JP2003061754A

JP2003061754A - ブラシの製造方法及び装置

Info

Publication number: JP2003061754A
Application number: JP2001255296A
Authority: JP
Inventors: Hisao Sato; 久夫佐藤; Shinji Hamamoto; 伸二浜本; Mikiya Kubota; 幹也久保田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP4778167B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板に植設される用毛束の植毛強度を確保す
るとともに、用毛束のねじれをなくし、用毛束の毛立ち
の整列性を向上し、かつ熱体によってヘッド形状を損な
うことなく、用毛束の植設部にバリを生じさせないこ
と。【解決手段】ブラシ１０の製造方法であって、基板１
１の背面側に用毛束挿入孔１７から出ている用毛束１８
の基部端面を熱体により加熱して溶融し、基板１１の背
面側に用毛束挿入孔１７を塞ぐ溶融プレス面１８Ａを成
形するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯ブラシのように植
毛部分とハンドル部を有するブラシの製造方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯ブラシの製造において用毛を植設する
場合、用毛束を用毛束挿入孔に挿入した後、金属の部材
で用毛束を固定する方法が広く行なわれていた。しかし
ながら、この方法は装置を簡便に構成できるが、歯ブラ
シの植毛部分の厚みを薄くできない、斜め植毛が難しい
等の不都合がある。特に歯ブラシのような植毛部が小さ
いブラシにおいてはこの傾向が強い。一方、金属の部材
を用いない方法としては、次の３つの方法があり、それ
ぞれ目的により使い分けされている。

【０００３】(1)タイプＩ（例えば、特公平6-16725、US
P4635313）用毛束挿入孔を有する成形用金型（キャビティ）の用毛
束挿入孔に用毛束を挿入し、用毛束基部にプラスチック
材料を充填し、歯ブラシのハンドル部を一体的に製造す
る方法。この方法は、キャビティの構成上、成形圧を上
げた際には用毛束挿入孔の隙間からプラスチック材料の
洩れが発生し易い。

【０００４】(2) タイプII（例えば、USP5458400、特開
平9-182632）予め成形された多数の用毛束挿入孔を有する基板に用毛
束を植設し、この用毛束が植設された基板を金型に入
れ、基板の開口部をプラスチック部材で充填する方法。
この方法は、基板を成形する工程が増えるものの、プラ
スチック部材で充填する基板に用毛束を植設してあり、
基板と用毛束の密着部が存在するため、プラスチック部
材で充填する際の、基板と用毛束の間からの充填材の洩
れはタイプＩに比べ発生しにくい。

【０００５】(3) タイプIII（例えば、特公平6-46962）用毛束挿入孔を有する基板の用毛束挿入孔部と用毛束基
部の双方を加熱後密着させ、該基板に用毛束をかしめる
方法。この方法は、用毛束の固定に関して品質のばらつ
きが出易い。

【０００６】これらの３つの方法は目的により使い分け
されているが、斜め植毛や太い用毛束の植毛が必要な場
合には、タイプI及びタイプIIの方が有利であり、タイ
プIIIは植毛強度がばらつきやすい点からほとんど使用
されていない。用毛束を保持した状態でブラシハンドル
部を成形し植設部とを一体化する方法であることはタイ
プIとタイプIIは同じであり、両者ともインサート成形
法である。従って、用毛束挿入孔の隙間からのプラスチ
ック材料の洩れは、上記のようにタイプIIの方が少ない
というものの、共通の課題として残っている。

【０００７】この課題に対しては、用毛束挿入孔の隙間
をできるだけ減少させる検討が行なわれてきた。例え
ば、特開平10-52316のでは次のような検討が行なわれて
いる。即ち、金型に備えられた用毛束挿入用の保持孔に
用毛束を導入し、用毛束の突出端部を加熱手段により保
持孔の断面より大きい断面を有する融合塊に形成し、該
融合塊をハンドル成形用金型のキャビティ内に位置させ
てから熱可塑性合成樹脂成形材料を導入（射出）してい
る。特開平10-52316では、ハンドル成形用金型内に射出
する溶融樹脂の樹脂流動特性値が17〜40ｇ／10minと流
動性が少ないものを使用している。

【０００８】以上のように、流動性の低い樹脂を使用す
ると成形圧力を上げる必要があるが、成形圧を上げる
と、用毛束の毛立ちの乱れが発生し易く、用毛束挿入孔
からの樹脂の洩れも発生し易い。従って、使用される樹
脂や成形条件（特に成形圧力）が制限されるのが実情で
あった。

【０００９】また、USP5458400、特開平9-182632にはタ
イプIIの製造方法において用毛束の突出端部を加熱手段
により融合塊に形成する方法が開示されているが、この
方法においても融合塊の形成時に、用毛束のねじれや毛
立ちの乱れ、及び加熱手段による熱で基板が変形するな
どの損傷を受け易いという問題点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、用毛
束を挿入した後にハンドル部を充填するブラシの製造方
法において、斜め植毛や太い用毛束の植毛をしても用毛
束のねじれがなくや用毛束の毛立ちの整列性が良く、植
毛強度が高く、用毛束挿入孔からの樹脂洩れがなく、ブ
ラシ本体の変形や損傷のないブラシの製造方法を提供す
ることにある。また、上記記載の如くの樹脂や成形条件
の制限を除いたブラシの製造方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記タイプII
の方法で課題解決を図ったものである。請求項１の発明
は、ブラシの基板に用毛束を固定化するブラシの製造方
法であって、用毛束を用毛束保持治具に据付けられてい
る基板の用毛束挿入孔から用毛束保持治具の用毛束整形
孔に植設し、用毛束を基板の用毛束挿入孔に植設し、基
板の背面側に用毛束挿入孔から出ている用毛束の基部端
面を加熱手段により加熱して溶融し、基板の背面側に用
毛束挿入孔を塞ぐ溶融塊または溶融プレス面を形成し、
用毛束を植設した基板と用毛束保持治具を成形装置に位
置決めし、成形装置が基板の背面側に形成する空間に充
填材を充填し、基板に用毛束を固定化するようにしたも
のである。

【００１２】請求項９の発明は、ブラシの基板に用毛束
を植設するブラシの製造装置であって、（１）基板の据
付部を有する用毛束保持治具を位置決め固定する保持装
置であって、該基板を据付けた際に該基板の用毛束挿入
孔と該用毛束保持治具の用毛束整形孔とが連なる状態に
なる保持装置と、（２）スリーブ及び該スリーブ内に収
容されている用毛束の押出手段を備え、該用毛束を該押
出し手段により前記基板の用毛束挿入孔から用毛束保持
治具の用毛束整形孔に連通するように該用毛束を植設す
る用毛束植設装置と、（３）前記基板の背面側に用毛束
挿入孔から出ている用毛束の基部端面を加熱して溶融
し、基板の背面側に用毛束挿入孔を塞ぐ溶融塊を形成さ
せる加熱装置、又は、基板の背面側に植毛孔から出てい
る用毛束の基部端面を加熱して溶融した後、基板の背面
側に植毛孔を塞ぐ溶融プレス面を形成させる加熱手段を
有する用毛束端面プレス装置と、（４）用毛束を植設し
た基板と用毛束保持治具を位置決めする成形装置と、
（５）成形装置が基板の背面側に形成する空間に充填材
を充填する充填装置と、を有してなるようにしたもので
ある。

【００１３】尚、本明細書の用毛束挿入孔の孔軸の「孔
軸」の文言は、それらの孔に用毛束を保持させた（挿入
した）際の用毛の長さ方向に沿う方向を意味する。ま
た、「基板の背面」の文言は、歯ブラシ製品になった際
の基板において用毛束が突き出る側と反対側の面を言
う。

【００１４】また、本明細書における「固着」とは、一
つの用毛束において各用毛が互いに溶融した後、接着す
ること、または、複数の用毛束が互いに融着した後に接
着した状態を指す。本発明での溶融、又は溶融プレスに
より用毛束を溶融固着した際に、用毛束と基板とは必ず
しも接着するとは限らない。用毛の材料と基板の材料、
また、加熱手段、溶融プレス手段により接着する場合も
あるが、代表的な用毛の材料のナイロンや基板の材料で
あるポリプロピレンでは、接着しない場合の方が多い。

【００１５】

【発明の実施の形態】歯ブラシ製造装置の構成をその動
作とともに示せば以下の通りである。 (1)歯ブラシ１０の基板１１を、図１の基板成形用金型
２０（上型２１と下型２２）により成形する。本実施形
態において、基板１１は、ハンドル１２にネック１３を
介して一体成形されたヘッド１４により構成されるもの
とした。ヘッド１４は、図２に示す如く、背面側の外縁
に設けた立上り壁１５により囲まれる背面充填用凹部１
６を備え、この背面充填用凹部１６の範囲内に定めた植
設部１６Ａの基板面に多数の用毛束挿入孔１７を貫通形
成し、各用毛束挿入孔１７に用毛束１８を植設可能とす
る。

【００１６】ここで、基板１１は、ハンドル１２（ネッ
ク１３）に一体成形されたヘッド１４により構成され、
後述するヘッド１４への植設工程後に、ヘッド１４の背
面充填用凹部１６に背面充填材１９を２次充填するもの
である。基板の形態としてはヘッド１４のみからなるも
のであってもよいが、基板とは、用毛束を植設する用毛
束挿入孔を有するものである。基板の材質は、通常はプ
ラスチックであるが、セラミック、木、パルプ積層体、
金属等のプラスチック以外の材料も本発明の目的の範囲
内で使用することができる。

【００１７】基板１１は、ヘッド１４の外縁の全周に連
続する立上り壁１５を設けたから、背面充填用凹部１６
への背面充填材１９の接着性が良く、ヘッド１４の曲げ
強度も強化できる。

【００１８】また、ヘッド１４の外縁の全周に連続する
立上り壁１５に凹凸形状１５Ａ（図２（Ｄ））を設ける
ことにより、用毛束挿入孔１７から出ている用毛束の基
部端面を熱体により加熱して溶融し、基板１の背面側に
用毛束挿入孔を塞ぐ溶融塊または帯状の溶融プレス面を
形成する際に、熱体がヘッド１４の外縁形状をなす面１
５Ｂに接触しないため、熱体によるヘッド１４の外縁形
状をなす面１５Ｂの変形を防止でき、背面充填用凹部１
６の表面積が広くなり背面充填用凹部１６への背面充填
材１９の接着性が良く、ヘッド１４の曲げ強度も強化で
きる。尚、ヘッド１４の外縁に連続する立上り壁１５の
全周でなく、一部の箇所に凹凸形状１５Ａを設けるもの
であっても良い。

【００１９】また、基板１１は、ヘッド１４の外縁の一
部にだけ立上り壁１５を備えるもの、又は立上り壁１５
を全く備えないものであっても良い。

【００２０】基板１１を構成する樹脂としては、ポリプ
ロピレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレート、不飽和ポリエ
ステル等のいずれを採用しても良く、歯ブラシ１０の必
要強度と耐久性等の特性を確保できれば良い。用毛束１
８のブリッスルとしては、ポリエチレン、ナイロン（ポ
リアミド系）等を採用できる。

【００２１】(2)用毛束保持治具３０に基板１１を据付
ける。用毛束保持治具３０は、図３に示す如く、基板１
１の据付部３１と、据付部３１に据付けられる基板１１
の用毛束挿入孔１７に連なる用毛束整形孔３２を備え
る。図４中の用毛束保持治具３０は、線３０Ｌにより上
段分割体３０Ａと下段分割体３０Ｂに分割され、相互に
スライド（スライド面３０Ｌ）させて用毛束を固定でき
る構造になっている。この構造であれば、用毛束を用毛
束挿入孔３０に挿入した後、用毛束挿入孔３０の孔軸の
交差方向にスライドして固定できる。その結果、本発明
の溶融又は溶融プレス処理の際に、用毛束の動きが抑え
られ、用毛束の端面の整列性が良くなるので好ましい。
尚、用毛束保持治具３０の上段分割体と下段分割体のス
ライド機構は３分割以上でも良い。該スライド機構にお
いて、相対的移動距離は、0.1ｍｍ〜1ｍｍ程度で毛束保
持の状態により移動量を選択する。

【００２２】用毛束保持治具３０は、用毛束整形孔３２
の孔底面を、用毛束１８の先端部に付与すべき形状に設
定してある。後述する押出ピン５１の先端形状を、用毛
束整形孔３２の孔底面形状とほぼ同形状（嵌合し合う形
状）とすることで、用毛束１８の先端部の成形性を向上
できる。

【００２３】(3)用毛束１８を収容するスリーブ４０に
より用毛束１８をピッキングする（図３）。そして、用
毛束植設装置５０により、スリーブ４０に収容されてい
る用毛束１８を押出ピン５１により押出し、用毛束１８
を用毛束保持治具３０に据付けられている基板１１の用
毛束挿入孔１７から用毛束保持治具３０の用毛束整形孔
３２に植設し、用毛束１８の基部を基板１１の用毛束挿
入孔１７に植設し、用毛束１８の先端部を用毛束整形孔
３２の孔底面に押し当て形成する（図３）。

【００２４】(4)用毛束端面溶融プレス装置６０によ
り、図４に示す如く、基板１１の背面側に用毛束挿入孔
１７から出ている用毛束１８の基部端面をインパルス溶
着機１００（熱体）により加熱して溶融プレスし、基板
１１の背面側に用毛束挿入孔１７を塞ぐ帯状（シート
状）の溶融プレス面１８Ａ（図５）を成形する。用毛束
１８の溶融プレス面１８Ａは相隣るもの同士が連続して
上述の如くに帯状をなすものに限らず、各個別に塊状を
なすものでも良い。

【００２５】用毛束端面溶融プレスの工程において、用
毛束のねじれや毛立ちの乱れの発生を抑えるには、植設
された用毛束を溶融する端面の整列性を良くすることが
好ましい。この整列性を良くするには、植設された用毛
束を、前記用毛束保持治具３０の用毛束整形孔３２に
より用毛束の先端部の形状を充分に整形すること、前
記用毛束保持治具３０の上段分割体３０Ａ及び下段分割
体３０Ｂをスライドさせて固定すること等を行なうこと
が好ましい。

【００２６】尚、インパルス溶着機１００（図１０）で
溶融プレスした後、超音波溶着機２００（図１１）を用
いて超音波振動で更に溶融プレスすることにより、最初
から超音波振動を加えることによる用毛束１８のねじれ
を発生させることなく、かつ超音波振動を加えることに
よって、基板１１と用毛束１８をその用毛束１８の長い
長さ範囲に渡って摩擦熱により溶融固着できるし、基板
１１と用毛束１８を振動させながらプレスして両者を機
械的にからみつかせる如くに強固に接着し、用毛束１８
の耐引抜き強度を強化できる。

【００２７】尚、溶融プレスする際、ヘッド１４の立上
り壁１５の周囲、及び、ネック部１３を形状保持治具３
３で位置決め保持した後、用毛束１８の基部端面を加熱
して溶融プレスする。これにより、ヘッド１４の立上り
壁１５の周囲及びネック部１３が加熱によって変形する
ことを防止できる。形状保持治具３３は加熱により変形
を受け易い部位を保護することを目的としているので、
必ずしも立上り壁１５の周囲及びネック部１３の全体を
覆う必要はなく、基板１１の材質や基板１１を構成する
各部の厚みに応じてその構造や材質を選択すれば良い。
立上り壁１５の肉厚が薄く変形し易い場合には、立上り
壁１５の背面充填用凹部１６側内面を覆う構造の形状保
持治具３３を用いることもできる。また、用毛束１８と
基板１１の溶融・溶融プレスするために必要な熱量が大
きく、熱体の熱量又は温度が高い場合、ヘッド１４の形
状保持治具３３に水冷や空冷等の冷却機構を備えること
によって、ヘッド１４の形状保持治具３３の過剰な温度
上昇を防ぎ、ヘッド１４の立上り壁１５の周辺及びネッ
ク部１３が加熱によって変形することを防止できる。ま
た、形状保持治具３３を断熱性の高い材料で構成するこ
とでも同様の効果を得ることができる。

【００２８】インパルス溶着機１００は、図１０に示す
如く、電気抵抗発熱体に給電されて瞬間的に発熱するプ
レスチップ１０１を備えるとともに、このプレスチップ
１０１を急冷する冷却装置１０２を備え、プレスチップ
１０１を駆動装置１０３で用毛束１８の基部端面を介し
て基板１１の背面に加圧する。インパルス溶着機１００
は、用毛束１８の基部端面の溶融プレス過程で、図１０
に示す如く、一次加熱時間（用毛束１８の基部端面を溶
かすために必要な熱をプレスチップ１０１で発生させ、
用毛束１８の基部端面に伝達し溶融させる時間）、中間
時間（一次加熱による過剰な温度上昇を防止し、一次加
熱で発生した熱を用毛束１８の基部端面に伝達し溶融さ
せる時間）、二次加熱時間（基板１１と用毛束１８の基
部端面を溶融し溶融プレスするために必要な熱をここで
補充し、用毛束１８の基部端面に伝達し溶融させる時
間）、溶融プレス時間（二次加熱による過剰な温度上昇
を防止し、二次加熱で発生した熱を基板１１と用毛束１
８の基部端面に伝達し、基板１１と用毛束１８を溶融
し、溶融プレスする時間）、冷却時間（エアーによりプ
レスチップ１０１を冷却し、基板１１と用毛束１８の溶
融プレス面１８Ａを冷却固着する時間）、離脱加熱時間
（用毛束１８（溶融プレス面１８Ａ）とプレスチップ１
０１の分離を容易にするため再度加熱する時間）、遅延
時間（この時間中に、用毛束１８（溶融プレス面１８
Ａ）とプレスチップ１０１を分離する）、再冷却時間
（離脱加熱により熱くなったプレスチップ１０１を冷却
する時間）を経過する。但し、用毛束１８と基板１１の
溶融・溶融プレスするために必要な熱量およびプレスチ
ップ１０１への樹脂付着状況等に応じて、工程の簡略化
したり工程を追加しても良い。インパルス溶着機１００
は、プレスチップ１０１が用毛束１８の基部端面に接す
る面に凸部１０１Ａ（又は凹部）を備えることにより、
基板１１と用毛束１８の相互溶融部をその凸部１０１Ａ
（又は凹部）によって押し込み、両者を機械的にからみ
つかせる如くの接着状態を形成することができる。

【００２９】用毛束端面プレス装置６０は、所望によ
り、インパルス溶着機１００に超音波溶着機２００を併
用し、用毛束１８の下部端面をインパルス溶着機１００
により加熱して溶融し、該インパルス溶着機１００で溶
融プレスした後、該用毛束１８の基部端面を超音波溶着
機２００が発生する超音波振動で溶融プレスして前記溶
融プレス面１８Ａを成形することもできる。

【００３０】超音波溶着機２００は、図１１に示す如
く、超音波振動子２０１に結合されたプレスチップ２０
２（ホーン）を超音波振動させながら、該プレスチップ
２０２を駆動装置２０３で用毛束１８の基部端面を介し
て基板１１の背面に加圧する。超音波溶着機２００は、
駆動装置２０３によるプレスチップ２０２の原点位置か
らの下降過程で、プレスチップ２０２が用毛束１８に接
触したタイミングから下降端までの間でプレスチップ２
０２を振動させ、プレスチップ２０２を下降端で一定時
間保持して用毛束１８の基部端面に形成した溶融プレス
面１８Ａを冷却ホールドする（図１１）。尚、プレスチ
ップ２０２は用毛束１８に接触する前の原点位置にある
タイミングから振動開始しても良い。

【００３１】超音波溶着機２００は、プレスチップ２０
２が用毛束１８の基部端面に接する面に凸部２０２Ａを
備えることにより、基板１１と用毛束１８の相互溶融部
をその凸部２０２Ａによって押し込み、両者を機械的に
からみつかせる如くの接着状態を形成することができ
る。

【００３２】(5)用毛束１８を挿入した基板１１と用毛
束保持治具３０を成形装置７０の金型７１に位置決めす
る（図６）。

【００３３】(6)充填装置８０により、成形装置７０の
金型７１の注入口７２（ゲート）から吐出される背面充
填材１９を、金型７１が基板１１の背面充填用凹部１６
における背面側の、用毛束１８の基部（溶融プレス面１
８Ａ）周囲に形成する空間（背面充填用凹部１６の空
間）に注入して接着し、基板１１に用毛束１８を固定化
する（図７）。充填材１９の固化後、金型７１を開いて
歯ブラシ１０及び用毛束保持治具３０を取出し（図
８）、歯ブラシ１０を用毛束保持治具３０から外す（図
９）。

【００３４】充填装置８０は射出成形機８１を採用でき
る。図７の射出成形機８１は、射出シリンダ及び射出プ
ランジャを縦型配置したものであるが、横型配置でも良
い。成形装置７０の注入口７２のゲート方式は、コール
ドランナー方式でも、ホットランナー方式でも良い。

【００３５】充填材１９として用いられる材料は、基板
１１と同一材料でも異材料でも良く、ホットメルト接着
剤、エラストマーでも良い。

【００３６】充填材１９は、基板１１や用毛束１８との
接着力を強化するため、基板１１や用毛束１８の構成材
料と熱接着や化学的接着による接着性のある材料を配合
すること、基板１１を温めたり金型７１を高温にして熱
接着性を高めること、充填材１９自体の注入時の溶融温
度を高めることが好ましい。また、充填材１９の注入圧
力は高くする方が、基板１１や用毛束１８との接着力を
強化し、かつ外観性（ヒケ）を向上する。基板１１も、
用毛束１８や充填材１９との接着力を強化するため、用
毛束１８や充填材１９の構成材料を一部配合したり、用
毛束１８や充填材１９の構成材料と熱接着や化学的接着
による接着性のある材料を配合したり、プライマー処理
をすることもできる。

【００３７】本実施形態によれば、以下の作用がある。基板１１の背面側に形成する空間（背面充填用凹部１
６）に充填材１９を注入し、基板１１に用毛束１８を固
定化して植設するに先立ち、基板１１の背面側に用毛束
挿入孔１７から出ている用毛束１８の基部端面を溶融プ
レスし、基板１１の背面側に用毛束挿入孔１７を塞ぐ用
毛束１８の溶融プレス面１８Ａを形成した。

【００３８】上述により、用毛束１８が基板１１の
用毛束挿入孔１７から外れることを溶融プレス面１８Ａ
が阻止するものとなり、十分な植毛強度を確保できる。

【００３９】上述により、基板１１の背面側の空間
（背面充填用凹部１６）に注入される充填材１９は、用
毛束１８の基部の溶融プレス面１８Ａ上をスムースに流
れてその空間（凹部１６）に充填され、用毛束１８を斜
めに傾かせるような衝突力を用毛束１８の基部に付与す
ることがなく、基板１１に対する用毛束１８の毛立ちの
整列性を良好にする。また、基板１１の背面側の空間
（凹部１６）に臨む用毛束挿入孔１７は用毛束１８の上
述の溶融プレス面１８Ａにより塞がれているから、その
空間（凹部１６）に装填された充填材１９がその用毛束
挿入孔１７に漏出することがなく、用毛束１８の植設部
にバリを生じない。

【００４０】インパルス溶着機１００で溶融プレスす
ることにより、用毛束１８に機械的な振動を与えること
がなく、静かにプレスできるから、用毛束１８の溶融プ
レス面１８Ａを形成する際における用毛束１８のねじれ
による毛立ちの乱れを防止できる。

【００４１】また、基板１１の背面側に用毛束挿入孔１
７から出ている用毛束１８の基部端面を一段目の加熱手
段として熱風、レーザー等の熱体で溶融した後、二段目
の加熱手段として、インパルス溶着機１００で溶融プレ
スすると、加熱手段が一段だけの場合と比べ、用毛束及
び用毛の植毛強度（引抜き強度）が向上し好ましい。二
段の加熱手段を用いた場合に、植毛強度が向上する理由
は、一段目の加熱手段である熱風、レーザー等の非接触
式熱体では、基板１１の背面側に用毛束挿入孔１７から
突出している用毛束１８の基部全体を加熱するため、用
毛の長さ方向の溶融領域が広くなり、そこに二段目のイ
ンパルス溶着機による溶融プレスされるので、溶融プレ
ス面が広い範囲に渡って形成されるためと推定される。

【００４２】基板１１の背面側の外縁に設けた立上り
壁１５に、図２（Ｄ）に示す如く、凹凸形状１５Ａを設
けることにより、熱体がヘッド１４の外縁形状をなす面
１５Ｂに接触せず、熱体の熱によるヘッド１４の形状変
形を防止できる。

【００４３】ヘッド１４の背面側に、図４のヘッドの
形状保持治具３３を位置決めした後、熱体（特に熱風、
レーザー等の被接触式熱体）で基板１１の背面側に用毛
束挿入孔１７から出ている用毛束１８の基部端面を加熱
溶融することにより、熱によって背面側の外縁の形状を
変形することなく良好な外観が得られる。

【００４４】また、ヘッド１４の形状保持治具３３に水
冷や空冷等の冷却機構を備えると、用毛束１８と基板１
１の溶融又は溶融プレスするために必要な熱量が大きく
熱体の熱量または温度が高い場合は特に、ヘッド１４の
形状保持治具３３の過剰な温度上昇を防止できる。その
ため、ヘッド１４の立上り壁１５の周辺及びネック部１
３の加熱による変形を防止できるので好ましい。

【００４５】インパルス溶着機１００で溶融プレスし
た後、加熱部（溶融樹脂）をエア等で冷却して固着する
ことにより、インパルス溶着機１００を加熱部から離す
ときに溶融樹脂の糸を引かず、樹脂付着を防止できる。

【００４６】インパルス溶着機１００で溶融プレスし
た後、超音波溶着機２００を用いて超音波振動で更に溶
融プレスすると、最初から超音波振動を加えることによ
る用毛束１８のねじれを発生させることなく、かつ超音
波振動を加えることによって、基板１１と用毛束１８を
その用毛束１８の長い長さ範囲に渡って摩擦熱により溶
融固着できるし、基板１１と用毛束１８を振動させなが
らプレスして両者を機械的にからみつかせる如くに強固
に接着し、用毛束１８の耐引抜き強度を強化できる。

【００４７】インパルス溶着機１００と超音波溶着機
２００のプレスチップ１０１、２０２に凸部１０１Ａ、
２０２Ａを備えたことにより、基板１１と用毛束１８の
相互溶融部をその凸部１０１Ａ、２０２Ａによって押し
込み、両者を機械的にからみつかせる如くの接着状態を
形成し、用毛束１８の耐引き抜き強度を強化できる。基
板１１と用毛束１８が相互接着性を示さない異種材料か
らなる場合にも、それらを擬似的に接着できる。

【００４８】尚、本発明の用毛束端面プレス装置６０に
おいて、熱体はインパルス溶着機に限定されない。ま
た、本発明の充填装置８０は、ホットメルト接着剤等の
ためのアプリケータ（エアポンプ式、ギヤポンプ式又は
スクリューポンプ式等）であっても良い。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板に植
設される用毛束の植毛強度を確保するとともに、用毛束
の毛立ちの整列性を向上し、かつ加熱体によってヘッド
形状を損なうことなく、用毛束の植設部にバリを生じさ
せないことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施形態の基板とその成形用金型を
示す模式図である。

【図２】図２は基板の要部を示す模式図である。

【図３】図３は用毛束保持治具と用毛束植設装置を示す
模式図である。

【図４】図４は用毛束端面プレス装置を示す模式図であ
る。

【図５】図５は用毛束の溶融プレス面形成状態を示す模
式図である。

【図６】図６は成形装置への基板の位置決め状態を示す
模式図である。

【図７】図７は成形装置による樹脂の注入状態を示す模
式図である。

【図８】図８は成形装置の型開き状態を示す模式図であ
る。

【図９】図９は歯ブラシを基板保持治具から外した状態
を示す模式図である。

【図１０】図１０はインパルス溶着機を示す模式図であ
る。

【図１１】図１１は超音波溶着機を示す模式図である。

【符号の説明】

１０歯ブラシ（ブラシ）１１基板１２ハンドル１３ネック１４ヘッド１５立上り壁１６背面充填用凹部１６Ａ植設部１７用毛束挿入孔１８用毛束１８Ａ溶融プレス面（基部）１９充填材２０基板成形用金型３０用毛束保持治具３０Ａ上段分割体３０Ｂ下段分割体３０Ｌスライド面３１据付部３２用毛束整形孔３３ヘッドの形状保持治具４０スリーブ５０用毛束植設装置５１押出ピン６０用毛束端面プレス装置７０成形装置７１金型７２注入口（ゲート）８０充填装置１００インパルス溶着機（熱体）１０１、２０２プレスチップ１０１Ａ凸部１０２冷却装置１０３、２０３駆動装置２００超音波溶着機２０１超音波振動子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保田幹也栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内Ｆターム(参考） 3B202 AA06 AB19 BA02 BA09 DB01 ED08 EE01 EF10 EG03 GA01 GA28 HA02 HA03 4F206 AD18 AD23 AD27 AH72 JA07 JB12 JF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラシの基板に用毛束を固定化するブラ
シの製造方法であって、用毛束を用毛束保持治具に据付
けられている基板の用毛束挿入孔から用毛束保持治具の
用毛束整形孔に植設し、用毛束を基板の用毛束挿入孔に
植設し、基板の背面側に用毛束挿入孔から出ている用毛
束の基部端面を加熱して溶融し、基板の背面側に用毛束
挿入孔を塞ぐ溶融塊又は溶融プレス面を形成し、用毛束
を植設した基板と用毛束保持治具を成形装置に位置決め
し、成形装置が基板の背面側に形成する空間に充填材を
充填し、基板に用毛束を固定化するブラシの製造方法。
【請求項２】前記用毛束の基部端面を熱体で加熱して
溶融し、該熱体で溶融塊又は溶融プレス面を形成した
後、該用毛束の基部端面を冷却して固着する請求項１に
記載のブラシの製造方法。
【請求項３】前記用毛束の基部端面を熱体で加熱して
溶融し、他の熱体で溶融塊又は溶融プレス面を形成した
後、該用毛束の基部端面を冷却して固着する請求項１に
記載のブラシの製造方法。
【請求項４】前記熱体を用毛束の基部端面から加熱手
段により離脱する請求１〜３に記載のブラシの製造方
法。
【請求項５】前記用毛束の基部端面を熱体で加熱して
溶融し、該熱体で溶融塊又は溶融プレス面を形成した
後、該用毛束の基部端面を超音波振動で溶融プレスする
請求項１〜３に記載のブラシの製造方法。
【請求項６】前記ブラシの基板の背面側にブラシのヘ
ッドの形状保持治具を位置決めした後、用毛束の基部端
面を加熱して溶融する請求項１〜５に記載のブラシの製
造方法。
【請求項７】前記ヘッドの形状保持治具に冷却機構を
備える請求項６に記載のブラシの製造方法。
【請求項８】前記基板の背面側の外縁に連続する立上
り壁に凹凸形状を設けた請求項１〜７に記載のブラシの
製造方法。
【請求項９】ブラシの基板に用毛束を植設するブラシ
の製造装置であって、（１）基板の据付部を有する用毛
束保持治具を位置決め固定する保持装置であって、該基
板を据付けた際に該基板の用毛束挿入孔と該用毛束保持
治具の用毛束整形孔とが連なる状態になる保持装置と、
（２）スリーブ及び該スリーブ内に収容されている用毛
束の押出手段を備え、該用毛束を該押出手段により前記
基板の用毛束挿入孔から用毛束保持治具の用毛束整形孔
に連通するように該用毛束を植設する用毛束植設装置
と、（３）前記基板の背面側に用毛束挿入孔から出てい
る用毛束の基部端面を加熱して溶融し、基板の背面側に
用毛束挿入孔を塞ぐ溶融塊を形成させる加熱装置、又
は、基板の背面側に植毛孔から出ている用毛束の基部端
面を加熱して溶融した後、基板の背面側に植毛孔を塞ぐ
溶融プレス面を形成させる加熱手段を有する用毛束端面
プレス装置と、（４）用毛束を植設した基板と用毛束保
持治具を位置決めする成形装置と、（５）成形装置が基
板の背面側に形成する空間に充填材を充填する充填装置
と、を有してなるブラシの製造装置。
【請求項１０】前記用毛束端面プレス装置が用毛束の
基部端面をプレスするプレスチップを備え、該プレスチ
ップが用毛束の基部端面に接する面に凸部を備える請求
項９に記載のブラシの製造装置。
【請求項１１】ブラシのヘッドの形状保持治具を備え
た請求項９〜１０に記載のブラシの製造装置。