JP2007135794A - Toothbrush - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯ブラシに係り、更に詳しくは、ブラッシング時に歯頸部や歯牙の隣接面へ光を照射する歯ブラシ、特に、酸化チタンがコーティングされた天然歯や歯科インプラント等への光照射に好適な歯ブラシに関する。 The present invention relates to a toothbrush, and more specifically, a toothbrush that irradiates light to a tooth neck and an adjacent surface of a tooth at the time of brushing, particularly suitable for light irradiation to a natural tooth or a dental implant coated with titanium oxide. It relates to a toothbrush.
ブラッシング時に紫外線光を照射して、口腔内の殺菌を行う歯ブラシが従来から提案されている(例えば、特許文献1及び2)。特許文献1に開示された歯ブラシは、ヘッド部に植設されるブラシ毛として光ファイバーを採用し、この光ファイバーの端部をハンドル部まで延伸させて、ハンドル部内で生成された紫外線を上記光ファイバーを介して口腔内へ照射するものである。この歯ブラシは、紫外線の殺菌作用を利用して、口腔内を清浄化するものである。
Toothbrushes that sterilize the oral cavity by irradiating ultraviolet light during brushing have been proposed (for example,
特許文献2には、特許文献1とほぼ同様の構成を有する歯ブラシが、二酸化チタンなどの光触媒を含むペーストとともに使用される清浄方法が開示されている。特許文献1及び2は、いずれも口腔内の清浄化を目的とするものであるが、特許文献1の歯ブラシは紫外線を照射するのみであるのに対し、特許文献2では、光触媒に紫外線を照射し、その光触媒作用による清浄化を利用している。このような光触媒作用を利用した歯ブラシについては、その他にも種々の提案がなされている(例えば、特許文献3及び4)。
Patent Document 2 discloses a cleaning method in which a toothbrush having substantially the same configuration as
しかしながら、口腔内に紫外線を繰り返し照射し、あるいは、長時間照射した場合における安全性については十分に確認されていない。また、一般に紫外線が人体に有害であることは広く知られているが、人体への影響はその波長によって大きく異なることはあまり知られていない。このため、口腔内に紫外線を照射する歯ブラシは、少なくとも使用者に不安感を与えるという問題があった。 However, safety has not been sufficiently confirmed when the oral cavity is repeatedly irradiated with ultraviolet rays or irradiated for a long time. In general, it is widely known that ultraviolet rays are harmful to the human body, but it is not well known that the influence on the human body varies greatly depending on the wavelength. For this reason, the toothbrush which irradiates an ultraviolet-ray in an oral cavity had the problem of giving anxiety to a user at least.
また、ブラシ毛を光ファイバーにより構成する歯ブラシの場合、光ファイバーとして適切な光伝達特性を有しつつ、ブラシ毛として適切な硬さや弾力を有する素材を選択することが容易ではなく、また、光ファイバーを用いることによって、歯ブラシが高価になってしまうという問題があった。さらに、ヘッド部内において多数の光ファイバーを折り曲げなければならず、各光ファイバーの光伝達特性が低下するとともに、ヘッド部が大型化してしまうという問題があった。
一般に、歯頸部と呼ばれる歯牙の根元部や、歯牙の隣接部には歯垢が付着しやすく、また、付着した歯垢をブラッシングによって除去することが難しい。また、補綴冠を装着している場合であれば補綴冠と歯肉縁の隙間にも歯垢が蓄積されやすい。つまり、天然歯及び補綴冠のいずれの場合であっても、歯頸部及び歯牙の隣接面が不潔域となりやすい。 In general, plaque is likely to adhere to the root portion of the tooth called the tooth neck and adjacent portions of the tooth, and it is difficult to remove the adhered plaque by brushing. In addition, if a prosthetic crown is attached, plaque tends to accumulate in the gap between the prosthetic crown and the gingival margin. That is, in any case of the natural tooth and the prosthetic crown, the tooth neck and the adjacent surface of the tooth tend to be unclean.
そこで、このような不潔域に光触媒をコーティングし、その光触媒作用を活性化させるための光をブラッシング時に照射することができれば、不潔域の清浄化に効果的であると考えられる。 Therefore, if it is possible to coat a photocatalyst in such an unclean area and irradiate light for activating the photocatalytic action during brushing, it is considered effective for cleaning the unclean area.
ところが、歯牙が平面でなく、また、その植立状態も様々であることから、ブラッシング時にブラシ毛が上記不潔域以外の歯の表面や、歯肉縁に当接して曲げられ、ブラシ毛を不潔域まで到達させにくい。従って、ブラシ毛に光ファイバーを用いて、その先端から光を照射する従来の歯ブラシを利用したとしても、上記不潔域に十分に光を照射することはできないという問題があった。 However, since the teeth are not flat and the planted state varies, the brush hair is bent against the surface of the tooth other than the above-mentioned unclean area and the gingival margin, and the brush hair is unclean. Hard to reach. Accordingly, there is a problem that even if a conventional toothbrush that irradiates light from its tip using an optical fiber for the bristles cannot sufficiently irradiate the unclean area.
また、上記不潔域に対して光を照射することができるとしても、同時に照射することができる照射面積が小さければ、効果的に光照射を行うことができず、通常のブラッシング中に全ての歯に対して十分な光照射を行うことができないという問題があった。 Further, even if light can be irradiated to the unclean area, if the irradiation area that can be irradiated simultaneously is small, light irradiation cannot be performed effectively, and all teeth are not treated during normal brushing. There is a problem that sufficient light irradiation cannot be performed.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ブラッシング時に歯の不潔域に対して効果的に光を照射する歯ブラシを提供することを目的とする。特に、薄型のヘッド部を有する歯ブラシを提供することを目的とする。また、一般の消費者が安心して使用することができる歯ブラシを提供することを目的とする。また、ブラシ毛によって照射光が減衰されにくい歯ブラシを提供することを目的とする。また、ブラッシング対象以外の歯に対しても光を照射する歯ブラシを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the toothbrush which irradiates light effectively with respect to the filthy region of a tooth at the time of brushing. In particular, an object is to provide a toothbrush having a thin head portion. Moreover, it aims at providing the toothbrush which a general consumer can use safely. It is another object of the present invention to provide a toothbrush in which irradiation light is not easily attenuated by brush bristles. Moreover, it aims at providing the toothbrush which irradiates light also to teeth other than a brushing object.
第1の本発明による歯ブラシは、多数のブラシ毛が植設された植毛面を有するヘッド部と、ブラッシング時に把持されるハンドル部と、ヘッド部及びハンドル部を連結するネック部とを備えた歯ブラシであって、上記ハンドル部が、380nm以上550nm以下にピーク波長を有する光を生成する光源装置を有し、上記ネック部が、上記光源装置からの光を上記ヘッド部へ導く導光部を有し、上記ヘッド部が、上記導光部からの光を上記植毛面から出射させる第1出光部を有するように構成される。 A toothbrush according to a first aspect of the present invention is a toothbrush including a head portion having a flocked surface in which a large number of bristles are implanted, a handle portion gripped during brushing, and a neck portion connecting the head portion and the handle portion. The handle portion has a light source device that generates light having a peak wavelength of 380 nm to 550 nm, and the neck portion has a light guide portion that guides light from the light source device to the head portion. And the said head part is comprised so that it may have the 1st light emission part which radiate | emits the light from the said light guide part from the said flocked surface.
この様な構成により、ハンドル部内において380nm以上550nm以下のピーク波長を有する光を生成し、この光をネック部内の導光部を介してヘッド部へ伝達させ、ヘッド部の植毛面に形成された第1出光部から出射させることができる。すなわち、光触媒を活性化させるのため照射光が可視光領域にピーク波長を有していることから、一般消費者が安心して使用することができる。また、植毛面に第1出光部を形成しているため、ブラシ毛を光ファイバーで構成する場合に比べて、ヘッド部を薄型化することができる。 With such a configuration, light having a peak wavelength of 380 nm or more and 550 nm or less is generated in the handle portion, and this light is transmitted to the head portion via the light guide portion in the neck portion, and is formed on the flocked surface of the head portion. It can be made to radiate | emit from a 1st light emission part. That is, since the irradiation light has a peak wavelength in the visible light region for activating the photocatalyst, general consumers can use it with peace of mind. Moreover, since the 1st light emission part is formed in the flocked surface, a head part can be made thin compared with the case where a brush hair is comprised with an optical fiber.
第2の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記第1出光部が、上記ネック部の延伸方向に延びる細長い形状からなり、上記ブラシ毛が、上記第1出光部の短手方向の両側に植設され、上記ヘッド部が、上記第1出光部内における出射光量の分布を調整する出光調整手段を更に有し、上記出光調整手段が、前面を上記第1出光部に対向させて配置された透明部材からなり、上記導光部からの光が側面に入射され、上記第1出光部の長手方向について密度を異ならせた拡散パターンが背面に形成されるように構成される。 In the toothbrush according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the first light emitting portion has an elongated shape extending in the extending direction of the neck portion, and the brush bristles are arranged in the short direction of the first light emitting portion. Planted on both sides, the head portion further includes light output adjusting means for adjusting the distribution of the emitted light quantity in the first light output portion, and the light output adjustment means is disposed with the front face facing the first light output portion. The light from the light guide part is incident on the side surface, and a diffusion pattern having a different density in the longitudinal direction of the first light output part is formed on the back surface.
第1出光部を上記ネック部の延伸方向に延び、その短手方向の両側にブラシ毛を植設することにより、ブラッシング時に歯に対して効果的に光を照射することができる。また、細長い第1出光部内における光量分布を出光調整手段により調整し、任意の光量分布を実現することによって、より効果的に光を照射することができる。 By extending the first light emitting part in the extending direction of the neck part and planting the bristle on both sides in the short direction, the teeth can be effectively irradiated with light during brushing. Further, by adjusting the light amount distribution in the elongated first light output unit by the light output adjusting means and realizing an arbitrary light amount distribution, it is possible to irradiate light more effectively.
第3の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記拡散パターンが、光が入射される上記側面からの距離が遠くなるに従って密となるように形成されるように構成される。この様な構成により、第1出光部内における光量分布を平準化して、効果的に光を照射することができる。 In addition to the above configuration, the toothbrush according to the third aspect of the present invention is configured such that the diffusion pattern is formed so as to become denser as the distance from the side surface on which light is incident increases. With such a configuration, it is possible to effectively irradiate light by leveling the light amount distribution in the first light output section.
第4の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記ヘッド部が、上記第1出光部の短手方向において上記植毛面と隣接する側面に形成され、上記導光部からの光を上記第1出光部の短手方向へ出射する第2出光部を備えて構成される。この様な構成により、ブラッシングの対象となっている歯以外に対しても光を照射することができる。特に、ブラッシング対象となっている上顎歯(下顎歯)と噛み合わせる下顎歯(上顎歯)に対して光を照射することができる。 In the toothbrush according to a fourth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the head portion is formed on a side surface adjacent to the flocked surface in the short direction of the first light output portion, and the light from the light guide portion is transmitted to the toothbrush. A second light emitting part that emits in the short direction of the first light emitting part is provided. With such a configuration, it is possible to irradiate light other than the tooth that is the object of brushing. In particular, it is possible to irradiate light on the lower teeth (maxillary teeth) meshed with the upper teeth (lower jaw teeth) to be brushed.
本発明によれば、ブラッシング時に歯の不潔域に対して効果的に光を照射する歯ブラシを提供することができる。特に、薄型のヘッド部を有する歯ブラシを提供することができる。また、一般の消費者が安心して使用することができる歯ブラシを提供することができる。また、ブラシ毛により照射光が減衰されにくい歯ブラシを提供することができる。また、ブラッシング対象以外の歯に対しても光を照射する歯ブラシを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the toothbrush which irradiates light effectively with respect to the dirty region of a tooth at the time of brushing can be provided. In particular, a toothbrush having a thin head portion can be provided. Moreover, the toothbrush which a general consumer can use in comfort can be provided. Moreover, the toothbrush with which irradiation light is hard to be attenuate | damped by brush hair can be provided. Moreover, the toothbrush which irradiates light also to teeth other than a brushing object can be provided.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1による歯ブラシは、光触媒作用を有する被膜がコーティングされた歯頸部及び歯牙の隣接面に対し、ブラッシングを行うのと同時に、光触媒を活性化させるための光を効果的に照射することができる歯ブラシであり、不潔域となりやすい歯頸部及び歯牙の隣接面を光触媒反応を利用して清浄化させるためのものである。
The toothbrush according to the first exemplary embodiment of the present invention effectively brushes light for activating the photocatalyst at the same time as brushing is performed on the tooth neck and the adjacent surface of the tooth coated with the photocatalytic film. It is a toothbrush that can be irradiated, and is intended to clean the tooth neck and the adjacent surface of the tooth, which tend to be unclean, using a photocatalytic reaction.
図1は、本発明の実施の形態による歯ブラシ100の一構成例を示した外観図である。図中の(a)は、歯ブラシ1の植毛面20を正面とした場合における正面図、(b)は側面図である。この歯ブラシ100は、ブラッシング時に口腔内に挿入されるヘッド部10と、ブラッシング時に把持されるハンドル部11と、ヘッド部10及びハンドル部11を連結する細いネック部12とによって構成される。
FIG. 1 is an external view showing a configuration example of a
ヘッド部10は、多数のブラシ毛21が植設された植毛面20を有している。植毛面20は、一般に楕円形又は丸みを帯びた矩形の平面として構成され、ここでは、ネック部12の延伸方向を長手方向とする略矩形の形状からなるものとする。ヘッド部10は、この植毛面20を主面とし、植毛面20の短手方向の幅よりも薄い薄型形状からなる。また、いずれも同一方向に向けた状態で固定されているブラシ毛21は、複数本ごとにブラシ毛束として束ねられ、これらのブラシ毛束ごとに植設され、植毛面20上において整列配置されている。
The
ハンドル部11は、使用者がブラッシング時に手で握るための握り手であり、光源装置23及びバイブレーション装置24が内蔵されている。光源装置23は、口腔内に照射する光を生成する回路であり、ここでは、発光素子23aとして小型軽量であるLED(Light Emitting Diode)が用いられている。バイブレーション装置24は、歯ブラシ100を電動歯ブラシとして使用する場合にヘッド部10を振動させる装置である。例えば、電動モータの回転軸に偏心荷重を取り付けて構成され、この電動モータを回転駆動することにより振動を生じさせる。また、ハンドル部11には、乾電池、リチウム電池、太陽電池などの図示しない小型電源装置が内蔵され、光源装置23及びバイブレーション装置24への電源供給は、上記小型電源装置から行われている。
The
光源装置23において生成された光は、導光部30〜32を介して植毛面20へ伝達され、出光部22から出射される。これらの導光部30〜32は、それぞれヘッド部10、ハンドル部11及びネック部12内に形成された中空部であり、ネック部12の延伸方向に沿って延びる導光部32が導光部30,31を連結することにより、発光素子23aから出光部22へ至る導光路が形成されている。なお、出光部22からの出射光量を増大させるためには、各導光部30〜32の内壁面にアルミ蒸着等によって高反射膜を形成することが望ましい。また、ヘッド部10、ハンドル部11及びネック部12が図示しない光ファイバーを内蔵し、これらの光ファイバーを各導光部30〜32として利用することもできる。
The light generated in the
出光部22は、植毛面20の長手方向に延びる細長い形状からなる開口又は透明窓である。また、植毛面20は、出光部22を中心として対称形となるように構成されている。すなわち、出光部22は、その短手方向に関して、植毛面20の中央に配置され、その両側には、同量のブラシ毛21が互いに対称となる位置に植設されている。一方、出光部22の長手方向に関しては、必ずしも対称である必要はない。この歯ブラシ100の場合、出光部22よりもネック部12側のヘッド部12内には導光部30が形成されていることから、ブラシ毛21を植毛せずに導光部30のための空間を確保しているが、ネック部12とは反対側ではこの様な問題がなく、ブラシ毛21を植毛している。
The
一般に、歯ブラシは、そのハンドル部11を手に持った状態で、ヘッド部10を口腔内に挿入し、ブラシ毛21を軽く歯に押し当てた状態で、使用者の手の動きやバイブレーション装置24により、植毛面20の短手方向に関し、ブラシ毛21を振動させることによって、歯に付着している歯垢が取り除かれる。このとき、ブラシ毛21の毛先は、歯に押し当てられることにより植毛面20の短手方向へ広げられ、また、ブラッシングを繰り返し行うことによって、ブラシ毛21の毛先が広がったままの状態となる。
In general, the toothbrush has the
この様にしてブラシ毛21の毛先が短手方向へ広がった場合でも、歯ブラシ100では、出光部22を植毛面20の短手方向の中央に配置し、その両側にブラシ毛21を植毛することによって、ブラシ毛21の毛先が出光部22から遠ざかる方向に曲がり、曲がった毛先によって出射光が遮られるのを抑制することができる。また、出光部22を、植毛面20の長手方向に延びる長細い形状とすることによって、歯の広い面積に対して光を照射することができる。なお、出光部22の長さは任意であり、植毛面20の長手方向の長さ以下であればよい。
Thus, even when the bristles of the
図2は、図1の歯ブラシ100を用いて天然歯40の歯頸部をブラッシングしている様子を示した図である。この天然歯40は、不潔域となる歯頸部には、光触媒を含む被膜が予めコーティングされたコーティング部41を有している。このため、天然歯40の歯頸部に光を照射すれば、殺菌作用が生じて上記不潔域を清浄化することができる。
FIG. 2 is a diagram showing a state where the tooth neck of the
天然歯40の歯頸部をブラッシングする場合、そのネック部12の延伸方向が概ね水平となるように歯ブラシ100を把持した状態で、植毛面20を天然歯40の歯頸部に対向させて、ヘッド部10が天然歯40に押し当てられる。このとき、ブラシ毛21の先端は、天然歯40の歯頸部よりも更に上の表面や、歯肉縁42に押し当てられて、植毛面20の短手方向の外側へ曲げられる。このため、天然歯40の歯頸部にはブラシ毛21が届きにくくなるが、出光部22からの光が歯頸部へ届きにくくなることはない。すなわち、ブラシ毛21が外側へ曲げられることによって、出光部22からの出射光がブラシ毛21によって減衰されたり、遮断されたりしにくくなり、コーティング部41に多くの光量を照射することができる。従って、コーティング部41において強い殺菌作用が得られ、不潔域である天然歯40の歯頸部を効果的に清浄化することができる。
When brushing the tooth neck of the
次に、コーティング部41に形成された被膜について説明する。この被膜には、ハイドロオキシアパタイトによって被覆された粉末状の二酸化チタンが含まれている。
Next, the coating film formed on the
二酸化チタンは、光を照射すれば活性酸素を生成して有機物を分解する光触媒として知られている。活性酸素は、白血球が細菌内に侵入する際にも用いられており、有機物に対して強力な分解作用を発揮する。このため、コーティング部41に二酸化チタンを含む被膜を形成すれば、光照射時の二酸化チタン表面にO−、O2 −又はO3 −などの活性酸素が生成され、コーティング部41に付着した細菌を強力に分解することができる。
Titanium dioxide is known as a photocatalyst that decomposes organic substances by generating active oxygen when irradiated with light. Active oxygen is also used when leukocytes enter bacteria, and exerts a strong decomposing action on organic substances. For this reason, if a coating film containing titanium dioxide is formed on the
特に、種々の細菌の集合体(細菌塊)の生化学反応によって生成され、当該細菌塊を取り囲んでいる膜(いわゆるバイオフィルム)は、抗菌剤が効きにくいとされているが、光触媒作用で生成される活性酸素を用いることによって、このようなバイオフィルムも分解することができ、さらに、細菌が産出した毒素も分解することができる。 In particular, membranes (so-called biofilms) that are produced by biochemical reactions of various bacterial aggregates (bacterial masses) and that surround the bacterial masses (so-called biofilms) are thought to be less effective for antibacterial agents, but are produced by photocatalysis. Such biofilms can be decomposed by using the active oxygen that is produced, and furthermore, toxins produced by bacteria can also be decomposed.
一方、アパタイトは、細菌やウイルスなどのタンパク質の吸着性に優れている。このため、粉末状の二酸化チタンをアパタイトで被覆すれば、有機物質や細菌を吸着して分解することができるとともに、光触媒作用によって生成される活性酸素によって引き起こされる生体への悪影響を抑制することができる。つまり、アパタイト被覆二酸化チタンは、このような両者の利点を兼ね備えた材料であり、既に市販されている。 On the other hand, apatite is excellent in the adsorptivity of proteins such as bacteria and viruses. For this reason, if powdered titanium dioxide is coated with apatite, it can adsorb and decompose organic substances and bacteria, and suppress adverse effects on the living body caused by active oxygen generated by photocatalysis. it can. That is, apatite-coated titanium dioxide is a material that has both of these advantages and is already commercially available.
特に、歯や骨の主成分として知られているハイドロオキシアパタイト(HA)は、生体親和性についても優れているため、コーティング部41の被膜には、ハイドロオキシアパタイト(HA)で被覆した二酸化チタンを含有させておくことが望ましい。また、このハイドロオキシアパタイト(HA)は比較的脆い材料であるため、フッ化して硬くすることによって、耐食性や耐摩耗性も向上させることができる。つまり、コーティング部41の被膜には、フッ化ハイドロオキシアパタイト(FHA)で被覆された二酸化チタンを含有させることが最も望ましい。なお、本明細書におけるアパタイト被覆チタンには、HA被覆チタンやFHA被覆チタンが含まれるものとする。
In particular, hydroxyapatite (HA), which is known as a main component of teeth and bones, is excellent in biocompatibility, so that the coating of the
例えば、リン酸カルシウム及び塩化カルシウムを溶かしたpH7.0〜7.8の溶液にフッ化ナトリウムを添加すれば、フッ化ハイドロオキシアパタイトの溶液が生成される。この溶液に二酸化チタンの粉末を添加すれば、固形物が浮き上がる。この固形物が、フッ化ハイドロオキシアパタイトで被覆された二酸化チタン(FHA被覆二酸化チタン)であり、この固形物を溶液から分離すればFHA被覆二酸化チタンが得られる。 For example, if sodium fluoride is added to a solution having a pH of 7.0 to 7.8 in which calcium phosphate and calcium chloride are dissolved, a solution of fluorinated hydroxyapatite is generated. If titanium dioxide powder is added to this solution, the solid matter will rise. This solid is titanium dioxide coated with fluorinated hydroxyapatite (FHA-coated titanium dioxide). When this solid is separated from the solution, FHA-coated titanium dioxide is obtained.
歯ブラシ100の光源装置23は、コーティング部41の被膜に含まれているアパタイト被覆二酸化チタンに応じた波長の光を生成する必要がある。活性酸素は、励起電子と正孔の作用によって生成されるため、二酸化チタンの励起エネルギーに相当する波長以下の光を照射することが必要があり、高純度の酸化チタンの場合、波長380nm以下の紫外線が必要となる。この場合、例えば、発光素子23aとして、波長370nmの紫外光を生成する窒化インジウムガリウム(GaInN)を用いたLEDを使用することができる。
The
ここで、酸化チタンは、少量の不純物をドーピングすることによって、より長い波長の光でも光触媒作用が生じるようになる。例えば、クロム、バナジウム、マンガン、鉄、ニッケルなどのチタン以外の金属イオンをドーピングすれば、可視光領域(380nm〜780nm)の光で光触媒作用を生じさせることができる。また、二酸化チタンに窒素をドーピングすることによっても、可視光領域の光で光触媒作用を生じさせることができる。例えば波長550nmの光でも光触媒作用を生じさせる不純物添加二酸化チタンが既に市販されている。このような不純物添加二酸化チタンがコーティング部41の被膜に含まれている場合、波長380nm〜550nmの可視光を照射すれば殺菌効果が得られる。この場合、歯ブラシ100の光源装置23には、青色(波長450nm)や緑色(波長525nm)の光を生成するGaInNを用いたLEDを使用することができる。この様にして紫外線ではなく可視光を照射する歯ブラシ100であれば、使用者は安心して使用することができる。
Here, when titanium oxide is doped with a small amount of impurities, photocatalysis occurs even with light having a longer wavelength. For example, if a metal ion other than titanium such as chromium, vanadium, manganese, iron, or nickel is doped, a photocatalytic action can be caused by light in the visible light region (380 nm to 780 nm). Further, the photocatalytic action can be caused by light in the visible light region by doping titanium dioxide with nitrogen. For example, an impurity-added titanium dioxide that causes photocatalysis even with light having a wavelength of 550 nm is already on the market. When such an impurity-added titanium dioxide is contained in the coating film of the
本実施の形態によれば、歯ブラシの植毛面20に出光部22を形成し、この出光部22から光を出射させているため、ブラシ毛を光ファイバーで構成する従来の歯ブラシに比べて、ヘッド部を小型化又は薄型化することができる。また、ネック部11の延伸方向に延びる細長い形状からなる出光部22を植毛面20上に形成することにより、歯頸部や歯牙の隣接面に対し効果的に光を照射することができる。さらに、光源装置23が生成する光が、可視光領域にピーク波長を有するため、紫外線領域にピーク波長を有する場合に比べ、一般消費者が安心して使用することができる。
According to the present embodiment, since the
なお、ブラシ毛21は消耗品であるため、ヘッド部10は交換可能に構成されていることが望ましい。図示した歯ブラシ100は、一体成形されているヘッド部10及びネック部12が、ハンドル部11に対して着脱可能に取付けられており、ヘッド部10及びネック部12のみを交換することができる。
In addition, since the
また、本発明は、バイブレーション装置を内蔵している歯ブラシに限定されないが、バイブレーション装置を備えた歯ブラシに適用されることがより望ましい。バイブレーション装置を有する歯ブラシの場合、ブラッシング時に使用者がヘッド部10を上下動させる必要がないことから、ブラッシング時間が同じであっても、歯の不潔域に対する光照射時間を長くすることができるからである。
Further, the present invention is not limited to a toothbrush incorporating a vibration device, but is more preferably applied to a toothbrush provided with a vibration device. In the case of a toothbrush having a vibration device, it is not necessary for the user to move the
なお、本実施の形態では、天然歯に対して光を照射する場合の例について説明したが、本発明による歯ブラシは、同様の被覆が形成されたインレー、クラウン、レジン等の補綴物に対して光を照射する場合にも同様の効果を奏するものである。 In the present embodiment, an example in which light is applied to natural teeth has been described. However, the toothbrush according to the present invention is used for prosthetics such as inlays, crowns, and resins in which similar coatings are formed. The same effect can be achieved when light is irradiated.
実施の形態2.
実施の形態1では、ブラッシング時に天然歯の歯頸部に光を照射して清浄化させる歯ブラシ100の使用例について説明した。これに対し、本発明の実施では、ブラッシング時に歯科インプラント用アバットメントの露出部に光を照射して清浄化させる歯ブラシ100の使用例について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In
図3及び図4は、本発明による歯ブラシによって清浄化することができる歯科インプラントについての説明図である。図3は、歯科インプラント5を含む歯科治療具の一例を示した図である。この歯科治療具は、歯科インプラント治療で用いられる歯科修復材であり、補綴物50及び歯科インプラント5からなる。
3 and 4 are illustrations of a dental implant that can be cleaned with a toothbrush according to the present invention. FIG. 3 is a view showing an example of a dental treatment instrument including the
歯科インプラント治療は、欠損歯を補うために補綴物を顎骨に固定する歯科治療法であり、ブリッジを用いて隣接歯などに固定するデンチャー(入れ歯)治療に比べて、補綴物をより強固に支持することができる。ここで、補綴物とは、金属やセラミック等からなる自然歯の代用物であり、図3に示した補綴物50は、欠損歯を補うために使用される部分的ではない補綴物であり、このような補綴物はその形状から特に補綴冠と呼ばれている。
Dental implant treatment is a dental treatment method in which the prosthesis is fixed to the jawbone in order to make up for the missing tooth, and it supports the prosthesis more firmly than denture treatment in which it is fixed to the adjacent teeth using a bridge. can do. Here, the prosthesis is a substitute for natural teeth made of metal, ceramic, etc., and the
歯科インプラント5は、補綴物50が装着されるアバットメント6と、歯槽骨に固定されるフィクスチャー7により構成され、いずれもチタンなどの金属材料の鋳造や削出加工によって製造される。
The
フィクスチャー7は略円柱形状からなり、その一端71を歯槽骨の穿孔に挿入することによって歯槽骨に固定され、その他端がアバットメント6を着脱可能に取り付けるための基端部72となる。フィクスチャー7の側面73にはネジ溝が形成されており、歯槽骨の穿孔へ挿入する際、フィクスチャー7は雄ネジとして螺入される。また、フィクスチャー7の基端部72には、アバットメント6を係合させるための係合穴74が穿設されている。この係合穴74は、フィクスチャー7の軸方向に形成され、その内面にネジ溝が形成された雌ネジ穴である。
The
アバットメント6は、補綴物50が装着される装着部61と、歯肉厚に対応させたカフ部62と、フィクスチャー7と係合させる係合部63とにより構成される。装着部61は、略円錐台の形状からなり、必要に応じて歯科医師により研削が行われた後、補綴物50が接着され、あるいは、嵌着される。カフ部62は、略円柱形状からなり、その高さは欠損部の歯肉厚に一致させ、装着部61及びカフ部62の境界を歯肉縁に一致させている。係合部63は、フィクスチャー7の係合穴74に螺入して、アバットメント6をフィクスチャー7に着脱可能に係合させる雄ネジからなる。
The
一般に、アバットメント6は、カフ部62の高さが異なる複数種類のものが提供されている。例えば0.5mm単位でカフ高さの異なるアバットメントが提供されており、歯科医師は、アバットメント6を取り付ける際、歯肉厚を測定し、歯肉厚に応じたカフ高さを有するアバットメント6を選択して使用する。このため、フィクスチャーに係合させたアバットメント6は、装着部61及びカフ部62の境界が歯肉縁42に一致し、装着部61のみが歯肉縁から突出している状態となる。この装着部61に補綴物50が装着される。
Generally, a plurality of types of
コーティング部64は、光触媒を含む被膜が形成された上記アバットメント6の外面の一部又は全部である。ここでは、装着部61内のカフ部62に隣接する領域であって、幅が1mm以上のアバットメント6の全周に渡る領域がコーティング部64となっている。このコーティング部64には、アパタイトにより被覆された酸化チタンを含む被膜が形成されており、コーティング部64に光を照射すれば、光触媒としての酸化チタンの作用によって、被膜に吸着された歯垢などの有機物を分解することができる。なお、アバットメント6の母材として用いられるチタンの表面を酸化させて酸化膜を形成し、アパタイト被覆チタンを含む上記被膜に代えて、この酸化膜を光触媒として利用することもできる。
The
図4は、図3の歯科インプラント5を用いて行った治療後の様子を示した断面図である。歯槽骨44の穿孔45はドリリングにより形成され、その深さはフィクスチャー7の長さに一致している。このため、フィクスチャー7は、その基端部72を歯槽骨44の表面に一致させた状態で埋設される。フィクスチャー7の一部を歯槽骨44から突出させた場合、フィクスチャー7の軸に交差する方向の力が加えられると、歯槽骨44の表面に応力が集中し、歯槽骨44に過大な負荷を与えるおそれがある。このような応力集中を回避するため、フィクスチャー7は歯槽骨44内に埋没させておく必要がある。その一方で、係合穴74は開口させておく必要があり、フィクスチャー7の基端部72を歯槽骨44の表面に一致させている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after treatment performed using the
アバットメント6は、その係合部63を係合穴74に螺入させてフィクスチャー7に係合される。アバットメント6は、カフ高さが歯肉厚に一致するものが使用されるため、フィクスチャー7に係合させたアバットメント6は、装着部61及びカフ部62の境界が歯肉縁42に一致することになる。従って、アバットメント6のコーティング部64は、歯肉縁42から突出しているアバットメント6のすそ部分、つまり、歯肉縁42からはじまって補綴物50側へ延びる領域であって、所定幅を有する領域となる。
The
補綴物50は、アバットメント6の装着部61に装着されるが、装着部61の全体を補綴物50により覆うことは容易ではなく、補綴物50と歯肉縁42の間に隙間が生じ、この隙間からアバットメント6の外面、つまり、装着部61の一部が露出する。特に、装着部61と係合部63の軸方向を異ならせたアングルドアバットメントの場合には、上記隙間が生じ易い。この様な隙間は、歯垢が蓄積しやすい不潔域となるため、本発明の実施の形態によるアバットメント6では、この露出部にコーティング部64が形成されている。
Although the
なお、装着部61及びカフ部62の境界が歯肉縁42に完全には一致していない場合や、治療後に歯肉厚が減少するような場合も考慮すれば、上記境界から始まってカフ部62側へ延びる所定幅の領域も上記コーティング部64に含めておくことが更に望ましい。また、装着部61及びカフ部62の境界が明確ではないアバットメント6であっても、歯肉縁42に相当する位置を予め把握することができれば、その位置を基準として同様のコーティング部64を形成すればよい。
In consideration of the case where the boundary between the mounting
なお、アパタイト被覆チタンのアバットメント6へのコーティングは、金属チタンにアパタイトをコーティングする従来のコーティング方法と同様にして行うことができる。例えば、コーティング後に熱処理を行って製膜する熱分解法、プラズマ溶射したα−TCPを水熱処理してアパタイトに変化させる水熱処理再結晶化、300℃程度のプラズマ炎にアパタイト原料を投入して吹き付けるフレーム溶射法、10000℃以上の超高温かつ超高速で吹き付けるプラズマ溶射法などの製膜方法が知られている。
The apatite-coated titanium can be coated on the
図5は、歯科インプラント5により固定された補綴物50の歯頸部側をブラッシングしている様子を示した図である。この歯科インプラント5は、補綴物50及び歯肉縁42の隙間からアバットメント6のコーティング部64が露出しているため、この露出部に光を照射すれば、殺菌作用が生じて上記不潔域を清浄化することができる。
FIG. 5 is a diagram showing a state where the tooth neck side of the
補綴物50の歯頸部側をブラッシングする場合、植毛面20を補綴物50の歯頸部側に対向させるように、歯ブラシ100のヘッド部10が押し当てられる。このとき、ブラシ毛21の先端は、補綴物50の表面や、歯肉縁42に押し当てられて、植毛面20の短手方向の外側へ曲げられる。このため、アバットメント6の露出部にはブラシ毛21が届きにくくなるが、植毛面20の短手方向の中央に配置されている出光部22からの光はアバットメント6の露出部へ届きやすくなる。すなわち、天然歯40における歯頸部や歯牙の隣接面の場合と同様、ブラシ毛21が両側へ曲げられることによって、出光部22からの出射光がブラシ毛21によって減衰されたり、遮断されたりしにくくなり、コーティング部64に多くの光量を照射することができる。従って、コーティング部64において強い殺菌作用が得られ、不潔域であるアバットメント6の露出部を効果的に清浄化することができる。
When brushing the tooth neck part side of the
実施の形態3.
本実施の形態では、出光部22内における出射光量の分布を調整することができる歯ブラシ、特に、細長い出光部22から均一に光を出射させることができる歯ブラシの構成例について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, a configuration example of a toothbrush that can adjust the distribution of the amount of emitted light in the
図6は、本発明の実施の形態3による歯ブラシ101について、その要部の一構成例を示した図であり、図1のA−A切断線による断面図が示されている。また、図8は、図6の歯ブラシ101について、ヘッド部10の交換時における様子を示した図である。この歯ブラシ101を図1の歯ブラシ1(実施の形態1)と比較すれば、ヘッド部10の内部に、出光部22からの出射光量の分布を調整するための出光調整手段80及びリフレクタ82を備えている点で異なっている。
FIG. 6 is a view showing a configuration example of a main part of the
出光調整手段80は、アクリルなどを板状に加工した透明部材であり、その前面を出光部22と対向させるとともに、その背面を前面に対してやや傾斜させ、その厚さがネック部12から遠ざかるほど薄くなる台形の断面形状を有している。また、背面には、多数の拡散パターン81が形成されている。この拡散パターン81は、上記透明部材の背面上に印刷された印刷パターンであってもよいが、上記透明部材を射出成型する際に形成された背面上の凹凸形状であってもよい。
The light output adjusting means 80 is a transparent member obtained by processing acrylic or the like into a plate shape. The front surface of the light
リフレクタ82は、出光調整手段80の背面又は側面から出射した光を反射して、出光調整手段80へ再び入射させる反射手段であり、高反射率のシートが用いられる。ただし、出光調整手段80に対向するヘッド部10の内壁が高反射率であれば、当該内壁をリフレクタ82として利用し、別途、リフレクタ82を用意する必要はない。なお、リフレクタ82は、少なくとも出光調整手段80の入射面に対向する側面(ヘッド部の先端側の面)及び背面にそれぞれ対向させて配置することが望ましい。
The
光源装置23からの光は、導光部30〜32を介して出光調整手段80へ到達し、ネック部12側の側面から出光調整手段80の内部へ入射される。出光調整手段80の前面及び背面は、上記拡散パターン81を除いて、平滑な境界面(表面)を有し、当該境界面へ所定角度以上の入射角で入射した光は、出光調整手段80の前面及び背面上で全反射されるが、拡散パターン81に当たって進行方向が変化した光は、出光調整手段80の前面から出射されるようになる。
The light from the
図中では、拡散パターン81で乱反射され、出光調整手段80の前面に対し、上記所定角度以下の入射角θiで入射された光が、当該前面から出射される様子が示されている。この出射光は、屈折角θrの屈折光として、出光調整手段80の前面から出射される。この場合、出光調整手段80の絶対屈折率をn1、空気中の絶対屈折率をn2とすれば、出射光の屈折率n12は次式(1)で表され、屈折角θrは、次式(2)によって求めることができる。
この様にして、拡散パターン81による散乱光が、出光調整手段80の前面から出射されることから、出射光の出光部22内における光量分布は、出光調整手段80の背面上における拡散パターン81の密度分布に応じて変化する。従って、拡散パターン81により、出光部22内における出射光量の分布を任意に決定することができる。特に、ネック部12側からヘッド部10の先端側へ順に密となるように拡散パターンを配置すれば、出光部22内における光量分布を平準化させることができ、歯の不潔域に対して効果的に光を照射することができる。
In this way, since the scattered light from the
図7の(a)及び(b)は、いずれも図6と対比すべき比較例が示された図であり、歯ブラシ101の他の構成例が、図1のA−A切断線による断面図として示されている。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a comparative example to be compared with FIG. 6, and another configuration example of the
図中の(a)では、ヘッド部10の内部空間に、入射光の光軸に対して角度θをなすように傾斜させた状態で、平板状のリフレクタ82が配置されている。この図では、リフレクタ82の光軸に対する傾斜角θが小さすぎることから、出光部22からの出射光が、植毛面20から斜めに出射され、ブラッシング中の歯牙に効果的に光を照射することができない。また、出光部22からの出射光は、ネック部12からの入射光と同程度の広がりしかなく、出光部22を細長く形成したとしても、出光部22の全体からは光を照射させることができず、歯牙の広い面積に対して同時に光を照射させることはできない。
In (a) in the figure, a flat plate-
図中の(b)では、ヘッド部10の内部空間に更にレンズ83を配置し、平板状のリフレクタ82に入射する光のビーム径を広げている。レンズ83を用いてビーム径を広げることによって、歯牙のより広い面積に対し、同時に光を照射させることができる。これに加えて、上記角度θを約45度にすれば、植毛面に対して概ね垂直に、かつ、出光部22の全体から光を出射させることができる。
In (b) in the figure, a lens 83 is further arranged in the internal space of the
しかしながら、この場合、歯ブラシのヘッド部20の厚さが、厚くなりすぎるという問題が生じる。つまり、出光部22の長手方向の長さをW、リフレクタ82を配置する空間のヘッド部10の厚み方向の長さをDとすれば、D=Wtanθが成り立つ。このとき、θを45°にしようとすれば、D=Wとなる。このため、ヘッド部10を厚くするか、あるいは、出光部22の長手方向の長さを短くしなければならない。
However, in this case, there arises a problem that the thickness of the
これに対し、図6に示した出光調整手段80を内蔵する歯ブラシは、ヘッド部10の厚みを著しく増大させることなく、細長い出光部22全体から平準化された光を出射させることができる。
On the other hand, the toothbrush incorporating the light output adjusting means 80 shown in FIG. 6 can emit the leveled light from the entire elongated
図8は、図6の歯ブラシ101について、ヘッド部10の交換時における様子を示した図である。この歯ブラシは、ヘッド部10がネック部12に着脱可能に取り付けられ、ヘッド部10のみを交換することができる。また、出光調整手段80及びリフレクタ82は、ネック部12の先端部に内蔵されており、ヘッド部10をネック部12に取り付ける際、この先端部がヘッド部10の導光部30に挿入され、出光調整手段80及びリフレクタ82がヘッド部10の内部に配置されるように構成されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of the
また、ネック部12の先端付近には、出光調整手段80の前面からの光を出射させるための出光部26が設けられている。この出光部26は、ネック部12の軸方向に延びる細長い形状からなる開口又は透明窓であり、ヘッド部10の出光部22に対向するように配置されている。つまり、出光調整手段80の前面から供給される光は、出光部26、出光部21を介して、ヘッド部10の植毛面20から出射される。この様な構成によって、交換可能なヘッド部10を安価に提供することができる。
Further, a
なお、図6示した本実施の形態による歯ブラシでは、出光部26が透明部材からなる透明窓として構成され、ネック部12の先端部内に唾液や歯磨きペーストが侵入するのを防止することにより、出光調整手段80の界面に唾液などが付着して所望の全反射が妨げられるのを防止している。この様な構成に代えて、出光部22を透明部材からなる透明窓として構成しても同様の効果が得られる。
In the toothbrush according to the present embodiment shown in FIG. 6, the
実施の形態4.
上記実施の形態では、植毛面20上に出光部22が設けられた歯ブラシの例について説明したが、本実施の形態では、上記出光部22に加えて、更にヘッド部10の側面にも出光部25a,25bが設けられた歯ブラシについて説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the above-described embodiment, an example of a toothbrush in which the light-emitting
図9は、本発明の実施の形態4による歯ブラシ102の一構成例を示した図である。この歯ブラシ102は、植毛面20に隣接する側面に2個の出光部25a,25bが形成されている。これらの出光部25a,25bは、ヘッド部10に形成された開口又は透明窓であり、光源装置23からの光をブラシ毛21よりも外側から出射させている。また、出光部25a,25bからの出射光は、ネック部12の軸方向と交差する方向であって、ブラシ毛21から遠ざかる方向へ出射される。ここで、ネック部12の軸方向と直交し、かつ、植毛面20に平行となるように出射させているものとする。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the
このような歯ブラシ102を用いることにより、ブラッシングの対象となっている歯以外の歯に対しても光を照射することができる。例えば、上顎歯のブラッシング時に、ブラッシング対象である上顎歯だけでなく、当該上顎歯に対向する下顎歯に対しても光を照射することができる。また、下顎歯のブラッシング時に、ブラッシング対象である下顎歯だけでなく、当該下顎歯に対向する上顎歯に対しても光を照射することができる。
By using such a
図10は、歯ブラシ102を用いてブラッシングを行っている様子の一例を示した図である。40は上顎歯としての天然歯、50は天然歯40と噛み合わせる下顎歯としての補綴冠であり、歯科インプラントを用いて下顎に固定されている。この歯科インプラントは、補綴物50及び歯肉縁の隙間からアバットメントのコーティング部64が露出している。つまり、アバットメントの露出部には、ハイドロオキシアパタイト(HA)で被覆した二酸化チタンがコーティングされている。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a state in which brushing is performed using the
歯ブラシ102を用いて天然歯40をブラッシングしている場合、出光部21からの光が天然歯40に照射されるとともに、出光部25a,25bからの光がアバットメントのコーティング部64に照射される。従って、コーティング部64への光照射は、補綴物50をブラッシングしている場合のみならず、天然歯40をブラッシングしている場合にも行われる。従って、光触媒を含むコーティング部64に対し、より多くの光を照射することができる。
When the
本実施の形態では、ヘッド部10の一側面に2個の出光部25a,25bを形成する場合の例について説明したが、本発明はこの様な場合に限定されない。すなわち、ヘッド部10の側面に少なくとも1個の出光部が形成されていればよい。また、出光部は、ネック部12の軸方向に延びる細長い形状であることが望ましい。
In the present embodiment, the example in which the two light emitting
さらに、本実施の形態では、一つの側面にのみ出光部25a,25bを形成する場合の例について説明したが、対向する2つの側面にそれぞれ出光部を形成しておくことが望ましい。
Furthermore, in the present embodiment, an example in which the
5 歯科インプラント
6 アバットメント
7 フィクスチャー
10 ヘッド部
11 ハンドル部
12 ネック部
20 植毛面
21 ブラシ毛
22 出光部
23 光源装置
23a 発光素子
24 バイブレーション装置
25a,25b,26 出光部
30〜32 導光部
40 天然歯
41 コーティング部
42 歯肉縁
50 補綴物
64 コーティング部
80 出光調整手段
81 拡散パターン
82 リフレクタ
100〜102 歯ブラシ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記ハンドル部は、380nm以上550nm以下にピーク波長を有する光を生成する光源装置を有し、
上記ネック部は、上記光源装置からの光を上記ヘッド部へ導く導光部を有し、
上記ヘッド部は、上記導光部からの光を上記植毛面から出射させる第1出光部を有することを特徴とする歯ブラシ。 In a toothbrush comprising a head part having a flocked surface in which a large number of brush bristles are implanted, a handle part gripped at the time of brushing, and a neck part connecting the head part and the handle part,
The handle portion includes a light source device that generates light having a peak wavelength of 380 nm to 550 nm,
The neck portion has a light guide portion that guides light from the light source device to the head portion,
The toothbrush characterized by the said head part having a 1st light emission part which radiate | emits the light from the said light guide part from the said flocked surface.
上記ブラシ毛は、上記第1出光部の短手方向の両側に植設され、
上記ヘッド部は、上記第1出光部内における出射光量の分布を調整する出光調整手段を更に有し、
上記出光調整手段は、前面を上記第1出光部に対向させて配置された透明部材からなり、上記導光部からの光が側面に入射され、上記第1出光部の長手方向について密度を異ならせた拡散パターンが背面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の歯ブラシ。 The first light emitting portion has an elongated shape extending in the extending direction of the neck portion,
The brush bristles are planted on both sides in the short direction of the first light emitting part,
The head portion further includes light output adjusting means for adjusting the distribution of the emitted light quantity in the first light output portion,
The light output adjusting means is made of a transparent member disposed with the front surface facing the first light output portion, and the light from the light guide portion is incident on the side surface and has different densities in the longitudinal direction of the first light output portion. The toothbrush according to claim 1, wherein the diffused pattern is formed on the back surface.
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