专利名称：无接触基材输送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无接触基材输送装置，特别是一种沿路径为螺旋形而与基材无接触的无接触基材输送装置，其可减小基材的偏压和弯曲，稳定基材的输送。
由公开号为48-44151的日本专利公开的无接触输送装置，沿螺旋路径而不与基材接触的输送基材，它至少包括两个支承基材的缸形气室，所述基材沿螺旋路径通过气膜和换向管运行，使得基材10进入和离开螺旋路径。
沿螺旋路径稳定地输送基材是很重要的。公开号为61-2676的日本实用新型专利和临时公开号为6-144663的日本发明专利公开了一种无接触输送装置，其中换向管可以倾斜，运行基材的位置可被测定，换向管可以倾斜到基材总是处于中间的位置，以使基材的输送稳定。
然而在公开号为61-2676的日本实用新型专利和临时公开号为6-144663的日本发明专利公开的无接触输送装置中，换向管子总是倾斜的，这样，会使基材蜿蜒前行并导致基材弯曲。
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种减小基材弯曲和偏压，以稳定基材输送的无接触输送装置。
为达到上述目的，本发明提供了一种无接触基材输送装置，其包括至少两个沿螺旋路径通过气膜支承基材的缸形气室，通过从至少两个缸形气室的外周形成的喷口喷出的气体使所述缸形气室与基材不接触，至少两个缸形气室基本平行；当基材进入和离开至少两个缸形气室的螺旋路径时，通过气膜支承基材的换向气室(其气膜由在换向气室外周上形成的喷口喷出的气体形成)，以改变基材的运行方向，换向气室在至少两个缸形气室的两端成排设置；张力测定装置，在基材进入至少两个缸形气室的螺旋路径之前，测定基材两边缘的张力，张力测定装置设置在至少两个缸形气室的上面；倾斜装置，它按照张力测定装置的测定结果使换向气室倾斜。
设置在缸形气室上面的张力测定装置在基材进入缸形气室螺旋路径之前，测定基材两边缘的张力，然后，倾斜装置根据测定结果以预定的角度使换向气室倾斜。在基材运行时，换向气室保持在所述的倾斜角，因此减小了基材的弯曲和偏压，并使基材平稳运行。
为了达到上述目的，本发明提供了一种无接触基材输送装置，其包括至少两个沿螺旋路径通过气膜支承基材的缸形气室，通过从至少两个缸形气室的外周形成的喷口喷出的气体使所述缸形气室与基材不接触，至少两个缸形气室基本平行；当基材进入和离开至少两个缸形气室的螺旋路径时，通过气膜支承基材的换向气室(其气膜由在换向气室外周上形成的喷口喷出的气体形成)，以改变基材的运行方向，换向气室在至少两个缸形气室的两端成排设置，每排具有三个换向气室；张力测定装置，在基材进入至少两个缸形气室的螺旋路径之前，测定基材两边缘的张力，张力测定装置设置在至少两个缸形气室的上面；倾斜装置，它按照张力测定装置的测定结果使换向气室倾斜，使三个换向气室每排的中间换向气室倾斜。
设置在缸形气室上面的张力测定装置在基材进入缸形气室螺旋路径之前，测定基材两边缘的张力，然后，倾斜装置根据测定结果以预定的角度使换向气室倾斜。在基材运行时，换向气室保持在所述的倾斜角，因此减小了基材的弯曲和偏压，并使基材平稳运行。
缸形气室可以分别通过封闭部件进行封闭；L/A在0.1～2.0的范围内，其中A是通过部件封闭的空间的横断面，L是两个缸形气室的长度。
由于缸形气室采用所述部件封闭，可以容易地控制用于干燥基材的气体温度和湿度。L/A越小，空间越大，这样，装置的成本高，空间的利用率低；而如果L/A过大，则回气的流速大，这样会引起基材的偏压和弯曲。L/A的优选范围是0.1～2.0，特别优选的范围是0.2～1.5。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明第一实施例无接触输送装置用于感光材料涂敷和干燥设备的结构示意图。
图2为图1的平面图。
图3为换向装置的结构立体图。
图4为换向装置工作的示意图。
图5为倾斜机构的结构前视图。
图6(A)和6(B)为基材上出现弧形伸展和单边缘伸展的平面图。
图7为张力测定装置的结构立体图。
图8为第二实施例无接触输送装置的结构侧视图。
图9为本发明第二实施例无接触输送装置基本部分的透视图。
图1为组合本发明第一实施例无接触输送装置的用于感光材料涂敷和干燥设备的全部结构示意图，如图1所示，涂有感光材料的基材10卷绕在输出辊12上，并通过输出装置(未示出)从输出轴12送出。从输出辊12送出的基材10通过涂敷装置14涂上感光材料，然后送入本发明的非接触输送装置16。当基材10以不接触的方式通过非接触输送装置16时，感光材料被干燥，而后，通过接收装置(未示出)在接收辊18上被接收。
图2为本发明第一实施例非接触输送装置16结构的平面图，在图2中其非接触输送装置16具有改变基材10方向的两个气室。如图2所示，非接触输送装置16包括两个基本平行设置的气室20A、20B和三个分别设置在图2中的缸形气室20A的上侧、缸形气室20A和20B之间和缸形气室20B的下侧的转向装置22A、22B和22C。两个缸形气室20A和20B被加工成缸形，并且以预定的间隔平行并水平设置，在缸形气室20A和20B的外周上形成有若干个呈孔或缝状的气口24A、24B，供气口26A和26B分别在缸形气室20A和缸形气室20B的一端面上；吹气管28A和28B分别与供气口26A和26B连接。通过气源系统(未示出)如鼓风机、过滤器、空气加热器和去湿器调节并净化到满足干燥过程中的温度和湿度的空气经过吹气管28A和28B及供气口26A和26B被送到缸形气室20A和20B中。然后，这样的空气喷射到基材10和缸形气室20A和20B的外周20a和20b之间的空间中，在完成基材10的支承和干燥之后，空气经基材与缸形气室之间的间隙释放到周围的大气中。
基材10绕缸形气室20A和20B成螺旋缠绕，其内表面被干燥，并且基材10沿预定的螺旋线轨迹被输送，而通过从气口24A和24B喷出的带压气体在基材10和外周20a和20b之间形成空间(气膜)。
分别当基材10进入缸形气室20A的螺旋路径时、基材10离开缸形气室20A的螺旋路径时和进入缸形气室20B的螺旋路径时及离开缸形气室20B的螺旋路径时，三个换向装置22A、22B和22C改变基材10的运行方向。由于换向装置22A、22B和22C的结构相同，在此仅描述缸形气室20A和20B之间的换向装置22B的结构，其它换向装置22A和22C不再作描述。
如图3所示，换向装置22B包括成排设置的三个换向气室22B1、22B2和22B3，换向气室22B1、22B2和22B3加工成具有半圆部分的缸形，在换向气室22B1、22B2和22B3的弧形外周上设置有为孔或缝状(未示出)的若干个气口，在换向气室22B1、22B2和22B3各自的一个端面上加工有供气口(未示出)；吹气管(未示出)与供气口连接。通过气源系统(未示出)如鼓风机、过滤器、空气加热器和去湿器调节并净化到满足干燥过程中的温度和湿度的空气，经过吹气管和供气口，被送到换向气室22B1、22B2和22B3中。然后，这样的空气喷射到基材10和换向气室22B1、22B2和22B3的弧形外周之间的空间中，在完成基材10的支承和干燥之后，空气从基材10的两侧排放到大气中。
换向装置22B支承基材10，以便当基材10离开缸形气室20A时基材10的运行方向与其基本平行并相对，这时基材10进入缸形气室20B。如图4所示，换向气室22B1和22B3是这样设置的，即由缸形气室20A的轴线P和换向气室22B1的轴线Q形成的角α和由缸形气室20B的轴线P与换向气室22B3的轴线Q形成的角α与缸形气室20A和20B螺旋路径的螺旋角β相等(α＝β)。
换向气室22B1和22B3根据缸形气室20A和20B螺旋路径的螺旋角呈预定的角度倾斜。同时，中间气室22B2水平设置，它可以通过一倾斜机构30B以随意的角度倾斜，其机构在下面描述。
如图5所示，中间换向气室22B2装在倾斜架32B上。一支点34B设置在倾斜架32B的一端，支点34B设置在装在支承架36B的垫片38B上，一个螺母键40B与倾斜架32B的另一端连接，螺母键40B与垂直螺杆42B配合。设置在支承架36B上的电机44B的输出轴与螺杆42B的基础部分连接。
在如上所述的倾斜机构30B中当电机44B被驱动时，螺杆42B转动，并且根据螺杆42B的转动量螺母键40B向上或向下移动相应位移，这样，倾斜架32B绕支点34B偏转，从而使换向气室22B2倾斜。
中间换向气室22B2可以通过倾斜机构30B偏转。换向气室22B2的浮动刚度值小于换向气室22B1和22B3的浮动刚度值。浮动刚度值表示浮动基材的稳定性，浮动刚度值越大，基材就越稳定。浮动刚度值的单位是Kg/mm，它表示要改变1mm基材的浮动量所需要的基材的张力。
其它换向装置22A和22C的结构与如上所述的换向装置22B的结构相同，它们每一个包括三个换向气室，在换向气室之间的中间换向气室22A2和22C2可以通过倾斜机构而倾斜。
在换向装置22A、22B和22C的换向气室之间的中间换向气室22A2、22B2和22C2可以以任意的角度倾斜，然而，它们基本是水平设置的。其它换向气室22A1、22A3、22B1、22B3、和22C1、22C3可以省去。
另外，换向气室22A1、22A3、22B1、22B3、和22C1、22C3可以是水平的，而中间换向气室22A2、22B2和22C2可以成一角β设置。
然而，当中间气室22A2、22B2和22C2成水平设置时，如果在基材上出现弧形伸展(如图6(A))或单边缘伸展(如图6(B))，则运行的基材10就会呈蜿蜒前行。
在其实施例的无接触输送装置16中，如果每个换向单元具有三个换向气室，中间换向气室22A2、22B2和22C2根据基材10上形成的弧形伸展或单边缘伸展的情况，以预定的角度倾斜。当然，每个换向装置可以仅具有一个换向气室，其换向气室是倾斜的。
弧形伸展和单边缘伸展根据基材10两边缘处的张力差作基本检测，在本实施例的无接触基材输送装置16中，中间换向气室22A2、22B2和22C2根据基材10两边缘处的张力差而倾斜，如图1所示，确定基材10两边缘张力的张力测定装置50设置在无接触输送装置16上。
如图7所示，张力测定装置50包括一对导向辊52A和52B，以及设置在导向辊52A和52B之间的张力测定辊54。张力测定辊54上的基材10两边缘处的张力通过设置在张力测定辊两端的传感器56R和56L测出，并被输送到控制装置58中，控制装置58计算出由传感器56R和56L测出的基材10两边缘处的张力之差，并由其差确定相对位置，使换向气室22A2、22B2和22C2倾斜。
现描述组合有上述本发明无接触输送装置用于感光材料的的涂敷和干燥设备的第一实施例。
首先，基材10的端部从输出辊12送出，基材10沿输送路径被卷绕，并收拢到接收辊18上，无接触输送装置16的换向装置22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2成水平设置。
接着，根据基材10两边缘的张力差通过张力测定装置50来测定弧形伸展和单边缘伸展，然后控制装置58根据测定结果使换向单元22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2倾斜。例如，在图3中，如果基材10右边缘的张力小于左边缘的张力，换向装置22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2以预定角度顺时针偏转；如果基材10右边缘的张力大于左边缘的张力，换向装置22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2以预定角度逆时针偏转。
换向单元22A、22B和22C根据基材10上出现的弧形伸展而被倾斜，这样减少了对基材10的偏压和弯曲，并使得基材10平稳运行。
在输送基材10的过程中，换向装置22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2始终保持所述的倾斜角。这是因为在基材10的整个一圈上的弧形伸展和单边缘伸展是基本恒定的。通过在输送基材10过程中保持中间换向气室22A2、22B2和22C2的倾斜角可以使基材10更稳定地运行。如果在输送基材10的过程中检测到弧形伸展和单边缘伸展而按照测定结果使中间换向气室22A2、22B2和22C2倾斜，其进一步的倾斜会使基材10蜿蜒前行，导致基材10的偏压和弯曲，因此，在输送基材10的过程中保持中间换向气室22A2、22B2和22C2的倾斜角而不使中间换向气室22A2、22B2和22C2再倾斜。
当基材10的端部到达换向装置时，设定各换向装置的中间换向气室的倾斜角。基材10通过输出装置(未示出)从输出辊12中送出。从输出辊12送出的基材10通过涂敷装置14涂上感光材料，在输送基材10时感光材料被干燥而不与无接触输送装置16接触，然后，基材10通过接收装置(未示出)上的接收辊18接收。由于本发明无接触装置16的操作，使基材10平稳运行。
根据组合上述本发明无接触输送装置的用于感光材料涂敷和干燥的设备，其基材10可以平稳运行，不会产生偏压和弯曲。
在本实施例中，倾斜机构支承在中间换向气室一端的支点上，并通过螺旋机构使换向气室的另一端上移或下移，继而使换向气室倾斜；然而，在此没有对倾斜机构的形式给予限定。例如，换向气室的中心可以通过销或类似件支承，以便它可以摆动，通过螺旋机构使换向气室的一端上移或下移，可以采用缸或类似装置代替螺旋机构。
图8为本发明无接触输送装置的第二实施例的侧视图。
如图8所示，此无接触输送装置中，缸形气室20A和20B分别由部件62A和62B封闭，通过部件62A和62B封闭的缸形气室20A和20B可以很容易地控制正在干燥并支承基材10的空气的温度和湿度。
如图9所示，出口64A和64B(图9中只示出了吸入孔64A)分别形成在部件62A和62B上。从缸形气室20A和20B的气口24A和24B喷出的气体经出口64A和64B排出。
然而，缸形气室20A和20B由部件62A和62B封闭时，如果到达出口64A和64B的气体的流速大时，出现基材10的偏压和弯曲，其基材10是围绕缸形气室20A和20B运行和浮动的。
这样，就需要控制干燥和支承基材10的气体温度和湿度，以防止基材10偏压和弯曲。
如图9所示，缸形气室20A和20B的长度为L，缸形气室20A和20B与部件62A和62B之间的空间的横断面分别为A。从缸形气室20A和20B喷出的气体量与长度L成比例。
L/A越小，缸形气室20A和20B分别与部件62A和62B之间的空间越大，这样，装置的成本高，而空间利用率低。如果L/A越大，缸形气室20A和20B分别与部件62A和62B之间的空间越小，这样，回气的流速大，会导致基材10的偏压和弯曲。为了减小回气的流速，出口64A和64B可以分别在部件62A和62B的侧中心上形成，在这种情况下，L可以减小一半。
部件62A和62B的L/A设置在0.1～2.0范围之内，优选设置在0.2～1.5范围内。
通过以这种方式设置部件62A和62B可以控制干燥和支承基材10的气体温度和湿度，从而有效防止基材10的偏压和弯曲。
在该实施例中，包括两个缸形气室20A和20B，但并没有限定缸形气室的数目是两个，本发明也可以采用三个或四个缸形气室。
在该实施例中的本发明无接触输送装置可以组合到感光材料的涂敷和干燥设备中，然而本发明不局限于此用途。本发明的无接触输送装置可以用于其它设备。
举例在第一实施例中，厚度为100μm的聚乙烯对酞酸盐膜通过直径为2.5m，长度为20m的缸形气室20A和20B以200m/min的速度、张力为10kg/m地被输送。
如果换向装置22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2的浮动刚度值小于其它换向气室22A1、22A3、22B1、22B3、和22C1、22C3的浮动刚度值(中间换向气室22A2、22B2和22C2的浮动刚度值是0.5kg/mm，而其它换向气室22A1、22A3、22B1、22B3、和22C1、22C3的浮动刚度值是1.0kg/mm)，尽管中间换向气室22A2、22B2和22C2是倾斜的，基材10的弯曲量是80mm。另一方面，如果换向装置22A、22B和22C的中间换向气室22A2、22B2和22C2的浮动刚度值大于其它换向气室22A1、22A3、22B1、22B3、和22C1、22C3的浮动刚度值(中间换向气室22A2、22B2和22C2的浮动刚度值是1.5kg/mm，而其它换向气室22A1、22A3、22B1、22B3、和22C1、22C3的浮动刚度值是1.0kg/mm)，基材10的弯曲量不超过20mm。
在第二实施例的无接触输送装置中，厚度为100m的聚乙烯对酞酸盐胶片通过直径为2.5m，长度为20m的缸形气室20A和20B以200m/min的速度、张力为10kg/m地被输送。并且通过6×6m的部件62A和62B封闭。
L＝20并且A＝(6×6)-(π×2.52/4)＝31.1并且因此L/A＝0.6。在这样情况下，基材10的弯曲量为80mm，基材10可以平稳运行。当缸形气室20A和20B由4×4m、L/A＝2.7的部件62A和62B封闭时，基材10的弯曲量由于回气的作用达到100mm。
如上所述，根据所述的无接触基材输送装置换向气室按照基材两边缘的张力以预定角度倾斜，因此，可以防止基材的弯曲和偏压，从而基材可以平稳运行。
然而，上述实施例并非是对本发明披露的特殊结构进行限制，相反，在不超出本发明权利要求记载的构思和范围内，本发明可以包括所有的变形和替换结构以及等同结构。
权利要求
1.无接触基材输送装置，包括至少两个沿螺旋路径通过气膜支承基材的缸形气室，通过从至少两个缸形气室的外周形成的喷口喷出的气体使所述缸形气室与基材不接触，至少两个缸形气室基本平行；当基材进入和离开至少两个缸形气室的螺旋路径时，通过气膜支承基材的换向气室，其气膜通过在换向气室外周上形成的喷口喷出的气体形成，以改变基材的运行方向，换向气室在至少两个缸形气室的两端成排设置；张力测定装置，在基材进入至少两个缸形气室的螺旋路径之前，测定基材两边缘的张力，张力测定装置设置在至少两个缸形气室的上面；倾斜装置，它按照张力测定装置的测定结果使换向气室倾斜。
2.根据权利要求1所述的无接触输送装置，其特征在于至少两个缸形气室分别通过部件封闭；L/A在0.1～2.0的范围内，其中A是通过部件封闭的空间的横断面，L是至少两个缸形气室的长度。
3.无接触基材输送装置，包括至少两个沿螺旋路径通过气膜支承基材的缸形气室，通过从至少两个缸形气室的外周形成的喷口喷出的气体使所述缸形气室与基材不接触，至少两个缸形气室基本平行；当基材进入和离开至少两个缸形气室的螺旋路径时，通过气膜支承基材的换向气室，其气膜通过在换向气室外周上形成的喷口喷出的气体形成，以改变基材的运行方向，换向气室在至少两个缸形气室的两端成排设置，每排具有三个换向气室；张力测定装置，在基材进入至少两个缸形气室的螺旋路径之前，测定基材两边缘的张力，张力测定装置设置在至少两个缸形气室的上面；倾斜装置，它按照张力测定装置的测定结果使换向气室倾斜，使三个换向气室每排的中间换向气室倾斜。
4.根据权利要求3所述的无接触输送装置，其特征在于至少两个缸形气室分别通过部件封闭；L/A在0.1～2.0的范围内，其中A是通过部件封闭的空间的横断面，L是至少两个缸形气室的长度。
全文摘要
一种无接触输送装置,设置在缸形气室上方的张力测定装置在基材进入缸形气室螺旋路径之前测定基材两边缘的张力,成排设置的三个换向气室中的中间换向气室按照基材两边缘处的张力差以预定的角度倾斜,其可以减小基材的弯曲和偏压,使得基材平稳运行。
文档编号B65H20/14GK1357485SQ0013414
公开日2002年7月10日 申请日期2000年12月6日 优先权日2000年12月6日
发明者藤仓大介 申请人:富士胶片株式会社