(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用毛の毛束をブラシに植毛する植毛機と、前記植毛機に用毛を供給する用毛搬送機とを備える植毛装置において、
前記用毛搬送機は、複数の用毛を用毛群として貯留する貯留部と、前記用毛群を前記植毛機に向けて押し出す押出部と、前記用毛群の用毛毛先に接触配置される摺動部とを備え、
前記摺動部は、前記用毛との接触面が、前記用毛毛先を前記用毛の供給方向に摺動することを特徴とする植毛装置。
【請求項２】
前記摺動部は、前記植毛機側の端部が、前記用毛群の植毛機側の端部よりも前記植毛機側に位置するように配置されている、請求項１に記載の植毛装置。
【請求項３】
前記摺動部は、前記用毛群の毛軸方向に往復動し、該用毛毛先に断続的に接触する、請求項１または２に記載の植毛装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植毛装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歯ブラシは、ヘッド部の植毛面に設けられた複数の植毛穴に用毛の毛束を順次植毛していくことによって作製される。毛束の植毛装置としては、例えば、用毛の毛束を二つ折りにし、その間に平線と呼ばれる抜止め具を挟んでブラシの植毛穴に打ち込んで毛束を植毛する植毛装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような植毛装置は、毛束を植毛する植毛機と、該植毛機に用毛を供給する用毛搬送機を備えている。植毛機としては、歯ブラシのヘッド部の植毛穴に対して接離可能な方向に移動動作され、二つ折りにされた毛束を平線と共に植毛穴に打ち込む植毛ヘッドと、前記植毛ヘッドに毛束を供給する毛束供給手段と、前記植毛ヘッドに平線を供給する平線供給手段とを備えたものが用いられる。用毛搬送機としては、複数の用毛からなる用毛群を載せて貯留する、いわゆる毛皿などの貯留部と、該貯留部の用毛群をその後端から植毛機に向かって押し出すプッシャーと、を備えたものが用いられる。
前記植毛装置では、外周縁部に用毛掻き取り溝が形成されたピッカーにより、貯留部の用毛群から所定本数の毛束を掻き取ると共に、掻き取った毛束を植毛ヘッドに供給する。
【０００３】
一方、植毛に用いる用毛は、製造の過程で静電気が発生しやすい。そのため、静電気による用毛の取り扱い性の低下を抑制する目的で、用毛には、その表面に潤滑油剤を塗布するオイル処理が施される。しかし、貯留部の用毛群中に潤滑油剤の塗布量が多い部分があると、その部分の用毛がべたついたり、用毛同士で密着して塊が形成されたりする。この場合、ピッカーによる毛束の掻き取りが部分的に困難になり、植毛ヘッドに供給される毛束の本数が一時的に減少し、ブラシのヘッド部に植毛される毛束の本数が不均一になって製品の品質が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９３２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、用毛の毛束をブラシに植毛する植毛機と、前記植毛機に用毛を供給する用毛搬送機とを備える植毛装置において、用毛搬送機から植毛機に用毛を安定供給して、所定本数の毛束を均一に植毛できる植毛装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
［１］用毛の毛束をブラシに植毛する植毛機と、前記植毛機に用毛を供給する用毛搬送機とを備える植毛装置において、前記用毛搬送機は、複数の用毛を用毛群として貯留する貯留部と、前記用毛群を前記植毛機に向けて押し出す押出部と、前記用毛群の用毛毛先に接触配置される摺動部とを備え、前記摺動部は、前記用毛との接触面が、前記用毛毛先を前記用毛の供給方向に摺動することを特徴とする植毛装置。
［２］前記摺動部は、前記植毛機側の端部が、前記用毛群の植毛機側の端部よりも前記植毛機側に位置するように配置されている、前記［１］に記載の植毛装置。
［３］前記摺動部は、前記用毛群の毛軸方向に往復動し、該用毛毛先に断続的に接触する、前記［１］または［２］に記載の植毛装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の植毛装置は、用毛の毛束をブラシに植毛する植毛機と、前記植毛機に用毛を供給する用毛搬送機とを備える植毛装置であって、用毛搬送機から植毛機に用毛を安定供給して、所定本数の毛束を均一に植毛できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の植毛装置の実施形態の一例を示した斜視図である。
【図２】本発明の植毛装置の実施形態の一例を示した平面図である。
【図３】本発明の植毛装置の用毛搬送機の一例を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の植毛装置の実施形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の植毛装置の一例である、歯ブラシ１００の製造に用いられる植毛装置１である。図３は、本発明の植毛装置の用毛搬送機の一例である。
歯ブラシ１００は、特に限定されず、図１に示すように、一般に硬質樹脂材料により成形されたブラシハンドル１０１の先端にヘッド部１０２を備え、ヘッド部１０２の一面（植毛面という。）１０２ａに複数の植毛穴１０３が並んで設けられた構成を有している。
歯ブラシ１００は、ブラシハンドル１０１の植毛穴１０３に用毛の毛束Ｂを順次植毛していくことにより製造される。
【００１０】
本実施形態の植毛装置１は、毛束Ｂを二つ折りにし、その間に挟み込まれた平線Ｈを、ブラシハンドル１０１の植毛穴１０３に打ち込むことによって毛束Ｂを植毛する装置である。
植毛装置１は、図１および図２に示すように、用毛の毛束Ｂを植毛する植毛機２と、植毛機２に用毛を供給する用毛搬送機３とを備えている。
【００１１】
植毛機２は、ブラシハンドル１０１を保持するブラシ保持手段１０と、ブラシ保持手段１０に保持されたブラシハンドル１０１の植毛穴１０３に対して接離可能で方向Ｘに沿って移動操作される、毛束Ｂを平線Ｈと共に植毛穴１０３に打ち込む植毛ヘッド２０と、毛束Ｂを植毛ヘッド２０に供給する毛束供給手段３０と、平線Ｈを植毛ヘッド２０に供給する平線供給手段４０と、を備えている。
【００１２】
ブラシ保持手段１０は、ブラシハンドル１０１のヘッド部１０２を固定する固定具１１と、植毛穴１０３に毛束Ｂを植毛している間、固定具１１に固定されたヘッド部１０２の位置がずれないように保持するチャック機構１２と、を備えている。
固定具１１は、植毛ヘッド２０の先端部２０ａに対向する位置に配置されており、植毛ヘッド２０と対向する面に、ヘッド部１０２を位置決めする位置決め凹部１１ａが設けられている。また、固定具１１は、移動テーブル（図示省略）に取り付けられており、該移動テーブルを移動させることで、植毛ヘッド２０が毛束Ｂを送り出す方向と直交する方向に固定具１１が移動するようになっている。これにより、植毛ヘッド２０に対するヘッド部１０２の位置を変えながら、複数の植毛穴１０３に毛束Ｂを順次植毛できるようになっている。
ただし、植毛機２においては、毛束Ｂを植毛する植毛穴１０３と植毛ヘッド２０との位置決めを、毛束Ｂを送り出す方向と直交する方向に植毛ヘッド２０を移動させることにより行う構成としてもよい。
【００１３】
植毛ヘッド２０は、歯ブラシ１００のヘッド部１０２の植毛面１０２ａに対して接離可能で、方向Ｘに沿ってスライド可能に支持された長尺な部材からなり、その先端部２０ａが漸次細くなる形状を有している。また、植毛ヘッド２０には、金属製の植毛針２１をスライド可能に支持する植毛針ガイド溝２２が軸線方向に亘って設けられている。さらに、植毛ヘッド２０の中途部には、側面を貫通するスリット２３が設けられている。また、植毛ヘッド２０の先端部２０ａには、毛束供給手段３０から供給された毛束Ｂを案内する毛束ガイド溝２４と、平線供給手段４０から供給される平線Ｈを案内する平線ガイド溝２５とが設けられている。毛束ガイド溝２４および平線ガイド溝２５は、植毛針２１をスライドさせる植毛針ガイド溝２２の延長線上に位置している。
【００１４】
毛束供給手段３０は、用毛搬送機３の用毛群Ｂ’から所定本数の毛束Ｂを掻き取って植毛ヘッド２０に供給するピッカー３１と、ピッカー３１の外周縁部に沿って設けられたガイド部材３２と、を備えている。
【００１５】
ピッカー３１の外周縁部には、用毛群Ｂ’から所定本数の毛束Ｂを掻き取る、用毛掻き取り溝３１ａが形成されている。また、ピッカー３１は、図示されない駆動機構により、支持軸３１ｂを支点としてＹ方向に回動自在とされている。ピッカー３１は、用毛搬送機３の用毛群Ｂ’から毛束Ｂを用毛掻き取り溝３１ａに確保し、植毛ヘッド２０の一方の側面からスリット２３内に進入して該毛束Ｂを毛束ガイド溝２４に供給するようになっており、毛束Ｂを確保する位置とスリット２３との間を往復することで順次毛束Ｂを供給するようになっている。
また、用毛掻き取り溝３１ａにより掻き取られた毛束Ｂは、ガイド部材３２によって、用毛掻き取り溝３２ａから脱落しないように植毛ヘッド２０まで誘導される。
【００１６】
平線供給手段４０は、帯状の平線Ｈ’を巻き回したリール４１と、植毛ヘッド２０に供給した平線Ｈ’の先端を所定の長さに切断するカッター（図示省略）とを備えている。平線供給手段４０は、リール４１に巻かれた帯状の平線Ｈ’を、毛束供給手段３０とは反対側から植毛ヘッド２０に供給すると共に、その先端をカッターで所定の長さに切断し、その切断した平線Ｈを植毛ヘッド２０の平線ガイド溝２４に供給するようになっている。
【００１７】
用毛搬送機３は、図１〜３に示すように、複数の用毛を用毛群Ｂ’として貯留する貯留部５０と、用毛群Ｂ’を植毛機２に向けて押し出す押出部６０と、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂに接触配置される摺動部７０とを備えている。
【００１８】
貯留部５０としては、例えば、図２に示すように、複数本の用毛を整列させて用毛群Ｂ’として貯留する凹条５１が形成された、いわゆる毛皿が挙げられる。該貯留部５０においては、凹条５１内に複数本の用毛を直立させた状態で整列させることで用毛群Ｂ’とし、該用毛群Ｂ’を植毛機２に順次供給するようになっている。
この例では貯留部５０に形成される凹条５１の数は１つであるが、凹条５１の数は１つには限定されない。例えば、異なる種類の用毛からなる複数の用毛群を貯留できるように、２つ以上の凹条５１が設けられ、各凹条５１の位置が切り換えられるものであってもよい。また、複数の貯留部５０が並列に設けられ、それら貯留部５０の位置が切り換えられるようになっていてもよい。
【００１９】
押出部６０は、貯留部５０の凹条５１に複数本の用毛が直立して整列された用毛群Ｂ’を、植毛機２に向かって、用毛の毛軸方向と直交する方向で押し出すものである。押出部６０は、用毛群Ｂ’を植毛機２に向かって押し出せるものであれば特に限定されず、用毛群Ｂ’をその後端から用毛の毛軸方向と直交する方向に押し出す公知のプッシャーなどが挙げられる。
【００２０】
摺動部７０は、図１〜３に示すように、貯留部５０の用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂと接触するように配置されており、用毛毛先ｂとの接触面が、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを用毛の供給方向に摺動するようになっている。
摺動部７０の用毛毛先ｂとの接触面が、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを用毛の供給方向に摺動することにより、貯留部５０に貯留されている用毛群Ｂ’がほぐされる。これにより、用毛群Ｂ’の用毛同士が潤滑油剤によって密着して塊を形成している場合でも、その用毛の塊がほぐされて解消される。そのため、ピッカー３１の用毛掻き取り溝３１ａにより、貯留部５０に貯留された用毛群Ｂ’から所定本数の毛束Ｂを安定して掻き取ることが可能となる。
【００２１】
摺動部７０は、前記接触面が用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを用毛の供給方向に摺動するものであればよく、この例では、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂと接触するベルト面が、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを用毛の供給方向に摺動するように回転するベルトコンベアである。
ベルトコンベアのベルトの材質は、一般的なベルトコンベアと同様の材質を使用することができ、衛生上、エラストマー、シリコンが好ましい。
ベルトコンベアの駆動方式は特に限定されず、電動モーター式などの一般的な使用が適用できる。
ただし、摺動部７０はベルトコンベアには限定されず、例えば、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂとの接触面が、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを用毛の供給方向に摺動するローラなどであってもよい。
【００２２】
摺動部７０の用毛群Ｂ’との接触面の幅（ベルトコンベアのベルト幅）は、貯留部５０の凹条５１の幅と同等であることが好ましい。
摺動部７０の用毛群Ｂ’との接触面の長さｄ１（ベルトコンベアの長さ、図３（Ｂ））は、１５〜１００ｍｍが好ましく、３０〜５０ｍｍがより好ましい。
【００２３】
摺動部７０は、植毛機２側の端部が、用毛群Ｂ’の植毛機２側の端部（本実施形態例では凹条５１の植毛機２側の端部）よりも植毛機２側に位置していることが好ましい。
摺動部７０をこのように配置すれば、摺動部７０の用毛毛先ｂとの接触面が、ピッカー３１の用毛掻き取り溝３１ａに位置する用毛毛先ｂも摺動するようになる。これにより、用毛が摺動部７０によってほぐされながら、より速やかに用毛掻き取り溝３１ａに掻き取られる。
【００２４】
摺動部７０の植毛機２側の端部と、用毛群Ｂ’の植毛機２側の端部との距離ｄ２（図３（Ｂ））は、用毛群Ｂ’（毛束Ｂ）の用毛の長さに対して、１／３０〜１／３倍が好ましく、１／１５〜１／５がより好ましい。前記距離ｄ２が用毛の長さに対して１／３０倍以上であれば、用毛をより安定して用毛掻き取り溝３１ａに供給できる。また、前記距離ｄ２が用毛の長さに対して１／３倍以下であれば、摺動部７０によって用毛群Ｂ’の用毛が植毛機２側に過剰に引き出され、用毛掻き取り溝３１ａに供給されずに損失することを抑制しやすい。
用毛の長さは、２０〜５０ｍｍが好ましい。
【００２５】
また、摺動部７０は、図３（Ａ）に示すように、用毛群Ｂ’の毛軸方向に往復動（本実施形態では上下動）し、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂに断続的に接触するようになっていることが好ましい。つまり、摺動部７０は、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを叩く毛叩き機能を有していることが好ましい。
貯留部５０の用毛群Ｂ’は、振動などによってところどころで用毛が飛び出し、用毛群Ｂ’の毛先が乱れて揃わなくなることがある。摺動部７０を毛軸方向に往復動させて用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを叩くことにより、用毛群Ｂ’から飛び出した用毛（図３（Ａ）の用毛β）を用毛群Ｂ’に戻して用毛毛先ｂを揃えることができる。これにより、毛先が揃った毛束Ｂが植毛された良好な品質の製品（歯ブラシなど）をより安定に製造できる。
【００２６】
摺動部７０の用毛群Ｂ’の毛軸方向に沿った往復動の振幅は、０．５〜１０ｍｍが好ましく、１〜５ｍｍがより好ましい。摺動部７０の往復動の振幅が０．５ｍｍ以上であれば、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを揃えることが容易になる。摺動部７０の往復動の振幅が１０ｍｍ以下であれば、摺動部７０により用毛群Ｂ’をほぐす効果が得られやすく、毛束Ｂがより安定に供給される。
【００２７】
摺動部７０の往復動は、摺動部７０を用毛群Ｂ’の用毛の毛軸方向に往復動させることが可能な駆動部７１を用いて行えばよい。駆動部７１としては、特に限定されず、モーター、振動エアバルブなどが挙げられる。
【００２８】
以下、植毛装置１の作用について説明する。
まず、用毛搬送機３において、図１〜３に示すように、貯留部５０の凹条５１に、複数本の用毛が直立して整列された用毛群Ｂ’が貯留され、押出部６０によって、その用毛群Ｂ’が植毛機２に向かって用毛の毛軸方向と直交する方向に押し出される。また、貯留部５０の植毛機２側では、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂに接触配置された摺動部７０（ベルトコンベア）の用毛毛先ｂとの接触面が、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを用毛の供給方向に摺動する。摺動部７０の前記接触面が用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂを摺動することで、潤滑油剤などにより用毛同士が密着して塊ができていても、用毛群Ｂ’の用毛がほぐされて植毛機２に安定に供給される。
摺動部７０の前記接触面の摺動速度（ベルトコンベアのベルト速度）は、２５〜２５０ｍｍ／分が好ましい。前記速度が２５ｍｍ／分以上であれば、摺動部７０により用毛群Ｂ’をほぐす効果が充分に得られやすい。前記速度が２５０ｍｍ／分以下であれば、用毛群Ｂ’の毛先が乱れることを抑制しやすい。
【００２９】
また、摺動部７０が用毛の毛軸方向に往復動し、用毛群Ｂ’の用毛毛先ｂ側の面（上面）を一定の周期で叩く。これにより、振動などによってところどころ飛び出した用毛が用毛群Ｂ’に戻され、用毛群Ｂ’の毛先が揃えられる。そして、植毛する毛束Ｂがその毛先を揃えられた状態でピッカー３１に供給される。
【００３０】
次に、植毛機２の毛束供給手段３０において、ピッカー３１が支持軸３１ｂを軸にして回動し、貯留部５０の用毛群Ｂ’から所定本数の毛束Ｂを掻き取ると共に植毛ヘッド２０のスリット２３に進入し、掻き取った毛束Ｂを毛束ガイド溝２４に供給する。さらに、平線供給手段４０は、帯状の平線Ｈ’を植毛ヘッド２０に供給すると共に、その先端をカッターで所定の長さに切断し、平線ガイド溝２５に切断した平線Ｈを供給する。
【００３１】
一方、ブラシ保持手段１０のチャック機構１２でブラシハンドル１０１が保持され、ヘッド部１０２が固定具１１で固定される。
毛束Ｂおよび平線Ｈが供給された植毛ヘッド２０は、ヘッド部１０２の植毛面１０２ａに接近する方向に移動する。そして、植毛ヘッド２０の先端部２０ａをヘッド部１０２の植毛面１０２ａに突き合わせ、その状態から、毛束Ｂを植毛穴１０３の軸線と一致した方向に送り出す。すなわち、植毛針２１が、植毛針ガイド溝２２内を先端部２０ａに向かって移動し、その植毛針２１により平線ガイド溝２５に供給された平線Ｈを押圧しながら、該平線Ｈと共に、毛束ガイド溝２４に供給された毛束Ｂを植毛ヘッド２０の先端部２０ａへと送り出す。植毛ヘッド２０の先端部２０ａから送り出される毛束Ｂは、平線Ｈにより二つ折りにされ、間に挟み込まれた平線Ｈと共に植毛穴１０３に打ち込まれて植毛される。
植毛後は、植毛ヘッド２０がヘッド部１０２から離間する方向に後退する。これにより、植毛ヘッド２０の先端部２０ａから毛束Ｂが抜き取られて、再び植毛前の位置へと戻る。
植毛装置１は、このような一連の植毛動作を、ヘッド部１０２の位置を変化させながら複数回行い、ヘッド部１０２に設けられた複数の植毛穴１０３に毛束Ｂを順次植毛していく。
【００３２】
以上説明した植毛装置１は、用毛搬送機３から植毛機２に所定本数の毛束Ｂを安定して供給でき、ブラシに毛束Ｂを均一に植毛できる。植毛装置１における前記効果は、用毛搬送機３が摺動部７０を備えていることに起因する。
押出部６０は、用毛群Ｂ’における用毛の数が多くても少なくても同等の力で押圧するものである。そのため、押出部６０のみでは、特に用毛が潤滑油剤でべたついたり、周囲の用毛同士で密着して塊が形成された場合、用毛群Ｂ’のその部分から用毛を掻き取ることが一時的に困難になり、用毛掻き取り溝３１ａで掻き取る毛束の本数が不均一になることがある。これに対し、植毛装置１においては、押出部６０によって貯留部５０の用毛群Ｂ’を押し出しつつ、摺動部７０の摺動によってその用毛群Ｂ’をほぐしている。つまり、用毛群Ｂ’は、摺動部７０によってほぐされながら植毛機２に向かって供給される。これにより、用毛群Ｂ’の用毛が潤滑油剤でべたついたり、周囲の用毛同士で密着して塊を形成していても、ほぐされた用毛が速やかに用毛掻き取り溝３１ａに掻き取られるため、所定本数の毛束Ｂが植毛機２に安定に供給される。そのため、植毛する毛束Ｂの本数が均一になり、良好な品質のブラシ製品が得られる。加えて、摺動部により用毛群の用毛毛先を叩くことで、毛先が揃った状態で毛束が植毛機に供給されるため、良好な製品が得られる。
【００３３】
なお、本発明は、前述した歯ブラシ１００の製造に用いられる植毛装置１には限定されない。例えば、摺動部が用毛群の毛軸方向に往復動せず、貯留部の用毛群の用毛毛先を叩く毛叩き機能を有していないものであってもよい。
また、用毛搬送機が、前述した摺動部を備えたものであれば植毛装置１には限定されず、毛束を平線と共に植毛穴に打ち込んで植毛する植毛装置に広く適用できる。また、毛束を平線と共に植毛穴に打ち込んで植毛する植毛装置にも限定されず、その他の方式で植毛する植毛機を備えた植毛装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  植毛装置  ２  植毛機  ３  用毛搬送機  １０  ブラシ保持手段  ２０  植毛ヘッド  ３０  毛束供給手段  ４０  平線供給手段  ５０  貯留部  ６０  押出部  ７０  摺動部  Ｂ’  用毛群  Ｂ  毛束  β  用毛
【図１】
0005427578.tif 000002
【図２】
0005427578.tif 000003
【図３】
0005427578.tif 000004