KR101212558B1 - 치아 브러시 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치주포켓의 청소를 용이하게 한 고밀도 브러시모를 구비하는 구형 브러시 및 선단 전체에 브러시모를 갖는 원통형 브러시의 제조방법, 그리고 이를 이용한 브러시를 제공하는 것이다. 본 발명은 교차하도록 배치한 한 세트의 U자형 루프 와이어 사이에, 장섬유를 단섬유 형태로 절단하여 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발을 파지한 후, 와이어 루프 해방단을 상반된 방향으로 견인함과 동시에 비틀어, 와이어로 파지한 부분의 섬유를 압축하여 그 부분의 섬유다발의 단면적을 감소시키며, 와이어 파지부의 양측 자유단 섬유와의 단면적 차이로 인해 발생하는 와이어 파지부 바로 근처의 섬유다발 섬유간의 탄성반발을 이용하여 상기 와이어 파지부로부터 주변을 향해 자유단 섬유를 방사상으로 확산한 구형 브러시이다.

Description

치아 브러시 및 그 제조 방법{TOOTH BRUSH AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 구(球)형 브러시의 제조방법과 구형 브러시에 관한 것으로, 상세하게는 칫솔이나 각종 청소, 혹은 액체도포 등에 사용가능한 구형 브러시의 제조방법과, 그 제조방법에 의해 제조된 구형 브러시, 특히 그 구형 브러시를 사용한 칫솔에 관한 것이다.

일반적으로, 구강 청소라고 하면 충치예방이라는 관점에서 치아에 부착된 치태제거를 주로 연상하지만, 충치와 나란히 2대 질환인 치조농루증의 예방을 위해서는 이와 잇몸 사이에 존재하는 치주포켓 내의 치태제거청소가 중요한 열쇠가 된다. 이 치조농루증의 예방을 위해 잇몸을 마사지하고, 더 나아가 치주포켓 내부를 효율적으로 청소하기 위해, 여러 가지 브러싱 방법이 제창되었으며, 그 대표적인 것으로서는 치축에 대해 45도의 각도로 브러시모의 선단을 포켓 내에 가급적 삽입하여 미세하게 전후 운동을 반복하는 바스법 등이 유명하다, 이들 브러싱 테크닉에 대응하기 위해 브러시모의 선단을 가급적 가늘게 가공하는 등 각종 형상으로 성형한 칫솔이 개발되고 있으며, 또한 이들 브러시를 전동구동으로 한 제품도 개발되고 있다. 이와 같이 현재까지 브러시모의 형상이나 재질 혹은 식모방향 등에 관한 검토를 거듭하여 치주포켓에 대한 청소효과를 향상시키기 위한 시도가 이루어지고 있다.

특허문헌 1 : 일본 실용신안공개 소59-41125호 공보

그러나, 상술한 바와 같이, 바스법 등 치주포켓 청소에 효과적인 브러싱 테크닉은 치주포켓 내에 삽입하기 위해 각 치아에 대해 칫솔의 선단을 일정 각도를 정확히 유지한 상태에서 브러시를 전후로 미세하게 진동시키는 극히 복잡하고 고도의 브러싱 테크닉을 요구받게 된다. 이 때문에, 치주포켓 내에 브러시 선단을 도달하게 할 목적으로, 원기둥 형상으로 식모된 브러시부를 회전가능하게 장착한 칫솔이 고안되고 있는데, 치아 장축방향에 대한 브러시 방향은 의식적으로 컨트롤할 필요가 있으며, 이와 같은 브러시를 전동작동시켰다고 하더라도 적잖게 치주포켓에 브러시 선단을 삽입하는 브러싱 테크닉을 강요받지 않고 치주포켓 청소능력을 구비한 칫솔은 존재하지 않는다. 또한, 치간부 및, 치간부 치주포켓 내를 청소하는 기구로서 치간브러시가 사용되는데, 이들 금속 트위스트형 브러시는 구조상의 문제로 인해 브러시모의 밀도에는 한계가 있으므로, 청소시에 축부를 구성하는 금속 트위스트부분이 치아에 닿기 때문에 불쾌감이 있을 뿐만 아니라, 브러시모의 식모방향이 축부에 대해 수직방향인 것이다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여, 전동칫솔 혹은 일반적인 수동칫솔에 상관없이, 치아면에 대한 정확한 접촉각도를 의식하지 않고 임의의 방향으로부터 치경부 치아면을 향해 브러시를 접촉시키는 것만으로 브러시모 끝이 치주포켓 내에 파고들어, 이 브러시를 치경부를 따라 단순히 이동시키는 것만으로 효율적으로 치아면 및 치주포켓 내의 청소를 가능하게 한다. 특히 전동구강청소기구를 사용할 때 종종 경험하는, 브러시 식모부 배면의 고속진동하는 수지부품이 대향 치아를 히팅하는 위화감을 경감시키기 위해, 헤드부분 전체둘레가 브러시모로 덮인 브러시와, 그와 같은 브러시를 대량 생산하는 제조방법을 제공함과 아울러, 원통형의 브러시모 외형을 갖는 브러시 형상의 브러시에서는 모 빠짐이 전혀 없는 고밀도의 브러시를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 전체둘레에 방사상의 브러시모를 구비하는 브러시에 관한 것이다. 상기 목적은 각 청구항에 기재된 발명에 의해 달성된다. 즉, 브러시의 삽입방향 및 삽입각도에 상관없이, 치아면에 대한 정확한 접촉각도를 유지함과 동시에 치경부에서는 자동적으로 브러시모 끝이 치주포켓 내에 삽입되므로, 임의의 방향으로부터 구강 내에 삽입하여 단순한 전후운동 혹은 회전운동을 실시하는 것만으로 효과적으로 치아면 및 치주포켓 내를 청소가능하게 하고, 브러시모 유지부의 수지 등의 부품을 없애 전동구강청소기구의 청소브러시로서 사용할 때에 적합한 전체둘레에 방사상의 브러시모를 구비하는 브러시를 제공하기 위해, 제 1 발명은 한 세트의 U루프형상의 와이어를 중앙부에서 상호 교차하도록 배치하고, 교차하는 2개의 U루프형상의 와이어로 만들어지는 중앙의 O루프형상 중에, 장섬유를 단섬유 형태로 절단하여 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발 장축의 대략 중앙을 배치하여, 상기 한 세트의 U루프형상 와이어의 각각의 단부를 상반된 방향으로 견인함으로써 상기 섬유다발을 압축고정함과 아울러 U루프형상 와이어의 양단부를 상반된 방향으로 비틀어 돌림으로써, 중앙의 O루프형상을 죄어, 상기 O루프형상 내에 배치한 섬유다발의 단면적을 더욱 압축감소시키며, 상기 섬유다발의 양측 자유단과의 사이에 발생하는 섬유다발 단면적의 차이에 의해 상기 섬유다발 대략 중심위치로부터 주변을 향해 상기 자유단 섬유다발을 방사상으로 확산시키고, 동시에 와이어의 영구변형으로 인한 유지력에 의해 고정한 구형 브러시이다. 이 구형 브러시는 사용목적에 따라 양단의 트위스트 와이어를 되접거나, 브러시모 양단의 트위스트 와이어 중 한쪽 또는 양쪽을 브러시모 내의 브러시모 유지부 바로 근처에서 절제하여 사용한다. 이와 같은 제작단계에서, 배치한 섬유다발에 마찰계수가 작은 재질을 사용하는 경우 등, 섬유다발이 견인압축에 의해 임시고정되기 전에 탈락 또는 변위되는 것을 방지할 목적으로, 제 2 발명은 제 1 발명에 기재된 한 세트의 U루프형상을 한 와이어를 스퀘어 매듭(square knot)형상으로 배치하여 와이어의 자체 결찰력에 의해 섬유다발의 임시고정을 가능하게 한 것이다. 스퀘어 매듭형상으로 결찰함으로써, 2개의 U루프형상 와이어로 만들어지는 중앙의 O루프형상이 유지되므로, 작업공정 중에 와이어의 견인력을 해방하여도 섬유다발이 탈락하는 일이 없다. 이 때문에, 와이어 끝을 견인하는 공정과 비틀어돌리는 공정을 개별적으로 나눠 실시하는 것이 가능하게 된다. 또한, 스퀘어 매듭형상으로 배치한 2개의 U루프형상 와이어는 견인공정에서 O루프형상에 트위스트로 인한 변위를 발생하는 일이 없으므로 배치한 섬유다발에 어긋남을 일으키는 일이 없으며, 따라서 O루프 견인죄임공정에서 섬유다발의 변위나 탈락을 방지하는 작용이 있다.

제 3 발명에서는 한 개의 U자형 와이어를 가지고 되접이부와 스토퍼로 루프를 형성하도록 상기 U자형 와이어 양단을 각각 상기 스토퍼에 관통시켜 O루프형상을 형성하는 것이다. 제 1 및 제 2 발명과 마찬가지로 상기 루프 내에 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발의 장축 대략 중앙을 배치하고, 상기 스토퍼를 홀딩한 상태로 U자형 와이어 끝을 견인함으로써, U자형 와이어 및 스토퍼로 형성되는 루프 내의 섬유다발을 압축하여, 양측 자유단 섬유다발부 바로 근처의 미압축 섬유다발에 단면적 차이를 발생시킴으로써, 상기 압축부분 양단 바로 근처의 섬유 상호간에 탄성반발이 발생하여 섬유다발 U자형 와이어와 스토퍼 파지부를 중심으로 전체둘레에 자유단 섬유를 확산전개시킴과 아울러 스토퍼에 대해 U자형 와이어를 비틀어 ㄷ돌리며, 와이어의 영구변형에 의해 스토퍼를 고정한 구형 브러시이다.

제 4 발명은 원통형의 브러시모 외형을 갖는 브러시 형상의 브러시에 있어서 모 빠짐이 발생하지 않는 고밀도의 브러시를 성형하기 위해, 제 1 발명 및 제 2 발명의 구형 브러시를 연속적인 형상으로 하기 위해, U루프형상의 와이어의 해방단을 접속한 O루프를, 교차 혹은 스퀘어 매듭형상으로 연속적으로 배치하고, 상기 O루프 양단의 교차 혹은 스퀘어 매듭형상 부분에 섬유다발을 배치하여 비틀어 돌림으로써 염주형상으로 전개된 섬유다발을 연속적으로 형성한 구형 브러시이다. 동일한 연속적인 구형 브러시 형상을 얻기 위해, 제 4 발명은 제 3 발명을 응용하여 복수의 스토퍼에 평행하게 관통시킨 2개의 와이어 사이에 간헐적으로 브러시 다발을 배치하고 스토퍼로 압접함과 아울러 상기 와이어를 선회함으로써 와이어의 영구변형 유지력을 이용하여 스토퍼를 고정한 연속적인 구형 브러시이다.

이들 구형 브러시를 제 5 발명과 같이 섬유다발을 구성하는 섬유를 부분적 혹은 균일하게 다른 재질의 섬유로 구성하면, 형성한 구형 브러시의 임의의 부위에 사용목적에 적합한 기계적 성질을 부여하거나, 다른 착색섬유를 사용하면 구형 브러시에 색무늬를 재현하는 것이 가능하게 된다. 섬유다발에 동일한 재질을 사용할 경우도, 직경이 다른 섬유, 혹은 길이방향 단면적에 변화를 준 단섬유, 혹은 섬유 축방향으로 크림프 가공을 실시한 수지섬유 등 구성할 섬유에 형상이 다른 섬유를 사용함으로써 브러시의 표층과 내부에 다른 기계적 성질을 부여하는 것도 가능하다. 이들 구형 브러시는 섬유다발을 구성하는 각종 기계의 배열조합에 의해 자유자재로 변경하는 것이 가능하며, 염주형상으로 연속하는 구형 브러시에서도 개개의 구형 브러시에 각각 재현하는 것이 가능하게 된다.

구형 브러시의 방사상의 전체둘레 전개는 브러시모를 구성하는 섬유의 밀도에 의해 섬유끼리가 서로 반발하여 발생하는 것이므로, 구형 브러시를 구성하는 섬유 밀도를 떨어뜨리면 섬유의 전개각도는 감소하기 때문에 구형 브러시를 형성할 수는 없다. 제 5 발명은 이러한 문제를 개선하기 위해 제 4 발명의 균일하게 다른 재질의 섬유구성소재를 다른 화학적 성질을 가진 단섬유로 배치하여, 고밀도로 전체적으로 방사상으로 전개된 구형 브러시를 형성한 후에, 화학적 융해처리 또는 열융해처리에 의해, 선택적으로 특정 융해도가 높은 단섬유를 용융제거함으로써, 전체적인 브러시모는 적지만 전체둘레에 걸쳐 균등하게 방사상으로 전개된 구형 브러시이다.

제 7 발명은 제 1 발명～제 5 발명에 기재된 섬유다발을 구성하는 수지단섬유재료 뿐만 아니라, 사용목적에 더욱 적합한 기능을 부여하기 위해 부직포, 또는 다공체의 리본, 고무, 금속의 각각 1종류 혹은 2종류 이상의 조합으로 브러시모를 구성하는 구형 브러시이다. 부직포와 다공체 리본과 고무는 피압축성이 높기 때문에 용이하게 전체둘레 전개가 가능하며, 각각의 소재에 연마코팅입자 등을 배합함으로써 연마기능을 부여하는 것도 가능하고, 금속재료를 사용할 경우에는 금속의 영구변형을 이용하여 전체둘레 전개를 재현하는 일이 가능하게 된다.

제 8 발명은 제 1～제 7 발명에 기재된 구형 브러시를 사용목적에 적합한 기능을 부여하기 위해 각종 외형형상으로 트리밍한 구형 브러시이다. 포탄형으로 형성한 구형 브러시에서는 비교적 좁은 치간고형공극의 청소에 알맞은 형상이 되며, 실린더형으로 성형트리밍한 구형 브러시에서는 종래의 회전식 전동칫솔에 응용되고 있던 원통형 브러시의 실린더형상 선단 원형면만의 브러싱 기능뿐만 아니라 측방 원주면의 브러싱 기능을 부여하는 일이 가능하게 된다.

제 9 발명은 제 1～제 8 발명에 기재된 구형 브러시의 섬유다발의 와이어 압축홀딩부의 한쪽을 용착고정함으로써 반대측으로 전개되는 반구형 브러시의 모 빠짐을 방지한 것이다. 용착고정함으로써 홀딩 와이어의 반대측으로 브러시부를 갖는 것이 없음에도 불구하고 브러시모의 탈락을 방지한 반구형 브러시를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 구형 브러시의 제조방법 및 특징구성에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 제 1 발명에 의해, 한 세트의 U루프형상의 와이어를 중앙부에서 서로 교차하도록 배치하고, 교차하는 2개의 와이어의 U루프형상에 따라 형성되는 O루프형상 중에, 장섬유를 단섬유형상으로 절단하여 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발 장축의 대략 중앙을 배치하고, 상기 한 세트의 와이어 단부를 상반된 방향으로 견인함으로써 상기 섬유다발을 압축함과 아울러 와이어의 단부를 상반된 방향으로 비틀어 돌리고, 또한 압축하여, 와이어의 영구변형으로 고정함으로써, 배치한 섬유다발 중앙부 단면적이 압축감소하고, 상기 섬유다발의 양측 자유단과의 사이에 섬유다발 단면적의 차이에 의해 섬유가 서로 반발하여, 와이어 협지부 섬유다발의 대략 중심위치로부터 주변을 향해 방사상으로 확산된 구형 브러시를 형성한다. 구형 브러시의 양단에 형성되는 트위스트 와이어는 사용목적에 따라 브러시모 양단의 트위스트 와이어 중 한쪽 혹은 양쪽을, 협지부 바로 근처에서 혹은 임의의 길이로 절단하여 사용한다. 구형 브러시의 한쪽에 트위스트 와이어를 남긴 것을 수동 브러시 핸들에 유지연결한 구형 칫솔에서는 브러시의 삽입방향에 상관없이 치아면에 대해 항상 정확한 접촉각도를 유지하여, 임의의 삽입각도로 단순한 전후운동을 실시하는 것만으로 효과적으로 치아면 및 치주포켓 내를 청소가능하며, 또한 수지 등의 브러시모 유지부가 없으므로, 신체의 장애로 인해 스스로 구강청소를 할 수 없는 상황에서 간호자가 브러싱을 할 때에 일반적인 칫솔과 같이 선단의 수지부분으로 잇몸을 손상시키는 일이 적어 간호자, 피간호자 모두 쾌적한 구강관리를 실현할 수 있다. 마찬가지로 이 구형 브러시를 전동구강청소기구 특히 초음파 전동칫솔의 청소브러시로서 사용하면, 선단부 전체둘레가 구형 브러시모로 덮여 있음으로 종래의 초음파 전동칫솔의 브러시부분과 같이 선단 브러시모 식모부의 수지부분이 존재하지 않으므로, 수지부분이 대향치아 또는 인접치아에 접촉한 경우에 발생하는 위화감을 방지하는 것이 가능하다.

이와 같이 묶은 섬유다발을 기계적으로 압축, 전개성형함으로써 성형한 전체둘레가 섬유만으로 구성된 구형 브러시에 따르면, 종래의 수지재로 형성한 구멍에 금속평선 혹은 둥근 선 등을 사용하여 되접은 브러시모를 식모하는 식모브러시에서는 형성할 수 없는 고밀도 섬유다발 브러시모가 반구방사상으로 전개된 브러시모 형상을 형성하는 것도 가능하다. 이 때의 브러시모의 밀도는 섬유의 피압축성능, 혹은 스프링형상 섬유(벌킨 파이버) 등의 형상으로 인한 반발성능, 그리고 섬유다발을 구성하는 섬유수 등의 구성요소를 조정함으로써, 성형된 회전브러시의 브러시모 밀도는 자유자재로 컨트롤하는 것이 가능하다.

이와 같이, 사용할 브러시모의 재질, 형상에 따라 다양한 성질의 구형 브러시를 작성하는 것이 가능한데, 특히 섬유다발에 마찰계수가 작은 재질을 사용할 경우에는 제 2 발명과 같이, 제 1 발명에 기재된 한 세트의 U루프형상으로 한 와이어를 스퀘어 매듭형상으로 배치하여 형태가 만들어지는 섬유다발을 O루프 중에 삽입하고 와이어의 결찰하는 힘에 의해 섬유다발을 보다 강력하게 임시고정하는 것이 가능하게 된다. 이 스퀘어 매듭형상의 와이어를 견인할 경우, 회전력을 발생하는 일 없이 브러시모의 어긋남이나 탈락을 방지하므로 각 공정시의 생산효율의 향상에 기여한다. 또한, 스퀘어 매듭형상에 의해 섬유다발의 긴밀한 임시고정이 가능하게 되므로 트위스트 공정 전에 와이어의 견인력을 해방하여도 섬유다발을 협지한 상태를 유지하는 일이 가능하게 되므로, 와이어 단부 견인공정, 트위스트공정의 각 공정을 분리하여 생산하는 것도 가능하다.

제 1 발명 및 제 2 발명에서는 교차하는 2개의 와이어의 U루프형상 중 표시위치에 만들어지는 O루프형상 내에 섬유다발을 배치하고, 와이어의 단부를 상반된 방향으로 견인하여, 상반된 방향으로 트위스트함으로써 섬유다발 단면적을 압축감소시키고 자유단 섬유다발을 방사상으로 확산시킴과 동시에 와이어의 영구변형에 따른 유지력에 의해 고정하는 것인데, 제 3 발명에서는 한 개의 U자형 와이어를 가지고 되접이부와 스토퍼로 루프를 형성하도록 상기 U자형 와이어 양단을 각각 상기 스토퍼에 관통시켜, 제 1 및 제 2 발명과 마찬가지로 상기기 루프 내에 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발의 장축 대략 중앙을 배치하고, 상기 스토퍼를 홀딩한 상태에서 U자형 와이어 양단을 견인함으로써, U자형 와이어 및 스토퍼로 형성되는 루프 내의 섬유다발은 압축되고, 양측 자유단 섬유다발부 바로 근처의 미압축 섬유다발에 단면적의 차이가 발생하며, 상기 압축부분 양단 바로 근처의 섬유 상호간의 탄성반발에 의해 섬유다발 U자형 와이어와 스토퍼 파지부를 중심으로 전체 둘레에 자유단 섬유를 확산 전개함과 아울러, 상기와 함께 스토퍼에 대해 U자형 와이어를 트위스트함으로써, 와이어의 영구변형에 의해 스토퍼를 고정하는 것이 가능하게 되어 U자형 와이어와 스토퍼로 파지한 부분의 섬유다발의 압축을 유지함으로써 구형 브러시를 얻는 것이 가능하게 된다. 이 때의 스토퍼에 대한 U자형 와이어의 트위스트는 동시에 루프 직경을 감소시키므로 견인작용을 초래하기 때문에, 견인과 트위스트공정은 동시에 수행할 수도 있다.

제 4 발명은 제 1 발명 및 제 2 발명의 U루프형상 와이어의 해방단을 접속함으로써 링 형상으로 만들어, 그 링형상 와이어를 교차 혹은 스퀘어 매듭형상이 되도록 연속적으로 배치하고, 상기 각 링형상 와이어 양단에 형성되는 O루프부분에 섬유다발을 배치하여 트위스트함으로써 연속적인 구형 브러시를 형성하는 것이다. 각 구형 브러시의 간격은 브러시모의 길이와 O루프의 트위스트 후의 전체길이에 따라 결정되는데, 브러시모 전체길이의 2분의 1이 트위스트 후의 O루프 전체길이보다 길게 하면, 와이어 전체를 브러시모로 덮는 듯한 형태로 형성할 수 있다. 제 3 발명을 응용하여 동일한 연속적인 구형 브러시 형상을 얻는 경우도, 복수의 스토퍼에 평행하게 관통한 2개의 와이어 사이에 간헐적으로 브러시 다발을 배치하고 스토퍼로 압접함과 아울러 상기 와이어를 선회함으로써 와이어의 영구변형 유지력을 이용하여 스토퍼를 고정하고 있으므로, 제 4 발명과 마찬가지로 섬유다발의 대략 중앙을 견고하게 압축홀딩하고 있기 때문에 일반적인 금속 트위스트형 브러시에 비해 훨씬 고밀도의 브러시모를 가진 원통형의 외형을 갖는 브러시를 제공하는 것이 가능하게 됨과 동시에, 고밀도 브러시이면서 모 빠짐이 발생하는 일이 없다. 또한 이들의 연속하는 구형 브러시 형상을 얻는 것이 가능하므로, 치간브러시에 응용할 경우, 일반적인 치간브러시와 같이 선단부 와이어가 노출되어 있으므로, 와이어가 잇몸에 닿아 통증을 일으키는 일이 없으며, 선단부를 덮는 브러시모가 소프트하고 쾌적한 사용감을 제공한다.

또한, 이 구형 브러시의 전개성능은 각종 섬유에 벌키가공을 실시함으로써 보다 밀도가 높은 전체둘레에 전개된 고밀도의 구형 브러시를 형성하는 것이 가능하게 되는데, 제 5 발명과 같이, 제 1～제 4 발명에 기재된 구형 브러시를 구성하는 섬유다발을 구성하는 단섬유를, 부분적으로 재질이 다른 단섬유로 배치하여 성형하면, 청소 혹은 연마대상에 대한 브러시의 접촉각도나 접촉강도 등, 실제 사용방법에 알맞은 기능을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 동일한 재질을 사용할 경우에는 부분적으로 직경이 다른 단섬유를 배치하거나, 혹은 섬유 축방향으로 크림프 가공을 실시한 스프링형상 섬유, 혹은 길이방향 단면적에 변화를 준 단섬유를 배열함으로써, 부분적으로 구형 브러시의 기계적 성질, 혹은 확산형상에 변화를 주며, 일 예를 들면, 양단에 버섯모양의 갓을 붙인 형태인 섬유모의 다발의 대략 중앙을 견인 트위스트 압축함으로써, 표면이 비늘 형태로 구면을 이루는 구형 브러시를 성형하는 것이 가능하다. 이와 같이 구형 브러시를 구성하는 브러시모 자체에 3차원적인 형상을 부여함으로써 브러시의 표층과 내부에서 다른 기계적 성질을 부여한 구형 브러시를 제공하는 것도 가능하다.

이와 같이 구형 브러시의 기계적인 성능은 제 5 발명과 같이 자유자재로 구성하는 것이 가능한데, O루프형상의 와이어를 연속적으로 배치하는 염주형상의 구형 브러시에서는 연속적으로 배치한 구형 브러시 각각의 섬유다발의 재질, 형상, 색 등을 변경함으로써, 각각의 섬유다발별로 기능적 차이를 갖게 하는 것도 가능하다.

제 6 발명과 같이 구형 브러시를 구성하는 섬유다발의 섬유를, 부분적으로 혹은 균일하게 다른 화학적 성질을 갖는 단섬유로 배치하고, 압축전개함으로써 구형 브러시를 형성한 후, 화학적 융해처리 또는 열융해처리를 실시하여 선택적으로 융해도가 높은 단섬유를 용융제거함으로써 브러시 밀도를 조절하는 것이 가능하게 된다. 일반적으로 섬유다발의 밀도를 감소시키면 섬유모의 전개각도는 감소하게 되어, 전체둘레에 전개된 구형 브러시를 성형하는 것이 어려운데, 전제둘레에 걸쳐 전개되는 구형 브러시를 형성가능한 섬유수의 섬유다발을 화학적인 성질이 다른 2종류의 섬유로 균일하게 구성하여 구형 브러시를 성형한다. 구형으로 전개한 브러시를 형성한 후에 구형 브러시모 중의 특정 브러시모만 선택적으로 화학적 용융처리 혹은 열융해처리를 수행함으로써, 브러시모 밀도는 적지만 전체둘레에 걸쳐 브러시모가 균등하게 전개된 구형 브러시를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이들 융해처리는 구형 브러시 표층으로부터 중심부를 향해 진행되므로, 선택적 브러시모 융해제거처리 심도는 조정가능하게 되며, 특히 긴밀하게 압축된 와이어 협지부는 홀치기 염색과 같이 융해처리가 도달하기 어려운 부위가 되므로, 브러시모의 균일한 전개에 장해를 주는 것은 적고, 처리공정에 엄격한 조정을 요구받는 일은 없다.

또한 제 7 발명과 같이, 섬유다발을 구성하는 재료를 각종 수지 단섬유 뿐만 아니라, 부직포 혹은 다공체의 리본, 고무, 금속의 각각 1종류 혹은 2종류 이상의 조합으로 브러시모를 구성함으로써, 제 1 발명～제 4 발명에 기재된 구형 브러시의 응용범위를 확대하여 사용목적에 알맞은 기능을 부여하는 것이 가능하다. 이들 재료는 성형공정으로 리본이 전체둘레에 걸쳐 균등하게 전개된 형상을 만들어내는 것은 어렵지만,이 구형 브러시의 성형방법을 사용함으로써, 다수의 부직포, 스폰지 또는 고무 등의 리본을 구형상 형체의 중심부에서 와이어 유지하는 브러시를 형성하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 각종 섬유모를 가지고 구성되는 구형 브러시이지만, 제 8 발명과 같이 대략 구형으로 방사상으로 전개되는 브러시모를 각종 외형 형상으로 와이어 축을 중심으로 회전 트리밍 또는 임의의 형상으로 트리밍함으로써, 제 1～제 7 발명에 기재된 구형 브러시를 사용목적에 따라 적절한 기능성을 부여하는 것이 가능하다.

이들 모든 구형 브러시는 기본적으로 섬유다발을 와이어로 압축할 때의 기계적인 마찰력으로 인한 파지력에 의해 고정되어 있는데, 제 9 발명과 같이 제 1～제 8 발명에 기재된 구형 브러시의 와이어 양측에 방사상으로 확산되는 섬유다발 중 어느 한쪽을 용착함으로써, 사용목적이나 섬유의 재질에 따라 모가 탈락할 위험성을 회피하는 것이 가능하다. 구형 전체면에 구형 브러시모를 갖는 구형상 브러시의 섬유다발의 대략 중심위치를 수지의 손잡이에 용착 혹은 접착 등의 방법으로 장착함으로써, 양측에 구형 브러시를 대칭으로 갖는 구형의 브러시를 구강 내에 삽입하여 목적 부위에 도달시켜 청소하는 것이 가능하게 된다. 동일한 방법으로 이 양측에 구형 브러시를 대칭으로 갖는 구형 브러시의 트위스트 와이어부를 유지장치로하여 세로방향 혹은 가로방향으로 회전하는 전동브러시를 제공하여, 초음파 전동브러시의 구동축의 선단에 고정해주면, 360도 전체면에 브러시모를 갖는 브러시에 의해, 삽입방향이나 홀딩각도에 좌우되는 일 없이 브러시모가 청소부위에 정확하게 접촉하는 효과적인 전동칫솔에 의한 브러싱이 가능하게 된다. 또한, 이 브러시의 일체화된 융착고정부를 축으로 하여 수지의 손잡이에 장착하면, 손잡이에 대한 장착각도에 따라 각각의 방향으로 회전가능한 손잡이가 달린 구형 브러시를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이 브러시와 베어링의 회전저항을 임의로 조절해 줌으로써, 손잡이를 조작하여 구강청소를 할 때에, 적당한 압력으로 회전저항이 부여된 구형 브러시는 치아면 또는 잇몸에 정확한 압력으로 접촉하면서 회전하고, 정확한 청소운동방향으로 조작된 경우만 구형 브러시가 치아면 또는 잇몸에 가압되는 응력에 따라 적절한 회전을 발생하고, 항상 적절한 압력으로 치아면 또는 잇몸을 마사지하면서 청소가능하게 된다. 이로써, 잇몸을 손상시키는 것을 방지할 뿐만 아니라, 정확한 브러싱 방법의 지도에도 도움이 되며, 또한 회전에 의해 항상 신선한 브러시면이 청소부위에 접촉하게 되므로 브러시의 청소효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 전체면에 브러시모를 갖는 구형 브러시의 대략 중심위치를 전동 칫솔에 장착하여 회전운동, 반복회전운동 또는 음파, 초음파 진동을 부여하면 보다 효율적인 청소작업이 가능하게 된다. 구강 내의 청소뿐만 아니라, 기타 이러한 청소대상면에 대한 접촉방향에 규제가 없는 전체면 구형 브러시는 특히 요철이 있는 부분의 청소에 유용하며, 예를 들면 거울의 2차원 이미지를 보면서 안면의 세안 및 마사지를 할 경우, 피부표면에 대해 항상 브러시모가 수직으로 접하는 부분이 존재하기 때문에, 브러시가 피부에 적절한 압력으로 접촉하고 있는 감각에만 의지하여 단순하게 브러시를 목적 장소에 마사지하면서 이동시키는 것만으로 브러시모 선단이 모공 등의 미세한 요철에 침입하여 청소능력을 향상시키게 된다. 이 경우, 또한 전동칫솔로서, 바이브레이션, 음파, 혹은 초음파 진동을 구면형상의 구형 브러시에 부여함으로써 더욱 그 효과가 높아짐은 말할 것까지도 없다.

그런데, 본 발명에 사용하는 섬유는 매우 가늘어 생산공정에서 그 취급에 몹시 고심하는 것인데, 회피방법의 예로서는 개별적으로 방사상의 브러시를 작성할 경우에는 섬유다발 단면의 일단을 임시융착함으로써 섬유의 벌어짐을 방지함으로써 취급을 용이하게 하는 방법이나, 혹은 구형 브러시를 연속적으로 작성할 경우에는 장섬유의 섬유다발 외측을 열수축성이 있는 쉬링크 필름을 이용하여 임의의 굵기의 섬유다발이 되도록 고정일체화함으로써 한 덩어리로서 취급할 수 있으므로 매우 편리하다. 이 쉬링크 필름에 의해 봉형상으로 일체화한 섬유다발의 임의의 위치에서 와이어를 견인, 결찰한 후에, 피복 쉬링크 필름을 박리함과 동시에 와이어를 견인 트위스트함으로써, 구형 브러시를 형성하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 상기 발명에 따르면, 사용목적에 따라 여러 가지 형태로 구형 브러시를 제조하는 것이 가능하여, 치과구강형성용품 뿐만 아니라, 화장품의 도포기구나 세안브러시로서, 혹은 일반공업회에서는 청소연마기구로서 광범위한 용도로 이용가능할 뿐만 아니라, 구면형상의 브러시모 형태를 재현하고자 할 경우, 종래의 식모브러시에 비해 훨씬 브러시모 밀도가 높은 브러시를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 생산공정에서, 교차하도록 배치한 U자형 와이어의 루프 내에 섬유다발을 삽입하여 그 섬유다발 장축의 대략 중앙을 협지한 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 생산공정에서, 섬유다발의 협지상태를 나타내며(T), U자형 와이어의 단부를 견인, 트위스트한 후에 자유단 섬유가 구형으로 확산전개되는 상황(U)을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 U자형 와이어의 단부를 견인 트위스트하여, 자유단 섬유가 확산전개된 구형 브러시를 나타내는 사시도.
도 4는 U자형 와이어의 교차배치와 스퀘어 매듭형상 배치를 나타낸 사시도.
도 5는 단부의 U자형 와이어 사이에 링 형상의 와이어를 교차배치하고, 연속하는 교차루프 내에 섬유다발을 파지한 상태를 나타낸 사시도.
도 6은 도 4의 단부의 U자형 와이어를 견인 트위스트하고, 루프형상 와이어에 연속적으로 파지한 섬유다발이 확산전개되어 연속적으로 늘어선 구형 브러시를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 구형 브러시로 치아면 및 치주포켓을 청소하는 상황을 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 구형 브러시를 포탄형의 형태로 트리밍하는 공정을 나타낸 개략 설명도.
도 9는 도 8의 포탄형 구형 브러시를 치간부에 삽입하여 치간고형공극부의 청소상황을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 구형 브러시를 트림 커터에 의해 실린더 형태로 트리밍하는 공정을 나타내는 개략설명도.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 구형 브러시를 전동기구에 장착한 상태를 나타낸 측면도.
도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따른 구형 브러시를 손잡이에 장착한 상태를 측면도.
도 13은 본 발명의 일 생산방법을 나타낸 공정도.
도 14는 본 발명의 생산공정에서, U자형 와이어를 스토퍼로 홀딩하고, 루프 내에 섬유다발 장축의 대략 중앙을 배치한 상태를 나타낸 사시도.
도 15는 본 발명의 생산공정에서, 섬유다발의 협지상태(Y)를 나타내며, U자형 와이어의 단부를 견인, 트위스트한 후에 자유단 섬유가 구형으로 확산전개되는 상황(Z)을 나타내는 단면도.
도 16은 본 발명의 연속적인 구형 브러시의 생산공정에서, 스토퍼, 섬유다발, 와이어의 세트상태(Y)와, 스토퍼 압접 및 와이어 선회공정에 의해 연속적인 구형 브러시가 전개된 상태(Z)를 나타낸 단면도.

도 1～도 16은 발명을 실시하는 형태의 일 예로서, 도면 중, 도면과 동일한 부호를 붙인 부분은 동일한 것을 나타내고 있으며, 기본적인 구성은 도시한 종래의 것과 동일한데, 본 도시예의 구형 브러시의 기본적인 특징으로 하는 바는 섬유다발 장축방향의 대략 중앙부를 금속 와이어로 견인, 트위스트함으로써, 섬유다발을 압축변형하여 섬유다발의 섬유간 공극을 없애며, 이 때 압축된 중앙부의 섬유다발 단면적과 양자유단의 섬유다발 단면적의 차이에 의해 자유단의 섬유다발을 방사상으로 확산시킨 점에 있다.

실시예 1

본 실시예에서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 0.02～0.08mm 지름 정도의 폴리프로필렌제 벌킨 파이버를 커터에 의해, 구형 브러시의 용도에 맞는 소정의 길이, 예를 들면 구강 내에서 사용할 칫솔용이면 10mm 정도의 단섬유 형상으로 절단하여, 이를 목적으로 하는 브러시 전개밀도에 대응하도록, 섬유다발(4-x)를 형성한다. 전개된 구형 브러시의 중앙 단면 원주는 직경을 이루는 섬유길이의 3.14배가 되기 때문에 한쪽 전개 단면길이는 중앙 단면 원주의 절반이 되므로, 긴밀한 구형 브러시를 형성하기 위채 배치하는 섬유다발 직경의 표준으로서는 10mm의 섬유를 사용할 경우, 비압축시의 섬유다발(4-x)의 직경은 형성될 구형 브러시의 한쪽의 원주길이 15.7mm이상인 것이 바람직하다. 이 섬유다발을 도 1에 나타낸 바와 같이 한 세트인 2개의 와이어(1-a, 1-b)의 중앙부에서 서로 교차하는 U루프형상 중앙에 만들어지는 O루프 중에 섬유다발(1)의 중앙이 위치하도록 배치하여 와이어의 단부를 상반된 방향으로 견인한다. 도 2의 T에 나타낸 바와 같이, 와이어는 서로 교차하고 있으므로, 섬유다발(4-x)를 묶도록 압축함으로써 동시에 섬유다발을 협지고정하므로 제작공정에서의 섬유 탈락을 방지하는 것에도 도움이 된다. 또한, 도 2의 U에 나타낸 바와 같이, 와이어의 양단부를 상반된 회전방향으로 트위스트하면, 중앙부에 배치한 섬유다발(4-x)는 보다 한층 단면적을 압축감소시켜, 상기 섬유다발의 양측 자유단과의 사이에 생기는 섬유다발 단면적의 차이에 의해 상기 섬유다발의 대략 중심위치로부터 주변을 향해 상기 자유단 섬유다발을 방사상으로 확산시킨 구형 브러시(2)를 형성함과 아울러, 와이어는 비틀어올려진 상태에서 영구변형을 일으켜 전개된 브러시모를 고정한다. 이와 같이 하여 도 3과 같은 양단에 트위스트한 와이어(1-a, 1-b)를 갖는 구형 브러시(2)를 얻을 수 있는데, 사용목적에 따라 와이어(1-a)를 섬유다발(4-x) 압축부 바로 근처에서 절제하면, 한 쪽에 와이어(1-b)를 갖는 민들레와 같은 형상을 한 주낙의 찌와 같은 형태의 브러시가 되며, 와이어(1-a)(1-b)의 양쪽을 절단하면 구형 브러시만의 성게와 같은 형상을 얻을 수가 있는데, 스프링형상 섬유(벌킨 파이버)를 사용함으로써 섬유 상호간의 반발에 의해 전체 둘레에 걸쳐 전개되어 구형 브러시모 중의 와이어는 외측으로부터 보이지 않을 정도로 밀집한 브러시모를 얻는 것이 가능하게 되는데, 기본적으로 브러시모의 밀도는 동일 개수의 섬유다발을 사용할 경우, 섬유다발의 피압축성과 각각의 섬유의 반발력에 비례하여 높아진다. 여기에서는 폴리프로필렌을 예로 들었지만, 나일론과 같이 마찰계수가 작은 섬유를 사용할 경우에는 도 4에 나타내 바와 같은 스퀘어 매듭형상으로 와이어(1-a, 1-b)를 배치하여 줌으로써 와이어의 느슨함을 방지하는 것이 가능해지므로, 섬유 탈락의 위험성이 줄게 된다. 특히, 수작업으로 각 공정을 수행할 경우에는 스퀘어 매듭자체에 결찰능력이 있으므로 트위스트공정으로 이행하는 동안에 와이어의 견인을 유지할 필요가 없기 때문에, 생산효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 섬유의 종류에 상관없이 스퀘어 매듭형상으로 배치한 와이어는 와이어(1-a, 1-b) 양단을 견인하여도 트위스트가 발생하는 일이 없으므로, 와이어 자체의 강성과 와이어의 금속 마찰력이 견인에 따른 섬유다발 압축공정을 저해하지 않는 범위에서, 보다 강력하게 섬유다발을 압축할 경우에 바람직한 수단이다.

실시예 2

상기 제 1 발명 및 제 2 발명의 실시예는 교차하는 2개의 와이어의 U루프형상 중 표시위치에 만들어지는 O루프형상 내에 섬유다발을 배치하고, 와이어의 단부를 상반된 방향으로 견인하여, 상반된 방향으로 트위스트함으로써 섬유다발 단면적을 압축감소키며 자유단 섬유다발을 방사상으로 확산시킴과 동시에 와이어의 영구변형으로 인한 유지력에 의해 고정하는 것인데, 제 3 발명의 실시예에서는 도 14에 나타낸 바와 같이, 한 개의 U자형 와이어(1-a)의 양단을 스토퍼(14)에 관통시키며, 스토퍼(14)와 U자형 와이어(1-a)로 형성되는 루프 내에, 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발(4-x)의 장축 대략 중앙을 배치하고, 도 15의 Y에 나타낸 바와 같이 상기 스토퍼(14)를 n위치에서 고정홀딩한 상태에서 U자형 와이어 양단부를 m방향으로 견인하면, 루프 내의 섬유다발(4-x)은 압축되어 양측 자유단 섬유다발부 바로 근처의 미압축 섬유다발에 단면적의 차이가 발생하고, 상기 압축부분 양단 바로 근처의 섬유 상호간의 탄성반발에 의해, 도 15의 Z에 나타낸 바와 같이 섬유다발 U자형 와이어와 스토퍼 파지부를 중심으로 하여 전체둘레에 자유단 섬유를 확산전개한다. 또한 n위치에서 고정한 스토퍼(14)에 대해 U자형 와이어(1-a)를 A방향으로 트위스트하면 와이어의 영구변형에 의해 압축한 섬유다발의 반발응력에 저항하여 루프 원주길이를 유지하며 전개된 구형 브러시형상을 고정하는 것이 가능하게 된다. 이 U자형 와이어(1-a) 견인 및 트위스트공정은 모두 루프 직경을 감소시키는 작용도 초래하므로, 견인과 트위스트공정을 동시에 수행하면 효율적으로 생산을 수행하는 것이 가능하게 된다.

이들 변형 브러시(2)는 도 5에 나타낸 같이, 루프형상의 수개의 와이어(1-c)를 와이어(1-a, 1-b)를 교차하도록 배치하여 각각의 와이어 사이에 만들어지는 O루프 중에 섬유다발(4-x)을 배치하여, U자형 와이어의 단부를 상반된 AB방향으로 견인 트위스트하면, 도 6에 나타낸 바와 같이 연속적인 구형 브러시를 작성하는 것이 가능하게 된다. 각각의 구형 브러시의 섬유 길이를 조절함으로써 세로방향의 브러시 밀도를 컨트롤하는 것이 가능하게 된다. 이 연속된 구형 브러시는 제 3 실시예에 나타낸 스토퍼(14)와 U자형 와이어(1-a)를 사용할 경우에는 연속된 구형 브러시 수에 따라 각각의 구형 브러시별로 섬유다발(14)을 압축하기 위한 스토퍼(14)를 배치하고, 동시에 혹은 순차적으로 섬유다발을 압축전개한 후에 일괄적으로 와이어를 트위스트 고정함으로써, 마찬가지로 형상이 연속되는 구형 브러시를 얻을 수 있다. 이 연속제조는 스토퍼를 사용한 구형 브러시에 응용하는 경우에는 도 16의 Y에 나타낸 실시예와 같이 와이어(1-a)를 루프형상으로 스토퍼(n-1～n-7)에 관통시킨 스토퍼의 사이에 섬유다발(4)를 세팅하고, 스토퍼(n-1, n-2-, n-3)을 순차적으로 m-1, m-2, m-3 방향으로 압접이동함으로써 섬유다발(4)은 구형으로 전개한다. 와이어(1-a)를 스토퍼(n-3)을 홀딩한 상태에서 스토퍼(n-4)를 A방향으로 선회하여 2중의 와이어(1-a)를 트위스트함으로써, 스토퍼(n-3)는 고정됨과 아울러 스토퍼(n-4)는 m-3방향으로 끌어당겨져 n-3, n-4간의 거리가 결정된다. 마찬가지로 스토퍼(n-5)를 m-5방향으로 압접하여, n-5를 홀딩한 상태에서 n-6를 A방향으로 선회함으로써, 스토퍼(n-5)는 섬유다발(4)의 압축에 대한 반발응력에 저항하여 고정된다. 와이어(1-a)에 의해 고정된 스토퍼(n-6)에 대해 스토퍼(n-7)를 압접함과 동시에 와이어(1-a)를 선회시키고 스토퍼(n-7)를 고정함으로써 원통형의 외형을 가짐과 아울러, 선단부에도 브러시모를 갖는 치간브러시 형상이 재현된다.

이들 각각의 구형 브러시의 간격은 스토퍼의 설치위치에 따라 결정되는 것이므로, 도시한 예와 같이 스토퍼 n-3과 n-4간, n-5와 n-6간의 거리에 따라, 도 15의 Z에 나타낸 바와 같이 임의의 위치에 구형 브러시를 전개하여 브러시 밀도를 자유자재로 조절하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 선단부 전체둘레에 브러시모를 갖는 치간브러시와 동일한 외형을 형성한다.

일반적으로 트위스트 브러시는 브러시모의 밀도를 올린 경우, 섬유간의 미끄럼짐에 의해 모 빠짐이 발생하기 때문에 브러시모의 고밀도화에는 한계가 있는데, 본 발명에서는 섬유다발이 각각 와이어에 압축고정되어 있으므로 트위스트 브러시에 비해 모 빠짐이 없으며, 훨씬 고밀도의 트위스트 브러시와 동일한 외형을 갖는 봉형상(실린더 형상)의 브러시를 제공하는 것이 가능하게 된다.

실시예 3

구강청소에 이 구형 브러시를 사용할 때의 특징으로서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 브러시의 삽입방향에 상관없이 항상 브러시모가 잇몸 홈에 파고들어 효율적인 브러싱을 가능하게 한다. 또한, 도 8에 나타낸 바와 같이 구형 브러시의 브러시모를 곡선 트림 커터(22)로 포탄형으로 트리밍함으로써 도 9와 같이, 치간고형공극의 형상에 적합한 브러시를 제공하는 것도 가능하다. 이 포탄형으로 트리밍된 브러시(2-b)는 구형 브러시와 마찬가지로 브러시모가 방사상으로 배열되어 있음으로, 치간부뿐만 아니라, 구석 모서리부와 그 근처의 평활면도 포함한 치간고형공극을 한번에 청소하는 것이 가능하다. 이 구형 브러시 형성시에 섬유다발의 끝을 협지하여, 짧은 쪽을 융해압접하여 브러시 다발의 탈락을 방지한 후에 견인 트위스트함으로써, 도 10에 나타낸 바와 같이, 와이어(1-a),(2-b)의 한쪽 측에 브러시모를 모으는 반구형상의 브러시를 형성할 수도 있다. 또한, 이 브러시를 실린더형 트림 커터(21)로 트리밍함으로써 측방부에 브러시모를 갖는 실린더형의 브러시를 형성하는 것이 가능하다.

도 11에 나타낸 것은 초음파 전동칫솔에 구형 브러시를 장착한 상태를 나타낸다. 도시한 예와 같이 초음파 진동하는 선단부는 모두 브러시모로 덮여 있으므로, 종래의 평선 브러시와 같이 축부의 진동이 대향치아를 히팅할 때의 위화감을 발생하는 일이 없다. 수동 브러시로서 사용할 때에는 도 12의 W와 같이, 가로방향으로 와이어(1-a)(2-b)를 축으로 하여 회전가능하게 장착하면 세로방향(j)으로 회전하는 브러시를, 도 12의 V와 같이 와이어(1-a)로 회전가능하게 장착함으로써 가로방향(k)로 회전하는 구형 브러시를 제공할 수 있다.

실시예 4

이와 같이 여러 가지 응용용도를 갖는 구형 브러시를 대량생산하는 방법으로서는, 단섬유의 공급수단을 자동기로 수행할 경우에는 미리 묶어 보낼 복수개의 장섬유를 지그삽입시에 용도에 맞는 소정 길이의 단섬유로 절단하여 섬유다발(1)을 형성하도록 할 수도 있는데, 각종 형상의 구형 브러시를 작성함에 있어, 본 발명에 사용하는 섬유는 매우 가늘어 생산공정에서 그 취급에 몹시 고심하는 것으로, 이 문제를 해결하기 위해, 도 13에 나타낸 바와 같이, 장섬유의 섬유다발(1) 외측을 열수축성이 있는 쉬링크 필름(39)을 이용하여 임의의 굵기의 섬유다발이 되도록 고정일체화하고, 이 쉬링크 필름(39)에 의해 봉형상으로 일체화한 섬유다발(4-x)을 X-1, X-2에 나타낸 바와 같이 와이어(1-a)(1-b)의 교차부분에 보내고, 임의의 위치에서 와이어(1-a,1-b)를 척(40)으로 O, P방향으로 견인하여, X-3, A,B 방향으로 트위스트하고 섬유다발(4-x)을 압박한다(X-4). 이때에 쉬링크 필름 커터(43)로 쉬링크 필름을 절단(X-5,6) 박리함으로써 섬유다발이 전개되어 X-7, 8과 같은 구형 브러시를 효율적으로 대량생산하는 것이 가능하게 된다. 여기에서 사용하는 쉬링크 필름(39)은 전체를 감쌀 필요는 없으며, 구형 브러시의 직경에 맞춰 간헐적으로 결찰하고, 와이어로 견인결찰 후에 절단하여 해방하여 섬유모를 전개할 수도 있다.

또한, 본 발명의 와이어는 브러시모의 견인압축시에 그 응력에 견딜 수 있는 강도를 갖는 재료이면 금속 와이어에 한정되지 않으며, 또한, 구형 브러시의 트리밍의 형태 및 융착일체화된 부분의 형상에 대해서는 상기 도시한 예에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 변경을 가할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 구형 브러시를 각종 기기에 장착할 때에는 각종 사용목적에 대응하는 형상으로 여러 가지 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 구형 브러시는 상기 실시형태에서는 칫솔용의 고정식, 회전식 브러시 혹은 전동 브러시를 예로 들어 설명하였는데, 본 발명에 따른 회전 브러시는 칫솔용으로 한정되는 것이 아니며, 치간브러시, 세안 브러시, 피복청소용, 바닥면 청소용 브러시, 쥬얼리 연마용 브러시, 버프연마(buffing)용 브러시, 복사기의 정전기용 퍼(fur) 브러시, 클리닝 브러시, 화장용 브러시 등, 회전브러시로서 다양하게 사용될 수 있는 것이다. 특히, 정전기용인 경우에는, 브러시를 구성하는 수지로서, 미세한 탄소입자를 포함시키는 등 도전성이 뛰어난 것을 사용한다.

1-a, 1-b : 와이어 2 : 구형 브러시
3 : 루프 4 : 섬유
4- x : 섬유다발 5 : 용착부
10 : 치아지지조직 11 :치아
12 : 치주포켓 13 : 치간고형공극
14 : 스토퍼 20 : 칼날
21 : 실린더형 트림 커터 22 : 회전축
23 : 곡선 트림 커터 30 : 초음파 전동칫솔
31 : 노즐 32 : 스위치
33 : 손잡이 34 : 고정부
34 : 고정부 39 : 쉬링크 필름
40 : 척 41 : 받침
42 : 섬유다발 커터 43 : 필름 커터

Claims (9)

1. 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발과, 상기 섬유다발의 길이방향 중심인 압축부를 홀딩하는 와이어를 포함하여 이루어지는 치아 브러시에 있어서,
   상기 와이어는 상기 섬유다발의 압축부를 압축하여 상기 섬유다발의 단면적을 감소시킨 상태에서 홀딩하며, 상기 와이어에 의하여 홀딩된 상기 섬유다발은 일점(一點)인 상기 압축부를 중심으로 하여 방사상으로 확산전개된 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 다수의 단섬유는 전체로서 구형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어는 비틀어 돌려진 상태에서 상기 압축부로부터 1방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 와이어는 비틀어 돌려진 상태에서 상기 압축부로부터 서로 반대 방향의 2방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
5. 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발과, 그 섬유다발의 일부분인 압축부를 홀딩하는 와이어를 포함하여 이루어지는 치아 브러시에 있어서,
   상기 와이어는 상기 섬유다발을 압축하여 그 단면적을 감소시킨 상태에서 홀딩하며, 상기 섬유다발은 일점(一點)인 상기 압축부를 중심으로 하여 방사상으로 확산전개된 상태로 되어 있으며, 상기 다수의 단섬유는 전체로서 포탄형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 와이어는 비틀어 돌려진 상태에서 상기 압축부로부터 상기 포탄형상의 후방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
7. 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발과, 와이어를 포함하여 이루어지는 치아 브러시에 있어서,
   상기 와이어는 와이어의 길이 방향의 소정의 복수의 부위인 고정부위에 의하여, 상기 섬유다발의 길이방향의 중심인 압축부를 압축하여 그 단면적을 감소시킨 상태에서 홀딩하며,
   상기 섬유다발은 일점인 압축부를 중심으로 하여 방사상으로 확산전개된 상태로 되며, 또한 상기 고정부위의 각각의 중심으로서 상기 고정부위의 각각에 있어서 전체로서 구형상으로 되어 있으며,
   상기 구형상의 섬유다발은 인접하는 것과 일부 서로 겹쳐져 이어져 전체로서 원통형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 치아 브러시.
8. 한 세트의 U자형상으로 형성된 와이어를 서로 교차하여 형성되는 루프 내에 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발의 길이방향 중심인 압축부를 위치시키며,
   한 세트의 상기 와이어를 서로 상반된 방향으로 견임함과 아울러 서로 상반되는 방향으로 비틀어 돌려,
   상기 와이어에 의하여 상기 섬유다발을 압축하여 그 단면적을 감소시킨 상태에서 상기 와이어에 의하여 상기 섬유다발을 홀딩시키는 것에 의하여 상기 섬유다발을 일점인 상기 압축부를 중심으로하여 방사상으로 확산전개되는 상태로 하는 것을 특징으로 하는 치아 브러시의 제조 방법.
9. U자형상으로 형성된 와이어의 소정의 부분에, 접혀서 겹쳐진 와이어를 상호 고정하는 스토퍼를 취부함과 함께, 상기 와이어의 U자형상으로 형성된 부분과 상기 스토퍼에 둘러싸인 루프 형상 부분에 다수의 단섬유로 이루어진 섬유다발의 길이방향 중심인 압축부를 위치시키며,
   상기 스토퍼를 홀딩한 상태에서 상기 와이어의 양단을 견인함과 함께 비틀어 돌려,
   상기 와이어 및 상기 스토퍼에 의하여 상기 섬유다발을 압축하여 그 단면적을 감소시킨 상태에서 상기 와이어 및 상기 스토퍼에 의하여 상기 섬유다발을 홀딩시키는 것에 의하여 상기 섬유다발을 일점인 상기 압축부를 중심으로 하여 방사상으로 확산전개시킨 상태로 하는 것을 특징으로 하는 치아 브러시의 제조 방법.

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