(57)【要約】  本願発明は、毛先加工が必要な用毛と、毛先加工が不要なテーパー用毛とが混在するブラシを作製する際に、その製造工程の削減を図りつつ、このようなブラシを効率良く製造する。また本願発明は、植毛前の毛束に対して適切な毛先加工を施すと共に、このような毛束の毛先加工を効率良く行うことを可能とした毛束加工装置を提供する。本願発明は、第１の毛束に対し毛先加工を施した後、第１の毛束と、毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の毛束とを、ブラシの植毛面に設けられた複数の植毛穴に植設する。また本願発明の毛束加工装置は、毛束搬送部と毛束供給部と毛束回収部と毛先加工部とを備える。毛束搬送部は回転板と毛束保持機構とを有し、毛束回収部は毛束排出機構を有する。毛先加工部は、外周面に面状研磨体又は突起状研磨体が設けられた研磨ドラムを有する。
2010021138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施した後に、この毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とを、それぞれブラシの植毛面に設けられた複数の植毛穴に植設することを特徴とするブラシの製造方法。
【請求項２】
前記毛先加工として、毛先を丸める丸め加工、毛先を先鋭化するテーパー加工、毛先を扁平化するヘラ加工のうち、何れかの加工を施すことを特徴とする請求項１に記載のブラシの製造方法。
【請求項３】
前記毛先加工において、毛束を保持する保持溝が外周縁部に複数並んで設けられた回転板と、前記保持溝に毛束を供給する用毛供給部と、前記保持溝から毛束を回収する用毛回収部と、外周面に面状研磨体又は複数の突起状研磨体が設けられた研磨ドラムとを有し、前記回転板を回転させると共に、当該回転板の少なくとも一方又は両方の面側に配置された研磨ドラムをその中心軸周り及び／又は当該中心軸と直交する軸周りに回転させながら、前記回転板の保持溝に保持された毛束の先端を前記面状研磨体又は突起状研磨体により研磨する毛束加工機を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシの製造方法。
【請求項４】
前記回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも２つ以上の用毛供給部を配置し、断面形状又は色の何れかが異なる２種類以上の用毛を当該用毛供給部から供給することを特徴とする請求項３に記載のブラシの製造方法。
【請求項５】
前記回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも１つ又は２つ以上の用毛回収部を配置し、前記種類の異なる用毛毎に当該用毛回収部が毛束を回収する、又は前記種類の異なる用毛を一の用毛回収部により混合した状態で回収することを特徴とする請求項４に記載のブラシの製造方法。
【請求項６】
前記第１の用毛の毛束と前記第２の用毛の毛束とを前記植毛穴に植設する際に、前記ブラシの植毛穴に対して接離可能な方向に移動操作される植毛ヘッドと、前記植毛ヘッドに毛束を供給する毛束供給機構と、前記植毛ヘッドに平線を供給する平線供給機構とを有し、前記植毛ヘッドの先端部から送り出される毛束を二つ折りにし、その間に挟み込まれた平線を前記ブラシの植毛穴に打ち込むことによって毛束を植設する平線植毛機を用いることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のブラシの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の方法により製造された歯ブラシ。
【請求項８】
毛束を搬送する毛束搬送部と、
前記毛束搬送部に毛束を供給する毛束供給部と、
前記毛束搬送部から毛束を回収する毛束回収部と、
前記毛束供給部と毛束回収部との間で搬送される毛束に対して毛先加工を施す毛先加工部とを備えることを特徴とする毛束加工装置。
【請求項９】
前記毛束搬送部は、前記毛束供給部から供給される毛束群から所定本数の毛束を掻き取る保持溝が外周縁部に複数並んで設けられた回転板と、前記保持溝によって掻き取られた毛束を前記保持溝内に保持する毛束保持機構とを有することを特徴とする請求項８に記載の毛束加工装置。
【請求項１０】
前記毛束回収部は、前記保持溝内の毛束を排出させる毛束排出機構を有することを特徴とする請求項９に記載の毛束加工装置。
【請求項１１】
前記毛先加工部は、外周面に面状研磨体又は複数の突起状研磨体が設けられた研磨ドラムを有し、
前記研磨ドラムは、前記回転板の少なくとも一方又は両方の面側に配置されて、その中心軸周り及び／又は当該中心軸と直交する軸周りに回転しながら、前記毛束の先端を前記面状研磨体又は突起状研磨体により研磨することを特徴とする請求項８〜１０の何れか一項に記載の毛束加工装置。
【請求項１２】
前記毛束供給部は、前記回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも１つ又は２つ以上配置されていることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の毛束加工装置。
【請求項１３】
前記毛束回収部は、前記回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも１つ又は２つ以上配置されていることを特徴とする請求項９〜１２の何れか一項に記載の毛束加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシの製造方法及び歯ブラシに関する。更に本発明は、例えば歯ブラシなどの用毛の毛束を加工するための毛束加工装置に関する。
本願は、２００８年８月２０日に、日本に出願された特願２００８−２１１７５９号及び２００８年１２月２４日に、日本に出願された特願２００８−３２６９０７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、口腔洗浄用のブラシである歯ブラシは、通常は円形断面や矩形などの異形断面を有する用毛の毛束をブラシの植毛穴に植設した後に、毛束の先端を任意の形状にトリミングし、更に毛先の丸め加工を行うことで仕上げられる（例えば、特許文献１〜３などを参照）。【０００３】
一方、毛先を先鋭化したテーパー用毛を用いた歯ブラシは、予め溶解処理により毛先を先鋭化するテーパー加工が施された用毛をブラシの植毛穴に植設することで、植毛後に毛先加工を行うことなく仕上げられる。【０００４】
このため、上述した植毛後に毛先加工が必要な通常用毛と、毛先加工を行わないテーパー用毛とをそれぞれ混在させた歯ブラシを作製する場合には、先ず、通常用毛を所望の植毛穴に植設し、上述した毛束先端のトリミング加工と、毛先の丸め加工とを行った後に、テーパー用毛を残りの植毛穴に植設することが行われる。【０００５】
しかしながら、このような従来の工程によるブラシの製造方法では、工程数が多くなるだけでなく、人手も多く要するといった欠点がある。一方、上述した通常用毛とテーパー用毛とをブラシの植毛穴に植設した後に毛先加工を行う場合、工程数を削減できるものの、テーパー用毛の毛先も同時に加工することになるため、テーパー用毛の毛先形状が劣化するといった問題が発生してしまう。【０００６】
上述したように、歯ブラシに植設される通常用毛の毛束については、毛束の先端が歯肉を傷つけたり、為害性が生じたりしないように植毛後に毛先の丸め加工を行っている。一方、通常用毛の毛束に対して植毛前に丸め加工を行うことで、この通常用毛とテーパー用毛とをブラシの植毛穴に植設した後に毛先加工を行うことを省略することが可能となる。【０００７】
ここで、一般的な歯ブラシの製造方法に用いられる平線植毛機では、複数本に束ねた用毛の毛束を二つ折りにし、その間に平線を挟み込みながら植毛穴に打ち込むことによって植毛を行っている。したがって、植毛前の毛束に毛先の丸め加工を行う場合には、毛束の両端部に対して毛先加工を施す必要である。【０００８】
しかしながら、従来は、毛束をブラシの植毛穴に植設した後に毛先加工を行う装置が一般的である。一方、連続的な線状体のフィラメントを所望の長さに切断した後、丸め加工を施す装置が提案されている（例えば、特許文献４を参照。）。しかしながら、この装置では、フィラメントの搬送速度を速めても、１本単位でフィラメントに加工を施す必要があるため、処理能力に限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２２８０２１号公報
【特許文献２】特開平７−１２４０１９号公報
【特許文献３】特表２００１−５１５３８１号公報
【特許文献４】特開平７−８３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、毛先加工が必要な用毛と、毛先加工が不要なテーパー用毛とが混在するブラシを作製する際に、その製造工程の削減を図りつつ、このようなブラシを効率良く製造することを可能としたブラシの製造方法、並びにこのような方法を用いて製造される歯ブラシを提供することを目的とする。【００１１】
更に本発明は、植毛前の毛束に対して適切な毛先加工を施すと共に、このような毛束の毛先加工を効率良く行うことを可能とした毛束加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る発明は、第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施した後に、この毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とを、それぞれブラシの植毛面に設けられた複数の植毛穴に植設することを特徴とするブラシの製造方法である。【００１３】
また、第２の態様に係る発明は、毛先加工として、毛先を丸める丸め加工、毛先を先鋭化するテーパー加工、毛先を扁平化するヘラ加工のうち、何れかの加工を施すことを特徴とする第１の態様のブラシの製造方法である。【００１４】
また、第３の態様に係る発明は、毛先加工において、毛束を保持する保持溝が外周縁部に複数並んで設けられた回転板と、保持溝に毛束を供給する用毛供給部と、保持溝から毛束を回収する用毛回収部と、外周面に面状研磨体又は複数の突起状研磨体が設けられた研磨ドラムとを有し、回転板を回転させると共に、当該回転板の少なくとも一方又は両方の面側に配置された研磨ドラムをその中心軸周り及び／又は当該中心軸と直交する軸周りに回転させながら、回転板の保持溝に保持された毛束の先端を面状研磨体又は突起状研磨体により研磨する毛束加工機を用いることを特徴とする第１の態様又は第２の態様のブラシの製造方法である。【００１５】
また、第４の態様に係る発明は、回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも２つ以上の用毛供給部を配置し、断面形状又は色の何れかが異なる２種類以上の用毛を当該用毛供給部から供給することを特徴とする第３の態様のブラシの製造方法である。【００１６】
また、第５の態様に係る発明は、回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも１つ又は２つ以上の用毛回収部を配置し、種類の異なる用毛毎に当該用毛回収部が毛束を回収する、又は前記種類の異なる用毛を一の用毛回収部により混合した状態で回収することを特徴とする第４の態様のブラシの製造方法である。【００１７】
また、第６の態様に係る発明は、第１の用毛の毛束と第２の用毛の毛束とを前記植毛穴に植設する際に、ブラシの植毛穴に対して接離可能な方向に移動操作される植毛ヘッドと、植毛ヘッドに毛束を供給する毛束供給機構と、植毛ヘッドに平線を供給する平線供給機構とを有し、植毛ヘッドの先端部から送り出される毛束を二つ折りにし、その間に挟み込まれた平線をブラシの植毛穴に打ち込むことによって毛束を植設する平線植毛機を用いることを特徴とする第１〜５の態様のブラシの製造方法である。【００１８】
また、第７の態様に係る発明は、第１〜６の態様の方法により製造された歯ブラシである。【００１９】
また、第８の態様に係る発明は、毛束を搬送する毛束搬送部と、毛束搬送部に毛束を供給する毛束供給部と、毛束搬送部から毛束を回収する毛束回収部と、毛束供給部と毛束回収部との間で搬送される毛束に対して毛先加工を施す毛先加工部とを備えることを特徴とする毛束加工装置である。【００２０】
また、第９の態様に係る発明は、毛束搬送部が、毛束供給部から供給される毛束群から所定本数の毛束を掻き取る保持溝が外周縁部に複数並んで設けられた回転板と、保持溝によって掻き取られた毛束を保持溝内に保持する毛束保持機構とを有することを特徴とする第８の態様の毛束加工装置である。【００２１】
また、第１０の態様に係る発明は、毛束回収部が、保持溝内の毛束を排出させる毛束排出機構を有することを特徴とする第９の態様の毛束加工装置である。【００２２】
また、第１１の態様に係る発明は、毛先加工部が、外周面に面状研磨体又は複数の突起状研磨体が設けられた研磨ドラムを有し、研磨ドラムが、回転板の少なくとも一方又は両方の面側に配置されて、その中心軸周り及び／又は当該中心軸と直交する軸周りに回転しながら、毛束の先端を面状研磨体又は突起状研磨体により研磨することを特徴とする第８〜１０の態様の毛束加工装置である。【００２３】
また、第１２の態様に係る発明は、毛束供給部が、回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも１つ又は２つ以上配置されていることを特徴とする第９〜１１の態様の毛束加工装置である。【００２４】
また、第１３の態様に係る発明は、毛束回収部が、回転板の外周縁部に沿った位置に少なくとも１つ又は２つ以上配置されていることを特徴とする第９〜１２の態様の毛束加工装置である。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施した後に、この毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とを、それぞれブラシの植毛面に設けられた複数の植毛穴に植設することから、製造工程の削減を図りつつ、このようなブラシを効率良く製造することが可能である。
また、本発明では、このような製造方法を用いることによって、研磨処理による毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とが混在する歯ブラシを安価に提供することが可能である。【００２６】
また、本発明によれば、植毛前の毛束に対して適切な毛先加工を施すと共に、このような毛束の毛先加工を効率良く行うことを可能とした毛束加工装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明を適用したブラシの製造方法に用いられる毛束加工機の一例を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す毛束加工機の側面図である。
【図３】図３は、丸め加工を施す場合の研磨ドラムを示す模式図である。
【図４】図４は、テーパー加工を施す場合の研磨ドラムを示す模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ヘラ加工を施す研磨ドラムのうち、図３に示す研磨ドラムの動作を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ヘラ加工を施す研磨ドラムのうち、図４に示す研磨ドラムの動作を示す模式図である。
【図６】図６は、毛束加工機の変形例を示す平面図である。
【図７】図７は、図６に示す毛束加工機の別の動作を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明を適用したブラシの製造方法に用いられる平線植毛機の一例を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明を適用した毛束加工装置の一例を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す毛束加工装置の側面図である。
【図１１】図１１は、毛束保持機構の構成を示す平面図である。
【図１２】図１２は、毛束保持機構の構成を示す断面図である。
【図１３】図１３は、毛束排出機構の構成を示す平面図である。
【図１４】図１４は、毛束排出機構が毛束を排出した状態を拡大して示す平面図である。
【図１５】図１５は、丸め加工を施す場合の研磨ドラムを示す模式図である。
【図１６】図１６は、テーパー加工を施す場合の研磨ドラムを示す模式図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、ヘラ加工を施す研磨ドラムのうち、図１５に示す研磨ドラムの動作を示す模式図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、ヘラ加工を施す研磨ドラムのうち、図１６に示す研磨ドラムの動作を示す模式図である。
【図１８】図１８は、毛束加工装置の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、本発明によるブラシの製造方法を歯ブラシの製造に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２９】
さらに、本発明を適用した毛束加工装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を模式的に示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００３０】
本発明を適用したブラシの製造方法は、第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施した後に、この毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とを、それぞれブラシの植毛面に設けられた複数の植毛穴に植設することを特徴とする。
【００３１】
具体的に、本発明によるブラシの製造方法を歯ブラシの製造に適用した場合には、先ず、第１の用毛及び第２の用毛を用意する。これら第１の用毛及び第２の用毛については、例えばポリアミド（ナイロン６−１０、ナイロン６−１２等）や、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等）などの熱可塑性樹脂を加熱溶融し、一定太さの複数本のモノフィラメントとなるように押出し成形により紡糸し、延伸工程、アニーリング工程を経て巻き取った後、このモノフィラメントを適当な本数に束ねて（例えば直径５ｃｍ程度の束）、紙テープなどを外周に巻いたり、シュリンクフイルムでシュリンク包装したりした後、１ｍ程度の長さにカットする（これをハンク用毛という。）。更に、このハンク用毛を第１の用毛及び第２の用毛の毛丈に合わせて所望の長さにカットする（これをカットピースという。）。
【００３２】
そして、第１の用毛については、このようにして得られたカットピースから紙テープやシュリンクフイルムを取り除いたものを、後述する毛束加工機１の用毛供給部３にセットする。一方、第２の用毛については、上述したカットピースの先端を水酸化ナトリウムや酸などの加水分解溶液中に浸漬して溶解処理し、溶解度の違いによって毛先に向かって漸次径が細くなるテーパー形状とした後、中和・洗浄して乾燥する。そして、このようにして得られたテーパー用毛を第２の用毛として予め用意しておく。
【００３３】
第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施す際は、例えば図１に示すような毛束加工機１を用いる。この毛束加工機１は、図１に示すように、毛束Ｂを保持する保持溝２ａが設けられた回転板２と、保持溝２ａに毛束Ｂを供給する用毛供給部３と、保持溝２ａから毛束を回収する用毛回収部４と、保持溝２ａに保持された毛束Ｂの先端に研磨処理を施す複数の研磨ドラム５とを備えて概略構成されている。
【００３４】
回転板２は、例えば６００ｍｍφ程度の円盤状の部材からなり、水平な面内で回転自在に支持されると共に、図示を省略する駆動モータにより一方向に回転駆動される。また、回転板の外周縁部には、複数の保持溝２ａが等間隔に並んで設けられている。これら保持溝２ａは、用毛供給部３から供給される所定本数の毛束Ｂを掻き取るため、例えば１０ｍｍφ程度の内径を有して回転板２の外周縁部を厚み方向に切欠くように形成されている。
なお、この保持溝２ａによって掻き取られた毛束Ｂが保持溝２ａから脱落しないように、用毛供給部３と用毛回収部４との間には、回転板２の外周縁部に沿ったガイド部材（図示せず。）が設けられている。
【００３５】
用毛供給部３は、回転板２の外周縁部に沿った位置に配置されている。そして、この用毛供給部３は、加工前の用毛(モノフィラメント)が束ねられた用毛群を収容すると共に、この用毛群を回転板２の外周縁部に向かって押し付けながら、所定本数の毛束Ｂを回転板２の保持溝２ａに順次供給する。
【００３６】
用毛回収部４は、複数の研磨ドラム５が並ぶ領域を挟んだ用毛供給部３とは反対側の回転板２の外周縁部に沿った位置に配置されている。そして、この用毛回収部４は、保持溝２ａから加工後の毛束Ｂを順次抜き取った後に、これら加工後の毛束Ｂを用毛群の状態で回収する。
【００３７】
複数の研磨ドラム５は、図１及び図２に示すように、用毛供給部３と用毛回収部４との間で回転板２の回転方向に並んで設けられている。また、これら複数の研磨ドラム５は、保持溝２ａに保持された毛束Ｂの両端を研磨処理するため、回転板２の外周縁部を挟んだ上下の両側に交互に並んで配置されている。
【００３８】
複数の研磨ドラム５は、保持溝２ａに保持された毛束Ｂの先端に対して、毛先を丸める丸め加工、毛先を先鋭化するテーパー加工、毛先を扁平化するヘラ加工のうち、何れかの毛先加工を施す。
【００３９】
具体的に、丸め加工を施す場合は、図３に示すような外周面に面状研磨体５ａが設けられた研磨ドラム５Ａを用いる。この研磨ドラム５Ａは、支持部６Ａによって回転可能に支持されて、図示を省略する駆動モータにより回転駆動される。また、支持部６Ａは、この研磨ドラム５Ａの回転軸（中心軸）と直交する軸回りに回転可能となっている。
【００４０】
そして、保持溝２ａに保持された毛束Ｂの先端に対しては、研磨ドラム５Ａをその中心軸周り及びその中心軸と直交する軸周りに回転させながら、この研磨ドラム５Ａの外周面に設けられた面状研磨体５ａに毛束Ｂの先端を接触させることによって研磨処理を施す。
これにより、毛先を丸める丸め加工を施すことが可能である。なお、毛束Ｂの先端を面状研磨体５ａに押し付ける圧力を強めれば、毛束Ｂの先端を大きく撓ませながら毛先を円錐状に加工する、いわゆるサテナイズ加工を施すことも可能である。
【００４１】
一方、テーパー加工を施す場合は、図４に示すような外周面に複数の突起状研磨体５ｂが設けられた研磨ドラム５Ｂを用いる。この研磨ドラム５Ｂは、支持部６Ｂによって回転可能に支持されて、図示を省略する駆動モータにより回転駆動される。また、支持部６Ｂは、この研磨ドラム５Ｂの回転軸（中心軸）と直交する軸回りに回転可能となっている。
突起状研磨体５ｂは、先端が鋭利な突起の表面に研磨砥粒を固着させたものであり、研磨ドラム５Ｂの外周面から起立した状態で周方向と幅方向に複数並んで設けられている。
【００４２】
そして、保持溝２ａに保持された毛束Ｂの先端に対しては、研磨ドラム５Ｂをその中心軸周り及びその中心軸と直交する軸周りに回転させながら、この研磨ドラム５Ｂの外周面に設けられた複数の突起状研磨体５ｂの間に毛束Ｂの先端を進入させることによって研磨加工を施す。これにより、毛先を先鋭化するテーパー加工を施すことが可能である。なお、複数の突起状研磨体５ｂの間に進入させる毛束Ｂの長さを調整することで、毛先を先鋭化する度合いを調整することが可能である。
【００４３】
一方、ヘラ加工を施す場合は、図５Ａ，図５Ｂに示すように、上述した研磨ドラム５Ａ，５Ｂの何れかを用いる。そして、保持溝２ａに保持された毛束Ｂの先端に対しては、研磨ドラム５Ｂをその中心軸周りに回転させながら、この研磨ドラム５Ｂの外周面に設けられた面状研磨体５ａに毛束Ｂの先端を接触させる、又は複数の突起状研磨体５ｂの間に毛束Ｂの先端を進入させることによって研磨加工を施す。また、回転板２の回転方向に並ぶ複数の研磨ドラム５Ａ，５Ｂは、隣接するもの同士が互いに逆向きに回転駆動される。これにより、毛先を扁平化するヘラ加工を施すことが可能である。なお、毛束Ｂの先端を面状研磨体５ａに押し付ける圧力、又は複数の突起状研磨体５ｂの間に進入させる毛束Ｂの長さを調整することで、毛先を扁平化する度合いを調整することが可能である。
【００４４】
本発明では、このような毛束加工機１を用いることによって、第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施す。
なお、本発明は、上記図１に示す毛束加工機１を用いる場合に必ずしも限定されるものではなく、この毛束加工機１に対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、図６に示すように、上記回転板２の外周縁部に沿った位置に、２つ以上の用毛供給部３を配置したり、２つ以上の用毛回収部４を配置したりすることも可能である。
【００４５】
この場合、各用毛供給部３からは、断面形状又は色の何れかが異なる２種類以上の用毛を供給することができる。また、加工後の毛束Ｂを回収する場合は、各用毛回収部４が種類の異なる用毛毎に毛束Ｂを回収することができる。また、図７に示すように、これら種類の異なる用毛を一の用毛回収部４により混合した状態で回収するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記毛束加工機１では、回転板２が水平な面内で回転自在に支持された構成となっているが、この水平な面内と直交する面内で回転板２が回転自在に支持されると共に、複数の研磨ドラム５が回転板２の外周縁部を挟んだ左右の両側に交互に並んで配置された構成とすることも可能である。
【００４７】
次に、第１の用毛の毛束と第２の用毛の毛束とを植毛穴に植設する際は、例えば図８に示すような平線植毛機１０を用いる。
この平線植毛機１０は、毛束Ｂを植設する前のブラシハンドル１００を保持するブラシ保持機構１１と、このブラシ保持機構１１に保持されたブラシハンドル１００の植毛穴１０１に対して接離可能な方向Ｘに移動操作される植毛ヘッド１２と、この植毛ヘッド１２に毛束Ｂを供給する毛束供給機構１３と、この植毛ヘッド１２に平線Ｈを供給する平線供給機構１４とを備えている。
【００４８】
ブラシ保持機構１１は、ブラシハンドル１００のヘッド部１００ａを固定する固定具１５を備え、この平線植毛機１０が毛束Ｂを植設している間、固定具１５に固定されたヘッド部１００ａの位置がずれないようにチャック機構１６がブラシハンドル１００を保持する構造となっている。
【００４９】
固定具１５は、植毛ヘッド１２の先端部に対向する位置に配置されており、その対向面には、ヘッド部１００ａを位置決めするための位置決め凹部１５ａが設けられている。また、固定具１５は、図示を省略する移動テーブルに取り付けられており、この移動テーブルが固定具１５を植毛ヘッド１２が毛束Ｂを送り出す方向とは直交する方向に移動操作する。これにより、植毛ヘッド１２に対するヘッド部１００ａの位置を替えながら、複数の植毛穴１０１のうち植毛対象となる任意の植毛穴１０１に第１又は第２の用毛の毛束Ｂを植設することが可能となっている。
【００５０】
なお、本発明では、上記固定具１５を移動操作する構成に限らず、毛束Ｂを送り出す方向とは直交する方向に植毛ヘッド１２を移動操作することによって、固定具１５に固定されたヘッド部１００ａに対する植毛ヘッド１２の位置を変更する構成としてもよい。
【００５１】
植毛ヘッド１２は、ヘッド部１００ａの植毛面に対して接離可能な方向Ｘにスライド可能に支持された長尺状の部材からなり、その先端部１２ａが漸次細くなる形状を有している。また、植毛ヘッド１２には、金属製の植毛針１７をスライド可能に支持するガイド溝１８が軸線方向に亘って設けられている。さらに、植毛ヘッド１２の中途部には、側面を貫通するスリット１９が設けられている。
【００５２】
植毛ヘッド１２の先端部１２ａには、毛束供給機構１３から供給された毛束Ｂを案内する毛束ガイド溝２０と、平線供給機構１４から供給される平線Ｈを案内する平線ガイド溝２１とが設けられている。そして、これらガイド溝２０，２１は、上述した植毛針１７がスライドされるガイド溝１８の延長線上に位置している。
【００５３】
毛束供給機構１３は、図８中に示すＹ方向に揺動しながら植毛ヘッド１２の一方の側面からスリット１９内に進入可能とされたピッカー２２を有している。このピッカー２２の外周縁部には、毛皿（図示せず。）に乗せて供給される第１又は第２の用毛の用毛群Ｂ’から所定本数の毛束Ｂを掻き取るための掻き取り溝２２ａが形成されている。また、この掻き取り溝２２ａによって掻き取られた毛束Ｂが掻き取り溝２２ａから脱落しないように、毛皿と植毛ヘッド１２との間には、ピッカー２２の外周縁部に沿ったガイド部材２３が設けられている。そして、毛束供給機構１３は、植毛ヘッド１２の一方の側面からスリット１９内にピッカー２２を進入させて、掻き取り溝２２ａよって掻き取られた毛束Ｂを毛束ガイド溝２０に供給する。
【００５４】
平線供給機構１４は、リール２４に巻かれた帯状の平線Ｈ’を植毛ヘッド１２の他方の側面から供給すると共に、供給された平線Ｈ’の先端をカッター（図示せず。）によって所定の長さに切断し、この切断された平線Ｈを平線ガイド溝２１に供給する。
【００５５】
以上のような構造を有する平線植毛機１０では、ブラシ保持機構１１がブラシハンドル１００を保持し、ヘッド部１００ａが固定具１５に固定された後、植毛ヘッド１２がヘッド部１００ａの植毛面に接近する方向に移動する。そして、この植毛ヘッド１２の先端部１２ａをヘッド部１００ａの植毛面に突き合わせた状態から、毛束Ｂを植毛穴１０１の軸線と一致した方向に送り出す。すなわち、植毛針１７がガイド溝１８内を植毛ヘッド１２の先端部１２ａに向かって前進することによって、この植毛針１７が平線ガイド溝２１に供給された平線Ｈを押圧しながら、この平線Ｈと共に毛束ガイド溝２０に供給された毛束Ｂを植毛ヘッド１２の先端部１２ａへと送り出す。そして、この植毛ヘッド１２の先端部１２ａから送り出された毛束Ｂは、平線Ｈにより二つ折りされて、その間に挟み込まれた平線Ｈを植毛穴１０１に打ち込むことによって、植毛穴１０１に植設されることになる。
【００５６】
植毛後は、植毛ヘッド１２がヘッド部１００ａから離間する方向に後退する。これにより、植毛ヘッド１２の先端部１２ａから毛束Ｂが抜き取られて、再び植毛前の位置へと戻ることになる。そして、この平線植毛機１０では、以上のような植毛ヘッド１２による植毛動作をヘッド部１００ａの位置を替えながら行うことによって、ヘッド部１００ａに設けられた任意の植毛穴１０１に対して第１又は第２の用毛の毛束Ｂを順次植毛していくことが可能となっている。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、第１の用毛の毛束に対して研磨処理による毛先加工を施した後に、この毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とを、それぞれブラシハンドル１００のヘッド部１００ａに設けられた複数の植毛穴１０１に植設することから、製造工程の削減を図りつつ、歯ブラシを効率良く製造することが可能である。
【００５８】
また、本発明では、このような製造方法を用いることによって、研磨処理による毛先加工が施された第１の用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された第２の用毛の毛束とが混在する歯ブラシを安価に製造することが可能である。
【００５９】
本発明を適用した毛束加工装置は、例えば図９及び図１０に示すように、歯ブラシに用いられる用毛の毛束Ｂに対して研磨処理による毛先加工を施すものであり、毛束Ｂを搬送する毛束搬送部３１と、毛束搬送部３１に毛束Ｂを供給する毛束供給部３２と、毛束搬送部３１から毛束Ｂを回収する毛束回収部３３と、毛束供給部３２と毛束回収部３３との間で搬送される毛束Ｂに対して毛先加工を施す毛先加工部３４とを備えている。
【００６０】
毛束搬送部３１は、毛束Ｂを保持する保持溝３５ａが設けられた回転板３５を有し、この回転板３５は、例えば６００ｍｍφ程度の円盤状の部材からなる。また、この回転板３５は、水平な面内で回転自在に支持されると共に、駆動モータ３６により一方向に回転駆動される。
【００６１】
保持溝３５ａは、回転板３５の外周縁部に等間隔に複数並んで設けられている。これら複数の保持溝３５ａは、毛束供給部３２から供給される毛束群Ｂ’から所定本数の毛束Ｂを掻き取るため、例えば１０ｍｍφ程度の内径を有して回転板３５の外周縁部を厚み方向に切欠くように形成されている。
【００６２】
毛束搬送部３１は、回転板３５の保持溝３５ａによって掻き取られた毛束Ｂを保持溝３５ａ内に保持するための毛束保持機構３７を有している。具体的に、この毛束保持機構３７は、図１１及び図１２に示すように、回転板３５の各保持溝３５ａに対応する位置において、保持溝３５ａ内の毛束Ｂを保持する保持具３８と、この保持具３８を毛束Ｂを保持する方向に向かって付勢する引張コイルバネ３９とを有している。
【００６３】
保持具３８は、回転板３５よりも薄い板材からなり、回転板３５の外周縁部を周方向に切欠くように形成された収納溝４０の内側に配置されると共に、回転板３５を貫通する支軸４１を介して回動自在に支持されている。また、収納溝４０から外側に臨む保持具３８の一端側には、毛束Ｂを保持溝３５ａの内側に向かって押え込むフック部３８ａが設けられている。
【００６４】
一方、保持具３８の他端側には、ガイドピン４２が取り付けられており、このガイドピン４２は、回転板３５を貫通するガイドスリット３５ｂの内側に配置されている。ガイドスリット３５ｂは、保持具３８が回動したときにガイドピン４２を案内するものであり、フック部３８ａが収納溝４０内の毛束Ｂを押え込む保持位置と、フック部３８ａによる毛束Ｂの押え込みを解除する解除位置との間で略円弧状に形成されている。また、ガイドピン４２は、回転板３５の下面よりも下方に突出されており、その下端部にはカムローラ４２ａが回転自在に取り付けられている。
【００６５】
引張コイルバネ３９は、その一端が回転板３５の上面よりも上方に突出されたガイドピン４２の上端部に掛止されると共に、その他端が回転板３５の上面に設けられた掛止爪４３に掛止されることによって、保持具３８を毛束Ｂを保持する方向に向かって付勢する。なお、引張コイルバネ３９によって付勢された保持具３８は、保持位置において収納溝４０の内面と当接されることによって、それ以上の回動が規制されている。
【００６６】
また、回転板３５の下方には、回転する回転板３５の各保持溝３５ａが毛束供給部３２を通過する間、各保持溝３５ａに対応する保持具３８のカムローラ４２ａと接触しながら、この保持具３８を引張りコイルバネ３９の付勢に抗して解除位置へと回動させるカムフォロア４４が設けられている。
【００６７】
そして、保持具３８は、カムフォロア４４とカムローラ４２ａとの接触が解除された後は、保持溝３５ａによって掻き取られた毛束Ｂの中間部分を保持溝３５ａの内側に向かって押え込む。また、毛束供給部３２には、保持具３８が保持溝３５ａ内の毛束Ｂを保持するまでの間、この保持溝３５ａによって掻き取られた毛束Ｂが保持溝３５ａから脱落しないように、回転板３５の外周縁部に沿った毛束ガイド４５が設けられている。
【００６８】
毛束搬送部３１は、このような毛束保持機構７によって、回転する回転板３５の各保持溝３５ａに毛束Ｂを保持させることができ、各保持溝３５ａ内に保持された毛束Ｂは、毛束供給部３２から毛束回収部３３へと順次搬送されることになる。
【００６９】
毛束供給部３２は、回転板３５の外周縁部に沿った位置に配置されている。そして、この毛束供給部３２は、加工前の用毛(モノフィラメント)が束ねられた毛束群Ｂ’を収容すると共に、この毛束群Ｂ’を回転板３５の外周縁部に向かって押し付けながら、所定本数の毛束Ｂを回転板３５の各保持溝３５ａに順次供給する。
【００７０】
なお、加工前の用毛(モノフィラメント)については、移載効率・コスト低減を目的として、例えば直径５０ｍｍ、全長１１６０〜１２００ｍｍの長尺の毛束群を二次加工により２５〜３２ｍｍ程度の長さに等分に裁断し、このカットピース状態の毛束群を毛束供給部３２に供給するようにしている。
【００７１】
毛束回収部３３は、毛先加工部３４を挟んだ毛束供給部３２とは反対側の回転板３５の外周縁部に沿った位置に配置されている。そして、この毛束回収部３３は、毛先加工部３４において毛先加工が施された毛束Ｂを毛束群Ｂ''の状態で回収する。
【００７２】
また、この毛束回収部３３は、保持溝３５ａ内の毛束Ｂを排出させるための毛束排出機構４６を有している。具体的に、この毛束排出機構４６は、図１３及び図１４に示すように、回転板３５の上方に位置して、保持溝３５ａ内の毛束Ｂを毛束回収部３３へと押し出す排出具４７と、この排出具４７を駆動するアクチュエータ４８とを有している。
【００７３】
一方、回転板３５の下方には、図示を省略するものの、上記毛束供給部３２側のカムフォロア４４と同様のカムフォロアが配置されている。そして、回転する回転板３５の各保持溝３５ａが毛束回収部３３を通過する間、各保持溝３５ａに対応する保持具３８のカムローラ４２ａがカムフォロアに接触しながら、保持具３８を引張りコイルバネ３９の付勢に抗して解除位置へと回動させる。
【００７４】
毛束回収部３３は、このような毛束排出機構４６によって、回転する回転板３５の各保持溝３５ａから毛先加工が施された毛束Ｂを排出させることができ、排出された毛束Ｂは、プッシャー４９を押し上げながら毛束群Ｂ''の状態で毛束回収部３３へと順次回収されることになる。
【００７５】
毛先加工部３４は、回転板３５の保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの先端に研磨処理を施す複数の研磨ドラム５０を有している。これら複数の研磨ドラム５０は、図９及び図１０に示すように、毛束供給部３２と毛束回収部３３との間で回転板３５の回転方向に並んで設けられている。また、これら複数の研磨ドラム５０は、保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの両端を研磨処理するため、回転板３５の外周縁部を挟んだ上下の両側に交互に並んで配置されている。
【００７６】
そして、これら複数の研磨ドラム５０は、回転板３５の各保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの先端に対して、毛先を丸める丸め加工、毛先を先鋭化するテーパー加工、毛先を扁平化するヘラ加工のうち、何れかの毛先加工を施す。
【００７７】
具体的に、丸め加工を施す場合は、図１５に示すような外周面に面状研磨体５０ａが設けられた研磨ドラム５０Ａを用いる。この研磨ドラム５０Ａは、支持部５１Ａによって回転自在に支持されて、図示を省略する駆動モータにより回転駆動される。また、支持部５１Ａは、この研磨ドラム５０Ａの回転軸（中心軸）と直交する軸回りに回転駆動される。
【００７８】
そして、保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの先端に対しては、研磨ドラム５０Ａをその中心軸周り及びその中心軸と直交する軸周りに回転させながら、この研磨ドラム５０Ａの外周面に設けられた面状研磨体５０ａに毛束Ｂの先端を接触させることによって研磨処理を施す。これにより、毛先を丸める丸め加工を施すことが可能である。なお、毛束Ｂの先端を面状研磨体５０ａに押し付ける圧力を強めれば、毛束Ｂの先端を大きく撓ませながら毛先を円錐状に加工する、いわゆるサテナイズ加工を施すことも可能である。
【００７９】
一方、テーパー加工を施す場合は、図１６に示すような外周面に複数の突起状研磨体５０ｂが設けられた研磨ドラム５０Ｂを用いる。この研磨ドラム５０Ｂは、支持部５１Ｂによって回転自在に支持されて、図示を省略する駆動モータにより回転駆動される。また、支持部５１Ｂは、この研磨ドラム５０Ｂの回転軸（中心軸）と直交する軸回りに回転駆動される。突起状研磨体５０ｂは、先端が鋭利な突起の表面に研磨砥粒を固着させたものであり、研磨ドラム５０Ｂの外周面から起立した状態で周方向と幅方向に複数並んで設けられている。
【００８０】
そして、保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの先端に対しては、研磨ドラム５０Ｂをその中心軸周り及びその中心軸と直交する軸周りに回転させながら、この研磨ドラム５０Ｂの外周面に設けられた複数の突起状研磨体５０ｂの間に毛束Ｂの先端を進入させることによって研磨加工を施す。これにより、毛先を先鋭化するテーパー加工を施すことが可能である。なお、複数の突起状研磨体５０ｂの間に進入させる毛束Ｂの長さを調整することで、毛先を先鋭化する度合いを調整することが可能である。
【００８１】
一方、ヘラ加工を施す場合は、図１７Ａ，図１７Ｂに示すように、上述した研磨ドラム５０Ａ，５０Ｂの何れかを用いる。そして、保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの先端に対しては、研磨ドラム５０Ａ，５０Ｂをその中心軸周りに回転させながら、この研磨ドラム５０Ａ，５０Ｂの外周面に設けられた面状研磨体５０ａに毛束Ｂの先端を接触させる、又は複数の突起状研磨体５０ｂの間に毛束Ｂの先端を進入させることによって研磨加工を施す。
【００８２】
また、回転板３５の回転方向に並ぶ複数の研磨ドラム５０Ａ，５０Ｂは、隣接するもの同士が互いに逆向きに回転駆動される。これにより、毛先を扁平化するヘラ加工を施すことが可能である。なお、毛束Ｂの先端を面状研磨体５０ａに押し付ける圧力、又は複数の突起状研磨体５０ｂの間に進入させる毛束Ｂの長さを調整することで、毛先を扁平化する度合いを調整することが可能である。
【００８３】
本発明では、以上のような毛束加工装置を用いることによって、用毛の毛束Ｂに対して研磨処理による毛先加工を施すことが可能である。また、この毛束加工装置では、回転する回転板３５の各保持溝３５ａに毛束Ｂを保持させながら、毛束Ｂを毛束供給部３２から毛束回収部３３へと搬送する間に、毛束Ｂの両端に対して毛先加工を施すことが可能である。さらに、この毛束加工装置では、植毛前の毛束Ｂに対して毛束単位で毛先加工を施すことで、このような植毛前の毛束Ｂに対する毛先加工を効率良くなお且つ適切に行うことが可能である。
【００８４】
したがって、本発明では、この毛束加工装置を用いて毛先加工が施された用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された用毛の毛束とを、それぞれブラシハンドルのヘッド部に設けられた複数の植毛穴に植設することで、植毛後に毛先加工を行うことなく、このような研磨処理による毛先加工が施された用毛の毛束と、予め溶解処理によって毛先を先鋭化するテーパー加工が施された用毛の毛束とが混在する歯ブラシを安価に製造することが可能である。
【００８５】
なお、本発明は、上述した毛束加工装置の構成に必ずしも限定されるものではなく、この毛束加工装置に対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、図１８に示すように、上記回転板３５の外周縁部に沿った位置に、２つ以上の毛束供給部３２を配置したり、２つ以上の毛束回収部３３を配置したりすることも可能である。
【００８６】
この場合、各毛束供給部３２からは、断面形状又は色の何れかが異なる２種類以上の用毛を供給することができる。また、加工後の毛束Ｂを回収する場合は、各毛束回収部３３が種類の異なる用毛毎に毛束Ｂを回収することができる。また、これら種類の異なる用毛を一の毛束回収部３３により混合した状態で回収するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記毛束加工装置では、回転板３５が水平な面内で回転自在に支持された構成となっているが、この水平な面内と直交する面内で回転板３５が回転自在に支持されると共に、複数の研磨ドラム５０が回転板３５の外周縁部を挟んだ左右の両側に交互に並んで配置された構成とすることも可能である。
【００８８】
また、上記毛束加工装置では、回転板３５の外周縁部を挟んだ上下の両側に複数の研磨ドラム５０が配置されて、回転板３５の各保持溝３５ａに保持された毛束Ｂの両端を研磨処理する構成となっているが、上側又は下側の研磨ドラム５０を休止することによって、毛束Ｂの一端のみに研磨加工を施すことも可能である。また、本発明では、回転板３５の外周縁部を挟んだ上下の一方側にのみ複数の研磨ドラム５０が配置された構成とすることも可能である。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。【００９０】
本実施例では、本発明を適用したブラシの製造方法を用いて、実施例１〜５の各歯ブラシを作製した。これら実施例１〜５の各歯ブラシについてまとめたものを以下の表１に示す。【００９１】
【表１】
2010021138.tif 000003
【００９２】
本発明によれば、表１に示すような毛先加工が必要な用毛と、毛先加工が不要なテーパー用毛とが混在する歯ブラシを作製する際に、その製造工程の削減を図りつつ、このような歯ブラシを効率良く製造することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
なお、本発明は、上述した歯ブラシのような口腔洗浄用のブラシを製造する場合に限らず、毛先加工が必要な用毛と、毛先加工が不要なテーパー用毛とが混在するブラシを作製する場合に幅広く適用することが可能である。さらに、本発明は、上述した歯ブラシのような口腔洗浄用のブラシを加工する場合に限らず、毛束の毛先加工を行う毛束加工装置に対して幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１  毛束加工機
２  回転板
２ａ  保持溝
３  用毛供給部
４  用毛回収部
５  研磨ドラム
５ａ  面状研磨体
５ｂ  突起状研磨体
１０  平線植毛機
１１  ブラシ保持機構
１２  植毛ヘッド
１３  毛束供給機構
１４  平線供給機構
３１  毛束搬送部
３２  毛束供給部
３３  毛束回収部
３４  毛先加工部
３５  回転板
３５ａ  保持溝
３５ｂ  ガイドスリット
３６  駆動モータ
３７  毛束保持機構
３８  保持具
３８ａ  フック部
３９  引張コイルバネ
４０  収納溝
４１  支軸
４２  ガイドピン
４２ａ  カムローラ
４３  掛止爪
４４  カムフォロア
４５  毛束ガイド
４６  毛束排出機構
４７  排出具
４８  アクチュエータ
５０，５０Ａ，５０Ｂ  研磨ドラム
５０ａ  面状研磨体
５０ｂ  突起状研磨体
【図１】
2010021138.tif 000004
【図２】
2010021138.tif 000005
【図３】
2010021138.tif 000006
【図４】
2010021138.tif 000007
【図５Ａ】
2010021138.tif 000008
【図５Ｂ】
2010021138.tif 000009
【図６】
2010021138.tif 000010
【図７】
2010021138.tif 000011
【図８】
2010021138.tif 000012
【図９】
2010021138.tif 000013
【図１０】
2010021138.tif 000014
【図１１】
2010021138.tif 000015
【図１２】
2010021138.tif 000016
【図１３】
2010021138.tif 000017
【図１４】
2010021138.tif 000018
【図１５】
2010021138.tif 000019
【図１６】
2010021138.tif 000020
【図１７Ａ】
2010021138.tif 000021
【図１７Ｂ】
2010021138.tif 000022
【図１８】
2010021138.tif 000023
【国際調査報告】
2010021138.tif 000024
2010021138.tif 000025
2010021138.tif 000026
2010021138.tif 000027