(57)【要約】【課題】ブラシの毛抜けを防止し、測定の信頼性を向上させることが可能な捕集部材清掃具、粒子検出装置および捕集部材清掃具の製造方法を提供する。【解決手段】捕集部材清掃具は、粒子検出装置の捕集部材を清掃するものであり、ブラシ毛５４とブラシ毛５４の根元を編込んで保持する編込み部５５とを有するブラシ部と、編込み部５５を載置する載置面５２ｃと、ブラシ部が接着される固定部とを有する台座部５２とを備える。上記編込み部５５は、載置面５２ｃの両端に位置するとともにブラシ毛５４が延びる方向と平行に延びる２つの第１外面５５ａ，５５ｂを含む。上記２つの第１外面５５ａ，５５ｂ双方の少なくとも一部を含む領域を接着剤により固定部に接着することでブラシ部５１が台座部５２に固定される。【選択図】図１３
2014010066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子検出装置の捕集部材を清掃する捕集部材清掃具であって、
ブラシ毛と前記ブラシ毛の根元を編込んで保持する編込み部とを有するブラシ部と、
前記編込み部を載置する載置面と前記ブラシ部が接着される固定部とを有する台座部とを備え、
前記編込み部は、前記載置面の両端に位置するとともに前記ブラシ毛が延びる方向と平行に延びる２つの第１外面を含み、
前記２つの第１外面双方の少なくとも一部を含む領域を接着剤により前記固定部に接着することで前記ブラシ部が前記台座部に固定された、捕集部材清掃具。
【請求項２】
前記台座部は、前記載置面を含む接着部と、前記載置面から突出し前記ブラシ毛と接触する第１突出部とを含み、
前記接着部と前記第１突出部との間に段差が形成された、請求項１に記載の捕集部材清掃具。
【請求項３】
前記第１突出部と前記編込み部との間に隙間が形成された、請求項２に記載の捕集部材清掃具。
【請求項４】
前記編込み部は、前記ブラシ毛が突出する外面と対向する第２外面をさらに含み、
前記２つの第１外面に加えて前記第２外面が前記固定部に接着されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の捕集部材清掃具。
【請求項５】
前記接着部および前記第１突出部と対向するように設けられ、前記台座部とともに前記ブラシ部を挟み込む押さえ板をさらに備えた、請求項２から請求項４のいずれかに記載の捕集部材清掃具。
【請求項６】
前記台座部は、前記第１突出部の両端において、第１突出部よりもさらに前記ブラシ毛側に突出した第２突出部をさらに含み、
前記第２突出部と前記押さえ板とが接触する、請求項２から請求項５のいずれかに記載の捕集部材清掃具。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の捕集部材清掃具を備えた、粒子検出装置。
【請求項８】
前記捕集部材を加熱した後に前記ブラシ部により前記捕集部材を清掃するように構成された、請求項７に記載の粒子検出装置。
【請求項９】
粒子検出装置の捕集部材を清掃する捕集部材清掃具の製造方法であって、
ブラシ毛と前記ブラシ毛の根元を編み込んで保持する編込み部とを有するブラシの長尺体を準備する工程と、
前記長尺体の延びる方向に直交する方向に切断面が形成されるように前記長尺体を切断してブラシ部を形成する工程と、
前記ブラシ部を台座部に載置する工程と、
前記ブラシ部における前記切断面の少なくとも一部に接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤を硬化させることで前記切断面と前記台座部とを接着する工程とを備えた、捕集部材清掃具の製造方法。
【請求項１０】
前記台座部ともに前記ブラシ毛の一部を挟み込む押さえ板を設ける工程をさらに備えた、請求項９に記載の捕集部材清掃具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捕集部材清掃具、粒子検出装置および捕集部材清掃具の製造方法に関し、特に、ブラシの毛抜けを防止し、測定の信頼性を向上させることが可能な捕集部材清掃具、粒子検出装置および捕集部材清掃具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子検出装置における捕集部材の交換頻度を抑制し、粒子検出のための費用を安価にさせるために、捕集部材に付着した微細な異物を除去する清掃具としてブラシ材が用いられる。
【０００３】
粒子検出装置とは異なる電子写真装置用のブラシ材ではあるが、従来のブラシ材として、たとえば、特開２００４−７７９２０号公報（特許文献１）に記載のものが挙げられる。
【０００４】
特許文献１に記載のブラシ材は、化学繊維よりなる複数のブラシ毛を並列に配置し、ブラシ毛の伸びる方向と交差する方向に延びる化学繊維製の保持糸で当該ブラシ毛の根元部を保持し、毛先を起毛させることによって形成される。上記ブラシ材は、電子写真装置内でブラシ毛の毛先を相手部材に接触させるようにして使用される。ブラシ毛と保持糸とは、超音波または高周波を照射することにより、互いに溶融して熱溶着させられる。
【０００５】
また、特開平１０−２３９２７号公報（特許文献２）には、電子写真装置用のブラシ材として、並列する複数の導電性ブラシ毛と、これらのブラシ毛の一方側を保持する保持部とを備えた導電性ブラシであって、この導電性ブラシの端部側のブラシ毛の長さが、他の部分のブラシ毛よりも短いものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７７９２０号公報
【特許文献２】特開平１０−２３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に供給されているリール状で、かつブラシ毛の根元部分が簡単な編込み構造によって保持されるブラシ材を用いれば、捕集部材に付着した微細な異物を除去する清掃部を安価に実現することができる。
【０００８】
しかし、リール状のブラシ材を切断して個々のブラシ材を形成したとき、切断部において編込みが緩くなり、ブラシ毛が抜けやすくなる。粒子検出装置の駆動中に清掃部から抜けたブラシ毛が基板の測定面に付着することで、測定結果の信頼性を確保することが困難となる。
【０００９】
特許文献１に記載されたブラシ材は、ブラシ毛の先端が接着剤によって接着されることを防止するために、ブラシ毛と保持糸とに超音波または高周波を照射してブラシ毛と保持糸とを溶着したものであり、後述のとおり接着剤による固定具への接着を前提とする本発明とは前提が全く異なる。
【００１０】
特許文献２に記載されたブラシ材は、保持力の低いブラシ材端部のブラシ毛の長さを短くすることによってブラシ毛の脱落を防止するものであり、本発明とは全く異なる構成によってブラシ毛の脱落を防止するものである。
【００１１】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ブラシの毛抜けを防止し、測定の信頼性を向上させることが可能な捕集部材清掃具、粒子検出装置および捕集部材清掃具の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る捕集部材清掃具は、粒子検出装置の捕集部材を清掃するものであって、ブラシ毛とブラシ毛の根元を編込んで保持する編込み部とを有するブラシ部と、編込み部を載置する載置面と、ブラシ部が接着される固定部とを有する台座部とを備える。上記編込み部は、載置面の両端に位置するとともにブラシ毛が延びる方向と平行に延びる２つの第１外面を含む。上記２つの第１外面双方の少なくとも一部を含む領域を接着剤により固定部に接着することでブラシ部が台座部に固定される。
【００１３】
１つの実施態様では、上記捕集部材清掃具において、台座部は、載置面を含む接着部と、載置面から突出しブラシ毛と接触する第１突出部とを含む。上記接着部と第１突出部との間に段差が形成される。
【００１４】
１つの実施態様では、上記捕集部材清掃具において、上記第１突出部と編込み部との間に隙間が形成される。
【００１５】
１つの実施態様では、上記捕集部材清掃具において、上記編込み部は、ブラシ毛が突出する外面と対向する第２外面をさらに含む。上記２つの第１外面に加えて前記第２外面が前記固定部に接着されている。
【００１６】
１つの実施態様では、上記捕集部材清掃具において、上記接着部および前記第１突出部と対向するように設けられ、台座部とともにブラシ部を挟み込む押さえ板をさらに備える。
【００１７】
１つの実施態様では、上記捕集部材清掃具において、上記台座部は、第１突出部の両端において、第１突出部よりもさらにブラシ毛側に突出した第２突出部をさらに含む。上記第２突出部と押さえ板とが接触する。
【００１８】
本発明に係る粒子検出装置は、上記捕集部材清掃具を備える。
１つの実施態様では、上記粒子検出装置において、上記捕集部材を加熱した後にブラシ部により捕集部材を清掃するように構成される。
【００１９】
本発明に係る捕集部材清掃具の製造方法は、粒子検出装置の捕集部材を清掃する捕集部材清掃具の製造方法であって、ブラシ毛とブラシ毛の根元を編み込んで保持する編込み部とを有するブラシの長尺体を準備する工程と、長尺体の延びる方向に直交する方向に切断面が形成されるように長尺体を切断してブラシ部を形成する工程と、ブラシ部を台座部に載置する工程と、ブラシ部における切断面の少なくとも一部に接着剤を塗布する工程と、接着剤を硬化させることで切断面と台座部とを接着する工程とを備える。
【００２０】
１つの実施態様では、上記捕集部材清掃具の製造方法において、台座部ともに前記ブラシ毛の一部を挟み込む押さえ板を設ける工程をさらに備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ブラシの毛抜けを防止し、測定の信頼性を向上させることが可能な捕集部材清掃具、粒子検出装置および捕集部材清掃具の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】加熱前後における生物由来の粒子の蛍光強度の変化と、加熱前後における粉塵の蛍光強度の変化とを示すグラフである。
【図２】生物由来の粒子を検出する捕集工程を示す図である。
【図３】生物由来の粒子を検出する蛍光測定工程（加熱前）を示す図である。
【図４】生物由来の粒子を検出する加熱工程を示す図である。
【図５】生物由来の粒子を検出する蛍光測定工程（加熱後）を示す図である。
【図６】生物由来の粒子を検出するリフレッシュ工程を示す図である。
【図７】加熱前後の蛍光強度の増大量ΔＦと、生物由来の粒子濃度との関係を示すグラフである。
【図８】粒子検出装置の外観を示す斜視図である。
【図９】図８中の粒子検出装置の外観を示す別の斜視図である。
【図１０】図８中の粒子検出装置を示す分解組み立て図である。
【図１１】図８中の粒子検出装置の内部構造を示す斜視図である。
【図１２】図９中の粒子検出装置からファンが取り外された状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る清掃部の外観を示す図である。
【図１４】清掃部の断面概略図を示す。
【図１５】ブラシ毛を折り曲げた場合のブラシの長尺体を示す図である。
【図１６】ブラシ毛を折り曲げない場合のブラシの長尺体を示す図である。
【図１７】ブラシの長尺体からブラシを切り出した状態を示す図である。
【図１８】接着剤を塗布する場所および接着剤の浸潤を説明する図である。
【図１９】ブラシをブラシ押さえ板にて固定した状態を示す図である。
【図２０】清掃部の製造フローを示すフロー図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る清掃部の外観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００２４】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
【００２５】
［生物由来の粒子の検出原理について］
後述の実施の形態１，２における粒子検出装置は、花粉や微生物、カビといった生物由来の粒子を検出するための装置である。最初に、粒子検出装置を用いて生物由来の粒子を検出する原理について説明する。
【００２６】
図１は、加熱前後における生物由来の粒子の蛍光強度の変化と、加熱前後における粉塵の蛍光強度の変化とを示すグラフである。
【００２７】
空気中に浮遊する生物由来の粒子に紫外光または青色光を照射すると、生物由来の粒子は蛍光を発する。しかしながら、空気中には化学繊維の埃など（以下、粉塵ともいう）の、同様に蛍光を発する粒子が浮遊しており、蛍光を検出するのみでは、生物由来の粒子からのものであるのか粉塵からのものであるのかが区別されない。
【００２８】
一方、図１中に示すように、生物由来の粒子および粉塵に対してそれぞれ加熱処理を施し、加熱前後における蛍光強度（蛍光量）の変化を測定すると、粉塵から発せられる蛍光強度が加熱処理によって変化しないのに対して、生物由来の粒子から発せられる蛍光強度は、加熱処理によって増加する。本実施の形態における粒子検出装置では、生物由来の粒子と粉塵とが混合する粒子に対して、加熱前後の蛍光強度を測定し、その差分を求めることにより、生物由来の粒子の量を特定する。
【００２９】
図２から図６は、生物由来の粒子を検出する工程を示す図である。図２を参照して、まず、粒子を捕集基板５１０に捕集する（捕集工程）。
【００３０】
本工程では、捕集基板５１０を静電針５３０に対向配置するとともに、捕集基板５１０および静電針５３０間に電位差を生じさせる。ファン５００の駆動により、空気を捕集基板５１０に向けて導入すると、空気中に浮遊する粒子６００は、静電針５３０の周囲にて帯電される。帯電された粒子６００は、静電気力によって捕集基板５１０の表面に吸着される。捕集基板５１０に捕集された粒子６００には、生物由来の粒子６００Ａと、化学繊維の埃などの粉塵６００Ｂとが含まれる。
【００３１】
図３を参照して、次に、加熱前の粒子６００から発せられる蛍光の強度を測定する（蛍光測定工程（加熱前））。本工程では、半導体レーザなどの発光素子５５０から捕集基板５１０に捕集された粒子６００に向けて励起光を照射するとともに、粒子６００から発せられた蛍光をレンズ５６０を通じて受光素子５６５にて受光する。
【００３２】
図４を参照して、次に、ヒータ５２０を用いて、捕集基板５１０に捕集された粒子６０
０を加熱する。加熱後、捕集基板５１０を冷却する（加熱工程）。
【００３３】
図５を参照して、次に、加熱後の粒子６００から発せられる蛍光の強度を測定する（蛍光測定工程（加熱後））。既に説明したように、粉塵６００Ｂから発せられる蛍光強度が加熱処理によって変化しないのに対して、生物由来の粒子６００Ａから発せられる蛍光強度は、加熱処理によって増加する。このため、本工程では、図３中の蛍光測定工程（加熱前）で測定された蛍光強度よりも大きい値の蛍光強度が測定される。
【００３４】
図７は、加熱前後の蛍光強度の増大量ΔＦと、生物由来の粒子濃度との関係を示すグラフである。図７を参照して、加熱前の蛍光強度と加熱後の蛍光強度との差から、蛍光強度の増大量ΔＦ１を算出する。予め用意した蛍光強度の増大量ΔＦと生物由来の粒子濃度Ｎとの関係に基づき、算出された増大量ΔＦ１に対応する生物由来の粒子濃度Ｎ１を特定する。なお、増大量△Ｆと生物由来の粒子濃度Ｎとの対応関係は、予め実験的に決められる。
【００３５】
図６を参照して、次に、生物由来の粒子の検出を終えた粒子６００を捕集基板５１０から除去する（リフレッシュ工程）。
【００３６】
［粒子検出装置の全体構造について］
図８は、粒子検出装置の外観を示す斜視図である。図９は、図８中の粒子検出装置の外観を示す別の斜視図である。図１０は、図８中の粒子検出装置を示す分解組み立て図である。図１１は、図８中の粒子検出装置の内部構造を示す斜視図である。
【００３７】
図８から図１１を参照して、粒子検出装置１０は、筐体としてのキャビネット１１と、ファン１６と、捕集部２０と、蛍光検出部３０と、清掃部５０とを有する。
【００３８】
キャビネット１１は、略直方体形状を有し、捕集部２０、蛍光検出部３０、清掃部５０を収容する。本実施の形態では、キャビネット１１が、第１筐体としての上キャビネット１２と、第２筐体としての下キャビネット１４から構成されている。下キャビネット１４は、一方向に開口する箱形状を有する。上キャビネット１２は、下キャビネット１４の開口を塞ぐ平板形状を有する。一例として、キャビネット１１は、６０ｍｍ×５０ｍｍ（上キャビネット１２の縦、横）×３０ｍｍ（高さ）の大きさを有する。
【００３９】
キャビネット１１は、側面１１ｍおよび側面１１ｎを有する。側面１１ｍおよび側面１１ｎは、互いに対向して配置されている。側面１１ｍは、上キャビネット１２に形成され、側面１１ｎは、下キャビネット１４に形成されている。
【００４０】
キャビネット１１には、筒状部材としての捕集筒１５が一体に形成されている。捕集筒１５は、側面１１ｍに開口し、側面１１ｍから側面１１ｎに向けて円筒状に延びている。捕集筒１５は、後述する静電針２２を取り囲むように設けられている。捕集筒１５は、静電針２２と対向して位置決めされた捕集基板７１に向けて、粒子を含む空気を案内する。
【００４１】
図１２は、図９中の粒子検出装置からファンが取り外された状態を示す斜視図である。図９および図１２を参照して、ファン１６は、正転方向および反転方向に回転駆動可能である。ファン１６が正転方向に駆動されることにより、キャビネット１１の内部の空気がファン１６を通じてキャビネット１１の外部に排出される。ファン１６が反転方向に駆動されることにより、キャビネット１１の外部の空気がファン１６を通じてキャビネット１１の内部に導入される。
【００４２】
ファン１６は、キャビネット１１の側面１１ｎに取り付けられている。ファン１６が取り付けられたキャビネット１１の位置には、開口部１２０が形成されている。開口部１２０は、捕集筒１５と向かい合う範囲（図１２中の２点鎖線１２２に示す範囲）と、後述するブラシ５１と向かい合う範囲（図１２中の２点鎖線１２１に示す範囲）とを含むように開口している。開口部１２０は、捕集筒１５と向かい合う範囲とブラシ５１と向かい合う範囲とで連続的に形成されている。
【００４３】
このような構成によって、ファン１６は、捕集工程と、加熱工程時の冷却と、リフレッシュ工程とで兼用して用いられる。これにより、粒子検出装置１０の小型化や低コスト化を図ることができる。
【００４４】
図８から図１１を参照して、捕集部２０は、図２を参照して説明した捕集工程を実行し、空気中に含まれる粒子を捕集基板７１に捕集する。捕集部２０は、電源部としての高圧電源２１と、放電電極としての静電針２２とを有する。
【００４５】
捕集基板７１は、生物由来の粒子と化学繊維の埃などの粉塵とが混合した粒子が捕集される捕集部材として設けられている。捕集基板７１は、ガラス板から形成されている。粒子を吸着するガラス板の表面には、導電性の透明被膜が形成されている。捕集基板７１は、ガラス板に限定されず、セラミックもしくは金属などから形成されてもよい。被膜は、透明被膜に限定されず、たとえば、セラミック等から形成された捕集基板７１の表面に、金属被膜が形成されてもよい。また、捕集基板７１が金属から形成される場合、その表面に被膜を形成する必要はない。
【００４６】
高圧電源２１は、捕集基板７１と静電針２２との間に電位差を生じさせるための電源部として設けられている。
【００４７】
静電針２２は、高圧電源２１から延出し、捕集筒１５を貫通して捕集筒１５の内部に達している。捕集工程時、捕集基板７１は、静電針２２と対向して配置される。本実施の形態では、静電針２２が、高圧電源２１の正極に電気的に接続されている。捕集基板７１に形成された被膜は、高圧電源２１の負極に電気的に接続されている。
【００４８】
なお、静電針２２が高圧電源２１の正極に電気的に接続されている場合に、捕集基板７１に形成された被膜が接地電位に接続されてもよいし、静電針２２が高圧電源２１の負極に電気的に接続され、捕集基板７１に形成された被膜が高圧電源２１の正極に電気的に接続されてもよい。
【００４９】
捕集工程時、ファン１６が正転方向に駆動されると、キャビネット１１内部の空気が排気されると同時に、キャビネット１１の外部の空気が捕集筒１５を通って捕集基板７１に向けて導入される。この際、高圧電源２１によって静電針２２と捕集基板７１との間に電位差を発生させると、空気中の粒子は、静電針２２の周囲で正極に帯電される。正極に帯電された粒子が、静電気力によって捕集基板７１に移動し、導電性の被膜に吸着されることによって、捕集基板７１に捕集される。
【００５０】
このように本実施の形態における粒子検出装置１０においては、静電気力を利用した静電捕集により、粒子を捕集基板７１に捕集する。この場合、粒子の検出時に粒子を確実に捕集基板７１に保持するとともに、粒子の検出後には粒子を容易に捕集基板７１から除去することができる。
【００５１】
また、放電電極として針状の静電針２２を用いることによって、帯電した粒子を、静電
針２２に対向する捕集基板７１の表面であって、後述する発光素子の照射領域に対応した極めて狭い領域に吸着させることができる。これにより、蛍光測定工程において、吸着された微生物を効率的に検出することができる。
【００５２】
蛍光検出部３０は、図３および図５を参照して説明した蛍光測定工程（加熱前，加熱後）を実行する。蛍光検出部３０は、励起光源部３１および受光部４１から構成されている。励起光源部３１は、捕集基板７１に捕集された粒子に向けて励起光を照射する。受光部４１は、励起光の照射に伴って粒子から発せられる蛍光を受光する。
【００５３】
励起光源部３１は、光源としての発光素子３２と、励起部フレーム３３と、集光レンズ３４と、レンズ押さえ３５とを有する。受光部４１は、ノイズシールド４２と、増幅回路４３と、受光素子４４と、受光部フレーム４５と、フレネルレンズ４６と、レンズ押さえ４７とを有する。発光素子３２としては、半導体レーザまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子などが用いられる。発光素子３２から発せられる光は、生物由来の粒子を励起して蛍光を発せさせるものであれば、紫外または可視いずれの領域の波長を有してもよい。受光素子４４としては、フォトダイオードまたはイメージセンサなどが用いられる。
【００５４】
清掃部５０は、図６を参照して説明したリフレッシュ工程を実行し、粒子を捕集基板７１から除去する。清掃部５０は、清掃具として機能するブラシ５１と、ベース部としてのブラシ台座部５２およびブラシ押さえ板５３とを有する。清掃部５０は、高圧電源２１に対して固定支持されている。リフレッシュ工程時、清掃部５０は静止している。
【００５５】
ブラシ５１は、繊維集合体から形成されている。ブラシ５１は、導電性を有する繊維集合体から形成されている。ブラシ５１は、たとえば、カーボンファイバから形成されている。ブラシ５１を形成する繊維集合体の線径は、φ０．０５ｍｍ以上φ０．２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
ブラシ５１は、自由端５１ｐと、自由端５１ｐの反対側の端部に配置される支持端５１ｑとを有する（図１１を参照）。支持端５１ｑは、ブラシ台座部５２およびブラシ押さえ板５３により支持されている。ブラシ５１は、支持端５１ｑから自由端５１ｐに向けて垂れ下がるように設けられる。ブラシ５１は、捕集基板７１が移動できる範囲内で固定支持されている。ブラシ５１の自由端５１ｐが捕集基板７１の表面に接触した状態で捕集基板７１が移動することにより、粒子が捕集基板７１から除去される。
【００５７】
粒子検出装置１０は、加熱部としてのヒータ７６と、移動機構部６０とをさらに有する。ヒータ７６は、図４を参照して説明した加熱工程を実行し、捕集基板７１に捕集された粒子を加熱する。
【００５８】
移動機構部６０は、捕集基板７１を搭載し、捕集工程、蛍光測定工程（加熱前，加熱後）、リフレッシュ工程および加熱工程間で捕集基板７１を移動させる。移動機構部６０は、モータホルダ６１と、回転駆動可能な駆動部としての回転モータ６２と、モータ押さえ６３と、アーム部としての回転ベース６４を有する。
【００５９】
図１１を参照して、回転ベース６４には、回転モータ６２の出力軸が接続されている。回転モータ６２の駆動に伴って、回転ベース６４は、仮想線として描かれた回転中心軸６６を中心に回転（正転、反転）する。
【００６０】
回転ベース６４は、樹脂材料により形成されている。回転ベース６４は、その構成部位として、中心部６７と、基板支持部６８とを有する。
【００６１】
中心部６７は、回転モータ６２の出力軸に接続されている。中心部６７は、キャビネット１１により回転中心軸６６を中心に回転自在に支持されている。基板支持部６８は、中心部６７から回転中心軸６６の半径方向に延伸し、その先端で捕集基板７１を搭載している。基板支持部６８は、捕集基板７１を搭載する位置で枠形状を有する。
【００６２】
捕集基板７１の裏面には、ヒータ７６が貼り合わされている。ヒータ７６は、回転ベース６４の回転時、捕集基板７１とともに移動する。
【００６３】
回転ベース６４が回転することで、粒子検出装置７１内において、捕集基板７１は、捕集工程を行なう捕集位置、測定工程を行なう測定位置、加熱工程を行なう加熱位置およびリフレッシュ工程を行なうリフレッシュ位置のそれぞれに移動することができる。
【００６４】
蛍光測定工程（加熱後）が終了し、捕集基板７１がリフレッシュ位置に移動することによって、捕集基板７１の表面全体がブラシ５１の自由端５１ｐと接触するように通過し粒子が捕集基板７１から除去される。
【００６５】
ここで、リフレッシュ位置とは、捕集基板７１と固定支持されたブラシ５１とが接触する間の捕集基板７１の移動範囲を指す。  
【００６６】
（実施の形態１）
図１３は、実施の形態１に係る清掃部の外観を示す図である。図１４は、清掃部の断面概略図を示す。図１３および図１４を参照して、清掃部５０は、ブラシ５１と、ブラシ５１を固定するブラシ台座部５２とを有する。ブラシ５１は、ブラシ毛５４と、ブラシ毛５４の根元を編込み糸によって編み込んで固定する編込み部５５とを有する。複数のブラシ毛５４を含むブラシ毛５４の束が複数形成される。複数の束は、清掃部５０の幅方向(ＤＲ１方向）に並ぶように並列配置される。
【００６７】
ブラシ台座部５２は、係合部５６をそれぞれ有する側壁５２ａ，５２ｂと、ブラシ５１を載置する載置面５２ｃと、上面５２ｄとを有する。
【００６８】
側壁５２ａ，５２ｂは、載置面５２ｃより前面側に突出している。側壁５２ａ，５２ｂの内側に収まるように、編込み部５５が載置面に５２ｃに載置される。ブラシ台座部５２は、載置面５２ｃから前面側に突出する第１突出部５２ｅを有する。載置面５２ｃと第１突出部５２ｅとの間に段差部５７が形成される。段差部５７と編込み部５５との間には、後述する接着剤の浸潤を遅らせる隙間が設けられている。
【００６９】
第１突出部５２ｅの両端に位置する側壁５２ａ，５２ｂは、第１突出部５２ｅに対してさらに前面側に突出する第２突出部５２１ａ，５２１ｂを有する。第２突出部５２１ａ，５２１ｂの内側に収まるように、ブラシ毛５４が配置される。ブラシ毛５４は、ブラシ台座部の第１突出部５２ｅと接触する。
【００７０】
さらに、ブラシ台座部５２は、第１突出部５２ｅに対してブラシ毛５４の伸びる方向と反対側に、載置面５２ｃから突出する第３突出部５２ｆを有する。第３突出部５２ｆは、側壁５２ａ，５２ｂの間に配置される。側壁５２ａ，５２ｂは、第３突出部５２ｆよりも載置面５２ｃの前面側に突出している。
【００７１】
編込み部５５は、ブラシ毛の伸びる方向と平行に伸びる第１外面５５ａ，５５ｂと、ブラシ毛が突出する外面５５ｃに対向する第２外面５５ｄを有する。
【００７２】
ブラシ５１は、ブラシの帯状の長尺体を切断して構成される。長尺体は、図１３，図１４中の矢印ＤＲ１方向に延びて形成されたものである。
【００７３】
図１５は、ブラシ毛５４を折り曲げた場合のブラシの長尺体を示す図である。図１５を参照して、長尺体５１１は、Ｕ字状に屈曲させたブラシ毛５４の束を複数並べて、屈曲部５１ａを含む根元側をブラシ毛５４が伸びる方向に対して交差する方向に編込み糸によって編み込んで構成されている。屈曲部５１ａ、自由端５１ｐのそれぞれは、ブラシ毛５４の伸びる方向に対して略垂直方向に直線上に並ぶように配置される。ブラシ毛５４の束は一定の間隔で並んでいる。
【００７４】
図１６は、ブラシ毛５４を折り曲げない場合のブラシの長尺体を示す図である。図１６を参照して、長尺体５１２は、直線に伸びるブラシ毛５４の束を複数並べて、根元側（一端側）をブラシ毛５４が伸びる方向に対して交差する方向に編込み糸によって編み込んで構成されている。ブラシ毛５４の自由端５１ｐおよび自由端５１ｐの反対側に位置する端部５１ｂのそれぞれは、ブラシ毛５４の伸びる方向に対して略垂直方向に直線上に並ぶように配置される。ブラシ毛５４の束は一定の間隔で並んでいる。
【００７５】
粒子検出装置１０において、ブラシの長尺体５１１，５１２は捕集基板７１よりも十分に長いため、ブラシ５１をブラシ台座部５２に取り付けて清掃部として組み立てる際には、長尺体５１１，５１２を切断する必要がある。ブラシの長尺体５１１，５１２を切断する場合、ブラシ毛５４の束は密に並んでいるため、ブラシ毛５４の束の途中で切断されることが多い。長尺体５１１，５１２は、ブラシ毛５４の伸びる方向に略平行方向すなわち、長尺体の伸びる方向に直交する方向に切断される。
【００７６】
図１７は、ブラシの長尺体からブラシを切り出した状態を示す図である。図１７を参照して、編込み部５５の第１外面５５ａ側（図１７中左側）では、屈曲部５１ａの外側が切断されている。編込み部５５の第１外面５５ｂ側（図１７中右側）では、屈曲部５１ａの内側が切断されている。
【００７７】
このように、ブラシ毛５４の束の途中で切断された場合には、編込み部５５の第１外面５５ａ，５５ｂ側では、編込み糸が切断され緩んでいるため、切断されていない中央と比較して、ブラシ毛５４を編み込んで保持する保持力が低下する。また、捕集基板７１をブラシ５１に接するように繰り返し移動させることによって、編込み糸の緩みが進行し、さらに保持力が低下する。このため、第１外面５５ａ，５５ｂにおいてブラシ毛５４が抜けやすくなる。
【００７８】
粒子検出装置１０の駆動中に、ブラシ毛５４が抜け落ち、捕集基板７１表面に付着した場合、捕集基板７１と静電針２２との間に、粒子を帯電させるための電圧をかけることができず、捕集性能が低下し、測定結果の安定性が低下する。したがって、測定結果を安定させるためには、ブラシ５１からのブラシ毛５４の抜けを防止する必要がある。本実施の形態に係る清掃部５０では、ブラシ台座部５２とブラシ５１を接着させる際に接着剤を塗布する箇所を調整することで、ブラシ５１からのブラシ毛５４の抜けを防止する。
【００７９】
図１８は、接着剤を塗布する場所および接着剤の浸潤を説明する図である。図１８を参照して、ブラシ５１をブラシ台座部５２の載置面５２ｃに配置した状態で、編込み部５５の第１外面５５ａ，５５ｂ側に位置する接着剤塗布領域５５１ａ，５５１ｂに接着剤を塗布する。接着剤は、たとえば、光硬化性樹脂が用いられる。ブラシ５１はブラシ台座部５２に設けられた位置決め部５９で位置決めが行なわれる。位置決め部５９は、側壁５２ａまたは５２ｂと、第３突出部５２ｆとに接するようにＬ字型形状を有する。なお接着剤は、熱硬化性樹脂であっても、光/熱併用型樹脂であっても良い。
【００８０】
接着剤塗布領域５５１ａ，５５１ｂに塗布された接着剤は、ＵＶ照射等により硬化して、第１外面５５ａ，５５ｂのそれぞれを、側壁５２ａ，５２ｂのそれぞれに固定する。編込み糸が切断され保持力が低下した第１外面５５ａ，５５ｂを接着剤を介して側壁５２ａ，５２ｂに固定することで、保持力が強化される。また捕集基板７１の繰り返し動作に伴なって、編込み糸の緩みが進行することを抑制することができる。このため、ブラシ毛５４の先端に外力が負荷されてもブラシ毛５４が抜けにくくなる。
【００８１】
さらに、ブラシ毛５４が伸びる方向と反対側の第２外面５５ｃ側に位置する接着剤塗布領域５５１ｃに接着剤を塗布しても良い。接着剤塗布領域５５１ｃに塗布された接着剤は、硬化して第２外面５５ｃとブラシ台座部５２の第３突出部５２ｆとを固定する。第２外面５５ｃと第３突出部５２ｆとを固定することで、第２外面５５ｃに位置する編込み糸の保持力が強化され、編み込む部５５中央部からのブラシ毛５４の抜けを防止することができる。
【００８２】
しかしながら、ブラシ５１を固定する際に、接着剤を使用した場合、接着剤がブラシ毛５４の先端（自由端５１ｐ）に浸潤し、ブラシ毛５４の先端が接着され、清掃機能が失われることが懸念される。
【００８３】
具体的には、ブラシ５１は極細径の毛材が集合しているため、接着剤を塗布後ＵＶ等で光照射を行ない接着剤を硬化させるまでの間、毛細管現象によって、接着剤がブラシ毛５４の先端に向かって浸潤する。ブラシ毛５４の先端まで接着剤が浸潤して硬化すると、ブラシ毛５４が固定され、動かなくなる。このため捕集基板７１を清掃することができなくなる。したがって接着剤の浸潤を抑制し、ブラシの清掃機能を確保することが必要となる。
【００８４】
本実施の形態に係る清掃部５０では、上述のように載置面５２ｃと第１突出部５２ｅとの間に、段差部５７が形成されている。このため、接着剤塗布領域５５１ａ，５５１ｂに塗布され、編込み部５５に浸潤した接着剤は、段差部５７に当たり、矢印Ａ，Ｂに示すようにその進路は中央部に向かうように変えられる。進路を変更された接着剤は、編込み部５５に浸潤しながら中央部に進行していく。そのため、ブラシ毛５４先端への接着剤の浸潤を抑制することができる。
【００８５】
また、段差部５７と編込み部５５の間に隙間５８が形成されている場合には（この隙間は必須ではない。）、隙間５８に接着剤を貯めることができ、隙間５８内に接着剤が充填されるまで、ブラシ毛５４の先端側への浸潤を抑制することができる。
【００８６】
このように、接着剤の浸潤を抑制することでＵＶによって接着剤を硬化させるのに必要な時間を確保することができ、その結果、ブラシ毛５４の先端が接着されるのを防止することができる。
【００８７】
この場合、ブラシ５１とブラシ台座部５２との接着部は、側壁５２ａ，５２ｂおよび接着剤が浸潤した載置面５２ｃである。
【００８８】
続いて清掃機能について説明する。接着剤が段差部５７または隙間５８で止まることにより、ブラシ毛５４の動きを固定する接着剤の先端位置が段差部５７または隙間５８の位置に決まる。接着剤の先端位置から自由端５１ｐまでのブラシ毛５４は動くことができ、捕集基板７１を清掃することができる。ブラシ毛５４の自由端５１ｐのそれぞれは、ブラシの伸びる方向と略垂直方向に直線上に並ぶように配置されているため、複数のブラシ毛５４に接着した接着剤の先端位置から自由端５１ｐまでの距離はそれぞれ一定となる。そのため捕集基板７１を均一に清掃することができる。
【００８９】
しかしながら、接着剤が段差部５７と編込み部５５との隙間５８で止まらなかった場合は、接着剤の一部が第１突出部５２ｅに浸潤する。この場合、接着剤は、ブラシ毛５４の自由端５１ｐに向かって均一に浸潤しないため、接着剤が硬化すると、ブラシ毛５４間で、接着剤の先端位置から自由端５１ｐまでの距離が不均一となる。その結果、捕集基板７１を均一に清掃することが困難になる。この場合、ブラシ５１とブラシ台座部５２との接着部は、側壁５２ａ，５２ｂ、接着剤が浸潤した載置面５２ｃおよび第１突出部５２ｅの一部となる。
【００９０】
本実施の形態に係る清掃部５０では、さらにブラシ押さえ板５３を用いてブラシ毛５４を固定することで、捕集基板７１を均一に清掃することができる。
【００９１】
図１９は、ブラシをブラシ押さえ板にて固定した図である。図１９を参照して、ブラシ押さえ板５３は、ブラシ台座部ブラシ台座部５２の第１突出部５２ｅおよび上述の接着部に対向して配置され、ブラシ５１を挟み込んで固定し、ブラシ台座部５２と係合部５６を介して係合する。
【００９２】
ブラシ押さえ板５３には、ブラシ台座部５２の側壁５２ａ，５２ｂに設けられた係合部５６と係合する開口部５３１が設けられている。ブラシ押さえ板５３は、ブラシ台座部の第２突出部５２１ａ，５２１ｂと接触し、ブラシ毛５４を固定位置５３ａにて押さえながら固定する。
【００９３】
したがって、ブラシの動きを固定する位置が、第１突出部の一部に浸潤した接着剤の先端位置からブラシ押さえ板５３がブラシ毛５４を押し込む固定位置５３ａに移動する。その結果、ブラシ押さえ板５３から突出するブラシ毛５４が、捕集基板７１を清掃する機能を有する。
【００９４】
ブラシ押さえ板５３がブラシ毛５４を固定する固定位置５３ａは、ブラシの伸びる方向に対して略垂直方向に直線上に並んでいるため、ブラシ毛５４の動きを固定する固定位置５３ａからブラシ毛５４の自由端５１ｐまでの距離は、複数のブラシ毛５４間で一定となる。そのため捕集基板７１を均一に清掃することができる。またブラシ毛５４がブラシ押さえ板５３と第１突出部５２ｅとに挟み込まれているため、粒子検出装置内で繰り返し清掃することよって発生するブラシ毛５４の広がりを軽減することができる。
【００９５】
図２０は、本実施の形態に係る清掃部の製造フローを示すフロー図である。図２０を参照して、ブラシ毛５４とブラシ毛５４の根元を編込み糸によって編み込んで固定する編込み部からなるブラシの長尺体を準備する。（Ｓ１０工程）。
【００９６】
次に、ブラシの長尺体を長尺体の伸びる方向に対して直交する方向に切断し、捕集基板７１を清掃できる幅を有するブラシ５１を切り出す（Ｓ２０工程）。そして、切断したブラシ５１を、ブラシ台座部５２の載置面５２ｃに載置する（Ｓ３０工程)。この際、ブラシ５１はブラシ台座部５２の側壁５２ａ，５２ｂに収まるように載置され、位置決め部５９で位置決めが行なわれる。また、ブラシ台座部５２の第１突出部５２ｅに対して隙間５８が発生するように、ブラシ５１が載置される。第１突出部５２ｅの両端に位置する第２突出部５２１ａ、５２１ｂ間にブラシ毛５４が配置される。
【００９７】
続いて、編込み部５５の第１外面５５ａ，５５ｂ側に接着剤を塗布する（Ｓ４０工程）。この際、接着剤の流れは、ブラシ台座部５２の第１突出部５２ｅと載置面５２ｃとの段差部５７によって、ブラシ台座部５２の中央へ向かうように変更され、ブラシ毛５４先端への接着剤の浸潤が抑制される。また隙間５８内を接着剤が充填する間、ブラシ毛５４先端への接着剤の浸潤が抑制される。なおＳ３０工程とＳ４０工程の順序は逆であってもよい。
【００９８】
この後、塗布した接着剤にＵＶを照射して硬化させる（Ｓ５０工程）。続いて、ブラシ押さえ板５３をブラシ台座部５２の第１突出部５２ｅおよび上述の接着部に対向して配置し、ブラシ５１を挟み込んで固定する（Ｓ６０工程）。ブラシ押さえ板５３によって、複数のブラシ毛５４間の動きを固定する位置を統一することができ、ブラシ毛５４の固定位置５３ａからブラシ毛５４の自由端５１ｐまでの距離を一定にすることができる。この結果、捕集基板７１を均一に清掃することができる。
【００９９】
（実施の形態２）
図２１は、実施の形態２に係る清掃部を示す図である。ブラシ台座部５２の側壁５２ａ，５２ｂおよび第２突出部５２１ａ，５２１ｂがブラシ毛５４の伸びる方向に伸びている点で、実施の形態１に係る清掃部と構成が異なる。
【０１００】
第２突出部５２１ａ，５２１ｂが広がることによって、ブラシ押さえ板５３とブラシ台座部５２の接触面積が増加する。ブラシ押さえ板５３とブラシ台座部５２の接触面積が増加すると、実施の形態１に係る清掃部と比較して、ブラシ毛５４が強固に固定される。したがって、粒子検出装置内で繰り返し清掃することによって発生するブラシ毛５４の広がりを更に軽減させることができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  粒子検出装置、１１  キャビネット、１１ｍ，１１ｎ  側面、１２  上キャビネット、１４  下キャビネット、１５  捕集筒、１６  ファン、１９  突出部、２０  捕集部、２１  高圧電源、２２  静電針、３０  蛍光検出部、３１  励起光源部、３２  発光素子、３３  励起部フレーム、３４  集光レンズ、４１  受光部、４２  ノイズシールド、４３  増幅回路、４４  受光素子、４５  受光部フレーム、４６  フレネルレンズ、５０  清掃部、５１  ブラシ、５１ａ  屈曲部、５１ｂ  端部、５１ｐ  自由端、５１ｑ  支持端、５２  ブラシ台座部、５２ａ，５２ｂ  側壁、５２ｃ  載置面、５２ｄ  上面、５２ｅ  第１突出部、５２ｆ  第３突出部、５３  ブラシ押さえ板、５３ａ  固定位置、５４  ブラシ毛、５５  編込み部、５５ａ，５５ｂ  第１外面、５５ｃ  第２外面、５６  係合部、５７  段差部、５８  隙間、５９  位置決め部、６０  移動機構部、６１  モータホルダ、６２  回転モータ、６４  回転ベース、６６  回転中心軸、６７  中心部、６８  基板支持部、７１  捕集基板、７６  ヒータ、９１  捕集・加熱位置、９２  検出位置、９３  リフレッシュ位置、１２０，５３１  開口部、５１１，５１２  長尺体、５２１ａ，５２１ａ，５２１ｂ  第２突出部、５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ  接着剤塗布領域。
【図１】
2014010066.tif 000003
【図２】
2014010066.tif 000004
【図３】
2014010066.tif 000005
【図４】
2014010066.tif 000006
【図５】
2014010066.tif 000007
【図６】
2014010066.tif 000008
【図７】
2014010066.tif 000009
【図８】
2014010066.tif 000010
【図９】
2014010066.tif 000011
【図１０】
2014010066.tif 000012
【図１１】
2014010066.tif 000013
【図１２】
2014010066.tif 000014
【図１３】
2014010066.tif 000015
【図１４】
2014010066.tif 000016
【図１５】
2014010066.tif 000017
【図１６】
2014010066.tif 000018
【図１７】
2014010066.tif 000019
【図１８】
2014010066.tif 000020
【図１９】
2014010066.tif 000021
【図２０】
2014010066.tif 000022
【図２１】
2014010066.tif 000023