(57)【要約】      （修正有）【課題】ロールとの接触回数を増やすことなく、ウェブの幅広化や搬送速度を増速化しても、ウェブを液中で低い搬送張力かつ、高速で搬送可能なウェブ搬送装置を提供する。【解決手段】本発明のウェブ搬送装置は、液槽３と、この液槽中にウェブ５を案内する複数のガイドロール４、４’とを備え、液体を貯めた前記液槽中に前記ガイドロールでウェブを案内して搬送するウェブ搬送装置であって、前記液槽中に、ウェブ搬送方向に隣接する２本の前記ガイドロールの間であって１箇所または複数箇所の前記ガイドロール間の、ウェブ走行面の片面側または両面側に、前記ウェブ走行面から間隔をあけて設けられた面状体６、６’と、前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域中に、ウェブ搬送方向に液体を吐出するノズル７と、を備えている。【選択図】図１
2019052001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液槽と、この液槽中にウェブを案内する複数のガイドロールとを備え、液体を貯めた前記液槽中に前記ガイドロールでウェブを案内して搬送するウェブ搬送装置であって、
前記液槽中に、
ウェブ搬送方向に隣接する２本の前記ガイドロールの間であって１箇所または複数箇所の前記ガイドロールの間の、ウェブ走行面の片面側または両面側に、前記ウェブ走行面から間隔をあけて設けられた面状体と、
前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域中に、ウェブ搬送方向に液体を吐出するノズルと、
を備えたウェブ搬送装置。
【請求項２】
前記ノズルが、前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域のウェブ搬送方向の上流側の端、または、前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域よりウェブ搬送方向の上流側に設けられた、請求項１のウェブ搬送装置。
【請求項３】
前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域中に液体を吐出する前記ノズルが、それぞれの前記領域に対して複数個設けられ、これら複数個の前記ノズルが前記ガイドロールの長手方向に略平行な方向に並んで配置された、請求項１または２のウェブ搬送装置。
【請求項４】
前記面状体の、前記ガイドロールの長手方向の長さが、前記ガイドロールの面長と略同一である、請求項１〜３のいずれかのウェブ搬送装置。
【請求項５】
前記面状体の前記ウェブ走行面に対向する面が、前記ウェブ走行面と略平行である、請求項１〜４のいずれかのウェブ搬送装置。
【請求項６】
液槽と、この液層中にウェブを案内する複数のガイドロールとを備え、液体を貯めた前記液槽中に前記ガイドロールでウェブを案内して搬送するウェブ搬送装置であって、
前記液槽中に、ウェブ搬送方向に隣接する２本の前記ガイドロールの間であって１箇所または複数箇所の前記ガイドロールの間のそれぞれに、ウェブ走行面の片面側または両面側で、前記ウェブ走行面から間隔をあけてウェブ搬送方向に並んで設けられ、ウェブ搬送方向へ向けて液体を吐出する複数のノズルを備えた、ウェブ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺のウェブを液中で搬送する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブの化学処理や洗浄を目的として、ウェブを液中に浸漬しながら搬送する工程が、ウェブへのメッキ処理や、ウェブ表面への塗膜形成のプロセスに、含まれる場合がある。
【０００３】
液中でウェブを搬送する際、ウェブと液体との間に速度差が発生し、ウェブは、液体により、ウェブの搬送方向と逆方向に液体から搬送抵抗であるせん断抵抗が作用する。この、液中でウェブに発生するせん断抵抗は流体抵抗と呼ばれる。複数のガイドロールを用いて支持するウェブを弛みなく搬送されるためには、ウェブに対して、流体抵抗と逆方向に流体抵抗以上の搬送張力を付与する必要がある。
【０００４】
その流体抵抗は、ウェブの浸漬面積や搬送速度の増速に伴うウェブと液体との速度差の増加に伴って上昇する。従って、生産性向上を目的として、ウェブの幅広化や搬送速度の高速化には特に、ウェブに付与する搬送張力を高く設定する必要である。
【０００５】
しかしながら、薄膜で剛性の低いウェブや伸縮性の高いウェブに高い搬送張力を付与すると、ウェブが搬送方向に伸びてシワができたり、幅方向に収縮したりすることで、製品の欠陥の原因となったり、ウェブが破れる場合がある。また、これらのウェブ表面に塗膜を形成していると、ウェブの伸縮により、塗膜の亀裂や、塗膜厚みが不均一になることもある。そのため、生産性向上のために、ウェブに安易に高い搬送張力を付与することはできない。
【０００６】
そこで、液中で搬送されるウェブの搬送張力を高く設定することなく搬送する方法としては、例えば特許文献１に示す液槽外にブライドルロールを設けて搬送張力を低減する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４８２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されているウェブ搬送方法では、液槽外に設置された２本のブライドルロールの周速差により、ブライドルロール通過前後に張力差を発生させることで、張力を調整しながらウェブを搬送することができる。そのため、この搬送方法ならば、ウェブの浸漬面積に積算して上昇する流体抵抗に対して、ある一定値以下に搬送張力を制御することができる。しかし、この方法は、ウェブに発生する流体抵抗自体は低減できないため、流体抵抗の上昇に伴い、必要となる搬送張力の増分がブライドルロールの調整可能な張力分を上回る場合は搬送張力を高くせざるを得なくなり、ウェブの欠点や欠陥に繋がる。また、上記方法では、周速差をつけて駆動するブライドルロールにウェブを接触させるため、ウェブ表面の傷や塗膜の剥がれなどを有する製品不良の発生率が増加し、製品の生産効率が低下してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、ブライドルロールのように、搬送張力の調整範囲が制限されたり、周速差がついたロールと接触させることでウェブを損傷したりすることがなく、液中でウェブの品位を落とすことなく低い搬送張力かつ、高速で搬送可能なウェブ搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第１のウェブ搬送装置は、液槽と、この液槽中にウェブを案内する複数のガイドロールとを備え、液体を貯めた前記液槽中に前記ガイドロールでウェブを案内して搬送するウェブ搬送装置であって、
前記液槽中に、
ウェブ搬送方向に隣接する２本の前記ガイドロールの間であって１箇所または複数箇所の前記ガイドロールの間の、ウェブ走行面の片面側または両面側に、前記ウェブ走行面から間隔をあけて設けられた面状体と、
前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域中に、前記領域内または前記領域外からウェブ搬送方向に液体を吐出するノズルと、を備えている。
【００１１】
本発明の第１のウェブ搬送装置は下記のような構成であることが好ましい。
・前記ノズルが、前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域のウェブ搬送方向の上流側の端、または、前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域よりウェブ搬送方向の上流側に設けられている。
・前記ウェブ走行面と前記面状体とで挟まれた領域中に液体を吐出する前記ノズルが、それぞれの前記領域に対して複数個設けられ、これら複数個の前記ノズルが前記ガイドロールの長手方向に略平行な方向に並んで配置されている。
・前記面状体の、前記ガイドロールの長手方向の長さが、前記ガイドロールの面長と略同一である。
・前記面状体の前記ウェブ走行面に対向する面が、前記ウェブ走行面と略平行である。
【００１２】
また、上記課題を解決する本発明の第２のウェブ搬送装置は、液槽と、この液層中にウェブを案内する複数のガイドロールとを備え、液体を貯めた前記液槽中に前記ガイドロールでウェブを案内して搬送するウェブ搬送装置であって、
前記液槽中に、ウェブ搬送方向に隣接する２本の前記ガイドロールの間であって１箇所または複数箇所の前記ガイドロールの間のそれぞれに、ウェブ走行面の片面側または両面側で、前記ウェブ走行面から間隔をあけてウェブ搬送方向に並んで設けられ、ウェブ搬送方向へ向けて液体を吐出する複数のノズルを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のウェブ搬送装置によれば、ノズルからウェブの搬送方向に吐出される液体により、ウェブ表面に搬送方向と同方向の流れを形成し、ウェブとウェブ表面の液体との速度差を低減して、ウェブに発生する流体抵抗を低減することができる。その結果、搬送速度を高速化しても、搬送張力を低く設定してウェブを搬送することができる。また、本発明のウェブ搬送装置は、ガイドロール以外の部材とウェブが非接触であるため、ウェブに傷や塗膜の剥がれなどの製品不良を生じさせず、また、製品ロスを生じないため、製品の生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１のウェブ搬送装置９の概略断面図である。
【図２】本発明の第１のウェブ搬送装置９において、ノズルをガイドロールの長手方向に複数個設置した場合の概略図である。
【図３】本発明の第１のウェブ搬送装置９において、スリットノズルをガイドロールの長手方向に設置した場合の概略図である。
【図４】本発明の第２のウェブ搬送装置１０の概略断面図である。
【図５】従来の液中搬送装置１の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の望ましい実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は本発明の実施形態の１つを例示するものであり、これに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１６】
［従来のウェブ搬送］
図５は従来のウェブ搬送装置１の概略断面図である。ウェブ搬送装置１には、液体２を貯水する液槽３と、液槽３の内部に液中ガイドロール４’と、液槽３の外部に空中ガイドロール４が設けられている。ウェブ５は、液体２の中を、空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’に支持されてＡ方向に搬送される。
【００１７】
ウェブ５に発生する流体抵抗について説明する。ウェブ５を搬送する際、ウェブ５と液体２との間に速度差が発生し、ウェブ５には、液体２により、ウェブ５の搬送方向Ａと逆方向に液体２から搬送抵抗であるせん断抵抗が作用する。この、液中でウェブ５に発生するせん断抵抗は流体抵抗と呼ばれる。この流体抵抗はウェブ５に対して搬送方向Ａとは逆向きに働くため、ウェブ５を弛みなく搬送するためには、ウェブ５を搬送方向Ａに付与する搬送張力を、流体抵抗よりも大きく設定する必要がある。搬送速度が大きくなり、流体抵抗が増大すると、より大きな搬送張力をウェブ５に付与する必要があり、ウェブの種類によっては、伸びや幅収縮が発生してしまう。
【００１８】
［第１のウェブ搬送装置］
図１は本発明の第１のウェブ搬送装置９の概略図である。ウェブ搬送方向に隣接する２本のガイドロールである空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間において、ウェブ５の走行面の両面側に、ウェブ５の走行面から間隔をあけられて面状体６、６’が設けられている。また、ウェブ５の走行面と面状体６（６’）とで挟まれた領域内に、ウェブ５の搬送方向Ａと略平行に液体２を吐出するノズル７が設けられている。以下、「略平行」とは、設計上は平行となるように設けられている意味であり、製作誤差により、厳密には平行ではなくてもよい。
【００１９】
ウェブ搬送装置９は、面状体６、６’とノズル７が設けられている以外は、図５のウェブ搬送装置１と同じであるので、ウェブ搬送装置１と共通する構成要素については説明を省略する。
【００２０】
空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間において、面状体６（６’）はウェブ５の走行面の両側に間隔をあけてウェブ５の走行面を挟むように設置され、ノズル７は、ウェブ５の走行面と面状体６（６’）との間に、ウェブ５の搬送方向Ａと略平行に液体２を吐出させる向きで設置されている。ここで、ノズル７の設置位置は、ウェブ５の走行面と面状体６（６’）で挟まれた領域内の広範囲でウェブ５の搬送方向Ａと略平行の流れを形成するために、ウェブ５の走行面と面状体６（６’）とで挟まれた領域内のウェブ５の搬送方向Ａの上流側の端、あるいは、ウェブ５の走行面と面状体６（６’）とで挟まれた領域よりウェブ５の搬送方向Ａの上流側であることが好ましい。
【００２１】
図１の状態でウェブ５をＡ方向に搬送した際に、ノズル７から液体２をＡ方向に吐出させると、ウェブ５の走行面と面状体６（６’）とで挟まれた領域内の液体２が搬送方向Ａと略平行の流れを形成する。流れが形成されることで、ウェブ５と液体２との速度差が低減され、搬送張力を低く設定してウェブ５を搬送することができる。
【００２２】
図１のウェブ搬送装置９では、面状体６、６’およびノズル７をウェブ５の走行面の両面側に設けているが、流体抵抗は、ウェブ５の両面に発生するため、面状体６（６’）、ノズル７をウェブ５の片面側のみに設けた場合でも、ウェブ５の片面に発生する流体抵抗を低減し、搬送張力を低く設定してウェブ５を搬送することができる。ただし、より低い搬送張力での搬送を可能にするためには、面状体６、６’およびノズル７をウェブ５の走行面の両面側に設けることが好ましい。
【００２３】
さらに、図１のウェブ搬送装置９では、面状体６、６’およびノズル７を、上流側の空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間、および液中ガイドロール４’と下流側のガイドロール４との間に設けているが、隣接する２本のガイドロール間のうち、上流側の空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間、もしくは液中ガイドロール４’と下流側のガイドロール４との間のどちらか一箇所のみに面状体６、６’およびノズル７を設けた場合でも、ウェブ５に発生する流体抵抗を低減し、搬送張力を低く設定してウェブ５を搬送することができる。ただし、より低い搬送張力での搬送を可能にするためには、隣接するガイドロール間の全てに、面状体６、６’およびノズル７を設けることが好ましい。
【００２４】
また、ウェブ５の流体抵抗を低減するには、ウェブ５の全幅で搬送方向Ａと略平行の流れを形成することが効果的であるため、図２に示すようにノズル７を液中ガイドロール４’の長手方向に複数個並べることがこの好ましい。また、図３に示すような吐出部がスリット形状のスリットノズル８をガイドロールの長手方向と略平行に設置して、ウェブ５の幅方向全域に液体２を吐出してもよい。
【００２５】
ノズル７により液中に吐出された液体２は周囲に拡散し、流速は除々に減衰するため、吐出口からの距離に比例してウェブ５に発生する流体抵抗を低減する効果が低くなる。ノズル７から吐出された液体２がウェブ５の走行面と面状体６（６’）で挟まれた領域外へ拡散し流速が減衰することを抑制するため、ウェブ５の走行面に対する面状体６、６’の液中ガイドロール４’の長手方向の長さが、液中ガイドロール４’のロール面長と略同一であることが好ましく、面状体６、６’の走行方向の長さは、隣接するガイドロール間の距離と略同一、もしくはそれ以上であることが好ましい。
【００２６】
ウェブ５と液体２との速度差を効率よく低減するために、ノズル７から吐出された液体２をウェブ５の搬送方向と略平行に流動させる必要がある。そのため、面状体６（６’）はガイドロールとの間において、ウェブ５の走行面の両側に間隔をあけてウェブ５の走行面を挟むように略平行に設置するのが好ましい。
【００２７】
また、ウェブ５と面状体６（６’）の設置間隔は、ノズル７からの吐出速度、ウェブ５の搬送速度、液体２の粘度に応じて、ウェブ５表面にノズル７からの吐出によって形成される流れの減衰を抑制可能な間隔で設置する。
【００２８】
［第２のウェブ搬送装置］
図４は本発明の第２のウェブ搬送装置１０の概略図である。液中に吐出された液体２は周囲に拡散し、流速は除々に減衰するため、ノズル７からの距離に比例してウェブ５に発生する流体抵抗を低減する効果が低くなる。空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間において、ウェブ５の走行面の両面側に、ウェブ５の搬送方向Ａと略平行に向けて吐出される液体２の流速の減衰を抑制するために、ウェブ５の搬送方向Ａに間隔を空けてノズル７を設置している。ウェブ搬送装置１０は、ノズル７が設けられている以外は、図５のウェブ搬送装置１と同じであるので、ウェブ搬送装置１と共通する構成要素については説明を省略する。ウェブ５の搬送方向Ａに対するノズル７の設置数は、ウェブ５近傍の流れの減衰による流体抵抗の低減効果の低下を抑制するために、より多い方が好ましい。
【００２９】
図４のウェブ搬送装置１０では、空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間において、ノズル７をウェブ５の走行面の両面側に設けているが、流体抵抗は、ウェブ５の両面に発生するため、ノズル７をウェブ５の片面側のみに設けた場合でも、ウェブ５の片面に発生する流体抵抗を低減し、搬送張力を低く設定してウェブ５を搬送することができる。ただし、より低い搬送張力での搬送を可能にするためには、ノズル７をウェブ５の走行面の両面側に設けることが好ましい。
【００３０】
さらに、図４のウェブ搬送装置１０では、ノズル７を、上流側の空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間、および液中ガイドロール４’と下流側のガイドロール４との間に設けているが、隣接する２本のガイドロール間のうち、上流側の空中ガイドロール４と液中ガイドロール４’との間、もしくは液中ガイドロール４’と下流側のガイドロール４との間のどちらか一箇所のみにノズル７を設けた場合でも、ウェブ５に発生する流体抵抗を低減し、搬送張力を低く設定してウェブ５を搬送することができる。ただし、より低い搬送張力での搬送を可能にするためには、隣接するガイドロール間の全てに、ノズル７を設けることが好ましい。
【００３１】
図１のウェブ搬送装置９、図４のウェブ搬送装置１０では、ガイドロール４が空中ロールの形態であったが、ガイドロール４が液中ロールの形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、フィルム、金属薄膜などのウェブの搬送に適用できるが、これに限られるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１    従来のウェブ搬送装置
２    液体
３    液槽
４    空中ガイドロール
４’  液中ガイドロール
５    ウェブ
６、６’  面状体
７    ノズル
８    スリットノズル
９    本発明の第１のウェブ搬送装置
１０  本発明の第２のウェブ搬送装置
Ａ    ウェブ５の搬送方向
【図１】
2019052001.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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