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６、及び図７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６（ａ）は、従来例におけるブラシロールの部分正面図、図６（ｂ）は、従来例におけるブラシロールの部分断面図、図７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６（ａ）、及び図６（ｂ）において、従来のブラシロール４１は、直径Ｄの中空状のロール本体４３と、ロール本体４３の外周に螺旋状に巻き付け固定されたブラシ４４から構成されている。ブラシ４４は、断面略Ｕ字状のベース材４６と概丸形断面を有する芯線４７に線材４８が挟持された長尺状で、ロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸４０にたいして対称に、且つ、対称軸４０からロール本体４３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４４をロール本体４３に巻き付ける際の始点である。また、ブラシ４４のピッチＰ２は、ブラシ４４を構成するベース材４６の幅Ｗと、隣り合うブラシ４４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７を用いて、上記ブラシロール４１によるブランク材５７の洗浄について説明する。ブラシロール４１は、鋼板用洗浄機５０に設置されてあり、ブランク材５７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５７の表面にブラシ４４の先端が摺接するようにブラシロール４１の位置を設定する。ブランク材５７の素地５８の表面には、樹脂、鉄粉、塵埃等からなる異物等の対象物５９が付着している。
【０００９】
そして、ブランク材５７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５４で、ブラシロール４１を実線矢印で示すように反時計方向に、且つ、ブラシ４４の先端の周速度がブランク材５７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５５より洗浄液をブラシロール４１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４４が当接した部分におけるブランク材５７の素地５８の表面に付着した対象物５９は洗浄液と共に、ブラシロール４１の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸４０から左右の端部に向かって、ブラシロール４１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４１は、隣り合うブラシ４４の間に隙間Ｇを有するので、線材４８に捕捉された対象物５９は、ロール本体４３の回転に伴い、隙間Ｇを介して、ブラシロール４１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４１は、異物等の対象物５９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４１の構成では、図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図７の如く、ブラシ４４がロール本体４３の略中央部に設定された対称軸４０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４４のロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２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５７に線材４８の先端が点接触し、線材４８の間にブランク材５７に当接しない隙間部分が生じ、ブランク材５７にブラシマークが発生する。前記ブラシマークは、図７のブラシロール４１の下流側において、ブランク材５７の素地５８にたいする筋状の対象物５９の洗浄残りとなる。また、線材４８は、ブランク材５７に点接触することから、線材４８のブランク材５７にたいする当接力は弱く、ブラシロール４１はブランク材５７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４４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２を大きく設定し、線材４８がブランク材５７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４１は、ブラシ４４がロール本体４３の略中央部に設定された対称軸４０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４４の隙間Ｇが大きくなるということは、線材４８がブランク材５７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５７にブラシマークが発生する。従って、従来のブラシロール４１の如く、ブラシ４４がロール本体４３の略中央部に設定された対称軸４０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４４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２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５７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５７の表面に残った異物等の対象物５９は、ブランク材５７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５９が残っていたブランク材５７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５７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５０は、ブランク材５７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本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる幅にて形成されてあるもので、同一の材質、線径、形状、及び毛丈のブラシ毛材を用いた場合、幅が小さい帯状体から構成されたブラシ体は、幅が大きい帯状体から構成されたブラシ体に比べて、ブラシ毛材の植毛量は少なくなる。ブラシ体によってブラシ毛材の植毛量が異なることにより、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、幅が小さい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材は、幅が大きい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材に比べて、植毛量が少ないことから、毛腰が柔軟で、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際、被洗浄面にたいする追従性が向上する。一方、幅が大きい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材は、幅が小さい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材に比べて、植毛量が多いことから、毛腰が剛直で、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際、被洗浄面にたいする押付力が向上する。
【００１９】
ところで、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。また、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。従って、毛腰が柔軟となるよう構成された幅が小さい帯状体からなるブラシ体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、毛腰が剛直となるよう構成された幅が大きい帯状体からなるブラシ体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。前記の如く、ブラシ体を構成する帯状体の幅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。
【００２０】
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、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる高さにて形成されてあるもので、同一の材質、線径、形状、及び毛丈のブラシ毛材を用いた場合、高さが低い帯状体から構成されたブラシ体は、高さが高い帯状体から構成されたブラシ体に比べて、ブラシ毛材の毛丈から帯状体の高さを除いたブラシ毛材の毛長が長くなる。ブラシ毛材の毛長が長くなるということは、ブラシ毛材の自由端側が長くなるということであり、ブラシ毛材の柔軟性が向上する。一方、高さが高い帯状体から構成されたブラシ体は、高さが低い帯状体から構成されたブラシ体に比べて、ブラシ毛材の毛丈から帯状体の高さを除いたブラシ毛材の毛長が短くなる。ブラシ毛材の毛長が短くなるということは、ブラシ毛材の自由端側が短くなるということであり、ブラシ毛材の剛直性が向上する。従って、ブラシ体を構成する帯状体の高さが異なることにより、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。その為、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、除去することが可能となる。
【００２１】
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最小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。
【００２２】
また、隣り合うブラシ体の隙間は、帯状体の最小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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
請求項３のブラシロールは、ブラシ体を構成する帯状体の幅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。
【００２９】
請求項４のブラシロールは、ブラシ体を構成する帯状体の高さ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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】
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
【数１】
【００４８】
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。
【００４９】
ところで、図６に示した従来のブラシロール４１は、ロール本体４３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４４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４１のブラシ４４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４１の有する傾斜角θ２よりも大きく設定することができる。
【００５０】
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。
【００５１】
【数２】
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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
【００６９】
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
【００７０】
【表１】
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
（実施例２）
図４は、本発明の第２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。
【００７４】
図４において、ブラシロール２１は、帯状体２６ａ、２６ｂと芯線２７にブラシ毛材２８が挟持されたチャンネルブラシ２５からなる２本のブラシ体２４ａ、２４ｂが、中空部２９を有する回転軸２３の外周に並列に巻き回されて装着されると共に、回転軸２３に設定された対称軸２０を中心に、２本のブラシ体２４ａ、２４ｂが、それぞれ回転軸２３の両端部に向け、螺旋状に巻き回され、ブラシ部２２ａ、２２ｂとして形成されている。ブラシ毛材２８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り、毛丈はｈである。
【００７５】
それぞれのブラシ部２２ａ、２２ｂを構成する１本目のブラシ体２４ａが有する帯状体２６ａの幅はＷ１で、高さはＨ１である。また、２本目のブラシ体２４ｂが有する帯状体２６ｂの幅はＷ２で、高さはＨ２である。それぞれのブラシ体２４ａ、２４ｂを構成する帯状体２６ａ、２６ｂの幅Ｗ１、Ｗ２は、幅Ｗ１が大きく、幅Ｗ２が小さい。高さＨ１、Ｈ２は、高さＨ１が高く、高さＨ２が低い。
【００７６】
ブラシ毛材２８の植毛量は、ブラシ体２４ａが多く、ブラシ体２４ｂが少ない。また、ブラシ毛材２８の毛丈ｈから帯状体２６ａ、２６ｂの高さＨ１、Ｈ２を除いたブラシ毛材２８の毛長は、ブラシ体２４ａの毛長（ｈ−Ｈ１）が短く、ブラシ体２４ｂの毛長（ｈ−Ｈ２）が長い。また、隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの間には隙間Ｇ１が形成されている。隙間Ｇ１は、最小の幅Ｗ２を有する帯状体２６ｂの幅Ｗ２以下にて設定される。
【００７７】
ブラシロール２１を構成するブラシ毛材２８の毛丈ｈ、帯状体２６ａ、２６ｂの幅Ｗ１、Ｗ２、及び高さＨ１、Ｈ２、隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの隙間Ｇ１は、隙間Ｇ１が最小の幅Ｗ２を有する帯状体２６ｂの幅Ｗ２以下に設定されるのであれば、特に限定されるものではないが、一例として、次のように設定することができる。ブラシ毛材２８の毛丈ｈは５０ｍｍ、帯状体２６ａの幅Ｗ１は１０ｍｍで、高さＨ１は１１ｍｍ、帯状体２６ｂの幅Ｗ２は６ｍｍで、高さＨ２は７ｍｍ、ブラシ体２４ａとブラシ体２４ｂの隙間Ｇ１は４ｍｍと設定することができる。
【００７８】
上記の如く構成されたブラシロール２１の動作、作用は下記の通りである。
【００７９】
１本目のブラシ体２４ａは、帯状体２６ａの幅Ｗ１、及び高さＨ１が大きく、ブラシ毛材２８の植毛量が多く、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ１）、すなわちブラシ毛材２８の自由端側が短いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は剛直に設定される。その為、ブラシ体２４ａは、被洗浄面に強固に圧着しているウレタン樹脂等の合成樹脂からなる有機物を、的確に、除去することができる。
【００８０】
２本目のブラシ体２４ｂは、帯状体２６ｂの幅Ｗ２、及び高さＨ２が小さく、ブラシ毛材２８の植毛量が少なく、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ２）、すなわちブラシ毛材２８の自由端側が長いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は柔軟に設定される。その為、ブラシ体２４ｂは、ブラシ毛材２８の被洗浄面にたいする追従性が向上するので、被洗浄面に添付している繊維クズ等からなる塵埃、鉄粉や石等の無機物を、迅速に、除去することができる。
【００８１】
本実施例におけるブラシロール２１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２８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。
【００８２】
ブラシ部２２ａ、２２ｂは隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの間に隙間Ｇ１を有し、前記隙間Ｇ１は帯状体２６ｂの最小の幅Ｗ２以下にて設定されているので、ブラシ毛材２８に捕捉された異物等の対象物は、回転軸２３の回転に伴い、隙間Ｇ１を介して、ブラシロール２１の両方の端部から外部に放出される。
【００８３】
隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの隙間Ｇ１は、帯状体２６ｂの最小の幅Ｗ２以下に設定されているので、ブラシ毛材２８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。
【００８４】
（実施例３）
図５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。
【００８５】
図５において、特に図示しないが、箱型の洗浄装置３０は、自動車の鋼板３７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３７等のブランク材を洗浄するもので、平板状の鋼板３７をブラシロール３１ａ、３１ｂ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３７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３１ａ、３１ｂと、ブラシロール３１ａ、３１ｂを回転駆動する駆動手段３４、３４と、ブラシロール３１ａ、３１ｂ及び／又は鋼板３７に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズル３５を有する配管３６、３６から構成されている。
【００８６】
ブラシロール３１ａ、３１ｂは、略円筒状の回転軸３３の略中央部に設定された対称軸６０を中心に、回転軸３３の両端部に向け、ブラシ部３２ａ、３２ｂが形成されてあり、上記第１、あるいは第２の実施例におけるブラシロール１、２１のいずれかと同一である。上部に位置するブラシロール３１ａは鋼板３７の表面を洗浄し、下部に位置するブラシロール３１ｂは鋼板３７の裏面を洗浄する。
【００８７】
ブラシロール３１ａ、３１ｂは、駆動手段３４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３１ａ、３１ｂに送り込まれた鋼板３７は、上部のブラシロール３１ａと下部のブラシロール３１ｂ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３１ａ、３１ｂの有するブラシ部３２ａ、３２ｂが鋼板３７の両面に当接し、鋼板３７の素地３８に付着、堆積している異物等の対象物３９を除去する。その際、ブラシロール３１ａ、３１ｂの上流側に設置された配管３６からノズル３５に洗浄液が送り込まれ、ノズル３５からブラシロール３１ａ、３１ｂ及び／又は鋼板３７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３９が鋼板３７から浮き上がりやすくする。
【００８８】
上記の如く構成された洗浄装置３０の動作、作用は下記の通りである。
【００８９】
図示しない送りロールにより鋼板３７がブラシロール３１ａ、３１ｂに送り込まれると、配管３６を通して各洗浄ノズル３５に洗浄液が供給されながら、ブラシロール３１ａ、３１ｂ及び／又は鋼板３７にたいして洗浄液が噴霧され、鋼板３７は回転している上部のブラシロール３１ａと、下部のブラシロール３１ｂとの間を通過すると共に、上部のブラシロール３１ａで鋼板３７の表面が、下部のブラシロール３１ｂで鋼板３７の裏面がそれぞれ洗浄される。
【００９０】
鋼板３７の表面では、上部のブラシロール３１ａで擦り取られた塵埃や鉄粉、樹脂等の対象物３９が、ブラシロール３１ａ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６０から回転軸３３の左右の端部に向かって移動し、洗浄装置３０の内部に落下していく。また、鋼板３７の裏面では、下部のブラシロール３１ｂで擦り取られた異物等の対象物３９の一部は、洗浄液と共に、直ちに洗浄装置３０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３２ａ、３２ｂに捕捉された対象物３９は、下部のブラシロール３１ｂの螺旋状に形成されたブラシ部３２ａ、３２ｂにより、下部のブラシロール３１ｂの両端部へ向かって送り出され、洗浄装置３０の内部に落下していく。
【００９１】
洗浄装置３０の内部に落下し、回収された異物等の対象物３９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３６へ送り込まれる。
【００９２】
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３７の両面にブラシロール３１ａ、３１ｂのブラシ部３２ａ、３２ｂによるブラシマークが付き難い洗浄装置３０を提供することができる。
【００９３】
また、鋼板３７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５の如く、ブラシロール３１ａ、３１ｂの下流側において、洗浄後の鋼板３７は素地３８が露出し、異物等の対象物３９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３０は、鋼板３７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】
【００９４】
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】
【００９５】
【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】本発明の第２の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図５】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６】（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７】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】
【００９６】
１、２１、３１ａ、３１ｂ、４１ ブラシロール
２ａ、２ｂ、２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ ブラシ部
３、２３、３３ 回転軸
４ａ、４ｂ、２４ａ、２４ｂ ブラシ体
５、２５ チャンネルブラシ
６、２６ａ、２６ｂ 帯状体
７、２７、４７ 芯線
８、２８ ブラシ毛材
９、２９ 中空部
１０、２０、４０、６０ 対称軸
１１ 固定部
１２ 縦ロール
１３ 横ロール
１４ 基台
３０ 洗浄装置
３４、５４ 駆動手段
３５、５５ ノズル
３６ 配管
３７ 鋼板
３８、５８ 素地
３９、５９ 対象物
４３ ロール本体
４４ ブラシ
４６ ベース材
４８ 線材
５０ 鋼板洗浄機
５７ 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６、及び図７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６（ａ）は、従来例におけるブラシロールの部分正面図、図６（ｂ）は、従来例におけるブラシロールの部分断面図、図７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６（ａ）、及び図６（ｂ）において、従来のブラシロール４１は、直径Ｄの中空状のロール本体４３と、ロール本体４３の外周に螺旋状に巻き付け固定されたブラシ４４から構成されている。ブラシ４４は、断面略Ｕ字状のベース材４６と概丸形断面を有する芯線４７に線材４８が挟持された長尺状で、ロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸４０にたいして対称に、且つ、対称軸４０からロール本体４３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４４をロール本体４３に巻き付ける際の始点である。また、ブラシ４４のピッチＰ２は、ブラシ４４を構成するベース材４６の幅Ｗと、隣り合うブラシ４４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７を用いて、上記ブラシロール４１によるブランク材５７の洗浄について説明する。ブラシロール４１は、鋼板用洗浄機５０に設置されてあり、ブランク材５７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５７の表面にブラシ４４の先端が摺接するようにブラシロール４１の位置を設定する。ブランク材５７の素地５８の表面には、樹脂、鉄粉、塵埃等からなる異物等の対象物５９が付着している。
【０００９】
そして、ブランク材５７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５４で、ブラシロール４１を実線矢印で示すように反時計方向に、且つ、ブラシ４４の先端の周速度がブランク材５７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５５より洗浄液をブラシロール４１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４４が当接した部分におけるブランク材５７の素地５８の表面に付着した対象物５９は洗浄液と共に、ブラシロール４１の軸心Ｃ．Ｌ．方向の略中央部に設定された対称軸４０から左右の端部に向かって、ブラシロール４１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４１は、隣り合うブラシ４４の間に隙間Ｇを有するので、線材４８に捕捉された対象物５９は、ロール本体４３の回転に伴い、隙間Ｇを介して、ブラシロール４１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４１は、異物等の対象物５９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４１の構成では、図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図７の如く、ブラシ４４がロール本体４３の略中央部に設定された対称軸４０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４４のロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２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５７に線材４８の先端が点接触し、線材４８の間にブランク材５７に当接しない隙間部分が生じ、ブランク材５７にブラシマークが発生する。前記ブラシマークは、図７のブラシロール４１の下流側において、ブランク材５７の素地５８にたいする筋状の対象物５９の洗浄残りとなる。また、線材４８は、ブランク材５７に点接触することから、線材４８のブランク材５７にたいする当接力は弱く、ブラシロール４１はブランク材５７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４４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２を大きく設定し、線材４８がブランク材５７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４１は、ブラシ４４がロール本体４３の略中央部に設定された対称軸４０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４４の隙間Ｇが大きくなるということは、線材４８がブランク材５７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５７にブラシマークが発生する。従って、従来のブラシロール４１の如く、ブラシ４４がロール本体４３の略中央部に設定された対称軸４０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４４の隙間Ｇを広くし、ピッチＰ２を大きくして、ロール本体４３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角θ２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５７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５７の表面に残った異物等の対象物５９は、ブランク材５７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５９が残っていたブランク材５７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５７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５０は、ブランク材５７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本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる幅にて形成されてあるもので、同一の材質、線径、形状、及び毛丈のブラシ毛材を用いた場合、幅が小さい帯状体から構成されたブラシ体は、幅が大きい帯状体から構成されたブラシ体に比べて、ブラシ毛材の植毛量は少なくなる。ブラシ体によってブラシ毛材の植毛量が異なることにより、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、幅が小さい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材は、幅が大きい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材に比べて、植毛量が少ないことから、毛腰が柔軟で、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際、被洗浄面にたいする追従性が向上する。一方、幅が大きい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材は、幅が小さい帯状体から構成されたブラシ体のブラシ毛材に比べて、植毛量が多いことから、毛腰が剛直で、ブラシ毛材が被洗浄面に当接する際、被洗浄面にたいする押付力が向上する。
【００１９】
ところで、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。また、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。従って、毛腰が柔軟となるよう構成された幅が小さい帯状体からなるブラシ体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、毛腰が剛直となるよう構成された幅が大きい帯状体からなるブラシ体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。前記の如く、ブラシ体を構成する帯状体の幅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。
【００２０】
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、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる高さにて形成されてあるもので、同一の材質、線径、形状、及び毛丈のブラシ毛材を用いた場合、高さが低い帯状体から構成されたブラシ体は、高さが高い帯状体から構成されたブラシ体に比べて、ブラシ毛材の毛丈から帯状体の高さを除いたブラシ毛材の毛長が長くなる。ブラシ毛材の毛長が長くなるということは、ブラシ毛材の自由端側が長くなるということであり、ブラシ毛材の柔軟性が向上する。一方、高さが高い帯状体から構成されたブラシ体は、高さが低い帯状体から構成されたブラシ体に比べて、ブラシ毛材の毛丈から帯状体の高さを除いたブラシ毛材の毛長が短くなる。ブラシ毛材の毛長が短くなるということは、ブラシ毛材の自由端側が短くなるということであり、ブラシ毛材の剛直性が向上する。従って、ブラシ体を構成する帯状体の高さが異なることにより、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。その為、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、除去することが可能となる。
【００２１】
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最小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。
【００２２】
また、隣り合うブラシ体の隙間は、帯状体の最小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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
請求項３のブラシロールは、ブラシ体を構成する帯状体の幅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。
【００２９】
請求項４のブラシロールは、ブラシ体を構成する帯状体の高さ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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】
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
【数１】
【００４８】
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。
【００４９】
ところで、図６に示した従来のブラシロール４１は、ロール本体４３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４４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４１のブラシ４４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４１の有する傾斜角θ２よりも大きく設定することができる。
【００５０】
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。
【００５１】
【数２】
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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
【００６９】
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
【００７０】
【表１】
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
（実施例２）
図４は、本発明の第２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。
【００７４】
図４において、ブラシロール２１は、帯状体２６ａ、２６ｂと芯線２７にブラシ毛材２８が挟持されたチャンネルブラシ２５からなる２本のブラシ体２４ａ、２４ｂが、中空部２９を有する回転軸２３の外周に並列に巻き回されて装着されると共に、回転軸２３に設定された対称軸２０を中心に、２本のブラシ体２４ａ、２４ｂが、それぞれ回転軸２３の両端部に向け、螺旋状に巻き回され、ブラシ部２２ａ、２２ｂとして形成されている。ブラシ毛材２８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り、毛丈はｈである。
【００７５】
それぞれのブラシ部２２ａ、２２ｂを構成する１本目のブラシ体２４ａが有する帯状体２６ａの幅はＷ１で、高さはＨ１である。また、２本目のブラシ体２４ｂが有する帯状体２６ｂの幅はＷ２で、高さはＨ２である。それぞれのブラシ体２４ａ、２４ｂを構成する帯状体２６ａ、２６ｂの幅Ｗ１、Ｗ２は、幅Ｗ１が大きく、幅Ｗ２が小さい。高さＨ１、Ｈ２は、高さＨ１が高く、高さＨ２が低い。
【００７６】
ブラシ毛材２８の植毛量は、ブラシ体２４ａが多く、ブラシ体２４ｂが少ない。また、ブラシ毛材２８の毛丈ｈから帯状体２６ａ、２６ｂの高さＨ１、Ｈ２を除いたブラシ毛材２８の毛長は、ブラシ体２４ａの毛長（ｈ−Ｈ１）が短く、ブラシ体２４ｂの毛長（ｈ−Ｈ２）が長い。また、隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの間には隙間Ｇ１が形成されている。隙間Ｇ１は、最小の幅Ｗ２を有する帯状体２６ｂの幅Ｗ２以下にて設定される。
【００７７】
ブラシロール２１を構成するブラシ毛材２８の毛丈ｈ、帯状体２６ａ、２６ｂの幅Ｗ１、Ｗ２、及び高さＨ１、Ｈ２、隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの隙間Ｇ１は、隙間Ｇ１が最小の幅Ｗ２を有する帯状体２６ｂの幅Ｗ２以下に設定されるのであれば、特に限定されるものではないが、一例として、次のように設定することができる。ブラシ毛材２８の毛丈ｈは５０ｍｍ、帯状体２６ａの幅Ｗ１は１０ｍｍで、高さＨ１は１１ｍｍ、帯状体２６ｂの幅Ｗ２は６ｍｍで、高さＨ２は７ｍｍ、ブラシ体２４ａとブラシ体２４ｂの隙間Ｇ１は４ｍｍと設定することができる。
【００７８】
上記の如く構成されたブラシロール２１の動作、作用は下記の通りである。
【００７９】
１本目のブラシ体２４ａは、帯状体２６ａの幅Ｗ１、及び高さＨ１が大きく、ブラシ毛材２８の植毛量が多く、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ１）、すなわちブラシ毛材２８の自由端側が短いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は剛直に設定される。その為、ブラシ体２４ａは、被洗浄面に強固に圧着しているウレタン樹脂等の合成樹脂からなる有機物を、的確に、除去することができる。
【００８０】
２本目のブラシ体２４ｂは、帯状体２６ｂの幅Ｗ２、及び高さＨ２が小さく、ブラシ毛材２８の植毛量が少なく、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ２）、すなわちブラシ毛材２８の自由端側が長いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は柔軟に設定される。その為、ブラシ体２４ｂは、ブラシ毛材２８の被洗浄面にたいする追従性が向上するので、被洗浄面に添付している繊維クズ等からなる塵埃、鉄粉や石等の無機物を、迅速に、除去することができる。
【００８１】
本実施例におけるブラシロール２１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２８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。
【００８２】
ブラシ部２２ａ、２２ｂは隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの間に隙間Ｇ１を有し、前記隙間Ｇ１は帯状体２６ｂの最小の幅Ｗ２以下にて設定されているので、ブラシ毛材２８に捕捉された異物等の対象物は、回転軸２３の回転に伴い、隙間Ｇ１を介して、ブラシロール２１の両方の端部から外部に放出される。
【００８３】
隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂの隙間Ｇ１は、帯状体２６ｂの最小の幅Ｗ２以下に設定されているので、ブラシ毛材２８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。
【００８４】
（実施例３）
図５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。
【００８５】
図５において、特に図示しないが、箱型の洗浄装置３０は、自動車の鋼板３７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３７等のブランク材を洗浄するもので、平板状の鋼板３７をブラシロール３１ａ、３１ｂ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３７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３１ａ、３１ｂと、ブラシロール３１ａ、３１ｂを回転駆動する駆動手段３４、３４と、ブラシロール３１ａ、３１ｂ及び／又は鋼板３７に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズル３５を有する配管３６、３６から構成されている。
【００８６】
ブラシロール３１ａ、３１ｂは、略円筒状の回転軸３３の略中央部に設定された対称軸６０を中心に、回転軸３３の両端部に向け、ブラシ部３２ａ、３２ｂが形成されてあり、上記第１、あるいは第２の実施例におけるブラシロール１、２１のいずれかと同一である。上部に位置するブラシロール３１ａは鋼板３７の表面を洗浄し、下部に位置するブラシロール３１ｂは鋼板３７の裏面を洗浄する。
【００８７】
ブラシロール３１ａ、３１ｂは、駆動手段３４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３１ａ、３１ｂに送り込まれた鋼板３７は、上部のブラシロール３１ａと下部のブラシロール３１ｂ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３１ａ、３１ｂの有するブラシ部３２ａ、３２ｂが鋼板３７の両面に当接し、鋼板３７の素地３８に付着、堆積している異物等の対象物３９を除去する。その際、ブラシロール３１ａ、３１ｂの上流側に設置された配管３６からノズル３５に洗浄液が送り込まれ、ノズル３５からブラシロール３１ａ、３１ｂ及び／又は鋼板３７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３９が鋼板３７から浮き上がりやすくする。
【００８８】
上記の如く構成された洗浄装置３０の動作、作用は下記の通りである。
【００８９】
図示しない送りロールにより鋼板３７がブラシロール３１ａ、３１ｂに送り込まれると、配管３６を通して各洗浄ノズル３５に洗浄液が供給されながら、ブラシロール３１ａ、３１ｂ及び／又は鋼板３７にたいして洗浄液が噴霧され、鋼板３７は回転している上部のブラシロール３１ａと、下部のブラシロール３１ｂとの間を通過すると共に、上部のブラシロール３１ａで鋼板３７の表面が、下部のブラシロール３１ｂで鋼板３７の裏面がそれぞれ洗浄される。
【００９０】
鋼板３７の表面では、上部のブラシロール３１ａで擦り取られた塵埃や鉄粉、樹脂等の対象物３９が、ブラシロール３１ａ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６０から回転軸３３の左右の端部に向かって移動し、洗浄装置３０の内部に落下していく。また、鋼板３７の裏面では、下部のブラシロール３１ｂで擦り取られた異物等の対象物３９の一部は、洗浄液と共に、直ちに洗浄装置３０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３２ａ、３２ｂに捕捉された対象物３９は、下部のブラシロール３１ｂの螺旋状に形成されたブラシ部３２ａ、３２ｂにより、下部のブラシロール３１ｂの両端部へ向かって送り出され、洗浄装置３０の内部に落下していく。
【００９１】
洗浄装置３０の内部に落下し、回収された異物等の対象物３９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３６へ送り込まれる。
【００９２】
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３７の両面にブラシロール３１ａ、３１ｂのブラシ部３２ａ、３２ｂによるブラシマークが付き難い洗浄装置３０を提供することができる。
【００９３】
また、鋼板３７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５の如く、ブラシロール３１ａ、３１ｂの下流側において、洗浄後の鋼板３７は素地３８が露出し、異物等の対象物３９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３０は、鋼板３７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】
【００９４】
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】
【００９５】
【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】本発明の第２の実施例におけるブラシロールの部分断面図
【図５】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６】（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７】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】
【００９６】
１、２１、３１ａ、３１ｂ、４１ ブラシロール
２ａ、２ｂ、２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ ブラシ部
３、２３、３３ 回転軸
４ａ、４ｂ、２４ａ、２４ｂ ブラシ体
５、２５ チャンネルブラシ
６、２６ａ、２６ｂ 帯状体
７、２７、４７ 芯線
８、２８ ブラシ毛材
９、２９ 中空部
１０、２０、４０、６０ 対称軸
１１ 固定部
１２ 縦ロール
１３ 横ロール
１４ 基台
３０ 洗浄装置
３４、５４ 駆動手段
３５、５５ ノズル
３６ 配管
３７ 鋼板
３８、５８ 素地
３９、５９ 対象物
４３ ロール本体
４４ ブラシ
４６ ベース材
４８ 線材
５０ 鋼板洗浄機
５７ 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本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる幅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、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる高さ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最小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本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる幅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、ブラシ部は少なくとも１本以上のブラシ体を構成する帯状体が、他のブラシ体を構成する帯状体と異なる高さ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最小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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１５４（Ｐ２０１０−１５４Ａ）
【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２００８−１５９８２０（Ｐ２００８−１５９８２０）
【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）】
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