KR20140006772A - 강모 영역 형상부를 구비한 칫솔 - Google Patents

강모 영역 형상부를 구비한 칫솔 Download PDF

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발터 헤스
오스카 트레비잔
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트리사 홀딩 아게
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Abstract

본 발명은 앵커를 사용하지 않는 방식으로 강모로 덮인 칫솔을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 강모 공급기(97)의 주형(60)의 수용 리세스(64) 내로 원통형 강모(39) 및/또는 첨단형 강모(40)를 구비하는 강모 다발(22)이 도입되고, 수용 리세스(64) 내에 안내되는 윤곽 핀(66)에 의하여, 강모들의 정렬을 위하여, 핀(66)에 대향하는 강모 다발(22)의 강모(39, 40)들의 단부에 힘이 가해짐으로써, 강모 다발(22)의 강모(39, 40)들은 윤곽 핀(66)의 단부 표면(101)에 의하여 정렬되고, 그 결과, 윤곽 핀(66)의 단부 면(101)의 형상과 상보 관계에 있는 형상을 형성하며, 윤곽 핀(66)은 강모(39, 40)들에 작용하는 단부 면(103) 상에 다수의 레벨(107)을 형성하는 불연속 표면(105)을 구비한다. 이는 다수의 사용 영역(67)을 구비하는 강모 영역 구성에 이해 달성된다. 이에 따라 제조되는 칫솔(8)은 또한 개시된다.

Description

강모 영역 형상부를 구비한 칫솔{TOOTHBRUSH HAVING A BRISTLE AREA DESIGN}
본 발명은 강모 영역 형상부를 구비한 칫솔 및 이를 제조하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
칫솔은 일반적으로 강모의 다발(tuft)에 의해 형성된 강모 영역을 구비하는 솔 머리부(brush head)를 포함한다. 그와 같은 칫솔은 종래 기술에 의해 공지되어 있다. 시대에 따라서, 유용성을 개선하기 위하여, 다시 말하자면, 한편으로는 세정 효과와 다른 한편으로는 사용자를 위한 취급성을 개선하기 위하여, 칫솔의 강모 영역은 디자인이 다양하게 변경되어 왔다. 이러한 개량들 중 하나는 윤곽 변화형 강모 영역(profiled bristle area) 및 강모가 여러 높이로 기립되어 있는 강모 다발의 사용에 관한 것이다.
미국 특허 공보 제US 5,926,897호에는 강모 다발로 이루어진 강모 영역을 구비하는 칫솔이 개시되어 있다. 이 강모 영역은 윤곽 변화형이고, 강모의 각 다발들은, 더 높게 기립하여 더 높은 단부 영역을 형성하는 다수의 강모를 구비한다.
독일 공개 특허 공보 제DE 198 32 436호에는, 솔 특히 칫솔을 제조하기 위한 방법이 기재되어 있다. 이 방법은, 길이가 다른 강모들을 구비하는 강모 다발의 가공과, 횡방향 변위(lateral deflection)에 의해 여러 단계로 실시되는 강모의 가공을 제시한다.
미국 디자인 공보 제US 425,306호에는, 대략 삼각형의 강모 다발을 구비하는 장식용 강모 영역이 개시되어 있고, 삼각형의 모서리에는 더 높은 강모들이 배치된다.
유럽 공개 특허 공보 제EP 1 425 989호에는 첨단형 강모(pointed bristle)를 구비하는 칫솔과 이를 제조하기 위한 방법이 개시되어 있다. 이 경우에 강모는 2개의 동일한 첨단형 단부들을 구비하거나, 서로 다른 단부들, 다시 말하자면, 비-첨단형 단부(non-pointed end)와 첨단형 단부를 구비할 수 있다.
국제 공개 특허 공보 제WO 2009/000903호에는 강모 다발을 구비하는 칫솔이 기재되어 있고, 이 강모 다발은 한편으로는 짧은 비-첨단형 강모와 다른 한편으로는 긴 첨단형 강모를 구비한다. 긴 강모들은 다발 내에 불규칙하게 배치될 수 있거나 강모 다발의 내측 영역에 중심적으로 배치될 수도 있다.
본 발명이 기초하는 목적은, 간단히 제조될 수 있고 세정 효과가 매우 양호하고 다루기 용이한 칫솔을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1의 특징을 구비하는 방법과 청구항 7의 특징을 구비하는 칫솔과 청구항 12의 특징을 구비하는 장치에 의해 달성된다. 바람직한 실시 형태들은 종속 청구항들의 주제이다.
본 발명에 따라 앵커(anchor)를 사용하지 않는 방식으로 강모로 덮인 칫솔을 제조하기 위한 방법의 경우에, 원통형 강모 및/또는 첨단형 강모를 구비하는 강모 다발이 강모 공급기(bristle-providing machine)의 주형(mold)의 수용 리세스(receiving recess) 내로 도입된다. 수용 리세스 내에 안내되는 윤곽 핀(profiled pin)에 의하여, 강모의 정렬을 위하여 핀과 대면하는 강모 다발의 강모의 단부에 힘이 가해짐으로써, 강모 다발의 강모들은 윤곽 핀의 단부 면에 의하여 정렬되며, 그 결과, 윤곽 핀의 단부 면의 형상(topography)과 상보 관계에 있는 형상을 형성하고, 윤곽 핀은 강모에 작용하는 단부 면에 다수의 레벨을 형성하는 불연속 표면을 구비한다. 불연속이라 함은, 표면이 모서리 형태의 천이부(transition), 즉 모서리를 구비한다는 것을 의미한다.
본 발명에 따라 칫솔을 제조하기 위한 방법을 실시하기 위한 장치는 내측에 안내되는 윤곽 핀을 구비하는 다이(die)를 포함하며, 윤곽 핀은 고도로 연마되거나(highly polished) 래핑 연마된(lapped) 표면을 구비한다.
본 발명에 따른 칫솔은 플라스틱으로 제조되고, 적어도 하나의 경질 성분(hard component) 및/또는 하나 이상의 연질 성분을 포함한다. 또한, 머리 부분, 손잡이 부분, 및 머리 부분과 손잡이 부분을 연결하는 목 부분으로 이루어진 칫솔의 기본 본체는 캐리어 부재(carrier element)를 포함한다. 바람직하게는, 캐리어 부재는 강모 지지 판(bristle carrying plate)이다. 강모 다발들에 의해 형성된 강모 영역은 캐리어 부재 상에 배치된다.
머리 부분, 목 부분 및 손잡이 부분뿐만 아니라 캐리어 부재도 적어도 하나의 경질 성분 및/또는 적어도 하나의 연질 성분을 포함한다. 물론, 머리 부분, 목 부분 및 손잡이 부분 및/또는 캐리어 부재가 하나 이상의 경질 성분으로만 제조되는 단순한 구성이 선택될 수도 있다.
연질 성분의 경우에는, 캐리어 부재에 원통형 압출 강모가 제공되기 전에, 캐리어 부재 상에 일반적으로 연질 탄성 세정 및 마사지 부재가 성형된다. 사출 성형 기술에 의하여, 이러한 세정 및 마사지 부재는 다양한 형태를 취할 수 있다.
세정 및 마사지 부재의 하나의 특별한 형태는 원통형 압출 강모에 기초한 매우 미세한 첨단형 강모의 형태이다. 세정 및 마사지 부재와 마찬가지로, 성형 강모는 일반적으로 캐리어 부재 상에 경질 성분으로 성형되고, 원통형 압출 강모와 마찬가지로, 다양한 형상 또는 기본적 형태(원형, 타원형, 초승달 형태, 직사각형 등)의 강모 다발로 배열된다.
성형 강모를 구비하는 다발은 개별적으로 성형된 1개 초과 20개 이하의 강모, 바람직하게는 3개 내지 15개의 성형 강모, 특히 바람직하게는 5개 초과 10개 이하의 성형 강모를 구비한다.
종래의 압출 및 원통형 강모와의 차이점으로서, 성형 강모는 사출 주형 내에서 이형될(demolded) 수 있기 때문에, 사용 단부(used end)를 향하여 실질적으로 가늘어지는 형상(실질적으로 계단형, 원추형 또는 원추대 형상)을 갖는다.
종래의 압출 및 원통형 강모와 마찬가지로, 성형 강모는 직경이 대략 0.15mm 내지 0.25mm인 미세 단부 영역을 구비한다. 성형 강모는 유럽 특허 출원 명세서 제EP 11 000 032.0호에 상세히 기재되어 있다. 따라서, 제EP 11 000 032.0호의 개시 내용은 전체가 본 명세서에 원용된다.
머리 부분과 캐리어 부재에 대한 접촉부(interface)와 캐리어 부재 자체는 바람직하게는 동일 경질 성분으로 제조된다. 경질 성분으로서 아래의 열가소성 물질(thermoplastic)이 사용되는 것이 바람직하다. 스티렌 중합체, 예를 들면 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 스티렌 메틸 메타크릴레이트(SMMA) 및 스티렌 부타디엔; 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 형태 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 형태의 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)과 같은 폴리올레핀; 폴리에스테르, 예를 들면 산-변성(acid-modified) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETA) 형태 또는 글리콜-변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 산-변성 폴리(시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT-A) 및 글리콜-변성 폴리(시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT-G) 형태의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 셀룰로오스 유도체, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트(CA), 셀룰로오스 아세토부티레이트(CAB), 셀룰로오스 프로피오네이트(CP), 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트(CAP) 및 셀룰로오스 부티레이트(CB); 폴리아미드(PA), 예를 들면 PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12; 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA); 폴리카보네이트(PC); 폴리옥시에틸렌(POM); 폴리비닐 클로라이드(PVC) 및 폴리우레탄(PUR). 특히 바람직한 것은 탄성 계수의 범위가 1000N/mm2 내지 2400N/mm2인 폴리프로필렌이고, 특히 1300N/mm2 내지 1800N/mm2의 범위이면 가장 바람직하다.
연질 성분으로는 열가소성 탄성중합체(TPE): 열가소성 폴리우레탄(TPE-U); 열가소성 스티렌 탄성중합체(TPE-S), 예를 들면 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 혼성중합체(SBS); 열가소성 폴리아미드 탄성중합체(TPE-A); 열가소성 폴리올레핀 탄성중합체(TPE-O); 또는 열가소성 폴리에스테르 탄성중합체(TPE-E)가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 열가소성 폴리우레탄(PUR) 및 폴리에틸렌(PE)이 연질 성분으로서 사용될 수도 있다. 바람직하게는, TPE-S가 사용된다. 바람직하게는, 사용되는 연질 성분의 쇼어 A 경도(Shore A hardness)는 90 쇼어 A 미만이다.
바람직하게는, 성형 강모는 마찬가지로 연질 성분으로 제조되지만, 쇼어 경도에 대해서는 예외이다. 개선된 탄력성을 위하여, 쇼어 경도 D가 20 내지 80, 바람직하게는 40 내지 70인 연질 성분이 사용되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 사용되는 경질 및 연질 성분은 2-성분 또는 다-성분 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 성분들 사이에는 물질 결합 및/또는 그에 따른 확고한 연결(positive connection)이 형성된다.
강모라는 표현은 강모 다발이 제조되는 개별 필라멘트를 지칭한다. 강모, 강모 필라멘트 또는 필라멘트라는 표현들은 유의어로 사용되고 모두 전술한 강모 다발의 개별 필라멘트를 지칭한다.
종래의 압출 원통형 강모는 여러 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 폴리아미드(PA) 또는 폴리에스테르(PBT)가 사용된다. 사용되는 폴리아미드의 일례는 PA6.12이다.
이와 관련하여, 폴리아미드는 원통형 강모용으로 사용되는 것이 바람직하고, 폴리에스테르는 일단 또는 양단이 첨단형인 강모용으로 사용되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 종래의 압출 원통형의 폴리에스테르 강모들은 화학 공정에 의하여 첨단 형태로 변경된다. 첨단형 강모는 실질적으로 직경이 일정한 원통형 부분과 원추형 첨단 부분을 구비한다. 원추의 첨단은 사용 단부를 향하여 정렬된다.
종래의 압출 강모는 여러 직경을 가질 수 있다. 이 강모는 일반적으로 길이의 일부에 걸쳐서 원통 형태를 갖는다. 바람직하게는, 단면은 적어도 대략 원형의 원통 형태이고 강모의 길이의 상당 부분에 걸쳐서 일정하며, 이러한 방식으로, 원형의 원통이 형성된다. 다른 단면 형상, 예를 들면 정사각형, 직사각형 또는 장사방형도 가능하다.
첨단형 강모는 한편으로는 단면이 일정하게 유지되는 원통형 부분을 구비하고, 다른 한편으로는 이 강모는 적어도 하나의 사용 단부를 향하여 소정 영역에 걸쳐서 테이퍼가 형성된다. 이 경우에 본 발명에 따른 칫솔에 사용될 수 있는 바와 같이 강모의 한쪽 단부가 첨단형이면, 첨단형 강모의 첨단 영역에 인접하고 자유 단부로부터 반대쪽으로 향한 영역은 원통형 단면을 구비한다.
또한, 종래의 강모는 다양한 유형의 단부를 구비할 수 있다. 원통형 강모의 강모 단부는 한편으로는 적어도 대략적으로 반구 또는 원추대 형상(frustoconical form)의 둥근 형태이고, 다른 한편으로는 첨단형 강모의 강모 단부는 첨단 쪽으로 가늘어진다. 원통형 강모의 강모 단부는 일반적으로 가공되는데, 이는 예를 들어 절단에 의해 야기되는 강모 단부에서의 예리한 가장자리를 방지하기 위함이다. 가공이라 함은, 예를 들어 강모가 후속 공정을 위하여 소정 길이로 절단된 후에, 원통형 강모의 단부가 둥글게 처리되는 것을 의미한다. 이때에 기계적 및/또는 열적 공정이 이용된다. 그 결과, 원통형 강모의 강모 단부의 예리한 가장자리가 제거되고 적어도 대략적으로 반구형의 강모 단부가 달성된다. 강모는 캐리어 부재 내로 삽입되기 전에 일반적으로 절단되고 가공된다.
강모는 적어도 부분적으로 착색될 수 있다. 폴리에스터(PBT)로 이루어진 강모는 화학적 방법에 의해 착색된다. 강모가 폴리아미드(PA)로 이루어지면, 착색을 위하여 식품 색소가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 청색 착색을 위하여 3,3'-디옥소-2,2'-디인돌리니이덴(diindolinyidene)-5-5'-디술폰산의 알루미늄 레이크(Aluminum Lake)가 사용되고, 황색 착색을 위하여 5-히도록시-1-(4-술포페닐)-4-(4-술포페닐라조)-3-피라졸카르복실산의 알루미늄 레이크가 사용되거나, 마찬가지로 황색 착색을 위하여 6-히드록시-5-(4-술포페닐라조)-2-나프탈렌 술폰산이 사용된다. 전부 또는 일부 착색된 강모는 그 후에 기계 처리되는 것이 보장되도록 코팅되어야 한다. 예를 들면, 강모들과 기계 부품 사이의 마찰을 감소시키기 위함이다. 강모는 일반적으로 캐리어 부재 내로 삽입되기 전에 착색된다.
캐리어 부재 상에 성형되는 성형 강모와의 차이점으로서, 종래의 압출 강모는 일단 캐리어 부재가 제조된 후에 캐리어 부재에 고착될 뿐이다.
본 발명에 따른 강모 다발은 적어도 2개의 다른 길이를 가진 종래의 강모를 포함한다. 다시 말하자면, 강모의 자유 단부는 머리 부분의 강모 지지 상측 또는 캐리어 부재로부터 여러 높이로 기립하고, 2개의 다른 길이의 강모를 갖는 강모 다발의 경우에, 2개의 다른 사용 영역을 형성한다. 단면에 모든 강모를 포함하는 강모 다발의 부분은 강모 다발 줄기(stock)라고 지칭된다. 단면에 높은 강모 단부를 가진 강모들만을 포함하는 강모 다발의 부분은 강모 다발의 감소부(reduced part)라고 지칭된다. 전술한 2개의 사용 영역은 한편으로는 짧은 길이의 강모의 강모 단부에 의하여 형성되고, 다른 한편으로는 긴 길이의 강모들의 강모 단부, 즉 높은 강모 단부에 의하여 형성된다.
방대한 연구에 의하면, 강모 다발의 감소부에서의 높은 강모 단부의 노출과, 높은 강모들의 개수와, 다른 강모들에 대한 길이의 차이와, 강모 다발 내에서 성형 강모 또는 연질 탄성(soft-elastic) 세정 및 마사지 부재와 같은 추가 세정 부재에 대한 강모들의 배치는 칫솔 머리부의 세정 효과에 중요한 영향을 미친다.
강모 다발 줄기는 바람직하게는 높이가 6mm 내지 11mm, 특히 바람직하게는 8mm 내지 10mm이다. 강모 다발의 감소부의 높이는 바람직하게는 9mm 내지 15mm, 특히 바람직하게는 10mm 내지 12mm이다. 이 경우에 높이는 머리 부분의 상측 또는 캐리어 부재로부터 측정되고, 실제로는 표면으로부터 강모가 출현하는 지점으로부터 측정된다.
감소부의 단부 면으로부터 강모 다발 줄기의 단부 면의 거리는 0.5m 내지 5mm, 바람직하게는 2mm 내지 3mm이다. 후에 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 강모 다발 내에는 단부 면을 가진 다수의 계단부(step)가 형성될 수 있다. 계단부들 사이 또는 단부 면들 사이의 거리는 바람직하게는 전술한 치수를 갖는다. 강모 다발 내의 단부 면들은 일반적으로 연속적인 윤곽을 형성하지 않으며 서로 상당히 이격되어 있다.
전술한 바와 같이, 강모 다발은 여러 높이로 기립한 강모 단부들을 구비한 종래의 압출 강모를 포함한다. 더욱이, 강모는 강모 단부가 다를 수도 있다. 한편으로는, 원통형 강모에 대하여 설명한 바와 같이 강모 단부가 둥근 형상일 수 있고, 다른 한편으로는 강모는 자유 단부를 향하여 테이퍼가 형성된 영역을 구비하고 첨단형 강모 단부를 구비할 수 있다.
한 실시 형태에서, 모든 강모는 첨단형 강모 단부를 구비한다. 바람직한 변형 실시 형태에서, 강모 단부가 높은 강모들만이 첨단형 강모 단부를 구비한다. 이는 강모 다발의 감소부만이 첨단형 강모 단부를 구비한다는 것을 의미한다. 이 강모 다발 내에서 강모 단부가 낮은 나머지 강모들은 둥근 강모 단부를 구비하는 원통형 강모이다. 따라서, 높은 사용 영역은 첨단형 강모 단부를 구비한 강모들에 의하여 형성되고, 낮은 사용 영역은 둥근 강모 단부를 구비한 강모들에 의하여 형성된다.
다른 실시 형태에서, 상황은 정반대이다. 강모 단부가 높은 강모들은 둥근 강모 단부를 구비한다. 반면에, 이 실시 형태에서, 강모 단부가 낮은 나머지 강모들은 첨단형 강모 단부를 구비한다. 따라서, 이 실시 형태에서, 높은 사용 영역은 강모의 둥근 자유 단부에 의해 형성되고, 낮은 사용 영역은 강모의 첨단형 자유 단부에 의해 형성된다. 이 실시 형태는 단지 강모의 사용 영역들의 실질적인 비율과 관련이 있을 수도 있다.
둥근 강모 단부를 구비한 종래의 원통형 강모 및 첨단형 강모 단부를 구비한 종래의 강모 모두는 전체적으로 착색될 수 있거나, 바람직하게는 부분적으로만 착색될 수도 있다. 강모의 착색 영역은 2mm 내지 10mm, 바람직하게는 3mm 내지 8mm의 길이에 걸쳐서 형성된다. 마찬가지로, 바람직하게는, 강모 단부가 높은 강모들만이 착색된다. 더욱이, 단지 부분적으로 착색된 강모의 경우에, 강모의 착색 부분은 바람직하게는 강모의 자유 단부를 향하는 쪽에 형성된다. 대안적 실시 형태로서, 강모 단부가 낮은 강모들만이 착색 영역을 구비하고, 이 영역은 바람직하게는 강모의 자유 단부를 향하는 쪽으로 형성된다.
디자인 및 미적인 측면과는 별도로, 강모의 적어도 일부 착색은 다른 장점을 수반할 수도 있다. 착색의 구성 또는 색상 자체가 갖는 효과에 의하면, 칫솔이 사용되는 시간이 경과함에 따라, 강모의 채색 영역의 퇴색 또는 세척에 의한 색상의 탈색은 본 발명에 따른 칫솔의 사용 수명이 만료되고 있다는 유효한 표시로서 사용자에 의해 이용될 수 있다. 이는 사용자에게 바람직한 사용 지표를 제공한다.
강모 영역은 캐리어 부재 상에 배치된 강모 다발들에 의해 형성된다. 이 경우에, 강모 다발은 캐리어 부재 상의 그리드(grid)에 배치될 수 있다. 강모 영역은 하나 또는 바람직하게는 2종 이상의 여러 유형의 강모 다발에 의해 형성될 수 있다. 다른 높이로 기립한 적어도 2개의 강모 단부를 갖는 강모들을 구비하는 강모 다발과는 별도로, 원통형 강모를 구비하는 강모 다발, 또는 첨단형 자유 단부를 갖는 강모를 구비하는 강모 다발, 또는 원통형과 첨단형 강모들의 조합으로 이루어진 강모 다발이 존재할 수도 있다.
강모 영역 내에, 다른 높이로 기립한 강모 단부들을 구비하는 강모 다발은 최외측 영역 또는 주위 영역에만 배치될 수 있고, 강모 영역의 내측에는 공지의 종래 기술에 따라 형성된 강모 다발이 존재한다. 예를 들면, 다른 높이로 기립한 적어도 2개의 강모 단부를 갖는 강모들을 구비하는 강모 다발에 비하여, 길이에 있어서 짧게 제조될 수도 있는 강모 단부의 높이를 가진 원통형 강모는 강모 영역의 내측에 제공될 수 있다. 마찬가지로, 전술한 여러 유형의 강모 다발을 포함하는 종방향 또는 횡방향 영역을 교대로 배치하는 것이 가능하다. 강모 다발은 일반적으로 단면이 상당히 다양하게 구성될 수 있으며, 다시 말하자면, 다른 높이로 기립한 적어도 2개의 강모 단부를 갖는 강모들을 구비하는 강모 다발도 그와 같이 구성될 수 있다. 이러한 예는 원형, 대략 원형, 아치형, 각형, 직사각형, 타원형, 사다리꼴, 초승달 형상 또는 자유 형상의 구조 또는 기본 구조이다.
강모 다발 및 강모 다발 내의 높은 강모 단부는 바람직하게는 머리 부분 또는 캐리어 부재의 상측에 실질적으로 수직하게 배치된다. 그러나, 캐리어 부재에 대하여 경사진 위치도 구현될 수 있다. 이 경우에, 높은 단부는 캐리어 부재에 대하여 소정 각도로 강모 다발로부터 돌출한다. 이 경우에 경사진 위치의 방향은 제한되는 것은 아니며, 경사 위치에 의해 영향을 받는 강모는 캐리어 부재 상의 수직 투영면 내에서 칫솔의 종축에 대하여 임의의 바람직한 각도를 가질 수 있다. 경사지게 위치한 강모를 구비한 강모 다발은 동일 강모 영역 내에서 수직의 강모 다발과 조합될 수 있다. 이와 관련하여, 테스트에 의하면 3o와 15o 사이, 바람직하게는 5o와 10o 사이의 각도가 가장 유효한 세정 효과를 일으킨다.
또한, 강모 영역 내에서, 낮은 강모 단부의 길이 및 높은 강모 단부의 길이는 변경될 수 있다. 따라서, 강모 영역 내에서, 하나의 길이 또는 나머지 하나의 길이 또는 모두의 길이를 변경하고 윤곽 변화형 영역 또는 경사진 레벨을 형성하는 것이 가능하다.
다른 실시 형태에서, 강모 다발 내에서 다른 길이의 종래 강모들의 단부들은 실질적으로 2개 이상의 평면 영역을 형성한다. 이와 관련하여, 2개 내지 5개, 바람직하게는 2개 또는 3개의 실질적으로 평행한 평면 영역 또는 계단부가 형성될 수 있다.
강모 영역은 바람직하게는 여러 유형의 그와 같은 다발을 구비하는데, 다시 말하자면, 예를 들어 다발을 구비하는 강모 영역은 2, 3, 4 또는 5개의 레벨 또는 계단부를 구비한다.
평행한 평면 영역들 대신에, 서로에 대하여 경사진 평면 영역들이 형성될 수도 있다. 또한, 단부는 윤곽을 가진 개별 영역을 형성할 수도 있다. 또한, 다발 내의 이 윤곽들은 서로에 대하여 평행하거나 경사질 수 있다. 그러나, 강모 다발 내에서 각 강모 길이가 다른 단부 영역(레벨 또는 윤곽)들은 바람직하게는 상당히 이격되어 있다. 강모 다발의 여러 단부 영역들 또는 계단부들은 연속 윤곽을 형성하지 않으며 강모의 종방향으로 서로에 대하여 상당히 이격되어 있다.
전술한 바와 같이, 강모 영역 내에 여러 강모 다발들이 사용되는 것이 바람직하다. 계단형 강모 다발은 종래의 강모 다발과 조합될 수 있다. 종래의 강모 다발은 다수의 계단부를 구비하지 않으며, 강모 단부는 서로 상당히 이격된 단부 영역을 형성하지 않고 다발 내에서 실질적으로 계속적인 연속 윤곽을 형성한다. 이 윤곽은 평탄하고 캐리어 부재에 대하여 평행하거나 캐리어 부재에 대하여 경사진 형태를 가질 수 있다. 대안적으로, 각 강모 다발 내의 강모들은 원추형, 원추대형 또는 구형의 단부 영역을 형성할 수도 있다. 물론, 강모들은 단부 영역으로서 3차원 자유 형상 영역을 형성할 수도 있다. 종래의 강모 다발은 바람직하게는 강모 영역의 (길이 방향에서 보았을 때의) 후방 또는 전방 영역에 사용된다. 따라서, 바람직하게는 소위 파워 팁(power tip)이 형성된다. 계단형 강모 다발은 이 영역에 사용되지 않는 경향이 있다.
본 발명에 따른 강모 다발은 바람직하게는 다수의 그러한 강모 다발의 그룹으로도 조합된다. 이러한 그룹은 적어도 2개의 강모 다발로 이루어진다. 다른 실시 형태에서, 인접한 2개 내지 5개의 강모 다발, 바람직하게는 2개 내지 3개의 강모 다발이 이러한 강모 다발의 소그룹을 형성한다. 대안적으로, 더욱 다수의 이러한 강모 다발은 강모 다발의 상당 비율을 차지하는 그룹을 형성하며, 가능하게는 전체 강모 다발도 그와 같은 다발로 점유된다. 이러한 구성 변경 형태에서, 30% 초과 바람직하게는 50% 초과의 다발들이 그룹을 형성한다.
강모 다발의 여러 단부 영역(레벨 또는 윤곽) 또는 계단부는 그룹으로 조합되어 실질적으로 연속적인 윤곽을 함께 형성한다. 이 윤곽은 캐리어 판에 대하여 평행하거나 경사진 레벨 또는 파형의 레벨을 형성할 수 있다. 대안적으로, 이 윤곽은 3차원 자유 형상 영역을 형성할 수도 있다. 각각의 강모 다발들 자체의 경우에서와 같이, 서로 상하로 존재하는 2개 내지 5개, 바람직하게는 2개 또는 3개의 윤곽이 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 윤곽들 중 하나는 캐리어 부재에 대하여 평행한 평면으로 설계되는 것이 바람직하다. 최저 윤곽 및/또는 최고 윤곽은 캐리어 부재에 대하여 평행한 평면으로 설계되는 것이 바람직하다.
물론, 본 발명에 따른 강모 다발의 그룹의 여러 단부 영역(레벨 또는 윤곽) 또는 계단부는 계속적인 연속 윤곽을 함께 형성하지는 않는 것도 고려될 수 있다. 연속 윤곽을 가진 단부 영역 및 계속적 연속 윤곽을 갖지 않는 단부 영역을 구비하는 강모 다발들의 조합도 고려될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 강모 다발들은 캐리어 부재에 배치되거나 머리 부분에 직접 배치된 추가 연질 탄성 구조체와 조합될 수 있으며, 연질 탄성 구조체는 전술한 적어도 하나의 연질 성분으로 이루어진다. 그와 같은 연질 탄성 구조체는 바람직하게는 연질 탄성 세정 또는 마사지 부재로 구성된다. 설계의 자유도가 크기 때문에, 연질 탄성 세정 또는 마사지 부재는 매우 다양한 형태를 취할 수 있다. 가능한 구성 변경 형태의 몇 가지 예를 이하에서 예시하기로 한다.
긁개(scraper) 형태의 구성과는 별도로, 세정 또는 마사지 부재는 대각 방향으로 배치된 날개형 또는 핀형 구성의 세정 또는 마사지 부재의 형태를 취할 수도 있다. 평면도에서 파형으로 설계된 긁개 형태의 세정 또는 마사지 부재 또는 대략 원형 또는 초승달 형태로 만곡될 수도 있는 만곡형 세정 또는 마사지 부재도 가능하다. 대략 원형 또는 초승달 형태의 세정 또는 마사지 부재들은 함께 또는 각각 실질적으로 폐곡형 원을 형성하거나 원의 일부 구획(segment) 내에 배치될 수 있다.
연질 탄성 세정 또는 마사지 부재는, 치아 상의 침착물의 제거 및 치아 표면의 연마를 일으키거나 강화한다는 점에서, 강모의 세정 효과를 보완한다. 더욱이, 연질 탄성 구조체, 특히 연질 탄성 세정 마사지 부재는 세정 운동을 감쇠하고 특히 잇몸을 마사지하는 데에 유용하다.
여러 유형의 강모 다발들이 서로 조합되거나 배치될 수 있는 방법과 유사하게, 앵커를 사용하지 않는 방식으로 캐리어 부재에 의해 칫솔을 덮는 것은 연질 탄성 구조체, 특히 세정 또는 마사지 부재의 배치에 있어서 매우 큰 설계 자유도를 가능하게 한다. 예를 들면, 평면도에서 아치형이고 원에 배치된 긁개 형태의 연질 탄성 세정 또는 마사지 부재는 하나 이상의 강모 다발을 둘러쌀 수 있고, 그 부분에 대한 연질 탄성 세정 부재는 강모 다발들에 의해 포위되거나 포위될 수 있다. 더욱이, AFT 방법은 예를 들면 아치형 단면의 강모 다발들이 구현될 수 있게 하는데, 그 이유는 강모 다발의 폭과 형태를 제한하는 앵커가 필요하지 않기 때문이다.
본 발명에 따른 강모 다발은 적어도 3개의 다른 길이의 강모들을 포함한다. 그에 따라, 높은 강모 단부를 구비하는 강모는 (제2) 사용 영역을 형성한다. 이 사용 영역은 머리 부분의 상측에 실질적으로 평행한 레벨일 수 있다. 그러나, 사용 영역은 머리 부분의 상측에 대하여 경사진 레벨일 수 있거나, 사용 영역은 예를 들면 파형, 지붕형 또는 톱니형 윤곽일 수 있다.
강모 지지 머리 부분은 여러 유형의 강모 다발들로 형성된 강모 영역을 구비할 수 있다. 강모 단부들이 여러 높이로 기립하고 그에 따라 적어도 2개의 사용 레벨을 형성하는 강모들을 구비하는 강모 다발 이외에, 원통형 강모를 구비하거나 첨단형 강모만을 구비하는 강모 다발이 추가로 존재할 수도 있다. 또한, 예를 들면 연질 탄성 세정 및 마사지 부재 형태의 연질 탄성 구조체가 존재할 수도 있다. 연질 탄성 구조체는 머리 부분에 직접 성형될 수 있거나, 머리 부분에 삽입되어 연결되는 캐리어 부재에 성형될 수 있다. 전술한 바와 같이, 하나의 특별한 유형의 연질 탄성 구조체는 성형 강모에 의해 형성된다.
연질 탄성 세정 및 마사지 부재 또는 성형 강모의 높이와 관련하여, 방대한 연구에 의하면, 이 부재들의 단부는 계단형 강모 다발의 단부보다도 깊게 선택되는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 이 부재들의 단부는 계단형 강모 다발의 사용되는 쪽의 마지막 계단부보다도 깊게 선택되는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 이 부재들의 단부는 계단형 강모 다발의 최저 계단부 또는 사용 영역보다도 깊게 선택되는 것이 바람직하다.
연질 탄성 세정 및 마사지 부재 또는 성형 강모의 위치와 관련하여, 계단형 강모 다발은 강모 영역의 주위에 배치된다. 바람직하게는, 연질 탄성 세정 및 마사지 부재 또는 성형 강모는 본 발명에 따른 2개 이상의 계단형 강모 다발들 사이에 배치된다.
본 발명에 따른 계단형 강모 다발을 연질 탄성 구조체 내에 배치하는 것도 또한 제안된다. 이 경우에, 연질 탄성 구조체는 계단형 강모 다발의 주위를 따라 상당 부분을 에워싸거나 지지한다. 이 경우에, 본 발명에 따른 계단형 강모 다발의 주위의 적어도 30%, 바람직하게는 50%를 초과한다.
AFT(Anchor Free Tufting, 앵커 프리 집속) 방법의 경우에, 종래의 원통형 또는 첨단형 강모 또는 강모 다발은 앵커의 보조 없이 머리부 또는 캐리어 부재, 예를 들면 강모 지지 판에 고정된다. 강모 지지 판의 경우에, 강모는 자유 사용 단부의 반대쪽의 둥근 단부에 의해 다발 내로 안내되어 강모 지지 판의 통로를 통과함으로써, 강모 다발의 단부 영역이 강모 지지 판의 하측을 지나 돌출한다. 강모 지지 판의 하측을 지나 돌출한 강모의 이 단부 영역에서, 상기 강모는 용융, 접착 결합 또는 용접에 의하여 캐리어 부재 또는 강모 지지 판에 고정된다. 종래의 강모들이 내측에 고정된 강모 지지 판은 그 후에 칫솔의 머리 영역의 리세스 내에 고착된다. 대안적으로, 강모 지지 판은 칫솔 본체의 형성을 위하여 사출 주형 내에서 경질 또는 연질 재료로 외측 피복된다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 다이(die)라고도 알려져 있는 블록형 기본 본체를 구비하거나 본체로 이루어진 주형 및 호퍼 판(hopper plate)이 강모 공급기 내에 사용된다. 주형의 다이를 수직 방향으로 수용 리세스가 관통한다. 이 수용 리세스의 단면은 다이 내의 직진형 수용 리세스의 전체 길이에 걸쳐서 일정하다. 수용 리세스 내에는, 윤곽 핀으로 알려진 핀이 미끄럼 끼워맞춤(sliding fit) 방식으로 안내된다.
강모와 접촉하는 영역, 즉 단부 영역에서, 윤곽 핀은 스크래치가 없는 연마 표면, 바람직하게는 래핑 연마되거나 고도로 연마된 표면을 구비하여야 한다. 조도 값(Ra)은 이 경우에 0.025와 0.4 사이, 바람직하게는 0.025와 0.15 사이의 범위이다.
윤곽 핀의 단부에 존재하는 리세스의 형태에 따라서, 리세스는 예리하고 버(burr)가 없는 가장자리를 구비하여야 하며, 그렇지 않은 경우에는, 강모 필라멘트가 구멍으로 도입될 때에 또는 후속 추가 공정 중에 박히거나 막히게 될 위험이 있다. 또한, 윤곽 핀과 대면하는 강모 단부에서의 직경이 윤곽 핀과 수용 리세스 사이의 공차보다도 작지 않으면 바람직하다.
윤곽 핀 내의 최저 오목부(depression)의 직경은, 1개와 15개 사이, 바람직하게는 3개와 8개 사이의 강모들이 대응 윤곽을 차지하는 효과를 갖는다. 다시 말하자면, 특정 개수의 강모는 강모 다발 내에서 나머지에 비하여 높게 기립한다. 이 강모 단부는 최고로 기립한 강모 단부를 형성한다. 다수의 계단부가 형성되었을 경우에, 마지막 계단부, 즉 더 높게 기립한 최고 강모 단부까지의 계단부 또는 강모 다발의 최상의 감소부가 이 최소 치수를 반드시 유지하도록 하기 위함이다.
강모 단부의 사용 단부로부터 2개 이상의 계단부, 즉 2개 이상의 레벨이 형성되면, 계단부 당 강모의 개수의 감소가 존재한다. 각 계단부는 이전 계단부의 강모의 최대 80%, 바람직하게는 최대 70%를 포함한다. 이전 계단부에 대하여, 계단부는 30%와 80% 사이, 바람직하게는 45%와 70% 사이의 강모를 각각 포함한다. 이러한 방식으로, 최종 강모 다발에서 5%와 25% 사이, 바람직하게는 10%와 15% 사이의 강모 단부는 나머지보다 높으며, 다시 말하자면, 이 개수의 강모 단부는 최상 계단부를 형성한다. 이 경우에, 수용 리세스를 구비하지 않는 윤곽 핀이 최종 강모 다발에 사용될 수도 있으며, 강모 단부는 공지의 방식으로 형성된다.
높은 강모 단부는 강모 다발 내에 중심적으로 배치되는 것이 바람직하지만, 강모 다발의 윤곽(contour)의 주위의 배치하는 것도 또 다른 가능한 배치 방법이다.
오목부의 깊이는 0.5mm와 5mm 사이, 바람직하게는 2mm와 3mm 사이이다.
공정 절차에 있어서, 다이, 또는 핀이 조합된 다이의 수용 리세스는 강모 공급기의 원호체(circular arc)로부터 원통형 또는 첨단형 강모 다발로 충진된다. 여기에서, 다이 또는 수용 리세스의 원호체는 통로 당 20개 내지 50개, 바람직하게는 35개 내지 45개의 강모를 공급한다. 마무리된 강모 다발은 원호체의 하나의 통로만으로부터의 강모 및 다수의 통로로부터의 강모들 모두를 포함할 수 있다.
다음으로, 가변형 원호체를 이용하는 것도 가능하다. 이는 통로 당 공급되는 강모의 개수를 조정될 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 초기 양(100%)의 강모에 기초하여, 대략 ㅁ35%의 가변성이 달성될 수 있다. 따라서, 칫솔 상의 여러 크기의 강모 다발에 대응하는 여러 크기의 수용 리세스는 다이 내에 배치될 수 있다. 충진 후에, 강모 공급기의 또 다른 단계(station)에서 호퍼 판은 다이 상에 배치된다.
다이와 윤곽 핀 사이의 미끄럼 끼워맞춤은, 첨단형 강모의 첨단이 미끄럼 끼워맞춤의 공차 범위보다도 큰 직경을 가지도록 구성된다. 윤곽 핀의 이동은 다이 내에서만 이동하도록 제한된다.
윤곽 핀에는, 다이 내에 위치하고 강모의 첨단과 대면하는 상단부 면에, 막힌 구멍 형태의 오목부가 제공되는데, 이는 일부 강모들이 더 높은 강모 단부를 갖는 형상(topography)을 해당 강모 다발에 최종 형태로 부여하기 위함이다. 강모 다발의 최종 형태는 윤곽 핀의 단부 면의 형상에 의해 결정적으로 영향을 받는다. 그러나, 막힌 구멍 형태의 오목부 대신에, 윤곽 핀의 단부 면의 다른 바람직한 형상도 가능하다.
호퍼 판은 다이 상에 배치되는 것이 바람직하고, 그 후에 공정 중에 예정되어 있다면, 강모 다발에 할당된 강모 지지 판의 통로가 호퍼 판의 대응 안내 통로와 정렬되도록 강모 지지 판이 배치된다. 그에 따라 강모 지지 판의 상측은 호퍼 판 상에 놓이게 되고, 따라서 강모 지지 판의 하측은 상방으로 노출된다. 완전한 설명을 위하여, 호퍼 판의 이 안내 통로는 다른 한편으로는 수용 리세스에 또한 대응한다는 점을 언급하여 둔다. 강모 지지 판을 향하여 윤곽 핀을 상방으로 이동시킴으로써, 강모는 하측으로 이동하고 둥근 단부가 전방을 향한 상태로 가압되어 호퍼 판과 통로를 통과한 후에, 원통형 또는 첨단형 강모의 원통형 부분의 둥근 단부에 인접하는 단부 영역은 강모 지지 판의 하측을 지나 돌출한다. 그 후에, 가열된 펀치가 예를 들면 강모 상으로 또는 그 근방으로 하강함으로써, 강모의 단부 영역이 용융하여 적어도 부분적으로 하측을 덮는 강모 용융 베드(bristle melt bed)를 하측에 형성하며, 그에 따라 강모들을 서로 고정하고 강모 지지 판에 고정한다.
유사한 방식으로, 전술한 바와 같이, 주형의 다이는 윤곽 핀이 안내되는 추가 수용 리세스를 구비할 수 있다. 강모, 예를 들면 원통형 강모는 상기 리세스에 차례로 도입되며, 이 강모는 미리 기계 가공되어 있을 수도 있는 단부가 추가 윤곽 핀의 단부 면에 대면하는 상태로 배치된다. 윤곽 핀의 단부 면의 형상에 따라서, 여러 높이로 기립한 강모 단부들을 구비하는 단부 영역의 형상이 그에 따라 차례로 제조된다.
강모 다발의 단부 부분이 강모 지지 판의 하측을 지나 돌출할 때까지, 강모 지지 판의 추가 통로를 통하여 강모 다발을 가압하기 위하여, 전술한 윤곽 핀과 동시에 추가 윤곽 핀이 이동한다. 단부 부분의 용융은 전술한 바와 같이 또는 다른 공지의 방식으로 실시된다.
원통형 또는 첨단형 강모의 제조를 위하여 여러 플라스틱이 사용되면, 그에 해당하는 플라스틱의 강모 용융 베드가 제조된다. 특히, 이 강모 용융 베드는 폴리에스테르(첨단형 강모) 및 폴리아미드(원통형 강모)로 이루어질 수 있다. 이러한 2가지 유형의 플라스틱은 강모 용융물 내에서 서로 결합하지 않기 때문에, 바람직하게는, 한 그룹 내의 강모 용융물이 서로 결합할 수 있는 강모 다발의 그룹을 형성하도록 각 재료들이 사용되어야 한다. 이러한 점에서, 동일 유형의 강모 다발은 바로 근접하는 그룹으로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 경우에, 첨단형 또는 원통형 강모를 포함하는 강모 다발은 인접하게 배치된 수용 리세스 또는 추가 수용 리세스 내로 도입되어 그룹을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명은 다양한 제품의 강모 영역을 위하여 이용될 수 있다. 예를 들면, 수동 칫솔이나, 회전, 요동, 선회 또는 (측방향 또는 종방향 이동과 같은) 병진 운동, 진동 운동 또는 이러한 운동의 조합형 전동 칫솔은, 여러 높이로 기립한 적어도 2개의 강모 단부를 갖는 강모 다발을 구비할 수 있다.
이 단계에서, 계단형 강모 다발 이외에, 강모 영역은 (예를 들면, 연질 탄성 세정 및 마사지 부재, 성형 강모, 계단부를 구비하지 않은 단순한 다발과 같은) 추가로 기재된 세정 부재를 모두 또는 일부만을 구비하거나, 전혀 구비하지 않을 수도 있다. 추가 세정 부재 또는 다발의 배치와 높이는 강모 영역의 전반적인 세정 성능에 주요한 영향을 미친다.
본 발명에 따른 칫솔은 제조가 간단하고 세정 효과가 매우 양호하고 취급이 용이하다.
도 1은 강모 지지 판 형태의 캐리어 부재를 사시도로 나타낸다.
도 2는 강모 영역을 구비하는 강모 지지 판을 마찬가지로 사시도로 나타낸다.
도 3은 칫솔 본체의 머리 영역과 목 영역의 일부를 마찬가지로 사시도로 나타내며, 칫솔 본체는 머리 영역에 리세스를 구비한다.
도 4는 도 2로부터의 강모 지지 판을 구비하는 도 3으로부터의 칫솔 본체를 사시도로 나타내며, 강모 지지 판은 강모를 지지하고 리세스 내에 삽입되어 있다.
도 5는 완전히 조립된 도 4로부터의 칫솔 헤드를 종방향 단면으로 나타낸다.
도 6a는 첨단형 강모를 위한 수용 리세스와 원통형 강모를 위한 추가 수용 리세스, 강모의 이동과 정렬을 위하여 수용 리세스 내에 안내되는 핀과 추가 수용 리세스 내에 안내되는 추가 핀, 호퍼 판 상에 배치된 강모 지지 판, 및 가열 펀치를 구비하는 주형의 단면을 나타내며, 호퍼 판은 첨단형 및 원통형 강모를 강모 지지 판의 공동 통로로 향하게 한다.
도 6b는 도 6a로부터의 다이의 평면도를 나타낸다.
도 6c는 도 6a로부터의 호퍼 판의 평면도를 나타낸다.
도 7a는 다이 내의 강모용 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 7b는 도 7a에 따른 다이로 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 7c는 도 7b로부터의 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 8a는 다른 다이 내의 강모용 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 8b는 도 8a에 따른 다이로 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 8c는 도 8b로부터의 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 9a는 또 다른 다이 내의 강모용 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 9b는 도 9a에 따른 다이로 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 9c는 도 9b로부터의 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 10a는 다이 내의 강모용 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 10b는 도 10a에 따른 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 10c는 도 10b에 따른 강모 다발의 제조를 위한 대응 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 10d는 도 10a 내지 도 10c에 따라 제조된 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 10e는 도 10c로부터의 윤곽 핀의 측면도를 나타낸다.
도 11a는 다이 내의 강모용 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 11b는 도 11a에 따른 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 11c는 도 11b에 따른 강모 다발의 제조를 위한 대응 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 11d는 도 11a 내지 도 11c에 따라 제조된 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 11e는 도 11c로부터의 윤곽 핀의 측면도를 나타낸다.
도 12a는 다이 내의 강모용 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 12b는 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 12c는 도 12b에 따른 강모 다발의 제조를 위한 대응 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 12d는 도 12a 내지 도 12c에 따라 제조된 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 12e는 도 12c로부터의 윤곽 핀의 측면도를 나타낸다.
도 13은 가능한 다른 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 14는 가능한 또 다른 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 15는 가능한 또 다른 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 16a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 16b는 도 16a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 16c는 도 16b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 16d는 도 16b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 17a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 17b는 도 17a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 17c는 17b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 17d는 도 17b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 18a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 18b는 도 18a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 18c는 18b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 18d는 도 18b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 19a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 19b는 도 19a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 19c는 도 19b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 19d는 도 19b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 19e는 도 19d에 따른 강모 다발을 통과하는 선 A-A를 따르는 단면도를 나타낸다.
도 20a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 20b는 20a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 20c는 도 20b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 20d는 도 20b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 20e는 도 20d에 따른 강모 다발을 통과하는 선 B-B를 따르는 단면도를 나타낸다.
도 21a는 원통형의 둥근 강모의 단부 영역의 형상을 나타낸다.
도 21b는 첨단형 강모의 단부 영역의 형상을 나타낸다.
도 22a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 22b는 도 22a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 22c는 도 22b에 따른 윤곽 핀에 의해 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 22d는 도 22b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 22e는 도 22b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 다른 구성 변경 형태의 측면도를 나타낸다.
도 22f는 도 22b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 또 다른 구성 변경 형태의 측면도를 나타낸다.
도 22g는 도 22b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 또 다른 구성 변경 형태의 측면도를 나타낸다.
도 23a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 23b는 도 23a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 23c는 도 23b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 23d는 도 23b에 따른 다수의 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 23e는 도 23d에 따른 강모 다발을 통과하는 선 C-C를 따르는 단면도를 나타낸다.
도 24a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 24b는 도 24a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 24c는 도 24b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 24d는 도 24b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 24e는 도 24d에 따른 강모 다발을 통과하는 선 D-D를 따르는 단면도를 나타낸다.
도 25a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 25b는 도 25a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 25c는 도 25b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 25d는 도 25b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 25e는 도 25d에 따른 강모 다발을 통과하는 선 E-E를 따르는 단면도를 나타낸다.
도 26a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 26b는 도 26a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 26c는 도 26b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 26d는 도 26b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 27a는 다이의 수용 리세스의 평면도를 나타낸다.
도 27b는 도 27a에 따른 수용 리세스에 할당된 윤곽 핀의 평면도를 나타낸다.
도 27c는 도 27b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 평면도를 나타낸다.
도 27d는 도 27b에 따른 윤곽 핀에 의하여 제조된 최종 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 28a는 마사지 및 세정 부재들과 조합된 본 발명에 따른 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
도 28b는 마사지 및 세정 부재들과 조합된 본 발명에 따른 또 다른 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
단순한 개략 도면에 도시된 예시적 실시 형태에 기초하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 강모 지지 판(10)의 형태로 가능한 캐리어 부재를 위에서 비스듬히 본 사시도로 나타낸다. 다수의 통로가 상측(upper side)(12)으로부터 하측(underside)(14)으로 형성되어 있다. 도시된 예에서, 이 통로들은 신장 형태(kidney-shaped) 또는 난형의 단면을 가진다. 통로는 원형 또는 그 밖의 다른 바람직한 단면을 가질 수도 있다. 하측(14)으로부터 환형의 중심 정렬 비드(annular centering bead)(18)가 돌출하고 강모 지지 판(10)의 측부 가장자리를 따라 강모 지지 판으로부터 약간의 거리만큼 연장되며, 바람직하게는 자유 단부의 방향으로 쐐기 형태의 방식으로 테이퍼가 형성되어 있다. 중심 정렬 비드(18)와 강모 지지 판(10)의 측부 가장자리 사이에 강모 지지 판(10)의 측부 가장자리를 따라 형성된 외주 용접 가장자리(19)가 중심 정렬 비드(18)에 바로 인접하게 하측(14)에 제공된다. 이 용접 가장자리는 강모 지지 판(10)과 칫솔 본체(19)를 연결하는 데에 사용된다. 물론, 용접 가장자리(19)는 강모 지지 판(10)의 측부의 다른 바람직한 위치 또는 하측에 제공될 수도 있다. 특히, 중심 정렬 비드(18)에 용접 가장자리를 제공하는 것도 가능하다. 물론, 용접 가장자리의 이러한 대안적 배치는 강모 지지 판(10)의 대응 형상, 즉 오목부(32)에 적합하게 조정될 필요가 있다.
대안적으로, 강모들이 삽입된 강모 지지 판(10)은 사출 주형 내에 다시 삽입될 수도 있고, 이어서 강모 지지 판(10)의 적어도 일부를 하나 이상의 플라스틱 성분으로 외측 피복(overmolding)함으로써, 손잡이 또는 손잡이 영역이 형성될 수 있다.
도 2는 개략적으로 표현된 강모들 전체(covering)(20)가 제공되어 있는 강모 지지 판(10)을 도 1과 같은 도시 방식으로 나타낸다. 강모들 전체(20)는 다수의 강모 다발(22)들로 이루어져 있는데, 다시 말하자면, 각 통로(16)에 대하여 하나의 강모 다발(22)이 배치된다. 강모 다발(22) 각각은 다수의 강모(39, 40)로 이루어져 있으며, 이에 대해서는 이하에 상세히 기술되어 있다.
도 3은 칫솔 본체(28)의 머리 영역(24)과 이에 인접한 목 영역(26)의 일부를 나타낸다. 목 영역(26)은 일반적으로 공지된 방식으로 머리 영역(24)의 반대쪽으로 향한 단부에서 손잡이 영역에 인접한다. 머리 영역(24)에는 도 3에서 위로 향한 전면(front side)(30)으로부터 리세스(32)가 제공되며, 이는 강모 지지 판(10)의 형태에 실질적으로 대응하고 기부(base)(34)에 의해 경계가 설정된다. 이 오목부(32)의 측벽은 용접 돌기(welding ledge)(35)를 형성하는 내주 어깨부(peripheral shoulder)를 구비한다. 칫솔 본체(28)의 후면(rear side)(36)은 전면(30)의 반대쪽에 위치하고 도시된 도면에서 바닥(bottom)에 위치한다.
도 4는 리세스(32) 내에 삽입된 강모들 전체(20)가 제공된 강모 지지 판(10)을 나타낸다. 삽입은 중심 정렬 비드(18)에 의해 간이화된다. 칫솔이 완성된 상태에서, 강모 지지 판(10)의 상측은 칫솔 본체(28)의 전면(30)과 정렬되는 것이 바람직하다. 강모 지지 판(10)은 바람직하게는 초음파 용접에 의하여 칫솔 본체(28)에 고정되어 연결된다. 이때에, 용접은 용접 가장자리(19)와 용접 돌기(35)에서 일어난다. 강모들 전체(20)는 상측을 지나 돌출한다. 도 4는 그 후의 칫솔(28)의 머리 영역과 목 영역의 일부를 나타낸다. 물론, 여기에서 강모 또는 강모 지지 판을 고정하기 위한 다른 방법, 예를 들면 접착 결합, 코킹(caulking), 또는 외측 피복을 사용하는 것도 가능하다.
강모 지지 판(10)은 이미 위에서 설명한 성분과 같은 경질 성분으로 제조되는 것이 바람직하다.
도시된 예에서, 칫솔 본체(28)의 머리 영역(24)과 목 영역(26)은 적어도 이러한 경질 성분들 중 하나로 또한 제조된다. 적어도 2개의 부분들 사이의 접촉 영역에는, 강모 지지 판(10)과 칫솔 본체(28)에 대하여 동일 경질 성분을 이용하는 것이 바람직하다.
그러나, 포괄적인 설명을 하기 위하여, 강모 지지 판(10)과 칫솔 본체(28)는 다-성분 사출 성형에 의해 제조될 수도 있다는 점을 언급하여 둔다. 여기서, 강모 지지 판(10)과 칫솔 본체(28) 모두에 대하여 각각은 하나 이상의 경질 성분 및/또는 하나 이상의 연질 성분으로 제조될 수 있다. 가능한 경질 및 연질 성분의 요약은 본 명세서에서 앞서 이미 제시되어 있다.
강모 지지 판(10)이 하나 이상의 경질 성분 및 하나 이상의 연질 성분으로 이루어지면, 통로(16)는 경질 성분으로 구성되는 것이 바람직하다. 연질 성분은 강모 지지 판(10) 또는 머리 영역(24) 상의 추가적인 연질 탄성 세정 부재 또는 성형 강모를 형성하는 데에 이용될 뿐만 아니라, 기능적, 촉각적 또는 장식적 목적으로 칫솔 본체(28) 상에 제공된다.
도 5는 중앙 종방향 평면을 따라서 종방향 단면을 나타내며, 이 중앙 종방향 평면은 머리 부분(24)의 전면(30)에 수직이다. 중앙 종방향 평면 또는 단면 평면은 이 경우에 도 4에 도시된 5개의 강모 다발(22)을 통과하고 칫솔의 횡??향으로의 중앙에 배치된다. 강모(39, 40)는 개별적으로 상세히 도시되어 있지는 않으며, 면적 또는 체적으로서의 다발로 개략적으로 도시되어 있다. 용융 단부 영역(70)은 식별이 용이한 강모 용융 베드(bristle melt bed)(21)를 형성하고, 도시된 실시 형태에서 강모 용융 베드는 실질적으로 강모 지지 판(10)의 하측(14) 전체에 걸쳐서 연장되어 있다.
강모 용융 베드(21)는 여러 구획으로 작게 분할될 수 있고, 그에 따라 강모 다발(22)의 각 그룹만을 피복할 수 있다.
강모 지지 판(10)은 용접 가장자리(19)에 의하여 머리 부분(24)의 용접 돌기(35)에 고정적으로 연결된다. 용접 영역(41)이 도 5에 경계로서의 선에 의하여 개략적으로 도시되어 있다. 머리 부분(24)에는 칫솔(28)의 목 부분(26)이 인접하게 배치되고 고정적으로 연결된다.
도 6a는 강모 다발(22)을 구비한 강모 지지 판(10)을 제공하기 위한 하나의 가능성을 나타내며, 강모 다발은 종래의 첨단형 강모(40)와 종래의 원통형 강모(39)를 모두 구비하고 있다. 다이(62)는 수용 리세스(64) 및 바로 그 옆에 또 다른 수용 리세스(64')를 구비하고, 그 내측으로 원통형 강모(39)가 도입되거나 도입되어 있다.
다이(62) 위에 배치된 호퍼 판(63)의 안내 통로(69, 69')는 수용 리세스(64, 64')에 할당되고, 호퍼 판(63) 상에 배치된 강모 지지 판(10)의 방향으로 서로를 향하여 연장됨으로써, 연장된 쪽의 단부에서 강모(40, 39)를 위한 단일 공동 출구(common outlet)를 형성한다. 2개의 통로(69, 69')는 별개의 출구를 형성하지만 서로가 바로 인접하도록 배치될 수도 있다. 출구 또는 서로가 바로 인접하게 배치된 출구들은 강모(40, 39)들에 의해 공유된 강모 지지 판(10)의 통로(16)와 정렬된다.
수용 리세스(64)와 또 다른 수용 리세스(64') 내로는 각각의 윤곽 핀(66, 66')이 안내된다. 핀(66, 66')이 호퍼 판(63)의 방향으로 동시에 이동하면, 첨단형 강모(40)의 다발(22)과 원통형 강모(39)의 다발(39)이 가압되어 강모 지지 판(10)의 공동 통로를 통과한 후에, 단부 영역(70, 70')이 도면에서 위로 향한 강모 지지 판(10)의 하측(14)을 지나 돌출한다. 예를 들어 가열된 펀치(72)에 의한 단부 영역(70, 70')의 후속적인 용융은, 강모(40, 39)들이 강모 지지 판(10)에 고정되는 효과를 일으키고, 강모 용융 베드(21)가 형성된다.
이에 따라서, 여러 수용 리세스(64)로부터의 강모(39, 40)들의 다수의 개별 다발(22)을 호퍼 판(63)에 의해 집속하는 것이 가능하고, 결과적으로 공동 통로(16) 내에서 강모의 집단(cluster)을 함께 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 동일 유형의 강모(40 또는 39)의 다발을 공동 통로(16)에 공급하는 것도 가능하다.
강모들 전체(20)가 제공된 강모 지지 판(10)은 주형(60)으로부터 분리되고 종래 기술에 의해 공지된 방법으로 칫솔 본체(28)와 조립되거나 칫솔 본체에 고정된다.
이미 설명한 바와 같이, 강모 지지 판(10)을 채용하지 않는 강모 공급 공정에 있어서는, 강모(40, 39)는 강모 지지 판(10)을 통과하는 대신에 주형 공동(mold cavity) 내로 안내된다. 이 주형 공동 내에는 그 후에 플라스틱 재료가 사출됨으로써, 이러한 방식으로 칫솔 머리부가 형성되고 강모(40, 39)가 고정된다. 캐리어 판을 채용하지 않는 이러한 대안적 제조 공정은 본 명세서에 기재된 모든 실시 형태에 적용될 수 있다.
도 6b는 수용 리세스(64, 64')를 구비하는 다이(62)의 상세한 평면도를 나타낸다. 수용 리세스(64, 64')에 할당된 안내 통로(69, 69')는 호퍼 판(63)이 강모 지지 판(10)을 향하는 쪽에서 합류하여 도 6c에 도시된 바와 같이 단일 공동 출구(65)를 형성한다. 이 경우에, 도 6b에서 강모 다발(22)을 함께 형성하는 단면적의 합은 공동 출구(65)의 단면적과 실질적으로 동일한 크기이다.
도 7a 내지 도 7c, 도 8a 내지 도 8c 및 도 9a 내지 도 9c는, 더 높은 단부를 구비하고 그에 따라 이 예에서 2개의 다른 사용 영역(67)을 형성하는 강모(39, 40)들을 구비하도록 제조될 수 있는 강모 다발(22)들을 각각 나타낸다. 유사하게, 윤곽 핀(66) 내의 추가 계단부에 의하여, 3개 이상의 사용 영역을 제조하는 것도 물론 가능하다.
도시된 강모 다발(22)은 다수의 수용 리세스(64)로부터의 강모(39, 40)들로 이루어진다. 이 경우에, 강모 다발(22) 또는 강모 다발의 높은 부분은 하나의 수용 리세스(64) 또는 하나의 윤곽 핀(66)에 의하여 각각 형성된다. 이는 하나의 수용 리세스(64)로부터 출발한 모든 강모들이 최종 제품 내에서 동일 길이를 갖는다는 것을 의미한다. 수용 리세스(64) 및 대응 윤곽 핀(66)은 각 경우에 원형의 형상이지만, 이에 대응하는 최종 강모 다발(22)은 다양한 형태(원형, 타원형, 직사각형, 정사각형, 사다리꼴, 초승달 형태, 자유형 등)일 수 있다.
최종 강모 다발(22)은 1개 내지 15개, 바람직하게는 1개 내지 7개의 수용 리세스(64)로부터의 강모(39, 40)를 구비한다. 하나의 최종 강모 다발(22)에 관련된 수용 리세스(64)들은 2개 이상의 다른 직경을 가질 수 있고 그에 따라 다른 단면적을 가질 수 있다. 최종 다발(22)에 대하여 최소 수용 리세스와 최대 수용 리세스의 단면적의 비는 1:3이고, 이에 대해서는 도 26a 내지 도 26d와 관련하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
여러 수용 리세스(64)의 직경의 기술적 조정에 의하여, 여러 높이의 강모(39, 40)들의 개수, 또는 단부 사용 면적 또는 면적들이 결정될 수 있다. 이 공정은 결과적으로 최종 강모 다발(22)을 위하여 여러 유형의 강모들이 수용 리세스(64)들 내에서 집속되는 것을 또한 가능하게 한다. 예를 들면, 첨단형 강모(40)는 일부의 수용 리세스(64)들에 삽입될 수 있고, 종래의 원통형 강모(39)는 나머지 일부의 수용 리세스(64)들 내에 삽입될 수 있다. 따라서, 최종 강모 다발(22)의 여러 단부 영역(71)들은 여러 유형의 강모들로 형성된다. 이는 다른 색상 및/또는 다른 직경의 강모(39, 40)들 및/또는 상이하게 착색된 단부 영역(71)들을 구비하는 강모(39, 40)들에도 동일하게 적용된다. 이 공정의 경우에, 다수의 수용 리세스(64)가 사용되므로, 40개를 초과하는 강모를 구비하는 큰 다발을 위하여 이용되는 경향이 있다.
도 7a, 8a 및 9a에는, 다이(62)의 수용 리세스(64)의 대응 배치가 도시되어 있다. 도 7a에서, 수용 리세스(64)는 등변 삼각형의 꼭짓점에 배치된다. 도 7b에는, 최종 강모 다발(22)의 평면도가 도시되어 있으며, 강모 단부(73)가 높은 강모(39, 40)들을 구비하는 강모 다발(22)의 부분은 회색으로 도시되어 있고 도 7a에서의 좌측에 배치된 수용 리세스(64)로부터 출발한다. 강모 다발(22)은 평면도에서 등변 삼각형의 형상을 가지며, 강모 다발(22)의 높은 부분(75)은 삼각형의 한 꼭짓점을 향하여 배치되어 있다. 도 7c에는, 도 7b로부터의 강모 다발(22)의 측면도가 도시되어 있다.
도 8a는 정육각형의 꼭짓점들과 중앙에 배치된 7개의 수용 리세스(64)를 나타낸다. 도 8b에는, 실질적으로 원형(타원형일 수도 있음)의 강모 다발(22)이 도시되어 있으며, 중앙에 배치된 높은 강모 다발 부분(77)은 회색으로 도시되어 있다. 높은 강모 다발 부분(77)은 중앙 리세스(64)(도 8a)에 의해 형성된다. 도 8c는 도 8b에 도시된 강모 다발의 측면도를 나타낸다.
강모 다발(22)의 다른 가능한 실시 형태가 도 9b에 도시되어 있다. 강모 다발(22)은 직사각형 또는 정사각형 형상이고, 도 9a에서의 수용 리세스(64)는 정사각형의 꼭짓점에 대응하게 배치된다. 이 경우에, 정사각형들로 분할된 강모 다발의 4 부분 중 3 부분은 더 높은 강모 단부(73')를 갖는 강모들 구비한다. 도 9a에서 우측 아래에 존재하는 수용 리세스(64)는 이 경우에 낮은 위치의 강모 단부(37'')를 구비하는 강모(39, 40)들을 수용한다. 도 9c는 도 9b에 도시된 강모 다발(22)의 측면도를 나타낸다.
도 7a 내지 도 7c 및 도 8a 내지 도 8c에는, 전체 단면적 중에서 더 작은 단면적 부분이 더 높게 기립되어 있는 강모 단부(22)들이 도시되어 있다. 도 9a 내지 9c에서는, 반대의 상황이 도시되어 있다. 큰 단면적 부분이 높게 제조되고, 작은 부분은 낮게 제조되어 있다.
도 7a 내지 도 7c 및 도 8a 내지 도 8c에 있어서, 더욱 상세한 구성에 대하여 강조하기로 한다. 강모 다발(22)의 높은 부분(75)은 강모 다발(22) 내에서 강모 다발(22)의 주위에 배치될 수 있고, 낮은 강모(39, 40)들에 의해 둘러싸인 중앙에도 배치될 수 있다. 물론, 강모 다발(22)의 낮은 부분에 대해서도 동일한 구성이 가능하다.
도 10a 내지 도 10e는, 단일 수용 리세스(64)만으로부터 출발한 강모(39, 40)로 제조된 각각의 강모 다발(22)의 또 다른 가능한 구성을 나타낸다. 도 10a는 다이(62)의 수용 리세스(64)를 나타낸다. 도 10b에 도시된 강모 다발(22)은 평면도에서 회색으로 도시된 바와 같이 중앙에 배치된 상승 강모 다발 부분을 구비하는 원형을 갖는다. 이에 대응하는 강모 다발의 측면도가 도 10d에 도시되어 있다.
도 10c는 강도 다발(22)에 대응하는 윤곽 핀(55)의 평면도를 나타낸다. 도 10e에 도시된 바와 같이, 윤곽 핀(66)은 상승 강모 다발 부분(77)에 대응하는 오목부(68)를 구비한다. 오목부(68)의 원형 형상은 직경이 0.3mm 내지 0.8mm이고, 바람직하게는 0.5mm이다. 이 실시 형태는 높은 강모 다발 부분(77)이 낮은 강모 다발 부분(77')에 의해 완전히 둘러싸인 변형 실시 형태를 나타낸다.
단일 수용 리세스(64)만을 구비하는 이 실시 형태의 경우에, 최종 다발(22)을 위한 여러 유형(색상, 직경, 단부 영역, 첨단형 또는 종래형)의 강모들의 혼합은 가능하지 않다. 이 공정은 특히 70개 미만의 강모를 구비하는 미세한 강모 다발(22)을 위하여 사용된다.
도 11a 내지 도 11e는 단지 하나의 수용 리세스(64)로부터 출발한 강모(39, 40)들로 제조된 각 강모 다발(22)의 또 다른 가능한 구성을 나타낸다. 도 11a는 다이(62)의 수용 리세스(64)를 나타낸다. 도 11b에 도시된 강모 다발(22)은, 평면도에서 회색으로 도시된 원의 일부 구획의 상승 강모 다발 부분(77)을 구비하는 원형 형상을 갖는다. 상승 강모 다발 부분(77)은 한편으로는 강모 다발(22)의 원주의 원호에 의하여, 다른 한편으로는 할선(secant)에 의하여 경계가 설정된다. 이에 대응하는 강모 다발의 측면도가 도 11d에 도시되어 있다.
도 11c는 강모 다발(22)에 대응하는 윤곽 핀(66)의 평면도를 나타낸다. 도 11e에 도시된 바와 같이, 윤곽 핀(66)은 상승 강모 다발 부분(77)에 대응하는 오목부(68)를 구비한다. 이 경우에, 알려진 바와 같이, 윤곽 핀(66)은 수용 리세스(64) 내에 안내되므로, 오목부(68)는 수용 리세스(64)에 의해 소정 부분에 경계가 설정된다. 이 실시 형태는 높은 강모 다발 부분(77)이 강모 다발(22)의 주위에 부분적으로 존재하고 다른 한편으로는 낮은 강모 다발 부분(77)에 의해 둘러싸인 변형 실시 형태를 나타낸다.
도 12a 내지 도 12e는 강모 다발의 또 다른 가능한 구성을 나타낸다. 도 12a는 다이(62)의 수용 리세스(64)를 나타낸다. 도 12b에 도시된 강모 다발(22)은 평면도에서 회색으로 도시된 상승 강모 다발 부분(77)을 구비한 원형 형태를 갖는다. 위에서 제시된 구성과의 차이점으로서, 도 12b와 도 12d에 평면도와 측면도로 도시된 강모 다발(22)들은 각각 하나가 아니라 2개의 높은 강모 다발 부분(77, 77')을 구비하고, 2개의 높은 강모 다발 부분(77, 77')은 원 형상을 가지며 강모 다발의 직경 선(diametral line) 상에 대칭으로 배치된다.
도 12c는 강모 다발에 대응하는 윤곽 핀(66)의 평면도를 나타낸다. 도 12e로부터 알 수 있는 바와 같이, 윤곽 핀(66)은 상승 강모 다발 부분(77)에 대응하는 2개의 오목부(68)를 구비한다.
이 예는 다수의 상승 강모 다발 부분(77, 77')이 하나의 강모 다발(22) 내에 형성될 수 있음을 나타내기 위한 것이다. 높은 강모 다발 부분(77, 77')이 한편으로는 동일한 높은 강모 다발 부분(77, 77') 내에서 여러 강모 직경을 가질 수 있는 변형 실시 형태는 여기에 제시되어 있지 않다. 다른 한편으로는, 높은 강모 다발 부분(77, 77')은 전체적으로 다른 강모 길이를 물론 가질 수 있다.
도 13, 도 14 및 도 15는 예로 제시된 윤곽 핀(66)의 다른 실시 형태를 나타내며, 각 윤곽 핀은 다르게 형성된 오목부(68)를 구비한다. 도 13에 따른 윤곽 핀(66)은 원형 윤곽 핀(66)의 직경 선을 따라 형성된 홈 형상의 오목부(68)를 구비하고, 도 14에 도시된 윤곽 핀은 십자형으로 함몰된 오목부(68)를 구비한다. 도 15에 도시된 윤곽 핀(66)은 중앙에 배치된 삼각형 오목부(68)를 구비한다. 예로서 제시된 윤곽 핀(66)의 구성으로부터, 높은 부분(75)에 대하여 특히 단면에 대하여, 강모 다발(22)의 거의 모든 바람직한 구성이 가능하다는 것이 명백하다.
도 16a 내지 도 16d는 강모(39, 40)들을 구비하는 강모 다발(22)의 다른 실시 형태를 나타내며, 강모 다발의 적어도 일부는 높은 강모 단부(73')를 구비한다. 도 16a는 강모 다발(22)에 대응하고 정사각형의 꼭짓점에 배치된 다이(62)의 4개의 수용 리세스(64)를 나타낸다. 수용 리세스(64)에 할당되고 도 16b에 도시된 윤곽 핀(66)들 중에서, (대각 방향으로 대향하여 위치하는) 2개는 중앙에 배치된 오목부(68)를 구비한다. 따라서, 도 16c에 도시된 최종 강모 다발(22)의 평면도에서, 회색으로 도시된 높은 강모 단부(73)를 구비한 2개의 영역(79)은 정사각형 강모 다발(22)의 대각선에 나타날 수 있다. 도 16d는 최종 강모 다발(22)을 측면도로 나타낸다. 강모 다발(22)의 높은 부분(75)은 이 실시 형태에서 다수의 윤곽 핀(66)에 의해 달성된다. 윤곽 핀(66) 내의 리세스는 각각 높은 부분(75)에 할당되어 있다.
도 17a 내지 도 17d는 강모들을 구비하는 강모 다발(22)의 다른 구성을 나타내며, 적어도 일부의 강모들은 높은 강모 단부(73)를 구비한다. 도 17a는 강모 다발(22)에 대응하는 다이(62)의 3개의 수용 리세스(64)를 나타내며, 수용 리세스는 등변 삼각형의 꼭짓점에 배치된다. 수용 리세스(64)에 할당되고 도 17b에 도시된 윤곽 핀(66)들 모두는, 다른 2개의 윤곽 핀(66)에 대향하는 부채꼴(circular sector) 형상의 오목부(68)를 구비한다. 따라서, 도 17c에 도시된 최종 강모 다발(22)의 평면도에서, 회색으로 도시되고 높은 강모 단부(73)를 구비하는 강모 다발(22)의 삼각형 영역이 나타날 수 있다. 강모 다발(22)의 삼각형의 높은 부분(75)은 마찬가지의 삼각형의 강모 다발(22) 내에 중앙에 배치될 수 있다. 도 17d는 최종 강모 다발을 측면도로 나타낸다. 강모 다발(22)의 높은 부분은 이 실시 형태에서 다수의 윤곽 핀(22)에 의해 달성된다. 여기서, 각 윤곽 핀(66)의 부채꼴 형상의 오목부(68)는 각각 일부분만을 나타내고, 이 부분들은 전체적으로 결국에는 강모 다발(22)의 상승 부분을 함께 형성한다.
도 18a 내지 도 18d는 적어도 일부의 강모들이 높은 단부(73)를 구비하는 강모 다발(22)의 다른 실시 형태를 나타낸다. 도 18a는 강모 다발(22)에 대응하는 다이의 4개의 수용 리세스(64)들을 나타내며, 이 리세스들은 정사각형의 꼭짓점에 배치되어 있다. 수용 리세스(64)에 할당되고 도 18b에 도시된 윤곽 핀(66)들 중에서, (대각 방향으로 대향하여 위치하는) 2개는 직경 선(대각선)을 따라 형성된 홈 형상의 오목부(68)를 구비하며, 나머지 2개의 윤곽 핀(66)의 오목부(68)들은 각각 원의 일부 구획 형상이다. 도 18c에 도시된 최종 강모 다발(22)의 평면도에서, 윤곽 핀(66)의 오목부와 상보적인 강모 다발(22)의 상승 영역은 정사각형 강모 다발(22)에 대각 방향으로 뻗은 능선부(ridge)를 형성한다. 도 18d는 최종 강모 다발을 측면도로 나타낸다. 최종 강모 다발(22)의 높은 부분은 이 실시 형태에서 다수의 윤곽 핀(66)의 오목부들의 조합에 의해 달성된다.
또한, 이 실시 형태는 강모 다발(22)을 위한 수용 리세스(64)를 구비한다. 그러나, 이의 변형 실시 형태의 경우에, 각 수용 리세스(64)의 강모는 여러 단부 영역들에 할당되므로, 여러 유형(색상, 직경, 단부 영역, 첨단형 또는 종래형)이 혼합된 강모들은 각 단부 영역에 할당될 수 없다. 이 공정의 경우에, 각 강모 다발(22)을 위하여 다수의 수용 리세스(64)가 또한 사용되므로, 이는 40개 초과의 강모들을 구비하는 큰 다발(22)에 사용되는 경향이 있다.
도 19a 내지 19e는 세장형(elongate) 강모 다발(22)의 가능한 구성을 나타낸다. 도 19a에는, 다이(62)의 수용 리세스(64)들이 도시되어 있다. 수용 리세스(64)에 할당된 윤곽 핀(66)은 도 19b에 도시되어 있다. 윤곽 핀(66) 모두는 각 윤곽 핀(66)의 중심 점을 통과하는 직진형 홈 형상의 오목부(68)를 구비한다. 각 윤곽 핀(66)의 직진형 홈 형태의 오목부(68)가 연속 오목부(68)를 형성하도록 정밀하게, 수용 리세스와 대응 윤곽 핀(66) 모두는 아치형 선을 따라 배치된다.
도 19c는 이에 대응하는 세장형 강모 다발(22)의 평면도를 나타낸다. 강모 다발(22)의 상승 부분(75)은 회색으로 또한 도시되어 있다. 각 윤곽 핀(66)의 직진형 홈 형상의 오목부의 조합은 최종 강모 다발(22) 내에서 능선 형태로 강모 다발(22)의 중앙에 배치된 연속적인 높은 부분(75)을 달성한다.
도 19d는 도 19c에 따른 최종 강모 다발(22)의 측면도를 나타낸다. 도 19e에는, 도 19d에서의 선 A-A를 따르는 단면이 도시되어 있다. 능선 형태의 강모 다발(22)의 높은 부분(75)이 용이하게 이해될 수 있다.
윤곽 핀(66)에는 직진형 오목부(68)가 제공되지만, 이 실시 형태와 관련하여 사용될 수 있는 하나의 가능성은 원호 형상의 윤곽이 최종 제품 내에 형성된다는 점이다. 공정에 있어서 연속적인 천이부(transition)를 형성하는 것이 가능한데, 이는 호퍼 판(63)을 그에 대응하도록 설계함으로써 가능하다. 이와 같이, 직선형에서 곡선형에 이르는 연속적 천이부는 간단한 방식으로 형성될 수 있다.
도 20a 내지 도 20e는 세장형 강모 다발(22)의 다른 가능한 구성을 나타낸다. 도 20a에는 다이(62)의 수용 리세스(64)가 차례로 도시되어 있다. 수용 리세스(64)에 할당된 윤곽 핀(66)은 도 20b에 도시되어 있다. 윤곽 핀(66) 모두는 홈 형상의 오목부(68)를 구비하며, 이 오목부는 원형의 윤곽 핀(66)의 중심 점을 반드시 통과하지는 않는다. 수용 리세스(64)와 대응 윤곽 핀(66) 모두는 직선을 따라 배치된다. 이 경우에, 홈 형상의 오목부(68)는 약간 사행 형상의 선(meandering line)이 얻어지도록 배치된다.
도 20c는 해당 세장형 강모 다발(22)의 평면도를 나타내다. 강모 다발(22)의 상승 부분(75)은 차례로 회색으로 도시되어 있다. 각 윤곽 핀(66)의 홈 형상의 오목부(68)의 조합은 최종 강모 다발(22) 내에 사행 능선의 형상으로 강모 다발(22)의 연속적 상승 부분(75)을 달성한다. 도 20d는 도 20c에 따른 최종 강모 다발(22)의 측면도를 나타낸다. 도 20e에는, 도 20d에서의 선 B-B를 따르는 단면이 도시되어 있다. 능선 형상의 강모 다발(22)의 높은 부분(75)이 용이하게 이해될 수 있다.
도 19a 내지 도 20e에 도시된 높은 강모 다발 부분(77)을 구비하는 강모 다발(22)과 관련하여, 강모 다발(22)의 높은 부분(75)의 강모 길이는 최종 다발(22) 내에서 물론 변화할 수도 있다. 이러한 방식으로, 형성된 능선부 내에 높이 윤곽 변화가 실현될 수 있다. 이는 도 24a 내지 도 24e에 도시되어 있다. 도 23a 내지 도 23e는 반대 상황을 나타내며, 낮은 강모 단부(73')의 레벨이 윤곽 변화를 형성한다.
도 22a 내지 도 22g는 수용 리세스(64), 윤곽 핀(66) 및 강모 다발(22)을 나타낸다. 도 22c는 최종 강모 다발(22)의 평면도를 나타낸다. 도 22d 내지 도 22g는 강모 다발(22)의 여러 가능한 실시 형태를 나타내며, 각 경우에 윤곽 핀(66)에는 대응하도록 설계된 형상이 제공된다. 도 22d 내지 도 22g에 따른 강모 다발은 2개의 계단부(83)를 나타낸다. 이 계단부(83)의 해당 사용 영역((67)은 경사형이나 파형으로 또는 강모(39, 40)의 길이 방향에 직각으로 배향될 수 있다. 도 22a 내지 도 22g는 강모 다발의 바람직한 형상이 제조될 수 있고 변경이 가능하다는 것을 나타낸다.
도 23a 내지 도 23e는 높고 낮은 강도 단부들을 구비하는 강모 다발(22)을 나타낸다. 높은 강모 단부(73)는 레벨을 형성하고, 낮은 강모 단부(73')는 윤곽(85)을 형성한다. 그 결과, 높고 낮은 강모 단부(73, 73')들 사이의 거리는 일정하지 않다.
수용 리세스(64)는 예로서 도 23a에 도시된 바와 같이 직선 상에 배치된다. 도 23b에 도시된 윤곽 핀(66)은 수용 리세스(64) 내에 안내된다. 이 경우에 오목부(68)는 최종 강모 다발(22) 내에서 연속적인 윤곽(87)을 형성한다. 오목부(68)의 깊이에 관한 구성은 이 경우에 높고 낮은 단부(73, 73')들 사이에 차이가 얼마나 큰지를 설정한다. 강모(39, 40)들이 강모 지지 판(10)을 통해 안내되었을 때에, 수용 리세스(64)의 최저 지점이 강모 지지 판(10)의 상측(12)으로부터 동일 거리에 위치하도록, 수용 리세스(64)와 함께 윤곽 핀(66)이 설계된다. 이는 모든 높은 강모 단부(73)가 강모 지지 판(10)의 상측으로부터 동일 거리에 위치하는 효과를 달성한다.
도 24a 내지 도 24e는 강모 다발(22)의 능선부가 가변 높이를 갖는 구성적 변형 형태를 나타낸다. 낮은 강모 단부(73')의 레벨은 강모 지지 판(10)의 상측(12)과 평행하게 형성된다. 높은 강모 단부(73)들이 윤곽(22)을 형성함으로써, 강모 다발(22)의 감소부, 다시 말하자면 높고 낮은 강모 단부(73, 73')들 사이의 거리는 변화한다. 모든 낮은 강모 단부(73')들은 강모 지지 판(10)의 상측(12)으로부터 동일한 거리에 위치한다. 윤곽 핀(66)과 함께 수용 리세스(64)는 이에 따라 설계되고, 이는 도 24a와 도 24b에 도시되어 있다.
2개 이상의 레벨, 즉 2개 이상의 계단부(83)가 강모 다발(22) 내에 형성된 경우에, 낮은 강모 단부(73')의 윤곽 변화와 높은 강모 단부(73)의 윤곽 변화에 대하여 설명한 내용은 마찬가지로 적용될 수 있다. 이 경우에, 각 레벨은 윤곽이 변화하거나 평면 방식으로 구성될 수 있다.
물론, 도 23a 내지 도 24e에 도시된 강모 다발(22)은 전술한 다른 실시 형태의 강모 다발(22)과 조합될 수 있다. 예를 들면, 도 23a 내지 도 23e에 도시된 바와 같은 실시 형태에는 도 20a 내지 도 20e에 도시된 바와 같은 윤곽이 제공될 수도 있다.
도 19a 내지 도 20e 및 도 23a 내지 도 24e에 도시된 영역적 다발(areal tuft) 이외에, 상기 공정에 있어서, 격리된 다발(isolated tuft)을 형성하는 것도 가능하다. 도 25a 내지 도 25e에 도시된 바와 같이, 격리 다발들은 마찬가지로 여러 강모 다발(22)들에 걸쳐서 연속적인 윤곽 변화를 가질 수 있다. 이를 제조하기 위한 장치의 구성은 전술한 설명과 동일하다. 수용 리세스(64)는 도 25a에 도시되어 있고, 그 내측으로 안내되는 윤곽 핀(66)은 도 25b에 도시되어 있다. 공정에 있어서, 강모 다발(22)을 함께 형성하도록 집속되지 않으며, 그 대신에 각 수용 리세스(64)의 강모(39, 40)들은 그 자체가 강모 다발(22)을 형성한다. 따라서, 호퍼 판(63)은 대응 수용 리세스(64)의 직선 연장부로서 배치된 안내 통로(91)를 구비한다.
도 25c는 강모 다발(22)의 평면도를 나타내고, 도 25d는 강모 다발(22)의 측면도를 나타낸다. 또한, 높은 강모 단부(73)의 영역은 회색으로 도시되어 있다. 도 25d는 레벨을 형성하는 낮은 강모 단부(73')를 또한 나타낸다. 높은 강모 단부(73)는 파형 윤곽(85)을 형성한다. 각 강모 다발(22)은 종방향으로 서로로부터 이격되어 있다. 그 결과, 윤곽(85) 또는 레벨은 연속적이지 않다. 도 25e는 도 25d로부터의 선 E-E를 따라 강모 다발(22)을 지나는 단면을 나타낸다. 횡방향으로의 중앙에 배치된 높은 강모 단부(73) 및 횡방향으로 높은 강모 단부(73)의 양측에 배치된 낮은 강모 단부(73')가 용이하게 이해될 수 있다.
이러한 방식으로 형성된 높은 강모 단부 부분(77)은 바람직하게는 계단부가 없는 연속적인 윤곽(87)을 형성한다. 그러나, 윤곽(87)이 중단되거나 실제로 불연속적인 윤곽(87)을 형성하는 것도 또한 가능하다.
각 윤곽 핀(66) 내의 오목부(68)의 조합은, 한편으로는 예를 들어 곡선을 따르는 윤곽 핀(66)의 배치에 의하여, 다른 한편으로는 각 윤곽 핀(66) 내의 오목부(68)의 형상과 배치에 의하여, 상승 부분의 "복합" 형상이 최종 강모 다발 내에서 달성될 수 있게 한다.
물론, 강모 다발(22)의 높은 부분(75)에 관하여 전술한 모든 형태는 강모 다발(22)의 낮은 부분(75')에 구현될 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
강모(39, 40)들을 제공하기 위하여 가변형 원호체가 사용할 수 있다는 점을 이미 앞에서 설명한 바 있다. 그 설명에는, 이 원호체의 상세한 사항에 대해서도 함께 기재되어 있다. 다음으로, 도 26a 내지 도 26d는 수용 리세스(64), 윤곽 핀(66) 및 강모 다발(22)을 나타낸다. 도 26c 내지 도 26d로부터의 강모 다발(22)은 가변형 원호체에 의해 제조되어 있다. 이 경우에, 다이(62)의 2개의 큰 수용 리세스(64)와 다이(62)의 2개의 작은 수용 리세스(64')는 이후의 강모 다발(22)을 위한 기초를 형성한다. 수용 리세스(64, 64')는 장사방형의 꼭짓점에 배치된다. 제조에 있어서, 가변형 원호체의 사용은 다른 크기의 수용 리세스(64, 64')들이 동일 원호체에 의해 충진되는 것을 가능하게 한다. 원호체의 1회 이동(dispalcement)에 의하여 개수가 다른 강모들이 이송될 수 있다는 점에서, 궁극적으로는 가변성이 반영된다. 1회 이동에 의하여 수용 리세스(64)가 충진된다.
윤곽 핀(66)은 전술한 윤곽 핀(66)과 같이 구성될 수 있으며, 작은 직경의 윤곽 핀(66') 및 큰 직경의 윤곽 핀(66)은 수용 리세스(66, 66')들에 대응하도록 사용된다. 이와 관련하여, 큰 직경의 윤곽 핀(66)에 오목부(68)가 형성되어 있는지 또는 작은 직경의 윤곽 핀(66')이 큰 직경의 윤곽 핀(66)(즉, 오목부(68)를 구비한 윤곽 핀)에 대응하도록 형성되어 있는지는 중요하지 않으며, 동일한 구성의 실현성은 항상 가능하다. 도시된 예에서, 높은 강모 단부(73)는 직경이 큰 윤곽 핀(66)에 의해 형성된다. 물론, 높은 강모 단부(73)를 구비한 이 강모 다발(22)은 직경이 작은 윤곽 핀(66')에 의해 형성될 수도 있다.
도 27a 내지 도 27e는, 전체 강모 영역(93)을 함께 고려하였을 경우에, 높은 강모 단부(73)가 연속 윤곽(85)을 형성할 필요가 없다는 것을 나타낸다. 높은 강모 단부(73)는 불규칙하게 또는 비교적 불규칙하게 또는 다르게 정렬된 경사 평면 내에서 자유로이 정렬될 수 있고, 낮은 강모 단부(73')는 강모 지지 판(10)의 상측(12)에 평행하게 위치한 연속 레벨을 형성할 수 있다. 이러한 구성이 도시되어 있다. 또한, 불규칙성은 낮은 강모 단부(73')의 경우에만 실현되고, 높은 강모 단부(73)는 레벨(89)을 형성할 수도 있을 것이다. 또한, 높은 강모 단부(73)와 낮은 강모 단부(73') 모두는 불규칙하게 또는 비교적 불규칙하게 또는 자유로이 배치될 수 있다.
도 28a 및 도 28b는 본 발명에 따른 강모 다발(22)과 함께 조합된 연질 탄성 마사지 및 세정 부재(95)의 사용을 나타낸다. 마사지 및 세정 부재(95)는 도 28b에서의 단면도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 단일 또는 다수의 강모 다발(22)들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 연질 탄성 마사지 및 세정 요소(95)는 도 28a에 도시된 바와 같이 전체적으로 또는 부분적으로 강모 다발(22)을 포위할 수 있다. 높이, 형상 등에 관한 구성적 변경 형태는 본 명세서에서 이미 앞서 논의되었다.
본 발명에 따른 칫솔 및 본 발명에 따라 제조된 칫솔을 구현하기 위하여, 극히 다양한 유형의 강모가 사용될 수 있다. 원통형 강모(39) 또는 첨단형 강모(40)가 사용되는 것이 바람직하다.
도 21a는 원통형 강모(39)의 강모 단부를 나타낸다. 원통형 강모(39)는 바람직하게는 폴리아미드(PA)로 제조된다. 폴리아미드는 강모의 길에 걸쳐서 실질적으로 일정한 공칭 직경(Δnom)(강모의 가장 두꺼운 지점에서의 직경)을 가지며, 이 직경은 예를 들면 0.15mm 내지 0.25mm이다. 칫솔의 최종 상태에서, 강모(40)의 첨단(22a)은 둥글게 처리된다. 원통형 강모(39)의 단면은 바람직하게는 원형이다. 그러나, 다른 단면 형태, 예를 들면 정사각형, 직사각형, 또는 장사방형도 가능하다.
첨단형 강모(40)는 도 21b에 도시되어 있다. 첨단형 강모(40)는 바람직하게는 폴리에스테르(PBT)로 제조되고, 마찬가지로 길이 영역에 걸쳐서 직경이 일정하며, 예를 들면 마찬가지로 공칭 직경은 0.15mm 내지 0.25mm이다. 강모(40)는 첨단(40a)으로부터 거리 a에서 시작하여 첨단(40a)을 향하여 가늘어진다. 첨단(40a)으로부터 측정된 소정 지점의 직경은, 예를 들면 아래의 값에 대응한다.
Figure pct00001
첨단화 공정(pointing process)은 화학 공정에 의한 직경의 감소에 기초한다. 강모가 화학 물질 내에 유지된 동안의 시간에 의존하여, 플라스틱은 분해되고 직경은 감소한다. 첨단의 형태는 이러한 방식으로 영향을 받을 수 있다.
원칙적으로, 2가지 유형의 첨단형 강모(40)가 존재한다. 이는 강모의 일단에만 첨단을 구비하는 강모와 양단에 첨단을 구비하는 강모이다. 치수와 관련하여, 첨단화는 두 경우 모두에 전술한 방식으로 설계된다. 일단이 첨단화된 강모(40)는 일단에 첨단을 구비하고, 타단은 원통형으로 설계되고 둥글게 처리될 수 있다. 양단이 첨단화된 강모(40)는 양단에 첨단을 구비하는 형상이다.
단면에 있어서는, 첨단형 강모(40)는 원통형 강모와 동일하게 설계될 수 있다.
각 필라멘트의 충분한 안정성 확보를 위하여, 공칭 직경은 길이의 대부분에 걸쳐서 75%를 초과하도록 유지된다. 앞에서 제시된 표는 필라멘트의 첨단화가 주로 마지막 4mm 내지 5mm에서 일어난다는 것을 나타낸다. 이러한 형상에 의하여, 첨단(23a)은 필라멘트의 충분한 안정성을 가지면서 최적으로 작은 틈과 치아 사이의 공간에 도달할 수 있다.
본 발명에는 원통형 강모 또는 일단이 첨단화된 강모가 사용되는 것이 바람직하다.
필라멘트의 충분한 가요성을 달성하기 위하여, 모든 유형의 강모에 대하여 머리 부분으로부터 나온 길이가 7mm과 13mm 사이가 되도록 선택된다.
본 발명에 있어서 그리고 일반적인 칫솔에 있어서, 강모(39, 40)는 완전히 또는 부분적으로 착색된다. 따라서, 부분적으로 착색된 강모의 경우에, 예를 들면 강모의 단부들 또는 단지 하나의 강모 단부 또는 강모 단부를 제외한 그 외의 모든 부분이 착색될 수 있다. 착색 자체는 지표 착색(indicator coloration) 또는 영구 착색으로서 설계될 수 있으며, 지표 착색의 경우에는 사용 중에 색상이 퇴색하고 따라서 사용 지표로서의 역할을 한다.
폴리아미드로 제조된 원통형 강모(39)는, 예를 들면 식품 색소로 착색될 수 있고 색소 위에 피막을 구비할 수 있다. 사용될 수 있는 가능한 식품 색소는, 예를 들면 청색용으로 "3,3'-디옥소-2,2'-디인돌리니이덴-5,5'-디술폰산의 알루미늄 레이크", 황색용으로 "5-히드록시-1-(4-술포페닐)-4-(4-술로레닐라조)-3-피라졸카르복실산의 알루미늄 레이크" 또는 "6-히드록시-5-(4-술포페닐라조)-2-나프탈렌 술폰산의 알루미늄 레이크"이다. 색소가 강모에 적용되면, 표면은 칫솔 강모 공급기(97)의 자동 공정을 허용하는 품질을 더 이상 유지하지 않는다. 따라서, 강모 전체 또는 적어도 강모의 착색 부분에는 피막이 제공된다. 이 피막은 표면을 매끄럽게 하고 따라서 자동 공정을 가능하게 한다.
폴리에스테르로 제조된 첨단형 강모(40)는 이러한 방식으로 착색될 수 없다. 이 강모(40)의 착색은 화학 공정에 의해 실시되어야 하는데, 현 시점에서는 상세히 논의하지 않기로 한다.
착색의 장점에 의하면, 예를 들어, 높은 강모 단부만이 착색되거나 낮은 강모 단부만이 착색되면, 길이가 다른 강모들의 기술적 특징이 시각화될 수 있다. 또한, 지표 부분으로서의 설계는 사용자를 위한 사용 지표로서의 장점을 제공한다.
바람직하게는, 높은 강모 단부를 포함하는 강모(39, 40)들의 일부가 착색된다. 그러나, 단부 모두를 착색하는 것도 가능하다.
단지 강모의 첨단에 관해서라면, 완성된 칫솔에서의 착색의 길이는 2mm 내지 10mm, 바람직하게는 3mm와 8mm 사이이다. 처리로 인하여, 일부 착색 부분이 연마되거나 절단될 수도 있기 때문에, 처리되지 않은 강모 상에는 더 길게 착색되거나 조정된다. 따라서, 최종 제품 내에서 착색의 길이는 변경될 수 있기 때문에, 원료에서는 강모의 양단에서 동일 길이로 착색될 필요가 없다. 그러나, 강모의 양단이 착색되면, 최종 제품 내에서의 착색은 강모의 양단에서 길이가 동일한 것이 바람직하다.
물론, 도시 및/또는 설명된 구성 변경 형태는 예시적으로 제시되며, 각각의 개량 형태 및 이러한 구성 변경 형태의 부재들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 구성 변경 형태와 조합될 수 있다.
윤곽 핀(66)은 단부 면(101)에 불연속 표면(105)을 구비한다. 윤곽 핀(66)의 이러한 형상은 강모 단부(73)의 2개 이상의 레벨(89)이 형성되는 것을 가능하게 한다. 특히, 도 6a, 도 10e 및 도 12e에서 이를 용이하게 이해할 수 있다.
윤곽 핀(66)의 표면(105)의 연속 부분(109)에는 스크래치가 존재하지 않으며, 다시 말하자면, 연속 부분은 연마, 고도 연마 또는 래핑 연마된다. 이에 대해서도 도 6a, 도 10e 및 도 12e에서 용이하게 이해할 수 있다.
전술한 윤곽 핀(66)의 표면(105) 내의 불연속 천이부(111)는 예리한 가장자리(112)로서 형성된다.
칫솔(8)을 제조하기 위한 장치 또는 강모 공급기(97)는 내측에 안내되는 윤곽 핀(55)을 구비하는 다이(62)를 포함하며, 윤곽 핀(66)은 고도 연마 또는 래핑 연마된 표면(105)을 구비한다.
표면(105)의 불연속 천이부(111)는 예리한 가장자리로 구성된다.

Claims (16)

  1. 앵커를 사용하지 않는 방식으로 강모로 덮인 칫솔을 제조하기 위한 방법으로서,
    강모 공급기(97)의 주형(60)의 수용 리세스(64) 내로 원통형 강모(39) 및/또는 첨단형 강모(40)를 구비하는 강모 다발(22)이 도입되고, 수용 리세스(64) 내에 안내되는 윤곽 핀(66)에 의하여, 강모들의 정렬을 위하여, 핀(66)에 대향하는 강모 다발(22)의 강모(39, 40)들의 단부에 힘이 가해짐으로써, 강모 다발(22)의 강모(39, 40)들은 윤곽 핀(66)의 단부 표면(101)에 의하여 정렬되고, 그 결과, 윤곽 핀(66)의 단부 면(101)의 형상과 상보 관계에 있는 형상을 형성하며,
    윤곽 핀(66)은 강모(39, 40)들에 작용하는 단부 면(103) 상에 다수의 레벨(107)을 형성하는 불연속 표면(105)을 구비하는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단부 면(103)은 하나 이상의 오목부(68)를 구비하는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    강모 단부(73)의 2개 이상의 레벨(89)은 윤곽 핀(66)의 단부 면(101)의 불연속 표면(105)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    윤곽 핀(66)의 표면(105)의 연속 부분(109)에는 스크래치가 없고, 다시 말하자면, 연속 부분(109)은 연마, 고도 연마 또는 래핑 연마되어 있는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    윤곽 핀(66)의 표면(105) 내의 불연속 천이부(111)는 예리한 가장자리(112)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    윤곽 핀(66)에 의해 가압된 강모(39, 40)들은 단부 영역(70)이 강모 지지 판(10)의 상향 배치된 하측(14)을 지나 돌출하고, 강모(39, 40)들이 강모 지지 판(10)에 고정되도록, 강모(39, 40)들의 돌출한 쪽의 단부 영역(70)이 용융되는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 칫솔로서,
    적어도 하나의 강모 다발(22)은 다른 강모(39, 40)들에 비하여 높게 기립한 강모 단부(73)를 구비하는 강모 다발(39, 40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  8. 제7항에 있어서,
    높은 강모 단부(73)에서 낮은 강모 단부(73')까지의 거리는 0.5mm와 5mm 사이, 바람직하게는 2mm와 3mm 사이인 것을 특징으로 하는 칫솔.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    강모 다발(22) 내의 5% 내지 25%, 바람직하게는 10% 내지 15%의 강모 단부(73, 73')들은 강모 다발(22)의 나머지 강모 단부(73, 73')들보다 높은 것을 특징으로 하는 칫솔.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    높은 강모 단부(73)는 다수의 윤곽 핀(66)에 의해 형성된 연속 윤곽(87)을 형성하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  11. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    높은 강모 단부(73)는 낮은 강모 단부(73')들에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 칫솔.
  12. 제1항에 기재된 방법을 실시하여 제8항에 기재된 칫솔(8)을 제조하기 위하여, 내측으로 안내되는 윤곽 핀(66)을 구비하는 다이(62)를 포함하는 칫솔 제조 장치로서,
    윤곽 핀(66)은 고도 연마되거나 래핑 연마된 표면(105)을 구비하는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    표면(105)의 불연속 천이부(111)는 예리한 가장자리로 형성되는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    불연속 천이부(111)는 오목부(68) 내에 이르는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    오목부는 깊이가 0.5mm와 5mm 사이, 바람직하게는 2mm와 3mm 사이인 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    오목부는 직경이 0.3mm 내지 0.8mm, 바람직하게는 0.5mm인 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 장치.
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