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JP7785019B2 - ブラシ成形体および歯ブラシ - Google Patents
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JP7785019B2 - ブラシ成形体および歯ブラシ - Google Patents

ブラシ成形体および歯ブラシ

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Description

本発明は、ブラシ成形体および歯ブラシに関する。
本願は、2020年12月24日に、日本に出願された特願2020-214798号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
射出成形機のみで歯ブラシを製造する一体成形歯ブラシが提案されている(例えば、特許文献1)。一体成形歯ブラシは、フィラメントとヘッド基台部(あるいはヘッド部)を一体的に成形するため、フィラメントの材料調達および植毛機が不要であり、植毛歯ブラシよりも安価に製造できる利点を有している。
刷掃用の一体成形歯ブラシとしては、フィラメントおよび挿入孔を有するヘッド部(ブラシ成形体)と、挿入部を一端に設けたハンドル部とを別々に成形し、それらを嵌合させることで一体成形歯ブラシを提供することが提案されている(例えば、特許文献2、3)。特許文献2、3に記載された歯ブラシでは、ヘッド部が使用者により交換可能となるため、ヘッド部のみを廃棄してハンドルは繰り返し使用できるといった省資源化が期待される。
上記のヘッド部は、単一の樹脂材料で成形されているため、歯ブラシの使用感や外観性(意匠性)を向上させるには限界があった。
特許文献4には、別に成形したハンドル部を配置した金型を用いて、異なる複数種の樹脂組成物からなるフィラメントをインサート成形する技術が開示されている。
実開昭61-207233号公報 中国実用新案第204561298号明細書 中国特許出願公開第107041792号明細書 中国実用新案第205214577号明細書
しかしながら、特許文献4に記載された歯ブラシでは、多色のフィラメントを区画する壁が設けられているため、壁の部分にフィラメントを配置できず空間が形成される。そのため、規則的に連続したプロファイルでフィラメントを配置することが困難であり、口腔内に挿入したヘッド部の優しい当たり心地感が損なわれるという問題がある。
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、優しい当たり心地感を有し歯ブラシの使用感や外観性を向上できるブラシ成形体をおよび歯ブラシを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に従えば、軟質樹脂で形成されたヘッド基台部と、前記ヘッド基台部の厚さ方向の正面側に位置する支持面から突出する複数のフィラメントとを有し、前記ヘッド基台部は、前記厚さ方向と直交する長さ方向に延び当該長さ方向の一方側に開口する嵌合孔を有し、前記複数のフィラメントの少なくとも一部を含むフィラメント群と、前記フィラメント群の基部を支持するとともに、前記嵌合孔よりも前記正面側に位置し前記ヘッド基台部の一部を形成する支持台部とを有し、少なくとも一部が第1の樹脂組成物で成形された予成形体と、前記ヘッド基台部と前記複数のフィラメントのうち、前記予成形体以外の箇所を有し、前記第1の樹脂組成物とは異なる第2の樹脂組成物で成形された基台本体成形体と、を備え、前記予成形体と前記基台本体成形体とは、一体的に成形された成形体であることを特徴とするブラシ成形体が提供される。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記複数のフィラメントの一部は、前記第1の樹脂組成物で成形された前記フィラメント群を構成し、前記複数のフィラメントのうち、前記フィラメント群以外の前記フィラメントは、前記第2の樹脂組成物で前記ヘッド基台部と一体的に成形された前記基台本体成形体を構成することを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記ヘッド基台部の前記長さ方向と直交する断面において、前記支持台部の断面積をS1とし、前記嵌合孔の内部における前記正面側の面と前記支持面との間に位置する領域の断面積をSとすると、S1/Sで表される値は、前記嵌合孔が設けられる全ての領域で0.6以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記長さ方向と直交する断面において、前記嵌合孔の断面積をSVとし、前記ヘッド基台部の断面積をSWとすると、SV/(SW-S1)で表される値は、前記嵌合孔が設けられる全ての領域で0.5以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記厚さ方向の正面側から見た前記ヘッド基台部の面積をPとし、前記厚さ方向の正面側から見た前記支持台部の面積をP1とすると、P1/Pで表される値は、0.1以上、0.5以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記フィラメントの基端から、前記厚さ方向で正面側と逆側の前記ヘッド基台部の背面までの最大距離は、2.0mm以上、4.5mm以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記フィラメントの基端から前記ヘッド基台部の背面までの最大距離をTとし、前記支持台部の前記厚さ方向の厚さをt1とすると、t1/Tで表される値は、0.5以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記支持台部の前記背面側の面と前記嵌合孔の内部における前記正面側の面との距離をt2とすると、t1/(t1+t2)で表される値は、0.2以上、0.8以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記フィラメント群における前記フィラメントの本数をFMとし、前記支持台部が前記基台本体成形体と接着する面積をQ1(mm)とすると、FM/Q1で表される値は、1.0(本/mm)以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記支持台部と前記基台本体成形体との接着界面に凹凸構造が設けられていることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記長さ方向の前記ヘッド基台部の最大長さをL1とし、前記長さ方向の前記嵌合孔の最大長さをL2とすると、L2/L1で表される値は、0.30以上、0.70以下であることを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記予成形体は、前記複数のフィラメントの全てを有することを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記予成形体は、前記第1の樹脂組成物で成形された前記フィラメント群および前記支持台部と、前記第1の樹脂組成物および前記第2の樹脂組成物とは異なる第3の樹脂組成物で成形された、第2フィラメント群および前記第2フィラメント群の基部を支持する第2支持台部と、を有することを特徴とする。
また、上記本発明の一態様に係るブラシ成形体において、前記軟質樹脂は、ポリウレタンであることを特徴とする。
本発明の第2の態様に従えば、本発明の第1の態様のブラシ成形体と、硬質樹脂で形成され、前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に着脱自在な嵌合突部を有するハンドル体とを備えることを特徴とする歯ブラシが提供される。
本発明の第3の態様に従えば、本発明の第1の態様のブラシ成形体と、前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に嵌合する嵌合突部を有するハンドル体とを備え、前記ブラシ成形体と前記ハンドル体とは、一体的に成形された成形体であることを特徴とする歯ブラシが提供される。
本発明では、優しい当たり心地感を有し歯ブラシの使用感や外観性を向上できるブラシ成形体をおよび歯ブラシを提供できる。
本発明の実施形態に係るブラシ成形体20および歯ブラシ1の正面図である。 同ブラシ成形体20および歯ブラシ1の側面図である。 ブラシ成形体20の正面図である。 図3におけるA-A断面図である。 ブラシ成形体20を後端側から視た図である。 嵌合孔22を含む支持面21aと平行な面における断面図である。 ハンドル体10の正面図である。 嵌合突部12を拡大した正面図である。 嵌合突部12を拡大した側面図である。 ブラシ成形体20のうち、予成形体40を成形する金型MDの一例を簡略的に示した幅方向の断面図である。 ブラシ成形体20のうち、基台本体成形体50を成形する金型MDの一例を簡略的に示した幅方向の断面図である。 二次成形用の金型MDの一例を簡略的に示した長さ方向の断面図である。 第2実施形態に係るブラシ成形体20の幅方向の断面図である。 第3実施形態に係るブラシ成形体20の正面図である。 第3実施形態に係るブラシ成形体20の幅方向の断面図である。 第3実施形態に係るブラシ成形体20の変形例を示す正面図である。 第3実施形態に係るブラシ成形体20の変形例を示す長さ方向の断面図である。 第4実施形態に係るブラシ成形体20の幅方向の断面図である。
以下、本発明のブラシ成形体および歯ブラシの実施の形態を、図1乃至図18を参照して説明する。本実施形態では、ブラシ成形体がハンドル体に着脱自在に設けられる歯ブラシの例を用いて説明する。
なお、以下の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
図1は、本実施形態に係るブラシ成形体20および歯ブラシ1の正面図である。図2は、ブラシ成形体20および歯ブラシ1の側面図である。歯ブラシ1は、棒状のハンドル体10と、ブラシ成形体20とを備えている。ハンドル体10とブラシ成形体20とは別々の部材である。ブラシ成形体20は、ハンドル体10に着脱自在に装着(差し込み)可能である。ブラシ成形体20は、軟質樹脂で形成されている。ハンドル体10は、硬質樹脂で形成されている。
なお、本実施形態における正面とは、ブラシ成形体20の支持面21a(詳細は後述)の法線方向である厚さ方向(以下では、単に厚さ方向と称する)のうち後述するフィラメント23が突出する側(図2における上側)である。ブラシ成形体20の厚さ方向において、正面側と逆側を適宜背面側と称する。また、ハンドル体10の長さ方向であり、ブラシ成形体20に対してハンドル体10が差し込まれる方向(以下、単に差し込み方向と称する)は、上記法線方向と直交する。長さ方向において、ブラシ成形体20に対してハンドル体10が装着される側を後端側とし、後端側と逆側を適宜先端側と称する。また、上記法線方向と差し込み方向と直交する方向は、ブラシ成形体20の幅方向(以下、単に幅方向と称する)である。
[ブラシ成形体20の第1実施形態]
図3は、ブラシ成形体20の正面図である。図4は、図3におけるA-A断面図である。図3および図4に示すように、ブラシ成形体20は、正面視形状が略矩形状のヘッド基台部21と、ヘッド基台部21の正面に設けられた複数のフィラメント23とを備えている。
ブラシ成形体20を構成する軟質樹脂としては、各種エラストマーを用いることができるが、ポリウレタンであることが好ましい。
ポリウレタンは、スチレン系やポリステル系などの他のエラストマーに比べて、引張強度が高い傾向にあるため、軟質樹脂にポリウレタンを用いることで、薄肉にしても機械的な強度が確保でき、ハンドル体10と嵌合孔22との嵌合時および歯ブラシ1の使用時の破損を抑制することができる。
ポリウレタン中には、0.01~1.0wt%(質量%)のC10以上の飽和/不飽和炭化水素、高級アルコール、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、低分子量ポリエチレン、ポリエチレングリコール(PEG)、脂肪酸金属塩、長鎖脂肪酸、脂肪酸グリセリン、流動パラフィン、シリコーンのいずれか、あるいは複合して配合され、滑剤、離型剤として機能する。
また、ポリウレタンは上記の他のエラストマーに比べて選択できる硬度が幅広く、ブラシ成形体20の厚さに応じて、その使用性(例えば、ブラシ成形体先端の屈曲)を考慮した樹脂硬度の選択が可能である。ポリウレタンの硬度としては、ショア90A以上、70D以下であることが好ましい。
ポリウレタンの硬度がショア90Aよりも軟らかい場合、薄肉で形成されたときに変形しやすくなることから、嵌合が弱くなって歯ブラシ1の使用時にブラシ成形体20が脱落しやすくなってしまう。ポリウレタンの硬度がショア70Dよりも硬い場合、ヘッド基台部21の背面が傾斜した場合に先端が口腔組織に当たった時に痛みが生じる可能性がある。ポリウレタンの硬度をショア90A以上、70D以下とすることにより、歯ブラシ1の使用時にブラシ成形体20が脱落したり、ヘッド基台部21の先端が当たった時に痛みが生じることを抑制できる。
また、ポリウレタンとしては、耐水性と抗菌性とを確保する観点から、エーテル系ポリウレタンを用いることが好ましい。
フィラメント23は、ヘッド基台部21の厚さ方向の正面側に位置する支持面21aから正面側に突出する略柱状である。ヘッド基台部21の支持面21aは、幅方向および差し込み方向と平行な平面である。支持面21aは、厚さ方向におけるフィラメント23の基端位置に配置されている。フィラメント23は、基端側が断面略三角形状の略三角柱状であり、先端側が略三角柱から延びて先細る三角錐状である。フィラメント23の断面形状としては、略三角形の他に、略四角形などの略多角形や、略円形、略星形、略ヘラ形などを選択可能である。フィラメント23は、先端が先細るテーパー形状の他に、ストレート状に延びる構成や、基端から先細りするテーパー形状であってもよい。
フィラメント23は、ブラシ成形体20の幅方向に沿って並ぶ列が、差し込み方向で隣り合う列同士が半ピッチずれるように、差し込み方向に沿って複数列設けられている。すなわち、フィラメント23は、千鳥状に配置されている。
図5は、ブラシ成形体20を後端側から視た図である。
図5に示すように、複数のフィラメント23は、幅方向の中央に位置するフィラメント群(第1フィラメント群)F1と、フィラメント群F1の幅方向両側に位置するフィラメント群F2とを有する。一例として、フィラメント群F1は、フィラメント群F2よりも高い。
フィラメント23の最大長さとしては、7mm以上であることが好ましく、9mm以上であることがより好ましい。
フィラメント23の最大長さとしては、15mm以下であることが好ましく、13mm以下であることがより好ましい。
また、フィラメント23の最大長さとしては、7mm以上、15mm以下であることが好ましく、9mm以上、13mm以下であることがより好ましい。
フィラメント23の最大長さが7mm未満の場合、口腔内の清掃性が低下する可能性がある。フィラメント23の最大長さが15mmを超えた場合、ブラシ成形体20を射出成形により成形する際の離型性が低下してしまう。フィラメント23の最大長さを7mm以上、15mm以下とすることにより、口腔内の清掃性および成形時の離型性を確保することができる。
フィラメント23の基端の断面積としては、0.8mm以下であることが好ましく、0.6mm以下であることがより好ましい。フィラメント23の基端の断面積が0.8mmを超えた場合、フィラメント23が撓みにくくなり、歯間や歯頸部等の隙間清掃性が低下する可能性がある。フィラメント23の基端の断面積を0.8mm以下とすることにより、歯間や歯頸部等の隙間清掃性を確保することができる。
ヘッド基台部21の支持面21aの面積に対する複数のフィラメント23の基端の総断面積の割合としては、10%以上、50%以下であることが好ましい。フィラメント23の基端の総断面積の割合が10%未満の場合、口腔内の清掃性が低下する可能性がある。フィラメント23の基端の総断面積の割合が50%を超えた場合、ブラシ成形体20を射出成形により成形する際の離型性が低下してしまう。フィラメント23の基端の総断面積の割合10%以上、50%以下とすることにより、口腔内の清掃性および成形時の離型性を確保することができる。
フィラメント群F1は、複数のフィラメント23の一部を構成し、第1樹脂組成物で形成されている。フィラメント群F2は、複数のフィラメント23のうち、フィラメント群F1以外のフィラメント23で構成され、第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物で形成されている。
第1樹脂組成物および第2樹脂組成物としては、歯ブラシ1の使用感や外観性(意匠性)を考慮して、上述した軟質樹脂を適宜選択可能である。例えば、歯ブラシ1の使用感を考慮してマッサージ性と刷掃感を両立する場合は、硬度が異なる上記軟質樹脂を用いることができる。また、外観性を考慮した場合、上述した軟質樹脂を基材として、マスターバッチ等の着色剤を添加し、フィラメント群F1とフィラメント群F2とを異なる色とすることも可能である。
ヘッド基台部21は、支持台部30と嵌合孔22とを有している。
支持台部30は、フィラメント群F1の基端を下側から支持する。図3に示すように、支持台部30は、フィラメント群F1を含む大きさで正面視矩形状の直方体状である。図4に示すように、支持台部30の上面は、支持面21aと面一である。すなわち、支持台部30の上面は、支持面21aの一部を構成する。以下では、支持台部30の上面についても適宜、支持面21aと称する。
支持台部30は、嵌合孔22よりも正面側に位置する。ヘッド基台部21の一部を形成する。支持台部30は、第1樹脂組成物で形成されている。支持台部30とフィラメント群F1とは、第1の樹脂組成物により一体的に成形された予成形体40を構成する。
嵌合孔22は、差し込み方向に延びて後端側(一方側)の端面21bに開口する。図6は、嵌合孔22を含む支持面21aと平行な面における断面図である。図6に示すように、嵌合孔22は、端面21bに開口する第1部分33と、第1部分33よりも奥側に位置する第2部分34とを有している。図4に示すように、第1部分33と第2部分34とは、ヘッド基台部21の背面21cおよび支持台部30の背面とそれぞれ離間して配置されている。
ヘッド基台部21は、嵌合孔22における差し込み方向の略中央であって、第1部分33と第2部分34との間に位置する突起35を有している。突起35は、嵌合孔22の幅方向の両側に設けられている。突起35は、嵌合孔22にハンドル体10の嵌合突部12(図7参照;後述)が差し込まれたときに、窪み15(後述)と嵌合する位置にそれぞれ設けられている。突起35は、幅方向で外側に円弧中心を有し内側に凸となる円弧形状である。
突起35同士の最短距離L35は、第1部分33の幅L33および第2部分34の幅L34よりも短い。突起35の第2部分34に対する幅方向内側への突出量としては、一例として1mmである。突起35の第2部分34に対する突出量は、ブラシ成形体20の射出成形時に嵌合孔22を成形する金型(スライドコア)を後端側に引き抜く際のアンダーカット量である。
ブラシ成形体20のうち、支持台部30以外のヘッド基台部21は、第2の樹脂組成物で形成されている。ブラシ成形体20のうち、支持台部30以外のヘッド基台部21と、フィラメント群F2とは、第2の樹脂組成物により一体的に成形された基台本体成形体50を構成する。ブラシ成形体20は、予成形体40と基台本体成形体50とが一体的に成形された成形体である。この場合、第1の樹脂組成物により1次成形された予成形体40を金型内のキャビティに設置し、キャビティに第2の樹脂組成物を充填して2次成形(インサート成形)することにより成形体が成形される。
図5に戻り、ヘッド基台部21の長さ方向と直交する断面において、支持台部30の厚さt1としては、0.5mm~2.5mmから選択される。支持台部30の背面と、嵌合孔22の内部における正面側の面との間の厚さt2としては、0mm~2.5mmから選択される。支持台部30の背面と、嵌合孔22の内部における正面側の面とが面一である場合に、支持台部30の背面と嵌合孔22の内部における正面側の面との厚さt2が0mmとなる。すなわち、支持台部30の背面が嵌合孔22に露出して臨む構成を選択可能である。この場合、支持台部30は、幅方向の側面が基台本体成形体50に接着されて固定される。
嵌合孔22の内部における正面側の面と支持面21aとの間の厚さt1+t2としては、0.5mm~3.5mmから選択される。嵌合孔22の厚さ方向の長さt3としては、1.0mm~3.0mmから選択される。嵌合孔22の内部における背面側の面と、ヘッド基台部21の背面21cとの間の厚さt4としては、0.3mm~2.0mmから選択される。
ヘッド基台部21の長さ方向と直交する断面において、支持台部30の断面積をS1とし、嵌合孔22の内部における正面側の面と支持面21aとの間に位置する厚さt1+t2の領域の断面積をSとすると、S1/Sで表される値は、嵌合孔22が設けられる全ての領域で0.1以上あることが好ましい。
S1/Sで表される値は、0.6以下であることが好ましく、0.5以下であることがより好ましく、0.4以下であることがさらに好ましい。
S1/Sで表される値は、0.1以上、0.6以下であることが好ましく、0.1以上、0.5以下であることがより好ましく、0.1以上、0.4以下であることがさらに好ましい。
嵌合孔22を有するブラシ成形体20においては、嵌合孔22の内部における正面側の面と支持面21aとの間の厚さt1+t2で定義される領域の断面積Sと、支持台部30の断面積S1とがフィラメント23の成形性に大きな影響を及ぼす。多色成形では一次側の成形後に、金型の可動側(あるいは固定側)を切り替えることで二次側以降を成形するため、キャビティ内に一次側の成形体を残したまま成形が進行する。二次側以降の流動可能な領域がさらに小さくなる。そのため、多色成形では単色成形とは異なり、二次側以降の樹脂流動性が不足する傾向にあり、フィラメントの成形が困難となる。この場合、十分な充填速度や保持圧力が確保できないため、ショートやヒケといった成形不良が発生しやすくなる。具体的には、上記S1/Sで表される値が0.6を超えた場合にフィラメント23の成形不良が発生しやすくなる。本実施形態では、S1/Sで表される値を0.6以下とすることにより、フィラメント23の成形不良を抑制できる。なお、一次側の支持台部30およびフィラメント群F1の成形性を確保する観点から、S1/Sで表される値を0.1以上とすることが好ましい。
ヘッド基台部21の長さ方向と直交する断面において、嵌合孔22の断面積をSVとし、嵌合孔22の断面積SVを含むヘッド基台部21の断面積をSWとすると、SV/(SW-S1)で表される値は、嵌合孔22が設けられる全ての領域で0.1以上であることが好ましい。SV/(SW-S1)で表される値は、0.5以下であることが好ましく、0.4以下であることがより好ましく、0.3以下であることがさらに好ましい。SV/(SW-S1)で表される値は、0.1以上、0.5以下であることが好ましく、0.1以上、0.4以下であることがより好ましく、0.1以上、0.3以下であることがさらに好ましい。
一次側以外の成形、すなわち基台本体成形体50の成形では、先に成形された一次側の予成形体40の存在以外に、嵌合孔22を形成させるためのスライドコアの存在が樹脂流動に大きな影響を与える。スライドコアの占有が小さければ、キャビティ内で樹脂は流動しやすくなり、フィラメント23の成形性は向上する。逆に、スライドコアの占有率を示すSV/(SW-S1)で表される値が0.5を超えた場合は、基台本体成形体50の成形時に樹脂流動が制限され、二次側以降のフィラメント23(フィラメント群F2)の成形不良が発生する可能性がある。本実施形態では、SV/(SW-S1)で表される値を0.5以下とすることにより、フィラメント23の成形不良を抑制できる。なお、スライドコアの強度を確保する観点から上記SV/(SW-S1)で表される値を0.1以上とすることが好ましい。
厚さ方向の正面側から見た正面視でのヘッド基台部21の面積(投影面積)をPとし、同正面視での支持台部30の面積をP1とすると、P1/Pで表される値は、0.1以上であることが好ましく、0.2以上であることがより好ましい。P1/Pで表される値は、0.5以下であることが好ましく、0.4以下であることがより好ましい。また、P1/Pで表される値は、0.1以上、0.5以下であることが好ましく、0.1以上、0.4以下であることがより好ましく、0.2以上、0.4以下であることがさらに好ましい。
一次側以外のフィラメント23(フィラメント群F2)の成形性を向上させる手段として、支持面21aに対して平行方向に流れる樹脂流動も重要である。特に、サイドゲートのようにゲートがブラシ成形体20の長さ方向の端部にある場合は顕著に寄与する。そのため、P1/Pで表される値が0.5を超えた場合は、一次側の予成形体40によるキャビティ領域の占有により樹脂流動が阻害され、二次側以降の基台本体成形体50の成形時にフィラメント23の成形不良が発生する可能性がある。一方、P1/Pで表される値が0.1未満の場合には、フィラメント群F1の占有率が低くなり機能性(例えば、清掃性)が確保できない可能性がある。本実施形態では、P1/Pで表される値を0.1以上、0.5以下とすることにより、フィラメント群F1の機能性を確保しつつ、フィラメント23の成形不良を抑制できる。
ヘッド基台部21の支持面21aと背面21cとの最大距離(最大厚さ)、すなわち、フィラメント23の基端から背面21cまでの最大距離Tは、2.0mm以上、4.5mm以下であることが好ましい。最大距離Tが2.0mm未満の場合、支持面21aと、嵌合孔22の支持面21a側の面との間の隙間、または、背面21cと、嵌合孔22の背面21c側の面との間の隙間が小さくなり、基台本体成形体50の成形時に溶融樹脂の流動性が低下するため、樹脂が未充填になる可能性がある。また、最大距離Tが2.0mm未満の場合、嵌合孔22の支持面21a側の面と、支持台部30との間の隙間を小さくせざるを得ず、基台本体成形体50の成形時に溶融樹脂の流動性が低下する。最大距離Tが4.5mmを超えた場合、ブラシ成形体20を口腔内に挿入した際の操作性が低下する可能性がある。本実施形態では、最大距離Tを2.0mm以上、4.5mm以下とすることにより、樹脂の充填性およびブラシ成形体20を口腔内に挿入した際の操作性を確保することができる。
フィラメント23の基端からヘッド基台部21の背面21cまでの最大距離をTとし、支持台部30の厚さ方向の厚さをt1とすると、t1/Tで表される値は、0.5以下であることが好ましく、0.4以下であることがより好ましい。t1/Tで表される値が0.5を超える場合、一次側以外の基台本体成形体50を成形する際の樹脂流動を確保するために、ブラシ成形体20の全体が厚くなり口腔内操作性の低下に繋がる。本実施形態では、t1/Tで表される値を0.5以下とすることにより、二次側以降の基台本体成形体50の成形時の成形性と使用性の両立にとって有利に働く。なお、一次側の成形性および一次側支持台部30のヘッド基台部21への側面の接着性確保の観点から、t1/Tで表される値を0.1以上とすることが好ましい。
また、上記厚さt1と、嵌合孔22の内部における正面側の面との間の厚さt2とは、t1/(t1+t2)で表される値が、0.2以上であることが好ましく、0.3以上であることがより好ましい。t1/(t1+t2)で表される値は、0.8以下であることが好ましく、0.7以下であることがより好ましい。また、t1/(t1+t2)で表される値は、0.2以上、0.8以下であることが好ましく、0.3以上、0.7以下であることがより好ましい。t1/(t1+t2)で表される値が0.8を超えた場合、一次側の背面(支持台部30の背面)とスライドコアとの間に樹脂の流れる十分なスペースを確保できないため、支持台部30の側面側の樹脂流動に依存することとなり、一次側以外(基台本体成形体50)の成形性が低下する可能性がある。さらに、1次側の支持台部30と2次側の基台本体成形体50との樹脂接着性が安定しない可能性がある。t1/(t1+t2)で表される値が0.2未満の場合、一次側の支持台部30の成形性が確保できない可能性がある。本実施形態では、t1/(t1+t2)で表される値を0.2以上、0.8以下とすることにより、一次側の支持台部30および二次側の基台本体成形体50の成形性を確保するとともに、支持台部30と基台本体成形体50との樹脂接着性を安定させることができる。
なお、厚さt2は、0.3mm以上であれば幅が広いヘッドの仕様であっても成形性に問題は生じづらい。厚さt2としては、0.5mm以上であることが好ましく、0.8mm以上であることがより好ましい。
フィラメント群F1におけるフィラメントの本数をFMとし、支持台部30が基台本体成形体50と接着する面積をQ1(mm)とすると、FM/Q1で表される値としては、1.0(本/mm)以下であることが好ましく、0.8(本/mm)以下であることがより好ましい。フィラメント23は、成形後の離型時にキャビティ表面の離型抵抗により引っ張られながら抜ける。FM/Q1で表される値が1.0(本/mm)を超えた場合、多色成形においては、二次成形後に予成形体40と基台本体成形体50との成形体を離型させる際に、フィラメント群F1の離型抵抗により予成形体40が基台本体成形体50に対して剥離する可能性がある。本実施形態では、FM/Q1で表される値を1.0(本/mm)以下とすることにより、二次成形後に予成形体40が基台本体成形体50に対して剥離することを抑制できる。なお、支持台部30の占有面積に対してフィラメント群F1の本数を十分確保できない場合は、一次側フィラメントF1の機能性が低下する可能性を考慮すると、FM/Q1で表される値を0.2(本/mm)以上とするとすることが好ましい。
上記二次成形後に予成形体40が基台本体成形体50に対して剥離することを抑制する観点から、支持台部30と基台本体成形体50との接着界面に凹凸構造が一ヶ以上設けられることが好ましい。支持台部30と基台本体成形体50との接着界面が平滑でなく、凹凸構造が設けられることで、成形性を確保しながら、接着面積を増加させ、一次側の予成形体40の接着性を向上させることができる。凹凸構造の配置としては、支持台部30の背面、側面のどちらでも良いが、背面への配置は側面に比べて凹凸の高さや幅を大きくしやすいため、接着面積の増加に有効である。支持台部30の側面に凹凸構造を配置する場合、支持台部30の厚さや予成形体40を成形する際のアンダーカットを考慮すればよい。凹凸構造の高さ(最高~最低)は、例えば、0.1~0.5mm程度、凹凸構造のピッチとしては0.5~3.0mm程度を例示できる。
図4に示すように、長さ方向のヘッド基台部21の最大長さをL1とし、嵌合孔22の最大長さをL2とすると、L2/L1で表される値は、0.30以上であることが好ましく、0.40以上であることがより好ましく、0.45以上であることがさらに好ましい。L2/L1で表される値は、0.70以下であることが好ましく、0.60以下であることがより好ましく、0.55以下であることがさらに好ましい。また、L2/L1で表される値は、0.30以上、0.70以下であることが好ましく、0.40以上、0.60以下であることがより好ましく、0.45以上、0.55以下であることがさらに好ましい。
L2/L1表される値が0.30未満の場合、硬質樹脂で形成されたハンドル体10の嵌合突部12が存在しない領域が大きくなるため、ブラシ成形体20の前方が屈曲しやすくなり、歯ブラシ1としての使用性が低下する可能性がある。L2/L1が0.70を超えた場合、成形時に嵌合孔22を形成する金型(スライドコア)が占有する体積が大きくなり、樹脂流動が制限されるため、フィラメント23の成形性が低下してしまう。L2/L1で表される値を0.30以上、0.70以下とすることにより、フィラメント23の成形性低下を抑制しつつ、歯ブラシ1の使用性低下を抑制することができる。
[ハンドル体10]
図7は、ハンドル体10の正面図である。
ハンドル体10は、図7に示すように、棒状のハンドル部11と、ハンドル部の11の先端に設けられた、ハンドル部11の長さ方向先端側に突出する嵌合突部12とを備えている。嵌合突部12は、ブラシ成形体20の嵌合孔22に着脱自在に嵌合する。歯ブラシ1では、ハンドル体10の嵌合突部12を上述したブラシ成形体20内の嵌合孔22に差し込むことで、嵌合突部12にブラシ成形体20を被せて取り付けるようになっている。
本実施形態のハンドル部11の正面視形状は、先端側から後端側に向かって徐々に幅が狭くなった後に一定の幅で延び、その後に徐々に幅が広くなった後に狭くなるように曲線的に変化する。ハンドル部11の正面視形状は、後端部が略半円形状になっている。
ハンドル部11の側面視形状は、図2に示すように、先端側から後端側に向かって一定の幅で延びた後に、指当て部となる最大厚さまで徐々に幅が広くなる。ハンドル部11の側面視形状は、最大厚さの指当て部から後端側に向かって徐々に幅が狭くなるように曲線的に変化する。ハンドル部11の側面視形状は、後端部が略半円形状になっている。
なお、本発明において、ハンドル部の形状は、この例の形状には限定されず、強度、操作性、意匠性等を考慮して適宜設定できる。
ハンドル部11の寸法は、特に限定されず、適宜設定できる。例えば、ハンドル部11の長さは、100~200mmとすることができる。
嵌合突部12は、ハンドル体10にブラシ成形体20を取り付けた状態においてブラシ成形体20で被覆される部分である。嵌合突部12の後端は、ハンドル体10にブラシ成形体20が取り付けられた状態における、ブラシ成形体20の後端位置である。
図8は、嵌合突部12を拡大した正面図である。図9は、嵌合突部12を拡大した側面図である。
図8に示すように、嵌合突部12は、ハンドル部11の先端側に設けられた基部13と、基部13の先端に設けられた先端部14とを有している。図9に示すように、基部13と先端部14とは、正面側および背面側の両側でハンドル部11に対して段差を有しハンドル部11よりも薄い同一厚さで形成されている。
基部13は、平面視略矩形状である。基部13は、幅方向両側でハンドル部11に対して段差を有しハンドル部11の先端側の最大幅L11よりも狭い幅L13で形成されている(L13<L11)。先端部14は、幅方向を長径方向とする平面視略楕円形状である。先端部14は、略楕円形状の幅方向両側で、嵌合突部12の差し込み方向と平行な直線で側縁を切り欠いた形状である。先端部14は、幅方向両側で基部13に対して段差を有し基部13の幅L13よりも狭い幅L14で形成されている。
嵌合突部12は、差し込み方向の略中央であって、基部13と先端部14との間に窪み15を有している。窪み15は、幅方向の両側に設けられている。窪み15は、幅方向で外側に円弧中心を有し内側に凹となる円弧形状である。窪み15同士の最短距離L15は、基部13の幅L13および先端部14の幅L14よりも短い。先端部14において幅L14を規定する端縁に対する窪み15の窪み量としては、一例として、1mmである。
ハンドル体10は、硬質樹脂で形成されている。
硬質樹脂としては、一例として、曲げ弾性率(JIS K7171)が1500MPa以上、3000MPa以下である樹脂を例示できる。具体的には、例えば、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリエステル樹脂(PCTA)、ポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)、高密度ポリエチレン(HDPE)を例示できる。これらの中でも、コスト面を考慮すると汎用樹脂であるPPが好ましい。
ヘッド基台部21の後端側(端面21b)の最大幅L21は、ハンドル部11の先端側の最大幅と略同一である。
嵌合孔22の正面視形状は、嵌合突部12の正面視形状と略同一である。第1部分33の幅L33は、嵌合突部12における基部13が差し込み可能な長さであり、基部13の最大幅L13と略同一である。第2部分34の幅L34は、嵌合突部12における先端部14が差し込み可能な長さであり、先端部14の最大幅L14と略同一である。突起35同士の最短距離L35は、嵌合突部12における先端部14および窪み15が差し込み可能な長さであり、窪み15同士の最短距離L15と略同一である。
続いて、上記のブラシ成形体20を成形する手順を図10乃至図12参照して説明する。図10は、ブラシ成形体20のうち、予成形体40を成形する金型MDの一例を簡略的に示した幅方向の断面図である。
金型MDは、開閉方向(図10中、上下方向)に相対移動する第1金型MD1と一次成形用の第2金型MD2とを備えている。第1金型MD1と第2金型MD2とは、支持面21aと面一なパーティング面PLを接合面として型締される。一例として、第1金型MD1は固定型であり、第2金型MD2は可動型である。
第1金型MD1は、射出成形機の例えば、固定側に取り付けられ、射出成形機から溶融樹脂が充填される。第2金型MD2は、射出成形機の例えば、可動側に取り付けられ、第1金型MD1に対して上記開閉方向に移動することにより、金型MDの開閉が行われる。
第1金型MD1は、型締されて第2金型MD2と接合したときに、支持面21aが成形される成形面21aMと、フィラメント群F1が成形されるキャビティF1Mと、フィラメント群F2が成形されるキャビティF2Mとを有している。キャビティF1Mと、キャビティF2Mとは、第1金型MD1のパーティング面PLに開口している。
第2金型MD2は、型締されて第1金型MD1と接合したときに支持台部30が成形されるキャビティ30Mを有している。キャビティ30Mは、キャビティF1Mに開口している。キャビティ30Mは、キャビティF2Mには開口していない。キャビティF2Mの開口は、第2金型MD2のパーティング面PLにより閉塞されている。キャビティ30Mには、図示しないゲート部が設けられている。ゲート部としては、例えば、サイドゲート方式が用いられるが、ピンポイントゲート方式、トンネルゲート方式を用いてもよい。
上記の金型MDにおいて、第1金型MD1と第2金型MD2とが型締された状態でゲート部Gからキャビティ30Mに導入された溶融した第1の樹脂組成物は、キャビティ30MおよびキャビティF1Mに充填される。一方、キャビティ30MはキャビティF2Mに開口せず、キャビティF2Mの開口は、第2金型MD2のパーティング面PLにより閉塞されているため第1の樹脂組成物に充填されない。この後、第1金型MD1と第2金型MD2とが型締された状態で冷却されることにより、フィラメント群F1および支持台部30を有する第1の樹脂組成物で形成された予成形体40が成形される。
図11は、ブラシ成形体20のうち、基台本体成形体50を成形する二次成形用の金型MDの一例を簡略的に示した幅方向の断面図である。図12は、二次成形用の金型MDの一例を簡略的に示した長さ方向の断面図である。
金型MDは、開閉方向に相対移動する第1金型MD1と第2金型MD12とを備えている。第1金型MD1は、成形された予成形体40を離型させずに保持した上記第1金型MD1である。なお、キャビティF1MおよびキャビティF2Mを含む上記一次成形用の第1金型MD1の一部を離脱させて、二次成形用の第1金型MD1に装着してもよい。
第2金型MD12は、型締されて第1金型MD1と接合したときにヘッド基台部21が成形されるキャビティ21Mと、キャビティ21Mの先端側に開口し、キャビティ21Mに溶融樹脂が導入されるゲート部Gと、差し込み方向において端面21bの位置に設けられ、差し込み方向と直交する当接面21eMとを有している。図11に示すように、フィラメント群F2が成形されるキャビティF2Mは、キャビティ21Mに開口している。ゲート部Gとしては、例えば、サイドゲート方式が用いられるが、ピンポイントゲート方式、トンネルゲート方式を用いてもよい。当接面21eMは、第2金型MD2において、ヘッド基台部21における背面を成形する位置からPL面と離れる方向に延びている。
第2金型MD12には、スライドコアSLが設けられている。スライドコアSLは、嵌合孔22が成形されるコア部22Mと、コア部22Mが突出し差し込み方向と直交する成形面21bMとを有している。図11に示すように、型締前において成形面21bMは、当接面21eMと離れている。スライドコアSLは、第1金型MD1と第2金型MD12とが型締されたときに、図11に示すように、成形面21bMの一部が当接面21eMと当接し、コア部22Mがキャビティ21Mに挿入される位置に位置決めされる。成形面21bMのうち、当接面21eMと当接せずにキャビティ21Mに臨む領域は、端面21bを成形する領域である。また、スライドコアSLは、第1金型MD1と第2金型MD12とが型開したときに、成形されたブラシ成形体20の離型にコア部22Mが支障を来さないように、コア部22Mがキャビティ21Mから離脱する方向に移動する。スライドコアSLの移動方向は、自重による不測の移動を回避するために水平方向であることが好ましい。
上記の金型MDにおいて、第1金型MD1と第2金型MD12とが型締された状態でゲート部Gからキャビティ21Mに導入された溶融した第2の樹脂組成物は、キャビティ21MおよびキャビティF2Mに充填される。キャビティ21Mに充填された第2の樹脂組成物は、支持台部30の側面および背面を被覆し支持台部30と接着される。この後、第1金型MD1と第2金型MD12とが型締された状態で冷却し、金型MDから離型させることにより、フィラメント群F1と支持台部30とを有し第1の樹脂組成物で形成された予成形体40と、ヘッド基台部21と複数のフィラメント23のうち、予成形体40以外の箇所を有し、第2の樹脂組成物で成形された基台本体成形体50とを備え、予成形体40と基台本体成形体50とが一体的に成形された成形体が得られる。
すなわち、第1の樹脂組成物で形成されたフィラメント群F1と第2の樹脂組成物で形成されたフィラメント群F2とを有するフィラメント23と、第1の樹脂組成物で形成された支持台部30を含み第2の樹脂組成物で形成されたヘッド基台部21とが成形体として一体的に成形されたブラシ成形体20が得られる。
成形されたブラシ成形体20については、嵌合孔22にハンドル体10の嵌合突部12を差し込んで嵌合させることにより、ブラシ成形体20とハンドル体10とが一体化された歯ブラシ1が得られる。また、ハンドル体10の嵌合突部12を嵌合孔22から引き抜くことにより、ブラシ成形体20をハンドル体10から離脱させて交換することができる。
以上説明したように、本実施形態のブラシ成形体20では、第1の樹脂組成物の軟質樹脂で形成されたフィラメント群F1と第2の樹脂組成物の軟質樹脂で形成されたフィラメント群F2とを有しているため、目的に応じて第1の樹脂組成物および第2の樹脂組成物を適宜選択することにより、優しい当たり心地感を有し歯ブラシ1の使用感や外観性を向上できるブラシ成形体および歯ブラシを得ることができる。
[ブラシ成形体20の第2実施形態]
次に、ブラシ成形体20の第2実施形態について、図13を参照して説明する。これらの図において、図1乃至図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
上記第1実施形態では、予成形体40が1種類の樹脂組成物で成形される構成を例示したが、第2実施形態では、複数種類の樹脂組成物で成形される構成について説明する。
図13は、第2実施形態に係るブラシ成形体20の幅方向の断面図である。
図13に示すように、本実施形態の予成形体40は、幅方向の中央に配置されたフィラメント群(第2フィラメント群)F3と、フィラメント群F3の幅方向両側にそれぞれ配置されたフィラメント群F1と、フィラメント群F3の基部を支持する第2支持台部31と、フィラメント群F1の基部を支持する支持台部30とを有している。フィラメント群F3は、第1の樹脂組成物および第2の樹脂組成物とは異なる第3の樹脂組成物で成形されている。フィラメント群F1、F3は、ヘッド基台部21の長さ方向に配列された複数のフィラメント23で形成されている。第3の樹脂組成物は、上述した軟質樹脂から適宜選択される。
第2支持台部31は、第3の樹脂組成物で成形されている。第2支持台部31は、幅方向の側面と背面が支持台部30と接着されている。第2支持台部31の正面側の面は、支持面21aと面一である。本実施形態の予成形体40は、第3の樹脂組成物で成形されたフィラメント群F3および第2支持台部31と、第1の樹脂組成物で成形されたフィラメント群F1および支持台部30とが一体的に成形された成形体である。
予成形体40は、一例として、一次成形で第3の樹脂組成物によりフィラメント群F3および第2支持台部31が成形され、二次成形で第1の樹脂組成物によりフィラメント群F1および支持台部30が成形される二色成形で得られる。または、第3の樹脂組成物により成形されたフィラメント群F3および第2支持台部31を設置した金型を用いて、第1の樹脂組成物によりフィラメント群F1および支持台部30を成形するインサート成形で得られる。
そして、本実施形態のブラシ成形体20は、一次成形で第3の樹脂組成物によりフィラメント群F3および第2支持台部31が成形され、二次成形で第1の樹脂組成物によりフィラメント群F1および支持台部30が成形され、三次成形で第2の樹脂組成物によりフィラメント群F2およびヘッド基台部21が成形される三色成形で得られる。または、予め成形した予成形体40を設置した金型を用いて、第2の樹脂組成物によりフィラメント群F2およびヘッド基台部21を成形するインサート成形で得られる。
上記構成のブラシ成形体20は、上記第1実施形態のブラシ成形体20と同様の作用・効果が得られることに加えて、歯ブラシ1の仕様に応じたより多くの種類の樹脂組成物を用いて多様な付加価値を有する歯ブラシ1を提供できる。
[ブラシ成形体20の第3実施形態]
次に、ブラシ成形体20の第3実施形態について、図14および図15を参照して説明する。これらの図において、図13に示す第2実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態においては、フィラメント群を当該フィラメント群が配置された領域として簡略的に示している。
図14は、第3実施形態に係るブラシ成形体20の正面図である。図15は、第3実施形態に係るブラシ成形体20の幅方向の断面図である。
図14に示すように、本実施形態では、フィラメント群F1は、フィラメント群F3の幅方向両側と、長さ方向の両側とにそれぞれ設けられている。フィラメント群F1は、フィラメント群F3の周囲を囲む0字状に配置されている。
図15に示すように、第2支持台部31は、側面が支持台部30に接着されている。第2支持台部31は、支持台部30を厚さ方向に貫通している。第2支持台部31の背面は、支持台部30の背面と面一である。
他の構成は、上記第2実施形態と同様である。
本実施形態では、上記第2実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、フィラメント23を直線状の他に二次元的に配置することにより、歯ブラシ1の仕様に応じて、さらに多くの種類の樹脂組成物を用いて多様な付加価値を有する歯ブラシ1を提供できる。
なお、フィラメント23を二次元的に配置する構成としては、例えば、図16の正面図および図17の長さ方向の断面図に示すように、フィラメント群F1および支持台部30と、フィラメント群F3および第2支持台部31とが長さ方向に並んで配置される構成であってもよい。
[ブラシ成形体20の第4実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第4実施形態について、図18を参照して説明する。この図において、図1乃至図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
図18は、第4実施形態に係るブラシ成形体20の幅方向の断面図である。
図18に示すように、本実施形態の予成形体40におけるフィラメント群F1は、複数のフィラメント23の全てを有している。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
上記構成のブラシ成形体20では、第1実施形態と同様に、フィラメント群F1とヘッド基台部21とが異なる樹脂組成物で成形されるため、優しい当たり心地感を有し歯ブラシ1の使用感や外観性を向上できるブラシ成形体および歯ブラシを得ることができる。
上記構成のブラシ成形体20では、予成形体40がフィラメント23の全てを有しているため、ブラシ成形体20を金型から離型させる際の予成形体40の離型抵抗が大きくなる。そのため、上述したように、フィラメントの本数FMと支持台部30が基台本体成形体50と接着する面積Q1との関係と、支持台部30と基台本体成形体50との接着界面に設ける凹凸構造との少なくとも一つを採用することが好ましい。
[実施例]
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
(実施例1~8、比較例1)
[表1]に示す項目の少なくとも一つが異なる歯ブラシを実施例1~8、比較例1のサンプルとした。各サンプルを構成する樹脂は、ポリウレタンとした。
[評価方法]
実施例1~8、比較例1の各サンプルについては、フィラメントの成形性、口腔内全体の磨きやすさ、一次成形側の予成形体の接着性のそれぞれで評価した。
(1)フィラメントの成形性の評価方法
同条件により成形した5個のブラシ成形体を以下の基準で評価した。
5点:外観の不良が全く認められない。
4点:フィラメント先端が離型時に変形する(圧力が十分負荷されなかったために離型時の外力で曲がってしまう)。
3点:フィラメント先端の太さが設計値より細い。
2点:フィラメントの長さが設計値より短い(全てのフィラメントが全長の半分以上)。
1点:フィラメントの長さが設計値より短い(全長の半分未満のフィラメントが存在)。
そして、5個の評価点の平均値を求め、以下の4段階による評価を行った。
◎(double circle mark):4.5以上、5.0点以下。
○(circle mark):3.5以上、4.5点未満。
△(triangle mark):2.5以上、3.5点未満。
×(cross mark):2.5点未満。
(2)口腔内全体の磨きやすさの評価方法
10人の専門パネラーによる官能評価を行い、刷掃時の口腔内全体の磨きやすさ(特に、奥歯の磨きやすさを重視)を以下の基準で評価した。
5点:非常に磨きやすい。
4点:やや磨きやすい。
3点:どちらでもない。
2点:やや磨きにくい。
1点:非常に磨きにくい。
そして、10人の専門パネラーによる評価点の平均値を求め、以下の4段階による評価を行った。
◎:4.5以上、5.0点以下。
○:3.5以上、4.5点未満。
△:2.5以上、3.5点未満。
×:2.5点未満。
(3)一次成形側の予成形体の接着性の評価方法
同条件により成形した5個のブラシ成形体を以下の基準で評価した。
5点:外観の不良が全く認められない。
4点:離型時の離型抵抗により、一次側基台部が変形する(ブラシ面がツラでなくなった状態)。
3点:外観で剥離は認められないが、外力を加えると樹脂境界で剥離が確認される。
2点:離型時に一次側基台部が一部で剥離し、一部で繋がっている。
1点:一次側全体が剥離し、ブラシ成形体から分離している(一次側が金型に残った状態)。
そして、5個の評価点の平均値を求め、以下の4段階による評価を行った。
◎:4.5以上、5.0点以下。
○:3.5以上、4.5点未満。
△:2.5以上、3.5点未満。
×:2.5点未満。
[表1]に示されるように、支持台部30の断面積S1と嵌合孔22の内部における正面側の面と支持面21aとの間に位置する領域の断面積Sとの比である、S1/Sで表される値が0.6以下である実施例1~8のサンプル実施例1については、フィラメントの成形性、口腔内全体の磨きやすさ、一次成形側の予成形体の接着性の全てで良好な結果が得られた。これに対して、S1/Sで表される値が0.6を超えた比較例1のサンプルでは、フィラメントの成形性で良好な評価が得られなかった。
実施例1に示す条件にすると、フィラメントの成形性、口腔内全体の磨きやすさ、および、一次側予成形体の接着性について、いずれも良好な結果が得られた。
実施例2に示す条件にすると、一次側支持台部の拡張に伴い、S1/Sで表される値が大きくなった。それにより、二次側以降の樹脂流動が低下し、フィラメントの成形性が実施例1のサンプルよりも劣る結果となった。また、第1フィラメント群の本数FMは一次側支持台部の拡張に伴い増加したが、支持台部の接着面積Q1も増大したため、一次側予成形体の接着性は実施例1のサンプルと同等となった。
実施例3に示す条件にすると、スライドコアの厚肉化に伴い、SV/(SW-S1)で表される値が大きくなった。それにより、基台本体成形体の成形時の樹脂流動が低下し、二次側以降のフィラメントの成形性が実施例1のサンプルよりも劣る結果となった。
実施例4および実施例5のサンプルは、いずれもヘッド厚さが厚くなったことで、口腔内全体の磨きやすさが実施例1のサンプルよりも劣る結果となった。また、実施例5のサンプルは支持台部も同時に厚くなったため、t1/Tで表される値が大きくなり、基台本体成形体を成形する際の樹脂流動が実施例4のサンプルに比べて低下し、フィラメントの成形性が実施例1のサンプルよりも劣る結果となった。
実施例6および実施例8に示す条件では、いずれもt1/(t1+t2)で表される値が大きくなり、一次側支持台部の背面とスライドコアとの間に樹脂の流れる十分なスペースが確保されず樹脂流動が低下し、フィラメントの成形性が実施例1のサンプルよりも劣る結果となった。ただし、実施例8のサンプルは実施例6のサンプルと比べて、支持台部の背面側の面が嵌合孔内部における正面側の面に露出しなかったため、一次側予成形体の接着性が低下しなかった。
実施例7に示す条件にすると、第1フィラメント群の本数FMは実施例1に比べて増加したが、支持台部の接着面積Q1は変化しなかったため、FM/Q1が大きくなり、一次側予成形体の接着性が実施例1のサンプルよりも劣る結果となった。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、歯ブラシ1が別々に成形されたブラシ成形体20とハンドル体10とにより構成され、ハンドル体10の嵌合突部12をブラシ成形体20の嵌合孔22に嵌合させることにより、ブラシ成形体20をハンドル体10に装着する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、予成形体が設置された金型に、スライドコアSLの代わりにハンドル体10の嵌合突部12を設置し、二次成形時に第2の樹脂組成物によりインサート成形する構成としてもよい。このインサート成形により、嵌合孔22に嵌合突部12が嵌合しブラシ成形体20とハンドル体10とが一体的に成形された成形体としての歯ブラシ1を得ることができる。
また、上記実施形態では、ハンドル体10が硬質樹脂で形成された構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ハンドル体10の一部(ハンドル部11等)が軟質樹脂で被覆された構成であってもよい。この構成を採った場合、装飾性およびグリップ性を向上させることができる。
本発明は、ブラシ成形体および歯ブラシに適用できる。
1…歯ブラシ、 10…ハンドル体、 12…嵌合突部、 20…ブラシ成形体、 21…ヘッド基台部、 21a…支持面、 21c…背面、 22…嵌合孔、 23…フィラメント、 30…支持台部、 31…第2支持台部、 40…予成形体、 50…基台本体成形体、 F1…フィラメント群(第1フィラメント群)、 F3…フィラメント群(第2フィラメント群)

Claims (16)

  1. 軟質樹脂で形成されたヘッド基台部と、前記ヘッド基台部の厚さ方向の正面側に位置する支持面から突出する複数のフィラメントとを有し、
    前記ヘッド基台部は、前記厚さ方向と直交する長さ方向に延び当該長さ方向の一方側に開口する嵌合孔を有し、
    前記複数のフィラメントの少なくとも一部を含むフィラメント群と、前記フィラメント群の基部を支持するとともに、前記嵌合孔よりも前記正面側に位置し前記ヘッド基台部の一部を形成する支持台部とを有し、少なくとも一部が第1の樹脂組成物の軟質樹脂で成形された予成形体と、
    前記ヘッド基台部と前記複数のフィラメントのうち、前記予成形体以外の箇所を有し、前記第1の樹脂組成物とは異なる第2の樹脂組成物で成形された基台本体成形体と、
    を備え、
    前記予成形体と前記基台本体成形体とは、一体的に成形された成形体であることを特徴とする歯ブラシ用途のブラシ成形体。
  2. 前記複数のフィラメントの一部は、前記第1の樹脂組成物で成形された前記フィラメント群を構成し、
    前記複数のフィラメントのうち、前記フィラメント群以外の前記フィラメントは、前記第2の樹脂組成物で前記ヘッド基台部と一体的に成形された前記基台本体成形体を構成する、
    請求項1に記載のブラシ成形体。
  3. 前記ヘッド基台部の前記長さ方向と直交する断面において、
    前記支持台部の断面積をS1とし、
    前記嵌合孔の内部における前記正面側の面と前記支持面との間に位置する領域の断面積をSとすると、
    S1/Sで表される値は、前記嵌合孔が設けられる全ての領域で0.6以下である、
    請求項1または2に記載のブラシ成形体。
  4. 前記長さ方向と直交する断面において、
    前記嵌合孔の断面積をSVとし、
    前記嵌合孔の断面積を含む前記ヘッド基台部の断面積をSWとすると、
    SV/(SW-S1)で表される値は、前記嵌合孔が設けられる全ての領域で0.5以下である、
    請求項3に記載のブラシ成形体。
  5. 前記厚さ方向の正面側から見た前記ヘッド基台部の面積をPとし、
    前記厚さ方向の正面側から見た前記支持台部の面積をP1とすると、
    P1/Pで表される値は、0.1以上、0.5以下である、
    請求項1から4のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  6. 前記フィラメントの基端から、前記厚さ方向で正面側と逆側の前記ヘッド基台部の背面までの最大距離は、2.0mm以上、4.5mm以下である、
    請求項1から5のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  7. 前記フィラメントの基端から前記ヘッド基台部の背面までの最大距離をTとし、
    前記支持台部の前記厚さ方向の厚さをt1とすると、
    t1/Tで表される値は、0.5以下である、
    請求項6に記載のブラシ成形体。
  8. 前記支持台部の前記背面側の面と前記嵌合孔の内部における前記正面側の面との距離をt2とすると、
    t1/(t1+t2)で表される値は、0.2以上、0.8以下である、
    請求項7に記載のブラシ成形体。
  9. 前記フィラメント群における前記フィラメントの本数をFMとし、
    前記支持台部が前記基台本体成形体と接着する面積をQ1(mm)とすると、
    FM/Q1で表される値は、1.0(本/mm)以下である、
    請求項1から8のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  10. 前記支持台部と前記基台本体成形体との接着界面に凹凸構造が設けられている、
    請求項1から9のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  11. 前記長さ方向の前記ヘッド基台部の最大長さをL1とし、
    前記長さ方向の前記嵌合孔の最大長さをL2とすると、
    L2/L1で表される値は、0.30以上、0.70以下である、
    請求項1から10のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  12. 前記予成形体は、前記複数のフィラメントの全てを有する、
    請求項1から11のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  13. 前記予成形体は、
    前記第1の樹脂組成物で成形された前記フィラメント群および前記支持台部と、
    前記第1の樹脂組成物および前記第2の樹脂組成物とは異なる第3の樹脂組成物で成形された、第2フィラメント群および前記第2フィラメント群の基部を支持する第2支持台部と、を有する、
    請求項1から11のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  14. 前記軟質樹脂は、ポリウレタンである、
    請求項1から13のいずれか一項に記載のブラシ成形体。
  15. 請求項1から14のいずれか一項に記載のブラシ成形体と、
    硬質樹脂で形成され、前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に着脱自在な嵌合突部を有するハンドル体とを備えることを特徴とする歯ブラシ。
  16. 請求項1から14のいずれか一項に記載のブラシ成形体と、
    前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に嵌合する嵌合突部を有するハンドル体とを備え、
    前記ブラシ成形体と前記ハンドル体とは、一体的に成形された成形体であることを特徴とする歯ブラシ。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000049911A1 (en) 1999-02-24 2000-08-31 Susumu Inoue Rubber-nylon-mixture bristle toothbrush
JP2002199938A (ja) 2000-12-28 2002-07-16 Lion Corp 歯ブラシ
JP2007006937A (ja) 2005-06-28 2007-01-18 Lion Corp 歯ブラシ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61207233A (ja) 1985-03-13 1986-09-13 Kubota Ltd 走行装置
KR100271580B1 (ko) * 1998-08-13 2000-11-15 김경훈 실리콘과 나일론을 주성분으로 하는 칫솔모를 갖는 칫솔
JP4778166B2 (ja) * 2001-08-24 2011-09-21 花王株式会社 ブラシ及びブラシの製造方法
TWM261081U (en) * 2004-06-18 2005-04-11 Hui Chihan Entpr Co Ltd Brush with silica gel hair
JP3138318U (ja) * 2007-10-16 2007-12-27 ライオン株式会社 歯ブラシ
JP5401162B2 (ja) * 2009-04-27 2014-01-29 ライオン株式会社 歯ブラシ用毛及び歯ブラシ
TWM501770U (zh) * 2015-01-08 2015-06-01 Zhen Rong Entpr Ltd Co 牙刷組件及其刷頭與刷柄
CN210783333U (zh) * 2019-10-31 2020-06-19 吴长江 一种整束毛牙刷

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000049911A1 (en) 1999-02-24 2000-08-31 Susumu Inoue Rubber-nylon-mixture bristle toothbrush
JP2002199938A (ja) 2000-12-28 2002-07-16 Lion Corp 歯ブラシ
JP2007006937A (ja) 2005-06-28 2007-01-18 Lion Corp 歯ブラシ

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