JPS60116303A - ブラシおよびブラシ装造方法 - Google Patents

ブラシおよびブラシ装造方法

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JPS60116303A
JPS60116303A JP59240403A JP24040384A JPS60116303A JP S60116303 A JPS60116303 A JP S60116303A JP 59240403 A JP59240403 A JP 59240403A JP 24040384 A JP24040384 A JP 24040384A JP S60116303 A JPS60116303 A JP S60116303A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、成形した本体に剛毛を確実に固定したブラシ
およびブラシの製造方法に関するものである。
従来のブラシ製造の一般的な方法としては、先ず剛毛を
収容する収容孔をパターン配列して形成したブラシ本体
を成形し、次いで各剛毛束の輪でくくった端部とともに
ワイヤステーブルを収容孔に押し込むことによって剛毛
束を収容孔に固定する。この方法によって容認できるブ
ラシを製造することができるが、ブラシメーカーは剛毛
の端部の周囲に直接ブラシ本体を成形して剛毛を所定位
置に固定し、ステーブルを必要としない簡単な方法を長
い間開発してきた。
ステーブルを使用しないブラシ製造方法は少なくとも米
国特許第105373号が発行されたときから既知であ
る。この特許は、剛毛束を挿入して剛毛束の輪でくくっ
た端部をキャビティ内に突出させる孔を有する有孔金型
部片のキャビティに成形材料を充填するブラシ製造方法
である。この金型部片は、ブラシ本体を成形する成形材
料が硬化した後孔列にそって分割可能な互いに平行な細
条部片により形成し、剛毛がブラシ本体からゆるんだり
、抜けたりすることなしに金型から剛毛を容易に抜き出
すことができるようにしている。しかし分割可能細条部
片を使用することは成形体の背部が剛毛を確実に保持す
ることができないことを意味する。更に、このような分
割可能な金型部片では、今日の大量生産用の高圧射出成
形技術を適用することはできない。即ち細条相互の衝合
面間の領域に射出成形材料が洩れる経路を生じてしまう
からである。
剛毛端部の周りにブラシ本体を直接形成する方法は、米
国特許第2298156号、第2317110号、およ
び第3026146号に記載されている。これら特許の
各方法において有孔金型部片のキャビティに剛毛束の端
部を挿入するが、この有孔金型部片は一体金型板として
形成する。この型式の一体金型板は分割可能なものに見
られる大きな漏洩経路を排除することができるが、剛毛
束の周囲の有孔部からの漏洩をなくすことはできない。
更に、剛毛の保持能力を改善するため、これら特許の各
々は剛毛支持用の有孔インサートを使用することを開示
しており、この有孔インサートは有孔金型部片の剛毛挿
入孔に孔を整列させて金型キャビティの内部に配置する
。剛毛束の端部は整列した孔に通してキャビティに突出
させ、成形材料を有孔インサートの周囲に射出し、これ
によりこの有孔インサートはブラシ本体と一体になる。
しかし、このようなインサートは剛毛保持能力を向上さ
せることはできても肉薄ブラシの製造には適用できない
更に、インサートを使用することはブラシを製造するの
に必要な材料のコストを増大させ、製造行程も複雑にな
り、欠陥ブラシを生ずる恐れも増すことになる。インサ
ートは特別に製造しなければならず、また金型キャビテ
ィ内に位置決めし、金型の孔にインサートの孔を整列さ
せる手段を設けなければならず、更に、剛毛挿入を阻止
する変形したまたは誤整列のインサートを使用するとブ
ラシは欠陥品として廃棄されねばならなくなる。
剛毛挿入孔からの成形材料洩れを阻止するクランプ手段
を使用する射出成形方法は、米国特許第2643158
号および第3610692号に記載されている。
これらの特許の各々において、クランプ手段は金型の有
孔部から金型外部に突出する剛毛束側の側面に圧着させ
、成形材料が有孔部から漏洩するのを阻止するものであ
る。しかし、このようなりランプ手段は成形装置を複雑
にし、また剛毛の永久変形また破断を生じないよう付与
クランプ力を正確に制御しなければならない。
米国特許第2643158号は金型キャビティ内に突入
する剛毛束端部を溶融して剛毛を互いに融合する方法を
開示している。しかし剛毛を互いに融合するのに加える
熱が剛毛の使用部分まで溶融しないようにするため、剛
毛の先端にのみこてを接触させることによって加熱しな
ければならない。更に、このようにして剛毛の端部を融
合することにより個別の剛毛を束に結束することができ
るが剛毛束の保持能力自体の向上にはほとんど寄与しな
い。
従って、本発明の目的は、ステープル、インサート、ま
たは他の補助的な剛毛保持部材を使用することなしに、
剛毛を射出成形本体に確実に固定することができるブラ
シ製造方法を得るにある。
本発明の他の目的は、簡単な金型を使用することができ
、しかも特別なりランプ手段を必要とせずに射出成形材
料の漏洩を阻止することができるブラシ製造方法を得る
にある。
更に、本発明の他の目的は、剛毛を自己保持できる形状
のブラシを得るにある。
これらの目的は、剛毛束とブラシ本体とが互いに作用し
合ってブラシ本体に剛毛束を自己保持できる形状に剛毛
束およびブラシ本体を製造する一連の段階により達成す
ることができる。本発明によれば、少なくとも1個の剛
毛束を第1金型部材の収容孔に挿入してブラシ本体のた
めの金型のキャビティの内面をなす第1金型部材の一方
の第1側面から剛毛束の一端を突出させる。次に、剛毛
束の突出端部の少なくても一部にわたる剛毛を前記第1
側面で収容孔の断面よりも大きい断面を有する融合環に
融合する。この後、第1金型部材を第2金型部材に整合
させて金型のキャビティを画成するし、成形材料をキャ
ビティに射出する。成形材料をキャビティに充填し、ブ
ラシ本体の形状に成形する際、成形材料は融合環に押し
当たり、収容孔を塞ぎ、融合環の少なくとも幅広部分と
第1金型部材の前記第1側面との間に流れ込む。融合環
と第1金型部材との間に流れ込む材料によりブラシ本体
の剛毛束一体保持部をなし、この一体保持部は融合環を
部分的に包囲して確実にブラシ本体を固定し、従って剛
毛束をブラシ本体に確実に固定する。
本明細書中に使用する用語「融合」は、熱または化学的
手段を含む他の手段により物質を塑性状態に変形したも
のと定義する。従って、剛毛束の端部の融合は、端部に
加熱流体を吹き付ける熱伝導、輻射熱、発熱化学反応、
超音波振動および溶剤塗布を含む広範囲の技術により行
うことができる。好適な実施例においては、不活性ガス
を電熱により加熱し、この加熱した不活性ガスを剛毛束
0 の端部に吹き付けることによって融合を生ぜしめる。
本発明によれば、ブラシ製造工程は簡素化され、剛毛を
自己保持するという特徴を有する新規な型式のブラシを
製造することができる。本発明によれば、射出成形と剛
毛保持とを1つの工程で同時に効果的に行うことができ
、しかも剛毛を所定位置に固定する補助手段が不要にな
る。
次に図面につき、本発明の詳細な説明する。
第1A図は剛毛束10を割出板14にパターン配列して
形成した収容孔12に挿入した状態を示し、この割出板
は断面で示し、収容孔の若干を露出させた状態である。
割出板14はディスク形状にすると好適であり、この割
出板を中心軸(図示せず)の周りに回転自在に取付け、
ブラシ製造工程中成るステーションから次のステーショ
ンに収容孔パターンを容易に割出することができるよう
にする。
割出板に形成した収容孔の各々は割出板の前面16の近
傍に拡開部15を設け、剛毛束を挿入しやすくする。第
1A図に示す段階中第1ステーション1 (植毛ステーション)に配置した植毛機により剛毛束を
収容孔に挿入する。剛毛束は予め切断(予切断)して植
毛機に供給することもできるし、植毛機自体により剛毛
材料の連続線条束から剛毛束に切取ることもできる。予
切断剛毛束を使用する場合、この剛毛束は、挿入すべき
端部を輪でくくるか、図示のように両端を切断すること
ができる。
割出板の厚さは完成したブラシの剛毛の所要の長さにほ
ぼ等しいものとする。剛毛束10は収容孔の最終位置に
押し込んだとき約3〜5fi程度割出板の後面18から
突出する長さを有するものとする。
挿入の最終位置を第1B図に示し、この状態では受け板
20を剛毛束の露出部に押し当て、かつこの受け板を割
出板14の前面16に衝合させる。受は板の表面に接触
する剛毛は図示のように一平面上に揃い、各剛毛束の端
部は平坦形状になる。しかし、製造するブラシの特別の
用途に適合する他の形状に剛毛束の端部を形成すること
もできる。有用な剛毛束端部形状としては第2A、2B
および20図にそれぞれ示すように凸状、円錐状および
2 凹状がある。
受は板20により剛毛束を位置決めし、端部形状を形成
した後、剛毛束の割出板14の後面18から突出する部
分に熱を加えて融合させる。第1C図に示す段階は、波
線24で示すように熱を加えることによって突出部分が
融合してほぼ玉状の塊になった状態を示す。第3図に融
合塊22のうちの1個を拡大して示し、この第3図は第
1C図の点線で囲んだ部分を示す。加える熱エネルギー
の種類および大きさは使用する剛毛材料の種類によって
ほぼ決定される。デュポンNC410のような自然色の
剛毛材料を使用する場合、簡単な方法、例えば火炎を使
用して剛毛束の突出端部を融合することができる。この
材料は、一般的なガス例えば天然ガス、プロパンガスま
たは酸素アセチレンを使用するバーナーの火炎を剛毛束
端部に加えても黒変することはない。ブラシ本体を形成
するのに透明の成形材料を使用する場合には加熱しても
剛毛束の端部が黒変しないことが望ましい。即ち黒変し
た端部は本体から透けて見えるためである。剛毛束を黒
3 変させずに融合する他の方法としては窒素などの不活性
ガスを電熱コイルに通過させて加熱し、この加熱した不
活性ガスを剛毛束の端部に吹き付け、各剛毛束の個別の
剛毛を融合させ、第3図に示すように玉状塊に変形させ
る。加熱した空気も使用することができるが、空気の温
度および剛毛束端部に熱を加える時間は着火温度まで加
熱されないよう注意深く制御しなければならない。適用
可能な他の融合技術としては、輻射熱、超音波振動およ
び剛毛束端部への溶剤または熱溶側の塗布などがある。
このような溶剤は予め加熱しておくこともできるし、発
熱反応する化学浴とすることもできる。
融合した後、受は板20を引き離し、割出板14を回転
し、第1D図に示す射出成形ステーションに送る。この
射出成形ステーションにおいては、クランプ板24およ
び金型部分26を割出板14の両側に押付ける。クラン
プ板24は金型部分26により割出板14に加わる比較
的大きな力に対して割出板14を支持する作用を行い、
射出した成形材料が割出板4 14と金型部分26との間の接合部から洩れるのを防止
する。金型全体は、剛毛を収容して金型のキャビティ2
8の一方の側をなす割出板(第1金型部材)の一部と、
キャビティの他方の側をなす金型部分(第2金型部材)
26とにより構成される。金型部分26自体は、2個の
個別の分離可能な型部材即ちキャビテイ板30とコア3
2とにより構成する。
以下に詳細に説明するように、金型部分26は分離可能
に構成されており、完成したブラシを取出すのが容易で
ある。
キャビティ28を形成した後、プラスチック成形材料3
4を十分な圧力でポート36からキャビティに射出して
充填し、ブラシ本体の形状をなすようにする。この射出
段階において融合環22は射出材料とともに剛毛束の収
容孔12からの洩れを阻止する作用を行いまた剛毛束の
ための一体保持部をなす。
この協働作用を第4図に明示し、この第4図は第1D図
に示す成形材料に包囲される融合環22のうちの点線で
囲んだ1個を拡大しである。このときの成形材料はまだ
液状のままである。第4図の矢1 ζ 印は加圧成形材料により融合環に加わる力を示し、どの
ように融合環が収容孔12を塞ぎ、またどのようにブラ
シ本体の一体保持部が形成されるかを示す。
力F1〜F、は融合環22を割出板14に押し付け、こ
の割出板14は大きさが等しいが逆向きの反作用力(図
示せず)を生ずる。これら反作用力は必ず割出板14か
ら融合環22に各共通接触面を介して加わる。この共通
接触面は収容孔12の周りの環状リム38であり、この
環状リムにおいて融合環22は力F1〜F3により割出
板14に圧着する。この環状リムに反作用力が集中する
ため、融合環と割出板との間に緊密封鎖を生じ、洩れを
阻止する。この封鎖は射出圧力の高低にかかわらず同様
に生ずる。
即ち射出圧力が高くなっても環状リムにおける封鎖力が
増大するためである。
力F4.F、およびF s 、 F ?のそれぞれはそ
れぞれ逆向きに作用し、主に成形材料が融合環22を包
囲する作用を行う。成形材料は融合環の周囲に流れ込み
、環状リム38に達し、第4図に示すようにC字状断面
の剛毛束のための一体保持構体を形成する。
成形材料を射出し次いで完成したブラシを金型から取出
すことができる程度まで硬化する射出成形工程全体には
約20秒ですむのが一般的である。
硬化後に、剛毛束10を割出板14から取出すが、この
取出しは第1E図に示すように金型部分26全体を割出
板から取り出すことによって行う。各剛毛束は、剛毛束
10の端部の融合環22の周囲のブラシ本体に形成され
た一体保持構体によりブラシ本体の硬化したプラスチッ
ク材料34に確実に固定される。
次に、金型部分26を第1F図に示すように開放する。
この開放はキャビテイ板30をコア32から分離するこ
とにより行い、これにより完成したブラシをコアから取
出すことができる。第1G図に示すように、このコアか
らの取出しは、ノックアウトピン40,42を使用して
ブラシ本体をコア32から押し出すことによって行う。
第1Fおよび10図は割出板14が依然として射7 6 出成形ステーションにある状態を示すが、この割出板は
第1E図に示すように、剛毛束を取出した後には第1図
に示す植毛ステーションに向がって回転させることがで
きる。図示の実施例でも他の実施例でも生産率を高める
ようにことができる。
例えば、剛毛束用の収容孔パターンを複数個割出板に設
け、割出板が回転する毎に各パターンが異なるステーシ
ョンに移動することができるようにする。
第5図に示す完成したブラシは、外観がら判断すると、
剛毛束がブラシ本体に収容されている個所を詳細に検討
しない限りは、従来のブラシと同じに見える。しかし、
詳細に検討すれば、ブラシの製造に一般的なワイヤステ
ーブルなどの補助的な剛毛保持部材がないことがわかり
、また従来では見られなかった剛毛束に対するブラシ本
体の材料の密嵌状態が得られていることがわかる。
本発明によるブラシの独得な形状は、種々のブラシを示
す第6A、6Bおよび60図から容易にわかるであろう
。この独得な形状は本発明の他の8 利点でもある。これらの図面は細長の断面を有する剛毛
束を有する歯ブラシを示す。第6A図の切除部分に明示
するように、本発明による自己保持の特徴により従来と
は比較にならない程大きな幅の剛毛束を植毛することが
でき、この結果、従来のブラシに見られる植毛密度より
も相当高い密度で植毛したブラシを得ることができる。
本発明によれば、第6C図に示すように、すべての剛毛
を単独の大きな剛毛束にして植毛密度を最大にしたブラ
シすら製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1A〜IG図は、本発明方法によりブラシを製造する
一連の工程を示す線図的説明図、第2A〜20図は、植
毛中に形成する剛毛束端部の各種の形状を示す線図、 第3図は、融合工程を行った後の一つの剛毛束部分を示
す線図、 第4図は、射出工程を行った後の第3図と同様の線図、 第5図は、第1A〜IG図に示した製造工程に9 より製造した完成ブラシの斜視図、 第6A〜60図は本発明により実施できる剛毛束の各種
の形状を示す線図的斜視図である。 10・・・剛毛束 12・・・収容孔 14・・・割出板(第1金型部材) 20・・・受は板 22・・・融合塊 24・・・クランプ板 26・・・金型部分(第2金型部材) 28・・・キャビティ 30・・・キャビテイ板32・
・・コア 34・・・プラスチンク成形材料 36・・・ボート 38・・・環状リム(共通接触面) 40.42・・・ノンクアウトビン 0

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、成形した本体を具え、少なくとも1個の剛毛束の一
    端をブラシ本体に植毛したブラシにおいて、植毛した剛
    毛束端部には剛毛束の断面積よりも大きな断面積を有す
    る融合塊を設け、この融合塊の周囲に前記ブラシ本体を
    形成したことを特徴とするブラシ。 2、前記剛毛束の断面を円形形状としたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のブラシ。 3、 前記剛毛束の断面を細長形状にしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のブラシ。 4、 ブラシの剛毛の全体を単独の剛毛束にしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のブラシ。 5、少なくとも1個の剛毛束を第1金型部材の収容孔に
    挿入してブラシ本体のための金型のキャビティの内面を
    なす第1金型部材の一方の第1側面から剛毛束の一端を
    突出させる植毛段階と、 剛毛束の突出端部の少なくとも一部にわたる剛毛を前記
    第1側面で収容孔の断面よりも大きい断面を有する融合
    塊に融合する融合段階と、 第1金型部材を第2金型部材に整合させて金型のキャビ
    ティを画成する金型組立段階と、成形材料をキャビティ
    に射出し、この成形材料が融合塊に押し当たって収容孔
    を塞ぐとともに融合塊の少なくとも幅広部分と第1金型
    部材の前記第1側面との間に流れ込んでブラシ本体の剛
    毛束用の一体保持部をなしてブラシ本体を形成する射出
    成形段階と よりなることを特徴とするブラシ製造方法。 6、 前記植毛段階は前記第1金型部材の前記第1側面
    とは反対側の第2側面における収容孔の開口に剛毛束の
    一端を配置し、次いで剛毛束の他端を押し付けて剛毛束
    の前記一端が所定長さだけ前記第1側面から突出させる
    ことにより行い、前記融合段階は前記所定長さ全体にわ
    たり融合塊に融合変形させることを特徴とする特許請求
    の範囲第5項記載のブラシ製造方法。 7、 前記剛毛束の他端への押し付けは所定形状の接触
    面を有する受け板により行い、この接触面が剛毛束の前
    記他端の個々の剛毛に接触し、剛毛束の他端を接触面の
    形状に対する相補形状に変形させることを特徴とする特
    許請求の範囲第6項記載のブラシ製造方法。 8、前記剛毛束の他端を凸状に変形することを特徴とす
    る特許請求の範囲第7項記載のブラシ製造方法。 9、前記剛毛束の他端を円錐状に変形することを特徴と
    する特許請求の範囲第7項記載のブラシ製造方法。 10、前記剛毛束の他端を凹状に変形することを特徴と
    する特許請求の範囲第7項記載のブラシ製造方法。 11、前記剛毛束の突出端部の融合は加熱により行うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のブラシ製造
    方法。 12、前記剛毛束の突出端部の加熱は火炎を加えること
    により行うことを特徴とする特許請求の範囲第11項記
    載のブラシ製造方法。 13、前記剛毛束の突出端部の融合は加熱した不活性ガ
    スを吹き付けることによって行うことを特徴とする特許
    請求の範囲第11項記載のブラシ製造方法。 14、前記不活性ガスを窒素ガスとしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第13項記載のブラシ製造方法。 15、前記剛毛束の突出端部を超音波振動により融合さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載のブ
    ラシ製造方法。 16、前記剛毛束の突出端部の融合はこの突出端部に溶
    剤を塗布することにより行うことを特徴とする特許請求
    の範囲第11項記載のブラシ製造方法。
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