TWI231188B - Manufacturing method and apparatus of brush - Google Patents
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A7 B7 1231188 五、發明説明(, 發明之拮術領域 本發明係有關於牙刷等的刷子製造方法。 明之背景技術 作為關於牙刷之製造方法的先前技術,有一種方式被廣 泛地貫施了’其係藉由被稱為平線的金屬的材料將刷毛的 毛束***毛束***孔而固定。雖然該方式能夠簡便地構成 裝置’但疋有下述的問題,金屬的腐|虫、丟棄的時候變成 金屬及塑膠的複合物、無法將牙刷的植毛部分的厚度做 薄、植毛的毛束大小受到限制(無法植設粗的毛束)、及傾 斜的植毛有困難等。 作為不用平線的先前技術,有過下列的三種方式。 (1 )型式 I :特公平 6 - 16725、USP 463 5313 將毛束***具有毛束***孔的成形用模具(母模)的毛束 ***孔,再將塑膠材料填充於毛束底部。因此,刷子的把 手部能夠一體地製造。在母模的構成上,填充塑膠材料的 時候,塑膠材料容易從毛束***孔洩漏。為了抑制洩漏, 將塑膠材料的毛束底部熔化做成圓形,藉由此雖然能夠將 毛束***孔堵塞,但是並不充分。例如提高成形壓力的在 時候’容易發生塑膠材料從毛束***孔的間隙戍漏。 (2)型式 I 卜 USP 545 8400、特開平 9-182632 將毛束***事先已成形的具有多數植毛孔的塑膠板,再 將毛束及塑膠板***模具,然後將基板的開口部以塑膠材 料填充的一種方法。此種方法也是和上述型式丨的方法一 樣,會發生填充塑膠材料從毛束***孔的間隙戌漏。 2 1231188 五、發明説明( (3)型式III:特公平6-46962 將具有植毛孔的基板的植毛孔部及毛束底部的雙方加熱 後使其緊密結合,於該基板鉚接毛束的一種方法二雖^植 毛形態容易自由地進行,但是關於毛束的固定的話容易、出 現品質的參差不齊。 最近,有一種牙刷被期望著,其係具有在口腔衛生上、 牙垢除去性、齒間清掃性、及對於牙齦的按摩效果優越的 特性。為了製造高性能的牙刷,針對把手部或植毛部,實 施各種的創新辦法。本發明就是有關植毛方法的改良。 雖然根“據植毛方法,牙刷的毛束性能不同,但是在最近 的傾向卻對於丨根牙刷的植毛方法變成了多樣化。亦即是能 夠將毛束的強度、毛束的大小、刷毛的粗細、刷毛的數 目、植毛束的面積、或形狀等為研討因素而舉出。使用者 的要求也細分化下來;對應牙垢的、牙齦的刷毛性良好的 等種種型式已上市了。如果是針對牙刷的設備來說的話, 最好是以同一個設備而能夠製造各種的型號,而且品種的 轉換很簡易。 對於牙刷的植毛方法的主要要素技術能夠列舉如下。 m方法的主要要音枯浙 (1) 毛束角度能夠自由地設定(傾斜植毛)。 (2) 毛束前端的形狀能夠任意設計。 (3) 能夠將植毛底部做薄。 (4) 植毛孔附近沒有毛邊。 (5 )設備是小型化並且品種轉換也容易。 張尺度適财S S家標準(CNS) A4規格(210X 297^釐) 1231188 A7
本發明係—種發明,其為不使用平線,而要製造滿足上 述要素技術的牙刷。 口至於不使用平線的牙刷,不能夠說進行傾斜植毛的技術 疋充分被芫成。例如,在w〇 99/2391〇Αι 、 01/13762A1、WO 〇ΐ/ΐ4ΐ17Αι揭示具有頷斜毛束的牙刷。 其製造方法係先前技術揭示的型式j的方法。亦即是,將毛 束***毛束***孔後,與在毛束底部這邊形成牙刷本體部 分的母模的模具材料組合之後,再將塑膠材料注入母模 的。至於该方法,在抑制從毛束***孔的注入塑膠材料的 洩漏發生,有i)增加毛束***孔的刷毛填充密度,Η)堵塞 毛束***孔的方法。因為製造的牙刷的植毛底部在使用的 時候成為露出部分,所以上述i丨)的方法很難應用。因此變 成實行上述i)的方法,但是使用事先切斷的刷毛的時候, 高密度地將毛束***毛束***孔有困難。 在特開平9-1 82632有揭示一種方法,其為一旦將植毛的 毛束保持在毛束***用貫穿孔之後,***一次成形手把部 的毛束***孔。此時藉由刷毛壓出銷通過錐形孔,***毛 束***孔。該方法係將全部毛束總括地***,對於被植毛 的毛束及植毛底部都沒有傾斜。因此,針對高密度地將毛 束***毛束***孔,並無充分的採取對策。此外,也不適 合本發明所述的目的;自由地設定毛束角度,或任意地設 計毛束前端形狀。 在USP 4693519、USP 42 5 5224有揭示一種方法,其為從 已切斷的刷毛庫存,將刷毛於套筒拾起而植毛於毛束*** -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 4 1231188 五、發明説明( 口至h每些發明,有揭示將毛束傾斜地植毛之事。但 2以a方法,拾起的刷毛數目容易參差不齊,要提昇刷 勺真充岔度也困難。因此,在植毛毛束***孔容易產生 >隙並’又有消除毛邊發生的主要原目。此外,該方法並 1述將毛束前端的形狀任意地整形之事。 方面為了固定而且高密度地將刷毛的數目拾起於 毛束***孔’眾所周知的是從捲盤***。在特開平7-4433揭tf—種方法,其為從捲盤供給刷毛,切斷成適當 勺長度《後’提向毛束的填充密度並且將毛束前端做整 开广5F即一是使用壓縮裝置,階段性地進行壓縮,毛束的前 端也是與壓縮同時,中央部突出做整形。以該方法,壓缩 裝f是必要的設備,構成也變成繁雜。此外做整形的毛束 的則碲,狀也有限制。雖然該方法能夠適用於傾斜的植 毛’但疋在傾斜万向有必要配置供給刷毛的捲盤。因為那 樣’由捲盤之間或是刷毛的路線的接觸、&交叉的問題, 限制了植毛的方向(傾斜的方向)。 發明之揭示 本發明的課題,係在不使用揭示於先前技術的平線的植 毛万法的型I及型n,藉由簡單的裝置構咚,自由地設定毛 束的植毛角度’並且以高密度將毛束***毛束***孔,杜 絕在植毛孔附近毛邊的發生。 本發明的其他的課題,係任意地將毛束的前端的形狀做 整形之事。 本發月係、#製造方法’其為將刷毛的毛束插人毛束插 本紙張尺度適用中s s家標準(CNS) A4規格(21GX297^) 五、發明説明(5 入孔之後,植設於樹脂材料的刷子,且㈣備對應於毛束 ***孔的斷面形狀或斷面積的個別套筒,將刷毛導入該套 同,將孩套筒内的毛束以壓出手段個別地***各自對應的 毛束***孔。 此外,本發明係—種製造裝置,其為將刷毛的毛束*** 毛束***孔之後,植設於樹脂材料的刷子;且成為具有一 種壓出手段’其為對應於毛束***孔的斷面形狀或斷面 積,而個別地被準備的導入刷毛的套筒、及個別地***對 應套筒内的毛束的各自毛束***孔。 再者二本明細書在套筒的孔軸、毛束***孔的孔軸、植 毛孔的孔軸各自使用的「孔軸」㈣文言,其意義為沿著使 刷毛保持在那些孔的時候的,刷毛長度方向的方向。此 外’本明細書在毛束***孔的斷面形狀、套筒的孔斷面、 毛束***孔的斷面積各自使用的「孔的斷面」的文言,其 意義為一種斷面,其為根據形成垂直於使刷毛保持在那些 的孔的時候的,刷毛長度方向的面。 _!面之簡要說明 圖1係表示牙刷製造裝置的正視圖。 圖2係圖1的平面圖。 圖3係表示具有毛束保持工具及把手部的基板,係表 示毛束保持工具的剖面圖,(B)*(A)的平面圖,(c)是表 示基板的平面圖。 圖4係表示取出毛束的工序,(A)表示存貯器和套筒的剖 面圖’(B)表示套筒及壓出銷的立體圖。 1231188 A7
圖5係表示毛束的插人準備工序(A)是表示已將基板固定 於毛束ί呆持X具狀態下的剖面圖,(B)S表示基板的植毛孔 的CT彳面圖’(C )疋表示基板的立體圖。 圖6係表示毛束***工序,f e 一 ^ (A)疋表不精由小直徑套筒的 毛束***狀態下的剖面圖,(Rσ本一 Μ (Β)疋表不精由大直徑套筒的毛 束***狀態下的剖面圖。 圖7係表示對複數孔轴方向的不同毛束***孔的毛束*** 狀態下的剖面圖。 圖8係表示毛束的前端整形工序,(Α)是表示圓形整形例 子的剖面® , (Β)是表示階梯形整形例子的剖面圖。 圖9係i示毛束的***完成狀態,(Α)是全體剖面圖,(β) 是重要部份的剖面圖。 圖1 0係表tf毛束的底部熔化工序,(Α)是全體剖面圖, (Β )是重要部份的剖面圖。 圖1 1係表TF基板的背面填充工序,(Α)是表示毛束保持 工具的***狀態下的剖面圖,(Β)是表示填充狀態下的剖面 圖。 圖1 2係表示對複數孔軸方向的不同毛束***孔的毛束插 入狀態的其他例子的剖面圖。 圖13係表示不具有把手部的基板,(a)是表示毛束*** 狀態下的剖面圖,(Β)是表示基板的背面填充狀態下的剖面 圖。 圖1 4係表示基板的斷裂強度,(a)是表示具有把手部的 基板的例子之剖面圖,(Β )是表示不具有把手部的基板的例 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) Α4規格(210X297公爱)
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A7 B7 1231188 五、發明説明(7 ) 子之剖面圖。 圖15係表示在成形模具中具有毛束***孔,(A)是表示 毛束***狀態下的剖面圖,(B )是表示毛束***完成狀態下 的剖面圖。 圖1 6係表示毛束的底部熔化及模具的樹脂填充工序,(a ) 是表示毛束底部熔化狀態下的剖面圖,(B )是表示模具的樹 脂填充狀態下的剖面圖。 實施本發明的最佳形熊 牙刷製造裝置1 0,係將刷毛1的毛束2***基板3的植毛 孔4之後,在基板3的背面填充樹脂5,而製造牙刷6的。牙 刷製造裝置10,係具有基板成形機、基板運送裝置、毛束 ***裝置、毛束底部熔化裝置、及由基板背面填充成形機 所構成。 在牙刷製造裝置10裡,毛束***裝置20,如圖1〜圖3所 示而構成,於架台20A,具有牙刷毛供應裝置21、毛束保 持工具·保持·移動裝置2 2、套筒·保持·移動裝置2 3、 毛束壓出裝置2 4 ’如下述作動作。 (牙刷毛供應裝置2 1 ) 牙刷毛供應裝置2 1,具有收容被切斷的牙刷毛丨的存貯器 3〇。存貯器30,藉由加壓裝置31被加壓,在導桿32的内 部被密壓成一定的密度。藉由這個,穩定取決於後述套筒 60的植設密度,杜絕毛束底部的溶化壓著時的刷毛混亂、 或基板3的背面填充時由毛束***孔的間隙的樹脂漏出 邊)。 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21GX297公爱)-------
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1231188 五、發明説明(8 ) (毛束保持工具.保持.移動裝置22) 定η::具保持移動裝置22,具有將基板3定位固 的保持裝置41,在運送台42具備該保 =二二Γ .保持.移動裝置22,將舰馬 △、疋轉力k連接&44通過滾球螺旋裝置45傳送至運送 口 42 ’而能將運送台42夠移動至沿著導軌的水平方向的X :向。圖2係表示將毛束保持工具人至保持裝置㈣ 時候’毛純持工具4(3為了植設毛束被移向χ方向。 毛束保持工具40(圖3(A)),具有上層分割體”、中層分 割植52 :下段分割體53、及彈簧54。上層分割體$工具有 定位保持基板3的凹部(或突㈣)51A、及對應基板㈣植 毛孔4的毛束***孔5 5 ( 5 5 A) ^中層分割體52具有連接上 層分割體5 1毛束***孔5 5 ( 5 5 A)的毛束***孔5 5 ( 5 5b) ^ 毛束***孔55B具備要在後面詳述的整形孔%。 毛束保持工具40 一被固定在運送台42 ,滑動驅動機構部 5 7使中層分割體5 2滑進毛束***孔5 5的孔軸交差方向,使 上層分割體51的毛束***孔55 A與中層分割體52的毛束插 入孔55B的孔軸一致。毛束2 一被***毛束保持工具㈣的 毛束***孔5 5 ( 5 5 A,5 5 B ),滑動驅動機構部就解除,彈 育54將中層分割體52滑進原位置而將毛束2固定,在其後 的運送、熔化壓著、背面填充的各工序保持毛束2。 (套筒·保持·移動裝置2 3 ) 套筒·保持·移動裝置2 3,係保持套筒6 0、並將其移動 至水平方向的Y方向、及垂直方向的Z方向。將伺服馬達61 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 訂 線 1231188 A7
的旋轉力從連接器62通過滾球螺旋裝置63傳送至橫行二 64,將橫行台64移動至沿著導軌的水平方向的γ方向。: 行台64係搭載保持㈣6G的升降裝置65,升降裝置㈣ 至Z方向’由於該Z方向的移動,藉由套筒6〇的毛束取出, 而進订為了對基板3植設的向基板3的接近移動。再者,在 維持套筒60的機構間,如果具備套筒回旋裝置“的話,能 夠進行套筒60的角度控制。圖2係表示以套筒⑼將毛束取 出的時候,套筒60為了對基板3植設毛束被移移動至γ方 向。 (毛束壓出裝置24) 毛束壓出裝置24,係在升降裝置65搭載壓出銷71的驅動 裝置72。壓出銷71能夠將套筒6〇内的毛束2向基板3的植 毛孔4壓出。壓出銷71具備後述的整形端73。 因此’在毛束***裝置2 0具備以下的特徵性構成。 ① 在毛束保持工具備4 0保持基板3。 ② 藉由將收容已切斷的牙刷毛1的存貯器3 〇内的刷毛i移 動至Z方向的套筒60取出。 ③ 將套筒60内的毛束植設至基板3的時候,具有為了將基 板3及套筒6〇在X方向和Y方向定位的毛束保持工具備·保 持·移動裝置22及套筒·保持·移動具有裝置23。 ④ 藉由壓出銷7 1將套筒6 0内的刷毛植設至基板3及毛束 保持工具4 〇。 ⑤ 向毛束保持工具4 0***刷毛的時候,使用被設在毛束 ***孔5 5前端的整形孔5 5、及被設在壓出銷7 1前端的整形 ---- -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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:73 ’與***毛束的同時有效率地將毛束2的前 ' -形狀整形。實施前端部的立體形狀的整形的毛束,/ 全部的毛束或者一部份的毛束都可以。 不綸 ⑥ 向基板3 A毛束保持工具4〇連續進行全體的植設。 ⑦ 向毛束保持工具4〇植設後,藉由上層分割體Η 分割體52的滑動將毛束2滑進保持,防止在卸下毛束工: 4 0後工序的刷毛的混亂。 一 再者,毛束***裝置2 〇能夠採用下述的變通。 ① 固定基板3(毛束保持工具4〇),在套筒⑼設又丫之的 移動機構。 轴 ② 各驅動機構能夠採用伺服馬達、空氣·線性馬達、馬 達與齒條的組合及凸輪機構等。 ③ 套筒60可以採用能夠交換的裝置(將在裝置的外面個別 地配置的各套筒6〇以交換裝置交換的方式,或是具備複數 的套筒60 ’於毛東***時選擇那些套筒6〇而切換的方式 等)。 ④ 毛束2的前端整形,除了將毛束的底部做立體地整形之 外’對於毛束,也包含做一律直角方向的整形、或一律傾 斜方向的整形。 ⑤ 存聍器30的加壓裝置31除了藉由空氣驅動之外,還能 夠採用施加物理性荷重的方式、或藉由各種齒輪將牙刷毛 壓出的方式等。 · ⑥ 毛束保持工具4 0的上層分割體5 1下段分割體5 2的滑動 機構’除了 2分割之外3分割以上也可以。 - -- - _ · | 本紙張尺度勒宁s國家料(CNS) Α4規格(21G X 297公爱)
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1231188 A7 B7 五、發明説明(n ) ⑦不用基板3,如後所述,藉由使用為了毛束***而具有 與基板的植毛孔同樣的形狀或錐形的植毛孔的引導板 (10〇) ’能夠有效率將毛束植設在模具(母模)的_部份。 以下,針對根據牙刷製造裝置丨〇的牙刷製造順序來說 明。 Π]在套筒導入毛束的工序(圖4) ① 將滿足牙刷性能的樹脂,例如尼龍等的聚乙晞氨、或 像 PBT(P〇ly butylenes terephthalate)的聚酯所成的已切斷 的刷毛1充滿至存貯器3 〇。 ② 將為了保持刷毛1定量的套筒6 〇突刺***至存貯器 30 ’於該套筒60在導入定量的牙刷毛束2而取出。(圖4) ③ 有準備對應毛束工具40的複數毛束***孔5 5的斷面形 狀或斷面積的個別套筒6 〇。 ④ 減輕將套筒6 0***存貯器3 〇之時作用於套筒6 〇的阻 力’此外為了防止刷毛1的折彎,套筒6 0是將前端部的肉厚 做薄’為了根部的肉厚強度確保做一定的厚肉。 具體性的來說,在牙刷的刷毛,將套筒6 〇的前端部的肉 厚作為〇·1 mm〜0.3 mm左右,根部這邊為〇·3 mm〜0 8 m m的話,從***性、耐久性的雙赢面來講令人滿意。套筒 60的前端表面的邊部外周做R〇」mm〜R〇 2爪爪左右的 圓形、或倒角,更能夠提昇***性。在套筒6〇的内外表 面,實施各種被覆(例如聚四氯乙缔(p〇lytetraflu〇r〇thylene) 等)的話,能夠提昇套筒6 0的光滑性而容易***。關於套筒 6 0的材貝,考慮套筒6 〇的加工性、耐久性等,能夠做各種 - -——______ -14- 本纸張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(21〇X 297公爱) 1231188 A7
選擇。(再者,已淬火處理的高硬度材質,會變成提高前端 的耐久性)。 套疴60的前端表面,為了減輕***存貯器3〇的阻力,及 對傾斜植設的良好對應,做成傾斜的切口狀做也是有效。 [2 ]毛束***準備工程(圖5 ) ① 基板3,係將滿足作為牙刷的一般特性的樹脂,例如聚 丙烯等以基板成形機而射出成形的(圖5)。基板3係具有頭 部3A及把手部3B連成一體的例子,在頭部在3八的背面的 凹部,具有開口的多數植毛孔4。在基板3的背面這邊植毛 孔4具有錐形的導入口 4 a。 ② 基板3係被定位保持在毛束保持工具4〇的凹部ha,基 板3的植毛孔4及毛束工具40的毛束***孔55變成連通的狀 怨。毛束保持工具4 0的毛束***孔5 5,除了對基板3的植 叹面3 C垂直之外,傾斜交差也可以。傾斜交差的話毛束之 中的一部份或者全部都可以。 ③ 將壓出銷71***保持毛束2的套筒6〇,做為植毛準備 的狀態。再者,將套筒60的根部以負壓吸引的話,能夠確 實地保持毛束2,防止搬送過程的毛束2掉落。 [3]毛束***工程(圖6〜圖8) ①將套筒6 0内的毛束2以壓出銷7 1***對應的基板3的植 毛孔4、毛束保持工具4 〇的毛束***孔5 5。此時,設在基 板3的植毛孔4的錐形導入口 4 A,吸收基板3與套筒6 〇的位 置误差’像完成向毛束2的植毛孔4的進入引導,將套筒6〇 内的毛束2以導入口 4A的錐形來集中,在毛束保持工具4() I___-15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1231188 A7 B7 五、發明説明( 13 的毛束***孔5 5能夠做高密度植毛。毛束2的植毛密度較 鬲的’亦即是,毛束2的刷毛的數目較多,抑制毛邊發生的 效果變高,該毛邊發生的原因係在樹脂5的背面填充時從毛 束***口的間隙的樹脂5漏出。但是,毛束2的牙刷毛數目 過多的話,變成毛束2的***困難、或是毛束2***時的混 亂的原因。 ② 基板3的適當的尺寸設定如圖5 (B )所示,將基板3的肉 厚a 2作為1 m m〜5 m m、植毛孔4的有效孔部的長度a 1作 為0.5 mm〜2 mm、導入口 4A的錐形角a3作為20度〜 1 2 0度的同時,將對植毛孔4的孔直徑b 1的套筒6 〇的孔直 徑b 2之b 2 / b 1作為8 0〜1 3 0 %,根據毛束2的***性、外 表性格、樹脂5的背面填充時的毛邊狀況,選擇更好的尺 寸。此外,對於基板3的植毛孔4的孔徑,針對毛束保持工 具4 0的毛束***孔5 5的孔徑,基本上是同樣直徑。不過較 適切的是考慮毛束2的***性,將毛束***孔5 5的孔徑這 邊做比毛束2的孔徑大〇 · 〇 5 m m〜Ο · 2 m m左右。 ③ 因為有準備個別地對應基板3的植毛孔4、毛束保持工 具備4 0的毛束***孔5 5的斷面形狀或斷面積的套筒6 〇,所 以移動至斷面形態的不同的植毛孔4、毛束***孔5 5的時 候’轉換使用套筒6 〇 (圖6 )。將在套筒6 0已切斷的毛束2順 序地植毛’於孔軸方向不同的複數毛束***孔5 5植毛的時 候’沒有套筒60之間的干涉,能夠在任意的孔軸方向的傾 斜孔5 5植毛(圖7)(總括線軸刷毛或已切斷的刷毛而植毛的 時候(特開平9 - 1 8 2 6 3 2 ),牙刷毛的移動方向或複數的壓出 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A*規格(21〇 χ 297公釐)
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1231188 A7 · . _ —____B7_— 五、發明説明(14 ) 銷干涉的傾斜方向是無法做到的)。 ④ 將毛束2***毛束保持工具4 0的毛束***孔5 5的時 候’同時以毛束***孔5 5的前端的整形孔5 6及壓出銷7 1的 整形端7 3的協同作用將毛束2的前端部做立體地整形。 滑動接觸於壓出銷7 1的套筒6 0的外周形成直角面,使用 在其内側形成圓形面等的整形端73的時候(圖8(A)),能夠 防止在套筒6 〇與壓出銷7 1的間隙,牙刷毛1跑進去、咬到 的情形。特別是,在牙刷毛丨的前端做圓形的加工、錐形加 工的話變為更有利。 將壓出銷7 1的整形端73做成階梯式的(圖8(B))是整形端 7 3具有各個的刷毛1的前端和相同方向的頂觸面,能夠 使刷毛1在套筒60内長邊方向精度準確地移動,防止頂入 時的刷毛1混亂。對於前端是傾斜的毛束2、***方向對傾 斜的毛束2有利。 毛束工具40的毛束***孔55的整形孔56(圖7),設立在 中層分割體5 5 B的分割面的附近較適當。因為在分割體 5 5 B的分割面很近,加工立銑刀(刀具)的負擔少、能夠精 度準確地加工。 ⑤ 毛束工具40除了以金屬材料構成之外,也能以樹脂材 料構成。特別是,以聚四氟乙晞 構成的時候光滑性良好,***性提高。再者,考慮光滑性、 耐久性這兩方面,在金屬材料實施聚四氟乙缔 (Polytetrafluorethylene)等的被覆也有效。 [4]毛束滑進保持工程(圖9)
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① 對毛束保持工具4〇的毛束***孔55的毛束2***完成 的時候(圖9 ),使毛束保持工具4 〇的中層分割體5 2對於上 層刀割體5 1 X又於毛束***孔5 5的孔轴的方向滑進而保持 毛束2。毛束保持工具4〇,由於上層分割體51及中層分割 體5 2並非2分割,而是3分割以上,能提高毛束2的保持效 果。至於該滑動,上層分割體5 1、中層分割體5 2的相對的 移動距離大約Ο·〗mm〜1 mm根據毛束保持的情況選擇移 動量。 ② 藉由在毛束保持工具4〇的上述①毛束2的保持,給予在 搬送工序的刷毛混亂(浮出,扭曲)防止;牙刷毛底部溶化 壓著之時的刷毛扭曲防止(特別是藉由超音波振動的熔化壓 著的時候’因為振動,刷毛·容易浮出、扭曲);在樹脂5的 月面填充時(圖1 1 ( B ))有助於受到樹脂壓力時刷毛的扭曲 防止。 [5 ]毛束底部熔化工程(圖1 〇 ) ①將已***基板3的植毛孔4的毛束2熔化,謀求防止脫 落。 將從裝設於毛束保持工具40基板3的植毛孔4出來的毛束 2的毛束底部端面,以毛束底部熔化裝置8 〇的加熱體8丨熔 化壓著’將各毛束2的底部端面一體化的同時,形成塞住基 板3的植毛孔4的帶狀壓著面(圖i〇(B)2A)。對於基板3的 孔4,藉由使毛束底部熔化後壓著黏合、及形成堵塞植毛孔 4的帶狀壓著面2 A,能夠防止背面填充時(圖1 1 ( b ))的樹 脂5從植毛孔4與毛束2之間溢出。(比起在模具***毛束的 _ -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1231188 A7 B7 五、發明説明(16 ) 方式,具有基板的方式地變成在毛邊的防止上較為有利)。 ② 加熱體81,有電熱器或熱風、雷射、超音波振動、感 應加熱等。藉由加熱體8丨的毛束底部的通當的熔化工序, 係以加熱體8 1將毛束底部加熱之後、熔化黏著及壓著之 後’進行冷卻。在圖丨〇及圖丨6係將超音波振動(焊接機)作 為加熱體8 1的情況,不過加熱體及壓著體因為是同一個, 在壓著、冷却之後從毛束底部離開,所以熔化樹脂不會拉 絲。其結果,熔化樹脂幾乎是沒有黏在超音波焊接機、樹 脂燒焦等的變色,能夠防止因為透明剛毛被用於牙刷時商 口口 h值的降低,所以非常令人滿意。在加熱體8丨使用脈衝 黏著機的情況也是與圖丨〇、圖丨6同樣的構成較適當,不過 月匕夠適當地並用上述的電熱器、熱風、雷射、超音波振 動、感應加熱等來使用。 再者,加熱體8 1是藉由超音波振動的話,容易產生藉由 4振動的牙刷毛丨的混亂或扭曲,不過使用滑進毛束2的前 述[4]機構的話,能夠抑制上述牙刷毛丨的混亂,所以令人 滿意。 ③ 至於毛束保持工具40,以上層分割體5丨及中層分割體 52而形成毛束***孔5 5 ( 5 5 A,55B)的部分的邊緣,如圖 9(B)所示,給與圓形或倒角,防止超音波振動在集中該邊 、彖熔化黏著刷毛1。R 〇 · 2 m m以上的圓形或同程度以上的 倒角較適當。 [6 ]基板的背面填充工程(圖1 i) ①將被植設基板3的毛束2的底部端面,以毛束底部熔化 本紙張尺度適财g Η家料(CNS) A4祕(2i〇X297公釐)—---- 1231188 A7
裝置8 0溶化合上之後,將革去/ 、上/ 將毛束保持工具4〇***基板背面填 无成形機9 0。毛束保持工且4 〇 、
-40 精由***機9 1被***成形 機90的定位部92。 低佈八风A ②成形機90,將模具93緊_么士人、人甘t 系在結合於基板3的背面,將樹 脂射出成形於基板3的背面凹部。模 1挺具9 3,僅設在基板3的 月:,就能夠大幅降低模具成本,維護性也很好。 ⑶雖然作為填充在基板3的背面的樹脂5,主要使用與基 板3相同的材料(例如聚丙缔),但是例如,即使相同的聚丙 缔也能夠改變基板3和樹脂5的物性,而謀求成形性、或品 質的提昇。具體上’有下列等方法:對於基㈣使用剛性、 或耐衝擊性高的聚丙晞的單質聚合物(H〇m〇p〇i〇ymer)、或 成塊聚合物(Bl〇ckCOP〇lymer)確保強度,作為背面填充用 的樹脂5使用流動性好的聚丙缔的無規共聚合物,而謀求防 止從基板3的植毛孔4的樹脂漏出。 此外,樹fe 5,因為使用和基板3不同的材料(例如合成橡 膠),能夠製造在外觀上(包含作為牙刷的彈性、或顏色)有 特色的牙刷。 [7 ]毛束***的其他的例子(圖1 2 ) ① 對於基板3的複數的不同方向的植毛孔4的毛束2植毛的 時候,最適當的形態是將套筒6 0的孔軸方向對準各植毛孔 4的孔軸方向’以同一角度地將毛束2***。 ② 但是,為了將套筒6 0對應於個別的角度,於毛束*** 裝置20(圖1、圖2)為了使套筒60在任意的角度能夠驅動的 伺服馬達,或複數的齒輪等的裝置及那些控制電路成為必 __—_-20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1231188 A7 B7 五、發明説明( 要;裝置構成複雜化的同時,裝置重量增加,無法將一連 串的動作高速化。為了解決這個問題,研討的結果能夠採 用以下的方法。 ③藉由使用設立在基板3的植毛孔4的錐形導入口 的尺寸設定)將毛束2***之事,對於複數的不同角度方向 的植毛孔4,變成一邊固定套筒60的角度一邊能夠***, 各個植毛孔4的孔軸角度對垂直方向到± 3 〇。左右還能夠插 入。如果採取上述的方式的話,能夠有效率地以比較簡單 的裝置構成生產有複數的不同植毛角度的毛束的牙刷。 [8]基板的其他的例子(圖13,圖14) ① 基板3的形狀係由具有植毛孔4的部分及其附近部分所 構成,因此,要是僅有頭部3 A而沒有把手部3 B (圖1 2 )的 形態(圖1 3 )的話,在進行將基板3固定於毛束保持工具4 〇 的搬送工序、或植毛固定,能夠謀求裝置的小空間化。 ② 僅由頭部3 A所構成的基板3的形態根據植毛部的各部 分的尺寸設定狀況的話,在牙刷的強度上倶有優勢。對於 頭部3A及把手部3B連接的基板3,基板3及背面填充木材5 的黏力變弱的時候,植毛孔4通過背面凹部的樹脂5的端面 在f-f間内外連續而連接,有容易折斷的可能性(圖 14(A))。對此,只有頭部3 A所構成的基板3的時候,因為 植毛孔4不是在g-g間内外連續而連接,在強度上有利(圖 14(B))。 [9 ]在模具俱備毛束***孔的例子(圖1 5、圖1 6) 也能夠將毛束2***設在不使用基板3的成形機9 〇 (圖i i ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 1231188 A7 ____B7__ 五、發明説明(19 ) ^ 的模具9 4的毛束***孔9 5,而製造牙刷。 ① 對於模具94,導入與前述基板3相同形態,為了毛束插 入的導板100,壓出銷71從套筒60將壓出的毛束2通過導 板1 00的植毛孔10 1***模具94的毛束***孔95。 導板100,最好的是在金屬材料上被覆聚四氯乙晞 (Polytetrafluorothylene)等的材料,即使萬一套筒6〇碰觸到 導板100的時候、或導板1〇〇碰觸到模具94,也能夠避開那 些損壞。從套筒60要直接將毛束2導入在不使用導板丨的 模具9 4的毛束***孔9 5的時候,在外表上因為無法在模具 94的毛束***孔95設立引導錐形,所以就無法做到刷毛插 入的穩定' 藉由在導板100的植毛孔1 〇 1設立錐形的引導口,將套筒 6 0内的毛束2以緊密的壓著狀態導入植毛孔丨〇 i,進而能夠 以高密度***模具94的毛束***孔9 5。藉由此,能夠防止 模具94與毛束2之間填充樹脂的溢出。 ② 在模具9 4的毛束***孔9 5的前端設立整形孔9 6的話, 與毛束2的***同時能夠將毛束2的前端部立體地整形。 ③ 由於是將模具9 4以能夠互相滑動的複數分割體9 4 A , 94B所構成,將毛束2***了模具94的全部毛束***孔95 之後’能夠將那些分割體9 4 A,9 4 B互相地滑動而保持毛 束2 ’且能夠防止在導板1 〇〇的拆下時毛束2的混亂。 ④ 從模具94的毛束***孔9 5將突出的毛束2的底部以加 熱器、或熱空氣等的加熱體8 1加熱,形成熔化塊2 A。 ⑤ 將模具94在成形機90的模具93合模,在毛束2的底部 — - _-n· 本紙張尺度適用巾國@家標準(CNS) A4規格(21QX297公釐) 1231188
m塊的周圍將樹脂—體成形’能夠製造具備毛束2的頻 部、及連接這個的把手部所構成的牙刷。 根據牙刷製造裝置丨〇的牙刷的製造工程,能夠採用下述 的變通。 ① 套筒不僅只有一個,也可以並用兩個以上的套筒。例 如對於相同直徑的1 〇個毛束***孔,使兩個並列套筒同 時地做5次***動作也可以。 ② 套筒的孔斷面不一定要圓形孔。 ③ 對於毛束***孔,套筒的孔斷面,以近似形狀的也可 以0 ④ 毛束~保持工具的孔斷面形狀,也可以不一定要與基板 的孔斷面相同形狀。 ⑤ 如果將存貯器30複數化,在各存貯器3〇備置長度不同 的牙刷毛的話,能夠以同—個套筒將毛束長度不同的牙刷 毛植毛。 ⑥ 針對背面樹脂填充部,也包含樹脂材料的黏著。 ⑦ 也可以採用從已切斷的刷毛的存貯器3〇,用各種的方 式將毛束拿出,從套筒的後端插人毛束,以壓出銷植毛的 方式。 ⑧ 也可以採用將線軸牙刷毛作為定量的毛束,***線 軸’以壓出銷植毛的方式(包含在套筒***前切斷或是*** 後切斷的兩者)。 根據本實施形態的話,有下述的作用。 (對應申請專利第1、9項的作用) 本紙張尺度適_國®家標準(CNS) A4規格(21GX 297¾) 1231188 A7 B7
(1 )因為個別設有對應每個毛束***孔5 5的套筒6 〇,所 以不但能夠對應各毛束2的斷面形狀、面積,而且能夠進行 多樣的毛束2植毛方向(植毛角度)。 (2)因為以套筒60引導毛束2而***毛束***孔55 ,所 以能夠在毛束***孔5 5以高的填充密度植毛,抑制從填充 樹脂5的毛束***孔5 5所洩漏的毛邊。 (3 )從個別的套筒6 〇壓出毛束2,與特開平9 _丨8 2 6 3 2的 總括***比較,在每個毛束***孔5 5將毛束2各自定位’ 變成能夠做對毛束***孔5 5***時的微小調整而提高*** 精度,適^於像牙刷那樣,被要求有各式各樣的機能的場 合。再者’用切斷牙刷毛的時候,比起線軸方式能夠將插 入裝置小型化。 (對應申請專利第2、1〇項的作用) (4)雖然將套筒6〇内的毛束2通過基板3的植毛孔4*** 毛束***孔5 5,但是如果是樹脂做的柔軟基板3的話,套 筒60及植毛孔4的接觸變成良好,容易將毛束2壓出、提高 填充歡度。套筒6 0與基板3碰觸時的破損也減少。 (5 )此夠抑制在基板3的植毛孔4填充樹脂5的洩漏(毛邊) 的發生。 (對應申请專利第3、1 1項的作用) (6 )因為設立在基板3的植毛孔4的錐形引導口 4 a變成是 從套筒6 0被壓出的毛束2的***引導,所以能夠提高向毛 束***孔5 5的填充密度而***。毛束***時的良品率也增 加,且把夠彳疋向對毛束***孔5 5的填充密度,抑制從填充 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
五 、發明説明(22 樹脂5的毛束***孔的次漏。 (7)為了使在牙刷刷毛的前端達到牙垢除去機能、或牙 齒間’雖然使毛束2傾斜地植設於基板3,但是本發明使倾 ㈣植毛m毛束2的全部或某部份能夠在任意的方向 ***而植設。 ⑻在基板3的背面設立錐形的引導口4,由於從背面進 订毛束2的插人’ π夠比使用線相的時候,將裝置構成簡易 化0 (對應申凊專利第4、1 2項的作用) (9) 藉由壓出銷71的冑端的整形端”,及毛束***孔55 的整形孔56的協同作用,不僅能夠將毛束2的前端的形狀 任思地整形,即使高度不同的毛束也能夠簡單地整形。 (10) 對於以特開平7_ 194433的雙方向的銷㈣毛束端的 裝置’因為須要柱塞,《置構成變成複雜,本發明能夠將 裝置構成簡單化。 (對應申請專利第5項的作用) (11) 在給予牙刷清掃機能(使刷毛的前端達到牙垢除去機 能、或牙齒間等)這方面,能夠將毛束2進行傾斜地植設。 在本發明將傾斜植毛容易化。毛束2的全部或某部份能夠互 相地在相同的方向或是複數不同的方向傾斜***而植設。 (1 2)能夠一邊將套筒6 〇小型化,一邊將刷毛束2互相傾 斜地形成X又的複雜的植毛形態。刷毛是從線軸被輸送的 方式的時候,要做刷毛是交叉那樣的傾斜植毛有困難。 (對應申請專利第6、丨3項的作用) 1231188 A7
(13) 即使毛束***孔55傾斜,從套筒6〇的***能夠從一 方向進行藉由叹立在植毛孔4的錐形引導口 4 A的效果, 也此夠精確地***傾斜的毛束***孔$ 5。 (14) 複數的毛束***孔5 5的孔軸是在互相不同方向的時 2,將各套筒60定位於那些毛束***孔5 5的孔軸方向的先 月il裝置,變成將伺服馬達或齒輪組成的複雜裝置。此外, 在先前裝置,保持套筒的裝置重量變重,變成***速度或 ***精度惡化。對於此,在本發明,對於孔軸方向是互相 不同的複數毛束***孔55,因為從套筒6〇的***能夠從一 方向進行^所以裝置構成簡素且性能高。 (對應申清專利第7、1 4項的作用) (15) 將毛束2***毛束***孔55之後,能夠以毛束保持工 具40將毛束2夾緊固定。因此,***後將套筒⑼、頂針71 拆下的時候,在製造過程運送的時候,將毛束2的端面融化 處理的時候,以及毛束2插人後在背面填充樹脂5的時候, 月匕夠確貫地保持毛束2,不使毛束2產生混亂。 (對應申請專利第8項的作用) (16) 基板3僅由頭部3 Α構成,由於沒有把手部有3Β,能 夠提昇基板3的搬送性。 產業上的利用可能姓 一如以上所述,如果根據本發明的話’在不使用揭示於先 前技術的平線植毛方法中的型式丨和型式π,藉由簡素的裝 置構成,把夠將毛束的植毛角度自由設定,且將毛束以高 法、度***毛束***孔,杜絕在植毛孔附近毛邊的發生。 •T--------乙 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1231188 A7 B7 五、發明説明(24 再者,如果根據本發明的話,能夠將毛束的前端的形狀 任意地整形。 __-27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- A BCD 1231$顯3135Q號專利申請案 中文申凊專利範圍替換本(92年1月)申請專利範 煩讀委員明示,本案修正後是否說吏原實質托容 1. 一種刷子之製造方法·,其係將刷毛的毛束***毛束*** 孔之後,予以植設於樹脂材料;其特徵在於: 準備對應於毛束***孔的斷面形狀或斷面積的個別套 筒, ' 將刷毛導入該套筒, 將該套筒内的毛束經過預先成形於基板的植毛孔,以 壓出手段個別地***各自對應的毛束***孔。 2·根據申請專利範圍第丨項之刷子之製造方法,其中係於上 述基板的植毛孔設立錐形導入口,將毛束***比套筒的 孔面積小的毛束***孔。 3·根據申請專利範圍第丨項之刷子之製造方法,其中係將上 述毛束的前端形狀整形的整形孔,設於模具所具備的毛 束***孔、或設於毛束保持工具所具備的毛束***孔的 前端, 以設於壓出手段的前端的整形端將套筒内的毛束,插 入此等毛束***孔時,同時藉由上述整形孔將毛束的前 端做立體地整形。 4 .根據申請專利範圍第2項之刷子之製造方法,其中係將上 述毛束的别端形狀整形的整形孔,設於模具所具備的毛 束***孔、或設於毛束保持工具所具備的毛束***孔的 前端, 以設於壓出手段的前端的整形端將套筒内的毛束,插 入此等毛束***孔時,同時藉由上述整形孔將毛束的前 端做立體地整形。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 1231188 A、申請專利範圍 5.根據中請專利範圍第項中任_項之刷子之製造方 去、’其係將上述毛束以面對樹脂材料的植設面傾斜植設 之方式’***毛束***孔。 6 ·根據申請專利範圍第丨至4項中任一項之刷子之製造方 去,其中在模具或毛束保持工具具備上述毛束***孔, 將套筒的孔軸和毛束***孔的孔軸互相傾斜地交叉, 以壓出手段將套筒内的毛束從基板或導板的植毛孔的 錐形的導入口***此等毛束***孔。 7 ·根據申請專利範圍第丨至4項中任一項之刷子之製造方 法,其中在模具或毛束保持工具具備上述毛束***孔, 知此等模具或毛束保持工具在毛束***孔的孔軸交差方 向分割, 將毛束***此等毛束***孔之後,將此等模具或毛束 保持工具的分割體於孔軸交差方向滑動而固定毛束。 8 ·根據申請專利範圍第1至4項中任一項之刷子之製造方 法,其中上述基板由具有植毛孔的部分及其附近部分所 構成,而沒有把手部。 9 · 一種刷子之製造裝置,其係將刷毛的毛束***毛束*** 孔之後,予以植設於樹脂材料;其特徵在於: 具有對應於毛束***孔的斷面形狀或斷面積而個別地 被準備用以導入刷毛的套筒、及將套筒内的毛束經過預 先在基板形成的植毛孔,個別地***各自對應之毛束插 入孔之壓出手段。 10·根據申請專利範圍第9項之刷子之製造裝置,其中係於上 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1231188 A8 B8 C8 _________D8 、申請專利範圍 述基板的植毛孔設立錐形的導入口,可將毛束***孔面 積比套筒的孔面積小的毛束***孔。 11·根據申請專利範圍第9項之刷子之製造裝置,其中係將上 述毛束的前端形狀整形的整形孔,設於模具所具備的毛 束***孔或設於毛束保持工具所具備的毛束***孔的前 端, 以設於壓出手段前端的整形端將套筒内的毛束,*** 此等毛束***孔時,同時可藉由上述整形孔將毛束的前 端做立體地整形。 12. 根據申請專利範圍第丨〇項之刷子之製造裝置,其中係將 上述毛束的前端形狀整形的整形孔,設於模具所具備的 毛束***孔或設於毛束保持工具所具備的毛束***孔的 前端, 以設於壓出手段前端的整形端將套筒内的毛束,*** 此等毛束***孔時,同時可藉由上述整形孔將毛束的前 端做立體地整形。 13. 根據申請專利範圍第9至丨2項中任一項之刷子之製造裝 置,其中在模具或毛束保持工具具備上述毛束***孔, 將套筒的孔軸和毛束***孔的孔軸互相傾斜地交又, k基板或導板的植毛孔的錐形導入口,以壓出手段可 將套筒内的毛束***此等毛束***孔。 14. 根據申凊專利範圍第9至丨2項中任一項之刷子之製造裝 置,其中在模具或毛束保持工具具備上述毛束***孔, 將此等模具或毛束保持工具在毛束***孔的孔軸交差方 — ~3- 本紙張尺度適用中國國家標準(Cns) A4規格(210 X 297公董)裝 訂 8 8 8 8 A BCD 1231188 申請專利範圍 向分割, 將毛束***此等毛束***孔之後,可將此等模具或毛 束保持工具的分割體於孔軸交差方向滑進而固定毛束。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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