JP2014050812A - ローラ清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラの表面を常時清浄に維持することのできるローラ清掃装置を実現する。
【解決手段】清掃布４を供給する清掃布供給部２１、清掃布を巻き取る清掃布巻取り部１５及び前記清掃布を回転するローラ１に押圧する押圧部６を備えた清掃ユニット５と、清掃ユニットをローラの長手方向に沿って移動させる移動手段７とから構成されたローラの表面を清掃するためのローラ清掃装置１００において、押圧部６の長手方向の長さＰＬは、ローラ１の長さＲＬよりも短く、かつ、清掃布４は押圧部６とローラ１の間にあって、清掃布４の幅ＣＬは押圧部６がローラに直接接触しないように、押圧部６の長手方向の長さよりも幅が広く、さらに清掃布４は当該清掃布がローラ１に押圧された状態で清掃布供給部２１から清掃布巻取り部１５に向けて送られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フイルム成型装置などに使用されている回転するローラの表面を自動的に清掃するローラ清掃装置に関する。

フイルムを生産したり、加工したりするフイルム成型装置では、多数の回転ローラが使用されている。それらのローラは、加工しているフイルムを加熱し、あるいは冷却し、または搬送する役割がある。

フイルム成形装置の大部分のローラは、製品となるフイルムに直接接触するので、ローラの表面は常に清浄に保たれていなければならない。ローラが異物で汚れたままであると、フイルムに異物が付着したり、平滑さを維持できなくなり、いわゆる汚れた状態になる。その結果フィルムの製品としての品質低下を招き、不良品の生産につながる。そのため、フイルム成形装置のローラは、定期的に運転を停止させて、表面の清掃を行う必要がある。清掃の作業は、作業者が、清掃布や溶剤によって、ローラの表面を拭き取ることによって行う。また、フイルム成形装置のローラの中には、高温に熱したローラもあるので、作業者によるローラの清掃の作業は時間もかかり、安全面・衛生面でともに危険な作業でもある。そこで、従来より、ローラの清掃を自動的に行うためのローラ清掃装置が使用されるようになってきた。

特許文献１には、磁気記録媒体の製造工程のローラなど、精密なフイルムの生産ラインで使用可能なローラ清掃装置が示されている。このローラ清掃装置は、清掃布としてクリーニングテープが使用されている。クリーニングテープは、巻出しシャフトから供給され、巻取りシャフトに巻き取られる。そして、クリーニングテープは、弾性ロールによって、カレンダーロールに押圧するようになっている。また、クリーニングテープは、カレンダーロールの長さより幅が狭い。そのため、ローラ清掃装置は、クリーニングテープの供給手段としての巻出しシャフト、クリーニングテープの巻取り手段としての巻取りシャフト、押圧体としての弾性ロールを、清掃布としてのクリーニングテープとともに一体としてボックスに収容し、ボックスをカレンダーロールに沿って移動させるようにしている。すなわち、清掃布が狭いため、カレンダーロールは、一度に全幅を清掃することはできないが、ボックスを移動させることによって、カレンダーロールの全幅を清掃する。

一方で、カレンダーロールの一般的な課題は、ローラの上に拭き残しを作らないところにある。そのため、このローラ清掃装置は、清掃するときに、清掃対象となるローラを通り過ぎるように移動する。従って、ローラは、必要に応じてまとめて清掃されるのであり、フイルムを生産しているときに、常時ローラの表面を清浄に維持するのには向いていない。

特許文献２には、フイルム取扱ラインのローラを清掃するための清掃装置が示されている。このローラ清掃装置は、特許文献１に記載されたローラ装置と同様に、ローラの長さよりも幅の狭い清掃布を使用する。そして、清掃布をローラに沿ってトラバースすることによって、ローラの全長を清掃可能としている。ただし、特許文献２に記載されたローラ清掃装置は、清掃布をローラに接触させたり離したりさせる動作行うので、ローラの回転負荷が大きく変化する。そのため、ローラの回転制御が難しい。

特開平０２−０２８４５８号公報 特開平２００９−２６９００４号公報

従来のローラ清掃装置は、フイルムを生産しているときに、常時ローラの表面を清浄に維持するのには向いていないという課題があった。この原因は、従来のローラ清掃装置は、清掃布を常時ローラの表面に接触させ、かつ、常に清掃布の清掃の力を維持する構造になっていないところにある。
本発明は、ローラの表面を常時清浄に維持することのできるローラ清掃装置を実現するところにある。

本発明にかかるローラ清掃装置は、清掃布を供給する清掃布供給部、前記清掃布を巻き取る清掃布巻取り部及び前記清掃布を回転するローラに押圧する押圧部を備えた清掃ユニットと、前記清掃ユニットを前記ローラの長手方向に沿って移動させる移動手段とから構成された前記ローラの表面を清掃するためのローラ清掃装置において、
前記押圧部の長手方向の長さは、前記ローラの長さよりも短く、かつ、前記清掃布は、前記押圧部と前記ローラの間にあって、前記押圧部が前記ローラに直接接触しないように、前記押圧部の長手方向の長さよりも幅が広く、さらに前記清掃布は、前記清掃布が前記ローラに押圧された状態で前記清掃布供給部から前記清掃布巻取り部に向けて送られることを特徴としたものである。

さらに次の構成を含む。
（１）前記移動手段は、前記清掃ユニットを前記ローラの長手方向に移動又は前記ローラの長手方向の任意の位置に停止させることができ、かつ前記押圧部は、前記清掃ユニットが移動している間、停止している間及び前記清掃ユニットの移動方向が反転の動作する場合も、前記清掃布を前記ローラに押圧した状態であること。
（２）前記清掃布は、前記押圧部によって前記清掃布が前記ローラに押圧され、前記清掃ユニットが移動している間でも、前記清掃布供給部から前記清掃布巻取り部に向けて送られること。
（３）前記清掃ユニットは、１つのローラに対して１ユニットまたは複数ユニットであること。

本発明によれば、ローラの全長に比較して清掃布の幅を狭くし、かつ清掃ユニットが、ローラに清掃布を押圧したままでローラの長手方向に移動させるようにした。それによって、清掃布とローラの摩擦が少なくし、かつ、ローラの回転負荷の変動を少なくした。また、清掃布をローラに押圧するための押圧体に比べて清掃布の幅を広くして、清掃ユニットが清掃布をローラに押圧したままで移動を行っても、押圧体とローラが直接接触しないようにした。さらに、清掃ユニットが移動している間に、清掃布が送られるようにした。このことにより、本発明のローラ清掃装置は、ローラの回転に対する負荷変動を少なくし、清浄な清掃布をローラに常時接触させることができ、ローラの表面を常時清浄に維持することができる。

図１は、本発明第１の実施の態様の平面図である。 図２は、本発明第１の実施の態様の平面図の部分拡大図である。 図３は、本発明第１の実施の態様の側面図である。 図４は、清掃布の動摩擦抵抗の説明図である。 図５は、本発明第２の実施の態様の側面図である。 図６は、本発明第３の実施の態様の側面図である。 図７は、本発明第４の実施の態様の平面図である。

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、本発明を実施したローラ清掃装置１００の第１の実施の態様の平面図である。１は清掃対象となるローラである。２は、ローラ１によって搬送されるフイルムである。３は、ローラ１の回転軸である。４は、清掃布である。６は、清掃布４をローラ２に押圧する押圧部である。５は、清掃ユニットである。清掃ユニット５は、清掃布４を供給する清掃布供給部、清掃布４を巻き取る清掃布巻取り部及び清掃布４を回転するローラ１に押圧する押圧部６を備えている。

ＲＬは、ローラ１の長手方向の長さである。ＦＷはローラ１によって搬送されるフイルム２の幅である。ＦＷは、ＲＬよりも短い。ＰＬは、押圧部６の長手方向の長さであり、ＣＬは、清掃布４の幅である。ＰＬは、ＲＬよりも短い。清掃ユニット５は、ローラ１の長手方向に移動可能になっており、移動することによって、ローラ１の全長を清掃することが可能になっている。さらにＣＬは、ＰＬよりも広い。これは、押圧部６がローラ１に直接接触しないように、押圧部６を包み込む程度に広いことが望ましい。清掃布４の幅が押圧部６の長さよりも広くなっているため、清掃ユニット５が停止しているときだけではなく、移動しているときも、ローラ１から見て、押圧部６は、清掃布４で覆われている。従って、押圧部６とローラ１が直接接触することはない。清掃ユニット５の移動範囲は、押圧部６がフイルム２の幅ＦＷの範囲に清掃布４を押圧できる範囲であればよく、押圧部６が清掃布４を押圧する範囲は、ローラ１の長さＲＬを超えてもよい。

７は清掃ユニット５をローラ１の長手方向に沿って移動させるための移動手段である。移動手段７は、駆動ワイヤ１０、レール１１及びモータ１２から構成されている。駆動ワイヤ１０は、モータ１２のプーリ８及び追従プーリ９の間に張り渡されている。レール１１は、ローラ１の長手方向に沿って、清掃ユニット５が移動可能なように、清掃ユニット５を支持する。

駆動ワイヤ１０は、ループになっており、ループの途中で清掃ユニット５に固定されている。モータ１２が回転すると、駆動ワイヤ１０が送られ、レール１１に支持された清掃ユニット５は、ローラ１の長手方向に沿って移動する。清掃ユニット５は、往復移動可能であるが、移動速度については、ローラ１の長手方向の位置に応じて変化させてよい。例えば、フイルム２の両端付近では遅く移動し、フイルム２の中央部分では早く移動するようにすることができる。ローラ１の表面の汚れは、部分的に偏ることがある。このような場合は、ローラ１の汚れの分布に応じて、汚れの多い部分では遅くし、汚れの少ない部分では早くすることができる。清掃ユニット５の移動速度を最適にすると、清掃時間の短縮と清掃布４の使用量の削減を行うことができる。

図２は、清掃ユニット５の平面図である。清掃ユニット５は、１対のサイドプレート１３、１４を備えている。清掃布４は、後述する供給部から、巻取り部１５に向けて送られる。１６は、巻取り軸であり、１７は巻取りモータである。巻取り部１５は、巻取り軸１６を介して巻取りモータ１７によって駆動される。１８は、押圧部６を駆動する駆動シリンダである。駆動シリンダ１８は、サイドプレート１３に取り付けられており、押圧部６を駆動する。

清掃布４の幅ＣＬは、押圧部６の長さＰＬも広い。押圧部６は、清掃布４をローラ１に押圧するが、ローラ１と押圧部６は、直接接触しないのが望ましい。しかし、清掃ユニット５が、ローラ１の長手方向に沿って横行する場合は、清掃布４が、押圧部６に対してずれることがある。特に、清掃布４の張力が少ない場合は、清掃布４はローラ１との横方向の摩擦力によって、押圧部６からずれる。清掃布４の幅ＣＬが、押圧部６の長さよりも広ければ、清掃布４は押圧部６を包み込むような形状となり、押圧部６が清掃布４から露出してローラ１と直接接触しなくなる。

図３は、清掃ユニット５の側面図である。２１は、清掃布４の供給部である。清掃布４は、供給部２１から供給され、押圧部６を通り、巻取り部１５で巻き取られる。ローラ１は、ＲＤに示す方向に回転し、清掃布４は、ＣＤに示す方向に送られる。

押圧部６は、全体としては、ローラ１の長手方向に沿って細長い板状になっており、弾力性のある金属や合成樹脂などで作ることができる。押圧部６の一端は、回転軸２０に固定され、他の一端には、押圧体１９が取り付けられている。駆動シリンダ１８が動作すると、回転軸２０が時計方向または反時計方向に回転する。回転軸２０が回転すると、押圧体１９は、ローラ１に近づいたり、離れたりする。図３の状態は、回転軸２０が時計方向に回転して、押圧体１９が清掃布４をローラ１に押圧している状態を示している。

図１、図２及び図３において、ローラ清掃装置１００を説明する。清掃ユニット５は、ローラ１に隣接して、ローラ１の長手方向に移動可能に設けられる。清掃ユニット５は、清掃布４を供給する供給部２１、清掃布４を巻き取る巻取り部１５及び清掃布４をローラ１に押圧する押圧部６を備えている。移動手段７は、清掃ユニット５をローラ１の長手方向に移動させる。押圧部６の長さＰＬは、ローラ１の長さＲＬよりも短い。しかし、清掃ユニット５が移動可能であるため、ローラ１の表面の拭き残しはなくすことができる。

一方、清掃布４とローラ１の単位幅あたりの摩擦抵抗は、清掃布４の清掃能力を高くするほど大きくなる。例えば、ローラ１の表面がクロムメッキの鏡面である場合は、清掃布４にマイクロファイバを含む布を使用することにより、従来の不織布を使用した場合に比較して、清掃効率を高くすることができる。

図４は、清掃布４の材質による摩擦抵抗の実験モデルである。ローラ１の表面を再現した平面２５の上に清掃布２６を置き、重さＷのおもり２８を載せ、動摩擦力Ｆを測定した。おもりＷを変化させると、動摩擦力Ｆも変化する。ＭＳ１は、清掃布２６としてマイクロファイバを含む布を使用した場合であり、ＮＳは不織布を使用した場合である。マイクロファイバを含む布は、例えば、東レ株式会社から、ＴＯＲＡＹＳＥＥ（商標名）として販売されているポリエステル１００％の布が入手できる。一方、比較例としての不織布は、ＤｕＰｏｎｔ社からＳＯＮＴＡＲＡ（商標名）として販売されているパルプ５５％、ポリエステル４５％のスパンレースの不織布が入手可能である。図４に示すように、いずれの布もおもり２８の重さに従って摩擦力が大きくなる。ＭＳ１及ぶＮＳ１の動摩擦力の差は、清掃布４の清掃能力と密接な関係がある。

すなわち、ローラ１の表面を効率よく清掃するには、例えばＭＳ１のように動摩擦力が大きな布のほうが望ましいが、ローラ１に対す回転負荷も大きくなる。しかし、押圧部６の長さを短くし、清掃布４とローラ１の接触長さを短くすることで、清掃布４によるローラ１の回転負荷を小さくすることが可能となる。その結果、ローラ１の回転制御が容易となるという効果がある。なお、清掃布４としては、マイクロファイバだけではなく、不織布を使用するようにしても、本発明の効果を得ることができる。

さらに、清掃布４は、巻取り部１５によって、常時巻き取ることができる。従って、押圧部６が清掃布４をローラ１に押圧している間も清掃布４を送ることが可能である。清掃ユニット５は、ローラ１に沿って移動するが、速度の変更や移動中の停止、移動方向の反転を行う場合も、押圧部６がローラ１から離れないようにすることにより、ローラ１に対する回転負荷の変動を低減することができる。そこで、清掃布４を常時送るようにすることにより、清掃布４の清掃能力を維持することが可能である。

図５は、本発明の第２の実施の態様の側面図である。図３と共通の構成要素は、同一の番号で示す。図３に示した第１の実施の態様との違いは、押圧部６の向きである。図３に示した例では、押圧部６は、ローラ１の回転方向ＲＤに対して向い方向になっており、図５に示す例では、押圧部６は回転軸２９に取り付けられており、逃げ方向になっている。この２つの実施の態様に基本的な差はないが、ローラ１に、比較的大きな異物３１が付着した場合に動作の差が生じる。図３に示した例では、ローラ１の表面に比較的大きな異物３１がある場合でも、効率的に除去することができる。ただし、ローラ１の回転負荷の変動に対しても大きな影響を与える。一方図５に示した例では、ローラ１に大きな異物３１がある場合は、押圧部６が逃げる。そのため、清掃の効率はよくないが、ローラ１の回転負荷の変動は小さい。

図６は、本発明の第３の実施の態様の側面図である。図３、図５で示した他の実施の態様との違いは、押圧部６の構造である。図６において、押圧部６は、半円柱状のパッド３０になっている。パッド３０の利点は、図３、図５に示したブレード構造に比較して、高い押圧力を得ることができる。そのため、清掃布４として、不織布を選択した場合に、高い清掃能力を発揮することができる。

また、本発明では、清掃ユニット５を、複数備える構成にすることもできる。ローラ１の長さは、フイルム２の幅に応じで、非常に多くの種類がある。短い場合は、ローラ１の長さＲＬは１メートル以下であり、長いものは６メートル以上である。ローラ１の長さが長い場合は、押圧部６の長さが短い場合は、全長を清掃するのに時間がかかる。このような場合は、同一又は異なる長さの押圧部６を備えた清掃ユニット５を複数同時に動作させるようにすることができる。

図７は、本発明の第４の実施の態様の平面図であり、複数の清掃ユニットを備えたローラ清掃装置の例である。５は、第１の清掃ユニットであり、２３は、第２の清掃ユニットである。清掃ユニット５は、移動手段７によって移動し、清掃ユニット２３は、移動手段２２によって移動する。このように複数の清掃ユニットを備えたローラ清掃装置１００は、ローラ１の長さが６メートル以上の長さがあるときに、それぞれの清掃ユニットで、清掃する範囲を分割して受け持つことができる。清掃ユニットが１つの場合は、清掃サイクルを所定時間以内にするには、清掃ユニットの最低移動速度が大きくなる。複数の清掃ユニットであれば、個々の清掃ユニットの移動速度を小さくすることが可能である。

さらに、第１の清掃ユニット５及び第２の清掃ユニット２３を、ローラ１の範囲の外に待機位置移動できるようにすれば、各清掃ユニットは、ローラ１の全長を清掃することができる。３２は、第２の清掃ユニット２３を、ローラ１の範囲外に待機させる第２の待機位置であり、３３は、第１の清掃ユニット５をローラ１の範囲外に待機させる第１の待機位置である。このように待機位置を設ければ、第１の清掃ユニット１と第２の清掃ユニット２３は、同時にローラ１を清掃可能であるほか、交代で清掃することが可能になる。

複数の清掃ユニットを交代で動作させることができれば、フイルムの生産を停止させることなく、清掃布４の交換を頻繁に行うことができるようになる。また、複数の清掃ユニットに異なる機能を持たせることが可能になり、例えば、第１の清掃ユニット５は、清掃布として安価な不織布を使用し、第２の清掃ユニットにはマイクロファイバを使用し、ローラ１の汚れの状況に応じて同時に又は交代で使用することができる。

１００ ローラ清掃装置
１ ローラ
４ 清掃布
５ 清掃ユニット
６ 押圧部
７ 移動手段
１５ 巻取り部
２１ 供給部

Claims (4)

1. 清掃布を供給する清掃布供給部、前記清掃布を巻き取る清掃布巻取り部及び前記清掃布を回転するローラに押圧する押圧部を備えた清掃ユニットと、
   前記清掃ユニットを前記ローラの長手方向に沿って移動させる移動手段とから構成された前記ローラの表面を清掃するためのローラ清掃装置において、
   前記押圧部の長手方向の長さは、前記ローラの長さよりも短く、かつ、前記清掃布は、前記押圧部と前記ローラの間にあって、前記押圧部が前記ローラに直接接触しないように、前記押圧部の長手方向の長さよりも幅が広く、さらに前記清掃布は、前記清掃布が前記ローラに押圧された状態で前記清掃布供給部から前記清掃布巻取り部に向けて送られることを特徴とするローラ清掃装置。
2. 前記移動手段は、前記清掃ユニットを前記ローラの長手方向に移動又は前記ローラの長手方向の任意の位置に停止させることができ、かつ前記押圧部は、前記清掃ユニットが移動している間、停止している間及び前記清掃ユニットの移動方向が反転の動作する場合も、前記清掃布を前記ローラに押圧した状態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. 前記清掃布は、前記押圧部によって前記清掃布が前記ローラに押圧され、前記清掃ユニットが移動している間でも、前記清掃布供給部から前記清掃布巻取り部に向けて送られることを特徴とする請求項１に記載のローラ清掃装置。
4. 前記清掃ユニットは、１つの前記ローラに対して１ユニットまたは複数ユニットからなる請求項１に記載のローラ清掃装置。

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