(57)【要約】【課題】  シート状物表面に付着した異物のほか、シート状物表面にめり込んだ異物や、一部がシート状物と固着している異物までも効果的に除去できる異物除去装置、方法、およびシート状物を提供する。【解決手段】  シート状物の製造又は加工ラインにおける走行経路上において、シート状物の少なくとも一方の面に対して設置され、前記シート状物に対してエアーを吹き付け可能なエアー吹き付け手段と、エアー吹き付け手段から吹き付けられたエアーがシート状物表面で反射する方向を覆うように配置された吸引手段と、シート状物のエアー吹き付け手段設置面の反対面側に配置された粘着ロールとを有し、粘着ロールはシート状物と間隔を空けて設置され、エアー吹き付け手段からエアーが吹き付けられてシート状物が粘着ロール設置側に湾曲することにより、シート状物と粘着ロールが接触することを特徴とするシート状物表面の異物除去装置により、上記課題を解決し得る。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物の製造又は加工ラインにおける走行経路上において、シート状物の少なくとも一方の面に対して設置され、前記シート状物に対してエアーを吹き付け可能なエアー吹き付け手段と、エアー吹き付け手段から吹き付けられたエアーがシート状物表面で反射する方向を覆うように配置された吸引手段と、シート状物のエアー吹き付け手段設置面の反対面側に配置された粘着ロールとを有するシート状物表面の異物除去装置であって、前記粘着ロールはシート状物と間隔を空けて設置され、前記エアー吹き付け手段からエアーが吹き付けられてシート状物が粘着ロール設置側に湾曲することにより、シート状物と粘着ロールが接触することを特徴とするシート状物表面の異物除去装置。
【請求項２】
前記シート状物の粘着ロール設置面側において、シート状物の走行方向で粘着ロールの前後に配置するガイドロールにより、前記エアー吹き付け手段から吹き付けられるエアーの衝突位置での張力を保ちながらシート状物を走行することを特徴とする、請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記シート状物の少なくとも一方の表面に対し、シート状物の帯電電圧を低減する帯電抑制手段を、シート状物の走行方向の上流側に設置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の異物除去装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の異物除去装置を用いて、走行中のシート状物の異物を除去することを特徴とする異物除去方法。
【請求項５】
請求項４に記載の異物除去方法を用いて異物が除去されたシート状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状物の製造又は加工ラインに沿って設けられ、シート状物表面の異物をインラインでも除去できる異物除去装置、異物除去方法およびこれらにより異物が除去されたシート状物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高分子フィルムに対する品質要求が厳しくなりつつあり、フィルム上の異物に対する要求規格も年々高まっている。そのため、高分子フィルムに代表されるシート状物の製造工程おいては、シート状物表面の塵埃等の異物の除去が一般的に行なわれている。
【０００３】
従来、シート状物表面の異物を除去する手段として、帯電除去手段によって静電気を除去したシート状物上に、一定間隔を空けて設置したエアー吹き付け手段によって圧縮エアーをシート状物に吹き付け、エアー吹き付け手段近傍に配置された吸引手段によって異物を除去する方法および装置が提案されている。この方法によれば、シート状物表面に付着している異物は除去可能であるが、ニップロール通過等によりシート状物にめり込んだ異物や、一部がシート状物と固着している異物は除去できないという問題点があった。
【０００４】
これに対し、回転するブラシを走行中のシート状物表面に接触させて異物を表面から離脱させ、吸引設備により捕集する方法も知られているが、この方法ではブラシがシート状物表面に傷や損傷を与えるおそれがあった。
【０００５】
上記問題点を解決する手段として、粘着ゴムロールをシート状物に接触させて異物を粘着ゴムに転写させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、シート状物と粘着ゴムロールの接触の際、シート状物は凹状に湾曲しながら粘着ロールに接触するため、異物と粘着ロールの接触面積が小さくなり、結果的に数十ミクロンサイズの微小な異物は完全に除去できないという問題点があった。これに対して、工程のガイドロールを通過中のシート状物に粘着ゴムロールを押し当て、シート状物をガイドロールと粘着ゴムロールで挟むことで異物を粘着ゴムロールに押圧・転写する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この方法ではガイドロール側の面に異物が存在した場合、異物をかえってシート状物に押し込むこととなる上、粘着ロールに予め蓄積していた異物もシート状物に押し付けられるため、結果的にシート状物に傷や打痕を残すケースがあった。
【０００６】
従って、フィルム表面の異物を、フィルムに傷や打痕を残すことなく、除去できる手段の開発・改良が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１７３９２７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、シート状物表面に付着した異物のほか、シート状物表面にめり込んだ異物や、一部がシート状物と固着している異物を効果的に除去できる異物除去装置、異物除去方法、および異物が除去されたシート状物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、シート状物表面の異物を除去するにあたり、エアーによってシート状物を部分的に湾曲させ、エアー衝突面の反対面側を粘着ゴムロールと接触させることで、シート状物に打痕や傷を残すことなく、表面の異物を確実に除去する手法を見出すことにより、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の第一は、シート状物の製造又は加工ラインにおける走行経路上において、シート状物の少なくとも一方の面に対して設置され、前記シート状物に対してエアーを吹き付け可能なエアー吹き付け手段と、エアー吹き付け手段から吹き付けられたエアーがシート状物表面で反射する方向を覆うように配置された吸引手段と、シート状物のエアー吹き付け手段設置面の反対面側に配置された粘着ロールとを有するシート状物表面の異物除去装置であって、前記粘着ロールはシート状物と間隔を空けて設置され、前記エアー吹き付け手段からエアーが吹き付けられてシート状物が粘着ロール設置側に湾曲することにより、シート状物と粘着ロールが接触することを特徴とするシート状物表面の異物除去装置に関する。
【００１１】
好ましい実施態様は、前記シート状物の粘着ロール設置面側において、シート状物の走行方向で粘着ロールの前後に配置されたガイドロールにより、前記エアー吹き付け手段から吹き付けられるエアーの衝突位置での張力を保ちながらシート状物を走行することを特徴とする、前記の異物除去装置に関する。
【００１２】
好ましい実施態様は、シート状物の少なくとも一方の表面に対し、シート状物の帯電電圧を低減する帯電抑制手段を、シート状物の走行方向の上流側に設置することを特徴とする、前記いずれかの異物除去装置に関する。
【００１３】
本発明の第二は、前記いずれかに記載の異物除去装置を用いて、走行中のシート状物の異物を除去することを特徴とする異物除去方法に関する。
【００１４】
本発明の第三は、前記の異物除去方法を用いて異物が除去されたシート状物に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シート状物をロールで挟むことなく、粘着ロールとの接触面積を広げながら粘着ロールに異物を押圧することが可能となり、シート状物表面に付着した異物のほか、シート状物表面にめり込んだ異物や、一部がシート状物と固着している異物までも効果的に除去できるため、シート状物表面の異物を、シート状物の品質を損ねることなく、長期間に亘り安定して除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の実施形態に係る付着異物除去装置の一例を示す図である。
【図２】従来の実施形態に係る付着異物除去装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る異物除去方法とその装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、シート状物の製造又は加工ラインにおける走行経路上において、シート状物の少なくとも一方の面に対して設置され、前記シート状物に対してエアーを吹き付け可能なエアー吹き付け手段と、エアー吹き付け手段から吹き付けられたエアーがシート状物表面で反射する方向を覆うように配置された吸引手段と、シート状物のエアー吹き付け手段設置面の反対面側に配置された粘着ロールとを有するシート状物表面の異物除去装置であって、前記粘着ロールはシート状物と間隔を空けて設置され、前記エアー吹き付け手段からエアーが吹き付けられてシート状物が粘着ロール設置側に湾曲することにより、シート状物と粘着ロールが接触することを特徴とするシート状物表面の異物除去装置、及び当該装置を用いた異物除去方法に関する。
【００１８】
本発明における「シート状物」とは、面方向に対し厚み方向のスケールが非常に小さい、いわゆるシート状物であって、特に厚みや幅などは限定されるものではない。シート状物として、例えば、フィルム、シート、薄膜、連続紙などが挙げられる。
【００１９】
本発明において、シート状物が「走行中」とは、例えば、シート状物が製造、加工等の生産工程内で連続的に搬送されている状態が挙げられ、特に限定されるものではない。
【００２０】
本発明において「異物」とは、例えば、塵、埃、ゴミ、繊維、人毛、微粉、シート状物片などが、シート状物表面に付着している他、シート状物にめり込んだものや一部がシート状物と固着しているものが例示され、シート状物表面に存在するものであれば特に限定されるものではない。ここで、前記「シート状物片」とは、例えば、シート状物のスリット時等に発生する切削屑や破断時に発生する屑のように、その原因を問わずシート状物から発生する異物が挙げられる。シート状物がポリイミドフィルムである場合は、フィルムを把持するためにフィルム端部をピンシートに刺すことが一般的に行なわれているが、この際に発生するフィルム屑なども含まれる。
【００２１】
以下、本発明に係る異物除去装置及び異物除去方法に関して、図１、２、３に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２２】
図１は、従来の粘着ロール式異物除去装置の概略構成を示す模式図である。
【００２３】
図１中、１はシート状物でありガイドロール２Ａ、２Ｂを介して矢印Ｘの方向へ走行している。また、３は粘着ロールであり、シート状物の除塵を行う。
【００２４】
図１では、ガイドロール２Ａ、２Ｂ間において、シート状物の張力を利用して粘着ロールを押し当て、シート状物１と粘着ロール３の接触位置において除塵を行う。この時、シート状物は粘着ロールに沿って湾曲し、また粘着ロールが接触する面の反対面においては、外部からの押圧力は無い。そのため、表面の付着した異物は除去可能であるが、一部がフィルム上に埋め込まれているような異物の除去は困難である。
【００２５】
そこで、図２のように、シート状物をガイドロールと粘着ロールで挟み込むことで強力な押圧力を確保し、異物を粘着ロールに押し込む方法も一般的に行われている。図２中、１はシート状物でありガイドロール２を介して矢印Ｙの方向へ走行している。また、３は粘着ロールであり、ガイドロール２と共に異物を挟みこんでシート状物の除塵を行う。しかし、異物がガイドロール側の面に存在した場合、異物は除去されず、かえってシート状物に異物をめり込ませ、傷や打痕を発生させる要因となっていた。
【００２６】
これに対し、図３は、本発明に係る異物除去装置及び異物除去方法の概略構成を示す模式図である。
【００２７】
図３中、１はシート状物であり、ガイドロール２Ａ、２Ｂを介して矢印Ｚの方向へ走行している。ガイドロール２Ａ、２Ｂ間には、シート状物１に対してガイドロール２Ａ、２Ｂと同じ面側に粘着ロール３を配置しており、粘着ロール３はシート状物から一定の間隔を保って設置されている。また、シート状物１において粘着ロール３を配置した反対面側には、エアー吹き付け時にシート状物と粘着ロールが点接触するよう角度をθに調整した、エアーノズル（エアー吹き付け手段）４を設置している。更に、エアーノズル４から吹き付けられたエアーを漏れなく回収するために、エアーの進行方向を覆うように吸引手段５を設置している。
【００２８】
上記構成によれば、エアーノズル４から吹き付けたエアーにより、シート状物１が凸状に湾曲した状態で粘着ロール３と接触する。仮にシート状物１で粘着ロール３設置側の面とは反対面側に異物が存在した場合においても、エアーで異物が飛散して吸引手段５に捕集されるか、あるいはシート状物１の表面に痕を残さない程度に異物を押し付けるに留まる。その結果、表面に打痕や傷を発生させることは無く、シート状物１の表面上に存在する異物を確度高く除去することが可能となる。また、粘着ロール３の前後に配置されたガイドロール２Ａ、２Ｂがシート状物１に一定の張力を付与するため、エアー吹き付けによって粘着ロール３に接触したシート状物１は、エアー衝突位置を通過後は即座に粘着ロール３から離脱することとなり、シート状物１が粘着ロール３に巻き込まれることは無い。
シート状物１の両面に異物が付着している場合は、図３に示したシート状物１の反対面にも、上述と同様の異物除去装置を設置することが好ましい。
また、本発明においては、シート状物の少なくとも一方の表面に対し、シート状物の製造又は加工ラインにおける上流側に「帯電抑制手段」を設置することで、シート状物表面からの付着異物の離脱を支援し、付着異物の除去効果を高めることも可能である。ここで、帯電抑制手段とは、工程の上流側でシート状物に蓄積した帯電電圧を低減させる手段のことを意味し、帯電電圧をできるだけゼロに近づけることができるものがより好ましいが、この目的を達成できる限り特に制限されるものではない。本発明において用いることのできる帯電抑制手段としては、例えば、シート状物の傷や皺の発生防止の観点から、除電バーやイオナイザーのようにシート状物に非接触で帯電電圧を低減できるものが好ましい。また、帯電抑制手段は少なくとも片面に設置すればよく、これによりシート状物の帯電電圧を±０．２kＶ以下に抑制することが好ましい。
【００２９】
前記粘着ロール３は材質に特に制限は無いが、ロール回転軸の外側は粘着性とゴム弾性を有する粘着性ゴムであることが好ましい。粘着ロールとしては、例えば金陽社のクリーンタックシリーズなどが使用可能である。
【００３０】
前記シート状物１と粘着ロール３の間隔は、５ｍｍ〜５０ｍｍの間で、シート状物の張力や吹き付けエアーの圧力に応じて適宜調整するのが好ましい。間隔が５ｍｍよりも小さい場合は、エアーの吹きつけが無い状態でもシート状物の振動により容易に接触する可能性がある。また、間隔が５０ｍｍ以上の場合は、シート状物１と粘着ロール３を接触させるために強力な吹き付けエアーが必要であり、シート状物の破断などのトラブルを誘致する可能性がある。また、シート状物１と粘着ロール３はエアー衝突位置での点接触に留まり、粘着ロール３を回転させるほどの摩擦力が発生しない可能性があるため、粘着ロール３は、シート状物１の走行速度と同速度でモーターによって軸部を回転させることが好ましい。更に、粘着ロール３はシート状物１の幅方向全域をカバーする長さのものを設置するのが好ましい。
【００３１】
前記エアー吹き付け手段は、エアー供給源に接続したエアーノズル４を含むものであればよく、更には除湿機構やクリーンフィルターを介したエアーを供給できるものであればより好ましい。エアーノズル４としては、たとえば株式会社いけうち製のフラット型エアーノズル（ＴＡＩＦＵ−ＪＥＴ型）が使用可能である。
【００３２】
ここで、シート状物１に吹き付けるエアーは特に限定されるものではないが、張力のかかったシート状物を湾曲させる程度の噴出速度が必要であるため、圧縮エアーが好ましい。ここで、エアーの噴出速度が大きすぎる場合、シート状物１が帯電して異物を逆に引き寄せる場合があり、更には皺や破断が発生しシート状物１そのものの品質に悪影響を及ぼす虞がある。そのため、シート状物１の張力や粘着ロール３との接触状況に合わせエアーの圧力を適宜調整する必要があり、好ましくは０．１ＭＰａ〜０．６ＭＰａに設定し、さらには０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａに設定するのがより好ましい。
【００３３】
エアー吹き付け手段から供給されるエアーの角度、すなわちエアーノズル４から吐出されるエアーの延長線とシート状物１がなす角度θは１０°以上であることが好ましい。θがゼロに近い場合には、吹き付けエアーがシート状物１とほぼ平行して流れるため、シート状物に衝突してもシート状物１が満足に湾曲しない傾向がある。また、吹き付けたエアーを吸引手段で捕集する場合、シート状物１に衝突したエアーの反射方向を一方向に制御する必要があるため、角度θは１０°〜５０°であることがより好ましい。
【００３４】
また、図３中のエアーノズル４の先端とシート状物１の距離Ｌ１が大きいほど、エアーノズル４から噴出されたエアーが減衰・拡散するため、Ｌ１を可能な限り小さく設定する方が、シート状物の湾曲具合を緻密に調整できる傾向がある。しかしエアーノズル４の先端とシート状物１が接触するとシート状物１の破断や傷、皺の原因となりうる。従って、Ｌ１は５０ｍｍ以下であることが好ましく、シート状物１が振動した場合でもエアーノズル４の先端と接触しない距離とすることが好ましい。
【００３５】
更に、シート状物全面に亘って異物を除去できるように、エアー吹き付け手段はシート状物１の幅方向全域にエアーを吹き付けるように設置するのが好ましい。例えば、フラット型で長尺のエアーノズルを使用してもよく、複数のフラット型エアーノズルをシート状物１の幅方向に対して１列に設置してもよく、また、エアーノズル間のデッドゾーンをカバーするために複数のフラット型エアーノズルを千鳥配置で設置してもよい。
【００３６】
前記吸引手段５において、吸引フードの形状および向きは、吹き付けたエアーの飛散方向に併せて適宜決定することができる。すなわち、吸引手段５の吸引フードは、シート状物１に吹き付けたエアーが反射する方向を考慮し、該方向全域を反対側から覆うように設置する。また、エアーで異物が吹き飛ばされた場合に  異物が吸引手段内に飛散する確率を向上させるため、吸引手段５の開口部とシート状物１の距離Ｌ２は可能な限り小さくするのが好ましい。しかし、吸引フードがシート状物１に接触するとシート状物１の破断や傷、皺などの原因となるため、Ｌ２はシート状物１が振動しても接触しない程度の距離に留める必要がある。従って、例えば、吸引フードはＬ２が５０ｍｍ以下になるよう設置することが好ましく、更に好ましくは３０ｍｍ以下になるよう設置する。
前記吸引手段５は、吸引力が必ずしも強力である必要は無いが、吸引フード内において開口からホース接続部へ向かうエアーの流れが生じている必要がある。従って、吸引手段５の吸引フード開口位置において、フード内部へ向かう風量は３ｍ３／ｍｉｎ以上であることが好ましく、また吸引フードの開口面積は吸引ホース接続部の断面積の少なくとも２倍以上の面積を有し、吸引ホース接続部における風速を吸引フードの開口における風速よりも大きくなるよう設定するのが好ましい。一方、風速の上限値としては、本発明の効果を奏する範囲において限定されるものではないが、一般的には１０ｍ３／ｍｉｎであればよい。
【００３７】
シート状物の生産工程に於いて、シート状物を乾燥させながら搬送する機構を備えている場合には、塵や埃、繊維、シート状物片等の異物が、乾燥完了前にシート状物に付着し、乾燥を経て異物の一部がシート状物に固着する場合がある。該異物はエアーなど非接触での除去は困難であるため、本発明はこの種の異物に対しても効果を奏することができる。例えば、シート状物がポリイミドフィルムである場合は、テンターを用いて原反に残った溶剤を揮発・乾燥することが一般的に行なわれているが、溶剤が残った状態のポリイミドフィルムは固着した異物が発生しやすいため、本発明はシート状物としてポリイミドフィルムを生産する場合の異物の除去に適している。
【００３８】
以上に述べた様に、シート状物の製造又は加工ラインにおける走行経路上において、シート状物の少なくとも一方の面に対して設置され、前記シート状物に対してエアーを吹き付け可能なエアー吹き付け手段と、エアー吹き付け手段から吹き付けられたエアーがシート状物表面で反射する方向を覆うように配置された吸引手段と、シート状物のエアー吹き付け手段設置面の反対面側に配置された粘着ロールとを有するシート状物表面の異物除去装置であって、前記粘着ロールはシート状物と間隔を空けて設置され、前記エアー吹き付け手段からエアーが吹き付けられてシート状物が粘着ロール設置側に湾曲することにより、シート状物と粘着ロールが接触することを特徴とするシート状物表面の異物除去装置を用いることによって、シート状物に打痕や傷を残さず確度の高い異物除去が可能となり、異物が効果的に除去されたシート状物を得ることが可能になる。
【符号の説明】
【００３９】
１    シート状物
２    ガイドロール
２Ａ    ガイドロール
２Ｂ    ガイドロール
３    粘着ロール
４    エアーノズル（エアー吹き付け手段）
５    吸引手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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