KR20070103020A - 칫솔 - Google Patents

칫솔

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KR20070103020A
KR20070103020A KR1020077018088A KR20077018088A KR20070103020A KR 20070103020 A KR20070103020 A KR 20070103020A KR 1020077018088 A KR1020077018088 A KR 1020077018088A KR 20077018088 A KR20077018088 A KR 20077018088A KR 20070103020 A KR20070103020 A KR 20070103020A
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KR
South Korea
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brush
hair
toothbrush
bristle
tip
Prior art date
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KR1020077018088A
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신야 사쿠라이
도요카즈 모리
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선스타 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

합성수지로 만든 브러시 본체10의 식모대12에, 열가소성 수지로 만든 브러시 모2가 융착되어서 식모부가 형성되는 식모부를 구성하는 브러시 모2의 적어도 일부에, 모 끝측에서 분기되고, 분기된 모 끝이 가는 테이퍼 모양으로 미리 형성된 끝이 가는 모, 심초 구조 또는 해도 구조의 단면 형상을 구비하는 끝이 가는 모, 혹은 심부 또는 도부가 모 끝에 노출된 심모가 미리 형성된 끝이 가는 모의 어느 하나를 사용한 칫솔은, 치간이나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부위로의 브러시 모의 삽임성이 우수하고, 치석 제거 효과가 높아 청소성이 우수함과 아울러, 구강 내에 있어서 조작성과 의장성도 또한 우수하다.

Description

칫솔{TOOTHBRUSH}
본 발명은 칫솔에 관한 것으로서, 더 상세하게는 치석(齒石) 제거 효과, 청소성이 우수하고, 구강 내에서의 조작성, 또 의장성(意匠性)도 우수한 칫솔에 관한 것이다.
종래에, 치간부(齒間部)나 이와 잇몸의 사이의 경계 등의 좁은 부분의 치석 제거 효과, 청소성을 향상시킨 칫솔로서, 브러시 모의 선단(先端)을 테이퍼(taper) 모양으로 가공하여 상기와 같은 좁은 부분으로의 삽입성을 높인 것이 많이 제안되어 있다. 예를 들면 양단(兩端)에 테이퍼부를 구비하는 합성 모노 필라멘트를 중앙부에서 굴곡(屈曲)시킨 솔을 식모 구멍에 수렴 식모한 칫솔에 있어서, 상기 합성 모노 필라멘트의 테이퍼부 선단부로부터 소정의 길이의 각 부위에 있어서의 솔 지름이 기부(基部)의 솔 지름에 대하여 소정의 비율이 되는 테이퍼 형상으로 한 것(특허문헌1 참조.), 브러시 헤드의 식모 구멍에 필라멘트의 모(毛) 다발을 U형으로 구부려서 형성하여 이루어지는 칫솔에 있어서, 상기 필라멘트의 일단(一端)을 구(球) 모 양, 또 일단을 테이퍼 모양으로 하여 필라멘트의 양쪽 선단의 형상이 다른 칫솔, 또 상기 필라멘트의 일단을 일방의 선단보다 더 돌출시켜서 형성한 칫솔(특허문헌 2참조.), 식모대에 긴 테이퍼 브리슬(bristles)과 짧은 테이퍼 브리슬을 터프트(tuft)(브리슬의 다발) 별로 식모하여 서로 혼재(混在)시킨 칫솔(특허문헌3 참조.) 등, 모의 선단을 테이퍼 모양의 끝이 가는 모로 한 각종 칫솔이 제안되어 있다. 또, 폴리에스테르 수지(polyester resin)로 만든 해부(海部)에 폴리아미드 수지(polyamide resin)로 만든 도부(島部)를 산재(散在)시킨 단면 형상을 구비하며 복합 합성수지로 만든 필라멘트의 선단부를 산(酸) 또는 알칼리(alkali)의 용액에 침지(浸漬)시켜서 해부를 용해시킴으로써, 모의 선단에 도부만 노출시켜서 심모(芯毛)가 소정의 길이 형성된 해도 복합섬유(海島 複合纖維)가 식모대(植毛臺)에 식모된 칫솔(특허문헌4 참조.), 식모대 면(面)에 있어서의 기부 단면 형상이 원형상, 타원 형상, 삼각형 형상 또는 육각형 형상 등의 소정의 형상으로 이루어지는 단위 단면 요소를 복수 개 연결한 형상으로 된 솔을 산 또는 알칼리 등의 약액(藥液)에 침지시켜서, 솔 선단부가 복수로 분기(分岐)되고 또 각 분기모(分岐毛)가 날카로운 테이퍼 모양으로 된 솔을 식모한 칫솔(특허문헌5 참조.), 선단부에 복수의 날카로운 테이퍼 모양 분기모를 형성함과 아울러, 특정한 분기모에 대하여 다른 분기모를 다른 길이로 한 솔을 식모하여 이루어지는 칫솔(특허문헌6 참조.) 등도 제안되어 있다.
상기와 같은 각종 형상의 끝이 가는 모를 식모대에 형성한 칫솔은, 상기 끝이 가는 모의 선단 형상에 의하여 치간이나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부위로의 모 끝의 삽입성이 우수하여 당해 부위의 치석 제거 효과가 높고, 청소성이 우수하다. 그러나 상기와 같은 종래의 끝이 가는 모를 사용한 칫솔은, 합성수지의 사출성형(射出成形) 등에 의하여 미리 성형된 브러시 본체의 식모대에 형성된 식모 구멍에, 적어도 일단이 테이퍼 모양으로 형성되고 합성수지(合成樹脂)로 만든 필라멘트의 모속(毛束)을 U형으로 둘로 접어, 평선(平線)(금속선재(金屬線材), 와이어 스테이플(wire staple) 등으로도 불린다.)과 함께 결합고정(삽입) 되어 있다. 그러나 평선을 사용하여 모속을 식모대의 식모 구멍에 삽입하는 경우에는, 식모대의 두께에 제한이 있어, 그다지 얇지 않고 또 하나의 식모 구멍에 식모되는 모속의 밀도에도 한계가 있다.
또한 미리 모 끝이 가늘게 가공된 브러시 모를 식모대에 식모하는 경우에, 상기와 같은 평선을 사용한 식모에서는, 식모 후에 모 자름(트리밍(trimming))에 의하여 모 끝을 가지런하게 맞출 수 없어 식모면(面)은 식모 시(時) 그대로 된다. 그러나 평선을 사용한 식모의 경우에, 식모 구멍 저면(底面)과 평선 사이의 브러시 모가 끼워져 있는 부분에서 브러시 모가 U자형으로 구부려져, 당연하지만 구부려지는 위치에 다소의 고저차이가 발생하여 이 고저차이 때문에 식모면이 가지런하지 않게 된다. 즉 평선을 사용한 식모에서는, 미리 선단 가공된 브러시 모를 사용하므로 모 끝이 가지런한 식모면을 구비하는 칫솔을 제조할 수는 없다. 그러나 식모면 의 형상(컨피규레이션(configuration))은, 청소성이나 치석의 제거 효과에 큰 영향을 미치기 때문에 칫솔에 있어서는 식모면의 형상은 매우 중요하다.
한편 칫솔의 식모대에 브러시 모를 고정하는 방법으로서는, 상기한 평선을 사용한 방법 이외에, 모속의 기부에 열융착 등에 의하여 형성한 융합 덩어리 등 식모 구멍의 구멍 지름이나 모속 지름보다 폭이 넓은 두께부를 형성하고, 브러시 본체의 성형시에 상기 두께부를 성형 캐비티(cavity) 내(內)에 배치하고 브러시 본체의 성형 재료를 상기 캐비티 내에 충전(充塡)하여 성형함으로써 브러시 모를 식모대에 고정하는, 소위 인 몰드법(in-mold process)이라고 불리는 방법(예를 들면 특허문헌7～9 등 참조.), 또한 그 때에, 브러시 모를 우선 식모부 커버(1차성형 핸들부)에 장착하고, 이 식모부 커버를 식모대(2차성형 핸들부)와 일체로 성형함으로써 브러시 본체의 성형시에 있어서 성형재료가 새는 것을 방지하는 방법(특허문헌10, 11 등 참조.), 또한 식모대(강모(剛毛) 지지체, 강모 베이스라고도 한다)에 브러시 모(강모)를 수용하기 위한 복수의 구멍(식모 구멍)을 형성해 두고, 또는 상기 구멍을 성형하지 않고, 상기 브러시 모의 고정측 기단부를 열용융 하고 또 브러시 모 길이를 단축하여 상기 고정 단부에 두께부(비후부(肥厚部), 비대부(肥大部)라고도 한다)를 형성하고, 상기 식모대에 상기 열용융 한 브러시 모의 기단부를 융착(融着)하는, 소위 퓨즈인법(fuse-in process)이라고 불리는 방법 등, 평선을 사용하지 않고 식모대에 브러시 모를 고정 한 칫솔(무(無)평선 칫솔)의 제조방법이 제안되어 있다(특허문헌12, 13 등 참조.). 또한 모 끝이 테이퍼 모양으로 첨예화된 바늘 모양 모에 있어서 식모부 커버(헤드 인서트(head insert))에 형성된 관통 구멍에 가압해 넣은 후에, 상기 바늘 모양 모의 기단부(바늘 모양이 아닌 부분)를 열융착 하여 식모부 커버에 고정한 다음, 헤드 인서트를 칫솔 본체의 식모대(헤드부)에 접착시킨 칫솔도 제안되어 있다(특허문헌14 등 참조.). 평선을 사용하지 않는 이들 칫솔의 제조방법에 의하면, 식모대에 형성된 식모 구멍에 평선과 함께 모속을 삽입하는 방법에 비하여, 식모대의 두께를 얇게 할 수 있어 구강 내에서의 조작성의 향상을 기대할 수 있다. 또한 평선을 사용한 방법에 비하여, 브러시 모의 식모 밀도를 높게 할 수도 있다. 그러나 종래의 무평선 칫솔의 제조방법으로 제조된 것은, 상기 제조방법에 의하여 브러시 본체의 성형시에 식모대에 브러시 모를 일체로 고정하여 식모한 뒤에, 식모대에 식모된 상기 브러시 모의 선단에 기계가공에 의하여 통상의 선단 라운딩 가공(free end rounding processing)을 실시하거나, 선단부를 기계적으로 분할하여 식모부를 형성하고 있었다.
또한 미리 선단 가공한 브러시 모를 평선을 사용하지 않고 식모대에 고정하는 경우에는, 식모대를 형성한 후에 브러시 모의 끝을 기계적 혹은 화학적으로 가공하여 브러시 모속 선단부의 형상을 일정하게 하거나, 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면의 형상을 일정하게 하거나 할 수 없기 때문에, 식모시에 브러시 모속 선단의 형상이나 브러시면의 형상을 일정 하게 해 두지 않으면 안 된다. 예를 들면 상기 특허문헌7～9에 개시된 삽입법(insert法)에 있어서는, 도15에 나타나 있는 바와 같이 브러시 모(강모)2를 수렴한 모속3의 기단부3b에 모속3의 브러시 모2를 융합하여 두께부(융합 덩어리)31을 형성하고, 두께부31을 브러시 성형용 금형130의 캐비티140 내에 배치한 상태로 캐비티140 내에 성형용 수지재료를 충전하여 브러시 본체의 식모대에 브러시 모2(모속3)를 고정하는 것이지만, 모속3의 기단부에 두께부31을 형성하고 이것을 캐비티140 내에 배치할 때에는, 접촉판(backplate)110에 각 모속3에 있어서 끝을 가늘게 가공한 선단3a측을 접촉시켜서, 미리 모속3의 선단 형상이나 브러시 모2로 구성되는 브러시면f의 형상을 일정하게 해 두지 않으면 안 된다. 또한 상기 특허문헌12에 개시되어 있는 퓨즈인법에 의한 무평선 칫솔의 제조방법에 있어서는, 예를 들면 도19에 나타나 있는 바와 같이 브러시 모2의 모속(강모속)3의 기단30b측을 용융하여 두께부(비후부, 용융 덩어리)31을 형성하고, 이것을 미리 성형한 브러시 본체10의 식모대(강모 지지체)12에 융착한다. 또한 상기 특허문헌13에 개시되어 있는 퓨즈인법에 의한 무평선 칫솔의 제조방법에 있어서는, 도20에 나타나 있는 바와 같이 브러시 모의 모속(강모속)3의 기단부30b를 용융하여 두께부(비대 종단부)31을 형성함과 아울러, 칫솔 본체10의 식모대(강모 베이스)11의 식모면12a를 용융하고, 또 도21에 나타나 있는 바와 같이 식모면12a에 식모 구멍(오목구멍)6을 형성하고, 상기 용융한 두께부31을 용융한 식모대 표면12a 또는 식모대 표면12a에 형성한 식모 구멍6에 열융착 하여 모속3을 식모대12에 고정한다. 이들 특허문헌12, 13에 개시된 방법에 있어서도, 상기 모속3의 기단부30b에 두께부31을 형성하고 이것을 식모대12의 식모면12a에 융착할 때에는, 접촉판410, 510에 각 모속3에 있어서 끝을 가늘게 가공한 모 끝측(선단측)3a를 접촉시켜서, 미리 모속3의 선단 형상이나 브러시 모로 구성되는 브러시면f의 형상을 일정하게 해 두지 않으면 안 된다.
상기한 바와 같이 평선을 사용하지 않고, 미리 선단가공 된 브러시 모를 식모대에 식모하여 식모부를 형성하는 경우에는 식모 후의 후가공(後加功)을 할 수 없기 때문에, 식모시에 상기 선단가공 된 브러시 모의 선단부를 접촉판 등에 접촉시켜서 정렬시킨 상태에서 작업이 이루어져야만 한다. 그러나 청소성 향상 때문에 단순히 끝이 가는 테이퍼 형상으로 형성한 브러시 모의 경우에는 모 끝이 가늘어 탄력이 없기 때문에, 식모 작업시에 접촉판 등에 테이퍼 모양 선단부를 접촉시켜 모 끝을 가지런하게 하려고 하면, 상기 선단부가 구부러지거나 꺾이거나 해버려, 식모 후의 브러시 모의 모 끝이 가지런하지 않아지기 쉽고, 모속의 선단부나 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면을 원하는 형상으로 일정하게 하기 어려웠다.
특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개평6-141923호 공보
특허문헌2 : 일본국 공개특허공보 특개평7-284412호 공보
특허문헌3 : 일본국 공개특허공보 특개평11-75939호 공보
특허문헌4 : 일본국 공개특허공보 특개평9-322821호 공보
특허문헌5 : 일본국 공개특허공보 특개2003-144229호 공보
특허문헌6 : 일본국 공개특허공보 특개2003-199626호 공보
특허문헌7 : 일본국 특허공보 특공평6-16725호 공보
특허문헌8 : 일본국 특허 제2732875호 공보
특허문헌9 : 일본국 특표평9-512724호 공보
특허문헌10 : 일본국 공개특허공보 특개평9-182632호 공보
특허문헌11 : 일본국 공개특허공보 특개2003-102552호 공보
특허문헌12 : 일본국 공개특허공보 특개평2-99002호 공보
특허문헌13 : 일본국 특허공보 특공평6-46962호 공보
특허문헌14 : 일본국 공개특허공보 특개2004-181215호 공보
[발명이 해결하고자 하는 과제]
본 발명은, 치간이나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부위로의 브러시 모의 삽입성이 우수하고 치석 제거 효과가 높아 청소성이 우수함과 아울러, 구강 내에 있어서 조작성도 우수하고, 더욱이 의장성도 우수한 칫솔을 제공하고자 한다.
[발명의 구성]
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 모 끝을 미리 특정하게 끝이 가는 형상으로 형성한 브러시 모를, 평선을 사용하지 않고 열(熱)에 의하여 칫솔 본체의 식모대에 고정하여 식모부를 형성함으로써, 끝이 가늘게 형성된 브러시 모의 끝이 식모대로의 고정 작업시에 구부러지거나 꺾이거나 하는 일이 없이, 브러시 모의 모 끝이 가지런한 칫솔을 제조할 수 있다는 것을 알게 되어, 본 발명을 완성되는 것에 이르렀다.
즉 본 발명에 관한 칫솔은, 합성수지로 만든 브러시 본체의 식모대에 열가소성 수지로 만든 브러시 모가 융착되어서 식모부가 형성된 칫솔로서, 상기 식모부를 구성하는 브러시 모의 적어도 일부가 (1)모 끝측에서 분기되고, 분기된 모 끝이, 끝이 가는 테이퍼 모양으로 미리 형성된 끝이 가는 모, 또는 (2)심초 구조(core-sheath structure) 또는 해도 구조(海島構造)의 단면 형상을 구비하는 끝이 가는 모, (3)상기 심부 또는 도부가 모 끝에 노출한 심모가 미리 형성된 끝이 가는 모 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같은 본 발명에 관한 칫솔에 있어서는, 상기 브러시 모가, 그 기단부에 형성된 두께부에 의하여 식모대에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우의 두께부는, 브러시 모 또는 브러시 모속의 기단부를 열용융하여 형성한 용융 덩어리로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 칫솔에 있어서 상기 식모대의 두께는 3.5mm이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 칫솔에 있어서 상기 끝이 가는 모로서는, 단위 단면 요소를 복수 개 연결한 단면 형상을 구비하는 합성수지로 만든 필라멘트를 사용할 수 있다. 이 경우에, 상기 합성수지로 만든 필라멘트의 선단을 알칼리나 산 등의 용액에 침지시킴으로써, 상기 연결한 단위 단면 요소의 수만큼의 끝이 가는 테이퍼 모양의 분기모가 브러시 모 선단에 형성된 끝이 가는 모가 된다.
또한 상기 심초 구조 또는 해도 구조의 단면 형상을 구비하는 끝이 가는 모로서는, 상기 초부 또는 해부가 모 끝을 향하여 가늘어지는 테이퍼 모양으로 형성되어 있는 것을 사용할 수 있다. 이 끝이 가는 모의 경우에는, 모 끝에 복수의 심모(芯毛)가 노출하여 이루어지는 분기모 또는 모 끝에 단일의 심모가 노출하여 이루어지는 끝이 가는 모 어느 것이더라도 좋다. 또한 이 단면 형상이 심초 구조 또는 해도 구조이고 선단에 심모가 형성된 끝이 가는 모로서는, 상기 심모의 단면 형상이 그 축방향 전체 길이에 걸쳐 대략 같은 모양인 것이 바람직하다.
상기 브러시 모의 소재는 특별하게 한정되지 않고, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지(polyolefin resin) 등을 사용할 수 있다. 특히, 단면 형상이 심초 구조 또는 해도 구조이고 선단에 심부 또는 도부가 노출한 심모를 구비하는 끝이 가는 모의 경우에는, 심부 또는 도부의 소재의 주성분이 폴리아미드 수지로 이루어지고, 초부 또는 해부의 소재의 주성분이 폴리에스테르 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 칫솔에 있어서는, 사양(仕樣)이 다른 적어도 2종류의 브러시 모로 식모부가 구성되어 있더라도 좋다. 즉 식모부의 모두가 상기와 같은 끝이 가는 모일 필요는 없고, 식모부의 일부에만 끝이 가는 모가 식모되고 나머지는 통상의 브러시 모 이더라도 좋다. 예를 들면 식모부의 선단부, 우측면부, 중앙부, 좌측면부, 후단부의 적어도 일부에 끝이 가는 모가 식모되어 있더라도 좋다. 또 끝이 가는 모로서, 그 선단 형상, 굵기, 단면 형상, 길이, 재질 등 사양이 적어도 2종류가 다른 것을 조합시켜서 사용해도 좋다. 또한 끝이 가는 모 이외의 브러시 모를 사용하는 경우에도, 그 굵기, 길이, 단면 형상, 재질 등이 다른 것을 조합시켜도 좋다.
또한 식모부에 있어서 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면은 반드시 평면일 필요는 없으므로 원하는 형상으로 형성할 수 있고, 상기 브러시면이 요철을 구비하더라도 좋고, 이 경우에 브러시면이 식모부의 길이 방향 및 폭 방향의 양쪽 방향에 있어서 요철을 구비하고 있어도 좋다.
상기와 같은 본 발명에 관한 칫솔에 있어서는, 브러시 모를 식모대에 열에 의하여 고정하는 방법으로서, 브러시 모를 칫솔 본체의 식모대에 대하여 인 몰드법 또는 퓨즈인법에 의하여 융착하는 방법 등 어느 방법으로도 제조할 수 있다.
[발명의 효과]
본 발명에 관한 칫솔은, 합성수지로 만든 브러시 모가 식모대에 대하여, 예를 들면 인 몰드법 또는 퓨즈인법에 의하여 융착하여 열에 의하여 고정되어 식모부가 형성되는, 소위 무평선 칫솔이다. 따라서 브러시 본체의 식모대에 형성한 식모 구멍에 평선과 함께 브러시 모의 모속을 삽입하여(집어 넣어) 제조되는 칫솔에 비하여, 식모대의 두께를 얇게 형성할 수 있어 구강 내에서의 조작성도 우수하고 또한 의장성도 우수하다. 또한 식모부를 구성하는 브러시 모의 적어도 일부가, (1)모 끝측에서 분기되고 분기된 모 끝이 가는 테이퍼 모양으로 미리 형성된 끝이 가는 모, 또는 (2)심초 구조 또는 해도 구조의 단면 형상을 구비하는 끝이 가는 모, (3)상기 심부 또는 도부가 모 끝에 노출한 심모가 미리 형성된 끝이 가는 모이기 때문에, 치간이나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부위로의 브러시 모의 삽입성이 우수하다.
즉 무평선에 의하여 식모되어, 두께가 얇은 식모대를 구비하는 칫솔은, 평선을 사용하여 식모된 칫솔에 비하여 칫솔의 헤드를 구강 내에서 자유롭게 조작할 수 있다. 그 때문에, 칫솔질 후에도 잔여물이 남기 쉬워 치과질환의 리스크가 높은 부위를 청소하기 위하여 적당한 위치로 칫솔의 헤드를 원활하게 이동시킬 수 있고, 또한 그 위치에서의 청소 행위에 있어서도 조작할 수 있는 자유도가 크기 때문에, 치석을 제거하는 브러시 모의 움직임이 효과적으로 되어 치석제거력을 높일 수 있다. 또한 본 발명에서는, 무평선으로 식모되는 브러시 모로서 끝이 가는 모를 사용하고 있기 때문에, 치경부(齒頸部)나 치간부 등 치과질환의 리스크가 높은 좁은 부위로의 브러시 모의 도달성이 높아, 종래의 칫솔에 비해서 우수한 치석 제거 효과를 발휘할 수 있다.
또한 통상의 끝이 가는 모(단순한 테이퍼 모)의 경우에, 끝이 가늘게 형성된 테이퍼 형상 때문에 모속의 밀도가 낮으면 탄력이 약해 이의 평평한 부분에 있어서의 쇄소성(刷掃性)이 저하하는 경향이 있는데, 본 발명에 관한 칫솔은 브러시 모를 열에 의하여 식모대에 고정하여 이루어지기 때문에, 평선을 사용하여 브러시 모를 식모 구멍에 삽입할 경우와 비교하여 모속의 밀도를 높게 할 수 있다. 이 때문에 끝이 가는 모이여도 모속의 탄력이 좋기 때문에, 치경부나 치간부 등의 좁은 부위 뿐만 아니라 이의 평면부에 있어서의 쇄소성도 우수하여, 이 전체에 대한 치석 등의 제거 효과가 높아 청소성이 우수하다.
또한 본 발명에 관한 칫솔에 있어서는, 식모부를 구성하는 브러시 모로서 상기 (1)～(3)과 같은 특정구조의 끝이 가는 모를 사용하여 이루어지기 때문에, 평선을 사용하지 않고 브러시 모를 식모대에 고정함에 있어서, 브러시 모의 선단을 접촉판 등에 접촉하여 모속 및 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면을 원하는 형상이 되도록 조절하는 경우에, 상기 (1)에 있어서 선단이 분기된 끝이 가는 모의 경우에 있어서는, 브러시 모 선단의 복수의 분기모에 의하여 모 끝의 탄력이 세지고 또한 복수의 분기모 선단이 상기 접촉판 표면에 접촉함으로써, 또 상기 (2)의 단면 형상이 심초 구조 또는 해도 구조이며 모 끝에 상기 심부 또는 도부가 노출한 심모가 미리 형성된 끝이 가는 모에 있어서는, 상기 심모에 의하여 모 끝의 탄력이 세지고 또한 상기 심모가 상기 접촉판 표면에 접촉함으로써, 식모대에 대한 브러시 모의 고정시에 모 끝이 구부러지거나 또 모 끝이 맞춰지지 않거나 하는 일도 없다. 따라서 상기 브러시 모의 모 끝이 접촉하는 접촉판의 부분을 원하는 형상으로 함으로써, 모속의 선단 형상이나, 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면을 임의의 형상으로 형성할 수 있다.
또한 본 발명과 같이 미리 모 끝이 가늘게 가공된 브러시 모를 식모대에 식모하는 경우에, 종래부터의 평선을 사용한 식모에서는, 식모 후에 모 자름(트리밍)에 의하여 모 끝을 가지런히 할 수 없어, 식모면은 식모시대로 되고, 식모 구멍 저면과 평선의 사이의 브러시 모가 끼워져 있는 부분에서, 브러시 모가 U자형으로 구부러져 구부러지는 위치에 다소의 고저 차이가 발생하여, 이 고저 차이가 식모면을 가지런하지 않게 하기 때문에, 미리 선단 가공된 브러시 모를 사용하여 모 끝이 가지런한 식모면을 구비하는 칫솔을 제조할 수는 없다. 이에 대하여 본 발명의 칫솔은, 무평선의 식모에 의하여 평면에 한하지 않고 볼록한 모양, 오목모양 또는 요철모양, 그 이외의 특정형상으로 모 끝을 맞춘 식모면을 구비하는 칫솔로 할 수 있어, 보다 청소성이나 치석 제거 효과가 높은 칫솔을 제공할 수 있다.
상기 칫솔의 브러시 모가, 그 기단부에 형성된 두께부에 의하여 식모대에 고정되어 있는 경우에는, 상기 두께부와 식모대 표면의 사이에 언더컷부(undercut section)가 형성되어서 상기 두께부의 앵커(anchor) 효과에 의하여 식모대로의 브러시 모의 고정 강도가 높아져, 식모대로부터 브러시 모가 떨어지기 어려워지기 때문에 바람직하다. 또한 상기 두께부가 브러시 모속의 기단부를 열융착하여 형성한 용융 덩어리(fused lump)로 이루어지는 경우에는, 브러시 모가 서로 열융착 됨으로써 보다 브러시 모의 떨어짐이 더 확실하게 방지된다.
상기 칫솔의 식모대의 두께를 3.5mm 이하로 함으로써 구강 내에 있어서의 조작성 및 의장성이 우수한 칫솔이 된다.
상기 끝이 가는 모로서, 단위 단면 요소를 복수 개 연결한 단면 형상을 구비하는 합성수지로 만든 필라멘트를 사용하고, 그 선단을 알칼리나 산 등의 약액에 침지시킴으로써 상기 연결한 단위 단면 요소의 수만큼의 끝이 가는 테이퍼 모양의 분기모가 브러시 모선단에 형성된 것을 사용한 경우에는, 모 끝에 형성된 복수의 분기모에 의하여 좁은 부분으로의 삽입성이 우수하고 또한 잇몸에의 접촉이 부드러워서 잇몸을 상처내거나 아픔을 느끼게 하거나 하는 일이 없음에도 불구하고, 브러시 모의 탄력은 강하여 치석 제거 효과는 우수하다.
또한 상기 끝이 가는 모가, 그 단면이 심초 구조 또는 해도 구조이고, 심부 또는 도부로 이루어지는 하나 또는 복수의 심모가 모 끝에 노출하여 이루어지는 브러시 모의 경우에, 노출한 심모에 의하여 좁은 부분으로의 삽입성이 우수하고 또한 잇몸에의 접촉이 부드러워서 잇몸을 상처내거나 아픔을 느끼게 하거나 하는 일이 없음에도 불구하고, 브러시 모의 탄력은 강하여 치석 제거 효과가 우수하다. 또한 상기 초부 또는 해부가 브러시 모의 선단을 향하여 가늘어지는 테이퍼 모양으로 형성되어 있는 것은, 잇몸에의 접촉이 보다 부드러워질 뿐만 아니라 좁은 부분으로의 삽입성이 보다 우수하다.
상기 브러시 모의 재질로서 폴리에스테르 수지를 사용한 경우에는, NaOH 등의 알칼리의 약액에 침지시킴으로써 브러시 모의 선단을 용이하게 테이퍼 모양으로 가공하거나 분기모를 형성할 수 있다. 또 브러시 모의 재질로서 나일론 수지를 사용한 경우에는, 끝이 가는 테이퍼 모양이여도 탄력이 좋아서 내구성이 우수한 브러시 모로 할 수 있다. 또한 심부 또는 도부가 나일론 수지이며 초부 또는 해부가 폴리에스테르 수지이고, 단면이 심초 구조나 해도 구조의 테이퍼 모의 경우에는, 브러시 모 선단을 상기와 같은 약액에 침지시킴으로써 브러시 모 선단에 나일론 수지로 이루어지는 심부나 도부가 노출하여 심모가 형성되고, 또 폴리에스테르 수지로 이루어지는 초부 또는 해부가 브러시 모의 선단을 향하여 가늘어지는 테이퍼 모양의 브러시 모를 용이하게 제조할 수 있고, 또한 심부의 나일론 수지에 의하여 브러시 모의 탄력이 좋고 또한 내구성도 우수한 칫솔로 할 수 있다.
또한 상기 식모부를, 재질, 굵기, 단면 형상, 길이, 선단 형상 등의 사양이 다른 적어도 2종류의 브러시 모로 구성함으로써, 치석제거, 잇몸의 마사지(massage) 등 제조하는 칫솔의 주된 목적에 따라, 청소성, 내구성 등을 자유롭게 설정할 수 있다.
상기 식모부에 있어서 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면이 평면이 아닌 칫솔, 예를 들면 상기 브러시면이 요철을 구비하는 칫솔, 또 상기 브러시면이 식모부의 길이 방향 및 폭 방향의 양쪽 방향에 있어서 요철을 구비하는 칫솔의 경우에는, 상기 브러시면에 있어서 볼록부에 의하여 치간부나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부분으로의 삽입성이 보다 향상되어, 치석 제거 효과 및 청소성이 더 한층 우수한 칫솔이 된다.
본 발명에 관한 칫솔은, 예를 들면 인 몰드법 또는 퓨즈인법 에 의하여 평선을 사용하지 않고 브러시 모를 식모대에 열에 의하여 고정하여 용이하게 제조할 수 있다.
도1은, 본 발명의 칫솔의 1실시예를 나타내는 정면도이다.
도2(a)～(d)는, 칫솔의 요부(브러시부)의 확대 단면도이다.
도3(a), (b)는, 다른 실시예에 있어서 칫솔의 요부(브러시부)의 확대 단면도이다.
도4(a)는, 분기모의 선단부의 확대도, (b)～(h)는, 분기모 필라멘트의 단면도이다.
도5(a)는, 선단에 복수의 심모가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 정면도, (b)는 그 사시도, (c)～(e)는, 해도 구조를 구비하는 필라멘트의 단면도이다.
도6(a)는, 선단에 복수의 심모가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 다른 실시예의 사시도, (b)는, 상기 브러시 모의 필라멘트의 단면도이다.
도7(a)은, 선단에 단일의 심모가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 사시도, (b)는 그 단면도이다.
도8(a)는, 선단에 단일의 심모가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 사시도, (b)는 그 단면도이다.
도9(a)는, 선단에 단일의 심모가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 사시도, (b)는 그 단면도이다.
도10(a)는, 선단에 단일의 심모가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 사시도, (b)는 그 단면도이다.
도11(a)～(c)는, 단면 심초 구조 필라멘트의 단면도이다.
도12(a)는, 브러시 모의 분포를 설명하기 위한 브러시부의 정면도, (b)는 측면도이다.
도13(a)는, 브러시면의 1실시예를 나타내는 브러시부의 정면도, (b)는 측면도이다.
도14(a)는, 브러시면의 다른 실시예를 나타내는 브러시부의 정면도, (b)는 측면도이다.
도15(a)～(e)는, 인서트법에 의한 칫솔의 제조공정의 설명도이다.
도16(a)～(c)는, 다른 인서트법의 실시예를 나타내는 설명도이다.
도17(a)～(c)는, 다른 인서트법에 의한 칫솔의 제조공정의 설명도이다.
도18(a)～(f)는, 식모부 커버를 사용한 인서트법에 의한 칫솔의 제조공정의 설명도이다.
도19(a)～(c)는, 퓨즈인법에 의한 칫솔의 제조공정의 설명도이다.
도20(a)～(c)는, 퓨즈인법에 의한 칫솔의 제조공정의 설명도이다.
도21(a)～(c)는, 퓨즈인법에 의한 칫솔의 제조공정의 설명도이다.
도22(a), (b)는, 브러시면을 소정의 형상으로 형성하는 방법의 설명도이다.
도23(a)～(c)는, 모속의 선단을 소정의 형상으로 형성하는 방법의 설명도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 칫솔 2 브러시 모(brush毛)
3 모속(毛束) 4 식모부 커버(植毛部 cover)
10 브러시 본체(brush本體) 11 브러시부(brush部)
12 식모대(植毛臺) 13 목부(neck部)
14 손잡이부 31 두께부
f 브러시면(brush面)
도1은, 본 발명에 관한 칫솔의 1실시예를 나타내는 정면부이다. 칫솔1은, 합성수지로 만든 브러시 본체10과, 본체10의 식모대12에 설치된 브러시부11을 구비한다. 브러시 본체10은, 예를 들면 폴리프로필렌 등의 합성수지의 사출성형에 의하여 일체로 성형된 식모대12, 목부13 및 손잡이부14로 이루어진다. 이 칫솔1은, 식모대12에 설치된 브러시부11에 있어서, 그 모 끝이 미리 끝이 가늘게 가공된 복수의 브러시 모2를 수렴한 모속3을, 평선을 사용하지 않고 브러시 본체10의 식모대12에 열에 의하여 고정하여 형성되는, 소위 무평선 칫솔이다. 구체적으로는, 예를 들면 도2(a)에 나타나 있는 바와 같이 모속3에 있어서 식모대12 중에 매설(埋設)된 기단부3b에, 모속3을 구성하는 복수의 브러시 모2끼리 서로 융합된 융합 덩어리로 이루어지는 두께부31이 형성되고, 두께부31이 식모대12를 구성하는 합성수지 재료와 서로 열융착 되고 또한 모속3의 지름보다 큰 지름으로 형성되어 있는 두께부31에 의한 앵커(anchor) 효과에 의하여 식모대12에 견고하게 고정되어 있다. 두께부31은, 도2(a)에 나타나 있는 바와 같이 식모대12의 표면(식모면)12a의 바로 아래에 매설되어 있어도 좋지만, 도2(b)에 나타나 있는 바와 같이 두께부31이 식모대12의 내부에 매설되어 있어도 좋다. 또한 도2(c)에 나타나 있는 바와 같이 식모대12의 표면측(식모면측)에, 식모대12에 설치되는 모속3의 크기(모속 지름) 및 위치에 따른 복수의 식모 구멍41…을 형성한 식모부 커버4를 일체로 고정한 것이라도 좋다. 또한 이 경우에, 모속3의 기단부에 형성된 두께부31은, 도2(c)에 나타나 있는 바와 같이 식모부 커버4의 하면(下面)과 접촉한 상태로 형성되어 있어도 좋고, 또 도2(d)에 나타나 있는 바와 같이 두께부31이 식모부 커버4보다 하방으로 식모대12의 내부에 매설되어 있더라도 좋다. 또한 도3(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 모속3 주위에 있어서 식모대12의 표면12a에 환상(環狀)의 홈5가 형성되어 있어도 좋다. 이 홈5는, 칫솔1을 후술하는 인 몰드법에 의하여 제조함에 있어서, 브러시 본체10의 성형 재료가 모속3 주위의 식모대 표면12a로부터 튀어 나오는 것을 방지하는 것이다.
본 발명에 관한 칫솔1은, 평선을 사용하지 않고 브러시 본체10의 식모대12에 부러시 모를 열에 의하여 고정하여 이루어지기 때문에, 브러시 모에 있어서 식모대12 내의 매설 깊이를 얕게 하여 식모대12의 두께를 얇게 할 수 있다. 식모대12의 두께가 지나치게 얇은 경우에는 강도면에서 문제가 있고 예를 들면 2.0mm 이하에서는 강도가 불충분하게 되지만, 그 이외에는 특히 제한은 없고, 5.0mm 미만, 바람직하게는 4.0mm 이하, 더 바람직하게는 3.75mm 이하의 두께로 할 수 있다. 이러한 두께로 함으로써 구강 내에서의 조작성이 향상되고 또한 의장성의 점에서도 바람직한 칫솔을 제조할 수 있다. 또 식모대12의 평면형상 외에도 특히 제한은 없다.
모속3의 기단부3b를 융합하여 두께부31을 형성하는 방법으로서는, 가열에 의한 방법, 초음파 진동에 의한 방법, 용제(溶劑)에 의한 방법 등을 들 수 있지만, 모속3이 열가소성 수지 필라멘트로 이루어지는 브러시 모로 이루어지므로, 가열에 의한 방법이 간단하고 확실하기 때문에 바람직하다. 가열에 의한 융합 방법으로서는, 화염에 의한 방법, 가열한 가스 예를 들면 불활성 가스를 분사하는 방법, 열판을 압접하는 방법 등을 들 수 있다.
도4(a)는, 본 발명에 관한 칫솔에 사용되는 브러시 모2의 1실시예를 나타내는 것으로서, 모 끝측에서 분기되고, 분기된 모 끝(분기모21)이 가는 테이퍼 모양으로 미리 형성된 끝이 가는 모의 예이다. 이 선단에 분기모21을 구비하는 브러시 모(끝이 가는 모)2는, 예를 들면 도4(b)～(h)에 나타나 있는 바와 같이 원형모양, 타원형상, 삼각형상, 육각형상 등 각종 형상의 단위 단면 요소22가 복수 연결된 단면 형상을 구비한다. 또한 어느 특정한 잎부(葉部; lobe portion)의 주위에 상기 잎부와는 단면적이 다른 하나 또는 복수의 잎부를, 단면적이 최소인 잎부의 단면 최소 치수보다 얇은 두께의 접합부를 통하여 연속하도록 형성한 다잎형 단면이더라도 좋다. 이 경우에 잎부의 수는 2～5개가 실용적이지만, 잎부의 개수에는 한정되지 않고 사용 목적에 따라 결정된다. 합성수지로 만든 필라멘트F를, 가성 소다(NaOH) 등의 약액에 침지시켜서 들어 올림으로써, 도4(a)와 같이 선단에 복수의 테이퍼 모양 분기모21이 형성된다. 이 때에 약액의 농도나 침지 시간, 약액으로부터의 들어 올림 속도 등에 의하여 분기모21의 모양이나 길이를 임의로 조정할 수 있다. 브러시 모2를 구성하는 합성수지로 만든 필라멘트F의 재질로서는, 나일론이나 아라미드(aramid) 등의 폴리아미드 수지 혹은 폴리브틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate ; PBT), 폴리프로필렌테레프탈레이트(polypropylene terephthalate)(폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate ; PPT 혹은 PTT) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate ; PET) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 등의 폴리올레핀 수지 등, 칫솔의 브러시 모로서 공지의 합성수지를 사용할 수 있다.
상기 테이퍼 모양 분기모21이 형성된 브러시 모2는, 분기점으로부터 선단의 길이를, 식모 상태에 있어서의 솔 높이(즉 모 길이)의 1/2 이하, 바람직하게는 1/3 이하로 한다. 또한 분기점보다 기단측, 즉 용해 처리를 실시하지 않는 부분(브러시 모 기부)의 단면적은, 단면 형상 등에 의하여 다르게 되지만, 0.001～0.5mm2로 하고 보통은 0.01～0.2mm2로 하는 것이 최적이다. 브러시 모 기부의 단면적이, 0.001mm2에 미치지 않으면 모의 탄력이 약하여 쇄소(刷掃)에 필요한 강성(剛性)에 흠결이 생기고, 또 0.5mm2를 넘으면 모가 커서 세부로의 삽입성이 떨어진다. 그 때문에 이 하한과 상한을 기준으로, 단면 형상이나 재질 등 관련 요소를 감안하여 적당하게 결 정한다. 또한 길이가 다른 2종류의 분기모를 구비하는 브러시 모에 있어서는, 짧은 분기모의 길이가 긴 분기모의 길이의 1/10～2/3의 범위인 것이 바람직하다. 짧은 분기모의 길이가 긴 분기모의 길이의 1/10보다 짧은 경우에는 짧은 분기모에 의한 쇄소효과가 모자라고, 2/3보다 길면 분기모의 길이를 똑같지 않게 한 효과를 충분하게 발휘할 수 없다.
도5(a) 및 (b)는, 마찬가지로 선단이 분기한 끝이 가는 브러시 모2의 다른 실시예를 나타내는 것이지만, 이 브러시 모2는, 단면이 심초 구조 또는 해도 구조이고 합성수지로 만든 필라멘트F로 이루어지고, 초부(sheath portion)23의 선단으로부터 복수, 도면에 나타낸 예에서는 3개의 심모24가 돌출하도록 형성된 것이다. 이 복수의 심모24를 선단으로부터 돌출시키고 선단을 분기되게 한 브러시 모2는, 예를 들면 심부(芯部; core portion)26을 나일론, 아라미드 등의 폴리아미드 수지를 주성분으로 하는 소재로 구성하고, 초부를 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 소재로 구성한 복합 합성수지 모노 필라멘트F(이하, 복합 모노 필라멘트라고 한다.), 예를 들면 도5(c)～(e)에 나타나 있는 바와 같이, 상기 폴리에스테르 수지를 해부(海部)25로 하고 나일론 수지를 도부(島部)26으로 하는 해도 구조의 복합 필라멘트F를 가성 소다(NaOH) 등의 약액에 침지시키고, 이것을 들어 올림으로써 해부25가 선단에서 용해되어 제거되어 도부26을 노출시킴으로써, 도5(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 브러시 모2의 외면을 구성하는 초부23의 선단으로부터 복수의 심모24가 돌출하도록 형성된 브러시 모2를 제조할 수 있다. 이 경우에 약액의 농도나 침지 시간, 약액으로부터의 인상(引上) 속도 등에 의하여 초부23 선단의 테이퍼 형상이나 심모24의 노출 길이를 적당하게 조정할 수 있다. 또한 도6(b)에 나타나 있는 바와 같이 단위 단면 요소22의 복수가 연결된 단면 형상을 구비하고, 또한 각 단위 단면 요소22가 심초 구조 또는 해도 구조의 단면 형상을 구비하고 합성수지로 만든 필라멘트F를 가성 소다(NaOH) 등의 약액에 침지시켜서 인상함으로써, 도6(a)에 나타나 있는 바와 같이 복수의 테이퍼 모양 분기모21의 각 선단으로부터 심모24가 돌출 형성된 브러시 모2로 할 수도 있다.
상기 초부23의 선단으로부터 복수의 심모24가 돌출하도록 형성된 브러시 모의 사이즈로서는, 기단측(심초 복합부)의 지름이 0.150～0.300mm, 심모24의 지름이 0.03～0.07mm, 심모의 노출 길이가 0.2～4.0mm, 또는 심모의 노출 길이가 0.5～4.0mm인 것이 바람직하다. 또한 식모 기부에서 선단까지의 길이는 7～11mm인 것이 바람직하다. 또한 기단부의 지름을 100%로 하였을 때에, 노출한 심모24와 복합부의 경계를 기점으로 하여, 이 기점보다 복합부측으로 1mm 치우친 위치에서의 지름이 70±15%, 3mm에서 89±8%, 5mm에서 93±7%이 되도록 테이퍼 가공이 복합부의 단부에 실시되어 있는 것이 바람직하다. 복합부의 지름을 0.150～0.300mm, 심모24의 지름을 0.03～0.07mm, 심모24의 노출 길이를 0.2～4.0mm로 하였을 경우에, 구강 내 세부로의 삽입성, 구강 내 세부 안쪽 깊숙한 곳으로의 도달성, 도달한 심모24 에 의한 치석제거 작용은 보다 바람직하게 되고, 또한 심모24의 노출 길이를 0.5～4.0mm로 하였을 경우에, 구강 내 세부로의 삽입성, 구강 내 세부 안쪽 깊숙한 곳으로의 도달성, 도달한 심모24에 의한 치석제거 작용은 더한층 바람직하게 된다. 또 식모된 해도형 복합 섬유의 식모 기부에서 선단까지의 길이가 7～11mm의 범위이면, 청소 효과를 얻기에 충분한 모 탄력이 얻어지고, 또한 치간부로의 삽입성도 우수하고 조작도 하기 쉽다.
도7에 나타내는 것은, 본 발명에 사용되는 브러시 모의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 심초 구조 또는 해도 구조의 단면 형상을 구비하고, 바람직하게는 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 소재로 이루어지는 초부 또는 해부가 모 끝을 향해서 가늘어지는 테이퍼 모양으로 형성되어 있고, 바람직하게는 폴리아미드 수지를 주성분으로 하는 소재로 이루어지는 단일 심모24가 모 끝으로 노출하여 이루어지는 끝이 가는 모의 예이다. 구체적으로는, 도7(b)에 나타나 있는 바와 같이 1개의 심부(도부)26의 둘레에 초부(해부)25를 배치한 심초 구조의 단면 형상을 구비하는 복합 모노 필라멘트F의 선단측에, 상기 심부26을 노출시켜서, 도7(a)에 나타나 있는 바와 같이 선단에 심모24를 돌출시켜서 구성한 것이다. 상기 심초 구조의 복합 모노 필라멘트F의 경우에 단면적, 즉 심부26과 초부25를 포함하는 복합 모노 필라멘트F 전체의 단면적 중에서, 심부26의 단면적은 15～80%, 보다 바람직하게는 40～80%로 하는 것이 좋다. 이에 따라 브러시 모 기단측에서 적절한 모 탄력을 유지하면서, 선단측으로 노출된 단면적 15～80%의 심모24 에 의하여 잇몸을 아프게 하지 않고 우수한 세부 청소성을 발휘하면서, 식모대12로의 열에 의한 고정 작업에 있어서 모 끝이 구부러지거나 가지런하지 않아지거나 하는 것을 방지할 수 있다.
심부를 노출시키는 방법에 대해서는, 상기 도5, 6에 나타낸 복수의 심부를 노출시키는 경우와 같지만, 단일 심부26을 노출시키는 경우에는, 화학적 방법 이외에 기계적 방법에 의하여 초부를 제거하는 수단도 채용할 수 있다. 화학적 제거 방법의 경우에는, 예를 들면 심부26에 폴리아미드 수지를 채용하고 또한 초부25에 폴리에스테르 수지를 채용한 복합 모노 필라멘트F의 선단측을 알카리성의 약액 등에 침지시키켜서 심부26을 노출시켜서 심모24가 선단으로 돌출한 브러시 모2를 구성할 수 있다.
상기한 바와 같이, 용해되는 초부23(25)의 선단측 단부에는, 심모24에 연속하는 테이퍼부27이 필연적으로 형성되지만, 그 테이퍼의 각도 등은 침지 시간 등을 제어함으로써 용이하게 조정할 수 있다. 이 테이퍼부27이 형성됨으로써 구강 내 세부로의 삽입성, 도달성이 더 좋아진다.
도7(b)에 나타내는 복합 모노 필라멘트F 및 그 심부26의 단면 형상은 각각 대략 원형이며, 복합 모노 필라멘트F의 외경b2는 0.16mm～0.25mm로 설정되고, 심부26의 외경b1은 복합 모노 필라멘트F의 외경의 40～90%, 더 바람직하게는 60～80%로 설정되어 있다. 식모된 브러시 모2의 식모 기부에서 선단까지의 모 길이는 6～12mm의 범위로 하는 것이 바람직하다. 너무 길면 입안에 있어서의 조작성이 나빠짐과 아울러 모 탄력이 지나치게 부드러워져 충분한 청소 효과가 얻어지지 않는다. 한편 지나치게 짧으면 브러싱 중에 모의 휨이 적어져서 사용감이 나빠짐과 아울러 치간부로의 삽입성도 나빠진다. 또한 심모24의 노출 길이는, 모 길이의 5～50%, 더 바람직하게는 10～50%로 설정되고, 구체적으로는 0.5～4.0mm의 알맞은 범위로 설정된다. 모 길이의 5% 미만이면, 치간부나 치경부, 소와열구(小窩裂溝; pits and fissures) 등의 안쪽에 도달하기 위해서는 불충분하다. 또한 심부26이 노출된 심모24는 긴 만큼 좁고 깊은 부분에 대한 청소 효과는 높지만, 그 반면에 내구성이 저하된다. 실용적인 내구성을 유지할 수 있는 심모24의 길이는 모 길이의 50% 이하, 구체적으로는 4.0mm 정도 이하가 된다.
노출한 심모24의 선단 형상은 임의여서 반구 모양 등 적당한 형상으로 가공할 수 있다. 본 실시예에서는 심부26의 재질을 폴리아미드 수지로 하고, 초부23으로부터 노출한 심모24가 원기둥 모양으로 똑바르게 신장하고 있다. 이에 따라 식모대12에의 열에 의한 고정 작업 중에 모 끝의 구부러짐 등을 방지할 수 있다.
도8은, 심부26 및 상기 심부26이 초부25로부터 노출된 심모24의 단면 형상을 대략 다각형으로 한 예, 도9는, 심부26의 외주면에 축 방향으로 연장되는 돌출부28을 복수 형성한 예, 도10은, 심부26 및 심모24의 외주면에 축 방향으로 연장되는 오목홈29를 복수 형성한 예를 나타내고 있다.
도8에 나타나 있는 바와 같이 심부26의 단면 형상을 예각(銳角)부를 구비하는 대략 다각형으로 하면, 심부의 노출 기단에 있어서, 초부의 단부가 당해 심부26에 형성되는 오목부로 들어가도록 하여 삽입부(cut-in portion)를 형성함으로써, 사용에 의하여 초부가 당해 심부의 노출 기단으로부터 벗겨져 떨어져버린다는 것을 방지할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있다. 도9, 도10의 경우에도, 상기의 대략 다각형으로 하였을 경우와 마찬가지로, 초부23 단부에 돌출부28 또는 오목홈29로 들어간 삽입부가 형성되고, 당해 삽입에 의하여 초부25 단부의 떨어짐이 방지되고 있다.
도11(a), (b)는 심부26과 초부25의 사이에 양자를 접착시키기 위한 접착층A를 삽입 형성한 복합 모노 필라멘트F로서, 이에 따라 상기의 초부 단부의 떨어짐을 더 확실하게 방지할 수 있다. 또한 도11(c)는, 복합 모노 필라멘트F의 단면 형상을, 심부26의 단면 형상과 대략 닮은　모양으로 한 것으로서, 이에 따라 초부25의 두께가 둘레 방향을 따라 대략 균일하게 되어 초부25가 심부26으로부터 잘 떨어지지 않게 된다.
도5～도11에 나타나 있는 바와 같은, 모 끝에 심모24가 노출된 브러시 모에 있어서는, 심모24의 단면 형상이, 그 축 방향 전체 길이에 걸쳐 대략 같은 모양이 되도록 함으로써, 모 끝에 탄력이 있어 치경부나 치간부 등의 좁은 부위에 있어서 청소성을 우수하게 할 수 있다. 이와 같이 모 끝에 노출한 심모24가 축 방향 전체 길이에 걸쳐 대략 같은 모양의 브러시 모는, 심부 또는 도부가 나일론, 아라미드 등 내구약품성(耐久藥品性; chemical resistance)이 높은 폴리아미드 수지를 주성분으로 하는 소재로 구성되고, 초부 또는 해부가 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 소재로 구성된 심초 구조 또는 해도 구조의 필라멘트를 사용하여, 알칼리 등의 약액에 침지시켜서 모 끝 부분의 초부 또는 해부의 소재를 용해하여 제거함으로써 얻을 수 있다.
브러시부11을 구성하는 브러시 모2의 모두가 끝이 가는 모일 필요는 없고, 일부만 예를 들면 식모대12의 선단 부분을 테이퍼 모로 하고, 그 외에는 통상의 선단 라운딩 가공을 실시한 브러시 모로 하여도 좋다. 예를 들면, 도12(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 브러시부11의 선단부11A, 중앙부11B1, 11B2, 후단부11C, 우측면부11D, 좌측면부11E의 적어도 일부에 상기 끝이 가는 모가 식모되어 있도록 하여도 좋다. 또 상기 끝이 가는 모로서는, 그 선단 형상이 도4～도11에 나타내는 각종의 것을 브러시부11의 부위마다 다르게 하여도 좋고, 또한 그 굵기, 단면 형상, 길이, 재질 등 사양이 적어도 2종류가 다른 것을 조합시켜서 사용해도 좋다. 또 끝이 가는 모 이외의 브러시 모2를 포함하는 경우에도, 그 단면 형상이나 재질 등이 다른 것을 조합시켜도 좋다. 또한 식모대12의 브러시 모2(모속3)의 배치에 관해서도 특별하게 한정되지 않고, 여러 가지 배치 형태를 채용할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 관한 칫솔은, 무평선 기술을 사용하여 제조된 것으로서, 식모대가 얇아 구강 내에서의 조작성이 우수하고, 치과질 환 감염의 리스크 부위로의 브러시 모의 도달성 및 당해 부위에 있어서의 치석제거를 위한 움직임을 높이고, 또한 브러시 모2가, 모 끝에 끝이 가는 테이퍼 모양의 분기모21이나 심모24가 형성된 심초모 등의 끝이 가는 모이기 때문에, 치간이나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부위로 부러시 모2가 들어가기 쉽다. 또 무평선에 의하여 식모대의 두께를 얇게 하는 것과 더불어 종래의 칫솔에 비하여 치석 등의 제거 효과가 높아 청소성이 우수할 뿐만 아니라, 브러시 모2를 인 몰드법이나 퓨즈인법 등에 의하여 평선을 사용하지 않고 브러시 모를 식모대에 고정함에 있어서, 브러시 모의 선단을 접촉판 등에 접촉하여 모속 및 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면을 원하는 형상이 되도록 맞추는 경우에, 선단의 복수의 분기모21이나 심모24가 접촉판 표면에 접촉함으로써, 식모대12에 대한 모속3의 고정시에, 모속3을 구성하는 브러시 모2의 모 끝이 구부러지거나 또 모 끝이 가지런해지지 않는다고 하는 일도 없다. 따라서 브러시 모2의 모 끝이 접촉하는 접촉판의 부분을 원하는 형상으로 함으로써 모속의 선단 형상이나, 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면을 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 예를 들면 도13(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 브러시면f를, 브러시부11의 중심부가 낮게(모길이가 짧게), 주변부를 향함에 따라 높게(모길이가 길게) 되도록 곡면모양으로 형성할 수도 있다. 또한 도14(a)에 나타나 있는 바와 같이 각 모속3 내에 있어서, 그 중앙부에 위치하는 브러시 모의 모 길이를 길게, 모속3의 주위로 감에 따라 모 길이가 짧은 브러시 모로 함으 로써, 브러시 모2의 선단으로 구성되는 브러시면f가 브러시부11의 길이 방향(칫솔의 축방향)을 따라 요철을 구비하도록 형성하고, 또 도14(b)에 나타나 있는 바와 같이 브러시면f가 식모부의 폭방향(칫솔의 축과 직교하는 방향)에 있어서도 요철을 구비하도록 하여, 브러시면f가 3차원 형상이 되도록 할 수도 있다. 이렇게 브러시면f에 요철을 형성함으로써 치간부나 이와 잇몸 사이 등의 좁은 부분으로의 삽입성이 더 향상되어, 치석 제거 효과나 청소성이 더한층 우수한 칫솔로 할 수 있다.
다음에 본 발명에 관한 칫솔을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명에 관한 칫솔은, 평선을 사용하지 않고 브러시 모2를 열에 의하여 칫솔 본체10의 식모대12에 고정할 수 있는 공지의 방법을 어느 것이나 채용할 수 있다. 다만 본 발명에서는 브러시 모2로서, 미리 선단에 분기모21이나 심모24가 형성된 끝이 가는 모를 사용하기 때문에, 브러시 모2를 식모대12에 고정한 후에 브러시 모2의 선단을 가공하거나 절단하거나 할 수 없다. 따라서 식모대12에의 고정시에 브러시 모2의 선단을 접촉판 등에 접촉하여 미리 원하는 브러시면f가 되도록 맞춰 둘 필요가 있다.
우선 도15에 나타내는 것은, 예를 들면 일본국 특허공보 특공평6-16725호 공보(특허문헌7)에 개시된 삽입법에 의하여 브러시 모2를 칫솔1의 식모대12에 고정(식모)하는 방법의 예를 나타내는 것이다. 이 삽입법에 의한 브러시 모2의 식모 방법은, 우선 도15(a)에 나타나 있는 바와 같이 미리 소정의 길이로 절단되고 또한 선단을 끝이 가늘게 가공된 브러시 모 를 수렴한 모속3을, 도면에 나타나 있지 않은 식모기에 의하여 제1금형부재100에 패턴 배열(pattern-arranged)하여 형성한 수용구멍101에, 브러시 모의 기단측에서 삽입한다. 수용구멍101은 제1금형부재100의 전면(前面)100a의 근방에 확대부(expanded opening portion)102를 형성하여, 모속3을 삽입하기 쉽게 하고 있다. 제1금형부재100의 두께는 완성된 칫솔의 브러시 모2의 소정의 길이와 대략 동일하게 설정되어 있다. 모속3은, 제1금형부재100의 후면(後面)100b로부터 3～5mm 정도 돌출하도록 수용구멍101에 삽입한다. 계속하여 도15(b)에 나타나 있는 바와 같이, 접촉판110을 모속3의 전면100a측의 노출부를 가압하고 또한 전면100a에 접촉시킴으로써, 각 모속3에 있어서 미리 끝이 가늘게 가공된 선단부3a를 가지런하게 하고, 접촉판110에 의하여 모속3을 위치결정한 후에, 제1금형부재100의 후면100b로부터 돌출하는 모속3의 기단부3b에 열을 가하여 융합시켜 두께부31을 정형(整形)한다. 상기 가열의 방법은 특별하게 한정되는 것이 아니고, 가열한 공기나 질소를 분사하거나 복사열 등에 의하여 비접촉으로 용융하는 방법, 천연가스, 프로판가스 또는 산소 아세틸렌 등의 가스를 사용하는 버너의 화염으로 용융하는 방법, 가열판을 접촉시키는 방법 등 각종 방법을 채용할 수 있다. 모속3의 기단부3b를 융합하여 두께부31을 형성한 후에, 접촉판110을 떼어 놓고, 도15(d)에 나타나 있는 바와 같이 클램프판(clamp plate)120 및 제2금형부재(브러시 성형용 금형)130을 제1금형부재100의 양측에서 가압한다. 금형은, 모속3을 수용하여 금형의 캐비티140의 일방측을 이루는 제1금형부재 100의 일부와, 캐비티140의 타방측을 이루는 제2금형부재130으로 구성된다. 제2금형부재(브러시 성형용 금형130)는, 분리 가능한 캐비티판131과 코어(core)132로 구성되어 있다. 상기한 바와 같이 형성된 캐비티140 내에, 브러시 본체의 성형재료M을 도면에 나타나 있지 않은 충전구멍으로부터 사출(射出)하여 충전함으로써 브러시 본체10을 성형한다. 성형 후에 캐비티판131을 코어132 및 제1금형부재100으로부터 분리 함으로써 금형을 개방한다. 이에 따라, 도15(e)에 나타나 있는 바와 같은 브러시 모2(모속3)의 선단에서 형성되는 브러시면f가 평탄하게 맞춰진 칫솔1이 얻어진다.
도16에 나타내는 것은, 상기와 마찬가지로 삽입법에 의한 칫솔의 제조방법이지만, 이것은 일본국 특허 제2732875호 공보(특허문헌8)에 기재된 방법이다. 이 방법은 기본적으로는 도15와 같지만, 모속3을 수용하는 제1금형부재100의 수용구멍101이 슬리브(sleeve)103에 의하여 성형용 캐비티140 내로 연장되어 있다. 모속3은, 그 기단부가 슬리브103의 개구를 통과하여 성형용 캐비티140에 삽입될 때까지, 제1금형부재100의 수납구멍101 내로 유입되고, 모속3의 기단부를 가열함으로써 융합하여 두께부31을 형성한다. 이렇게 하여 형성된 두께부31은, 예를 들면 모속3을 잡아 당김으로써 수납구멍101에 있어서 슬리브103의 개구를 실링(sealing)(밀봉)한다. 이 때에 두께부31의 배측(背側)과 슬리브103의 개구 가장자리와의 사이에 언더컷(undercut) 혹은 오목부가 형성되고, 이 오목부에는 계속하여 폐쇄된 출사 성형형(出謝 成型型; injection molding mold) 내로 재료가 사출된다. 이에 따라 두께부31은, 캐비티140 내에서 성형되는 칫솔 본체10의 식모대 표면12a로부터 간격을 두고 식모대12 내에 메워 넣어진다. 제1금형부재100의 슬리브103은, 금형의 이형(離型) 후에 식모대12와 모속3의 사이에 원통형의 홈5를 형성한다. 이 홈5는, 도16(c)에 나타내는 슬라이딩 가능한 슬리브104의 조기(早期)의 이형에 의하여 성형재료의 응고 전에 완전하게 또는 충분하게 폐쇄할 수 있다. 이 경우에 형(mold) 내에 있어서 압력의 작용으로 형성재료가 홈5 내로 들어가지만, 개개의 브러시 모의 사이 혹은 브러시 모와 수납구멍101의 사이의 모세공간에는 침투하지 않는다. 도16(c)에 나타낸 실시예에서는, 수납구멍101이 슬라이딩 가능한 슬리브104에 의하여 형성되어 있고, 이 슬리브104는, 그 외주면에 있어서 밀봉되고 또한 슬라이딩 가능하게, 제1금형부재100에 형성한 관통구멍105 내로 안내되어 있다. 슬리브104는, 그 선단면에 원추형의 테이퍼부를 구비하고 있고, 이 테이퍼부를 향하여 모속3의 기단부의 두께부31이 성형된다. 성형용 캐비티140으로의 성형재료의 충전 전 혹은 충전 중에 있어서 재료의 경화(硬化) 전에, 모속3을 뒤로 끌어당기면, 두께부31에 의하여 슬리브104의 개구 가장자리부가 밀봉된다.
다음에 도17에 나타내는 것은, 상기와 마찬가지로 삽입법에 의한 칫솔의 제조방법 중에서 특표평9-512724호 공보에 기재된 방법이다. 이 방법에서는, 모속 카세트200에 서로 간격을 두고 2장의 다공(多孔) 플레이트210, 220이 배치되고, 이들 다공 플레이트210, 220 사이에는, 도면 중의 화살표 방향으로 이동 가능한 체결 플레이트(tightening plate)230이 배치되어 있다. 이 방법에서는, 우선 체결 플레이트230이 열린 상태에서, 모속3이, 다공 플레이트210으로부터 일정량 돌출할 때까지, 접촉판240으로 가압함으로써 다공 플레이트210, 220 및 체결 플레이트230의 구멍 내로 유입된다. 이어서 도17(a)에 나타나 있는 바와 같이 체결 플레이트230을 닫고, 모속3의 돌출 단부로 가열장치250을 이동시켜서, 모속3의 기단부3b를 접촉식 또는 무접촉식으로 가열하고 또한 용융하여 두께부31이 형성된다. 계속하여 도17(b)에 나타나 있는 바와 같이 체결 플레이트230이 개방위치로 이동되고, 또한 도면에 나타나 있지 않은 캐비티 내로 모속3이 접촉판240에 의하여 압입되어서 위치결정 되고, 계속하여 체결 플레이트가 다시 폐쇄위치로 이동되어 성형재료가 충전된다. 이에 따라 도17(c)에 나타나 있는 바와 같이 두께부31이 식모대12의 내부에 매설되고 또한 모속3의 주위에 홈5가 형성된 상태에서, 식모대12에 모속3이 고정된 칫솔이 얻어진다.
도18에 나타내는 것은, 상기와 마찬가지로 삽입법에 의한 칫솔의 제조방법 중에서 일본국 공개특허공보 특개2003-102552호 공보(특허문헌11)에 기재된 방법이다. 도18(a) 중에서 부호300은, 칫솔의 브러시 본체10을 성형하기 위하여 캐비티를 형성하며 한 쌍의 형부재(型部材)로 이루어지는 사출성형용 금형의 일방인 제1금형부재로서, 그 캐비티측 내면301에는, 식모부 커버4를 장착하기 위한 오목부302가 형성되어 있다. 또한 식모부 커버 장착용 오목부302에는, 칫솔의 식모대12에 설치되며 다수의 브러시 모2를 수렴한 복수의 모속3의 설치 위치에 대응하는 복수의 모속 지지구멍303이 형성되고, 각 모속 지지구멍303의 캐비티측 개구부의 주위에는 통 모양 볼록부304가 형성되어 있다. 또한 부호4로 나타내는 것은, 칫솔의 식모대12의 표면에 일체로 고정되는 식모부 커버로서, 합성수지 또는 열가소성 엘라스토머 등의 성형재료로부터 미리 사출성형 등에 의하여 성형된다. 식모부 커버4에는, 상기 제1금형부재300의 모속 지지구멍303과 일치하는 복수의 식모 구멍41이 형성되고, 각 식모 구멍41에 있어서 제1금형부재300측의 표면42의 개구 가장자리에는, 제1금형부재300의 모속 지지구멍303의 주위에 형성된 통 모양 볼록부302에 밀착하여 붙는 테이퍼 모양의 환상 오목부43이 형성되어 있다. 그리고 이 식모부 커버4의 식모 구멍41과 제1형부재300의 모속 지지구멍303을 일치시키고, 식모 구멍41 주위의 환상 오목부43과 모속 지지구멍303 주위의 통 모양 볼록부304를 요철 결합시켜서, 제1금형부재300에 있어서 식모부 커버 장착용 오목부302 내에 식모부 커버4를 대략 밀착하여 접착 상태로 장착하고, 식모부 커버4의 캐비티측에 커팅 플레이트(cutting plate)320을 장착하여 고정한다. 이 커팅 플레이트320에는, 제1금형부재300의 모속 지지구멍303 및 식모부 커버4의 식모 구멍41과 일치하는 복수의 모속 삽입구멍321이 형성되어 있다.
상기한 바와 같이 제1금형부재300의 캐비티측 내면301에, 미리 성형된 식모부 커버4, 또 커팅 플레이트320을 장착하고 고정한 후에, 도18(b)에 나타나 있는 바와 같이 다수의 브러시 모2로 이루어지는 모속3을 끝이 가 늘게 가공한 선단측에서 공급하여, 커팅 플레이트320의 모속 삽입구멍321, 식모부 커버4의 식모 구멍41 및 제1금형부재300의 모속 지지구멍303에 삽입한 후에, 모속3의 선단을 접촉판330에 접촉시켜서 브러시 모2의 선단부3a를 가지런하게 하여, 브러시 모2 선단으로 형성되는 브러시면을 소정의 형상으로 일정하게 한 다음에, 도18(c)에 나타나 있는 바와 같이, 커팅 플레이트320에 있어서 캐비티측 표면322를 따라 커터340에 의하여 각 모속3을 절단함으로써 캐비티측으로의 모속3의 돌출 길이를 맞춘다. 그 후에 커팅 플레이트320을 떼어내고, 도18(d)에 나타나 있는 바와 같이 각 모속3의 캐비티측 돌출 단부(기단부3b)를 용융하여 두께부31을 형성한다. 이 두께부31은, 금형을 개방한 상태에서 모속3을 구성하는 브러시 모2에 있어서 합성수지로 만든 필라멘트를 용융 가능한 온도로 가열한 열원에 의한 접촉 또는 비접촉에 의한 필라멘트의 열용융, 또는 금형을 닫은 상태에서 필라멘트를 용융 가능한 온도로 가열한 공기 또는 불활성 가스 등을 유입하는 방법 등으로 형성할 수 있다. 이 두께부31은, 식모부 커버4의 식모 구멍41의 구멍의 지름보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 상기 열원에 의하여 비접촉으로 필라멘트를 용융시키는 경우나 가열한 공기나 불활성 가스에 의하여 필라멘트를 용융시키는 경우에는, 용융한 필라멘트가 덩어리가 되고, 또 두께부31의 두께의 조절이 어렵다. 반면에 열원을 접촉시켜서 필라멘트F를 열용융 시킴으로써 두께부31을 형성하는 방법의 경우에는, 열원을 용융 덩어리에 가압함으로써 그 두께를 얇게 할 수 있고, 또한 그 두께의 조절도 용이하다. 따라서 칫솔에 있어서 식모부 전체의 두께도 얇게 할 수 있다. 상기한 바와 같이 모속3의 캐비티측 돌출 단부에 두께부31을 형성한 후에, 도18(e)에 나타나 있는 바와 같이, 사출성형용 금형의 제1금형부재300에 제2금형부재350을 정합(整合)시켜서 칫솔 본체10의 식모대12, 목부13 및 손잡이부14를 일체로 성형하기 위한 캐비티360을 형성하고, 캐비티360에 성형재료로서의 용융한 합성수지 재료를 사출, 충전함으로써 식모대12의 성형재료 중으로 두께부31을 형성한 모속3의 기단부를 매설하고, 또한 식모부 커버4를 식모대12의 성형재료에 일체로 고정한다. 그 후에 사출성형용 금형의 제1금형부재300 및 제2금형부재350을 개방하고 또한 제1금형부재300의 모속 지지구멍303으로부터 모속3을 빼서, 도18(f)과 같이 끝이 가늘게 가공된 모 끝이 맞춰진 상태로 성형된 칫솔1이 얻어진다.
상기와 같은 칫솔의 제조방법에 의하면, 캐비티360 내로의 성형재료의 충전시에, 모속 지지구멍303을 형성한 제1금형부재300에 있어서 캐비티측 내면301에 식모부 커버4가 장착되어 있기 때문에, 식모대12에 형성된 모속3 기단부의 두께부31은, 적어도 식모부 커버4의 두께 이상의 설치 심도(深度)가 확보되어 직립성이 유지된다. 또한 상기 실시예와 같이, 제1금형부재300의 캐비티측 내면301로 개구하는 모속 지지구멍303의 주위에 통모양 볼록부304를 형성하고, 캐비티측 내면301에 장착되는 식모부 커버4의 식모 구멍41의 주위에 통모양 볼록부304에 밀착하여 붙는 환상 오목부43을 형성하면, 성형재료가 식모부 커버4의 식모 구멍41을 통하여 제1금형부재300의 모속 지 지구멍303으로 샜다고 하여도, 모속 지지구멍303이 식모부 커버4의 내부로 개구하고 있기 때문에 샌 성형재료가 즉시 식모부 커버4의 표면으로 노출되는 일이 없다. 또한 제1금형부재300에 형성한 통모양 볼록부304와 식모부 커버4에 형성한 환상 오목부42의 요철결합에 의하여 제1금형부재300에 있어서 캐비티측 내면301에 식모부 커버4가 장착될 때의 위치결정이 용이하게 되고, 또한 확실하게 장착할 수 있다.
도19에 나타내는 것은, 일본국 공개특허공보 특개평2-99002호 공보(특허문헌12)에 개시되어 있는 퓨즈인법에 의한 칫솔의 제조방법을 나타내는 것이다. 이 방법에서는, 칫솔 본체10의 식모대12에 미리 식모 구멍6을 형성해 둔다. 한편 식모대12에 고정되는 모속3은, 모속지지부재400의 수납구멍401 내에 끝이 가늘게 가공된 선단측에서부터 삽입되고, 접촉판410에 접촉하여 브러시 모2의 선단을 맞춘 상태에서, 모속3의 기단부를 상기한 각종 가열방법에 의하여 가열하여 용융하여 두께부31을 형성한다. 그리고 이 두께부31이 용융 상태에 있는 사이에, 도19(b)에 나타나 있는 바와 같이 칫솔 본체10의 식모대12에 형성된 식모 구멍6 내로 압입한다. 이 때에 식모 구멍6 주위의 식모대 표면12a는, 고온으로 용융 상태에 있는 두께부31의 열에 의하여 연화(軟化)되고 또한 두께부31의 식모 구멍6 내로의 압입에 의하여 부풀어, 식모 구멍6의 개구 가장자리를 막는다. 그 후에 식모 구멍6 내에 삽입된 두께부31이 냉각 경화함으로써, 도19(c)에 나타나 있는 바와 같이 끝이 가늘게 가공된 브러시 모2로 이루어지는 모속3이, 그 기단부에 형성된 두께부31에 의하여 식모대12에 열에 의하여 고정된다.
도20에 나타내는 것도, 상기와 마찬가지로 퓨즈인법에 의한 칫솔의 제조방법으로서, 일본국 특허공보 특공평6-46962호 공보에 기재된 방법이다. 이 방법에서는, 칫솔 본체10의 식모대12와 거리를 두고, 모속지지체500의 수용구멍501 내에 다수의 브러시 모2로 이루어지는 모속3에 있어서, 끝이 가늘게 가공된 선단측3a를 접촉판510에 접촉하여 가지런히 하여, 브러시 모2의 선단으로 형성되는 브러시면f를 소정의 형상으로 한다. 계속하여 식모대12의 식모면(표면)12a 및 모속3의 기단부3b가, 양자 사이에 배치된 플레이트 모양 히터520에 의하여 용융된다. 히터520은, 식모대12와 모속3의 사이로 이동하여 모속3의 기단부 및 식모대12의 식모면12a를 용융한 후에 후퇴한다. 모속3의 기단부3b가 용융됨으로써 두께부31이 형성된다. 이 상태에서 모속3 및 식모대12를 근접시키고, 또 비대한 두께부31을 식모대12의 용융된 식모면12a 내로 압입함으로써 그 용융부가 두께부를 둘러 싸고 두께부31의 배후로 흘러 들어가서, 모속3이 식모대12에 고정된다. 이에 따라 도20(c)에 나타나 있는 바와 같이, 브러시 모2의 선단으로 형성되는 브러시면f가 소정의 형상으로 된 상태에서 모속3이 식모대12에 열에 의하여 고정된 칫솔이 얻어진다.
도21에 나타내는 것은, 상기 퓨즈인법에 의한 칫솔의 제조방법의 다른 실시예이다. 이 경우에는, 식모대12의 식모면12a에 미리 식모 구멍6이 형성되거나, 또는 도21(a)에 나타나 있는 바와 같이 개개의 핀 모양 히터 521을 구비하는 히터520에 의하여 칫솔이 제조된다. 이 방법에 있어서는, 식모대12의 식모면12a가 용융된 경우에, 용융한 성형재료가, 식모대12의 식모면12a로부터 돌출하는 환상 테두리12b에서 외측을 향하여 배제됨과 아울러 상기와 마찬가지로 모속3의 기단부가 용융하여 두께부31이 형성된다. 히터510을 후퇴시킨 후에 식모대12와 모속3을 근접시키고, 또한 도21(b)에 나타나 있는 바와 같이 두께부31을 식모 구멍6 중으로 압입시킨다. 이에 의하여 환상 테두리12b에 있어서 용융 재료가 두께부를 둘러 싸고 두께부31의 배후로 흘러 들어가고, 도21(c)에 나타나 있는 바와 같이 식모대12의 식모면12a에 모속3의 주위에 각각 돌출부12c가 형성된 칫솔이 얻어진다.
상기한 바와 같이 본 발명에 관한 칫솔은, 칫솔 본체10의 식모대에, 미리 끝이 가늘게 가공된 브러시 모2를, 그 모 끝을 맞춘 상태에서, 삽입법, 퓨즈인법 등에 의하여 열에 의하여 고정하여 이루어지기 때문에, 브러시 모2로 형성되는 브러시면f를 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 즉 브러시 모2(모속3)를 식모대12에 고정할 때에, 브러시 모2의 선단을 맞추기 위한 접촉판의 형상에 대응하는 임의의 형상으로 브러시면f를 형성할 수 있다. 예를 들면 브러시면f를, 도13에 나타나 있는 바와 같이, 브러시부11의 주위에서 높고 중앙부가 낮아지게 되도록 만곡한 형상으로 형성하는 경우에는, 예를 들면 도22(a)에 나타나 있는 바와 같이 모속지지부재700의 수용구멍701에 모속3을 삽입하고, 모속3의 선단측에 접촉하는 전면(前面)711을 원하는 만곡 형상으로 형성한 접촉판710을 사용하여, 브러시 모2로 구 성되는 브러시면의 형상을 맞춘 후에, 모속지지부재700으로부터 돌출한 모속3의 기단부측을 가지런히 자른다. 이 때에 모속지지부재700에 커팅 플레이트720을 포개 두고, 브러시 모2의 선단을 접촉판710에 접촉시켜서 브러시 모2의 선단을 맞춘 후에, 커팅 플레이트720의 표면을 따라 커터730에 의하여 모속3의 기단부를 절단하면, 모속지지부재700으로부터 돌출하는 모속3을 용이하게 가지런히 자를 수 있다. 그 후에 도22(b)에 나타나 있는 바와 같이, 상기한 적절한 수단에 의하여 모속3의 기단부를 가열 용융하여 두께부31을 형성하고, 인 몰드법, 퓨즈인법 등에 의하여 식모대12에 모속3을 고정한다. 이에 따라 도13에 나타나 있는 바와 같은 브러시면f가 만곡한 칫솔 등, 브러시면f를 임의의 형상으로 한 칫솔을 제조할 수 있다.
또한 각 모속3의 선단 형상에 있어서도, 예를 들면 도23(a)～(c)에 나타나 있는 바와 같이 브러시 모2의 모 끝을 맞추기 위한 접촉판800에 있어서, 모속3이 접촉하는 접촉면801을 원추모양, 접시모양 등 각종 형상으로 함으로써 모속3의 선단 형상을 임의의 형상으로 형성할 수 있다.
긴 손잡이부14를 구비하는 수동칫솔1에 대하여만 기재하였지만, 본 발명의 칫솔은, 손잡이부14가 짧게 형성되고 구동수단을 구비하는 브러시 본체에 장착하여 브러시부11을 진동시키는 전동칫솔의 브러시로서도 적용할 수 있다.
[실시예]
각종 사양의 칫솔에 관하여, 이하대로 하여 그 청소성, 강도를 평 가하였다.
(1)평가에 사용한 칫솔의 사양
식모 구멍의 형상이 원형이며 그 지름을 1.7mm로 하였다. 핸들 길이 축방향과 평행한 축을 따라, 식모 구멍의 열이 3열이고 그 각 열에 식모 구멍이 7구멍 있어, 합계 21구멍을 가진 칫솔을 사용하여 평가를 하였다. 식모대의 두께, 브러시 모 및 브러시 모의 식모 방법은, 표1에 나타내는 수치에 의거하여 성형, 식모하였다. 또 모 길이는 편차가 큰 것도 있지만, 가능한 한 10mm에 근접하도록 맞추었다.
(2)(청소성의 평가방법)
시험방법
피험자 10명에 각 칫솔로 3분간 브러싱시켜, 스즈키법[구강 위생학회지, 20(3), 9(1971)]으로 제2대 구치(臼齒)에 있어서 브러싱 전후의 플라크(plaque) 부착량을 측정하고, 제거율(%)을 산출하였다. 상기 스즈키법은, 치아면에 부착되어 있는 플라크를 잇몸으로부터의 거리로 측정하는 방법이다.
평가방법
청소성의 평가는 하기 평가 기준을 사용하였다. 결과를 표1에 나타낸다.
◎ : 90% 이상
○ : 85% 이상
△ : 80% 이상
× : 80% 미만
(3)강도의 평가방법
시험방법
칫솔의 손가락부(部)를 고정하고 식모측에서 식모부 중앙으로 1㎏ 하중을, 0.4Hz의 진동수로 식모부가 꺾일 때까지 반복 부하한다. 반복 회수를 카운트 한다.
판단기준
강도의 평가는 하기 평가 기준을 사용하였다. 결과를 표1에 나타낸다.
◎ : 50000회 이상
○ : 30000회 이상 50000회 미만
△ : 10000회 이상 30000회 미만
× : 10000회 미만
[표1]
표1. 청소성 및 강도평가
Figure 112007057064205-PCT00001
*1 : 일본국 특허공개공보 특개평6-141923
(4)고찰
실시예1～5의 결과에 의하여, 도4(e), 도5, 도7의 브러시 모를 무평선 식모에 의하여 식모한 칫솔은, 치과질환의 리스크 부위에 있어서 청소가 곤란한 제2대 구치에서의 청소성이 현저하게 높은 것이 확인되었다. 한편 비교예4～7의 결과에 의하여, 브러시 모가 보통 모(단층)나 단층의 선단 끝이 가는 모에서는, 식모 방법이 무평선 식모여도 평선 식모여도, 각 부위 에서의 청소성이 충분하지 않은 것이 확인되었다. 또한 비교예1～3에서 보는 바와 같이, 도4(e), 도5, 도7의 브러시 모를 사용하여도 평선 식모에 의하여 칫솔을 제조한 칫솔에서는, 식모대의 두께를 얇게 할 수 없기 때문에, 그 도달성이나 그 장소에서의 조작성이 효과에 강하게 영향을 주는 제2대 구치에서는, 충분한 청소 효과가 얻어지지 않는다.
본 발명의 칫솔은, 무평선에 의하여 식모되어 두께가 얇은 식모대를 구비하기 때문에, 평선을 사용하여 식모된 칫솔에 비하여, 칫솔의 헤드를 구강 내에서 자유롭게 취급할 수 있다. 그 때문에 칫솔질 후에도 잔여물이 남기 쉬워 치과질환의 리스크가 높은 부위를 청소하기 위하여 적당한 위치로 칫솔의 헤드를 원활하게 이동시킬 수 있고, 또한 그 위치에서의 청소 행위에 있어서도 조작할 수 있는 자유도가 크기 때문에, 치석을 제거하는 브러시 모의 움직임이 효과적으로 되어 치석 제거력을 높일 수 있다. 또한 본 발명에서는 브러시 모로서 끝이 가는 모를 사용하고 있으므로, 본 발명에 의하면, 치경부나 치간부 등 치과질환의 리스크가 높은 좁은 부위로의 브러시 모의 도달성이 높고 우수한 치석 제거 효과를 발휘할 수 있는 칫솔을 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 합성수지(合成樹脂)로 만든 브러시 본체(brush 本體)의 식모대(植毛臺)에, 열가소성 수지(熱可塑性 樹脂)로 만든 브러시 모가 융착(融着)되어서 브러시부(brush部)가 형성된 칫솔로서, 상기 브러시부를 구성하는 브러시 모의 적어도 일부가, 모 끝측에서 분기(分岐)되고, 분기된 모 끝이 가는 테이퍼(taper) 모양으로 미리 형성된 끝이 가는 모인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  2. 합성수지로 만든 브러시 본체의 식모대에, 열가소성 수지로 만든 브러시 모가 융착되어서 브러시부가 형성된 칫솔로서, 상기 브러시부를 구성하는 브러시 모의 적어도 일부가, 심초 구조(core-sheath structure) 또는 해도 구조(海島構造)의 단면 형상을 구비하는 끝이 가는 모인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 끝이 가는 모가, 모 끝에 상기 심부(芯部) 또는 도부(島部)가 노출(露出)된 심모(芯毛)가 미리 형성된 끝이 가는 모인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  4. 제1항 내지 제3항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시 모가, 그 기단부(基端部)에 형성된 두께부에 의하여 식모대에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 두께부가, 브러시 모 또는 브러시 모속(毛束)의 기단부를 열용융(熱溶融)하여 형성한 용융 덩어리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  6. 제1항 내지 제5항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 식모대의 두께가 4.0mm 이하인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  7. 제1항 내지 제6항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 끝이 가는 모가, 단위 단면 요소를 복수 개 연결한 단면 형상 을 구비하는 합성수지로 만든 필라멘트인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  8. 제2항 내지 제7항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 끝이 가는 모가, 상기 초부(sheath portion) 또는 해부(海部)가 모 끝을 향하여 가늘어지는 테이퍼 모양으로 형성되어 있고, 모 끝에 복수의 심모가 노출하여 이루어지는 분기모인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  9. 제2항 내지 제7항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 끝이 가는 모가, 상기 초부 또는 해부가 모 끝을 향하여 가늘어지는 테이퍼 모양으로 형성되어 있고, 모 끝에 단일의 심모가 노출하여 이루어지는 끝이 가는 모인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  10. 제2항 내지 제9항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 끝이 가는 모가, 모 끝에 노출한 심모의 단면 형상이 그 축방향 전체 길이에 걸쳐 대략 같은 모양인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  11. 제1항 내지 제10항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시 모가, 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 및 폴리올레핀 수지(polyolefin resin)로 이루어지는 것으로부터 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지를 포함하는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  12. 제2항 내지 제11항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 끝이 가는 모가, 심부 또는 도부의 소재의 주성분이 폴리아미드 수지로 이루어지고, 초부 또는 해부의 소재의 주성분이 폴리에스테르 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  13. 제1항 내지 제12항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시부가 사양(仕樣)이 다른 적어도 2종류 이상의 브러시 모로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 브러시부에, 사양이 다른 적어도 2종류의 끝이 가는 모가 식 모되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  15. 제1항 내지 제14항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시부의 선단부, 우측면부, 중앙부, 좌측면부, 후단부의 적어도 일부에 상기 끝이 가는 모가 식모되어 있는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  16. 제1항 내지 제15항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시부에 있어서 브러시 모의 선단으로 구성되는 브러시면(brush面)이 평면이 아닌 것을 특징으로 하는 칫솔.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 브러시면이 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 브러시면이, 브러시부의 길이방향 및 폭방향의 양쪽 방향에 있 어서 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  19. 제1항 내지 제18항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시 모가, 칫솔 본체의 식모대에 대하여 인 몰드법(in-mold process) 또는 퓨즈인법(fused-in process)에 의하여 융착된 것을 특징으로 하는 칫솔.
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