JP2017170082A - ブラシ毛素材及びブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できるブラシ毛素材を提供すること。【解決手段】 ブラシ毛素材１は、天然型クモ糸タンパク質に由来するポリペプチドを含むクモ糸素材により形成した。また、ブラシ毛素材１には、一種類の砥粒２又は二種類の砥粒２，３を混入した。砥粒２，３としては、例えば、ダイヤモンド、アルミナ、シリコン、ジルコニア、酸化セリウムのうちの一種類又は二種類以上を含む。これにより、従来のブラシ毛素材よりも、高い強度とタフネスを実現でき、例えば、アラミド繊維で形成した従来のブラシ毛素材の約７倍のタフネスを実現できる。また、従来の鋼鉄により形成したブラシ毛素材の約６分の１に軽量化でき、炭素繊維により形成したブラシ毛素材よりも約４０％も軽量化できる。更に、約３００℃程度までの耐熱性を実現することができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できるブラシ毛素材及びブラシに関するものである。

従来より、各種工業製品の部品・素材（以下、「ワーク」と称する）のバリ取り、研削、研磨等の表面加工を行う際に使用されるブラシとして、例えば、特許文献１に係る一種類のブラシ毛を備えたブラシが知られている。すなわち、特許文献１に係るブラシは、ブラシ材の基部を樋状チャンネルに保持させてなるチャンネルブラシを、ロールに螺旋巻きしてなるロールブラシにおいて、チャンネルブラシの両端にブラシ材を植装しない空チャンネル部を延設し、該空チャンネル部をチャンネルブラシの巻端においてロールに巻き付け溶接したものである。
このような従来のブラシにおいては、主として金属製のブラシ毛素材が用いられており、上記ワークや鉄鋼製品等の表面加工のほか、大型車両の洗浄、食品の洗浄等、種々の用途に応じて、その他の素材（例えば、樹脂、動物性繊維、植物性繊維等）のブラシ毛も用いられている。

ところで、近年、応力及びタフネスが高い新たな素材として、人造ポリペプチド繊維が注目されている。この人造ポリペプチド繊維は、天然型クモ糸タンパク質（ｓｐｉｄｅｒ ｓｉｌｋ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）に由来するポリペプチドを含む紡糸液を紡糸することによって形成されて提供されており（例えば、特許文献２参照）、いわゆる「人工クモ糸繊維」と称されている。この人工クモ糸繊維は、高い強度とタフネスを有する繊維であり、高張力鋼、ナイロン６繊維、アラミド繊維、炭素繊維等よりも高い強度とタフネスを有し、加えて、石油を原料とせず、原料をバイオマス化できる利点もあることが知られている。
そのため、今後、この人工クモ糸繊維（以下、適宜、「クモ糸素材」と称する）を用いた各種製品が提供されることが予想され、これら製品のワークのバリ取り、研削、研磨用のブラシの提供が要請されている。

特開平３−１１４４０７号公報 特開２０１４−１２９６３９号公報

しかしながら、上述したように、人工クモ糸繊維を用いたワークは、高い強度とタフネスを有する。そのため、加工効率の向上や加工コストの低減等の観点から、その加工に使用されるブラシ毛素材及びブラシにも更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化等が望まれていた。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できるブラシ毛素材を提供することを目的とする。

また、本発明は、更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できるブラシを提供することを目的とする。

本発明のブラシ毛素材は、ブラシのブラシ毛を構成するブラシ毛素材であって、天然型クモ糸タンパク質に由来するポリペプチドを含むクモ糸素材により形成したことを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、一種類又は複数種類の砥粒を有することを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記砥粒が２重量％以上３０重量％以下含有されていることを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、同じ種類又は異なる種類の前記ブラシ毛素材を編むことにより又は束ねることにより、径の大きな大径ブラシ毛素材として構成したことを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記大径ブラシ毛素材の周囲に、前記クモ糸素材又は当該クモ糸素材と異なる素材から形成した径の小さな小径線材を巻いて構成したことを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記ブラシ毛素材と、前記クモ糸素材と異なる素材から形成したブラシ毛素材とを束ねることにより又は編むことにより、径の大きな大径ブラシ毛素材を形成し、当該大径ブラシ毛素材の周囲に、前記クモ糸素材又は当該クモ糸素材と異なる素材から形成した径の小さな小径線材を巻いて構成したことを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記クモ糸素材により形成した一又は複数の前記ブラシ毛素材の周囲を、当該クモ糸素材と異なる素材であって一種類又は複数種類の砥粒を混入した素材で覆って構成したことを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記ブラシ毛素材又は前記大径ブラシ毛素材を構成する前記ブラシ毛素材の長手方向に直交した断面における形状を、円形又は多角形としたことを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記ブラシ毛素材の側面から視た形状が波形であることを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記砥粒は、ダイヤモンド、アルミナ、シリコン、ジルコニア、酸化セリウムのうちの一種類又は二種類以上を含んでなることを特徴とする。

また、本発明のブラシ毛素材は、前記発明において、前記クモ糸素材と異なる素材は、合成樹脂、金属、紙、動物性繊維、植物性繊維のうちの一種類又は二種類以上を含んでなることを特徴とする。

また、本発明のブラシは、前記発明に記載の前記ブラシ毛素材を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できるブラシ毛素材を提供することができる。

また、本発明によれば、更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できるブラシを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るブラシ毛素材１を示す斜視図である。 他の断面形状を有したブラシ毛素材１示す斜視図である。 ４本のブラシ毛素材１を編んで形成したブラシ毛素材４を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るブラシ毛素材５を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係るブラシ毛素材７を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係るブラシ毛素材９を示す斜視図である。 ブラシ毛素材９を示す断面図である。 他のブラシ毛素材９を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係るカップブラシ１２を示す正面図である。 本発明の実施の形態５に係る捻りブラシ２０を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係るコイルブラシ２６とカップブラシ１２とを組み合わせたブラシ２５を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る捻りブラシ２８とコイルブラシ２６とカップブラシ１２とを組み合わせたブラシ２７を示す斜視図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るブラシ毛素材１について図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るブラシ毛素材１を示す斜視図であり、（ａ）はクモ糸素材により形成したブラシ毛素材１を示す斜視図、（ｂ）は一種類の砥粒２を混入したブラシ毛素材１を示す斜視図、（ｃ）は複数種類の砥粒２，３を混入したブラシ毛素材１を示す斜視図である。図２は、他の断面形状を有したブラシ毛素材１示す斜視図であり、（ａ）は三角形断面、（ｂ）は四角形断面、（ｃ）は六角形断面を有したブラシ毛素材１を示している。図３は、４本のブラシ毛素材１を編んで形成したブラシ毛素材４を示す斜視図である。

図１（ａ）に示すように、本発明の実施の形態１に係るブラシ毛素材１は、ブラシのブラシ毛を構成するブラシ毛素材であって、天然型クモ糸タンパク質（ｓｐｉｄｅｒ ｓｉｌｋ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）に由来するポリペプチドを含む紡糸液を紡糸することによって形成されたクモ糸素材を用いたものである。このクモ糸素材は、例えば、特許文献２に開示された製造方法によって製造することができる。

このブラシ毛素材１を構成するクモ糸素材は、高張力鋼、ナイロン６繊維、アラミド繊維、炭素繊維等よりも高い強度とタフネスを有し、例えば、アラミド繊維の約７倍のタフネスを有する。また、このクモ糸素材は、石油を原料とせず、原料をバイオマス化できると共に、軽量（例えば、鋼鉄の約６分の１に軽量化でき、炭素繊維よりも約４０％も軽量化できる）であるという特長を有する。更に、このクモ糸素材は、約３００℃程度までの耐熱性を有する。

このような特長を有するクモ糸素材を材料とし、周知・慣用技術によって所定の線径に形成（成形）したものが、本実施の形態１に係るブラシ毛素材１である。ブラシ毛素材１の線径や線長（丈）は、適用するブラシの用途に応じて適宜設定される。

なお、ブラシ毛素材１は、その側面から視た形状が直線のものを図１に示したが、これに限定されず、側面から視た形状が波形（図示せず）であってもよい。これにより、ユーザーの用途に合った種々の形態のブラシ毛素材１を幅広く提供することができる。

また、図１においては、ブラシ毛素材１の長手方向に直交した断面における形状が、円形であるものを例にして説明したが、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、他の断面形状のブラシ毛素材１を形成してもよい。これにより、ワークに対するブラシ毛の当接面積・圧力に変化を持たせることができ、加工に応じた種々のブラシ毛素材１を提供することができる。

次に、バリ取り加工等に使用される研削用のブラシや研磨加工用のブラシに使用される、砥粒を混入したブラシ毛素材１について説明する。
図１（ｂ）に示すブラシ毛素材１は、一種類の砥粒２を混入したものであり、図１（ｃ）に示すブラシ毛素材１は、二種類の砥粒２，３を混入したものである。ブラシ毛素材１には、砥粒２又は砥粒２，３が２重量％以上３０重量％以下含有（混入）されていることが好ましい。ここで、砥粒の種類とは、砥粒の材質、硬度、形状、大きさ等が異なることを意味する。これらの砥粒２，３としては、例えば、ダイヤモンド、アルミナ、シリコン、ジルコニア、酸化セリウムのうちの一種類又は二種類以上を含んでいることが好ましいが、もちろん、ここに例示していないその他の公知の砥粒であってもよい。また、砥粒２，３の外形形状は、円形、三角形、四角形等の多角形のものを用いることができる。
これら砥粒２，３の混入は、例えば、上記クモ糸素材を所定の温度に加熱し、ダイスを通して１本の繊維にする際に、砥粒のパウダーを混入することによって行うことができるが、その他の公知の方法によって混入してもよい。

次に、上記図１（ａ）に示すブラシ毛素材１を用いて更に大径に形成したブラシ毛素材４について、図３を参照しながら説明する。図３に示すように、ブラシ毛素材４は、同じ種類の上記ブラシ毛素材１の４本を編むことにより、径の大きな大径ブラシ毛素材４ａとして構成したものである。ここでは、４本の上記ブラシ毛素材１を例にして説明したが、ブラシの用途に応じて、ブラシ毛素材１の本数や編み方を変更してもよい。これにより、所望の径のブラシ毛素材４を容易に得ることができる。

また、図３においては、図１（ａ）に示すブラシ毛素材１を用いて大径ブラシ毛素材４ａを形成するものとして説明したが、これに限定されない。例えば、図１（ｂ）又は図１（ｃ）に示すブラシ毛素材１を用いて大径に形成してもよく、あるいは、図１（ａ）〜（ｃ）に示すブラシ毛素材１を適宜組み合わせて大径に形成してもよい。

また、図１に示すブラシ毛素材１の他、クモ糸素材と異なる素材のブラシ毛素材（図示しない線状の素材)を適宜組み合わせ、混毛して大径に形成してもよい。このクモ糸素材と異なる素材としては、例えば、合成樹脂、金属、紙、動物性繊維、植物性繊維のうちの一種類又は二種類以上を含むことが好ましい。
上記合成樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリマー、ポリエステル、ポリプラスチック、ピーク（ＰＥＥＫ；ポリエーテルエーテルケトン）、芳香族ポリアミド系耐熱性繊維等が好ましい。
上記金属としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、及びこれらの合金等が好ましい。これらの金属からなるブラシ毛素材は、金属線の周囲に前記砥粒２，３のパウダーを電着、蒸着、熱溶着、メッキ、あるいはコーティングすることにより作製されるものであってもよい。
上記紙としては、例えば、和紙、洋紙、厚紙、リサイクル用紙等が好ましい。紙のブラシ毛素材は、薄い紙製シートから作製される。すなわち、この紙製シートを一端から丸めて丸い棒状体としたものを捻り、この棒状体の複数を縒ることにより作製される。
上記動物性繊維は、例えば、馬毛、豚毛等が好ましい。
上記植物性繊維は、例えば、パキン、パーム、バナナ等が好ましい。

以上に説明した実施の形態１に係るブラシ毛素材１によれば、以下に示す各効果が奏される。実施の形態１に係るブラシ毛素材１は、天然型クモ糸タンパク質に由来するポリペプチドを含むクモ糸素材により形成したことを特徴とする。そのため、従来のブラシ毛素材よりも更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できる。すなわち、具体的には、高張力鋼、ナイロン６繊維、アラミド繊維、炭素繊維等により形成した従来のブラシ毛素材よりも、高い強度とタフネスを実現でき、例えば、アラミド繊維で形成した従来のブラシ毛素材の約７倍のタフネスを実現できる。

また、従来の鋼鉄により形成したブラシ毛素材の約６分の１に軽量化でき、炭素繊維により形成したブラシ毛素材よりも約４０％も軽量化できる。したがって、例えば、大型車両の洗浄用に使用されるブラシや、大型ワークの加工用に使用されるブラシを大幅に軽量化することができ、このブラシを動作させるための機械設備にも大幅な簡素化・軽量化を図ることができると共に、ブラシの運搬コストも大幅に低減することができる。

更に、ブラシ毛素材１は、約３００℃程度までの耐熱性を実現することができる。そのため、熱摩耗・損傷（折損）にも強く、大幅な耐久性向上を期待できる。したがって、食品の洗浄等に利用されるブラシを備えた製造ライン等においては、特に金属等の異物混入の防止を強く要請されており、このような用途にも好適に使用することできる。

また、耐熱性に優れた従来のブラシ毛素材として、コーネックス（登録商標；帝人テクノプロダクツ社製）樹脂やピーク樹脂等が使用されていたが、従来の砥粒入りのブラシ毛素材と比較して、コーネックス樹脂は折損し易く高価であり、ピーク樹脂は曲げには強いものの高価であった。そのため、これら従来の素材よりも高い耐熱性や耐久性を備えたクモ糸素材をブラシ毛素材に使用することで、従来よりも低コスト且つ性能の優れたブラシ毛素材の提供を期待できる。

また、ブラシ毛素材１を用いて更に大径に形成したブラシ毛素材４によれば、ブラシ毛素材１の本数や編み方を変更することにより、上記効果を実現しつつ、所望の径のブラシ毛素材４を容易に得ることができ、ブラシ毛の腰の強さを容易に調節することができる。そのため、多種多様な用途のブラシに柔軟に適用することができる。

また、砥粒２又は砥粒２，３を混入したブラシ毛素材１によれば、バリ取り加工等に使用される研削用のブラシや研磨加工用のブラシに適したブラシ毛を提供することができる。

また、クモ糸素材により形成したブラシ毛素材１の他、クモ糸素材と異なる素材のブラシ毛素材を適宜組み合わせ、混毛して大径に形成することで、クモ糸素材と異なる特性をブラシ毛素材４に加えることができ、多種多様な用途のブラシに柔軟に適用することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。他の実施形態については、主として、実施の形態１とは異なる点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。他の実施の形態において特に説明しない点は、実施の形態１についての説明が適宜適用又は援用される。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るブラシ毛素材５について図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係るブラシ毛素材５を示す斜視図である。
前記実施の形態１においては、同じ種類又は異なる種類のブラシ毛素材１を編むことにより、大径のブラシ毛素材４（図３参照）を構成するものとして説明したが、本実施の形態２においては、図４に示すように、前記実施の形態１で示した同じ種類のブラシ毛素材１を束ねて大径ブラシ毛素材５ａとし、この大径ブラシ毛素材５ａの周囲に、径の小さな小径線材６を巻いて１本のブラシ毛素材５を構成したものである。

小径線材６は、クモ糸素材から形成されているが、クモ糸素材と異なる素材から形成されていてもよい。クモ糸素材と異なる素材は、前記実施の形態１で説明したように、例えば、合成樹脂、金属、紙、動物性繊維、植物性繊維のうちの一種類又は二種類以上を含むことが好ましい。また、小径線材６に前記所定の砥粒２，３を混入することもできる。
また、ブラシ毛素材１の本数や小径線材６の線径及び巻き方（巻き方向、巻き数、ピッチ等）は、適用するブラシの用途に応じて適宜設定される。

なお、本実施の形態２では、前記実施の形態１で示した同じ種類のブラシ毛素材１を束ねて形成した大径ブラシ毛素材５ａに、小径線材６を巻くものとして説明したが、これに限定されない。例えば、前記実施の形態１で示した同じ種類のブラシ毛素材１を編んで形成した大径ブラシ毛素材４ａ（図３参照）に、小径線材６を巻いてもよい。

また、小径線材６の巻き数を増やし、大径ブラシ毛素材５ａの外周面全体を覆うようにする必要がある場合には、小径線材６と同様の素材にて予め筒状体を作製し、この筒状体を大径ブラシ毛素材５ａに被せて構成してもよい。また、小径線材６の素材を合成樹脂とする場合には、その合成樹脂によって大径ブラシ毛素材５ａをコーティングして構成してもよい。このように構成することにより、複数のブラシ毛素材１を容易且つ強固に束ねることができ、更に腰の強いブラシ毛素材を提供することができる。

ブラシ毛素材５のその他の構成は、前記実施の形態１のブラシ毛素材４の場合と同様であるので、重複説明を省略する。

以上のように、実施の形態２のブラシ毛素材５によれば、前記実施の形態１のブラシ毛素材４と同様の効果が奏されると共に、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態２のブラシ毛素材５は、同じ種類のブラシ毛素材１を束ねて大径ブラシ毛素材５ａとし、この大径ブラシ毛素材５ａの周囲に、径の小さな小径線材６を巻いて１本のブラシ毛素材に構成したものである。そのため、複数の同じ種類のブラシ毛素材１を容易且つ強固に束ねることができ、更に腰の強いブラシ毛素材５を提供することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係るブラシ毛素材７について図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係るブラシ毛素材７を示す斜視図である。
前記実施の形態２においては、前記実施の形態１で示した同じ種類のブラシ毛素材１を束ねて大径ブラシ毛素材５ａとし、この大径ブラシ毛素材５ａの周囲に、径の小さな小径線材６を巻いて１本のブラシ毛素材５を構成するものとして説明したが、本実施の形態３においては、図５に示すように、異なる種類のブラシ毛素材１，８を束ねて大径ブラシ毛素材５ａとし、この大径ブラシ毛素材５ａの周囲に、径の小さな小径線材６を巻いて１本のブラシ毛素材７を構成したものである。

ブラシ毛素材１は、例えば、前記実施の形態１の図１（ｂ），（ｃ）に示した砥粒２，３を有したクモ糸素材である。また、ブラシ毛素材８は、クモ糸素材と異なる素材により形成されており、前記実施の形態１で説明したように、例えば、合成樹脂、金属、紙、動物性繊維、植物性繊維のうちの一種類又は二種類以上を含むことが好ましい。

ブラシ毛素材１，８の本数や小径線材６の線径及び巻き方（巻き方向、巻き数、ピッチ等）は、適用するブラシの用途に応じて適宜設定される。

なお、本実施の形態３では、異なる種類のブラシ毛素材１，８を束ねて形成した大径ブラシ毛素材５ａに、小径線材６を巻くものとして説明したが、これに限定されない。例えば、異なる種類のブラシ毛素材１，８を編んで形成した大径ブラシ毛素材（図示せず）に、小径線材６を巻いてもよい。

以上のように、実施の形態３のブラシ毛素材７によれば、前記実施の形態１のブラシ毛素材４と同様の効果が奏されると共に、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態３のブラシ毛素材７は、異なる種類のブラシ毛素材１，８を束ねて大径ブラシ毛素材５ａとし、この大径ブラシ毛素材５ａの周囲に、径の小さな小径線材６を巻いて１本のブラシ毛素材に構成したものである。そのため、特性の異なる複数のブラシ毛素材１，８を容易且つ強固に束ねることができ、腰の強いブラシ毛素材７を提供することができ、更に多種多様な加工用途に適用することができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係るブラシ毛素材９について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態４に係るブラシ毛素材９を示す斜視図である。図７は、ブラシ毛素材９を示す断面図である。図８は、他のブラシ毛素材９を示す断面図である。
図６及び図７に示すように、ブラシ毛素材９は、前記実施の形態１のクモ糸素材により形成した一本のブラシ毛素材１（図１（ａ）参照）の周囲を、当該クモ糸素材と異なる素材であって砥粒２を混入した砥粒混入樹脂素材１０で覆って構成したものである。
クモ糸素材と異なる素材である砥粒混入樹脂素材１０には、上述した合成樹脂を用いることができ、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリマー、ポリエステル、ポリプラスチック、ピーク、芳香族ポリアミド系耐熱性繊維等が好ましい。

砥粒混入樹脂素材１０によってブラシ毛素材１を覆う場合、コーティングや、いわゆるカバーリングによって行うことができる。カバーリングは、筒状に形成した砥粒混入樹脂素材１０によってブラシ毛素材１の外周囲を覆ったり、砥粒混入樹脂素材１０により形成した紐部材によって、ブラシ毛素材１の外周囲に巻き付けることである。また、砥粒混入樹脂素材１０により形成した紐部材を編んで袋状にしたものでブラシ毛素材１の外周囲を覆ってもよい。

また、砥粒混入樹脂素材１０で覆うブラシ毛素材１は、一本ではなく、図８に示すように、複数（例えば、３本）であってもよい。また、前記実施の形態１〜３で示したように、複数のブラシ毛素材１を束ねたり、編んだものであってもよい。更には、複数種類の砥粒２を混入してもよい。ブラシ毛素材１の本数や、コーティング・カバーリングの厚さ、砥粒２の種類（材質、硬度、形状、大きさ等）等は、適用するブラシの用途に応じて適宜設定される。

以上のように、実施の形態４に係るブラシ毛素材９によれば、前記実施の形態１のブラシ毛素材１と同様の効果が奏されると共に、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態４のブラシ毛素材９は、クモ糸素材により形成した一又は複数のブラシ毛素材１の周囲を、砥粒混入樹脂素材１０で覆って構成した。そのため、ブラシ毛素材１への砥粒２の混入が困難な場合又は不可能な場合であっても、容易に砥粒２を備えることができる。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係るブラシ１２，２０，２５，２７について図９〜図１２を参照しながら説明する。図９は、本発明の実施の形態５に係るカップブラシ１２を示す正面図である。図１０は、本発明の実施の形態５に係る捻りブラシ２０を示す斜視図である。図１１は、本発明の実施の形態５に係るコイルブラシ２６とカップブラシ１２とを組み合わせたブラシ２５を示す斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態５に係る捻りブラシ２８とコイルブラシ２６とカップブラシ１２とを組み合わせたブラシ２７を示す斜視図である。

本実施の形態５においては、前記実施の形態１〜４に係るブラシ毛素材１，４，５，７，８，９のうちのいずれかを備えたブラシ、又はこれらブラシ毛素材１，４，５，７，８，９を任意に組み合わせたブラシ毛素材を備えたブラシを提供するものである。すなわち、前記ブラシ毛素材１，４，５，７，８，９を所定のチャンネル部材（図示せず）等に嵌め込んで形状を整えたものを所望の形状にして、カップブラシ、捻じりブラシ、コイルブラシ等とし、更にこれらを組み合わせて構成したものである。

先ず、カップブラシ１２について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、カップブラシ１２は、回転軸となるシャフト１３の先端部に同軸状に固定される台座部１４と、台座部１４からシャフト１３の軸方向に延びるブラシ部１５と、を備える。台座部１４は、有底円筒状に形成され、その内部にブラシ部１５の一端が固定されている。

ブラシ部１５は、複数種類のブラシ毛素材１６，１７，１８，１９から構成されている。ブラシ毛素材１６は、クモ糸素材のみからなるブラシ毛素材であり、前記実施の形態１の図１（ａ）で示したブラシ毛素材１からなる。ブラシ毛素材１７は、クモ糸素材から形成し砥粒２を混入したブラシ毛素材であり、前記実施の形態１の図１（ｂ）で示したブラシ毛素材１からなる。ブラシ毛素材１８は、クモ糸素材から形成し砥粒２，３を混入したブラシ毛素材であり、前記実施の形態１の図１（ｃ）で示したブラシ毛素材１からなる。ブラシ毛素材１９は、クモ糸素材と異なる素材のブラシ毛素材からなり、前記実施の形態１で説明したように、例えば、合成樹脂、金属、紙、動物性繊維、植物性繊維のうちの一種類又は二種類以上を含んでなることが好ましい。
選択されるブラシ毛素材１６，１７，１８，１９の種類・配設位置・長さ（腰の強さ）等は、ワークの種類や加工用途に応じて適宜設定される。

なお、ブラシ部１５は、複数種類のブラシ毛素材１６，１７，１８，１９から構成されるものとして説明したが、これに限定されず、これらブラシ毛素材１６，１７，１８，１９のうち、クモ糸素材から形成したブラシ毛素材を含んでいれば、いずれの組み合わせであってもよい。

次に、捻りブラシ２０について図１０を参照しながら説明する。図１０に示すように、捻りブラシ２０は、種類の異なる３つの捻りブラシ２１，２２，２３を軸２４に対して同軸且つ直列に配設して構成したものである。軸２４は、パイプ金具として構成されたシャフト１３に同軸に固定されている。この捻りブラシ２０は、ワークの穴部分（図示せず）のバリ取り加工等に使用されるものである。

種類の異なる３つの捻りブラシ２１，２２，２３は、前記実施の形態１〜４に係るブラシ毛素材１，４，５，７，８，９のうちのいずれかを備え、又はこれらブラシ毛素材１，４，５，７，８，９を任意に組み合わせたブラシ毛素材を備えている。このブラシ毛素材１，４，５，７，８，９の配置や組み合わせは、要求される加工精度（仕上げ精度）に応じて設定される。例えば、ワークの穴部分（図示せず）のバリ取り加工において、捻りブラシ２１から捻りブラシ２３の順に穴部分に当接する場合には、ブラシの硬さ（腰の強さや砥粒の硬さ・粗さ等）がこの順に低下する（弱くなる）ように配置されることが好ましい。

次に、ブラシ２５について図１１を参照しながら説明する。図１１に示すように、ブラシ２５は、コイルブラシ２６と上記カップブラシ１２（図９参照）とをシャフト１３に対して同軸且つ直列に配設して構成したものである。シャフト１３は、丸棒金具として構成されている。
コイルブラシ２６は、前記実施の形態１〜４に係るブラシ毛素材１，４，５，７，８，９のうちのいずれかを備え、又はこれらブラシ毛素材１，４，５，７，８，９を任意に組み合わせたブラシ毛素材を備えている。このブラシ毛素材１，４，５，７，８，９の配置や組み合わせは、要求される加工精度（仕上げ精度）に応じて設定される。

次に、ブラシ２７について図１２を参照しながら説明する。図１２に示すように、ブラシ２７は、捻りブラシ２８と上記コイルブラシ２６（図１１参照）と上記カップブラシ１２（図９参照）とをシャフト１３に対して同軸且つ直列に配設して構成したものである。 捻りブラシ２８は、その外径が先端部に向かって次第に小さくなるように形成されており、上記捻りブラシ２１（図１０参照）が備えるブラシ毛素材と同様のブラシ毛素材を備えている。このブラシ毛素材の配置や組み合わせ及び長さ（腰の強さ）等は、要求される加工精度（仕上げ精度）に応じて設定される。

なお、上記ブラシ１２，２０，２５，２７のシャフト１３やその他の構成部材を、金属により構成してもよいが、クモ糸素材により構成してもよい。

以上のように、実施の形態５に係るブラシ１２，２０，２５，２７によれば、前記実施の形態１〜４に係るブラシ毛素材１，４，５，７，８，９のうちのいずれかを備え、又はこれらブラシ毛素材１，４，５，７，８，９を任意に組み合わせたブラシ毛素材を備えて構成されているため、従来のブラシよりも更なる耐久性（機械的強度や耐熱性）の向上や軽量化を実現できると共に、このブラシを動作させるための機械設備にも大幅な簡素化・軽量化を図ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施の形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、前記実施の形態５に係るブラシ２０，２５，２７においては、捻りブラシ、コイルブラシ、カップブラシを、直列且つ同軸状に配設して構成するものとして説明したが、これに制限されない。例えば、上記に例示した以外のブラシ（例えば、ロールブラシ、ホイールブラシ、筒型ブラシ等）に、前記実施の形態１〜４に係るブラシ毛素材１，４，５，７，８，９のうちのいずれか、又はこれらブラシ毛素材１，４，５，７，８，９を任意に組み合わせたブラシ毛素材を備えるように構成してもよい。また、これらブラシの組み合わせや配設位置等もワークに応じて任意に変更してよい。
このように構成したブラシにおいても、前記実施の形態５に係るブラシ１２，２０，２５，２７が奏する効果と同様の効果を期待できる。

１，４，５，７，８，９，１６，１７，１８，１９ ブラシ毛素材
２，３ 砥粒
４ａ，５ａ 大径ブラシ毛素材
６ 小径線材
１０ 砥粒混入樹脂素材
１２ カップブラシ（ブラシ）
２０，２５，２７ ブラシ

Claims (12)

1. ブラシのブラシ毛を構成するブラシ毛素材であって、天然型クモ糸タンパク質に由来するポリペプチドを含むクモ糸素材により形成したことを特徴とするブラシ毛素材。
2. 前記ブラシ毛素材は、一種類又は複数種類の砥粒を有することを特徴とする請求項１に記載のブラシ毛素材。
3. 前記ブラシ毛素材には、前記砥粒が２重量％以上３０重量％以下含有されていることを特徴とする請求項２に記載のブラシ毛素材。
4. 同じ種類又は異なる種類の前記ブラシ毛素材を編むことにより又は束ねることにより、径の大きな大径ブラシ毛素材として構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のブラシ毛素材。
5. 前記大径ブラシ毛素材の周囲に、前記クモ糸素材又は当該クモ糸素材と異なる素材から形成した径の小さな小径線材を巻いて構成したことを特徴とする請求項４に記載のブラシ毛素材。
6. 前記ブラシ毛素材と、前記クモ糸素材と異なる素材から形成したブラシ毛素材とを束ねることにより又は編むことにより、径の大きな大径ブラシ毛素材を形成し、当該大径ブラシ毛素材の周囲に、前記クモ糸素材又は当該クモ糸素材と異なる素材から形成した径の小さな小径線材を巻いて構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のブラシ毛素材。
7. 前記クモ糸素材により形成した一又は複数の前記ブラシ毛素材の周囲を、当該クモ糸素材と異なる素材であって一種類又は複数種類の砥粒を混入した素材で覆って構成したことを特徴とする請求項１に記載のブラシ毛素材。
8. 前記ブラシ毛素材又は前記大径ブラシ毛素材を構成する前記ブラシ毛素材の長手方向に直交した断面における形状を、円形又は多角形としたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のブラシ毛素材。
9. 前記ブラシ毛素材の側面から視た形状が波形であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のブラシ毛素材。
10. 前記砥粒は、ダイヤモンド、アルミナ、シリコン、ジルコニア、酸化セリウムのうちの一種類又は二種類以上を含んでなることを特徴とする請求項２から請求項９のいずれか一つに記載のブラシ毛素材。
11. 前記クモ糸素材と異なる素材は、合成樹脂、金属、紙、動物性繊維、植物性繊維のうちの一種類又は二種類以上を含んでなることを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか一つに記載のブラシ毛素材。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の前記ブラシ毛素材を備えたことを特徴とするブラシ。
    
    
    

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