JP5416469B2 - 脈動式除塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムや紙等の表面に付着した塵埃等の異物にエアーを吹き付けることにより異物を表面から剥離させ、異物を取り除く脈動式除塵装置に関するものである。

この種の脈動式除塵装置として、バックアップロールに一部が対接するウェブに向けてエアーを吹き付けると同時に超音波の振動を付与し、ウェブの表面に付着している塵埃を剥離させるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、同特許文献１には、バックアップロールと同じ曲率で形成された凹部を有するクリーニングヘッドを備え、凹部にバックアップロールを近接させた状態で、バックアップロールに吸着させたフィルムにクリーニングヘッドからエアーを吹き付けることにより、フィルムから塵埃を剥離させるものも開示されている。

特開２００８−２７２６４７号公報（段落〔０００２〕および図２、段落〔０００７〕〜〔００１２〕および図１）

上述したような脈動式除塵装置のうち、超音波の振動を付与するものにおいては、超音波の微振動力によって塵埃を移動・浮遊させるという効果が限定的であるばかりではなく、装置が高価になるという問題があった。また、クリーニングヘッドに凹部を設けたものでは、フィルムに吹き付けるエアーの向きが多方向ではなく一方向であるため、異物をフィルムから剥離させるのに時間がかかるとともに、エアーの吹き付けられる部位が部分的であるため、処理領域の全体にエアーを吹き付けるのに時間がかかることにより、除塵効率が悪いという問題があった。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、廉価で除塵の効率を向上させた脈動式除塵装置を提供するところにある。

この目的を達成するために、本発明は、一方向に走行する被処理体の被処理面にエアーを吹き付けるエアーノズルと、このエアーノズルから吹き付けられるエアーによって前記被処理面から剥離される異物を吸引する吸引手段とを備えた脈動式除塵装置において、前記エアーノズルを、直線状に形成された基部と、この基部の軸芯に対して傾斜し、エアー吹き出し口を有するエアー吹き出し部とからなる円筒状に形成するとともに、供給されるエアーの圧力によって前記軸芯の周りを回転してエアーの吹き付け方向が変わるように回転自在に支持し、前記軸芯は、鉛直方向から予め定めた角度だけ前記被処理体の走行方向の前方に傾斜し、このエアーノズルから吹き出されるエアーの一部を前記被処理面側に向かって反射させるエアー反射部材を備えたものである。

本発明は、前記発明において、前記エアー反射部材によって被処理面側に向かって反射されるエアーの吹き付け方向が前記被処理面に沿った方向と一致している。

本発明は、前記発明のいずれか一つの発明において、前記エアー反射部材を、前記エアーノズルの軸芯を挟んで前記吸引手段と反対側に設け、当該エアー反射部材を前記エアーノズルの軸芯まで延設したものである。

本発明によれば、エアーの吹き付け方向を変えるようにエアーノズルを回転自在に支持したことにより、大きな振幅（脈動）のエアーが被処理面に吹き付けられるから、被処理面に付着した異物に対する脈動特有の作用・反作用によって異物が剥離しやすくなる。また、エアーノズルからのエアーの吹き付け方向を変えるようにしたことと、エアーノズルからのエアーの一部の向きをエアー反射部材によって変えて被処理面に吹き付けるようにしたことにより、多方向からエアーが被処理面に吹き付けられるから、被処理面に付着している異物が剥離しやすくなるというだけでなく、エアーを被処理面全体に効率よく吹き付けることができる。また、エアーノズルの回転をエアーノズルに供給されるエアー自体の圧力によって行うようにし、かつエアーノズルの他にはエアー反射部材を設けるだけとした構成とすることによって、装置を廉価に形成することができる。

前記発明のうちの一つの発明によれば、エアー反射部材で反射させたエアーを異物の横方向から吹き付けることができるため、特に棒状に形成された異物の剥離が容易になる。

本発明に係る脈動式除塵装置の正断面図である。 図１におけるII矢視図である。 図１におけるIII 矢視図である。 本発明に係る脈動式除塵装置におけるエアーの流れを説明するための要部を示す正断面図である。 本発明に係る脈動式除塵装置におけるエアーノズルの一部を破断して示す正面図である。 本発明に係る脈動式除塵装置において、エアーノズルからのエアーの吹き付け方向を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。

図４に全体を符号１で示す脈動式除塵装置は、下方が開口したケース２が備えられており、このケース２の内部には、略密閉された箱状のエアーボックス３，４が互いに対向するように固定されている。これらエアーボックス３，４のそれぞれの底部には、通気孔３ａ，４ａが設けられており、これらエアーボックス３，４のそれぞれの背面部には、各エアーボックス３，４と連通された筒体５，６が突設されている。

筒体５の端面にはエアー吸引口５ａが設けられており、このエアー吸引口５ａにはホースを介してブロア（いずれも図示せず）が接続されており、ブロアにおける吸引作用によってエアーボックス３内が負圧状態となっている。筒体６の端面にはエアー投入口６ａが設けられており、このエアー投入口６ａにはホースを介してブロア（いずれも図示せず）が接続されており、ブロアからエアーボックス４内にエアーが供給される。

７はエアーボックス４の下面に固定されたブラケットであって、エアーボックス４の下面とともに通気孔４ａを介してエアーボックス４に連通された密封空間８を形成しており、通気孔７ａが設けられている。９はブラケット７に固定された断面がへの字状の支持部材であって、通気孔７ａに連通するねじ孔９ａが螺設されているとともに、取付孔９ｂが設けられている。

次に、図５を用いて、支持部材９のねじ孔９ａに取り付けられるエアーノズルについて説明する。１０は後述するエアーノズル１２を回転自在に支持する円筒状に形成されたケースであって、中央部に貫通孔１０ａが設けられており、上部には小径で円筒状に形成された被支持部１１が一体に突設されている。この被支持部１１の外周部にはねじ部が螺設されており、中央部に貫通孔１０ａと連通された貫通孔１１ａが設けられている。

１２は中央部に貫通孔１２ａが設けられ略円筒状に形成されたエアーノズルであって、直線状に形成された基部１２ｂと、この基部１２ｂの軸芯Ｇに対して角度αだけ傾斜し、エアー吹き出し口１２ｄを有するエアー吹き出し部１２ｃとからなる。１３はエアーノズル１２の基部１２ｂとケース１０の貫通孔１０ａとの間に介装されたベアリングであって、貫通孔１０ａの内周部に螺合されたナット１４によって貫通孔１０ａからの抜けが規制されており、エアーノズル１２はこのベアリング１３を介してケース１０に軸芯Ｇの周りを回転自在に支持されている。

このように、エアーノズル１２が装着されたケース１０は、ケース１０と支持部材９との間にパッキン１５が介装された状態で、被支持部１１を支持部材９のねじ孔９ａに螺合させることにより、図４に示すように支持部材９に取り付けられる。支持部材９に取り付けられたエアーノズル１２の貫通孔１２ａは、ケース１０の貫通孔１０ａ，１１ａおよびブラケット７の通気孔７ａを介して密封空間８に連通される。

このように構成されていることにより、後述するように、密封空間８を介してエアーノズル１２の貫通孔１２ａにエアーが供給されると、エアー吹き出し部１２ｃが軸芯Ｇに対して傾斜しているため、エアー吹き出し部１２ｃを通過するエアー自体の圧力によって、当該エアー吹き出し部１２ｃに軸芯Ｇ方向の分力が作用する。このため、エアー吹き出し部１２ｃが軸芯Ｇの周りを回転する。したがって、エアー吹き出し口１２ｄは、図６に示すように吹き出し位置とエアー２１の吹き出し方向とを変えながら軸芯Ｇの周りを回転するから、エアー２１の吹き付け方向は、エアー吹き出し部１２ｃの回転にしたがって変化する。

このエアーノズル１２は、図３に示すようにケース１０を介してバックアップロール３５の軸芯方向に等間隔をおいて複数本設けられている。また、このエアーノズル１２は、図４に示すように軸芯Ｇが鉛直方向から角度θ１だけ図中右方向に傾斜するように、ケース１０を介して支持部材９に支持されている。

１６はエアーノズル１２のエアー吹き出し部１２ｃの回転の有無を監視する回転監視用センサーであって、光反射型センサーによって形成されており、エアー吹き出し部１２ｃを指向するように支持部材９の取付孔９ｂに取り付けられている。

１７は断面逆Ｌ字状に形成された支持部材であって、先端部と後述するバックアップロール３５の外周面との間が間隔δとなるように、ボルト１８によってブラケット７に取り付けられている。２０は支持部材１７の水平部に固定されたエアー反射部材としてのノズルスカートであって、先端部２０ａがエアーノズル１２の軸芯Ｇまで延設されている。

したがって、エアー吹き出し部１２ｃが軸芯Ｇの周りを回転しながらエアー吹き出し口１２ｄから吹き出されたエアー２１のうち、略半分のエアー２１Ａがこのノズルスカート２０に吹き付けられ、残りの半分のエアー２１Ｂが直接バックアップロール３５の外周面に対接する被処理体としてのフィルム３６に吹き付けられる。ノズルスカート２０に吹き付けられたエアー２１Ａは、ノズルスカート２０によってフィルム３６のエアー２１Ｂが吹き付けられた部位に方向を変更されるように反射してフィルム３６に吹き付けられる。

このとき、ノズルスカート２０によって反射されたエアー２１Ａの吹き付け方向が、フィルム３６のエアー２１Ａが吹き付けられる部位における接線と一致している。すなわち、エアー２１Ａの吹き付け方向はフィルム３６の被処理面に沿った方向と一致している。また、ノズル１２から直接フィルム３６に吹き付けられるエアー２１Ｂの吹き付け方向とフィルム３６のエア２１Ｂが吹き付けられる部位における接線とのなす角度はθ２となるように設定されている。したがって、ノズルスカート２０によって反射されたエアー２１Ａの向きと、ノズル１２から直接フィルム３６に吹き付けられるエアー２１Ｂの向きとは異なる。

また、ノズル１２から直接フィルム３６に吹き付けられるエアー２１Ｂは、軸芯Ｇの周りを回転するエアー吹き出し部１２ｃから吹き付けられるため、吹き付ける方向が一方向からではなく多方向からとなるとともに、吹き付けられるエアー２１Ｂの量が変化し、フィルム３６には結果的に脈動のエアー２１Ｂが吹き付けられることになる。また、ノズルスカート２０によって反射されるエアー２１Ａと、ノズル１２から直接吹き付けられるエアー２１Ｂとは、フィルム３６の略同じ部位に吹き付けられる。

２３はバックアップロール３５と同じ曲率に形成されたエアー通路形成部材であって、一端部が鉛直方向に折り曲げられて吸引通路形成部２３ａを形成しており、エアー通路形成部材２３とバックアップロール３５の外周面との間が間隔δとなるように、ケース２とエアーボックス３とのそれぞれにボルト２４，２５によって取り付けられている。２７は吸引通路形成部２３ａを対向するようにエアーボックス３にボルト２８によって取り付けられた吸引通路形成部材であって、バックアップロールの外周面との間に吸引口２９が設けられている。

これら吸引通路形成部２３ａと吸引通路形成部材２７とによって吸引通路３０が形成されており、この吸引通路３０は通気孔３ａを介してエアーボックス３内と連通されている。これら吸引口２９、吸引通路３０、エアーボックス３およびエアーボックス３内のエアーを負圧状態とする図示を省略したブロアとが、吹き付けられるエアー２１によってフィルム３６から剥離される異物をエアーボックス３内に吸引する吸引手段を構成している。また、吸引手段を構成している吸引口２９は、エアーノズル１２の軸芯Ｇを挟んで、ノズルスカート２０と反対方向に設けられている。

バックアップロール３５は、外周面を支持部材１７の先端と間隔δだけ離間させるとともにエアー通路形成部材２３と間隔δだけ離間させるように位置付けられて、図示を省略した筺体に回転自在に支持されている。フィルム３６は、図１に示すようにバックアップロール３５の外周面に所定の抱き角β（本実施例では９０°）以上で対接され、図示を省略した吸着手段によってバックアップロール３５の外周面に吸着された状態で、図示を省略した駆動手段によって矢印Ａ方向に走行する。３７，３８はフィルム走行方向のそれぞれ上流側と下流側に設けられた除電電極である。

次に、このように構成された脈動式除塵装置における除塵動作について説明する。予め、図示を省略したブロアからエアーボックス４内にエアーを供給することにより、エアーが密封空間８を介してエアーノズル１２の貫通孔１２ａ内に供給されている。貫通孔１２ａ内にエアーが供給されると、このエアー自体の圧力によってエアーノズル１２のエアー吹き出し部１２ｃが軸芯Ｇの周りを回転し、エアー吹き出し口１２ｄからバックアップロール３５の外周面にエアー２１が吹き付けられる。同時に、ブロアにおける吸引作用によって、エアーボックス３内のエアーを負圧状態とする。

この状態としてから、図４に示すようにフィルム３６をバックアップロール３５の外周面の一部に対接させながら矢印Ａ方向に走行させる。フィルム３６が除電電極３７を通過するときに、除電電極３７から放出される正イオンおよび負イオンによって、フィルム３６に付着している塵埃等の異物に帯電している静電気が中和され、異物に帯電していた静電気が除去される。

この状態で、フィルム３６がエアー通路形成部材２３と支持部材１７の先端との間を通過するときに、フィルム３６の被処理面には、エアーノズル１２から吹き出されたエアー２１Ｂが直接吹き付けられるとともに、エアーノズル１２から吹き出されノズルスカート２０によって反射されたエアー２１Ａが吹き付けられる。上述したように、エアーノズル１２からは、脈動のエアー２１Ｂがフィルム３６に吹き付けられるため、エアー２１Ｂによるフィルム３６に対する吹き付けの圧力が変化する。

すなわち、大きい圧力による吹き付けの後に、小さい圧力による吹き付けが行われると、フィルム３６に付着している異物が、強い圧力の作用に対する反作用によって、フィルム３６の被処理面から浮き上がる。このため、この動作が繰り返されるとフィルム３６から異物が剥離しやすくなる。また、エアーノズル１２からのエアー２１Ｂは、上述したように吹き出し口１２ｄが軸芯Ｇの周りを回転しながら吹き出されるため、図６に示すように多方向からフィルム３６に付着した異物４０に吹き付けられる。

しかも、ノズルスカート２０によって反射されたエアー２１Ａとエアー２１Ｂとは吹き付け方向が異なるため、フィルム３６の被処理面全体に多方向からのエアー２１Ａ，２１Ｂが効率よく均一に吹き付けられるから、異物を効率よくかつ短時間で剥離することが可能になる。特に、ノズルスカート２０によって反射されたエアー２１Ａは、エアー２１Ｂと比較してフィルム３６の被処理面に沿った方向、すなわち図４中略水平方向から吹き付けられるため、図６に示すように、異物４０のうち棒状の異物４０ａに対しては吹き付ける風量が多くなるから、棒状の異物４０ａを剥離させるのに効果が大きい。

また、ノズルスカート２０の先端２０ａが軸芯Ｇまで延設されていることにより、図４に示すようにエアーノズル１２からのエアー２１のうち、直接フィルム３６に吹き付けられないエアー２１Ｂをノズルスカート２０によって導くことができるため、エアー２１を効率よく活用することができる。フィルム３６から剥離された異物は、エアー２１といっしょに吸引口２９から吸引通路３０、通気孔３ａを通ってエアーボックス３内に吸引されて集塵される。

ここで、何らかの原因でエアーノズル１２の回転が停止すると、この回転停止が回転監視センサー１６によって検出されるので、図示を省略した制御装置は、フィルム３６の走行を停止する制御を行う。異物が除去されたフィルム３６は、除電電極３８を通過する際に、除電電極３７によって帯電された正イオンおよび負イオンが、除電電極３８から放出される逆極性のイオンによって中和される。

このように、エアー吹き出し部１２ｃの回転を行うのに、エアーノズル１２に供給するエアー自体の圧力を利用し、かつエアーノズル１２の他にノズルスカート２０を設けただけであるため、装置を廉価に形成することができる。

なお、本実施例では、ノズルスカート２０によって反射させるエアーの量を、エアーノズル１２から吹き出されるエアーの半分とし、フィルム３６に吹き付けられるエアー２１Ａとエアー２１Ｂとを同量としたが、エアーノズル１２の軸芯Ｇの傾斜角θ１を変更したり、ノズルスカート２０の延設長さを変更して、適宜エアー２１Ａとエアー２１Ｂとの量を必要に応じて変更してもよい。また、ノズルスカート２０によって反射されたエアー２１Ａの吹き付け方向を、フィルム３６のエアー２１Ａが吹き付けられる部位における接線と一致させるようにしたが、必要に応じて接線とエアー２１Ａの吹き付け方向との間に角度を設けるようにしてもよく、要はその角度が角度θ２よりも小さければよい。

１…脈動式除塵装置、２…ケース、１２…エアーノズル、１２ｃ…エアー吹き出し部、１２ｄ…エアー吹き出し口、１６…回転監視センサー、２０…ノズルスカート（エアー反射部材）、２１，２１Ａ，２１Ｂ…エアー、２９…吸引口、３０…吸引通路、３５…バックアップロール、３６…フィルム、３７，３８…除電電極、４０，４０ａ…異物。

Claims (3)

1. 一方向に走行する被処理体の被処理面にエアーを吹き付けるエアーノズルと、このエアーノズルから吹き付けられるエアーによって前記被処理面から剥離される異物を吸引する吸引手段とを備えた脈動式除塵装置において、
   前記エアーノズルを、直線状に形成された基部と、この基部の軸芯に対して傾斜し、エアー吹き出し口を有するエアー吹き出し部とからなる円筒状に形成するとともに、供給されるエアーの圧力によって前記軸芯の周りを回転してエアーの吹き付け方向が変わるように回転自在に支持し、
   前記軸芯は、鉛直方向から予め定めた角度だけ前記被処理体の走行方向の前方に傾斜し、
   このエアーノズルから吹き出されるエアーの一部を前記被処理面側に向かって反射させるエアー反射部材を備えたことを特徴とする脈動式除塵装置。
2. 前記エアー反射部材によって被処理面側に向かって反射されるエアーの吹き付け方向が前記被処理面に沿った方向と一致していることを特徴とする請求項１記載の脈動式除塵装置。
3. 前記エアー反射部材を、前記エアーノズルの軸芯を挟んで前記吸引手段と反対側に設け、当該エアー反射部材を前記エアーノズルの軸芯まで延設したことを特徴とする請求項１または２記載の脈動式除塵装置。

Images