JP2016049390A - 歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシを構成する合成樹脂製の繊維先端部にテーパ面を形成すると共に、繊維先端部を含む繊維表面にミネラルコートされた、適度の毛先（繊維）のコシ（曲げ強度）備えた歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法を提供する。【解決手段】合成樹脂製繊維４の表面にミネラル成分層が形成されたブラシを備える歯ブラシ１であって、前記ブラシ３を構成する合成樹脂製繊維４（４ａ，４ｂ）のうち、テーパ面４ａ１が形成された合成樹脂製繊維４ａが９０％以上占め、かつテーパ面４ａが先端から１ｍｍ以上、８ｍｍ以下形成され、ブラシ３（合成樹脂製繊維４（４ａ，４ｂ））の最先端から１ｍｍの位置におけるブラシの曲げ強度が０．６０Ｎ／ｃｍ２以上２．００Ｎ／ｃｍ２以下であることを特徴としている。【選択図】図１

Description

本発明は、歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法に関し、特にブラシを構成する合成樹脂製の繊維表面がミネラルコートされた歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法に関する。

従来から、ブラシを構成する合成樹脂製繊維表面にミネラル成分を被覆した歯ブラシが販売されている。このブラシを構成する繊維の表面を被覆するミネラル成分は、例えば、特許文献１に記載されているように、撥水、雑菌の付着繁殖防止等の種々の機能があるとされ、ミネラル成分を被覆した歯ブラシは、歯磨き粉が不要で、口内の洗浄が可能になるという優位性を有している。

ところで、ミネラル成分が被覆される合成樹脂製繊維は、一般にナイロン繊維が使用されており、繊維一本一本が、いわゆる円柱状に形成されているため、歯面や歯茎などの比較的フラットで広い面は磨き易いが、磨き過ぎると、円柱状の繊維の端面（上面）と側面との角部によって歯茎を傷めるという問題があった。また、歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所には、円柱状の繊維の先端部が侵入し難く、磨き残しが生じるという問題があった。

かかる問題を解決する方法としては、例えば、特許文献２に示すように、化学的処理により、合成樹脂製繊維の先端部にテーパ面を形成し、円柱状の繊維の先端部を細くするテーパ化処理がある。このテーパ化処理を、ブラシを構成する合成樹脂製繊維表面にミネラル成分が被覆された歯ブラシにおいても適用することが可能である。
そして、テーパ化処理されたミネラル成分が被覆された歯ブラシは、歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所に繊維の先端部を侵入させることができ、磨き残しなく、歯面、歯茎、歯間を磨くことができる。

特開２００４−２３７２４８公報 特開２０１０−２３３７８１公報

ところで、前記したブラシを構成する合成樹脂製繊維表面にミネラル成分が被覆された歯ブラシにあっては、化学的処理により、ナイロン繊維の表面が滑らかになり、被覆されたミネラル成分が脱落し易く、長い期間に亘って、撥水、雑菌の付着繁殖防止の機能が得ることができないという技術的課題があった。

また、合成樹脂製繊維の先端部に形成されるテーパ面は、歯周ポケット等の大きさを考慮して、２ｍｍ〜５ｍｍ程度に形成される。
このテーパ面を化学処理により形成する場合には、毛細管力によって予定したテーパ面長さよりも長くなり、しかも、繊維先端が細くなることで、毛先（繊維の先端部）のコシ（曲げ強度）が弱くなる。そのため、歯茎部や歯面部などのフラットに近い広い部位に対しては、毛先（繊維の先端部）が折れ曲がり、清掃能力が不十分になるという技術的課題があった。

本発明者らは、上記技術的課題を解決するために、ブラシを構成する合成樹脂製の繊維表面がミネラルコートされた歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法について鋭意研究を行った。そして、繊維の先端部のテーパ化処理を機械的研磨で行うことを前提に、所定長さのテーパ面を得ることができ、しかも繊維の表面が粗くなり、ミネラル成分の定着性が向上し、長い期間に亘って、撥水、雑菌の付着繁殖防止の機能を得ることができる歯ブラシを研究した。

ところで、前記合成樹脂製の繊維の先端部に、機械的に研磨加工のみでテーパ面を形成した場合、テーパ面の長さを１ｍｍ以下では、歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所に繊維の先端部が進入することができず、また毛先（繊維の先端部）のコシ（曲げ強度）が強く、ソフト感（柔軟性）が得られず、使用感が良いものでないことを知見した。一方、前記テーパ面の長さが１ｍｍよりさらに長くするにつれ、合成樹脂製繊維の先端部が過渡に研磨され、化学処理によるテーパ化処理した歯ブラシ以上に、繊維（毛先）が折れ曲がり、清掃能力が不十分になり、使用上の耐久性に劣るということを知見した。

本発明者らは、前記知見に基づいて、ミネラル成分を合成樹脂製繊維に被覆する工程の前に、少なくとも、繊維先端部のテーパ化処理を、合成樹脂製繊維を溶解、膨潤させた状態で、機械的研磨で行うことで、所定長さのテーパ面を得ることができ、しかも被覆したミネラル成分の定着性が向上させることができ、また適度の毛先（繊維の先端部）のコシ（曲げ強度）備え、毛先（繊維の先端部）を歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所に進入させることができ、歯面、歯茎、歯間を磨くことができる歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法を想到した。

本発明は、ブラシを構成する合成樹脂製の繊維先端部にテーパ面を形成すると共に、繊維先端部を含む繊維表面にミネラル成分層が形成された、適度の毛先（繊維）のコシ（曲げ強度）備えた歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明にかかる歯ブラシは、合成樹脂製繊維の表面にミネラル成分層が形成されたブラシを備える歯ブラシであって、前記ブラシを構成する合成樹脂製繊維のうち、テーパ面が形成された合成樹脂製繊維が９０％以上占め、かつテーパ面が先端から１ｍｍ以上、８ｍｍ以下の範囲に形成され、ブラシ最先端から１ｍｍの位置におけるブラシの曲げ強度が０．６０Ｎ／ｃｍ^２以上２．００Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴としている。

このように、テーパ面が形成された合成樹脂製繊維が９０％以上占め、かつテーパ面が先端から１ｍｍ以上、８ｍｍ以下の範囲に形成されているため、歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所に繊維の先端部を進入させることができ、十分な清掃能力を得ることができる。
しかも、ブラシ最先端から１ｍｍの位置におけるブラシの曲げ強度が０．６０Ｎ／ｃｍ^２以上２．００Ｎ／ｃｍ^２以下であるため、毛先（繊維の先端部）の適度なコシ（曲げ強度）が得られ、ソフト感（柔軟性）を有する、良好な使用感を得ることができる。
即ち、歯間部や歯と歯茎の間にある歯周ポケットなどの狭い箇所、或いは歯面などの広い箇所等に蓄積された歯垢などの汚れの除去効果が向上させることができると共に、歯周ポケットや歯茎などの知覚過敏な箇所の当たり具合もソフトで、使用感の良い歯ブラシを得ることができる。

ここで、前記テーパ面に凹凸が形成されていることが望ましい。このようにテーパ面に凹凸が形成されている場合には、ミネラル成分層の定着性が向上し、ミネラル成分の効能を長い期間、得ることができる。

また、上記目的を達成するためになされた本発明にかかる歯ブラシの製造方法は、上記歯ブラシの製造方法であって、合成樹脂製繊維を束ね、合成樹脂製繊維集合体を製作する工程と、前記合成樹脂製繊維集合体を、溶解液が収容された溶液槽内に浸漬し、前記合成樹脂製繊維集合体を研磨摺擦体の上方から上下動させ、研磨摺擦刃に合成樹脂製繊維集合体を所定時間接触させ、合成樹脂製繊維の表面を溶解膨潤すると共に、前記研磨摺擦刃により剥ぎ取り、前記テーパ面を形成する工程とを含むことを特徴としている。

このように、合成樹脂製繊維の表面を溶解膨潤すると共に、前記研磨摺擦刃により剥ぎ取ることによってテーパ面を形成するため、１ｍｍ以上の長さを有するテーパ面を形成しても、合成樹脂製繊維の先端部が過渡に研磨されることなく、適度な曲げ強度を有するブラシを得ることができる。即ち、テーパ面が先端から１ｍｍ以上、８ｍｍ以下形成され、ブラシ最先端から１ｍｍの位置におけるブラシの曲げ強度が０．６０Ｎ／ｃｍ^２以上２．００Ｎ／ｃｍ^２以下の歯ブラシを容易に製造することができる。

ここで、前記テーパ面を形成する工程の後、合成樹脂製繊維集合体をミネラル水の中に浸漬し、ミネラル成分層を形成することが望ましい。
即ち、合成樹脂製繊維の表面を溶解膨潤すると共に、前記研磨摺擦刃により剥ぎ取ることによりテーパ面を形成するため、テーパ面の表面粗さが大きくなり、ミネラル成分層の定着性が良くなり、耐久性が向上する。

本発明によれば、本発明は、ブラシを構成する合成樹脂製の繊維先端部にテーパ面を形成すると共に、繊維先端部を含む繊維表面にミネラル成分層が形成された、適度の毛先（繊維）のコシ（曲げ強度）備えた歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法を得ることができる。

図１は、本発明にかかる歯ブラシの実施形態にかかる側面図である。 図２は、図１に示したブラシを構成する合成樹脂製繊維の側面図である。 図３は、本発明にかかる歯ブラシの製造方法に用いられる製造装置の概略構成図である。 図４は、図３に示した製造装置の要部拡大図である。 図５は、図３に示した製造装置に用いられる研磨摺擦体の概略図である。 図６は、図３に示した製造装置によって加工された、合成樹脂製繊維の一例を示す斜視図である。 図７は、図３に示した製造装置によって加工された、合成樹脂製繊維の他の例を示す斜視図である。 図８は、歯ブラシの製造工程を示す概略図である。 図９は、ブラシの曲げ強度を測定するための測定装置を模式的に示す側面図である。 図１０は、図９の測定装置による測定方法を説明するための側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる歯ブラシの一実施形態を示す側面図であり、図中、符号１は歯ブラシを示し、符号２は歯ブラシ１の柄を示し、符号３は前記歯ブラシ１の柄の先端部に設けられたブラシを示している。前記ブラシ３は、複数本の合成樹脂製繊維４からなる繊維束３Ａを、前記歯ブラシ１の柄２の先端部の複数個所に植設することにより形成される。

前記ブラシ３を構成する合成樹脂製繊維４の素材としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン６，ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、ポリビニル系樹脂が用いられている。
この合成樹脂製繊維としては、直径が０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍ程度のものが適度な弾力が得られると共に、曲がりや折れなどの抑制効果も有しており、歯ブラシのブラシとして好適に利用することができる。尚、前記直径は、円柱部（テーパ面４ａ１が形成されていない部分）の径である。

また、合成樹脂製繊維４が集合した一つ束の繊維の数は、適宜設定することができるが、通常一つの植毛穴２ａ（図８（ｃ）参照）から飛び出る本数として４０〜７０本のものを好適に利用することができる。また、前記歯ブラシ１の柄２の先端部に植設される繊維束３Ａの数は、適宜設定することができるが、通常１０個所〜２５箇所植設されるものを好適に利用することができる。

このブラシ部３を構成する合成樹脂製繊維４としては、図２で拡大した模式図で示すように、先端に向かうにしたがって径が徐々に小さく形成され、先端部に先細りのテーパ面４ａ１が形成されたテーパ繊維４ａと、先端部に先細りのテーパ面が形成されず、端面４ｂ１を有する円柱状の非テーパ繊維４ｂが用いられる。
更に、ブラシ３を構成する全合成樹脂製繊維数の９０％以上が、テーパ面４ａ１が形成されたテーパ繊維４ａで構成されている。更に言えば、前記ブラシ３をテーパ繊維４ａのみで形成しても良い。
尚、テーパ繊維４ａに形成されるテーパ面４ａ１長さＸは、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲に形成されている。これは、歯周ポケット等の大きさを考慮して（歯周病に冒された歯周ポケットにも対応して）、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲に設定される。

このようにして構成されたブラシ３は、テーパ繊維４ａを多く含むことにより、図１に示すブラシ３の先端部３ａからテーパ部３ｂ、さらには直胴部３ｃにかけて後方側に行くほど腰の強さ（曲げ強度）を強くすることができ、使用感を向上させることができる。
即ち、テーパ繊維４ａの先端部を、歯間部や歯と歯茎の間にある歯周ポケットなどの狭い箇所に進入させることができる。また、テーパ部３ｂ、さらには直胴部３ｃにかけて後方側に行くほど腰の強さ（曲げ強度）を強くすることができるため、歯面などの広い箇所、などに蓄積された歯垢などの汚れを除去し易く、更には、歯周ポケットや歯茎などの知覚過敏な箇所への当たり具合もソフトで使用感の良い歯ブラシとすることができる。
そのため、前記ブラシ３には、前記テーパ繊維４ａが少なくとも全体の９０％以上占めているのが好ましい。

また、ブラシ３は、図１に示すようにブラシ３の先端部３ａから柄方向に向かって１ｍｍの位置における腰の強さ（曲げ強度）が０．６０〜２．００Ｎ／ｃｍ^２の範囲であることが望ましい。
ここで、ブラシ３の先端部から柄方向に向かって１ｍｍの位置における腰の強さを基準としたのは、歯周ポケットに相当する歯と歯肉の間の隙間は健康な人で１ｍｍ〜２ｍｍであり、前記隙間にブラシ３（合成樹脂製繊維）の先端が進入する際の腰の強さ（曲げ強度）が、合成樹脂製繊維の前記隙間への進入度合い、使用感に影響を与えるためである。
そして、腰の強さ（曲げ強度）が０．６０〜２．００Ｎ／ｃｍ^２の範囲である場合には、歯面などの広い箇所、などに蓄積された歯垢などの汚れを除去し易く、更には、歯周ポケットや歯茎などの知覚過敏な箇所への当たり具合もソフトで使用感の良い歯ブラシとすることができる。
ここで、腰の強さ（曲げ強度）は、以下に述べる測定方法によって測定される強度をいう。

前記ブラシ３の先端部３ａから柄方向に向かって１ｍｍの位置における、腰の強さ（曲げ強度）が０．６０〜２．００Ｎ／ｃｍ^２の範囲に形成するには、合成樹脂製繊維４の材質、繊維４の直径、テーパ繊維４ａと非テーパ繊維４ｂの混合割合、テーパ繊維４ａのテーパ面４ａ１の長さ寸法（図２の符号Ｘ参照）、一つの繊維束３Ａを構成する繊維４の本数、ブラシ３を構成する繊維束３Ａの数、ブラシ３の形状、ブラシ全体に形状（直径、長さ寸法）を設定することにより行われる。

また、前記ブラシ３を構成する合成樹脂製繊維４の表面は、ミネラル成分が被覆処理されており、その表面には図示しないがミネラル成分層が形成されている。
ミネラル成分層の成分は、適宜設定することができるが、例えば、特許文献１に記載された、カルシウム１５〜２０ （ｍｇ／Ｌ）、マグネシウム ２．５〜３．０ （ｍｇ／Ｌ）、ストロンチウム ０．０４〜０．０５（ｍｇ／Ｌ）、カリウム ２．９〜４．６ （ｍｇ／Ｌ）、鉄＜０．１ （ｍｇ／Ｌ）、ナトリウム １４〜２１ （ｍｇ／Ｌ）、ケイ素 ２．３〜６．７ （ｍｇ／Ｌ）、アルミニウム ＜２．５ （ｍｇ／Ｌ）、銅 ＜０．０２ （ｍｇ／Ｌ）、亜鉛＜０．０１ （ｍｇ／Ｌ）、を主成分としたものを用いることができる。

また、前記ミネラル成分層を形成するには、前記したミネラル成分を含有するミネラル水に浸漬し、布やブラシなどで塗りこむことにより、または５０℃以上の温度に加温することにより、または０．１５ＭＰａ以上の圧力環境下に置くこと等、により、合成樹脂製繊維４の表面にミネラル成分層を形成することができる。

次に、図３乃至図８に基づいて、本発明にかかる歯ブラシの製造方法について説明する。
まず、図３に示すように、所定の長さを有する合成樹脂製繊維４を所定本数束ね、繊維集合体５を製作する。次に、製作された繊維集合体５をホルダ１１に取り付け、繊維集合体５の合成樹脂製繊維４のテーパ化処理を行う。
このテーパ化処理は、合成樹脂製繊維４に対して溶解性、あるいは膨潤性の処理液を用いて、合成樹脂製繊維を膨潤させながら研磨摺擦しながら行われる。用いられる処理液は、合成樹脂製繊維の種類毎に異なり、例えば、ポリエステル樹脂系繊維の場合には一般に水酸化ナトリウム水溶液が、ポリアミド系繊維の場合にはメタクレゾールと塩化カルシウム・メタノール溶液との混和液などが夫々用いられる。

このような処理液を用いた合成樹脂製繊維のテーパ化処理を、ナイロン繊維を用いた場合を例にとって、図３乃至図５を参照しながら説明する。
この処理方法では、符号１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとして示したように、複数の溶液槽を直列に配列した加工処理装置が用いられる。そして、この処理方法の場合、ナイロン繊維の研磨摺擦・洗浄に用いる各処理液として、第１溶液槽１０Ａの溶解液には飽和塩化カルシウム・メタノール溶液を、第２溶液槽１０Ｂの溶解液には塩化カルシウム１５％（重量）とメタノール８５％（重量）の混合液を、洗浄液槽１０Ｃ中の洗浄液にはメタノール（１００％）を、夫々用いる。

また、第１溶液槽１０Ａ内及び第２溶液槽１０Ｂ内には、ナイロン繊維集合体５のナイロン繊維を研磨摺擦して、テーパ状に加工するための研磨摺擦体１２が設けられている。この研磨摺擦体１２は、薄板状円盤型の研磨摺擦刃１３と、前記研磨摺擦刃１３が所定の間隔を隔てて並列に多数枚配設される回転軸１４と、前記研磨摺擦刃１３間に配置されるスペーサ１５とから構成されている。
そして、研磨摺擦体１２（研磨摺擦刃１３）の少なくとも一部が、溶解液槽に没するように配設されている。なお、洗浄槽１０Ｃにも研磨摺擦体１２が配設されているが、洗浄液はナイロン繊維質に対し非膨潤性であるため、この部分では研磨摺擦はほとんど行われない。

上記装置を用いて、ホルダ１１の先端に装着されたナイロン繊維集合体５を加工する場合には、先ず、前記繊維集合体５が装着されたホルダ１１を、研磨摺擦体１２の上方から上下動させると共に、図３の紙面奥側から紙面手前側に（図５の左右方向に）移動させならが、研磨摺擦刃１３にナイロン繊維集合体５を所定時間接触させる。

このとき、第１の溶液槽１０Ａ内の溶解液がナイロン繊維集合体５に付着することで、ナイロン繊維の表面は溶解膨潤すると共に、前記研磨摺擦刃１３により剥ぎ取られる。
即ち、図５に示すように、研磨摺擦刃１３には鋸歯状の梳き刃１３ａが形成されているため、研磨摺擦刃１３はナイロン繊維集合体５の繊維に櫛をかけるように接触し、溶解、摺擦を繰り返す。このとき、ナイロン繊維集合体５の上下動の速度及び図３の紙面奥側から紙面手前側への（図５の左右方向の）移動速度を制御することで、前記繊維集合体５を構成するナイロン繊維はテーパ状に加工される。また、ナイロン繊維集合体５の全体形状は、先端部に行くにしたがって細くなるテーパ状になされる。
尚、研磨摺擦刃１３は固定されていても良いが、ナイロン繊維集合体５の上下動および図３の紙面奥側から紙面手前側への（図５の左右方向の）移動によって、研磨摺擦刃１３回動するように形成されていても良い。また、ナイロン繊維集合体５を上下動及び図３の紙面奥側から紙面手前側への（図５の左右方向の）横方向へ移動させることにより、ナイロン繊維をテーパ状に加工したが、ナイロン繊維集合体５を前記したような横方向の移動を行うことなく、上下動させることによって、ナイロン繊維をテーパ状に加工しても良い。

次に、ナイロン繊維集合体５を第２溶液槽１０Ｂに移動し、上下動させ、前記ナイロン繊維集合体５を再び研磨摺擦体１２に所定時間接触させる。この第２溶液槽１０Ｂでの研磨摺擦は、第１溶液槽１０Ａにおける研磨摺擦量をより多くなすものであり、基本的な作用は第１溶液槽１０Ａの作用と同じである。
即ち、ナイロン繊維集合体５の上下動の速度を制御することで、繊維集合体５を構成するナイロン繊維は、図６に示すようなテーパ面４ａ１を有する繊維４ａになされる。

そして、最後に、洗浄槽１０Ｃに移動し、ナイロン繊維集合体５を研磨摺擦体１２に所定時間接触させることで繊維４ａを洗浄し、ナイロン繊維集合体５の一端部の加工を終了する。
尚、既に述べた方法において、合成樹脂製繊維集合体の上下方向の移動（移動距離）及び図３の紙面奥側から紙面手前側への（図５の左右方向の）移動を制御することにより、図７に示すように、前記テーパ面４ａ１の表面部分に、数珠形状の凸部４ａ２が繊維の軸線方向に複数形成することができる。このとき、凸部４ａ２と凸部４ａ２の間には凹部４ａ３が形成される。即ち、繊維の軸線方向には、数珠形状の凸部４ａ２と凹部４ａ３とによって、凹凸部が交互に連続して配置される。
なお、既に述べた方法において、研磨摺擦体１２を回転させ、更には合成樹脂製繊維集合体５を回転させながら上下動させ、またそれらの回転速度も制御することで、テーパ表面の形状をより制御しても良い（図３、図５の仮想線の矢印参照）。この際、研磨摺擦体１２が自ら回転するため、合成樹脂製繊維集合体５（ホルダ１１）を、前記したような図３の紙面奥側から紙面手前側へ（図５の左右方向の）移動させる必要はなく、合成樹脂製繊維集合体５を回転させながら上下動させれば良い。

更に同様にして、ナイロン繊維集合体５の他端部についても、テーパ面４ａ１を形成する加工が行われる。そして、両端を加工したナイロン繊維集合体５を、前記したミネラル成分を含有する水に浸漬し、布やブラシなどで塗りこむことにより、または５０℃以上の温度に加温することにより、または０．１５ＭＰａ以上の圧力環境下に置くこと等の工程を経た後に、乾燥させることにより、ミネラル成分層を形成する。

前記したように、テーパ面４ａ１は、鋸歯状の梳き刃１３ａが摺擦することによって形成されるため、その表面粗さは加工前よりも粗くなる。そのため、ミネラル成分層を形成しやすく、また脱落しにくく（定着性がよく）形成される。
特に、前記数珠形状の凸部４ａ２と凹部４ａ３とによって、凹凸部が交互に連続して配置された合成樹脂製繊維４にあっては、ミネラル成分をより確実に付着させることができる。
続いて、図８（ａ）に示すように、前記テーパ繊維４ａの本数が少なくとも全体の９０％以上含まれるように配合した繊維束を用意し、図８（ｂ）に示すように、この繊維束の中央部を折り曲げてＵ字型にし、針金などの係止片２ｂと共に、柄２に形成された植毛穴２ａに挿入固定することによって、歯ブラシ１が完成する（図８（ｃ）参照）。

次に、ブラシの腰の強さ（曲げ強度）の測定方法について説明する。
この測定には、図９に模式的に示す測定装置を用いた。この測定装置は、基台２０上に立設された昇降機構であるスタンド部２１を備える。このスタンド部２１には、上下に直線状に延びる溝部２１ａが形成され、溝部２１ａに沿ってネジ機構などによってスライダ２２が昇降移動可能に設けられている。この昇降機構としては、ＩＭＡＤＡ社製ＭＸ−５００Ｎを用いることができる。

また、前記スライダ２２には測定子２５に加わる荷重を測定する荷重計２６が取り付けられている。この荷重計２６としては、ＩＭＡＤＡ社製ＭＯＤＬＤＳ２−２Ｎを用いることができる。
図示するように荷重計２６の測定子２５は、その先端が側方（水平方向）に突出するように配置され、荷重測定前において、図１０（ａ）に示すように、前記測定子２５の先端面２５ａの下方に被測定体である歯ブラシ１のブラシ３が位置するようにブラシ３が配置されている。尚、歯ブラシ１は、固定治具（図示せず）によって、水平方向に移動可能に構成され、ブラシ３の初期位置を変更することができるように構成されている。尚、この固定治具の垂直方向は固定され、移動しないように構成されている。

一方、荷重計２６の測定子２５は、垂直方向に移動可能に構成され、水平方向に移動しないように構成されている。そして、前記固定治具を水平方向に移動させることにより、ブラシ３の先端部３ａから柄に対して垂直方向に所定距離ｄ（１ｍｍ）の位置の直上に測定子２５の先端面２５ａが位置するようになされ、その配置が初期位置とされる。
尚、前記所定距離ｄを１ｍｍとしたのは、前記したように健康な人の歯と歯肉の隙間が一般的に１ｍｍ〜２ｍｍであることを考慮したためである。

このような構成の測定装置において、ブラシ３の曲げ強度の測定を行う場合、先ず図１０（ａ）に示す初期位置の状態からスライダ２２と共に荷重計２６が下降される。
これにより荷重計２６の測定子２５が下降し、図１０（ｂ）に示すようにブラシ３の先端側に対し測定子２５が上側から接触し、前記ブラシ３の先端側を押し曲げる状態となる。また、測定子２５の先端面２５ａには、ブラシ３の先端側が押し付けられる。
この状態において、測定子２５には水平方向の所定荷重Ｆが作用し、荷重計２６の表示窓２６ａに荷重測定値が表示される。この測定値の最大値を曲げ強度の値とする。さらに荷重計２６が下降すると、図１０（ｃ）に示すようにブラシ３は測定子２５から離れた状態となされる。尚、本発明に係る歯ブラシ３にあっては、荷重計２６の表示窓２６ａに表示される荷重測定値の最大値（曲げ強度の値）が０．６０〜２．００Ｎ／ｃｍ^２の範囲になるものである。

（実験例１）
ブラシにおける合成樹脂製繊維の材質としてナイロン繊維を用い、前記繊維の長さを７ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍとし、直径が０．１０ｍｍ、０．１８ｍｍ、０．２５ｍｍのものを用いた。また、テーパ繊維におけるテーパ面の先端部からの長さ寸法を１．０ｍｍ、５．０ｍｍ、８．０ｍｍとし、テーパ繊維の混合割合を全体の８０％、８５％、９０％、９５％、１００％とした。一つの束を構成する繊維の本数を４０本〜７０本、ブラシを構成する束数１０束〜２５束とし、ブラシの平面形状を矩形状とし、柄の縦方向におけるブラシの長さ１０ｍｍ〜２５ｍｍ、柄の横方向におけるブラシの長さ７ｍｍ〜１３ｍｍとした。
そして、前記繊維の長さを７ｍｍ〜１２ｍｍとし、直径を０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍ、テーパ繊維におけるテーパ面の先端部からの長さ寸法が１ｍｍ〜８ｍｍ、テーパ繊維の混合割合を全体の９０％以上が、毛先（繊維の先端部）を歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所に進入させることができ、磨き残しなく、歯面、歯茎、歯間を磨くことができることが確認された。

（実験例２）
次に、実施例１において使用感が良好であった、前記繊維の長さ７ｍｍ〜１２ｍｍ、直径０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍ、テーパ繊維におけるテーパ面の先端部からの長さ寸法１ｍｍ〜８ｍｍ、テーパ繊維の混合割合を全体の９０％以上のブラシについて、一つの束を構成する繊維の本数を４０本〜７０本、ブラシを構成する束数１０束〜２５束とし、ブラシの平面形状を矩形状とし、柄の縦方向におけるブラシの長さ１０ｍｍ〜２５ｍｍ、柄の横方向におけるブラシの長さ７ｍｍ〜１３ｍｍとし、歯ブラシ最先端から１ｍｍの位置における歯ブラシの曲げ強度を測定した。
その結果、一つの束を構成する繊維の本数を４２本〜４８本、ブラシを構成する束数２２束とし、ブラシの平面形状を矩形状とし、柄の縦方向におけるブラシの長さ２０ｍｍ、柄の横方向におけるブラシの長さ１０．８ｍｍとした場合に、曲げ強度が０．６０〜２．００Ｎ／ｃｍ^２の範囲であり、適度の毛先（繊維の先端部）のコシ（曲げ強度）備え、ソフト感があり、また前記したように、毛先（繊維の先端部）を歯面や歯周ポケットなどの狭い箇所に進入させることができ、磨き残しなく、歯面、歯茎、歯間を磨くことができる。

（実験例３）
合成樹脂製繊維の材質としてナイロン繊維を用い、ミネラルコート処理された歯ブラシを製作し、また上記した製造方法によって形成されたテーパ面を有するナイロン繊維を用い、ミネラルコート処理された歯ブラシを製作し、両者の耐久試験を行った。
その結果、上記した製造方法によって形成されたテーパ面を有するナイロン繊維を用い、ミネラルコート処理された歯ブラシの方が、長い時間、ミネラルコート処理の効果を得ることができた。

１ 歯ブラシ
２ 歯ブラシの柄
２ａ 植毛穴
２ｂ 係止片
３ ブラシ
３ａ 先端部
３ｂ テーパ部
３ｃ 直胴部
４ 合成樹脂製繊維
４ａ テーパ繊維
４ａ１ テーパ面
４ｂ 非テーパ繊維
４ｂ１ 端面
Ｘ テーパ面長さ

Claims (4)

1. 合成樹脂製繊維の表面にミネラル成分層が形成されたブラシを備える歯ブラシであって、
   前記ブラシを構成する合成樹脂製繊維のうち、テーパ面が形成された合成樹脂製繊維が９０％以上占め、かつテーパ面が先端から１ｍｍ以上、８ｍｍ以下の範囲に形成され、
   ブラシ最先端から１ｍｍの位置におけるブラシの曲げ強度が０．６０Ｎ／ｃｍ^２以上２．００Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする歯ブラシ。
2. 前記テーパ面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１記載の歯ブラシ。
3. 前記請求項１または請求項２に記載された歯ブラシの製造方法であって、
   合成樹脂製繊維を束ね、合成樹脂製繊維集合体を製作する工程と、
   前記合成樹脂製繊維集合体を、溶解液が収容された溶液槽内に浸漬し、前記合成樹脂製繊維集合体を研磨摺擦体の上方から上下動させ、研磨摺擦刃に合成樹脂製繊維集合体を所定時間接触させ、合成樹脂製繊維の表面を溶解膨潤すると共に、前記研磨摺擦刃により剥ぎ取り、前記テーパ面を形成する工程とを含むことを特徴とする歯ブラシの製造方法。
4. 前記テーパ面を形成する工程の後、合成樹脂製繊維集合体をミネラル水の中に浸漬し、ミネラル成分層を形成することを特徴とする請求項３記載の歯ブラシの製造方法。

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