(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収縮性のあるウエブ又はシートを乾燥する時に、前記ウエブ又はシートの幅方向の両側縁部を支持して該ウエブ又はシートを幅方向に張設した状態で搬送すると共に、搬送途中の反転部で前記ウエブ又はシートの搬送方向を反転させるウエブ又はシートの搬送方法において、
前記反転部では前記ウエブ又はシートに生じる収縮力に起因するウエブ又はシートの鼓状の変形をなくすように、前記ウエブ又はシートの内側面に気体による静圧の押圧力を発生して前記ウエブ又はシートの反転面の全面に面圧を付与した状態で前記ウエブ又はシートを反転させることを特徴とするウエブ又はシートの搬送方法。
【請求項２】
前記気体による押圧力は、ウエブ又はシートの内側面にエアを噴出させて発生させることを特徴とする請求項１のウエブ又はシートの搬送方法。
【請求項３】
前記気体による押圧力Ｐが、次式
Ｐ＝ＫＦ／ＷＲ
Ｐ；気体の圧力                                       kg/ｍ2
Ｆ；シートあるいはウェブの進行方向の収縮力           kg/全幅
Ｗ；シートあるいはウェブの全幅（進行方向と直交方向）      ｍ
Ｒ；反転部半径                                            ｍ
Ｋ；係数
で示され、係数Ｋが、０．４≦Ｋ≦２．０の範囲であることを特徴とする請求項１又は２のウエブ又はシートの搬送方法。
【請求項４】
収縮性のあるウエブ又はシートを乾燥する際に、前記ウエブ又はシートの幅方向の両側縁部を支持して該ウエブ又はシートを幅方向に張設した状態で搬送すると共に、搬送途中の反転部で前記ウエブ又はシートの搬送方向を反転させるウエブ又はシートの搬送装置に於いて、
前記反転部に、前記ウエブ又はシートの内側面に気体を噴出させて前記ウエブ又はシートの反転面の全面に面圧を付与する気体噴出手段と、該気体噴出手段と前記ウエブ又はシートとの間に囲み空間を形成し、前記ウエブ又はシートの反転面への面圧として静圧を発生させる静圧維持板と、を設けたことを特徴とするウエブ又はシートの搬送装置。
【請求項５】
前記気体噴出手段から噴出される気体により発生する押圧力により浮上するウエブの浮上量検出手段を設け、検出された検出量に基づいて気体噴出手段から噴出する気体の噴出量を調整することを特徴とする請求項４のウエブ又はシートの搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウエブ又はシートの搬送方法及び装置に係り、特に、乾燥時に収縮性のあるプラスチックフィルム、紙、布等のウエブ又はシート（以下、ウエブで説明する）の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、溶液製膜法で製膜された未乾燥のプラスチックフィルム、紙、或いは布等のウエブは、有機溶剤・水などの蒸発性の液体を含有するためにその乾燥過程で収縮を生じウエブの平面性が低下する。この為、ウエブの平面性を維持改良するために、テンター装置と呼ばれる搬送装置がよく用いられる。この搬送装置はウエブの両側縁部をクリップあるいはピン等の保持部材で支持して搬送することにより、ウエブの幅方向に引張力を付与しながらウエブを乾燥するものである（特開昭６２−４６６２５号公報、特開昭６２−４６６２６号公報）。この搬送装置は、図７に示すように、ウエブ１６の搬送方向５１に沿って配設された一対の移動チェーン（図示せず）に一列に列設支持されたピンプレート５０上に多数のピン５２が植設され、このピン５２にウエブ１６の両側縁部が支持される。従って、ウエブ１６は、その幅方向の両側縁部以外の大部分は物体に非接触の状態で搬送される。
【０００３】
搬送装置は、図８に示すように、一つの搬送平面を有する一段方式の装置５５のことが多いが、装置スペースの効率を良くするためには、図９に示すように数個の反転部２２を有する多段方式の装置５６が有利となる。尚、図８及び図９において、１２は流延口、１４は回転ドラム、１８は剥離部である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウエブ１６は両側縁部がピン等で支持されてウエブ幅方向に張設されて搬送される一方、ウエブの走行方向にも一定の張力がかかっている。従って、反転部２２を有する搬送装置５６で収縮性のある未乾燥のウエブ１６を乾燥すると、反転部では、ウエブ１６の収縮力に起因して支持されていないウエブの中央部が凹み図１０に示すように鼓状に変形する。この変形によりウエブ１６の両側縁部には大きな引張力がかかるので、実質的にウエブ１６の幅が拡張される。この結果、乾燥後に最終的に得られる製品は、ウエブ１６の両側縁部がワカメ状に弛んでしまうために、ウエブ１６の平面性が極めて悪くなるという欠点があった。従って、平面性が要求される製品は、装置スペースの効率を犠牲にしても、一段方式の搬送装置５５を使用するか、又は多段方式の搬送装置５６を使用する場合には、全幅にわたって製品を採ることができないので、ウエブ１６の中央部のみを製品としなくてはならず、極めて生産性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
また、反転部２２でウエブ１６が鼓状に変形することによりウエブ１６の幅が拡張されるため、ウエブ１６の両側縁部を支持している搬送装置のクリップあるいはピン５２には、平面部より幅方向に大きな力が作用する。従って、膜厚の薄いウエブ１６の場合、ウエブ１６がクリップあるいはピン５２の部分において破断するという問題があった。
【０００６】
このように、反転部２２でウエブ１６が収縮して鼓状に変形するのを防止する対策として、例えば、反転部２２の内側に複数のガイドローラ５８（図１１）あるいはドラム６０（図１２）を設置し、ウエブ１６の内側面を支持することによりウエブ１６が鼓状に変形するのを防止するものもある。しかし、この方法では、ガイドローラ５８やドラム６０にウエブ１６が接触するために、ウエブ１６にスリキズや汚れ付着等の面状故障が多発するという欠点があり、本質的な解決策にはならない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、複数の反転部を有する多段方式の搬送方式でウエブを乾燥させても反転部においてウエブの平面性を損なうことがなく、且つ面状故障も発生することがないウエブ又はシートの搬送方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、収縮性のあるウエブ又はシートを乾燥する時に、前記ウエブ又はシートの幅方向の両側縁部を支持して該ウエブ又はシートを幅方向に張設した状態で搬送すると共に、搬送途中の反転部で前記ウエブ又はシートの搬送方向を反転させるウエブ又はシートの搬送方法において、前記反転部では前記ウエブ又はシートに生じる収縮力に起因するウエブ又はシートの鼓状の変形をなくすように、前記ウエブ又はシートの内側面に気体による静圧の押圧力を発生して前記ウエブ又はシートの反転面の全面に面圧を付与した状態で前記ウエブ又はシートを反転させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記目的を達成する為に、収縮性のあるウエブ又はシートを乾燥する際に、前記ウエブ又はシートの幅方向の両側縁部を支持して該ウエブ又はシートを幅方向に張設した状態で搬送すると共に、搬送途中の反転部で前記ウエブ又はシートの搬送方向を反転させるウエブ又はシートの搬送装置に於いて、前記反転部に、前記ウエブ又はシートの内側面に気体を噴出させて前記ウエブ又はシートの反転面の全面に面圧を付与する気体噴出手段と、該気体噴出手段と前記ウエブ又はシートとの間に囲み空間を形成し、前記ウエブ又はシートの反転面への面圧として静圧を発生させる静圧維持板と、を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、反転部では、気体噴出手段からウエブ又はシートの内側面に向けて噴出される気体によりウエブ又はシートの内側面に押圧力が発生させ、この状態でウエブ又はシートを反転させるようにしたので、反転部においてウエブ又はシートが収縮して鼓状に変形することを防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るウエブ又はシートの搬送方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係るウエブの搬送装置１０を、溶液製膜法で製膜したウエブを搬送しながら乾燥する際の搬送装置として適用した一例である。
【００１２】
図１に示すように、ホッパー等の流延口１２から回転ドラム１４の表面にドープ（高粘度溶液）を流延してフィルム状のウエブ１６にした後、剥取部１８でウエブ１６を剥ぎ取る。剥ぎ取られた未乾燥のウエブ１６は、本発明の搬送装置１０により乾燥器２０内を搬送される。搬送装置１０は、ウエブ１６の搬送方向に沿って配設された一対の移動チェーン（図示せず）に一列に列設支持されたピンプレート２１（図３参照）上に植設されたピン或いはクリップ等の支持部材で支持してウエブ１６を幅方向に張設した状態で搬送する。搬送装置１０は、装置スペースをとらないように多段方式になっており、搬送途中には複数の反転部２２、２２、２２を有している。反転部２２には、前記一対の移動チェーンが係合するそれぞれのプーリ２４が設けられ、ウエブ１６は、この反転部２２においてウエブの搬送方向が反転される。
【００１３】
図２は、本発明のウエブ又はシートの搬送装置１０の反転部２２を示す側面断面図で、図３は図２をＡ方向から見た正面図である。また、図４は、反転部２２に設けられる気体噴出ダクト２６を示した斜視図である。これらの図に示すように、反転部２２の内側には半ドーナツ状の気体噴出ダクト２６が設けられ、そのウエブ側面２６Ａは、反転部２２で反転されるウエブ１６の反転面（略１８０°の周面）の全面をカバーできる面積を有している。この気体噴出ダクト２６のウエブ側面２６Ａには、エアを噴出のためのスリット２８がウエブ１６の幅方向に穿設されると共に、スリット２８はダクト２６のウエブ側面２６Ａに所定間隔をおいて複数穿設される。また、スリット２８同士の間には、スリット２８よりもスリット幅の短い補助スリット３０がウエブ１６の幅方向に穿設される。更に、ウエブ側面２６Ａのウエブ幅方向の両側縁部には、反転するウエブ１６に当たらない程度に突出した略三日月状の第１の静圧維持板３２、３２が配設されると共に、ウエブ側面２６Ａのウエブ搬送方向の両側縁部には、反転するウエブ１６に当たらない程度に突出した第２の静圧維持板３４、３４が配設される。この第１及び第２の静圧維持板３２、３４により、ウエブ１６の内側面と気体噴出ダクト２６のウエブ側面２６Ａとの間には、エアが流出しにくい囲み空間が形成される。従って、スリット２８、３０から噴出されたエアは、ウエブ１６の幅方向及び搬送方向に流出しにくくなるので、静圧を維持し易くすることができる。この静圧により、反転するウエブ１６の内側面に対して面圧による押圧力を発生させ易くなるので、反転部における押圧力を略均等に付与することができる。
【００１４】
また、気体噴出ダクト２６のウエブ側面２６Ａの中央部には、前記囲み空間内のエアの圧力である押圧力を検出する圧力センサー３６と、その押圧力によりウエブ１６が浮上する浮上量（浮上位置）を検出する浮上量センサー３８が配設される。この浮上量センサー３８としては、ウエブ１６の内側面に光を反射させる反射型の光学センサーを用いることができる。この場合、ウエブ１６が透明で反射型の光学センサーを用いることができない場合には、圧力センサー３６だけでもよく、更に光学センサーの代わりに、音波を利用した超音波センサーを用いることもできる。、
そして、圧力センサー３６及び浮上量センサー３８で検出された検出値はエア量制御装置４０に入力され、エア量制御装置４０はこの検出値に基づいて気体噴出ダクト２６から噴出させるエア噴出量を制御する。制御されたエアは、エア配管４１を介して気体噴出ダクト２６内に送気される。これにより、ウエブ１６の内側面に対する押圧力を適宜に調整し、ウエブ１６の内面側に適切な押圧力がかかるようにする。即ち、気体噴出ダクト２６からは、反転部２２においてウエブ１６に鼓状の変形が生じない押圧力が発生するエア噴出量が噴出される。
【００１５】
ここで、ウエブ１６が反転部２２で鼓状の変形が生じないための適切な押圧力について説明する。
基本的には、直接、反転部２２のウエブ１６の浮上量（浮上位置）を浮上量センサー３８で検出して、その検出値に基づいてエア量制御装置４０により気体噴出ダクト２６からのエア噴出量を調節して押圧力を調整する方法が最良である。しかし、ウエブ１６の振動が大きい等によりウエブ１６の状況確認ができない場合、或いはウエブ１６の透明度が大きくウエブ１６の浮上量が光学センサーでは検出できない場合、更には、光学センサーの検出部に汚れが付着し易いために、光学センサーを使用できない場合は、ウエブ条件（残留溶媒、ウエブの膜厚、乾燥温度等）から事前に反転部２２におけるウエブの収縮力を測定しておくことにより適切な押圧力を決定することができる。
【００１６】
例えば、図５に溶液製膜法で製膜されたセルローストリアセテートの乾燥過程における収縮力のデータを示す。反転部２２の位置に対応する横軸の乾燥時間より、このときのウエブ１６の収縮力を縦軸の長さ一定時の収縮力から読取る。読み取った収縮力を、ウエブ幅に換算することにより、全幅あたりのウエブ１６の収縮力Ｆが得られる。尚、図５では、乾燥温度が３０°Ｃの場合と、７５〜８０°Ｃでの収縮力を示した。
【００１７】
全幅あたりのウエブ１６の収縮力Ｆと平衡するための反転部２２の気体の押圧力Ｐは、
【００１８】
【数１】
Ｐ＝Ｆ／ＷＲ      （１）      Ｗ；ウエブ幅
Ｒ；反転部半径
で得られる。ここで得られるＰは、反転部２２における平均の押圧力である。
実際には、ウエブ１６の幅方向の押圧力は均等ではなく、ウエブの両側縁部より気体が流出するために、ウエブ中央部が高く両側縁部が低くなる。また、ウエブ１６の収縮力は、エアの押圧力だけでバランスさせるものではなく、クリップあるいはピンのウエブ１６の両側縁部を支持する支持部材と分担して負担することになる。更に、ウエブ１６は搬送方向において連続であり、反転部２２のウエブ１６の収縮力は、反転部２２近傍の収縮力だけで決まるものではない。
【００１９】
従って、式（１）の押圧力Ｐは補正が必要となる。このため、係数Ｋを与える。
【００２０】
【数２】
Ｐ＝ＫＦ／ＷＲ    （２）
Ｋの値は、反転部２２におけるウエブ１６の色々な状況（状態）によって変化しうる。例えば、乾燥がかなり進んだウエブ１６であれば、収縮量自体が少なく、反転部２２で大きな鼓状の変形は生じない。従って、この時の反転部２２のウエブに与える影響は小さい。即ち、反転部２２における鼓状の変形の問題は、ウエブ１６の残留溶媒が比較的多いときに主として生じる。
【００２１】
この点を踏まえて種々のテストにより、Ｋの範囲を求めたところ、
【００２２】
【数３】
０．４≦Ｋ≦２．０が好ましく、更に好ましくは
【００２３】
【数４】
０．５≦Ｋ≦１．２の範囲が良い。この係数Ｋを用いてＰを式（２）より決定すれば、適切な押圧力Ｐを得ることができる。
なお、Ｋの値を範囲で設定したが、ウエブ１６が軟弱な場合は、より厳密さが必要となるために、範囲を更に狭める必要がある。これは、絶対的な変形量が大きいためである。
【００２４】
上記の如く構成されたウエブ又はシートの搬送装置１０によれば、ウエブ１６の搬送途中に設けられた反転部２２に気体噴出ダクト２６を設けて、気体噴出ダクト２６から噴出されるエアにより反転するウエブ１６の内側面に押圧力を発生させるようにしたので、反転部２２においてウエブ１６が鼓状に変形するのを防止することができる。これにより、ウエブ１６を乾燥させる際に、反転部２２を有する多段方式の搬送装置を用いてもウエブ１６の平面性を損なうことがない。また、ウエブ１６をエアで支持するので、面状故障も発生することがない。従って、搬送装置１０を多段方式に構成することができるので、装置スペースを小さくすることができる。
【００２５】
尚、本実施の形態では、気体噴出ダクト２６からエアを噴出させるようにしたが、エアに限定されるものではなく、例えばエアにより酸化し易いウエブの場合には窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。また、本実施の形態では、エア噴出量をセンサーで検出した圧力やウエブ浮上量に基づいて制御するようにしたが、どちらか一方のセンサーでもよく、更には、ダクトを図２の矢印４２方向に進退させることによって、ウエブ１６と気体噴出ダクト２６のウエブ側面２６Ａの間の距離を調整することにより行ってもよい。
【００２６】
また、本実施の形態では、スリット２８と補助スリット３０からエアを噴出させるようにしたが、補助スリット３０を省略することができると共に、スリットの穿設位置やスリット形状を変えることもできる。
【００２７】
【実施例】
上述した気体噴出ダクト２６を反転部２２の内側に配設した本発明のウエブ又はシートの搬送装置１０を用いて、ウエブ１６を搬送・乾燥した実施例を以下に説明する。
（実施例１）
実施例１は、浮上量センサー３８でウエブ１６の浮上量（浮上位置）を検出し、この検出値に基づいてエア量制御装置４０により気体噴出ダクト２６からのエア噴出量を調整して、ウエブ１６が鼓状に変形しないようにした場合である。
【００２８】
反転部の条件は以下の通りである。
ウエブの種類；セルローストリアセテート
ウエブの膜厚；１５０〜１６０μｍ
残留溶媒；メチレンクロライド、メタノール、ブタノール
乾燥条件；７５℃  １ｍｉｎ経時
（溶媒含有率；４０〜５０  湿量基準重量％）
ウエブ幅；１．６ｍ
反転部直径；１．５ｍ
押圧力；２０ｋｇ／ｍ2
また、比較例としては、気体噴出ダクト２６からエアを噴出しない従来方式の場合について行った。この結果を図６に示す。図６におけるｈは、乾燥終了後のウエブ１６を平面に展開したときウエブ１６の両側縁部の高さ（いわゆる耳タルミ）を示す。
【００２９】
図６より明らかなように、気体噴出ダクト２６から噴出されるエアにより反転するウエブ１６の内側面に押圧力を発生させた本実施例１は、耳タルミ（ｈ）が０．２〜１ｍｍであった。これに対し、エアを噴出しない比較例は、耳タルミ（ｈ）が２〜４ｍｍとなり、本発明は比較例に比べてウエブ１６の平面性を大きく改良することができた。また、本発明は、反転部２２におけるウエブ１６の破断が皆無となった。
【００３０】
この結果、複数の反転部２２を有する多段方式の搬送装置を用いてもウエブ全幅の製品化が可能となった。また、ウエブ１６の膜厚が１００μの場合、エアを噴出しない比較例では、反転部２２でウエブ１６に破断が生じたが、本発明の実施例１では全く破断なく乾燥できた。
このように、ウエブ１６の浮上量（位置）を連続して検出し、押圧力を制御することにより、ウエブ１６の種類・条件変更に対しても、安定に、かつ、平面性の良好な製品を得ることが可能となった。更には、多段式の搬送装置の効率的な活用が可能となり、生産性が飛躍的に向上し、且つ低コストの製品の製造が可能になった。
（実施例２）
実施例２は、ウエブ１６の振動が大きく、若しくはウエブ１６の透明度が大きく、又は光学センサーの検出部に汚れが付着し易いために、光学センサーが使用できない場合であり、図５からウエブ１６の収縮力を読み取り、式（２）から押圧力Ｐを決定する場合である。
【００３１】
反転部の条件は以下の通りである。
ウエブの種類；セルローストリアセテート
ウエブの膜厚；１３０〜１４０μｍ
残留溶媒；メチレンクロライド、メタノール、ブタノール
乾燥条件；７５〜８０℃    ２ｍｉｎ経時
（溶媒含有率；１５〜２５    湿量基準重量％）
反転部直径；１．５ｍ
ウエブ幅；１．６ｍ
図５より、乾燥時間２ｍｉｎのときのウエブの収縮力を読取り、全幅換算すると、Ｆ＝４０ｋｇとなる。式（２）を用い、Ｋ＝０．８として、Ｐを算出すると、
Ｐ＝０．８×４０／（１．６×０．７５）
＝２７（ｋｇ／ｍ2）
この算出値より、押圧力を２７ｋｇ／ｍ2（ｍｍＡｑ）に設定した。
【００３２】
また、比較例としては、気体噴出ダクト２６からエアを噴出しない場合について行った。実施例２の場合も、エアを噴出しない比較例に比べて最終製品であるウエブの平面性を大きく改良することができ、且つ、反転部２２におけるウエブ１６の破断も皆無となった。
基本的には、直接、反転部２２のウエブの浮上量（位置）を検出して、気体の押圧力を調整する方法が最良であるが、検出困難な場合でも、以上のように計算値でも十分代用できる。ただし、このとき事前の収縮力の測定データが必須であり、条件が変わる時は、その毎に測定データが必要となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のウエブ又はシートの搬送方法及び装置によれば、反転部では、気体噴出手段からウエブ又はシートの内側面に向けて噴出される気体によりウエブ又はシートの内側面に押圧力が発生させ、この状態でウエブ又はシートを反転させるようにしたので、反転部においてウエブ又はシートが収縮力に起因して鼓状に変形することを防止する。
【００３４】
これにより、複数の反転部を有する多段方式の搬送方式でウエブを乾燥させても反転部においてウエブの平面性を損なうことがなく、且つ面状故障も発生することがない。
従って、ウエブの種類・条件変更に対しても、安定に、かつ、平面性の良好な製品を得ることが可能となった。更には、多段式の搬送装置の効率的な活用が可能となり、生産性が飛躍的に向上し、且つ低コストの製品の製造が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るウエブ又はシートの搬送装置を、溶液製膜法で製膜したウエブを搬送しながら乾燥する際の搬送装置として適用した構成図
【図２】図２は、本発明のウエブ又はシートの搬送装置の反転部の側面断面図
【図３】図３は、図２をＡ方向から見た正面図
【図４】図４は、本発明のウエブ又はシートの搬送装置の反転部に配設する気体噴出ダクトの斜視図
【図５】図５は、溶液製膜法で製膜されたセルローストリアセテートの収縮力を示したグラフ
【図６】図６は、本発明のウエブ又はシートの搬送方法及び装置の効果を説明する説明図
【図７】図７は、テンター方式の搬送装置のウエブ支持の方法を説明する説明図
【図８】図８は、一段方式の搬送装置の構成図
【図９】図９は、多段方式の搬送装置の構成図
【図１０】図１０は、反転部でウエブが鼓状に変形する状態を説明する説明図
【図１１】図１１は、反転部でウエブが鼓状に変形するのを防止する従来の対策を説明する説明図
【図１２】図１２は、反転部でウエブが鼓状に変形するのを防止する従来の対策を説明する別の説明図
【符号の説明】
１０…搬送装置
１２…流延口
１４…回転ドラム
１６…ウエブ
２０…乾燥器
２２…反転部
２４…プーリ
２６…気体噴出ダクト
２８…スリット
３０…補助スリット
３２…第１の静圧維持板
３４…第２の静圧維持板
３６…圧力センサー
３８…浮上量センサー
４０…エア量制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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