JP7329867B2 - フィルム洗浄装置およびフィルム洗浄方法 - Google Patents
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Description
この実施形態のフィルム洗浄装置1は、インクの付いた印刷済みのフィルムFを処理対象とし、印刷済みのフィルムFを再利用可能とするように洗浄する用途で使用される。フィルム洗浄装置1は、長尺のフィルムFをロールトゥロール方式で搬送しながら、搬送中のフィルムFを洗浄した後に乾燥させる一連の処理を連続的に実行する装置である。
以下に、フィルム洗浄装置1の構成を、図1~図6を参照しながら説明する。
巻き出し装置10は、ロール状のフィルムFを支持し、フィルムFを所定の速度とテンションで送り出す。巻き出し装置10は、複数のガイドローラ12を有する。フィルムFは、複数のガイドローラ12に掛け渡される。少なくとも1つのガイドローラ12は、回転軸と交差する方向へ揺動する。そうしたガイドローラ12の揺動により、巻き出し装置10は、フィルムFにテンションを付与する。
洗浄機20は、フィルムFを洗浄液Lに晒して清掃した後に水洗する機器である。洗浄機20には、巻き出し装置10から送り出されたフィルムFが搬入される。そして、洗浄機20で清掃および水洗されたフィルムFは、洗浄機20から搬出される。洗浄機20には、プレ洗浄セクションS1と、洗浄セクションS2と、リンスセクションS3とが設けられる。
洗浄液タンク50は、洗浄液Lを溜める容器である。洗浄液タンク50の容量は、例えば180リットル~250リットル程度である。洗浄液タンク50は、ヒータ(不図示)を備え、洗浄液Lを加温する機能を有する。洗浄液Lの温度は、例えば50℃~70℃程度に調整される。本例では、洗浄液Lの調温は、洗浄液タンク50で行われる。洗浄液タンク50は、送り配管52および戻り配管54を介して洗浄機20に接続される。
再生装置60は、使用済みの洗浄液Lからインクを除去し、洗浄液Lを再生利用可能に再生させる装置である。再生装置60としては、例えば、減圧環境下で洗浄液を蒸留して再生する減圧蒸留方式の再生装置が使用される。再生装置60には、大気圧環境下で洗浄液Lqを蒸留して再生する常圧蒸留式の再生装置など、他の方式の再生装置が使用されてもよい。再生装置60は、移送配管62および戻り配管64を介して洗浄液タンク50に接続される。
リンス水タンク70は、リンス水Wを溜める容器である。リンス水タンク70の容量は、例えば180リットル~250リットル程度である。リンス水タンク70は、フィルタやストレーナなどの濾過器(不図示)を備え、リンス水Wから不純物を除去する機能を有する。リンス水Wとしては、例えば水道水が使用される。リンス水タンク70は、送り配管72および戻り配管74を介して洗浄機20に接続される。
乾燥機80は、フィルムFを搬送しながら乾燥させる機器である。乾燥機80には、洗浄機20から搬出されたフィルムFが搬入される。乾燥機80の内部には、複数のガイドローラおよび複数のドライヤー(共に不図示)が設けられる。乾燥機80に搬入されたフィルムFは、複数のガイドローラによって案内される。そして、搬送中のフィルムFには、各ドライヤーからドライエアーが吹き付けられる。フィルムFは、ドライエアーの吹き付けにより乾燥される。このように乾燥処理が施されたフィルムFは、乾燥機80から搬出される。
巻き取り装置90は、フィルムFを所定の速度とテンションで芯材に巻き取り、巻き取ったロール状のフィルムFを支持する。巻き取り装置90には、乾燥機80から搬出されたフィルムFが巻き取られる。巻き取り装置90は、複数のガイドローラ92を有する。フィルムFは、複数のガイドローラ92に掛け渡される。少なくとも1つのガイドローラ92は、回転軸と交差する方向へ揺動する。そうしたガイドローラ92の揺動により、巻き取り装置90は、フィルムFにテンションを付与する。
コントローラ100は、制御プログラムなどの各種ソフトウェアと、これらソフトウェアを実装したコンピュータなどのハードウェアとで構成される。コントローラ100は、フィルム洗浄装置1の全体を総合的に制御する。巻き出し装置10、洗浄機20、ポンプ56,76、再生装置60、乾燥機80および巻き取り装置90の動作は、コントローラ100によって制御される。
図3および図4に示すように、洗浄機20は、フレーム構造体210と、搬送機構220と、給液装置230と、複数の振動装置240と、擦り洗い装置250と、給水装置310と、複数の払拭具320と、洗浄液回収装置330と、リンス水回収装置340とを備える。
フレーム構造体210は、洗浄機20の躯体を構成する。フレーム構造体210は、前後方向を長辺とする直方体状に構成される。フレーム構造体210は、複数の鉛直フレーム211と、複数の第1横架フレーム212と、複数の第2横架フレーム213とを組み合わせてなる。
搬送機構220は、洗浄機20内でフィルムFを搬送する機構である。搬送機構220は、複数の搬送ローラ221と、ローラ駆動装置(不図示)とを有する。複数の搬送ローラ221はそれぞれ、回転軸が左右方向に延びるように互いに平行な姿勢に設置される。搬送ローラ221は、フィルムFLの搬送経路に沿って並べられる。各搬送ローラ221の両端には、回転中心をなす軸部222が突出する。複数の搬送ローラ221は、上ローラ列223と、下ローラ列224とを構成する。
給液装置230は、搬送機構220により搬送中のフィルムFの表面に洗浄液Lを供給する装置である。給液装置230は、複数の給液配管231と、共通配管233と、複数のガイド部材235と、ポンプ56とを備える。複数の給液配管231は、前後方向に互いに間隔をあけて配置される。各給液配管231は、左右方向に延びる分岐管であって、共通配管233に連通するように接続される。
図5に示すように、振動装置240は、給液装置230により洗浄液Lqが供給されたフィルムFに対して超音波振動を与える装置である。各振動装置240は、複数の超音波振動子241を有する。超音波振動子241は、超音波振動Usを発生させる素子である。超音波振動子241としては、例えば電歪型振動子が用いられる。超音波振動子241には、磁歪型振動子が用いられてもよい。
擦り洗い装置250は、振動装置240により超音波振動Usが与えられた後のフィルムFの印刷面Psを擦って清掃する装置である。擦り洗い装置250は、回転ブラシ装置251と、平面ブラシ装置290と、複数の線状ブラシ300とを有する。ここで、線状ブラシ300は、清掃具の一例である。以下では、回転ブラシ装置251に含まれる回転ブラシ252と、平面ブラシ装置290に含まれる平面ブラシ291と、線状ブラシ300とを「ブラシBr」と総称することがある。
図3および図4に示すように、給水装置310は、搬送機構220により搬送中のフィルムFの表面にリンス水Wを供給する装置である。給水装置310は、複数の給水配管311と、共通配管313と、ポンプ76とを備える。複数の給水配管311は、前後方向に互いに間隔をあけて配置される。各給水配管311は、左右方向に延びる分岐管であって、共通配管313に連通するように接続される。
払拭具320は、例えばワイパーブレードである。払拭具320は、第3上向き搬送経路RU3における給液配管231の下流側に対して、当該搬送経路RU3を走行するフィルムFの厚さ方向における両側に位置するように一対に設けられる。一対の払拭具320は、フィルムFの搬送方向に互いにずれた位置に配置される。各払拭具320は、フィルムFに接する位置に固定される。第3上向き搬送経路RU3を搬送されるフィルムFの両面に付いた洗浄液Lは、フィルムFの走行に伴い一対の払拭具320によって払拭される。
洗浄液回収装置330は、プレ洗浄セクションS1および洗浄セクションS2において、給液配管231の各給液口232からフィルムFに供給された洗浄液Lを回収して洗浄液タンク50に送る装置である。洗浄液回収装置330は、複数の液受け槽331と、戻り配管54とを有する。
リンス水回収装置340は、リンスセクションS3において、給水配管311の各給水口312からフィルムFに供給されたリンス水Wを回収してリンス水タンク70に送る装置である。リンス水回収装置340は、水受け槽341と、戻り配管74とを有する。
以下に、上記構成のフィルム洗浄装置1の動作を説明する。
以下に、上記構成のフィルム洗浄装置1を使用したフィルム洗浄方法を説明する。
プレ洗浄ステップでは、フィルムFを搬送しながら、当該フィルムFの両面に洗浄液Lを供給し、フィルムFの両面を洗浄液Lに晒す。そうすることで、洗浄ステップを行う前にフィルムFの印刷面Psを洗浄液Lに晒す時間を確保する。このプレ洗浄ステップは、洗浄機20のプレ洗浄セクションS1で実行される。
洗浄ステップでは、フィルムFの印刷面Psを擦り洗いする。洗浄ステップは、第1ステップと、第2ステップと、第3ステップと、第4ステップとを含む。これら第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップは、この順に行う。
リンスステップでは、フィルムFを搬送しながら、当該フィルムFの両面にリンス水Wを供給し、フィルムFの両面をリンス水Wに晒して水洗する。そうすることで、フィルムFの表面に残ったインクの残留物などの異物を洗い流す。リンスステップではさらに、水洗後のフィルムFの表面に付いた洗浄液Wを払拭する。このリンスステップは、洗浄機20のリンスセクションS3で実行される。
乾燥ステップでは、フィルムFを搬送しながら、当該フィルムFの両面にドライエアーを吹き付けるなどして、フィルムFを乾燥させる。この乾燥ステップは、乾燥機80で実行される。
この実施形態のフィルム洗浄装置1によると、洗浄液LがフィルムFの表面に供給された後、そのフィルムFに超音波振動Usが与えられる。超音波振動UsがフィルムFに与えられると、洗浄液LがフィルムFに浸透して、フィルムFに付いたインクが浮いた状態となる。その状態で、フィルムFの印刷面PsがブラシBrにより擦られると、浮いたインクが取り除かれる。これによって、フィルムFに付いたインクを効果的に除去できる。
この変形例1のフィルム洗浄装置1において、図7に示すように、平面ブラシ装置290は、平面ブラシ291と、揺動機構400と、駆動装置410とを備える。駆動装置410は、例えば正転および逆転を切換え可能なモータを含んで構成される。
この変形例2のフィルム洗浄装置1は、回転ブラシ装置251に代えて、図8に示す揺動ブラシ装置500を備える。揺動ブラシ装置500は、3つの線状ブラシ501と、線状ブラシ501と、揺動機構502と、駆動装置510とを有する。
平面ブラシ装置290は、平面ブラシ291をフィルムFの搬送方向に沿って上流側と下流側とに往復するようにスライド動作させる構成としてもよい。この構成によれば、平面ブラシ291でフィルムFの印刷面Psを擦る際、フィルムFにかかる力に強弱を付けることができる。このように搬送方向に沿ったスライド動作を行う構成は、線状ブラシ300に適用してもよい。
G 隙間
L 洗浄液
Ps 印刷面
Us 超音波振動
1 フィルム洗浄装置
60 再生装置
220 搬送機構
230 給液装置
240 振動装置
244 隙間調整機構
252 回転ブラシ(清掃具)
254 毛材
265 第1押付け装置(押付け装置)
270 押付け力調整機構
291 平面ブラシ(清掃具)
300 線状ブラシ(清掃具)
400 揺動機構
501 線状ブラシ(清掃具)
502 揺動機構
Claims (8)
- インクの付いたフィルムを洗浄するフィルム洗浄装置であって、
前記フィルムを搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により搬送中の前記フィルムの表面に洗浄液を供給する給液装置と、
前記給液装置により洗浄液が供給された前記フィルムに対して超音波振動を与える振動装置と、
前記振動装置により超音波振動が与えられた後の前記フィルムのインクの付いた印刷面を擦って清掃する清掃具と、を備え、
前記搬送機構が前記フィルムを搬送する搬送経路は、前記フィルムが下向きに走行する下向き搬送経路、または前記フィルムが上向きに走行する上向き搬送経路を含み、
前記振動装置は、前記下向き搬送経路または前記上向き搬送経路に対して該下向き搬送経路または上向き搬送経路を通過する前記フィルムの厚さ方向における片側または両側に、当該フィルムとの間に隙間を形成するように配置され、
前記給液装置は、前記振動装置よりも上方に位置する給液口を有し、該給液口から前記隙間に洗浄液を導入して流下させる、フィルム洗浄装置。 - 請求項1に記載されたフィルム洗浄装置において、
前記振動装置は、前記隙間の大きさを調整する隙間調整機構を有する、フィルム洗浄装置。 - 請求項1または2に記載されたフィルム洗浄装置において、
前記清掃具として、搬送中の前記フィルムの幅方向に沿って延びる軸周りに回転する回転ブラシを備え、
前記回転ブラシの回転方向は、当該回転ブラシの毛材が前記印刷面と接する位置で前記フィルムの搬送方向とは反対方向に向けて移動する方向である、フィルム洗浄装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載されたフィルム洗浄装置において、
前記清掃具として、搬送中の前記フィルムの前記印刷面に接するブラシを備え、
前記ブラシに対して前記フィルムを押し付ける押付け装置をさらに備え、
前記押付け装置は、前記ブラシに対する前記フィルムの押し付け力を調整する押付け力調整機構を有する、フィルム洗浄装置。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載されたフィルム洗浄装置において、
前記振動装置および前記清掃具をそれぞれ複数備える、フィルム洗浄装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載されたフィルム洗浄装置において、
前記清掃具を、搬送中の前記フィルムに接した状態で、当該フィルムの幅方向に揺動させる揺動機構をさらに備える、フィルム洗浄装置。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載されたフィルム洗浄装置において、
前記フィルムのインクが混ざった使用済みの洗浄液から前記インクを除去し、前記洗浄液として再利用可能に再生させる再生装置をさらに備える、フィルム洗浄装置。 - インクの付いたフィルムを洗浄するフィルム洗浄方法であって、
前記フィルムを搬送しながら、当該フィルムの表面に洗浄液を供給する第1ステップと、
前記第1ステップで洗浄液が供給された前記フィルムに対して超音波振動を与える第2ステップと、
前記第2ステップで超音波振動が与えられた後の前記フィルムのインクの付いた印刷面を清掃具により擦って清掃する第3ステップと、を含み、
前記第1ステップおよび前記第2ステップは、前記フィルムが下向きに走行する下向き搬送経路、または前記フィルムが上向きに走行する上向き搬送経路で行い、
前記第2ステップでは、下向きまたは上向きに搬送される前記フィルムの厚さ方向における片側または両側に、当該フィルムとの間に隙間を形成するように配置された振動装置を、前記フィルムに超音波振動を与える装置として使用し、
前記第1ステップでは、前記振動装置よりも上方の位置から前記隙間に洗浄液を導入して流下させる、フィルム洗浄方法。
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