JP2003219911A - 回転ブラシの製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転ブラシ１１の毛足密度を均一として、プ
ラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れ、しかも
量産化を可能としコストの低減化が図れるロール歯ブラ
シ用の回転ブラシの製造方法とその装置を提供する。 【解決手段】 多数の樹脂製素線１ａを束状に集合させ
てなる素線群１を台座２に設けた挿通孔２ａから外方に
一定量突出させ、この素線群１の突出先端側の中央にコ
ーン４を差し込んで素線群１を放射方向に押し開き、押
し開かれた素線群１を台座２に固定した状態で素線群１
の中心部分を環状に溶着し、溶着部の内側を切断するこ
とにより、中心にハブ８１を有し、これから径方向外方
に向かって多数の毛足 (素線) ８２が突出されたシート
状のブラシ単体８を形成し、ブラシ単体８のハブ８１に
軸心パイプ９を挿入して保持し、ブラシ単体８を軸心パ
イプ９と共に台座２から外方に取り出すことにより回転
ブラシ１１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯に付着したプラ
ークの除去及び歯茎のマッサージに好適なロール歯ブラ
シに用いられる回転ブラシの製造方法とその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、以前に歯に付着したプラー
クの除去及び歯茎のマッサージに好適なロール歯ブラシ
とその製造方法を提案した(特開平１２−８３７３６号
公報)。その内容は、ナイロンなどの多数の素線を束状
に集合させてなる素線群の一端を加熱溶着することによ
り半球形状の溶着部を形成し、この後溶着部を加圧して
扁平状とする。これに続いて、扁平部の軸孔となる部分
をカットして、さらに加圧することにより素線群の全体
を略円形とし、かつ扁平部を略円形とする。この後、扁
平部の両端を溶着などにより接合させて環状部を形成
し、シート状のブラシ単体を製作する。そして、このよ
うにして得られたブラシ単体の環状部を接合してブラシ
単体の複数個を連結することにより、ローラ状の回転ブ
ラシを形成する。この回転ブラシは、柄部材の一端に支
軸を介して回転自由に支持させてロール歯ブラシとされ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
に製作される回転ブラシは、その環状部の厚みを均一と
し、回転ブラシの毛足密度を均一とするのに熟練を要
し、しかも、機械化の困難な工程を含むので、一貫した
連続製造が困難で量産化が難しく製造コストも高くな
る。

【０００４】そこで、本発明は、以前に提案したものに
さらに改良を加え、回転ブラシの毛足密度を均一とし
て、プラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れ、
しかもコストの低減化が図れるロール歯ブラシ用の回転
ブラシの製造方法とその装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、この回転ブラシを形成するシー
ト状のブラシ単体を製造するブラシ単体製造方法であっ
て、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に
設けた挿通孔から外方に一定量突出させる工程と、この
素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放
射方向に押し開く工程と、押し開かれた素線群を台座に
固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着する工程
と、環状の溶着部の内側を切断する工程とを有し、これ
によって中心にハブを有し、このハブから放射状に多数
の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成
することを特徴とする。本発明の請求項2の回転ブラシ
の製造方法は、多数の素線を束状に集合させてなる素線
群を台座に設けた挿通孔から外方に一定量突出させる工
程と、この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで
素線群を放射方向に押し開く工程と、押し開かれた素線
群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶
着する工程と、この溶着部分の内側を切断することによ
り、中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛
足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成する
工程と、このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入して
保持する工程と、ブラシ単体を軸心パイプと共に台座か
ら外方に取り出す工程とを有し、これらの工程を繰り返
して、軸心パイプに複数のブラシ単体を挿入保持させる
ことにより、多数の毛足が放射状に突出されたロール状
の回転ブラシを形成する。

【０００６】以上のようにして、毛足密度が均一でプラ
ークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れたロール歯
ブラシ用の回転ブラシが、連続的に効率良く低コストで
得られる。以上の製造方法においては、回転ブラシの毛
足の先端を切り揃え、かつ仕上げ処理を行うことが好ま
しい。このようにすれば、より良い回転ブラシが得られ
る。

【０００７】本発明の請求項４の発明は、多数の素線を
束状に集合させてなる素線群を通す挿通孔を設けた台座
と、素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて
保持するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込ん
で素線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた
素線群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定
した状態で素線群の中心部分を環状に溶着する溶着機
と、素線群の溶着部分の内側を切断する切断機とを備え
た回転ブラシのブラシ単体製造装置である。

【０００８】本発明の請求項５の回転ブラシの製造装置
は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す挿
通孔を設けた台座と、素線群を掴んで台座の挿通孔から
一定量突出させて保持するチャックと、素線群の突出端
の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーン
と、押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、素
線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に
溶着する溶着機と、この素線群の溶着部分を残して内側
を切断することにより、中心にハブを有し、このハブか
ら径方向外方に向かって多数の毛足(素線)が突出された
シート状のブラシ単体を形成する切断機と、このブラシ
単体のハブに軸心パイプを挿入保持し、挿入保持した後
にブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出
すパイプハンド機とを備えている。

【０００９】この装置を用いることにより、本発明の方
法を容易に実施できて、所期の目的を達成できる。

【００１０】以上の装置においては、回転ブラシを回転
させながら、その毛足の先端を切り揃えるカッタと、毛
足の先端を丸める仕上げ処理機を備えていることが好ま
しい。これにより、より良い回転ブラシが得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図９は、本発明の製造方法
により回転ブラシを製造するときの各工程を示してい
る。また、図１には、同方法を実施する製造装置の主要
部を示す。すなわち、素線群１を通す挿通孔２ａを設け
た台座２と、これの下部側に上下移動可能に設けられ、
素線群１を掴んだり離したりする上下１組の第１及び第
２のチャック３１，３２と、台座２の挿通孔２ａの上方
に設けられ、各チャック３１，３２により掴まれて、そ
の上動により台座２の挿通孔２ａから一定量上方に突出
された素線群１の挿通上部側の中央に差し込んで素線群
１を放射方向に押し開くコーン４と、同じく台座２の上
方に設けられ、押し開かれた素線群１を台座２上に固定
する筒状の押え体５と、を備えている。

【００１２】また、台座２の上方には、素線群１を台座
２上に固定した状態で素線群１の中心部分を溶着する、
例えば超音波式の溶着機６と、この素線群１の溶着部分
を少なくとも一部残して内部を切断する切断機７と、こ
れら溶着機６と切断機７により素線群１から形成された
ブラシ単体８に軸心パイプ９を挿入して、軸心パイプに
複数枚のブラシ単体を挿入保持し、挿入保持した後にブ
ラシ単体８を軸心パイプ９と共に台座２から外方に取り
出すパイプハンド機１０とを設けている。このパイプハ
ンド機１０は、軸心パイプ９に所定枚数のブラシ単体８
が挿入保持されたとき、これを取り外して軸心パイプ９
の複数個が収納された図示しないホルダから軸心パイプ
９の一つを順次取り出してパイプハンド機１０にセット
するように構成されている。溶着機6、切断機7、パイプ
ハンド機１０は、図1においては素線群１の上方から左
右に離れて表しているが、加工を行う際には水平方向移
動手段により素線群１の上方に移動させて所要の加工を
行う。逆に台座が水平方向に移動してもよい。

【００１３】先ず、図１のように、例えばナイロン等の
熱可塑性樹脂製の素線１ａを束状に集合させてなる素線
群１が前記第1及び第２のチャック３１，３２で掴ま
れ、これらの上動により素線群１が台座２の挿通孔２ａ
から上方に一定量突出した状態で保持される。これらチ
ャック３１，３２の動きについては後で詳述する。

【００１４】次に、図２のように、前記コーン４が下降
し、その下端の円錐突部４aが素線群１の突出上端の中
心に差し込まれて素線群１が放射方向に押し開かれる。
これに続いて、図３のように、前記押え体５が下降して
素線群１が押し開かれた状態で台座２上に固定される。
押え体５は例えば円筒形の下端面を有している。押え体
５は放射方向に押し開かれた素線群１の中心部やや外側
を押える。押え体５によって押えた状態で下向き円錐形
の突部を有するコーン４を後退させ、溶着機６を挿入す
ることができるように。押え体５の内側に溶着機の先端
が入る空間の余地が残されている。押え体５は台座２と
の間に素線群を挟持し動かない程度にしっかり保持す
る。

【００１５】この後、図４のように、押し開かれた素線
群１が押え体５により台座２に固定された状態で、前記
コーン４が後退する。続いて前記溶着機６が素線群１の
中心真上位置にまで移動して押え体５の内部に突入さ
れ、溶着機６の先端により押し開かれた素線群１の中心
部周りが環状に溶着される。溶着機は超音波を利用した
ものが好適に使用でき先端に円形の溶着具６aをそなえ
ている。押え体５の内側において、台座２との間に押し
開かれた素線群１を押し付け溶着する。溶着機６による
溶着部８１の内周は挿通孔２ａの上端周縁２ｂに適合す
るようにするのが好ましい。

【００１６】溶着後には、図５のように、前記溶着機６
が後退し、これに続いて前記切断機７が素線群１の中心
真上位置にまで移動して押え体５の内部に突入され、切
断機７の先端により、押し開かれた素線群１の溶着部８
１の内周部分８１ａが円形に切断される。図に示す実施
例の切断機７は、先端の外周面が中心線に対して傾斜し
ている截頭円錐面７ａに形成され、この截頭円錐面７ａ
と、台座２の円形の挿通孔２ａの上端周縁２bとの間に
素線群を挟んで切断する。截頭円錐面７ａと挿通孔２ａ
の上端周縁２bとの間に挟んで切断するようにしたこと
により、均一な厚さのブラシ単体の製作ができるととも
に連続して繰り返し切断することが可能となった。截頭
円錐面７ａ及び挿通孔２ａの上端周縁２bは、さらに多
数回の繰り返し切断加工を行うことができるように、必
要な硬度等を有する素材により形成する。あるいは所要
の熱処理を施す。このようにして、中心にハブ(溶着部)
８１を有し、このハブ８１から放射方向に多数の毛足
(素線)８２を突出させたシート状のブラシ単体８が形成
される(図６参照)。以上の溶着機６による素線群１の中
心部周りの溶着と、切断機７による溶着部の内方部分の
切断とは、前後逆の順序で行ってもよい。つまり、切断
機７により素線群１の中心部分を円形に切断した後に、
その周りを溶着機６により環状に溶着するようにしても
よい。このように素線群１を台座の上に固定した状態で
環状に溶着するとともに、同じく台座の上に固定した状
態で溶着する部分の内側を切断するので、溶着部８１の
厚さが均一に仕上げられる。

【００１７】この後、前記第1及び第２のチャック３
１，３２が素線群１を掴んだままの状態で共に下降し
て、図６のように、素線群１を挿通孔２ａの内部下方に
一旦後退させる。これに続いて、軸心パイプ９を保持し
た状態でパイプハンド機１０が、台座２上で製作された
ブラシ単体８のハブ８１の中心真上位置にまで移動し、
図７のように、パイプハンド機１０の下降により軸心パ
イプ９がハブ８１から台座２の挿通孔２ａへと突入され
て、軸心パイプ９にブラシ単体８が挿入保持される。

【００１８】軸心パイプ９にブラシ単体８が挿入保持さ
れた後には、パイプハンド機１０が上昇してブラシ単体
８が軸心パイプ９と共に台座２から外方に取り出され、
パイプハンド機１０は上方の所定位置に待機する。

【００１９】前記素線群１が挿通孔２ａの内部下方に一
旦後退されたとき、第1のチャック３１は閉じられたま
まの状態で、第２のチャック３２が開放されて下動し、
所定量下動された後に閉じられて素線群1を再度掴む。
この後第１のチャック３１が開放されて、第２のチャッ
ク３２が所定位置へと上昇する。そして、所定位置上昇
した後に、第1のチャック３１が閉じられ、これらの動
作が終了した後に、各チャック３１，３２が共に上昇さ
れて、これらで掴まれた素線群１が台座２の挿通孔２ａ
から上方に一定量突出保持される。このようにすること
により、素線群１の下方への脱落を招くことなく、素線
群１の一定量を台座２の挿通孔２ａから上方に突出保持
させることができる。

【００２０】これら各工程が繰り返されて、図８のよう
に、軸心パイプ９に順次ブラシ単体８が挿入保持され
る。そして、軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が
挿入保持された後には、これら軸心パイプ９とブラシ単
体８がパイプハンド機１０から取り外され、このパイプ
ハンド機１０にはホルダから新たな軸心パイプ９が取り
出されてセットされる。また、パイプハンド機１０から
取り出された後には、図９のように、軸心パイプ９にブ
ラシ単体８が固定される。各図の実施形態では、長さ方
向一端に鍔９１が一体に形成され、他端側に環状の受入
溝９２が設けられたナイロンなどの熱可塑性樹脂からな
る軸心パイプ９を用い、その鍔部９１を上方に位置させ
た状態で受入溝９２側からブラシ単体８を順次挿入させ
るようにしている。そして、ブラシ単体８の所定枚数が
挿入保持された後には、前記受入溝９２に挿入される突
部９３を有し、前記軸心パイプ９と同一材料からなる円
筒状の蓋９４を用い、その突部９３を受入溝９２に挿入
し、超音波によるシール手段などで蓋９４を軸心パイプ
９に接合して、軸心パイプ９上に所定枚数のブラシ単体
８を固定させることにより回転ブラシ１１が製作され
る。

【００２１】図１０は以上の回転ブラシ１１を後処理す
るときに用いる装置の平面図、図１１はその要部を展開
して示す側面図である。同各図では、モータ１２で矢印
Ｒ方向に回転駆動されるターンテーブル１３の上面外周
部に、前記回転ブラシ１１の軸心パイプ９を挿入可能な
複数のピン１４を突設すると共に、ターンテーブル１３
の外周位置には、ピン１４に挿入された回転ブラシ１１
に接触するゴムロール１５とバリカンなどのカッタ１６
を配置している。そして、前記ゴムロール１５でピン１
４に挿入された回転ブラシ１１を回転させながら、前記
カッタ１６により回転ブラシ１１の毛足８２の先端を切
り揃える。

【００２２】また、ターンテーブル１３におけるカッタ
１６の回転方向後方位置には、ピン１４に挿入された回
転ブラシ１１の毛足８２の先端に接触するグラインダな
どの仕上げ処理機１７の２つが前後に配置されている。
これらの仕上げ処理機１７を正回転及び逆回転に回転す
ることにより回転ブラシ１１の毛足８２の先端を丸め
る。

【００２３】さらに、各図の実施形態では、仕上げ処理
機１７の上部に回転ブラシ１１の抜け止め防止具１８を
配置し、またターンテーブル１３における仕上げ処理機
１７の回転方向後方位置には、仕上げ処理された回転ブ
ラシ１１をピン１４から取り出す取出機１９を配置して
いる。図１１において、２０は回転ブラシ１１のピン１
４へのセットを確認して仕上げ処理機１７を駆動させる
センサ、２１は取出機１９による回転ブラシ１１のピン
１４からの取り出しを確認するためのセンサである。ま
た、図１０において、Ｌはターンテーブル１３上のピン
１４に回転ブラシ１１をセットする範囲を示している。

【００２４】図１２は、以上のようにして得られた回転
ブラシ１１を装着したロール歯ブラシ２２の斜視図であ
る。この歯ブラシ２２は、前記回転ブラシ１１を柄部材
２３の長さ方向一端に支軸２４を介して回転自由に支持
させて形成される。

【００２５】図１３、図１４は、以上のようにして得ら
れた回転ブラシ１１をロール歯ブラシ２２の柄部材２３
にセットするときの状態を説明する断面図である。先
ず、図１３のように、柄部材２３の長さ方向一端に形成
された両側の支持片２３a，２３ａの間に回転ブラシ１
１を介入させて、一方の支持片２３ａから回転ブラシ１
１の軸心パイプ９を通して他方の支持片２３ａへと頭部
２４ａを有する支軸２４を挿入し、この後支軸２４の他
端側を圧潰させることにより、支軸２４を介して回転ブ
ラシ１１を柄部材２３に回転自由に支持させる。

【００２６】各図の実施形態では、前記柄部材２３の各
支持片２３aにそれぞれ凹入部２３ｂ，２３ｂを形成し
て、これの内部に前記支軸２４の頭部２４ａと他端側の
圧潰部２４ｂを位置させている。前記支軸２４の頭部２
４ａは非円形とし、また、これを受け入れる前記支持片
２３aの凹入部２３ｂも非円形とすることが好ましく、
このようにすれば支軸２４を中心とした回転ブラシ１１
の円滑な回転が行える。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、毛足密
度が均一となってプラークの除去及び歯茎のマッサージ
効果に優れた回転ブラシが、低コストで連続製造でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により回転ブラシを製造する
とき製造装置の主要部を示す断面図である。

【図２】コーンで素線群を押し開く工程を示す断面図で
ある。

【図３】コーンで押し開き、押え体で押えた工程を示す
断面図である。

【図４】押え体で押え、溶着機で溶着する工程を示す断
面図である。

【図５】溶着した部分の内側を切断する工程を示す断面
図である。

【図６】軸心パイプ９にブラシ単体８を挿入保持する工
程を示す断面図である。

【図７】軸心パイプ９にブラシ単体８を挿入保持する工
程を示す断面図である。

【図８】軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入
保持された工程を示す断面図である。

【図９】軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入
保持された回転ブラシの断面図である。

【図１０】回転ブラシを後処理するときに用いる装置の
平面図である。

【図１１】その要部を展開して示す側面図である。

【図１２】回転ブラシを装着して示すロール歯ブラシの
斜視図である。

【図１３】回転ブラシを柄に取り付け、ロール歯ブラシ
にするときの状態を説明する部分断面図である。

【図１４】回転ブラシを柄に取り付け、ロール歯ブラシ
にしたときの状態を説明する部分断面図である。

【符号の説明】

１ 素線群 ２ａ 素線 ２ 台座 ２ａ 挿通孔 ３１，３２ チャック ４ コーン ５ 押え体 ６ 溶着機 ７ 切断機 ８ ブラシ単体 ８１ ハブ ８２ 毛足 ９ 軸心パイプ １０ パイプハンド機 １１ 回転ブラシ １６ カッタ １７ 仕上げ処理機

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数枚を重ねて回転ブラシを形成するブ
   ラシ単体の製造方法であって、多数の素線を束状に集合
   させてなる素線群を台座に設けた挿通孔から外方に一定
   量突出させ、この素線群の突出端の中央にコーンを差し
   込んで素線群を放射方向に押し開き、押し開かれた素線
   群を台座に固定した状態で、素線群の中心部分を環状に
   溶着し、環状の溶着部の内側を切断することを特徴とす
   る中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足
   (素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成するブ
   ラシ単体製造方法
2. 【請求項２】 多数の素線を束状に集合させてなる素線
   群を、台座に設けた挿通孔から外方に一定量突出させ、
   この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群
   を放射方向に押し開き、押し開かれた素線群を台座に固
   定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着し、環状の
   溶着部の内側を切断することにより、中心にハブを有
   し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出され
   たシート状のブラシ単体を形成し、このブラシ単体のハ
   ブに軸心パイプを挿入して保持し、ブラシ単体を軸心パ
   イプと共に台座から外方に取り出し、これらの工程を繰
   り返して、軸心パイプに複数のブラシ単体を挿入保持さ
   せることにより、多数の毛足が放射状に突出されたロー
   ル状の回転ブラシを形成する回転ブラシの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、回転ブラシの毛足の
   先端を切り揃え、かつ仕上げ処理を行う回転ブラシの製
   造方法。
4. 【請求項４】 多数の素線を束状に集合させてなる素線
   群を通す挿通孔を設けた台座と、 素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持
   するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込んで素
   線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた素線
   群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定した
   状態で素線群の中心部分を環状に溶着する溶着機と、素
   線群の溶着部分の内部を切断する切断機と、を備えた回
   転ブラシのブラシ単体製造装置。
5. 【請求項５】 多数の素線を束状に集合させてなる素線
   群を通す挿通孔を設けた台座と、 素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持
   するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込んで素
   線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた素線
   群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定した
   状態で素線群の中心部分を環状に溶着する溶着機と、こ
   の素線群の溶着部分を残して内側を切断することによ
   り、中心にハブを有し、このハブから径方向外方に向か
   って多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単
   体を形成する切断機と、このブラシ単体のハブに軸心パ
   イプを挿入保持し、挿入保持した後にブラシ単体を軸心
   パイプと共に台座から外方に取り出すパイプハンド機と
   を備えた回転ブラシの製造装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、回転ブラシを回転さ
   せながら、その毛足の先端を切り揃えるカッタと、毛足
   の先端を丸める仕上げ処理機を備えた回転ブラシの製造
   装置。