(57)【要約】【課題】現像スリーブ等の筒状面を短時間で効率的に洗浄する。【解決手段】洗浄液槽８上に垂直に立設された円筒体２の内部に支柱１を植設し、ハンド１４によって搬送された被洗浄筒体Ｗ1 を支柱１に被せて、円筒体蓋部５から被洗浄筒体Ｗ1 と円筒体２との間の洗浄液流路３に洗浄液を注入し、流下する洗浄液によって被洗浄筒体Ｗ1 の外径面を洗浄する。同時に、支柱１の中空部を通って上端に洗浄液を給送し、被洗浄筒体Ｗ1 の内部の洗浄液流路４を流下する洗浄液によって被洗浄筒体Ｗ1 の内径面を洗浄する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状面を有する被洗浄筒体を洗浄する筒体洗浄方法であって、
垂直に配設された筒状容器内の支柱に被洗浄筒体を被せる工程と、
筒状容器の上端から洗浄液を注入し、支柱に被せられた被洗浄筒体の外径面に沿って流下させる工程と、
流下する洗浄液によって被洗浄筒体の外径面を洗浄する洗浄工程と、を有することを特徴とする筒体洗浄方法。
【請求項２】
支柱の中空部を経て洗浄液を被洗浄筒体の内部へ注入し、内径面に沿って流下させる工程と、
流下する洗浄液によって被洗浄筒体の内径面を洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とする請求項１記載の筒体洗浄方法。
【請求項３】
前記外径面を洗浄する洗浄工程と、前記内径面を洗浄する洗浄工程とを、同時に行うことを特徴とする請求項２記載の筒体洗浄方法。
【請求項４】
前記外径面を洗浄する洗浄工程の後に、筒状容器の上端から気体を送入し、被洗浄筒体の外径面に残留する洗浄液を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の筒体洗浄方法。
【請求項５】
前記内径面を洗浄する洗浄工程の後に、支柱の中空部を経て気体を被洗浄筒体の内部へ送入し、内径面に残留する洗浄液を除去する工程を含むことを特徴とする請求項２ないし４いずれか１項記載の筒体洗浄方法。
【請求項６】
垂直に配設された筒状容器と、前記筒状容器内に被洗浄筒体を立設・支持するための支柱と、前記筒状容器の上端から前記被洗浄筒体との間の環状流路に洗浄液を注入する洗浄液給送手段と、を有し、前記環状流路を流下する洗浄液によって前記被洗浄筒体の外径面を洗浄することを特徴とする筒体洗浄装置。
【請求項７】
前記筒状容器の内面が粗面化されていることを特徴とする請求項６記載の筒体洗浄装置。
【請求項８】
前記筒状容器内で被洗浄筒体が偏心揺動自在に構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の筒体洗浄装置。
【請求項９】
前記支柱の中空部によって形成される内部配管と、前記内部配管を経て洗浄液を被洗浄筒体内へ注入する内径面洗浄用の洗浄液給送手段と、を備え、前記被洗浄筒体の内部を流下する洗浄液によって前記被洗浄筒体の内径面を洗浄することを特徴とする請求項６ないし８いずれか１項記載の筒体洗浄装置。
【請求項１０】
筒状容器の断面形状と被洗浄筒体の断面形状が、円形状または非円形状の相似形であることを特徴とする請求項６ないし９いずれか１項記載の筒体洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機の現像スリーブなどの筒状部品の筒状面に、切削加工やブラスト荒し加工などの前加工で付着した切削油やブラスト材等を、洗浄・除去するための筒体洗浄方法および筒体洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機の現像スリーブ等の筒状面を洗浄するには、図５に示すように、被洗浄筒体Ｗ0 を治具（洗浄用カゴ）１０１で保持した状態で洗浄槽１０８の洗浄液Ｌ0 に浸漬し、超音波振動体１０５による超音波振動を与える方法や、図６に示すように、被洗浄筒体Ｗ0 を治具２０１で保持した状態でスプレーノズル２０５から洗浄液Ｌ0 を振りかけながら回転ブラシ２０６で被洗浄筒体Ｗ0 の表面をこする・たたく作用を用いる方法が一般的である。
【０００３】
図６のブラシ回転式洗浄機では、スプレーノズル２０５で洗浄液Ｌ0 を被洗浄筒体Ｗ0 に吹き付けたうえで、回転ブラシ２０６で被洗浄筒体Ｗ0 の表面から付着物をたたき出すために、洗浄液Ｌ0 を送出するための高圧ポンプとブラシ回転機構が必要であり、加えて、洗浄中に洗浄液の飛散を防止するためにケース２０８で被う必要がある。
【０００４】
また、回転ブラシや洗浄槽を用いることなく、被洗浄筒体に対してわずかなスペースを加える程度の大きさに洗浄装置を収めるとともに、洗浄原理も確実かつ単純でメンテナンスが簡単な洗浄方法として、例えば、特許文献１に開示されたように、複数本の溝形状の吹出口から、ダスト除去用洗浄液、乾燥用エアー等を円筒体の内外面に順次噴射して、効率的に洗浄するように構成したものや、特許文献２に開示されたように、管内を移動する治具によって、管端から送入した洗浄用粉体の流動方向を変えて管内面に吹き付ける方法も知られている。
【特許文献１】特開平５−１４２８０４号公報
【特許文献２】特開平１１−２１６４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５や図６に示す方法では、被洗浄筒体の外径に比べて数十倍ないしは数百倍の大きな洗浄槽やケースが必要であり、かつ洗浄槽に超音波発振装置やブラシ回転機構を設ける必要があるため、装置が大型化・複雑化して、広い設置スペースが必要になるとともに、装置コストも高額になり、メンテナンスにも手間が掛かる等の問題があった。
【０００６】
特に、超音波を用いる洗浄槽に多数を被洗浄筒体を投入する方式では、まれに被洗浄筒体と洗浄用カゴの位置関係により洗浄効果が不十分となる欠点があり、このために洗浄時間を延ばすと、被洗浄筒体へ超音波によるダメージが懸念される。
【０００７】
加えて、洗浄後の残液滴の除去は、超音波方式では浸水しているために必ず別工程で行う必要があり、回転ブラシ方式でもブラシ部や洗浄槽からの液滴の飛び散り・再付着のために必ず別工程で行う必要があるため、いずれの方式も装置が大型化する欠点があった。
【０００８】
さらに、超音波方式・回転ブラシ方式ともに、内径面や、異形形状の外径面の洗浄が難しいという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１、特許文献２に開示された方法では、いずれも、洗浄中に被洗浄筒体や治具を移動させるための動力源や送り機構が必要であるから、このために装置の複雑化や大型化を招くという未解決の課題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、洗浄液の流体エネルギーを利用することで洗浄中の送りのための動力源等を不要とし、簡単かつ確実でしかも迅速に現像スリーブ等の筒状面を洗浄できる筒体洗浄方法および筒体洗浄装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の筒体洗浄方法は、筒状面を有する被洗浄筒体を洗浄する筒体洗浄方法であって、垂直に配設された筒状容器内の支柱に被洗浄筒体を被せる工程と、筒状容器の上端から洗浄液を注入し、支柱に被せられた被洗浄筒体の外径面に沿って流下させる工程と、流下する洗浄液によって被洗浄筒体の外径面を洗浄する洗浄工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の筒体洗浄装置は、垂直に配設された筒状容器と、前記筒状容器内に被洗浄筒体を立設・支持するための支柱と、前記筒状容器の上端から前記被洗浄筒体との間の環状流路に洗浄液を注入する洗浄液給送手段と、を有し、前記環状流路を流下する洗浄液によって前記被洗浄筒体の外径面を洗浄することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
大型の洗浄槽を用いることなく、被洗浄筒体の大きさに対してわずかなスペースを加える程度の小型で簡単な筒体洗浄装置を実現できる。また、洗浄液の流体状態による洗浄効果のばらつきをなくすとともに、被洗浄筒体の内径面と外径面とを同時に洗浄することも可能である。さらに、洗浄に引き続いて、同一装置において被洗浄筒体の外径面や内径面に残留する洗浄液の除去を行うことができる。
【００１４】
被洗浄筒体は円筒体に限らず、楕円、多角形、その他の異形形状を含む、円形状および非円形状の断面形状を有する被洗浄筒体に対応することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すように、被洗浄筒体Ｗ1 を立設・支持する支持部１ａを有する支柱１を、垂直に配設された筒状容器である円筒体２内に植設し、支柱１に被洗浄筒体Ｗ1 を保持して円筒体２上部より、被洗浄筒体Ｗ1 との間の環状流路である洗浄液流路３に洗浄液を注入することで、被洗浄筒体Ｗ1 の筒状面である外径面を連続的に流下する洗浄液によって洗浄する。被洗浄筒体Ｗ1 の外径面と円筒体２の内壁面の間隔は、洗浄液流路３を流れる洗浄液が乱流境界層になる理論値と同等以下に設定する。これによって、被洗浄筒体Ｗ1 が洗浄液により支柱１を中心に揺動し、効率的な洗浄を行うことができる。
【００１６】
被洗浄筒体Ｗ1 を支持する支柱１の外径を細くすることにより、被洗浄筒体Ｗ1 が支柱１に被せた状態で偏心揺動代を持つように構成してもよい。
【００１７】
また、支柱１の内部配管を通って先端へ洗浄液を給送し、支柱１と被洗浄筒体Ｗ1 の間の洗浄液流路４へ洗浄液を注入することにより、被洗浄筒体Ｗ1 の内径面を同時に洗浄することもできる。
【００１８】
洗浄液による洗浄後に、円筒体２の上部より気体を注入することにより被洗浄筒体Ｗ1 の外径面に付着する洗浄液を除去することができる。同様に、支柱１の先端から気体を注入することにより被洗浄筒体Ｗ1 の内径面に付着する洗浄液を除去することができる。
【００１９】
被洗浄筒体の断面形状が円形ではなく、楕円・多角形・その他異形形状である場合は、支柱や円筒体の断面形状と被洗浄筒体の断面形状を相似形にすることにより効率的な洗浄を行うことができる。
【００２０】
上記の構成により、円筒体と被洗浄筒体とが形成する二重円筒内を流下する洗浄液が途切れることなく、かつ被洗浄筒体の表面においても乱流状態になることで、切削油やブラスト材等の粒径が０．１μｍないしは０．５ｍｍの表面付着物を除去し、これらの完全除去に要する時間として、洗浄液注入開始後１０秒ないし２０秒間で洗浄を完了することができる。
【００２１】
支柱と被洗浄筒体のはめあいすきまを０．１ｍｍ以下にすると、円筒体内に洗浄液を注入したときに被洗浄筒体は揺動することなく同心性を保って位置決めされるが、この場合でも洗浄効果は十分に有している。
【００２２】
しかしながら、洗浄液の注入方向のばらつきにより、被洗浄筒体の表面の一部で洗浄液が接しないために外径面全面の洗浄効果を得られない状態が発生する場合は、支柱と被洗浄筒体のはめあいすきまを０．４ｍｍにすると、被洗浄筒体が、洗浄液の注入により支柱を中心に揺動し、洗浄液流路を構成する二重円筒の間隔が絶えず変動することになり、洗浄液の途切れない状態を確実に実現することができる。
【００２３】
また、前述のように、支柱先端から洗浄液を注入することにより従来例では難しかった外径面と内径面の同時洗浄が可能である。さらに、円筒体上部より気体を注入することで、同一洗浄工程で被洗浄筒体の外径面に付着する洗浄液滴の除去ができ、支柱先端から気体を注入することで、同一洗浄工程で被洗浄筒体の内径面に付着する洗浄液滴の除去ができる。
【００２４】
このように、被洗浄筒体を１本ずつ極めて短時間で洗浄することが可能となるため、被洗浄筒体の洗浄工程を含む製造プロセスを自動搬送装置により連結する一貫生産を実現できる。さらに、作業の簡略化や、装置の設置スペースおよび装置コストの削減等に大きく貢献できる。
【実施例１】
【００２５】
図１の筒体洗浄装置を用いて、図２に示すように、被洗浄筒体Ｗ1 の外径面を洗浄する。内部に支柱１を立設・支持する円筒体２の上端には、被洗浄筒体Ｗ1 の外径面を洗浄するための洗浄液Ｌ1 を円筒体２に供給する洗浄液給送手段である円筒体蓋部５が嵌挿され、洗浄前の被洗浄筒体Ｗ1 を円筒体２に挿入するときや、洗浄後に円筒体２から被洗浄筒体Ｗ1 を取り出すときは、円筒体蓋部５を円筒体蓋退避用のシリンダ６によって不作動位置に退避させる。
【００２６】
図１に示すように、被洗浄筒体Ｗ1 の内径面洗浄用の洗浄液給送手段である配管７は、洗浄液槽８の洗浄液を支柱１の中空部１ｂに給送し、その上端から洗浄液流路４を通って流下させる。洗浄液槽８は、排水タンク９、フィルターユニット１０、洗浄液循環ポンプ１１、流量計１２、洗浄液槽８の洗浄液の温度を制御する恒温調節器１３等を有し、上部には、被洗浄筒体Ｗ1 を搬出入するためのハンド１４が配設される。
【００２７】
洗浄液循環ポンプ１１としては流量２４Ｌ／ｍｉｎの小型廉価なポンプが使用され、他にモータなどの動力源を必要としない簡単な構成である。
【００２８】
支柱１、円筒体２および円筒体蓋部５からなる筒状の洗浄部においては、図２に示すように被洗浄筒体Ｗ1 の外径面を流動する洗浄液Ｌ1 によって洗浄を行う。被洗浄筒体Ｗ1 と支柱１の支持部１ａ間のすきまは０．１ｍｍであり、洗浄中に被洗浄筒体Ｗ1 は円筒体２内の略中心に位置決めされていることにより、洗浄液Ｌ1 は同心円環状のスペースからなる洗浄液流路３を流れる。同心性を確保するための条件として、円筒体２の内壁面と支柱１の支持部１ａの同心度は０．１ｍｍ以下、傾きを０．１ｍｍ以下にした。このレイアウトでも洗浄効果はあるが、流れが乱れると被洗浄筒体Ｗ1 の表面で洗浄液Ｌ1 が接しない部分が発生することがあり、この対策が必要な場合があった。
【００２９】
なお、被洗浄筒体Ｗ1 の外径面の洗浄と同時に、支柱１の下端から内部配管である中空部１ｂに洗浄液を供給し、支柱１の上端から被洗浄筒体Ｗ1 の内径面に沿って流下させることにより、被洗浄筒体Ｗ1 の内径外径同時洗浄を行うことができる。
【００３０】
以下に具体例を示す。
【００３１】
被洗浄筒体の外径２０ｍｍ、円筒体の内径２２．６ｍｍ、被洗浄筒体の内径１８．４ｍｍ、支柱外径１８ｍｍ、洗浄液注入条件が４０Ｌ／ｍｉｎの場合、被洗浄筒体の外径面全面の切削油除去の効果が得られる洗浄時間は２０秒であった。
【実施例２】
【００３２】
本実施例は、図３に示すように、図１と同様の筒体洗浄装置によって被洗浄筒体Ｗ2 の外径面を洗浄するに当たり、被洗浄筒体Ｗ2 を洗浄液Ｌ2 により支柱２１を中心に揺動させながら外径面の洗浄を行うように構成したものである。
【００３３】
本実施例では被洗浄筒体Ｗ2 と支柱２１の支持部２１ａ間のすきまが０．４ｍｍになるように支持する。これにより、洗浄中の被洗浄筒体Ｗ2 は筒状容器である円筒体２２内の中心部に位置決め固定されることなく、被洗浄筒体Ｗ2 は支柱２１に対してすきま分だけ横ずれや傾きを有し、洗浄液Ｌ2 が流れる洗浄液流路２３を形成するスペースは偏心円環状になる。
【００３４】
このように偏心性を持つことにより、洗浄液Ｌ2 の流速は過渡的に変動するため、実施例１においては被洗浄筒体Ｗ1 の表面で洗浄液Ｌ1 が接しない部分が発生するという課題を解消できる。被洗浄筒体Ｗ2 が洗浄中に振動状態になるため、円筒体２２の内面に傷をつけないように支柱２１を樹脂やゴムなど柔軟な材質を用いて、金属性基部にはコート処理を施した。
【００３５】
また、洗浄液Ｌ2 の流速を過渡的に変動せしめる手段として、円筒体２２の内面の面粗さをブラスト加工やエッチング加工などにより０．３ｍｍまで粗くした。あるいは、放電加工や射出成型などによりディンプルやリブレットを形成することで粗面化する方法を採用してもよい。
【実施例３】
【００３６】
本実施例は、図４に示すように、図１と同様の筒体洗浄装置によって被洗浄筒体Ｗ3 の内径面をより効果的に洗浄するものである。支柱３１の中空部３１ｂを経て、支持部３１ａの先端から洗浄液Ｌ3 を注入することにより、被洗浄筒体Ｗ3 の内径面を洗浄するに当たり、洗浄液Ｌ3 の流動性を改善するために支持部３１ａの外径部に縦溝３１ｃを設けた。なお、円筒体２、洗浄液流路３、４、円筒体蓋部５は実施例１と同様であるから同一符号で表わし説明は省略する。
【００３７】
支柱形状が円筒形であると、被洗浄筒体Ｗ3 の位置決め精度に必要な支柱外径では中空部３１ｂを通って給送された洗浄液Ｌ3 が流れにくいため、支持部３１ａの外径面に複数の縦溝３１ｃを形成することで、洗浄液Ｌ3 の流量を調整する。
【００３８】
本実施例においても、実施例１、２と同様に、被洗浄筒体の外径面と内径面を同時に洗浄することができるが、必ずしも同時である必要はなく、同じ装置で、時系列的に処理することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の筒体洗浄方法および筒体洗浄装置は、複写機の現像スリーブ等筒状部品の洗浄に限らず、金属・樹脂・ゴムなど材質に限らず棒状物体であれば適用が可能であり、また、洗浄に限らず、液や粉体が付着している物体表面から付着物質を除去する場合にも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例１による筒体洗浄装置を示す模式図である。
【図２】実施例１による筒体洗浄装置の洗浄部のみを示すもので、（ａ）はその径方向の断面図、（ｂ）は軸方向の断面図である。
【図３】実施例２による筒体洗浄装置の洗浄部のみを示すもので、（ａ）はその径方向の断面図、（ｂ）は軸方向の断面図である。
【図４】実施例３による筒体洗浄装置の洗浄部のみを示すもので、（ａ）はその径方向の断面図、（ｂ）は軸方向の断面図である。
【図５】一従来例による超音波振動式洗浄機を説明する図である。
【図６】別の従来例によるブラシ回転式洗浄機を説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、２１、３１    支柱
１ａ、２１ａ、３１ａ    支持部
１ｂ、３１ｂ    中空部
２、２２    円筒体
３、４、２３    洗浄液流路
５    円筒体蓋部
６    シリンダ
７    配管
８    洗浄液槽
１４    ハンド
３１ｃ    縦溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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