用于干式清洁的设备和方法转让专利

申请号 : CN201080061160.7

文献号 : CN102712017B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 渕上明弘冈本洋一佐藤达哉

申请人 : 株式会社理光

摘要 :

一种清洁设备,包括清洁罐,该清洁罐具有容纳多个柔性薄片清洁介质的空间;清洁目标物体保持单元,该清洁目标物体保持单元被构造成将其上粘附由粘附物质的清洁目标物体保持在清洁罐的内侧;气流发生器单元,该气流发生器单元被构造成产生气流以将多个柔性薄片清洁介质朝向清洁目标物体移动,使得多个柔性薄片清洁介质接触清洁目标物体,以从清洁目标物体上去除粘附物质;以及粘附物质收集单元,该粘附物质收集单元被构造成移动气流,以收集从清洁目标物体上去除的粘附物质。清洁介质的表面包括磨粒,以通过在所述清洁介质中的具有磨粒的表面与清洁目标物体相接触的同时使得清洁介质具有磨粒的表面在清洁目标物体上滑动,来从清洁目标物体上去除粘附物质。

权利要求 :

1.一种清洁设备,包括:

清洁罐,该清洁罐具有容纳多个柔性薄片清洁介质的空间;

清洁目标物体保持单元,该清洁目标物体保持单元被构造成将其上粘附有粘附物质的清洁目标物体保持在清洁罐的内侧;

气流发生器单元,该气流发生器单元被构造成产生气流以将多个柔性薄片清洁介质朝向清洁目标物体移动,使得多个柔性薄片清洁介质接触清洁目标物体,以从清洁目标物体上去除粘附物质;以及粘附物质收集单元,该粘附物质收集单元被构造成移动气流,以收集从清洁目标物体上去除的粘附物质,设置在柔性薄片清洁介质的至少一个表面上的粘结剂层,在该柔性薄片清洁介质的所述至少一个表面上设置有磨粒,所述磨粒固定在所述柔性薄片清洁介质的至少一个表面上设置的粘结剂层中;以及其上设置有粘结剂层的基板,

其中,所述粘结剂层对所述基板的粘结力大于所述粘结剂层的粘合力;且其中,通过在所述柔性薄片清洁介质中的具有磨粒的至少一个表面与清洁目标物体相接触的同时使得柔性薄片清洁介质具有磨粒的至少一个表面在清洁目标物体上滑动,固定在所述柔性薄片清洁介质的至少一个表面上设置的粘结剂层中的磨粒从所述清洁目标物体上去除粘附物质。

2.一种清洁设备,包括:

清洁罐,该清洁罐具有容纳多个柔性薄片清洁介质的空间;

清洁目标物体保持单元,该清洁目标物体保持单元被构造成将其上粘附有粘附物质的清洁目标单元保持在清洁罐内侧;

气流发生器单元,该气流发生器单元被构造成产生气流,以将多个柔性薄片清洁介质朝向清洁目标物体移动,使得多个柔性薄片清洁介质接触清洁目标物体,以从清洁目标物体上去除粘附物质;以及粘附物质收集单元,该粘附物质收集单元被构造成移动气流来收集从清洁目标物体上去除的粘附物质,设置在柔性薄片清洁介质的至少一个表面上的粘结剂层,在该柔性薄片清洁介质的所述至少一个表面上设置有磨粒,所述磨粒固定在所述柔性薄片清洁介质的至少一个表面上设置的粘结剂层中;以及其上设置有粘结剂层的基板,

其中,所述粘结剂层对所述基板的粘结力大于所述粘结剂层的粘合力;且其中,每个所述柔性薄片清洁介质的至少一个表面包括磨粒,以通过在所述柔性薄片清洁介质中的具有磨粒的至少一个表面与清洁目标物体相接触的同时使得柔性薄片清洁介质具有磨粒的至少一个表面在清洁目标物体上滑动,来从清洁目标物体上去除一部分粘附物质,并且其中,通过允许柔性薄片清洁介质与清洁目标单元碰撞,从清洁目标物体上去除一部分粘附物质。

3.如权利要求1所述的清洁设备,还包括:

循环单元,该循环单元被构造成将清洁介质向所述清洁目标物体移动,并随后将清洁介质返回到开始位置,在所述开始位置,清洁介质开始朝向清洁目标物体移动。

4.如权利要求1所述的清洁设备,其中:

粘附物质收集单元被设置在清洁介质在朝向清洁目标物体移动之后返回到开始位置的路径内,在该开始位置,清洁介质被气流开始向清洁目标物体移动。

5.一种清洁介质,包括:

柔性薄片介质和设置在该柔性薄片介质的至少一个表面上的磨粒,设置在柔性薄片清洁介质的至少一个表面上的粘结剂层,在该柔性薄片清洁介质的所述至少一个表面上设置有磨粒,所述磨粒固定在所述柔性薄片清洁介质的至少一个表面上设置的粘结剂层中;以及其上设置有粘结剂层的基板,

其中,所述粘结剂层对所述基板的粘结力大于所述粘结剂层的粘合力;且其中,在其至少一个表面上设置有磨粒的柔性薄片介质朝向布置在空间内的具有粘附物质的清洁目标物体移动,以在至少一个表面设置有磨粒的柔性薄片介质与具有粘附物质的清洁目标物体相接触的同时,从清洁目标物体上去除粘附物质。

6.如权利要求5所述的清洁介质,其中:

所述柔性薄片介质由具有脆性折断特性的材料制成。

7.如权利要求5所述的清洁介质,包括手风琴状结构。

8.如权利要求5所述的清洁介质,包括三维结构。

说明书 :

用于干式清洁的设备和方法

技术领域

[0001] 本发明总地涉及一种通过摩擦粘附到经历清洁的物体的表面上的如涂层的粘附物质进行干式清洁的设备和方法。更具体地说,本发明涉及在重新使用或回收诸如复印机或激光打印机的电子照相设备过程中,适用于去除热粘附到部件上的调色剂或者形成在用于电子照相设备的高速引擎的金属齿轮上的锈迹的设备和介质。

背景技术

[0002] 在实现资源回收型社会的过程中,从用户手中收集的使用过的产品或使用过的单元,如复印机、传真机和打印机被拆解、清洁并且重新组装,使得从用户手中收集的使用过的产品或者使用过的单元以专业活动(proactive)的方式被回收或重新使用。使用过的产品包括被粘附到部件上的调色剂所污染的部件、由于热粘附到部件上的纸张粉末或者形成在部件中的锈迹。通过简单的清洁方法,通常难于去除这些粘附物质。于是,在现有技术中,为了重新使用这些使用过的部件,使用剥离清洁处理、喷丸处理或者抛光处理,用于从部件上去除这种粘结物质。剥离清洁处理是通过用剥离液膨胀它们来去除粘结物质。
[0003] 喷丸处理包括与诸如压缩空气的压缩气体一起将磨粒喷射到经历回收的使用过的部件或者经历回收的使用过的产品的表面上。喷丸处理广泛用于各种清洁方法,如清洁表面、清洁锈迹和去毛刺,这是因为与砂纸、砂布和磨石摩擦使用过的部件或使用过的产品相比,它容易被采用来清洁具有复杂结构的使用过的部件或使用过的产品。此外,为了镜面抛光或者平整使用过的产品或使用过的部件的表面,而不会使得他们的表面被粗糙地(pear-skin)加工,提出了喷丸处理,其中,弹性磨粒以相对于使用过的产品的表面倾斜的角度施加。利用这种喷丸处理,所施加的弹性磨粒首先与使用过的产品的表面碰撞,然后在它们上滑动,由此,镜面抛光或平整使用过的产品的表面。
[0004] 抛光处理包括通过用砂纸或磨石摩擦经历清洁的物体(例如,使用过的产品)。砂纸的一个实例包括研磨薄膜,它是通过将磨粒粘附到诸如纸张或塑料薄膜的物质上而获得的,在现有技术中,它们用作砂纸或者打磨带(lapping tape)。日本公开的专利申请公开说明书第09-212856号(也称为专利文件1)公开了一种现有技术喷丸技术,其中,压缩空气从打磨带的后面喷射,以改善打磨效果。
[0005] 此外,本发明的申请人公开了一种清洁技术,其中,柔性薄片状清洁介质用作清洁介质(见日本公开的专利申请公开说明书第2007-245079号,也称为专利文件2、日本公开的专利申请公开说明书第2008-149253号,也称为专利文件3、以及日本公开的专利申请公开说明书第2009-45613号,也称为专利文件4)。在这些技术中,柔性薄片状清洁介质通过气流在朝向经历清洁的物体的方向上移动,以与粘附到物体表面上的粘附物质相碰撞,由此从物体上去除该粘附物质。在这些技术中,由于柔性薄片状清洁介质被用作清洁介质,它们被气流在经历清洁的物体的方向上移动,使得柔性薄片状清洁介质以高速到达要被清洁的物体的大表面区域内的凸出部分和凹陷部分。
[0006] 但是,专利文件1中的现有技术的喷射技术所公开的剥离清洁处理中,剥离液体被用于清洁物体,这会额外地需要干燥处理或排放处理。于是,难于降低回收成本。
[0007] 此外,上述现有技术喷丸技术所公开的喷丸处理也需要在喷丸处理之后清洁喷射材料或磨粒的额外的清洁处理、用于排出废液的排放处理以及在清洁后干燥物体的干燥处理,这导致高能耗或者环境影响。于是,难于降低回收成本。此外,为了在喷丸处理中使用弹性磨粒,弹性磨粒的颗粒尺寸需要进一步减小,以充分用于清洁物体表面上的微小凹陷和凸起。从而,由于运营成本升高,通常难于重新使用这些微小磨粒。
[0008] 此外,如果该物体具有简单结构的话,使用摩擦元件,如砂纸或磨石的抛光处理能够清洁经历清洁的物体,这是因为摩擦元件具有相对大的尺寸,和有限的表面形状,并且布置在预定的位置。于是,难于去除具有突起和凹陷的齿轮上的锈迹。要指出的是,专利文件1中公开的技术旨在改善打磨效果,使得专利文件1所公开的技术仍具有上述问题。
[0009] 此外,专利文件2至4中公开的技术通过用清洁介质刮擦它们或者用清洁介质拍打它们来从物体上去除粘附物质,这对去除牢固粘附到物体上的粘附物质来说具有局限性。

发明内容

[0010] 于是,本发明的总的目的是提供一种新型且有用的设备和介质,其能够有效清洁具有复杂结构的物体,即便该粘附物质牢固粘附到经历清洁的具有复杂结构的物体的表面上或者形成在经历清洁的具有复杂结构的物体的表面上的锈迹。
[0011] 在一个实施方式中,提出了一种清洁设备,其包括:清洁罐,该清洁罐具有容纳多个柔性薄片状清洁介质的空间;清洁目标物体保持单元,该清洁目标物体保持单元被构造成将其上粘附有粘附物质的清洁目标物体保持在清洁罐的内侧;气流发生器单元,该气流发生器单元被构造成产生气流以朝向清洁目标物体移动多个柔性薄片状清洁介质,使得多个柔性薄片状清洁介质与清洁目标物体接触,以从清洁目标物体上去除粘附物质;以及粘附物质收集单元,该粘附物质收集单元被构造成移动气流,以收集从清洁目标物体上去除的粘附物质。在清洁设备中,每个柔性薄片状清洁介质的至少一个表面包括磨粒,以通过使得柔性薄片状清洁介质的具有磨粒的表面在与清洁目标物体接触的同时在该清洁目标物体上滑动,来从清洁目标物体上去除粘附物质。
[0012] 在另一实施方式中,提出了一种清洁设备,其包括:清洁罐,该清洁罐具有容纳多个柔性薄片状清洁介质的空间;清洁目标物体保持单元,该清洁目标物体保持单元被构造成将其上粘附有粘附物质的清洁目标物体保持在清洁罐的内侧;气流发生器单元,该气流发生器单元被构造成产生气流以朝向清洁目标物体移动多个柔性薄片状清洁介质,使得多个柔性薄片状清洁介质与清洁目标物体接触,以从清洁目标物体上去除粘附物质;以及粘附物质收集单元,该粘附物质收集单元被构造成移动气流,以收集从清洁目标物体上去除的粘附物质。在清洁设备中,每个柔性薄片状清洁介质的至少一个表面包括磨粒,以通过使得柔性薄片状清洁介质的具有磨粒的表面在与清洁目标物体接触的同时在该清洁目标物体上滑动,来从清洁目标物体上去除粘附物质的一部分,并且通过使得柔性薄片状清洁介质与清洁目标物体碰撞,来去除粘附物质的一部分。
[0013] 在另一实施方式中,提供了一种清洁介质,其包括柔性薄片状介质和设置在该柔性薄片状介质的至少一个表面上的磨粒,其中,至少一个表面上设置有磨粒的柔性薄片状介质朝向在空间中布置的具有粘附物质的清洁目标物体移动,以在其至少一个表面设置有磨粒的柔性薄片状介质与具有粘附物质的清洁目标物体相接触的同时,从清洁目标物体上去除该粘附物质。

附图说明

[0014] 各实施方式的其他目的和进一步特征将从下面的详细描述且在参照附图阅读时变得更清楚,图中:
[0015] 图1A和1B是示出根据第一实施方式的清洁设备的结构的剖视前视图和剖视侧视图;
[0016] 图2是示出根据第一实施方式的清洁介质的结构的剖视侧视图;
[0017] 图3是示出根据第一实施方式的清洁介质的运动的剖视侧视图;
[0018] 图4是示出在清洁介质朝向清洁目标物体的不平整部分运动时,根据第一实施方式的清洁介质的运动的剖视侧视图;
[0019] 图5是示出试验结果的曲线;
[0020] 图6是示出根据第二实施方式的清洁介质的结构的剖视侧视图;
[0021] 图7是示出现有技术清洁介质的结构的剖视侧视图;
[0022] 图8A和8B是示出根据第三实施方式的清洁介质的结构的剖视侧视图;
[0023] 图9是示出另一现有技术清洁介质的结构的剖视侧视图;
[0024] 图10A是透视图,而图10B和10C是剖视侧视图,它们示出根据第四实施方式的清洁介质的结构;
[0025] 图11A至11E是示出根据第四实施方式的清洁介质的运动的剖视侧视图;
[0026] 图12A和12B是示出根据第二实施方式的清洁设备的结构的视图;
[0027] 图13A至13E各自包括示出根据第五实施方式的清洁介质的结构的前视图和剖视侧视图;
[0028] 图14包括透视图和侧视图,它们示出了根据第六实施方式的清洁介质的结构;
[0029] 图15是示出根据第七实施方式的清洁介质的结构的透视图;
[0030] 图16A、16B和16C是根据第八实施方式的清洁介质的结构的透视图;
[0031] 图17A至17D是示出根据第九实施方式的清洁介质的结构的透视图;
[0032] 图18包括多个视图,示出根据第三实施方式的清洁介质在旋转力施加于其上时的散开运动;
[0033] 图19是示出其中清洁介质在旋转的同时散开的方法的解释图;
[0034] 图20是示出用于在旋转根据第三实施方式的清洁介质的同时散开该清洁介质的投射装置的解释图;
[0035] 图21A和21B是示出根据第三实施方式的清洁设备的结构的视图;
[0036] 图22A和22B是示出根据第四实施方式的清洁设备的结构的视图;以及[0037] 图23是设置在根据第四实施方式的清洁设备中的投射装置。

具体实施方式

[0038] 下面,参照附图详细描述本发明的各实施方式。
[0039] 图1A是前剖视图,图1B是剖视侧视图,示出根据第一实施方式的清洁设备的结构。图2是示出根据第一实施方式的清洁介质的结构的剖视侧视图。
[0040] 图1A和1B示出清洁介质1、经历清洁的物体2(下面也称作清洁目标物体2)、清洁罐3、清洁目标物体保持单元4、清洁介质运动加速单元5和粘附物质收集单元6。在图1A和1B中,虚线表示气流的方向。
[0041] 清洁罐3具有柱状结构,并且布置在水平方向上。清洁罐3具有允许清洁介质1在其中散开的内部空间。清洁罐3在其侧表面的中心具有开口31,以将清洁目标物体2装载/卸载至清洁罐3的内侧/外侧,并且在其下端也包括开口32,以通过清洁介质运动加速单元5将气流引入到清洁罐3内。清洁罐3还包括分离元件61和吸取通道62,一组在其周边表面的左下侧,另一组在右下侧,以收集先前粘附到物体上的粘附物质。
[0042] 清洁目标物体保持单元4包括圆柱状臂41和设置在臂41的端部的保持元件42。保持元件42保持经其开口31装载/卸载至清洁罐3的内侧/外侧的清洁目标物体2的四个侧面。当清洁目标物体2装载于清洁罐3的内侧时,清洁目标物体2被放置在清洁罐3的内部空间的中心。臂41的外径对应于开口31的内径。于是,当清洁目标物体2被保持元件42保持,而位于清洁罐3的内部空间的中心时,开口31被臂42封闭,由此防止清洁介质1和气流经由清洁罐3的开口31泄漏到外侧。此外,臂41可旋转地设置在开口31的内侧,使得臂41的外周与开口31的内周相邻。于是,清洁目标物体2的定位角度可以通过保持清洁目标物体2的臂41的旋转来调节或修改。
[0043] 清洁介质运动加速单元5包括加速喷嘴51、连接到加速喷嘴51的压缩机以及未示出的压缩空气供给装置,该压缩空气供给装置具有控制阀和气路。加速喷嘴51包括多个成一排的向上喷射口,它们配合在清洁罐3下端处的开口32中。压缩空气供给装置将压缩空气供给到加速喷嘴51,并且加速喷嘴51将压缩空气经由其多个喷射口喷射到清洁罐3内,由此,产生移动清洁罐3内侧的清洁介质1的气流。
[0044] 粘附物质收集单元6包括左和右分离元件61以及布置在相应的左和右分离元件61的外侧的左和右吸取通道62,以及未示出的吸取装置,该吸取装置具有鼓风机(未示出),该鼓风机连接到左和右吸取通道62上。左和右分离元件61由多孔元件,如金属丝纱网、塑料纱网、筛网、穿孔金属、和狭缝板形成,使得左和右分离元件61通过气体、从清洁目标物体2上去除的粘附物质,这些粘附物质包括灰尘、粉末、涂层或铁锈形成的污染物、通过粘附到清洁目标物体上的粘附物质的摩擦而形成的摩擦粉末;但是它们不会通过清洁介质
1。要指出的是,用于去除粘附到清洁目标物体2上的粘附物质的相对大尺寸的清洁介质1被构造成不会穿过分离元件61;但是,由于磨损和撕裂导致的那些损坏或分离的清洁介质在尺寸上较小,由此允许它们穿过分离元件61。其中一个分离元件61布置在清洁罐3的外周的左下侧,另一个布置在右下侧。
[0045] 吸取装置经吸取通道62吸取清洁罐3内侧的空气,从清洁目标物体2上去除的散开的粘附物质以及从清洁介质1上分离的粘附物质,它们被分离元件61所分离。由于裂开和损坏积累而形成的尺寸较小的清洁介质1也被分离元件61所分离,由此被吸取装置经吸取通道62吸取。经加速喷嘴51的多个喷射口所产生的气流朝向清洁罐3的中心移动,清洁目标物体2位于该处,并然后该气流被吸取装置所吸取。由此在清洁罐3的内侧形成气流路径。
[0046] 下面,将参照附图描述清洁介质的实施方式。图2是示出根据第一实施方式的清洁介质的结构的剖视侧视图。在清洁介质1用于图1A和1B所示的根据第一实施方式的清洁设备时,它们被封闭在清洁罐3内并且被加速喷嘴51的喷射口所喷射的气流导致在清洁罐3内侧移动,由此使得清洁介质1接触清洁目标物体2。清洁目标物体2通过以这种方式与清洁介质1接触而被清洁。要指出的是,清洁介质1可以用在图1A和1B所示的清洁设备之外的清洁设备中。
[0047] 如图2所示,清洁介质1是通过在片状基板11的一个表面上形成粘结剂层12、将磨粒13嵌入到粘结剂层12中、以及将所获得的产品切割成薄片而形成的。基板11由柔性材料形成,其具有耐冲击性,该材料的示例包括陶瓷、布、纸张和树脂。作为粘结剂层12的材料,可以使用树脂粘结剂。作为磨粒13的材料,可以使用氧化铝磨料。清洁介质1的示2
例包括0.05到0.2mm的厚度范围、100mm 或更小的面积、以及30mg或更小的重量。
[0048] 要指出的是,磨粒13可以设置在基板11的两个表面上。基于清洁设备的结构、清洁目标物体2的尺寸和结构、以及粘附到清洁目标物体2上的粘附物质的特性,来适当地确定清洁介质1的结构和特性。例如,清洁介质1的面积与清洁设备相关联。如果清洁介质1的面积大,清洁介质1容易累积(停留在相同位置)在清洁设备的清洁罐3中。另一方面,如果面积小,在清洁介质1与从清洁目标物体2上去除的粘附物质或者从清洁目标物体2上去除的摩擦粉末都散落在清洁设备的清洁罐3内侧时,难于将它们分离。于是,清洁介质1需要具有相对大的尺寸,以便在它们都散开时将清洁介质1与从清洁目标物体2上去除的粘附物质或者从清洁介质1上分离的磨粒13相分离。此外,如果清洁介质1的厚度为
0.2mm或更大,清洁介质1会丧失其柔性。在这种情况下,由于清洁介质1在与清洁目标物体2碰撞时点接触清洁目标物体2,清洁速度会被降低。如果清洁介质1的厚度是0.05mm或更小,它们会附着到清洁目标物体2上,使得难于从清洁目标物体2上去除粘附的清洁介质1。如果磨粒13设置在清洁介质1的两侧上,摩擦速度会加倍,但是成本会升高。于是,是否将磨粒13设置在清洁介质1的一侧或两侧可以基于成本和性能来选择。
[0049] 接着,描述清洁介质的散开运动。当气流被施加到清洁介质1上时,清洁介质1随着气流飞散。在气流施加到清洁介质1上时清洁介质1的取向可以是多种多样的。例如,如果气流的力沿散开方向作用在清洁介质1的大表面上,即,在图2中垂直于清洁介质1的表面的向上或向下方向上,清洁介质1会以加快的速度轻易随气流一起散开,这是因为清洁介质1相对于气流速度而言具有极其小的质量。在这种情况下,由于清洁介质1由于其大表面而具有大的气流阻力(即,在垂直于其大表面的方向上具有大的气流阻力),清洁介质1的取向会在沿着与其大表面垂直方向散开的同时改变,如图3所示,即,清洁介质1的取向变成向右或向左方向,在该方向上,清洁介质1具有低气流阻力。
[0050] 如果气流力从开始就作用在清洁介质1的小表面上,清洁介质1在散开的同时会保持在相同取向上,这是由于它的小表面具有低气流阻力;或者由于作用在其大表面上的气流力,清洁介质1会首先改变其取向并随着气流散开,并然后在平行于清洁介质1的大表面的方向上改变其取向,同时散开。清洁介质1是薄片,并因此在其小表面上具有低气流阻力。于是,如果清洁介质1在清洁介质1具有低气流阻力的方向上散开(或排出),清洁介质1在长距离上保持高速散开运动。利用清洁介质1的这种运动,清洁介质1到达清洁目标物体2,以与清洁目标物体2碰撞,由此从清洁目标物体2上去除粘附物质。要指出的是,如上所述,如果清洁介质1在清洁介质1具有小表面的方向上散开,即,如果清洁介质1在其小表面方向上散开并且在长距离上连续散开,清洁介质具有的能量会增加,由此有效地进行清洁目标物体的清洁。下面描述粘附物质的去除的细节。
[0051] 接着,描述根据第一实施方式的清洁设备的操作以及根据第一实施方式的清洁介质的相关联的运动。供给到清洁设备的清洁罐3内的清洁介质1累积在清洁罐3的底部。用户初始操作清洁目标物体保持单元4的保持元件42,以紧紧保持清洁目标物体2并且将清洁目标物体2经由开口31定位在清洁罐3内侧。当开口31被臂41封闭时,粘附物质收集单元6的吸取装置(未示出)操作,以吸取清洁罐3内侧的空气,由此在清洁罐3内侧产生负压。随后,通过操作清洁介质运动加速单元5,压缩空气从加速喷嘴51沿着向上垂直方向喷出。
[0052] 压缩空气在朝向清洁目标物体2的方向上流动并且与清洁目标物体2碰撞,或者与清洁罐3的顶板碰撞并朝向清洁罐的内部左侧表面和内部右侧表面移动。与被粘附物质收集单元6的吸取装置所吸取的气流一起,压缩空气进一步沿着清洁罐3的内表面朝向清洁罐3的底部向下流动,由此产生了从加速喷嘴51向下到清洁罐3底部的气流。
[0053] 参照图3,描述清洁罐3内侧的清洁介质1的运动。在图3中,虚线箭头表示气流的方向。要指出的是,从图3中省略了与清洁罐3内侧清洁介质1的运动的描述不直接相关的部件。
[0054] 累积在清洁罐3的底部的清洁介质1随着气流散开。即,由于清洁介质1累积在清洁罐3的底部,气流在其散开方向上施加到清洁介质1的大面积上。由于清洁介质1具有非常轻的重量,30mg或更低,清洁介质1在向上方向上以加快的速度朝向清洁目标物体2散开(如图3中箭头a所表示的)。在第一实施方式中,由于气流以20m/s或更高的流速施加到清洁介质1上,清洁介质1的散开速率会被加速到气流的流速那么大。
[0055] 当清洁介质1在垂直于其大表面的方向上飞动(散开)时,清洁介质1具有高空气阻力。于是,清洁介质1的取向改变到平行于其大表面的方向(如图3中箭头b所表示的),在这种情况下,清洁介质1具有低空气阻力。保持在这个取向上的清洁介质1随着气流散开(飞动),以大约与气流速度相同的速度持续向清洁目标物体2移动,并且达到清洁目标物体2,由此接触清洁目标物体2(由图3中箭头c和d表示)。
[0056] 于是,清洁介质1的边缘初始与清洁目标物体2碰撞。在第一实施方式中,清洁介质1的碰撞角度大约在45至90度的范围内,并且清洁介质1在这个碰撞角度范围内与清洁目标物体2的表面(清洁表面)碰撞。
[0057] 清洁介质1具有柔性。在清洁介质1的边缘与清洁目标物体2碰撞之后的清洁介质1被偏转并且改变其取向,使得清洁介质1的碰撞表面临近清洁目标物体2的清洁表面定位。此外,清洁介质1将其运动方向转变成沿着清洁表面朝向清洁目标物体2的端部的方向,并且沿着清洁目标物体2的清洁表面滑动移动(如箭头e和f所示)。粘附到清洁目标物体2上的诸如灰尘或粉末的粘附物质通过与清洁介质1的碰撞而被刮擦或拍打,由此将粘附物质从清洁目标物体2上去除。当清洁介质1与清洁目标物体2碰撞时,围绕清洁介质1的边缘的磨粒13摩擦清洁目标物体2的清洁表面。在清洁介质1的表面内的磨粒13通过在清洁介质1与清洁目标物体2碰撞之后的滑动运动而从清洁目标物体2的清洁表面上摩擦粘附物质。
[0058] 此外,由于清洁介质1具有柔性,清洁介质1能够柔性地到达清洁目标物体2的清洁表面的不平整部分、凹陷和凸起。由于清洁介质1的边缘能够到达或接触清洁目标物体2的清洁表面的不平整部分、凹陷或凸起表面的最深末端,清洁目标物体2的清洁表面被固定到清洁介质1的边缘上的磨粒13所摩擦。图4示出到达清洁目标物体2的不平整部分
2a的清洁介质的边缘。在图4中,清洁介质1的边缘在其与清洁目标物体2的不平整部分
2a碰撞之后滑入到不平整部分2a的最深末端。
[0059] 清洁介质1沿着清洁目标物体2的清洁表面的滑动运动是由清洁介质1在与清洁目标物体2时它所获得的能量以及在与清洁目标物体2碰撞之后产生的气流压力进行的。于是,已经通过与清洁目标物体2碰撞而改变其取向的清洁介质1被气流力推动,在清洁目标物体2的清洁表面上紧密地滑动,并且朝向清洁目标物体2的端部移动。在上述情况下,不仅清洁介质1的边缘摩擦清洁目标物体2的不平整部分,而且清洁介质1的表面摩擦清洁目标物体2的清洁表面的大表面。
[0060] 此外,气流并不总是恒定的而是变化的。同时,由于所使用的清洁介质1为薄片形式,相对清洁介质1的空气阻力随着其取向变化很大。此外,其取向和运动受气流施加的方向的影响很大。于是,当气流改变其方向时,清洁介质1不仅随着气流方向改变其方向,而且呈现出复杂的运动。清洁介质1特别是在清洁目标物体2的附近呈现出这种复杂的运动。结果,已经几乎远离清洁目标物体2移动的清洁介质1移动回到清洁目标物体2,以反复与清洁目标物体2碰撞,或者沿着气流移动的清洁介质1以不同于清洁介质1的小表面沿着散开方向的角度之外的各种角度与清洁目标物体2碰撞。
[0061] 在与清洁目标物体2碰撞以利用滑动运动清洁清洁目标物体2的表面之后,清洁介质1被气流从清洁目标物体2的清洁表面上吹走。于是,清洁介质1沿径向散开并最终到达清洁罐3的内表面。没有到达清洁目标物体2并且笔直朝向清洁罐3的顶板移动的清洁介质1与清洁罐3的顶板碰撞,随着清洁罐3内的气流运动,并最终到达清洁罐3的内表面。
[0062] 已经到达清洁罐3的内表面的清洁介质1移动到分离元件61之上,以通过气流和重力的相互作用而在加速喷嘴51的附近滑落。在这个过程中,散开在分离元件6之上的清洁介质1在它们被吸取的同时落到加速喷嘴51的附近。从而,当清洁介质1在分离元件61之上通过时,从清洁介质1上分离的粘附物质和刮擦粉末被粘附物质收集单元6吸取和收集。未附着到清洁介质1上并且自身散开的从清洁目标物体2上去除的粘附物质和刮擦粉末也随着从清洁介质1上分离的粘附物质和磨粒一起被吸取和收集。
[0063] 掉落到加速喷嘴51附近的清洁介质1被加速喷嘴51中喷出的气流再次推动,使得清洁介质1与清洁目标物体2碰撞。这种清洁操作被反复进行,由此去除了粘附到清洁目标物体2表面上的粘附物质。
[0064] 在用散开的清洁介质1清洁的清洁目标物体2通过旋转清洁目标物体保持单元4的臂而旋转的同时,清洁该清洁目标物体2的所有表面。
[0065] 要指出的是,如果诸如从清洁目标物体2去除的灰尘之类的粘附物质具有相对低的粘度并因此容易分离的话,粘附物质可以通过清洁罐3的正压力来收集,而不必连接吸取装置。
[0066] 图5是示出利用根据第一介质实施方式的清洁介质1和根据第一设备实施方式的清洁设备进行的清洁试验的结果的曲线。在这个试验中,清洁目标物体2用清洁介质a、b、c进行清洁,并且在清洁目标物体2上的残留粘附物质的量在用于去除粘附到清洁目标物体2上的粘附物质的清洁介质a、b、c之间进行比较。图5示出清洁时间和在清洁目标物体2上的残留粘附物质的重量之间的关系。清洁介质a是包括磨粒的砂纸(粒度#300),其由SIA公司制造,清洁介质b是磨粒粒度为#1000的研磨带,由Comback公司制造,而清洁介质c是具有磨粒粒度#4000的研磨带,由3M公司制造。要指出的是,磨粒的粒度符合JIS R6001标准。
[0067] 在这个试验中,焊剂(flux)以薄膜形式施加到50×50mm的正方形区域的玻璃环氧片上,其用作粘附到清洁目标物体2上的残留粘附物质。焊剂的硬度是铅笔硬度B,焊剂粘附方法包括将焊剂施加到玻璃环氧片上,干燥施加了焊剂的玻璃环氧片,并且在250℃下加热干燥的施加了焊剂的玻璃环氧片,由此获得焊剂粘附的玻璃环氧片。要指出的是,焊剂由于它具有适当的硬度而被选择,以容易识别摩擦结果。还要指出的是,铅笔硬度符合JIS K56005-4。
[0068] 0.35MPa的压缩空气被提供到加速喷嘴51,以产生气流,并且所产生的气流导致清洁介质1在清洁罐3内侧散开,以与清洁目标物体2相碰撞。作为清洁介质1,制备从上述砂纸或研磨带切出的5mm的方形片。清洁介质1在清洁罐3内的空间密度被确定为3000片/升。清洁介质1在清洁罐3内的空间密度如上确定,这是因为上述尺寸的清洁介质1的适当的空间密度在2000到5000片/升的范围内。如果空间密度小于这个范围,只有少量的清洁介质1可以与清洁罐3内侧的清洁目标物体2碰撞,导致不足的清洁性能。另一方面,如果空间密度大于这个范围,不是所有清洁介质1会散开,而是一些保持未散开(停留在相同位置),也导致不足的清洁性能。用在这个试验中的清洁设备具有大约2升的容积。在这个实验中,当清洁介质1的空间密度是5000片/升或更大时,保持未散开的一些清洁介质1可以用裸眼观察到,而当清洁介质1的空间密度为2000片/升或更小时,与清洁目标物体2碰撞的数量急剧降低。要指出的是,所获得的上述结果对于在试验中使用的清洁设备来说是唯一的,并且会随着条件,如清洁设备的尺寸、喷嘴的布置形式、气流的流量而变化。
[0069] 如图5所示,结果显示用具有磨粒的粒径为#4000的清洁介质1(由c表示),去除焊剂(即残留粘附物质)所需的清洁时间较长。但是,用具有粒径#1000或更小粒径的磨粒的清洁介质1(由b表示),在60s内去除了大约80%的残留粘附物质。
[0070] 清洁介质1的重复使用导致物理退化。尤其是,通过与清洁目标物体2反复碰撞,清洁介质1的部分被损坏并且分离(断裂)。一些类型的分离(断裂)会降低清洁介质1的清洁性能。
[0071] 图6和图8A和8B分别示出根据第二和第三介质实施方式的清洁介质110和120,它们能够防止清洁介质110和120由于这种断裂分离而导致的清洁性能的下降。分别在图6和图8A和8B中示出的清洁介质110和120具有易碎性。
[0072] 如图6所示,清洁介质110包括易碎材料制成的基板110,以及铅笔硬度高于基板111的材料制成的粘结剂层112。在第二实施方式中,聚酰亚胺或三乙酰基纤维素可以用作用于基板111的材料。所使用的聚酰亚胺或三乙酰基纤维素是厚度为0.2mm或更小且耐折强度(耐久性)为65次或更小的聚酰亚胺薄膜或三乙酰基纤维素薄膜。如果耐折强度低,在被外力变形之前会发生脆性折断。
[0073] 作为用于粘结剂层112的材料,可以使用树脂粘结剂。要指出的是,“易碎性”表示物体在出现塑性变形之前或者刚在物体稍微呈现出塑性变形之前就破裂或折断的属性。所使用的粘结剂层112的铅笔硬度是4H,而所使用的基板111的铅笔硬度是H。要指出的是,上述铅笔硬度是符合JISK56005-4,且耐折强度符合JIS P8115。
[0074] 如图6所示,清洁介质110的端部被损坏和断裂。在这种情况下,清洁介质110的端部具有在清洁介质110的相同位置处断开的基板111和粘结剂层112。在端部断裂之后,具有清洁介质110的磨粒113的新边缘出现。如果使用具有上述特性的根据第二实施方式的清洁介质110,可以减小清洁介质110的摩擦性能的下降,并且可以长时间保持摩擦性能。
[0075] 另一方面,如果基板没有用易碎材料制成并且具有耐久性(即,耐折强度),或者粘结剂层112具有低于基板111的铅笔硬度,粘结剂层112的粘结力较弱。因此,一部分粘结剂层132会由于碰撞冲击而自身与清洁介质脱开,并且在清洁介质130的端部内仅留有基板131,如图7的现有技术实例中所示的。结果,清洁介质130的边缘的摩擦性能会降低。
[0076] 图8A和8B示出根据第三实施方式的清洁介质120,其具有易碎材料制成的基板121和具有切口部分122a的粘结剂层122。
[0077] 图9示出清洁介质140的另一现有技术实例,其具有连续形成在基板141上的薄膜状粘结剂层142,粘结剂层142对基板141的粘结力低于粘结剂层142的粘合力。在这种情况下,当基板141中发生脆性折断时,如图9所示,由于粘结剂层142的强粘合力,超过基板141的断裂位置的粘结剂层142的量会被去除。结果,清洁介质140的新出现的端部仅具有基板141。从而,清洁介质140的清洁能力下降,由此降低了清洁性能。为了防止这种不利效果,粘结剂层142对基板141的粘结力增加,使得粘结层142对基板141的粘结力强于粘结层142的粘合力。利用这种结构,类似于图6的实例,基板141和粘结剂层142的端部被整合,并因此基板141和粘结层142的端部可以在清洁介质140的相同位置处破裂。
[0078] 此外,粘结剂层122具有图8A和8B所示的切口部分122a的清洁介质120可以防止如下的不利效果。切口部分122a设置在粘结剂层122中,使得一部分粘结剂层122与相应的切口部分122a一起容易在清洁介质120被损坏并且断裂的位置处断开。即,设置在基板121上的粘结剂层122被构造成在预定位置(或预定间隔)处具有低耐久性部分(具有低耐折强度)。另外,诸如减小切口部分122a的厚度或者在基板121上对应于切口部分122a不形成粘结剂层122的其他方法也可以用于使得粘结剂层122在预定位置处具有低耐久性部分。
[0079] 在图8A中,粘结剂层122通过任意施加粘结剂层122而不连续地形成在基板121上。在这种结构中,基板121中的未施加粘结剂层122的切口部分122a易于脆性折断。于是,在清洁介质120的端部断裂之后,清洁介质120的新出现的边缘包括粘结剂层122和磨粒123,由此能够保持摩擦性能,如图8B所示。切口部分122a的间距被构造成小于在清洁罐3的分离元件61中设置的排出孔。利用这种间距尺寸,清洁介质120的断裂部分在从清洁介质120上分离之后可以快速排出到清洁罐3的外侧。在第三实施方式中,具有1mm直径的多个排出孔设置在分离元件61中,鉴于排出孔的直径和利于排出清洁介质120的断裂部分,切口部分122a以小于1mm的间距,优选地是0.2mm或更小的间距设置在粘结剂层122中。要指出的是,通过不连续地施加粘结剂层122或者施加较薄的粘结剂层122,不平整部分(凹陷和凸起)形成在粘结剂层122的表面上,使得围绕清洁介质120的气流不断地循环。于是,可以防止清洁介质120的断裂部分保留在清洁目标物体2的表面、清洁介质120的表面或者清洁罐3的分离元件61的内表面上。
[0080] 接着,描述根据第四介质实施方式的清洁介质。为了摩擦清洁目标物体2的清洁表面,清洁介质150需要以其具有磨粒的表面在清洁目标物体2的清洁表面上滑动。在第四实施方式中,清洁介质150被构造成当清洁介质150被气流推动时或者当清洁介质150在被气流压缩后恢复时在清洁目标物体2的表面上滑动。
[0081] 图10A是根据第四介质实施方式的清洁介质150的透视图;图10B是其侧视图。根据第四介质实施方式的清洁介质150包括基板151、设置在基板151的两个表面上的粘结剂层152、以及设置在粘结剂层152的表面内的磨粒153。清洁介质150以梯形波浪结构折叠,在折叠部分处具有平坦部分150a,使得清洁介质150具有手风琴状结构,具有恢复力,以拉伸和收缩。具有手风琴状结构的清洁介质150能够在表面方向上拉伸和收缩,并且具有弹性以在施加力的方向上拉伸或收缩,并且在施加的力消除时恢复。
[0082] 用于根据第四介质实施方式的清洁介质150的材料可以与第一和第二实施方式中所使用的材料相同;但是,具有高展延性的树脂或者具有高韧性的纸优选地用作清洁介质150的材料,该清洁介质150能够在平坦表面的方向上拉伸、收缩和恢复。
[0083] 接着,描述根据第四实施方式的清洁介质150的特征。图11A至11E描述了从通过施加气流(虚线箭头所示)导致清洁介质150碰撞清洁目标物体201到清洁介质150从清洁目标物体201上分离的步骤。在图11A至11E中,粘附物质201a粘附到清洁目标物体201上。
[0084] 清洁介质150的特征描述如下。如图11A所示,清洁介质150通过接收高速气流而朝向清洁目标物体201排出(散开)。
[0085] 随后,如图11B所示,清洁介质150的边缘部分与清洁目标物体201的清洁表面碰撞。由于清洁介质150在其表面方向上具有弹性,清洁介质150的边缘部分沿着清洁目标物体201的清洁表面方向变形。当在上述状态下的清洁介质150被进一步从其背侧推动时,清洁介质150将其方向改变成平行于清洁目标物体201的清洁表面方向的方向,并且具有手风琴状结构的清洁介质150通过在清洁介质150的表面上接收气流而沿着清洁目标物体201的清洁表面拉伸开。清洁介质150的拉伸运动沿着清洁目标物体201的清洁表面进行滑动运动,而固定在清洁介质150的表面内的磨粒153滑动接触清洁目标物体201的清洁表面,以摩擦清洁目标物体201的清洁表面。
[0086] 此外,当时间进一步流逝时,清洁介质150滑动移动到气流压缩力较弱的区域,如图11D所示。当气流压缩力较弱时,具有恢复力的清洁介质150恢复其手风琴状结构。在这个过程中,清洁介质150仍进行摩擦过程。由于气流容易进入恢复梯形波浪结构的清洁介质150和清洁目标物体201之间,清洁介质150从清洁目标物体201上掉落,如图11E所示。
[0087] 要指出的是,具有手风琴状结构的清洁介质150的恢复力在其滑动方向上工作。于是,即使清洁目标物体201的清洁表面的摩擦系数相对高,清洁介质150仍能够通过其滑动运动摩擦清洁目标物体201。同样要指出的是,由于恢复的清洁介质150容易通过气流与清洁目标物体201分离,清洁介质140不会保留在相同位置并且循环,尽管清洁目标物体
201本身或者粘附到清洁目标物体201上的粘附物质201a具有粘性。于是,清洁介质150可以被反复使用。
[0088] 表示清洁介质150的韧性(toughness)的特性值优选地是110cm3/100或更高的Clark度。在这种情况下,即使清洁介质150被气流推到清洁目标物体201上,清洁介质1503
仍保持其形式以进行上述运动。但是,如果Clark度是230cm/100或更低,在碰撞后,清洁介质150会容易沿着清洁目标物体201的清洁表面变形,由此在具有不平整表面的清洁目标物体201上获得摩擦效果。要指出的是,Clark度符合JIS-P 8143。
[0089] 接着,参照图10C在下面描述清洁介质150的退化。清洁介质150的边缘部分频繁地以强力与清洁目标物体201碰撞,使得磨粒153逐渐从清洁介质150的粘结剂层152上脱落。从而,摩擦性能会降低。同时,由于清洁介质150的边缘部分与清洁目标物体201的反复碰撞,靠近边缘部分150b的折叠部分会疲劳断裂并最终折断。在边缘部分150b从清洁介质150断裂之后新出现的边缘部分150c具有比边缘部分150b更高的摩擦性能,这是因为:由于边缘部分150b具有向外表面而边缘部分150c具有向内表面,使得与清洁目标物体201的碰撞次数在边缘部分150b处多于在边缘部分150c处的。于是,清洁介质150的摩擦性能会长时间保持。断裂的边缘部分150b与摩擦掉的粉末一起会通过分离元件61排出到清洁罐3的外侧。从而,包括这种断裂的边缘部分150b和摩擦掉的粉末的外来物质不再保留在清洁罐3的内侧。
[0090] 图12A是前剖视图,而图12B是剖视侧视图,示出使用上述清洁介质150的根据第二设备实施方式的清洁设备310的结构。要指出的是,根据第二实施方式的清洁设备可以使用清洁介质150之外的清洁介质。如图12A和12B所示,清洁设备310包括保持单元311,其被构造成保持清洁目标物体210;以及清洁单元312,其被构造成通过移动清洁介质
150而清洁清洁目标物体210。保持单元311是盒状结构的单元,不具有顶面。保持单元
311在短边方向上在跨过保持单元311的底面的中心上包括矩形开口311a。具有半圆形柱状空间的清洁单元312设置在保持单元311的矩形开口311a的下方,该柱状空间具有开放的顶面。
[0091] 保持单元311还包括保持元件311b,其被构造成将清洁目标物体210保持在其底面的中心处。保持元件311b具有矩形结构,并且保持嵌入到其底面中心的清洁目标物体210。清洁目标物体210定位成该清洁目标物体210的清洁表面向下指向,而面对清洁单元
312,并且清洁目标物体210的清洁表面位于与保持元件311b的底面相同水平(高度)上。
清洁单元312的上部开口用保持元件311b的底面所覆盖。
[0092] 保持元件311b夹在保持单元311的侧导引件311c之间,使得保持元件311b保持清洁目标物体210,以沿着图12A中左右双箭头所示的保持单元311的纵向往复运动。于是,通过被保持元件311b保持的清洁目标物体210的往复运动,气流可以施加到清洁目标物体210的整个清洁表面上。此外,保持元件311b放置在设置于保持单元311的底面上的垫片311d上,使得保持元件311b与保持单元311的外边缘具有小的间隙。利用这种结构,保持元件311b可以获得优异的运动。此外,当清洁单元312被吸取时,气流从清洁罐310的外侧流入到上述间隙内,以防止清洁介质150或摩擦掉的粉末从清洁罐310泄漏。
[0093] 要指出的是,具有图10A至10C所示的梯形波浪结构的清洁介质150用在第二实施方式的清洁设备中,该清洁介质150具有三维结构并且在垂直方向上具有宽度。于是,与上述具有薄片结构的清洁介质1相比,清洁介质150易于受气流影响,并且更容易从清洁罐310泄漏。
[0094] 具有类似于清洁单元312的结构的半圆形分离元件611沿着清洁单元312的内表面设置。类似于图1A中所示的分离元件61,分离元件611由穿孔金属形成,具有多个排出孔,在吸取时该排出孔不允许清洁介质150穿过,但是允许摩擦掉的粉末穿过。
[0095] 清洁单元312包括布置在其最下端的加速喷嘴。加速喷嘴511具有多个喷射口,这些喷射口排列成一行,用于朝向清洁单元312的上部开口喷射气流,并因此,具有与图1所示的加速喷嘴51相同的结构。多个喷射口沿着分离元件611的最下端的母线(generatrix)排列,该分离元件611沿着清洁单元312的内表面设置。加速喷嘴511与控制阀512和压缩机513相连接。
[0096] 清洁单元312的外周边包括连接到吸取装置613上的吸取通道612,其经由分离元件511吸取和排出从清洁目标物体210上分离的摩擦掉的粉末。
[0097] 根据第二实施方式的清洁设备的清洁单元312使得如图10A至10C所示的具有梯形波浪结构的清洁介质150散开并与清洁目标物体210碰撞。清洁介质150摩擦清洁目标物体210的清洁表面并且从清洁目标物体210上分离(移开),同时呈现出图11A至11E所示的特性。从清洁目标物体210上分离的清洁介质150沿着设置在清洁单元312内侧的分离元件611的内表面滑动,以掉落到分离元件611的下端。在这个过程中,附着到清洁介质150的表面上的摩擦掉的粉末等通过吸取而与清洁介质150分离,使得清洁介质150的能力恢复。未附着到清洁介质150上并且自身散开的从清洁目标物体210上分离的粘附物质和摩擦掉的粉末也从清洁单元312中被吸取和排出。
[0098] 要指出的是,由于用在根据第二实施方式的清洁设备中的清洁介质150具有三维梯形波浪结构,在与清洁介质150的表面垂直的方向上流动的气流可以穿过清洁介质150的表面的端部,以到达清洁介质150的表面的端部的另一侧。于是,相对清洁介质150,气流具有优异的气流运动,这防止了清洁介质150堵塞排出元件611的排出孔。
[0099] 已经到达分离元件611的下端的清洁介质150再次被加速喷嘴511喷射的气流散开,重复类似的动作,来清洁清洁目标物体210。在清洁清洁目标物体210的同时,保持清洁目标物体210的保持元件311b在保持单元311的纵向上往复运动。于是,清洁目标物体210的整个表面被清洁单元312施加的气流所清洁。如上所述,由于清洁介质150循环而不会停留在清洁单元312的相同位置处,附着到清洁目标物体210上的粘附物质被有效的刮掉。
[0100] 接着,参照图13A至17D描述根据第五至第九介质实施方式的具有三维结构的清洁介质。要指出的是,图13A至13E和图14包括相应的清洁介质的前视图和剖视侧视图,图15和图17A至17D包括相应清洁介质的透视图。
[0101] 图13A至13E示出根据第五实施方式的清洁介质。根据第五实施方式的清洁介质160包括粘结剂层162和固定在粘结剂层162内的磨粒163,并且被折叠成三维结构。图
13A是根据第五实施方式的清洁介质160的实例,其具有通过折叠清洁介质160的中心部分
160a所获得的三维结构。图13B是另一实例,其具有通过将清洁介质160的两个相互面对的角的两个端部160b沿着向上方向折叠而获得的三维结构。图13C是图13B的改进实例,其中,两个端部160b中的一个沿着向上方向折叠,而另一个沿着向下方向折叠。图13D是图13B的改进实例,其中,四个端部160c被沿着向上方向折叠,而图13E是图13B的改进实例,其中,四个端部160c中的两个沿着向上方向折叠,而另外两个沿着向下方向折叠。要指出的是,在图13C和13E所示的清洁介质中,磨粒163固定在清洁介质160的两侧上。
[0102] 图14示出根据第六实施方式的清洁介质170。根据第六实施方式的清洁介质170包括粘结剂层172和固定在粘结剂层172内的磨粒173,并且具有通过弯曲清洁介质170而获得的圆弧状结构。
[0103] 图15示出根据第七实施方式的清洁介质180。根据第七实施方式的清洁介质180包括粘结剂层182和固定在粘结剂层182内的磨粒183,并且具有凸起180a,该凸起180a是由通过在清洁介质180的表面内冲孔而获得的毛刺形成的。
[0104] 图16A至图16C示出根据第八实施方式的清洁介质190。根据第八实施方式的清洁介质190各自包括粘结剂层192和固定在粘结剂层192内的磨粒193,并且具有各种类型的结构,即,图16A是柱状结构的实例,图16B是三角管状结构的实例,图16C是方管状结构的实例。
[0105] 图17A至17D示出根据第九实施方式的清洁介质195。根据第九实施方式的清洁介质195各自包括粘结剂层196和固定在粘结剂层196中的磨粒197,并且具有金字塔结构,其中图17A是圆锥结构的实例,图17B是三角锥结构的实例,图17C是四边形棱锥结构实例,而图17D是五边形棱锥结构的实例。要指出的是,在图16A至16C以及图17A至17D中,其中分别设置的磨粒193和197的粘结剂层192和196形成在清洁介质190和195的相应外表面上。同样要指出的是,在图13A至17D中,磨粒被部分示出,以简化视图,便于理解。
[0106] 根据第五至第九实施方式的清洁介质所有都具有薄片结构,具有重量轻、容易散开和部分三维结构或完全三维结构的特点。利用这种结构,由于气流作用,清洁介质不太可能保持在相同位置。此外,具有这种结构的清洁介质各自具有比具有平面结构的清洁介质小的相对清洁目标物体的碰撞表面。于是,具有这种结构的清洁介质施加增大的摩擦压力,以去除强力粘附到清洁目标物体上的粘附物质。
[0107] 具有不同结构的根据第一至第九实施方式的上述清洁介质可以同时使用。如果清洁介质的结构不同,它的运动相应的变化。从而,未被一个实施方式的清洁介质去除的粘附物质可以被另一个实施方式的清洁介质去除,由此改善了清洁效果。
[0108] 接着,描述根据第三设备实施方式的清洁设备。在根据第三实施方式的清洁设备中,转动力在平行于清洁介质的表面的方向上施加到清洁介质1上,以导致清洁介质1散开。图18是示出当转动力在其表面方向施加到清洁介质上时清洁介质的散开方向的视图。在第三实施方式中,具有图2所示的薄片状结构的清洁介质1被用作实例;但是,上述任何清洁介质都可以用在根据第三实施方式的清洁设备中。
[0109] 如图18所示,如果通过使得清洁介质1绕垂直于清洁介质1的表面的轴线”a”沿着箭头”b”所示的方向转动来导致清洁介质散开,清洁介质1的取向由于转动清洁介质1的转动惯量而稳定。此外,清洁介质1以较小的空气阻力散开,使得清洁介质1的散开的速度不会降低很多。于是,清洁介质1可以长距离飞行。另外,利用上述效果(长距离行进),如果磨粒固定在清洁介质1的表面内,通过在旋转的同时与清洁目标物体碰撞,清洁介质1具有增大的滑动速度以及增加的滑动距离,由此在清洁目标物体的清洁表面上提供更大的摩擦效果。
[0110] 图19是示出当清洁介质1被旋转地排出时的清洁介质1的俯视图。为了旋转地排出清洁介质1,力在相同方向上但是以不同的速度α(高速)和β(低速)施加到其表面的两个不同点1a和1b上。这两个不同点1a和1b定位成两个点1a和1b相对于夹在两个点1a和1b之间的清洁介质1的中心彼此面对。所施加的速度α和β理论上可以为任何速度,只要在两个速度α和β之间具有差即可。即,速度β可以是零或者可以在速度α的相反方向上施加。具体地说,力可以理论上在与图19中粗箭头所示的方向X相反的方向上施加到点1b上。但是,实际中,优选地是,在相同方向上将力施加到两个点1a和1b上,这是由于清洁介质1需要被推出。以这种方式,施加到清洁介质1上的力在相对于两个点1a和1b之间夹置的清洁介质1的中心彼此面对的两个不同点1a和1b处不同,使得清洁介质1在箭头b所示的方向上旋转,并且在图19中粗箭头所示的方向X上平动地排出。
[0111] 接着,描述用于将图19所示的旋转力施加到清洁介质1上以导致其散开的排出装置7(见图20)。图20示出这种排出装置7的结构。如图20所示,排出装置7包括转子单元71和驱动器单元72。转子单元71包括从驱动器单元72延伸出的高速旋转轴721和低速旋转轴722,高速转子711和低速转子712安装到该高速旋转轴721和低速旋转轴722上。驱动器单元72被构造成将图20中的相应箭头所示的旋转力施加到高速旋转轴721和低速旋转轴722上。排出装置7包括四个高速转子711,每个高速转子包括一对高速驱动转子711a和高速从动转子711b。
[0112] 高速驱动转子711a固定到高速旋转轴721上,并且高速从动转子711b可旋转地安装到低速旋转轴722上、在面对高速驱动转子711a的位置处。利用这种结构,如后面所描述的,在清洁介质1夹置在高速驱动转子711a和高速从动转子711b之间时,高速驱动转子711a随着高速旋转轴721的旋转而转动,而高速从动转子711b在高速驱动转子711a旋转的同时被以高速旋转驱动。
[0113] 同样,排出装置7包括四个低速转子712,每个低速转子712包括一对低速驱动转子712a和低速从动转子712b。低速驱动转子712a固定到低速旋转轴722上,而低速从动转子712b可旋转地安装到高速旋转轴721上、在面对低速驱动转子712a的位置处。利用这种结构,如后面所描述的,在清洁介质1夹置在低速驱动转子712a和低速从动转子712b之间时,低速驱动转子712a随着低速旋转轴722的转动而转动,低速从动转子712b在低速驱动转子712a旋转的同时被以低速旋转驱动。
[0114] 高速旋转轴721和低速旋转轴722之间的距离被设置成使得清洁介质1可以夹置在高速驱动转子711a和高速从动转子711b之间以及夹置在低速驱动转子712a和低速从动转子712b之间,使得转子711a、711b、712a和712b的旋转力被传递到清洁介质1上,并且平动力被施加到清洁介质1上,以排出清洁介质1。
[0115] 各自包括一对高速驱动转子711a和高速从动转子711b的四个高速转子711以及各自包括一对低速驱动转子712a和低速从动转子712b的四个低速转子712交替地排列在相应的高速旋转轴721和相应的低速旋转轴722上。
[0116] 包括一对高速驱动转子711a和高速从动转子711b的高速转子711与包括一对低速驱动转子712a和低速从动转子712b的低速转子712的总宽度被构造成大约与清洁介质1的长度相同或者稍长于清洁介质1的长度,使得在清洁介质1夹置在高速驱动转子711a和高速从动转子711b之间以及在低速驱动转子712a和低速从动转子712b之间时,高速旋转力和低速旋转力同时施加到清洁介质1上。要指出的是,清洁介质1可以夹置在三个转子之间。但是,在这种情况下,由于夹置在转子之间的清洁介质的两端的面积不同,旋转力会在一个方向上偏移。
[0117] 于是,供给到排出装置7的清洁介质1通过将力以两个不同(高和低)的速度在相同的方向上施加到清洁介质1的两个不同点上而旋转地排出,如图19所示。
[0118] 要指出的是,由于高速驱动转子711a、高速从动转子711b、低速驱动转子712a和低速从动转子712b夹置清洁介质1,以向清洁介质1施加相应的旋转速度,它们优选地具有弹性,以便获得适当的压力接触条件或者吸收在夹置于它们之间的清洁介质1的数量的不同。可替代地是,高速驱动转子711a和高速从动转子711b中的一个或者低速驱动转子712a和低速从动转子712b中的一个可以被构造成具有弹性。
[0119] 为了弹性压力接触高速驱动转子711a与高速从动转子711b以及低速驱动转子712a与低速从动转子712b,高速旋转轴721和低速旋转轴722中的一个或两个由弹性材料制成。可替代的是,弹性元件设置在高速旋转轴721和低速旋转轴722之间,以便在它们之间施加弹性力。
[0120] 接着,描述根据第三设备实施方式的清洁设备,该清洁设备能够向清洁介质施加旋转力,以排出清洁介质1。图21A是剖视侧视图,且图21B是前剖视图,它们示出根据第三实施方式的清洁设备的结构。清洁罐320包括布置在水平方向上的外缸321和布置在外缸321内侧小于外缸312的内缸322。
[0121] 如图21A所示,内缸旋转轴322a设置在内缸322的第一侧面的中心,且允许内缸旋转轴322a穿过的通孔321a设置在外缸321的第一侧面的中心,该外缸321的第一侧面位于与内缸322的第一侧面的相同侧。内缸旋转轴322a可旋转地支撑在通孔312a内。此外,圆形开口322b形成在内缸322的第二侧面(即,图21A的右侧),并且内部突出表面321b形成在外缸321的在内缸322的第二侧面的相同侧的侧面内。外缸321的内部突出表面321b可旋转地配合在内缸322的圆形开口322b内。如刷子的密封件323可滑动地设置在内缸322的圆形开口322b和外缸321的内部突出表面321b之间的间隙内,以便清洁介质
1不会从该间隙泄漏。从而,内缸322可旋转地支撑在外缸321内,使得未示出的旋转的驱动器单元经内缸旋转轴322a在图21B中箭头所示的方向(即,在逆时针方向)上旋转地驱动内缸322。
[0122] 网状的分离元件322c和传输板322d形成在内缸322的整个周边表面上。类似于在根据其他实施方式中的清洁设备中所使用的分离元件,该分离元件322c包括多个孔,以从内缸322排出去除的粘附物质和小片的破碎清洁介质1。肋状的传输板322d在内缸322的内表面以规则间隔形成,使得在内缸322旋转时,肋状的传输板322d传输清洁介质1。
[0123] 引入气流的入口321c设置在外缸321的倾斜向上位置处,而吸取气流的吸取口321d设置在外缸321的倾斜向下位置处。入口321c连接到未示出的压缩空气供给装置上,而吸取口321d连接到未示出的吸取装置上。于是,在内缸322内,形成在从上部位置向下部位置流动的气流,同时形成导致粘附物质等穿过分离元件322c的气流。
[0124] 内缸322包括排出装置7的转子单元71、用于保持清洁目标物体210的保持固定装置411和滑动板412。这些安装到外缸321的内部突出表面321b的内侧。
[0125] 用于根据第三实施方式的清洁设备内的排出装置7在图20中示出。如图21A和21B中所示,转子单元71布置在内缸322的内侧,且驱动器单元72布置在内部突出表面
321b的外侧。保持固定装置411被构造成从内缸322的内侧保持或压力接触清洁目标物体
210。保持固定装置411包括旋转轴411a,其连接到布置于内部突出表面321b外侧的清洁目标物体旋转单元411b上。
[0126] 滑动板412布置在内部突出表面321b的上部位置,并且被构造成在朝向排出装置7的转子单元71的方向上滑动导引清洁介质1。滑动板412、转子单元71和保持固定装置
411布置在大约相同的斜线上。保持固定装置411关于吸取口321d更靠近地定位。在根据第三实施方式的清洁设备中,清洁介质1累积在传输板322d周围,该传输板322d位于分离元件322c的底面附近,使得清洁介质1被传输板322d沿向上方向传送。此后,当清洁介质
1被传送到上部位置到某些程度(例如γ位置)时,由于重力或气流的作用,它们向下移动。
一部分向下移动的清洁介质1落到滑动板412上,在滑动板412的表面上滑动,并且被供给到排出装置7的转子单元71。排出装置7朝向清洁目标物体210旋转地排出清洁介质1,由此清洁清洁目标物体210。一部分向下移动的清洁介质1被气流承载,并且直接与清洁目标物体210碰撞,由此也清洁该清洁目标物体210。从清洁目标物体210上去除的粘附物质被吸取单元经由吸取口321d吸取,并由此被收集。当清洁目标物体210被清洁时,清洁目标物体210被清洁目标物体旋转单元411b所旋转,由此清洁整个清洁目标物体210。
[0127] 接着,描述根据第四设备实施方式的清洁设备,该清洁设备能够向清洁介质施加旋转力,以排出清洁介质1。图22A是剖视侧视图,图22B是前剖视图,它们示出根据第四实施方式的清洁设备的结构。图22A和22B所示的根据第四实施方式的清洁设备中设置的额外清洁介质供给辊416、以及排出装置8和导引单元415的结构不同于图21A和21B中所示的根据第三实施方式的清洁设备。其他部件与图21A和21B中的第三实施方式中描述的相同,并因此省略对它们的描述。
[0128] 用于根据第四实施方式的排出装置8描述如下。排出装置8包括具有锥形结构的转子。图23示出排出装置8的转子单元81的结构。如图23所示,转子单元81包括四对驱动转子81a和从动转子81b。驱动转子81a固定到旋转轴82a上并朝向下方向上布置,该旋转轴82a从上侧向下侧延伸。驱动器单元82将驱动力经驱动力传递单元82c传递到旋转轴82a,由此驱动驱动转子81a。从动转子81b可旋转地固定到固定轴82b上,并且在与旋转轴82a垂直的水平方向上布置,使得从动转子81b的倾斜表面面对驱动转子81a的倾斜表面。于是,在清洁介质1夹置在驱动转子82a的倾斜表面和从动转子81b的倾斜表面之间时,驱动转子81a随着旋转轴82a的旋转而旋转,并且从动转子81b在驱动转子82a旋转的同时被旋转驱动。
[0129] 利用这种结构,回旋半径随着在驱动转子81a的圆锥母线上的位置而变化,使得在旋转的同时,驱动转子81a的周边速度也随着在驱动转子81a的圆锥母线上的位置而变化。于是,当清洁介质1夹置在驱动转子81a的倾斜表面和从动转子81b的倾斜表面之间时,施加到清洁介质1上的旋转速度随着夹置在驱动转子81a的倾斜表面和从动转子81b的倾斜表面之间的清洁介质1的位置而变化,由此在清洁介质1的位置之间提供速度差。于是,旋转力施加到清洁介质1上,由此旋转清洁介质1,如图19所示。
[0130] 在根据第四实施方式的清洁设备中,设置为料斗的导引单元415包括滑动板412、布置在滑动板412之前接收清洁介质1的接收器板415a以及通过布置滑动板412和接收器板415a以缩窄它们之间的间隙而形成的供给口415b。清洁介质1经供给口415b供给到排出单元8的转子单元81。
[0131] 此外,根据第四实施方式的清洁设备包括清洁介质供给辊416。清洁介质供给辊416设置在供给口415b处,在清洁设备操作时,通过清洁介质供给辊416的旋转,清洁介质
1被高效地供给到排出装置8的转子单元81。清洁介质1然后被排出装置8旋转地朝向清洁目标物体210排出,使得清洁介质1清洁该清洁目标物体210。
[0132] 要指出的是,类似于图20所示的排出装置7,在图23所示的排出装置8中,充分的弹性可以设置在夹置清洁介质1的驱动转子81a和从动转子81b的相应表面内,或者弹性力可以设置在旋转轴82a和82b之间。
[0133] 根据前述实施方式的清洁设备被构造成允许柔性薄片清洁介质接触清洁目标物体以将粘附物质从清洁目标物体上摩擦掉,该柔性薄片清洁介质在其至少一个表面上具有磨粒。于是,清洁设备可以高效地去除强力粘附到清洁目标物体上的粘附物质,如锈迹,即使清洁目标物体具有复杂的结构。
[0134] 本发明不局限于具体公开的实施方式,而是在不背离本发明的范围的前提下,可以做出变动和修改。
[0135] 这个专利申请是基于2009年11月11日提交的日本优先权专利申请第2009-257958号,其整个内容通过引用结合于此。