(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯ブラシヘッド部に形成された植毛穴の直径が１．７〜２．３mm、かつ、該植毛穴に植毛された毛束の先端形状が略半球状とされた平線式植毛歯ブラシを製造するための毛先加工方法であって、
前記歯ブラシヘッド部に対して異なる複数の方向から毛束先端をカッターで略山形にカットする工程と、該カットされた毛束先端を毛先丸め装置によって丸め加工することにより前記毛束先端を略半球状に整形する工程とからなり、
前記毛先丸め装置として、回転する研磨ディスクを備えた毛先丸め装置を用い、該研磨ディスクの研磨面にディスク中心から外方に向かって、半径方向の断面において波形をした螺旋状の凹凸を形成し、該螺旋状の凹凸の螺旋ピッチを前記植毛穴の穴間ピッチとほぼ同一に設定するとともに、該螺旋状の凹凸の高さの差を、前記毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差とほぼ同一に設定し、該螺旋状の凹凸からなる研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃８００の範囲に設定したことを特徴とする歯ブラシの毛先加工方法。
【請求項２】
請求項１記載の毛先加工方法において、
前記丸め加工は研磨面の研磨粒度＃１００〜＃４００を有する研磨ディスクを使用する第１の丸め工程と、研磨面の研磨粒度＃４００〜＃８００を有する研磨ディスクを使用する第２の丸め工程とを含むことを特徴とする歯ブラシの毛先加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯周病の治療や予防に用いて好適な刷毛プロファイルを有する平線式植毛歯ブラシのための毛先加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯ブラシの刷毛プロファイルはさまざまな工夫がなされており、歯間清掃に適した山切りカットや歯と歯ぐきの間を磨くドームカットなどが一般的となっている。また、立体的な刷毛プロファイルも多数提案されている。
【０００３】
歯周病用の歯ブラシは、歯と歯ぐきの境目を磨きやすい刷毛仕様が求められるため、ドームカットの毛切りが採用されている。しかし、単純なドームカットでは歯と歯の間の根元部分（いわゆる歯間三角）へのフィット感が低く、隅々まできれいに清掃するには更なる研究の余地があった。また、隙間部の清掃性は山切りカットや毛束円錐カットなどが適しているが、歯肉が弱ったユーザーが多い歯周病用の歯ブラシとしては、当たり心地のソフトさに欠け、使いづらいものとなっていた。
【０００４】
一方、立体的な３次元プロファイルに関しては、一般的な平線式植毛歯ブラシの場合、植毛後に刷毛を毛切りカッターに通すことでプロファイリングしているため、複雑な形状は実現困難であった。そのため、平線式植毛歯ブラシのデザインとして毛束先端を円錐状にした歯ブラシなども提案されているが、加工難易度の高さ故に実用的な毛先加工方法は開発されておらず、実際に市販品に適用することは難しかった。３次元プロファイルを可能とする歯ブラシの製造方法としては、インモールド成形などの非平線式植毛法を挙げることができるが、非平線式植毛法は生産性が低く、品種切り替え性も悪いため、設備投資が高くつき、コスト高となりやすい、という問題があった。
【０００５】
以下、従来の歯ブラシにおける刷毛プロファイルついて、先行特許文献を挙げながらいくつか説明する。
【０００６】
１．特許文献１（実開昭５７−５７７３３号公報）
毛束の毛先ラインを多段に形成した歯ブラシが示されている。この歯ブラシは段付き形状のため、毛先の当たり心地が悪く、歯周病用の歯ブラシには適さない。また、その刷毛形状から平線式植毛では製造することが難しく、具体的な製造方法も明示されていない。
非平線式植毛歯ブラシ、例えばインモールド成形歯ブラシなどでは実現可能であるが、コスト高となる。
【０００７】
２．特許文献２（実開平６−５７２３１号公報）
立体的に山切りカットを施した歯ブラシが示されている。先鋭な山頂点部を有するため、歯間清掃には好適であるが、当たり心地がソフトでないため、歯周病用の歯ブラシには適さない。また、製造方法に関しては何ら開示されていない。
【０００８】
３．特許文献３（実開平７−１７１３３号公報）
先端部が円錐状に形成された第１ブラシ毛束と、先端部が平坦に形成された第２ブラシ毛束とが混在し、第１ブラシ毛束が第２ブラシ毛束よりも長くされて突出している歯ブラシが示されている。この歯ブラシは、歯と歯の間の隙間と歯面を刷掃するには適しているが、第１ブラシ毛束の先端が円錐状に尖っているため、歯肉を優しくマッサージすることができず、歯周病用の歯ブラシには適さない。また、円錐毛束を得るための製造方法も明示されていない。
【０００９】
４．特許文献４（特開平９−１４９８１５号公報）
１つ以上の毛束を植毛台の長手方向に幅広となし、かつ、その毛束先端部の形状を点状、線状または面状頂部に向かって屋根形となした歯ブラシが示されている。この歯ブラシは、側部に植毛台長手方向に幅広な毛束を有するため、歯間の根元部分（歯間三角）へのフィット感が低く、歯周病の歯ブラシには適さない。平線式植毛歯ブラシでのカット工程による刷毛プロファイリングが困難なため、非平線式植毛を採用しており、製造コストが高くなりやすいという問題を有する。
【００１０】
５．特許文献５（特開平１０−２９５４４７号公報）
表面に研磨材を有する円筒形のドラムを自公転駆動可能に配置し、研磨面には螺旋状の凹凸を形成したブラシの毛先研磨装置が示されている。この研磨装置は、山切り歯ブラシなどの毛先加工に有効な毛先丸め装置であるが、刷毛形状に適した凹凸形状の設定などに改良の余地があった。
【００１１】
【特許文献１】
実開昭５７−５７７３３号公報（全文、全図）
【特許文献２】
実開平６−５７２３１号公報（全文、全図）
【特許文献３】
実開平７−１７１３３号公報（全文、全図）
【特許文献４】
特開平９−１４９８１５号公報（全文、全図）
【特許文献５】
特開平１０−２９５４４７号公報（全文、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献に記載の歯ブラシを初めとして、従来の歯ブラシの刷毛プロファイルでは次のような問題があった。
【００１３】
（１）ドームカット刷毛は、歯と歯ぐきの境目への毛先フィット感が十分でないため、磨き残しが発生しやすく、清掃性に問題があった。
（２）隙間清掃性に優れる山切りカットや毛束円錐カット刷毛は、毛先の当たり心地が優しくないため、歯肉のデリケートな歯周病患者などには不適切であった。
（３）毛束毎に先端が略半球状になっているような複雑な刷毛形状は、平線植毛歯ブラシの製造方法の範囲内では毛先を丸め加工する方法が開発されておらず、製品化実現にはインモールド成形歯ブラシのような非平線式植毛法を採用せざるを得ず、コスト高になるという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明者は鋭意研究の結果、上記問題を解決した新規な歯ブラシ、すなわち、毛束先端を毛束毎に略半球状とし、刷毛先端が多数の半球状プロファイルで覆われたさざ波カットとすることにより、毛先がソフトで、当たり心地が優しく、歯と歯ぐきの隙間へのフィット感にも優れ、歯周病の治療や予防に用いて好適な平線式植毛歯ブラシを開発した。しかしながら、毛束先端を毛束毎に略半球状に加工するには従来の毛先加工方法では十分でないことが判明した。そこで、本発明は、この新規に開発した平線式植毛歯ブラシを製造するための毛先加工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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の毛先加工方法は次のような手段を採用した。すなわち、請求項１記載の毛先加工方法は、歯ブラシヘッド部に形成された植毛穴の直径が１．７〜２．３mm、かつ、該植毛穴に植毛された毛束の先端形状が略半球状とされた平線式植毛歯ブラシを製造するための毛先加工方法であって、
前記歯ブラシヘッド部に対して異なる複数の方向から毛束先端をカッターで略山形にカットする工程と、該カットされた毛束先端を毛先丸め装置によって丸め加工することにより前記毛束先端を略半球状に整形する工程とからなり、前記毛先丸め装置として、回転する研磨ディスクを備えた毛先丸め装置を用い、該研磨ディスクの研磨面にディスク中心から外方に向かって、半径方向の断面において波形をした螺旋状の凹凸を形成し、該螺旋状の凹凸の螺旋ピッチを前記植毛穴の穴間ピッチとほぼ同一に設定するとともに、該螺旋状の凹凸の高さの差を、前記毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差とほぼ同一に設定し、該螺旋状の凹凸からなる研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃８００の範囲に設定したものである。
【００１６】
ここにおいて、本発明における「略半球状」とは、毛束頂部を丸めた円錐形状、または毛束頂部と周面エッジを丸めた四角錐あるいは多角錐形状を指すものである。
【００１７】
請求項２記載の毛先加工方法は、前記請求項１記載の毛先加工方法において、
前記丸め加工は研磨面の研磨粒度＃１００〜＃４００を有する研磨ディスクを使用する第１の丸め工程と、研磨面の研磨粒度＃４００〜＃８００を有する研磨ディスクを使用する第２の丸め工程とを含むようにしたものである。
【００１８】
なお、本発明の毛先加工方法を用いて製造される新規開発の歯ブラシ、すなわち、歯ブラシヘッド部に形成された植毛穴の直径が１．７〜２．３mm、かつ、該植毛穴に植毛された毛束の先端形状が略半球状とされた平線式植毛歯ブラシとは、具体的には次のような構造になる歯ブラシを指すものである。
【００１９】
１．毛束先端形状
歯ブラシヘッド部の植毛穴に植毛された毛束の先端形状は略半球状である。円錐形のように先端が尖ったり、角錐形のように先端が尖った上に周面にエッジが存在するような形状の場合にはソフトな当たり心地が得られないので、毛束先端の全体をエッジのない曲面のみで構成することが望ましいが、毛束先端の頂点部分についてはわずかなフラット面を有していてもよい。このフラット面は、大きすぎると歯と歯ぐきの間へのフィット感を損なうため、直径０．５ｍｍ程度以下とすることが望ましい。
【００２０】
半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄは１〜３ｍｍ、より好ましくは１．５〜２．５ｍｍである。１ｍｍ未満では刷掃時に凹凸効果が感じられにくくなり、３ｍｍを超えると凹凸効果が飽和するばかりでなく、半球状部側面の傾斜角度がきつくなりすぎるため、カット性の悪化、カッター製造の困難化、カッター寿命の短縮など、さまざまな不具合が発生する。
【００２１】
毛束直径、すなわち毛束の植毛される植毛穴の直径は１．７〜２．３ｍｍ、より好ましくは１．８〜２．２ｍｍである。１．７ｍｍ未満では毛束１束当たりの用毛量が少なすぎ、毛先を略半球状にしても鋭角になりやすく、当たり心地を損なう。２．３ｍｍを超えると毛束１束当たりの用毛量が多くなりすぎ、歯と歯ぐきの間へのフィット感が損なわれる。
【００２２】
植毛穴の穴間ピッチＰは、２．０〜４．５ｍｍ程度が好ましい。ピッチが狭すぎると植毛穴割れが発生し、広すぎると植毛密度が下がるために毛先の当たり心地が悪くなる。
【００２３】
毛束の配列、すなわち植毛穴の配列は、ヘッド部幅方向に３〜４列が好ましい。２列以下では刷掃圧を分散しきれないため、毛先の当たり心地が悪化する。４列を超えると、ヘッド部の幅が広くなりすぎて口腔内での操作性が悪化する。
【００２４】
植毛部幅Ｗは６〜１３ｍｍが好ましい。６ｍｍ未満では毛束の配列に支障をきたし、１３ｍｍを超えると口腔内での操作性が悪くなり、好ましくない。また、ヘッド部長手方向に沿った植毛部長さＬは、口腔内操作性の点から１６〜２５ｍｍ程度が好ましい。
【００２５】
毛丈ｈ（植毛面から毛束先端までの高さ）は、７〜１３ｍｍ程度が望ましい。これ以下では毛腰感が高くなり、ソフトさが失われやすい傾向となる。これ以上では口腔内操作性が低下する。
【００２６】
２．歯ブラシの各部材質
毛束を構成する刷毛（フィラメント）の材質は、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）など、一般的な歯ブラシに用いられる材質が好ましい。
【００２７】
刷毛径は、一般の歯ブラシに用いられる直径１００〜２３０μｍ程度が好ましい。あまり太い刷毛は、歯周病などの歯ブラシとしては適さない。刷毛断面形状は任意でよいが、ヘタリ耐久性に優れる円形断面が望ましい。
【００２８】
ハンドル材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＰＥＴ系樹脂、アクリル樹脂、さらにはエラストマー（オレフィン系，スチレン系，ポリエチレン系，ウレタン系）など、一般的な歯ブラシに用いられているものなら特に制限はない。ハンドルは一色成形でもよいが、前記エラストマーを用いた多色成形品としてもよい。
【００２９】
３．毛先のカット加工
毛先のカット加工は、複数本の刷毛を束ねた毛束を平線によって植毛穴に２つ折りに打ち込んで固定した後に行なう。
【００３０】
例えば、毛束を植毛した歯ブラシのヘッド部を９０度回転可能なチャックに保持する。そして、好ましくは平切りカッターで刷毛先端を設定毛丈の近くまで予備カットする。その後、まず最初に、横カッターを用いてヘッド部側面側から各毛束の先端を略山形にカットし、次いで、チャックを９０度回転させ、縦カッターを用いてヘッド部長手方向側から各毛束の先端を同じく略山形にカットする。なお、このカット順は、これとは逆に、縦カッターによってヘッド部長手方向側からカットした後、横カッターによってヘッド部側面側からカットとしてもよい。
【００３１】
なお、上記のようにチャックを９０度回転式とした場合には、縦横カッターともにカッターの刃の向きは同一方向を向けていればよく、縦横の毛切り方向の変更はチャックの９０度回転によって行なう。チャックを回転式としない場合には、縦横カッターの刃の向きを９０度交差して配置すればよい。この場合、横カッターは従来通りの動きでよいが、縦カッターでヘッド部長手方向側から縦切りするためには、カット工程は連続式でなく間欠式とし、縦カッターを前後揺動させて毛切りすることが望ましい。
【００３２】
また、縦横いずれかのカッター工程において刷毛の一部をクシ装置などで倒して寝かせるようにすれば、その毛束は一方向にのみカットされた略山形カットとなるため、毛束中に半球状カットの毛束と従来の一方向山形カットの毛束を混在させることができる。
【００３３】
４．毛先丸め加工
【００３４】
上記縦横カッターによるカットのみでは縦横方向にカットするだけであるため、毛束先端は略半球状にならず、いわば略四角錐状をなしている。略半球状とするには、さらに斜め方向などからカットを施してもよいが、このような方法では設備の大型化などによってコスト高になるばかりでなく、穴配列も規制され、歯ブラシ設計の自由度が狭まってしまうため、好ましくない。
【００３５】
そこで、本発明の毛先加工方法では、四角錐状にカットされた周面のエッジを落とすとともに、毛先を丸めて略半球状に仕上げるために、研磨面に断面波形をした螺旋状の凹凸を有する毛先丸め装置を用いて毛先丸め加工を行なう。この断面波形をした螺旋状凹凸からなる研磨面によって毛束先端部分を撫でるように研磨することにより、毛束先端を丸めると同時に周面の余分なエッジ部分を削り取る。そして、その後、研磨粒度の細かな毛先丸め装置によって毛束先端の刷毛１本１本の毛先丸めを行なう。最後に、エアブローなどによって歯ブラシに付着した研磨粉を除去し、品質検査を行なった後、完成品としての歯ブラシを得る。
【００３６】
本発明の毛先加工方法で用いる毛先丸め装置としては、扱いが簡便で安価であり、スペースを取らない毛先丸め装置が望ましい。このような毛先丸め装置として、回転する円盤状の研磨ディスクを備えた円盤形の毛先丸め装置を用いることが好ましい。円盤状をした研磨ディスクの研磨面には、刷毛のプロファイルとほぼ同一の凹凸ピッチおよび頂部と底部の高さの差を有する断面波形の凹凸を付ける。この凹凸は、ディスク中心から外側に向かう螺旋状の凹凸とする。
【００３７】
毛束先端の丸め加工は、上記研磨ディスクを回転させ、この研磨ディスクの螺旋状凹凸からなる研磨面に刷毛先を０．５〜２ｍｍ程度押し付けながら通過させる。螺旋状凹凸は回転しながら刷毛先端にフィットし、用毛を順次さばいていくので、毛先が万遍なく研磨される。丸め加工は、このような螺旋状凹凸による研磨を、研磨面の研磨粒度を変えて複数回（例えば２回）行なうことが望ましい。
【００３８】
丸め加工を２回行なう場合を例に採ると、１回目の丸め加工時は、螺旋状凹凸からなる研磨面の研磨粒度は＃１００〜＃４００の範囲、２回目の丸め加工時は、螺旋状凹凸からなる研磨面の研磨粒度は＃４００〜＃８００の範囲とすることが望ましい。研磨時間は、１回の丸め加工当たり１．５〜３秒程度とする。処理時間が短すぎると、十分な丸め効果がでない。長すぎると、生産性が低下するので好ましくない。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１記載の毛先加工方法によれば、歯ブラシヘッド部に対して異なる複数の方向から毛束先端をカッターで略山形にカットした後、該カットされた毛束先端を毛先丸め装置によって丸め加工することにより、毛束先端を略半球状に整形するようにしたので、半球状に加工することが困難であった平線式植毛歯ブラシの毛束先端を簡単かつ確実に略半球状に加工することができる。このため、安価な設備投資で済むとともに生産性も高めることができ、毛束先端を略半球状にプロファイリングした平線式植毛歯ブラシを安価に提供することができる。
【００４０】
また、毛先丸め装置として、回転する円盤状の研磨ディスクを備えた毛先丸め装置を用い、該円盤状をした研磨ディスクの研磨面にディスク中心から外方に向かって半径方向の断面において波形をした螺旋状の凹凸を形成し、該螺旋状凹凸の螺旋ピッチｐを植毛穴の穴間ピッチとほぼ同一に設定するとともに、凹凸高さの差ｔを略半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄとほぼ同一に設定し、該螺旋状凹凸からなる研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃８００の範囲に設定したので、簡単な調整で品質の高い複雑な毛先丸め加工を行うことができる。また、設備構造が簡単なため、メンテナンス性に優れ、低コスト、省スペース化を図ることができる。
【００４１】
請求項２記載の毛先加工方法によれば、研磨ディスクによる毛先丸め加工処理を第１の丸め工程と第２の丸め工程の２工程に分け、第１の丸め工程では研磨面の研磨粒度を＃１００〜＃４００とするとともに、第２の丸め工程では研磨面の研磨粒度を＃４００〜＃８００としたので、毛束先端をより簡単かつ確実に略半球状に整形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】  本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第１の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の側面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は毛束を省略したヘッド部の平面図である。
【図２】  本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第２の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の側面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は毛束を省略したヘッド部の平面図である。
【図３】  本発明の毛先加工方法で用いる毛先加工装置の一例を示すもので、（ａ）は装置全体の構成を示す略示側面図、（ｂ）は毛先丸め装置の略示側面図、（ｃ）は円盤状の研磨ディスクの略示平面図である。
【図４】  毛束先端の毛先加工による形状変化を示すもので、（ａ）は平切りカッターによるプレカット後の毛束先端の略示拡大斜視図、（ｂ）は横カッターによる山切りカット後の毛束先端の略示拡大斜視図、（ｃ）は縦カッターによる山切りカット後の毛束先端の略示拡大斜視図、（ｄ）は毛先丸め加工によって略半球状とされた毛束先端の略示拡大斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の毛先加工方法について図面を参照して説明する。
図１に、本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第１の実施の形態を示す。図において、１は歯ブラシのヘッド部、２はヘッド部の植毛部、３は植毛穴、４は平線式植毛によって植設された毛束、５はヘッド部に続く首部であって、この第１の実施の形態は、複数本の刷毛を束ねた毛束４を平線によって２つ折りに植毛したヘッド部１と、これに続く首部５と握り部（図示せず）を有する平線式植毛歯ブラシにおいて、前記毛束４を植毛するための２４個の植毛穴３の直径を２．０ｍｍとするとともに、これら植毛穴３に植毛された各毛束４の先端形状を略半球状としたもので、植毛部幅Ｗを９．２ｍｍ、植毛穴３のヘッド部長手方向の穴間ピッチを３．０ｍｍ、ヘッド部幅方向の穴間をピッチ２．４ｍｍ、各毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差（山谷差）ｄを２．０ｍｍ、ヘッド部長手方向の毛束列数を７列、ヘッド部幅方向の毛束最大列数を４列、毛丈ｈを１０．０ｍｍとしたものである。
【００４４】
図１の歯ブラシは、図示しない射出成形機と平線式植毛機、および図３の毛先加工装置２０を用いて次のようにして製造される。
【００４５】
まず最初に、図示しない射出成形機を用いて、ヘッド部１（幅＝１１．０ｍｍ）に植毛穴３（穴径＝φ２．０ｍｍ、ヘッド部長手方向の穴間ピッチ＝３ｍｍ、幅方向の穴間ピッチ＝２．４ｍｍ、穴数＝２４）を碁盤の目状に配した図１（ｃ）の形状からなる歯ブラシハンドルをポリプロピレン（ＷＰ６３８Ｃ：住友化学株式会社製）によって射出成形する。
【００４６】
次いで、一般的な平線式植毛機（ＺＴ−１：ザホランスキー社）を用い、ヘッド部１の植毛穴３に、複数本の刷毛（刷毛材質＝ポリアミド６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛：デュポン社）を束ねて２つ折りにしながら平線とともに打ち込み、毛束４とする。そして、この毛束植毛済みの歯ブラシを、図３の毛先加工装置２０の移動式チャック２１で掴んで所定速度で送りながら、図示を略した平切りカッターで各毛束４を毛丈１０．５ｍｍにプレカットする（図４（ａ）参照）。
【００４７】
次いで、上記プレカットされた各毛束４を横カッター２２によってヘッド部側面側から略山形（山間ピッチ３．０ｍｍ）にカットした後（図４（ａ）参照）、チャック２１を９０度回転し、縦カッター２３によってヘッド部長手方向側から略山形（山間ピッチ＝２．４ｍｍ）にカットする（図４（ｃ）参照）。
【００４８】
上記縦横カッターによるカット状態では、毛束先端は略四角錐状となっているため、引き続いて毛先丸め装置を用いて毛束先端を研磨し、四角錐状のエッジを落とすとともにその毛先を丸め、毛束先端を略半球状に整形する（図４（ｄ）参照）。
【００４９】
具体的には、図３（ａ）中の２台の毛先丸め装置２８，２９を用いて行なう。この毛先丸め装置２８，２９は、図３（ｂ）（ｃ）にその概略構造を示すように、研磨面２４に断面波形をした螺旋状の凹凸２５を形成した円盤状の研磨ディスク２６を備え、該研磨ディスク２６は矢印Ｒの方向に回転し、その回転速度をモータ部２７によって制御できるように構成されている。
【００５０】
第１の毛先丸め装置２８は、螺旋状凹凸２５の凹凸ピッチｐ＝３．０ｍｍ、凹凸高さｔ＝２．０ｍｍ、研磨粒度＝＃１００、ディスク回転速度＝２０００ｒｐｍに設定されており、この第１の毛先丸め装置２８を用いて略四角錐状にカットされた毛束４の先端部分を２．５秒間研削し、四角錐状のエッジを落とすとともに先端部を丸め、毛束先端を頂部と底部の高さの差ｄ＝２．０ｍｍの略半球状に整形する。
【００５１】
次いで、第２の毛先丸め装置２９を用い、毛束４を構成する刷毛１本１本の毛先の丸め処理を行なう。この第２の毛先丸め装置２９は、凹凸ピッチｐ＝３．０ｍｍ、凹凸高さｔ＝２．０ｍｍ、研磨粒度＝＃４００、ディスク回転速度＝１５００ｒｐｍに設定されており、この第２の毛先丸め装置２９を用いて略半球状に整形された毛束先端部分を２秒間研削し、毛束先端の刷毛１本１本の毛先の丸め加工を行なう。
【００５２】
最後に、毛粉除去装置３０において歯ブラシに付着した研磨粉をエアーブローして除去し、外観検査を行なった後、完成品としての図１の歯ブラシを得た。
【００５３】
図２に、本発明の毛先加工方法で製造された歯ブラシの第２の実施の形態を示す。
この第２の実施の形態は、複数本の刷毛を束ねた毛束４を平線によって２つ折りに植毛したヘッド部１と、これに続く首部５と握り部（図示せず）を有する平線式植毛歯ブラシにおいて、前記毛束４を植毛するための１５個の植毛穴３の直径を１．８ｍｍとするとともに、これら植毛穴３に植毛された各毛束４の先端形状を略半球状としたもので、植毛部幅Ｗを６．６ｍｍ、植毛穴３のヘッド部長手方向の穴間ピッチを２．８ｍｍ、ヘッド部幅方向の穴間ピッチを２．４ｍｍ、各毛束先端の半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄを１．５ｍｍ、ヘッド部長手方向の毛束列数を５列、ヘッド部幅方向の毛束列数を３列、毛丈ｈを９．０ｍｍとしたものである。
【００５４】
図２の歯ブラシは、図示しない射出成形機と平線式植毛機、および図３の毛先加工装置２０を用いて次のようにして製造される。
【００５５】
まず最初に、図示しない射出成形機を用いて、ヘッド部１（幅＝８．６ｍｍ）に植毛穴３（穴径＝φ１．８ｍｍ、ヘッド部長手方向の穴間ピッチ＝２．８ｍｍ、幅方向の穴間ピッチ＝２．４ｍｍ、穴数＝１５）を碁盤の目状に配した図２（ｃ）の形状からなる歯ブラシハンドルをポリプロピレン（ＷＰ６３８Ｃ：住友化学株式会社製）によって射出成形する。
【００５６】
次いで、一般的な平線式植毛機（辻村機械株式会社製）を用い、ヘッド部１の植毛穴３に、複数本の刷毛（刷毛材質＝ポリアミド６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛：デュポン）を束ねて２つ折りにしながら平線とともに打ち込み、毛束４とする。そして、この毛束植毛済みの歯ブラシを、図３の毛先加工装置２０の移動式チャック２１で掴んで所定速度で送りながら、図示を略した平切りカッターで各毛束４を毛丈９．５ｍｍにプレカットする（図４（ａ）参照）。
【００５７】
次いで、上記プレカットされた各毛束４を横カッター２２によってヘッド部側面側から略山形（山間ピッチ２．８ｍｍ）にカットした後（図４（ａ）参照）、チャック２１を９０度回転し、縦カッター２３によってヘッド部長手方向側から略山形（山間ピッチ＝２．４ｍｍ）にカットする（図４（ｃ）参照）。
【００５８】
上記縦横カッターによるカット状態では、毛束先端は略四角錐状となっているため、引き続いて毛先丸め装置を用いて毛束先端を研磨し、四角錐状のエッジを落とすとともにその毛先を丸め、毛束先端を略半球状に整形する（図４（ｄ）参照）。
【００５９】
この第２の実施の形態の場合、第１の毛先丸め装置２８は、螺旋状凹凸２５の凹凸ピッチｐ＝２．８ｍｍ、凹凸高さｔ＝１．５ｍｍ、研磨粒度＝＃２００、ディスク回転速度＝２０００ｒｐｍに設定されており、この第１の毛先丸め装置２８を用いて略四角錐状にカットされた毛束４の先端部分を２．５秒間研削し、毛束先端のエッジを落とすとともに先端部を丸め、毛束先端を頂部と底部の高さの差ｄ＝１．５ｍｍの略半球状に整形する。
【００６０】
次いで、第２の毛先丸め装置２９を用い、毛束４を構成する刷毛１本１本の毛先の丸め処理を行なう。この第２の毛先丸め装置２９は、凹凸ピッチ＝３．０ｍｍ、凹凸高さ＝１．５ｍｍ、研磨粒度＝＃８００、ディスク回転速度＝１５００ｒｐｍに設定されており、この第２の毛先丸め装置２９を用いて略半球状に整形された毛束先端部分を２秒間研削し、毛束先端の刷毛１本１本の毛先丸め加工を行なう。
【００６１】
最後に、毛粉除去装置３０において歯ブラシに付着した研磨粉をエアーブローして除去し、外観検査を行なった後、完成品としての図２の歯ブラシを得た。
【００６２】
なお、上記第１および第２の実施の形態は、カッターによる毛束先端のカットに際し、ヘッド部側面側とヘッド部長手方向側の２方向からカットする場合を例に採ったが、このカット方向は２方向に限定されるものではなく、３方向あるいはそれ以上の複数の方向からカットするように構成してもよいものである。
【００６３】
毛束の先端形状が歯ブラシの使用性能に及ぼす影響について試験を行なったので、その結果を以下に示す。
【００６４】
[１] 毛束先端形状の評価試験
＜歯ブラシ仕様＞
ハンドル：ポリプロピレン「ＷＰ６３８Ｃ」（住友化学株式会社製）
植毛穴 ：穴径＝φ１．８ｍｍ
穴配列＝２＋４＋４＋４＋４＋２（２０穴）
穴間ピッチ＝ヘッド部長手方向２．８ｍｍ、幅方向２．８ｍｍ
用毛 ：ポリアミド（デュポン社）、直径６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛
毛丈 ：１０ｍｍ、頂部と底部の高さの差ｄ＝２ｍｍ
【００６５】
＜試験方法＞
毛束先端の形状を変えて、使用性・使用感の官能評価試験を行なった。その結果を表１に示す。
被験者 ：５０名
使用期間：１ヶ月
【００６６】
【表１】
0004831621.tif 000002
【００６７】
表１の評価結果から明らかなように、歯と歯ぐきの隙間へのフィット感が高く、ソフトで優しい当たり心地を有する毛束先端形状は、略半球状である。
【００６８】
[２] 刷毛寸法の評価試験
＜歯ブラシ仕様＞
ハンドル：ポリプロピレン「ＷＰ６３８Ｃ」（住友化学株式会社製）
植毛穴 ：穴配列＝２＋４＋４＋４＋４＋２（２０穴）
穴間距離：１ｍｍ
用毛 ：ポリアミド（デュポン社）、直径６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛
毛丈 ：１０ｍｍ
毛束先端形状：略半球状
【００６９】
＜試験方法＞
植毛穴径と頂部と底部の高さの差を変え、使用性・使用感の官能評価を行なった。その結果を表２に示す。
被験者 ：５０名
使用期間：１ヶ月
【００７０】
【表２】
0004831621.tif 000003
【００７１】
表２の評価結果から、以下のことが明らかとなった。
（１）植毛穴径は、小さすぎると「ソフトで優しい当たり心地」や「汚れが落ちる感じ」が低下し、大きすぎると「歯と歯ぐきの隙間へのフィット感」が低下するため、φ１．７ｍｍ〜φ２．３ｍｍ程度が好ましい。
（２）頂部と底部の高さの差は、小さすぎると毛先が隙間に入らないため、「歯と歯ぐきの隙間へのフィット感」が低下し、大きすぎると「ソフトで優しい当たり心地」が低下するため、１．０〜３．０程度が好ましい。
【００７２】
[３] 研磨条件の評価試験
＜歯ブラシ仕様＞
ハンドル：ポリプロピレン「ＷＰ６３８Ｃ」（住友化学株式会社製）
植毛穴 ：穴径＝φ２．０ｍｍ
穴配列＝２＋４＋４＋４＋４＋２（２０穴）
穴間ピッチ＝ヘッド部長手方向３．０ｍｍ、幅方向２．４ｍｍ
用毛 ：ポリアミド（デュポン社）、直径６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛
毛丈 ：１０ｍｍ、頂部と底部の高さの差＝２ｍｍ
【００７３】
＜試験方法＞
上記仕様の歯ブラシサンプルについて、円盤状の研磨ディスクを用いた毛先丸め装置によって２回の丸め加工を施し、それぞれの加工終了後に毛束先端を目視とマイクロスコープで確認し、螺旋状凹凸の高さやピッチ、研磨粒度などの研磨条件の違いによる整形適性を評価した。その結果を表３、表４に示す。なお、１回目の丸め加工は、主として略角錐状にカットされた毛束先端面を略半球状に丸めるための加工であり、これに続く２回目の丸め加工は、主として略半球状に丸め加工された毛束先端の刷毛１本１本の毛先を丸めるための加工である。
サンプル数 ：５０本
丸め加工時間：第１、第２の各丸め加工毎に２．５秒ずつ
【００７４】
【表３】
0004831621.tif 000004
【００７５】
【表４】
0004831621.tif 000005
【００７６】
上記表３、表４の評価結果から、次のことが明らかとなった。
（１）螺旋状凹凸の高さは、略半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄに対して小さすぎるか、または凹凸のないフラット面であると、刷毛の谷部まで十分に研削されなくなり、逆に大きすぎても刷毛山部が研磨面に十分に当たらないため、全体が均一に研削されない。したがって、螺旋状凹凸高さは、略半球状部分の頂部と底部の高さの差ｄに対して±２ｍｍ以内の範囲となるように凹凸形状を合わせることが好ましい。
（２）螺旋状凹凸の螺旋ピッチは、小さすぎると用毛を十分にさばききれず、大きすぎると間延びしすぎて凹凸効果が発揮されにくくなり、いずれの場合も加工不充分となる。したがって、螺旋状凹凸ピッチは毛束のピッチ、すなわち植毛穴の穴ピッチと同程度とすることが望ましい。
（３）１回目の毛束先端の略半球状丸め加工における研磨粒度は、＃１００〜＃４００程度が好ましい。粒度が小さすぎるとバリの除去や略半球状への整形性が悪くなり、大きすぎると適度な摩擦抵抗を発揮できなくなるため、十分な研磨性を発揮できない。
（４）２回目の刷毛１本１本の丸め加工における研磨粒度は、＃４００〜＃８００程度が好ましい。刷毛１本１本の丸め加工では、第１回目の毛束先端面の略半球状丸め加工ほどに高い研削性は必要ないため、研磨粒度は小さい方がよい。
【符号の説明】
【００７７】
１   ヘッド部
２  植毛部
３  植毛穴
４  毛束
５  首部
２０  毛先加工装置
２１  チャック
２２  横カッター
２３  縦カッター
２４  研磨面
２５  螺旋状凹凸
２６  円盤状の研磨ディスク
２７  モータ
２８  第１の毛先丸め装置
２９  第２の毛先丸め装置
３０  毛粉除去装置
ｄ  半球状部の頂部と底部の高さの差
ｈ  毛丈
Ｌ  植毛部長さ
ｐ  螺旋ピッチ
Ｒ  回転方向
ｔ  凹凸高さ
Ｗ  植毛部幅
【図１】
0004831621.tif 000006
【図２】
0004831621.tif 000007
【図３】
0004831621.tif 000008
【図４】
0004831621.tif 000009