JP2005177377A

JP2005177377A - 歯ブラシ

Info

Publication number: JP2005177377A
Application number: JP2003426289A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kobayashi; 利彰小林; Tadashi Kanamaru; 直史金丸; Yusuke Hakamata; 祐輔袴田
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】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に優れ、ヘッド部の反り、樹脂の白化や亀裂が発生することがなく、十分な植毛強度を確保することのできる歯ブラシを提供すること。
【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つ折りにして植設した歯ブラシにおいて、少なくとも一部の植毛穴３について、該植毛穴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以下とするとともに、少なくともいずれか１つの植毛穴について最近接する他の植毛穴との距離Ｄ_ｍｉｎを１．０ｍｍ以下とし、平線６によって破壊される樹脂の体積Ｖを０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯牙および口腔内軟組織への当たり心地が良好で、う蝕好発部位の歯垢除去力が高く、歯ブラシに必須な物性である植毛強度、反りなどの諸物性値を確保できる、外観差別性に優れた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、生産効率や植毛のしやすさを考慮して、歯ブラシヘッド部の植毛面に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、刷毛断面の総和が１．０ｍｍ^２以上となるように刷毛を束ねた太い毛束を、平線により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、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難いばかりでなく、毛束が太くて硬くなりがちで、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。

また、これまでヘッド部やハンドル部に関しては形状、材質、色などを工夫することにより製品間の差別化を図っていたが、植毛部に関しては毛束の太さや間隔はどれも類似の仕様であり、外観差別性が低く、歯ブラシとしての新奇性に乏しかった。

近年は電動歯ブラシに見られるように１．０ｍｍφ程度の小さな植毛穴を有する歯ブラシも知られている。電動歯ブラシは、植毛台が小さいため、できる限り多数の用毛を植毛する仕様が検討されている（特許文献１＝特表平１１−５０８１６８号公報参照）。

一方、平線植毛による歯ブラシの場合、毛束の間隔が狭くなって平線が密集すると、隣接する平線の間の樹脂に亀裂や白化が生じたり、植毛工程における平線の打ち込みよる変形応力によってヘッド部に反りが生じるなど、歯ブラシとしての外観を損ねるばかりでなく、植毛時のヘッド部の割れ、あるいは長期使用時の素材の疲労によるヘッド部の折損などの問題を生じるおそれがある。ブラッシング中に歯ブラシが折れた場合には、手指や口腔内を傷つけるおそれがあり危険であるし、植毛時にヘッド部にひびが入ったり、割れたりした場合には製品の歩留まりの低下を招き、生産効率上好ましくない。

これらを防止するために、特許文献２（特開平８−１９４２３号公報）のようにヘッド部の厚みに対する植毛穴底面からヘッド部下面までの長さの割合を規定したもの、特許文献３（特開２００２−３６０３４３号公報）、特許文献４（特開２００１−３１４２３１号公報）などのように平線打ち込み角度を工夫したり、平線植毛による毛束と接着植毛の毛束を交互に配列したもの、特許文献５（特開平１０−２５７９２２号公報）のように平線の最も近接する部分の植毛面に隆起部を形成したものなどが提案されている。

特表平１１−５０８１６８号公報（全文、全図）特開平８−１９４２３号公報（全文、全図）特開２００２−３６０３４３号公報（全文、全図）特開２００１−３１４２３１号公報（全文、全図）特開平１０−２５７９２２号公報（全文、全図）

従来の歯ブラシは、毛束が太く、咬合面の歯垢除去力が高いものの、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は必ずしも十分ではなかった。そこで、細い毛束を高密度で植設することによりこれらの問題を解決する試みが行なわれたが、最適な毛束の太さや間隔に関する知見はほとんど知られていない。

また、毛束を高密度で植設することで平線の間隔が狭くなり、ヘッド部に亀裂や白化、反りなどが発生するという課題が残されていた。一方、亀裂や白化の発生を防ぐことを目的として平線を短くした場合は、毛束強度や一本毛抜け強度が低下してしまうなどの課題が発生した。

本発明は、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に優れ、ヘッド部の反り、樹脂の白化や亀裂が発生することがなく、十分な植毛強度を確保することのできる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、平線を用いてヘッド部植毛面の植毛穴に２つ折りにして植設した歯ブラシにおいて、少なくとも一部の植毛穴について、該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を１．０ｍｍ^２以下とするとともに、少なくともいずれか１つの植毛穴について最近接する他の植毛穴との距離（最近接植毛穴間距離）Ｄ_ｍｉｎを１．０ｍｍ以下とし、平線によって破壊される樹脂の体積（樹脂破壊体積）Ｖを０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下としたものである。

１つの植毛穴に植毛される刷毛の断面積の総和は１．０ｍｍ^２以下が好ましく、より好ましくは０．１０から０．７０ｍｍ^２の範囲である。この時、刷毛断面形状が円形の場合を例に取ると、７ｍｉｌ（０．１７８ｍｍ）用毛では１穴当たりおよそ５〜１４本、折り返しで１０〜２８本に相当するが、これらは設計上の目安であって、この本数は設計上の歯ブラシ仕様と刷毛径、断面形状などにより任意に設定できる。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を越えると、毛束としての強度が高くなるために剛性の高い毛束となり、毛束の柔軟性が極端に低下して好ましくない。

また、少なくともいずれか１つの植毛穴について最近接する他の植毛穴との距離（最近接植毛穴間距離）Ｄ_ｍｉｎは１．０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．２５ｍｍ以上、０．７５ｍｍ以下の範囲である。毛束の間隔が狭すぎると歯間に刷毛が入らず、歯間進入性が低下する。一方、間隔が広がると、外観差別性、刷掃実感が低下する。また、間隔が広がると、ブラッシング運動に伴う毛束の反発作用が強くなり、刷掃時に毛束のゴツゴツとした感触が加わり、使用感が低下するばかりでなく、刷毛１本１本の滑らかな運動が発揮されず、歯垢除去効果も低下する。

従来の主な平線植毛歯ブラシでは、ＪＩＳ規格で規定されている植毛強度を確保するために、直径１．５〜２．２ｍｍ程度の円形断面の植毛穴を用いるとともに、植毛穴の穴縁に対する平線の掛かり代として０．２５ｍｍ程度を設定している。少数毛束の植毛穴を多数有する歯ブラシにおいても平線の厚さや掛かり代を増やすことにより、ある程度の植毛強度は確保できるが、亀裂や白化の原因となるため限界がある。

そこで、本発明者らは鋭意実験・研究を進めた結果、少数毛束植毛においては、植毛強度はパッキングファクターＰＦ＝（刷毛の断面積の総和）／（植毛穴面積−植毛穴にかかっている平線の断面積）×１００[％]（＝１穴当たりの植毛穴に対する毛束の密度）、平線の長さ、ハンドル樹脂の種類には依存せず、平線がハンドル樹脂を破壊する体積（樹脂破壊体積）と密接な関係があることを見い出した。そして、さらに検討を重ねた結果、最適な樹脂破壊体積の範囲は０．１〜０．４ｍｍ^３の範囲であり、より好ましくは０．１５〜０．３ｍｍ^３の範囲であることが判明した。０．１ｍｍ^３未満では歯ブラシとしての必須物性である植毛強度が十分に得られず、また、０．４ｍｍ^３を越える場合には反りや白化などといった課題が発生することが分かった。

上記植毛穴の形状としては、通常の円形や、四角形などの正多角形も好ましいが、略楕円形、略長円形、略長方形などの長軸と短軸を有する形状とし、さらに、その方向を組み合わせることによって目的とする毛の当たり心地、刷掃実感に応じた仕様とすることが望ましい。また、植毛穴の短軸側が外側に位置するように配列すると、植毛された毛束の細い側が歯ブラシ外周から見えるようになり、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ので、外観差別性も著しく向上する。また、平線同士の干渉を避けながらより密毛となるようにするために、植毛穴の穴配置を千鳥状にすることも望ましい。

植毛穴の長軸方向に平線を打ち込む際は、平線に沿って刷毛が並ぶために植毛強度が向上する。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ため、外観差別性を向上させることができる。この際の植毛穴形状は、毛束と植毛穴との隙間を減らすために略長方形が好ましい。また、短軸方向に平線を打つ際には、毛束断面に対する外接円の短軸方向と植毛穴の短軸方向を合致させることにより、植毛穴と毛束との間の空間を少なくすることが可能となり、毛立ちの優れた植毛部を作成することができる。この際、使用する刷毛断面が円形の場合には、植毛穴の形状を略楕円形、略長円形とすることが好ましい。

平線の厚さと長さは、平線によって破壊される樹脂の体積に直接寄与するものであるから、植毛穴の形状と大きさ、穴縁に対する平線の掛かり代、平線の打ち込み深さなどとの関係に基づいて、前記樹脂破壊体積０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下となるような厚さと長さに設定される。一方、平線の幅（上下方向の高さ）については、植毛穴に打ち込まれた際に植毛面から外部へ突出しない限り、特に制限はない。

平線の材質は、真鍮、ステンレスなどの金属のほか、生分解性プラスチックをはじめとする硬質プラスチックなども使用可能である。

上記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）などの素材を単独または混合して用いることができる。また、熱可塑性エラストマーと組み合わせた多色成形ハンドルとすることも好ましい。なお、ハンドル材料は上記樹脂に限定されるものではない。

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重芯鞘状に成形して外側と内側で材質を異ならしめた刷毛や面状態の異なる刷毛など、目的に応じて使用することができる。

毛束を構成する刷毛の太さとしては、３〜１０ｍｉｌ（０．０７６〜０．２５４ｍｍ）、好ましくは５〜８ｍｉｌ（０．１２５〜０．２０３ｍｍ）のものが好ましく、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好ましい。特に多数穴を配置した仕様は、外側の毛束より中央に向かう刷毛の強度を強くしあるいは変化させること（太さ、材質、長さ、色、断面形状など）は、使用感、外観差別状の上でも好ましい。

上記刷毛の具体的な種類としては、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を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

上記歯ブラシの刷毛に関しては、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、単一平面状としたり、山切り状としたり、凹凸形状とするなど、さらには、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良い。

なお、歯ブラシヘッド部についても、その形状、大きさ、デザインともに何ら制限を受けない。

本発明によれば、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に優れ、ヘッド部の反り、樹脂の白化や亀裂が発生することがなく、十分な植毛強度を有する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を、平線６を用いてヘッド部１の植毛面２の植毛穴３に２つ折りにして植設した歯ブラシにおいて、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以下とし、また、最近接する任意の植毛穴３との距離（最近接植毛穴間距離）Ｄ_ｍｉｎを１．０ｍｍ以下とし、さらに、平線６によって破壊されるヘッド部１の樹脂の体積Ｖを０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下に設定したものである。

ここにおいて、「毛束４を構成する刷毛５の断面積の総和」とは、図１（ｂ）に示すように、毛束４、すなわち植毛穴３に植毛されたすべての刷毛５の断面積を足した値である。また、「最近接する任意の植毛穴３との距離（最近接植毛穴間距離）Ｄ_ｍｉｎ」とは、図１（ｃ）に示すように、複数個の植毛穴３のうち、最も距離の近い植毛穴同士の間の距離を指すものである。

また、「平線６によって破壊される樹脂の体積Ｖ」とは、例えば図２に示すように、円形断面の植毛穴３の場合、Ｖ（ｍｍ^３）≒平線の厚さＡ（ｍｍ）×平線の打ち込み深さＢ（ｍｍ）×平線の掛かり代Ｃ（ｍｍ）×２で与えられる値である。

なお、図２に示した円形の植毛穴３の場合、平線の掛かり代Ｃの部分は植毛穴３の円弧状の穴壁で区画されるため、樹脂破壊体積Ｖ（ｍｍ^３）の値は近似値となって「≒」となるが、図１（ｂ）のように、長円形状の植毛穴３の短軸方向に平線６を打ち込んだ場合には、平線６の掛かり代部分は植毛穴３の直線部分で区画されるので、樹脂破壊体積Ｖ（ｍｍ^３）＝平線の厚さＡ（ｍｍ）×平線の打ち込み深さＢ（ｍｍ）×平線の掛かり代Ｃ（ｍｍ）×２として正確に求めることができる。他の断面形状になる植毛穴の場合も同様にして近似値または正確な値として求めることができる。

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毛束となる。また、最近接する任意の植毛穴３との距離Ｄ_ｍｉｎを１．０ｍｍ以下としたので、適度な毛束密毛度を有し、歯間進入性と刷掃実感の優れたものとなる。さらに、平線６によって破壊されるヘッド部１の樹脂の体積Ｖを０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下となるように設定したので、適度な植毛強度を得ることができ、ヘッド部の反り、白化や割れなどを防止することができる。この結果、上記各効果が相俟って、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に優れ、ヘッド部の反り、樹脂の白化や亀裂が発生することがなく、十分な植毛強度を有する歯ブラシとすることができる。

＜実験例＞
本発明仕様の歯ブラシ（本発明１〜１２）と従来仕様の歯ブラシ（比較例１〜１２）を作製し、毛束強度、１本抜け強度、ヘッド部の反り、亀裂・白化、当たり心地、歯間進入性、刷掃実感についての比較実験を行なった。その結果を表１に示す。表１から明らかなように、本発明仕様の歯ブラシは、総合評価においていずれも従来仕様の歯ブラシよりも優れていることが確認された。

評価方法
１．物性測定
（１）毛束強度
毛束強度の測定は、ＪＩＳＳ３０１６に規定の方法によった。
◎：平均２５Ｎ以上、○：平均１５Ｎ以上、２５Ｎ未満、△：平均８Ｎ以上、１５Ｎ未満、 ×：平均８Ｎ未満
（２）１本抜け強度
◎：平均５Ｎ以上、○：平均３Ｎ以上、△：平均１．５以上、×：平均１．５未満
（３）反り
図３に示すように、ヘッド部１の先端部とパーティングラインｍとの交点Ｐから、首部パーティングライン延長線までの長さｎ（ｍｍ）を反りとした。
◎：０ｍｍ、○：０より大きく、０．１ｍｍ未満、△：０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満、×：０．５ｍｍ以上
（４）亀裂・白化（平線周囲の変色）
◎：亀裂や白化がまったくない、○：亀裂や白化がほとんどない、△：やや白化がある、×：亀裂や白化がある

２．官能評価
社内専門パネラー３０名による評価の平均値を評価結果とした。
（１）当たり心地の良さ
◎：非常に良い、○：良い、△：どちらとも言えない、×：良くない
（２）歯間進入性
◎：非常に良い、○：良い、△：どちらとも言えない、×：良くない
（３）刷掃実感
◎：非常に感じる、○：感じる、△：どちらとも言えない、×：感じない
（４）総合評価
◎：非常に良い、○：良い、△：どちらとも言えない、×：良くない

図４に、本発明に係る歯ブラシの具体的な実施例を示す。
図中、実施例１〜７は手動式の歯ブラシの例、実施例８は電動歯ブラシの例をそれぞれ示すものである。これら歯ブラシは、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、少なくともいずれか１つの植毛穴について最近接する他の植毛穴との距離（最近接植毛穴間距離）Ｄ_ｍｉｎが１．０ｍｍ以下、平線によって破壊される樹脂の体積（樹脂破壊体積）Ｖが０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下となるように、各部の仕様を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）はヘッド部の植毛穴の部分拡大平面図である。（ａ）（ｂ）は本発明における樹脂破壊体積（Ｖ）を説明するための図である。歯ブラシにおけるヘッド部の反りの説明図である。本発明に係る歯ブラシの具体的な実施例を示す図である。

符号の説明

１ヘッド部
２植毛面
３植毛穴
４毛束
５刷毛
６平線
Ｄ_ｍｉｎ最近接する任意の植毛穴との距離（最近接植毛穴間距離）
Ｖ平線によって破壊されるヘッド部の樹脂の体積（樹脂破壊体積）

Claims

複数本の刷毛を束ねた毛束を、平線を用いてヘッド部植毛面の植毛穴に２つ折りにして植設した歯ブラシにおいて、少なくとも一部の植毛穴について、該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を１．０ｍｍ^２以下とするとともに、少なくともいずれか１つの植毛穴について最近接する他の植毛穴との距離（Ｄ_ｍｉｎ）を１．０ｍｍ以下とし、平線によって破壊される樹脂の体積（Ｖ）を０．１ｍｍ^３以上、０．４ｍｍ^３以下としたことを特徴とする歯ブラシ。