CN105682604A - 电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动牙刷，其不仅能够充分地确保对齿面、齿颈的清洁性，还能够提高对牙缝的清洁性。电动牙刷(1)具备：刷头部(2)，其是通过将毛束(14)植入于植毛座(12)的植毛孔(13)而成的；手柄部(3)，其作为用于操作刷头部(12)的把手；以及振动产生单元(5)，其内装于手柄部(3)，通过使偏心锤(32)以沿着手柄部(3)的长度方向的轴心为中心进行旋转来使刷头部(2)振动，在该电动牙刷(1)中，作为毛束(14)，具备以在顶端部形成阶梯差(H)的方式植入于植毛孔(13)的台阶毛束(14A)。

Description

电动牙刷

技术领域

本发明涉及一种具有以在顶端部形成阶梯差的方式植入的毛束(以下称作“台阶毛束”。)的电动牙刷。

背景技术

作为电动牙刷，广泛采用了以下类型等的电动牙刷：直线运动类型，具备将电动机的旋转运动变换为刷头部的往复直线运动的变换单元；反转运动类型，具备将电动机的旋转运动变换为刷头部的往复反转运动的变换单元；锤块振动类型，通过电动机使偏心锤旋转来使刷头部振动；线性振动类型，通过线性致动器使刷头部往复振动。

另一方面，作为毛束的植入方法，广泛采用了以下植入方法：在该植入方法中植入以如下方式使顶端部齐整的毛束(以下称作“等高毛束”。)，即，在将多根刷毛捆扎的状态下，在其长度方向的大致中央部配置扁平线，以该扁平线为中心弯折多根刷毛，并将刷毛的弯折部分与扁平线一起打入植毛孔，使毛束自植毛座起的长度相同。另外，作为使用了该扁平线的毛束的植入方法，还提出了以下台阶毛束的植入方法：在将多根刷毛捆扎的状态下，以从其长度方向的大致中央部偏向一个方向的位置为中心配置扁平线，以该扁平线为中心弯折多根刷毛，并将刷毛的弯折部分与扁平线一起打入植毛孔，以宛若植入高度(长度)不同的两种刷毛的方式植入毛束，在一个毛束的毛顶端形成阶梯差(例如，参照专利文献1～4。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-531181号公报

专利文献2：日本特表2012-511944号公报

专利文献3：日本特开2012-75725号公报

专利文献4：日本特开2010-154900号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在植入了上述台阶毛束的牙刷中，由于顶端部的刷毛的密度变低，刷毛的顶端部容易发生弹性变形，因此，存在有降低对齿面、齿颈的清洁性的缺点，但是刷毛的顶端部易于插入牙缝中，具有提高对牙缝的清洁性的优点，因而，正在研究这种牙刷在手动类型的牙刷中的实用化。

另一方面，本申请人研究了将上述台阶毛束应用于电动牙刷的刷头部的情况，却发现在应用于直线运动类型、反转运动类型、线性振动类型等的电动牙刷时，没有充分改善清洁性。而且，在这些电动牙刷中，由于刷头部的行程较大，振动频率较高，因此，在与牙缝相对的位置振动的刷毛在其前进移动时，抵接于与该牙缝相邻的一个齿面而弹性变形，之后在返回移动时，在朝向另一个齿面侧移动时，在刷毛的顶端部在牙缝中恢复至原始形状之前，刷毛的顶端部抵接于另一个齿面而弹性变形，刷毛的顶端部没有充分地插入到牙缝中，因此发现具有不能充分地清洁牙缝的问题。

本发明的目的在于提供一种不仅能够充分确保对齿面、齿颈的清洁性，还能够提高对牙缝的清洁性的电动牙刷。

用于解决问题的方案

本发明的电动牙刷具有：刷头部，其是通过将毛束植入于植毛座的植毛孔而成的；手柄部，其作为用于操作上述刷头部的把手；以及振动产生单元，其内装于上述手柄部，通过使偏心锤以沿着上述手柄部的长度方向的轴心为中心进行旋转来使刷头部振动，在该电动牙刷中，作为上述毛束，具备以在顶端部形成阶梯差的方式植入于植毛孔的台阶毛束。

在该电动牙刷中，作为毛束，具备以在顶端部形成阶梯差的方式植入于植毛座的台阶毛束，因此，在该台阶毛束中，较高的毛束的顶端部与较低的毛束的顶端部相比朝外侧突出，从而易于插入于牙缝，能够提高对牙缝的清洁性。另外，作为振动产生单元，使用了通过使偏心锤以沿着手柄部的长度方向的轴心为中心进行旋转来使刷头部振动的振动产生单元，因此，刷头部的顶端部以沿着手柄部的长度方向的轴心为中心在半径方向上振动，形成为几乎没有朝向手柄部的轴线方向的振动成分的、朝向与手柄部的轴线方向正交的方向的振动。因此，在不对手柄部进行磨刷操作的状态下，台阶毛束中的较高的毛束的顶端部主要在牙缝内振动，从而能够格外地提高对牙缝的清洁性。另外，在该电动牙刷中，优选的是组合电动的磨刷操作与手动的磨刷操作来进行磨刷操作，但是，在手动的磨刷操作中，尽管刷头部的行程较大，但振动频率与电动牙刷的振动频率相比格外小，因此，刷毛的顶端部在与齿面相对的位置发生弹性变形后，能够在与牙缝相对的位置恢复成原始形状，因此，刷毛的顶端部充分地插入到牙缝中，能够提高对牙缝的清洁性。由于在台阶毛束中，毛束不仅以台阶毛束的基端部为中心进行振动，较高的毛束的顶端部还会以与较低的毛束的顶端部对应的位置为中心而容易地进行振动，因此，能够进一步提高对牙缝的清洁性。

优选的是，将上述台阶毛束的阶梯差设定为1mm～5mm。在台阶毛束的阶梯差小于1mm的情况下，只能获得与等高毛束相同程度的对牙缝的清洁性，在台阶毛束的阶梯差大于5mm的情况下，对牙缝的清洁性低于等高毛束，因此，台阶毛束的阶梯差优选设定为1mm～5mm。

优选的是，将上述台阶毛束的刷毛的横截面形状形成为海岛形状，并且构成为在刷毛的顶端部由岛部构成的芯毛从海部突出。使用这样的刷毛，则与平切刷毛的顶端部的情况相比，能够提高对牙缝的清洁性。

优选的是，将芯毛的从上述海部算起的突出长度设定为0.5mm～1.0mm。由于芯毛的突出长度过短则会降低对牙缝的清洁性，过长则毛的劲道(日文：毛腰)变弱而降低清洁性并且降低使用感，因此，芯毛的突出长度优选设定为0.5mm～1.0mm。

优选的是，使仅由上述毛束形成的刷头部的固有振动频率接近于除了刷头部以外的电动牙刷主体的固有振动频率。如上述那样构成，则尽可能将刷头部的振动加大，能够提高对齿面、牙缝以及齿颈的清洁性。

可以将上述植毛座上的毛束的植毛面积设定为0.5cm²以上，将上述植毛孔的个数设定为35个以上。如上所述，将台阶毛束植入于植毛座，则顶端部的刷毛的密度减半，因此，通过增大相对于植毛座的毛束的植毛面积，不仅能够增加植毛孔的个数，还能够充分地保持对牙缝的清洁性。而且，在本说明书中，毛束的植毛面积是指由与构成刷头部的外缘的植毛孔外切的直线围成的部分的面积。

优选的是，在上述植毛座的宽度方向上的中央部，至少沿着植毛座的长度方向植入两列上述台阶毛束。通过如上述那样构成，能够利用台阶毛束充分地清洁牙缝。

可以将上述台阶毛束和顶端位置齐整的等高毛束植入于上述植毛座。如上所述那样将台阶毛束和等高毛束植入于同一个植毛座，则能够利用台阶毛束提高对牙缝的清洁性，能够利用等高毛束提高对齿表面以及齿与齿龈之间的交界部分的清洁性。

优选的是，将上述等高毛束的长度设定为与台阶毛束中的较低的毛束的长度相同。通过如上那样构成，能够利用台阶毛束可靠地将牙缝清洁干净。

发明的效果

根据本发明的电动牙刷，作为毛束，具备以在顶端部形成阶梯差的方式植入于植毛座的台阶毛束，因此，在该台阶毛束中，较高的毛束的顶端部与较低的毛束的顶端部相比朝外侧突出，从而易于插入于牙缝，能够提高对牙缝的清洁性。另外，作为振动产生单元，使用了通过使偏心锤以沿着手柄部的长度方向的轴心为中心进行旋转来使刷头部振动的振动产生单元，因此，刷头部的顶端部以沿着手柄部的长度方向的轴心为中心在半径方向上振动，形成为几乎没有朝向手柄部的轴线方向的振动成分的、朝向与手柄部的轴线方向正交的方向的振动。因此，在不对手柄部进行磨刷操作的状态下，台阶毛束中的较高的毛束的顶端部主要在牙缝内振动，从而能够格外地提高对牙缝的清洁性。另外，在该电动牙刷中，优选的是组合电动的磨刷操作与手动的磨刷操作来进行磨刷操作，但是，在手动的磨刷操作中，尽管刷头部的行程较大，但振动频率与电动牙刷的振动频率相比格外小，因此，刷毛的顶端部在与齿面相对的位置发生弹性变形后，能够在与牙缝相对的位置恢复成原始形状，因此，刷毛的顶端部充分地插入到牙缝中，能够提高对牙缝的清洁性。由于在台阶毛束中，毛束不仅以台阶毛束的基端部为中心进行振动，较高的毛束的顶端部以与较低的毛束的顶端部对应的位置为中心而容易地进行振动，因此，能够进一步提高对牙缝的清洁性。

附图说明

图1的(a)是电动牙刷的主视图，图1的(b)是图1的(a)的b-b剖视图。

图2的(a)～图2的(c)是具有排列不同的毛束的替换刷头的主视图。

图3是植毛面积的计算方法的说明图。

图4是毛束的植入构造的放大剖视图。

图5的(a)是刷毛的顶端部的侧视图，图5的(b)是其他结构的刷毛的顶端部的侧视图。

图6的(a)是芯鞘构造的刷毛的立体图，图6的(b)是芯鞘构造的刷毛的横剖面图。

图7的(a)是海岛构造的刷毛的侧视图，图7的(b)是海岛构造的刷毛的立体图，图7的(c)是海岛构造的刷毛的横剖面图，图7的(d)和图7的(e)是其他结构的海岛构造的刷毛的横剖面图。

图8是表示在有无台阶毛束的情况下的清洁性的评价试验的试验结果的图表。

图9是表示在毛束的疏密不同的情况下的清洁性的评价试验的试验结果的图表。

图10是表示在植毛面积不同的情况下的清洁性的评价试验的试验结果的图表。

图11是表示市售的手动牙刷与本发明的电动牙刷的植毛面积和植毛孔的个数之间的关系的图表。

图12是表示市售的电动牙刷与本发明的电动牙刷的植毛面积和植毛孔的个数之间的关系的图表。

图13的(a)是利用本发明的电动牙刷磨刷后的下颌模型的#24、#25的照片，图13的(b)是利用市售产品P的手动牙刷磨刷后的下颌模型的#24、#25的照片。

图14是表示市售的手动牙刷P、S与本发明的电动牙刷的清洁性的评价试验的试验结果的图表。

图15是在有无由振动产生单元引起的振动的情况下的清洁性的评价试验的试验结果的图表。

具体实施方式

下面，参照附图来说明用于实施本发明的方式。此外，在本实施方式中，以如下的状态为基准定义上下和前后来进行说明，即：以替换刷头为上侧，将电动牙刷纵向放置，以刷头部侧为前侧。

如图1所示，电动牙刷1具备：牙刷主体4，其具有刷头部2以及用于手动操作刷头部2的手柄部3；振动产生单元5，其使刷头部2振动；以及电池6，其用于驱动振动产生单元5。

牙刷主体4具备手柄部3以及能够装卸自如地安装于该手柄部3的替换刷头10。在替换刷头10的柄11的上端部设有植毛座12，在植毛座12上按照规定的排列形成有多个植毛孔13，在上述多个植毛孔13中植入有毛束14，由上述多个毛束14形成刷头部2。另外，关于刷头部2的具体结构将在后面进行详细说明。

对手柄部3进行说明，手柄部3构成为：设置有大致圆筒状等筒状的外壳21，外壳21的上端部被上部壁21a封闭，在上部壁21a的中央部，以下半部埋入上部壁21a的方式一体地设置有朝向上方突出的金属制的连结轴，在上部壁21a的上部外嵌固定有加强环23，能够利用加强环23高效地承接来自连结轴22的、作用于上部壁21a的负荷。

替换刷头10的下端部构成为筒状，在替换刷头10的下端部内形成有保持筒15，连结轴22能够装卸自如地内嵌于该保持筒15。保持筒15构成为以能够缩放的方式分割成两部分，连结轴22在替换刷头10的材料的弹性的作用下被夹持在保持筒15内。另外，在连结轴22的长度方向的中途部形成有卡合槽22a，在替换刷头10的保持筒15处形成有能够与卡合槽22a卡合的卡合突部15a，当将连结轴22内嵌至保持筒15的里部时，则卡合槽22a卡合于卡合突部15a，在该状态下，替换刷头10被保持在连结轴22上，以使替换刷头10在受到磨刷操作这种程度的力的作用下不易脱落。其中，作为替换刷头10相对于连结轴22的连结构造，可以采用公知结构的连结构造，例如，也可以构成为：在将连结轴22插入到替换刷头10的保持筒15后，使替换刷头10旋转一定角度，由此能够将替换刷头10连结于连结轴22。

在外壳21的下端部处设有取出和放入电池6时所使用的盖构件24，在盖构件24的上端部处以突出状形成有能够装卸自如地内嵌固定于外壳21的下端部的小径的嵌合部24a。在嵌合部24a的基部以外嵌状设置有密封环25，在将盖构件24固定于外壳21的状态下，该密封环25被压接在外壳21的下端部，而构成为将盖构件24和外壳21之间保持为液体密封状态。

在外壳21的下部内装有电池6，电动机30是以将旋转轴30a朝向手柄部3的长度方向的方式内装于外壳21的上部内，在电池6与电动机30之间且是在外壳21内安装有开关31，该开关31用于将向电动机30通电的通电电路在接通状态和切断状态之间进行切换。

振动产生单元5构成为：具有电动机30以及固定在电动机30的旋转轴30a的上端部的偏心锤32，利用电动机30使偏心锤32偏心旋转来使外壳21的上部振动，借助连结轴22将该振动传递到替换刷头10，从而使替换刷头10的刷头部2振动。

驱动电动机30的电池6由一次电池所构成，但是也可以使用镍氢二次电池、锂离子二次电池等二次电池。另外，在使用二次电池的情况下，优选的是，构成为通过在盖构件24处装入感应线圈，从而能够利用外部电源以非接触的方式对二次电池进行充电。

本发明的特征在于，在如上所述的电动牙刷1中，使用台阶毛束14A作为毛束14，下面，对植毛座12和刷头部2的结构进行详细说明。

在植毛座12上形成的植毛孔13的排列(毛束14的排列)可以设定为任意的公知的排列。除了如图1的(a)所示的排列以外，还可以设定为例如如图2的(a)～图2的(c)所示的排列或除此之外的公知的排列。植毛座12的宽度可以根据植入的毛束14的个数等而设定为任意的宽度，但是，若植毛座12的宽度过小，则能够植入的毛束14的个数变少而降低对齿面、齿颈的清洁性，若植毛座12的宽度过大，则会降低在口腔内的操作性，因此优选的是，将植毛座12的宽度设定为8mm～18mm。

植毛孔13的直径优选设定为1.2mm～1.5mm，但也可以设定为更大。另外，当将台阶毛束14A植入于植毛座12时，则顶端部的刷毛16的密度减半，因此，为了通过增大相对于植毛座12而言的毛束14的植毛面积，从而增加植毛孔13的个数，提高对齿面、齿颈的清洁性，并且充分地确保对于牙缝的清洁性，优选的是，将植毛座12中的毛束14的植毛面积设定为0.5cm²以上，但考虑到在口腔内的操作性，则优选将植毛座12中的毛束14的植毛面积设定为0.5cm²以上3.5cm²以下。另外，植毛孔13的个数设定为35个以上60个以下，优选设定为35个以上50个以下。而且，毛束14的植毛面积是指如图3所示，由与构成刷头部2的外缘的植毛孔13外切的直线L围成的部分的面积S。

作为能够植入于植毛孔13的毛束14，可以采用如下结构的台阶毛束14A和等高毛束14B。既可以仅将台阶毛束14A植入于植毛座12，也可以将台阶毛束14A与等高毛束14B任意混合地植入于植毛座12。

台阶毛束14A是如图4所示那样通过如下方式植入而成的毛束，即：在将多根构成刷毛16的长丝以使其顶端齐整的方式捆扎起来的状态下，将捆扎后的长丝以从长度方向上的大致中央部偏向一个方向的位置为中心进行弯折，在弯折部分的内侧配置扁平线17，在该状态下，将扁平线17与刷毛16的弯折部分一起压入并安装到植毛孔13中，从而形成高度不同的高毛束14AH和低毛束14AL这两种毛束。

等高毛束14B是如图4所示那样通过如下方式植入而成的毛束，即：在将多根构成刷毛16的长丝以使其顶端齐整的方式捆扎起来的状态下，将捆扎后的长丝以长度方向上的大致中央部为中心进行弯折，在弯折部分的内侧配置扁平线17，在该状态下，将扁平线17与刷毛16的弯折部分一起压入并安装到植毛孔13中，从而形成相同高度的毛束。

既可以仅将台阶毛束14A植入到植毛座12中，也可以将台阶毛束14A与等高毛束14B任意混合地植入到植毛座12中。在将台阶毛束14A与等高毛束14B混合植入的情况下，例如如图1的(a)所示，可以是，关于中央部的两列(以黑圆点表示的毛束)，由台阶毛束14A所构成，关于其两侧的两列(以空心圆圈表示的毛束)分别由等高毛束14B所构成。其中，在此情况下，优选构成为：将等高毛束14B的高度设定成与低毛束14AL相同的长度，并且高毛束14AH的顶端部从等高毛束14B和低毛束14AL突出。

低毛束14AL的从植毛座12算起的高度可以设定为5mm～12mm，高毛束14AH的从植毛座12算起的高度可以设定为6mm～13mm，低毛束14AL与高毛束14AH的顶端部的阶梯差H过小，则向牙缝的插入性会降低，阶梯差H过大则毛的劲道变弱而无法获得充分的清洁性，因此低毛束14AL与高毛束14AH的顶端部的阶梯差H设定为1mm～5mm，优选设定为2mm～4mm。

由于是将刷毛16的中途部弯折而植入于植毛孔13，因此低毛束14AL与高毛束14AH的刷毛16的根数为相同根数，例如可以均设定为7根～225根，刷毛16的直径设定为0.1mm～0.26mm，优选设定为0.15mm～0.2mm。

在此，对低毛束14AL与高毛束14AH之间的阶梯差H的设定方法进行说明。

不包括植毛座12的刷头部2的固有振动频率fn可以通过下述计算式求得。

$fn=({\mathrm{kn}}^2/2\mathrm{\π})\sqrt{(EI/{\mathrm{\ρAL}}^4)}\mathrm{......}\left(1\right)$

kn：与固定值对应的常数

E：刷毛的杨氏模量(纵向弹性系数)

I：截面惯性矩(取决于刷毛直径的四次方)

A：刷毛的截面积

L：刷毛的长度

ρ：刷毛的密度

根据上述数学式1，相对于除了刷头部2的电动牙刷1的固有振动频率而言，刷头部2的固有振动频率格外高。因此，为了使刷头部2的固有振动频率接近于除了刷头部2的电动牙刷1的固有振动频率从而增大由共振引起的刷毛的振动，优选的是，刷头部2按照如下那样构成。

(1)降低刷毛的杨氏模量。

(2)加粗刷毛。

(3)增大阶梯差。

(4)增大比重。

在上述参数中，对固有振动频率影响较大的参数是刷毛16的截面积和阶梯差H。但是，若增大刷毛16的截面积，则刷毛16变硬，因此对使用感的影响比较大，由于也有喜好柔软规格的使用者，因此参数选定的自由度较低。因此，由于对使用感的影响比较小因而恰当地设定阶梯差H变得比较重要。关于阶梯差H，虽然设得较大会接近除了刷头部2的电动牙刷1的固有振动频率，但是若阶梯差过大，则刷毛的刚性会降低，清洁性会下降。

因此，阶梯差H设定为1mm～5mm，优选设定为2mm～4mm。

作为构成刷毛16的材料，可以使用以下作为牙刷的刷毛的公知的合成树脂：尼龙、芳族聚酰胺等聚酰胺树脂；或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯，PPT或PTT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯树脂；聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃树脂等。

刷毛16也可以构成为顶端细的形状，但是毛的劲道变弱而降低对牙缝的清洁性，因此优选构成为以下形状：如图5的(a)所示那样在与刷毛16的长度方向正交的方向上裁剪得到的平切形状、如图5的(b)所示那样将刷毛16的顶端部倒圆成半球状的顶端圆的形状。但是，可以采用上述以外的公知的结构的顶端形状。

另外，作为刷毛16可以使用由单一的合成树脂的单丝形成的刷毛，也可以采用由多个合成树脂的芯鞘构造、海岛构造的复合单丝形成的刷毛16A、16B。在采用芯鞘构造、海岛构造的刷毛16A、16B的情况下，可以采用使芯部16a、岛部16c从刷毛16A、16B的顶端部露出的构造。

芯鞘构造的刷毛16A是指如图6所示，由形成于中央部的芯部16a被形成于外周部的鞘部16b包围起来的复合单丝形成的刷毛，其是通过从模具同时挤出构成芯部16a和鞘部16b的合成树脂材料而成形的，并且刷毛16A的任意位置的横截面形状形成为相同的形状。

芯部16a可以由以尼龙、芳族聚酰胺等聚酰胺树脂为主要成分的材料构成，鞘部16b可以由以聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂为主要成分的材料构成。

如图6的(a)所示，在刷毛16A的顶端部突出有由芯部16a构成的芯毛18。作为使芯毛18突出的方法，例如，使在芯部16a采用聚酰胺树脂且在鞘部16b采用PBT等聚酯树脂的刷毛16A的顶端侧浸渍于苛性钠(NaOH)等碱性的化学溶液等中，而使芯部16a露出，从而能够构成使芯毛18在顶端突出的刷毛16A。但是，除了化学的方法以外，还可以采用利用机械的方法去除鞘部16b的手段。

鞘部16b的外径b2设定为0.16mm～0.25mm，芯部16a的外径b1设定为鞘部16b的外径的40％～90％，更加优选设定为60％～80％，芯毛18从鞘部16b露出的长度优选设定在0.5mm～1.0mm的适当的范围内。

海岛构造的刷毛16B是指：如图7的(a)～图7的(c)所示，由将三个岛部16c配置为三角形的顶点并以包围上述三个岛部16c方式形成海部16d的复合单丝形成的刷毛；如图7的(d)所示，由以包围隔开间隔地配置的两个岛部16c的方式形成海部16d的复合单丝形成的刷毛；以及如图7的(e)所示，由将四个岛部16c配置为四边形的顶点并以包围上述四个岛部16c的方式形成海部16d的复合单丝形成的刷毛，其是通过从模具同时挤出构成岛部16c和海部16d的合成树脂材料而成形的，并且刷毛16B的任意位置的横截面形状形成为相同形状。

岛部16c可以由以尼龙、芳族聚酰胺等聚酰胺树脂为主要成分的材料构成，海部16d可以由以聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂为主要成分的材料构成。

如图7的(a)、7的(b)所示，在刷毛16B的顶端部突出有由岛部16c构成的芯毛18。作为使芯毛18突出的方法，例如，使利用聚酯树脂形成海部16d且利用尼龙树脂形成岛部16c的海岛构造的刷毛16B浸渍在苛性钠(NaOH)中，并通过提起刷毛16B而从顶端起溶解去除海部16d以露出岛部16c，能够制造从构成刷毛16外表面的海部16d的顶端突出形成有多个芯毛18的刷毛16。在此情况下，能够根据苛性钠的浓度、浸渍时间、从苛性钠中提起的速度等，适当调整海部16d顶端的锥形形状、芯毛18的露出长度。

海部16d的直径优选设定为0.150mm～0.300mm，芯毛18的直径优选设定为0.03mm～0.07mm，芯毛18的露出长度优选设定在0.5mm～1.0mm的适当的范围。

刷毛的横截面形状也可以形成为圆形以外的任意的形状。另外，还可以任意地混合横截面形状不同的刷毛，或将由单丝形成的刷毛与由复合单丝形成的刷毛混合起来。

在该电动牙刷1中，一边利用振动产生单元5使刷头部2振动一边磨刷牙齿，但是优选的是，构成为兼用手动的磨刷操作来进行磨刷操作。如此构成，则可以采用输出较弱的小型电动机作为振动产生单元5的电动机30，将电动牙刷1的手柄部3构成为小径且细长，能够实现适用于手动的磨刷操作的电动牙刷1，能够采用输出较弱的小型电动机作为振动产生单元5的电动机30，并且还能够提高手动的磨刷操作的操作性，从而能够充分地确保磨刷性能。另外，由于具备台阶毛束14A，因此，刷头部2的顶端部的刷毛16的密度变低，刷毛16容易向牙缝插入，因此，能够提高对牙缝的清洁性，另外通过将台阶毛束14A的低毛束14AL与等高毛束14B的高度设定为相同的高度，还能够充分地确保对齿面、齿颈的清洁性。而且，如图4所示，在等高毛束14B中毛束14会以从植毛座12突出的毛束14的基端部P1为中心进行振动，但是，在台阶毛束14A中，毛束不仅以台阶毛束14A的基端部P1为中心进行振动，高毛束14AH的顶端部还会以与低毛束14AL的顶端部对应的位置P2为中心而容易地进行振动，因此，能够进一步提高对牙缝的清洁性。

接着，对植入了台阶毛束14A的电动牙刷1的评价试验进行说明。

(在有无阶梯差的情况下的清洁性的评价试验)

将如表1所示结构的18根刷毛16以形成为如表1所示的毛长度的方式弯折其中途部，并且分别与扁平线17一起植入于图1所示的植毛座12的48个植毛孔13，从而制作成实施例1、2和比较例1、2的替换刷头。

而且，使用下颌模型(日新株式会社制)，在该下颌模型的左上第二个小臼齿(#25)和左上第一个大臼齿(#26)上涂抹OCCLUDE(PascalCompanyInc制)作为模拟牙垢，在如表2所示的磨刷条件下，使分别安装了实施例1、2和比较例1、2的替换刷头的电动牙刷1磨刷左上第二个小臼齿(#25)和左上第一个大臼齿(#26)。从侧方对左上第二个小臼齿(#25)和左上第一个大臼齿(#26)进行拍照，并通过图像解析计算出牙缝的特定区域的污垢的去除率。其结果如表1和图8所示。

[表1]

[表2]

根据表1和图8可知，与植入了无阶梯差的等高毛束的比较例1的替换刷头相比，植入了阶梯差为3mm的台阶毛束的实施例1、2的替换刷头对牙缝的清洁性得到提高。但是，在阶梯差为6mm的比较例2中，与无阶梯差的比较例1相比清洁性下降，由此可知优选的是将阶梯差设定为小于6mm。

(在毛束的疏密不同的情况下的清洁性的评价试验)

接着，由于使用台阶毛束则刷头部的顶端部的密度降低，因此，为了调查刷头部的顶端部的密度降低所引起的清洁作用力的变化，进行如下试验。

使用具有与实施例1相同尺寸的植毛座的刷毛植入前的替换刷头，其中，制作将与实施例1中所使用的结构相同的海岛构造的刷毛以不形成阶梯差的方式植入于该替换刷头的6列共计48个的植毛孔而成的替换刷头作为比较例3；制作除了省略比较例3的替换刷头的植毛孔中的从外侧数第2列的植毛孔并将毛束植入于4列共计32个植毛孔之外，与比较例3同样地构成的替换刷头，作为比较例4；制作除了省略比较例3的植毛孔的中的从外侧数第2列的植毛孔并且将毛束以在剩下4列植毛孔中每空一个植毛孔进行一次植入的方式植入于4列共计18个植毛孔之外，与比较例3同样地构成的替换刷头，作为比较例5。

而且，通过与上述的在有无阶梯差的情况下的清洁性的评价试验相同的试验方法，对分别安装了实施例1、比较例3～5的替换刷头的电动牙刷1进行了评价试验。其结果如表3和图9所示。

[表3]

根据表3和图9可知，即使在使用了由相同海岛构造的复合单丝形成的刷毛的情况下，与比较例3相比，植入了阶梯差为3mm的台阶毛束的实施例1不只是提高了在牙缝的牙垢去除率，还提高了在齿面、齿颈的牙垢去除率。另外，与刷头部整体上形成为疎毛的比较例4、5相比较，仅将刷头部的顶端部形成为疎毛的实施例1在齿面、牙缝、齿颈均提高了牙垢去除率。

(在植毛面积不同的情况下的清洁性的评价试验)

作为比较例6～8，制作具有使植毛面积、植毛孔的个数及毛束的排列如表4所示那样构成的植毛座的三种替换刷头。

而且，通过与上述的在有无阶梯差的情况下的清洁性的评价试验相同的试验方法，对分别安装了比较例3、比较例6～8的替换刷头的电动牙刷1进行了评价试验。其结果如表4和图10所示。

[表4]

根据表4和图10可知，磨刷压力会随着植毛孔的列数增加而被分散，作用于每根刷毛的负荷减少，因此牙垢去除率整体下降。

(与市售产品的对比)

图11是表示市售的手动牙刷与本发明的电动牙刷的植毛面积与植毛孔数之间的关系的图表，利用点划线包围的区域是表示可适用于本发明的电动牙刷的植毛面积与植毛孔数的范围。另外，图12是表示市售的电动牙刷与本发明的电动牙刷的植毛面积与植毛孔数之间的关系的图表，利用点划线包围的区域是表示可适用于本发明的电动牙刷的植毛面积与植毛孔数的范围。

根据图11、图12，对于可适用于本发明的电动牙刷的植毛面积和植毛孔数的范围而言，与手动牙刷中的一部分市售产品有所重复，但是该范围是在市售的电动牙刷中不存在的数值范围。

(与市售产品的手动牙刷的清洁性的评价试验)

作为市售产品的手动牙刷，采用了如表5所示的市售产品P、S的手动牙刷。

而且，通过与上述的在有无阶梯差的情况下的清洁性的评价试验相同的试验方法，对安装了实施例1的替换刷头的电动牙刷1及市售产品P、S的手动牙刷进行了评价试验。其结果如图13、图14所示。

[表5]

根据图13、图14可知，与市售产品P、S的手动牙刷相比较，安装了实施例1的替换刷头的电动牙刷1在齿面、牙缝、齿颈均提高了牙垢去除率。

(在有无电动的情况下的清洁性的评价试验)

使用了安装有实施例1的替换刷头的电动牙刷1。而且，除了将磨刷压力设定为100g，将行程设定为15mm之外，通过与上述的在有无阶梯差的情况下的清洁性的评价试验相同的试验方法，进行了在有无由振动产生单元引起的振动的情况下的清洁性的评价试验。其结果如图15所示。

根据图15可知，与仅通过手动进行磨刷的情况相比较，一边利用振动产生单元对替换刷头施加振动一边通过手动进行磨刷的方式，在齿面，牙缝，齿颈均提高了牙垢去除率。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明完全不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内对其结构进行变更，这是不言而喻的。

附图标记说明

1：电动牙刷；2：刷头部；3：手柄部；4：牙刷主体；5：振动产生单元；6：电池；10：替换刷头；11：柄；12：植毛座；13：植毛孔；14：毛束；14A：台阶毛束；14AH：高毛束；14AL：低毛束；14B：等高毛束；15：保持筒；15a：卡合突部；16：刷毛；16A：刷毛；16B：刷毛；16a：芯部；16b：鞘部；16c：岛部；16d：海部；17：扁平线；18：芯毛；21：外壳；21a：上部壁；22：连结轴；22a：卡合槽；23：加强环；24：盖构件；24a：嵌合部；25：密封环；30：电动机；30a：旋转轴；31：开关；32：偏心锤；b1：外径；b2：外径；H：阶梯差。

Claims (9)

1.一种电动牙刷，该电动牙刷具备：

刷头部，其是通过将毛束植入于植毛座的植毛孔而成的；

手柄部，其作为用于操作上述刷头部的把手；以及

振动产生单元，其内装于上述手柄部，通过使偏心锤以沿着上述手柄部的长度方向的轴心为中心进行旋转来使刷头部振动，

该电动牙刷的特征在于，

在该电动牙刷中，作为上述毛束，具备以在顶端部形成阶梯差的方式植入于植毛孔的台阶毛束。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中，

将上述台阶毛束的阶梯差设定为1mm～5mm。

3.根据权利要求1或2所述的电动牙刷，其中，

将上述台阶毛束的刷毛的横截面形状形成为海岛形状，并且构成为在刷毛的顶端部由岛部构成的芯毛从海部突出。

4.根据权利要求3所述的电动牙刷，其中，

将上述芯毛的从上述海部算起的突出长度设定为0.5mm～1.0mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动牙刷，其中，

使仅由上述毛束形成的刷头部的固有振动频率接近于除了刷头部以外的电动牙刷主体的固有振动频率。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电动牙刷，其中，

将上述植毛座的毛束的植毛面积设定为0.5cm²以上，将上述植毛孔的个数设定为35个以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电动牙刷，其中，

在上述植毛座的宽度方向上的中央部，至少沿着植毛座的长度方向植入两列上述台阶毛束。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电动牙刷，其中，

将上述台阶毛束和顶端位置齐整的等高毛束植入于上述植毛座。

9.根据权利要求8所述的电动牙刷，其中，

将上述等高毛束的长度设定为与台阶毛束中的较低的毛束的长度相同。