CN101111170A - 牙刷 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牙刷，在合成树脂制的刷本体(10)的植毛台(12)上熔接热塑性树脂制的刷毛(2)形成植毛部，构成所述植毛部的刷毛(2)的至少一部分为在毛前端分支，分支的毛前端预先作成前端细的锥状的前端细的毛；具有芯鞘结构或海岛结构的截面形状的前端细的毛；或预先形成芯部或岛部在毛前端露出的芯毛的前端细的毛中的任何一种。这种牙刷的刷毛牙刷的插入牙间或牙与牙茎间等狭窄部分的插入性好，除去牙垢的效果好，清洁性好，同时，口腔内的操作性还有外观好。

Description

牙刷
技术领域
本发明涉及一种牙刷，更详细地说，涉及牙垢除去效果、清洁性好，在口腔内的操作性优异，并且外观好的牙刷。
背景技术
目前，作为提高牙间部或牙与牙龈之间的分界线等狭窄部分的牙垢除去效果和清洁性的牙刷，有多个将刷毛的前端加工成锥状、提高向上述狭窄部分的插入性的提案。例如，在两端具有锥部的合成单长丝从中央部弯曲，在植毛孔中集束植毛作为刷毛的牙刷中，距离上述合成单长丝的锥部前端部规定长度的各部位中，刷毛直径作成与基部的刷毛直径成规定比率的锥状(参照专利文献1)。还提出了在刷头的植毛孔中，使长丝的毛束弯曲呈U型植入的牙刷中，将上述长丝的一端做成球状，另一端做成锥状，长丝的两个前端形状不同的牙刷；还有使上述长丝的一端比另一端突出而植入的牙刷(参照专利文献2)；在植毛台中，分别将长的锥状刷毛和短的锥状刷毛植成一簇(硬毛束)，互相混合存在的牙刷(参照专利文献3)等；将毛的前端作成锥状的前端细的毛的各种牙刷。此外，还提出了有将具有聚酰胺树脂制的岛部分散在聚酯树脂制的海部中的截面形状的复合合成树脂制的长丝的前端部浸渍在酸或碱的溶液中，通过溶解海部，使只有岛部在毛前端露出，将形成有规定长度的芯毛的海岛复合纤维植入植毛台中的牙刷(参照专利文献4)；将由连接多个植毛台面的基部截面形状为圆形、椭圆形、三角形或六角形等的规定形状的单位截面元素的形状构成的刷毛，浸渍在酸或碱等药液中，使刷毛前端部分支为多个，而且植入各分支毛为前端尖锐的锥状的刷毛的牙刷(参照专利文献5)；在前端部形成多个前端尖锐的锥状分支毛，并且植入相对于特定的分支毛其他的分支毛长度不同的刷毛构成的牙刷(参照专利文献6)等。
将上述各种形状的前端细的毛植入植毛台中的牙刷，利用上述前端细的毛的前端形状，毛前端插入牙间或牙与牙龈间等的狭窄部位的插入性好，除去该部位的牙垢的效果好、清洁性好。然而，使用上述现有的前端细的毛的牙刷，将至少一端形成为锥状的合成树脂制的长丝毛束两折为U型，与平线(称为金属线材，金属丝纤维等)一起嵌入固定(打入)在利用合成树脂的注射成形等预先成形的刷本体的植毛台中形成的植毛孔中。但是，在利用平线，将毛束打入植毛台的植毛孔中的情况下，植毛台的厚度有限制，不能制作的过分薄，并且植入一个植毛孔中的毛束的密度有限制。
此外，在预先将毛前端加工成前端细的刷毛植入植毛台的情况下，在使用上述的平线的植毛中，不能在植毛后利用切割(修整)将毛前端切成对齐的形状，植毛面保持植毛时的状态。并且，在使用平线的植毛的情况下，在植毛孔底面和平线之间夹有刷毛的部分，刷毛被弯曲成U字形，并在折曲的位置上多少产生高低差，该高低差使植毛面无法对齐。即：在利用平线的植毛中，不能使用预先进行过前端加工的刷毛制造具有毛前端对齐的植毛面的牙刷。但是，因为植毛面的形状(构形)对清洁性或牙垢的除去效果有大的影响。因此在牙刷中植毛面的形状极重要。
另一方面，作为将刷毛固定在牙刷的植毛台中的方法，除了上述的利用平线的方法以外，还提出利用热熔接等在毛束的基部形成的熔合块等，形成比植毛孔的孔径或毛束直径宽度宽的厚部，在刷本体成形时，将上述厚部配置在成形空腔内，通过将刷本体的成形材料填充到上述空腔内成形，将刷毛固定在植毛台中，即所谓称为模入法的方法(参照专利文献7～9)。此外，还提出这时首先将刷毛装在植毛部盖(一次成形柄部)，通过使该植毛部盖与植毛台(二次成形柄部)一体成形，防止刷本体成形时的成形材料泄漏的方法(参照专利文献10、11)。此外，还提出了预先形成将刷毛(刚毛)收容在植毛台(又称为刚毛保持体，刚毛基座)中的多个孔(植毛孔)，或者不形成上述孔，将上述刷毛的固定侧的基端部热熔融，并缩短刷毛长度，在上述固定端部形成厚部(也称为肥厚部，肥大部)，将上述热熔融的刷毛的基端部熔接在上述植毛台中，即所谓称为熔入法的方法等。还提出了不使用平线，将刷毛固定在植毛台上的牙刷(无平线牙刷)的制造方法(参照专利文献12、13)。另外，还提出了在压入在毛前端呈锥状前端尖锐的针状毛的植毛部盖(头部衬垫)上形成的通孔后，将上述针状毛的基端部(非针状部分)热熔融，固定在植毛部盖中后，使头部衬垫与牙刷本体的植毛台(头部)粘接的牙刷(参照专利文献14)。如果采用这些不使用这些平线的牙刷的制造方法，与将毛束和平线一起打入在植毛台上形成的植毛孔中的方法相比，能够减薄植毛台的厚度、提高在口腔内的操作性。再者，与使用平线的方法相比，能够提高刷毛的植毛密度。但是，利用现有的无平线牙刷的制造方法制造的牙刷，在用上述制造方法在牙刷本体成形时，将刷毛一体地固定植入植毛台上后，利用机械加工对植入植毛台的上述刷毛的前端进行通常的使前端呈圆状的加工，机械地分割前端部而形成植毛部。
此外，在预先将前端加工的刷毛不使用平线固定在植毛台的情况下，在形成植毛台后，机械地或化学地加工刷毛的毛前端，修整刷毛束的前端部的形状，但因为不能修整由刷毛前端构成的刷面的形状，因此必需在植毛时修整刷毛束前端的形状或刷面的形状。例如，在上述专利文献7～9所述的插入法中，如图15所示，在将刷毛(刚毛)2集束的毛束3的基端部30b上形成熔合毛束3的刷毛2而得的厚部(熔合块)31，在将厚部31配置在牙刷成形用的模具130的空腔140内的状态下，将成形用树脂材料填充到空腔140内，将刷毛2(毛束3)固定在刷本体的植毛台上。但在毛束3的基端部形成厚部31，将其配置在空腔140内时，使各毛束3的经过前端细加工的前端30a一侧与底板110接触，必需预先修整毛束3的前端形状或由刷毛2构成的刷面f的形状。此外，在上述专利文献12中公开了熔入法进行的无平线牙刷的制造方法中，例如图19所示，熔融刷毛2的毛束(刚毛束)30的基端30b一侧形成厚部(肥厚部，溶融块)31，将该厚部熔接在预先成形的刷本体10的植毛台(刚毛保持体)12中。此外，在上述专利文献13中公开的熔入法进行的无平线牙刷的制造方法中，如图20所示，熔融刷毛的毛束(刚毛束)30的基端部30b形成厚部(肥大终端部)31，同时，熔融牙刷本体10的植毛台(刚毛基座)11的植毛面12a，再如图21所示，在植毛面12a上形成植毛孔(凹孔)6，在熔融了上述熔融的厚部31的植毛台表面12a或在植毛台表面12a上形成的植毛孔6上进行热熔接，将毛束3固定在植毛台12上。在这些专利文献12、13所述的方法中，在上述毛束3的基端部30b上形成厚部31，当将该厚部熔接在植毛台12的植毛面12a上时，使各毛束3的前端被细加工的毛前端侧(前端侧)30a与底板410、510接触，必需预先修整毛束3的前端形状或由刷毛构成的刷面f的形状。
如上所述，在不使用平线预先将前端加工的刷毛植入植毛台上形成植毛部的情况下，因为在植毛后不能够进行后加工，必需在植毛时使上述前端被加工过的刷毛的前端与底板等接触，在对齐的状态下进行操作。然而，为了提高清洁性。在形成简单的前端细的锥状的刷毛的情况下，因为毛前端细而没有硬度，在植毛作业时，当使锥状的前端与底板等接触使毛前端对齐时，该前端弯曲，植毛后的刷毛的毛前端很容易不齐，将毛束的前端部或由刷毛的前端构成的刷面修整为所希望的形状变得困难。
专利文献1：日本特开平6-141923号公报
专利文献2：日本特开平7-284412号公报
专利文献3：日本特开平11-75939号公报
专利文献4：日本特开平9-322821号公报
专利文献5：日本特开2003-144229号公报
专利文献6：日本特开2003-199626号公报
专利文献7：日本特公平6-16725号公报
专利文献8：日本专利第2732875号公报
专利文献9：日本特表平9-512724号公报
专利文献10：日本特开平9-182632号公报
专利文献11：日本特开2003-102552号公报
专利文献12：日本特开平2-99002号公报
专利文献13：日本特公平6-46962号公报
专利文献14：日本特开2004-181215号公报。
发明内容
本发明的提供一种牙刷，该牙刷插入牙间或牙与牙龈间等狭窄部位的性能好，能够有效除去牙垢，清洁性好，同时在口腔内的操作性优异，还有良好的外观。
为了达到上述目的，本发明者进行了潜心研究的结果发现，不利用平线，而是利用热将预先将毛前端形成为特定形状的刷毛固定在牙刷本体的植毛台上形成植毛部，能够防止在进行形成有前端细的刷毛的毛前端固定到植毛台上的操作时的弯曲，并且能够使刷毛的毛前端一致而制造牙刷，由此完成了本发明。
即：本发明是一种牙刷，其特征在于，在合成树脂制的刷本体的植毛台上熔接热塑性树脂制的刷毛而形成植毛部，构成上述植毛部的刷毛的至少一部分为：(1)在毛前端一侧分支，被分支的毛前端预先形成前端细的锥状的前端细的毛；或(2)具有芯鞘结构或海岛结构的截面形状的前端细的毛；(3)预先形成所述芯部或岛部在毛前端露出的芯毛的前端细的毛中的任一个。
在上述的本发明的牙刷中，优选上述刷毛利用在其基端部形成的厚部固定在植毛台上。在这种情况下，优选上述厚部由将刷毛或刷毛束的基端部热熔融而形成的熔融块构成。
优选本发明的牙刷的上述植毛台的厚度为3.5mm以下。
作为本发明的牙刷的上述前端细的毛为具有将多个单位截面元素连接的截面形状的合成树脂制的长丝。在这种情况下，通过将上述合成树脂制的长丝的前端浸渍在碱或酸等溶液中，能够形成前端细的毛，其在毛前端形成有数目与上述连接的单位界面要素的数目相对应的前端细锥状的分支毛。
此外，作为具有上述芯鞘结构或海岛结构的截面形状的前端细的毛可使用上述鞘部或海部向着毛前端变细的锥状的毛。在该前端细的毛的情况下，是在毛前端露出多根芯毛构成的分支毛或露出单个的芯毛构成的前端细的毛中的任一种均可。此外，作为以该截面形状为芯鞘结构或海岛结构在前端形成有芯毛的前端细的毛，优选上述芯毛的截面形状在其整个轴方向上为大致相同的形状。
上述刷毛的材料没有特别的限制，可以使用聚酯树脂，聚酰胺树脂，聚烯烃树脂等。特别是在截面形状为芯鞘结构或海岛结构时，在具有前端露出芯部或岛部的芯毛的前端细的毛的情况下，芯部或岛部的材料的主要成分由聚酰胺树脂构成，鞘部或海部的材料的主要成分由聚酯树脂构成。
在本发明的牙刷中，上述植毛部由规格不同的至少两种的刷毛构成。即：不需要整个植毛部为上述前端细的毛，也可以只在植毛部的一部分中植入前端细的毛，剩余为通常的刷毛。例如，上述前端细的毛植入上述刷部的前端部、右侧面部、中央部、左侧面部、后端部中的至少一部分。此外，作为前端细的毛，可以组合使用其前端形状、粗度、截面形状、长度、材质等规格不同的至少2种不同的毛。此外，在使用前端细的毛以外的刷毛的情况下，也可以组合其粗度、长度、截面形状、材质等不同的毛。
此外，由植毛部的刷毛前端构成的刷面不是必须为平面，可以作成所需要的形状。上述刷面可以具有凹凸，在这种情况下，刷面可以在植毛部的长度方向和宽度方向2个方向上具有凹凸。
在上述本发明的牙刷中，作为将刷毛用热固定在植毛台上的方法，能够使用利用模入法(in-mold method)或熔入法(fused-in method)将刷毛熔接在牙刷本体的植毛台上的方法等任一种方法进行。
本发明的牙刷为利用模入法或熔入法将合成树脂制的刷毛熔接、热固定在植毛台上形成植毛部的所谓无平线牙刷。因此，与通过将刷毛的毛束和平线一起打入(嵌入)在刷本体的植毛台上作出的植毛孔中制造的牙刷相比，能够减薄植平台的厚度，在口腔内的操作性好，同时外观好。此外，因为构成植毛部的刷毛的至少一部分为(1)在毛前端一侧分支，被分支的毛前端预先形成前端细的锥状的前端细的毛；或(2)具有芯鞘结构或海岛结构的截面形状的前端细的毛；(3)预先形成所述芯部或岛部在毛前端露出的芯毛的前端细的毛，因此刷毛插入牙间或牙和牙龈之间等狭窄部位的性能好。
即：利用无平线植毛的，具有厚度薄的植毛台的牙刷，与用平线植毛的牙刷相比，能够在口腔内自由地活动牙刷的头部。由于这样，为了清洁容易磨残的牙科疾病危险高的部位，可平稳地使牙刷的头部在适当的位置移动，而且在该位置的清洁行为中，由于可操作的自由度大，除去牙垢的刷毛的动作有效，除去牙垢的能力大。此外，在本发明中，因为使用前端细的毛作为用无平线植毛的刷毛，刷毛到达牙颈部或牙间部分等牙科疾病危险高的狭窄部位的性能高，与现有的牙刷相比，能够发挥好的牙垢除去效果。
此外，在通常的前端细的毛(简单的锥状毛)的情况下，由于作成前端细的锥状，当毛束密度低时，硬度低，因此在牙的平的部分的刷牙性能降低。本发明的牙刷因为利用热将刷毛固定在植毛台上，与使用平线将刷毛打入植毛孔中的情况相比，能够提高毛束的密度。由于这样，即使为前端细的毛，因为毛束的硬度强，不仅在牙颈部或牙间部等狭窄部位，而且在牙的平面部的刷牙性能好，除去整个牙的牙垢等的效果好，清洁性好。
此外，在本发明的牙刷中，因为使用上述(1)～(3)的特定结构的前端细的毛作为构成植毛部的刷毛，当不使用平线将刷毛固定在植毛台上时，在使刷毛的前端与底板接触以将由毛束和刷毛的前端构成的刷面形成所希望的形状的方式使刷毛的前端一致的情况下，能够在将刷毛固定在植毛台上时防止毛前端弯曲并且使毛前端对齐，具体如下：在上述(1)的前端为分支的前端细的毛的情况下，由于刷毛前端的多根分支毛，毛前端的硬度强，而且通过多根分支毛前端与上述底板表面接触得到；上述(2)截面形状为芯鞘结构或海岛结构，预先形成有在毛前端露出上述芯部或岛部的芯毛的前端细的毛的情况下，由于上述芯毛前端的硬度变强并且通过该芯毛与上述底板表面接触得到。因此，通过将与上述刷毛的毛前端接触的底板部分作成所希望的形状，可将毛束的前端形状、由刷毛的前端构成的刷面形成为任意的形状。
此外，如本发明所述，在将预先将毛前端加工成前端细的刷毛植入植毛台中的情况下，在目前使用的平线的植毛时，植毛后不能够通过切尖(修整)将毛前端对齐，植毛面保持植毛时的状态，植毛孔底面和平线之间夹有刷毛的部分，刷毛弯曲成U字型，弯曲的位置多少会产生高低差，该高低差造成植毛面不对齐，因此使用预先进行前端加工的刷毛，不能够制造具有毛前端对齐的植毛面的牙刷。与此相对，本发明的牙刷利用无平线的植毛，能够制造具有的牙刷植毛面不限于平面，还可以制造具有凸状、凹状或凹凸状，其他的特定形状，使毛前端对齐的植毛面的牙刷，能够提供清洁性或牙垢除去效果更高的牙刷。
在上述牙刷的刷毛利用在其基端部形成的厚部固定在植毛台上的情况下，在上述厚部和植毛台表面之间形成底割(undercut)部，利用该厚部的锚效果，能够提高刷毛在植毛台中的固定强度，刷毛难以从植毛台脱落。此外，在由热熔接刷毛束的基端形成的熔融块构成上述厚部的情况下，通过刷毛互相热熔接，能够更加可靠地防止刷毛的脱落。
通过使上述牙刷的植毛台的厚度为3.5mm以下，能够形成在口腔内的操作性和外观好的牙刷。
在使用具有连接多个单位截面元素的截面形状的合成树脂制的长丝作为上述前端细的毛，将其前端浸渍在碱或酸等药液中，在刷毛前端形成数目与上述连接的单位截面元素数相应的前端细的锥状分支毛的情况，在毛前端形成的多根分支毛带来插入狭窄部分的性能好，而且尽管碰到牙龈时十分柔软，不会感到损伤牙肉的伤痛，但是刷毛的硬度高，具有优异的除去牙垢的效果。
此外，上述前端细的毛的截面为芯鞘结构或海岛结构，在由芯部或岛部构成、单个或多根芯毛在毛前端露出的刷毛的情况下，露出的芯毛使得插入狭窄部分的插入性好，而且尽管碰到牙龈很柔软，不会感到损伤牙肉的痛苦，刷毛的硬度强除去牙垢的效果好。此外，上述鞘部或海部作成向着刷毛的前端变细的锥状，不但碰到牙龈更柔软，而且插入狭窄部分的插入性更好。
在使用聚酯树脂作为上述刷毛材质的情况下，通过浸渍在NaOH等碱药液中，容易将刷毛前端加工成锥状，能够形成分支毛。在使用尼龙树脂作为刷毛材质的情况下，即使为前端细的锥状，也能够形成硬度高、耐久性好的刷毛。此外，在芯部或海部为尼龙树脂，鞘部或海部为聚酯树脂，截面为芯鞘结构或海岛结构的锥状毛的情况下，通过将刷毛前端浸渍在上述药液中，在刷毛前端由尼龙树脂制的鞘部或岛部露出，形成芯毛，还容易制造由聚酯树脂构成的鞘部或海部向着刷毛前端变细的锥状的刷毛，同时，芯部的尼龙树脂可使刷毛的硬度变高，而且可作成耐久性好的牙刷。
此外，通过由材质、粗度、截面形状、长度、前端形状等规格不同的至少2种刷毛构成上述植毛部，可以根据除去牙垢，牙肉按摩等制造的牙刷的主要目的，自由地设定清洁性，耐久性等。
由上述植毛部的刷毛的前端构成的刷面不为平面的牙刷，例如上述刷面有凹凸的牙刷，还有上述刷面在植毛部的长度方向和宽度方向2个方向上有凹凸的牙刷的情况下，上述刷面的凸部可使插入牙间部和牙龈间等狭窄部分的插入性提高，成为牙垢除去效果和清洁性更好的牙刷。
利用模入法或熔入法而不使用平线，将刷毛用热固定在植毛台上，由此容易制造本发明的牙刷。
附图说明
图1为表示本发明的牙刷的一个实施方式的正视图。
图2(a)～(d)为牙刷的主要部分(刷部)的放大截面图。
图形(a)、(b)为另一实施方式的牙刷的主要部分(刷部)的放大截面图。
图4(a)为分支毛(split bristles)的前端部的放大图，(b)～(h)为分支毛的长丝的截面图。
图5(a)为前端突出形成有多个芯毛(core bristles)的刷毛的正视图，(b)为其透视图，(c)～(e)为具有海岛结构的长丝的截面图。
图6(a)为前端突出形成有多个芯毛的刷毛的另一实施例的透视图，(b)为上述刷毛的长丝的截面图。
图7(a)为前端突出形成有单个芯毛的刷毛的透视图，(b)为其截面图。
图8(a)为前端突出形成有单个芯毛的刷毛的透视图，(b)为其截面图。
图9(a)为前端突出形成有单个芯毛的刷毛的透视图，(b)为其截面图。
图10(a)为前端突出形成有单个芯毛的刷毛的透视图，(b)为其截面图。
图11(a)～(c)为截面形成芯鞘结构的长丝的截面图。
图12(a)为用于说明刷毛的分布的刷部的正视图，(b)为侧视图。
图13(a)为表示刷面的一个实施方式的刷部的正视图，(b)为侧视图。
图14(a)为表示刷面的另一个实施方式的刷部的正视图，(b)为侧视图。
图15(a)～(e)为利用插入法制造牙刷的工序的说明图。
图16(a)～(c)为表示另一插入法的实施方式的说明图。
图17(a)～(c)为利用另一插入法制造牙刷的工序的说明图。
图18(a)～(f)为利用使用植毛台盖的插入法制造牙刷的工序的说明图。
图19(a)～(c)为利用熔入法(fuse-in)制造牙刷的工序的说明图。
图20(a)～(c)为利用熔入法制造牙刷的工序的说明图。
图21(a)～(c)为利用熔入法制造牙刷的工序的说明图。
图22(a)、(b)为将刷面形成为规定形状的方法的说明图。
图23(a)～(c)为将毛束的前端形成为规定形状的方法的说明图。
符号说明
1牙刷；2刷毛；3毛束；4植毛部盖；10刷本体；11刷部；12植毛台；13头部；20柄部；31厚部；f刷面
具体实施方式
图1为表示本发明的牙刷的一个实施方式的正视图。牙刷1具有合成树脂制的刷本体10和设在本体10的植毛台12上的刷部11。刷本体10由植毛台12、头部13和柄部14构成，该植毛台12利用聚丙稀等合成树脂注射成形而一体成形。该牙刷1为所谓的无平线牙刷，它是将设在植毛台12上的刷部11的毛前端预先进行前端细的加工的多个刷毛2集束的毛束3，不使用平线，用热固定在刷本体10的植毛台12上而形成。具体地说，例如图2(a)所示，在毛束3中的植毛台12中埋设的基端部3b中形成由构成毛束3的多个刷毛2彼此互相熔合而得的熔合块构成的厚部31。厚部31与构成植毛台12的合成树脂材料互相热熔接，并且利用形成比毛束3的直径大的厚部31得到的锚(anchor)效果，牢固的固定在植毛台12上。如图2(a)所示，厚部31可以埋设在植毛台12的表面(植毛面)12a的正下方，如图2(b)所示，厚部31也可以埋设在植毛台12的内部。并且，如图2(c)所示，也可以将形成有与植入植毛台12中的毛束3的大小(毛束直径)和位置相应的多个植毛孔41...的植毛部盖4，一体地固定在植毛台12的表面一侧(植毛面一侧)上。此外，在这种情况下，如图2(c)所示，在毛束3的基端部形成的厚部31设置成与植毛部盖4的下面接触的状态也可以。此外，如图2(d)所示，厚部30也可以埋设在植毛部盖4的下方的植毛台12的内部。此外，如图3(a)、(b)所示，也可以在毛束3的周围的植毛台12的表面12a上形成环状的槽5。当利用后述的模入法(in-mold process)制造牙刷1时，该槽5可防止刷本体10的成形材料从毛束3周围的植毛台表面12a露出。
本发明的牙刷1因为是不用平线而将刷毛热固定在刷本体10的植毛台12中，刷毛埋入植毛台12内的深度浅，因此能够减薄植毛台12的厚度。在植毛台12的厚度过分薄的情况下，在强度方面存在问题，例如在2.0mm以下强度不充分，除此以外没有特别限制，可使厚度小于5.0mm，优选为4.0mm以下，更优选为3.75mm以下。利用这种厚度，能够提高在口腔内的操作性，同时从外观美观的观点出发能够制造最佳的牙刷。其中，对于植毛台12的平面形状和其他没有特别限定。
作为熔合毛束3的基端部3b形成厚部31的方法可举出利用加热的方法，利用超声波振动的方法，利用溶剂的方法等。但因为毛束3由热塑性树脂长丝形成的刷毛构成，因此加热的方法简单而且可靠，是优选的方法。作为加热熔合方法可举出利用火焰的方法，喷射加热气体例如不活泼气体的方法，压接热板的方法等。
图4(a)表示在本发明的牙刷中使用的刷毛2的一个实施方式，其在毛前端一侧分支，分支的毛前端(分支毛21)预先作成前端细的锥状的前端细的毛的例子。如图4(b)～(h)所示，在该前端有分支毛21的刷毛(前端细的毛)2具有连接多个圆形、椭圆形、三角形、六角形等各种形状的单位截面元素22的截面形状。此外，也可以是在某个特定的叶部周围，使截面积与该叶部不同的单个或多个叶部，通过比截面积最小的叶部的截面最小尺寸薄的接合部分连设的多叶型断面。在这种情况下，叶部的数目实用的为2～5个，但叶部的个数没有限制，可根据使用的目的而决定。如图4(a)所示，通过将合成树脂制长丝F浸渍在苛性钠(NaoH)等药液中并提升，可在前端形成多个锥状的分支毛21。这时，利用药液的浓度、浸渍时间，从药液提升的速度等，可任意调整分支毛21的形状、长度。作为构成刷毛2的合成树脂制长丝F的材质，可以使用尼龙、芳族聚酰胺等的聚酰胺树脂、或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚对苯二甲酸丙二醇酯(polypropylene terephthalate)(聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethylene terephthalate)、PPT或PTT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯树脂、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等的聚烯烃树脂等的作为牙刷的刷毛公知的合成树脂。
形成有上述锥状分支毛21的刷毛2的前端距离分支点的长度为植毛状态中刷毛高度(即毛高)的1/2以下，优选为1/3以下。此外，远离分支点的基端一侧，即不进行溶解处理的部分(刷毛基部)的截面积，因截面形状等而不同，通常为0.001～0.5mm2，最优为0.01～0.2mm2。当刷毛基部的截面积小于0.001mm2时，毛硬度差，缺乏刷牙所需要的必要的刚性，而当超过0.5mm2时，毛粗插入细部的插入性差。由此，以该下限和上限为基准，考虑截面形状、材质等相关要素适当决定。此外，在具有长度不同的两种分支毛的刷毛中，优选短的分支毛的长度为长的分支毛长度的1/10～2/3的范围。在短的分支毛的长度比长的分支毛长度的1/10短的情况下，利用短的分支毛刷牙缺乏效果，当比2/3长时，不能很好地发挥将分支毛作成不一样长度的效果。
图5(a)和(b)为表示分支为相同的前端的前端细的刷毛2的另一实施方式的图。该刷毛2由截面为芯鞘结构或海岛结构的合成树脂制的长丝F构成，从鞘部23的前端突出形成多根芯毛24，图例中为3根。使该多根芯毛24从前端突出而使前端分支的刷毛2能够通过下述制造：以尼龙，芳族聚酰胺等聚酰胺树脂为主要成分的原材料构成芯部26，以聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂为主要成分的原材料构成鞘部，由此得到复合合成树脂单长丝F(以下称为复合单长丝)，再例如如图5(c)～(e)所示，通过将以上述聚酯树脂作为海部25，以尼龙树脂作为岛部26的海岛结构的复合长丝F浸渍在苛性钠(NaoH)等药液中，提升该长丝而从前端溶解除去海部25，使岛部26露出，如图5(a)、(b)所示，得到多根芯毛24从构成刷毛2的外面的鞘部23的前端突出形成的刷毛2。在这种情况下，利用药液的浓度、浸渍时间、从药液提升的速度等，可适当调整鞘部23前端的锥状状、芯毛24的露出长度。又如图6(b)所示，通过具有将连接有多个单位截面元素22的截面形状，且各单位截面元素22具有芯鞘结构或海岛结构的截面形状的合成树脂长丝F浸渍在苛性钠(NaoH)等药液中并提升，如图6(a)所示，能够得到芯毛24从多根锥状分支毛21的各个前端突出形成的刷毛2。
作为多根芯毛24从上述鞘部23的前端突出形成的刷毛的尺寸，基端一侧(芯鞘复合部)的直径为0.150～0.300mm，芯毛24的直径为0.03～0.07mm，芯毛的露出长度为0.2～4.0mm，优选芯毛的露出长度为0.5～4.0mm。此外，优选从植毛基部至前端的长度为7～11mm。此外，当以基端部的直径为100％时，优选以露出的芯毛24和复合部的边界为基点，对复合部的端部进行锥状加工，使得比该基点靠近复合部一侧1mm的位置处的直径为70+15％，3mm处为89+8％，5mm处为93±7％。在复合部的直径为0.150～0.300mm、芯毛24的直径为0.03～0.07mm、芯毛24的露出长度为0.2～4.0mm的情况下，插入口腔内细部的插入性，到达口腔内细部内的深处的到达性，用到达的芯毛24的除去牙垢作用更好，并且在芯毛24的露出长度为0.5～4.0mm的情况下，插入口腔内细部的插入性，到达口腔内细部内深处的到达性，用到达的芯毛24除去牙垢的作用得到进一步提升。此外，如果从进行过植毛的海岛型复合纤维的植毛基部至前端的长度为7～11mm的范围，可以得到能够获得清洁效果的充分的毛硬度，并且能够得到优秀的插入齿间部的性能，在操作方面也容易。
图7所示为表示本发明中使用的刷毛的另一实施方式，其具有芯鞘结构或海岛结构的截面形状，由优选以聚酯树脂为主要成分的原材料制成的鞘部或海部形成为向着毛前端变细的锥状，由优选以聚酰胺树脂为主要成分的原材料构成的单一的芯毛24在毛前端露出构成前端细的毛。具体来说，如图7(b)所示，在具有一个芯部(岛部)26的周围配置有鞘部(海部)25的芯鞘结构的截面形状的复合单长丝F的前端一侧，使上述芯部26露出，又如图7(a)所示，在前端使芯毛24突出而构成。在上述芯鞘结构的复合单长丝F的情况下，在截面积，即包含芯部26和鞘部25的复合单长丝F全体的截面积中，优选为芯部26的截面积为15～80％，更优选为40～80％。由此，在刷毛基端一侧维持适当的毛硬度，并且利用在前端侧露出的截面积为15～80％的芯毛24，能够不损伤牙龈而发挥优异的细部清洁能力，并且能够防止在进行固定在植毛台12上的热固定操作时毛前端弯曲、不对齐。
关于露出芯部的方法，可与上述图5，6所示的露出多个芯部的情况同样，在露出单个芯部26的情况下，除了化学方法以外，也可以采用利用机械方法除去鞘部的方法。在化学除去方法的情况下，能够如下构成刷毛2：使芯部26采用聚酰胺树脂、鞘部25采用聚酯树脂构成的复合单长丝F的前端一侧浸渍在碱性的药液等中，使芯部26露出，构成芯毛24在前端突出的刷毛2。
如上所述，在溶解的鞘部23(25)的前端一侧的端部必然形成与芯毛24连接的锥状部27，通过控制浸渍时间等容易调整该锥状的角度等。通过形成该锥状部27，向口腔内细部的插入性和到达性变的更好。
图7(b)所示的复合单长丝F及其芯部26的截面形状分别大致为圆形。复合单长丝F的外径b2设定为0.16mm～0.25mm，芯部26的外径b1设定为复合单长丝F的外径的40～90％，更优选为60～80％。从已经进行过植毛的刷毛2的植毛基部至前端的毛高优选在6～12mm的范围。当过长时，在口中的操作性不好，同时，毛硬度会变得过分柔软，得不到清洁效果。另一方面，当过短时，刷牙中毛的弯曲少，使用感会变差，同时难以插入牙间部。此外，芯毛24的露出长度设定为毛高的5～50％，更优选为10～50％，具体来说，设定为0.5～4.0mm的优选范围。当小于毛高的5％时，不能很好地到达牙间部或牙颈部、窝沟等深部。此外，芯部26露出的芯毛24越长，针对细深部的清洁效果越好，但另一方面耐久性会降低。在实用方面能够维持耐久性的芯毛24的长度为毛高的50％以下，具体来说是4.0mm左右以下。
露出的芯毛24的前端形状是任意的，可以加工成半球形等适当的形状。在本实施方式中，芯部26的材质为聚酰胺树脂，从鞘部23露出的芯毛24成圆柱状直线伸出。由此，可防止在热固定在植毛台12上的操作中毛前端的弯曲等。
图8为将芯部26和该芯部26从鞘部25露出的芯毛24的截面形状作成大致多边形的例子。图9为芯部26的外周面上设置多个在轴方向延伸的突条部(protruded row portion)28的例子。图10为表示在芯部26和芯毛24的外周面上设置多个在轴向延伸的凹槽29的例子。
如图8所示，如果将芯部26的截面形状形成为具有锐角部的大致多边形，则通过该鞘部端部陷入形成于该芯部26的凹部而残存、形成陷入部，由此能够防止由于使用造成的鞘部从该芯部露出基端剥离，能够提高芯部露出基端的耐久性。图9、图10的情况与上述形成约为多边形的情况相同，鞘部23端部陷入突条部28或凹槽29中而形成陷入部，利用该陷入部能够防止鞘部25端部的剥离。
图11(a)、(b)为在芯部26和鞘部25之间设置有用于粘结两者的粘结层A的复合单长丝F，由此能够更可靠地防止上述鞘部端部的剥离。此外，图11(c)为使复合单长丝F的截面形状形成为与芯部26的截面形状大致相似的形状的图形，由此，鞘部25的厚度沿着周方向大致均匀，鞘部25难以从芯部26剥离。
如图5～图11所示，在芯毛24在毛前端露出的刷毛中，芯毛24的截面形状在整个轴方向形成为大致相同的形状，因此毛前端具有硬度，在牙颈部或牙间部等的狭窄的部位的清洁性能优异。由此，在毛前端露出的芯毛24在整个轴方向形成大致相同形状的刷毛能够如下得到：芯部或岛部由尼龙、芳族聚酰胺等药品耐久性好的聚酰胺树脂为主要成分的原材料构成，鞘部或海部由聚对二甲苯丁二醇酯、聚对二甲苯乙二醇酯、聚对二甲苯丙二醇酯等的聚酯树脂为主要成分的原材料构成，使用由此得到的芯鞘结构或海岛结构的长丝，浸渍在碱性的药液中，通过溶解除去毛前端部分的鞘部或海部的原材料而得到。
其中，构成刷部11的刷毛2不需要全部是前端细的毛，只一部分例如只是植毛台12的前端部作成锥状的毛，其他作成进行通常的圆前端的加工的刷毛即可。例如，图12(a)、(b)所示，也可以将上述前端细的毛植入刷部11的前端部11A、中央部11B1、11B2、后端部11C、右侧面部11D、左侧面部11E中至少一个部分上。另外，作为上述前端细的毛，其前端形状为在刷部11的每个部位上使用不同的图4～图11所示的各种形状也可以。此外，也可以组合使用其粗度、截面形状、长度、材质等规格不同的至少2种不同的前端细的毛。在包含前端细的毛以外的刷毛2的情况下，也可以组合其截面形状或材质等不同的刷毛。此外，刷毛2(毛束3)在植毛台12上的配置没有特别的限制，可采用各种配置形式。
如上所述，本发明的牙刷使用无平线技术制造，植毛台薄，在口腔内的操作性好，能够提高刷毛到达牙科病人的危险部位的能力和用于除去该部位的牙垢的动作能力。此外，因为刷毛2为毛前端形成前端细的锥状的分支毛21、芯毛24的芯鞘毛等前端细的毛，因此刷毛2容易进入牙间、牙、牙龈之间的狭小部位，通过采用无平线，还可以同时将植毛台的厚度变薄，因此与现有的牙刷相比，能够提高牙垢等的去除效果，具有优异的清洁性能，并且使用模入法或熔入(fuse-in)法等而不使用平线将刷毛2固定在植毛台上时，通过使刷毛的毛前端与底板(backplate)等接触而将由毛束和刷毛的前端构成的刷面形成期望的形状而是刷毛前端对齐的情况下，前端的多根分支毛21、芯毛24与底板的表面接触，因此当将毛束3固定在植毛台12上时，构成毛束3的刷毛2的毛前端不会弯曲，毛前端也不会不对齐。因此，通过将于刷毛2的毛前端接触的底板的部分形成为期望的形状，能够将毛束的前端形状、刷毛的前端构成的刷面形成为任意形状。例如，如图13(a)、(b)所示，能够将刷面f形成刷部11的中心部低(毛高短)，随着向着周边逐渐变高(毛高长)的曲面状。此外，如图14(a)所示，在各毛束3内，通过形成位于其中央部的刷毛的毛高长，越向着毛束3的周围，毛高越短的刷毛，可形成由刷毛2的前端构成的刷面f沿着刷部11的长度方向(牙刷的轴向)有凹凸。又如图14(b)所示，使刷面f在植毛部的宽度方向(与牙刷的轴垂直的方向)有凹凸，可使刷面f成为三维形状。由此，通过在刷面f上形成凹凸，能够进一步提高插入牙间部或牙与牙龈之间等的狭窄部分的能力，能够制造牙垢除去效果、清洁性更好的牙刷。
其次，说明制造本发明的牙刷的制造方法。本发明的牙刷不使用平线，能够采用用热将刷毛2固定在牙刷本体10的植毛台12上的任一种公知的方法。只是在本发明中使用预先在前端形成分支毛21或芯毛24的前端细的毛作为刷毛2，因此在将刷毛2固定在植毛台12上后，不能加工和切断刷毛2的前端。因此，在固定在植毛台12上时，必须预先使刷毛2的前端与底板等接触，将其修整为期望的刷面f。
首先，图15所示的为利用日本特公平6-16725号公报(专利文献7)所述的插入法，将刷毛2固定在牙刷1的植毛台12上(在其上植毛)的方法的例子。该插入法的刷毛2的植入方法如下：首先如图15(a)所示，预先切断成规定的长度，而且利用图中没有示出的植毛机，将前端加工成细的刷毛集束的毛束3，从刷毛的基端一侧起始插入在第一模具部件100中按图形配置而形成的收容孔101中。收容孔101在第一模具部件100的前面100a的附近设有扩开部102，容易插入毛束3。第一模具部件100的厚度设定为大致与完成的牙刷的刷毛2的所需要长度相等。毛束3插入收容孔101中，使得从第一模具部件100的后面100b突出3～5mm左右。其次，如图15(b)所示，将底板110压在毛束3的前面100a一侧的露出部上，并通过与前面100a接触，使各毛束3的预先进行了前端细加工的前端部3a对齐，在利用底板110将毛束3定位后，将热加在从第一模具部件100的后面100b突出的毛束3的基端部3b上而使其熔合，将厚部31整形。上述加热的方法没有特别的限制，可以采用喷射加热的空气或氮，利用辐射热等以非接触的方式进行熔融的方法，利用使用天燃气，丙烷气体或氧乙炔等气体的燃烧器的火焰熔融的方法，接触加热板的方法等各种方法。在熔合毛束3的基端部3b形成厚部31后，分离底板110，如图15(d)所示，将压紧板120和第二模具部件(刷成形用模具)130压在第一模具部件100的两侧。模具由收容毛束3形成模具空腔140的一侧的第一模具部件100的一部分和形成空腔140的另一侧的第二模具部件130构成。第二模具部件(刷成形用模具130)由可分离的腔板131和核132构成。从未图示的填充孔射出刷本体的成形材料M，充填在如上所述形成的空腔140内，使刷本体10成形。成形后，通过从核132和第一模具部件110分离腔板131，打开模具。由此，能够得到如图15(e)所示的在刷毛2(毛束3)的前端形成的刷面f平坦对齐的牙刷1。
图16所示为利用与上述相同的插入法的牙刷的制造方法，其是日本专利第2732875号公报(专利文献8)所述的方法。这个方法基本上与图15相同，但收容毛束3的第一模具部件100的收容孔101利用套筒103在成形用空腔140内延伸。毛束3在其基端部通过套筒103的开口，突入至成形用空腔140中之前，导入第一模具部件110的收容孔101内，通过加热毛束3的基端部使其熔合形成厚部31。由此形成的厚部31通过拉伸毛束3，密封收容孔101的套筒103的开口。此时，在厚部31的背侧和套筒103的开口边缘之间形成有底割(undercut)或凹部，接着在该凹部，在封闭的喷射成型模型内喷射。这样，厚部31从在空腔140内成形的牙刷本体10的植毛台表面12a隔开间隔埋入植毛台12内。第一模具部件100的套筒103在模具分型后，在植毛台12和毛束3之间形成圆筒状的槽5。该槽5可在利用图16(c)所示的可滑动的套筒104的早期分型，在成形材料凝固前完全或充分封闭。在这种情况下，利用模具内形成的压力作用成形材料侵入槽5内，但不侵入各个刷毛之间或刷毛和收容孔101之间的毛细空间。在图16(c)所示的实施例中，收容孔101由可滑动的套筒104形成。该套筒104以在其外周面紧密并且能够滑动的方式被在第一模具部件100上设置的贯通孔105内导向。套筒104在其前端面上有圆锥状的前端细部，毛束3的基端部的厚部31向着该前端细部成形。在成形材料填充至成形用空腔140前或在填充中的材料固化前，如拉回毛束3，厚部31将套筒104的开口边缘密封。
其次，图17所示为在与上述同样，利用插入法的牙刷制造方法中，日本特表平9-512724号公报中所述的方法。在该方法中，2块多孔板210、220，相互隔开间隔配置在毛束盒200中，在这些多孔板210、220之间配置在图中箭头方向能够移动的拧紧板230。在该方法中，首先，在打开拧紧板230的状态下，通过按压底板240，将毛束3导入多孔板210、220和拧紧板230的孔内，直到多孔板210突出至一定量。其次，如图17(a)所示，关闭拧紧板230，在毛束3的突出端部上移动加热装置250，利用接触式或不接触式加热、熔融毛束3的基端部3b，形成厚部31。接着，如图17(b)所示，使拧紧板230向开放位置移动，且利用底板240将毛束3压入未图示的空腔内定位，接着，再使拧紧板向关闭位置移动，填充成形材料。由此，如图17(c)所示，可以在厚部31埋入植毛台12内部，且在毛束3的周围形成槽5的状态下，得到毛束3固定在植毛台12上的牙刷。
此外，图18所示为与上述同样，在用插入法的牙刷制造方法中，日本特开2003-102552号公报(专利文献11)中所述的方法。在图18(a)中，符号300为作为由形成用于成形牙刷的刷本体10的空腔的一对模型部件构成的注射成形用模具的一个的第一模具部件，在该空腔一侧内面301上形成用于安装植毛部盖4的凹部302。此外，在植毛部盖安装用凹部302设置有多个毛束保持孔303，该孔与将植入牙刷的植毛台12中的多根刷毛2集束的多个毛束3的植入位置对应。在各毛束保持孔303的空腔一侧的开口部的周围，形成筒状凸部304。此外，符号4所示的为一体地固定在牙刷的植毛台12表面上的植毛部盖，其由合成树脂或热塑性弹性体等成形材料通过预先注射成形等成形。在植毛部盖4中形成与上述第一模具部件300的毛束保持孔303一致的多个植毛孔41。在各植毛孔41的第一模具部件1的表面42的开口边缘上形成锥状的环状凹部43，该环状凹部43与在第一模具部件300的毛束保持孔303的周围形成的筒状凸部302紧密接触。使该植毛部盖4的植毛孔41和第一模具部件300的毛束保持孔303一致，使植毛孔41周围的环状凹部43和毛束保持孔303周围的筒状凸部304凹凸嵌合，可以几乎紧密接触的状态下将植毛部盖4安装在第一型部件300的植毛部盖安装用凹部302内，在植毛部盖4的空腔一侧安装固定有切板(cutting plate)320。在该切板320上形成毛束插通孔321，其使第一模具部件300的毛束保持孔303和植毛部盖4的植毛孔41一致。
如上所述，在将预先成形的植毛部盖4、切板320安装固定在第一模具部件300的空腔一侧的内面301上后，如图18(b)所示，从前端进行过细加工的前端一侧供给由多根刷毛2构成的毛束3，在插通切板320的毛束插通孔321、植毛部盖4的植毛孔41和第一模具部件300的毛束保持孔303后，使毛束3的前端与底板330接触，使刷毛2的前端部3a对齐，通过将由刷毛2的前端形成的刷面修整规定的形状，如图18(c)所示，能够通过沿着切板320的空腔表面322，用切刀340切断各毛束3，使毛束3向空腔一侧的突出长度一致。然后，如图18(d)所示，取出切板320，熔融各毛束3的空腔一侧的突出端部(基端部3b)，形成厚部31。该厚部31为在打开模具的状态下，通过用能够将构成毛束3的刷毛2的合成树脂制长丝加热至可熔融温度的热源以接触或非接触的方式对长丝进行热熔融制造，或者在关闭模具的状态下，导入能够将长丝加热至可熔融的温度的空气或不活泼气体等的方法制成。该厚部31优选形成为比植毛部盖4的植毛孔41的孔径大。在利用上述热源以非接触方式使长丝熔融的情况下，或利用加热的空气或不活泼气体使长丝熔融的情况下，被熔融的长丝成为球，难以调节厚部31的厚度。与此相对，在接触热源，使长丝F热熔融形成厚部31的方法的情况下，通过将热源压在熔融块上，能够减薄其厚度，容易调节其厚度，因此，能够减薄牙刷的植毛部整体的厚度。如上所述，在毛束3的空腔一侧的突出端部形成厚部31后，如图18(e)所示，使第二模具部件350与注射成形用模具的第一模具部件1匹配，形成用于一体成形牙刷本体10的植毛台12、头部13和柄部14的空腔360，通过将作为成形材料的熔熔合成树脂材料喷射、填充至空腔360，能够将形成有厚部31的毛束3的基端部埋入植毛台12的成形材料中，且将植毛部盖4与植毛台12的成形材料一体固定。然后，打开注射成形用模具的第一模具部件300和第二模具部件350，同时从第一模具部件300的毛束保持孔303拔出毛束3，如图18(f)所示，取出在前端进行了细加工的毛前端对齐的状态下成形的牙刷1。
采用上述的牙刷的制造方法，当将成形材料填充至空腔360内时，由于植毛部盖4安装在设有毛束保持孔303的第一模具部件300的空腔一侧的内面301上，能够确保植入植毛台12中的毛束3的基端部的厚部31的植入深度至少为植毛部盖4的厚度以上，能够维持直立性。此外，如上述实施例所述，如果在第一模具部件300的空腔一侧的内面301上，在开口的毛束保持孔303的周围形成筒状凸部304，在安装在空腔一侧内面301上的植毛部盖4的植毛孔41的周围设置与筒状凸部304紧密接触的环状凹部43，即使成形材料通过植毛部盖4的植毛孔41向第一模具部件300的毛束保持孔303泄漏，因为毛束保持孔303在植毛部盖4的内部开口，所以漏出的成形材料不会立即在植毛部盖4的表面露出。此外，通过设在第一模具部件300上的筒状凸部304和设在植毛部盖4上的环状凹部42的凹凸嵌合，植毛部盖4安装到第一模具部件300的空腔一侧内面301时的位置容易确定，并且能够可靠安装。
图19所示的图是表示日本特开平2-99022号公报(专利文献12)中所述的熔入(fuse-in)法的牙刷制造方法。在该方法中，预先在牙刷本体10的植毛台12上形成植毛孔6。另一方面，将固定在植毛台12上的毛束3从前端进行过细加工的前端一侧插入毛束保持部件400的收容孔401内，在与底板410接触，使刷毛2的前端对齐的状态下，利用各种加热方法加热并熔融毛束3的基端部，形成厚部31。如图19(b)所示，当该厚部31为熔融状态时，压入在牙刷本体10的植毛台12中形成的植毛孔6内。这时，植毛孔6周围的植毛台表面12a，在高温下，利用处在熔融状态的厚部31的热软化，同时通过压入厚部31的植毛孔6内而隆起，密闭植毛孔6的开口边缘。然后，插入植毛孔6内的厚部31被冷却固化，如图19(c)所示，由进行过前端的细加工的刷毛2构成的毛束3，利用在其基端部形成的厚部31，被热固定在植毛台12上。
图20所示为与上述相同的熔入法的牙齿制造方法，为日本特公平6-46962号公报所述的方法。在该方法中，与牙刷本体10的植毛台12设置距离，在毛束保持体500的收容孔501中，使进行过前端细加工的前端3a与底板510接触，使由多根刷毛2构成的毛束3对齐，将由刷毛2的前端形成的刷面f修整为规定形状。接着，利用配置在两者之间的板状加热器520熔融植毛台12的植毛面(表面)12a和毛束3的基端部3b。加热器520向植毛台12和毛束3之间移动，在毛束3的基端部和植毛台12的植毛面12a熔融后，后退。通过熔融毛束3的基端部3b，形成厚部31。在这个状态下，使毛束3和植毛台12接近，通过将肥大的厚部31压入植毛台12的熔融的植毛面12a中，该熔融部流入厚部31的背后以包围其，将毛束3固定在植毛台12上。由此，如图20(c)所示，在将由刷毛2的前端形成的刷面f修整为规定形状的状态下，能够得到将毛束3热固定在植毛台12上的牙刷。
图21所示为利用上述熔入法的牙刷的制造方法的另一实施方式。在这种情况下，预先在植毛台12的植毛面12a设置植毛孔6，或如图21(a)所示，利用分别具有销状的加热器521的加热器520制造。在这个方法中，在植毛台12的植毛面12a熔融的情况下，熔融的成形材料被向外方排除至从植毛台12的植毛面12a突出的环状缘12b，同时与上述同样，熔融毛束3的基端部形成厚部31。在使加热器510后退后，使植毛台12与毛束3接近，又如图21(b)所示，将厚部31压入植毛孔6中。由此，环状缘12b的熔融材料流入厚部31的背后以包围其，如图21(c)所示，得到在植毛台12的植毛面12a上分别在毛束3的周围形成膨胀部12c的牙刷。
如上所述，本发明的牙刷因为在使毛前端对齐的状态下，利用插入法，熔入法等，将预先经过前端细加工的刷毛2热固定在牙刷本体10的植毛台上，因此可将由刷毛2形成的刷面f形成为任意的形状。即：当将刷毛2(毛束3)固定在植毛台12上时，为了使刷毛2的前端对齐，可将刷面f作成与底板形状相对应的任意形状。例如：如图13所示，将刷面f形成为弯曲形状，使刷部11的周围高、中心低，在该情况下，如图22(a)所示，将毛束3插入毛束保持部件700的收容孔701中，使用将与毛束3的前端一侧接触的前面711形成为需要的弯曲形状的底板710，修整由刷毛2构成的刷面的形状后，将从毛束保持部件700突出的毛束3的基端部一侧切齐。这时，如果使切板720与毛束保持部件700重合，使刷毛2的前端与底板710接触，使刷毛2的前端一致后，沿着切板720的表面，利用切刀730切断毛束3的基端部，则易于将从毛束保持部件700突出的毛束3切齐。然后，如图22(b)所示，利用上述适当装置加热熔融毛束3的基端部，形成厚部31，可利用模入法，熔入法等，将毛束3固定在植毛台12上。由此，能够制造图13所示的刷面f为弯曲的牙刷等刷面f形成为任意形状的牙刷。
此外，如图23(a)～(c)所示，在各毛束3的前端形状，为了使刷毛2的毛前端对齐，通过将毛束3与底板800接触的接触面801形成圆锥状，碟子形等各种形状，可将毛束3的前端形状形成任意的形状。
此外，只说明了具有长的柄部14的手动牙刷1，但本发明的牙刷也适于作为柄部14短、安装在具有驱动单元的刷本体中使刷部11振动的电动牙刷的刷使用。
实施例
以下，评价各种型号的牙刷的清洁性能和强度。
(1)评价中使用的牙刷的规格
植毛孔的形状为圆形，其直径为1.7mm。使用沿着与手柄长轴方向平行的轴，有三列植毛孔的列，各列中有7个植毛孔，合计具有21个孔的牙刷进行评价。植毛台的厚度、刷毛和刷毛的植毛方法根据表1所示的数值成形、植毛。此外也存在毛高偏差大的牙刷，但是其被修整到尽可能接近10mm。
(2)清洁性的评价方法
试验方法：
使10名被验者用各种牙刷刷牙3分钟，利用铃木法[口腔卫生学会志、20(3)、9(1971)]，测定第二大臼齿的刷牙前后的斑点附着量，计算除去率(％)。所谓上述的铃木法为利用与牙龈的距离测定附着在牙面上的斑点的方法。
评价基准：
使用下述的评价基准进行清洁性的评价。结果表示在表1中。
◎：90％以上
○：85％以上
△：80％以上
×：小于80％
(3)强度的评价方法
试验方法：
固定牙刷的手指接触部，在0.4Hz的振动频率下，从植毛侧将1kg的负载反复加在植毛部中心，直到植毛部折断。计算反复的次数。
判断基准：
利用下述评价基准进行强度的评价。结果表示在表1中。
◎：50000次以上
○：30000次以上不足50000次
△：10000次以上不足30000次
×：小于10000次
表1
清洁性和强度评价
植毛方法   植毛台厚度(mm)                  刷毛 清洁性 强度
  形式 前端分支数   图
实施例1   无平线     4.0   芯鞘分支     3   图5     ○     ◎
实施例2   无平线     3.5   芯鞘分支     3   图5     ◎     ◎
实施例3   无平线     3.0   芯鞘分支     3   图5     ◎     ○
实施例4   无平线     3.0   芯鞘     1   图7     ◎     ○
实施例5 无平线 3.0   单层前端细分支 4   图4(e) ◎ ○
比较例1   平线     5.0   芯鞘分支     3   图5     △     ◎
比较例2   平线     5.0   芯鞘     1   图7     △     ◎
比较例3 平线 5.0   单层前端细分支 4   图4(e) △ ◎
比较例4 无平线 3.0   通常毛(单层) 1 - × ○
比较例5 平线 5.0   通常毛(单层) 1 - × ◎
比较例6 无平线 3.0   单层前端细 1 *1 △ ○
比较例7 平线 5.0   单层前端细 1 *1 △ ◎
*1特开平6-141923
(4)考察
从实施例1～5的结果可看出，利用无平线植毛植入图4(e)、图5、图7的刷毛的牙刷，在牙科疾病危险部位，清洁困难的第二臼齿的清洁性显著提高。另一方面，从比较例4～7的结果可看出，刷毛为通常毛(单层)或单层的前端细的毛时，植毛方法为无平线植毛、平线植毛，各部位的清洁性都不好。此外，如在比较例1～3中可以看出，即使使用图4(e)、图5、图7的刷毛，在利用平线植毛制造牙刷而得到的牙刷中，由于不能够减薄植毛台的厚度，在其到达性或在该地方的操作性可有效地加强影响的第二大臼齿处，清洁效果也不很好。
产业上利用的可能性
本发明的牙刷，由于具有利用无平线植毛的厚度薄的植毛台，与利用平线植毛的牙刷相比，可在口腔内自由地处理牙刷的头部。由于这样，为了清洁容易磨残的牙科疾病危险高的部位，可平稳地使牙刷的头部在适当的位置移动，而且在该位置的清洁行为中，由于可操作的自由度大，除去牙垢的刷毛的动作有效，除去牙垢力高。另外，在本发明中，由于使用前端细的毛作为刷毛，因此采用本发明，可提供刷毛向牙颈部或牙间部等牙科疾病危险高的狭窄部位的到达性高，可发挥好的牙垢除去效果的牙刷。

Claims (19)

1.一种牙刷，其特征在于，在合成树脂制的刷本体的植毛台上熔接热塑性树脂制的刷毛而形成有刷部，构成所述刷部的刷毛的至少一部分在毛前端侧分支，分支的毛前端为预先形成为前端细的锥状的前端细的毛。
2.一种牙刷，其特征在于，在合成树脂制的刷本体的植毛台上熔接热塑性树脂制的刷毛而形成有刷部，构成所述刷部的刷毛的至少一部分为具有芯鞘结构或海岛结构的截面形状的前端细的毛。
3.如权利要求2所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛为预先形成有所述芯部或岛部在毛前端露出的芯毛的前端细的毛。
4.如权利要求1～3中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述刷毛利用在其基端部形成的厚部固定在植毛台上。
5.如权利要求4所述的牙刷，其特征在于，所述厚部由将刷毛或刷毛束的基端部热熔融而形成的熔融块构成。
6.如权利要求1～5中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述植毛台的厚度为4.0mm以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛为具有将多个单位截面元素连接的截面形状的合成树脂制的长丝。
8.如权利要求2～7中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛形成为所述鞘部或海部向着毛前端变细的锥状，为在毛前端露出多个芯毛而构成的分支毛。
9.如权利要求2～7中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛形成为所述鞘部或海部向着毛前端变细的锥状，为在毛前端露出单个芯毛而构成的前端细的毛。
10.如权利要求2～9中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛在毛前端露出的芯毛的截面形状在其整个轴方向上大致为相同的形状。
11.如权利要求1～10中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述刷毛由包含选自聚酯树脂、聚酰胺树脂和聚烯烃树脂中的至少一种热塑性树脂的材料构成。
12.如权利要求2～11中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛的芯部或岛部的材料的主要成分由聚酰胺树脂构成，鞘部或海部的材料的主要成分由聚酯树脂构成。
13.如权利要求1～12中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述刷部由规格不同的至少两种以上的刷毛构成。
14.如权利要求13所述的牙刷，其特征在于，在所述刷部中植入规格不同的至少两种前端细的毛而形成。
15.如权利要求1～14中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述前端细的毛植入所述刷部的前端部、右侧面部、中央部、左侧面部、后端部中的至少一部分中。
16.如权利要求1～15中任一项所述的牙刷，其特征在于，由所述刷部中的刷毛的前端构成的刷面不是平面。
17.如权利要求16所述的牙刷，其特征在于，所述刷面具有凹凸。
18.如权利要求17所述的牙刷，其特征在于，所述刷面在刷部的长度方向和宽度方向两个方向上具有凹凸。
19.如权利要求1～18中任一项所述的牙刷，其特征在于，所述刷毛利用模入法或熔入法，熔接在牙刷本体的植毛台上而形成。
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