(57)【要約】【課題】  導電性カーボンなどの導電性粒子を重合体中に添加して練り込んだ合成繊維は、導電性粒子が繊維表面の全体に均一に露出しておらず、繊維表面の一部で導電性粒子が露出しているに過ぎないため、導電性が十分ではなく、しかも導電性にバラツキが生じ易いといった問題を有している。【解決手段】  合成樹脂製のフィラメントの先端にテーパー加工を施したフィラメントを束ねてブラシとし、該ブラシを前軸に挿入固定し、その前軸を軸に取り付けたブラシにおいて、このフィラメント表面に凹凸を形成すると共に、前記フィラメントの表面に１０〜１００ｎｍの範囲のコロイド状の粒子を付着させて構成したブラシ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製のフィラメントの先端にテーパー加工を施したフィラメントを束ねてブラシとし、該ブラシを前軸に挿入固定し、その前軸を軸に取り付けたブラシにおいて、このフィラメント表面に凹凸を形成すると共に、前記フィラメントの表面に１０〜１００ｎｍの範囲のコロイド状の粒子を付着させて構成したことを特徴とするブラシ。
【請求項２】
前記フィラメントの材質がポリアミドであると共に、シリカゾルなどの電荷がマイナスであるコロイド状の粒子を付着させたことを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
【請求項３】
前記フィラメントの材質がＰＢＴであると共に、アルミナゾルなどの電荷がプラスであるコロイド状の粒子を付着させたことを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
【請求項４】
前記ブラシの横断面形状を楕円状或いは矩形状としたことを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
【請求項５】
前記先端がテーパー加工された合成樹脂製のフィラメントを、前記テーパー加工後に酸性染料で染色したことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のブラシ。
【請求項６】
前記ブラシのフィラメントの基部の直径は、０．０５ｍｍ〜０．１６ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製のフィラメントの先端にテーパー加工を施したフィラメントを束ねてブラシとし、該ブラシを前軸に挿入固定し、その前軸を軸に取り付けたブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パソコン機器や家庭における電気製品の清掃に使用するブラシは、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維などの合成繊維が機械的特性、耐薬品性、耐候性、耐久性、取り扱い性などに優れていることから多く汎用され製品化されてきた。しかし、合成繊維を用いた製品は、摩擦などによって静電気を発生し易い。静電気が発生すると塵などを吸引して美観が低下したり、放電による衝撃や不快感を人体に与えるだけでなく、帯電電荷の放電時のスパークによって、電子機器への障害などを引き起こすなどの問題もある。
【０００３】
そこで、静電気の発生や帯電に伴う前記問題を解決するために、合成繊維や合成繊維製布帛に導電性を付与するための技術が従来から多く提案されている。代表的な従来技術としては、特開平１１−３５０２９６号公報(特許文献１)や特開２００３−７３９１５号広報(特許文献２)において、導電カーボンなどの導電性粒子を重合体中に添加し、それを用いて溶融紡績糸などによって導電性粒子を練り込んだ合成繊維などの製造方法が開示されている。
【０００４】
しかし、導電性カーボンなどの導電性粒子を重合体中に添加した合成繊維は、導電性粒子が繊維表面の全体に均一に露出しておらず、繊維表面の一部で導電性粒子が露出しているに過ぎないため、導電性が十分ではなく、しかも、導電性にバラツキが生じ易いといった問題を有していた。
【０００５】
また、これらの問題を解決するために、合成繊維や合成繊維製布帛などの表面にカーボンブラックなどの導電性粒子をバインダーで付着させた特開２００３−８９９６９号公報(特許文献３)や特表２００５−５３９１５０号公報(特許文献４)などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３５０２９６号公報（特許請求１範囲）
【特許文献２】特開２００３−７３９１５号公報（特許請求３範囲）
【特許文献３】特開２００３−８９９６９号公報（特許請求１範囲）
【特許文献４】特表２００５−５３９1５０号公報（特許請求１範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カーボンブラックなどの導電性粒子をバインダーによって表面に付着させた合成フィラメントは、通常、フィラメント表面にシリコンが塗布されていたり、フィラメント表面がＲ形状であり、滑らかなため、カーボンブラックなどの導電性粒子が付着し難いことや、フィラメント表面に均一なものを形成できない問題も有している。
【０００８】
又、合成フィラメントを用いて、フィラメントの表面にカーボンブラックや金属粒子などの導電性粒子をバインダーなどによって付着させたものは、柔軟性に乏しく、フィラメント表面から導電性粒子が摩擦や清掃時の接触などによって脱落が生じ易く、さらには、脱落による性能低下や発塵の問題もあり、未だ十分に満足のゆくものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、合成樹脂製のフィラメントの先端にテーパー加工を施したフィラメントを束ねてブラシとし、該ブラシを前軸に挿入固定し、その前軸を軸に取り付けたブラシにおいて、このフィラメント表面に凹凸を形成すると共に、前記フィラメントの表面に１０〜１００ｎｍの範囲のコロイド状の粒子を付着させて構成していることを主要な特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
合成樹脂製のフィラメントの先端にテーパー加工を施したフィラメントを束ねてブラシとし、該ブラシを前軸に挿入固定し、その前軸を軸に取り付けたブラシにおいて、このブラシのフィラメント表面に凹凸を形成すると共に、前記フィラメントの表面に１０〜１００ｎｍの範囲のコロイド状の粒子を付着させて構成しているので、清掃時にブラシが隙間に入りやすく、清掃操作が良好で、糸くずやごみなどの掻き取り性が良好であると共に、ブラシが清掃時の摩擦などで静電気を発生させることなく清掃作業ができるブラシを提供することができる。
因みに、本発明におけるブラシは、パソコンの液晶画面やキーボードの表面及び隙間などの清掃に適したものになっている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るパソコン用ブラシの概略の側面図。
【図２】（ａ）先端をテーパー化したポリアミドのフィラメントの正面図。            （ｂ）先端をテーパー化したポリアミドのフィラメントに染色を施したフィラメントの正面図。            （ｃ）図２（ｂ）の要部拡大図。            （ｄ）先端をテーパー化したポリアミドのフィラメントに染色を施した後に、コロイド状の粒子を付着させたフィラメントの正面図。            （ｅ）図２（ｄ）の要部拡大図。            （ｆ）先端をテーパー化したＰＢＴのフィラメントに染色を施した後に、コロイド状の粒子を付着させたフィラメントの正面図。
【図３】（ａ）ブラシの先端変形例を示す正面図。            （ｂ）ブラシの先端変形例を示す上面図。
【図４】（ａ）ブラシの先端変形例を示す正面図。            （ｂ）ブラシの先端変形例を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付した図面に基づき本発明の実施例を説明する。図１は、本発明のブラシ１に適用した１例を示している。参照符号１は、パソコン用のブラシであり、このブラシ１は、前軸5に挿入固定され、この前軸５は、軸6に挿入固定されパソコン用のブラシ１を形成している。又、ブラシ１は、先端をテーパー加工されたフィラメント２に酸性染料を用い指定の色に染色して、フィラメント表面に凹凸を形成したフィラメント３とし、前記フィラメント３の表面に４０〜５０ｎｍのコロイド溶液に浸透させ、乾燥させて得たフィラメント４を用いて長手方向に集束し、後端部を熱溶着や接着剤による接着などの方法により固着してブラシ1を形成したものである。
【００１３】
フィラメント２に使用している合成樹脂製の材質としては、ポリアミド（６、６―ナイロン、６―ナイロン、１２−ナイロン、６、１０−ナイロン、６、１２−ナイロンなど）とポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、アクリル（モダクリルなど）などを用いることができるが、使用するフィラメント２の材質は同一であっても異なっても良い。例えば、ブラシ１に、曲げ強度（吸湿時）の柔らかいポリアミド系のフィラメント２の材質と曲げ強度（吸湿時）の硬いポリエステル系のフィラメント７材質のものを混毛して用いれば、ポリアミドの材質がソフトなタッチにし、又、ポリエステルの材質が耐久性を良くすると言った、相反する結果が得られることもある。
【００１４】
このブラシ１に用いるフィラメント２の基部の直径Ｄは、製造用途又は大きさ（直径及び長さ）によっても異なるが、本発明に係わるブラシ１におけるフィラメント２の基部の直径Ｄは、０．０５ｍｍ〜０．１６ｍｍのものを用いることが好ましい。その理由は、フィラメント２基部の直径Ｄが０．０５ｍｍに満たないと、テーパー加工上、そのテーパーが形成されていない粗い毛が混入することがあり、基部の直径Ｄが０．１６ｍｍを超えると清掃時の使用感がハードになり、液晶画面などを傷つけるなどの問題がある。ここで言うフィラメント２の直径Ｄとは、テーパー加工されていない部分の直径を言うものである。
【００１５】
前記合成樹脂製のフィラメントを先端から後方に向けてテーパー化したフィラメント２となすには、化学処理液による方法が好ましく、その具体的一例としては、ポリアミドに対してメタクレゾールと塩化カルシウム−メタノール溶液との混和液、ポリエステルに対して水酸化ナトリウムなどの組合せが挙げられる。但し、必ずしもこの方法に限定されるものではなく、例えば、グラインダー研摩など機械的にテーパー化するなどの他の方法を採用しても良い。
【００１６】
合成樹脂製のフィラメントの先端にテーパー加工を施したフィラメント２を束ねてブラシ１とし、該ブラシ１を前軸５に挿入固定し、その前軸５を軸６に取り付けたブラシ１において、このフィラメント２の表面に凹凸を形成したフィラメント３とし、前記フィラメント３の表面に１０〜１００ｎｍの範囲のコロイド状の粒子を付着させたものを使用する目的は、清掃時にブラシが隙間に入りやすく、清掃操作が良好で、糸くずやごみなどの掻き取り性が良好であると共に、ブラシが清掃時の摩擦などで静電気を発生させることなく清掃作業がスムーズに出来るために使用するものである。その理由としては、先端にテーパー加工を施さないと、キーボードなどの隙間に入り難くなり、清掃能力が低下したり、ブツ切りのフィラメントの場合、液晶画面を傷つけたりするからである。
【００１７】
又、フィラメント２は、通常、フィラメント表面にシリコンが塗布されていたり、フィラメント表面がＲ形状であり、且つ、滑らかな表面になっている。よって、コロイド状の粒子が付着し難い表面になってしまっている。そこで、本発明においては、染色加工を施している。染色することで、フィラメント表面に微細な凹凸を形成し、コロイド状の粒子を付着し易くしているのである。即ち、染色加工することによってコロイド状の粒子をフィラメントの表面全体に対して均一に付着させることができるようにしているのである。
【００１８】
尚、フィラメント２の表面に微細な凹凸を形成する方法としては、染色以外にも、テー
パー加工を施せば、フィラメント２の表面が酸や摩擦によって形成されたり、ポリアミド重合体中に鉱物などを練り込んで形成するなどの方法がある。しかし、この方法に限定されるものではなく、要は、フィラメント２の表面が梨地状や凹凸に形成されれば良い。
【００１９】
ここで、フィラメント表面を梨地状や凹凸に形成する目的としては、コロイド状の粒子を強固に付着させる目的でするものである。つまり、フィラメント２の表面に微細な荒れや凹凸が形成されれば、コロイド粒子の接触点が多くなると共に、凹凸の間にコロイド粒子が入り込んで強固なものにするための目的で実施するものである。これにより、コロイド状の粒子をフィラメントの表面全体に対して均一に付着させることができるようにもなる。
【００２０】
又、フィラメント４の表面にコロイド状の粒子が付着した粒子の大きさが１０ｎｍに満たないとフィラメント表面に形成されるコロイド状の粒子の凹凸が微細すぎて、糸くずやごみなどの掻き取り性が低下し、清掃能力が落ちるからである。又、フィラメント４の表面にコロイド状の粒子が付着した粒子の大きさが１００ｎｍを超えると、コロイド状の粒子が大きすぎてフィラメント表面から離脱し易くなったり、液晶画面などを清掃時に傷つけたりするからである。又、コロイド状の粒子が１０〜１００ｎｍであれば、何種類使用しても良い。
【００２１】
又、前記フィラメント３に使用するコロイド溶液の濃度（溶液中に含まれる粒子の濃度）は、どの種類のコロイド溶液においても、濃度は、１．０〜１０．０重量％が好ましい。その理由としては、濃度が１．０重量％に満たないとフィラメント表面に形成されるコロイド状の粒子の凹凸が少なすぎて掻き取り性が悪くなり清掃能力が低下したり、摩擦によって静電気が発生し易くなってしまう。又、コロイド溶液の濃度が１０．０重量％を超えると、コロイド状の粒子の凹凸が多くなりすぎて、そのコロイド状の粒子が脱落しやすくなったり、液晶画面を傷つけたりもする問題がある。
【００２２】
又、前記フィラメント２の材質がポリアミドである場合は、電荷がプラスなので、コロイド状の粒子は、シリカゾルなどの電荷がマイナスのコロイド状の粒子を付着させることが好ましい。その理由としては、電荷がプラスとマイナスの組み合わせであるとコロイド状の粒子が付着し易くなると共に、摩擦などによって静電気を発生し難くするためであり、例えば、電荷がプラス同士又はマイナス同士であると、繊維とコロイド状の粒子が反発して繊維表面に付着し難くなったり、摩擦によって静電気を発生し易くなり、塵などを吸引して清掃能力が低下したり、放電による衝撃や不快感を人体に与えるだけでなく、帯電電荷の放電時のスパークによって、電子機器への障害などを引き起こすなどの問題があるからである。ここでは、シリカゾルを挙げて説明しているが、電荷がマイナスのコロイド状の粒子であれば特に限定はされない。
【００２３】
又、前記フィラメント７の材質がＰＢＴである場合は、電荷がマイナスなので、コロイド状の粒子は、アルミナゾルなどの電荷がプラスのコロイド状の粒子を付着させることが好ましい。その理由としては、電荷がプラスとマイナスの組み合わせであるとコロイド状の粒子が付着し易くなると共に、摩擦などによって静電気を発生し難くするためであり、例えば、電荷がプラス同士又はマイナス同士であると、繊維とコロイド状の粒子が反発して繊維表面に付着し難くなったり、摩擦によって静電気を発生し易くなり、塵などを吸引して清掃能力が低下したり、放電による衝撃や不快感を人体に与えるだけでなく、帯電電荷の放電時のスパークによって、電子機器への障害などを引き起こすなどの問題があるからである。ここでは、アルミナゾルを挙げて説明しているが、電荷がプラスのコロイド状の粒子であれば特に限定はされない。
【００２４】
又、前記フィラメント２、７の材質のものに、コロイド状の粒子の電荷がプラスのものと電荷がマイナスのものとを２つを付着させても構わない。その理由としては、清掃する相手の電荷がプラス又はマイナスのどちらであっても、摩擦などによって静電気の放電を起すことなく清掃作業が可能になるからである。
【００２５】
又、このブラシ１の断面形状は、製造用途又は大きさ（直径及び長さ）によっても異なるが、ブラシ１の横断面形状を楕円状或いは矩形状とすることが好ましい。その理由としては、楕円状或いは矩形状にすることで、隙間にブラシ１が入り易くなることやブラシ１の幅が広くなるため、広範囲に清掃作業が可能になるからである。又、前記フィラメント４をそのブラシ１の中心部に位置する頂部から外周部に向うに従って徐々に短く形成し、即ち、ブラシ１の前方部の縦断面形状を円弧状に形成・構成しても良い。
【００２６】
本発明のブラシ１を製造するに当たっては、先端をテーパー加工されたフィラメント２に酸性染料を用い指定の色に染色して、フィラメント表面に凹凸を形成したフィラメント３とし、前記フィラメント３の表面に１０〜１００ｎｍの範囲のコロイド状の粒子を付着させたフィラメント４を混毛し、後端を溶着、接着又は後部を糸などで縛ってフィラメント４の脱落を防止してブラシ１となすことが好ましい。
【００２７】
以下、本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明のパソコン用ブラシの使用例であるブラシ１を示すものである。参照符号１は、パソコン用ブラシであり、このブラシ１は、先端をテーパー加工されたフィラメント２に酸性染料を用い指定の色に染色しフィラメント３を形成したものに、４０〜５０ｎｍのコロイド溶液に浸透させ、乾燥させて得たフィラメント４を用いて長手方向に集束し、後端部を熱溶着や接着剤による接着などの方法により固着して形成したものである。
パソコン用のブラシ１は、前軸５に挿入固定され、この前軸５は、軸６の前端に挿入固定されブラシを形成している。
フィラメントは、フィラメント径が０．１６ｍｍのものを使用し、先端にテーパーを施し、フィラメント２に酸性染料を用い黒色に染色してフィラメント３を形成したものに、４０〜５０ｎｍのコロイド溶液に浸透させ、乾燥させて得たフィラメント４を用いるが、他の条件を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
実施例１〜１３、比較例１〜２３のブラシのフィラメントの配合を表２、表３に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
【表３】
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【００３２】
上記実施例１〜１３、並びに、比較例１〜２３のブラシ１を用いて、図１に示すパソコン用ブラシを形成し、清掃能力の使用試験を行った。
使用試験は、液晶画面及びキーボードを使用して、実際に使用して清掃能力等の使用試験を実施した。
【００３３】
使用試験（モニター試験）
方法：任意に抽出したモニターに実際にパソコン用ブラシを使用してもらい、使用性についてのモニター調査を実施した。その結果を表４に示す。
尚、「静電気性」については、フィラメントが帯電しないものに対しては「良い（○）」としており、フィラメントが帯電してしまうものに対しては「劣る（×）」としている。
【００３４】
【表３】
2012157526.tif 000006
【符号の説明】
【００３５】
１    ブラシ
２    先端をテーパー化したポリアミドのフィラメント
３    先端をテーパー化したポリアミドのフィラメントに染色を施したフィラメント
４    先端をテーパー化したポリアミドのフィラメントに染色を施した後に、コロイド状の粒子を付着させたフィラメント
５    前軸
６    軸
７    先端をテーパー化したＰＢＴのフィラメントに染色を施した後に、コロイド状の粒子を付着させたフィラメント
【図１】
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【図２】
2012157526.tif 000008
【図３】
2012157526.tif 000009
【図４】
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