JP2013034975A - ローラ清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラの表面に押圧体によって清掃布を押し当て、押圧体と清掃布をローラの表面でローラの長手方向に移動させても、清掃布が押圧体からずれることのないローラ清掃装置を実現する。
【解決手段】 清掃布３を供給する供給手段４と、供給された清掃布を巻取る巻取り手段５と、清掃布３をローラ１の外周に押し付ける押圧体８を備え、ローラが回転しているときに、ローラの長手方向に移動可能な清掃ユニット１３を含み、ローラ1を回転させ、清掃ユニット１３を移動させたときに、清掃布3によってローラ外周面に描かれる押圧軌跡に対して、押圧体８が略垂直となる清掃角度で傾いている。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷機やフイルム成形装置などで使用されるローラを清掃するためのローラ清掃装置に関する。

印刷工場で使用される印刷機や樹脂を薄く引き伸ばしてフイルムを製造するフイルム成形装置は、多数のローラを備えている。それらのローラは、用途に応じて長さ、直径、材質、回転速度などが異なるものの、一般的に清浄に維持される必要がある。

フイルム成形装置を例にとれば、溶けた樹脂をＴダイからカーテン状に吐き出し、製品としてのフイルムを巻取るまでの間に数本から数十本のローラが使用される。それらのローラは、常に清浄に保たれる必要がある。ローラの表面に、フイルムの延伸や表面改質工程での残渣などが付着していると、製品としてのフイルムの品質を低下させる。

ローラの表面を清浄に維持するには、定期的にフイルム成形装置を停止させて、作業者が清掃布によって、ローラの表面を拭き取るのが良い。しかし、ローラの本数が多く、しかも１本のローラの長さは、長いものでは数メートルに達するので、フイルム成形装置を長時間停止させなければならない。

ローラの表面の拭き取り作業は、従来より、機械化することが試みられている。特許文献１には、磁気テープなどの生産工程で使用するように考えられたローラ清掃装置の例が示されている。このローラ清掃装置は、ローラの長手方向に沿って移動可能な清掃機能を備えた清掃ユニットとしての移動ボックスを使用する。移動ボックスは、清掃布としてのクリーニングテープを供給する供給部、クリーニングテープを巻取る巻取り部及び供給部と巻取り部の間に配置した押圧体としての弾性ロールを備えている。弾性ロールは、クリーニングテープをローラの表面に押し付ける。そのことによって、ローラの表面の異物は、クリーニングテープによって拭き取られる。このローラ清掃装置は、ローラの長さよりも幅の狭いクリーニングテープを清掃布として使用する。その代わりに、清掃ユニットとしての移動ボックスをローラに沿って移動させることによって、ローラの全長を拭きとることができる。

特許文献１に記載されたローラ清掃装置は、清掃中に清掃布たるクリーニングテープを連続的に巻きあげる。このローラ清掃装置は、移動ボックスを移動させるときに、クリーニングテープが弾性ロールに対してずれる可能性がある。クリーニングテープが、弾性ロールからずれると、弾性ロールとローラの表面が直接接触し、清掃の能力が低下する。また、場合によっては、弾性ロールとローラの表面が直接接触することにより、弾性ロールが損傷したり、ローラの表面に傷が入ることがある。

特許文献２には、特許文献１と同等のローラ清掃装置が示されている。ここに示されたローラ清掃装置も、ローラの長さよりも狭い清掃布を使用する。清掃ユニットは、清掃布を送出する送出装置、送出された清掃布を巻取る巻取装置及び清掃布をローラの表面に押し付ける押圧体としてのパッドを備えている。そして、パッドによって清掃布をローラの表面に押し当てたままローラに沿って、清掃ユニット移動させる。このローラ清掃装置も、ローラの表面と清掃ユニットの移動にともなって、ローラの表面と清掃布のずれ方向の摩擦によって、パッドから清掃布がずれる。その場合は、清掃ユニット全体をローラ表面から離脱させるようになっている。このことによって、清掃ユニットが、ローラに傷を与えないようになっている。

特許文献１及び特許文献２に示されたローラ清掃装置は、いずれも弾性ローラやパッドから清掃布がずれるが、特許文献３に記載されたローラ清掃装置はこの問題を解決できる。特許文献３に記載されたローラ清掃装置は、清掃対象とするローラの長さよりも狭い清掃布を使用する点では、特許文献１、特許文献２に記載されたローラ清掃装置と同じである。ただし、特許文献３に記載されたローラ清掃装置は、ローラと清掃布の間に、異物を転写する転写ローラを備えている。転写ローラは、清掃対象のローラ表面の異物を除去し、清掃布に移す。こうすることにより、ローラの表面と清掃布のパッドは、直接接触することはない。しかし、ローラの表面と清掃布が、直接接触しないため、清掃能力が低く、ローラの表面から完全に異物を除去することができない。

特開平２−２８４５８号公報 特開２００９−２６９００４号公報 特開２００８−７４０９５号公報

従来のローラ清掃装置は、ローラの表面に押圧体によって清掃布を押し当て、押圧体と清掃布をローラの表面で移動させると、清掃布が押圧体からずれるという課題があった。この原因は、ローラの表面に清掃布を押し当てた状態で清掃布と押圧体を移動させると、ローラの表面と清掃布の摩擦力の一部は、清掃布を押圧体からずらすほうに働く。すなわち、清掃布と押圧体の位置の関係が、清掃布とローラ表面の摩擦によってずれる。
本発明は、ローラの表面に押圧体によって清掃布を押し当て、押圧体と清掃布をローラの表面でローラの長手方向に移動させても、清掃布が押圧体からずれることのないローラ清掃装置を実現する。

本発明は、清掃対象のローラの長さに比較して幅の狭い清掃布を供給する供給手段と、前記供給手段から供給される前記清掃布を巻取る巻取り手段と、前記供給手段及び前記巻取り手段の間にあって、前記清掃布を、前記ローラに表面に押し付ける押圧体と、前記供給手段、前記巻取り手段及び前記押圧体を搭載した清掃ユニットと、前記清掃ユニットを、前記ローラの回転軸に沿って移動させる移動手段とから構成され、
前記ローラが回転しており、かつ前記清掃ユニットが移動した場合に、前記清掃布が前記押圧体に対してずれが出にくい方向に傾斜した清掃角度で傾斜していることを特徴とするローラ清掃装置としたものである。

また、本発明は、以下の概念を含む。
（１）前記清掃角度は、前記ローラが回転しており、かつ前記清掃ユニットが移動した場合に、前記清掃布によって前記ローラ外周面に描かれる清掃軌跡に応じた角度であることを特徴とするローラ清掃装置とすること。
（２）前記清掃布の幅は、前記押圧体の長さよりも長く、前記押圧体と前記ローラの外周面は、直接接触しないことを特徴とするローラ清掃装置とすること。
（３）前記清掃布は、前記ローラに押圧された状態で送ることを特徴とするローラ清掃装置とすること。
（４）前記清掃ユニットは、往復移動可能であり、前記清掃角度は、前記清掃ユニットの移動方向に応じて切り替えることを特徴とするローラ清掃装置とすること。
（５）前記清掃布は、摩擦する方向で摩擦力が異なる布であって、前記押圧軌跡に沿って摩擦力のほうが、前記清掃ユニットの移動方向の摩擦力より大きいことを特徴とするローラ清掃装置とすること。
（６）前記押圧体は、前記ローラの外周に沿って中央部がくぼんでいることを特徴とするローラ清掃装置とすること。

本発明は、清掃布と押圧体を清掃角度をもって傾斜させることにより、清掃布をずらす作用のある横方向の摩擦力を減らすことができるので、清掃布が押圧体からずれない。また、ローラの表面と清掃布が、直接接触するため、清掃能力が高く、ローラの表面から完全に異物を除去することができる。

図１は、第１の実施の態様の正面図である。 図２は、第１の実施の態様の側面図である。 図３は、第１の実施の態様の全体の要部の正面図である。 図４は、清掃角度の説明図である。 図５は、清掃軌跡の説明図である。 図６は、清掃軌跡と清掃角度の説明図である。 図７は、清掃布とローラの摩擦の説明図である。 図８は、第２の実施の態様の説明図である。

本発明は、ローラの表面に押圧体によって清掃布を押し当て、押圧体と清掃布をローラの表面でローラの長手方向に移動させると、清掃布とローラの表面の横方向の摩擦力によって、清掃布が押圧体からずれることを、ローラの回転速度と清掃ユニットの移動速度から決まる清掃軌跡に応じた清掃角度となるように、清掃布と押圧体を傾斜させることで実現した。
以下に、本発明の実施の態様を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１の実施の態様の正面図であり、図２はその側面図である。また、図３は、全体の要部の正面図である。１は、清掃の対象となる回転するローラであり、２は、ローラ１に隣接して配置したローラ清掃装置である。６は、ローラ１やローラ清掃装置２を支持するフレームである。

３は清掃布である。４は、清掃布３を供給する供給シャフトである。５は、清掃布３を巻取る巻取りシャフトである。清掃布３は、ロール状に巻かれて供給手段である供給シャフト４から供給される。巻取りシャフト５は、回転駆動機構７によって回転駆動される。巻取りシャフト５は、清掃布３を巻取る。巻取りシャフト５は、回転駆動機構７とともに、巻取り手段を構成する。回転駆動機構７によって巻取りシャフト５が回転すると、清掃布３は、供給シャフト４から供給されて、巻取りシャフト５に巻取られる。

８は、押圧体である。押圧体８は、供給シャフト４及び巻取りシャフト５の間に配置され、必要に応じて清掃布３を、ローラ１の外周９に押し付ける。１０は、回転シャフトである。回転シャフト１０は、ソレノイド１１、１２よって回転可能である。押圧体８は、回転シャフト１０に取り付けられている。ソレノイド１１、１２が動作すると、押圧体８は回転して、清掃布３を、ローラ１に押し付ける。

供給シャフト４は、フレーム６の取り付け部にブレーキ機構を含んでおり、ブレーキ機構は、清掃布３が巻取りシャフト５に巻取られるときに、清掃布３にブレーキをかける。これにより、清掃布３は、巻取りシャフト５で巻取られるときに、押圧体８の部分で弛みが生じない。また、清掃布３は、清掃布３がローラ１の表面９に接触している間に連続的に送られるようにしてもよく、あるいは、間欠的に送られるようにしてもよい。

図３に示すように、清掃布３の横幅Ｗは、ローラ１の長さＬよりも狭い。そのため、清掃布３及び押圧体８は、ローラ１の回転軸Ｙに平行して移動することによって、ローラ１の全長Ｌを清掃する。また清掃布３の横幅Ｗは、押圧体８の長さＭよりも長い。そのため、押圧体８は、常に清掃布３で覆われており、押圧体８とローラ１が直接接触することがないようになっている。１３は、清掃ユニットである。清掃ユニット１３は、ベース１４と、ベース１４を両側から挟む横パネル１５、１６を備えている。清掃ユニット１３は、横パネル１５、１６によって、供給シャフト４、巻取りシャフト５及び押圧体８を支持している。

１７は、レールである。レール１７は、フレーム６に取り付けられており、清掃ユニット１３をローラ１に隣接して支持する。レール１７と清掃ユニット１３は、複数のスライドブロック１８によって結合されている。図２において、１９は、送りねじである。送りねじ１９は、図３に示す送りモータ２０によって回転駆動される。送りねじ１９は、ベース１４に取り付けられた送りブロック２１と組み合わさって、清掃ユニット１３をローラ１の回転軸Ｙに平行して移動させる移動手段を構成する。

図１において、ベース１４は、上ベース２１と下ベース２２を重ねたものであり、回転軸２３によって相互に回転可能に結合されている。横パネル１５、１６は上ベース２１に取り付けられており、スライドブロック１８は下ベース２２に取り付けられている。２４は、下ベース２２に取り付けられた傾斜モータである。傾斜モータ２４は、位置決めねじ２５を回転させる。２６は、上ベース２１に取り付けられた位置決めブロックである。位置決めブロック２６は、位置決めねじ２５と組み合わさっている。その結果、傾斜モータ２４が回転すると、上ベース２１は、下ベース２２に対して、回転軸２３を中心に回転動作する。

図４は、清掃角度の説明図である。下ベース２２は、レール１７に沿って移動し、ローラ１の回転軸Ｙと常に平行である。上ベース２１は、モータ１４の動作に応じて、回転軸２３を中心に回転可能である。押圧体８は、上ベース２１に取り付けられており、上ベース２１が回転すれば、その回転に応じて回転する。また、図１に示すように、供給シャフト４及び巻取りシャフト５も上ベース２１に取り付けられているので、上ベース２１が回転すれば、押圧体８と一体となって回転する。

図４のＡは、上ベース２１と下ベース２２が一致しており、傾斜していない状態を示している。図４のＡにおいて、ローラ１の回転軸Ｙと押圧体８の長手方向の延長線は平行である。
図４のＢは、下ベース２２に対して上ベース２１が反時計方向に回転した状態を示している。図４のＢにおいては、上ベース２１と下ベース２２のなす角度はＡＬであり、ＡＬを清掃角度とする。
図４のＣは、下ベース２２に対して上ベース２１が時計方向に回転した状態を示している。図４のＣにおいては、上ベース２１と下ベース２２のなす角度はＡＲであり、ＡＲを清掃角度とする。すなわち、清掃角度ＡＬ、ＡＲは、図４のＡの位置を基準にして、下ベース２２に対する上ベース２１の回転角度である。

図５は、清掃軌跡の説明図である。ローラ１が、３６で示す方向に回転しているときに、清掃ユニット１３の移動によって押圧体８が、３７に示す方向に移動すると、ローラ１の表面９には仮想的に清掃布３による清掃軌跡２７が描かれる。清掃軌跡２７は幅を持っており、ほぼ押圧体８の幅であり、表面９の上で螺旋の形状となる。清掃軌跡２７の軌跡の螺旋ピッチは、ローラ１の回転速度ＶＲと、清掃ユニット１３の移動速度ＶＭによって決まる。また、清掃軌跡２７の螺旋の方向は、ローラ１の回転方向と清掃ユニット１３の移動方向で決まる。

図６は、清掃軌跡と清掃角度の関係を平面上に展開して示した模式図である。ローラ１の回転方向と、清掃ユニット１３の移動方向は図５と同じであり、ローラ１の回転速度はＶＲ、清掃ユニット１３の移動速度はＶＭである。そうすると、清掃軌跡２７は、押圧体８から見ると、その合成角度ＢＲで傾く。そこで、モータ２４を動作させることによって、清掃角度ＡＲを、合成角度ＢＲに合わせて設定する。なお、清掃ユニット１３の移動方向が、ＶＭと１８０度異なる場合は、清掃角度は、図５に示したＡＬとなる。

図７は、清掃布３とローラ１の摩擦に関する説明図である。従来のローラ清掃装置にあっては、清掃ユニット１３を、ローラ１に沿って移動させると、清掃布３とローラ１の表面９の横方向の摩擦力によって、清掃布３は押圧体８からずれる可能性がある。これは、図７に示すように、清掃布３の幅を、押圧体８の長さよりも長くし、かつ、通常は、清掃中に清掃布３が巻取り方向に弛みが生じないように、張力が付与されているので、押圧体８が完全に清掃布で覆われるようにすることにより、押圧体８とローラ１が直接接触する可能性は、幾分は軽減される。しかし、清掃布３が押圧体８の上からずれて、押圧体８が清掃布３から露出する可能性は残る。

そこで、図５に示すように、清掃布３と押圧体８を清掃角度をもって傾斜させると、清掃布３をずらす作用のある横方向の摩擦力を減らすことができる。なお、清掃角度は、ローラ１の回転方向と清掃ユニット１３の移動方向によって、傾斜方向が決まり、ローラ１の回転速度と清掃ユニット１３の移動速度によって傾斜角度が決まる。傾斜方向は、ある清掃角度が決まったときに、清掃布３のずれが出やすい方向と、ずれが出にくい方向がある。従って、例えばローラ１の回転速度が変化する場合や、清掃ユニット１３の移動速度や方向が変化した場合は、最適な清掃角度や傾斜方向も変わる。

ただし、実際には、清掃布３が押圧体８からずれなければよいので、清掃角度と清掃軌跡を厳密に合致させる必要はない。たとえば、ローラ１の回転速度ＶＲが２００ｃｍ／秒、清掃ユニット１３の移動速度が１０ｃｍ／秒とすると、合成角度ＢＲは、３度程度になる。従って、清掃角度ＡＲも３．０度程度が望ましいが、合成角度ＢＲと清掃角度ＡＲの角度の許容されるずれは、清掃布３の素材、清掃布３の清掃時の張力、押圧体８のよる清掃布３の押圧力、ローラ１の表面９と清掃布３の摩擦力の大きさなどで変わる。そこで、清掃布３の張力やローラ１の表面９の異物の付着状態などを変えて実験し、その結果清掃布３がずれないのが確実であれば、例えば、合成角度ＢＲが３．０度のときに、２．５度や２．０度であってもよく、場合によっては１．５度であってもよい。

また、図７に示すように、押圧体８を清掃角度で傾斜させると、押圧体８の先端の長手方向の形状が平坦な場合は、押圧体８の両端３０、３１で、清掃布３とローラ１の表面９の均一な接触が得られない場合がある。その場合は、押圧体８の中央部分をローラ１の表面９に合わせて、くぼませるのが良い。最適なくぼみの寸法は、押圧体８の長さＭ、ローラ１の外周９の直径及び清掃角度ＡＲ又はＡＬによって１つの値が決まるが、押圧体８が弾性体であれば、正確なくぼみの寸法でなくても、清掃布３とローラ１の表面９とは、良好な接触が得られる。

清掃角度の傾斜の方向は、清掃ユニット１３による清掃を例えば図３において３７の方向に示す往路の一方向のみとし、３８の方向に示す復路は、押圧体８をローラ１から後退させて清掃動作を行わないようにすれば、固定でもよい。しかし、往路のみで清掃動作を行い、復路では清掃動作を行わないとすると、清掃動作の空白時間が生じる。従って、図４に示すように、清掃ユニット１３の移動方向に応じて、ＡＬ方向とＡＲ方向で切り替えるようにするのが望ましい。清掃角度の切り替えが可能であれば、清掃ユニット１３は、ローラ１に対して往復移動させることができる。

また、清掃角度は、固定でもよいが、図４に示すように、角度を自由に変更することが望ましい。清掃角度が変更可能であれば、ローラ１の回転速度や、清掃ユニット１３の移動速度が選択可能となる。清掃角度が変化した場合は、押圧体８の中央部分のくぼみも変化するのが望ましい。しかし、押圧体８の先端部分を弾性体にすることによって、本来のくぼみの変化をある程度吸収することも可能である。

図８は、第２の実施の態様を示したもので、押圧体８を、パッド３２としたものである。第１の実施の態様としては、図２に示すように、押圧体８は、ブレード３３とした。押圧体８が、ブレード３３であると、清掃布３は、ローラ１の表面９に線状に接触する。清掃布３を線状に接触させる場合は、清掃布３としては、不織布、織物、紙などでもよいが、マイクロファイバが特に適している。マイクロファイバは、清掃布３をローラ１の表面９に弱く接触させるだけで、十分な清掃効果が得られるという利点がある。そのため、ローラ１の表面９に、除去すべき異物がまばらにしか存在しない場合は、清掃布３の摩擦がほとんどローラ１の負荷にならないという特徴がある。また、長い押圧体８を使用し、清掃布３の幅Ｗを広くしても、ローラ１の表面９があまり汚れていないのであれば、清掃布３の摩擦がローラ１の回転負荷となることが少ない。

一方、図８に示すように押圧体８をパッド３２とした場合は、清掃布３とローラ１の表面９が、広い面積で接触する。このようなパッド３２は、清掃布としてマイクロファイバだけではなく不織布などが使用可能である。パッド３２も、同様に清掃布３がパッド８から外れないように、傾斜させることができる。この場合は、中央部３を端部３４、３５に比較してくぼませるのがよい。

ローラ清掃装置２に使用する清掃布３は、繊維の種類、織り方などによって、摩擦の方向に応じて異なる摩擦力を持たせることができる。例えば、マイクロファイバを平織とした清掃布３であれば、横糸方向にマイクロファイバを使用し、縦糸方向に通常の繊維を使用することができる。この場合は、ローラ１の回転方向ではマイクロファイバの清掃布として作用し、清掃ユニット１３の移動方向については従来の布として作用する。マイクロファイバとしての摩擦力は、従来の布としての摩擦力よりも大きい。したがって、清掃布３の清掃能力を維持したままで、清掃ユニット１３を移動させても、清掃布３が押圧体８からずれる力を軽減することができる。

１ ローラ
２ ローラ清掃装置
３ 清掃布
４ 供給シャフト
５ 巻取りシャフト
６ フレーム
７ 回転駆動機構
８ 押圧体
１０ 回転シャフト
１１，１２ ソレノイド
１３ 清掃ユニット
１４ ベース
１５，１６ 横パネル
１７ レール
１８ スライドブロック
１９ 送りねじ
２０ 送りモータ
２１ 上ベース
２２ 下ベース
２３ 回転軸
２４ 傾斜モータ
２５ 位置決めねじ
２６ 位置決めブロック

Claims (7)

1. 清掃対象のローラの長さに比較して幅の狭い清掃布を供給する供給手段と、
   前記供給手段から供給される前記清掃布を巻取る巻取り手段と、
   前記供給手段及び前記巻取り手段の間にあって、前記清掃布を、前記ローラに表面に押し付ける押圧体と、
   前記供給手段、前記巻取り手段及び前記押圧体を搭載した清掃ユニットと、
   前記清掃ユニットを、前記ローラの回転軸に沿って移動させる移動手段とから構成され、
   前記ローラが回転しており、かつ前記清掃ユニットが移動した場合に、前記清掃布が前記押圧体に対してずれが出にくい方向に傾斜した清掃角度で傾斜していることを特徴とするローラ清掃装置。
2. 前記清掃角度は、前記ローラが回転しており、かつ前記清掃ユニットが移動した場合に、前記清掃布によって前記ローラ外周面に描かれる清掃軌跡に応じた角度であることを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。
3. 前記清掃布の幅は、前記押圧体の長さよりも長く、前記押圧体と前記ローラの外周面は、直接接触しないことを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。
4. 前記清掃布は、前記ローラに押圧された状態で送ることを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。
5. 前記清掃ユニットは、往復移動可能であり、前記清掃角度は、前記清掃ユニットの移動方向に応じて切り替えることを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。
6. 前記清掃布は、摩擦する方向で摩擦力が異なる布であって、前記押圧軌跡に沿って摩擦力のほうが、前記清掃ユニットの移動方向の摩擦力より大きいことを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。
7. 前記押圧体は、前記ローラの外周に沿って中央部がくぼんでいることを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。

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