JPH09511462A - ブラシ射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 歯ブラシを射出成形するため、金型キャビティ（１４）を形成する二つの相対的に移動自在の金型部品（１０、１２）からなる金型を使用する。一方の金型部品（１０）には、タフト挿入孔（１６）が形成されている。ブリストルのタフト（１８）をこれらのタフトの端部がキャビティ部分（１４ａ）内に突出するようにタフト挿入孔（１６）に導入した後、突出したブリストル端部を熱に露呈し、溶融ブリストル材料でできた個々のノブを各タフトの端部に形成する。金型を閉じ、可塑化成形材料をキャビティ及び溶融ブリストル材料のノブの周りに注入する。埋め込んだタフトのブリストルが拡がらないようにするため、ノブが内端に形成されたタフトを成形材料に深く押し込むと同時に、可塑化成形材料がキャビティから漏れ出ないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 ブラシ射出成形方法 本発明は、金型キャビティを形成する少なくとも二つの相対的に移動自在の金 型部品からなる金型を使用してブラシ、特に歯ブラシを射出成形するための方法 に関する。 ブラシを形成するための従来の金型は、一般的には、定置の金型部品及びタフ ト挿入孔を備えた可動の金型部品を有する。各金型部品は、金型キャビティの一 部を形成する。ブラシの製造の開始時に可動金型部品を定置の金型部品から引っ 込めて金型を開く。次いで、ブリストルのタフトを、可動金型部品が形成するキ ャビティ部分に一端が突出するようにタフト挿入孔に導入する。次いで、これら のブリストル端部を熱に露呈し、溶融ブリストル材料でできたノブを各タフトの 端部に形成する。その後、金型部品を互いに向かって移動し、金型を閉じる。次 いで、可塑化成形材料をキャビティ内及びブリストル材料の各ノブの周りに注入 する。ブリストル材料のノブが夫々のタフト挿入孔を塞ぎ、成形材料がキャビテ ィから漏れないようにする。 タフト端部を成形材料に埋め込むことによってブラシ本体に組み込んだブリス トルのタフトは、完成したブラシを金型から取り出すとき、タフトの埋め込まれ たベースの周りの半径方向圧力が解放されるために拡がり易い。かくして、各タ フトのブリストルは厳密には平行でなく、ブラシは、使用済みのブラシのように 見えてしまう。これは、勿論、望ましくない。 本発明は、ブラシを金型から取り出した後にブリストルのタフトが拡がらない ようにする、ブラシ射出成形方法を提供する。 本発明によれば、ブリストルの各タフトを成形材料に深く押し込むと同時に可 塑化成形材料がキャビティからタフト挿入孔に漏れ出ないようにする。タフトを 成形材料に深く押し込むことによって、タフトのブラシ本体に埋め込まれた部分 が長くなり、かくしてタフトのブリストルが拡がろうとする傾向を小さくする。 しかしながら、タフトを成形材料に深く押し込むと、キャビティ内でタフトの端 部に形成されたノブは夫々のタフト挿入孔の縁部から引っ込められ、その結果、 可塑化成形材料がタフトのブリストル間及びタフト挿入孔に進入する。従って、 本発明の方法は、溶融ブリストル材料のノブを夫々のタフト挿入孔の縁部から引 っ込めたとき、可塑化成形材料がキャビティからタフト挿入孔に漏れ出ないよう にする追加の工程を含む。 可塑化成形材料がキャビティからタフト挿入孔に漏れ出ないようにするには幾 つかの方法がある。第１の方法は、可塑化成形材料が金型の冷却により粘度を失 っており、及び従って金型から流出できないけれども、タフトを更に深く進入さ せることが可能であるように、タフトを成形材料に深く押し込む瞬間についての タイミングを適切にすることである。第２の方法は、タフト挿入孔に滑り嵌めし たタフト挿入チューブを使用し、このチューブをタフト挿入孔内で前進させ、孔 の外に金型キャビティ内に突出させる方法である。挿入チューブの前縁部は溶融 ブリストル材料のノブと係合し、チューブの内部チャンネルを通って漏れが起こ る可能性がある全ての経路を閉鎖する。好ましくは、ブリストルのタフトを成形 材料内に大きく前進させた後、チューブを引っ込めることによって残された環状 空間に流入するのに十分に成形材料が可塑化状態にあるとき、タフト挿入チュー ブをキャビティから引っ込める。 本発明のこの他の特徴及び利点は、本発明の幾つかの実施例の以下の説明を添 付図面を参照した読むことによって明らかになる。 第１図は、本発明の方法を実施するのに使用できる金型の概略断面図であり、 第２図は、可動金型部品を引っ込め、ブラシブリストルのタフトを挿入した後 の第１図に示す金型の拡大部分図であり、 第３図は、成形材料に埋め込んだブリストルのタフトの図であり、 第４図は、拡がる傾向のあるブリストルのタフトの図であり、 第５図は、成形材料に深く押し込んだブリストルのタフトの図であり、 第６図は、タフト挿入チューブの使用を示す図であり、 第７図は、金型キャビティ内に突出したタフトの端部に形成されたブリストル 材料のノブを示す、第６図と同様の図であり、 第８図は、成形材料に埋め込まれ且つ材料に深く押し込んだタフトの端部に設 けられたノブを示す第７図と同様の図であり、 第９図は、キャビティから引っ込めたタフト挿入チューブを示す第８図と同様 の図であり、 第１０図は、ブリストル間に侵入し、キャビティ内に突出したタフトの端部に 形成されたノブと係合したプッシャニードルの変形例の図であり、 第１１図は、端部にノブを備えた、成形材料に深く押し込んだタフトを示す、 第１０図と同様の図である。 第１図に示す金型は、歯ブラシを一回の作業で製造し、ブラシ本体の射出成形 したヘッド部分にブリストルのタフトの端部を埋め込むように設計されている。 金型は、移動自在の第１金型部品１０及び定置の第２金型部品１２からなる。金 型を第１図に示すように閉鎖したとき、金型部品１０、１２によって連続したキ ャビティ１４が形成される。金型キャビティ１４の形状は、製造されるべき歯ブ ラシの本体の形状と一致する。可動金型部品１０には、金型部品の厚さを通って 延びる複数のタフト挿入孔１６が設けられている。 第１図には単一のキャビティ１４しか示してないが、複数の歯ブラシを同時に 製造するため、金型には、複数の同様の金型キャビティをぴったりと隣接した関 係で設けることができるということは理解されるべきである。新たな歯ブラシを 製造するための金型の準備をするため、可動金型部品１０を引っ込めることによ って金型を開く。第２図に示すように、予め完成したブリストルのタフト１８を 、金型部品１０に形成された金型キャビティ部分１４ａ内にその前端が突出する ようにタフト挿入孔１６を通して導入する。タフト挿入孔１６と係合させたプラ ンジャー部材２０を使用してブリストルのタフト１８をその端部が所望の長さに 亘ってキャビティ部分１４ａ内に突出するまで前進させることができる。これら のプランジャー部材２０は、第２図に概略に示すように、往復動プッシャブロッ ク２２によって支持されている。次いで、キャビティ部分１４ａ内に突出したタ フト１８の端部１８ａを高温空気ガン又は加熱プレート２６からの熱に露呈し、 ブリストルの端部を部分的に溶融し、溶融ブリストル材料の個々のノブを各タフ ト端に形成する。次の工程において、金型を閉じ、可塑化成形材料の注入を開始 する。キャビティ１４が成形材料で充填されたとき、溶融ブリストル材料のノブ は成形材料に埋め込まれる。注入工程の完了後、金型を開き、完成した歯ブラシ を取り出すことができる。完成した歯ブラシの取り出しは、タフト１８をタフト 挿入孔１６から押し出すプランジャー部材２０によって行うことができ、又はこ れによって補助される。 第３図は、完成した歯ブラシ本体の射出成形されたヘッド部分３０に溶融ブリ ストル材料のノブ１８ｂが埋め込まれたブリストルのタフト１８の所望の形体を 示す。ブリストルのタフト１８は、真っ直ぐに平行な関係で延びる。 しかしながら、実際には、以上開示した方法でブラシ本体に組み込んだタフト は、第４図に示すように拡がり易い。この望ましからぬ効果は、端部にノブ１８ ｂが形成されたタフト１８をヘッド部分３０の成形材料に深く押し込むことによ って回避できる。第５図に示すように、ノブ１８ｂを成形材料内に埋め込み、タ フトの埋め込まれたベース部分の周りを延びる成形材料のカラー３１を形成する 。カラーは、可塑化成形材料の注入中のキャビティ内の圧力の作用でタフト１８ のブリストルを互いに半径方向に保持する。 溶融ブリストル材料のノブ１８ｂは、キャビティ内に突出した端部でブリスト ルを互いに保持するばかりでなく、タフト端部のベースを取り囲むノブ１８ｂの 部分が、金型キャビティ内に開口した夫々のタフト挿入孔１６の円形の縁部と係 合している限り、タフト挿入孔１６の内部チャンネル内への漏れを阻止する。こ の漏れ防止機能は、溶融ブリストル材料のノブ１８ｂがタフト挿入孔１６の内縁 部に押し付けられるため、可塑化成形材料の注入中、キャビティ１４の内圧によ って補助される。 ノブ１８ｂを備えたタフト１８を第５図に示すように成形材料に深く押し込ん だ場合には、ノブ１８ｂは、勿論、タフト挿入孔１６の夫々の内縁部から外れ、 引っ込められる。かくして、ノブ１８ｂは、可塑化成形材料がキャビティ１４か ら漏出するのを阻止することができない。 本発明の方法の第１の特徴によれば、可塑化成形材料の粘度を考慮に入れてタ フト１８を成形材料に深く押し込む瞬間のタイミングを適切にすることによって 、こうした漏れを阻止する。金型を冷却することによって、注入した成形材料の 粘度を注入工程の完了後に低下させる。かくして、キャビティ１４から可塑化成 形材料が漏れないようにするため、タフト１８を成形材料に深く押し込む工程は 、注入工程の完了後、材料の粘度が、ノブ１８ｂを深く進入させることができる がブリストルとタフト挿入孔１６との間の狭幅の隙間を通って漏れるには不十分 であるときに行われる。 本発明の方法の別の特徴によれば、ノブ１８ｂを成形材料内に深く前進させた とき、ノブがタフト挿入孔１６の内縁部から引っ込められるが、ノブ１８ｂの漏 れ防止機能が維持される。この実施例を第６図乃至第９図に示す。 第６図に示すように、各タフト挿入孔１６内にタフト１８を導入するのにブリ ストルのタフト１８が入ったタフト挿入チューブ３２を使用する。チューブ３２ は、タフト挿入孔１６のチャンネル内に密封をなして摺動自在に受け入れられて いる。チューブ３２は、金型部品１０の面１４ｂを構成する内部キャビティとそ の前端が面一になるまで金型部品１０を通って前進する。ブリストル端部１８ａ は、キャビティ部分１４ａ（第２図参照）内に突出している。次いで、第７図に 示すように、ブリストル端部１８ａを熱に露呈し、溶融ブリストル材料のノブ１ ８ｂを形成する。 可塑化成形材料４０の注入中、第８図に示すように、チューブ３２の前端がノ ブ１８ｂのベース部分と係合したままの状態でチューブ３２を前進させ、成形材 料４０に更に深く押し込む。かくして、ノブ１８ｂは、チューブ３２の内部チャ ンネルに関して漏れ防止機能を果たし続け、かくして、可塑化成形材料がキャビ ティ１４から漏れないようにする。方法のこの工程は、第８図に示してある。 第９図に示すように、プランジャー部材２０は、ノブ１８ｂとは反対側のブリ ストルの端部と係合したままであり、この位置に保持されている。成形材料が可 塑化状態にある状態でチューブ３２を引っ込め、ノブ１８を成形材料４０に深く 埋め込まれた状態にし、これと同時に、各タフト１８のベース部分の周りに環状 空間４２を残す。成形材料４０が十分に可塑化状態にあるため、環状空間即ち隙 間４２がキャビティの内圧の作用で実質的に充填され、タフト１８のベース部分 の周りに延びるカラー３１（図５参照）を形成する。更に、チューブ３２は、注 入成形材料４０がキャビティ１４から漏れ出ないように、或る程度まで硬化して いるタイミングで引っ込められる。 第１０図及び第１１図に示す変形例では、第２図のプランジャー部材が、中空 プッシャロッド２２ｂ及びこのプッシャロッド２２ｂの同軸のチャンネル内に摺 動自在に収容されたプッシャニードル２２ａの組み合わせに代えてある。プッシ ャニードル２２ａは、その前端が溶融ブリストル材料のノブ１８ｂと当接するま で、ブリストルのタフト１８を通して押される。その後、方法の第１実施例と同 様に、注入工程に関して適切なタイミングで、中空プッシャロッド２２ｂ及びプ ッシャニードル２２ａを同時に前進させ、タフト１８及びノブ１８ｂを射出成形 材料４０に深く押し込む。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１月３１日 【補正内容】 明細書 ブラシ射出成形方法 本発明は、金型キャビティを形成する少なくとも二つの相対的に移動自在の金 型部品からなる金型を使用してブラシ、特に歯ブラシを射出成形するための方法 に関する。 欧州特許第０ １９７ ３８４号に示されているような、ブラシを形成するた めの従来の金型は、一般的には、定置の金型部品及びタフト挿入孔を備えた可動 の金型部品を有する。各金型部品は、金型キャビティの一部を形成する。ブラシ の製造を開始するため、可動金型部品を定置の金型部品から引っ込めて金型を開 く。次いで、ブリストルのタフトを、可動金型部品が形成するキャビティ部分に 一端が突出するように、タフト挿入チューブでタフト挿入孔に導入する。次いで 、これらのブリストル端部を熱に露呈し、溶融ブリストル材料でできたノブを各 タフトの端部に形成する。その後、タフト端部に形成されたノブが関連した挿入 孔の縁部と係合するようにチューブを引っ込め、金型部品を互いに向かって移動 し、金型を閉じる。次いで、可塑化成形材料をキャビティ内及びブリストル材料 の各ノブの周りに注入する。ブリストル材料のノブが夫々のタフト挿入孔を塞ぎ 、成形材料がキャビティから漏れないようにする。 タフト端部を成形材料に埋め込むことによってブラシ本体に組み込んだブリス トルのタフトは、完成したブラシを金型から取り出すとき、タフトの埋め込まれ たベースの周りの半径方向圧力が解放されるために拡がり易い。かくして、各タ フトのブリストルは厳密には平行でなく、ブラシは、使用済みのブラシのように 見えてしまう。これは、勿論、望ましくない。 ブリストルのタフトが拡がらないようにするため、欧州特許第０ ３２６ ６ ３４号には、ブリストルの端部に形成されたノブを成形材料に深く埋め込むこと が提案されている。成形工程前にタフト挿入チューブを、それらの端部が金型キ ャビティ内に突出するように前進させる。注入中、ブリストルの端部に設けられ たノブを対応するチューブの縁部と密封係合した状態に保持し、成形材料がチュ ー ブ内に漏れないようにする。しかしながら、各タフト挿入チューブとタフト挿入 孔の壁との間で漏れが或る程度起きてしまう。 本発明は、ブラシを金型から取り出した後にブリストルのタフトが拡がらない ようにする、ブラシ射出成形方法を提供する。 タフト挿入孔内への成形材料の漏れを阻止するための別の方法がドイツ国特許 第３８ ３２ ５２０ Ａ１号に開示されている。細いニードルを各タフトに同 軸に導入し、ブリストルを拡げてタフト挿入孔の壁とぴったりと接触させる。ニ ードルを引っ込めた後、タフトは僅かに拡がった状態のままであり、これは望ま しくない。 本発明によれば、ブラシの射出成形方法が提供される。この方法によれば、ブ リストルの端部に設けられたノブを成形材料に深く押し込んでブリストルが拡が らないようにすることができ、成形材料のキャビティからの漏れが確実に阻止さ れる。 請求項１に記載の本発明によれば、成形材料が可塑化状態にあるうちにブリス トルのタフトを成形材料に深く押し込む。 かくして、本発明の方法は、タフトを成形材料に深く押し込む瞬間について、 可塑化成形材料が金型の冷却によって粘度を失っており、及び従って金型から流 出できない状態で更に深く進入させることができるように、適切なタイミングを 使用する。タフト挿入孔に滑り嵌めさせたタフト挿入チューブを使用でき、この チューブをタフト挿入孔内で前進させ、孔の外に金型キャビティ内に突出させる 。挿入チューブの前縁部は溶融ブリストル材料のノブと係合し、チューブの内部 チャンネルを通って漏れが起こる可能性がある全ての経路を閉鎖する。好ましく は、ブリストルのタフトを成形材料内に大きく前進させた後、チューブを引っ込 めることによって残された環状空間に流入するのに十分に成形材料が可塑化状態 にあるとき、タフト挿入チューブをキャビティから引っ込める。 第１０図及び第１１図に示す変形例では、第２図のプランジャー部材が、中空 プッシャロッド２２ａ及びこのプッシャロッド２２ａの同軸のチャンネル内に摺 動自在に収容されたプッシャニードル２２ｂの組み合わせに代えてある。プッシ ャニードル２２ｂは、その前端が溶融ブリストル材料のノブ１８ｂと当接するま で、ブリストルのタフト１８を通して押される。その後、方法の第１実施例と同 様に、注入工程に関して適切なタイミングで、中空プッシャロッド２２ａ及びプ ッシャニードル２２ｂを同時に前進させ、タフト１８及びノブ１８ｂを射出成形 材料４０に深く押し込む。 請求の範囲 １．金型キャビティ（１４）を画成する少なくとも二つの相対的に移動自在の金 型部品（１０、１２）を有し、これらの金型部品（１０、１２）の各々がキャビ ティ部分を形成し、前記金型部品のうちの一方（１０）にタフト挿入孔（１６） が設けられた金型を使用する、ブラシ射出成形方法であって、 前記金型部品（１０、１２）を互いに遠ざかる方向に移動させ、前記金型を開 く工程と、 ブリストルのタフト（１８）を、これらのタフトの第１端部（１８ａ）が夫々 のキャビティ部分（１４ａ）内に突出するように、前記タフト挿入孔（１６）に 導入する工程と、 前記第１ブリストル端部（１８ａ）を熱に晒し、溶融ブリストル材料のノブ（ １８ｂ）を各タフトの対応する端部に形成する工程と、 前記金型部品（１０、１２）を互いに近づく方向に移動させ、前記金型を閉じ る工程と、 可塑化成形材料を前記キャビティ（１４）内とブリストル材料の各ノブ（１８ ｂ）の周りとに注入する工程と、 を有するブラシ射出成形方法において、 前記成形材料が可塑化状態にあるうちに前記ブリストルのタフト（１８）を前 記成形材料に深く押し込むことによって、可塑化成形材料が前記キャビティ（１ ４）の外に前記タフト挿入孔（１６）内に漏れ出ないようにすることを特徴とす る、ブラシ射出成形方法。 ２．タフト（１８）の端部に形成されたノブ（１８ｂ）と係合するまでニードル （２２ｂ）を各タフトに軸線方向に導入し、このニードルを前進させて前記タフ トを前記成形材料に深く押し込む、請求項１に記載の方法。 ３．各ブリストルのタフト（１８）を対応するタフト挿入孔（１６）に導入する ためにタフト導入チューブ（３２）を使用し、各タフト（１８）は、タフト導入 チューブ（３２）の内部チャンネル内に収容されており、各チューブは対応する タフト挿入孔（１６）に移動され、ここに摺動自在に受け入れられている、請求 項１に記載の方法。 ４．前記タフト導入チューブ（３２）を、ぞれぞれ、成形材料の注入前に、その 前端が対応するタフト挿入孔（１６）と面一になるまで前進させ、注入工程の完 丁後、成形材料が可塑化状態にあるとき、キャビティ内に突出した端部に形成さ れたノブ（１８ｂ）との係合により、対応するタフト（１８）とともに更に前進 させる、請求項３に記載の方法。 ５．前記成形材料が可塑化状態にあるときにタフト挿入チューブ（３２）を前記 キャビティ（１４）から引っ込め、前記チューブ（３２）を引っ込めた後に残る 、タフト（１８）を取り囲む環状空間に前記材料を流入させ、前記環状空間を実 質的に充填する、請求項４に記載の方法。 ６．プランジャー部材（２０）を前記タフト挿入チューブ（３２）に導入し、前 記チューブ（３２）を引っ込めるときに対応するタフト（１８）のノブ（１８ｂ ）と反対側の端部と係合させ、これを所定位置に保持する、請求項５に記載の方 法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金型キャビティを形成する少なくとも二つの相対的に移動自在の金型部品か らなり、これらの金型部品の各々がキャビティ部分を形成し、前記金型部品のう ちの一方にタフト挿入孔が設けられた金型を使用した、ブラシ射出成形方法にお いて、 前記金型部品を互いから遠ざかるように移動し、前記金型を開く工程と、 ブリストルのタフトを、これらのタフトの第１端部が夫々のキャビティ部分 内に突出するように前記タフト挿入孔に導入する工程と、 前記第１ブリストル端部を熱に露呈し、溶融ブリストル材料のノブを各タフ トの対応する端部に形成する工程と、 前記金型部品を互いに向かって移動し、前記金型を閉じる工程と、 可塑化成形材料を前記キャビティ内及びブリストル材料の各ノブの周りに注 入する工程と、 前記ブリストルのタフトを前記成形材料に深く押し込む工程と、 可塑化成形材料が前記キャビティの外に前記タフト挿入孔内に漏れ出ないよ うにする工程と、を有する方法。 ２．前記ブリストルのタフトを前記成形材料に深く押し込む前記工程は、注入工 程の終了後、成形材料が可塑化状態にあるときに行われる、請求項１に記載の方 法。 ３．タフト端部のノブと係合するまでニードルを各タフトに軸線方向に導入し、 このニードルを前進させて前記タフトを前記成形材料に深く押し込む、請求項２ に記載の方法。 ４．各ブリストルのタフトを対応するタフト挿入孔に導入するためにタフト導入 チューブを使用し、各タフトは、タフト導入チューブの内部チャンネル内に収容 されており、各チューブは対応するタフト挿入孔に移動され、ここに摺動自在に 受け入れられている、請求項１に記載の方法。 ５．前記タフト導入チューブの各々を、成形材料の注入前に、その前端が対応す るタフト挿入孔と面一になるまで前進させ、成形材料の導入中、キャビティ内に 突出した端部に形成されたノブとの係合により、対応するタフトとともに更に前 進させる、請求項４に記載の方法。 ６．前記タフト導入チューブの各々を、成形材料の注入前に、その前端が対応す るタフト挿入孔と面一になるまで前進させ、注入工程の完了後、成形材料が可塑 化状態にあるとき、キャビティ内に突出した端部に形成されたノブとの係合によ り、対応するタフトとともに更に前進させる、請求項４に記載の方法。 ７．前記成形材料が可塑化状態にあるときにタフト挿入チューブを前記キャビテ ィから引っ込め、前記チューブを引っ込めた後に残る、タフトを取り囲む環状空 間に前記材料を流入させ、前記環状空間を実質的に充填する、請求項５又は６に 記載の方法。 ８．プランジャー部材を前記タフト挿入チューブに導入し、前記チューブを引っ 込めるときに対応するタフトのノブと反対側の端部と係合し、これを所定位置に 保持する、請求項７に記載の方法。