JP2000014452A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドの強度低下をもたらすことなく、優れ
た操作性と刷掃性が得られる歯ブラシを提供する。 【解決手段】 ヘッド１０のハンドル長手方向Ｌに直交
する任意の横断面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３等で植毛面の長さＷ
に対する非植毛部分Ｂの比率Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／Ｗ）を
０．３０以上に、また、刷毛束２０を取り去り植毛穴が
開口した非植毛状態のヘッド１０を想定し、この非植毛
状態のヘッド１０のハンドル長手方向に直交する横断面
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３等における刷毛束穴を中実とみなした
面積Ａと刷毛穴を空とした実際の面積ａとの比率Ｒ２
（Ｒ２＝ａ／Ａ）を０．３５以上とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、歯ブラシ、操作
性の改善と強度の向上との両立を図った歯ブラシに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、歯ブラシは、ハンドルの
先端にヘッドを一体に有し、このヘッドの植毛面に刷毛
が束（刷毛束）として植毛される。このような歯ブラシ
は、刷毛束が平線を用いた植毛方法、インモールド法、
あるいは、熱融着法等により植毛される。平線を用いた
植毛方法は、ヘッドに植毛穴を形成し、この植毛穴に刷
毛束を嵌合する。そして、この平線を用いた植毛方法に
おいては、成形工程の熱収縮アンバランスによるヘッド
のそりの防止と、植毛工程での平線打ち込みによるそり
や割れの防止を目的に、ヘッドの植毛穴底部の肉厚を相
当の厚みに形成すること等が行われる（特開平８−１９
４２３号公報参照）。

【０００３】また、インモールド法は特公平６−１６７
２５号公報、特開昭６１−２６８２０８号公報、特開平
２−１１１３０５号公報等に、熱融着法は特公平６−４
６９６２号公報や特開平２−９９００２号公報等に知ら
れる。これらインモールド法と熱融着法においては、束
ねた刷毛を所定の密毛度、毛束形状、毛先形状に整えた
後、毛先と反対側の基端を熱等で融着して埋入する。

【０００４】ところで、近年の歯ブラシは、口腔内に差
し込んだ際の違和感の除去や操作性の改善等を目的に、
ヘッドの小型化や薄肉化が図られ、また、刷掃性の向上
等を目的に刷毛束の配置や形状に工夫が施される。例え
ば、実開昭６３−９９５２７号公報においては、刷毛束
をヘッドの略全幅にわたって連続して設けた歯ブラシが
提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た実開昭６３−９９５２７号公報に記載の歯ブラシにあ
っては、刷毛束をヘッドの略全幅にわたって連続して設
けるため、この刷毛束の配置部分の樹脂量が少なくな
り、ヘッドの強度の低下をもたらすという問題が生じ
る。この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ヘ
ッドの強度低下をもたらすことなく、優れた操作性と刷
掃性が得られる歯ブラシを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ハンドル先端にヘッドを備
え、該ヘッドの植毛面に刷毛を束にして植毛した歯ブラ
シにおいて、前記ヘッドの前記ハンドル長手方向に直交
する横断面で前記植毛面の長さＷに対する非植毛部分の
合計Ｂの比率Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／Ｗ）を０．３０以上とし
た。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、ハンドル先
端にヘッドを備え、該ヘッドの植毛面に刷毛を束にして
植毛した歯ブラシにおいて、前記ヘッドから前記植毛束
を取り除いて埋入穴が開口した非植毛状態のヘッドを想
定し、該非植毛状態のヘッドの前記ハンドル長手方向に
直交する横断面における前記埋入穴を中実とみなした面
積Ａと実際の面積ａとの比率Ｒ２（Ｒ２＝ａ／Ａ）を
０．３５以上とした。

【０００８】さらに、請求項３記載の発明は、ハンドル
先端にヘッドを備え、該ヘッドの植毛面に刷毛を束にし
て植毛した歯ブラシにおいて、前記ヘッドの前記ハンド
ル長手方向に直交する横断面における前記植毛面の長さ
Ｗに対する非植毛部分の合計Ｂの比率Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／
Ｗ）を０．３０以上とするとともに、前記ヘッドから前
記植毛束を取り除いて埋入穴が開口した非植毛状態のヘ
ッドを想定し、該非植毛状態のヘッドの前記ハンドル長
手方向に直交する横断面における前記埋入穴を中実とみ
なした面積Ａと実際の面積ａとの比率Ｒ２（Ｒ２＝ａ／
Ａ）を０．３５以上とした。

【０００９】ハンドルはヘッドと一体に（低い剛性のネ
ック等を介して）熱可塑性樹脂の射出成形等で成形さ
れ、熱可塑性樹脂がポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リエステル、ポリアミド、セルロースプロピオネート、
ポリメチルメタアクリレート、ＡＢＳ樹脂等で代表され
る。望ましい態様としては、ハンドル（ヘッド）は、熱
可塑性樹脂に物性に優れかつ安価のポリプロピレンを用
い、また、異種の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマ等
を組合せた多色成形（複合成形）で成形、例えば、ハン
ドルの握り部等に熱可塑性エラストマを部分的に用い成
形して把持性等を改善する。

【００１０】刷毛は、ポリアミド（ナイロン６−１２、
ナイロン６−１０、１２ナイロン等）やポリエステル
（ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタ
レート等）、ポリプロピレン等のフィラメント、あるい
は、これらを組み合わせた複合フィラメント等であっ
て、太さが３mil〜１０mil（１mil＝１／１０００inc
h）、好ましくは、５mil〜８milのものが用いられる。
そして、この刷毛は、必要に応じて、先端が先鋭化する
テーパ形状に成形したものが用いられ、また、先端に丸
め加工等が施される。

【００１１】刷毛束は、種々の断面形状に、かつ、任意
の配列に配置でき、例えば、前述した実開昭６３−９９
５２７号公報等に記載されるような形状と配置も採用で
きる。この刷毛束の植毛方法は、前述した平線を用いた
方法、インモールド法、熱融着法のいずれも採用できる
が、刷毛束の形状や配置の自由度が高く、ヘッドの厚み
を薄くできるインモールド法や熱融着法が好ましい。

【００１２】そして、請求項１記載の発明は、ヘッドの
ハンドル長手方向に直交する任意の横断面で植毛面の長
さＷに対する非植毛部分（複数箇所の場合は合計）Ｂの
比率Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／Ｗ）を０．３０以上に、換言すれ
ば、ハンドル長手方向と直交するヘッドの横断面におい
て、ヘッドの植毛面における幅方向の刷毛束の植毛部分
Ｈ（Ｈ＝Ｗ−Ｂ）の全幅Ｗに対する比率（Ｈ／Ｗ）を
０．３０未満とした。なお、ヘッドは植毛面の両側部に
口腔内が傷付くことを防止すること等を目的にＲ面取り
が施され、厳密な意味での全幅Ｗを規定することは困難
であるが、Ｒ面取りの曲率半径は通常小さいため植毛面
の幅寸法はヘッドの幅寸法と等価とみなす。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、ヘッドのハ
ンドル長手方向に直交する横断面における前記刷毛を含
む面積Ａと刷毛を除いた面積ａとの比率Ｒ２（Ｒ２＝ａ
／Ａ）を０．３５以上、換言すれば、刷毛を取り除いて
刷毛束の基端が埋入していた穴が植毛面に開口する状態
を想定し、この状態において、穴を中実とみなした横断
面積Ａと、実際の（穴を空とした）横断面積ａとの比率
Ｒ２を０．３５以上、好ましくは、０．４０以上とし
た。

【００１４】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
記載の発明の構成と請求項２記載の発明の構成の双方を
備える。すなわち、請求項３記載の発明は、比率Ｒ１を
０．３以上とする構成と、比率Ｒ２を０．３５（好まし
くは、０．４０）以上とする構成の双方を備える。

【００１５】

【作用】歯ブラシは、ヘッドに長手方向に直交する方向
の力が作用すると、引張あるいは圧縮の曲げ応力が発生
して曲げを生じ、この曲げ応力が降伏応力を超えるとヘ
ッドが破壊し、また、最大の応力が表面（植毛面）に生
じ、刷毛束が埋め込まれた穴を切欠とする応力集中を生
じて亀裂等が発生する原因となる。しかしながら、請求
項１記載の発明に係る歯ブラシは、比率Ｒ１、すなわ
ち、植毛面の穴の開口面積比が小さく、応力集中率を低
くできるため、亀裂等の発生を防止できる。また、請求
項２記載の歯ブラシは、比率Ｒ２が高く中実部分が多
く、断面二次モーメントが大きく、かつ、そのハンドル
長手方向における変化も小さくできるため、発生する最
大応力を小さくでき、優れた強度が得られ、応力集中も
小さくできる。さらに、請求項３記載の発明にかかる歯
ブラシは、亀裂等の発生を防止でき、また、優れた強度
が得られる。

【００１６】また特に、請求項２記載の発明にかかる歯
ブラシは、平線を用いないインモールド法や熱融着法等
により刷毛束を植毛する場合に、バリやショートショッ
ト等を生じることなく高い位置精度で刷毛束を強固に固
着できるのみならず、ヘッドの変形も抑制できる。

【００１７】すなわち、熱融着法においては、刷毛束を
深く植毛する等して比率Ｒ２を０．３５より小さくする
と、熱融着法では、ヘッドと刷毛束の双方とも溶融した
状態で所定角度を維持して結合させることが困難となる
のみならず毛束以外のヘッド樹脂部面積が不足してヘッ
ドの変形を招く。

【００１８】また、インモールド法においては、刷毛束
を深く植毛する等して比率Ｒ２を０．３５より小さくす
ると、金型キャビティ内に突出した毛束（溶融部分）が
樹脂の流れにより位置ズレを生じやすく、射出樹脂が金
型の刷毛束保持孔へ進入しやすくバリ等の原因となる。
そして、このような不具合を解決するために、低圧の射
出圧力、あるいは、低速の射出速度で成形すると、キャ
ビティ内に突出した刷毛束が樹脂流れに対して大きな抵
抗となり、刷毛束周囲へのウェルドラインの発生、刷毛
束溶融部分でのショートショット等を招く。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１から図３はこの発明の一の
実施の形態にかかる歯ブラシを示し、図１が同歯ブラシ
のヘッドを拡大して示す図、図２が同ヘッドの横断面
図、図３が説明図である。

【００２０】図中、１０は歯ブラシのヘッドであり、ヘ
ッド１０には表面（植毛面Ｓ）に複数の刷毛束２０が整
列されて植毛される。周知のように、ヘッド１０は、ネ
ックを介してハンドルに連続し（図示を省略）、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂の射出成形により一体成形さ
れる。刷毛束２０は、ポリアミド等からなる３〜１０mi
l程度の太さの刷毛を束ねてなり、平線を用いた植毛
法、熱融着法あるいはインモールド法等で植毛される。

【００２１】ヘッド１０は、平面視形状がハンドル長手
方向Ｌに長い長方形の板状部分であって、刷毛束２０を
取り除いた状態（以下、便宜上「非植毛状態」と称す
る）を想定すると、図２および図３ａに示すように刷毛
束２０の基端部が埋入する複数の植毛穴２１を有し、こ
れら植毛穴２１が植毛面Ｓに開口する。

【００２２】そして、非植毛状態のヘッド１０は、ハン
ドル長手方向Ｌに直交する任意の横断面Ｃ１〜Ｃ３にお
いて、換言すれば、ハンドル長手方向Ｌの全範囲におい
て、植毛面Ｓの全長さ（全幅寸法）Ｗと植毛穴２１の開
口範囲（植毛部分）Ｈを除いた非植毛部分の範囲Ｂ（Ｂ
＝Ｗ−Ｈ）との比率Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／Ｗ）が０．３０以
上の値を有する。

【００２３】すなわち、ヘッド１０の植毛面Ｓは、図２
ａの横断面Ｃ１において範囲ｂ１からｂ４の合計として
規定される非植毛部分の範囲Ｂ（Ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３
＋ｂ４）の全幅Ｗに対する比率Ｒ１が０．３０以上、以
下同様に、図２ｂの横断面Ｃ２においては範囲ｂ５から
ｂ７の合計として規定される非植毛部分の範囲Ｂ（Ｂ＝
ｂ５＋ｂ６＋ｂ７）の全幅Ｗに対する比率Ｒ１が０．３
０以上、図２ｃに示す断面Ｃ３においては全幅Ｗと非植
毛部分の範囲Ｂが一致して比率Ｒ１が１を有する。

【００２４】また、非植毛状態のヘッド１０は、ハンド
ル長手方向Ｌに直交する任意の横断面（例示はＣ１）に
おいて、図３ａに示す実断面積ａと図３ｂに示す植毛穴
２１を中実とみなした断面積（便宜上、形状断面積と称
する）Ａとの比率Ｒ２（Ｒ２＝ａ／Ａ）が０．３５以上
の値を有する。すなわち、非植毛状態のヘッド１０は、
ハンドル長手方向Ｌの全範囲において形状断面積Ａに対
する中実部分の断面積ａの比率Ｒ２が０．３５以上の値
を有する。ただし、実断面積ａの算出は、平線を用いる
場合は植毛穴２１断面積を全面積から減算し、また、イ
ンモールド法や熱融着法による場合は刷毛束２０とヘッ
ド１０の樹脂との境界を植毛穴２１の周壁とみなし、こ
の植毛穴断面積を全面積から減算した。なお、横断面Ｃ
２，３に対する比率Ｒ２については説明を省略するが、
横断面Ｃ１と同様であることは述べるまでもない。

【００２５】この実施の形態にあっては、ヘッド１０は
非植毛状態でハンドル長手方向Ｌの全範囲において植毛
面Ｓの全幅Ｗに対する非植毛部分の範囲Ｂの比率Ｒ１が
０．３０以上、かつ、形状断面積Ａに対する中実部分の
断面積ａの比率Ｒ２が０．３５以上の値を有する。この
ため、ヘッド１０を薄く、また、小型化して操作性の改
善を図っても、刷毛束２０の基端の埋入部分をヘッド１
０の樹脂と強固に固着でき、また、ヘッド１０に優れた
強度が得られ、さらに、断面係数の変化も小さく、応力
集中率も小さくでき、使用に際して力が加わっても植毛
面Ｓ等に亀裂等が発生することを防止できる。

【００２６】そして、この歯ブラシをインモールド法で
製造する場合においては、ヘッド１０は中実部分の比率
Ｒ２が０．３５以上で成形に際しての刷毛束２０のキャ
ビティ内への突出量が少なく、また、ヘッド１０は非植
毛部分Ｂの比率Ｒ１が０．３０以上で植毛面Ｓの植毛穴
２１の開口比が小さい。このため、キャビティ内へ射出
される樹脂の流れで刷毛束２０が変形や位置ズレを起こ
すことがなく、また、刷毛束２０を保持した保持孔内へ
樹脂が浸入することも抑制でき、バリ等の発生も防止で
きる。

【００２７】また、この歯ブラシを熱融着法で製造する
場合においては、ヘッド１０を形成する樹脂、すなわ
ち、刷毛束２０の基端と溶融結合する樹脂が確保され
る。このため、刷毛束２０を位置ズレが生じることなく
強固に固着でき、また、ヘッド１０に変形が生じること
も防止できる。

【００２８】さらに、この歯ブラシを平線を用いた方法
で製造する場合も、ヘッド１０が十分な強度を有するた
め、刷毛束２０の打ち込み等に際してヘッド１０に亀裂
等が生じることを防止できる。すなわち、平線を用いた
方法では、植毛穴２１が形成されたヘッド１０を予め成
形し、このヘッド１０の植毛穴２１に刷毛束を平線とと
もに打ち込み嵌合するが、この打ち込みに際してもヘッ
ド１０に亀裂等が発生しない。

【００２９】なお、述べるまでもないと解するが、この
発明は、上述した実施の形態に限定されるものではな
く、前述した実開昭６３−９９５２７号公報に記載され
るような断面長方形でハンドル長手方向Ｌに斜行する刷
毛束２０を有する歯ブラシ、また、刷毛束２１の高さを
異ならせた歯ブラシ、さらに、ヘッドが平面視円形、楕
円あるいは三角形等の異形状の歯ブラシ等、ヘッドの植
毛面に段差を形成して刷毛束の長さを異ならせた歯ブラ
シ等にも適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明にかかる歯ブラシによれば、ヘッドのハンドル長手方
向に直交する任意の横断面で植毛面の長さＷに対する非
植毛部分（複数箇所の場合は合計）Ｂの比率Ｒ１（Ｒ１
＝Ｂ／Ｗ）を０．３０以上とするため、また、請求項２
記載の発明にかかる歯ブラシによれば、ヘッドから刷毛
束を取り除いて植毛穴が開口した非植毛状態のヘッドを
想定し、この非植毛状態のヘッドのハンドル長手方向に
直交する横断面における植毛穴を中実とみなした面積Ａ
と刷毛穴を空とした実際の面積ａとの比率Ｒ２（Ｒ２＝
ａ／Ａ）を０．３５以上とするため、さらに、請求項３
記載の発明にかかる歯ブラシによれば、上記比率Ｒ１を
０．３０以上、かつ、上記比率Ｒ２を０．３５以上とす
るため、薄型化や小型化を図っても優れた強度が得ら
れ、また、応力集中による亀裂の発生等も防止でき、さ
らに、製造に際しての刷毛束の位置ズレ等の不都合も防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態にかかる歯ブラシの
ヘッドを刷毛束を取り除いて模式的に示し、ａが平面
図、ｂが正面図である。

【図２】ａが図１のＣ１−Ｃ１矢視断面図、ｂが図１の
Ｃ２−Ｃ２矢視断面図、ｃが図１のＣ３−Ｃ３矢視断面
図である。

【図３】同歯ブラシの比率Ｒ２の算出の基礎となる面積
を説明する模式図であり、ａおよびｂがそれぞれ図１の
Ｃ１−Ｃ１矢視相当の断面図である。

【符号の説明】

１０ ヘッド ２０ 刷毛束 ２１ 植毛穴 Ｗ ヘッドの幅寸法 Ｂ ヘッドの非植毛部分の範囲寸法 Ａ ヘッドの形状面積（植毛穴を中実とみなした
面積） ａ 実際の面積 Ｒ１ 比率 Ｒ２ 比率

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 孝夫 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 3B202 AA06 AB10 AB15 DB01 EG03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドル先端にヘッドを備え、該ヘッド
   の植毛面に刷毛を束にして植毛した歯ブラシにおいて、 前記ヘッドの前記ハンドル長手方向に直交する横断面で
   前記植毛面の長さＷに対する非植毛部分の合計Ｂの比率
   Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／Ｗ）が０．３０以上であることを特徴
   とする歯ブラシ。
2. 【請求項２】 ハンドル先端にヘッドを備え、該ヘッド
   の植毛面に刷毛を束にして埋入した歯ブラシにおいて、 前記ヘッドから前記植毛束を取り除いて埋入穴が開口し
   た非植毛状態のヘッドを想定し、該非植毛状態のヘッド
   の前記ハンドル長手方向に直交する横断面における前記
   埋入穴を中実とみなした面積Ａと実際の面積ａとの比率
   Ｒ２（Ｒ２＝ａ／Ａ）が０．３５以上であることを特徴
   とする歯ブラシ。
3. 【請求項３】 ハンドル先端にヘッドを備え、該ヘッド
   の植毛面に刷毛を束にして植毛した歯ブラシにおいて、 前記ヘッドの前記ハンドル長手方向に直交する横断面に
   おける前記植毛面の長さＷに対する非植毛部分の合計Ｂ
   の比率Ｒ１（Ｒ１＝Ｂ／Ｗ）を０．３０以上とするとと
   もに、前記ヘッドから前記植毛束を取り除いて埋入穴が
   開口した非植毛状態のヘッドを想定し、該非植毛状態の
   ヘッドの前記ハンドル長手方向に直交する横断面におけ
   る前記埋入穴を中実とみなした面積Ａと実際の面積ａと
   の比率Ｒ２（Ｒ２＝ａ／Ａ）を０．３５以上とした。