KR20080021604A

KR20080021604A - 브러시의 제조 방법, 제조 장치, 및 브러시

Info

Publication number: KR20080021604A
Application number: KR1020077027084A
Authority: KR
Inventors: 켄사쿠 오카모토; 신이치 나미카와; 료지 미즈타니; 야스시 오쿠다
Original assignee: 라이온 가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2008-03-07
Also published as: CN101184415B; KR101253795B1; JP5090164B2; WO2007000922A1; JPWO2007000922A1; CN101184415A

Abstract

본 발명은, 브러시의 식모면에 쇄모(刷毛)를 식설(植設)하는 공정과, 식설 후의 상기 쇄모의 선단 부분을 소정 위치에서 전정(剪定)하는 공정과, 상기 쇄모의 전정면으로부터 식설부 방향으로 테이퍼를 형성하도록 쇄모를 가공하는 공정을 갖는 브러시의 제조 방법으로서, 상기 쇄모를 가공하는 공정은, 표면 형상이 서로 다른 적어도 2종류의 회전연마체를 이용하여, 상기 전정면으로부터 식설부까지를 거칠게 연마하는 공정과, 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이를 단계적으로 연마하여, 쇄모의 선단 영역을 테이퍼 형상으로 가공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

브러시의 제조 방법, 제조 장치, 및 브러시{METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING BRUSH AND BRUSH}

본 발명은, 미세한 간극에의 진입성이 높고, 좁은 영역의 쇄소성(刷掃性)에 우수하고, 또한 청소면에의 손상을 방지할 수 있는 브러시의 제조 방법, 제조 장치, 및 브러시에 관한 것이다.

본원은, 2005년 6월 29일에 출원된 일본 특원2005-190251호 및 2005년 6월 30일에 출원된 일본 특원2005-191559호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

쇄모(刷毛)가 다수 식설(植設)된 브러시, 예를 들면, 구강 세척용의 칫솔은, 쇄모의 선단 영역의 형상에 의해, 그 쇄소성이나 잇몸에의 부하가 크게 다르기 때문에, 지금까지도 쇄모의 다양한 선단 형상이 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌1에는, 모든 브리스틀(쇄모)의 적어도 일부를 테이퍼 형상으로 하고, 또한 선단부터 전체 길이의 30% 내지 80%의 부분의 표면 조도(Ra)를 0.5 내지 1.5㎛으로 한 칫솔이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌2에는, 회전하는 와이어 브러시에 쇄모의 선단을 눌러대고 연삭함에 의해, 쇄모 선단을 선예화(先銳化)한 브러시의 모선(毛先) 연삭 방법이 기 재되어 있다. 또한, 특허문헌3에는, 폴리에스테르 섬유의 양단을 첨예화하는 방법이 기재되어 있다.

특허문헌1 : 일본 특개평10-57149호 공보

특허문헌2 : 일본 특개평10-14663호 공보

특허문헌3 : 일본 특공소57-48661호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 특허문헌1에 기재된 발명에서는, 브러시가 테이퍼 형상이기 때문에, 치아사이 등 미세한 부분에의 진입성은 높지만, 표면 조도(Ra)가 거칠기 때문에, 잇몸을 손상시켜 버릴 우려가 있다. 쇄모 표면 요철이 생기기 때문에, 특정한 1점에 쇄소시(刷掃時)의 응력이 집중하기 쉽고, 쇄모의 꺾임이나 내구성 저하라는 우려도 있다.

또한, 특허문헌2에 기재된 발명에서는, 와이어 브러시로 쇄모를 긁어서 모선을 선예화하고 있기 때문에, 브러시의 식모부(식설부, 근원) 부근부터 선예화시키는 것은 불가능하고, 쇄모의 테이퍼 형상은 한정적이 되지 않을 수 없었다. 또한, 이러한 회전한 와이어 브러시에 의해 쇄모를 깎는 경우, 모선 형상, 쇄모 표면이 매우 거칠게 되고, 쇄모의 내구성이 악화한다는 과제도 있다.

또한, 특허문헌3에 기재된 발명에서는, 쇄모를 식모하기 전에 선예화 가공을 행하기 때문에, 식모 후에 모선의 전정(剪定)을 할 수 없고, 쇄소면을 복잡한 형상으로 할 수 없다는 과제가 있다. 또한, 개시된 제조 공정에서는 수율이 나쁘고, 쇄모 집합체는 신중한 취급이 필요하기 때문에 약품 가공부터 세척까지 막대한 시간과 비용을 필요로 한다. 또한, 쇄모 선단의 선예화 공정에서는, 모세관 현상에 의한 약품이 빨아올림을 이용하여 행하기 때문에, 쇄모 선단이 미묘한 테이퍼 형상의 컨트롤이 곤란하고, 특히, 모 길이가 짧은 쇄모를 선예화하는 것은 매우 곤란하였다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 협소한 간극에의 쇄모 선단의 진입성이 높고, 쇄소부를 상처나게 하는 일이 없고, 또한 제조가 용이하고 저비용의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은, 브러시의 식모면에 쇄모를 식설하는 공정과, 식설 후의 상기 쇄모의 선단 부분을 소정 위치에서 전정하는 공정과, 상기 쇄모의 전정면으로부터 식설부 방향으로 테이퍼를 형성하도록 쇄모를 가공하는 공정을 갖는 브러시의 제조 방법으로서, 상기 쇄모를 가공하는 공정은, 표면 형상이 서로 다른 적어도 2종류의 회전연마체를 이용하여, 상기 전정면으로부터 식설부까지를 거칠게 연마하는 공정과, 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이를 단계적으로 연마하여, 쇄모의 선단 영역을 테이퍼 형상으로 가공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 브러시의 제조 방법은, 상기 쇄모의 선단 영역을 테이퍼 형상으로 가공하는 공정을 경유한 상기 쇄모의 선단 부분을 전정하고, 전정한 쇄모의 선단 영역을 다시 테이퍼 형상으로 가공하는 후처리 공정을 또한 포함할 수 있다.

상기 브러시의 제조 방법에 있어서, 복수의 상기 회전연마체는 서로 인접하여 선형상으로 배치되고, 전정된 쇄모를 이들 복수의 상기 회전연마체에 순차로 맞닿게 하고, 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이를 단계적으로 연마하는 것이 바람직하다.

상기 연마 회전체중 적어도 하나는, 그 표면에 금속 합금, 세라믹스, 섬유의 어느 하나 이상을 연마재로서 포함하는 것이 바람직하다.

상기 브러시의 제조 방법에 있어서, 상기 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이에 적어도 하나 이상의 변곡점이 형성되도록 연마하는 것이 바람직하다.

상기 브러시는 구강 청소용의 칫솔인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 브러시의 제조 방법에 의해 제조되고, 쇄모의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만인 브러시에 관한 것이다.

상기 브러시는, 상기 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이에 적어도 하나 이상의 변곡점이 형성되도록 연마된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 브러시의 식모면에 쇄모를 식설하는 식설부와, 식설 후의 상기 쇄모의 선단 부분을 소정 위치에서 전정하는 전정부와, 상기 쇄모의 전정면과 식설면 사이를 테이퍼 형상으로 가공하는 연마부를 갖는 브러시의 제조 장치로서, 상기 연마부는 표면 형상이 서로 다른 적어도 2종류의 연마체를 구비하고, 각각의 연마체는, 제 1의 회전축에 따라 회전하면서, 이 제 1의 회전축을 축지(軸支)하는 축받이는 제 2의 회전축에 따라 회전하고, 상기 쇄모의 전정면과 식설면 사이를 매끈한 테이퍼 형상으로 가공하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 장치에 관한 것이다.

상기 연마 회전체중 적어도 하나는, 주면(周面)의 외측을 향하여 돌기형상으로 돌출시킨 연마 돌기를 표면에 다수 형성한 것이 바람직하다.

복수의 상기 회전연마체는 서로 인접하여 선형상으로 배치되고, 전정된 쇄모를 이들 복수의 상기 회전연마체에 순차로 맞닿게 하고, 상기 쇄모의 전정면과 식설면 사이를 단계적으로 연마하는 것이 바람직하다.

상기 연마 회전체중 적어도 하나는, 브러시의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만이 되는 입도(粒度)의 지면(砥面)인 것이 바람직하다.

상기 브러시는 구강 청소용의 칫솔인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 브러시의 제조 장치에 의해 제조되고, 쇄모의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만인 브러시에 관한 것이다.

발명의 효과

본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 쇄모를 브러시의 헤드부에 식모한 후, 임의의 형상으로 쇄모를 전정하고 나서, 쇄모의 모선의 선예화, 테이퍼 가공을 행함에 의해, 쇄모의 선단 형상에 다양한 배리에이션을 부가할 수 있고, 쇄모의 모선이 선예화된 기능성이 높은 브러시의 설계, 제조가 가능해진다.

종래와 같이 쇄모를 식모 전에 약품 처리에 의해 모선을 선예화하는 경우, 선단의 테이퍼 형상은 처리 온도, 시간, 쇄모속(刷毛束)을 묶는 밴드의 감는 압력 등의 요소에 좌우되고, 테이퍼 형상 형성의 컨트롤이 매우 곤란하였다. 또한, 모세관 현상을 이용하여 쇄모속에 약품을 빨아올려서, 식모 전에 쇄모속의 모선 양단부터 균일하게 테이퍼 형상을 행하기 때문에, 가공 대상이 되는 쇄모속의 전체 길이가 짧을수록 모선 양단의 테이퍼 형상의 컨트롤이 곤란하였다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의해, 쇄모의 테이퍼 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있고, 또한 전체 길이가 짧은 쇄모에 관해서도, 간단하면서 신속하게 브러시의 모선을 선예화하는 것이 가능해진다.

또한, 식모 후에 쇄모의 선예화를 행하기 때문에, 평선(平線) 식모만으로 한하지 않고, 인몰드 성형이나 열융착 식모 등의 평선 없는 식모에서, 선예한 테이퍼 형상의 쇄모를 갖는 브러시의 제조가 가능해진다.

또한, 종래와 같이 쇄모를 식모하기 전에 약품 처리에 의해 모선을 선예화하는 경우, 그 수율은 일반적으로 50%로 낮고, 또한 약품 처리에 의한 선예화 가공의 경우는 모세관 현상만을 이용하여 행하기 때문에, 테이퍼 형상의 형성, 선예화 속도에 한계가 있고, 공정에 막대한 시간을 필요로 한다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 쇄모를 식모하여 전정한 후, 연마 공정에 의해 선예화 가공하기 때문에, 생산성은 현격하게 향상하고, 수율도 향상한다.

또한, 종래의 일반적인 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서는, 선예화 가공된 쇄모속은 불안정하고 허무러지기 쉽고, 금후 예각화 가공된 쇄모속의 식모기에의 자동 공급은 매우 곤란하였다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치와 같이 선예화 가공을 식모 후에 행함에 의해, 쇄모(13)의 자동 공급이 용이하게 되고, 또한 종래는 막는 것이 불가능하였던 브러시의 모선 고르지 않음에 의한 불량품이 발생하지 않기 때문에, 재생화(수정) 작업이 불필요하게 되고, 브러시 제조시의 공정수를 대폭적으로 억제할 수 있다.

또한, 종래의 쇄모의 식모 공정에서, 테이퍼 형상을 한 선예화시킨 쇄모를 식모하는 경우, 그 생산 속도는 선예화 가공되지 않은 쇄모를 식모하는 경우에 비하여 저하되지 않을 수 없었다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서는, 식모 공정은 선예화 가공되지 않은 브러시를 식모하기 때문에, 식모 품질을 저하시키는 일 없이, 범용 설비를 이용하여 고속 식모가 가능해진다.

또한, 쇄모의 품질을 저하시키는 일 없이 용이하게 다종류 브러시(색·쇄모 지름 등)도 식모할 수 있다. 이 때문에, 보다 쇄모의 배리에이션이 넓은 브러시를, 보다 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 전용의 식모기를 필요로 하지 않기 때문에, 수요의 증감에 대해서도 보다 유연하게 대처할 수 있고, 저비용으로 브러시의 제조가 가능해진다.

또한, 종래의 기계 연마에 의해 제작된 브러시는 쇄모의 마모에 의해, 쇄모 표면이 거칠고, 버르(burr)가 많고, 결과로서, 칫솔에 이용한 경우, 구강 내 등의 피쇄소면을 손상시킬 가능성이 있었다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서는, 기계 연마에 의해 브러시 표면을 연삭한 후, 마무리의 공정에서 브러시 표면이 매끈하게 되도록 연마하기 때문에, 표면의 마무리가 양호하고 결과로서, 간극에 들어가기 쉬우면서, 칫솔에 이용한 때에는 안전성이 높은 칫솔을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 브러시(칫솔)의 한 예를 도시하는 평면도.

도 2는 도 1에 도시하는 브러시의 식모부의 확대 파단도.

도 3은 쇄모의 확대 단면도.

도 4는 본 발명의 브러시의 제조 방법에 이용되는 브러시의 제조 장치를 도시하는 설명도.

도 5는 연마 가공 전의 쇄모를 도시하는 확대 단면도.

도 6은 연마 가공 도중의 쇄모를 도시하는 확대 단면도.

도 7은 연마 가공 도중의 쇄모를 도시하는 확대 단면도.

도 8은 연마 가공 도중의 쇄모를 도시하는 확대 단면도.

도 9는 연마 가공 완료시의 쇄모를 도시하는 확대 단면도.

도 10은 본 발명에 의한 쇄모의 연마 배리에이션을 도시하는 확대 단면도.

도 11은 본 발명에 의한 쇄모속의 형상을 도시하는 평면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 칫솔(브러시)

13 : 쇄모

31, 32, 33, 34 : 연마 드럼(회전연마체)

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 관한 브러시 및 그 제조 방법 및 제조 장치에 관해, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의해 제조한, 본 발명의 브러시의 한 실시 형태인 칫솔을 도시하는 전체 평면도이고, 도 2는, 그 식모 부분을 도시하는 확대 파단도이다. 칫솔(브러시)(10)은, 손잡이부(11)와, 이 손잡이부(11)로부터 늘어나고 손잡이부(11)와 일체로 형성된 헤드부(12)를 구비하고 있다. 손잡이부(11)는, 칫솔(10)을 파지하는 부분이고, 손 등의 형태에 따라 파지하기 쉽도록 불룩함을 갖게 하는 등으로 형성되어 있어도 좋다.

헤드부(12)는, 1면에 다수의 쇄모(13)가 식모된 부분이고, 헤드부(12)와 손잡이부(11)의 경계 영역은, 헤드부(12)가 손잡이부(11)에 대해 굴곡 가능하도록 유연한 수지 등으로 형성되어 있어도 좋다.

헤드부(12)의 1면은 식모면(15)이 되고, 다수의 식모 구멍(16)이 배열되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 식모 구멍(16)의 하나하나에는, 쇄모(13)를 복수개 묶은 모속(17)이 심어져 있다. 모속(17)은 중앙에서 2개로 접혀져서 식모 구멍(16)에 압입되고, 평선(平線)(18)이라고 칭하여지는 평평한 판형상의 금속판에 의해, 2개 접은 부분으로 식모 구멍(16)에 고정된다. 이러한 식모 방법에 의해, 헤드부(12)의 식모면(15)에 다수의 쇄모(13)가 심어진다.

본 발명의 칫솔(브러시)(10)의 쇄모(13)는, 후술하는 본 발명의 브러시의 제조 방법에 의해, 도 3에 도시하는 바와 같이, 쇄모(13)의 식모면(15) 부근의 식모부(식설부)(13a)로부터 쇄모(13)의 선단(13b)을 향하여 끝이 가늘어지도록 테이퍼 가공되어 있다. 쇄모(13)의 선단(13b)부터 식설 방향을 향하여 식모부(식설부)(13a)까지 사이에 적어도 하나 이상의 변곡점이 형성되도록 연마되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 변곡점이란, 쇄모(13)의 길이 방향 표면 곡선의 접선의 경사가 변화하는 지점을 의미한다. 또한, 쇄모(13)의 표면은, 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만이 되도록 형성되어 있다.

다음에, 이러한 칫솔(브러시)의 제조 방법 및 제조 장치에 관해, 쇄모의 가공을 주로 설명한다.

칫솔(브러시)(10)의 제조에 있어서는, 우선, 수지를 사출성형 등에 의해 손잡이부(11)와 헤드부(12)를 일체로 형성한 후, 식모 구멍(16)을 식모면(15)에 형성한다. 그 후, 도시 생략한 식설부(식설 공정)에서, 식모면(15)에 형성된 식모 구멍(16)의 하나하나에, 쇄모(13)를 복수개 묶은 모속(17)을 중앙에서 2개로 접어 압입하고, 평선(18)에 의해 식모 구멍(16)에 고정하고, 헤드부(12)에 쇄모(13)를 식모한다.

다음에, 이렇게 해서 형성된 쇄모(13)의 가공 전의 칫솔(브러시)(10)은, 도 4에 도시하는 쇄모 처리 장치(쇄모 처리 공정)(20)에 1개씩 연속하여 투입된다. 쇄모 처리 장치(쇄모 처리 공정)(20)는, 전정부(전정 공정)(21)와, 제 1 내지 제 4의 연마부(연마 공정)(22 내지 25)와, 이들 각 공정 사이에서 칫솔(브러시)(10)을 지지하면서 수송하는 컨베이어(수송 공정)(26)로 구성되어 있다.

전정부(전정 공정)(21)에서는, 커터 등으로 식모 직후의 쇄모(13)의 선단을, 예를 들면 평탄하게 가지런히 자른다. 이러한 전정부(전정 공정)(21)를 경유한 직후의 쇄모(13)의 선단은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 선단이 평탄하고 각(角)을 갖는 형상으로 되어 있다.

전정부(전정 공정)(21)에서 선단이 가지런히 잘라진 쇄모(13)는, 컨베이어(26)에 지지되어 제 1의 연마부(22)에 투입된다. 제 1의 연마부(22)에서는, 원통형의 드럼의 표면에, 예를 들면, 스트라이프형상으로, 연마 지립(砥粒)이 입혀진 연마 드럼(회전연마체)(31)을 이용하여 쇄모(13)를 연마한다. 연마 드럼(31)은, 원통의 중심축(31a)에 따라 주면(周面) 방향으로 회전(자전)하면서, 이 중심축(31a)을 축지하는 축받이(31b)를 회전시킴으로써, 연마 드럼(31)을 중심축(31a)이 360° 회전하는 방향으로 회전(공전)시킨다. 이와 같이 자전 및 공전시킨 연마 드럼(31)에 칫솔(브러시)(10)의 쇄모(13)를 접촉시켜서, 쇄모(13)를 연마한다.

제 1의 연마부(22)에서의 연마 드럼(31)의 연마 지립은, 입도가 #2000 이하, 바람직하게는 #60 내지 #800 정도인 것이 바람직하다. 이보다도 입자가 미세하면 연마 효율이 현저하게 저하된다. 또한, 이보다도 입도가 굵으면 브러시의 가공 표면이 거칠게 되고, 외관상, 품질상 바람직하지 않다. 회전 속도는 자전이 200 내지 2500rpm, 공전이 10 내지 500rpm인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 자전이 500 내지 2000rpm, 공전이 20 내지 250rpm인 것이 바람직하다. 이보다도 속도가 빠르면 모(毛) 벌어짐이나 모선 갈라짐 등의 불량이 나온다. 또한, 이보다도 속도가 느리면 연마 효율이 현저하게 저하된다.

연마 드럼(31)과 쇄모(13)의 접촉량은, 쇄모(13)의 선단부터 근원 방향을 향하여 쇄모(13)의 전체 길이의 80%까지가 바람직하고, 보다 바람직하게는 전체 길이의 70%까지이다. 이와 같은 접촉량으로 함에 의해, 쇄모(13)의 심부(深部)부터 테이퍼 가공하는 것이 가능하게 되고, 보들보들한 테이퍼 형상의 칫솔(10)을 제작할 수 있다. 한편, 상술한 범위보다 심부까지 쇄모(13)를 연마 드럼(31)에 접촉시키면, 쇄모(13)의 모 벌어짐이나 모선 갈라짐 등의 불량이 나올 우려가 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제 1의 연마부(22)에서는, 쇄모(13)는 쇄모 전체 길이의 20 내지 70%의 범위에서 선단과 식모부(식설부) 사이에서 단계적으로 연마되고, 전정부(전정 공정)(21)에서 생긴 각(角)이 제거된다. 그리고, 선단 부분이 테이퍼 가공된다. 이때, 연마시에 생긴 약간의 버르가 쇄모(13)의 표면에 남는다.

제 1의 연마부(22)에서 선단 부분이 거친 테이퍼 가공이 시행된 칫솔(10)은, 컨베이어(26)에 지지되어 제 2의 연마부(23)에 투입된다. 제 2의 연마부(23)에서는, 원통형의 드럼(32a)의 표면에 돌기형상의 연마체인 연마 돌기(32b)를 다수 형성한 연마 드럼(회전연마체)(32)을 이용하여 쇄모(13)를 연마한다.

연마 드럼(32)(회전연마체)은, 원통의 중심축(32c)에 따라 주면 방향으로 회전(자전)하면서, 이 중심축(32c)을 축지하는 축받이(32d)를 회전시킴으로써, 연마 드럼(32)을 중심축(32c)이 360° 회전하는 방향으로 회전(공전)시킨다. 이와 같이 자전 및 공전시킨 연마 드럼(32)에 칫솔(브러시)(10)의 쇄모(13)를 접촉시켜서, 쇄모(13)의 식모부(식설부)를 연마한다.

제 1의 연마부(22)에서 선단 부분의 거친 테이퍼 가공을 쇄모(13)에 시행한 후에 행하는 제 2의 연마부(23)에서 사용하는 연마 돌기(32b)를 다수 형성한 연마 드럼(32)의 연마 돌기(32b)끼리의 피치는 0.5 내지 10.0㎜인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.0 내지 6.0㎜이다. 이보다 연마 돌기(32b)끼리의 피치가 좁으면 연마 드럼(32)의 제작이 곤란하고, 비용이 든다. 역으로 피치가 너무 넓으면 쇄 모(13)와 연마 돌기(32b)의 접촉 효율이 나쁘고, 가공에 시간이 걸린다.

또한 이때의 연마 돌기(32b)의 표면에 형성된 연마 지립은, 그 입도가 #2000 이하, 바람직하게는 #60 내지 #800 정도인 것이 바람직하다. 이보다도 입자가 미세하면 연마 효율이 현저하게 저하된다. 또한, 이보다도 입도가 굵으면 쇄모(13)의 가공 표면이 거칠게 되고, 외관상, 품질상 바람직하지 않다.

연마 드럼(32)의 연마 돌기(32b)의 길이는 2.0㎜ 내지 10.0㎜이고, 보다 바람직하게는 3.0㎜ 내지 8.0㎜인 것이 바람직하다. 이로써, 쇄모(13)를 더욱더 심부까지 연마 가공하는 것이 가능해진다.

또한, 연마 돌기(32b)의 굵기는 0.2㎜ 내지 5.0㎜이고, 보다 바람직하게는 0.5㎜ 내지 3.0㎜인 것이 바람직하다. 이보다 연마 돌기(32b)가 굵으면, 연마 드럼(32)의 연마 돌기(32b)가 쇄모(13)의 전체에 균일하게 닿지 않고, 테이퍼 상태에 얼룩이 생긴다. 또한 이보다 연마 돌기(32b)가 가늘면 연마 돌기(32b) 자체의 강도가 약하게 되고, 생산시의 내구성이 나빠지고, 제조 비용의 증가에 연결된다.

연마 돌기(32b)의 형상은, 원주, 다각주, 원추, 다각추, 원추대(圓錐臺), 다각추대의 어느것이라도 좋다. 이러한 연마 돌기(32b)를 다수 구비한 연마 드럼(32)의 회전 속도는, 자전이 300rpm 내지 2000rpm, 공전이 10rpm 내지 300rpm의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 자전이 500rpm 내지 1500rpm, 공전이 20rpm 내지 150rpm이 좋다.

상술한 속도 범위보다도 연마 드럼(32)의 자전, 공전 속도가 빠르면, 쇄모(13)에의 스트레스가 너무 크고, 모가 벌어지거나, 쇄모(13)의 선단에 갈라짐이 생긴다. 또한 이보다 속도가 느리면 연마 효율이 현저하게 저하된다. 이러한 연마 드럼(32)의 자전, 공전 속도는 쇄모(13)에의 접촉량과 함께 변화하고, 접촉량을 줄이면 보다 고속도의 회전 연마가 가능해진다. 쇄모(13)와 연마 돌기(32b)의 접촉량은 쇄모(13)의 선단부터 근원 방향으로 쇄모(13)의 전체 길이의 80%, 보다 바람직하게는 70%까지가 좋다. 이 이상, 쇄모(13)의 심부까지 연마 돌기(32b)를 접촉시키면 쇄모(13)에의 스트레스가 너무 커서 모 벌어짐의 원인이 된다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 제 2의 연마부(23)에서는, 쇄모(13)는 브러시 전체 길이의 35 내지 80%의 범위에서 선단과 식모부(식설부) 사이에서 단계적으로 연마되고, 식모부(식설부)로부터 선단을 향하여 쇄모(13)의 굵기가 줄어지도록 연마되어 간다. 이 단계에서도 쇄모(13)의 선단 부분에, 연마시에 생긴 약간의 버르가 표면에 남는다.

제 2의 연마부(23)로 식모부(식설부)와 선단 사이에서 거친 테이퍼 가공이 시행된 칫솔(10)은, 컨베이어(26)에 지지되어 제 3의 연마부(24)에 투입된다. 제 3의 연마부(24)에서는, 원통형의 드럼(33a)의 표면에 돌기형상의 연마체인 연마 돌기(33b)가 일정한 폭으로 간헐적으로 다수 형성된 연마 드럼(회전연마체)(33)을 이용하여 쇄모(13)를 연마한다.

연마 드럼(회전연마체)(33)은, 원통의 중심축(33c)에 따라 주면 방향으로 회전(자전)하면서, 이 중심축(33c)을 축지하는 축받이(33d)를 회전시킴으로써, 연마 드럼(33)을 중심축(33c)이 360° 회전하는 방향으로 회전(공전)시킨다. 이와 같이 자전 및 공전시킨 연마 드럼(33)에 칫솔(브러시)(10)의 쇄모(13)를 접촉시켜서 쇄 모(13)의 선단을 연마한다.

제 3의 연마부(24)의 연마 드럼(33)에 일정한 폭으로 간헐적으로 형성되는 연마 돌기(33b)끼리의 피치는 0.5 내지 10.0㎜인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.0 내지 6.0㎜이다. 이보다 피치가 좁으면 연마 돌기(33b)의 제작이 곤란하고, 비용이 든다. 역으로 피치가 너무 넓으면 연마 돌기(33b)와 쇄모(13)의 접촉 효율이 나쁘고, 쇄모(13)의 테이퍼 가공에 시간이 걸린다. 또한 연마 돌기(33b)의 표면에 형성되는 연마 지립은, 입도가 #2000 이하, 바람직하게는 #100 내지 #800 정도인 것이 바람직하다. 이보다도 입도가 미세하면 연마 효율이 현저하게 저하된다. 또한, 이보다도 입자가 굵으면 쇄모(13)의 가공 표면이 거칠게 되고, 외관상, 품질상 바람직하지 않다.

연마 드럼(33)의 연마 돌기(33b)의 길이는 1.0㎜ 내지 8.0㎜이고, 보다 바람직하게는 2.0㎜ 내지 6.0㎜인 것이 바람직하다. 그와 같이 함에 의해, 쇄모(13)의 선단부터 연마 가공하는 것이 가능해진다. 연마 돌기(33b)의 두께는 0.5㎜ 내지 4.0㎜이고, 보다 바람직하게는 0.7㎜ 내지 2.5㎜인 것이 바람직하다. 이보다 연마 돌기(33b)가 굵으면 연마 돌기(33b)가 쇄모(13)의 전체에 균일하게 닿지 않고, 연마 돌기(33b)의 테이퍼 상태에 얼룩이 생긴다. 또한 이보다 연마 돌기(33b)가 가늘면, 연마 돌기(33b) 자체의 강도가 약하고, 생산시에 내구성이 나빠지기 때문에, 제조 비용이 든다.

연마 돌기(33b)의 형상은 원주, 다각주, 원추, 다각추, 원추대, 다각추대의 어느것이라도 좋다. 이러한 연마 돌기(33b)를 다수 구비한 연마 드럼(33)의 회전 속도는, 자전이 500rpm 내지 2500rpm, 공전이 10rpm 내지 300rpm이 좋다. 보다 바람직하게는 자전이 1000rpm 내지 2000rpm, 공전이 20rpm 내지 150rpm이 좋다.

상술한 속도 범위보다 속도가 빠르면, 쇄모(13)에의 스트레스가 너무 크고, 쇄모(13)의 모가 벌어지거나, 쇄모(13)의 선단에 갈라짐이 생긴다. 또한 이보다 속도가 느리면 연마 효율이 현저하게 저하된다. 이 회전 속도는 쇄모(13)의 접촉량과 함께 변화하고, 접촉량을 줄이면 보다 고속도의 회전 연마가 가능해진다. 쇄모(13)와 연마 돌기(33b)의 접촉량은 쇄모(13)의 선단부터 전체 길이의 60%, 보다 바람직하게는 50%의 부위까지가 좋다. 이것 이상 심부까지 연마 돌기(33b)를 접촉시키면, 쇄모(13)에의 스트레스가 너무 커서 모 벌어짐의 원인이 된다. 제 3의 연마부(24)에서는, 쇄모(13)와 연마 돌기(33b)의 접촉량을 단계적으로 줄여감에 의해, 쇄모(13)의 모선을 보다 선예화하는 것이 가능해진다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 제 3의 연마부(24)에서는, 쇄모(13)는 브러시 전체 길이의 5 내지 60%의 범위에서 선단과 식모부(식설부) 사이에서 단계적으로 연마되고, 식모부(식설부)로부터 선단을 향하여 쇄모(13)의 굵기가 줄어지도록 연마되어 간다. 이 단계에서도 쇄모(13)의 선단 부분에, 연마시에 생긴 약간의 버르가 표면에 남는다.

제 3의 연마부(24)로 쇄모(13)의 선단 영역에 거친 테이퍼 가공이 시행된 칫솔(10)은, 컨베이어(26)에 지지되어 제 4의 연마부(25)에 투입된다. 제 4의 연마부(25)에서는, 표면에 섬유를 배치한 회전 드럼, 섬유를 식모한 회전 드럼, 또는 경면(鏡面) 드럼 등으로 구성된 연마 드럼(회전연마체)(34)을 사용하고, 쇄모(13) 의 표면에 남은 버르를 제거하고, 쇄모(13)의 표면을 매끈하게 마무리한다. 연마 드럼(34)(회전연마체)은, 원통의 중심축(34a)에 따라 주면 방향으로 회전(자전)하면서, 이 중심축(34a)을 축지하는 축받이(34b)를 회전시킴으로써, 연마 드럼(34)을 중심축(34a)이 360° 회전하는 방향으로 회전(공전)시킨다. 이와 같이 자전 및 공전시킨 연마 드럼(34)에 칫솔(브러시)(10)의 쇄모(13)를 접촉시켜서, 쇄모(13)를 마무리 연마한다.

연마 드럼(34)의 표면을 섬유로 하는 경우, 바람직한 섬유로서는, 면, 마, 견, 양모 등의 천연 섬유, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리프로필렌, 아크릴 등의 화학 섬유를 들 수 있다. 연마 드럼(34)의 표면을 경면으로 하는 경우, 적어도 표면을 금속 합금, 예를 들면, 스테인리스, 티탄, 알루미늄, 구리, 또는 세라믹스로 구성하는 것이 고려되지만, 이들로 한정되는 것이 아니다.

이러한 마무리용의 연마 드럼(34)의 회전 속도는, 자전이 500 내지 3000rpm, 공전이 10 내지 500rpm인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 자전이 1000 내지 2500rpm, 공전이 20 내지 250rpm인 것이 바람직하다. 이보다도 속도가 빠르면, 쇄모(13)의 모 벌어짐이나 모의 용융(溶融) 등의 불량이 나온다. 또한, 이보다도 속도가 느리면 버르 제거 효율이 현저하게 저하된다. 또한, 연마 드럼(34)의 표면과 쇄모(13)의 접촉량은, 쇄모의 선단부터 근원 방향으로 브러시 전체 길이의 50 내지 80%가 연마 드럼(34)의 표면에 접촉하는 것이 바람직하다. 이로써, 쇄모(13)의 심부부터 표면까지의 버르, 거침을 없앨 수 있고, 양호한 브러시 형상을 얻을 수 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 제 4의 연마부(25)에서는, 쇄모(13) 표면의 버르가 제거되고, 쇄모(13)의 심부부터 선단을 향하여 매끈하게 쇄모(13)의 굵기가 줄어지도록 테이퍼 형상으로 마무리 연마되어 간다.

이와 같이 마무리 연마된 후, 또한, 쇄모의 선단 부분을 전정할 수 있다. 그리고, 또한, 후처리 공정으로서, 쇄모의 선단 영역을 테이퍼 형상으로 가공할 수도 있다.

이상, 상세히 설명한 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 쇄모(13) 표면의 버르가 제거되고, 쇄모(13)의 심부부터 선단을 향하여 매끈하게 쇄모(13)의 굵기가 줄어지도록 연마되고, 쇄모(13)의 선단부터 식설부(근원) 방향을 향하여 적어도 하나 이상의 변곡점이 형성된다. 그리고, 이들 쇄모(13)의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만으로 형성되고, 피쇄소면(被刷掃面)을 손상시키는 것을 방지한다. 또한, 쇄모(13)를 브러시(10)의 헤드부(12)에 식모한 후, 임의의 형상으로 쇄모(13)를 전정하고 나서, 쇄모(13)의 모선의 선예화, 테이퍼 가공을 행함에 의해, 쇄모(13)의 선단 형상에 다양한 배리에이션을 부가할 수 있고, 쇄모(13)의 모선이 선예화된 기능성이 높은 브러시의 설계, 제조가 가능해진다.

종래와 같이 식모 전에 약품 처리에 의해 브러시의 모선을 선예화하는 경우, 선단의 테이퍼 형상은 처리 온도, 시간, 쇄모속을 묶는 밴드의 감는 압력 등의 요소에 좌우되고, 테이퍼 형상 형성의 컨트롤이 매우 곤란하였다. 또한, 모세관 현상을 이용하여 쇄모속에 약품을 빨아올려서, 식모 전에 쇄모속의 모선 양단부터 균일하게 테이퍼 형상을 시행하기 때문에, 가공 대상이 되는 쇄모속의 전체 길이가 짧 을수록 모선 양단의 테이퍼 형상의 컨트롤이 곤란하였다. 그러나, 상술한 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의해, 쇄모(13)의 테이퍼 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있고, 또한 전체 길이가 짧은 브러시에 관해서도, 간단하면서 신속하게 쇄모(13)의 모선을 선예화하는 것이 가능해진다.

또한, 식모 후에 쇄모(13)의 선예화를 행하기 때문에, 평선 식모만으로 한하지 않고, 인몰드 성형이나 열융착 식모 등의 평선없는 식모에서도, 선예한 테이퍼 형상의 쇄모(13)를 갖는 브러시의 제조가 가능해진다.

또한, 종래와 같이 브러시를 식모하기 전에 약품 처리에 의해 모선을 선예화하는 경우, 그 수율은 일반적으로 50%로 낮고, 또한 약품 처리에 의한 선예화 가공인 경우는 모세관 현상만을 이용하여 행하기 때문에, 테이퍼 형상의 형성, 선예화 속도에 한계가 있고, 공정에 막대한 시간을 필요로 한다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 쇄모(13)를 식모하여 전정한 후, 연마 공정에 의해 선예화 가공하기 때문에, 생산성은 현격하게 향상하고, 수율도 향상한다.

또한, 종래의 일반적인 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서는, 선예화 가공된 쇄모속은 불안정하고 허무러지기 쉽고, 그 예각화 가공된 쇄모속의 식모기에의 자동 공급은 매우 곤란하였다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치와 같이 선예화 가공을 식모 후에 행함에 의해, 쇄모(13)의 자동 공급이 용이하게 되고, 또한 종래에는 막는 것이 불가능하였던 브러시의 모선이 고르지 않음에 의한 불량품이 발생하지 않기 때문에, 재생화(수정) 작업이 불필요하게 되고, 브러 시 제조시의 공정수를 대폭적으로 억제할 수 있다.

또한, 종래의 브러시의 식모 공정에서, 테이퍼 형상을 한 선예화시킨 브러시를 식모하는 경우, 그 생산 속도는 선예화되지 않은 브러시를 식모한 경우에 비하여 저하하지 않을 수 없었다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서는, 식모 공정은 선예화되지 않은 브러시를 이용하기 때문에, 식모 품질을 저하시키는 것 없이, 범용 설비를 이용하여 고속 식모가 가능해진다.

또한, 브러시의 품질을 저하시키는 일 없이 용이하게 다종류 쇄모(색·쇄모 지름 등)도 식모할 수 있다. 이 때문에, 보다 쇄모의 배리에이션이 넓은 브러시를, 보다 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 전용의 식모기를 필요로 하지 않기 때문에, 수요의 증감에 대해서도 보다 유연하게 대처할 수 있고, 저비용으로 브러시의 제조가 가능해진다.

또한, 종래의 기계 연마에 의해 제작된 브러시는 쇄모의 마모에 의해, 쇄모 표면이 거칠게 되고, 버르가 많고, 결과로서, 칫솔에 이용한 경우, 구강 내 등의 피쇄소면을 손상시킬 가능성이 있었다. 그러나, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서는, 기계 연마에 의해 브러시 표면을 연삭한 후, 마무리의 공정에서 표면을 매끈하게 연마하기 때문에, 표면의 마무리가 양호하고 결과로서, 간극에 들어가기 쉬우면서, 칫솔로 이용한 때에는 안전성이 높은 칫솔을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 이용하는 쇄모(13)는 어떠한 재질이라도 좋지만, 폴리아미드 수지(6-10나일론, 6-12나일론 등)나 폴리에스테르 수지(PET, PBT, PTT 등)로 이루어지는 쇄모가 바람직한 것으로 들 수 있다.

또한, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에서 연마된 쇄모의 형상은, 상술한 실시 형태에 나타낸 바와 같은, 쇄모의 심부부터 선단을 향하여 매끈하게 쇄모의 굵기가 줄어지도록 연마되는 이외에도, 예를 들면 도 10의 A 내지 D에 도시하는 바와 같은, 각종 단면 형상의 쇄모로 연마하여도 좋다. 이들 각 쇄모의 연마 형상은, 연마 드럼의 형상이나 회전 속도, 회전 방향을 컨트롤함에 의해 실현할 수 있다. 피쇄소면의 형상에 따라, 이렇게 해서 쇄모의 연마 형상을 바꿈에 의해, 피쇄소물에 따라 최적의 쇄소 능력을 발휘할 수 있는 브러시를 제조할 수 있다.

또한, 예를 들면 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치를 이용하여 칫솔을 제조하는 경우, 상술한 실시 형태에 도시한 바와 같은, 헤드부에 식모된 쇄모속의 선단의 전체 형상을 평탄하게 하는 이외에도, 예를 들면 도 11의 A 내지 D에 도시하는 바와 같은, 요철을 갖는 형상으로 하여도 좋다. 이로써, 각각의 칫솔에 특유한 쇄소 능력을 부여하는 것이 가능해진다.

실시예

이하, 실시예로서, 본 발명의 브러시의 제조 방법 및 제조 장치에 의해 제조한 칫솔의 효과를 검증하였다. 또한, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되는 것은 물론 아니다.

(실시예 1)

식설 공정 :

모경(毛徑)이 8.0mi1(0.203㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였 다.

전정 공정 :

뒤이어, 쇄모 길이가 12.0㎜가 되도록, 쇄모를 평탄하게 가지런히 잘랐다(평면 컷트).

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 8.0㎜, 5.0㎜, 3.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1500rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

연마 지립 입도가 #800이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.2㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 2000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 5.0㎜, 4.0㎜, 3.0㎜, 2.0㎜, 1.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 4 공정

섬유체 드럼을 1500rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜가 되도록 조절하였다.

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.4㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 30㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 150㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 170㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(실시예 2)

식설 공정 :

모경이 8.0mi1(0.203㎜), 재질이 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)의 모속을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 800rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

연마 지립 입도가 #800이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.2㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1800rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 5.0㎜, 4.0㎜, 3.0㎜, 2.0㎜, 1.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 4 공정

섬유체 드럼을 1500rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 6.0㎜가 되도록 조절하였다.

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.3㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 60㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 170㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 190㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(실시예 3)

식설 공정 :

모경이 8.0mi1(0.203㎜), 재질이 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)의 모속 을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

연마 :

제 1 공정

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 500rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

제 4 공정

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.3㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 30㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 150㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 180㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(실시예 4)

식설 공정 :

산부(山部) 모경이 8.0mi1(0.203㎜), 곡부(谷部) 모경이 7.0mi1(0.178㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

뒤이어, 산부 쇄모 길이가 11.0㎜, 곡부 쇄모 길이가 8.0㎜가 되도록, 쇄모를 산절로 컷트하였다(산모양으로 컷트하였다).

연마 :

제 1 공정 연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 120rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 4.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표 면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

제 4 공정

(실시예 5)

식설 공정 :

모경이 8.0mi1(0.203㎜)이고, 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

뒤이어, 쇄모 길이가 10.5㎜과 8.0㎜가 되도록, 쇄모를 선단 볼록형상 후단 1묶음 1산절로 컷트하였다.

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 120rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

제 4 공정

(실시예 6)

식설 공정 : 산부 모경이 8.0mi1(0.203㎜), 곡부 모경이 7.0mi1(0.178㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

뒤이어, 산부 쇄모 길이가 11.0㎜, 곡부 쇄모 길이가 8.0㎜가 되도록, 쇄모를 산절로 컷트하였다.

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 120rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 4.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 800rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으 로 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

제 4 공정

경면 드럼을 1500rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 6.0㎜가 되도록 조절하였다.

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.2㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 30㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 150㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 170㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(실시예 7)

식설 공정 :

모경이 6.0mi1(0.152㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

뒤이어, 쇄모 길이가 11.0㎜가 되도록, 쇄모를 평탄하게 가지런히 잘랐다(평면 컷트).

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1500rpm으로 자전시키고, 또한 120rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 7.0㎜, 4.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1500rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

제 4 공정

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.4㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 20㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 120㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 140㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(실시예 8)

식설 공정 :

모경이 10.0mi1(0.254㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다.

전정 공정 :

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1200rpm으로 자전시키고, 또한 120rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 8.0㎜, 5.0㎜, 3.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

제 3 공정

제 4 공정

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.4㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 50㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 180㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 210㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(비교예 1)

모경이 8.0mi1(0.203㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다. 뒤이어, 쇄모 길이가 12.0㎜가 되도록, 쇄모를 평탄하게 가지런히 잘랐다(평면 컷트).

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시 켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 8.0㎜, 7.0㎜, 6.0㎜, 5.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.2㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 2000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 5.0㎜, 4.0㎜, 3.0㎜, 2.0㎜, 1.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 3 공정

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.4㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 70㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 180㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 195㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(비교예 2)

모경이 8.0mil(0.203㎜), 재질이 나일론의 모속을 식모면에 식설하였다. 뒤이어, 쇄모 길이가 12.0㎜가 되도록, 쇄모를 평탄하게 가지런히 잘랐다(평면 컷트).

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400이고, 연마 돌기 사이 피치가 0.5㎜인 연마 돌기를 표면에 갖는 돌기형상 회전 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 30rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 8.0㎜, 7.0㎜, 6.0㎜, 5.0㎜, 4.0㎜, 3.0㎜, 2.0㎜, 1.0㎜가 되도록 조절하였다.

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 2.0㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 100㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 180㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 195㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(비교예 3)

연마 :

제 1 공정

연마 지립 입도가 #400인 나선 드럼을 1000rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연마하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로 8.0㎜, 5.0㎜, 3.0㎜, 1.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 0.8㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 100㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 160㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 180㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

(비교예 4)

연마 :

제 1 공정

드럼의 외주부에 와이어 브러시를 마련하고, 해당 드럼을 2000rpm으로 자전시키고, 또한 100rpm으로 공전시켜서 쇄모를 연삭하였다. 이때, 드럼과 쇄모의 접촉량이, 쇄모 선단부터 근원 방향으로, 8.0㎜, 6.0㎜, 4.0㎜가 되도록 조절하였다.

제 2 공정

얻어진 브러시의 표면 조도(Ra)는 1.5㎛이고, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경이 60㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 3㎜ 부위의 모경이 180㎛이 되고, 선단부터 길이 방향으로 5㎜ 부위의 모경이 195㎛이 되는 테이퍼가 형성되어 있다.

실시예 1, 2, 4, 6, 7과, 비교예 1 내지 4에서 형성된 칫솔의 사용감의 평가(치아 사이 진입성, 잇몸에 닿는 느낌, 종합 평가)를, 이하에 나타내는 기준에 따라 4단계로 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

·치아 사이 진입성

치아 사이 진입성에 관해, 사용성, 사용감 평가에 의해 평가를 행하였다.

◎ : 매우 진입성이 좋다.

○ : 진입성이 좋다.

△ : 실용상 문제가 없다.

× : 진입성에 약간 뒤떨어진다.

또한, 표 1에서, 상기 치아 사이 진입성의 평가 결과의 아래에, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경을 나타낸다. 즉, 선단부터 길이 방향으로 0.1㎜ 부위의 모경의 값이 작을수록, 치아 사이 진입성에 우수한 것이 된다. 단, 예를 들면, 실시예 1 및 4에 나타내는 바와 같이, 선단부터 0.1㎜ 부분의 모경이 같아도, 모절(毛切) 형상의 차이에 의해, 산절 컷트의 것이 평면 컷트의 것보다도, 치아 사이 진입성에 우수한 것이 된다.

·잇몸에 닿는 느낌

잇몸에 닿는 느낌에 관해, 사용성, 사용감 평가에 의해 평가를 행하였다.

◎ : 매우 닿는 기분이 좋다.

○ : 닿는 기분이 좋다.

△ : 실용상 문제가 없다.

× : 닿는 기분에 약간 뒤떨어진다.

·종합 평가

종합 평가에 관해, 사용성, 사용감 평가에 의해, 평가를 행하였다.

◎ : 종합적으로 칫솔로서 매우 좋다.

○ : 종합적으로 칫솔로서 좋다.

△ : 종합적으로 칫솔로서 실용상 문제가 없다.

× : 종합적으로 칫솔로서 약간 뒤떨어진다.

[표 1]

	재질	사용 모경	모절	Ra(㎛)	사용감 평가
	재질	사용 모경	모절	Ra(㎛)	치아 사이 진입성	잇몸에 닿는 느낌	전체 평가
실시예1	나일론	8 mil	평절	0.4	○ (선단30㎛)	○	○
실시예2	PBT	8 mil	평절	0.3	△ (60㎛)	◎	○
실시예4	나일론	7.8 mil	산절	0.4	◎ (30㎛)	○	○
실시예6	나일론	7.8 mil	산절	0.2	◎ (30㎛)	◎	◎
실시예7	나일론	6 mil	평절	0.4	○ (20㎛)	◎	○
비교예1	나일론	8 mil	평절	0.4	△ (70㎛)	△	△
비교예2	나일론	8 mil	평절	2.0	× (100㎛)	△	×
비교예3	나일론	8 mil	평절	0.8	× (100㎛)	○	△
비교예4	나일론	8 mil	평절	1.5	△ (60㎛)	△	△

표 1에 나타내는 결과에 의하면, 어느 실시예로 제조한 칫솔에서도, 잇몸에 닿는 느낌 및 종합 평가에 우수한 것이었다. 또한, 실시예 1, 4, 6 및 7로 제조한 칫솔에 관해서는, 치아 사이 진입성에도 우수한 것이었다. 이것에 대해, 비교예 1 내지 4로 제조한 칫솔은, 치아 사이 진입성 및 종합 평가에 뒤떨어지는 것이었다. 또한, 비교예 1, 2 및 4에서는, 잇몸에 닿는 느낌에 대해서도 뒤떨어지는 것이었다.

본 발명에 의하면, 쇄모를 브러시의 헤드부에 식모한 후, 임의의 형상으로 쇄모를 전정하고 나서, 쇄모의 모선의 선예화, 테이퍼 가공을 행함에 의해, 쇄모의 선단 형상에 다양한 배리에이션을 부가할 수 있고, 쇄모의 모선이 선예화된 기능성이 높은 브러시의 설계, 제조가 가능해진다.

또한, 쇄모의 테이퍼 형상을 자유롭게 컨트롤할 수 있고, 또한 전체 길이가 짧은 쇄모에 관해서도, 간단하면서 신속하게 쇄모의 모선을 선예화하는 것이 가능해진다.

또한, 식모 후에 쇄모의 선예화를 행하기 때문에, 평선 식모만으로 한하지 않고, 인몰드 성형이나 열융착 식모 등의 평선없는 식모에서도, 선예인 테이퍼 형상의 쇄모를 갖는 브러시의 제조가 가능해진다.

또한, 쇄모를 식모하여 전정한 후, 연마 공정에 의해 선예화 가공하기 때문에, 생산성은 현격하게 향상하고, 수율도 향상한다.

또한, 선예화 가공을 식모 후에 행함에 의해, 쇄모의 자동 공급이 용이하게 되고, 쇄모의 모선 고르지 않음에 의한 불량품이 발생하지 않기 때문에, 재생화(수정) 작업이 불필요하게 되고, 브러시 제조시의 공정수를 대폭적으로 억제할 수 있다.

또한, 식모 공정은 통상의 식모 공정과 마찬가지이기 때문에, 식모 품질을 저하시키는 일 없이, 범용 설비를 이용하여 고속 식모가 가능해진다.

또한, 쇄모의 품질을 저하시키는 일 없이 용이하게 다종류 쇄모(색·쇄모 지름 등)도 식모할 수 있다. 이 때문에, 보다 쇄모의 배리에이션이 넓은 브러시를, 보다 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 전용의 식모기를 필요로 하지 않기 때문에, 수요의 증감에 대해서도 보다 유연하게 대처할 수 있고, 저비용으로 브러시의 제조가 가능해진다.

또한, 기계 연마에 의해 쇄모 표면을 연삭한 후, 마무리의 연마 공정에서 브러시 표면을 매끈하게 마무리하기 때문에, 결과로서, 간극에 들어가기 쉬우면서, 칫솔로 이용한 때에는 안전성이 높은 칫솔을 제공할 수 있다.

Claims

브러시의 식모면에 브러시를 식설하는 공정과, 식설 후의 상기 쇄모의 선단 부분을 소정 위치에서 전정하는 공정과, 상기 쇄모의 전정면으로부터 식설부 방향으로 테이퍼를 형성하도록 쇄모를 가공하는 공정을 갖는 브러시의 제조 방법으로서,

상기 쇄모를 가공하는 공정은, 표면 형상이 서로 다른 적어도 2종류의 회전연마체를 이용하여, 상기 전정면으로부터 식설부까지를 거칠게 연마하는 공정과, 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이를 단계적으로 연마하여, 쇄모의 선단 영역을 테이퍼 형상으로 가공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 쇄모의 선단 영역을 테이퍼 형상으로 가공하는 공정을 경유한 상기 쇄모의 선단 부분을 전정하고, 전정한 쇄모의 선단 영역을 다시 테이퍼 형상으로 가공하는 후공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

복수의 상기 회전연마체는 서로 인접하여 선형상으로 배치되고, 전정된 쇄모를 이들 복수의 상기 회전연마체에 순차로 맞닿게 하고, 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이를 단계적으로 연마하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연마 회전체중 적어도 하나는, 그 표면에 금속 합금, 세라믹스, 섬유의 어느 하나 이상을 연마재로서 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이에 적어도 하나 이상의 변곡점이 형성되도록 연마하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 브러시는 구강 청소용의 칫솔인 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 브러시의 제조 방법에 의해 제조되고, 쇄모의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 브러시.
제 7항에 있어서,

상기 쇄모의 선단부터 식설부까지 사이에 적어도 하나 이상의 변곡점이 형성되도록 연마된 것을 특징으로 하는 브러시.
브러시의 식모면에 쇄모를 식설하는 식설부와, 식설 후의 상기 쇄모의 선단 부분을 소정 위치에서 전정하는 전정부와, 상기 쇄모의 전정면과 식설면 사이를 테이퍼 형상으로 가공하는 연마부를 갖는 브러시의 제조 장치로서,

상기 연마부는 표면 형상이 서로 다른 적어도 2종류의 연마체를 구비하고, 각각의 연마체는, 제 1의 회전축에 따라 회전하면서, 이 제 1의 회전축을 축지하는 축받이는 제 2의 회전축에 따라 회전하고, 상기 쇄모의 전정면과 식설면 사이를 매끈한 테이퍼 형상으로 가공하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 장치.
제 9항에 있어서,

상기 연마 회전체중 적어도 하나는, 주면의 외측을 향하여 돌기형상으로 돌출시킨 연마 돌기를 표면에 다수 형성한 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 장치.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,

복수의 상기 회전연마체는 서로 인접하여 선형상으로 배치되고, 전정된 쇄모를 이들 복수의 상기 회전연마체에 순차로 맞닿게 하고, 상기 쇄모의 전정면과 식설면 사이를 단계적으로 연마하는 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 장치.
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연마 회전체중 적어도 하나는, 브러시의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만이 되는 입도의 지면인 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 장치.
제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 브러시는 구강 청소용의 칫솔인 것을 특징으로 하는 브러시의 제조 장치.
제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 브러시의 제조 장치에 의해 제조되고, 쇄모의 표면 조도(Ra)가 0.5㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 브러시.