赤外線溶着ブラシ及び非接触熱板溶着ブラシ単体と製造方法

【課題】ブラシ溶着方法として赤外線技術と非接触熱板技術を使用し、低設備コストで毛抜けのない、軽重量の樹脂単体ブラシとその製造方法を提供する。
【解決手段】束ねたブラシ毛（熱可塑性樹脂）の側面、或いは断面方向に赤外線又は、５００℃〜１０００℃程度に加熱した熱板を近づけ輻射熱により樹脂を溶融し冷却固着し、ブラシを製造する方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線溶着ブラシ及び非接触熱板溶着ブラシ単体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラシは、金属等を使用したものであった。近年、特開２００２−３００９２１（工業用ブラシ及びその製造方法）や特開２００２−８５１５８（ロール型ブラシ）のように金属を使用しない溶着ブラシの製造方法等が紹介されている。
【０００３】
又、歯ブラシにおいて特開２００１−１７８５４４（歯ブラシ）等文献は多い。しかし、ほとんどの文献が超音波技術によるもので、溶着方法を具体的に説明していない文献もある。ここに紹介する、赤外線溶着ブラシ・非接触熱板溶着ブラシは実験・研究の結果、生み出された製造方法である。
【０００４】
多種類のブラシを溶着によって製造するには、各溶着方法の長所を引き出し、用途により使い分けることが肝要である。
【発明者が解決しようとする課題】
【０００５】
一言でブラシと言っても多種・多様である。近年、超音波による溶着ブラシが注目されているが、小型のブラシのみで、大型・長寸のブラシ製造には不向きである。
【０００６】
大型・長寸のブラシの製造には超音波に比べ高周波溶着が優れている。しかし、どちらとも設備費用が高く、大量生産には向いているが多種類のブラシを受注生産する場合不安がある。
【０００７】
超音波溶着・高周波溶着では、難しいとされる多種・多様素材・小ロットの溶着ブラシ製造。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
赤外線を収集レンズ、ポロシリケート系耐熱ガラスを通し、ブラシ素材を溶融し冷却とともに固着する性質を利用して多種・多様素材のブラシを製造する。
【０００９】
５００℃〜１０００℃程度に加熱した熱板をブラシ素材に近づけ、その輻射熱によりブラシ素材を溶融し、冷却とともに固着する性質を利用して多種・多様素材のブラシを製造する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
切断糸材群１を糸材群取り付け治具２に装着する。この時、治具の形状を変えることにより、どのような形のブラシも製造することが可能である。
【００１２】
糸材群取り付け治具２に装着した切断糸材群１に耐熱性に優れたポロシリケート系耐熱ガラス３を当てる。当てる方向は溶着面であり、切断糸材群１の側面、或いは断面方向など、どの方向でもよい。
【００１３】
ポロシリケート系耐熱ガラス３から適当な位置に赤外線収集レンズ４と赤外線ランプ５を置く。（図１・図２）
赤外線ランプ５から出た光は赤外線収集レンズを通り、ポロシリケート系耐熱ガラス３に接解する切断糸材群１（熱可塑性樹脂）を溶融し、冷却とともに固着する。
【００１４】
安定した溶着をするには、透過率の高いガラスを使用し適当な力で切断糸材群１を加圧することが必要条件となる。
【００１５】
次に非接触熱板による、ブラシの溶着を本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
切断糸材群１を糸材群取り付け治具２に装着する。この時、治具の形状を変えることにより、どのような形のブラシも製造することが可能である。
【００１７】
糸材群取り付け治具２に装着した切断糸材群１（熱可塑性樹脂）の側面、或いは断面方向よりヒーター７で５００℃〜１０００℃程度に加熱した熱板６を近づける。（この距離は、樹脂の融点、熱板６の温度により異なる。）
【００１８】
熱板６を切断糸材群１に近づけることにより熱板６から発する輻射熱により樹脂が溶融し冷却とともに固着する。（図３）
【００１９】
自然冷却するよりも、熱板６の輻射熱により樹脂を溶融した後、冷却板８を溶融部分に適当な圧力で押し当てると、より安定した溶着ができる。（図４）
【００２０】
赤外線・非接解熱板を使用し，溶着をすれば、樹脂成分単体の溶着フラットブラシ９（図５）、溶着円筒ブラシ１０（図６）も容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２１】
超音波溶着、高周波溶着に比べ設備コストがかからない。
【００２２】
大量生産には現状では問題があるが、その反面、多種類・小ロットのブラシ製造には最適と言える。
【００２３】
超音波溶着・高周波溶着では溶着可能な樹脂が決まってしまうが、赤外線溶着・非接触熱板溶着では、熱可塑性樹脂であれば溶着が可能であり多用途であることが特徴である。
【００２４】
溶着強度の面からは、超音波溶着と比較すると赤外線溶着・非接触熱板溶着が優れている。
【００２５】
金属を一切使用しない、リサイクルが容易な環境に配慮したブラシが注目される中で、そのブラシの形状・特徴を生かす方法で製造することが肝要と言える。上記、４種類の製造方法の特徴を最大限に生かしてブラシ製造を行ない、リサイクル率の高い製品をエンド・ユーザーに提供することが、ブラシ業界の目指すところと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切断糸材群射指図
【図２】ブラシ赤外線溶着システム正面図
【図３】ブラシ非接触熱板溶着システム正面図
【図４】ブラシ非接触熱板冷却正面図
【図５】溶着フラットブラシ射指図
【図６】溶着円筒ブラシ射指図
【符号の説明】
１切断糸材群
２糸材群取り付け治具
３ポロシリケート系耐熱ガラス
４赤外線収集レンズ
５赤外線ランプ（光源）
６熱板
７ヒーター
８冷却板
９溶着フラットブラシ
１０溶着円筒ブラシ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシを構成する全ての素材が、ブラシ毛材に用いられる素材と同質素材及び同等化学構造に属する樹脂素材で形成され、溶着手段として赤外線を使用して製造された単体ブラシ。
【請求項２】
ブラシを構成する全ての素材が、ブラシ毛材に用いられる素材と同質素材及び同等化学構造に属する樹脂素材で形成され、溶着手段として非接触熱板を使用して製造された単体ブラシ。
【請求項３】
請求項１、請求項２の溶着ブラシの製造方法。

【図１】