JP4393231B2

JP4393231B2 - ブラシ

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Publication number: JP4393231B2
Application number: JP2004059723A
Authority: JP
Inventors: 伸二浜本; 博文森若; 健一岡部; 晴臣榎本
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Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2024-03-03
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Description

本発明は、ブラシ、特に歯ブラシに好適なブラシに関する。

植毛孔を有する植毛基部に用毛束が挿入され、前記植毛孔から突出する前記用毛束の片端部に溶融塊が形成され、前記溶融塊が被覆材で被覆された歯ブラシが提案されている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。

これらの歯ブラシは、被覆材と植毛基部とが強固に接着されることが要求される。しかし、これらの技術においては、図１１（ａ）に示すように、溶融塊３０を形成するときに用毛束３の構成成分が溶融して植毛基部２０の上面に広がりやすいため、植毛基部と被覆材（図示せず）との接着面積が狭くなり、十分な接着強度が得られない問題があった。特に、植毛基部の面積を狭くしたり、溶融塊を接触型の熱溶融手段１７で溶融させる場合には、図１１（ｂ）に示すように、溶融塊３０が植毛基部からはみ出してしまう場合があった。また、歯ブラシにおいては、被覆材と用毛束に溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差が１以上である材が組み合わされて用いられる場合があり、このような場合には溶融塊の部分と被覆材との間の接着性が期待できないため、植毛基部と被覆材との接着領域が確保できないと、これらの間の十分な接着性が得られなくなるおそれがある。

特開平９−１８２６３２号公報米国特許第５４５８４００号明細書

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、植毛基部と被覆材との接着性が良好なブラシを提供することを目的とする。

本発明者らは、植毛基部の外縁部に起立壁部を有する背面被覆によるブラシについて鋭意検討した結果、植毛基部の上面部及び起立壁部と被覆材との接着面積が特定の範囲にあるブラシにおいて植毛基部と被覆材との接着性が良好に得られることを知見した。

本発明は、上記知見に基づきなされたものであり、複数の植毛孔を有する植毛基部の該植毛孔に用毛束が挿入され、前記植毛孔から突出する前記用毛束の片端部に溶融塊が形成され、前記溶融塊が被覆材で被覆されているブラシであって、前記植毛孔の最外周に配置された植毛孔の外縁を接線で結んだ内側の植毛面積（Ｓ０）が１００〜１７０平方ミリメートルであり、前記植毛面積（Ｓ０）と、前記植毛基部の前記被覆材との接着面積（Ｓ１）の比（Ｓ１／Ｓ０）が０．５〜０．９であるブラシを提供するものである。

本発明によれば、植毛基部と被覆材との接着性が良好なブラシが得られる。

以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明のブラシを歯ブラシに適用した一実施形態を示すものである。図１において、符号１は歯ブラシを示している。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の歯ブラシ１は、歯ブラシ本体２の先端部に植毛基部２０を有している。図１（ｂ）に示すように、植毛基部２０には複数の植毛孔２１が設けられており、これらの植毛孔２１に用毛束３がそれぞれ挿入されている。植毛孔２１から突出する用毛束３の片端部には溶融塊３０が形成されている。植毛基部２０は、接着面２０１、２０３、２０４で被覆材４と接着しており、溶融塊３０は、被覆材４で被覆されている。

図１（ｂ）、図２及び図３に示すように、歯ブラシ本体における植毛基部２０の外縁部には、起立壁部２００が設けられている。起立壁部２００の内周面部及び上面部には、被覆材４と植毛基部２０との接着面積を増大させる接着面（第１の接着面）２０３及び接着面（第２の接着面）２０４が設けられており、植毛基部と被覆材４との接着強度を増大させるとともに、溶融塊３０を形成する際の溶融塊３０の植毛基部２０の外側への流れ出しを防ぐ。

植毛基部２０と被覆材４との強固な接着を確保する為には、このように起立壁部２００の内周面部及び上面部に被覆材４との植接面２０３及び２０４を設け、被覆材４の接着面積を増やすことが好ましい。この場合、前記接着面２０３は植毛基部２０に対しほぼ垂直に設けることが好ましいが、傾斜していても良い。また、接着面２０４は植毛基部２０に対してほぼ水平に設けることが好ましいが、傾斜していても良い。

ブラシ１は、最外周に配置された植毛孔の外縁を接線で結んだ内側の面積（以下、植毛面積（Ｓ０）という。図３（ａ）参照。）が１００〜１７０平方ミリメートルであり、前記植毛面積Ｓ０と、前記植毛基部の前記被覆材との接着面積（Ｓ１）の比（Ｓ１／Ｓ０）は、植毛基部２０と被覆材の接着性を向上させる観点及び植毛基部の大きさや厚みを抑えて、ブラシとしての操作性を損なわないようにすることを考慮すると、０．５〜０．９であり、好ましくは０．５〜０．８である。
ここで、前記植毛基部の前記被覆材との接着面積（Ｓ１）とは、図３（ｂ）に示すように、溶融塊３０を形成した後の植毛基部２０の上面部２０１を平面視したときの接着面積（Ａ１）と起立壁部２００の上面部における接着面の接着面積（Ａ２）、及び起立壁部２０３の内周面部における接着面積（Ｂ１）を合計した総面積をいう。

ヘッド部に用毛が密に植毛された形態の高品質の歯ブラシを製造する上では、前記植毛面積（Ｓ０）の外側に広い接着面積を確保する必要がある。かかる歯ブラシについて、ヘッド部の大きさを増大させずに接着面積をなるべく広くするには、本実施形態のように起立壁部２００を設けることが有効な手段の一つである。また、複数の方向に対する曲げ強度を確保する為には本実施形態のように接着面は複数設けることが望ましい。

植毛基部と被覆材との接着性を確保し、植毛基部の大きさを抑制して、歯ブラシの操作性と使用感を良好にするには、起立壁部の内周面部の接着面積（Ｂ１）と被覆材との接着面積（Ｓ１）との比（Ｂ１／Ｓ１）を０．１〜０．６、更に０．１〜０．５とするのが好ましい。

上述の各総面積及び各接着面積は、例えば、被覆材を剥がした後の植毛基部の上面部を画像解析することによって求めることができる。

前記被覆材４の剥離強度は、例えば、図４（ａ、ｂ）に示すように、歯ブラシの植毛基部を被覆材４の最もハンドル側の植毛孔の隣接部で切断し、図４（ｃ）に示すように、切断面における植毛基部と被覆材４の接着境界面に治具Ｘを差し込み、差し込んだ治具Ｘを上部へ引き上げて剥がれる強度によって求められる（以下、この方法を測定法１という。）。この時、引き上げるスピードは５０ｍｍ／ｍｉｎであり、計測する測定器としては、例えば、プッシュプルゲージ等が使用される。
また、他の測定方法として、被覆材４の剥離強度は、例えば、図５に示すように、最もハンドル側の植毛孔隣接部を中心としてスパン３０ｍｍで歯ブラシヘッドを支持体Ｓで支持し、中心部を植毛側より治具Ｙにて下方に押し、被覆材が剥がれる強度によって求められる（以下、この方法を測定法２という。）。この時、押し当てる治具Ｙは幅２．５ｍｍで下方に押すスピードは５０ｍｍ／ｍｉｎであり、計測する測定器としては、例えば、プッシュプルゲージ等が使用される。
歯磨き時に植毛部を歯に押し付ける力、使用中や洗浄中に被覆材が植毛基部と剥がれないこと等を考慮すると、歯ブラシ１の場合には、前記測定法１による剥離強度は１５Ｎ以上が好ましい。また、歯磨き時のヘッドにかかる曲げ応力により被覆材４が剥離しないことを考慮すると、前記測定法２による剥離強度は６０Ｎ以上が好ましい。

歯ブラシ１の植毛部分（歯ブラシヘッド部分）の好ましい厚みｔ１（図１参照）は、口腔内での良好な操作性を考慮すると、５．５ｍｍ以下であり、薄ければ口腔内の操作性（特に奥歯への用毛の到達性）がより向上するが、歯ブラシとしての強度を確保し、用毛束３を安定的に植毛基部２０に保持することも併せて考慮すると、より好ましい植毛部分の厚みｔ１の範囲は３〜５ｍｍである。

植毛基部２０の底面部分の厚みｔ２（図２参照）は、大きくなる程成形性が容易で曲げ強度も大きくなるが、歯ブラシ１の操作性や実用性をも考慮するとｔ２は１〜４ｍｍが好ましく、１〜２ｍｍがより好ましい。

起立壁部２００の高さｈは、前記厚みｔ２との関係や、溶融塊３０の被覆厚み等を考慮すると、０．３〜３ｍｍが好ましく、更に歯ブラシ１の操作性をも重要視するならば０．４〜２ｍｍがより好ましい。

植毛孔２１の上側の開口周縁部２１０には、上方に向けて拡開するテーパー状の部分が設けられていることが好ましい。この部分のテーパーの角度αは、２０〜１２０°が好ましく、特に３０〜９０°がより好ましい。角度αを好ましい範囲に設定すると、植毛孔２１への用毛束３の挿入がより容易となる。

植毛孔２１どうしの間隔ｄ１は、植毛孔２１への用毛束３の挿入に支障をきたさないようにすること、植毛基部２０の強度低下を防止すること、植毛基部２０に樹脂を充填する際の樹脂の流路を確保して樹脂のスムーズな充填を図ること等を考慮すると、少なくとも０．３ｍｍ以上とするのが好ましく、０．５ｍｍ以上とするのがより好ましい。

植毛孔２１の断面形状は、略円形のほか、略長円形状、略楕円形状、各種三角形状及び各種矩形状等を適宜選択することができる。また、植毛孔２１は、植毛基部２０の先端部、中央部及び両側部にそれぞれ大きさや形の異なるものを設けることができる。

歯ブラシ本体２には、従来から歯ブラシ本体に用いられている通常の熱可塑性樹脂を特に制限なく用いることができる。該熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が挙げられる。該熱可塑性樹脂は、単独で又は複数を適宜選択して用いることができる。

用毛束３を構成する個々の用毛の太さ、長さあるいは断面形状は、歯ブラシ１の機能等に応じて適宜選択することができる。また、該用毛には、従来から歯ブラシの用毛に用いられている通常の材質のものを特に制限なく用いることができる。用毛束３を構成する用毛の材質としては、例えば、ナイロン等のポリアミド、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル等が挙げられる。

特に、歯ブラシ本体２及び被覆材４に、ポリプロピレン樹脂〔溶解度パラメーター（ＳＰ値）＝８．０〕やポリエチレンテレフタレート〔溶解度パラメーター（ＳＰ値）＝１０．７〕、用毛束３に、ナイロン〔溶解度パラメーター（ＳＰ値）＝１３．６〕を用いる場合のように、植毛基部２０を構成する材と用毛束３の用毛を構成する材に、溶解度パラメーターの差が１以上大きいものを組み合わせる場合（接着性に乏しいとされる材料どうしを組み合わせる場合）に、本発明の効果が十分に奏される。

図１（ｂ）に示すように、溶融塊３０は、その周囲が前記植毛基部２０から立ち上がるように整形された端面部３００を有していることが好ましい。すなわち、端面部３００は、起立壁部２００や溶融塊３０どうしの間に隙間を有するように整形されていることが好ましい。その形状は、例えば、歯ブラシ１の断面の拡大観察で確認することができる。

また、歯ブラシ１は起立壁部２００と起立壁部２００に隣接する溶融塊３０との隙間の寸法ｄ２（図１（ｂ）参照）は接着面積を確保して接着強度を向上させること、歯ブラシのヘッド部分の大きさを抑制して歯ブラシとしての操作性と使用感を向上させること等を考慮すると、０．１〜２．０ｍｍが好ましい。
ここで、前記寸法ｄ２とは、起立壁部２００の内面部と起立壁部２００に隣接する溶融塊３０との間の最も近い部分の隙間の寸法をいう。

被覆材４は、植毛基部２０と接着可能な材であれば、特に制限はない。被覆材４は、植毛基部２０と同じ材とすることもできるし、異なる材とすることもできる。

本実施形態の歯ブラシ１は、溶融塊３０の形成後にも植毛基部２０と被覆材４の接着領域が十分に確保されているため、従来のような溶融塊形成時に当該溶融塊が広がったり、植毛基部からはみ出したりすることがない。従って、植毛基部２０と被覆材４の接着が良好になされる。

また、本願発明の歯ブラシ１では、被覆材（樹脂）４を充填する際の樹脂の充填ゲート付近に広い接着領域を有していることが好ましく、このようにすることで植毛基部２０と被覆材４の接着が更に良好になされる。

次に、本実施形態の歯ブラシ１の製造方法について説明する。
先ず、図６（ａ）に示すような、先端部に植毛基部２０を有する歯ブラシ本体２を成形する。歯ブラシ本体２の成形には、図６（ｂ）に示すような、歯ブラシ本体２の形態に対応したキャビティ１１及びキャビティ１１に通じる樹脂注入路１２を有する成形金型１０を用いる。そして、成形金型１０を射出成形機（図示せず）にセットし、所定の射出成形圧で樹脂注入路１２から該キャビティ１１内に熱可塑性樹脂（図示せず）を溶融状態で射出し、冷却、固化させた後に脱型する。

次に、図７に示すように、前記植毛孔２１に前記用毛束３を挿入する。植毛孔２１への用毛束３の挿入方法に特に制限はないが、切断済みの用毛を所定本数束ねて挿入する方法が好ましい。用毛束３の挿入時には、植毛孔２１に対応した位置に挿入孔１３０を有する用毛束保持治具１３を用いることが好ましい。植毛基部２０の上面からの用毛束３の突出長さは、所望の大きさの溶融塊が得られるように設定する。なお、このとき、用毛束３の突出長さが短い場合は、所望の大きさの溶融塊が形成できず、後述のように溶融塊を被覆材で被覆するときに、植毛孔２１と溶融塊との間から被覆樹脂の漏れが発生したり、所望の用毛束抜け強度が確保できない場合があり、用毛束３の突出長さを必要量確保することが重要である。

次に、図８及び図９に示すように、溶融塊を形成するときに、該溶融塊の広がり及び用毛束３を溶融させるときに発生する飛沫の植毛基部２０への付着を規制するためのマスクプレート（規制手段）１４を植毛基部２０に配する。ここで、用毛束３を溶融させるときに発生する飛沫とは、溶融手段によって用毛束を溶融させるときに生じる、用毛の構成成分が気化したもの（当該構成成分が昇華する場合や熱分解して気化した成分を含む）をいう。特に、後述するように、溶融手段としてレーザービームを使用する場合においては、前記飛沫が発生しやすいため、マスクプレート１４を用いることで、植毛基部２０（起立壁部２００の接着面２０３を含む）のマスクプレート１４で被覆された部分への当該飛沫の付着が防止される。マスクプレート１４の植毛基部２０への配置は、用毛束３の植毛孔２１への挿入前に行ってもよい。

マスクプレート１４は、起立壁部２００の接着面２０３を覆う周壁部（壁部）１４０を有している。また、マスクプレート１４は、前記溶融塊どうしの全部又は一部が連結されず、植毛基部接着面を確保する仕切り壁部（壁部）１４１を有する形態を採用できる。そしてこれらの仕切り壁部１４１で、溶融塊３０どうしの間に隙間を設け、溶融塊３０の一部が連結されないようにすることができる。仕切り壁部の形態は、用毛束の配置や連結させる溶融塊等に応じてその形態、数、位置が適宜設定される。

マスクプレート１４を用いることで、溶融塊３０を形成するときには、壁部１４０によって起立壁部２００側への溶融塊３０の広がり及び植毛基部２０への前記飛沫の付着が防止される。このため、マスクプレート１４を退避させた後には、植毛基部２０には所望の面積で且つ分散状態で被覆材４との接着領域が確保される。また、マスクプレート１４によって植毛基部２０が押さえられているため、溶融塊３０の形成時における植毛基部２０のそりや変形を防止することができる。

マスクプレート１４の材質は、溶融塊の形成時における熱変形に耐え得る材質のものであれば特に制限はないが、溶融塊３０と接着しにくく、溶融塊の形成の際に発生する前記飛沫の付着しにくいものが好ましい。このような観点から、マスクプレート１４の材質としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属、フッ素樹脂等の高分子材料、セラミックス等が挙げられる。また、マスクプレート１４の表面は、樹脂の付着を抑える観点から、フッ素樹脂などによってコーティングを施しておくことが好ましい。

マスクプレート１４の上には、気流供給手段（図示せず）を配することが好ましい。そして、当該気流供給手段から不活性ガスの気流を吹き付けながら、溶融塊３０の形成中に溶融塊３０及び植毛基部２０を冷却するとともに、不活性ガス雰囲気又は低酸素濃度雰囲気下で溶融塊３０を形成することが好ましい。なお、該気流の吹き付けは、溶融塊３０の形成直後に行うこともできる。前記気流供給手段によれば、溶融塊３０の形成時における気流の吹き付けによって用毛の焦げ、変色を防止することができるとともに、用毛の溶融樹脂がマスクプレート１４へ付着することを防止することができる。吹き付ける該不活性ガスとしては、窒素、アルゴン等が挙げられる。

次に、図９に示すように、用毛束３の片端部を非接触式溶融手段で溶融し、溶融塊３０を形成して当該溶融塊３０と植毛孔２１の開口周縁部２１０とを固着させる。このとき、溶融塊３０を押圧せずに形成すると、用毛束３に応力がかからず、用毛のねじれや乱れが無く、高品質な植毛状態を維持できる。植毛基部２０と被覆材４との接着面積や用毛束３の配向に影響を与えない範囲で押圧手段（図示せず）で溶融箇所を押圧し、溶融塊３０と開口周縁部２１０との密着性をさらに高めることもできる。

本実施形態では、前記非接触式溶融手段による溶融塊３０の形成手段として、所定のレーザー発振器からレーザービームを照射する方法が採用される。この方法では、個々の溶融塊３０を必要形状に精度良く且つ効率よく形成する上で好ましい。

本実施形態においては、レーザー発振器から結像レンズに至るレーザー光の光路において、植毛孔２１及び各用毛束３の片端部の断面形態に応じ、予め記憶部に登録された照射パターン（走査パターン）に基づいて、コントローラーが前記光路内に配された反射鏡の角度をサーボー制御するとともにフォーカスレンズの位置を制御することで、結像レンズから照射されるレーザービームを正確に各用毛束３の片端部に走査照射する。

前記レーザービームのビームの太さ（ビーム径）は、植毛孔２１及び用毛束３の断面形態、数、位置等に応じて適宜設定する。
本実施形態では、個々の植毛孔２１の開口周縁部２１０及び個々の用毛束３の片端部に走査照射するために、ビーム径は０．１〜４ｍｍであることが好ましい。なお、レーザービームのエネルギーを高めて細かな走査形態で、個々の植毛孔２１の開口周縁部２１０の溶融変形並びに個々の用毛束３に溶融塊３０を形成する場合は、０．１〜１ｍｍであることがより好ましい。

前記レーザービームの照射パターンについては、前記各用毛束３の用毛の長さ、各用毛束３の断面寸法、各用毛束３の植毛基部２０における植毛位置、各用毛束３の植毛基部２０に対する角度、各用毛束の用毛密度、各用毛束の用毛の種類（太さ、色（光吸収率））や先端形状等に基づいて、最適なパラメーター（照射スポット径、照射熱量、照射時間、走査速度、走査ピッチなど）を設定し、個々の用毛束３に対応した走査照射を行うことで、良好な溶融塊３０の形成がなされる。

レーザービームの走査ピッチは、レーザービームのスポット径、走査速度、又は出力にもよるが、０．０５〜２ｍｍとすることが好ましい。
また、レーザービームの走査速度は、開口周縁部２１０及び開口内周面部２１１の溶融変形並びに溶融塊３０の形成に必要な熱容量と溶融時間を確保する点から６０〜８００ｍｍ／秒（出力１２〜５０Ｗにおいて）であることが好ましい。

前記レーザービームの照射パルスは、高い出力が得られ、且つパルス化が図れる点から、１〜１０ｋＨｚであることが好ましい。また、前記レーザービームの出力は、レーザービームの走査形態への対応性と簡素な設備の点から、１０〜１００Ｗであることが好ましい。

照射するレーザービームは、用毛束３の片端部を溶融させることができる出力を発生できるものであれば、そのレーザービームの発生源は特に制限はない。該レーザービームの発生源としては、ＣＯ₂、Ａｒ、ＴＥＡＣＯ₂、エキシマ、Ｈｅ−ｃｄ、ＹＡＧ等が挙げられ、これらの中でも、プラスチック材料を効率良く溶融する点ではＣＯ₂が好ましい。

本実施形態では、小径のレーザー光で、個々の用毛束３の片端部に、照射するパラメーターを変化させて溶融塊３０を形成する。このため、例えば、各用毛束３の突出長さが異なる場合には、突出量の多い形態、又は用毛束断面積の大きい形態に対しては、照射時間、走査ピッチなどのパラメーターを変更し、走査照射時により多くの熱量を加え、適切に溶融塊３０を形成する。用毛束３の突出量が少なく、用毛束３の断面積が小さい形態では、前記と逆にパラメーターを変化させ、走査照射時に加える熱量を少なくする。特に、一つの用毛束３の片端部の形態において、個々の用毛の突出量が変化している場合（例えば、一つの用毛束３の片端部の断面が斜めになっていたり、凹凸を有している場合）には、その高い部分を一度走査照射し、さらに片端部の全体を再度重ねて走査照射することで、高さが均一な溶融塊３０を良好に形成することができる。

レーザービームの走査照射は、用毛束３の高い部分（多く溶融させたい部分）に集中して熱量を与えることができるほか、走査ピッチを部分的に狭くしたり、走査速度を部分的に変更し、必要な部分に集中して溶融熱量を多く加えることができるため、その特徴を活した適切な形態の溶融塊を形成することができる。

非接触式溶融手段としてレーザービームを用いると、溶融塊３０の形成時にかかる用毛への応力も低く抑えることができる。特にレーザービームでは、溶融塊３０の形成時に、溶融する箇所のみに熱を加え、加熱不要な部分には熱を加えないようにすることができるので、熱風方式や熱プレス方式などに比べ、植毛基部２０の変形やそりが極めて小さい歯ブラシの製造が可能となる。

本実施形態では、個々の用毛束３毎に走査レーザー方式で溶融塊３０を形成し、さらに気流で随時冷却できるため、溶融塊３０同士が連なった状態でも溶融塊３０の収縮は個別に行われる。このため、用毛束３の植毛角度のズレを防止することができる。

次に、図１０に示すように、固化した溶融塊３０を被覆材４で被覆する。溶融塊３０の被覆は、用毛束３が固着されたブラシ本体２を、用毛束保持治具１３と共に射出成形装置１５に取り付け、植毛基部２０に前記被覆材４用の樹脂を充填し、固化させて行う。

このときの被覆材としての樹脂の充填ゲート位置は、被覆部の中で、歯磨き時に応力が集中する箇所に設ける事が好ましい。本実施形態においては、該ゲート位置は、ブラシ本体２のヘッド部のハンドル側部に設けている。これにより、前記応力集中部に対し、樹脂充填時にゲート直下の高温・高圧で植毛基部２０と被覆材４の接着が良好になる。

被覆材４による溶融塊３０の被覆後、用毛束保持治具１３を射出成型装置１５から取り外し、さらに、歯ブラシ１を用毛束保持治具１３からはずしてその製造を完了する。

本発明は前記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。

本発明は、前記実施形態のように、植毛基部における植毛孔の開口周縁部に、テーパー状の部分を設けておくことが好ましいが、開口周縁部にテーパー状の部分を設けておかなくてもよい。

また、本発明は、前記実施形態のように、溶融塊どうしの一部が連結されていなくてよいが、溶融塊どうしの全部が連結されていなくてもよいし、溶融塊どうしの全部が連結されていてもよい。

また、前記非接触式溶融手段による用毛束の片端部の溶融は、前記実施形態のように、レーザービームを移動させて走査させて行うことが好ましいが、レーザービームは固定しておき、植毛基部を移動させて照射してもよい。

また、前記非接触式溶融手段には、ハロゲンランプ等の光源を備えたものを採用することができ、該光源から発せられる光を集光させることで、レーザービームと同様の効果を得ることができる。この場合は、前記同様に、集光した光源を固定し、植毛基部を移動する方式が、装置構成上好ましい。また、これ以外に、熱風の送風手段を備えた非接触式溶融手段を採用することもできる。

また、起立壁部は、前記実施形態のように植毛基部の外縁部に植毛孔を囲繞するように外縁部の全周に亘って設けることが好ましいが、外縁部の一部に設けてもよい。

また、起立壁部を覆うマスクプレート（規制手段）は、起立壁部の接着面の全面を覆うことが好ましいが、起立壁部、植毛孔又は所望の溶融塊を形成する際の制約によっては、前記接着面の一部分を被覆してもよい。

また、マスクプレート（規制手段）での溶融塊の広がりの規制、及び植毛基部の接着領域の確保は、植毛基部全体（全周）に対して行うことが好ましいが、植毛基部の一部分に対して行うこともできる。

また、本発明は、前記実施形態のように、用毛束３は、植毛基部２０の背面側から植毛孔２１に挿入することが好ましいが、植毛基部の正面側から植毛孔に挿入することもできる。

また、本発明は、前記実施形態におけるように、予め所定長さに切断された用毛を用いることが好ましいが、リールに巻き取られた用毛束を用いることもできる。この場合には、用毛束を植毛基部の正面側から植毛孔に挿入し、突出させた用毛束の片端部を非接触式溶融手段で溶融させて溶融塊を形成するとともに該溶融塊と前記植毛孔の開口周縁部とを固着させた後、用毛束を所望の長さに切断することが好ましい。

本発明のブラシの製造方法は、前記実施形態のように、用毛束の片端部に溶融塊を形成して該溶融塊と植毛基部の開口周縁部とを固着させ、しかる後、溶融塊を充填樹脂で被覆して一体化することが好ましいが、例えば、溶融塊が形成された植毛基部に板状部材を接着等により接合一体化することもできる。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。
植毛面積（Ｓ０）、植毛基部の被覆材との接着面積（Ｓ１）及びこれらの比（Ｓ１／Ｓ０）、起立壁部の前記植毛基部に対し略垂直な接着面積（Ｂ１）、前記被覆材との接着面積（Ｓ１）との比（Ｂ１／Ｓ１）が、表１の値となる歯ブラシを下記実施例１〜６及び比較例１〜３のようにして作製するとともに、得られた歯ブラシについて被覆材の剥離強度を測定した。それらの結果を表１に示す。

〔実施例１〕
下記歯ブラシ本体、用毛束及び被覆材を用い、下記のように溶融塊を形成した後、下記のように該溶融塊を該被覆材で被覆して所望の歯ブラシを得た。
＜歯ブラシ本体＞
材質：ポリプロピレン
起立壁部の高さ：１ｍｍ
起立壁部の厚み：０．７ｍｍ
植毛孔の総面積：５２．５ｍｍ²
植毛孔の個数：３３
植毛基部の底面部分の厚み：２ｍｍ
植毛孔の最外周からヘッド外縁端部の寸法：１．０ｍｍ
＜用毛＞
材質：ナイロン
太さ：８ｍｉｌ（０．２０３ｍｍ）
＜被覆材＞
材質：ポリプロピレン

〔溶融塊形成〕
植毛孔に用毛束を挿入し、突出させた用毛束の片端部をレーザー光で溶融させて溶融塊を形成して当該溶融塊と植毛孔の開口周縁部とを固着させる。

〔被覆材による溶融塊の被覆〕
溶融塊を被覆するように被覆材を充填して用毛束を固定化させる。
得られた歯ブラシの植毛部分の厚みｔ１（図１（ｂ）参照）は、３．５ｍｍであった。

〔実施例２〕
起立壁部の高さを０．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔実施例３〕
起立壁部の高さを０．４ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔実施例４〕
最外周植毛孔と外周壁との隙間ｄ２（図１（ｂ）参照）を広げて起立壁部の厚みを０．４ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔実施例５〕
植毛孔の最外周からヘッド外縁端部の寸法Ｌ１（図１（ｂ）参照）を１．３ｍｍに広げた以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔実施例６〕
起立壁部の高さを１．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔比較例１〕
Ｓ１／Ｓ０、Ｂ１／Ｓ１が本発明における下限未満で起立壁部の高さを０．１ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔比較例２〕
Ｓ１／Ｓ０が本発明における上限を超え、植毛孔の最外周からヘッド外縁端部の寸法を１．５ｍｍに広げた以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

〔比較例３〕
Ｓ１／Ｓ０、Ｂ１／Ｓ１が本発明における上限を超え、起立壁部の高さを３．０ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。

表１に示したように、前記面積比Ｓ１／Ｓ０、Ｂ１／Ｓ１が本発明における範囲内にある実施例の歯ブラシは、比較例の歯ブラシに比べ、所望の剥離強度を有し、口腔内での操作性にも優れていることが確認された。それに対し比較例１は、前記測定法１による剥離強度が１５Ｎ未満であり、前記測定法２による剥離強度も６０Ｎ未満とどちらの剥離強度も所望の強度が得られていない。また、比較例２、３は、剥離強度については所望の剥離強度を有しているが、口腔内での操作性が劣ることが確認された。なお、口腔内操作性は、上記の各歯ブラシを使用して実際に歯を磨いたときの感触で判断した。すなわち、歯ブラシの毛先がスムーズに口の奥まで達し、歯の刷掃動作に特に支障を感じなかった場合を○、そうでなかった場合を×とした。総合評価は、剥離強度が所望の強度以上であり、且つ、口腔内操作性も良好と感じた場合を○、そうでなかった場合を×とした。所望の強度とは、上記の強度をいう。

本発明のブラシは、上述の歯ブラシの他、ヘアブラシ、マッサージブラシ、洗浄ブラシ、その他各種のブラシにも適用される。

本発明のブラシを歯ブラシに適用した一実施形態を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部の側断面図である。同実施形態における歯ブラシ本体の先端部の形態を模式的に示す部側断面図である。溶融塊の形成前後における植毛基部の接着領域を模式的に示す部分平面図であり、（ａ）は溶融塊形成前の図、（ｂ）は溶融塊形成後の図である。歯ブラシの剥離強度の測定法１を模式的に示す図であり、（ａ）、（ｂ）は切断部を示す図、（ｃ）は測定する状態を示す図である。歯ブラシの剥離強度の測定法２を模式的に示す図である。前記実施形態のブラシの製造方法において用いられる歯ブラシ本体及びその成形金型を模式的に示す図であり、（ａ）歯ブラシ本体の断面図、（ｂ）は成形金型の側断面図である。図３（ａ）の歯ブラシ本体の植毛孔に用毛束を挿入した状態を模式的に示す要部側断面図である。規制手段を植毛基部へ配置する状態を模式的に示す斜視図である。規制手段を用いた溶融塊の形成工程を模式的に示す要部断面図である。被覆材による溶融塊の被覆工程を模式的に示す要部断面図である。従来の歯ブラシの製造方法における問題点を模式的に示す図である。

符号の説明

１歯ブラシ
２ブラシ本体
２０植毛基部
２００起立壁部
２０１接着面
２０３第１の接着面
２０４第２の接着面
２１植毛孔
２１０開口周縁部
２１１開口内周面部
３用毛束
３０溶融塊
３００端面部
４被覆材
１０成形金型
１１キャビティ
１２樹脂注入路
１３用毛束保持治具
１４マスクプレート（規制手段）
１４０周壁部（壁部）
１４１仕切り壁部（壁部）
１４２貫通孔
１５射出成形装置

Claims

植毛基部に設けられた複数の植毛孔に用毛束がそれぞれ挿入され、前記植毛孔から突出する用毛束の片端部に溶融塊を形成し、形成した前記溶融塊を被覆して前記植毛基部の背面側に被覆材を充填すると共に、前記被覆材を前記溶融塊と接着させて製造された背面被覆によるブラシであって、
前記植毛孔から突出する用毛束の片端部に前記溶融塊を形成する際に、マスクプレートを前記植毛基部に配したことにより前記溶融塊の広がりが規制されて、前記溶融塊は、その周囲に前記植毛基部から立ち上がるように整形された端面部を有しているブラシ。
請求項１に記載のブラシを製造する際に用いる前記マスクプレートであって、前記溶融塊の全部又は一部が連結されないようにする仕切り壁部を有しているマスクプレート。
請求項１に記載のブラシを製造する際に用いる前記マスクプレートであって、前記植毛基部の外縁部に設けられた起立壁部の内周面部を覆う周壁部を有しているマスクプレート。