KR20100118498A

KR20100118498A - 회전칫솔용 소재 시트의 제조방법

Info

Publication number: KR20100118498A
Application number: KR1020097015536A
Authority: KR
Inventors: 히로미 후지타
Original assignee: 히로미 후지타
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2010-11-05
Also published as: EP2108280A4; EP2108280A1; JPWO2009101675A1; WO2009101675A1

Abstract

링 보강된 환상의 허브를 갖는 회전 브러시를 형성하는 시트 형상의 브러시 단체의 제조방법이다.

우선, 열가소성 수지로 이루어지는 섬유의 소선을 다발 형상으로 집합시켜 이루어지는 소선군을 척으로 잡고, 다이에 설치한 구멍으로부터 하방으로 일정량 돌출 유지시키고, 다이 하방의 용착기에 설치한 구멍으로부터 그 소선군을 향하여 직경확장용 헤드를 갖는 펀치를 밀어 넣어 상기 소선군을 방사방향으로 밀어 펼치고, 그 밀어서 펼친 소선군의 중심부의 하방으로부터 용착기를 상승시키고, 그 용착기 상면에 세팅한 열가소성 수지로 이루어지는 디스턴스 링을 상기 밀어서 펼친 소선군의 중심부에 포갠 상태에서 그 소선군의 중심부와 디스턴스 링의 대향부를 용착하여 상기 소선군의 중심부에 링 보강된 환상의 허브를 형성한다. 다음에 상기 펀치를 다이를 향하여 더 밀어 넣음으로써 밀어서 펼쳐친 소선군의 근원부를 절단하여 축 구멍을 설치한다. 이 시트 형상의 브러시 단체는, 중심이 디스턴스 링으로 보강되어 있으므로 브러시 소재로서 가는 소선을 사용해도 소선 근원부의 강도가 커져, 소선의 절단·누락 등의 문제를 해소할 수 있다.

회전 브러시, 브러시 단체의 제조방법, 열가소성 수지, 용착기, 펀치, 다이.

Description

회전칫솔용 소재 시트의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING MATERIAL SHEET FOR ROTATING TOOTHBRUSH}

본 발명은 회전칫솔용의 브러시 단체(單體) 제조방법과, 이 제조법에 의해 제조된 회전 브러시, 및 이 회전 브러시를 사용한 칫솔에 관한 것이다.

입 속의 오염물, 특히 치면의 부착물인 플라크, 치석 등을 제거·억제하기 위하여 사용되는 칫솔은 치구 청소용구 중에서 가장 중요한 용구이다.

칫솔은 크게 나누면 수동 칫솔과 전동 칫솔이 있으며, 수동 칫솔이 통상 「칫솔」이라고 불리고 있다.

이 「칫솔」은, 천연모로 이루어지는 털이나, 나일론 털 등의 합성 필라멘트로 이루어지는 털이 심어져 있는 솔부(brush head)와, 손으로 쥐는 자루부(handle) 및 솔부와 자루와를 연결하는 목부(neck chank)로 이루어져 있다. 솔부에는 다수개의 털을 심어 넣은 식모 구멍(tuft holes)이 있다. 각 털은 U자 형상으로 둘로 접은 후, 식모 구멍에 밀어 넣고, 평선으로 고정하여 대략 수직 형상 또는 방사 형상(부채형)으로 심어져 있는 것이 일반적이다. 솔부의 식모 부분의 형태는, 솔부를 측방에서 본 상태에서, 솔질면(brusing plan)이 솔부와 평행한 직선형, 또 오목 만곡형과, 볼록 만곡형의 3개로 대별되지만, 이외에 터프트형(tuft type)이나 경사 형 등도 있다. 솔부의 식모 상태는 모속(毛束)의 간격이 있는 소모속과, 모속이 떨어지지 않고 밀집해 있는 많은 다모속으로 나뉘며, 모속의 배열이 1~3열이고 모속수가 6~27속의 것을 소모속, 4열 또는 다수열로 밀집해서 심어져 있는 것을 다모속이라 부르고 있다.

칫솔은, 통상, 자루부를 파지하여 치면에 솔을 대고, 좌우·상하·회전 등, 가벼운 압력을 가하면서 털끝의 이동을 반복하는 동작을 행하여, 플레이크의 제거나, 잇몸의 마사지 등을 하도록 사용된다.

또한, 소모속의 칫솔은 물빠짐도 좋아, 건조하기 쉬우므로, 청결하게 유지할 수 있다. 또 다모속의 밀모(密毛) 타입의 것은 칫솔의 사용방법으로서, 잇몸 홈 등의 청소에 털끝을 사용하는 브러싱법에 적합하다.

최근, 「회전 브러시」나 「도는 칫솔」 등으로 불리고 있으며, 예를 들면, 선행문헌인 일본 실개 소59-41125호, 일본 특개 평3-23808호, 일본 특개 2000-83736호에서 개시되어 있는 바와 같이, 자루부 헤드에, 자루부재의 축과 교차하는 방향으로 회전하는 브러시 홀을 부착한 것이 개발되어, 주목받고 있다.

이 경우에 사용되고 있는 「회전 브러시」는, 다수개의 섬유속으로 이루어지는 브러시를, 축 구멍을 중심으로 방사 형상으로 배열 설치시켜 원판 형상으로 성형함과 아울러, 그 성형된 원판을 복수매 포개어 휠 형상으로 하여 이루어지는 것이 일반적이며, 이 회전 브러시를 자루 부재의 일단측에 설치한 지지축에 회전 자유롭게 지지시켜 이루어지는 것이었다.

휠 형상 회전 브러시의 제조방법은, 예를 들면, 일본 특개 2003-88424, 일본 특개 2003-111618, 일본 특개 2003-220080, 일본 특개 2003-219911, 일본 특개 2003-289947 등에서 개시되어 있다.

상기의 휠 형상 회전 브러시의 제조방법은, 섬유의 소선을 다발 모양으로 집합시켜 이루어지는 소선군을 베이스에 설치한 구멍으로부터 상방으로 일정량 돌출시키고, 그 돌출단의 중앙에 콘을 꽂아 넣어 소선군을 방사방향으로 밀어서 펼치고, 그 밀어서 펼친 소선군의 중심부를 환상으로 용접함으로써 일체화하는 것에 의해 근원부를 형성시키고, 그 근원부로부터 방사상으로 다수의 털(소선)이 돌출된 시트 형상의 브러시 단체를 형성한다. 그리고, 이와 같이 형성한 시트 형상의 브러시 단체를 복수매 포개고, 각각의 브러시 단체를 용착 또는 접착 등의 방법으로, 일체화하여 휠 형상의 회전 브러시를 형성하고 있었다.

위와 같은 방법으로 제작된 휠 형상의 회전 브러시는, 시트 형상의 브러시 단체를 복수매 포갠 후, 포갠 각 브러시 단체를 일체화하기 위하여 용착 또는 접착제로 접착하고 있으므로, 시트 형상의 브러시 단체는 서로 회전 자유롭게 되어 있지 않고, 또 각 브러시 단체 간에 거의 간격이 없다. 그 결과, 각 브러시 단체의 환상 근원부는 물빠짐이 나빠, 건조하기 어렵다고 하는 결점이 있다. 게다가 소선과 소선 사이는 좁으므로, 소선 사이에는 끼인 플라크 등의 부착물을 제거하기 어렵다고 하는 문제도 있었다. 더욱이 또 가는 소선을 사용한 경우에는, 시트 형상의 각 브러시 단체의 환상 근원부의 접합강도도 부족한 경향이 강하고, 소선이 빠지거나, 절단되기 쉬운 결점이 있다.

(선행기술 정보)

비특허문헌 1: 마츠다 유우코·콘도 이사오, "칫솔 사전" 제3판, 카켄쇼인, 2002년 10월판,

특허문헌 1: 일본 등록의장 제1066543호 공보

특허문헌 2: 일본 실개 소59-41125호 공보

특허문헌 3: 일본 실개 소63-120929호 공보

특허문헌 4: 일본 실용신안등록 제3104356호 공보

특허문헌 5: 일본 특개 평3-23808호 공보

특허문헌 6: 일본 특개 2000-83736호 공보

특허문헌 7: 일본 특개 2003-88424호 공보

특허문헌 8: 일본 특개 2003-111618호 공보

특허문헌 9: 일본 특개 2003-220080호 공보

특허문헌 10: 일본 특개 2003-219911호 공보

특허문헌 11: 일본 특개 2003-289947호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그래서 본 발명의 목적은, 상기한 종래의 회전 브러시의 결점을 개선하는 시트 형상의 브러시 단체를, 가능한 한 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제안하는 것이다. 또 본 발명은 상기와 같은 시트 형상 브러시 단체를 사용하여 제조된 회전 브러시를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

청구항 1의 발명은, 복수매를 포개어 회전 브러시를 형성하는 시트 형상의 브러시 단체의 제조방법으로서,

열가소성 수지로 이루어지는 섬유의 소선을 다발 형상으로 집합시켜 이루어지는 소선군을 척으로 잡고, 다이에 설치한 구멍으로부터 하방으로 일정량 돌출 유지시키고, 다이 하방의 용착기에 설치한 구멍으로부터 그 소선군을 향하여 직경확장용 헤드를 갖는 펀치를 밀어 넣어 상기 소선군을 방사방향에 밀어서 펼치고, 그 밀어서 펼친 소선군의 중심부의 하방으로부터 용착기를 상승시키고, 그 용착기 상면에 세팅한 열가소성 수지로 이루어지는 디스턴스 링을 상기 밀어서 펼친 소선군의 중심부에 포갠 상태에서 그 소선군의 중심부와 디스턴스 링의 대향부를 상기 용착기에 의해 용착하여 상기 소선군의 중심부에 링 보강된 환상의 허브를 형성하고, 이어서, 상기 펀치를 다이를 향하여 더욱 밀어 넣음으로써 밀어 펼친 근원부를 절단하여 축 구멍을 설치하여 이루어지는, 시트 형상의 브러시 단체를 형성하는 브러시 단체의 제조방법이다.

또 청구항 2의 발명은, 청구항 1 기재의 방법에 의해 제조된 시트 형상의 브러시 단체를 소정 두께를 갖은 디스턴스 링을 끼우도록 하여 소요 매수를 포개고, 각각의 허브에 형성한 축 구멍에, 핀을 관통시키고, 이 핀을 통하여 각 브러시 단체가 핀에 대하여 회전 가능하게 되도록 한 회전 브러시의 제조방법이다.

또한 청구항 3의 발명은, 청구항 2의 방법에 의해 제조된 회전 브러시를, 자루의 선단에 장착한 회전칫솔이다.

청구항 1의 발명에 의하면, 시트 형상의 브러시 단체를 효율적으로 제조할 수 있고, 또 브러시 중심의 환상의 허브가 디스턴스 링으로 보강되므로 브러시 소재로서 가는 소선을 사용해도 소선 근원부의 강도가 커져, 소선의 절단·누락 등의 문제를 해소할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 디스턴스 링의 두께를 대소 적당하게 변화시킴으로써, 브러시 단체 간의 간극 조정을 할 수 있다.

또 포갠 상하의 브러시 단체는 고정되어 있지 있으므로, 각 개별적으로 회전을 할 수 있다.

그 결과, 청구항의 1 또는 2의 브러시 단체에 의해 제조된 회전 브러시의 근원부는 물빠짐이 쉬워, 건조하기 쉬우므로, 청결하게 유지할 수 있다. 또한 플라크 등의 부착물을 제거하기 쉬운 회전칫솔을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 회전칫솔(100)의 측면도이다.

도 2는 도 1의 칫솔의 주요부를 도시하는 단면도이다.

도 3은 시트 형상의 브러시 단체(10)를 형성하는 브러시 단체 제조방법의 제 1 공정을 도시한 것이다.

도 4는 용착기(5)의 하방으로부터 용착기에 설치한 삽입구멍(5A)을 통하여 상승시킨 펀치(6)의 머리부를 섬유속(소선군(2))의 바닥끝에 바싹 댄 상태를 도시한 것이다.

도 5는 펀치(6)의 직경확장용 헤드(6A)를 상승시켜 다이(4)의 하방으로 돌출 시킨 섬유속을 방사방향으로 밀어 펼치는 과정을 도시하고 있다.

도 6은 다이(4)와 상승시킨 용착기(5)에 의하여 방사방향으로 펼친 섬유속을 상하로부터 누른 상태를 도시하고 있다.

도 7은 직경확장용 헤드(6A)를 펀치(6)로부터 분리한 상태를 도시하고 있다.

도 8은 펀치(6)의 머리부를 다이(4)를 향하여 더욱 밀어 넣음으로써 밀어서 펼친 소선군의 근원에 형성한 환상의 허브(9)의 중심부를 링(7)의 내주에서 절단하여 원형의 축 구멍을 설치하는 과정을 도시하고 있다.

도 9는 용착기(5) 및 펀치(6)를 하강시켜 시트 형상의 브러시 단체(10)를 외부로 꺼내는 과정을 도시한 확대도이다.

도 10은 용착기(5)의 확대 단면도이다.

도 11은 환상의 허브(9)를 갖는 시트 형상의 브러시 단체의 일부를 절결하여 도시한 사시도이다.

도 12는 시트 형상의 브러시 단체(10)를, 소정 두께의 디스턴스 링을 끼워 적당한 매수를 포개고, 각각의 허브에 형성한 축 구멍(12)에 슬리브(11)를 끼운 회전 브러시(20)의 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

다음에 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 칫솔의 측면도, 도 2는 도 1의 칫솔의 주요부 단면도이다. 부호 20이 칫솔 자루(21)의 일단에 부착한 회전 브러시이다.

이 회전 브러시는 이하에 설명한 바와 같이 제조된 시트 형상의 브러시 단체(10)를 디스턴스 링(7)을 사이에 끼우고 적당한 매수 포갠 후, 브러시 단체의 축 구멍에 핀을 관통시켜 형성되어 있다. 그리고 핀 축(13)으로 지지한 회전 브러시(20)를 칫솔 자루(21)의 단부에 회전 자유롭게 부착하여 도면과 같이 칫솔(100)을 제조한다.

도 3~도 9는, 본 발명의 제조방법에 의해, 시트 형상의 브러시 단체(10)를 제조할 때의 각 공정을 도시하고 있다.

도 3은 시트 형상의 브러시 단체(10)를 형성하는 브러시 단체 제조방법의 제 1 공정을 도시한 것이다. 일례로서 굵기 0.1~0.3mm 직경 정도의 나일론, 폴리에틸렌 그 밖의 합성섬유 모노 필라멘트(1)로 이루어지는 다수개의 소선을 다발 형상으로 집합시켜서 이루어지는 소선군(2)을, 우선, 척(3)으로 잡고, 다이(4)에 설치한 구멍(4A)으로부터 하방으로 일정량 돌출 유지시킨다. 5는 상기 다이의 하방에 설치한 용착기로, 중앙부에 펀치(6)를 승강할 수 있는 삽입구멍(5A)을 가지고 있다.

척(3)은 섬유속(소선군(2))을 잡거나, 떼어 놓거나, 하방으로 밀어내거나 할 수 있게 되어 있다. 다이(4)와 쌍으로 되어 있는 봉 형상(로드형)의 펀치(6)는 다이(4)에 맞닿을 수 있도록 승강 가능하게 되어 있다. 이 펀치(6)의 머리부에, 다이(4)로부터 하방으로 돌출한 섬유속을 방사방향으로 밀어서 펼치기 위한 직경확장용 헤드(6A)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 도시한 직경확장용 헤드(6A)의 형태는 대략 반구 형상이다. 그러나, 헤드 형상은 대략 반구 형상에 한정되는 것은 아니고, 척(3)으로 잡은 섬유속(소선군(2))을 방사방향으로 밀어서 펼칠 수 있는 것 과 같은 형상이면 된다. 예를 들면, 콘과 같은 상방으로 뾰족한 구조이어도 된다.

도 4는 용착기(5)의 하방으로부터 그 용착기에 설치한 삽입구멍(5A)을 통하여 상승시킨 펀치(6)의 머리부를 섬유속(소선군)(2)의 바닥끝에 바싹 댄 상태를 도시하고 있다. 도 5는 그 섬유속을 향하여 펀치(6)의 직경확장용 헤드(6A)를 더 상승시켜 밀어넣고, 다이(4)의 하방으로 돌출시킨 섬유속(2)을 방사방향으로 밀어서 펼치는 과정을 도시하고 있다. 또 도 6은, 다이(4)와, 상승시킨 용착기(5)에 의하여 방사방향으로 펼친 섬유속(소선군)(2)을 상하로부터 누른 상태를 나타내고, 섬유속(2)의 중심부와 후기의 디스턴스 링(7)의 대향부를 상기 용착기(5)에 의해 용착한다.

용착기(5)에는 초음파 웰더나 고주파 웰더를 사용하는 것이 적합하다. 도 10은 용착기(5)의 확대 단면도로서, 이 용착기는 중앙부에 막대 형상의 펀치(6)가 승강 가능한 삽입구멍(5A)을 가지고 있다. 또, 용착기의 상면에는 삽입구멍(5A)의 외주위치에 원형의 디스턴스 링(7)의 세트 구멍(8)이 설치되어 있다.

디스턴스 링(7)은 직경 5~7mm, 두께 1~2mm 정도의, 예를 들면, 아크릴로니트릴스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 경질 플라스틱 재료로 이루어지는 도넛 형상 링이 사용된다.

이 디스턴스 링(7)을 도 10과 같이 용착기(5)의 중앙위치에 설치하는 세팅 구멍(8) 내에, 디스턴스 링(7)과 밀어서 펼친 섬유속(소선군)(2)의 중심부와 면접촉하도록 배치한다.

용착기(5)는 초음파 용착에 의해, 디스턴스 링(7)과 방사상으로 밀어서 펼쳐 진 섬유속(소선군)(2)의 대향하는 경계면을 발열시켜 양자를 용착할 수 있다. 그리고, 이 용착 수단에 의해, 섬유속(소선군)(2)의 근원부에 링 보강된 환상의 허브(9)를 형성할 수 있다.

도 7과 도 8은 펀치(6)의 머리부를 다이(4)를 향하여 더 밀어 넣음으로써 밀어서 펼쳐진 섬유속(소선군)(2)의 중심부를 링(7)의 내주에서 절단해서 원형의 축 구멍(12)을 설치하는 과정을 도시하고 있다. 이때 직경확장용 헤드(6A)는 펀치(6)로부터 분리해도 된다. 직경확장용 헤드(6A)의 분리 상태를 도시한 도면이 도 7이다. 도 8과 같이 펀치(6)의 일부를 다이(4) 내로 몰입하도록 쳐 올리면, 펼쳐진 소선군의 중심부분이 원형으로 천공되어, 링 보강된 환상의 허브(9)가 남는다. 이때 척(3)은 섬유속(소선군(2))이 후퇴할 수 있게 느슨하게 두는 것이 좋다.

이 후 도 9와 같이 용착기(5) 및 펀치(6)를 하강시켜, 시트 형상의 브러시 단체(10)를 꺼낸다.

도 11은 상기의 방법에 의해 제조된 링 보강된 환상의 허브(9)를 갖는 시트 형상의 브러시 단체(10)의 사시도이다.

도 12는 이상과 같이 하여 제조된 시트 형상의 브러시 단체(10)를, 소정 두께의 디스턴스 링을 끼우고 적당한 매수 포개고, 각각의 허브에 형성한 축 구멍(12)에 슬리브(11)를 끼운 회전 브러시(20)의 단면도이다. 또한, 시트 형상의 각 브러시 단체(10)는 도면과 같이 슬리브 둘레로 회전할 수 있다.

이 슬리브(11)에 핀(13)을 삽입하면, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 핀 축(12)을 중심으로 하여 회전 브러시(20)를 자루부(12)의 일단에 회전 가능하게 지 지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 시트 형상의 브러시 단체를 효율적으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 각 소선의 근원부는 튼튼하게 되어, 소선이 빠지거나, 절단되는 등의 문제를 해결할 수 있다.

그리고 이러한 브러시 단체를 복수매를 포개어 형성한 회전 브러시는, 물빠짐도 좋아 건조하기 쉬우므로, 청결하게 유지할 수 있고, 또, 치태 등의 부착물을 제거하기 쉬운 회전칫솔을 얻을 수 있다.

Claims

복수매를 포개어 회전 브러시를 형성하는 시트 형상의 브러시 단체의 제조방법으로서,

열가소성 수지로 이루어지는 섬유의 소선을 다발 형상으로 집합시켜 이루어지는 소선군을 척으로 잡고, 다이에 설치한 구멍으로부터 하방으로 일정량 돌출 유지시키고, 다이 하방의 용착기에 설치한 구멍으로부터 그 소선군을 향하여 직경확장용 헤드를 갖는 펀치를 밀어 넣어 상기 소선군을 방사방향으로 밀어 펼치고, 그 밀어서 펼친 소선군의 중심부의 하방으로부터 용착기를 상승시키고, 그 용착기 상면에 세팅한 열가소성 수지로 이루어지는 디스턴스 링을 소선군의 중심부에 포갠 상태에서 그 소선군의 중심부와 디스턴스 링의 대향부를 상기 용착기에 의해 용착하여 상기 소선군의 중심부에 링 보강된 환상의 허브를 형성하고, 이어서 상기 펀치를 다이를 향하여 더 밀어 넣음으로써 밀어서 펼쳐진 소선군의 근원부를 절단하여 축 구멍을 설치하는 것을 특징으로 하는 시트 형상의 브러시 단체를 형성하는 브러시 단체의 제조방법.
제 1 항에 기재된 방법에 의해 제조된 시트 형상의 브러시 단체를, 소정 두께를 갖는 디스턴스 링을 끼우도록 하여 소요 매수를 포개고, 각각의 시트 형상의 브러시 단체의 허브에 형성한 축 구멍에 핀을 관통시키고, 이 핀을 통하여 포갠 각 브러시 단체가 핀에 대하여 회전 가능하게 되도록 한 것을 특징으로 하는 회전 브 러시의 제조방법.
제 2 항의 방법에 의해 제조되는 회전 브러시를 자루의 선단에 장착한 것을 특징으로 하는 회전칫솔.