JPH034968A - 洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被洗浄物を回転・直進させつつ洗浄液で洗浄
する方法に係わるものであって、過剰洗浄による傷の発
生や洗浄不足部分をなくし、洗浄の均一性を向上させる
とともに汚染の再付着をなくし、更には洗浄液の飛散量
を少なくしてその回収負荷を軽減させることに関する。

特に円筒状の物体又は円筒状に保形された物体、例えば
電子写真感光体ドラムなどの感剤塗布前の洗浄に好適な
洗浄方法に係わるものである。

（従来の技術） 従来、洗浄液を用いる精密洗浄ばかご又はラツ、りに収
納した被洗浄物（以下ワーク）を超音波洗浄などを行う
槽に浸漬する方法が用いられ、さらに、汚れの再付着の
対応策から槽を多段にする方法や、槽からの引き上げ時
にワークにシャワーリンスをする方法がとられている。

また浸漬洗浄のみでは洗浄不足となる場合はブラシ洗浄
やジェット洗浄を併用している。そして、後段には仕上
げと乾燥の効果をもつ蒸気洗浄が用いられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記手段において、洗浄が多段にわたること、検量の移
動時における乾燥が最終的なしみ状の洗浄不良につなが
るのでこれらの移動領域全体を、ある一定の溶剤、蒸気
圧下に保つのが好ましいが、さらに、この中で上記のシ
ャワーリンス、ブラシ洗浄、ジェット洗浄等を行うと蒸
気相の乱れを作ることや液滴の飛沫が大となることと被
処理物の搬送治具が大がかりになりがちなこと、等から
溶剤雰囲気を閉じ込めることは難しくその飛散量が大と
なり、溶剤回収の負荷が大きくなるという問照点があっ
た。

本発明者はかかる課題を解決すべく鋭意検討した結果、
ワークを洗浄液に浸漬するかわりに、回転しながら移動
するワークに超音波を重畳させた洗浄水を振りかける洗
浄法を採用すれば比較的少量の洗浄水で被処理物をくま
な（且つブラシ洗浄等の後処理を必要としない程に充分
な洗浄が可能であることを知得し、しかもかかる洗浄法
は大がかりな装置を必要とせず洗浄液の飛散も極く少な
い為、トンネル状帯域の中でも充分実施可能で、環境か
らの異物の混入を避は得、揮発性の溶剤を洗浄液として
用いた場合も作業環境を悪化させずに済むことを見出し
、本発明に到達した。

即ち、本発明の目的は、簡便にして効果的且つ作業環境
を悪化させることのない安全な洗浄方法を示すことにあ
る。

（課題を解決する為の手段） しかして、かかる本発明の目的は、トンネル状帯域の中
を回転しながら該トンネル状帯域の軸方向に移動する複
数個の被洗浄物に、超音波を重畳させた洗浄液を振り掛
けることにより容易に達成される。

（作　用） 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明方法の特徴のひとつは従来の洗浄液への浸漬にか
えて、被処理物に超音波を重畳させた洗浄液を振り掛け
る方法を採用したことにあるが、この方法は、例えば洗
浄槽中の洗浄液に超音波を重畳させる方法と比較して少
量の液に超音波のエネルギーが集中し、単位液量当たり
の洗浄効果ははるかに大きい。特に振動子を備えたホー
ンに供給する洗浄液を脱気すると洗浄効果が一層向上す
る。洗浄水をタンクから適当な輸送管を経て放出口から
放出してワークに振り掛ける場合、該輸送管が比較的短
く、超音波の減衰が問題にならない限りにおいては該タ
ンク内で洗浄水に超音波を重畳させてもよいが、当然超
音波は経時的に減衰するから洗浄水に超音波を重畳させ
てからワークに振り掛けるまでの時間は短い方がよく、
該放出口に超音波振動子を取りつけて洗浄水に超音波を
重畳させた場合に、もっとも大きな洗浄効果が得られる
。また、超音波の進行方向と振り掛ける洗浄水の進行方
向を一致させると洗浄効果が大きい。

かかる方法を可能とする装置としては例えば本多電子味
製パルスジェットＷ−３５７Ｐが挙げられる。

本発明方法の特徴は上述した、超音波を重畳させた洗浄
液を振り掛ける洗浄法を、トンネル状帯域の中を回転し
ながら該トンネル状帯域の軸方向に移動する被洗浄物に
適用したことにあるが、洗浄を囲いの中で行うことで異
物の混入を避けてしかも周囲の作業環境を改善し、又、
トンネル状帯域は被洗浄物の連続処理に好適であり、被
処理物が回転しながら移動することで、被処理物の表面
を浸漬の場合と同様にくまなく洗浄することができる。

本発明の場合、トンネル状帯域とは、外部から異物を混
入させず、周囲に洗浄液を飛散させない様に覆われた筒
状の帯域を指し、洗浄装置およびワーク搬送装置等の必
要な装置群と一体に床面に固定的に設置された設備でも
よいが、簡単には該装置群を覆う半円筒状（かまぼこ型
）の覆いでもよい。また、該帯域は全体が直線状である
ほうがワークの搬送には好都合だが、洗浄が、２以上の
比較的−独立した工程に分かれている場合には、全体を
折り曲げ、ひとつの搬送装置から他の搬送装置へワーク
を乗り移らせる装置を介して両者を接続することができ
る。

被処理物に回転と移動を同時に行わせる搬送方法には種
々あり得るが、例えば電子写真用感光体のドラムの様な
中空筒状ワークを処理する場合には、中心部に穴を有す
るフランジを中空筒状ワークの両端に嵌挿し、該フラン
ジの穴にシャフトを貫挿し、該シャフトの両端部の夫々
に、前記ワーク１個分の長さ以上の間隔をおいて少くと
も２個所以上設けられた上下動可能な一対の回転ローラ
ーにより該シャフトを水平に支持すると共に回転せしめ
、該シャフトは該フランジの穴との関係において該ワー
クを実質的に同軸回転せしめ得る相対形状を有するが、
該回転ローラーの当接部分は断面円形でかつ該フランジ
の穴が通過容易な形状であり、該シャフト上でワークを
移動させるプッシャーを設け、前記ローラーにより水平
に支持され軸回転しているシャフトの一端から、前記フ
ランジの穴を通して逐次的に挿入して複数個のフランジ
付ワークの前後端部を互いに接して配列させつつ、シャ
フトと同軸に回転させながら、前記プッシャーによりシ
ャフト上を送出方向に移動させ、シャフトの他端部に達
したワークは逐次シャフトから脱離させる方法が好まし
い。

シャフトは挿入側の少くとも２個のローラー及び離脱側
の少く・とも２個のローラーによって支持回転されてお
り、各ローラーはシャフトへの接触／離脱によりシャフ
トの支持・非支持状態をとり得るようになされている。

プッシャーに押されたフランジ付きワークはローラーが
非支持状態になっているシャフトの支持部位を通過して
次のプッシャーに引き渡たされる。

ブツシャ−はワークをローディング用の短いシャフトか
らメインシャフトに乗り移らせるためのプッシャー（’
Ｐｉ、ワークをシャフト上で定速移動させるためのプッ
シャー（Ｐ２）及びワークを細道させてシャフトから離
脱させるためのプ・ノシャー（Ｐ３）を含む３個以上の
プッシャーを設け、Ｐ、及びＰ３をＰ２よりも高速度で
移動させれば、ワークをシャフト上で定速移動させなが
ら同時に挿入及び離脱を行うことができ、好ましい。

第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、本発明に
用いるのに好適なワーク殿送装置であって、ワークを出
刺しにするシャフトを４本の指示ローラーで支持するタ
イプの搬送装置の上面説明図、側面説明図および該上面
説明図中のＪＪ’線に沿う縦断面説明図である。第３図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、前記第２図で表
される装置と同様の装置で、シャフトを６本の支持ロー
ラーで支持するタイプの装置の上面説明図、側面説明図
および該上面説明図中のＫＫ″線に沿う縦断面説明図で
ある。また、第４〜７図はこれらの支持ローラーの制御
方法を説明するタイムチャートである。

シャフトはワークの直進案内と回転伝動の両方を受は持
つ故、プッシャーによる摩擦に抗してワークを回転させ
るにはスプライン軸の様な断面円形でないシャフトを用
い、対応したフランジ穴形状とすることが望ましい。勿
論、フランジの穴及び／又はシャフトを粗面化し両者の
すべり抵抗力のみでワークを均等に回転せしめ得る場合
にはシャフトの形状にこだわる必要はない ローディングシャツ１−１３．１４は架台上のリニヤ−
ウェイ上にシャフトｌとレベル方向が一致するようにセ
ットされており、エアーアシリンダ−（図示せず）で左
右に移動可能となっている。

まず、両側にフランジを付けたワーク（この場合感光体
塗布用アルミニウムドラム）を夫々１３゜１４にセット
する（勿論ロボットで自動化するのは容易である）。１
３．１４ともＡＣサーボモーター（図示せず）により定
速で回転するシャフト１と同期を取って回転している。

シャフトはまず５．７の支持・回転ローラー（以下、単
に支持ローラーという。）で支持されている。支持ロー
ラー５と６との間には図に示すように数個のワークが、
セットされ、まずローディングシャフト１３上のワーク
がプッシャ−８で支持ローラー４を越えてシャフト１側
へ移行される。この時プッシャー１１は最右端のドラム
１個を集団から引きはなし、支持ローラー６を越えて移
動させている。ワークが支持ローラー４，６を越えたと
ころで支持ローラー４．６が上昇しシャフトを支えると
同時に支持ローラー５．７は下降開始する。なお支持回
転ローラーは上述の如く４と６．５と７が各々対となっ
て同時に上昇下降を行うことが好ましい。

プッシャー９はワーク左端のフランジ部を押してプッシ
ャー１０が定速移動させているワークに追いつき、同じ
速度になって衝撃力を与えずに両ワークは連接する。連
接後プッシャー１０はワークから離れて一旦停止し、逆
方向に早送りされ、支持ローラー５近くで待機する。プ
ッシャー９が定速でワーク集団を押し、左端が支持ロー
ラー５を越えたところで、待機していたプッシャー１０
が定速となって前進し、プッシャー９が押しているフラ
ンジを併行して押す。かくてプッシャー１０に引き渡し
てプッシャー９は停止し逆方向に早送りされ支持ローラ
ー４の近傍に達し待機する。

このとき支持ローラー５が上昇し、支持ローラー４は下
降して新たなワーク挿入を待機する状態となる。次のサ
イクルに入ると、エアーシリンダー（図示せず）が作動
して、ローディングシャフト１４側のワークがプッシャ
ー８で押され支持ローラー４を越し、上述の動作がくり
返される。

この間道出側では支持ローラー６を越えたワークは支持
ローラー７が下降している間に、プッシャー１２でアン
ロ−ド側の乗り移り機（シャフト１３．１４に相当する
シャフトが備え付けである）に送られる。そしてプッシ
ャー１１は原位置に戻り待機する。ワークが支持ローラ
ー７を越えたところで支持ローラー７が上昇し、支持ロ
ーラー６が下降する。かくてアンロード側も次のサイク
ルに入ることとなる。

上記の各支持ローラーの動きをまとめて図示したのが第
３図であって、常に各ブツシャ−は、下降位置にある支
持ローラーの上方をワークが通過する様にその動きを制
御される。

上記の例の場合の様にシャフトを２点のみで支持するこ
とがあるとシャフトの長さ及び剛性によってシャフトが
たわむという問題が生じる場合があるが、その場合には
各支持ローラーの動きを第４図に示す通りに制御すれば
シャフトを常時３点以上で支持できることとなり好まし
い。ただし、ワークは支持ローラーが下降位置にあると
きのみその上方を通過させることができるから、生産効
率を落とすことな（、即ち、シャフトへの単位時間当た
りのワーク供給本数を減らすことなく、常時３点以上で
の支持を実現するには第４図から明かな通り、より短時
間でワークの移動を完了せねばならず、ブツシャ−の移
動速度を大きくする必要がある。

そこで例えば第５図及び第６図に示す通りシャフトの両
端を延長し、各端部にそれぞれ１本ずつの支持ローラー
１６及び１７を増設し、これに伴なってプッシャー１８
及び１９を増設し、各支持ローラーを第７図に示す通り
に制御すれば、プッシャーの移動速度を変更することな
く常時３点以上でシャフトを支持することができ、好ま
しい。

又、各支持ローラーの動きを第８図に示す通りとすれば
、シャフトを常時４点以上で支持することもできる。

更にシャフトの両端の支持ローラーの本数は必要に応じ
て各４本以上としてもよいが、支持ローラーの本数及び
その動きの別によらず、常に各プッシャーは下降位置に
ある支持ローラーの上方をワークが通過する様にその動
きを制御すればよい。

尚、第３図、第４図、第７図及び第８図において、各支
持ローラーに対応する線がより高い位置にあるときには
その支持ローラーは上昇位置にあってシャフトを支持し
、接線がより低い位１にあるときにはその支持ローラー
は下降位置にあってシャフトとは接触していないことを
表すものとする。

以上の動作はシークエンサーに組込み、夫々の位置情報
を受けて自動的に次の動作に引継がれる。

〔実施例〕

第１図に示した装置を用い電子写真感光体ドラムの感材
塗布前の洗浄を行った。

第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明方法を中空筒状
ワークの洗浄に適用するのに好適な洗浄装置の上面概念
図、側面概念図および該上面概念図中のＩＦ線に沿った
縦断面概念図である。

実崖±二土 ワークは内径７８ｍｍφ、外径８０ｍｍφ、長さ３４０
ｎｍの外表面の鏡面切削をほどこしたアルミドラムで灯
油系の切削油の付いたものを使用した。

ドラムの回転数は６０ｒｐｍ、送り速度は１７１１１１
１１／ｓｅｃで行った。

工程は粗洗浄２７、精密洗浄２８、蒸気洗浄２９、冷却
３０の４段からなり洗浄溶剤はトリクロロエチレン（東
亜合成トリクレンＳ）を用いた。

粗洗浄、精密洗浄は、超音波振掛は洗浄（Ｓ＆Ｃ社製　
ドリームソニック　ＤＭ−１４００）とし、超音波発振
器２２と結合された振動子２１を有するノズル２０から
洗浄溶剤をワークに振掛けた。超音波周波数は１．４　
Ｍ　Ｈｚ、出力は３００Ｗ、振動子の大きさは７５φ、
ノズル先端部寸法は３ｍｍＸ７５ｍｍ、振掛は液流量は
１０１　／ｍｉｎであった。

蒸気洗浄ゾーンから発生した溶剤蒸気はこのゾーンの両
側の間隙から前後のゾーンへ拡散し広がるが、前後のゾ
ーン側面には冷却管を配備し蒸気を凝縮させて回収した
。

洗浄部の前後に設けた排気ゾーン２６は、洗浄部と外部
からの気体を集め排気するもので、外部との開口部の制
御風速は０．４　ｍ　／　ｓ以上、開口部はドラムの外
側・１０＋ｎ＋ｎの円状とした。洗浄部の溶剤ガス及び
ミストは、回りに広がることはなく必要る応じてミスト
セパレーターを経てすべて排気系に送゛られる。排ガス
は活性炭吸収設備（東洋紡績製　Ｋフィルター　連続自
動吸脱着型）へ導き処理した。

洗浄後、アルミドラムの洗浄残り、汚れの再付着、表面
の損傷等の目視検査、呼気テスト、及び感剤塗布後の感
光体の欠陥評価、電気特性評価、画像欠陥評価を実施し
たところ、いずれも従来の行なっていた超音波洗浄槽浸
漬、シャワーリンス、ブラシ洗浄、リンス、冷浴浸漬、
蒸気洗浄からなる洗浄方法によるものと差はなかった。

裏嵐土二ｌ 洗浄溶剤はトリクロロエチレン（東亜合成トリクレンＳ
）を用い、工程は５段とし、第１段、第３段はスプレー
洗浄、第２段はブラシ洗浄、第４段は蒸気洗浄、第５段
は冷却とした。スプレー洗浄は、ノズルはニイクラ製１
／４ＥＸ２３Ｗ　　超広角フルコーン型を各段２個ワー
ク上方に設置した。液流量は１個あたり１ｋｇ／ｃｙｎ
”の圧にて２．１ｆ／ｎ＋ｉｎ、広がり角度は１１０°
、ワークとの距離は８０ｍｍとした。ブラシ洗浄は、円
筒状のナイロンブラシを、上方よりワークと接触させ、
接触部位で、ワークと逆回転方向になるようブラシを回
転させた。また側面には第１，３段と同じノズルを２個
設は同流量で洗浄溶剤をワークに吹き付けた。ブラシは
素繊維太さを６０〜１００μ、繊維長さを７〜１３ｍｍ
としワークとの距離を２閣とした。

排ガス処理は第１実施例と同様ミストセパレーターと活
性炭吸着設備を使用した。

裏旌班ニ１ 洗浄溶剤はトリクロロエチレン（東亜合成トリクレンＳ
）を用い、工程は５段とし第１段、第３段はスプレー洗
浄、第２段はジェット洗浄、第４段は蒸気洗浄、第５段
は冷却とした。スプレー洗浄は第２実施例と同じものを
使用した。ジェット洗浄はガンにスギツマシーン社製Ｊ
ＶＧ−１２Ｂ型、ノズルは平射型同社製ＪＮＦ−１６１
２（直射ノズル相当径１．６　ａｎφ、広がり角度２０
°）を用い、ワーク上方より噴射し扇状噴射の長手方向
をワークの軸方向としノズルとワーク間距離は８ＯＮと
した。ジ、ニット噴射圧は３００　ｋｇ／ｃｒｒｒ”Ｇ
、流量は４０１　／ｍｉｎであった。排ガス処理は第１
実施例と同様ミストセパレーターと活性炭吸着設備を使
用した。

裏益班二土 洗浄溶剤はアルカリ洗浄液を用い、工程は４段とした。

第１〜第３段は超音波振掛は洗浄、第４段、は温風吹き
付は乾燥とした。洗浄液はヘンケルハクスイ社製　Ｐ３
　　Ｔ５８０−３　５％水溶液を使用した。ｐＨ−であ
った。超音波振掛は洗浄は実施例−１と同じものを使用
し、第１．２段では蒸気アルカリ洗浄液を６０°にて振
り掛け、第１段は洗剤に対する湿潤と粗洗浄、第２段は
精密洗浄を行うことを目的とした。液はこの範囲で循環
させその途中に濾過フィルターを設けた。第３段は純水
を６０°Ｃにて振掛け、液は１パス使用とした。第４段
はへパフイルターを通過させたクリーンエアーを加熱（
８０°Ｃ）Ｌワーク表面に吹き付は乾燥させた。排ガス
処理は洗剤ミストの回収を目的としたミストキャッチャ
−を使用した。

以上第２〜第４実施例においても、第１実施例と同様の
評価を実施したところ、いずれも、従来の超音波洗浄槽
からなる洗浄方法によるものと差をなかった。

（発明の効果） 本発明方法は、特に円筒状の物体の洗剤を用いた洗浄を
行なう場合好適であり排ガス処理装置へ導びく排風量を
大幅に減らしその負荷を軽減させることができる。この
ことから処理装置のコストダウンを計れるとともに槽を
用いない方式により洗浄装置としても小型化されること
、洗浄液の保有量が少ないこと、搬送系は１方向のみの
送りとなり単純化されること、常に清浄な洗剤の使用が
可となりまた均一な洗浄が可となるので品質向上につな
がることなど多くのメリットを有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は、本発明方法を中空筒状ワークの洗浄に適
用可能とそる装置の好ましい例を説明する図面であって
、第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、洗浄装
置の上面概念図、側面概念図および該上面概念図中の■
ビ線に沿った縦断面概念図である。第２図（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）は、それぞれ、前記洗浄装置にワークを供給
し回転しつつ移動させるワーク搬送装置であって、ワー
クを串刺しにするシャフトを４本の支持ローラーで支持
するタイプの搬送装置の上面説明図、側面説明図および
該上面説明図中のＪＪ’線に沿った縦断面説明図である
。第３図（Ａ、）、（Ｂ）。 （Ｃ）は、それぞれ、前記第２図で表される装置と同様
の装置で、シャフトを６本の支持ローラーで支持するタ
イプの搬送装置の上面説明図、側面説明図および該上面
説明図中のＫＫ’線に沿った縦断面説明図である。また
、第４〜７図はこれらの支持ローラーの制御方法を説明
するタイムチャートである。 １・・・シャフト、２・・・ワーク、３・・・フランジ
、４゜５．６，７，１６．１７・・・支持・回転ローラ
ー８１８・・・プッシャー（Ｐ、）、９．１０・・・プ
ッシャー（Ｐ２）、１１，１２．１９・・・プッシャー
（Ｐ３）、１３．１４・・・ローディングシャフト、１
５・・・洗浄装置、２０・・・ノズル、２１・・・振動
子、２２・・・発振器、２３・・・蒸留機、２４・・・
冷却器、２５・・・フィルター　２６・・・排ガス処理
装置、２７・・・粗洗浄ゾーン、２日・・・精密洗浄ゾ
ーン、２９・・・蒸気洗浄ゾーン、３０・・・冷却ゾー
ン。 第 杢 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トンネル状帯域の中を回転しながら該トンネル状帯域の
   軸方向に移動する複数個の被洗浄物に、超音波を重畳さ
   せた洗浄液を振り掛けることを特徴とする洗浄方法。