(57)【要約】【課題】  刷毛の毛先不揃いを可能な限り無くし、品質の高い歯ブラシを安定的かつ効率良く製造することができる用毛ピースの仕分け方法と、この仕分け方法を利用した歯ブラシの製造方法を提供すること。【解決手段】  判定対象とする用毛ピース１をあらかじめ定めた高さ区分に従って複数の高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに区分けしておくとともに、これら区分された複数の高さ領域群について隣り合う高さ領域群を区画する境界高さを各高さ領域群に用毛ピースを仕分けするための選別値Ｈ１，Ｈ２として設定し、該設定した複数の仕分け用選別値Ｈ１，Ｈ２をその高さの高い方から順に用いて各用毛ピース１の高さを計測し、順次用いる仕分け用選別値よりも高さが低い用毛ピースと判定されたときに、当該判定された用毛ピースを当該仕分け用選別値によって区画される高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに属する用毛ピースとして順次仕分けしていくようにした。【選択図】      図１
2006006778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともいずれか一方の先端部を先細のテーパー状とされたテーパー毛からなる歯ブラシ植毛用の用毛ピースをあらかじめ定めた高さ領域群別に仕分けるための方法であって、
判定対象とする用毛ピースをあらかじめ定めた高さ区分に従って複数の高さ領域群に区分けしておくとともに、これら区分された複数の高さ領域群について隣り合う高さ領域群を区画する境界高さを各高さ領域群に用毛ピースを仕分けするための選別値として設定し、
該設定した複数の仕分け用選別値をその高さの高い方から順に用いて各用毛ピースの高さを計測し、
順次用いる仕分け用選別値よりも高さの高い用毛ピースと判定されたときに、当該判定された用毛ピースを当該仕分け用選別値によって区画される高さ領域群に属する用毛ピースとして順次仕分けしていくこと
を特徴とする用毛ピースの仕分け方法。
【請求項２】
請求項１記載の用毛ピースの仕分け方法によって所定の高さ領域群毎に仕分けされた用毛ピースを、該仕分けされた高さ領域群毎に切り替えながら歯ブラシヘッドの植毛面に二つ折りにして植毛していくことを特徴とする歯ブラシの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーパー毛を束ねた用毛ピースをあらかじめ定めた高さ区分毎に仕分けする方法と、この仕分け方法を利用した歯ブラシの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最も一般的な歯ブラシの製造方法は、所定長さの用毛束を二つ折りにし、これを平線とともに植毛機によって歯ブラシヘッドの植毛面に打ち込んで植毛する、いわゆる平線式植毛法と呼ばれる製造方法である。通常、この平線式植毛法の場合、刷毛先端を平切りや山切り状とした歯ブラシは、植毛後にロータリーカッターなどで刷毛先端をトリミングした後、毛先をグラインダーなどで丸め処理することにより、所定の刷毛形状に仕上げている。一方、毛先を先鋭化したテーパー毛を用いる場合、植毛前に予め用毛ピースを薬液処理によってその毛先を溶解して先鋭化し、この毛先を先鋭化したテーパー毛を中央部で正確に二つ折りにして植毛することより、目的の歯ブラシを得ている。
【０００３】
上記したテーパー毛の場合、毛先をトリミングすると先鋭化部分が失われるため、植毛後に毛先をカットして刷毛長を整えるなどの処理は基本的に行なわない。このため、テーパー毛を用いた歯ブラシの製造には、高い植毛技術と毛丈調整労力を必要とする。また、薬液処理によって製造されるテーパー毛を束ねた用毛ピースは、反応精度の問題から用毛長には設定値±１ｍｍ程度のバラツキを有する。このことから常に安定した刷毛長のテーパー毛からなる歯ブラシを製造することは非常に困難で、用毛ピースの切り替わり時に隣り合う用毛ピースとの用毛長が異なる場合、植毛中のブラシは必然的に毛丈が不揃いとなり、不良品発生の原因となる。このように、テーパー毛を用いた歯ブラシを品質良く安定的に、かつ低コストで製造することは非常に難しい。
【０００４】
この種のテーパー毛を用いた歯ブラシとしては、従来より次のようなものが知られているが、本発明が問題とする植毛時の用毛ピースの切り替わり時における毛丈不揃いについて解決しようとしたものは見られない。
【０００５】
特許文献１（実開平６−１５４号公報）
合成フィラメントからなる先鋭テーパー毛を植設した歯ブラシ。この歯ブラシで用いている用毛は、フィラメントの両端を先鋭なテーパー状とした両端テーパー毛であるが、歯ブラシの製造方法についての記載はない。
【０００６】
特許文献２（実開平５−１５８３４号公報）
薬剤処理により毛先の両端を先鋭化した熱可塑性ポリエステルモノフィラメントからなるテーパー毛の略中央部を折り曲げ、該折り曲げ部を植毛台に植設した歯ブラシ。この歯ブラシも両端を先鋭なテーパー状とした両端テーパー毛を用いたものであるが、歯ブラシの製造方法についての詳細については何ら説明がない。また、用毛中央を正確に二つ折りにしないと毛先にズレが生じ、各毛束毎に毛丈差が生じることとなり、毛先不揃いの使用感の劣る歯ブラシになる。
【０００７】
特許文献３（特開平１１−１６９２３２号公報）
先鋭テーパー毛とストレート毛の毛束を組み合わせ、先鋭テーパー毛をストレート毛の毛束より０．５〜２．０ｍｍ高くした歯ブラシ。この歯ブラシも両端テーパー毛を用いたものであるが、毛丈を規定通りに揃えるための適切な歯ブラシの製造方法については何ら記されていない。また、テーパー毛とストレート毛の高さのコントロールを０．５〜２．０ｍｍの精度で行なう場合、テーパー毛の高さ管理は非常に重要であるが、テーパー毛の高さをどのようにして揃えるかについての記載もない。
【０００８】
【特許文献１】実開平６−１５４号公報公報（明細書全文、全図）
【特許文献２】実開平５−１５８３４号公報  （明細書全文、全図）
【特許文献３】特開平１１−１６９２３２号公報（明細書全文、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
刷毛をトリミングしないテーパー毛を用いる場合、植毛前の用毛ピースはピース単位で高さ（用毛長）にバラツキがあるため、できあがった歯ブラシは刷毛が不揃いになりやすい。
【００１０】
テーパー毛からなる用毛ピースの高さのバラツキを植毛時に調整する場合、必ず用毛の中央部で二つ折りにするように植毛機の毛皿高さを随時調整する方法があるが、常にモニタリングと高さ調整をし続けねばならず、生産コストが高いものとなる。
【００１１】
毛皿にセットされた複数個の用毛ピースの高さが異なる場合、用毛ピースの切り替わり時に植毛中の歯ブラシは同一刷毛内で毛丈に段差が生じるため、使用感の悪い製品となるか、不良品となるおそれがある。
【００１２】
テーパー毛とストレート毛を組み合わせて植毛し、ストレート毛についてはその毛先をカットする仕様の場合、ストレート毛の毛丈精度は通常±０．２ｍｍ程度で制御されるのに対し、テーパー毛はそれ以上の毛丈バラツキを有する。このため、それぞれの毛丈を同じに揃える仕様や一方の刷毛を高く設定する仕様の場合、製造が非常に困難であり、不良率も増大する。
【００１３】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、毛先を先鋭化したテーパー毛からなる用毛ピースを用いて歯ブラシを製造する際に、テーパー毛からなる用毛ピースをあらかじめ定めた毛丈範囲毎に仕分けし、この仕分けした用毛ピース群単位で使用して植毛することにより、刷毛の毛先不揃いを可能な限り無くし、品質の高い歯ブラシを安定的かつ効率良く製造することができる用毛ピースの仕分け方法と、この仕分け方法を利用した歯ブラシの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の仕分け方法は、少なくともいずれか一方の先端部を先細のテーパー状とされたテーパー毛からなる歯ブラシ植毛用の用毛ピースをあらかじめ定めた高さ領域群別に仕分けるための方法であって、判定対象とする用毛ピースをあらかじめ定めた高さ区分に従って複数の高さ領域群に区分けしておくとともに、これら区分された複数の高さ領域群について隣り合う高さ領域群を区画する境界高さを各高さ領域群に用毛ピースを仕分けするための選別値として設定し、該設定した複数の仕分け用選別値をその高さの高い方から順に用いて各用毛ピースの高さを計測し、順次用いる仕分け用選別値よりも高さの高い用毛ピースと判定されたときに、当該判定された用毛ピースを当該仕分け用選別値によって区画される高さ領域群に属する用毛ピースとして順次仕分けしていくことより、上記目的を達成した。
【００１５】
また、本発明の歯ブラシの製造方法は、上記本発明の仕分け方法によって所定の高さ領域群毎に仕分けされた用毛ピースを、該仕分けされた高さ領域群毎に切り替えながら歯ブラシヘッドの植毛面に二つ折りにして植毛していくようにしたものである。
【００１６】
前記用毛ピースの高さ計測手段としては、門型あるいはΓ型をしたプレートからなるハイトゲージを用いることが望ましい。特に、ハイトゲージに歪みゲージを付設した歪み検知式のハイトゲージとすれば、構造も簡単となり、より望ましいものとなる。なお、ゲージ高さは可変式、固定式のいずれでもよいが、管理の容易さと人的ミスを防止する観点からは高さ固定式の方が好ましい。
【００１７】
本発明で用いるテーパー毛は、刷毛の両端またはいずれか一方の端部を先細のテーパー状とされた用毛であればよい。用毛材質としては特に制限はないが、先鋭化加工を薬液処理で行なう場合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などのポリエステルモノフィラメントを用いることが好ましい。薬液としては有機溶媒でも構わないが、酸またはアルカリを用いることが比較的処理工程が容易であるため望ましい。用毛径や用毛長の制限はないが一般的な歯ブラシの場合、用毛最大径は１００〜３００μｍ、用毛長は１５〜４０ｍｍ程度の範囲が望ましい。
【００１８】
テーパー毛は、例えば、ポリエステルモノフィラメントを押出し成形機で紡糸した後、１．２ｍ程度の長さになるように用毛を集束した後、紙巻きして用毛束を作製する。この用毛束を所定の長さ毎にカットして用毛ピースとし、これを酸またはアルカリなどの薬液槽に一定時間浸漬して毛先の先鋭化処理を行なう。処理後、洗浄・乾燥を行い、テーパー毛からなる用毛ピースとする。
【００１９】
歯ブラシヘッドへの植毛にあたっては、１つの高さ領域群に仕分けされた用毛ピースを毛皿にセットし、用毛の中央部が正確に二つ折りされる位置に毛皿高さをセットした後、平線式植毛機で植毛を行う。そして、１つの高さ領域群に含まれる用毛ピースを使いきった後、他の高さ領域群に含まれる用毛ピースを用いて同様に植毛する。このようにすれば、歯ブラシの毛丈バラツキが極めて小さなものとなり、植毛精度を容易に高めることができるだけでなく、植毛中のモニタリングや細かな毛皿高さ調整の必要をなくすことができる。
【００２０】
テーパー毛とストレート毛を組み合わせた歯ブラシを製造する場合には、ストレート毛を歯ブラシヘッド部に植毛し、ストレート毛のカット、毛先丸め処理等を行なった後、高さ領域群毎に用毛ピースを用いて所定の毛丈になるように植毛すればよい。なお、設定値よりも高い群の用毛ピースを植毛する場合の毛丈は設定値よりも高くなり、設定値よりも低い群の用毛ピースを用いる場合の毛丈は設定値よりも低くなるため、必要であればストレート毛のカット寸法を事前に調整して毛先の高さをストレート毛とテーパー毛で合わせるようにするとよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、以下のような種々の優れた効果を奏することができる。
【００２２】
（１）テーパー毛からなる用毛ピースをあらかじめ定めた高さ領域群毎に仕分けし、該仕分けした用毛ピース群毎に植毛するで、刷毛毛先の揃った品質の高い歯ブラシを提供することができる。
【００２３】
（２）テーパー毛からなる用毛ピースを高さ群別に分けて植毛することで、毛皿内での隣り合う用毛ピース間の高さのバラツキを最小限とすることができ、従来必要であった植毛中の毛皿調整を用毛群切り替え時のみの最小限にとどめることができる。このため、毛皿の高さ調整も用毛高さ群を変更するときのみに行なうだけで充分となり、作業労力を軽減できるとともに、高さ群分けしない場合には不可避であった用毛ピースの切り替わり時の毛丈段差の不良発生も解消することができる。
【００２４】
（３）毛皿高さの調整が用毛高さ群を変更するときのみに行なうだけで済み、１つの高さ領域群を使い切るまでは連続植毛ができる。このため、植毛機の稼働率が向上するとともに、従来は植毛作業行程に配置する作業員の数は植毛機１台当たりに一人必要であったが、本発明によれば３〜４台毎に１人程度とすることができ、人員配置数も大幅に改善することができる。また、不良率低減によって工程が安定化するため、製品検査の労力も大幅に軽減することができる。ちなみに、植毛機の稼働率は約７０％から約８５％に向上した。また、植毛機８台体制の場合、植毛作業工程全体に配置する作業員の数は１６人から７人に減らすことができた。さらに、不良率は１０％から２％に低減することができた。
【００２５】
（４）テーパー毛からなる用毛ピースの選別精度は設定する高さ領域群の数によって自由に設定することができる。このため、刷毛のすべてが同一毛丈の仕様やテーパー毛とストレート毛の組み合わせ仕様における毛丈精度を充分に得ることができ、品質の高い歯ブラシを安定的に製造することができる。
【００２６】
（５）従来のように用毛ピースの切り替わり時に毛丈段差の大きな不良品が発生することを解消することができ、製品の歩留まりが大幅に向上する。一般的に１つの用毛ピース当たり歯ブラシ５０本程度を植毛できるが、用毛ピースの切り替わり時に用毛ピース間に段差がある場合には、この切り替わり時に５本程度の不良が発生するため、最大で１０％程度の不良品が発生していたが、本発明ではこれを定常的に無くすことが可能となる。
【００２７】
（６）用毛ピースの選別精度を向上させることで任意の毛丈精度でテーパー毛を植毛することができ、同一毛丈のテーパー毛仕様の場合、より均一な毛丈で使用感の良い刷毛の歯ブラシを製造することができる。また、テーパー毛とストレート毛の組み合わせ仕様の歯ブラシを製造する場合も、高い毛丈精度での生産を行なうことができる。従って、従来のテーパー毛を用いた歯ブラシの設計よりも小さな公差とすることができ、より技術的難易度の高い歯ブラシを安定的に製造することができる。
【００２８】
（７）たとえ用毛ピースの高さのバラツキ範囲が不明でも、正確かつ効率よく、しかも低コストで所定の高さ領域群別に仕分けすることができる。また、ハイトゲージなどの高さ計測手段と用毛ピースの仕分け手段を付加するだけで既存の歯ブラシ生産ラインに適用することができ、大きな設備投資を必要としないので初期投資がそれほどかからない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明方法を適用して構成した用毛ピースの仕分け装置の一実施の形態を示すものである。なお、この例は、判定対象とする用毛ピースを３つの高さ領域群に仕分けする場合の例である。
【００３０】
図において、１は所定長さからなるテーパー毛を束ねた用毛ピース、２１，２２は用毛ピース１を搬送するための直列配置されたベルトコンベアである。用毛ピース１は、図２（ａ）に示すように左右両端にテーパー部３を形成した両端テーパー毛４１、あるいは図２（ｂ）に示すように一方の端部のみにテーパー部３を形成した片端テーパー毛４２を所定本数束ねたもので、図３（ａ）（ｂ）に示すようにその周囲を適宜幅の巻き紙５で巻いてひとまとめにしたものである。
【００３１】
ベルトコンベア２１，２２は、それぞれ電動モータ６１，６２によって所定速度で回転駆動されるもので、用毛ピース１はベルトコンベア上に所定間隔で設けられた係止板７１，７２によって定位置に係止されながら、矢印の方向に一定速度で送られるようになっている。
【００３２】
ベルトコンベア２１，２２の適宜位置、図示例ではそれぞれのコンベアの終端寄りの位置には、送られてくる用毛ピース１の高さｈを計測するための２つのハイトゲージ８１，８２がそれぞれ固設されている。このハイトゲージ８１，８２は、例えば図４（ａ）に示すような門型構造、あるいは図４（ｂ）に示すようなΓ型構造をしたプレートからなるもので、後述するところから明らかとなるように、送られてくる用毛ピース１をあらかじめ定めた３つの高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに仕分けするための高さ計測手段を構成するものである。各ハイトゲージ８１，８２のゲージ高さＨ１，Ｈ２、すなわちベルトコンベア２１，２２のコンベア面からの高さは、用毛ピース１を後述する３つの高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに仕分けするためのあらかじめ定められた値にそれぞれ設定されている。
【００３３】
前記第１，第２のハイトゲージ８１，８２の後方側には、ハイトゲージを通過してきた用毛ピース１をベルトコンベア２１，２２上から押し出し、第３の用毛ピース収容箱９３、第２の用毛ピース収容箱９２にそれぞれ収容するためのピストンシリンダー等からなる押出し機構１０１，１０２が配置されている。また、第２のベルトコンベア２２の終端位置には、最後まで残った用毛ピース１を収容するための第１の用毛ピース収容箱９１が配置されている。なお、符号１０１，１０２，１０３は、ベルトコンベアと各用毛ピース収容箱９１，９２，９３の間を結ぶ滑落移送用のスライダーである。
【００３４】
前記押出し機構１１１，１１２は、ピストンロッドが進退することにより、ピストンロッド先端に取り付けた押出し板１２１，１２２によって、ベルトコンベア上を移送されてくる用毛ピース１を各用毛ピース収容箱９１，９２に向けて選択的に押し出すことができるように構成されている。
【００３５】
一方、ベルトコンベア２１，２２を回転駆動する電動モータ６１，６２のそれぞれには、用毛ピース１がハイトゲージ８１，８２に摺接して通過する際のモータ電流の変化からそのときの用毛ピース１による押圧力を検出する押圧力センサ１３１，１３２がそれぞれ接続されており、その検出信号は制御装置１４に入力されている。
【００３６】
制御装置１４は、押圧力センサ１３１，１３２から送られてくる押圧力の検出信号をあらかじめ設定した判定値（例えば１００ｇｆ）と比較し、押圧力がこの判定値以上の場合には当該用毛ピース１はゲージ高さＨ１またはＨ２以上の高さからなる用毛ピースであると判定し、対応する押出し機構１１１，１１２を選択的に駆動して当該用毛ピース１を該当する第１または第２の用毛ピース収容箱９１，９２に収容するように制御するコントローラーである。この制御装置１４は、例えばマイクロコンピュータなどで構成される。
【００３７】
次に、上記装置による用毛ピースの仕分け動作について説明する。
いま、歯ブラシ植毛に用いる多数の用毛ピース１の高さｈがｈ＝３１±１．５ｍｍの範囲にばらついているものとし、この高さｈ＝３１±１．５ｍｍの範囲にばらついている用毛ピースを次の３つの高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに仕分けする場合を例に採って説明する。
第１の高さ領域群Ａ：２９．５ｍｍ≦ｈ＜３０．５ｍｍ
第２の高さ領域群Ｂ：３０．５ｍｍ≦ｈ≦３１．５ｍｍ
第３の高さ領域群Ｃ：３１．５ｍｍ＜ｈ≦３２．５ｍｍ
【００３８】
そして、上記３つの高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに仕分けるための仕分け用選別値として、隣り合う高さ領域群の境界値を採用する。すなわち、この例の場合、第１の高さ領域群Ａと第２の高さ領域群Ｂとの境界値である３０．５ｍｍと、第２の高さ領域群Ｂと第３の高さ領域群Ｃとの境界値である３１．５ｍｍとを仕分け用選別値として採用し、この２つの仕分け用選別値のうち、値の大きい方の仕分け用選別値３１．５ｍｍを上流側に位置する第１のハイトゲージ８１のゲージ高さＨ１（＝３１．５ｍｍ）として設定するとともに、値の小さい方の仕分け用選別値３０．５ｍｍを下流側に位置する第２のハイトゲージ８２のゲージ高さＨ２（＝３０．５ｍｍ）として設定する。
【００３９】
上記設定状態において、２つのベルトコンベア２１，２２を電動モータ６１，６２によって一定速度で回転駆動し、第１のベルトコンベア２１  の上流側から用毛ピース１を１個ずつ順次コンベア上に供給する。ベルトコンベア２１上に供給された用毛ピース１はコンベア上の係止板７１よって定位置に係止され、第１のハイトゲージ８１に向かって搬送されていく。なお、この用毛ピース１の供給の際、用毛ピース１が片端テーパー毛４２（図２（ｂ）参照）で構成されている場合は、テーパー部３が上側となるようにしてベルトコンベア２１上に載せるものとする。
【００４０】
第１のハイトゲージ８１まで達すると、用毛ピース１はハイトゲージ８１をくぐり抜けて通過していくが、この通過の際、用毛ピース１の高さｈがハイトゲージ８１のゲージ高さＨ１＝３１．５ｍｍよりも高いと、用毛ピース１の先端のテーパー部３（図２参照）がその弾性によってたわみながらハイトゲージ８１に摺接し、その高さｈに応じた押圧力でハイトゲージ８１を押しながら通過していく。このように、用毛ピース１がハイトゲージ８１に摺接しながら通過していくと、そのときの用毛ピース１による押圧力の分だけベルトコンベア２１の負荷が増大し、電動モータ６１のトルク、従って電動モータ６１の駆動電流が当該負荷の増大に応じた分だけ増加する。
【００４１】
一方、用毛ピース１の高さｈがハイトゲージ８１の高さＨ１＝３１．５ｍｍよりも低いと、用毛ピース１の先端は個々のテーパー毛のバラツキがあるためにいくらかのテーパー毛は摺接することがあるが、ほとんどのテーパー毛はハイトゲージ８１に摺接することなく通過していく。従って、用毛ピース１の高さｈが低い場合には、ハイトゲージ８１に対する押圧力はほとんどないか、あっても極めて小さく、従って電動モータ６１の駆動電流の変化もほとんどないか、あっても極めて小さいものとなる。
【００４２】
電動モータ６１に付設された押圧力センサ１３１は、上記電動モータ６１の駆動電流の変化からそのときの用毛ピース１による押圧力を求め、制御装置１４へ送る。
【００４３】
制御装置１４は、押圧力センサ１３１から送られてくる押圧力信号をあらかじめ設定しておいた押圧力の判定値（例えば１００ｇｆ）と比較し、検出された押圧力が判定値以上の場合には、当該用毛ピース１は第１のハイトゲージ８１のゲージ高さＨ１＝３１．５ｍｍよりも高さの高い用毛ピースであると判定し、第１の押出し機構１１１を駆動し、ピストンロッド先端の押出し板１２１によって当該用毛ピース１をコンベア上からスライダー１０１の側に向けて押し出す。
【００４４】
第１の押出し機構１１１によって押し出された用毛ピース１は、スライダー１０１上を滑落していき、第３の高さ領域群Ｃ（３１．５ｍｍ＜ｈ≦３２．５ｍｍ）の用毛ピースを収容するための第３の用毛ピース収容箱９３に収容される。
【００４５】
一方、検出された押圧力が判定値（例えば１００ｇｆ）以下の場合には、当該用毛ピース１は第１のハイトゲージ８１のゲージ高さＨ１＝３１．５ｍｍよりも高さの低い用毛ピースであると判定し、制御装置１４は第１の押出し機構１１１を駆動することなく、そのままベルトコンベア２１による当該用毛ピース１の搬送を続け、第２のベルトコンベア２２上に移送する。
【００４６】
第２のベルトコンベア２２上に移送された用毛ピース１は、第１のベルトコンベア２１の場合と同様に、コンベア上に設けられた係止板７２によって定位置に係止され、第２のハイトゲージ８２に向けて搬送される。
【００４７】
第２のハイトゲージ８２まで達すると、用毛ピース１は第２のハイトゲージ８２をくぐり抜けて通過していくが、この通過の際、用毛ピース１の高さｈがハイトゲージ８２のゲージ高さＨ２＝３０．５ｍｍよりも高いと、用毛ピース１の先端のテーパー部３がその弾性でたわみながらハイトゲージ８２に摺接し、その高さｈに応じた押圧力でハイトゲージ８２を押しながら通過していく。このように、用毛ピース１が第２のハイトゲージ８２に摺接しながら通過していくと、前記第１のハイトゲージ８１の場合と同様に、そのときの用毛ピース１による押圧力の分だけ第２のベルトコンベア２２の負荷が増大し、電動モータ６２のトルク、従って電動モータ６２の駆動電流が当該負荷の増大に応じた分だけ増加する。
【００４８】
一方、用毛ピース１の高さｈがハイトゲージ８１の高さＨ１＝３０．５ｍｍよりも低いと、用毛ピース１の先端は個々のテーパー毛のバラツキがあるためにいくらかのテーパー毛は摺接することがあるが、ほとんどのテーパー毛はハイトゲージ８２に摺接することなく通過していく。従って、用毛ピース１の高さｈが低い場合には、ハイトゲージ８２に対する押圧力はほとんどないか、あっても極めて小さく、従って電動モータ６１の駆動電流の変化もほとんどないか、あっても極めて小さいものとなる。
【００４９】
電動モータ６２に付設された押圧力センサ１３２は、上記駆動電流の変化からそのときの用毛ピース１による押圧力を求め、制御装置１４へ送る。
【００５０】
制御装置１４は、押圧力センサ１３２から送られてくる押圧力をあらかじめ設定しておいた押圧力の判定値（例えば１００ｇｆ）と比較し、検出された押圧力が判定値以上の場合には、当該用毛ピース１は第２のハイトゲージ８２のゲージ高さＨ１＝３０．５ｍｍよりも高さの高い用毛ピースであると判定し、第２の押出し機構１１２を駆動し、ピストンロッド先端の押出し板１２２によって当該用毛ピース１をコンベア上からスライダー１０２の側に向けて押し出す。
【００５１】
第２の押出し機構１１２によって押し出された用毛ピース１は、スライダー１０２上を滑落していき、第２の高さ領域群Ｂ（３０．５ｍｍ≦ｈ≦３１．５ｍｍ）の用毛ピースを収容するための第２の用毛ピース収容箱９２に収容される。
【００５２】
また、検出された押圧力が判定値（例えば１００ｇｆ）以下の場合には、当該用毛ピース１は第２のハイトゲージ８２のゲージ高さＨ２＝３０．５ｍｍよりも高さの低い用毛ピースであると判定し、制御装置１４は第２の押出し機構１１２を駆動することなく、そのままベルトコンベア２２による当該用毛ピース１の搬送を続ける。
【００５３】
搬送される用毛ピース１が第２のベルトコンベア２２の終端まで達すると、用毛ピース１はスライダー１１３上に移送され、スライダー１１３上を滑落することによって、第１の高さ領域群Ａの用毛ピース（２９．５ｍｍ≦ｈ＜３０．５ｍｍ）を収容するための第１の用毛ピース収容箱９１に収容される。
【００５４】
以上の仕分け動作を各用毛ピース毎に繰り返すことにより、すべての用毛ピース１を第１の高さ領域群Ａ、第２の高さ領域群Ｂ、第３の高さ領域群Ｃのいずれかの群に自動的に仕分けることができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態では、用毛ピース１の高さｈのバラツキが設定値３１ｍｍを中心として±１．５ｍｍの範囲内であることを前提として説明したが、用毛ピース１の製造バラツキがこれ以上あるような場合には、さらに仕分け用選別値２９．５ｍｍのハイトゲージと、仕分け選別値３２．５ｍｍのハイトゲージを用意し、この２つのハイトゲージを用いて図１と同様な仕分け機構をベルトコンベア２１の上流側と、ベルトコンベア２２の下流側にそれぞれ付設し、用毛ピースの高さ区分を５つの高さ領域群に区画して各用毛ピースを仕分けした後、基準範囲外となる上下両端の高さ領域群の用毛ピースについては不良品として処理すればよい。
【００５６】
上記のようにして３つの高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに仕分けられた用毛ピース１は、同じ高さ領域群の用毛ピースのみを用いて歯ブラシヘッドの植毛面に植毛し、目的とする歯ブラシを製造する。
【００５７】
すなわち、図５に示すように、上記のようにして仕分けられた同じ高さ領域群の用毛ピース１を、例えばまず最初に、高さ領域群Ａに仕分けられた用毛ピース１のみを用い、その巻き紙５（図３（ｂ）参照）を解いた後、毛皿１５上にひとまとめにして載せる。そして、高さ調整用ノブ１６を回して毛皿１５の高さを調整し、ピッカー１７がちょうど両端テーパー毛４１（または片端テーパー毛４２）の中心に位置するように毛皿の位置を調整した後、ピッカー１７によって毛皿１５上から１穴分の両端テーパー毛４１（または片端テーパー毛４２）を掻き取り、これを１穴分の毛束１８として、植毛機ヘッド１９によって歯ブラシハンドル２０のヘッド部２１の植毛穴２２に平線（図示なし）とともに２つ折りにして打ち込む。これを歯ブラシヘッドの全植毛穴に対して行ない、目的とする歯ブラシを製造する。
【００５８】
そして、高さ領域群Ａに仕分けられた用毛ピース１を使い切ったら、例えば次の高さ領域群Ｂの用毛ピース１のみを用いて上記と同様にして植毛し、さらに高さ領域群Ｂの用毛ピース１を使い切ったら、残りの高さ領域群Ｃの用毛ピース１のみを用いて同様に植毛する。
【００５９】
このように、同じ高さ領域群の用毛ピースのみを用いながら歯ブラシを製造していくと、同じ高さ領域群内では用毛ピース同士の高さｈの差は極めて小さいので、用毛ピースの違いによる大きな毛丈段差が生ずるようなことがなくなり、不良品の発生確率を格段に低減することができる。
【００６０】
上記の例では、同じ高さ領域群内では用毛ピース同士の高さｈの差は最大で１ｍｍであり、これを２つ折りにして植毛すると毛丈の最大段差は０．５ｍｍとなる。本発明のように高さ領域群に仕分けしない場合には、用毛ピース同士の高さｈのバラツキは、上記の例では最大で３ｍｍとなり、これを２つ折りにして植毛しても発生する毛丈の最大段差は本発明の３倍の１．５ｍｍとなる。
【００６１】
なお、上記実施の形態では、用毛ピース１を３つの高さ領域群Ａ，Ｂ，Ｃに仕分けした場合について示したが、仕分ける高さ領域群の数は、仕分け選別値の数、すなわちハイトゲージの数を増やすことによって任意の数に自在に設定することができる。
【００６２】
また、上記実施の形態の場合、単なる門型またはΓ型をしたハイトゲージ８１（８２）と、電動モータ６１（６２）の駆動電流の変化から押圧力を検出する押圧力センサ１３１（１３２）とを組み合わせることにより用毛ピース１の高さｈを計測するようにしたが、これらに代えて、図５に示すような歪み検知式のハイトゲージ２３１（２３２）を用いて計測するようにしてもよい。
【００６３】
図５（ａ）は歪み検知式のハイトゲージの一例を示す略示正面図、図５（ｂ）は（ａ）中のＩ−Ｉ線位置における略示断面図であって、図示例の歪み検知式ハイトゲージ２３１（２３２）は、門型（あるいはΓ型）をしたハイトゲージの天井位置に、可撓弾性を有する摺接板２４を下向きに固設し、この摺接板２４の下端とコンベア面との間をゲージ高さＨ１（Ｈ２）に設定するとともに、摺接板２４の付け根部分にワイヤストレインゲージなどの歪みゲージ２５を貼り付けたものである。摺接板２４の素材としては、例えば、使用範囲内では塑性変形することのないようにしたナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂板、あるいはバネ鋼などの金属板を用いることができる。歪みゲージ２５としては、市販の一般的なゲージを用いることができる。
【００６４】
上記歪み検知式のハイトゲージ２３１（２３２）を用いた場合、図５（ｂ）中に二点点鎖線で示すように、用毛ピース１がハイトゲージの下を通り抜ける際、そのときの用毛ピース１の高さｈに応じて摺接板２４が押されてたわみ、そのたわみ量に応じて歪みゲージ２５の出力が変化する。従って、この歪みゲージ２５の出力信号を用毛ピース１の高さ計測信号として制御装置１４に送れば、前述した図１の実施の形態の場合と同じく、ハイトゲージ２３１（２３２）の下を通過する用毛ピース１をその高さ毎に自動的に仕訳けすることができる。なお、図示するように、摺接板２４の先端部分は、用毛ピース１が通過する際に引っかかることがないように、用毛ピースの送り方向に向かって湾曲させておくことが望ましい。
【実施例１】
【００６５】
一般的な押出し成形機によって直径１９０μｍのポリブチレンテレフタレートモノフィラメントを紡糸し、これを巻き紙などを用いて直径４５ｍｍ程度の用毛束に集束する。この用毛束を４０ｍｍ毎にカットピースに切り分け、１１０℃、濃度４０％のＮａＯＨ溶液中に浸漬し、カットピース長が３１ｍｍになるまで用毛両端を先鋭化加工する。
【００６６】
この実施例１の場合、得られる用毛ピース１は、その高さｈに±１ｍｍ程度のバラツキが生じるため、図１の仕分け装置を用いて、
第１の高さ領域群Ａ（３０．０ｍｍ≦ｈ＜３０．５ｍｍ）
第２の高さ領域群Ｂ（３０．５ｍｍ≦ｈ≦３１．５ｍｍ）
第３の高さ領域群Ｃ（３１．５ｍｍ＜ｈ≦３２．０ｍｍ）
の３つの領域に仕分けた。具体的には、ベルトコンベアライン２１，２２上にゲージ高さ３１．５ｍｍからなる門型のハイトゲージ８１と、ゲージ高さ３０．５ｍｍからなる門型のハイトゲージ８２を設置し、すべての用毛ピース１をベルトコンベア上に流した。
【００６７】
ゲージ高さ３１．５ｍｍの第１のハイトゲージ８１を通過の際、３０ｇｆ以上の負荷（押圧力）がかかるもののみを選択して高さｈの最も高い第３の高さ領域群Ｃ（３１．５ｍｍ＜ｈ≦３２．０ｍｍ）として仕分け、次に、第１のハイトゲージ８１を通過した用毛ピース１をゲージ高さ３０．５ｍｍの第２のハイトゲージ８２を通過させ、同様に３０ｇｆ以上の負荷のかかるもののみを選択して高さｈが中程度の第２の高さ領域群Ｂ（３０．５ｍｍ≦ｈ≦３１．５ｍｍ）として仕分けた。そして、第２のハイトゲージ８２を通過した残りの用毛ピース１を高さｈが最も低い第１の高さ領域群Ａ（３０．０ｍｍ≦ｈ＜３０．５ｍｍ）として仕分けた。
【００６８】
上記のようにして３つの高さ領域群に仕分けられた用毛ピースを各高さ領域群毎に用い、植毛穴数３０穴（穴直径１．５ｍｍ×穴深さ３．７ｍｍ）のポリプロピレン樹脂からなる歯ブラシハンドルのヘッド部に以下のようにして植毛した。
【００６９】
すなわち、まず最初に、設定値通りの高さ“中”の第２の高さ領域群Ｂ（３０．５ｍｍ≦ｈ≦３１．５ｍｍ）に仕分けられた用毛ピース１のみを用い、その巻き紙５（図３（ａ）参照）を解いた後、図５に示すように毛皿１５上にひとまとめにして載せる。
【００７０】
次いで、ピッカー１７の位置が正確に毛皿１５上に載せられた両端テーパー毛４１（または片端テーパー毛４２）の中央位置に合うように、高さ調整用つまみ１６によって毛皿１５の高さを調整した後、ピッカー１７によって毛皿１５上から１穴分の両端テーパー毛４１（または片端テーパー毛４２）を掻き取り、これを１穴分の毛束１８として、植毛機ヘッド１９によって歯ブラシハンドル２０のヘッド部２１の植毛穴２２に平線とともに２つ折りにして打ち込み、植毛した。このようにして、毛丈１２．０±０．５ｍｍの毛先が揃った優良な歯ブラシを得ることができた。
【００７１】
上記第２の高さ領域群Ｂの用毛ピースを使い切った後、高さ“低”の第１の高さ領域群Ａ（高さ領域群Ｂよりも１ｍｍ短い群）の用毛ピース１を毛皿１５上にセットし、用毛中央部で二つ折りとなるように毛皿１５の位置を０．５ｍｍだけ高く再調整した後、用毛を使いきるまで植毛を続けた。この結果、毛丈１１．５±０．５ｍｍの毛先が揃った優良な歯ブラシを得ることができた。
【００７２】
最後に、残りの高さ“高”の第３の高さ領域群Ｃ（高さ領域群Ｂよりも１ｍｍ高い群）の用毛ピース１をセットし、用毛中央部で二つ折りとなるように毛皿１５の位置を高さ領域群Ｂのときの位置よりも０．５ｍｍだけ低く再調整した後、用毛を使いきるまで植毛を続けた。この結果、毛丈１２．５±０．５ｍｍの毛先が揃った優良な歯ブラシを得ることができた。
【００７３】
上記のようにしてようにして得られた歯ブラシを、最後に検査工程に通し、他の原因に基づく不良品を除いた後、良品のみを包装して製品とした。
【実施例２】
【００７４】
一般的な押出し成形機によって直径１５０μｍのポリブチレンテレフタレートモノフィラメントを紡糸し、これを巻き紙などを用いて直径４５ｍｍ程度の用毛束に集束する。この用毛束を４０ｍｍ毎にカットピースに切り分け、１１０℃、濃度４０％のＮａＯＨ溶液中に浸漬し、カットピース長が２７ｍｍになるまで用毛両端を先鋭化加工する。
【００７５】
この実施例２の場合も、得られる用毛ピース１にはその高さｈに±１ｍｍ程度のバラツキが生じるため、図１の仕分け装置を用いて、
第１の高さ領域群Ａ（２６．０ｍｍ≦ｈ＜２６．５ｍｍ）
第２の高さ領域群Ｂ（２６．５ｍｍ≦ｈ≦２７．５ｍｍ）
第３の高さ領域群Ｃ（２７．５ｍｍ＜ｈ≦２８．０ｍｍ）
の３つの領域に仕分けた。具体的には、ベルトコンベアライン２１，２２上にゲージ高さ２７．５ｍｍからなる門型のハイトゲージ８１と、ゲージ高さ２６．５ｍｍからなる門型のハイトゲージ８２を設置し、すべての用毛ピース１をベルトコンベア上に流した。
【００７６】
ゲージ高さ２７．５ｍｍの第１のハイトゲージ８１を通過の際、３０ｇｆ以上の負荷（押圧力）がかかるもののみを選択して高さｈの最も高い第３の高さ領域群Ｃ（２７．５ｍｍ＜ｈ≦２８．０ｍｍ）として仕分け、次に、第１のハイトゲージ８１を通過した用毛ピース１をゲージ高さ２６．５ｍｍの第２のハイトゲージ８２を通過させ、同様に３０ｇｆ以上の負荷のかかるもののみを選択して高さｈが中程度の第２の高さ領域群Ｂ（２６．５ｍｍ≦ｈ≦２７．５ｍｍ）として仕分けた。そして、第２のハイトゲージ８２を通過した残りの用毛ピース１を高さｈが最も低い第１の高さ領域群Ａ（２６．０ｍｍ≦ｈ＜２６．５ｍｍ）として仕分けた。
【００７７】
上記のようにして３つの高さ領域群に仕分けられた用毛ピースを各高さ領域群毎に用い、植毛穴数２０穴（穴直径１．５ｍｍ×穴深さ３．７ｍｍ）のポリプロピレン樹脂からなる歯ブラシハンドルのヘッド部に以下のようにして植毛した。
【００７８】
すなわち、まず最初に、設定値通りの高さ“中”の第２の高さ領域群Ｂ（２６．５ｍｍ≦ｈ≦２７．５ｍｍ）に仕分けられた用毛ピース１を、その巻き紙５（図３（ａ）参照）を解いた後、図５に示すように毛皿１５上にひとまとめにして載せる。
【００７９】
次いで、ピッカー１７の位置が正確に毛皿１５上に載せられた両端テーパー毛４１（または片端テーパー毛４２）の中央位置に合うように、高さ調整用つまみ１６によって毛皿１５の高さを調整した後、ピッカー１７によって毛皿１５上から１穴分の両端テーパー毛４１（または片端テーパー毛４２）を掻き取り、これを１穴分の毛束１８として、植毛機ヘッド１９によって歯ブラシハンドル２０のヘッド部２１の植毛穴２２に平線とともに２つ折りにして打ち込み、植毛した。
このようにして、毛丈１０．０±０．５ｍｍの毛先が揃った優良な歯ブラシを得ることができた。
【００８０】
第２の高さ領域群Ｂの用毛ピースを使い切った後、高さ“低”の第１の高さ領域群Ａ（高さ領域群Ｂよりも１ｍｍ短い群）の用毛ピース１を毛皿１５にセットし、用毛中央部で二つ折りとなるように毛皿１５の位置を０．５ｍｍだけ高く再調整した後、用毛を使いきるまで植毛を続けた。この結果、毛丈９．５±０．５ｍｍの毛先が揃った優良な歯ブラシを得ることができた。
【００８１】
最後に、残りの高さ“高”の第３の高さ領域群Ｃ（高さ領域群Ｂよりも１ｍｍ高い群）の用毛ピース１をセットし、用毛中央部で二つ折りとなるように毛皿１５の位置を高さ領域群Ｂのときの位置よりも０．５ｍｍだけ低く再調整した後、用毛を使いきるまで植毛を続けた。この結果、毛丈１０．５±０．５ｍｍの毛先が揃った優良な歯ブラシを得ることができた。
【００８２】
上記のようにしてようにして得られた歯ブラシを、最後に検査工程に通し、他の原因に基づく不良品を除いた後、良品のみを包装して製品とした。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明方法を適用して構成した用毛ピースの仕分け装置の一例を示す図である。
【図２】テーパー毛の形状例を示すもので、（ａ）は両端テーパー毛の例、（ｂ）は片端テーパー毛の例をそれぞれ示すものである。
【図３】テーパー毛を束ねた用毛ピースの例を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】ハイトゲージの形状例を示すもので、（ａ）は門型をしたハイトゲージの例、（ｂ）はΓ型をしたハイトゲージの例をそれぞれ示すものである。
【図５】歪み検知式のハイトゲージの一例を示すもので、（ａ）は略示正面図、（ｂ）は（ａ）中のＩ−Ｉ線位置における略示断面図である。
【図６】平線式植毛機を用いた植毛方法の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１    用毛ピース
２１，２２  ベルトコンベア
３    テーパー部
４１   両端テーパー毛
４２   片端テーパー毛
５    巻紙
６１，６２  電動モータ
７１，７２  係止板
８１   第１のハイトゲージ
８２   第２のハイトゲージ
９１〜９３  用毛ピース収容箱
１０１〜１０２  スライダー
１１１，１１２  押出し機構
１２１，１２２  押出し板
１３１，１３２  押圧力センサ
１４  制御装置
１５  毛皿
１６  高さ調整用つまみ
１７  ピッカー
１８  １穴分の毛束
１９  植毛機ヘッド
２０  歯ブラシハンドル
２１  ヘッド
２２  植毛穴
２３１，２３２  歪み検知式のハイトゲージ
２４  摺接板
２５  歪みゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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