JP5360955B2 - ブラシロール及び洗浄装置 - Google Patents

Description

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。

従来のこの種のブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置として、ブラシ材の基部をチャンネルに保持させて成るチャンネルブラシを密着螺旋巻きしてコイルブラシを形成し、該コイルブラシをロールに外挿して成るロールブラシにおいて、上記コイルブラシの外側面と対向する制動フランジを備え、該制動フランジに上記コイルブラシを形成するチャンネルブラシの巻端のチャンネル端面と係合して上記コイルブラシの制動を図る係止部を設けたことを特徴とするロールブラシ（特許文献１）が考案されている。

また、チャンネルブラシが、長尺の芯線と、断面が概Ｕ字状に屈曲し、該芯線を包有する長尺のチャンネルと、該芯線と該チャンネルとの間に挟着される毛材とを備えてなり、該チャンネルブラシ式ブラシロールの外周面において、毛材先端の密度が全周に亘って２５本／ｃｍ^２以上、２５０本／ｃｍ^２以下である帯状円周領域が存在することを特徴とするチャンネルブラシ式ブラシロール（特許文献２）がある。

さらに、入口側に洗浄ノズルを有し、ロール本体の外周面に所定幅のブラシを、ロール本体の全長の中央に設定した対称軸に対して対称に所定ピッチで且つ、前記対称軸からロール本体の端へ向かって対象物を送ることができる螺旋方向に巻き付けたことを特徴とする鋼板洗浄機のブラシロール（特許文献３）もある。
特開２００１−３４６６２９号公報 特開２００７−５０１２０号公報 特開２００４−１３７５７３号公報

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長手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、被洗浄面にブラシ材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークが発生する。前記の如くのブラシマークは、被洗浄面にたいする洗浄残りとなることから、ロールブラシは被洗浄面を均一に洗浄することができず、洗浄性能が劣るという課題を有していた。なお、１本のチャンネルブラシで傾斜角度が大きくなるように設定すると、チャンネルブラシのピッチが広がり、ブラシ材が被洗浄面に当接しない隙間部分が大きくなる。

特許文献２のチャンネルブラシ式ブラシロールは、洗浄残り（ブラシマーク等）による洗浄性低下を防ぐ為、毛材先端の密度を２５本／ｃｍ^２以上、２５０本／ｃｍ^２以下に設定しているが、毛材先端の密度が２５本／ｃｍ^２に近くて小さい場合、毛材の間に隙間が発生することから、前記の如くの隙間部分には毛材が被洗浄面に当接しないので、被洗浄面から異物等の対象物を完全に除去することができない。また、毛材先端の密度が２５０本／ｃｍ^２に近くて大きい場合、被洗浄面から除去された対象物は毛材の間に捕捉され、チャンネルブラシ式ブラシロールの外部に排除され難い為、チャンネルブラシ式ブラシロールの回転に伴い、毛材の間に捕捉された対象物は被洗浄面の表面に落下し、被洗浄面に再付着する。その為、効率よく確実に被洗浄面から対象物を除去することが難しいという課題を有していた。

特許文献３のブラシロールは、ブラシロールが対称軸からロール本体の端へ向かって異物等の対象物を送る方向と逆の方向に回転した場合、対象物はロール本体の中央に設定された対称軸に向かって集積するので、ブラシロールの外部に対象物を排除することができない。その為、効率よく確実に被洗浄面から対象物を排除するには、ブラシロールの回転方向が限定されるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄面に洗浄残りが発生することがなく、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、長期間に亘り、効率よく確実に異物等の対象物を除去する高い洗浄性能を有するブラシロール、及びそのブラシロールを搭載した洗浄装置を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、請求項１のブラシロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板、あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロールにおいて、前記ブラシロールは、略棒状又は円筒状の回転軸と、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３本以上並列に設けられてあると共に、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、少なくとも１つの隣り合う前記ブラシ体の隙間の幅が他の隣り合う前記ブラシ体の隙間の幅と異なるように形成されてあり、前記ブラシ体は前記回転軸の軸心の垂線にたいして４５°以下の傾斜角度を有すると共に、各々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１本のブラシ体が回転軸の外周に螺旋状に巻き回されてあるピッチの間に、他の２本以上のブラシ体が配列されている。従って、ブラシロールは、１本、あるいは２本のブラシ体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度を、大きく設定することができる。その為、ブラシロールの回転に伴い、ブラシ毛材は被洗浄面にたいして接触面積を広く確保して当接するので、被洗浄面にブラシ毛材が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、被洗浄面に洗浄残りが生じることがなく、ブラシロールは被洗浄面を均一に洗浄する。

また、ブラシロールは、上記の如く、１本、あるいは２本のブラシ体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、各ブラシ体が回転軸の軸心の垂線にたいして傾斜角度を大きく設定して形成されていることから、被洗浄面からブラシ毛材により除去された異物等の対象物がブラシ毛材の間に捕捉されても、ブラシロールの回転に伴い被洗浄面の表面に落下し難い。その為、異物等の対象物の被洗浄面への再付着が防止される。

なお、ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角度は４５°以下にて設定される。ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角度が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度が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、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。

さらに、ブラシロールは、回転することにより、ブラシ体の傾斜角度に沿って異物等の対象物を移動させ、ブラシロールの外部に排除するが、ブラシ体は回転軸の外周に同一の方向にて螺旋状に巻き回されて形成されているので、ブラシロールの回転方向に限定されることなく、ブラシロールのどちらか一方の端部から異物等の対象物を外部に排除する。また、各々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ので、ブラシロールは、回転に伴う回転軸の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。

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、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。

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、効率よく確実に、除去される。

請求項３のブラシロールは、特に、請求項１又は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、効率よく確実に、除去することが可能となる。

請求項４の洗浄装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載されたブラシロールと、前記ブラシロールを回転駆動する駆動手段と、前記ブラシロール及び／又は被洗浄面に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズルを有するもので、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りの発生が抑制された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ことができる。

請求項１のブラシロールは、各ブラシ体の回転軸の軸心の垂線にたいする傾斜角度が４５°以下に設定されると共に、１本、あるいは２本のブラシ体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、傾斜角度を大きく設定することができるので、被洗浄面の表面にブラシマークを残すことがなく、優れた洗浄性能を有すると共に、長期間に亘り、異物等の対象物を、効率よく確実に除去することができる。また、回転バランスが向上するので、回転に伴う芯ブレを抑制することができる。

請求項２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、効率よく確実に、除去することができる。

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、効率よく確実に除去することができる。

請求項４の洗浄装置は、優れた洗浄性能を有するブラシロールが搭載されているので、被洗浄面にブラシマーク、すなわち洗浄残りが発生することがなく、優れた洗浄性能を発揮することができる。

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。

（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。

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、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃからなるブラシ部２が装着されて形成されている。３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、それぞれピッチＰ_１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．にたいして傾斜角度θを有して並列に装着されている。なお、回転軸３は、中実状の略棒状であってもよい。

図１（ｃ）において、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料からなる長尺状の断面略Ｕ字状の帯状体６と、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料からなる概丸形断面を有する長尺状の芯線７との間に、ブラシ毛材８が挟持された長尺状のチャンネルブラシ５にて形成されている。ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは、回転軸３の外周に装着される際、図１（ｂ）の如く、回転軸３の一方の端部近傍の外周等分３箇所に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの始点Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３が溶接による固定部１０を介して固定され、螺旋状に巻き回されると共に、回転軸３の他方の端部近傍の外周等分３箇所に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの終点（図示せず）が溶接による固定部（図示せず）を介して固定されて形成される。

なお、本実施例では、回転軸３の外周に、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを設けたが、勿論４本、あるいはそれ以上でもよい。

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。

図２において、ブラシロール１は、帯状体６と芯線７にブラシ毛材８が挟持されたチャンネルブラシ５からなる３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが、中空部９を有する回転軸３の外周に並列に巻き回されて装着されたブラシ部２として形成されている。１本のブラシ体４ａは、ピッチＰ_１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Ｐ_１の間に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが並列されると共に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃもピッチＰ_１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。

また、それぞれのブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを構成する帯状体６の幅はＷ_１で、略同一の寸法であると共に、隣り合うブラシ体４ａとブラシ体４ｂ、ブラシ体４ｂとブラシ体４ｃ、ブラシ体４ｃとブラシ体４ａの隙間の幅はＧ_１で、略同一の寸法にて形成されている。従って、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ_１は、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃを構成する帯状体６の幅Ｗ_１と、隣り合うブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの隙間の幅Ｇ_１との和として表わされる。すなわち、ピッチＰ_１＝（３Ｗ_１＋３Ｇ_１）となる。

次に、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θについて詳説する。

回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいして、３本のブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが有する傾斜角度θは、４５°以下にて設定されている。ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θ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。

さらに好ましくは、傾斜角度θ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、傾斜角度θ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回転軸３の長手方向に移動し難く、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、傾斜角度θ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。

ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θは、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ_１、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、４ｃのピッチＰ_１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、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θ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。

回転軸３の直径Ｄの値が一定（定数）で、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ_１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。

ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ_１の値が無限大に近づく、すなわち大きくなるほど、正弦（ｓｉｎθ）は１に近づく。ｓｉｎθ＝１の場合、傾斜角度θの値は最大の９０°であり、上記の数式は、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ_１の値が大きくなるほど、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θが大きくなることを表わしている。

一方、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃのピッチＰ_１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。

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（ｃｏｓθ）は０に近づく。ｃｏｓθ＝０の場合、傾斜角度θ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、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θが大きくなることを表わしている。

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。

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る。ブラシ毛材８の断面形状は、特に限定されるものではなく、概丸形以外にも、例えば三角形、四角形等の多角形、星形、卍形、十字形、Ｍ形、Ｎ形等の異形断面形状であっても構わない。また、中実状、中空状のいずれであってもよい。さらに、モノフィラメント、マルチフィラメントのいずれであっても何ら支障はない。ブラシ毛材８の材質、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。

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１１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、４ｃが形成される。

次に、図１（ｂ）の如く、１本のブラシ体４ａの一方の端部、すなわち始点Ｓ_１は、回転軸３の一方の端部近傍に、溶接による固定部１０を介して固定され、図１（ａ）の如く、回転軸３の外周にピッチＰ_１をもって螺旋状に巻き回されて装着される。そして、ブラシ体４ａの他方の端部、すなわち終点（図示せず）が、回転軸３の他方の端部近傍に、溶接による固定部（図示せず）を介して固定される。同様に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが回転軸３の外周に、ブラシ体４ａのピッチＰ_１の間に装着されると共に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃもピッチＰ_１をもって回転軸３の外周に巻き回され、回転軸３の両端部近傍に始点Ｓ_２、Ｓ_３と、図示しない終点が溶接による固定部１０を介して固定されることにより、ブラシ部２が回転軸３の外周に形成されたブラシロール１が、図１（ａ）の如く、製造される。

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。

ブラシロール１は、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てあるピッチＰ_１の間に、他の２本のブラシ体４ｂ、４ｃが配列されている。従って、ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａのみ、あるいは２本のブラシ体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る場合に比べ、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θを、大きく設定することができる。その為、ブラシロール１の回転に伴い、ブラシ毛材８は被洗浄面にたいして接触面積を広く確保して当接するので、被洗浄面にブラシ毛材８が当接しない隙間部分、すなわちブラシマークの発生が抑えられ、被洗浄面に洗浄残りが生じることがなく、ブラシロール１は被洗浄面を均一に洗浄する。

また、ブラシロール１は、１本のブラシ体４ａのみ、あるいは２本のブラシ体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る場合に比べ、各ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃが回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいして傾斜角度θを大きく設定して形成されていることから、被洗浄面からブラシ毛材８により除去された異物等の対象物がブラシ毛材８の間に捕捉されても、ブラシロール１の回転に伴い被洗浄面の表面に落下し難い。その為、異物等の対象物の被洗浄面への再付着が防止される。

また、ブラシロール１は、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸３の軸心Ｃ．Ｌ．の垂線Ｐ．Ｌ．にたいする傾斜角度θ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、長期間に亘り、優れた洗浄性能が発揮される。

さらに、ブラシロール１は、回転することにより、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの傾斜角度θに沿って異物等の対象物を移動させ、ブラシロール１の外部に排除するが、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃは回転軸３の外周に同一の方向にて螺旋状に巻き回されて形成されているので、ブラシロール１の回転方向に限定されることなく、ブラシロール１のどちらか一方の端部から異物等の対象物を外部に排除する。

さらにまた、ブラシ体４ａ、４ｂ、４ｃの始点Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３及び終点が、回転軸３の外周の等分箇所に溶接による固定部１０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、回転に伴う芯ブレが抑制される。

（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。

図４において、ブラシロール２１は、帯状体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ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３本のブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃが、中空部２９を有する回転軸２３の外周に並列にピッチＰ_２をもって巻き回され、ブラシ部２２として装着されて形成されている。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。

１本目のブラシ体２４ａを構成する帯状体２６ａの幅はＷ_２で、高さはＨ_２である。また、２本目のブラシ体２４ｂを構成する帯状体２６ｂの幅はＷ_３で、高さはＨ_３である。さらに、３本目のブラシ体２４ｃを構成する帯状体２６ｃの幅はＷ_４で、高さはＨ_４である。それぞれのブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃを構成する帯状体２６ａ、２６ｂ、２６ｃの幅Ｗ_２、Ｗ_３、Ｗ_４は、幅Ｗ_２が最も小さく、次いで幅Ｗ_３が小さく、幅Ｗ_４が最も大きい。高さＨ_２、Ｈ_３、Ｈ_４は、高さＨ_２が最も低く、次いで高さＨ_３が低く、高さＨ_４が最も高い。

ブラシ毛材２８の植毛量は、ブラシ体２４ａが最も少なく、次いでブラシ体２４ｂが少なく、ブラシ体２４ｃが最も多い。また、ブラシ毛材２８の毛丈ｈから帯状体２６ａ、２６ｂ、２６ｃの高さＨ_２、Ｈ_３、Ｈ_４を除いたブラシ毛材２８の毛長は、ブラシ体２４ａの毛長（ｈ−Ｈ_２）が最も長く、次いでブラシ体２４ｂの毛長（ｈ−Ｈ_３）が長く、ブラシ体２４ｃの毛長（ｈ−Ｈ_４）が最も短い。

また、隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃの隙間の幅Ｇ_２、Ｇ_３、Ｇ_４は、ブラシ体２４ａとブラシ体２４ｂの隙間の幅Ｇ_２が最も長く、次いでブラシ体２４ｃとブラシ体２４ａの隙間の幅Ｇ_４が長く、ブラシ体２４ｂとブラシ体２４ｃの隙間の幅Ｇ_３が最も短い。

ブラシロール２１を構成するブラシ毛材２８の毛丈ｈ、ブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃのピッチＰ_２、帯状体２６ａ、２６ｂ、２６ｃの幅Ｗ_２、Ｗ_３、Ｗ_４、及び高さＨ_２、Ｈ_３、Ｈ_４、隣り合うブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃの隙間の幅Ｇ_２、Ｇ_３、Ｇ_４は、ブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃの回転軸２３の軸心の垂線にたいする傾斜角度が４５°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、ブラシ体２４ａ、２４ｂ、２４ｃのピッチＰ_２は３６ｍｍ、帯状体２６ａの幅Ｗ_２は６ｍｍで、高さＨ_２は７ｍｍ、帯状体２６ｂの幅Ｗ_３は８ｍｍで、高さＨ_３は９ｍｍ、帯状体２６ｃの幅Ｗ_４は１０ｍｍで、高さＨ_４は１１ｍｍ、ブラシ体２４ａとブラシ体２４ｂの隙間の幅Ｇ_２は５ｍｍ、ブラシ体２４ｂとブラシ体２４ｃの隙間の幅Ｇ_３は３ｍｍ、ブラシ体２４ｃとブラシ体２４ａの隙間の幅Ｇ_４は４ｍｍと設定することができる。

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。

１本目のブラシ体２４ａは、帯状体２６ａの幅Ｗ_２、及び高さＨ_２が最も小さく、ブラシ毛材２８の植毛量が最も少なく、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ_２）、すなわちブラシ毛材２８の自由端が最も長いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は最も柔軟に設定される。その為、ブラシ体２４ａ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を、迅速に除去することができる。

２本目のブラシ体２４ｂは、帯状体２６ｂの幅Ｗ_３、及び高さＨ_３が、帯状体２６ａの幅Ｗ_２、及び高さＨ_２に次いで小さく、ブラシ毛材２８の植毛量はブラシ体２４ａに次いで少なく、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ_３）、すなわちブラシ毛材２８の自由端は、ブラシ体２４ａの毛長（ｈ−Ｈ_２）に次いで長いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は、ブラシ体２４ａの有する毛腰に次いで、柔軟性を有する。その為、ブラシ体２４ｂは、被洗浄面に堆積している鉄粉、石等からなる硬い無機物を、確実に除去することができる。

３本目のブラシ体２４ｃは、帯状体２６ｃの幅Ｗ_４、及び高さＨ_４が最も大きく、ブラシ毛材２８の植毛量が最も多く、ブラシ毛材２８の毛長（ｈ−Ｈ_４）、すなわちブラシ毛材２８の自由端が最も短いことから、ブラシ毛材２８の毛腰は最も剛直に設定される。その為、ブラシ体２４ｃ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。

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、効率よく確実に、被洗浄面から除去することができる。

（実施例３）
図５（ａ）は、本発明のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、構成の説明を容易にする為に、各部品の軸受け部や、支持部品の図示、説明は省略することとする。

図５（ａ）において、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。

ブラシロール３１ａ、３１ｂは、略円筒状の回転軸３３の外周にブラシ部３２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。

ブラシロール３１ａ、３１ｂは、駆動手段３４により、図５（ｂ）の如く、矢印の方向に一定の回転速度で回転している。送りロール（図示せず）によりブラシロール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の間を通過すると共に、ブラシロール３１ａ、３１ｂの有するブラシ部３２が鋼板３７の両面に当接し、鋼板３７の表面、裏面に付着、堆積している異物等の対象物（図示せず）を除去する。その際、配管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が鋼板３７から浮き上がりやすくする。

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。

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。

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等の対象物が、洗浄液と共に上部のブラシロール３１ａの一方の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。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３２に捕捉された対象物は、下部のブラシロール３１ｂの螺旋状のブラシ部３２により、下部のブラシロール３１ｂの一方の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。

洗浄装置３０の内部に落下し、回収された異物等の対象物は、汚れた洗浄液と共に排出配管（図示せず）を通って、図示しない濾過装置や、廃液処理装置に送られていき、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。

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３２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。

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。

（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 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 チャンネルブラシの製造状態を前面側から見た斜視図 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 （ａ）本発明のブラシロールが搭載された洗浄装置の斜視図、（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ断面図

符号の説明

１、２１、３１ａ、３１ｂ ブラシロール
２、２２、３２ ブラシ部
３、２３、３３ 回転軸
４ａ、４ｂ、４ｃ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ ブラシ体
５、２５ チャンネルブラシ
６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 帯状体
７、２７ 芯線
８、２８ ブラシ毛材
９、２９ 中空部
１０ 固定部
１１ 基台
１２ 縦ロール
１３ 横ロール
３０ 洗浄装置
３４ 駆動手段
３５ ノズル
３６ 配管
３７ 鋼板

Claims (4)

1. 鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス板、あるいはフィルム状樹脂組成物等からなる被洗浄面の洗浄、清掃、研磨、表面処理等を行うブラシロールにおいて、前記ブラシロールは、略棒状又は円筒状の回転軸と、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３本以上並列に設けられてあると共に、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、少なくとも１つの隣り合う前記ブラシ体の隙間の幅が他の隣り合う前記ブラシ体の隙間の幅と異なるように形成されてあり、前記ブラシ体は前記回転軸の軸心の垂線にたいして４５°以下の傾斜角度を有すると共に、各々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。
2. 請求項１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。
3. 請求項１又は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。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載されたブラシロールと、前記ブラシロールを回転駆動する駆動手段と、前記ブラシロール及び／又は被洗浄面に洗浄液等の液体を吹き付ける複数のノズルを有する洗浄装置。

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