JP3585513B2 - Method of manufacturing brush by insert molding and mold for manufacturing brush by insert molding - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブリストル部と樹脂製ベースからなる歯ブラシ等のブラシをインサート成形により製造する方法およびそのブラシの製造方法に使用される金型に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ブリストル部と樹脂製ベースからなるブラシはベースにブリストルを植え込む方法で製造されている。すなわち、ブリストルを挿入する穴を有するベースを射出成形により製造後、図4(A)に示すように束ねられたブリストル41を二つ折りにし、真鍮等の係止用プレート42とともに、ベース43の穴44に圧入し、図4(B)に示すように固定する方法により製造されている。
【0003】
しかしながら従来の方法では、ベースの射出成形とブリストルのベースへの係止という二つの工程が必要であり、作業能率が悪いという問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、インサート成形により一つの工程でブラシを製造する方法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】
かかる目的を達成する本発明は、ブリストル部と樹脂製ベースからなるブラシを製造する方法において、前記ブラシに応じた所定のブリストルを挿入して貫通させるための複数の貫通孔および該複数の貫通孔のそれぞれに挿入されたブリストルを切断するためのカッターを挿入するためのカッター挿入口を有するコア型と、前記複数の貫通孔に対向する位置にブリストルを固定するためのブラシのベース部分を成形するためのキャビティを有するキャビティ型とを具備し、前記カッター挿入口は前記コア型内であって前記貫通孔を横断して設けた射出成形用金型を用い、前記複数の貫通孔のそれぞれにブリストルを挿入し、該ブリストルの先端が前記キャビティ内に達した位置でブリストルを係止後、前記ブリストルを前記カッターによって所定の長さに切断する工程と、前記カッターを前記カッター挿入口に保持したまま樹脂をキャビティに充填してベースを射出成形する工程との組み合わせにより、射出成形の完了とともにブリストルをベースに固定し、一体成型することを特徴とするブラシの製造方法にある。
【0006】
本発明で使用されるブリストルは、従来から通常使用されているブリストルであり、ブラシの用途に適した材料、形状、硬度、太さのブリストルである。例えば、本発明の製造方法により歯ブラシを製造する場合には、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂および豚毛等の天然素材を使用することができる。
【0007】
本発明のベースは、ブラシの用途に適した曲げ弾性率等の機械的特性を有する樹脂を材料として製造される。ブリストルの材質とベースの材料をともに例えばナイロン等の同質材料とすれば、ブラシのリサイクルが容易であり、さらに例えばナイロン612等、種類(組成)も同じであればリサイクルにはより好適である。
【0008】
本発明の前記ブラシの製造方法に使用される射出成形用金型は、前記ブラシに応じた所定のブリストルを挿入して貫通させるための複数の貫通孔および該複数の貫通孔のそれぞれに挿入されたブリストルを切断するためのカッターを挿入するためのカッター挿入口を有するコア型と、前記複数の貫通孔に対向する位置にブリストルを固定するためのブラシのベース部分を成形するためのキャビティを有するキャビティ型とを具備し、前記カッター挿入口は前記コア型内であって前記貫通孔を横断して設けられ、該カッター挿入口から前記カッターを挿入することにより、前記コア型を貫通し前記キャビティ型内に突き出したブリストルを前記キャビティ内に注入される樹脂によって前記ブラシのベース部分に固定するのに十分な長さに切断するようにしたことを特徴とする。
【0009】
キャビティ型およびコア型は、所定の厚さを有し熱伝導性の良好な金属材料によって形成されている。
【0010】
【作用】
本発明ではまず、コア型からブラシのベース部分を成形するためのキャビティまでブリストルを貫通させるためにコア型に設けられた貫通孔にブリストルを挿入する。より具体的には、ブリストルがブラシのベース中で注入された樹脂によって固定されるのに十分な長さだけ、ブリストル先端をキャビティ型に設けられたキャビティ内に突出させる。そのためにはブリストルを予め定められた長さだけ移動させ、あるいはキャビティ型の底部にブリストル先端が達した後、所定の長さだけブリストルを後退させればよい。
【0011】
コア型に設けられる貫通孔の大きさは、挿入されるブリストルの太さ、本数等に応じて決められ、貫通孔の数は、ブラシの大きさ等に応じて決められる。通常のブラシの場合は、ブリストルを数十本ずつ束にして、各束を貫通孔に挿入する。貫通孔にブリストルの束を挿入しやすいように、各束ごとに管状のガイドを設けてもよい。
【0012】
コア型を貫通してキャビティに突き出したブリストルは、コア型に設けられたカッター挿入口からカッターを挿入することにより所定の長さに切断される。カッター挿入口は、コア型のブリストルが貫通する部分であって、ブラシの材質および用途に応じたブリストルの長さを考慮した位置に設けられる。
【0013】
カッターをカッター挿入口から挿入して、ブリストルを切断した後、金型は閉じられ、スプル、ランナ、ゲートを通して樹脂材料がキャビティに射出される。切断されたブリストルは貫通孔壁との摩擦およびカッター面によって、樹脂射出の間、貫通孔内に保持されている。キャビティに充填された樹脂は、コア型およびキャビティ型によって冷却されて、樹脂材料が固化する。樹脂材料が固化したら挿入されているカッターを抜く。その後、パーティングラインから金型が開かれ、スプル、ランナ、成形品はコア型について移動する。金型が開ききった後、エジェクタピンが、スプル、ランナ、成形品を突き出し、その際、次のショット用のブリストルをコア型に設けられた貫通孔に挿入する。次のショット用のブリストルは、エジェクタピンとともに、成形品を突き出し、ブリストルの先端がベースに固定されたブラシが製造される。
【0014】
なお、カッター面によらず他の手段によってブリストルを係止できるならば、ブリストルの切断を樹脂の固化後に行ってもよく、コア型に設けられた貫通孔へのブリストルの挿入、カッター挿入口へのカッターの挿入および抜き取りを自動的に行ってもよい。
【0015】
このようにして、本発明によればブリストルをインサート成形によりベースに係止するので、一つの工程でブラシを製造することができる。
【0016】
【実施例】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【0017】
図1は本発明によるブラシ製造用金型の実施例の斜視図である。金型はコア型1とキャビティ型2とからなり、コア型1には複数の貫通孔11を有するブリストル供給案内具12が一体に組込まれている。このブリストル供給案内具12とコア型1の本体との間にはブリストルを切断するためのカッター3を挿入するためのカッター挿入口13が設けられている。コア型1側には突出しプレート15が設けられている。キャビティ型2には樹脂を注入してベースを成型するためのキャビティ21が形成されており、ガイドピン14およびガイド孔22によってコア型1とキャビティ型2は閉成または解放される。コア型1およびキャビティ型2はそれぞれ可動側取付プレート16および固定側取付プレート23を介して射出成型機に取付けられる。ブリストル4は図示しないブリストル把持・供給具によって把持され、貫通孔11を貫通してその先端がキャビティ21内の所定の位置に達するよう移送・供給される。
【0018】
図2(A)は金型の閉成装態における要部断面図であり、図2(B)はキャビティ型の上面図である。キャビティ21はブリストルを固定するベース部21A,ハンドル部21Bおよびベース部とハンドル部の連結部21Cを有する。コア型のブリストル供給案内具12、より詳しくは案内具12に設けられた複数の貫通孔11の存在する領域に対向してキャビティのベース部21Aが位置する。
【0019】
このような金型を用い、本発明の製造方法によりブラシのブリストル部が10mmの歯ブラシを製造した。
【0020】
金型は、構造用炭素鋼を用い、金型のキャビティは、ブリストルを固定するベース部分が、22mm×12mm、厚さは3.5mmとなるように形成された。金型のコア型にはブリストルを挿入するために直径1.7mmの穴を34個設け、コア型のブリストルが貫通する部分であって、金型のパーティングラインから12mmの位置にカッター挿入口を設けた。
【0021】
ベース材料は、ナイロン612(デュポン社ザイテル)を使用した。ブリストルは、太さ0.2mmのナイロン612フィラメント(デュポン社タイネックス)を使用し、40本ずつ束にして用いた。
【0022】
ブリストルをコア型の貫通孔に挿入した後、金型を閉じ、上述したベース材料をキャビティ内に射出注入してベースとブリストルが一体成型された歯ブラシを製造した。図3に製造された歯ブラシの部分断面図を示す。ブリストルはベース内に堅固に保持されていた。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のブラシの製造方法は、ブリストルをインサート成形によりベースに係止するので、一つの工程でブラシを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による金型の実施例の斜視図である。
【図2】本発明による金型の実施例を示し、(A)は要部断面図、(B)はキャビティ型の上面図である。
【図3】本発明によって製造された歯ブラシの部分断面図である。
【図4】従来の歯ブラシ製造方法を示す断面図であって、(A)は圧入工程を、(B)は製造状態を示す。
【符号の説明】
1 コア型
2 キャビティ型
3 カッター
4 ブリストル
11 貫通孔
12 ブリストル供給案内具
13 カッター挿入口
14 ガイドピン
21 キャビティ
21A ベース部
21B ハンドル部
21C 連結部
22 ガイド孔
41 ブリストル
42 係止用プレート
43 ベース
44 穴[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for manufacturing a brush, such as a toothbrush, including a bristle part and a resin base by insert molding, and a mold used for the method for manufacturing the brush.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a brush consisting of a bristol portion and a resin base is manufactured by a method of implanting bristles into the base. That is, after a base having a hole for inserting a bristol is manufactured by injection molding, the
[0003]
However, the conventional method requires two steps of injection molding of the base and locking of the bristles to the base, and has a problem that the working efficiency is poor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a brush in one step by insert molding.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a brush comprising a bristol portion and a resin base, wherein a plurality of through holes for inserting and passing a predetermined bristol corresponding to the brush and the plurality of through holes are provided. Forming a core mold having a cutter insertion opening for inserting a cutter for cutting the bristles inserted into each of the above, and a brush base portion for fixing the bristles at positions facing the plurality of through holes. comprising a cavity mold having a cavity for the cutter insertion slot using an injection mold which is provided across said through hole a in the core mold, Bristol to each of the plurality of through-holes insert the post lock the bristles in position the tip of the bristles reaches into the cavity, by the Bristol said cutter And cutting the length of the constant, in combination with the step of injection molding the base and filled with a resin while retaining the cutter to the cutter insertion opening into the cavity, to secure the bristles to the base upon completion of the injection molding And a method of manufacturing a brush characterized by being integrally molded .
[0006]
The bristles used in the present invention are conventionally used bristles, and have a material, shape, hardness, and thickness suitable for a brush application. For example, when a toothbrush is manufactured by the manufacturing method of the present invention, a resin such as polypropylene or polyamide and a natural material such as pig hair can be used.
[0007]
The base of the present invention is manufactured using a resin having mechanical properties such as a flexural modulus suitable for a brush application. If both the material of the bristol and the material of the base are made of the same material such as nylon, it is easy to recycle the brush, and if the type (composition) is the same, for example, nylon 612, it is more suitable for recycling.
[0008]
The injection molding die used in the brush manufacturing method of the present invention is inserted into each of a plurality of through holes for inserting and passing a predetermined bristol corresponding to the brush and the plurality of through holes. A core mold having a cutter insertion opening for inserting a cutter for cutting the bristle, and a cavity for molding a base portion of a brush for fixing the bristle at a position facing the plurality of through holes. A cavity mold , wherein the cutter insertion port is provided in the core mold and across the through-hole, and the cutter is inserted from the cutter insertion port to penetrate the core mold and form the cavity. The bristle protruding into the mold is cut to a length sufficient to fix it to the base portion of the brush by the resin injected into the cavity. Characterized in that way the.
[0009]
The cavity mold and the core mold are formed of a metal material having a predetermined thickness and good thermal conductivity.
[0010]
[Action]
In the present invention, first, the bristles are inserted into through holes provided in the core mold to penetrate the bristles from the core mold to the cavity for molding the base portion of the brush. More specifically, the bristol tip protrudes into a cavity provided in the cavity mold by a length sufficient to secure the bristol by the resin injected into the base of the brush. To do so, the bristles may be moved by a predetermined length, or the bristles may be retracted by a predetermined length after the bristol tip reaches the bottom of the cavity mold.
[0011]
The size of the through hole provided in the core mold is determined according to the thickness and the number of the inserted bristles, and the number of the through holes is determined according to the size of the brush and the like. In the case of a normal brush, dozens of bristles are bundled into bundles, and each bundle is inserted into the through hole. A tubular guide may be provided for each bundle so that bundles of Bristles can be easily inserted into the through holes.
[0012]
The bristles that penetrate the core mold and protrude into the cavity are cut into a predetermined length by inserting a cutter through a cutter insertion port provided in the core mold. The cutter insertion opening is a portion through which the core type bristles penetrate, and is provided at a position considering the length of the bristles according to the material and use of the brush.
[0013]
After the cutter is inserted through the cutter insertion slot to cut the bristles, the mold is closed, and the resin material is injected into the cavity through the sprue, the runner, and the gate. The cut bristles are held in the through hole during resin injection by friction with the through hole wall and the cutter surface. The resin filled in the cavity is cooled by the core mold and the cavity mold, and the resin material is solidified. When the resin material has solidified, remove the inserted cutter. Thereafter, the mold is opened from the parting line, and the sprue, runner, and molded product move about the core mold. After the mold is completely opened, the ejector pins protrude the sprue, the runner, and the molded product. At this time, the bristles for the next shot are inserted into the through holes provided in the core mold. The bristol for the next shot projects the molded product together with the ejector pin, and a brush is manufactured in which the tip of the bristol is fixed to the base.
[0014]
If the Bristol can be locked by other means regardless of the cutter surface, the Bristol may be cut after the resin is solidified, and the Bristol may be inserted into the through-hole provided in the core mold, and inserted into the cutter insertion port. May be automatically inserted and removed.
[0015]
Thus, according to the present invention, the bristles are locked to the base by insert molding, so that the brush can be manufactured in one step.
[0016]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0017]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a mold for manufacturing a brush according to the present invention. The mold includes a core mold 1 and a
[0018]
FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part in a closed state of a mold, and FIG. 2B is a top view of a cavity mold. The
[0019]
Using such a mold, a toothbrush having a bristol portion of 10 mm was manufactured by the manufacturing method of the present invention.
[0020]
The mold was made of structural carbon steel, and the cavity of the mold was formed such that the base portion for fixing the bristles had a size of 22 mm × 12 mm and a thickness of 3.5 mm. In the core of the mold, 34 holes having a diameter of 1.7 mm are provided in order to insert the bristles, and a portion where the bristles of the core penetrates is provided at a
[0021]
The base material used was nylon 612 (Zuitel, DuPont). Bristol was used in bundles of 40 filaments each using nylon 612 filament (Dupont, Inc., Tynex) having a thickness of 0.2 mm.
[0022]
After inserting the bristles into the through holes of the core mold, the mold was closed, and the above-described base material was injected and injected into the cavity to produce a toothbrush in which the base and the bristles were integrally molded. FIG. 3 shows a partial sectional view of the manufactured toothbrush. Bristol was firmly held in the base.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the brush manufacturing method of the present invention, the bristles are locked to the base by insert molding, so that the brush can be manufactured in one step.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a mold according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B show an embodiment of a mold according to the present invention, wherein FIG. 2A is a sectional view of a main part, and FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a toothbrush manufactured according to the present invention.
4A and 4B are cross-sectional views showing a conventional method for manufacturing a toothbrush, in which FIG. 4A shows a press-fitting step, and FIG.
[Explanation of symbols]
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