JP3305329B2 - 歯ブラシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は歯ブラシ用のブリッスル配置構造に関し、特
にヘッド部が、そのヘッド部の一方側から他方側まで延
在するギャップによって分けられた個別群として配置さ
れたブリッスル束を有する歯ブラシに関する。そのブリ
ッスル束の配置及び向きは、歯ブラシヘッド部のブリッ
スル束の高い全体密度を維持しながら、群が隣接したブ
リッスル束群の干渉を実質的に受けることなく作動でき
るようになっている。

発明の背景 効果的な歯磨きは、ブリッスルが歯の表面全体とよく
接触することと、ブリッスルが歯間部及び他の隙間に入
り込むことの両方を必要とする。ブラシヘッド部を横切
って均一なブリッスル束間隙を有している代表的な歯ブ
ラシは、良好なブリッスル接触が得られるが、隣り合っ
たブリッスル束間の干渉によって歯間部への貫入が制限
される、即ち、ブリッスルの全組が一体的なアレイとし
て動く傾向を有する。

歯磨きの質を向上させることを狙った歯ブラシヘッド
部のブリッスルの様々な配置構造が説明されてきた。

例えば、WO91/19437は、歯間部清掃を改善するための
ブリッスルの三次元輪郭を有する歯ブラシを記載してい
る。EP−Ａ−449,653及びEP−Ａ−449,655は、歯肉周縁
部及び歯間部を清掃するために歯ブラシヘッド部に対し
て、及び互いに対して一定の角度で植えられたブリッス
ル束を有するブラシを開示している。また、ブリッスル
束は構造的に互いを支持することが出来ず、個々の束を
周囲のブリッスル束によって妨害されることなく鼓形歯
間狭隙及び歯間部に入り込ませると言っている。WO96/0
1578は、歯茎を刺激し、且つ効果的な清掃を知らせる独
特の口内感覚を与えることを目的とした多段ブリッスル
束を記載している。WO96/15696は、ヘッド部から突出し
て歯の清掃効果を高める可撓で復帰力のある材料製のス
トリップを有する歯ブラシを指向している。

清掃を改善するための別の方策には、歯ブラシヘッド
部の形状または挙動を修正することがある。例えば、WO
91/19438は、ヘッド部に弱い領域を具備して、ユーザの
歯列湾曲の個々の大きさ及び形状に合うように変形され
る歯ブラシを開示している。弱い領域にはブリッスル列
を無くしている。WO96/02165及びその中で引用されてい
る他の書類は、ブラッシング中にユーザの歯に適合し、
又は適合されることができる可撓性ヘッド部を備えたブ
ラシを記載している。

WO94/09677は尚又、歯磨き性能の改善を得るために、
２つの一般的方向の向きの矩形ブリッスルを同じブラシ
ヘッド部に用いるようにした別の変更例を示している。
上記書類は、ブラシの種々の動きに対する種々のブラッ
シング特性を得るために矩形ブリッスルを使用すること
を記載した先行技術について概説している。

これらとは別に、長年にわたって歯ブラシの使い方が
歯医者から多くの注目を受けてきた。バス及びローリン
グ方法のような歯ブラシの好適な方法が、N.O.ハリソン
（Harrison）及びA.G.クリステン（Christen）の「基本
予防歯科」第４版、アップルトン・アンド・ランジ（Ap
pleton ＆ Lange）の出版、に記載されている。

上述のものや歯ブラシに関する他の文献があるにもか
かわらず、なおブラシ構造の改良に対するニーズが存在
している。

従って、本発明の目的は、ブリッスル束の高い全体密
度を維持しながら、ブリッスル束が独立した動きをでき
る歯ブラシを提供することである。

本発明の更なる目的は、ブラッシング中に歯の表面に
対するブリッスルの好適な配向を達成しながら、ブリッ
スル束が独立した動きをすることができる歯ブラシを提
供することである。

本発明の更なる目的は、ヘッド部が口内で居心地が良
く、且つ清掃の改良を助けるブリッスル配置構造を有す
る歯ブラシを提供することである。

発明の概要 本発明によれば、柄と、その一端部に取り付けられた
ヘッド部を備えており、そのヘッド部は柄端部、自由端
部及びそこから複数のブリッスル束が延出している植毛
面を備えており、そのブリッスル束の各々は基部と自由
端部を備え、且つ１本以上のブリッスルを有している歯
ブラシであって、ブリッスル束は、横方向ギャップによ
って互いに分離された群をなして配置されており、同一
群内のブリッスル束の基部間の距離は1.3mm未満であ
り、群間のブリッスル束の基部間の距離は1.3mmから5mm
の範囲内であり、そして、群間のブリッスル束の自由端
部間の距離は少なくとも0.5mmである歯ブラシが提供さ
れている。

本発明の第２の見方によれば、柄と、その一端部に取
り付けられた弾性撓みヘッド部を備えており、そのヘッ
ド部は、柄端部、自由端部及びそこから複数のブリッス
ル束が延出している植毛面を備えており、そのブリッス
ル束の各々は基部と自由端部を備え、且つ１本以上のブ
リッスルを有している歯ブラシであって、ブリッスル束
は、横方向ギャップによって互いに分離された群をなし
て配置されており、同一群内のブリッスル束の基部間の
距離は1.3mm未満であり、群間のブリッスル束の基部間
の距離は1.3mmから5mmの範囲内である歯ブラシが提供さ
れている。

この配置構造はブリッスル束の独立した動きを可能と
し、その上ブラシヘッド部のブリッスル束の高密度を維
持している。

発明の詳細な説明 本発明の歯ブラシは、従来の手動式構造のような一体
形歯ブラシでも、電動式歯ブラシにおけるような交換式
ヘッド等を有するものでも、或いは、ヘッド部は固定で
きるが、交換式ブリッスル支持インサートを有するもの
でもよい。歯ブラシは、柄とその一端に取り付けられた
ヘッド部とを備えている。柄の構造は本発明には重要で
はなく、一般的には従来の細長い形状である。好ましく
は、ユーザの握りを改善するためのエラストマーインサ
ートや操作性を改良するための親指当て又は人差し指当
てのような特徴部を組み込んで人間工学的に設計され
る。好適な実施例では、柄は、後述するように、ブリッ
スルの自由作動端部が柄とほぼ同一平面上に位置できる
ように十分に湾曲したネック部分を備えている。

歯ブラシのヘッド部は、そこから複数のブリッスル束
が延出している植毛面、尖端を有する自由端部及び柄端
部を有している。ヘッド部は更に、ヘッド部の自由端部
から柄端部まで延在する２つの対置側部を有している。
柄端部は、一体形歯ブラシにおけるように細長い柄につ
ながっていてもよいし、別体の柄に連結するようにして
もよい。いずれの場合も、柄の長手軸がヘッド部の長手
軸を定めており、自由端部及び柄端部はその長手軸の両
端に位置している。ヘッド部はまた、長手軸に直交する
と共に植毛面にほぼ平行な横軸を備えている。明細書中
で横軸または長軸と言ったときは、別のように記述しな
い限り、これらの横軸及び長手軸にそれぞれ平行な方向
を意味している。ヘッド部自体も又細長く、その長軸も
長手軸であることが適切である。歯ブラシヘッド部はま
た、EC−Ａ−704,179に記載されているような、支持フ
レーム内にはめ込まれる交換式インサートを有すること
ができる。この後者の場合、「ヘッド部」は、歯をブラ
ッシングするときに使用できるように組み立てられるフ
レーム及びインサートの組立体を意味している。

ここで使用する「ブリッスル束」は、共通の場所でブ
ラシに固定される１本以上のブリッスルからなる組を意
味している。ここで使用するブリッスルは、当該技術で
周知のいずれの材料によっても製造できる。ここで適当
なブリッスル材料として、ポリエステル及びナイロン、
例えばSTPのデュポン・タイネックス（Dupont Tynex）
（登録商標）612及びスチロン（Stylon）（登録商標）6
12がある。ブリッスルは、好ましくは円形の断面を有す
るが、それらに限定されないが矩形、六角形及び三室形
を含む他の断面でもよい。更に、ブリッスルの直径及び
長さは、当業者に知られている通常の寸法の範囲内で変
更できる。好適な実施例では、ブリッスルは、0.1mm乃
至0.25mmの直径、及び7mm乃至15mm、好ましくは9mm乃至
12mm、の長さの円形断面であり、各ブリッスル束は約10
本乃至約50本のブリッスルを有する。そのような実施例
では、各束は、直径が約1mm乃至約2mmのほぼ円形であ
る。ブリッスルの切断及び端部の丸み付けは、当該技術
において周知の方法のいずれを用いても行うことができ
る。ここで使用する「ブリッスル」という語は、上記の
WO96/15696に記載されているような清掃材料からなる他
の可撓性ストリップを含んでいる。そのような場合、束
は丁度１本のブリッスルから構成されることが適当であ
ろう。ブラシヘッド部へのブリッスル束の取着は、融
着、ステープリング、射出成形のよううな当該技術にお
いて周知の方法のいずれを用いても行うことができる。
ここでの好ましい方法はステープリングと融着である。
各ブリッスル束は基部と自由端部を有しており、束の自
由端部は歯を清掃するために使用される作動表面を形成
している。ここで使用する束の「基部」は、束がブラシ
ヘッド部の表面と接する部分である。ブリッスル束をヘ
ッド部内に固定するために、束の一部分が基部より下方
でブラシヘッド部内へ延出していることが理解されるで
あろう。ブリッスル束のその部分をこのように収容する
ために、ヘッド部が予め成形された植毛穴を有するのが
好ましい。植毛穴は、正方形及び矩形を含むどのような
断面でもよいが、円形が好適である。その深さ及び直径
は、そこに挿入されるブリッスル束に合わせて当業者に
よって選定される。共通の植毛穴に挿入されたブリッス
ルは、共通の場所で固定されていると認められ且つ同じ
束の一部であると考えられる。

ヘッド部は長さＬを有し、その長さは自由端部の尖端
から、柄に最も近い束または束列の基部の、柄に最も近
い点にほぼ接する位置でヘッド部の長手軸に直交するよ
うに引いた線までの間で測定される。一般的に、Ｌは約
15mm乃至約35mm、好ましくは約20mm乃至約30mmの範囲内
にある。

ブリッスル束は複数の群Ｎをなして配置されており、
各群は隣り合った群から横方向ギャップによって分離さ
れるが、Ｎ−１個のギャップが存在する。Ｎは少なくと
も２、好ましくは３乃至５、更に好ましくは４である。
各群は１個以上の束、好ましくは約５個から約20個の
束、更に好ましくは約７個から約12個の束から構成され
る。束の総数は、約25個乃至約50個が適切であり、好ま
しくは約30個乃至約40個、更に好ましくは約35個であ
る。「横方向ギャップ」は、ヘッド部の一方側部から他
方側部まで延在し且つ束が無い植毛面上の領域を意味し
ており、従って、各ギャップはヘッド部の各側部にそれ
ぞれ位置する２つの端部を備えている。横方向ギャップ
は線形でも非線形でもよく、植毛面上の束のパターンに
よって決められる。ギャップの２つの端部間に引いた直
線は、ヘッド部の横軸に平行であることが好ましいが、
横軸に対して斜めの向きにしてもよい。

各群内で、隣り合った束の基部間の距離は1.3mm未
満、好ましくは0.6mm乃至1.2mm、更に好ましくは0.8mm
乃至1.1mmである。ここで言う束の基部間の距離は、植
毛面に沿って束の中心間に引いた直線に沿った束縁部間
で測定される。ここで言う束の自由端部間の距離は、短
い束の自由端部から植毛面に平行に束の中心間に引いた
直線に沿った束縁部間で測定される。異なるように明確
に定義ない限り、束間の距離は、隣り合った束の基部間
の距離のことである。「隣り合った束」とは、最も近接
した束のことである。

隣接群の隣り合った束の基部間の距離、側ち、群の間
のギャップを横切って測定される距離は、約1.3mm乃至
約5mm、好ましくは約1.5mm乃至約3.5mm、更に好ましく
は約1.7mm乃至約3mmの範囲内にある。個々の束対の間で
ある程度の変動があるが、対のメンバーが異なった群に
属する場合には、すべての対は、それらの基部で少なく
とも1.3mm離れている。

隣接群の束間の距離を相対的に長くすることによっ
て、束群は互いに独立的に作動することができる。即
ち、１つの群の束は隣接群の束を実質的に妨害しない。
このため、特に群の周縁部の束は歯間部及び他の隙間に
うまく入り込む。それにもかかわらず、群内の束間の距
離を相対的に短くすることによって、束の全体密度が相
対的に高いレベルに維持される。これによって特に、個
々の歯表面をブリッスルが良好に覆うことができる。

本発明の利益を最大限に得るためには、束が基部で分
離しているだけでなく、その自由端部でもブラシの使用
時に個々の動きを妨害するような干渉を生じないことが
必要である。従来の堅いブラシヘッド部の場合、群間で
の束の自由端部間の距離は少なくとも0.5mm、好ましく
は少なくとも1mm、更に好ましくは少なくとも1.7mmでな
ければならない。この条件は、束が互いに平行であり、
且つ束内のブリッスルが自由端部に向かって拡がらない
時に自動的に達成される。

束は、歯ブラシヘッド部の植毛面にほぼ垂直である
か、より大きい角度で傾斜することができる。「ほぼ垂
直」とは、束の中心軸線が植毛面の中心を通る垂線に対
して10゜より小さいの角度の向きであることを意味す
る。好ましくは、束の少なくとも70％、更に好ましくは
少なくとも80％が歯ブラシヘッド部の植毛面にほぼ垂直
である。特に好適な実施例では、それらがすべて本質的
に互いに平行になるように、束の全体が歯ブラシヘッド
部の植毛面にほぼ垂直になっている。植毛面にほぼ垂直
である束は、一般的に歯の表面にほとんど垂直に当たる
ので、良好な清掃を行う。それらはまた、「扁平化」し
難い、即ち、繰り返し使用することによってブリッスル
束が平らになる傾向が強くない。扁平化した束は見苦し
い外観を有すると共に、ブラシの清掃効果を損なう。し
かし、一部の束は植毛面に対して10゜よりも大きく傾斜
され得る。例えば、外側の長手方向列の一部の束をブラ
シヘッド部の側方へ傾斜させることが望ましく、それに
よって歯肉縁部を優しく清掃することができる。本発明
の利点を損ねるので、束を互いに接近する方向に、特に
群の間のギャップを横切る方向に傾斜しないのが好まし
い。

後述するように、弾性撓みブラシヘッド部では、群間
の束の自由端部間の距離を少なくとも0.5mmにする必要
性を緩和することができる。これは、使用中にブラシに
圧力が加わった時、それはさらに凸状の形状になって、
束の自由端部が互いに離れる傾向があるからである。し
かしながらそれでも、束の自由端部は少なくとも0.5m
m、好ましくは少なくとも1mm、更に好ましくは少なくと
も1.5mmの間隔を有することが好ましい。

ブラシヘッド部の束の全体密度は、ヘッド部の大きさ
及び束群の数並びに群間のギャップの大きさの関数であ
る。好適な実施例では、隣接群の隣り合った束の間の平
均距離（Ｇ）は、約0.15・L/（Ｎ−１）から約0.3・L/
（Ｎ−１）の間である。即ち、群の数が少なく、従って
群間のギャップの数が少ないほど、ギャップを大きくす
ることができるが、ギャップが5mmを超えると、束群の
個々の動きの大幅な改善が得られなくなり、それらは空
間の浪費となる。隣接した群における隣り合った束の間
の平均距離は、群間のギャップの各側に１束ずつ位置さ
れている場合は、対の隣接束の間の距離全部の数値平均
をとって決定される。

ブリッスル束の全体密度と互いに独立的に作動する個
々の束の自由度は共に、束群の形状及び群内の束の配置
によっても左右される。ブリッスル束を従来の直線列に
配置した矩形のブリッスル群を使用できるが、同一群内
の束を少なくとも部分的に横軸に沿って互いにずらした
場合、良好な結果が得られる。「少なくとも部分的にず
らした」とは、いずれの束でも、長手軸に沿って測定し
た束の幅の少なくとも50％に対し、横軸に平行な線に沿
って測定したときの1.3mm、好ましくは1.5mm以内に他に
ブリッスル束が存在していないことを意味する。特に、
隣の束までの距離は、束の幅の少なくとも70％、更に好
ましくは100％について、1.3mmより、好ましくは1.5mm
より長い。好適な実施例において、束の総数の少なくと
も50％、更に好ましくは少なくとも70％が、横軸に沿っ
た２方向のいずれかに対し少なくとも部分的にずれてい
る。このように、歯ブラシを歯に沿って置いて上下に移
動させる推奨のバス方法を用いてブラッシングをすると
き、束は容易に互いに通り過ぎることができ、上下の動
きに対する抵抗はブラシの長手方向の動きの場合よりも
小さい。そのようにずらした配置を実現する１つの方法
は、束群を平行四辺形の形状に配置するものであり、こ
の場合は、群の間のギャップはほぼ直線的になるが、ブ
ラシヘッド部の長手軸及び横軸に対して傾斜した向きに
なる。好適な形状では、束の群の１つまたは複数を三日
月形または山形配列にすることである。「三日月形」及
び「山形」とは、長手軸に対して対称的であるが、配列
内の少なくとも２つの長手方向束列が隣接のものから束
の平均幅の少なくとも20％の距離だけ長手方向に変位し
ているため、群全体で頂部が中心の長手軸上またはその
付近に位置するアーチ形、または「Ｖ」字形の外観がほ
ぼ得られるようにした配列のことである。群を群間のギ
ャップが互いにほぼ平行になるような咬みあった形の組
にすることにより、束の全体密度が維持される。好適な
実施例では、少なくともＮ−１個の束群を三日月形配列
にすることによってこれが達成される。１つの端部の
群、好ましくは柄端部に最も近い群は、そのように形成
する必要がない。それは、例えば、楕円形、菱形または
円形にすることができる。三日月形または山形の束群の
さらなる利点は、それらはブラシヘッド部の尖った、ま
たは丸みを付けた自由端部の空間をより有効に利用する
ことができることである。このため、三日月形または山
形の頂部をヘッド部の自由端部に向けることが特に好ま
しい。

束の自由端部が形成する作動表面は、平面状、凹状ま
たは波形等の適当な形状にすることができる。好ましく
は、WO91/19437に記載されているような波形に加工され
る。更に好ましくは、WO96/07343に記載されているよう
に、外側の束列の一部を***輪郭にする。

本発明の歯ブラシヘッド部は、例えばWO96/02165に記
載されているように、弾性的に撓むことが好ましい。
「弾性的に撓む」とは、柄端部を最後のブリッスル横列
の直ぐ後側で固定した状態でヘッド部の自由端部に３ニ
ュートンの力を加えたとき、自由端部が少なくとも２
゜、好ましくは少なくとも５゜、更に好ましくは少なく
とも10゜の角度（撓み角度）で撓むと共に、その３ニュ
ートンの力を取り除いたとき、外力を加えないでヘッド
部の自由端部が元の位置に戻ることを意味している。撓
み角度は、40゜未満、好ましくは30゜未満、更に好まし
くは20゜未満である。これは、ヒンジ及びエラストマー
セグメントの接合部を過大な応力に曝すことなく、ユー
ザにとって許容される程度の可撓性を与えることがわか
ってきた。また、歯ブラシヘッド部は、応力の無い状態
で凹状の植毛面を有することが好ましい。弾性的に撓む
ブラシヘッド部は、歯の様々な輪郭に良好に適合でき、
個々の束が歯間部や他の隙間に入り込むのを助ける。ま
た、歯ブラシヘッド部の植毛面は、応力の無い状態で長
手方向に沿って凹状であることが好ましい。曲率半径は
ヘッドの長さ方向に沿って変更することができる。曲率
半径は、好ましくは10mm乃至500mm、更に好ましくは15m
m乃至250mm、特に25mm乃至150mmである。

群の間に比較的大きいギャップを有することの更なる
利点は、WO96/02165に記載されているように、ギャップ
がヘッドを撓み可能にするための横方向溝を植毛面に形
成できるようにすることである。溝は、ヘッド部が撓
む、即ち曲がることができるようにする。溝は線形でも
非線形でもよいが、ギャップの形状に従ったものである
ことが好ましい。

本明細書中の好適な実施例では、歯ブラシヘッド部は
束群の間の各ギャップに横方向溝を備えているため、ヘ
ッド部は長手軸に沿って曲がることができる。これは、
歯に押し付けられたとき、歯ブラシヘッド部が長手軸に
沿って凸状輪郭になるように撓ませる。これは、歯の舌
側即ち内側の面をブラッシングするのに特に適してい
る。好ましくは、ブラシの背面に対応の溝があり、WO96
/02165に記載されているように、好ましくはその溝にエ
ラストマーが充填されている。撓みブラシヘッド部を構
成する好適な方法は、我々の同時係属中の英国特許出願
第9601013号に従うものであり、本発明によるブラシの
最良の実施形態を説明するために、以下に簡単に要約さ
れる。

ブラシヘッド部は１対の対置する面を備えており、そ
の一方は植毛面であって、ブリッスルがその表面に取り
付けられてそこから延出している。ヘッド部は、それら
の間の溝により撓み可能に連結された２つ以上のセグメ
ントを有しており、ブラッシング動作でヘッド部が撓む
と共に、例えば個々のユーザの歯の様々な輪郭に適合で
きるようにしている。ヘッド部では更に、少なくとも一
方の面の溝に充填されたエラストマーを有している。エ
ラストマーは、ばねのように作用することによってヘッ
ド部の弾性を向上させるので、ヘッドを曲げるように加
えられた力が取り除かれると、ヘッドは短時間で元の形
状に戻る。溝はセグメント間にヒンジを形成している。
ヒンジは好ましくはその面の間にあり、面のいずれかと
同じ平面上にあるというよりはむしろ、各面からヘッド
の深さの少なくとも約10％離して配置されることが好ま
しい。エラストマーはまた、曲げの度合いを制限するこ
ともできるので、高レベルの力が加えられたとき、ヘッ
ド部の撓みが制限され、ヒンジでの過大なひずみの出現
を軽減し、それによって製品の耐久性を向上させる。

ヘッド部及び柄は一般的に、歯ブラシの製造では常套
的であるが、好ましくは弾性係数が少なくとも約500MP
a、更に好ましくは少なくとも約1000MPaの相対的に非圧
縮性の材料、特にプラスチック材料から製作される。適
当なプラスチック材として、例えばポリアミド類及びポ
リプロピレン類がある。ポリプロピレンが好ましい。適
当なポリプロピレンとして、弾性係数（ISO178）が1500
MPaの「ポリプロピレンPM1600」（シェル（Shell）が販
売）及びエルフ・アトケム（Elf Atochem）のアプリル
（Apryl）3400MA1がある。好ましくは、ベーリンガー・
マンハイム（Boehringer−Mannheim）のハイドロセロル
（Hydrocerol）HP20DP等の発泡剤がポリプロピレンの重
量で約１％乃至約３％、好ましくは約1.5％乃至約2.5％
のレベルでポリプロピレンと混合される。発泡剤は成形
中のポリプロピレンの流動を助け、特にヒンジの均一な
形成を確実に行うことを助ける。柄自体は一般的に剛で
あり、歯ブラシの製造では常套的な形状に形成すること
ができる。任意であるが、当該分野では知られているよ
うに、柄にその残りの部分よりも可撓性が高いネック部
分を設けることができるが、使用時にヘッド部に力を加
えたとき、特に歯をブラッシングするとき、ヘッド部が
以下に記載するやり方及び範囲でなお曲がる十分な剛性
を柄の残りの部分が有することを条件とする。

歯ブラシヘッド部は、植毛面及びその反対面にその溝
を備えているが、その溝はセグメント間の空間である。
溝はヘッド部が撓むこと、即ち曲がることを許容する。
溝は柄の長手軸に対し、横方向または平行な方向に向か
せることができ、且つ線形または曲線状やジグザグ状の
ように非線形にすることができる。非線形溝は、ヘッド
部が曲がるときに溝に充填されているエラストマー材の
圧縮応力をオフセットすることを助ける。「横方向溝」
は、溝の始点と終点を結んだ直線によって定義されるそ
の主軸線がヘッドの横軸から45゜以内の角度でずれてい
る溝を包含することができる。同様に、「長手方向溝」
は、その主軸線がヘッドの長手軸から45゜以内の角度で
ずれている溝も包含することができる。

好適な実施例では、ブラシヘッド部は両面の各々に１
以上の横方向溝を備えており、このため、ヘッドは長手
軸に沿って曲がることができる。これによって、ブラシ
ヘッドは、歯に押し付けられたときに長手軸に沿って凸
状の輪郭になるように撓むことができる。これは、歯の
舌側即ち内側の表面をブラッシングするときに特に適し
ている。

ブラシヘッド部はまた、１以上の長手方向溝を有する
ことができる。長手方向溝は、例えば外側の長手方向ブ
リッスル列を内側のものから離れる方向へ撓ませること
ができる。

特に好適な実施例では、ブラシヘッド部は、ヘッド部
が長手軸に沿って曲がることができるように両面の各々
に設けられた横方向溝と、成形工程でエラストマーが溝
から溝へ流れるようにするために横方向溝をつなぐ少な
くとも１つの長手方向溝の両方を有している。同時成形
された柄を有する一体形ブラシでは、この長手方向溝を
柄に沿って延在させることによって、ハンドグリップを
形成するためのエラストマーを供給する際に一般的に使
用される成形型のエラストマー射出点を、ヘッド部の溝
用のエラストマーを射出するためにも使用することがで
きる。好ましくは、長手方向溝はヘッド部の背面、即ち
植毛面と反対の面に延在し、このため植毛の邪魔になら
ない。

２個の対置面の一方の溝を他面の溝と直接的に向き合
わせても、部分的または完全にずらしてもよい。好まし
くは、溝を直接的に向き合わせるか、部分的にずらすだ
けにする。

ヘッド部のセグメントを分離する溝はヒンジも形成し
ており、これは溝の基部でヘッド部が肉薄になった領域
である。

溝の幅及び深さは可変にすることができ、且つ溝間の
距離も変更することができる。このようにして、ヘッド
の長さ方向に沿う及び／又は幅方向のヘッドの可撓度を
変えることができる。好ましくは、横方向溝だけがこの
ようなやり方で変更される。溝の深さを変更することに
よって、セグメントを連結するヒンジの位置及び厚さを
調整する。約4mm乃至約6mm、代表的には約5mmの厚さの
歯ブラシヘッド部にとって、適当な溝深さは約1.4mm乃
至約3mm、好ましくは約1.5mm乃至約2.8mmの範囲内であ
る。適当なヒンジ厚さは約0.4mm乃至約2.0mm、好ましく
は約0.5mm乃至約1.5mmの範囲内である。横方向溝を使用
した場合、柄に近いほうのヒンジの可撓性がそれから遠
い方のヒンジより低いことが望ましい。このようにし
て、ヘッド部の曲がりをより一様にすることができる。
可撓性の変更は、ヒンジの厚さの変更によって実現され
る。好適な実施例では、柄に最も近いヒンジは、柄から
最も遠いヒンジの約３倍、好ましくは約２倍までの厚さ
を有する。３個の横方向溝を有する歯ブラシのヒンジ厚
さの一例は、柄端部側からそれぞれ約1.1mm、0.6mm及び
0.6mmである。ブラシヘッド部に沿って同一のヒンジが
使用される場合には、ヘッド部の撓みが柄に最も近いヒ
ンジで主に発生する傾向がある。植毛面の溝の深さを反
対側面のものと変えることができる。好ましくは、植毛
面の溝は反対側面の溝より深くない。両面の溝にエラス
トマーが入っている実施例では、これによって引張りを
受けるエラストマーよりも圧縮を受けるエラストマーが
多くなる。セグメント間の接合部のエラストマーは、引
張りを受けたときよりも圧縮を受けたときの方が強い。

溝の幅を大きくすることは、セグメント間のギャップ
を、従ってヒンジの長さを大きくするため、それらの可
撓性を増加する。しかし、エラストマー内よりはむし
ろ、セグメント内にブリッスルを植え込むことが好まし
いので、一定の大きさのヘッド部では、溝の長さの増加
はブリッスル用の空間を小さくする。適当な溝幅は、約
0.3mm乃至約3.0mm、好ましくは約1.2mm乃至約2.0mmの範
囲内である。溝は、成形を容易にするために溝の底部に
向かって僅かに内向きのテーパが付けられ、約３乃至約
10゜の角度で窄むことが好ましい。ブラシが撓む時、溝
の幅が、溝の底部より溝の上部で素早く変化し、その相
対的変化は溝の幅及び深さの関数である。この溝幅の変
化が、溝に入っているエラストマーの圧縮または引張り
を齎すので、付与されるエラストマーについて、溝の幾
何学的形状がヘッド部の可撓性を調整するために使用さ
れることがわかるであろう。

ヒンジは溝の全長にすることができるが、これらの領
域の溝がヘッド部の全深さを有するとき、好ましくはヒ
ンジ内、即ちその側部に１以上のギャップを設けること
ができる。これには、ヘッド部を成形するときにエラス
トマー用の射出点を単一にできるという利点がある。こ
のギャップによって、成形工程でエラストマーは一方の
面から他方の面へ流れることができる。好適な実施例で
は、２つ以上のヒンジ、好ましくはちょうど２つのヒン
ジが各セグメントを隣接のセグメント、または柄に連結
しているとき、ヒンジは不連続状である。この実施例で
は、ヒンジ間及び各側部にギャップがある。線形溝の場
合、ギャップがなお形成できるものであれば、ヒンジ幅
は一般的に重要ではないが、幅広のヒンジは、非線形の
溝内に使用される場合にひずみを受けることがある。適
当なヒンジ幅は約0.5mm乃至約4.0mm、好ましくは約1.0m
m乃至約3.0mmである。

各ヒンジは２面間に、ヘッドの深さの少なくとも約10
％、好ましくは少なくとも約20％、更に好ましくは少な
くとも約30％各面から離して配置されることが好まし
い。該面からヒンジまでの距離は、面の上部からヒンジ
の中心の最も近い境界面まで引いた垂線で測定される。
ヒンジをブラシの面から離して設けることは、ヘッドが
撓むときにそれらはより小さい引張りまたは圧縮を受け
ることを意味し、そしてそれらの耐久性を向上する。特
に好適な実施例では、ブラシヘッド部は、各対の一方が
各面にあって、対の他方のものと直接的に向き合うよう
にして対に配置した横方向溝を備えて、それの間の１以
上のヒンジでセグメントを連結することによって、各ヒ
ンジは２面間に、各面からヘッドの深さの少なくとも約
10％、好ましくは少なくとも約20％、更に好ましくは少
なくとも約30％離して配置される。

ブラシの少なくとも一方の面の溝はエラストマーを入
れている。これは、ヘッド部のセグメントの成形が完了
した後に、別の射出成形段階で行うことができる。好ま
しくは、すべてのエラストマーを単一の射出点から射出
する。しかし、ヘッド部内の個別のエラストマー部材用
にエラストマーを供給するために成形型内に個別のエラ
ストマー射出点を、例えば、植毛面にエラストマーを供
給するものと、反対の面にエラストマーを供給する別の
射出点を設けることができる。このようにして、ヘッド
部が両面に直角を成す方向に撓んだ時、エラストマーは
引張り状態か、圧縮状態かのいずれかに置かれる。エラ
ストマーはヘッド部の可撓度を制限する効果を有するこ
とによって、ヒンジの引き伸ばしまたは圧縮を軽減し、
且つ、エラストマーとヘッド部のセグメントとの間の接
合部の応力を制限する効果も奏する。このため、耐久性
がより高いヘッド部が得られる。好ましくは、植毛面及
び反対面の両方の溝にエラストマーを充填して、いずれ
の方向を選択しても、エラストマーが圧縮されるように
する。勿論、反対側面のエラストマーは引張り下に置か
れるが、エラストマー及びセグメント間の接合部に加わ
る引張り応力は制限され、ヒンジ材料との間で分配され
る。

ヘッドセグメントの成形が完了した後に、一般的には
別の成形工程によりすべての溝にエラストマーが完全に
充填されるのが好ましい。溝に完全に充填することに
は、例えば練り歯磨きの付着等による溝の汚れを避ける
という利点がある。しかし、ヘッドの可撓性の効果的な
緩和を行うために十分なエラストマーが使用されるので
あれば、溝に部分的に充填するだけでもよい。

適当なエラストマーには、ショア硬さが30〜80で、弾
性係数が約500MPa未満、好ましくは約300MPa未満の熱可
塑性エラストマー、例えばサントプレーン（Santopren
e）及びサーモフレックス（Thermoflex）がある。エラ
ストマーの一例として、弾性係数（ISO178）が100MPa、
硬度（ISO868）が80ショアＡの「PTSサーモフレックス7
5」（ドイツのプラスチック・テクノロジー・サービス
（Plastic Thechnologie Service）が販売）がある。エ
ラストマーPL12291、PL12292及びPL12293（フランスの
マルチベース・サンローラン・デュポン（Multibase,Sa
int Laurent Du Pont）が販売）もここで使用するのに
適している。一般的に、ヘッドセグメントの材料として
同じ化学種類のポリマーをベースにしたエラストマーを
選択すれば、エラストマー及びヘッドセグメント間の接
合を促進できる。例えば、ヘッドセグメントがポリプロ
ピレンから造られたときは、エラストマーはポリプロピ
レンをベースにすることが好ましい。任意であるが、エ
ラストマーは適当な可塑剤又は発泡剤と混合されてそれ
らの圧縮性を高められる。エラストマー材の色は、ヘッ
ド部セグメントの色と同じにすることができるが、別の
色にして、目立つ縞模様や他の模様を付けることもでき
る。

次に、例示することだけを目的として、添付の図面を
参照しながら本発明を説明するが、添付図面において、 図１は、歯ブラシヘッド部上の束の配置を示す本発明
の第１実施例の平面図である。

図2Aは、束群の間のギャップ内に設けられた横方向溝
にエラストマーを充填した別の実施例の平面図である。

図2Bは、図2Aの実施例の側面図であり、ヒンジを露出
させるために柄に最も近い溝のエラストマーが示されて
いない。

図３は、本発明による歯ブラシヘッド部の斜視図であ
る。

図４は、横軸に沿った束のオフセットの測定を説明す
る図式的平面図である。

図１を参照するに、歯ブラシヘッド部１は、尖端３を
有する丸み付き自由端部２と、柄端部４と、自由端部か
ら柄端部まで延在する側部５を備えている。複数のブリ
ッスル束６が植毛面７から延出している。束は、ギャッ
プ８によって互いに分離されている４群をなして配置さ
れている。自由端部に最も近い３個の群はそれぞれ三日
月形配列になっている。柄端部に最も近い群は、ほぼ楕
円形または菱形になっている。

各群内では、束は相対的に狭い間隔で配置され、隣り
合った束の基部間の距離Ｔは0.6mmから1mmへ変化する。
隣接列の隣り合った束は、横軸に沿って互いにずれてい
るため、バス方法でブラッシングするとき、それらの自
由端部は容易に互いを横切って動くことができる。隣り
合う群の隣接束の基部間距離は1.9mm乃至3mmで変化す
る。ヘッドの長さＬは29.6mmである。

図2A及びず2Bを参照するに、歯ブラシヘッド部１は、
エラストマーが充填された溝９を有し、これはヘッド部
１を弾性的に可撓にする。ブリッスルの最後の横方向列
の直ぐ後側で柄端部を固定した状態で、ヘッド部の自由
端部の先端に３ニュートンの力を加えたとき、自由端部
は15゜の範囲で撓み、その３ニュートンの力を取り除い
たとき、外力を加えないでヘッド部の自由端部は元の位
置に戻る。ヘッド部の植毛面は、応力の無い状態で長手
方向に凹状になっており、その曲率半径は75mmである。
溝９がヘッド部を複数のセグメント10に分割している。
セグメントは、一対の薄いヒンジ11だけで連結されてい
る。単に分かり易くするための目的で、柄端部に最も近
い溝の内部のヒンジだけが示されており、その他はエラ
ストマーで隠れている。束は、ギャップ８によって互い
に分離されている４群をなして配置されている。自由端
部に最も近い３個の群はそれぞれ三日月形配列になって
いる。柄端部に最も近い群はほぼ楕円形または菱形であ
る。束はすべて植毛面にほぼ垂直である、即ち、各束の
中心軸は、植毛面の中心を通る図2BのＺ−Ｚで示されて
いる垂線に対して10゜より小さい角度を成している。そ
の結果、束の自由端部間の距離（Ｆ）は基本的に基部間
の距離と同じである。応力の無い状態ではヘッド部の植
毛面は凹状であるため、ヘッド部の各端部の束は、中心
軸（Ｚ−Ｚ）及び互いに対して平行であるが、それらの
取り付け点では植毛面に垂直ではない。本発明の更なる
見方によれば、全部が軸線Ｚ−Ｚに対し軸方向に平行な
植毛穴を備えた湾曲状のブラシヘッド部を成形すること
が好ましい。これによって、成形工程で、植毛穴を形成
するために使用されたピンが、植毛穴のゆがみを伴わな
いで成形ブラシ本体からより容易に取り除かれるという
利点が得られる。。

図３は、横軸（Ｘ−Ｘ）及び長手軸（Ｙ−Ｙ）を有す
るブラシヘッド部の実施例を示しており、35個のブリッ
スル束６が４群に分割して配置され、群の間に横方向ギ
ャップ８が設けられている。束はギャップ８により互い
に分離された４群をなして配置されている。各群は三日
月形配列になっている。束はすべて、ヘッド部の植毛面
に対して垂直であり、そしてほぼ同じ長さであるためそ
れらの自由端部12は平坦な作動表面を形成している。各
群内では、束の間隔が比較的狭く、隣接した束の基部13
の間の距離は0.7mm乃至1mmで変化する。束は、ヘッド部
の長手軸Ｙ−Ｙに対して対称的に配置されている。横軸
に沿ったいずれの方向を選択しても、30個の束では、各
束の幅の少なくとも60％については、横軸に平行な線に
沿って測定したときの1.3mm以内に他の束が存在してい
ない。対称的であるため、４個の束を含む列内の中央の
２個の束は同一の横軸上にある。ヘッド部の自由端部２
に最も近い列の束は、互いにわずかにずれている。ヘッ
ド部は、群の間のギャップ内に位置し、エラストマーが
充填された横方向溝９を有している。

図４はヘッド部の部分平面図を示しており、解り易く
するために３個の束14、15及び16だけが示されている。
横軸は長手軸（Ｙ−Ｙ）に直交している。束14は、長手
軸に沿って測定した幅Ｗを有する。横軸に沿ってＸ方向
に見たとき、幅Ｗの70％については、束14に隣接する束
は束16であり、これは全幅Ｗについては、少なくとも2m
mだけ離れている。しかし、幅Ｗの30％については、束1
4の横方向突出部は束15と重なっており、これはＸ方向
に沿って1.3mm未満だけ離れている。同じ分析は、束16
に対する束15にも適用される。束16の場合、それは外側
列にあるので、Ｘ方向には束が存在しない。

フロントページの続き (72)発明者 シェントン，サイモン フィリップ イギリス国、バークシャー、エスエル １、５エスエヌ、スロー、チッペンハ ム、エグリモント、ガーデンズ ５ (56)参考文献 特表 平６−507792（ＪＰ，Ａ) 米国特許3188672（ＵＳ，Ａ) 英国特許471387（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A46B 9/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柄と、その一端部に取り付けられたヘッド
   部を備えており、該ヘッド部は、柄端部、自由端部及び
   そこから複数のブリッスル束が延出している植毛面を備
   えて、該ブリッスル束の各々は基部と自由端部を備え、
   且つ１本以上のブリッスル束を有している歯ブラシであ
   って、 前記ブリッスル束は、横方向ギャップによって互いに分
   離された群をなして配置されており、 同一群内の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.
   3mm未満であり、 群間の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.3mm
   から5mmの範囲内であり、 群間の前記ブリッスル束の前記自由端部間の距離は、少
   なくとも0.5mmであり、そして、 隣接した群の束間の平均距離Ｇは、ヘッド部の長さＬ及
   び束群の総数Ｎの関数で、約0.15・L/（Ｎ−１）から約
   0.3・L/（Ｎ−１）の範囲内である歯ブラシ。
2. 【請求項２】柄と、その一端部に取り付けられた弾性撓
   みヘッド部を備えており、該ヘッド部は、柄端部、自由
   端部及びそこから複数のブリッスル束が延出している植
   毛面を備えて、該ブリッスル束の各々は基部と自由端部
   を備え、且つ１本以上のブリッスル束を有している歯ブ
   ラシであって、 前記ブリッスル束は、横方向ギャップによって互いに分
   離された群をなして配置されており、 同一群内の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.
   3mm未満であり、 群間の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.3mm
   から5mmの範囲内であり、そして、 隣接した群の束間の平均距離Ｇは、ヘッド部の長さＬ及
   び束群の総数Ｎの関数で、約0.15・L/（Ｎ−１）から約
   0.3・L/（Ｎ−１）の範囲内である歯ブラシ。
3. 【請求項３】柄と、その一端部に取り付けられたヘッド
   部を備えており、該ヘッド部は、柄端部、自由端部及び
   そこから複数のブリッスル束が延出している植毛面を備
   えて、該ブリッスル束の各々は基部と自由端部を備え、
   且つ１本以上のブリッスル束を有している歯ブラシであ
   って、 前記ブリッスル束は、横方向ギャップによって互いに分
   離された群をなして配置されており、 同一群内の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.
   3mm未満であり、 群間の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.3mm
   から5mmの範囲内であり、 群間の前記ブリッスル束の前記自由端部間の距離は、少
   なくとも0.5mmであり、そして、 前記束の１つ以上の群は、三日月形または山形配列を形
   成している歯ブラシ。
4. 【請求項４】柄と、その一端部に取り付けられた弾性撓
   みヘッド部を備えており、該ヘッド部は、柄端部、自由
   端部及びそこから複数のブリッスル束が延出している植
   毛面を備えて、該ブリッスル束の各々は基部と自由端部
   を備え、且つ１本以上のブリッスルを有している歯ブラ
   シであって、 前記ブリッスル束は、横方向ギャップによって互いに分
   離された群をなして配置されており、 同一群内の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.
   3mm未満であり、 群間の前記ブリッスル束の前記基部間の距離は、1.3mm
   から5mmの範囲内であり、そして、 前記束の１つ以上の群は、三日月形または山形配列を形
   成している歯ブラシ。
5. 【請求項５】前記ヘッド部は、さらに前記横方向ギャッ
   プ内に配置された１つ以上の溝を備える請求項１乃至請
   求項４の内のいずれか１項に記載の歯ブラシ。
6. 【請求項６】前記束の80％以上は、前記植毛面に対しほ
   ぼ垂直に向いている請求項１乃至請求項４の内のいずれ
   か１項に記載の歯ブラシ。
7. 【請求項７】前記束の少なくともＮ−１個の群は、三日
   月形または山形配列を形成している請求項１または２記
   載の記載の歯ブラシ。
8. 【請求項８】三日月形または山形の頂部は、前記ヘッド
   部の前記自由端部に向いている請求項３、請求項４及び
   請求項７の内のいずれか１項に記載の歯ブラシ。