JP2010012186A - 単一物質により製造される歯ブラシ及び、歯ブラシハンドルとブラシ部の熔着方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】第一に資源の有効再利用と、口腔内における操作性の向上と、最後臼歯奥面にブラッシングを容易かつ正確にすること。溶着平歯ブラシにおけるハンドル部及びブラシ部の容易な結合方法を提供する。
【解決手段】円筒型歯ブラシ１及び熔着平歯ブラシにおいて、全ての素材を単一化する。素材の単一化に対しては、ナイロン樹脂の場合は硬度不足を補う目的からハンドルの形状に注目し、また口腔内における操作性を重視してヘッド部分のサイズをコンパクトにする。その他、考えられる単一素材としてポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）とポリプロピレン（ＰＰ）があるが、ポリプロピレンに関しては使い切りとし、ポリブチルテレフタレートに関しては糸径をワンランク落とすことが必要。
【選択図】図１

Description

本発明は、単一物質により製造される熔着歯ブラシ及び、歯ブラシハンドル先端ブラシ台座部とブラシ部の熔着方法に関する。

技術背景

現在市販される円筒型歯ブラシ及び、植毛歯ブラシにおいては、その大半が刷毛素材とハンドル素材が同一でない商品となっている。

円筒型歯ブラシの発明者である当人が発表してきた商品おいても同一素材ではなく、他の文献においてもリサイクルを実現する歯ブラシは少ないと考えられる。
熔着平歯ブラシにおいても少量の市販品は存在するも、コスト等の理由により普及品しないばかりか、その商品においても単一素材と言えるものではないのが現状である。よってこれを解決するために下記発明に着手した。

発明者が解決しようとする課題

市販植毛歯ブラシにおいては、ブラシ素材、ハンドル素材、ブラシ固定用金属製平線（大半は黄銅使用）と物性が３種類となる。又、近年においてはハンドル素材にデザイン及び、ブラッシング時の手滑り防止の目的から多種のゴム素材が使用されている。

円筒型ブラシにおいても、ブラシ素材はＪＩＳ、ＩＳＯ規格による倒れ等の耐久性の問題から植毛歯ブラシ同様ナイロン６１０及びナイロン６１２を使用することが通例と考えられる。又、ハンドル素材に関して考えれば、射出成形による利便性からポリプロピレン（ＰＰ物性）が広く使用される。

その理由は、射出成形による利便性だけでなく、ポリプロピレンが他の樹脂に比べ安価であること、不透明樹脂のため内部気泡、混入物等による不良少なく不良率の低下も大きな理由のひとつと考えられる。更に、強度においてもナイロンと比べて硬質であり市販植毛歯ブラシの製造に適合するものであった。なぜなら植毛歯ブラシの場合は刷毛を固定する方法が平線（金属片）を打ち込む方法であり、歯ブラシハンドルネック部分にある程度の強度を必要としたからである。

しかし、製造方法が植毛から熔着になったことにより、平線打ち込み時に生じる圧力も無くなりナイロン樹脂の使用も考えられるようになった。又、ハンドルネック部の撓りはブラッシングに必要不可欠の重要なものと考えられる。この撓りにより歯に加わるブラッシング圧が軽減され歯垢除去力のアップと歯の表面エナメル質を守ることが実現できる。

上記したように、第一に資源の有効再利用と、熔着平歯ブラシにおいてはヘッド部分のサイズをコンパクトにすることで口腔内における操作性の向上と、最後臼歯奥面にブラッシングを容易かつ正確にすることを課題とした。

課題を解決するための手段

単一物性の歯ブラシを製造することにおいて下記の事項を考え開発を進めた。

円筒型歯ブラシにおいては、丸ブラシ素子挿入芯部分の強度に注目し実験を繰り返した結果、現在も使用されるポリプロピレン（ＰＰ素材）は 別として、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ素材）及びナイロンにおいてもハンドルの形状においては射出成形を含め問題のないことが分かった。

丸ブラシ素子使用に関しては、現在も使用されるナイロン素材は別として、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ素材）においては下記の結果となった。

円筒型歯ブラシ使用後の水切れはナイロン素材と比べ若干ではあるが向上し、使用感においては若干硬く思われるため、糸径をワンランク（例えばナイロン素材の場合０．１３ｍｍ程度を０．１〜０．１１ｍｍ程度）下げることで同等の使用感となった。

ポリプロピレン（ＰＰ素材）においては、丸ブラシ素子における刷毛の倒れ込みが顕著なため、安価ではあるが使い切りタイプになると考えられる。

熔着平歯ブラシにおけるハンドル台座部分と刷毛の熔着による接合に関しては、台座部分に適正個数の斜め穴を金型成形により設け樹脂の流れ込み後の冷却による固定方法を開発した。この方法は後文により詳細に説明すると同時に、この穴の形状等は樹脂の流れ込み冷却ができるものであれば自由形状と結論づけた。

発明の効果

単一物性の円筒型歯ブラシ及び、熔着平歯ブラシを製造することにより、使用後のリサイクルが容易になり資源の有効利用が簡単になった。

その理由は、市販植え込み歯ブラシのようにリサイクルができず、焼却するか、人件費の低い国に送り刷毛部分を一株毎手作業にて引き抜いてリサイクルすることが一般的であった。しかし単一物性にすることでリサイクルが容易となり延々として進まなかった再利用が進むと同時に地球環境にとってエコと考えられる。

又、熔着平歯ブラシにおいてはハンドル部分と刷毛部分との熔着による結合方法が成功したことにより、ブラシ台座寸法の半減による口腔内における操作性が著しく向上すると同時に最後臼歯奥のブラッシングも容易となった。

それだけでなく、台座部分寸法がコンパクトになったことでハンドル先端部分において口腔内を傷つける事故の軽減と平線の脱落による事故も考えられなくなった。

発明を実施する最良の形態

図１に示す円筒型はブラシ１及び、図２に示す熔着平歯ブラシを単一素材で製造実施することに関しては、射出成形含め何の問題もなかった。

熔着平歯ブラシ２を製造する工程内一番重要と考えられるハンドル３と糸材群５を成形金型本体６に設けた成形部６ａに自動挿入し、糸材群熔解部５ａを熔解後溶着固定する方法は図３〜４で示す方法とした。

この方法は、図３でハンドル台座部分を示すように、ハンドル台座内側部分に穴径０．８ｍｍ〜１．５ｍｍ深さ１ｍｍ〜２ｍｍ程度の斜め穴を射出成形等の方法で５個〜１０個程度成形する。その角度は再三の実験により１８度〜７５度が適正と考えられる。

次に、成形金型本体６から自動的に突出した糸材群５の先端部分を熔解し、その熔解部５ａにハンドル３を圧入し上記斜め穴に樹脂を流し込み冷却を同時に固定するものである。

糸材群熔解部５ａの容積は刷毛部の大きさ形状刷毛密度により異なるが成形部６ａより３ｍｍ〜７ｍｍ程度突出させるのが適量と考える。

熔解温度に関しては刷毛使用樹脂素材により多少異なるが２１０℃〜２８０℃程度の低温により熔解を進めることが樹脂素材の変色等を防ぎ商品価値を上昇させることになる。熔解時間は室温、金型に残る蓄積温度等により大きく変化するが約１３秒〜２０秒程度である。

熔解方法は他にも、ヒーター等考えられるが全てにおいて刷毛熔解部分とヒーターは非接触である必要がある。又ハンドル３台座部分外周部に高さ０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の凸部分を製造すると商品の外観が良くなると考えられる。

この方法で製造される熔着歯ブラシにおいては、台座部分の厚み寸法が薄く口腔内における操作性に優れたコンパクトヘッドの歯ブラシとなる。これにより口腔内における事故の減少と最後臼歯まで簡単にブラッシングできるブラシとなった。

上記理由以外にもリサイクルが容易となることで資源の有効利用にもなると考えられる。

本発明の実施形態に係る円筒型歯ブラシの斜視図である。 本発明の実施形態に係る熔着平歯ブラシの斜視図である。 熔着平歯ブラシハンドル台座部分の構造を示す斜視図である。 熔着平歯ブラシとブラシ部分を熔着する機械構造を示す斜視図である。

符号の簡単な説明

１ 円筒型歯ブラシ
２ 熔着平歯ブラシ
３ ハンドル
４ ハンドル結合斜め穴
５ 糸材群
５ａ糸材群熔解部
６ 成形金型本体
６ａ成形部

Claims (7)

1. 片手で握り往復移動させることができる形状のハンドルと、そのハンドルの先端部に設けられる円筒状の刷毛とを備えた歯ブラシにおいて、ハンドルと刷毛が単一樹脂材であることを特徴とする円筒型歯ブラシ。
2. 片手で握り往復移動させることができる形状のハンドルと、そのハンドルの先端部に設けられる台座部に刷毛を熔着固定した平歯ブラシにおいて、ハンドルと刷毛が単一樹脂材であることを特徴とした熔着平歯ブラシ。
3. 請求項１〜２に記載の歯ブラシにおいて、単一樹脂素材成分がナイロン系であることを特徴とする歯ブラシ。
4. 請求項１〜２に記載の歯ブラシにおいて、単一樹脂素材成分がポリプロピレン系であることを特徴とする歯ブラシ。
5. 請求項１〜２に記載の歯ブラシにおいて、単一樹脂素材成分がポリブチルテレフタレート系であることを特徴とする歯ブラシ。
6. 請求項２に記載の熔着平歯ブラシにおいて、ハンドル台座部分に刷毛を熔着固定する方法として、ハンドル台座内側部に適正数の斜め穴部分を有し、刷毛熔解樹脂の溶け込みを利用しハンドル台座部と刷毛を熔着固定することを特徴とする熔着平歯ブラシ。
7. 請求項６に記載の熔着平歯ブラシにおいて、糸材群を成形金型台座部に適正数通し、その先端部を熔解しハンドル台座部と刷毛を熔着固定することを特徴とする熔着平歯ブラシの製造方法。

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