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技術 ターンバー

出願人 株式会社タンケンシールセーコウ
発明者 伊藤賢姿郎鬼束さおり
出願日 2018年3月27日 (3年6ヶ月経過) 出願番号 2018-060507
公開日 2019年10月10日 (2年0ヶ月経過) 公開番号 2019-172400
状態 特許登録済
技術分野 輪転機 ウエブの整合,緊張,案内,ローラ
主要キーワード 筒状多孔質体 長手方向中央位置 長尺ウェブ 気体噴出孔 加圧空気流 径方向流路 軸線方向内方 軸線方向他端
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年10月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

低い製造コストでありながらウェブを安定して支持できるターンバーを提供すること。

解決手段

本発明によれば、ウェブ状Wのワークを非接触でガイドするターンバーであって、多孔質体で構成された円筒状のロール本体2と、ロール本体の外表面からエアを吐出させるエア吐出機構4、6b、14と、を備え、ロール本体が、軸線方向端面同士が連結された複数の筒状多孔質体12、12・・・によって構成されているターンバーが提供される。

概要

背景

上流側のロールから連続的に送出されたウェブを、所定経路に沿って搬送しながら処理し、下流側のロールに巻き取る処理方式が知られている。このような処理工程では、ウェブは、巻送りロールガイドロール巻取りロール等の多くのロールによって規定される経路に沿って搬送されながら、印刷ラミネート、乾燥、裁断等の処理等を受ける。

これらのロールの多くは、金属製あるいはゴム製であり、ウェブは、これらロールの表面と接触しながら搬送されることになる。このため、これらロールから離脱したパーティクルがウェブに転写され、ウェブから製造される最終製品品質を低下させるという問題があった。

さらに、搬送中のウェブとロールとの速度差、ウェブに作用する張力、ウェブとロールの間の摩擦力により、ウェブに傷、折れシワ伸び等が生じ、最終製品の歩留まりを低下させるという問題もあった。そして、このような問題は、搬送経路上でウェブの搬送方向を反転させるターンバーの部分で顕著であった。

このような問題に対処するため、空気膜を利用した非接触式のガイドロール(ターンバー)が提案されている(特許文献1)。この特許文献1のガイドロールでは、表面に多数の気体噴出孔が形成された中空体の内部に加圧気体を流入させることにより、中空体の表面の気体噴出孔から気体噴出させ、長尺状フィルムを中空体の外周面に沿って非接触で支持し、長尺状フィルムの搬送経路を反転させている。

概要

低い製造コストでありながらウェブを安定して支持できるターンバーを提供すること。本発明によれば、ウェブ状Wのワークを非接触でガイドするターンバーであって、多孔質体で構成された円筒状のロール本体2と、ロール本体の外表面からエアを吐出させるエア吐出機構4、6b、14と、を備え、ロール本体が、軸線方向端面同士が連結された複数の筒状多孔質体12、12・・・によって構成されているターンバーが提供される。

目的

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、低い製造コストでありながらウェブを安定して支持できるターンバーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ウェブ状のワークを非接触でガイドするターンバーであって、多孔質体で構成された円筒状のロール本体と、前記ロール本体の外表面からエアを吐出させるエア吐出機構と、を備え、前記ロール本体が、軸線方向端面同士が連結された複数の筒状多孔質体によって構成されている、ことを特徴とするターンバー。

請求項2

前記エア吐出機構が、外周面に前記円筒状のロール本体が取付けられている中空シャフトを備え、前記筒状多孔質体が、隣接する筒状多孔質体と接着により接合され、隣接する前記筒状多孔質体との接合部近傍内周面に凹部を有している、請求項1に記載のターンバー。

請求項3

前記凹部が、前記筒状多孔質体の内周面で円周方向に延びる環状溝を構成している、請求項2に記載のターンバー。

請求項4

一の筒状多孔質体の他の筒状多孔質体と接合されている軸線方向端面と、前記他の筒状多孔質体の前記一の筒状多孔質体と接合されている端面とが、相補的凹凸形状を備えている、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のターンバー。

請求項5

一の筒状多孔質体の他の筒状多孔質体と接合されている軸線方向端面に少なくとも1つの環状凸部が形成され、前記他の筒状多孔質体の前記一の筒状多孔質体と接合されている端面に前記環状凸部と相補的な環状凹部が形成されている、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のターンバー。

請求項6

一の筒状多孔質体が他の筒状多孔質体と接合されている軸線方向端面に少なくとも1つの環状のバッファ溝が形成されている、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のターンバー。

請求項7

前記筒状多孔質体が、多孔質カーボンで構成されている、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のターンバー。

請求項8

前記筒状多孔質体の各々が長手方向中央位置で円周方向に延びる加圧空気流路を備え、前記中空シャフトが、径方向に延びて前記加圧空気流路に接続され、前記加圧空気流路に加圧エアを供給する径方向流路を有している、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のターンバー。

技術分野

0001

本発明は、ターンバーに関し、詳細には、長尺フィルム等のウェブを非接触でガイドするターンバーに関する。

背景技術

0002

上流側のロールから連続的に送出されたウェブを、所定経路に沿って搬送しながら処理し、下流側のロールに巻き取る処理方式が知られている。このような処理工程では、ウェブは、巻送りロールガイドロール巻取りロール等の多くのロールによって規定される経路に沿って搬送されながら、印刷ラミネート、乾燥、裁断等の処理等を受ける。

0003

これらのロールの多くは、金属製あるいはゴム製であり、ウェブは、これらロールの表面と接触しながら搬送されることになる。このため、これらロールから離脱したパーティクルがウェブに転写され、ウェブから製造される最終製品品質を低下させるという問題があった。

0004

さらに、搬送中のウェブとロールとの速度差、ウェブに作用する張力、ウェブとロールの間の摩擦力により、ウェブに傷、折れシワ伸び等が生じ、最終製品の歩留まりを低下させるという問題もあった。そして、このような問題は、搬送経路上でウェブの搬送方向を反転させるターンバーの部分で顕著であった。

0005

このような問題に対処するため、空気膜を利用した非接触式のガイドロール(ターンバー)が提案されている(特許文献1)。この特許文献1のガイドロールでは、表面に多数の気体噴出孔が形成された中空体の内部に加圧気体を流入させることにより、中空体の表面の気体噴出孔から気体噴出させ、長尺状フィルムを中空体の外周面に沿って非接触で支持し、長尺状フィルムの搬送経路を反転させている。

先行技術

0006

特開平8−245028号公報

発明が解決しようとする課題

0007

上記ガイドロール(ターンバー)は、非接触で長尺状フィルムを反転させることができる等の長所を有しているが、機械加工噴出孔を形成する場合には、噴出孔の径が大きくなるため、噴出孔の直上と周辺での圧力差が大きくなる。この結果、ウェブがバタツキ易くなり、ウェブを安定して支持できなくなる等の問題が発生している。また、レーザ加工で噴出孔を形成する場合には、製造コストが高くなるという問題が発生している。

0008

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、低い製造コストでありながらウェブを安定して支持できるターンバーを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

本発明によれば、
ウェブ状のワークを非接触でガイドするターンバーであって、
多孔質体で構成された円筒状のロール本体と、
前記ロール本体の外表面からエアを吐出させるエア吐出機構と、を備え、
前記ロール本体が、軸線方向端面同士が連結された複数の筒状多孔質体によって構成されている、
ことを特徴とするターンバーが提供される。

0010

このような構成によれば、ウェブを非接触で支持するロール本体として、全体に微細な孔を有している多孔質体が利用されるので、ロール本体の外周面全体から均一に加圧気体を確実に噴出させることが可能であり、且つ、気体を噴出させる孔を加工により形成する工程が不要となる。

0011

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記エア吐出機構が、外周面に前記円筒状のロール本体が取付けられている中空シャフトを備え、
前記筒状多孔質体が、隣接する筒状多孔質体と接着により接合され、隣接する前記筒状多孔質体との接合部近傍内周面に凹部を有している。

0012

製造工程においてロール本体を構成する筒状多孔質体同士を接着剤で接合する際、接合部分からはみ出した余剰な接着剤が、ウェブ支持面となる筒状多孔質体の表面側に流出すると、ウェブ支持面からの加圧エア吹出しが阻害される等して、ウェブ支持に支障をきたすことになる。

0013

しかしながら、上記のような構成によれば、筒状多孔質体同士を接着剤で接合する際、接着剤が、隣接する筒状多孔質体との接合部近傍の内周面に設けられた凹部に収容されるため、凹部内の接着剤により、筒状多孔質体がロール本体に対してより強固に接合されている。

0014

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記凹部が、前記筒状多孔質体の内周面で円周方向に延びる環状溝を構成している。

0015

本発明の他の好ましい態様によれば、
一の筒状多孔質体の他の筒状多孔質体と接合されている軸線方向端面と、前記他の筒状多孔質体の前記一の筒状多孔質体と接合されている端面とが、相補的凹凸形状を備えている。

0016

このような構成によれば、筒状多孔質体同士の接合部分において径方向の強度が増大し、接続された筒状多孔質体によって構成されるロール本体に中空シャフトからの加圧気体による力が作用しても、ロール本体が接続部分で破損することが回避される。

0017

本発明の他の好ましい態様によれば、
一の筒状多孔質体の他の筒状多孔質体と接合されている軸線方向端面に少なくとも1つの環状凸部が形成され、
前記他の筒状多孔質体の前記一の筒状多孔質体と接合されている端面に前記環状凸部と相補的な環状凹部が形成されている。

0018

このような構成によれば、筒状多孔質体同士の接続部分における径方向の強度がより増大し、接続された筒状多孔質体によって構成されるロール本体に、径方向内方から径方向外方に向かってより大きな力が作用しても、ロール本体が接続部分で破損することが回避される。

0019

本発明の他の好ましい態様によれば、
一の筒状多孔質体が他の筒状多孔質体と接合されている軸線方向端面に少なくとも1つの環状のバッファ溝が形成されている。

0020

このような構成によれば、筒状多孔質体同士を接着剤で接合する際、余剰な接着剤が、隣接する筒状多孔質体と接合されている筒状多孔質体の軸線方向端面に形成された環状のバッファ溝に収容されるため、ウェブ支持面となる筒状多孔質体の表面側に流出し難くなり、ターンバーの品質が向上する。

0021

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記筒状多孔質体が、多孔質カーボンで構成されている。

0022

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記筒状多孔質体の各々が長手方向中央位置で円周方向に延びる加圧空気流路を備え、
前記中空シャフトが、径方向に延びて前記加圧空気流路に接続され、前記加圧空気流路に加圧エアを供給する径方向流路を有している。

発明の効果

0023

本発明によれば、低い製造コストでありながらウェブを安定して支持できるターンバーが提供される。

図面の簡単な説明

0024

本発明の好ましい実施形態のターンバーの概略的な斜視図である。
図1のII-II線に沿った断面図である。
一端側に位置する筒状多孔質体近傍を拡大した図面である。
図1のIV-IV線に沿った断面図である。
図1のターンバーの作用を説明するための断面図である。
図1のターンバーの製造工程を説明する図面である。
図1のターンバーの製造工程を説明する図面である。
図1のターンバーの製造工程を説明する図面である。
図1のターンバーの変形例の筒状多孔質体の構成を示す断面図である。
図1のターンバーの他の変形例の筒状多孔質体の構成を示す断面図である。

実施例

0025

以下、本発明の本発明の好ましい実施形態を図面に沿って詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施形態のターンバー1の概略的な斜視図であり、図2は、図1のII-II線に沿った断面図である。

0026

本実施態様のターンバー1は、長尺状フィルム等の長尺ウェブを搬送する搬送経路で、ウェブの搬送方向を反転させる反転部分等に配置され、非接触でウェブを支持し、その搬送方向を変えるために使用される部材である。

0027

図1および図2に示されているように、ターンバー1は、略円筒状の形状を備え、多孔質体である多孔質カーボンで構成された略円筒状のロール本体2と、外周面にロール本体2が取付けられている略円筒状の中空シャフト4とを備えている。

0028

中空シャフト4は、軸線方向中央中空の大径部6と、大径部6の両端に配置された中空の小径部8、10とを備えている。大径部6は、ロール本体2の内径と略等しい外径を有し、軸線方向両端部分に径方向外方に向かって延びるフランジ6a、6aを備え、両フランジ6a、6a間に、ロール本体2が取付けられている。また、大径部6の内部空間は、小径部8、10の内部空間と流体連通し、小径部を通して導入された加圧エアが、大径部6の内部空間に流入するように構成されている。

0029

本実施態様のターンバー1では、ロール本体2は、3つの筒状多孔質体12、12、12によって形成されている。各筒状多孔質体12、12、12は、同一形状を有し、隣接する筒状多孔質体の軸線方向端面同士が接着剤による接着により接合されることにより、ロール本体2を形成している。ロール本体2、詳細には各筒状多孔質体12、12、12は、接着剤によって中空シャフトに対して接合されている。

0030

図3は、一端側の筒状多孔質体12近傍を拡大した図面であり、図4は、筒状多孔質体12単体径方向断面図である。

0031

図2ないし図4に示されているように、各筒状多孔質体12は、内周面の長手方向中央位置に、周方向に伸びる環状の加圧空気流路14を備えている。

0032

一方、図2および図3に示されているように、筒状多孔質体12の各加圧空気流路14の径方向内方に位置する中空シャフト4の大径部6の部分には、大径部6の周壁を径方向に貫通する給気通路6bが形成されている。この結果、給気通路6bを介して、中空シャフト4の大径部6および小径部8、10の内部空間と、筒状多孔質体12の各加圧空気流路14とが流体連通させられ、加圧空気流路に加圧エアを供給する径方向流路が形成されている。

0033

また、各筒状多孔質体12は、内周面の軸線方向両端部に、環状の切欠き部状の凹部16を備えている。軸線方向に隣接する筒状多孔質体12、12同士が接合されているロール本体2では、隣接する筒状多孔質体12、12の対向する凹部16、16が連通し、ロール本体2の内周面に、接合部近傍に円周方向に延びる環状溝17を形成している。

0034

そして、この環状溝17には、隣接する筒状多孔質体12、12同士の接合部の端が位置している。この環状溝17には、筒状多孔質体12、12同士を接合する接着剤の一部が、収容され、環状溝17内の接着剤により、ロール本体2、詳細には各筒状多孔質体12、12、12が、中空シャフト4に対してより強固に接合されている。

0035

環状溝17の深さ(径方向長さ)は、環状溝17の長さ(軸線方向長さ)の1:60(2%)乃至1:13(8%)に設定されるのが好ましく、4%乃至5%に設定されるのが更に好ましい。

0036

本実施形態のターンバー1では、各筒状多孔質体12の軸線方向一端面18と他端面20とが同様の相補的な形状を有している。具体的には、図4に示されているように、各筒状多孔質体12は、軸線方向の一端面18が、周方向内方側に軸線方向外方階段状に突出した環状の凸状段部22を有し、軸線方向の他端面20が、周方向外方側に突出した環状の凸状段部22と相補的に軸線方向内方に階段状に引っ込んだ環状の凹状段部24を有している。

0037

したがって、図3に示されているように、一の筒状多孔質体12と他の筒状多孔質体12とを、一の筒状多孔質体12の一端面18と他の筒状多孔質体12の他端面20とを接合した状態で連結すると、図2および図3に示されているように、一の筒状多孔質体12の軸線方向一端面18の環状の段部22が、他の筒状多孔質体12の軸線方向他端面20の環状の段部22に嵌合し、径方向の力に対して高い機械的強度が得られる。

0038

さらに、本実施形態のターンバー1では、筒状多孔質体12の軸線方向の他端面20の径方向外方側位置に、環状のバッファ溝26が形成されている。この環状のバッファ溝26にも、筒状多孔質体12、12同士を接合する接着剤の余剰部分が、収容される。

0039

このように構成されたターンバー1では、図2に矢印A、Bで示すように、中空シャフト4の小径部8、10を介して大径部4の内部空間に加圧空気を導入すると、この加圧空気が、図3に矢印Cで示すように、給気通路6を介して筒状多孔質体12の各加圧空気流路14に流入し、さらに、通気性を有する多孔質カーボンで形成された筒状多孔質体12の内部を通過し、図3に矢印Dで示されるように、筒状多孔質体12によって構成されたロール本体2の外表面全体から噴出することになる。
この結果、図5に示されるように、ロール本体2の外周面で、ウェブWの非接触で支持し、搬送経路を反転させることができる。

0040

次に、本実施形態のターンバー1の製造方法について説明する。
図6乃至図8は、ターンバー1の製造において筒状多孔質体12を中空シャフト4に取付る工程を模式的に示す図面である。

0041

まず、図6に示されているように、第1の筒状多孔質体12を中空シャフト2の外周面の所定位置に取付け、第1の筒状多孔質体12の軸線方向の一端面に、接着剤Sを配置する。次いで、図7に示されているように、中空シャフト2の外周面上で、第2の筒状多孔質体12’を、接着剤Sを配置されている第1の筒状多孔質体12の他端面に押圧しながら、中空シャフト2の外周面上の所定位置に配置する。

0042

次いで、図8に示されているように、第2の筒状多孔質体12’の軸線方向の一端面に、接着剤Sを配置する。最後に、中空シャフト2の外周面上で、第3の筒状多孔質体を、接着剤Sを配置されている第2の筒状多孔質体12’の他端面に押圧しながら、中空シャフト2の外周面上の所定位置に配置する。尚、筒状多孔質体同士を接合する接着剤は、筒状多孔質体を中空シャフトにも接合することになる。

0043

中空シャフト2の外周面上で、第2または第3の筒状多孔質体を、接着剤Sを配置されている第1または第2の筒状多孔質体の他端面に押圧すると、接着剤Sが押し拡げられる。この際、余剰の接着剤Sは、隣接する筒状多孔質体の接合部近傍に形成されている環状の凹部18、および筒状多孔質体12の他端面20のバッファ溝26に収容され、ロール本体2の外周面側にあふれ出ることが抑制される。

0044

この際、接着剤Sの一部が、隣接する筒状多孔質体の接合部近傍に形成されている環状の凹部16に収容され、多孔質体12と中空シャフト4を接合する。また、余剰の接着剤Sは、筒状多孔質体12の他端面20のバッファ溝26に収容され、ロール本体2の外周面側にあふれ出ることが抑制される。

0045

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

0046

上記実施形態のターンバー1では、筒状多孔質体は、多孔質カーボンで形成されていたが、多孔質セラミックス多孔質メタル等の他の多孔質材料で形成してもよい。

0047

また、上記実施形態のターンバー1は、筒状多孔質体の軸線方向の他端面の径方向外方側位置に、環状のバッファ溝が形成されている構成であったが、バッファ溝を設けない構成、あるいは他の態様(配置、数)のバッファ溝を設けた構成でもよい。

0048

さらに、上記実施形態では、各筒状多孔質体12の軸線方向一端面18が、周方向内方側に軸線方向外方に階段状に突出した環状の凸状段部22を有し、軸線方向他端面20が、周方向外方側に突出した環状の凸状段部22と相補的に軸線方向内方に階段状に引っ込んだ環状の凹状段部24を突出した段部を有している構成であるが、筒状多孔質体同士の接合部となる端面だけ相補的な形状を有する構成でもよい。

0049

さらに、段部の形状および位置も、他の形状であってもよい。例えば、図9に示されているように、傾斜面によって構成された凸状の段部220と、凸状の段部220と相補的な凹状と段部240とによって、相補的な形状が達成されている構成でもよい。さらに、図10に示されているように、径方向中央位置に設けられた凸部320と相補的な凹部340とによって、相補的な形状が達成されている構成でもよい。

0050

1:ターンバー
2:ロール本体
4:中空シャフト
6:大径部
6b:給気通路
8、10:小径部
12:筒状多孔質体
14:加圧空気流路
16:凹部
17:環状溝
18:筒状多孔質体の軸線方向一端面
20:筒状多孔質体の軸線方向他端面
22:凸状段部
24:凹状段部

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