(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに回転方向が異なる一対の研削回転体を長手方向に縦列させた一組の研削手段を所定間隔を置いて複数配置させ、複数本の繊維材がブラシ台に植毛されてなるブラシを、回転する該研削回転体の長手方向に順次移動させながら該繊維材を先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状となるように研削させるブラシの毛先研削方法であって、
上記研削回転体を、円筒部の周面に複数のワイヤーブラシを長手方向に沿って所定間隔を置いて設けることにより形成し、
複数の上記研削手段を、上記ブラシの繊維材先端からの上記ワイヤーブラシとの接触量が次第に多くなるように配置させ、
一対の上記研削回転体を、上記ブラシの移動方向と略直交する方向に揺動させるようにしたことを特徴とするブラシの毛先研削方法。
【請求項２】
上記ブラシを、上記ワイヤーブラシ上において平面的に回転させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のブラシの毛先研削方法。
【請求項３】
研削前の上記ブラシの繊維材先端に、略球形状の突起を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のブラシの毛先研削方法。
【請求項４】
上記ブラシが歯ブラシであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のブラシの毛先研削方法。
【請求項５】
上記ブラシがヘアブラシであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のブラシの毛先研削方法。
【請求項６】
互いに回転方向が異なる一対の研削回転体を長手方向に縦列させた一組の研削手段を所定間隔を置いて複数配置させ、複数本の繊維材がブラシ台に植毛されてなるブラシを、回転する該研削回転体の長手方向に順次移動させながら該繊維材を先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状となるように研削させるブラシの毛先研削装置であって、
上記研削回転体を、円筒部の周面に複数のワイヤーブラシを長手方向に沿って所定間隔を置いて設けることにより形成し、
複数の上記研削手段を、上記ブラシの繊維材先端からの上記ワイヤーブラシとの接触量が次第に多くなるように配置させ、
一対の上記研削回転体を、上記ブラシの移動方向と略直交する方向に揺動させるようにしたことを特徴とするブラシの毛先研削装置。
【請求項７】
上記ブラシを、上記ワイヤーブラシ上において平面的に回転させる機構を有していることを特徴とする請求項６記載のブラシの毛先研削装置。
【請求項８】
研削前の上記ブラシの繊維材先端に、略球形状の突起を設けたことを特徴とする請求項６又は７記載のブラシの毛先研削装置。
【請求項９】
上記ブラシが歯ブラシであることを特徴とする請求項６、７又は８記載のブラシの毛先研削装置。
【請求項１０】
上記ブラシがヘアブラシであることを特徴とする請求項６、７又は８記載のブラシの毛先研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシ台に植毛された複数本の繊維材を、根本から先端に亘って次第に尖ったテーパ形状とするブラシの毛先研削方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、歯ブラシ等の如きブラシのブラシ台に植毛された繊維材を、その先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状とする方法としては、特公昭５０−４０１９４号公報及び特公平７−２１３３４６号公報等に開示されている如き薬品処理する方法と、特公昭５０−２４５４６号公報及び特開平３−１９８８０８号公報等に開示されている如き物理的に研削する方法とが提案されている。
【０００３】
しかし、薬品処理する方法では、溶出した繊維材で飽和した溶解液の後処理や繊維材の中和や洗浄のために、必ず廃液の処理をしなければならず、ランニングコストを大きく押し上げることになっていた。
【０００４】
一方、物理的に研削する方法では、円筒形状や円盤形状のグラインダー（研削体）を使用するため、繊維材の根元の方まで研削しようとすれば、研削体を繊維材に強く押し付けることになり、そのため先端より根元の方が多く研削されてしまい、テーパ形状のコントロールが困難となっていた。
【０００５】
また、繊維材が細くなる過程で、該繊維材の先端よりも少し根元寄りの方が先に細くなり、しまいには細くなった部分からちぎれてしまう。このため、上述のような研削体では、比較的平滑な面のため、繊維材の先端部分をちぎり飛ばすことができず、先端が尖ったテーパ形状とするのが困難であった。
【０００６】
さらに、ブラシの繊維材を回転する円筒形状をなすワイヤーブラシに接触させて、該ブラシを該ワイヤーブラシの長手方向に移動させながら繊維材を研削させるようにした方法が提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記の方法では、図１４に示すように、回転するワイヤーブラシ１０１に押し付けられたブラシ１０２は、その繊維材１０３が該ワイヤーブラシ１０１から逃げてしまう。このため、繊維材１０３が変形した状態で上記ブラシ１０２がワイヤーブラシ１０１の長手方向（図中紙面に垂直な方向）に移動されることから、どうしても繊維材１０３の先端部のみしか削れなくなってしまう。
【０００８】
また、図１５に示すように、ワイヤーブラシ１０１の外周面１０１ａを長手方向に沿って連続した波形状とした場合には、繊維材１０３が波形の山部分にくると抵抗のない谷部分に逃げてしまい、やはり繊維材１０３の根本まで研削することができない。
【０００９】
また、図１６に示すように、ブラシ１０２に対してワイヤーブラシ１０１を水平方向に揺動させる方法も提案されている。
しかし、かかる方法においては、やはり繊維材１０３がワイヤーブラシ１０１に対して大きく変形してしまい、その変形した繊維材１０３が一旦ワイヤーブラシ１０１から抜け出て復帰するものの、該繊維材１０３がワイヤーブラシ１０１に接触し始めると、また繊維材１０３が変形してしまう。このため、上記方法では、効果的に繊維材１０３の根本まで研削することができない。
【００１０】
さらに、図１７（ａ）に示すように、植毛面積の大きいブラシ１０２の場合には、ワイヤーブラシ１０１の揺動がないときは、該ワイヤーブラシ１０１の曲率の影響を受ける。そのため、研削した繊維材１０３の先端が、同図（ｂ）に示すように、すり鉢状にへこんでしまう。
【００１１】
従って、本発明の目的は、ブラシ台に植毛された複数本の繊維材を、根本から先端に亘って次第に尖ったテーパ形状に、高精度且つ早期に形成することのできるブラシの毛先研削方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、互いに回転方向が異なる一対の研削回転体を長手方向に縦列させた一組の研削手段を所定間隔を置いて複数配置させ、複数本の繊維材がブラシ台に植毛されてなるブラシを、回転する該研削回転体の長手方向に順次移動させながら該繊維材を先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状となるように研削させるブラシの毛先研削方法であって、上記研削回転体を、円筒部の周面に複数のワイヤーブラシを長手方向に沿って所定間隔を置いて設けることにより形成し、複数の上記研削手段を、上記ブラシの繊維材先端からの上記ワイヤーブラシとの接触量が次第に多くなるように配置させ、一対の上記研削回転体を、上記ブラシの移動方向と略直交する方向に揺動させるようにしたことを特徴とするブラシの毛先研削方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のブラシの毛先研削方法において、上記ブラシを、上記ワイヤーブラシ上において平面的に回転させるようにしたことを特徴とするブラシの毛先研削方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のブラシの毛先研削方法において、研削前の上記ブラシの繊維材先端に、略球形状の突起を設けたことを特徴とするブラシの毛先研削方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載のブラシの毛先研削方法において、上記ブラシが歯ブラシであることを特徴とするブラシの毛先研削方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１、２又は３記載のブラシの毛先研削方法において、上記ブラシがヘアブラシであることを特徴とするブラシの毛先研削方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１８】
請求項６記載の発明は、互いに回転方向が異なる一対の研削回転体を長手方向に縦列させた一組の研削手段を所定間隔を置いて複数配置させ、複数本の繊維材がブラシ台に植毛されてなるブラシを、回転する該研削回転体の長手方向に順次移動させながら該繊維材を先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状となるように研削させるブラシの毛先研削装置であって、上記研削回転体を、円筒部の周面に複数のワイヤーブラシを長手方向に沿って所定間隔を置いて設けることにより形成し、複数の上記研削手段を、上記ブラシの繊維材先端からの上記ワイヤーブラシとの接触量が次第に多くなるように配置させ、一対の上記研削回転体を、上記ブラシの移動方向と略直交する方向に揺動させるようにしたことを特徴とするブラシの毛先研削装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のブラシの毛先研削装置において、上記ブラシを、上記ワイヤーブラシ上において平面的に回転させる機構を有していることを特徴とするブラシの毛先研削装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載のブラシの毛先研削装置において、研削前の上記ブラシの繊維材先端に、略球形状の突起を設けたことを特徴とするブラシの毛先研削装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項６、７又は８記載のブラシの毛先研削装置において、上記ブラシが歯ブラシであることを特徴とするブラシの毛先研削装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項６、７又は８記載のブラシの毛先研削装置において、上記ブラシがヘアブラシであることを特徴とするブラシの毛先研削装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１はブラシの毛先研削装置の概略構成を示す斜視図、図２は研削回転体を拡大して示す斜視図、図３は研削回転体を拡大して示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、図４はブラシ移動手段を示す斜視図、図５は毛先研削装置における機械式クラッチ機構の断面図、図６は機械式クラッチ機構を一部破断して示す要部拡大斜視図、図７は回転防止ローラが回転防止カムに接触して回転体を止める様子を示す平面図、図８は歯ブラシを示す側面図、図９は歯ブラシを段階的に研削する様子を示す模式図、図１０は歯ブラシの先端を研削して行く様子を示す要部拡大模式図、図１１は先端に略球形状の突起を設けた歯ブラシの先端を研削して行く様子を示す要部拡大模式図である。
【００２６】
先ず、本実施形態のブラシの毛先研削装置について説明する。
本実施形態のブラシの毛先研削装置は、図１ないし図４に示すように、ブラシ台に植毛された複数本の繊維材を、根本から先端に亘って次第に尖ったテーパ形状とする研削装置である。
【００２７】
上記毛先研削装置は、互いに回転方向が異なる一対の研削回転体１，２を長手方向に縦列させた一組の研削手段、すなわち第１の研削手段３、第２の研削手段４及び第３の研削手段５と、ブラシである歯ブラシ６を、回転する該研削回転体１，２の長手方向に順次移動させるブラシ移動手段７とを備えている。
【００２８】
上記第１の研削手段３ないし第３の研削手段５は、いずれも図２に示すように、一対の円筒形状をなす研削回転体１，２を一組として構成され、これら研削回転体１，２を長手方向に縦列して配置させている。一対の研削回転体１，２は、それぞれのブラシ取付基台８に回転自在に取り付けられると共に、ブラシ回転用モータ９によって図２中矢印Ａ，Ｂで示すように互いに異なる向きに回転するようになされている。
【００２９】
すなわち、一対の上記研削回転体１，２は、図２に示すように、上記ブラシ回転用モータ９の駆動軸１０の先端に設けられたかさ歯車１１と噛み合う回転伝達用歯車１２，１３を有し、該ブラシ回転用モータ９の回転をこれら回転伝達用歯車１２，１３によって研削回転体１，２に伝達することにより、互いに異なる向きに回転するようになっている。従って、一方の研削回転体１は、図２中矢印Ａで示す方向に回転し、他方の研削回転体２はこれとは逆向きの図２中矢印Ｂで示す方向に回転するようになっている。
【００３０】
上記研削回転体１，２は、図２及び図３に示すように、例えばアルミニュームや鋳鉄等からなる円筒部４９を有し、その円筒部４９の周面に複数の円環状をなすワイヤーブラシ５０を、長手方向に沿って所定間隔を置いて設けることにより形成されている。すなわち、円筒部４９には、複数のワイヤーブラシ５０が長手方向に沿って間欠的に設けられていることになる。このため、研削回転体１，２の長手方向に順次移動する歯ブラシ６は、断続的にワイヤーブラシ５０と接触又は非接触を交互に繰り返すことになる。
【００３１】
上記各ワイヤーブラシ５０の隣接間距離Ｐは、歯ブラシ６の毛先が弾性回復するだけの時間が取れるだけの距離があればよい。
【００３２】
上記ワイヤーブラシ５０は、いずれもステンレス（ＳＵＳ）からなるワイヤーブラシとされている。上記ワイヤーブラシ５０に使用されるワイヤーの直径は、例えば０．１〜０．５ｍｍとするのが好ましい。０．１ｍｍ未満であると、ワイヤーの剛性が低くなり、歯ブラシ６を押し付けたときにワイヤーが逃げるため、研削能力が著しく低下する。また、ワイヤーの変形量が大きくなるため、ワイヤーが繰り返し歪みにより折損する割合が増加する。０．５ｍｍを越えると、ワイヤーがブラシ内部に入り難くなり、歯ブラシ６の根元を研削できなくなる。また、研削面の荒れがひどく、仕上げの研削を長時間しなければならない。
【００３３】
そして、上記研削回転体１，２は、図１中矢印Ｃで示すように、ループを描くようにして移動する上記ブラシ６の移動方向と略直交する方向（図１中矢印Ｄで示す方向）に揺動するようになっている。上記研削回転体１，２の揺動は、図２に示すように、上記ブラシ取付基台８の下面に取り付けられた揺動用片１４に形成される長孔１５に係合するピン１６を、回転軸１７の先端に取り付けたブロック１８に偏心して設けた揺動用モータ１９により回転させることによって行われる。すなわち、上記揺動用モータ１９を回転させると、回転軸１７に対して偏心して設けられたピン１６が上記長孔１５に沿って上下動して、一対の上記研削回転体１，２を揺動させる。
【００３４】
上記のようにして構成された第１の研削手段３ないし第３の研削手段５は、図９に示す如く、上記歯ブラシ６の繊維材先端からの上記ワイヤーブラシ５０との接触量が次第に多くなるように、順に図１に示すように該歯ブラシ６の移動方向に沿って所定位置に配置されている。
【００３５】
すなわち、上記第１の研削手段３におけるワイヤーブラシ５０は、図９中実線Ｈ1 で示す位置、第２の研削手段４におけるワイヤーブラシ５０は、同図中一点鎖線Ｈ2 で示す位置、第３の研削手段５におけるワイヤーブラシ５０は、同図中二点鎖線Ｈ3 で示す位置となるように、それぞれ第１の研削手段３から第２の研削手段４及び第３の研削手段５へと段階的または無段階に、該ワイヤーブラシ５０の高さが高くされている。
【００３６】
そして、これら第１の研削手段３ないし第３の研削手段５は、図１に示すように、上記歯ブラシ６の移動方向Ｃに沿って、次のように配置されている。すなわち、上記第１の研削手段３は、研削前の状態の歯ブラシ６が供給される位置の前方に配置され、第２の研削手段４は、上記第１の研削手段３の前方に所定間隔を隔てて配置され、第３の研削手段５は、上記第２の研削手段４と相対向する位置に配置されている。
【００３７】
また、上記第３の研削手段５の前方には、互いに回転方向が異なる円筒形状の一対のナイロンブラシ２０，２１を有する第４の研削手段２２が配置されている。上記第４の研削手段２２は、上記ワイヤーブラシ５０による研削だけでは研削面が荒れるので、滑らかな研削面とするために設けられるものである。上記ナイロンブラシ２０，２１は、その表面に砥粒を練り込んだものである。上記砥粒の粗さとしては、例えば＃５００〜＃２０００のものを使用するのが好ましい。
【００３８】
砥粒の粗さが＃５００未満であると、研削面がワイヤーブラシ研削処理直後とほとんど変わりなく、＃２０００を越えると、ワイヤーブラシ研削時間よりもナイロンブラシ研削時間が圧倒的に長くなり、装置を大型化するか（ナイロンブラシを長くする又はナイロンブラシを多数配置するため）、装置の処理速度を落とさなければならない（ナイロンブラシ上を通過するブラシの移動速度を落とすため）。
【００３９】
なお、上記第４の研削手段２２は、研削回転体がナイロンブラシ２０，２１である点を除いて、上記した第１の研削手段３ないし第３の研削手段５と同じ構成であるため、共通部分についてはその説明は省略する。
【００４０】
上記ブラシ移動手段７は、図４及び図５に示すように、上記ブラシ６がループを描いて移動する部分に敷設されるレール２３と、該レール２３に沿って図示しないチェーン駆動により移動せしめられる移動部材２４とからなっている。
【００４１】
上記移動部材２４は、図４に示すように、レール２３を上下方向から挟み込む一対のスライド板２５，２６と、これらスライド板２５，２６間に設けられる回転体２７と、該回転体２７と共に回転しその先端に設けられる歯ブラシ保持部２８と、該回転体２７を回転させるラック２９及びピニオン３０とを有している。
【００４２】
一対の上記スライド板２５，２６は、図４に示すように、平面略矩形状とされ、断面略Ｈ形状のレール２３の上下面に沿って摺動するようになっている。また、これらスライド板２５，２６は、円柱形状をなす複数本の支柱３１によって連結されている。
【００４３】
上記回転体２７は、図４に示すように、中心部に回転軸３２を有した円柱形状とされ、一対の上記スライド板２５，２６の間に回転可能に設けられている。
【００４４】
上記歯ブラシ保持部２８は、図４及び図５に示すように、その先端に歯ブラシ６を保持するもので、下方に設けられるスライド板２６を突き抜けて突出する、上記回転体２７の回転軸３２先端に設けられている。上記歯ブラシ保持部２８は、研磨前の歯ブラシ６をつかんで保持し、一連の研削が終了した後に該歯ブラシ６を放すようになっている。上記歯ブラシ６を保持する部分は、ブラシの毛先を確実に研削するために、図８に示す繊維材３４が植毛された、ブラシ台である植毛部３５である。
【００４５】
上記ラック２９は、図４及び図５に示すように、上記レール２３の上方に該レール２３に沿って設けられている。一方、ピニオン３０は、上方に設けられるスライド板２５を突き抜けて突出する、上記回転体２７の回転軸３２の先端側に設けられている。そして、上記ピニオン３０は、上記ラック２９に噛み合って回転するようになっている。また、上記ピニオン３０の上部であって上記回転軸３２の先端には、コイルバネ３３が設けられている。
【００４６】
上記コイルバネ３３は、回転体２７内に設けられた後述する機械式クラッチの連結時の保持力として使用している。機械式クラッチは、歯ブラシ投入や排出が容易にできるように、歯ブラシ投入・排出部付近でピニオン３０からの回転を歯ブラシ保持部２８へ伝達させないためのものである。
【００４７】
上記機械式クラッチにおいては、図５に示すように、ピニオン３０と回転軸３２は締結されており、該回転軸３２のピニオン３０締結の反対側（基端側）には歯車状加工部３９が設けられている。そして、カム４０には、内歯車状の加工部４１があり、上記回転軸３２の歯車状加工部３９と噛み合っている。上記カム４０は、回転軸３２内で回転と軸方向にスライドできるスライドシャフト４２に固定されている。
【００４８】
そして、図５に示すように、上記スライドシャフト４２のカム４０が固定されている他端には、球４３を支持した球面軸受４４が固定されている。回転体２７の内部には、図６に示すように、一対のクラッチ連結ローラ４５が配置されている。これらクラッチ連結ローラ４５は、上記スライドシャフト４２がコイルバネ３３の力により持ち上げられていることにより、カム４０に形成された溝４６と噛み合っている。
【００４９】
回転は、ピニオン３０から回転軸３２へ伝達され、該回転軸３２から歯車状加工部３９を通じてカム４０に、さらにカム４０からクラッチ連結ローラ４５へ、つまり回転体２７へと伝達される。クラッチの切り離しは、球４３が上部より押し下げられることにより行われる。そして、スライドシャフト４２に固定されたカム４０が押し下げられ、該カム４０に形成された溝４６とクラッチ連結ローラ４５が離れ、上記回転体２７が回転軸３２に対し自由に回転できるようになる。この時、図７に示すように、回転体２７の外周に固定された回転防止ローラ４７が回転防止カム４８に接触し、該回転体２７の回転を止める。
【００５０】
上記のようにして構成された移動部材２４によれば、一対のスライド板２５，２６が、チェーン駆動により上記レール２３に沿って図４中矢印Ｅで示す方向に移動せしめられると共に、その移動に伴って上記ラック２９に噛み合うピニオン３０が回転し、これにより上記回転体２７と共に上記歯ブラシ保持部２８が回転して、該歯ブラシ保持部２８に保持した歯ブラシ６が、図４中矢印Ｆで示す方向に平面的に回転する。上記歯ブラシ６をワイヤーブラシ５０上において平面的に回転させるのは、繊維材３４とワイヤーブラシ５０を、該繊維材３４の円周方向のどの方向からも接触させるためである。
【００５１】
次に、本実施形態のブラシの毛先研削方法について説明する。
本実施形態のブラシの毛先研削方法は、互いに回転方向が異なる一対の研削回転体１，２を長手方向に縦列させた一組の研削手段３，４，５を所定間隔を置いて複数配置させ、複数本の繊維材がブラシ台に植毛されてなるブラシを、回転する該研削回転体１，２の長手方向に順次移動させながら該繊維材を先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状となるように研削させるものであって、上記研削回転体１，２を、円筒部４９の周面に複数のワイヤーブラシ５０を長手方向に沿って所定間隔を置いて設けることにより形成し、且つ、複数の上記研削手段３，４，５を、上記ブラシの繊維材先端からの上記ワイヤーブラシ５０との接触量が次第に多くなるように配置させたものである。
【００５２】
以下、本実施形態のブラシの毛先研削方法について更に詳述する。
先ず、図１に示すように、上記構成の装置に研磨前の歯ブラシ６を供給する。ここで供給される歯ブラシ６は、図８に示すように、複数本の繊維材３４が植毛されたブラシ台である植毛部３５と、把手として機能する把持部３６と、これら植毛部３５と把持部３６を連結する首部３７とから構成されたものである。
なお、繊維材３４は、例えば合成繊維または化学繊維からなり、研磨する前の状態は、図１０（ａ）に示すように、その先端形状が円柱形状とされている。
【００５３】
上記歯ブラシ６が本実施形態の装置に供給されると、前記したレール２３に沿って移動されてきた移動部材２４の歯ブラシ保持部２８に、上記歯ブラシ６が保持される。そして、上記歯ブラシ６を保持した移動部材２４は、チェーン駆動によりレール２３に沿って図１中矢印Ｃ方向に順次連続的に移動せしめられる。上記移動部材２４が移動されると、上記ラック２９に噛み合うピニオン３０によって、上記回転体２７が回転し、該回転体２７の先端に設けられた上記歯ブラシ保持部２８に保持された歯ブラシ６が回転する。つまり、上記歯ブラシ６は、平面的に回転しながら、第１の研削手段３、第２の研削手段４、第３の研削手段５、第４の研削手段２２へと順次連続的に送られて行く。
【００５４】
先ず、上記歯ブラシ６は、図１に示すように、第１の研削手段３が設けられる位置へと送られる。この第１の研削手段３が設けられる部分では、上記歯ブラシ６の繊維材３４に対して、図９中実線Ｈ1 で示す位置に研削回転体１，２のワイヤーブラシ５０がセットされていることから、該繊維材３４は、その先端側が研削されることになる。また、上記歯ブラシ６は、図１中矢印Ｄで示す該歯ブラシ６の移動方向Ｃと略直交する方向に揺動する上記研削回転体１，２によって、上記ワイヤーブラシ５０の回転と該揺動の相互作用によって研削される。
【００５５】
なお、上記ワイヤーブラシ５０との接触中は、上記繊維材３４の変形を抑えるため及び研削粉を洗い流すために、冷却水を注入する。冷却水は、不織布や紙等のフィルタを通して研削粉を回収後、循環するようになっている。
【００５６】
上記歯ブラシ６は、先ず、研削回転体１の一番手前に設けられたワイヤーブラシ５０と接触して、回転する該ワイヤーブラシ５０によって研削される。特に、歯ブラシ６の繊維材３４がワイヤーブラシ５０に乗り上がるときに、該繊維材３４が、その先端より根本に近い位置まで研削される。
【００５７】
次に、図３（ｂ）に示すように、上記歯ブラシ６が、ワイヤーブラシ５０が設けられていない位置に移動せしめられと、該ワイヤーブラシ５０に押し付けられていた繊維材３４は弾性回復する。すなわち、ワイヤーブラシ５０に押し付けられて変形していた繊維材３４が、変形前の状態（まっすぐな状態）に復帰する。そして、弾性回復した歯ブラシ６は、さらに次に設けられたワイヤーブラシ５０と接触し、回転する該ワイヤーブラシ５０によってその繊維材３４が研削される。
【００５８】
このように、上記歯ブラシ６は、研削回転体１の長手方向に順次移動しながら、間欠的に設けられたワイヤーブラシ５０と接触及び非接触を繰り返して、その繊維材３４の先端側が徐々に研削されて行く。
【００５９】
ここで例えば、図１５に示したように、研削回転体１全体をワイヤーブラシ５０として繊維材３４を接触させた場合には、繊維材３４は大きく変形してその先端部のみしか研削されず、しかも研削時間の割に研削量が少ない。これに対して、本実施形態のように、断続的に繊維材３４をワイヤーブラシ５０に対して接触及び非接触を繰り返して、繊維材３４をワイヤーブラシ５０に乗り上げる回数を増やすと共に、該ワイヤーブラシ５０に接触させる前に該繊維材３４の変形を回復させれば、該繊維材３４の先端より根本に近い部分までもが研削される。
【００６０】
そして、上記歯ブラシ６は、手前に設けられた研削回転体１とは逆回転する次の研削回転体２によって同様に研削される。
【００６１】
上記第１の研削手段３での研削が終了すると、上記歯ブラシ６は、図１に示すように、次に配置されている第２の研削手段４において研削される。この第２の研削手段４においては、上記歯ブラシ６は、図９に示すように、同図中一点鎖線Ｈ2 で示す位置にセットされたワイヤーブラシ５０に対して接触する。すなわち、上記歯ブラシ６の繊維材３４先端より少し根元寄りに入った部分に至るまで、該繊維材３４が上記ワイヤーブラシ５０と接触する。そして、この第２の研削手段４においても、先の第１の研削手段３での研削と同様にして研削される。
【００６２】
次に、上記第２の研削手段４における研削が終了すると、上記歯ブラシ６は、図１に示すように、次に配置されている第３の研削手段５において研削される。この第３の研削手段５においては、上記歯ブラシ６は、図９に示すように、同図中二点鎖線Ｈ3 で示す位置にセットされたワイヤーブラシ５０に対して接触する。すなわち、上記歯ブラシ６の繊維材３４先端より根元近傍寄りに至る部分まで、該繊維材３４が上記ワイヤーブラシ５０と接触する。そして、この第３の研削手段４においても、やはり先の第１の研削手段３での研削と同様にして研削される。
【００６３】
そして、上記第３の研削手段５における研削が終了すると、上記歯ブラシ６は、図１に示すように、次に配置されている第４の研削手段２２において研削される。この第４の研削手段２２においては、上記歯ブラシ６は、上記第３の研削手段５におけるワイヤーブラシ５０のセット位置と同じ位置、すなわち、図５中二点鎖線Ｈ3 で示す位置にセットされたナイロンブラシ２０，２１に対して接触する。そして、同様にして上記歯ブラシ６は、上記ナイロンブラシ２０，２１によって研削される。
【００６４】
以上、４つの研削工程を経て研削が終了した歯ブラシ６は、上記歯ブラシ保持部２８による保持が解除されて、図示しない排出口へと送られる。
【００６５】
以上の工程を経て研削される歯ブラシ６は、図９に示すように、上記繊維材３４との接触高さの異なる各研削手段３〜５におけるワイヤーブラシ５０上を順次移動しながら研削されて行くため、該繊維材３４は、図１０に示すように、その先端から次第に研削されて行き、最終的に同図（ｅ）で示すように先端部が飛ばされて、先端側に行くに従って次第に尖ったテーパ形状となる。その後、第４の研削手段２２において、上記ナイロンブラシ２０，２１により上記繊維材３４が研削されることにより、上記ワイヤーブラシ１，２による研削によって生じた粗い表面が滑らかなものとなる。
【００６６】
このように、上記歯ブラシ６の繊維材３４を、先端より根元側へ段階的または無段階にワイヤーブラシ５０との接触高さを変えて研削すれば、該繊維材３４をテーパ形状とするコントロールが容易となり、所望とする先端の尖ったテーパ形状にできる。また、本実施形態の研削方法によれば、物理的に研削する方法であるので、薬品処理により研削した場合の廃液処理の問題が生じず、ランニングコストの低減を実現することができる。
【００６７】
以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
例えば、上述の実施形態では、歯ブラシ６をワイヤーブラシ５０上において平面的に回転させると共に、研削回転体１，２を、歯ブラシ６の移動方向と略直交する方向に揺動させるようにしたが、歯ブラシ６の平面的な回転を行わなくても、歯ブラシ６の繊維材３４をその先端側より根本側に亘って研削することができる。
【００６８】
すなわち、歯ブラシ６の繊維材３４を、間欠的に配置したワイヤーブラシ５０に、接触及び非接触を交互に繰り返して行わせれば、それだけで本発明の目的が達成される。これに加えて、歯ブラシ６をワイヤーブラシ５０上において平面的に回転させれば、繊維材３４の円周方向のどの方向からもワイヤーブラシ５０が接触して均一に研削することができる。さらに、研削回転体１，２の揺動を加えれば、より一層先端から根本に至るまで繊維材３４を研削することができることになる。なお、植毛面積の小さいブラシにおいては、研削回転体１，２をブラシの移動方向と略直交する方向に揺動させる必要がなくなる。
【００６９】
また、発明においては、図１１に示すように、繊維材３４の先端に略球形状の突起３８を設けるようにしてもよい。かかる突起３８を設ければ、繊維材３４の先端をテーパ形状にするときに、先端の突起３８が引っ掛かり易いため、ちぎり飛ばすのが容易になり、早期に均一な先端の尖ったテーパ形状を形成することができる。その結果、歯ブラシ６の研削時間を大幅に短縮することができる。
【００７０】
なお、上記突起３８は、図１１（ａ）に示すように、繊維材３４の直径よりも大きな直径の略球形状であることが好ましい。上記突起３８を繊維材３４の直径よりも大きな直径の略球形状とするのは、研削時間を短縮するためであり、研削時間が短縮できれば、ワイヤーブラシ５０上の通過時間を短くして単位時間当たりの処理本数を上げることができる、又はワイヤーブラシ５０の長さを短くして装置自体を小型化できることになる。
【００７１】
また、上述の実施形態では、ブラシとして歯ブラシ６を用いたが、繊維材先端を先端に行くに従って次第に尖ったテーパ形状とするものであれば、上記歯ブラシ６に制限されず、例えばヘアブラシ、靴ブラシ、ネイルブラシ、ペイントブラシ等にも使用できる。
【００７２】
また、上述の実施形態では、上記移動手段２４をチェーン駆動により移動させたが、タイミングベルト駆動、金属ベルト駆動、リニアモータ等の如き駆動手段によって移動させることもできる。
【００７３】
また、上述の実施形態では、研削回転体１，２として、円筒部４９の周面に複数のワイヤーブラシ５０を長手方向に沿って所定間隔を置いて設ける構成としたが、例えば図１２に示すように、単一のワイヤーブラシ５０をベルト５２を介してモータ５１によって回転させるようにした研削手段を、図１３に示すように、所定間隔を置いて複数配置させるようにしてもよい。このときの、ワイヤーブラシ５０の配置ピッチは、ブラシが整数回転するまでに移動する距離としないことが望ましい。
なお、上記ベルト５２は、ワイヤーブラシ５０の回転軸先端に設けられたプーリ５３と、モータ５１の回転軸先端に設けられたプーリ５４との間に掛けられる。
【００７４】
図１３では、それぞれのワイヤーブラシ５０は、一つ置きにその回転方向を正逆としているが、必ずしも正逆交互でなくてもよい。例えば、正方向、正方向、逆方向、逆方向であってもよい。かかる場合には、正方向及び逆方向の数をほぼ同数としてワイヤーブラシ５０を配置するのが好ましい。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、ブラシ台に植毛された複数本の繊維材を、根本から先端に亘って次第に尖ったテーパ形状に、高精度且つ早期に形成することのできるブラシの毛先研削方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のブラシの毛先研削装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態のブラシの毛先研削装置における研削回転体を拡大して示す斜視図である。
【図３】図２に示す研削回転体の一部を拡大して示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本実施形態のブラシの毛先研削装置におけるブラシ移動手段を示す斜視図である。
【図５】本実施形態のブラシの毛先研削装置における機械式クラッチ機構の断面図である。
【図６】機械式クラッチ機構を一部破断して示す要部拡大斜視図である。
【図７】回転防止ローラが回転防止カムに接触して回転体を止める様子を示す平面図である。
【図８】本実施形態のブラシの毛先研削装置において研削される歯ブラシを示す側面図である。
【図９】歯ブラシをワイヤーブラシに対してその接触量を段階的に変えて研削させる様子を示すと共に、該歯ブラシの繊維材とワイヤーブラシとの位置関係を示す模式図である。
【図１０】本実施形態のブラシの毛先研削装置において、歯ブラシの先端を研削して行く様子を示す要部拡大模式図である。
【図１１】本実施形態のブラシの毛先研削装置において、先端に略球形状の突起を設けた歯ブラシの先端を研削して行く様子を示す要部拡大模式図である。
【図１２】単一の研削回転体をベルトによって駆動させる研削手段を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１３】図１２に示す研削手段を所定間隔を置いて複数配置させた例を示す図である。
【図１４】従来の毛先研削装置において、歯ブラシの繊維材が逃げて変形した様子を示す模式図である。
【図１５】さらに従来の毛先研削装置において、波形状としたワイヤーブラシの山部分で歯ブラシの繊維材が逃げてしまう様子を示す模式図である。
【図１６】さらに従来の毛先研削装置において、ブラシに対してワイヤーブラシを水平方向に揺動させた場合に、やはり歯ブラシの繊維材が逃げてしまう様子を示す模式図である。
【図１７】さらに従来の毛先研削装置において、ワイヤーブラシを揺動させないで植毛面積の大きいブラシを研削させた様子を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２  研削回転体
３  第１の研削手段
４  第２の研削手段
５  第３の研削手段
６  歯ブラシ
７  ブラシ移動手段
２０，２１  ナイロンブラシ
２２  第４の研削手段
３４  繊維材
３８  球形状の突起
４９  円筒部
５０  ワイヤーブラシ
【図１】
0003957011.tif 000002
【図２】
0003957011.tif 000003
【図３】
0003957011.tif 000004
【図４】
0003957011.tif 000005
【図５】
0003957011.tif 000006
【図６】
0003957011.tif 000007
【図７】
0003957011.tif 000008
【図８】
0003957011.tif 000009
【図９】
0003957011.tif 000010
【図１０】
0003957011.tif 000011
【図１１】
0003957011.tif 000012
【図１２】
0003957011.tif 000013
【図１３】
0003957011.tif 000014
【図１４】
0003957011.tif 000015
【図１５】
0003957011.tif 000016
【図１６】
0003957011.tif 000017
【図１７】
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