TWI231188B

TWI231188B - Manufacturing method and apparatus of brush

Info

Publication number: TWI231188B
Application number: TW090131350A
Authority: TW
Inventors: Hisao Sato; Kenichi Okabe; Shunji Kimura
Original assignee: Kao Corp
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2005-04-21
Also published as: WO2002015743A1; US20030132661A1; US7281768B2; EP1312281A4; JP4132744B2; JP2002136341A; EP1312281A1

Description

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

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）