JP2022083302A - 歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】口腔内全体の歯垢除去を効果的に行って清掃性を向上させる。【解決手段】ブラシ毛10は、フィラメントを化学的に処理してなり、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状の第1先端部21が先端に形成された第1ブラシ毛11と、フィラメントを機械的に処理してなり、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるとともに第1先端部21より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部22、23が先端に形成された第2ブラシ毛12を有し、第1先端部21は、第1ブラシ毛11の先端から1.0mmの位置における径方向断面の幅が、第1ブラシ毛11を形成するフィラメントの径方向の幅の25%以上55%以下であり、先端から2.0mmの位置における径方向断面の幅が、フィラメントの径方向の幅の50%以上90%以下であるテーパー形状に形成されており、第1先端部21の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されている。【選択図】図2
Description
本発明は、歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法に関する。
歯ブラシは、歯及び歯茎の表面の清掃、歯間及び歯頸の清掃をその主たる目的としている。そのため、従来から、前歯、奥歯等の歯の種類や、歯間、歯面、歯頸等の歯の部位に応じた適切な清掃を効率良く行って、歯垢を効果的に除去できるように、ブラシ毛の材質、先端形状、太さ等や、毛束の配置、構成本数等に様々な工夫がなされている。例えば、ブラシ毛の先端部に、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部を形成し、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へブラシ毛を入り易くして、清掃性を向上させたものが知られている。特許文献1には、フィラメントの先端を化学処理することにより先端部にテーパー部を形成して、ブラシ毛の歯間等への隙間進入性を向上させることによって清掃性を向上させた歯ブラシが記載されている。
しかし、テーパー部を形成することによって歯間や歯肉辺縁部等へのブラシ毛の到達性は向上するものの、ブラシ毛の剛性が低下することによって毛腰が弱くなってしまう場合がある。その結果、歯面に対する清掃性が低下してしまうだけでなく、歯間や歯頸等に対する清掃性の点でも満足できるものではなかった。
上記の課題を解決するため、本発明の歯ブラシは、ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシであって、前記ブラシ毛は、フィラメントを化学的に処理してなり、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状の第1先端部が先端に形成された第1ブラシ毛と、フィラメントを機械的に処理してなり、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるとともに前記第1先端部より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部が先端に形成された第2ブラシ毛を有し、前記第1先端部は、前記第1ブラシ毛の先端から1.0mmの位置における径方向断面の幅が、前記第1ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の25%以上55%以下であり、前記第1ブラシ毛の先端から2.0mmの位置における径方向断面の幅が、前記第1ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の50%以上90%以下であるテーパー形状に形成されており、前記第1先端部の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されている。
上記の構成によれば、ブラシ毛のうち第1ブラシ毛の先端には、先鋭形状の第1先端部が形成されているため、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へもブラシ毛が到達し易い。また、第1先端部の表面には微細凹凸部が形成されているため、微細凹凸部が歯垢を絡め捕るとともに掻き出すように作用し、口腔内に残存している歯垢を効率的に除去することができる。
ブラシ毛のうち第2ブラシ毛の先端には、第1先端部より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部が形成されている。ここで、先細形状とは、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる形状であって、例えば、円錐形状のテーパー形状や、半球形状の先丸形状である。第2ブラシ毛の先端が第1先端部より軸方向の長さが短いテーパー形状や先丸形状となっているため、第2ブラシ毛が第1ブラシ毛の毛腰の弱さを補強するように作用する。これにより、歯間や歯肉辺縁部だけでなく、歯面や歯頸等に対する清掃性が向上する。また、第2先端部が形成されておらず、いわゆるフラット形状とされている場合と比べて、歯肉等への当たりが柔らかくなり、歯肉等を傷つけ難くなる。
上記の構成において、前記第1ブラシ毛の前記植毛孔からの突出長は、前記第2ブラシ毛の前記植毛孔からの突出長より長いことが好ましい。
上記の構成によれば、先鋭形状の第1先端部が、植毛面からの突出長が長い第1ブラシ毛の先端に形成されているため、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へ第1ブラシ毛がより到達し易い。また、第1先端部より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部が、植毛面からの突出長が短い第2ブラシ毛の先端に形成されているため、第2ブラシ毛が第1ブラシ毛のしなりを抑制するように作用し易く、先鋭形状の第1ブラシ毛の毛腰の弱さをより効果的に補強することができる。
上記の構成によれば、先鋭形状の第1先端部が、植毛面からの突出長が長い第1ブラシ毛の先端に形成されているため、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へ第1ブラシ毛がより到達し易い。また、第1先端部より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部が、植毛面からの突出長が短い第2ブラシ毛の先端に形成されているため、第2ブラシ毛が第1ブラシ毛のしなりを抑制するように作用し易く、先鋭形状の第1ブラシ毛の毛腰の弱さをより効果的に補強することができる。
上記の構成において、前記毛束は、一方の端部に前記第1先端部が形成されているとともに、他方の端部に前記第2先端部が形成されている複数本の前記ブラシ毛を、二つ折りにした状態で前記植毛孔に固定されていることが好ましい。
上記の構成によれば、一つのブラシ毛に第1先端部と第2先端部が形成されているため、ブラシ毛を二つ折りして植毛孔に固定して、植毛面からの突出長が異なる第1ブラシ毛と第2ブラシ毛を容易に調整することができる。
上記の構成において、前記第1先端部の表面は、前記ブラシ毛の先端から1.0mm~1.1mmの範囲での線粗さRaの平均値が0.4μm以上0.9μm以下であることが好ましい。
上記の構成において、前記第1先端部の表面は、前記ブラシ毛の先端から2.0mm~2.1mmの範囲での線粗さRaの平均値が0.5μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
上記の構成によれば、第1先端部の表面に形成された微細凹凸部により第1先端部の表面がざらざらした状態になっており、これにより口腔内の歯垢を効果的に除去することができる。
上記の課題を解決するため、本発明の歯ブラシの製造方法は、ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシの製造方法であって、フィラメントの一方の端部を化学的に処理して、前記一方の端部に先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状の第1先端部を有するブラシ毛を形成する化学処理工程と、前記ブラシ毛を複数本束ねてなる毛束を、複数の前記植毛孔のそれぞれに固定する植毛工程と、固定された前記毛束の表面を機械的に処理する機械処理工程を備え、前記機械処理工程では、前記第1先端部の表面を粗面化処理するとともに、前記ブラシ毛における前記フィラメントの他方の端部側を切削処理して前記第1先端部より軸方向の長さの短い先細形状の第2先端部を形成する。
上記の構成によれば、フィラメントの一方の端部に、化学処理により先鋭形状の第1先端部を形成し、機械処理により第1先端部の表面を粗面化処理してざらざらした状態にするとともに、フィラメントの他方の端部の先端形状を、第1先端部より軸方向の長さの短い先細形状の第2先端部にすることができる。ここで、先細形状とは、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる形状であって、例えば、円錐形状のテーパー形状や、半球形状の先丸形状である。そのため、先鋭形状の第1先端部に基づく良好な隙間進入性と、第1先端部の表面状態に基づく良好な歯垢除去性を備えるとともに、第2先端部により第1先端部の毛腰の弱さが補強され、剛性に優れた歯ブラシを製造することができる。これにより、歯間や歯肉辺縁部だけでなく、歯面や歯頸等に対する清掃性に優れた歯ブラシを製造することができる。また、第2先端部が形成されておらず、いわゆるフラット形状とされている場合と比べて、歯肉等への当たりがやわらかくなり、歯肉等を傷つけ難くなる。
上記の構成において、前記植毛工程では、前記ブラシ毛を二つ折りして、前記第1先端部の前記植毛面からの突出長が、前記第2先端部の前記植毛面からの突出長より長くなるように前記植毛孔に固定する。
上記の構成によれば、植毛工程でブラシ毛を固定することにより、先鋭形状の第1先端部が形成された第1ブラシ毛の植毛面からの突出長を長くし、第1先端部より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部が形成された第2ブラシ毛の植毛面からの突出長を短くすることができる。毛腰の強い歯ブラシを容易に製造することができる。
本発明の歯ブラシ及びその製造方法によれば、口腔内全体の歯垢除去を効果的に行って清掃性に優れた歯ブラシが得られる。
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。
図1(a)及び(b)に示すように、歯ブラシ1のヘッド部2の植毛面2aには、複数の植毛孔3が形成されている。植毛孔3の数、形状、配置は任意に選択可能である。本実施形態の歯ブラシ1では、22個の植毛孔3が形成されている。
図1(a)及び(b)に示すように、歯ブラシ1のヘッド部2の植毛面2aには、複数の植毛孔3が形成されている。植毛孔3の数、形状、配置は任意に選択可能である。本実施形態の歯ブラシ1では、22個の植毛孔3が形成されている。
図1(a)に示すように、各植毛孔3には、複数本のブラシ毛10からなる毛束4が固定されている。一つの毛束4を構成するブラシ毛10の本数は特に限定されない。例えば、10~20本程度とすることができる。また、毛束4の固定方法としては、例えば、複数本のブラシ毛10を二つ折りにして金属製の平線とともに植毛孔3内に挿入する方法が挙げられる。
図1(a)に示すように、各植毛孔3に固定された毛束4の先端は、ヘッド部2を側面視したとき、ヘッド部2の植毛面2aに対して略平行となっている。毛束4の植毛面2aからの突出長H1は、約8.0mm以上14.0mm以下であることが好ましく、約9.0mm以上13.0mm以下であることがより好ましい。
ブラシ毛10を構成するフィラメントの材質は特に限定されず、従来公知の合成樹脂材料のものを使用することができる。合成樹脂材料としては、例えば、ナイロン610、ナイロン612等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメ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、ポリプロピレン等のポリオレフィン、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等を挙げることができる。合成樹脂材料は単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。
ブラシ毛10を構成するフィラメントの硬さや太さ(径方向の幅)は適宜設定することができる。各植毛孔3でブラシ毛10の硬さや太さを一定にしてもよく、一部の植毛孔3でブラシ毛10の硬さや太さを変えるようにしてもよい。例えば、図1(b)に黒丸の植毛孔3で示すように、ヘッド部2の中央側の毛束列には太いブラシ毛10を使用し、図1(b)に白丸の植毛孔3で示すように、ヘッド部2の外側の毛束列には中央側の毛束列とは異なる太さのブラシ毛10を使用することが挙げられる。
ブラシ毛10を構成するフィラメントの径方向の断面形状は適宜設定することができる。径方向の断面形状は、円形、半円形、楕円形や、三角形、四角形等の多角形であってもよい。或いは、不定形等の異形であってもよい。また、フィラメントが軸方向に真っすぐ延びるものであってもよく、軸方向に捩ったようなスパイラル毛であってもよい。さらに、すべての植毛孔3に固定された毛束4を同じ断面形状のフィラメントで構成してもよく、異なる断面形状のフィラメントを混在させてもよい。植毛孔3でフィラメントの断面形状を異ならせてもよい。
次に、植毛孔3に固定された毛束4を構成するブラシ毛10の具体的形状について、その作用とともに説明する。
図2に示すように、本実施形態の歯ブラシ1では、二つ折りにして植毛孔3内に固定されたブラシ毛10が、植毛面2aからの突出長H1が長い第1ブラシ毛11と、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12を有している。ブラシ毛10は、一本のブラシ毛10を中央からずれた位置で二つ折りして植毛孔3に固定することにより、二つ折りされた一方が第1ブラシ毛11を構成し、他方が第2ブラシ毛12を構成している。なお、植毛孔3内には複数本のブラシ毛10が毛束4を構成して固定されているが、ブラシ毛10の植毛状態を解り易くするために、図2では、植毛孔3内の1本のブラシ毛10の状態を模式的に示している。
図2に示すように、本実施形態の歯ブラシ1では、二つ折りにして植毛孔3内に固定されたブラシ毛10が、植毛面2aからの突出長H1が長い第1ブラシ毛11と、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12を有している。ブラシ毛10は、一本のブラシ毛10を中央からずれた位置で二つ折りして植毛孔3に固定することにより、二つ折りされた一方が第1ブラシ毛11を構成し、他方が第2ブラシ毛12を構成している。なお、植毛孔3内には複数本のブラシ毛10が毛束4を構成して固定されているが、ブラシ毛10の植毛状態を解り易くするために、図2では、植毛孔3内の1本のブラシ毛10の状態を模式的に示している。
第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1は、毛束4の植毛面2aからの突出長H1である。第1ブラシ毛11の突出長H1と第2ブラシ毛12の突出長H2との差、すなわち、第1ブラシ毛11の先端と第2ブラシ毛12の先端との間の段差S1は、約5.0mm以下であることが好ましく、約4.0mm以下であることがより好ましく、約2.0mm以下であることがさらに好ましい。段差S1が約5.0mm以下であると、第1ブラシ毛11の隙間進入性を良好とすることができる。段差S1が約4.0mm以下であると、第2ブラシ毛12が第1ブラシ毛のしなりを補強するように作用して、歯面に対する清掃性が向上する。段差S1が約2.0mm以下であると、第2ブラシ毛12の歯面への当たりが良好となるとともに、第1ブラシ毛11による歯間挿入性も良好となり、歯面及び歯間の両方に対する清掃性が向上する。本実施形態の歯ブラシ1は、第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1が約11.0mmであり、第2ブラシ毛12の植毛面2aからの突出長H2が約9.0mmであり、先端と第2ブラシ毛12の先端との間には約2.0mmの段差S1が形成されている。なお、段差S1は、毛束4を構成する複数の第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1、及び毛束4を構成する複数の第2ブラシ毛12の植毛面2aからの突出長H2の平均値より算出することが好ましい。
図3(a)に示すように、植毛面2aからの突出長H1が長い第1ブラシ毛11の先端部には、第1ブラシ毛11の先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状のケミカルテーパー部21が形成されている。ケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3は、概ね1.0mm~5.0mm程度であることが好ましく、概ね2.0mm~4.0mm程度であることがより好ましい。ケミカルテーパー部21がこの範囲に形成されていると、歯間や歯肉辺縁部等へのブラシ毛10の到達性が良好であり、これらの部分に対する歯垢除去性が向上する。なお、「ケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3」とは、後に説明する「フィラメントの径方向の幅L5」の約80%の地点から、ブラシ毛10の先端までの距離を言うものとする。つまり、「ケミカルテーパー部21」とは、フィラメントの先端から、フィラメントの径方向の幅L5が約80%となる地点までの範囲の部分を言うものとする。
また、ケミカルテーパー部21は、フィラメントの端部を化学的に処理することにより、フィラメントを構成する樹脂材料が溶かされて形成されている。そのため、化学的に処理されただけの状態でのケミカルテーパー部21の表面には微細な凹凸部が形成されていない状態になっている。
図3(b)に示すように、ケミカルテーパー部21における第1ブラシ毛11の先端から0.1mmの部分での径方向の幅L1は、ブラシ毛10の基端部での径方向の幅L5の3%以上15%以下の範囲であることが好ましく、4%以上11%以下の範囲であることがより好ましい。ケミカルテーパー部21における第1ブラシ毛11の先端から0.5mmの部分での径方向の幅L2は、ブラシ毛10の基端部での径方向の幅L5の14%以上33%以下の範囲であることが好ましく、18%以上27%以下の範囲であることがより好ましい。ケミカルテーパー部21における第1ブラシ毛11の先端から1.0mmの部分での径方向の幅L3は、ブラシ毛10の基端部での径方向の幅L5の25%以上55%以下の範囲であることが好ましく、30%以上46%以下の範囲であることがより好ましい。ケミカルテーパー部21における第1ブラシ毛11の先端から2.0mmの部分での径方向の幅L4は、ブラシ毛10の基端部での径方向の幅L5の50%以上90%以下の範囲であることが好ましく、57%以上80%以下の範囲であることがより好ましい。
なお、径方向の幅とは、「ブラシ毛10の径方向断面においてその中心を通る線分の長さ」を言うものとする。例えば、径方向の断面形状が円形の場合、径方向の幅は直径に相当し、径方向の断面形状が四角形の場合、径方向の幅は対角線に相当することになる。また、ブラシ毛10の基端部での径方向の幅L5とは、ブラシ毛10を構成するフィラメントの径方向の幅に等しい。
ケミカルテーパー部21の表面には、図示しない微細凹凸部が形成されている。微細凹凸部は、フィラメントの端部を化学的に処理して形成されたケミカルテーパー部21の表面を、砥石が取り付けられたグラインダー等を使用して機械的に粗面化処理することにより形成されている。つまり、微細凹凸部は、フィラメントの端部を化学的に処理することにより、フィラメントを構成する樹脂材料が溶かされたものに対して、砥石等で擦ってざらざらした状態とすることで形成されている。
微細凹凸部はケミカルテーパー部21の先端から形成されている。また、微細凹凸部は、ケミカルテーパー部21の全長に亘って形成されていてもよいが、必ずしも、ケミカルテーパー部21の全長に亘って形成されていなくてもよい。微細凹凸部は、後に説明する機械処理工程で形成されるものであり、機械処理工程でのグラインド深さによって、その形成範囲が調整される。微細凹凸部の形成範囲は、ケミカルテーパー部21の先端から概ね7.0mmの範囲に形成されていることが効率的な歯垢除去の観点からは好ましい。
微細凹凸部が形成されていることにより、ケミカルテーパー部21の表面の線粗さRaがフィラメントの表面の線粗さRaより大きくなっている。ここで、ケミカルテーパー部21の表面の線粗さRaは、粗面化処理されたブラシ毛10の表面の所定領域をレーザー顕微鏡により測定することにより算術線粗さRaとして得ることができる。そして、得られた算術線粗さRaの測定値から、最大値、最小値を得るとともに、平均値を算出する。
ケミカルテーパー部21の表面の線粗さRaの平均値は、第1ブラシ毛11の先端から1.0mm~1.1mmの範囲では、0.4μm以上0.9μm以下であることが好ましく、0.6μm以上0.7μm以下であることがより好ましい。また、第1ブラシ毛11の先端から2.0mm~2.1mmの範囲では、0.5μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.7μm以上0.8μm以下であることがより好ましい。ケミカルテーパー部21の表面に、線粗さRaがこの範囲となるように微細凹凸部が形成されていることにより、口腔内に残存した歯垢が効率的に掻き出されてケミカルテーパー部21の表面に絡め捕られるような状態となり、歯垢除去性が向上する。
図4(a)及び(b)に示すように、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12の先端部は、第2ブラシ毛12の先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなる先細形状に形成されている。図4(a)に示すように、第2ブラシ毛12の先端部としては、テーパー形状のメカニカルテーパー部22や、半球形状の先丸部23が存在している。
メカニカルテーパー部22や先丸部23は、ブラシ毛10を構成するフィラメントを機械的に切削処理することにより形成されている。具体的には、軸方向に直交する平坦面として形成されたフィラメントの端部に対して、砥石が取り付けられたグラインダー等を使用して機械的に切削処理することにより形成されている。
メカニカルテーパー部22は、テーパー形状と言う点でケミカルテーパー部21と共通した形状を有しているが、第2ブラシ毛12の先端での軸方向の長さH4が、ケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3に比べて短い点で異なっている。つまり、メカニカルテーパー部22の軸方向の長さH4は、概ね0.2mm~2.0mm程度であることが好ましく、概ね0.3mm~1.0mm程度であることがより好ましい。第2ブラシ毛12の植毛面2aからの突出長H2が第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1より短く、第2ブラシ毛12の先端にケミカルテーパー部21より軸方向の長さH4が短いメカニカルテーパー部22が形成されていることにより、第2ブラシ毛12が、第1ブラシ毛11の撓み易さを補強するように作用する。歯ブラシ1としての毛腰が強くなり、清掃感や耐久性が向上する。
半球形状の先丸部23の軸方向の長さH5は、概ね0.1mm~1.0mm程度であることが好ましく、概ね0.2mm~0.7mm程度であることがより好ましい。第2ブラシ毛12の植毛面2aからの突出長H2が第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1より短く、第2ブラシ毛12の先端に軸方向の長さH5がケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3より短い先丸部23が形成されていることにより、メカニカルテーパー部22が形成された第2ブラシ毛12と同様に、第1ブラシ毛11の撓み易さを補強するように作用する。これにより、歯ブラシ1としての毛腰が強くなり、清掃感や耐久性が向上する。
なお、「メカニカルテーパー部22の軸方向の長さH4」、「先丸部23の軸方向の長さH5」も、「ケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3」と同様に、「フィラメントの径方向の幅L5」の80%の地点から、ブラシ毛10の先端までの距離を言うものとする。
次に、歯ブラシ1の製造方法について説明する。
歯ブラシ1の製造方法は、フィラメントの端部を化学処理してブラシ毛10を形成する化学処理工程、複数本のブラシ毛10からなる毛束4を植毛孔3に固定する植毛工程、毛束4の先端部に機械的処理を行う機械処理工程を備えている。
歯ブラシ1の製造方法は、フィラメントの端部を化学処理してブラシ毛10を形成する化学処理工程、複数本のブラシ毛10からなる毛束4を植毛孔3に固定する植毛工程、毛束4の先端部に機械的処理を行う機械処理工程を備えている。
本実施形態の化学処理工程では、フィラメントの一方の端部を化学処理して、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるケミカルテーパー部21を有するブラシ毛10を形成する。化学処理は従来周知の方法で行うことができ、処理時間、処理温度等は適宜調整することができる。化学処理により、フィラメントの一方の端部に、幅L1、L2、L3、L4が上記範囲となるような、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるケミカルテーパー部21を有するブラシ毛10が形成される。このとき、フィラメントの他方の端部は、一方の端部と同様の化学処理はしない。そのため、他方の端部は、フィラメントの軸方向に直交する平坦面を有するフラット形状に保持される。ここでは、フラット形状に保持されている他方の端部をフラット部と言うものとする。
植毛工程では、ブラシ毛10を複数本束ねて毛束4を形成し、各毛束4をヘッド部2の植毛面2aに形成された植毛孔3に固定する。毛束4の固定方法は、従来周知の方法で行うことができる。例えば、複数本のブラシ毛10を二つ折りにして金属製の平線とともに植毛孔3内に挿入する方法が挙げられる。
複数本のブラシ毛10は、長さ方向の中央からずれた位置で二つ折りして、植毛孔3に固定する。このとき、ケミカルテーパー部21が形成された側が、フラット部とされた側より長くなるような位置で二つ折りする。こうすることで、植毛孔3に固定されたブラシ毛10では、ケミカルテーパー部21が形成された側が、植毛面2aからの突出長H1の長い第1ブラシ毛11を構成し、フラット部とされた側が、植毛面2aからの突出長H2の短い第2ブラシ毛12を構成する。
続いて、毛束4が固定された歯ブラシ1の毛束4の先端部に機械的処理を行う。機械的処理を行う治具としては、例えばディスク状の砥石が取り付けられたグラインダーが挙げられる。グラインダーを回転させることにより、突出長H1の長い第1ブラシ毛11の先端部は物理的に粗面化処理されて、ケミカルテーパー部21の表面に微細凹凸部が形成される。また、突出長H2の短い第2ブラシ毛12の先端部は物理的に切削処理されて、フラット部が削り取られてメカニカルテーパー部22や先丸部23が形成される。
機械的処理は、第1ブラシ毛11及び第2ブラシ毛12の先端から所定の深さまで、ディスク上の砥石が当たるようにして行う。ブラシ毛10に対して機械的処理をすると、砥石を当てる設定上の深さより概ね1.0mm~2.0mm程度短い範囲が粗面化処理されたり切削処理されたりする。例えば、ケミカルテーパー部21に対する設定上の深さを約6.0mmにした場合、ケミカルテーパー部21の先端から約4.0mm~約5.0mmの範囲に微細凹凸部が形成されて粗面化処理されることになる。これは、ケミカルテーパー部21が先鋭形状であり、グラインダーに取り付けられた砥石等が回転することにより、毛先が逃げ易くなることによる。そのため、以下では、ブラシ毛10の先端からの、砥石等の機械的処理用の治具が当たる実際の深さを、グラインド深さとする。つまり、グラインド深さは、砥石を当てる設定上の深さではなく、第1ブラシ毛11及び第2ブラシ毛12に対して実際に機械的処理がなされた深さのことを言う。
本実施形態の歯ブラシ1では、第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1が約11.0mm、第2ブラシ毛12の植毛面2aからの突出長H2が約9.0mmとなっており、第1ブラシ毛11の先端と第2ブラシ毛12の先端との間には約2.0mmの段差S1が形成されている。そのため、例えば、第1ブラシ毛11のグラインド深さが約3.0mmである場合、第2ブラシ毛12のグラインド深さは約1.0mmとなる。
機械的処理により粗面化処理されたケミカルテーパー部21では、グラインド深さが深いほうが、外観形状がより優れたケミカルテーパー部21が形成される傾向にある。例えば、フィラメントの直径が0.150mmのブラシ毛10の場合、第1ブラシ毛11のグラインド深さを約3.0mm以上とすると、第1ブラシ毛11の毛先が折れたり、曲がったりすることなく、ケミカルテーパー部21の表面に良好な微細凹凸部が形成される。一方で、グラインド深さが浅いと、歯ブラシ1としての使用上は問題が生じない程度に、第1ブラシ毛11の一部で毛先が折れたり、曲がったりしている部分が生じる場合がある。
ブラシ毛10のフラット部とされた側では、グラインド深さによって機械的処理による先端部の形状が異なる。図4(b)に示す先丸部23は、第2ブラシ毛12に対するグラインド深さが比較的浅いときに形成され、図4(a)に示すメカニカルテーパー部22は、第2ブラシ毛12に対するグラインド深さが比較的深いときに形成される。また、先丸部23が形成されるグラインド深さとメカニカルテーパー部22が形成されるグラインド深さの中間の深さでは、先丸部23が形成された第2ブラシ毛12とメカニカルテーパー部22が形成された第2ブラシ毛12とが混在した状態となる。つまり、グラインド深さが深くなるにつれて先丸部23の割合よりメカニカルテーパー部22の割合が多くなる傾向にある。
このように、各工程を経て、突出長H1の長い第1ブラシ毛11の先端部に形成されたケミカルテーパー部21の表面がざらざらであり、突出長H2の短い第2ブラシ毛12の先端部にメカニカルテーパー部22,先丸部23が形成された歯ブラシ1が得られる。
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からの突出長H1が長い第1ブラシ毛11の先端部には、フィラメントを化学的に処理することによりケミカルテーパー部21が形成され、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12の先端部には、フィラメントを機械的に切削処理することによりメカニカルテーパー部22や先丸部23が形成されている。ケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3は、メカニカルテーパー部22の軸方向の長さH4や先丸部23の軸方向の長さH5より長い。
(1)本実施形態の歯ブラシ1は、植毛面2aからの突出長H1が長い第1ブラシ毛11の先端部には、フィラメントを化学的に処理することによりケミカルテーパー部21が形成され、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12の先端部には、フィラメントを機械的に切削処理することによりメカニカルテーパー部22や先丸部23が形成されている。ケミカルテーパー部21の軸方向の長さH3は、メカニカルテーパー部22の軸方向の長さH4や先丸部23の軸方向の長さH5より長い。
そのため、ケミカルテーパー部21が、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へも到達し易い。隙間進入性に優れている。また、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12の先端にメカニカルテーパー部22や先丸部23が形成されていることで、第2ブラシ毛12が第1ブラシ毛11の毛腰の弱さを補強することができる。これにより、歯間や歯肉辺縁部だけでなく、歯面や歯頸等に対する清掃性が向上する。
(2)ケミカルテーパー部21の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されている。
そのため、微細凹凸部により、ケミカルテーパー部21の表面がざらざらした状態となり、歯面、歯頸、歯間等に付着した歯垢を良好に絡め捕ったり掻き出したりすることができる。ケミカルテーパー部21による良好な隙間進入性と、ケミカルテーパー部21の表面状態に基づく良好な歯垢除去性を備えた歯ブラシ1が得られる。
そのため、微細凹凸部により、ケミカルテーパー部21の表面がざらざらした状態となり、歯面、歯頸、歯間等に付着した歯垢を良好に絡め捕ったり掻き出したりすることができる。ケミカルテーパー部21による良好な隙間進入性と、ケミカルテーパー部21の表面状態に基づく良好な歯垢除去性を備えた歯ブラシ1が得られる。
(3)ケミカルテーパー部21の表面は、ブラシ毛10の先端から1.0mm~1.1mmの範囲での線粗さRaの平均値が0.4μm以上0.9μm以下であり、ブラシ毛10の先端から2.0mm~2.1mmの範囲での線粗さRaの平均値が0.5μm以上1.0μm以下である。
そのため、ケミカルテーパー部の表面に形成された微細凹凸部によりケミカルテーパー部の表面が程よくざらざらした状態になっており、これにより口腔内の歯垢を効果的に除去することができる。
(4)第2ブラシ毛12の先端部には、メカニカルテーパー部22や先丸部23が形成されている。
そのため、第2ブラシ毛12の先端部がフラット形状とされた場合に比べて、歯面、歯頸等への当たりが柔らかくなる。歯肉等を傷つけ難くなるとともに、歯ブラシ1としての使用感が向上する。
そのため、第2ブラシ毛12の先端部がフラット形状とされた場合に比べて、歯面、歯頸等への当たりが柔らかくなる。歯肉等を傷つけ難くなるとともに、歯ブラシ1としての使用感が向上する。
(5)本実施形態の歯ブラシ1の製造方法では、フィラメントの一方の端部を化学的に処理してケミカルテーパー部21が形成されたブラシ毛10をまとめて毛束4として、植毛孔3に植毛している。そして、植毛された毛束4に対して、砥石が取り付けられたグラインダーによる機械的な処理をすることにより、ケミカルテーパー部21の表面を粗面化処理するとともに、フラット部とされた側を切削処理している。
そのため、機械処理工程で、ケミカルテーパー部21の粗面化処理と、メカニカルテーパー部22及び先丸部23の切削処理とを同時に行うことができる。歯ブラシ1の製造工程を簡略化することができる。
(6)植毛工程では、ブラシ毛10の一方の端部と他方の端部の植毛面2aからの突出長が異なるように植毛している。
そのため、フィラメントの一方の端部が化学処理された1種類のブラシ毛10を使用するだけで、ケミカルテーパー部21を有する第1ブラシ毛11と、メカニカルテーパー部22や先丸部23を有する第2ブラシ毛12を容易に形成することができる。
そのため、フィラメントの一方の端部が化学処理された1種類のブラシ毛10を使用するだけで、ケミカルテーパー部21を有する第1ブラシ毛11と、メカニカルテーパー部22や先丸部23を有する第2ブラシ毛12を容易に形成することができる。
(7)機械的処理でのグラインド深さによって、ブラシ毛10のフラット部とされた側にメカニカルテーパー部22を形成したり、先丸部23を形成したり、これらの混在状態としたりすることができる。
そのため、適宜グラインド深さを調整することで、用途に応じた歯ブラシ1を容易に製造することができる。
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では、二つ折りにして植毛孔3内に固定されたブラシ毛10が、植毛面2aからの突出長H1が長い第1ブラシ毛11と、植毛面2aからの突出長H2が短い第2ブラシ毛12を有しており、第1ブラシ毛11の先端と第2ブラシ毛12の先端との間には段差S1が形成されている。しかし、必ずしも段差S1は形成されていなくてもよく、第1ブラシ毛11の植毛面2aからの突出長H1と、第2ブラシ毛12の植毛面2aからの突出長H2が等しくてもよい。
・毛束4を形成するすべての第1ブラシ毛11の先端部に、上記形状のケミカルテーパー部21が形成されていなくてもよい。幅L1、L2、L3、L4の数値が、上記範囲から外れるテーパー形状の第1ブラシ毛11が混在していてもよい。また、先端部がテーパー形状の第1ブラシ毛11だけでなく、先端部が他の形状の第1ブラシ毛11が混在していてもよい。
・上記実施形態の歯ブラシ1では、一本のブラシ毛10の中央からずれた位置で二つ折りすることにより、二つ折りされた一方が突出長H1の長い第1ブラシ毛11を構成し、他方が突出長H2の短い第2ブラシ毛12を構成しているが、毛束4を構成するブラシ毛10はこれに限定されない。例えば、図5に示すように、ブラシ毛10として長いブラシ毛10と短いブラシ毛10を一つの毛束4に混在させてもよい。つまり、長いブラシ毛10を中央で二つ折りして植毛孔3に固定することで突出長H1の長い第1ブラシ毛11のみを形成し、短いブラシ毛10を中央で二つ折りして植毛孔3に固定することで突出長H2の短い第2ブラシ毛12のみを形成するようにしてもよい。
この場合、化学処理工程では、長いブラシ毛10の両端部に化学処理を行って、両端部にケミカルテーパー部21を形成し、短いブラシ毛10の両端部はフラット形状としておく。植毛工程では、長いブラシ毛10、短いブラシ毛10のいずれについてもその中央で二つ折りして毛束4を形成して植毛孔3に固定する。続いて、上記実施形態と同様に機械処理工程を行うことにより、長いブラシ毛10の両端部を粗面化処理するとともに、短いブラシ毛10の両端部を切削処理することができる。
なお、植毛孔3内には複数本の長いブラシ毛10と短いブラシ毛10が混在した状態で毛束4を構成して固定されているが、ブラシ毛10の植毛状態を解り易くするために、図5の左右の図ではいずれも、植毛孔3内の1本のブラシ毛10の状態を模式的に示している。
・図3では、ケミカルテーパー部21が、フィラメントの中心軸線に対して対称である形状として示しているが、ケミカルテーパー部21の形状はこれに限定されない。例えば、フィラメントの中心軸線に対して非対称であり、ケミカルテーパー部21の先端がフィラメントの中心軸線からずれた位置にあってもよい。すなわち、フィラメントを上から見下ろすようにしたときに、山の頂点が中心でなくてもよい。より具体的には、ケミカルテーパー部21が、ブラシ毛10の先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状に形成されていれば、中心軸線に対して対称のものも非対称のものも含まれる。図4(a)のメカニカルテーパー部22や、図4(b)の先丸部23についても同様である。
・微細凹凸部は、ブラシ毛10の先端部で、ブラシ毛10の軸方向に対して対称となる位置に形成されていなくてもよく、非対称となる位置に形成されていてもよい。
・上記実施形態では、すべての植毛孔3に固定された毛束4の先端が、植毛面2aに対して略平行となっている歯ブラシ1として説明したが、毛束4の先端形状はこれに限定されない。短手方向に連設される複数の植毛孔3に固定された毛束4の列を毛束列としたとき、長手方向に隣り合う毛束列で、先端が全体で山形状をなす山切り部を形成するようにしてもよい。例えば、ヘッド部2の先端側から2、3列目に形成された植毛孔3に固定された毛束4で、2.3列目の毛束4が対向する位置を頂部とする山形状に形成することで山切り部を形成するようにしてもよい。山切り部を形成することで、歯間や歯肉辺縁部等への隙間進入性を向上させることができる。
・上記実施形態では、すべての植毛孔3に固定された毛束4の先端が、植毛面2aに対して略平行となっている歯ブラシ1として説明したが、毛束4の先端形状はこれに限定されない。短手方向に連設される複数の植毛孔3に固定された毛束4の列を毛束列としたとき、長手方向に隣り合う毛束列で、先端が全体で山形状をなす山切り部を形成するようにしてもよい。例えば、ヘッド部2の先端側から2、3列目に形成された植毛孔3に固定された毛束4で、2.3列目の毛束4が対向する位置を頂部とする山形状に形成することで山切り部を形成するようにしてもよい。山切り部を形成することで、歯間や歯肉辺縁部等への隙間進入性を向上させることができる。
・粗面化処理は、砥石が取り付けられたグラインダーによるものでなくてもよい。機械的処理によりブラシ毛10の表面をざらざらした状態にすることができるものであればよい。
本発明の歯ブラシについて、以下の実施例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。
<ケミカルテーパー部21の形状の特定>
まず、ブラシ毛10の形状、硬さの異なる複数の試作品を作成して、ケミカルテーパー部21の形状、寸法を特定した。
<ケミカルテーパー部21の形状の特定>
まず、ブラシ毛10の形状、硬さの異なる複数の試作品を作成して、ケミカルテーパー部21の形状、寸法を特定した。
(試作品1)
図1(b)に示す形状のヘッド部2の植毛面2aに形成された植毛孔3に、ポリブチレンテレフタレート製で径方向の断面形状が円形のブラシ毛10からなる毛束を二つ折りにして挿入し、平線を嵌め込んで固定した。ブラシ毛10としては、一方の端部にケミカルテーパー部21が形成され、他方の端部がフラット部とされたものを使用した。ブラシ毛10を構成するフィラメントは、幅(直径)0.170mmのものを使用した。各植毛孔3でのブラシ毛10の充填本数は25~30本とした。ブラシ毛10は、ケミカルテーパー部21側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H1が約10.5mm、フラット部とされた側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H2が約9.5mmとなるように調整した。
図1(b)に示す形状のヘッド部2の植毛面2aに形成された植毛孔3に、ポリブチレンテレフタレート製で径方向の断面形状が円形のブラシ毛10からなる毛束を二つ折りにして挿入し、平線を嵌め込んで固定した。ブラシ毛10としては、一方の端部にケミカルテーパー部21が形成され、他方の端部がフラット部とされたものを使用した。ブラシ毛10を構成するフィラメントは、幅(直径)0.170mmのものを使用した。各植毛孔3でのブラシ毛10の充填本数は25~30本とした。ブラシ毛10は、ケミカルテーパー部21側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H1が約10.5mm、フラット部とされた側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H2が約9.5mmとなるように調整した。
その後、ブラシ毛10の先端にグラインダーに取り付けられた砥石を当てて、ケミカルテーパー部21の表面に機械的な粗面化処理を行って微細凹凸部を形成するとともに、フラット部とされた部分に機械的な切削処理を行った。グラインド深さは、毛束(ケミカルテーパー部21)の先端から約2.9mmの深さとした。このようにして作成した歯ブラシ1を試作品1とした。
(試作品2)
突出長H1が約12.5mm、突出長H2が約7.5mmとなるように調整したこと、グラインド深さを、毛束(ケミカルテーパー部21)の先端から約4.6mmの深さとしたこと以外は試作品1と同様に作成した。
突出長H1が約12.5mm、突出長H2が約7.5mmとなるように調整したこと、グラインド深さを、毛束(ケミカルテーパー部21)の先端から約4.6mmの深さとしたこと以外は試作品1と同様に作成した。
(試作品3)
ブラシ毛10に対して機械的処理を行わなかったこと以外は試作品1と同様に作成した。
ブラシ毛10に対して機械的処理を行わなかったこと以外は試作品1と同様に作成した。
(試作品4)
ブラシ毛10として、幅(直径)0.150mmで充填本数が35~40本のものを使用したこと、ブラシ毛10に対して機械的処理を行わなかったこと以外は試作品1と同様に作成した。
ブラシ毛10として、幅(直径)0.150mmで充填本数が35~40本のものを使用したこと、ブラシ毛10に対して機械的処理を行わなかったこと以外は試作品1と同様に作成した。
(試作品5)
ブラシ毛10として、幅(直径)0.180mmで充填本数が23~26本のものを使用したこと、ブラシ毛10に対して機械的処理を行わなかったこと以外は試作品1と同様に作成した。
ブラシ毛10として、幅(直径)0.180mmで充填本数が23~26本のものを使用したこと、ブラシ毛10に対して機械的処理を行わなかったこと以外は試作品1と同様に作成した。
(ケミカルテーパー部21の寸法測定)
試作品1、3~5について、ケミカルテーパー部21の寸法を測定した。寸法測定には、マイクロスコープ(商品名VHX-6000、株式会社キーエンス製)を使用して、それぞれの試作品で約30回行った。寸法測定は、ケミカルテーパー部21の先端から1.0mm、2.0mmのそれぞれの位置でのブラシ毛10の径方向の幅(直径)L3、L4を測定した。各試作品での測定値の最大値、最小値、平均値、及び標準偏差(SD)を、ブラシ毛10を形成するフィラメントの径方向の幅(直径)L5に対する割合(%)として算出した。その結果を表1に示した。
試作品1、3~5について、ケミカルテーパー部21の寸法を測定した。寸法測定には、マイクロスコープ(商品名VHX-6000、株式会社キーエンス製)を使用して、それぞれの試作品で約30回行った。寸法測定は、ケミカルテーパー部21の先端から1.0mm、2.0mmのそれぞれの位置でのブラシ毛10の径方向の幅(直径)L3、L4を測定した。各試作品での測定値の最大値、最小値、平均値、及び標準偏差(SD)を、ブラシ毛10を形成するフィラメントの径方向の幅(直径)L5に対する割合(%)として算出した。その結果を表1に示した。
また、フィラメントの直径が異なる試作品4、5でも、ケミカルテーパー部21の形状は試作品1、3と同等であった。さらに、試作品1、3の結果より、粗面化処理によりケミカルテーパー部21の形状が同等であることから、フィラメントの直径が異なるブラシ毛10に対して粗面化処理を施した試作品4、5についても、ケミカルテーパー部21の形状は粗面化処理の有無に関わらず同等であると言える。
(ケミカルテーパー部21の線粗さRaの測定)
粗面化処理を行うことにより微細凹凸部が形成されたケミカルテーパー部21では、その表面がどの程度ざらざらになっているかを検討するために、試作品1~3について、ケミカルテーパー部21の線粗さRaを測定した。試作品1~3のそれぞれについて、ヘッド部2の植毛孔3に植設されたブラシ毛10を無作為に5本ずつ抜き取った。各ブラシ毛10は、先端から1.0mm~1.1mmの範囲、2.0mm~2.1mmの範囲における算術線粗さRaを、レーザー顕微鏡により測定した。それぞれの領域における算術線粗さRaの測定値から、最大値及び最小値を得るとともに、平均値及び標準偏差(SD)を算出した。その結果を表2に示した。
粗面化処理を行うことにより微細凹凸部が形成されたケミカルテーパー部21では、その表面がどの程度ざらざらになっているかを検討するために、試作品1~3について、ケミカルテーパー部21の線粗さRaを測定した。試作品1~3のそれぞれについて、ヘッド部2の植毛孔3に植設されたブラシ毛10を無作為に5本ずつ抜き取った。各ブラシ毛10は、先端から1.0mm~1.1mmの範囲、2.0mm~2.1mmの範囲における算術線粗さRaを、レーザー顕微鏡により測定した。それぞれの領域における算術線粗さRaの測定値から、最大値及び最小値を得るとともに、平均値及び標準偏差(SD)を算出した。その結果を表2に示した。
なお、結果は示していないが、他にも粗面化処理を行った3本の試作品の歯ブラシ1から5本ずつブラシ毛10を抜き取って測定した。その結果、いずれの試作品でもケミカルテーパー部21の先端から1.0mm~1.1mmの範囲での線粗さRaの平均値は、概ね0.4μm以上0.9μm以下であった。また、ケミカルテーパー部21の先端から2.0mm~2.1mmの範囲での線粗さRaの平均値は、概ね0.5μm以上1.0μm以下であった。
<清掃性の評価>
次に、ブラシ毛10の先端部に機械的処理を行った実施例の歯ブラシ1と、機械的処理を行っていない比較例の歯ブラシ1とによる清掃性の評価を行った。
次に、ブラシ毛10の先端部に機械的処理を行った実施例の歯ブラシ1と、機械的処理を行っていない比較例の歯ブラシ1とによる清掃性の評価を行った。
(実施例1)
図1(b)に示す形状のヘッド部2の植毛面2aに形成された22個の植毛孔3のそれぞれに、ポリブチレンテレフタレート製で径方向の断面形状が円形のブラシ毛10からなる毛束を二つ折りにして挿入し、平線を嵌め込んで固定した。ヘッド部の短手方向の幅は11.3mm、植毛面積は1.21cm2である。ブラシ毛10としては、一方の端部にケミカルテーパー部21が形成され、他方の端部がフラット形状とされたものを使用した。ブラシ毛10を構成するフィラメントは、幅(直径)0.180mmのものを使用した。フィラメントの化学処理は、試作品1~5のものと同様の条件で行った。各植毛孔3でのブラシ毛10の充填本数は21~26本とした。ブラシ毛10は、ケミカルテーパー部21側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H1が約11.0mm、フラット部とされた側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H2が約9.0mmとなるように調整した。
図1(b)に示す形状のヘッド部2の植毛面2aに形成された22個の植毛孔3のそれぞれに、ポリブチレンテレフタレート製で径方向の断面形状が円形のブラシ毛10からなる毛束を二つ折りにして挿入し、平線を嵌め込んで固定した。ヘッド部の短手方向の幅は11.3mm、植毛面積は1.21cm2である。ブラシ毛10としては、一方の端部にケミカルテーパー部21が形成され、他方の端部がフラット形状とされたものを使用した。ブラシ毛10を構成するフィラメントは、幅(直径)0.180mmのものを使用した。フィラメントの化学処理は、試作品1~5のものと同様の条件で行った。各植毛孔3でのブラシ毛10の充填本数は21~26本とした。ブラシ毛10は、ケミカルテーパー部21側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H1が約11.0mm、フラット部とされた側のブラシ毛10の植毛面2aからの突出長H2が約9.0mmとなるように調整した。
その後、ブラシ毛10の先端にグラインダーを当てて、ケミカルテーパー部21の表面に機械的な粗面化処理を行って微細凹凸部を形成するとともに、フラット部に機械的な切削処理を行った。グラインド深さは、ケミカルテーパー部21の先端から約2.0mmの深さとした。このようにして作成した歯ブラシ1を実施例1とした。
(実施例2)
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.0mmの深さとしたこと以外は、実施例1と同様に作成した。
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.0mmの深さとしたこと以外は、実施例1と同様に作成した。
(実施例3)
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.5mmの深さとしたこと以外は、実施例1と同様に作成した。
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.5mmの深さとしたこと以外は、実施例1と同様に作成した。
(実施例4)
ブラシ毛10を構成するフィラメントとして、幅(直径)0.170mmのものを使用し、充填本数が23~32本であること以外は、実施例1と同様に作成した。
ブラシ毛10を構成するフィラメントとして、幅(直径)0.170mmのものを使用し、充填本数が23~32本であること以外は、実施例1と同様に作成した。
(実施例5)
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.0mmの深さとしたこと以外は、実施例4と同様に作成した。
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.0mmの深さとしたこと以外は、実施例4と同様に作成した。
(実施例6)
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.5mmの深さとしたこと以外は、実施例4と同様に作成した。
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.5mmの深さとしたこと以外は、実施例4と同様に作成した。
(実施例7)
ブラシ毛10を構成するフィラメントとして、幅(直径)0.150mmのものを使用し、充填本数が30~38本であること以外は、実施例1と同様に作成した。
ブラシ毛10を構成するフィラメントとして、幅(直径)0.150mmのものを使用し、充填本数が30~38本であること以外は、実施例1と同様に作成した。
(実施例8)
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.0mmの深さとしたこと以外は、実施例7と同様に作成した。
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.0mmの深さとしたこと以外は、実施例7と同様に作成した。
(実施例9)
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.5mmの深さとしたこと以外は、実施例7と同様に作成した。
グラインド深さを、ケミカルテーパー部21の先端から約3.5mmの深さとしたこと以外は、実施例7と同様に作成した。
(比較例1)
ブラシ毛10の先端にグラインダーを当てず、ケミカルテーパー部21の表面及びフラット部に機械的な処理を行わなかったこと以外は、実施例6と同様に作成した。
ブラシ毛10の先端にグラインダーを当てず、ケミカルテーパー部21の表面及びフラット部に機械的な処理を行わなかったこと以外は、実施例6と同様に作成した。
(比較例2)
ブラシ毛10の先端にグラインダーを当てず、ケミカルテーパー部21の表面及びフラット部に機械的な処理を行わなかったこと以外は、実施例9と同様に作成した。
ブラシ毛10の先端にグラインダーを当てず、ケミカルテーパー部21の表面及びフラット部に機械的な処理を行わなかったこと以外は、実施例9と同様に作成した。
(ケミカルテーパー部21、フラット形状側の部分の形状評価)
実施例1~9の歯ブラシ1について、ケミカルテーパー部21、及び化学的処理時にはフラット形状であった部分の形状評価を行った。
実施例1~9の歯ブラシ1について、ケミカルテーパー部21、及び化学的処理時にはフラット形状であった部分の形状評価を行った。
ケミカルテーパー部21については、粗面化処理が行われることによって表面状態がどのように変化したかについて評価した。評価基準は以下のとおりとした。その結果を表3に示した。
〇;表面全体が均等にざらざらした状態になっている。
△;表面全体がざらざらした状態になっているものの、一部毛先が折れたり、曲がったりしている部分がある。
△;表面全体がざらざらした状態になっているものの、一部毛先が折れたり、曲がったりしている部分がある。
フラット形状であった側の部分については切削処理が行われることによって先端形状がどのように変化したかについて評価した。ブラシ毛10のフラット部が、ほぼメカニカルテーパー部22となったものを「テーパー」、ほぼ先丸部23となったものを「先丸」、メカニカルテーパー部22と先丸部23とが混在したものを「混在」とした。その結果を表3に示した。
また、フラット部とされた側では、グラインド深さによって機械的処理による先端形状が異なっていた。グラインド深さが浅いほど、先丸部23が形成され易く、深くなるにつれてメカニカルテーパー部22の割合が多くなる傾向が見られた。
(清掃性の評価試験1)
実施例6と比較例1、及び実施例9と比較例2の歯ブラシ1について、清掃性の評価試験1を行った。清掃性の評価試験1は、顎模型に人工プラークを塗布したものを用意し、ロボットに実施例6、比較例1の歯ブラシ1を持たせた状態で、顎模型(上顎)♯26~♯23の頬側を一歯あたり2秒間、ブラッシング圧平均200g、ストローク20mm、スピード150rpm相当でブラッシングさせることで行った。ブラッシング後、歯面全体、歯間のそれぞれにおける人工プラークの除去割合(%)を算出した。実施例9、比較例2についても同様に行った。その結果を表4、図6に示した。
実施例6と比較例1、及び実施例9と比較例2の歯ブラシ1について、清掃性の評価試験1を行った。清掃性の評価試験1は、顎模型に人工プラークを塗布したものを用意し、ロボットに実施例6、比較例1の歯ブラシ1を持たせた状態で、顎模型(上顎)♯26~♯23の頬側を一歯あたり2秒間、ブラッシング圧平均200g、ストローク20mm、スピード150rpm相当でブラッシングさせることで行った。ブラッシング後、歯面全体、歯間のそれぞれにおける人工プラークの除去割合(%)を算出した。実施例9、比較例2についても同様に行った。その結果を表4、図6に示した。
ブラシ毛10の先端部に形成されたケミカルテーパー部21がブラシ毛10の届き難い部位まで届き易くなり、その表面に形成された微細凹凸部が歯垢を掻き出すように作用して、隙間の歯垢を効率的に除去することができると考えられる。また、ケミカルテーパー部21より植毛面2aからの突出長が短いフラット部側の先端形状が、ケミカルテーパー部21より軸方向の長さが短いメカニカルテーパー部22や、先丸部23として形成されていることから、先鋭形状のケミカルテーパー部21の毛腰の弱さを、メカニカルテーパー部22や先丸部23が補強するように作用し、歯間だけでなく、歯面や歯頸等の歯垢除去性も良好となると考えられる。
(清掃性の評価試験2)
実施例6、比較例1の歯ブラシ1のブラシ毛10について、清掃性の評価試験2を行った。清掃性の評価試験2は、粗面化処理されたケミカルテーパー部21によりどの程度の歯垢を絡め捕る効果があるかについて検証した。ラップ上に咬合チェック用スプレー・オクルード(パスカル社、USA)の着色粉末を塗布し、実施例6、比較例1の歯ブラシ1をオクルード上で、5cm間隔で往復させた。往復後の歯ブラシ1の毛先をマイクロスコープ(商品名VHX-6000、株式会社キーエンス製)にて撮影し、Photoshop(登録商標)にて色調解析を行った。色調解析は、撮影した画像をPhotoshop(登録商標)で二値化し、オクルード付着率(%)を算出した。その結果を表5、図7に示した。
実施例6、比較例1の歯ブラシ1のブラシ毛10について、清掃性の評価試験2を行った。清掃性の評価試験2は、粗面化処理されたケミカルテーパー部21によりどの程度の歯垢を絡め捕る効果があるかについて検証した。ラップ上に咬合チェック用スプレー・オクルード(パスカル社、USA)の着色粉末を塗布し、実施例6、比較例1の歯ブラシ1をオクルード上で、5cm間隔で往復させた。往復後の歯ブラシ1の毛先をマイクロスコープ(商品名VHX-6000、株式会社キーエンス製)にて撮影し、Photoshop(登録商標)にて色調解析を行った。色調解析は、撮影した画像をPhotoshop(登録商標)で二値化し、オクルード付着率(%)を算出した。その結果を表5、図7に示した。
H1、H2…突出長
L1、L2、L3、L4、L5…幅
1…歯ブラシ
2…ヘッド部
2a…植毛面
3…植毛孔
4…毛束
10…ブラシ毛
11…第1ブラシ毛
12…第2ブラシ毛
21…ケミカルテーパー部(第1先端部)
22…メカニカルテーパー部(第2先端部)
23…先丸部(第2先端部)
L1、L2、L3、L4、L5…幅
1…歯ブラシ
2…ヘッド部
2a…植毛面
3…植毛孔
4…毛束
10…ブラシ毛
11…第1ブラシ毛
12…第2ブラシ毛
21…ケミカルテーパー部(第1先端部)
22…メカニカルテーパー部(第2先端部)
23…先丸部(第2先端部)
Claims (7)
- ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシであって、
前記ブラシ毛は、フィラメントを化学的に処理してなり、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状の第1先端部が先端に形成された第1ブラシ毛と、フィラメントを機械的に処理してなり、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるとともに前記第1先端部より軸方向の長さが短い先細形状の第2先端部が先端に形成された第2ブラシ毛を有し、
前記第1先端部は、前記第1ブラシ毛の先端から1.0mmの位置における径方向断面の幅が、前記第1ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の25%以上55%以下であり、前記第1ブラシ毛の先端から2.0mmの位置における径方向断面の幅が、前記第1ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の50%以上90%以下であるテーパー形状に形成されており、
前記第1先端部の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されていることを特徴とする歯ブラシ。 - 前記第1ブラシ毛の前記植毛孔からの突出長は、前記第2ブラシ毛の前記植毛孔からの突出長より長いことを特徴とする請求項1に記載の歯ブラシ。
- 前記毛束は、一方の端部に前記第1先端部が形成されているとともに、他方の端部に前記第2先端部が形成されている複数本の前記ブラシ毛を、二つ折りにした状態で前記植毛孔に固定され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。
- 前記第1先端部の表面は、前記ブラシ毛の先端から1.0mm~1.1mmの範囲での線粗さRaの平均値が0.4μm以上0.9μm以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- 前記第1先端部の表面は、前記ブラシ毛の先端から2.0mm~2.1mmの範囲での線粗さRaの平均値が0.5μm以上1.0μm以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシの製造方法であって、
フィラメントの一方の端部を化学的に処理して、前記一方の端部に先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状の第1先端部を有するブラシ毛を形成する化学処理工程と、
前記ブラシ毛を複数本束ねてなる毛束を、複数の前記植毛孔のそれぞれに固定する植毛工程と、
固定された前記毛束の表面を機械的に処理する機械処理工程を備え、
前記機械処理工程では、前記第1先端部の表面を粗面化処理するとともに、前記ブラシ毛における前記フィラメントの他方の端部側を切削処理して前記第1先端部より軸方向の長さの短い先細形状の第2先端部を形成することを特徴とする歯ブラシの製造方法。 - 前記植毛工程では、前記ブラシ毛を二つ折りして、前記第1先端部の前記植毛面からの突出長が、前記第2先端部の前記植毛面からの突出長より長くなるように前記植毛孔に固定することを特徴とする請求項6に記載の歯ブラシの製造方法。
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JP2020194665A JP2022083302A (ja) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法 |
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