(57)【要約】      （修正有）【課題】中心に孔の開いた円盤状ブラシ素子集合体をもちいた環状ブラシの積層枚数を削減させ、かつ効能は維持できるような厚みのあるブラシ素子の製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性のブラシ素子束を中実略円筒状にセットして円筒状ブラシ素子集合体とする円筒状ブラシ素子集合体セットステップと、円筒状ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して溶着部から円筒状ブラシ素子集合体を植立させる溶着植立ステップと、溶着部を熱可塑性の平板状円環にはめ込むように配置する平板状円環配置ステップと、円筒状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒す傾倒ステップと、平板状円環と、倒されたブラシ素子とを融着して円盤状ブラシ素子集合体とする融着ステップと、円盤状ブラシ素子集合体の中央に穴をあける孔形成ステップと、を含む製造方法。【選択図】図７
2019162420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性のブラシ素子束を中実略円筒状にセットして円筒状ブラシ素子集合体とする円筒状ブラシ素子集合体セットステップと、
円筒状ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して溶着部から円筒状ブラシ素子集合体を植立させる溶着植立ステップと、
溶着部を熱可塑性の平板状円環にはめ込むように配置する平板状円環配置ステップと、
円筒状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒す傾倒ステップと、
平板状円環と、倒されたブラシ素子とを融着して円盤状ブラシ素子集合体とする融着ステップと、
円盤状ブラシ素子集合体の中央に穴をあける孔形成ステップと、
を含む環状ブラシの製造方法。
【請求項２】
前記傾倒ステップは、ブラシ素子束をその中心近傍から板状部材にて対象になぎ倒すなぎ倒しサブステップと、
なぎ倒しサブステップの後にブラシ素子束の中心近傍に頂点を有する略円錐状の平等傾倒部によってブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒開始する平等傾倒開始サブステップと、
平等傾倒開始サブステップの後に前記板状部材を取り除く板状部材取除サブステップと、
前記板状部材取除サブステップの後にブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒終了する平等傾倒終了サブステップと、
からなる請求項１に記載の環状ブラシの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシを形成されている穴に軸を通して平板状円環どうしが密着した状態とし、全体として円筒状のブラシを形成する密着円筒状ブラシ形成ステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシを形成されている穴に歯ブラシの持手に連なる軸を通して少なくとも一部の平板状円環間にはワッシャーを配置し、全体として円筒状のブラシを形成するワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の密着又はワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップでは軸を中心として円筒状ブラシが回転可能に円筒状ブラシを形成する回転可能構成サブステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法。
【請求項６】
複数の環状ブラシに形成されている穴は、複数の環状ブラシの環最内面端が穴形成管によって構成され、穴形成管に対して前記軸が挿通されることで前記回転可能に構成される請求項５に記載の円筒状歯ブラシの製造方法。
【請求項７】
前記軸に挿通された穴形成管は前記軸の先端に係止されるキャップによって前記軸から離脱防止されている請求項６に記載の円筒状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、中心に孔の開いた円盤状ブラシ素子集合体をもちいた環状ブラシの製造方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
環状歯ブラシを構成するブラシ素子は、薄い部材であり、環状ブラシの状態にするためには、多くの枚数を積層する必要があった。ブラシ素子は、柔らかい素材であり、細い繊維で絡まったり破損しやすく、かつ非常に薄い素材であることから、その加工には手間がかかり、製作コストが高くなっていた。そのため、環状ブラシの市場シェアは、それほど高いものとなっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００９−５３１１１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、環状歯ブラシの市場シェアを高めるために、環状歯ブラシの製作費用を安価にすることが必要である。
図１１は、環状歯ブラシを製造する概念を示す図である。図にあるように例えば５枚の円盤状ブラシ素子集合体を準備し、これを重ね合わせて環状歯ブラシのブラシ部分とする。図１１では矢印の右側に示される環状歯ブラシのブラシ部分は、左から順に大径円盤状ブラシ素子集合体、小径円盤状ブラシ素子集合体、大径円盤状ブラシ素子集合体、となっている。つまりこの環状歯ブラシを作るのに計１５枚の円盤状ブラシ素子集合体を準備して組み合わせなければならない。このように環状歯ブラシの製作費用として、環状ブラシ素子の積層段階が高い割合を占めている。そこで、積層枚数を削減させ、かつ効能は維持できるような厚みのあるブラシ素子の製造方法の開発が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題を解決するために本発明において、以下の環状ブラシの製造方法を提供する。すなわち、第一の発明として、熱可塑性のブラシ素子束を中実略円筒状にセットして円筒状ブラシ素子集合体とする円筒状ブラシ素子集合体セットステップと、円筒状ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して溶着部から円筒状ブラシ素子集合体を植立させる溶着植立ステップと、溶着部を熱可塑性の平板状円環にはめ込むように配置する平板状円環配置ステップと、円筒状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒す傾倒ステップと、平板状円環と、倒されたブラシ素子とを融着して円盤状ブラシ素子集合体とする融着ステップと、円盤状ブラシ素子集合体の中央に穴をあける孔形成ステップと、を含む環状ブラシの製造方法を提供する。
【０００６】
次に、第二の発明として、前記傾倒ステップは、ブラシ素子束をその中心近傍から板状部材にて対象になぎ倒すなぎ倒しサブステップと、なぎ倒しサブステップの後にブラシ素子束の中心近傍に頂点を有する略円錐状の平等傾倒部によってブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒開始する平等傾倒開始サブステップと、平等傾倒開始サブステップの後に前記板状部材を取り除く板状部材取除サブステップと、前記板状部材取除サブステップの後にブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒終了する平等傾倒終了サブステップと、からなる第一の発明に記載の環状ブラシの製造方法を提供する。
【０００７】
次に、第三の発明として、第一の発明又は第二の発明に記載の環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシを形成されている穴に軸を通して平板状円環どうしが密着した状態とし、全体として円筒状のブラシを形成する密着円筒状ブラシ形成ステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法を提供する。
【０００８】
次に、第四の発明として、第一の発明又は第二の発明に記載の環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシを形成されている穴に歯ブラシの持手に連なる軸を通して少なくとも一部の平板状円環間にはワッシャーを配置し、全体として円筒状のブラシを形成するワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法を提供する。
【０００９】
次に、第五の発明として、第三の発明又は第四の発明に記載の密着又はワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップでは軸を中心として円筒状ブラシが回転可能に円筒状ブラシを形成する回転可能構成サブステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法を提供する。
【００１０】
次に、第六の発明として、複数の環状ブラシに形成されている穴は、複数の環状ブラシの環最内面端が穴形成管によって構成され、穴形成管に対して前記軸が挿通されることで前記回転可能に構成される第五の発明に記載の円筒状歯ブラシの製造方法を提供する。
【００１１】
次に、第七の発明として、前記軸に挿通された穴形成管は前記軸の先端に係止されるキャップによって前記軸から離脱防止されている第六の発明に記載の円筒状歯ブラシの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような環状歯ブラシの製造方法を用いることで、厚みのある円盤状ブラシ素子集合体を形成することができるため、環状歯ブラシの製作コストを安価にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ブラシ素子束の概略図
【図２】ブラシ素子束の一部を溶着した状態の例を示す図
【図３】円筒状ブラシ素子集合体に平板状円環を嵌めこむように配置する方法の一例を示す図
【図４】円筒状ブラシ素子集合体に平板状円環を嵌めこむように配置した状態の一例を示す図
【図５】熱素子の形態の一例を示す図
【図６】円筒状ブラシ素子集合体を熱素子を用いて傾倒する方法の一例を示す図
【図７】熱素子を用いて、円筒状ブラシ素子集合体を傾倒させた状態の一例を示す図
【図８】円盤状ブラシ素子集合体の一例を示す図
【図９ａ】円盤状ブラシ素子集合体の中央に孔をあけた状態の一例を示す図
【図９ｂ】円盤状ブラシ素子集合体の一部分を切り取ることを示す図
【図１０】円盤状ブラシ素子集合体の一部分を切り取ったものが、厚みがあるものであることを示す図
【図１１】環状歯ブラシを製造する概念を示す図
【図１２】円盤状ブラシ素子集合体を用いた歯ブラシの一例を示す図
【図１３】環状ブラシ素子集合体を用いた歯ブラシの一例を示す図
【図１４ａ】環状ブラシ素子同士を積層する方法を概念的に示す例図
【図１４ｂ】環状ブラシ素子同士を積層する方法を概念的に示す例図
【図１５ａ】実施形態２におけるなぎ倒しサブステップのイメージ図
【図１５ｂ】実施形態２におけるなぎ倒しサブステップのイメージ図
【図１６ａ】実施形態２における平等傾倒開始サブステップのイメージ図
【図１６ｂ】実施形態２における平等傾倒開始サブステップのイメージ図
【図１７】実施形態２における平等傾倒終了サブステップのイメージ図
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。以下の説明は、実施例１は請求項１に、実施例２は請求項２及び請求項３に、それぞれ対応する。なお、本発明の内容は、以下の実施形態の実例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。
【００１５】
＜実施形態１＞
＜発明の概要＞
本実施形態における発明は、環状ブラシを構成する円盤状ブラシ素子集合体の製造ステップと、それを用いた歯ブラシの製造方法についての発明である。図１２及び図１３に示すのは、本実施形態に示された製造方法を用いて製造された歯ブラシの一例である。ブラシ部分には、円盤状ブラシ素子集合体を積層させている。
【００１６】
＜実施形態１  発明の構成＞
本実施形態における発明の構成は、熱可塑性のブラシ素子束を中実略円筒状にセットして円筒状ブラシ素子集合体とする円筒状ブラシ素子集合体セットステップと、円筒状ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して溶着部から円筒状ブラシ素子集合体を植立させる溶着植立ステップと、溶着部を熱可塑性の平板状円環にはめ込むように配置する平板状円環配置ステップと、円筒状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒す傾倒ステップと、平板状円環と、倒されたブラシ素子とを融着して円盤状ブラシ素子集合体とする融着ステップと、円盤状ブラシ素子集合体の中央に穴をあける孔形成ステップと、を含む。
【００１７】
＜実施形態１  構成の説明＞
＜円環状ブラシ素子集合体セットステップ＞
「円環状ブラシ素子集合体セットステップ」は、図１に示す様に、熱可塑性のブラシ素子束を中実円筒状にセットして円筒状ブラシ素子集合体（０１００）とする。ブラシ素子束は、後の溶着植立ステップにおいて溶着する必要があるので、溶着可能な熱可塑性を有する素材によって構成されている必要がある。熱可塑性を有する素材には、汎用プラスチック（PVC（塩ビ）、PP（ポリプロピレン）、PE（ポリエチレン）など）エンジニアリングプラスチック（POM（ポリアセタール）、PA（ポリアミド）、PC（ポリカーボネート）など）スーパーエンジニアリングプラスチック（PEEK（ピーク）、PAI（ポリアミドイミド）、PPS（ポリフェニレンサルファイド）など）等がある。本願発明は、歯ブラシの製造方法に関する発明であり、ブラシ素子束は歯ブラシのブラシ部分にあたる。したがって、ある程度腰があり、歯を磨くことが可能な自立性のある繊維を形成できる熱可塑性素材であることが求められる。「ブラシ素子束」とは、ブラシを構成する熱可塑性の繊維をまとめた状態のものをいう。図１は、ブラシ素子束を中実円筒状にセットしている状態を示している。図に示すように、ブラシ素子をすべて同一方向に揃えて、隙間がないように密着させる工程が、円筒状ブラシ素子集合体セットステップである。
【００１８】
ブラシ素子の径は、２０ミクロン以上、１ミリメートル以下のものを用いる。同一素材で比較すると、ブラシ素子が細い場合、完成する歯ブラシは柔らかいブラシになり、ブラシ素子が太い場合、完成する歯ブラシは硬いブラシになる。ブラシ素子の径が、２０ミクロン以下の場合、ブラシが柔らかくなりすぎで、歯ブラシとし不向きである。一方ブラシ素子が１ミリメートル以上の物は、ブラシが硬くなりすぎて、歯ブラシとして不向きである。
【００１９】
＜溶着植立ステップ＞
「溶着植立ステップ」は、円筒状ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して溶着部から円筒状ブラシ素子集合体を植立させる。ブラシ素子は、上述するように熱可塑性を有する素材によって構成されている。そこで、溶着させることによって、ブラシ素子同士が熱融着を起こし、その後硬化する。この性質を利用して、ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して、固定する。前述のように、ブラシ素子は歯ブラシのブラシを構成するための素子であるから、ある程度こしがあり、自立性のある素材によって構成されていることが求められている。したがって、ブラシ素子束の一部を溶着して固定することで、ブラシ素子束は固定部分を起点として、繊維方向にむかって植立することが可能となる。
【００２０】
図２は、ブラシ素子束の一部（０２００）を溶着させた結果、円筒状ブラシ素子集合体（０２０１）が植立している状態の例示である。この図にあるように、溶着部（０２００）は円筒状ブラシ素子集合体の横断面全体に所定の高さ（幅、厚さ）をもって形成される。溶着部の高さが低すぎると後の処理のための機械的強度が弱くなりすぎるので、所定の高さ（幅、厚さ）が必要である。高さは０．３ミリメートル以上で３ミリメートル以下程度が好ましい。０．３ミリメートルよりも小さと機械的強度が不十分となり、少しの力で溶着部が損傷したり、破断したりする。一方、３ミリメートルよりも大きいと機械的強度は十分であるが素材として利用できない部分が増えるのでコストの面で不利である。
【００２１】
融着の方法には、超音波融着による方法と、熱融着による方法の両方が知られているが、本実施形態においては、そのいずれの方法を利用することも可能である。
【００２２】
＜平板状円環配置ステップ＞
「平板状円環配置ステップ」は、図３に示す様に、溶着部を熱可塑性の平板状円環（０３０１）にはめ込むように配置する工程である。図３に示すように、リング（０３０１）を繊維束（０３００）に通し、図４に示すように溶着部を熱可塑性の平板円環にはめ込むように配置する。ここで「はめ込むように」とは、実際に溶着部に平板円環をはめ込む場合と、実際にははめ込まないで溶着部の近傍に平板円環を配置する場合の両者を含む。従って「はめ込む」ではなく、「はめ込むように」と記載している。また、図４からもわかる通り、平板状円環は、円筒状ブラシ素子集合体の溶着部から植立している部分にはめ込まれて溶着部の近傍、ないしは溶着部をはめ込むように配置される。この際に、平板状円環の内径は、溶着部の外形よりもわずかに小さいように設計することが好ましい。これは、溶着部の上面と、平板状円環の底面とが熱によって溶着されるように構成することが好ましいからである。平板状円環の内径は溶着部の外径の８０％から９５％程度が好ましい。この差分、すなわち、溶着部外径の５％から２０％程度で溶着部上面と平板状円環とが溶着されると次の処理を行うための機械的強度として十分だからである。従って、図４にあるように、溶着部から植立する円筒状ブラシ素子集合体の平板状円環の近傍は多少絞り込みがかかったような状態となる。
【００２３】
平板状円環は、後述するように熱溶着によって溶着させることから、熱可塑性が必要となる。熱可塑性の素材の例としては、上述したように汎用プラスチック（PVC（塩ビ）、PP（ポリプロピレン）、PE（ポリエチレン）など）エンジニアリングプラスチック（POM（ポリアセタール）、PA（ポリアミド）、PC（ポリカーボネート）など）スーパーエンジニアリングプラスチック（PEEK（ピーク）、PAI（ポリアミドイミド）、PPS（ポリフェニレンサルファイド）など）等がある。平板状円環は、それ自体が歯ブラシのブラシ繊維として歯に接するものではない。したがって、腰がある素材によって構成する必要も、自立性のある素材によって構成する必要はない。後述する融着ステップにおいてブラシ素子束を熱融着させる基盤となることから、熱融着による融着性が高い素材であることが好ましい。
【００２４】
平板状円環は、直径が４ミリメートル以上８ミリメートル以下、内円の直径が２ミリメートル以上６ミリメートル以下である。平板状円環は、０．５ミリメートル以上３ミリメートル以下の厚みである。平板状円環は、無色あるいは白濁職であることが想定されるが、どのような色彩を帯びていても、熱可塑性が保持されていれば問題ない。
【００２５】
＜傾倒ステップ＞
「傾倒ステップ」とは、円環状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒す工程である。平板状円環に略平等にブラシを倒す方法の一例としては、図５に示すような熱素子を利用する方法が考えられる。図６に示すように、溶着されているのと反対側のブラシ素子集合体の方から先端が緩やかな凸型になっている熱素子を押し当てていき、ブラシ素子集合体を押し付けるようにして倒していく。最終的に溶着部の近傍にまで熱素子を押し付けると、図７に示すように平板状円環にブラシ素子が略均等に押し広げられる。
【００２６】
この時、傾倒されるブラシ素子集合体は、溶着部分を根本として固定されている。従って熱素子によってそれぞれのブラシ素子が外側に押しやられるが、根元の固定により最終的に熱素子が押圧しきった状態でも根元部分を離れて底部が熱素子のみによって占有されるような状態とはならない。したがって、ブラシ素子は、外側のブラシ素子の上に中央に近いブラシ素子が順次先端部分を後退させながら重なるようにして傾倒することになる。図７に示されている丸は、その一つ一つがブラシ素子の端面であり、外側から内側に向かって、外側の繊維に内側の繊維が重なるようにして層状に広がっている状態を示している。図では、外側の各繊維の断面に対応する繊維を示す線を省略している。このように、ブラシ素子が層状に重なっていることから、傾倒されたブラシ素子集合体は、厚みを持った物となる。
【００２７】
＜融着ステップ＞
「融着ステップ」は、平板状円環と、倒されたブラシ素子とを融着して円盤状ブラシ素子集合体とする工程である。融着させる方法としては、例えばブラシ素子を押し広げるのに用いた熱素子をその後加熱して、押し広げられたブラシ素子どうし、押し広げられたブラシ素子と平板状円環とを融着させる方法が考えられる。熱融着の方法には、熱のみを用いて融着させる方法と、超音波を用いて融着させる方法が考えられる。いずれの方法であっても、ブラシ素子を溶着させることができれば構わない。
【００２８】
融着ステップで融着された円環状ブラシ素子集合体は、図８に例示するように、放射状にブラシ素子が広がり、円環状ブラシ素子集合体の中心に向かって重なりあう繊維の層が増え、分厚くなるようなっている。
円環状ブラシ素子集合体の厚みは、使用するブラシ素子の径の大きさによって異なるが、概ね０．５ミリメートル以上５ミリメートル以下である。従来の環状歯ブラシのブラシ素材とは異なり、円環状ブラシ素子集合体には厚みがあり、ブラシ素子集合体一つ一つの強度が高くなっている。したがって、本件発明の円環状ブラシ素子集合体を用いた歯ブラシは、従来の円環状歯ブラシに比べて相対的に耐久性が高いものとなる。ちなみに従来の技術ではブラシ素子の１本の径が２０ミクロン程度の場合には概ね０．２ミリ程度しか厚みが出ず、ブラシ素子１本の径が１ミリ程度の場合でも２ミリ程度の厚みしか出なかった。したがってブラシ素子の１本の径が２０ミクロンの場合で比較すれば、２倍から３倍の厚みを一度の溶着で達成でき、ブラシ素子１本の径が１ミリ程度の場合でも２倍から３倍の厚みを達成できるという顕著な効果を得ることができる。
【００２９】
この点、従来の円環状素材は、本実施形態における溶着植立ステップを経ることなく、本実施形態における傾倒ステップの後に初めて溶着を行っていたことから、傾倒ステップにおいてブラシ素子は均一広がり、中空略円筒状のところを溶着させていた。したがって、ブラシ素子は均一に外周に広がるか、一部分が薄く重なるだけであり、本実施形態における円環状ブラシ素子集合体のような厚みのある円環状素材を作ることが出来なかった。さらに、従来の環状素材は、繊維同士を溶着させていたために、繊維同士の間を広げるような力がかかると、かにかまを裂くように繊維が容易に分解されてしまうという難点があった。しかし、本実施形態における円盤状ブラシ素子集合体は、平板状円環に対してブラシ素子が所定の長さをもって溶着している。平板状円環は、どのような方向に力が加わっても容易に裂けることがないのでブラシ素子とブラシ素子の間を開くような力が加わったとしても、円盤状ブラシ素子集合体は簡単には分解されない。したがって、歯磨きをしている時に、歯と歯の間に歯ブラシが挟まる、あるいは犬歯に歯ブラシが引っ掛かるといったような場合に、ブラシ素子の間を開くような力が加わった場合、従来の歯ブラシであれば環状素材が裂けて、ブラシ繊維が口内にバラバラと広がり、場合によっては誤飲の恐れがあった。しかし、本実施形態における円盤状ブラシ素子集合体を利用した場合には、歯と歯の間に歯ブラシが挟まったり、あるいは犬歯に歯ブラシが引っ掛かるような場合であっても、円盤状ブラシ素子集合体が裂けるようなことは起きず、口内にブラシ素子がバラバラと広がることがなく、ブラシ素子を誤飲するおそれは極めて低くなる。
【００３０】
また、歯ブラシの径を変えるにはブラシ素子の長さを変更するだけでよいので設計の変更や、商品の多様化が容易である。
【００３１】
＜孔形成ステップ＞
「孔形成ステップ」は、円盤状ブラシ素子集合体の中央に穴をあける工程である。円盤状ブラシ素子は、溶着植立ステップにおいて傾倒の根本となる溶着部分を一部に形成していることから、中心に穴が開いていない。そこで、中心部分に穴をあける工程が、孔形成ステップとなる。孔は図９ａに示すように、平板状円環の内円にそって開けることが想定される。しかし平板状円環の内円よりも径大になるように孔をあけることも可能であるし、径小となるように孔をあけることも可能である。平板状円環に対して直接又は間接にブラシ素子が溶着され固定されていることが前提となる。平板状円環に対して間接にブラシ素子が溶着されている場合とは、直接的に平板状円環に溶着されているブラシ素子に対して重ねられて他のブラシ素子が溶着されている場合や、他のブラシ素子にさらに他のブラシ素子が溶着されている場合である。一般に平板状円環に対してブラシ素子を溶着する工程では、平板状円環に対して一本一本のブラシ素子が識別できない程度に十分溶かした状態で溶着を行うことが好ましい。
【００３２】
形成する孔の大きさは、直径が１ミリメートル以上７ミリメートル以下とすることが考えられる。その中で、最適となるのは、平板状円環の内円の範囲と一致する、直径が２ミリメートル以上６ミリメートル以下である。
【００３３】
円盤状ブラシ素子集合体は、先に記載したように層状の構成になっており、中心に行く程分厚くなっている。図９ｂに示すように、層の厚い部分で適宜ブラシ素子を切りそろえることで、図１０に示すように厚みのある孔の開いた厚みのある円盤状ブラシ素子集合体が完成する。
【００３４】
＜実施形態２＞
＜実施形態２  概要＞
本実施形態における発明は、環状ブラシを構成する円盤状ブラシ素子集合体の製造ステップと、それを用いた歯ブラシの製造方法についての発明である。実施形態１とはブラシ素子を傾倒させる前にブラシ素子を分断した上で傾倒させる点で相違している。
【００３５】
＜実施形態２  発明の構成＞
本実施形態における環状ブラシの製造方法は、熱可塑性のブラシ素子束を中実略円筒状にセットして円筒状ブラシ素子集合体とする円筒状ブラシ素子集合体セットステップと、円筒状ブラシ素子集合体の全ブラシ素子束を一部で溶着して溶着部から円筒状ブラシ素子集合体を植立させる溶着植立ステップと、溶着部を熱可塑性の平板状円環にはめ込むように配置する平板状円環配置ステップとを含み、さらに円筒状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒す傾倒ステップが複数のサブステップからなっている。サブステップは、最初にブラシ素子束をその中心近傍から板状部材にて対象になぎ倒すなぎ倒しサブステップと、その後円筒状ブラシ素子集合体の植立上方からブラシ素子を平板状円環に略平等に倒し始める平等傾倒開始サブステップと、平等傾倒開始サブステップの後に前記板状部材を取り除く板状部材取除サブステップと、その後にブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒終了する平等傾倒終了サブステップと、を有する。さらに、平板状円環と、倒されたブラシ素子とを融着して円盤状ブラシ素子集合体とする融着ステップと、円盤状ブラシ素子集合体の中央に穴をあける孔形成ステップと、を含む。以下では、実施形態１との共通の構成については説明を省略し、本実施形態に特徴的な構成についてのみ説明をする。
【００３６】
＜実施形態２  構成の説明＞
＜実施形態２  構成の説明：なぎ倒しサブステップ＞
「なぎ倒しサブステップ」では、図１５ａに示すブラシ素子束（１５０１）をその中心近傍から、図１５ｂに示す板状部材（１５０２）にて対象になぎ倒す。板状部材はブラシ素子をなぎ倒すことに適した形状であることが求められる。例えば、特定方向に偏った傾斜や、ブラシ素子をつぶすような厚みのある板状素材でないことが好ましい。先端部は、鋭利な形状にしておくとブラシ素子を分け隔てやすいが、ブラシ素子を切断してしまう恐れがあることから、切断能力を有しない程度の鋭利とすることが好ましい。
【００３７】
対象になぎ倒すのは、その後の傾倒開始ステップにおいて、均等に傾倒させるためである。均等に傾倒されると、溶着ステップにおける溶着が均等に行われ、完成する円盤状ブラシ素子集合体におけるブラシ素子の放射状の広がりが均一になる。
【００３８】
本件円盤状ブラシは、前述のように厚みを持って製造されるものでる。したがって、ブラシ素子の傾倒完了時に、均一にブラシ素子が分散していないと、円盤状ブラシ素子の厚い部分と薄い部分の差が大きくなり、見た目にも凸凹した円盤状ブラシ素子集合体となる。円盤状ブラシ素子集合体は、積層して歯ブラシとして利用することから、凸凹した円盤状ブラシ素子集合体を利用すると、綺麗に積層することが出来なくなる。例えばブラシ素子集合体が多めに偏っている部分では、ブラシ素子が過剰となり、密集しすぎてしまい毛細管現象が十分に効果を発揮しない。逆に、ブラシ素子が少なめに偏っている部分では、ブラシ素子が過疎となり、隙間が空きすぎて、磨き残しができてしまう。
【００３９】
最も理想的な歯ブラシは、どの部分も適切な密度で、且つ均一にブラシ素子が配置されている状態である。したがって、なぎ倒しサブステップによって、少なくとも板状部材の一方と他方においては均一にブラシ素子を配置することによって、半円周単位でのブラシ素子の密度を均一にする。
【００４０】
＜実施形態２  構成の説明：平等傾倒開始サブステップ＞
「平等傾倒開始サブステップ」は、図１６ａに示す様に、なぎ倒しサブステップの後にブラシ素子束の中心近傍に頂点を有する略円錐状の平等傾倒部（１６０１）によって、図１６ｂに示す様に、ブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒開始する。なぎ倒しサブステップによって、略均一に二つに分散されているブラシ素子を、平板状円環側に傾倒させる。ブラシ素子を平等傾倒開始させる方法は、ブラシ素子束の中心近傍に図５に例示するような、頂点を有する略円錐状の平等傾倒部を押し込むことによって行う方法が考えられる。均一な力によって略円錐状の平等傾倒部を押し込むことが好ましい。略円錐状の平等傾倒部が一定の方向に偏った状態でブラシ素子束の中心近傍に押し込まれると、力が強くかかっている方向のブラシ素子が反発力によって力が弱い方向へと移動することになる。したがって、力がかかっている部分のブラシ素子が相対的に過疎となり、力があまりかかっていない部分のブラシ素子が相対的に過密となる。
【００４１】
均一な力に加えて、特定の速度範囲で平等傾倒部を押し込むことが好ましい。具体的には、例えば、１センチ／秒から１０センチ／秒の間の速度で押し込むことが好ましい。１秒間に１センチ以下の速度とすると、平等傾倒部が押し込むときに加える力に対する反発が弱くとも、反発によって左右方向に少しずつ移動する移動総距離が大きくなり、結果としてブラシ素子の分散が不均一となる。１秒間に１０センチ以上の速度で移動させると、平等傾倒部を押し込むときに加える力に対する反発が強くなり、ブラシ素子の左右方向への移動量が大きくなるので、結果としてブラシ素子の分散が不均一となる。
【００４２】
平等傾倒開始サブステップは、平等傾倒部がなぎ倒しサブステップで用いた板状部材に接触しない範囲でブラシ素子を傾倒させる段階を指す。
【００４３】
＜実施形態２  板状部材取除サブステップ＞
「板状部材取除サブステップ」は、平等傾倒開始サブステップの後に前記板状部材を取り除くステップである。板状部材を平等傾倒ステップの後にすぐに取り除いてしまうと、すぐにブラシ素子集合体が分割されていない元の状態に戻てしまい、なぎ倒しサブステップの効果が損なわれてしまう。そこで、平等傾倒開始サブステップによってブラシ素子の一部分が傾倒を開始して、ブラシ素子集合体が平等傾倒部によって押さえつけられることで元の状態に戻らなくなってから板状部材を取り除くことが好ましい。
【００４４】
板状部材は、ブラシ素子が全長の４分の１から２分の１程度傾倒した時点で取り除くことが好ましい。傾倒している部分がブラシ素子の全長の４分の１よりも短い場合には、ブラシ素子が左右に自由に動きやすく、なぎ倒しサブステップがない状態に近い状態で傾倒することになってしまう。一方、傾倒している部分がブラシ素子の全長の２分の１よりも長い場合には、板状部材を取り除いたとしても、平等傾倒部によって固定されている一から左右に分散運動をすることが難しくなり、結果として板状部材がもともと配置されていた部分の延長部分のブラシ素子が過疎となってしまい、不均衡となってしまう。
【００４５】
＜実施形態２  平等傾倒終了サブステップ＞
「平等傾倒終了サブステップ」は、図１７に示すように、前記板状部材取除サブステップの後にブラシ素子を平板状円環に略平等に傾倒終了するステップである。板状部材を取り除いたあと、平板状円環に押し当てるようにブラシ素子を傾倒させるステップである。本ステップの後、ブラシ素子は平板状円環に対して熱量着を行うことになる。したがって、ブラシ素子は平板状円環と溶着可能に密着した状態まで傾倒される。
【００４６】
＜実施形態３＞
＜実施形態３  概要＞
本実施形態は、実施形態１で説明した環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシに形成されている穴に軸を通して円筒状歯ブラシを製造する方法に関するものである。
【００４７】
＜実施形態３  実施態様１＞
＜実施形態３  実施態様１  発明の構成：平板状円環が密着する構成＞
図１４は、本実施形態の円筒状歯ブラシを構成するために積層した環状ブラシの構成を概念的に示す図である。図１４ａに示す様に、本実施形態の製造方法は、環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシ（１４０１）を形成されている穴（１４０２）に軸（１４０４）を通して平板状円環（１４０３）どうしが密着した状態とし、全体として円筒状のブラシを形成する「円筒状ブラシ形成ステップ」を有するように構成される円筒状歯ブラシの製造方法に関するものである。
【００４８】
＜実施形態３  実施態様１  円筒状ブラシ形成ステップ＞
「円筒状ブラシ形成ステップ」は、円環状ブラシを円環状ブラシに形成されている穴に軸を通して積層する工程である。
【００４９】
本実施形態では、環状ブラシを積層する際に、環状ブラシと環状ブラシの間にワッシャーを差し挟まないで積層することが可能である。ワッシャーを差し挟まないことによって、環状ブラシ同士が密着することから、環状ブラシのブラシ素子同士が絡み合うことになる。ブラシ素子が絡み合うことで、ある環状ブラシとそれに隣接する環状ブラシとが独立に回転することが妨害される。したがって、ワッシャーを差し挟まずに構成された円筒状ブラシは、円筒状ブラシが全体として歯磨き時の手の動きに応じた１つの回転をする、あるいは回転せずに静止している状態となる。
【００５０】
ブラシ部分が独立して回転しないことによって、ブラシ素子同士がそれぞれを補強し合っている状態となり、ブラシ素子の耐性が強くなる。ブラシ素子の耐性が強くなることから、ブラシ素子が傷みにくくなり、歯ブラシを長持ちさせることができる。
【００５１】
＜実施形態３  実施態様２  発明の構成：平板状円環の少なくとも一部が密着しない構成＞
本実施形態は、図１４ｂに示す様に、実施形態１又は実施形態２に記載の環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシを形成されている穴に軸を通して宿祢区とも一部の平板状円環間にはワッシャーを（１４０５）配置し、全体として円筒状のブラシを形成するワッシャー入党上ブラシ形成ステップを有する。
【００５２】
＜実施形態３  実施態様２  ワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップ＞
「ワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップ」では、平板状円環を平板状円環に形成されている穴に軸を通して積層する工程において、少なくとも一部の平板状円環と平板状円環の間に平板状円環同士が密着しないようにワッシャー構造（１４０５）を設ける工程である。
【００５３】
少なくとも一部の平板状円環が密着しないようにワッシャーを挟むことから、例えば、３枚おき、５枚おきといったある程度平板状円環をまとめた塊を単位として、単位都度ワッシャーを差し挟むことが考えられる。あるいは、直径の短い平板状円環と直径の長い平板状円環を組み合わせて中心部に向かって山の頂点を形成するような上に凸のの歯ブラシ、あるいは、中央に向かって谷底を形成するような下に凸の形状の歯ブラシ、を製造する場合には、同一の直径ごとに束を作り、直径の変更ポイントにワッシャーを挟むといったことが考えられる。
【００５４】
ワッシャーを差し挟んで平板状円環を設ける場合、ブラシ素子同士が絡み合うことが妨害されるので、ブラシ素子の先端が歯間に入りやすくなる。また、ブラシ素子の先端が独立に変形しやすいことから、歯の表面の凹凸に即して自在に変形することが出来、細部を磨くことが可能となる。
【００５５】
＜実施形態３  実施態様３  発明の構成：円筒状ブラシが回転可能な構造＞
本実施形態は、実施形態３の実施態様３１又は実施態様２に記載の密着又はワッシャー入円筒状ブラシ形成ステップでは軸を中心として円筒状ブラシが回転可能に円筒状ブラシを形成する回転可能構成サブステップを有する円筒状歯ブラシの製造方法に関するものである。
【００５６】
＜実施形態３  実施態様３  回転可能構成サブステップ＞
「回転可能構成サブステップ」は、実施形態３の実施態様１又は実施態様２に記載の環状ブラシの製造方法で製造された複数の環状ブラシを形成されている穴に軸を通して平板状円環どうしが密着した状態とし、全体として円筒状のブラシを形成する工程である。回転可能構成サブステップを構成することによって、円筒状ブラシの全体が回転することが可能となる。円筒状ブラシは、複数の平板状円環を積層している構造である。円筒状ブラシを構成する平板状円環１枚１枚は、独立に回転せずに、全体として同一の回転運動をするように構成することも可能であるが、１枚１枚が独立に回転するように構成することも可能である。
【００５７】
回転可能構成の一例として、複数の環状ブラシに形成されている穴が、複数の環状ブラシの環最内面端が穴形成管によって構成され、穴形成管に対して前記軸が挿通されることで前記回転可能となるように構成することが考えられる。
【００５８】
回転可能構成として、穴形成管を用いた場合には、平板状円環の中心から外形までの直径は８ｍｍから２０ｍｍの間、中心から内径までの直径は、２ｍｍから６ｍｍの間、穴形成管の長さは２ｍｍから５ｍｍの間、管の穴の直径は１．５ｍｍから５．５ｍｍの間で形成することが考えられる。
【００５９】
平板状円環の中心から外形までの直径が８ｍｍよりも短いと、ブラシ素子の長さが短くなりすぎて、ブラシ素子が十分にしならないので、歯磨きをしにくくなる。２０ｍｍよりも長くなると、ブラシ素子の長さが長くなりすぎ、口の中で歯ブラシを動かしにくくなる。中心から内径までの直径が２ｍｍよりも短いと、その内側に配置される軸や穴形成管が細くなりすぎてしまい、歯磨きをしている途中で軸が折れる恐れがある。６ｍｍよりも長いと、孔が大きくなりすぎるので、平板状円環の動きを安定させるために軸や穴形成管が太くなり、それに伴い歯ブラシの柄もふとくなることから、歯ブラシを動かしにくくなる。
【００６０】
穴形成管の長さが２ｍｍよりも短いと、穴形成管に収まるように平板状円環を積層して構成する円筒状ブラシの大きさがちいさくなりすぎて、歯の表面に対して、歯磨きをするのに十分な接触面積を確保することができない。５ｍｍよりも長い場合には、円筒状ブラシが大きくなりすぎてしまい、歯の中で細かな動きが出来なくなり、奥歯や小さな歯を磨くことが出来なくなってしまう。
【００６１】
穴形成管を軸に沿って自由に回転可能な構成にするためには、穴形成管とこれに挿通される軸とが密着しないように構成されていることが好ましい。この場合、挿通後の軸の先端を加工することによって、穴形成管を軸から外れないようにすることが考えられる。
【００６２】
その他に、前記軸に挿通された穴形成管が前記軸の先端に係止されるキャップによって前記軸から離脱防止される構造とすることが考えられる。この場合、キャップの先端を空洞あるいは凹構造としておき、軸の先端に嵌合することによってキャップを係止することが考えられる。キャップによって係止する構造にした場合、キャップを外すことによって簡単に穴形成管を軸から取り外すことができる。穴形成管を外すことによって、円筒状ブラシを軸から分離することが可能となる。そのため、円筒状ブラシのみを簡単に付け替えることが可能となり、円筒状ブラシが汚損した場合に、歯ブラシ全体を交換するのではなく、円筒状ブラシの部分のみを交換することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に示す製造方法によって環状歯ブラシを形成すれば、環状歯ブラシをより手軽な価格で提供することが可能となる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７】
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