JP7384790B2 - ブラシヘッド製造方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、概して、エラストマーマトリックス内に保持される毛タフト（毛の房）（bristle tufts）を有するブラシヘッドアセンブリを製造するための方法に関する。

手動歯ブラシ及び電動歯ブラシのブラシヘッドは、歯、舌、及び頬をきれいにするために使用される毛（bristles）を含む。いくつかの歯ブラシでは、毛はブラシヘッドのネック部にステープルで留められているか、又は固定されている（anchored）。他の歯ブラシでは、毛は、一般に「アンカーフリータフティング（anchor free tufting）」として知られる方法で、ステープルなしでヘッドに固定される。いくつかの歯ブラシでは、毛は、保持要素又はキャリア要素内に含まれる毛タフトにまとめられている。保持要素は、毛タフトをブラシヘッド内に固定するのに役立つ。製造中、毛タフトは、保持要素の中空内部に挿入され、毛の近位部分は、ホットナイフ又は加熱板又は熱風を用いて一緒に溶融されて、保持要素内に毛を固定するための近位端を形成し、次いで、ブラシネックとともにエラストマー材料に固定され、次いで、エラストマー材料は、最終的なブラシヘッドを形成するために冷却される。

しかし、しばしば、ホットナイフ、加熱板、又は熱風は均一に加熱しないので、個々の毛又はキノコ状のヘッド全体は、保持要素内にしっかりと固定されず、ブラシヘッド内で緩むことがあるか、又は毛が常にブラッシングに最適な角度に配置されるとは限らない。このようなとき、電動歯ブラシ動作によって誘発される動きの動的条件下では、例えば、毛又は毛タフトがブラシヘッドから分離することがある。

従って、当該技術分野では、毛タフトの端部をより効果的かつ効率的に加熱して、互いに対して、及び、幾つかの構成において、保持要素に対して、毛のより均一な溶融及び改良された接合を達成するための方法及び装置の必要がある。
特許文献１は、ブラシヘッド並びにそれを製造するための方法及びツールを開示する。
特許文献２は、ブラシヘッド並びにそれを作るための方法及びツールを開示する。
特許文献３は、毛を毛キャリアに接続する方法を開示する。
特許文献４は、ブラシヘッド並びにそれを作るための方法及びツールを開示する。
特許文献５は、毛の束を製造する装置を開示する。
ＷＯ２０１３／１８６６７４ ＥＰ２５３４９７３ ＵＳ４６３７６６０ ＥＰ２６７４０６１ ＵＳ５３４４２１８

本開示は、保持要素内に毛タフトを有するブラシヘッドを製造するための本発明の方法に関する。本明細書の種々の実施形態及び実装形態は、より効率的かつ効果的な加熱の方法を使用する製造方法を対象とし、その方法のステップでは、毛タフトが、一緒に溶融されてその近位端でヘッドを形成する、又はその方法では、毛タフトと保持要素が溶融されて毛タフトと保持要素を一緒に固定する。次いで、ブラシヘッドネックと共に得られた構成要素は、エラストマーマトリックス内に埋め込まれ、完成したブラシヘッドをもたらす。本明細書における様々な実施形態及び実装形態を用いると、ブラシヘッドの費用対効果が高く、効率的な製造が実質的に改善される。

例えば、いくつかの実施態様では、製造方法は、毛のタフトを保持要素又はツールプレートに挿入するステップ、次いで、毛タフトの近位端を溶融して保持要素又はツールプレートを通って戻らない近位端ヘッド部を形成する熱反射法を使用すること、又は毛タフトの近位端及び保持要素又はツールプレートの近位側の一部を、毛タフトをより均一に加熱してより一貫した溶融を生じさせる熱反射法を使用して溶融することを含む。これにより、使用中の毛タフトの動きを最小にすることができる、又は、ブラシヘッドの使用中の毛タフトの特定の動きのみを可能にすることができる。本明細書に開示及び説明されるブラシヘッドは、任意の手動又は電動歯ブラシ装置と共に使用することができる。その後、溶融した毛タフトを、少なくとも１つのエラストマーマトリックス及び／又は他のネック材料でオーバーモールド成形することができる。

一態様では、ブラシヘッドを製造する方法が提供される。本方法は：少なくとも１つの毛タフトの近位端を、少なくとも１つの毛タフト保持要素を有するツールプレート又はタフトキャリアを有する、少なくとも１つのツールプレート又はタフトキャリアの開口に挿入するステップと；少なくとも１つの加熱要素及び少なくとも１つの熱反射面を中に有する熱反射装置を作動させるステップと；挿入された毛タフトを有する少なくとも１つの毛タフト保持要素を、少なくとも１つの加熱要素及び少なくとも１つの熱反射面を有する熱反射装置に配置するステップと；近位端ヘッド部を生成するために、少なくとも１つの毛タフト近位端を少なくとも部分的に溶融させるように、少なくとも１つの加熱要素から挿入された少なくとも１つの毛タフトを有する少なくとも１つの毛タフト保持要素に向けて熱を導くステップと；溶融した近位端ヘッド部を冷却するステップと；を含む。

一実施形態では、本方法は、ブラシヘッドネックのプラテン部（platen portion）を近位端ヘッド部に対して配置するステップであって、ネックのプラテン部の位置（positioning）が、エラストマー材料を注入するための近位端ヘッド部に対するスペースを画定する、ステップと、プラテンネック部及び近位端ヘッド部を少なくとも部分的に包囲するエラストマーマトリックスを形成するようにエラストマー材料をスペースに注入するステップとをさらに含む。

一実施形態では、保持要素及び毛タフトは、配置するステップの溶融が、毛タフト近位端及び保持要素の近位側の少なくとも一部を部分的に溶融させるとともに一緒に融合させて（merges）近位端ヘッド部を形成するように、同じ材料又は同様の溶融温度を有する同様の材料で作られる。

一実施形態では、加熱要素又は少なくとも１つの熱反射面は、少なくとも部分的に調整可能である、すなわち、熱を導くように、熱反射装置内のツールプレート又は保持要素からの距離及びそれに対する角度が、少なくとも部分的に調整可能である。

一実施形態では、加熱要素は少なくとも部分的に調整可能である熱風熱源（hot air heat source）である。代替的には、熱源は、電気駆動螺旋状加熱要素、又は毛タフトを溶融するのに十分な高温を提供する任意の他の加熱要素であり得る。

一実施形態では、加熱要素によって発生する熱の温度は、制御可能であり且つ調整可能である。

一実施形態では、熱反射装置は、加熱要素によって生成される熱を少なくとも部分的に封じ込めるための複数の面（側部）を有する。

一実施形態では、熱反射装置は、熱反射装置内の加熱要素によって生成される熱をさらに封じ込めるのに役立つように、挿入された毛タフトを有する少なくとも１つの毛タフト保持要素又はツールプレートを熱反射装置内に挿入又は除去するために使用することができる、少なくとも１つの開口をさらに有する。

一実施形態では、熱反射装置は、熱反射装置内の加熱要素によって生成される熱をさらに封じ込めるのに役立つように、挿入された毛タフトを有する少なくとも１つの毛タフト保持要素を熱反射装置に挿入又は除去するように開くことができる少なくとも１つの開口において使用できる少なくとも１つのドアをさらに有する。

一実施形態では、少なくとも１つの毛タフト保持要素を熱反射装置内に配置するステップは、少なくとも１つの毛タフト保持要素を保持するように構成されたツールプレートを熱反射装置の外側から熱反射装置の内側に移動させるように構成された搬送機構によって実行される。

一実施形態では、溶融した近位端ヘッド部を冷却するステップは、少なくとも１つの毛タフト保持要素を保持するように構成されたツールプレートを熱反射装置の内側から熱反射装置の外側に移動させることによって達成される。

別の態様では、毛タフト近位端を溶融するための熱反射装置が提供される。装置は：少なくとも１つの加熱要素と；少なくとも１つの加熱要素からの熱を、ブラシヘッドにおいて使用される毛タフト及び少なくとも１つの保持要素を収容するために使用されるツーリングプレートに向かって反射するための少なくとも１つの熱反射面と；を含み、少なくとも１つの加熱要素からの熱と少なくとも１つの熱反射面からの反射熱は、毛タフトを保持要素に固定するために近位端ヘッド部を形成するように毛タフトの近位端を少なくとも部分的に溶融するために、ツーリングプレートに向かって導かれる。

一実施形態では、装置は、ツールプレートを熱反射装置の内外に移動させるための搬送機構をさらに含む。ツールプレートの移動に関する「内外」によって、これは、ツールプレートが第１の開口部を通って熱反射装置内に移動し、熱が印加され、次いでツールプレートが第１の開口部を通って装置の内側から装置の外側に移動される実施形態を含み得ることが考えられることが理解されるべきである。さらに、これは、ツールプレートが第１の開口部を通って熱反射装置内に移動し、熱が印加され、次いで、ツールプレートが、デバイス上の他の場所、例えば第１の開口部としてデバイスの反対側に配置された第２の開口部を通って、装置の内側から外側へ移動される実施形態を含み得ることが考えられることが理解されるべきである。

一実施形態では、装置は、さらに：第１の熱反射面を有する第１の側壁と；第２の熱反射面を有する第２の側壁と；第１の側壁と第２の側壁との間に配置され、第３の熱反射面を有する上壁と；第１の側壁と第２の側壁との間に配置される少なくとも１つの開口と；を含み、少なくとも１つの開口は、ツーリングプレートを受け入れるように動作可能に配置される。

一実施形態では、少なくとも１つの開口は、ドア状装置を有する。

前述の概念及び以下により詳細に議論される追加の概念の全ての組み合わせは（かかる概念が相互に矛盾しない限り）、本明細書に開示される本発明の主題の一部であると考えられることが理解されるべきである。特に、本開示の末尾にある特許請求の範囲に記載された主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示される発明の主題の一部であることが意図される。本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載する実施形態（複数可）を参照して明らかになり、かつ説明される。

図面において、同様の参照符号は概して異なる図面を通じて同一の部分を指す。また、図面は必ずしも正確な縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例示することに概ね重点を置いている。

本発明の一実施形態によるブラシヘッドアセンブリの斜視概略図である。 本発明の一実施形態によるブラシヘッドアセンブリの斜視分解図である。 従来技術によるブラシヘッド部品の溶融の概略切り取り側面図である。 本明細書に開示された異なる実施形態によるタフトキャリアの概略図である。 本明細書に開示された異なる実施形態によるタフトキャリアの概略図である。 本明細書に開示された異なる実施形態によるタフトキャリアの概略図である。 本明細書に開示された異なる実施形態によるタフトキャリアの概略図である。 本明細書に開示された異なる実施形態によるタフトキャリアの概略図である。 本明細書に開示された異なる実施形態によるタフトキャリアの概略図である。 本発明の一実施形態によるツールプレート及びタフトキャリアと係合したツールプレートを示す図である。 本発明の一実施形態によるツールプレート及びタフトキャリアと係合したツールプレートを示す図である。 本発明の一実施形態によるツールプレート及びタフトキャリアと係合したツールプレートを示す図である。 本発明の一実施形態によるツールプレート及びタフトキャリアと係合したツールプレートを示す図である。 ブラシヘッドの構成要素を溶融するために使用される加熱要素の配置の正面図である。 本発明の熱反射装置の図である。 一実施形態による熱反射装置における加熱によりブラシヘッドアセンブリを製造する方法のフローチャートである。

本開示は、毛タフトの近位端、又は毛タフトの近位端及び保持要素の近位側を一緒に溶融するステップの間により均一且つ一貫した熱を提供するブラシヘッドアセンブリを製造する方法の種々の実施形態を説明する。より具体的には、出願人は、毛タフトの近位端、又は毛タフトの近位端及び保持要素の近位側のより一貫した溶融が、より良い製品のために達成されるように、熱を印加する改良された方法を有するブラシヘッドを製造する方法を提供することが有益であることを認識し、認めてきた。加熱される領域に向かって熱を戻して反射する封じ込められた領域で加熱するステップを実施することによって、加熱される表面（複数可）にわたってより一貫した溶融温度が達成され、より一様な溶融をもたらす。加えて、熱損失がより少なく、ある場合には、加熱機構を作動させるのに必要なエネルギを低減することができる。本開示のいくつかの実施形態を利用する特定の目標は、毛タフト又は毛タフト及び保持要素のブラシヘッド内での改善した保持を伴ってブラシヘッドを効率的に製造する能力である。

図１Ａは、アンカーフリータフティングで製造された本発明のブラシヘッドアセンブリ１０の概略図である。図１Ｂは、アンカーフリータフティングによる本発明のブラシヘッドアセンブリ１０の分解斜視図である。ブラシヘッド１０は、ネック４０を含み、これは、任意の手動ブラシシャフトに、又は、より好ましくは、口腔ケアブラシ、又は、現在知られているか若しくは開発されることになる他のブラッシング若しくはクリーニング装置のために作られた若しくは適している任意のアクチュエータ及び駆動シャフト（図示せず）に結合されることができる。ブラシヘッドはまた、タフトキャリア５０の開口５１内に保持された複数の毛タフト２１を含む。タフトキャリア５０は、１つ又は複数の保持要素５２を含む。毛タフトを収容する保持要素５２の一部は、プラテン４２であるネック４０の少なくとも一部と共に、その後、図１Ａに示すように、ブラシヘッドアセンブリ１０のヘッド部を形成するように、可撓性エラストマーマトリックス３０内に封入される（encapsulated）。

各毛タフト２１は、複数の毛ストランド２２から構成され、各毛タフト２１は、図２に示すように、近位端２３及び自由端２５を有し、各毛タフトの近位端２３は、保持要素５２の開口５１に挿入される。毛タフト２１は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、様々な形状及びサイズのものとすることができる。毛タフト２１は、それらが挿入される保持要素５２の開口５１に整合する形状及び直径に形成することができる。保持要素５２及びその中の開口５１は、円形、三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形、又は他の形状などの、同一のサイズ、形状及び配置とすることができ、これらの幾つかは、図１に示されて、又は互いに変化することができる。タフトキャリア５０は、単一の毛タフト２１を保持するように構成することができ、又は、タフトキャリア５０は、図２に示すように、互いに何らかの方法で接続された開口５１を有する複数の保持要素５２を有することができる。

図２に示すように、従来技術では、毛タフト２１が保持要素５２に挿入されると、近位端ヘッド部２６を形成するように複数の毛タフト２１の近位端２３に熱が加えられる。近位端ヘッド部２６は、毛タフト２１の溶融した近位端２３、又は毛タフト２１の溶融した近位端２３及びタフトキャリア５０の少なくとも一部の溶融した近位側５３によって形成される。熱は、毛タフトの近位端と直接物理的に接触して配置される、又は、図２に示すように、毛タフト２１の近位端２３を溶融する又は毛タフト２１の近位端２３及びタフトキャリア５０の近位側５３の一部を一緒に溶融し、近位端ヘッド部２６を形成するのに十分な熱を達成するように、毛タフト２１の近位端２３を含む保持要素５２の近位側５３を横切って移動する、ホットナイフなどの加熱要素１０５によって供給される。従来技術の他の構成では、熱風又は他の形態の熱源（図示せず）が、熱を供給するために使用される加熱要素であることができ、加熱された空気は、溶融されることになる領域の上又はその領域を横切って下方に向けられる。

図３Ａ～図３Ｆに示すように、種々のタフトキャリア５０が、本明細書に開示する本発明の種々の実施形態において利用することができる。図３Ａのタフトキャリア５０は、毛タフト２１の単一の毛タフトを保持する保持要素５２の単一の保持要素を有する。図３Ｂ及び図３Ｃはそれぞれ、タフトキャリア５０が、互いに接続された、例えば最終ブラシヘッド又はその一部の形状に配置された、複数の保持要素５２を有するキャリアプレート５４を有することができることを示している。図３Ｄ～図３Ｆでは、タフトキャリア５０は、一連のストランド又はウェビングリンク５５によって互いに接続された複数の個々の保持要素５２を有するタフトキャリアウェブを有する。このようにして、保持要素５２は、分離したの個別ユニットであることができる、又はキャリアプレート５４若しくはウェビングリンク５５などによって相互接続されることができることが理解されるべきである。図３Ｂ及び３Ｃに示されるタフトキャリアと同様に、図３Ｄ～３Ｆに示されるタフトキャリアの保持要素５２及び／又は開口５１は、ブラシヘッドが完全に組み立てられるときに、タフト２１に対して所望のパターンで配置されてもよく、又はその一部であってもよい。毛タフトの少なくとも一部が溶融されて、タフトを保持機構内に保持する、タフトの保持機構の他の種々の構成及び配置も、本発明と共に使用することができることが理解されよう。

典型的には、一連の製造ステップが、ブラシヘッドを形成するために使用され、そこでは：（ａ）保持要素が作られ；（ｂ）毛タフトが保持要素に挿入され；（ｃ）保持要素に毛タフトを固定するために保持要素の近位側及び／又は毛タフトが溶融され；（ｄ）そこに固定された毛タフトを有する保持要素及びブラシヘッドネックが所望の位置に位置決めされ；（ｅ）エラストマーマトリックスがネックの一部及び毛を収容している保持要素の周囲に注入されて、全ての部品を封入し且つ結合する。ステップ（ｃ）は、本発明が関係するステップである。一連の製造ステップがあるので、構成要素は典型的にはツーリングプレート（tooling plate）４００上に保持され、それに対して構成要素が付加されるか、除去されるか、又は処理される。多くの製造プロセスにおいて、単一のツーリングプレート４００が、製造プロセスのステップを通して使用されるので、構成要素を保持し、処理することができ、また、次の処理ステップが異なる製造装置で生じる場合には次の処理ステップに移動されることができる。ツールプレート（tool plate）４００の２つの例示的な実施形態が図４Ａ～５Ｂに示され、以下に説明される。

タフトキャリア５０の取扱いを容易にするために、ツールプレート４００が使用され得る。図４Ａ及び４Ｂに示すように、ツールプレート４００は、図３Ｄに示すタフトキャリア５０の保持要素５２に形状、サイズ及びレイアウトが対応する開口４０３を含む。例えば、開口４０３は、ツールプレート４００からダイブロックへの直接的なタフトキャリア５０のスタンピング、又は他の製造装置におけるツールプレート内のタフトキャリア又はタフトキャリアの位置決めを容易にするために、ダイブロック内の開口４０３と整列又は形成することができる。

さらに、ツールプレート４００は、図３Ｄに示されるタフトキャリア５０のウェビングリンク５５を受け入れるように成形されかつ寸法決めされた一組の溝又は凹部４０４を含み得る。このようにして、例えば、溝は、スタンピング中にタフトキャリア５０を位置決めし、保持するのを助け得る。タフトキャリア５０のウェビングリンク５５は、ツールプレート４００とともにタフトキャリア５０をスタンプした後に廃棄される余分な材料を形成してもよく、或いは、それらは製造プロセスを通して保持要素５２に取り付けられたままであってもよい。本明細書に開示及び想定されるツールプレート４００は、例えば、ツールプレートによって運ばれる対応するタフトキャリアのさらなる処理を容易にするために、ダイブロック又は他のベースプレート又はモールドから取り外し可能に分離され得ることに留意されたい。このようにして、ツールプレート４００は、溝４０４内に残されたウェビングリンク５５と共に、所望であれば、スタンピング後にダイブロックから分離され得る。

本発明の別の例示的な実施形態によるツールプレート４００が、図５Ａ～５Ｂに示されている。図４Ａ～４Ｂに示されるツールプレートとは異なり、図５Ａ～５Ｂに示されるツールプレート４００は、（個々の保持要素５２とは対照的に）図３Ｂのタフトキャリア５０のキャリアプレート５４に概して形状、サイズ、及び／又はレイアウトに対応する開口４０３を含む。このようにして、いくつか又は全てのキャリアプレート５４は、例えばスタンピング後のダイブロック内に、種々の製造ステップのために保持要素５２と共に残り得る、及び／又は最終組立中にブラシヘッド１０内に含まれ得る。例えば、スタンピングの代わりに、ツールプレート４００を使用して、タフトキャリア５０の一般的なハンドリング及び／又はタフトキャリア５０のタフトユニットなどの他のツールへの装填（loading）を容易にすることができる。一実施形態では、スタンピングツールは、図３Ｂのタフトキャリア５０の形状を図３Ｅのタフトキャリア５０の形状に変更するように、キャリアプレート５４の一部のみを除去するように、パンチ又はスタンピング要素を備えて構成され得る。換言すれば、ウェビングリンク５５のみを残すために、キャリアプレート５４の余分な部分を除去することができる。他の実施形態では、キャリアプレート５４は、余分な部分を除去することなく利用され得る。

図６に示すように、これらのプロセスで使用される加熱要素１０５は、加熱表面での温度が不均一であることが多く、その結果、ホットスポット及びコールドスポットを生じ、したがって、熱は、溶融エリア又は加熱エリア内の異なる位置の異なる構成要素に一貫して加えられない。同様に、熱風は、熱源からさらに遠くに熱が放散されることを伴う、製造エリア内の気流又は空気循環、又は中央領域内のより高い熱の集中に起因する、一貫性のない熱の印加にさらされる。熱が均等に印加されない場合、それは、毛２２のある領域が不均等に溶融し、過剰で燃焼につながり、又は過少で、毛２２又は毛タフト２１が保持要素５２に保持されないことにつながり、場合によりブラシの使用中に抜けることにつながる。

これらの問題に対処するために、本発明は、溶融されることになる表面（複数可）から最適な距離に配置された線（line）若しくは他のパターンに配置された１つ又はいくつかの加熱要素１０５を使用する、熱反射装置２００を有する。本発明の一例示的実施形態では、４つの加熱要素１０５が、熱反射装置２００内に直列に設けられる。本発明の別の例示的な実施形態では、４つの加熱要素１０５が、熱反射装置２００内に２×２の四角形のグリッド配置で設けられる。加熱要素１０５は、より均一な熱が加えられ、より一貫した溶融が達成されるように、加熱要素１０５からの熱を溶融される表面（複数可）に向かって集束又は反射させるために、耐熱性材料で作られた熱反射面２１０によって囲まれる又は部分的に囲まれる。本発明の一例によれば、熱反射装置２００は、少なくとも３つの接続され且つ隣接した面（側部）（sides）を有する細長い長方形のハウジングの形状を形成することができ、各側部は熱反射面２１０を含む。しかし、本発明の実施形態に依存して、熱反射面２１０は、加熱要素の真後の表面、処理されることになる材料の下の表面、又は処理されることになる材料の側に対する表面など、熱反射装置２００の内部の１つ又は複数の側部でのみ使用される必要があることが理解されるべきである。さらに、本発明のいくつかの構成では、加熱要素１０５は、加熱要素が、毛タフト２１及び保持要素５２を作るために使用される材料の適切な溶融温度を反映するように調整され得るように、可変温度設定を有する、又は製造プロセスの他の可変態様を有する。本発明のいくつかの構成では、溶融される材料及び／又は製造プロセスの速度に応じて、溶融されることになる表面（複数可）からの最適な距離が得られることができるように、加熱要素１０５を移動又は調整することができる。本発明のいくつかの構成では、加熱要素１０５の温度は６００℃から１０００℃の範囲であり、好ましくは７５０℃から８５０℃の範囲である；しかし、加熱要素１０５とタフトキャリア５２との間の距離及び溶融される材料に依存して、他の温度を使用してもよいことを理解されたい。さらに、本発明の幾つかの構成では、熱反射面２１０は、反射された熱は、溶融される特定の構成要素に依存して、特定の領域に向けられることができるように、少なくとも部分的に移動可能／調整可能である。

１つの構成では、図７に示すように、熱反射装置２００は、細長い矩形のハウジング又はトンネルに似ており、第１の側壁２０５と、第２の側壁２０６と、１つの上壁２０７と、オプションで、底壁（図示せず）とを含む少なくとも２つの側壁を有し、これらのうちの少なくとも１つが熱反射面２１０で作られる又は熱反射面２１０で覆われ、前側及びオプションで後側（図示せず）の開口２２０を有する。さらに、本発明の幾つかの構成では、一方又は両方の開口２２０は、製造プロセスの加熱部分のために保持要素５２及び毛タフト２１を含むタフトキャリア５０の出入りを可能にするために開閉することができるドア状装置２３０によってさらに囲まれることができる。図７に示すドア状装置２３０は、既知のガレージのドアと同様に、ロールアップタイプの区分化された（sectioned）装置である。しかし、側部（複数可）又は頂部にヒンジ止めされた単一ユニット、家庭又は単一区画のガレージドアへの標準的な入口ドア、又は中央に開口する両側にヒンジ止めされたドア、又は種々の他の構成など、多くのドアスタイルが使用され得ることが理解され得る。さらに、本発明の幾つかの構成では、処理された材料を出入りさせるのに必要なサイズの開口のみを有するドアが使用され、このタイプのドア状装置は必ずしも開閉しない。これらのドア状装置２３０の目的は、材料が処理されているときに閉じたままにすることによって熱を熱反射装置２００内に保持するのを助け、処理されている材料が出入りできるように、又は必要に応じて熱反射装置の温度を下げるために開くことである。

製造プロセスの一実施形態では、図７に示すように、ツーリングプレート４００は搬送システム３００に取り付けられ、これは、毛タフト２１が保持要素５２に挿入された以前の製造ステップ、又は発生した他の処理からタフトキャリア５０が保持要素５２及び毛タフト２１を有する状態でツールプレート４００を熱反射装置２００へ及び熱反射装置２００を通って搬送するので、保持要素及び／又は毛タフトを一緒に溶融させて、保持要素内に毛タフトを固定することができる。搬送システム３００はまた、ツーリングプレート４００を、熱反射装置２００を通って連続速度で移動させる能力を提供し、その結果、熱反射装置を通る構成要素の均一の移動をもたらす。「ストップ・アンド・ゴー」ではなく、連続的なペースの移動は、処理される様々な構成要素への熱のより均一な印加を確実にするのに役立つ。しかし、ツーリングプレート４００が固定位置にとどまること、及び、ツーリングプレート４００の位置に移動する種々の処理ステップを実行するのに必要な熱反射装置２００を含む製造装置を含む、他の逐次処理ステップの方法が可能である。

本発明の一構成では、ツールプレート４００を熱反射装置２００に搬送するために使用される機構３００は、自動的に、又はセンサからのデータに応答して、可変速度で動作することができ、その結果、ツールプレート４００上の構成要素の処理を最適化することができる。例えば、温度計によって感知された熱反射装置２００内の周囲温度に基づいて、搬送システム３００は、ツールプレート４００上の保持要素５２及び／又は毛タフト２１の最適な溶融が達成されるように、増速／減速される、又は熱反射装置２００に入る前に一時停止されることができる。搬送システム３００の速度の変動、及び、放出される温度を調整すること又はツールプレートもしくは保持要素と加熱要素との間の距離を調整することによる熱反射装置２００の温度設定を調整する能力によって、溶融プロセスは、改良された一貫した溶融のために最適化され得る。さらに、熱を熱反射装置に封じ込め、熱を作業領域に反射させることによって、よりコスト効率の良い製造プロセスを達成することができ、製造ユーティリティ（manufacturing utility）コストを削減することができる。

図８は、本明細書に記載されている又は本明細書で想定されているブラシヘッド１０の１つ又は複数を製造するための方法５００を示す。図８に示す製造方法のステップ５１０では、図２に示すように、少なくとも１つの保持要素５２を有するタフトキャリア５０が提供される。図２に示される切り取られた側面概略図では、少なくとも１つの保持要素５２の各々は、それらを貫通する少なくとも１つの開口５１を含む。タフトキャリア５０は、近位側５３と遠位側を有する。図２に示す実施形態では、保持要素５２は、２つ以上の開口５１を有する。

本方法のステップ５１２では、各々が複数の毛ストランド２２を含む少なくとも１つの毛タフト２１が提供される。毛タフト（複数可）２１は、その中に毛タフト２１が挿入される保持要素５２内のそれぞれの開口５１の形状及びサイズを反映するように成形及びサイズ決定される。

方法のステップ５２０において、少なくとも１つの毛タフト２１が、保持要素（複数可）５２の開口（複数可）５１に挿入される。図２に示すように、毛タフト２１の各々は、近位端２３及び自由端２５を含み、近位端２３は保持要素５２に収容される。

本方法のステップ５３０では、毛タフト２１を収容する保持要素（複数可）５２を有するタフトキャリア５０は熱反射装置２００内に移動されて、構成要素を溶融させ、これを冷却すると、近位端ヘッド部２６が形成される。毛２２及びタフトキャリア５０及び保持要素５２に使用される材料、ならびに熱反射装置２００に印加される熱に応じて、近位端ヘッド部２６は、毛タフト２１の近位端２３を溶融させることによって形成され得る；又は近位端ヘッド部２６は、毛タフトの近位端２３をタフトキャリア５０の近位側５３の一部と共に溶融させることによって形成され得る。融合ユニットを形成するように保持要素５２及び毛タフト２１を一緒に溶融するために、それらは、プラスチック（特に、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）プラスチック）若しくはナイロン（特に、ＰＡ（ポリアミド）ナイロン）、ポリプロピレンなどの熱可塑性ポリマー、又は類似の材料、又はそれらが同様の温度及び速度で溶融及び冷却するように同様の溶融係数を有するこれらの材料の変形物又は組み合わせなど同一又は類似の材料から作られることが好ましいことが判明した。しかし、他の材料が、それらが溶融にさらされる限り、使用され得ることが理解され得る。冷却されると、毛タフト２１の近位端２３及び保持要素５２の近位側５３は、融合した近位端ヘッド部２６を形成するように接合又は融合される。代替的には、保持要素５２が毛タフト２１の材料よりも高い溶融係数を有する材料で作られている場合、毛タフトの近位端２３は、互いに溶融し、近位端ヘッド部２６を形成し、これは、毛タフトを保持要素内に保持するが、熱反射装置２００内の温度が保持要素５２の溶融温度よりも低く維持されている場合には、保持要素は溶融しない。

熱反射装置２００は、溶融されることになる表面（複数可）から最適な距離に配置された、線又は他のパターンに配置された１つ又は複数の加熱要素１０５を有する。また、熱反射装置２００は、少なくとも、溶融されることになる構成要素により均一な熱が加えられ、より一貫した溶融が達成されるように、加熱要素（複数可）からの熱を溶融されることになる表面に反射させるよう、その内側に、熱反射面２１０で作られる又は熱反射面２１０を有する上壁を有する。また、熱反射装置２００は、溶融されることになる表面に向けて熱をさらに保持し反射するために、その内側に熱反射面２１０で作られ得る又は熱反射面２１０を有し得る側壁及び／又は底壁を有し得る。また、熱反射装置は、少なくとも１つの開口２２０を有し、該開口を通って、毛タフト２１を収容する保持要素５２を有するタフトキャリア５０が、溶融のために熱反射装置２００に挿入され得る。また、熱反射装置２００は、その反対側（図示せず）に異なる開口２２０を有していてもよく、その開口を通って溶融した構成要素は、熱反射装置２００から出ることができる。さらに、本発明のいくつかの構成では、開口２２０は、製造プロセスの加熱部分のための保持要素及び毛タフトの出入りを可能にするために開閉することができるドア状装置２３０によってさらに囲まれることができる。これらのドア状装置２３０は、熱反射装置２００内に熱をさらに保持するのに役立つ。本発明のいくつかの構成では、搬送システム３００は、ステップ５２０から熱反射装置２００に保持要素（複数可）５２及び挿入された毛タフト２１を移動させ、その結果、製造プロセスのステップ５３０、毛タフト近位端２３の溶融、又は保持要素５２を有するタフトキャリア５０の近位端２３及び近位側５３の溶融が熱反射装置２００内で行うことができる。

近位端ヘッド部２６が形成された後、ステップ５４０において冷却することが可能にされ、これは熱反射装置２００内で、又は熱反射装置の外で起こり得る。

方法５００のステップ５５０において、ブラシヘッドネック４０は、毛タフト２１の近位端ヘッド部２６及び保持要素（複数可）５２に対してプラテン４２を適切な位置に置くように位置決めされる。プラテン４２は、近位端ヘッド部２６のすぐ上に位置決めされる。プラテン４２は、例えば、モールド又は他の位置決め機構を用いて適切に位置決めされることができる。エラストマー材料が、プラテン４２と、近位端ヘッド部２６及び保持要素５２の少なくとも一部の周囲との間の空間に注入される。エラストマー材料は、図１Ａに示すように、ブラシヘッドアセンブリ１０を形成するように、プラテン４２、保持要素５２、及び近位端ヘッド部２６の少なくとも一部を取り囲む成形エラストマーマトリックス３０を形成する。一実施形態によれば、エラストマーマトリックス３０は、好ましくは、可撓性熱可塑性エラストマーから作られる。ステップ５５０は、同一又は異なる製造装置で、ステップ５４０の直後又は後の時点で実行されることができる。

全ての定義は、本明細書中で定義され且つ用いられるとき、辞書的定義、引用により援用された文書中の定義、及び／又は定義された用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。

不定冠詞“a”及び“an”は、明細書及び特許請求の範囲において用いられるとき、明瞭に反対のことが示されるのでなければ、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。

「及び／又は」という語句は、本明細書及び特許請求の範囲において使用されるとき、そのように結合された要素の「いずれか又は両方」、すなわち、ある場合には結合して存在し、他の場合には非結合的に存在する要素を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」と共に列挙された複数の要素は、同じ様式、すなわち、そのように結合された要素の「１つ又は複数」で解釈されるべきである。他の要素は、「及び／又は」の節により具体的に識別される要素以外に、具体的に識別される要素に関連するか否かを問わず、任意に存在してもよい。

本明細書及び特許請求の範囲において使用されるとき、「又は」は、上記の「及び／又は」と同一の意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト中の項目を分離する場合、「又は」又は「及び／又は」は、包括的である、すなわち、いくつかの要素又は要素のリストのうちの少なくとも１つを含むが、それらのうちの複数の要素を含む、及び、オプションで、追加のリストに挙げられていない項目を包含すると解釈される。それとは反対に「のうちの１つのみ」又は「のうちの正確に１つ」のなど用語、又は、請求項中で使用される場合、「からなる」などの明確に示された用語のみが、いくつかの要素又は要素のリストのうちの正確に１つの要素の包含を示す。一般的に、用語「又は」は、本明細書において使用されるとき、「いずれか」、「のうちの１つ」、「のうちの唯一」、又は「のうちの正確に１つ」などの排他的条件が先行する場合、排他的な代替手段を示す（すなわち、一方又は他方だが両方ではない）ものとしてのみ解釈されるものとする。

本明細書及び特許請求の範囲において使用されるとき、「少なくとも１つ」という語句は、１つ又は複数の要素のリストを参照して、要素のリスト中の要素の任意の１つ又は複数から選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、必ずしも要素のリスト中に具体的に列挙された各要素及び全ての要素の少なくとも１つを含まず、要素のリスト中の要素の任意の組み合わせを排除しない。この定義はまた、具体的に特定された要素に関連するか否かを問わず、句「少なくとも１つ」が言及する要素のリスト内で具体的に特定された要素以外の要素がオプションで存在し得ることを可能にする。

また、明瞭に反対のことが示されているのでなければ、１を超えるステップ又は行為を含む本明細書中において請求項に記載されたいずれの方法においても、該方法のステップ又は行為の順番は、該方法のステップ又は行為が引用される順番に必ずしも限定されないのも理解されるべきである。

特許請求の範囲において、また上記明細書においても、「有する」、「含む」、「担持する」、「収容する」、「含む」、「保持する」、「構成される」などのすべての移行句は、オープンエンドである、すなわち、含むが限定されるものではないと理解されるべきである。「からなる」及び「本質的にからなる」という移行句のみが、それぞれ、クローズドの又はセミクローズドの移行句でなければならない。

いくつかの発明的実施形態を記載し、ここに説明してきたが、当業者であれば、機能を実施し、及び／又は結果及び／又は本明細書中で記載された利点の１つ又は複数を得るために、種々の他の手段及び／又は構造を容易に考え付き、そのような変形及び／又は修正の各々は、本明細書中で記載された発明的実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書中で記載された全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は、例示的であることを意図し、及び現実のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、発明の教示が用いられる具体的な適用に依存するであろうことは容易に認識するであろう。当業者であれば、ルーチン的実験を超えないものを用いて、本明細書中で記載された具体的な発明的実施形態に対する多くの均等物を認識し、又はそれを確認することができよう。従って、これまでの実施形態は例示としてのみ提示され、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内で、発明的実施形態は、具体的に記載され、及び請求項に記載されるものとは異なるように実施することができると理解されるべきである。本開示の発明的実施形態は、本明細書中で記載された各個々の特徴、システム、製品、材料、キット及び／又は方法に向けられる。加えて、２以上のそのような特徴、システム、製品、材料、キット、及び／又は方法のいずれの組合せも、もしそのような特徴、システム、製品、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しないならば、本開示の発明的範囲内に含まれる。

Claims (13)

1. ブラシヘッドを製造する方法であって：
   複数の毛タフトをタフトキャリアに挿入するステップであって、各前記毛タフトの近位端が、前記タフトキャリアの異なる開口に挿入される、ステップと；
   少なくとも１つの加熱要素及び少なくとも１つの熱反射面を中に有する熱反射装置を作動させるステップであって、前記熱反射装置は、前記加熱要素によって生成される熱を少なくとも部分的に封じ込めるための複数の前記熱反射面と、前記加熱要素によって加熱される前記熱反射装置内に挿入された前記複数の毛タフトをそれぞれ有する複数の前記タフトキャリア全部を挿入又は除去するために使用できる開口とを有する、ステップと；
   挿入された前記複数の毛タフトを有する前記複数のタフトキャリアを、前記熱反射装置内に配置するステップと；
   前記各毛タフトについて近位端ヘッド部を生成するために前記複数の毛タフトの各々の近位端を少なくとも部分的に溶融させるように、前記少なくとも１つの加熱要素から前記挿入された複数の毛タフトを有する前記タフトキャリアに向けて熱を導くステップと；
   溶融した前記近位端ヘッド部を冷却するステップと；を含む、
   方法。
2. 前記タフトキャリアは、前記熱反射装置内に配置される前に、ツーリングプレート上に位置決めされる、
   請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも１つの毛タフト保持要素をさらに有し、前記少なくとも１つの毛タフト保持要素及び前記毛タフトは、前記熱を導くステップの溶融が、前記複数の毛タフトの各々の近位端及び前記毛タフト保持要素の近位側の少なくとも一部を部分的に溶融させるとともに一緒に融合させて前記近位端ヘッド部を形成するように、同じ材料又は同様の溶融温度を有する同様の材料で作られる
   請求項１に記載の方法。
4. 前記加熱要素又は前記少なくとも１つの熱反射面は、前記熱反射装置内の少なくとも１つのツーリングプレート又は前記タフトキャリアに対して、高さ及び／又は角度が少なくとも部分的に調整可能である、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記加熱要素は、熱風熱源又は電気駆動螺旋状加熱要素である、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記加熱要素によって発生する熱の温度は、制御可能であり且つ調整可能である、
   請求項１に記載の方法。
7. 前記熱反射装置は、前記熱反射装置内の前記加熱要素によって生成される熱をさらに封じ込めるのに役立つように、少なくとも１つのツーリングプレート又は前記複数のタフトキャリア全部を前記熱反射装置に挿入又は除去するために開くことができる前記開口において使用できる少なくとも１つのドアをさらに有する
   請求項１に記載の方法。
8. 前記タフトキャリアを前記熱反射装置内に配置するステップは、前記タフトキャリアを前記熱反射装置の外側から前記熱反射装置の内側に移動させるように構成された搬送機構によって実行される、
   請求項１に記載の方法。
9. 前記溶融した近位端ヘッド部を冷却するステップは、前記タフトキャリアを前記熱反射装置の内側から前記熱反射装置の外側に移動させることによって達成される、
   請求項８に記載の方法。
10. 毛タフト近位端を溶融するための熱反射装置であって：
    少なくとも１つの加熱要素と；
    前記少なくとも１つの加熱要素からの熱を、少なくとも１つのツールプレート又はブラシヘッドにおいて使用される複数の毛タフト及び少なくとも１つの保持要素を収容するために使用されるタフトキャリアに向かって反射するための複数の熱反射面と；
    前記加熱要素によって加熱される前記熱反射装置内に挿入された前記複数の毛タフトをそれぞれ有する複数の前記タフトキャリア全部を挿入又は除去するために使用できる開口と；
    を有し、
    前記少なくとも１つの加熱要素からの熱と前記複数の熱反射面からの反射熱は、前記複数の毛タフトの各々を前記保持要素に固定するために近位端ヘッド部を形成するように前記複数の毛タフトの各々の近位端を少なくとも部分的に溶融するために、前記少なくとも１つのツールプレート又は前記タフトキャリアに向かって導かれる、
    装置。
11. 前記少なくとも１つのツールプレート又は前記複数のタフトキャリア全部を前記熱反射装置の内外に移動させるための搬送機構をさらに有する、
    請求項１０に記載の装置。
12. 第１の熱反射面を有する第１の側壁と；
    第２の熱反射面を有する第２の側壁と；
    前記第１の側壁と前記第２の側壁との間に配置され、第３の熱反射面を有する上壁と；
    をさらに有し、
    前記開口は、前記第１の側壁と前記第２の側壁との間に配置され；
    前記開口は、前記少なくとも１つのツールプレート又は前記複数のタフトキャリア全部を受け入れるように動作可能に配置される、
    請求項１０に記載の装置。
13. 前記開口は、ドア状装置を有する、
    請求項１２に記載の装置。

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