JP4339137B2 - シート状物用除塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂シート、発泡シートなどのシート状物の製造装置若しくは加工装置に適用され、回転ロールなどで搬送及び支持されながら走行中のシート状物から当該シート状物表面に付着した塵埃や毛、特に毛髪・体毛等を除去するシート状物用除塵装置に関する。

スチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂シートは、単独で、又は、さらにその表面に別の熱可塑性樹脂がラミネート加工されるなど積層シートにして、食品包装容器など様々な用途に成形加工されている。シートの製造時やこれら加工の際に、シートの表面に塵芥や人毛が付着することがあり、そのまま加工されるとこの異物が付着した食品包装容器等となり、好ましくない。これを防止するために、除塵装置が使用される。

従来、これらシート状物の製造装置若しくは加工装置に用いられるシート状物の除塵装置には、吸引するもの、ブラシを使用するもの、除去効果を上げるためにそれらを組合せたものなどがあった（例えば特許文献１など）。

また、シート状物に対し、間隔をもたせて配設され、シート状物に向けてエアを噴出するノズルと、塵（異物）を吸引するサクションボックスとを有し、吹き付けたエアで塵を浮遊させ、この浮遊させた塵を吸引除去するものなどがあった（特許文献２）。

特開平１−２８４３７６号 特開平５−１３８１３６号

しかし、単に吸引するだけであれば除塵効果が十分ではない。また特許文献１のように、除去効果をあげようとブラシを付けると、ブラシの毛がかえって異物となってしまうことがある。

また特許文献２の装置では、噴出エア用設備が必要であり、しかも、噴出エアは充分に清浄でないと、逆にシートを汚すことになるため、エアのフィルタが必要である。しかし、エアフィルタはその維持管理が大変であるうえ、吸引設備の能力が低いと、噴出エアが多い場合、吹き飛ばされた塵や人毛が周囲に飛散したり、吸引しきれない可能性がある。仮に吸引設備の能力を大きくし、吸引能力を上げることで対応することも考えられるが、これでは設備が大掛かりで高価なものになる。

本発明の課題は、単純な構造でありながら、極めて効果的に走行途中のシート状物表面の塵芥や人毛などの異物を除去できるシート状物用除塵装置を提供するところにある。

シート進行方向Ｘに走行中のシート状物に対向して配設され、該シート状物方向からエアを吸引するサクションパイプを備えたシート状物用除塵装置において、
上記サクションパイプは、
前記シート状物に対向して該シート状物の幅方向に沿って伸びる吸引スリットを有し、
前記吸引スリットを挟んでパイプの周方向側で対向する両側端部には、シート進行方向Ｘの下流側に前記シート状物に接しない非接触部とシート進行方向Ｘの上流側に前記シート状物に接する接触部をそれぞれ有しており、
前記吸引スリットが、前記接触部の前記シート状物との接線よりシート進行方向Ｘの下流側に開口しているシート状物用除塵装置である。

本発明の除塵装置によれば、維持管理が簡単で安価な設備でありながら、シート状物の製造・加工時にシート状物の表面に付着した塵芥や人毛などの異物、特に人毛を効果的に除去することができる。なお、本発明においてシート状物とは、シート、フィルムを含む概念である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に沿って詳細に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は本発明の一実施形態に係る除塵装置の配置状態を示す概略平面図である。図２は図１におけるサクションパイプの配置状態を示す概略断面図である。

図１及び図２に示す様に、１は上記除塵装置であり、矢印で示す進行方向Ｘに走行するシート状物２に対向して配設され、該シート状物２方向からエアを吸引するサクションパイプ１０と、このサクションパイプ１０に連結されたヘッダーパイプ２０と、ヘッダーパイプ２０にホース３０を介して連結された吸引装置（図示せず）を備えている。なお、１０１はサクションパイプ１０に設けられた吸出し穴であり、パイプの軸方向に沿って複数設けられ、図１に示す様に、ヘッダーパイプ２０内部に連通している。

このサクションパイプ１０は、図示のように、前記シート状物２に対向して該シート状物２の幅方向に沿って伸びる吸引スリット１０２を有している。
この吸引スリット１０２は、当該吸引スリット１０２を挟んでパイプの周方向側で対向する側端部１０ａ、１０ｂに、前記シート状物２に接する接触部１０３と前記シート状物２に接しない非接触部１０４をそれぞれ有している。そして、前記吸引スリット１０２は、前記接触部１０３の前記シート状物２との接線（又は接面）よりシート進行方向Ｘの下流側において開口している。

従って、本実施形態の除塵装置は、吸引装置（図示せず）からホース３０を介しヘッダーパイプ２０を経て、そしてサクションパイプ１０の吸引スリット１０２からエアが吸引されるあたり、吸引スリット１０２の接触部１０３がシート状物２に接した状態でシート進行方向Ｘの下流側において吸引スリット１０２からエアが吸引される。そのため、吸引スリット１０２によってエアが吸引されても、吸引されたシート状物２が吸引スリット１０２の開口部分を閉塞するということが防止されるため、吸引口を可及的にシート状物２表面近くにまでもっていくことができる。しかも、吸引スリット１０２の接触部１０３がシート状物２に接し、シート進行方向Ｘの上流側にいわば壁面を立てながらシート進行方向Ｘの下流側からエアを吸引することから、シート状物２表面に対する吸引力を増大させることができる。さらに、吸引スリット１０２の接触部１０３がサクションパイプ１０の側端部１０ｂのエッジを含む場合は、かかるエッジ効果によってシート状物２表面に付着した異物を取り去りながら吸引されることから、異物の吸引作用は効果的である。

図３は本発明の除塵装置の他実施形態の使用状態を示す要部概略断面図である。図４は同要部拡大概略断面図である。
図３及び図４に示す様に、本除塵装置もサクションパイプ３０の側端部３０ａ、３０ｂに、前記シート状物２に接する接触部３０３と前記シート状物２に接しない非接触部３０４をそれぞれ有しているが、本除塵装置の場合、吸引スリット３０２の接触部３０３がサクションパイプ３０の側端部３０ｂのエッジ３０３ｂを含み、かつサクションパイプ３０の中心点から前記シート状物２に引いた法線Ｙにおいて上記エッジ３０３ｂが位置する構成となっている。また、吸引スリット３０２の非接触部３０４は、サクションパイプ３０の中心点から一定の半径Ｒの寸法で構成された円筒体から切り欠かれた形状をなしており、
前記非接触部３０４が、前記シート状物２に非接触状態で対面する非接触面３０５をパイプの軸方向に沿って有している。

従って、サクションパイプ３０の側端部３０ａ、３０ｂとの間に形成された吸引スリット３０２は、前記シート状物２に対面する吸引空間３０６を持ちながら、更に非接触面３０５と前記シート状物２との間で画された吸引空間３０７につながり、これらによって、前記シート状物２に可及的に近づいた２つの吸引空間を持つ吸引行程を確保していることから、前記シート状物２の表面に付着した前記異物の吸引除去は一層効果的である。

なお、かかる除塵装置の場合、例えば柔らかいシート状物２の場合であれば、吸引によってシート状物２が吸引スリットに吸い付けられても、吸引スリット３０２が塞がれる場合がある。すなわち、サクションパイプ３０の側端部３０ａの非接触面３０５が、エア吸引時、前記シート状物２に接触して吸引空間３０７を閉塞し、吸引スリット３０２への案内路を遮断することを防止するため、図４及び図５に示す様に、非接触面３０５にパイプの軸方向に沿って、前記シート状物２側に突出する複数の突起３０８を形成し、該各突起３０８、３０８の間に補助吸引部３０９を形成することが望ましい。なお、図５は図４におけるＩ−Ｉ線概略断面図である。

これにより、たとえエア吸引時、前記シート状物２に前記非接触面３０５が接触しても、この複数の突起３０８の先端部で接し、補助吸引部３０９が吸引スリット３０２への案内路として機能し、吸引スリット３０２の閉塞が防止される。

なお、この突起は上記態様の非接触面３０５を持つものに限らず、前記非接触部１０４を持つ除塵装置であっても適用することができる。

なお、本実施形態の除塵装置では、サクションパイプ３０と垂直方向においてヘッダーパイプ４０が連結されているが、前記実施形態の除塵装置の様に側方向にヘッダーパイプ４０を連結するようにしても差し支えない。３０１はヘッダーパイプ４０内部に連通する吸出し穴である。

このような除塵装置は、例えば図６に示す様なラミネート加工装置に適用することができる。すなわち、巻き出され走行中の熱可塑性樹脂シート２００に、まずシートの下側から除塵装置５０１、上側から除塵装置５０２によってそれぞれシート表面に付着した毛などの異物を吸引除去する。一方、巻き出しロール６０１から巻き出され走行中の下フィルム２０１に対しても上側（熱可塑性樹脂シート２００に対する貼付け面側）から除塵装置５０３によってフィルム表面に付着した毛などの異物を吸引除去する。そして、異物が吸引除去されたこの下フィルム２０１を、同じく異物が吸引除去された熱可塑性樹脂シート２００下面に下加熱ロール６０２によって積層する。そして更に、巻き出しロール７０１から巻き出され走行中の上フィルム２０２に対しても上側（熱可塑性樹脂シート２００に対する貼付け面側）から除塵装置５０４によってフィルム表面に付着した毛などの異物を吸引除去する。そして、異物が吸引除去されたこの上フィルム２０２を、同じく異物が吸引除去された熱可塑性樹脂シート２００上面に上加熱ロール７０２によって積層する。

これによって、熱可塑性樹脂シート２００の上下に上フィルム２０２及び下フィルム２０１が配されたラミネートシートが得られるが、特にこのラミネートシートは熱可塑性樹脂シート２００と上フィルム２０２との間及び熱可塑性樹脂シート２００と下フィルム２０１との間に人毛などの異物が除去されているので、これらが含まれていないラミネートシートが得られる。なお、図６中、Ｘはシートの進行方向である。上記の各除塵装置は、図６の除塵装置５０２のように、点線に示される位置との間で矢印方向に上下動して設置することができる。

ところで、本発明の除塵装置のサクションパイプの直径は、シート状物との接触の態様、接触面積、吸引安定性、維持管理のし易さなどの面から、３０〜１５０ｍｍが好ましく、４０〜１００ｍｍがより好ましい。３０ｍｍ未満では、内部の清掃を実施しにくく、吸引安定性が不充分になる恐れがある。１５０ｍｍを超えると、シート状物との接触面積が大きくなりすぎて、シート表面との摩擦抵抗が大きくなったり、表面を摩耗させる恐れがある。

吸引スリットの幅は、３〜１５ｍｍが好ましく、５〜８ｍｍがより好ましい。３ｍｍ未満では、人毛などの異物が引っかかり易くなり、１５ｍｍを超えると、吸引力が低下して、異物除去効果が低下する。また必要な吸引力を得るために大きな装置が必要となる。

吸引スリットの配設位置は、既述の通り、該装置とシート状物の接触部よリシート状物走行方向の下流側にしなければならない。シート状物走行方向の上流側、あるいは、シート状物との接触部にかぶさるような位置に配設すると、除去効率が大きく低下してしまう。シート状物との接触部をシート状物の走行方向の上流側に、下流側に吸引スリットを配置する構成とし、吸引スリットがシート状物でふさがれることのないように配設することで本発明の除去効果が得られる。吸引スリットとシート状物の距離は、１０ｍｍ以内であるのが好ましい。
吸引力は、大きい方が当然吸引効果は大きいが、シート状物の走行速度にもよるが、本発明で用いる強さの目安は、サクションパイプ内の圧力が−１０〜−３０ｍｍHg（真空度計）である。

ヘッダーパイプは、前記実施形態に示されたものに限定されず、例えばサクションパイプの横側から連結させるものであっても差し支えないし、またヘッダーパイプを連結せずにサクションパイプに直接に吸引装置を連結することも可能であるが、好ましくは前記実施形態に示すようなヘッダーパイプをサクションパイプに連結させる。

次に、図２に示すサクションパイプ１０を用い、サクションパイプ１０に設けられた吸引スリット１０２の角度αを種々変化させることによって、吸引率を測定し、最も効率的な吸引スリット１０２の角度αを評価した。表１はその結果を示している。

なお、角度αは、図２に示す様に、円筒体であるサクションパイプ１０の中心Ｃを通りシート状物２と平行する線Ｐに対する、同じくサクションパイプ１０の中心Ｃを通り吸引スリット１０２の中心を通る線γとが交差する角度を示している。この角度αが９０°より小さいと、吸引スリット１０２はシート状物の走行方向の上流側に開口していることを意味し、この角度αが９０°より大きいと、吸引スリット１０２はシート状物の走行方向の下流側に開口していることを意味する。なお、線βは、サクションパイプ１０の中心Ｃを通りシート状物２と直行する線である。

表１中、吸引圧力はいずれも−３０mmHgである。ｎは試験回数である。因って、吸引率は異物量を１００としたときの吸引量を％で示し、ｎ回における平均吸引率として示している。

表１より、αの角度が５９〜７４°の間では平均７０．９％の吸引率である。９７〜１１５°の間では８５．７〜１００％の吸引率となり、吸引スリットの角度によって吸引率が大きく改善した。吸引スリットの角度αは、１００°近辺で使用すればほぼ１００％の吸引率が期待できることが認められた。

次に、同じく図２のサクションパイプ１０を用いて、吸引スリットの内圧（真空度計mmHg）と毛の角度（シート状物の進行方向に対する角度）と、吸引率との関係について評価した。その結果を表２に示す。

表２より、毛髪がシート状物の進行方向に対して縦（平行）、横（直角）、ランダムのいずれの場合も吸引率の差異はなかった。毛の種類による吸引率の差もなかった。また、吸引圧力を低下させ、最大の吸引圧力の１／３の−１０mmHgに下げても、すべて１００％の吸引率が得られた。なお、表１及び表２とも、シート状物はポリスチレン樹脂シートを用い、その走行速度は２５ｍ／ｍｉｎである。

これらの結果より、吸引スリットをシート進行方向の下流側、特に好ましくはαの角度を９７〜１１５°、更に好ましくは１００°前後の角度で開口させれば、人毛の種類や角度を問わず、わずかの吸引圧力でも除去効果があることが認められた。

本発明のシート状物用除塵装置は、回転ロールなどで搬送及び支持されながら走行中のシート状物から当該シート状物表面に付着した塵埃や毛、特に毛髪・体毛等を有効に除去することができるため、樹脂シート、発泡シートなどのシート状物の製造装置若しくは加工装置に有効に利用される。

図１は本発明の一実施形態に係る除塵装置の配置状態を示す概略平面図である。 図２は図１におけるサクションパイプの配置状態を示す概略断面図である。 図３は本発明の除塵装置の他実施形態の使用状態を示す要部概略断面図である。 図４は同要部拡大概略断面図である。 図５は図４におけるＩ−Ｉ線概略断面図である。 図６は本発明の除塵装置をラミネート加工装置に適用した概略図である。

符号の説明

１ 除塵装置
２ シート状物
１０ サクションパイプ
２０ ヘッダーパイプ
３０ ホース
１０１ 吸出し穴
１０２ 吸引スリット
１０ａ、１０ｂ 側端部
１０３ 接触部
１０４ 非接触部
３０ サクションパイプ
３０ａ、３０ｂ 側端部
３０１
３０２ 吸引スリット
３０３ 接触部
３０４ 非接触部
３０５ 非接触面
３０８、３０９ 突起

Claims (3)

1. シート進行方向Ｘに走行中のシート状物に対向して配設され、該シート状物方向からエアを吸引するサクションパイプを備えたシート状物用除塵装置において、
   上記サクションパイプは、
   前記シート状物に対向して該シート状物の幅方向に沿って伸びる吸引スリットを有し、
   前記吸引スリットを挟んでパイプの周方向側で対向する両側端部には、シート進行方向Ｘの下流側に前記シート状物に接しない非接触部とシート進行方向Ｘの上流側に前記シート状物に接する接触部をそれぞれ有しており、
   前記吸引スリットが、前記接触部の前記シート状物との接線よりシート進行方向Ｘの下流側に開口しているシート状物用除塵装置。
2. 前記非接触部が、パイプの軸方向に沿って、前記シート状物側に突出する複数の突起と、各突起の間に形成された補助吸引部とを有する請求項１記載のシート状物用除塵装置。
3. 前記非接触部が、前記シート状物に非接触状態で対面する非接触面を軸方向に沿って有する請求項１又は２記載のシート状物用除塵装置。

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