(57)【要約】【課題】  搬送ロールに対向する位置に設置したノズルから吹き付けられる気体によってシート状基材の洗浄後に液切りを行う際に、搬送ロール上で発生するシート状基材のシワを抑制、解消することができる液切り部を有するシート状基材の洗浄装置を提供する。【解決手段】  本発明の洗浄装置は、洗浄液中にある複数の搬送ロールでシート状基材を搬送しながら、このシート状基材を洗浄する洗浄装置であって、  洗浄液を蓄えるための槽と、  前記槽の中に設置された複数の液中搬送ロールと、  前記槽よりも上側または外側に設置された液切り部であって、両端部から中央部に向かって直径が漸減している搬送ロールと、前記搬送ロールに対向して設置され前記搬送ロール上を走行するシート状基材の全幅に向けて気体を吹き付けてシート状基材に付着した液体を除去するためのノズルとで構成された液切り部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液中にある複数の搬送ロールでシート状基材を搬送しながら、このシート状基材を洗浄する洗浄装置であって、
洗浄液を蓄えるための槽と、
前記槽の中に設置された複数の液中搬送ロールと、
前記槽よりも上側または外側に設置された液切り部であって、両端部から中央部に向かって直径が漸減している搬送ロールと、前記搬送ロールに対向して設置され前記搬送ロール上を走行するシート状基材の全幅に向けて気体を吹き付けてシート状基材に付着した液体を除去するためのノズルとで構成された液切り部と、
を備えたシート状基材の洗浄装置。
【請求項２】
前記液切り部の搬送ロールが、その表面の少なくとも一部に段差を生じるように帯状部材が巻かれた又はリング状部材がはめ込まれた、請求項１のシート状基材の洗浄装置。
【請求項３】
前記帯状部材又はリング状部材が、前記液切り部の搬送ロールの軸方向の中心に対して対称となる位置に取り付けられた、請求項２のシート状基材の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液切り部を有するシート状基材の洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム等、シート状基材の製造工程において、搬送されるシート状基材の表面等を、水洗槽などを介して洗浄する工程が行われることがある。洗浄工程では、洗浄後のシート状基材の表面に付着、残存した液体を除去するために液切り部が必要となる。液切りの方法としては、ニップロールでシート状基材を挟み込み、洗浄液を絞り出す、あるいは掻き取る方法や、例えば長方形状のスリットなどを有する一対のノズルから気体を吹き付け、そのノズル間にシート状基材を通過させる方法、更には、搬送ロールに対向する位置に設置した先述のようなノズルから吹き出す気体によって液切りを行う方法が一般的に知られている。
【０００３】
これらのうち、搬送ロールに対向する位置に設置したノズルから吹き出す気体によって液切りを行う方法は、他の方法と比べて、液切りを行うためのニップロールの高精度間隙設定が必要なく、更には、吹き付ける気体によるシート状基材のバタつきを抑制し安定してシート状基材を搬送できるなど利点が多い。
【０００４】
ただしこの方法では、気体が吹き付けられる側のシート状基材の表面上では、流速の速い気体が流れることで負圧が発生し、シート状基材が搬送ロールから浮上する部分が生じることがわかっている。一方で、ノズルに対向する搬送ロールに接触する側のシート状基材の表面は、洗浄後、付着している洗浄液を介して搬送ロールと接触する部分も存在している。
【０００５】
このシート状基材の浮上した部分と、洗浄液を介して搬送ロールに接触した部分の境界では、シート状基材と搬送ロール間に働く摩擦力の相違から、シート状基材には搬送方向にせん断力が生じ、これが原因となって発生するシワが、特に薄膜のシート状基材で生じる。
【０００６】
シート状基材のシワを伸ばす方法として、特許文献１では、搬送ロールの中央部から両端部に向かって、段差を設けてロール直径を大きくする搬送ロールが開示されている。このような構成とすることで、シート状基材の両幅方向に拡張する力を付与し、シート状基材が収縮しようとする力を緩和して、シワを伸ばす方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ノズルから吹き付けられる気体によってシート状基材上のロール面圧を大きくし、発生したシワを押し潰すことで、シワを解消する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１５５００７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１５７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１で開示されているシワ伸ばしの方法は、シート状基材に液体が付着していない乾式搬送におけるシワ伸ばし効果を示しているだけであり、洗浄装置による洗浄後のシート状基材において、洗浄液の付着状態が起因となって生じるシワの解消については言及がなく、シワ伸ばし効果が不明である。
【００１０】
また、特許文献２で開示されているノズルから吹き付けられる気体により、発生したシワを押し潰して解消する方法は、シート状基材とノズルに対向する搬送ロールの間に介在する液体の解消には何ら効果はなく、したがって、シート状基材と搬送ロールの間に残存する洗浄液の有無が起因となって発生するシワを伸ばすことは、やはり不可能である。
【００１１】
そこで本発明は、搬送ロールに対向する位置に設置したノズルから吹き付けられる気体によってシート状基材の洗浄後に液切りを行う際に、搬送ロール上で発生するシート状基材のシワを解消、抑制することができる液切り部を有する洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明のシート状基材の洗浄装置は、洗浄液中にある複数の搬送ロールでシート状基材を搬送しながら、このシート状基材を洗浄する洗浄装置であって、
洗浄液を蓄えるための槽と、
前記槽の中に設置された複数の液中搬送ロールと、
前記槽よりも上側または外側に設置された液切り部であって、両端部から中央部に向かって直径が漸減している搬送ロールと、前記搬送ロールに対向して設置され前記搬送ロール上を走行するシート状基材の全幅に向けて気体を吹き付けてシート状基材に付着した液体を除去するためのノズルとで構成された液切り部と、を備える。
【００１３】
また、本発明のシート状基材の洗浄装置は下記のような構成であることが好ましい。
（１）前記液切り部の搬送ロールが、その表面の少なくとも一部に段差を生じるように帯状部材が巻かれた又はリング状部材がはめ込まれている。
（２）前記帯状部材又はリング状部材が、前記液切り部の搬送ロールの軸方向の中心に対して対称となる位置に取り付けられている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシート状基材の洗浄装置を用いれば、洗浄後のシート状基材の液切り部において、シート状基材の幅方向へ拡張力を付与することができるので、ノズルに対向する搬送ロール上で発生するシワを解消、抑制し、シワなくシート状基材を安定して搬送しながら、洗浄することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施様態による液切り部を有するシート状基材の洗浄装置の概略図。
【図２】液切り部を構成する搬送ロールの一実施態様を示す断面図。
【図３】液切り部を構成する搬送ロールの別の実施態様を示す断面図。
【図４】液切り部を構成する搬送ロールによるシワ伸ばし方法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の望ましい実施形態について、図面を参照して説明する。但し、本発明は図面に示された形態に限定されるものではなく、発明の目的を達成できて、かつ発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更はあり得る。
【００１７】
図１は、本発明の一実施様態による液切り部２０を有するシート状基材２の洗浄装置１の概略図である。この洗浄装置１は、シート状基材２の両面を洗浄液３で洗浄した後、液切り部２０でシート状基材２の両面に残存する洗浄液３を除去する装置である。この洗浄装置１は、洗浄液３を貯留する槽４と、槽４内に配置された複数の液中搬送ロール５と、槽４の外に配置された複数の搬送ロールＡ６と、液切り部２０を有している。図１では、槽４は２槽であるが、特に限定されるものではない。液中搬送ロール５、搬送ロールＡ６は駆動ロールであっても、フリーロールであっても良いが、液中搬送ロール５は、蛇行を防止してシート状基材２を安定して搬送するため、駆動ロールであることが好ましい。
【００１８】
液切り部２０は、搬送ロールＢ７と、それに対向するノズル８で構成され、搬送されるシート状基材２に対して断続的に複数設置してもよい。その場合は、ノズル８から気体が吹き付けられるシート状基材２の面が、表裏交互になるように配置することが好ましい。
【００１９】
ノズル８の気体噴出口の形状は、略長方形でスリット状であることが好ましいが、効果的な液切り作用が実現できれば、特に限定されるものではない。
【００２０】
図２は、液切り部２０を構成する搬送ロールＢ７の一実施態様を示す断面図である。搬送ロールＢ７は、両端部の直径（Ｄ１）が中央部の直径（Ｄ２）よりも大きな（Ｄ１＞Ｄ２）形状となっている。直径Ｄ１と直径Ｄ２の差は、０．３ｍｍ／ｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ／ｍ以上であることがより好ましい。図２では、直径Ｄ１から直径Ｄ２に至る稜線が曲線状に漸減している形状を示しているが、直線状であってもよい。搬送ロールＢ７の材質は、炭素鋼やＳＵＳなどの金属であることが好ましい。耐食性や強度を高めるためにＨＣｒメッキなどの表面処理が施されていてもよい。
【００２１】
図３は、液切り部２０を構成する搬送ロールＢ７の別の実施態様を示す断面図である。搬送ロールＢ７の両端部には、該ロールを覆うように段付き部材９が取り付けられており、搬送ロールＢ７の表面と段付き部材９の表面で局所的に段差量Ｓの段差が設けられている。
【００２２】
段付き部材９は、例えばテープのような帯状部材を搬送ロールＢ７に巻き付けたり、あるいはリング状の部材を搬送ロールＢ７にはめ込んだりして形成することが好ましい。帯状部材やリング状部材の材質は特に限定されないが、シート状基材２との接触を考慮して、シート状基材２への傷付きを防止するため、樹脂製など軟質材料であることが好ましい。
【００２３】
段付き部材９によって形成される搬送ロールＢ７との段差量Ｓは、搬送ロールＢ７上を搬送されるシート状基材２において発生する、あるいは発生しようとするシワの状態に応じて最適化すればよい。段差量Ｓは０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲が好ましい。段差量Ｓの下限は０．１ｍｍ以上がより好ましく、上限は０．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００２４】
また、図３では、搬送ロールＢ７に段付き部材９を設ける位置は、搬送ロールＢ７の両端部であるが、ノズル８からシート状基材２に吹き付けられる気体により、搬送ロールＢ７から浮き上がる部分と、シート状基材２が洗浄液３を介して搬送ロールＢ７に接触している部分との境界において、両者の摩擦力の相違により、シート状基材２の搬送方向へのせん断力が発生してシワが生じる部分に適宜設けることが好ましい。
【００２５】
さらに、段付き部材９の取り付け位置は、搬送ロールＢ７の中央部からの距離が左右で等間隔（Ｌ）であることが好ましい。
【００２６】
次に、搬送中のシート状基材２が液切り部２０を通過する際に発生するあるいは発生しようとするシワを、搬送ロールＢ７によって解消する（伸ばす）方法について、液切り部２０を構成する搬送ロールＢ７によるシワ伸ばし方法を示した図４を用いて説明する。
【００２７】
図４（ａ）は、ランダムに存在する洗浄液３による液膜を介して、シート状基材２が搬送ロールＢ７と接している領域（図中α）と、液膜が存在せず、かつノズル８から吹き付けられた流速の速い気体により負圧が発生し、シート状基材２が搬送ロールＢ７から浮上する力（図中Ｐ）によって搬送ロールＢ７と接しない領域（図中β）が併存しながら、搬送ロールＢ７によってシート状基材２が搬送されている様子を示している。この時、シート状基材２と搬送ロールＢ７間で働く領域αと領域βの摩擦力の違いから、領域αと領域βの境界において、シート状基材２の搬送方向にせん断力が発生し、シワγが発生する、あるいは発生しようとする。
【００２８】
ここで、搬送ロールＢ７の中央部の直径Ｄ２に対して、両端部の直径Ｄ１が大きいことにより、搬送ロールＢ７の中央部に対する両端部の回転周速が相対的に大きくなる。これによって、シート状基材２には、中心部から両端部の全体に渡ってシート状基材２の両幅方向への拡張力Ｆ１が作用し、シート状基材２で発生した、あるいは発生しようとするシワγを解消する（伸ばす）ことができる。この結果、槽４で洗浄され、洗浄液３がランダムに付着したシート状基材２は、シワ無く安定して搬送される。前述したように、直径Ｄ１と直径Ｄ２との差は０．５ｍｍ／ｍ以上であることが好ましい。差が０．５ｍｍ／ｍ以上であると、シート状基材２で発生した、あるいは発生しようとするシワを適切に伸ばす効果が発現する。
【００２９】
図４（ｂ）は、段付き部材９が搬送ロールＢ７の両端部に取り付けられた状態で、図４（ａ）と同様、シート状基材２を搬送している状況を示した図である。段付き部材９により、搬送ロールＢ７の表面には、段差量Ｓの段差が設けられている。このことから、搬送ロールＢ７の両端部における見かけの直径（最外径）は、搬送ロールＢ７の直径Ｄ１＋２×段差量Ｓとなり、２×Ｓだけ搬送ロールＢ７の直径（最外径）が局所的に大きくなる。これによって、段付き部材９が取り付けられた部分における回転周速は局所的に大きくなり、シート状基材２には、先述の拡張力Ｆ１に加え、両端部に向かって拡張力Ｆ２が作用し、シート状基材２に発生するあるいは発生しようとする強固なシワγをより確実に解消する（伸ばす）ことができる。前述したように、段差量Ｓは０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲が好ましい。段差量Ｓが０．０５ｍｍ以上であると、シート状基材２で発生した、あるいは発生しようとするシワを適切に伸ばす効果が発現する。一方、段差量Ｓが１ｍｍ以下であると、段付き部材９の段差部において、シート状基材２に余分な弛みや基材折れを発生させること無く、シート状基材２で発生した、あるいは発生しようとするシワを適切に伸ばす効果が発現する。
【００３０】
段付き部材９は、発生するシワγの状態に応じて、取り付け位置や段差量Ｓを任意に最適化して取り付ければ良いので、段付き部材９が取り付けられていない搬送ロールＢ７よりも、特に局所的に発生するシワγをより効果的に解消することが可能となる。
【００３１】
本発明の液切り部２０を備えた洗浄装置１は、長尺状のシート状基材２を搬送しながら槽４で洗浄する洗浄装置として好適に使用することができる。特に液切り部２０で生じるシート状基材２の様々なシワを解消あるいは抑制、防止し、安定して搬送できるので、高品位のシート状基材２を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１に示す洗浄装置１を準備した。洗浄液３を貯留する槽４は２槽で構成し、洗浄液３はＲＯ水とした。液切り部２０は、面長７５０ｍｍの搬送ロールＢ７と、該ロールに対向する位置に圧力空気を吹き付けるノズル８を、シート状基材２の表裏に圧力空気を吹き付けられるよう合計４セットで構成した。
搬送ロールＢ７は、両端部の直径（Ｄ１）を中央部の直径（Ｄ２）より０．２ｍｍ大きくした。つまり直径Ｄ１と直径Ｄ２の差は、０．２ｍｍ／（０．７５ｍ／２）≒０．５３３ｍｍ／ｍとなる。
ノズル８の気体噴出口は、長さ７００ｍｍ、幅１ｍｍの長方形（スリット状）とした。
【００３３】
材質がポリエチレン製で幅が６００ｍｍ、厚さが９μｍのシート状基材２を、搬送速度２０ｍ／分で搬送させ、洗浄装置１の槽４でシート状基材２を洗浄した後、液切り部２０で、ノズル８から気体として圧力空気を風速５０ｍ／ｓで吹き付け、シート状基材２に残存している洗浄液３の液切りを行った。シート状基材２にシワが発生すること無く、あるいは発生したシワを解消しながら安定的に液切り、搬送することができた。
【００３４】
（実施例２）
搬送ロールＢ７の中央部から左右２５０ｍｍのそれぞれの位置に、段付き部材９として、幅６０ｍｍ、厚さ１３０μｍの帯状部材（ポリエチレン粘着テープ）を巻き付けた以外は、実施例１と同様に、図１に示す洗浄装置１を用いて、シート状基材２の洗浄、液切り、搬送を行った。シート状基材２にシワが発生すること無く、あるいは発生した局所的かつ強固なシワを解消しながら安定的に液切り、搬送することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、搬送ロールに対向する位置に設置したノズルから吹き付けられる気体によって、洗浄後のシート状基材に残存する洗浄液の液切りを行う際に、搬送ロール上で発生するシート状基材のシワの解消、抑制または、防止に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：   洗浄装置
２：   シート状基材
３：   洗浄液
４：   槽
５：   液中搬送ロール
６：   搬送ロールＡ
７：   搬送ロールＢ
８：   ノズル
９：   段付き部材
２０： 液切り部
Ｄ１： 搬送ロールＢ７の両端部直径
Ｄ２： 搬送ロールＢ７の中央部直径
Ｓ：   段差量
Ｌ：   段付き部材９の取り付け位置（搬送ロールＢ７の中央部からの距離）
Ｐ：   シート状基材２が搬送ロールＢ７から浮上する力
Ｆ１： 拡張力
Ｆ２： 拡張力
α：   シート状基材２が洗浄液３による液膜を介して搬送ロールＢ７と接する領域
β：   シート状基材２が搬送ロールＢ７から浮き上がる領域
γ：   シワ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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