ロール及び洗浄装置
【課題】高い液体除去機能が発揮されると共に、耐摩耗性に優れたロール、及びそのロールを搭載した洗浄装置を提供する。
【解決手段】鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロール１において、前記ロール１はロール部２及び台座３を有し、前記台座３は前記ロール部２が外周に形成される本体部７、及び前記本体部７の両端に連接される継ぎ手部Ａ８及び継ぎ手部Ｂ９を有し、前記ロール部２は不織布１７からなる複数の概円環状のロール片４ａ、４ｂが積層されて形成されてあると共に、前記不織布１７は多数の極細繊維２１が束状に形成された繊維束２２と、前記繊維束２２を結合する高分子弾性体２７を有し、前記極細繊維２１は長繊維である。
【解決手段】鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロール１において、前記ロール１はロール部２及び台座３を有し、前記台座３は前記ロール部２が外周に形成される本体部７、及び前記本体部７の両端に連接される継ぎ手部Ａ８及び継ぎ手部Ｂ９を有し、前記ロール部２は不織布１７からなる複数の概円環状のロール片４ａ、４ｂが積層されて形成されてあると共に、前記不織布１７は多数の極細繊維２１が束状に形成された繊維束２２と、前記繊維束２２を結合する高分子弾性体２７を有し、前記極細繊維２１は長繊維である。
【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、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロール、及びその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】
従来のこの種のロールに関しては、極細繊維が立体的に絡合された不織布の空隙部に高分子弾性体が多孔質構造で充填された繊維質シートからなるディスク状物を多数枚重畳してなる吸液ロール（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００３】
また、合成繊維を交絡させてなる不織布で構成されたディスク状物を、多数枚重畳させてなるロールであって、該合成繊維がスパンボンド長繊維であり、かつ、該ロールの表面硬度がＪＩＳＫ６３０１におけるスプリング式Ｃ型ゴム硬度計で測定したときに５０°以上であることを特徴とする不織布ロール（例えば、特許文献２参照）もある。
【０００４】
さらに、合成繊維からなる不織布で構成されたディスク状物を多数枚重畳させてなるロールにおいて、該不織布が親水性極細長繊維を含む長繊維絡合体で構成されていることを特徴とする不織布ロール（例えば、特許文献３参照）も考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２６２５８６号公報
【特許文献２】特開平６−２８０８５４号公報
【特許文献３】特開２００４−２８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の吸液ロールは、不織布を構成する極細繊維が短繊維である。短繊維は、長繊維を切断した繊維であり、一般的には長さが５０ｍｍ以下の繊維をいう。その為、短繊維を有する繊維質シートは、長繊維を有する繊維質シートに比べて、繊維の切れ、ほつれ等が発生しやすく、吸液ロールは耐摩耗性が低く、耐久性に劣るという課題を有していた。
【０００７】
特許文献２の不織布ロールは、不織布を構成する繊維が長繊維であることから、短繊維に比べて、繊維の切れ、ほつれ等には強く、耐摩耗性には優れている。しかしながら、スパンボンド長繊維の繊度は１〜１０デニールで、太い単繊維が使われていることから、繊度が１デニール未満の極細繊維に比べて、毛細管現象が発現しにくく、不織布ロールは吸液性に劣るという課題を有していた。なお、１デニールとは９０００ｍで１ｇとなる繊維の繊度のことをいい、デニール数が大きくなれば繊維は太くなる。
【０００８】
特許文献３の不織布ロールは、不織布を構成する繊維が長繊維であり、且つ極細繊維であることから、毛細管現象が発現しやすく、耐摩耗性にも優れている。しかしながら、不織布は高分子弾性体を有していない為、不織布ロールの弾力性は極めて弱く、高分子弾性体を有する不織布からなるロールに比べて、吸液機能が劣り、液体除去機能が低いという課題を有していた。
【０００９】
ロールによる被洗浄面からの液体除去機能は、コンプレッサー等を介してエアー圧、油圧等の一定の圧力がかかりながら回転しているロールに、液体が付着した被洗浄面が接触することにより、液体を被洗浄面の両端部から流し去るダム機能と、ロールが回転しながら被洗浄面に接触して圧力により圧縮される圧縮ゾーンにおいて、ロール部の空隙部に吸収された液体を被洗浄面に一旦放出し、次いでロールが圧力による圧縮から開放される開放ゾーンにおいて、不織布を形成する繊維質の毛細管現象により被洗浄面の液体がロール部に吸い上げられ、ロール部の空隙部に放出される仕組みからなる吸排機能とから構成されている。前記ダム機能はゴムロール等にも発現する機能であるが、前記吸排機能は不織布ロールに特有の機能である。すなわち、不織布に充填された高分子弾性体が弾性変形する為、ロール部の空隙率が前記圧縮ゾーンで０％となり、前記開放ゾーンで元の空隙率に復元すると共に、復元した空隙部に繊維の毛細管現象により吸い上げられた液体が放出されることにより発現する機能である。
【００１０】
しかしながら、上記に示した不織布ロールは、不織布に高分子弾性体が充填されていないことから、弾力性が劣り、ロール部が開放ゾーンで元の空隙率に復元しない。その為、繊維は極細繊維であることから、毛細管現象には優れているものの、吸い上げられた液体はロール部の空隙部に全量を放出することができず、ロール部の空隙部に放出されなかった液体は、被洗浄面に排出され、被洗浄面上に残ることから、吸液機能が劣るのである。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高い液体除去機能が発揮されると共に、耐摩耗性に優れたロール、及びそのロールを搭載した洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明のロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記台座は前記ロール部が外周に形成される本体部、及び前記本体部の両端に連接される継ぎ手部Ａ及び継ぎ手部Ｂを有し、前記ロール部は不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあると共に、前記不織布は多数の極細繊維が束状に形成された繊維束と、前記繊維束を結合する高分子弾性体を有し、前記極細繊維は長繊維であるもので、不織布は束状の極細繊維を有することから、毛細管現象に優れる。また、不織布は高分子弾性体を有することから、ロールは吸排機能に優れ、長期間に亘り、高い吸液性能が発揮されるので、被洗浄面から迅速、且つ確実に液体を除去することができる。
【００１３】
また、極細繊維は長繊維であることから、短繊維に比べて切れ、ほつれ等が発生しにくく、耐摩耗性に優れ、ロールは高い耐久性が発揮される。本発明のロールに使用される不織布は、束状の長繊維の極細繊維、及び高分子弾性体を有することから、ロールは高い液体除去性能と耐摩耗性を発揮することができるのである。
【００１４】
請求項２の発明のロールは、特に、請求項１のロールにおいて、本体部は開口部が形成されてあると共に、外周に前記開口部に連通する孔部が開設されてあり、継ぎ手部Ａ及び／又は継ぎ手部Ｂは中空部が形成され、前記中空部は前記開口部と連通されてあるもので、継ぎ手部Ａ及び／又は継ぎ手部Ｂの端部にロータリージョイントと配管を介して真空ポンプやコンプレッサーなどに接続することにより、ロール部に吸収された液体を、外部に排出することができる。その為、ロールの吸液性能が長期間に亘って持続するので、ロールの耐久性が向上する。
【００１５】
請求項３の発明のロールは、特に、請求項１から２のロールにおいて、ロール片は内周に切欠き部が設けられ、前記切欠き部が本体部の長手方向に連なることにより流体溝部が形成されると共に、孔部は前記流体溝部と対置するもので、例えば、ロールを真空ポンプと接続すると、ロール部に吸収された液体は流体溝部を介して、孔部に迅速且つ確実に吸引され、ロールの外部に排出される。その為、ロールの耐久性が大幅に向上する。
【００１６】
また、ロールをコンプレッサーに接続すると、圧縮流体は孔部から流体溝部を介してロール部に均一に流入し、ロール部に吸収された液体は、圧縮流体と共に、効率よく確実にロールの外部に排出される。
【００１７】
請求項４の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、不織布の密度は０．１５ｇ／ｃｍ３以上０．５０ｇ／ｃｍ３以下であるもので、吸液性と耐摩耗性に優れたロールを安価にて提供することができる。不織布の密度が０．１５ｇ／ｃｍ３より低いと、繊維量が少なく、吸液性及び耐摩耗性が劣ることになる。繊維量を増やす為、ロール片の積層枚数を増やすと、ロールのコストの上昇につながる。一方、不織布の密度が０．５０ｇ／ｃｍ３を超えると、低硬度のロールの製作が難しくなる。高硬度のロールは、液体の通気性が悪く、吸液性が劣ることになる。なお、ロール部の表面部の硬度は４０°〜８０°程度に設定されるのが望ましい。
【００１８】
請求項５の発明のロールは、特に、請求項１から４のロールにおいて、ロール部はロール片より回転外径が小である補強部材を有するもので、ロール部の表面部は芯部に比べて硬度が低く、柔らかい為、ロールの弾力性が向上し、ロール部と被洗浄面との接触面積が広がり、被洗浄面からの液体除去性能が向上する。
【００１９】
また、ロール部の芯部は表面部に比べて硬度が高く、硬い為、ロールの回転中にロール片が本体部から位置ずれすることがなく、ロール部の表面部が凹凸になることが抑制されるので、ロール部は均一に被洗浄面に摺接し、ロールは長期間に亘り、高い形態安定性を保持することができる。
【００２０】
請求項６の発明の洗浄装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載されたロールと、前記ロールを回転駆動する駆動手段を少なくとも有するもので、優れた吸液性と耐久性を有する洗浄装置が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明のロールは、優れた吸液性と耐摩耗性を有し、被洗浄面からの高い液体除去性能と耐久性を発揮することができる。
【００２２】
請求項２の発明のロールは、ロールの吸液性能が長期間に亘って持続するので、ロールの耐久性が向上する。
【００２３】
請求項３の発明のロールは、ロール部に吸収された液体を、確実に外部に排出することができるので、ロールの耐久性が大幅に向上する。
【００２４】
請求項４の発明のロールは、吸液性と耐摩耗性に優れたロールを安価にて提供することができる。
【００２５】
請求項５の発明のロールは、ロールの形態安定性を保持しつつ、高い液体除去性能を発揮することができる。
【００２６】
請求項６の発明の洗浄装置は、吸液性と耐久性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のロールの正面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】（ａ）本体部の両端部の近傍に積層されるロール片の平面図、（ｂ）本体部の略中央部の近傍に積層されるロール片の平面図、（ｃ）本体部の両端部の近傍に積層される補強部材の平面図、（ｄ）本体部の略中央部の近傍に積層される補強部材の平面図である。
【図４】不織布の部分拡大図である。
【図５】本発明のロールが搭載された洗浄装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
図１から図４を用いて、実施例１のロールについて説明する。
【００３０】
図１、及び図２において、ロール１は、台座３、止め金具５、プレート６、及び複数のロール片４ａ、４ｂ、補強部材１９ａ、１９ｂからなるロール部２より構成されている。台座３は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなり、外周にロール部２が形成されてあると共に、開口部１０を有する本体部７、及び本体部７の一方の端部に連接され中空部１１を有する継ぎ手部Ａ８、及び本体部７の他方の端部に連接される中実状の継ぎ手部Ｂ９から形成されている。ロール部２は、複数のロール片４ａ、４ｂ、及び補強部材１９ａ、１９ｂが台座３を構成する本体部７の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具５、及びプレート６にて挟み付けられて形成されてある。止め金具５は、ネジ止めのロックナットが使用されている。なお、本実施例では、継ぎ手部Ａ８が中空状、継ぎ手部Ｂ９が中実状としたが、継ぎ手部Ａ８、継ぎ手部Ｂ９が共に中空状、あるいは中実状であっても構わない。
【００３１】
図２において、台座３を構成する本体部７の外周には、複数の円形の孔部１４が千鳥状に開設されている。孔部１４は、本体部７の有する開口部１０に連通している。また、継ぎ手部Ａ８は、中空部１１が設けられてあると共に、一方の端部には、ロータリージョイント（図示せず）が接続されるネジ部Ａ１２が形成されてあり、他方は本体部７の端部に、溶接による接合部１５を介して連接されている。継ぎ手部Ｂ９は中実状で、一方の端部が本体部７の端部に、溶接による接合部１５を介して連接されている。
【００３２】
また、本体部７と継ぎ手部Ａ８の接合部１５の近傍には、傾斜面を有して徐変部１３が形成されている。従って、本体部７と継ぎ手部Ａ８の接合部１５の近傍は、開口部１０の開口面積が、本体部７の略中央部の開口面積より小さくなる。徐変部１３が形成されていることから、ロール１を真空ポンプ等の液体の吸引装置と接続すると、ロール部２に吸収された液体は、吸引力により、孔部１４を介して開口部１０に流れ込み、接合部１５の近傍で滞留することなく中空部１１を通過してロール１の外部に排出される。
【００３３】
ロール部２の両端部に固定されるプレート６、及び止め金具５は鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなると共に、概円環状に形成されてあり、止め金具５の内周に形成されたネジ部Ｃ２６は、継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９の外周に形成されたネジ部Ｂ２５に嵌合され、固定される。
【００３４】
図３（ａ）において、ロール片４ａは、中心部に穴部１８、外周に側縁部２８が形成された概円環状の不織布１７からなる。ロール片４ａは、図１、及び図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍に積層される。
【００３５】
図３（ｂ）において、ロール片４ｂは、中心部に穴部１８、外周に側縁部２８が形成された概円環状の不織布１７からなる。また、ロール片４ｂは、内周の等分６箇所に、概Ｕ字状の切欠き部２０が形成されている。ロール片４ｂは、図１、及び図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍を除く孔部１４が外周に開設された略中央部に積層される。そして、切欠き部２０が本体部７の長手方向に亘って連なることにより、図２の如く、複数の流体溝部１６が形成されると共に、孔部１４のロール部２側に流体溝部１６が位置するよう設定される。すなわち、孔部１４と、流体溝部１６は対置するよう形成される。ロール片４ｂの内周に形成される切欠き部２０の数は、本体部７の外周に開設される孔部１４の円周上の数に応じて変更される。さらに、切欠き部２０の形状は、概Ｕ字状以外にも、概Ｖ字状、概凹状等であっても構わない。
【００３６】
図３（ｃ）において、補強部材１９ａは、中心部に穴部１８を有する概円環状にて形成されている。補強部材１９ａは、図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍に、ロール片４ａと共に積層される。補強部材１９ａの外径はロール片４ａの外径よりも小さく、内径はロール片４ａの内径と略同一である。
【００３７】
図３（ｄ）において、補強部材１９ｂは、中心部に穴部１８を有する概円環状にて形成されている。また、補強部材１９ｂは、内周の等分６箇所に、概Ｕ字状の切欠き部２０が形成されている。補強部材１９ｂは、図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍を除く孔部１４が外周に開設された略中央部に、ロール片４ｂと共に積層される。補強部材１９ｂの外径はロール片４ｂの外径よりも小さく、内径はロール片４ｂの内径と略同一である。ロール片４ｂの有する切欠き部２０と、補強部材１９ｂの有する切欠き部２０の数、形状等は略同一であっても構わないし、異なっていても構わない。
【００３８】
ロール片４ｂと補強部材１９ｂの有する切欠き部２０が本体部７の略中央部に亘って連なることにより、図２の如く、複数の流体溝部１６が形成されると共に、孔部１４のロール部２側に流体溝部１６が位置するよう設定される。すなわち、孔部１４と、流体溝部１６は対置するよう形成される。
【００３９】
補強部材１９ａ、１９ｂは、ロール片４ａ、４ｂより回転外径が小さく、ロール部２に吸収される液体で膨潤等により劣化しなければ、材質、形状等は、特に限定されるものではない。補強部材１９ａ、１９ｂの材質としては、例えば、平板状の不織布１７、織布、編物等の布帛、合成樹脂板、金属板、フィルム状樹脂組成物、合成樹脂発泡体等が用いられる。好適には、液体が浸透しやすい空隙部を有する不織布１７が用いられる。前記不織布１７の空隙率は、強度等を考慮し、５０％以上９５％以下であることが望ましい。特に、補強部材１９ａ、１９ｂの空隙率が、ロール片４ａ、４ｂよりも大きく、密度が小さい場合、ロール部２における液体の通気性が向上する。その場合、特に図示しないが、補強部材１９ｂの替わりに、内周に切欠き部２０を有しない補強部材１９ａを用いても構わない。補強部材１９ａの通気性が良好な為、切欠き部２０を有していなくても、流体溝部１６において液体の流通が確保されるのである。２種類の補強部材１９ａ、１９ｂを用いることがないので、ロール１のコスト低減につながる。
【００４０】
補強部材１９ａと補強部材１９ｂは同一の材質であっても、異なる材質であっても構わない。また、ロール片４ａ、４ｂと補強部材１９ａ、１９ｂは同一の材質であっても、異なる材質であっても構わない。ロール片４ａ、４ｂと補強部材１９ａ、１９ｂが異なる材質である場合、補強部材１９ａ、１９ｂは、ロール片４ａ、４ｂよりもコストが安価な材質であれば、ロール１のコストを抑えることができる。
【００４１】
ロール片４ａにたいする補強部材１９ａの挿入枚数、及びロール片４ｂにたいする補強部材１９ｂの挿入枚数は、ロール部２の表面部と芯部における硬度、コスト等を考慮して、適宜、決定すればよい。例えば、２乃至１０枚のロール片４ａ、４ｂにたいして、１枚の補強部材１９ａ、１９ｂを挿入する。
【００４２】
上記の如く、切欠き部２０を有しないロール片４ａ、補強部材１９ａを、本体部７の両端部に配置することにより、ロール１はロール部２とプレート６の接触部分から真空漏れを防ぐことができる。また、切欠き部２０を有するロール片４ｂ、補強部材１９ｂを本体部７の略中央部に配置し、孔部１４と対置する形で流体溝部１６を形成することにより、ロール部２に吸収された液体は、流体溝部１６を介して、迅速且つ確実に孔部１４に流れ込むことができる。
【００４３】
孔部１４の直径については、特に限定されるものではないが、例えば、孔部１４の直径は１〜８ｍｍ程度に設定されるのが望ましい。孔部１４の直径が１ｍｍ未満の場合、径が小さすぎて効率よく液体を開口部１０に流出することができず、８ｍｍを超える場合、径が大きすぎて一孔あたりの液体を吸引する力が弱くなる。
【００４４】
次に、図４を用いて、不織布１７について詳説する。
【００４５】
不織布１７は、複数本の長繊維の極細繊維２１からなる繊維束２２が複数個集まり、前記繊維束２２を、複数の極微細な気泡２３を有する高分子弾性２７が結合したものである。隣り合う極細繊維２１の間に生じる空隙部２４において、液体を吸い上げる毛細管現象が発現する。また、気泡２３においても液体が吸い上げられると共に、高分子弾性体２７は気泡２３を有する発泡体でもあることから、高い弾力性を有する。不織布１７の重量は８４０ｇ／ｍ２、厚みは２．１ｍｍ、密度は０．４ｇ／ｃｍ３である。また、不織布１７を構成する極細繊維２１の材質はポリエステルで、繊度は０．０８デニールである。
【００４６】
上記の不織布１７における極細繊維２１と高分子弾性体２７の重量配合比率は、９５：５〜３０：７０にて設定される。高分子弾性体の重量比が５％未満の場合、ロール１は弾力性が発現し難く、効果的なダム機能、及び吸排機能を発揮することができない。また、極細繊維２１の重量比が３０％未満の場合、対象物から液体を吸い上げる極細繊維２１の量が少ないので、液体を完全に除去することができず、対象物に液体が残ることになる。なお、より効果的にダム機能、及び吸排機能をロール１に発現させ、対象物に付着している液体を効率よく確実に除去するには、極細繊維２１と高分子弾性体２７の重量配合比率を９０：１０〜５５：４５にて設定し、極細繊維２１の比率を、高分子弾性体２７より高く設定することが好ましい。
【００４７】
不織布１７は、次の手順にて生産される。最初に、ポリビニルアルコール樹脂の中に、ポリエチレンテレフタレート樹脂を入れて、溶融紡糸することにより、ポリエステルからなる長繊維の極細繊維２１を形成すると共に、繊維束２２を形成する。次に、複数の繊維束２２を、平板状に集積させて布状体とし、前記布状体を複数枚、重ね合わせた後、特殊な針を突き刺して、３次元に絡合させ、繊維質シートを得る。前記の製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。また、布状体はウエッブと呼ばれている。次に、繊維質シートに高分子弾性体２７を充填し、水中に通すと共に、二酸化炭素を注入して炭酸発泡させ、高分子弾性体２７に気泡２３を形成する。次に、加熱することにより、低融点のポリビニルアルコール樹脂を溶かすと共に、高分子弾性体２７の未反応モノマーを溶出し、繊維束２２に空隙部２４が形成され、不織布１７が生産される。なお、極細繊維２１は、ポリエステルのほか、ナイロン、ポリプロピレン等の合成繊維であってもよい。
【００４８】
高分子弾性体２７としては、ポリウレタン、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンラバー）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンラバー）、ＭＢＲ（メタクリル酸メチルブタジエンラバー）、アクリル樹脂等が用いられる。好適には、弾力性、耐摩耗性に優れたポリウレタンが用いられる。
【００４９】
ポリウレタンは、分子構造中にウレタン結合（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）を有する樹脂の総称であり、ポリイソシアネート（ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯ）とポリオール（ＨＯ−Ｒ’−ＯＨ）との反応生成物である。すなわち、ポリオール成分に起因する凝集力の弱いソフトセグメントと、ウレタン結合に起因する凝集力の強いハードセグメントとの直鎖構造を有している。その為、ポリウレタンは、分子構造に起因して、ソフトセグメントにより優れた弾力性、形状復元力を有し、ハードセグメントにより優れた基材への接着性、耐摩耗性を有しているのである。
【００５０】
ポリイソシアネートの有するＲは炭化水素結合であり、ポリオールの有するＲ’がエーテル結合（−Ｏ−）の場合は、ポリエーテル系ウレタンと呼ばれ、特に、優れた耐水性を得ることができる。また、Ｒ’がエステル結合（−ＣＯＯ−）の場合は、ポリエステル系ウレタンと呼ばれ、特に、優れた耐油性を得ることができる。さらに、Ｒ’がカーボネート結合（−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−）の場合は、ポリカーボネート系ウレタンと呼ばれ、特に、優れた耐薬品性、耐熱性を得ることができる。前記３種類のポリウレタンは、高分子弾性体２７として単独で使用、あるいは併用される。
【００５１】
また、高分子弾性体２７の分子構造中に架橋構造を配してもよい。架橋構造は、高分子弾性体２７の分子間に橋架け構造を形成することにより、高分子弾性体２７に一段と優れた弾力性、耐摩耗性、耐油性、耐薬品性、耐熱性等を付与する。架橋構造の形成方法は、不織布１７の生産工程において、高分子弾性体２７を繊維質シートに充填する際、高分子弾性体２７に架橋剤を配合し、加熱することにより形成される。架橋剤としては、例えば、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメラミン樹脂、ブロックイソシアネート等のイソシアネート樹脂、脂肪族エポキシ等のエポキシ樹脂が単独で使用、あるいは併用される。前記架橋剤は、高分子弾性体２７の１００重量部にたいして、０．５〜５重量部配合されるのが望ましい。０．５重量部未満の場合、高分子弾性体２７の分子間全てに渡り、橋架け構造が形成されず、分子間に未架橋部分が生成され、高分子弾性体２７に一段と優れた弾力性を付与することができない。一方、５重量部を越えると高分子弾性体２７が硬くなり、却って弾力性が劣ることになる。また、架橋剤に、有機アミン塩、複合金属塩等の架橋助剤を、架橋剤にたいして１０〜５０％程度添加してもよい。架橋助剤は、高分子弾性体２７の分子間に橋架け構造が形成されるのを促進する目的で添加されるものである。さらに、架橋剤を用いずに、高分子弾性体２７に高温を加えることにより、高分子間反応を起こし、高分子弾性体２７を自己架橋させて、橋架け構造を形成する方法を用いることができる。
【００５２】
上記に示した不織布１７、及び極細繊維２１、高分子弾性体２７の物性、製造方法等は一例であり、ロール片４ａ、４ｂに用いられる不織布１７の選択については、ロール１が使用される雰囲気温度、除去対象となる液体の性状等の使用条件、コスト等を考慮して、適宜、決定されるものであるが、不織布１７の密度は０．１５ｇ／ｃｍ３以上０．５０ｇ／ｃｍ３以下、極細繊維２１の繊度は０．２デニール未満であることが望ましい。不織布１７の密度が０．１５ｇ／ｃｍ３より低いと、繊維量が少なく、吸液性及び耐摩耗性が劣ることになる。繊維量を増やす為、ロール片４ａ、４ｂの積層枚数を増やすと、ロール１のコストの上昇につながる。一方、不織布１７の密度が０．５０ｇ／ｃｍ３を超えると、低硬度のロール１の製作が難しくなる。高硬度のロール１は、液体の通気性が悪く、吸液性が劣ることになる。また、極細繊維２１の繊度が０．２デニール以上であると、空隙部２４が少なくなり、毛細管現象が発揮しにくく、吸液性が劣ることになる。
【００５３】
なお、ロール部２の表面部の硬度は、４０°〜８０°程度に設定されるのが望ましい。硬度が４０°未満の場合、硬度が低すぎて、被洗浄面の端面が繰り返しロール部２に当接すると、早期にロール部２が摩耗する。また、硬度が８０°を超えると、硬度が高すぎて、液体の通気性が悪く、吸液性が劣る。なお、硬度とは物質の硬さを表わし、ＪＩＳＫ６２５３加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法に記載のデュロメータ硬さ試験により測定した硬度である。
【００５４】
次に、ロール１の製作方法について説明する。
【００５５】
最初に、外周に孔部１４が形成され、開口部１０を有する略円筒形状の本体部７を用意する。次いで、徐変部１３が形成された中空部１１を有する中空状の継ぎ手部Ａ８、及び中実状の継ぎ手部Ｂ９を、本体部７の両方の端部に挿入し、圧入、あるいは焼きバメすると共に、溶接による接合部１５を介して本体部７と継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９を一体化し、台座３を形成する。本体部７と継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９の連接方法は、台座３の強度が保持されるのであれば、ネジ止め、ボルト締め等の方法であっても構わない。
【００５６】
次に、平板状の不織布１７を用意し、不織布１７をトムソン型、あるいはレーザーカッター等を用いて、穴部１８、及び側縁部１９を有する概円環状のロール片４ａに打ち抜く。同様に、６箇所の切欠き部２０を有するロール片４ｂを打ち抜く。前記と同様の方法で、補強部材１９ａ、１９ｂも用意する。次いで、ロール片４ａ、４ｂ、及び補強部材１９ａ、１９ｂを複数枚重ね合わせて、穴部１８を台座３にたいして貫通させ、積層する。台座３を構成する本体部７の両端部の近傍にはロール片４ａと補強部材１９ａ、略中央部の近傍にはロール片４ｂと補強部材１９ｂが位置するように積層する。その時、ロール片４ｂ、及び補強部材１９ｂは切欠き部２０が本体部７の長手方向に亘って連なると共に、孔部１４に対置するように積層する。そして、台座３の長手方向からプレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具５、及びプレート６にて複数のロール片４ａ、４ｂを挟み付けて固定する。その際、止め金具５の内周に形成されたネジ部Ｃ２６を、継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９の外周に形成されたネジ部Ｂ２５に嵌合し、固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片４ａ、４ｂ、及び補強部材１９ａ、１９ｂの内部応力を均一化させ、側縁部２８を切削加工及び研磨加工し、台座３を構成する本体部７の外周にロール部２を形成してロール１が製作される。
【００５７】
上記の如く構成されたロール１の動作、作用は下記の通りである。
【００５８】
ロール１はロール部２、及び台座３を有し、台座３はロール部２が外周に形成される本体部７、及び本体部７の両端に連接される継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９を有し、ロール部２は不織布１７からなる複数の概円環状のロール片４ａ、４ｂが積層されて形成されてあると共に、不織布１７は多数の極細繊維２１が束状に形成された繊維束２２と、繊維束２２を結合する高分子弾性体２７を有し、極細繊維２１は長繊維であるので、不織布１７は束状の極細繊維２１を有することから、毛細管現象に優れる。また、不織布１７は高分子弾性体２７を有することから、ロール１は吸排機能に優れ、長期間に亘り、高い吸液性能が発揮されるので、被洗浄面から迅速、且つ確実に液体を除去することができる。
【００５９】
極細繊維２１は長繊維であることから、短繊維に比べて切れ、ほつれ等が発生しにくく、耐摩耗性に優れ、ロール１は高い耐久性が発揮される。
【００６０】
本体部７は開口部１０が形成されてあると共に、外周に開口部１０に連通する孔部１４が開設されてあり、継ぎ手部Ａ８は中空部１１が形成され、中空部１１は開口部１０と連通されているので、継ぎ手部Ａ８の有するネジ部Ａ１２にロータリージョイントと配管を介して真空ポンプに接続することにより、ロール部２に吸収された液体を、ロール１の外部に排出することができる。その為、ロール１の吸液性能が長期間に亘って持続するので、ロー１ルの耐久性が向上する。
【００６１】
ロール片４ｂは内周に切欠き部２０が設けられ、切欠き部２０が本体部７の長手方向に連なることにより流体溝部１６が形成されると共に、孔部１４は流体溝部１６と対置するので、ロール１を真空ポンプと接続すると、ロール部２に吸収された液体は流体溝部１６を介して、孔部１４に迅速且つ確実に吸引され、ロール１の外部に排出される。その為、ロール１の耐久性が大幅に向上する。
【００６２】
不織布１７の密度は０．４ｇ／ｃｍ３なので、吸液性と耐摩耗性に優れたロール１を安価にて提供することができる。
【００６３】
ロール部２はロール片４ａ、４ｂより回転外径が小さい補強部材１９ａ、１９ｂを有するので、ロール部２の表面部は芯部に比べて硬度が低く、柔らかい為、ロール１の弾力性が向上し、ロール部２と被洗浄面との接触面積が広がり、被洗浄面からの液体除去性能が向上する。また、ロール部２の芯部は表面部に比べて硬度が高く、硬い為、ロール１の回転中にロール片４ａ、４ｂが本体部７から位置ずれすることがなく、ロール部２の表面部が凹凸になることが抑制されるので、ロール部２は均一に被洗浄面に摺接し、ロール１は長期間に亘り、高い形態安定性を保持することができる。
【００６４】
次に、本発明のロール１の液体除去性能、及び摩耗性能について、下記要領にて試験した。本発明のロール１に使用した不織布１７の組成を実施例１、比較対象として、比較例１から比較例４に使用した不織布１７の組成を、それぞれ表１に示す。また、液体除去性能、及び摩耗性能の試験結果を、それぞれ表２に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
（液体除去性能）
外径が１００ｍｍ、内径が７０ｍｍ、全長が３００ｍｍのロール部２を有するロール１を、それぞれ２本ずつ製作し、洗浄装置に上下一対にて前記ロール１を設置した。ロール部２の表面部の硬度は６０°にて設定した。次に、溶融亜鉛メッキ鋼板に、スギムラ化学工業株式会社製の洗浄油プレトンＲ−３０３ＰＸ２（動粘度５．０ｃＳｔ／４０℃）を３０ｇ／ｍ２塗布し、周速を毎分１００ｍにて回転させた前記ロール１にたいして、線圧５ｋｇｆ／ｃｍの圧力を加えて押し付け、上下のロール１の間に溶融亜鉛メッキ鋼板を通過させた。なお、継ぎ手部Ａ８に設けられたネジ部Ａ１２にロータリージョイントを取り付け、配管を介して荏原製作所製の真空ポンプ６５ＮＶ６７．５（出力７．５ｋＷ）に接続し、ロール１に真空圧を付与した。真空圧は−７５ＫＰａであった。
【００６７】
そして、溶融亜鉛メッキ鋼板の残油量を測定すると共に、１ｍ２あたりの残油量に換算し、下記基準により判定した。
○・・・残油量が０．５ｇ／ｍ２以下であった。
△・・・残油量が０．５ｇ／ｍ２を超え、１．０ｇ／ｍ２以下であった。
×・・・残油量が１．０ｇ／ｍ２を超えていた。
【００６８】
（摩耗性能）
外径が１２０ｍｍ、内径が５０ｍｍ、全長が１９０ｍｍのロール部２を有するロール１を、それぞれ２本ずつ製作した。ロール部２の表面部の硬度は６０°にて設定した。その後、前記ロール１の１本に、＃３６の研磨紙を巻き付け固定し、線圧８ｋｇｆ／ｃｍ、周速を毎分１００ｍにて、３０分間互いに押し付けて回転させた。
【００６９】
そして、＃３６の研磨紙が巻き付け固定されていないロール１におけるロール部２の摩耗量を測定して、下記基準により判定した。
○・・・摩耗量が０．０２ｋｇ以下であった。
△・・・摩耗量が０．０２ｋｇを超え、０．０５ｋｇ以下であった。
×・・・摩耗量が０．０５ｋｇを超えていた。
【００７０】
【表２】
【００７１】
上記試験結果より、実施例１のロール１は、高分子弾性体２７を有する長繊維の極細繊維２１からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、液体除去性能、及び摩耗性能とも良好な結果が得られた。
【００７２】
比較例１のロール１は、長繊維の極細繊維２１のみからなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、摩耗性能は良好な結果が得られたが、不織布１７は高分子弾性体２７を有していないので、弾力性に劣り、吸排機能が発揮し難いことから、液体除去性能はやや劣るものであった。
【００７３】
比較例２のロール１は、高分子弾性体２７を有する長繊維の単繊維からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、摩耗性能は良好な結果が得られたが、極細繊維２１に比べて液体の吸い上げ性能に劣る単繊維が使用されていることから、液体除去性能は劣るものであった。
【００７４】
比較例３のロール１は、高分子弾性体２７を有する短繊維の極細繊維２１からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、液体除去性能は良好な結果が得られたが、長繊維に比べて切れ、ほつれ等が発生しやすい短繊維が使用されていることから、摩耗性能はやや劣るものであった。
【００７５】
比較例４のロール１は、高分子弾性体２７を有する短繊維の単繊維からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、液体除去性能、及び摩耗性能とも劣るものであった。
【実施例２】
【００７６】
図５を用いて、実施例２の洗浄装置について説明する。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。また、ロールは、鋼板に付着した油分除去用として用いられるものとする。
【００７７】
ロール３１ａ、３１ｂは、洗浄装置３０に上下一対で設置され、上部に位置するロール３１ａの台座３３の両端部、すなわち継ぎ手部Ａ３８、及び継ぎ手部Ｂ３９に一定の圧力が加えられ、駆動手段３４により矢印の方向に回転駆動し、上部のロール３１ａと下部のロール３１ｂの間を、両面に油分（図示せず）が付着したピース状の鋼板４０が白抜き矢印の方向に送出されている。また、継ぎ手部Ａ３８の端部にはロータリージョイント３６が挿入されると共に、配管３５を介して真空ポンプ３７に連接されている。上部に位置するロール３１ａは鋼板４０の表面から油分を除去し、下部に位置するロール３１ｂは鋼板４０の裏面から油分を除去する。油分が付着した鋼板４０は、ロール部３２と接触し、ロール部３２を構成する不織布の有する極細繊維の間に形成された空隙部による毛細管現象により、油分がロール部３２に吸い上げられると共に、ロール部３２の空隙に放出される。なお、ロール３１ａ、３１ｂは、上記に示した実施例１のロール１と同一である。
【００７８】
上記の如くのロール３１ａ、３１ｂの状態において、真空ポンプ３７を稼働して真空吸引力を作用させると、ロール部３２に負圧が付加され、ロール部３２に吸収された油分は、流体となり、流体は、流体溝部、及び孔部を通り、開口部に流れ込み、継ぎ手部Ａ３８に形成された中空部から配管６５を通り、ロール３１ａ、３１ｂの外部に吸引されて、放出される。流体は、真空ポンプ３７にてセパレータータンク（図示せず）を介し、油分とエアーに分離され、油分は図示しない配管を通り、洗浄油タンクへ再び戻される。従って、ロール部３２の吸液飽和状態が解消され、吸排機能が持続する為、ロール３１ａ、３１ｂは長期間に亘って、鋼板４０に付着した油分を、確実に除去することができる。
【００７９】
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。
【００８０】
洗浄装置３０は、ロール３１ａ、３１ｂと、前記ロール３１ａ、３１ｂを回転駆動する駆動手段３４、及び真空ポンプ３７を有することから、優れた吸液性と耐久性を発揮する洗浄装置が提供される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明のロールは、主に、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する目的以外にも、長期間に亘り、優れた耐久性を必要とするロールとして、広く好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、３１ａ、３１ｂ ロール
２、３２ ロール部
３、３３ 台座
４ａ、４ｂ ロール片
５ 止め金具
６ プレート
７ 本体部
８、３８ 継ぎ手部Ａ
９、３９ 継ぎ手部Ｂ
１０ 開口部
１１ 中空部
１２ ネジ部Ａ
１３ 徐変部
１４ 孔部
１５ 接合部
１６ 流体溝部
１７ 不織布
１８ 穴部
１９ａ、１９ｂ 補強部材
２０ 切欠き部
２１ 極細繊維
２２ 繊維束
２３ 気泡
２４ 空隙部
２５ ネジ部Ｂ
２６ ネジ部Ｃ
２７ 高分子弾性体
２８ 側縁部
３０ 洗浄装置
３４ 駆動手段
３５ 配管
３６ ロータリージョイント
３７ 真空ポンプ
４０ 鋼板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロール、及びその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】
従来のこの種のロールに関しては、極細繊維が立体的に絡合された不織布の空隙部に高分子弾性体が多孔質構造で充填された繊維質シートからなるディスク状物を多数枚重畳してなる吸液ロール（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００３】
また、合成繊維を交絡させてなる不織布で構成されたディスク状物を、多数枚重畳させてなるロールであって、該合成繊維がスパンボンド長繊維であり、かつ、該ロールの表面硬度がＪＩＳＫ６３０１におけるスプリング式Ｃ型ゴム硬度計で測定したときに５０°以上であることを特徴とする不織布ロール（例えば、特許文献２参照）もある。
【０００４】
さらに、合成繊維からなる不織布で構成されたディスク状物を多数枚重畳させてなるロールにおいて、該不織布が親水性極細長繊維を含む長繊維絡合体で構成されていることを特徴とする不織布ロール（例えば、特許文献３参照）も考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２６２５８６号公報
【特許文献２】特開平６−２８０８５４号公報
【特許文献３】特開２００４−２８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の吸液ロールは、不織布を構成する極細繊維が短繊維である。短繊維は、長繊維を切断した繊維であり、一般的には長さが５０ｍｍ以下の繊維をいう。その為、短繊維を有する繊維質シートは、長繊維を有する繊維質シートに比べて、繊維の切れ、ほつれ等が発生しやすく、吸液ロールは耐摩耗性が低く、耐久性に劣るという課題を有していた。
【０００７】
特許文献２の不織布ロールは、不織布を構成する繊維が長繊維であることから、短繊維に比べて、繊維の切れ、ほつれ等には強く、耐摩耗性には優れている。しかしながら、スパンボンド長繊維の繊度は１〜１０デニールで、太い単繊維が使われていることから、繊度が１デニール未満の極細繊維に比べて、毛細管現象が発現しにくく、不織布ロールは吸液性に劣るという課題を有していた。なお、１デニールとは９０００ｍで１ｇとなる繊維の繊度のことをいい、デニール数が大きくなれば繊維は太くなる。
【０００８】
特許文献３の不織布ロールは、不織布を構成する繊維が長繊維であり、且つ極細繊維であることから、毛細管現象が発現しやすく、耐摩耗性にも優れている。しかしながら、不織布は高分子弾性体を有していない為、不織布ロールの弾力性は極めて弱く、高分子弾性体を有する不織布からなるロールに比べて、吸液機能が劣り、液体除去機能が低いという課題を有していた。
【０００９】
ロールによる被洗浄面からの液体除去機能は、コンプレッサー等を介してエアー圧、油圧等の一定の圧力がかかりながら回転しているロールに、液体が付着した被洗浄面が接触することにより、液体を被洗浄面の両端部から流し去るダム機能と、ロールが回転しながら被洗浄面に接触して圧力により圧縮される圧縮ゾーンにおいて、ロール部の空隙部に吸収された液体を被洗浄面に一旦放出し、次いでロールが圧力による圧縮から開放される開放ゾーンにおいて、不織布を形成する繊維質の毛細管現象により被洗浄面の液体がロール部に吸い上げられ、ロール部の空隙部に放出される仕組みからなる吸排機能とから構成されている。前記ダム機能はゴムロール等にも発現する機能であるが、前記吸排機能は不織布ロールに特有の機能である。すなわち、不織布に充填された高分子弾性体が弾性変形する為、ロール部の空隙率が前記圧縮ゾーンで０％となり、前記開放ゾーンで元の空隙率に復元すると共に、復元した空隙部に繊維の毛細管現象により吸い上げられた液体が放出されることにより発現する機能である。
【００１０】
しかしながら、上記に示した不織布ロールは、不織布に高分子弾性体が充填されていないことから、弾力性が劣り、ロール部が開放ゾーンで元の空隙率に復元しない。その為、繊維は極細繊維であることから、毛細管現象には優れているものの、吸い上げられた液体はロール部の空隙部に全量を放出することができず、ロール部の空隙部に放出されなかった液体は、被洗浄面に排出され、被洗浄面上に残ることから、吸液機能が劣るのである。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高い液体除去機能が発揮されると共に、耐摩耗性に優れたロール、及びそのロールを搭載した洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明のロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記台座は前記ロール部が外周に形成される本体部、及び前記本体部の両端に連接される継ぎ手部Ａ及び継ぎ手部Ｂを有し、前記ロール部は不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあると共に、前記不織布は多数の極細繊維が束状に形成された繊維束と、前記繊維束を結合する高分子弾性体を有し、前記極細繊維は長繊維であるもので、不織布は束状の極細繊維を有することから、毛細管現象に優れる。また、不織布は高分子弾性体を有することから、ロールは吸排機能に優れ、長期間に亘り、高い吸液性能が発揮されるので、被洗浄面から迅速、且つ確実に液体を除去することができる。
【００１３】
また、極細繊維は長繊維であることから、短繊維に比べて切れ、ほつれ等が発生しにくく、耐摩耗性に優れ、ロールは高い耐久性が発揮される。本発明のロールに使用される不織布は、束状の長繊維の極細繊維、及び高分子弾性体を有することから、ロールは高い液体除去性能と耐摩耗性を発揮することができるのである。
【００１４】
請求項２の発明のロールは、特に、請求項１のロールにおいて、本体部は開口部が形成されてあると共に、外周に前記開口部に連通する孔部が開設されてあり、継ぎ手部Ａ及び／又は継ぎ手部Ｂは中空部が形成され、前記中空部は前記開口部と連通されてあるもので、継ぎ手部Ａ及び／又は継ぎ手部Ｂの端部にロータリージョイントと配管を介して真空ポンプやコンプレッサーなどに接続することにより、ロール部に吸収された液体を、外部に排出することができる。その為、ロールの吸液性能が長期間に亘って持続するので、ロールの耐久性が向上する。
【００１５】
請求項３の発明のロールは、特に、請求項１から２のロールにおいて、ロール片は内周に切欠き部が設けられ、前記切欠き部が本体部の長手方向に連なることにより流体溝部が形成されると共に、孔部は前記流体溝部と対置するもので、例えば、ロールを真空ポンプと接続すると、ロール部に吸収された液体は流体溝部を介して、孔部に迅速且つ確実に吸引され、ロールの外部に排出される。その為、ロールの耐久性が大幅に向上する。
【００１６】
また、ロールをコンプレッサーに接続すると、圧縮流体は孔部から流体溝部を介してロール部に均一に流入し、ロール部に吸収された液体は、圧縮流体と共に、効率よく確実にロールの外部に排出される。
【００１７】
請求項４の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、不織布の密度は０．１５ｇ／ｃｍ３以上０．５０ｇ／ｃｍ３以下であるもので、吸液性と耐摩耗性に優れたロールを安価にて提供することができる。不織布の密度が０．１５ｇ／ｃｍ３より低いと、繊維量が少なく、吸液性及び耐摩耗性が劣ることになる。繊維量を増やす為、ロール片の積層枚数を増やすと、ロールのコストの上昇につながる。一方、不織布の密度が０．５０ｇ／ｃｍ３を超えると、低硬度のロールの製作が難しくなる。高硬度のロールは、液体の通気性が悪く、吸液性が劣ることになる。なお、ロール部の表面部の硬度は４０°〜８０°程度に設定されるのが望ましい。
【００１８】
請求項５の発明のロールは、特に、請求項１から４のロールにおいて、ロール部はロール片より回転外径が小である補強部材を有するもので、ロール部の表面部は芯部に比べて硬度が低く、柔らかい為、ロールの弾力性が向上し、ロール部と被洗浄面との接触面積が広がり、被洗浄面からの液体除去性能が向上する。
【００１９】
また、ロール部の芯部は表面部に比べて硬度が高く、硬い為、ロールの回転中にロール片が本体部から位置ずれすることがなく、ロール部の表面部が凹凸になることが抑制されるので、ロール部は均一に被洗浄面に摺接し、ロールは長期間に亘り、高い形態安定性を保持することができる。
【００２０】
請求項６の発明の洗浄装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載されたロールと、前記ロールを回転駆動する駆動手段を少なくとも有するもので、優れた吸液性と耐久性を有する洗浄装置が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明のロールは、優れた吸液性と耐摩耗性を有し、被洗浄面からの高い液体除去性能と耐久性を発揮することができる。
【００２２】
請求項２の発明のロールは、ロールの吸液性能が長期間に亘って持続するので、ロールの耐久性が向上する。
【００２３】
請求項３の発明のロールは、ロール部に吸収された液体を、確実に外部に排出することができるので、ロールの耐久性が大幅に向上する。
【００２４】
請求項４の発明のロールは、吸液性と耐摩耗性に優れたロールを安価にて提供することができる。
【００２５】
請求項５の発明のロールは、ロールの形態安定性を保持しつつ、高い液体除去性能を発揮することができる。
【００２６】
請求項６の発明の洗浄装置は、吸液性と耐久性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のロールの正面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】（ａ）本体部の両端部の近傍に積層されるロール片の平面図、（ｂ）本体部の略中央部の近傍に積層されるロール片の平面図、（ｃ）本体部の両端部の近傍に積層される補強部材の平面図、（ｄ）本体部の略中央部の近傍に積層される補強部材の平面図である。
【図４】不織布の部分拡大図である。
【図５】本発明のロールが搭載された洗浄装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
図１から図４を用いて、実施例１のロールについて説明する。
【００３０】
図１、及び図２において、ロール１は、台座３、止め金具５、プレート６、及び複数のロール片４ａ、４ｂ、補強部材１９ａ、１９ｂからなるロール部２より構成されている。台座３は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなり、外周にロール部２が形成されてあると共に、開口部１０を有する本体部７、及び本体部７の一方の端部に連接され中空部１１を有する継ぎ手部Ａ８、及び本体部７の他方の端部に連接される中実状の継ぎ手部Ｂ９から形成されている。ロール部２は、複数のロール片４ａ、４ｂ、及び補強部材１９ａ、１９ｂが台座３を構成する本体部７の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具５、及びプレート６にて挟み付けられて形成されてある。止め金具５は、ネジ止めのロックナットが使用されている。なお、本実施例では、継ぎ手部Ａ８が中空状、継ぎ手部Ｂ９が中実状としたが、継ぎ手部Ａ８、継ぎ手部Ｂ９が共に中空状、あるいは中実状であっても構わない。
【００３１】
図２において、台座３を構成する本体部７の外周には、複数の円形の孔部１４が千鳥状に開設されている。孔部１４は、本体部７の有する開口部１０に連通している。また、継ぎ手部Ａ８は、中空部１１が設けられてあると共に、一方の端部には、ロータリージョイント（図示せず）が接続されるネジ部Ａ１２が形成されてあり、他方は本体部７の端部に、溶接による接合部１５を介して連接されている。継ぎ手部Ｂ９は中実状で、一方の端部が本体部７の端部に、溶接による接合部１５を介して連接されている。
【００３２】
また、本体部７と継ぎ手部Ａ８の接合部１５の近傍には、傾斜面を有して徐変部１３が形成されている。従って、本体部７と継ぎ手部Ａ８の接合部１５の近傍は、開口部１０の開口面積が、本体部７の略中央部の開口面積より小さくなる。徐変部１３が形成されていることから、ロール１を真空ポンプ等の液体の吸引装置と接続すると、ロール部２に吸収された液体は、吸引力により、孔部１４を介して開口部１０に流れ込み、接合部１５の近傍で滞留することなく中空部１１を通過してロール１の外部に排出される。
【００３３】
ロール部２の両端部に固定されるプレート６、及び止め金具５は鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなると共に、概円環状に形成されてあり、止め金具５の内周に形成されたネジ部Ｃ２６は、継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９の外周に形成されたネジ部Ｂ２５に嵌合され、固定される。
【００３４】
図３（ａ）において、ロール片４ａは、中心部に穴部１８、外周に側縁部２８が形成された概円環状の不織布１７からなる。ロール片４ａは、図１、及び図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍に積層される。
【００３５】
図３（ｂ）において、ロール片４ｂは、中心部に穴部１８、外周に側縁部２８が形成された概円環状の不織布１７からなる。また、ロール片４ｂは、内周の等分６箇所に、概Ｕ字状の切欠き部２０が形成されている。ロール片４ｂは、図１、及び図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍を除く孔部１４が外周に開設された略中央部に積層される。そして、切欠き部２０が本体部７の長手方向に亘って連なることにより、図２の如く、複数の流体溝部１６が形成されると共に、孔部１４のロール部２側に流体溝部１６が位置するよう設定される。すなわち、孔部１４と、流体溝部１６は対置するよう形成される。ロール片４ｂの内周に形成される切欠き部２０の数は、本体部７の外周に開設される孔部１４の円周上の数に応じて変更される。さらに、切欠き部２０の形状は、概Ｕ字状以外にも、概Ｖ字状、概凹状等であっても構わない。
【００３６】
図３（ｃ）において、補強部材１９ａは、中心部に穴部１８を有する概円環状にて形成されている。補強部材１９ａは、図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍に、ロール片４ａと共に積層される。補強部材１９ａの外径はロール片４ａの外径よりも小さく、内径はロール片４ａの内径と略同一である。
【００３７】
図３（ｄ）において、補強部材１９ｂは、中心部に穴部１８を有する概円環状にて形成されている。また、補強部材１９ｂは、内周の等分６箇所に、概Ｕ字状の切欠き部２０が形成されている。補強部材１９ｂは、図２の如く、台座３を構成する本体部７の長手方向に亘る両端部の近傍を除く孔部１４が外周に開設された略中央部に、ロール片４ｂと共に積層される。補強部材１９ｂの外径はロール片４ｂの外径よりも小さく、内径はロール片４ｂの内径と略同一である。ロール片４ｂの有する切欠き部２０と、補強部材１９ｂの有する切欠き部２０の数、形状等は略同一であっても構わないし、異なっていても構わない。
【００３８】
ロール片４ｂと補強部材１９ｂの有する切欠き部２０が本体部７の略中央部に亘って連なることにより、図２の如く、複数の流体溝部１６が形成されると共に、孔部１４のロール部２側に流体溝部１６が位置するよう設定される。すなわち、孔部１４と、流体溝部１６は対置するよう形成される。
【００３９】
補強部材１９ａ、１９ｂは、ロール片４ａ、４ｂより回転外径が小さく、ロール部２に吸収される液体で膨潤等により劣化しなければ、材質、形状等は、特に限定されるものではない。補強部材１９ａ、１９ｂの材質としては、例えば、平板状の不織布１７、織布、編物等の布帛、合成樹脂板、金属板、フィルム状樹脂組成物、合成樹脂発泡体等が用いられる。好適には、液体が浸透しやすい空隙部を有する不織布１７が用いられる。前記不織布１７の空隙率は、強度等を考慮し、５０％以上９５％以下であることが望ましい。特に、補強部材１９ａ、１９ｂの空隙率が、ロール片４ａ、４ｂよりも大きく、密度が小さい場合、ロール部２における液体の通気性が向上する。その場合、特に図示しないが、補強部材１９ｂの替わりに、内周に切欠き部２０を有しない補強部材１９ａを用いても構わない。補強部材１９ａの通気性が良好な為、切欠き部２０を有していなくても、流体溝部１６において液体の流通が確保されるのである。２種類の補強部材１９ａ、１９ｂを用いることがないので、ロール１のコスト低減につながる。
【００４０】
補強部材１９ａと補強部材１９ｂは同一の材質であっても、異なる材質であっても構わない。また、ロール片４ａ、４ｂと補強部材１９ａ、１９ｂは同一の材質であっても、異なる材質であっても構わない。ロール片４ａ、４ｂと補強部材１９ａ、１９ｂが異なる材質である場合、補強部材１９ａ、１９ｂは、ロール片４ａ、４ｂよりもコストが安価な材質であれば、ロール１のコストを抑えることができる。
【００４１】
ロール片４ａにたいする補強部材１９ａの挿入枚数、及びロール片４ｂにたいする補強部材１９ｂの挿入枚数は、ロール部２の表面部と芯部における硬度、コスト等を考慮して、適宜、決定すればよい。例えば、２乃至１０枚のロール片４ａ、４ｂにたいして、１枚の補強部材１９ａ、１９ｂを挿入する。
【００４２】
上記の如く、切欠き部２０を有しないロール片４ａ、補強部材１９ａを、本体部７の両端部に配置することにより、ロール１はロール部２とプレート６の接触部分から真空漏れを防ぐことができる。また、切欠き部２０を有するロール片４ｂ、補強部材１９ｂを本体部７の略中央部に配置し、孔部１４と対置する形で流体溝部１６を形成することにより、ロール部２に吸収された液体は、流体溝部１６を介して、迅速且つ確実に孔部１４に流れ込むことができる。
【００４３】
孔部１４の直径については、特に限定されるものではないが、例えば、孔部１４の直径は１〜８ｍｍ程度に設定されるのが望ましい。孔部１４の直径が１ｍｍ未満の場合、径が小さすぎて効率よく液体を開口部１０に流出することができず、８ｍｍを超える場合、径が大きすぎて一孔あたりの液体を吸引する力が弱くなる。
【００４４】
次に、図４を用いて、不織布１７について詳説する。
【００４５】
不織布１７は、複数本の長繊維の極細繊維２１からなる繊維束２２が複数個集まり、前記繊維束２２を、複数の極微細な気泡２３を有する高分子弾性２７が結合したものである。隣り合う極細繊維２１の間に生じる空隙部２４において、液体を吸い上げる毛細管現象が発現する。また、気泡２３においても液体が吸い上げられると共に、高分子弾性体２７は気泡２３を有する発泡体でもあることから、高い弾力性を有する。不織布１７の重量は８４０ｇ／ｍ２、厚みは２．１ｍｍ、密度は０．４ｇ／ｃｍ３である。また、不織布１７を構成する極細繊維２１の材質はポリエステルで、繊度は０．０８デニールである。
【００４６】
上記の不織布１７における極細繊維２１と高分子弾性体２７の重量配合比率は、９５：５〜３０：７０にて設定される。高分子弾性体の重量比が５％未満の場合、ロール１は弾力性が発現し難く、効果的なダム機能、及び吸排機能を発揮することができない。また、極細繊維２１の重量比が３０％未満の場合、対象物から液体を吸い上げる極細繊維２１の量が少ないので、液体を完全に除去することができず、対象物に液体が残ることになる。なお、より効果的にダム機能、及び吸排機能をロール１に発現させ、対象物に付着している液体を効率よく確実に除去するには、極細繊維２１と高分子弾性体２７の重量配合比率を９０：１０〜５５：４５にて設定し、極細繊維２１の比率を、高分子弾性体２７より高く設定することが好ましい。
【００４７】
不織布１７は、次の手順にて生産される。最初に、ポリビニルアルコール樹脂の中に、ポリエチレンテレフタレート樹脂を入れて、溶融紡糸することにより、ポリエステルからなる長繊維の極細繊維２１を形成すると共に、繊維束２２を形成する。次に、複数の繊維束２２を、平板状に集積させて布状体とし、前記布状体を複数枚、重ね合わせた後、特殊な針を突き刺して、３次元に絡合させ、繊維質シートを得る。前記の製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。また、布状体はウエッブと呼ばれている。次に、繊維質シートに高分子弾性体２７を充填し、水中に通すと共に、二酸化炭素を注入して炭酸発泡させ、高分子弾性体２７に気泡２３を形成する。次に、加熱することにより、低融点のポリビニルアルコール樹脂を溶かすと共に、高分子弾性体２７の未反応モノマーを溶出し、繊維束２２に空隙部２４が形成され、不織布１７が生産される。なお、極細繊維２１は、ポリエステルのほか、ナイロン、ポリプロピレン等の合成繊維であってもよい。
【００４８】
高分子弾性体２７としては、ポリウレタン、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンラバー）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンラバー）、ＭＢＲ（メタクリル酸メチルブタジエンラバー）、アクリル樹脂等が用いられる。好適には、弾力性、耐摩耗性に優れたポリウレタンが用いられる。
【００４９】
ポリウレタンは、分子構造中にウレタン結合（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）を有する樹脂の総称であり、ポリイソシアネート（ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯ）とポリオール（ＨＯ−Ｒ’−ＯＨ）との反応生成物である。すなわち、ポリオール成分に起因する凝集力の弱いソフトセグメントと、ウレタン結合に起因する凝集力の強いハードセグメントとの直鎖構造を有している。その為、ポリウレタンは、分子構造に起因して、ソフトセグメントにより優れた弾力性、形状復元力を有し、ハードセグメントにより優れた基材への接着性、耐摩耗性を有しているのである。
【００５０】
ポリイソシアネートの有するＲは炭化水素結合であり、ポリオールの有するＲ’がエーテル結合（−Ｏ−）の場合は、ポリエーテル系ウレタンと呼ばれ、特に、優れた耐水性を得ることができる。また、Ｒ’がエステル結合（−ＣＯＯ−）の場合は、ポリエステル系ウレタンと呼ばれ、特に、優れた耐油性を得ることができる。さらに、Ｒ’がカーボネート結合（−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−）の場合は、ポリカーボネート系ウレタンと呼ばれ、特に、優れた耐薬品性、耐熱性を得ることができる。前記３種類のポリウレタンは、高分子弾性体２７として単独で使用、あるいは併用される。
【００５１】
また、高分子弾性体２７の分子構造中に架橋構造を配してもよい。架橋構造は、高分子弾性体２７の分子間に橋架け構造を形成することにより、高分子弾性体２７に一段と優れた弾力性、耐摩耗性、耐油性、耐薬品性、耐熱性等を付与する。架橋構造の形成方法は、不織布１７の生産工程において、高分子弾性体２７を繊維質シートに充填する際、高分子弾性体２７に架橋剤を配合し、加熱することにより形成される。架橋剤としては、例えば、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメラミン樹脂、ブロックイソシアネート等のイソシアネート樹脂、脂肪族エポキシ等のエポキシ樹脂が単独で使用、あるいは併用される。前記架橋剤は、高分子弾性体２７の１００重量部にたいして、０．５〜５重量部配合されるのが望ましい。０．５重量部未満の場合、高分子弾性体２７の分子間全てに渡り、橋架け構造が形成されず、分子間に未架橋部分が生成され、高分子弾性体２７に一段と優れた弾力性を付与することができない。一方、５重量部を越えると高分子弾性体２７が硬くなり、却って弾力性が劣ることになる。また、架橋剤に、有機アミン塩、複合金属塩等の架橋助剤を、架橋剤にたいして１０〜５０％程度添加してもよい。架橋助剤は、高分子弾性体２７の分子間に橋架け構造が形成されるのを促進する目的で添加されるものである。さらに、架橋剤を用いずに、高分子弾性体２７に高温を加えることにより、高分子間反応を起こし、高分子弾性体２７を自己架橋させて、橋架け構造を形成する方法を用いることができる。
【００５２】
上記に示した不織布１７、及び極細繊維２１、高分子弾性体２７の物性、製造方法等は一例であり、ロール片４ａ、４ｂに用いられる不織布１７の選択については、ロール１が使用される雰囲気温度、除去対象となる液体の性状等の使用条件、コスト等を考慮して、適宜、決定されるものであるが、不織布１７の密度は０．１５ｇ／ｃｍ３以上０．５０ｇ／ｃｍ３以下、極細繊維２１の繊度は０．２デニール未満であることが望ましい。不織布１７の密度が０．１５ｇ／ｃｍ３より低いと、繊維量が少なく、吸液性及び耐摩耗性が劣ることになる。繊維量を増やす為、ロール片４ａ、４ｂの積層枚数を増やすと、ロール１のコストの上昇につながる。一方、不織布１７の密度が０．５０ｇ／ｃｍ３を超えると、低硬度のロール１の製作が難しくなる。高硬度のロール１は、液体の通気性が悪く、吸液性が劣ることになる。また、極細繊維２１の繊度が０．２デニール以上であると、空隙部２４が少なくなり、毛細管現象が発揮しにくく、吸液性が劣ることになる。
【００５３】
なお、ロール部２の表面部の硬度は、４０°〜８０°程度に設定されるのが望ましい。硬度が４０°未満の場合、硬度が低すぎて、被洗浄面の端面が繰り返しロール部２に当接すると、早期にロール部２が摩耗する。また、硬度が８０°を超えると、硬度が高すぎて、液体の通気性が悪く、吸液性が劣る。なお、硬度とは物質の硬さを表わし、ＪＩＳＫ６２５３加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法に記載のデュロメータ硬さ試験により測定した硬度である。
【００５４】
次に、ロール１の製作方法について説明する。
【００５５】
最初に、外周に孔部１４が形成され、開口部１０を有する略円筒形状の本体部７を用意する。次いで、徐変部１３が形成された中空部１１を有する中空状の継ぎ手部Ａ８、及び中実状の継ぎ手部Ｂ９を、本体部７の両方の端部に挿入し、圧入、あるいは焼きバメすると共に、溶接による接合部１５を介して本体部７と継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９を一体化し、台座３を形成する。本体部７と継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９の連接方法は、台座３の強度が保持されるのであれば、ネジ止め、ボルト締め等の方法であっても構わない。
【００５６】
次に、平板状の不織布１７を用意し、不織布１７をトムソン型、あるいはレーザーカッター等を用いて、穴部１８、及び側縁部１９を有する概円環状のロール片４ａに打ち抜く。同様に、６箇所の切欠き部２０を有するロール片４ｂを打ち抜く。前記と同様の方法で、補強部材１９ａ、１９ｂも用意する。次いで、ロール片４ａ、４ｂ、及び補強部材１９ａ、１９ｂを複数枚重ね合わせて、穴部１８を台座３にたいして貫通させ、積層する。台座３を構成する本体部７の両端部の近傍にはロール片４ａと補強部材１９ａ、略中央部の近傍にはロール片４ｂと補強部材１９ｂが位置するように積層する。その時、ロール片４ｂ、及び補強部材１９ｂは切欠き部２０が本体部７の長手方向に亘って連なると共に、孔部１４に対置するように積層する。そして、台座３の長手方向からプレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具５、及びプレート６にて複数のロール片４ａ、４ｂを挟み付けて固定する。その際、止め金具５の内周に形成されたネジ部Ｃ２６を、継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９の外周に形成されたネジ部Ｂ２５に嵌合し、固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片４ａ、４ｂ、及び補強部材１９ａ、１９ｂの内部応力を均一化させ、側縁部２８を切削加工及び研磨加工し、台座３を構成する本体部７の外周にロール部２を形成してロール１が製作される。
【００５７】
上記の如く構成されたロール１の動作、作用は下記の通りである。
【００５８】
ロール１はロール部２、及び台座３を有し、台座３はロール部２が外周に形成される本体部７、及び本体部７の両端に連接される継ぎ手部Ａ８、及び継ぎ手部Ｂ９を有し、ロール部２は不織布１７からなる複数の概円環状のロール片４ａ、４ｂが積層されて形成されてあると共に、不織布１７は多数の極細繊維２１が束状に形成された繊維束２２と、繊維束２２を結合する高分子弾性体２７を有し、極細繊維２１は長繊維であるので、不織布１７は束状の極細繊維２１を有することから、毛細管現象に優れる。また、不織布１７は高分子弾性体２７を有することから、ロール１は吸排機能に優れ、長期間に亘り、高い吸液性能が発揮されるので、被洗浄面から迅速、且つ確実に液体を除去することができる。
【００５９】
極細繊維２１は長繊維であることから、短繊維に比べて切れ、ほつれ等が発生しにくく、耐摩耗性に優れ、ロール１は高い耐久性が発揮される。
【００６０】
本体部７は開口部１０が形成されてあると共に、外周に開口部１０に連通する孔部１４が開設されてあり、継ぎ手部Ａ８は中空部１１が形成され、中空部１１は開口部１０と連通されているので、継ぎ手部Ａ８の有するネジ部Ａ１２にロータリージョイントと配管を介して真空ポンプに接続することにより、ロール部２に吸収された液体を、ロール１の外部に排出することができる。その為、ロール１の吸液性能が長期間に亘って持続するので、ロー１ルの耐久性が向上する。
【００６１】
ロール片４ｂは内周に切欠き部２０が設けられ、切欠き部２０が本体部７の長手方向に連なることにより流体溝部１６が形成されると共に、孔部１４は流体溝部１６と対置するので、ロール１を真空ポンプと接続すると、ロール部２に吸収された液体は流体溝部１６を介して、孔部１４に迅速且つ確実に吸引され、ロール１の外部に排出される。その為、ロール１の耐久性が大幅に向上する。
【００６２】
不織布１７の密度は０．４ｇ／ｃｍ３なので、吸液性と耐摩耗性に優れたロール１を安価にて提供することができる。
【００６３】
ロール部２はロール片４ａ、４ｂより回転外径が小さい補強部材１９ａ、１９ｂを有するので、ロール部２の表面部は芯部に比べて硬度が低く、柔らかい為、ロール１の弾力性が向上し、ロール部２と被洗浄面との接触面積が広がり、被洗浄面からの液体除去性能が向上する。また、ロール部２の芯部は表面部に比べて硬度が高く、硬い為、ロール１の回転中にロール片４ａ、４ｂが本体部７から位置ずれすることがなく、ロール部２の表面部が凹凸になることが抑制されるので、ロール部２は均一に被洗浄面に摺接し、ロール１は長期間に亘り、高い形態安定性を保持することができる。
【００６４】
次に、本発明のロール１の液体除去性能、及び摩耗性能について、下記要領にて試験した。本発明のロール１に使用した不織布１７の組成を実施例１、比較対象として、比較例１から比較例４に使用した不織布１７の組成を、それぞれ表１に示す。また、液体除去性能、及び摩耗性能の試験結果を、それぞれ表２に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
（液体除去性能）
外径が１００ｍｍ、内径が７０ｍｍ、全長が３００ｍｍのロール部２を有するロール１を、それぞれ２本ずつ製作し、洗浄装置に上下一対にて前記ロール１を設置した。ロール部２の表面部の硬度は６０°にて設定した。次に、溶融亜鉛メッキ鋼板に、スギムラ化学工業株式会社製の洗浄油プレトンＲ−３０３ＰＸ２（動粘度５．０ｃＳｔ／４０℃）を３０ｇ／ｍ２塗布し、周速を毎分１００ｍにて回転させた前記ロール１にたいして、線圧５ｋｇｆ／ｃｍの圧力を加えて押し付け、上下のロール１の間に溶融亜鉛メッキ鋼板を通過させた。なお、継ぎ手部Ａ８に設けられたネジ部Ａ１２にロータリージョイントを取り付け、配管を介して荏原製作所製の真空ポンプ６５ＮＶ６７．５（出力７．５ｋＷ）に接続し、ロール１に真空圧を付与した。真空圧は−７５ＫＰａであった。
【００６７】
そして、溶融亜鉛メッキ鋼板の残油量を測定すると共に、１ｍ２あたりの残油量に換算し、下記基準により判定した。
○・・・残油量が０．５ｇ／ｍ２以下であった。
△・・・残油量が０．５ｇ／ｍ２を超え、１．０ｇ／ｍ２以下であった。
×・・・残油量が１．０ｇ／ｍ２を超えていた。
【００６８】
（摩耗性能）
外径が１２０ｍｍ、内径が５０ｍｍ、全長が１９０ｍｍのロール部２を有するロール１を、それぞれ２本ずつ製作した。ロール部２の表面部の硬度は６０°にて設定した。その後、前記ロール１の１本に、＃３６の研磨紙を巻き付け固定し、線圧８ｋｇｆ／ｃｍ、周速を毎分１００ｍにて、３０分間互いに押し付けて回転させた。
【００６９】
そして、＃３６の研磨紙が巻き付け固定されていないロール１におけるロール部２の摩耗量を測定して、下記基準により判定した。
○・・・摩耗量が０．０２ｋｇ以下であった。
△・・・摩耗量が０．０２ｋｇを超え、０．０５ｋｇ以下であった。
×・・・摩耗量が０．０５ｋｇを超えていた。
【００７０】
【表２】
【００７１】
上記試験結果より、実施例１のロール１は、高分子弾性体２７を有する長繊維の極細繊維２１からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、液体除去性能、及び摩耗性能とも良好な結果が得られた。
【００７２】
比較例１のロール１は、長繊維の極細繊維２１のみからなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、摩耗性能は良好な結果が得られたが、不織布１７は高分子弾性体２７を有していないので、弾力性に劣り、吸排機能が発揮し難いことから、液体除去性能はやや劣るものであった。
【００７３】
比較例２のロール１は、高分子弾性体２７を有する長繊維の単繊維からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、摩耗性能は良好な結果が得られたが、極細繊維２１に比べて液体の吸い上げ性能に劣る単繊維が使用されていることから、液体除去性能は劣るものであった。
【００７４】
比較例３のロール１は、高分子弾性体２７を有する短繊維の極細繊維２１からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、液体除去性能は良好な結果が得られたが、長繊維に比べて切れ、ほつれ等が発生しやすい短繊維が使用されていることから、摩耗性能はやや劣るものであった。
【００７５】
比較例４のロール１は、高分子弾性体２７を有する短繊維の単繊維からなる不織布１７を使用し、ロール部２が形成されているので、液体除去性能、及び摩耗性能とも劣るものであった。
【実施例２】
【００７６】
図５を用いて、実施例２の洗浄装置について説明する。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。また、ロールは、鋼板に付着した油分除去用として用いられるものとする。
【００７７】
ロール３１ａ、３１ｂは、洗浄装置３０に上下一対で設置され、上部に位置するロール３１ａの台座３３の両端部、すなわち継ぎ手部Ａ３８、及び継ぎ手部Ｂ３９に一定の圧力が加えられ、駆動手段３４により矢印の方向に回転駆動し、上部のロール３１ａと下部のロール３１ｂの間を、両面に油分（図示せず）が付着したピース状の鋼板４０が白抜き矢印の方向に送出されている。また、継ぎ手部Ａ３８の端部にはロータリージョイント３６が挿入されると共に、配管３５を介して真空ポンプ３７に連接されている。上部に位置するロール３１ａは鋼板４０の表面から油分を除去し、下部に位置するロール３１ｂは鋼板４０の裏面から油分を除去する。油分が付着した鋼板４０は、ロール部３２と接触し、ロール部３２を構成する不織布の有する極細繊維の間に形成された空隙部による毛細管現象により、油分がロール部３２に吸い上げられると共に、ロール部３２の空隙に放出される。なお、ロール３１ａ、３１ｂは、上記に示した実施例１のロール１と同一である。
【００７８】
上記の如くのロール３１ａ、３１ｂの状態において、真空ポンプ３７を稼働して真空吸引力を作用させると、ロール部３２に負圧が付加され、ロール部３２に吸収された油分は、流体となり、流体は、流体溝部、及び孔部を通り、開口部に流れ込み、継ぎ手部Ａ３８に形成された中空部から配管６５を通り、ロール３１ａ、３１ｂの外部に吸引されて、放出される。流体は、真空ポンプ３７にてセパレータータンク（図示せず）を介し、油分とエアーに分離され、油分は図示しない配管を通り、洗浄油タンクへ再び戻される。従って、ロール部３２の吸液飽和状態が解消され、吸排機能が持続する為、ロール３１ａ、３１ｂは長期間に亘って、鋼板４０に付着した油分を、確実に除去することができる。
【００７９】
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。
【００８０】
洗浄装置３０は、ロール３１ａ、３１ｂと、前記ロール３１ａ、３１ｂを回転駆動する駆動手段３４、及び真空ポンプ３７を有することから、優れた吸液性と耐久性を発揮する洗浄装置が提供される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明のロールは、主に、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する目的以外にも、長期間に亘り、優れた耐久性を必要とするロールとして、広く好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、３１ａ、３１ｂ ロール
２、３２ ロール部
３、３３ 台座
４ａ、４ｂ ロール片
５ 止め金具
６ プレート
７ 本体部
８、３８ 継ぎ手部Ａ
９、３９ 継ぎ手部Ｂ
１０ 開口部
１１ 中空部
１２ ネジ部Ａ
１３ 徐変部
１４ 孔部
１５ 接合部
１６ 流体溝部
１７ 不織布
１８ 穴部
１９ａ、１９ｂ 補強部材
２０ 切欠き部
２１ 極細繊維
２２ 繊維束
２３ 気泡
２４ 空隙部
２５ ネジ部Ｂ
２６ ネジ部Ｃ
２７ 高分子弾性体
２８ 側縁部
３０ 洗浄装置
３４ 駆動手段
３５ 配管
３６ ロータリージョイント
３７ 真空ポンプ
４０ 鋼板
【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の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記台座は前記ロール部が外周に形成される本体部、及び前記本体部の両端に連接される継ぎ手部Ａ及び継ぎ手部Ｂを有し、前記ロール部は不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあると共に、前記不織布は多数の極細繊維が束状に形成された繊維束と、前記繊維束を結合する高分子弾性体を有し、前記極細繊維は長繊維であることを特徴とするロール。
【請求項２】
請求項１記載の構成よりなるロールにおいて、本体部は開口部が形成されてあると共に、外周に前記開口部に連通する孔部が開設されてあり、継ぎ手部Ａ及び／又は継ぎ手部Ｂは中空部が形成され、前記中空部は前記開口部と連通されてあることを特徴とするロール。
【請求項３】
請求項１から２記載の構成よりなるロールにおいて、ロール片は内周に切欠き部が設けられ、前記切欠き部が本体部の長手方向に連なることにより流体溝部が形成されると共に、孔部は前記流体溝部と対置することを特徴とするロール。
【請求項４】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、不織布の密度は０．１５ｇ／ｃｍ３以上０．５０ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とするロール。
【請求項５】
請求項１から４記載の構成よりなるロールにおいて、ロール部はロール片より回転外径が小である補強部材を有することを特徴とするロール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載されたロールと、前記ロールを回転駆動する駆動手段を少なくとも有する洗浄装置。
【請求項１】
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状の被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記台座は前記ロール部が外周に形成される本体部、及び前記本体部の両端に連接される継ぎ手部Ａ及び継ぎ手部Ｂを有し、前記ロール部は不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあると共に、前記不織布は多数の極細繊維が束状に形成された繊維束と、前記繊維束を結合する高分子弾性体を有し、前記極細繊維は長繊維であることを特徴とするロール。
【請求項２】
請求項１記載の構成よりなるロールにおいて、本体部は開口部が形成されてあると共に、外周に前記開口部に連通する孔部が開設されてあり、継ぎ手部Ａ及び／又は継ぎ手部Ｂは中空部が形成され、前記中空部は前記開口部と連通されてあることを特徴とするロール。
【請求項３】
請求項１から２記載の構成よりなるロールにおいて、ロール片は内周に切欠き部が設けられ、前記切欠き部が本体部の長手方向に連なることにより流体溝部が形成されると共に、孔部は前記流体溝部と対置することを特徴とするロール。
【請求項４】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、不織布の密度は０．１５ｇ／ｃｍ３以上０．５０ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とするロール。
【請求項５】
請求項１から４記載の構成よりなるロールにおいて、ロール部はロール片より回転外径が小である補強部材を有することを特徴とするロール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載されたロールと、前記ロールを回転駆動する駆動手段を少なくとも有する洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９３７８７（Ｐ２０１２−１９３７８７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７３１８（Ｐ２０１１−５７３１８）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
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