(57)【要約】【課題】被洗浄材の表面の異物を確実に除去することができる洗浄材を得ることを目的とする。【解決手段】被洗浄材に噴射して衝突させ被洗浄材の表面を洗浄する洗浄材１０であって、ゼラチンまたは膠を使用した複数の核体１から成り、これら各核体１に水２を含有させることにより粘着力および弾力性を持たせ、各核体１同士が粘着力により粘着することを防止し各核体１の形状を保持するため各核体１の表面上に配設された複数の離反粒３を備え、水２を含有することによる核体１の粘着力および弾力性を持たせた状態で洗浄に使用し、被洗浄材の表面の異物を核体１の粘着力により捕獲するものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄材に衝突させ上記被洗浄材の表面を洗浄する洗浄材であって、
ゼラチンまたは膠を使用した複数の核体から成り、これら各核体に水を含有させることにより粘着力および弾力性を持たせ、上記各核体同士が上記粘着力により粘着することを防止し上記各核体の形状を保持するため上記各核体の表面上に配設された複数の離反粒を備え、上記水を含有することによる上記核体の粘着力および弾力性を持たせた状態で上記洗浄に使用し、上記被洗浄材の表面の異物を上記核体の粘着力により捕獲することを特徴とする洗浄材。
【請求項２】
上記核体の大きさは、径が０．１ｍｍから３ｍｍの大きさにて成ることを特徴とする請求項１に記載の洗浄材。
【請求項３】
上記離反粒はセラミック材にて成ることを特徴とする請求項２に記載の洗浄材。
【請求項４】
上記セラミック材の大きさは、径が２０μｍから１μｍの大きさにて成ることを特徴とする請求項３に記載の洗浄材。
【請求項５】
上記セラミック材として、ダイヤモンド、アルミナ、炭化珪素、ガラス、ジルコニアの内の１種または複数種を用いることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の洗浄材。
【請求項６】
上記核体と水との重量比率が、１０対２から７にてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の洗浄材。
【請求項７】
上記核体に水分蒸発を防止する蒸発防止材を含有させたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の洗浄材。
【請求項８】
上記蒸発防止材が、水溶性オイルにてなることを特徴とする請求項７に記載の洗浄材。
【請求項９】
所望の粒径にてなる請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の洗浄材を、上記洗浄材の核体に水を保持した状態にて被洗浄材に衝突させ、上記被洗浄材の表面の異物を上記洗浄材の粘着力により上記洗浄材に粘着させ捕獲して取り除き洗浄することを特徴とする洗浄材を用いた洗浄方法。
【請求項１０】
上記洗浄材にて洗浄を行った後の上記被洗浄材を、代替フロンにてウェット洗浄し、乾燥する工程を備えたことを特徴とする請求項９に記載の洗浄材を用いた洗浄方法。
【請求項１１】
上記被洗浄材の表面の異物が磁性体である場合、上記洗浄材を用いた洗浄方法を行った後の上記洗浄材を磁石に近接させて上記異物を上記洗浄材から取り除き再び洗浄に利用することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の洗浄材を用いた洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、洗浄能力に優れた洗浄材および洗浄材を用いた洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被洗浄材に洗浄材を衝突させ、被洗浄材の表面を洗浄する洗浄材としてはさまざまなものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３６２５２公報（段落０００５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の洗浄材は、洗浄材の被洗浄材への衝突によるハンマー効果により付着物の除去を行っているため、被洗浄材の洗浄表面に強固に付着している、例えば金属材表面に磁性力にて付着している異物や、被洗浄材上に静電気力にて付着している異物を除去することは困難であるという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためなされたもので、被洗浄材の洗浄を確実に行うことができる洗浄材および洗浄材を用いた洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る洗浄材は、被洗浄材に衝突させ被洗浄材の表面を洗浄する洗浄材であって、
ゼラチンまたは膠を使用した複数の核体から成り、これら各核体に水を含有させることにより粘着力および弾力性を持たせ、各核体同士が粘着力により粘着することを防止し各核体の形状を保持するため各核体の表面上に配設された複数の離反粒を備え、水を含有することによる核体の粘着力および弾力性を持たせた状態で洗浄に使用し、被洗浄材の表面の異物を核体の粘着力により捕獲するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）はこの発明の実施の形態１の洗浄材の構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した洗浄材の断面を示す断面図、図２は被洗浄材に図１に示した洗浄材を噴射して被洗浄材に衝突させるための噴出装置の構成を示す図、図３は従来の洗浄材による洗浄工程を示す図、図４はこの発明の実施の形態１の洗浄材による洗浄工程を示す図である。
【０００８】
図１において、水を含有することにより弾力性および粘着性を有する核体１と、核体１に含有された水２と、核体１の表面にその粘着性により粘着された複数の離反粒３とから洗浄材１０が構成される。
【０００９】
さらに、具体例を述べると、核体１としては、水を含有することにより弾力性および粘着性を有する、ゼラチンまたは膠にて成る。このゼラチンまたは膠の径は、０．１ｍｍから３ｍｍのものが用いられる。次に、離反粒３はセラミック材にて成り、具体的には、ダイヤモンド、炭化珪素、アルミナ、ガラス、ジルコニアの内の１種または複数種を用いるものが考えられる。
【００１０】
離反粒３としてはセラミック材以外の、例えば、小麦粉、くるみなどの植物性や動物性のものを用いた場合、利用条件や研磨時間によってはその性質上、核体内に練りこまれてしまい、離反粒としての役割を果たすことができない。よって、様々な条件において対応可能なセラミック材を用いることが適当であると考えられる。また、本願の洗浄材は衝突によって行われる洗浄であるため、耐衝撃性の強いダイヤモンドを用いることは洗浄材の耐久性の面から大変有効的である。これら離反粒３の粒径としては、２０μｍから１μｍのものが、核体の大きさおよび離反粒の役割からして適当であると考えられる。
【００１１】
次に、上記示した材料にて洗浄材を製造する際のそれぞれの配合割合であるが、例えば核体１の分量を１０００ｇとすると、水２の分量は、２００ｇ〜７００ｇと、また、離反粒３の分量は、ダイヤモンド、炭化珪素、アルミナを用いる場合は、ダイヤモンドが１００ｃｔ±１０ｃｔ、炭化珪素が５０ｇ±１０ｇ、アルミナが５０ｇ±１０ｇに設定する。
【００１２】
この時の水２の量は、少なすぎると、核体１の粘着性および弾力性が所望より小さくなり、被洗浄材上の異物を捕獲することができなくなり洗浄を行うことができなくなったり、洗浄効果が低下したりする。また、多すぎると、被洗浄材の表面に洗浄材が付着したままとなり洗浄を行うことができないということにより設定された値である。
【００１３】
また、離反粒３の量は、核体１の表面をほぼ覆うような量となるように設定されたものであり、離反粒３の形状や使用物質により適宜設定する必要がある。
【００１４】
次に、洗浄材の製造方法であるが、まず、核体１に水２を霧吹きなどにて吹きかけ含有させる。次に、水２を含有することにより所望の粘着性を有する核体１の表面に、よく混合された離反粒３を付着させる。すると、図１に示したような洗浄材１０を形成することができる。
【００１５】
また、他の製造方法としては、核体１と離反粒３とをよく混合しておく。次に、核体１と離反粒３との混合物をかき混ぜながら、水２を霧吹きなどにて吹きかけ、核体１に水２を含有させ、水２により粘着性を有した核体１の表面に離反粒３が粘着し、図１に示すような洗浄材１０を形成することができる。
【００１６】
図２において、羽根車５は２枚の円板が板状の複数枚の羽根を挟持してなり、その羽根は回転方向に前傾して設けられている。羽根車５の周囲の一部に巻掛けられたベルト６と、羽根車５に設けられた投入口７とを備え、この投入口７から洗浄材１０が羽根車５の内部に供給される。そして、ベルト６を羽根車５と連動させるためのプーリ８と、羽根車５から洗浄材１０を被洗浄材に噴射するための噴射ノズル９を備えている。
【００１７】
上記のように構成された噴射装置を用いた洗浄方法について述べる。まず、プーリ８を介したベルト６を回転させることにより、羽根車５を回転させる。次に、投入口７から羽根車５の内部に洗浄材１０を投入する。次に、羽根による風圧と遠心力とにより、洗浄材１０は徐々に羽根車５の外周に片寄る。さらに、羽根車５はベルト６上を転動しているため、ベルト６が羽根車５の周面から離れる点を始点とした接線方向、即ちノズル９から洗浄材１０は被洗浄材に噴射され、衝突して洗浄する。そして、洗浄した後の洗浄材１０は回収され再び、投入口７から投入され上記洗浄動作を繰り返し行う。
【００１８】
被洗浄材としては、金属が主となる材質のものに対して行った。例えばハイス鋼、ダイス鋼、ステンレス鋼、超硬合金、鉄材、アルミ材、銅材など様々なものが可能である。
【００１９】
被洗浄材の洗浄工程を行う前に行われる工程としては様々な工程がある。例えば、研磨工程の場合は被洗浄材自身が研磨され、それが異物（例えば、ばり）となり被洗浄材上に存在する場合が考えられる。そして、被洗浄材が磁性体の場合には、例えば研磨工程によって、被洗浄材自体が磁性を帯び、異物がその被洗浄材の磁力により吸着する。
【００２０】
そして、このようにして異物が磁力により被洗浄材に吸着している場合、その異物を被洗浄材表面から取り除くには強力な力が必要と成り、従来までの洗浄方法では取り除くことができない。よってそのまま異物が被洗浄材上に残存すると、被洗浄材の洗浄後に、被洗浄材の表面上に塗料などを塗布する場合、塗料が被洗浄材上にうまく塗布できずはがれなどの不具合が生じたり、また、被洗浄材のコーティング後のはがれの原因になったりする。
【００２１】
ここで従来の洗浄工程の原理を図３に示す。被洗浄材１１表面に異物１２が吸着しており、それに洗浄材１３を衝突させて除去する場合（図３（ａ））、洗浄材１３が異物１２に衝突（図３（ｂ））しても、異物１２と被洗浄材１１との吸着が強力であるため、異物１２はせいぜい被洗浄材１１表面上を移動するにとどまり（図３（ｃ））、異物１２を被洗浄材１１表面上から除去できない。即ち、洗浄することができない。また、異物１２が被洗浄材１１の表面から移動し、離反したとしても、異物１２は噴射装置内にとどまっているため、再度被洗浄材１１に付着したり、噴射装置内壁に付着したりして洗浄の妨げとなる。
【００２２】
これと異なる本願発明の洗浄材１０を使用した場合における洗浄工程の原理を図４に示す。被洗浄材１１表面に異物１２が吸着しており、それに洗浄材１０を衝突させて除去する場合（図４（ａ））、洗浄材１０が異物１２に衝突し、その洗浄材１０の核体１の弾力性および粘着性により、異物１２は洗浄材１０の核体の粘着力により捕獲され取り込まれる状態となる（図４（ｂ））。そして、洗浄材１０は被洗浄材１１との衝突により反発して跳ね返り、洗浄材１０は異物１２を捕獲したまま被洗浄材１１から離反する（図４（ｃ））。このように、異物１２が洗浄材１０に捕獲された状態にて洗浄されるため、洗浄後も、異物１２が噴射装置内にとどまることは無く、再度被洗浄材１１に付着したり、噴射装置内壁に付着したりして洗浄の妨げと成ることはない。
【００２３】
尚、上記には洗浄材を噴射して被洗浄材に衝突させる例を示したが、これに限られることは無く、例えばバレル洗浄装置、すなわち被洗浄材と洗浄材とを撹拌させながら衝突（接触）させ洗浄する装置に用いたとしても、被洗浄材と洗浄材との衝突は上記に示したように同様に発生するため、同様の異物除去を行え同様の効果を奏することができる。また、他の装置でも、被洗浄材と洗浄材との衝突を発生させる装置であれば、上記に示したと同様に異物除去を行うことができ、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００２４】
このようにして、異物１２を除去した被洗浄材１１は最終洗浄として、先の洗浄工程では除去することができない油や水などの汚れを、代替フロンを用いてウェット洗浄を行うことにより除去して洗浄工程を終了する。
【００２５】
このようにして、被洗浄材１１表面に吸着している異物１２を捕獲して除去しているため、異物１２が磁力により被洗浄材１１表面上に吸着していても、確実に除去することができる。また、磁力によらない例えば静電気により吸着されている場合においても除去することができることは言うまでもない。
【００２６】
また、本願発明では核体１をゼラチンまたは膠にて構成しているため、洗浄材１０が被洗浄材に衝突したり、または他の原因によりつぶれたりするような状態になったとしても、ゼラチンまたは膠の特性により再び再結合する。よって、洗浄材１０の量が目減りすることは防止され、洗浄効率の低下を防止することができる。
【００２７】
そして、洗浄工程を経た洗浄材１０に取り込まれた異物が、磁性金属性のものの場合には、噴出装置の洗浄材を貯留する箇所に、永久磁石を配設しておき、そこに洗浄を終えた洗浄材１０が戻ってくると、洗浄材１０自体に永久磁石が近接することとなり、永久磁石に異物が吸着し、異物が洗浄材１０から取り除かれる。そして、再び異物の取り除かれた洗浄材１０は噴出装置から上記噴出工程を経て洗浄に利用される。この際、噴出装置の洗浄材貯留箇所には、撹拌手段を備えておき、永久磁石と洗浄材１０とが確実に近接するようにすれば異物除去をより一層確実に行うことができる。
【００２８】
上記のように構成されたこの発明の実施の形態１の洗浄材によれば、被洗浄材の表面の洗浄を行うことができ、かつ、洗浄能力の持続性に優れており、作業効率を向上させることができる。また、従来からコーティング工程（めっきなど）後にはドロップレッドと呼ばれる異物が被洗浄材上に存在する場合があった。そして、特にこのコーティング工程は、コーティングによって被洗浄材自体が磁性を強く帯び、ドロップレッド以外の異物がその被洗浄材の磁力により強力に吸着する。
【００２９】
そこで、この磁性を除去する磁性除去の工程が採用されている場合もあるが、完全に磁性を取り除くことはできず、ドロップレッド以外のさらなる異物の付着は免れない。しかしながら、従来までの洗浄方法では、被洗浄物のコーティング表面に傷をつけてしまう可能性があるため、コーティング工程後の洗浄工程は行われていなかった。
【００３０】
そこで、本願発明の洗浄方法を採用すれば、上記に示したように、核体が弾力性を有し、その核体の粘着力にて異物を除去するため、強力に磁力により付着している異物およびドロップレッドを、被洗浄材のコーティング表面に傷つけることなく除去することができる。よって、被洗浄材のコーティング後の使用、例えば、金型、穴あけ工具などとして使用する際の、ドロップレッドおよび他の異物などの存在によるコーティングのはがれの原因が解消される。
【００３１】
また、上記実施の形態１では、洗浄材を羽根車から斜め下に吹き付ける例を示したが、これに限られることはなく、洗浄材を羽根車から斜め上に吹き付けることも可能である。すなわち、羽根車の回転を適宜設定することで、被洗浄材自体を動かすことなく被洗浄材表面に対して様々な角度からの洗浄を行うことができる。
【００３２】
尚、核体１に含有させるものとして、水を示したが、防腐剤等の物質が添加されることは十分に考えられる。また、被洗浄材として種々示したが上記示した以外の材質のものであっても、洗浄ができるものであれば同様に利用可能となることはいうまでもない。
【００３３】
また、上記実施の形態１では、羽根車を用いた噴出装置として図２に示す例を示したが、これに限られることは無く、一般的に使用されているエアブラスト装置なども同様に利用することができ、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００３４】
実施の形態２．
図５（ａ）はこの発明の実施の形態２の洗浄材の構成を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示した洗浄材の断面を示す断面図である。各図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態２においては、核体１内に水２の他に蒸発防止材４を含有させ洗浄材１４を構成している。
【００３５】
蒸発防止材４とは、核体１からの水分蒸発を防止するもので、例えば水溶性オイルにてなり、エチレングリコールまたは、ソルビトール等の利用が考えられる。このように、蒸発防止材４として水溶性オイルを用いるため、この水溶性オイルが核体１内に水分を保持し、この水分が被洗浄材の表面に付着するのを防止することができる。
【００３６】
また、蒸発防止材４の量は、エチレングリコール、または、ソルビトールを用いた場合、水２の量と同程度の量の添加にて行う。また、他の物質を使用する場合の配合量は、その物質の分子量や特性などにて変化するものであり適宜設定する必要がある。
【００３７】
上記のように構成された実施の形態２の洗浄材による洗浄方法は、上記実施の形態１と同様に行われる。所望の粒径にて形成された洗浄材１４を用いて被洗浄材を洗浄する場合、被洗浄材と洗浄材１４との衝突により摩擦熱が発生するため、洗浄材１４および被洗浄材が加熱される。このように洗浄材１４が加熱されると、核体１に含有している水２が蒸発する。
【００３８】
本願発明の洗浄においてはこのような現象が発生するため、この洗浄方法を連続して行おうとすると、洗浄材の核体１に水２のみが含有されている場合であれば、洗浄材の噴射動作によって生じる加熱により水が蒸発してしまい、核体の弾力性および粘着性が低下していき、被洗浄材としての異物の捕獲能力が低減し、所望の洗浄状態を得ることができなくなり、使用条件が制限される。
【００３９】
しかし、本実施の形態２のように、洗浄材１４の核体１に、水２の他にこの水２の蒸発を防止する蒸発防止材４が含有されていると、洗浄材１４の加熱による水２の蒸発は抑制され、長時間に渡り洗浄材１４を連続使用して洗浄を行っても、核体１には所望量の水２が含有された状態が保たれ、核体１に必要な所望の弾力性および粘着性が低下せず、被洗浄材の表面を洗浄し続けることができる。
【００４０】
又、蒸発防止材４が水溶性オイルで形成されている場合、この蒸発防止材４が核体１内に水分を保持するため、被洗浄材の表面に水分が付着せず、被洗浄材の酸化（腐食）を防止することができる。
【００４１】
また、このことは洗浄材を保管管理する時にも同様のことが言える。すなわち、洗浄材１４を使用せず保管しているときに、水２のみを含有している場合には、その洗浄材の保管状態に応じて水が徐々に蒸発してしまい、核体１に含有する水２がなくなり従来の場合と同様の状態となり、本願発明のような良好な洗浄状態を確保することができなくなる。しかし、本願発明のように蒸発防止材４を含有している場合、洗浄材１４の水２が一般的な保管状態にて蒸発することはほとんどない。
【００４２】
実際に、上記示した具体例における洗浄材１４と、水のみを含有させた洗浄材１０とを用いて比較実験を行った結果、被洗浄材や、洗浄材の噴出速度により差が出るものの、水だけを含む洗浄材を使用した場合と、本実施の形態２の洗浄材１４による場合とを比較すると、本実施の形態２の方が数倍の洗浄時間、所望の洗浄状態を持続することができた。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、被洗浄材に衝突させ被洗浄材の表面を洗浄する洗浄材であって、
ゼラチンまたは膠を使用した複数の核体から成り、これら各核体に水を含有させることにより粘着力および弾力性を持たせ、各核体同士が粘着力により粘着することを防止し各核体の形状を保持するため各核体の表面上に配設された複数の離反粒を備え、水を含有することによる核体の粘着力および弾力性を持たせた状態で洗浄に使用し、被洗浄材の表面の異物を核体の粘着力により捕獲するので、磁気等によって被洗浄材に吸着されている異物も洗浄材の核体の弾力性および粘着性により捕獲して被洗浄材から洗浄除去することができる洗浄材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による洗浄材の構成を示す図である。
【図２】図１に示した洗浄材を用いる噴出装置の構成を示す図である。
【図３】従来の粒体を用いた場合における洗浄方法の原理を説明するための図である。
【図４】この発明の洗浄材を用いた場合における洗浄方法の原理を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態２による洗浄材の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  核体、２  水、３  離反粒、４  蒸発防止材、１０，１４  洗浄材、
１１  被洗浄材、１２  異物。
【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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