(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃面を有する床材と、該床材の清掃面に接する掃除用具を取り付けるヘッドと、該ヘッドに連結具を介して連結されレール部に沿って移動させうる可動機構と、該可動機構を移動させる駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段が前記駆動手段を付勢して前記可動機構を前記床面に対して並行して往復または片道移動させ、この移動に応じて前記床材の清掃面に対して前記掃除用具を摺動させ、前記制御手段が、前記可動機構の往復移動距離、前記可動機構の前記床材の清掃面からの高さ、及び前記ヘッドと連結具との角度の少なくともいずれかを所望の範囲に２軸制御する掃除用具のゴミ捕集評価装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記可動機構の往復移動を下記i〜ivの項目のいずれかを一定にして行わせる請求項１に記載のゴミ捕集評価装置。
i.前記可動機構の往復距離、ii.前記可動機構の往復速度、iii.前記ヘッドと前記連結具との角度、iv.前記掃除用具を前記床材に押し付ける荷重
【請求項３】
さらに撮影機構を有し、該撮影機構は前記床材の清掃面とは反対の面側に配置され、前記制御手段が前記掃除用具と同期して前記撮影機構を往復移動させる請求項１又は２に記載のゴミ捕集評価装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴミ捕集評価装置を用いたゴミ捕集評価方法であって、前記床材の清掃面にゴミを散在させておき、前記制御手段を介して前記駆動手段を付勢して前記可動機構を往復移動させ、この移動に応じて前記床材の清掃面に対して前記掃除用具を往復して摺動させ、該清掃用具に前記ゴミを付着させ除去する掃除用具のゴミ捕集評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は掃除用具のゴミ捕集評価装置及びゴミ捕集評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
床や壁、家具、家庭の水廻り等の拭き掃除に用いられてきた雑巾に代わり、近年、特殊な化学繊維やこれと機能性の薬剤とを組み合わせた掃除用具が用いられるようになってきた。これにより、従来のように布を水で濡らしてこれを絞って拭くといった迂遠な作業をしなくても、フローリングの床面や、棚・机の上、窓や壁面などを、サッと手軽に、しかもべとつかずきれいに掃除することができるようになってきた。特に最近では多種多用な掃除用具が提案されており、たとえば掃除する清掃面の状態や、機器・設備の制約、髪の毛、ほこり、食べこぼしなど、生活のスタイルに応じて生じるゴミの種類、さらには掃除する場所の広さや形状、隙間等に応じて使い分けることのできる、機能性のものが多岐にわたって開発されている。
【０００３】
現在、上記のような拭き取り掃除用のシートやモップ等の開発評価は、人の手によって実際にゴミの捕集を行い試験し、確認することが一般的である（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９５号公報
【特許文献２】特開２００２−１７６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、上記のようにゴミ捕集用掃除用具に求められる、さらに高い捕集性能と多彩な機能とを実現していくためには、掃除用具の開発はもとより、開発品の評価手法自体から見直していくことの必要性に着目した。特に人の手による評価における物理的要因や精神的要因によるバラつきを極力排除しつつ、一方で、実際に掃除が行われるときのゴミの捕集性能及び機能の評価として適合しうるものが望まれる。
本発明は上記の着想に鑑み、高い再現性で評価を行い、従来の人の手により行う評価に対しバラつきを抑え、しかも近年要求される高い性能の掃除用具の開発評価に好適に対応することができるゴミ捕集評価装置及びゴミ捕集評価方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題に鑑み再現実験を通じ鋭意検討を重ねた結果、人の手によるゴミの捕集作業をそのまま自動化するのではなく、所定の床面に対して可動機構を往復移動させ、その動きによって掃除用具を床面に往復摺動させる構造の評価装置及びこれを用いた評価方法を採用することにより、再現性が良く、バラつきが小さく、しかも従来評価しにくかった種類のゴミにも対応して掃除用具を評価しうることを見出した。本発明は、上記の知見に基づきなされたものであり、清掃面を有する床材と、該床材の清掃面に接する掃除用具を取り付けるヘッドと、該ヘッドに連結具を介して連結されレール部に沿って移動させうる可動機構と、該可動機構を移動させる駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段が前記駆動手段を付勢して前記可動機構を前記床面に対して並行して往復または片道移動させ、この移動に応じて前記床材の清掃面に対して前記掃除用具を摺動させる掃除用具のゴミ捕集評価装置に関する。また、前記ゴミ捕集評価装置を用いたゴミ捕集評価方法であって、前記床材の清掃面にゴミを散在させておき、前記制御部を介して前記駆動手段を付勢して前記可動機構を往復移動させ、この移動に応じて前記床材の清掃面に対して前記掃除用具を往復して摺動させ、該清掃用具に前記ゴミを付着させ除去する掃除用具のゴミ捕集評価方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のゴミ捕集評価装置及びゴミ捕集評価方法によれば、高い再現性で評価を行い、従来の人の手により行う評価に対しバラつきを抑え、しかも近年要求される高い性能の掃除用具の開発評価に好適に対応することができるという作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態におけるゴミ掃除評価装置を模式的に示した斜視図である。
【図２】本発明の別の実施形態におけるゴミ掃除評価装置を模式的に示した斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のゴミ掃除評価装置及びゴミ掃除評価方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態におけるゴミ掃除評価装置（第１実施形態）を模式的に示した斜視図である。本実施形態のゴミ評価装置１０は、基台６の上面に設置された清掃床面１ａを有する床材１を有する。該床面１ａの上にはゴミとして髪の毛９がその中央部分に散在した状態で置かれており、このゴミを掃除用具であるフロア用ワイパー８で拭き取る。このフロア用ワイパー８はヘッド５に取り付けられており、さらにヘッド５は連結具としての連結軸４及び連結支持部３を介して可動機構２に連結されている。ヘッド５と連結軸４とは、ヘッド５の上面中央にある両側の突出基部に架設された軸状部材５ａが、連結軸の端部に形成された環状部４ａの孔に挿通され枢止されている。ヘッド５にフロア用ワイパー８を固定する方法については、詳細に図示していないが、所定の挟持固定具がヘッド５に設けてあり、それによりフロアワイパーの要所を挟持して固定してある。これにより、往復摺動ｍ４に対してフロア用ワイパー８が外れないようにされている。
【００１０】
本実施形態において、前記可動機構２はレール部７にそって並行移動可能に取り付けられている。このような取り付け形態は特に限定されないが、レール部７にレール（図示せず）を設け、これに係合するように可動機構２の係合部（図示せず）を非固定状態で係合させる形態が挙げられる。そして、この可動機構は駆動手段（図示せず）を有し、該駆動手段が付勢されることにより、上記レールに沿って並行移動する。例えば,レールと平行するボールねじを駆動モーターにより回転させ、ボールねじに係合している連結部を介して可動機構２がレール部７に支持しながら、並行移動ｍ１するようにしてもよい。なお、本実施形態の変形例として、可動機構２が自走するようにはせず、外部に設置して、駆動手段から連繋されたワイヤ・ベルト・チェーンなどの駆動伝達部によって駆動機構２に接続し、この駆動伝達部を駆動手段に設けられた回転軸で巻き取って、駆動機構２を引き込みながら移動するようにしてもよい。それをさらに往復運動させるように、２つの駆動手段を適用したり、上記駆動伝達部を環状にしたりして、その回転方向によって可動機構２が往復するようにしてもよい。
【００１１】
本実施形態のゴミ捕集評価装置は、さらに制御手段（図示せず）を備えている。この制御は前記駆動手段（図示せず）に命令可能に接続されており、ここから発せられる命令により、駆動手段を付勢し、上述のように可動機構２がレール部７に沿って並行して移動させる。この制御手段と駆動手段との接続は、有線接続であっても、無線接続であってもよい。このようにして可動機構２が往復移動すると、それにともなって前記連結具（連結支持部３及び連結軸４）を介してヘッド５が移動し、そこにとりつけられた掃除用具であるフロア用ワイパー８が可動機構２と同じ往復運動をする。これにより、フロア用ワイパーは繰り返し床面１ａ上を摺動して（往復摺動ｍ４参照）、その上に散在された髪の毛９を付着させながら捕集していく。
【００１２】
本実施形態においては、前記制御手段が、上述のように駆動手段に命令を与え付勢し、可動機構２を往復移動させるが、このとき、ｉ．可動機構２の往復距離、ii．可動機構２の往復速度、iii．ヘッド５と連結軸４との角度θ、vi．掃除用具８を床面１に押し付ける荷重の少なくともいずれかを一定に制御することが好ましい。このとき、上記ｉ．及びii．の制御項目については、上記のように駆動手段を制御手段により操作することにより制御することができる。一方、制御項目iii．については、レール部７の高さｈを調節可能に設定することが前提となる。例えば図示していない高さ調節機構を持つ支持枠にレール部７を固定し、その制御を制御手段からの命令に応じて高さ調節機構を作動させ高さｈを変え、レール部７を昇降ｍ２することにより実現することができる。具体的には、この高さｈが変化するよう制御手段により操作するときに、連結支持部３の取り付け軸３ａが遊動状態であれば、連結支持部３が回動する（矢印ｍ３参照）。これにより、レール部７が昇降し、項目iii．ヘッド５と連結軸４との角度θを変化させることができる。制御項目ivについては、図示しない荷重変更手段を連結軸４に設けることでヘッド５を床面に押し付ける荷重を制御する。例えば、エアーシリンダを連結軸４に取り付け、このエアーシリンダの供給圧を変化させることで荷重を制御することが出来る。
【００１３】
さらに本実施形態においては、前記制御部が、前記可動機構２の往復移動ｍ１の距離、可動機構２の床面１からの高さｈ、及びヘッド５と連結軸４との角度θの少なくともいずれかを所望の範囲とする２軸制御可能とされていることが好ましい。このようにすることで、フロア用ワイパーの摺動移動状態をより的確に制御することができ、多様な評価形態を制御下に実現することができる。
【００１４】
各制御項目における具体的な条件は適宜、目的とするゴミの種類や掃除用具等によって設定すればよいが、たとえば典型的なフローリング用のワイパーにおいて、髪の毛やほこり、粒状のゴミの拭き取りを想定した場合、上記項目ｉにおける往復距離（ストローク）を５０〜１５００ｍｍとすることが好ましく、さらには５００〜１５００ｍｍとすることが好ましい。同様の使用形態を考慮し、上記項目iiにおける往復速度は１００〜２５００mm/sとすることが好ましく、さらには５００〜２０００mm/sとすることが好ましい。上記項目iiiにおける角度θは５〜９０°とすることが好ましい。上記項目ivにおける荷重は、掃除用具８にかかる垂直荷重として０．５〜５ｋｇｆとすることが好ましい。
【００１５】
本実施形態におけるゴミの捕集性能の評価の仕方は特に限定されず、例えば、上記フロア用ワイパー等の掃除用具８の摺動移動により、捕集された髪の毛等のゴミ９の量によって評価することができる。捕集量は、掃除用具８に捕集されたゴミの量を計測しても、床面１ａに残されたゴミの量から算出してもよい。本実施形態のゴミ捕集評価装置１０によれば、上述した可動機構の床面に対する並行移動とそれにともなう掃除用具の並行摺動によって、ばらつきの極めて少ない対比評価が可能となる。拭き掃除が行われる腕の動きをそのまま再現し、連結具に関節をもつ機構を採用しそこを回動して振り子のように摺動移動させること（扇状に拭き取る運動）や、関節を伸ばしながら前後へ押し引きすること（肘を曲げ伸ばす雑巾がけのような運動）も考えられるが、本実施形態によれば、評価の最初から最後まで条件が変わらなく、安定した並行移動によりバラつきが少ない、開発評価に好適したごみ捕集性能評価が可能となる。
【００１６】
図２は、本発明の別の実施形態におけるゴミ掃除評価装置（実施形態２）を模式的に示した斜視図である。本実施形態については、上記実施形態１の装置の構成に加え、さらに撮影機構１１を具備している。本実施形態２に係る装置２０においては床材２１に透明かつ静電気の発生しにくい材料が用いられており、例えばガラス板を用いることができ、基台６は枠だけで構成され、ゴミが散在した上面２１ａがその裏側の下面２１ｂに透視可能とされている。上記撮影機構１１は撮影レンズ１１ａを床材２１の下面２１ｂに向けて設定さており、この下面側から床面の上面側を透視撮影するようにされている。本実施形態の装置においても、可動機構２、連結具（連結支持部３、連結軸４）、ヘッド５の往復移動の形態は実施形態１と同様であり、それに伴う清掃用具（フロア用ワイパー）８の往復摺動によりゴミ９を付着させて捕集していく。撮影装置に画像処理を用いることで、ゴミを座標で捉え、画像解析を行うことも可能である。
【００１７】
本実施形態２によれば、撮影機構１１が床材２１上の掃除用具８と同期して、すなわち掃除用具８の掃除する面を撮影可能な位置に常に設定されるよう、撮影機構１１を往復移動ｍ５させる。このような往復移動を行う手段としては、例えば、上述した可動機構２とレール部７との組合せとして示した実施態様が挙げられる。一例を示せば、図示したもののように、撮影機構１１を連結部１１ｂで台座１３に固定された支持棒１２に連結固定する。そして、台座１３をレール部１４のレール（図示せず）に取り付け、台座１３に接合された駆動手段（図示せず）で自走可能としてもよく、あるいはワイヤ等により外部に設置した駆動手段（図示せず）により往復運動させてもよい。捕集面の映像を的確に撮像するためには、台座１３は可動機構２と機械的な接続をする、あるいは電気制御による同期を行うことで真下からの映像を得ることが出来る。
【００１８】
第２実施形態のゴミ評価装置によれば、撮影機構１１により透明の床面２１の下面２１ｂ側から上面２１ａにある髪の毛等のゴミ９がフロア用ワイパー等の掃除用具８に吸い付いていく様子が詳細に把握され、ゴミの付着量による評価だけではなく、付着していく状態を詳細に解析することができる。これにより、ゴミが捕集されるメカニズムを解明することができ、ゴミの種類や床面の状態、さらに湿度や温度といった外部環境を含め、掃除用具の詳細な機能の設定や、さらなる改良開発につなげることができる。
【００１９】
上記各実施形態においては、本発明についてシート状の掃除用具を例に説明したが、本発明はこれより限定して解釈されるものではない。例えば、シート状のもの以外にも、モップ状のものや立体形状のものでも、それに適したヘッドを採用することにより、本発明によるばらつきのない評価を実現することができる。
【実施例】
【００２０】
以下に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが本発明はこれにより限定して解釈されるものではない。
【００２１】
（実施例１）
図１に示したゴミ評価装置を作製した。床材は一般家庭のフローリングに適用される表面加工を施した木製の平板を使用し、長手方向の長さを約１０００ｍｍとし、幅を約３００ｍｍとした。この清掃床面に１０本の髪の毛を散在させた。ゴミ評価装置のヘッドには、１００ｍｍ×２５０ｍｍのフロア用ワイパーを図示したもののように取り付けて固定した。床面とフロア用ワイパーとの当接する面の大きさは１００ｍｍ×２５０ｍｍであった。ヘッドに取り付けた後、フロア用ワイパーは除電した。次いで、並行移動距離９００ｍｍ、移動速度を下表のとおりに変え、ヘッドと連結軸との角度θを５２°とし、可動機構を１０回往復させ、髪の毛の捕集試験を３回行った。また、同様に試験を、床面にゴマを１０粒散布して行った。その結果を下表１に示す。
【００２２】
（比較例１）
ゴミ評価装置を用いずにそのヘッドを持って人の手により行った以外同様にして、ゴミ捕集試験を行った。結果を下記表１に示す。表1の捕集数はゴミ（髪の毛、ゴマ）を捕集できた数であり、３回行ったもの（Ｎ＝３）の平均値である。バラつきとはＮ＝３の捕集数の最大値−最小値の値を表す。
【００２３】
【表１】
0005486294.tif 000002
【００２４】
上記の結果から分かるとおり、本発明によれば、ゴミの捕集性の評価においてバラつきの小さい精度の高い評価結果が得られることが分かる。髪の毛の場合は捕集率が高い為、人で行っても装置で行っても捕集できてしまい、バラつきの差は小さいが、捕集率がそれほど高くないゴマの場合は、人と装置でバラつきの結果に顕著な差が出た。また、評価者の個人差や人の精神的な影響等を排除でき品質評価としての質を向上し、また人の作業を伴わないことによる評価の自動化や規格化にも資するものであることが分かる。
【００２５】
（実施例２・比較例２）
実施例１と同様にして、市販品A〜Dのフロア用ワイパーを用いてゴミ掃除評価を行った。そこで得られた、髪の毛及びゴマの捕集数で評価したゴミ掃除性能の序列は、Ａが極めて優れており、Ｂが普通、Ｃ及びＤがやや悪いという結果であった。これを、パネル（人）の手で実際に掃除を行ってもらい評価した結果、上記とほぼ同様の序列が得られた。一方、上記比較例１と同様に人の手によりゴミ捕集試験を行った結果との対比では、その結果にバラつきが大きく結論付けにくく、序列もズレが感じられる場合があった。
この結果より、本発明のゴミ評価装置及びゴミ評価方法によれば、実際に掃除に適用したときの性能を反映し、しかもバラつきがなく精度が高い、実使用における性能に適合した評価が可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００２６】
１  床面
２  可動機構
３  連結支持部
４  連結軸
５  ヘッド
６  基台
７  レール部
８  フロア用ワイパー（掃除用具）
９  ゴミ
１０、２０  ゴミ掃除評価装置
【図１】
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【図２】
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