JP7417353B2 - 歯間清掃具の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、歯間清掃具の製造方法に関する。

従来、歯間を清掃する歯間清掃具が知られている。例えば特許文献１～３に開示された歯間清掃具は、合成樹脂から形成された基材部と、エラストマーから形成された軟質部と、を備えている。基材部は、持ち手としての扁平なハンドル部と、ハンドル部から延びる細長い芯基材部と、を備えている。軟質部は、芯基材部の先端部分を被覆する被覆部と、被覆部から外方に突出した複数の突起部と、を備えている。

上述の歯間清掃具は、射出成形を用いて成形されている。歯間清掃具の軟質部の成形工程では、先に成形された芯基材部が金型に収容され、金型の芯基材部の先端に対向する位置にあるゲートからエラストマーが注入されて、軟質部が成形されている（特許文献１の図１１、図１２参照）。

国際公開第２０１３／１７６２９７号 特開２０１６－８７３６２号公報 特開２０１７－１１８９５９号公報

しかしながら、上述の歯間清掃具の製造方法では、注入圧が最も高い状態のエラストマーが芯基材部の先端に当たる。このとき芯基材部の先端が左右に揺れ、芯基材部にエラストマーが適切に被覆されず、歯間清掃具の成形不良が生じることがある。この点、上述の特許文献１に開示された歯間清掃具の成形方法では、金型に設けられた保持ピンで芯基材部を上下から保持しているが、この保持ピンでは、芯基材部の先端を押さえることはできないため、芯基材部の先端の左右の揺れを十分に抑制することは難しい。

また、上述の歯間清掃具の製造方法では、温度が最も高い状態のエラストマーが芯基材部の先端に当たることになるため、芯基材部の先端が溶けて歯間清掃具の成形不良が生じることもあり得る。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、歯間清掃具の成形不良を抑制することができる歯間清掃具の製造方法を提供することをその目的の一つとする。

本発明の一態様に係る歯間清掃具の製造方法は、第１の金型に基材を注入して、基部と、基部から延在する軸部とを有する基材部を成形する第１の工程と、基材部が収容された第２の金型に、軸部の先端側部分よりも基端側の中間部分に対応する位置から軟質材を注入して、軸部の先端側部分を被覆する被覆部と、被覆部から突出する複数の突起部とを有する軟質部と、被覆部を軸部の基端側に延長するように軸部の中間部分を被覆し、突起部を有さない延長軟質部とを成形する第２の工程と、を有する。ここで、被覆部とは、先端から最も基端側にある突起部がある位置までの、軸部を軟質部が被覆している部位を指し、延長軟質部は被覆部には含まれないものである。

この態様によれば、基材部が収容された第２の金型に、軸部の先端側部分よりも基端側の中間部分に対応する位置から軟質材を注入して延長軟質部及び軟質部を成形するので、注入された高圧の軟質材が軸部の先端に直接当たることがなく、軸部の先端が揺れることが抑制される。また、高温の軟質材が軸部の先端に直接当たることがなく、軸部の先端が溶解することも抑制される。また軟質部が成形される軸部の先端側部分よりも基端側の中間部分に軟質材が注入されるので、突起部が成形される領域に直接軟質材が注入されることがない。この結果、軟質材の注入の影響を受けにくく突起部の成形を好適に行うことができる（いわゆるショートショットが抑制される）。この結果、歯間清掃具の成形不良を抑制することができる。

上記態様の第２の工程において、延長軟質部は、軸部の中間部分の周囲を覆う円筒状に成形されてもよい。

上記態様の第２の工程において、延長軟質部は、軟質部の被覆部の基端と同じ外径を有するように成形されてもよい。

上記態様の第２の工程において、延長軟質部は軸部の方向に沿って３ｍｍ以上の長さを有するように成形されてもよい。

本発明によれば、歯間清掃具の成形不良を抑制することができる歯間清掃具の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る歯間清掃具の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る歯間清掃具の構成を概略的に示す側面図である。 図２のＡ－Ａ線に沿った、歯間清掃具の先端側の断面図である。 延長軟質部の軟質材の注入跡を示す部分拡大図である。 基材部を形成する第１の金型の断面図である。 軟質部を形成する第２の金型の断面図である。 複数の歯間清掃具を有する接続体を示す正面図である。

添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る歯間清掃具の製造方法で製造される歯間清掃具１は、基材部１０と、基材部１０の一部を被覆する軟質部２０と、延長軟質部３０とを備えている。

基材部１０は、使用者が把持する把持部としての基部１１と、基部１１から歯間清掃具１の短手方向Ｄ１（図１の左右方向）に直交する長手方向（図１の上下方向）Ｄ２に延在して、使用者の歯間に挿入される軸部１２と、を備えている。なお、本明細書において、基部１１から軸部１２に向かう側（図１の長手方向Ｄ２の上側）を先端側とし、軸部１２から基部１１に向かう側（図１の長手方向Ｄ２の下側）を基端側とする。

基部１１は、例えば扁平な方形の板状に形成されている。なお、基部１１の形状は、使用者が把持することができる形状であれば、特に限定されるものではない。

軸部１２は、基材部１０の先端に向かうにつれて正面視の幅が減少していく扁平な板状の移行部１３と、移行部１３の先端から基材部１０の先端まで直線的に延びる例えば円柱状の先端部１４と、を備えている。先端部１４は、例えばその基端から先端に向かうにつれて次第に縮径する形状を有している。

基材部１０は、例えば基材としての合成樹脂材料から成形される。合成樹脂材料としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリアミド等を採用することができる。また、合成樹脂材料には、例えば１～３０重量％程度の割合でガラス繊維等の繊維素材が添加されてもよい。

軟質部２０は、使用者の歯間に挿入され清掃部として機能する。軟質部２０は、図１乃至図３に示すように軸部１２の先端側部分１２ａの基端から先端までの外周面を被覆する被覆部２１と、被覆部２１から外方に突き出る複数の突起部２２と、を備えている。なお、被覆部２１が被覆される軸部１２の先端側部分１２ａは、上記先端部１４と同じであってもよいし、先端部１４の一部であってもよい。

図１に示す軟質部２０の長手方向Ｄ２の長さＬ２は、例えば４ｍｍ以上２６ｍｍ以下、好ましくは９ｍｍ以上２１ｍｍ以下、さらに好ましくは１４ｍｍ以上１６ｍｍ以下に設定されている。軟質部２０の長さＬ２は、歯間清掃具１の長手方向Ｄ２の全体の長さＬ１の例えば８％以上８０％以下、好ましくは１５％以上６５％以下、さらに好ましくは３０％以上５０％以下に設定されている。歯間清掃具１の全体の長さＬ１は、例えば４５ｍｍ以上５５ｍｍ以下に設定されている。

図３に示すように被覆部２１は、軸部１２の先端側部分１２ａの表面を覆っている。被覆部２１の厚みは、例えば０．０５ｍｍ～２ｍｍに設定されており、軟質部２０では先端部から基端部側にいくにつれて被覆部２１の厚みが少しずつ厚くなっており、延長軟質部３０では厚みが均一である。突起部２２は、例えば円錐形状に形成されている。突起部２２は、被覆部２１の基端から先端まで、軸部１２の先端側部分１２ａの軸心周りに螺旋状に配置されている。被覆部２１の外周面からの突起部２２の高さは、被覆部２１の基端から先端に向かうにつれて次第に減少する。突起部２２の高さは、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されている。

図１乃至図３に示す延長軟質部３０は、軟質部２０よりも軸１２の基端側に軟質部２０に隣接して設けられている。延長軟質部３０は、被覆部２１を軸部１２の基端側に延長するように軸部１２の先端側部分１２ａよりも基端側の中間部分１２ｂを被覆している。延長軟質部３０は、軸部１２の先端側部分１２ａの外周面を均一な厚みで円筒状に覆うものであり、軟質部２０のような突起部２２を有していない。延長軟質部３０は、軟質部２０の被覆部２１の基端と同じ厚みを有しており、被覆部２１と滑らかに接続されている。

図１に示す延長軟質部３０の長手方向Ｄ２の長さＬ３は、軸部１２の方向（長手方向Ｄ２）に沿って３ｍｍ以上、好ましくは４ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定されている。延長軟質部３０の長さＬ３は、軟質部２０の長さＬ２の例えば８％以上８０％以下、好ましくは１５％以上６５％以下、より好ましくは３０％以上５０％以下に設定されている。延長軟質部３０の厚みは、例えば被覆部２１と同じ０．０５ｍｍ～２ｍｍに設定されている。

図４に示すように延長軟質部３０は、その表面に射出成形時に軟質材が注入された注入跡３０ａを有している。注入跡３０ａは、延長軟質部３０の長手方向Ｄ２の中央部付近に設けられている。なお、注入跡３０ａの位置は、延長軟質部３０にあれば限定されるものではない。

軟質部２０及び延長軟質部３０は、基材部１０の合成樹脂材料の硬度よりも低い硬度を有する軟質材としての樹脂材料から形成される。樹脂材料としてはエラストマーを採用することができ、エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、シリコーン、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等が用いられてもよい。エラストマーの硬度は、デュロメータ硬さタイプＡ（ＪＩＳＫ６２５３）が、１０～５０であることが好ましく、１０～４０であることがより好ましい。本実施形態では、デュロメータ硬さタイプＡは３５である。

次に、歯間清掃具１の製造方法について説明する。まず、図５に示すように、基材部１０の成形にあたって第１の金型４０、４１が用意される。第１金型４０、４１には、基材部１０の外形に対応した充填空間４２が形成されている。この充填空間４２に、溶融した基材としての合成樹脂材料Ｂがゲート４３から充填されて基材部１０が成形される（第１の工程）。その後、基材部１０は、第１金型４０、４１から取り出される。

続いて、図６に示されるように、軟質部２０の成形にあたって第２の金型５０、５１が用意される。第２の金型５０、５１には、軟質部２０及び延長軟質部３０の外形に対応した充填空間５２が形成されている。第２の金型５０、５１は、それぞれ、基材部１０の軸心に直交する方向に充填空間５２内に進退自在に配置される複数対の保持ピン５３を備えている。また第２の金型５０、５１は、例えば基材部１０の軸部１２の先端側部分１２ａよりも基部側の中間部分１２ｂに対応する位置に形成されたゲート５４を備えている。

第１の工程で成形された基材部１０は、第２の金型５０、５１の充填空間５２内に収容される。基材部１０は、保持ピン５３により表面及び裏面から挟まれて保持される。そして、第２の金型５０、５１の充填空間５２に、溶融した軟質材としてのエラストマーＣがゲート５４から充填されて軟質部２０及び延長軟質部３０が成形される（第２の工程）。こうして歯間清掃具１が成形される。歯間清掃具１は、その後第２の金型５０、５１から取り出される。

なお、本実施の形態では、単体の歯間清掃具１に着目して歯間清掃具の構成や製造方法を説明したが、歯間清掃具１は、例えば図７に示すような基材部１０に形成された接続部６０によって複数の歯間清掃具１が短手方向Ｄ１に並列に接続された接続体の状態で成形され、その接続体から個別に切り離されたものである。

本実施の形態によれば、基材部１０が収容された第２の金型５０、５１に、軸部１２の先端側部分１２ａよりも基端側の中間部分１２ｂに対応する位置のゲート５４からエラストマーＣを注入して延長軟質部３０及び軟質部２０を成形するので、注入された高圧のエラストマーＣが軸部１２の先端に直接当たることがなく、軸部１２の先端が揺れることが抑制される。また、高温のエラストマーＣが軸部１２の先端に直接当たることがなく、軸部１２の先端が溶解することも抑制される。また突起部２２が成形される軸部１２の先端側部分１２ａよりも基端側の中間部分１２ｂにエラストマーＣが注入されるので、突起部２２が成形される領域に直接エラストマーＣが注入されることがない。この結果、エラストマーＣの注入の影響を受けにくく突起部２２の成形を好適に行うことができる。これにより、歯間清掃具１の成形不良を抑制することができる。加えて、ゲート５４から成形体の先端（軟質部２０の先端）までの距離が比較的短いので、成形不良の発生を抑制することができる。

また、歯間清掃具は、一般的に突起部の端に相当する軟質部の始点に応力が集中しやすく軟質部の始点で折れやすいが、本態様によれば、歯間清掃具１が、軸部１２の軟質部２０よりも基端側の中間部分１２ｂを被覆し、突起部を有さない延長軟質部３０を備えるので、使用時に歯間清掃具にかかる応力を分散させることができる。この結果、強度の高い歯間清掃具１を製造することができる。

延長軟質部３０は、軸部１２の中間部分１２ｂの周囲を覆う円筒状に成形されるので、エラストマーＣを注入する際の抵抗が小さく、エラストマーＣを第２の金型５０、５１内に好適に流し込むことができる。また、エラストマーＣの注入時の圧力が、どの向きも均一にかかるので、軟質部２０及び延長軟質部３０が基端から先端まで一定の圧力で成形され、軟質部２０及び延長軟質部３０の厚さが金型どおりになる。この結果、歯間清掃具１の製品間の寸法のばらつきを抑制することができる。また、延長軟質部３０を円筒形状とすることで、第２の金型５０、５１の構造が単純になるので、金型５０、５１の加工が比較的容易で、製造コストを低減することができる。

延長軟質部３０は、軟質部２０の突起部が設けられた被覆部２１の基端と同じ外径を有するように成形することもできる。延長軟質部３０を一定の外径とすることで、第２の金型５０、５１の加工が容易となり、製造コストを低減することができる。

第２の工程において、延長軟質部３０は軸部１２の方向に沿って３ｍｍ以上の長さを有するように成形される。これにより、延長軟質部３０の長さが十分に確保されるので、使用時に歯間清掃具１にかかる応力を十分に分散することができる。よって、強度の高い歯間清掃具１を製造することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

例えば歯間清掃具１の形状は、上記実施の形態のものに限られない。例えば軸部１２は、直線状に形成されていたが、円弧状に湾曲していてもよい。第２の工程において軸部１２の先端側部分１２ａよりも基端側の中間部分１２ｂにエラストマーが注入されて軟質部２０が成形されていればよく、必ずしも上記実施の形態のような円筒状の延長軟質部３０が成形されなくてもよい。

本発明は、歯間清掃具の成形不良を抑制することができる歯間清掃具の製造方法を提供する際に有用である。

１…歯間清掃具、１０…基材部、１１…基部、１２…軸部、１２ａ…軸部の先端側部分、１２ｂ…軸部の中間部分、２０…軟質部、２１…被覆部、２２…突起部、３０…延長軟質部、４０、４１…第１の金型、５０、５１…第２の金型、５４…ゲート

Claims (2)

1. 第１の金型に基材を注入して、基部と、前記基部から延在する軸部とを有する基材部を成形する第１の工程と、
   前記基材部が収容された第２の金型に、前記軸部の先端側部分よりも基端側の円柱状の中間部分に対応する位置から軟質材を注入して、前記軸部の先端側部分を被覆する被覆部と、前記被覆部から突出する複数の突起部とを有する軟質部と、前記被覆部を前記軸部の基端側に延長するように前記軸部の中間部分を被覆し、前記突起部を有さない円筒状の延長軟質部とを成形する第２の工程と、を有し、
   前記第２の工程において、前記延長軟質部は、前記軟質部の被覆部の基端と同じで、なおかつ一定の外径を有するように成形され、
   前記延長軟質部の長さは、前記軟質部の長さの８％以上５０％以下である、歯間清掃具の製造方法。
2. 前記第２の工程において、前記延長軟質部は前記軸部の方向に沿って３ｍｍ以上の長さを有するように成形される、請求項１に記載の歯間清掃具の製造方法。

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