JP4831621B2

JP4831621B2 - Toothbrush tip processing method

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Publication number: JP4831621B2
Application number: JP2006546770A
Authority: JP
Inventors: 海之小林
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-12-09
Also published as: CN101076271B; WO2006062187A1; JPWO2006062187A1; KR20070083864A; CN101076271A; KR101243431B1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯周病の治療や予防に用いて好適な刷毛プロファイルを有する平線式植毛歯ブラシのための毛先加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯ブラシの刷毛プロファイルはさまざまな工夫がなされており、歯間清掃に適した山切りカットや歯と歯ぐきの間を磨くドームカットなどが一般的となっている。また、立体的な刷毛プロファイルも多数提案されている。
【０００３】
歯周病用の歯ブラシは、歯と歯ぐきの境目を磨きやすい刷毛仕様が求められるため、ドームカットの毛切りが採用されている。しかし、単純なドームカットでは歯と歯の間の根元部分（いわゆる歯間三角）へのフィット感が低く、隅々まできれいに清掃するには更なる研究の余地があった。また、隙間部の清掃性は山切りカットや毛束円錐カットなどが適しているが、歯肉が弱ったユーザーが多い歯周病用の歯ブラシとしては、当たり心地のソフトさに欠け、使いづらいものとなっていた。
【０００４】
一方、立体的な３次元プロファイルに関しては、一般的な平線式植毛歯ブラシの場合、植毛後に刷毛を毛切りカッターに通すことでプロファイリングしているため、複雑な形状は実現困難であった。そのため、平線式植毛歯ブラシのデザインとして毛束先端を円錐状にした歯ブラシなども提案されているが、加工難易度の高さ故に実用的な毛先加工方法は開発されておらず、実際に市販品に適用することは難しかった。３次元プロファイルを可能とする歯ブラシの製造方法としては、インモールド成形などの非平線式植毛法を挙げることができるが、非平線式植毛法は生産性が低く、品種切り替え性も悪いため、設備投資が高くつき、コスト高となりやすい、という問題があった。
【０００５】
以下、従来の歯ブラシにおける刷毛プロファイルついて、先行特許文献を挙げながらいくつか説明する。
【０００６】
１．特許文献１（実開昭５７−５７７３３号公報）
毛束の毛先ラインを多段に形成した歯ブラシが示されている。この歯ブラシは段付き形状のため、毛先の当たり心地が悪く、歯周病用の歯ブラシには適さない。また、その刷毛形状から平線式植毛では製造することが難しく、具体的な製造方法も明示されていない。
非平線式植毛歯ブラシ、例えばインモールド成形歯ブラシなどでは実現可能であるが、コスト高となる。
【０００７】
２．特許文献２（実開平６−５７２３１号公報）
立体的に山切りカットを施した歯ブラシが示されている。先鋭な山頂点部を有するため、歯間清掃には好適であるが、当たり心地がソフトでないため、歯周病用の歯ブラシには適さない。また、製造方法に関しては何ら開示されていない。
【０００８】
３．特許文献３（実開平７−１７１３３号公報）
先端部が円錐状に形成された第１ブラシ毛束と、先端部が平坦に形成された第２ブラシ毛束とが混在し、第１ブラシ毛束が第２ブラシ毛束よりも長くされて突出している歯ブラシが示されている。この歯ブラシは、歯と歯の間の隙間と歯面を刷掃するには適しているが、第１ブラシ毛束の先端が円錐状に尖っているため、歯肉を優しくマッサージすることができず、歯周病用の歯ブラシには適さない。また、円錐毛束を得るための製造方法も明示されていない。
【０００９】
４．特許文献４（特開平９−１４９８１５号公報）
１つ以上の毛束を植毛台の長手方向に幅広となし、かつ、その毛束先端部の形状を点状、線状または面状頂部に向かって屋根形となした歯ブラシが示されている。この歯ブラシは、側部に植毛台長手方向に幅広な毛束を有するため、歯間の根元部分（歯間三角）へのフィット感が低く、歯周病の歯ブラシには適さない。平線式植毛歯ブラシでのカット工程による刷毛プロファイリングが困難なため、非平線式植毛を採用しており、製造コストが高くなりやすいという問題を有する。
【００１０】
５．特許文献５（特開平１０−２９５４４７号公報）
表面に研磨材を有する円筒形のドラムを自公転駆動可能に配置し、研磨面には螺旋状の凹凸を形成したブラシの毛先研磨装置が示されている。この研磨装置は、山切り歯ブラシなどの毛先加工に有効な毛先丸め装置であるが、刷毛形状に適した凹凸形状の設定などに改良の余地があった。
【００１１】
【特許文献１】
実開昭５７−５７７３３号公報（全文、全図）
【特許文献２】
実開平６−５７２３１号公報（全文、全図）
【特許文献３】
実開平７−１７１３３号公報（全文、全図）
【特許文献４】
特開平９−１４９８１５号公報（全文、全図）
【特許文献５】
特開平１０−２９５４４７号公報（全文、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献に記載の歯ブラシを初めとして、従来の歯ブラシの刷毛プロファイルでは次のような問題があった。
【００１３】
（１）ドームカット刷毛は、歯と歯ぐきの境目への毛先フィット感が十分でないため、磨き残しが発生しやすく、清掃性に問題があった。
（２）隙間清掃性に優れる山切りカットや毛束円錐カット刷毛は、毛先の当たり心地が優しくないため、歯肉のデリケートな歯周病患者などには不適切であった。
（３）毛束毎に先端が略半球状になっているような複雑な刷毛形状は、平線植毛歯ブラシの製造方法の範囲内では毛先を丸め加工する方法が開発されておらず、製品化実現にはインモールド成形歯ブラシのような非平線式植毛法を採用せざるを得ず、コスト高になるという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明者は鋭意研究の結果、上記問題を解決した新規な歯ブラシ、すなわち、毛束先端を毛束毎に略半球状とし、刷毛先端が多数の半球状プロファイルで覆われたさざ波カットとすることにより、毛先がソフトで、当たり心地が優しく、歯と歯ぐきの隙間へのフィット感にも優れ、歯周病の治療や予防に用いて好適な平線式植毛歯ブラシを開発した。しかしながら、毛束先端を毛束毎に略半球状に加工するには従来の毛先加工方法では十分でないことが判明した。そこで、本発明は、この新規に開発した平線式植毛歯ブラシを製造するための毛先加工方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の毛先加工方法は次のような手段を採用した。すなわち、請求項１記載の毛先加工方法は、歯ブラシヘッド部に形成された植毛穴の直径が１．７〜２．３mm、かつ、該植毛穴に植毛された毛束の先端形状が略半球状とされた平線式植毛歯ブラシを製造するための毛先加工方法であって、
前記歯ブラシヘッド部に対して異なる複数の方向から毛束先端をカッターで略山形にカットする工程と、該カットされた毛束先端を毛先丸め装置によって丸め加工することにより前記毛束先端を略半球状に整形する工程とからなり、前記毛先丸め装置として、回転する研磨ディスクを備えた毛先丸め装置を用い、該研磨ディスクの研磨面にディスク中心から外方に向かって、半径方向の断面において波形をした螺旋状の凹凸を形成し、該螺旋状の凹凸の螺旋ピッチを前記植毛穴の穴間ピッチとほぼ同一に設定するとともに、該螺旋状の凹凸の高さの差を、前記毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差とほぼ同一に設定し、該螺旋状の凹凸からなる研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃８００の範囲に設定したものである。
【００１６】
ここにおいて、本発明における「略半球状」とは、毛束頂部を丸めた円錐形状、または毛束頂部と周面エッジを丸めた四角錐あるいは多角錐形状を指すものである。
【００１７】
請求項２記載の毛先加工方法は、前記請求項１記載の毛先加工方法において、
前記丸め加工は研磨面の研磨粒度＃１００〜＃４００を有する研磨ディスクを使用する第１の丸め工程と、研磨面の研磨粒度＃４００〜＃８００を有する研磨ディスクを使用する第２の丸め工程とを含むようにしたものである。
【００１８】
なお、本発明の毛先加工方法を用いて製造される新規開発の歯ブラシ、すなわち、歯ブラシヘッド部に形成された植毛穴の直径が１．７〜２．３mm、かつ、該植毛穴に植毛された毛束の先端形状が略半球状とされた平線式植毛歯ブラシとは、具体的には次のような構造になる歯ブラシを指すものである。
【００１９】
１．毛束先端形状
歯ブラシヘッド部の植毛穴に植毛された毛束の先端形状は略半球状である。円錐形のように先端が尖ったり、角錐形のように先端が尖った上に周面にエッジが存在するような形状の場合にはソフトな当たり心地が得られないので、毛束先端の全体をエッジのない曲面のみで構成することが望ましいが、毛束先端の頂点部分についてはわずかなフラット面を有していてもよい。このフラット面は、大きすぎると歯と歯ぐきの間へのフィット感を損なうため、直径０．５ｍｍ程度以下とすることが望ましい。
【００２０】
半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄは１〜３ｍｍ、より好ましくは１．５〜２．５ｍｍである。１ｍｍ未満では刷掃時に凹凸効果が感じられにくくなり、３ｍｍを超えると凹凸効果が飽和するばかりでなく、半球状部側面の傾斜角度がきつくなりすぎるため、カット性の悪化、カッター製造の困難化、カッター寿命の短縮など、さまざまな不具合が発生する。
【００２１】
毛束直径、すなわち毛束の植毛される植毛穴の直径は１．７〜２．３ｍｍ、より好ましくは１．８〜２．２ｍｍである。１．７ｍｍ未満では毛束１束当たりの用毛量が少なすぎ、毛先を略半球状にしても鋭角になりやすく、当たり心地を損なう。２．３ｍｍを超えると毛束１束当たりの用毛量が多くなりすぎ、歯と歯ぐきの間へのフィット感が損なわれる。
【００２２】
植毛穴の穴間ピッチＰは、２．０〜４．５ｍｍ程度が好ましい。ピッチが狭すぎると植毛穴割れが発生し、広すぎると植毛密度が下がるために毛先の当たり心地が悪くなる。
【００２３】
毛束の配列、すなわち植毛穴の配列は、ヘッド部幅方向に３〜４列が好ましい。２列以下では刷掃圧を分散しきれないため、毛先の当たり心地が悪化する。４列を超えると、ヘッド部の幅が広くなりすぎて口腔内での操作性が悪化する。
【００２４】
植毛部幅Ｗは６〜１３ｍｍが好ましい。６ｍｍ未満では毛束の配列に支障をきたし、１３ｍｍを超えると口腔内での操作性が悪くなり、好ましくない。また、ヘッド部長手方向に沿った植毛部長さＬは、口腔内操作性の点から１６〜２５ｍｍ程度が好ましい。
【００２５】
毛丈ｈ（植毛面から毛束先端までの高さ）は、７〜１３ｍｍ程度が望ましい。これ以下では毛腰感が高くなり、ソフトさが失われやすい傾向となる。これ以上では口腔内操作性が低下する。
【００２６】
２．歯ブラシの各部材質
毛束を構成する刷毛（フィラメント）の材質は、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）など、一般的な歯ブラシに用いられる材質が好ましい。
【００２７】
刷毛径は、一般の歯ブラシに用いられる直径１００〜２３０μｍ程度が好ましい。あまり太い刷毛は、歯周病などの歯ブラシとしては適さない。刷毛断面形状は任意でよいが、ヘタリ耐久性に優れる円形断面が望ましい。
【００２８】
ハンドル材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＰＥＴ系樹脂、アクリル樹脂、さらにはエラストマー（オレフィン系，スチレン系，ポリエチレン系，ウレタン系）など、一般的な歯ブラシに用いられているものなら特に制限はない。ハンドルは一色成形でもよいが、前記エラストマーを用いた多色成形品としてもよい。
【００２９】
３．毛先のカット加工
毛先のカット加工は、複数本の刷毛を束ねた毛束を平線によって植毛穴に２つ折りに打ち込んで固定した後に行なう。
【００３０】
例えば、毛束を植毛した歯ブラシのヘッド部を９０度回転可能なチャックに保持する。そして、好ましくは平切りカッターで刷毛先端を設定毛丈の近くまで予備カットする。その後、まず最初に、横カッターを用いてヘッド部側面側から各毛束の先端を略山形にカットし、次いで、チャックを９０度回転させ、縦カッターを用いてヘッド部長手方向側から各毛束の先端を同じく略山形にカットする。なお、このカット順は、これとは逆に、縦カッターによってヘッド部長手方向側からカットした後、横カッターによってヘッド部側面側からカットとしてもよい。
【００３１】
なお、上記のようにチャックを９０度回転式とした場合には、縦横カッターともにカッターの刃の向きは同一方向を向けていればよく、縦横の毛切り方向の変更はチャックの９０度回転によって行なう。チャックを回転式としない場合には、縦横カッターの刃の向きを９０度交差して配置すればよい。この場合、横カッターは従来通りの動きでよいが、縦カッターでヘッド部長手方向側から縦切りするためには、カット工程は連続式でなく間欠式とし、縦カッターを前後揺動させて毛切りすることが望ましい。
【００３２】
また、縦横いずれかのカッター工程において刷毛の一部をクシ装置などで倒して寝かせるようにすれば、その毛束は一方向にのみカットされた略山形カットとなるため、毛束中に半球状カットの毛束と従来の一方向山形カットの毛束を混在させることができる。
【００３３】
４．毛先丸め加工
【００３４】
上記縦横カッターによるカットのみでは縦横方向にカットするだけであるため、毛束先端は略半球状にならず、いわば略四角錐状をなしている。略半球状とするには、さらに斜め方向などからカットを施してもよいが、このような方法では設備の大型化などによってコスト高になるばかりでなく、穴配列も規制され、歯ブラシ設計の自由度が狭まってしまうため、好ましくない。
【００３５】
そこで、本発明の毛先加工方法では、四角錐状にカットされた周面のエッジを落とすとともに、毛先を丸めて略半球状に仕上げるために、研磨面に断面波形をした螺旋状の凹凸を有する毛先丸め装置を用いて毛先丸め加工を行なう。この断面波形をした螺旋状凹凸からなる研磨面によって毛束先端部分を撫でるように研磨することにより、毛束先端を丸めると同時に周面の余分なエッジ部分を削り取る。そして、その後、研磨粒度の細かな毛先丸め装置によって毛束先端の刷毛１本１本の毛先丸めを行なう。最後に、エアブローなどによって歯ブラシに付着した研磨粉を除去し、品質検査を行なった後、完成品としての歯ブラシを得る。
【００３６】
本発明の毛先加工方法で用いる毛先丸め装置としては、扱いが簡便で安価であり、スペースを取らない毛先丸め装置が望ましい。このような毛先丸め装置として、回転する円盤状の研磨ディスクを備えた円盤形の毛先丸め装置を用いることが好ましい。円盤状をした研磨ディスクの研磨面には、刷毛のプロファイルとほぼ同一の凹凸ピッチおよび頂部と底部の高さの差を有する断面波形の凹凸を付ける。この凹凸は、ディスク中心から外側に向かう螺旋状の凹凸とする。
【００３７】
毛束先端の丸め加工は、上記研磨ディスクを回転させ、この研磨ディスクの螺旋状凹凸からなる研磨面に刷毛先を０．５〜２ｍｍ程度押し付けながら通過させる。螺旋状凹凸は回転しながら刷毛先端にフィットし、用毛を順次さばいていくので、毛先が万遍なく研磨される。丸め加工は、このような螺旋状凹凸による研磨を、研磨面の研磨粒度を変えて複数回（例えば２回）行なうことが望ましい。
【００３８】
丸め加工を２回行なう場合を例に採ると、１回目の丸め加工時は、螺旋状凹凸からなる研磨面の研磨粒度は＃１００〜＃４００の範囲、２回目の丸め加工時は、螺旋状凹凸からなる研磨面の研磨粒度は＃４００〜＃８００の範囲とすることが望ましい。研磨時間は、１回の丸め加工当たり１．５〜３秒程度とする。処理時間が短すぎると、十分な丸め効果がでない。長すぎると、生産性が低下するので好ましくない。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１記載の毛先加工方法によれば、歯ブラシヘッド部に対して異なる複数の方向から毛束先端をカッターで略山形にカットした後、該カットされた毛束先端を毛先丸め装置によって丸め加工することにより、毛束先端を略半球状に整形するようにしたので、半球状に加工することが困難であった平線式植毛歯ブラシの毛束先端を簡単かつ確実に略半球状に加工することができる。このため、安価な設備投資で済むとともに生産性も高めることができ、毛束先端を略半球状にプロファイリングした平線式植毛歯ブラシを安価に提供することができる。
【００４０】
また、毛先丸め装置として、回転する円盤状の研磨ディスクを備えた毛先丸め装置を用い、該円盤状をした研磨ディスクの研磨面にディスク中心から外方に向かって半径方向の断面において波形をした螺旋状の凹凸を形成し、該螺旋状凹凸の螺旋ピッチｐを植毛穴の穴間ピッチとほぼ同一に設定するとともに、凹凸高さの差ｔを略半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄとほぼ同一に設定し、該螺旋状凹凸からなる研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃８００の範囲に設定したので、簡単な調整で品質の高い複雑な毛先丸め加工を行うことができる。また、設備構造が簡単なため、メンテナンス性に優れ、低コスト、省スペース化を図ることができる。
【００４１】
請求項２記載の毛先加工方法によれば、研磨ディスクによる毛先丸め加工処理を第１の丸め工程と第２の丸め工程の２工程に分け、第１の丸め工程では研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃４００とするとともに、第２の丸め工程では研磨面の研磨粒度を＃４００〜＃８００としたので、毛束先端をより簡単かつ確実に略半球状に整形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第１の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の側面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は毛束を省略したヘッド部の平面図である。
【図２】本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第２の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の側面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は毛束を省略したヘッド部の平面図である。
【図３】本発明の毛先加工方法で用いる毛先加工装置の一例を示すもので、（ａ）は装置全体の構成を示す略示側面図、（ｂ）は毛先丸め装置の略示側面図、（ｃ）は円盤状の研磨ディスクの略示平面図である。
【図４】毛束先端の毛先加工による形状変化を示すもので、（ａ）は平切りカッターによるプレカット後の毛束先端の略示拡大斜視図、（ｂ）は横カッターによる山切りカット後の毛束先端の略示拡大斜視図、（ｃ）は縦カッターによる山切りカット後の毛束先端の略示拡大斜視図、（ｄ）は毛先丸め加工によって略半球状とされた毛束先端の略示拡大斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の毛先加工方法について図面を参照して説明する。
図１に、本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第１の実施の形態を示す。図において、１は歯ブラシのヘッド部、２はヘッド部の植毛部、３は植毛穴、４は平線式植毛によって植設された毛束、５はヘッド部に続く首部であって、この第１の実施の形態は、複数本の刷毛を束ねた毛束４を平線によって２つ折りに植毛したヘッド部１と、これに続く首部５と握り部（図示せず）を有する平線式植毛歯ブラシにおいて、前記毛束４を植毛するための２４個の植毛穴３の直径を２．０ｍｍとするとともに、これら植毛穴３に植毛された各毛束４の先端形状を略半球状としたもので、植毛部幅Ｗを９．２ｍｍ、植毛穴３のヘッド部長手方向の穴間ピッチを３．０ｍｍ、ヘッド部幅方向の穴間をピッチ２．４ｍｍ、各毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差（山谷差）ｄを２．０ｍｍ、ヘッド部長手方向の毛束列数を７列、ヘッド部幅方向の毛束最大列数を４列、毛丈ｈを１０．０ｍｍとしたものである。
【００４４】
図１の歯ブラシは、図示しない射出成形機と平線式植毛機、および図３の毛先加工装置２０を用いて次のようにして製造される。
【００４５】
まず最初に、図示しない射出成形機を用いて、ヘッド部１（幅＝１１．０ｍｍ）に植毛穴３（穴径＝φ２．０ｍｍ、ヘッド部長手方向の穴間ピッチ＝３ｍｍ、幅方向の穴間ピッチ＝２．４ｍｍ、穴数＝２４）を碁盤の目状に配した図１（ｃ）の形状からなる歯ブラシハンドルをポリプロピレン（ＷＰ６３８Ｃ：住友化学株式会社製）によって射出成形する。
【００４６】
次いで、一般的な平線式植毛機（ＺＴ−１：ザホランスキー社）を用い、ヘッド部１の植毛穴３に、複数本の刷毛（刷毛材質＝ポリアミド６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛：デュポン社）を束ねて２つ折りにしながら平線とともに打ち込み、毛束４とする。そして、この毛束植毛済みの歯ブラシを、図３の毛先加工装置２０の移動式チャック２１で掴んで所定速度で送りながら、図示を略した平切りカッターで各毛束４を毛丈１０．５ｍｍにプレカットする（図４（ａ）参照）。
【００４７】
次いで、上記プレカットされた各毛束４を横カッター２２によってヘッド部側面側から略山形（山間ピッチ３．０ｍｍ）にカットした後（図４（ａ）参照）、チャック２１を９０度回転し、縦カッター２３によってヘッド部長手方向側から略山形（山間ピッチ＝２．４ｍｍ）にカットする（図４（ｃ）参照）。
【００４８】
上記縦横カッターによるカット状態では、毛束先端は略四角錐状となっているため、引き続いて毛先丸め装置を用いて毛束先端を研磨し、四角錐状のエッジを落とすとともにその毛先を丸め、毛束先端を略半球状に整形する（図４（ｄ）参照）。
【００４９】
具体的には、図３（ａ）中の２台の毛先丸め装置２８，２９を用いて行なう。この毛先丸め装置２８，２９は、図３（ｂ）（ｃ）にその概略構造を示すように、研磨面２４に断面波形をした螺旋状の凹凸２５を形成した円盤状の研磨ディスク２６を備え、該研磨ディスク２６は矢印Ｒの方向に回転し、その回転速度をモータ部２７によって制御できるように構成されている。
【００５０】
第１の毛先丸め装置２８は、螺旋状凹凸２５の凹凸ピッチｐ＝３．０ｍｍ、凹凸高さｔ＝２．０ｍｍ、研磨粒度＝＃１００、ディスク回転速度＝２０００ｒｐｍに設定されており、この第１の毛先丸め装置２８を用いて略四角錐状にカットされた毛束４の先端部分を２．５秒間研削し、四角錐状のエッジを落とすとともに先端部を丸め、毛束先端を頂部と底部の高さの差ｄ＝２．０ｍｍの略半球状に整形する。
【００５１】
次いで、第２の毛先丸め装置２９を用い、毛束４を構成する刷毛１本１本の毛先の丸め処理を行なう。この第２の毛先丸め装置２９は、凹凸ピッチｐ＝３．０ｍｍ、凹凸高さｔ＝２．０ｍｍ、研磨粒度＝＃４００、ディスク回転速度＝１５００ｒｐｍに設定されており、この第２の毛先丸め装置２９を用いて略半球状に整形された毛束先端部分を２秒間研削し、毛束先端の刷毛１本１本の毛先の丸め加工を行なう。
【００５２】
最後に、毛粉除去装置３０において歯ブラシに付着した研磨粉をエアーブローして除去し、外観検査を行なった後、完成品としての図１の歯ブラシを得た。
【００５３】
図２に、本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第２の実施の形態を示す。
この第２の実施の形態は、複数本の刷毛を束ねた毛束４を平線によって２つ折りに植毛したヘッド部１と、これに続く首部５と握り部（図示せず）を有する平線式植毛歯ブラシにおいて、前記毛束４を植毛するための１５個の植毛穴３の直径を１．８ｍｍとするとともに、これら植毛穴３に植毛された各毛束４の先端形状を略半球状としたもので、植毛部幅Ｗを６．６ｍｍ、植毛穴３のヘッド部長手方向の穴間ピッチを２．８ｍｍ、ヘッド部幅方向の穴間ピッチを２．４ｍｍ、各毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄを１．５ｍｍ、ヘッド部長手方向の毛束列数を５列、ヘッド部幅方向の毛束列数を３列、毛丈ｈを９．０ｍｍとしたものである。
【００５４】
図２の歯ブラシは、図示しない射出成形機と平線式植毛機、および図３の毛先加工装置２０を用いて次のようにして製造される。
【００５５】
まず最初に、図示しない射出成形機を用いて、ヘッド部１（幅＝８．６ｍｍ）に植毛穴３（穴径＝φ１．８ｍｍ、ヘッド部長手方向の穴間ピッチ＝２．８ｍｍ、幅方向の穴間ピッチ＝２．４ｍｍ、穴数＝１５）を碁盤の目状に配した図２（ｃ）の形状からなる歯ブラシハンドルをポリプロピレン（ＷＰ６３８Ｃ：住友化学株式会社製）によって射出成形する。
【００５６】
次いで、一般的な平線式植毛機（辻村機械株式会社製）を用い、ヘッド部１の植毛穴３に、複数本の刷毛（刷毛材質＝ポリアミド６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛：デュポン）を束ねて２つ折りにしながら平線とともに打ち込み、毛束４とする。そして、この毛束植毛済みの歯ブラシを、図３の毛先加工装置２０の移動式チャック２１で掴んで所定速度で送りながら、図示を略した平切りカッターで各毛束４を毛丈９．５ｍｍにプレカットする（図４（ａ）参照）。
【００５７】
次いで、上記プレカットされた各毛束４を横カッター２２によってヘッド部側面側から略山形（山間ピッチ２．８ｍｍ）にカットした後（図４（ａ）参照）、チャック２１を９０度回転し、縦カッター２３によってヘッド部長手方向側から略山形（山間ピッチ＝２．４ｍｍ）にカットする（図４（ｃ）参照）。
【００５８】
上記縦横カッターによるカット状態では、毛束先端は略四角錐状となっているため、引き続いて毛先丸め装置を用いて毛束先端を研磨し、四角錐状のエッジを落とすとともにその毛先を丸め、毛束先端を略半球状に整形する（図４（ｄ）参照）。
【００５９】
この第２の実施の形態の場合、第１の毛先丸め装置２８は、螺旋状凹凸２５の凹凸ピッチｐ＝２．８ｍｍ、凹凸高さｔ＝１．５ｍｍ、研磨粒度＝＃２００、ディスク回転速度＝２０００ｒｐｍに設定されており、この第１の毛先丸め装置２８を用いて略四角錐状にカットされた毛束４の先端部分を２．５秒間研削し、毛束先端のエッジを落とすとともに先端部を丸め、毛束先端を頂部と底部の高さの差ｄ＝１．５ｍｍの略半球状に整形する。
【００６０】
次いで、第２の毛先丸め装置２９を用い、毛束４を構成する刷毛１本１本の毛先の丸め処理を行なう。この第２の毛先丸め装置２９は、凹凸ピッチ＝３．０ｍｍ、凹凸高さ＝１．５ｍｍ、研磨粒度＝＃８００、ディスク回転速度＝１５００ｒｐｍに設定されており、この第２の毛先丸め装置２９を用いて略半球状に整形された毛束先端部分を２秒間研削し、毛束先端の刷毛１本１本の毛先丸め加工を行なう。
【００６１】
最後に、毛粉除去装置３０において歯ブラシに付着した研磨粉をエアーブローして除去し、外観検査を行なった後、完成品としての図２の歯ブラシを得た。
【００６２】
なお、上記第１および第２の実施の形態は、カッターによる毛束先端のカットに際し、ヘッド部側面側とヘッド部長手方向側の２方向からカットする場合を例に採ったが、このカット方向は２方向に限定されるものではなく、３方向あるいはそれ以上の複数の方向からカットするように構成してもよいものである。
【００６３】
毛束の先端形状が歯ブラシの使用性能に及ぼす影響について試験を行なったので、その結果を以下に示す。
【００６４】
[１] 毛束先端形状の評価試験
＜歯ブラシ仕様＞
ハンドル：ポリプロピレン「ＷＰ６３８Ｃ」（住友化学株式会社製）
植毛穴：穴径＝φ１．８ｍｍ
穴配列＝２＋４＋４＋４＋４＋２（２０穴）
穴間ピッチ＝ヘッド部長手方向２．８ｍｍ、幅方向２．８ｍｍ
用毛：ポリアミド（デュポン社）、直径６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛
毛丈：１０ｍｍ、頂部と底部の高さの差ｄ＝２ｍｍ
【００６５】
＜試験方法＞
毛束先端の形状を変えて、使用性・使用感の官能評価試験を行なった。その結果を表１に示す。
被験者：５０名
使用期間：１ヶ月
【００６６】
【表１】

【００６７】
表１の評価結果から明らかなように、歯と歯ぐきの隙間へのフィット感が高く、ソフトで優しい当たり心地を有する毛束先端形状は、略半球状である。
【００６８】
[２] 刷毛寸法の評価試験
＜歯ブラシ仕様＞
ハンドル：ポリプロピレン「ＷＰ６３８Ｃ」（住友化学株式会社製）
植毛穴：穴配列＝２＋４＋４＋４＋４＋２（２０穴）
穴間距離：１ｍｍ
用毛：ポリアミド（デュポン社）、直径６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛
毛丈：１０ｍｍ
毛束先端形状：略半球状
【００６９】
＜試験方法＞
植毛穴径と頂部と底部の高さの差を変え、使用性・使用感の官能評価を行なった。その結果を表２に示す。
被験者：５０名
使用期間：１ヶ月
【００７０】
【表２】

【００７１】
表２の評価結果から、以下のことが明らかとなった。
（１）植毛穴径は、小さすぎると「ソフトで優しい当たり心地」や「汚れが落ちる感じ」が低下し、大きすぎると「歯と歯ぐきの隙間へのフィット感」が低下するため、φ１．７ｍｍ〜φ２．３ｍｍ程度が好ましい。
（２）頂部と底部の高さの差は、小さすぎると毛先が隙間に入らないため、「歯と歯ぐきの隙間へのフィット感」が低下し、大きすぎると「ソフトで優しい当たり心地」が低下するため、１．０〜３．０程度が好ましい。
【００７２】
[３] 研磨条件の評価試験
＜歯ブラシ仕様＞
ハンドル：ポリプロピレン「ＷＰ６３８Ｃ」（住友化学株式会社製）
植毛穴：穴径＝φ２．０ｍｍ
穴配列＝２＋４＋４＋４＋４＋２（２０穴）
穴間ピッチ＝ヘッド部長手方向３．０ｍｍ、幅方向２．４ｍｍ
用毛：ポリアミド（デュポン社）、直径６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛
毛丈：１０ｍｍ、頂部と底部の高さの差＝２ｍｍ
【００７３】
＜試験方法＞
上記仕様の歯ブラシサンプルについて、円盤状の研磨ディスクを用いた毛先丸め装置によって２回の丸め加工を施し、それぞれの加工終了後に毛束先端を目視とマイクロスコープで確認し、螺旋状凹凸の高さやピッチ、研磨粒度などの研磨条件の違いによる整形適性を評価した。その結果を表３、表４に示す。なお、１回目の丸め加工は、主として略角錐状にカットされた毛束先端面を略半球状に丸めるための加工であり、これに続く２回目の丸め加工は、主として略半球状に丸め加工された毛束先端の刷毛１本１本の毛先を丸めるための加工である。
サンプル数：５０本
丸め加工時間：第１、第２の各丸め加工毎に２．５秒ずつ
【００７４】
【表３】

【００７５】
【表４】

【００７６】
上記表３、表４の評価結果から、次のことが明らかとなった。
（１）螺旋状凹凸の高さは、略半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄに対して小さすぎるか、または凹凸のないフラット面であると、刷毛の谷部まで十分に研削されなくなり、逆に大きすぎても刷毛山部が研磨面に十分に当たらないため、全体が均一に研削されない。したがって、螺旋状凹凸高さは、略半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄに対して±２ｍｍ以内の範囲となるように凹凸形状を合わせることが好ましい。
（２）螺旋状凹凸の螺旋ピッチは、小さすぎると用毛を十分にさばききれず、大きすぎると間延びしすぎて凹凸効果が発揮されにくくなり、いずれの場合も加工不充分となる。したがって、螺旋状凹凸ピッチは毛束のピッチ、すなわち植毛穴の穴ピッチと同程度とすることが望ましい。
（３）１回目の毛束先端の略半球状丸め加工における研磨粒度は、＃１００〜＃４００程度が好ましい。粒度が小さすぎるとバリの除去や略半球状への整形性が悪くなり、大きすぎると適度な摩擦抵抗を発揮できなくなるため、十分な研磨性を発揮できない。
（４）２回目の刷毛１本１本の丸め加工における研磨粒度は、＃４００〜＃８００程度が好ましい。刷毛１本１本の丸め加工では、第１回目の毛束先端面の略半球状丸め加工ほどに高い研削性は必要ないため、研磨粒度は小さい方がよい。
【符号の説明】
【００７７】
１ヘッド部
２植毛部
３植毛穴
４毛束
５首部
２０毛先加工装置
２１チャック
２２横カッター
２３縦カッター
２４研磨面
２５螺旋状凹凸
２６円盤状の研磨ディスク
２７モータ
２８第１の毛先丸め装置
２９第２の毛先丸め装置
３０毛粉除去装置
ｄ半球状部の頂部と底部の高さの差
ｈ毛丈
Ｌ植毛部長さ
ｐ螺旋ピッチ
Ｒ回転方向
ｔ凹凸高さ
Ｗ植毛部幅【Technical field】
[0001]
  The present invention relates to a flat-wire flocking toothbrush having a brush profile suitable for use in the treatment and prevention of periodontal diseases.ForThe present invention relates to a hair end processing method.
[Background]
[0002]
  Conventionally, the brush profile of a toothbrush has been devised in various ways, such as a mountain cut suitable for interdental cleaning and a dome cut that polishes between the teeth and the gums. A number of three-dimensional brush profiles have also been proposed.
[0003]
  Since toothbrushes for periodontal diseases require brush specifications that make it easy to polish the boundary between teeth and gums, dome-cut haircuts are used. However, a simple dome cut has a low fit to the root portion between teeth (so-called interdental triangle), and there is room for further research to clean every corner. In addition, the cutability of gaps is suitable for cuts of cuts and conical cuts of hair, but as a toothbrush for periodontal diseases, where there are many users with weak gums, it is not easy to use due to lack of softness to touch. It was.
[0004]
  On the other hand, with regard to a three-dimensional three-dimensional profile, in the case of a general flat-line type flocking toothbrush, profiling is performed by passing the brush through a hair-cutting cutter after flocking, so it is difficult to realize a complicated shape. For this reason, toothbrushes with conical bristles have been proposed as a flat-line type flocking toothbrush design, but due to the high degree of processing difficulty, no practical hair tip processing method has been developed. It was difficult to apply to commercial products. As a method of manufacturing a toothbrush that enables a three-dimensional profile, a non-flat wire flocking method such as in-mold molding can be cited, but the non-flat wire flocking method has low productivity and poor product changeability. However, there was a problem that the capital investment was high and the cost was likely to be high.
[0005]
  Hereinafter, some brush profiles in conventional toothbrushes will be described with reference to prior patent documents.
[0006]
1. Patent Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 57-57733)
  The toothbrush which formed the bristles line of the hair | bristle bundle in multiple stages is shown. Since this toothbrush has a stepped shape, it is not suitable for a toothbrush for periodontal disease because of the poor comfort of the hair tips. In addition, it is difficult to produce by flat wire type flocking due to the brush shape, and a specific production method is not specified.
This can be realized with a non-planar flocking toothbrush, such as an in-mold toothbrush, but the cost is high.
[0007]
2. Patent Document 2 (Japanese Utility Model Publication No. 6-57231)
  A toothbrush with three-dimensional cuts is shown. Since it has a sharp peak, it is suitable for interdental cleaning, but it is not suitable for a toothbrush for periodontal disease because it is not soft. Moreover, nothing is disclosed regarding the manufacturing method.
[0008]
3. Patent Document 3 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-17133)
  The first brush hair bundle in which the tip portion is formed in a conical shape and the second brush hair bundle in which the tip portion is formed flat are mixed, and the first brush hair bundle is made longer than the second brush hair bundle. A protruding toothbrush is shown. This toothbrush is a toothWhenIt is suitable for cleaning the gaps and tooth surfaces between teeth, but the tip of the first brush bristle bundle is conical, so the gums cannot be gently massaged. Not suitable for toothbrushes. Moreover, the manufacturing method for obtaining a conical hair | bristle bundle is not specified.
[0009]
4). Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-149815)
  A toothbrush is shown in which one or more bristles are wide in the longitudinal direction of the flocking table, and the tip of the bristles is shaped like a roof toward a dotted, linear or planar top. . Since this toothbrush has a hair bundle that is wide in the longitudinal direction of the flocking table on the side, it has a low fit to the root part (interdental triangle) between teeth, and is not suitable for a toothbrush with periodontal disease. Since it is difficult to perform brush profiling by a cutting process using a flat-line type flocking toothbrush, non-flat-type flocking is adopted, and there is a problem that the manufacturing cost tends to be high.
[0010]
5. Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-295447)
  There is shown a brush tip polishing apparatus in which a cylindrical drum having an abrasive on its surface is arranged so as to be able to rotate and revolve, and a spiral unevenness is formed on the polishing surface. This polishing device is a tip rounding device effective for tip processing such as a toothbrush toothbrush, but there is room for improvement in setting an uneven shape suitable for the brush shape.
[0011]
[Patent Document 1]
  Japanese Utility Model Publication No. 57-57733 (full text, all figures)
[Patent Document 2]
  Japanese Utility Model Publication No. 6-57231 (full text, all figures)
[Patent Document 3]
  Japanese Utility Model Publication No. 7-17133 (full text, all figures)
[Patent Document 4]
  Japanese Patent Laid-Open No. 9-149815 (full text, full figure)
[Patent Document 5]
  Japanese Patent Laid-Open No. 10-295447 (full text, all figures)
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0012]
  The brush profile of the conventional toothbrush including the toothbrush described in the above patent document has the following problems.
[0013]
(1) Since the dome-cut brush does not have a sufficient fit at the boundary between the teeth and the gums, it is easy to leave unpolished and has a problem in cleanability.
(2) Mountain cuts and hair bundle conical cut brushes with excellent clearance cleaning properties are not suitable for patients with periodontal diseases with delicate gingiva because they do not have a gentle contact with the hair tips.
(3) For complex brush shapes with tips that are approximately hemispherical for each hair bundle, no method has been developed for rounding the tip of the hair within the scope of the method for producing flat-line flocking toothbrushes. In order to realize this, there has been a problem that a non-flat wire type flocking method such as an in-mold molded toothbrush has to be adopted, resulting in high costs.
[0014]
  Therefore, as a result of earnest research, the present inventor has developed a new toothbrush that has solved the above problems,By making the tip of the hair bundle into a roughly hemispherical shape for each hair bundle and making the ripple tip cut with a brush tip covered with a number of hemispherical profiles, the tip of the hair is soft, comfortable to touch, and the gap between the teeth and gums Flat wire flocking toothbrush with excellent fit and suitable for treatment and prevention of periodontal diseaseDeveloped. However, it has been found that the conventional tip processing method is not sufficient to process the tip of the hair bundle into a substantially hemispherical shape for each hair bundle. Therefore, the present invention is for producing this newly developed flat wire flocking toothbrush.An object of the present invention is to provide a hair tip processing method.
[Means for Solving the Problems]
[0015]
  To achieve the above objective,Hair tip processing method of the present inventionAdopted the following means. That is,The hair tip processing method according to claim 1, wherein the diameter of the flock hole formed in the toothbrush head portion is 1.7 to 2.3 mm, and the tip shape of the hair bundle planted in the flock hole is substantially hemispherical. Flat wire flockingA hair tip processing method for manufacturing a toothbrush,
  A step of cutting the front end of the hair bundle from a plurality of different directions with respect to the toothbrush head portion with a cutter, and the front end of the hair bundle is approximately rounded by a tip rounding device. A process of shaping into a hemisphere,As the bristles rounding device, using a bristles rounding device equipped with a rotating polishing disc, the polishing surface of the polishing disc is spirally uneven in a radial cross section from the disc center toward the outside And forming the spiral pitch of the spiral irregularities substantially the same as the inter-hole pitch of the flock holes, and the difference in height of the spiral irregularities with the top of the hemispherical portion at the tip of the hair bundle The difference is set to be substantially the same as the difference in height of the bottom, and the polishing particle size of the polishing surface composed of the spiral irregularities is set in the range of # 100 to # 800.
[0016]
  Here, the “substantially hemispherical” in the present invention refers to a conical shape in which the top of the hair bundle is rounded, or a quadrangular pyramid or a polygonal pyramid in which the top of the hair bundle and the peripheral edge are rounded.
[0017]
  The hair tip processing method according to claim 2, wherein the hair tip processing method according to claim 1,
The rounding process includes a first rounding process using a polishing disk having a polishing grain size # 100 to # 400 of a polishing surface, and a second rounding process using a polishing disk having a polishing grain size # 400 to # 800 of a polishing surface. Are included.
[0018]
  In addition, the diameter of the flock hole formed in the newly developed toothbrush manufactured using the bristles processing method of this invention, ie, a toothbrush head part, is 1.7-2.3mm, and flocked to this flock hole. The flat-wire-type flocked toothbrush in which the tip shape of the hair bundle is substantially hemispherical refers to a toothbrush having the following structure.
[0019]
1. Hair bundle tip shape
  Flocked in the flock hole of the toothbrush headThe tip shape of the hair bundle is substantially hemispherical. If the tip has a sharp tip like a cone or a tip with a sharp tip like a pyramid and an edge exists on the peripheral surface, a soft contact feeling cannot be obtained. However, it is desirable to form only a curved surface having no edge, but the apex portion at the tip of the hair bundle may have a slight flat surface. If this flat surface is too large, the fit between the teeth and the gums is impaired, so it is desirable that the flat surface has a diameter of about 0.5 mm or less.
[0020]
  The height difference d between the top and bottom of the hemispherical portion is 1 to 3 mm, more preferably 1.5 to 2.5 mm. If it is less than 1 mm, the unevenness effect is difficult to feel at the time of cleaning, and if it exceeds 3 mm, not only the unevenness effect is saturated, but also the inclination angle of the side surface of the hemispherical part becomes too tight, so that the cutting property is deteriorated and the manufacture of the cutter becomes difficult. Various problems occur, such as shortening the cutter life.
[0021]
  The diameter of the hair bundle, that is, the diameter of the flock hole in which the hair bundle is implanted is 1.7 to 2.3 mm, more preferably 1.8 to 2.2 mm. If it is less than 1.7 mm, the amount of hair used per hair bundle is too small, and even if the hair tip is substantially hemispherical, an acute angle tends to be formed, and the contact comfort is impaired. When it exceeds 2.3 mm, the amount of hair used per bundle of hairs becomes too large, and the fit between the teeth and the gums is impaired.
[0022]
  The pitch P between the flock holes is preferably about 2.0 to 4.5 mm. If the pitch is too narrow, flocking will occur, and if it is too wide, the flocking density will be lowered, so that the contact comfort of the hair ends will be worse.
[0023]
  The arrangement of the hair bundles, that is, the arrangement of the flock holes is preferably 3 to 4 rows in the head width direction. If the number of rows is 2 or less, the brushing pressure cannot be dispersed, and the contact feeling of the hair ends is deteriorated. When it exceeds 4 rows, the width of the head portion becomes too wide and the operability in the oral cavity is deteriorated.
[0024]
The hair transplant width W is preferably 6 to 13 mm. If it is less than 6 mm, the arrangement of the hair bundles is hindered, and if it exceeds 13 mm, the operability in the oral cavity is deteriorated, which is not preferable. Moreover, as for the hair transplant part length L along a head part longitudinal direction, about 16-25 mm is preferable from the point of intraoral operability.
[0025]
  The hair length h (height from the flocked surface to the tip of the hair bundle) is preferably about 7 to 13 mm. Below this, the feeling of hairiness increases and the softness tends to be lost. Above this, intraoral operability is reduced.
[0026]
2. Toothbrush materials
  The material of the brush (filament) constituting the hair bundle is a material used for general toothbrushes such as polyamide, polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene terephthalate (PET), and polypropylene (PP). Is preferred.
[0027]
  The brush diameter is preferably about 100 to 230 μm in diameter used for general toothbrushes. A too thick brush is not suitable as a toothbrush for periodontal diseases. The cross-sectional shape of the brush may be arbitrary, but a circular cross-section having excellent durability is desirable.
[0028]
  The handle material is not particularly limited as long as it is used for general toothbrushes such as polypropylene (PP), PET resin, acrylic resin, and elastomer (olefin, styrene, polyethylene, urethane). The handle may be molded in one color, but may be a multicolor molded product using the elastomer.
[0029]
3. Cutting of hair ends
  The hair end cutting is performed after fixing a bunch of bristles bundled in a plurality of brushes into a flocked hole by folding it into a flock hole.
[0030]
  For example, the head part of the toothbrush in which the hair bundle is implanted is held in a chuck that can rotate 90 degrees. Then, preferably, the tip of the brush is preliminarily cut to near the set hair length with a flat cutter. After that, first, the front end of each hair bundle is cut into a substantially chevron shape from the side of the head part using a horizontal cutter, then the chuck is rotated 90 degrees, and each hair is turned from the longitudinal direction of the head part using a vertical cutter. The tip of the bundle is also cut into a roughly chevron. The cutting order, on the contrary, may be cut from the side of the head portion side by a horizontal cutter after being cut from the longitudinal direction of the head portion by a vertical cutter.
[0031]
  When the chuck is rotated by 90 degrees as described above, the direction of the cutter blades only needs to be directed in the same direction for both the vertical and horizontal cutters, and the change in the vertical and horizontal hair cutting directions is achieved by rotating the chuck by 90 degrees. Do. When the chuck is not a rotary type, the orientation of the blades of the vertical and horizontal cutters may be arranged so as to intersect 90 degrees. In this case, the horizontal cutter may move as usual, but in order to cut vertically from the longitudinal direction of the head with a vertical cutter, the cutting process is not continuous but intermittent, and the vertical cutter is swung back and forth to move the hair. It is desirable to cut.
[0032]
  In addition, if a part of the brush is laid down with a comb device or the like in either the vertical or horizontal cutter process, the hair bundle becomes a substantially chevron cut cut only in one direction, so the hemisphere in the hair bundle Cut hair bundles and conventional one-way chevron cut hair bundles can be mixed.
[0033]
4). Hair rounding
[0034]
  Since only the cutting with the vertical and horizontal cutters cuts in the vertical and horizontal directions, the end of the hair bundle does not have a substantially hemispherical shape, so to speak, it has a substantially quadrangular pyramid shape. In order to make it approximately hemispherical, it may be cut from an oblique direction, etc. However, such a method not only increases the cost due to the increase in the size of the equipment, but also restricts the hole arrangement, so that the freedom of toothbrush design Since the degree is narrowed, it is not preferable.
[0035]
  Therefore, the present inventionHair tip processing methodThen, in order to drop the edge of the peripheral surface cut into a quadrangular pyramid shape and round the hair tip to finish it into a substantially hemispherical shape, using a hair tip rounding device having a spiral unevenness having a corrugated cross section on the polished surface Performs rounding of the ends. By polishing so that the tip end portion of the hair bundle is stroked by the polishing surface made of spiral irregularities having a corrugated cross section, the tip end portion of the hair bundle is rounded and at the same time the excess edge portion of the peripheral surface is scraped off. Then, the tip of each brush at the tip of the hair bundle is rounded by a tip rounding device having a fine abrasive grain size. Finally, the abrasive powder adhering to the toothbrush is removed by air blow or the like, and after quality inspection, a toothbrush as a finished product is obtained.
[0036]
  The present inventionHair tip processing methodThe tip rounding device used in is preferably a tip rounding device that is easy to handle and inexpensive and does not take up space. As such a bristle rounding device, it is preferable to use a disc-shaped round tip rounding device provided with a rotating disc-shaped polishing disk. The polished surface of the disc-shaped polishing disk is provided with unevenness having a corrugated cross-section having substantially the same uneven pitch as the brush profile and a difference in height between the top and bottom. The unevenness is a spiral unevenness extending outward from the center of the disk.
[0037]
  The rounding process of the tip of the hair bundle is performed by rotating the polishing disk and passing the tip of the brush against the polishing surface composed of spiral irregularities of the polishing disk while pressing the brush tip by about 0.5 to 2 mm. The spiral unevenness fits on the tip of the brush while rotating, and the hair is sequentially measured, so that the hair tip is uniformly polished. In the rounding process, it is desirable to perform the polishing by the spiral unevenness a plurality of times (for example, twice) by changing the polishing particle size of the polishing surface.
[0038]
  Taking the case where the rounding process is performed twice as an example, the polishing grain size of the polishing surface composed of spiral irregularities is in the range of # 100 to # 400 at the first rounding process, and the spiral shape at the second rounding process. It is desirable that the polishing particle size of the polished surface made of irregularities be in the range of # 400 to # 800. The polishing time is about 1.5 to 3 seconds per rounding process. If the processing time is too short, a sufficient rounding effect is not obtained. If it is too long, productivity is lowered, which is not preferable.
【The invention's effect】
[0039]
  According to the hair tip processing method of claim 1,The front end of the hair bundle is substantially hemispherical by cutting the front end of the hair bundle from a plurality of different directions with respect to the toothbrush head portion with a cutter and then rounding the cut front end of the hair bundle with a tip rounding device. Therefore, it is possible to easily and surely process the tip of the bristles of the flat-line type flocking toothbrush that has been difficult to process into a hemisphere. For this reason, it is possible to reduce the cost of capital investment and increase productivity, and it is possible to provide a flat-type flocking toothbrush having a hair bundle tip profiled in a substantially hemispherical shape at a low cost.
[0040]
  Also,As the hair tip rounding device, a hair tip rounding device provided with a rotating disc-shaped polishing disc was used, and the polishing surface of the disc-like polishing disc was corrugated in a radial section from the disc center to the outside. The spiral unevenness is formed, and the spiral pitch p of the spiral unevenness is set to be substantially the same as the pitch between the flock holes, and the uneven height difference t is set to the height of the top and bottom of the substantially hemispherical portion. Since the difference d is set to be substantially the same, and the polishing particle size of the polishing surface made of the spiral irregularities is set in the range of # 100 to # 800, it is possible to perform high-quality and complicated round-end processing with simple adjustment. it can. Further, since the equipment structure is simple, it is excellent in maintainability, and can be reduced in cost and space.
[0041]
  According to the hair tip processing method of claim 2,The bristles rounding process by the polishing disk is divided into two steps, a first rounding step and a second rounding step. In the first rounding step, the abrasive grain size of the polished surface is set to # 100 to # 400, and the second rounding step is performed. In the rounding process, the polishing particle size of the polished surface was set to # 400 to # 800.ThanIt can be easily and reliably shaped into a substantially hemispherical shape.
[Brief description of the drawings]
[0042]
[Figure 1]Manufactured with the hair tip processing method of the present invention1 shows a first embodiment of a toothbrush, wherein (a) is a side view of the head portion, (b) is a front view of the head portion, and (c) is a plan view of the head portion with the bristles omitted.
[Figure 2]Manufactured with the hair tip processing method of the present inventionThe toothbrush of 2nd Embodiment is shown, (a) is a side view of a head part, (b) is a front view of a head part, (c) is a top view of the head part which abbreviate | omitted the hair | bristle bundle.
FIGS. 3A and 3B show an example of a hair tip processing apparatus used in the hair tip processing method of the present invention, wherein FIG. 3A is a schematic side view showing the configuration of the entire apparatus, and FIG. Side view, (c) is a schematic plan view of a disc-shaped polishing disk.
4A and 4B show a shape change due to processing of the end of the hair bundle, (a) is a schematic enlarged perspective view of the front end of the hair bundle after pre-cutting with a flat-cutting cutter, and (b) is a cut-out cut with a horizontal cutter. A schematic enlarged perspective view of the rear end of the hair bundle, (c) is a schematic enlarged perspective view of the front end of the hair bundle after being cut by a vertical cutter, and (d) is a hair made into a substantially hemispherical shape by rounding the tip of the hair. It is a schematic enlarged perspective view of the bundle tip.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0043]
  Less than,About the hair end processing method of the present inventionThis will be described with reference to the drawings.
  In FIG.Manufactured with the hair tip processing method of the present invention1 shows a first embodiment of a toothbrush. In the figure, 1 is a head portion of a toothbrush, 2 is a flocking portion of the head portion, 3 is a flocking hole, 4 is a bundle of hairs planted by flat-line flocking, and 5 is a neck portion following the head portion. 1 embodiment is a flat-line type flocking which has the head part 1 which flocked the bundling 4 which bundled the plurality of brushes in two by the flat line, and the neck part 5 and the grip part (not shown) following this. In the toothbrush, the diameter of the 24 flock holes 3 for flocking the bristles 4 is set to 2.0 mm, and the tips of the bristles 4 planted in the flock holes 3 are substantially hemispherical. Then, the hair transplant width W is 9.2 mm, the pitch between holes in the longitudinal direction of the head portion of the hair transplant hole 3 is 3.0 mm, the pitch between holes in the head width direction is 2.4 mm, and the hemispherical portion at the tip of each hair bundle The difference in height between the top and bottom (the difference between the peaks and valleys) d is 2.0 mm, and the number of hair bundles in the longitudinal direction of the head Column, tufts maximum column number four rows of the head portion width direction, is obtained by a 10.0mm to Hair length h.
[0044]
  The toothbrush of FIG. 1 is manufactured as follows using an unillustrated injection molding machine and a flat-wire-type flocking machine, and a hair tip processing apparatus 20 of FIG.
[0045]
  First, using an injection molding machine (not shown), a flocking hole 3 (hole diameter = φ2.0 mm, pitch between holes in the longitudinal direction of the head portion = 3 mm, a hole in the width direction is formed in the head portion 1 (width = 11.0 mm). A toothbrush handle having the shape of FIG. 1C in which a pitch of 2.4 mm and the number of holes = 24) are arranged in a grid pattern is injection-molded with polypropylene (WP638C: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
[0046]
  Next, a plurality of brushes (brush material = polyamide 6 mil (0.152 mm) bristles: DuPont) are used in the flock holes 3 of the head portion 1 using a general flat wire type flocking machine (ZT-1: Zahoranski). Are bundled and folded into two, and driven together with a flat wire to obtain a hair bundle 4. Then, while holding the bristles with the bristles implanted with the movable chuck 21 of the bristles processing apparatus 20 shown in FIG. Pre-cut to 5 mm (see FIG. 4A).
[0047]
  Next, each pre-cut hair bundle 4 is cut into a substantially mountain shape (mountain pitch of 3.0 mm) from the side surface of the head portion by the horizontal cutter 22 (see FIG. 4A), and then the chuck 21 is rotated 90 degrees, The vertical cutter 23 cuts the head part from the longitudinal direction side into a substantially mountain shape (mountain pitch = 2.4 mm) (see FIG. 4C).
[0048]
  In the cutting state by the above vertical and horizontal cutters, the tip of the hair bundle has a substantially quadrangular pyramid shape.Then, the tip of the hair bundle is subsequently polished by using a hair tip rounding device, the square pyramid edge is dropped, and the tip of the hair is removed. Rounding and shaping the end of the hair bundle into a substantially hemispherical shape (see FIG. 4D).
[0049]
  Specifically, it is performed using the two

tip rounding devices

28 and 29 in FIG. As shown in FIGS. 3B and 3C, the

bristles rounding devices

28 and 29 are provided with a disc-shaped polishing disk 26 in which a spiral irregularity 25 having a corrugated cross section is formed on the polishing surface 24. The polishing disk 26 is configured to rotate in the direction of the arrow R, and the rotation speed thereof can be controlled by the motor unit 27.
[0050]
  The first bristle rounding device 28 is set to have an uneven pitch p = 3.0 mm of the spiral unevenness 25, an uneven height t = 2.0 mm, an abrasive particle size = # 100, and a disk rotational speed = 2000 rpm. The tip part of the hair bundle 4 cut into a substantially quadrangular pyramid shape is ground for 2.5 seconds using the first hair tip rounding device 28, the square pyramid edge is dropped, the tip part is rounded, and the tip of the hair bundle is removed. It is shaped into a substantially hemispherical shape having a height difference d = 2.0 mm between the top and bottom.
[0051]
  Next, using the second hair tip rounding device 29, the hair tips of each brush constituting the hair bundle 4 are rounded. The second bristle rounding device 29 is set to have a concavo-convex pitch p = 3.0 mm, a concavo-convex height t = 2.0 mm, a polishing particle size = # 400, and a disk rotation speed = 1500 rpm. The tip of the hair bundle shaped into a substantially hemispherical shape using the tip rounding device 29 is ground for 2 seconds to round the tip of each brush at the tip of the hair bundle.
[0052]
  Finally, the abrasive powder adhered to the toothbrush was removed by air blowing in the hair powder removing apparatus 30 and the appearance was inspected, and the toothbrush of FIG. 1 as a finished product was obtained.
[0053]
  In FIG.Manufactured with the hair tip processing method of the present invention2 shows a second embodiment of a toothbrush.
  In this second embodiment, a flat wire having a head portion 1 in which a hair bundle 4 in which a plurality of brushes are bundled is planted in a folded manner by a flat wire, followed by a neck portion 5 and a grip portion (not shown). In the type flocking toothbrush, the diameter of the fifteen flock holes 3 for flocking the bristles 4 is 1.8 mm, and the tips of the follicles 4 planted in the flock holes 3 are substantially hemispherical. The hair transplant width W is 6.6 mm, the pitch between holes in the longitudinal direction of the head portion of the flock hole 3 is 2.8 mm, the pitch between holes in the head width direction is 2.4 mm, and a hemispherical shape at the tip of each hair bundle The height difference d between the top and bottom of the part is 1.5 mm, the number of hair bundle rows in the head portion longitudinal direction is 5, the number of hair bundle rows in the head portion width direction is 3, and the hair length h is 9.0 mm. It is a thing.
[0054]
  The toothbrush of FIG. 2 is manufactured as follows using an injection molding machine and a flat-wire-type flocking machine (not shown) and the hair tip processing apparatus 20 of FIG.
[0055]
  First, using an injection molding machine (not shown), a flock hole 3 (hole diameter = φ1.8 mm, pitch between holes in the longitudinal direction of the head portion = 2.8 mm, width direction) is formed in the head portion 1 (width = 8.6 mm). A toothbrush handle having the shape of FIG. 2C in which the pitch between holes = 2.4 mm and the number of holes = 15) is arranged in a grid pattern is injection-molded with polypropylene (WP638C: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
[0056]
  Next, a plurality of brushes (brush material = polyamide 6 mil (0.152 mm) bristles: DuPont) are bundled in the flock holes 3 of the head portion 1 using a general flat wire type flocking machine (manufactured by Kashimura Machine Co., Ltd.). Then, it is driven in with the flat wire while folding it in half to make the hair bundle 4. Then, while holding the bristles with the bristles implanted with the movable chuck 21 of the bristles processing apparatus 20 shown in FIG. Pre-cut to 5 mm (see FIG. 4A).
[0057]
  Next, each pre-cut hair bundle 4 is cut into a substantially chevron shape (mountain pitch 2.8 mm) from the side surface side of the head portion by the lateral cutter 22 (see FIG. 4A), and then the chuck 21 is rotated 90 degrees, The vertical cutter 23 cuts the head part from the longitudinal direction side into a substantially mountain shape (mountain pitch = 2.4 mm) (see FIG. 4C).
[0058]
  In the cutting state by the above vertical and horizontal cutters, the tip of the hair bundle has a substantially quadrangular pyramid shape.Then, the tip of the hair bundle is subsequently polished by using a hair tip rounding device, the square pyramid edge is dropped, and the tip of the hair is removed. Rounding and shaping the end of the hair bundle into a substantially hemispherical shape (see FIG. 4D).
[0059]
  In the case of the second embodiment, the first tip rounding device 28 has an uneven pitch p = 2.8 mm of the spiral unevenness 25, an uneven height t = 1.5 mm, an abrasive grain size = # 200, and a disk rotation. The speed is set to 2000 rpm, and the tip portion of the hair bundle 4 cut into a substantially quadrangular pyramid shape is ground for 2.5 seconds using this first hair tip rounding device 28, and the edge of the hair bundle tip is dropped. At the same time, the tip is rounded, and the tip of the hair bundle is shaped into a substantially hemispherical shape having a height difference d = 1.5 mm between the top and the bottom.
[0060]
  Next, using the second hair tip rounding device 29, the hair tips of each brush constituting the hair bundle 4 are rounded. The second bristle rounding device 29 is set to have a concavo-convex pitch = 3.0 mm, a concavo-convex height = 1.5 mm, a polishing particle size = # 800, and a disk rotation speed = 1500 rpm. The tip end portion of the hair bundle shaped into a substantially hemispherical shape using the device 29 is ground for 2 seconds, and the bristles of each brush at the tip of the hair bundle are rounded.
[0061]
  Finally, the abrasive powder adhering to the toothbrush was removed by air blowing in the hair powder removing apparatus 30 and the appearance inspection was performed, and then the toothbrush of FIG. 2 as a finished product was obtained.
[0062]
  In the first and second embodiments, the case of cutting from the two directions of the head side surface side and the head longitudinal direction side is taken as an example when cutting the front end of the hair bundle by the cutter. Is not limited to two directions, but may be configured to cut from a plurality of directions of three or more directions.
[0063]
  A test was conducted on the effect of the tip shape of the hair bundle on the usage performance of the toothbrush, and the results are shown below.
[0064]
[1] Evaluation test of hair bundle tip shape
<Toothbrush specification>
Handle: Polypropylene “WP638C” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Flocking hole: Hole diameter = φ1.8mm
Hole arrangement = 2 + 4 + 4 + 4 + 4 + 2 (20 holes)
Pitch between holes = head portion longitudinal direction 2.8 mm, width direction 2.8 mm
Hair: Polyamide (DuPont), diameter 6 mil (0.152 mm)
Hair length: 10 mm, difference in height between top and bottom d = 2 mm
[0065]
<Test method>
The sensory evaluation test of usability and usability was performed by changing the shape of the tip of the hair bundle. The results are shown in Table 1.
Subjects: 50
Period of use: 1 month
[0066]
[Table 1]

[0067]
As is apparent from the evaluation results in Table 1, the hair bundle tip shape having a high fit to the gap between the teeth and the gums and having a soft and gentle contact feeling is substantially hemispherical.
[0068]
[2] Brush size evaluation test
<Toothbrush specification>
Handle: Polypropylene “WP638C” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Flocking hole: Hole arrangement = 2 + 4 + 4 + 4 + 4 + 2 (20 holes)
Distance between holes: 1mm
Hair: Polyamide (DuPont), diameter 6 mil (0.152 mm)
Hair length: 10mm
Hair bundle tip shape: almost hemispherical
[0069]
<Test method>
Sensory evaluation of usability and usability was performed by changing the difference between the flock hole diameter and the height of the top and bottom. The results are shown in Table 2.
Subjects: 50
Period of use: 1 month
[0070]
[Table 2]

[0071]
From the evaluation results in Table 2, the following became clear.
(1) If the diameter of the flocked hole is too small, the “soft and gentle contact feeling” and “feeling of removing dirt” will decrease, and if it is too large, the “fit feeling to the gap between the teeth and gums” will decrease. About 7 mm to φ2.3 mm is preferable.
(2) If the difference in height between the top and bottom is too small, the tip of the hair will not enter the gap, so the “fit feeling in the gap between the teeth and gums” will decrease, and if it is too large, “soft and gentle contact comfort” Is preferably about 1.0 to 3.0.
[0072]
[3] Polishing condition evaluation test
<Toothbrush specification>
Handle: Polypropylene “WP638C” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Flocking hole: Hole diameter = 2.0mm
Hole arrangement = 2 + 4 + 4 + 4 + 4 + 2 (20 holes)
Pitch between holes = 3.0 mm in the longitudinal direction of the head part, 2.4 mm in the width direction
Hair: Polyamide (DuPont), diameter 6 mil (0.152 mm)
Hair length: 10 mm, height difference between top and bottom = 2 mm
[0073]
<Test method>
The toothbrush sample with the above specifications is rounded twice by a bristles rounding device using a disc-shaped abrasive disc, and after each processing, the tip of the hair bundle is confirmed visually and with a microscope. The shaping aptitude due to differences in polishing conditions such as sheath, pitch and polishing particle size was evaluated. The results are shown in Tables 3 and 4. Note that the first rounding process is a process for rounding the front end surface of the hair bundle that has been cut into a substantially pyramid shape into a substantially hemispherical shape, and the second rounding process that follows this is mainly a rounding process into a substantially hemispherical shape. This is a process for rounding the tip of each brush at the tip of the bundle.
Number of samples: 50
Rounding time: 2.5 seconds for each first and second rounding
[0074]
[Table 3]

[0075]
[Table 4]

[0076]
  From the evaluation results shown in Tables 3 and 4, the following became clear.
(1) The height of the spiral irregularities is too small with respect to the height difference d between the top and bottom of the substantially hemispherical part, or if the flat surface has no irregularities, it is sufficiently ground to the valley of the brush On the contrary, even if it is too large, the brush crest portion does not sufficiently hit the polished surface, so that the whole is not ground uniformly. Therefore, it is preferable to match the uneven shape so that the spiral uneven height is within a range of ± 2 mm with respect to the height difference d between the top and bottom of the substantially hemispherical portion.
(2) If the spiral pitch of the spiral irregularities is too small, the hair can not be sufficiently separated, and if it is too large, the hairs extend too much and the irregularity effect is hardly exhibited, and in any case, the processing becomes insufficient. Therefore, it is desirable that the helical uneven pitch be approximately equal to the pitch of the hair bundle, that is, the hole pitch of the flock holes.
(3) The polishing particle size in the first hemispherical rounding process at the tip of the first hair bundle is preferably about # 100 to # 400. If the particle size is too small, the removal of burrs and the shape into a substantially hemispherical shape will deteriorate, and if it is too large, it will not be possible to exhibit an appropriate frictional resistance, so that sufficient abrasiveness cannot be exhibited.
(4) The polishing particle size in the rounding process of each brush for the second time is preferably about # 400 to # 800. In the rounding process of each brush, the grindability as high as the substantially hemispherical rounding process of the first hair bundle tip surface is not necessary.
[Explanation of symbols]
[0077]
    1 Head
    2 Flocked part
    3 Flocking hole
    4 Hair bundles
    5 neck
  20 Hair tip processing equipment
  21 Chuck
  22 Horizontal cutter
  23 Vertical cutter
  24 Polished surface
  25 Spiral irregularities
  26 Disc-shaped abrasive disc
  27 Motor
  28 First hair rounding device
  29 Second hair rounding device
  30 Flour removal device
    d Difference in height between top and bottom of hemispherical part
    h Hair length
    L length of flocked part
    p Spiral pitch
    R direction of rotation
    t Uneven height
    W Rooted width

Claims

To produce a flat-type flocked toothbrush in which the diameter of the flocked hole formed in the toothbrush head portion is 1.7 to 2.3 mm and the tip of the bristles flocked in the flocked hole is substantially hemispherical The method of processing the hair tip of
A step of cutting the front end of the hair bundle from a plurality of different directions with respect to the toothbrush head portion with a cutter, and the front end of the hair bundle is approximately rounded by a tip rounding device. The process of shaping into a hemisphere,
As the bristles rounding device, using a bristles rounding device equipped with a rotating polishing disc, the polishing surface of the polishing disc is spirally uneven in a radial cross section from the disc center toward the outside And forming the spiral pitch of the spiral irregularities substantially the same as the inter-hole pitch of the flock holes, and the difference in height of the spiral irregularities with the top of the hemispherical portion at the tip of the hair bundle A toothbrush tip processing method , characterized in that it is set to be substantially the same as the difference in height of the bottom, and the polishing particle size of the polishing surface comprising the spiral irregularities is set in the range of # 100 to # 800 .

The hair tip processing method according to claim 1 ,
The rounding process includes a first rounding process using a polishing disk having a polishing grain size # 100 to # 400 of a polishing surface, and a second rounding process using a polishing disk having a polishing grain size # 400 to # 800 of a polishing surface. And a method for processing the tip of a toothbrush .