JP2008237985A

JP2008237985A - 付着異物除去装置および付着異物除去方法

Info

Publication number: JP2008237985A
Application number: JP2007079317A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Takahashi; 俊匡高橋
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】長期にわたり安定的に、走行中のシート状物表面に付着した異物を除去し、かつ再付着を防止する付着異物除去装置を提供する。
【解決手段】走行中のシート状物に対してエアーを連続的に吹き付け可能なエアー吹付け手段を設け、前記シート状物表面に付着した異物を前記エアー吹付け手段からのエアーで飛散させ、集塵機構に接続した吸引フードから連続的に吸引する付着異物除去装置において、前記吸引フード内に単独又は複数の仕切板を設けることを特徴とする付着異物除去装置、並びに付着異物除去方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート状物表面に付着している異物をインラインで除去する付着異物除去装置、並びに付着異物除去方法に関する。

近年、高分子フィルムに対する品質要求が厳しくなりつつあり、フィルムの付着異物に対する要求規格も年々高まっている。そのため、高分子フィルムに代表されるシート状物の製造工程おいては、シート状物表面に付着している塵埃の除去が一般的に行なわれている。

従来、シート状物表面の付着異物除去には、粘着ゴムロールをシート状物に接触させて異物を粘着ゴムに転写させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法ではロール表面に異物が蓄積すると粘着力が低下し、除塵性能が低下するため、定期的にロールの清掃や交換等のメンテナンスが必要となる問題があった。また、回転するブラシを走行中のシート状物表面に接触させて塵等を表面から離脱させ、吸引設備により捕集する方法も知られているが、ブラシがシート状物に傷や損傷を与える恐れがあった。更には、粘着ロールや回転するブラシでは繊維状の異物や数十ミクロンサイズの異物は完全に除去できないという問題点があった。

上記問題点を解決する手段として、超音波エアーをシート状物表面に噴出して異物を浮上させ、吸引する除塵方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、異物には大きさが数ミクロンから１ミリを超えるものがあり、この方法では寸法の大きな異物や重い異物を除去できないケースがあり、さらにシート状物の移動速度が高速になると除去能力が低下するという問題点があった。

かかる問題に対し、シート状物の巻取工程より上流側において、シート状物上部に設置したエアー吹付け手段によって圧縮エアーをシート状物に吹き付け、エアー吹付け手段近傍に配置された捕集手段によって異物を除去する方法および装置が提案されている。しかし、付着異物はその種類や重量によって飛散する方向が異なるため、この方法では、エアーによって吹き飛ばされた付着異物が広範囲に飛散する。従って、飛散した付着異物を捕集するためには捕集手段が保障する面積を広く設定しなければならず、それでは設備が大掛かりで高価なものになる。また、例えば補修手段の一例として吸引手段を採用すると、吸引フードの開口部面積が大きい場合、吸引フード開口部における吸引能力を均一に保つのは困難であり、異物の飛散した方向によっては吸引されずに吸引フード外へ跳ね返り、シート状物表面に再付着する恐れもある。このため、さらなる改良が求められている。
特開２００３−１８１９４５号公報特開平１１−２３５５５９号公報

本発明は、上記事情に鑑み、効果的に走行中のシート状物表面に付着した異物を除去する方法、並びに付着異物除去装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、走行中のシート状物に対してエアーを連続的に吹き付け可能なエアー吹付け手段を設け、前記シート状物表面に付着した異物を前記エアー吹付け手段からのエアーで飛散させ、集塵機構に接続した吸引フードから連続的に吸引する付着異物除去装置および付着異物除去方法において、前記吸引フード内に単独又は複数の仕切板を設けることを特徴とする。なお本発明において付着異物とは、例えば、塵、埃、ゴミ、繊維、シート状物片、人毛、微粉などを含む概念である。また、本発明においてシート状物とは、例えば、フィルム、シート、薄膜、連続紙などを含む概念である。

上記構成によれば、各仕切板間に流入したエアーや付着異物が他の仕切板の間に混入することがない。そのため吸引フード内壁や何れかの仕切板に衝突して跳ね返った異物は他の何れかの仕切板上に落下し、続けて流入してくるエアーと吸引されるエアーの双方の推進力で吸引フード奥へ移動し、吸引除去されうる。従って、エアーが吸引フードに対して流入する角度に拘らず、吸引フード内へ飛散した異物の逆流を防ぐことが可能となる。

ここでエアーを吹き付ける方向は、シート状物が走行する方向と逆にする方が、異物が剥離しやすくなる点で好ましい。

本発明の好ましい実施態様において、前記吸引フードは、内壁と各仕切板からなるスペースに風量調整ダンパーを有することを特徴とする。さらに、前記風量調整ダンパーは、内壁と各仕切板からなるスペースにそれぞれ設置されることが好ましい。

上記構成によれば、広い開口部面積を持つ吸引フードの任意の入口のみ吸引させることも可能となり、更に各入口の吸引能力を個別に調整することもできる。従って数種類の付着異物が存在し、その重量によって飛散方向が異なる場合でも、重量の大きい異物が飛散する方向の風量調整ダンパー開度をより大きくすることで、効率よく異物を吸引除去することが可能となる。

本発明の好ましい実施態様において、エアー吹付け手段と吸引フードは、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に設置し、エアー吹付け手段から吹き付けたエアーがシート状物の表面で反射する方向を覆う様に吸引フードを設置することを特徴とする。

上記構成によれば、エアー吹付け手段と吸引フードは、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に対して設置し、両面に付着異物が発生する工程では両面にエアー吹付け手段と吸引手段を設置することにより、効果的に付着異物除去が可能となる。また異物はエアーの進行方向に飛散すると考えられるため、エアーがシート状物の表面で反射して進む方向を覆うように吸引フードを設置することにより、飛散した異物の捕捉がより確実なものとなり、シート状物表面に再付着することを防止することができる。

本発明によれば、シート状物の表面に付着した異物を、シート状物の品質を損ねることなく、また飛散させた異物の再付着を防ぎながら、長期間に亘り安定して除去することができる。

以下、本発明に係る付着異物除去装置に関して、図１、２に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１は、従来の付着異物除去装置の概略構成を示す模式図である。

図１中、１はシート状物であり、矢印Ａの方向へ走行している。走行するシート状物１の上部には、シート状物１の走行方向と逆にエアーが進むよう角度をθに調整したエアーノズル２を設置している。シート状物１の表面に付着した異物３はエアーノズル２から連続して吹き付けるエアーによって吹き飛ばされ、エアーの反射する方向に設置した吸引フード４の中へ飛散する。吸引フード４は集塵ホース５を介して図示しない集塵機構に接続されており、集塵機構の吸引ブロワにより異物３を吸引する。しかし異物３の飛散方向が多岐にわたるため、吸引フード４の開口部の面積を広くする必要があり、その結果、異物３が吸引フード４の天井に衝突した場合に、衝突した異物３はフード外へ落下する、あるいは吸引能力不足によりフード下面に異物が蓄積するという課題があった。

図２は、本発明に係る付着異物除去装置の概略構成を示す模式図である。

図２中、１はシート状物であり、矢印Ａの方向へ走行している。走行するシート状物１の上部には、シート状物１の走行方向と逆にエアーが進むよう角度をθに調整したエアーノズル２を設置している。シート状物１の表面に付着した異物３はエアーノズル２から連続して吹き付けるエアーによって吹き飛ばされ、エアーの反射する方向に設置した吸引フード４の中へ飛散する。吸引フード４は集塵ホース５を介して図示しない集塵機構に接続されており、集塵機構の吸引ブロワにより異物３を吸引する。吸引フード４内には単独又は複数の仕切板６と複数の風量調整ダンパー７が具備されており、仕切板６によって分割された開口部それぞれを通過するエアー量を、各風量調整ダンパーが調整できるようになっている。従って、一旦吸引フード４の内壁に衝突した異物はその真下に位置する仕切板６が吸引フード４外への落下を防ぎ、更には異物の飛散状況に併せて各風量調整ダンパーの開度を調整することにより、異物によって重量が異なっても効果的に吸引する構成となっている。

また、シート状物１の両面に異物が付着している場合は、図２に示したシート状物１の反対面にも、上述と同様の付着異物除去装置を設置することが好ましい。

更に、本発明の装置の上流側で帯電抑制手段を併用することで、付着異物３のシート状物１表面からの離脱を支援し、異物除去効果を高めることも可能である。帯電抑制手段には少なくとも片面に、除電バーやイオナイザーを設置すればよく、シート状物１の帯電電圧を±０．５kＶ以下に抑制することが好ましい。

エアーノズル２の角度、すなわちエアーノズル２から吐出するエアーの延長線とシート状物１がなす角度θは鋭角であることが好ましく、更にはθが３０°〜５０°の範囲内であることが好ましい。θが直角に近い場合、シート状物１に反射したエアーがシート状物１平面の複数の方向へ反射する可能性があり、またθが零に近い場合には、エアーがシート状物１上で反射せず、エアーで吹き飛ばされた異物３が吸引フード４の設置高さまで届かない恐れがある。

エアーノズル２は図示していない除湿機構やエアーフィルタを通したエアー供給源に接続し、エアーノズル２の先端からエアー（圧縮エアーである場合も含む）を噴出する装置であり、たとえば株式会社いけうち製のフラット型エアーノズル（ＴＡＩＦＵ−ＪＥＴ型）が使用可能である。

ここで、シート状物１に吹き付けるエアーの噴出速度が大きいほど異物除去効果が高いが、速度が大きすぎる場合、シート状物１が帯電して異物を逆に引き寄せ、更にはシート状物に皺や破断が発生しシート状物１そのものの品質に悪影響を及ぼす恐れがある。そのため、付着異物の飛散状況に合わせてエアーの圧力を設定する必要があり、好ましくは０．１ＭＰａ〜０．６ＭＰａに設定し、さらには０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａに設定するのがより好ましい。また、エアー吹き付け時のシート状物１の振動や破断を防止するために、図示しないガイドロール上をシート状物１が走行している時にエアーを吹き付けて異物を吹き飛ばすことも効果的である。

更に、エアーノズル２はシート状物１の幅方向全域にエアーを吹き付けるように設置するのが好ましく、フラット型で長尺のエアーノズルを使用してもよく、複数のフラット型エアーノズルをシート状物１の移動方向前後に少し位置をずらしつつ交互に設置してもよい。また、エアーノズル２の先端とシート状物１の距離Ｌ１が大きいほど、エアーノズル２から噴出されたエアーが減衰・拡散するため、Ｌ１を可能な限り小さく設定する方が異物の除去効果は高い。しかしエアーノズル２の先端とシート状物１が接触するとシート状物１の破断や傷、皺の原因となりうる。従って、Ｌ１は５０ｍｍ以下で、シート状物１が振動した場合でもエアーノズル２の先端と接触しない距離とすることが好ましい。

異物３は、エアーノズル２から吹き付けるエアー圧力と、集塵ホース５に接続された図示しない集塵機構の吸引力の両方により集塵機構内へ捕集されうる。そのため集塵機構の吸引力は、必ずしも強力である必要は無いが、吸引フード４内において開口部からホース接続部へ向かうエアーの流れが生じている必要がある。従って、吸引フード４の開口部位置において、仕切板６で仕切られた各入口における集塵機構へ向かう風速は２ｍ／ｓ以上であることが好ましく、またホース接続部位置で集塵機構へ向かう風速は２０ｍ／ｓ以上であることが好ましい。

吸引フード４の形状および向きは、吹き飛ばされた付着異物３の飛散方向に併せて決定することができる。シート状物１から反射するエアーの進行方向は、前記エアーノズル２の角度とエアー吐出速度、さらにはシート状物１の厚みや走行速度、エアーによる撓みにより変化する。そのため、事前にエアーの反射方向を大まかに把握して吸引フード４の形状及び向きを決定し、運転開始後に欠陥検査機の検出状況を確認しながら風量調整ダンパー７の開度を細かく調整するのが良い。

一例を挙げると、図２では吸引フードの上部に比べ下部に飛散した異物が多く飛散するが、運転前に全ての風量調整ダンパーを開き、運転開始後上部のダンパーから順に閉じていくと、いずれ検出数が増えるタイミングが存在する。これは、それまで閉じたダンパーを有する仕切板間には異物は飛散しておらず、そのダンパーより下部に位置する仕切板間にのみ異物が飛散していることを意味する。更には、その位置よりも下部にある風量調整ダンパーは全て開くことが好ましい。更には、微粉のような軽量の異物を多く吸引する入口の風量調整ダンパー開度は小さく、金属粉のような重量のある異物を多く吸引する入口の風量調整ダンパー開度は大きくするなど、吸引する異物の重量によって風量調整ダンパー開度を調整することが、フード内に飛散した異物の種類による除去能力の差異を小さくする点で好ましい。ここで、風量調整ダンパーには、たとえば風量がダンパー開度に比例する流量比例ダンパーを使用するのが、風量調整を容易にする点で好ましい。

吸引フード４内に設ける仕切板６は、吸引フード４の内壁に衝突して反射したエアーや異物３が吸引フード４外に落下する前に仕切板６の上に乗るように、吸引フード４の形状や向きに応じて枚数を適宜調整するのが好ましい。

一例として、吸引フード４が図３に示す形状である場合の、仕切板６の設置態様について説明する。図３は、本発明に係る吸引フード４の一例を示す模式図であり、図４は、図３に示した吸引フード４を上部から見た断面図である。

この場合、図４に示すように仕切板６の両端は吸引フード４の内壁により把持するのが、捕捉した異物が他の仕切板間に混入するのを防ぐ点で好ましい。また仕切板６の開口部側の端は開口部断面に接するのが、落下する異物を捕捉しやすい点で好ましい。更には、集塵ホース接続部側の端は必ずしも吸引フード４の内壁と接する必要は無いが、可能な限り集塵ホース接続部近傍まで延長されている方が、開口部付近で捕捉した異物３を効果的に吸引フード４の奥へ移動させる点で好ましい。

吸引フード４は、シート状物１に吹き付けたエアーが反射する方向を考慮し、該方向全域を反対側から覆うよう設置する。また、エアーノズル２からシート状物１に吹き付けたエアーは僅かながら幅方向に拡散するため、吸引フード４の幅はシート状物１の幅よりも広くすることが好ましい。更に、吸引フード４とシート状物１の距離Ｌ２は小さいほど、エアーで吹き飛ばされた異物３が吸引フード４内に飛散する確率が高くなるため好ましい。しかし、吸引フードがシート状物１に接触するとシート状物１の破断や傷、皺などの原因となるため、Ｌ２はシート状物１が振動しても接触しない程度の距離に留める必要がある。従って、例えば、吸引フード４はＬ２が５０ｍｍ以下になるよう設置することが好ましく、更に好ましくは３０ｍｍ以下になるよう設置する。

以上に述べた様に、シート状物１の表面に付着した異物３を除去する方法として、シート状物１の走行方向の逆方向にエアーを吹き付け、内部が単独又は複数の仕切板６で仕切られた吸引フード４を用いて、仕切板間に設けた各風量調整ダンパー７の開度をエアーの進行方向や異物の重量に併せて調整しながら吸引することにより、確度の高い付着異物除去が可能となる。

従来の実施形態に係る付着異物除去装置の一例を示す図。本発明の実施形態に係る付着異物除去装置の一例を示す図。本発明の実施形態に係る吸引フードの一例を示す図。図３の吸引フードの上部からの断面図。

符号の説明

１シート状物
２エアーノズル
３付着異物
４吸引フード
５集塵ホース
６仕切板
７風量調整ダンパー

Claims

走行中のシート状物に対してエアーを連続的に吹き付け可能なエアー吹付け手段を設け、前記シート状物表面に付着した異物を前記エアー吹付け手段からのエアーで飛散させ、集塵機構に接続した吸引フードから連続的に吸引する付着異物除去装置において、前記吸引フード内に単独又は複数の仕切板を設けることを特徴とする付着異物除去装置。
前記吸引フードは、内壁と各仕切板からなるスペースに風量調整ダンパーを有することを特徴とする請求項１に記載の付着異物除去装置。
前記風量調整ダンパーは、内壁と各仕切板からなるスペースにそれぞれ設置されることを特徴とする請求項２に記載の付着異物除去装置。
前記エアーを吹き付ける方向は、シート状物が走行する方向と逆であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の付着異物除去装置。
前記エアー吹付け手段と吸引フードを、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に設置し、前記エアー吹付け手段から吹き付けたエアーが前記シート状物の表面で反射する方向を覆うように吸引フードを設置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の付着異物除去装置。
走行中のシート状物に対して、エアー吹き付け手段からエアーを連続的に吹き付け、前記シート状物表面に付着した異物をエアーで飛散させ、集塵機構に接続した吸引フードから連続的に異物を吸引する付着異物除去方法であって、前記吸引フード内に単独又は複数の仕切板を設けた吸引フードを用いることを特徴とする付着異物除去方法。
前記吸引フードは、内壁と各仕切板からなるスペースに風量調整ダンパーを有することを特徴とする請求項６に記載の付着異物除去方法。
前記風量調整ダンパーは、内壁と各仕切板からなるスペースにそれぞれ設置されることを特徴とする請求項７に記載の付着異物除去方法。
前記エアーを吹き付ける方向は、シート状物が走行する方向と逆であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の付着異物除去方法。
前記エアー吹付け手段と吸引フードを、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に設置し、前記エアー吹付け手段から吹き付けたエアーが前記シート状物の表面で反射する方向を覆うように吸引フードを設置することを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の付着異物除去方法。