(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記張力面の第1の表面上の前記第2の縁部分に隣接する第3の波形表面と、第3の軸線とを有する第3のニップホイールであって、前記第3の波形表面は、前記第3の軸線に沿って第3の周期を有する、第3のニップホイールと、
前記第1の表面の反対側の前記張力面の第2の表面上の前記第2の縁部分に隣接する第4の波形表面と、前記第3の軸線に平行な第4の軸線とを有する第4のニップホイールであって、前記第4の波形表面は、前記第4の軸線に沿って第4の周期を有し、該第4の周期は、前記第3の軸線に沿う前記第3の周期に対して、第2の周期ずれで前記第4の軸線に沿って変位される、第4のニップホイールと、を更に備え、
前記第3の波形表面と前記第4の波形表面とは、部分的に互いに噛み合い、
前記第2の周期ずれは、前記張力方向の張力を調整するために用いられ得る、請求項1に記載のウェブテンショナー。
中央部分と、第1の縁部分と、前記第1の縁部分の反対側の第2の縁部分と、前記第1の縁部分及び前記第2の縁部分の両方に直交する張力方向と、を有する張力面に張力を付与するための装置と、
前記中央部分を切断するように配置される少なくとも1つの切断デバイスと、を備え、
前記装置は、
前記張力面の第1の表面上の前記第1の縁部分に隣接する第1の波形表面と、第1の軸線とを有する第1のニップホイールであって、前記第1の波形表面は、前記第1の軸線に沿って第1の周期を有する、第1のニップホイールと、
前記第1の表面の反対側の前記張力面の第2の表面上の前記第1の縁部分に隣接する第2の波形表面と、前記第1の軸線に平行な第2の軸線とを有する第2のニップホイールであって、前記第2の波形表面は、前記第2の軸線に沿って第2の周期を有し、該第2の周期は、前記第1の軸線に沿う前記第1の周期に対して、第1の周期ずれで前記第2の軸線に沿って変位される、第2のニップホイールと、を有し、
前記第1の波形表面と前記第2の波形表面とは、部分的に互いに噛み合い、
前記第1の周期ずれは、前記張力方向の張力を調整するために用いられ得る、ウェブスリッター。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本開示は、懸架ウェブ又はフィルムに、ウェブ横断方向の張力を提供することができる波形縁ニップを記載する。波形縁ニップは、例えば、回転式剪断スリッターと共に使用されて、スリット縁の品質を改善することができる。一般に、波形縁ニップホイールは、いくつかの機能を実行することができる。波形縁ニップは、剪断スリットナイフに隣接したウェブの外縁をニップして、剪断スリッターに提供されるウェブを安定化させることができる。波形縁ニップは、スリッティングの地点を、縁トリム除去(edge trim removal)、気流、静電気等を含む外力から隔離することもできる。波形縁ニップは、ウェブ横断方向の張力を提供し、結果として得られる縁トリム(ウィード(weed))に構造的一体性を付与して、縁トリム除去を補助することもできる。
【0009】
波形縁ニップは、剪断スリッティング中にウェブの安定性と縁の品質とを向上させることによって、ウェブの破れを低減することもできる。安定性の改善は、ウェブ外縁のニッピングにより生成されるウェブ横断方向の張力から生じ得る。ウェブ外縁のニッピングは、スリッティングの地点を、トリム除去システムにより生成される縁トリム上の外力から隔離することもできる。縁トリム上の外力は、スリット縁内に微細破壊を生じて、ウェブの破れに繋がる場合がある。この波形ニップホイールの設計は、ウェブの破れに繋がる力を低減するのみでなく、湾曲した縁トリムを形成することもでき、それにより縁トリム除去を助け得るウェブ下方向の構造を提供することもできる。
【0010】
図1Aは、第1のアイドラーロール120と第2のアイドラーロール130との間の領域140上に懸架されるウェブ110を含む、先行技術によるウェブライン100の概略斜視図である。ウェブ110は、ウェブ下方向101(即ち、「y」座標方向)に移動しているように示され、ウェブ上方向の張力T
U及びウェブ下方向の張力T
Dにより領域140内に緊張して保持されている。
【0011】
図1Bは、
図1Aの領域140内のA−A’部分を通した、先行技術によるウェブ110の概略断面図である。
図1Bにおいて、ウェブ110内のわずかな「うねり」変形が示され、ウェブ110内のウェブ横断方向(即ち、「x」座標方向)の張力の不在が表されている。領域140内に付与されるウェブ横断方向の張力が存在しないため、ウェブ110は平面から逸脱する場合があり、例えば、ナイフの刃190のそれに続く適用により、ウェブの更なる変形がもたらされ得る。このうねり又は変形は、切断線が良好に画定されていないために、ウェブを正確及び滑らかに切断することを試みる際に問題を生じ得る。換言すれば、切断縁は屑生成によりギザギザになる場合がある。
【0012】
図2は、本開示の一態様によるウェブライン200の概略斜視図である。
図2において、ウェブ210は、第1のアイドラーロール220と第2のアイドラーロール230との間の領域240上に懸架されている。ウェブ210は、ウェブ下方向201(即ち、「y」座標方向)に移動しているように示され、一部にはウェブ上方向の張力T
U及びウェブ下方向の張力T
Dにより、領域240内に緊張して保持されている。
【0013】
特定の一実施形態では、ウェブライン200は、「x」座標方向(即ち、第1の縁部分212及び第2の縁部分212’に直交する方向)における、ウェブ横断方向の張力T
Cにより示される張力面を更に含む。張力面は、中央部分214、第1の縁部分212、及び第1の末端部分212の反対側の第2の縁部分212’を有するウェブを含む。第1のニップホイールの対250は、ウェブ210の第1の縁部分212に隣接し、第2のニップホイールの対は、ウェブ210の第2の縁部分212’に隣接している。各ニップホイールの対(250、250’)は、他の箇所に記載されているように、ウェブ横断方向の張力T
Cを提供する。ある場合には(図示せず)、縁部分の一方(それぞれ212又は212’)上の単一のニップホイールの対(対応する250又は250’)が十分なウェブ横断方向の張力を提供して、ウェブ210を平坦化し得る。単一のニップホイールの対によるウェブ横断方向の張力は、他の箇所に記載されているように、例えば、ウェブ210が第1のアイドラーロール220及び第2のアイドラーロール230を横切り、x座標方向に摺動することを防止できる場合、十分であり得る。
【0014】
図3は、
図2のウェブライン200のB−B’部分を通した、本開示の一態様によるウェブテンショナー300のウェブ下方向の断面図である。ウェブテンショナー300は、中央部分214、第1の末端部分212、及び第1の末端部分212の反対側の第2の末端部分212’を含むウェブ210を有する。
図3において、第1のニップロールの対250及び第2のニップロールの対250は、それぞれ第1の末端部分212及び第2の末端部分212’に隣接して示されている。第1のニップロールの対250及び第2のニップロールの対250’のそれぞれは、ウェブ210の第1の表面211上に第1の波形表面252、252’を有する第1のニップロール251、251’を含む。第1のニップロールの対250及び第2のニップロールの対250’のそれぞれは、ウェブ210の第2の表面213上に第2の波形表面254、254’を有する第2のニップロール256、256’を含む。第1のニップロール251、251’のそれぞれは、第1の軸線253、253’を含み、軸線253、253’の周囲に第1のニップロール251、251’が回転し得る。第2のニップロール256、256’のそれぞれは、第2の軸線255、255’を含み、軸線255、255’の周囲に第2のニップロール256、256’が回転し得る。
【0015】
特定の一実施形態において、第1のニップロール及び第2のニップロール(251、251’、256、256’)のそれぞれは、駆動ニップロールであってもよく、即ち、モーター(図示せず)等の外部電源がニップロールを回転させる。特定の一実施形態において、第1の軸線253、253’及び第2の軸線255、255’のそれぞれは、ウェブ横断方向の張力T
C方向に平行であってもよい。場合により、第1の軸線及び第2の軸線(253、253’、255、255’)のうちの1つ以上は、他の箇所に記載されているように、ウェブ横断方向の張力T
C方向に平行ではない方向に配向されてもよい。
【0016】
第1のニップロールの対250及び第2のニップロールの対250’のそれぞれは、それぞれ第1の湾曲領域260及び第2の湾曲領域260’において少なくとも部分的に互いに噛み合う。第1の湾曲領域260及び第2の湾曲領域260’は、
図3に示されるように、ウェブ210が、部分的に互いに噛み合うニップロールの対250、250’の間の蛇行通路内に拘束される領域である。理論に束縛されるものではないが、第1の湾曲領域260及び第2の湾曲領域260’内のウェブ210の蛇行通路は、ウェブ210の断面係数を増大させ、ウェブ210の少なくとも中央部分214にて「うねり」(
図1Bに示される)を低減する役割を果たし得るウェブ横断方向の張力T
Cを提供すると考えられる。この様式で、ウェブ210の中央部分214は、張力面内で平坦な状態に維持され得る。
【0017】
特定の一実施形態において、第1のニップロールの対250及び第2のニップロールの対250’のうちの少なくとも一方を、ウェブ210の中央部分214により画定される張力面に対してある角度で傾斜させて、ウェブ横断方向の張力T
Cを増大させてもよい。特定の一実施形態において、第1のニップロールの対250及び第2のニップロールの対250’のうちの少なくとも一方を、ウェブ横断方向の張力T
C方向に対してある角度で傾斜させて(「x」方向に対して角度付けされて)、ウェブ横断方向の張力T
Cを増大させてもよい。
【0018】
図4A〜4Hは、一対のニップロールの概略断面図である。簡潔さのために、以下の記載は、第1のニップロールの対250に向けられるが、同様の記載が、例えば、
図3に示される第2のニップロールの対250’にも適用されることを理解するべきである。
【0019】
図4Aは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Aにおいて、第1のニップロールの対250は、第1の波形表面252を含む第1のニップロール251と、第2の波形表面254を含む第2のニップロール256と、を有する。第1の波形表面252及び第2の波形表面254のそれぞれは、それぞれ第1の周期P
1及び第2の周期P
2を有する正弦波形状の波形を有する。ウェブ210は、中央部分214及び第1の縁部分212を含み、第1の縁部分212は、部分的に互いに噛み合う第1の波形表面252及び第2の波形表面254により画定されている第1の湾曲領域260内を蛇行様式にて通過する。
図4Aにおいて、波形の第1の周期P
1と第2の周期P
2とは等しく、第1の波形表面252は、波形が整合され、即ち、第1の周期P
1と第2の周期P
2とが重なり合うように第2の波形表面254と互いに噛み合う。
【0020】
図4Bは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Bに示される要素210〜260のそれぞれは、既に記載されている、
図4Aに示される同様の番号が付与された要素210〜260に対応する。
図4Bにおいて、波形の第1の周期P
1と第2の周期P
2とは等しく、第1の波形表面252は、波形が整合されず、即ち、第1の周期P
1と第2の周期P
2とが周期ずれP
Oにより変位されるよう第2の波形表面254と互いに噛み合う。特定の一実施形態において、周期ずれP
Oは、他の箇所に記載されているウェブ横断方向の張力T
Cの調整に使用され得る。周期ずれP
Oは、
図4Bに示されるように、第1のニップロール251がウェブ中央部分214により接近するよう配置されてもよく、又は第2のニップロール256がウェブ中央部分214により接近するよう(図示せず)配置されてもよい。
【0021】
図4Cは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Bに示される要素210〜260のそれぞれは、既に記載されている、
図4Aに示される同様の番号が付与された要素210〜260に対応する。
図4Bにおいて、波形の第1の周期P
1と第2の周期P
2とは等しく、第1の波形表面252は、波形が整合されず、即ち、第1の周期P
1と第2の周期P
2とが
図4Bに示される実施形態と同様に変位されるように第2の波形表面254と互いに噛み合う。
図4Cに示される特定の一実施形態では、第1の周期P
1と第2の周期P
2とは、ウェブ210が抓み地点262にて抓まれるよう変位される。抓み地点262は、他の箇所に記載されているウェブ横断方向の張力T
Cの調整に使用され得る。抓み地点262は、所望により、湾曲領域260内の任意の箇所に配置されてもよい。
【0022】
図4Dは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Dにおいて、第1のニップロールの対250は、第1の波形表面252を含む第1のニップロール251と、第2の波形表面254を含む第2のニップロール256と、を有する。第1の波形表面252及び第2の波形表面254のそれぞれは、それぞれ第1の周期P
1及び第2の周期P
2を有する台形波形を有する。ウェブ210は、中央部分214及び第1の縁部分212を含み、第1の縁部分212は、部分的に互いに噛み合う第1の波形表面252及び第2の波形表面254により画定されている第1の湾曲領域260内を蛇行様式にて通過する。
図4Dにおいて、波形の第1の周期P
1と第2の周期P
2とは等しく、第1の波形表面252は、波形が整合され、即ち、第1の周期P
1と第2の周期P
2とが重なり合うように第2の波形表面254と互いに噛み合う。特定の一実施形態において、第1の波形表面252は、例えば、
図4B〜4Cに示されるものと同様の様式で、波形が整合されないよう第2の波形表面254と互いに噛み合ってもよい。
【0023】
図4Eは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Eに示される要素210〜260のそれぞれは、以前記載されている、
図4Dに示される同様の番号が付与された要素210〜260に対応する。
図4Eにおいて、波形の第1の周期P
1と第2の周期P
2とは等しくなく、第1の波形表面252は、波形の一部分が整合されるよう第2の波形表面254と互いに噛み合う。特定の一実施形態において、第1の波形表面252は、例えば、
図4B〜4Cに示されるものと同様の様式で、波形の一部分が整合されないよう第2の波形表面254と互いに噛み合ってもよい。
【0024】
図4Fは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Fにおいて、第1のニップロールの対250は、第1の波形表面252を含む第1のニップロール251と、第2の波形表面254を含む第2のニップロール256と、を有する。第1の波形表面252及び第2の波形表面254のそれぞれは、それぞれ第1の周期P
1及び第2の周期P
2を有する類似しない形状の波形を有する。ウェブ210は、中央部分214及び第1の縁部分212を含み、第1の縁部分212は、部分的に互いに噛み合う第1の波形表面252及び第2の波形表面254により画定されている第1の湾曲領域260内を蛇行様式にて通過する。
図4Fにおいて、波形の第1の周期P
1と第2の周期P
2とは等しく、第1の波形表面252は、波形が整合され、即ち、第1の周期P
1と第2の周期P
2とが重なり合うように第2の波形表面254と互いに噛み合う。特定の一実施形態において、第1の波形表面252は、例えば、
図4B〜4Cに示されるものと同様の様式で、波形が整合されないよう第2の波形表面254と互いに噛み合ってもよい。
【0025】
図4Gは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Gにおいて、第1のニップロールの対250は、第1の波形表面252を含む第1のニップロール251と、第2の波形表面254を含む第2のニップロール256と、を含む。第1の波形表面252及び第2の波形表面254のそれぞれは、単一の波形を有する。ウェブ210は、中央部分214及び第1の縁部分212を含み、第1の縁部分212は、部分的に互いに噛み合う第1の波形表面252及び第2の波形表面254により画定されている第1の湾曲領域260内を蛇行様式にて通過する。
図4Gにおいて、第1の波形表面252は、波形同士が整合されるよう第2の波形表面254と互いに噛み合う。特定の一実施形態において、第1の波形表面252は、例えば、
図4B〜4Cに示されるものと同様の様式で、波形が整合されないよう第2の波形表面254と互いに噛み合ってもよい。
【0026】
図4Hは、本開示の一態様による第1のニップロールの対250の概略断面図を示す。
図4Gにおいて、第1のニップロールの対250は、第1の波形表面252を含む第1のニップロール251と、第2の波形表面254を含む第2のニップロール256と、を有する。第1の波形表面252及び第2の波形表面254のそれぞれは、例えば、正弦波形状、台形、類似しない形状等の多数の波形を有し、これらはそれぞれ第1の周期P
1及び第2の周期P
2を有する。ウェブ210は、中央部分214及び第1の縁部分212を含み、第1の縁部分212は、部分的に互いに噛み合う第1の波形表面252及び第2の波形表面254により画定されている第1の湾曲領域260内を蛇行様式にて通過する。
図4Hにおいて、第1の波形表面252は、それぞれの波形が整合され、即ち、第1の周期P
1と第2の周期P
2とが重なり合うように第2の波形表面254と互いに噛み合う。特定の一実施形態において、第1の波形表面252は、例えば、
図4B〜4Cに示されるものと同様の様式で、波形が整合されないよう第2の波形表面254と互いに噛み合ってもよい。
【0027】
図5は、本開示の一態様によるウェブスリッター500の概略斜視図である。ウェブスリッター500は、ウェブ下方向501に移動するウェブ210を含み、ウェブ210は、中央部分214、第1の縁部分212、及び第2の縁部分212’を有する。ウェブ210は、第1のアイドラーロール520及び第2のアイドラーロール530上を通過し、ウェブ上方向の張力T
Uと、ウェブ下方向の張力T
Dと、ウェブ横断方向の張力T
Cとの間の張力差により緊張して保持されている。張力差(T
D−T
U)は、ウェブがウェブ下方向501に移動し、T
DはT
Uより大きい必要があるため、正の張力である。
【0028】
ウェブスリッター500は、第1の縁部分212に隣接して配置されている第1の波形ニップロールの対250と、第2の縁部分212’に隣接して配置されている第2の波形ニップロールの対250’と、を更に含む。特定の一実施形態において、第1のスリッター590及び第2のスリッター590’は、それぞれ第1の切断線518及び第2の切断線518’上に配置されている。第1の切断線518及び第2の切断線518’は、それぞれ第1の縁部分212及び第2の縁部分212’を中央部分214から分離し、第1のスリッター590及び第2のスリッター590’は、ウェブ210を第1の切断線518及び第2の切断線518’に沿って、第1のウィード516、中央部分214、及び第2のウィード516’に断ち切る。
【0029】
第1の波形ニップロールの対250及び第2の波形ニップロールの対250’は、本開示の他の箇所に記載されている任意の波形ニップロールを含んでもよい。第1の波形ニップロールの対250及び第2の波形ニップロールの対250’は、他の箇所に記載されているように、ウェブ横断方向の張力T
C方向に対してそれぞれ第1の角度θ及び第2の角度θ’に角度付けされるか又は傾斜されてもよい。特定の一実施形態において、第1の角度θ及び第2の角度θ’は、約0度〜約20度、約0度〜約10度、又は約0度〜約5度の範囲であってもよい。
【0030】
図6は、本開示の一態様によるウェブスリッター600のウェブ下方向の断面図である。
図6は、ウェブ横断方向の張力T
C方向を通した断面図を、
図3に示されるウェブテンショナー300と同様の様式で示す。
図6に示される要素210〜260のそれぞれは、以前記載されている、
図3に示される同様の番号が付与された要素210〜260に対応する。
【0031】
ウェブスリッター600は、ウェブ210の第1の縁部分212と中央部分214との間で交差してウェブ210を切断するよう配置されている第1のスリッター690を含む。ウェブスリッター600は、ウェブ210の第2の縁部分212と中央部分214との間で交差してウェブ210を切断するよう配置されている第2のスリッター690’も含み得る。第1のスリッター690及び第2のスリッター690’のいずれか一方又は両方を使用してもよい。特定の一実施形態において、例えば、ナイフの刃、回転式スリッター、レーザースリッター、ウォータージェットスリッター、エアジェットスリッター等、又はこれらの組み合わせを含む第1のスリッター690及び第2のスリッター690’の両方を使用してもよく、これらは当業者に既知である。
【0032】
特定の一実施形態において、第1のスリッター690及び第2のスリッター690’のうちの少なくとも一方は、一対の円形駆動ナイフ(例えば、回転式スリッター)を含んでもよく、その一例は
図6に示されている。第1のスリッター690及び第2のスリッター690’は、それぞれ第1の円形駆動ナイフ692、692’及び第2の円形駆動ナイフ694、694’を含む。円形駆動ナイフスリッターは、当業者に周知である。
【0033】
簡潔さのために、以下の記載は、第1のニップロールの対250に向けられるが、同様の記載が、
図6に示される第2のニップロールの対250’にも適用されることを理解するべきである。特定の一実施形態において、第1のニップロール及び第2のニップロール(251、256)並びに第1の駆動ナイフ及び第2の駆動ナイフ(692、694)は駆動されてもよく、即ち、第1のモーター696及び第2のモーター698を用いて駆動されてもよい。特定の一実施形態(図示せず)において、単一のモーターを使用して第1のニップロール及び第2のニップロール(251、256)並びに第1の駆動ナイフ及び第2の駆動ナイフ(692、694)を駆動してもよく、ニップロール及び駆動ナイフの両方の相対的な速度を制御する適切なギア減速を用いる。モーター(1つ又は複数)及びギア(使用される場合)は、第2のニップロールの対250’に関して示されるように、ウェブ中央部分214により接近して配置されてもよく、又は第1のニップロールの対250に関して示されるように、ウェブ210の外部に延びて配置されてもよい。
【0034】
指示がない限り、本明細書及び請求項で使用される特性となる大きさ、量、及び物理特性を示す全ての数字は、「約」と言う用語によって修飾されることを理解されたい。それ故に、別の指示がない限りは、本明細書及び添付の請求項に説明される数字のパラメータは近似値であり、本明細書に開示された教示を使用して当業者が獲得しようとする所望の特性に応じて変化し得る。
【0035】
本願で引用した全ての参照文献及び刊行物は、本開示と完全には矛盾することのない程度まで、その全てが引用によって本開示に明白に組み込まれる。本明細書において特定の実施形態が例示及び説明されてきたが、多様な代替及び/又は同等の実施が、本開示の範囲から逸脱することなく、図示され説明された特定の実施形態と置き換えられ得ることは、当業者には理解されるであろう。本出願は、本明細書で説明された特定の実施形態のいかなる翻案又は変形をも包含すべく意図されている。したがって、本開示が「特許請求の範囲」及びその同等物によってのみ限定されることを、意図するものである。