JP2016202973A

JP2016202973A - 清掃具における清掃部の起毛装置及び清掃具における清掃部の起毛方法

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Inventors: 山田　菊夫; Kikuo Yamada; 菊夫山田
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Abstract

【課題】本発明は、ゴミの捕集能力を有する状態で清掃部の繊維を起毛させることが可能な清掃具における清掃部の起毛装置、及び清掃具における清掃部の起毛方法を提供する。
【解決手段】本発明は、清掃具における清掃部の繊維を起毛させる起毛装置であって、前記清掃部を構成する繊維層に気体を吹き付けるノズルと、前記清掃具の一端部に対応する位置と、前記清掃具の他端部に対応する位置との間で前記ノズルを往復動させる駆動部と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、清掃具における清掃部の起毛装置、及び清掃具における清掃部の起毛方法に関する。

床や壁等に付着した塵や埃等のゴミを拭き取って清掃する清掃具が広く利用されている。このような清掃具は、不織布等で形成された基材シートに多数の繊維からなる清掃部を備えており、清掃部を床や壁等に接触させて拭き取ると、清掃部の繊維と繊維との間にゴミが取り込まれるようになっている。近年は、様々な形状の清掃具があり、例えば、基材シートの片面に繊維束を接合したものを、柄の先端に取り付けられている台座に巻き付けて使用するものや、繊維束を接合した複数の基材シートを重ね合わせて、柄挿入口を有する袋状体を作り、柄挿入口に柄を挿入して使用するものもある。

清掃具は、基材シートとなる長尺体を順次引き出し、この引き出した長尺体の上に多数の繊維を積層してなる繊維束を配置し、ヒートシール等によって長尺体と繊維束とを所定間隔ごとに接合し、ヒートシールされた接合部と接合部との間で繊維束及び長尺体をカッター等で切断することにより製造される。ここで、基材シートと接合した繊維束がゴミを捕集する清掃部となる。

しかし、このように製造した清掃具は、清掃部の繊維が一定の方向に寝た状態になっており、効率よくゴミを捕集することが難しいという問題があった。

そこで、近年は、清掃部の繊維を起毛させることによりゴミの捕集能力を向上させることが行われている。繊維を起毛する方法としては、例えば、表面に多数の針を有するローラを清掃部の表面に当てながら回転させることで繊維を起毛させるものや、ステンレス等のバーを押し付けることにより不織布に抵抗を付与して、繊維を切断し又は繊維の交絡をほぐして起毛する方法が知られている。また、このような方法を使用して清掃部を起毛させる製造装置も知られている（例えば、特許文献１）。

特開平１１−３１８７９１号公報

しかしながら、上記した特許文献１記載の製造方法及び製造装置では、清掃部の不織布に抵抗を付与することによって繊維を起毛するので、繊維に対して過剰な抵抗力が付与されて繊維が切断され、清掃部におけるゴミの捕集能力が著しく低下するという問題があった。特に、清掃部を構成する繊維の繊維径は小さくまた長さも長いものが多いため、わずかな抵抗力を付与しただけでも切断する虞があるという問題があった。また、上記した特許文献１記載の製造方法及び製造装置では、繊維に付与する摩擦抵抗力の大きさを任意に調整することが非常に難しく、このような調整を可能とするためには、製造工程が増加し、製造コストが上昇してしまうという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ゴミの捕集能力を低下させずに清掃部の繊維を起毛させることが可能な清掃具における清掃部の起毛装置、及び清掃具における清掃部の起毛方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、清掃具における清掃部の繊維を起毛させるための起毛装置であって、
前記清掃部を構成する繊維層に気体を吹き付けるノズルと、
前記清掃具の一端部に対応する位置と、前記清掃具の他端部に対応する位置との間で前記ノズルを往復動させる駆動部と、を具備する、清掃具における清掃部の起毛装置である。

また本発明の第２の態様は、清掃具における清掃部の繊維を起毛させるための起毛方法であって、前記清掃部を構成する繊維層にノズルから気体を吹き付け、かつ、前記清掃具の一端部に対応する位置と、前記清掃具の他端部に対応する位置との間で前記ノズルを往復動させる工程を具備する、清掃具における清掃部の起毛方法である。

本発明によれば、清掃部に気体を吹き付けることによって該清掃部の繊維を起毛させることができるので、繊維に過大な抵抗力が付与されることがない。そのため、繊維径が小径であったり、又は繊維の長さが長いものであった場合でも、繊維が切断するおそれを確実に防止することができ、さらにゴミの捕集能力を低下させることを確実に防止することが可能な清掃具を提供することが可能になる。

本発明の第１の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置の構成を表す正面図である。第１の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置のノズルの構成を表す斜視図である。第１の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置において清掃部の繊維を起毛する前の状態を表した斜視図である。第１の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置において清掃部の繊維を起毛した後の状態を表した斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置の構成を表す正面図である。第２の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置の構成を表す平面図である。第２の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置の構成を表す斜視図である。第２の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置のノズルの形状を表す斜視図である。第２の実施の形態に係る清掃具における清掃部の起毛装置において清掃具の繊維を起毛している状態を表した説明図である。

本発明に係る清掃具における清掃部の起毛装置（以下、単に「起毛装置」と言う。）の構成について説明する。なお、本明細書における「上」、「下」、「前」、「後」、「左」及び「右」とは、図３に示す方向を意味するものとする。また、本明細書においては、清掃具が搬送される方向を「搬送方向」と言い、ある位置に対して搬送される清掃具が近づいてくる側のことをその位置の「上流側」、ある位置に対して搬送される清掃具が遠ざかる側のことをその位置の「下流側」と言う。なお、図２及び図８に示すノズルの構成を説明する際の「先端」、「後端」、「左」、「右」は、図２及び図８に示す方向をいうものとする。

本発明に係る第１の実施の形態の起毛装置の構成を図１〜図４に基づいて説明する。

図３において１は起毛装置に取り外し可能に取り付けられる清掃具であり、清掃具１は長方形状の２枚の基材シート２ａ，２ｂを重ね合わせて、上下方向の両端部（長手方向と直交する方向に沿う端部）を開口させながら長手方向の周縁部をヒートシール等によって接合しており、これら周縁部と周縁部との間に袋状のポケット部３が形成されている。本実施の形態では、上下方向の両端部を開口させているが、少なくとも１ヵ所を開口させていればよい。この基材シート２ａ，２ｂ上には、多数の繊維を層状に集積させてなる繊維層４が接合されている。繊維層４は、ゴミを捕集することができるように形成された繊維の集合体であり、本発明における清掃具１の清掃部５を構成するものである。

なお、基材シート２ａと基材シート２ｂとの接合、及び基材シート２ａ，２ｂと繊維束４との接合は、熱融着、超音波融着、接着、逢着等により行うことができる。また、上記した部材同士が接合できればこれら以外の方法であってもよい。基材シート２ａ，２ｂは不織布シートから構成することが好ましく、基材シート２ａ，２ｂに用いられる不織布シートとしては、例えば、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、エアスルーボンド不織布、ポイントボンド不織布等が挙げられるが、スパンレース不織布、サーマルボンド不織布等を用いることが好ましい。基材シート２ａ，２ｂを構成する不織布シートは、一枚のシートから構成してもよいし、同種又は異なる種類のシートを複数枚積層して構成してもよい。また、繊維束４を構成する繊維には、例えば綿、毛等の天然繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアクリル等の合成繊維、芯鞘型繊維、海島型繊維、サイドバイサイド型繊維等の複合繊維等が用いられる。これらの中でも、熱融着性のある合成繊維や複合繊維が好ましく、特に芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンからなる芯鞘型複合繊維は、鞘を構成するポリエチレンの優れた熱融着性と、芯を構成するポリプロピレンの腰の強さとを併せ持つため好ましい。また、繊維束４には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等から製造される、一般的にトウと呼ばれる長繊維束を用いることもできる。さらに、繊維束４に用いられる繊維は、機械捲縮、熱捲縮等の捲縮したものであってもよい。なお、上記した基材シート２ａ，２ｂ及び繊維束４の材質は一例であり、上記した以外のものを用いて基材シート又は繊維束を形成してもよい。例えば、フィルム状のものや紙で形成したもの等を基材シートとして用いてもよい。

次に、本実施の形態に係る起毛装置１１の構成を説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る起毛装置１１は、基台１２、搬送部１３、吹き付け部１４及び取り出し部１５を備えている。基台１２は、起毛装置１１のベース部材となるもので、搬送部１３、吹き付け部１４及び取り出し部１５を設置することができるように構成されている。また、図１及び図３に示すように、基台１２の上部には、２つの段部１６、１６が相対向して形成されている。２つの対向する段部１６、１６間には所定の間隔が設けられ、この間隔が搬送路１７として形成されている。

搬送部１３は、清掃具１を搬送するためのものであり、搬送部材１８、駆動ローラ２０及び従動ローラ２１を備えている。搬送部材１８は、清掃具１を搬送するための部材であり、本実施の形態では、ゴム又は合成樹脂等で形成されたベルト状の部材で形成されている。このベルト状の部材は、左右方向の断面が平板状になるように形成されている（図３、図４参照）。また、搬送部材１８には、複数本のピン部材１９が所定間隔ごとに設けられている。このピン部材１９は、例えばステンレス等の金属材料等で形成されている円柱状の部材であり、先端が曲面を描くように形成されている。このピン部材１９は、清掃具１を着脱自在に取り付けるためのもので、清掃具１のポケット部３に挿入することができるように形成されている。なお、本実施の形態では、搬送部材１８をゴム又は合成樹脂等で形成されたベルト状の部材で形成しているが、これら以外の材質のものを任意に選択して用いることができる。また、搬送部材１８には、例えば、ゴム又は合成樹脂等で形成されたチェーン等を用いてもよい。また、搬送部材１８には、ゴム又は合成樹脂等を使用しているが、これら以外の材料を使用してもよい。また、搬送部材１８としてベルト状の部材を使用する場合、その構成は従来から公知のものを使用することができる。例えば、ゴムをベルト状に成形したものを用いてもよいし、ゴムとゴムとの間にメッシュ状の部材やワイヤー等を挟んで層構成にしたものを用いてもよい。

搬送部材１８は、搬駆動ローラ２０とは、搬送部材１８を搬送するためのもので、本実施の形態では、搬送方向Ａの上流側に位置するように基台１２に設置されている。この駆動ローラ２０は、図示しない駆動モータによって、図１中のＢ方向に回転駆動するように構成されている。なお、駆動モータの構成及び駆動モータから駆動ローラ２０への動力の伝達機構は、従来から公知の機構を使用することができる。

搬送部材１８は、駆動ローラ２０と従動ローラ２１との間に懸架されている。従動ローラ２１は、搬送方向Ａの下流側に位置するように基台１２に設置されている。この従動ローラ２１は、高さ方向の位置が駆動ローラ２０と同じ位置に設置されており、搬送部材１８に設けられたピン部材１９が水平方向に移動するようになっている。

駆動モータの駆動によって、駆動ローラ２０が図１におけるＢ方向に回転すると、駆動ローラ２０と従動ローラ２１との間に懸架されている搬送部材１８は、２つのローラ２０、２１間を周回するように移動する。この周回運動により従動ローラ２１も図１におけるＢ方向に回転する。搬送部材１８が周回運動の往路を移動するとき、即ち図１におけるＡ方向に移動するときは、ピン部材１９の先端部１９ａは上向きであり、また搬送部材１８が周回運動の復路を移動するとき、即ち図１におけるＣ方向に移動するときは、ピン部材１９の先端部１９ａは下向きとなる。なお、図１においては、Ｃ方向に移動する搬送部材１８及びピン部材１９の一部を省略して図示している。

吹き付け部１４は、清掃具１の清掃部５を構成する繊維層４に気体を吹き付けて、繊維層４の繊維を起毛させるためのものである。吹き付ける気体としては空気が好ましいが、空気に限定されず、窒素ガスなどの各種のガスを用いることができる。吹き付ける気体としては、繊維を起毛させるに必要な加圧気体が用いられる。以下、気体として圧縮空気を使用した例を用いて説明する。

吹き付け部１４は、ノズル２２及び駆動部２３を備えている。ノズル２２は搬送部材１８の移動方向に沿って複数設けられている。図２に示すように、ノズル２２は、先端部に吹き付け孔２４が形成され、後端部に圧縮空気を供給するための配管２５が接続されている。ノズル２２の先端部には、左右方向の略中央部に溝部２６が先端側から後端側に向けて切りこんで形成されている。また、先端部には、この溝部２６の左右両側に吹き付け孔形成面２７が形成され、この吹き付け孔形成面２７には縦方向に吹き付け孔２４が複数形成されている。吹き付け孔２４は、該吹き付け孔２４から噴射される圧縮空気の流速を大きくするために、孔径を小さく形成してある。また、この吹き付け孔２４は、左側に形成された吹き付け孔２４と右側に形成された吹き付け孔２４との高さ方向の位置が互い違いになるように形成されており、左右の吹き付け孔２４の高さ方向の位置がともに同じ位置に位置しないように形成されている。ノズル先端部の左右両端には、吹き付け孔形成面２７よりも先端側に向けて突出した突出部２８が形成されている。この突出部２８は、吹き付け孔２４から噴射された圧縮空気が外側に逸散するのを防ぐために形成されているものである。各吹き付け孔２４の孔径は、全て同一であってもよいし、異なっていてもよい。

駆動部２３は、ノズル２２からの圧縮空気を繊維層４の上下に亘って全体的に吹き付けて均一な起毛を行うことができるように、ノズル２２を上下方向に移動可能とするための機構を備えている。この駆動部２３は、清掃具１の上端部に対応する位置と、清掃具１の下端部に対応する位置との間を、ノズル２２が往復動することが出来るように構成されている。すなわち、駆動部２３は、ノズル２２を取り付けるための支持棒３１、これら支持棒３１を支持する支持板３２、支持板３２の下側に連結されている駆動軸３３、及びこの駆動軸３３を上下動させることによって支持板３２を上下動させ、それによってノズル２２を上下方向に往復動させる駆動装置（図示せず）を備えている。なお、駆動装置は、基台１２の上面よりも下方に位置し、支持棒３１、支持板３２は基台１２の上面よりも上方に位置するように配置される。これら支持板３２と駆動装置との間に位置する駆動軸３３は、基台１２に開口形成された貫通孔３４を挿通するように配置されており、駆動軸３３の下端は基台１２よりも下方に位置するように配置されている。

支持棒３１は、支持板３２の上面に所定間隔を置いて複数設けられている。支持棒３１の材質としては例えば、ステンレス鋼やアルミニウム等の各種金属材料を用いることができる。

支持板３２の上面に複数の支持棒３１が所定間隔ごとに取付固定され、また支持板３２の下面に複数の駆動軸３３が所定間隔ごとに取付固定されている。この支持板３２は、駆動軸３３によって伝達される上下方向の往復動を支持棒３１に伝達するためのものである。

駆動軸３３は、上記の駆動装置に連結されており、駆動装置から伝達される上下方向の往復動を支持板３２に伝達するように構成されている。駆動軸３３の材質としては、例えば、ステンレス鋼やアルミニウム等の各種金属材料を用いることができる。

ノズル２２は、清掃具１を搬送部材１８により図１におけるＡ方向に搬送する途中の位置に設置され、その設置位置は特に限定されず、また設置されるノズル２２の本数も適宜選択できる。

前記の駆動装置として従来公知のものを用いることができる。例えば、駆動装置の駆動原としてモータを用い、クランクを介してモータによる回転運動を直線運動に変えることによって、駆動軸３３に上下方向の往復動をさせる（すなわち、ノズル２２を上下方向に往復動させる）構造のものを用いることができる。また、本実施の形態では、ノズル２２を上下方向に往復動させるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、ピン部材１９の軸方向が水平方向へ向くように配置されている場合には、ノズル２２は、上下方向ではなく水平方向へ往復動するように配置すればよい。このように、ノズル２２が往復動する方向は、ピン部材１９が設けられている方向によって適宜変更することができる。

取り出し部１５は、上記した吹き付け部１４によって繊維層４の繊維が起毛された清掃具１をピン部材１９から抜き出して取り出すためのものである。この取り出し部１５は、気体供給源から供給される圧縮空気を清掃具１に向かって噴射する取り外し用ノズルを有している。

取り出し部１５は、従動ローラ２１の近傍に設けられる。搬送部材１８が従動ローラ２１の回転運動に沿って移動するとき、ピン部材１９の軸方向は上向きの垂直方向から水平方向に変化し、さらに水平方向から下向きの垂直方向に変化する。ピン部材１９の軸方向が上向きの垂直方向から水平方向に変化するまでの領域における任意の角度、即ち上記軸方向が斜め方向（図１におけるＤ方向）となる角度に圧縮空気が取り出し部１５より供給されるように構成されている。取り出し部１５に設けた取り出し用ノズルから、斜め方向へ圧縮空気が噴射される。この圧縮空気の噴射圧によって、ピン部材１９に支持されている清掃具１はピン部材１９より抜け出して上記Ｄ方向に飛ばされ、外方に取り出される。ピン部材１９の軸方向が水平方向に向いた位置で取り出し用ノズルから圧縮空気を噴射するようにしてもよい。図１において３５は、取り出した清掃具１を受け入れるための収納部である。

次に、本実施の形態に係る起毛装置１１の作用について説明する。図１に示すように、起毛装置１１は、駆動を開始すると、図示しない駆動モータの回転によって、駆動ローラ２０がＢ方向に回転を開始する。駆動ローラ２０がＢ方向に回転を開始すると、それに伴って搬送部材１８が移動を開始し、さらに従動ローラ２１もＢ方向に回転を開始する。駆動ローラ２０側（すなわち上流側）では、清掃具１が取り付けられていない空のピン部材１９が搬送されてくるので、このピン部材１９に清掃具１のポケット部３を挿通することによりピン部材１９に清掃具１を取り外し可能に支持する。

ピン部材１９に支持された清掃具１は、搬送部材１８の動きに伴って順次図１におけるＡ方向（搬送方向）へ移動する。そして、清掃具１が所定の位置に位置すると駆動モータの回転駆動が停止し、それに伴って搬送部材１８及びピン部材１９の移動も停止する。

次に、吹き付け部１４のノズル２２に圧縮空気が供給されて、吹き付け孔２４から圧縮空気が噴射される。また、それと同時に、駆動装置が駆動を開始して、ノズル２２が上下方向（図３におけるＳ方向）に往復動を開始する。噴射された空気は、清掃具１の清掃部５を構成する繊維層４の全体に吹き付けられる。繊維層４は、吹き付けられた空気の噴射圧を受けて繊維が起毛する。これにより繊維が寝ている状態から、繊維が立った状態になる。ここにおいて、圧縮空気を複数の吹き付け孔２４から噴出させ且つノズル２２をＳ方向に往復動させているので、圧縮空気の乱流が形成される。そのため、繊維に対して、あらゆる方向から圧縮空気が吹き付けられるために、あらゆる角度に繊維を立ち上がらせることが可能になる。また、繊維に衝突した空気は分散し、１か所に集中して空気圧が及ぼされることがないため、繊維に過度の負荷が与えられることがなく、それにより繊維が切断される虞はない。

また、清掃具１はピン部材１９に回転自在に支持されているため、複数の吹き付け孔２４から圧縮空気を吹き付けられた清掃具１は、その噴射圧で、図３におけるＥ方向又はＦ方向のいずれかに回転する。このように、清掃具１がＥ方向又はＦ方向に回転しながら繊維層４の繊維が起毛されるので、図４に示すように、繊維層４が全周面に亘って圧縮空気によって起毛され、その結果、曲面状の丸い周面を有する繊維層が形成される。

繊維層４の繊維の起毛が完了すると、再び駆動モータが回転駆動を開始し、それにともなって搬送部材１８及びピン部材１９がＡ方向に移動し始める。このように、起毛後に移動した清掃具１は、搬送路１７の下流側に変位すると、搬送部材１８が従動ローラ２１の外周面に沿って移動するため、ピン部材１９も、その先端が従動ローラ２１の外周面における法線方向を向くように移動する。このように、ピン部材１９の先端が従動ローラ２１の外周面における法線方向を向いた時点において、取り出し部１５のノズルから噴射される圧縮空気が清掃具１に吹き付けられる。この圧縮空気が吹き付けられることにより、清掃具１は図１におけるＤ方向の力を受け、噴射圧により清掃具１はピン部材１９の軸方向に沿ってピン部材１９より離脱し、外方に飛ばされてピン部材１９から取り外される。

清掃具１が取り外されたピン部材１９は、先端を下向きにしながら順次移動し、駆動ローラ２０が位置する上流側へと搬送される。そして、上記した通り、新たに清掃具１がピン部材１９に取り付けられて、以後、上記したと同じ工程が繰り返し行われる。

このように、本実施の形態に係る起毛装置によれば、繊維層に圧縮空気を吹き付けることによって該繊維層の繊維を起毛させることができるので、繊維に過大な外力が付与されることがない。そのため、繊維の径が小径であったり、又は繊維の長さが長いものであった場合でも、繊維が切断されるおそれはなく、これによりゴミの捕集能力を向上した清掃具を製造できる。

また、本実施の形態に係る起毛方法によれば、圧縮空気による乱流を形成しやすくなり、清掃部の繊維を万遍なく起毛することができるとともに、より作業の効率化を図ることが可能になる。上記の如くして製造された起毛繊維層を有する清掃具には把持柄が取り付けられ、これにより完成品としてのハンディモップが得られる。

次に、本発明に係る第２の実施の形態の起毛装置の構成を図５〜図９に基づいて説明する。

本実施形態において起毛される清掃具４１は、フローリング清掃用シートとして用いられるもので、所定寸法の基材シート４２上に多数の繊維を集積させた繊維層４３を接合してなるものである。繊維層４３は清掃具４１における清掃部４４として構成される。フローリング清掃用シートを清掃具の先端の台板に取り付けるに当り、該シートを台板に固定するため該シートの端縁部付近は繊維層４３が形成されていない取り付け部として構成する。基材シート４２は長方形状を有し、この基材シート４２上に上記取り付け部の領域を除いて繊維集積体が載置され、繊維の流れ方向と直交する方向に所定幅のヒートシールが所定間隔毎に施されるとともに、この所定幅のヒートシールとは互い違いの位置に同様に所定幅のヒートシールが所定間隔毎に施され、かくして図７、図８に示すように、所定幅のヒートシール部８０が千鳥状に形成される。そしてヒートシール部８０を基点としてそこから繊維の流れ方向に沿った所定の長さの地点において繊維を切断し（繊維層４３下方の基材シート４２は切断しない）、切断部８１が形成される。２つの切断部８１と８１との間にヒートシール部８０が位置する形となる。従って、切断部８１もまた千鳥状に配置される形となる。このようにして、所定寸法の基材シート４２上に、千鳥状のヒートシール部８０によって繊維層４３が接合され且つ千鳥状の切断部８１が繊維層４３に施されてなる清掃具４１が得られる。この清掃具４１において、ヒートシール部８０を挟んで２つの切断部８１と８１とが対向しており、ヒートシール部８０を挟んで一方の切断部８１から他方の切断部８１までの領域が１つの繊維層ブロックを形成している。即ち、長方形状に形成された所定寸法の清掃具４１は、基材シート４２上に多数の繊維層ブロックを形成してなるものである。本実施形態は、かかる構造を有する清掃具４１における繊維層４３の繊維を起毛するための起毛装置及び起毛方法である。尚、基材シート４２と繊維層４３との接合方法、基材シート４２として使用可能な不織布、繊維層４３を構成する繊維に用いられる材料等については、上記した本発明の第１実施形態におけると同様であるのでそれらの説明は省略する。

上記の如く構成される所定寸法の清掃具４１が連続して起毛装置５１の搬送部５２に供給される。図５に示すように、本実施の形態に係る起毛装置５１は、搬送部５２、押圧部５３、吹き付け部５４、及び駆動部５５を備えている。搬送部５２は、ベルト部材５６、駆動ローラ５７、従動ローラ５８ａ，５８ｂ、テンションローラ５９を備えている。ベルト部材５６は、清掃具４１と同じ幅を有するか、又は清掃具４１よりも広い幅を有する帯状に形成されている。このベルト部材５６は、駆動ローラ５７及び従動ローラ５８ａ，５８ｂによって懸架され、さらにテンションローラ５９によって所定のテンションが付与されるように構成されている。

駆動ローラ５７は、ベルト部材５６を搬送するためのもので、ベルト部材５６の内周側下部に位置するように設けられている。この駆動ローラ５７は、図示しない駆動モータによって、図５におけるＧ方向に回転駆動するように構成されている。駆動モータの構成及び駆動モータから駆動ローラ５７への動力の伝達を行う機構は、従来公知の機構を採用できる。

従動ローラ５８ａ，５８ｂは、駆動ローラ５７とともにベルト部材５６を懸架するためのもので、搬送方向の上流側と下流側に設けられている。これら従動ローラ５８ａ，５８ｂは、高さ方向の位置が同じ位置となるように設置されており、これら従動ローラ５８ａ，５８ｂの間を搬送されるベルト部材５６が水平に移動するように配置されている。

テンションローラ５９は、駆動ローラ５７及び従動ローラ５８ａ，５８ｂによって懸架されたベルト部材５６に所定のテンションを付与するためのものである。

これらベルト部材５６、駆動ローラ５７、従動ローラ５８ａ，５８ｂ及びテンションローラ５９は、図示しない駆動モータの駆動によって、駆動ローラ５７、従動ローラ５８ａ，５８ｂ及びテンションローラ５９が図５におけるＧ方向に回転し、ベルト部材５６が周回するようになっている。このとき、周回するベルト部材５６は、清掃具４１を載置して移動する箇所においては、図５におけるＩ方向に移動する。このＩ方向が搬送方向である。

押圧部５３は、ベルト部材５６で搬送される清掃具４１をベルト部材５６に押圧するためのもので、押圧部用ベルト部材６０、押圧部用駆動ローラ６１、押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂ及び押圧部用テンションローラ６３から構成されている。押圧部用ベルト部材６０は、図６に示すように、左右方向に対をなして設けられており、押圧部用駆動ローラ６１の回転によって、ベルト部材５６の搬送速度と同じ速度で送られるように構成されている。押圧部用ベルト部材６０は、ベルト部材５６によって搬送される清掃具４１における取り付け部（繊維層４３が形成されていない領域部分であり、清掃具４１の長手方向に沿って左右両側縁に形成されている）をベルト部材５６に押圧するように構成されている。

押圧部用駆動ローラ６１は、押圧部用ベルト部材６０を搬送するためのもので、押圧部用ベルト部材６０の内周後端部側に位置するように設けられている。この押圧部用駆動ローラ６１は、図示しない駆動モータによって、図５におけるＨ方向に回転駆動するように構成されている。駆動モータの構成及び駆動モータから押圧部用駆動ローラ６１への動力の伝達を行う機構は、従来公知の機構を採用できる。

押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂは、押圧部用駆動ローラ６１とともに押圧部用ベルト部材６０を懸架するためのもので、押圧部用駆動ローラ６１よりも下流側に設けられている。これら押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂは、押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂがベルト部材５６と近接するとともに押圧部用駆動ローラ６１とほぼ同じ高さ位置に設けられており、これら押圧部用駆動ローラ６１と押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂによって搬送される押圧部用ベルト部材６０が同じ高さ位置を移動するように設置されている。また、押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂが押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂよりも高い位置に設けられている。

押圧部用テンションローラ６３は、押圧部用駆動ローラ６１及び押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂによって懸架された押圧部用ベルト部材６０に所定のテンションを付与するためのものである。この押圧部用テンションローラ６３は、押圧部用ベルト部材６０の内周側に位置しており、該押圧部用ベルト部材６０に対して外側に向けてテンションを付与するように設けられている。

これら押圧部用ベルト部材６０、押圧部用駆動ローラ６１、押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂ及び押圧部用テンションローラ６３は、図示しない駆動モータの駆動によって、押圧部用駆動ローラ６１、押圧部用従動ローラ６２ａ，６２ｂ及び押圧部用テンションローラ６３が図５におけるＨ方向に回転し、押圧部用ベルト部材６０が周回するようになっている。このとき、周回する押圧部用ベルト部材６０は、清掃具４１を押圧しながら移動する箇所においては、図５におけるＩ方向に移動する。

清掃具４１を搬送する時の押圧部用ベルト部材６０の速度は、安定的に清掃具４１を搬送する観点からベルト部材５６が搬送方向Ｉに向けて移動する速度と同じであることが好ましい。

吹き付け部５４は、繊維層４３に圧縮空気を吹き付けて、繊維層４３の繊維を起毛させるためのものである。吹き付け部５４には、第１の吹き付け部６４及び第２の吹き付け部６５と、第１の吹き付け部６４を駆動するための第１の駆動部６６、及び第２の吹き付け部６５を駆動させるための第２の駆動部６７を有する吹き付け駆動部６８が設けられている。図５及び図６に示すように、第１の吹き付け部６４は起毛装置５１の上流側に配置され、第２の吹き付け部６５は起毛装置５１の下流側に配置されている。

吹き付け駆動部６８は、駆動ローラ６９、第１の駆動部６６を構成する第１の従動ローラ７０及び第１のクランク部材７１、第２の駆動部６７を構成する第２の従動ローラ７２及び第２のクランク部材７３、並びに駆動ローラ６９、第１の従動ローラ７０及び第２の従動ローラ７２との間で懸架される駆動ベルト部材７４を備えている。駆動ローラ６９は、駆動ベルト部材７４を搬送するためのものである。駆動ローラ６９は、駆動ベルト部材７４の内周側に位置するように設けられている。この駆動ローラ６９は、図示しない駆動モータによって回転駆動するように構成されている。なお、駆動モータの構成及び駆動モータから駆動ローラ６９への動力の伝達を行う機構は、従来公知の機構を採用できる。

第１の従動ローラ７０は、駆動ローラ６９及び第２の従動ローラ７２とともに駆動ベルト部材７４を懸架するとともに、この駆動ベルト部材７４によって伝達された回転運動を第１のクランク部材７１に伝達するためのものである。図６に示すように、第１の従動ローラ７０は段付き形状に形成されており、小径部に駆動ベルト部材７４を懸架し、大径部は第１のクランク部材７１を連結するように構成されている。

第１のクランク部材７１は、一端が第１の従動ローラ７０の大径部に連結され、他端が第１の吹き付け部６４と連結するように構成されている。この第１のクランク部材７１は、第１の従動ローラ７０の回転運動を直線の往復運動に変換するためのものである。すなわち、第１のクランク部材７１は、第１の従動ローラ７０が回転運動をすると、他端に連結している第１の吹き付け部６４が直線の往復運動をするようになっている。

第２の従動ローラ７２は、駆動ローラ６９及び第１の従動ローラ７０とともに駆動ベルト部材７４を懸架するとともに、駆動ベルト部材７４によって伝達された回転運動を第２のクランク部材７３に伝達するためのものである。図６に示すように、第２の従動ローラ７２は、第１の従動ローラ７０と同様に段付き形状に形成されており、小径部に駆動ベルト部材７４を懸架し、大径部に第２のクランク部材７３を連結するように構成されている。

第２のクランク部材７３は、一端が第２の従動ローラ７２の大径部と連結し、他端が第２の吹き付け部６５と連結するように構成されている。この第２のクランク部材７３は、第２の従動ローラ７２の回転運動を直線の往復運動に変換するためのもので、第２の従動ローラ７２が回転運動をすると、他端に連結している第２の吹き付け部６５が直線の往復運動をするようになっている。

第１の従動ローラ７０及び第２の従動ローラ７２は、駆動ローラ６９とともに駆動ベルト部材７４を懸架することができ、さらに第１の従動ローラ７０は第１のクランク部材７１に対して運動を伝達することができ、第２の従動ローラ７２は第２のクランク部材７３に対して運動を伝達することができるものであれば、従来公知の構造のものを使用できる。また、第１のクランク部材７１は、第１の従動ローラ７０から伝達された運動を直線の往復運動に変換して第１の吹き付け部６４に伝達することができ、さらに第２のクランク部材７３は、第２の従動ローラ７２から伝達された運動を直線の往復運動に変換して第２の吹き付け部６５に伝達することができるものであれば、従来公知の構造のものを使用できる。

第１の吹き付け部６４は、２つの第１のノズル７５が搬送方向Ｉと平行な方向に配置されている。この第１の吹き付け部６４は、第１のクランク部材７１の他端と連結しており、図６に示すように、搬送方向Ｉと直交するＪ方向に移動するように構成されている。また、第２の吹き付け部６５は、３つの第２のノズル７６が搬送方向Ｉと直交する方向に配置されている。この第２の吹き付け部６５は第２のクランク部材７３の他端と連結しており、図６に示すように、搬送方向Ｉと平行なＫ方向に移動するように構成されている。本実施の形態では、第１のノズル７５が往復動する方向と第２のノズル７６が往復動する方向とが直交するようになっているが、これらの方向は直交することに限定されるものではなく、交わっていればよい。

図８に示すように、第１のノズル７５及び第２のノズル７６は、先端面が繊維層４３に圧縮空気を吹き付けるための複数の吹き付け孔７７が形成された吹き付け孔形成面７８として形成されており、後端側に接続された気体供給用の配管７９から供給される圧縮空気が吹き付け孔７７から噴射されるように構成されている。

次に、本実施の形態の起毛装置５１の作用について説明する。図５に示すように、この起毛装置５１は、駆動を開始すると、駆動モータが駆動し始めると共に駆動ローラ５７がＧ方向に回転を開始して、搬送部５２のベルト部材５６が搬送方向（Ｉ方向）に向けて移動を開始する。また、押圧部５３を構成する押圧部用の駆動モータも回転駆動を開始し、押圧部用駆動ローラ５７がＨ方向に回転を開始して、押圧部用ベルト部材５６も移動を開始する。さらに、第１の吹き付け部６４は図６におけるＪ方向に往復動し、第２の吹き付け部６５は図６におけるＫ方向に往復動する。

ここで、清掃具４１をベルト部材５６上に設置すると、清掃具４１はベルト部材５６によってＩ方向に搬送される。清掃具４１は、ベルト部材５６によってＩ方向に搬送されると、繊維層４３が形成されていない取り付け部が押圧部用ベルト部材５６によってベルト部材５６上に押圧される。そして、この状態が維持されながら、さらにＩ方向へ搬送される。なお、このとき、ベルト部材５６の移動速度と押圧部用ベルト部材５６の移動速度は同じ速度になっているので、押圧固定された清掃具４１に皺が寄ったり、清掃具４１の基材シート４２が破れる虞はない。

このように、ベルト部材５６に押圧された清掃具４１は、第１の吹き付け部６４まで搬送されると、第１の吹き付け部６４の第１のノズル７５から噴射される圧縮空気が吹き付けられる。このとき、第１の吹き付け部６４はＪ方向に往復動しているので、第１のノズル７５が噴射している圧縮空気は、繊維層４３に対して全体的に吹き付けられる。圧縮空気は、繊維層４３に対して直交する方向に噴射して繊維層４３や基材シート４２に吹き付けられ、その後これら繊維層４３や基材シート４２に当って繊維層４３や基材シート４２と平行な方向に向きを変えながら流動する。このとき、圧縮空気の流れは、繊維層４３を構成する繊維の間を流れながら移動する乱流となり、繊維に対して起毛する力を付与しながら繊維と繊維の間を通過する。このときに圧縮空気が繊維に対して付与する力は、起毛する程度の力であり、それ以上の過大な力が繊維に付与されないため、起毛する際に繊維が切断するおそれがなく、確実に繊維を起毛することが可能になる。

このようにして、第１の吹き付け部６４によって起毛された清掃具４１は、さらにＩ方向に移動し、第２の吹き付け部６５に搬送される。第２の吹き付け部６５は、第１の吹き付け部６４が往復動する方向と直交する方向に往復動するため、第１の吹き付け部６４において噴射された圧縮空気の流れとは異なる方向の流れによって繊維をさらに起毛することになる。そのため、第１の吹き付け部６４で十分に起毛できなかった繊維をより確実に起毛させることが可能になる。

このようにして第１の吹き付け部６４及び第２の吹き付け部６５において起毛された繊維層４３の繊維は上方に立ち上がり複雑に絡み合って嵩高の状態になる。ここにおいて、清掃具４１には多数の繊維層ブロックが形成されているので、各繊維層ブロックにおいてヒートシール部８０を基点にして繊維が立ち上がり、丸み形状を有する嵩高の繊維層ブロックが形成される。これにより全体的にボリューム感のある繊維層４３が基材シート４２上に形成される。かくして丸み形状を有する嵩高の繊維層ブロックが多数形成された清掃具４１は、その後下流側に搬送されて、図示しない収納部に受け入れられる。

このように、本実施の形態に係る起毛装置５１によっても、繊維層４３圧縮空気を吹き付けることによって該繊維層４３の繊維を起毛させることができるので、繊維に過大な外力が付与されることがない。そのため、繊維の径が小径であったり、又は繊維の長さが長いものであった場合でも、繊維が切断されるおそれがなく、これによりゴミの捕集能力を向上した清掃具４１を製造することが可能になる。

また、本実施の形態に係る起毛方法によっても、圧縮空気の流れによって乱流を形成しやすくなり、繊維層４３の繊維を万遍なく起毛することができるとともに、より作業の効率化を図ることが可能になる。

なお、本実施の形態では、第１の吹き付け部６４で圧縮空気を清掃具４１に吹き付けた後に第２の吹き付け部６５で圧縮空気をさらに吹き付けるように構成したが、この工程の順番は逆であってもよい。本実施の形態では、清掃具４１に対する圧縮空気の吹き付けを２回に分けて行っているが、２回に限定されるものではない。また、本実施の形態では、第１の吹き付け部６４が搬送方向と直交する方向に移動し、第２の吹き付け部６５が搬送方向と平行な方向に移動するようにしているが、これら第１の吹き付け部６４の移動する方向と第２の吹き付け部６５の移動する方向とが交わっていれば、例えば、第１の吹き付け部６４及び第２の吹き付け部６５が搬送方向に対して所定の角度で交わって移動するように構成してもよい。

本発明に係る第１の実施の形態及び第２の実施の形態について説明したが、これらは本発明の実施の形態の一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することができる。

本発明は、清掃具における清掃部を構成する繊維層に圧縮空気を吹き付けて繊維を起毛させることにより、ゴミの拭き取り特性に優れた清掃具を提供できるものである。

Claims

清掃具における清掃部の繊維を起毛させる起毛装置であって、
前記清掃部を構成する繊維層に気体を吹き付けるノズルと、
前記清掃具の一端部に対応する位置と、前記清掃具の他端部に対応する位置との間で前記ノズルを往復動させる駆動部と、
を具備する、
清掃具における清掃部の起毛装置。
前記清掃具を搬送し、前記清掃具が所定の位置に到達すると移動を停止し、前記繊維層の起毛が完了すると移動を開始する搬送部を具備し、
前記駆動部は、前記搬送部が停止している間に前記ノズルを往復動させるよう構成される、
請求項１に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記ノズルは、回転している前記清掃具に気体を吹き付けるよう構成される、
請求項１又は請求項２に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記清掃具は、前記ノズルから気体を吹き付けられて回転されるよう回転自在に支持される、
請求項３に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記ノズルは、複数設けられる、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記ノズルは、圧縮空気を噴射する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記ノズルは、複数の吹き付け孔を備え、
前記複数の吹き付け孔は、それぞれ異なる高さに設けられる、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
ノズル先端部には、前記複数の吹き付け孔が形成された吹き付け孔形成面より先端側に突出した突出部を備える、
請求項７記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記搬送部によって搬送されている前記清掃具に気体を噴射して、前記清掃具を前記搬送部から取り出す取り出し部を備える、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
前記搬送部は、前記清掃具が着脱自在に取り付けられるピン部材を備え、
前記ピン部材の軸方向が斜めに傾いているときに、前記清掃具に気体を噴射して、前記清掃具を前記搬送部から取り出す取り出し部を備える、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛装置。
清掃具における清掃部の繊維を起毛させる起毛方法であって、
前記清掃部を構成する繊維層にノズルから気体を吹き付け、かつ、前記清掃具の一端部に対応する位置と、前記清掃具の他端部に対応する位置との間で前記ノズルを往復動させる工程を具備する、
清掃具における清掃部の起毛方法。
前記清掃具の搬送を行う工程と、
前記清掃具が所定の位置に到達して前記搬送を停止させる工程と、
前記繊維層の起毛が完了すると前記清掃具の移動を開始する工程と、
を具備し、
前記ノズルを往復動させる工程は、前記搬送が停止している間に行われる、
請求項１１に記載の清掃具における清掃部の起毛方法。
前記ノズルを往復動させる工程では、回転している前記清掃具に気体を吹き付ける、
請求項１１又は請求項１２に記載の清掃具における清掃部の起毛方法。
前記清掃具は、前記ノズルから気体を吹き付けられて回転する、
請求項１３に記載の清掃具における清掃部の起毛方法。
前記ノズルは、複数のノズルを備え、前記複数のノズルが気体を吹き付ける、
請求項１１から請求項１４のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛方法。
前記ノズルは、圧縮空気を噴射する、
請求項１１から請求項１５のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛方法。
前記清掃具を搬送するピン部材に着脱自在に取り付けられた前記清掃具に気体を噴射して、前記ピン部材から前記清掃具を取り出す工程を具備する、
請求項１１から請求項１６のいずれか一項に記載の清掃具における清掃部の起毛方法。