以下、本発明を適用した歯間ブラシの製造� ��法及び歯間ブラシについて、図面を参照し� ��詳細に説明する。
 なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を� ��かりやすくするために、便宜上特徴となる� ��分を拡大して示している場合があり、各構� ��要素の寸法比率などが実際と同じであると� ��限らない。

 本発明の一実施形態として図1A~図1Cに示� �歯間ブラシ1は、第1の樹脂からなるブラシ部 2と、第2の樹脂からなるハンドル部3とを備え 、ブラシ部2の基端部2aがハンドル部3に埋設� �れた状態で、これらブラシ部2とハンドル部3 とが一体に成形されてなるものである。

 具体的に、ブラシ部2に用いられる第1の� �脂については、例えば、オレフィン系エラ� �トマー(TPO)、塩化ビニル系エラストマー(TPVC) 、スチレン系エラストマー(SBC)、ウレタン系� ��ラストマー(TPU)、ポリエステル系エラスト� �ー(TPEE)、ポリアミド系エラストマー(TPAE)な� �の熱可塑性エラストマー樹脂を挙げること� �できる。また、単色成形の場合は、シリコ� �樹脂を用いてもよい。また、第1の樹脂は、� ��用中にブラシ部2を繰り返し曲げても折れ難 く、歯間挿入時に痛みを感じ難くするため、 硬度15~75度(JIS-A)程度のものを用いることが好 ましい。

 ブラシ部2は、歯間に挿入するのに充分な 長さで形成された軸芯部2bと、この軸芯部2b� �周囲に設けられた刷掃部2cとが第1の樹脂に� �り一体に成形されたものであり、ハンドル� �3の先端部に軸線を一致させて取り付けられ� ��いる。

 軸芯部2bは、先端に向かって尖形となる� �状を有し、且つ、その可撓性により繰り返� �折り曲げ可能となっている。刷掃部2cは、例 えば図1A,図1Bに示すように、軸芯部2bの周囲� �ら四方に延びる十字状の突起2dを有し、この 十字状の突起2dが軸芯部2bの長さ方向に複数� �んで設けられた構造を有している。また、� �れら十字状の突起2dは、各位置での突起2dの� ��さが軸芯部2bの先端側から基端側に向うに� �って漸次長くなるように形成されると共に� �軸芯部2bと平行な方向から見て各突起2dの位� ��が重ならないように軸周りに位相を順にず� ��して配置されている。さらに、各突起2dは� �その先端に向かって軸芯部2bの軸線方向から 見て尖形且つ軸線方向と直交する方向から見 て扁平となる形状を有している。

 なお、刷掃部2cにおいて、突起2dの配置と 数等については任意に変更することが可能で あるが、軸芯部2bの周囲から四方(突起間角度 =90゜)に延びる十字状の突起2dの他にも、軸芯 部2bの周囲から三方(突起間角度=120゜)に延び� ��突起2dとすることが後述する第1の金型11か� �離型する上で好ましい。

 また、軸芯部2bの長さは、5~15mm程度であ� �、軸芯部2bの太さは、先端部側で0.1~1.0mm程度 、基端部側で1.0~6.0mm程度の範囲である。突起 2dの長さは、0.5~1.5mm程度であり、突起2dの基� �側の厚みが0.2~1.0mm程度、先端側の厚みが0.1~0 .5mm程度とすることが好ましい。

 ブラシ部2の基端部2aには、溶着補助部4が 軸芯部2bと一体に設けられている。この溶着� ��助部4は、軸芯部2bの最太部よりも径が拡大� ��れた部分であり、また、この溶着補助部4に は、例えば図1Cに示すような拡開部5が設けら れている。

 拡開部5は、軸芯部2bと平行な方向(矢印D� �向)から見て正方形状を為す溶着補助部4の中 央部に円筒状の第1のスリット5aと、この第1� �スリット5aから四方に延びて溶着補助部4の� �面中央に至る十字状の第2のスリット5bとを� �成することによって、溶着補助部4の中央部� ��円柱状を為す中央片5cと、この中央片5cの周 囲に溶着補助部4を4分割した四方片5dとを有� �て構成されている。

 そして、ブラシ部2の基端部2aは、この拡� ��部5を構成する中央片5cに対して四方片5dが� �し広げられた状態で、ハンドル部3に埋設さ� ��ている。また、溶着補助部4は、溶融固着さ れた状態でハンドル部3に埋設されている。

 ハンドル部3は、使用者が把持するのに適 した長さで長尺状に形成されている。また、 ハンドル部3は、その形状について特に限定� �れるものではないものの、上記繰り返し折� �曲げ可能なブラシ部2を支持するのに充分な� ��性を有することが好ましい。また、ハンド� ��部の表面には、グリップ性を良くするため� ��凹凸などを設けてもよい。

 このようなハンドル部3に用いられる第2� �樹脂については、第1の樹脂に対して熱融着� ��を有する熱可塑性樹脂が好ましく、例えば� ��ポリスチレン樹脂(PS)、ポリプロピレン樹脂 (PP)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、 アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(AB S)、セルロースプロピオネート樹脂(CP)、ポリ アリレート樹脂、飽和ポリエステル樹脂(PCTA� ��PCTG)、ポリカーボネート樹脂(PC)、アクリロ� ��トリルスチレン樹脂(AS)、ポリアセタール樹 脂(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、� �リウレタン、生分解性樹脂などを挙げるこ� �ができ、また、これらの中から単独で又は2� ��以上を混合して使用することもできる。ま� ��、第2の樹脂は、硬度30~95度(JIS-A)程度のもの (硬質樹脂)を用いることが好ましい。また、� ��ンドル部3は、滑り止め効果と握り易さ(フ� �ット感)を得るため、上記熱可塑性エラスト� ��ー樹脂を使用することもできるが、硬度が3 0度未満になると、剛性が不足して操作性が� �くなる。

 以上のような歯間ブラシ1は、例えば図2� �示すように、複数本が平行に並べられた状� �で、各ハンドル部3の基端部側から延びるゲ� ��ト部6がランナー部7に連結された構造を有� �ている。これにより、歯間ブラシ1は、この� ��から1本ずつゲート部6で切り離して使用す� �ことが可能となっている。

 次に、上記歯間ブラシ1の製造工程について 説明する。
 なお、上記歯間ブラシ1は、複数本がゲート 部6を介してランナー部7に連結された構造を� ��して一括して製造されるものであるが、以� ��の説明では、これら複数本の歯間ブラシ1の うち、1本の歯間ブラシ1のみに着目して説明� ��るものとする。

 上記歯間ブラシ1を製造するに際しては、 先ず、図3に示すように、カセット金型を交� �して使用する射出成形機を用いて、上記第1� ��樹脂からなるブラシ部2の一次成形体を成形 する。

 具体的には、上記ブラシ部2に対応した形 状のキャビティS1を構成する第1の金型11及び� ��2の金型12からなるカセット金型を用意する� ��このカセット金型は、前後2分割式であり、 このうち、第1の金型11は、上記ブラシ部2の� �端部側を成形するキャビティを構成し、第2� ��金型12は、上記ブラシ部2の基端部2a側を成� �するキャビティを構成している。また、第2� ��金型12には、成形されるブラシ部の基端部� �拡開部5を形成するため、上記第1及び第2の� �リット5a,5bに対応した形状の仕切り壁12a,12b� �設けられている。なお、第1の金型11は、上� �ブラシ部2の先端部側を離型する際に上下2分 割式としてもよい。

 射出成形機は、図示を省略するものの、� ��ールドベースに固定支持された固定部と、� ��ールドベースに設けられた複数のタイロッ� ��に移動自在に支持された可動部とを備え、� ��れら固定部と可動部とが互いに対向配置さ� ��て、油圧機構により固定部に対して可動部� ��接離可能となっている。また、射出成形機� ��は、加熱溶融(可塑化)された樹脂材料をキ� �ビティ内に高圧で射出充填させる射出機構� �設けられている。なお、射出機構は、ホッ� �ランナー方式とコールドランナー方式の何� �であってもよい。但し、ホットランナー方� �の場合は、1本毎に歯間ブラシ1を製造する場 合に用いられる。

 そして、カセット金型を固定部の可動部� ��対向する側の位置決め部にセットした後、� ��圧機構により可動部を固定部に対して接近� ��作させることにより、固定部と可動部との� ��で第1の金型11及び第2の金型12が型締めされ� ��と共に、第1の金型11と第2の金型12の間で上� ��ブラシ部2に対応した形状のキャビティS1が� ��成される。そして、このキャビティS1内に� �2の金型12側から、射出機構により加熱溶融� �れた第1の樹脂を高圧で射出充填した後、キ� ��ビティS1内に充填された第1の樹脂を冷却固� ��する。これにより、上記ブラシ部2の一次成 形体が成形される。なお、第1の樹脂の成形� �度は、170~260℃、好ましくは180~220℃程度であ る。また、金型の冷却温度は、10~40℃、好ま� ��くは20~25℃程度である。

 次に、図4に示すように、所定の冷却時間 を経過した後、油圧機構により可動部を固定 部に対して離間動作させた後、第1の金型11に 対して第2の金型12を型開きする。

 このとき、成形された一次成形体のうち� ��上記ブラシ部2の基端部2aに対応する部分に� ��、上述した軸芯部2bの最太部よりも径が拡� �された溶着補助部4が設けられているが、こ� ��溶着補助部4の拡開部5が閉縮方向に弾性変� �することにより、この部分を第2の金型12か� �無理抜きによって離型させることができる� �これにより、第2の金型12を上下分割式とす� �といった必要がなく、金型の構造を簡略化� �ることによって、初期投資の抑制及び生産� �ピードの向上を図ることができる。

 次に、図5、図6に示すように、上記第2の� ��脂からなるハンドル部3の二次成形体を成形 する。具体的には、上記ハンドル部3に対応� �た形状のキャビティS2を構成する上下分割式 の第3の金型13を用意する。そして、この第3� �金型13を第2の金型12と交換し、第1の金型11と 突き合わせて、キャビティS2内に上記一次成� ��体の基端部側を配置したカセット金型とす� ��。

 そして、このカセット金型を固定部の可� ��部と対向する側の位置決め部にセットした� ��、油圧機構により可動部を固定部に対して� ��近動作させることにより、固定部と可動部� ��の間で第1の金型11及び第3の金型13が型締め� ��れると共に、第1の金型11と第3の金型13の間� ��上記ハンドル部3に対応した形状のキャビテ ィS2が構成される。そして、このキャビティS 2内に射出機構により加熱溶融された第2の樹� ��を高圧で射出充填した後、キャビティS2内� �充填された第2の樹脂を冷却固化する。これ� ��より、上記ブラシ部2の基端部2aが埋設され� ��ハンドル部3の二次成形体が成形される。な お、第2の樹脂の成形温度は、170~260℃、好ま� ��くは180~220℃程度である。また、金型の冷却 温度は、10~40℃、好ましくは20~25℃程度であ� �。

 ここで、キャビティS2内に配置された上� �ブラシ部2の基端部2aは、このキャビティS2内 に射出充填される第2の樹脂によって上記拡� �部5の四方片5dが押し広げられた状態でハン� �ル部3に埋設される。また、溶着補助部4は、 加熱溶融された第2の樹脂により溶融固着さ� �た状態でハンドル部3に埋設される。

 この場合、加熱溶融された第2の樹脂が拡 開部5のスリット5a,5bの間に回り込みながら、 上記ブラシ部2の基端部2aを上記ハンドル部3� �物理的に固定すると共に、上記ブラシ部2の� ��端部2aを溶着により上記ハンドル部3に熱的� ��固定するため、上記ブラシ部2の基端部2aと� ��記ハンドル部3とを強固に連結することがで きる。

 次に、図7に示すように、所定の冷却時間 を経過した後、油圧機構により可動部を固定 部に対して離間動作させた後、ブラシ部2と� �ンドル部3とが一体に成形されてなる歯間ブ� ��シ1の二色成形体を第1の金型11及び第3の金� �13から離型する。

 以上の工程を経ることによって、第1の樹 脂からなるブラシ部2の基端部2aが第2の樹脂� �らなるハンドル部3に埋設された状態で、ブ� ��シ部2とハンドル部3とが一体に成形されて� �る歯間ブラシ1を得ることができる。なお、� ��数本がゲート部6を介してランナー部7に連� �された歯間ブラシ1の成形品は、外観検査後� ��包装して仕上げられる。

 以上のように、本発明を適用した歯間ブ� ��シ1の製造方法では、ブラシ部2に対応した� �状のキャビティS1を構成する第1の金型11及び 第2の金型12を型締めし、第1の樹脂をキャビ� �ィS1内に射出充填することにより、ブラシ部 2の一次成形体を成形する。更に、第1の金型1 1に対して第2の金型12を型開きし、ブラシ部2� ��基端部2aを第2の金型12から離型する。その� �、ハンドル部3に対応した形状のキャビティS 2を構成する第3の金型13を第1の金型11に対し� �型締めし、第2の樹脂をキャビティS2内に射� �充填することにより、ブラシ部2の基端部2a� �埋設されたハンドル部3の二次成形体を成形� ��る。

 この場合、ブラシ部2に金属ワイヤーを使 用する場合に比べて、ブラシ部2の基端部2aを 高い寸法精度で位置決めすることなく、キャ ビティS2内に容易に配置することができる。� ��して、キャビティS2内に配置されたブラシ� �2の基端部2aは、このキャビティS2内に射出充 填される第2の樹脂によって拡開部5の四方片5 dが押し広げられた状態でハンドル部3に埋設� ��れる。また、溶着補助部4は、加熱溶融され た第2の樹脂により溶融固着された状態でハ� �ドル部3に埋設される。これにより、ハンド� ��部3に金属ワイヤーを固定する場合よりも、 ブラシ部2の基端部2aをハンドル部3に強固に� �定することができる。

 また、本発明によれば、ブラシ部2を第1� �樹脂により一色成形することから、ブラシ� �2の成形が容易であり、ブラシ2の成形不良も 低く抑えることができる。また、金型を交換 するだけで様々な品種の歯間ブラシに対応で きるため、品種の切替が容易であり、金型の 設計及び作製が容易であり、なお且つ、金型 の製造コストも安価である。

 以上のように、本発明によれば、このよ� ��なブラシ部2に金属ワイヤーを使用しない歯 間ブラシ1であっても、使用中にブラシ部2を� ��り返し曲げても折れ難く、ブラシ部2の歯間 挿入時に痛みを感じ難くすることが可能であ り、なお且つ、そのような歯間ブラシ1を歩� �りよく安価に製造することが可能である。

 なお、本発明は、上記実施形態のものに� ��ずしも限定されるものではなく、本発明の� ��旨を逸脱しない範囲において種々の変更を� ��えることが可能である。なお、以下の説明� ��は、上記歯間ブラシ1と同等の部位について は、説明を省略すると共に、図面において同 じ符号を付すものとする。

 例えば、上記溶着補助部4は、上記拡開部 5が設けられたものに必ずしも限定されるも� �ではなく、例えば図7に示すような溶着補助� ��21が設けられた構成としてもよい。具体的� �、この溶着補助部21は、軸芯部2bの最太部よ� ��も径が拡大された略球状を為すと共に、そ� ��周囲に複数の溝部21aが設けられた構成とな� ��ている。

 このような溶着補助部4が設けられたブラ シ部2の基端部2aは、例えば図8に示すような� �下分割式の第2の金型12c,12dを用いて、第1の� �脂により一次成形することができる。

 そして、この場合も、溶着補助部21が加� �溶融された第2の樹脂により溶融固着された� ��態でハンドル部3に埋設されるため、ブラシ 部2の基端部2aをハンドル部3に強固に固定す� �ことが可能である。

 また、上記ブラシ部2の刷掃部2cは、上記� ��字状の突起2dの形状に必ずしも限定される� �のではなく、例えば図9A~図9Fに示すような様 々な形状のものとすることができ、これらを 組み合わせたものであってもよい。

 また、本発明は、ブラシ部2をハンドル部 3の先端に軸線方向に一致させて取り付けたI� ��型の歯間ブラシに限らず、ブラシ部2をハン ドル部3の先端に軸線方向に対し所定の角度� �取り付けたL字型の歯間ブラシにも適用可能� ��ある。