JPH05504297A - ウェブ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ウェブ洗浄装置 本発明は、ウェブ洗浄装置、特に、非接触型ウェブ洗浄装置に関するものである 。

公知の非接触型ウェブ洗浄装置において、塵埃を除去するため、清浄な空気が高 速度でウェブの表面上に供給される。塵埃をウェブ表面に吸引する電荷を静電荷 を利用して中性にすることも公知である。

米国特許第２９２０９８７号の明細書は、非導電性材料の表面を清浄にするのに 使用し得る可能な構成を記載している。ウェブの１つの表面に隣接して配置した 電極により高圧の交流電圧が該材料に印加される。この交流電圧は、例えば、研 磨工程のようなその前の工程に起因して材料の表面上に存在する静電荷を減衰さ せる。

該材料に接触する→の突起が、電極に対する材料の反対側に配置されている。

研磨工程後、該材料上の粒子は、例えば、電極により、及び突起と材料自体との 物理的接触により発生される静電作用により除去される。遊離した粒子は吸引す ることにより材料の表面から除去される。

交流電圧を使用して、ウェブ表面からの粒子の除去を支援する別の構成が米国特 許第２９８０９３３号の明細書に記載されている。この構成において、ウェブは 逆電荷の２つの静電界を通って進み、空気流を利用して反対に荷電させた静電界 により遊離した粒子を除去する。

米国特許第４２１３１６７号の明細書には、ウェブの両表面に空気を流動させ、 その空気流中にイオンを導入し、ウェブ上の静電荷を中性にすることにより、該 両表面を洗浄する構成が開示されている。イオン化した空気流を使用して塵埃を 除去するその他の例は、米国特許第４４５４６２１号及び米国特許第４２４１３ ７７号の明細書に開示されている。

米国特許第４８３５８０８号の明細書には、吸引力及び吹出し力の双方の利用し て、ウェブ表面から塵埃を除去する構成が開示されている。又、界磁板を使用し てウェブに荷電させ、又、電極を使用して、ウェブを放電させ、これにより、粒 子を除去する構成が開示されている。又、米国特許第３５３６５２８号の明細書 には、吸引力及び吹出し力を使用して、ウェブ表面から塵埃を除去する方法が開 示されているが、この場合、ウェブ上の電荷は洗浄後に中性化される。

高速度の空気を利用して、遊離した粒子をウェブ表面から除去する構成において 、除去可能な粒子の寸法の下方限界値がある。この限界値は、高速度の空気流に よりウェブ表面上に形成された境界層の厚さに起因するものである。この境界層 の厚さは、空気の速度を速（することにより薄（することが出来るが、実際的な 限界値は、平滑面上で約３０μｍであり、粗面の上ではこれ以上となる。

粒子をウェブ表面に保持する静電荷をイオンを利用して放電させるウェブ洗浄装 置は、ウェブの速度が低速である場合にのみ効果的である。しかし、この装置は 、粒子が遊離された後、ウェブに再吸引されるのを阻止することが出来る。

故に、本発明の一つの目的は、交流の静電界を使用して境界層領域内でウェブ表 面から粒子を分離するのに十分な力を発生させ、ウェブ表面がらの粒子の除去を 可能にする、改良されたウェブ洗浄装置を提供することである。

本発明の一つの特徴によれば、ウェブを空隙に通すことと、該ウェブから粒子を 除去することとを含む、ウェブ材料の洗浄方法にして、空隙を横断してコロナ放 電を発生させ、これにより、ウェブ上及び粒子上に静電力を発生させ、その静電 力により、粒子の少なくとも一部がウェブ表面から上昇するようにすることを特 徴とする洗浄方法が提供される。

該コロナ放電は、交流電源により発生させることが望ましい。

本発明の第二の特徴によれば、上述の方法に使用されるウェブ洗浄装置にして、 第１の面と、該第１の面から離間されかつその間に空隙を画成する第２の面と、 該空隙内でコロナ放電を発生させる発電機手段と、該コロナ放電により遊離され た粒子を除去する手段とを備える洗浄装置が提供される。

第１及び第２の面の少なくとも一方は、絶縁面とし、コロナ放電が一箇所でのみ 行われないようにする。

発電機手段は、高電圧の交流電源とすることが出来る。

粒子を遊離させたならば、その粒子は高速の空気流を使用して除去することが出 来る。追加的に、又は選択的に、吸引手段を使用し、その遊離した粒子を除去す ることが出来る。

好適な構成において、該発電機手段は、１乃至５山の周波数で作動する。

本発明を一層良く理解し得るように、単に一例としてのみ、添付図面を参照する 。該添付図面において、 第１図は、本発明によるウェブ洗浄装置の一実施例を示す図、第２図は、交流電 圧の波形と、電極の電流と、ウェブ表面の力との関係をグラフ図で示す図である 。

本発明は、ウェブ上に１つの符号の相当な電荷を付与し、次に、その電荷を反対 の符号の電界に作用させ、粒子をウェブ表面から脱離させる力を発生させること を目的とするものである。次に、このようにして脱離させた粒子は、ウェブ表面 上を通る空気流により、又はウェブ表面に作用させた吸引力により除去すること が出来る。

第１図に示した装置は、洗浄すべきウェブ１０がその上を通るシリンダ１２を備 えている。該シリンダ１２の表面には、絶縁材料層１４が被覆されている。該装 置の他の部分はシリンダ１２の上方に配ｌし、ハウジング１６内に取り付けられ る。電極１８がシリンダ１２の上方に配置され、ウェブ１０は、シリンダ１２と 電極１８との間に形成された空隙２０を通りで進む。電極１８は、絶縁面１９を 有し、空隙２０内でコロナ放電を生じさせる高圧の交流電源（図示せず）に接続 される。

その他の適用例において、該絶縁面１９及び層１４は不要とし、絶縁面はウェブ 自体で提供することも可能である。

図示するように、空隙２０に空気を供給しかつ該空隙から空気を除去する空気供 給機構２２がハウジング１６の上方壁２４に取り付けられる。該機構２２は、そ の間に仕切り壁３０を備えて相互に隣接して配置された吹出し部分２６と、吸引 部分２８とを備えている。これら各部分２６．２８は、これら部分への空気の出 入りを許容するそれぞれの開口部３２．３４を備えている。

又、該機構２２は、シリンダ１２の表面の上方に電極１８を位置決めする方法を 提供する。絶縁性支持部材３６の一端が該機構２２に取り付けられ、その他端は 電極１８に取り付けられる。支持部材３６は、開口部３２．３４間に配置され、 これにより更なる壁４２．４４を備える２つのダクト３８．４０を形成する。こ れら壁４２．４４も又、絶縁材料にて形成され、従って、そのように形成された ダクト３８．４０は非導電性となる。

部材４６が壁４２の下端４８に取り付けられ、皺壁に対し垂直に伸長する。該部 材４６は、電極１８と共に、空気ジェット５０を形成し、空気は該空気ジェット を介して空隙２０に向けられる。

該装置の動作は次の通りである。

電極１８には、高圧の交流電圧が印加される。ウェブの荷電、ウェブ表面への吸 引力及び該表面の反対方向への力の付与は、印加交流電圧の各半サイクル毎に行 われる。

電圧がその最大の絶対値に達したならば、電界の強度は、空隙２０内の空気の破 壊強度を上廻り、印加された電極の電圧と同一符号の電荷がウェブ１０表面に印 加される。

印加した電極の電圧がその最大の絶対値から低下する間に、ウェブ内への力が発 生される。

（符号が異なる）印加電圧が増大し始めるとき、ウェブ表面から反対方向への力 が発生される。この力は、その前に付与した電荷を中性化するのに十分な電荷が ウェブ表面に付与されるまで継続する。この荷電は、印加した電圧が次の最大の 絶対値に達するまで継続される。この荷電により、次の半サイクル中、ウェブ表 面内への力及び該表面の反対方向への力を付与すのに必要な電荷が得られる。

交流電圧により発生された静電力は、付着した粒子の少なくとも一部をウェブ１ ０の表面から上昇させ、その結果、これら粒子は、空気ジェット５０を介して表 面に供給された空気により除去され、空気供給機構２２の吸引部分２８により該 表面から除去されることが出来る。交流電圧の波形とウェブ１０の表面からの粒 子の除去との関係は第２図に示しである。

第２図には、交流電圧の波形１００が示しである。この場合、正規の正弦波状の 波形が示しであるが、その他の任意の適当な交流波形を採用することも可能であ る。又、電流の波形１０２及び力の「波形」１０４も示しである。これら波形１ ０２．１０４は、電圧の波形１００と同一の時間目盛りで示しである。

ウェブ表面から反対方向に作用する静動に起因して、粒子をウェブ１０の表面か ら上昇させる、符号１０６で示した期間がある。

該交流電圧源（図示せず）は、ウェブ表面から粒子を遊離させる電界を発生させ る電圧であるように選択され、該電圧は、空！！１２０内の空気の破壊強度を土 建る電界を発生させる最大値を有する。該電極１８は、その破壊がウェブ１０の 全幅に沿って生じ、空隙２０内で生じたコロナ放電が一箇所にのみ集中されない ような形状にしである。

空隙２０は、小さくし、望ましくは４ｍｍ以下にするが、装置の特別な構成に従 い、適当な任意の値を選択することが可能である。該空隙の寸法は、コロナ放電 の形成に影響する既知のパラメータにより設定する。

高圧の交流電圧源は、数比、望ましくは、１乃至５出の範囲の周波数であるよう に選択されるが、装置の特別な実施例に従い、その他の周波数でも作用可能であ る。該交流電圧の周波数は、ウェブの速度に関係する。装置が機能するためには 、ウェブは、交流電圧の少なくとも半サイクル中、電極の下方にあることが必要 である。しかし、ウェブは、２サイクル以上に亙り、電極の下方にあることが望 ましい。このことに留意し、ウェブが適正な速度で移動している場合、より小さ い周波数を採用することも可能である。

該交流電圧は、正規の正弦波状の波形を備えるか、又は、多くのその他の波形の １つを備えることが出来る。該装置が効果的に作動するためには、電極に供給さ れる電圧は、次の条件に適合することを要する。即ち、ａ）電圧が静電力（粒子 を遊離させる静動）の効果を現すのを許容する期間であること。

ｂ）電圧がコロナ放電を発生させ、これにより、ウェブ表面を荷電させるのに適 した期間であること。

これら２つの条件のため、交流の方形波形は採用することが出来ない。

本発明によるウェブ洗浄装置について、シリンダ上を通るウェブについて説明し たが、該洗浄装置は、ウェブが平坦面の上を通る構成においても同等に良好に使 用することが出来る。

要約書 ウェブ洗浄装置 公知の非接触型ウェブ洗浄装置において、塵埃を除去するため、高速度で清浄な 空気がウェブ表面上に供給される。しかし、これらウェブ洗浄装置は、高速度の 空気流により、ウェブ表面上に形成される境界層のため、一定寸法までの粒子し か除去することが出来ない。又、塵埃をウェブ表面に吸引する電荷を中性化する ために、静電荷も採用されている。静電洗浄は低速度のウェブに対してのみ効果 的である。本明細書には、境界層の領域内でウェブ表面から粒子を分離させる交 流静電力を発生させる方法及びその装置が記載されている。該装置は、電極（１ ８）を利用して、電極（１８）自体と処理されるウェブ（１０）の表面との間に 形成される空隙（２０）内にコロナ放電を発生させる。該空隙（２０）に空気を 供給しかつ該空隙から空気を除去し、コロナ放電により、ウェブ（１０）の表面 から上昇した粒子を除去するために空気供給機構（２２）が設けられる。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　４年　８月１４日 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／’ＥＰ９１１００２８３ ２、発明の名称 ウェブ洗浄装置 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国ニューヨーク州１４６５０−２２０１゜ロチェスター、 ステート・ストリート　３４３゜パテント・デパートメント 名　称　イーストマン・コダック・カンパニー４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 電話（３２７０）　６６４１〜６６４６氏名（２７７０）弁理士湯浅恭三二〜゛ ５、補正書の提出日 田牛条輔止漫の明細書 イオン化した空気流を使用して塵埃を除去するその他の例は、米国特許第４４５ ４６２１号及び米国特許第４２４１３７７号の明細書に開示されている。

米国特許第４８３５８０８号の明細書には、吸引力及び吹出し力の双方の利用し て、ウェブ表面から塵埃を除去する構成が開示されている。又、界磁板を使用し てウェブに荷電させ、又、電極を使用して、ウェブを放電させ、これにより、粒 子を除去する構成が開示されている。又、米国特許第３５３６５２８号の明細書 には、吸引力及び吹出し力を使用して、ウェブ表面から塵埃を除去する方法が開 示されているが、この場合、ウェブ上の電荷は洗浄後に中性化される。

高速度の空気を利用して、遊離した粒子をウェブ表面から除去する構成において 、除去可能な粒子の寸法の下方限界値がある。この限界値は、高速度の空気流に よりウェブ表面上に形成された境界層の厚さに起因するものである。この境界層 の厚さは、空気の速度を速くすることにより薄くすることが出来るが、実際的な 限界値は、平滑面上で約３０μｍであり、粗面の上ではこれ以上となる。

仏閣特許第２１７９７０７号には、ガラス板の洗浄装置及び方法が開示されてい る。

該ガラス板の移動方向を横切って配置されていて各々がその長さに沿って配置さ れた複数の針電極を備える２つの電極片の間をガラス板が通るときに、コロナ放 電により、該ガラス板上で静電荷が発生される。これら電極片を使用して、ガラ ス板に付着する粒子を放電させ、放電させたならば、空気流を利用してその粒子 が除去されるようにする。

粒子をウェブ表面に保持する静電荷をイオンを利用して放電させるウェブ洗浄装 置は、ウェブの速度が低速である場合にのみ効果的である。しかし、この装置、 粒子が遊離された後、ウェブに再吸引されるのを阻止することが出来る。

故に、本発明の一つの目的は、交流の静電界を使用して境界層領域内でウェブ表 面から粒子を分離するのに十分な力を発生させ、ウェブ表面からの粒子の除去を 可能にする、改良されたウェブ洗浄装置を提供することである。

本発明の一つの特徴によれば、ウェブ材料の洗浄方法であって、前記ウェブを空 隙に通すことと、 前記空隙を横断して、前記ウェブ上及び粒子上にコロナ放電を発生させ、粒子の 少なくとも一部がウェブから上昇するようにすることと、粒子を前記ウェブから 除去することを含む、ウェブ材料の洗浄方法にして、前記空隙が上をウェブが通 る第１の面上に形成され、前記ウェブが第１の面、及び前記第１の面から離間し た第２の面により支持されるようにした方法が提供される。

望ましくは、前記コロナ放電が交流電圧電源により発生されるようにする。

本発明の第２の特徴によれば、上述の型式の方法に使用されるウェブの洗浄装置 であって、 第１の面と、 前記第１の面から離間されかつその間に空隙を形成する第２の面と、前記空隙内 にコロナ放電を発生させる発電機手段と、前記コロナ放電により遊離された粒子 を除去する手段とを備えるウェブ洗浄装置にして、前記第１の面が、前記ウェブ が前記空隙を通るときに、該ウェブを支持することを特徴とする装置が提供され る。

第１及び第２の面の少なくとも一方は、絶艙面とし、コロナ放電が一箇所でのみ 行われないようにする。

発電機手段は、高電圧の交流電源とすることが出来る。

粒子を遊離させたならば、その粒子は高速の空気流を使用して除去することが出 来る。追加的に、又は選択的に、吸引手段を使用し、その遊離した粒子を除去す ることが出来る。

好適な構成において、該発電機手段は、１乃至５ｋｔｌｚの周波数で作動する。

本発明を一層良（理解し得るように、単に一一例としてのみ、添付図面を参照す る。該添付図面において、 第１図は、本発明によるウェブ洗浄装置の一実施例を示す図、第２図は、交流電 圧の波形と、電極の電流と、ウェブ表面の力との関係をグラフ図で示す図である 。

本発明は、ウェブ上に１つのａ！識の相当な電荷を付与し、次に、その電荷を反 対の標識の電界に作用させ、粒子をウェブ表面から脱離させる力を発生させるこ とを目的とするものである。次に、このようにして脱離させた粒子は、ウェブ表 面上を通る空気流により、又はウェブ表面に作用させた吸引力により除去するこ とが出来る。

第１図に示した装置は、洗浄すべきウェブ１０がその上を通るシリンダ１２を備 えている。該シリンダ１２の表面には、絶縁材料層１４が被覆されている。該装 置の他の部分はシリンダ１２の上方に配置し、ハウジング１６内に取り付けられ る。電極１８がシリンダ１２の上方に配ｌされ、ウェブ１０は、シリンダ１２と 電極１８との間に形成された空隙２０を通って進む。電極１８は、絶縁面１９を 有し、空隙２０内でコロナ放電を生じさせる高圧の交流電源（図示せず）に接続 される。

その他の適用例において、該絶縁面１９及び層１４は不要とし、絶縁面はウェブ 自体で提供することも可能である。

図示するように、空隙２０に空気を供給しかつ該空隙から空気を除去する空気供 給機構２２がハウジング１６の上方壁２４に取り付けられる。該機構２２は、そ の間に仕切り壁３０を備えて相互に隣接して配置された吹出し部分２６と、吸引 部分２８とを備えている。これら各部分２６．２８は、これら部分への空気の出 入りを許容するそれぞれの開口部３２．３４を備えている。

又、該機構２２は、シリンダ１２の表面の上方に電極１８を位置決めする手段を 提供する。

３４条補正後の請求の範囲 １、ウェブ材料（１０）の洗浄方法であって、前記ウェブ（１０）を空隙（２０ ）に通すことと、空隙（２０）を横断してコロナ放電を発生させ、ウェブ（１０ ）上及び粒子上及び粒子上に静電力を発生させ、粒子の少なくとも一部がウェブ （１０）表面から上昇されるようにすることと、 粒子を前記ウェブ（１０）から除去することとを含む洗浄方法にして、前記空隙 （２０）が上をウェブ（１０）が通る第１の面（１２，１４）上に形成され、前 記ウェブ（１０）が、第１の面（１２，１４）、及び前記第１の面（１２，１４ ）から離間した第２の面（１８，１９）により支持されるようにした洗浄方法。

２、請求の範囲第１項に記載の方法にして、前記コロナ放電が交流電圧の電源に より発生される方法。

３、請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法にして、前記遊離した粒子が空気 流により前記ウェブから除去される方法。

４、請求の範囲第３項に記載の方法にして、前記空気流が吸引により発生される 方法。

５、請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の方法にして、前記第１の面（ １２，１４）及び第２の面（１８，１９）の少な（とも一方が絶縁面である方法 。

６、請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の方法にして、前記ウェブ（１ ０）が絶縁面を構成する方法。

７、請求の範囲第１項乃至第６項の何れかに記載の方法に使用されるウェブ洗浄 装置であって、 第１の面（１２，１４）と、 前記第１の面（１２，１４）から離間されかつその間に空１！！！（２０）を形 成する第２の面（１８，１９）と、 前記空ＩＩ（２０）内にコロナ放電を発生させる発電機手段と、前記コロナ放電 により遊離された粒子を除去する手段とを備えるウェブ洗浄装置にして、 前記第１の面（１２，１４）が、前記ウェブ（１０）が前記空！！！！（２０） を通るときに、該ウェブを支持するようにした洗浄装置。

８、請求の範囲第７項に記載の装置にして、第１及び第２の面（１２，１４゜１ ８．１９）の少なくとも一方が絶縁面である装置０９、請求の範囲第７項又は第 ８項に記載の装置にして、前記発電機手段が高圧の交流電源である装置。

１０、請求の範囲第７項乃至第９項の何れかに記載の装置にして、遊離した粒子 を除去する前記手段が高速度の空気流である装置。

１１、請求の範囲第７項乃至第９項の何れかに記載の装置にして、遊離した粒子 を除去する前記手段が吸引手段を備える装置。

１２、請求の範囲第７項乃至第１１項の何れかに記載の装置にして、前記発電機 手段が１乃至５出の間の周波数にて作動する装置。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．ウェブを空隙に通すことと、前記ウェブから粒子を除去することとを備える 、ウェブ材料の洗浄方法にして、空隙を横断してコロナ放電を発生させ、これに より、ウェブ上及び粒子上に静電力を発生させ、該静電力により、粒子の少なく とも一部がウェブ表面から上昇されるようにする洗浄方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の方法にして、前記コロナ放電が交流電圧の電源に より発生される方法。
3. ３．請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法にして、前記粒子が空気流により 前記ウェブから除去される方法。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の方法にして、前記空気流が吸引により発生される 方法。
5. ５．請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の方法に使用されるウェブ洗浄 装置にして、 第１の面と、 前記第１の面から離間されかつその間に空隙を画成する第２の面と、前記空隙内 にコロナ放電を発生させる発電機手段と、前記コロナ放電により遊離された粒子 を除去する手段とを備えるウェブ洗浄装置。
6. ６．請求の範囲第５項に記載の装置にして、第１及び第２の面の少なくとも一方 が絶縁面である装置。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の装置にして、前記ウェブ自体が絶縁面を構成する 装置。
8. ８．請求の範囲第５項乃至第７項の何れかに記載の装置にして、前記発電機手段 が高圧の交流電源である装置。
9. ９．請求の範囲第５項乃至第８項の何れかに記載の装置にして、遊離した粒子を 除去する前記手段が高速度の空気流である装置。
10. １０．請求の範囲第５項乃至第９項の何れかに記載の装置にして、遊離した粒子 を除去する前記手段が吸引手段を備える装置。
11. １１．請求の範囲第５項乃至第１０項の何れかに記載の装置にして、前記発電機 手段が１乃至５ｋＨｚの間の周波数にて作動する装置。