(57)【要約】【課題】アルミウェブを液中搬送するウェブ浸漬槽において、シール装置のシール性とメンテナンス性とを向上させる【解決手段】槽本体３０にシール装置３６を設け、搬送ロール３２の軸３２ａと槽本体３０の軸孔３０ａとの間をシールする。ケーシング５０にシール室６０とフラッシング室６１とを設ける。フラッシング室６１内に水６３を循環する。メカニカルシール５９から僅かに漏れた珪酸ソーダ液１７がフラッシング室６１内で水６３に溶けて排出される。漏れた珪酸ソーダ液１７が固化することがなく、ロールの回転不良の発生が抑えられる。シール室６０内にメカニカルシール５９としての固定環５１、回転環５２を配置する。ケーシング５０と固定環５１、回転環５２とを軸３２ａを挟むようにして二分割可能にする。軸３２ａを軸受５７から外すことなくこれらを取り外すことができ、メンテナンス性が向上する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液槽内に浸漬したロールと、このロールの軸を液槽外で支持する軸受けと、前記ロールの軸を液槽から外部に突出させるための液槽軸孔と前記軸との間をシールするシール装置とを備えたロール支持装置において、
前記シール装置の前記軸貫通部分を液槽の外部から覆うフラッシングケーシングと、このケーシング内にフラッシング液を流通させる液流通手段とを備えたことを特徴とするロール支持装置。
【請求項２】
前記シール装置は、前記軸孔を覆うように液槽の外部に取り付けられるシールケーシングと、このシールケーシングの軸孔と前記軸との間に設けたメカニカルシールとから構成されていることを特徴とする請求項１記載のロール支持装置。
【請求項３】
前記フラッシングケーシングとシールケーシングとメカニカルシールとは前記軸を挟むように分割されることを特徴とする請求項１または２記載のロール支持装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一つ記載のロール支持装置を用い、前記ロールにより前記液槽内で走行するウエブを支持することを特徴とするウエブ浸漬槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液槽内に浸漬されたロールを支持するロール支持装置及びウェブ浸漬槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
支持体に感光層を形成した印刷版（以下、ＰＳ版という）用の金属板としては、通常、軽量で表面処理性、加工性、耐食性に優れたアルミニウムの薄板（以下、アルミウェブという）が使用される。アルミウェブは、表面が粗面処理され、塗布工程、乾燥工程等の処理工程を経てＰＳ版となる。このＰＳ版を製造する工程で、アルミウェブの表面にシリケート皮膜を形成するシリケート処理工程がある（例えば、特許文献１）。このシリケート処理工程は、図５に示すように、珪酸ソーダ１０％の水溶液２（以下、「珪酸ソーダ液」という）が貯留された液槽３内を、アルミウェブ４が搬送ロール５によって搬送されることでアルミウェブ４の表面にシリケート皮膜が形成される。
【０００３】
液槽３内に配置された搬送ロール５の軸６は、液槽３の側壁に設けられた軸孔３ａから外側へ突出させられており、この軸６は軸受７によって回転自在に軸支されている。これにより、珪酸ソーダ液２などが軸受７に固着することがなく、搬送ロール５が円滑に回転可能になる。また、液槽３の軸孔３ａと軸６との間にはメカニカルシール８が設けられており、液槽３内の珪酸ソーダ液２が軸孔３ａと軸６の間から漏出するのを防止している。なお、符号９は搬送ローラ５を回転するモータを示している。
【０００４】
メカニカルシール８は例えば固定環８ａと回転環８ｂとシール環８ｃとから構成されている。そして、固定環８ａは液槽３の側壁の外側に液密に固定され、回転環８ｂは軸６に液密に固定されている。また、固定環８ａと回転環８ｂとの間にはシール環８ｃが配置されている。シール環８ｃは回転環８ｂに液密に取り付けられており、図示しないバネ部材によって固定環８ａに向けて付勢されて、このシール環８ｃと固定環８ａとの摺接部分により液槽３内の液が槽外に漏れないようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４７５２１号公報（図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなメカニカルシール８を用いても、僅かながら液漏れが発生する。シリケート処理工程における液槽３で用いる液は珪酸ソーダ液であり、別名水ガラスといわれていて，  シール部分から漏れた液は固まり易くスケール化する。この付着したスケールによって、搬送ロール５の回転不良が発生する。このロール５の回転不良は、アルミウェブ４の搬送抵抗となるためウェブ切断の原因となって製造ラインが停止してしまう問題がある。更に、ロール５の回転不良の発生により、停止したロール５の表面をアルミウェブ４が通過するため、アルミウェブ４の表面に傷が付いてしまい不良品が発生するという問題もあった。そのため、３〜４ヶ月に１回の割合で定期的にメカニカルシール８の交換を行っていた。
【０００７】
また、メカニカルシール８の交換では、メカニカルシール８の着脱のために、軸受７からロール軸６を外す必要があり、手間を要し、作業時間も長くなるという問題がある。また、ウエブ浸漬槽に関わらず、塗布液中に浸漬されたロールによってウエブに対し塗布液を塗布するような装置でも、同様の問題があり、改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、シール性とメンテナンス性を向上させたロール支持装置及びこれを用いたウェブ浸漬槽を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のロール支持装置では、液槽内に浸漬したロールと、このロールの軸を液槽外で支持する軸受けと、前記ロールの軸を液槽から外部に突出させるための液槽軸孔と前記軸との間をシールするシール装置とを備えたロール支持装置において、前記シール装置の前記軸貫通部分を液槽の外部から覆うフラッシングケーシングと、このケーシング内にフラッシング液を流通させる液流通手段とを備えている。なお、前記シール装置を、前記軸孔を覆うように液槽の外部に取り付けられるシールケーシングと、このシールケーシングの軸孔と前記軸との間に設けたメカニカルシールとから構成することが好ましい。また、前記フラッシングケーシングとシールケーシングとメカニカルシールとは前記軸を挟むように分割されることが好ましい。また、本発明のウエブ浸漬槽では、上記記載のロール支持装置を用い、前記ロールにより前記液槽内で走行するウエブを支持することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、ＰＳ版の製造ラインを示している。製造ラインは、砂目立て処理装置１１、陽極酸化処理装置１２、シリケート処理装置１３、感光液塗布装置１４、ＯＣ（酸素遮断性保護）層塗布装置１５を備えており、これら各装置１１〜１５にアルミウェブ１０を通すことで、ＰＳ版を製造する。なお、アルミウェブ１０の厚みは０．１ｍｍから０．６ｍｍであり、幅は、１５００ｍｍ以下であるが、これら寸法は使用される印刷機の種類に応じて選択される。
【００１１】
砂目立て処理装置１１では、塩酸または硝酸の電解液中でアルミウェブ１０の表面に電気化学的に砂目立てをする。砂目立て処理したアルミウェブ１０は、酸またはアルカリにより化学的にエッチングされる。本発明においては、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、アルミン酸ソーダ等のアルカリ剤を用いている。そして、エッチングのあと表面に残留する汚れ（スマット）を除去するために、硝酸、硫酸、リン酸等を用いて酸洗いが行われる。なお、電気化学的砂目立て方法に代えて、他の機械的砂目立て方法やワイヤブラシグレイン方法、ボールグレイン方法等を用いた砂目立て処理装置を用いてもよい。
【００１２】
陽極酸化処理装置１２では、硫酸、リン酸、クロム酸等あるいはこれらの二種以上を組み合わせた水溶液または非水溶液中で、砂目立て処理済みのアルミウェブ１０に直流または交流電流を流してアルミウェブ１０の表面に陽極酸化皮膜を形成する。
【００１３】
シリケート処理装置１３では、陽極酸化処理されたアルミウェブ１０にシリケートによる親水化処理を施してシリケート皮膜を形成する。親水化処理は、ウェブ浸漬槽１６に貯留された珪酸ソーダ１０％の水溶液１７に、陽極酸化皮膜が形成されたアルミウェブ１０を例えば１５〜８０℃で０．５〜１２０秒浸漬することで行われ、これによりシリケート皮膜がアルミウェブ１０に形成される。
【００１４】
感光液塗布装置１４では、アルミウェブ１０に光重合性感光層を塗布する。感光液塗布装置１４は、アルミウェブ１０の搬送方向と直交する方向へ延出するロール状のワイヤバー１８を備えている。そして、ワイヤバー１８の回転により液溜まりから所定量の感光液を持ち出して、アルミウェブ１０に感光液を塗布する。感光液が塗布されたアルミウェブ１０は、乾燥室１９に送られて加熱かつ低湿度の室内雰囲気の中で乾燥される。
【００１５】
ＯＣ（酸素遮断性保護）層塗布装置１５では、感光液塗布装置１４で塗布された光重合性感光層の上にＯＣ層を形成する。ＯＣ層は搬送されるアルミウェブ１０の光重合性感光層の上に流し込むようにして塗布される。そして、ＯＣ層が塗布されたアルミウェブ１０は、最終乾燥室２０へ送られ、所定の温度で乾燥処理が行われてロール２１として巻き取られる。
【００１６】
図２にウェブ浸漬槽１６の概略構成を示す。このウェブ浸漬槽１６は、槽本体３０、搬送ロール３１〜３５、シール装置３６（図３参照）、タンク３７、ポンプ３８、熱交換器３９から構成されている。槽本体３０内には、一定量の珪酸ソーダ液１７（珪酸ソーダ１０％の水溶液）が貯留されている。珪酸ソーダ液１７は槽本体３０に設けられた配管４０を通ってタンク３７、ポンプ３８、熱交換器３９、槽本体３０の順で常に循環している。タンク３７は、消費した珪酸ソーダ液１７を補充するために、予備の珪酸ソーダ液を貯留している。ポンプ３８は槽本体３０の珪酸ソーダ液１７を循環させるためのものである。熱交換器３９は、珪酸ソーダ液１７を１５〜８０℃の間の一定温度で保持する。
【００１７】
槽本体３０のウェブ入口側には入口搬送ロール３１が設けられており、ウェブ出口側には出口搬送ロール３５が設けられている。また、槽本体３０内には、アルミウェブ１０を珪酸ソーダ液１７内に浸漬するための液中搬送ロール３２〜３４が設けられており、第１搬送ロール３２の下側、第２搬送ロール３３の上側、第３搬送ロール３４の下側に順にアルミウェブ１０が巻き掛けられることで、槽本体３０内をアルミウェブ１０が通過する。これら搬送ロール３１〜３５はゴムライニングされている。
【００１８】
図３は第１搬送ロール３２の一方のシール装置３６を示す断面図である。シール装置３６は、ケーシング５０と、固定環５１と、回転環５２と、バネ部材５３と、各種シールリング５４〜５６と、固定ビス５８とから構成されており、第１搬送ロール３２の軸３２ａと、槽本体３０の側壁に形成した軸孔３０ａとの間をシールする。なお、他の第２、第３搬送ロールに３３、３４も同様のシール装置３６を備えている。
【００１９】
ケーシング５０は、槽本体３０の軸孔３０ａを覆うように槽本体３０の外部から側壁に液密に取り付けられている。このケーシング５０は、シールケーシング部５０ａフラッシングケーシング部５０ｂとから構成されており、シールケーシング部５０ａにはシール室６０が形成され、フラッシングケーシング部５０ｂにはフラッシング室６１が形成されている。
【００２０】
前記シール室６０内には、固定環５１と回転環５２とが配置されており、これらによりメカニカルシール５９が構成されている。固定環５１は、ケーシング５０の端面５０ｃにＯリング５４によって液密に取り付けられてる。また、固定環５１とケーシング端面５０ｃとの間にはバネ部材５３が設けられており、固定環５１を回転環５２に向けて付勢している。回転環５２は軸３２ａに取付ねじ５８で固定されている。また、回転環５２と軸３２ａとの間にはＯリング５５が取り付けられており、これら隙間からの液漏れを防いでいる。固定環５１は例えばシリコンカーバイトから構成され、回転環５２は例えばフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）から構成されている。固定環５１はバネ部材５３で回転環５２に向けて付勢されているため、これらは摺動端面５１ａ、５２ａからシール室６０内の珪酸ソーダ液１７の漏出を防止している。なお、摺動端面５１ａ、５２ａが珪酸ソーダ液１７内に設けられているために、摺動回転による発熱を防ぐことができ、メカニカルシール５９の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
前記フラッシングケーシング部５０ｂには、フラッシュ液としての水６３の供給口６２と排出口６５とが設けられており、フラッシン室６１内に水６３が例えば２００ｍＬ／ｍｉｎの量で供給されることにより、フラッシングが行われる。
また、フラッシングケーシング部５０ｂの軸孔６６と軸３２ａとの間をシールするために、軸孔６６面にはＶリング５６が設けられている。このフラッシング室６１内への水６３の循環により、メカニカルシール５９から僅かに漏れた珪酸ソーダ液１７は水６３に溶けて排出口６５から水６３とともに排出されるため、漏れた珪酸ソーダ液１７がスケール化して軸３２ａやメカニカルシール５９に固着することがなくなる。したがって、珪酸ソーダ液１７のスケール化に起因する搬送ロール３２の回転不良の発生がなくなる。
【００２２】
図４に示すように、ケーシング５０は軸３２ａを挟むように軸方向に沿った分離面７１で、二分割可能にされている。なお、分離面７１には図示しないシール部材が配置される。また、これら二分割されたケーシング５０は締結ボルト７０によって液漏れがないように締結される。また、固定環５１及び回転環５２ともに同様に軸方向に沿った分離面で二分割にされている。この分離面には図示しないシール部材が配置されており、液漏れが防止される。また、図示しない締結ねじによってこれらは一体化されている。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。ウェブ浸漬槽１６内の各搬送ロール３２〜３４は図示しないモータにより回転駆動されており、この搬送ロール３２〜３４の回転によってアルミウェブ１０は珪酸ソーダ液１７中を通過し、その表面にシリケート皮膜が形成される。シール装置３６のフラッシング室６１には供給口６２から水６３が供給されて排出口６５から外部に排出される。これにより、メカニカルシール５９から僅かに漏れた珪酸ソーダ液１７はフラッシング室６１内の水６３により洗い流され、固化することがなくなる。したがって、従来のように、３、４ヶ月に１回程度の頻度でメカニカルシール５９を交換していたものが、２〜３年に１回程度でよくなり、メンテナンス性が向上する。
【００２４】
また、メカニカルシール５９の交換に際しては、ケーシング５０を分離面７１から分離するようにして、槽本体３０から取り外すことで、メカニカルシール５９を簡単に露出させることができる。また、メカニカルシール５９も軸３２ａに沿って分割可能に構成されているため、軸３２ａを軸受５７から外す必要もなく、簡単に軸３２ａからメカニカルシール５９の着脱が可能になる。このようにケーシング５０とメカニカルシール５９とを分割可能にしたので、メカニカルシールの交換作業時間の大幅短縮が可能になる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、固定環５１と回転環５２とからメカニカルシール５９を構成したが、メカニカルシールはこれに限らず、各種形態のメカニカルシールを用いてよい。また、シールケーシング部５０ａとフラッシングケーシング部５０ｂとを一体化したケーシング５０を用いたが、これに代えて、個別に設けたケーシングとしてもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、シリケート処理装置１３に実施したが、これに限らず、各種液中でウェブを通過させる各種浸漬槽に本発明を実施することができる。また、ウエブ浸漬槽の他に、ロールを塗布液中に浸漬して、その周面の一部を塗布液から突出させてウエブを塗布する塗布設備のロール支持装置として本発明を実施してもよい。なお、このロール支持装置は、塗布設備に限られず、液槽内に浸漬されたロールを支持するものであれば、各種設備に用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、シール装置の軸貫通部分を液槽の外部から覆うフラッシングケーシングと、このケーシング内にフラッシング液を流通させる液流通手段とを備えたから、シール装置から僅かに漏れた液が固まってしまいスケール化することがなくなる。したがって、液槽に浸漬されたロールがスケールに起因して回転不良を起こすこともなくなり、回転不良に伴う例えばウェブ切断やウェブ欠陥が発生することがなくなる。
【００２８】
また、軸孔を覆うように液槽の外部に取り付けられるシールケーシングと、このシールケーシングの軸孔と前記軸との間に設けたメカニカルシールとからシール装置を構成することにより、シール装置が液中に配置されるため、摺動回転による発熱が防止され、メカニカルシールの耐久性が向上する。また、フラッシングケーシングとシールケーシングとメカニカルシールとは前記軸を挟むように分割されることにより、軸を軸受から外すことなく、メカニカルシールの交換が可能になり、メンテナンスが容易になるとともに、交換時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＳ版の製造ラインの一例を示す概略図である。
【図２】ウェブ浸漬槽を示す概略図である。
【図３】シール装置を示す断面図である。
【図４】シール装置を示す正面図である。
【図５】従来のシリケート処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  アルミウェブ
１３  シリケート処理装置
１６  ウェブ浸漬槽
１７  珪酸ソーダ液
５０  ケーシング
５１  固定環
５２  回転環
５９  メカニカルシール
６１  フラッシング室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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