JPH08188311A - 薄型ウエブにおいて皺を防止する方法と装置 - Google Patents

薄型ウエブにおいて皺を防止する方法と装置

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JPH08188311A
JPH08188311A JP7260319A JP26031995A JPH08188311A JP H08188311 A JPH08188311 A JP H08188311A JP 7260319 A JP7260319 A JP 7260319A JP 26031995 A JP26031995 A JP 26031995A JP H08188311 A JPH08188311 A JP H08188311A
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air bar
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Michael Long
ロング マイケル
James Arthur White
アーサー ホワイト ジェームス
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は薄型ウエブの皺を防止する方法と装
置に関し、搬送中の薄型ウエブから張力に起因する皺を
平滑化して除去する方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 円筒状の小さな半径を有するエアバー13
の周囲に好ましくは少なくとも90°の角度でウエブを湾
曲させることによって、ウエブ搬送装置において移動中
の薄型又は超薄型ウエブ11から長手方向の一時的な皺29
を除去する。また、接触ローラの表面の近傍に皺の無い
ウエブを巻掛けたエアバーを位置せしめ、移動中のウエ
ブをエアバーと接触ローラとの間の好ましくは１ｍｍ又
はそれ以下の間隙を横切って移転させることによって、
ウエブに永久皺が形成されることを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエブの搬送方法
並びに装置、特に薄型ウエブ及び超薄型ウエブを搬送す
る方法と装置に関し、更に詳しくは、これらのウエブが
ローラとの接触を必要とする機械を通じて搬送される場
合に、永久皺の発生を防止するための方法と装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】写真フィルムの感光化、磁気フィルムの
コーティング及びポリエチレンやポリエチレンテレフタ
レートのフィルムの製造等の多くの工程で、装置を通じ
てウエブを搬送するのに、長年にわたってローラが使用
されてきた。約０．０５mm以上の厚さのウエブは、周知
の接触ローラ型搬送技術によって、非永久皺又は永久皺
を発生させることなく搬送可能である。ここで、「非永
久皺」(wrinkle) とは、張力の不均衡によって惹起され
る非永久的な変形である、ウエブの長手方向に配向した
偏平な横断方向の凹凸を意味する。一方、「永久皺」
（crease) とは、ウエブの長手方向を向いた突発的な永
久的な皺を意味する。約０．０５mm以上の厚さを有する
ウエブは充分なビーム（beam) 強度即ち横断方向圧縮強
度を有し、ウエブは局部的な張力不均衡に対応してロー
ラ表面の横断方向に位置を調節され、従って、ローラ表
面に順応しながら通過する。これらのウエブは適応性が
ある(competent) と言われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、高いフィルム
・磁気的容積データ記憶密度と小さい電気容量に対する
要望によって、益々薄型のウエブが求められているが、
これらのウエブは非常に適応性に欠ける傾向がある。ロ
ーラ型搬送装置は、必然的に横方向の張力よりも大きい
長手方向の張力をウエブに及ぼし、適応性に欠けるウエ
ブには長手方向に皺を生じてしまう。長手方向の張力と
横方向の張力との間の差が大きくなるにつれて、皺の程
度がひどくなる。支えられていないローラ間のウエブ部
分の緩やかな凹凸は、それが明らかなウエブ幅の減少を
もたらしてウエブをガイドする上で問題を生じない限
り、それ自体では問題とはならない。しかし、皺がウエ
ブのローラや巻取り中のウエブロールの表面に接触する
場合には、深刻な問題が発生する。ウエブを横方向に円
筒状に湾曲させると皺の偏平化が促進されるが、ウエブ
とローラとの間の摩擦力がこの偏平化を妨げる。ウエブ
の圧縮強度が不適当で横方向の摩擦力を克服できないた
めに、皺が横方向に偏平化されずに折り畳まれる場合に
は、ウエブは適応性が低いと称される。このウエブは皺
を生じ、多くは恒久的に変形して不規則な長手方向の模
様となる。ウエブ上にコーティングされている機能層
は、コーティングの前であっても後であってもこのウエ
ブの皺によって乱されたり損傷されたりする。巻取り中
のロールに巻き込まれた皺は、この皺の前後の多くの巻
層を変形させてしまう。
【０００４】ウエブの横方向の張力を増加させるため
に、種々のタイプの装置が提案されている。これらの装
置は、弓型に湾曲した可撓性の (“Mt. Hope")ローラ、
凹面ーラ、凸面ローラ、アンダカットローラ、螺旋溝ロ
ーラ、変形自在ローラ等を具えている。これら各装置
は、横方向張力を生じさせるために、ウエブとローラと
の間に良好な摩擦接触を必要とする。しかし、ウエブの
両縁を軸方向に分離させることによって緩やかな皺を除
去できる程充分に強力な作用をなすローラは、除去すべ
き皺が無いか又は少ない場合には、ウエブとローラとの
間に軸方向の滑りを誘発する恐れがある。更に、ウエブ
の速度が増加するにつれて、ウエブとローラの間に挟ま
れて随伴する空気フィルムがウエブをローラから浮上さ
せ、ウエブの縁を拡げるローラの性能を低下させる。こ
れは、ウエブの速度が３００m/分以下でも、ウエブ張力
がウエブ幅１ｃｍ当たり約２．５ニュートンの場合には
発生し、特にウエブ幅１ｃｍ当たり１Ｎの張力レベルで
取り扱う必要のある薄型ウエブや、ウエブ幅１ｃｍ当た
り０．２０Ｎの張力レベル又はそれ以下で取り扱う必要
のある超薄型ウエブの場合に問題となる。ここで「薄
型」とは、０．０２５ｍｍより薄いウエブを意味する。
「超薄型」とは、０．００６ｍｍ（６μｍ）より薄いウ
エブを意味する。これらのローラのその他の欠点は、ロ
ーラが駆動ローラでない場合には、ウエブの拡幅作用を
行わせるためのエネルギをウエブ自体から得なければな
らない点である。これらのエネルギ損失は、装置を通じ
ての張力の損失として現れる。例えば装置全体を通じて
１Ｎ／ｃｍの一定の張力レベルを維持するためには、全
部でなくても殆どのローラをウエブの速度で駆動する必
要がある。或る装置では１０００本以上のローラが使わ
れているので、多くの装置においてこれは実際的ではな
い。
【０００５】本発明の目的は、搬送中の薄型ウエブから
張力に起因する皺を平滑化して除去する方法を提供する
ことにある。本発明の別の目的は、搬送中の薄型ウエブ
から張力に起因する皺を平滑化して除去する装置を提供
することにある。本発明の他の目的は、接触ローラ上を
搬送されている薄型ウエブに永久皺が発生しないように
防止する改良された方法を提供することにある。
【０００６】本発明の更に他の目的は、接触ローラ上を
搬送されている薄型ウエブに永久皺が発生しないように
防止する改良された装置を提供することにある。本発明
の更に他の目的は、巻取り中の薄型ウエブに永久皺が発
生しないように防止する改良された方法を提供すること
にある。本発明の更に他の目的は、巻取り中の薄型ウエ
ブに永久皺が発生しないように防止する改良された装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】要するに、本発明の改良
された方法と装置は、薄型又は超薄型ウエブの搬送及び
巻取り中に、非永久皺（wrinkle)を平滑化し、永久皺(c
rease)を防止するのに有用である。こうしたウエブを搬
送する装置においては、支持されていないウエブのスパ
ンの下流側部分には、長手方向に配向した横断皺、即ち
ウエブの平均的平面の上下に山と谷とを持った凹凸が発
生することがある。こうした皺（wrinkle)を偏平化する
ために、ウエブは「エアバー（air bar)」として周知の
孔あき空気搬送エレメントの周囲に、間隙を空けて非接
触状態で巻付けられ、元の名目的に平面的な方向から少
なくとも８０°、好ましくは約１８０°の角度範囲にわ
たって湾曲せしめられる。ウエブが薄くなるほど、巻付
け角度を大きくする必要がある。孔あき空気搬送エレメ
ントは、好ましくは約３４ｋＰａの空気を内部に供給さ
れて、ウエブにその幅全体にわたって非常に均一なエア
クッションを提供するように構成されている。巻付け半
径は一般的な空気搬送用のエアバーの半径に比して小さ
く、５０ｍｍよりも小さく、更に２５ｍｍよりも小さい
ことが望ましい。ウエブ張力は比較的低く、薄型又は超
薄型ウエブの場合にはウエブ幅１ｃｍ当たり約１００ｇ
以下であることが望ましい。好ましくは、このエアバー
は焼結金属の円筒又はプラスチックのフィルタ材料で作
られるが、孔の無い材料で形成されたチューブを適宜に
穿孔したものを使用してもよい。ウエブの横方向の円筒
状湾曲によってウエブは偏平化され、エアバーは「摩擦
の無い」ローラのように作用して偏平化に対して実質的
な抵抗を与えない。
【０００８】ウエブが実質的に円弧状の経路を移動中
に、長手方向の皺が抑制される。この状態で、皺（wrin
kle or crease)の無いウエブはローラ表面に移転され、
又は巻取りロールに到達することができることが判っ
た。しかし、ウエブが円筒状に拘束・支持されていない
場合、ウエブに皺が再び形成されるので、エアバーは移
転表面のすぐ近傍に位置している必要がある。従って、
ウエブの移転領域近傍のエアバーとローラ又は巻取り中
のロールとの間の間隙は、１０ｍｍより小さく、好まし
くは約１ｍｍである。
【０００９】本発明の、前述のそしてその他の目的、特
徴並びに利点は、添付図面に示された本発明の好適形態
を含む次の更に詳細な説明によって明らかになるであろ
う。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１において、移動中の薄型ウエ
ブ１１は、凸面をなす（典型的には円筒状の）円弧表面
を有する孔あき空気搬送エレメント即ちエアバー１３
に、間隙を空けて巻付けられている。ウエブは例えば
０．００６ｍｍの厚さを有し、幅１ｃｍ当たり約１００
ｇの張力下に例えば１５０ｍ／分の速度で移動してい
る。ウエブの巻付き角度即ち円弧は約９０°である。図
示のエアバーは好ましくは２５ｍｍの半径１６を有し、
（図示しない）ウエブ搬送装置のウエブ搬送経路内に、
図３に示すようにウエブの走行方向を横断して設置さ
れ、その両端は閉鎖され、その内部には加圧空気その他
のガスが供給されるように構成されている。この加圧空
気は、制御された速度で壁面の単位面積当たりに実質的
に均一の流量で孔のあいたエアバーの壁面１９を通過し
て外部に出てウエブ１１に接し、寸法的に均等なエアク
ッションを形成して、実質的に一定の接近した間隙を空
けて移動中のウエブ１１を支持する。ウエブ１１から外
れた後側領域２３、左右両袖部２５，２７を含むウエブ
１１に隣接していない、ウエブ１１の搬送に関与してい
ない壁領域２１には孔が開いておらず、空気とパワーを
保存するようになっていることが好ましい。エアバー１
３は、モット金属会社（Mott Metallurgical Corp., Fa
rmington, CT, USA)から入手可能な、７〜１０μｍの公
称孔サイズを有する焼結金属チューブで形成することが
可能である。３１６Ｌステンレス等の耐腐食性金属が好
ましい。別の物として、ナイロン、ポリスルフォン、ポ
リカーボネート、ポレックステクノロジーズ社（Porex
technologies, Fairbyrn, GA, USA)から入手可能なポリ
( テトラフルオロエチレン) 等の材料で作られた焼結プ
ラスチックチューブも使用可能である。両タイプのチュ
ーブは、ウエブの搬送に効果的である。プラスチックチ
ューブは非常に廉価であり、詰まった場合に廃棄しても
経済的である。しかし、比較的長いエアバーが必要な応
用例では、垂れ下がりが少ないために金属チューブの方
が好ましい。
【００１１】図１と３では、ウエブ１１は横方向の凹凸
即ち皺（wrinkle)２９を有し、エアバー１３に巻き付い
た状態でこれに入り、且つ出ていっている。ウエブを９
０°の円弧で湾曲させ、均一に横方向に摩擦の無い状態
で支持することにより、ウエブの経路が実質的に円筒状
になるにつれて皺２９を偏平化している。ウエブが円筒
状に移動しなくなると、皺２９が再び発生することが判
る。
【００１２】ウエブをエアバーの表面に順応して湾曲さ
せる割合は、本発明の一つの重要な特徴である。比較的
小さな直径のエアバーが好ましいことが判明した。即
ち、半径５０ｍｍ又はそれ以下のエアバーが上述の搬送
条件の下で好結果を示す。０．００６ｍｍ又はそれ以下
の超薄型ウエブの場合であって、６００ｍ／分又はそれ
以上の速度の場合には、巻付け角度を大きくすることに
よって長い円筒状経路が形成され、皺のリラックスのた
めの長い時間が得られる。図２に示すように、巻付け角
度３１とエアバーの孔あき部分の壁面を約１８０°にし
てもよく、更に、装置の寸法関係が許せばこれよりも大
きくしてもよい。又、例えば２５ｍｍ又はそれ以下の半
径のエアバーも好ましい。
【００１３】ウエブ搬送装置は、ウエブ経路の一か所又
はそれ以上の箇所でウエブと接触するローラエレメント
を具えていることが多い。例えば、大きな装置では、装
置の幾つかの箇所で駆動ローラ又はトルクローラによっ
てウエブを把持して推進し、上流側の摩擦によって失わ
れた張力を復元させている。公知の搬送装置では、ロー
ラ上に入って来るウエブに皺がある場合、薄型又は超薄
型のウエブを円滑に且つ皺を発生させることなくこれら
の接触ローラ上に載せることは非常に難しい。このよう
にする非常に有効な方法は、先ず前述したようにウエブ
を偏平化させ、次に皺が再び形成される時間と距離を与
えずにウエブを直ぐに所望の接触ローラに移転させるこ
とであることが見出された。図４は、皺（wrinkle or c
rease)無しにウエブ１１が偏平に巻き付いた接触ローラ
３３を示す。このローラ３３は、公知の構成の吸気供給
型駆動ローラ又は計量ドラム等である（真空源及び駆動
手段は示されていない）。皺の発生したウエブ１１は、
図を簡単にするために半円筒として示されている入口側
のエアバー３５を通過する。このエアバー３５は前述し
たように、内部的に３４ｋＰａに加圧されている。ウエ
ブ１１はエアバー３５に約９０°の巻付き角度３７にわ
たって支持され、その後直ぐにローラ３３の表面に移転
する。エアバー３５はローラ３３から約１ｍｍ又はそれ
以下だけ離れていることが望ましい。第２エアバー３９
が設けられ、そこでウエブ１１はローラ３３から離れ
る。別の例では、この第２エアバーの代わりに通常のロ
ーラを使用してもよい。
【００１４】エアクッションが非常に均一であることが
本発明の一つの重要な特徴である。図５に示すように、
エアバーは中実壁ののチューブ４１で形成されてもよ
い。ランダムに離散して設置された、内部４７から外表
面４９に達するテーパー付きの（０．３５ｍｍの直径４
８から直径１．５８ｍｍの直径５０までの）充分な数の
ポート４３が、チューブ壁４５を貫通して設けられ、ク
ッションの空気速度と圧力の変動を少なくしている。こ
の方法で形成されたエアバーは、焼結チューブ製のエア
バーよりも騒音が激しい傾向がある。
【００１５】本発明は、薄型又は超薄型ウエブのロール
を皺を生じることなく巻き取るのにも有用である。図６
には、巻取り中のロール５１の一部が示されている。ビ
ルダ又はレイオン(lay-on)ローラ５３はアーム５５に支
持され、該アームは搬送装置（図示しない）上に設けら
れた回転シャフト５７の周囲に軸支されている。ビルダ
ローラ５３はロール５１の表面上に載っており、該ロー
ルとの間の動的把持点５９から空気を追い出しながらウ
エブ１１を連続してロール５１に巻取る。本発明によれ
ば、上述の通り、固定式エアバー６１によって、ビルダ
ローラ５３に平滑な皺の無いウエブが提供される。ウエ
ブの巻き付き角度は約１８０°である。エアバー６１は
ビルダローラ５３に並行に且つ好ましくは１ｍｍ又はそ
れ以下の間隙６２をあけて設置されている。エアバー６
１は好ましくは５ｍｍ又はそれ以下の半径を有する。図
６に実線で示す図では、ウエブ１１はエアバー６１に反
時計方向に、ビルダローラ５３に時計方向に巻き付けら
れ、ロール５１には反時計方向に巻き付けられている。
ロール５１を時計方向に巻きたい場合には、図６に点線
で示すように第２のエアバー６３を付加し、ウエブを該
第２エアバーに反時計方向に巻付け、次いで第１エアバ
ーに時計方向に巻付け、そしてビルダローラに反時計方
向に巻き付ければよい。
【００１６】本発明は、薄型又は超薄型ウエブをローラ
上に確実に且つ皺を生じることなく載せることを必要と
する他の応用分野にも有用である。図７は、ウエブ１１
をコーティング・バッキングローラ６７に供給し、引き
続いてホッパ６９によって液体コーティングを行うのに
使用される上述の本発明によるエアバー６５を示す。図
８は、ウエブ１１をグラビア・コーティング・バッキン
グローラ７１に供給するのに使用される同じようなエア
バーを示す。ウエブ１１は入口側のエアバー７３の上を
通り、皺を生じることなくコーティング・バッキングロ
ーラ７１に移転され、把持点７７においてグラビアロー
ラ７５に押し付けられてこれに接触し、次いで出口側の
エアバー７９の上を通過する。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、搬送中の薄型ウエブか
ら張力に起因する皺を平滑化して除くための改良された
方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、図３の１─１線に沿う本発明の一実施
例の模式的側断面図であり、ウエブが９０°の巻付き角
度をなしている状態を示す。
【図２】図２は、本発明の他の実施例の模式的側断面図
であり、ウエブが１８０°の巻付き角度をなしている状
態を示す。
【図３】図３は、図１に示す実施例の模式的斜視図であ
る。
【図４】図４は、エアバーが接触ローラに隣接して設け
られた、本発明の別の実施例の模式的斜視図である。
【図５】図５は、本発明のエアバーの別の構成を示す一
部切断斜視図である。
【図６】図６は、ウエブ・ワインダにおいて偏平化され
たウエブをビルダローラに移転させる２本のエアバーを
具えた、本発明の他の実施例の模式的側面図である。
【図７】図７は、偏平化されたウエブをホッパ・コーテ
ィングローラに移転させるエアバーを使用した、本発明
の模式的側断面図である。
【図８】図８は、偏平化されたウエブをグラビア・コー
タに移転させるエアバーを使用した、本発明の模式的側
断面図である。
【符号の説明】
１１…薄型ウエブ １３…図１のエアバー １５…図１の巻付け角度 １７…１３の内部 １９…１３の穿孔壁 ２１…１３の非穿孔壁 ２３…領域２１の後側 ２５…１３の左袖 ２７…１３の右袖 ２９…皺(wrinkle) ３１…図２のウエブの巻付け角度 ３３…図４のローラ ３５…図４の入口側エアバー ３７…図４のウエブ巻付け角度 ３９…図４の出口側エアバー ４１…固体壁チューブ ４３…ランダム離散孔 ４５…チューブ壁 ４７…４１の内側 ４８…内側孔の直径 ４９…４１の外側 ５０…外側孔の直径 ５１…巻取りロール ５３…ビルダロール ５５…アーム ５７…回転シャフト ５９…動的把持点 ６１…図６の第１エアバー ６２…図６のエアバー間隙 ６３…図６の第２エアバー ６５…図７のエアバー ６７…ホッパー・コーティング・バッキングローラ ６９…ホッバー ７１…グラビア・コーティング・バッキングローラ ７３…図８の入口側エアバー ７５…グラビアローラ ７７…図８の把持点 ７９…図８の出口側エアバー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウエブに接触するローラを有する装置を
    通る経路を搬送されているウエブにおける永久皺の形成
    を防止する方法であって、 (a) ウエブの走行方向を横切って、孔あき空気搬送エレ
    メントを前記ローラの上流側に設け、該エレメントは少
    なくとも８０°の円弧と５０mmまでの曲率半径を有する
    凸状円弧表面を具え、その表面にはウエブが巻付けら
    れ、前記ウエブはこの巻付き領域に対する入口点と出口
    点を有し、ウエブの前記経路は該入口点、出口点並びに
    巻付き領域を含んでおり、 (b) 前記巻付き領域からのウエブの出口点が前記ローラ
    の近傍に位置するように、前記エレメントを位置決めす
    る各ステップを含む方法。
  2. 【請求項２】 ウエブを平滑化する方法であって、 (a) ウエブの走行方向を横切って、孔あき空気搬送エレ
    メントを設け、該エレメントは少なくとも８０°の円弧
    と最大５０mmまでの曲率半径を有する凸状円弧表面を具
    え、 (b) 前記ウエブを、前記円弧を介して前記エレメントの
    周囲に間隔を空けて巻付けられた状態で導く各ステップ
    を含む方法。
  3. 【請求項３】 ウエブに接触するローラを有する、経路
    を搬送されているウエブにおける永久皺の形成を防止す
    る装置であって、 ウエブの走行方向を横切って前記ローラの上流側に設け
    られた孔あき空気搬送エレメントを具え、該エレメント
    は少なくとも８０°の円弧と５０mmまでの曲率半径を有
    する凸状円弧表面を具え、その表面にはウエブが巻付け
    られ、前記ウエブはこの巻付き領域に対する入口点と出
    口点を有し、ウエブの前記経路は該入口点、出口点並び
    に巻付き領域を含んでおり、前記巻付き領域からのウエ
    ブの出口点は前記ローラの近傍に位置している装置。
  4. 【請求項４】 ウエブを搬送する装置において走行する
    ウエブから長手方向の非永久皺を除去するための装置で
    あって、ウエブの走行方向を横切って設けられた孔あき
    空気搬送エレメントを具え、該エレメントは、ウエブに
    隣接し且つその周囲に間隔を空けた状態で該ウエブが巻
    付けられる凸状円弧表面を有し、該表面は、少なくとも
    ８０°の円弧と最大５０mmまでの曲率半径を有している
    装置。
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