JP3916939B2 - ブラシ用植毛装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯ブラシ、ヘアブラシ、衣服用ブラシなどのブラシ製品のブラシヘッド部に用毛を植毛するための植毛装置に関し、特に、穴径や穴形の異なる植毛穴への用毛の植毛を単一の植毛装置で可能としたブラシ用植毛装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の歯ブラシにおいては、歯磨効果や商品価値の向上を図るため、歯ブラシヘッド部に穴径や穴形の異なる植毛穴（以下、総称して「異径植毛穴」という）を形成し、これら異径植毛穴に用毛を植設することが行なわれている。
【０００３】
従来行なわれている上記異径植毛穴への用毛の植毛方法は、用毛本数の異なる穴径毎に植毛装置を用意し、それぞれの植毛装置によってそれぞれの穴径の植毛穴に個別に植毛を行なう方法が一般的であった。しかしながら、この従来方法の場合、次のような問題があった。
（１）植毛穴の種類の数だけ植毛機を必要とし、設備投資が増大する。
（２）植毛機間のハンドリング時間のロスが発生する。
（３）各サイズの穴の数が異なる場合、植毛機間の能力調整が必要となり、生産性が著しく低下する。
【０００４】
また、特開平２００１−１２０３５９号公報には、複数台の植毛機と、隣接する植毛機間に配置された歯ブラシハンドルの移送機構とからなり、異径植毛穴への用毛の植設に際して、歯ブラシハンドルの供給を前記移送機構によって１回のチャッキングで行なえるようにした植毛装置が示されている。しかしながら、この植毛装置の場合も、次のような問題があった。
（１）前記従来方法と同様、植毛穴の種類の数だけ植毛機を必要とし、設備投資が増大する。
（２）植毛機間のハンドリング時間のロスが発生し、ハンドリング装置も必要とする。
（３）植毛機が連結されているため、各植毛機毎に供給装置は必要としないが、所定の穴を植毛した後の植毛機は停止することとなり、待ち時間が発生して生産効率が著しく低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情の下になされたもので、異径植毛穴を持つブラシ製品のブラシヘッド部への用毛の植毛を単一の植毛装置で行なうことができるブラシ用植毛装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、往復動するピッカーの外周縁部に形成された用毛掻き取り溝によって用毛群から指定本数の用毛を掻き取って用毛束とし、この用毛束を植毛機構に供給する用毛供給機構と、用毛束打ち込み用の平線を植毛機構に供給する平線供給機構と、用毛供給機構から送られてくる用毛束を平線供給機構から送られてくる平線を用いて歯ブラシハンドルのヘッド部の植毛穴に２つ折りにして植設する植毛機構とを備えたブラシ用植毛装置において、前記用毛掻き取り溝の上面または上下面を覆って、回動自在な用毛ストッパーを付設し、該用毛ストッパーの回動位置を変えることにより、用毛掻き取り溝の形状を変えるようにしたものである。また、前記用毛掻き取り溝の溝形状を用毛の進入方向に沿った細長い溝形状としたものである。
【０００７】
従来の植毛装置の場合、ピッカーと呼ばれる用毛定量掻き取り機構によって用毛を毛皿から設定本数だけ掻き取って用毛束とし、これを植毛機構へ送るようにしており、ピッカーによって掻き取る用毛の本数は固定され、常に一定であった。このため、前述したように異径植毛穴を有するブラシへの植毛に際しては、植毛穴の種類の数だけ植毛装置を用意する必要があった。
【０００８】
これに対し、上記構成になる本発明の場合、ピッカーに形成されている用毛掻き取り溝の形状を用毛ストッパーによって自在に変えることができるようにしているので、様々な穴径や穴形状を有する植毛穴に対しても単一の植毛装置で対応することができる。また、用毛掻き取り溝の溝形状を用毛の進入方向に沿った細長い溝形状としているので、用毛掻き取り溝の溝サイズの変化精度が向上し、用毛ストッパーによる用毛掻き取り溝の形状の調整が簡単かつ正確となる。このため、用毛本数の掻き取り精度が向上し、より正確で精緻な異径穴植毛を実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図３に、本発明に係るブラシ用植毛装置の一実施の形態を示す。
図１はブラシ用植毛装置の要部斜視図、図２はピッカーの平面図、図３は用毛ストッパーの平面図である。なお、この実施の形態は、歯ブラシ用の植毛装置の例を示すものである。
【００１０】
植毛装置１は、歯ブラシハンドル２のヘッド部３を掴んで保持するチャッキング機構４と、ヘッド部３の植毛穴５に用毛束６を植設する植毛機構７と、図示を略した毛皿に乗せて供給される用毛８群から指定本数の用毛を掻き取って用毛束６とし、この用毛束６を植毛機構７に供給する用毛供給機構９と、用毛束打ち込み用の平線（金属またはプラスチック片）１０を植毛機構７に供給する平線供給機構１１とから構成されている。
【００１１】
チャッキング機構４は、図示しないＸ−Ｙテーブルに固設されており、メカニカルカムもしくはモータなどによって電気的に位置制御することにより、植毛対象とする植毛穴５が植毛機構７の打ち込み中心線上に一致するように、その位置を可変できるように構成されている。
【００１２】
植毛機構７は、平線供給機構１１から供給される平線１０を図示しないカッターによって所定長さに切断し、この切断した平線１０ａを植毛針１２によって歯ブラシハンドル２のヘッド部３に向けて打ち込むことにより、用毛束６を平線１０ａで２つ折りにした状態で植毛穴５に圧入し、植毛するものである。
【００１３】
用毛供給機構９は、図示しない毛皿に乗せて供給される用毛８群から指定量の用毛を掻き取るための鎌状をしたピッカー１３と、ピッカー１３によって掻き取られる用毛８の量を調整するための用毛ストッパー１４とを備えている。
【００１４】
ピッカー１３は、図示しない駆動機構によって矢印Ａ方向に回動自在とされており、その外周縁部に用毛掻き取り溝１５が形成されている。この実施の形態の場合、前記用毛掻き取り溝１５は、用毛８の進入のし易さと後述する用毛ストッパー１４による用毛掻き取り溝１５の形状の調整の容易さとを考慮して、用毛８の進入方向に沿って細長い溝形状とされている。
【００１５】
用毛ストッパー１４は、ピッカー１３の外周縁部の形状に沿った円弧状の板体からなり、ピッカー１３の上面側（または上下面側）に位置して用毛掻き取り溝１５を覆うように配置されている。支軸１６を回動支点として矢印Ｂ方向に回動自在とされており、図示しない駆動機構によって用毛ストッパー１４の回動位置を制御することにより、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ピッカー１３の用毛掻き取り溝１５の形状を自由に変えることができるものである。
【００１６】
なお、従来の植毛装置における用毛掻き取り溝１５’の溝形状は、図５に例示するように、略円形もしくは略半円形であり、さらに、従来の植毛装置では、本発明で採用した用毛ストッパー１４はまったく存在しなかったものである。
【００１７】
次に、上記植毛装置による植毛動作について説明する。
（１）歯ブラシハンドルの供給
図示しない歯ブラシハンドル供給装置を用い、異径植毛穴を有する歯ブラシハンドル２を供給し、そのヘッド部３をチャッキング機構４で掴んで保持する。
【００１８】
（２）用毛の供給
従来の植毛機と同様に、用毛８を、図示を略した毛皿に乗せて用毛供給機構９へ供給する。用毛８はナイロンなどの樹脂フィラメントでも獣毛でもよく、またテーパー毛などの加工用毛でもよい。
【００１９】
（３）植毛穴毎の１穴分の用毛供給
従来の植毛機と同様に、一定周期で往復動するピッカー１３の用毛掻き取り溝１５によって、供給される用毛８群から１穴に必要な用毛本数だけ掻き取る。このとき、本発明の植毛装置では、各植毛穴毎に任意の用毛本数を掻き取るために、図示しない駆動機構によって用毛ストッパー１４を回動制御し、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ピッカー１３の用毛掻き取り溝１５の一部を用毛ストッパー１４で覆い、用毛掻き取り溝１５の形状を変えることによって、用毛掻き取り溝１５内に入る用毛８の本数を規制する。
【００２０】
このように、用毛ストッパー１４の回動位置を制御することにより、用毛掻き取り溝１５で掻き取られる用毛８の量を自在に変えることができる。したがって、用毛掻き取り溝１５を用毛ストッパー１４で覆わない場合は、最大本数の用毛８を掻き取ることができ、用毛掻き取り溝１５を用毛ストッパー１４ですべて覆った場合は、用毛８を掻き取らないようにすることができる。
【００２１】
異径植毛穴に植毛を行なう場合、植毛穴の種類毎に前記用毛ストッパー１４の回動位置を制御し、用毛掻き取り溝１５で掻き取る用毛８の本数を制御する。用毛ストッパー１４は、植毛スピードに同調して回動制御し、最大各植毛穴毎に用毛本数を変化させる。
【００２２】
用毛ストッパー１４の動作制御は、ＮＣ制御が最も簡単であるが、カムを用いたり、エアシリンダーとストパーなどを組み合わせた機構でも可能であり、必要に応じて使い分ければよい。用毛ストッパー１４の形状は、用毛掻き取り溝１５の回動軌跡、すなわちピッカー１３の外周縁部形状に準じた形状とし、用毛掻き取り溝１５内に入った用毛束６を植毛機構７の位置までガイドしながら安定に運べるようにする。
【００２３】
（４）用毛本数の制御限界
１穴分の用毛の掻き取り精度は、用毛掻き取り溝１５の溝形状を、図示例のように、用毛８の進入方向に沿って細長くすることで向上させることができ、最小で用毛１本から掻き取り可能である。最大本数は、用毛掻き取り溝１５の大きさによって決まる。小径穴と大径穴の穴径差が大きい場合、用毛掻き取り溝１５が細長い形状であり過ぎると、溝の入り口が狭いために大径穴の用毛掻き取り量が不安定となる。このような場合は、用毛との接触時間を長くとるためにストロークを大きくしたり、溝幅をやや広げ、用毛本数にバラツキがでないように調整するか、毛皿内の用毛８群に適切な圧力をかけ、用毛掻き取り溝１５への用毛供給を安定化させればよい。
【００２４】
（５）用毛束の植毛
用毛８は用毛掻き取り溝１５によって所定本数掻き取られて用毛束６となり、引き続くピッカー１３の回動によって植毛機構７まで運ばれる。そして、植毛機構７まで運ばれた１穴分の用毛束６は、植毛機構７の植毛針１２によって打ち出される平線１０ａによって２つ折りにされ、平線１０ａとともに歯ブラシハンドル２のヘッド部３の植毛穴５に圧入され、植設される。
【００２５】
打ち込まれる平線１０ａのサイズは、基本的には大径穴・小径穴ともに同じサイズとされるが、小径穴の植毛穴ピッチを縮めたい場合のみ、カットサイズ可変機構を付設し、切断する平線１０ａの長さを穴径に準じて変化させればよい。この場合、機構が複雑となり、設備投資が若干増大する。別の方法としては、歯ブラシハンドル２のヘッド部３を保持するチャッキング機構４側を回転させることで平線１０ａの打ち込み角度を変化させ、平線間の距離を取るようにすれば、植毛穴ピッチを縮めても、穴割れや白化を防ぐことができる。この方法であれば、平線１０ａのサイズがある程度大きくても、コストをかけずに対応可能である。
【００２６】
（６）植毛完了
上記した植毛動作を、歯ブラシハンドル２のヘッド部３の各植毛穴５毎に連続的に行ない、すべての植毛穴５に対して各穴毎に所定の用毛本数からなる用毛束６を植毛する。すべての植毛穴５への植毛が完了した後、チャッキング機構４を解除して歯ブラシハンドル２を取り出し、必要に応じて刷毛先をカットしたり、丸め加工を行なった後、完成品としての歯ブラシを得る。
【００２７】
上記した本発明の植毛装置で植毛される植毛穴は、丸穴ばかりでなく、四角穴や三角穴などの多角形穴、さらにはひょうたん形や楕円穴など、いかなる形状でも植毛可能である。
【００２８】
例えば、四角形穴の場合、短辺を同一長さとし、長辺の長さを変えることで植毛穴サイズ（面積）を変えれば、平線のサイズは穴のサイズに係わらず同一にすることができ、平線サイズの違いによる割れや白化の問題を防ぐことができる。
【００２９】
上記したように、本発明の植毛装置を用いると、異径植毛穴からなる歯ブラシを単一の植毛装置で植毛することができる。そして、このように歯ブラシの植毛穴を異径穴とすることで、清掃力に優れ、かつ、隙間への刷毛進入性が高く、使用した感触もよい歯ブラシを得ることができるものである。
【００３０】
異径植毛穴からなる歯ブラシは、大径穴と小径穴のサイズを調整することで、使用性の異なる仕様を設定することができる。穴径は、大径穴で１．１〜３．０ｍｍφ、小径穴で０．８〜２．７ｍｍφの範囲が好ましく、大径穴が１．７〜２．０ｍｍφ、小径穴が１．３〜１．７ｍｍφの範囲がより好ましい。大径穴と小径穴の穴径差は０．２ｍｍより大きい方が望ましく、これ以下では異径穴の効果が発揮されにくい。
【００３１】
また、異径植毛穴からなる歯ブラシは、穴径サイズを３種類以上採用することで、小径穴から大径穴の効果を有しつつ、当たり心地がよりマイルドな歯ブラシを提供することができる。この場合、各穴の穴径差は０．２ｍｍより小さくても構わない。
【００３２】
用毛８としては、ナイロン用毛などを用い、毛先をカットすることによって、清掃力の高い歯ブラシとすることができる。さらに、異径植毛穴からなる歯ブラシは、テーパー用毛との相性が非常によく、フラットな刷毛プロファイルとすることで、当たり心地がよく、かつ、隙間進入性おび清掃効果の高い歯ブラシを提供することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態は、歯ブラシへの植毛の場合を例に採ったが、本発明の植毛装置は歯ブラシに限定されるものではなく、ヘアブラシ、衣服用ブラシなど、他のブラシ製品の植毛にも同様に用いることができるものである。
【００３４】
上記した本発明の植毛装置によって植毛した歯ブラシの例を以下に示す。
図６に、第１の例を示す。この第１の例は、植毛台の長手方向に対し、中央列に大径（１．７ｍｍφ）の植毛穴５ａを、外側に小径（１．３ｍｍφ）の植毛穴５ｂを配置し、これにテーパー用毛やナイロン用毛などを植毛したものである。大穴列によって刷掃実感を付与できるとともに、外側の小穴列によって歯間部、歯と歯茎の境目の奥深くまで効果的に清掃することができ、毛先の当たり心地も良好である。毛先を任意にトリミングすれば、さらに清掃効果を上げることができる。
【００３５】
図７に、第２の例を示す。この第２の例は、植毛台の幅方向に対し、大径（２．０ｍｍφ）の植毛穴５ａの列と小径（１．０ｍｍφ）の植毛穴５ｂの列を交互に配置し、これにテーパー用毛やナイロン用毛などを植毛したもので、大穴列によって刷掃実感を向上させることができるとともに、用毛を屈曲することなく隙間に進入させることができる。小穴列は適度に屈曲しつつ、刷毛全体の毛腰を補助する。毛先の当たり心地も良好である。毛先を任意にトリミングすれば、さらに清掃効果を上げることができる。
【００３６】
図８に、第３の例を示す。この第３の例は、大径（２．５ｍｍφ）、中径（１．５ｍｍφ）、小径（１．０ｍｍφ）の３種類の植毛穴５ａ、５ｂ、５ｃを配置し、これにテーパー用毛やナイロン用毛などを植毛したもので、大穴列と中穴列によって刷掃実感を向上させることができるとともに、用毛を屈曲することなく隙間に進入させることができる。小穴列は適度に屈曲しつつ、刷毛全体の毛腰を補助する。毛先の当たり心地も良好である。毛先を任意にトリミングすれば、さらに清掃効果を上げることができる。
【００３７】
図９に、第４の例を示す。この第４の例は、サイズの異なる２種類の四角形（１．９×１．０ｍｍ、１．０×１．０ｍｍ）をした植毛穴５ｄ、５ｅを用い、これにテーパー用毛やナイロン用毛などを植毛したもので、大穴列によって刷掃実感を向上させることができるとともに、小穴列は適度に屈曲しつつ、刷毛全体の毛腰を補助する。毛先の当たり心地も良好である。毛先を任意にトリミングすれば、さらに清掃効果を上げることができる。なお、穴サイズは２種類以上とすることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のブラシ用植毛装置によるときは、以下のような優れた効果を奏することができる。
（１）異径植毛穴からなるブラシの植毛を単一の植毛装置で行なうことができ、初期設備投資を抑えることができる。
（２）異径植毛穴からなる歯ブラシの植毛を単一の植毛機で行なうことができるので、従来まで必要であったハンドリングのロスや植毛機停止時間、異径穴の穴数不一致による植毛機間の能力調整などが不要となり、生産効率が向上し、コスト低減を図ることができる。
（３）既設の植毛機に用毛ストッパーを増設するとともに、ピッカーの用毛掻き取り溝の形状を変更するだけで実現できるので、既存の植毛機を利用することができる。
（４）用毛掻き取り溝の溝形状を用毛の進入方向に沿った細長い溝形状とした場合、用毛掻き取り溝の溝サイズの変化精度が向上し、用毛ストッパーによる用毛掻き取り溝の形状の調整が簡単かつ正確となる。このため、用毛本数の掻き取り精度が向上し、より正確で精緻な異径穴植毛を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係るブラシ用植毛装置の要部斜視図である。
【図２】 ピッカーの平面図である。
【図３】 用毛ストッパーの平面図である。
【図４】 （Ａ）（Ｂ）は用毛ストッパーによる用毛掻き取り溝の形状の調整方法の説
明図である。
【図５】 従来の植毛装置におけるピッカーの構造を示す平面図である。
【図６】 植毛穴配列の第１の例を示す図である。
【図７】 植毛穴配列の第２の例を示す図である。
【図８】 植毛穴配列の第３の例を示す図である。
【図９】 植毛穴配列の第４の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 植毛装置
２ 歯ブラシハンドル
３ ヘッド部
４ チャッキング機構
５、５ａ〜５ｅ 植毛穴
６ 用毛束
７ 植毛機構
８ 用毛
９ 用毛供給機構
１０ 平線
１０ａ 小片に切断された平線
１１ 平線供給機構
１２ 植毛針
１３ ピッカー
１４ 用毛ストッパー
１５ 用毛掻き取り溝
１６ 回転支軸

Claims (2)

1. 往復動するピッカーの外周縁部に形成された用毛掻き取り溝によって用毛群から指定本数の用毛を掻き取って用毛束とし、この用毛束を植毛機構に供給する用毛供給機構と、用毛束打ち込み用の平線を植毛機構に供給する平線供給機構と、用毛供給機構から送られてくる用毛束を平線供給機構から送られてくる平線を用いて歯ブラシハンドルのヘッド部の植毛穴に２つ折りにして植設する植毛機構とを備えたブラシ用植毛装置において、
   前記用毛掻き取り溝の上面または上下面を覆って、回動自在な用毛ストッパーを付設し、該用毛ストッパーの回動位置を変えることにより、用毛掻き取り溝の形状を変えるようにしたことを特徴とするブラシ用植毛装置。
2. 前記用毛掻き取り溝の溝形状を用毛の進入方向に沿った細長い溝形状としたことを特徴とする請求項１記載のブラシ用植毛装置。

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