WO2010050671A2 - 기계적 방법에 의한 칫솔모의 테이퍼 가공방법 - Google Patents

기계적 방법에 의한 칫솔모의 테이퍼 가공방법 Download PDF

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polishing drum
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권영준
권성욱
권성환
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    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the present invention relates to a method of tapering bristles, and more particularly, to a method of tapering bristles by a mechanical method using a polishing drum having protrusions.
  • Toothbrushes in which pointed tip hairs are planted have superior penetrability and flexibility to teeth or periodontal pockets compared to toothbrushes in which round tip ends have been implanted.
  • the method of preparing the acicular hair is pre-tapered by (i) dissolving the tip using strong acid or strong alkali, (ii) polishing the tip using a polishing machine after planting, and (iii) (i). After planting, there is a method of polishing by the method of (ii).
  • the term “preliminary taper” here means less tapered so that the thickness of the tip is 0.03 ⁇ 0.10mm.
  • the method of (ii) has a problem that the workability is excellent, but the tapered length of the acicular hair obtained is short within 2 mm, and thus there is a possibility of damaging the gums when brushing due to lack of flexibility.
  • Korean Patent No. 261658 is a manufacturing method of immersing and dissolving in strong acid or strong alkali solution until the length of hair is shortened, and then washing and drying to plant in the head of the toothbrush and polishing the end with a grinder.
  • the taper length is about 5mm long, so the flexibility is excellent, but the thickness of the tip is 0.04 ⁇ 0.08mm, which is relatively large, so that the permeability is insufficient. If the polishing process is further performed to reduce the degree of backlash, the taper length is shortened and the flexibility is insufficient.
  • Korean Patent No. 421454 is similar to Korean Patent No. 261658, but in order to improve the permeability, it is polished so that the thickness of the tip is within 0.02mm. The permeability is excellent, but the taper length is only 2.8 ⁇ 3.5mm and it is flexible. There is a problem that this lack and a lot of defects occur during manufacturing.
  • Korean Patent No. 666457 by the present inventor can be mentioned (hereinafter, referred to as "prior art").
  • the bristles obtained by the prior art have a problem that thermal deformation occurs due to heat generated during polishing. If thermal deformation occurs, the bristles will bend and deteriorate.
  • the grinding wheel is polished with a drum-type grinder having no projections 11 formed therein (first polishing step), and then the drum-shaped grinder having projections 11 is polished ( 2nd to 3rd polishing process), and finally finishing with a rotating drum (fiber polishing process) having fibers placed on the surface (third polishing process), but the rotation speed of the polishing machine is also 500 to 1500rpm in the second polishing process
  • the thermal deformation of the bristles obtained because of being very high at 1000 to 2000 rpm is inevitable.
  • the tip portion of the taper is bent and irregularly polished, resulting in no commerciality.
  • the technique reduces the friction area by fixing the planted toothbrush, which is a polished body, to move the position of the polishing machine up and down during polishing in order to reduce the generation of frictional heat.
  • the occurrence of frictional heat is reduced, but the problem that the heat of friction generated in the deep space between the projections and the projections 11 is still accumulating, and in particular, there is a problem that the polishing of the end of the simulation is insufficient.
  • the tip of the hair is effectively polished only when it is in contact with the “P part”, which is the bottom between the protrusions 11, as shown in FIG. 2, but the tip of the hair is “P” in a manner of moving the polishing machine having the same high protrusion 11 up and down. Part ”.
  • the first polishing process and the fourth polishing process of this technique can be regarded as a dance process that is unnecessary for obtaining the acicular hair.
  • the present invention is a further improvement of the prior art, and an object of the present invention is to provide a taper treatment method capable of tapering bristles by a mechanical method and preventing occurrence of thermal deformation. Another object of the present invention is to provide a taper processing method with improved work efficiency.
  • the present invention uses a polishing drum having projections and rotating in a vertical and horizontal direction, continuously arranging polishing drums having different projection heights, and sequentially moving non-tapered toothbrushes brushed with regular bristles to each of the arranged polishing drums. While grinding the ends of the cultivated wool.
  • planted toothbrush includes a toothbrush planted in a manner in which the bristles are fixed with anchors, as well as a toothbrush planted in a manner in which the bristles are fixed without anchors, and the hair is cut into a specific shape after planting or planting in various forms. It also includes a toothbrush.
  • a polishing drum used in the present invention is shown in FIG. Many projections 11 are formed on the surface of the polishing drum 10, and are coupled to the rotor 30 by the rotation shaft 20, so that they can rotate simultaneously in the longitudinal and horizontal directions.
  • Proper height of the projections 11 is 1.5 ⁇ 7.0mm, as described above it can be obtained needle needles with a taper length of 5mm or more when polishing with such a polishing drum.
  • the method of controlling the heat generated during the polishing process is based on a method of reducing the rotational speed of the polishing drum to within a specific range and adjusting the height of the projection 11.
  • the rotational speed should be adjusted in the range of 200 to 500rpm, more preferably 250 to 480rpm. In the case of exceeding this range, thermal deformation occurs. In the case of less than this range, the polishing efficiency is rapidly lowered and the productivity is excessively lowered.
  • the lateral rotation speed about 1/3 of a longitudinal rotation speed is suitable.
  • the polishing drum while reducing the rotational speed of the polishing drum, by connecting a plurality of polishing drums in parallel so that the polishing operation continues sequentially.
  • the grinding drums connected in parallel should be at least 15, more preferably at least 20. If the toothbrush, which is the abrasive, stays in each polishing drum for a period of time and then moves to the next polishing drum, instantaneous air cooling occurs when the toothbrush moves to prevent thermal deformation. That is, friction heat is generated during polishing and cooling action is continuously performed when the bristles move, and the temperature between the temperature of the polishing drum and the projection 11 is maintained at a thermally stable state.
  • the role of the projection 11 is to lengthen the length of the taper to be formed, it is selected within the range of 1.5 ⁇ 7.0mm.
  • the projection 11 of the polishing drum which is initially polished among the plurality of polishing drums participating in the continuous polishing operation is suitably in the range of 5 to 7 mm. This is because a desired level of taper length is obtained.
  • the height of the projections 11 formed in the polishing drum participating in the polishing operation in the middle is 3 ⁇ 5mm, the height of the projections 11 formed in the polishing drum participating in the polishing operation is about 1.5 ⁇ 3.0mm is appropriate.
  • reducing the height of the projections 11 in sequence means that the heights of the projections 11 are completely arranged in order from the highest to the lowest, as in the embodiment of the present invention, although not partially sequentially. It is meant to include a case where a lot of the height of the projection 11 is arranged at the beginning of polishing, and a lot of a height of the projection 11 is arranged at the end of the polishing.
  • the interval between the protrusions 11 is preferably about 1 ⁇ 5mm, if the thickness of the protrusions 11 is based on a cylindrical shape is about 1 ⁇ 3mm in diameter.
  • the shape of the protrusion 11 may be cylindrical as shown in FIG. 2 or conical as shown in FIG.
  • a better quality acicular hair is obtained. That is, 200 to 300 mesh of abrasive stones in the polishing drum participating in the initial polishing work, 300 to 700 mesh in the polishing drum participating in the medium polishing work and 700 to 1000 mesh in the polishing drum participating in the later polishing work.
  • the abrasive stone is coated, the rough surface generated during the polishing process becomes very smooth, and the quality can be improved to the same level as the acicular hair by chemical treatment.
  • each polishing drum can be reciprocated in a direction perpendicular to the direction of movement of the toothbrush. Not only the frictional heat generated during friction due to the reciprocating motion of the polishing drum is uniformly dispersed throughout the polishing drum, and the life of the polishing drum can be extended. Suitable distance of reciprocation is 5 ⁇ 10cm.
  • a highly tapered acicular hair having a taper length of 5 mm or more without a chemical deposition process and a thickness of an end point within 0.02 mm is obtained, and thermal deformation occurring during a taper treatment process by a mechanical method is prevented.
  • the working environment is significantly improved and the cost of the product is lowered.
  • the debris and dust separated during polishing are collected and recycled to a toothbrush rod, so it is environmentally friendly and can reduce the loss of resources.
  • FIG. 1 is a perspective view of a polishing drum used in the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged view showing a state in which bristles are polished between the projections.
  • FIG 3 is a partially enlarged view of a conical protrusion.
  • An embodiment of the present invention is as follows.
  • the spacing between the projections 11 of the polishing drum used in the following embodiment is equal to 2 mm.
  • the projections 11 having a height of 7.0, 6.6, 6.2, 5.8, 5.4, 5.0, 4.6, 4.2, 3.8, 3.4, 3.0, 2.6, 2.2, 1.8 and 1.5 mm, respectively, were formed, and the polishing drum rotating longitudinally and laterally. After fifteen were arranged in sequence from the left side, the bristles of the non-tapered general bristles were brushed from the left polishing drum.
  • the polishing time for each polishing drum was 2.5 seconds, and the longitudinal rotational speed of the polishing drum was 300 rpm for 1, 2, 3 polishing drums, 485 rpm for 4, 5, 6 polishing drums, 7, 8, 9 polishing drums.
  • each polishing drum was reciprocated 5 cm in a direction perpendicular to the direction of toothbrush travel.
  • the projections 11 were coated with 200 mesh abrasive stones on the 1 to 5 abrasive drums from the left side, 350 mesh abrasives on the 6 to 8 abrasive drums, 550 mesh abrasives on the 9 to 11 abrasive drums, and 12 to The 15 abrasive drums were each coated with 850 mesh abrasive stones.
  • the tapered length of the obtained bristles was 6 mm, and 0.03 mm after the end point.
  • the projections 11 were coated with 200 mesh abrasive stones on the 1 to 5 abrasive drums from the left side, 350 mesh abrasives on the 6 to 8 abrasive drums, 550 mesh abrasives on the 9 to 11 abrasive drums, and 12 to 16 abrasive drums were coated with 850 mesh abrasive stones and 17-21 abrasive drums with 1000 mesh abrasive stones, respectively.
  • the tapered length of the obtained bristles was 7 mm, and the trailing edge point was 0.02 mm or less (0.01-0.02 mm).
  • the height of the projection 11 is 7 mm for the polishing drums 1 to 4, the height of the projection 11 is 5 mm for the polishing drums 4 to 8, and the height of the projection 11 is 8 mm for the polishing drums 8 to 12.
  • the 3mm, 13 to 15 polishing drums were each provided with a height of the projection 11 is 1.5mm, the rest was performed in the same manner as in Example 1.
  • the tapered length of the obtained bristles was 6 mm, and 0.02 mm after the end point.
  • Example 1 the polishing was carried out with 15 polishing drums, but the height of the protrusion 11 was 5 mm.
  • the polishing time of each polishing drum was 2.5 seconds and the polishing speed of the polishing drum and the coated abrasive stone mesh were the same as those of Example 1, and the resulting bristles had a taper length of 4 mm and a trailing point of 0.04 mm. Simulation deformation (curvature at the end) occurred due to frictional heat.
  • the height of the projections 11 formed on each polishing drum is unified to 6 mm, and the polishing method is as follows in the first to fourth polishing drums from 6 to 6 mm on the first and fourth polishing drums, as shown in Example 3.
  • the grinding work was performed by adjusting the position of the polishing drum so as to contact with the polishing drum up to 5mm, up to 3mm at the end of the simulation at 8 ⁇ 12 polishing drums, and up to 1.5mm at the end of the simulation at 13 ⁇ 15 polishing drums.
  • Example 3 The grinding work was performed by adjusting the position of the polishing drum so as to contact with the polishing drum up to 5mm, up to 3mm at the end of the simulation at 8 ⁇ 12 polishing drums, and up to 1.5mm at the end of the simulation at 13 ⁇ 15 polishing drums.
  • the simulated taper length obtained was similar to that obtained in Example 3, but some thermal deformation was observed, and the thickness of the tip was 0.05 mm, resulting in poor polishing of the tip.

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Abstract

본 발명은 칫솔모의 테이퍼 가공방법에 관한 것으로, 1.5~7.0mm 높이의 돌기(11)가 형성되었으며, 종, 횡으로 회전하는 연마 드럼으로 칫솔모를 테이퍼 가공하는 방법에 있어서, 복수개의 연마 드럼을 병렬로 연결하되, 각 연마 드럼에 형성된 돌기(11)의 높이가 순차적으로 작아지는 순으로 연마 드럼을 배치하고, 테이퍼 가공되지 아니한 일반모가 식모된 칫솔을 배치된 각 연마 드럼에 순차적으로 통과시킴으로써 연속적으로 연마하는 것으로 구성되며, 본 발명에 의하여 약품침적 과정 없이도 5mm 이상의 테이퍼 길이를 가지며, 끝 점의 후도가 0.02mm 이내인 고도로 테이퍼된 침상모가 얻어지며, 기계적 방법에 의한 테이퍼 처리과정에서 발생하는 열 변형이 방지된다.

Description

기계적 방법에 의한 칫솔모의 테이퍼 가공방법
본 발명은 칫솔모의 테이퍼 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하기로는 돌기가 형성된 연마 드럼을 이용하여 기계적 방법으로 칫솔모를 테이퍼 가공하는 방법에 관한 것이다.
끝 부분이 뾰족한 침상모가 식모된 칫솔은 끝 부분이 둥근 일반모가 식모된 칫솔에 비하여 치아 사이 또는 치주 포켓트 속으로의 침투성, 유연성 등이 우수하여 최근 고급칫솔에는 대부분 침상모가 식모되고 있다.
침상모를 제조하는 방법은 (i) 강산이나 강알칼리를 사용하여 끝 부분을 용해시키는 방법, (ii) 식모 후 연마기를 사용하여 끝 부분을 연마시키는 방법, (iii) (i)의 방법으로 예비 테이퍼 시켜서 식모한 후 (ii)의 방법으로 연마시키는 방법 등이 있다. 여기서 “예비 테이퍼”라 함은 끝 부분의 후도가 0.03~0.10mm 정도가 되도록 덜 테이퍼 시킨 것을 말한다.
*(i)의 방법을 통하여 테이퍼 길이가 5mm 이상으로 비교적 길고 끝 부분의 후도가 약 0.01mm 정도인 고도 테이퍼된 침상모를 얻을 수 있다. 이러한 침상모는 테이퍼 길이가 길어서 유연성이 우수하고 끝 부분의 후도가 작아서 침투성이 우수하지만 테이퍼 가공시 용해시간을 정확하게 조절하는 것이 어렵고 불량률이 높을 뿐만 아니라, 작업환경이 매우 열악하다는 문제점을 가지고 있다.
(ii)의 방법은 작업성은 우수하지만 얻어지는 침상모의 테이퍼 길이가 2mm 이내로 짧으므로 유연성이 부족하여 양치시 잇몸을 손상시킬 우려가 있다는 문제점을 가지고 있다,
(iii)의 방법은 (i)과 (ii)의 방법의 문제점을 어느 정도 해결한 방법으로, 이러한 방법은 본 발명자에 의한 한국특허 제261658호 및 동 제421454호에 개시되어 있다. 한국특허 제261658호는 모를 길이가 짧아지기 직전까지 강산 또는 강알칼리 용액에 침지하여 용해한 다음, 수세 및 건조하여 칫솔의 헤드부에 식모하고 연마기로 끝 부분을 연마하는 제조방법으로, 이에 의하여 얻어진 침상모는 테이퍼 길이가 약 5mm 정도로 길어서 유연성은 우수하나 끝 부분의 후도가 0.04~0.08mm로 비교적 커서 침투성이 부족하다는 문제점이 있다. 만약 끝 부분의 후도를 줄이기 위하여 연마공정을 더 진행시키게 되면 테이퍼 길이가 짧아지게 되어 유연성이 부족하게 된다.
한국특허 제421454호는 한국특허 제261658호와 유사하나, 침투성을 향상시키기 위하여 끝 부분의 후도가 0.02mm 이내가 되도록 연마하는 것으로, 침투성은 우수하나 테이퍼 길이가 2.8~3.5mm에 불과하여 유연성이 부족하다는 문제점과 제조시 불량이 많이 발생한다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 종래기술의 문제점을 해결한 기술로, 본 발명자에 의한 한국특허 제666457호를 들 수 있다(이하, “선행기술”로 칭함).
이 선행기술은 “테이퍼 가공되지 아니한 일반 칫솔모의 끝 부분을, 높이 1.5~7mm의 돌기(11)가 형성되어 있고, 돌기(11) 간의 거리가 1~5mm이며, 종횡 방향으로 동시에 회전하는 드럼형 연마기로 연마하는 것”으로 구성되며(도 1 참조), 이에 의하여 얻어진 침상모는 끝 부분의 직경이 0.01~0.02mm이고 테이퍼 길이가 3~7mm로 약품침적에 의하여 얻어진 침상모와 같은 수준이다. 이 기술에 의하여 모를 약품에 침적하지 않고도 원하는 끝 부분의 후도와 테이퍼 길이를 가지는 침상모를 얻을 수 있게 되었다.
그러나 상기 선행기술에 의하여 얻어진 칫솔모는 연마 시 발생하는 열로 인하여 열 변형이 일어나게 되는 문제점을 가지고 있다. 열 변형이 일어나게 되면 칫솔모가 휘어지게 되어 품질이 저하된다.
이 외에, 한국특허출원 제10-2007-7027084호에서는 돌기(11)가 형성되지 아니한 드럼형 연마기로 연마한 다음(제1 연마공정), 돌기(11)가 형성된 드럼형 연마기로 연마를 하고(제2 내지 제3 연마공정), 마지막으로 표면에 섬유를 배치한 회전드럼으로 마무리하는(제3 연마공정) 공정이 개시되어 있으나, 이 기술 역시 연마기의 회전 속도가 제2연마공정에서는 500 내지 1500rpm이고, 제3연마공정에서는 1000 내지 2000rpm으로 매우 높아서 얻어지는 칫솔모의 열 변형을 피할 수 없다. 열 변형이 일어나게 되면 테이퍼의 선단 부분이 휘어지게 되고, 불규칙하게 연마가 되어서 상품성이 없게 된다.
또한, 상기 기술은 마찰열의 발생을 줄이기 위한 방안으로 피연마체인 식모된 칫솔은 고정시켜 놓고 연마 시 연마기의 위치를 상하로 이동시켜 배치함으로써 마찰 면적을 줄이고 있다. 이에 의하여 마찰열의 발생은 줄어들겠지만 돌기와 돌기(11) 사이의 깊은 공간부에 발생된 마찰열이 축열되는 문제점은 여전하며, 특히 모의 끝 부분의 연마가 부족하게 되는 문제점이 있다. 모의 끝 부분은 도 2에서와 같이 돌기(11) 사이의 바닥부인 “P 부분”에 접촉되어야만 효과적으로 연마되지만 동일한 높은 돌기(11)가 형성된 연마기를 상하로 이동시키는 방식으로는 모의 끝 부분이 “P 부분”에 접촉되지 않기 때문이다. 또한 이 기술의 제1 연마공정과 제4 연마공정은 침상모를 얻는 데에는 불필요한 무용의 공정으로 볼 수 있다.
본 발명은 상기 선행기술을 더욱 개량한 것으로, 기계적 방법에 의하여 칫솔모를 테이퍼 처리하되, 열 변형의 발생을 방지할 수 있는 테이퍼 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 작업효율이 향상된 테이퍼 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 돌기가 형성되고 종횡으로 회전하는 연마 드럼을 사용하되, 돌기의 높이가 상이한 연마 드럼을 연속적으로 배열하고, 테이퍼 처리 되지 아니한 일반 칫솔모가 식모된 칫솔을 배열된 각 연마 드럼으로 순차적으로 이동하면서 식모된 모의 끝 부분을 연마시키는 것으로 구성된다.
상기 "식모된 칫솔"이라 함은 칫솔모가 앙카로 고정되는 방식으로 식모된 칫솔은 물론 앙카 없이 칫솔모가 고정된 방식으로 식모된 칫솔을 포함하며, 다양한 형태로 식모되거나 식모 후 모가 특정 형상으로 절단된 칫솔 등도 포함한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 연마 드럼은 도1과 같다. 연마 드럼(10)의 표면에는 많은 돌기(11)가 형성되어 있으며, 회전축(20)에 의하여 회전자(30)와 결합되어 있으므로 종, 횡으로 동시에 회전할 수 있도록 구성되어 있다.
돌기(11)의 적절한 높이는 1.5~7.0mm이며, 이러한 연마 드럼으로 연마를 하게 되면 테이퍼 길이가 5mm 이상의 침상모가 얻어 질 수 있음은 전술한 바와 같다.
그러나 연마 드럼으로 연마를 할 때 많은 열이 발생하게 되므로 칫솔모의 열 변형이 수반된다. 연마 시 수분을 스프레이 하여 열 변형을 방지하는 방법도 고려될 수 있으나 수분을 스프레이 하게 되면 연마 드럼의 연마력이 급격히 저하되므로 채택할 수 없는 방법이다.
본 발명에서는 연마과정에서 발생되는 열을 철저하게 콘트롤 함으로써 칫솔모의 열 변형을 방지한다.
연마과정에서 발생되는 열을 콘트롤 하는 방법은, 연마 드럼의 회전수를 특정 범위 이내로 줄이는 방법과 돌기(11)의 높이를 조절하는 방법에 의한다.
연마 드럼이 고속으로 회전을 하게 되면 마찰열이 많이 발생하게 되므로 종방향 회전수를 200 내지 500rpm, 보다 좋기로는 250 내지 480rpm 범위로 회전수를 조절하여야 한다. 이 범위를 초과하는 경우에는 열 변형이 발생하게 되며, 이 범위 미만의 경우에는 연마효율이 급속히 저하되어 생산성이 지나치게 저하하게 된다. 횡방향 회전수는 종방향 회전수의 1/3 정도가 적절하다.
그러나 연마 드럼의 회전수를 조절하는 것만으로는 본 발명을 목적을 달성할 수가 없다. 동일한 높이의 돌기(11)가 형성되어 있으며 저속으로 회전하는 연마 드럼으로 연마를 하는 경우에도 열 변형이 발생된다. 그 이유는 원하는 테이퍼 길이를 가진 모를 얻기 위해서는 3mm 이상, 보다 좋기로는 5mm 이상의 돌기(11)를 가진 연마드럼이 사용되어야 하지만 이러한 연마 드럼을 사용하게 되면 돌기(11)와 돌기(11) 사이의 공간부에 마찰열이 축열되는 현상을 피할 수 없으며, 방열능력도 부족하기 때문이다.
본 발명에서는 연마 드럼의 회전수를 줄임과 동시에, 여러 개의 연마 드럼을 병렬로 연결하여 연마작업이 순차적으로 계속되도록 한다. 병렬로 연결되는 연마 드럼은 15개 이상, 보다 바람직하기로는 20개 이상이 되어야 한다. 피연마체인 칫솔이 각 연마 드럼에 일정 시간동안 머물다가 다음 연마 드럼으로 이동을 하게 되면 칫솔이 이동할 때 순간적인 공기냉각이 이루어져서 열 변형이 방지되는 것이다. 즉, 연마 시에는 마찰열이 발생하고 칫솔모가 이동 시에는 냉각작용이 계속적으로 이어지면서 연마 드럼의 온도와 돌기(11) 사이의 온도는 열적 안정상태로 유지된다.
칫솔모의 열 변형을 방지함과 동시에 생산효율을 최대화 하기 위해서는 15 내지 30개의 연마 드럼이 사용되는 것이 적절하다. 이 범위 미만의 경우에는 연마 시 칫솔모의 열 변형이 발생하거나 생산효율이 부족하게 되고, 이 범위를 초과하더라도 더 이상의 별 변형 방지효과는 없으며 기계장치의 가격만 상승된다.
돌기(11)의 높이 조절도 발생되는 열을 콘트롤 하는 중요한 요소이다. 돌기(11)의 역할은 형성되는 테이퍼의 길이를 길게 하는 것이며, 1.5~7.0mm의 범위 내에서 선택된다. 연속되는 연마작업에 참여하는 복수 개의 연마 드럼 중 초기에 연마작업을 하는 연마 드럼의 돌기(11)는 5~7mm 범위의 것이 적절하다. 이에 의하여 원하는 수준의 테이퍼 길이가 얻어지기 때문이다.
그러나 돌기(11)의 높이가 높을수록 마찰 면적이 증가하게 되므로 연마 시 많은 마찰열이 발생할 뿐만 아니라, 발생된 마찰열이 돌기(11)와 돌기(11) 들 사이의 공간부에서 더욱 많이 축열되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 원하는 길이의 테이퍼가 형성된 이후에는 돌기(11)의 높이를 점점 줄여나가는 것이 필요하다.
중기에 연마작업에 참여하는 연마 드럼에 형성된 돌기(11)의 높이는 3~5mm, 후기에 연마작업에 참여하는 연마 드럼에 형성된 돌기(11)의 높이는 1.5~3.0mm 정도가 적절하다.
위와 같이 연마 드럼에 형성된 돌기(11)의 높이를 순차적으로 줄이게 되면, 원하는 수준의 테이퍼 길이를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 마찰에 의하여 발생하는 마찰열 자체가 현격하게 줄어들며, 발생된 마찰열이 쉽게 외부로 방출되어 칫솔모의 열 변형을 효과적으로 방지할 수가 있다.
또한 돌기(11)의 높이를 순차적으로 줄이는 것에 의하여, 각 연마 드럼에서는 모의 끝 부분이 돌기(11) 사이의 바닥부인 도2의 “P" 부분에 계속적으로 접촉하게 되어 끝 부분의 후도가 0.02mm 이내가 될 때 까지 고도로 연마된다.
"돌기(11)의 높이를 순차적으로 줄이는 것"의 의미는 본 발명의 실시예처럼 완전하게 돌기(11)의 높이가 높은 것에서부터 낮은 것 순으로 순차적으로 배치하는 것은 물론, 부분적으로 순차적이 아니더라도 연마가 시작되는 부분에서는 돌기(11)의 높이가 높은 것을 많이 배치하고 연마가 끝나는 부분에서는 돌기(11)의 높이가 낮은 것을 많이 배치하는 경우도 포함하는 의미이다.
돌기(11) 간의 간격은 1~5mm 정도가 적절하며, 돌기(11)의 굵기는 원통형을 기준으로 한다면 직경이 1~3mm 정도가 적절하다. 돌기(11)의 형상은 도2와 같이 원통형의 것이거나 도3과 같이 원뿔형의 것일 수도 있다.
이 외에, 돌기(11)에 코팅되는 연마석의 입도를 조절하게 되면 더욱 우수한 품질의 침상모가 얻어진다. 즉, 초기의 연마작업에 참여하는 연마 드럼에는 200~300메쉬의 연마석이, 중기의 연마작업에 참여하는 연마 드럼에는 300~700메쉬의, 후기의 연마작업에 참여하는 연마 드럼에는 700~1000메쉬의 연마석이 코팅되도록 하면, 연마과정에서 발생되는 거친 표면이 매우 매끄럽게 되어 약품처리에 의한 침상모와 같은 수준까지 품질을 높일 수 있다.
또한 필요할 경우 연마 시 각 연마 드럼이 칫솔의 진행방향과는 수직한 방향으로 왕복운동을 하도록 할 수 있다. 연마 드럼의 왕복운동에 의하여 마찰 시 발생하는 마찰열이 연마 드럼 전체에 골고루 분산될 뿐만 아니라, 연마 드럼의 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다. 적절한 왕복운동의 거리는 5~10cm이다.
본 발명에 의하여 약품침적 과정 없이도 5mm 이상의 테이퍼 길이를 가지며, 끝 점의 후도가 0.02mm 이내인 고도로 테이퍼된 침상모가 얻어지며, 기계적 방법에 의한 테이퍼 처리과정에서 발생하는 열 변형이 방지된다. 또한 약품이 사용되지 아니하므로 작업환경이 현저하게 개선되고 제품의 원가는 낮추어진다. 그리고 연마 시 분리된 모 부스러기와 분진은 수거되어 칫솔대 등으로 재활용되므로 환경친화적이며, 자원의 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에서 사용되는 연마 드럼의 사시도이고,
도 2는 돌기 사이에서 칫솔모가 연마되는 상태를 나타낸 부분 확대도이다.
도 3은 원뿔형 돌기의 부분확대도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 연마 드럼, 11 : 돌기
20 : 회전축, 30 : 회전자
P : 돌기 사이의 바닥부
본 발명의 실시예는 아래와 같다.
아래의 실시예에 사용된 연마 드럼의 돌기(11) 사이의 간격은 2mm로 동일한 것이다.
(실시예 1)
높이가 각각 7.0, 6.6, 6.2, 5.8, 5.4, 5.0, 4.6, 4.2, 3.8, 3.4, 3.0, 2.6, 2.2, 1.8, 1.5mm인 돌기(11)가 형성되었으며, 종, 횡으로 회전하는 연마 드럼 15개를 좌측으로부터 순차적으로 배열한 다음, 테이퍼 처리되지 아니한 일반모가 식모된 칫솔의 칫솔모를 좌측 연마 드럼으로부터 연마를 시작하였다. 각 연마 드럼에서의 연마시간은 2.5초였고, 연마 드럼의 종방향 회전속도는 1, 2, 3번 연마 드럼은 300rpm, 4, 5, 6번 연마 드럼은 485rpm, 7, 8, 9 연마 드럼은 490rpm, 10, 11, 12 연마 드럼은 495rpm, 13, 14, 15 연마 드럼은 450rpm으로 하였으며, 횡방향 회전속도는 종방향 연마속도의 1/3로 유지하였다. 연마 효율을 높이기 위하여 각 연마 드럼은 칫솔의 진행방향과는 수직한 방향으로 5cm 거리를 왕복운동 하도록 하였다.
좌측으로부터 1 내지 5번 연마 드럼에는 200메쉬의 연마석으로 돌기(11)를 코팅하였으며, 6 내지 8번 연마 드럼에는 350메쉬의 연마석으로, 9 내지 11번의 연마 드럼에는 550메쉬의 연마석으로, 12 내지 15번의 연마 드럼에는 850 메쉬의 연마석으로 각각 코팅을 하였다.
얻어진 칫솔모의 테이퍼 길이는 6mm였고, 끝 점 후도는 0.03mm였다.
(실시예 2)
높이가 각각 7.0, 6.7, 6.4, 6.1, 5.8, 5.5, 5.2, 4.9, 4.6, 4.3, 4.0, 3.7, 3.4, 3.1, 2.8, 2.5, 2.2, 1.9, 1.8, 1.6, 1.5mm인 돌기(11)가 형성되었으며, 종, 횡으로 회전하는 연마 드럼 21개를 좌측으로부터 순차적으로 배열한 다음, 테이퍼 처리되지 아니한 일반모가 식모된 칫솔의 칫솔모를 좌측 연마 드럼으로부터 연마를 시작하였다. 각 연마 드럼에서의 연마시간은 2.5초였고, 연마 드럼의 종방향 회전속도는 1, 2, 3번 연마 드럼은 250rpm, 4, 5, 6번 연마 드럼은 470rpm, 7, 8, 9번 연마 드럼은 475rpm, 10, 11, 12, 13, 14, 15번 연마 드럼은 480rpm, 16, 17, 18번 연마 드럼은 460rpm, 19, 20, 21번 연마 드럼은 450rpm으로 하였으며, 횡방향 회전속도는 종방향 회전 속도의 1/3이 되도록 유지시켰다. 연마 드럼의 왕복운동은 실시예 1과 동일하게 하였다.
좌측으로부터 1 내지 5번 연마 드럼에는 200메쉬의 연마석으로 돌기(11)를 코팅하였으며, 6 내지 8번 연마 드럼에는 350메쉬의 연마석으로, 9 내지 11번의 연마 드럼에는 550메쉬의 연마석으로, 12 내지 16번의 연마 드럼에는 850 메쉬의 연마석으로, 17 내지 21번 연마 드럼에는 1000메쉬의 연마석으로 각각 코팅을 하였다.
얻어진 칫솔모의 테이퍼 길이는 7mm였고, 끝 점 후도는 0.02mm이하(0.01~0.02mm) 였다.
(실시예 3)
1~4번 연마 드럼에는 돌기(11)의 높이가 7mm인 것을, 4~8번 연마 드럼에는 돌기(11)의 높이가 5mm인 것을, 8~12번 연마 드럼에는 돌기(11)의 높이가 3mm인 것을, 13~15번 연마 드럼에는 돌기(11)의 높이가 1.5mm인 것을 각각 설치하였으며, 나머지는 실시예 1과 동일하게 시행하였다.
얻어진 칫솔모의 테이퍼 길이는 6mm였고, 끝 점 후도는 0.02mm였다.
(비교예 1)
실시예 1과 같이 15개의 연마 드럼으로 연마를 하되 돌기(11)의 높이를 5mm인 것으로 통일을 하였다. 각 연마 드럼에서의 연마시간을 2.5초로 하고 연마 드럼의 회전속도과 코팅된 연마석의 메쉬를 실시예 1과 동일하게 하여 연마를 한 결과, 얻어진 칫솔모는 테이퍼 길이가 4mm, 끝점 후도는 0.04mm였으며, 마찰열에 의하여 모의 변형(끝 부분의 휘어짐)이 발생하였다.
(비교예 2)
실시예 1과 동일하게 시행하되 종방향 회전속도를 1,000rpm으로, 횡방향 회전수를 330rpm으로 상승시켰다. 얻어진 칫솔모는 실시예 1에 의하여 얻어진 칫솔모와 동일한 정도의 테이퍼 길이와 끝점 후도를 가졌으나 열 변형이 발생하였다.
(비교예 3)
각 연마 드럼에 형성된 돌기(11)의 높이를 6mm로 통일하고, 연마방법은 실시예 3에서와 같이 1~4번 연마 드럼에는 모의 끝 부분에서 6mm까지, 4~8번 연마 드럼에는 모의 끝 부분에서 5mm까지, 8~12번 연마 드럼에는 모의 끝 부분에서 3mm까지, 13~15번 연마 드럼에는 모의 끝 부분에서 1.5mm까지 연마 드럼과 접촉되도록 연마 드럼의 위치를 조절하여 연마작업을 하였으며, 나머지는 실시예 1과 동일하게 시행하였다.
얻어진 모의 테이퍼 길이는 실시예 3에 의하여 얻어진 것과 비슷하였으나, 약간의 열 변형이 관찰되었으며, 끝 부분의 후도는 0.05mm로 끝 부분의 연마 상태가 불량하였다.

Claims (6)

1.5~7.0mm 높이의 돌기가 형성되었으며, 종, 횡으로 회전하는 연마 드럼으로 칫솔모를 테이퍼 가공하는 방법에 있어서, 복수개의 연마 드럼을 병렬로 연결하되, 각 연마 드럼에 형성된 돌기의 높이가 순차적으로 작아지는 순으로 연마 드럼을 배치하고, 테이퍼 가공되지 아니한 일반모가 식모된 칫솔을 배치된 각 연마 드럼에 순차적으로 통과시킴으로써 연속적으로 연마하는 칫솔모의 테이퍼 가공방법.
제1항에 있어서, 연마 드럼의 종방향 회전 속도는 200 내지 500rpm인 것을 특징으로 하는 칫솔모의 테이퍼 가공방법.
제2항에 있어서, 연마 드럼의 종방향 회전 속도는 250 내지 480rpm인 것을 특징으로 하는 칫솔모의 테이퍼 가공방법.
제1항에 있어서, 배치되는 연마 드럼은 15 내지 30개인 것을 특징으로 하는 칫솔모의 테이퍼 가공방법.
제1항에 있어서, 연마 드럼은 칫솔의 진행방향과 수직한 방향으로 5 내지 10cm 거리로 왕복운동 하는 것을 특징으로 하는 칫솔모의 테이퍼 가공방법.
제1항에 있어서, 각 연마 드럼의 위치는 칫솔모의 끝 부분이 돌기(11) 사이의 바닥부(P)에 닿도록 배치된 것을 특징으로 하는 칫솔모의 테이퍼 가공방법.
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