KR101161034B1 - 가요성 칫솔 헤드 - Google Patents

Abstract

경질 재료로 형성된 외부 주변부를 포함하는 칫솔용 헤드 및 이의 제조 방법. 경질 재료는 헤드가 초음파 용접되게 하는데 적합하다. 헤드는 또한 외부 주변부 내에 위치된 칫솔모 다발 필드를 포함한다. 칫솔모 다발 필드는 가요성 엘라스토머로 형성된다. 칫솔모 다발 필드는 하나 이상의 구멍을 한정하여 하나 이상의 칫솔모 다발을 포함한다. 헤드는 초음파 용접되어 칫솔에 위치된다.

헤드, 칫솔, 칫솔모, 칫솔모 다발, 손잡이

Description

가요성 칫솔 헤드{FLEXIBLE TOOTHBRUSH HEAD}

본 발명은 칫솔에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 앵커 자유 다발(AFT; anchor free tufting) 공정을 이용하여 형성되는 칫솔에 관한 것이다.

칫솔은 구강 위생에 유익하다. 예를 들어, 칫솔은 플라그와 음식물 찌꺼기를 제거하여 치아가 썩거나 병이 생기는 것을 막는데에 도움이 된다. 칫솔은 치아 표면으로부터 얼룩덜룩한 막을 제거하여 치아를 하얗게 만드는데 도움이 된다. 또한, 양치하는 동안 칫솔모들은 잇몸조직을 마사지하여 잇몸 조직을 자극하여 건강하게 한다.

칫솔 헤드는 칫솔모에 적절한 지지부를 제공하며, 양치 중에 사용자의 입이나 치아의 모양에 칫솔모가 순응하도록 충분히 유연하여야 한다. 나아가, 구성 기술은 비싸지 않고 용도가 많고 또한 일관되어야 한다.

이러한 원칙을 충족시키기 위해, 칫솔 헤드의 제조시에 앵커 자유 다발이라고 알려진 공정이 이용되어 왔다. 앵커 자유 다발 고정에서, 칫솔모를 고정하고 궁극적으로 칫솔 본체에 삽입되는 헤드판은 보통 초음파 용접(sonic welding)에 유리한 단단한 플라스틱으로 제조된다. 헤드판은 고체로 된 주변부로 형성되고 이 주변부 내에서 형상과 크기가 다양한 구멍으로 된 필드를 한정한다. 칫솔모 다발을 형 성하는 섬유들이 헤드판의 상기 필드에 있는 구멍에 위치되고, 칫솔모 다발의 후방은 함께 용융되어 서로에 대해 위치가 고정된다.

그 후 칫솔 다발이 형성된 헤드판은 칫솔 손잡이의 헤드부의 미리 정해진 수용부에 삽입되고 나서 초음파 용접되어 고정된다. 그리고나서 칫솔은 단부가 둥글게 처리되고 종래의 칫솔과 같이 판매를 위해 포장된다.

그러나, 이러한 제조 공정은 양치 중에 사용자의 물리적 특성에 쉽게 순응하지 않는 매우 단단한 헤드를 갖는 칫솔을 초래하게 된다. 따라서, 상기의 제조공정에 의해 편리하게 제조될 수 있지만 양치 중에 칫솔의 헤드의 바람직한 가요성을 제공하는 칫솔을 제공하는 것이 바람직하다.

사용자의 일반적인 양치의 느낌을 개선하기 위해, 본 발명의 발명자는 보다 부드럽고 가요성을 갖는 헤드가 사용되는 것이 바람직하다라고 결정하였다. 이러한 헤드는 일반적인 양치 상태에서 휠 수가 있다. 상기 앵커 자유 다발 공정은 칫솔모의 상대적인 위치를 고정하도록 이용될 수 있어서 상업적으로 매력있는 칫솔을 제공한다. 그러나, 본 발명의 발명자는 엘라스토머 재료로 형성된 이러한 헤드 판은 손잡이의 헤드부에 초음파 용접될 수 없다고 생각하였다. 이는 엘라스토머 재료는 초음파 용접중에 헤드 판에 부가되는 진동 에너지를 흡수하여 분산시켜버리기 때문이다.

따라서, 이러한 결점을 극복하기 위해서, 본 발명은 두 개의 재료로 형성된 칫솔용 헤드 판으로 방향을 잡게 되었다. 제1경질 재료는 헤드 판의 주변부를 형성하는데 이용된다. 이러한 재료, 예를 들어 폴리프로필렌과 같은 재료는 쉽게 초음파 용접된다. 칫솔모 다발 필드는 필드에 허용되는 가요성 엘라스토머(바람직하게는 90 이하의 쇼어 경도를 가짐)로 형성되고, 따라서 헤드 판과 칫솔모는 일반적인 양치의 압력하에서 움직이거나 휘어질 수 있다. 따라서, 이러한 헤드 판은 휘어질 수 있고, 따라서 칫솔모 다발 필드와 칫솔모는 초음파 용접될 수 있는 구조적 강도를 갖는 주변부를 제공하면서도 일반적인 양치 상태에서 움직일 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 칫솔에 사용되는 헤드를 형성하는 방법이 제공되고, 이 방법은 헤드가 초음파 용접될 수 있게 하는 단단한 경질 재료로 형성된 외부 주변부를 형성하는 단계와; 가요성 엘라스토머로 형성되고 하나 이상의 칫솔모 다발을 수용하도록 하나 이상의 구멍을 한정하는 칫솔모 다발 필드를 상기 외부 주변부 내에 위치시키는 단계와; 칫솔모 다발을 상기 칫솔모 다발 필드 내의 하나 이상의 대응하는 구멍 내에 위치시키는 단계와; 상기 칫솔모 다발 필드 내의 구멍에 상기 칫솔모 다발을 고정시키기 위해 상기 칫솔모 다발 내의 칫솔모의 부분을 용접하는 단계 및; 상기 칫솔모 다발 필드를 칫솔에 초음파 용접하여 고정시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징과 이점은 다음의 상세한 설명으로부터 첨부된 도면과 함께 읽어볼 때 알 수 있게 될 것이다.

따라서 본 발명은 상기의 몇몇 단계들과 이러한 단계들이 다른 단계들과 어떻게 관련되는지를 포함하며, 상기의 단계들을 구현하는 부품의 배열과 구성요소의 조합 및 구성, 그리고 아래에 개시된 상세한 설명에서 예를 드는 모든 것들 및 본 발명의 범위는 청구항에 나타날 것이다.

본 발명을 보다 완벽하게 이해하도록, 다음의 설명과 첨부된 도면에 도면부호가 기재되었다.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 헤드를 포함하는 칫솔의 사시도.

도2는 도1의 헤드의 평면도.

도1 및 도2를 참고하면, 본 발명에 의한 헤드판을 포함하는 칫솔의 예가 도시되어 있고 도면부호 100으로 표시되었다.

칫솔(100)은 칫솔의 기부에 있는 손잡이(102)와, 헤드(120)에서 말단을 이루는 목부분(110)에 의해 한정되고 칫솔의 말단부에 있는 브러쉬 영역(104)을 포함한다. 손잡이(102)는 자유 기부 단부(108)와 맞은편의 목 단부(106)를 포함한다. 목부분(110)은 보통 제1단부(114)와 제2단부(116)를 포함하고, 상기 제1단부(114)는 손잡이(102)의 목 단부(106)에 위치하고 상기 제2단부(116)는 헤드(120)에 위치한다. 즉, 목부분(110)은 손잡이(102)와 헤드(120) 사이에서 연장하는 칫솔(100)의 부분이다. 헤드(120)는 보통 칫솔(100)의 길이방향 축 x-x 와 정렬되는 것이 바람직하다.

손잡이(102)의 목 단부(106)에서 목부분(110)을 손잡이(102)와 일체로 되도록 함으로써, 목부분(110)과 손잡이(102)는 단일부재로 구성될 수 있고, 또는 목 단부(106)에서 손잡이(102)와 분리될 수 있게 형성될 수도 있다. 이러한 분리할 수 있는 실시예에서는, 결합된 목부분(110)과 헤드(120)는 손잡이(102)로부터 제거될 수 있어서, 손잡이(102) 또는 목부분(110)과 헤드(120)의 결합된 부분(브러쉬 영역(104)을 세척하거나 유지보수하거나 교환할 수 있다. 목부분(110)이 손잡이(102)와 분리될 수 있도록 되면, 제1 목 단부(114)는 종래의 기술을 사용하여 손잡이(102)에 분리가능하게 연결될 수 있는 접속 연결부(도시안됨)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 헤드(120)가 갈아넣을 수 있는, 즉 리필 타입의 헤드가 될 수 있도록 분리되는 지점은 헤드(120)와 목부분(110)사이에 있을 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

나아가, 손잡이(102)와 목부분(110)의 도시된 형상은 단지 예시적인 것이고 손잡이(102) 및/또는 목부분(110)은 수많은 다른 형태를 갖도록 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 손잡이(102)와 목부분(110)의 형상은 인체공학적으로 칫솔(100) 사용자를 편하게 하고, 손에 쉽게 쥐어지고 쉽게 작동되는 칫솔을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 손잡이(102)는 약간 오목하게 파인 손가락 영역(118)을 포함할 수 있고, 이 영역은 손잡이(102)에 형성된다. 이러한 오목하게 파인 손가락 영역(118)은 한 쪽 손의 엄지를 수용하여 사용자의 손에 칫솔(100)이 적절히 자리잡는 것을 돕는다. 오목하게 파인 손가락 영역(118)은 갈빗대 모양의 립부분이나 다른 형태의 거칠게 된 표면을 포함할 수 있어서, 오목하게 파인 손가락 영역(118)에서 칫솔을 파지하는 것을 도울 수 있다. 물론, 오목하게 파인 손가락 영역을 제공하는 다른 형태의 구성도 이용될 수 있다.

칫솔의 헤드 판은 고체 주변부에 의해 형성되고 이 주변부 내에 다양한 크기와 모양의 구멍으로 된 필드를 한정한다. 칫솔모 다발을 형성하는 섬유는 상기 헤드 판의 필드 내의 구멍에 위치되고, 칫솔모 다발의 후방은 함께 용융되어 서로에 대해 고정된다.

칫솔모 다발이 형성된 헤드는 그 후 칫솔 손잡이의 헤드부의 미리 정해진 수용부에 삽입되고 초음파 용접되어 고정된다. 칫솔은 그 후 둥글게 다듬어지고 일반 칫솔과 같이 판매용으로 포장된다.

본 발명의 도1 및 도2에 도시된 것처럼, 헤드 판(150)이 제공되어 칫솔(100)의 헤드(120)에 초음파 용접에 의해 고정되며, 여기서 다른 부착 기술이 사용될 수도 있다. 헤드 판(150)은 적어도 두 재료로 형성된다. 제1경질 재료는 헤드 판의 주변부(152)를 형성하도록 사용된다. 이러한 재료, 예를 들어 폴리프로필렌과 같은 재료는 쉽게 초음파 용접된다. 칫솔모 다발 필드(154)는 가요성 엘라스토머(바람직하게는 90 이하의 쇼어 경도를 갖는)로 형성된다.

헤드(150)의 형성시 앵커 자유 다발로 알려진 공정이 이용된다. 이러한 앵커 자유 다발 공정에서는, 칫솔의 칫솔모가 적절히 방향을 잡고 고정되도록 헤드 판(150)이 이용된다. 칫솔모가 헤드 판(150)의 대응하는 구멍을 통해 적절히 방향을 잡고 위치되면, 칫솔에 삽입될 수 있도록 브러쉬의 헤드 영역(104)의 전방면에 형성된 헤드판의 공동 내에 헤드 판(150)이 위치된다.

도2에 가장 잘 도시된 것처럼, 헤드 판(150)은 고체의 주변부로 형성되어 가요성 엘라스토머 칫솔모 다발의 필드(154) 내에 다양한 크기와 형상의 구멍이 형성 된 필드를 한정한다. 그 후 하나 이상의 칫솔모 다발(158)을 형성하는 섬유가 헤드 판(150)의 필드(154) 내의 구멍에 위치되고, 칫솔모 다발(158)의 후방은 함께 용융되어 서로에 대해 위치가 고정된다. 따라서, 이러한 헤드 판은 휘어질 수 있고, 이로 인해 초음파 용접될 수 있는 구조적 강성을 갖는 주변부를 제공하면서도 일반적인 양치중의 상태에서 칫솔모 다발의 필드와 칫솔모가 움직일 수 있게 한다. 따라서, 헤드 판과 칫솔모는 일반적인 양치에서 발휘되는 압력하에서 움직이거나 휘어질 수 있다. 칫솔모(158)가 도시되었지만, 엘라스토머 부재도 또한 이러한 칫솔모 다발 대신에 사용될 수 있다. 나아가, 특정 칫솔모 다발의 필드 형태가 도시되었지만, 어떠한 바람직한 칫솔모 다발의 필드 형태라도 이용될 수 있다. 나아가, 칫솔모 재료는 모든 칫솔모 다발에 대하여 동일할 필요는 없고, 사실 칫솔 헤드에서 잔여수명을 나타내거나 성능의 색상을 나타내도록 재료를 다양하게 할 수 있고, 이러한 재료만으로 사용될 수도 있지만 필요시에 혼합하여 사용할 수도 있다.

여기에 개시된 다양한 실시예에 따른 칫솔은 구강 보호 제품에서 사용하기에 적절한 수많은 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 칫솔에 포함된 많은 구성요소들은 플라스틱 재료로 제조된다. 따라서, 전동 칫솔의 손잡이와 헤드는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀과, 나일론과 같은 폴리아미드, 및 폴리에틸렌 테레프탈 염산과 같은 폴리에스테르로 성형될 수 있다. 다른 적절한 재료로는 폴리메틸메타크릴레이트, 스티렌 질산아크릴 및 예를 들어, 셀룰로오스 프로피온 에스테르와 같은 셀룰로오스 에스테르를 들 수 있다.

치아 보호 구성요소들이 칫솔모의 다발의 형태인 경우, 칫솔모 다발은 치아 위생에 적합한 가요성 재료로 제조될 수 있다. 보통, 칫솔모에 적합한 재료로는 나일론과 같은 폴리아미드 내지 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르가 있다. 치아 보호 구성요소들이 엘라스토머 부재의 형태인 경우, 블록 공중합체와 같은 적절한 엘라스토머 재료로 제조될 수 있다. 바람직한 블록 공중합체로는 스티렌(예를 들어, 스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌, 또는 스티렌 부타디엔 스티렌), 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌/에틸렌 프로필렌 디아민 수정 시스템(즉, 합성 고무)), 폴리아미드(예를 들어, 폴리아미드 2 또는 폴리아미드 6), 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에스테르 에스테르 또는 폴리에테르 에스테르), 폴리우레탄(예를 들어, 폴리에스테르우레탄, 폴리에테르우레탄 또는 폴리에스테르에테르우레탄)을 들 수 있다.

따라서, 앞서 기술한 내용으로부터 명백히 알 수 있는 목적들 중 상기에 제기된 목적은 효과적으로 달성될 수 있고, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 앞서 설명한 구성 및 상기의 방법을 실행시에 어떤 변화를 줄 수 있기 때문에, 앞서 기술한 내용 및 첨부된 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 해석되어야 하는 것이지 한정하는 의미로 해석되어서는 안 된다는 것을 이해하여야 한다.

또한, 다음 청구항들은 여기에 기재된 본 발명의 일반적이고 특징적인 모든 특징을 포함하는 것이고, 언어의 문제로서 본 발명의 범위에 속하는 본 발명의 범위에 관한 모든 표현을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (16)

1. 헤드가 초음파 용접될 수 있게 하는 경질 재료로 형성된 외부 주변부와;

   상기 외부 주변부 내에 위치되고 가요성 엘라스토머로 형성된 칫솔모 다발 필드를 포함하고,

   상기 칫솔모 다발 필드는 하나 이상의 칫솔모 다발을 수용하도록 하나 이상의 구멍을 한정하고, 상기 헤드는 칫솔에 초음파 용접될 수 있는 칫솔용 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 경질 재료는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
3. 제1항에 있어서, 상기 가요성 엘라스토머는 90 이하의 쇼어 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
4. 제1항에 있어서, 양치하는 중에 상기 칫솔모 다발 필드와 상기 하나 이상의 칫솔모 다발은 모두 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
5. 제1항에 있어서, 양치하는 중에 상기 칫솔모 다발 필드는 굽혀지는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
6. 제1항에 있어서, 상기 칫솔모 다발 필드는 압력이 가해질 때 굽혀지는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
7. 제1항에 있어서, 상기 칫솔모 다발의 각각을 형성하는 칫솔모 부분을 용융함으로써 상기 하나 이상의 칫솔모 다발은 상기 칫솔모 다발 필드 내의 각각의 대응하는 구멍 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
8. 제7항에 있어서, 상기 칫솔모 다발은 상기 칫솔의 면에 위치되는 상기 칫솔모 다발 필드의 후방면에 인접한 곳에서 용융되는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드.
9. 헤드가 초음파 용접될 수 있게 하는 경질 재료로 형성된 외부 주변부를 형성하는 단계와;

   가요성 엘라스토머로 형성되고 하나 이상의 칫솔모 다발을 수용하도록 하나 이상의 구멍을 한정하는 칫솔모 다발 필드를 상기 외부 주변부 내에 위치시키는 단계와;

   칫솔모 다발을 상기 칫솔모 다발 필드 내의 하나 이상의 대응하는 구멍 내에 위치시키는 단계와;

   상기 칫솔모 다발 필드 내의 구멍에 상기 칫솔모 다발을 고정시키기 위해 상기 칫솔모 다발 내의 칫솔모의 부분을 용접하는 단계 및;

   상기 외부 주변부를 칫솔에 초음파 용접하여 고정시키는 단계를 포함하는, 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 경질 재료는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 가요성 엘라스토머는 90 이하의 쇼어 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
12. 제9항에 있어서, 양치하는 중에 상기 칫솔모 다발 필드와 상기 하나 이상의 칫솔모 다발은 모두 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
13. 제9항에 있어서, 양치하는 중에 상기 칫솔모 다발 필드는 굽혀지는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
14. 제9항에 있어서, 상기 칫솔모 다발 필드는 압력이 가해질 때 굽혀지는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
15. 제9항에 있어서, 상기 칫솔모 다발의 각각을 형성하는 칫솔모 부분을 용융함으로써 상기 칫솔모 다발 필드 내의 각각의 대응하는 구멍 내에 상기 하나 이상의 칫솔모 다발을 고정시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 칫솔모 다발은 상기 칫솔의 면에 위치되는 상기 칫솔모 다발 필드의 후방면에 인접한 곳에서 용융되는 것을 특징으로 하는 칫솔용 헤드를 형성하는 방법.

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