JP2018083196A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク端縁に強く付着している異物を確実に効率良く除去可能な除塵装置を提供
する。
【解決手段】薄いシート状のワーク端縁Ｗｅが張力を受けつつ連続走行通過するためのスリット溝２を有する除塵ヘッド１を備え、除塵ヘッド１は、スリット溝２の両溝側面21，21夫々に、ワーク端縁Ｗｅに向ってエアーを噴出するための１つの側面吐出孔３、及び、側面吐出孔３から噴出したエアーを吸い込むための２つの側面吸引孔５，５を、有し、２つの側面吸引孔５，５は、側面吐出孔３よりも、ワーク走行方向Ｙの上流側・下流側に分離して配設され、２つの側面吸引孔５，５の吸引総面積を、１つの側面吐出孔３の吐出面積の４０倍以上４００倍以下に設定して、側面吸引総流量が側面吐出流量よりも多くなるように構成した。
【選択図】図８

Description

本発明は、除塵装置に関する。

従来、シート状ワークから塵や埃等の異物を除去する除塵装置としては、走行するシー
ト状のワーク表て面に向って超音波エアーを噴出する一対の噴出ノズルと、その一対の噴
出ノズルの間に配設されワーク表て面の異物を吸い込む吸引ノズルと、を備えたものがあ
った（特許文献１参照）。

特許第２８２０５９９号公報

従来の除塵装置では、平坦な広い平面上に軽く乗った粉塵等の異物は除去可能であった
。しかし、スリッター刃にて切断されたシート状のワーク端縁（切断端縁）に対しては、
切断によるスリッター粉等の異物が強く付着しているため除去できないといった問題や、
平坦な広いワーク表て面に比べて、ワーク端縁は複雑な箇所であるため効率良く異物を除
去することが至難であるといった問題があった。

そこで、本発明は、薄いシート状のワークの端縁（ワーク端縁）に強く付着している異物を確実に効率良く除去可能な除塵装置の提供を目的とする。

本発明は、厚み寸法が１０μｍ〜２００μｍの薄いシート状であってかつ連続帯状のワークにシート張力を与えつつ走行させてワーク端縁に付着した異物を除去する除塵装置であって、上記ワーク端縁が走行通過するためのスリット溝を有する除塵ヘッドを備え、上記除塵ヘッドは、上記スリット溝の両溝側面夫々に、上記ワーク端縁に向ってエアーを噴出するための１つの側面吐出孔、及び、該側面吐出孔から噴出したエアーを吸い込むための２つの側面吸引孔を、有し、２つの上記側面吸引孔は、上記側面吐出孔よりも、ワーク走行方向の上流側・下流側に分離して配設され、２つの上記側面吸引孔の吸引総面積を、１つの上記側面吐出孔の吐出面積の４０倍以上４００倍以下に設定して、側面吸引総流量が側面吐出流量よりも多くなるように構成したものである。

本発明によれば、薄いシート状であってかつ連続帯状のワークの端縁に強く付着しているスリッター粉等の異物を、シート張力を受けて走行中に、確実に除去できる。中間平坦面に比べて複雑な形状である端縁であっても安定した除塵性能を発揮できる。ワーク端縁が除塵ヘッドのスリット溝側面に接触するような不具合が発生せず、ワークの損傷を防止できると共に除塵を連続して効率良く行うことができる。

本発明の使用状態の一例を示す簡略平面図である。 除塵ヘッドの一例を示す平面図である。 除塵ヘッドの一例を示す側面図である。 除塵ヘッドの一例を示す正面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。 断面正面図である。 作用を説明するための斜視図である。 作用を説明するための断面正面図である。 比較例の作用を説明するための断面正面図である。

以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明に係る除塵装置は、図１に示すように、プラスチックフィルムや紙、布等の基材
88から、複数のスリッター刃81を備えた切断手段80によって切断して形成された複数の帯状のワークＷ，Ｗの各端縁Ｗｅ，Ｗｅに対して、スリッター粉や塵や埃等の異物を除去（除塵）するための複数の除塵ヘッド１，１を備えている。
ワークＷは、図示省略の搬送手段によって矢印Ｙ方向に連続帯状体として搬送されている（ワークＷは、ワーク走行方向Ｙに連続帯状に走行している）。ワークＷは薄いシート状であって、その厚み寸法は、１０μｍ〜２００μｍである。

図２及び図３に於て、除塵ヘッド１は、矩形ブロック形状のヘッドボディ10を有し、ヘッドボディ10の先端面11に、二点鎖線で図示するシート状のワークＷの端縁Ｗｅ（ワーク端縁Ｗｅ）が走行通過するためのスリット溝２が凹設され、ヘッドボディ10の基端面12に、図示省略の吸引ポンプ等の負圧発生手段に吸引配管を介して接続される吸引接続口59が開設されている。
また、除塵ヘッド１は、ヘッドボディ10の外面（外側面）13に開口するネジ孔のエアー供給口39と、そのエアー供給口39に螺着する圧送エアー配管用の接続継手（プラグ）19を備えている。
接続継手19は、図示省略のエアー配管を介してコンプレッサや圧力タンク等の圧送エアー供給手段に接続している。

図４乃至図８に於て、スリット溝２は、相互に平行な一対の溝側面21，21と、両溝側面21，21と直角状に接する溝底面（溝奥面）20と、を有する横断面コの字状である。溝側面21は搬送基準姿勢のシート状のワーク端縁Ｗｅに平行状かつ対面状に配設される。
なお、図４に於てワークＷを図示省略し、また、図５乃至図８に於て、ワークＷを二点鎖線で図示している。

除塵ヘッド１は、両溝側面21，21夫々に、ワーク端縁Ｗｅに向ってエアーを噴出するための１つの円形状の側面吐出孔３と、側面吐出孔３から噴出したエアーや異物を吸い込むための２つの円形状の側面吸引孔５，５と、を有している。
側面吐出孔３及び側面吸引孔５，５は、溝側面21に直交方向に開口している。

側面吐出孔３は、スリット長手方向中央位置に設けている。
２つの側面吸引孔５，５は、側面吐出孔３よりも、ワーク走行方向Ｙの上流側・下流側
に分離して配設されている。
つまり、２つの側面吸引孔５，５は、側面吐出孔３の近傍に配設され、走行中のワーク
端縁Ｗｅがスリット溝２に侵入するスリット上流端２ａ側の側面吸引孔５と、走行中のワ
ーク端縁Ｗｅがスリット溝２から退出するスリット下流端２ｂ側の側面吸引孔５と、から
成る。
スリット溝２の一溝側面21Ａに設けた側面吐出孔３Ａは、ワーク端縁Ｗｅの一面Ｗａにエアーを吹き付ける。
スリット溝２の他溝側面21Ｂに設けた側面吐出孔３Ｂは、ワーク端縁Ｗｅの他面Ｗｂにエアーを吹き付ける。

そして、スリット溝２の一溝側面21Ａに設けた上流側の側面吸引孔５Ａとスリット溝２の他溝側面21Ｂに設けた上流側の側面吸引孔５Ｂ、一溝側面21Ａに設けた側面吐出孔３Ａと他溝側面21Ｂに設けた側面吐出孔３Ｂ、一溝側面21Ａに設けた下流側の側面吸引孔５Ｃと他溝側面21Ｂに設けた下流側の側面吸引孔５Ｄ、は、スリット長手方向の位置及びスリット溝深さ方向Ｘの位置を同位置としている。
つまり、スリット溝２の一溝側面21Ａに設けた側面吐出孔３Ａ及び２つの側面吸引孔５Ａ，５Ｃと、他溝側面21Ｂに設けた側面吐出孔３Ｂ及び２つの側面吸引孔５Ｂ，５Ｄは、スリット溝２の幅方向中心線Ｌを含み、かつ、両溝側面21Ａ，21Ｂに平行な（図４に一点鎖線で図示する）スリット基準平面Ｓに関して、対称に設けている。

さらに、除塵ヘッド１は、溝底面20に、ワーク端縁Ｗｅの最外端縁部Ｗｇに向ってエアーを噴出するための１つの円形状の底面吐出孔４と、底面吐出孔４から噴出したエアーや異物を吸い込むための２つの円形状の底面吸引孔６，６と、を有している。
底面吐出孔４及び底面吸引孔６，６は、溝底面20に直交方向に開口している。

底面吐出孔４は、スリット長手方向の中央位置に設けている。
底面吐出孔４及び２つの底面吸引孔６，６の中心は、正面視（図４参照）、スリット溝
２の幅方向中心線Ｌ上（スリット基準平面Ｓ上）に配設している。
２つの底面吸引孔６，６は、底面吐出孔４よりも、ワーク走行方向Ｙの上流側・下流側
に分離して配設されている。
つまり、２つの底面吸引孔６，６は、底面吐出孔４の近傍に配設され、スリット上流端
２ａ側の底面吸引孔６Ａと、スリット下流端２ｂ側の底面吸引孔６Ｂと、から成る。

そして、上流側の各側面吸引孔５Ａ，５Ｂと上流側の底面吸引孔６Ａ、各側面吐出孔３
Ａ，３Ｂと底面吐出孔４、下流側の各側面吸引孔５Ｃ，５Ｄと下流側の底面吸引孔６Ｂ、
は、スリット長手方向位置が同位置である。

側面吐出孔３及び底面吐出孔４は、ヘッドボディ10内の共通吐出流路30を介してエアー供給口39（接続継手19）に連通している。
側面吸引孔５及び底面吸引孔６は、ヘッドボディ10内の共通吸引流路50を介して吸引接続口59に連通している。

そして、側面吐出孔３の吐出（開口）面積と底面吐出孔４の吐出（開口）面積を同等に
形成している。
また、側面吸引孔５の吸引（開口）面積と底面吸引孔６の吐出（開口）面積を同等に形
成している。

さらに、両溝側面21，21夫々において、２つの側面吸引孔５，５の吸引総面積を、１つの側面吐出孔３の吐出面積の４０倍以上４００倍以下、好ましくは４０倍以上２５０倍以下に設定し、側面吸引総流量が側面吐出流量よりも多くなるように構成している。

側面吸引総流量が側面吐出流量よりも多くなるようにとは、より具体的には、側面吸引
総流量が側面吐出流量の３倍以上１５倍以下、好ましくは５倍以上１０倍以下となるよう
にする。このように設定することによって、異物をワークＷから確実に吹き飛ばすことを可能にしながらも、ワークＷが溝側面21に接触する虞のあるような極端な溝側面21への接近（悪影響）を確実に防止できる。
また、側面吐出孔３及び側面吸引孔５を円形状とすれば、容易に加工でき、高精度に開口面積を設定可能で、高品質の除塵ヘッド１を得ることができる。

また、２つの底面吸引孔６，６の吸引総面積を、１つの底面吐出孔４の吐出面積の４０
倍以上４００倍以下、好ましくは４０倍〜２５０倍に設定し、底面吸引総流量が底面吐出
流量よりも多くなるように構成している。

底面吸引総流量が底面吐出流量よりも多くなるようにとは、より具体的には、底面吸引
総流量が底面吐出流量の３倍以上１５倍以下、好ましくは、５倍以上１０倍以下となるよ
うにする。

また、スリット溝２内でのスリット吸引総流量（側面吸引総量と底面吸引総量の和）が
、スリット溝２内でのスリット吐出総流量（側面吐出流量と底面吐出流量の和）の、３倍
以上１５倍以下、好ましくは５倍以上１０倍以下とする。
また、一溝側面21Ａ側の側面吐出孔３Ａと他溝側面21Ｂの側面吐出孔３Ｂの吐出流量は同じである。

また、接続継手19（エアー供給口39）に１００ｋＰａ以上５００ｋＰａ以下の圧縮エアーを供給して側面吐出孔３及び底面吐出孔４からエアーを噴出（吐出）させるのが好ましい。
また、吸引接続口59を−１０ｋＰａ以上−３ｋＰａ以下で吸引（真空引き）して側面吸引孔５及び底面吸引孔６からエアーを吸い込むのが好ましい。

例えば、側面吸引孔５及び底面吸引孔６の直径を５ｍｍとし、側面吐出孔３及び底面吐
出孔４の直径を０．５ｍｍとして、両溝側面21，21夫々において吸引総面積を吐出面積の２００倍に設定し、溝底面20における吸引総面積を吐出面積の２００倍に設定し、接続継手19に２００ｋＰａの圧縮エアーを供給して側面吐出孔３及び底面吐出孔４からエアーを噴出させると共に、吸引接続口59を−５ｋＰａで吸引（真空引き）して側面吸引孔５及び底面吸引孔６からエアーを吸い込んで、両溝側面21，21夫々において側面吸引総流量が側面吐出流量の５倍となるようにすると共に、溝底面20において底面吸引総流量が底面吐出流量の５倍となるようにする。

また、ヘッドボディ10は、共通吐出流路30からスリット溝２の近傍を通ってヘッドボディ10の先端面11近傍まで設けられた２つの溝側面吐出用流路31，31（31Ａ，31Ｂ）と、共通吐出流路30から溝底面20近傍まで設けられた溝底面吐出用流路32と、を有している。
２つの溝側面吐出用流路31Ａ，31Ｂ夫々に、２つの側面吐出孔３Ａ，３Ｂ夫々を１対１で対応させて直交状に連通連結している。溝側面吐出用流路31は横断面円形状であって、直径寸法を側面吐出孔３の直径寸法よりも大きく設定している。
また、溝底面吐出用流路32の先端に、底面吐出孔４を同軸心状に連通連結している。溝底面吐出用流路32は横断面円形状であって、直径寸法を底面吐出孔４の直径寸法よりも大きく設定している。

また、ヘッドボディ10は、共通吸引流路50からヘッドボディ10の先端面11近傍まで設けられた４つの溝側面吸引用流路51，51，51，51（51Ａ，51Ｂ，51Ｃ，51Ｄ）と、共通吸引流路50から溝底面20近傍まで設けられた２つの溝底面吸引用流路52，52（図５参照）と、を有している。
４つの溝側面吸引用流路51Ａ，51Ｂ，51Ｃ，51Ｄ夫々に、４つの側面吸引孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ夫々を、１対１で対応させて直交状に連通連結している。
また、溝側面吸引用流路51は横断面円形状であって、直径寸法を側面吸引孔５の直径寸法と同じに設定している。
また、２つの溝底面吸引用流路52Ａ，52Ｂ夫々の先端に、２つの底面吸引孔６Ａ，６Ｂ夫々を、１対１で対応させて同軸心状に連通連結している。溝底面吸引用流路52は横断面円形状であって、直径寸法を底面吸引孔６の直径寸法と同じに設定している。

なお、本発明は、設計変更可能であって、ヘッドボディ10の外形状は、先端側へ略縮径乃至段階的に径が減少する短円柱型とするも良い。ヘッドボディ10の基端面12にエアー供給口39を設けても良い。ヘッドボディ10の外面（外側面又は外周面）13に吸引接続口59を開設するも良い。

次に、本発明の除塵装置の作用（使用方法）について説明する。
図５乃至図８に示すように、スリット溝２内をワーク端縁Ｗｅが走行すると、側面吐出
孔３及び底面吐出孔４から噴射した圧縮エアーによって、スリット粉や塵等の異物がワー
クＷから吹き飛ばされて分離する。さらに、噴出したエアーとワークＷから分離された異
物を、側面吸引孔５及び底面吸引孔６にて吸い込んで、周囲に異物を飛散させることなく
、ワーク端縁Ｗｅから異物を除去する。
また、図９に示すように、ワーク端縁Ｗｅの両面（表裏面）Ｗａ，Ｗｂ及び最外端縁部
Ｗｇに、ワーク走行方向Ｙの上流側から下流側に向って、エアー吸引、エアー噴出、エア
ー吸引が、順次作用する。

ここで、図８に示すように、搬送基準位置で搬送されるワーク端縁Ｗｅが、スリット溝
２の溝幅方向Ｚの中央位置（図４のスリット基準平面Ｓ上）を走行するように、除塵ヘッ
ド１を固設している。しかし、ワーク端縁Ｗｅは、走行時の振れや振動、シート張力の変
化等によって搬送基準位置から位置ズレして、図10に示すように、スリット基準平面Ｓ上（幅方向中心線Ｌ上）から、ワーク端縁Ｗｅが両溝側面21，21の何れか一方側へ寄ることがある（図例に於ては一溝側面21Ａ側へ接近している）。このようにワークＷがスリット溝幅方向Ｚの一方へ振れたまま走行すると、溝側面21へ摺接（接触）して、損傷する虞れがある。

ところが、ワーク端縁Ｗｅが一溝側面21Ａへ接近すると、ワーク端縁Ｗｅと一溝側面21Ａの間が狭くなって（吸引が困難になり）一溝側面21Ａに設けた２つの側面吸引孔５Ａ，５Ｃの吸引総流量が低下すると共に、ワーク端縁Ｗｅと他溝側面21Ｂの間が広くなって（吸引が容易になり）他溝側面21Ｂに設けた２つの側面吸引孔５Ｂ，５Ｄの吸引総流量が増加する。
つまり、一溝側面21Ａ側の吸引流速が遅くなると共に他溝側面21Ｂ側の吸引流速が速くなり、ベルヌイの法則（定理）によって、ワーク端縁Ｗｅは、他溝側面21Ｂ側へ引き寄せられ、一溝側面21Ａへの接触が防止される。

そして、ワーク端縁Ｗｅと一溝側面21Ａの間の吸引流速と、ワーク端縁Ｗｅと他溝側面21Ｂの間の吸引流速が同じとなるように（釣り合うように）、ワーク端縁Ｗｅがスリット溝幅方向Ｚに振れつつ次第に振れがおさまって（減衰して）、基準平面Ｓ上（幅方向中心線Ｌ上）を走行する。或いは、ワーク端縁Ｗｅが基準平面Ｓを中心にスリット溝幅方向（ワーク厚み方向）Ｚに振れつつも溝側面21へ接触の虞れがあるような極端な接近（偏り）することなく走行する。

例えば、図11に示す比較例の除塵ヘッド９のように、スリット溝92の両溝側面91，91夫々に、側面吐出孔93のみを設けた（側面吸引孔５を設けていない）場合は、ワーク端縁Ｗｅが基準平面Ｓ上から一溝側面91Ａへ接近すると、ワーク端縁Ｗｅと一溝側面91Ａの間が狭くなってスリット溝92の両端92ａ，92ｂへ向って流れる（一溝側面91Ａ側の）吐出流速が速くなると共に、ワーク端縁Ｗｅと他溝側面91Ｂの間が広くなってスリット溝92の両端92ａ，92ｂへ向って流れる（他溝側面91Ｂ側の）吐出流速が遅くなり、ワーク端縁Ｗｅは、ベルヌイの法則によって、一溝側面91Ａに極端に引き寄せられた状態で保持され、ワークＷが僅かに振れると一溝側面91Ａに接触し、ワークＷが損傷する。

ここで、図10に於て、ワークＷが、スリット溝幅方向Ｚに移動することで、各側面吐出孔３，３の噴出エアーの流速は変化するが、各側面吐出孔３，３の両側近傍に側面吸引孔５，５を設けているため、噴出エアーがワーク端縁Ｗｅに接するように流れた後、直ぐに側面吸引孔５，５へ吸引されることとなり、噴出エアーの流速がワーク端縁Ｗｅに作用する範囲が（図11の比較例に比べて）十分に小さく（短く）なる。
したがって、噴出エアーの流速は、吸引エアーの流速に比べて、ワークＷへの影響が非
常に小さく、ワーク端縁Ｗｅの引き寄せ作用は、吸引エアーの流速の変化によって発生す
る（起因する）。

そして、上述した側面吐出面積（側面吐出流量）に対する側面吸引総面積（側面吸引総
流量）の倍率や、スリット吐出総流量に対するスリット吸引総流量の倍率について、下限
値未満であると、ワーク端縁Ｗｅがスリット溝幅方向Ｚに振れた際に、噴出エアーの流速
の変化がワーク端縁Ｗｅに悪影響を及ぼす虞が高くなり、上限値を越えると、噴出エアー
と吸引エアーのバランスが崩れてワーク端縁Ｗｅの走行が不安定になりやすく、また、噴
出エアーにより異物吹き飛ばし（剥離）効果が小さくなる虞がある。

以上のように本発明の除塵装置は、厚み寸法が１０μｍ〜２００μｍの薄いシート状であってかつ連続帯状のワークＷにシート張力を与えつつ走行させてワーク端縁（Ｗｅ）に付着した異物を除去する除塵装置であって、上記ワーク端縁Ｗｅが走行通過するためのスリット溝２を有する除塵ヘッド１を備え、除塵ヘッド１は、スリット溝２の両溝側面21，21夫々に、ワーク端縁Ｗｅに向ってエアーを噴出するための１つの側面吐出孔３、及び、側面吐出孔３から噴出したエアーを吸い込むための２つの側面吸引孔５，５を、有し、２つの側面吸引孔５，５は、側面吐出孔３よりも、ワーク走行方向Ｙの上流側・下流側に分離して配設され、２つの側面吸引孔５，５の吸引総面積を、１つの側面吐出孔３の吐出面積の４０倍以上４００倍以下に設定して、側面吸引総流量が側面吐出流量よりも多くなるように構成したので、薄いシート状のワークＷの端縁Ｗｅに強く付着しているスリッター粉等の異物を、確実に除去できる。中間平坦面のみに比べて複雑な形状である端縁であっても安定した除塵性能を発揮できる。ワーク端縁Ｗｅが除塵ヘッド１のスリット溝２の溝側面21に接触するような不具合が発生せず、ワークＷの損傷を防止できると共に除塵を連続して効率良く行うことができる。除塵工程（除塵装置）による不具合が発生せず、図１に示したような基材88の切断工程において、切断を停止することなく、連続して基材88を切断できる。

１ 除塵ヘッド
２ スリット溝
３ 側面吐出孔
５ 側面吸引孔
21 溝側面
Ｗｅ ワーク端縁
Ｙ ワーク走行方向

Claims (1)

1. 厚み寸法が１０μｍ〜２００μｍの薄いシート状であってかつ連続帯状のワーク（Ｗ）にシート張力を与えつつ走行させてワーク端縁（Ｗｅ）に付着した異物を除去する除塵装置であって、
   上記ワーク端縁（Ｗｅ）が走行通過するためのスリット溝（２）を有する除塵ヘッド（１）を備え、
   上記除塵ヘッド（１）は、上記スリット溝（２）の両溝側面（21）（21）夫々に、上記ワーク端縁（Ｗｅ）に向ってエアーを噴出するための１つの側面吐出孔（３）、及び、該側面吐出孔（３）から噴出したエアーを吸い込むための２つの側面吸引孔（５）（５）を、有し、
   ２つの上記側面吸引孔（５）（５）は、上記側面吐出孔（３）よりも、ワーク走行方向
   （Ｙ）の上流側・下流側に分離して配設され、
   ２つの上記側面吸引孔（５）（５）の吸引総面積を、１つの上記側面吐出孔（３）の吐
   出面積の４０倍以上４００倍以下に設定して、側面吸引総流量が側面吐出流量よりも多く
   なるように構成したことを特徴とする除塵装置。

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