JP2022126522A - ブラシカートリッジの製造方法及びブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】各種のブラシホルダーに取り付けて使用可能なブラシカートリッジを容易に製造する方法と、そのブラシカートリッジを用いたブラシと、を提供する。【解決手段】多数本の毛材１３ａを束ねた毛材束１３と、毛材束１３の基端部１４を結合すると共に使用目的に応じた所定形状を有する保持部１５と、を備え、保持部１５をブラシホルダー１２に取り付けて使用するブラシカートリッジ１１を製造するにあたり、多数の毛材１３ａの基端部１４を所定形状の保持部１５と対応した凹部１９の形状を有する成形型１８内に配置し、成形型１８内で溶融状態の熱可塑性樹脂を固化することで、保持部１５に毛材束１３を結合した所定形状のブラシカートリッジ１１を得る。またカップブラシ１０はこのブラシカートリッジ１１の保持部１５が所定位置及び所定の向きに取り付けられ、駆動装置により駆動されるブラシホルダー１２を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、ブラシホルダーに取り付けて使用するブラシカートリッジの製造方法と、このブラシカートリッジをブラシホルダーに取り付けたブラシと、に関する。

従来、各種のカップブラシに使用されるブラシとして、多数本の毛材がホルダーに直接固定されたものが多用されている。さらに近年では、下記特許文献１、２等に開示されているように、多数本の毛材の基端部を溶着したり接着したりすることで結合して毛材束を形成し、この毛材束をホルダーに着脱可能に固定したブラシが提案されている。

実用新案登録第３１１３７３０号公報 実用新案登録第３１１３７１７号公報

しかしながら、ホルダーに多数本の毛材が直接固定されたブラシでは、使用により毛材束が磨耗などして劣化した場合、これを交換するには、ブラシ全体をホルダーごと交換しなければならなかった。

また、多数本の毛材を基端部で予め溶着や接着などで結合して毛材束を形成する従来方法では、固着した毛材束をホルダーに脱着可能に固定しようとしても、基端部の結合部位の形状や材質が制限されることに加え、結合部位が硬いと割れ易くなり、柔らかいと使用時に千切れ易くなるなど、毛材束の基端部における制約が大きかった。しかも特許文献２のように、エポキシ樹脂を用いて多数の毛材を結合するものでは、保管等の樹脂の取扱いに手間がかかるなどの課題もあった。

そこで本発明では、各種のブラシホルダーに取り付けて使用し得る自由度の高いブラシカートリッジを容易に製造することが可能なブラシカートリッジの製造方法と、そのブラシカートリッジを用いたブラシと、を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明のブラシカートリッジの製造方法は、多数本の毛材を束ねた毛材束と、毛材束の基端部を結合すると共に使用目的に応じた所定形状を有する保持部と、を備え、保持部をブラシホルダーに取り付けて使用するブラシカートリッジの製造方法であって、多数の毛材の基端部を上記所定形状の保持部と対応する所定形状の凹部を有する型内に配置し、型内で溶融状態の熱可塑性樹脂を固化することで、保持部に毛材束を結合した所定形状のブラシカートリッジを得る方法である。

また上記目的を達成するための本発明のブラシは、上述のブラシカートリッジの製造方法により得られたブラシカートリッジと、ブラシカートリッジを取り付けて駆動装置により駆動するブラシホルダーと、を備え、ブラシホルダーには、保持部を所定位置及び所定の向きに取り付けるカートリッジ取付部が設けられて構成される。

本発明のブラシは、基端部が多数本の毛材の端末からなり、多数本の毛材の先端部を揃えた状態で基端部が保持部の内部に埋設されていてもよい。或いは、毛材束の基端部を中間位置で折り返して折り返し部として形成してもよく、この場合は、基端部の外周囲の形状を保持部から突出した毛材束の外周囲の形状より大きく形成して保持部の内部に埋設する。

本発明のブラシカートリッジの製造方法によれば、多数本の毛材を固定するための保持部を作製するとき、型内に熱可塑性樹脂を溶融状態で配置して、多数本の毛材の基端部を溶融状態の熱可塑性樹脂内に配置して固化することで、上記保持部を形成することができることに加え、毛材を保持部に植設したブラシカートリッジを同時に完成させることができる。従って、固化した熱可塑性樹脂により成形した保持部と一体化させて多数本の毛材を安定して保持することができる。保持部への毛材の基端部の結合長さは、型内部の凹部の深さを設定することで任意に又は必要に応じて設定できる。

また熱可塑性樹脂を用いて多数本の毛材の基端部を結合するため、どのような形状や大きさの保持部であっても使用目的や用途に応じて所定の任意の形状に形成でき、保持部の形状や大きさなどの自由度が高い。

さらに本発明では、ブラシカートリッジを作製する際に型を用いることにより、所望の形状の保持部を形成できるため、ブラシホルダーの形状やサイズなどに応じた型形状を用いることで、各種のブラシホルダーに取り付けて使用し得る自由度の大きいブラシカートリッジを容易に製造することができる。

本発明のブラシは、上述の製造方法により得られたブラシカートリッジをブラシホルダーに取り付け、このブラシホルダーを駆動装置により駆動するために、ブラシホルダーには、保持部を所定位置及び向きで取り付けるカートリッジ取付部が設けられている。

そのため、ブラシカートリッジの保持部をブラシホルダーのブラシカートリッジ取付部に対応した適切な形状に形成しておくことで、ブラシホルダーに対してブラシカートリッジを容易に且つ確実に着脱することができる。よって、使用によりブラシカートリッジが損傷や磨耗などにより劣化したときなどに、劣化したブラシカートリッジだけを交換するだけでよく、ブラシホルダーはそのまま使用継続することができるので、無駄を抑えてブラシを長期間使用することができる。

本発明において、基端部が多数本の毛材の端末からなり、多数本の毛材の先端部を揃えた状態で、当該毛材の基端部を保持部に埋設できることから、各毛材の長さのバラツキを熱可塑性樹脂中に吸収させることができ、ブラシカートリッジの毛材の先端部を揃えるような調整を簡略化又は不要とすることができ、製造が容易である。

本発明において、毛材束を中間位置で折り返して、折り返し部を基端部とし、この折り返した基端部を外周囲の形状とすれば、この大きな外周部の基端部を保持部の内部に埋設することで、毛材束が熱可塑性樹脂により成形された保持部内に一層強固に固定できる。

本発明の第１実施形態に係るカップブラシの背面側を分解して示す斜視図である。 第１実施形態に係るカップブラシの径方向における部分断面図である。 （ａ）から（ｃ）は第１実施形態に係るカップブラシの製造方法を順次説明する図である。 本発明の第２実施形態に係るカップブラシの部分斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るブラシカートリッジの断面図である。

以下、本発明を幾つかの実施形態について図を用いて詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は第１実施形態のカップブラシの背面側を一部分解して示す斜視図であり、図２はこのカップブラシの径方向における部分断面図である。この実施形態のカップブラシ１０は、端面が略扇形に形成された複数個のブラシカートリッジ１１と、複数のブラシカートリッジ１１、本実施例の場合は４個のブラシカートリッジ１１が取り付けられて、図示しない駆動装置により回転駆動されるブラシホルダー１２と、を備えて構成される。

ブラシカートリッジ１１は、多数本の毛材１３ａを束ねた毛材束１３と、毛材束１３の基端部１４を結合すると共に所定形状を有する保持部１５と、を備えている。使用し得る毛材１３ａは、特に限定されるものではなく、カップブラシ１０の用途に応じて適宜の材料でその剛性、長さ等を選択することができる。保持部１５は、後述するように熱可塑性樹脂により所定形状に成形された成形体からなり、毛材束１３の基端部１４を内部に埋設して結合されている。本実施形態では多数本の毛材１３ａの端末が保持部１５の内部に埋設されている。

ブラシカートリッジ１１の保持部１５は、ブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６に安定して嵌合可能な形状に成形されている。具体的には、保持部１５は図２に示すように、毛材束１３の基端部１４より大きい扇形の端面形状に成形された拡大部１５ａと、拡大部１５ａと一体に縮小して設けられ毛材束１３の根元を支持する縮小部１５ｂと、を有する。

ブラシホルダー１２は、ブラシカートリッジ１１を背面側から嵌挿して取り付けるためのカートリッジ取付部１６を複数設けた円形のホルダー１２ａと、各カートリッジ取付部１６に配置されたブラシカートリッジ１１を背面側から押さえる押さえ板１２ｂと、を備えている。ホルダー１２ａはブラシカートリッジ１１の保持部１５の厚みより厚く形成され、中心には図示しない駆動装置と連結される連結部１７が設けられている。

ホルダー１２ａのカートリッジ取付部１６は、周方向に複数、図示の場合隣接して４ヶ所で配列して設けられ、それぞれブラシカートリッジ１１の保持部１５を嵌合可能な形状を有し、ホルダー１２ａを厚み方向に貫通して形成され、ホルダー１２ａの表面側に毛材束が突出している。本実施形態では、各カートリッジ取付部１６はブラシカートリッジ１１の保持部１５に対応した扇形に形成され、拡大取付部１６ａと縮小取付部１６ｂとで段部を形成している。拡大取付部１６ａは保持部１５の拡大部１５ａに対応した外形及び厚みを有する凹部からなり、縮小取付部１６ｂは保持部１５の縮小部１５ｂと毛材束１３の根元部分が配置されるように、２段の貫通孔を有するように形成されている。

一方、押さえ板１２ｂは、ホルダー１２ａと略同等の円板状に形成され、ホルダー１２ａの背面側に着脱可能に固定されている。この押さえ板１２ｂは各カートリッジ取付部１６に嵌合されたブラシカートリッジ１１の保持部１５を、ホルダー１２ａの背面側から圧接して軸方向に支持するように形成されている。

以上に述べた本実施形態のブラシカートリッジ１１は、図３（ａ）～（ｃ）に示すような成形型１８を用いた製造方法により製造することができる。
成形型１８は、ブラシカートリッジ１１の保持部１５と対応した所定形状の凹部１９、図示の場合、扇形の凹部１９を有する下型１８ａと、毛材束１３を貫通配置可能な同様の扇形の開口２１を有する上型１８ｂと、を備えている。

この成形型１８を用いてブラシカートリッジ１１を製造するには、図３（ａ）に示すように、下型１８ａと上型１８ｂとを閉じて、ブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６に対応する形状の成形空間を形成する。上型１８ｂの開口２１から多数本の毛材１３ａからなる毛材束１３を挿入し、所定本数の毛材１３ａの端末からなる基端部１４を成形空間内に配置する。毛材１３ａの本数は、使用目的等に応じて適宜の本数にすることができる。

次いで図３（ｂ）に示すように、成形型１８から外部に突出した毛材束１３の毛材１３ａの先端部を揃える。このとき基端部１４側における多数本の毛材１３ａのバラツキは成形空間内に配置されるので、基端部側１４を同一長さに切り揃えるなどの調整作業は必ずしも必要としない。

この状態で成形型１８の成形空間内に熱可塑性樹脂を溶融状態で導入して固化することで、熱可塑性樹脂からなる保持部１５を成形する。その後、図３（ｃ）に示すように、成形型１８を型開きして取り出せば、保持部１５に毛材束１３を結合した所定形状のブラシカートリッジ１１を得ることができる。

次に、このようにして製造したブラシカートリッジ１１の使用方法を説明する。
まず、ブラシホルダー１２の押さえ板１２ｂを取り外した状態で、図１に示すようにホルダー１２ａのカートリッジ取付部１６の縮小取付部１６ｂに背面側からブラシカートリッジ１１を毛材束１３の先端部から貫通させて、ブラシカートリッジ１１の保持部１５をカートリッジ取付部１６に嵌合する。このようにして図２に示すように、保持部１５の拡大部１５ａがカートリッジ取付部１６に形成された段差状の拡大取付部１６ａに当接した状態で所定位置に配置される。

各ブラシカートリッジ１１を所定の個数でカートリッジ取付部１６に配置したら、さらに図２に示すように、ホルダー１２ａの背面側に押さえ板１２ｂを被せて固定する。これにより、全てのブラシカートリッジ１１をそれぞれブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６に取り付けることができ、カップブラシ１０が完成する。
この状態では、ブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６が保持部１５を所定位置及び所定の向きに嵌合する形状に形成されているため、各ブラシカートリッジ１１がブラシホルダー１２に所定位置及び所定向きに取り付けられている。
このようにして得られたカップブラシ１０を、ブラシホルダー１２の連結部１７を用いて、図示しない駆動装置の駆動部に連結し、使用目的に応じて回転駆動させて使用することができる。

使用により経時的に各ブラシカートリッジ１１の毛材束１３が摩耗して劣化したときなどには、劣化したブラシカートリッジ１１だけを交換すればよい。ブラシカートリッジ１１の交換作業では、図示しない駆動装置からカップブラシを取り外し、図１のようにブラシホルダー１２の押さえ板１２ｂを取り外す。

そして劣化したブラシカートリッジ１１をカートリッジ取付部１６から取り外し、新たなブラシカートリッジ１１をカートリッジ取付部１６に貫通させて保持部１５を嵌合させて、再び押さえ板１２ｂをホルダー１２ａに固定して各ブラシカートリッジ１１を装着する。これによりカップブラシ１０の使用を再開することができる。

以上のような第１実施形態のブラシカートリッジ１１の製造方法によれば、多数本の毛材１３ａを保持部１５に植設して結合する際、成形型１８内に熱可塑性樹脂を溶融状態で配置するとともに、多数本の毛材１３ａの基端部１４を溶融状態の熱可塑性樹脂内に配置して固化するだけで、保持部１５の成形と共に、保持部１５への毛材束の植設作業が同時に行われる。そのため、熱可塑性樹脂が固化させることだけで、多数本の毛材１３ａを安定して保持することができる。保持部１５への毛材１３ａの基端部１４の結合長さは、成形型１８内部の凹部１９の深さを設定することで任意に又は必要に応じて設定できる。

また熱可塑性樹脂により多数本の毛材１３ａの基端部１４を結合するので、どのような形状や大きさの保持部１５であっても、使用目的に応じて所定の任意形状に形成できる。そのため保持部１５の形状や大きさなどの設計の自由度が大きい。しかも熱可塑性樹脂を用いることで樹脂の管理等の手間も省くことができる。さらに成形型１８を用いて所望の形状の保持部１５を形成できるため、ブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６の形状に応じた成形型１８を用いることで、各種のブラシホルダー１２に取り付けて使用し得る自由度の高いブラシカートリッジ１１を容易に製造することができる。

また第１実施形態のカップブラシ１０は、ブラシホルダー１２に保持部１５を所定の位置と向きで取り付けるカートリッジ取付部１６が設けられている。そのためブラシカートリッジ１１の保持部１５をカートリッジ取付部１６に対応した適切な形状に形成しておくことで、ブラシホルダー１２に対してブラシカートリッジ１１を容易に且つ確実に所定位置及び向きに装着できる。よって、使用によりブラシカートリッジ１１が劣化したり損傷が生じたときなどに、１個又は一組のブラシカートリッジ１１だけを容易に交換することができ、ブラシホルダー１２をそのまま使用し無駄を抑えてカップブラシ１０を長期間使用することができる。

さらに第１実施形態のカップブラシ１０は、基端部１４が多数本の毛材１３ａの端末からなり、多数本の毛材１３ａの先端部を揃えた状態で基端部１４が保持部１５に埋設されているので、各毛材１３ａの長さのバラツキを熱可塑性樹脂中に吸収させることができ、ブラシカートリッジ１１の毛材１３ａの先端部を揃えるような調整作業を簡略化又は不要にでき、製造作業が容易である。

［第２実施形態］
図４は第２実施形態に係るカップブラシ１０の部分斜視図である。第２実施形態のカップブラシ１０は、円形のブラシホルダー１２に複数のブラシカートリッジ１１が周方向に間隔を開けて取り付けられている。

このカップブラシ１０のブラシカートリッジ１１は、熱可塑性樹脂により保持部１５が成形され、この保持部１５には拡大部１５ａが長方形の端面形状に形成されるとともに、拡大部１５ａと一体に縮小部１５ｂが形成されている。

ブラシホルダー１２のホルダー１２ａ及び押さえ板１２ｂは円形のリング形状に形成されている。ホルダー１２ａのカートリッジ取付部１６は径方向に延びるスリット形状に形成され、周方向に間隔を開けて複数個所に設けられている。このカートリッジ取付部１６はホルダー１２ａの外周に開口するとともに、ホルダー１２ａの厚み方向に貫通し、その拡大取付部１６ａがホルダー１２ａの背面側に開口して設けられ、縮小取付部１６ｂが表面側に開口している。

ホルダー１２ａは、その厚みがブラシカートリッジ１１の保持部１５より厚いため、カートリッジ取付部１６は保持部１５より深く設けられている。そのためブラシカートリッジ１１の保持部１５がカートリッジ取付部１６に取り付けられた状態では、ブラシカートリッジ１１の毛材束１３の基端部１４付近が縮小取付部１６ｂの側壁面１６ｃに近接又は当接した状態で配置されている。なお、この毛材束１３の基端部１４より上方側で、毛材束１３がバラけないよう結束材１３ｂで予め緊縛しておいてもよい。
その他は第１実施形態と同様である。

このようなカップブラシ１０であっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。とくにこの第２実施形態では、ホルダー１２ａのカートリッジ取付部１６がホルダー１２ａの外周に開口して設けられているため、ブラシカートリッジ１１をブラシホルダー１２に着脱する際には押さえ板１２ｂを取り外さなくても、スリット状カートリッジ取付部１６に保持部１５をスライドさせて出し入れすることができる。

またブラシカートリッジ１１をカートリッジ取付部１６に取り付けた状態で、ブラシカートリッジ１１の毛材束１３の基端部１４付近が縮小取付部１６ｂの側壁面１６ｃに近接又は当接した状態で配置されるため、カップブラシ１０を回転駆動して使用する際、ブラシカートリッジ１１の毛材束１３の根元付近を縮小取付部１６ｂの側壁面１６ｃで支えることができる。そのため、ブラシカートリッジ１１を周方向に間隔を開けて配置することで、使用時に各ブラシカートリッジ１１の毛材束１３に衝撃力が繰り返し負荷されても、毛材束１３や保持部１５を強く支持することができ、ブラシカートリッジ１１の耐久性を向上できる。

［第３実施形態］
図５は第３実施形態に係るブラシカートリッジの縦断面図である。第３実施形態のブラシカートリッジ１１では、多数本の毛材１３ａからなる毛材束１３が、中間位置で結束されて折り返されていて、中間位置に折り返し部２２が設けられている。この毛材束１３は折り返し部２２が基端部１４となっていて、基端部１４の外周囲の形状が保持部１５から突出した毛材束１３の外周囲の形状より大きく形成されている。

この膨らんだ基端部１４が熱可塑性樹脂により成形された保持部１５内に埋設されて保持されている。なおこの実施形態の保持部１５は、使用されるブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６に嵌合して固定できる形状に成形されていて、拡大部及び縮小部を設けることなくブロック状に成形されている。
その他は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。

上記第３実施形態のブラシカートリッジ１１であっても、第１実施形態又は第２実施形態と同様の作用効果が得られる。さらにこの実施形態のブラシカートリッジ１１では、基端部１４は折り返して２倍の本数の毛材で構成されているため、その外周囲は保持部１５から突出した毛材束１３の外周囲の形状より大きく形成されて保持部１５の内部に埋設される。そのため、毛材束１３の基端部１４は熱可塑性樹脂により成形された保持部１５内に強固に固定されることから、使用時に毛材１３ａや毛材束１３が保持部１５から脱落することを防止でき、ブラシカートリッジ１１の強度や耐久性を向上することができる。

上記第１乃至第３の実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、多数本の毛材１３ａを束ねた基端部１４は、長さを揃えることなくそのままの状態で、熱可塑性樹脂の内部に配置した例について説明したが、そのほかに、例えば多数本の毛材１３ａの基端部１４を予め、互いに熱溶着させたり、多数本の毛材１３ａの基端部１４だけを溶融して成形したり、多数本の毛材１３ａの基端部１４を結束部材で束ねて結束したりすることで、熱可塑性樹脂により保持部１５を成形する前に結合しておくことも可能である。その場合、予め結合された毛材束１３の基端部１４全体を保持部１５内に埋設することができる。

上記各実施形態では、いずれも駆動装置により回転駆動して使用されるカップブラシであってブラシホルダー１２が円形の例について説明したが、特に限定されるものではなく、例えば回転駆動せずに使用されるカップブラシであってもよく、ブラシホルダー１２も非円形であってもよい。

また上記各実施形態では、カートリッジ取付部１６がホルダー１２ａを厚み方向に貫通して設けられた例について説明したが、カートリッジ取付部１６がホルダー１２ａを貫通しない形状であってもよく、ブラシカートリッジ１１の保持部１５を固定できる形状であれば特に限定されない。ブラシカートリッジ１１の保持部１５として、拡大部１５ａと縮小部１５ｂとを有する例について説明したが、ブラシホルダー１２のカートリッジ取付部１６に固定できる形状であれば適宜採用することができる。

１０ カップブラシ
１１ ブラシカートリッジ
１２ ブラシホルダー
１２ａ ホルダー
１２ｂ 押さえ板
１３ 毛材束
１３ａ 毛材
１４ 基端部
１５ 保持部
１５ａ 拡大部
１５ｂ 縮小部
１６ カートリッジ取付部
１６ａ 拡大取付部
１６ｂ 縮小取付部
１６ｃ 側壁面
１７ 連結部
１８ 成形型
１８ａ 下型
１８ｂ 上型
１９ 凹部
２１ 開口
２２ 折り返し部

Claims (4)

1. 多数本の毛材を束ねた毛材束と、該毛材束の基端部を結合すると共に使用目的に応じた所定形状を有する保持部と、を備え、該保持部をブラシホルダーに取り付けて使用するブラシカートリッジの製造方法であって、
   前記多数の毛材の基端部を前記所定形状を有する保持部と対応する凹部を有する型内に配置し、該型内で溶融状態の熱可塑性樹脂を固化することで、前記保持部に毛材束を結合した前記所定形状のブラシカートリッジを得ることを特徴とする、ブラシカートリッジの製造方法。
2. 請求項１記載のブラシカートリッジの製造方法により得られたブラシカートリッジと、該ブラシカートリッジが取り付けられて駆動装置により駆動されるブラシホルダーと、を備えたブラシであって、
   前記ブラシホルダーに、前記保持部を所定位置及び所定の向きに取り付けるカートリッジ取付部が設けられている、ブラシ。
3. 前記基端部が前記多数本の毛材の端末からなり、前記多数本の毛材の先端部を揃えた状態で前記基端部が前記保持部の内部に埋設されている、請求項２に記載のブラシ。
4. 前記基端部は前記毛材束を中間位置で折り返した折り返し部であり、該基端部の外周囲の形状が前記保持部から突出した前記毛材束の外周囲の形状より大きく形成されて前記保持部の内部に埋設されている、請求項２に記載のブラシ。

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