JP2506501B2 - 切欠き付きウェブを真空箱内で安定化させる装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ウェブに沿って切欠き、穴又はその他の開
口部を有するウェブループが真空箱を通過するときに該
ループを安定化させる技術、特に、ウェブ材料のループ
内に位置決めされる可撓性リングを提供することに関す
る。

（従来の技術及びその課題） 真空箱は、紙又は写真フィルムのウェブのようなウェ
ブ材料のループに張力を加えるために長年に亙り使用さ
れている。真空箱の適用例として、ウェブ材料の供給源
とウェブ材料をスプールに巻き付けるステーションとの
間の経路に沿って使用する場合がある。真空を真空箱の
底部に加えることによりウェブ材料のループが真空箱内
に形成され、その真空力がループを箱内にて軽るい張力
状態に保持する。ウェブ材料は、巻き取り工程中、間欠
的に箱外に駆動することが出来る一方、ウェブ供給源か
ら連続的に又は間欠的に箱内に供給することが出来る。
真空箱内におけるループ底部の位置を検出し、及びルー
プが所定の最大寸法に達したとき、供給源と真空箱との
間にて駆動機構を停止させるセンサが設けられている。

真空箱を通るウェブが１又は２以上の切欠き又はその
他の開口部を有する場合、ウェブは、箱を通るときに過
度に振動され、切欠きが真空箱内にてループの底部を通
過するとき、真空箱により加えられるウェブの張力が著
しく低下する。この振動及び張力の低下は、切欠きを通
って流動する空気が急激に増加することに起因する。か
かる振動及びウェブの張力の変化は、最も望ましくな
く、真空箱の下流の作用に悪影響を及ぼす可能性があ
る。

1975年３月18日付けにてH.ラマーズ（LaMers）の名前
にて発行された米国特許第3,871,597号は、複数のラベ
ルを担持するウェブを使用するラベル貼り装置に関する
ものである。ウェブのループがチャンバ内にて形成さ
れ、真空力がチャンバに付与され、チャンバ内の供給ル
ープの形態にされる。チャンバ内のカーテンがウェブを
ループ形態に維持する。かかるカーテンは、真空力によ
り引張られ、ウェブに押し付けられて該ウェブをループ
として維持する厚み0.127mm（0005インチ）のナイロン
のような薄い可撓性材料を備えるものとして記載されて
いる。このカーテンの一端は、柱に固定される一方、そ
の他端は自在にされて、ウェブと常時接触している。ウ
ェブは形成すべき各ラベル領域の境界上に形成されたダ
イカットを有し、ラベルがウェブの他の部分より分離さ
せ易くする。各ラベル領域は、ラベル領域を囲繞する閉
ループを形成する複数のカットにより画定される。ウェ
ブの端縁でラベル領域外の領域は、ウェブの長さに沿っ
て離間されたスプロケット穴を有している。カーテンは
無孔であり、ラベル及びスプロケット領域を形成するカ
ットのあるウェブ領域を密封するものと説明されてい
る。カーテンは、ウェブの幅がチャンバよりも狭い場
合、供給チャンバの全幅を覆えるようにしてあり、更
に、チャンバ内のループ寸法を検出しかつ制御するのに
使用される光ビームを遮断するのに使用し得る光不透過
性材とされている。

1974年４月30日付けでアール・エッチ・エガート（R.
H.Eggert）に発行された米国特許第3,807,612号は、素
材製造機械用のウェブ供給装置に関する。このエガート
の特許は、真空箱を開示しており、この箱内にて、ウェ
ブ材料のループの寸法が一連のランプ及び関係するフォ
トセルによって検出される。この特許の明細書の第10欄
に記載されているように、ウェブ材料が透明である場
合、ループ制御システムは非効率的、不正確又は非効果
となる。この問題点を回避するため、厚い可撓性の材料
の光不透過性シェードがウェブ材料のループ内に吊り下
げられる。このシェードの一端は、ロッドに固着される
一方、その他端は自由にされてウェブループと係合す
る。外シェードは、ランプからフォトセルを覆うのに十
分な幅寸法があればよく、従って、真空箱内に引き出す
べきウェブ材料の最小幅のストリップよりも幾分狭い最
大幅とすることが出来る。シェードの長さは、ループを
システムの最下方のフォトセルから光を受け取るのに十
分なだけ広げたとき、ループの底部に達するのに十分な
程度とする。ループに作用する差圧によってシェードは
ループの内面に略適合する。

上述の特許の装置におけるカーテン又はシェードは、
一端がロッド等に固定されており、その全体位置が固定
されているため、ウェブとカーテン又はシェードとの間
には相対的な動作が生じる。この相対的動作は、ウェブ
に掻き傷を生じさせる原因となる可能性がある。更に、
カーテン又はシェードの一端がロッドに固着されている
ため、箱内のウェブのループの寸法がフィルム又は紙の
巻き付け工程中のように、長いウェブストリップが箱外
に間欠的に急速に前進される間、箱内のウェブのループ
の寸法が著しく変化する場合、かかる装置を真空箱にて
使用することが不可能となることがある。又、カーテン
又はシェードは、ウェブのループ領域までのみならず、
ウェブが真空箱に出入りする領域を通っても伸長するこ
とを要する。かかる形態により、ウェブが真空箱内に進
む動作が複雑になる可能性がある。更に、従来の装置の
カーテン又はシェードがウェブ内のループと共に、上方
又は下方に動くとき、カーテン又はシェードにより付与
される張力は増大及び減少し、これによって、ウェブ上
に作用する張力が常に変動する結果となる。このこと
は、真空箱は、その箱内のウェブに対して略一定の張力
を付与する効果を備えなければならないという真空箱に
望まれる重要な特性と矛盾する。

（発明の目的） 本発明の目的は、切欠きを有するウェブが真空箱を通
って進むとき、そのウェブに過度の振動が発生するのを
阻止することである。本発明の別の目的は、ウェブルー
プの切欠き又は開放部分を密封する一方、上述のように
カーテン又はシェードによって引き起こされ、真空箱内
のウェブループに加えられる非均一な張力を回避するこ
とである。

本発明の更に別の目的は、ウェブが真空箱を通って進
むとき、ウェブ張力に付与される真空箱の低慣性力を低
く保持することである。

本発明の更に別の目的は、切欠きを有するウェブが真
空箱内を進むとき、該ウェブに過度の振動が発生される
のを回避する一方、ウェブの掻き傷又は従来技術のカー
テン、シェード等によってウェブ上に直接的に作用する
非均一な張力を最小にし、又は解消することである。

（課題を解決するための手段） 本発明によると、１又は２以上の切欠き又はその他の
開口部分を有するウェブが真空箱を通過するとき、該ウ
ェブを安定させるための装置が提供される。真空箱は、
ウェブのループを受け入れる細長いチャンバを画定す
る。このチャンバは、ウェブがチャンバに出入りするた
めの開口部を有している。開口部から離間した真空手段
がチャンバを通じて空気を吸引し、ウェブのループは、
チャンバ内にて加圧状態に保持される。本発明による装
置は、可撓性ウェブ材料の無端リングを備え、該リング
は、該リングを通って伸長しかつ相互に離間した複数の
通気穴を有している。これら穴は、リングの１側端縁か
らずらして設けられている。このリングはウェブのルー
プ内に位置決め可能であり、リングはチャンバを通るウ
ェブの動きに応答してウェブによって自由に回転され
る。穴とリングの１側端縁との間のリング部分は、無孔
であり、空気がリングを通るとき、切欠き又は開口部を
覆い、このため、空気はリングを通過するとき、切欠き
又は開口部を通って吸引されない。

（実施例） 本発明の装置の実施例について図面を参照しながら説
明する。

本発明の安定化装置は、紙又は写真フィルムのウェブ
を含む、各種の形式のウェブに対して使用することが出
来る。例えば、該装置は、供給ロール12から最初に、全
体として14で示した真空箱に、次に、真空箱14の下側の
巻き取り機械（図示せず）に供給される紙ウェブ10に対
して使用することが出来る。第２図の頂部の大きい矢印
は、真空箱14に出入りするウェブ10の動く方向を示す。
従来、巻取り機械に供給される紙ウェブ10は、相互に離
間した関係にてウェブ10の１側端縁に沿って位置決めさ
れた複数の切欠き16を有している。巻き取り機械におい
て、紙ウェブは写真用フィルムのストリップと共にスプ
ールに巻き付けられる。この型式のフィルム及び紙ウェ
ブロールは周知であり、例えば、サイズ120の写真用フ
ィルムを含んでいる。以下の説明は特にウェブの端縁に
おける切欠きに関するものであるが、本発明はその他の
位置に各種の型式の開口部を有するウェブにも適用可能
であることが理解されよう。

真空箱14は、任意の公知の構造とすることが出来る。
例えば、該真空箱14は、４つの壁20、22、24及び26を備
え、これらの壁が共に、第１図、第２図に図示するよう
にウェブ10のループを受け入れる細長いチャンバ28を形
成する。該チャンバ28は頂部に開口部30を有しており、
ウェブが該開口部30を通ってチャンバに出入りする。ウ
ェブは、ローラ、エアバー又はその他の公知の案内装置
を備えることの出来る案内部材32、34により案内され、
チャンバ28に出入りすることが出来る。

第２図に符号36で略図的に示した適当な真空システム
が真空箱14の底部に位置決めされており、チャンバ28の
頂部の開口部30を通じて空気を導入し、該空気をチャン
バ28の底部から排出する。開口部30を通る空気の流れは
矢印38で示されており、主として、案内部材32、34間の
スペースを通り、真空箱14内のウェブのループの上方部
分に供給される。矢印40で示すように、空気はウェブ10
の側端縁に沿って動き、かつウェブ及び壁22、26間を通
り、真空箱の底部から排出される。真空箱の壁22、26間
のスペースは、ウェブ10の幅より僅かに大きく、空気が
チャンバ28を通って流れるとき、その空気はウェブ10に
僅かな張力を作用させる。この型式の真空箱は周知であ
り、ここでこれ以上詳細に説明する必要はない。

上述の真空箱において、空気の流れは箱の頂部の開口
部30から略垂直方向に向けかつチャンバ28の底部の真空
手段36を通って下方に流動する。ウェブ10の切欠き16が
箱内のウェブのループの底部に達すると、空気の流れに
対する抵抗力が急激かつ顕著に低下し、これに伴い、真
空箱を通る空気の流れに起因するウェブの張力が著しく
低下する。このウェブ張力の著しい変化は案内部材32、
34から下流及び上流側双方にてウェブに対する工程に悪
影響が及ぶ。例えば、真空箱から下流の巻き取りステー
ションにおいて、スプールへのウェブの巻き取りに悪影
響を及ぼす。更に、空気の圧力が急激に変化し、ウェブ
の張力が著しく低下することに伴い、ウェブ10は真空箱
内で過度に振動し、このことは又望ましくなく回避しな
ければならない現象である。

切欠き16が真空箱内のループの底部を通って進むと
き、ウェブの張力の顕著な低下、及びウェブの過度の振
動を回避するため、無端リング50を真空箱内にてウェブ
材料10のループ内に配置する。このリング50は、該リン
グ50の中央部分に複数の通気穴52を有しており、チャン
バ28から流動する空気がこれら通気穴52を通って流れる
のを許容する。これら通気穴52は、図示するように、相
互に離間した関係にてリングの周囲に沿って伸長しかつ
リングの側端縁からオフセットされた複数の楕円形穴を
含む各種の形状とすることが出来る。

リング50は、平坦な矩形のストリップ材料にて製造す
ることが出来る。ストリップ材料の端部はカットし、端
部を突き合わせかつ相互に固着させて平坦な接合部を形
成するようにする。端部は接着剤により相互に接着し、
又はストリップの突き合わせ端部の上に当てがった接着
テープにより相互に保持することが出来る。リングは真
空箱内に挿入される前、略円筒状の形状をしている。該
リングは又鋳造、押し出し又は引抜き法により無端のリ
ングの形状とすることも出来る。

リング50は各種の可撓性の無孔の材料にて形成するこ
とが出来る。一例として、リング50は金型により押出し
かつ二方向に延伸させてポリエステル材料の架橋分子と
したポリエステル材料の矩形のストリップにて形成する
ことが出来る。この種類の材料は、ニューヨーク州、ロ
チェスタのイーストマン・コダック・カンパニー（East
man Kodak Campany）により製造され、イスタール（Est
ar）／登録商標の名称で販売されている。この種類の材
料はある種の写真用フィルムのフィルム基材として使用
されている。使用すべく選択されるリング材料は、ある
程度の剛性又は梁強度を提供し、リング50に穴52を形成
し、リングが真空箱内でウェブ10から圧力を受けたとき
へこまず、略円筒状又は楕円形の形状を維持し得るよう
にする必要がある。リング50に使用される材料を選択す
る際に考慮すべきファクタは、材料の厚み、材料の剛
性、その梁強度及び穴52の相互及びリングの側端縁に対
する寸法及び位置である。

リング50の幅は、ウェブ10の幅に等しいか又はそれよ
り僅かに小さいようにすることが望ましい。リング50は
又壁22、26間にて真空箱14の幅より僅かに狭く、リク50
が壁に接触し、ウェブ10と非整合状態にならないように
する。

図面を明確にする目的にて、第２図には、真空箱の壁
20、24から離間したウェブ10のループが図示されてい
る。実際上、ループ底部付近のウェブ部分は壁20、24に
近接している。壁に最も近い箇所は接線箇所と称する。
リングの開口部の合計面積は真空箱のオリフィスの面積
を上廻るようにすることが望ましい。オリフィス面積
は、接線箇所から下方にウェブループの底部に達する真
空箱の側壁とウェブ10のループとの間の面積を包含す
る。又、穴52はウェブの切欠き又は開口部16と整合しな
いようにリング内に位置決めする必要がある。このよう
に、穴52は切欠きの寸法及び位置に依存して、リングの
一方の側端縁に対し他方の側端縁よりも近接するように
する必要がある。

ウェブ材料10のループが真空箱内で形成された後、リ
ング50は僅かに変形させ、案内部材32、34間に手操作に
て配置することにより真空箱内に挿入することが出来
る。この位置にあるリングは、真空手段36により箱を通
る空気の流れのため、ウェブのループ内に下方に吸引さ
れる。リングは、常にウェブ10の内面と接触しており、
常に撓んで、真空箱内のウェブのループに対応する形状
を維持することが出来る。真空箱を通る空気の流れによ
り、リングは箱の底部にてウェブのループ部分と接触す
る状態を維持し、ウェブが動くことにより、リングはル
ープ内で反時計方向（図面上において）に回転する。リ
ングはロッド、又は装置のその他の部分に固着されてい
ないため、該リングは箱内で浮動自在でありかつ上下に
動くことが出来、ウェブループの底部は真空手段によっ
て該ウェブに加えられる張力を著しく変化させない。リ
ングはウェブにより駆動されかつ該ウェブと共に動くた
め、ウェブに掻き傷を生じさせるリングとウェブとの間
の相対的動作は実質的に生じない。

リングの穴52により空気は真空箱の開口部30を通って
妨害されずに、ループを形成するウェブ部分間を通り、
リング50の穴52を通り、符号40で示した通路に沿って排
出される。切欠き16は真空箱底部のウェブ材料のループ
に沿って案内されるため、これら切欠き16は、穴52とリ
ングの側端縁との間のリング部分により覆われる。その
結果、切欠き16が真空箱を通るとき、ウェブは張力が著
しく低下されず、リング50を使用しない真空箱において
典型的に見られるようにウェブがこれに伴って振動する
ことがない。

ループが符号16で示すような切欠きを有しない場合で
さえ、ウェブ材料のループに振動が生ずる場合がある
が、かかる振動は上述したように切欠きが存在する場合
より顕著である。これら振動はリング50を通る空気の流
れに応答してウェブのループに強く接触するリングによ
り減衰される。振動を減衰させることにより、真空箱の
上流及び下流双方にてウェブには略一定の張力を維持す
ることが可能となる。

本発明はその好適な実施例について特に詳細に説明し
たが、本発明の精神及び範囲内で変形例及び応用例が可
能であることが理解されよう。

（発明の効果） 真空箱を通って動く有孔の又は切欠きを有する加工ウ
ェブの振動及び張力の変化は、ウェブがループの底部を
通過するとき、該加工ウェブの孔又は切欠きを閉塞する
可撓性ウェブ材料の無端の有孔リングを真空箱内にてウ
ェブループ内に配置することにより略解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の安定化装置を内蔵する従来の真空箱の
斜視図、 第２図は真空箱及び本発明の安定化装置の縦断面図であ
る。 10:紙ウェブ、12:供給ロール 14:真空箱、16:切欠き 20、22、24、26:真空箱の壁 28:チャンバ、30:開口部 32、34:案内部材、36:真空手段 50:無端リング、52:通気穴

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長さ方向に沿って切欠きのような１又は２
   以上の開口を有するウェブが真空箱を通って進むとき、
   前記ウェブを安定化させる装置にして、前記真空箱がウ
   ェブのループを受け入れる細長いチャンバを画定する壁
   を有しており、前記チャンバがウェブがチャンバに出入
   りするための開口部を有し、真空手段が該開口部から離
   間して配置され、チャンバを通じて空気を吸引し、ウェ
   ブのループがチャンバ内で張力状態下に保持されるよう
   にした前記安定化させる装置において、 可撓性材料から成り、相互に離間された複数の通気穴を
   有する無端のリングであって、ウェブのループ内に位置
   決め可能であり、真空箱に固定されず、ウェブがチャン
   バを通る動きに応答して、ウェブによって自由に回転さ
   れ、ウェブの開口がリングを通過するとき、該開口を覆
   い、空気が真空手段により該開口を通じて吸引されない
   ようにする無孔部分を備えることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置にして、 リングの幅がウェブに等しいか僅かに狭く、リングがウ
   ェブのループに対して外方に押し付けるのに十分な梁強
   度を備え、ウェブのループ内にてリングがへこむのを阻
   止するようにしたことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の装置にして、 箱内のウェブのループが２箇所にて箱の壁に略正接し、
   箱が該ウェブのループと箱の壁との間の正接点からウェ
   ブのループの底部に至る領域を含むオリフィス領域を備
   え、リングの前記穴の合計面積がオリフィス面積よりも
   大きいようにしたことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】長さ方向に沿って切欠きのような１又は２
   以上の開口を有するウェブが真空箱を通って進むとき、
   前記ウェブを安定化させる装置にして、前記真空箱がウ
   ェブのループを受け入れる細長いチャンバを画定する壁
   を有しており、前記チャンバがウェブがチャンバに出入
   りするための開口部を有し、真空手段が該開口部から離
   間して配置されチャンバを通じて空気を吸引し、ウェブ
   のループがチャンバ内で張力状態に保持されるようにし
   た前記安定化させる装置において、 周方向で相互に離間され、且つ、側端縁からずらして位
   置決めされた複数の通気穴を有する無端の可撓性リング
   であって、ウェブのループ内に緩く位置決めされ、ウェ
   ブにより係合されてウェブがチャンバを通る動きに応答
   して、ウェブによって自由に回転され、当該リングが箱
   内にてウェブループからの圧力を受けたとき、略円筒状
   又は楕円形の形状を維持するのに十分な剛性を有する材
   料から成り、ウェブに等しいか僅かに幅が狭く、ウェブ
   の開口がリングを通過するとき、穴とリングの１つの側
   端縁との間のリング部分が、該開口を覆い、同開口がリ
   ングを通過するとき、空気が該開口を通じて吸引されな
   いようにしたことを特徴とする装置。