ブラシロール及び洗浄装置
【課題】被洗浄面に洗浄残りが発生することがなく、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、効率よく確実に異物等の対象物を除去する高い洗浄性能を有するブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置を提供する。
【解決手段】ブラシロール１は、略棒状又は円筒状のシャフト３と、前記シャフト３の外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部２を有し、前記ブラシ部２は断面略Ｕ字状の帯状体６と、前記帯状体６で芯線７と共に挟持されるブラシ毛材８とで構成されたチャンネルブラシ５からなるブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが３本以上並列に設けられてあると共に、前記シャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、隣り合う前記ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１は前記帯状体６の幅Ｗ１以下にて設定されてあるものである。
【解決手段】ブラシロール１は、略棒状又は円筒状のシャフト３と、前記シャフト３の外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部２を有し、前記ブラシ部２は断面略Ｕ字状の帯状体６と、前記帯状体６で芯線７と共に挟持されるブラシ毛材８とで構成されたチャンネルブラシ５からなるブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが３本以上並列に設けられてあると共に、前記シャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、隣り合う前記ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１は前記帯状体６の幅Ｗ１以下にて設定されてあるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板 あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置として、ブラシ材の基部をチャンネルに保持させて成るチャンネルブラシを密着螺旋巻きしてコイルブラシを形成し、該コイルブラシをロールに外挿して成るロールブラシにおいて、上記コイルブラシの外側面と対向する制動フランジを備え、該制動フランジに上記コイルブラシを形成するチャンネルブラシの巻端のチャンネル端面と係合して上記コイルブラシの制動を図る係止部を設けたことを特徴とするロールブラシ（特許文献１）が考案されている。
【０００３】
また、チャンネルブラシが、長尺の芯線と、断面が概Ｕ字状に屈曲し、該芯線を包有する長尺のチャンネルと、該芯線と該チャンネルとの間に挟着される毛材とを備えてなり、該チャンネルブラシ式ブラシロールの外周面において、毛材先端の密度が全周に亘って２５本／ｃｍ２以上、２５０本／ｃｍ２以下である帯状円周領域が存在することを特徴とするチャンネルブラシ式ブラシロール（特許文献２）がある。
【０００４】
さらに、入口側に洗浄ノズルを有し、ロール本体の外周面に所定幅のブラシを、ロール本体の全長の中央に設定した対称軸に対して対称に所定ピッチで且つ、前記対称軸からロール本体の端へ向かって対象物を送ることができる螺旋方向に巻き付けたことを特徴とする鋼板洗浄機のブラシロール（特許文献３）もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４６６２９号公報
【特許文献２】特開２００７−５０１２０号公報
【特許文献３】特開２００４−１３７５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のロールブラシは、チャンネルブラシをコイルブラシに形成する際、１本のチャンネルブラシによりコイルブラシが形成され、前記コイルブラシがロールに外挿して製作される。その為、コイルブラシはロールの長手方向にたいして略直角に配置されるので、ロールの長手方向と直交する方向にたいするコイルブラシの傾斜角度は小さく、ロールブラシの回転に伴い、被洗浄面にブラシ材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生する。前記の如くのブラシマークは、被洗浄面にたいする洗浄残りとなることから、ロールブラシは被洗浄面を均一に洗浄することができず、洗浄性能が劣るという課題を有していた。
【０００７】
特許文献２のチャンネルブラシ式ブラシロールは、洗浄残り（ブラシマーク等）による洗浄性低下を防ぐ為、毛材先端の密度を２５本／ｃｍ２以上、２５０本／ｃｍ２以下に設定しているが、毛材先端の密度が小さい場合、毛材の間に隙間が発生することから、前記の如くの隙間部分には毛材が被洗浄面に当接しないので、被洗浄面から異物等の対象物を完全に除去することができない。また、毛材先端の密度が大きい場合、被洗浄面から除去された対象物は毛材の間に捕捉され、チャンネルブラシ式ブラシロールの外部に排除され難い為、チャンネルブラシ式ブラシロールの回転に伴い、毛材の間に捕捉された対象物は被洗浄面の表面に落下し、被洗浄面に再付着する。その為、効率よく確実に被洗浄面から対象物を除去することが難しいという課題を有していた。
【０００８】
特許文献３のブラシロールは、ブラシロールが対称軸からロール本体の端へ向かって異物等の対象物を送る方向と逆の方向に回転した場合、対象物はロール本体の中央に設定された対称軸に向かって集積するので、ブラシロールの外部に対象物を排除することができない。その為、効率よく確実に被洗浄面から対象物を排除するには、ブラシロールの回転方向が限定されるという課題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄面に洗浄残りが発生することがなく、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、効率よく確実に異物等の対象物を除去する高い洗浄性能を有するブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置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】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、請求項１のブラシロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板、あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロールにおいて、前記ブラシロールは、略棒状又は円筒状のシャフトと、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部を有し、前記ブラシ部は断面略Ｕ字状の帯状体と、前記帯状体で芯線と共に挟持されるブラシ毛材とで構成されたチャンネルブラシからなるブラシ体が３本以上並列に設けられてあると共に、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、隣り合う前記ブラシ体の隙間は前記帯状体の幅以下にて設定されてあるもので、ブラシロールは１本のブラシ体がシャフトの外周に螺旋状に巻き回されてあるピッチの間に、他の２本以上のブラシ体が配列されている。従って、ブラシロールは、１本のブラシ体のみによりシャフトの外周に螺旋状に巻き回されて形成されてある場合に比べ、各ブラシ体のシャフトの長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度を、大きく設定することができる。その為、ブラシロールの回転に伴い、ブラシ毛材は被洗浄面にたいして接触面積を広く確保して当接するので、被洗浄面にブラシ毛材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、被洗浄面に洗浄残りが生じることがなく、ブラシロールは被洗浄面を均一に洗浄する。
【００１１】
また、ブラシロールは、ブラシ体がシャフトの長手方向と直交する方向にたいして傾斜角度を大きく設定して形成されていることから、被洗浄面からブラシ毛材により除去された異物等の対象物がブラシ毛材の間に捕捉されても、ブラシロールの回転に伴い被洗浄面の表面に落下し難い。その為、対象物の被洗浄面への再付着が防止される。
【００１２】
また、ブラシロールは、ブラシ体の隙間が、帯状体の幅以下の寸法にて設定されているので、被洗浄面にたいして、ブラシ毛材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられる。
【００１３】
さらに、ブラシロールは、回転することにより、ブラシ体の傾斜角度に沿って異物等の対象物を移動させ、ブラシロールの外部に排除するが、ブラシ体はシャフトの外周に同一の方向にて螺旋状に巻き回されて形成されているので、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、ブラシロールのどちらか一方の端部から対象物を外部に排除する。
【００１４】
請求項２のブラシロールは、特に、請求項１のブラシロールにおいて、隣り合うブラシ体の隙間は略同一にて形成されてあるもので、チャンネルブラシからなるブラシ体を一定の隙間をもってシャフトの外周に巻き回して装着すればよいので、ブラシ部の形成、すなわちブラシ体のシャフトへの取り付けが容易となる。その為、ブラシロールの生産性が向上するので、安価にてブラシロールを提供することができる。また、ブラシ体の隙間が一定の為、ブラシロールの回転バランスが向上し、回転に伴う芯ブレが抑制される。
【００１５】
請求項３のブラシロールは、特に、請求項１から２のブラシロールにおいて、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体が、他のブラシ体と異なるブラシ毛材にて構成されてあるもので、例えば、被洗浄面にたいして異なる押付力、接触力にてブラシ毛材を当接させることができる。被洗浄面には、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂、鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等の塵埃等、さまざまな対象物が付着している。また、付着状態も、塗料ミスト、ペンキ等の如く、強固に付着している対象物から、塵埃等の如く、表面に添付しているだけの対象物までさまざまである。また、硬さも、鉄粉、石等の如く、硬い対象物から、塵埃等の如く、柔らかい対象物までさまざまである。その為、ブラシ体を異なるブラシ毛材にて構成することにより、前記の如くのさまざまな対象物を、効率よく確実に、被洗浄面から除去することが可能となる。
【００１６】
異なるブラシ毛材とは、例えば、硬度、材質等に起因する剛性、ブラシ毛材の線径、ブラシ毛材の毛丈、ブラシ毛材の断面形状等のことである。
【００１７】
請求項４の洗浄装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載されたブラシロールと、前記ブラシロールを回転駆動する駆動手段と、前記ブラシロール及び／又は被洗浄面に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズルを有するもので、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りが発生することがなく、優れた洗浄性能を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１のブラシロールは、ブラシ体のシャフトの長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度を大きく設定することができるので、被洗浄面の表面にブラシマークを残すことがなく、優れた洗浄性能を有すると共に、異物等の対象物を、効率よく確実に除去することができる。
【００１９】
請求項２のブラシロールは、ブラシ体のシャフトへの取り付けが容易であり、生産性が向上するので、安価にてブラシロールを提供することができる。また、ブラシロールの回転バランスが向上するので、回転に伴う芯ブレを抑制することができる。
【００２０】
請求項３のブラシロールは、異なるブラシ毛材が被洗浄面に当接するので、被洗浄面に付着、堆積しているさまざまな性状を有する異物等の対象物を、効率よく確実に除去することができる。
【００２１】
請求項４の洗浄装置は、優れた洗浄性能を有するブラシロールが搭載されているので、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りが発生することがなく、優れた洗浄性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分正面図、図１（ｂ）は、ブラシロールの側面図、図１（ｃ）は、ブラシ体を前面側から見た斜視図、図２は、本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分断面図、図３は、チャンネルブラシの製造状態を前面側から見た斜視図である。
【００２４】
図１（ａ）、及び図１（ｂ）において、ブラシロール１は、鉄、アルミニウム等の金属材料、あるいはポリ塩化ビニル、ポリアセタール等の合成樹脂材料からなると共に、中空部９を有する略円筒状のシャフト３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃからなるブラシ部２が装着されて形成されている。３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、それぞれピッチＰ１にてシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されていると共に、シャフト３の長手方向と直交する方向の傾斜角度θ１を有して並列に装着されている。なお、シャフト３は、中実状の略棒状であってもよい。
【００２５】
図１（ｃ）において、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料からなる長尺状の断面略Ｕ字状の帯状体６と、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料からなる概丸形断面を有する長尺状の芯線７との間に、ブラシ毛材８が挟持された長尺状のチャンネルブラシ５にて形成されている。ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、シャフト３の外周に装着される際、図１（ｂ）の如く、シャフト３の一方の端部近傍の外周等分３箇所に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの始点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が溶接による固定部１０を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、シャフト３の他方の端部近傍の外周等分３箇所に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの終点（図示せず）が溶接による固定部（図示せず）を介して固定されて形成される。
【００２６】
シャフト３の長手方向にたいして、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが有する傾斜角度θ１は、４°以上１２°以下にて設定されるのが望ましい。傾斜角度θ１が４°未満の場合、角度が小さすぎて被洗浄面から除去された異物等の対象物がシャフト３の長手方向に移動し難く、効率よく確実に対象物をブラシロール１の外部に排除するのが難しい。一方、傾斜角度θ１が１２°を超える場合、角度が大きすぎてブラシ毛材８はシャフト３の近傍、すなわち帯状体６の近傍まで被洗浄面に当接しやすくなり、ブラシ毛材８の折れ、切れが発生しやすくなり、ブラシロール１の耐久性の低下につながる。
【００２７】
また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃがシャフト３の外周に巻き回されて装着される際のピッチＰ１は、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下にて設定されるのが望ましい。ピッチＰ１が２０ｍｍ未満の場合、間隔が狭すぎてブラシ毛材８が密集するので、被洗浄面から除去された異物等の対象物がブラシ毛材８の間に捕捉され、シャフト３の長手方向に移動し難く、効率よく確実に対象物をブラシロール１の外部に排除するのが難しい。一方、ピッチＰ１が５０ｍｍを超える場合、間隔が広すぎてブラシ毛材８の植設量が少なく、被洗浄面から迅速、且つ確実に対象物を除去することが困難である。
【００２８】
なお、本実施例では、シャフト３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを設けたが、勿論４本、あるいはそれ以上でもよい。
【００２９】
次に、図２を用いて、ブラシロール１の構成について詳説する。
【００３０】
図２において、ブラシロール１は、帯状体６と芯線７にブラシ毛材８が挟持されたチャンネルブラシ５からなる３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが、中空部９を有するシャフト３の外周に並列に巻き回されて装着されたブラシ部２として形成されている。１本のブラシ体４ａは、ピッチＰ１をもってシャフト３の外周に螺旋状に装着されている。そして、前記の如くのピッチＰ１の間に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが並列されると共に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃもピッチＰ１をもってシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて装着されている。
【００３１】
また、隣り合うブラシ体４ａとブラシ体４ｂ、ブラシ体４ｂとブラシ体４ｃ、ブラシ体４ｃとブラシ体４ａの隙間Ｇ１は略同一の寸法にて形成されている。隙間Ｇ１の寸法は、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを構成する帯状体６の幅Ｗ１以下にて設定される。隙間Ｇ１の寸法が、帯状体６の幅Ｗ１を超える場合、隙間Ｇ１が広すぎて、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８が被洗浄面に当接する際、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生しやすくなり、被洗浄面に洗浄残りが生じることになる。帯状体６の幅Ｗ１は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好適である。幅Ｗ１が５ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材８の植設量が少なく、被洗浄面から迅速、且つ確実に対象物を除去することが難しい。一方、幅Ｗ１が１０ｍｍを超える場合、金属材料からなる帯状体６の強度が強すぎて、シャフト３の外周に螺旋状に巻き回して形成することが難しく、ブラシロール１を製作する際の作業性が劣る。なお、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１は、部分的にばらつきにて、広がることもあるが、ブラシロール１の性能劣化につながるものではなく、本発明の権利範囲内である。
【００３２】
なお、本実施例では、帯状体６の幅Ｗ１、及び隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１は、それぞれ略同一寸法にて形成されているが、幅Ｗ１及び／又は隙間Ｇ１は、異なる寸法にて形成されてあっても構わない。
【００３３】
次に、図３を用いて、ブラシロール１の製作方法について説明する。
【００３４】
最初に、図３の如く、概丸形断面を有する長尺状のブラシ毛材８を用意する。ブラシ毛材８は、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ビニリデン、ポリウレタン等の合成繊維、アセテート、プロミックス等の半合成繊維、レーヨン、キュプラ、リヨセル等の再生繊維、綿、羊毛、絹等の天然繊維、ピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線、オイルテンパー線、真鍮線、りん青銅線等の金属繊維のいずれかからなる。ブラシ毛材８の断面形状は、特に限定されるものではなく、概丸形以外にも、例えば三角形、四角形等の多角形、星形、卍形、十字形、Ｍ形、Ｎ形等の異形断面形状であっても構わない。また、中実状、中空状のいずれであってもよい。さらに、モノフィラメント、マルチフィラメントのいずれであっても何ら支障はない。ブラシ毛材８の材質、形状等については、ブラシロール１の使用される環境、コスト等を勘案して、適宜、決定されるものである。
【００３５】
上記の如くのブラシ毛材８が複数本、用意されたならば、ブラシ毛材８の略中央部が、帯状体６の上部に重なるよう基台３５に設置する。次いで、縦ロール３６を使用して、芯線７にてブラシ毛材８を挟み付けると共に、芯線７を断面略Ｕ字状の帯状体６の内部に押し込む。次に、帯状体６の両側に設置された横ロール３７を使用して、帯状体６を両側から、かしめる。その結果、図１（ｃ）の如く、長尺状のブラシ毛材８の略中央部が芯線７、及び帯状体６に挟み付けられて折り合わされた長尺状のチャンネルブラシ５が形成される。
【００３６】
次に、図１（ｂ）の如く、１本のブラシ体４ａの一方の端部、すなわち始点Ｓ１は、シャフト３の一方の端部近傍に、溶接による固定部１０を介して固定され、図１（ａ）の如く、シャフト３の外周にピッチＰ１をもって螺旋状に巻き回されて装着される。そして、ブラシ体４ａの他方の端部、すなわち終点（図示せず）が、シャフト３の他方の端部近傍に、溶接による固定部（図示せず）を介して固定される。同様に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃがシャフト３の外周に、ブラシ体４ａのピッチＰ１の間に装着されると共に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃもピッチＰ１をもってシャフト３の外周に巻き回され、シャフト３の両端部近傍に始点Ｓ２、Ｓ３と、終点が溶接による固定部１０を介して固定されることにより、ブラシ部２がシャフト３の外周に形成されたブラシロール１が、図１（ａ）の如く、製造される。
【００３７】
上記の如く構成されたブラシロール１の動作、作用は下記の通りである。
【００３８】
ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａがシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されてあるピッチＰ１の間に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが配列されている。従って、ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａのみによりシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてある場合に比べ、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１を、大きく設定することができる。その為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は被洗浄面にたいして接触面積を広く確保して当接するので、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、被洗浄面に洗浄残りが生じることがなく、ブラシロール１は被洗浄面を均一に洗浄する。
【００３９】
また、ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａのみによりシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてある場合に比べ、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃがシャフト３の長手方向と直交する方向にたいして傾斜角度θ１を大きく設定して形成されていることから、被洗浄面からブラシ毛材８により除去された異物等の対象物がブラシ毛材８の間に捕捉されても、ブラシロール１の回転に伴い被洗浄面の表面に落下し難い。その為、対象物の被洗浄面への再付着が防止される。
【００４０】
また、ブラシロール１は、回転することにより、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの傾斜角度θ１に沿って対象物を移動させ、ブラシロール１の外部に排除するが、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃはシャフト３の外周に同一の方向にて螺旋状に巻き回されて形成されているので、ブラシロール１の回転方向に限定されることなく、ブラシロール１のどちらか一方の端部から対象物を外部に排除する。
【００４１】
さらに、ブラシロール１は、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１が略同一の寸法にて形成されてあるので、チャンネルブラシ５からなるブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを一定の隙間Ｇ１をもってシャフト３の外周に巻き回して装着すればよい為、ブラシ部２の形成、すなわちブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３への取り付けが容易となる。その為、ブラシロール１の生産性が向上するので、安価にてブラシロール１を提供することができる。また、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間G１が一定の為、ブラシロール１の回転バランスが向上し、回転に伴う芯ブレが抑制される。
【００４２】
次に、本発明のブラシロール１の洗浄性能について試験した。下記に示した要領で測定し、その結果を表１に示した。
【００４３】
実施例１として、線径が０．２ｍｍのナイロンからなる長尺状のブラシ毛材８の長手方向における略中央部を、鉄からなる長尺状の帯状体６と、芯線７の間に挟み付けると共に、折り合わせ、長尺状のチャンネルブラシ５からなる３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを形成した。折り合わされたブラシ毛材８の毛丈は６０ｍｍに設定した。次に、直径が９０ｍｍで且つ長さが３６０ｍｍの鉄製の略円筒状のシャフト３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを、隣り合う隙間Ｇ１の間隔を２ｍｍ、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ１を３０ｍｍに設定して螺旋状に巻き回し、ブラシ部２を形成した。帯状体６の幅Ｗ１は８ｍｍであり、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１は約５．５°に形成された。また、チャンネルブラシ５の始点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、及び終点は、シャフト３の両端部近傍の外周等分３箇所に、溶接による固定部１０を介して固定した。そして、前記の手順にて実施例１のブラシロールを２本製作した。
【００４４】
比較例１として、１本のブラシ体４ａにてブラシ部２を形成したブラシロール１を２本製作した。比較例１のブラシロール１は、シャフト３の外周に、ブラシ体４ａを、隣り合う隙間Ｇ１の間隔を２ｍｍ、帯状体６の幅Ｗ１を８ｍｍ、ブラシ体４ａのピッチＰ１を１０ｍｍに設定して螺旋状に巻き回して形成した。シャフト３の寸法等、他の条件は、実施例１のブラシロール１と同一の条件である。なお、ブラシ体４ａのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１は約１．８°に形成された。
【００４５】
比較例２として、２本のブラシ体４ａ、４ｂにてブラシ部２を形成したブラシロール１を２本製作した。比較例２のブラシロール１は、シャフト３の外周に、ブラシ体４ａ、４ｂを、隣り合う隙間Ｇ１の間隔を２ｍｍ、帯状体６の幅Ｗ１を８ｍｍ、各ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１を２０ｍｍに設定して螺旋状に巻き回して形成した。シャフト３の寸法等、他の条件は、実施例１のブラシロール１と同一の条件である。なお、２本のブラシ体４ａ、４ｂのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１は約３．５°に形成された。
【００４６】
次に、上記の如く構成された各２本ずつの実施例１、比較例１、及び比較例２のブラシロール１を、それぞれ上下一対にて通板試験機に取り付け、１５０ｒｐｍの一定の回転速度で回転させる一方、一面に人工汚れを塗布した溶融亜鉛メッキ鋼板を用意し、前記回転速度で回転しているシャフト３の外周に取り付けられたブラシ部２の先端が描く仮想円上から３ｍｍだけシャフト３の方向に近接した位置に前記溶融亜鉛メッキ鋼板が、その汚れ面をシャフト３に対向するよう設定すると共に、７Ｌ毎分の散布量にて洗浄水を吹き付けながら、溶融亜鉛メッキ鋼板を１００ｍｐｍの周速にて、上下一対で取り付けられたブラシロール１の間を通板させ、鋼板の汚れ面にブラシ部２を当接させることによって鋼板の汚れを除去した。
【００４７】
そして、鋼板の汚れ面におけるブラシ部２によって汚れを除去した部分の明度を、日本電色工業株式会社製の色差計ＮＲ−１で測定して、下記基準により、洗浄性能を判断した。
○・・・明度の向上が＋５以上
△・・・明度の向上が＋３以上＋５未満
×・・・明度の向上が＋３未満
【００４８】
また、試験後の鋼板のブラシマーク、すなわち洗浄残りの有無を目視観察して、下記基準により判断した。
○・・・ブラシマークが無い
×・・・ブラシマークが有る
【００４９】
【表１】
【００５０】
上記試験結果より、実施例１のブラシロール１は、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３の長手方向にたいする傾斜角度θ１が大きい為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は鋼板にたいして接触面積を広く確保して当接するので、鋼板にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、鋼板に洗浄残りが生じることがなく、優れた洗浄性能を有するものであった。
【００５１】
比較例１のブラシロール１は、ブラシ体４ａのシャフト３の長手方向にたいする傾斜角度θ１が極めて小さい為、ブラシロール１の回転に伴うブラシ毛材８の鋼板にたいする接触面積も極めて狭く、鋼板にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生し、鋼板に洗浄残りが生じることから、洗浄性能は非常に劣るものであった。
【００５２】
比較例２のブラシロール１は、各ブラシ体４ａ、４ｂのシャフト３の長手方向にたいする傾斜角度θ１が小さい為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は鋼板にたいして接触面積を広く確保することができず、鋼板にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生し、鋼板に洗浄残りが生じることから、洗浄性能は劣るものであった。
【００５３】
（実施例２）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、図４（ｂ）は、本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、図４（ｃ）は、本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図である。実施例２は、実施例１の３本のブラシ体の各々のブラシ体を構成するブラシ毛材の材質が異なる形態である。なお、上記第１の実施例におけるブラシロールと同一部材については、同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５４】
図４（ａ）において、ブラシ毛材２８ａは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維２９の外周に、粒状の砥粒２５が複数固着して形成されている。砥粒２５は、合成繊維２９との重量比で、２０〜３０％程度配合される。ブラシ毛材２８ａは、前記の如く、砥粒２５を含有していることから、１本目のブラシ体４ａとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰が極めて強く、被洗浄面に強固に付着している対象物、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂を掻き取ることができる。
【００５５】
ブラシ毛材２８ａを構成する合成繊維２９は、ナイロン、ポリエステル等からなり、線径は０．１〜０．８ｍｍ程度である。また、砥粒２５は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイアモンド等の無機物で、粒径は０．１〜１０μｍ程度である。合成繊維２９に、砥粒２５を固着させる際、シランカップリング剤を用いると、砥粒２５を合成繊維２９に強固に接着させることができ、洗浄中にブラシロール１から砥粒２５が脱落することを防止することができる。シランカップリング剤は、分子中に２個の異なった反応基をもつ有機ケイ素単量体で、一方の反応基は無機物と化学結合する反応基であり、他方の反応基は有機物と化学結合する反応基である。従って、シランカップリング剤は、無機物である砥粒２５と、有機物である合成繊維２９とを化学的に結合する為、砥粒２５を合成繊維２９に強固に接着させることができるのである。
【００５６】
図４（ｂ）において、ブラシ毛材２８ｂは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材２８ｂの線径は０．１〜０．８ｍｍ程度である。ブラシ毛材２８ｂは、２本目のブラシ体４ｂとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、耐摩耗性に優れた合成繊維からなる為、被洗浄面に付着している対象物の内、鉄粉、石等の硬い無機物に当接した場合においても毛折れ、毛切れ等を発生させることなく、鉄粉、石等を除去することができる。
【００５７】
図４（ｃ）において、ブラシ毛材２８ｃは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維からなる複数本の単糸２７が撚り合わされて形成された撚り糸２６である。単糸２７はナイロン、ポリエステル等からなり、線径は１０〜１００μｍ程度である。単糸２７の撚り本数に関しては、特に、限定されるものではない。ブラシ毛材２８ｃは、３本目のブラシ体４ｃとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、撚り糸２６にて形成されているので、被洗浄面への当接を繰り返すことにより、ブラシ毛材２８ｃの先端部がほぐれ、被洗浄面の細かな凹凸部分に付着している繊維クズ等の塵埃を掻き出すことができる。また、ブラシ毛材２８ｃは、撚りが形成されている為、被洗浄面からの衝撃等の反力を吸収できるので、高い耐久性を維持できる。
【００５８】
ブラシ毛材２８ｃは、複数本の単糸２７を撚り合わせ、撚り糸２６に形成する際、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＭＢＲ等の高分子弾性体を、撚り合わされた単糸２７を接着する接着剤として用いても構わない。前記の如くの接着剤が用いられている場合、撚り糸２６は被洗浄面への当接を繰り返すことにより、短期間にて撚りが全てほぐれ、単糸２７にばらけてしまうことが防止されるので、長期間に亘って、ブラシ毛材２８ｃの毛腰を保持することができる。使用される高分子弾性体の種類については、ブラシロール１が使用される環境、洗浄液の種類等に応じて、適宜、決定される。
【００５９】
本実施例におけるブラシロール１は、以上のように構成されているので、被洗浄面に付着しているさまざまな性状を有する対象物を、ブラシ毛材２８ａ、２８ｂ、２８ｃの異なる接触力、押付力により、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。
【００６０】
（実施例３）
図５（ａ）は、本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）は、本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図５（ｄ）は、図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面図、図５（ｅ）は、本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図５（ｆ）は、図５（ｅ）のＣ−Ｃ断面図である。実施例３は、実施例１の３本のブラシ体の各々のブラシ体を構成するブラシ毛材の線径が異なる形態である。なお、上記第１の実施例におけるブラシロールと同一部材については、同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００６１】
図５（ａ）から図５（ｆ）において、ブラシ毛材３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材３８ａ、３８ｂ、３８ｃの線径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は０．１〜０．８ｍｍ程度で、ブラシ毛材３８ａの線径Ｄ１が最も大きく、次いでブラシ毛材３８ｂの線径Ｄ２、ブラシ毛材３８ｃの線径Ｄ３が最も小さい。例えば、ブラシ毛材３８ａの線径Ｄ１は０．５ｍｍ、ブラシ毛材３８ｂの線径Ｄ２は０．３ｍｍ、ブラシ毛材３８ｃの線径Ｄ３は０．２ｍｍ等に設定される。
【００６２】
ブラシ毛材３８ａは、上記の如く、線径Ｄ１が最も大きいことから、１本目のブラシ体４ａとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰が極めて強く、被洗浄面に強固に付着している対象物、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂を掻き取ることができる。
【００６３】
ブラシ毛材３８ｂは、上記の如く、線径Ｄ２が、ブラシ毛材３８ａに次いで大きいことから、２本目のブラシ体４ｂとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰を強く設定し、被洗浄面に付着している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、迅速に除去することができる。
【００６４】
ブラシ毛材３８ｃは、上記の如く、線径Ｄ３が、最も小さいことから、３本目のブラシ体４ｃとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰は他のブラシ毛材３８ａ、３８ｂに比べて弱いものの、被洗浄面に傷を付着させることなく、繊維クズ等の被洗浄面に軽く添付している柔らかい対象物を、的確に掃き取ることができる。
【００６５】
本実施例におけるブラシロール１は、以上のように構成されているので、被洗浄面に付着しているさまざまな性状を有する対象物を、ブラシ毛材３８ａ、３８ｂ、３８ｃの異なる接触力、押付力により、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。
【００６６】
（実施例４）
図６は、本発明の第４の実施例におけるブラシロールの部分断面図である。なお、上記第１の実施例におけるブラシロールと同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００６７】
図６において、ブラシロール４１は、帯状体４６と芯線４７にブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃが挟持されたチャンネルブラシ４５からなる３本のブラシ体４４ａ、４４ｂ、４４ｃが、中空部４９を有するシャフト４３の外周に並列に巻き回されて装着されたブラシ部４２として形成されている。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃは合成繊維、半合成繊維、再生繊維、天然繊維、金属繊維のいずれかである。
【００６８】
１本目のブラシ体４４ａを構成するブラシ毛材４８ａは毛丈Ｈ１を有し、２本目のブラシ体４４ｂを構成するブラシ毛材４８ｂは毛丈Ｈ２を有し、３本目のブラシ体４４ｃを構成するブラシ毛材４８ｃは毛丈Ｈ３を有する。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの毛丈Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は４０〜７０ｍｍ程度で、ブラシ毛材４８ａの毛丈Ｈ１が最も長く、次いでブラシ毛材４８ｂの毛丈Ｈ２、ブラシ毛材４８ｃの毛丈Ｈ３が最も短い。例えば、ブラシ毛材４８ａの毛丈Ｈ１は６０ｍｍ、ブラシ毛材４８ｂの毛丈Ｈ２は５５ｍｍ、ブラシ毛材４８ｃの毛丈Ｈ３は５０ｍｍ等に設定される。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの毛丈Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が４０ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃはシャフト４３の近傍、すなわち帯状体４６の近傍まで被洗浄面に当接しやすくなり、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの折れ、切れが発生しやすくなり、ブラシロール１の耐久性の低下につながる。一方、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの毛丈Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が７０ｍｍを超える場合、被洗浄面から除去された異物等の対象物がブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの間に捕捉され、シャフト４３の長手方向に移動し難く、効率よく確実に対象物をブラシロール４１の外部に排除するのが難しい。
【００６９】
ブラシ毛材４８ａは、上記の如く、毛丈Ｈ１が最も長いことから、１本目のブラシ体４４ａとして構成され、ブラシロール４１に形成された場合、被洗浄面にたいする接触面積を広く確保して、繊維クズ等の被洗浄面に軽く添付している柔らかい対象物を、的確に掃き取ることができる。
【００７０】
ブラシ毛材４８ｂは、上記の如く、毛丈Ｈ２が、ブラシ毛材４８ａに次いで長いことから、２本目のブラシ体４４ｂとして構成され、ブラシロール４１に形成された場合、毛腰を強く設定し、被洗浄面に付着している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、迅速に除去することができる。
【００７１】
ブラシ毛材４８ｃは、上記の如く、毛丈Ｈ３が、最も短いことから、３本目のブラシ体４４ｃとして構成され、ブラシロール４１に形成された場合、ブラシ毛材４８ｃの先端部にて、毛腰を極めて強く設定し、被洗浄面に強固に付着している対象物、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂を掻き取ることができる。
【００７２】
本実施例におけるブラシロール４１は、以上のように構成されているので、被洗浄面に付着しているさまざまな性状を有する対象物を、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの異なる接触力、押付力により、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。
【００７３】
（実施例５）
図７（ａ）は、本発明のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。なお、構成の説明を容易にする為に、各部品の軸受け部や、支持部品の図示、説明は省略することとする。
【００７４】
図７（ａ）において、洗浄装置５０は、自動車の鋼板６０のプレス加工ラインなどに設置され、プレス機等の加工機器（図示せず）に供給される鋼板６０などのブランク材を洗浄するもので、平板状の鋼板６０をブラシロール５１ａ、５１ｂに送り込む図示しない上下一対の送りロールと、前記送りロールから送り出された鋼板６０の両面を洗浄する上下一対にて設置されたブラシロール５１ａ、５１ｂと、ブラシロール５１ａ、５１ｂを回転駆動する駆動手段５４と、ブラシロール５１ａ、５１ｂ及び／又は鋼板６０に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズル５５を有する配管５６から構成されている。
【００７５】
ブラシロール５１ａ、５１ｂは、略円筒状のシャフト５３の外周にブラシ部５２が形成されてあり、上記第１、第２、第３、あるいは第４の実施例におけるブラシロール１、４１のいずれかと同一である。上部に位置するブラシロール５１ａは鋼板６０の表面を洗浄し、下部に位置するブラシロール５１ｂは鋼板６０の裏面を洗浄する。
【００７６】
ブラシロール５１ａ、５１ｂは、駆動手段５４により、図７（ｂ）の如く、矢印の方向に一定の回転速度で回転している。送りロール（図示せず）によりブラシロール５１ａ、５１ｂに送り込まれた鋼板６０は、上部のブラシロール５１ａと下部のブラシロール５１ｂの間を通過すると共に、ブラシロール５１ａ、５１ｂの有するブラシ部５２が鋼板６０の両面に当接し、鋼板６０の表面、裏面に付着している異物等の対象物（図示せず）を除去する。その際、配管５６からノズル５５に洗浄液が送り込まれ、ノズル５５からブラシロール５１ａ、５１ｂ及び／又は鋼板６０にたいして洗浄液が噴霧され、洗浄液により対象物が鋼板６０から浮き上がりやすくする。
【００７７】
上記の如く構成された洗浄装置５０の動作、作用は下記の通りである。
【００７８】
図示しない送りロールにより鋼板６０がブラシロール５１ａ、５１ｂに送り込まれると、各洗浄ノズル５５に配管５６を通して洗浄液が供給されながら、ブラシロール５１ａ、５１ｂ及び／又は鋼板６０にたいして洗浄液が噴霧され、鋼板６０は回転している上部のブラシロール５１ａと、下部のブラシロール５１ｂとの間を通過すると共に、上部のブラシロール５１ａで鋼板６０の表面が、下部のブラシロール５１ｂで鋼板６０の裏面がそれぞれ洗浄される。
【００７９】
鋼板６０の表面では、上部のブラシロール５１ａで擦り取られた塵埃や鉄粉等の対象物が、洗浄液と共に上部のブラシロール５１ａの一方の端部へ向かって送り出され、洗浄装置５０の内部に落下していく。また、鋼板６０の裏面では、下部のブラシロール５１ｂで擦り取られた対象物の一部は、洗浄液と共に、直ちに洗浄装置５０の内部に落下すると共に、洗浄液の粘着性や表面張力により、ブラシ部５２に捕捉された対象物は、下部のブラシロール５１ｂの螺旋状のブラシ部５２により、下部のブラシロール５１ｂの一方の端部へ向かって送り出され、洗浄装置５０の内部に落下していく。
【００８０】
洗浄装置５０の内部に落下し、回収された対象物は、汚れた洗浄液と共に排出配管（図示せず）を通って、図示しない濾過装置や、廃液処理装置に送られていく。洗浄液は濾過されて、再び配管５６へ送り込まれる。
【００８１】
以上のように、本実施例によれば、洗浄性能に優れ、しかも鋼板６０の両面にブラシロール５１ａ、５１ｂのブラシ部５２によるブラシマークが付き難い洗浄装置５０を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかるブラシロール及び洗浄装置は、洗浄性能、異物等の対象物の除去性能に優れたもので、各種洗浄装置、清掃装置、研磨装置、表面処理装置などに幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分正面図、（ｂ）ブラシロールの側面図、（ｃ）ブラシ体を前面側から見た斜視図
【図２】本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図３】チャンネルブラシの製造状態を前面側から見た斜視図
【図４】（ａ）本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、（ｂ）本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、（ｃ）本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図
【図５】（ａ）本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、（ｄ）図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、（ｆ）図５（ｅ）のＣ−Ｃ断面図
【図６】本発明の第４の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図７】（ａ）本発明のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図、（ｂ）図７（ａ）のＥ−Ｅ断面図
【符号の説明】
【００８４】
１、４１、５１ａ、５１ｂ ブラシロール
２、４２、５２ ブラシ部
３、４３、５３ シャフト
４ａ、４ｂ、４ｃ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ ブラシ体
５、４５ チャンネルブラシ
６、４６ 帯状体
７、４７ 芯線
８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、４８ａ、４８ｂ、４８ｃ ブラシ毛材
９、４９ 中空部
１０ 固定部
２５ 砥粒
２６ 撚り糸
２７ 単糸
２９ 合成繊維
３５ 基台
３６ 縦ロール
３７ 横ロール
５０ 洗浄装置
５４ 駆動手段
５５ ノズル
５６ 配管
６０ 鋼板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板 あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置として、ブラシ材の基部をチャンネルに保持させて成るチャンネルブラシを密着螺旋巻きしてコイルブラシを形成し、該コイルブラシをロールに外挿して成るロールブラシにおいて、上記コイルブラシの外側面と対向する制動フランジを備え、該制動フランジに上記コイルブラシを形成するチャンネルブラシの巻端のチャンネル端面と係合して上記コイルブラシの制動を図る係止部を設けたことを特徴とするロールブラシ（特許文献１）が考案されている。
【０００３】
また、チャンネルブラシが、長尺の芯線と、断面が概Ｕ字状に屈曲し、該芯線を包有する長尺のチャンネルと、該芯線と該チャンネルとの間に挟着される毛材とを備えてなり、該チャンネルブラシ式ブラシロールの外周面において、毛材先端の密度が全周に亘って２５本／ｃｍ２以上、２５０本／ｃｍ２以下である帯状円周領域が存在することを特徴とするチャンネルブラシ式ブラシロール（特許文献２）がある。
【０００４】
さらに、入口側に洗浄ノズルを有し、ロール本体の外周面に所定幅のブラシを、ロール本体の全長の中央に設定した対称軸に対して対称に所定ピッチで且つ、前記対称軸からロール本体の端へ向かって対象物を送ることができる螺旋方向に巻き付けたことを特徴とする鋼板洗浄機のブラシロール（特許文献３）もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４６６２９号公報
【特許文献２】特開２００７−５０１２０号公報
【特許文献３】特開２００４−１３７５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のロールブラシは、チャンネルブラシをコイルブラシに形成する際、１本のチャンネルブラシによりコイルブラシが形成され、前記コイルブラシがロールに外挿して製作される。その為、コイルブラシはロールの長手方向にたいして略直角に配置されるので、ロールの長手方向と直交する方向にたいするコイルブラシの傾斜角度は小さく、ロールブラシの回転に伴い、被洗浄面にブラシ材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生する。前記の如くのブラシマークは、被洗浄面にたいする洗浄残りとなることから、ロールブラシは被洗浄面を均一に洗浄することができず、洗浄性能が劣るという課題を有していた。
【０００７】
特許文献２のチャンネルブラシ式ブラシロールは、洗浄残り（ブラシマーク等）による洗浄性低下を防ぐ為、毛材先端の密度を２５本／ｃｍ２以上、２５０本／ｃｍ２以下に設定しているが、毛材先端の密度が小さい場合、毛材の間に隙間が発生することから、前記の如くの隙間部分には毛材が被洗浄面に当接しないので、被洗浄面から異物等の対象物を完全に除去することができない。また、毛材先端の密度が大きい場合、被洗浄面から除去された対象物は毛材の間に捕捉され、チャンネルブラシ式ブラシロールの外部に排除され難い為、チャンネルブラシ式ブラシロールの回転に伴い、毛材の間に捕捉された対象物は被洗浄面の表面に落下し、被洗浄面に再付着する。その為、効率よく確実に被洗浄面から対象物を除去することが難しいという課題を有していた。
【０００８】
特許文献３のブラシロールは、ブラシロールが対称軸からロール本体の端へ向かって異物等の対象物を送る方向と逆の方向に回転した場合、対象物はロール本体の中央に設定された対称軸に向かって集積するので、ブラシロールの外部に対象物を排除することができない。その為、効率よく確実に被洗浄面から対象物を排除するには、ブラシロールの回転方向が限定されるという課題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄面に洗浄残りが発生することがなく、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、効率よく確実に異物等の対象物を除去する高い洗浄性能を有するブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置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】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、請求項１のブラシロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板、あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロールにおいて、前記ブラシロールは、略棒状又は円筒状のシャフトと、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部を有し、前記ブラシ部は断面略Ｕ字状の帯状体と、前記帯状体で芯線と共に挟持されるブラシ毛材とで構成されたチャンネルブラシからなるブラシ体が３本以上並列に設けられてあると共に、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、隣り合う前記ブラシ体の隙間は前記帯状体の幅以下にて設定されてあるもので、ブラシロールは１本のブラシ体がシャフトの外周に螺旋状に巻き回されてあるピッチの間に、他の２本以上のブラシ体が配列されている。従って、ブラシロールは、１本のブラシ体のみによりシャフトの外周に螺旋状に巻き回されて形成されてある場合に比べ、各ブラシ体のシャフトの長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度を、大きく設定することができる。その為、ブラシロールの回転に伴い、ブラシ毛材は被洗浄面にたいして接触面積を広く確保して当接するので、被洗浄面にブラシ毛材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、被洗浄面に洗浄残りが生じることがなく、ブラシロールは被洗浄面を均一に洗浄する。
【００１１】
また、ブラシロールは、ブラシ体がシャフトの長手方向と直交する方向にたいして傾斜角度を大きく設定して形成されていることから、被洗浄面からブラシ毛材により除去された異物等の対象物がブラシ毛材の間に捕捉されても、ブラシロールの回転に伴い被洗浄面の表面に落下し難い。その為、対象物の被洗浄面への再付着が防止される。
【００１２】
また、ブラシロールは、ブラシ体の隙間が、帯状体の幅以下の寸法にて設定されているので、被洗浄面にたいして、ブラシ毛材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられる。
【００１３】
さらに、ブラシロールは、回転することにより、ブラシ体の傾斜角度に沿って異物等の対象物を移動させ、ブラシロールの外部に排除するが、ブラシ体はシャフトの外周に同一の方向にて螺旋状に巻き回されて形成されているので、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、ブラシロールのどちらか一方の端部から対象物を外部に排除する。
【００１４】
請求項２のブラシロールは、特に、請求項１のブラシロールにおいて、隣り合うブラシ体の隙間は略同一にて形成されてあるもので、チャンネルブラシからなるブラシ体を一定の隙間をもってシャフトの外周に巻き回して装着すればよいので、ブラシ部の形成、すなわちブラシ体のシャフトへの取り付けが容易となる。その為、ブラシロールの生産性が向上するので、安価にてブラシロールを提供することができる。また、ブラシ体の隙間が一定の為、ブラシロールの回転バランスが向上し、回転に伴う芯ブレが抑制される。
【００１５】
請求項３のブラシロールは、特に、請求項１から２のブラシロールにおいて、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体が、他のブラシ体と異なるブラシ毛材にて構成されてあるもので、例えば、被洗浄面にたいして異なる押付力、接触力にてブラシ毛材を当接させることができる。被洗浄面には、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂、鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等の塵埃等、さまざまな対象物が付着している。また、付着状態も、塗料ミスト、ペンキ等の如く、強固に付着している対象物から、塵埃等の如く、表面に添付しているだけの対象物までさまざまである。また、硬さも、鉄粉、石等の如く、硬い対象物から、塵埃等の如く、柔らかい対象物までさまざまである。その為、ブラシ体を異なるブラシ毛材にて構成することにより、前記の如くのさまざまな対象物を、効率よく確実に、被洗浄面から除去することが可能となる。
【００１６】
異なるブラシ毛材とは、例えば、硬度、材質等に起因する剛性、ブラシ毛材の線径、ブラシ毛材の毛丈、ブラシ毛材の断面形状等のことである。
【００１７】
請求項４の洗浄装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載されたブラシロールと、前記ブラシロールを回転駆動する駆動手段と、前記ブラシロール及び／又は被洗浄面に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズルを有するもので、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りが発生することがなく、優れた洗浄性能を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１のブラシロールは、ブラシ体のシャフトの長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度を大きく設定することができるので、被洗浄面の表面にブラシマークを残すことがなく、優れた洗浄性能を有すると共に、異物等の対象物を、効率よく確実に除去することができる。
【００１９】
請求項２のブラシロールは、ブラシ体のシャフトへの取り付けが容易であり、生産性が向上するので、安価にてブラシロールを提供することができる。また、ブラシロールの回転バランスが向上するので、回転に伴う芯ブレを抑制することができる。
【００２０】
請求項３のブラシロールは、異なるブラシ毛材が被洗浄面に当接するので、被洗浄面に付着、堆積しているさまざまな性状を有する異物等の対象物を、効率よく確実に除去することができる。
【００２１】
請求項４の洗浄装置は、優れた洗浄性能を有するブラシロールが搭載されているので、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りが発生することがなく、優れた洗浄性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分正面図、図１（ｂ）は、ブラシロールの側面図、図１（ｃ）は、ブラシ体を前面側から見た斜視図、図２は、本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分断面図、図３は、チャンネルブラシの製造状態を前面側から見た斜視図である。
【００２４】
図１（ａ）、及び図１（ｂ）において、ブラシロール１は、鉄、アルミニウム等の金属材料、あるいはポリ塩化ビニル、ポリアセタール等の合成樹脂材料からなると共に、中空部９を有する略円筒状のシャフト３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃからなるブラシ部２が装着されて形成されている。３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、それぞれピッチＰ１にてシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されていると共に、シャフト３の長手方向と直交する方向の傾斜角度θ１を有して並列に装着されている。なお、シャフト３は、中実状の略棒状であってもよい。
【００２５】
図１（ｃ）において、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料からなる長尺状の断面略Ｕ字状の帯状体６と、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料からなる概丸形断面を有する長尺状の芯線７との間に、ブラシ毛材８が挟持された長尺状のチャンネルブラシ５にて形成されている。ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、シャフト３の外周に装着される際、図１（ｂ）の如く、シャフト３の一方の端部近傍の外周等分３箇所に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの始点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が溶接による固定部１０を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、シャフト３の他方の端部近傍の外周等分３箇所に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの終点（図示せず）が溶接による固定部（図示せず）を介して固定されて形成される。
【００２６】
シャフト３の長手方向にたいして、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが有する傾斜角度θ１は、４°以上１２°以下にて設定されるのが望ましい。傾斜角度θ１が４°未満の場合、角度が小さすぎて被洗浄面から除去された異物等の対象物がシャフト３の長手方向に移動し難く、効率よく確実に対象物をブラシロール１の外部に排除するのが難しい。一方、傾斜角度θ１が１２°を超える場合、角度が大きすぎてブラシ毛材８はシャフト３の近傍、すなわち帯状体６の近傍まで被洗浄面に当接しやすくなり、ブラシ毛材８の折れ、切れが発生しやすくなり、ブラシロール１の耐久性の低下につながる。
【００２７】
また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃがシャフト３の外周に巻き回されて装着される際のピッチＰ１は、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下にて設定されるのが望ましい。ピッチＰ１が２０ｍｍ未満の場合、間隔が狭すぎてブラシ毛材８が密集するので、被洗浄面から除去された異物等の対象物がブラシ毛材８の間に捕捉され、シャフト３の長手方向に移動し難く、効率よく確実に対象物をブラシロール１の外部に排除するのが難しい。一方、ピッチＰ１が５０ｍｍを超える場合、間隔が広すぎてブラシ毛材８の植設量が少なく、被洗浄面から迅速、且つ確実に対象物を除去することが困難である。
【００２８】
なお、本実施例では、シャフト３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを設けたが、勿論４本、あるいはそれ以上でもよい。
【００２９】
次に、図２を用いて、ブラシロール１の構成について詳説する。
【００３０】
図２において、ブラシロール１は、帯状体６と芯線７にブラシ毛材８が挟持されたチャンネルブラシ５からなる３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが、中空部９を有するシャフト３の外周に並列に巻き回されて装着されたブラシ部２として形成されている。１本のブラシ体４ａは、ピッチＰ１をもってシャフト３の外周に螺旋状に装着されている。そして、前記の如くのピッチＰ１の間に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが並列されると共に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃもピッチＰ１をもってシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて装着されている。
【００３１】
また、隣り合うブラシ体４ａとブラシ体４ｂ、ブラシ体４ｂとブラシ体４ｃ、ブラシ体４ｃとブラシ体４ａの隙間Ｇ１は略同一の寸法にて形成されている。隙間Ｇ１の寸法は、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを構成する帯状体６の幅Ｗ１以下にて設定される。隙間Ｇ１の寸法が、帯状体６の幅Ｗ１を超える場合、隙間Ｇ１が広すぎて、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８が被洗浄面に当接する際、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生しやすくなり、被洗浄面に洗浄残りが生じることになる。帯状体６の幅Ｗ１は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好適である。幅Ｗ１が５ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材８の植設量が少なく、被洗浄面から迅速、且つ確実に対象物を除去することが難しい。一方、幅Ｗ１が１０ｍｍを超える場合、金属材料からなる帯状体６の強度が強すぎて、シャフト３の外周に螺旋状に巻き回して形成することが難しく、ブラシロール１を製作する際の作業性が劣る。なお、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１は、部分的にばらつきにて、広がることもあるが、ブラシロール１の性能劣化につながるものではなく、本発明の権利範囲内である。
【００３２】
なお、本実施例では、帯状体６の幅Ｗ１、及び隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１は、それぞれ略同一寸法にて形成されているが、幅Ｗ１及び／又は隙間Ｇ１は、異なる寸法にて形成されてあっても構わない。
【００３３】
次に、図３を用いて、ブラシロール１の製作方法について説明する。
【００３４】
最初に、図３の如く、概丸形断面を有する長尺状のブラシ毛材８を用意する。ブラシ毛材８は、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ビニリデン、ポリウレタン等の合成繊維、アセテート、プロミックス等の半合成繊維、レーヨン、キュプラ、リヨセル等の再生繊維、綿、羊毛、絹等の天然繊維、ピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線、オイルテンパー線、真鍮線、りん青銅線等の金属繊維のいずれかからなる。ブラシ毛材８の断面形状は、特に限定されるものではなく、概丸形以外にも、例えば三角形、四角形等の多角形、星形、卍形、十字形、Ｍ形、Ｎ形等の異形断面形状であっても構わない。また、中実状、中空状のいずれであってもよい。さらに、モノフィラメント、マルチフィラメントのいずれであっても何ら支障はない。ブラシ毛材８の材質、形状等については、ブラシロール１の使用される環境、コスト等を勘案して、適宜、決定されるものである。
【００３５】
上記の如くのブラシ毛材８が複数本、用意されたならば、ブラシ毛材８の略中央部が、帯状体６の上部に重なるよう基台３５に設置する。次いで、縦ロール３６を使用して、芯線７にてブラシ毛材８を挟み付けると共に、芯線７を断面略Ｕ字状の帯状体６の内部に押し込む。次に、帯状体６の両側に設置された横ロール３７を使用して、帯状体６を両側から、かしめる。その結果、図１（ｃ）の如く、長尺状のブラシ毛材８の略中央部が芯線７、及び帯状体６に挟み付けられて折り合わされた長尺状のチャンネルブラシ５が形成される。
【００３６】
次に、図１（ｂ）の如く、１本のブラシ体４ａの一方の端部、すなわち始点Ｓ１は、シャフト３の一方の端部近傍に、溶接による固定部１０を介して固定され、図１（ａ）の如く、シャフト３の外周にピッチＰ１をもって螺旋状に巻き回されて装着される。そして、ブラシ体４ａの他方の端部、すなわち終点（図示せず）が、シャフト３の他方の端部近傍に、溶接による固定部（図示せず）を介して固定される。同様に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃがシャフト３の外周に、ブラシ体４ａのピッチＰ１の間に装着されると共に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃもピッチＰ１をもってシャフト３の外周に巻き回され、シャフト３の両端部近傍に始点Ｓ２、Ｓ３と、終点が溶接による固定部１０を介して固定されることにより、ブラシ部２がシャフト３の外周に形成されたブラシロール１が、図１（ａ）の如く、製造される。
【００３７】
上記の如く構成されたブラシロール１の動作、作用は下記の通りである。
【００３８】
ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａがシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されてあるピッチＰ１の間に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが配列されている。従って、ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａのみによりシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてある場合に比べ、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１を、大きく設定することができる。その為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は被洗浄面にたいして接触面積を広く確保して当接するので、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、被洗浄面に洗浄残りが生じることがなく、ブラシロール１は被洗浄面を均一に洗浄する。
【００３９】
また、ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａのみによりシャフト３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてある場合に比べ、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃがシャフト３の長手方向と直交する方向にたいして傾斜角度θ１を大きく設定して形成されていることから、被洗浄面からブラシ毛材８により除去された異物等の対象物がブラシ毛材８の間に捕捉されても、ブラシロール１の回転に伴い被洗浄面の表面に落下し難い。その為、対象物の被洗浄面への再付着が防止される。
【００４０】
また、ブラシロール１は、回転することにより、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの傾斜角度θ１に沿って対象物を移動させ、ブラシロール１の外部に排除するが、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃはシャフト３の外周に同一の方向にて螺旋状に巻き回されて形成されているので、ブラシロール１の回転方向に限定されることなく、ブラシロール１のどちらか一方の端部から対象物を外部に排除する。
【００４１】
さらに、ブラシロール１は、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間Ｇ１が略同一の寸法にて形成されてあるので、チャンネルブラシ５からなるブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを一定の隙間Ｇ１をもってシャフト３の外周に巻き回して装着すればよい為、ブラシ部２の形成、すなわちブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３への取り付けが容易となる。その為、ブラシロール１の生産性が向上するので、安価にてブラシロール１を提供することができる。また、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間G１が一定の為、ブラシロール１の回転バランスが向上し、回転に伴う芯ブレが抑制される。
【００４２】
次に、本発明のブラシロール１の洗浄性能について試験した。下記に示した要領で測定し、その結果を表１に示した。
【００４３】
実施例１として、線径が０．２ｍｍのナイロンからなる長尺状のブラシ毛材８の長手方向における略中央部を、鉄からなる長尺状の帯状体６と、芯線７の間に挟み付けると共に、折り合わせ、長尺状のチャンネルブラシ５からなる３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを形成した。折り合わされたブラシ毛材８の毛丈は６０ｍｍに設定した。次に、直径が９０ｍｍで且つ長さが３６０ｍｍの鉄製の略円筒状のシャフト３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを、隣り合う隙間Ｇ１の間隔を２ｍｍ、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ１を３０ｍｍに設定して螺旋状に巻き回し、ブラシ部２を形成した。帯状体６の幅Ｗ１は８ｍｍであり、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１は約５．５°に形成された。また、チャンネルブラシ５の始点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、及び終点は、シャフト３の両端部近傍の外周等分３箇所に、溶接による固定部１０を介して固定した。そして、前記の手順にて実施例１のブラシロールを２本製作した。
【００４４】
比較例１として、１本のブラシ体４ａにてブラシ部２を形成したブラシロール１を２本製作した。比較例１のブラシロール１は、シャフト３の外周に、ブラシ体４ａを、隣り合う隙間Ｇ１の間隔を２ｍｍ、帯状体６の幅Ｗ１を８ｍｍ、ブラシ体４ａのピッチＰ１を１０ｍｍに設定して螺旋状に巻き回して形成した。シャフト３の寸法等、他の条件は、実施例１のブラシロール１と同一の条件である。なお、ブラシ体４ａのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１は約１．８°に形成された。
【００４５】
比較例２として、２本のブラシ体４ａ、４ｂにてブラシ部２を形成したブラシロール１を２本製作した。比較例２のブラシロール１は、シャフト３の外周に、ブラシ体４ａ、４ｂを、隣り合う隙間Ｇ１の間隔を２ｍｍ、帯状体６の幅Ｗ１を８ｍｍ、各ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１を２０ｍｍに設定して螺旋状に巻き回して形成した。シャフト３の寸法等、他の条件は、実施例１のブラシロール１と同一の条件である。なお、２本のブラシ体４ａ、４ｂのシャフト３の長手方向と直交する方向にたいする傾斜角度θ１は約３．５°に形成された。
【００４６】
次に、上記の如く構成された各２本ずつの実施例１、比較例１、及び比較例２のブラシロール１を、それぞれ上下一対にて通板試験機に取り付け、１５０ｒｐｍの一定の回転速度で回転させる一方、一面に人工汚れを塗布した溶融亜鉛メッキ鋼板を用意し、前記回転速度で回転しているシャフト３の外周に取り付けられたブラシ部２の先端が描く仮想円上から３ｍｍだけシャフト３の方向に近接した位置に前記溶融亜鉛メッキ鋼板が、その汚れ面をシャフト３に対向するよう設定すると共に、７Ｌ毎分の散布量にて洗浄水を吹き付けながら、溶融亜鉛メッキ鋼板を１００ｍｐｍの周速にて、上下一対で取り付けられたブラシロール１の間を通板させ、鋼板の汚れ面にブラシ部２を当接させることによって鋼板の汚れを除去した。
【００４７】
そして、鋼板の汚れ面におけるブラシ部２によって汚れを除去した部分の明度を、日本電色工業株式会社製の色差計ＮＲ−１で測定して、下記基準により、洗浄性能を判断した。
○・・・明度の向上が＋５以上
△・・・明度の向上が＋３以上＋５未満
×・・・明度の向上が＋３未満
【００４８】
また、試験後の鋼板のブラシマーク、すなわち洗浄残りの有無を目視観察して、下記基準により判断した。
○・・・ブラシマークが無い
×・・・ブラシマークが有る
【００４９】
【表１】
【００５０】
上記試験結果より、実施例１のブラシロール１は、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのシャフト３の長手方向にたいする傾斜角度θ１が大きい為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は鋼板にたいして接触面積を広く確保して当接するので、鋼板にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、鋼板に洗浄残りが生じることがなく、優れた洗浄性能を有するものであった。
【００５１】
比較例１のブラシロール１は、ブラシ体４ａのシャフト３の長手方向にたいする傾斜角度θ１が極めて小さい為、ブラシロール１の回転に伴うブラシ毛材８の鋼板にたいする接触面積も極めて狭く、鋼板にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生し、鋼板に洗浄残りが生じることから、洗浄性能は非常に劣るものであった。
【００５２】
比較例２のブラシロール１は、各ブラシ体４ａ、４ｂのシャフト３の長手方向にたいする傾斜角度θ１が小さい為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は鋼板にたいして接触面積を広く確保することができず、鋼板にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生し、鋼板に洗浄残りが生じることから、洗浄性能は劣るものであった。
【００５３】
（実施例２）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、図４（ｂ）は、本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、図４（ｃ）は、本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図である。実施例２は、実施例１の３本のブラシ体の各々のブラシ体を構成するブラシ毛材の材質が異なる形態である。なお、上記第１の実施例におけるブラシロールと同一部材については、同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５４】
図４（ａ）において、ブラシ毛材２８ａは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維２９の外周に、粒状の砥粒２５が複数固着して形成されている。砥粒２５は、合成繊維２９との重量比で、２０〜３０％程度配合される。ブラシ毛材２８ａは、前記の如く、砥粒２５を含有していることから、１本目のブラシ体４ａとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰が極めて強く、被洗浄面に強固に付着している対象物、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂を掻き取ることができる。
【００５５】
ブラシ毛材２８ａを構成する合成繊維２９は、ナイロン、ポリエステル等からなり、線径は０．１〜０．８ｍｍ程度である。また、砥粒２５は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイアモンド等の無機物で、粒径は０．１〜１０μｍ程度である。合成繊維２９に、砥粒２５を固着させる際、シランカップリング剤を用いると、砥粒２５を合成繊維２９に強固に接着させることができ、洗浄中にブラシロール１から砥粒２５が脱落することを防止することができる。シランカップリング剤は、分子中に２個の異なった反応基をもつ有機ケイ素単量体で、一方の反応基は無機物と化学結合する反応基であり、他方の反応基は有機物と化学結合する反応基である。従って、シランカップリング剤は、無機物である砥粒２５と、有機物である合成繊維２９とを化学的に結合する為、砥粒２５を合成繊維２９に強固に接着させることができるのである。
【００５６】
図４（ｂ）において、ブラシ毛材２８ｂは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材２８ｂの線径は０．１〜０．８ｍｍ程度である。ブラシ毛材２８ｂは、２本目のブラシ体４ｂとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、耐摩耗性に優れた合成繊維からなる為、被洗浄面に付着している対象物の内、鉄粉、石等の硬い無機物に当接した場合においても毛折れ、毛切れ等を発生させることなく、鉄粉、石等を除去することができる。
【００５７】
図４（ｃ）において、ブラシ毛材２８ｃは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維からなる複数本の単糸２７が撚り合わされて形成された撚り糸２６である。単糸２７はナイロン、ポリエステル等からなり、線径は１０〜１００μｍ程度である。単糸２７の撚り本数に関しては、特に、限定されるものではない。ブラシ毛材２８ｃは、３本目のブラシ体４ｃとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、撚り糸２６にて形成されているので、被洗浄面への当接を繰り返すことにより、ブラシ毛材２８ｃの先端部がほぐれ、被洗浄面の細かな凹凸部分に付着している繊維クズ等の塵埃を掻き出すことができる。また、ブラシ毛材２８ｃは、撚りが形成されている為、被洗浄面からの衝撃等の反力を吸収できるので、高い耐久性を維持できる。
【００５８】
ブラシ毛材２８ｃは、複数本の単糸２７を撚り合わせ、撚り糸２６に形成する際、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＭＢＲ等の高分子弾性体を、撚り合わされた単糸２７を接着する接着剤として用いても構わない。前記の如くの接着剤が用いられている場合、撚り糸２６は被洗浄面への当接を繰り返すことにより、短期間にて撚りが全てほぐれ、単糸２７にばらけてしまうことが防止されるので、長期間に亘って、ブラシ毛材２８ｃの毛腰を保持することができる。使用される高分子弾性体の種類については、ブラシロール１が使用される環境、洗浄液の種類等に応じて、適宜、決定される。
【００５９】
本実施例におけるブラシロール１は、以上のように構成されているので、被洗浄面に付着しているさまざまな性状を有する対象物を、ブラシ毛材２８ａ、２８ｂ、２８ｃの異なる接触力、押付力により、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。
【００６０】
（実施例３）
図５（ａ）は、本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）は、本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図５（ｄ）は、図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面図、図５（ｅ）は、本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図５（ｆ）は、図５（ｅ）のＣ−Ｃ断面図である。実施例３は、実施例１の３本のブラシ体の各々のブラシ体を構成するブラシ毛材の線径が異なる形態である。なお、上記第１の実施例におけるブラシロールと同一部材については、同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００６１】
図５（ａ）から図５（ｆ）において、ブラシ毛材３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、概丸形断面を有する長尺状の合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材３８ａ、３８ｂ、３８ｃの線径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は０．１〜０．８ｍｍ程度で、ブラシ毛材３８ａの線径Ｄ１が最も大きく、次いでブラシ毛材３８ｂの線径Ｄ２、ブラシ毛材３８ｃの線径Ｄ３が最も小さい。例えば、ブラシ毛材３８ａの線径Ｄ１は０．５ｍｍ、ブラシ毛材３８ｂの線径Ｄ２は０．３ｍｍ、ブラシ毛材３８ｃの線径Ｄ３は０．２ｍｍ等に設定される。
【００６２】
ブラシ毛材３８ａは、上記の如く、線径Ｄ１が最も大きいことから、１本目のブラシ体４ａとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰が極めて強く、被洗浄面に強固に付着している対象物、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂を掻き取ることができる。
【００６３】
ブラシ毛材３８ｂは、上記の如く、線径Ｄ２が、ブラシ毛材３８ａに次いで大きいことから、２本目のブラシ体４ｂとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰を強く設定し、被洗浄面に付着している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、迅速に除去することができる。
【００６４】
ブラシ毛材３８ｃは、上記の如く、線径Ｄ３が、最も小さいことから、３本目のブラシ体４ｃとして構成され、ブラシロール１に形成された場合、毛腰は他のブラシ毛材３８ａ、３８ｂに比べて弱いものの、被洗浄面に傷を付着させることなく、繊維クズ等の被洗浄面に軽く添付している柔らかい対象物を、的確に掃き取ることができる。
【００６５】
本実施例におけるブラシロール１は、以上のように構成されているので、被洗浄面に付着しているさまざまな性状を有する対象物を、ブラシ毛材３８ａ、３８ｂ、３８ｃの異なる接触力、押付力により、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。
【００６６】
（実施例４）
図６は、本発明の第４の実施例におけるブラシロールの部分断面図である。なお、上記第１の実施例におけるブラシロールと同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００６７】
図６において、ブラシロール４１は、帯状体４６と芯線４７にブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃが挟持されたチャンネルブラシ４５からなる３本のブラシ体４４ａ、４４ｂ、４４ｃが、中空部４９を有するシャフト４３の外周に並列に巻き回されて装着されたブラシ部４２として形成されている。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃは合成繊維、半合成繊維、再生繊維、天然繊維、金属繊維のいずれかである。
【００６８】
１本目のブラシ体４４ａを構成するブラシ毛材４８ａは毛丈Ｈ１を有し、２本目のブラシ体４４ｂを構成するブラシ毛材４８ｂは毛丈Ｈ２を有し、３本目のブラシ体４４ｃを構成するブラシ毛材４８ｃは毛丈Ｈ３を有する。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの毛丈Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は４０〜７０ｍｍ程度で、ブラシ毛材４８ａの毛丈Ｈ１が最も長く、次いでブラシ毛材４８ｂの毛丈Ｈ２、ブラシ毛材４８ｃの毛丈Ｈ３が最も短い。例えば、ブラシ毛材４８ａの毛丈Ｈ１は６０ｍｍ、ブラシ毛材４８ｂの毛丈Ｈ２は５５ｍｍ、ブラシ毛材４８ｃの毛丈Ｈ３は５０ｍｍ等に設定される。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの毛丈Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が４０ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃはシャフト４３の近傍、すなわち帯状体４６の近傍まで被洗浄面に当接しやすくなり、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの折れ、切れが発生しやすくなり、ブラシロール１の耐久性の低下につながる。一方、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの毛丈Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が７０ｍｍを超える場合、被洗浄面から除去された異物等の対象物がブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの間に捕捉され、シャフト４３の長手方向に移動し難く、効率よく確実に対象物をブラシロール４１の外部に排除するのが難しい。
【００６９】
ブラシ毛材４８ａは、上記の如く、毛丈Ｈ１が最も長いことから、１本目のブラシ体４４ａとして構成され、ブラシロール４１に形成された場合、被洗浄面にたいする接触面積を広く確保して、繊維クズ等の被洗浄面に軽く添付している柔らかい対象物を、的確に掃き取ることができる。
【００７０】
ブラシ毛材４８ｂは、上記の如く、毛丈Ｈ２が、ブラシ毛材４８ａに次いで長いことから、２本目のブラシ体４４ｂとして構成され、ブラシロール４１に形成された場合、毛腰を強く設定し、被洗浄面に付着している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、迅速に除去することができる。
【００７１】
ブラシ毛材４８ｃは、上記の如く、毛丈Ｈ３が、最も短いことから、３本目のブラシ体４４ｃとして構成され、ブラシロール４１に形成された場合、ブラシ毛材４８ｃの先端部にて、毛腰を極めて強く設定し、被洗浄面に強固に付着している対象物、例えば、塗料ミスト、ペンキ等の合成樹脂を掻き取ることができる。
【００７２】
本実施例におけるブラシロール４１は、以上のように構成されているので、被洗浄面に付着しているさまざまな性状を有する対象物を、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ、４８ｃの異なる接触力、押付力により、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。
【００７３】
（実施例５）
図７（ａ）は、本発明のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。なお、構成の説明を容易にする為に、各部品の軸受け部や、支持部品の図示、説明は省略することとする。
【００７４】
図７（ａ）において、洗浄装置５０は、自動車の鋼板６０のプレス加工ラインなどに設置され、プレス機等の加工機器（図示せず）に供給される鋼板６０などのブランク材を洗浄するもので、平板状の鋼板６０をブラシロール５１ａ、５１ｂに送り込む図示しない上下一対の送りロールと、前記送りロールから送り出された鋼板６０の両面を洗浄する上下一対にて設置されたブラシロール５１ａ、５１ｂと、ブラシロール５１ａ、５１ｂを回転駆動する駆動手段５４と、ブラシロール５１ａ、５１ｂ及び／又は鋼板６０に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズル５５を有する配管５６から構成されている。
【００７５】
ブラシロール５１ａ、５１ｂは、略円筒状のシャフト５３の外周にブラシ部５２が形成されてあり、上記第１、第２、第３、あるいは第４の実施例におけるブラシロール１、４１のいずれかと同一である。上部に位置するブラシロール５１ａは鋼板６０の表面を洗浄し、下部に位置するブラシロール５１ｂは鋼板６０の裏面を洗浄する。
【００７６】
ブラシロール５１ａ、５１ｂは、駆動手段５４により、図７（ｂ）の如く、矢印の方向に一定の回転速度で回転している。送りロール（図示せず）によりブラシロール５１ａ、５１ｂに送り込まれた鋼板６０は、上部のブラシロール５１ａと下部のブラシロール５１ｂの間を通過すると共に、ブラシロール５１ａ、５１ｂの有するブラシ部５２が鋼板６０の両面に当接し、鋼板６０の表面、裏面に付着している異物等の対象物（図示せず）を除去する。その際、配管５６からノズル５５に洗浄液が送り込まれ、ノズル５５からブラシロール５１ａ、５１ｂ及び／又は鋼板６０にたいして洗浄液が噴霧され、洗浄液により対象物が鋼板６０から浮き上がりやすくする。
【００７７】
上記の如く構成された洗浄装置５０の動作、作用は下記の通りである。
【００７８】
図示しない送りロールにより鋼板６０がブラシロール５１ａ、５１ｂに送り込まれると、各洗浄ノズル５５に配管５６を通して洗浄液が供給されながら、ブラシロール５１ａ、５１ｂ及び／又は鋼板６０にたいして洗浄液が噴霧され、鋼板６０は回転している上部のブラシロール５１ａと、下部のブラシロール５１ｂとの間を通過すると共に、上部のブラシロール５１ａで鋼板６０の表面が、下部のブラシロール５１ｂで鋼板６０の裏面がそれぞれ洗浄される。
【００７９】
鋼板６０の表面では、上部のブラシロール５１ａで擦り取られた塵埃や鉄粉等の対象物が、洗浄液と共に上部のブラシロール５１ａの一方の端部へ向かって送り出され、洗浄装置５０の内部に落下していく。また、鋼板６０の裏面では、下部のブラシロール５１ｂで擦り取られた対象物の一部は、洗浄液と共に、直ちに洗浄装置５０の内部に落下すると共に、洗浄液の粘着性や表面張力により、ブラシ部５２に捕捉された対象物は、下部のブラシロール５１ｂの螺旋状のブラシ部５２により、下部のブラシロール５１ｂの一方の端部へ向かって送り出され、洗浄装置５０の内部に落下していく。
【００８０】
洗浄装置５０の内部に落下し、回収された対象物は、汚れた洗浄液と共に排出配管（図示せず）を通って、図示しない濾過装置や、廃液処理装置に送られていく。洗浄液は濾過されて、再び配管５６へ送り込まれる。
【００８１】
以上のように、本実施例によれば、洗浄性能に優れ、しかも鋼板６０の両面にブラシロール５１ａ、５１ｂのブラシ部５２によるブラシマークが付き難い洗浄装置５０を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかるブラシロール及び洗浄装置は、洗浄性能、異物等の対象物の除去性能に優れたもので、各種洗浄装置、清掃装置、研磨装置、表面処理装置などに幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分正面図、（ｂ）ブラシロールの側面図、（ｃ）ブラシ体を前面側から見た斜視図
【図２】本発明の第１の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図３】チャンネルブラシの製造状態を前面側から見た斜視図
【図４】（ａ）本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、（ｂ）本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図、（ｃ）本発明の第２の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の斜視図
【図５】（ａ）本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する１本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、（ｄ）図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）本発明の第３の実施例におけるブラシロールを構成する３本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、（ｆ）図５（ｅ）のＣ−Ｃ断面図
【図６】本発明の第４の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図７】（ａ）本発明のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図、（ｂ）図７（ａ）のＥ−Ｅ断面図
【符号の説明】
【００８４】
１、４１、５１ａ、５１ｂ ブラシロール
２、４２、５２ ブラシ部
３、４３、５３ シャフト
４ａ、４ｂ、４ｃ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ ブラシ体
５、４５ チャンネルブラシ
６、４６ 帯状体
７、４７ 芯線
８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、４８ａ、４８ｂ、４８ｃ ブラシ毛材
９、４９ 中空部
１０ 固定部
２５ 砥粒
２６ 撚り糸
２７ 単糸
２９ 合成繊維
３５ 基台
３６ 縦ロール
３７ 横ロール
５０ 洗浄装置
５４ 駆動手段
５５ ノズル
５６ 配管
６０ 鋼板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板、あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロールにおいて、前記ブラシロールは、略棒状又は円筒状のシャフトと、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部を有し、前記ブラシ部は断面略Ｕ字状の帯状体と、前記帯状体で芯線と共に挟持されるブラシ毛材とで構成されたチャンネルブラシからなるブラシ体が３本以上並列に設けられてあると共に、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、隣り合う前記ブラシ体の隙間は前記帯状体の幅以下にて設定されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項２】
請求項１記載の構成よりなるブラシロールにおいて、隣り合うブラシ体の隙間は略同一にて形成されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項３】
請求項１から２記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体が、他のブラシ体と異なるブラシ毛材にて構成されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載されたブラシロールと、前記ブラシロールを回転駆動する駆動手段と、前記ブラシロール及び／又は被洗浄面に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズルを有する洗浄装置。
【請求項１】
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板、あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロールにおいて、前記ブラシロールは、略棒状又は円筒状のシャフトと、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部を有し、前記ブラシ部は断面略Ｕ字状の帯状体と、前記帯状体で芯線と共に挟持されるブラシ毛材とで構成されたチャンネルブラシからなるブラシ体が３本以上並列に設けられてあると共に、前記シャフトの外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、隣り合う前記ブラシ体の隙間は前記帯状体の幅以下にて設定されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項２】
請求項１記載の構成よりなるブラシロールにおいて、隣り合うブラシ体の隙間は略同一にて形成されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項３】
請求項１から２記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体が、他のブラシ体と異なるブラシ毛材にて構成されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載されたブラシロールと、前記ブラシロールを回転駆動する駆動手段と、前記ブラシロール及び／又は被洗浄面に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズルを有する洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１４８４７４（Ｐ２００９−１４８４７４Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３０２９９（Ｐ２００７−３３０２９９）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
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