(57)【要約】【課題】微粉が付着した金属材料からなる製品や部品の表面に対してダメージを与えることなく、有効に微粉を除去することができる洗浄方法を提供する。【解決手段】被洗浄物Ｗに付着した微粉を除去する洗浄方法であって、被洗浄物Ｗと凸曲面のみからなる粒状の洗浄媒体Ｍとを洗浄槽１０に投入する投入工程と、洗浄槽１０内に洗浄液を流通させながら被加工物Ｗから微粉を除去する洗浄工程と、を含み、洗浄工程は、洗浄媒体Ｍを被洗浄物Ｗに相対的に衝突および／または擦過させて、微粉の付着力を低下させるとともに、洗浄槽１０内に流通されている洗浄液により微粉を洗浄槽１０外に排出する工程を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料からなる被洗浄物に付着した微粉を除去する洗浄方法であって、
前記被洗浄物と凸曲面のみからなる粒状の洗浄媒体とを洗浄槽に投入する投入工程と、
前記洗浄槽内に洗浄液を流通させながら前記被加工物から前記微粉を除去する洗浄工程と、
を含み、
前記洗浄工程では、前記洗浄媒体を前記被洗浄物に相対的に衝突および／または擦過させて、前記微粉の付着力を低下させるとともに、前記洗浄槽内に流通されている洗浄液により当該微粉を前記洗浄槽外に排出する工程を備えることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄媒体は球形であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記洗浄工程は、前記被洗浄物と前記洗浄媒体とを前記洗浄槽内で撹拌流動させるバレル研磨により行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記バレル研磨は、振動バレル研磨であることを特徴とする請求項３に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被洗浄物に付着した微粉を除去するための洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
煤煙や金属微粉などの微粉が付着した金属材料からなる製品や部品（以下、金属製品）から、当該微粉を除去するために、例えば、特許文献１には、内部にブラシが設けられている筒状枠体を、被洗浄物を内包するように配置し、この枠体を回転させることにより、ブラシが製品表面に擦過して付着物を除去する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−１４１５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微粉は製品表面の微細な凹凸に入り込んだり静電気を帯びていたりして付着力が強いので、従来の方法では、有効に除去することが困難である。また、有効に除去するために、ブラシなどの除去媒体を強固に押し当てると、製品に凹みや傷などを生じてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明では、微粉が付着した金属製品に対して、表面に凹みや傷などのダメージを与えることなく、有効に微粉を除去することができる洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、金属材料からなる被洗浄物に付着した微粉を除去する洗浄方法であって、前記被洗浄物と凸曲面のみからなる粒状の洗浄媒体とを洗浄槽に投入する投入工程と、前記洗浄槽内に洗浄液を流通させながら前記被加工物から前記微粉を除去する洗浄工程と、を含み、前記洗浄工程は、前記洗浄媒体を前記被洗浄物に相対的に衝突および／または擦過させて、前記微粉の付着力を低下させるとともに、前記洗浄槽内に流通されている洗浄液により当該微粉を前記洗浄槽外に排出する工程を備える、という技術的手段を用いる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の洗浄方法において、前記洗浄媒体は球形である、という技術的手段を用いる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の洗浄方法において、前記洗浄工程は、前記被洗浄物と前記洗浄媒体とを前記洗浄槽内で撹拌流動させるバレル研磨により行う、という技術的手段を用いる。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の洗浄方法において、前記バレル研磨は、振動バレル研磨である、という技術的手段を用いる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、被洗浄物に強固に付着した微粉を、被洗浄物と洗浄媒体との衝突や擦過により、付着力を低下、または剥離することができる。付着力が低下した微粉は、洗浄槽を流通する洗浄液により完全に剥離させることができる。そして、被洗浄物から除去された微粉は、洗浄液により洗浄槽外に排出されるので、被洗浄物に再度付着することがない。また、洗浄媒体は角部を有していないので、被洗浄物に打痕（凹み）や条痕（傷）が発生することを抑制できる。ここで、「洗浄液」は、真水、洗浄に有効な洗浄剤を含む水、など、を含む。また、「凸曲面のみからなる粒状の洗浄媒体」は、球、楕円、角部を有していない柱状や錘状などを含む。
【００１１】
請求項２に記載の発明のように、球形の洗浄媒体を用いると、衝突、擦過したときに被洗浄物の表面に応力が集中して負荷されないので、より有効に被洗浄物に打痕や条痕が発生することを抑制できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明のように、洗浄工程をバレル研磨により行うと、大がかりな洗浄装置を必要とせずに被洗浄物の洗浄を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明のように、バレル研磨として振動バレル研磨を採用すると、被洗浄物に洗浄媒体による過大な衝突エネルギーが負荷されないので、被洗浄物に打痕や条痕が発生することを抑制でき、好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発の洗浄方法を行う洗浄装置の一例を示す模式図である。図１（Ａ）は側面から見た一部断面平面図、図１（Ｂ）は正面から見た一部断面平面図である。
【図２】本発明の洗浄方法の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の洗浄方法について、図を参照して説明する。本実施形態では、被洗浄物の洗浄装置として、振動バレル研磨装置と同様の構成を有する洗浄装置を使用した場合について例示する。
【００１６】
（洗浄装置）
図１に示すように、洗浄装置１は、以下のように構成されている。
【００１７】
洗浄装置１は、上部が開口した断面Ｕ字型の洗浄槽１０を備え、バネ１１を介して台座１２上に設置されている。
【００１８】
洗浄槽１０はその下部にベアリング１３を備え、カウンターウェイト１４を固定させた回転軸１５をベアリング１３を介して回転自在に固定する。回転軸１５は回転を伝達するカプラ１６を介してモータ１７に接続されている。
【００１９】
洗浄槽１０の上方には、所定量の洗浄液を洗浄槽１０へ供給するための洗浄液供給装置１８が設けられている。洗浄槽１０の底部には廃液口が設けられており、廃液口に接続された廃液管１９により洗浄槽１０内で除去された微粉を含む余剰の洗浄液を排出可能に構成されている。ここで、本実施形態では、洗浄液として水を用いる。
【００２０】
（洗浄方法）
次に、被洗浄物の洗浄方法について図２を参照して説明する。本実施形態では、被洗浄物Ｗとして表面に微粉が付着した金属材料からなる被洗浄物を例に説明する。ここで、微粉とは、平均粒子径Ｄ５０が６０μｍ以下の粒子を指す。例えば、大気中に飛散している鉄粉や煤塵などが挙げられる。
【００２１】
＜Ｓ０１：洗浄媒体・被洗浄物の投入工程＞
洗浄装置１により被洗浄物Ｗの洗浄を行うには、まず、洗浄槽１０に被洗浄物Ｗと所定量の洗浄媒体Ｍを装入する。必要に応じてバレル研磨で用いる研磨助剤を添加することもできる。
【００２２】
洗浄媒体Ｍは、前条工程において被洗浄物Ｗに相対的に衝突および／または擦過するものであって、凸曲面のみからなる粒状に形成されている。洗浄媒体Ｍは、被洗浄物、洗浄条件等に合わせて数ミリから数十ミリの各種形態のものを用いることができる。洗浄媒体Ｍとしてシリカ質、アルミナ室など各種材質の洗浄媒体を用いることができる。ここで、「凸曲面のみからなる洗浄媒体」は、球、楕円、角部を有していない柱状や錘状などを含む。
【００２３】
本実施形態では、球形の洗浄媒体Ｍを用いる。
【００２４】
＜Ｓ０２：洗浄工程＞
続いて、洗浄装置１を作動させる。モータ１７を駆動させると、カウンターウェイト１４が回転し、カウンターウェイト１４の回転に応じて洗浄槽１０が略円形の軌道を描きながら振動する。
【００２５】
このとき、洗浄液供給装置１８により洗浄槽１０の上部より洗浄液を供給し、廃液管１９により余剰の洗浄液を排出する。これにより、洗浄液は洗浄槽１０を上部から底部に向かって流通することになる。
【００２６】
洗浄槽１０の振動により、洗浄媒体Ｍが被洗浄物Ｗと相対的に衝突および／または擦過されるので、被洗浄物Ｗに付着している微粉の付着力が低下、または剥離する。
【００２７】
また、微粉が洗浄槽１０内に多量に混在している状態で更に洗浄媒体Ｍと被洗浄物Ｗとの衝突、擦過が行われると、一旦除去された微粉が被洗浄物Ｗに擦りつけられ、再付着してしまう。
【００２８】
本実施形態では、付着力が低下した微粉は、洗浄槽１０を流通する洗浄液により完全に剥離させることができる。そして、被洗浄物Ｗから除去された微粉は、洗浄槽１０内に流通されている洗浄液により洗浄槽１０外に連続的に排出されるので、被洗浄物Ｗに再度付着することがない。本実施形態では、洗浄液は洗浄槽１０の上方からシャワー状で供給しており、より効率的に微粉を下方に移動させて、再付着することなく排出することができる。
【００２９】
これにより、被洗浄物Ｗを洗浄して、付着力が強い微粉を効果的に除去することができる。
【００３０】
また、洗浄媒体Ｍが被洗浄物Ｗに衝突する力が強いと被洗浄物Ｗの表面に打痕が生じ、意匠性が悪化するおそれがある。また、擦過によって条痕が発生することでも意匠性が悪化するおそれがある。
【００３１】
本実施形態では、洗浄媒体Ｍは角部を有していないので、被洗浄物Ｗに打痕や条痕が発生することを抑制できる。特に、本実施形態では、球状の洗浄媒体Ｍを用いているので、その効果は顕著である。
【００３２】
＜Ｓ０３：被洗浄物の回収工程＞
所定時間経過した後、モータ１７の作動を停止し被洗浄物Ｗを回収し、水洗等により被洗浄物Ｗを洗浄して、一連の洗浄が完了する。
【００３３】
洗浄工程をバレル研磨により行うと、大がかりな洗浄装置を必要とせずに被洗浄物の洗浄を行うことができる。また、バレル研磨として振動バレル研磨を採用すると、被洗浄物Ｗに洗浄媒体Ｍによる過大な衝突エネルギーが負荷されないので、被洗浄物Ｗに打痕や条痕が発生することを抑制でき、好適に用いることができる。
【００３４】
上述の洗浄方法は、金属材料からなる被洗浄物の洗浄に好適に用いることができる。金属製品はその表面に機械加工による洗浄痕など微細な凹凸があり、微粉はその凹凸に入り込むように付着している。上述の洗浄方法は衝撃力により微粉を凹凸から脱離しやすくし、洗浄液で下方に移動させることで洗浄することができる。また、金属材料は衝撃力によって塑性変形する場合があるが、洗浄媒体を凸曲面のみからなる粒状の洗浄媒体、本実施形態では、球形とすることで打痕や条痕の発生を抑制することができる。また、洗浄工程をバレル研磨により行っているので、大がかりな洗浄装置を必要とせずに被洗浄物の洗浄を行うことができる。さらに、バレル研磨の中から振動バレルを選択することで、適度な衝撃力を付与することができるので、打痕や条痕の発生をさらに抑制することができる。
【００３５】
上述の洗浄方法は、例えば、ブレーキダストの付着したアルミホイルの洗浄や煤の付着した調理器具の洗浄などに好適に用いることができる。
【００３６】
（変更例）
本実施形態では、洗浄槽１０の振動を利用した装置による洗浄方法を採用したが、これに限定されるものではなく、例えば、洗浄槽の底面に設けられた回転盤の回転により被洗浄物を誘導撹拌する構成などを採用することができる。
【００３７】
洗浄液として、洗浄に有効な洗浄剤を含む水、などを用いることもできる。
【００３８】
（実施形態の効果）
本発明の洗浄方法によれば、被洗浄物Ｗに強固に付着した微粉を、被洗浄物Ｗと洗浄媒体Ｍとの衝突や擦過により、付着力を低下、または剥離することができる。付着力が低下した微粉は、洗浄槽１０を流通する洗浄液により完全に剥離させることができる。そして、被洗浄物Ｗから除去された微粉は、洗浄液により洗浄槽１０外に排出されるので、被洗浄物Ｗに再度付着することがない。また、洗浄媒体Ｍは角部を有していないので、被洗浄物Ｗに打痕（凹み）や条痕（傷）が発生することを抑制できる。
【実施例】
【００３９】
以下の実施例により、本発明の効果を確認した。
【００４０】
被洗浄物としてステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍの板状試料に煤を付着させたものを用いた。洗浄装置として、振動バレル研磨機ＰＶＦ−７０Ｄ（新東工業株式会社製）を用いた。
【００４１】
洗浄液は水道水を用い、洗浄媒体としてアルミナ製の洗浄媒体を用いた。実施例、比較例で用いた洗浄媒体の形状を以下に示す。
【００４２】
・実施例１：φ４ｍｍの球形
・比較例１：底面がφ４．５ｍｍ、高さ８ｍｍの円柱
・比較例２：底面の一辺５ｍｍ、高さ５ｍｍの三角柱
【００４３】
効果は、洗浄時間及び意匠性により評価した。
【００４４】
洗浄時間は、洗浄工程後に水洗し、白布で拭った時に汚れが付着しなくなった時間で評価した。
【００４５】
意匠性は、洗浄工程後の被洗浄物の表面を目視で確認し、下記基準により評価した。
○…全体的に打痕もしくは条痕がない
×…全体的に打痕もしくは条痕がある
【００４６】
評価結果を下表に示す。
【００４７】
【表１】
2020081916.tif 000003
【００４８】
球形の洗浄媒体を用いて洗浄したときに、意匠性を保ちながら洗浄可能であることが確認された。
【００４９】
比較例１、２では意匠性が良好ではなかったが、比較例２の方が良好であった。これにより、より角部が少ない方が被洗浄物の打痕や条痕の発生が少なくなることが確認された。
【符号の説明】
【００５０】
１…洗浄装置
１０…洗浄槽
１１…バネ
１２…台座
１３…ベアリング
１４…カウンターウェイト
１５…回転軸
１６…カプラ
１７…モータ
１８…洗浄液供給装置
１９…廃液管
Ｍ…洗浄媒体
Ｗ…被洗浄物
【図１】
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【図２】
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