JP2006180953A - Electric toothbrush - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、口腔内の塩化物イオンを有効塩素に変化させて殺菌及び洗浄を行う電動歯刷子に関する。 The present invention relates to an electric toothbrush that performs sterilization and cleaning by changing chloride ions in the oral cavity to effective chlorine.
従来、口腔内の洗浄に用いる歯刷子に、モータ等による動力機構や駆動機構を備え、刷子を振動させることによって口腔内を擦掃する電動歯刷子がある。
また、電動歯刷子に、洗浄効果等を向上させるための構成を備えたものも提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an electric toothbrush that is provided with a power mechanism or a drive mechanism using a motor or the like in a toothbrush used for cleaning the oral cavity and rubs the oral cavity by vibrating the brush.
Further, an electric toothbrush having a configuration for improving the cleaning effect and the like has been proposed.
電動歯刷子に、洗浄効果を向上させるための構成を備えた例として、マイナスイオンを発生する石英安山岩が配合されたナイロン毛で刷子を構成し、モータで本体部を振動させることによって、該本体部に取り付けられたヘッド部及び該ヘッド部に取り付けられた前記刷子を振動させる電動歯刷子が提案されている(例えば、特許文献1) As an example of an electric toothbrush having a structure for improving the cleaning effect, a brush is composed of nylon bristle blended with quartz andesite that generates negative ions, and the body is vibrated by a motor. An electric toothbrush that vibrates the head part attached to the part and the brush attached to the head part has been proposed (for example, Patent Document 1).
また、ヘッド部に設けられた口内電極と、把持部に設けられた把持部電極と、前記把持部内に設けられて前記ヘッド部を振動させるモータと、該モータを駆動する駆動回路とを具備した電動歯刷子が提案されている(例えば、特許文献2)。 Further, the apparatus includes an intraoral electrode provided in the head part, a gripping part electrode provided in the gripping part, a motor provided in the gripping part to vibrate the head part, and a drive circuit for driving the motor. An electric toothbrush has been proposed (for example, Patent Document 2).
また、把持部の長手方向の中心軸にほぼ沿って配置された回転軸を有し、回転軸に歯車が取り付けられたモータと、モータ回転軸の歯車に歯合する駆動歯車と、前記中心軸を挟んで前記駆動歯車と反対側に配置されるとともに駆動歯車と一体に取り付けられた従動歯車と、該従動歯車に歯合する最終歯車と、一端部が前記最終歯車に係合して最終歯車の回転を直線往復振動に変換する駆動軸と、該駆動軸に他端に取り付けられたヘッド部とを有する電動歯刷子が提案されている(例えば、特許文献3)。 A motor having a rotation shaft disposed substantially along a central axis in a longitudinal direction of the gripping portion; a motor having a gear attached to the rotation shaft; a drive gear meshing with a gear of the motor rotation shaft; and the central shaft A driven gear that is disposed on the opposite side of the drive gear and sandwiched with the drive gear, a final gear that meshes with the driven gear, and a final gear that has one end engaged with the final gear. There has been proposed an electric toothbrush having a drive shaft that converts the rotation of the shaft into linear reciprocating vibration and a head portion attached to the other end of the drive shaft (for example, Patent Document 3).
また、ヘッド部の内部に設けられた圧電変換器と、ヘッド部の植毛面に取り付けられた毛束とが記載された超音波歯刷子が提案されている(例えば、特許文献4)。 Moreover, an ultrasonic toothbrush in which a piezoelectric transducer provided inside the head portion and a hair bundle attached to the flocked surface of the head portion is described has been proposed (for example, Patent Document 4).
また、近年、歯刷子においては、口腔内の洗浄作用に加え、他の機能も求められるようになっているが、口腔内を殺菌するための機能を備えた歯刷子に関する技術は知られていない。 In recent years, toothbrushes are required to have other functions in addition to the cleaning action in the oral cavity. However, there is no known technique related to toothbrushes having a function for sterilizing the oral cavity. .
殺菌技術に関しては、電解槽内部に陰極、陽極およびこれらを隔てる隔膜とを有し、陽極側で電解水を生成するとともに、陰極側でアルカリ水を生成する電解水製造装置が提案されている(例えば、特許文献5)。
特許文献1に記載の電動歯刷子は、刷子に配合された石英安山岩がマイナスイオンを発生することにより、歯垢の中のプラスイオンを引き寄せ、歯垢が歯から取れやすくなり、洗浄効果が向上するというものである。
しかしながら、特許文献1に記載の電動歯刷子は、石英安山岩のマイナスイオンの作用によって歯の表面等の洗浄効果は向上するものの、口腔内を殺菌する機能を有するものではなかった。
In the electric toothbrush described in Patent Document 1, the quartz andesite mixed in the brush generates negative ions, attracting positive ions in the plaque, making it easier to remove plaque from the teeth and improving the cleaning effect It is to do.
However, the electric toothbrush described in Patent Document 1 does not have a function of sterilizing the oral cavity although the cleaning effect on the tooth surface and the like is improved by the action of negative ions of quartz andesite.
特許文献2に記載の電動歯刷子は、使用者が歯磨き時に把持部電極に触れながら把持部を持ってヘッド部を口腔内に挿入した際に、口内電極が口腔内液と接触し、前記把持部電極と口内電極とが使用者の体を介して導通したことを駆動回路が検出して、モータを駆動して前記ヘッド部の振動を開始するものである。これにより、使用者がスイッチ操作を行わなくとも、電動歯刷子のオンオフを自動で行うことができ、また、使用者の体に、前記口内電極と把持部電極との間に微電流が流れることによってイオン効果が生じ、歯の歯垢等を効果的に取り除くことが出来るというものである。
しかしながら、特許文献2に記載の電動歯刷子も、体に流れる微電流によるイオン効果で歯の洗浄効果は向上するものの、口腔内を殺菌する機能を有するものではなかった。
In the electric toothbrush described in
However, the electric toothbrush described in
特許文献3に記載の電動歯刷子は、駆動歯車と従動歯車とを一体化することにより、小型化しながら高い回転トルクを維持して、駆動軸に取り付けられたヘッド部を駆動するものである。
しかしながら、特許文献3に記載の電動歯刷子は、高い回転トルクによって歯垢除去効果を高めているものの、口腔内を殺菌する機能を有するものではなかった。
The electric toothbrush described in
However, although the electric toothbrush described in
特許文献4に記載の超音波歯刷子は、圧電変換器の圧電結晶が共振周波数又は共振周波数付近で共振し、ヘッド部表面に取り付けられた毛束の毛の間で超音波を発生させて歯磨きを行うものである。
しかしながら、特許文献4に記載された超音波歯刷子は、超音波の作用によって歯垢を除去することはできるものの、口腔内を殺菌する機能を有するものではなかった。
In the ultrasonic toothbrush described in
However, although the ultrasonic toothbrush described in
特許文献5に記載された電解水製造装置は、電解槽に食塩などの塩水を入れ、電気分解を行なって陰極、陽極において生成した酸性水、アルカリ水を取り出して用途に応じて使用するものであり、陽極側に生成した酸性水を殺菌に用いることができるというものである。
しかしながら、特許文献5に記載の電解水製造装置は大掛かりな構成であり、大きさやコストの点で、電動歯刷子への採用は困難である。
また、酸性水に含まれる有効塩素量は経時的に失活されることが知られている(「強電解水ハンドブック」医療情報社刊)。このため、生成された酸性水を瞬時に殺菌用として使用する必要があり、特許文献3に記載の電解水製造装置酸性水を生成した後、この酸性水を口腔内の殺菌に用いても、十分な殺菌効果が得られない虞がある。
The electrolyzed water production apparatus described in
However, the electrolyzed water production apparatus described in
In addition, it is known that the amount of effective chlorine contained in acidic water is deactivated over time ("Strong Electrolyzed Water Handbook" published by Medical Information Company). For this reason, it is necessary to use the generated acidic water instantly for sterilization, and after generating the electrolyzed water production apparatus acidic water described in
電気分解による殺菌作用は、以下のような反応式により、殺菌力のある有効塩素(Cl2、HClO等)が発生するためと考えられている。
水溶液中の解離状態は、(1)式、(2)式の化学式で表される。
The bactericidal action by electrolysis is considered to be due to the generation of effective chlorine (Cl 2 , HClO, etc.) having a bactericidal power according to the following reaction formula.
The dissociation state in the aqueous solution is expressed by the chemical formulas (1) and (2).
NaCl→Na++Cl−・・・(1) NaCl → Na + + Cl − (1)
H2O→H++OH−・・・(2) H 2 O → H + + OH − (2)
電気分解による陰極側の反応は、(3)式の化学式で表される。 The reaction on the cathode side by electrolysis is represented by the chemical formula (3).
2H++2e−→H2・・・(3) 2H + + 2e − → H 2 (3)
電気分解による陽極側の反応は、(4)式、(5)式の化学式で表される。 The reaction on the anode side due to electrolysis is expressed by the chemical formulas (4) and (5).
2Cl−→Cl2↑+2e−・・・(4) 2Cl − → Cl 2 ↑ + 2e − (4)
Cl2+H2O⇔HCl+HClO・・・(5) Cl 2 + H 2 O⇔HCl + HClO (5)
通常の電気分解では、(4)式の化学式に示した塩素(Cl2)ガスの細かい気泡が陽極側の電極表面に付着することにより、(4)式及び(5)式に示した反応が阻害され、反応効率が低下する虞があった。 In ordinary electrolysis, fine bubbles of chlorine (Cl 2 ) gas shown in the chemical formula of the formula (4) adhere to the electrode surface on the anode side, so that the reactions shown in the formulas (4) and (5) There was a risk that the reaction efficiency would be impaired.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、口腔内の洗浄及び殺菌を、短時間で効率よく行うことができる電動歯刷子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electric toothbrush that can efficiently perform cleaning and sterilization in the oral cavity in a short time.
本出願人は、上述の課題に対して鋭意研究を重ねた結果、以下の結論を導いて発明を完成させた。
(1)電動歯刷子の振動によって、陽極で発生したCl2気体分子を拡散し、前記陽極に被膜となって付着するのを防止して、常に電極表面を露出させる。これにより、電気分解開始直後(開始〜開始後数分の間)の、(4)式の化学式における有効塩素(Cl2)の生成効率(所定時間内での有効塩素の生成量)を向上させることができる。
(2)電動歯刷子の振動によって、(4)式及び(5)式の化学式で生成する有効塩素を瞬時に拡散することにより、有効塩素が自己拡散作用のみで口腔内に拡散して、口腔内液中での有効塩素が不均一な状態になるのを防止する。これにより、有効塩素が口腔内液中に均一に行き渡る。
従って、殺菌作用を有する有効塩素の生成効率が上がり、短時間での殺菌が可能となる。また、生成された有効塩素を瞬時に高速で拡散することによって、有効塩素が口腔内の隅々に行き渡るため、口腔内の細菌を効率良く殺菌することができる。
As a result of intensive studies on the above-mentioned problems, the present applicant has derived the following conclusions and completed the invention.
By the vibration of (1) an electric toothbrush, it diffused Cl 2 gas molecules generated at the anode, to prevent the adhesion becomes coated with the anode, thereby constantly exposing the electrode surface. As a result, the production efficiency of effective chlorine (Cl 2 ) in the chemical formula (4) immediately after the start of electrolysis (between the start and several minutes after the start) (the amount of effective chlorine produced within a predetermined time) is improved. be able to.
(2) By virtue of the vibration of the electric toothbrush, the effective chlorine generated by the chemical formulas of the formulas (4) and (5) is instantaneously diffused, so that the effective chlorine diffuses into the oral cavity only by the self-diffusion action. Prevents the effective chlorine in the internal liquid from becoming inhomogeneous. Thereby, effective chlorine spreads uniformly in the oral fluid.
Therefore, the production efficiency of effective chlorine having a sterilizing action is increased, and sterilization can be performed in a short time. In addition, by diffusing the generated effective chlorine instantaneously at high speed, the effective chlorine spreads to every corner of the oral cavity, so that bacteria in the oral cavity can be sterilized efficiently.
本発明は、以下に示す構成の電動歯刷子を提供するものである。
第1の発明では、把持部と、前記把持部から延びて毛束が植毛されたヘッド部と、前記ヘッド部に設けられた一対の電極と、モータと、該モータの運動を前記ヘッド部に伝動する駆動部と、前記一対の電極及びモータに電流を供給する電源とを具備し、塩化物イオンを含有する口腔内液に前記一対の電極を接触させた状態で前記電極間を通電させることによって、前記塩化物イオンを有効塩素に変化させるように構成されたことを特徴とする電動歯刷子を提供する。
第2の発明では、前記一対の電極が、ヘッド部の植毛面に設けられていることを特徴とする電動歯刷子を提供する。
第3の発明では、前記口腔内液を生理食塩水としたときに、発生する有効塩素の濃度が2〜100ppmの範囲であることを特徴とする電動歯刷子を提供する。
The present invention provides an electric toothbrush having the following configuration.
In the first aspect of the present invention, a gripping portion, a head portion extending from the gripping portion and having a hair bundle implanted therein, a pair of electrodes provided on the head portion, a motor, and movement of the motor to the head portion A drive unit that transmits power, and a power source that supplies current to the pair of electrodes and the motor, and energizes the electrodes in a state where the pair of electrodes is in contact with oral fluid containing chloride ions. The electric toothbrush characterized by changing the said chloride ion into effective chlorine is provided.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric toothbrush characterized in that the pair of electrodes are provided on a flocked surface of a head portion.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric toothbrush characterized in that the concentration of effective chlorine generated when the oral fluid is physiological saline is in the range of 2 to 100 ppm.
上述の構成によれば、電動歯刷子のヘッド部に備えられた一対の電極を口腔内に挿入し、塩化物イオンが含有されている口腔内液に接触させて口腔内液を電気分解し、有効塩素を生成させることができる。また、モータの運動を駆動部によってヘッド部に伝動し、ヘッド部に設けられた電極が振動する構成となっているため、有効塩素の生成効率を上昇させることができ、また、生成された有効塩素を瞬時に口腔内液に拡散することができる。これにより、有効塩素が短時間で殺菌に有効な濃度に達し、また、瞬時に口腔内の隅々に行き渡るため、効率良く殺菌することができる。 According to the above configuration, the pair of electrodes provided in the head portion of the electric toothbrush is inserted into the oral cavity, and the oral fluid is electrolyzed by contacting the oral fluid containing chloride ions, Effective chlorine can be generated. In addition, since the motor movement is transmitted to the head part by the drive part and the electrode provided on the head part vibrates, the production efficiency of effective chlorine can be increased, and the produced effective Chlorine can be instantly diffused into the oral fluid. As a result, effective chlorine reaches a concentration effective for sterilization in a short time, and since it reaches every corner of the oral cavity instantly, it can be sterilized efficiently.
なお、本発明における口腔内液とは、Cl−を含む溶液であり、例えば、唾液、歯磨き時の口腔液、洗口剤、うがい液、マウススプレー、スポーツドリンク(アクエリアス(登録商標)、ポカリスエット(登録商標))等である。 The oral fluid in the present invention is a solution containing Cl − , for example, saliva, oral fluid during brushing, mouthwash, mouthwash, mouse spray, sports drink (Aquarius (registered trademark), Pocari Sweat ( Registered trademark)).
本発明の電動歯刷子は、口腔内液を生理食塩水にしたとき発生する有効塩素濃度が2〜100ppmとなっている。効果と実使用性を考慮すると5ppm〜60ppmが一層好ましい。5ppm未満の場合、殺菌効果はあるものの十分ではなく、また、60ppmを越えると、僅かに塩素臭が放散されるためである。 In the electric toothbrush of the present invention, the effective chlorine concentration generated when the oral fluid is physiological saline is 2 to 100 ppm. Considering the effect and practical use, 5 ppm to 60 ppm is more preferable. If it is less than 5 ppm, it has a sterilizing effect, but is not sufficient, and if it exceeds 60 ppm, the chlorine odor is slightly dissipated.
本発明の電動歯刷子は、ヘッド部を振動させることにより、上述の濃度の有効塩素を、低電圧条件においても効率的に発生させることができる。従って、安全な設計とすることが可能となる。 The electric toothbrush of the present invention can efficiently generate the above-mentioned concentration of effective chlorine even under a low voltage condition by vibrating the head portion. Therefore, a safe design can be achieved.
以上により、本発明は、有効塩素の生成効率を向上し、高速で瞬時に拡散することにより、口腔内の隅々まで瞬時に行き渡らせることができる。従って、口腔内の殺菌を短時間で効率良く行うことができ、コンパクトで安全な電動歯刷子を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the production efficiency of effective chlorine can be improved and can be instantaneously spread to every corner of the oral cavity by diffusing instantaneously at high speed. Therefore, the oral cavity can be sterilized efficiently in a short time, and a compact and safe electric toothbrush can be provided.
本発明の電動歯刷子によれば、口腔内の塩化物イオンを用い、電気分解により有効塩素を効率良く生成して、高速で瞬時に拡散するため、口腔内の隅々まで瞬時に行き渡らせる。従って、口腔内の洗浄及び殺菌を、短時間で効率よく行うことができる。 According to the electric toothbrush of the present invention, effective chlorine is efficiently generated by electrolysis using chloride ions in the oral cavity and instantly diffuses at high speed, so that it is instantaneously distributed to every corner of the oral cavity. Therefore, the oral cavity can be efficiently cleaned and sterilized in a short time.
以下、本発明に係る電動歯刷子の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1及び図2は、本発明の電動歯刷子の一例を示すものであり、この電動歯刷子1は、把持部2と、把持部2から延びて毛束32が植毛されたヘッド部3と、ヘッド部3に設けられた一対の電極35a、35bと、モータ4と、モータ4の運動をヘッド部3に伝動する駆動部5と、モータ4に電流を供給するモータ駆動電源61と、一対の電極35a、35bに電源を供給する電極用電源62とから概略構成されている。
Hereinafter, an embodiment of an electric toothbrush according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an example of the electric toothbrush of the present invention. The electric toothbrush 1 includes a
図示例のように、電動歯刷子は、使用者が掴む把持部2と、該把持部2の一端に取り付けられ、歯を擦掃する毛束32が植毛されたヘッド部3とが連なって細長に構成されている。把持部2の内部には、モータ4や駆動部5及び電源等が収容されるようになっている。
As shown in the drawing, the electric toothbrush is elongated by connecting the
把持部2は、細長に形成され、内部には、前記モータ4や駆動部5及び電源6等が収容される空間として確保された収容部21が設けられ、絶縁材料によって構成されている。把持部2の長手方向一端には、ヘッド部3が取り付けられるヘッド取付孔22が、前記収容部21に連通して開口するように設けられている。
また、把持部2の表面には、後述するモータスイッチ81及び塩素生成スイッチ82が取り付けられている。これらのスイッチ表面はゴム等で覆うことにより、絶縁及び防水構成とするのが好ましい。また、モータスイッチ81及び塩素生成スイッチ82は、把持部2の表面において、電動歯刷子1の使用時に、使用者が指で操作し易い位置に設けることが好ましい。
図示例では、把持部2は細長で直線状に形成されているが、把持部2は、電動歯刷子1を使用して口腔内の洗浄を行う際に手で把持しやすい形状に構成することが好ましく、適宜決定すれば良い。
The
A
In the illustrated example, the
把持部2を構成する材質は特に限定されないが、例えば、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、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS)、等の樹脂材料を単独又は混合して利用できる。把持部2の材質については、適宜決定して採用できるが、上述したように、把持部2を絶縁材料で構成することにより、電動歯刷子1の使用者の身体に電流が漏れる虞が無い。
Although the material which comprises the holding
ヘッド部3は、植毛面33が設けられた細長のヘッド本体31と、刷毛が束ねられてなり、植毛面33に固定された毛束32とを有しており、植毛面33には棒状の電極35a、35bが、毛束32の両側方に対で配設されている。
ヘッド本体31の長手方向一端には、取付部34が、先端部34a方向に向かうに従って細くなるようにして設けられている。取付部34は、把持部2に形成されたヘッド取付孔22に対して、先端部34aから入り込ませるようにして、挿通自在に組み付けられるようになっている。先端部34aには、モータ4の回転運動を往復振動に変換してヘッド部3に伝動する駆動部5が接続されており、ヘッド部3全体を長手方向で往復振動させる構成になっている。
ヘッド本体31の内部には空洞部36が設けられており、電極35a、35bに接続されて電流を供給する導電線92が配設されている。図示例では、導電線92は、取付部34に設けられた孔部37に挿通され、把持部2内の収容部21に設けられた電極用電源62及び塩素生成スイッチ82に接続されている。
毛束32は、細長の刷毛が束ねられてなり、植毛面33の複数箇所に固定されている。毛束32は、電動歯刷子1を用いて歯磨きを行う際に歯を擦掃する。
The
An
A
The
ヘッド部3の往復動作の速度は特に限定されないが、生成された有効塩素の拡散効果、歯の擦掃効果、使用感等を考慮して、1,000〜7,000(往復/分)の範囲となるように速度を設定することが好ましく、3,000〜6,000(往復/分)の範囲であれば一層好ましい。
ヘッド部3の往復動作が1,000(往復/分)未満の場合は、有効塩素の拡散効果や歯の擦掃効果が低下し、7,000(往復/分)を越えた場合は、使用者が不快に感じる虞がある。
The speed of the reciprocating operation of the
When the reciprocation of the
ヘッド本体31を構成する樹脂は特に限定されず、把持部4と同じ樹脂材料を用いても良いし、適宜決定して採用すれば良い。
The resin constituting the head
毛束32の材質は、公知の歯ブラシの刷毛を用いれば良く、例えば、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂、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等のポリアミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、及び、ポリフッ化ビニリデン等のポリハロゲン化ビニル等、溶融紡糸できる素材を使用することができる。これらの素材を単独又は混合して使用することができる他、導電用刷毛を用いる等、毛束32の材質については適宜決定して採用すれば良い。
The material of the
電極35a、35bは、電動歯刷子1を口腔内に挿入した際に、口腔内液に接触することによって通電回路を形成する一対の電極であり、導電性材料から構成される。
図示例のように、電極35a、35bは、口腔内における口腔内液との密着性を考慮して、植毛面33の毛束32両側方に配設されているが、電動歯刷子1の使用時に、口腔内液と接触できる位置であれば、電極35a、35bを設ける位置は特に限定されず、例えば植毛面33の背面側に電極35a、35bを設けても良い。
また、図示例では、電極35a、35bを棒状に構成して植毛部33の表面に取り付けているが、電極35a、35bは、該電極35a、35bの一部がヘッド部の表面に露出するように設けられていれば良く、電極35a、35bの形状や取付方法については適宜決定して採用することができる。
The
As in the illustrated example, the
Further, in the illustrated example, the
電極35a、35bの材質としては、導電性材料であれば特に限定されず、例えば、白金、金、銅、亜鉛、スズ、ステンレス、カーボン等を採用することができる。また、上述の導電性材料を電極35a、32bの表面にメッキしたものを用いても良いし、導電性刷毛を用いても良い。
電極35a、35bは、両電極が口腔内液に接触して通電回路を形成することによって陽極側の電極から有効塩素を生成するものであり、ヘッド部3のように、振幅等の動作が行われる位置に取り付けることが、後述する有効塩素の生成効率の点で好ましい。
The material of the
The
また、電極35a、35bの電極間距離は、1mm以上20mm以下の範囲であることが好ましく、1mm以上15mm以下の範囲であることがより好ましい。電極間距離が1mm未満では、電極間距離が狭すぎて有効塩素の発生領域が狭くなり、殺菌のために必要十分な有効塩素が得られないので好ましくない。また電極間距離が20mmを越えると、有効塩素の発生領域が広すぎてしまい、局所的に有効塩素を発生させることができなくなるので好ましくない。なお厳密には、有効塩素は一対の電極35a、35bのうち、陽極側から発生し、発生した有効塩素は、主に陽極側を中心とする一定領域内に拡散する。
Further, the distance between the
モータ4は、把持部2の収容部21内に設けられ、モータ駆動電源61からモータ接続線91を介して電流が供給されて回転動作する。モータ4の起動及び停止は、モータスイッチ81を操作することによって行う。
モータ4は、出力軸(図示せず)に駆動部5が取り付けられ、該駆動部5を介してヘッド部3を振動させる構成となっている。
また、本実施形態の電動歯刷子1では、駆動源としてモータ4を用いているが、例えば超音波素子等を用いても良いし、駆動源については、適宜決定して採用すれば良い。
The
The
In the electric toothbrush 1 of this embodiment, the
駆動部5は、把持部2の収容部21内に設けられ、モータ4の回転運動を伝動してヘッド部3を駆動するものであり、本実施形態では、モータ4の回転運動を、駆動部5の長軸方向にスライドする往復振動に変換して、ヘッド部3を駆動する構成になっている。
駆動部5は、長軸方向一端側のモータ接続部5aがモータ4の回転軸(図示せず)に取り付けられ、他端側のヘッド接続部5bがヘッド部3に設けられた取付部34の先端部34aに取り付けられる。
本実施形態の電動歯刷子1では、モータ4の回転力を駆動部5で往復振動に変換してヘッド部3を駆動する構成を説明しているが、モータ4の動力をヘッド部3に伝動するものであれば、駆動部5については、上述の構成に限らず採用することができる。
The driving
The
In the electric toothbrush 1 of the present embodiment, the configuration in which the rotational force of the
モータ駆動電源61は、モータ4に電流を供給する電源であり、電極用電源62は、後述する有効塩素生成回路7に電流を供給する電源である。
モータ駆動電源61及び電極用電源62は、電動歯刷子1の外部から交換可能に電池ボックスに収納されている構成とすることが好ましい。好ましくは乾電池、ボタン電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウムイオン電池等を用いることができる。モータ駆動電源61及び電極用電源62は、電池以外にも、半導体と金属による電位差を利用した電源や、光電変換素子などのいわゆる太陽電池が採用されてもよい。
The motor
The motor driving
モータ駆動電源61は、モータ4を回転させてヘッド部3を往復振動させ、歯を擦掃できる電圧があれば良く、例えば、定格電圧が1〜12V程度の乾電池等を採用することができる。
The motor
電極用電源62は、電源出力のための端子62a、62bを有し、図示例では、端子62aが有効塩素生成回路7に接続され、端子62bがヘッド部2に設けられた電極35bに接続されている。
電極用電源62は、供給電源として0.1〜12V程度あればよい。たとえば、定格電圧が1.5〜9V程度のボタン型電池を採用することができる。
電極用電源62には、増圧器及び抵抗器を用い、実際にかかる電圧を1.5〜9Vに調整するのが好ましい。
The
The
It is preferable to use a voltage booster and a resistor for the
電極用電源62として定格電圧が1.5〜9V程度のものを採用することにより、電極35a、35bの間の電位差を1.5V以上9V以下の範囲に設定することができる。電位差を特にこの範囲に設定することで、有効塩素を効率よく発生させることができる。電位差が1.5V未満では有効塩素が十分に発生しないので好ましくない。また、電位差が9Vを越えると、電動歯刷子1を口腔内で使用した際に、使用者に電気的ショックが加わる虞があり、好ましくない。
By adopting the
モータ駆動電源61及び電極用電源62は、把持部2の収容部21内に収容できるように、小型の乾電池や充電池等で構成することが好ましいが、電動歯刷子の外部に電源部を設け、接続線等で電動歯刷子への電源供給を行う構成であっても良い。
また、本実施形態においては、モータ4及び有効塩素生成回路7に供給する電源を別々の構成としているが、電流調整手段を設け、共通の電源を用いるように構成しても良い。
The motor
Moreover, in this embodiment, although the power supply supplied to the
また、電動歯刷子1を使用する際の安全性を考慮し、モータ駆動電源61及び電極用電源62にタイマー回路を設けることにより、モータ4や電極35a、35bへの通電時間を、例えば30秒、1分、3分等の時間に設定することができる構成としても良い。
In consideration of safety when using the electric toothbrush 1, by providing a timer circuit in the motor
有効塩素生成回路7は、口腔内液を介して電極35a、35b間に流れる電流の制御を行い、図示例では、回路端子71が電極用電源62の一方の端子62aに接続され、回路端子72が塩素生成スイッチ82の一端側に接続されている。電極用電源62の他方の端子62bは導電線92を介して電極35bに接続されており、塩素生成スイッチ82の他端側には導電線92を介して電極35aが接続されている。塩素生成スイッチ82は、口腔内液を介して電極35a、35b間に流れる電流の供給及び遮断の操作を行う。
有効塩素生成回路7を、口腔内液を介して電極35a、35b間に流れる電流値が、口腔内液の変化に左右されない定電流回路とする場合は、回路上に抵抗を介して構成すれば良く、用いる抵抗は固定抵抗でも可変抵抗でも良い。さらに、電流をより安定化させるために、トランジスタ等が付加されていてもよい。こうした定電流回路は、抵抗値が例えば750Ωないし4500kΩ程度の範囲であればよい。この構成によって、電極35a、35b間の抵抗値が大きく変化しても、電極35a、35b間の電流値を20μA〜3mA、好ましくは50μA〜2mAの規定値の範囲内に保つことが可能になる。従って、有効塩素の発生速度を常に一定に保つことができる。特に、有効塩素は経時劣化が大きいので、電流値を一定にして有効塩素の発生速度を一定に保つことで、有効塩素濃度をほぼ一定にすることができる。また、電流値を安定させることで、突入電流の発生を防止することができ、使用者に対する電気的ショックを低減させることもできる。
The effective chlorine generation circuit 7 controls the current flowing between the
When the effective chlorine generation circuit 7 is a constant current circuit in which the value of the current flowing between the
なお、本実施形態では、モータスイッチ81と塩素生成スイッチ82とを別々に構成して操作する例を説明しているが、モータスイッチ81と塩素生成スイッチ82とが連動して、モータ4及び有効塩素生成回路7への電流の供給及び遮断を、同時に行うことができる構成としても良い。
In this embodiment, an example in which the
以上の構成により、電動歯刷子1を口腔内で使用した場合は、口腔内の塩化物イオンを用いて、電気分解により有効塩素を発生させることができ、口腔内において効率的に有効塩素を殺菌に用いることができる。
また、ヘッド部3に設けられた電極35a、35bが振動する構成となっているため、口腔内を洗浄しながら、有効塩素の生成効率を上昇させることができ、また、生成された有効塩素を瞬時に口腔内液に拡散することができる。これにより、有効塩素が短時間で殺菌に有効な濃度に達し、また、瞬時に口腔内の隅々に行き渡るため、口腔内の洗浄及び殺菌を、短時間で効率よく行うことができる。
With the above configuration, when the electric toothbrush 1 is used in the oral cavity, effective chlorine can be generated by electrolysis using chloride ions in the oral cavity, and effective chlorine is effectively sterilized in the oral cavity. Can be used.
In addition, since the
以下に、本発明に係る電動歯刷子の実施例について説明する。 Below, the Example of the electric toothbrush which concerns on this invention is described.
[電動歯刷子の仕様]
図1に示す、本発明にかかる電動歯刷子を作製した。
実験に用いた電動歯刷子は、安定した電流を提供するため、定電流を流す有効塩素生成回路用電源と、ヘッド部駆動(モータ駆動)用電源の、2つの電源を設けた。有効塩素生成回路では、ヘッド部に装着した一対の電極に直径0.8mm、長さ0.8mmの白金電極を採用し、2つの電極間の距離は10mmとした。電極の設置位置は、ヘッド部の植毛面側の毛束両側に設置した。有効塩素生成回路用電源にはボタン型電池を直列配列し、電位差を9Vとした。また定電流にするため、可変式抵抗器(MEXICO・BOURNS 100KΩ)およびトランジスター(FETK30−2K)を採用した。
一方、ヘッド部駆動(モータ駆動)用電源には3Vの乾電池を用いた。モータは小型モータ(マブチモータ社製)を用いた。
モータとヘッド部とを結ぶ冶具としては、長軸方向に往復動作するスライド軸を使用し、ヘッド部が往復振動するようにした。
[Specifications of electric toothbrush]
The electric toothbrush concerning this invention shown in FIG. 1 was produced.
In order to provide a stable current, the electric toothbrush used in the experiment was provided with two power sources: an effective chlorine generating circuit power source for supplying a constant current and a head unit (motor driving) power source. In the effective chlorine generation circuit, a platinum electrode having a diameter of 0.8 mm and a length of 0.8 mm was adopted as a pair of electrodes mounted on the head portion, and the distance between the two electrodes was 10 mm. The electrodes were placed on both sides of the hair bundle on the side of the flocked surface of the head portion. A button type battery was arranged in series in the power source for the effective chlorine generation circuit, and the potential difference was 9V. In order to obtain a constant current, a variable resistor (MEXICO · BOURNS 100KΩ) and a transistor (FETK30-2K) were employed.
On the other hand, a 3 V dry battery was used as a power source for driving the head unit (motor drive). A small motor (manufactured by Mabuchi Motor) was used as the motor.
As a jig connecting the motor and the head portion, a slide shaft that reciprocates in the long axis direction was used so that the head portion reciprocally vibrated.
以下の各実験例及び比較例に示すような電動歯刷子を使用して、電気分解により生成される有効塩素の濃度を測定した。 Using an electric toothbrush as shown in each of the following experimental examples and comparative examples, the concentration of effective chlorine produced by electrolysis was measured.
[測定方法]
ビーカーに10mlの生理食塩水を入れ、実験例1〜3に示すような電動歯刷子を用い、刷毛部をビーカーに挿入し、1mAの一定電流が流れる条件で3分間稼動した。
また比較例として、実験例1の歯刷子を用いて、駆動部分の電源をOFFにして1mAの一定電流のみ流れる条件で、通常のブラッシングレベルの往復運動を、手動で3分間実施した。
開始から時系列的にビーカー内の有効塩素をサンプリングして、その濃度をSIBATA簡易測定キット及び吸光光度法を用いて測定した。
また、各実験例及び比較例における実験回数は各々3回として、☆その平均値を求めた。
[Measuring method]
10 ml of physiological saline was placed in the beaker, and the electric toothbrush as shown in Experimental Examples 1 to 3 was used. The brush portion was inserted into the beaker and operated for 3 minutes under the condition that a constant current of 1 mA flowed.
As a comparative example, the toothbrush of Experimental Example 1 was used, and a normal brushing level reciprocating motion was manually performed for 3 minutes under the condition that the power source of the driving portion was turned off and only a constant current of 1 mA was flowing.
The available chlorine in the beaker was sampled in time series from the start, and the concentration was measured using a SIBATA simple measurement kit and a spectrophotometric method.
The number of experiments in each experimental example and comparative example was set to 3 times, and the average value was obtained.
各実験例及び比較例の測定結果を表1に示す。 The measurement results of each experimental example and comparative example are shown in Table 1.
[実験例1]
図1に示すような本発明にかかる電動歯刷子を使用し、振動条件は6,000ストローク/分とした。振動は、長軸方向の往復振動とした。
有効塩素濃度は、開始30秒後が8ppm、1分後が13ppm、3分後が23ppm、5分後が30ppmであった。
[Experimental Example 1]
The electric toothbrush according to the present invention as shown in FIG. 1 was used, and the vibration condition was 6,000 strokes / minute. The vibration was a reciprocating vibration in the long axis direction.
The effective chlorine concentration was 8 ppm after 30 seconds from the start, 13 ppm after 1 minute, 23 ppm after 3 minutes, and 30 ppm after 5 minutes.
[実験例2]
市販のソニケア(フィリップス社製)に、上述したような一定電流を流す有効塩素生成回路を付与した試作品を使用した(ソニケア音波歯刷子仕様:31,000ストローク/分)。
有効塩素濃度は、開始30秒後が10ppm、1分後が15ppm、3分後が25ppm、5分後が33ppmであった。
[Experiment 2]
A commercially available Sonicare (manufactured by Philips) provided with an effective chlorine generation circuit for supplying a constant current as described above was used (Sonicare sonic toothbrush specification: 31,000 strokes / minute).
The effective chlorine concentration was 10 ppm after 30 seconds from start, 15 ppm after 1 minute, 25 ppm after 3 minutes, and 33 ppm after 5 minutes.
[実験例3]
市販のクレストスピンブラシプロホワイト(P&G社製)に、上述したような一定電流を流す有効塩素生成回路を付与した試作品を使用した(クレストスピンブラシ仕様:反転回転+往復振動、7500ストローク/分)。
有効塩素濃度は、開始30秒後が8ppm、1分後が13ppm、3分後が22ppm、5分後が32ppmであった。
[Experiment 3]
A commercial Crest Spin Brush Pro White (manufactured by P & G) used a prototype with the above-mentioned effective chlorine generation circuit that allows a constant current to flow (crest spin brush specification: reverse rotation + reciprocating vibration, 7500 strokes / min. ).
The effective chlorine concentration was 8 ppm after 30 seconds from the start, 13 ppm after 1 minute, 22 ppm after 3 minutes, and 32 ppm after 5 minutes.
[比較例1]
図1に示すような本発明に係る電動歯刷子を用い、モータへの通電を行わず、手動で往復運動を行った。
有効塩素濃度は、開始30秒後が1.5ppm、1分後が3ppm、3分後が10ppm、5分後が20ppmであった。
[Comparative Example 1]
The electric toothbrush according to the present invention as shown in FIG. 1 was used, and the motor was reciprocated manually without energizing the motor.
The effective chlorine concentration was 1.5 ppm after 30 seconds from the start, 3 ppm after 1 minute, 10 ppm after 3 minutes, and 20 ppm after 5 minutes.
[実施例1の結果]
表1より、実験例1〜3のいずれにおいても、開始直後30秒後、1分後の有効塩素の生成反応が手動よりも促進されることが明らかである。
比較例1のように、手動で往復運動を行った場合でも、開始3分後には10ppmの有効塩素濃度に達していたが、実験例1〜3のように電動歯刷子を用いて往復振動や音波による塩素の拡散を行った場合、短時間で有効な濃度に達することが明らかである。
従って、本発明に係る電動歯刷子で口腔内の洗浄及び殺菌を行った場合、通常の歯磨きに所要する3分間という短時間であっても、効率的に口腔内に有効塩素を生成でき、口腔内の洗浄及び殺菌を効率よく行うことができる。
[Results of Example 1]
From Table 1, it is clear that in any of Experimental Examples 1 to 3, the effective chlorine production reaction after 30 seconds immediately after the start and after 1 minute is promoted more than manually.
Even when the reciprocating motion was manually performed as in Comparative Example 1, the effective chlorine concentration of 10 ppm was reached after 3 minutes from the start. It is clear that effective concentrations are reached in a short time when chlorine is diffused by acoustic waves.
Therefore, when cleaning and sterilizing the oral cavity with the electric toothbrush according to the present invention, effective chlorine can be efficiently generated in the oral cavity even in a short period of 3 minutes required for normal tooth brushing. The inside can be efficiently cleaned and sterilized.
[測定方法]
実験例1〜3に示す電動歯刷子を用いて、3分間稼動したときの口腔内細菌S.mutans菌に対する殺菌評価を実施した。
比較例1として、実験例1の電動歯刷子を用いて、モータの電源をOFFにして手動で往復運動させ、1mAの一定電流が流れる条件にした時の殺菌力について評価した。また、比較例2として、実験例1の電動歯刷子を用いて、モータの電源をONにして往復振動を行い、定電流の電源をOFFにして電極に電流が流れない条件にした時の殺菌力についても評価した。
培養したS.mutans菌が106cfu/mlになるように、滅菌生理食塩水を用いて調整した。
調整した菌液10mlをガラス試験管に移し、上記の実験例1〜3及び比較例1〜2の電動歯刷子を用いて3分間処理を行い、処理後の菌数をコロニーカウント法で測定した。
[Measuring method]
Using the electric toothbrushes shown in Experimental Examples 1 to 3, the oral bacteria S.D. Bactericidal evaluation against mutans bacteria was carried out.
As Comparative Example 1, the electric toothbrush of Experimental Example 1 was used to evaluate the bactericidal power when the motor was turned off and manually reciprocated to allow a constant current of 1 mA to flow. Further, as Comparative Example 2, sterilization when the electric toothbrush of Experimental Example 1 was used and the motor was turned on to perform reciprocating vibration, and the constant current was turned off to prevent current from flowing through the electrodes. The power was also evaluated.
Cultured S. cerevisiae Sterile saline was used to adjust the mutans bacteria to 10 6 cfu / ml.
10 ml of the adjusted bacterial solution was transferred to a glass test tube, treated for 3 minutes using the electric toothbrushes of the above Experimental Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, and the number of bacteria after the treatment was measured by the colony count method. .
各電動歯刷子を用いた測定結果に基き、以下の評価基準で合否判定(◎○×で表記)した。
(1)◎:106cfu/ml→103cfu/ml以下まで殺菌。
(2)○:106cfu/ml→104cfu/mlまで殺菌。
(3)×:変化なし。
Based on the measurement results using each electric toothbrush, a pass / fail judgment was made according to the following evaluation criteria (represented by “○”).
(1) A: Sterilized to 10 6 cfu / ml → 10 3 cfu / ml or less.
(2) B: Sterilized to 10 6 cfu / ml → 10 4 cfu / ml.
(3) X: No change.
上記評価基準による判定を表2に示す。 Table 2 shows the determination based on the above evaluation criteria.
[実験例1]
図1に示すような本発明にかかる電動歯刷子を使用し、振動条件は6,000ストローク/分とした。振動は、長軸方向の往復振動とした。
S.mutans菌が、106cfu/ml→103cfu/ml以下まで殺菌された。
結果は◎であった。
[Experimental Example 1]
The electric toothbrush according to the present invention as shown in FIG. 1 was used, and the vibration condition was 6,000 strokes / minute. The vibration was a reciprocating vibration in the long axis direction.
S. The mutans bacterium was sterilized to 10 6 cfu / ml → 10 3 cfu / ml or less.
The result was ◎.
[実験例2]
市販のソニケア(フィリップス社製)に、上述したような一定電流を流す有効塩素生成回路を付与した試作品を使用した(ソニケア音波歯刷子仕様:31,000ストローク/分)。
S.mutans菌が、106cfu/ml→103cfu/ml以下まで殺菌された。
結果は◎であった。
[Experiment 2]
A commercially available Sonicare (manufactured by Philips) provided with an effective chlorine generation circuit for supplying a constant current as described above was used (Sonicare sonic toothbrush specification: 31,000 strokes / minute).
S. The mutans bacterium was sterilized to 10 6 cfu / ml → 10 3 cfu / ml or less.
The result was ◎.
[実験例3]
市販のクレストスピンブラシプロホワイト(P&G社製)に、上述したような一定電流を流す有効塩素生成回路を付与した試作品を使用した(クレストスピンブラシ仕様:反転回転+往復振動、7500ストローク/分)。
S.mutans菌が、106cfu/ml→103cfu/ml以下まで殺菌された。
結果は◎であった。
[Experiment 3]
A commercial Crest Spin Brush Pro White (manufactured by P & G) used a prototype with the above-mentioned effective chlorine generation circuit that allows a constant current to flow (crest spin brush specification: reverse rotation + reciprocating vibration, 7500 strokes / min. ).
S. The mutans bacterium was sterilized to 10 6 cfu / ml → 10 3 cfu / ml or less.
The result was ◎.
[比較例1]
図1に示すような本発明に係る電動歯刷子を用い、モータへの通電を行わず、手動で往復運動を行った。
S.mutans菌が、106cfu/ml→104cfu/mlまで殺菌された。
結果は○であった。
[Comparative Example 1]
The electric toothbrush according to the present invention as shown in FIG. 1 was used, and the motor was reciprocated manually without energizing the motor.
S. Mutans bacteria were sterilized to 10 6 cfu / ml → 10 4 cfu / ml.
The result was ○.
[比較例2]
図1に示すような本発明に係る電動歯刷子を用い、モータに通電して往復振動を行い、電極には電流が流れない状態とした。
S.mutans菌は、106cfu/mlから変化が無かった。
結果は×であった。
[Comparative Example 2]
The electric toothbrush according to the present invention as shown in FIG. 1 was used, and the motor was energized to perform reciprocal vibration so that no current flowed through the electrodes.
S. Mutans bacteria remained unchanged from 10 6 cfu / ml.
The result was x.
[実施例2の結果]
S.mutans菌に対する殺菌効果は、手動条件よりも、振動及び音波による振動を加えた時の方が高いことが明らかとなった。
従って、本発明に係る電動歯刷子で歯磨きを行った場合、歯磨きに所要する3分間という短時間であっても、口腔内を殺菌する効果が著しく向上する。
[Results of Example 2]
S. It was clarified that the bactericidal effect against mutans bacteria is higher when vibrations and vibrations by sound waves are applied than in manual conditions.
Therefore, when brushing with the electric toothbrush according to the present invention, the effect of sterilizing the oral cavity is remarkably improved even in a short period of 3 minutes required for brushing.
1…電動歯刷子、2…把持部、3…ヘッド部、35a、35b…電極、32…毛束、33…植毛面、4…モータ、5…駆動部、61…モータ駆動電源、62…電極用電源、7…有効塩素生成回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric toothbrush, 2 ... Holding part, 3 ... Head part, 35a, 35b ... Electrode, 32 ... Hair bundle, 33 ... Flocking surface, 4 ... Motor, 5 ... Drive part, 61 ... Motor drive power supply, 62 ... Electrode Power supply, 7 ... Effective chlorine generation circuit
Claims (3)
塩化物イオンを含有する口腔内液に前記一対の電極を接触させた状態で前記電極間を通電させることによって、前記塩化物イオンを有効塩素に変化させるように構成されたことを特徴とする電動歯刷子。 A gripping part, a head part extending from the gripping part and having a hair bundle implanted therein, a pair of electrodes provided on the head part, a motor, and a drive part for transmitting the motion of the motor to the head part; A power source for supplying current to the pair of electrodes and the motor;
Electricity characterized in that the chloride ions are changed to effective chlorine by energizing the electrodes in a state where the pair of electrodes are in contact with oral fluid containing chloride ions. Toothbrush.
The electric toothbrush according to claim 1 or 2, wherein the concentration of effective chlorine generated when the oral fluid is physiological saline is in the range of 2 to 100 ppm.
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