JP5042027B2

JP5042027B2 - 紙匹洗浄機

Info

Publication number: JP5042027B2
Application number: JP2007537386A
Authority: JP
Inventors: ベネット，レスリー
Original assignee: ピーディーエムリミテッド
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2025-10-21
Also published as: GB2463394A8; EP1802404B1; GB2419400B; DE202005007401U1; KR20070084466A; GB2419400A; GB2419400B8; JP2008516764A; GB2463394B; US20060086272A1; CN101048239B; GB0423467D0; GB2463394A; EP1802404A1; GB2419400A8; WO2006043084A1; CN101048239A; GB2463394B8; GB0919935D0

Description

本発明は、移動する材料の紙匹(web)を洗浄するための、具体的には、リソグラフィック、フレキソ、又は、グラビア印刷機又は類似物のような印刷機での印刷に先立ち、印刷可能な材料の紙匹、具体的には、紙を洗浄するための装置及び方法に関する。印刷基板（紙）の紙匹を洗浄する要件は、当該技術分野において既知である。紙の表面は、印刷装置自体に全て移転され得るダスト、汚濁粒子、リント、ルーズペーパー繊維、ルーズペーパー塗膜粒子を運搬し、それらは印刷装置で蓄積し、結果としての印刷の品質を劣化する。これは頻繁な印刷装置の洗浄を必要とし、それは時間がかかり高価である。印刷プレート、ブランケット、及び、関連構成要素のための洗浄プロセス自体が、それらの耐用年数を短縮し得る。

印刷可能な材料の紙匹を洗浄する様々な方法が、従来技術において使用されている。成功裡の紙匹洗浄装置の１つの例が、米国特許第６，５９８，２６１号に記載されている。図１は、米国特許第６，５９８，２６１号に記載されるような典型的な装置の斜視図を示しており、図２は、装置を通じた断面図を示している。図１及び２を参照すると、紙の紙匹５００が洗浄装置５０２を通過するのを見ることができる。紙匹５００は、１つ又はそれよりも多くのアイドラーロール５０１を含み得る経路に沿って、従来的な駆動ローラ構成（図示せず）によって駆動される。装置５０２を通じる紙匹の動作方向は、矢印５００Ａによって表示されている。

ローラ５０４は、最も好ましくは、織物房状のバフ材料を普通含む柔らかい外表面を有する。ローラ５０４は、紙匹５００の両側上の固定的な場所に配置され、紙匹５００の動作方向５００Ａと反対方向に回転する。即ち、紙匹に最も近いとき、各ローラ５０４の表面上の如何なる地点の接線方向も、紙匹５００の動作方向５００Ａと反対である。ローラ５０４の回転方向は、矢印５０４Ａ，５０４Ｂによって表示されている。

各ローラ５０４は、ダクト５０８を用いて真空源（図示せず）に接続された筐体５０６によって取り囲まれている。筐体５０６内に取り付けられているのは、「空気分離バー」５１０であり、その前縁５１０Ｅはローラ５０４に隣接して配置されている。空気流路が、移動する紙匹５００及びローラ５０４の一般領域から、空気分離バーと筐体５０６の壁との間の領域５１２を通じて室５１４内に入り、室の側部に配置される出口５１６から出るよう定められている。

米国特許第６，５９８，２６１号は、ローラ５０４が紙匹５００に「近接近」して取り付けられることを述べている。これはローラが紙匹５００に接近するが触れないことを意味すると解釈される。それぞれのローラ５０４と紙匹との間の０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）から０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）の間隔が提案されている。米国特許第６，５９８，２６１号は、各ローラ５０４の周速度が、紙匹５００の表面速度よりも少なくとも２０％大きく、各ローラ５０４が移動する紙匹５００の速度の少なくとも２倍を有することも提案している。

本発明は、改良された紙匹洗浄機、より具体的には、概ね米国特許第６，５９８，２６１号に記載される種類の改良された紙匹洗浄機を提供することを探究する。

本発明の第一の特徴によれば、
紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラと、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体と、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室と、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラ表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、ローラの近隣から真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
各入口での空気流速度は、ローラの表面速度未満ではない、
紙匹洗浄装置が提供される。

好ましくは、各入口での空気流速度は、ローラの表面速度より少なくとも１％大きく、より好ましくは、ローラの表面速度より少なくとも１０％大きく、特に、ローラの表面速度より少なくとも５０％大きい。

好ましくは、ローラは、各ローラと前記紙匹のそれぞれの側との間に遊び間隙をもたらすよう使用中に離間する。即ち、ローラと紙匹のそれぞれの面との間の間隙は、可能な限り小さいべきである。

好ましくは、ローラは、各ローラと紙匹のそれぞれの側との間に６ｍｍ以下、好ましくは、３ｍｍ以下、特に、１ｍｍ以下の間隙をもたらすよう使用中に離間する。

好適実施態様において、ローラは、紙匹の動作方向と反対方向に回転する。

本発明の特に好適な実施態様において、スロットの入口は、紙匹の動作方向に対してローラの上流側に配置される。

好ましくは、各ローラの表面速度と紙匹の速度との間の差は、約５ｍｓ^−１〜約３０ｍｓ^−１であり、より好ましくは、約６ｍｓ^−１〜約１２ｍｓ^−１であり、特に、約１０ｍｓ^−１である。

本発明の第二の特徴によれば、移動する紙匹を洗浄する方法であって、
紙匹の両側に配置される一対の回転する洗浄ローラと、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体と、
各ローラと実質的に同一の広がりを有し、且つ、真空源に接続される真空室と、
真空源と、
各ローラと平行に延在し、且つ、それと実質的に同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラの表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、隣接するローラから真空室への空気流の通路を動作的にもたらす出口とを有する、
装置を提供するステップを含み、
当該方法は、
各入口での前記空気流の速度が前記ローラの表面速度未満ではないよう、ローラ及び真空源を動作するステップを含む、
方法が提供される。

好ましくは、各入口での空気流速度は、ローラの表面速度より少なくとも１％大きく、より好ましくは、ローラの表面速度よりも少なくとも１０％大きく、特に、ローラの表面速度よりも少なくとも５０％大きい。

特に好適な実施態様において、ローラは、紙匹の動作方向と反対方向に回転する。

最も好ましくは、スロットの入口は、紙匹の動作方向に対してローラの上流側に配置される。

好ましくは、この実施態様において、各ローラの表面速度と紙匹の速度との間の差は、約５ｍｓ^−１〜約３０ｍｓ^−１であり、より好ましくは、約６ｍｓ^−１〜約１２ｍｓ^−１であり、特に、約１０^−１である。

好ましくは、ローラの回転速度は、約５０〜１００ｒｅｖｓ^−１である。

本発明の第三の特徴によれば、
紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラを含み、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室を含み、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラ表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、ローラの近隣から真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体を含み、
筐体は、ローラの外面と反対側にあり、且つ、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの間隙でそこから離間する一部筒形の内面を有する、
紙匹洗浄装置が提供される。

好ましくは、前記間隙は、約１ｍｍ〜３ｍｍである。

好ましくは、この実施態様において、筐体の内面は、ローラの下流側の紙匹の近傍の第一側からスロット入口の近傍の第二側に延在する。典型的には、且つ、好適には、内面は約１８０°〜２７０°を通じて延在する。

最も好ましくは、各入口での空気流速度は、ローラの表面速度未満ではない。

本発明の第四の特徴によれば、
紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラを含み、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室を含み、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラ表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、ローラの近隣から真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体を含み、
紙匹がないときに、開放位置から閉塞位置に移動可能なシャッタを含み、シャッタは、閉塞位置において、それぞれのスロットの間に配置されることによって、空気が、ローラの（紙匹の動作的な動作方向に対して）下流側から延在し且つローラ間に延在する経路に実質的に沿ってのみ前記スロットに流入し得る、
紙匹洗浄装置が提供される。

好ましくは、シャッタは、開放位置と閉塞位置との間の軸について移動可能なフラップを含む。最も好ましくは、フラップは、紙匹の平面と実質的に平行、且つ、紙匹の動作方向に対して垂直な軸について移動可能である。

本発明の第五の特徴によれば、
紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラを含み、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室を含み、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラ表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、ローラの近隣から前記真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体を含み、
紙匹がないときに、開放位置から閉塞位置に移動可能なシャッタを含み、シャッタは、閉塞位置において、それぞれのスロットの間に配置されることによって、ローラの（紙匹の動作的な動作方向に対する）上流側から前記スロット内への空気の流れを実質的に阻止する紙匹洗浄装置のローラを洗浄する方法であって、
当該方法は、
もし存在するならば、紙匹を除去するステップと、
シャッタを開放位置から閉塞位置に移動するステップと、
真空室内の真空を維持しながらローラを回転するステップとを含むことによって、空気が、ローラの下流側から延在し且つローラ間に延在する経路に実質的に沿ってのみスロットに流入し得る、
方法が提供される。

好ましくは、ローラは、それぞれの高速回転及びより低速回転の順序で回転される。

好ましくは、ローラは、前進方向及び逆進方向に回転される。

好ましくは、シャッタは、開放位置と閉塞位置との間で軸について移動可能なフラップを含む。

好ましくは、フラップは、紙匹の平面と実質的に平行、且つ、紙匹の動作方向に対して垂直な軸について移動可能である。

本発明の第六の特徴によれば、
紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラを含み、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体を含み、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室を含み、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラ表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、ローラの近隣から真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
各真空室と連絡する真空源を含み、
真空源と前記真空室との間に延在する真空ラインを含み、
その第一端部で前記真空ラインに接続され、その第二端部で大気と連絡するバイパスラインを含み、バイパスラインは、開放位置と閉塞位置とを有する弁を含み、閉塞位置は、バイパスラインを通じる空気の流れを阻止し、開放位置は、そのような流れを許容する、
紙匹洗浄装置が提供される。

好ましくは、装置は、それぞれの長手のスロット内に配置される少なくとも１つの圧力センサをさらに含む。

好ましくは、装置は、バイパスラインの（前記空気流方向に対する）上流に配置され、且つ、空気の流れに対して真空ラインを閉塞するよう動作可能な、真空ライン内の弁をさらに含む。

好ましくは、装置は、真空ラインから各真空室にそれぞれ延びる第一及び第二の枝真空ラインをさらに含み、各枝真空ラインは、空気の流れに対してそれぞれの枝真空ラインを閉塞するよう動作可能な弁を含む。

本発明の第七の特徴によれば、
本発明の第六の特徴に従う紙匹洗浄装置を動作する方法であって、
当該方法は、
本発明の第六の特徴に定められる装置を提供するステップと、
圧力センサを用いて圧力の異常を検出し、もしそのような異常が検出されるならば、バイパスライン内の前記弁を開放するステップとを含む、
方法が提供される。

本発明の第八の特徴によれば、
共通の真空源と、
真空源から延びる共通の真空ラインと、
複数の紙匹洗浄装置とを含み、
各紙匹洗浄装置は、
紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラを含み、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体を含み、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室を含み、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、スロットは、ローラ表面の近傍の入口と、真空室と連絡し、且つ、ローラの近隣から真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
共通の真空ラインとそれぞれの紙匹洗浄装置との間に延在する第一真空ラインを含み、
そのそれぞれの第一端部で前記第一真空ラインに接続され、且つ、その第二端部で大気にと連絡するバイパスラインを含み、
各バイパスラインは、開放位置と閉塞位置とを有する弁を含み、閉塞位置は、バイパスラインを通じる空気の前記流れを阻止し、開放位置は、そのような流れを許容する、
紙匹洗浄構造が提供される。

好ましくは、構造は、紙匹洗浄装置のそれぞれの長手のスロット内に配置される少なくとも１つの圧力センサをさらに含む。

好ましくは、各紙匹洗浄装置は、バイパスラインの（空気流方向に対する）上流に配置され、且つ、空気の前記流れに対して第一真空ラインを閉塞するよう動作する、第一真空ライン内の弁をさらに含む。

好ましくは、装置は、第一真空ラインから各真空室にそれぞれ延在する第一及び第二の枝真空ラインをさらに含み、各枝真空ラインは、空気の流れに対してそれぞれの枝真空ラインを閉塞するよう動作する弁を含む。

本発明の第九の特徴によれば、
本発明の第八の特徴に定められる紙匹洗浄構造を動作する方法であって、
当該方法は、
本発明の第八の特徴に定められる構造を提供するステップと、
圧力センサを用いて圧力の如何なる異常をも検出し、そのような異常が検出される場合には、異常が検出された装置のバイパスライン内の弁を開放するステップとを含む、
方法が提供される。

本発明のより良好な理解のために、並びに、本発明をどのようにして実施し得るかを示すために、一例として以下の図面のみが参照される。

今や具体的に図１乃至４を参照すると、図１及び２の従来技術の装置５０２は、ローラ５０４の全長に対して均一な形状の真空室筐体５０６を有する。換言すれば、（ローラ５０４の回転軸に対する）横断面は、断面が取られるどの地点でも同一の形状を有する。ダクト５０８を通じて真空ポンプが接続される出口５１６が、筐体５０６内に定められる室５１４の端部に配置されている。発明者はこれがローラ５０４の軸長に対する不均一な圧力をもたらすという重要な結果を有することを認識した。換言すれば、圧力は、出口５１６に最も近い室５１４の端部で最小である（真空の程度は最大である）。よって、出口５１６から離れたローラ５０４の端部で達成される実際の真空が十分であるよう（それは出口５１６に最も近いローラ５０４の端部での真空の程度が大き過ぎるという危険を孕む）、或いは、出口５１６から離れたローラ５０４の端部での真空が不十分であるよう（それは装置の洗浄効率を妥協する）、適用される真空は比較的大きくなければならない。発明者は、真空の程度が不十分である従来技術の装置において、筐体５０６を通じて移動する空気の速度は結果的に不十分であり、その結果、空気流内に運搬される粒子の堆積を招くことをさらに認識した。

この問題を緩和するために、本発明の実施態様において、図３Ａ、３Ｂ、４、５、及び、６に例証されるように、筐体は真空室を定めるよう成形され、その断面地域は出口から離れる方向に減少している。

図５は、紙匹洗浄装置１０を示している。装置を通じる紙匹１２の通路は、線及び矢印Ａによって表示されている。装置１０は、矢印Ｂによって示される方向に回転する一対の洗浄ローラ１４を含む。即ち、紙匹１２に最も近いとき、ローラ１４の表面上の如何なる地点の動作方向も、紙匹１２の動作方向と反対である。ローラ１４は、如何なる適切な駆動手段によっても駆動され、駆動手段は、例証されている実施例では、モータ１６及びベルト１８駆動構造である。各ローラ１４の全周の大部分は、筐体２０によって取り囲まれている。真空室２２が、各洗浄ローラ１４に近接して並びに筐体２０の側部に隣接して配置されている。真空室２２は、ローラ１４の長さとほぼ同一の広がりを有する入口スロット２４又は類似のオリフィスを含む。真空室２２は、ローラ１４と平行に延在する。理想的には、可能な限りのローラ１４の表面が、筐体２０によって取り囲まれる。実際には、筐体は、紙匹１２から入口スロット２４まで少なくとも１８０°から約２７０°の円弧状にローラ１４を覆うことが好ましい。入口スロット２４は、好ましくは、可能な限り紙匹１２から離れて配置されるので、スロットを通じる空気流は、紙匹の通路を妨げない。好ましくは一定寸法の間隙２１が、筐体２０と洗浄ローラ１４との間に定められる。好ましくは、間隙２１は可能な限り小さくされる、即ち、遊び間隙である。このようにして、ローラ内に或いはローラの周りの空気中に混入される、紙匹から除去される粒子を、ローラと筐体との間の間隙２１内に運搬する可能性は、最小限化される。ローラ１４は、紙匹１２に近接近して配置されるが、本発明の最も好適な実施態様において、ローラ１４は紙匹１２に触れない。

真空室２２は不均一な形状である。真空室２２の典型的な形状が、図３Ａ、３Ｂ、及び、４に例証されており、そこでは、真空室は２２’（図３Ａ及び３Ｂ）又は２２”（図４）と特定されている。各場合において、真空室２２，２２’，２２”は、（適切なダクティング２８を介して）真空ポンプ（図示せず）に接続された出口２６，２６”を含む。よって、空気の流れが真空室２２，２２’，２２”を通じて創成される。真空室２２，２２’，２２”は、各場合において、室の断面地域が出口２６’，２６”から離れる方向に概ね減少するように成形される。図５及び６は、領域３２における最大から領域３４における最小に減少する真空室２２の断面地域を示している。特に図４に見ることができるように、断面地域が室２２，２２’，２２”の全長に沿って減少することは必要でない。図４は、室２２”の断面地域が実質的に一定な領域３０Ａ及び３０Ｂを示している。出口から離れる方向に減少する断面地域を備える真空室２２，２２’，２２”を設ける目的は、入口２４の全長に沿って実質的に均一な圧力を得ることである。スロット２４の如何なる地点でも実質的に均一な空気速度がそれによって達成される。紙匹洗浄機１０の洗浄効率は、過剰に高い或いは過剰に低い圧力を経験する入口スロット２４の一部を有することによって妥協されない。何故ならば、圧力は入口スロット２４の如何なる２つの領域の間でも著しく変化しないからである。室の内壁上での粒子デブリの堆積を最小限化するために、真空室２２は、室２２内に比較的乱気流をもたらすようにも成形される。対照的に、スロット内の空気速度を最大限化するために、スロット２４内の空気流は、可能な限り滑らかであるべきである。スロット２４は、（その入口からその出口への寸法に対して）合理的に可能な限り長く作成されなければならない。上記されたように、真空室２２内の空気は、乱流であるのが好ましい。よって、スロット２４の長さを最大限化することによって、スロット内の並びにスロットを超えるその乱流の効果は最小限化される。換言すれば、より長いスロット２４は、入口端部での如何なる乱流をも最小限化する。

上記目的に留意して、真空室の具体的な構造は、そのサイズ、最大断面地域、最小断面地域、最大と最小との間の変化の比率、及び、実質的に一定な地域を有する如何なる部分をも含め、当業者による選択の問題である。これらは、入口２４で所要の実質的に均一な圧力が達成されるよう、洗浄ローラ１４のサイズ及び回転速度、紙匹１２の動作速度、使用される真空源の具体的な特性のような、事前選択された、事前決定された、或いは、所要の装置特性に従って決定され得る。

上記されたような本発明の装置のさらなる利点は、筐体２０の内面２０ａが洗浄ローラ１４の外面１４ａと一致し、それらの間に残存する小さな遊び間隙２１のみを備えるよう、筐体２０の内面２０ａが部分的に円筒形であるよう成形される点で、図５及び６から見ることができる。間隙２１は、ローラ１４の外面１４ａが筐体２０の内面２０ａと決して接触しないよう十分であるのが最も好ましい。典型的には、間隙２１は、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍ、好ましくは、約１ｍｍ〜約３ｍｍのオーダであり、最も好ましくは２ｍｍである。この構造は、筐体５０６の角構造並びに洗浄ローラ５０４と筐体５０６との間の比較的大きく且つ可変な間隙が圧力及び空気速度の著しい差をローラ５０４の周りに発達させるという従来技術の重大な不足を克服する。比較的低い空気速度又は渦電流の領域において、ローラ５０４の作用によって紙匹から除去される粒子は、筐体５０６の内面上に堆積され得る。典型的なそのような領域が、図２中に５０６’、５０６”、及び、５０６’”で示されている。

筐体５０６内での洗浄された粒子の堆積は、装置５０２の洗浄効率に有害である。本発明の装置１０は、空気流速度がその中で実質的に一定で且つ比較的に高速である比較的狭く且つ均一な間隙２１を設けることによってこの問題を除去し、それによって、渦電流及び類似物が回避される。よって、紙匹１２の表面から運び去られる空中粒子の堆積が著しく減少され或いは排除される。

本発明の最も好適な実施態様において、ローラ１４は紙匹１２に触れないように配置される。最も好ましくは、ローラ１４と紙匹１２との間の間隙は可能な限り小さい。理想的な構成において、例えば、ローラ１４は、ローラ１４の外面が紙匹１２の隣接表面にほんの少し触れるような位置に初期的に設定され、然る後、ローラの外面がローラ１４と紙匹との間の間隙をもたらすのに十分な程度に磨滅するまでローラ及び紙匹を動かすことによって理想的な間隙が得られる。如何なる場合においても、ローラの外面間の間隙は、ローラ１４と紙匹との間の間隙をもたらすのに十分な程度まで磨滅する。如何なる場合においても、ローラ１４と紙匹１２の外面間の間隙は、好ましくは、６ｍｍ未満であり、より好ましくは、３ｍｍ未満であり、最も好ましくは、１ｍｍ未満である。

本発明のさらに好適な構成において、ローラ１４の表面速度と紙匹１２の速度との差は、少なくとも５ｍ／ｓであり、２５〜３０ｍ／ｓ程度の高さであり得る。２５〜３０ｍ／ｓを超える速度差は、本発明に従った所望の洗浄効果をもたらし得るが、そのようなより高い速度で利点は達成されない。好ましくは、速度差は約６〜１２ｍ／ｓであり、最も好ましくは、約１０ｍ／ｓである。しかしながら、最適な速度差は、ローラ１４及び紙匹１２の表面間のサイズにも依存する。約５〜１０ｍ／ｓの速度差が、１ｍｍ以下の間隙にとって最適である。５〜６ｍｍのオーダの間隙のために、２５−３０ｍ／ｓの速度差が一般的に求められる。上記のように、１ｍｍ以下のオーダのローラ１４と紙匹１２との間のより小さな間隙が好ましい。典型的には、ローラ１４の回転速度は、約５０〜１００回転／秒の範囲内、より好ましくは、６５〜７０回転／秒の範囲内にある。勿論、ローラ１４の所要回転速度は、紙匹１２の速度及び紙匹１２とローラ１４との間の所要差動速度によって決定される。ローラ１４の直径は、典型的には、約１２０ｍｍである。異なる表現をすれば、ローラ１４の速度（表面速度として表現される）がＺであり、紙匹の速度はＹであり、所要差動速度がＸである場合、

Ｚ＝Ｙ＋Ｘ

である。

よって、Ｚは常にＹよりも大きく（反対方向にある。何故ならば、ローラは紙匹の方向と反対方向に回転するからである）。

本発明の他の好適実施態様において、真空室２２，２２’，２２”及び入口スロット２４に加えられる真空は、入口スロット２４に入る空気の速度がローラの表面速度以上であるようにされる。好ましくは、スロットに入る空気の速度は、ローラ１４の表面速度よりも、少なくとも１％、より好ましくは、少なくとも１０％、特に、少なくとも５０％大きい。ローラ１４の回転が、ローラに近接する空気の移動を引き起こす（その移動は本発明では紙匹１２からの粒子物質の除去のために活用される）ことに留意すると、もし（真空室２２，２２’，２２”内の真空の故に発生する）入口スロット２４での空気の速度が、ローラ１４の回転の結果として真空スロットに接近する空気の速度よりも低いならば、粒子物質が混入される空気は真空スロット２４に進入しない。

多くの用途において、ローラ１４、筐体２０、及び、真空室２２は、それらの長さ（ローラ１４の軸に沿う寸法）が、洗浄されるべき紙匹の幅と実質的に同じであるようなさいずとされる。しかしながら、これは必ずしもそうではない。例えば、紙匹の幅は、ローラ１４の長さよりも少なくあり得る。この点における典型的な幅は、標準的な紙匹の幅に対して公称半分又は４分の１の幅であり得る。

本発明の他の特に好適な特徴において、真空室２２、より具体的には、入口スロット２４は、入口スロット２４内の空気の速度に応答する複数のセンサを備える。圧力センサが好ましいが、空気速度センサも使用し得る。適切な圧力センサは、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ及びＳｅｎｓｏｒＴｅｃｈｎｉｃｓのような供給業者から入手可能である。圧力センサは、最も好ましくは、入口スロット２４の長さに沿って実質的に均等に離間する。そのようなセンサの提供は数多くの利点を有する。

ローラ１４（又は真空室２２）の長さよりも少ない幅を有する紙匹が洗浄される場合、圧力センサの使用は、紙匹が配置される真空室２２の特定のゾーン又は領域に関する情報が収集されるのを可能にする。例えば、もし、時々起こるように、紙匹内の張力が一時的に失われるならば、紙匹は真空室の１つ又は他の方向に吸引され、真空によって保持され得る。これは紙匹に局所的な圧力センサによって圧力における局所的な真空／増大として検出される。圧力変化の検出後、操作者によって誤りを補正する動作が取られ得る。代替的に、圧力センサは、紙匹洗浄機の制御構造に接続され得る。制御構造は、圧力減少の検出後、（例えば、真空源を遮断することによって、或いは、紙匹が開放されるように、真空室２２と真空源との間に配置される弁を開放することによって）真空を一時的に解放し得る。

圧力センサの提供に起因する他の利点は、如何なる幅の紙匹でも生じる。時々、印刷装置の運転中、例えば、紙匹が継ぎ合わされるときに、典型的には、印刷紙の第一ロールが切れ、連続的な紙匹を形成するために新しいロールに接合される（継がれる）ときに、紙のルーズ片又はストリップが形成され得る。これらの紙の片は、真空室２２に加えられる真空によって紙匹洗浄機内に吸引され、スロット２４の閉塞並びに紙匹に加えられるような真空の結果的な喪失を潜在的に引き起こし得る。明らかに、これらの状況において、紙匹洗浄機の有効性は一層低減される。圧力センサの提供は、そのような閉塞の発生が検出されることのみならず、その場所が検出されることも可能にする。よって、補修措置を迅速且つ容易に取り得る。何故ならば、操作者は閉塞に関してどこを見るべきかを直ちに知るからである。

複数の圧力センサが提供される場合、スロット２４の幅に亘って延在する複数の横壁を備えるスロット２４を提供することが極めて有利である。そのような壁は、スロットを通じる空気の流れを著しく妨げることなしに、スロットを離散的な区画に分割する効果を有する。その場合には、圧力センサはそれぞれのそのような区画内に配置され得るので、各区画内の圧力／真空は独立して決定され得る。本発明の便利な形態において、１つのそのような離散的な区画並びにその関連センサは、従来的な紙匹幅毎に設けられる。従来的な紙匹幅は、印刷機の具体的な用途に依存し得るが、典型的な例は、新聞紙を印刷するために使用される標準的な新聞用紙の幅である。この関係において、平行して動作する多数の紙匹を同時に洗浄するために、本発明に従った単一の紙匹クリーナーが使用され得るし、１つのセンサがそのような紙匹毎に提供され得る。同様に、紙匹洗浄機は、例えば、４つの従来的な紙匹幅である幅を有する紙を印刷する印刷機と共に使用され得る。再び、本発明に従った単一の紙匹洗浄機が、スロット内の４つの離散的な区画及びそれぞれの４つの圧力センサと共に使用され得る。よって、スロットの遮断のような問題の場合には、問題の場所は容易に決定される。

圧力センサの他の有利な用途は、単一の真空源が複数の紙匹洗浄機に結合される場合に生じる。上記に概説されたのと類似する理由のために、時折、所与の紙匹洗浄機を通過する紙匹は、紙匹洗浄機のスロット２４に対して吸引され得るし、或いは、所与の紙匹洗浄機のスロットは、一片の紙又は類似物によって閉塞されるようになり得る。特定の紙匹洗浄機にとりつけられる、より具体的には、スロット２４内に取り付けられる圧力センサは、問題が生じた真空室内の真空の増大（圧力の減少）を検出する。その場合には、問題が発生した紙匹洗浄機から真空源を分離するための手段が提供され得るので、単一の真空源に依存する他の紙匹洗浄機の操作は継続し得る。

直ちに理解されるように、複数の紙匹洗浄機が単一の真空源に接続され、紙匹洗浄機の１つが（部分的に）閉塞される場合、問題を除去する行動が要求される。この行動は２つの理由から要求される。第一に、閉塞された紙匹洗浄機をその完全動作状態に回復するためであり、第二に、１つの紙匹洗浄機の閉塞は、少なくとも部分的に、同一の真空源に接続された他の紙匹洗浄機によって経験される真空に影響を及ぼすからである。具体的には、これらの他の紙匹洗浄機によって経験される真空は増大し、それはそれらの洗浄有効性を望ましくなく低減し得る。これらの理由のために、各紙匹洗浄機は、紙匹洗浄機からの空気流を制御するために、１つ又はそれよりも多くの弁を備え得る。典型的な構成が、図７に概略的に例証されている。

図７は、主真空ライン１１４及びそれぞれの枝真空ライン１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄによって複数の（この場合には、４つの）紙匹洗浄装置１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄに連結された共通の真空源１１２を概略的に示している。紙匹洗浄装置１１０Ａ−１１０Ｄを真空源１１２に接続するための他の構成も可能である。各紙匹洗浄装置１１０Ａ−１１０Ｄは、図４に関して記載されたように、洗浄されるべき紙匹のそれぞれの側に配置された１２８Ａ，１３０Ａ；１２８Ｂ，１３０Ｂ；１２８Ｃ，１３０Ｃ及び１２８Ｄ，１３０Ｄとして概略的に示された上方半体と下方半体とをそれぞれ含む。紙匹洗浄機のそれぞれの半体は、それぞれ真空ライン１２４Ａ−１２４Ｄ及び１２６Ａ−１２６Ｄによって真空枝ライン１１６Ａ−１１６Ｄに接続されている。

紙匹洗浄装置１１０Ａの構成は一層詳細に記載され、ある記載は、参照番号中の「Ａ」の接尾辞が関連する接尾辞「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」によって置換されることを条件として、他の紙匹洗浄装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄに当て嵌まることが理解されよう。

真空ライン１１６Ａは主弁１１８Ａを備え、それによって、日常的な保守のために必要とされ得るように、或いは、起こり得る如何なる問題又は故障を矯正するために、真空ライン１１６Ａは閉塞され得るので、紙匹洗浄装置はもはや如何なる真空にも晒されない。上記のように、弁１１８Ａを遮断することは、装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄによって経験される真空の程度に対して望ましくない効果を有し得る。これは、原則として、真空源１１２の調節によって補償され得るが、そのような調節は複雑且つ不明確であり得る。本発明は、装置１１０Ａが弁１２２Ａを有するバイパスライン１２０Ａを備えるという点で代替策を提供する。バイパス１２０Ａラインは、選択的に消音器（図示せず）を介して、その端部１２０Ａ’で大気に開放される。弁１２２Ａは、通常の使用において閉塞される。しかしながら、弁１１８Ａが閉塞されるとき、紙匹洗浄装置１１０Ａを遮断するために、弁１２２Ａは開放される。これは、ライン１１６Ａへの空気の流れを補償するが、弁１１８Ａの閉塞のために、装置１１０Ａを通じて起こるであろう、ライン１２０Ａを介した真空ライン１１６Ａ内への空気の流れをもたらす。よって、弁１２２Ａの開放は、紙匹洗浄装置によって経験される真空の程度が不利に影響されないよう、弁１１８Ａの閉塞を補償する。

紙匹洗浄装置１１０Ａの各半体１２８Ａ，１３０Ａによって経験される真空の程度、故に、各半体１２８Ａ，１３０Ａを通じる空気の流れは、それぞれの弁１３２Ａ，１３４Ａによって、本発明に従って制御可能である。弁１３２Ａ，１３４Ａは、好ましくは、それらの設定を精密調節するための手段を備えるゲート又はシャッター型である。典型的なそのような弁が、開放状態で図８に示されている。（弁１３２Ａ−Ｄ又は１３４Ａ−Ｄのいずれでもあり得る）弁２００は、真空ライン２０２内に取り付けられ、真空ライン２０２が取り付けられる筐体２０４を含む。弁２００が完全に或いは部分的に開放位置にあるとき、筐体２０４は弁２００を通じる空気の通過のための流路を定める。弁２００は、筐体２０４内に摺動可能に取り付けられるシャッタ２０６をさらに含む。シャッタ２０６は、弁を開閉するために上昇下降される。直ちに明らかなように、シャッタ２０６は、弁を通じる空気流路を妨害することによって、弁２００を閉塞する。シャッタ２０６は、操作者がその場所を精密に設定し、よって、弁２００を通じる空気の流れを精密に制御することを可能にする調節機構２０８を備える。例証されるような好適実施態様において、調節機構は、シャッタ２０６上に捕捉されて保持され且つ筐体２０４内に配置される内ねじ付きボア２１２と協働するねじ付きボルト２１０を含む。よって、弁１３２Ａ−Ｄ及び１３４Ａ−Ｄによって、各紙匹洗浄装置の各半体によって経験される真空の程度は、最適な紙匹洗浄効率が達成されるよう、大きな確度を伴って設定され得る。

弁２００の使用は、共通の真空源を有する複数の紙匹洗浄装置の場合のみに限定されない。図９は、単一の紙匹洗浄装置１００Ｅのみを利用する対応する構成を例証している。該構成は、図８における装置１１０Ａの構成と本質的に同一であり、対応する部分は、接尾辞「Ｅ」の置換を伴って、対応する参照番号を有する。バイパスライン１２０Ｅ及びバイパス弁１２２Ｅは、この場合には選択的である。しかしながら、それらの提供は、弁１１８Ｅが閉塞されるときに真空源１１２を調節し或いは閉塞する必要を回避する点で有利であり得る。再び、弁１３２Ｅ及び１３４Ｅは、正しい程度の真空が紙匹洗浄装置１１０Ｅのそれぞれの半体１２８Ｅ、１３０Ｅに加えられることを保証し、特に、それぞれの半体１２８Ｅ，１３０Ｅが適用される真空に関して均衡状態にあることを保証する働きをするので、紙匹は、他の半体１３０Ｅ，１２８Ｅに優先して、１つの半体１２８Ｅ，１３０Ｅに向かって引き寄せられない。

弁１１８Ａ−１１８Ｅは、好ましくは、弁２００と概ね類似する構造を有するゲート又はシャッタ型の弁（即ち、弁１３２Ａ乃至１３２Ｅ及び１３４Ａ乃至１３４Ｅ）でもある。選択的に、且つ、有利に、弁１１８Ａ−１１８Ｅは、手動というよりもむしろ、装置のための全体的な制御手段の制御の下で、空圧で動作され得る。同様に、弁１２２Ａ−１２２Ｅも、所望であれば、空圧で制御され得る。弁１２２Ａ−１２２Ｅは、好ましくは、弁１１８Ａ−１１８Ｅと類似の構造を有する。

図１０を特に参照すると、本発明のさらなる有利な実施態様は、ローラ内又はそれらの外面に混入されるようになり得る如何なる破片をも有するローラ１４を洗浄するための手段を提供する。紙匹洗浄機１０が通常動作にないときに、即ち、紙匹１２がないときに、ローラ１４の洗浄が実施される。図１０において、紙匹が存在すると仮定した場合の、紙匹１２の通常経路及び方向が、矢印Ａによって表示されている。ローラ１４を洗浄するために、蝶番付きフラップ３６が設けられている。フラップは、開放位置３６Ａから（フラップが部分的にのみ示される）閉塞位置３６Ｂまで弧４０を通じて移動し得るよう、蝶番３８上に取り付けられている。開放位置３６Ａにおいて、フラップ３６は、紙匹１２の経路を妨害しない位置にある。閉塞位置３６Ｂにおいて、フラップ３６は、それぞれの真空室２２の間の間隙４２を閉塞する。フラップ３６が閉塞位置３６Ｂにある状態では、如何なる顕著な量の空気も、矢印Ａによって指し示される方向に筐体２０に向かって流れることは可能でない。よって、真空が真空室２２に加えられるとき、空気はスロット２４を通じて引き込まれるが、主空気経路は、矢印Ｃによって指し示されるように、ローラ１４の間を通じてある（図５）。よって、ローラ１４の間を通じて通る空気は、ローラからそれらが運搬し得る粒子状破片を剥ぎ取り、よって、空気流内に混入する破片は、スロット２４を通じて真空室２２に転送され、次に、ダクティング２８を介して適切に処分される。洗浄プロセス中、ローラ１４は好ましくは回転される。ローラ１４は、高速な回転及びより低速な回転、並びに、前進方向の回転及び逆進方向の回転の周期を含む洗浄周期で回転され得る。典型的には、洗浄手続きは、１週間毎に約１回遂行される。

米国特許第６，５９８，２６１号に従った従来技術の紙匹洗浄装置を示す斜視図である。図１の従来技術装置を通じて示す断面図である。本発明に従った装置のための第一の変形された形状の真空室を示す概略図である。本発明に従った装置のための第一の変形された形状の真空室を示す概略図である。本発明に従った装置のための代替的な形状の真空室を示す側面図である。図３Ａ及び３Ｂの真空室と類似する真空室を有する装置を概略的に示す端面図である。図３Ａ及び３Ｂの真空室と類似する真空室を含む本発明の装置の一部を通じて概略的に示す断面図である。単一の真空源に取り付けられた複数の紙匹洗浄機を利用する紙匹洗浄システムを示す概略図である。本発明の紙匹洗浄機と共に使用するための弁を示す概略図である。本発明に従った単一の紙匹洗浄機のための弁及び真空ラインの構成を示す概略図である。洗浄ステップにおける使用のための閉塞可能なフラップを示す本発明の装置の一部を通じて示す断面図である。

Claims

紙匹の両側に動作的に配置される一対の動作的に回転する洗浄ローラと、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体と、
各ローラと実質的に同一の広がりを有する真空室と、
各ローラと平行に延在し、且つ、実質的に各ローラと同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、該スロットは、前記ローラ表面の近傍の入口と、前記真空室と連絡し、且つ、前記ローラの近隣から前記真空室内への空気流の経路を動作的にもたらす出口とを有し、
前記ローラ近傍の粒子物質を前記スロットを介して前記真空室内に除去するために、前記ローラを取り囲む空気が、前記ローラの回転の故に、前記スロットに進入するよう、各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度未満ではない、
紙匹洗浄装置。
各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度より少なくとも１％大きい、請求項１に記載の紙匹洗浄装置。
各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度より少なくとも１０％大きい、請求項１に記載の紙匹洗浄装置。
各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度よりも少なくとも５０％大きい、請求項１に記載の紙匹洗浄装置。
前記ローラは、各ローラと前記紙匹のそれぞれの側との間に遊び間隙をもたらすよう使用中に離間する、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の紙匹洗浄装置。
前記ローラは、各ローラと前記紙匹のそれぞれの側との間に６ｍｍ以下の間隙をもたらすよう使用中に離間する、請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の紙匹洗浄装置。
前記ローラは、各ローラと前記紙匹のそれぞれの側との間に３ｍｍ以下の間隙をもたらすよう使用中に離間する、請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の紙匹洗浄装置。
前記ローラは、各ローラと前記紙匹のそれぞれの側との間に１ｍｍ以下の間隙をもたらすよう使用中に離間する、請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の紙匹洗浄装置。
前記ローラは、前記紙匹の動作方向と反対方向に回転する、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の紙匹洗浄装置。
前記スロットの前記入口は、前記紙匹の動作方向に対して前記ローラの上流側に配置される、請求項９に記載の紙匹洗浄装置。
各ローラの前記表面速度と前記紙匹の前記速度との間の差は、約５ｍｓ^−１〜約３０ｍｓ^−１である、請求項９又は１０に記載の紙匹洗浄装置。
各ローラの前記表面速度と前記紙匹の前記速度との間の差は、約６ｍｓ^−１〜約１２ｍｓ^−１である、請求項９又は１０に記載の紙匹洗浄装置。
各ローラの前記表面速度と前記紙匹の前記速度との間の差は、約１０ｍｓ^−１である、請求項９又は１０に記載の紙匹洗浄装置。
移動する紙匹を洗浄する方法であって、
前記紙匹の両側に配置される一対の回転する洗浄ローラと、
各ローラの表面の主要部を取り囲む筐体と、
各ローラと実質的に同一の広がりを有し、且つ、真空源に接続される真空室と、
真空源と、
各ローラと平行に延在し、且つ、それと実質的に同一の広がりを有する長手のスロットとを含み、該スロットは、前記ローラの表面の近傍の入口と、前記真空室と連絡し、且つ、隣接する前記ローラから前記真空室への空気流の通路を動作的にもたらす出口とを有する、
装置を提供するステップを含み、
当該方法は、
前記ローラ近傍の粒子物質を前記スロットを介して前記真空室内に除去するために、前記ローラを取り囲む空気が、前記ローラの回転の故に、前記スロットに進入するように、各入口での前記空気流の速度が前記ローラの前記表面速度未満ではないよう、前記ローラ及び前記真空源を動作するステップを含む、
方法。
各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度より少なくとも１％大きい、請求項１４に記載の方法。
各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度より少なくとも１０％大きい、請求項１４に記載の方法。
各入口での前記空気流速度は、前記ローラの前記表面速度より少なくとも５０％大きい、請求項１４に記載の方法。
前記ローラは、前記紙匹の動作方向と反対方向に回転する、請求項１４乃至１７のうちのいずれかに記載の方法。
前記スロットの前記入口は、前記紙匹の動作方向に対して前記ローラの上流側に配置される、請求項１８に記載の方法。
各ローラの前記表面速度と前記紙匹の前記速度との間の差は、約５ｍｓ^−１〜約３０ｍｓ^−１である、請求項１８又は１９に記載の方法。
各ローラの前記表面速度と前記紙匹の前記速度との間の差は、約６ｍｓ^−１〜約１２ｍｓ^−１である、請求項１８又は１９に記載の方法。
各ローラの前記表面速度と前記紙匹の前記速度との間の差は、約１０ｍｓ^−１である、請求項１８又は１９に記載の方法。
前記ローラの前記回転速度は、約５０〜１００ｒｅｖｓ^−１である、請求項１４乃至２２のいずれかに記載の方法。