(57)【要約】【課題】  走行するシート状物の表面に付着している異物を、インラインでシート状物にダメージを与えずに漏れなく捕集できる異物除去装置および方法を提供する。【解決手段】  走行するシート状物表面に付着した異物を除去する異物除去装置において、ロール上を通過する位置でエアーを吹き付けるエアー吹付手段と、該エアー吹付手段の反対方向に設置したフード付き吸引手段と、該吸引手段のフードの手前にはシート状物表面に沿って流れるエアーを吸引手段のフード内へ誘導するためのブロックとを、具備することを特徴とするシート状物の異物除去装置および方法により、上記課題を解決し得る。【選択図】図１
2009233509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行するシート状物表面に付着した異物を除去する異物除去装置において、ロール上を通過する位置でエアーを吹き付けるエアー吹付手段と、該エアー吹付手段の反対方向に設置したフード付き吸引手段と、該吸引手段のフードの手前にはシート状物表面に沿って流れるエアーを吸引手段のフード内へ誘導するためのブロックとを、具備することを特徴とするシート状物の異物除去装置。
【請求項２】
前記異物除去装置において、エアー吹付手段と吸引手段は、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に設置し、ロール上のシート状物に向かって直角よりも小さい角度でエアーをシート状物表面に吹き付け、エアーが反射する方向をフードで覆うようにした吸引手段を備えることを特徴とする請求項１記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記異物除去装置の吸引手段のフードの手前に設置したブロックは、円柱状の構造であることを特徴とする請求項１記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記異物除去装置の吸引手段のフードの手前に設置したブロックは、シート状物の走行方向に対して回転する構造であることを特徴とする請求項１記載の異物除去装置。
【請求項５】
走行するシート状物表面に付着した異物を除去する異物除去方法において、ロール上を通過する位置でエアーを吹き付け、吹き付けエアーの反対方向から吸引し、吸引手段のフードの手前にはブロックを設置してシート状物表面に沿って流れるエアーを吸引手段のフード内へ誘導することを特徴とするシート状物の異物除去方法。
【請求項６】
前記異物除去方法において、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面にエアーの吹き付けと吸引を行い、ロール上のシート状物に向かって直角よりも小さい角度でエアーをシート状物表面に吹き付け、エアーが反射する方向をフードで覆うように吸引することを特徴とする請求項５記載の異物除去方法。
【請求項７】
前記付着異物除去方法の吸引手段のフードの手前に設置したブロックは、円柱状であることを特徴とする請求項５記載の異物除去方法。
【請求項８】
前記付着異物除去方法の吸引手段のフードの手前に設置したブロックは、シート状物の走行方向に対して回転可能にすることを特徴とする請求項５記載の異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状物表面に付着している異物をインラインで捕集する異物除去装置および異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶等に用いる光学フィルムや電子機器部品等に用いる高機能性フィルムは、近年ますます異物に対する要求規格が厳しくなりつつあり、これらのシート状物の製造はクリーンルームで行われている。しかし、運転員の作業等によって発生する環境起因の異物や、スリット工程等で発生したシート状物の切り屑が工程内に飛散することがあり、これらの異物がシート状物の製品に付着した状態で巻き取られて混入するといった問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、一般に粘着ゴムロールを用いて異物除去が行われており、粘着ゴムロール表面に積層した異物による粘着力の低下に対して、より強力な粘着力の別の粘着ゴムロールと接触させて異物除去能力を維持する方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。しかしながら、この方法は、シート状物と接触する粘着ゴムロールがより強力な粘着ゴムロールと接触することによって、粘着ゴムロール自体の成分等を引き剥がし、シート状物に粘着ゴムロールの破片や成分が付着するといった問題がある。さらに、粘着ゴムロールでは繊維状の異物や数十ミクロンの小さな異物が完全には除去できない問題があった。
【０００４】
小さな異物を除去するために、エアーナイフ流の超音波のプレッシャーエアーで異物を浮き上げて吸引する除塵方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。しかし、シート状物の付着異物には、その寸法が直径相当で数十ミクロンから１ミリを越えるものがあり、この方法では大きな異物や重い異物を除去でないケースがあり、さらに、シート状物の移動速度が高速になると除塵性能が低下するといった問題があった。
【特許文献１】特開２００３−１８１９４５号公報
【特許文献２】特開平９−５２２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる問題に対し、シート状物の巻取工程より上流側において、シート状物より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の反対方向に配置された捕集用の吸引装置等によって異物を除去する方法が一般に用いられている。ここで、捕集手段はシート状物と接触することによる疵の発生を防止する必要があり、シート状物から数センチ程度までしか近づけることができない。しかし、シート状物に吹き付けられる圧縮エアーは、指向性が高く、流速が早いため、コアンダ効果によってシート状物表面を沿って流れる性質があり、エアーの流れの一部が捕集用の吸引装置から外れ、異物がシート状物に再付着するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、従来の技術の上記問題点を解決し、シート状物の表面に付着した異物を、シート状物にダメージを与えずに、長期間にわたり安定して効率的に除去するシート状物の異物除去装置及び異物除去方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わるシート状物の異物除去装置は、上記課題を解決するために、ロール上を通過する位置でエアーを吹き付けるエアー吹付手段と、エアー吹付手段の反対方向に設置したフード付き吸引手段と、吸引手段のフードの手前にはシート状物表面に沿って流れるエアーを吸引手段のフード内へ誘導するためのブロックとを具備することを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、シート状物がロール上を通過する位置でエアーを吹き付けるため、シート状物がエアーによる振動で帯電したり、シート状物が破断することを防止することができる。従って、支持されていないフリーな状態のシート状物よりも、強力なエアーを吹き付けることが可能となり、その結果、付着した例えば塵埃や微小の異物を確実に除去することが可能となる。ここで、エアーを吹き付ける方向は、シート状物が移動する方向と逆にする方が、異物がエアーで剥離しやすくなる点で好ましい。
【０００９】
また、エアー吹き付けと反対方向にフード付きの吸引装置を設置することにより、エアーで剥離した異物を吸引手段で捕集するため、異物が工程内に飛散してシート状物に再付着することを抑制することができる。
【００１０】
さらに、吸引手段の手前に、例えばコアンダ効果を利用したブロックを設置することにより、コアンダ効果の影響によってシート状物表面に沿って流れるエアーでも吸引手段のフード内へ誘導することができ、異物の捕集を確実に行うことが可能となる。本発明において「ブロック」とは、シート状物表面に沿って流れるエアーを吸引手段のフード内へ誘導するものであれば良く、その形状、構造等が制限されるものではない。
【００１１】
本発明に係わるシート状物の異物除去装置において、エアー吹付手段と吸引手段は、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に設置し、ロール上のシート状物に向かって直角よりも小さい角度でエアーをシート状物表面に吹き付け、エアーが反射する方向をフードで覆うようにした吸引手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、エアー吹付手段と吸引手段は、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に設置し、両方の面に付着異物がある工程では表面側と裏面側の両方にエアー吹付手段と吸引手段を設置することにより、確実に付着異物が除去可能となる。また、エアー吹き付けと反対の方向を覆うように吸引手段を設置するため、吹き付けたエアーによって飛散した異物がシート状物に再び付着することを防止することができる。
【００１３】
さらに、エアーの吹き付けをロール上のシート状物に向かって直角よりも小さい角度にすることにより、異物の飛散方向を調整できるうえ、金属粉などの堅い異物が付着している場合でも、エアーの圧力によってシート状物に疵を付けるリスクがない。
【００１４】
本発明に係わるシート状物の異物除去装置において、吸引手段のフードの手前に設置したブロックの好ましい実施態様は、円柱状の構造であることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、円柱状にすることで、曲面でのコアンダ効果が充分に発揮され、吸引手段のフード内にエアーを効果的に誘導でき、異物を的確に吸引手段で捕集することが可能となる。
【００１６】
より好ましくは、ブロックを表面が滑らかな金属製の材質とすることでコアンダ効果の作用が高まり、吸引手段のフード内にエアーをより効果的に誘導できる点で優れている。
【００１７】
本発明に係わるシート状物の異物除去装置において、吸引手段のフードの手前に設置したブロックは、好ましくはシート状物の走行方向に対して回転する構造であることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、ブロックが回転する構造とすることで、吹き付けたエアーによってブロックの表面に付着した異物も吸引手段のフード内へ誘導して除去することが可能となる。
【００１９】
好ましくは、ブロックに金属製のロールを用いて、エアーの流れる向きの反対側に回転させることで、ロールの表面に付着した異物を的確に除去できる点で優れている。
【００２０】
より好ましくは、ブロックに金属製のロールを用いて、エアーの流れる向きの反対側に回転させ、シート状物の走行速度とロールの周速を同等にする機構とすることにより、シート状物が振動等によってロールと接触した場合でも、シート状物に疵をつけるリスクがない点で優れている。
【００２１】
本発明に係わるシート状物の異物除去方法は、走行するシート状物表面に付着した例えば塵埃や微小の異物の除去に関して、ロール上を通過する位置でエアーを吹き付け、吹き付けエアーの反対方向から吸引し、吸引手段の手前には、例えばコアンダ効果を利用したブロックを設置してシート状物表面に沿って流れるエアーを吸引手段のフード内へ誘導することを特徴とする。
【００２２】
上記方法によれば、シート状物がロール上を通過する位置でエアーを吹き付けるため、シート状物がエアーによって振動して帯電したり、シート状物が破断することを防止することができる。従って、ロールで支持されていないフリーな状態のシート状物よりも、強力なエアーを吹き付けることが可能となり、その結果、付着した異物を確実に除去できるという効果を奏する。ここで、エアーを吹き付ける方向は、シート状物が移動する方向と逆にする方が、異物がエアーで剥離しやすくなる点で好ましい。
【００２３】
また、エアー吹き付けと反対の方向から吸引するため、吹き付けたエアーによって異物が巻取機側に飛散してシート状物に再び付着すること抑制できる点で好ましい。
【００２４】
さらに、吸引手段の手前に例えばコアンダ効果を利用したブロックを設置することにより、コアンダ効果の影響によってシート状物表面に沿って流れるエアーでも吸引手段のフード内へ誘導することができ、異物の捕集を確実に行う点で効果を奏する。
【００２５】
本発明に係わるシート状物の異物除去方法は、好ましくはシート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面にエアーの吹き付けと吸引を行い、ロール上のシート状物に向かって直角よりも小さい角度でエアーをシート状物表面に吹き付け、エアーが反射する方向、望ましくはエアーが反射する方向の中心をフードで覆うように吸引することを特徴とする。
【００２６】
上記方法によれば、エアー吹き付けと吸引は、シート状物の表面側または裏面側に対して少なくとも一方の面に実施し、両方の面に付着異物がある工程では表面側と裏面側の両方にエアー吹き付けと吸引を実施することにより、確実に付着異物が除去可能となる。また、エアー吹き付けと反対の方向を覆うように吸引するため、吹き付けたエアーによって飛散した異物がシート状物に再び付着することを防止できるという効果を奏する。
【００２７】
さらに、エアーの吹き付けをロール上のシート状物に向かって直角よりも小さい角度にすることにより、異物の飛散方向を調整できるうえ、金属粉などの堅い異物が付着している場合でも、エアーの圧力によってシート状物に疵を付けるリスクがない。
【００２８】
本発明に係わるシート状物の異物除去方法において、吸引手段のフードの手前に設置したブロックの好ましい実施態様は、円柱状であることを特徴とする。
【００２９】
上記方法によれば、円柱状にすることで、曲面でのコアンダ効果が充分に発揮され、吸引手段のフード内にエアーを効果的に誘導でき、異物を的確に捕集することが可能となる。
【００３０】
より好ましくは、ブロックを表面が滑らかな金属製の材質とすることでコアンダ効果の作用が高まり、吸引手段のフード内にエアーをより効果的に誘導できる点で優れている。
【００３１】
本発明に係わるシート状物の異物除去方法において、好ましくは吸引手段のフードの手前に設置したブロックは、シート状物の走行方向に対して回転可能にすることを特徴とする。
【００３２】
上記方法によれば、ブロックが回転することで、吹き付けたエアーによってブロックの表面に付着した異物も吸引フード内へ誘導して除去することが可能となる。
【００３３】
好ましくは、ブロックを金属製ロールとして、エアーの流れる向きの反対側に回転させることで、ロールの表面に付着した異物を的確に除去できる点で優れている。
【００３４】
より好ましくは、ブロックを金属製ロールとして、エアーの流れる向きの反対側に回転させ、シート状物の走行速度とロールの周速を同等に制御することにより、シート状物が振動等によってロールと接触した場合でも、シート状物に疵をつけるリスクがない点で優れている。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、シート状物の表面に付着した異物に対して、異物の種類や形状や寸法に依存せず、シート状物にダメージを与えずに、長期間にわたり安定して効率的に除去できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明に係わるシート状物の異物除去装置とその方法に関して図１〜図２に基づいて説明する。尚、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。
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態に係るシート状物の異物除去装置の概略構成を示す模式図である。
【００３８】
図１において、移動するシート状物２がロール３を通過する際に、ロール３上でシート状物２に対して直角よりも小さい角度θで風向を調整したエアージェットノズル１を設置し、エアー吹き付けの反対方向に図示していない吸引装置のフード５を設置し、吸引フード５の手前にはシート状物表面に沿って流れるエアーを吸引フード内へ誘導するブロック６を設置する構成としている。シート状物２の表面に付着した異物４が連続して吹き付けるエアーによって吸引フード５の方向へ吹き飛ばされる際、エアー誘導ブロック６によってシート状物２の表面に沿って流れるエアーもコアンダ効果によってエアー誘導ブロック６の表面に沿って流れ、吸引フード５へ誘導され、エアーで飛散した異物を的確に吸引装置で捕集することが可能となる。
【００３９】
エアージェットノズル１は、図示していない除湿装置やエアーフィルタを通したエアー源に接続し、ノズル先端からエアーを噴出する装置であり、例えば、いけうち製フラット型エアーノズル（ＴＡＩＦＵ-Ｊｅｔ型）が使用できる。
【００４０】
エアージェットノズル１に供給するエアー源の圧力は、エアーを吹き付けたときのシート状物の振動や皺の状態、および異物４の吹き飛ばしが可能な状態から設定する必要があり、好ましくは０．１ＭＰａ〜０．７ＭＰａに設定し、より好ましくは０．３ＭＰａ〜０．５ＭＰａに設定する。
【００４１】
また、エアージェットノズル１は、シート状物２の幅方向全域にエアーを吹き付けるように配置することが好ましく、フラット型エアーノズルをシート状物２の走行方向前後に少し位置をずらして交互に設置することが好ましい。
【００４２】
エアーの吹き付け角度θ、すなわちエアージェットノズル１からエアーが吹き出す延長線とロール３上でのシート状物２の接線となす角度は、直角よりも小さい角度θに設定し、角度θを２０°〜６０°の範囲に設定することが好ましい。直角に近い角度でエアーを吹き付けると、金属粉などの堅い異物が付着している場合、エアーの圧力によってシート状物２に疵を付ける場合がある。
【００４３】
エアー流速は距離に逆比例して減衰するため、エアージェットノズル１の先端とシート状物２との距離は、シート状物２と接触しない程度に近づけるほど有利であり、５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００４４】
シート状物２の電気的絶縁性が高い場合は、シート状物２が移動中に帯電し、静電気引力によって異物がエアーで吹き飛ばされない場合があり、エアージェットノズル１を設置した上流側に図示していない除電装置を設置し、シート状物２の帯電電圧を±０．５ｋＶ以下に抑制することが好ましい。除電手段は、シート状物２の少なくとも片面に、除電バーやイオナイザーエアー装置等を設置する。
【００４５】
また、図１に示したシート状物２の反対面にも、上述と同様の異物除去装置をシート状物２の走行方向の前または後のロールに設置することが好ましい。
【００４６】
また、吸引手段のフードの手前に設置したエアー誘導ブロック６は、円柱状にすることで曲面でのコアンダ効果が充分に発揮され、吸引フード５にエアーを効果的に誘導でき、異物を的確に捕集する点で好ましい。
【００４７】
より好ましくは、ブロック６を表面が滑らかな金属製の材質とすることでコアンダ効果の作用が高まり、吸引フード５にエアーをより効果的に誘導できる点で優れている。
【００４８】
また、吸引フード５の手前に設置したエアー誘導ブロック６は、シート状物２の走行方向に回転する構造であることを特徴とする。
【００４９】
また、吸引フード５の手前に設置したエアー誘導ブロック６は、ブロックが回転する構造とすることで、吹き付けたエアーによってエアー誘導ブロック６の表面に付着した異物も吸引フード５へ誘導して除去することが可能となる。
【００５０】
好ましくは、エアー誘導ブロック６として金属製ロールを用い、エアーの流れる向きの反対側に回転させることで、金属製ロールの表面に付着した異物を的確に除去する点で優れている。
【００５１】
より好ましくは、エアー誘導ブロック６として金属製ロールを用い、エアーの流れる向きの反対側に回転させ、シート状物２の走行速度とロールの周速を同等にする機構とすることにより、シート状物２が振動等によって金属製ロールと接触した場合でも、シート状物２に疵をつけるリスクがない点で優れている。
【００５２】
このように、シート状物２の表面に付着した塵埃や微小の異物を除去する方法として、シート状物２の巻取前のロール３上でシート状物２に対して直角よりも小さい角度θで風向を調整してエアーを吹き付け、その反対方向から、エアー誘導ブロック６を介して効率良く異物４を吸引フード５内へ吸引して捕集することにより、確度の高い異物の除去が可能となる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。
【００５４】
（実施例１）
走行するイミド系樹脂フィルムの工程において、厚みが２５μｍのフィルムを対象とし、図１に示した配置でエアージェットノズルとエアー誘導ブロックと吸引フードをフィルム幅方向の一部に設置し、その下流側にある異物検査装置によってフィルム表面上の異物の除去性能を評価した。
【００５５】
評価対象の異物は、寸法が１００μｍ〜２０００μｍのプラスチック製粉末や繊維を、異物除去装置の上流側で作為的にフィルムに付着させた。
【００５６】
エアージェットノズルは、いけうち製フラット型エアーノズル（ＴＡＩＦＵ-Ｊｅｔ型）を用い、エアー元圧力を０．４ＭＰａに設定し、ロール上のフィルムに対して、エアージェットノズル先端とフィルムとの距離を３０ｍｍとし、エアーの吹き付け角度をフィルムの接線方向の約３０°にし、エアーを吹き付けた。エアー吹き付けの上流側において、フィルムのエアー吹き付けと反対面に除電バーを設置し、フィルムの帯電が±１ｋｖ以下になるように調節した。
【００５７】
吸引フードは、エアー吹き付けと反対方向に設置し、吸引フードの手前にエアー誘導ブロックとしてφ５０ｍｍの金属製ロールを設置した。このとき、金属製ロールは吹き付けたエアーが吸引フード内に流れ込むように配置を調整し、フィルム表面に沿って流れるエアーもフード内に誘導できていることを風速計で確認した。
【００５８】
上述の条件で、下流側にある異物検査装置で評価した結果、異物除去装置の上流側で作為的に付着させた寸法が１００μｍ〜２０００μｍの異物が、下流側にある異物検査装置では検出されず、異物が確実に除去できたことを確認した。
【００５９】
（比較例１）
吸引フード手前にエアー誘導ブロックの金属製ロールを設置しないこと以外は実施例１と同条件にして評価した。
【００６０】
上述の条件で、下流側にある異物検査装置で評価した結果、異物除去装置の上流側で作為的に付着させた寸法が１００μｍ〜２０００μｍの異物が、下流側にある異物検査装置では約４割検出され、エアー誘導ブロックを設置しない場合には約４割の異物が捕集されない結果となることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】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。
【図２】比較例１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。
【符号の説明】
【００６２】
１    エアージェットノズル
２    シート状物
３    ロール
４    付着異物
５    吸引フード
６    エアー誘導ブロック
Ａ    シート状物の走行方向
【図１】
2009233509.tif 000003
【図２】
2009233509.tif 000004