KR20050067219A - 칫솔 - Google Patents

Abstract

본원은 가요성 헤드(14)를 가진 칫솔(10)을 개시한 것이다. 적어도 칫솔(10)의 헤드(14)는 인-몰드 기술로 제조된다. 열가소성 엘라스토머와 폴리프로필렌의 혼합물이 사용되어 헤드(14)에 추가 유연성을 부여한다. 상기 유연성은 헤드(14)의 경사진 외형에 의해 더욱 향상된다. 클리닝 요소(20)는 인-몰드 기술 또는 스테이플(26)을 사용하여 제조하는 중에 제위치에 고정된다.

Description

칫솔{TOOTHBRUSH}

본 발명은 손잡이와 헤드로 이루어진 수동식 또는 전동식 칫솔에 관한 것이다. 클리닝 요소로서, 엘라스토머제 와이퍼 및/또는 칫솔모 다발과 같은 것이 상기 헤드에 장착된다. 사용자는 클리닝 요소에 치약을 바르고, 알려진 방식으로 헤드를 입안에 삽입하여, 치아를 닦는다.

일반적으로 종래 칫솔의 헤드는 클리닝 요소가 부착되는 곳이 평탄하거나 약간 변경된 면으로 이루어진다. 일반적으로, 클리닝 요소는 플라스틱재 스트랜드(strands)가 다발, 꾸러미 또는 다른 집합물로 형성된 것이다. 많은 칫솔의 목표가 닦여지는 치아의 외형에 클리닝 요소의 외형이 적합하게 부합시키는 것이다. 상기 목표의 달성은 일반적인 사람 치아의 복잡한 면에 칫솔 외형을 대응시키는데 어려움이 있어서, 곤란한 것이었다. 일반적으로, 칫솔 브러시를 문자 "C"형태 곡선으로 이루기 위해서는 볼록한 외부 곡선과 오목한 내부 곡선으로 이룰 필요가 있다. 또한, 칫솔은 치아 사이에 인접면 구역(interproximal area)과 마찬가지로 불규칙한 치아면도 세정할 수 있어야 한다.

종래 기술은, 사람 입의 복잡한 형태와 입안 내의 치아와 잇몸을 세정하는데에 따른 부수적인 곤란함과 타협을 하고, 이를 해결하는 다양한 접근 방식을 제공하였다. 이러한 문제에 대한 일 접근 방식으로 가요성 칫솔 헤드를 제공한 것이 있다.

브라케만(Blakeman)의 1955년 4월 26일자 미국특허 2,706,825호는 교체식 칫솔모 헤드의 칫솔을 개시하였다. 칫솔 손잡이 축선과 정렬되는 방향으로 칫솔모 열이 동작하게 하는 식으로, 가요성 헤드를 물결모양으로 기복지게 형성한 것이다.

한스 하름(Hans Halm)의 1997년 7월 29일자 미국특허 5,651,158호는 인접 분절을 엘라스토머 재료로 연결시킨 분절 헤드(segmented head)를 가진 칫솔 손잡이를 개시하였다. 분절의 방향은 칫솔의 종축선에 대해 주로 횡단하는 방향으로 향하지만, 상기 축선에 대해 평행한 방향으로도 향하는 것이다.

미국특허 6,408,476호는 분절을 연결하는 엘라스토머 부분과 가로방향 홈을 가진 다른 형태의 분절 칫솔 헤드를 개시하였다. 그리고 이러한 헤드를 제조하는 방법도 개시하였다.

미국특허 5,903,949호의 목적은 칫솔 손잡이의 접힘부 내에 엘라스토머 물질을 사용하는 것이다.

1996년 2월 1일자 국제공보 WO96/02165호는 대략 오목한 면에 칫솔모를 구비한 탄력적 가요성 칫솔모-함유 칫솔 헤드를 개시하였다. 가요성이 있는 헤드는 사용자의 불규칙한 치아 외형태에 부합하는 양치질 동작이 이루어지도록 굽어질 수 있는 것이다. 엘라스토머 물질로 채워지고 칫솔의 종축선을 횡단 또는 종축선에 대해 평행하게 설치된 홈(groove)은, 헤드의 너비와 교차하거나 길이부를 따라 발생하는 굴곡작용을 허용한다.(상기 공보의 4쪽-5쪽)

칫솔 헤드의 선단부 영역은, 1997년 3월 6일자 국제공보 WO97/07707호에 개시된 헤드의 경성 밸런스(rigid balance)에 유연하게 설치된다. 가요성 플라스틱 물질은 헤드의 2개 파트를 연결하는 링크(힌지)를 형성한다.(상기 공보의 2쪽-3쪽) 사용 시에, 헤드의 선단부 영역은 헤드의 경성 밸런스 쪽으로 뒤로 포개져서, 헤드가 사용자의 치아의 곡선진 형태에 양호하게 자체 부합되게 한다.

다른 가요성 칫솔 헤드가 1997년 5월 4일자 공고된 유럽특허 명세서 EP 0577 656 B1에 개시되었다.

도1은 칫솔모 다발(군)이 배치된 칫솔 헤드와 헤드에 칫솔모를 유지하는 스테이플을 나타내는, 칫솔 헤드의 일부분의 상부를 나타낸 평면도이다.

도2는 칫솔의 가요성 헤드의 홀에 배치된 일 다발의 칫솔모를 개략적으로 나타낸 부분 상부 평면도이다.

도3은 칫솔 헤드에 칫솔모가 매립된 가요성 용기가 나타나게 부분 절취된, 측부 입면도이다.

도4는 가요성 헤드가 갖는 칫솔모 동작을 가상선으로 나타낸 도3의 4-4선을 따라 절취된 단면의 단부도이다.

도5는 교체식 가요성 헤드를 가진 전동 칫솔의 일 부분을 측면으로 나타낸 입면도이다.

가요성 헤드를 제공하는 상술된 접근 방식 중에서 공통된 주제는 헤드 전체에 이종 물질을 사용하여 필요한 가요성을 달성하는 것이다. 상기 인용된 기술의 대부분은 헤드 구성부에 있는 연결부에 엘라스토머 재료를 사용하여 유연성을 제공한 것이다. 본 발명은 가변 물리적 성질을 가진 헤드 부분을 분리하기 보다는, 헤드와 동종의 재료를 사용하면서 유연성을 달성하는 것이다. 이러한 접근방식은 상당히 간단한 가요성 칫솔 헤드 조립을 제공한다.

헤드를 형성하는 양호한 재료는 충분한 경성을 가지어서, 소망 유연성을 여전히 제공하면서 헤드 구조를 유지하고 클리닝 요소가 헤드 내의 정위치에 있게 한다. 바람직한 성질의 혼합은 성형에 앞서 2개 이상의 재료를 혼합하여 이루어진다. 폴리프로필렌에 고 백분율(약 50%까지) TPE(thermoplastic elastomer)를 사용하여 양호한 혼합을 이룬다. 각 성분의 퍼센테이지는, 유연성을 위해 일반적으로 소량의 TPE를 필요로 하는 얇은 헤드를 가지고, 헤드의 기하형상에 의해 조절된다.

연성 재료가 헤드에 사용되기 때문에, 헤드에 클리닝 요소를 유지하는 데에는 특정한 관심이 필요하다. 따라서, 주의 깊게 스테이플 삽입을 하여 적절하게 클리닝 요소를 고정한다. 선택적으로, 사출성형기술(IMT; injection molding technique)을 사용하여 칫솔모를 배치 고정하여, 다발의 클리닝 요소가 본 발명의 가요성 헤드에 고정할 수 있다. IMT공정에서는, 칫솔모가 양호하게 칫솔 손잡이를 형성하는 중에 또는 적어도 헤드를 형성하는 중에 부착된다.

본 발명의 칫솔(10)은 손잡이(12)와 헤드(14)로 이루어진다. 양호하게, 헤드(14)는, KRATON®(등록상표)으로 판매되는 열가소성 엘라스토머와, 폴리프로필렌의 혼합물(blend)을 포함하는 가요성 플라스틱 물질로 형성된다. 이러한 혼합 및 그 유사 행위는, 칫솔 헤드용으로 완전한 유연성과 구조의 특정 조합물을 제공한다.

필요한 헤드(14)의 유연성은 또한, 그 형태와 두께의 함수이기도 하다. 따라서, 도3에 도시된 바와 같이, 헤드(14)의 두께를 칫솔(10)의 말단부 쪽으로 점진적으로 감소하거나 경사지게 형성하여, 헤드(14)의 유연성을 향상한다.

본 발명의 목적이 가요성 헤드(14)를 제공하는 것이기는 하지만, 일반적으로 손잡이(12)는 사용자가 자신의 치아에 가해지는 칫솔(10)의 힘을 제어할 수 있도록 보다 경성으로 이루어져야 한다. 상기 목표를 이루기 위해서는, 칫솔(10) 손잡이(12)의 적어도 일부분이 보다 경성인 플라스틱을 함유하는 것이 바람직하다. 가요성 헤드와 상당한 경성의 손잡이를 결합시키기 위한 복수의 접근방식을 택할 수 있다. KRATON®과 폴리프로필렌으로 이루어진 가요성 혼합물은, 보다 경성인 플라스틱 셀(18)에 의해 둘러싸인 손잡이의 코어 물질(16)로 사용된다. 역으로, 코어(16)를 보다 경성인 물질로 형성하고 그리고 셀(18)을 TPE와 폴리프로필렌 혼합물로 형성할 수 있다. 도3에 도시한 바와 같이, 상기 역 실시예는 손잡이에 부드러운 "감촉"을 주어서, 대부분의 적용에서 소망 특징이 된다.

헤드(14)용으로 보다 가요성의 혼합물 재료를 사용하는 것은, 헤드(14)에 클리닝 요소(20)를 배치 보유하는데 따른 특정한 문제를 제기한다. 가요성 헤드(14)가 굴곡작용하는 중에, 클리닝 요소(20)를 유지하는 헤드(14) 내의 홀(22)이 도2에서 설명되는 바와 같이 확장 또는 팽창 된다. 특정하게는, 홀(22)의 일 치수가 도2에 도시된 바와 같은 거리로 나타낸 바와 같이 확장된다. 홀(22)의 확장은 헤드(14)에 삽입되는 클리닝 요소(20)의 터프 단부(tufted end)(24)에서의 속박(hold)을 늦추게 한다. 헤드(14)의 홀(22) 밖으로 다발의 클리닝 요소(20)가 당겨지는 기회를 최소로 하기 위해서는, 홀(22) 내에 클리닝 요소(20)의 터프 단부를 고정하는데 사용된 스테이플(26)을 신중하게 적응하여야 한다. 따라서, 도1에 도시한 바와 같이, 만일 헤드(14)가 도면에서 화살표로 나타낸 바와 같이 칫솔(10)의 종축선에 대해 수직하는 선을 따라서 굽어지면, 스테이플(26)이 양호하게 습곡 축선과 유사하게 정렬되게 한다. 이렇게 함으로서, 스테이플의 운동은 굴곡작용 중에 최소운동을 한다.

IMT공정이 클리닝 요소(20)를 가요성 헤드(14)에 양호하게 유지시키는 다른 수단으로 사용된다. 칫솔 제조에 사용되는 공정에 대한 설명은 참고 문헌으로 본원에 기술된 미국특허 5,390,984호; 5,533,791호 및 5,609,890호의 것을 참고한다.

IMT공정에서, 클리닝 유닛(20)의 터프 단부(24)는 헤드(14)가 형성되는 정위치에서 유지되게 한다. 라운드진 단부(24)는, 기본적으로 헤드(14)를 형성하는데 사용된 TPE/폴리프로필렌 혼합물로 둘러싸인 버섯 형태(도3과 도4에 도시)의 것이다. 이러한 버섯 형태는 헤드(14)의 일 축선이 신장되더라도 제위치에 클리닝 요소(20)의 터프 단부(24)가 정위치에 유지되게 하는 것을 도와준다. 헤드(14)에 클리닝 요소(20)를 더욱 양호하게 유지하기 위해서, IMT공정이 클리닝 요소(20)의 터프 단부(24)를 부분적으로 용융하도록 국부적으로 가열하게 작동하여, 브릿지(25)를 단부(24) 사이에 형성한다. 도4에 도시된 바와 같이, 이러한 브릿지(25)는 단부(24)에서 복수의 클리닝 요소(20)의 군집을 통합한다. 다음, 가요성 헤드(14)가 브릿지(25) 둘레에 성형된다. 이러한 구조는 대체로 클리닝 요소(20)가 헤드(14)에 더욱 양호하게 유지되게 한다. 이러한 브릿지 작용은 특히, 도4에 도시된 바와 같이 칫솔(10)의 종축선에 대해 측면방향으로 클리닝 요소가 동작하는 방향으로 헤드(14)가 굽어지는 장소에서 클리닝 요소가 유지되는데 유효하다.

본 발명을 광의로 실시하는 클리닝 요소(20)로서, 임의의 적절한 형태의 클리닝 요소를 사용할 수 있다. 용어 "클리닝 요소"는, 직선부 또는 사인 곡선부를 가진 원형 단면 형태 또는 임의 타입의 소망 형태로 배열된 엘라스토머 핑거 또는 벽과 같은 종래 파이버 칫솔모 또는 마사지 요소 또는 클리닝 요소의 다른 형태를 포함하는 일반적인 표현으로 사용된다.

특정한 클리닝 요소의 설명은 단지 예를 들어 설명할 목적만 기재한 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 동종 또는 이종 클리닝 요소의 구조를 다양하게 조합하여(예를 들면, 스테이플 또는 인-몰드 기술 칫솔모) 그리고/또는 동일 칫솔모 또는 클리닝 요소 재료(예를 들면, 나일론 칫솔모, 스퍼널 칫솔모, 고무 칫솔모)로 실시된다. 유사하게, 도3과 도4가 헤드(14)에 대해 대체로 수직적으로 있는 클리닝 요소를 설명하고 있지만, 클리닝 요소의 일부 또는 전부를 헤드(14)의 외부면에 대해 다양한 각도로 각이지게 할 수 있다. 향상된 양치질, 치아 폴리싱, 치아 화이트닝 및/또는 잇몸 마사지 동작과 같은 부가적인 구강 건강의 잇점을 발휘하는 특정 성질의 결과를 이루기 위해서는, 클리닝 요소의 구조, 재료 및 방위가 조합된 것을 선택할 수 있다.

본 발명은 또한 헤드(14)가 클리닝 요소를 소유한 1개 이상의 파워 또는 전기적 작동 가동구역을 구비한 곳에서 실시될 수 있다.

도5는 클리닝 요소를 가진 전동 디스크 또는 구역(40)을 구비하는 칫솔(10A)을 설명하는 도면이다. 작동 구역(40)은, 모두 참고 문헌으로 본원에 설명된 미국특허 Re35,941호에 도시된 구동 메카니즘 형태의 것을 사용하여 전후방향으로 동작되거나, 미국특허 5,625,916호에 도시된 구동 메카니즘 타입의 것을 사용하여 진동 회전된다. 다르게는, 상기 언급된 다른 타입의 구동이 다른 방식과 방향으로 구역(40)을 동작 한다. 도5에서 헤드의 일 단부에 작동 구역(40)을 나타 내었을 지라도, 상기 작동 구역은 헤드 상에 소망 구역에 위치되는 것이다.

Claims (7)

1. 손잡이와, 상기 손잡이에 고정된 헤드 및, 헤드에 있는 홈(recesses) 내에 고정된 클리닝 요소를 포함하는 칫솔에 있어서, 상기 헤드는 손잡이보다 더 큰 유연성을 가지고 그리고 상기 유연성이 향상되도록 그 기부(proximal)에서 말단부로 경사진 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
2. 제1항에 있어서, 상기 클리닝 요소는 인-몰드 기술(in-molded technology)을 사용하여 헤드에 고정되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
3. 제1항에 있어서, 상기 클리닝 요소는 칫솔 헤드의 굴곡동작 축을 따라 정렬 배치된 스테이플(staples)을 사용하여 헤드에 고정되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
4. 제2항에 있어서, 상기 클리닝 요소의 터프 단부의 적어도 일부는 인-몰드 기술을 사용하여 헤드를 형성하는 중에 각각에 연결되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
5. 제1항에 있어서, 상기 헤드는 열가소성 엘라스토머와 폴리프로필렌의 혼합물로 성형되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
6. 제5항에 있어서, 상기 손잡이의 적어도 일부분은 열가소성 엘라스토머와 폴리프로필렌의 혼합물로 성형되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
7. 제1항에 있어서, 클리닝 요소를 구비한 상기 칫솔의 헤드는 단일 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 칫솔.