特許 7574968 シート状物の異物除去装置、シート状物の製造装置およびシート状物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】シート状物の異物除去装置、シート状物の製造装置およびシート状物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B08B 5/00 20060101AFI20241022BHJP

   D06B 1/02 20060101ALI20241022BHJP

   D06B 5/08 20060101ALI20241022BHJP

   B08B 11/00 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

B08B5/00 A

D06B1/02

D06B5/08

B08B11/00 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2024514562

(86)(22)【出願日】2024-02-15

(86)【国際出願番号】 JP2024005323

【審査請求日】2024-08-02

(31)【優先権主張番号】P 2023034339

(32)【優先日】2023-03-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長崎 絢太郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 保

(72)【発明者】

【氏名】寺本 祐

(72)【発明者】

【氏名】山野 浩司

【審査官】高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１４２５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－４２７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／３４５６５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１５４３２４９１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０８Ｂ ５／００

Ｄ０６Ｂ １／０２

Ｄ０６Ｂ ５／０８

Ｂ０８Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異物を除去するシート状物の表面から間をあけて配置された気体噴射機構を備え、前記気体噴射機構から前記シート状物に向けた気体の噴射によって異物を除去するシート状物の異物除去装置であって、
前記気体噴射機構は、シート状物の表面に向けてそれぞれ気体を噴射する一対の第１の気体噴射孔と第２の気体噴射孔からなる噴射孔ユニットを有し、
前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔の内側の稜線の延長線が前記シート状物の表面よりも前記気体噴射機構側で交差する態様で傾斜している、シート状物の異物除去装置。

【請求項2】

前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔が、それぞれの外側の稜線の延長線が前記シート状物の表面上または前記シート状物の表面よりも前記気体噴射機構側で交差する態様で傾斜している、請求項１のシート状物の異物除去装置。

【請求項3】

前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔の中心軸が６０～１５０°の角度で交差する態様で傾斜している、請求項１のシート状物の異物除去装置。

【請求項4】

前記気体噴射機構が、前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔のそれぞれの出口がシート状物の表面から０．５～２０．０ｍｍ離れた位置となるように配置された、請求項１のシート状物の異物除去装置。

【請求項5】

前記第１の噴射孔と前記第２の噴射孔のそれぞれの出口の開口直径が０．５～５．０ｍｍである、請求項１のシート状物の異物除去装置。

【請求項6】

前記気体噴射機構をシート状物の幅方向に往復運動させる揺動機構を備えた、請求項１のシート状物の異物除去装置。

【請求項7】

前記気体噴射機構が、シート状物の幅方向に並ぶ複数の前記噴射孔ユニットを有し、
前記揺動機構による前記気体噴射機構の幅方向の移動距離が、前記噴射孔ユニットの配置間隔の２倍以上である、請求項６のシート状物の異物除去装置。

【請求項8】

請求項１のシート状物の異物除去装置を備えた、シート状物の製造装置。

【請求項9】

請求項１のシート状物の異物除去装置を用いて異物を除去する工程を有する、シート状物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送中のシート状物に向けた気体の噴射によってシート状物から異物を除去するための、シート状物の異物除去装置、シート状物の製造装置およびシート状物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プラスチックフィルムやガラスフィルム、布帛や不織布などのシート状物において、その表層に付着・発生する塵、埃、毛羽等の異物が、そのシート状物が有する機能を低下させる原因となる場合がある。このような異物は、シート状基材の製造プロセスにおいて発生させないことが理想的ではあるが、現実的に困難である場合には、何らかの方法で事後的に除去する必要がある。

【0003】

シート状物から異物を除去する装置として、シート状物の表面に気体を吹き付けると同時に吸引する方法が提案されている。（特許文献１）
さらに異物を除去する強力な方法として、搬送中のシート状物の上流方向と下流方向から超音波エアを噴出してシート状物に衝突させ、その後シート状物の表面で合流させることによって乱流領域を作り出す装置が開示されている。（特許文献２）
また、上記のようにエア等で間接的に異物を除去する方法以外に、直接的に異物を除去する方法として、シート状物表面を吸引しつつ刷毛で刷く方法が提案されている。（特許文献３）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－１３８１３６号公報

【文献】特開平７－６０２１１号公報

【文献】特開２００８－３４２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の方法により除去できる異物は、シート状物の表面に付着しているもののみで、不織布や布帛などのシート状物の表面から内部に絡まっている異物を除去できるだけのエネルギーまでは有していない。また、特許文献２の装置では、エア同士の衝突により発生するエネルギー領域の密度を高くすることができず、強固に結着した異物を除去できない場合がある。さらに、特許文献３の方法は、シート状物にある程度の剛性があり、かつ、壊れにくい材質であれば適用できるが、薄膜や薄いガラス基板では破損や表面に傷がつく恐れがある。さらにまた、除去された異物を回収するのに高い吸引力が必要となるため、シート状物自体を吸い込み、破壊するおそれが高くなる。

【0006】

本発明は上記の状況に鑑み、シート状物に強固に付着した種々の異物を除去し得るシート状物の異物除去装置、シート状物の製造装置およびシート状物の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［１］ 上記課題を解決する本発明は、異物を除去するシート状物の表面から間をあけて配置された気体噴射機構を備え、上記気体噴射機構から上記シート状物に向けた気体の噴射によって異物を除去するシート状物の異物除去装置であって、上記気体噴射機構は、シート状物の表面に向けてそれぞれ気体を噴射する一対の第１の気体噴射孔と第２の気体噴射孔からなる噴射孔ユニットを有し、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の内側の稜線の延長線が上記シート状物の表面よりも上記気体噴射機構側で交差する態様で傾斜している。
本発明の異物除去装置は、以下の［２］～［７］のいずれかの態様であることが好ましい。
［２］ 上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の外側の稜線の延長線が上記シート状物の表面上または上記シート状物の表面よりも上記気体噴射機構側で交差する態様で傾斜している、上記［１］のシート状物の異物除去装置。
［３］ 上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の中心軸が６０～１５０°の角度で交差する態様で傾斜している、上記［１］または［２］のシート状物の異物除去装置。
［４］ 上記気体噴射機構が、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔のそれぞれの出口がシート状物の表面から０．５～２０．０ｍｍ離れた位置となるように配置された、上記［１］～［３］のいずれかの異物除去装置。
［５］ 上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔のそれぞれの出口の開口直径が０．５～５．０ｍｍである、上記［１］～［４］のいずれかのシート状物の異物除去装置。
［６］ 上記気体噴射機構をシート状物の幅方向に往復運動させる揺動機構を備えた、上記［１］～［５］のいずれかのシート状物の異物除去装置。
［７］ 上記気体噴射機構が、シート状物の幅方向に並ぶ複数の上記噴射孔ユニットを有し、上記揺動機構による上記気体噴射機構の幅方向の移動距離が、上記噴射孔ユニットの配置間隔の２倍以上である、上記［６］のシート状物の異物除去装置。
［８］ 本発明のシート状物の製造装置は、上記［１］～［７］のいずれかのシート状物の異物除去装置を備えている。
［９］ 本発明のシート状物の製造方法は、上記［１］～［７］のいずれかのシート状物の異物除去装置を用いて異物を除去する工程を有する。

【0008】

なお、本発明において、「シート状物」とは、プラスチックフィルムやガラスフィルム、布帛や不織布などの、連続的に搬送しつつ製造されるシート状の形態を有する材料の総称として用いる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、シート状物に強固に付着した種々の異物を除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明のシート状物の異物除去装置の一実施形態の概略斜視図である。

【図2】図１に示すシート状物の異物除去装置の気体噴射機構の拡大断面図である。

【図3】本発明のシート状物の異物除去装置の一実施形態の概略断面図である。

【図4】本発明の別の実施形態の気流噴射機構の拡大断面図である。

【図5】揺動機構による気体噴射機構の幅方向の移動距離を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、シート状物としてサンディングベルトを例とし、サンディングベルトから木粉を除去する際に、本発明の実施形態にかかるシート状物の異物除去装置を用いる場合について図面を参照して説明するが、本発明はこれらの図面に示された実施形態によって何ら限定されるものではない。また、図面に示される特定の実施形態についての説明は、上位概念としての本発明の説明としても理解し得るものである。

【0012】

サンディングベルトは、ベルト状につながれたサンドペーパーを指すものであり、このサンディングベルトをベルトサンダに取り付けることによって、対象物の表面を連続的に研磨することが可能となる。サンディングベルトは、その対象物によって木工用や鉄工用、石材用など選択可能である。一般的にサンディングベルトで木材などの表面を連続的に研磨すると、サンディングベルトの表面が木粉によって目詰まりを起こし、研磨の性能の低下、さらには、研磨不良が発生する。そのため、一定時間使用した後は、サンディングベルトの交換が必要となる。効率よく連続的に表面を研磨するのであれば、研磨と同時に木粉を除去できることが望ましい。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係る、大型のベルトサンダに取り付けられたサンディングベルト１１から異物、主には木粉１２を除去するために用いられるシート状物の異物除去装置１の概略斜視図である。また、図２は、図１の実施形態が備える気体噴射機構５の断面模式図である。また、図３は本発明の一実施形態に係る異物除去装置の概略断面図である。異物除去装置１は、図示しないサンディングベルト１１の連結部を有し、サンディングベルト１１を大型のベルトサンダで搬送する搬送装置における搬送経路の一部に設置されている。

【0014】

異物除去装置１は、サンディングベルト１１に気体を噴射する気体噴射機構５と、サンディングベルト１１を搬送する屈曲ロール１３を備えている。そして、屈曲ロール１３は、気体噴射機構５の噴射面７と、サンディングベルト１１の通過面を挟んで対向する位置に設けられている。なお、以下の説明においては、サンディングベルト１１が異物除去装置１を通過している状態を想定し、サンディングベルト１１の通過面のことを指して単に「サンディングベルト１１」と記載する場合がある。

【0015】

気体噴射機構５は、噴射する気体を取り込む空間であるチャンバ６と、チャンバ６のサンディングベルト１１の通過面側に設けられるプレート４から構成されている。プレート４は、サンディングベルト１１へ気体を噴射する噴射孔２を有するとともに、チャンバ６に気体を供給する気体供給経路１４と接続されている。

【0016】

噴射孔２は、プレート４の内部表面からプレート４のサンディングベルト１１と対向する外部表面である噴射面７へと鉛直方向から傾きを有して貫通する貫通孔である。
噴射孔２の全体形状は特に限定されないが、圧損や噴流の流れを乱さない略円筒形状であることが好ましい。また、噴射孔２の中心線と垂直面での断面形状は、真円や楕円などの種々の円形状であり得るが、真円形状が最も好ましい。噴射孔２の断面形状はスリット状であってもよいが、スリット状にすると噴射孔２の開口面積が大きくなることで同じエアの供給量でもエアの流速が落ち、多量のエアが必要となるため、噴射孔２の断面形状は円形状であることが好ましい。噴射孔２の噴射面７における開口の内接円の直径は、対象とするシート状物と噴射面７との距離によって適宜最適値が決まるものではあるが、サンディングベルト１１からの異物除去の場合、０．５～５．０ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0017】

サンディングベルト１１の表面や砥粒の隙間に付着する木粉１２を除去するためには、噴射孔２から噴射した噴流同士を衝突させることによって高エネルギー領域９を形成し、木粉１２を振動させることが必要である。そのため、本発明における気体噴射機構５は、少なくとも２つの噴射孔２を備えている。そして、その２つの噴射孔２を第１の噴射孔２ａ、第２の噴射孔２ｂとすると、第１の噴射孔２ａからの噴流と第２の気体噴射部２ｂからの噴流の最初の衝突点１０Ａが、搬送されるサンディングベルト１１の表面よりも気体噴射機構５の噴射面７側に存在するよう構成されている。具体的に図を使って説明すると、図２に示すように、２つの噴流の衝突点１０Ａは、第1の噴射孔２ａと第２の噴射孔２ｂのそれぞれの内腔により規定される立体形状（噴射孔の断面形状が円形状の場合、円筒形状）を、サンディングベルト１１に向かって直線的に延長した仮想領域が最初に交わる点であり、この衝突点１０Ａが、サンディングベルト１１の表面よりも噴射面７側になるよう設計されている。言い換えると、図２は第１の噴射孔２ａの中心軸１８と第２の噴射孔２ｂの中心軸１８を含む平面での断面図であるが、この断面において、第１の噴射孔２ａの内側の稜線の延長線と第２の噴射孔２ｂの内側の稜線の延長線が交差する点が衝突点１０Ａになっており、この衝突点１０Ａがサンディングベルト１１の表面よりも気体噴射機構５の噴射面７側になるように、第１の噴射孔２ａと第２の噴射孔２ｂが傾斜している。サンディングベルト１１に付着した木粉１２を効率的に除去するためには、噴射孔２から噴射した噴流同士を衝突させることによって得られる高エネルギー領域９の中に木粉１２を晒すのが好ましく、そのためには、サンディングベルト１１の表面に確実に高エネルギー領域９を発生させることが好ましい。

【0018】

なお、本明細書においては、このように構成された一対の第１の噴射孔２ａと第２の噴射孔２ｂとで、１つの噴射孔ユニット３を形成しているものとして記述する。
また、図２に示すように、第１の噴射孔２ａの中心軸１８と第２の噴射孔２ｂの中心軸１８を含む平面での断面において、第１の噴射孔２ａの中心軸１８と第２の噴射孔２ｂの中心軸１８が交差する角度をαとして、角度αは６０°～１５０°の範囲であることが好ましい。この範囲とすることで、非常に高いエネルギーを有する高エネルギー領域９を形成することが可能となる。角度が６０°以上であると、２つの噴射孔２から噴出された噴流同士の衝突エネルギーが高くなり、高エネルギー領域９が形成し易く除去性能が高まる。角度が１５０以下であると、高エネルギー領域９が形成される位置が、噴射面７に近接した位置ではなくなるので、サンディングベルト１１と噴射面７とを離すことができ、噴射面７に形成された噴射孔２に木粉１２が詰まることが起こりにくい。角度αの上限は１２０°以下がより好ましい。角度αが１２０°以下であると、１つの噴射孔ユニット３の幅を小さくすることができ、後述するように、噴射孔ユニット３を複数配置してより広い面積を処理できるようになる。

【0019】

なお、本実施形態においては、噴射孔２はプレート４の噴射面７に開口しているが、これに限らず、噴射孔２は噴射面７から突出して開口するノズルであってもよい。
衝突点１０Ａにおいて最初に衝突した２つの噴流８の一部は、反発力によって噴射面７側に戻ろうとする。この反発した噴流８の一部は再度噴射孔２の開口付近に案内され、後から噴射された噴流８と交錯する。このような噴流の衝突および交錯により、複雑な乱流が存在する高エネルギー領域９を形成することができる。

【0020】

また、本実施形態においては、２つの噴射孔２（第１の噴射孔２ａと第２の噴射孔２ｂ）のそれぞれの出口とサンディングベルト１１までの距離は０．５～２０．０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．９～５ｍｍである。０．５～２０ｍｍの範囲とすることで、非常に高いエネルギーを有する高エネルギー領域９を形成し、かつ噴射孔２への木粉１２の詰まりを抑制することが可能となる。

【0021】

また、本発明の実施形態においては、第１の噴射孔２ａと第２の噴射孔２ｂのそれぞれの出口の開口直径が０．５～５．０ｍｍであることが好ましい。この範囲とすることで、噴流を適正なエア流量にて形成することが可能となる。開口直径が０．５ｍｍ以上だと、形成される高エネルギー領域９を木粉１２の大きさよりも大きくできるので、確実に木粉１２を処理することができる。また、開口直径が小さくなると流路圧損が高くなるため、噴流の供給元の供給圧を高くする必要があり、装置が高額となる。開口直径が５．０ｍｍ以下だと、木粉１２を処理するために必要な、高エネルギー領域９を確実に形成した上で、消費する噴流の消費流量を抑えることができるため、エネルギー効率がよい。

【0022】

サンディングベルト１１は一般的には幅方向に３００ｍｍ以上の長さを有しているため、噴射孔ユニット３は、サンディングベルト１１の幅方向に合わせてプレート４に複数設けられていることが好ましく、この場合、各噴射孔ユニット３は均等な距離で配置されていることが好ましい。隣り合う噴射孔ユニット３の配置間隔Ｘは、噴射孔２の開口直径により適宜選択することができるが、５ｍｍ～５０ｍｍであることが好ましく、５ｍｍ～３０ｍｍであることがより好ましい。図２に示すように隣り合う噴射孔ユニット３の配置間隔Ｘとは、噴射孔ユニット３の２つの噴射孔２から噴出された噴流８の衝突点１０Ａを通る軸を噴射孔ユニット３の中心軸として、隣り合う噴射孔ユニット３のそれぞれの中心軸間の距離である。配置間隔が５ｍｍ以上だと、隣り合う噴射孔ユニット３が形成する高エネルギー領域９の影響を受けることなく、狙った範囲の木粉１２を除去できる。また、５０ｍｍ以下だと、広範囲のサンディングベルト１１の木粉１２を同時に、かつ、漏らすことなく効率的に除去することができる。

【0023】

サンディングベルト１１の幅方向に一列に配置された複数の噴射孔ユニット３は、サンディングベルト１１の搬送方向に複数列配置されていてもよい。さらに、この場合、噴射孔ユニット３は一列ごとに幅方向にずらして配置されていてもよい。これにより、一度の処理で木粉を漏れなく除去することができる。さらには、１組の噴射孔ユニット３が処理する面積を減らすことができ、単位時間当たりの処理面積を増やすことできる。

【0024】

気体噴射機構５は、図１に示すように、噴射孔２が形成されたプレート４が、チャンバ６に着脱可能に取り付けられた構成であることが好ましい。噴射孔２が形成されたプレート４を着脱可能とすることで、噴射孔２が破損した際や、処理するサンディングベルト１１の幅が変わった際に、プレート４のみを交換することで容易に対応することが可能になる。

【0025】

また、図３に示すように、気体噴射機構５は、サンディングベルト１１の幅方向に揺動するように、揺動機構１７に固定されていることが好ましい。気体噴射機構５を幅方向に揺動することにより、噴射孔ユニット３によって発生する高エネルギー領域９がサンディングベルト１１の表面を幅方向に走査するように移動するので、１つの噴射孔ユニット３で処理可能な面積を増やすことができる。これにより、噴射孔ユニット３の数を増やさずともサンディングベルト１１の全面を処理することができる。気体噴射機構５を揺動させる場合、周波数は、サンディングベルト１１の搬送速度や、噴射孔ユニット３の配置間隔、気体噴射機構５が揺動する距離によって決定することができるが、周波数１～３０Ｈｚで揺動することが好ましく、５～２０Ｈｚで揺動することがより好ましい。

【0026】

図５を参照して、気体噴射機構５の揺動の移動距離について説明する。噴射孔ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄは配置間隔Ｘで隣り合って配置されている。噴射孔ユニット３Ｂに注目すると、気体噴射機構５は、噴射孔ユニット３Ｂが、噴射孔ユニット３Ａの方向へ距離Ｙだけ移動して再び元の位置に戻り、引き続いて噴射孔ユニットＣの方向へ距離Ｙだけ移動して再び元の位置に戻る揺動を繰り返す。１つの噴射孔ユニット３に欠陥が生じた際に、その噴射孔ユニット３の両隣の噴射孔ユニット３で補填できるように、距離Ｙは配置間隔Ｘ以上であることが好ましく、１．４Ｘ≦Ｙ≦１．６Ｘであることがより好ましい。距離Ｙが配置間隔Ｘ以上であれば、仮に、噴射孔ユニット３Ｃに欠陥が生じて噴流を噴射できなくなったとしても、噴射孔ユニット３Ｂと噴射孔ユニット３Ｄとで、噴射孔ユニット３Ｃが揺動し、気体を噴射する領域を補填できる。距離Ｙが配置間隔Ｘの１．４倍以上であれば、噴射孔ユニット３Ｃが揺動する領域を確実に補填でき、木粉１２等の異物を除去する効果が落ちない。また、距離Ｙが配置間隔Ｘの１．６倍以下であれば、揺動するための機構が大きくなり過ぎず、装置自体が大型化して装置のコストが高くなることも避けられる。
以上を気体噴射機構５全体の往復運動で説明すると、気体噴射機構５は往路で距離２Ｙだけ移動し、復路で距離２Ｙだけ移動する。したがって、気体噴射機構５の往路および復路の移動距離２Ｙは、配置間隔Ｘの２倍以上であることが好ましく、１．４・２Ｘ≦２Ｙ≦１．６・２Ｘであることがより好ましい。

【0027】

噴流８に用いる気体は空気であることが好ましく、圧縮空気であることがより好ましい。噴流８の流量は、１組の噴射孔ユニット３あたり１０ＮＬ／ｍｉｎ～５０ＮＬ／ｍであることが好ましい。

【0028】

本実施形態において、屈曲ロール１３は、異物除去装置１の搬送系に一部に組み込まれたロールであり得るが、本発明においては異物除去装置１の一部を構成する。屈曲ロール１３は、サンディングベルト１１が気体噴射機構５を通過する時に、サンディングベルト１１を、気体噴射機構５が鈍角側に位置するように円弧形状に屈曲させるために設置されている。屈曲ロール１３に抱かれることで、サンディングベルト１１の砥粒の隙間に内包されている木粉１２に外力が加わることで結着が解除され、木粉１２を表出させやすくなる。

【0029】

屈曲ロール１３の直径は１００～５００ｍｍであることが好ましい。屈曲ロール１３の直径が小さくなると、サンディングベルト１１を屈曲させすぎてしまい、サンドペーパーの種類によっては、破断につながるおそれがある。一方、屈曲ロール１３の直径が大きすぎると木粉１２を突出させにくくなる。屈曲ロール１３のより好ましい直径は、１３０～２３０ｍｍである。

【0030】

屈曲ロール１３の幅は、サンディングベルト１１の幅よりも大きいと、噴流８同士を衝突させた際にサンディングベルト１１が曲がったり、ばたついたりすることを防ぐことができるため好ましい。

【0031】

屈曲ロール１３の材質は金属材料であることが好ましい。屈曲ロール１３を用いる場合、噴射孔ユニット３は、噴流８の衝突点１０Ａと屈曲ロール１３の中心を通る線Ａ（図１参照）と同一直線状に、配置することが好ましい。

【0032】

なお、除去された木粉１２は、吸引機構によって回収されることが好ましい。気体噴射機構５によって木粉１２を吹き飛ばすのみでは、空気の流れによっては木粉１２が再びサンディングベルト１１上に舞い戻ってしまい、除去した効果が減殺されてしまう。除去した木粉１２を、装置周辺に撒き散らさないようにするには、図３に示すように、気体噴射機構５および屈曲ロール１３で支持されたサンディングベルト１１の処理面を処理箱１５の中に配置し、さらに処理箱１５に吸引機構１６を接続するなどして、処理箱の中を陰圧にすることも好ましい形態である。この形態であれば処理箱１５の掃除が不要であり、木粉１２の除去処理を連続的に行うことができる。

【0033】

図４は、本発明の異物除去装置の別の実施形態における気流噴射機構の拡大断面図である。図４の異物除去装置１Ａは、第１の噴射孔２ａの中心軸１８と第２の噴射孔２ｂの中心軸１８を含む断面において、第１の噴射孔２ａの外側の稜線の延長線と第２の噴射孔２ｂの外側の稜線の延長線が交差する点１０Ｂが、サンディングベルト１１の表面上または表面よりも気体噴射機構５側で交差するように、第１の噴射孔２ａと第２の噴射孔２ｂが設けられている。高エネルギー領域９とサンディングベルト１１との間では、高エネルギー領域９よりは除去性能が低下し噴射面７から距離が離れるほどエネルギーが減衰するものの、除去するためのエネルギーは保持されている。そこで、このような構成とすることで、噴射面７とサンディングベルト１１の距離が離れ、木粉１２の除去能力は低下するが、サンディングベルト１１が装置の振動や異常で噴射面７方向に揺れたときに、噴射面７と接触することが回避でき、噴射面７と噴射孔２の円形断面形状を保護することができる。噴射面７にサンディングベルト１１が接触して噴射孔２の円形断面を傷つけてしまうと、噴流８の流速が低下したり、第１の噴射孔２ａの中心軸１８と第２の噴射孔２ｂの中心軸１８がズレて噴流が衝突しなくなる可能性がある。そうなると、高エネルギー領域９が得られなくなり、木粉１２が除去できなくなってしまう。さらに、噴射面７あるいは気体噴射機構５を交換しなければならず、時間や金額のロスが発生してしまう。そのため、噴射面７とサンディングベルト１１を一定の距離を空けて設置することも好適な形態である。

【実施例】

【0034】

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。

【0035】

［実施例１］
サンディングベルトとして、黒色のサンドペーパー粒度３２０のものを使用した。サンディングベルトはループ状であり、幅は１０００ｍｍである。このサンディングベルトを１２００ｍｍの距離を離した２つのφ２００ｍｍの屈曲ロールに掛けて、屈曲ロールの駆動軸に直結されたモータによって屈曲ロールを回転させ、サンディングベルトを５００ｍ／分の速度で搬送を実施した。この時、屈曲ロールは互いの距離が離れる方向への位置調整機構を有しており、これによりサンディングベルトに張力を付与し、サンディングベルトが弛まないようにしている。２つの屈曲ロールの片方の頂点に、幅９００ｍｍで長さ５０００ｍｍの木材を接近させ、１ｍ/分の速度で送り、連続的にその表面を研磨した。これにより研磨された木粉がサンディングベルトの表面および砥粒の隙間に付着した。この時に、屈曲ロールのもう１方の頂点に向けて、気体噴射機構を設置した。気体噴射機構の幅はサンディングベルトの幅方向に対して、中心が揃うように長さ１１００ｍｍとした。気体噴射機構の噴射孔径はφ１．０ｍｍの円形で、第１の噴射孔の中心軸と第２の噴射孔の中心軸とがなす角度が９０°、第１の噴射孔の内側の稜線の延長線と第２の噴射孔の内側の稜線の延長線が噴射面の表面から３ｍｍ離れた位置で交差し、第１の噴射孔の外側の稜線の延長線と第２の噴射孔の外側の稜線の延長線が噴射面の表面から４．４ｍｍ離れた位置で交差するように、第１の噴射孔と第２の噴射孔を設けた。また第１の噴射孔と第２の噴射孔は、気体噴射機構の幅方向に一例に並ぶように開孔を設けている。１対の噴射孔ユニットは、２つの噴射孔から噴射する噴流の衝突点が１６ｍｍのピッチになるように設置し、その個数は６９セットとした。噴射面からサンディングベルトの距離を４ｍｍと設定した。１対の噴射孔ユニットから、５０ＮＬ／ｍｉｎの流量となるよう設定した。この状態で、揺動機構を介して揺動幅２４ｍｍ、揺動周波数を１５Ｈｚに設定した。気体噴射機構の周囲をカバーで覆いそのカバーにブロワから接続されたホースを取り付け、気体噴射機構によって除去された木粉を回収した。

【0036】

サンディングベルトに木粉が付着すると白色化する。これを気体噴射機構によって異物除去処理すると元のサンドペーパーの黒色に戻るため、一連の効果を確認することができる。気体噴射機構から空気を噴出させて木片の除去を行った。サンディングベルトの表面を、機長方向に１００ｍｍの等間隔で１４箇所、機幅方向に１００ｍｍの等間隔で５箇所の計７０箇所を、デジタルマイクロスコープを用いて２００倍で観察した。その結果、木粉が全て除去され、残存する木粉の個数は１であり、元のサンドペーパーの砥粒を確認した。ここで、サンディングベルトに残存する木粉の個数が０個の場合は除去性能が非常に良好、１個以上１０個以下の場合は非常に良好、１１個～４９個は良好、５０個以上の場合は不良と判断した。

【0037】

［実施例２］
噴射面からサンディングベルトの距離を６ｍｍに変更した以外は実施例１と同じ条件を用いて、サンディングベルトの木粉の除去処理を実施した。実施例１と同様の方法で木片の除去を行った後のサンディングベルトの表面を観察した。その結果、残存する木粉の個数は８個で除去性能は良好であった。

【0038】

［比較例１］
第１の噴射孔の内側の稜線の延長線と第２の噴射孔の内側の稜線の延長線が噴射面の表面から５ｍｍ離れた位置に交差するように、第１の噴射孔と第２の噴射孔を設けた以外は実施例１と同じ条件を用いて、サンディングベルトの木粉の除去処理を実施した。実施例１と同様の方法で木片の除去を行った後のサンディングベルトの表面を観察した。その結果、木粉が除去されず、残存する木粉の個数は７４個で除去性能は不良であった。
実施例１、２、比較例１の結果を表１にまとめた。

【0039】

【表1】

【符号の説明】

【0040】

１ 異物除去装置
２、２ａ、２ｂ 噴射孔
３ 噴射孔ユニット
４ プレート
５ 気体噴射機構
６ チャンバ
７ 噴射面
８ 噴流
９ 高エネルギー領域
１０Ａ、１０Ｂ 衝突点
１１ サンディングベルト
１２ 木粉
１３ 屈曲ロール
１４ 気体供給経路
１５ 処理箱
１６ 吸引機構
１７ 揺動機構
１８ 中心軸
Ｘ 隣リ合う噴射孔ユニットの配置間隔
Ｙ 気体噴射機構の往路および復路の移動量の半分

【要約】

プラスチックフィルムやガラスフィルム、布帛や不織布などのシート状物に強固に付着した種々の異物を除去し得る異物除去装置を提供する。本発明のシート状物の異物除去装置は、シート状物の表面に向けてそれぞれ気体を噴射する一対の第１の気体噴射孔と第２の気体噴射孔からなる噴射孔ユニットを有する気体噴射機構を備えており、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の中心軸を含む断面において、上記第１の噴射孔と上記第２の噴射孔の内側の稜線の延長線が上記シート状物の表面よりも上記気体噴射機構側で交差する態様で傾斜している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】