JP2015167727A - ロールブラシ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一部の領域の外径を効果的に小さくすることが可能なロールブラシ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ロールブラシ１１の製造方法は、基布上に熱可塑性樹脂によって構成された複数のパイル糸が立設されるように基布に織り込まれてなるパイル織物を軸部材１２の表面に各パイル糸が外側となるように巻き付けた状態で接合する接合工程と、軸部材１２の軸方向における一部の領域の各パイル糸を軸部材１２の周方向に沿って切断して短くする切断工程と、切断して短くした各パイル糸を加熱して溶融させる加熱工程とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロールブラシ及びその製造方法に関する。

一般に、ロールブラシは、紙幣などのシート類の搬送や被清掃部の清掃などに用いられ、軸部材の表面に帯状のパイル織物を毛羽（パイル糸）が外側となるように螺旋状に巻き付けてなるブラシ部を有した構成になっている（例えば、特許文献１）。こうしたロールブラシは、装置などに組み込んで使用する場合、ブラシ部が他の部品と干渉しないように、ブラシ部における他の部品と干渉する部分の毛羽を切除して当該部分の外径が他の部分よりも小さくなるように構成される。

特開２０１１−４５４４２号公報

ところで、上述のようなロールブラシにおいてブラシ部の外径を部分的に小さくして段差を形成する場合には、当該外径を小さくする部分の各毛羽をシャーリング装置におけるスパイラル刃と固定刃との剪断力を利用して切断している。このため、各毛羽の切除量（各毛羽を切除可能な深さ）には限界がある。したがって、ロールブラシの一部の領域の外径を小さくする上では、改善の余地を残すものとなっている。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、一部の領域の外径を効果的に小さくすることが可能なロールブラシ及びその製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するロールブラシの製造方法は、基布上に熱可塑性樹脂によって構成された複数のパイル糸が立設されるように前記基布に織り込まれてなるパイル織物を軸部材の表面に前記各パイル糸が外側となるように巻き付けた状態で接合する接合工程と、前記軸部材の軸方向における一部の領域の前記各パイル糸を前記軸部材の周方向に沿って切断して短くする切断工程と、前記切断して短くした前記各パイル糸を加熱して溶融させる加熱工程と、を備えた。

この構成によれば、一部の領域の各パイル糸を切断して短くしてから、この短くした各パイル糸を加熱して溶融させるので、この溶融した各パイル糸は一部の領域の基布上で流れるように薄く広がってから自然冷却されて固化する。したがって、ロールブラシの一部の領域の各パイル糸を効果的に除去することができるので、当該一部の領域の外径を効果的に小さくすることが可能となる。

上記ロールブラシの製造方法は、前記加熱工程において、前記各パイル糸の融点よりも高い温度に加熱された押圧部材によって、前記切断して短くした前記各パイル糸を前記基布に押し付けることが好ましい。

この構成によれば、押圧部材は、その熱によって各パイル糸を溶融させながら基布を押圧する。このため、基布は、加熱されながら圧縮されるので、その表面が凹むようになる。したがって、ロールブラシの一部の領域における軸部材の表面からの高さをより一層効果的に抑えることが可能となる。

上記ロールブラシの製造方法は、前記切断工程において、前記各パイル糸は前記軸部材を回転させながら切断部材によって切断されることが好ましい。
この構成によれば、切断部材によって各パイル糸を効率よく切断することが可能となる。

上記課題を解決するロールブラシは、基布上に熱可塑性樹脂によって構成された複数のパイル糸が立設されるように前記基布に織り込まれてなるパイル織物を軸部材の表面に前記各パイル糸が外側となるように巻き付けた状態で接合されたロールブラシであって、前記軸部材の軸方向における一部の領域の前記各パイル糸を前記軸部材の周方向に沿って切断して短くした後、当該短くした前記各パイル糸を加熱により溶融させることによって前記一部の領域の前記各パイル糸を除去した。

この構成によれば、一部の領域の各パイル糸を効果的に除去することができるので、当該一部の領域の外径を効果的に小さくすることが可能となる。

本発明によれば、一部の領域の外径を効果的に小さくすることができる。

一実施形態のロールブラシを示す平面模式図。 パイル織物の模式斜視図。 （ａ）は図２の３ａ−３ａ線矢視断面図、（ｂ）は図２の３ｂ−３ｂ線矢視断面図。 軸部材にパイル織物を接合する過程を示す模式図。 軸部材にパイル織物を接合したときの状態を示す模式図。 ブラシ部における軸部材の軸方向の一部の領域の各パイル糸をバリカンで刈り取る過程を示す模式図。 ブラシ部における軸部材の軸方向の複数の領域の各パイル糸をバリカンで刈り取ったときの状態を示す模式図。 ブラシ部における切断領域の短くした各パイル糸を加熱して溶融させるときの状態を示す模式図。 図８の要部拡大断面図。 ロールブラシの使用状態を示す平面模式図。 ロールブラシの使用状態を示す側断面模式図。

以下、ロールブラシ及びその製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ロールブラシ１１は、アルミニウムやステンレス鋼等の金属製の丸棒よりなる軸部材１２と、軸部材１２の表面（周面）に設けられた複数のブラシ部１３と、軸部材１２の表面における複数のブラシ部１３間の領域にそれぞれ設けられた非ブラシ部１４とを備えている。すなわち、軸部材１２の表面には、軸部材１２の延びる方向である軸方向に沿ってブラシ部１３と非ブラシ部１４とが交互に設けられている。

ブラシ部１３の外径は、非ブラシ部１４の外径よりも大きくなっている。また、軸部材１２の軸方向におけるブラシ部１３の長さは、軸部材１２の軸方向における非ブラシ部１４の長さよりも長くなっている。

次に、ロールブラシ１１の製造方法について説明する。
図２に示すように、ロールブラシ１１を製造する場合には、まず、帯状のパイル織物２１を用意する。パイル織物２１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、合成樹脂製の基布２２と、基布２２上に起毛するように織り込まれた複数のパイル糸２３とを備えている。

すなわち、基布２２は、タテ糸２２ａと、タテ糸２２ａの延びる方向と直交する方向に延びるヨコ糸２２ｂとを、交互に織りなすことによって形成される織布によって構成されている。そして、各パイル糸２３は、ヨコ糸２２ｂに搦めて基布２２上に立設されるように基布２２に織り込まれている。基布２２の裏面には合成樹脂製のコーティング層２４が形成され、コーティング層２４によって各パイル糸２３の根元と基布２２とがそれぞれ強固に接合されている。

各タテ糸２２ａ、各ヨコ糸２２ｂ、及び各パイル糸２３は、耐久性及び柔軟性が高い熱可塑性樹脂によって構成されている。このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリアミド及びウレタン樹脂などが挙げられる。

この場合、基布２２（各タテ糸２２ａ及び各ヨコ糸２２ｂ）を構成する材料と、各パイル糸２３を構成する材料とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、本実施形態において、各パイル糸２３は、複数（例えば、２０〜４０本程度）のフィラメントによって構成されたマルチフィラメント糸によって構成されている。

また、コーティング層２４を形成するコーティング剤としては、導電性を有するエマルションが用いられる。このコーティング剤は、基布２２を構成する各タテ糸２２ａ及び各ヨコ糸２２ｂ間に含浸されることで、各タテ糸２２ａと各ヨコ糸２２ｂと各パイル糸２３の根元とを強固に保持するとともに、各タテ糸２２ａ及び各ヨコ糸２２ｂがほつれることを抑制している。

そして、上述のように構成されたパイル織物２１を用意した後は、図４に示すように、パイル織物２１を軸部材１２の表面に各パイル糸２３が外側となるように螺旋状に巻き付けた状態で接合する（接合工程）。このとき、パイル織物２１は、軸部材１２の軸方向において隙間ができないように、軸部材１２の表面に螺旋状に巻き付けた状態で接合する。この場合、軸部材１２の表面へのパイル織物２１の接合方法としては、両面粘着テープによる粘着であってもよいし、接着剤による接着であってもよい。

すると、図５に示すように、軸部材１２の表面に、パイル織物２１によって構成されたブラシ部１３が形成される。ブラシ部１３は、軸部材１２の軸方向から見て円形状をなしている。続いて、図６に示すように、軸部材１２を回転させながら、ブラシ部１３における軸部材１２の軸方向の複数の領域（ブラシ部１３における軸部材１２の軸方向の一部の領域）の各パイル糸２３を軸部材１２の周方向に沿って切断部材の一例としてのバリカン２５によって順次刈り取る（切断する）ことによって短くする（切断工程）。

この場合、ブラシ部１３における各パイル糸２３が刈り取られる複数の領域は切断領域ＳＲとされ、各切断領域ＳＲはブラシ部１３における軸部材１２の軸方向に等間隔で設定される。すると、図７に示すように、ブラシ部１３における各切断領域ＳＲは、ブラシ部１３における各切断領域ＳＲ以外の領域よりも外径が小さくなる。すなわち、ブラシ部１３の表面に段差が形成される。

続いて、図８に示すように、軸部材１２を回転させながら、ブラシ部１３における各切断領域ＳＲの短くした各パイル糸２３に、各パイル糸２３を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度に加熱された押圧部材の一例としての電熱鏝２６を順次押し付けて当該各パイル糸２３を溶融させる（加熱工程）。すなわち、図９に示すように、各切断領域ＳＲの短くした各パイル糸２３を、加熱された電熱鏝２６によって基布２２に押し付ける。

すると、溶融した各パイル糸２３は、溶融樹脂ＹＪとなって基布２２の表面に流れるように薄く広がって層を作る。すなわち、各パイル糸２３は、溶融樹脂ＹＪとなることで、結果的に除去される。このとき、基布２２における溶融樹脂ＹＪの層と対応する部分は、溶融樹脂ＹＪの層越しに電熱鏝２６によって加熱されながら圧縮されるので、少し凹んだ状態になる。その後、各切断領域ＳＲの各溶融樹脂ＹＪが自然冷却されて固化することで、各切断領域ＳＲにパイル糸２３が存在しない非ブラシ部１４（図１参照）が形成され、図１に示すロールブラシ１１が完成する。

次に、上述のように製造されたロールブラシ１１の使用例を作用とともに説明する。
図１０及び図１１に示すように、ロールブラシ１１は、例えば、現金自動預け払い機に組み込まれて、紙幣Ｓの搬送に使用される。この場合、ロールブラシ１１には、紙幣Ｓの搬送面３０ａを形成する平板状の搬送面形成部材３０が組み付けられる。搬送面形成部材３０は、ロールブラシ１１の各ブラシ部１３が挿入される矩形状の貫通孔３０ｂと、各貫通孔３０ｂ同士を仕切る仕切部３０ｃとを備えている。

そして、ロールブラシ１１に搬送面形成部材３０を組み付ける際には、搬送面形成部材３０の各仕切部３０ｃがロールブラシ１１の各非ブラシ部１４と対応するので、非ブラシ部１４の外径が小さいほど、搬送面形成部材３０を軸部材１２に近づけることができる。この点、本実施形態のロールブラシ１１の製造方法では、各非ブラシ部１４が各切断領域ＳＲの短くした各パイル糸２３を溶融させることによって形成されるので、各非ブラシ部１４の外径を効果的に小さくすることができる。

したがって、各貫通孔３０ｂから搬送面３０ａ上への各ブラシ部１３の露出量が多くなるので、ロールブラシ１１を回転させることにより紙幣Ｓが搬送面３０ａに沿って好適に搬送される。

以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）ロールブラシ１１の製造方法では、各切断領域ＳＲの各パイル糸２３を切断して短くしてから、この短くした各パイル糸２３を加熱して溶融させるので、この溶融した各パイル糸２３は各切断領域ＳＲの基布２２上で流れるように薄く広がってから自然冷却されて固化する。したがって、ロールブラシ１１の各切断領域ＳＲの各パイル糸２３を効果的に除去することができるので、各切断領域ＳＲ（各非ブラシ部１４）の外径を効果的に小さくすることができる。

（２）ロールブラシ１１の製造方法では、加熱工程において、各パイル糸２３の融点よりも高い温度に加熱された電熱鏝２６によって、切断工程で切断して短くした各パイル糸２３を基布２２に押し付けている。このため、電熱鏝２６は、その熱によって各パイル糸２３を溶融させながら基布２２を押圧するので、基布２２は、加熱されながら圧縮されて、その表面が凹むようになる。したがって、ロールブラシ１１の各切断領域ＳＲにおける軸部材１２の表面からの高さをより一層効果的に抑えることができるので、各切断領域ＳＲ（各非ブラシ部１４）の外径をより一層効果的に小さくすることができる。

（３）ロールブラシ１１の製造方法では、切断工程において、ロールブラシ１１における各切断領域ＳＲの各パイル糸２３は軸部材１２を回転させながらバリカン２５によって刈り取られる（切断される）。したがって、バリカン２５によって各パイル糸２３を効率よく刈り取る（切断する）ことができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・切断工程において、各切断領域ＳＲの各パイル糸２３は、必ずしも軸部材１２を回転させながらバリカン２５によって刈り取る必要はない。すなわち、軸部材１２を静止させた状態で、各切断領域ＳＲの各パイル糸２３をバリカン２５によって刈り取るようにしてもよい。

・加熱工程において、各パイル糸２３は、必ずしも加熱された電熱鏝２６によって溶融させる必要はなく、例えば、各パイル糸２３に熱風をあてて溶融させるようにしてもよい。

・バリカン２５の代わりに鋏を切断部材として用いてもよい。
・各パイル糸２３を構成する熱可塑性樹脂よりも融点の高い熱可塑性樹脂によって基布２２を構成し、加熱工程において、電熱鏝２６を基布２２の融点よりも高い温度で加熱するようにしてもよい。このようにすれば、各パイル糸２３に加えて基布２２を溶融させることができるので、より一層効果的に各切断領域ＳＲ（各非ブラシ部１４）の外径を小さくすることができる。

・ロールブラシ１１において、軸部材１２の表面に形成するブラシ部１３及び非ブラシ部１４の数は、任意に変更してもよい。
・ロールブラシ１１において、軸部材１２の表面に形成するブラシ部１３及び非ブラシ部１４における軸部材１２の軸方向における幅は、任意に変更してもよい。

・各パイル糸２３は、モノフィラメント糸によって構成してもよい。
・ロールブラシ１１は、紙幣Ｓの搬送に限らず、電子写真方式のプリンターや複写機などの記録装置に使用される帯電ブラシやトナーを掻き取るクリーニングブラシ、潤滑剤を塗布する塗布ブラシ、エアコンなどのフィルターの清掃を行うクリーニングブラシなどに用いてもよい。

さらに、上記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記基布は前記パイル糸を構成する熱可塑性樹脂よりも融点の高い熱可塑性樹脂によって構成され、前記加熱工程において、前記押圧部材は前記基布の融点よりも高い温度で加熱されることを特徴とする請求項２に記載のロールブラシの製造方法。

この構成によれば、各パイル糸に加えて基布を溶融させることができるので、より一層効果的に一部の領域の外径を小さくすることができる。

１１…ロールブラシ、１２…軸部材、２１…パイル織物、２２…基布、２３…パイル糸、２５…切断部材の一例としてのバリカン、２６…押圧部材の一例としての電熱鏝。

Claims (4)

1. 基布上に熱可塑性樹脂によって構成された複数のパイル糸が立設されるように前記基布に織り込まれてなるパイル織物を軸部材の表面に前記各パイル糸が外側となるように巻き付けた状態で接合する接合工程と、
   前記軸部材の軸方向における一部の領域の前記各パイル糸を前記軸部材の周方向に沿って切断して短くする切断工程と、
   前記切断して短くした前記各パイル糸を加熱して溶融させる加熱工程と、
   を備えたことを特徴とするロールブラシの製造方法。
2. 前記加熱工程において、前記各パイル糸の融点よりも高い温度に加熱された押圧部材によって、前記切断して短くした前記各パイル糸を前記基布に押し付けることを特徴とする請求項１に記載のロールブラシの製造方法。
3. 前記切断工程において、前記各パイル糸は前記軸部材を回転させながら切断部材によって切断されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロールブラシの製造方法。
4. 基布上に熱可塑性樹脂によって構成された複数のパイル糸が立設されるように前記基布に織り込まれてなるパイル織物を軸部材の表面に前記各パイル糸が外側となるように巻き付けた状態で接合されたロールブラシであって、
   前記軸部材の軸方向における一部の領域の前記各パイル糸を前記軸部材の周方向に沿って切断して短くした後、当該短くした前記各パイル糸を加熱により溶融させることによって前記一部の領域の前記各パイル糸を除去したことを特徴とするロールブラシ。