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い優れた洗浄性能、及び効率よく確実に異物等の対象物を排除する高い除去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、被洗浄面の品質の向上を図る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回転軸３と、回転軸３の外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部２ａ、２ｂを有し、ブラシ部２ａ、２ｂは断面略Ｕ字状の帯状体６と、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が、回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、ブラシ体４ａ、４ｂは回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の一部に設定した対称軸１０を中心に、巻き付け時の傾斜角θ１が対称になるよう回転軸３に巻き回されてあると共に、左右それぞれに複数本並列に設けられ、回転軸３の外周に固定手段１１にて固定して形成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回転軸３と、回転軸３の外周に螺旋状に巻き付けられたブラシ部２ａ、２ｂを有し、ブラシ部２ａ、２ｂは断面略Ｕ字状の帯状体６と、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が、回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、ブラシ体４ａ、４ｂは回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の一部に設定した対称軸１０を中心に、巻き付け時の傾斜角θ１が対称になるよう回転軸３に巻き回されてあると共に、左右それぞれに複数本並列に設けられ、回転軸３の外周に固定手段１１にて固定して形成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）がある。
【０００３】
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密着螺旋巻きにより外挿して製作される。その為、コイルブラシはロールの軸心方向にたいして略直角に配置されるので、ロールの軸心の垂線にたいするコイルブラシの傾斜角度は極めて小さく、ロールブラシの回転に伴い、ブラシ材の先端は被洗浄面にたいして略直角に点接触する為、ブラシ材の間には被洗浄面に当接しない隙間部分が生じ、被洗浄面にブラシマークが発生する。前記ブラシマークは、被洗浄面にたいする洗浄残りであることから、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、洗浄性能が悪いという問題があった。
【０００４】
また、チャンネルブラシは密着螺旋巻きによりコイルブラシが形成され、隣り合うコイルブラシの間に隙間が形成されていないので、被洗浄面から除去された異物等の対象物がブラシ材に捕捉された場合、ロールブラシの回転に伴い、対象物はコイルブラシのピッチ間に形成された隙間を介して、ロールブラシの外部に放出されることがないので、ブラシ材に捕捉されたままとなる。そして、ロールブラシが回転し、ブラシ材が被洗浄面に当接することにより、ブラシ材に捕捉された対象物は、被洗浄面に脱落し、異物等を被洗浄面に再付着させることになり、ロールブラシは異物等の対象物の除去性能が劣るという問題もあった。
【０００５】
上記に示した問題を解決する為、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２）が考案されている。
【０００６】
図１０、及び図１１を用いて、特許文献２のブラシロールについて詳述する。図１０（ａ）は、従来例におけるブラシロールの部分正面図、図１０（ｂ）は、従来例におけるブラシロールの部分断面図、図１１は、従来例のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図である。
【０００７】
図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）において、従来のブラシロール７１は、直径Ｄの中空状のロール本体７３と、ロール本体７３の外周に螺旋状に巻き付け固定されたブラシ７４から構成されている。ブラシ７４は、断面略Ｕ字状のベース材７６と概丸形断面を有する芯線７７に線材７８が挟持された長尺状で、ロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸７０にたいして対称に、且つ、対称軸７０からロール本体７３のそれぞれの端部に向かって１本づつ螺旋状に、ピッチＰ２をもって巻き回されて設けられている。Ｓは、ブラシ７４をロール本体７３に巻き付ける際の始点である。また、ブラシ７４のピッチＰ２は、ブラシ７４を構成するベース材７６の幅Ｗと、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇとの和として表わされる。すなわち、ピッチＰ２＝Ｗ＋Ｇとなる。
【０００８】
次に、図１１を用いて、上記ブラシロール７１によるブランク材８７の洗浄について説明する。ブラシロール７１は、鋼板用洗浄機８０に設置されてあり、ブランク材８７は、プレス加工前の鋼板など洗浄を必要とするもので、前記ブランク材８７の表面にブラシ７４の先端が摺接するようにブラシロール７１の位置を設定する。ブランク材８７の素地８８の表面には、樹脂、鉄粉、塵埃等からなる異物等の対象物８９が付着している。
【０００９】
そして、ブランク材８７を白抜き矢印の方向に図示しない移動手段で送りながら、駆動手段８４で、ブラシロール７１を実線矢印で示すように反時計方向に、且つ、ブラシ７４の先端の周速度がブランク材８７の移動速度より大きくなるような回転数で回転させ、同時に洗浄ノズル８５より洗浄液をブラシロール７１の回転入口側に吹き付けるようにする。
【００１０】
このようにすることにより、ブラシ７４が当接した部分におけるブランク材８７の素地８８の表面に付着した対象物８９は洗浄液と共に、ブラシロール７１の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸７０から左右の端部に向かって、ブラシロール７１の回転に伴い発生する分力Ｃ．Ｆ．により移動し、除去される。また、ブラシロール７１は、隣り合うブラシ７４の間に隙間Ｇを有するので、線材７８に捕捉された対象物８９は、ロール本体７３の回転に伴い、隙間Ｇを介して、ブラシロール７１の両方の端部から外部に放出される。その為、ブラシロール７１は、異物等の対象物８９の優れた除去性能を有する。
【特許文献１】特開２００１−３４６６２９号公報
【特許文献２】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】
【００１１】
しかしながら、上記従来のブラシロール７１の構成では、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１１の如く、ブラシ７４がロール本体７３の略中央部に設定された対称軸７０より、左右の端部に向けてそれぞれ１本のみ螺旋状に配されている為、ブラシ７４のロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ３は小さく、特許文献１に示したロールブラシと同様、ブランク材８７に線材７８の先端が点接触し、線材７８の間にブランク材８７に当接しない隙間部分が生じ、ブランク材８７にブラシマークが発生する。前記ブラシマークは、図１１のブラシロール７１の下流側において、ブランク材８７の素地８８にたいする筋状の対象物８９の洗浄残りとなる。また、線材７８は、ブランク材８７に点接触することから、線材７８のブランク材８７にたいする当接力は弱く、ブラシロール７１はブランク材８７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。
【００１２】
この問題を解決する為に、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ３を大きく設定し、線材７８がブランク材８７にたいする接触面積を広く確保して線接触する方法も考えられるが、そうすると、ブラシロール７１は、ブラシ７４がロール本体７３の略中央部に設定された対称軸７０より、左右の端部に向けてそれぞれ１本のみ螺旋状に配されていることから、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇが大きくなるということは、線材７８がブランク材８７に当接しない部分が生じることになり、やはりブランク材８７にブラシマークが発生する。従って、従来のブラシロール７１の如く、ブラシ７４がロール本体７３の略中央部に設定された対称軸７０より、左右の端部に向けてそれぞれ１本のみ螺旋状に配されている構造においては、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ３を大きく設定しても、洗浄性能の向上にはつながらないのである。
【００１３】
また、ブランク材８７は、洗浄後、金型等によりプレスされ、自動車の車体を構成するパネル部品として成形されるが、上記の如く、ブラシマークとしてブランク材８７の表面に残った異物等の対象物８９は、ブランク材８７が金型等でプレスされることにより、パネル部品にプレス痕を発生させる。すなわち、対象物８９が残っていたブランク材８７の表面は、金型等でプレスされることにより凹み、ブランク材８７の裏面は凸状となり、プレス痕となるのである。前記の如く、プレス痕の発生したパネル部品は、品質不良であり、次工程の溶接工程、塗装工程に送ることができず、廃棄処分される。従って、鋼板用洗浄機８０は、ブランク材８７の品質向上を図ることができないという課題を有していた。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄面にブラシマークの如くの洗浄残りが発生することがない優れた洗浄性能、及び効率よく確実に異物等の対象物を排除する高い除去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、被洗浄面の品質の向上を図る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】
【００１５】
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、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回転軸と、前記回転軸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、前記回転軸の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、前記ブラシ体は前記回転軸の軸心方向の一部に設定した対称軸を中心に、巻き付け時の傾斜角が対称になるよう前記回転軸に巻き回されてあると共に、左右それぞれに複数本並列に設けられ、前記回転軸の外周に固定手段にて固定して形成されてあるもので、ブラシロールは対称軸を中心に、回転軸の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体が回転軸の外周に螺旋状に巻き回されると共に、隣り合うブラシ体のピッチの間に、他の１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、対称軸を中心に、回転軸の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体のみが回転軸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、各ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角を、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線接触にて当接するので、被洗浄面にブラシ毛材が当接しない隙間部分がなくなり、ブラシマークの発生が抑えられる。また、ブラシ毛材は、被洗浄面に線接触にて当接することから、ブラシ毛材の被洗浄面にたいする当接力は強く、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。
【００１６】
また、ブラシロールは、対称軸を中心に、左右それぞれにブラシ体を１本のみ設けた場合と比較し、ブラシ体の傾斜角を大きくしてブラシ体を回転軸の軸心方向に広げられるので、ダム効果により、洗浄液を効果的に堰き止めながら、被洗浄面に付着、堆積した異物等の対象物を、回転軸の回転に伴い、対称軸から回転軸の両端部に向け発生する分力により、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。
【００１７】
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、対称軸を回転軸の軸心方向の略中央部に設定したもので、左右それぞれのブラシ部で、回転軸の略中央部から端部に向けて、分力により掻き寄せられる対象物の移動距離が等しくなるので、洗浄効果にムラが生じることがない。その為、洗浄性能が大幅に向上する。
【００１８】
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、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付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、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂からなる有機物、鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等からなる塵埃等、さまざまな対象物が付着、堆積している。被洗浄面にたいする付着状態も、合成樹脂からなる有機物の如く、強固に圧着している対象物から、無機物、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、石等の無機物の如く、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性状を有する対象物を、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【００１９】
異なるブラシ毛材とは、例えば、ブラシ毛材の材質、ブラシ毛材の線径、ブラシ毛材の形状、ブラシ毛材の毛丈等のことである。
【００２０】
異なるブラシ毛材の材質とは、例えば、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維、金属繊維等のことであり、天然繊維、再生繊維、半合成繊維等は毛腰が柔軟で、被洗浄面にたいする追従性が向上する。また、合成繊維、金属繊維等は毛腰が剛直で、被洗浄面にたいする押付力が向上する。従って、毛腰が柔軟である天然繊維、再生繊維、半合成繊維等のブラシ毛材により、無機物、塵埃等の対象物が確実に除去され、毛腰が剛直である合成繊維、金属繊維等のブラシ毛材により、合成樹脂からなる有機物等の対象物が効率よく除去される。
【００２１】
なお、本発明のブラシロールにおける異なるブラシ毛材の材質としては、上記に示した天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維等の有機物系繊維と、金属繊維等の無機物系繊維とによる区分のみならず、例えば、合成繊維を用いる場合においても、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、ポリウレタン等の異なる合成樹脂からなる繊維を、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材として用いるならば、異なる材質のブラシ毛材である。前記のブラシ毛材の内、アクリル、ウレタン等は、特に、弾力性が高く、ポリプロピレン等は、特に、剛性が高い。
【００２２】
さらに、例えば、ポリエステルを用いる場合においても、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等の異なる構造式からなるポリエステルを、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材として用いるならば、異なる材質のブラシ毛材として認められる。前記のブラシ毛材の内、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等は、特に、弾力性が高く、ポリエチレンテレフタレート等は、特に、剛性が高い。なお、異なる構造式とは、例えば、ポリプロピレンにおけるアイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチック等の分子の配列の違い等も含むものである。さらに、合成樹脂に熱可塑性エラストマー等をブレンドして、ポリマーアロイにより得られたブラシ毛材を用いる場合も、本発明のブラシロールにおける異なる材質のブラシ毛材の範疇に含まれるものである。
【００２３】
また、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の線径を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材を当接させることができる。すなわち、線径の細いブラシ毛材は毛腰が柔軟で、被洗浄面にたいする追従性が向上する。また、線径の太いブラシ毛材は毛腰が剛直で、被洗浄面にたいする押付力が向上する。前記の如く、ブラシ体を構成するブラシ毛材の線径を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化が付与され、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が、的確に、除去される。
【００２４】
また、異なるブラシ毛材の形状とは、例えば、ブラシ毛材の長手方向における形状、ブラシ毛材の断面形状等のことである。それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の形状を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材を当接させることができる。
【００２５】
ブラシ毛材の長手方向における形状としては、複数本の単糸を撚り合わせた撚り糸は毛腰が柔軟であり、長手方向に湾曲部を有する波形状の単糸繊維は毛腰に弾力性があり、繊維の表面に酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイアモンド等の砥粒が付着した砥粒入り繊維は毛腰が剛直である。
【００２６】
また、ブラシ毛材の断面形状としては、概三角形、概四角形等の多角形断面、十字形、卍形等の異形断面は、毛腰が剛直であると共に、ブラシ毛材に形成された角部により、被洗浄面に付着している異物等の対象物を掻き取る。特に、被洗浄面に強固に圧着した合成樹脂、堆積した鉄粉、石等の対象物を、的確に掻き取り、除去する。また、十字形、卍形等の異形断面形状繊維は、直交部に、洗浄液等の液体を保持しながら、洗浄することができ、被洗浄面にたいする表面張力を低下させることができるので、洗浄性能が向上する。
【００２７】
さらに、長手方向に中空部、あるいは空洞部を有する中空繊維は、洗浄中にブラシ毛材が中空部、あるいは空洞部に洗浄液等の液体を保持することができるので、保液性が高く、ブラシ毛材は、被洗浄面にたいして表面張力を低下させて当接する。その為、中空部、あるいは空洞部を有する中空繊維を、ブラシ毛材として用いた場合、被洗浄面に付着、堆積している異物等の対象物を、的確に除去することができ、洗浄性能の向上を図ることができる。なお、中空部とは中空状態が繊維の長手方向にて貫通している状態であり、空洞部とは中空状態が繊維の長手方向の途中において閉塞している状態である。
【００２８】
ところで、表面張力とは、異物等の対象物である固体と、洗浄液等の液体が接している境界面において、接触面積を小さくする方向に働く張力のことである。従って、表面張力が低下するということは、固体と液体の接触面積が大きくなることであり、固体である異物等の対象物と、ブラシ毛材に保持された液体である洗浄液等との接触面積は大きくなる。すなわち、洗浄液等の異物等の対象物にたいする濡れ性が向上する。その為、保液性に優れた異形断面形状繊維、中空繊維等は、異物等の対象物にたいする濡れ性が増大することから、異物等の対象物を除去しやすくなり、洗浄性能が向上するのである。
【００２９】
また、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の毛丈を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材を当接させることができる。すなわち、毛丈の長いブラシ毛材は毛腰が柔軟で、被洗浄面にたいする追従性が向上する。また、毛丈の短いブラシ毛材は毛腰が剛直で、被洗浄面にたいする押付力が向上する。前記の如く、ブラシ体を構成するブラシ毛材の毛丈を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化が付与され、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が、的確に、除去される。
【００３０】
請求項４のブラシロールは、特に、請求項１から３のブラシロールにおいて、ブラシ部は回転軸に設定された対称軸の近傍と、前記回転軸の端部の近傍において、ブラシ毛材の剛性が異なるもので、対称軸を中心に、左右それぞれに配されたブラシ部が、回転軸の回転に伴い発生する分力により、異物等の対象物を、対称軸から回転軸の両端部に向け、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。従って、ブラシロールの回転中においては、異物等の対象物は、対称軸の近傍におけるよりも、回転軸の端部の近傍に近づくほど増えることになる。すなわち、回転軸の端部の近傍は、ブラシ毛材の被洗浄面にたいする摩擦抵抗が、対称軸の近傍よりも大きくなる。その為、ブラシ毛材の剛性を、対称軸の近傍よりも、回転軸の端部の近傍の方が低くなるように設定しておけば、摩擦抵抗の高い回転軸の端部の近傍においても、ブラシ毛材が容易に変形し、被洗浄面から異物等の対象物を外部に払い除けやすくなるので、対象物の除去性能が大幅に向上する。
【００３１】
なお、剛性とは、一般的に圧縮、ずれ、捩れ等の外力にたいする物体の変形しにくい性質のことであり、剛性が低いほど、容易に変形することになる。本発明のブラシロールにおいては、ブラシ毛材の材質、線径、形状、毛丈等により、剛性に変化を与えてもよいし、対称軸の近傍と、回転軸の端部の近傍において、ブラシ毛材の植毛密度を変えることにより、剛性に変化を与えることもできる。植毛密度は、ブラシ体の単位面積あたりにおけるブラシ毛材の本数を変えればよく、回転軸の端部の近傍におけるブラシ毛材の本数を、対称軸の近傍におけるブラシ毛材の本数よりも少なくなるように設定すれば、ブラシ毛材の毛腰が弱くなり、剛性は低くなる。
【００３２】
請求項５のブラシロールは、特に、請求項１から４のブラシロールにおいて、ブラシ部は隣り合うブラシ体の間に隙間を有し、前記隙間は帯状体の幅以下にて設定されてあるもので、ブラシ毛材に捕捉された異物等の対象物は、回転軸の回転に伴い、隙間を介して、ブラシロールの両方の端部から外部に放出される。
【００３３】
また、隣り合うブラシ体の隙間は、帯状体の幅以下に設定されているので、ブラシ毛材が被洗浄面に当接しない部分の発生がなく、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りを生じることがない。
【００３４】
請求項６のブラシロールは、特に、請求項１から５のブラシロールにおいて、ブラシ部はそれぞれのブラシ体の始点及び終点が、回転軸の外周の等分箇所に固定手段にて固定して形成されてあるもので、ブラシロールは、回転軸の回転に伴う芯ブレの発生が抑制され、安定した回転が保持される為、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。
【００３５】
請求項７のブラシロールは、特に、請求項１から６のブラシロールにおいて、ブラシ体は回転軸の軸心の垂線にたいして４５°以下の傾斜角を有するよう形成されてあるもので、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角が４５°を超える場合、帯状体の側縁部に、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際の応力が集中しやすくなる為、帯状体の側縁部にてブラシ毛材に毛癖が付き、毛癖の付いた部分から疲労屈折が生じ、ブラシ毛材に毛折れが発生する。その為、ブラシロールの洗浄性能が劣化すると共に、耐久性が低下する。本発明のブラシロールは、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角が４５°以下にて設定されているので、帯状体の側縁部に、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際の応力が集中し難く、ブラシ毛材の毛癖、毛折れが発生し難いことから、耐久性が向上すると共に、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。
【００３６】
請求項８の洗浄装置は、請求項１から７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、すなわち洗浄残りを発生させることがないブラシロールが搭載されてあることから、優れた洗浄性能を発揮すると共に、被洗浄面の品質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１のブラシロールは、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角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、対称軸から回転軸の両端部に向け、効率よく確実に除去することができる。
【００３８】
請求項２のブラシロールは、洗浄ムラの発生が抑制され、洗浄性能が大幅に向上する。
【００３９】
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、的確に除去することができる。
【００４０】
請求項４のブラシロールは、対称軸の近傍と、回転軸の端部の近傍におけるブラシ毛材の剛性が異なることから、異物等の対象物を、被洗浄面から外部に払い除けやすくなり、対象物の除去性能が大幅に向上する。
【００４１】
請求項５のブラシロールは、被洗浄面にブラシマークを発生させることなく、ブラシ毛材に捕捉された異物等の対象物を、隣り合うブラシ体の間に形成された隙間を介して、ブラシロールの外部に放出することができるので、洗浄性能、及び対象物の除去性能が飛躍的に向上する。
【００４２】
請求項６のブラシロールは、回転バランスが向上するので、回転軸の回転に伴う芯ブレを抑制することができる。
【００４３】
請求項７のブラシロールは、ブラシ毛材の毛折れの発生が抑制されることから、ブラシロールの耐久性が向上すると共に、長期間に亘り、優れた洗浄性能を発揮することができる。
【００４４】
請求項８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と共に、被洗浄面の品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
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。
【００４６】
（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。
【００４７】
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を有する直径Ｄの略円筒状の回転軸３の外周に、２本のブラシ体４ａ、４ｂからなるブラシ部２ａ、２ｂが装着されて形成されている。ブラシ部２ａ、２ｂは、回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸１０を中心に、左右にそれぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂが、ピッチＰ１にて回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されていると共に、回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が、巻き付け時に対称軸１０を中心に対称となるよう並列に形成されている。なお、回転軸３は、中実状の略棒状であってもよい。
【００４８】
図１（ｃ）において、ブラシ体４ａ、４ｂ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は、回転軸３の外周に装着される際、図１（ａ）の如く、対称軸１０の近傍における回転軸３の外周等分２箇所に、それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂの始点Ｓ１、Ｓ２が溶接による固定部１１を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、図１（ｂ）の如く、回転軸３の両方の端部近傍の外周等分２箇所に、２本のブラシ体４ａ、４ｂの終点Ｅ１、Ｅ２が溶接による固定部１１を介して固定されて、ブラシ部２ａ、２ｂが形成される。
【００４９】
なお、本実施例では、回転軸３の外周に、対称軸１０を中心に、回転軸３の左右の端部に向け、それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂを設けたが、勿論３本、あるいはそれ以上でもよい。また、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の外周にたいする固定手段は、溶接以外にも、係止具を用いて、ネジ止め、リベット止め等により固定部１１を形成してもよい。さらに、対称軸１０の設定位置は、回転軸３の略中央部に限らず、使用目的に応じて、回転軸３の任意の位置に設定することができる。
【００５０】
次に、図２を用いて、ブラシロール１の構成について説明する。
【００５１】
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２本のブラシ体４ａ、４ｂが、中空部９を有する回転軸３の外周に並列に巻き回されて装着され、ブラシ部２ａ、２ｂとして形成されている。１本のブラシ体４ａは、ピッチＰ１をもって回転軸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、他のブラシ体４ｂが並列されると共に、他のブラシ体４ｂもピッチＰ１をもって回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されて装着されている。
【００５２】
また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂを構成する帯状体６の幅はＷで、隣り合うブラシ体４ａとブラシ体４ｂの間には隙間Ｇが形成されている。従って、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１は、ブラシ体４ａ、４ｂを構成する帯状体６の幅Ｗと、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂの隙間Ｇとの和として表わされる。すなわち、ピッチＰ１＝２Ｗ＋２Ｇ＝２（Ｗ＋Ｇ）となる。なお、隙間Ｇは、帯状体６の幅Ｗ以下にて設定される。
【００５３】
次に、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１について詳説する。
【００５４】
回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいして、対称軸１０を中心として左右それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂが有する傾斜角θ１は、４５°以下にて設定されている。ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が４５°を超える場合、帯状体６の側縁部に、ブラシ毛材８が被洗浄面に当接する際の応力が集中しやすくなる為、帯状体６の側縁部にてブラシ毛材８に毛癖が付き、毛癖の付いた部分から疲労屈折が生じ、ブラシ毛材８に毛折れが発生する。その為、ブラシロール１の洗浄性能が劣化すると共に、耐久性が低下する。
【００５５】
さらに好ましくは、傾斜角θ１は、４°以上３０°以下にて設定されるのが望ましい。４°未満の場合、傾斜角θ１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、対称軸１０から回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の左右に移動し難く、効率よく確実に異物等の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θ１が３０°を超える場合、ブラシ毛材８は被洗浄面にたいする接触面積を、より広く確保して当接するものの、ブラシ毛材８の被洗浄面にたいする摩擦抵抗が増大すると共に、ブラシ毛材８の摩耗が促進される。
【００５６】
ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１、及び回転軸３の直径Ｄにより規定され、その数値により変化する。すなわち、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が大きいほど、回転軸３の直径Ｄの値が小さいほど、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は大きくなる。前記は、三角関数と極限式を用いて説明される。
【００５７】
回転軸３の直径Ｄの値が一定（定数）で、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が変化する（変数）場合は、下記の数式で表わすことができる。
【００５８】
【数１】
【００５９】
ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が無限大に近づく、すなわち大きくなるほど、正弦（ｓｉｎθ１）は１に近づく。ｓｉｎθ１＝１の場合、傾斜角θ１の値は最大の９０°であり、上記の数式は、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が大きくなるほど、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が大きくなることを表わしている。
【００６０】
ところで、図１０に示した従来のブラシロール７１は、ロール本体７３の直径Ｄが、本発明のブラシロール１における回転軸３の直径Ｄと略同一であるが、ブラシ７４のピッチＰ２はＷ＋Ｇであり、本発明のブラシロール１におけるブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１＝２（Ｗ＋Ｇ）の半分の長さである。従って、本発明のブラシロール１は、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１が、従来のブラシロール７１のブラシ７４のピッチＰ２の２倍の長さであることから、本発明のブラシロール１の有する傾斜角θ１は、従来のブラシロール７１の有する傾斜角θ３よりも大きく設定することができる。
【００６１】
一方、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が一定（定数）で、回転軸３の直径Ｄの値が変化する（変数）場合は、下記の数式で表わすことができる。
【００６２】
【数２】
【００６３】
回転軸３の直径Ｄの値が０に近づく、すなわち小さくなるほど、余弦（ｃｏｓθ１）は０に近づく。ｃｏｓθ１＝０の場合、傾斜角θ１の値は最大の９０°であり、上記の数式は、回転軸３の直径Ｄの値が小さくなるほど、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が大きくなることを表わしている。
【００６４】
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。
【００６５】
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を複数本、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、燐青銅線等の金属繊維のいずれかからなり、混毛されてあってもよい。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、線径、形状、及び毛丈等については、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。
【００６６】
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の長手方向の略中央部が、帯状体６の上部に重なるよう基台１４に設置する。次いで、縦ロール１２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１３、１３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からなるブラシ体４ａ、４ｂが形成される。
【００６７】
次に、図１（ａ）の如く、回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸１０の近傍において、１本のブラシ体４ａの一方の端部、すなわち始点Ｓ１が溶接による固定部１１を介して固定され、回転軸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、図１（ｂ）の如く、ブラシ体４ａの他方の端部、すなわち終点Ｅ１が、回転軸３の一方の端部近傍に、溶接による固定部１１を介して固定される。同様に、他のブラシ体４ｂが回転軸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、他のブラシ体４ｂもピッチＰ１をもって回転軸３の外周に巻き回され、回転軸３の外周に始点Ｓ２と、終点Ｅ２が溶接による固定部１１を介して固定されることにより、一方のブラシ部２ａが回転軸３の外周に形成される。同様に、ブラシ体４ａ、４ｂが、対称軸１０から回転軸３の他方の端部に向かって巻き回されることにより、他方のブラシ部２ｂが形成され、ブラシロール１が、図１（ａ）、及び図１（ｂ）の如く、製造される。
【００６８】
なお、ブラシ体４ａ、４ｂを構成するブラシ毛材８は、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂにおいて同一の材質であっても構わないし、異なる材質であってもよい。
【００６９】
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。
【００７０】
ブラシロール１は、対称軸１０を中心に、回転軸３の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体４ａが回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されると共に、隣り合うブラシ体４ａのピッチＰ１の間に、他のブラシ体４ｂが配列されている。従って、ブラシロール１は、対称軸１０を中心に、回転軸３の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体４ａのみが回転軸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の回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角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線接触にて当接するので、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分がなくなり、ブラシマークの発生が抑えられる。また、ブラシ毛材８は、被洗浄面に線接触にて当接することから、ブラシ毛材８の被洗浄面にたいする当接力は強く、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。
【００７１】
ブラシロール１は、対称軸１０を中心に、左右それぞれにブラシ体４ａを１本のみ設けた場合と比較し、ブラシ体４ａ、４ｂの傾斜角θ１を大きくしてブラシ体４ａ、４ｂを回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向に広げられるので、ダム効果により、洗浄液を効果的に堰き止めながら、被洗浄面に付着、堆積した異物等の対象物を、回転軸３の回転に伴い、対称軸１０から回転軸３の両端部に向け発生する分力により、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。
【００７２】
ブラシロール１は、対称軸１０が回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定されていることから、左右それぞれのブラシ部２ａ、２ｂで、回転軸３の略中央部から端部に向けて、分力により掻き寄せられる対象物の移動距離が等しくなるので、洗浄効果にムラが生じることがない。その為、洗浄性能が大幅に向上する。
【００７３】
ブラシ部２ａ、２ｂは、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂの間に隙間Ｇを有し、前記隙間Ｇは帯状体６の幅Ｗ以下にて設定されているので、ブラシ毛材８に捕捉された異物等の対象物は、回転軸３の回転に伴い、隙間Ｇを介して、ブラシロール１の両方の端部から外部に放出される。
【００７４】
ブラシ部２ａ、２ｂは、ブラシ体４ａ、４ｂの始点Ｓ１、Ｓ２、及び終点Ｅ１、Ｅ２が、回転軸３の外周の等分箇所に溶接による固定部１１を介して形成されているので、ブラシロール１の回転バランスが向上し、回転軸３の回転に伴う芯ブレが抑制される。
【００７５】
ブラシロール１は、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が４５°以下にて設定されているので、帯状体６の側縁部に、ブラシ毛材８が被洗浄面に当接する際の応力が集中し難く、ブラシ毛材８の毛癖、毛折れが発生し難いことから、耐久性が向上すると共に、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。
【００７６】
また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂにおいて、異なる材質のブラシ毛材８が用いられている場合、ブラシロール１は、ブラシ毛材８の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材８を当接させることができるので、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、的確に、除去することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
実施例として、線径が０．４ｍｍの６６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からなるブラシ体４ａ、４ｂを形成した。折り合わされたブラシ毛材８の毛丈は５０ｍｍに設定した。次に、直径が２００ｍｍで且つ長さが３６０ｍｍの鉄製の略円筒状の回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に対称軸１０を設定し、対称軸１０から回転軸３の両方の端部に向け、それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂを、隣り合う隙間Ｇの間隔を２ｍｍ、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、ブラシ部２ａ、２ｂを形成した。帯状体６の幅Ｗは８ｍｍであり、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は約５°に形成された。また、ブラシ体４ａ、４ｂの始点Ｓ１、Ｓ２、及び終点Ｅ１、Ｅ２は、回転軸３の外周等分２箇所に、溶接による固定部１１を介して固定した。そして、前記の手順にて実施例のブラシロールを２本製作した。
【００７９】
比較例として、略円筒状の回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に対称軸１０を設定し、対称軸１０から回転軸３の両方の端部に向け、１本のブラシ体４ａにてブラシ部２ａ、２ｂを形成したブラシロール１を２本製作した。比較例のブラシロール１は、回転軸３の外周に、ブラシ体４ａを、隣り合う隙間Ｇの間隔を２ｍｍ、帯状体６の幅Ｗ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。回転軸３の寸法等、他の条件は、実施例のブラシロール１と同一の条件である。なお、ブラシ体４ａの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は約２°に形成された。
【００８０】
次に、上記の如く構成された各２本ずつの実施例、及び比較例のブラシロール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、一面に人工汚れとなる光明丹（四酸化三鉛）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回転軸３の外周に取り付けられたブラシ部２ａ、２ｂの先端が描く仮想円上から２ｍｍだけ回転軸３の方向に近接した位置に前記溶融亜鉛メッキ鋼板が、その汚れ面を回転軸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２ａ、２ｂを当接させることによって鋼板の汚れを除去した。
【００８１】
そして、鋼板の汚れ面におけるブラシ部２ａ、２ｂ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＋５未満
【００８２】
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
【００８３】
【表１】
【００８４】
上記試験結果より、実施例のブラシロール１は、各ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が大きい為、回転軸３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線接触にて当接するので、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る。また、ブラシ毛材８は、鋼板に線接触にて当接するので、ブラシ毛材８の鋼板にたいする当接力は強く、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。
【００８５】
一方、比較例のブラシロール１は、ブラシ体４ａの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が極めて小さい為、回転軸３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、点接触にて鋼板に当接するので、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が発生する。また、ブラシ毛材８は、鋼板に点接触にて当接するので、ブラシ毛材８の鋼板にたいする当接力は弱く、鋼板に洗浄残りが生じ、洗浄性能は非常に劣るものであった。
【００８６】
（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平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、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２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。実施例２は、実施例１の対称軸から左右に形成された２本のブラシ体において、それぞれ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。
【００８７】
図４（ａ）から図４（ｄ）において、ブラシ毛材１８ａ、１８ｂ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１８ａ、１８ｂの線径Ｄ１、Ｄ２は０．１〜０．８ｍｍ程度で、ブラシ毛材１８ａの線径Ｄ１が大きく、ブラシ毛材１８ｂの線径Ｄ２が小さい。例えば、ブラシ毛材１８ａの線径Ｄ１は０．５ｍｍ、ブラシ毛材１８ｂの線径Ｄ２は０．２ｍｍ等に設定される。
【００８８】
ブラシ毛材１８ａは、上記の如く、線径Ｄ１が大きいことから、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、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂からなる対象物を除去することができる。
【００８９】
ブラシ毛材１８ｂは、上記の如く、線径Ｄ２が小さいことから、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、毛腰は他のブラシ毛材１８ａ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、鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等の被洗浄面に軽く添付している対象物を、掃き取ることができる。
【００９０】
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、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、ブラシ毛材１８ａ、１８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【００９１】
（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斜視図、図５（ｂ）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斜視図である。実施例３は、実施例１の対称軸から左右に形成された２本のブラシ体において、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の長手方向における形状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。
【００９２】
図５（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２９ａ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２９ａ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、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂からなる対象物を、砥粒２５により掻き取ることができる。
【００９３】
ブラシ毛材２８ａを構成する合成繊維２９ａ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２９ａ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２９ａ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２９ａとを化学的に結合する為、砥粒２５を合成繊維２９ａに強固に接着させることができるのである。
【００９４】
図５（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２９ｂ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、撚り糸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２８ｂ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鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等の塵埃を掻き出すことができる。
【００９５】
ブラシ毛材２８ｂは、複数本の単糸２７を撚り合わせ、撚り糸に形成する際、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にバラけることが防止されるので、長期間に亘って、ブラシ毛材２８ｂ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。
【００９６】
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、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、ブラシ毛材２８ａ、２８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【００９７】
（実施例４）
図６（ａ）は、本発明の第４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断面図、図６（ｂ）は、本発明の第４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断面図、図６（ｃ）は、本発明の他の形態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断面図、図６（ｄ）は、本発明の他の形態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断面図である。実施例４は、実施例１の対称軸から左右に形成された２本のブラシ体において、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の断面形状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。
【００９８】
図６（ａ）において、ブラシ毛材３８ａは、四隅に角部３５ａを有する概四角形断面の合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材３８ａは、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、毛腰を保持しながら、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂や、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、角部３５ａにより掻き取ることができる。
【００９９】
図６（ｂ）において、ブラシ毛材３８ｂは、概丸形断面を有する合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材３８ｂ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、毛腰が柔軟であり、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。
【０１００】
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、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、ブラシ毛材３８ａ、３８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。また、ブラシ毛材３８ａは、角部３５ａにより、異物等の対象物を掻き取り、除去する。
【０１０１】
図６（ｃ）において、ブラシ毛材３８ｃは、３箇所の角部３５ｃと、中空部３９ｃを有する概三角形中空断面の中空繊維であり、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維からなる。ブラシ毛材３８ｃは、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、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂や、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、角部３５ｃにより掻き取ることができる。また、中空部３９ｃに洗浄液等の液体を保液することができるので、被洗浄面にたいする表面張力を低下させることができ、洗浄性能が向上する。
【０１０２】
図６（ｄ）において、ブラシ毛材３８ｄは、中空部３９ｄを有する概丸形中空断面の中空繊維であり、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維からなる。ブラシ毛材３８ｄ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、毛腰が柔軟であり、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。また、中空部３９ｄに洗浄液等の液体を保液することができるので、被洗浄面にたいする表面張力を低下させることができ、洗浄性能が向上する。
【０１０３】
本実施例の他の形態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、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、ブラシ毛材３８ｃ、３８ｄの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。また、ブラシ毛材３８ｃは、３箇所の角部３５ｃにより、異物等の対象物を掻き取り、除去する。さらに、ブラシ毛材３８ｃ、３８ｄは、中空部３９ｃ、３９ｄに洗浄液等の液体を保液することができる。
【０１０４】
（実施例５）
図７は、本発明の第５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。
【０１０５】
図７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が挟持されたチャンネルブラシ４５からなる２本のブラシ体４４ａ、４４ｂが、中空部４９を有する回転軸４３の外周に設定された対称軸４０を中心に、左右の端部に向け並列に巻き回されてブラシ部４２ａ、４２ｂが構成され、形成されている。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ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。なお、特に図示しないが、ブラシ体４４ａ、４４ｂの始点、及び終点は、溶接により回転軸４３の外周に固定されている。
【０１０６】
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を有する。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの毛丈Ｈ１、Ｈ２は４０〜７０ｍｍ程度で、ブラシ毛材４８ａの毛丈Ｈ１が長く、ブラシ毛材４８ｂの毛丈Ｈ２が短い。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５０ｍｍ等に設定される。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの毛丈Ｈ１、Ｈ２が４０ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂは回転軸４３の近傍、すなわち帯状体４６の側縁部の近傍まで被洗浄面に当接しやすくなり、被洗浄面にたいする摩擦抵抗が増大すると共に、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの摩耗が促進される。一方、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの毛丈Ｈ１、Ｈ２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の間に捕捉され、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂにからみつきやすくなり、隣り合うブラシ体４４ａ、４４ｂの隙間を介して、回転軸４３の両端部に移動し難く、効率よく確実に異物等の対象物をブラシロール４１の外部に排除するのが難しい。
【０１０７】
ブラシ毛材４８ａは、上記の如く、毛丈Ｈ１が長いことから、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。
【０１０８】
ブラシ毛材４８ｂは、上記の如く、毛丈Ｈ２が短いことから、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、ブラシ毛材４８ｂ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塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂や、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を除去することができる。
【０１０９】
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異物等の対象物を、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【０１１０】
（実施例６）
図８（ａ）は、本発明の第６の実施例におけるブラシロールの部分正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。なお、上記第１、及び第５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。
【０１１１】
図８（ａ）において、ブラシロール５１は、中空部５９を有する略円筒状の回転軸５３の外周に、２本のブラシ体５４ａ、５４ｂからなるブラシ部５２ａ、５２ｂが装着されて形成されている。ブラシ部５２ａ、５２ｂは、回転軸５３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸５０を中心に、左右にそれぞれ２本のブラシ体５４ａ、５４ｂが回転軸５３の外周に螺旋状に巻き回されていると共に、回転軸５３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２が、巻き付け時に対称軸５０を中心に対称となるよう並列に形成されている。
【０１１２】
図８（ｂ）、及び図８（ｃ）において、ブラシ体５４ａ、５４ｂは、断面略Ｕ字状の帯状体５６と、概丸形断面を有する芯線５７との間に、ブラシ毛材５８が挟持された長尺状のチャンネルブラシ５５にて形成されている。ブラシ体５４ａ、５４ｂは、回転軸５３の外周に装着される際、図８（ａ）の如く、対称軸５０の近傍における回転軸５３の外周等分２箇所に、それぞれ２本のブラシ体５４ａ、５４ｂの始点Ｓ３、Ｓ４が溶接による固定部３１を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、回転軸５３の両方の端部近傍の外周等分２箇所に、２本のブラシ体５４ａ、５４ｂ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、ブラシ部５２ａ、５２ｂが形成される。
【０１１３】
ブラシ体５４ａ、５４ｂを構成するブラシ毛材５８の植毛量は、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）の如く、回転軸５３の略中央部に設定された対称軸５０の近傍よりも、回転軸５３の両端部の近傍の方が少なくなるように形成され、剛性が異なるように設定されている。すなわち、回転軸５３の両端部の近傍の方が、対称軸５０の近傍よりも剛性が低くなるように設定されている。ブラシ毛材５８の植毛量は、図３に示すようなチャンネルブラシ５５の製作時において、基台１４の上に置くブラシ毛材５８の量を調整することにより、調節することができる。ブラシ毛材５８の植毛量を調節する際には、回転軸５３の両端部の近傍の方が、対称軸５０の近傍よりも１０〜５０％程度少なくなるように調整されるのが望ましい。植毛量の差が１０％未満の場合、剛性の違いが発現し難く、５０％を超える場合、ブラシ毛材５８が帯状体５６と芯線５７の間から脱落しやすくなる。
【０１１４】
上記の如く構成されたブラシロール５１の動作、作用は下記の通りである。
【０１１５】
ブラシロール５１は、対称軸５０を中心に、左右それぞれに配されたブラシ部５２ａ、５２ｂが、回転軸５３の回転に伴い発生する分力により、異物等の対象物を、対称軸５０から回転軸５３の両端部に向け、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。従って、ブラシロール５１の回転中においては、異物等の対象物は、対称軸５０の近傍におけるよりも、回転軸５３の端部の近傍に近づくほど増えることになる。すなわち、回転軸５３の端部の近傍は、ブラシ毛材５８の被洗浄面にたいする摩擦抵抗が、対称軸５０の近傍よりも大きくなる。その為、本発明のブラシロール５１の如く、ブラシ毛材５８の剛性を、対称軸５０の近傍よりも、回転軸５３の端部の近傍の方が低くなるように設定しておけば、摩擦抵抗の高い回転軸５３の端部の近傍においても、ブラシ毛材５８が容易に変形し、被洗浄面から異物等の対象物を外部に払い除けやすくなるので、対象物の除去性能が大幅に向上する。
【０１１６】
（実施例７）
図９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。
【０１１７】
図９において、特に図示しないが、箱型の洗浄装置６０は、自動車の鋼板６７のプレス加工ライン等に設置され、プレス機等の加工機器（図示せず）に供給される鋼板６７等のブランク材を洗浄するもので、平板状の鋼板６７をブラシロール６１ａ、６１ｂ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６７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６１ａ、６１ｂと、ブラシロール６１ａ、６１ｂを回転駆動する駆動手段６４、６４と、ブラシロール６１ａ、６１ｂ及び／又は鋼板６７に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズル６５を有する配管６６、６６から構成されている。
【０１１８】
ブラシロール６１ａ、６１ｂは、略円筒状の回転軸６３の略中央部に設定された対称軸３０を中心に、回転軸６３の両端部に向け、ブラシ部６２ａ、６２ｂが形成されてあり、上記第１から第６の実施例におけるブラシロール１、４１、５１のいずれかと同一である。上部に位置するブラシロール６１ａは鋼板６７の表面を洗浄し、下部に位置するブラシロール６１ｂは鋼板６７の裏面を洗浄する。
【０１１９】
ブラシロール６１ａ、６１ｂは、駆動手段６４により、実線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６１ａ、６１ｂに送り込まれた鋼板６７は、上部のブラシロール６１ａと下部のブラシロール６１ｂの間を通過し、白抜き矢印の方向に送り出されると共に、ブラシロール６１ａ、６１ｂの有するブラシ部６２ａ、６２ｂが鋼板６７の両面に当接し、鋼板６７の素地６８に付着、堆積している異物等の対象物６９を除去する。その際、ブラシロール６１ａ、６１ｂの上流側に設置された配管６６からノズル６５に洗浄液が送り込まれ、ノズル６５からブラシロール６１ａ、６１ｂ及び／又は鋼板６７にたいして洗浄液が噴霧され、洗浄液により異物等の対象物６９が鋼板６７から浮き上がりやすくする。
【０１２０】
上記の如く構成された洗浄装置６０の動作、作用は下記の通りである。
【０１２１】
図示しない送りロールにより鋼板６７がブラシロール６１ａ、６１ｂに送り込まれると、配管６６を通して各洗浄ノズル６５に洗浄液が供給されながら、ブラシロール６１ａ、６１ｂ及び／又は鋼板６７にたいして洗浄液が噴霧され、鋼板６７は回転している上部のブラシロール６１ａと、下部のブラシロール６１ｂとの間を通過すると共に、上部のブラシロール６１ａで鋼板６７の表面が、下部のブラシロール６１ｂで鋼板６７の裏面がそれぞれ洗浄される。
【０１２２】
鋼板６７の表面では、上部のブラシロール６１ａで擦り取られた塵埃や鉄粉、樹脂等の対象物６９が、ブラシロール６１ａの回転に伴い発生する分力Ｃ．Ｆ．により、洗浄液と共に、対称軸３０から回転軸６３の左右の端部に向かって移動し、洗浄装置６０の内部に落下していく。また、鋼板６７の裏面では、下部のブラシロール６１ｂで擦り取られた異物等の対象物６９の一部は、洗浄液と共に、直ちに洗浄装置６０の内部に落下していき、洗浄液の粘着性や表面張力により、ブラシ部６２ａ、６２ｂに捕捉された対象物６９は、下部のブラシロール６１ｂの螺旋状に形成されたブラシ部６２ａ、６２ｂにより、下部のブラシロール６１ｂの両端部へ向かって送り出され、洗浄装置６０の内部に落下していく。
【０１２３】
洗浄装置６０の内部に落下し、回収された異物等の対象物６９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き、フィルター等により捕捉される。洗浄液は濾過されて、再び配管６６へ送り込まれる。
【０１２４】
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６７の両面にブラシロール６１ａ、６１ｂのブラシ部６２ａ、６２ｂによるブラシマークが付き難い洗浄装置６０を提供することができる。
【０１２５】
また、鋼板６７は、洗浄後、金型等によりプレスされ、自動車の車体を構成するパネル部品に成形されるが、図９の如く、ブラシロール６１ａ、６１ｂの下流側において、洗浄後の鋼板６７は素地６８が露出し、異物等の対象物６９が除去され、残っていないので、金型等によりプレスされても、プレス痕が発生することがない。その為、洗浄装置６０は、鋼板６７から成形されるパネル部品の品質の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
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好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【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平面図、（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（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４（ｃ）のＢ−Ｂ断面図
【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斜視図、（ｂ）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斜視図
【図６】（ａ）本発明の第４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断面図、（ｂ）本発明の第４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断面図、（ｃ）本発明の他の形態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断面図、（ｄ）本発明の他の形態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断面図
【図７】本発明の第５の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図８】（ａ）本発明の第６の実施例におけるブラシロールの部分正面図、（ｂ）図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）図８（ａ）のＦ−Ｆ断面図
【図９】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１０】（ａ）従来例におけるブラシロールの部分正面図、（ｂ）従来例におけるブラシロールの部分断面図
【図１１】従来例のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図
【符号の説明】
【０１２８】
１、４１、５１、６１ａ、６１ｂ、７１ ブラシロール
２ａ、２ｂ、４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂ ブラシ部
３、４３、５３、６３ 回転軸
４ａ、４ｂ、４４ａ、４４ｂ、５４ａ、５４ｂ ブラシ体
５、４５、５５ チャンネルブラシ
６、４６、５６ 帯状体
７、４７、５７、７７ 芯線
８、１８ａ、１８ｂ、２８ａ、２８ｂ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、４８ａ、４８ｂ、５８ ブラシ毛材
９、３９ｃ、３９ｄ、４９、５９ 中空部
１０、３０、４０、５０、７０ 対称軸
１１、３１ 固定部
１２ 縦ロール
１３ 横ロール
１４ 基台
２５ 砥粒
２７ 単糸
２９ａ、２９ｂ 合成繊維
３５ａ、３５ｃ 角部
６０ 洗浄装置
６４、８４ 駆動手段
６５、８５ ノズル
６６ 配管
６７ 鋼板
６８、８８ 素地
６９、８９ 対象物
７３ ロール本体
７４ ブラシ
７６ ベース材
７８ 線材
８０ 鋼板用洗浄機
８７ ブランク材
【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）がある。
【０００３】
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密着螺旋巻きにより外挿して製作される。その為、コイルブラシはロールの軸心方向にたいして略直角に配置されるので、ロールの軸心の垂線にたいするコイルブラシの傾斜角度は極めて小さく、ロールブラシの回転に伴い、ブラシ材の先端は被洗浄面にたいして略直角に点接触する為、ブラシ材の間には被洗浄面に当接しない隙間部分が生じ、被洗浄面にブラシマークが発生する。前記ブラシマークは、被洗浄面にたいする洗浄残りであることから、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、洗浄性能が悪いという問題があった。
【０００４】
また、チャンネルブラシは密着螺旋巻きによりコイルブラシが形成され、隣り合うコイルブラシの間に隙間が形成されていないので、被洗浄面から除去された異物等の対象物がブラシ材に捕捉された場合、ロールブラシの回転に伴い、対象物はコイルブラシのピッチ間に形成された隙間を介して、ロールブラシの外部に放出されることがないので、ブラシ材に捕捉されたままとなる。そして、ロールブラシが回転し、ブラシ材が被洗浄面に当接することにより、ブラシ材に捕捉された対象物は、被洗浄面に脱落し、異物等を被洗浄面に再付着させることになり、ロールブラシは異物等の対象物の除去性能が劣るという問題もあった。
【０００５】
上記に示した問題を解決する為、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２）が考案されている。
【０００６】
図１０、及び図１１を用いて、特許文献２のブラシロールについて詳述する。図１０（ａ）は、従来例におけるブラシロールの部分正面図、図１０（ｂ）は、従来例におけるブラシロールの部分断面図、図１１は、従来例のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図である。
【０００７】
図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）において、従来のブラシロール７１は、直径Ｄの中空状のロール本体７３と、ロール本体７３の外周に螺旋状に巻き付け固定されたブラシ７４から構成されている。ブラシ７４は、断面略Ｕ字状のベース材７６と概丸形断面を有する芯線７７に線材７８が挟持された長尺状で、ロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸７０にたいして対称に、且つ、対称軸７０からロール本体７３のそれぞれの端部に向かって１本づつ螺旋状に、ピッチＰ２をもって巻き回されて設けられている。Ｓは、ブラシ７４をロール本体７３に巻き付ける際の始点である。また、ブラシ７４のピッチＰ２は、ブラシ７４を構成するベース材７６の幅Ｗと、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇとの和として表わされる。すなわち、ピッチＰ２＝Ｗ＋Ｇとなる。
【０００８】
次に、図１１を用いて、上記ブラシロール７１によるブランク材８７の洗浄について説明する。ブラシロール７１は、鋼板用洗浄機８０に設置されてあり、ブランク材８７は、プレス加工前の鋼板など洗浄を必要とするもので、前記ブランク材８７の表面にブラシ７４の先端が摺接するようにブラシロール７１の位置を設定する。ブランク材８７の素地８８の表面には、樹脂、鉄粉、塵埃等からなる異物等の対象物８９が付着している。
【０００９】
そして、ブランク材８７を白抜き矢印の方向に図示しない移動手段で送りながら、駆動手段８４で、ブラシロール７１を実線矢印で示すように反時計方向に、且つ、ブラシ７４の先端の周速度がブランク材８７の移動速度より大きくなるような回転数で回転させ、同時に洗浄ノズル８５より洗浄液をブラシロール７１の回転入口側に吹き付けるようにする。
【００１０】
このようにすることにより、ブラシ７４が当接した部分におけるブランク材８７の素地８８の表面に付着した対象物８９は洗浄液と共に、ブラシロール７１の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸７０から左右の端部に向かって、ブラシロール７１の回転に伴い発生する分力Ｃ．Ｆ．により移動し、除去される。また、ブラシロール７１は、隣り合うブラシ７４の間に隙間Ｇを有するので、線材７８に捕捉された対象物８９は、ロール本体７３の回転に伴い、隙間Ｇを介して、ブラシロール７１の両方の端部から外部に放出される。その為、ブラシロール７１は、異物等の対象物８９の優れた除去性能を有する。
【特許文献１】特開２００１−３４６６２９号公報
【特許文献２】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】
【００１１】
しかしながら、上記従来のブラシロール７１の構成では、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１１の如く、ブラシ７４がロール本体７３の略中央部に設定された対称軸７０より、左右の端部に向けてそれぞれ１本のみ螺旋状に配されている為、ブラシ７４のロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ３は小さく、特許文献１に示したロールブラシと同様、ブランク材８７に線材７８の先端が点接触し、線材７８の間にブランク材８７に当接しない隙間部分が生じ、ブランク材８７にブラシマークが発生する。前記ブラシマークは、図１１のブラシロール７１の下流側において、ブランク材８７の素地８８にたいする筋状の対象物８９の洗浄残りとなる。また、線材７８は、ブランク材８７に点接触することから、線材７８のブランク材８７にたいする当接力は弱く、ブラシロール７１はブランク材８７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。
【００１２】
この問題を解決する為に、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ３を大きく設定し、線材７８がブランク材８７にたいする接触面積を広く確保して線接触する方法も考えられるが、そうすると、ブラシロール７１は、ブラシ７４がロール本体７３の略中央部に設定された対称軸７０より、左右の端部に向けてそれぞれ１本のみ螺旋状に配されていることから、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇが大きくなるということは、線材７８がブランク材８７に当接しない部分が生じることになり、やはりブランク材８７にブラシマークが発生する。従って、従来のブラシロール７１の如く、ブラシ７４がロール本体７３の略中央部に設定された対称軸７０より、左右の端部に向けてそれぞれ１本のみ螺旋状に配されている構造においては、隣り合うブラシ７４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体７３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ３を大きく設定しても、洗浄性能の向上にはつながらないのである。
【００１３】
また、ブランク材８７は、洗浄後、金型等によりプレスされ、自動車の車体を構成するパネル部品として成形されるが、上記の如く、ブラシマークとしてブランク材８７の表面に残った異物等の対象物８９は、ブランク材８７が金型等でプレスされることにより、パネル部品にプレス痕を発生させる。すなわち、対象物８９が残っていたブランク材８７の表面は、金型等でプレスされることにより凹み、ブランク材８７の裏面は凸状となり、プレス痕となるのである。前記の如く、プレス痕の発生したパネル部品は、品質不良であり、次工程の溶接工程、塗装工程に送ることができず、廃棄処分される。従って、鋼板用洗浄機８０は、ブランク材８７の品質向上を図ることができないという課題を有していた。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄面にブラシマークの如くの洗浄残りが発生することがない優れた洗浄性能、及び効率よく確実に異物等の対象物を排除する高い除去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、被洗浄面の品質の向上を図る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】
【００１５】
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、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回転軸と、前記回転軸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、前記回転軸の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、前記ブラシ体は前記回転軸の軸心方向の一部に設定した対称軸を中心に、巻き付け時の傾斜角が対称になるよう前記回転軸に巻き回されてあると共に、左右それぞれに複数本並列に設けられ、前記回転軸の外周に固定手段にて固定して形成されてあるもので、ブラシロールは対称軸を中心に、回転軸の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体が回転軸の外周に螺旋状に巻き回されると共に、隣り合うブラシ体のピッチの間に、他の１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、対称軸を中心に、回転軸の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体のみが回転軸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、各ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角を、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線接触にて当接するので、被洗浄面にブラシ毛材が当接しない隙間部分がなくなり、ブラシマークの発生が抑えられる。また、ブラシ毛材は、被洗浄面に線接触にて当接することから、ブラシ毛材の被洗浄面にたいする当接力は強く、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。
【００１６】
また、ブラシロールは、対称軸を中心に、左右それぞれにブラシ体を１本のみ設けた場合と比較し、ブラシ体の傾斜角を大きくしてブラシ体を回転軸の軸心方向に広げられるので、ダム効果により、洗浄液を効果的に堰き止めながら、被洗浄面に付着、堆積した異物等の対象物を、回転軸の回転に伴い、対称軸から回転軸の両端部に向け発生する分力により、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。
【００１７】
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、対称軸を回転軸の軸心方向の略中央部に設定したもので、左右それぞれのブラシ部で、回転軸の略中央部から端部に向けて、分力により掻き寄せられる対象物の移動距離が等しくなるので、洗浄効果にムラが生じることがない。その為、洗浄性能が大幅に向上する。
【００１８】
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、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付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、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂からなる有機物、鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等からなる塵埃等、さまざまな対象物が付着、堆積している。被洗浄面にたいする付着状態も、合成樹脂からなる有機物の如く、強固に圧着している対象物から、無機物、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、石等の無機物の如く、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性状を有する対象物を、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【００１９】
異なるブラシ毛材とは、例えば、ブラシ毛材の材質、ブラシ毛材の線径、ブラシ毛材の形状、ブラシ毛材の毛丈等のことである。
【００２０】
異なるブラシ毛材の材質とは、例えば、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維、金属繊維等のことであり、天然繊維、再生繊維、半合成繊維等は毛腰が柔軟で、被洗浄面にたいする追従性が向上する。また、合成繊維、金属繊維等は毛腰が剛直で、被洗浄面にたいする押付力が向上する。従って、毛腰が柔軟である天然繊維、再生繊維、半合成繊維等のブラシ毛材により、無機物、塵埃等の対象物が確実に除去され、毛腰が剛直である合成繊維、金属繊維等のブラシ毛材により、合成樹脂からなる有機物等の対象物が効率よく除去される。
【００２１】
なお、本発明のブラシロールにおける異なるブラシ毛材の材質としては、上記に示した天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維等の有機物系繊維と、金属繊維等の無機物系繊維とによる区分のみならず、例えば、合成繊維を用いる場合においても、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、ポリウレタン等の異なる合成樹脂からなる繊維を、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材として用いるならば、異なる材質のブラシ毛材である。前記のブラシ毛材の内、アクリル、ウレタン等は、特に、弾力性が高く、ポリプロピレン等は、特に、剛性が高い。
【００２２】
さらに、例えば、ポリエステルを用いる場合においても、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等の異なる構造式からなるポリエステルを、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材として用いるならば、異なる材質のブラシ毛材として認められる。前記のブラシ毛材の内、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等は、特に、弾力性が高く、ポリエチレンテレフタレート等は、特に、剛性が高い。なお、異なる構造式とは、例えば、ポリプロピレンにおけるアイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチック等の分子の配列の違い等も含むものである。さらに、合成樹脂に熱可塑性エラストマー等をブレンドして、ポリマーアロイにより得られたブラシ毛材を用いる場合も、本発明のブラシロールにおける異なる材質のブラシ毛材の範疇に含まれるものである。
【００２３】
また、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の線径を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材を当接させることができる。すなわち、線径の細いブラシ毛材は毛腰が柔軟で、被洗浄面にたいする追従性が向上する。また、線径の太いブラシ毛材は毛腰が剛直で、被洗浄面にたいする押付力が向上する。前記の如く、ブラシ体を構成するブラシ毛材の線径を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化が付与され、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が、的確に、除去される。
【００２４】
また、異なるブラシ毛材の形状とは、例えば、ブラシ毛材の長手方向における形状、ブラシ毛材の断面形状等のことである。それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の形状を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材を当接させることができる。
【００２５】
ブラシ毛材の長手方向における形状としては、複数本の単糸を撚り合わせた撚り糸は毛腰が柔軟であり、長手方向に湾曲部を有する波形状の単糸繊維は毛腰に弾力性があり、繊維の表面に酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイアモンド等の砥粒が付着した砥粒入り繊維は毛腰が剛直である。
【００２６】
また、ブラシ毛材の断面形状としては、概三角形、概四角形等の多角形断面、十字形、卍形等の異形断面は、毛腰が剛直であると共に、ブラシ毛材に形成された角部により、被洗浄面に付着している異物等の対象物を掻き取る。特に、被洗浄面に強固に圧着した合成樹脂、堆積した鉄粉、石等の対象物を、的確に掻き取り、除去する。また、十字形、卍形等の異形断面形状繊維は、直交部に、洗浄液等の液体を保持しながら、洗浄することができ、被洗浄面にたいする表面張力を低下させることができるので、洗浄性能が向上する。
【００２７】
さらに、長手方向に中空部、あるいは空洞部を有する中空繊維は、洗浄中にブラシ毛材が中空部、あるいは空洞部に洗浄液等の液体を保持することができるので、保液性が高く、ブラシ毛材は、被洗浄面にたいして表面張力を低下させて当接する。その為、中空部、あるいは空洞部を有する中空繊維を、ブラシ毛材として用いた場合、被洗浄面に付着、堆積している異物等の対象物を、的確に除去することができ、洗浄性能の向上を図ることができる。なお、中空部とは中空状態が繊維の長手方向にて貫通している状態であり、空洞部とは中空状態が繊維の長手方向の途中において閉塞している状態である。
【００２８】
ところで、表面張力とは、異物等の対象物である固体と、洗浄液等の液体が接している境界面において、接触面積を小さくする方向に働く張力のことである。従って、表面張力が低下するということは、固体と液体の接触面積が大きくなることであり、固体である異物等の対象物と、ブラシ毛材に保持された液体である洗浄液等との接触面積は大きくなる。すなわち、洗浄液等の異物等の対象物にたいする濡れ性が向上する。その為、保液性に優れた異形断面形状繊維、中空繊維等は、異物等の対象物にたいする濡れ性が増大することから、異物等の対象物を除去しやすくなり、洗浄性能が向上するのである。
【００２９】
また、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の毛丈を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材を当接させることができる。すなわち、毛丈の長いブラシ毛材は毛腰が柔軟で、被洗浄面にたいする追従性が向上する。また、毛丈の短いブラシ毛材は毛腰が剛直で、被洗浄面にたいする押付力が向上する。前記の如く、ブラシ体を構成するブラシ毛材の毛丈を変えることにより、ブラシ毛材の毛腰に強弱の変化が付与され、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が、的確に、除去される。
【００３０】
請求項４のブラシロールは、特に、請求項１から３のブラシロールにおいて、ブラシ部は回転軸に設定された対称軸の近傍と、前記回転軸の端部の近傍において、ブラシ毛材の剛性が異なるもので、対称軸を中心に、左右それぞれに配されたブラシ部が、回転軸の回転に伴い発生する分力により、異物等の対象物を、対称軸から回転軸の両端部に向け、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。従って、ブラシロールの回転中においては、異物等の対象物は、対称軸の近傍におけるよりも、回転軸の端部の近傍に近づくほど増えることになる。すなわち、回転軸の端部の近傍は、ブラシ毛材の被洗浄面にたいする摩擦抵抗が、対称軸の近傍よりも大きくなる。その為、ブラシ毛材の剛性を、対称軸の近傍よりも、回転軸の端部の近傍の方が低くなるように設定しておけば、摩擦抵抗の高い回転軸の端部の近傍においても、ブラシ毛材が容易に変形し、被洗浄面から異物等の対象物を外部に払い除けやすくなるので、対象物の除去性能が大幅に向上する。
【００３１】
なお、剛性とは、一般的に圧縮、ずれ、捩れ等の外力にたいする物体の変形しにくい性質のことであり、剛性が低いほど、容易に変形することになる。本発明のブラシロールにおいては、ブラシ毛材の材質、線径、形状、毛丈等により、剛性に変化を与えてもよいし、対称軸の近傍と、回転軸の端部の近傍において、ブラシ毛材の植毛密度を変えることにより、剛性に変化を与えることもできる。植毛密度は、ブラシ体の単位面積あたりにおけるブラシ毛材の本数を変えればよく、回転軸の端部の近傍におけるブラシ毛材の本数を、対称軸の近傍におけるブラシ毛材の本数よりも少なくなるように設定すれば、ブラシ毛材の毛腰が弱くなり、剛性は低くなる。
【００３２】
請求項５のブラシロールは、特に、請求項１から４のブラシロールにおいて、ブラシ部は隣り合うブラシ体の間に隙間を有し、前記隙間は帯状体の幅以下にて設定されてあるもので、ブラシ毛材に捕捉された異物等の対象物は、回転軸の回転に伴い、隙間を介して、ブラシロールの両方の端部から外部に放出される。
【００３３】
また、隣り合うブラシ体の隙間は、帯状体の幅以下に設定されているので、ブラシ毛材が被洗浄面に当接しない部分の発生がなく、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りを生じることがない。
【００３４】
請求項６のブラシロールは、特に、請求項１から５のブラシロールにおいて、ブラシ部はそれぞれのブラシ体の始点及び終点が、回転軸の外周の等分箇所に固定手段にて固定して形成されてあるもので、ブラシロールは、回転軸の回転に伴う芯ブレの発生が抑制され、安定した回転が保持される為、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。
【００３５】
請求項７のブラシロールは、特に、請求項１から６のブラシロールにおいて、ブラシ体は回転軸の軸心の垂線にたいして４５°以下の傾斜角を有するよう形成されてあるもので、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角が４５°を超える場合、帯状体の側縁部に、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際の応力が集中しやすくなる為、帯状体の側縁部にてブラシ毛材に毛癖が付き、毛癖の付いた部分から疲労屈折が生じ、ブラシ毛材に毛折れが発生する。その為、ブラシロールの洗浄性能が劣化すると共に、耐久性が低下する。本発明のブラシロールは、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角が４５°以下にて設定されているので、帯状体の側縁部に、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際の応力が集中し難く、ブラシ毛材の毛癖、毛折れが発生し難いことから、耐久性が向上すると共に、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。
【００３６】
請求項８の洗浄装置は、請求項１から７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、すなわち洗浄残りを発生させることがないブラシロールが搭載されてあることから、優れた洗浄性能を発揮すると共に、被洗浄面の品質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１のブラシロールは、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角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、対称軸から回転軸の両端部に向け、効率よく確実に除去することができる。
【００３８】
請求項２のブラシロールは、洗浄ムラの発生が抑制され、洗浄性能が大幅に向上する。
【００３９】
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、的確に除去することができる。
【００４０】
請求項４のブラシロールは、対称軸の近傍と、回転軸の端部の近傍におけるブラシ毛材の剛性が異なることから、異物等の対象物を、被洗浄面から外部に払い除けやすくなり、対象物の除去性能が大幅に向上する。
【００４１】
請求項５のブラシロールは、被洗浄面にブラシマークを発生させることなく、ブラシ毛材に捕捉された異物等の対象物を、隣り合うブラシ体の間に形成された隙間を介して、ブラシロールの外部に放出することができるので、洗浄性能、及び対象物の除去性能が飛躍的に向上する。
【００４２】
請求項６のブラシロールは、回転バランスが向上するので、回転軸の回転に伴う芯ブレを抑制することができる。
【００４３】
請求項７のブラシロールは、ブラシ毛材の毛折れの発生が抑制されることから、ブラシロールの耐久性が向上すると共に、長期間に亘り、優れた洗浄性能を発揮することができる。
【００４４】
請求項８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と共に、被洗浄面の品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
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。
【００４６】
（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。
【００４７】
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を有する直径Ｄの略円筒状の回転軸３の外周に、２本のブラシ体４ａ、４ｂからなるブラシ部２ａ、２ｂが装着されて形成されている。ブラシ部２ａ、２ｂは、回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸１０を中心に、左右にそれぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂが、ピッチＰ１にて回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されていると共に、回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が、巻き付け時に対称軸１０を中心に対称となるよう並列に形成されている。なお、回転軸３は、中実状の略棒状であってもよい。
【００４８】
図１（ｃ）において、ブラシ体４ａ、４ｂ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は、回転軸３の外周に装着される際、図１（ａ）の如く、対称軸１０の近傍における回転軸３の外周等分２箇所に、それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂの始点Ｓ１、Ｓ２が溶接による固定部１１を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、図１（ｂ）の如く、回転軸３の両方の端部近傍の外周等分２箇所に、２本のブラシ体４ａ、４ｂの終点Ｅ１、Ｅ２が溶接による固定部１１を介して固定されて、ブラシ部２ａ、２ｂが形成される。
【００４９】
なお、本実施例では、回転軸３の外周に、対称軸１０を中心に、回転軸３の左右の端部に向け、それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂを設けたが、勿論３本、あるいはそれ以上でもよい。また、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の外周にたいする固定手段は、溶接以外にも、係止具を用いて、ネジ止め、リベット止め等により固定部１１を形成してもよい。さらに、対称軸１０の設定位置は、回転軸３の略中央部に限らず、使用目的に応じて、回転軸３の任意の位置に設定することができる。
【００５０】
次に、図２を用いて、ブラシロール１の構成について説明する。
【００５１】
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２本のブラシ体４ａ、４ｂが、中空部９を有する回転軸３の外周に並列に巻き回されて装着され、ブラシ部２ａ、２ｂとして形成されている。１本のブラシ体４ａは、ピッチＰ１をもって回転軸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、他のブラシ体４ｂが並列されると共に、他のブラシ体４ｂもピッチＰ１をもって回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されて装着されている。
【００５２】
また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂを構成する帯状体６の幅はＷで、隣り合うブラシ体４ａとブラシ体４ｂの間には隙間Ｇが形成されている。従って、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１は、ブラシ体４ａ、４ｂを構成する帯状体６の幅Ｗと、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂの隙間Ｇとの和として表わされる。すなわち、ピッチＰ１＝２Ｗ＋２Ｇ＝２（Ｗ＋Ｇ）となる。なお、隙間Ｇは、帯状体６の幅Ｗ以下にて設定される。
【００５３】
次に、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１について詳説する。
【００５４】
回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいして、対称軸１０を中心として左右それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂが有する傾斜角θ１は、４５°以下にて設定されている。ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が４５°を超える場合、帯状体６の側縁部に、ブラシ毛材８が被洗浄面に当接する際の応力が集中しやすくなる為、帯状体６の側縁部にてブラシ毛材８に毛癖が付き、毛癖の付いた部分から疲労屈折が生じ、ブラシ毛材８に毛折れが発生する。その為、ブラシロール１の洗浄性能が劣化すると共に、耐久性が低下する。
【００５５】
さらに好ましくは、傾斜角θ１は、４°以上３０°以下にて設定されるのが望ましい。４°未満の場合、傾斜角θ１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、対称軸１０から回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の左右に移動し難く、効率よく確実に異物等の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θ１が３０°を超える場合、ブラシ毛材８は被洗浄面にたいする接触面積を、より広く確保して当接するものの、ブラシ毛材８の被洗浄面にたいする摩擦抵抗が増大すると共に、ブラシ毛材８の摩耗が促進される。
【００５６】
ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１、及び回転軸３の直径Ｄにより規定され、その数値により変化する。すなわち、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が大きいほど、回転軸３の直径Ｄの値が小さいほど、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は大きくなる。前記は、三角関数と極限式を用いて説明される。
【００５７】
回転軸３の直径Ｄの値が一定（定数）で、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が変化する（変数）場合は、下記の数式で表わすことができる。
【００５８】
【数１】
【００５９】
ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が無限大に近づく、すなわち大きくなるほど、正弦（ｓｉｎθ１）は１に近づく。ｓｉｎθ１＝１の場合、傾斜角θ１の値は最大の９０°であり、上記の数式は、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が大きくなるほど、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が大きくなることを表わしている。
【００６０】
ところで、図１０に示した従来のブラシロール７１は、ロール本体７３の直径Ｄが、本発明のブラシロール１における回転軸３の直径Ｄと略同一であるが、ブラシ７４のピッチＰ２はＷ＋Ｇであり、本発明のブラシロール１におけるブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１＝２（Ｗ＋Ｇ）の半分の長さである。従って、本発明のブラシロール１は、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１が、従来のブラシロール７１のブラシ７４のピッチＰ２の２倍の長さであることから、本発明のブラシロール１の有する傾斜角θ１は、従来のブラシロール７１の有する傾斜角θ３よりも大きく設定することができる。
【００６１】
一方、ブラシ体４ａ、４ｂのピッチＰ１の値が一定（定数）で、回転軸３の直径Ｄの値が変化する（変数）場合は、下記の数式で表わすことができる。
【００６２】
【数２】
【００６３】
回転軸３の直径Ｄの値が０に近づく、すなわち小さくなるほど、余弦（ｃｏｓθ１）は０に近づく。ｃｏｓθ１＝０の場合、傾斜角θ１の値は最大の９０°であり、上記の数式は、回転軸３の直径Ｄの値が小さくなるほど、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が大きくなることを表わしている。
【００６４】
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。
【００６５】
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を複数本、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、燐青銅線等の金属繊維のいずれかからなり、混毛されてあってもよい。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、線径、形状、及び毛丈等については、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。
【００６６】
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の長手方向の略中央部が、帯状体６の上部に重なるよう基台１４に設置する。次いで、縦ロール１２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１３、１３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からなるブラシ体４ａ、４ｂが形成される。
【００６７】
次に、図１（ａ）の如く、回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸１０の近傍において、１本のブラシ体４ａの一方の端部、すなわち始点Ｓ１が溶接による固定部１１を介して固定され、回転軸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、図１（ｂ）の如く、ブラシ体４ａの他方の端部、すなわち終点Ｅ１が、回転軸３の一方の端部近傍に、溶接による固定部１１を介して固定される。同様に、他のブラシ体４ｂが回転軸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、他のブラシ体４ｂもピッチＰ１をもって回転軸３の外周に巻き回され、回転軸３の外周に始点Ｓ２と、終点Ｅ２が溶接による固定部１１を介して固定されることにより、一方のブラシ部２ａが回転軸３の外周に形成される。同様に、ブラシ体４ａ、４ｂが、対称軸１０から回転軸３の他方の端部に向かって巻き回されることにより、他方のブラシ部２ｂが形成され、ブラシロール１が、図１（ａ）、及び図１（ｂ）の如く、製造される。
【００６８】
なお、ブラシ体４ａ、４ｂを構成するブラシ毛材８は、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂにおいて同一の材質であっても構わないし、異なる材質であってもよい。
【００６９】
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。
【００７０】
ブラシロール１は、対称軸１０を中心に、回転軸３の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体４ａが回転軸３の外周に螺旋状に巻き回されると共に、隣り合うブラシ体４ａのピッチＰ１の間に、他のブラシ体４ｂが配列されている。従って、ブラシロール１は、対称軸１０を中心に、回転軸３の左右の端部に向け、それぞれ１本のブラシ体４ａのみが回転軸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の回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角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線接触にて当接するので、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分がなくなり、ブラシマークの発生が抑えられる。また、ブラシ毛材８は、被洗浄面に線接触にて当接することから、ブラシ毛材８の被洗浄面にたいする当接力は強く、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。
【００７１】
ブラシロール１は、対称軸１０を中心に、左右それぞれにブラシ体４ａを１本のみ設けた場合と比較し、ブラシ体４ａ、４ｂの傾斜角θ１を大きくしてブラシ体４ａ、４ｂを回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向に広げられるので、ダム効果により、洗浄液を効果的に堰き止めながら、被洗浄面に付着、堆積した異物等の対象物を、回転軸３の回転に伴い、対称軸１０から回転軸３の両端部に向け発生する分力により、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。
【００７２】
ブラシロール１は、対称軸１０が回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定されていることから、左右それぞれのブラシ部２ａ、２ｂで、回転軸３の略中央部から端部に向けて、分力により掻き寄せられる対象物の移動距離が等しくなるので、洗浄効果にムラが生じることがない。その為、洗浄性能が大幅に向上する。
【００７３】
ブラシ部２ａ、２ｂは、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂの間に隙間Ｇを有し、前記隙間Ｇは帯状体６の幅Ｗ以下にて設定されているので、ブラシ毛材８に捕捉された異物等の対象物は、回転軸３の回転に伴い、隙間Ｇを介して、ブラシロール１の両方の端部から外部に放出される。
【００７４】
ブラシ部２ａ、２ｂは、ブラシ体４ａ、４ｂの始点Ｓ１、Ｓ２、及び終点Ｅ１、Ｅ２が、回転軸３の外周の等分箇所に溶接による固定部１１を介して形成されているので、ブラシロール１の回転バランスが向上し、回転軸３の回転に伴う芯ブレが抑制される。
【００７５】
ブラシロール１は、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が４５°以下にて設定されているので、帯状体６の側縁部に、ブラシ毛材８が被洗浄面に当接する際の応力が集中し難く、ブラシ毛材８の毛癖、毛折れが発生し難いことから、耐久性が向上すると共に、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。
【００７６】
また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂにおいて、異なる材質のブラシ毛材８が用いられている場合、ブラシロール１は、ブラシ毛材８の毛腰に強弱の変化を付与することができ、被洗浄面にたいして異なる接触力、押付力にてブラシ毛材８を当接させることができるので、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、的確に、除去することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
実施例として、線径が０．４ｍｍの６６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からなるブラシ体４ａ、４ｂを形成した。折り合わされたブラシ毛材８の毛丈は５０ｍｍに設定した。次に、直径が２００ｍｍで且つ長さが３６０ｍｍの鉄製の略円筒状の回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に対称軸１０を設定し、対称軸１０から回転軸３の両方の端部に向け、それぞれ２本のブラシ体４ａ、４ｂを、隣り合う隙間Ｇの間隔を２ｍｍ、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、ブラシ部２ａ、２ｂを形成した。帯状体６の幅Ｗは８ｍｍであり、ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は約５°に形成された。また、ブラシ体４ａ、４ｂの始点Ｓ１、Ｓ２、及び終点Ｅ１、Ｅ２は、回転軸３の外周等分２箇所に、溶接による固定部１１を介して固定した。そして、前記の手順にて実施例のブラシロールを２本製作した。
【００７９】
比較例として、略円筒状の回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に対称軸１０を設定し、対称軸１０から回転軸３の両方の端部に向け、１本のブラシ体４ａにてブラシ部２ａ、２ｂを形成したブラシロール１を２本製作した。比較例のブラシロール１は、回転軸３の外周に、ブラシ体４ａを、隣り合う隙間Ｇの間隔を２ｍｍ、帯状体６の幅Ｗ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。回転軸３の寸法等、他の条件は、実施例のブラシロール１と同一の条件である。なお、ブラシ体４ａの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１は約２°に形成された。
【００８０】
次に、上記の如く構成された各２本ずつの実施例、及び比較例のブラシロール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、一面に人工汚れとなる光明丹（四酸化三鉛）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回転軸３の外周に取り付けられたブラシ部２ａ、２ｂの先端が描く仮想円上から２ｍｍだけ回転軸３の方向に近接した位置に前記溶融亜鉛メッキ鋼板が、その汚れ面を回転軸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２ａ、２ｂを当接させることによって鋼板の汚れを除去した。
【００８１】
そして、鋼板の汚れ面におけるブラシ部２ａ、２ｂ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＋５未満
【００８２】
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
【００８３】
【表１】
【００８４】
上記試験結果より、実施例のブラシロール１は、各ブラシ体４ａ、４ｂの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が大きい為、回転軸３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線接触にて当接するので、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る。また、ブラシ毛材８は、鋼板に線接触にて当接するので、ブラシ毛材８の鋼板にたいする当接力は強く、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。
【００８５】
一方、比較例のブラシロール１は、ブラシ体４ａの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ１が極めて小さい為、回転軸３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、点接触にて鋼板に当接するので、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が発生する。また、ブラシ毛材８は、鋼板に点接触にて当接するので、ブラシ毛材８の鋼板にたいする当接力は弱く、鋼板に洗浄残りが生じ、洗浄性能は非常に劣るものであった。
【００８６】
（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平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、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２本目のブラシ体に用いられるブラシ毛材の平面図、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。実施例２は、実施例１の対称軸から左右に形成された２本のブラシ体において、それぞれ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。
【００８７】
図４（ａ）から図４（ｄ）において、ブラシ毛材１８ａ、１８ｂ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１８ａ、１８ｂの線径Ｄ１、Ｄ２は０．１〜０．８ｍｍ程度で、ブラシ毛材１８ａの線径Ｄ１が大きく、ブラシ毛材１８ｂの線径Ｄ２が小さい。例えば、ブラシ毛材１８ａの線径Ｄ１は０．５ｍｍ、ブラシ毛材１８ｂの線径Ｄ２は０．２ｍｍ等に設定される。
【００８８】
ブラシ毛材１８ａは、上記の如く、線径Ｄ１が大きいことから、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、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂からなる対象物を除去することができる。
【００８９】
ブラシ毛材１８ｂは、上記の如く、線径Ｄ２が小さいことから、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、毛腰は他のブラシ毛材１８ａ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、鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等の被洗浄面に軽く添付している対象物を、掃き取ることができる。
【００９０】
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、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、ブラシ毛材１８ａ、１８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【００９１】
（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斜視図、図５（ｂ）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斜視図である。実施例３は、実施例１の対称軸から左右に形成された２本のブラシ体において、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の長手方向における形状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。
【００９２】
図５（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２９ａ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２９ａ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、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂からなる対象物を、砥粒２５により掻き取ることができる。
【００９３】
ブラシ毛材２８ａを構成する合成繊維２９ａ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２９ａ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２９ａ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２９ａとを化学的に結合する為、砥粒２５を合成繊維２９ａに強固に接着させることができるのである。
【００９４】
図５（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２９ｂ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、撚り糸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２８ｂ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鉄粉、石等の無機物、繊維クズ等の塵埃を掻き出すことができる。
【００９５】
ブラシ毛材２８ｂは、複数本の単糸２７を撚り合わせ、撚り糸に形成する際、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にバラけることが防止されるので、長期間に亘って、ブラシ毛材２８ｂ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。
【００９６】
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、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、ブラシ毛材２８ａ、２８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【００９７】
（実施例４）
図６（ａ）は、本発明の第４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断面図、図６（ｂ）は、本発明の第４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断面図、図６（ｃ）は、本発明の他の形態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断面図、図６（ｄ）は、本発明の他の形態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断面図である。実施例４は、実施例１の対称軸から左右に形成された２本のブラシ体において、それぞれのブラシ体を構成するブラシ毛材の断面形状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。
【００９８】
図６（ａ）において、ブラシ毛材３８ａは、四隅に角部３５ａを有する概四角形断面の合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材３８ａは、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、毛腰を保持しながら、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂や、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、角部３５ａにより掻き取ることができる。
【００９９】
図６（ｂ）において、ブラシ毛材３８ｂは、概丸形断面を有する合成繊維であり、ナイロン、ポリエステル等からなる。ブラシ毛材３８ｂ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、毛腰が柔軟であり、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。
【０１００】
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、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、ブラシ毛材３８ａ、３８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。また、ブラシ毛材３８ａは、角部３５ａにより、異物等の対象物を掻き取り、除去する。
【０１０１】
図６（ｃ）において、ブラシ毛材３８ｃは、３箇所の角部３５ｃと、中空部３９ｃを有する概三角形中空断面の中空繊維であり、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維からなる。ブラシ毛材３８ｃは、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、被洗浄面に強固に圧着している塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂や、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を、角部３５ｃにより掻き取ることができる。また、中空部３９ｃに洗浄液等の液体を保液することができるので、被洗浄面にたいする表面張力を低下させることができ、洗浄性能が向上する。
【０１０２】
図６（ｄ）において、ブラシ毛材３８ｄは、中空部３９ｄを有する概丸形中空断面の中空繊維であり、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維からなる。ブラシ毛材３８ｄ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、毛腰が柔軟であり、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。また、中空部３９ｄに洗浄液等の液体を保液することができるので、被洗浄面にたいする表面張力を低下させることができ、洗浄性能が向上する。
【０１０３】
本実施例の他の形態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、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、ブラシ毛材３８ｃ、３８ｄの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。また、ブラシ毛材３８ｃは、３箇所の角部３５ｃにより、異物等の対象物を掻き取り、除去する。さらに、ブラシ毛材３８ｃ、３８ｄは、中空部３９ｃ、３９ｄに洗浄液等の液体を保液することができる。
【０１０４】
（実施例５）
図７は、本発明の第５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。
【０１０５】
図７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が挟持されたチャンネルブラシ４５からなる２本のブラシ体４４ａ、４４ｂが、中空部４９を有する回転軸４３の外周に設定された対称軸４０を中心に、左右の端部に向け並列に巻き回されてブラシ部４２ａ、４２ｂが構成され、形成されている。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂ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。なお、特に図示しないが、ブラシ体４４ａ、４４ｂの始点、及び終点は、溶接により回転軸４３の外周に固定されている。
【０１０６】
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を有する。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの毛丈Ｈ１、Ｈ２は４０〜７０ｍｍ程度で、ブラシ毛材４８ａの毛丈Ｈ１が長く、ブラシ毛材４８ｂの毛丈Ｈ２が短い。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５０ｍｍ等に設定される。ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの毛丈Ｈ１、Ｈ２が４０ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂは回転軸４３の近傍、すなわち帯状体４６の側縁部の近傍まで被洗浄面に当接しやすくなり、被洗浄面にたいする摩擦抵抗が増大すると共に、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの摩耗が促進される。一方、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの毛丈Ｈ１、Ｈ２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の間に捕捉され、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂにからみつきやすくなり、隣り合うブラシ体４４ａ、４４ｂの隙間を介して、回転軸４３の両端部に移動し難く、効率よく確実に異物等の対象物をブラシロール４１の外部に排除するのが難しい。
【０１０７】
ブラシ毛材４８ａは、上記の如く、毛丈Ｈ１が長いことから、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。
【０１０８】
ブラシ毛材４８ｂは、上記の如く、毛丈Ｈ２が短いことから、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、ブラシ毛材４８ｂ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塗料ミスト、ペンキ、搬送ベルトから剥離したウレタン等の合成樹脂や、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等の硬い無機物系の対象物を除去することができる。
【０１０９】
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異物等の対象物を、ブラシ毛材４８ａ、４８ｂの異なる接触力、押付力により、的確に、被洗浄面から除去することができる。
【０１１０】
（実施例６）
図８（ａ）は、本発明の第６の実施例におけるブラシロールの部分正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。なお、上記第１、及び第５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。
【０１１１】
図８（ａ）において、ブラシロール５１は、中空部５９を有する略円筒状の回転軸５３の外周に、２本のブラシ体５４ａ、５４ｂからなるブラシ部５２ａ、５２ｂが装着されて形成されている。ブラシ部５２ａ、５２ｂは、回転軸５３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸５０を中心に、左右にそれぞれ２本のブラシ体５４ａ、５４ｂが回転軸５３の外周に螺旋状に巻き回されていると共に、回転軸５３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２が、巻き付け時に対称軸５０を中心に対称となるよう並列に形成されている。
【０１１２】
図８（ｂ）、及び図８（ｃ）において、ブラシ体５４ａ、５４ｂは、断面略Ｕ字状の帯状体５６と、概丸形断面を有する芯線５７との間に、ブラシ毛材５８が挟持された長尺状のチャンネルブラシ５５にて形成されている。ブラシ体５４ａ、５４ｂは、回転軸５３の外周に装着される際、図８（ａ）の如く、対称軸５０の近傍における回転軸５３の外周等分２箇所に、それぞれ２本のブラシ体５４ａ、５４ｂの始点Ｓ３、Ｓ４が溶接による固定部３１を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、回転軸５３の両方の端部近傍の外周等分２箇所に、２本のブラシ体５４ａ、５４ｂ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、ブラシ部５２ａ、５２ｂが形成される。
【０１１３】
ブラシ体５４ａ、５４ｂを構成するブラシ毛材５８の植毛量は、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）の如く、回転軸５３の略中央部に設定された対称軸５０の近傍よりも、回転軸５３の両端部の近傍の方が少なくなるように形成され、剛性が異なるように設定されている。すなわち、回転軸５３の両端部の近傍の方が、対称軸５０の近傍よりも剛性が低くなるように設定されている。ブラシ毛材５８の植毛量は、図３に示すようなチャンネルブラシ５５の製作時において、基台１４の上に置くブラシ毛材５８の量を調整することにより、調節することができる。ブラシ毛材５８の植毛量を調節する際には、回転軸５３の両端部の近傍の方が、対称軸５０の近傍よりも１０〜５０％程度少なくなるように調整されるのが望ましい。植毛量の差が１０％未満の場合、剛性の違いが発現し難く、５０％を超える場合、ブラシ毛材５８が帯状体５６と芯線５７の間から脱落しやすくなる。
【０１１４】
上記の如く構成されたブラシロール５１の動作、作用は下記の通りである。
【０１１５】
ブラシロール５１は、対称軸５０を中心に、左右それぞれに配されたブラシ部５２ａ、５２ｂが、回転軸５３の回転に伴い発生する分力により、異物等の対象物を、対称軸５０から回転軸５３の両端部に向け、洗浄液と共に被洗浄面の外部に洗い流し、除去する。従って、ブラシロール５１の回転中においては、異物等の対象物は、対称軸５０の近傍におけるよりも、回転軸５３の端部の近傍に近づくほど増えることになる。すなわち、回転軸５３の端部の近傍は、ブラシ毛材５８の被洗浄面にたいする摩擦抵抗が、対称軸５０の近傍よりも大きくなる。その為、本発明のブラシロール５１の如く、ブラシ毛材５８の剛性を、対称軸５０の近傍よりも、回転軸５３の端部の近傍の方が低くなるように設定しておけば、摩擦抵抗の高い回転軸５３の端部の近傍においても、ブラシ毛材５８が容易に変形し、被洗浄面から異物等の対象物を外部に払い除けやすくなるので、対象物の除去性能が大幅に向上する。
【０１１６】
（実施例７）
図９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。
【０１１７】
図９において、特に図示しないが、箱型の洗浄装置６０は、自動車の鋼板６７のプレス加工ライン等に設置され、プレス機等の加工機器（図示せず）に供給される鋼板６７等のブランク材を洗浄するもので、平板状の鋼板６７をブラシロール６１ａ、６１ｂ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６７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６１ａ、６１ｂと、ブラシロール６１ａ、６１ｂを回転駆動する駆動手段６４、６４と、ブラシロール６１ａ、６１ｂ及び／又は鋼板６７に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズル６５を有する配管６６、６６から構成されている。
【０１１８】
ブラシロール６１ａ、６１ｂは、略円筒状の回転軸６３の略中央部に設定された対称軸３０を中心に、回転軸６３の両端部に向け、ブラシ部６２ａ、６２ｂが形成されてあり、上記第１から第６の実施例におけるブラシロール１、４１、５１のいずれかと同一である。上部に位置するブラシロール６１ａは鋼板６７の表面を洗浄し、下部に位置するブラシロール６１ｂは鋼板６７の裏面を洗浄する。
【０１１９】
ブラシロール６１ａ、６１ｂは、駆動手段６４により、実線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６１ａ、６１ｂに送り込まれた鋼板６７は、上部のブラシロール６１ａと下部のブラシロール６１ｂの間を通過し、白抜き矢印の方向に送り出されると共に、ブラシロール６１ａ、６１ｂの有するブラシ部６２ａ、６２ｂが鋼板６７の両面に当接し、鋼板６７の素地６８に付着、堆積している異物等の対象物６９を除去する。その際、ブラシロール６１ａ、６１ｂの上流側に設置された配管６６からノズル６５に洗浄液が送り込まれ、ノズル６５からブラシロール６１ａ、６１ｂ及び／又は鋼板６７にたいして洗浄液が噴霧され、洗浄液により異物等の対象物６９が鋼板６７から浮き上がりやすくする。
【０１２０】
上記の如く構成された洗浄装置６０の動作、作用は下記の通りである。
【０１２１】
図示しない送りロールにより鋼板６７がブラシロール６１ａ、６１ｂに送り込まれると、配管６６を通して各洗浄ノズル６５に洗浄液が供給されながら、ブラシロール６１ａ、６１ｂ及び／又は鋼板６７にたいして洗浄液が噴霧され、鋼板６７は回転している上部のブラシロール６１ａと、下部のブラシロール６１ｂとの間を通過すると共に、上部のブラシロール６１ａで鋼板６７の表面が、下部のブラシロール６１ｂで鋼板６７の裏面がそれぞれ洗浄される。
【０１２２】
鋼板６７の表面では、上部のブラシロール６１ａで擦り取られた塵埃や鉄粉、樹脂等の対象物６９が、ブラシロール６１ａの回転に伴い発生する分力Ｃ．Ｆ．により、洗浄液と共に、対称軸３０から回転軸６３の左右の端部に向かって移動し、洗浄装置６０の内部に落下していく。また、鋼板６７の裏面では、下部のブラシロール６１ｂで擦り取られた異物等の対象物６９の一部は、洗浄液と共に、直ちに洗浄装置６０の内部に落下していき、洗浄液の粘着性や表面張力により、ブラシ部６２ａ、６２ｂに捕捉された対象物６９は、下部のブラシロール６１ｂの螺旋状に形成されたブラシ部６２ａ、６２ｂにより、下部のブラシロール６１ｂの両端部へ向かって送り出され、洗浄装置６０の内部に落下していく。
【０１２３】
洗浄装置６０の内部に落下し、回収された異物等の対象物６９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き、フィルター等により捕捉される。洗浄液は濾過されて、再び配管６６へ送り込まれる。
【０１２４】
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６７の両面にブラシロール６１ａ、６１ｂのブラシ部６２ａ、６２ｂによるブラシマークが付き難い洗浄装置６０を提供することができる。
【０１２５】
また、鋼板６７は、洗浄後、金型等によりプレスされ、自動車の車体を構成するパネル部品に成形されるが、図９の如く、ブラシロール６１ａ、６１ｂの下流側において、洗浄後の鋼板６７は素地６８が露出し、異物等の対象物６９が除去され、残っていないので、金型等によりプレスされても、プレス痕が発生することがない。その為、洗浄装置６０は、鋼板６７から成形されるパネル部品の品質の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
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好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【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平面図、（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（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４（ｃ）のＢ−Ｂ断面図
【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斜視図、（ｂ）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斜視図
【図６】（ａ）本発明の第４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断面図、（ｂ）本発明の第４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断面図、（ｃ）本発明の他の形態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断面図、（ｄ）本発明の他の形態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断面図
【図７】本発明の第５の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図８】（ａ）本発明の第６の実施例におけるブラシロールの部分正面図、（ｂ）図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）図８（ａ）のＦ−Ｆ断面図
【図９】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１０】（ａ）従来例におけるブラシロールの部分正面図、（ｂ）従来例におけるブラシロールの部分断面図
【図１１】従来例のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図
【符号の説明】
【０１２８】
１、４１、５１、６１ａ、６１ｂ、７１ ブラシロール
２ａ、２ｂ、４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂ ブラシ部
３、４３、５３、６３ 回転軸
４ａ、４ｂ、４４ａ、４４ｂ、５４ａ、５４ｂ ブラシ体
５、４５、５５ チャンネルブラシ
６、４６、５６ 帯状体
７、４７、５７、７７ 芯線
８、１８ａ、１８ｂ、２８ａ、２８ｂ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、４８ａ、４８ｂ、５８ ブラシ毛材
９、３９ｃ、３９ｄ、４９、５９ 中空部
１０、３０、４０、５０、７０ 対称軸
１１、３１ 固定部
１２ 縦ロール
１３ 横ロール
１４ 基台
２５ 砥粒
２７ 単糸
２９ａ、２９ｂ 合成繊維
３５ａ、３５ｃ 角部
６０ 洗浄装置
６４、８４ 駆動手段
６５、８５ ノズル
６６ 配管
６７ 鋼板
６８、８８ 素地
６９、８９ 対象物
７３ ロール本体
７４ ブラシ
７６ ベース材
７８ 線材
８０ 鋼板用洗浄機
８７ ブランク材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、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回転軸と、前記回転軸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、前記回転軸の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、前記ブラシ体は前記回転軸の軸心方向の一部に設定した対称軸を中心に、巻き付け時の傾斜角が対称になるよう前記回転軸に巻き回されてあると共に、左右それぞれに複数本並列に設けられ、前記回転軸の外周に固定手段にて固定し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２】
請求項１記載の構成よりなるブラシロールにおいて、対称軸を回転軸の軸心方向の略中央部に設定した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記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部は回転軸に設定された対称軸の近傍と、前記回転軸の端部の近傍において、ブラシ毛材の剛性が異なることを特徴とするブラシロール。
【請求項５】
請求項１から４記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部は隣り合うブラシ体の間に隙間を有し、前記隙間は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６】
請求項１から５記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部はそれぞれのブラシ体の始点及び終点が、回転軸の外周の等分箇所に固定手段にて固定し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７】
請求項１から６記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ体は回転軸の軸心の垂線にたいして４５°以下の傾斜角を有するよう形成されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項８】
請求項１から７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、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回転軸と、前記回転軸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、前記回転軸の外周に螺旋状に巻き回されて形成されてあり、前記ブラシ体は前記回転軸の軸心方向の一部に設定した対称軸を中心に、巻き付け時の傾斜角が対称になるよう前記回転軸に巻き回されてあると共に、左右それぞれに複数本並列に設けられ、前記回転軸の外周に固定手段にて固定し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２】
請求項１記載の構成よりなるブラシロールにおいて、対称軸を回転軸の軸心方向の略中央部に設定した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記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部は回転軸に設定された対称軸の近傍と、前記回転軸の端部の近傍において、ブラシ毛材の剛性が異なることを特徴とするブラシロール。
【請求項５】
請求項１から４記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部は隣り合うブラシ体の間に隙間を有し、前記隙間は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６】
請求項１から５記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ部はそれぞれのブラシ体の始点及び終点が、回転軸の外周の等分箇所に固定手段にて固定し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７】
請求項１から６記載の構成よりなるブラシロールにおいて、ブラシ体は回転軸の軸心の垂線にたいして４５°以下の傾斜角を有するよう形成されてあることを特徴とするブラシロール。
【請求項８】
請求項１から７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８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１５３（Ｐ２０１０−１５３Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５９８１９（Ｐ２００８−１５９８１９）
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]