JPH09182632A - ブラシの製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 用毛とハンドルとの一体成形タイプのブラシ
の植毛部の毛立ちを良好にし、植毛強度が高く、バリの
発生を確実に防止して外観品位を向上させる。 【解決手段】 ハンドル成形用金型３のキャビティ４に
成形材料を射出して用毛束挿入用貫通孔１１を複数有す
るハンドル部の一部となる一次成形ハンドル部１０を成
形し、該用毛束挿入用貫通孔１１にスプール用毛、若し
くは切断済み用毛の状態で用毛束１４を挿入し、次で貫
通孔より突出した用毛束端部を熱源９の加熱手段で溶融
し、貫通孔１１より大きい断面を有する融合塊１５を成
形して、該融合塊１５を一次成形ハンドル部１０に密着
連結して前記用毛束挿入用貫通孔を塞いだのち、融合塊
１５を含む前記一次成形ハンドル部１０上に成形材料を
射出して二次成形ハンドル部１０₁ を一体成形してハン
ドル部とし、一次成形部と毛束にてキャビティ内の隙間
を完全に密閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯ブラシ、ヘアー
ブラシ、ボディブラシ或いは清掃用ブラシなど合成樹脂
系用毛を合成樹脂製ハンドル部の成形時に一体化した形
態のブラシの製造方法およびその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯ブラシ等のブラシは、ハンドル
部（ブラシ本体）の植毛部に形成した多数の穴に用毛束
を金属線材によってそれぞれ固定して製造していたが、
最近では植毛密度を増大させたり、植毛形状の多様化の
必要上、金属線材を使用せず合成樹脂によりハンドル部
を成形する際に、用毛束と一体化するブラシの製造方法
及びその製造装置が提案されている。即ち、この種のブ
ラシでは、集束された刷毛の一端部を溶融して融合塊に
成形して、この集束された刷毛の肥大部を柄部成形用金
型中に導入し、柄部のプラスチック材料を射出充填して
のち、プラスチックの硬化によって、それぞれの毛束が
柄部中に一体固定化することが知られている（特公平６
−１６７２５号公報、特表平２−５０３１５０号公
報）。

【０００３】この従来法の毛束の端部に融合塊をつく
り、その後、合成樹脂の成形材料を金型内に射出するこ
とによって、植毛部材もしくは刷子を成形する方法で
は、植毛強度（成形体からの毛束の抜けにくさ）を高め
るためには、毛束融合塊を金型内へ深く挿入した状態で
成形材料を金型内に射出することが好ましいが、射出成
形時の圧力で成形材料が、貫通孔から流出してバリが生
じる、例えば、一端を融着した又は融着しない用毛束を
注入された樹脂が注入（射出）の圧力等により用毛束外
周及び／又は用毛束間に入り込む、樹脂のはみ出し、い
わゆるバリが発生することがあった。このバリは、成形
材料の一部が、毛束と貫通孔の隙間からしみ出たもので
あるが、貫通孔内の毛束の密度を高めたり、射出圧力や
射出速度等の成形条件を調整することによって、ある程
度バリの発生率や大きさを低下させることが可能である
ものの、植毛面から飛び出たバリは、製品外観を損な
い、かつ、大きいバリは口腔内を傷つける恐れがあると
いった問題があった。このようにブラシにおけるバリの
存在は、外観上の美麗化を損なう点で好ましくなく、特
に、歯ブラシの場合、大きなバリは使用時の口腔内損傷
につながる可能性がある点、及び植毛部面に汚れがつき
易く不潔になる点等で好ましいものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これまで、合成樹脂に
よるバリの発生を防止するためのブラシの製造方法及び
その製造装置については、例えば特公平６−１６７２５
号公報、特表平２−５０３１５０号公報、及び特開平４
−２２６６１０号公報が知られている。この公報に記載
されるブラシの製造方法は、用毛束下端に形成した肥大
部により用毛束を保持する保持孔の隙間をシール又は金
型によりシールすることにより樹脂によるバリの発生を
防止してなるものであるが、特公平６−１６７２５号公
報に開示される製造方法及び製造装置によると、植毛の
深さが浅くなり、ブラシ用毛束の保持力（植毛強度）が
不十分となり、毛束が植毛根元部から外方に広がりやす
く毛立が悪い欠点があり、また特表平２−５０３１５０
号公報及び特開平４−２２６６１０号公報に開示される
製造装置では装置が複雑となる問題点を有している。更
に従来の方法では、用毛束がキャビティ内に突出してい
るため射出成形の樹脂の圧力を受け毛束が傾斜状態で植
毛される、いわゆる毛倒れや、射出前段階で予め用毛束
先端の輪郭を付けた用毛束の向きが変わる用毛束回転が
生じ、植毛部の配列に不揃いが出て、不良品となる欠点
があった。本発明は、これら従来の諸欠点を容易に排除
しようとするもので、金属線材を使用せず合成樹脂によ
り成形されるブラシの製造を簡単な金型構造で特別な金
型システムを必要とせずに、植毛部の毛立ちを向上さ
せ、植毛強度が高く、バリの発生を確実に防止して、外
観上の美麗化を得ることができ、しかも、歯ブラシにお
いては使用時の口腔内損傷の防止及び衛生的なブラシを
得る事が出来るブラシの製造方法及びその装置を提供す
ることを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハンドル成形
用金型のキャビティに成形材料を射出して用毛束挿入用
貫通孔を複数有するハンドル部の一部となる一次成形ハ
ンドル部を成形し、該用毛束挿入用貫通孔にスプール用
毛、若しくは切断済み用毛の状態で用毛を挿入し、次で
貫通孔より突出した用毛束端部を加熱手段で溶融し、貫
通孔より大きい断面を有する融合塊を成形して、該融合
塊を一次成形ハンドル部に密着連結して前記用毛束挿入
用貫通孔を塞いだのち、融合塊を含む前記一次成形ハン
ドル部上に成形材料を射出して二次成形ハンドル部を一
体成形してハンドル部としたブラシ製造方法としたもの
である。また本発明は、ブラシハンドルのキャビティを
有する可動側金型と該キャビティ内に挿入され用毛束挿
入用貫通孔を成形する凸部を有する固定側金型とでブラ
シハンドル部の一部となる一次成形ハンドル部を成形す
る一次成形機構を備え、前記用毛束挿入用貫通孔に対向
して摺動自在に可動側金型に備えられた用毛束挿入機構
と、該用毛束挿入機構に対設され、前記用毛束挿入用貫
通孔に用毛を挿入する用毛束供給用挿入機構を備えた用
毛供給機構を配備すると共に、前記用毛束挿入用貫通孔
より突出した用毛束端部を融合塊に溶融する加熱手段
と、該融合塊を一次成形ハンドル部に密着連結する整形
手段とを備え、かつ融合塊を含む一次成形ハンドル部上
に残りの二次成形ハンドル部を射出成形する二次成形機
構を備えたブラシ製造装置を特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態では、ハンドル
成形用金型のキャビティ内空間に毛束端の融合塊をハン
ドル部の一次成形部にある毛束挿入用貫通孔に密着結合
した状態で保持させ、二次成形部の成形材料を金型内に
射出することによって一体成形ハンドル部としたこと
で、一次成形部と毛束にてキャビティ内の隙間を完全に
密閉するため、バリ発生のない毛束とハンドルの一体成
形が可能になり、しかも金型キャビティ内に毛束肥大部
の融合塊が突出しないため射出樹脂材料での圧力を受け
ず、用毛束の倒れが防げるし、用毛束溶融肥大部が一次
成形部に密着し固定されているため射出圧による用毛束
の回転が防げると共に、用毛束端部に任意のアンダーカ
ット形状を設けることができるため、一定の植毛強度を
確保できるほか、一次成形部の貫通孔を用毛束溶融の融
合塊にて塞ぐため、植毛本数・用毛径のバラツキにより
バリの発生が左右されないし、ハンドル部を成形する際
に貫通孔と用毛束間に隙間がないため、特別な射出条件
を設定する必要がなく外観の優れた成形ブラシを得るこ
とができる。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図１乃至図４の例で説明す
ると、ハンドル成形用金型３のキャビティ４に成形材料
を射出して用毛束挿入用貫通孔１１を複数有するハンド
ル部の一部となる一次成形ハンドル部１０を成形し、該
用毛束挿入用貫通孔１１にスプール用毛、若しくは切断
済み用毛の状態で用毛束１４を挿入し、次で貫通孔より
突出した用毛束端部を熱源９の加熱手段で溶融し、貫通
孔１１より大きい断面を有する融合塊１５を成形して、
該融合塊１５を一次成形ハンドル部１０に密着連結して
前記用毛束挿入用貫通孔を塞いだのち、融合塊１５を含
む前記一次成形部上に成形材料を射出して二次成形ハン
ドル部１０₁ を一体成形してハンドル部としたものであ
る。

【０００８】この場合、製造装置としては、ブラシハン
ドルのキャビティ４，６を有する可動側金型１と固定側
金型２とからなるハンドル成形用金型３と、該ハンドル
成形用金型３のキャビティ４内に挿入され用毛束挿入用
貫通孔１１を成形する凸部５とでブラシハンドル部の一
部となる一次成形ハンドル部１０を成形する一次成形機
構を備え、前記用毛束挿入用貫通孔１１に対向して摺動
自在に可動側金型に備えられた用毛束挿入機構、例えば
用毛束押出ピン１２と、該用毛束押出ピン１２に対設さ
れ、前記用毛束挿入用貫通孔１１に用毛１４を挿入する
用毛束供給用挿入機構、例えば押出ピン１３を備えた用
毛供給機構を配備すると共に、前記用毛束挿入用貫通孔
１１より突出した用毛束端部を肥大部となる融合塊１５
に溶融する加熱手段と、該融合塊１５を一次成形ハンド
ル部１０に密着連結する整形手段とを備え、かつ融合塊
を含む一次成形ハンドル部１０上に残りの二次成形ハン
ドル部１０₁ を射出成形する二次成形機構を備えたブラ
シ製造装置を用いるのがよい。

【０００９】なお、前記用毛束１４とハンドル部１０，
１０₁ とを一体成形するのに、ハンドル部１０，１０₁
を複数段の射出成形により成形する。即ち、図３に示す
如く２組の一次成形用キャビティ４，４を有する可動側
金型１例えば回転金型部と、テーパー孔１６のある用毛
束挿入用貫通孔１１を成形する凸部５と、二次成形用キ
ャビティ６を有する固定側金型２とを用いて二段階の射
出成形を行なう。〔図１乃至図３〕この可動側金型１に
は、上下位置に用毛束の収容孔１１₁ 及び押出しピン１
２を備えた同一のキャビティにより第一段階で植毛部に
貫通孔１１を有したハンドル部の半分の状態の一次成形
ハンドル部１０を固定側キャビティと可動側キャビティ
で成形する。その際、押出しピン端部は可動側キャビテ
ィの内面と同一平面上にある。〔図１（ａ），図１
（ｂ）及び図１（ｃ）〕

【００１０】次で、前記可動側金型１の回転金型部２０
を回転するが、用毛束挿入用貫通孔１１のある一次成形
ハンドル部１０は、可動側キャビティ４に付いたまま回
転する。そして、用毛束押出しピン１２を後退して用毛
束１４の収容孔１１₁ を形成して用毛束挿入用貫通孔１
１と連通させたのち、該用毛束挿入用貫通孔１１に用毛
供給機１４₁ によって用毛束１４を挿入し〔図２（ａ）
及び図２（ｂ）〕、貫通孔１１より突出している用毛束
端部を熱源９で加熱溶融し、肥大部となる融合塊１５を
造ったのち〔図２（ｃ）〕、この融合塊１５を押し当て
整形板９₁ でテーパー孔１６に押込み、貫通孔１１と用
毛束１４との隙間が融合塊１５の変形で塞がれ完全に密
着される〔図２（ｄ）〕。この場合、前記テーパー孔１
６の周囲に連結凹部１７が形成されていると、該連結凹
部１７にも融合塊１５が押込まれて各用毛束１４の根元
部分が繋がり一体化されて毛束倒れがなく植毛部の毛立
ちを良好にするのに有効である。また、前記熱源９の加
熱手段と整形板９₁ の整形手段とは別途で行うほか、同
時に加熱整形する方法を採用することもできる。

【００１１】これら用毛束１４の突出端部の加工処理が
完了した上で、前記固定側金型２に可動側金型１を合致
させて第二段階の射出をして、残り半分の二次成形ハン
ドル部１０₁ を前記一次成形ハンドル部１０上に成形し
てハンドル部を構成しブラシとしてある。〔図２（ｅ）
及び図２（ｆ）〕 この場合、射出成形の第一段階及び第二段階ともに同一
の成形機にて成形するが、２ショット目からは一度の射
出で同時に完了させる。即ち、図４及び図５に示すよう
に、固定側金型２の凸部５で植毛部に貫通孔１１のある
一次成形ハンドル部１０を可動側金型１回転金型部２０
のキャビティ４に成形し、用毛束１４の供給並びに加工
処理したのち、該一次成形ハンドル部１０を回転金型部
２０に残したまま回転金型部２０を回転し〔図５
（ａ）〕、さらに固定側金型２に合致させて一方で二次
成形ハンドル部１０₁ を成形すると同時に他方で一次成
形ハンドル部１０を一度の射出で完了させ生産性をあげ
られるようにしてある。〔図５（ｂ）〕

【００１２】なお、この実施例の他に、回転金型部以外
に可動側金型１の固定側金型２への往復動でハンドル部
を成形したり、或いは複数の金型及び複数の成形機を用
いてもよく、例えば、一台目の成形機にて貫通孔の開い
た第一段階の一次成形を行ない、２台目の成形機に金型
又は成形品を移動し、残りの部分のハンドルを成形す
る。この場合、成形金型も各成形段階に対応したキャビ
ティのあるものを用いることが考慮され、これらの成形
機及び金型の組み合わせは効率を考慮し、自在に組み合
わせられる。前記ブラシ形態としては、歯ブラシ、ボデ
ィーブラシ、清掃用ブラシ等が含まれ、金属線材を使用
せず合成樹脂によりハンドル（ブラシ本体）を成形する
際に用毛と一体化するものであれば有効に用いられる。
また、一次成形ハンドル部１０への用毛束１４の挿入
は、第一段階成形後から第二段階成形の間に行うが、前
記可動側金型１の移動で生ずる空間に用毛束供給機１４
₁ 並びに用毛束端部処理機、例えば熱源９や整形板９₁
を導入し、後退する機構を射出成形機８に附属させて効
率よく生産できるように配慮されている。

【００１３】前記ブラシのハンドル部における植毛部で
は、図６及び図７に示す如く用毛束挿入用貫通孔１１の
挿入面側にテーパー状孔１６を形成した上に隣接した用
毛束を連結するための凹部１７を固定側金型２で成形し
ておき押当て整形板９₁ で融合塊１５を処理するときに
用毛束同士を一連に繋ぎ合わせて用毛束の向きが不揃い
となったり、バリ発生がない毛立ちが良いブラシとする
のがよい。

【００１４】この場合、前記テーパー状孔１６は円錐形
に限らず角錐形にし、円形の用毛束挿入用貫通孔１１に
連続させたり〔図７（ａ）〕、角形の用毛束挿入用貫通
孔１１に連続させて〔図７（ｂ）〕、用毛束１４が射出
圧力によって回転することを防ぐようにしてもよく、ま
た、円錐形のテーパー孔１６に楕円形の貫通孔１１を成
形して〔図７（ｃ）〕もよく、いずれにしても貫通孔１
１及びテーパー孔１６の形状を様々な形を組み合わせる
ことができる。さらに、一次成形ハンドル部１０と二次
成形ハンドル部１０₁ とは異色樹脂を用いて色彩変化で
美麗なブラシハンドル部とすることもでき、必要に応じ
ハンドル部の把持部位で一次成形ハンドル部１０に模様
や文字など各種形状の孔を成形して二次成形ハンドル部
１０₁ の成形時に樹脂を充填して商品価値を高めた形態
とすることもできる。

【００１５】また、前記用毛束挿入機構としては、前記
押出ピン１０によって用毛束を挿入するものに代えて他
の方法、例えば用毛束の端部に融合塊１５または連結片
１５₁ を形成したのち、該融合塊１５または連結片１５
₁ をキャビティ内でインモールドし、ハンドルの離型と
同時に用毛束を所定長さに引き出し、次いで引き出され
た用毛束の成型金型より離れた位置でカット工程を採用
すれば、次の用毛束端部の融合塊１５または連結片１５
₁ の加熱成形が簡便にでき、次工程に続けて繰り返すこ
とで生産性をあげることができる。

【００１６】なお、本発明では次に示す特徴的な方法及
び装置も含まれている。 前記用毛束挿入用貫通孔のそれぞれにテーパー状孔
を形成し、該テーパー状孔に連続して形成した連結凹部
で各用毛束端部を繋げて一体化させるブラシ製造方法。 前記用毛束挿入用貫通孔に対向して摺動する用毛押
出しピンによって用毛束の収容孔を形成して貫通孔より
突出する用毛束端部を保持して用毛束を処理するブラシ
製造方法。 前記可動側金型に回転金型部を回転自在に備え、該
回転金型部に一次成形ハンドル部用のキャビティを複数
列で多数並設し、固定側金型の凸部と二次成形ハンドル
部用のキャビティに、それぞれ交互に対設されるもので
あるブラシ製造装置。 前記用毛束挿入用貫通孔を成形する固定側金型に設
けた凸部に対向して用毛束収容孔を可動側金型の一次成
形ハンドル部のキャビティに連通して備え、該用毛束収
容孔に用毛束押出しピンを摺動自在に設けたブラシ製造
装置。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、ハンドル成形用金型のキャビ
ティに成形材料を射出して用毛束挿入用貫通孔を複数有
するハンドル部の一部となる一次成形ハンドル部を成形
し、該用毛束挿入用貫通孔にスプール用毛、若しくは切
断済み用毛の状態で用毛を挿入し、次で貫通孔より突出
した用毛束端部を加熱手段で溶融し、貫通孔より大きい
断面を有する融合塊を成形して、該融合塊を一次成形ハ
ンドル部に密着連結して前記用毛束挿入用貫通孔を塞い
だのち、融合塊を含む前記一次成形ハンドル部上に成形
材料を射出して二次成形ハンドル部を一体成形してハン
ドル部としたことにより、一次成形部と毛束にてキャビ
ティ内の隙間を完全に密閉するため、バリ発生のない毛
束とハンドルの一体成形が可能になり、しかも金型キャ
ビティ内に毛束肥大部の融合塊が突出しないため射出樹
脂材料での圧力を受けず、用毛束の倒れが防げるし、用
毛束溶融肥大部が一次成形部に密着し固定されているた
め射出圧による用毛束の回転が防げると共に、用毛束端
部に任意のアンダーカット形状を設けることができるた
め、一定の植毛強度を確保できるほか、一次成形部の貫
通孔を用毛束溶融の融合塊にて塞ぐため、植毛本数・用
毛径のバラツキによりバリの発生が左右されないし、ハ
ンドル部を成形する際に貫通孔と用毛束間に隙間がない
ため、特別な射出条件を設定する必要がなく外観の優れ
た成形ブラシを得る事ができる。

【００１８】また本発明では、ブラシハンドルのキャビ
ティを有する可動側金型と該キャビティ内に挿入され用
毛束挿入用貫通孔を成形する凸部を有する固定側金型と
でブラシハンドル部の一部となる一次成形ハンドル部を
成形する一次成形機構を備え、前記用毛束挿入用貫通孔
に対向して摺動自在に可動側金型に備えられた用毛束挿
入機構と、該用毛束挿入機構に対設され、前記用毛束挿
入用貫通孔に用毛を挿入する用毛束供給用挿入機構を備
えた用毛供給機構を配備すると共に、前記用毛束挿入用
貫通孔より突出した用毛束端部を融合塊に溶融する加熱
手段と、該融合塊を一次成形ハンドル部に密着連結する
整形手段とを備え、かつ融合塊を含む一次成形ハンドル
部上に残りの二次成形ハンドル部を射出成形する二次成
形機構を備えたことにより、多数ある用毛束がインモー
ルドタイプでハンドル部に簡単に一体固定化でき、植毛
強度の高いブラシをインモールドで製造するのに簡単な
金型構造で特別な金型システムを必要とせずに量産タイ
プで得られ、植毛本数・用毛径のバラツキのよってもバ
リの発生がなく、毛立ちも良く品質並びに外観品位を大
巾に向上できるブラシを低コストで生産することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の製造工程の一部を示す縦断面
図で（ａ）は一次成形部の成形前工程、（ｂ）は金型締
め材料射出工程、（ｃ）は一次成形部の成形後の型開工
程である。

【図２】図１の例の用毛束処理工程の詳細図で、（ａ）
は用毛束供給前工程、（ｂ）は用毛束挿入工程、（ｃ）
は用毛束端部処理工程、（ｄ）は用毛束結合工程、
（ｅ）は二次成形部の成型前工程、（ｆ）は金型締め材
料射出工程を示す。

【図３】本発明で用いられるハンドル成形用金型の分離
展開正面図で、（ａ）は可動側金型、（ｂ）は固定側金
型を示す。

【図４】図３のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線での組合せ作動状
態の縦断面図で、（ａ）は上方部位での一次成形部の成
形直前工程、（ｂ）は金型締め後の二次成形部の成形工
程を示す。

【図５】本発明のブラシ製造装置の全体縦断面図で、
（ａ）は金型開放時、（ｂ）は金型回転時の作動状態を
示す。

【図６】本発明の一次成形工程で、成形されたブラシハ
ンドルの一部の拡大縦断面図でる。

【図７】図６の例の平面図で、（ａ）は用毛束の結合部
分を角形としたもの、（ｂ）は用毛束断面形状を角形と
したもの、（ｃ）は用毛束挿入貫通孔を楕円形としたも
のである。

【符号の説明】

１ 可動側金型 ２ 固定側金型 ３ ハンドル成形用金型 ４，６ キャビティ ５ 凸部 ７ ゲート ８ 射出成形機 ９ 熱源 ９₁ 整形板 １０ 一次成形ハンドル部 １０₁ 二次成形ハンドル部 １１ 毛束挿入用貫通孔 １２ 用毛押出しピン １３ 用毛束供給用押出しピン １４ 用毛 １４₁ 用毛供給機 １５ 融合塊 １５₁ 連結片 １６ テーパー状孔 １７ 連結凹部 １８ 駆動部 １９ 回転軸 ２０ 回転金型部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドル成形用金型のキャビティに成形
   材料を射出して用毛束挿入用貫通孔を複数有するハンド
   ル部の一部となる一次成形ハンドル部を成形し、該用毛
   束挿入用貫通孔にスプール用毛、若しくは切断済み用毛
   の状態で用毛を挿入し、次で貫通孔より突出した用毛束
   端部を加熱手段で溶融し、貫通孔より大きい断面を有す
   る融合塊を成形して、該融合塊を一次成形ハンドル部に
   密着連結して前記用毛束挿入用貫通孔を塞いだのち、融
   合塊を含む前記一次成形ハンドル部上に成形材料を射出
   して二次成形ハンドル部を一体成形してハンドル部とし
   たことを特徴とするブラシの製造方法。
2. 【請求項２】 ブラシハンドルのキャビティを有する可
   動側金型と、該キャビティ内に挿入され用毛束挿入用貫
   通孔を成形する凸部を有する固定側金型とでブラシハン
   ドル部の一部となる一次成形ハンドル部を成形する一次
   成形機構を備え、前記用毛束挿入用貫通孔に対向して摺
   動自在に可動側金型に備えられた用毛束挿入機構と、該
   用毛束挿入機構に対設され、前記用毛束挿入用貫通孔に
   用毛を挿入する用毛束供給用挿入機構を備えた用毛供給
   機構を配備すると共に、前記用毛束挿入用貫通孔より突
   出した用毛束端部を融合塊に溶融する加熱手段と、該融
   合塊を一次成形ハンドル部に密着連結する整形手段とを
   備え、かつ融合塊を含む一次成形ハンドル部上に残りの
   二次成形ハンドル部を射出成形する二次成形機構を備え
   たことを特徴とするブラシの製造装置