(57)【要約】【課題】  外表面に設けた複数の噴出孔からほぼ均一な圧力で液体を噴出させることが可能な液放出ターンバーを提供する。【解決手段】  ウエブを湾曲部に巻き付けて方向転換させる筒状体１０と、該筒状体１０の内部に液体を供給する液供給部２０とからなるターンバー１であって、該筒状体１０はその長手方向が水平方向から傾いており且つ内部が鉛直方向に分割された複数の分室１０１〜１０３で構成されており、これら複数の分室１０１〜１０３は該湾曲部側に液放出用の貫通孔１０１ａ〜１０３ａを有しており、例えば該複数の分室１０１〜１０３にそれぞれ複数の縦型容器２０１〜２０３を連通させ、各縦型容器の液レベルとこれに連通する分室の接続部との間の高低差を全ての縦型容器２０１〜２０３に亘って同じにすることによって均等な圧力で液体が供給される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブを湾曲部に巻き付けて方向転換させる筒状体と、該筒状体の内部に液体を供給する液供給部とからなるターンバーであって、
該筒状体はその長手方向が水平方向から傾いており且つ内部が鉛直方向に分割された複数の分室で構成されており、これら複数の分室は前記湾曲部側に液放出用の貫通孔を有しており且つ前記液供給部から均等な圧力で液体が供給されることを特徴とするターンバー。
【請求項２】
前記液供給部は、前記複数の分室にそれぞれフレキシブルチューブを介して連通する複数の容器からなり、各容器の液レベルとこれに連通する分室の接続部との間の高低差が全ての容器に亘って同じであることを特徴とする、請求項１に記載のターンバー。
【請求項３】
前記液供給部は高さ方向に移動自在であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のターンバー。・
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行するウエブを湾曲部に巻き付けて方向転換させる筒状体構造のターンバーに関し、特に該筒状体の長手方向が水平方向に対して傾いており且つ該湾曲部に液放出用の貫通孔を備えた液放出ターンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂フィルム、金属箔、織物などの長尺状の部材（以降、ウエブと称する）に対して電気めっき等の処理を連続的に施す場合は、該ウエブを所定の搬送経路に沿って走行させる搬送機構が必要になる。例えば特許文献１には、ロールツーロールで搬送されるウエブを、その表裏面の法線方向を略水平方向に向けたまま処理液槽内に導入し、そのまま処理槽内を搬送した後、処理槽の外部に取り出す搬送機構が開示されている。
【０００３】
また、ウエブの搬送方向を方向転換させる場合は、ウエブを湾曲部に巻き付けて方向転換させる筒状体構造のいわゆるターンバーが用いられる。このターンバーには、ウエブが巻き付く湾曲部に貫通孔を設け、そこから液体を噴出させることでウエブを該湾曲部から浮上させて方向転換させる液放出ターンバーを用いることがある。例えば特許文献２及び３には、ウエブが巻きつく湾曲部に流体が噴出する複数の貫通孔（噴出孔とも称する）を備えた液放出ターンバーが開示されている。
【０００４】
かかる構造の液放出ターンバーを用いることで、貫通孔から噴出した流体がターンバーの湾曲部とウエブとの間に介在するので、ウエブがターンバーに接触しなくなり、ウエブの表面に傷がつきにくくなる。更に、ウエブとターンバーの湾曲部との間に介在する流体が潤滑液の働きをするため、流体のない場合に比べて摩擦が無視できる程度に小さくなり、走行中のウエブをスムーズに方向転換させることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−６７８５２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０１１６２号公報
【特許文献３】特開２００４−１３７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献２や３に記載されているようなターンバーを、上記の特許文献１のように表裏面の法線方向を鉛直方向から傾けた状態で走行するウエブの方向転換に用いる場合は、ターンバーの長手方向を水平方向から傾ける必要があるので、ターンバーの長手方向の位置が異なるとその内側に存在する液体の液ヘッド圧に差が生じ、ターンバーの湾曲部に設けた複数の噴出孔からの噴出量が場所によって異なるという問題が発生する。
【０００７】
例えば、中心軸方向の長さ６００ｍｍの有効領域内に全面に亘って複数の噴出孔が設けられた円筒体からなるターンバーを該中心軸が鉛直方向を向くように配置すると、該筒状体の内部が満液状態の場合は、ターンバーの最上部に位置する噴出孔からの液体の放出圧力と、最下部に位置する噴出孔からの液体の放出圧力とは６００ｍｍＨ２Ｏ＝６０００Ｐａの圧力差が生じる。この円筒体の外表面の曲率がＲ＝０.２ｍ、ウエブの搬送張力がＴ＝１００Ｎ／ｍであるとすると、ウエブがターンバーの外表面を押し付ける圧力Ｐは、Ｐ＝Ｔ／Ｒ＝１００／０.２＝５００Ｐになる。
【０００８】
ウエブがターンバーの外周面を押し付ける圧力は、噴出孔から噴出された流体圧力以下であるのが好ましいが、上記の場合は、液ヘッドによる圧力差が外表面を押し付ける圧力の１２倍であるため、搬送経路に沿って走行中のウエブがターンバーの外表面に巻き付いた時、その幅方向において異なる圧力で噴出される液体によって幅方向に不均一な力を受けるので、ウエブの走行が大きく蛇行する不具合を生じるおそれがある。本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、外表面に設けた複数の噴出孔からほぼ均一な圧力で液体を噴出させることが可能な液放出ターンバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係るターンバーは、ウエブを湾曲部に巻き付けて方向転換させる筒状体と、該筒状体の内部に液体を供給する液供給部とからなるターンバーであって、該筒状体はその長手方向が水平方向から傾いており且つ内部が鉛直方向に分割された複数の分室で構成されており、これら複数の分室は前記湾曲部側に液放出用の貫通孔を有しており且つ前記液供給部から均等な圧力で液体が供給されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ターンバーの長手方向を水平ではない方向に配置しても、複数の貫通孔からほぼ均一な圧力で液体を放出できるので、傷等の損傷を与えることなく安定してウエブを方向転換させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のターンバーの一具体例の模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例のターンバーを用いてウエブを方向転換している状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の一具体例のターンバーについて説明する。この発明の一具体例のターンバー１は、図１に示すように、ウエブを湾曲部に巻き付けて方向転換させる筒状体１０と、この筒状体１０の内部に液体を供給する液供給部２０とから構成される。筒状体１０は、その長手方向が水平方向から傾けられた状態で設置されている。
【００１３】
例えば、表裏面の法線方向を水平方向に向けて水平方向に走行するウエブを、該法線方向の向きは変えずに９０°方向転換させて鉛直方向に走行させる場合は、筒状体１０の長手方向を水平方向に対して４５°傾けて設置すればよい。あるいは、表裏面の法線方向を水平方向に向けて水平方向に走行するウエブを１８０°方向転換させて逆方向に走行させる場合は、筒状体１０の長手方向を水平方向に対して９０°傾けて、即ち鉛直方向を向くように設置すればよい。
【００１４】
この筒状体１０の内部は、水平方向に延在する２枚の仕切り板を用いて鉛直方向に分割された３つの分室１０１〜１０３で構成されている。なお、筒状体内の分室の数は図１に示す３つに限定されるものではなく、２つでもよいし４つ以上でもよい。また、筒状体の形状は、ウエブが巻き付く湾曲部を有していれば円筒形に限定されるものではない。
【００１５】
上記の分室１０１〜１０３は、ウエブが巻き付く湾曲部側に液体を噴出させる貫通孔群１０１ａ〜１０３ａがそれぞれ設けられている。また、これら分室１０１〜１０３は、上記の液供給部２０からの液体が導入される液供給口１０１ｂ〜１０３ｂがそれぞれ設けられており、満液時にこれら３つの分室１０１〜１０３内の圧力がほぼ均等に維持されるようになっている。
【００１６】
具体的には、液供給部２０は、筒状体１０の分室の数と同じ数（即ち図１の具体例では３個）の縦型容器２０１〜２０３から構成されており、それらの上部には液注入用及びオーバーフロー用を兼ねた開口部２０１ａ〜２０３ａがそれぞれ設けられており、底部には液排出口２０１ｂ〜２０３ｂがそれぞれ設けられている。そして、これら液排出口２０１ｂ〜２０３ｂは、分室１０１〜１０３の液供給口１０１ｂ〜１０３ｂに例えばシリコン樹脂製のフレキシブルチューブからなる供給管３０を介して接続している。
【００１７】
そして、これら縦型容器２０１〜２０３の各々の開口部と、これに供給管３０を介して連通する筒状体の液供給口との高低差が全ての縦型容器２０１〜２０３に亘って等しくなるように高さ関係が調整されている。すなわち、図１に示すように、分室１０１の液供給口１０１ｂとこれに連通する縦型容器２０１の開口部２０１ａとの高低差をＨ１、分室１０２の液供給口１０２ｂとこれに連通する縦型容器２０２の開口部２０２ａとの高低差をＨ２、分室１０３の液供給口１０３ｂとこれに連通する縦型容器２０３の開口部２０３ａとの高低差をＨ３とすると、Ｈ１＝Ｈ２＝Ｈ３になっている。
【００１８】
かかる構成により、全ての縦型容器２０１〜２０３の開口部２０１ａ〜２０３ａにおいてオーバーフローが生じるように例えば最上位に位置する縦型容器２０１の開口部２０１ａに注入管３１から液体を注入することで、分室１０１〜１０３に同じ液ヘッド圧をかけることができるので、これら分室１０１〜１０３内の圧力を全て同じにすることができる。よって、貫通孔群１０１ａ〜１０３ａからほぼ同じ放出圧で液体を噴出させることができる。
【００１９】
その結果、筒状体１０の湾曲部とそこに巻き付くウエブとの間に均一な圧力の液膜を形成することができ、走行するウエブに傷等の損傷を与えることなく、また蛇行等の不安定走行をさせることなく安定してウエブを方向転換させることができる。なお、液供給機構２０の全体としての位置を上下方向に適宜変更することによって、分室１０１〜１０３への供給圧力を一括して変更することができる。このように、本発明の一具体例の液放出ターンバーは、貫通孔から噴出させる液量よりも多くの液体を液供給部に注入して各縦型容器の開口部からあふれさせることによって、液体の自重を利用して全ての分室の液圧を均等にできるので、各貫通孔からほぼ同じ放出圧の液体を簡便かつ確実に噴出させることができる。
【実施例】
【００２０】
図２に示すような液放出ターンバー１００を用いて、表裏面の法線方向を水平方向に向けて水平方向に走行するウエブをそのまま約９０°方向転換させる実験を行った。具体的には、有効幅が５００ｍｍ、曲率半径（Ｒ）が２００ｍｍ、ウエブの抱き角度が９０°の湾曲部を有する筒状体１１０を塩化ビニルで製作した。この筒状体１１０の内部を９枚の支切板で支切り、長手方向に各々５０ｍｍ幅を有する１０個の分室を形成した。これら分室のウエブが巻き付く湾曲部側に、内径１ｍｍの貫通孔群を２０ｍｍピッチで穿孔した。更に、分室各々に液供給口を設けた。
【００２１】
一方、上記筒状体１１０の内部に液体を供給する液供給部１２０として、塩化ビニル製の断面１５ｍｍ四方で長さ７５ｍｍの角パイプを１０本用意し、それらの各々の片端部を塞いて底部にすると共に、そこに液排出口を設けて縦型容器１２０１〜１２０１０を形成した。そして、これら１０本の縦型容器１２０１〜１２０１０を長手方向に５０ｍｍずつずらして互いに接着させた。
【００２２】
そして、筒状体１１０をその長手方向が鉛直方向を向くように設置し、内径１０ｍｍのシリコン樹脂製フレキシブルチューブからなる１０本の供給管１３０によって上記分室の液供給口と１０本の縦型容器１２０１〜１２０１０の液排出口とをそれぞれ接続し、液放出ターンバーを完成させた。この液放出ターンバーの下部には水受けタンクを配置し、そこにたまった水をポンプで昇圧して後述する注入管１３１に循環供給できるようにした。なお、液供給部１２０は、モーター駆動式の位置調整機構１３２に搭載することで高さ方向を変更できるようにした。
【００２３】
上記の液放出ターンバーに対して、先ずウエブを巻き付けない状態で注入管１３１から縦型容器１２０１〜１２０１０の開口部にオーバーフローさせながら水を注入し、分室の貫通孔群からの水の噴出状態を目視にて検査した。その結果、筒状体１１０の長手方向で水の噴出状況に差異はなく、全ての貫通孔からほぼ均等に水を噴出させることができた。
【００２４】
次に、巻出ロール１３３から巻取ロール１３４までのロールツーロール搬送経路の途中に上記の液放出ターンバーをその長手方向を垂直方向に向けて設置し、搬送速度と張力を制御しながらウエブを方向転換させた。具体的には、ウエブＷとして厚さ５０μｍ、幅５００ｍｍのＰＥＴフィルムをダイレクトドライブモーター駆動の巻出ロール１３３及び巻取ロール１３４にセットすると共に、分室内の液体の平均圧力が５５０Ｐａになるように位置調整機構１３２で液供給部１２０の高さを調整し、注入管１３１から縦型容器１２０１〜１２０１０の開口部にオーバーフローさせながら水を注入した。
【００２５】
この状態でウエブＷを搬送速度２ｍ／分、張力５０Ｎ（搬送張力（Ｔ）１００Ｎ／ｍ＝張力５０Ｎ÷フィルム幅０.５ｍ）で搬送した。この時、ウエブＷが筒状体１１０の湾曲部を押し付ける圧力（Ｐ）は、Ｐ＝Ｔ／Ｒ＝１００／０.２＝５００Ｐａになる。ロールツーロール搬送の完了後にＰＥＴフィルム表面を観察したところ、キズは確認されなかった。なお、上記搬送時に位置調整機構１３２を作動させて液供給部１２０の高さを一時的に変更して分室内の平均圧力を３００Ｐａしたところ、その部分では僅かなキズが一部に発生しているのが確認された。
【００２６】
比較のため、内部が分割されていない筒状体に１個の縦型容器から液を供給すること以外は上記と同様にして貫通孔群から水を噴出させたところ、最上部に位置する貫通孔よりも最下部に位置する貫通孔の方からあきらかに多くの水が出ることが目視確認できた。これは、１０分割した分室を有する筒状体では各分室の高さが５０ｍｍなので、各分室から放出される液体の圧力分布は±２５ｍｍＨ２Ｏになるのに対して、上記の分割されていない場合は圧力分布が±２５０ｍｍＨ２Ｏと１０倍になるからである。
【００２７】
更に、このターンバーを用いて上記と同様にロールツーロールで搬送されるウエブを方向転換させたところ、ウエブが蛇行しながら走行したので巻取ロール１３４にきれいに巻き取ることができなかった。また、ロールツーロール搬送の完了後にＰＥＴフィルム表面を観察したところ、顕著なキズが確認された。以上の結果から、本発明の要件を満たす液放出ターンバーを用いることによって、その長手方向を非水平方向に配置する場合であっても、該長手方向にほぼ均一な圧力で液体を噴出させることができるので、ウエブに傷等の損傷を生じさせたり走行を不安定にさせたりすることなく安定して方向転換できることが分る。
【符号の説明】
【００２８】
１、１００          ターンバー
１０、１１０        筒状体
１０１〜１０３        分室
１０１ａ〜１０３ａ      貫通孔群
１０１ｂ〜１０３ｂ      液供給口
２０、１２０        液供給部
２０１〜２０３、１２０１〜１２０１０      縦型容器
２０１ａ〜２０３ａ      開口部
２０１ｂ〜２０３ｂ      液排出口
３０、１３０        供給管
３１、１３１        注入管
１３２        位置調整機構
１３３        巻出ロール
１３４        巻取ロール
Ｗ            ウエブ
【図１】
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【図２】
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