JP2010022898A

JP2010022898A - 乾式洗浄装置と乾式洗浄方法とこれにより洗浄された洗浄物及び再生装置の製造方法

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Publication number: JP2010022898A
Application number: JP2008184371A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Okamoto; 洋一岡本; Akihiro Fuchigami; 明弘渕上; Yusuke Taneda; 裕介種子田; Tatsuya Sato; 達哉佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: JP5061053B2

Abstract

【課題】洗浄媒体の漏れや滞留を確実に防ぎ、気流のエネルギーを有効に利用して高い洗浄能力を発揮する。
【解決手段】洗浄槽本体１０の空気を吸引している状態で洗浄槽本体１０の開口部方向に高速気流を噴出して洗浄媒体５を加速して洗浄対象物４を洗浄するとき、洗浄対象物４と洗浄槽外縁部１１の間隙２９を通り洗浄槽本体１０内に流入する気流を、洗浄槽本体１１の開口部を通過させずにバイパス流路２６を通して洗浄槽本体１０内に流入させて洗浄対象物４と洗浄槽外縁部１１の間隙２９を流入する気流により洗浄媒体５を飛翔させる気流が乱されたり弱められたりすることを防止するとともに洗浄槽本体１０の内壁に沿う循環気流Ａを強めて洗浄能力の向上と安定化を図る。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置で用いられるトナー等が付着した比較的複雑な形状の部品等の各種洗浄対象物に付着あるいは固着した塵埃や異物を、固体の洗浄媒体を用いて除去する乾式洗浄装置と洗浄方法とこれにより洗浄された洗浄物及び再生装置の製造方法、特に、ほぼ平面形状の洗浄対象物を効率よく洗浄することに関するものである。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の事務機器メーカでは、資源循環型社会実現のために使用済みの製品や各種ユニットをユーザから回収後に分解・清掃・再組立し、部品として再使用したり、樹脂材料として利用したりするリサイクル活動を積極的に行っている。これらの製品や各種ユニットに使用されている部品を再利用するためには、分解した部品やユニットに付着している微粒子粉体であるトナー等を除去して清浄化する工程が必要であり、清浄化に必要なコストや環境負荷を減らすことが大きな課題となっている。

この部品やユニットに付着しているトナー等の汚れを除去するために水や溶剤を使用した湿式の洗浄装置が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に示された洗浄装置は、開口部が大きい網の洗浄籠の内部に被洗浄体を固定し、洗浄籠を洗浄噴射水等の洗浄剤が噴射される移動経路に沿ってベルトコンベア等の搬送手段で搬送し、移動経路において洗浄籠の上や横から噴射される洗浄剤の流れを洗浄籠の開口部や網目を通り抜けさせて被洗浄体に衝突させ被洗浄体を洗浄している。そして被洗浄体を固定した洗浄籠を連続して搬送手段に投入することにより被洗浄体を連続して洗浄するようにしている。

このような湿式の洗浄装置を、トナー等の汚れが付着した部品やユニットの洗浄に使用すると、トナー等を含んだ廃液の処理及び洗浄後の乾燥処理におけるエネルギー消費や環境負荷が大きく、高コストであるという問題がある。

また、エアブローによる乾式洗浄方法を使用した場合、付着力の強いトナー等に対しては洗浄能力が十分ではなく、人手によるウェス拭きなどの後工程が必要なため、清浄化は製品リユース・リサイクルにおけるボトルネック工程の１つとなっている。

これらの問題を解消するため、特許文献１に示された乾式洗浄装置は、洗浄槽内に高速気流を流動させ、軽量で飛翔しやすい固体からなる洗浄媒体を洗浄槽内で高速に飛翔させて、洗浄媒体を洗浄対象物に連続して接触させて洗浄対象物に付着した塵や粉体を分離している。特に可撓性を有する薄片状の洗浄媒体を用いることにより、洗浄媒体の少量の使用量で超音波洗浄と同等以上の洗浄能力を発揮することができる。

しかしながら、洗浄対象物を洗浄槽内に投入して洗浄媒体を衝突させる方式では、洗浄対象物のサイズ以上の洗浄槽容積が必要であり、洗浄対象物が大きくなるとより大きい洗浄槽が必要となる。また、洗浄槽が大型化すると、より多くの洗浄媒体を使用する必要があるとともに洗浄槽内の気流が弱まり洗浄媒体の滞留が生じやすくなるといった問題が生じる。

また、固体の洗浄媒体を利用して広い面積を洗浄する装置が特許文献２や特許文献３、特許文献４等に開示されている。特許文献２に示された洗浄装置は、直径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度のスポンジや中空のゴムの球体からなる飛翔体をコーン形状の筐体の中で圧縮空気を用いて飛翔させて洗浄対象物のスポット領域に衝突させて洗浄するようにしている。しかしながらこの洗浄方法では筐体内が陽圧になるため、小さく柔軟な飛翔体の漏れを防ぐことは困難であった。また、除去された付着物も周囲に飛散させるという問題もある。

特許文献３や特許文献４に示された洗浄装置は、スポンジや中空のゴムの球体からなる飛翔体を飛翔する環状の回遊路の飛翔体が洗浄対象物に接触する開口部にネットを装着して、飛翔体を循環させながら洗浄対象物を洗浄するようにしている。しかしながら柔軟な飛翔体が小さい場合は漏れを防ぐことは難しく、漏れを防ぐためにネットのメッシュを細かくした場合は十分な清掃能力が得られないという短所がある。
特開２００７−２９９４５号公報実用新案登録第２５１５８３３号公報特開平４−８３５６７号公報特開平７−８８４４６号公報

洗浄媒体や除去された汚れの漏れを防ぐために、洗浄槽内を負圧によって吸引することが考えられる。しかしながら洗浄槽内を負圧に維持して洗浄対象物に密着させた場合、洗浄しながら洗浄槽を洗浄対象物に沿って移動しながら洗浄する場合、洗浄槽の移動がしにくく、作業時間がかかり洗浄作業の効率化が図れないといった問題がある。

また、洗浄対象物に密着させずに所定量の間隙を保つように構成し、内部の負圧により洗浄媒体を吸い込む（押し戻す）流入気流を発生させ、間隙からの漏れを防止する方式も考えられる。しかしながら押し戻し気流の副作用として、洗浄槽内の循環気流が乱されて洗浄槽内に洗浄媒体の滞留個所が発生したり、あるいは洗浄対象物へ向かう気流が弱められたりする場合がある。また、押し戻し気流のみでは洗浄媒体の漏れを完全に防ぎきれず、洗浄槽内の洗浄媒体の量を維持できない場合があることも明らかになった。

乾式の洗浄方法では、洗浄媒体の衝突数および衝突速度が洗浄能力に大きな影響を与えるため、洗浄媒体の滞留や洗浄槽外への漏れを防ぎ、洗浄槽内で飛翔している洗浄媒体の量を保つことと、洗浄対象物へ向かう気流速度をより速くすることが洗浄効率を高めるために必要である。

この発明は、このような要望を満たして洗浄媒体の漏れや滞留を確実に防ぎ、気流のエネルギーを有効に利用して高い洗浄能力を発揮することができる乾式洗浄装置と乾式洗浄方法とこれにより洗浄された洗浄物及び再生装置の製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明の乾式洗浄装置は、気流により流動する洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄する乾式洗浄装置であって、一方に開口部を有する洗浄槽本体と、該洗浄槽本体の開口部を有し、前記洗浄対象物に対して所定の間隙を隔てて配置される洗浄槽外縁部と、前記洗浄槽本体の壁面の一部に設けられ、気体や粉塵を通過させるが洗浄媒体が通り抜けられない開口を有する洗浄媒体分離手段とを有する洗浄槽と、前記洗浄槽本体の開口部方向に高速気流を噴出して前記洗浄媒体を加速する洗浄媒体加速手段と、前記洗浄媒体分離手段を通して前記洗浄槽本体内の空気を吸引し、吸引される空気や塵埃を前記洗浄槽の外部に搬送する吸引手段と、前記洗浄槽本体の開口部の前記洗浄槽外縁部近傍に設けられ、前記洗浄対象物と前記洗浄槽外縁部の間隙を通り前記洗浄槽本体内に流入する気流を、前記開口部を通過させずに前記洗浄槽本体内に流入させるバイパス流路を形成する離隔手段とを備えたことを特徴とする。

前記離隔手段は、前記バイパス流路から前記洗浄槽本体に流入する気流を、前記洗浄槽本体の内壁に沿って流入させることを特徴とする。

また、前記離隔手段は、前記バイパス流路から前記洗浄槽本体に流入する気流を、前記洗浄媒体加速手段から噴出して前記洗浄槽本体内を循環する気流に合流するように流入させることを特徴とする。

さらに、前記洗浄媒体加速手段は、前記洗浄槽本体の内壁面よりも突出していることを特徴とする。

また、前記離隔手段は、前記洗浄対象物に対して摺接するシール部材を有する。

また、前記乾式洗浄装置は、前記洗浄対象物を保持する洗浄対象物保持手段を有し、該洗浄対象物保持手段には前記洗浄槽外縁部に対して摺接する第２のシール部材を有することを特徴とする。

さらに、前記洗浄槽外縁部には、前記洗浄対象物に対して摺接するシール部材を有することを特徴とする。

また、前記離隔手段を前記洗浄対象物に対して接離し、前記バイパス流路を開閉する駆動手段を備え、該駆動手段は前記離隔手段を前記洗浄対象物から離したときに前記バイパス流路を閉じることを特徴とする。さらに、前記バイパス流路に洗浄媒体検出手段を備えると良い。

この発明の乾式洗浄方法は、気流により流動する洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄する乾式洗浄方法であって、洗浄対象物に対して所定の間隙を隔てて配置される洗浄槽外縁部に開口部を有する洗浄槽本体の壁面の一部に設けられ、洗浄媒体が通り抜けられない開口を有する洗浄媒体分離手段を通して吸引される塵埃を洗浄槽の外部に搬送している状態で洗浄槽本体の開口部方向に高速気流を噴出して洗浄対象物を洗浄するとき、洗浄対象物と洗浄槽外縁部の間隙を通り洗浄槽本体内に流入する気流を、前記開口部を通過させずにバイパス流路を通して洗浄槽本体内に流入させることを特徴とする。

前記バイパス流路から洗浄槽本体に流入する気流を、洗浄槽本体の内壁に沿って流入させることを特徴とする。

また、前記バイパス流路から洗浄槽本体に流入する気流を、洗浄槽本体に噴出して洗浄槽本体内を循環する気流に合流するように流入させることを特徴とする。

この発明の洗浄物は、前記乾式洗浄方法で洗浄したことを特徴とする。

この発明の再生装置の製造方法は、前記乾式洗浄方法によって、使用済みで回収して分解した装置の部品を洗浄し、洗浄した部品を再度組み立てて装置を復元することを特徴とする。

この発明は、洗浄槽本体の空気を吸引して洗浄槽本体内の空気や塵埃を外部に搬送している状態で洗浄槽本体の開口部方向に高速気流を噴出して洗浄媒体を加速して洗浄対象物を洗浄するとき、洗浄対象物と洗浄槽外縁部の間隙を通り洗浄槽本体内に流入する気流を、前記開口部を通過させずにバイパス流路を通して洗浄槽本体内に流入させることにより、洗浄対象物と洗浄槽外縁部の間隙を流入する気流により洗浄媒体を飛翔させる気流が乱されたり弱められたりすることを防止でき、洗浄能力の向上と安定化を図ることができる。

また、バイパス流路から洗浄槽に流入する気流を、洗浄槽本体の内壁に沿って流入させることにより、洗浄槽本体の内壁に沿う循環気流を強めることができ、洗浄槽本体の内壁への洗浄媒体の滞留を防ぎ、洗浄媒体を有効に利用して洗浄能力を高めることができる。

さらに、バイパス流路から洗浄槽本体に流入する気流を、洗浄槽本体に噴出して洗浄槽本体内を循環する気流に合流するように流入させることにより、洗浄媒体を加速飛翔させる気流を強めることができ、より多くの洗浄媒体をより高速に加速して飛翔させることができ、洗浄能力を高めることができる。

また、洗浄槽本体に高速気流を噴出する洗浄媒体加速手段を洗浄槽本体の内壁面よりも突出させることにより、洗浄槽本体内に発生したループ状の循環気流を洗浄媒体加速手段から噴出する高速気流に合流させることができ、噴出する高速気流をさらに強めて、より高い洗浄能力を得ることができる。

また、バイパス流路を形成する離隔手段に洗浄対象物に対して摺接するシール部材を有することにより、洗浄槽本体の開口部と洗浄対象物の隙間から漏出する洗浄媒体を堰き止めることができる。また、シール部材で堰き止め切れずに漏出した洗浄媒体はバイパス流路を流れる気流によって運ばれて洗浄槽本体内に戻すことができ、洗浄媒体を有効に利用することができる。

また、乾式洗浄装置の洗浄対象物を保持する洗浄対象物保持手段に洗浄槽外縁部に対して摺接する第２のシール部材を設けたり、洗浄槽外縁部に洗浄対象物に対して摺接するシール部材を設けることにより、洗浄対象物と洗浄槽外縁部の間隙に漏出した洗浄媒体が外部に漏れることを防ぐとともにバイパス流路を通して洗浄槽本体内に戻すことができ、洗浄に利用できる洗浄媒体の量を安定にたもつことができ、高い洗浄能力を維持することができる。

また、離隔手段を洗浄対象物に対して接離し、バイパス流路を開閉する駆動手段を備えることにより、離隔手段を洗浄対象物から離したときにバイパス流路を閉じることにより、離隔手段を洗浄対象物から離して形成された流路から流出した洗浄媒体をバイパス流路内に溜め込むことができ、洗浄槽本体内を飛翔循環する洗浄媒体の量を減らして洗浄対象物に付着した洗浄媒体を効率良く除去することができる。

このバイパス流路が閉じているときにバイパス流路に溜まった洗浄媒体の量を検知することにより、洗浄媒体が消耗により排出されて所定量よりも少なくなったことを検出でき、洗浄媒体の不足による洗浄能力低下を防止し、高い洗浄能力を維持することができる。

また、この発明の洗浄方法で洗浄した洗浄物は確実に洗浄され、安定して再利用することができる。

さらに、この発明の洗浄方法により使用済みで回収して分解した装置の部品を洗浄し、洗浄した部品を再度組み立てて装置を復元することにより、安定した再生装置を得ることができる。

図１と図２は、この発明の乾式洗浄装置の構成を示し、図１は斜視図、図２（ａ）は
正面断面図、（ｂ）は側面図である。乾式洗浄装置１は洗浄槽ユニット２と洗浄対象物保持手段３を有し、図３の部分拡大断面図に示すように、洗浄対象物保持手段３で保持した洗浄対象物４に付着した粉塵や汚れ等を水や溶剤等の液体を使用せずに高速気流により飛翔する洗浄媒体５により除去するものである。

この乾式洗浄装置１で使用する洗浄媒体５は、金属やセラミクス、合成樹脂、スポンジ、布等の材質で、粒状、棒状、筒状、繊維状または薄片状の固体から形成されている。薄片状の固体としては、例えば面積が1〜1000ｍｍ２、厚みが1〜500μｍ程度の樹脂フィルム片や布片、紙片、金属薄片からなり、矩形や円形、楕円形、三角形、多角形、その他不定形状で可撓性を有する。この洗浄媒体５の材質や大きさ、厚みは、洗浄対象物４の形状や材質などの特性や洗浄対象物４へ付着している付着物の付着強度に応じて適宜選択すれば良い。例えば、洗浄対象物４が傷つきやすい場合は、樹脂フィルム等の柔軟素材で、かつ厚みの薄いものを使用すれば、薄片が柔軟に撓むので洗浄対象物４を傷つけないですむ。また、洗浄対象物４へ付着している付着物が塗膜等のように強い除去力が必要な場合は金属薄片などを使用すれば強い除去作用を得ることができる。また、洗浄対象物４の洗浄対象面に凹凸部を有する場合でも、洗浄媒体５のサイズを適宜選択することにより洗浄することができる。

このように薄片状の洗浄媒体５を使用した場合、端部から洗浄対象物４に衝突すると、接触力が洗浄媒体５のエッジに集中するため、質量が小さいにもかかわらず付着物の除去に必要な力が得られる。また、洗浄対象物４に対する接触力が大きくなると撓んで力を逃がすため、一般的なブラストショット材やバレル加工用の研磨材等とは異なり、必要以上の力を洗浄対象物４に加えることがなく、洗浄対象物４を傷つけないですむ。さらに、薄片状の洗浄媒体５が洗浄対象物４に衝突したときに撓んで空気から受ける粘性抵抗が大きく作用して非弾性衝突となり、跳ね返りが起こりにくい。特に、斜め衝突の場合は滑り接触して一度の衝突で洗浄対象物５の広い面積に接触しながら移動するので、より優れた洗浄効果を発揮することができる。

洗浄槽ユニット２は、洗浄槽６と洗浄媒体加速手段７と吸引手段８及び離隔手段９を有する。洗浄槽６は、洗浄槽本体１０と洗浄槽外縁部１１と洗浄媒体分離手段１２を有する。洗浄槽本体１０は上部に開口を有する角錐形状や半円筒形に形成され、上部開口を挟む両壁面に開口部１３を有し、底部にはノズル固定部１４を有する。ノズル固定部１４は中央部が突出した角錐形状に形成され、中央部から両壁面の開口部１３までの両面は滑らかな曲面で形成されている。洗浄槽外縁部１１は洗浄槽本体１０の上部開口を中心部に有し、両側壁に洗浄対象物保持手段３との間隙を保持して洗浄対象物保持手段３の移動を案内するガイド部材１５を有する。洗浄媒体分離手段１２は、例えば金網、プラスチック網、メッシュ、パンチメタル又はスリット板等の多孔性部材からなり、内面が洗浄槽本体１０の両壁面に設けた開口部１３に洗浄槽本体１０の内面と一致するように設けられ、洗浄媒体５と洗浄対象物４から除去した付着物を分離する。

洗浄媒体加速手段７は複数の噴出し口を有する洗浄媒体加速ノズル１６と例えばコンプレッサからなる圧縮空気供給装置１７を有する。洗浄媒体加速ノズル１６は複数の噴出し口を洗浄槽本体１０の底部中心に沿って一直線に配置してノズル固定部１４に固定されている。この洗浄媒体加速ノズル１６に圧縮空気供給装置１７から制御弁１８を有する送気管１９を通して圧縮空気を供給して洗浄槽本体１０内に噴射させて洗浄媒体５を高速飛翔させる。この洗浄媒体加速ノズル１６に供給する圧縮空気の代わりに窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを供給しても良い。

吸引手段８は吸引フード２０と吸引装置２１を有する。吸引フード２０は例えば半円筒状に形成され洗浄槽本体１０の両壁面の開口部１３を覆い、洗浄媒体分離手段１２との間に吸引ダクト２２を形成する。吸引装置２１は吸引フード２０に連結された吸引管２３を通して洗浄槽本体１０内の空気を吸引して洗浄媒体分離手段１２を通って吸引ダクト２２に吸引される空気や塵埃などを洗浄槽６の外部に搬送する。

離隔手段９は２組の隔壁部材２４と第１のシール部材２５とを有する。隔壁部材２４は例えば下部に頂点を有する三角柱形に形成され、洗浄槽本体１０の上部開口の両端部から所定間隔を隔てて、洗浄槽本体１０内に突出して設けられている。第１のシール部材２５は、例えば多数の毛を密にしたブラシシールからなり、先端部を洗浄対象物保持手段３で保持した洗浄対象物４の洗浄面に押し付けるように隔壁部材２４の上部に設けられている。この２組の隔壁部材２４と第１のシール部材２５で洗浄対象物保持手段３に保持された洗浄対象物４に沿って流れる気流及び洗浄媒体５を堰き止め、洗浄媒体５を洗浄槽本体１０内に閉じ込める。また、洗浄対象物４に沿って洗浄槽本体１０に流入する気流を堰き止め、洗浄槽本体１０の側壁との間にバイパス流路２６を形成する。

洗浄対象物保持手段３は、ほぼ平面形状の洗浄対象物４を保持する洗浄対象物保持部２７をほぼ中央部に有し、この洗浄対象物保持部２７で洗浄対象物４の下面である洗浄対象面が洗浄対象物保持手段３の下面とほぼ同一平面になるように洗浄対象物４を保持して洗浄槽外縁部１１に沿って移動する。この洗浄対象物保持手段３の洗浄対象物保持部２７から所定距離だけ隔てた移動方向の両側には第２のシール部材２８を有する。第２のシール部材２８は洗浄槽外縁部１１に摺接しながら移動するため、通気性の確保と洗浄槽外縁部１１との摩擦低減などの面から、ブラシ状のシールを使用することが望ましいが、スポンジ、ゴム、または樹脂フィルム製のシール部材を用いても良い。この洗浄対象物保持手段３を移動する相対移動手段は、例えば直動モータやエアシリンダ、ワイヤー駆動手段等の不図示の平行移動アクチュエータ等の駆動手段に着脱自在となっており、制御装置からの制御信号により洗浄槽ユニット２の動作と並行して洗浄槽外縁部１１に沿って移動する。

この乾式洗浄装置１で洗浄対象物４に付着している粉体や塵埃等を除去する動作を説明する。

まず、洗浄槽本体１０に適量の洗浄媒体５を投入し、洗浄対象物４を洗浄対象物保持手段３で保持し、洗浄対象物４の洗浄対象面を洗浄槽ユニット２側にして洗浄対象物保持手段３を洗浄槽ユニット２に載置し、不図示の駆動手段に連結し、図２（ａ）に示すように、洗浄対象物４を洗浄槽本体１０の上に移動する。この状態で図示していない制御装置を稼働させると、制御装置は、まず吸引装置２１を駆動させて洗浄槽本体１０内の空気を吸引して負圧にする。この洗浄槽本体１０内の空気の吸引により外気との差圧が生じ、洗浄槽外縁部１１と洗浄対象物保持手段３の間の間隙２９が流路となり、洗浄槽本体１０内に向かう気流が発生する。この気流は第２のシール部材２８とバイパス流路２６を通って外気を洗浄槽本体１０内に流入させる。

この状態で圧縮空気供給装置１７を駆動して制御弁１８を開いて洗浄媒体加速ノズル１６に圧縮空気を供給して洗浄媒体加速ノズル１６から洗浄槽本体１０内に垂直上方向の高速気流を発生させる。この高速気流は、図３に示すように、洗浄対象物４に衝突した後、洗浄対象物４と洗浄対象物保持手段３に沿って流れ、さらに第１のシール部材２５と隔壁部材２４によって方向を曲げられ、洗浄槽本体１０の内壁に沿って流れて再び洗浄媒体加速ノズル１６に戻って洗浄槽本体１０内にはループ状の循環気流Ａが発生する。このループの循環気流Ａを発生するとき、ノズル固定部１４が洗浄槽本体１０の底部より突出して側面が滑らかな曲面で形成され、このノズル固定部１４の先端部に洗浄媒体加速ノズル１６の噴出し口を設けているから、洗浄槽本体１０内に発生したループ状の循環気流Ａはノズル固定部１４の滑らかな曲面に沿って流れ、洗浄媒体加速ノズル１６の噴出方向と循環気流Ａの流れの方向を一致させることができる。したがって洗浄槽本体１０内に発生したループ状の循環気流Ａによって洗浄媒体加速ノズル１６から噴出する気流が乱されたり弱められたりすることがなく、逆に洗浄媒体加速ノズル１６から噴出する気流をさらに強めることができ、洗浄媒体５を効率よく飛翔させることができる。

この高速気流により洗浄媒体５が高速で飛翔して洗浄対象物４に衝突して洗浄対象物４表面に付着している汚れや粉塵等を効率良く除去する。洗浄対象物４に衝突した洗浄媒体５はループ状の循環気流Ａの流れと重力によって落下し、洗浄媒体分離手段１２上を吸引されながら洗浄媒体加速ノズル１６の近傍に滑り落ちる。このとき、同時に、洗浄媒体５に付着した汚れ等が分離・吸引される。洗浄媒体分離手段１２で分離した汚れ粉塵等は吸気ダクト２２と吸引管２３を通って吸引装置２１により回収される。また、落下した洗浄媒体５は再びループ状の循環気流Ａにより洗浄媒体加速ノズル１６の噴出し口の近傍に送られ、洗浄媒体加速ノズル１６により噴射する高速気流によって垂直上方向に飛翔する。この動作を繰り返すことにより、洗浄対象物４の表面の汚れや粉塵等が除去される。

この飛翔する洗浄媒体５により洗浄対象物４を洗浄しているとき、洗浄槽外縁部１１と洗浄対象物保持手段３の間の間隙２９が流路となり、洗浄槽本体１０内に向かう気流が発生する。この気流は第２のシール部材２８とバイパス流路２６を通って外気を洗浄槽本体１０内に流入させる。この流入する気流Ｂはバイパス流路２６を通って洗浄槽本体１０内を循環するループ状の循環気流Ａの洗浄媒体分離手段１２に沿って流れる気流に合流する。したがって間隙２９から入り込む気流Ｂが洗浄媒体加速ノズル１６から噴出する高速気流を弱めたり洗浄槽本体１０内を循環するループ状の循環気流Ａを乱して洗浄槽本体１０内に洗浄媒体５が滞留することを防止することができるとともに間隙２９に入り込もうとする洗浄媒体５は押し戻されて洗浄槽６外には排出されないで済む。また、洗浄媒体５がわずかに間隙２９に入り込んでも間隙２９に流入する気流Ｂにより洗浄媒体５の飛翔速度を減衰させるから、洗浄媒体５は装置外に漏れずに減速されて最終的には第２のシール部材２８で阻止されて洗浄槽外縁部１１上に落下する。さらに、バイパス流路２６を通って洗浄槽本体１０内に流入した気流Ｂは洗浄槽本体１０内を循環するループ状の循環気流Ａの洗浄媒体分離手段１２に沿って流れる気流に合流してループ状の循環気流Ａをさらに強めることができ、洗浄能力を高めることができる。

この洗浄媒体５を洗浄媒体加速ノズル１６により飛翔させて洗浄対象物４を洗浄するとき、制御弁１８を間欠駆動して洗浄媒体加速ノズル１６から高速気流の噴出と停止を繰り返しながら洗浄対象物保持手段３を洗浄槽ユニット２の洗浄槽外縁部１１に沿って洗浄槽本体１０の前後に往復移動して洗浄対象物４の全面を洗浄する。この洗浄対象物保持手段３を往復移動するとき、洗浄対象物保持手段３と洗浄槽外縁部１１間の間隙２９に入りこんだ洗浄媒体５や洗浄槽外縁部１１上に落下した洗浄媒体５は第２のシール部材２８により洗浄槽本体１０内に回収することができる。したがって洗浄媒体５を有効に利用することができ、少量の洗浄媒体５を使用して効率よく洗浄することができる。この洗浄対象物保持手段３を少なくとも１往復、必要ならば数回往復させたあとに、制御装置は圧縮空気供給装置１７と吸引装置２１の駆動を停止して一連の洗浄動作を完了させる。なお、洗浄対象物保持手段３を往復移動する代わりに、洗浄対象物保持手段３を固定し、洗浄槽ユニット２を往復移動しても良い。

前記説明では隔壁部材２４と第１のシール部材２５を有する離隔手段９を第１のシール部材２５の先端部が洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４に当接するように固定した場合について説明したが、図４（ａ）の部分断面図に示すように、隔壁部材２４と第１のシール部材２５の間に例えばベローズ等の伸縮自在なシール部材移動手段３０を設け、バイパス流路２６にはバイパス流路開閉弁３１を設けても良い。

この場合、洗浄対象物４を洗浄中は第１のシール部材２５の先端部を洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４に当接させ、バイパス流路開閉弁３１を開にして、洗浄槽本体１０内にループ状の循環気流Ａを発生させ、洗浄対象物４の洗浄動作が終了して洗浄対象物４を取り出す前に、図４（ｂ）に示すように、シール部材移動手段３０を駆動して第１のシール部材２５を洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４から離して流路３２を形成し、バイパス流路開閉弁３１でバイパス流路２６を閉じる。このようにバイパス流路２６を閉じて洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４と第１のシール部材２５の間に流路３２を形成すると、洗浄槽本体１０内を循環している循環気流の一部は流路３２に流れ込み、この流れ込む気流により洗浄媒体５の一部は洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４と洗浄槽外縁部１１の間の間隙２９に流出して外部から流入する気流Ｂにより減速して停止する。この状態で洗浄対象物保持手段３を往復移動すると、間隙２９に流れ込んだ洗浄媒体５は第２のシール部材２８により掃き戻されてバイパス流路２６に入り込みバイパス流路開閉弁３１によりバイパス流路２６内に溜められる。この動作を所定時間繰り返すことにより洗浄槽本体１０ないに飛翔する洗浄媒体５を減らすとともに洗浄対象物４に付着した洗浄媒体５を吹き飛ばして除去することができる。この動作を所定時間繰り返した後、圧縮空気供給装置１７と吸引装置２１の駆動を停止して一連の洗浄動作を完了させる。その後、洗浄槽ユニット２から洗浄対象物保持手段３を取り外して次の洗浄対象物４の洗浄動作に入る。次の洗浄対象物４を保持した洗浄媒体保持手段２を洗浄槽ユニット２にセットすると、図４（ａ）に示すように、第１のシール部材２５の先端部を洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４に当接させ、バイパス流路開閉弁３１を開にして洗浄対象物４の洗浄を開始する。

このバイパス流路２６には堆積した洗浄媒体５の量を検出する洗浄媒体検出手段を設けても良い。この洗浄媒体検出手段は洗浄媒体５の素材に合わせて、機械式、光学式、静電容量式等の公知の検出手段が利用可能である。この場合、バイパス流路開閉弁３１を閉じているときにバイパス流路２６に溜まった洗浄媒体５の量を検知することにより、洗浄媒体５が消耗により排出され、所定量よりも少なくなったことを検出できるため、洗浄媒体５の量の不足による洗浄能力低下を防止することができ、高い洗浄能力を維持することができる。

また、シール部材移動手段３０とバイパス流路開閉弁３１を設ける代わりに、図５（ａ）と（ｂ）の部分断面図に示すように、隔壁部材２４と第１のシール部材２５を有する離隔手段９を回転又は移動する駆動機構を設け、駆動機構により離隔手段９を回転又は移動して洗浄対象物保持手段３や洗浄対象物４と第１のシール部材２５の間に流路３２を設けるとともにバイパス流路２６を閉じるようにしても良い。

前記乾式洗浄装置１は、ほぼ平面形状の洗浄対象物４を水平に保持して、その下面の洗浄対象面を洗浄する場合について説明したが、次に洗浄対象物４の鉛直な洗浄対象面を洗浄する第２の乾式洗浄装置１ａについて説明する。

第２の乾式洗浄装置１ａの洗浄槽６ａは、図６（ａ）の断面図と（ｂ）の斜視図に示すように、洗浄槽本体１０ａと洗浄槽外縁部１１を有する。洗浄槽本体１０ａは横方向に開口部を有する半円筒形に形成され、開口部と対向する部分と下部との間に例えば金網、プラスチック網、メッシュ、パンチメタル又はスリット板等の多孔性部材からなる洗浄媒体分離手段１２を有し、下部には洗浄媒体加速手段７の洗浄媒体加速ノズル１６が噴出口を洗浄槽本体１０ａの開口部を向くように斜めに取り付けられている。洗浄槽外縁部１１は洗浄槽本体１０ａの開口部を挟んだ上下に設けられ、外縁端部にコロやローラ等のギャップ維持手段４０が設けられ、下部の洗浄槽外縁部１１の洗浄槽本体１０ａの開口部側の端部には洗浄対象物４の洗浄対象面４１と摺接するシール部材４２を有する。この洗浄槽外縁部１１の両側端部には、図６（ｂ）に示すようなサイドシール４３を有し、洗浄媒体５の漏出を防いでいる。

吸引手段８の吸引フード２０は例えば半円筒状に形成され洗浄槽本体１０ａの洗浄媒体分離手段１２を覆い、洗浄媒体分離手段１２との間に吸引ダクト２２を形成する。吸引装置２１は吸引フード２０に連結された吸引管２３を通して洗浄槽本体１０ａ内の空気を吸引して洗浄媒体分離手段１２を通って吸引ダクト２２に吸引される空気や塵埃などを洗浄槽６ａの外部に搬送する。

離隔手段９ａは、隔壁部材２４ａと第１のシール部材２５とを有する。隔壁部材２４ａは円弧状に形成され、洗浄槽本体１０ａの上部から開口部と対向する部分に到る壁面から所定間隔を隔てて、洗浄槽本体１０ａ内に設けられている。第１のシール部材２５は、例えば多数の毛を密にしたブラシシールからなり、先端部が洗浄対象物４の洗浄対象面４１と摺動するように隔壁部材２４ａに取付けられている。この離隔手段９ａと洗浄槽本体１０ａの壁面との間にバイパス流路２６を形成している。

この乾式洗浄装置１ａの洗浄槽本体１０ａ内に適量の洗浄媒体５を投入し、洗浄槽本体１０ａの開口部を洗浄対象物４の鉛直な洗浄対象面４１に向け、洗浄槽外縁部１１のギャップ維持手段４０を洗浄対象面４１に押し付けて乾式洗浄装置１ａをセットした状態で、吸引手段８により洗浄槽本体１０ａ内の空気を吸引して負圧にする。この洗浄槽本体１０ａ内の空気の吸引により外気との差圧が生じ、洗浄槽外縁部１１と洗浄対象面４１の間の間隙２９が流路となり、洗浄槽本体１０ａ内に向かう気流Ｂが発生する。洗浄槽外縁部１１の上部と洗浄対象面４１の間隙２９を流入する気流Ｂは洗浄槽本体１０ａの上部壁面と離隔手段９ａで形成するバイパス流路２６を通って洗浄槽本体１０ａの下部方向に流れる。また、洗浄槽外縁部１１の下部と洗浄対象面４１の間隙２９を流入する気流Ｂはシール部材４２を通って洗浄対象面４１に沿って離隔手段９の方向である上方向に流れる。

この状態で圧縮空気供給装置１７を駆動して制御弁１８を開いて洗浄媒体加速ノズル１６に圧縮空気を供給して洗浄媒体加速ノズル１６から洗浄槽本体１０ａの開口部に向けて斜め上方に高速気流を噴出する。この噴出した高速気流と飛翔した洗浄媒体５は洗浄対象面４１に斜めに衝突し、洗浄対象面４１に沿って上向きに流れ、第１のシール部材２５と隔壁部材２４ａに沿って洗浄槽本体１０ａ内にループ状の循環気流Ａを発生する。このループ状の循環気流に洗浄槽外縁部１１の上部と洗浄対象面４１の間隙２９からバイパス流路２６を通って洗浄槽本体１０ａに流入する気流Ｂと洗浄槽外縁部１１の下部と洗浄対象面４１の間隙２９を流入する気流Ｂが合流してループ状の循環気流Ａを強める。したがって洗浄槽本体１０ａ内の洗浄媒体５は滞留することなく循環気流に乗って飛翔し、洗浄対象面４１に衝突を繰り返すとともに洗浄媒体加速ノズル１６へと運ばれる。また、洗浄槽外縁部１１の上部と洗浄対象面４１の間隙２９に漏れ出した洗浄媒体５はバイパス流路２６を通る気流Ｂによって洗浄槽本体１０ａ内へ戻すことができる。したがって洗浄に利用する洗浄媒体５の量を安定して保つため高い洗浄能力を維持することができる。

この状態で乾式洗浄装置１ａを洗浄対象面４１に沿って移動して洗浄対象面４１の全面を洗浄する。この乾式洗浄装置１ａを移動するとき洗浄対象面４１に付着した洗浄媒体５をシール部材４２と第１のシール部材２５で洗浄槽本体１０ａに回収することができ、洗浄媒体５を有効に利用することができる。

次に、洗浄対象物４の上面を洗浄する第３の乾式洗浄装置１ｂについて説明する。第３の乾式洗浄装置１ｂの洗浄槽６ｂは、図７の断面図に示すように、洗浄槽本体１０ｂと洗浄槽外縁部１１を有する。洗浄槽本体１０ｂは下方向に開口部を有する半円筒形で上部中央部が窪んで形成されている。この上部中央部には洗浄媒体加速手段７の洗浄媒体加速ノズル１６が噴出し口を洗浄槽本体１０ｂの開口部を向くように下向きに取り付けられている。洗浄槽外縁部１１は洗浄槽本体１０ｂの開口部を挟んだ上下に設けられ、外縁端部にコロやローラ等のギャップ維持手段４０が設けられ、洗浄槽本体１０ａの開口部側の端部には洗浄対象物４の洗浄対象面４１と摺接する例えば回転ブラシで構成したシール部材４２を有する。この洗浄槽外縁部１１の両側端部にはサイドシール４３を有し、洗浄媒体５の漏出を防いでいる。

離隔手段９ｂは、隔壁部材２４ｂと第１のシール部材２５とを有する。隔壁部材２４ｂは洗浄槽本体１０ｂの開口部を形成する上下の壁面のそれぞれから所定間隔を隔てて、洗浄槽本体１０ｂ内に設けられ、第１のシール部材２５は、例えば多数の毛を密にしたブラシシールからなり、先端部が洗浄対象物４の洗浄対象面４１と摺動するように隔壁部材２４ｂの下面に取付けられている。

多孔性部材からなる洗浄媒体分離手段１２と吸引手段８の吸引フード２０は円弧状に形成され、一方の端部がそれぞれ連結され、他方の端部が隔壁部材２４の上面に固定されて、洗浄媒体分離手段１２と吸引フード２０の間で吸引ダクト２２を構成し、吸引フード２０と洗浄槽本体１０ｂの壁面との間にバイパス流路２６を形成している。吸引フード２０は側面が吸引管２３に連結され洗浄槽本体１０ｂ内の空気を吸引して洗浄媒体分離手段１２を通って吸引ダクト２２に吸引される空気や塵埃などを洗浄槽６ｂの外部に搬送する。

この乾式洗浄装置１ｂで洗浄対象物４の上面である洗浄対象面４１を洗浄するとき、洗浄対象面４１に適量の洗浄媒体５を載置し、載置した洗浄媒体５の位置に洗浄槽本体１０ａの開口部を配置して洗浄槽外縁部１１のギャップ維持手段４０を洗浄対象面４１に押し付けて乾式洗浄装置１ｂをセットした状態で、吸引手段８により洗浄槽本体１０ｂ内の空気を吸引して負圧にする。この状態で圧縮空気供給装置１７を駆動して制御弁１８を開いて洗浄媒体加速ノズル１６に圧縮空気を供給して洗浄媒体加速ノズル１６から洗浄槽本体１０ａの開口部に向けて下向きの高速気流を噴出する。この噴出した高速気流は洗浄対象面４１に衝突し、洗浄対象面４１に沿って離隔手段９ｂ側に向かい離隔手段９ｂと洗浄媒体分離手段１２に沿って上向きに流動して洗浄媒体加速ノズル１６を中心とした両側にループ状の循環気流Ａを発生して洗浄媒体５を飛翔させ、洗浄対象物４１に衝突させる。一方、洗浄槽外縁部１１と洗浄対象面４１との隙間２９から流入した気流Ｂはバイパス流路２６を通ってループ状の循環気流Ａと合流して洗浄媒体加速ノズル１６側へ導かれる。この気流Ｂは洗浄媒体加速ノズル１６の加速方向に沿って洗浄槽本体１０ｂ内に流入するため、洗浄媒体加速ノズル１６が噴出する高速気流をさらに強める作用が得られる。したがって洗浄対象物４１に衝突する洗浄媒体５の速度と衝突頻度を増すことができ、より高い洗浄能力を得ることができる。この洗浄動作を洗浄対象面４１に沿って乾式洗浄装置１ｂを往復移動しながら行う。

この乾式洗浄装置１ｂを往復移動するとき、薄片状の洗浄媒体５が洗浄対象面４１に付着している場合、洗浄槽外縁部１１と洗浄対象面４１との隙間２９から流入する気流の作用だけでは洗浄槽本体１０ａに戻せない場合があるが、シール部材４２として回転ブラシを使用することにより、洗浄対象面４１に付着した洗浄媒体５を捲り起こして隙間２９から流入する気流に乗せて洗浄槽本体１０ｂへ戻すことができ、洗浄媒体５を有効に利用することができる。

この発明の乾式洗浄装置を示す斜視図である。乾式洗浄装置の構成図である。乾式洗浄装置の構成を示す部分拡大断面図である。乾式洗浄装置の第２の構成を示す部分拡大断面図である。乾式洗浄装置の第３の構成を示す部分拡大断面図である。第２の乾式洗浄装置の構成図である。第３の乾式洗浄装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１；乾式洗浄装置、２；洗浄槽ユニット、３；洗浄対象物保持手段、
４；洗浄対象物、５；洗浄媒体、６；洗浄槽、７；洗浄媒体加速手段、
８；吸引手段、９；離隔手段、１０；洗浄槽本体、１１；洗浄槽外縁部、
１２；洗浄媒体分離手段、１３；開口部、１４；ノズル固定部、１５；ガイド部材、
１６；洗浄媒体加速ノズル、１７；圧縮空気供給装置、１８；制御弁、
２０；吸引フード、２１；吸引装置、２２；吸引ダクト、２４；隔壁部材、
２５；第１のシール部材、２６；バイパス流路、２８；第２のシール部材、
３０；シール部材移動手段、３１；バイパス流路開閉弁。

Claims

気流により流動する洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄する乾式洗浄装置であって、
一方に開口部を有する洗浄槽本体と、該洗浄槽本体の開口部を有し、前記洗浄対象物に対して所定の間隙を隔てて配置される洗浄槽外縁部と、前記洗浄槽本体の壁面の一部に設けられ、気体や粉塵を通過させるが洗浄媒体が通り抜けられない開口を有する洗浄媒体分離手段とを有する洗浄槽と、
前記洗浄槽本体の開口部方向に高速気流を噴出して前記洗浄媒体を加速する洗浄媒体加速手段と、
前記洗浄媒体分離手段を通して前記洗浄槽本体内の空気を吸引し、吸引される空気や塵埃を前記洗浄槽の外部に搬送する吸引手段と、
前記洗浄槽本体の開口部の前記洗浄槽外縁部近傍に設けられ、前記洗浄対象物と前記洗浄槽外縁部の間隙を通り前記洗浄槽本体内に流入する気流を、前記開口部を通過させずに前記洗浄槽本体内に流入させるバイパス流路を形成する離隔手段とを備えたことを特徴とする乾式洗浄装置。
前記離隔手段は、前記バイパス流路から前記洗浄槽本体に流入する気流を、前記洗浄槽本体の内壁に沿って流入させることを特徴とする請求項１記載の乾式洗浄装置。
前記離隔手段は、前記バイパス流路から前記洗浄槽本体に流入する気流を、前記洗浄媒体加速手段から噴出して前記洗浄槽本体内を循環する気流に合流するように流入させることを特徴とする請求項１又は２記載の乾式洗浄装置。
前記洗浄媒体加速手段は、前記洗浄槽本体の内壁面よりも突出していることを特徴とする請求項３記載の乾式洗浄装置。
前記離隔手段は、前記洗浄対象物に対して摺接するシール部材を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の乾式洗浄装置。
前記洗浄対象物を保持する洗浄対象物保持手段を有し、該洗浄対象物保持手段には前記洗浄槽外縁部に対して摺接する第２のシール部材を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の乾式洗浄装置。
前記洗浄槽外縁部には、前記洗浄対象物に対して摺接するシール部材を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の乾式洗浄装置。
前記離隔手段を前記洗浄対象物に対して接離し、前記バイパス流路を開閉する駆動手段を備え、該駆動手段は前記離隔手段を前記洗浄対象物から離したときに前記バイパス流路を閉じることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の乾式洗浄装置。
前記バイパス流路に洗浄媒体検出手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の乾式洗浄装置。
気流により流動する洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄する乾式洗浄方法であって、
洗浄対象物に対して所定の間隙を隔てて配置される洗浄槽外縁部に開口部を有する洗浄槽本体の壁面の一部に設けられ、洗浄媒体が通り抜けられない開口を有する洗浄媒体分離手段を通して吸引される塵埃を洗浄槽の外部に搬送している状態で洗浄槽本体の開口部方向に高速気流を噴出して洗浄対象物を洗浄するとき、洗浄対象物と洗浄槽外縁部の間隙を通り洗浄槽本体内に流入する気流を、前記開口部を通過させずにバイパス流路を通して洗浄槽本体内に流入させることを特徴とする乾式洗浄方法。
前記バイパス流路から洗浄槽本体に流入する気流を、洗浄槽本体の内壁に沿って流入させることを特徴とする請求項１０記載の乾式洗浄方法。
前記バイパス流路から洗浄槽本体に流入する気流を、洗浄槽本体に噴出して洗浄槽本体内を循環する気流に合流するように流入させることを特徴とする請求項１０又は１１記載の乾式洗浄方法。
請求項１０乃至１２のいずれかに記載の乾式洗浄方法で洗浄したことを特徴とする洗浄物。
請求項１０乃至１２のいずれかに記載の乾式洗浄方法によって、使用済みで回収して分解した装置の部品を洗浄し、洗浄した部品を再度組み立てて装置を復元することを特徴とする再生装置の製造方法。