(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸の軸線方向に沿って毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの製造装置であって、
前記毛羽を切断する切断手段と前記支軸との間に配置されるとともに、前記ブラシ部の一部を選択的に覆蓋可能なカバー部材を備えることを特徴とするロール状ブラシの製造装置。
【請求項２】
前記カバー部材は、樹脂材料からなるシート状部材であることを特徴とする請求項１に記載のロール状ブラシの製造装置。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記ブラシ部の先端側を選択的に露出させるための開口部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロール状ブラシの製造装置。
【請求項４】
前記支軸を支持可能であるとともに、前記切断手段に接近又は離間する方向に移動可能に構成された支持部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のロール状ブラシの製造装置。
【請求項５】
支軸の軸線方向に沿って毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの製造方法であって、
前記毛羽を切断する切断手段と前記支軸との間に、前記ブラシ部の一部を選択的に覆蓋可能なカバー部材を配置して、該カバー部材によって覆蓋されていない前記毛羽を前記切断手段で切断することを特徴とするロール状ブラシの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状ブラシの製造装置及びロール状ブラシの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣等のシートの搬送や摺接による清掃を行うために、支軸の周囲に多数の毛羽が放射状に立設されたブラシ部を有するロール状ブラシが用いられていた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１のロール状ブラシ（クリーニングブラシ）は、摺擦力を調整するために、支軸の軸線方向における毛羽の長さを段階的に変化させることで、ブラシ部に段差が形成されていた。そして、このような段差を有するブラシ部を形成するために、軸線方向に沿って部分的にスパイラル状の刃部が設けられたシャーリングローラを用いて、毛羽の先端を選択的に切断するシャーリング加工を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１８０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のようなシャーリング加工を行う場合、ブラシ部の段差位置が異なるロール状ブラシを製造するためには、その都度シャーリングローラを作り直す必要があった。そのため、ロール状ブラシの製造コストが嵩んでしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシを効率よく製造することができるロール状ブラシの製造装置及びロール状ブラシの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、支軸の軸線方向に沿って毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの製造装置であって、前記毛羽を切断する切断手段と前記支軸との間に配置されるとともに、前記ブラシ部の一部を選択的に覆蓋可能なカバー部材を備えることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、切断手段と支軸との間に配置されたカバー部材によってブラシ部を選択的に覆蓋することで、カバー部材によって覆蓋されていない毛羽を選択的に切断することができる。したがって、カバー部材の形状や配置を変化させることで、毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシを効率よく製造することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記カバー部材は、樹脂材料からなるシート状部材であることを要旨とする。
上記構成によれば、カバー部材は樹脂材料からなるシート状部材であるので、加工が容易でコストパフォーマンスに優れる。そしてその加工性から、ブラシ部の段差の位置をミリレベルで設定することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記カバー部材は、前記ブラシ部の先端側を選択的に露出させるための開口部を有することを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、カバー部材はブラシ部の先端側を選択的に露出させるための開口部を有するので、開口部の位置や大きさを変化させることで、毛羽の長さを短くする部分を任意に配置することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明において、前記支軸を支持可能であるとともに、前記切断手段に接近又は離間する方向に移動可能に構成された支持部材を更に備えることを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、支軸を支持可能であるとともに、切断手段に接近又は離間する方向に移動可能に構成された支持部材を備えるので、支持部材を移動させることによって支軸と切断手段との離間距離を容易に調整し、切断する毛羽の長さを任意に変化させることができる。
【００１４】
上記の目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、支軸の軸線方向に沿って毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの製造方法であって、前記毛羽を切断する切断手段と前記支軸との間に、前記ブラシ部の一部を選択的に覆蓋可能なカバー部材を配置して、該カバー部材によって覆蓋されていない前記ブラシ部の毛羽を前記切断手段で切断することを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、毛羽を切断する切断手段と支軸との間に、ブラシ部の一部を選択的に覆蓋可能なカバー部材を配置することで、カバー部材によって覆蓋されていない毛羽を切断手段で選択的に切断することができる。したがって、カバー部材の形状や配置を変化させることで、毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシを効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシを効率よく製造することができるロール状ブラシの製造装置及びロール状ブラシの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの正面図。
【図２】毛羽の長さが一律なブラシ部を有するロール状ブラシの正面図
【図３】図２のロール状ブラシを構成するブラシ材の斜視図。
【図４】図２のロール状ブラシの製造方法を説明するための正面図。
【図５】シャーリング装置及び加工位置調整装置の構成を示す側面図。
【図６】シャーリング装置の構成を示す正面図。
【図７】加工位置調整装置の構成を示す正面図。
【図８】第１のシャーリング加工が施されたロール状ブラシの正面図。
【図９】紙幣搬送用のロール状ブラシを説明するための正面図。
【図１０】図９の側面図。
【図１１】毛羽の長さが複数段階に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの正面図。
【図１２】毛羽の長さが複数段階に異なるブラシ部を有するロール状ブラシの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のロール状ブラシの製造装置及び製造方法について、図１〜図１２に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の製造装置及び製造方法で製造されるロール状ブラシ１１は、金属製の丸棒よりなる支軸１２と、毛羽の長さが段階的に異なるブラシ部１３（１３Ａ，１３Ｂ）とを備える。なお、ブラシ部１３Ａとブラシ部１３Ｂを構成する毛羽は何れも直毛状で、ブラシ部１３Ａとブラシ部１３Ｂとの間には段差が形成されている。
【００１９】
そして、このブラシ部１３に段差を有するロール状ブラシ１１は、図２に示す毛羽の長さが一律でブラシ部１３（１３Ｃ）に段差のないロール状ブラシ１１Ａをシャーリング加工することで得られる。したがって、始めにブラシ部１３に段差のないロール状ブラシ１１Ａの製造について説明し、その後にシャーリング加工について説明する。
【００２０】
まず、ブラシ部１３に段差のないロール状ブラシ１１Ａは、以下のように製造される。始めに、図３に示すように、帯状の織布よりなる基布２０にブラシ糸を例えばパイル織りで織り込むことにより、基布２０の表面から延びる複数の直毛状の毛羽２１を形成する。
【００２１】
続いて、基布２０の裏面側に合成樹脂製のコーティング剤を塗布してコーティング層２２を形成することで、帯状のブラシ材２３を製造する。なお、コーティング層２２は、コーティング剤が基布２０の糸間に含浸して硬化することにより、基布２０のほつれを抑制するとともに、毛羽２１と基布２０とを接合する役割を担っている。
【００２２】
次に、この帯状のブラシ材２３を、図４に示すように表面に接着剤が塗布された支軸１２に螺旋状をなすように巻回しつつ接合する。これにより、ブラシ材２３が巻き回された部分が段差のないブラシ部１３Ｃを構成するロール状ブラシ１１Ａが得られる。なお、ブラシ部１３Ｃの軸線Ｓ１方向に沿う長さは、ブラシ材２３の巻き数を増減することで任意に調整することができるし、毛羽２１の長さはブラシ糸の長さを変化させることで任意に調整することができる。
【００２３】
次に、ブラシ部１３に段差を形成するためのシャーリング加工について説明する。
図５に示すように、シャーリング加工は毛羽２１を切断する切断手段としてのシャーリング装置２４と、ロール状ブラシの製造装置としての切断位置調整装置２５とを用いて行われる。
【００２４】
図６に示すように、シャーリング装置２４は、回転軸３１を中心に回転可能に設けられた略円柱状をなすスパイラル刃３２と、回転軸３１の軸線Ｓ２方向に延びるように設けられた固定刃３３とを備えている。シャーリング装置２４においては、スパイラル刃３２の回転に伴って、スパイラル刃３２と固定刃３３との間に配置された毛羽２１がせん断作用により切断されるようになっている。
【００２５】
一方、切断位置調整装置２５は、ロール状ブラシ１１Ａの支軸１２をその軸線Ｓ１方向と回転軸３１の軸線Ｓ２方向とが平行をなすように回転可能に支持する支持部材３４と、樹脂材料からなるシート状部材であるカバー部材３５とを備える。支持部材３４は、シャーリング装置２４に対して接近及び離間する方向に移動可能に構成されている。
【００２６】
カバー部材３５はシャーリング装置２４と支持部材３４に支持された支軸１２との間に配置され、図７に示すようにブラシ部１３の一部を選択的に覆蓋可能な覆蓋部３６と、ブラシ部１３の先端側を選択的に露出させるための開口部３７とを有する。開口部３７は毛羽２１を短く切断する部分に対応して設けられ、軸線Ｓ１方向における幅Ｗｄや配置、数などは任意に変更することができる。
【００２７】
なお、カバー部材３５は樹脂材料から構成されて加工が容易であるので、開口部３７の幅Ｗｄや隣接する開口部３７との間隔は１ｍｍ程度まで小さくすることができる。すなわち、ブラシ部１３の段差の位置や間隔は、ミリレベルで設定することができる。そして、開口部３７のサイズや配置の異なるカバー部材３５を用いて複数回のシャーリング加工を行うことで、毛羽２１の長さが複数段階に異なるブラシ部１３を形成することができる。
【００２８】
また、カバー部材３５は表面が滑らかで可撓性を備えていることが好ましい。そうすれば、回転するスパイラル刃３２と接触しても、スパイラル刃３２が滑ったりカバー部材３５が撓んだりすることで互いの損傷を抑制することができるためである。
【００２９】
次に、シャーリング加工の具体的な工程について説明する。
まず、シャーリング加工に先だって、ロール状ブラシ１１Ａの毛羽２１を蒸気と遠心力で起毛させる。そして、毛羽２１が起毛されたロール状ブラシ１１Ａの支軸１２を支持部材３４に取り付けるとともに、カバー部材３５を切断位置調整装置２５に取り付ける。
【００３０】
次に、カバー部材３５の開口部３７から露出した毛羽２１の先端部分がスパイラル刃３２と固定刃３３の間に配置されるように、支持部材３４の位置を調整する。すなわち、カバー部材３５の開口部３７の配置によって切断される毛羽２１が決定され、支持部材３４の位置によって毛羽２１の切断長さが決定される。
【００３１】
そして、ロール状ブラシ１１Ａの支軸１２とスパイラル刃３２の回転軸３１とを異なる回転速度で回転させることで、スパイラル刃３２と固定刃３３によるせん断作用により開口部３７から露出した毛羽２１の先端側が切断される。なお、本実施形態においては、カバー部材３５を用いた第１のシャーリング加工でブラシ部１３Ａを形成した後、カバー部材３５を用いない第２のシャーリング加工でブラシ部１３Ｂを形成する。
【００３２】
すなわち、３つの開口部３７が設けられたカバー部材３５を用いて第１のシャーリング加工を行うと、図８に示すように、毛羽２１が切断されないまま保持されたブラシ部１３Ｃと、先端が短く切断されたブラシ部１３Ａとが交互に並んで段差を形成する態様となる。
【００３３】
続いて、カバー部材３５を切断位置調整装置２５から取り外すとともに、支持部材３４をシャーリング装置２４から離間する方向に移動させ、図８の点線位置で毛羽２１の先端側を切断すべく第２のシャーリング加工を施す。すると、ブラシ部１３Ｃの先端部が切断されて、長さが整えられた直毛状のブラシ部１３Ｂが形成される。これにより、図１に示すロール状ブラシ１１が完成する。なお、第２のシャーリング加工は省略することも可能であるが、実施することにより、毛羽２１の長さを正確に規定することができる。
【００３４】
このように製造されたロール状ブラシ１１は、例えば図９及び図１０に示すような紙幣搬送用のローラーとして好適に用いることができる。すなわち、紙幣を搬送する際には、紙送りに必要なブラシ部１３Ｂのみを露出させるため、開口４０ａを有するカバーリング部材４０でブラシ部１３Ａを覆うようになっている。こうした用途において、本実施形態の切断位置調整装置２５を用いれば、支持部材３４の位置を変化させることでブラシ部１３Ａ，１３Ｂの毛羽２１の長さを容易に調整し、カバー部材３５の開口部３７の配置や大きさを変化させることで段差の位置を任意に設定することができる。
【００３５】
同様に、開口部３７の配置や数が異なる複数のカバー部材３５を用いて、支持部材３４の位置を複数段階に変化させつつシャーリング加工を行えば、図１１や図１２に示すように、ブラシ部１３の段差を任意の位置及びサイズに形成することができる。
【００３６】
具体的には、図１１に示すロール状ブラシ１１０は、毛羽２１の長さが段階的に異なる直毛状のブラシ部１３（１３Ｄ，１３Ｅ， １３Ｆ， １３Ｇ）を有している。そして、ブラシ部１３Ｄ，１３Ｅ， １３Ｆは、それぞれ幅Ｗｄの異なる１つの開口部３７を有するカバー部材３５を用いて順次第１〜第３のシャーリング加工を施すことで形成することができる。また、ブラシ部１３Ｇはカバー部材３５を用いない第４のシャーリング加工で形成することができる。
【００３７】
すなわち、ロール状ブラシ１１０は、開口部３７の幅Ｗｄが異なる３つのカバー部材３５を用いて、４段階のシャーリング加工を行うことで製造される。なお、ブラシ部１３Ｅはブラシ部１３Ｄと隣接する２つの開口部３７を有するカバー部材３５を用いた第２のシャーリング加工で形成することもできる。また、ブラシ部１３Ｆはブラシ部１３Ｅと隣接する２つの開口部３７を有するカバー部材３５を用いた第３のシャーリング加工で形成することもできる。
【００３８】
また、図１２に示すロール状ブラシ２１０は、毛羽２１の長さが段階的に異なるブラシ部１３（１３Ｈ，１３Ｉ， １３Ｊ）を有している。そして、ブラシ部１３Ｈは４つの開口部３７を有するカバー部材３５を用いた第１のシャーリング加工で形成することができる。また、ブラシ部１３Ｉは２つの開口部３７を有するカバー部材３５を用いた第２のシャーリング加工で形成することができる。また、ブラシ部１３Ｊはカバー部材３５を用いない第３のシャーリング加工で形成することができる。すなわち、ロール状ブラシ２１０は、開口部３７の位置及び数の異なる２つのカバー部材３５を用いて、３段階のシャーリング加工を行うことで製造される。
【００３９】
このように、切断位置調整装置２５を用いれば、カバー部材３５の開口部３７の位置や数を変更することでブラシ部１３の段差の位置を任意に設定することができる。また、開口部３７の幅Ｗｄを変更することで、切断するブラシ部１３の幅をミリレベルで任意に設定することができる。更に、支持部材３４の位置を変更することで、切断する毛羽２１の長さを任意に設定することができる。したがって、ブラシ部１３に任意の段差を有するロール状ブラシ１１を効率よく製造することができる。
【００４０】
上記説明した実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）シャーリング装置２４と支軸１２との間に配置されたカバー部材３５によってブラシ部１３を選択的に覆蓋することで、カバー部材３５によって覆蓋されていない毛羽２１を選択的に切断することができる。したがって、カバー部材３５の形状や配置を変化させることで、毛羽２１の長さが段階的に異なるブラシ部１３を有するロール状ブラシを効率よく製造することができる。
【００４１】
（２）カバー部材３５は樹脂材料からなるシート状部材であるので、加工が容易でコストパフォーマンスに優れる。そしてその加工性から、ブラシ部１３の段差の位置をミリレベルで設定することができる。
【００４２】
（３）カバー部材３５はブラシ部１３の先端を選択的に露出させるための開口部３７を有するので、開口部３７の位置や大きさを変化させることで、毛羽２１の長さを短くする部分を任意に配置することができる。
【００４３】
（４）支軸１２を支持可能であるとともに、シャーリング装置２４に接近又は離間する方向に移動可能に構成された支持部材３４を備えるので、支持部材３４を移動させることによって支軸１２とシャーリング装置２４との離間距離を容易に調整し、切断する毛羽２１の長さを任意に変化させることができる。
【００４４】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・ロール状ブラシ１１Ａのブラシ部１３Ｃは、毛羽２１の先端側がループ状のループブラシとしてもよい。そして、カバー部材３５を用いた第１のシャーリング加工でブラシ部１３Ａを形成し、第２のシャーリング加工を省略することで、毛羽２１の先端がループ状のブラシ部１３Ｃと毛羽２１の先端が直毛状のブラシ部１３Ａとが交互に並んで段差を形成するブラシ部１３を効率的に製造することができる。こうした毛羽２１の先端側がループ状のブラシ部１３Ｃによれば、毛羽２１と接触する被接触体への負荷が低減されるとともに、毛羽２１の磨耗を抑制することができる。
【００４５】
・カバー部材３５は開口部３７を備えず、覆蓋部３６を備えるカバー部材３５を軸線Ｓ１方向に所定の間隔で複数配置することで、ブラシ部１３の先端側を選択的に露出させるようにしてもよい。この場合には、カバー部材３５を軸線Ｓ１方向に移動可能に構成することで、カバー部材３５を取り替えることなく、切断する毛羽２１の位置を容易に変更することができる。
【００４６】
例えば、図１１に示すロール状ブラシ１１０は、２つのカバー部材３５でブラシ部１３の軸線Ｓ１方向における両端部分を覆うことで、中央付近に露出する毛羽２１を選択的に切断することができる。そして、２つのカバー部材３５の離間距離を段階的に変化させることで、ブラシ部１３Ｄ，１３Ｅ， １３Ｆ， １３Ｇをそれぞれ形成することができる。
【００４７】
・支持部材３４を固定し、シャーリング装置２４が支持部材３４に近接又は離間する方向に移動するようにしてもよい。
・カバー部材３５は樹脂材料からなるものに限らない。
【００４８】
・カバー部材３５は平面的なシート状部材に限らず、例えばカバーリング部材４０のような箱形状の部材を採用してもよい。
・カバー部材３５を用いないでブラシ部１３Ｃの先端を全体的に切断することでブラシ部１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｊを形成した後、カバー部材３５を用いて更に毛足の短いブラシ部１３Ａ，１３Ｄ〜１３Ｆ，１３Ｈ，１３Ｉを形成するようにしてもよい。
【００４９】
・シャーリング装置２４と切断位置調整装置２５とでロール状ブラシの製造装置を構成するようにしてもよい。
・ロール状ブラシ１１の段差は軸線Ｓ１方向に沿って非対称となるようにしてもよい。
【００５０】
・ロール状ブラシ１１は紙幣搬送に用いるものに限らず、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クリーニングブラシ、潤滑剤を塗布する塗布ブラシなど、任意の用途に適応することができる。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ１…軸線、１１，１１０，２１０…ロール状ブラシ、１２…支軸、１３，１３Ａ〜１３Ｊ…ブラシ部、２１…毛羽、２４…切断手段としてのシャーリング装置、２５…ロール状ブラシの製造装置としての切断位置調整装置、３４…支持部材、３５…カバー部材、３７…開口部。
【図１】
0005436977.tif 000002
【図２】
0005436977.tif 000003
【図３】
0005436977.tif 000004
【図４】
0005436977.tif 000005
【図５】
0005436977.tif 000006
【図６】
0005436977.tif 000007
【図７】
0005436977.tif 000008
【図８】
0005436977.tif 000009
【図９】
0005436977.tif 000010
【図１０】
0005436977.tif 000011
【図１１】
0005436977.tif 000012
【図１２】
0005436977.tif 000013