JPH0418915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば紙、プラスチツク、プラスチツ
ク紙等のウエブを清掃するために、粒状物を除い
てウエブを清掃する方法およびウエブ清掃装置に
関する。より詳しくは本発明は空気流が流出用ス
リツトを通つてウエブに向けられ、その際に前記
空気流はスリツトの前記ウエブに近接している端
縁部とウエブの間で偏向されて、ウエブに密着し
てウエブと一緒に移動している薄い境界空気層を
破壊しており、その後空気はウエブに沿つて流れ
て排出される移動ウエブから粒状物を清掃する方
法と、該方法を実施するのに好ましいウエブ清掃
装置に関する。

〔従来の技術〕

ここに云うウエブとは紙やフイルム等の薄い帯
状体を意味する。ウエブに付着した粒状物に関す
る問題は昔から知られている。そしてウエブから
これらの粒状物を清掃する各種の方法が知られて
いる。

ウエブ清掃装置は大きく分けて２つのタイプが
あり、一方はブラシやワイパーの如くウエブに接
触するウエブ清掃装置であり、他は非接触型ウエ
ブ清掃装置である。本発明はこの中で非接触型清
掃装置に関する。

非接触型清掃装置では大きく分けて３種類の解
決策が用いられている。粒状物の付着の状況を観
察すると、ウエブに付着した粒状物は本質的に静
電気の吸引力の影響および／又は粒状物を保つ水
分メニスカスによつて保たれている。又粒状物は
多かれ少なかれ表面上の粘着性のある層の中に埋
め込まれている。

静電気の吸引力に対抗するためには、ウエブに
静電気の電荷を中和することのできるイオンを放
射するとよい。粒状物を保持する水分メニスカス
に対抗するためは、加熱した空気流を用い、この
空気流が水分層を全体にわたつてあるいは部分的
に蒸発させるとよい。部分的に表面に埋め込まれ
て粘着によつて保たれている粒状物を取除くため
には、粒状物の大きさに対応する波長を有する超
音波が用いられ、機械的な共振によつて粒状物が
振動されてウエブから解放されて自由になる。異
なつた大きさの粒状物に効果を与えるために超音
波は幅広い振動域で与えなければならない。最後
に、自由になつた粒状物を空気流によつてウエブ
から除去すればよい。

ウエブ上の粒状物、特にプラスチツク製のウエ
ブ上の粒状物の除去問題の多くは前記技術の一つ
又は幾つかを用いることによつて解決することが
できることが理解されるだろう。

又紙ウエブ上の自由な繊維が衛生上のトラブル
と技術上のトラブルの両方を生ずることが認めら
れる。ウエブに対して注意深く且つ信頼できる清
掃を行うことが最終製品に対して本質的に重要で
ある。残留粒状物が余りにも多すぎると、信頼性
のある溶着接合ができないという問題もある。

したがつてウエブ上の粒状物を解放するように
処理することのできる簡単且つ信頼できるウエブ
清掃方法および装置が要望されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ウエブに向つて空気流を向ける簡単な方法では
ウエブを清掃するためには通常充分でないという
ことが従来から判つており、空気流を効果的に作
るというさらに他の方法が必要である。これはウ
エブ表面に近接した空気の速度が表面に近づくに
つれて減少し、その結果ウエブ表面にはウエブに
密着してウエブと一緒に移動している境界空気層
が形成されているという事実に基づく。この境界
空気層はしばしば100μm以上の厚さを有する。こ
のことは境界空気層内の粒状物、すなわち100μm
かそれよりも小さい大きさを有する粒状物に対し
ては強い空気流でも浸入することができないこと
を意味する。したがつて粒状物を自由にして、粒
状物を境界空気層の外に運出して流動する空気流
へ移すためには他の方法例えば超音波が必要とさ
れる。

本発明の目的は簡単且つ信頼できるものであつ
て、比較的安価であり、そして300m／minから
800m／minを超える程度の非常に高速で走行す
るウエブに用いることができ且つウエブの走行速
度とは無関係に用いることができる、ウエブを清
掃する方法およびウエブ清掃装置を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の前述の目的は、前記空気流が前記境界
空気層に侵入することができると共に、ウエブか
ら粒状物を清掃するためのマイクロ振動をウエブ
中に作るのに充分な撹乱流を作ることができる充
分な速度を有して、２個の拡散型ブレードが設け
られた流出用スリツトを通つてウエブの表面に向
けられ、その後ウエブ移動方向で見て前記流出用
スリツトの上流および／又は下流に配置された吸
引用スリツトによつて排出され、ウエブをマイク
ロ振動させて空気流が前記境界空気層に侵入する
のをさらに助けるために空気の渦巻き状の運動が
前記スリツトの端縁部を越えた直ぐ後で発生され
ていることを特徴とする移動ウエブから粒状物を
清掃する方法によつて達成される。

又前記方法を達成するのに好ましい装置は、ウ
エブ移送通路を規定するウエブ移送手段と、該ウ
エブ通路の幅を越えて延びる箱状構造体を含んで
構成され、該箱状構造体は粒状物用フイルタを有
する圧縮機の加圧側に連結されている内室と吸引
側に連結されている内室とを含んで成り、前記複
数の内室中の１つがウエブ通路全体を横断して配
置され且つウエブに近接して前記ウエブ通路に対
して空気流を放出する流出用スリツトを有する、
移動ウエブから粒状物を除いて清掃する装置であ
つて、前記箱状構造体が、それぞれウエブ通路に
向つて開口するスリツトを有する少くとも２つの
内室を有し、該複数のスリツトの１つがウエブ通
路に向つて空気流を向けるための流出用スリツト
であり、他のスリツトが空気流を吸引するための
スリツトであり、ウエブに密着してウエブと一緒
に移動している薄い境界空気層に侵入することが
できると共に、ウエブから粒状物を清掃するため
のマイクロ振動をウエブ中に作るのに充分な撹乱
流を作ることができる充分な速度を有する空気流
がウエブの表面に向けられるように、それぞれの
先端端縁部がウエブ通路に近接して配置されてい
る拡散型ブレードが前記流出用スリツトに設けら
れていることを特徴とする。

〔実施例〕 本発明の他の目的および特徴は添附図面を参照
した本発明の好ましい実施例についての下記の説
明によつて明らかにされる。

第１図および第２図に、本発明によるウエブ清
掃装置を斜視図で示す。ウエブ清掃装置１はウエ
ブの幅に対応する長さを有する長方形の箱状構造
体２を含んで構成される。箱状構造体２は３つの
長手方向の内室３，４および５に仕分けされてお
り、夫々の内室には空気の供給と放出のためにホ
ウスが連結されている。夫々の室には第３図に示
すようにスリツト６，７および８が設けられてお
り、スリツト６，７および８は夫々清掃されるウ
エブ９に対して下向きに開口する。

周囲に対して高圧が与えられるように、中央の
内室に空気が供給され、その結果空気はスリツト
７を通つて流れる。スリツト７の口部の両側面に
は、第３図に示すような形状を有する２つの端縁
部すなわちドクタブレード１０，１１が設けられ
ている。このドクタブレードは本質的にスリツト
７の全長に沿つて延びている。前記ドクタブレー
ド１０，１１は拡散型ブレードとして形成され
て、空気がスリツト７を通つて流れると両側の端
縁部の傾斜壁が空気を広げて流し、それによつて
空気流は前方と後方に偏向して、その後空気流は
ウエブに達する。ウエブ９の移動方向は第３図に
おいて、矢印１８によつて示されるように、右か
ら左への方向であり、第２図においても左への方
向である。其後、空気はウエブに向い且つ沿つて
スリツト８とスリツト６へ流れ、これらのスリツ
トを通つて負圧が与えられている夫々の内室５，
３に流れる。前記スリツト６とスリツト８には又
ドクタブレード１２，１３，１５，１６が設けら
れ、その形状はスリツト７のドクタブレード１
０，１１に類似している。さらに同様なドクタブ
レード１４，１７がボツクス２の端部壁の近くに
配置されている。

ウエブ９は複数のドクタブレード１０から１７
に近接した状態でウエブ清掃装置を通過し、その
際ウエブは緊張状態にある。スリツト７からのジ
エツト空気流はウエブを叩き、ウエブに付着して
いる粒状物を解放して自由にする。それからジエ
ツト空気流は前方と後方に偏向する。ジエツト空
気流は少くとも部分的には撹乱しているので、ウ
エブ９に向う空気は空気の塊がランダムな方向へ
の走行と回転を有する不規則な状態になつてお
り、その結果通常時にはウエブに密接して拡がつ
ている境界空気層に空気流が少くとも部分的に侵
入することができるようにするのに役立つ。この
効果はドクタブレード１０，１１がウエブ９に殆
んど接触する程に達し、且つほんの僅か空気クツ
シヨンがブレード１０，１１とウエブ９との間に
形成されている情況にすることによつて達成され
る。そして空気流はブレード１０，１１を越えて
後方と前方に偏向され、拡散型ドクタブレードの
実質的に垂直な後部壁がうず巻き状の複雑な空気
流を更に起させる。このうず巻き状の空気流がウ
エブをゆすつてウエブを移動させ、粒状物をウエ
ブから自由にさせることになる。

スリツト７とスリツト６，８との間では空気は
ウエブに平行にドクタブレード１３，１５に向け
て流れ、ドクタブレード１３，１５のところで、
空気流は再びウエブに向つて圧縮され、其後空気
流は吸引スリツト６，８を通つて上方に偏向され
る。かくして空気流は自由になつた粒状物をウエ
ブから引離して吸引スリツトを経て外へ取出す。
この区間に沿つた空気流は層流であるか部分的に
撹乱流であるかのいずれかである。空気流の性質
はある程度ウエブ９とウエブ清掃装置の壁１９と
の距離Ｈに左右され、又、空気流は複数のブレー
ドの高さとウエブ９の緊張の程度に左右される。
もし撹乱流がこの区間に必要とされるならば、例
えば複数のブレードに平行に引張られたワイヤの
ような空気流障害物を配置すればよい。

スリツト６とスリツト８には負圧が存在してい
るので、空気は周囲から外側のブレード１４，１
７を越えてウエブの表面を流れ、そしてスリツト
６とスリツト８の中へ流れる。この空気流は可能
な限り少くするべきであり、これはウエブ９をブ
レード１４，１７に非常に近接して通過させるこ
とによつて達成することができる。さらに内側に
面した垂直側面を有する複数のブレードの形状は
有害な空気流を減少するのに役立つ。それは空気
流を乱し且つウエブ９をブレード１４，１７に向
つて吸引する渦巻状の負圧は前記端縁部の直ぐ背
面に作られるからである。複数のブレードは比較
的に鋭い端縁部を有するので、この端縁部がウエ
ブの表面を越えて延びている繊維を切断して解放
して自由にすることになる。

内室３，４，５を通過する空気流とスリツト
６，７，８を通過する空気流が平衡し、スリツト
７を通つて流込む空気とスリツト６，８を通つて
流出る空気との単位時間当りの空気流量が同じで
あると良い。かくして内室３と内室５とは圧縮機
すなわち空気ポンプ（図示せず）の吸引側に連結
され、圧縮機の加圧側は内室４の連結されてい
る。勿論分離された粒状物用のフイルタが、公知
のように、圧縮機に接続して設けられている。

さらにスリツト７を越えて流出る空気流がスリ
ツトの全長にわたつて基本的に均一であることお
よび流出用スリツト７と吸引用スリツト６，８間
の空気流が実質的にウエブの移動方向１８に平行
であることが望ましい。本発明によれば、このこ
とは内室３，４，５の夫々の配置された分配管２
０，２１，２２によつて達成される。夫々の分配
管は内室の全長に沿つて延び、そしてその一端は
閉じられ、他端が圧縮機の連結ホースに連結され
ている。夫々の分配管は複数の穴２３を有し、こ
の複数の穴２３は分配管の長さ方向に沿つた分配
管の周面に沿つて配置されている。分配管２０と
分配管２２は２列の穴を位置し、この２列の穴は
管に対して互いに反対側に位置し、内室の側壁に
向かつて、すなわち吸引用スリツトに垂直な方向
に開口している。加圧室４内における分配室は互
いに90゜の角度で管の周囲に配置された３列の穴
を有し、この３列の穴はスリツトからは離れる位
置で開口している。これらの穴は管の全長にわた
つて設ける。穴の寸法は複数の穴を通つて流出す
る空気流が管の軸線に垂直であり、管の軸線に平
行な空気流が発生しないように定める。この目的
を達成するために、複数の穴を管の長さに沿つて
均一に間隔をあけて設け、ただし圧縮機との連結
管から離れるにつれて穴の寸法を減少すればよ
い。逆に複数の穴の間の間隔を管の端部において
大きくすることもできる。管内の空気圧は管の閉
鎖された端部において高いので、管の長さ方向で
のcm当りの空気量を一定にすることができ、その
結果流出用スリツト７を通る空気流を均一にする
ことができる。分配管２０と分配管２２に対して
は分配管２１と反対に構成すればよい。分配管２
０と分配管２２においては管内に長手方向の空気
流を有することは重要ではないので、これらの分
配管の複数の穴はより以上に大きく且つより以上
の大きさの間隔をあけて設けることができる。第
３図の分配管２０について、穴列を120゜の間隔で
配置する別様態の穴列の角度配置をとつてもよ
い。この配列も又有効である。その他分配管に関
してもし必要あれば穴列を多くしたり少くして作
ることができる。

希望する空気流を得るために、例えば分配管の
スリツトに対して他の構造を与えることあるいは
分配管の代りに複数の案内板を用いること等の方
法を取ることができる。

又、複数のスリツトの間をウエブの移動方向に
平行に延び且つ複数のブレードに比較してウエブ
から大きな間隔をあけて設けられた壁すなわち案
内板（第２図で破線で示す）を配置することによ
つて、複数のスリツト間の空気流をウエブの移動
方向に実質的に平行になるように配置すると良
い。このような壁は第２図に示すように、ウエブ
清掃装置の端部分においても最も有用な効果を示
す。

実験の結果、ブレード１０，１１，１２，１
３，１５および１６が空気流をウエブに非常に近
づけるように強制し、一方ブレード１４および１
７が周囲の空気がウエブに随伴して清掃装置の中
に入ることを防ぐという構造に基づいて、本発明
のウエブ清掃装置は予期しない程の効果を発揮す
ることが判つた。流出用スリツト７から出た加圧
された空気流はブレード１０とブレード１１の間
のスリツトの中で膨張し、ウエブに非常に近く押
付けられる。このことはスリツト７の外側の区域
の圧力は比較的に低く、一方ブレード１０とブレ
ード１１の端縁部間の圧力が高くなることを意味
する。かくして、ウエブは撹乱流である空気流に
よつて振動させられる。この撹乱流の振動の幅は
いわゆるマイクロ振動と呼ばれる程に小さくそし
て前述の公知技術の超音波と同じ作用を本質的に
持つことになる。

これらマイクロ振動は撹乱した空気流によつて
発生されるので、マイクロ振動はその強さと方向
が常にランダムに変わり、それによつてマイクロ
振動は異つた大きさの粒状物を異つた条件で振動
させて自由にする。さらに撹乱された空気流はウ
エブに密着した境界空気層に侵入することがで
き、境界空気層内の粒状物をたたいて、これら粒
状物を洗出すことができる。

空気流の目的はウエブの表面の近くに非常に高
速な部分的な空気流を発生することである。その
速度はウエブ上の部分的に埋められた粒状物を解
放して自由を与えるため10m／secから30m／sec
程度である。又粒状物を空気流によつて取除くた
めには、ウエブから粒状物を持上げるためにウエ
ブに近接して高い撹乱域が設けられることが好ま
しい。

複数のブレードとウエブとの間には本質的に空
気抵抗があるので、非常に高速な空気流が設けら
れる。さらに夫々のブレードの端縁部が、空気流
が端縁部を越えると直ぐ空気流に渦巻状の運動を
発生する。

圧縮機によつて与えられる空気流は圧縮機にお
ける断熱圧縮に基づいて周囲の空気より高い温度
となる。このことは、ある粒状物は水分メニスカ
スの中に埋められているので、ウエブの清掃のた
めに有利である。この熱い空気がウエブを乾燥し
それによつてこれら粒状物はより容易に解放され
て自由になる。空気の温度は約60℃から70℃であ
る。静電気の帯電を減少するために公知のように
イオン化した空気を用いることも可能である。

ウエブ清掃装置は第１図に示すように、ウエブ
の上側および／又は下側に配置することが可能で
ある。１個のウエブ清掃装置がウエブの上側に置
かれ、他のウエブ清掃装置がウエブの下側にただ
し上側のウエブ清掃装置に対して僅かにずらして
配置されるのが好ましい。

ドクタブレードの形状は本質的には直角三角形
であつて、それによつて三角形の斜辺が空気流に
対面してウエブに対する空気流をスムースに押出
し、三角形の短辺の１つには渦巻流が発生する。
勿論斜辺を曲面によつて代えることができる。し
かしながらブレード１０，１１が丸い形であつて
且つ同じ高さを有するビーズ状あるいはリブ状の
部材によつて代えられたとしても満足した作動を
行うことができるということもあり得る。

第３図には１個の加圧室と２個の吸引室を示し
たが１個の吸引室を用いることも又可能である。
この場合流出用スリツトを吸引用スリツトの方へ
傾けることが好ましく、それによつて空気がウエ
ブをたたいた時に反射する空気流の中にある方向
の流れ成分を持たせることができる。

ウエブ清掃装置の両側から内室内に空気を供給
しそして空気を吸引することも可能である。この
場合には圧縮機からのホースの接続がウエブ清掃
装置の両側において管２０，２１，２２に対して
行われる。管に設けられる穴については新しい空
気の流れに対応して寸法が定められなければなら
ない。この他に室３と室５の夫々が２個の分配
管、すなわち一方は左側から一方は右側から挿入
された分配管を有してもよい。この場合も又好ま
しい空気流の分布が得られる。なお、分配管を用
いずに、内室の両端面に夫々空気流を供給するこ
とも可能である。この場合空気流は内室内で合つ
て偏向されて内室に本質的に垂直なスリツトを通
つて外に出ることになる。

第３図に示された各スリツトの寸法は変更して
用いることができ、ある場合には吸引用スリツト
６，８を流出用スリツト７に比較して大きい寸法
にすることが有利であることがある。

本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内において、自由に変更修正
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるウエブ清掃装置の斜視図
であり、第２図は前記ウエブ清掃装置より詳細な
斜視図であり、第３図は第１図のウエブ清掃機の
断面図である。 １…ウエブ清掃装置、３，４，５…内室、６，
７，８…スリツト、９…ウエブ、１０，１１，１
２，１３，１４，１５，１６，１７…ドクタブレ
ード、１８…ウエブの移動方向、２０，２１，２
２…分配管、２３…穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気流が流出用スリツト７を通つてウエブに
   向けられ、その際に前記空気流はスリツトの前記
   ウエブに近接している端縁部とウエブの間で偏向
   されて、ウエブに密着してウエブと一緒に移動し
   ている薄い境界空気層を破壊しており、その後空
   気はウエブ９に沿つて流れて排出される移動ウエ
   ブから粒状物を清掃する方法において、 前記空気流が前記境界空気層に侵入することが
   できると共に、ウエブから粒状物を清掃するため
   のマイクロ振動をウエブ中に作るのに充分な撹乱
   流を作ることができる充分な速度を有して、２個
   の拡散型ブレード１０，１１が設けられた流出用
   スリツト７を通つてウエブの表面に向けられ、そ
   の後ウエブ移動方向で見て前記流出用スリツトの
   上流および／又は下流に配置された吸引用スリツ
   ト６，８によつて排出され、ウエブをマイクロ振
   動させて空気流が前記境界空気層に侵入するのを
   さらに助けるために空気の渦巻き状の運動が前記
   スリツトの端縁部を越えた直ぐ後で発生されてい
   ることを特徴とする移動ウエブから粒状物を清掃
   する方法。 ２ 前記流出用スリツト７の両側を形成してウエ
   ブに向けてウエブの近くまで延びている両方のブ
   レード１０，１１を用いて前記空気流がウエブに
   向けて押付けられ、空気流が前記吸引スリツトに
   連結された吸引室に吸引される前に吸引用スリツ
   ト６，８に設けられた複数のブレード１２，１
   ３，１５，１６を用いて空気流がウエブに向けて
   押付けられ、外側ブレード１４，１７を用いて周
   囲の空気がウエブに平行に流れてウエブと共に吸
   引用スリツト６，８に向けて流れることが防がれ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のウエブ清掃方法。 ３ ウエブに向けられた空気流が約60から70℃の
   温度に加熱されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載のウエブ清掃方
   法。 ４ ウエブ移送通路を規定するウエブ移送手段
   と、該ウエブ通路の幅を越えて延びる箱状構造体
   を含んで構成され、該箱状構造体は粒状物用フイ
   ルタを有する圧縮機の加圧側に連結されている内
   室と吸引側に連結されている内室とを含んで成
   り、前記複数の内室中の１つがウエブ通路全体を
   横断して配置され且つウエブに近接して前記ウエ
   ブ通路に対して空気流を放出する流出用スリツト
   を有する、移動ウエブから粒状物を除いて清掃す
   る装置において、 前記箱状構造体が、それぞれウエブ通路に向つ
   て開口するスリツト６，７，８を有する少くとも
   ２つの内室を有し、該複数のスリツトの１つがウ
   エブ通路に向つて空気流を向けるための流出用ス
   リツトであり、他のスリツトが空気流を吸引する
   ためのスリツトであり、ウエブに密着してウエブ
   と一緒に移動している薄い境界空気層に侵入する
   ことができると共に、ウエブから粒状物を清掃す
   るためのマイクロ振動をウエブ中に作るのに充分
   な撹乱流を作ることができる充分な速度を有する
   空気流がウエブの表面に向けられるように、それ
   ぞれの先端端縁部がウエブ通路に近接して配置さ
   れている拡散型ブレード１０，１１が前記流出用
   スリツトに設けられていることを特徴とする装
   置。 ５ 前記箱状構造体１が前記ウエブ通路の直ぐ上
   側におよび／又は前記ウエブ通路の直ぐ下側に配
   置され、前記複数のスリツト６，７，８がウエブ
   に垂直に向けられるか、あるいは２つだけの内室
   が用いられた時には前記流出用スリツトが吸引室
   に向けて傾斜して配置されており、且つ全てのス
   リツト６，７，８が夫々２つのブレード１０，１
   １；１２，１３；１５，１６によつて囲まれてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   ウエブ清掃装置。 ６ 前記夫々のブレードが直角三角形の断面形状
   を有し、該直角三角形の斜辺がウエブに直角な平
   面に対して傾斜しており、それによつて傾斜した
   表面がブレードの端縁部を越える空気流を規制す
   るように配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項記載のウエブ清掃装置。 ７ 周囲の空気がウエブに平行に吸引用スリツト
   ６，８に向けて流れるのを防ぐために、ウエブの
   移動の方向で見て前記箱状構造体の前端部と後端
   部に２つのブレード１４，１７が配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６
   項記載のウエブ清掃装置。 ８ 前記スリツトから流出する一定量の空気流を
   前記スリツトの全長にわたつて均等に分布させる
   ために夫々の内室が挿入部材２０，２１，２２を
   含んで構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項から第７項の何れかの項に記載のウエブ
   清掃装置。 ９ 前記挿入部材の一端が空気を供給するためあ
   るいは空気を吸引するために圧縮機に連結され、
   それぞれの他端が閉鎖されており、該挿入体には
   複数の穴が設けられており、挿入体の長さ方向の
   単位長当りの前記穴の開口面積が挿入体の前記連
   結端部から離れるにつれて減少していることを特
   徴とする特許請求の範囲第８項記載のウエブ清掃
   装置。