KR20000047327A - 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통상적인 칫솔에 있어서 칫솔모가 체결되어 있는 식모부의 하층부에 고무와 같은 탄성체가 삽입되어 있으며 칫솔모가 운동할 수 있어서 사용자가 가하는 힘과 치아구조에 따라 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조방법에 관한 것이다.

이에 따른 본 발명은 별도로 제작한 패드를 칫솔모 체결장치 하단에 임시 부착한 후, 칫솔모를 체결 장치와 패드의 구멍을 통과하게 한 상태에서 칫솔모를 체결하고 칫솔모의 하단을 용융시킨 뒤 고무와 같은 탄성체를 패드 및 칫솔모의 하단에 사출 성형하고 칫솔대의 형상을 만들기 위해 최종적으로 경질의 수지를 사출하여 칫솔을 제조하도록 함을 특징으로 한다.

Description

칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조공정

본 발명은 통상적인 칫솔에 있어서 칫솔모가 체결되어 있는 식모부의 하층부에 고무와 같은 탄성체가 삽입되어 있으며 칫솔모가 운동할 수 있어서 사용자가 가하는 힘과 치아구조에 따라 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조방법에 관한 것이다.

근래에 칫솔에 대한 연구가 본격화되고 다양화 되면서 새롭게 시장에 선보이는 칫솔의 형태는 도 1 에 도시된 바와 같이 기존의 식모부(9)가 평평한 형태에서 벗어나 특이한 형상을 가지고 있다. 이런 칫솔들이 추구하는 바는 기존의 평평한 형태의 칫솔로는 쉽게 도달할 수 없는 치아와 치아사이, 어금니 뒤쪽, 치아의 안쪽면(혀와 접촉하는 면)을 용이하게 세정할 수 있다는 것이다. 그러나, 이런 경향과는 달리 일반적으로 치과 의사들이 권장하는 칫솔은 두부(4)에 식모되어 있는 칫솔모의 모양이 평평한 기존의 통상적인 형태의 것이다. 이는 사람마다 치아 및 구강 내 다른 조직들의 형태 및 치수가 조금씩 달라서 특이한 형상을 가진 칫솔의 경우에는 특정인에게는 오히려 불편한 상황이 발생할 수 있기 때문이다.

위에서 언급한 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 시도가 행해졌는데 그 중의 하나가 칫솔모(1)가 치아의 형태에 따라 상하로 움직이는 것이다. 이런 칫솔은 사용자가 주는 압력에 따라서 칫솔모가 칫솔대안으로 밀려 들어갔다가 압력이 약해지면 내부의 탄성체의 반발력에 의해 다시 원래 상태로 복귀하는 원리를 이용한 것이다. 그러한 방법은 여러 가지가 있는데 첫 번째가 철재로 된 용수철(7)을 이용하는 방법이다. 이 방법은 먼저 여러 개의 칫솔모를 원통 모양의 플라스틱 조각(10)에 한 다발로 체결하여 고정시킨 후에 하부에 철재로 이루어진 용수철을 부착시키는 것이다. 여기서 용수철은 탄성체의 역할을 하며 칫솔대에 구성되어 있는 홈을 따라서 칫솔모가 움직이며 그 홈의 상단부에는 칫솔모가 칫솔대 밖으로 이탈할 수 없도록 턱이 존재한다.

이런 칫솔이 안고 있는 가장 큰 문제점은 생산 공정이 복잡하다는 것이다. 칫솔을 완성하려면, 먼저 칫솔모를 체결하고 이것을 플라스틱 구조물(10)에 고정시킨 후에 각각의 칫솔모들을 미리 사출하여 성형된 칫솔대에 삽입시키고 나서 플라스틱 원통의 뒷면에 용수철을 부착시킨 뒤 칫솔대의 뒷면(11)을 봉하여 칫솔을 완성한다. 뿐만 아니라, 칫솔모를 플라스틱 원통 구조물에 체결함으로 인해 칫솔모가 플라스틱 원통이 차지하는 체적이 크기 때문에 칫솔의 두부 크기에 비해 칫솔모가 자리잡을 수 있는 면적이 작아지는 문제점과 칫솔 두부의 내부를 완전하게 밀봉하지 못하기 때문에 잇솔질시 물이 칫솔 내부에 들어가서 위생적인 문제도 생긴다.

이러한 칫솔을 개선한 것으로는 용수철을 사용하는 대신 실리콘으로 이루어진 탄성체를 삽입하여 생산공정이 다소 줄어들었으나 칫솔모를 삽입하는 공정과 칫솔의 뒷면을 밀봉하는 과정에 시간이 많이 소모되는 것은 해결하지 못하였다. 게다가 밀봉과정을 통해 칫솔 두부와 외부를 완전하게 차단하는 것을 해결하기 못했다는 문제가 남아있다.

본 발명의 목적은 기존의 방법이 가지고 있는 문제점인 생산공정의 복잡함을 해결하면서 칫솔모의 움직임을 가능하게 하는 것으로 생산 시간을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 칫솔의 내부와 외부를 완전하게 차단하여 물이 유입되는 것을 방지하기 위한 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조공정을 제공함에 있다.

도 1 은 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 고안된 기존 칫솔의 측면 모식도

도 2 는 본 발명에 의해 제작된 칫솔의 측면 투시도

도 3 은 본 발명에 사용되는 패드의 평면 및 측면의 모식도

도 4 는 탄성체를 사출하는 공정에서의 금형 및 제조물의 측면 모식도

도 5 는 최종적으로 경질의 수지를 사출하는 공정에서의 금형 및 칫솔 두부 형태의 측면 모식도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 칫솔모 2: 칫솔모의 하단

3: 패드 4: 칫솔 두부

5: 용융된 칫솔모의 끝 6: 고무 탄성체

7: 용수철 8: 칫솔모가 삽입되는 구멍

9: 식모부 10: 플라스틱 조각

11: 칫솔대의 뒷면 12: 외부 사출물

13: 칫솔모 체결장치 14: 금형의 외벽

도 2 는 본 발명에 의해 제작된 칫솔의 측면 투시도이고, 도 3 은 본 발명에 사용되는 패드의 평면 및 측면의 모식도이며, 도 4 는 탄성체를 사출하는 공정에서의 금형 및 제조물의 측면 모식도이고, 도 5 는 최종적으로 경질의 수지를 사출하는 공정에서의 금형 및 칫솔 두부 형태의 측면 모식도이다.

본 발명은 칫솔모와 칫솔모가 움직일 수 있는 통로가 되는 패드(3), 칫솔모에 힘이 가해졌을 때 수축되었다가 힘이 없으면 다시 탄력을 줄 수 있는 탄성체(6), 칫솔의 내부을 외부로부터 차단해 줄 수 있도록 해주는 외부 사출 성형물(12)로 구성된다.

가장 먼저 이루어져야 할 공정은 패드를 제조하는 것이다. 패드는 도면 3에 도시된 바와 같이 얇은 판상의 모양을 가지고 있으며 나중에 칫솔모가 삽입되고 이동할 수 있는 다수의 구멍(8)이 형성되어 있다. 패드를 완성하면 체결장치(13)의 하단에 부착한다. 이송기를 이용하여 이송하여 칫솔모가 패드를 통과하도록 한 뒤 체결장치를 이용하여 칫솔모를 체결하고 절단하면 하나의 칫솔을 만들 수 있는 준비가 끝나게 된다. 이렇게 준비된 것을 연속공정을 이용하여 모끝다듬질을 하고 칫솔모의 형상을 만들어 주고 난 다음에 칫솔모 중에서 칫솔의 내부에 위치하게 된 부분을 가열하여 끝 부분을 용융시킨다. 용융된 칫솔모의 끝 부분(5)은 패드에 형성되어 있는 구멍에 비해 단면적이 크기 때문에 차후에 칫솔모가 칫솔에서 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기까지의 공정을 통해 칫솔모를 체결하여 차후의 사출 공정을 위한 준비가 끝나며 기존의 방법이 각각의 칫솔모 다발을 체결하여 삽입하는 것에 비하면 훨씬 간소해진 방법이다.

사출 공정은 2단계의 작업을 필요로 한다. 먼저 이루어져 할 공정은 탄성체를 형성시키는 것이다.

탄성체는 사출 성형이 가능한 고무와 같은 수지들을 이용하며 필요한 크기의 탄력에 맞게 적절한 경도의 고무를 이용하되 고무의 두께도 탄력에 영향을 미침을 동시에 고려해야 한다. 500g중의 힘으로 눌렀을 때 칫솔모가 1mm이상의 진폭으로 운동하려면 고무의 경도가 shore A 15 인 경우 두께가 3mm이상이 되어야 한다. 고무를 사출한 후에는 칫솔의 형태를 갖출 수 있도록 경질의 수지를 사출하여 최종 성형을 함으로써 동시에 칫솔모의 하단(2)과 탄성체를 밀봉한다. 이 과정을 통해 칫솔모의 하부와 탄성체는 외부와 차단이 되고 잇솔질 시 물이 유입되는 것을 방지할 수 있어 좀더 위생적으로 사용할 수 있다.

본 발명을 이용하면 기존의 칫솔 제조 방법에 비해 패드 제작 공정이 추가되나 부피가 작은 부품이므로 사출성형을 통해 대량 생산이 용이하므로 생산 시간에 큰 영향이 없으며 패드를 삽입하는 과정은 자동화 공정이므로 연속 생산의 경우에는 생산 시간에 전혀 영향이 없다. 따라서, 칫솔모를 이송하여 체결한 뒤 용융시켜 칫솔을 제작하는 방법으로 일반적인 칫솔을 제조하는 방법과의 생산 시간의 차는 거의 없다고 불 수 있으며 기존에 칫솔모가 움직이는 칫솔을 제조하는 방식에 비하면 생산시간의 단축 효과가 훨씬 높다고 볼 수 있다. 더구나, 탄성체를 따로 제작하여 조립하는 식의 기존 방법에 비해 통상의 사출성형 방식에 의해 연속 공정으로 제조할 수 있으므로 이 공정으로 단축되는 생산 시간 역시 대단한 잇점을 제공한다.

본 발명으로 생산한 칫솔은 다음과 같은 원리로 작용한다.

패드에는 약간의 빈 공간이 존재하므로 이 부분은 칫솔모가 자유롭게 왕복 운동할 수 있으며 탄성체의 사출 과정에서 다소의 탄성체가 유입될 수는 있으나 탄성체의 유동성에 의해 칫솔모의 운동이 심각하게 저해되지 않는다. 따라서, 사용자가 잇솔질 시 칫솔모에 압력을 가하게 되면 칫솔모는 가해진 압력에 의해 아랫 방향으로 운동하려는 특성을 가지게 되고 하부에는 탄성체가 존재하므로 칫솔 두부의 내부로 자연스럽게 밀려들어갈 수 있다. 이 때, 치아의 형태에 의해 가해진 압력이 해소되는 경우가 생긴다면 칫솔모는 탄성체의 반발력에 의해 다시 솟아오를 수 있게 되므로 그 기능을 하게 된다.

본 발명을 통해 제조된 칫솔을 이용하여 사용감에 대한 설문 조사를 실시하였다. 이 때, 응답자 수는 50명이며 대조 칫솔로서 통상의 방법으로 제조된 두분의 형태가 평평한 칫솔을 사용하였다.

응답자는 예와 아니오의 2지 선다형과 5점 척도의 평가 법에 따라 응답하였다.

<비교예 1>

성인용의 통상의 칫솔로서 모다발의 수가 40개인 칫솔

<비교예 2>

칫솔모가 상하로 움직이도록 고안된 기존의 칫솔로서 탄성체로서 용수철을 사용한 칫솔로서 비교 예 1과 두부의 크기는 비슷하나 모다발의 수가 24개인 칫솔

조사 항목	실시예	비교예 1	비교예 2
칫솔모가 상하로 자유롭게 운동하는 느낌이 든다	87.5%	-	95%
양치감	3.8	3.2	2.8
세정감	4.1	3.5	3.7

설문 조사 결과를 보면 실시예의 칫솔의 경우 사용자들의 대부분은 칫솔모가 상하로 움직이고 있다고 느끼고 있을 뿐만 아니라 양치감 및 세정감에서 모두 비교예의 일반 칫솔에 비해 우수하다고 느끼고 있다는 것을 알 수 있다. 칫솔모가 움직인다는 느낌은 실시예 2의 용수철을 탄성체로 사용한 칫솔에서 보다 잘 느낄 수 있으나 제작 방법의 특성상 모다발의 수가 칫솔 두부의 크기에 비해 상대적으로 적기 때문에 오히려 실시예 1의 일반 칫솔에 비해 다소 낮거나 낮은 선호도를 나타내고 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는 기존의 일반 칫솔은 물론이고 칫솔모를 상하로 움직이도록 고안된 기존의 칫솔에 비해 월등히 우수한 사용감을 나타내는 우수한 칫솔임을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 생산에 소요되는 시간이 일반 칫솔과 큰 차이가 없으며 칫솔모가 이동할 수 있도록 고안된 칫솔에 비해서는 월등히 작은 시간을 필요로 한다는 장점을 가지고 있는 우수한 칫솔이라고 볼 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 생산시간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 잇솔질 시물이 칫솔 구성체의 내부로 유입되지 않아 위생적이며 통상의 칫솔과 동일한 형상을 유지할 수 있다는 장점을 가지면서 칫솔모가 상하로 운동할 수 있어 인간의 치아 형태에 따라 칫솔모의 길이가 변하는 효과를 나타낸다.

따라서, 양치감 및 세정감이 대단히 우수한 칫솔을 제조할 수 있으며 아울러 프라그 제거 효과도 우수할 것으로 예상된다.

Claims (2)

1. 별도로 제작한 패드를 칫솔모 체결장치 하단에 임시 부착한 후, 칫솔모를 체결 장치와 패드의 구멍을 통과하게 한 상태에서 칫솔모를 체결하고 칫솔모의 하단을 용융시킨 뒤 고무와 같은 탄성체를 패드 및 칫솔모의 하단에 사출 성형하고 칫솔대의 형상을 만들기 위해 최종적으로 경질의 수지를 사출하여 칫솔을 제조하도록 함을 특징으로 하는 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조공정
2. 제 1 항에 있어서, 탄성체의 경도가 Shore A 15이하이고 두께가 2mm이상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 칫솔모가 상하로 자유롭게 움직이는 칫솔의 제조공정.