JP5218615B2 - 乾式洗浄装置 - Google Patents
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Description
これらの製品や各種ユニットに使用されている部品を再利用するためには、分解した部品やユニットに付着している微粒子粉体であるトナーを除去して清浄化する工程が必要であり、清浄化に必要なコストや環境負荷を減らすことが大きな課題となっている。
特に、複雑な形状の部品であっても、傷つけたり洗浄残しを発生したりすることなく乾式洗浄可能な乾式洗浄装置を提供することを目的とする。
(1)気流により飛翔することにより洗浄対象物に衝突して、該洗浄対象物に付着している付着物を除去する洗浄媒体を用いた乾式洗浄装置において、前記洗浄対象物を保持するワークホルダーを備えた洗浄槽と、前記洗浄媒体を前記洗浄槽内に浮遊拡散させる洗浄媒体浮遊拡散手段と、前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に向けて衝突させる洗浄媒体加速手段とを有し、前記洗浄媒体は、平坦面からなる基部から立ち上がり部を有し、前記洗浄槽の壁面に当接した際に隙間を形成し、該隙間に前記洗浄媒体浮遊拡散手段からの気流が入り込むことを特徴とする乾式洗浄装置。
洗浄媒体Mが飛翔するための気流を生成する送風手段は、洗浄対象物Wの固定位置より所定の距離だけ離れた位置に配置されている。この送風手段としては、ブロー手段、圧縮空気源、エアチューブ、エアブローノズル、噴霧装置等を用いることができる。送風手段による気流の生成方法としては洗浄媒体Mが飛翔可能であればどのような方法でもよく、気体と混合した状態で洗浄媒体Mを吐出する構成としてもよいし、気体の吹き出し口に予め洗浄媒体Mを配置する構成としてもよい。
洗浄媒体Mが高速であるほどその保有エネルギが大きくなり、洗浄対象物Wに接触したときに作用する力が大きくなるので洗浄品質を向上することができると共に、洗浄対象物Wに接触する頻度が増加することにより洗浄効率を向上することができる。また薄片状の洗浄媒体Mは姿勢によって空気抵抗が大きく変化するため、気流に沿って動くだけではなく急に方向を変える等の複雑な運動が可能である。高速である気流の作用によって洗浄対象物Wの周辺には乱気流が発生するが、質量に比して空気抵抗を受け易い薄片状の洗浄媒体Mは乱気流への追従性が高く、乱気流の渦によって自転しながら回転しつつ洗浄対象物Wに対して繰り返しの接触が可能であるため、比較的複雑な形状の洗浄対象物Wの洗浄においても高い洗浄能力及び洗浄効率を得ることができる。
薄片状の洗浄媒体Mがその端部から洗浄対象物Wに衝突した場合には、衝突力がそのエッジに集中するために質量が小さいにも拘らず付着物dの除去に必要な力を得ることができる。
また薄片状の洗浄媒体Mの場合には衝突力が大きくなると撓んで力を逃がすため、空気から受ける粘性抵抗が大きく作用して非弾性衝突となることにより洗浄対象物Wとの接触時間が長くなり、洗浄能力を向上することができる。さらに薄片状の洗浄媒体Mでは衝突時の跳ね返りが起こりにくく、斜め衝突の場合は図1に示すように洗浄対象物Wに対して滑り接触するため、洗浄媒体Mが洗浄対象物Wの広い面積に接触して洗浄対象物Wから多くの付着物dを除去することにより洗浄効率を高めることができる。
また金属箔については、繰り返しの応力を受けると塑性変形してしまうという問題点があるため、樹脂フィルム、熱可塑性エラストマフィルム、ゴム等のミクロな高分子が絡まり合いあるいは結合した集合体のものが有利となる。特に樹脂フィルムは熱可塑性エラストマあるいはゴムに比して洗浄対象物Wに非弾性衝突し易いため、洗浄効率的にも有利である。このようにそれぞれの材質によって洗浄対象物Wに対する洗浄能力が異なるため、いろいろな材質が混在した洗浄媒体Mを用いることにより、総合的な洗浄能力を高めることができる。
(可撓性薄片状洗浄媒体の課題)
ここで、洗浄中に可撓性洗浄媒体を用いた場合に発生する問題として、洗浄媒体が洗浄槽の壁面、洗浄対象物、他の洗浄媒体との摩擦により帯電するという問題がある。
特に、洗浄時間の短縮のために洗浄媒体を高速で飛翔させるほど摩擦の頻度が高まり短時間で帯電量が増加する。
これにより、洗浄工程においては洗浄に寄与する洗浄媒体の量が減少してしまい洗浄効率が低下し洗浄時間が長くかかってしまう。また、洗浄後の洗浄対象物からの洗浄媒体除去工程においては洗浄媒体除去作業の時間が長くかかってしまう。
これにより、洗浄に寄与する洗浄媒体の量を減少させることがなくなり洗浄効率を維持することが可能となる。
第1の手段では、立ち上がり部を備えた洗浄媒体Mの面形状として、立ち上がり部を図4に示すように、平坦面からなる基部から折り曲げられた屈曲部M1で構成している。
複数箇所に設けられている立ち上がり部をなす屈曲部M1,M2が基部に対して同じ方向に折り曲げられている場合には、基部と立ち上がり部との間に隙間ができ、また、基部に対して上記屈曲部が相反する方向に折り曲げられている場合には、基部の表裏各面と立ち上がり部との間にそれぞれ隙間ができるようになっている。なお、図4には、多角形の基部の辺部のうちで対向する辺部に屈曲部を設けているが、これに限ることなく、隙間内への気流の進入を阻害しない程度のサイズによって隣り合う各辺部にそれぞれ折り曲げ方向が同じあるいは相反する屈曲部を設けることも可能である。
これにより、洗浄に寄与する洗浄媒体の量を減少させることがなくなり洗浄効率を維持することが可能となる。
また、コロナ放電式の除電手段を併用することにより洗浄槽壁面に接している側の洗浄媒体表面にイオンを送り込み除電する事ができるため、効果を高めることが可能となる。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、気流が洗浄媒体と洗浄対象物面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、容易に洗浄媒体を除去することが可能となる。
湾曲の程度は、洗浄媒体と洗浄槽壁面あるいはワーク壁面との間に気流が入り込める隙間を形成可能でかつ湾曲部により形成される立体形状の高さが、予め未処理の薄片状洗浄媒体使用により明らかにしてある挟まり部の幅よりも大きくあれば特に制限されない。
・チューブを周方向および軸方向にカットして洗浄媒体とする。
・予め円筒形の芯に巻き付けて巻き癖を付けたテープをカットして洗浄媒体とする。
・片面に摩擦力を加えて、その面を伸ばして反らせたテープをカットして洗浄媒体とする。
・片面を加熱して、その面を熱膨張させて伸ばして反らせたテープをカットして洗浄媒体とする。
・線膨張係数が異なる材料を積層したテープを加熱して、熱膨張差で反らせたテープをカットして洗浄媒体とする。
等が挙げられるが、湾曲形状が得られれば作製方法は特に上記に限定されない。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、隙間に入り込んだ気流が洗浄媒体と洗浄槽壁面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、洗浄媒体が再飛翔可能となる。
また、コロナ放電式の除電手段を併用することにより洗浄槽壁面に接している側の洗浄媒体表面にイオンを送り込み除電する事ができるため、効果を高めることが可能となる。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、気流が洗浄媒体と洗浄対象物面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、容易に洗浄媒体を除去することが可能となる。
また、洗浄後の洗浄対象物からの洗浄媒体除去工程においても上記隙間に向かう気流を発生させ、隙間から露出している部分に気流を当てることにより洗浄媒体を再飛翔させ、容易に洗浄媒体を除去することが可能となる。
凹凸の位置や数は、洗浄媒体と洗浄槽壁面あるいはワーク壁面との間に気流が入り込める隙間を形成可能でかつ凹凸部により形成される立体形状の高さが、予め未処理の薄片状洗浄媒体使用により明らかにしてある挟まり部の幅よりも大きくあれば特に制限されない。
・両面に接着剤を部分的に滴下して突起部を形成したテープをテープカッターによりカットして洗浄媒体とする等が挙げられるが、両面に凹凸を有する面形状が得られれば作製方法は特に上記に限定されない。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、隙間に入り込んだ気流が洗浄媒体と洗浄槽壁面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、洗浄媒体が再飛翔可能となる。
これにより、洗浄に寄与する洗浄媒体の量を減少させることがなくなり洗浄効率を維持することが可能となる。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、気流が洗浄媒体と洗浄対象物面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、容易に洗浄媒体を除去することが可能となる。
また、コロナ放電式の除電手段を併用することにより洗浄対象物面に接している側の洗浄媒体表面にイオンを送り込み除電する事ができるため、効果を高めることが可能となる。
なお、洗浄中は洗浄媒体が衝突時に撓むため洗浄対象物面への面接触は可能である。
また、図17(b)に示すように、洗浄対象物の継ぎ目、接合部や洗浄槽内の継ぎ目、接合部に薄片状の洗浄媒体の厚さと同程度の幅の隙間があっても、凹凸部で挟まりが止まり、隙間から露出している部分に気流が当たることにより洗浄媒体が再飛翔し、蓄積が進むことがない。
これにより、洗浄工程においては洗浄に寄与する洗浄媒体の量が減少させることが無く、かつ洗浄対象物の隙間に蓄積した洗浄媒体が洗浄対象物へのあらたな洗浄媒体の入射を遮蔽してしまう事が無く、洗浄効率を維持することが可能となる。
なお、有効な帯電防止効果を得たい場合には洗浄媒体の表面抵抗を1010Ω/□以下にするのが望ましい。
洗浄媒体が金属製の場合は、それ自体で帯電防止能を有するが、特に樹脂からなる洗浄媒体の場合の帯電防止技術は大まかに以下の3つに分類される。
・練り込みタイプ:帯電防止剤を樹脂に事前に練り込み、製膜を行ったもの。無延伸タイプと2軸延伸タイプ、インフレーションタイプがある。
また電子伝導を利用する場合には、導電フィラーとして公知の金属粒子、導電性粒子(導電性カーボン、酸化物半導体等)、導電性高分子が使用可能である。
・コーティングタイプ:製膜後に、帯電防止剤をその表面に、コーティング処理を行い、帯電防止効果を持つ層を構成するもの。
帯電防止剤としては、水性、油性、有機系、無機系、高分子系等の公知のものの中から塗工適正のあるものが使用可能である。
膜厚は通常サブミクロンであるが、効果のあるものは0.1μm以下の場合もある。
・上記2つを組み合わせたもの。
したがって洗浄媒体と洗浄槽壁あるいは洗浄対象物との分離のための気流が少なくて済むこととなる。これにより気流発生のためのユーティリティーの規模を小さくすることができ、さらにエネルギー消費量の低減につながる。もちろんこの場合も、コロナ放電式の除電手段を併用することにより効果を高めることが可能となる。
詳細な説明に先立って、本発明で用いる用語の一部を説明しておく。
「乾式洗浄」とは、洗浄媒体として水や溶剤等の液体を使用せず、常温で固体の洗浄媒体を使用することをさす。
「気流」、「エアブロー」「エアノズル」の用語が指す気体は、一般的な空気だけでなく窒素ガスや二酸化炭素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスなど、さまざまな気体も含むものとする。同様に、「圧縮空気」は他の圧縮気体に置き換えた場合も含むものとする。また、実施例において用いる洗浄媒体は、図4,5,11および図14に示した構成のいずれかが選択された洗浄媒体Mを指す。
図18は本発明による洗浄媒体を用いる洗浄装置の正面断面図である。
図19は図18に示した洗浄装置の側面要部断面図である。
両図において符号101は洗浄槽、102は後述するタイプ1のノズル、103はコーナーブロック、104は円筒型のメッシュ、106は後述するタイプ2のノズル、107はタイプ2のノズル回転用モータ、108はタイプ2のノズル移動用モータ、1014はワークホルダ、1015はワーク水平回転用モータ、1016はワーク揺動用モータ、1017、1018はタイミングベルト、1019は伝達用ギア、1020は揺動リンク機構をそれぞれ示す。
以下本実施形態の構成を、主要部分に分けて説明する。
<洗浄槽>
洗浄槽101は、洗浄する対象物(ワーク)Wおよび洗浄媒体M(いずれも図示せず)を収容する箱形状で、上部に形成された蓋101aを開閉して洗浄対象物Wの出し入れを行なう。
洗浄槽1の底面101bに複数のR溝(円筒曲面)あるいは窪み(凹曲面)101dを形成し、タイプ1のノズルとして用いられる洗浄媒体浮上拡散ノズル102の気流を底面101bに向けて吹き付けるように構成してもよい。
凹曲面としては、球面の一部、あるいは回転楕円体面の一部等、必要に応じて任意のものが採用し得る。
<円筒メッシュ>
ワークWから除去された付着物d(図1参照)を洗浄槽101から排出するため、排気口101eはフィルター、集塵機等に接続されている(図示せず)。
洗浄媒体Mが洗浄槽101から排出されてしまうのを防止するため、排気口の洗浄槽側には円筒状のメッシュ104が設けられている。
メッシュ104とは、ワークWから除去した粉塵等の付着物dは通過可能だが、洗浄媒体Mは通過できない大きさの開口部を多数備えた金網等で、通気抵抗が小さく、付着物dが付着しにくいものが好適である。
洗浄媒体Mが円筒メッシュ104に吸い寄せられ接触する際に、洗浄媒体に付着した粉塵等の付着物dは擦られたり叩き落とされて洗浄媒体Mから分離し、メッシュ104を通過して排気口より洗浄槽101外へ排出される。
<タイプ1のノズル>
このノズルは、円筒メッシュ閉塞防止と洗浄媒体浮上拡散の役割を兼ねている。
洗浄媒体Mを洗浄槽101内に浮上拡散させるため、中空円筒の軸方向に沿って多数の小孔を形成したエアブローノズル102を備える。
ノズル102を図19において矢印Aで示すように回転させると、ノズル102からの噴出し空気流(矢印Bで示す)によって、洗浄槽底面101bに落下した洗浄媒体Mを洗浄槽底面101bおよび壁面101cに沿って同図の矢印Cで示すように再び洗浄槽1内に舞い上がらせることができる。
これにより、洗浄槽内の特定の場所に洗浄媒体が溜まって浮上拡散しなくなることを防止できる。
このノズルは、洗浄媒体加速と洗浄媒体浮上拡散の役割を兼ねている。
洗浄槽101内に浮上拡散した洗浄媒体Mを洗浄対象物Wに向けて加速するため、多数のノズル106が洗浄槽内に配置されている。
一般的なエアブローノズルを使用してもよいが、多数のノズルの使用によるエア消費量を抑えるため、コアンダ効果を利用したノズルを用いるのが望ましい。コアンダ効果を利用したエアノズルの場合、消費流量の数倍〜十数倍の気流を発生させることができ、少ないエア消費量で大量の洗浄媒体Mを加速することができる。コアンダ効果を利用したノズルの例としては各種の公知例がある。
コアンダ効果を利用したノズルの中でも、同図に示したように吸込み部106aと吹出し部106bをもった構造のノズル106の場合、洗浄媒体Mがノズル106の内部を通過するので、洗浄媒体Mを効率よく確実に加速することができる。洗浄媒体Mが効率よく加速されるため、少ない供給エア量であっても必要な洗浄能力が得られる。供給エア量が同じであれば、一般的なエアブローノズルよりも高い洗浄能力が得られる。
また、ノズル106にノズル位置姿勢変更手段を設け、ノズルの位置(吹き付け位置)、および姿勢(吹き付け方向)の少なくともどちらかを変化させることにより、洗浄ムラをなくしてより短時間で洗浄を終えることができる。
同図において符号109はノズル回転軸、1010は回転継ぎ手、1011は圧縮空気供給パイプ、1012はタイミングプーリ、1013はタイミングベルトをそれぞれ示す。
ノズル106への圧縮空気の供給は回転継手1010と中空のノズル回転軸109を通して行なう。
一方、洗浄媒体Mの供給は、タイプ1のノズルに相当する洗浄媒体浮上拡散ノズル102によって洗浄媒体Mを洗浄槽1内に浮遊拡散することによって行なわれる。
前述のように、図18,19において、タイプ1のノズル102は、洗浄槽底面に溜まっている洗浄媒体を浮上拡散させる作用も兼ね備えている。
<ワーク保持手段>
本実施例では、図18,19に示すように、洗浄対象物Wを保持するためのワークホルダ1014を5つ備えている。
図19に示すように、ワーク水平回転用モータ1015のトルクはタイミングベルト1017を介して中空軸に伝達され、ワークホルダ1014全体を水平面内に回転させる。また、ワーク揺動用モータ1016のトルクはタイミングベルト1018を介して同軸シャフトに伝達され、ギア1019および揺動リンク機構1020を介し、図19において矢印Dで示すようにワークを揺動させる。このように、姿勢変化が2自由度以上あることにより、複雑な形状の洗浄対象でもムラなく洗浄することができる。
ワークホルダ1014の姿勢を2軸で変更できるため、洗浄対象物Wに対してさまざまな角度から洗浄媒体Mを作用させることができる。よって洗浄ムラが少なく、短時間で洗浄を終えることができる。
<洗浄媒体の浮上拡散・加速衝突>
1:洗浄槽底面101bに向けられたノズル106およびノズル102に圧縮空気を供給すると、洗浄槽の底面101bに落下していた洗浄媒体Mは、洗浄槽底面101bおよび壁面101cに沿って上昇し、浮遊拡散する。
2:洗浄対象物Wに向けられたノズル106に圧縮空気を供給すると、洗浄槽101内に浮遊している洗浄媒体Mは加速されて高速で(例えば10m/s)洗浄対象物Wに衝突する。(同図参照)
3:ノズル106を首振りないし往復動させることで、ノズル106の位置および姿勢(吹き付け方向)が変化するため、洗浄対象物Wの全面をムラなく洗浄することができる。また、ノズル106の位置または姿勢(吹き付け位置、方向)が変化することで、1つのノズルで洗浄媒体Mの浮上拡散機能と加速衝突の両機能を発揮させることができる。
4:さらにワーク保持手段1014の水平回転および揺動を行なうことにより、加速ノズル106と洗浄対象物Wとの位置関係が変化し、洗浄媒体Mを洗浄対象物Wの全面にムラなく接触衝突させることができる。
<洗浄媒体の接触による洗浄>
5:洗浄媒体Mが洗浄対象物Wに高速で接触または衝突することにより、洗浄対象物Wに付着している付着物dは叩き落とされる。叩き落とされた粉塵dは、排気口101eへ向かう気流の流れに乗って円筒メッシュ1044を通過し、洗浄槽1011より排出される。
6:また、洗浄対象物Wと洗浄媒体Mの接触ないし衝突により、洗浄対象Wに付着していた粉塵dの一部は洗浄媒体Mへ付着する。洗浄媒体Mは、排気口101eへ向かう気流の流れに乗って円筒メッシュ104に吸い寄せられる。
<洗浄媒体に付着した粉塵の除去>
7:円筒メッシュ104に吸い寄せられた洗浄媒体Mは、メッシュ部に接触・衝突する。洗浄媒体Mに付着している付着物dはここで洗浄媒体Mから分離されて洗浄槽101より排出される。
なお、メッシュ104の近傍に、構成要素として除電手段(例えば、イオン化された空気を生成するイオナイザ)を含むようにしてもよい。洗浄媒体Mと付着物d(図1参照)との静電気的引力が弱まり、付着物dがより分離されやすくなる。
8:排気口101eからの吸引作用によってメッシュ104に貼り付いている洗浄媒体Mは、洗浄媒体浮上拡散ノズル102の回転により再び洗浄槽101内に拡散する。
上記1〜8の動作の繰り返しにより、洗浄媒体Mを洗浄槽101内で循環させながら洗浄対象物Wから付着物dを効果的に除去することができる。
上記工程1と2は交互に行なってもよいし、同時に行なうようにしてもよい。
交互に行なった場合、洗浄媒体Mの浮上拡散と洗浄媒体Mの加速で同時に圧縮空気を使用しないため、圧縮空気供給能力が限られている場合にも十分な洗浄媒体Mの浮上拡散効果と洗浄媒体Mの加速効果が得られる。
また、圧縮空気供給能力が十分にある場合には、洗浄媒体Mの浮上拡散と洗浄媒体Mの加速を同時に行なうことにより、容易に大量の洗浄媒体を供給することで短時間に洗浄でき、洗浄ムラも小さくすることができる。
特に、洗浄時間の短縮のために洗浄媒体を高速で飛翔させるほど摩擦の頻度が高まり短時間で帯電量が増加する。
これにより、洗浄媒体と洗浄槽壁あるいは洗浄対象物が静電力で付着してしまう。特に可撓性を有する薄片状の洗浄媒体の場合は、洗浄媒体の形状が相手側の形状に追随できるため、洗浄媒体の面と洗浄槽壁面あるいは洗浄対象物面が密着してしまう。一度密着してしまうと、洗浄媒体と洗浄槽壁面あるいはワーク壁面との間には気流が入り込める隙間がなくなってしまうためコロナ放電式の除電手段で除電しようとしても洗浄媒体と洗浄槽壁面あるいはワーク壁面との間にイオンが入り込めず除電が困難な状態となってしまう。その結果、洗浄媒体と洗浄槽壁あるいは洗浄対象物は付着したままの状態となってしまう。
これにより、洗浄工程においては洗浄に寄与する洗浄媒体の量が減少してしまい洗浄効率が低下し洗浄時間が長くかかってしまう。また、洗浄後の洗浄対象物からの洗浄媒体除去工程においては洗浄媒体除去作業の時間が長くかかってしまう。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、隙間に入り込んだ気流が洗浄媒体と洗浄槽壁面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、洗浄媒体が再飛翔可能となる。
これにより、洗浄に寄与する洗浄媒体の量を減少させることがなくなり洗浄効率を維持することが可能となる。
また、コロナ放電式の除電手段を併用することにより洗浄槽壁面に接している側の洗浄媒体表面にイオンを送り込み除電する事ができるため、効果を高めることが可能となる。
洗浄後の洗浄対象物からの洗浄媒体除去工程においてはこれにより、洗浄媒体と洗浄対象物が付着していても、洗浄媒体と洗浄対象物面との間に気流が入り込める隙間が形成される。
この場合、上記隙間に向かう気流を発生させ、気流が洗浄媒体と洗浄対象物面との間を引き離す力が静電引力に打ち勝つと洗浄媒体と壁面が離れ、容易に洗浄媒体を除去することが可能となる。
また、コロナ放電式の除電手段を併用することにより洗浄対象物面に接している側の洗浄媒体表面にイオンを送り込み除電する事ができるため、効果を高めることが可能となる。
これにより、洗浄工程においては洗浄に寄与する洗浄媒体の量が減少させることが無く、かつ洗浄対象物の隙間に蓄積した洗浄媒体が洗浄対象物へのあらたな洗浄媒体の入射を遮蔽してしまう事が無く、洗浄効率を維持することが可能となる。
また、洗浄後の洗浄対象物からの洗浄媒体除去工程においても上記隙間に向かう気流を発生させ、隙間から露出している部分に気流を当てることにより洗浄媒体を再飛翔させ、容易に洗浄媒体を除去することが可能となる。
乾式洗浄装置1は、図25に示すように、洗浄対象物2(図1において符号Wで示した部材に相当)に付着したトナー等の各種付着物3(図1において符号dで示した付着物に相当)を高速気流により流動する洗浄媒体4(図1において符号Mで示した部材相当)より除去するものであり、図24に示すように、洗浄槽5と循環用気流発生手段6と洗浄媒体加速手段7及び洗浄媒体再生手段8を有する。
その結果、洗浄媒体と洗浄槽壁あるいは洗浄対象物は付着したままの状態となってしまう。
さらに、吸引口61に入ってくる洗浄媒体4は分散して空間密度が小さいため吸引口61を閉塞することを回避でき、安定して循環用気流を発生することができる。すなわち、吸引口61を下に向け、洗浄槽5の底部付近に配置した場合、吸引気流の力は吸引口61近傍の洗浄媒体4にしか作用せず、洗浄槽5の底部に溜まっている大量の洗浄媒体4を搬送することは困難であるとともに、堆積している洗浄媒体4が吸引口61に大量に吸引された場合、吸引口61における洗浄媒体4の空間密度が過剰になり吸引口61を閉塞しやすいが、このような問題が生じることを防ぐことができる。
先ず、実験結果を得るために、上述した実施例に示した構成を用いた乾式洗浄方法によって除去対象となる付着物(トナー)の付着力による影響を観察するため、複写機のトナーカートリッジにトナーを付着させた後に所定温度で1時間加温し、付着力の異なるサンプル(付着力弱、付着力中、付着力強)を作成した。送風手段としてはSilvent社製エアノズルSL−920Aを複数配列し、圧縮空気圧は0.2MPaで一定となるように設定してそれぞれ2分間洗浄を行った。
(1)厚さ30μm、5mm角のポリエチレン製フィルム
(2)厚さ30μm、5mm角のPET(ポリエチレンテレフタラート)製フィルム
(3)厚さ100μm、5mm角のポリエチレン製フィルム
(4)厚さ100μm、5mm角のPET製フィルム
の4種を使用した。
また、比較例として、
(5)洗浄媒体を使用しないエアブローのみによる乾式洗浄
及び洗浄媒体として各種粒状の洗浄媒体を使用した乾式洗浄を行った。
ここで、各種粒状の洗浄媒体として
(6)2mm角立方体のナイロン
(7)直径2mmのナイロン球
(8)直径5mmのウレタンスポンジ球
(9)厚さ2mm、直径5mmのPET円板(可撓性なし)
を使用した。実験の結果を表1に示す。
複写機のトナーカートリッジにトナーを付着させた後に所定温度で1時間加温し、付着力が中のサンプルを作成した。送風手段としてはSilvent社製エアノズルSL−920Aを複数配列し、圧縮空気圧は0.2MPaで一定となるように設定して2分間洗浄を行った。このときサンプル毎に洗浄媒体を変えることはせず、同一の洗浄媒体を使用し続けた場合のサンプル処理数の増加に伴う洗浄結果の推移を比較した。
(1)厚さ100μm、5mm角のポリエチレン製フィルム
(2)厚さ100μm、5mm角のPET製フィルム
(3)厚さ100μm、5mm角のナイロン布片
(4)厚さ100μm、5mm角の紙片
(5)厚さ100μm、5mm角のアルミ箔片
を使用した。実験の結果を表2に示す。
表3は洗浄結果の一例を示す。
(1)図4(c)の如く屈曲部を有する面形状の厚さ30μm、5mm角のPET製フィルム
(2)図11の如く湾曲した面形状の厚さ30μm、5mm角のPET製フィルム
(3)図14(c)の如く両面に凹凸を有する面形状の厚さ30μm、5mm角のPET製フィルム
を使用した。
(4)特に屈曲部を有していない厚さ30μm、5mm角のPET製フィルム
および
(5)洗浄媒体を使用しないエアブローによる乾式洗浄
および薄片状洗浄媒体Mに変えて各種粒状洗浄媒体を使用した乾式洗浄を行った。
(6)2mm角の立方体ナイロン
(7)φ2mmのナイロン球
(8)φ5mmのウレタンスポンジ球
を使用した。
×:ほとんど汚れが取れない。
△:一部洗浄残りがある。
○:ほぼきれいになっている。
◎:非常にきれいになっている。
2 洗浄対象物
3 トナー等の各種粉塵
4,M 洗浄媒体
5 洗浄槽
6 循環用気流発生手段
7 洗浄媒体加速手段
71;加速ノズル
8 洗浄媒体再生手段
81 分離部材、82;フード
11 吸引管
12 制御装置
13 起動手段
14 気流循環用電磁弁
15 加速用電磁弁
16 加速気流切替制御弁
17 再生用電磁弁
18 加圧気体供給装置
19 集塵機
20 ワーク保持手段
21 ワーク移動手段
23 溝
24 気流整流手段
25 ダクトホース
26 循環気流切替制御弁
27,28 吸引気流切替制御弁
29 洗浄媒体飛翔量計測手段
30 洗浄対象物検知手段
31 ワーク姿勢変更手段。
Claims (7)
- 気流により飛翔することにより洗浄対象物に衝突して、該洗浄対象物に付着している付着物を除去する洗浄媒体を用いた乾式洗浄装置において、
前記洗浄対象物を保持するワークホルダーを備えた洗浄槽と、
前記洗浄媒体を前記洗浄槽内に浮遊拡散させる洗浄媒体浮遊拡散手段と、
前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に向けて衝突させる洗浄媒体加速手段とを有し、
前記洗浄媒体は、
平坦面からなる基部から立ち上がり部を有し、
前記洗浄槽の壁面に当接した際に隙間を形成し、
該隙間に前記洗浄媒体浮遊拡散手段からの気流が入り込むことを特徴とする乾式洗浄装置。 - 前記立ち上がり部が、前記基部から折り曲げ形成された屈曲形状であることを特徴とする請求項1に記載の乾式洗浄装置。
- 前記立ち上がり部が、湾曲形状であることを特徴とする請求項1に記載の乾式洗浄装置。
- 前記立ち上がり部が、前記基部に設けられた凸部形状であることを特徴とする請求項1に記載の乾式洗浄装置。
- 前記立ち上がり部が、前記洗浄媒体の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の乾式洗浄装置。
- 前記洗浄媒体浮遊拡散手段は、気流を前記洗浄槽の底面に向けて吹き付けることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の乾式洗浄装置。
- 前記洗浄媒体加速手段は、気流を前記洗浄対象物に向けて吹き付けることを特徴する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の乾式洗浄装置。
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