PROCESS FOR PRODUCING MATERIAL SHEET FOR ROTARY TOOTHBRUSH

Title:

PROCESS FOR PRODUCING MATERIAL SHEET FOR ROTARY TOOTHBRUSH

Document Type and Number:

WIPO Patent Application WO/2009/101675

Kind Code:

A1

Abstract:

A process for producing a sheet-shaped brush unit for formation of a rotary brush with a ring-reinforced annular hub. First, a bristle group obtained by gathering bristles of a thermoplastic resin fiber into a bundle is gripped by means of a chuck so that a given amount thereof is projected from a hole provided in a die downward and retained. From a hole provided in a fusion bonding machine placed inferior to the die, a punch with diameter expanding head is pushed into the bristle group so that the bristle group is pushed open in radial directions. The fusion bonding machine is raised from a direction inferior to the central portion of the pushed open bristle group. In the state of superimposing a distance ring of thermoplastic resin set on a superior surface of the fusion bonding machine on the central portion of the pushed open bristle group, the central portion of the bristle group and the corresponding portion of the distance ring are fusion bonded together to thereby provide a ring-reinforced annular hub at the central portion of the bristle group. Thereafter, the punch is further pushed toward the die so as to cut the base portion of the pushed open bristle group, thereby forming an axial hole. As the sheet-shaped brush unit at its center is reinforced with the distance ring, even when a fine bristle is used as the brush material, the strength of the base portion of the bristle is large to thereby resolve the failure of bristle cut/dropping, etc.

Inventors:

HUJITA, Hiromi (2-Koh, Kechi Mitsushima-ch, Tsushima-shi Nagasaki 22, 81703, JP)

Application Number:

JP2008/052328

Publication Date:

August 20, 2009

Filing Date:

February 13, 2008

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Assignee:

HUJITA, Hiromi (2-Koh, Kechi Mitsushima-ch, Tsushima-shi Nagasaki 22, 81703, JP)

International Classes:

A46B7/10; A46B7/00

Attorney, Agent or Firm:

ASAKURA, Masayuki (SHINWA LAW & PATENT OFFICE, 5th Floor Kono Building,23-9, Nishi-shimbashi 1-chome, Minato-ku Tokyo 03, 10500, JP)

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Claims:

複数枚を重ねて回転ブラシを形成するシート状のブラシ単体の製造方法であって、
熱可塑性樹脂からなる繊維の素線を束状に集合させてなる素線群をチャックで掴んで、ダイスに設けた孔から下方に一定量突出保持させ、ダイス下方の溶着機に設けた孔からその素線群に向かって拡径用ヘッドを有するポンチを押し込んで前記素線群を放射方向に押し開き、その押し開いた素線群の中心部の下方より溶着機を上昇させ、その溶着機上面にセットした熱可塑性樹脂からなるデイスタンスリングを素線群の中心部に重ね合せた状態でその素線群の中心部とデイスタンスリングの対向部とを前記溶着機により溶着して前記素線群の中心部にリング補強された環状のハブを形成し、次いで前記ポンチをダイスに向かってさらに押し込むことで押し開いた素線群の根元部を切断して軸孔を設けることを特徴とするシート状のブラシ単体を形成するブラシ単体の製造方法。

請求項1記載の方法により製造されたシート状のブラシ単体を、所定厚みを持つデイスタンスリングを挟むようにして所要枚数重ね合わせ、それぞれのシート状のブラシ単体のハブに形成した軸孔にピンを貫通させ、該ピンを介して重ね合わせた各ブラシ単体がピンに対し回転可能となるようにしたことを特徴とする回転ブラシの製造方法。

請求項2の方法により製造される回転ブラシを、柄の先端に装着した回転歯ブラシ。

Description:

回転歯ブラシ用素材シートの製� ��方法

本発明は、回転歯ブラシ用のブラシ単体� �製造方法と、この製造法により製造された� �転ブラシ、並びにこの回転ブラシを用いた� �ブラシに関するものである。

口の中の汚れ、ことに歯面の付着物である� ��ラーク、歯石等を除去・抑制するために用� ��られる歯ブラシは、歯口清掃用具のなかで� ��も重要な用具である。
歯ブラシは大きく分けると手用歯ブラシと� ��動歯ブラシがあり、手用歯ブラシが通常「� ��ブラシ」と呼ばれている。

この「歯ブラシ」は、天然毛から成る毛や� ��ナイロン毛等の合成フィラメントからなる� ��を植えてある刷毛部(brush head)と、手で握る柄部(handle)及び刷毛部と柄部とをつなぐ頚部( neck chank)からなっている。刷毛部には多数本の毛を植え込んだ植毛穴(tuft holes)がある。� �毛はU字状に2つ折にした後、植毛穴に押込み、平線で固定し略垂直状又は放射状(扇形)に� ��え込まれているものが一般的である。刷毛� ��の植毛部分の形態は、刷毛部を側方からみ� ��状態において、刷掃面(brusing plan)が刷毛部� ��平行な直線型、また凹湾型と、凸湾型の3つに大別されるが、他にタフト型(tuft type)や傾斜型などもある。刷毛部の植毛状態は毛束の間隔がある疎毛束と、毛束が離れないで密集している多毛束とに分かれ、毛束の配列が1~3 列で毛束数が6~27束のものを疎毛束、4列また� ��多数列に密植しているものを多毛束と呼ん� ��いる。
歯ブラシは、通常、柄部を把持して歯面に� ��毛を当て、左右・上下・回転など、軽い圧� ��を加えながら毛先の移動を繰り返す動作を� ��い、プラークの除去や、歯肉のマッサージ� ��どを行うように用いられる。
なお、疎毛束の歯ブラシは、水切れもよく� ��乾燥しやすいので、清潔に保つことができ� ��。また多毛束の密毛タイプのものは、歯ブ� ��シの使い方として、歯肉溝等の清掃に毛先� ��用いるブラッシング法に適している。

近年、「回転ブラシ」や「回る歯ブラシ� ��等と呼ばれ、例えば先行文献である実開昭5 9-41125号、特開平3-23808号、特開2000-83736号で知られているように、柄部ヘッドに、柄部材の軸と交差する方向に回転するブラシホールを取付けたものが開発され、注目されている。

この場合に使われている「回転ブラシ」は� ��多数本の繊維束からなるブラシを、軸孔を� ��心に放射状に配設させて円板状に成形する� ��共に、その成形された円板を複数枚重ね合� ��せてホイール状にしてなるものが一般的で� ��り、この回転ブラシを柄部材の一端側に設� ��た支軸に回転自在に支持させて成るもので� ��った。
ホイール状回転ブラシの製造方法は、例え� ��、特開2003-88424、特開2003-111618、特開2003-22008 0、特開2003-219911、特開2003-289947などで知られ� ��いる。

上記のホイール状回転ブラシの製造方法� ��、繊維の素線を束状に集合させてなる素線� ��を台座に設けた孔から上方に一定量突出さ� ��て、その突出端の中央にコーンを差し込ん� ��素線群を放射方向に押し開き、その押し開� ��た素線群の中心部を環状に溶接することに� ��り一体化することにより根元部を形成させ� ��その根元部から放射状に多数の毛足(素線)� �突出されたシート状のブラシ単体を形成す� �。そして、このように形成したシート状の� �ラシ単体を複数枚重ねて、夫々のブラシ単� �を溶着または接着などの方法で、一体化し� �ホイール状の回転ブラシを形成していた。

上のような方法で製作されたホイール状の� ��転ブラシは、シート状のブラシ単体が複数� ��重ね合わせた後、重ね合わせた各ブラシ単� ��を一体化するために溶着または接着剤で接� ��しているので、シート状のブラシ単体は相� ��に回転自由になっておらず、また各ブラシ� ��体間に殆んど隙間がない。その結果、各ブ� ��シ単体の環状根元部は水切れが悪く、乾燥� ��にくいという欠点がある。そのうえ素線と� ��線の間はせまいので、素線間にはさまった� ��ラークなどの付着物を除去しにくいという� ��題もあった。さらにまた細い素線を使用し� ��場合は、シート状の各ブラシ単体の環状根� ��部の接合強度も不足し勝ちで、素線が抜け� ��り、切断しやすい欠点がある。
(先行技術情報)

松田裕子・近藤いさを、"歯ブラシ事典"� ��3版、学建書院、2002年10月版、

登録意匠第1066543号公報

実開昭59-41125号公報

実開昭63-120929号公報

実用新案登録第3104356号公報

特開平3-23808号公報

特開2000-83736号公報

特開2003-88424号公報

特開2003-111618号公報

特開2003-220080号公報

特開2003-219911号公報

特開2003-2899947号公報

そこで本発明の目的は、上述した従来の回� ��ブラシの欠点を改善するシート状のブラシ� ��体を、できるだけ効率よく製造することが� ��きる方法を提案するものである。また本発� ��は、上記のようなシート状ブラシ単体を用� ��て製造された回転ブラシを提供することを� ��的とするものである。

請求項1の発明は、複数枚を重ねて回転ブ� ��シを形成するシート状のブラシ単体の製造� ��法であって、
熱可塑性樹脂からなる繊維の素線を束状に� ��合させてなる素線群をチャックで掴んで、� ��イスに設けた孔から下方に一定量突出保持� ��せ、ダイス下方の溶着機に設けた孔からそ� ��素線群に向かって拡径用ヘッドを有するポ� ��チを押し込んで前記素線群を放射方向に押� ��開き、その押し開いた素線群の中心部の下� ��より溶着機を上昇させ、その溶着機上面に� ��ットした熱可塑性樹脂からなるデイスタン� ��リングを前記押し開いた素線群の中心部に� ��ね合せた状態でその素線群の中心部とデイ� ��タンスリングの対向部とを前記溶着機によ� ��溶着して前記素線群の中心部にリング補強� ��れた環状のハブを形成し、次いで前記ポン� ��をダイスに向かってさらに押し込むことで� ��し開いた素線群の根元部を切断して軸孔を� ��けてなる、シート状のブラシ単体を形成す� ��ブラシ単体の製造方法である。

また請求項2の発明は、請求項1記載の方� �により製造されたシート状のブラシ単体を� �定厚みを有したデイスタンスリングを挟む� �うにして所要枚数重ね合わせ、それぞれの� �ブに形成した軸孔に、ピンを貫通させ、該� �ンを介して各ブラシ単体がピンに対し回転� �能となるようにした回転ブラシの製造方法� �ある。

さらに請求項3の発明は、請求項2の方法� �より製造された回転ブラシを、柄の先端に� �着した回転歯ブラシである。

請求項1の発明によれば、シート状のブラシ単体が効率よく製造でき、またブラシ中心の環状のハブがデイスタンスリングで補強されるのでブラシ素材として細い素線を使用しても素線根元部の強度が大となり、素線の切断・抜け等の不具合が解消できる。
請求項2の発明によると、デイスタンスリングの厚さを大小適宜に変えることにより、ブラシ単体間のすきま調整をすることができる。
また重ね合わせた上下のブラシ単体は固定� ��れていないので、各個別に回転ができる。
その結果、請求項の1又は2のブラシ単体に� �り製造された回転ブラシの根元部は、水切� �よく、乾燥しやすいので、清潔に保つこと� �できる。また、プラークなどの付着物を除� �しやすい回転歯ブラシを得ることができる� �

は本発明による回転歯ブラシ100の側面� ��である。は同上歯ブラシの要部を示す断面図で� ��る。はシート状のブラシ単体10を形成する� �ラシ単体製造方法の第1の工程を示したもの� ��ある。は溶着機5の下方から溶着機に設けた挿入孔5Aを通して上昇させたポンチ6の頭部を繊維束(素線群2)の底端に押し当てた状態を示したものであるはポンチ6の拡径用ヘッド6Aを上昇させ� ��ダイス4の下方に突出させた繊維束を放射方向に押し開く過程を示している。はダイス4と上昇させた溶着機5とによ� �放射方向に開いた繊維束を上下から押さえ� �状態を示している。は拡径用ヘッド6Aをポンチ6から取り外� ��た状態を示している。はポンチ6の頭部をダイス4に向かって� �らに押し込むことで押し開いた素線群の根� �に形成した環状のハブ9の中心部をリング7の内周で切断して円形の軸孔を設ける過程を示している。は溶着機5及びポンチ6を下降させてシ� �ト状のブラシ単体10を外部に取出す過程を示した拡大図である。は溶着機5の拡大断面図である。は環状のハブ9を有するシート状のブ� �シ単体の一部を切り欠いて示した斜視図で� �る。はシート状のブラシ単体10を、所定厚� ��のデイスタンスリングを挟んで適宜枚数重� ��合わせ、それぞれのハブに形成した軸孔12� �スリーブ11を介そうした回転ブラシ20の断面� ��である。

次に本発明の実施形態について図面を参� �しながら説明する。
図1は本発明の歯ブラシの側面図、図2は同上� ��ブラシの要部断面図である。符号20が歯ブ� �シの柄21の一端に取付けた回転ブラシである。
この回転ブラシは以下に説明するように製� ��されたシート状のブラシ単体10をデイスタ� �スリング7を挟んで適宜枚数重ね合わせた後� ��ブラシ単体の軸孔にピンを貫通させて形成� ��れている。そしてピン軸13で支持した回転� �ラシ20を歯ブラシの柄21の端部に回転自在に� ��付けて図のように歯ブラシ100を製造する。
図3~図9は、本発明の製造方法により、シート状のブラシ単体10を製造するときの各工程を� ��している。

図3はシート状のブラシ単体10を形成するブ� ��シ単体製造方法の第1の工程を示したものである。一例として太さ0.1~0.3mm径程度のナイロン、ポリエチレンその他の合成繊維モノフィラメント1からなる多数本の素線を束状に集� �させてなる素線群2を、先ず、チャック3で掴んで、ダイス4に設けた孔4Aから下方に一定量突出保持させる。5は前記ダイスの下方に設� �た溶着機であり、中央部にポンチ6が昇降で� ��る挿入孔5Aを有している。
チャック3は繊維束(素線群2)を掴んだり、離したり、下方に押し出したりすることができるようになっている。ダイス4と対と成って� �る棒状(ロッド形)のポンチ6は、ダイス4に当� ��することができるよう昇降可能となってい� ��。このポンチ6の頭部に、ダイス4から下方� �突出した繊維束を放射方向に押し開くため� �拡径用ヘッド6Aが着脱可能に装着されている。図示した拡径用ヘッド6Aの形態は略半球状� ��ある。しかし、ヘッド形状は略半球状に限� ��ものでなく、チャック3で掴んだ繊維束(素� �群2)を放射方向に押し開くことができるような形状であればよい。例えばコーンのような上方にとがった構造であってもよい。

図4は溶着機5の下方からその溶着機に設� �た挿入孔5Aを通して上昇させたポンチ6の頭� �を繊維束(素線群)2の底端に押し当てた状態� �示している。図5はその繊維束に向かってポ� ��チ6の拡径用ヘッド6Aをさらに上昇させて押� ��込み、ダイス4の下方に突出させた繊維束2� �放射方向に押し開く過程を示している。ま� �図6は、ダイス4と、上昇させた溶着機5とに� �り放射方向に開いた繊維束(素線群)2を上下� �ら押さえた状態を示し、繊維束2の中心部と� ��記のデイスタンスリング7の対向部とを前記溶着機5により溶着する。

溶着機5には超音波ウエルダや高周波ウエルダを使用するのが好適である。図10は溶着機5 の拡大断面図であって、この溶着機は中央部に棒状のポンチ6が昇降可能な挿入孔5Aを有している。また、溶着機の上面には挿入孔5Aの� ��周位置に円形のデイスタンスリング7のセット穴8が設けられている。
デイスタンスリング7は直径5~7mm、厚さ1~2mm� �度の、例えばアクリロニトリルスチレン、� �リエチレン、ポリプロピレンのような硬質� �プラスチック材料からなるドーナツ状リン� �が使用される。
このデイスタンスリング7を図10のように溶� ��機5の中央位置に設けるセット穴8内に、デ� �スタンスリング7と押し開いた繊維束(素線群 )2の中心部と面接するように配置する。

溶着機5は超音波溶着により、デイスタンスリング7と放射状に押し開いた繊維束(素線� ��)2の対向する境界面を発熱させて両者を溶� �することができる。そして、この溶着手段� �より、繊維束(素線群)2の根元部にリング補� �された環状のハブ9を形成することができる� ��

図7と図8は、ポンチ6の頭部をダイス4に向かってさらに押し込むことで押し開いた繊維束(素線群)2の中心部をリング7の内周で切断� �て円形の軸?12を設ける過程を示している。� �のとき拡径用ヘッド6Aはポンチ6から取り外� �てもよい。拡径用ヘッド6Aの取り外し状態を示した図が図7である。図8のようにポンチ6の一部をダイス4内に没入するように突き上げ� �と、開かれた素線群の中心部分が円形に穿� �され、リング補強された環状のハブ9が残る� ��このときチャック3は、繊維束(素線群2)が後退できるように緩めておくのがよい。

この後図9のように溶着機5及びポンチ6を下� ��させ、シート状のブラシ単体10を取出す。
図11は上記の方法により製造されたリング� �強された環状のハブ9を有するシート状のブ� ��シ単体10の斜視図である。

図12は、以上のようにして製造されたシ� �ト状のブラシ単体10を、所定厚みのデイスタンスリングを挟んで適宜枚数重ね合わせ、それぞれのハブに形成した軸孔12にスリーブ11� �介そうした回転ブラシ20の断面図である。なお、シート状の各ブラシ単体10は、図のよう� ��スリーブ周りに回転できる。

このスリーブ11にピン13を挿入すれば、図 1及び図2に示したようにピン軸12を中心にし� �回転ブラシ20を柄部12の一端に回転可能に支� ��することができる。

以上に説明したように、本発明によると� ��ート状のブラシ単体が効率よく製造できる� ��けなく、各素線の根元部は丈夫となり、素� ��が抜けたり、切断するなどの不具合が解決� ��きる。

そしてこのようなブラシ単体を複数枚を� ��ねて形成した回転ブラシは、水切れもよく� ��燥しやすいので、清潔に保つことができ、� ��た、プラークなどの付着物を除去しやすい� ��転歯ブラシを得ることができる。

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