JP2001009400A

JP2001009400A - 円筒部材の洗浄方法およびその方法を用いた洗浄装置

Info

Publication number: JP2001009400A
Application number: JP11183902A
Authority: JP
Inventors: Hirosuke Sakai; 博亮堺
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】素管に付着した切削油や研磨紛を効率よく確実
に除去する洗浄装置を提供する。【解決手段】洗浄液を噴射して円筒部材外周面を洗浄す
る方法であって、前記円筒部材は軸周りに所定の速度で
回転しており、円筒部材を軸方向に分割する複数の領域
を、前記洗浄液のそれぞれ別個の噴射によって円筒部材
の軸方向に相対的に移動させながら行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
プリンタ、或いはファクシミリ装置等に用いられる感光
体ドラムの生産工程において、原材料としての素管を洗
浄する洗浄方法およびその方法を用いた洗浄装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光体ドラムの素管は外周面
に感光層を設ける目的から、その表面の幾何公差や表面
粗さを厳しく管理する必要があり、そのため外周面は予
め切削加工や研磨が施されている。感光体ドラムの生産
工程においては、最初に切削や研磨によって切削油や研
磨紛を除去する洗浄工程を設け、感光体の塗工工程でこ
れらの汚染物質が塗工液に洗い出されることにより起こ
る、感光体のピンホール欠陥や塗工ムラなどを防止する
ようにしている。

【０００３】図５は、その洗浄工程の一例を模式的に示
した図である。洗浄に付される素管５１は、一端をチャ
ック５２に管内部から固定され、他端を支持部材５３で
回転自在に支持されている。高圧ノズル５４が素管近傍
に配置されており、モータ５６の駆動によって素管５１
が軸周りに回転すると、洗浄液５５を噴出しながら素管
５１の一端から他端まで素管５１に平行に所定の速度で
移動する。以上のような洗浄工程を経ることにより、素
管５１外周面の切削油や研磨紛が除去されることにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高圧ノ
ズルの送り速度に関しては、速くすると、前述の研磨紛
や切削油が残留して感光体のピンホールや塗工ムラが発
生することから、遅くする必要がある。そのため、例え
ばＡ２サイズ以上の広幅複写機に使用される長尺のドラ
ム素管を洗浄する場合には、洗浄時間が長時間となり、
感光体ドラムの生産効率を大きく低下させる原因になっ
ていた。

【０００５】また上記のような構成においては、素管１
の表面に高圧の洗浄液５５が強い衝撃力で吹き付けられ
るので、素管１のチャック５２側を洗浄する場合はその
衝撃力を受け止められるが、素管１の支持部材５３側を
洗浄する場合は受け止めきれなくなる。そして、振動の
発生や、最悪の場合には支持部材から離脱してしまう不
具合が生じ、これにより洗浄ムラができる。特に素管１
が長尺であれば、この傾向が顕著となる。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑み、素管
に付着した切削粉を効率よく確実に除去する洗浄方法お
よびその方法を用いた洗浄装置を提供する事を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の本発明では、洗浄液を噴射して円筒部材外周面
を洗浄する方法であって、前記円筒部材は軸周りに所定
の速度で回転しており、円筒部材を軸方向に分割する複
数の領域を、前記洗浄液のそれぞれ別個の噴射によって
円筒部材の軸方向に相対的に移動させながら行うように
している。

【０００８】上記目的を達成するための第２の本発明で
は、洗浄液を噴射して円筒部材外周面を洗浄する方法で
あって、前記円筒部材は軸周りに所定の速度で回転して
おり、円筒部材の外周の複数位置に前記洗浄液をそれぞ
れ別個に噴射しながら円筒部材の軸方向に相対移動させ
るようにしている。

【０００９】上記目的を達成するための第３の本発明で
は、軸周りに回転する円筒部材の外周面に向かって、所
定の相対速度で前記円筒部材の長さ方向に移動しながら
高圧ノズルより洗浄液を噴射する洗浄装置であって、複
数の高圧ノズルを、前記円筒部材の長さ方向に分割する
領域の各々を洗浄するような間隔に配置するような構成
とする。

【００１０】上記目的を達成するための第４の本発明で
は、軸周りに回転する円筒部材の外周面に向かって、所
定の相対速度で前記円筒部材の長さ方向に移動しながら
高圧ノズルより洗浄液を噴射する洗浄装置であって、複
数の高圧ノズルを前記円筒部材の円周周りに配置するよ
うな構成とする。

【００１１】また、前記円筒部材は感光体ドラムの原材
料としての素管である構成とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。尚、本実施例に使用
される洗浄液は高圧水であるが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、洗剤溶液あるいは有機溶剤を使用す
ることももちろん可能である。

【００１３】図１は、第１の本発明における一実施形態
を模式的に示す図である。同図はＡ０サイズ用複写機に
使用する感光体ドラムの素管の洗浄装置を示している。
前述の図４の装置と同様、素管１は、チャックを含む取
付部材２と支持部材３によって両端部が挟み込まれ、素
管１の近傍には４ａから４ｄまでの４本の高圧ノズル
が、素管１の長さ方向に対して平行、且つ素管１を４等
分した長さと等しい間隔で配置されている。素管１外周
面に付着した切削油や研磨紛を、高圧水の水圧で完全に
剥ぎ取り、弾き飛ばすには、水圧としては、約１５０〜
２５０ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲で設定することにより、高
い洗浄効果が得られている。水圧がこれ以下だと切削紛
が残留してしまい、逆にこれ以上の水圧だと素管１の内
周面を傷つけてしまう。また、この範囲の水圧では、素
管１は軸が水平方向でも垂直方向でもよく、垂直方向に
おいては下から上への洗浄でも、或いはその逆でも、汚
染物が完全に吹き飛ばされて残留しないことにより、十
分可能である。

【００１４】モータ６の駆動に伴い素管１が軸周りに回
転すると、４本の高圧ノズル４ａ〜４ｄから同時に高圧
水５ａ〜ｄが噴出し、すべての高圧ノズルは、素管１の
長さ方向で同じ向き、且つ所定の同じ速度で、素管１に
対して相対的に移動する。各々のノズルが，素管１の長
さの丁度１／４を洗浄しながら移動した時点で、洗浄液
の噴出、高圧ノズルの移動、モータ６の回転が停止す
る。

【００１５】前述の洗浄動作によって、高圧ノズル４ａ
は素管１の外周面のうちａの部分を洗浄し、高圧ノズル
４ａはｂの部分を、４ｃはｃを、４ｄはｄを洗浄したこ
とになる。ａ〜ｄは同じ長さであるから、所定の送り速
度で１本の高圧ノズルを使用した場合と比較すれば、７
５％の時間短縮となる。素管の長さＬ、送り速度ｖ、使
用するノズルの本数ｎとして、短縮される時間を下式に
示す。短縮される時間ｔ＝｛１−（１／ｎ）｝（Ｌ／ｖ）ちなみに、長さ１０００ｍｍのＡ０用ドラム素管を、４
本のノズルを用いて、例えば５ｍｍ／ｓｅｃの送り速度
で洗浄すれば、１５０秒の時間短縮となる。

【００１６】図２は本洗浄装置全体を示す。本洗浄装置
は、大まかには、洗浄する各種寸法の素管を固定し洗浄
時に軸周りに素管を回転させる取付部１０、洗浄時に素
管を上下方向に移動する移動部２０、取付けた素管の近
傍に高圧ノズルを配置し高圧水を噴射する洗浄部３０に
より構成される。

【００１７】本装置の側面図である図２（ａ）を用い
て、取付部１０および移動部２０を説明する。取付部１
０は、支柱１１の上部にＬ字型に張り出す取付板１２
と、支柱１１下部の軸受１３に軸１４が固定されて支持
される支持台１５の間に素管１を立設する構造になって
いる。図１同様、モータ６により回転する取付部材２に
素管１上端を取り付け、下端は、支持台１５の高さを調
節してその上の支持部材３にあてがい、軸受１３の固定
ねじ１６で軸１４を固定することで、種種の長さの素管
に適合させる仕組みである。支柱１１の近傍には、素管
１と同方向にボールねじ２３が設けてある。このボール
ねじ２３は、上部のモータ２１と下部の軸受２２の間に
差し渡され、モータ２１によって軸周りに回転するよう
になっている。取付部１０の支柱１１からは移動子２４
が突出してボールねじ２３に螺合した形で設けてある。
取付部１０は、図示されないレールで軸周りに回転しな
いよう支持されながら、ボールねじ２３の回転により全
体が上下するようになっている。

【００１８】本装置の正面図である図２（ｂ）により洗
浄部３０を説明する。立設した素管１の左近傍には、上
下の方向に移動可能に複数の高圧ノズルが素管１に向け
て取り付けられるレール３１が設けてある。素管１の長
さを２等分した下端の各々に高圧ノズル４ａおよび４ｃ
が、ホルダー３２ａ、３２ｃによりレール３１に固定さ
れている。また、素管１を挟んだ右側には、レール３１
がもう１本設けられ、素管の軸を対象軸とした位置に、
高圧ノズル４ｂ、４ｄがホルダー３２ｂ、３２ｄにて同
様に素管１に向けて固定してある。高圧ノズル４ａ〜４
ｄは、導管３３ａ〜３３ｄを経由して図示しない高圧ポ
ンプにつながり、同圧力の高圧水５ａ〜５ｄが素管１に
噴射するようになっている。

【００１９】図２の洗浄装置は、素管１の長さ方向に２
本の高圧ノズルを、素管を挟んだ左右２組装着してい
る。片側１組の高圧ノズルから噴出する高圧水の圧力を
他の組の高圧水の圧力によって押し返すことになり、素
管１が振動したり、支持部材３から素管１の下端が逸脱
するようなことは無くなる。そのため洗浄ムラの発生が
無くなる。

【００２０】また同図を用いて、素管１の内周面を洗浄
する内側洗浄部４０を説明する。素管１は、例えばアル
ミ等の金属引抜管を規定の長さにカットして製作され、
その時端部のバリを除去する際発生する切削紛が素管内
周面Ｓにも付着残存する。また、素管１両端にフランジ
を取り付けるための切削加工を素管内周面Ｓの管端部分
に施すため、切削紛や切削油が素管内周面Ｓを汚染して
いる。この内側洗浄部４０は、素管内周面Ｓに付着した
これらの汚染物を洗浄するためのものである。

【００２１】内側洗浄部４０は、高圧水４３を両側に噴
射する高圧ノズル４０、および高圧水を高圧ノズル４０
に導く導管４２により構成され、導管４２は、高圧水を
プログラムされたタイミングで供給する図示しない高圧
ポンプにつながっている。高圧ノズル４０は、素管１の
軸芯位置に支持部材３および支持台１５の穴（図２
（ｂ）断面部分）を通して上向きに差し込まれる形で配
置されている。汚染物を含む洗浄後の高圧水は、これら
の穴から下へ流出する。

【００２２】図２を用いて、素管１を洗浄する実際の手
順を説明する。素管１を装着した状態では、素管の位置
は、下端が高圧ノズル４ａ、４ｂの高さ（図の実線）で
ある。モータ６と図示しない高圧ポンプが始動すること
により、素管１が軸周りに回転し、４本の高圧ノズル４
ａ〜４ｄから高圧水５ａ〜５ｄが素管１に向けて噴出す
る。モータ２１の始動でボールねじ２３が回転し、移動
子２４の降下に伴い素管１が矢印Ａの向きにゆっくり下
降し始める。高圧水５ａ〜５ｄは、切削油や研磨紛を表
面から剥ぎ取って、弾き飛ばしながら、素管１外周面を
細かなピッチの螺旋を描いて洗浄してゆく。高圧ノズル
４ａ、４ｂが素管１の長さの丁度半分にあたる高圧ノズ
ル４ｂ、４ｄのスタート位置に到達すると、モータ２１
が停止して素管１の下降が止まると同時に、高圧ポンプ
が停止して高圧水５ａ〜５ｄの噴出が止まる。

【００２３】次に別の高圧ポンプが始動して、高圧ノズ
ル４１から高圧水４３が噴出する。この時点の素管１の
位置（図２の破線）は、内包する高圧ノズル４１が丁度
中央となる位置である。モータ２１が逆転して素管１が
上昇し始め、素管内周面Ｓは高圧ノズル４１によって中
央から下に向かって洗浄されてゆく。素管１が最初の位
置（図２の実線）に到達すると、素管内周面Ｓの半分の
洗浄が終了する。その後素管１の上下を付け替えて、同
様の操作を行えば、素管内周面Ｓ全体の洗浄が終了す
る。

【００２４】図２の実施形態においては、素管の軸方向
に２本の高圧ノズルを併設すると同時に、素管１の軸対
象位置にさらに１組の高圧ノズルを設けている。これに
より素管の振動や逸脱を防止し、その結果ムラの無い洗
浄が達成される。それ以外の効果として、素管軸方向の
同じ部位の洗浄に供されるノズル数が増えたことにより
洗浄効率が上がり、その分素管の送り速度を速めること
ができる。図２の例では、素管外周面に描く洗浄螺旋の
ピッチが、ノズルが片側のみのときと比較して半分にな
るため、送り速度は片側のみの場合の倍にできる。素管
軸方向のノズル設置数ｎ₁、軸周り方向の設置数ｎ₂とす
れば、それによって短縮される洗浄時間は、下式で計算
される。短縮される時間ｔ＝［１−｛１／（ｎ₁×ｎ₂）｝］（Ｌ
／ｖ）図２の場合、前記図１と同様にノズルが片側１本で送り
速度が５ｍｍ／ｓｅｃの場合と比較すれば、長さ１００
０ｍｍのＡ０用ドラム素管で、計１５０秒の時間短縮と
なる。

【００２５】本発明においては、図３、図４に示すよう
な種種の変形例が存在する。素管軸方向の複数のノズル
を、図３（ａ）のように螺旋状に配置したり、図３
（ｂ）のように互い違いに配置することで、洗浄時間短
縮効果と素管振動の防止効果を併せ持つことができる。
また、洗浄する素管が短くて、軸方向に複数ノズルを設
置できない場合には、図４のごとく素管軸周りに更に多
くのノズルを配置することで、更なる洗浄時間短縮を振
動防止と併せて実施できる。

【００２６】本実施形態における代表的な数値条件を述
べる。高圧水の吐出圧は前に述べたように、１５０〜２
５０ｋｇｆ／ｃｍ²が最適であるが、ノズル先端と素管
表面の距離によっては、３０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ²の
範囲から選択することが可能である。通常、ノズル先端
と素管表面の距離は、１００ｍｍを中心に、１０〜２０
０ｍｍの範囲で設定する。距離が短いと吐出圧を小さ
く、距離が長いと吐出圧を大きく設定する。素管の回転
速度は、素管軸方向の送り速度に依存するため一概には
いえないが、送り速度が５〜２０ｍｍ／ｓｅｃに対して
５０〜２００ｒｐｍが使いやすい範囲である。本実施例
では送り速度を１〜４０ｍｍ／ｓｅｃ，回転速度を１０
〜３００ｍｍ／ｓｅｃの範囲で変更が可能である。

【００２７】また、ノズルの吐出口数には制限が無く。
素管軸方向に多数の穴を並べた素管長のパイプを固定設
置しておき、そこから洗浄液を吐出して、素管の短時間
回転のみで洗浄を達成したり、リング状パイプの内径側
に多数の穴を並べたものの内側に素管を立て、穴から洗
浄液を吐出しながら、素管を回転させずに単に上下させ
るのみで洗浄することもできる。

【００２８】尚、本実施形態では、以下のような副次的
効果が得られている。つまり、洗浄液として高圧水を使
用するだけで強い洗浄力が得られ、洗剤液を使用する場
合に必須であるすすぎ工程を省けるため、洗浄時間の短
縮が可能となっている。また、有機溶剤も洗剤も使用し
ないので、人体に無害で環境に優しい。そして、洗浄の
ための複雑な工程及びそのための付属装置、例えば上記
すすぎ工程及びそのための装置等が不用であるので、装
置の小型化が可能である。

【００２９】また、図２に示す実施形態では、素管外周
面と内周面を同時に洗浄でき、洗浄工程全体の所要時間
を大幅に短縮できるものである。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
素管に付着した切削粉を効率よく確実に除去する洗浄方
法およびその方法を用いた洗浄装置を提供する事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本発明による一実施形態の主要部を模式
的に示す図。

【図２】第１と第２の本発明による一実施形態の全体
図。

【図３】第１の本発明による変形例を示す図。

【図４】第２の本発明による変形例を示す図。

【図５】従来例を模式的に示す図。

【符号の説明】

１素管２取付部材３支持部材４高圧ノズル５高圧水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄液を噴射して円筒部材外周面を洗浄
する方法であって、前記円筒部材は軸周りに所定の速度
で回転しており、円筒部材を軸方向に分割する複数の領
域を、前記洗浄液のそれぞれ別個の噴射によって円筒部
材の軸方向に相対的に移動させながら行うことを特徴と
する円筒部材の洗浄方法。
【請求項２】洗浄液を噴射して円筒部材外周面を洗浄
する方法であって、前記円筒部材は軸周りに所定の速度
で回転しており、円筒部材の外周の複数位置に前記洗浄
液をそれぞれ別個に噴射しながら円筒部材の軸方向に相
対移動させることを特徴とする円筒部材の洗浄方法。
【請求項３】軸周りに回転する円筒部材の外周面に向
かって、所定の相対速度で前記円筒部材の長さ方向に移
動しながら高圧ノズルより洗浄液を噴射する洗浄装置で
あって、複数の高圧ノズルを、前記円筒部材の長さ方向
に分割する領域の各々を洗浄するような間隔に配置した
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】軸周りに回転する円筒部材の外周面に向
かって、所定の相対速度で前記円筒部材の長さ方向に移
動しながら高圧ノズルより洗浄液を噴射する洗浄装置で
あって、複数の高圧ノズルを前記円筒部材の円周周りに
配置したことを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】前記円筒部材が感光体ドラムの原材料と
しての素管であることを特徴とする請求項３又は４に記
載の洗浄装置。