JP2005185399A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 毛束の柔軟性に優れ、歯牙や口腔内軟組織への当たり心地がよく、歯頚部や歯間部、歯間三角などの口腔疾患好発部への毛先の到達性が高く、しかも毛束抜けと１本毛抜けの両方に強い少数毛束仕様の歯ブラシを提供する。
【解決手段】 複数本の刷毛５を束ねた毛束４を、平線６を用いて２つ折りにしてヘッド部１の植毛穴３に植毛した歯ブラシにおいて、該植毛された毛束４を構成する刷毛５の断面積の総和を１．０ｍｍ^２以下、パッキングファクターを５０％以上とするとともに、植毛穴３の内壁表面３ａの表面粗さＲａを４μｍ以上、８０μｍ以下とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、植毛強度の向上を図ることのできる少数毛束仕様の歯ブラシに関するものである。

従来の歯ブラシは、歯ブラシヘッドの植毛面に１．０ｍｍ以上の間隔で形成された植毛穴に、１穴当たり１６〜６０本、折り返しで３２〜１２０本、刷毛断面積の総和が１．０ｍｍ^２を超えるように刷毛を束ねた太い毛束を、平線によって打ち込むことで固定している。このような歯ブラシの場合、毛束が太くて剛性が高くなるため、特に平滑面や口咬面の歯垢除去力が高いという特徴があった。

しかしながら、毛束が太いために毛束を構成する刷毛同士が支えあってしまい、刷毛単体が持つ本来のしなやかな動きが発揮できず、歯頚部や歯間部、歯間三角などの口腔疾患好発部とされる狭い部位に毛先が届きにくいばかりでなく、毛束が硬くなりがちで、歯肉などの軟組織に対しては刺激が大きいという問題があった。

一方、操作方法によっては、歯ブラシ使用中に毛束の抜けや毛束中の刷毛の１本が歯間などに挟まって抜け出るいわゆる１本毛抜けといった不具合が生じることがある。従来の一般的な歯ブラシの場合には、毛束の抜けや１本毛抜けを改善するために、平線を深く打ち込んだり、平線寸法を大きくして植毛穴周辺部への掛かり代を大きくすることが行なわれているが、そのためにヘッド部のひび割れや白化を生じることがあった。

そこで、このような問題を解決するために、金属製の平線を二つ折りにして打ち込み、金属の復元力によって抜けを防止したもの（特許文献１：特開２００１−１７８５３７号公報）、平線の両端を曲折して植毛穴の外周部分との摩擦力を確保したもの（特許文献２：特開２０００−２９６０２０号公報）、植毛穴に縮径部を設けて刷毛との密着度を高めたもの（特許文献３：実開平５−６８３２８号公報）などが提案されている。

特開２００１−１７８５３７号公報（全文、全図） 特開２０００−２９６０２０号公報（全文、全図） 実開平５−６８３２８号公報（全文、全図）

本発明者らはこれまでの実験・研究によって、１つの植毛穴に植毛される刷毛の断面積の総和が１．０ｍｍ^２以下の少数毛束にすると、毛束の柔軟性が十分に発揮され、歯牙や口腔内軟組織への当たり心地がよく、歯頚部や歯間部、歯間三角などの口腔疾患好発部への毛先の到達性が高いことを見出している。

さらに、刷毛束のパッキングファクター（ＰＦ）を５０％以上、好ましくは５０％以上、８０％以下とすることにより、一層好ましい仕様とすることが可能である。ここで述べるパッキングファクターとは、平線類を除いた植毛穴の面積に対し、固定されている刷毛断面積の総和の比率を百分率（％）で表したものである。パッキングファクターが５０％よりも小さいと毛立ちが悪くなり、耐久性、歯垢除去機能が低下する。また、１００％に近くなると毛立ちが悪くなる傾向にあり、刷毛の折れや引っ張り強度の低下につながる恐れもあるので、可能ならば８０％以下とすることが望ましい。

しかしながら、上記のような少数毛束仕様の歯ブラシとした場合、刷毛本数が少ないために刷毛同士の摩擦力が十分に発揮できず、１本毛抜けに関しては一般的な歯ブラシと比較して不利であった。１本毛抜けを防止するために平線の打込みを深くすると、植毛された各々の刷毛に直接平線が当たり、刷毛が切れるといった不具合が懸念され、改善が必要であった。

また、平線と植毛台との摩擦力を高めることによって平線の抜けを防ぐ方法（特許文献２）は、毛束の抜けは防止されるものの平線の形状が通常のものと異なるため、植毛が困難である。また、植毛穴に縮径部を設ける方法（特許文献３）は、刷毛との密着度は高まって抜けは防止されるが、毛立ちが悪くなるなどの外観上の課題が残っている。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、毛束の柔軟性に優れ、歯牙や口腔内軟組織への当たり心地がよく、歯頚部や歯間部、歯間三角などの口腔疾患好発部への毛先の到達性が高く、しかも毛束抜けと１本毛抜けの両方に強い少数毛束仕様の歯ブラシを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、複数本の刷毛を束ねた毛束を、平線を用いて２つ折りにしてヘッド部の植毛穴に植毛した歯ブラシにおいて、該植毛された毛束を構成する刷毛の断面積の総和を１．０ｍｍ^２以下、パッキングファクターを５０％以上とするとともに、植毛穴の内壁表面の表面粗さＲａを４μｍ以上、８０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上、６０μｍ以下としたものである。

上記仕様の歯ブラシとすると、刷毛と内壁面との摩擦力を十分に確保して植毛強度を向上することができ、毛束抜けだけでなく、１本毛抜けも防止できるようになる。少数毛束仕様の歯ブラシは植毛穴が小さく、穴数が多いために、通常の植毛ピンでは金型によるハンドル成形後の離型時に植毛ピンが抜けにくくなる傾向にあるが、表面粗さＲａが４μｍ未満ではピンが抜けにくくなるため、ハンドル成形後の離型時にピンの破損、離型困難などの不都合を生じる場合がある。したがって、表面粗さＲａは４μｍ以上が望ましい。一方、表面粗さＲａが８０μｍを超える場合には、刷毛の表面を傷つけたり、あるいは切断したりと、植毛時に弊害を発生させるおそれがある。したがって、表面粗さＲａは８０μｍ以下が望ましい。表面粗さＲａが８０μｍ以下の場合、通常の平線で植毛可能であるため、特殊な装置などの必要もなく、また、植毛穴も縮径部を設ける必要がないため、植毛した後の毛立ちに何ら影響を及ぼすことがない。

植毛穴の形状は通常の円形穴や角形穴も好ましいが、略楕円形、略長円形、略長方形など、毛束に長軸と短軸を有する形状とすることが望ましい。また、その方向を組み合わせることによって、目的とする歯間進入性、毛の当たり心地、刷掃実感に応じた仕様の設計が可能となる。また、毛束の短軸が見えるように植毛穴を外側に向けて配列すると、同じ本数の刷毛を植毛した円形の毛束と比較して細く見えるため、外観差別性も著しく向上させることができる。また、平線同士の干渉を避けながらより密毛な穴配置とするには、植毛穴の配置を千鳥状とすることが望ましい。また、平線の打ち込み方向によってヘッド部最外側の毛束が細く見えるようにすることができ、外観差別性を向上させることができる。

歯ブラシのハンドル材料としては、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、セルロースプロピオネート樹脂（ＣＰ）、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの素材を単独又は混合して利用することができる。また、熱可塑性エラストマー類と組み合わせた多色成形ハンドルとすることも可能である。なお、ハンドル材料は上述した材料に限定されるものではない。また、また、歯ブラシヘッド部の形状、大きさ、デザインについても何ら制限はない。

毛束を構成する刷毛材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）などのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６−１０、ナイロン６−１２、ナイロン１２などのポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、およびポリフッ化ビニリデンなどのポリハロゲン化ビニルなど、溶融紡糸できる素材が利用されるが、使用感、耐久性などの点で、ナイロン、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）が好ましい。また、これらの材料を２重芯鞘状に成形し、外側と内側で材質の異なる刷毛としたり、表面状態の異なる刷毛とするなど、目的に応じて使用することが可能である。

刷毛の太さとしては、３〜１０ミル（０．０７６〜０．２５４ｍｍ）、好ましくは５〜８ミル（０．１２５〜０．２０３ｍｍ）のものがよく、使用性、刷掃感、清掃効果、耐久性など考慮してこれらを組み合わせて利用することもできる。特に多数穴を配置した仕様は、外側から中央に向かうほど刷毛の強度（毛腰）を硬くし、あるいは刷毛の性状を変化（太さ、材質、長さ、色、断面形状など）させれば、使用感、外観差別状の上でも好ましいものとなる。

刷毛の種類としては、通常のラウンド用毛、テーパ用毛、ダイヤモンド用毛、フェザー用毛、その他の異形断面用毛、グレイニー用毛、スパイラルキャッチ用毛、インジケーター用毛など、種々のものを用いることができる。なお、これらに限定されるものではない。

刷毛の形状に関しては、自由端部の毛切り（あるいはプロファイル）形状と刷毛長を任意に設定することにより、単一平面状、山切り状、凹凸形状など、主従の形状を採用することができる。また、ヘッド部植毛面の外側と内側、先端部と後端部などで異なった構成としてもよいものである。

本発明によれば、毛束を構成する刷毛の断面積の総和を１．０ｍｍ^２以下、パッキングファクターを５０％以上とするとともに、植毛穴の内壁表面の表面粗さＲａを４μｍ以上、８０μｍ以下としたので、毛束の柔軟性に優れ、歯牙や口腔内軟組織への当たり心地がよく、歯頚部や歯間部、歯間三角などの口腔疾患好発部への毛先の到達性が高く、しかも毛束抜けと１本毛抜けの両方に強い少数毛束仕様の歯ブラシを得ることができる。

図１に本発明の実施の形態を示す。
図において、１はヘッド部、２は植毛面、３は植毛穴、４は毛束、５は毛束を構成する刷毛、６は平線であって、複数本の刷毛５を束ねた毛束４は平線６を用いてヘッド部１の植毛面２の植毛穴３に２つ折りにして植設されている。そして、植毛穴３に植設された毛束４を構成する刷毛５の断面積の総和を１．０ｍｍ^２以下、パッキングファクターを５０％以上とするとともに、植毛穴３の内壁表面３ａの表面粗さＲａを４μｍ以上、８０μｍ以下としたものである。

上記実施の形態によれば、植毛穴３に植設された毛束４を構成する刷毛５の断面積の総和を１．０ｍｍ^２以下としたので、柔軟で当たり心地のよい少数毛束となる。また、植毛穴３の内壁表面３ａの表面粗さＲａを４μｍ以上、８０μｍ以下とするとともに、パッキングファクターを５０％以上としたので、植毛された刷毛５と植毛穴３の内壁表面３ａとの摩擦力が大きくなり、毛束５の抜け防止だけでなく、各刷毛５の１本毛抜けも防止することができる。この結果、上記各効果が相俟って、毛束の柔軟性に優れ、歯牙や口腔内軟組織への当たり心地がよく、歯頚部や歯間部、歯間三角などの口腔疾患好発部への毛先の到達性が高く、しかも毛束抜けと１本毛抜けの両方に強い歯ブラシとすることができる。

＜評価試験＞
表１に示す歯ブラシ（本発明１〜４）を試作し、毛束強度、１本毛抜け強度、刷毛の損傷について評価試験を行なった。表１中の評価結果から明らかなように、毛束強度、１本毛抜け強度および刷毛の損傷のいずれについても優れていることが確認された。

１．実験方法
植毛穴内壁表面の粗さＲａは、以下のようにして測定した。植毛穴内壁表面をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて底面方向から開口部へ向けてスキャンし、表面粗さＲａを測定した。１ヶ所につき３回スキャンし、これを３ヵ所行なってその平均値を植毛穴内壁の表面粗さＲａとした。

２．評価方法
（１）毛束強度
１穴中の全刷毛を専用器具によってつかみ、島津製作所製オートグラフを用いて植毛穴から毛束が抜けるまでの最大引張応力（Ｎ）を測定（引張速度２０ｍｍ／分）し、その値に応じて以下のように評価した。
◎：平均２５Ｎ以上
○：平均２０Ｎ以上
△：平均１５Ｎ以上
×：平均１５Ｎ未満

（２）１本毛抜け強度
植毛されている刷毛１本を専用器具でつかみ、島津製作所製オートグラフを用いて植毛穴から刷毛が抜けるまでの最大引張応力（Ｎ）を測定（引張速度２０ｍｍ／分）し、その値に応じて以下のように評価した。
◎：平均５Ｎ以上
○：平均３Ｎ以上
△：平均１．５Ｎ以上
×：平均１．５Ｎ未満

（３）刷毛の損傷状態
○：良、△：やや良、×：悪

図２に、本発明に係る歯ブラシの具体的な構成例を６種類示す。
これら各歯ブラシは、いずれも前述した本発明の条件、すなわち、植毛穴に植設された毛束を構成する刷毛の断面積の総和が１．０ｍｍ^２以下、パッキングファクターが５０％以上、植毛穴の内壁表面の表面粗さＲａが４μｍ以上、８０μｍ以下となるように設定したものである。

本発明に係る歯ブラシの実施の形態を示すもので、（ａ）は毛束と平線の関係を示す略示斜視図、（ｂ）はその略示平面図、（ｃ）は植毛穴の略示拡大断面図である。 本発明に係る歯ブラシの具体的な構成例を示す図である。

符号の説明

１ ヘッド部
２ 植毛面
３ 植毛穴
３ａ 植毛穴の内壁表面
４ 毛束
５ 刷毛
６ 平線
Ｒａ 表面荒さ

Claims (1)

1. 複数本の刷毛を束ねた毛束を、平線を用いて２つ折りにしてヘッド部の植毛穴に植毛した歯ブラシにおいて、該植毛された毛束を構成する刷毛の断面積の総和を１．０ｍｍ^２以下、パッキングファクターを５０％以上とするとともに、植毛穴の内壁表面の表面粗さＲａを４μｍ以上、８０μｍ以下としたことを特徴とする歯ブラシ。

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