JPWO2009101675A1

JPWO2009101675A1 - 回転歯ブラシ用素材シートの製造方法

Info

Publication number: JPWO2009101675A1
Application number: JP2009531118A
Authority: JP
Inventors: 弘美藤田
Original assignee: 弘美藤田
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2011-06-02
Also published as: WO2009101675A1; EP2108280A1; EP2108280A4; KR20100118498A

Abstract

リング補強された環状のハブを有する回転ブラシを形成するシート状のブラシ単体の製造方法である。まず、熱可塑性樹脂からなる繊維の素線を束状に集合させてなる素線群をチャックで掴んで、ダイスに設けた孔から下方に一定量突出保持させ、ダイス下方の溶着機に設けた孔からその素線群に向かって拡径用ヘッドを有するポンチを押し込んで前記素線群を放射方向に押し開き、その押し開いた素線群の中心部の下方より溶着機を上昇させ、その溶着機上面にセットした熱可塑性樹脂からなるデイスタンスリングを前記押し開いた素線群の中心部に重ね合せた状態でその素線群の中心部とデイスタンスリングの対向部とを溶着して前記素線群の中心部にリング補強された環状のハブを形成する。次に前記ポンチをダイスに向かってさらに押し込むことで押し開いた素線群の根元部を切断して軸孔を設ける。こシート状のブラシ単体は、中心がデイスタンスリングで補強されているのでブラシ素材として細い素線を使用しても素線根元部の強度が大となり、素線の切断・抜け等の不具合が解消できる。

Description

本発明は、回転歯ブラシ用のブラシ単体の製造方法と、この製造法により製造された回転ブラシ、並びにこの回転ブラシを用いた歯ブラシに関するものである。

口の中の汚れ、ことに歯面の付着物であるプラーク、歯石等を除去・抑制するために用いられる歯ブラシは、歯口清掃用具のなかで最も重要な用具である。
歯ブラシは大きく分けると手用歯ブラシと電動歯ブラシがあり、手用歯ブラシが通常「歯ブラシ」と呼ばれている。

この「歯ブラシ」は、天然毛から成る毛や、ナイロン毛等の合成フィラメントからなる毛を植えてある刷毛部（ｂｒｕｓｈｈｅａｄ）と、手で握る柄部（ｈａｎｄｌｅ）及び刷毛部と柄部とをつなぐ頚部（ｎｅｃｋｃｈａｎｋ）からなっている。刷毛部には多数本の毛を植え込んだ植毛穴（ｔｕｆｔｈｏｌｅｓ）がある。各毛はＵ字状に２つ折にした後、植毛穴に押込み、平線で固定し略垂直状又は放射状（扇形）に植え込まれているものが一般的である。刷毛部の植毛部分の形態は、刷毛部を側方からみた状態において、刷掃面（ｂｒｕｓｉｎｇｐｌａｎ）が刷毛部と平行な直線型、また凹湾型と、凸湾型の３つに大別されるが、他にタフト型（ｔｕｆｔｔｙｐｅ）や傾斜型などもある。刷毛部の植毛状態は毛束の間隔がある疎毛束と、毛束が離れないで密集している多毛束とに分かれ、毛束の配列が１〜３列で毛束数が６〜２７束のものを疎毛束、４列または多数列に密植しているものを多毛束と呼んでいる。
歯ブラシは、通常、柄部を把持して歯面に刷毛を当て、左右・上下・回転など、軽い圧力を加えながら毛先の移動を繰り返す動作を行い、プラークの除去や、歯肉のマッサージなどを行うように用いられる。
なお、疎毛束の歯ブラシは、水切れもよく、乾燥しやすいので、清潔に保つことができる。また多毛束の密毛タイプのものは、歯ブラシの使い方として、歯肉溝等の清掃に毛先を用いるブラッシング法に適している。

近年、「回転ブラシ」や「回る歯ブラシ」等と呼ばれ、例えば先行文献である実開昭５９−４１１２５号、特開平３−２３８０８号、特開２０００−８３７３６号で知られているように、柄部ヘッドに、柄部材の軸と交差する方向に回転するブラシホールを取付けたものが開発され、注目されている。

この場合に使われている「回転ブラシ」は、多数本の繊維束からなるブラシを、軸孔を中心に放射状に配設させて円板状に成形すると共に、その成形された円板を複数枚重ね合わせてホイール状にしてなるものが一般的であり、この回転ブラシを柄部材の一端側に設けた支軸に回転自在に支持させて成るものであった。
ホイール状回転ブラシの製造方法は、例えば、特開２００３−８８４２４、特開２００３−１１１６１８、特開２００３−２２００８０、特開２００３−２１９９１１、特開２００３−２８９９４７などで知られている。

上記のホイール状回転ブラシの製造方法は、繊維の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に設けた孔から上方に一定量突出させて、その突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開き、その押し開いた素線群の中心部を環状に溶接することにより一体化することにより根元部を形成させ、その根元部から放射状に多数の毛足（素線）が突出されたシート状のブラシ単体を形成する。そして、このように形成したシート状のブラシ単体を複数枚重ねて、夫々のブラシ単体を溶着または接着などの方法で、一体化してホイール状の回転ブラシを形成していた。

上のような方法で製作されたホイール状の回転ブラシは、シート状のブラシ単体が複数枚重ね合わせた後、重ね合わせた各ブラシ単体を一体化するために溶着または接着剤で接着しているので、シート状のブラシ単体は相互に回転自由になっておらず、また各ブラシ単体間に殆んど隙間がない。その結果、各ブラシ単体の環状根元部は水切れが悪く、乾燥しにくいという欠点がある。そのうえ素線と素線の間はせまいので、素線間にはさまったプラークなどの付着物を除去しにくいという問題もあった。さらにまた細い素線を使用した場合は、シート状の各ブラシ単体の環状根元部の接合強度も不足し勝ちで、素線が抜けたり、切断しやすい欠点がある。
（先行技術情報）

松田裕子・近藤いさを、"歯ブラシ事典"第３版、学建書院、２００２年１０月版、登録意匠第１０６６５４３号公報実開昭５９−４１１２５号公報実開昭６３−１２０９２９号公報実用新案登録第３１０４３５６号公報特開平３−２３８０８号公報特開２０００−８３７３６号公報特開２００３−８８４２４号公報特開２００３−１１１６１８号公報特開２００３−２２００８０号公報特開２００３−２１９９１１号公報特開２００３−２８９９９４７号公報

そこで本発明の目的は、上述した従来の回転ブラシの欠点を改善するシート状のブラシ単体を、できるだけ効率よく製造することができる方法を提案するものである。また本発明は、上記のようなシート状ブラシ単体を用いて製造された回転ブラシを提供することを目的とするものである。

請求項１の発明は、複数枚を重ねて回転ブラシを形成するシート状のブラシ単体の製造方法であって、
熱可塑性樹脂からなる繊維の素線を束状に集合させてなる素線群をチャックで掴んで、ダイスに設けた孔から下方に一定量突出保持させ、ダイス下方の溶着機に設けた孔からその素線群に向かって拡径用ヘッドを有するポンチを押し込んで前記素線群を放射方向に押し開き、その押し開いた素線群の中心部の下方より溶着機を上昇させ、その溶着機上面にセットした熱可塑性樹脂からなるデイスタンスリングを前記押し開いた素線群の中心部に重ね合せた状態でその素線群の中心部とデイスタンスリングの対向部とを前記溶着機により溶着して前記素線群の中心部にリング補強された環状のハブを形成し、次いで前記ポンチをダイスに向かってさらに押し込むことで押し開いた素線群の根元部を切断して軸孔を設けてなる、シート状のブラシ単体を形成するブラシ単体の製造方法である。

また請求項2の発明は、請求項1記載の方法により製造されたシート状のブラシ単体を所定厚みを有したデイスタンスリングを挟むようにして所要枚数重ね合わせ、それぞれのハブに形成した軸孔に、ピンを貫通させ、該ピンを介して各ブラシ単体がピンに対し回転可能となるようにした回転ブラシの製造方法である。

さらに請求項3の発明は、請求項2の方法により製造された回転ブラシを、柄の先端に装着した回転歯ブラシである。

請求項1の発明によれば、シート状のブラシ単体が効率よく製造でき、またブラシ中心の環状のハブがデイスタンスリングで補強されるのでブラシ素材として細い素線を使用しても素線根元部の強度が大となり、素線の切断・抜け等の不具合が解消できる。
請求項2の発明によると、デイスタンスリングの厚さを大小適宜に変えることにより、ブラシ単体間のすきま調整をすることができる。
また重ね合わせた上下のブラシ単体は固定されていないので、各個別に回転ができる。
その結果、請求項の1又は2のブラシ単体により製造された回転ブラシの根元部は、水切れよく、乾燥しやすいので、清潔に保つことができる。また、プラークなどの付着物を除去しやすい回転歯ブラシを得ることができる。

は本発明による回転歯ブラシ１００の側面図である。は同上歯ブラシの要部を示す断面図である。はシート状のブラシ単体１０を形成するブラシ単体製造方法の第１の工程を示したものである。は溶着機５の下方から溶着機に設けた挿入孔５Ａを通して上昇させたポンチ６の頭部を繊維束（素線群２）の底端に押し当てた状態を示したものであるはポンチ６の拡径用ヘッド６Ａを上昇させてダイス４の下方に突出させた繊維束を放射方向に押し開く過程を示している。はダイス４と上昇させた溶着機５とにより放射方向に開いた繊維束を上下から押さえた状態を示している。は拡径用ヘッド６Ａをポンチ６から取り外した状態を示している。はポンチ６の頭部をダイス４に向かってさらに押し込むことで押し開いた素線群の根元に形成した環状のハブ９の中心部をリング７の内周で切断して円形の軸孔を設ける過程を示している。は溶着機５及びポンチ６を下降させてシート状のブラシ単体１０を外部に取出す過程を示した拡大図である。は溶着機５の拡大断面図である。は環状のハブ９を有するシート状のブラシ単体の一部を切り欠いて示した斜視図である。はシート状のブラシ単体１０を、所定厚みのデイスタンスリングを挟んで適宜枚数重ね合わせ、それぞれのハブに形成した軸孔１２にスリーブ１１を介そうした回転ブラシ２０の断面図である。

次に本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の歯ブラシの側面図、図２は同上歯ブラシの要部断面図である。符号２０が歯ブラシの柄２１の一端に取付けた回転ブラシである。
この回転ブラシは以下に説明するように製造されたシート状のブラシ単体１０をデイスタンスリング７を挟んで適宜枚数重ね合わせた後、ブラシ単体の軸孔にピンを貫通させて形成されている。そしてピン軸１３で支持した回転ブラシ２０を歯ブラシの柄２１の端部に回転自在に取付けて図のように歯ブラシ１００を製造する。
図３〜図９は、本発明の製造方法により、シート状のブラシ単体１０を製造するときの各工程を示している。

図３はシート状のブラシ単体１０を形成するブラシ単体製造方法の第１の工程を示したものである。一例として太さ０．１〜０．３ｍｍ径程度のナイロン、ポリエチレンその他の合成繊維モノフィラメント１からなる多数本の素線を束状に集合させてなる素線群２を、先ず、チャック３で掴んで、ダイス４に設けた孔４Ａから下方に一定量突出保持させる。5は前記ダイスの下方に設けた溶着機であり、中央部にポンチ６が昇降できる挿入孔５Ａを有している。
チャック３は繊維束（素線群２）を掴んだり、離したり、下方に押し出したりすることができるようになっている。ダイス４と対と成っている棒状（ロッド形）のポンチ６は、ダイス４に当接することができるよう昇降可能となっている。このポンチ６の頭部に、ダイス４から下方に突出した繊維束を放射方向に押し開くための拡径用ヘッド６Ａが着脱可能に装着されている。図示した拡径用ヘッド６Ａの形態は略半球状である。しかし、ヘッド形状は略半球状に限るものでなく、チャック３で掴んだ繊維束（素線群２）を放射方向に押し開くことができるような形状であればよい。例えばコーンのような上方にとがった構造であってもよい。

図４は溶着機５の下方からその溶着機に設けた挿入孔５Ａを通して上昇させたポンチ６の頭部を繊維束（素線群）２の底端に押し当てた状態を示している。図５はその繊維束に向かってポンチ６の拡径用ヘッド６Ａをさらに上昇させて押し込み、ダイス４の下方に突出させた繊維束２を放射方向に押し開く過程を示している。また図６は、ダイス４と、上昇させた溶着機５とにより放射方向に開いた繊維束（素線群）２を上下から押さえた状態を示し、繊維束２の中心部と後記のデイスタンスリング７の対向部とを前記溶着機５により溶着する。

溶着機５には超音波ウエルダや高周波ウエルダを使用するのが好適である。図１０は溶着機５の拡大断面図であって、この溶着機は中央部に棒状のポンチ６が昇降可能な挿入孔５Ａを有している。また、溶着機の上面には挿入孔５Ａの外周位置に円形のデイスタンスリング７のセット穴８が設けられている。
デイスタンスリング７は直径５〜７ｍｍ、厚さ１〜２ｍｍ程度の、例えばアクリロニトリルスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンのような硬質のプラスチック材料からなるドーナツ状リングが使用される。
このデイスタンスリング７を図１０のように溶着機５の中央位置に設けるセット穴８内に、デイスタンスリング７と押し開いた繊維束（素線群）２の中心部と面接するように配置する。

溶着機５は超音波溶着により、デイスタンスリング７と放射状に押し開いた繊維束（素線群）２の対向する境界面を発熱させて両者を溶着することができる。そして、この溶着手段により、繊維束（素線群）２の根元部にリング補強された環状のハブ９を形成することができる。

図７と図８は、ポンチ６の頭部をダイス４に向かってさらに押し込むことで押し開いた繊維束（素線群）２の中心部をリング７の内周で切断して円形の軸?１２を設ける過程を示している。このとき拡径用ヘッド６Ａはポンチ６から取り外してもよい。拡径用ヘッド６Ａの取り外し状態を示した図が図７である。図８のようにポンチ６の一部をダイス４内に没入するように突き上げると、開かれた素線群の中心部分が円形に穿孔され、リング補強された環状のハブ９が残る。このときチャック３は、繊維束（素線群２）が後退できるように緩めておくのがよい。

この後図9のように溶着機５及びポンチ６を下降させ、シート状のブラシ単体１０を取出す。
図１１は上記の方法により製造されたリング補強された環状のハブ９を有するシート状のブラシ単体１０の斜視図である。

図１２は、以上のようにして製造されたシート状のブラシ単体１０を、所定厚みのデイスタンスリングを挟んで適宜枚数重ね合わせ、それぞれのハブに形成した軸孔１２にスリーブ１１を介そうした回転ブラシ２０の断面図である。なお、シート状の各ブラシ単体１０は、図のようにスリーブ周りに回転できる。

このスリーブ１１にピン１３を挿入すれば、図１及び図２に示したようにピン軸１２を中心にして回転ブラシ２０を柄部１２の一端に回転可能に支持することができる。

以上に説明したように、本発明によるとシート状のブラシ単体が効率よく製造できるだけなく、各素線の根元部は丈夫となり、素線が抜けたり、切断するなどの不具合が解決できる。

そしてこのようなブラシ単体を複数枚を重ねて形成した回転ブラシは、水切れもよく乾燥しやすいので、清潔に保つことができ、また、プラークなどの付着物を除去しやすい回転歯ブラシを得ることができる。

Claims

複数枚を重ねて回転ブラシを形成するシート状のブラシ単体の製造方法であって、
熱可塑性樹脂からなる繊維の素線を束状に集合させてなる素線群をチャックで掴んで、ダイスに設けた孔から下方に一定量突出保持させ、ダイス下方の溶着機に設けた孔からその素線群に向かって拡径用ヘッドを有するポンチを押し込んで前記素線群を放射方向に押し開き、その押し開いた素線群の中心部の下方より溶着機を上昇させ、その溶着機上面にセットした熱可塑性樹脂からなるデイスタンスリングを素線群の中心部に重ね合せた状態でその素線群の中心部とデイスタンスリングの対向部とを前記溶着機により溶着して前記素線群の中心部にリング補強された環状のハブを形成し、次いで前記ポンチをダイスに向かってさらに押し込むことで押し開いた素線群の根元部を切断して軸孔を設けることを特徴とするシート状のブラシ単体を形成するブラシ単体の製造方法。
請求項1記載の方法により製造されたシート状のブラシ単体を、所定厚みを持つデイスタンスリングを挟むようにして所要枚数重ね合わせ、それぞれのシート状のブラシ単体のハブに形成した軸孔にピンを貫通させ、該ピンを介して重ね合わせた各ブラシ単体がピンに対し回転可能となるようにしたことを特徴とする回転ブラシの製造方法。
請求項2の方法により製造される回転ブラシを、柄の先端に装着した回転歯ブラシ。