CN106102515B - 牙刷用的柄体、其成形方法及牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明的牙刷用的柄体通过吹塑成型而一体成形，该牙刷用的柄体(2)具备头部(3)、握持部(6)、及连结所述头部(3)与所述握持部(6)的颈部(5)，在所述握持部(6)设置有第一中空部(8)，在所述颈部(5)设置有与所述第一中空部(8)连结的第二中空部(7)。另外，在本发明的牙刷用的柄体的成形方法中，通过吹塑成型从而形成具备头部(3)、握持部(6)、及连结所述头部(3)与所述握持部(6)的颈部(5)的牙刷用的柄体(2)，将由构成柄体(2)的材料的树脂构成的型坯插入模具内，在型坯内吹入流体，从而在所述握持部形成第一中空部(8)，且在所述颈部(5)形成第二中空部(7)。

Description

牙刷用的柄体、其成形方法及牙刷

技术领域

本发明涉及牙刷用的柄体、其成形方法及牙刷。

本申请基于2014年3月10日在日本申请的特愿2014-046813号，主张优先权，其内容援引于此。

背景技术

一般，被称为刷子的有牙刷、化妆品用刷、卫生间·浴室清扫用刷、住宅(室内·室外)清扫用刷、以及工业用涂料刷等，其使用目的主要使清扫、涂敷。

这样的刷子由植入了毛(刷毛)的头部和柄体(柄)构成，作为毛的素材较多使用天然物质(植物或动物)、人工物质(尼龙、PBT等)，作为柄体的素材较多使用天然物质(木材、金属、石、陶瓷等)、人工物质(树脂、合金等)。

柄体的制造方法一般有，若素材为天然物质则通过切削、研磨加工等来制造，若为人工物质物则一般是使用PET等聚酯纤维系树脂、聚乙烯(PE)或聚苯乙烯系树脂的注塑成型等模具成形。一般是注塑成型等模具成形的理由可以列举如下：能够使用通用型材料(树脂)、只要有模具就能够大量地制作、成本低。

现在，已知有各种各样的这样的模具成形，尤其注塑成型、吹塑成型成为通用的技术的一种。

吹塑成型是如下技术：将构成原料的树脂熔融，使用该熔融树脂挤压形成管状(筒状)的型坯后，由模具夹入该型坯，在中间吹入空气来形成产品。其中原料的加热·熔融、挤压(成形)、型成形、冷却、取出在瞬间进行。吹塑成型与一般的注塑成型较大的不同点在于能够形成中空容器，大多用于制造PET瓶等各种饮料用容器。

另外，作为在柄体形成了中空部的结构已知如专利文献1及专利文献2中记载的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-284411号公报

专利文献2：日本特开2003-325231号公报

然而，在以往，作为通过树脂成形法一体成形而形成的牙刷的柄体，只知道实心、即固态状的结构。

确实在专利文献1中记载了一种使柄体中空的结构，但这是关于卫生间刷子的技术，并非是考虑牙刷的技术。另外，在专利文献2中记载了使握持部为中空的技术，但不清楚如何成形柄体，可认为并非是一体成形的结构。

作为通过一体成形而形成的牙刷的柄体，只知道实心的结构，其理由可以列举有，在以往，即使是实心的结构，在没有特别不合适的情况下没有要做成中空的理由。

另外，在通过注塑成型制作中空的成形体时，有工序增加、成本变高、且中空的形状也有限制，因此优点较少。另外还可以列举，在以往，吹塑成型一般被理解为用于PET瓶等具有一定程度的截面积的形状的结构的技术。

然而，在使柄体为实心的情况下，有缺乏形状的多样性的问题。

发明内容

用于解决课题的手段

因此，为了解决上述课题，本发明采用了以下的结构。

本发明的牙刷用的柄体通过吹塑成型而一体成形，该牙刷用的柄体具备头部、握持部、及连结所述头部与所述握持部的颈部，在所述握持部设置有第一中空部，在所述颈部设置有与所述第一中空部连结的第二中空部，在所述本发明的牙刷用的柄体中，在所述头部设置有与所述第二中空部连结的第三中空部，在将所述握持部的壁厚设为h1、将所述颈部的壁厚设为h2、将所述头部的壁厚设为h3时，满足如下关系：h1＜h2＜h3或h2＜h1＜h3。

另外，本发明的牙刷用的柄体的特点在于，在与所述握持部的延伸方向垂直的方向上剖切得到的所述第一中空部的截面积比在与所述颈部的延伸方向垂直的方向上剖切得到的所述第二中空部的截面积小。

另外，本发明的牙刷的特点在于，使用所述的本发明的牙刷用的柄体，并通过在该柄体所具备的头部植入刷毛束而构成。

另外，本发明的牙刷用的柄体的成形方法用于成形如上所述的牙刷用的柄体，在所述牙刷用的柄体的成形方中，将由作为柄体的材料的树脂构成的型坯插入模具内，向型坯内吹入流体，从而在所述握持部形成第一中空部，且在所述颈部形成第二中空部。

发明效果

根据本发明的牙刷用的柄体，在握持部和颈部形成有中空部，因此能够使形状富有多样性。

附图说明

图1A是本发明的第一实施方式的侧视图。

图1B是本发明的第一实施方式的剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的剖视图。

图3是本发明的第一实施方式的剖视图。

图4是本发明的第二实施方式的剖视图。

符号说明

1，11···牙刷；2···柄体；3，12···头部；4···刷毛束；5···颈部；

6···握持部；7，8，13···中空部

具体实施方式

＜第一实施方式＞

参照附图对本发明的第一实施方式的牙刷进行说明。

如图1A所示，本实施方式的牙刷1为具有柄体2和植入设置于柄体2的头部3的刷毛束4的结构。

柄体2通过吹塑成型而一体成形，包括：头部3、握持部6、以及连结头部3与握持部6的颈部5。

并且，在图1A所示的本实施方式的牙刷1中，从握持部6伸出的颈部5形成为比握持部6细。另外，从颈部5伸出的头部3形成为比该头部3所连接的颈部5的顶端部的厚度方向的尺寸稍大。另外，牙刷的形状不限定于此，例如，也能够构成为握持部与颈部为相同尺寸(直径或厚度)。

头部3是实心的，即构成为固态状，在头部3的一面3a形成有多个未图示的植毛孔，在植毛孔植入设置有刷毛的刷毛束4。

头部3的宽度方向的尺寸，即，从一面3a侧观察头部3时，牙刷1的与长度方向正交的方向上的尺寸无特别限定，例如优选7～13mm，更优选8～12mm。头部3的宽度尺寸若为上述下限值以上，则能够充分确保设置刷毛束4的面积，若为上述上限值以下，则进一步提高口腔内的操作性。

头部3的长度方向的尺寸无特别限定，例如优选10～30mm，更优选12～28mm。头部3的长度尺寸若为上述下限值以上，则能够充分确保设置刷毛束4的面积，若为上述上限值以下，则进一步提高口腔内的操作性。

另外，头部3的厚度h4可以考虑材质等来决定，例如优选2～6mm，更优选2.5～4mm。若为上述下限值以上，则进一步提高头部3的强度，若为上述上限值以下，则进一步提高口腔内的操作性。

颈部5是连结头部3与握持部6的部分，如图1B所示，在内部形成有中空部7。中空部7可以设置于颈部5的延伸方向(图1B的X方向)整体，也可以设置于局部。但是，中空部7构成为与后述的握持部6的中空部8连结。

另外，能够根据中空部7的顶端7a的位置，调整牙刷1的颈部5的弹性(挠曲程度)及牙刷1的刷牙时的硬度。

例如，如图1B所示，在中空部7的顶端7a形成于颈部5的比中央更靠握持部6侧的情况下，即中空部7的在颈部5的延伸方向上的长度比颈部5的延伸方向的长度的一半短的情况下，颈部5的挠曲程度比以往的牙刷稍大，刷牙时的硬度也比以往的牙刷稍软。

另一方面，如图3所示，在中空部7的顶端7a形成于颈部5的比中央更靠近头部3侧的情况下，即中空部7的在颈部5的延伸方向上的长度比颈部5的延伸方向的长度的一半长的情况下，颈部5的挠曲程度比以往的牙刷大，刷牙时的硬度也比以往的牙刷软。

另外，如图2所示，在中空部7的顶端7a位于颈部5的中央的情况下，具有顶端7a位于握持部8侧的结构和顶端7a位于头部3侧的结构的中间的性质。

颈部5的厚度可以考虑材质等来决定，例如优选3～6mm，更优选3.5～4mm。若为上述下限值以上，能够将颈部5的强度保持为一定以上，若为上述上限值以下，进一步提高口腔内的操作性。

在握持部6的内部设置有中空部8。中空部8设置于握持部6的延伸方向(图1B的X方向)整体，中空部8构成为与设置于颈部5的内部的中空部7连结。

关于握持部6的形状等无特别限定，大多调整长度使柄体2整体的长度成为如120～200mm这样的长度。

另外，在将握持部6的壁厚、即形成有中空部8的部分的平均的壁厚设为h1，将颈部5的形成有中空部7的部分的平均的壁厚设为h2，将头部3的厚度(头部3的厚度方向整体的平均厚度)设为h4时，优选满足h1≤h2≤h4、或h2≤h1≤h4的关系。

这样使颈部5的壁厚h2比头部3的厚度h4薄，从而能够成为挠曲程度比以往大，刷牙时的硬度较软的牙刷1。

另外，上述的壁厚h1、h2及厚度h4分别是在各部位上在多个点进行了测定的情况下的平均尺寸。另外，这些各个尺寸能够根据需要而将牙刷1在适当的位置剖切后进行测定。

另外，在与握持部6的延伸方向垂直的方向上剖切得到的中空部8的截面积优选比在与颈部5的延伸方向垂直的方向上剖切得到的中空部7的截面积小。

根据这样的结构，能够成为如下牙刷1：将握持部8的壁厚h1保持为一定程度以上，且使颈部5的壁厚h2变薄，能够保持握持部6的强度，且使颈部5的挠曲程度变大，并且刷牙时的硬度较软。

另外，按如下方式构成：能够经由形成于中空部8的后端8a的孔8b，将适当的内藏物(气体、液体、凝胶、固体、纸等)插入中空部7及中空部8内。

作为内藏物，例如在由透明或半透明的树脂形成柄体2的情况下，能够例示记载有品牌、商品名的纸、操作说明书、用于表示成分的纸、记载有姓名等的纸。另外，还可以考虑通过在中空部7及中空部8内放入彩色的液体、凝胶、镀金属箔的线，从而增加颜色的变化。

另外，即使柄体2不是透明或半透明，也能够在中空部7及中空部8内放入例如牙膏、洗涤剂、牙签、牙缝刷等固体物，作为旅行用或便携用的套装。另外，在将上述结构应用于儿童用牙刷的情况下，也可以构成为在中空部7及中空部8内加入球体等，使得在刷牙时发出声音，或在里面放入玩具等。

在此，作为用于一体成形的柄体2的材料，能够没有任何限制地采用以往的用于牙刷的柄体所使用一般的树脂材料。作为这样的材料，例如除PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、尼龙、弹性体、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)、PVC(聚氯乙烯)及EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等之外，可以列举作为工程塑料的PET、聚碳酸酯、聚氧乙烯及聚酰胺等，从成形性优异的观点看，特别优选PP、PE或PET。

另外，在不在中空部7及中空部8内放入物质的情况下，也可以是关闭中空部8的后端8a的孔8b的形状，在成为能够将放入中空部7及中空部8内的物质取出的结构的情况下，也可以通过在中空部8的孔8b设置适当的盖等，从而开闭自如地构成。

如图1A所示，刷毛束4捆束多个刷毛，从头部3的一面3a到刷毛束4的顶端4a为止的长度(毛长)4所需的毛硬度等来决定，例如为6～13mm。另外，所有的刷毛束4可以是相同毛长，也可以相互不同。

另外，刷毛束4的粗细(刷毛束径)可以考虑刷毛束4所需的毛硬度等来决定，例如为1～3mm。另外，所有的刷毛束4可以是相同刷毛束直径，也可以相互不同。

作为构成刷毛束4的刷毛，例如可以列举朝向毛尖而刷毛直径逐渐变小、毛尖被尖锐化的刷毛(锥形毛)，或从头部3的一面3a朝向毛尖而刷毛的直径大致相同的刷毛(直形毛)等。直形毛可以列举使毛尖为与头部3的一面3a大致平行的平面的刷毛、毛尖被修成半球状的刷毛等。

刷毛的材质例如可以列举6-12尼龙(6-12NY)、6-10尼龙(6-10NY)等聚酰胺，PET、PBT、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二酸丁二醇酯(PBN)等聚酯纤维，PP等聚烯烃，聚烯烃系弹性体、苯乙烯系弹性体等弹性体树脂等。

这些树脂材料能够单独使用一种或将两种以上组合使用。

另外，刷毛也可以是具有芯部和设置于该芯部的外侧的至少一层以上的鞘部的多重芯结构的聚酯制刷毛。

刷毛的横截面形状无特别限定，可以是正圆形、椭圆形等圆形，多角形，星形，三叶的三叶草形，或者四叶的三叶草形等。另外，所有的刷毛的截面形状可以相同，也可以不同。

刷毛的粗细可以考虑材质等来决定，横截面为圆形时，例如为6～9mil(1mil＝1/1000inch＝0.025mm)。另外，考虑使用感、刷扫感、清扫效果或耐久性等，可以任意地组合使用粗细不同的多根刷毛。

接着，对本实施方式的牙刷1的制造方法进行说明。

在本实施方式的牙刷1的制造方法中，首先，形成柄体2，之后，在柄体2的头部3植入刷毛束4来进行制造。

只要是吹塑成型，则可以通过任意的方法形成柄体2，例如能够例示直接吹塑成型、注射吹塑成型、二段吹塑、片材成型、拉伸吹塑等方法。

例如，在通过直接吹塑成型法形成柄体2的情况下，首先，将构成柄体2的材料的树脂熔融，挤压该熔融树脂形成型坯后，将型坯插入模具内，在型坯内吹入空气等流体从而使型坯膨胀而按压模具的内表面，形成柄体2。

另外，以如下方式设计模具：在流体的吹入口侧(型坯的上部)形成握持部6，在与流体的吹入口侧相反一侧(型坯的下部)形成头部3。此时，以在握持部6形成中空部8，且在颈部5形成中空部7的方式进行调整。

握持部6的壁厚h1及颈部5的壁厚h2以及形成于颈部5的中空部7的顶端7a的位置调整是通过适当地控制吹塑成型时的型坯的直径、厚度，或通过将模具中的加热、冷却调整到适当的条件来进行的。另外，被挤压出的型坯由于自重的影响有上部(挤出口侧)的壁厚变薄、下部(与挤出口侧相反的一侧)的壁厚变厚的倾向，因此最好也参考该倾向来进行调整。

另外，在吹塑成型中，通过模具的凹凸，还能够赋予复杂的设计，根据其形状，还能够赋予弹力性(挠曲)的变化。

另外，在本实施方式中，优选以如下方式设计，通过调整握持部6的壁厚h1及颈部5的壁厚h2以及形成于颈部5的中空部7的顶端7a的位置，从而使牙刷1的刷牙时的硬度、颈部5的挠曲成为所希望的。

在形成柄体2后，在柄体2的头部3植入刷毛束4。作为刷毛束4的植毛方法，例如列举如下方法：将刷毛束4对折，将夹入其间的扁线打入植毛孔，从而植入刷毛束4的扁线式植毛、将刷毛束4的下端压入成为植毛部的熔融树脂中并固定的热熔接法、在加热刷毛束4的下端并形成熔融块后，将熔融树脂注入形成柄体的模具中来形成植毛部的模内法等。

按如上所述，形成本实施方式的牙刷1。

在本实施方式中，在柄体2的握持部6和颈部5形成有中空部8及中空部7，因此能够使形状富有多样性。

例如，能够通过在中空部7及中空部8放入适当的物质(气体、液体、凝胶、固体、纸等)，从而形成与以往的柄体不同的形状。另外，在本实施方式中，能够有效活用柄体中以往为实心而未被有效地利用的空间。

另外，在本实施方式中，在牙刷1的硬度、颈部5的弹性方面，能够得到比以往的设计幅度广这一有利的效果。

具体地说明，在以往，牙刷的硬度由植毛部的规格(刷毛直径、尼龙或PBT等刷毛的材质、双重芯或中空等刷毛结构的种类、圆形或多边形等刷毛的截面形状、锥形毛等的纵截面形状、植毛根数、孔形状·孔径·孔距等孔的规格、毛长尺寸、毛修剪形状等)所控制。另外，颈部的弹性由颈部的粗细·长度，或者材质所控制。

与此相对，根据本实施方式，通过调整握持部6的壁厚h1及颈部5的壁厚h2、颈部5的中空部7的顶端7a的位置等，能够适当地调整牙刷1的硬度、颈部5的弹性。由此，能够选择廉价的材料作为成形树脂，或不用改变牙刷的外观形状就能够将牙刷1的硬度、颈部5的弹性调整为所希望的。

另外，在本实施方式中，在柄体2的内部形成中空部7及中空部8，因此与以往相比能够减少形成柄体2所必需的树脂的量，能够实现低成本化。另外，通过吹塑成型而一体成形来形成柄体2，能够形成中空部7及中空部8并使制造成本降低。另外，由于形成中空部7及中空部8，因此与以往相比能够减轻柄体2的重量。

＜第二实施方式＞

本发明的第二实施方式是上述的第一实施方式的变形例，省略与第一实施方式相同部分的说明。

如图4所示，本实施方式的牙刷11不仅在柄体2的握持部6及颈部5，在头12也设置有与颈部5的中空部7连结的中空部13。

这样一来，在头部12也设置有中空部13，其结果，比第一实施方式更加富有形状的变化。

另外，在将握持部8的壁厚设为h1、将颈部5的壁厚设为h2、将头部12的设置有中空部13的部分的壁厚设为h3时，优选满足h1≤h2≤h3或h2≤h1≤h3的关系。

通过这样使颈部5的壁厚比头部3的壁厚薄，从而能够成为与以往相比挠曲程度变大，刷牙时的硬度较软的牙刷11。

另外，与壁厚h1、h2相同，上述的壁厚h3是在头部12的设置有中空部13的部分中在多个点进行了测定的情况下得到的平均壁厚，能够剖切头部12来进行测定。

另外，本实施方式的牙刷也与第一实施方式相同，柄体2通过吹塑成型而形成即可，通过适当地控制型坯的形状等，或者通过将模具中的加热、冷却调整到适当的条件从而一体成形即可。

另外，在形成柄体2时，关于握持部6的壁厚h1、颈部5的壁厚h2、头部12的壁厚h3及形成于头部12的中空部13的顶端13a的位置调整，优选的是考虑所希望的牙刷11的刷牙时的硬度、颈部5的挠曲来设计。

另外，关于刷毛束4(参照图1)，在头部13的壁厚h3较薄而设置植毛孔较困难的情况下，不将刷毛束4植入植毛孔，而另外采用热熔接法等适当的方法即可。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，自不必说，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种各样的变更。

例如，在上述实施方式中，以头部、颈部、握持部的延伸方向为相同方向来进行了说明，但头部、颈部、握持部的延伸方向也可以从握持部向头部缓缓倾斜。

实施例

以下，根据实施例对本发明进行更详细地说明。但是，本发明不受到以下的实施例任何的限定。

在本实施例中，作为实施例1，准备了如图1B所示那样的颈部的中空部的顶端位于颈部的比中央更靠近握持部侧的牙刷。另外，作为实施例2，准备了如图2所示那样的颈部的中空部的顶端位于颈部的中央的牙刷。并且，作为实施例3，准备了如图3所示那样的颈部的中空部的顶端位于颈部的比中央更靠近头部侧的牙刷。

另外，作为比较例1，准备了一般的牙刷(头部、颈部均实心)，及电动牙刷(颈部、柄部为中空的注塑成型牙刷。其中，头部为交换式)。另外，使实施例1～3及比较例1的外观形状相同，使各柄体的材料也相同。

并且，实际使用这些实施例1～3及比较例1、2的牙刷，通过感官实验评价了颈部的挠曲程度(弹性的强弱)及刷牙时的硬度。表1表示评价结果。

[表1]

如表1所示，可知在具有本发明的结构的实施例1～3中，通过设置中空部，且适当调整中空部的顶端的位置，从而能够适当调整挠曲程度(弹性的强弱)及刷牙时的硬度。

产业上的可利用性

根据本发明的牙刷用的柄体，在握持部和颈部形成有中空部。因此，能够使柄体的形状富有多样性，且能够将各部位的弹性调整为所希望的，因此通过将该柄体应用到牙刷，从而进一步提高口腔内的操作性。并且，与以往相比能够减少形成柄体所需要的树脂的量，由于还能够实现低成本化及轻量化，因此产业上的可利用性较高。

Claims (4)

1.一种牙刷用的柄体，通过吹塑成型而一体成形，该牙刷用的柄体的特征在于，

具备头部、握持部、及连结所述头部与所述握持部的颈部，

在所述握持部设置有第一中空部，

在所述颈部设置有与所述第一中空部连结的第二中空部，

在所述头部设置有与所述第二中空部连结的第三中空部，

在将所述握持部的壁厚设为h1、将所述颈部的壁厚设为h2、将所述头部的壁厚设为h3时，满足如下关系：

h1＜h2＜h3或h2＜h1＜h3。

2.根据权利要求1所述的牙刷用的柄体，其特征在于，

在与所述握持部的延伸方向垂直的方向上剖切得到的所述第一中空部的截面积比在与所述颈部的延伸方向垂直的方向上剖切得到的所述第二中空部的截面积小。

3.一种牙刷，其特征在于，

所述牙刷使用权利要求1或2所述的牙刷用的柄体，并通过在该柄体所具备的头部植入刷毛束而构成。

4.一种牙刷用的柄体的成形方法，用于成形如权利要求1或2所述的牙刷用的柄体，所述牙刷用的柄体的成形方法的特征在于，

将由作为柄体的材料的树脂构成的型坯插入模具内，向型坯内吹入流体，从而在所述握持部形成第一中空部，且在所述颈部形成第二中空部。