JP2021007556A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】抜毛強度に優れた歯ブラシを提供する。【解決手段】植毛面に複数の植毛孔が凹設されたヘッド部を備え、前記植毛孔には、複数本のフィラメントが平線を打ち込むことによって固定されており、前記植毛孔の開口形状は、前記平線を挟んで対向する箇所が内方へ向かって凹んだ括れ形状であり、前記植毛孔の括れ部分での最も短い横方向の長さをａ、植毛孔の縦方向の長さをｂ、植毛孔の横方向の最も長い長さをｄとしたとき、ａ／ｂの値が０．６以上であるか、０．５以下であり、（ｄ−ａ）／ｄの値が０．４以上であるか、０．３以下である。【選択図】図４

Description

本発明は、歯ブラシに関する。

一般的に歯ブラシは、ヘッド部とハンドル部を有し、ヘッド部に形成された有底の植毛孔に、複数本のフィラメントからなる毛束が植設されてなる。複数本のフィラメントは、二つ折りにされて植毛孔内に挿入され、平線を打ち込むことによって固定されている。近年、こうした歯ブラシにおけるブラッシング時の口腔内操作性を向上させる観点から、ヘッド部を薄肉化することが求められている。

しかし、ヘッド部を薄肉化することによって種々の問題が生じる場合がある。例えば、ヘッド部の薄肉化に伴って植毛孔の深さが浅くなり、平線の打ち込み深さが十分得られないことによって、毛束を構成するフィラメントが抜け易くなることが挙げられる。特許文献１には、平線と植毛孔との関係を所定の関係式として設定することによって、抜毛強度を向上させて、フィラメントを抜け難くすることが記載されている。ここでは、ヘッド部の厚みを２ｍｍ以上３ｍｍ未満とするとともに、平線の長さをｗ、平線の幅をｈ、断面円形状の植毛孔の直径をｄ、植毛孔の深さをＤとしたときに、０．９≦（ｗ−ｄ）×ｈ×Ｄ≦２．５の関係式を充足させるようにしている。これにより、ヘッド部が薄肉でありながら、フィラメントを抜け難くすることができるとされている。

特開２０１１−４８５２号公報

しかし、抜毛強度を向上させる観点からは、なお改良の余地があるものであった。
本発明は、従来のこうした課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、抜毛強度に優れた歯ブラシを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の歯ブラシは、植毛面に複数の植毛孔が凹設されたヘッド部を備え、前記植毛孔には、複数本のフィラメントが平線を打ち込むことによって固定されており、前記植毛孔の開口形状は、前記平線を挟んで対向する箇所が内方へ向かって凹んだ括れ形状であり、前記植毛孔の括れ部分での最も短い横方向の長さをａ、植毛孔の縦方向の長さをｂ、植毛孔の横方向の最も長い長さをｄとしたとき、ａ／ｂの値が０．６以上であるか、０．５以下であり、（ｄ−ａ）／ｄの値が０．４以上であるか、０．３以下である。

括れ形状の植毛孔で、植毛孔の括れ部分での最も短い横方向の長さをａ、植毛孔の縦方向の長さをｂとしたときのａ／ｂの値が０．６以上であると、括れ形状の植毛孔１０で扁平率ａ／ｂの値が０．６以上であると、植毛孔の括れ部分での横方向の幅が広く、かつ、植毛孔に打ち込まれた平線によってフィラメントが横方向に並びやすくなるため均一化しやすい。そのため、平線と植毛孔の内面との間で生じる圧力が平均化し、かつ、フィラメントに力が十分かかるのでフィラメントが抜け難くなる。

また、括れ形状の植毛孔１０でのａ／ｂの値が０．５以下であると、植毛孔の括れ部分での横方向の幅が狭くなり、平線と植毛孔の内面との間で生じる圧力がフィラメントに対して掛かり易くなると考えられる。これにより、フィラメントが抜け難くなり、抜毛強度に優れた歯ブラシ１が得られる。

さらに括れ形状の植毛孔で、植毛孔の横方向の最も長い長さをｄとしたときの（ｄ−ａ）／ｄの値が０．４以上であると、平線と括れ部分とによって形成された植毛孔の内面が断面コ字状となり、フィラメントにかかる平線と植毛孔の内面との間で生じる圧力を平均化することができる。

また、（ｄ−ａ）／ｄの値が０．３以下であると、植毛孔に打ち込まれた平線によってフィラメントが平均化して植毛孔の縦方向に並び易くなる。これにより、平線と植毛孔の内面との間で生じる圧力が平均化し、平線からの圧力がフィラメントの全体に十分に掛かり易くなる。これにより、平線からの圧力が均等にフィラメントに加わってフィラメントが抜け難くなる。

上記の構成において、前記植毛孔の縦断面形状は、開口側から底側に向かって徐々に径が変化することが好ましい。
上記の構成において、前記植毛孔は、開口側から底側に向かって徐々に拡径する逆テーパ部を備えていることが好ましい。

上記の構成において、前記ヘッド部の厚みは、４ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の歯間清掃具によれば、歯垢除去を効率的に行うことができる。

（ａ）は本実施形態の歯ブラシの側面図、（ｂ）は歯ブラシの上面図。 （ａ）は植毛孔の断面拡大図、（ｂ）はヘッド部の上面拡大図。 （ａ）〜（ｃ）は歯ブラシの植毛孔の縦断面形状について説明する図。 （ａ）〜（ｆ）は歯ブラシの植毛孔の開口形状について説明する図。 括れ形状の植毛孔の扁平率ａ／ｂと抜毛強度の増加率の関係について示す図。 括れ形状の植毛孔の括れ率（ｄ−ａ）／ｄと抜毛強度の増加率の関係について示す図。 括れ形状の植毛孔の括れ幅率ｃ／ｂと抜毛強度の増加率の関係について示す図。

以下、本発明の歯ブラシを具体化した一実施形態について説明する。本発明の歯ブラシは、抜毛強度を向上させるために、植毛孔の形状を様々な観点から検討した結果に基づいて構成されるものである。まず、歯ブラシの形状、材質等について説明する。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の歯ブラシ１は、複数本のフィラメント２１からなる毛束２２が植毛されたヘッド部２と、ヘッド部２の基端側で使用者が把持するためのハンドル部３と、ヘッド部２とハンドル部３とを連結するネック部４を備えている。

本実施形態の歯ブラシ１は、ヘッド部２の厚みが薄いいわゆる薄型歯ブラシである。ヘッド部２の厚みは、２〜４ｍｍ程度であることが好ましく、２．２〜３．５ｍｍ程度であることがより好ましい。ヘッド部２の厚みがこうした数値範囲であることにより、口腔内での取り回しがし易くなることから清掃性が向上し、磨き残しが少なくなる。

図１（ｂ）に示すように、ヘッド部２の植毛面２ａには、毛束２２が植毛された有底筒状の植毛孔１０が複数凹設されている。植毛孔１０の形成箇所や個数は特に限定されず、ヘッド部２の大きさや厚み、ヘッド部２の材質、植毛孔１０の開口径や深さ、フィラメント２１の本数や材質等の種々の条件に応じて適宜設定することができる。また、良好な使用感、清掃性の向上等の観点からも適宜設定することができる。歯垢の除去を効率的に行う観点から言えば、歯ブラシ１の長手方向に所定の間隔を空けてほぼ直線状に並ぶ５〜１５個程度の植毛孔１０の列が、ヘッド部２の幅方向に１〜８列程度互いに平行となる状態で形成されていることが好ましい。

図２（ａ）に示すように、植毛孔１０には、複数本のフィラメント２１からなる毛束２２が二つ折りにされて打ち込まれている。毛束２２は、平線２３を打ち込むことにより植毛孔１０内に固定されている。

図２（ｂ）に示すように、平線２３の打ち込み角度は、歯ブラシ１の軸線Ｘ方向に対して、０〜３０゜程度の角度をなしていることが好ましく、０〜２０゜程度の角度をなしていることがより好ましい。平線２３の打ち込み角度が軸線Ｘ方向に交差する角度であると、ヘッド部２の割れが抑制されてヘッド部２の強度を保持することができる。また、平線２３の打ち込み角度は、すべての植毛孔１０で同じであってもよく、同じものと異なるものが混在するようにしてもよく、すべての植毛孔１０で異なるようにしてもよい。なお、図２（ｂ）では、植毛孔１０内の毛束２２を省略して平線２３のみを示している。

歯ブラシ１の材質は特に限定されるものではなく、従来公知の歯ブラシ１に使用される合成樹脂で成形することができる。例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂の中から選ばれた樹脂を主成分とする合成樹脂等が挙げられる。

フィラメント２１の材質は、特に限定されるものではなく、ナイロン、ポリエステル、ポリオレフィンなどの樹脂材料からなる人工毛でもよく、豚毛などの天然毛でもよい。また、平線２３の材質および寸法も特に限定されるものではなく、一般的な歯ブラシにおいて使用される公知の平線２３と同様のものでよい。

次に、植毛孔１０の形状について説明する。
図３（ａ）に示すように、植毛孔１０は、ヘッド部２の植毛面２ａに開口し、植毛面２ａからヘッド部２の厚み方向に凹設されている。

植毛孔１０の深さ、すなわち植毛孔１０の上下方向の高さＨ１は、０．８〜３．８５ｍｍ程度であることが好ましく、０．９〜３．２５ｍｍ程度であることがより好ましい。十分な抜毛強度を有し、ヘッド部２の強度を保持する観点から言えば、植毛孔１０の高さＨ１は、ヘッド部２の厚みの６０〜９５％程度であることが好ましく、７０〜９３％程度であることがより好ましい。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、植毛孔１０に、その上部側の底面の位置から縮径する形状の縮径部１２が設けられていてもよい。縮径部１２は、植毛孔１０の底面に対して０゜〜５゜程度の角度で傾斜する傾斜面を有し、下方ほど縮径する形状に形成されている。縮径部１２が設けられていない植毛孔１０と縮径部１２が設けられている植毛孔１０とを区別するために、縮径部１２以外の部分を本体部１１と言うものとする。

また、図示は略すが、植毛孔１０に、その上部側の底面の位置から拡径する形状の拡径部が設けられていてもよい。拡径部も縮径部１２と同様、植毛孔１０の底面に対して０゜〜５゜程度の角度で拡径する傾斜面を有し、下方ほど拡径する形状に形成されている。

縮径部１２や拡径部が設けられていない植毛孔１０では、植毛孔１０は本体部１１のみで形成されており、本体部１１の高さＨ２が植毛孔１０の高さＨ１に等しい。また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すような縮径部１２や拡径部が設けられている植毛孔１０では、植毛孔１０は本体部１１と縮径部１２や拡径部で形成されており、本体部１１の高さＨ２と縮径部や拡径部の高さＨ３の合計が植毛孔１０の高さＨ１となる。

縮径部１２の上下方向の高さＨ３は、植毛孔１０の上下方向の高さＨ１の５〜１５％程度であることが好ましく、６〜１２％程度であることが好ましい。縮径部１２が形成されていることにより、二つ折りされたフィラメント２１が植毛孔１０の底部に接触し易くなり、底部との摩擦によってフィラメント２１が抜け難くなる。また、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３が安定し、フィラメント２１に対して平均的に圧力が掛かり易くなることによってフィラメント２１が抜け難くなる。

図３（ａ）に示すように、植毛孔１０の本体部１１の縦断面形状は、本体部１１の開口径Ｄ１と本体部１１の底面の径Ｄ２が等しく、上下方向に径が変化しないストレート形状であってもよい。また、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、上方へ行くほど徐々に拡径するテーパ形状の部分を有していてもよく、上方へ行くほど徐々に縮径する逆テーパ形状の部分を有していてもよい。ここでは、上下方向に径が変化しないストレート形状の部分をストレート部１１ａ、上方へ行くほど徐々に拡径するテーパ形状の部分をテーパ部１１ｂ、上方へ行くほど徐々に縮径する逆テーパ形状の部分を逆テーパ部１１ｃと言うものとする。

図３（ｂ）に示すように、テーパ部１１ｂ及び逆テーパ部１１ｃは、本体部１１の一部に形成されていてもよい。この場合、テーパ部１１ｂと逆テーパ部１１ｃが上下方向に連設されていてもよく、テーパ部１１ｂとストレート部１１ａが上下方向に連設されていてもよく、逆テーパ部１１ｃとストレート部１１ａが上下方向に連設されていてもよい。図３（ｂ）に示すように、一つのテーパ部１１ｂと一つの逆テーパ部１１ｃが上下方向に連設されている場合、開口側のテーパ部１１ｂと底部側の逆テーパ部１１ｃとの境界部分となる上下方向中間位置での径Ｄ３が最も小径となる。

ストレート部１１ａ、テーパ部１１ｂ、及び逆テーパ部から選ばれた複数のものが連設されている場合、それらの上下方向の長さは同じであってもよく、異なっていてもよい。
逆テーパ部１１ｃと、ストレート部１１ａやテーパ部１１ｂとが連設されている場合、それらの上下方向の長さは同じであってもよく、異なっていてもよい。

また、テーパ部１１ｂや逆テーパ部１１ｃが本体部１１の一部に形成されている場合、植毛孔１０の上下方向において平線２３が打ち込まれる部分のみがテーパ部１１ｂや逆テーパ部１１ｃとして形成されていてもよい。

テーパ部１１ｂや逆テーパ部１１ｃが形成されるのは、植毛孔１０の周方向全体であってもよく、周方向の一部であってもよい。例えば、植毛孔１０の内周面のうち、平線２３の軸方向両端縁が位置する部分がテーパ部１１ｂや逆テーパ部１１ｃとして形成されていてもよい。

また、テーパ部１１ｂ及び逆テーパ部１１ｃは、内周面が平坦面として形成されていてもよく、内方或いは外方に湾曲した湾曲面として形成されていてもよい。
部３（ｃ）に示すように、本体部１１が上下方向全長に亘って逆テーパ部１１ｃとなっていてもよく、上下方向全長に亘ってテーパ部１１ｂとなっていてもよい。

植毛孔１０からのフィラメント２１の抜けを抑制して抜毛強度を向上させる観点から言えば、植毛孔１０の本体部１１の上下方向の少なくとも一部にテーパ部１１ｂ又は逆テーパ部１１ｃが形成されていることが好ましい。テーパ部１１ｂが形成されている場合に比べて、逆テーパ部１１ｃが形成されている場合の方が抜毛強度を向上させることができる。また、逆テーパ部１１ｃが本体部１１の上下方向の一部に存在している場合、本体部１１の開口側に存在していることにより抜毛強度を向上させることができる。

さらに、植毛孔１０の本体部１１の上下方向全体が逆テーパ部１１ｃとして形成されていると、上下方向の一部に逆テーパ部１１ｃが形成されている場合に比べて抜毛強度が向上する。

植毛孔１０に逆テーパ部１１ｃが形成されていることによって抜毛強度が向上するのは、最も縮径された部分でフィラメント２１が圧縮され、その反発から植毛孔１０の内周面への圧力が増加するためであると考えられる。

また、植毛孔１０にテーパ部１１ｂが形成されていることによって抜毛強度が向上するのは、植毛孔１０の開口側が徐々に広くなることにより、植毛孔１０への平線２３打ち込み時の負荷が軽減され、安定した平線２３の打ち込み深さを得ることができるためであると考えられる。

図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、植毛孔１０の本体部１１の開口形状は、略真円形状、楕円形状、長円形状であってもよく、正方形や長方形の矩形状であってもよく、多角形状であってもよい。また、図４（ｅ）に示すように、真円形状や楕円形状において、中心点を挟んで対向する箇所が平行に切り欠かれた切欠円形状であってもよい。さらに、図４（ｆ）に示すように、真円形状や楕円形状において、中心点を挟んで対向する箇所が内方へ向かって凹んだ括れ形状や、矩形状の対向する側辺が内方へ向かって凹んだ括れ形状であってもよい。

植毛孔１０の開口面積は、ヘッド部２の大きさや厚み、ヘッド部２の材質、植毛孔１０の深さ、フィラメント２１の本数や材質等の種々の条件に応じて適宜設定することができる。フィラメント２１を抜け難くするとともに、歯垢の除去を効率的に行う観点から言えば、１．０〜４．６ｍｍ^２程度であることが好ましく、２．０〜４．０ｍｍ^２程度であることがより好ましい。

図４に示す種々の開口形状のうち、植毛孔１０の中心点を挟んで対向する箇所が内方へ向かって凹んでいない図４（ａ）〜（ｅ）に示すような開口形状の場合、植毛孔１０の縦方向の寸法と横方向の寸法は適宜設定することができる。ここで、植毛孔１０の縦横は、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３の延びる方向を縦、平線２３に直交する方向を横とする。図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、縦方向の長さを長さｂ、横方向の長さを長さａとしたとき、長さａ、ｂは１．２〜３．５ｍｍ程度であることが好ましく、１．５〜３ｍｍ程度であることがより好ましい。

植毛孔１０からのフィラメント２１の抜けが抑制されて抜毛強度を向上させる観点から言えば、括れ形状以外の植毛孔１０の開口形状としては、図４（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すような、縦方向の長さｂが横方向の長さａより大きいいわゆる縦長形状であることが好ましい。この場合、植毛孔１０の縦横の比率を扁平率ａ／ｂとしたとき、植毛孔１０は、扁平率ａ／ｂの値が０．８５以下となるように設定されていると、扁平率ａ／ｂが０．８５より大きい場合に比べて、より抜毛強度を高めることができる。

図４（ｆ）に示すような括れ形状の植毛孔１０の場合には、括れ部分の形状、大きさを適宜設定することで抜毛強度を向上させることができる。括れ形状の植毛孔１０の場合、横方向の長さａは、括れ部分での最も短い横方向の長さとする。また、植毛孔１０横方向の最も長い長さを長さｄとし、括れ部分の縦方向の長さを長さｃとする。そして、植毛孔１０の横方向の最大長に対する括れ部分での横方向の括れの比率を括れ率（ｄ−ａ）／ｄとし、植毛孔１０の縦方向の長さに対する括れ部分での縦方向の長さの比率を括れ幅率をｃ／ｂとする。

括れ形状の植毛孔１０の括れ部分は、植毛孔１０を略円形で囲む中心から長手方向に±５０％の位置にその括れ部（凹部）の中心位置があることが好ましい。
括れ形状の植毛孔１０での抜毛強度を向上させるためには、扁平率ａ／ｂが０．６以上であるか、或いは、０．５以下であるように設定されている。また、括れ率（ｄ−ａ）／ｄは、０．３以下であるか、或いは、０．４以上であるように設定されている。さらに、括れ幅率ｃ／ｂは、０．３０以下であるか、或いは、０．３２以上であるように設定されている。

括れ形状の植毛孔１０で、扁平率ａ／ｂが０．６以上であるか、或いは、０．５以下であると、植毛孔１０からのフィラメント２１の抜けが抑制されて抜毛強度を向上させることができる。括れ形状の植毛孔１０で扁平率ａ／ｂの値が０．６以上であると、植毛孔１０の括れ部での横方向の幅が広く、かつ、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３によってフィラメント２１が横方向に並びやすくなるため均一化しやすい。そのため、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が平均化し、かつ、フィラメントに力が十分かかるのでフィラメント２１が抜け難くなると考えられる。扁平率ａ／ｂの値が大きいと、フィラメント２１が植毛孔１０の横方向で均一化する一方で、扁平率ａ／ｂの値が０．８５を超えると、横方向の幅が広いことによって、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が、フィラメント２１に十分掛かり難くなると考えられる。これにより、フィラメント２１が抜け易くなる。

また、括れ形状の植毛孔１０でのａ／ｂの値が０．５以下であると、植毛孔１０の括れ部での横方向の幅が狭くなり、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力がフィラメント２１に対して掛かり易くなると考えられる。これにより、フィラメント２１が抜け難くなり、抜毛強度に優れた歯ブラシ１が得られる。

括れ形状の植毛孔１０で、括れ率（ｄ−ａ）／ｄが０．３以下であるか、或いは、０．４以上であると、植毛孔１０からのフィラメント２１の抜けが抑制されて抜毛強度を向上させることができる。括れ率（ｄ−ａ）／ｄが０．３以下であると、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３によってフィラメント２１が平均化して植毛孔１０の縦方向に並び易くなると考えられる。これにより、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が平均化し、平線２３からの圧力がフィラメント２１の全体に十分に掛かり易くなる。括れ率（ｄ−ａ）／ｄが０．４以上であると、平線２３と括れ部によって形成された植毛孔１０の内面が断面コ字状となり、フィラメント２１にかかる平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力を平均化することができると考えられる。これにより、平線２３からの圧力が均等にフィラメント２１に加わってフィラメント２１が抜け難くなる。

括れ形状の植毛孔１０で、括れ幅率ｃ／ｂが０．３０以下であるか、或いは、０．３２以上であると、植毛孔１０からのフィラメント２１の抜けが抑制されて抜毛強度を向上させることができる。括れ幅率ｃ／ｂが０．３０以下であると、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が最も弱い部位に括れ部が位置するので、平線２３からの圧力が均等にフィラメント２１に加わってフィラメント２１が抜け難くなると考えられる。また、括れ幅率ｃ／ｂが０．３２以上であると、括れ部により植毛孔１０の縦方向に平均して圧力を負荷することができると考えられる。

次に、本実施形態の歯ブラシ１の効果について述べる。
（１）本実施形態の歯ブラシ１は、植毛面２ａに複数の植毛孔１０が凹設されたヘッド部２を備え、植毛孔１０には、複数本のフィラメント２１が平線２３を打ち込むことによって固定されている。植毛孔１０の開口形状は、平線２３を挟んで対向する箇所が内方へ向かって凹んだ括れ形状であり、植毛孔１０の括れ部分での最も短い横方向の長さをａ、植毛孔の縦方向の長さをｂ、植毛孔の横方向の最も長い長さをｄとしたとき、ａ／ｂの値が０．６以上であるか、０．５以下であり、（ｄ−ａ）／ｄの値が０．４以上であるか、０．３以下である。

そのため、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３によってフィラメント２１が平均化して植毛孔１０の縦方向に並び易くなり、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が平均化して、平線２３からの圧力がフィラメント２１の全体に十分に掛かり易くなる。

また、平線２３と括れ部によって形成された植毛孔１０の内面が断面コ字状となり、フィラメント２１にかかる平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力を平均化する。これにより、平線２３からの圧力が均等にフィラメント２１に加わってフィラメント２１が抜け難くなる。抜毛強度に優れた歯ブラシ１が得られる。

（２）ヘッド部２の厚みは、４ｍｍ以下である。
そのため、口腔内で取り回しがし易く、口腔内清掃性を向上させることができる。
上記実施形態は、以下のように変更することができる。なお、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて適用することができる。

・上記実施形態の歯ブラシ１は、ヘッド部２の厚みが４ｍｍ以下のいわゆる薄型歯ブラシであるが、ヘッド部２の厚みはこれに限定されない。いわゆる薄型歯ブラシ以外のものに適用することもできる。

・上記実施形態の歯ブラシ１は、ヘッド部２、ハンドル部３、及びネック部４を備える形式のものであるが、ハンドル部３が取外し式のものに適用することもできる。

本発明の歯ブラシについて、以下の試験に基づいてさらに詳細に説明する。なお、本発明は、実施例欄記載の構成に限定されるものではない。
＜試験１：括れ形状の植毛孔１０についての評価＞
（植毛孔１０の形成）
開口形状が括れ形状の植毛孔１０について評価するために、ヘッド部２に、括れ部のない１種類の試験例１−１の植毛孔１０と、括れ部の形状の異なる１１種類の試験例１−２〜試験例１−１２の植毛孔１０が凹設された歯ブラシ１を試験サンプルとして必要数作製した。歯ブラシ１のヘッド部２の厚みは約４．０ｍｍである。すべての植毛孔１０は、それぞれ６〜１２箇所ずつ凹設した。また、すべての植毛孔１０は、ストレート形状で上下方向の高さが約３．０ｍｍの本体部１１のみが形成されており、底部側に縮径部１２或いは拡径部は設けられていない。本体部１１の上下方向全体に亘って、開口形状と同形状の横断面形状を有している。植毛孔１０の開口形状を表１に模式図として示している。

試験例１−１〜１−１２の植毛孔１０は、開口面積が２．３０ｍｍ^２前後でほぼ一定である。また、試験例１−２〜１−１２の植毛孔１０は、括れ部分での最も短い横方向の長さａ、植毛孔１０の縦方向の長さｂ、括れ部分の縦方向の長さｃ、植毛孔１０横方向の最も長い長さｄを異ならせている。

（フィラメント２１の植え込み）
各試験例の各植毛孔１０内に、２つ折りしたフィラメント２１を入れて平線２３を打ち込んだ。フィラメント２１は、直径０．１９ｍｍのナイロン抗菌毛を使用した。また、フィラメント２１の充填率は、８０〜８５％程度となるように調整した。平線２３は、長さ２．０５ｍｍ、幅１．４５ｍｍで銅合金製のものを使用した。平線２３は、歯ブラシ１の軸線Ｘ方向に対して約１５゜の角度を有するように打ち込んだ。

（一本抜毛強度の測定）
１つの植毛孔１０について、一本抜毛強度を１０回ずつ測定した。一本抜毛強度は、植毛孔１０に植え付けられたフィラメント２１の一本を専用器具で掴み、島津製作所製オートグラフを用いて植毛孔１０からフィラメント２１の一本が抜けるまでの最大引張応力（Ｎ）を測定した。一本抜毛強度の１０回分の測定値の平均値を算出して、抜毛強度とした。また、試験例１−１の抜毛強度に対する試験例１−２〜１−１２の抜毛強度の割合を、増加率（％）として算出した。これらの結果を表１に示した。

扁平率ａ／ｂの値と、抜毛強度について検討すると、扁平率ａ／ｂが０．６以上である試験例１−２〜１−７では、試験例１−１の切欠円形状の植毛孔１０に対して、抜毛強度が約１２０％以上に向上していた。また、扁平率ａ／ｂが０．５以下である試験例１−１０〜１−１２では、試験例１−１の植毛孔１０に対して、抜毛強度が約１１０〜１３０％程度向上していた。一方、扁平率ａ／ｂが、０．５より大きく０．６より小さい範囲にある試験例１−８、１−９では、試験例１−１の植毛孔１０より抜毛強度が低下していた。括れ形状の植毛孔１０の扁平率ａ／ｂと抜毛強度の増加率の関係について、図５に示した。

括れ形状の植毛孔１０で扁平率ａ／ｂの値が０．６以上であると、植毛孔１０の括れ部での横方向の幅が広く、かつ、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３によってフィラメント２１が横方向に並びやすくなるため均一化しやすい。そのため、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が平均化し、かつ、フィラメントに力が十分かかるのでフィラメント２１が抜け難くなると考えられる。

一方、括れ形状の植毛孔１０でａ／ｂの値が０．５以下であると、植毛孔１０の括れ部での横方向の幅が狭くなり、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力がフィラメント２１に対して掛かり易くなることで、フィラメント２１が抜け難くなると考えられる。

括れ率（ｄ−ａ）／ｄの値と、抜毛強度について検討すると、括れ率（ｄ−ａ）／ｄが０．３以下である試験例１−２〜１−７では、試験例１の切欠円形状の植毛孔１０に対して、抜毛強度が約１２０％以上に向上していた。また、扁平率ａ／ｂが０．４以上である試験例１−１０〜１−１２では、試験例１−１の植毛孔１０に対して、抜毛強度が約１１０〜１３０％程度向上していた。一方、扁平率ａ／ｂが、０．３より大きく０．４より小さい範囲にある試験例１−８．１−９では、試験例１−１の植毛孔１０より抜毛強度が低下していた。括れ形状の植毛孔１０の括れ率（ｄ−ａ）／ｄと抜毛強度の増加率の関係について、図６に示した。

括れ形状の植毛孔１０で括れ率（ｄ−ａ）／ｄが０．３以下であると、植毛孔１０に打ち込まれた平線２３によってフィラメント２１が平均化して植毛孔１０の縦方向に並び易くなると考えられる。

一方、括れ形状の植毛孔１０で括れ率（ｄ−ａ）／ｄが０．４以上であると、平線２３と括れ部によって形成された植毛孔１０の内面が断面コ字状となり、フィラメント２１にかかる平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力を平均化することができると考えられる。

括れ幅率ｃ／ｂの値と、抜毛強度について検討すると、括れ幅率ｃ／ｂが０．３２以上である試験例１−２〜１−６では、試験例１−１の切欠円形状の植毛孔１０に対して、抜毛強度が１２０％以上に向上していた。また、括れ幅率ｃ／ｂが０．３０以下である試験例１−７、１−１０〜１−１２では、試験例１−１の植毛孔１０に対して、抜毛強度が約１１０〜１３０％程度向上していた。一方、括れ幅率ｃ／ｂが、０．３０より大きく０．３２より小さい範囲にある試験例１−８、１−９では、試験例１−１の植毛孔１０より抜毛強度が低下していた。括れ形状の植毛孔１０の括れ幅率ｃ／ｂと抜毛強度の増加率の関係について、図７に示した。

括れ形状の植毛孔１０で、括れ幅率ｃ／ｂが０．３０以下であると、平線２３と植毛孔１０の内面との間で生じる圧力が最も弱い部位に括れ部が位置するので、平線２３からの圧力が均等にフィラメント２１に加わってフィラメント２１が抜け難くなると考えられる。一方、括れ幅率ｃ／ｂが０．３２以上であると、括れ部により植毛孔１０の縦方向に平均して圧力を負荷することができると考えられる。

＜試験２：植毛孔の縦断面形状についての評価＞
（植毛孔１０の形成）
植毛孔１０の縦断面形状について評価するために、ヘッド部２に、縦断面形状の異なる５種類の植毛孔１０が凹設された歯ブラシ１を試験サンプルとして必要数作製した。歯ブラシ１のヘッド部２の厚みは約４．０ｍｍである。５種類の植毛孔１０は、それぞれ１０箇所ずつ凹設した。すべての植毛孔１０は、本体部１１と縮径部１２を備えており、植毛孔１０の上下方向の高さＨ１は約３ｍｍとした。すべての植毛孔１０の横断面形状は、深さ方向全長に亘って円形状とした。植毛孔１０の縦断面形状を表２に模式図として示している。

試験例２−１〜２−５の植毛孔１０は、本体部１１が、開口から徐々に縮径或いは拡径する形状に形成されている。ここで、図３に示すように、植毛孔１０の開口の径を開口径Ｄ１、本体部１１の底面での径を径Ｄ２、逆テーパ部１１ｃとテーパ部１１ｂとの境界部分の径を径Ｄ３とする。試験例２−１の植毛孔１０は、本体部１１の開口径Ｄ１が１．６ｍｍ、本体部１１の底断面の径Ｄ２が１．７ｍｍで、本体部１１の開口から本体部１１の底にかけて連続的に拡径する逆テーパ形状に形成されている。つまり、実施例１−１の植毛孔１０は、本体部１１全体が逆テーパ部１１ｃとして形成されている。

試験例２−２の植毛孔１０は、開口径Ｄ１が１．７ｍｍ、径Ｄ２が１．６ｍｍで、本体部１１の開口から本体部１１の底にかけて連続的に縮径するテーパ形状に形成されている。つまり、実施例１−２の植毛孔１０は、本体部１１全体がテーパ部１１ｂとして形成されている。

試験例２−３の植毛孔１０は、本体部１１の開口径Ｄ１及び径Ｄ２が１．７ｍｍ、植毛孔１０の上下方向略中央位置での径Ｄ３が１．６ｍｍで、本体部１１の開口から植毛孔１０の上下方向略中央位置にかけて連続的に縮径するテーパ形状と、植毛孔１０の上下方向略中央位置から本体部１１の底にかけて連続的に拡径する逆テーパ形状とが上下方向に重なり合った形状に形成されている。つまり、実施例１−３の植毛孔１０は、本体部１１の略上半分がテーパ部１１ｂ、略下半分が逆テーパ部１１ｃとして形成されている。

試験例２−４の植毛孔１０は、本体部１１の開口径Ｄ１及び径Ｄ２が１．６ｍｍ、径Ｄ３が１．７ｍｍで、本体部１１の開口から植毛孔１０の上下方向略中央位置にかけて連続的に拡径する逆テーパ形状と、植毛孔１０の上下方向略中央位置から本体部１１の底にかけて連続的に縮径するテーパ形状とが上下方向に重なり合った形状に形成されている。つまり、実施例１−４の植毛孔１０は、本体部１１の略上半分が逆テーパ部１１ｃ、略下半分がテーパ部１１ｂとして形成されている。

また、試験例２−５の植毛孔１０は従来形状のものであり、本体部１１の開口から本体部１１の底に至るまでの断面の径がすべて１．７ｍｍであり、本体部１１は、上下方向に同径のストレート形状に形成されている。

なお、各試験例では、縮径部１２は、本体部１１の底面に対して約１．９゜〜４゜の角度で傾斜する傾斜面を有し、下方ほど縮径する形状に形成されている。
各試験例について、試験１と同様に植毛孔１０にフィラメント２１を植え込み、一本抜毛強度を測定するとともに増加率（％）を算出した。これらの結果を表２に示した。

テーパ部１１ｂまたは逆テーパ部１１ｃを有する試験例２−１〜２−４の植毛孔１０は、ストレート部１１ａのみを有する試験例２−５の植毛孔１０より高い抜毛強度が得られた。中でも、試験例２−１のように、本体部１１の全体が逆テーパ部１１ｃとなっている植毛孔１０では、ストレート形状の植毛孔１０に比べて、抜毛強度が２倍近くに向上していた。また、試験例２−３と２−４の比較においては、植毛孔１０の開口側に逆テーパ部１１ｃが形成されている方が、より抜毛強度が向上するといった結果が得られた。

こうした結果は、植毛孔１０の開口側が徐々に狭くなることにより、植毛孔１０内のフィラメント２１が圧縮されて、その反発から植毛孔１０の内周面への圧力が増加するためであると考えられる。径が狭くなった開口部では、フィラメント２１の圧縮に対する反発による圧力が最も高くなることで、フィラメント２１の一本一本が抜け難い状態になっているものと考えられる。

また、試験例２−２のように、本体部１１全体がテーパ部１１ｂとなっている植毛孔１０でも、ストレート形状の植毛孔１０に比べて抜毛強度が向上していた。これは、植毛孔１０の開口側が徐々に広くなることにより、植毛孔１０への平線２３打ち込み時の負荷が軽減され、安定した平線２３の打ち込み深さを得ることができるためであると考えられる。

Ｄ１…開口径、Ｄ２、Ｄ３…径、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３…高さ、１…歯ブラシ、２…ヘッド部、２ａ…植毛面、３…ハンドル部、４…ネック部、１０…植毛孔、１１…本体部、１１ａ…ストレート部、１１ｂ…テーパ部、１１ｃ…逆テーパ部、１２…縮径部、２１…フィラメント、２２…毛束、２３…平線。

Claims (4)

1. 植毛面に複数の植毛孔が凹設されたヘッド部を備え、
   前記植毛孔には、複数本のフィラメントが平線を打ち込むことによって固定されており、
   前記植毛孔の開口形状は、前記平線を挟んで対向する箇所が内方へ向かって凹んだ括れ形状であり、
   前記植毛孔の括れ部分での最も短い横方向の長さをａ、植毛孔の縦方向の長さをｂ、植毛孔の横方向の最も長い長さをｄとしたとき、ａ／ｂの値が０．６以上であるか、０．５以下であり、（ｄ−ａ）／ｄの値が０．４以上であるか、０，３以下であることを特徴とする歯ブラシ。
2. 前記植毛孔の縦断面形状は、開口側から底側に向かって徐々に径が変化することを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
3. 前記植毛孔は、開口側から底側に向かって徐々に拡径する逆テーパ部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯ブラシ。
4. 前記ヘッド部の厚みは、４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯ブラシ。