JP4293978B2

JP4293978B2 - フロス清掃用具の製造方法

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Publication number: JP4293978B2
Application number: JP2004335885A
Authority: JP
Inventors: 章義梅原
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: JP2006141689A

Description

本発明は、歯と歯の間を清掃する歯間清掃具、特に、二股状をした先端部間にデンタルフロスを張設された糸張部とこれに連なる把持部とを備えたフロス清掃用具の製造方法に関するものである。

従来、デンタルフロスの使用形態として、糸状体からなるデンタルフロスを左右の人差し指などに巻き付けた後、所望の間隔をおいて左右に引っ張って緊張し、この緊張状態でデンタルフロスを清掃が必要な歯間部に押し込んで清掃するものや、合成樹脂などで形成された二股状の糸張部を有する把持部付き治具と、この治具とは別体に用意したデンタルフロスとを一組とし、使用者自身が二股状をした糸張部の先端部間にデンタルフロスを張り渡して使用するものなどがある。

また、最近では、使い捨てタイプのデンタルフロスとして、二股状の糸張部とこれに連なる把持部とからなり、二股状をした糸張部の先端部間にデンタルフロスを張り渡した状態で合成樹脂によって一体成形したいわゆるフロス清掃用具も市販されている。

デンタルフロスは、フロス部分を歯間部へ押し込むためと、押し込んだフロスを動かして食物残渣や歯垢を除去するために、適当な張力を持たせる必要があるが、上記したデンタルフロスを指に巻き付けて用いるタイプや、デンタルフロスを自分で治具の糸張部に張り渡して用いるタイプでは、使用者自身が必要に応じてデンタルフロスの張力を調整することが可能であった。

しかし、一体成形タイプのフロス清掃用具の場合、デンタルフロスはあらかじめ樹脂成形によって二股状をした糸張部の先端部間に張設固定されているため、デンタルフロスの張力は調整不可能であり、デンタルフロスが緩んでもどうすることもできなかった。そのため、デンタルフロスの固定端部の外方側を圧潰することによってデンタルフロスの接着性を向上し、デンタルフロスが簡単に抜けたり、緩んだりすることがないようにしたフロス清掃用具（特許文献１参照）などが提案されている。

また、連続的に複数のデンタルフロス清掃用具を製造する場合において、デンタルフロス整列用の間隔保持片を設けることにより、デンタルフロスのピッチずれを防止して成形サイクルの短縮化を図ったもの（特許文献２参照）、金型にフロスガイド溝を設けることにより、フロス抜けを防止して成形不良をなくしたもの（特許文献３参照）、フロスガイド溝を設けるとともにフロス端部を圧潰し、さらにこの圧潰部厚みを吸収する凹部機構を金型に設けることにより、フロス抜けやバリの発生を防止したもの（特許文献４参照）なども提案されている。

特許第２８４３９６２号公報（全文、全図）特開平９−２７１４８１号公報（全文、全図）特開平９−２９４７５３号公報（全文、全図）特開平１０−８０４３６号公報（全文、全図）

しかしながら、デンタルフロスの抜け防止のためにフロス端部を圧潰し、さらには、この圧潰部厚みを金型の凹部機構で吸収するようにしたとしても、それだけではフロスのピーリング（ほつれ）や成形樹脂のバリ発生を完全に防ぐことは難しく、さらなる改善が望まれていた。

本発明は、二股状をした糸張部の先端部外側位置におけるデンタルフロスとフロスガイド溝との断面積比（パッキングファクターＰＦ）を特定の範囲に設定することにより、成形加工時におけるデンタルフロスのピーリングや成形樹脂のバリ発生を効果的に防止することができるフロス清掃用具の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記目的を達成するために種々の実験と研究を重ねた結果、二股状をした糸張部の先端部外側位置におけるデンタルフロスとフロスガイド溝との断面積比（パッキングファクターＰＦ）を特定の範囲に設定すれば、射出成形時におけるフロスのピーリング発生や成形樹脂のバリ発生を効果的に防止できることを見い出した。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、請求項１記載の発明は、二股状をした糸張部と、これに連なる把持部とからなるフロス清掃用具の形状をかたどったキャビティのデンタルフロス張設位置にフロスガイド溝を形成し、該フロスガイド溝にデンタルフロスを通した後、金型を閉じ、キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、二股状の先端部間にデンタルフロスを張設した糸張部と、該糸張部に連なる把持部とを備えたフロス清掃用具を一体に射出成形するようにしたフロス清掃用具の製造方法において、前記フロスガイド溝に挿通されたデンタルフロスとフロスガイド溝との断面積比（パッキングファクターＰＦ）を１．０＜ＰＦ＜１．３に設定し、該設定状態においてキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、二股状をした糸張部の先端部間にデンタルフロスを固定することを特徴とするものである。

ここにおいて、パッキングファクターＰＦは、デンタルフロスの断面積をＳ_ｆ、フロスガイド溝の断面積をＳとするとき、ＰＦ＝Ｓ_ｆ／Ｓで与えられる値である。

また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、前記キャビティの二股状をした糸張部先端から導出されるデンタルフロスの両外端部を付勢手段によって進退自在に付勢されたフロス押圧部材で押圧することにより、デンタルフロスの両外端部を定位置に固定し、該状態で射出成形することを特徴とするものである。
。

また、請求項３記載の発明は、前記請求項１または２に記載の発明において、前記フロス清掃用具成形用のキャビティを縦横格子状に複数個形成し、これら複数個のフロス清掃用具成形用キャビティの糸張部先端を貫いて複数条のデンタルフロスを平行に挿通するとともに、これらフロス清掃用具成形用キャビティの少なくとも上方側または下方側のいずれか一方の側に、前記平行に張られた複数条のデンタルフロスを埋設固定するための間隔保持片成形用のキャビティを形成し、前記複数条のデンタルフロスを間隔保持片に一定間隔で埋設固定することにより、射出成形された複数個のフロス清掃用具を簾状に一体に連結成形することを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、フロスガイド溝に挿通されたデンタルフロスとフロスガイド溝との断面積比（パッキングファクターＰＦ）を１．０＜ＰＦ＜１．３に設定したので、フロスガイド溝とデンタルフロスとの密着状態を最適な状態に維持することができ、デンタルフロスの引っ張り状態のバラツキによって生じるフロスのピーリング発生や、フロスガイド溝の端部から成形樹脂が流出することによって生じるバリの発生を確実に防止することができ、高品質なフロス清掃用具を提供することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、デンタルフロスの両外端部を付勢手段によって進退自在に付勢されたフロス押圧部材で押圧することにより、デンタルフロスの両外端部を定位置に固定させたので、フロスの抜けをより確実に防止できるとともに、進退自在なフロス押圧部材をパーティング面から後退させることにより、押圧時の繊維潰れに伴うデンタルフロスの容積変化も吸収するようにしたので、繊維膨出によるパーティング面のすき間発生も阻止することができ、パーティング面に沿ったバリの発生も防止することができる。

また、請求項３記載の発明によれば、一回の射出成形動作で複数個のフロス清掃用具を同時に製造できるので、製造効率が向上し、フロス清掃用具を廉価に提供することができる。さらに、複数条のデンタルフロスを間隔保持片によって一定間隔で埋設固定し、射出成形された複数個のフロス清掃用具を簾状に一体に連結成形するようにしたので、フロス清掃具を金型から離型して取り出しても隣り合うフロス清掃用具同士が絡み合うようなことがなくなり、フロス切断によるフロス清掃用具の分離作業などの作業性を向上することができる。

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は、本発明方法の一実施の形態を示すもので、１回の射出成形動作で図５に示す形状のフロス清掃用具１を複数個同時に製造するとともに、この射出成形動作を繰り返すことによってフロス清掃用具を連続的に製造するようにした場合の例である。なお、図５のフロス清掃用具１において、２は把持部、３は二股状をした糸張部、４は二股状をした糸張部３の先端部３ａ、３ｂ間に張設されたデンタルフロスであって、図示例では２つの糸張部３，３が把持部２の両端部に位置して反対向きに一体形成されている。

図１〜図３において、１１ａ，１１ｂは射出成形のための一対の金型であって、対向するパーティング面１３ａ，１３ｂに位置して、フロス清掃用具１の把持部２と糸張部３の形状をかたどったフロス清掃用具成形用のキャビティ１４ａ，１４ｂが縦横格子状に複数形成されており、一方の金型１１ｂのキャビティ１４ｂの部分には溶融樹脂を射出するための１つまたは複数個のゲート（図示略）が形成されている。

デンタルフロス４は、上記格子状に配置された複数個のキャビティ１４ａ，１４ｂの糸張部先端位置を貫くように上から下へ縦方向に複数条平行に挿通されており、一方の金型１１ａのパーティング面１３ａには、各デンタルフロス４の挿通経路に沿って、フロスガイド溝１６とフロス逃げ溝１７が形成されている。

フロスガイド溝１６は、射出成形時にデンタルフロス４を定位置に固定保持して位置合わせするための溝であって、図３（ａ）（ｂ）に拡大して示すように、金型１１ａのキャビティ１４ａの糸張部先端の外側に位置して形成されている。

フロス逃げ溝１７は、これら各フロスガイド溝１６の間をつなぐための溝のであって、射出成形時にデンタルフロス４がパーティング面１３ａ，１３ｂの間に挟まれて金型間にすき間ができることがないようにするものである。

本発明は、上記位置合わせ用のフロスガイド溝１６の断面積と、このフロスガイド溝１６に挿通されるデンタルフロス４の断面積との比（パッキングファクターＰＦ）を特定の範囲に設定することにより、従来問題となっていた射出成形時におけるフロスのピーリング発生や成形樹脂のバリ発生を防止したものである。

すなわち、図３（ｃ）に拡大して示すように、デンタルフロス４の断面積をＳ_ｆ、フロスガイド溝１６の断面積をＳとするとき、デンタルフロス４の断面積Ｓ_ｆとフロスガイド溝１６の断面積Ｓとの比Ｓ_ｆ／Ｓ、すなわちパッキングファクターＰＦ＝Ｓ_ｆ／Ｓを１．０＜ＰＦ＜１．３の範囲に設定したものである。

パッキングファクターＰＦをこのような範囲に設定すると、射出成形時、一対の金型１１ａ，１１ｂを閉じてお互いのパーティング面１３ａ，１３ｂを合わせたとき、所定の張力で張られたデンタルフロス４が最適な状態でフロスガイド溝１６内に保持固定され、デンタルフロス４の張力が緩むこともなく、ピーリングが発生するようなこともなくなる。

パッキングファクターＰＦが１．０以下の場合には、デンタルフロス４とフロスガイド溝１６との間にすき間が生じ、デンタルフロス４を確実に保持固定することができず、デンタルフロス４に規定の張力を与えることが困難となり、バリが発生しやすくなる。一方、パッキングファクターＰＦが１．３を超える場合には、デンタルフロス４をパーティング面１３ａ，１３ｂで圧縮してもデンタルフロス４がフロスガイド溝１６内に収まり切らなくなり、フロス繊維が切れてピーリングが発生しやすくなり、また、パーティング面１３ａ，１３ｂの間にすき間を生じ、バリが発生するおそれがある。

さらに、図示例の場合、上記構成に加え、二股状をした糸張部先端の両外側に位置してフロス押圧用穴１８を形成し、このフロス押圧用穴１８からフロスガイド溝１６内に向けて、スプリングなどの付勢手段１９によって進退自在に付勢されたフロス押圧部材２０を臨ませ、射出成形時、このフロス押圧部材２０によってデンタルフロス４の両外端部を押圧して圧潰膨出させることにより、フロス抜けをさらに防止するようにしている。また、進退自在なフロス押圧部材２０をパーティング面から後退させることにより、繊維潰れに伴うデンタルフロス４の容積変化を吸収し、繊維膨出によるパーティング面のすき間発生をなくしてパーティング面に沿ったバリの発生も防止するようにしている。

なお、上記の例では、進退自在なフロス押圧部材２０によってデンタルフロス４を押圧圧潰するようにしたが、より簡単には、図４に示すように、フロスガイド溝１６よりも深さの浅い凹部２３をフロスガイド溝上に形成し、この凹部２３内にデンタルフロス４を圧入することにより、デンタルフロス４の両外端部を押圧圧潰するようにしてもよい。この図４の場合には、繊維膨出による容積変化を吸収する手段がないので、凹部２３の深さはあらかじめ最適な深さに設定しておく必要がある。

また、図示例の場合、格子状に形成された多数のキャビティ１４ａ，１４ｂの外周囲を囲むように、四角形状をした間隔保持片成形用キャビティ２１を形成し、この間隔保持片成形用キャビティ２１によって形成される間隔保持片２２で複数条のデンタルフロス４を一定間隔に埋設固定することにより、格子状に並んだ複数個のフロス清掃用具１を簾状に定位置に保持するようにしている。これによって、隣り合うフロス清掃用具１同士が絡まるようなことがなくなるとともに、この間隔保持片２２を取り出し機構でつかんで引き出すことにより、成形品を傷つけることなく安全かつ効率的に金型から取り出すことができる。

上記取り出し機構としては、例えば熊手状をした治具を用い、この治具の熊手状部分を間隔保持片２２の上辺部に引っ掛け、一個所に力が集中して上辺部が変形することがないようにしながら引き下げればよい。これによって、各デンタルフロス４に規定の張力を均等に与えた状態で引き下げることができ、そのまま次回の射出成形に備えることができる。

なお、上記間隔保持片２２は、図示例のように四角形状の枠体としてもよいが、より簡単には四角形状の枠体の左右の側枠部分を省略し、枠体の上部片と下部片のみを残した上下２本のバー状の間隔保持片としてもよく、さらに簡単には上部片または下部片のいずれか一方のみを残した１本のバー状の間隔保持片としてもよい。

図５のフロス清掃用具１は上記金型を用いて次のようにして製造される。
まず、金型１１ａ、１１ｂを開き、複数条のデンタルフロス４を図示しないフロスボビンから繰り出し、金型１１ａのパーティング面１３ａに形成された各フロスガイド溝１６に挿通した後、図示しない張力調整装置によってそれぞれのデンタルフロス４に規定の張力を与え、フロスガイド溝１６の断面積に対するデンタルフロス４の断面積の比が規定のパッキングファクターＰＦとなるように設定した後、金型１１ａ，１１ｂを閉じる。

これによって、各デンタルフロス４は反対側の金型１１ｂのパーティング面１３ｂで押されてフロスガイド溝１６内に圧入され、フロスガイド溝１６内に保持される。このフロスガイド溝１６内へのデンタルフロス４の圧入と保持は、前述した規定のパッキングファクターＰＦの設定条件下で行なわれるため、デンタルフロス４はフロスガイド溝１６内に確実かつ強固に固定され、溝方向への糸ずれを生じて張力が変化したり、溝内に収まりきらないフロス繊維が切れてピーリングを発生するようなこともない。

さらに、キャビティ１４ａ，１４ｂの二股状をした糸張部先端から導出されるデンタルフロス４の両外端部を付勢手段１９によって進退自在に付勢されたフロス押圧部材２０によって押圧し、デンタルフロス４をより確実に定位置に保持するとともに、デンタルフロスの外端部を圧潰膨出する。

次いで、図示しない射出成形機から各キャビティ１４ａ，１４ｂ内と間隔保持片成形用キャビティ２１内に溶融樹脂を射出し、フロス清掃用具１の把持部２と二股条の糸張部３およびこれらを取り囲む四角形状をした間隔保持片２２をワンショットで一体成形する。これによって、四角形状の間隔保持片２２に簾状に連なった複数個のフロス清掃用具１が射出成形される。

次いで、上記射出した溶融樹脂を冷却固化した後、金型１１ａ，１１ｂを開き、図示しないエジェクタピンなどの離形手段によって各フロス清掃用具１と間隔保持片２２の全体を金型から離形し、図示しない取り出し機構によって間隔保持片２２をつかんで成形品全体を金型下方側へ引っ張り出す。以上の処理動作によって１回の射出成形が終了する。

上記動作を繰り返すことにより、複数個のフロス清掃用具１を四角形状をした間隔保持片２２に簾条に連結した状態で次々と連続的に製造することができる。金型から取り出した成形品は切断機構によって個々のフロス清掃用具１毎に直ちに切り離してもよいし、間隔保持片２１に簾条に一体につながったまま折り重ねて次工程へ送り出し、必要な処理を行なうようにしてもよい。

下記仕様からなるデンタルフロスと金型を用い、パッキングファクターＰＦ以外はすべて同じ条件からなる複数種類のフロス清掃用具を作製した。そして、これら得られたフロス清掃用具について、パッキングファクターＰＦがもたらす成形品質への影響を調べた。その試験結果を表１に示す。

１．デンタルフロスの仕様
デンタルフロス材質：ポリエチレンテレフタレート
（商品名「東レテトロン」150/6-30-W20Y）
単繊維繊度：5.2デニール
繊維束繊度：940デニール（5.2デニール×180本）
加工：（１）けん縮加工、（２）撚り加工（80回／ｍ）
２．糸張部と把持部の材質：ポリプロピレン
３．金型仕様
フロスガイド溝の断面形状：矩形状凹溝
フロスガイド溝の断面積Ｓ：幅×深さ＝0.40×0.27mm=0.108ｍｍ^２

表１の結果から明らかなように、パッキングファクターＰＦが本発明の範囲（１．０＜ＰＦ＜１．３）内であるＰＦ＝１．１６、１．１１、１．０５の場合には、品質良好なフロス清掃用具を得ることができるが、本発明の範囲外であるＰＦ＝１．５４、１．３４、１．００の場合には、ピーリングやバリが発生して成形不可であったり、成形可能であっても引き抜き強度が十分でなく、デンタルフロスが抜けやすいという問題があることが実証された。

本発明の製造方法で用いられる成形用金型の例を示す斜視図である。金型のパーティング面に形成されたキャビティの拡大平面図である。（ａ）はキャビティの部分拡大平面図、（ｂ）はその縦断面図、（ｃ）はフロスガイド溝部分の略示拡大断面図である。デンタルフロスの圧潰機構の他の例を示すもので、（ａ）は金型を開いた状態の圧潰機構部分の略示拡大断面図、（ｂ）は金型を閉じた状態の圧潰機構部分の略示拡大断面図である。フロス清掃用具の一例を示す平面図である。

符号の説明

１フロス清掃用具
２把持部
３二股状の糸張部
４デンタルフロス
１１ａ，１１ｂ一対の金型
１３ａ，１３ｂ金型のパーティング面
１４ａ，１４ｂフロス清掃用具成形用のキャビティ
１６フロスガイド溝
１７フロス逃げ溝
１８フロス押圧用穴
１９付勢手段
２０フロス押圧部材
２１間隔保持片成形用のキャビティ
２２間隔保持片
２３凹部

Claims

二股状をした糸張部と、これに連なる把持部とからなるフロス清掃用具の形状をかたどったキャビティのデンタルフロス張設位置にフロスガイド溝を形成し、該フロスガイド溝にデンタルフロスを通した後、金型を閉じ、キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、二股状の先端部間にデンタルフロスを張設した糸張部と、該糸張部に連なる把持部とを備えたフロス清掃用具を一体に射出成形するようにしたフロス清掃用具の製造方法において、
前記フロスガイド溝に挿通されたデンタルフロスとフロスガイド溝との断面積比（パッキングファクターＰＦ）を１．０＜ＰＦ＜１．３に設定し、該設定状態においてキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、二股状をした糸張部の先端部間にデンタルフロスを固定することを特徴とするフロス清掃用具の製造方法。
請求項１記載のフロス清掃用具の製造方法において、
前記キャビティの二股状をした糸張部先端から導出されるデンタルフロスの両外端部を付勢手段によって進退自在に付勢されたフロス押圧部材で押圧することにより、デンタルフロスの両外端部を定位置に固定し、該状態で射出成形することを特徴とするフロス清掃用具の製造方法。
請求項１または２に記載のフロス清掃用具の製造方法において、
前記フロス清掃用具成形用のキャビティを縦横格子状に複数個形成し、これら複数個のフロス清掃用具成形用キャビティの糸張部先端を貫いて複数条のデンタルフロスを平行に挿通するとともに、これらフロス清掃用具成形用キャビティの少なくとも上方側または下方側のいずれか一方の側に、前記平行に張られた複数条のデンタルフロスを埋設固定するための間隔保持片成形用のキャビティを形成し、該キャビティによって形成される間隔保持片によって前記複数条のデンタルフロスを一定間隔で埋設固定し、射出成形される複数個のフロス清掃用具を該間隔保持片に簾状に一体に連結成形することを特徴とするフロス清掃用具の製造方法。