KR20060103327A - 수지 트위스팅 브러시 - Google Patents

Abstract

치간칫솔(트위스팅 브러시) 축부의 재질을 형상복원성과 탄성을 갖는 수지재료로 구성함으로써 적절한 탄성과 형상복원성 및 가요성을 겸비함과 아울러 축부의 변형 파손을 방지함으로써, 북형 치간 틈새 등 좁은 부위에 치간칫솔(트위스팅 브러시)를 삽입할 때, 축부가 변형되어 용이하게 삽입가능하며 치간부의 3차원적 형상에 잘 맞고, 삽입 방향에 규제가 있는 치간부에도 삽입가능하면서 축부의 굴곡시에 영구변형을 초래하는 일 없이 신직성을 유지하며, 또한 상기 청소작업 중에 치아 혹은 잇몸에 접촉할 경우에 동통이나 위화감이 적고 쾌적하며, 게다가 반복 굴곡에 의해서도 파손되는 일이 적은 치간 청소 보조구를 제공한다.

Description

수지 트위스팅 브러시{RESIN TWISTING BRUSH}

치아 표면과 치주조직에 부착되는 프라그(plaque)는 치아 손실의 원인인 충치와 치조농루를 발생시키는 세균의 온상이다. 본 발명은 특히 치주병의 원인이 되는 치간부의 프라그 컨트롤에 최적인 구강청소용구, 혹은 속눈썹 화장에 사용하는 마스카라 브러시 등이나 만곡된 복잡한 형상의 가는 파이프와 같은 청소 연마 등에 최적인 소형 트위스팅 브러시에 관한 것이다.

일반적으로 치아 상실의 2대 질환은 카리에스와 치주병인데, 특히 치주병에걸려 잇몸 퇴축을 일으키고 있는 경우에는 일반적인 칫솔에 의한 치간부의 프라그 컨트롤에는 한계가 있으며, 그 때문에 치간칫솔 등의 구강청소 보조구가 널리 사용되고 있다. 그 대표적인 청소보조기구 치간칫솔은 꼰 금속선에 동심원상으로 나일론 브러시를 감아 배열한 트위스팅 브러시인데, 치간부 삽입시에 선단부가 잇몸에 닿으면 잇몸을 상처 내는 일도 많고, 치아에 선단부의 금속이 닿으면 위화감을 나타내며, 반복 사용할 경우, 꼰 금속선은 금속피로(Metal Fatigue)에 의해 청소 작업중에 파손될 위험성이 높고, 일상의 구강 치료(oral care)로 정착시키기에는 여러 가지 문제가 있었다. 치근 분기부와 같은 3차원적으로 만곡된 복잡한 치간부의 청소작업을 수행할 경우, 치간칫솔축을 구성하는 금속이 저항이 되어 삽입이 곤란 할 뿐만 아니라, 삽입방향에 적합하도록 청소 브러시 부분에 프리커브를 부여하면, 금속선 자체에 형상복원성이 없기 때문에 치근 함몰부위 등에 다 못 닦고 남기는 부위가 발생할 위험성이 있었다. 이러한 문제를 피하기 위해 형상복원성이 있는 니켈 티탄 합금의 사용이 고려되는 데, 트위스팅 브러시에 준한 성형방법을 취하면, 금속선의 비틀림 풀림으로 인해 나일론 파일의 털 빠짐이 발생하게 된다. 그 때문에 축부의 구성재로서 수지 재료가 검토되어 왔는데, 치간 칫솔은 치간부의 청소를 위해 브러시부가 직경 0.8mm의 틈새로 관통할 필요가 있으므로, 이와 같은 굵기의 수지재료에 나일론 파일을 인서트하는 사출성형은 곤란하였다. 기타의 방법으로서, 트위스팅 브러시 형상을 재현하기 위해, 형상복원성이 있는 금속선재나 수지섬유에 방사상으로 나일론 파일을 정전식모(靜電植毛)하는 방법도 있는데, 직경 0.8mm의 틈새로 브러시부를 관통하기 위해서는 축부의 직경은 약 0.4mm이하로 할 필요가 있으며, 이와 같은 직경의 선재에 전체길이 2mm∼4mm 정도의 나일론 파일을 균일하게 식모하고, 게다가 생체위해성이 없는 접착제를 사용하여 털 빠짐을 없애는 것은 어려웠다. 이와 같은 소형 트위스팅 브러시의 용도로서는 화장용 마스카라 브러쉬와 같은 화장용품이 있는데, 축부재는 기본적으로 금속재료가 사용되고 있었다.

또한, 이와 같은 형상의 트위스팅 브러시는 각종 파이프 형상의 물품의 연마청소에도 사용되는데, 복잡하게 만곡된 형상에 사용하는 것은, 축부가 금속으로 구성되어 있는 경우, 도달 심도에 한계가 있어 손잡이 부분에 가요성이 있는 재질을 연결하여 사용할 수밖에 없었다.

특허문헌 1 : 일본 특원평10-181595호(JP,U), 일본 특원평4-152991호(JP,U)

상술한 바와 같이, 치간부의 프라그 컨트롤의 유용성은 높다. 게다가, 구강청소 보조구를 사용하여 치간부의 구간청소를 위해 북(鼓)형 치간 틈새에 치간 청소기구를 삽입할 경우에, 심재부의 청소부 선단에서 잇몸을 상처 내는 일 없이, 동시에 동통이나 위화감을 발현하는 일 없이 용이하게 삽입가능함과 아울러, 복잡한 치근 형상을 갖는 미로와 같은 삽입방향에 규제가 있는 치간부에도 저항 없이 삽입가능하게 할 뿐만 아니라, 축부의 굴곡시에 영구변형을 일으키는 없이 신직성(伸直性)을 유지하면서, 치간부의 3차원적 형상에 매우 적합하므로 치근 함몰부도 다 못 닦고 남기는 일이 없으며, 또한, 상기 청소 작업중에 치아 혹은 잇몸에 접촉했을 경우에 위화감이 적고 쾌적하며, 게다가 반복 굴곡으로 인해서도 파손되는 일이 적은 치간 청소 보조구를 제공함과 아울러, 화장용 마스카라 브러시의 경우에는, 안구 가까이에서 사용하는 것에 대한 공포감을 없애기 위해, 일반적으로 금속으로 구성하는 축부의 재질을 소프트한 질감을 이미지할 수 있는 재질로 교체하는 것이다.

기타의 용도로서, 복잡하게 만곡된 형상인 각종 파이프 형상의 물품의 연마 청소에 사용할 경우, 도달 심도를 보다 길게 하기 위해, 축부 자체를 탄력성, 형상복원성, 가요성 등을 구비하는 재질로 구성하는 것이다.

일반적으로 치간칫솔 등으로 사용되는 소형의 트위스팅 브러시는 축부를 구성하는 스테인리스 와이어 등의 금속으로 비틀어 꼼으로써 나일론 브러시모를 그 사이에 삽입하여 완성하는 것이다. 본 발명은 이 종래의 치간칫솔의 축부를 적절한 가요성과 함께 신직성(형상복원성)을 겸비한 수지재료로 바꾸기 위해, 일반적인 금속 치간칫솔의 제조공정과 동일하도록 나일론 털을 직각방향으로 2개의 수지재료 사이에 넣어 일단을 고정하고 타단을 비틀어 돌려 꼼으로써, 수지재료에 의한 트위스팅 브러시를 완성하고자 하는 것이다.

그러나, 축부의 수지재료는 당초의 목적으로 하는 필요 성질대로 가요성, 신직성 등의 형상복원성을 구비하기 위해 꼰 형상을 유지하는 것은 곤란하다. 게다가, 이 2개의 수지재료 각각과 나란히 열융착 수지섬유를 배치하고 축부재에 횡방향섬유를 삽입하여 비틀어 돌리며, 트위스팅 브러스 형상으로 완성하는 공정의 전, 도중, 후 중 어느 한 단계에서 열처리함으로써, 열융착수지만 용융하여, 축부를 구성하는 2개의 수지재료 상호와 나일론 파일 등의 횡방향 섬유를 동시에 융착함과 아울러, 축부 수지재료의 비틀림 풀림 응력도 용착 고정되며, 횡방향 섬유를 삽입한 트위스팅 브러시 형상을 유지하면서도 브러시모가 빠지는 것을 방지한 가는 직경(細經)의 수지 트위스팅 브러시에 관한 것이다.

상기 수단에 따르면, 다음과 같은 작용이 얻어진다.

본 발명의 청구항 1∼5에 기재된 가는 수지 트위스팅 브러시에 따르면, 일반적인 트위스팅 브러시와 같이, 축부에 금속을 사용하고 있지 않으므로, 마스카라 브러시와 같이 안구 근처에서 사용할 경우의 공포감을 줄이고, 구강 내에서 사용할 경우, 타액과 금속으로 인한 갈바니 전류에 의한 위화감이 없고, 장기 사용에 따른 금속 알레르기의 걱정도 없다. 게다가 브러시의 구조는 종래의 트위스팅 브러시와 동일하므로 브러시모의 성능을 저하시키는 일 없이 각종 수지재료의 특색을 이용하는 것이 가능해지므로, 종래의 금속 트위스팅 브러시에는 없는, 가요성을 갖게 할 뿐만 아니라, 굴곡 변형된 상태로 사용한 직후에 형상복원성에 의해 신직성을 유지하며 소프트한 사용감을 준다는 우수한 효과를 가질 수 있다.

마찬가지로, 이 트위스팅 브러시는 축부 자체를 탄력성, 형상복원성, 가요성 등을 구비하는 수지재질로 구성하므로, 브러시의 선단으로부터 연장된 지지부분까지 전체적으로 탄력성, 형상복원성(신직성), 가요성을 구비하며, 복잡하게 만곡된 형상인 각종 파이프 형상의 물품에 대해서도 보다 깊은 도달 심도 면에서 연마청소작업에 대응하는 것이 가능해진다.

또한, 여기서 말하는 나일론 브러시모는 수지재료에 한정되지 않고 금속재료를 사용하여도 좋으며, 또한 수지재료 중에 연마 도장 입자 등을 내포 혹은 바인딩함으로써, 축부는 형상복원성 혹은 가요성을 가지면서, 연마 및 청소작업 대상물의 성질·상태에 따라 높은 연마능력을 구비한 트위스팅 브러시를 완성하는 것이 가능해진다.

도 1은 균등하게 병렬 배치한 횡방향 수지섬유를 직각교차방향에서 수지선과 열융착수지선으로 양쪽에서 지지한 상태를 나타내는 도면.

도 2는 도 1의 B-B' 단면 축방향을 나타내는 도면.

도 3은 균등하게 병렬 배치한 횡방향 수지섬유를 직각교차방향에서 수지선과 열융착수지선으로 양쪽에서 지지한 상태를 나타내는 도 5의 C-C' 단면도.

도 4는 축부 선단을 지지하며 축부 후단을 비틀어 돌려 횡방향 수지섬유 트 위스팅 브러시를 형성한 상태를 나타내는 도 5의 C-C' 단면도.

도 5는 축부 선단을 지지하며 축부 후단을 비틀어 돌려 횡방향 수지섬유 트위스팅 브러시를 형성 유지한 상태에서 과열하여 열용착수지가 융해 접착된 상태를 나타내는 축방향의 단면도.

도 6은 1개당 냉각유지시간의 단축을 도모하여 생산효율을 높이기 위해, 일정 간격으로 연속적으로 트위스팅 브러시를 성형한 상태를 나타내는 도면.

도 7은 균등하게 병렬 배치한 횡방향 수지섬유를 직각교차방향에서 열융착수지 피복수지섬유에 의해 양쪽에서 지지한 상태를 나타낸 도면.

도 8은 도 7의 열융착수지 피복수지섬유의 축부 선단을 지지하며 축부 후단을 비틀어 돌려 횡방향 수지섬유 트위스팅 브러시를 형성 유지한 상태에서 과열하여 열융착수지가 융해 접착된 상태를 나타내는 횡방향 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 횡방향 수지섬유 2 : 수지섬유

3 : 열융착 수지섬유 4 : 축부 선단

5 : 축부 후단 6 : 축부 브러시모 간헐부

7 : 열융착수지 피복수지섬유 8 : 열융착수지 용융변형접착부

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

실시예 1

도 1∼도 8은 발명을 실시하는 제조과정 및 형태의 일 예로서, 도면 중, 도 면과 동일한 부호를 부여한 부분은 동일한 물건을 나타내며, 기본적인 구성은 도면에 도시한 종래의 것과 동일하다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 축부재가 되는 수지섬유(2)와 병렬로 배치한 열융착 수지섬유(3)에 대해 횡방향 섬유(1)를 병렬로 복수개 배치하고 양쪽에서 지지한다. 이 상태를 축방향에서 본 상태를 도 2에 나타낸다. 이 상태에서, 축부 선단(4)과 축부 후단(5)를 지지하며 비틀어 돌림으로써 도 3과 같이 횡방향 수지섬유(1)가 축을 동심원의 중심축으로 하여 나선형상으로 전개되어 트위스팅 브러시의 형상을 만든다. 이 상태를 유지한 채로 전체를 열처리함으로써 도 4에 나타낸 바와 같이 열융착 수지섬유(3)만 용융하여, 브러시모를 구성하는 횡방향 수지섬유(1)와 2개∼복수개의 수지섬유(2)를 각각 융착함으로써, 브러시의 털 빠짐을 방지함과 아울러 비튼 축부를 구성하는 수지섬유의 풀림을 방지하여, 나선형상의 브러시모를 갖는 트위스팅 브러시의 형상을 유지한 도 5에 나타낸 바와 같은 가는 수지 트위스팅 브러시가 된다. 이 때, 열처리를 수행하는 타이밍은 비틀어 돌리는 공정의 공정 중, 혹은 공정 전으로 하는 것도 가능하다. 또한, 열처리를 실시한 열융착 수지섬유(3)가 냉각되어 고화될 때까지의 축부 선단(4) 및 축부 후단(5)의 트위스팅 브러시 1개당 유지 시간을 단축하기 위해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 임의의 개수의 트위스팅 브러시를 축부 브러시모 간헐부(6)를 사이에 두고 일정 간격으로 횡방향 수지섬유를 위치시켜 비틀어 돌린 후, 열처리함으로써 생산효율을 향상시킬 수 있다.

이 경우에는 컷팅면이 예각이 될 것으로 예상되므로, 각각의 트위스팅 브러 시의 축부재 선단부(4)를 초음파 가공, 고주파 가공 혹은 기계 가공 등에 의해 모서리(edge)를 제거함으로써 매끄러운 형상으로 만드는 것이 바람직하다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 횡방향 수지섬유(1)를 열융착수지 피복수지섬유(7)에 구성하고, 비틀어 돌리는 공정 중 혹은 공정 전후에 열처리함으로써, 도 8에 나타낸 바와 같이, 열융착수지 피복수지섬유(7)의 열융착수지부만 용융하여, 횡방향 수지섬유(1)와 각각의 열융착수지 피복수지섬유(7) 축부재부를 구성하는 수지 섬유(2)를 융착함으로써, 브러시의 털 빠짐을 방지함과 아울러, 비튼 축부를 구성하는 수지섬유의 풀림을 방지하여 나선형상의 브러시모를 갖는 트위스팅 브러시의 형상을 유지한 가는 수지 트위스팅 브러시를 만드는 것이 가능하다.

이와 같이 제작한 가는 수지 트위스팅 브러시는 일본 특허출원 제2000-380686호, 일본 특허출원 제2001-230207호와 같은 슬라이드 운동, 회전 운동 혹은 회전 슬라이드 운동을 발생하는 전동 치간 청소기구의 운동축, 혹은 수동용 치간 청소기구에 접속하여 사용한다.

또한, 본 발명의 가는 수지 트위스팅 브러시는 상기한 제조과정 및 실시형태에 한정되지 않으며, 축을 이루는 수지섬유 혹은 열융착 수지섬유의 개수 및 횡방향 수지섬유의 재질 및 배열상황(묶음 상태에서의 배열 혹은 배열간격), 연마 도장입자의 포함, 금속 사용 등 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명의 가는 수지 트위스팅 브러시는 축부에 금속을 사용하고 있지 않으 므로, 구강청소기구로서 치주병의 원인이 되는 치간부의 프라그 컨트롤에 치간칫솔을 사용할 경우, 타액과 금속으로 인한 갈바니 전류에 의한 위화감이 없으며, 금속 알레르기의 걱정도 없다. 게다가 구조적으로는 종래의 트위스팅 브러시와 동일하면서, 축부는 충분한 가요성을 갖게 할 뿐만 아니라, 굴곡변형된 상태에서 사용한 직후에 형상복원성에 의해 신직성(형상복원성)을 유지하며, 반복 사용으로 인한 응력 피로를 일으키는 일이 극히 적으므로 파손되는 일이 적은 내구성이 높은 치간칫솔이 된다. 또한, 이와 같은 특징을 이용해, 일본 특허출원 제2000-380686호, 일본 특허출원 제2001-230207호와 같은 슬라이드 운동, 회전운동, 혹은 회전슬라이드운동을 발생하는 전동 치간청소기구의 운동축의 선단부 브러시로서 사용하기에 적합하다.

또한, 이 메탈리스 트위스팅 브러시는 종래의 금속성 트위스팅 브러시로는 곤란하였던, 복잡한 형상부위에 대한 청소, 연마 혹은 도장 작업을 수지축부의 특성을 살려 가능하게 할 뿐만 아니라, 일반적인 금속 트위스팅 브러시에 비해 더 긴 도달심도를 얻는 것이 가능해지므로, 종래 불가능하였던 복잡한 형상의 기계기구 등의 구성부품의 구석구석까지 청소연마작업을 수행하는 것이 가능해진다.

또한, 금속 특유의 딱딱한 이미지의 금속 트위스팅 브러시와는 달리, 수지의 소프트한 이미지는 속눈썹 화장에 사용하는 마스카라 브러시 등과 같이 눈 앞에서 사용할 경우, 사용시의 공포감을 경감시키므로 쾌적하게 사용하는 것이 가능하다.

Claims (6)

1. 탄력성, 형상복원성, 가요성 등을 가지는 복수개의 수지섬유로서 구성되는 축부재에 대하여 횡방향 수지섬유가 병렬로 복수개 배치되어 상기 축부재 사이에 끼워져 지지된 상태에서, 상기 축부재의 양단을 비틀어 돌림으로써, 상기 축부재 주위에 나선형상의 브러시모를 성형한 트위스팅 브러시로서, 축부 자체가 탄력성, 형상복원성, 가요성 등을 가지며, 3차원적 형상으로 변형 적합가능함과 아울러 형상복원성을 가지는 것을 특징으로 하는 수지 트위스팅 브러시.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 축부재를, 수지섬유와 병렬로 배치한 열융착 수지섬유로 구성하며,

   상기 축부재에 횡방향 수지섬유를 끼워서 지지한 상태에서 양단을 지지하며 비틀어 돌려 트위스팅 브러시 형상을 형성하는 공정 중, 혹은 공정의 전후에 열처리함으로써, 상기 열융착 수지 섬유를 용융하고, 브러시모를 구성하는 횡방향 섬유와 복수개의 수지 섬유를 각각 융착함으로써, 축부 자체의 탄력성, 형상복원성, 가요성 등을 손상시키는 일 없이, 브러시의 털 빠짐을 방지함과 아울러 비튼 축부를 구성하는 수지섬유의 풀림을 방지하여, 나선형의 브러시모를 갖는 트위스팅 브러시의 형상을 유지한 것을 특징으로 하는 수지 트위스팅 브러시.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 축부재를 미리 열융착 수지재료로 피복한 열융착수지 피복 수지섬유로 구성한 것을 특징으로 하는 수지 트위스팅 브러시.
4. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   임의의 길이의 축부재에 대하여 브러시모를 구성하는 횡방향 수지섬유를 일정 간격별로 삽입해 넣은 상태에서 비틀어 돌려 형성하고, 연속적인 트위스팅 브러시를 일정 간격으로 축부재의 모서리를 초음파 가공, 고주파 가공 혹은 기계 가공 등에 의해 제거함으로써, 매끈한(smooth) 형상으로 절단하고, 트위스팅 브러시 1개당 열처리 후의 냉각유지시간을 단축하여 생산성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 수지 트위스팅 브러시.
5. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 축부재를 구성하는 수지섬유를 미리 착색한 수지를 사용함으로써 브러시모 사이즈를 컬러 코드화 표시한 것을 특징으로 하는 수지 트위스팅 브러시.
6. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 수지 트위스팅 브러시의 축부재 선단부를 초음파 가공, 고주파 가공 혹은 기계 가공에 의해 모서리를 제거함으로써 매끄러운 형상으로 만들어, 브러시 삽입을 원활하게 한 것을 특징으로 하는 수지 트위스팅 브러시.

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