JP2015500731A - 歯白色化剤の供給のための装置 - Google Patents

Abstract

供給装置１２，１４０は、加圧流体源１６と、吐出口２２を画定するノズル２４とを有する。流体通路２０は、上記ノズルの吐出口から流体の噴霧を供給するために上記加圧流体源を上記ノズル吐出口２２に流体的に接続する。供給機構１４は、１投与量４８の粒子２８を関連するカートリッジ３２から上記流体通路へ、該１投与量の粒子が上記加圧流体により上記ノズル吐出口を介して上記噴霧へと搬送されるように放出する。上記粒子は歯手入れ剤を含む。

Description

以下の説明は、歯牙清掃技術及び関連する技術に係り、更に詳細には歯を白色化（漂白）するための歯白色化剤等の歯の手入れ用活性剤を供給する機構及び装置に関する。

歯白色化剤は、一般的に、過酸化水素を基剤とするもので、その狙いは、一般的に、ユーザに害を及ぼすことなく許容可能な期間内に歯の表面に色変化を生じさせるのに十分な量の過酸化物を歯に供給することである。歯に対して歯白色化剤を供給するための種々の方法が開発されている。

これらは、練り歯磨き、過酸化物ジェルストリップ、白色化溶液及びうがい薬を含む。研磨性練り歯磨きは、使うのが容易であるが、一般的に効果的でない。過酸化物ジェルストリップは、幾らかは一層効果的であるが、処置されるべき歯上にプラスチック条片を長期間にわたり装着する必要がある。過酸化物の溶液であるうがい薬は、軟組織に対する該溶液の接触により、有害であり得る。デンタルトレイは高濃度の過酸化物溶液を使用する。結果として、軟組織に対する過酸化物の接触を防止するために、十分な注意が必要とされる。従って、このような方法は歯科外科で使用されるのに最も適している。

過酸化水素の他の問題は、急速に分解し、漂白剤として無効になるということである。近年、尿素と過酸化水素との付加物である過酸化カルバミド（乾燥した過酸化水素源）をカプセル封入する方法が開発された。これに関しては、J. Microencapsulation 25(8), p. 523 (2008)のJing Xue及びZhibing Zhangによる“Preparation and characterization of calcium-shellac spheres as a carrier of carbamide peroxide”、及びJ. Applied Polymer Science, Vol. 113, p. 1619 (2009)のJing Xue及びZhibing Zhangによる“Physical, Structural and Mechanical Characterisation of Calcium-Shellac Microspheres as a Carrier of Carbamide Peroxide”を参照されたい。

このような球体は、練り歯磨き又はガム等の担体材料に組み込まれることが推奨されている。しかしながら、斯かる担体材料内の水分は、当該材料が歯の白色化に使用される前に、過酸化水素が放出され、分解されるようにさせ得る。この方法の他の欠点は、当該粒子を、これら粒子が必要とされる場所に向けることができず、結果として粒子の浪費及び望ましくない軟組織との接触が生じる。

既存の供給システムの問題の幾つかを克服することができる、歯白色化剤の供給のための装置及び斯かる装置と共に使用するためのカプセル封入された白色化剤を格納したカートリッジが開示される。

本発明の一態様によれば、供給装置は、加圧流体源と、吐出口を画定するノズルと、前記加圧流体源を前記ノズルの吐出口に流体的に接続して、該ノズルの吐出口から流体の噴霧を供給させる流体通路とを含む。供給機構は、関連するカートリッジから前記流体通路内へ１投与量の粒子を、該１投与量の粒子が前記加圧流体により前記ノズルの吐出口を経て前記噴霧へと搬送されるように放出し、前記粒子は歯手入れ剤を有する。

本発明の他の態様によれば、粒子を供給する方法は、歯手入れ剤を有する粒子のカートリッジを前記供給装置内に準備するステップを含む。供給機構は、１投与量の前記粒子を前記カートリッジから流体通路へ供給する一方、加圧流体の流れを、加圧流体源から前記流体通路内の前記１投与量の粒子へ流させると共に該粒子を前記供給装置のノズル吐出口へ搬送させ、これにより前記粒子が前記装置から前記加圧流体の噴霧で放出されるようにする。

他の態様において、供給機構は、チャンネルを画定するハウジングと、流体通路と、前記ハウジングにより担持されるスライダとを含む。前記スライダは、前記チャンネル内において、該スライダが１投与量の粒子を関連するカートリッジから受け入れる第１位置と、該１投与量の粒子が前記流体通路内に放出される第２位置との間で移動可能である。前記ハウジングは前記チャンネルに対して第１及び第２開口を画定し、これら第１及び第２開口は前記スライダが前記第１位置にある場合に該スライダにより閉塞される一方、前記スライダが前記第２位置にある場合に前記チャンネルに対して開放される。前記スライダが前記第２位置にある場合、前記開口は前記流体通路の一部を画定すると共に前記１投与量の粒子は前記第２開口に位置される。

例示的な供給装置の利点は、漂白剤を含む粒子が、必要とされるまで、乾燥状態に維持されるということである。例示的な供給装置の他の利点は、粒子が歯に向けられるということである。

本発明は、種々の構成部品及び構成部品の配置、並びに種々の処理動作及び処理動作の構成の形をとる。尚、図面は好ましい実施態様を解説するためのものに過ぎず、本発明を限定するものと見なしてはならない。

図１は、カプセルから粒子を供給する供給機構を組み込んだ供給装置の第１実施態様の斜視図を部分断面で概略図示する。 図２は、歯白色剤を供給する供給機構の第１実施態様の第１位置における断面図を概略図示する。 図３は、図２の供給機構の第２位置における断面図を概略図示する。 図４は、歯白色剤を供給する供給機構の第２実施態様の第１位置における断面図を概略図示する。 図５は、図４の供給機構の第２位置における断面図を概略図示する。 図６は、図２及び３の供給機構を組み込んだ供給装置の第２実施態様の斜視図を部分断面で概略図示する。 図７は、図１の供給装置に挿入する間の例示的カプセルを図示する。 図８は、例示的実施態様の他の態様による粒子を供給する方法を示す。 図９は、例示的な粒子を示す。 図１０は、例示的な粒子を示す。 図１１は、例示的な粒子を示す。

本明細書で使用される場合、“上側”及び“下側”等の用語は、参照される図面に示された当該装置又は該装置の一部の姿勢に対して示されるもので、使用時において当該装置は異なる姿勢を呈することができると理解されるべきである。

図１を参照すると、供給システム１０の概略断面図が示されている。該供給システム１０は、粒子供給機構１４を含む供給装置１２を有している。装置１２は加圧供給流体源１６を含み、該流体源は装置１２の本体部１８により担持することができる。通路２０が、加圧流体源１６をノズル２４の吐出口２２に流体的に接続している。例示としての流体源１６は加圧空気の供給のためのファンを含むが、他の実施態様では、該流体源としてガスの加圧容器又はバネ付勢されたピストンシステムを使用することもできる。典型的に、上記ノズル吐出口は直径が０.５〜２ｍｍであろう。この構成は、ノズル吐出口２２からの上記加圧流体の噴霧２６の、粒子２８（実寸ではない）と一緒の供給を可能にする。粒子を含む噴霧２６は、人又は他の有歯動物の歯３０に供給される。粒子のカートリッジ３２が供給装置１２に収容される。該カートリッジは、小さな投与量として通路２０に投入されるべき多数の粒子２８を格納する貯留部３４を画定する。動作時において、１投与量の粒子（例えば、微粒子）２８が、カートリッジ３２から上記加圧供給流体によりノズル吐出口２２を経て搬送される。上記カートリッジは、ポリカーボネート等のプラスチック材料から形成することができるが、他の材料も使用することができる。

例示的な粒子２８は歯手入れ剤を含む。該歯手入れ剤は、漂白剤等の歯白色化剤、及び／又はフッ化物（ＮａＦ）、抗生物質、ミネラル補給剤、鎮痛剤（ＫＮＯ_３）又はこれらの組み合わせ等の他の歯手入れ剤を含むことができる。ここでは過酸化物を基材とする歯手入れ剤を用いる歯白色化に特に言及するが、他の応用例及び／又は歯手入れ剤も考えられると理解されるべきである。

図２及び図３に示されたように、粒子供給機構１４は前記カートリッジから通路２０内へと粒子２８を制御された量で供給するように構成される。例示的な供給機構は、ハウジング４２により担持されたスライダ４０を有している。該スライダ４０は上記ハウジング内のチャンネル４４に沿って、図２に示される第１位置から図３に示される第２位置まで矢印Ａの方向に移動される。該スライダは上記ハウジングと協働して、上方に開いた空洞４６を画定し、該空洞は当該スライダが第１位置にある場合にカートリッジ３２から小さな投与量４８の粒子２８を受け入れるように寸法が決められている。通常、各投与量４８は上記カートリッジに格納された粒子のうちの小さな割合、例えば少なくとも最初は該粒子の１０％又はそれ以下のみである。カートリッジ３２は端壁５２に適切に位置決めされた開口５０を画定しており、該開口は粒子が上記空洞４６内に落下し又は圧力下で該空洞内に送り込まれるのを可能にするように寸法決めされている。特に、上記空洞４６は、上記カートリッジに隣接する開放した第１端５４、及び前記スライダの該第１位置においては前記ハウジング４２により閉じられる反対側の第２端５６を有する。スライダ４０の該位置においては、前記通路２０への接近路は該スライダ４０により閉じられているので、貯留部３４及び空洞４６内の粒子は前記加圧流体（一実施態様では、水滴を含み得る）に接触することはない。

図３に示されるように、この第２位置では、ハウジング４２及びスライダ４０は協働して通路２０の一部を画定し、これにより、前記加圧流体は当該ハウジングを介して流れ、粒子を上記空洞からノズル２４へと搬送する。

スライダ４０のための作動機構６０は、該スライダを矢印Ａの方向に駆動する駆動モータ等を含むことができる。該機構６０は図２では図形的に矢印により示されている。該作動機構６０及び、オプションとして、前記流体源を作動させるために、当該装置上に釦６２（図１）を設けることができる。

例えば釦６２を押すことにより装置１０が作動されると、空気又は他の加圧流体が機構１４を介して強制的に送られると同時に、前記スライダが横方向に移動されて、投与量分の粒子を貯留部３４の下の空洞から放出位置６４まで運び、該放出位置において上記空気の流れが当該粒子を出口ノズル２４内へと搬送する。一実施態様においては、バッフル（邪魔板）６６が該出口ノズル２４内に配置される。例示としてのバッフルは、当該通路内の曲げにより画定され、これら曲げは当該流体の流れに対して傾斜された表面６８を形成する。これらの傾斜された表面６８は、粒子を硬い表面に衝突させ、このことは当該粒子を破裂させる。かくして、上記粒子が歯に付着した場合、これら粒子は自身の歯手入れ剤（例えば、過酸化水素）を合理的な時間内に分散させることができる。理解されるように、概ね真っ直ぐな通路内へと延び、当該流体の流れを妨害するように構成された壁等の他のタイプのバッフルも考えられる。作動及び粒子の放出の後に、上記スライダは上記空洞が貯留部の下となる位置に移動して戻り、新たな投与量の粒子により再充填される。このようにして、上記貯留部内の粒子は乾燥したままに留まり、上記流体と接触することはない。該乾燥した貯留は、該粒子内の過酸化物又は他の歯手入れ剤の時間にわたる劣化を防止する。

機構１４及びカートリッジ３２の拡大図を示す図４を参照すると、上記スライダは第１及び第２端部の間に長さｌを有している。スライダ４０は、自身の長さｌの殆どにわたって、高さｓの概ね均一な断面を有している。長さｌは、通常、断面の高さｓ及び幅より大きい。該断面は、寸法的に、チャンネル４４の断面に相当する。該スライダの断面は、該スライダがチャンネルの壁にぴったりと係合しながら該チャンネル内を移動することを可能にするために、該チャンネルの断面より極僅かに小さくなっている。一実施態様において、該断面は長方形であるが、他の実施態様では、他の多角形状又は円形断面も考えられる。上記チャンネルは当該スライダの長さｌよりも大きな長さＬを有している。

図示した実施態様において、ハウジング４２は上側及び下側の平行で平らな壁７０，７２を有し、これら壁は間に高さｓのチャンネル４４を画定している。理解されるように、ハウジング４２は当該チャンネルの端部における端壁、及び側壁（図示略）も画定し、これら側壁は上記平らな壁７０，７２を接続すると共に、当該チャンネルの幅を画定している。使用時において、当該ハウジングの上側の壁７０はカートリッジ３２に係合し、及び／又は該カートリッジに対して定位置に固定される。前記貯留部３４の上流側において、上側及び下側の壁７０，７２には第１対の対向する開口７４，７６が各々形成される一方、該貯留部の下流側において、上側及び下側の壁７０，７２には第２対の対向する開口７８，８０が各々形成されている。開口７６，８０は、当該ハウジングの下側の壁７２に接続された密閉エンクロージャ８４により画定することが可能な前記通路２０の一部８２により接続されている。前記スライダの第１位置において、開口７４，７６及び７６，８０（又は各対における少なくとも一方の開口）は、通路２０／通路部分８２に対してスライダ４０により閉塞される。この位置において、前記空洞４６は、これら第１対及び第２対の開口の中間に位置される。スライダ４０が図３に示された位置へと移動し始めると、開口７４，７６の間に第１流体通路Ｐ１が形成される。特に、これらの開口は、かくして、当該スライダの第１端部と当該ハウジングの端壁との間に形成された間隙８５に整列される。前記加圧流体は上記通路を介してエンクロージャ８４に進入することができ、加圧された通路部分８２を生じさせる。この時点で、第２対の開口は依然としてスライダにより閉じられている。該スライダが図３における位置に到達すると、開口７８，８０を介して第２の通路Ｐ２が形成される。特に、この場合、これらの開口は前記空洞の開口５４，５６に整列される。このように、Ｐ２は前記第１通路Ｐ１の形成より僅かに後に形成される。上記エンクロージャ８２内から開口８０に作用する圧力は、粒子２８を開口７８外へ強制的に送り出す。当該投与量の粒子が放出された後、上記スライダは前記第１位置に戻り、斯かる過程は繰り返すことができる。

スライダ４０及びハウジング４２は、金属又はプラスチック等の如何なる好適な剛性材料から形成することもできる。スライダは、当該スライダを貫通するボアにより画定された空洞４６を備える実質的に中実のものとすることができる。

図４を続けて参照すると、例示としてのカートリッジ３２は円筒状側壁８８により接続且つ離隔された上側及び下側端壁８６，５０を有している。図示されたカートリッジは形状が切頭円錐状であるが、円柱状又は他の正多角形状も考えられる。一実施態様において、端壁８６は可撓性であって、外部からの圧力によって凹状の形状を呈することを可能にし、これにより、当該貯留部内の粒子に圧力を掛け、これら粒子を開口５０に向かって押しやる。

カートリッジ３２は、高さ及び／又は幅が０.０５〜０.５ｃｍ等のように、高さｈ及び／幅（平均直径）ｗが０.０１〜２ｃｍとすることができる。

カートリッジ３２は取外し可能なカートリッジとすることができ、該カートリッジは当該装置の本体部１８に該本体部の適切に配置された開口９０を介して嵌め込まれる。該開口９０は、その後に、扉等の閉塞部材９２により閉じることができ、該閉塞部材は当該カートリッジを前記機構上の定位置に保持する。例えば、バネ等の予備付勢する部材９４が上記閉塞部材の内側表面に接続されて、カートリッジ３２をハウジングの上側の壁に係合するように押しつける。環帯等の案内部材９６が、上記扉を閉じる間に当該カートリッジを正しい位置へと案内し、該カートリッジを把持することができる。該案内部材はハウジングの壁７０に取り付けることができ、当該カートリッジのためのリセプタクルとして働く。

図４に示されるように、カートリッジ３２は貯蔵の間において水分の進入に対して密閉材（シール）９８により密閉することができる。該シール９８は当該カートリッジの開口５０を被覆する。該シールは、例えば当該カートリッジの開口を露出させるために破壊することが可能なプラスチック及び／又は金属箔から形成された壊れ易い膜とすることができる。一実施態様において、当該装置は鋭い刃付きリング等の切断部材を有し、該リングはカートリッジが当該装置に挿入された際に上記膜を自動的に破壊する。他の実施態様において、カートリッジには剥ぎ取る又は破壊可能なシール等を取り付けることができ、ユーザは該シールを使用する直前に除去／破壊する。

スライダ作動機構６０は、スライダを一方向又は両方向に移動するように作動させることができる。他の実施態様において、スライダは、バネ等の予備付勢機構１０２により第１及び第２位置の一方に予備付勢することもできる。例えば、図４に示されるように、バネは、チャンネル４４内の当該スライダと当該ハウジングの端壁との間に配置され、該スライダに出口位置７８に最も近い端部１０４において接触する。該バネは、前記作動機構６０が解除された場合に、スライダを前記第１位置に自動的に戻すことができる。

図５及び図６は、粒子供給機構の他の実施態様１１４を示し、これら図において同様の構成要素には同一の符号が付され、新たな構成要素には新たな符号が付されている。図２〜図４の機構１４の場合と同様に、該機構１１４はカートリッジから通路２０内へ粒子２８を制御された量で供給するように構成されている。該例示的供給機構は、ハウジング４２により担持されたスライダ４０を有している。該スライダ４０は上記ハウジング内のチャンネル４４に沿って、図５に示される第１位置から図６に示される第２位置まで矢印Ａの方向に移動される。該スライダは上記ハウジングと協働して、上方に開いた空洞４６を画定し、該空洞は当該スライダが第１位置にある場合にカートリッジ３２から小さな投与量４８の粒子２８を受け入れるように寸法が決められている。上記カートリッジは端壁５２に適切に位置決めされた開口５０を画定しており、該開口は粒子が上記空洞４６内に落下し又は圧力下で該空洞内に送り込まれるのを可能にするように寸法決めされている。スライダ４０の該位置においては、前記通路２０への接近路は該スライダ４０により閉じられているので、貯留部３４及び空洞４６内の粒子は加圧流体（一実施態様では、水滴を含み得る）に接触することはない。

この実施態様において、当該供給機構１１４は、上記空洞４６内の粒子２８を圧縮して破裂させる圧縮機構１２０を有している。例示的な圧縮機構は、第１端において前記チャンネルの端壁１２４に取り付けられたバネ１２２を有している。プランジャ１２６が、該バネの他端により担持されている。該プランジャ１２６のシャフト１２８はスライダ４０を貫通して軸的に取り付けられて、前記空洞４６内へと延び、該空洞においてフランジ（鍔）１３０の形態で終端している。スライダ４０が粒子放出位置に向かって移動されると、上記の弱いバネ１２２は圧縮され、このことは当該装置の投与量放出部内の粒子に小さな力が掛けられるのを可能にする。放出点に到達すると、全ての粒子（又は、これらのうちの少なくとも或る割合）は破裂され、前記出口ノズルへと放出される。この実施態様においても、バッフルを採用することができる。というのは、粒子を一緒に押しつけて破裂させる作用は、これら粒子を互いに付着させ得るからである。従って、バッフルは、これら粒子を再び分離させるよう作用し得る。

使用時において、ユーザは、歯に対して粒子の幾つかの噴射（バースト）を供給する白色化処置の間に、上記スライダ及び加圧流体を数回作動させることができる。歯と衝突すると、未だ破裂されていない粒子は、破裂して該粒子内の漂白剤を放出し得る。他の実施態様において、粒子は後に更に説明するように漂白剤を徐々に放出させる解放剤を含むことができる。

例示的な装置１２は水、空気又はこれら両方により駆動することができる。従って、前記供給流体は気体（ガス）、液体又はこれらの組み合わせであり得る。例示的な供給流体は気体中の霧化された液体である。該液体は水又は水溶液であり得る。上記気体は、空気、酸素、二酸化炭素又は窒素等であり得る。他の実施態様において、当該装置は、液体無しで、気体内の粒子のエアロゾルのみを供給する。

粒子２８の供給のための使用に適合され得る、口腔に流体を供給するための種々の歯科用装置が存在する。例示として、供給装置は、米国特許出願公開第2009/0305187号公報、同第2010/003520号公報、同第2010/0273125号公報、同第2010/0273126号公報、同第2010/0273127号公報、同第2010/0217671号公報、同第2011/0207078号公報及び同第2011/0244418号公報並びに国際特許出願公開第WO2010/055435号公報に開示されている。このような装置は、隣接間隙の清掃に特に有効である。これら装置は、しばしば、貯留器から流れる液体を、例えば加圧ガス源により供給される高速移動ガス流に混合することにより液滴を発生させる。これら装置は、釦等を操作するユーザにより作動され、圧縮ガスの連続的な噴射（バースト）を放出し、その結果として高速ガス流が発生する。この高速ガス流が貯留器からの液体の流れと接触すると、液滴が生成される。

図７は歯に漂白剤粒子を供給するための装置の他の実施態様１４０を示すもので、該装置は白色化に適合されている。該装置は、多くの点で図１のものと類似し得るもので、同様の構成要素には同様の符号が付される一方、新たな構成要素には新たな符号が付されている。この実施態様において、供給機構１４，１１４は取外し可能なノズルアセンブリ１４２の一部を形成することができ、該ノズルアセンブリは粒子無しで清掃を行うために使用される通常のノズルアセンブリと交換可能であり得る。図１の装置１２と同様に、装置１４０は、該装置に流体源１６から高圧流体を供給させるための作動機構６２を有している。直接的に又は間接的に（例えば、電気回路、ポンプ、歯車駆動されるプランジャを備えた注入器又はガスシリンダ放出弁等を介して）、高圧流体（例えば、ガス）が上記流体源１６により放出されるようにさせるスイッチ又は釦等の如何なる好適な作動機構を採用することもできる。例えば、装置１４０は、各脈動が前記空洞４６から粒子を押し出し、次いで、これらを歯間清掃装置が水滴を歯表面に向けるのと同様の態様で歯に向けるのに十分な力を生じさせるガス及び／又は液体の脈流を高速度で供給する。図７に示す装置は空気の脈流内の霧化された水を使用するが、前記粒子を取り出して歯表面まで移送するために空気のジェットを単独で使用することもできる。当該装置を繰り返し作動させる（例えば、釦６２を押すことにより）ことにより、該装置は供給機構１４又は１１４から空気／水の多数の脈動及び、それに伴う投与量分の粒子を生じさせる。

供給流体源１６は、水供給部を保持する貯留器（リザーバ）１４４及びガス源１４６を含み得る。上記貯留器からの水は前記通路に、ポンプにより、吸引により又は他の適切な機構により供給することができる。ガス源１４６は、加圧ガスを格納した缶容器又は大気圧の空気を加圧する機構を有することができる。好適な加圧機構は、例えば米国特許出願公開第2011/0244418号公報に開示されている。一例として、上記加圧機構は空気を格納する外筒を備えた注入器を有することができる。上記外筒内で移動可能なプランジャは、関連する歯車機構により自動的に作動されて当該注入器外筒内の容積を減少させ、これにより、空気が通路２０内に放出される前に該空気を加圧する。他の例として、空気をポンプ１４８により加圧することもできる。チューブ１５０は該空気を混合区域１５２に搬送する。別のチューブ１５４は水を水貯留器１４４から上記混合区域へ搬送し、該混合区域において水は上記空気中に霧化する（小さな滴を形成する）。図示された混合区域１５２は、空気と水との混合物が空洞４６から粒子を送り出すように供給機構１４の上流側の通路２０にある。他の実施態様では、水が空気及び粒子と当該供給機構の下流の混合区域において、例えばノズル２４内で混合し得ることも考えられる。

ここに開示された実施態様において、ノズル吐出口２２から吐出する流体の圧力は、例えば、０〜２０Ｎ／cm²（０〜２bar）、例えば少なくとも１Ｎ／cm²であり得る。ガス源１４６は空気を６００メートル／秒（m/s）までの速度で、例えば少なくとも１０又は少なくとも３０m/s、幾つかの実施態様では２００又は３００m/sまでの速度で供給することができる。上記水滴の速度及び大きさも様々であり得る。例えば、これら滴は５〜５００マイクロメートルの範囲内の大きさを有することができ、例えば１０〜３００m/sの範囲内の速度を有し得る。

例えば国際特許出願公開第WO2010/055435号公報に開示された装置は、水滴を１０〜１００m/sの速度で射出することができ、該速度は本明細書で開示される粒子２８の供給のためには十分であるが、幾つかの実施態様では一層高い又は一層低い速度も適切であり得る。歯等の硬い表面に衝突する際に粒子２８に掛かる力は、平均粒径及び密度に基づいて推定することができる。例えば、２０μｍ直径の粒径及び１g/mLの密度、並びに各粒子は約３０ナノグラムの質量を有すると仮定する。約５０m/sの速度及び１０μｍの減速距離をとると、衝突時に粒子に掛かる力は約７.５ｍＮであろう。この値は、一般的に、粒子を歯に十分に付着させ、及び、幾つかの実施態様では粒子が破裂するのに十分である。

幾つかの実施態様において、前記ノズル及び／又は流体源１６は、当該装置１２，１４０が白色化粒子なしで使用される場合よりも、該装置が白色化のために使用される場合に一層高い流体圧を供給するように構成される。一実施態様において、当該供給装置１２，１４０は、前記粒子なしで流体を供給するように構成された第１ノズルアセンブリ、及び該第１ノズルアセンブリと交換可能であって、前記粒子の供給に特に適合化された第２ノズルアセンブリを有する。例えば、ノズルアセンブリ１４２は、ネジ溝付きキャップ等の係合部材を有し、該係合部材は本体部１８のネジ山付き首部等の相手側係合部材と係合可能である。

幾つかの実施態様において、当該装置は、粒子２８を用いないモードでの装置１２，１４０の使用に適した第１ガス流を供給する一方、白色化粒子が使用されるモードでの装置１２の使用に適した、上記第１ガス流より高い第２ガス流を供給するように構成することができる。幾つかの実施態様において、圧力の変更は、上記２つのモードのための異なるノズルのデザインにより又は引き金機構により達成される。

図８は、粒子２８を歯等の硬い表面に供給する例示的方法を要約したものである。該方法はステップＳ１００において開始する。ステップＳ１０２において、カートリッジが装置１２，１４０に装填される。粒子のカートリッジ３２は前記本体部の開口９０を介して当該装置に挿入され、前記貯留部の開口５０が、当該挿入を案内する案内部材９６を用いて、スライダ４０の第１位置において前記空洞４６上に位置されるようにする。他の実施態様において、上記粒子のカートリッジはノズルと一緒に使い捨てであり、従って当該装置に挿入する必要はない。前記膜９８は扉９２を閉じる間に破壊され得る。

上記スライダが第１位置にある場合に、１投与量４８の粒子が供給機構１４により受入される（Ｓ１０４）。当該装置はステップＳ１０６において作動される。例えば、ユーザは当該装置を釦／引き金６２を押すことにより作動させる。このことは、流体の脈流を生じさせる。特に、当該装置は加圧流体の噴流が通路２０を介して加圧室８２へと流れるようにさせる。（このことは、次いで流路が開口７８，８０を介して完成された場合に、粒子を流体の流れへと放出させる。）

ステップＳ１０８において、上記スライダは第２位置に向かって移動され、加圧室８２は流体の脈流により加圧される。該スライダが前記チャンネルの第２端に隣接する第２位置に到達すると、粒子は流体通路に放出される。理解されるように、ステップＳ１０６及びＳ１０８は同時に生じ得る。ステップＳ１１０において、粒子はノズルから射出され、歯に衝突し、破裂し得る。当該方法は、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の１回の又は複数回の繰り返しのためにステップＳ１０８からステップＳ１０４へ戻ることができる。数分又は数時間の期間にわたり、白色化剤は放出されると共に歯の白色化を実行する。当該方法はステップＳ１１２で終了する。上記カートリッジは空になるまで当該装置内に残存させることができる。

これら粒子は歯に付着し、破裂し得る。該粒子の白さ又は他の色を、粒子が既に何処に付着されたかをユーザが確認するのを可能にする指示情報として使用することができる。残存する粒子は前記貯留部内で乾燥されたままとなるので、当該カートリッジは、１日以上後等の、後の時点における漂白処理のために当該装置内に残存させることができる。

歯に付着した小さな寸法の粒子２８は、見ても触っても極めて目立たないので（これらの色は白であり得る）、使用者にとり不快ではない。ユーザは、歯に対する歯手入れ剤（例えば過酸化物）の作用が夜通し生じるように就寝前に粒子を塗布することができる。朝の歯磨きは如何なる粒子の残留物も除去することができる。ユーザは、必要に応じて、斯かる処置を繰り返すことができる。装置１２，１４０は、前歯領域に放射される粒子の繰り返しジェットにより、歯上に粒子を集中させるように作用する。このことは、狙いの定められた過酸化物塗布法をもたらす。歯を外れた粒子は、通常、口内の何処かで低濃度のものとなる。更に、これら粒子は、硬い表面に当たらなかったものであろうから、相当に遅い速度で過酸化物を放出する傾向があるであろう。各投与量４８の（又は例えば２〜２０回の投与量等の、一連の投与量においての）粒子内の過酸化物の全濃度は制御され十分に小さなものであるから、当該方法は家庭用として安全であると考えられる。

一実施態様において、粒子２８の速度は、これら粒子が歯に衝突した際に破裂させるほど十分なものである。この実施態様において、粒子は、これら粒子が衝突に際して破裂するのを可能にするような形状のものとすることができる。他の実施態様において、粒子２８は、外側の層を有し、この層は例えば該層の又は該層の成分の溶解又は該層による水の吸収等により透過性となるようなものである。例示としての粒子は水の密度より小さい、例えば２５℃において０.９g/cm³未満の密度を有し得る。

例示的な粒子２８は、平均で直径が少なくとも１μｍの、平均で直径が２００μｍまで、例えば直径が１０〜１００μｍの、一実施態様においては平均で２０〜５０μｍの乾燥した固体粒子であり得る。各粒子２８は耐湿材料により保護された歯漂白剤（白色化剤）を含む。該漂白剤は粒子の核を形成することができ、該核は当該粒子の外側層を形成する耐湿材料内にカプセル封入され、該外側層が貯蔵の間において上記核を囲んで湿気への暴露から保護する。

例示的な漂白剤は周囲条件において固体であって、過酸化カルバミドを含み、該過酸化カルバミドは尿素と過酸化水素との付加物（CH₄N₂O-H₂O₂）である。該材料は、水と接触すると過酸化水素を放出する。他の例示的漂白剤源は、アルカリ金属過炭酸塩、過ホウ酸ナトリウム、ペルオキソニ硫酸カリウム、過酸化カルシウム、過酸化亜鉛、過酸化マグネシウム、過酸化ストロンチウム、他の過酸化水素錯体、亜塩素酸ナトリウム、及びこれらの組み合わせ等を含む。粒子２８は、漂白剤（例えば、過酸化カルバミド）を、例えば約４０wt.％まで等のような、少なくとも１０wt.％の濃度で含むことができる。例えば、約２０wt.％の過酸化カルバミドにおいて、粒子２８当たりの過酸化水素濃度は約６％であり、これは白色化ストリップに匹敵する。

図９〜図１１は例示としての粒子を示す。理解されるように、これらの図は図解的であることのみを意図し、寸法通りであることを意図するものではない。これら粒子は殻体内にカプセル封入された漂白剤核を有することができる。

図９の粒子２８Ａにおいて、当該粒子は漂白剤から形成された核１６０を含み、該核は歯との衝突に際して破裂する、シェラック等の担体材料の殻体１６２によりカプセル封入されている。該殻体は全体をシェラックから形成することができるか、又は例えば少なくとも５０wt.％、少なくとも８０wt.％若しくは少なくとも９０wt.％のシェラック等のように、シェラックから主に形成することができる。

シェラックは、昆虫起源の自然の、生体分解性で、且つ、再生可能な樹脂である（Kerria lacca）。シェラックは、ポリハイドロキシ・ポリカルボキシリック・エステル、ラクトン及び無水物を含むポリエステルの混合物からなり、主な酸成分はアロイリット酸及びテルペン酸である。シェラックは低透水性及び優れた膜形成特性の特徴を有している。シェラックは腸溶性であり、食品添加物として掲載されている。近年、シェラックを抽出及び精製する方法はバッチ間生産の安定性を大幅に改善しており、シェラックの水性系（シェラックのアンモニア塩）の使用は、如何なる有機溶媒の使用の削除も可能にした。

一実施態様において、粒子２８Ａは、Jing Xue及びZhibing Zhangによる“Preparation and characterization of calcium-shellac spheres as a carrier of carbamide peroxide”に記載された方法に従って形成される。この方法において、シェラックの水性系（シェラックのアンモニア塩）は過酸化カルバミド粉と混合されて、該過酸化カルバミドを溶解する。結果的混合物の滴は、次いで、ノズルからエタノール中に塩化カルシウムを有する架橋溶液に滴下され、過酸化水素がカプセル封入されたカルシウムシェラックの固体粒子を形成する。上記架橋溶液の温度を４℃に保つために氷浴を用いることができる。滴及び一貫性のある粒子を生成すべく、前記ノズル先端から液体の流れを引き出すために、例えば９０リットル／時の流速の同軸的な空気の流れを使用することができる。押し出し処理の後、上記架橋溶液内で形成された粒子は、これら粒子の機械的強度を増加させるために、塩化カルシウムの安定化溶液（４℃の）へと移転させることができる。過酸化カルバミドがカプセル封入されたカルシウムシェラック粒子は、これら粒子を２５℃の冷凍庫に１時間投入することにより冷凍することができ、次いで冷凍乾燥機内で乾燥される。冷凍乾燥処理の間においては真空ポンプがオンされ、該処理は２４時間継続することができる。乾燥室内の温度はファンの助けにより２５℃に維持することができる。

他の方法において、粒子２８Ａは、Jing Xue及びZhibing Zhangによる“Physical, Structural and Mechanical Characterisation of Calcium-Shellac Microspheres as a Carrier of Carbamide Peroxide”に記載されたように形成される。この方法においては、塩化カルシウム粉が水溶性過酸化カルバミドをカプセル封入するために油相内に分散される乳化ゲル化方法が用いられる。過酸化カルバミドはシェラック溶液（シェラックのアンモニア塩）に溶解される。過酸化カルバミド及びシェラックの混合物は、ひまわり油等の油内に、該混合物を平刃ディスクタービンインペラにより２００rpmの攪拌速度で３０分間攪拌することにより分散される。該拡散物内にCaCl₂粉がゆっくりと添加される。攪拌は更に２時間維持される。次いで、攪拌された容器の底に形成された微小球体の凝固物は収集され、２％のTween80溶液により洗浄され、他の方法と同様に冷凍乾燥により室温（約２４℃）で２４時間乾燥される。

他の実施態様において、前記殻体は歯に付着する疎水性材料を有することができ、前記粒子は該疎水性材料に接触する放出率調整剤（release rate modifier）を更に有することができる。該調整剤は当該粒子からの漂白剤の放出率を調整する。上記疎水性材料は蝋質の固体を有することができる。上記放出率調整剤は、ポリエチレングリコール、シリカ、水溶性アルカリ金属塩及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。例えば図１０の粒子２８Ｂにおいて、該粒子は漂白剤から形成された核１６６を有し、該核は放出が制御される担体材料から形成された殻体１６８にカプセル封入されている。殻体１６８における放出が制御される担体材料は、蝋（ワックス）等の母材として働く疎水性材料、及び該疎水性材料と接触する（例えば、該疎水性材料内に分散された）放出率調整剤を含んでいる。該粒子２８Ｂは歯に付着し、上記放出率調整剤が水と接触するようになると上記疎水性材料の完全さが壊される。疎水性材料に対する該放出率調整剤の割合は、過酸化水素の一層遅い又は一層速い放出速度を得るために調整することができる。

図１１の粒子２８Ｃにおいて、該粒子は漂白剤から形成された核１７０を有し、該核は２つの層１７４，１７６の形態の放出が制御される担体材料の殻体１７２によりカプセル封入されている。第１の内側層１７４は放出率調整剤を有し、第２の外側の層１７６は蝋等の疎水性材料を有する。上記疎水性材料の完全さは、当該粒子が歯に衝突し、これにより上記放出率調整剤が露出されて水に接触するようになった場合に壊される。このことは、前記核からの過酸化水素の数時間にわたるゆっくりとした放出を可能にする。上記疎水性材料に対する該放出率調整剤の割合は、過酸化水素の一層緩やかな又は一層速い放出速度を提供するために調整することができる。

粒子２８Ｂ及び２８Ｃの殻体１６８，１７２を形成するために使用される疎水性材料は蝋質の固体であり得、即ち室温（２５℃）において固定であると共に、一層高い温度において固体であり得る。該疎水性材料は主に（５０％より多くは）又は完全に蝋質固体から形成することができる。該疎水性材料として使用するのに適した例示としての蝋は、パラフィンワックス等の、実質的に又は完全に不飽和のない炭化水素蝋を含む。例示としてのパラフィンワックスは一般式C_nH_2n+2の、より高いアルカンの混合物であり、ここで、典型的には２０≦ｎ≦５０である。これらは室温において固体であり、溶融加工可能である。

粒子２８Ｂ及び２８Ｃの殻体１６８，１７２を形成するために使用される放出率調整剤は、当該疎水性材料中に高濃度の離散領域（又は別体の層１７４）を形成するように、該疎水性材料に溶解しない又は実質的に溶解しない材料とすることができる。上記離散領域は、例えば０.１〜１００nm（例えば、０.５〜２０nm）の平均寸法を有する。

上記放出率調整剤は、上記疎水性材料より親水的であり得る。例示としての放出率調整剤は、水素結合することができると共に室温（２５℃）において固体の親水性有機ポリマ、並びに親水性及び／又は水溶性粉体を含む。該放出率調整剤は、０.００１wt.％〜３０wt.％の総濃度で当該微小粒子内に存在することができる。親水性粉体の例は、二酸化ケイ素等の無水無機粒子、例えば親水性シリカ及びシリカナノ粉末を含む。例示としての水溶性粉体は、水溶性酸及び無水リン酸塩等の該水溶性酸の塩（例えば、ポリリン酸塩ナトリウム、トリポリリン酸塩ナトリウム、ピロリン酸塩ナトリウム）；無水クエン酸及びアルカリ金属塩等の該無水クエン酸の塩（例えば、クエン酸塩ナトリウム）；無水硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム及び塩酸マグネシウム等の無水マグネシウム塩を含む。このような放出剤の組み合わせも採用することができる。シリカ等の親水性及び／又は水溶性粉体は、例えば１〜１００ナノメートル（nm）の（例えば、５〜２０nmの）平均寸法を有することができる。親水性フュームドシリカは、９０〜３００m²/gの範囲内の特定の表面面積（ＢＥＴ法により測定された）で、Evonik Industries社からAEROSIL（登録商標）なる商標名で入手することができる。一例として、AEROSIL（登録商標）200は、２００m²/gの固有の表面面積を有する。

放出率調整剤として有効な親水性有機ポリマは、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、及びこれらのエステル、ポリアミド化合物（例えば、ポリビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリアクリルアミド、ラウロイル、オレオイル及びステアロイル・ポリオキシルグリセリド等のポリオキシルグリセリド（これらは、グリセロールのモノエステル、ジエステル及びトリエステル並びにポリエチレングリコールのモノエステル及びジエステルの混合物である（例えば、ラウロイル・マクロゴールグリセリド））、及びこれらのエチレンオキシド誘導体、ポロキサマ（これらは中央のポリ（プロピレンオキシド）の疎水性ブロック及びポリ（エチレンオキシド）の２つの側部ブロックを有する３ブロックコポリマである（例えば、５２℃の融点を持つポロキサマ188））、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物を含む。該親水性ポリマは、少なくとも３００の重量平均分子量を有することができる。

前記放出率調整剤のための例示としてのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、３００ダルトン〜５０，０００ダルトン（例えば、６００〜３５，０００又は１，０００〜５，０００ダルトン）の分子量を有する。例として、ＰＥＧ1000（融点３７〜４０℃）、ＰＥＧ1500（融点４４〜４８℃）、ＰＥＧ2000（融点４９〜５２℃）及びこれらの組み合わせ等を使用することができる。

粒子内の放出率調整剤に対する疎水性材料の比は、例えば、重量で表して、５：９５〜９５：５又は１０：９０〜９０：１０等の、１：９９〜９９：１とすることができる。例えば、疎水性材料：放出率調整剤の比は、例えばＰＥＧの場合、約３０：７０〜７０：３０となり得る。親水性及び／又は水溶性粉体の場合、該比は、少なくとも約８５：１５のように一層高くなり得る。

２８Ａ、Ｂ及びＣのタイプの粒子は、一般的に、当該粒子の５wt.％未満、１wt.％未満又は０.２wt.％未満が水から形成されるというように、低い水分含有量を有する。

２８Ａ、Ｂ及びＣのタイプの粒子は、容器３４内で別個に又は組み合わせて使用することができる。

微小粒子２８は、噴霧冷却及び沈殿等の種々の方法により形成することができる。噴霧冷却／チリング法は、核材料を含んだ溶融疎水性材料を低温室又は冷却表面に噴霧し、固化させる場合に用いることができる。例えば、過酸化カルバミド又は他の漂白剤の小粒子を、蝋及び放出率調整剤（例えば、ＰＥＧ）の溶融混合物と組み合わせることができる。該混合物はノズルを介して十分に低い温度の流体に噴霧され、該混合物を微小粒子として固化させる。例えば、低温の二酸化炭素を上記冷却流体として使用することができる。他のカプセル封入技術が、Benita及びSimonにより編集された“MICROENCAPSULATION: Methods and Industrial Applications”(Marcel Dekker, Inc., 1996)に開示されている。

以上、本発明を好ましい実施態様に関連して説明した。明らかなことに、上述した詳細な説明を精読及び理解すれば、他のものにとり変形例及び代替例が思いつくであろう。本発明は、添付請求項又は該請求項の均等物の範囲内に入る限りにおいて、斯かる全ての変形例及び代替例を含むと見なされるべきことを意図するものである。

Claims (20)

1. 加圧流体源と、
   吐出口を画定するノズルと、
   前記加圧流体源を前記ノズルの吐出口に流体的に接続して、該ノズルの吐出口から流体の噴霧を供給させる流体通路と、
   関連するカートリッジから前記流体通路内へ１投与量の粒子を、該１投与量の粒子が前記加圧流体により前記ノズルの吐出口を経て前記噴霧へと搬送されるように放出する供給機構と、
   を有し、前記粒子が歯手入れ剤を有する、供給装置。
2. 前記カートリッジは粒子が該カートリッジを離脱する開口を有し、該開口は前記加圧流体に接触しないように前記供給機構により閉じられる、請求項１に記載の供給装置。
3. 前記供給機構は前記カートリッジから前記１投与量の粒子を受け入れるスライダを有し、該スライダは前記カートリッジに対して第１位置と第２位置との間で移動可能であり、前記第１位置において前記粒子は前記スライダにより前記カートリッジから受け入れられ、前記第２位置において前記粒子は前記加圧流体により前記スライダから運び去られる、請求項１又は請求項２に記載の供給装置。
4. 前記第１位置において前記スライダは前記供給機構を経る第１及び第２通路を閉じ、前記第２位置において、これら通路は前記流体通路の一部を画定する、請求項３に記載の供給装置。
5. 前記スライダはハウジングにより画定されたチャンネル内に滑動可能に収容される、請求項３又は請求項４に記載の供給装置。
6. 前記スライダは前記ハウジングと共同して空洞を画定し、該空洞は第１端において前記１投与量の粒子を受け入れるように開放しており、前記第１位置において前記ハウジングは前記空洞の第２端を閉塞し、前記ハウジングは前記第２位置において前記加圧流体が前記空洞の第２端に進入するのを可能にする開口を画定している、請求項５に記載の供給装置。
7. 前記加圧流体源を担持する本体部を更に有する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の供給装置。
8. 前記加圧流体源が、前記流体通路における混合区域において結合されるガス源及び液体源を有する、請求項１ないし７の何れか一項に記載の供給装置。
9. 当該供給装置が、当該供給装置を、前記加圧流体を供給すると共に前記供給機構を作動させるように制御する少なくとも１つの作動機構を有する、請求項１ないし８の何れか一項に記載の供給装置。
10. 前記作動機構が、当該供給装置を前記ノズルの開口からの前記加圧流体及び粒子の噴射を脈動させるように制御する脈動機構を含む、請求項９に記載の供給装置。
11. 前記歯手入れ剤が漂白剤を含む、請求項１ないし１０の何れか一項に記載の供給装置。
12. 前記漂白剤が殻体にカプセル封入されている、請求項１１に記載の供給装置。
13. 前記粒子は直径が１００μｍまでの寸法を有する、請求項１ないし１２の何れか一項に記載の供給装置。
14. 当該供給装置が、前記流体が前記流体通路へ第１流体圧で供給される第１動作モードと、前記流体が前記流体通路へ前記第１流体圧より低い第２流体圧で供給される第２動作モードとを有し、前記第１及び第２動作モードのうちの一方は、当該装置が前記１投与量の粒子を供給するために使用される場合に使用され、前記第１及び第２動作モードのうちの他方は、当該装置が前記粒子を供給するために使用されない場合に使用される、請求項１ないし１３の何れか一項に記載の供給装置。
15. 請求項１ないし１４の何れか一項に記載の供給装置と、前記粒子を保持する前記カートリッジとを有する、供給システム。
16. 請求項１ないし１４の何れか一項に記載の供給装置に前記粒子のカートリッジを装填するステップと、
    前記装置を前記加圧流体内で前記ノズルから前記１投与量の粒子を供給するように作動させるステップと、
    を有する、歯表面に粒子を供給する方法。
17. 歯手入れ剤を含む粒子のカートリッジを、供給装置内に準備するステップと、
    供給機構を、１投与量の前記粒子を前記カートリッジから流体通路へ供給するように作動させるステップと、
    加圧流体の流れを、加圧流体源から前記流体通路内の前記１投与量の粒子へ流させると共に該粒子を前記供給装置のノズル吐出口へ搬送させ、これにより前記粒子が前記装置から前記加圧流体の噴霧で放出されるようにするステップと、
    を有する、粒子を供給する方法。
18. 前記供給機構を作動させるステップが、
    スライダを前記カートリッジに対して第１位置と第２位置との間で移動させるステップであって、前記第１位置において前記スライダは前記カートリッジから前記１投与量の粒子を受け入れ、前記第２位置において該粒子が前記流体通路内に位置されるステップ、
    を有する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記スライダを移動させるステップが、第１及び第２開口を画定するハウジング内で前記スライダを移動させるステップを含み、前記第１位置において前記第１及び第２開口は前記流体通路に対して前記スライダにより閉塞されると共に前記１投与量の粒子は前記第１開口と前記第２開口との間に位置され、前記第２位置において前記第１及び第２開口は前記流体通路に対して開放され、前記１投与量の粒子が前記第２開口に位置される、請求項１８に記載の方法。
20. チャンネルを画定するハウジングと、
    流体通路と、
    前記ハウジングにより担持されるスライダと、
    を有し、前記スライダは、前記チャンネル内において、該スライダが１投与量の粒子を関連するカートリッジから受け入れる第１位置と、該１投与量の粒子が前記流体通路内に放出される第２位置との間で移動可能であり、前記ハウジングは前記チャンネルに対して第１及び第２開口を画定し、これら第１及び第２開口は前記スライダが前記第１位置にある場合に該スライダにより閉塞される一方、前記スライダが前記第２位置にある場合に前記チャンネルに対して開放され、前記スライダが前記第２位置にある場合、前記開口は前記流体通路の一部を画定すると共に前記１投与量の粒子が前記第２開口に位置される、
    供給機構。