(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
長尺体であって、長手方向に延びるスリット状の気体噴射口と、該気体噴射口に並んで配置され、長手方向に延びるスリット状の気体吸引口とを備え、前記気体噴射口及び前記気体吸引口を被クリーニング体の表面に対向させた状態で、前記気体噴射口から気体を噴射させるとともに前記気体吸引口から外気を吸引しつつ前記被クリーニング体に対して相対動させるクリーニングヘッドであって、
前記気体噴射口は、互いに隣接して配置される第1気体噴射口と第2気体噴射口とを含み、
前記第1気体噴射口と前記第2気体噴射口とは、前記第1気体噴射口から噴射される気体の流れと前記第2気体噴射口から噴射される気体の流れとが前記被クリーニング体の表面に達する前に干渉するように、かつ、前記第1気体噴射口の気体の噴射方向と、前記第2気体噴射口の気体の噴射方向とが平行となるように形成されたクリーニングヘッド。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したような構造のクリーニングヘッドでは、被クリーニング体の表面から効率的に塵埃を除去できることが望まれる。本発明は、そのことに鑑み、被クリーニング体の表面から効率的に塵埃を除去することのできるクリーニングヘッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るクリーニングヘッドは、長尺体であって、長手方向に延びるスリット状の気体噴射口と、該気体噴射口に並んで配置され、長手方向に延びるスリット状の気体吸引口とを備え、前記気体噴射口及び前記気体吸引口を被クリーニング体の表面に対向させた状態で、前記気体噴射口から気体を噴射させるとともに前記気体吸引口から外気を吸引しつつ前記被クリーニング体に対して相対動させるクリーニングヘッドであって、前記気体噴射口は、互いに隣接して配置される第1気体噴射口と第2気体噴射口とを含む構成となる。
【0007】
このような構成によれば、第1気体噴射口、第2気体噴射口及び気体吸引口を被クリーニング体の表面に対向させた状態でクリーニングヘッドを前記被クリーニング体と相対動ささせながら、第1気体噴射口及び第2気体噴射口の双方から気体を噴射させるとともに気体吸引口から外気を吸引することができる。被クリーニング体表面の塵埃は、第1気体噴射口及び第2気体噴射口の双方から噴射される気体によって吹き上げられ、その吹き上げられた塵埃が気体吸引口から外気とともに吸引され得る。
【0008】
このように、互いに隣接した第1気体噴射口及び第2気体噴射口の2つの気体噴射口から気体が被クリーニング体の表面に向けて噴射されるので、より複雑な気流によって被クリーニング体の表面から塵埃を吹上げることができる。
【0009】
本発明に係るクリーニングヘッドにおいて、前記気体吸引口は、第1気体吸引口及び第2気体吸引口を含み、前記第1気体噴射口及び前記第2気体噴射口の双方は、前記第1気体吸引口と前記第2気体吸引口との間に配置される構成とすることができる。
【0010】
このような構成によれば、第1気体吸引口と第2気体吸引口とに向かう2つの気流の間に挟まれた状態で、第1気体噴射口と第2気体噴射口とから噴射される気体により塵埃が吹き上げられるので、その吹き上げられた塵埃が確実に第1気体吸引口及び第2気体吸引口に外気とともに吸引され得る。
【0011】
本発明に係るクリーニングヘッドにおいて、前記第1気体噴射口と前記第2気体噴射口とは、前記第1気体噴射口から噴射される気体と前記第2気体噴射口から噴射される気体とが前記被クリーニング体の表面に達する前に干渉するように形成された構成とすることができる。
【0012】
このような構成によれば、互いに隣接した第1気体噴射口及び第2気体噴射口の2つの気体噴射口から被クリーニング体の表面に向けて噴射される気体が、被クリーニング体の表面に達する前に干渉するようになるので、その干渉によって被クリーニング体の表面に達する気流がより複雑な状態になり得る。その結果、その複雑な状態の気流によって被クリーニング体の表面から塵埃を確実に吹き上げることができる。
【0013】
本発明に係るクリーニングヘッドにおいて、前記第1気体噴射口と前記第2気体噴射口とは、前記第1気体噴射口の気体の噴射方向と、前記第2気体噴射口の気体の噴射方向とが平行となるように形成された構成とすることができる。
【0014】
このような構成により、第1気体噴射口から噴射される気体の広がりと第2気体噴射口から噴射される気体の広がりとによってそれぞれの気体を被クリーニング体の表面に達する前に干渉させることができる。
【0015】
本発明に係るクリーニングヘッドにおいて、前記第1気体噴射口は、前記第2気体噴射口側に傾いた方向に気体を噴射するように形成され、前記第2気体噴射口は、前記第1気体噴射口側に傾いた方向に気体を噴射するように形成された構成とすることができる。
【0016】
このような構成により、第1気体噴射口から噴射される気体と、第2気体噴射口から噴射される気体とを、被クリーニング体の表面から離れた当該クリーニングヘッドにより近い位置にて干渉させることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係るクリーニングヘッドによれば、互いに隣接した第1気体噴射口及び第2気体噴射口の2つの気体噴射口から被クリーニング体の表面に向けて噴射される気体によって生じるより複雑な気流によって被クリーニング体の表面から塵埃を吹上げることができるので、被クリーニング体の表面から効率的に塵埃を除去することができるようになる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0020】
本発明の実施の一形態に係るクリーニングヘッドは、
図1〜
図3及び
図4A〜
図4Cに示すように構成される。なお、
図1はクリーニングヘッドを示す正面図であり、
図2はクリーニングヘッドを示す平面図であり、
図3はクリーニングヘッドを部分的に示す底面図である。また、
図4Aは
図1に示すクリーニングヘッドのA矢視の図であり、
図4Bは
図1に示すクリーニングヘッドのB−B断面を示す断面図であり、
図4Cは
図1に示すクリーニングヘッドのC−C断面を示す断面図である。
【0021】
図1〜
図3及び
図4A〜
図4Cにおいて、このクリーニングヘッド10は、長尺体であって角筒状のヘッド本体11と、ヘッド本体11の上面に沿って長手方向D
Lに延びる排気経路130(
図4A〜
図4C参照)を形成するようにヘッド本体11に結合する断面コ字状の排気ダクト13と、ヘッド本体11の下面に固定されるノズルヘッド12とを有している。ヘッド本体11の上面の長手方向D
Lに延びる対向する2つの縁部分には、溝部111a、111bが形成されている(
図4A〜
図4C参照)。そして、断面コ字状の排気ダクト13の長手方向D
Lに延びる2つの端縁部分がヘッド本体11の2つの溝部111a、111bにスライド挿入されることにより、ヘッド本体11と排気ダクト13とが結合される。ヘッド本体11、ノズルヘッド12及び排気ダクト13が一体となって構成されるユニットの一方の端部にプレート14が固定されており、当該ユニットの他方の端部にプレート15が固定されている。プレート15は、排気ポート16及び給気ポート17のそれぞれを通して貫通しており、排気ダクト13内の排気経路130が排気ポート16に連通し、ヘッド本体11の後述するエア噴射室112(
図4A〜
図4C参照)が給気ポート17に連通している。なお、ヘッド本体11、ノズルヘッド12及び排気ダクト13のそれぞれの一方の端部はプレート14によって閉鎖されている。
【0022】
ヘッド本体11内の空間は、特に、
図4A〜
図4Cに示すように、それぞれが長手方向D
L(
図4A〜
図4Bにおいて紙面に直交する方向)に延び、その長手方向D
Lに直交する前後方向D
FRに並ぶエア噴射室112と、第1エア吸引室113a及び第2エア吸引室113bの2つのエア吸引室とに分割されている。そして、ヘッド本体11内において、前述したように給気ポート17(
図1参照)に連通するエア噴射室112は、第1エア吸引室113aと第2エア吸引室113bとに挟まれるように配置されている。
【0023】
ノズルヘッド12は、
図4A〜
図4Cに示すように、概ね角筒状に形成されており、その内部が、仕切り壁121により前後方向D
FRに並ぶ第1空間122aと第2空間122bとの2つの空間に分割された構造となっている。第1空間122aは、所定幅で長手方向D
Lに延びる開放部123aを通してヘッド本体11側に開放し、第2空間122bは、所定幅で長手方向D
Lに延びる開放部123bを通してヘッド本体11側に開放している。また、第1空間122aと第2空間122bとを仕切る仕切り壁121には、所定間隔で並び、それぞれ長手方向D
Lに延びる第1隙間124aと第2隙間124bとが形成されている。そして、第1隙間124a及び第2隙間124bのそれぞれが外部に至ることにより、
図3に示すように、それぞれ長手方向D
Lに延びるスリット状の第1エア噴射口125a(第1気体噴射口)及び第2エア噴射口125b(第2気体噴射口)が形成される。
【0024】
また、ノズルヘッド12の第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bが形成された面には、
図3に示すように、それら隣接して並ぶ第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bを挟むように、長手方向D
Lに延びるスリット状の第1エア吸引口126a(第1気体吸引口)及び第2エア吸引口126b(第2気体吸引口)が形成されている。ノズルヘッド12の第1空間122aは第1エア吸引口126aを通して外部に連通し、ノズルヘッド12の第2空間122bは第2エア吸引口126を通して外部に連通している。
【0025】
ヘッド本体11の第1エア吸引室113aに対応したノズルヘッド12側の壁部分には、長手方向D
Lにある間隔で配置された複数の通孔115aが形成されるとともに、ヘッド本体11の第2エア吸引室113bに対応したノズルヘッド12側の壁部分には長手方向D
Lにある間隔で配置された複数の通孔115bが形成されている(
図4C参照)。前記複数の通孔115aは、ノズルヘッド12の開放部123aに対向しており、ヘッド本体11の第1エア吸引室113aは、前記複数の通孔115a及び開放部123aを通してノズルヘッド12内の第1空間122aに連通する。また、前記複数の通孔115bは、ノズルヘッド12の開放部123bに対向しており、ヘッド本体11の第2エア吸引室113bは、前記複数の通孔115b及び開放部123bを通してノズルヘッド12内の第2空間122bに連通する。その結果、ヘッド本体11の第1エア吸引室113aは、ノズルヘッド12のスリット状の第1エア吸引口125aを通して、ヘッド本体11の第2エア吸引室113bは、ノズルヘッド12のスリット状の第2エア吸引口125bを通して、それぞれ外部に連通する。
【0026】
また、ヘッド本体11のエア噴射室112に対応したノズルヘッド12側の壁部分には長手方向D
Lにある間隔で配列された複数の通孔114が形成されている(
図4C参照)。複数の通孔114は、ノズルヘッド12の仕切り壁121に形成された第1隙間124a及び第2隙間124bの双方に対向している。その結果、ヘッド本体11のエア噴射室112は、仕切り壁121に形成された第1隙間124a、第2隙間124bが外部に至ることにより形成されるスリット状の第1エア噴射口125a、第2エア噴射口125b(
図3参照)を通して外部に解放する。
【0027】
なお、このクリーニングヘッド10は、ヘッド本体1と排気ダクト13との配列方向D
V(長手方向D
Lに直交)におけるヘッド本体11の自重による撓みを抑制するために、引き上げ固定機構20が、排気ダクト13内に設けられている。この引き上げ固定機構20について説明する。
【0028】
この引き上げ固定機構20は、
図1とともに
図4A及び
図4Bに示すように、支持ブロック21、引き上げボルト22、固定ブロック24、及び調整ナット26を備えている。支持ブロック21は、ヘッド本体11の上面の長手方向D
Lにおける中央部に固定されている。引き上げボルト22の一端部は、支持ブロック21の中央部にネジ込まれており、更に、2つのナット23a、23bによって締め付け固定されている。一方、排気ダクト13の上部内面には、前述した支持ブロック21に対向するように固定ブロック24が固定されている。固定ブロック24には、支持ブロック21から排気ダクト13の排気経路130を横切るように延びる引き上げボルト22が貫通する孔が形成され、更に、その孔は、引き上げボルト22の他端部に螺合する調整ナット26を収容する収容空間25として広がっている。このように固定ブロック24の引き上げボルト22が貫通する孔が広がって形成される収容空間25に収容された調整ナット26は、ヘッド本体11側への移動が規制されるように固定ブロック24の収容空間25の底面に当接した状態で引き上げボルト22に螺合している。固定ブロック24の収容空間25に対応して排気ダクト13の上壁部には調整孔が形成されている。排気ダクト13の外部から調整孔を通して固定ブロック24の収容空間25に収容された状態の調整ナット22の操作を行うことができる。通常、前記調整孔は、蓋体18によって閉鎖された状態になっている。
【0029】
ヘッド本体11と排気ダクト13の配列方向D
Vにおける排気ダクト13の曲げ剛性は、その配列方向D
Vにおけるヘッド本体11の曲げ剛性より大きくなるように、形状等が設計されている。即ち、このクリーニングヘッド10では、ヘッド本体11は、前記配列方向D
Vにおける曲げ剛性がより大きい排気ダクト13の下部に結合し、前述した引き上げ固定機構20によってその中央部が引き上げ固定される。
【0030】
上述したような引き上げ固定機構20を備えたクリーニングヘッド10を支持フレーム等に支持した場合、例えば、ヘッド本体11が、その中央部が最下点となるように撓もうとする。これに対して、引き上げ固定機構20の調整ナット20を引き上げボルト22にねじ込むことにより、ヘッド本体10の長手方向D
Lのその中央部が引き上げボルト22とともに引き上げられた状態で固定される。これにより、長手方向D
Lの中央部が最下点となるようにヘッド本体11が撓むことを抑制することができる。その結果、ヘッド本体11(及びノズルヘッド12)と排気ダクト13とが結合して一体となるクリーニングヘッド10全体の撓みも抑制することができる。
【0031】
なお、調整ボルト26のねじ込み量を調整することにより、ヘッド本体11の中央部を引き上げる量を調整することができる。
【0032】
上述した構造のクリーニングヘッド10では、給気ポート17には、加圧エアを発生する、例えば、エアポンプ(気体加圧機構)が接続される。このエアポンプの動作により加圧エアが給気ポート17を通してヘッド本体11のエア噴射室112に供給される。それにより、エア噴射室112から加圧されたエアがノズルヘッド12の第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bの2つのエア噴射口から噴射される。また、排気ポート16には、エアを吸引する機構、例えば、真空ポンプが接続され、この真空ポンプの動作による排気ポート16及びそれにつづく排気ダクト13の排気経路130を通した排気作用により、排気経路130に連通するヘッド本体11の第1エア吸引室113a及び第2吸引室113bが排気される。それにより、第1エア吸引口126a、第2エア吸引口126bを通して外気が第1エア吸引室113a、第2エア吸引室113bに吸引される。
【0033】
このようなクリーニングヘッド10は、
図4Aに示すように、ノズルヘッド12が被クリーニング体Gの表面に、所定の隙間(GAP:例えば、1.5mm程度、ただしこれに限定されない)をもって、対向するように、セットされる。この状態で、クリーニングヘッド10と被クリーニング体Gとを前後方向D
FRに相対移動させ、その際に、スリット状の第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bからエアを噴射させつつ第1エア吸引口126a及び第2エア吸引口126bを通して外気を吸引させる。その過程で、第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bから噴射されるエアによって被クリーニング体Gの表面の塵埃が吹き上げられ、その吹き上げられた塵埃が第1エア吸引口126a及び第2エア吸引口126bから外気とともに第1エア吸引室113a及び第2エア吸引室113bに吸引される。これにより、被クリーニング体Gの表面から塵埃が除去される。
【0034】
更に、詳細にみると、例えば、
図5に示すように、ノズルヘッド12と被クリーニング体Gの表面との間に気流が形成される(第1の例)。
【0035】
この第1の例の場合、第1エア噴射口125aと第2エア噴射口125bとは、第1エア噴射口125aのエアの噴射方向と、第2エア噴射口125bのエアの噴射方向とが平行であって、それらの噴射方向がノズルヘッド12の2つのエア噴射口125a、125bが形成された面に垂直となるように、形成されている。そして、第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bのそれぞれから噴射されるエアの広がりにより、第1エア噴射口125aから噴射するエアによる気流fjaと第2エア噴射口125bから噴射するエアによる気流fjbとが被クリーニング体Gの表面に達する前に衝突して干渉する。
【0036】
また、第1エア吸引口126aに外気が吸引されるとともに、第2エア吸引口126bに外気が吸引されることにより、これら第1エア吸引口126a、第2エア吸引口126bのそれぞれに向かう気流faa、fabが生ずる。従って、第1エア吸引口126aに向かう気流faaと第2エア吸引口126bに向かう気流fabとの間に、前述した隣接する2つのエア噴射口125a、125bから噴射するエアによる気流fja、fjbが形成される。
【0037】
上述したような構造のノズルヘッド12を有するクリーニングヘッド10では、互いに隣接した第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bの2つのエア噴射口から被クリーニング体Gの表面に向けて噴射されるエアにより生ずる気流fja、fjbが被クリーニング体Gの表面に達する前に干渉するので、その干渉によって被クリーニング体Gの表面に達する気流がより複雑な状態になり得る。その結果、その複雑な状態の気流によって被クリーニング体Gの表面から塵埃を確実に吹き上げることができる。そして、それら2つのエア噴射口125a、125bから噴射されるエアによって生ずる気流fja、fjbを挟むように、第1エア吸引口126a及び第2エア吸引口126bに向かう気流faa、fabが形成されるので、上述したように被クリーニング体Gの表面から確実に吹き上げられた塵埃が、第1エア吸引口126a及び第2エア吸引口126bに向かう2つの気流faa、fabにより確実にそれら2つのエア吸引口126a、126bを通してクリーニングヘッド10内に吸引され得る。従って、被クリーニング体Gの表面から効率的に塵埃を除去することができる。
【0038】
また、上述した
図5に示す例(第1の例)に代えて、例えば、
図6に示すように、ノズルヘッド12と被クリーニング体Gの表面との間に気流を形成することもできる(第2の例)。
【0039】
この第2の例の場合、第1エア噴射口125aは、第2エア噴射口125b側に傾いた方向にエアを噴射するにように形成され、第2エア噴射口125bは、第1エア噴射口125a側に傾いた方向にエアを噴射するように形成される。これにより、第1エア噴射口125aから噴射するエアにより生ずる気流fjaと、第2エア噴射口125bから噴射するエアにより生ずる気流fjbとは、前述した
図5に示す場合と比べて、被クリーニング体Gの表面から離れたクリーニングヘッド10(ノズルヘッド12)により近い位置にて互いに干渉し得る。
【0040】
この
図6に示す構造のクリーニングヘッド(第2の例)においても、互いに隣接した第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bの2つのエア噴射口から被クリーニング体Gの表面に向けて噴射されるエアにより生ずる気流fja、fjbが被クリーニング体Gの表面に達する前に干渉するので、その干渉によって被クリーニング体Gの表面に達する気流がより複雑な状態になり得る。その結果、その複雑な状態の気流によって被クリーニング体Gの表面から塵埃を確実に吹き上げることができる。そして、そのように確実に吹き上げられた塵埃を、上記2つのエア噴射口125a、125bを挟む2つのエア吸引口126a、126bを通して外気とともに確実に吸引することができる。よって、被クリーニング体Gの表面から効率的に塵埃を除去することができる。
【0041】
更に、上述した
図5に示す例(第1の例)に代えて、例えば、
図7に示すように、ノズルヘッド12と被クリーニング体Gの表面との間に気流を形成することもできる(第3の例)。
【0042】
この第3の例の場合、第1の例(
図5参照)と同様に、第1エア噴射口125aと第2エア噴射口125bとは、第1エア噴射口125aのエアの噴射方向と、第2エア噴射口125bのエアの噴射方向とが平行であって、それらの噴射方向がノズルヘッド12の2つのエア噴射口125a、125bが形成された面に垂直となるように、形成されている。しかし、第1の例(
図5参照)と異なり、第1エア噴射口125aから噴射するエアによる気流fjaと第2エア噴射口125bから噴射するエアによる気流fjbとは被クリーニング体Gの表面に達する前に干渉することはない。
【0043】
この
図7に示す構造のクリーニングヘッド(第3の例)では、互いに隣接した第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bの2つのエア噴射口から被クリーニング体Gの表面に向けて噴射されるエアにより生ずる気流fja、fjbは干渉することなく被クリーニング体Gの表面に達し、その後、被クリーニング体Gの表面においてそれらの気流fja、fjbが混ざり合う。その結果、被クリーニング体Gの表面において混ざり合う気流により、その表面から塵埃を確実に吹き上げることができる。そして、
図5及び
図6に示す各例と同様に、そのように確実に吹き上げられた塵埃を、上記2つのエア噴射口125a、125bを挟む2つのエア吸引口126a、126bを通して外気とともに確実に吸引することができる。よって、被クリーニング体Gの表面から効率的に塵埃を除去することができる。
【0044】
なお、前述した実施の形態では、ヘッド本体11が排気ダクト13に引き上げ固定機構20によって引き上げ固定されていたが、ヘッド本体11と排気ダクト13とは、引き上げ固定機構20を用いることなく、単に結合固定されるものであってもよい。
【0045】
前述した実施の形態では、ヘッド本体11とノズルヘッド12とは別体であったが、それらは、ヘッド本体として一体的に構成されるものであってもよい。
【0046】
前述したクリーニングヘッド10では、給気ポート17を通して加圧エアが供給されるものであったが、供給される気体はエアに限定されず、例えば、窒素ガス等の他の気体であってもよい。
【0047】
クリーニングヘッド10の構造については、2つのエア噴射口125a、125bを挟んで前後方向D
FRに2つのエア吸引口126a、126bが形成されるものであたが、エア吸引口は単一のものであってもよい。更に、3以上のエア吸引口を形成することもできる。また、エア噴射口は、少なくとも第1エア噴射口125a及び第2エア噴射口125bを含むものであればよく、それ以上のエア噴射口を備えるものであってもよい。
【0048】
以上、本発明の実施の形態及び各部の変形例を説明したが、この実施の形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。