JP2911524B2 - 電子歯ブラシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的； （産業上の利用分野） この発明は、歯ブラシの柄に埋設，密封した圧電効果
を有する高分子フイルムより発生する電子によって歯垢
を効果的に分解，除去する電子歯ブラシに関するもので
ある。

（従来の技術） 通常のブラッシング効果の他に、発生する電子によっ
て歯垢を効果的に分解，除去する歯ブラシとして、従来
から電池を内蔵した電子歯ブラシがある。また、圧電効
果を有する素子を歯ブラシの柄の中に入れ、整流作用を
有するダイオードと共に効果的に電子を発生させる原理
を使用した電子歯ブラシがある。

（発明が解決しようとする課題） 前者の歯ブラシは電池などの部品コストが高いので、
全体的に高い価格のものになる。また、電池は寿命の限
られたもので、その管理が煩雑になる。後者の歯ブラシ
については、発生電子量が小さい等の問題があり、実用
レベルの段階には未だ達していないのが実情である。

この発明は、上記従来の圧電効果を有する素子及びダ
イオードを用いた歯ブラシをより効果的に電子を出力す
る構成にし、圧電効果を有する素子及びダイオードを水
からの密封性を確保すると共に、量産性に適した構成と
することによって、上記従来の電池を内蔵した歯ブラシ
の高い価格や寿命の問題も具体的に解決することを目的
としている。

発明の構成； （課題を解決するための手段） この発明は電子歯ブラシに関するもので、この発明の
上記目的は、圧電効果を有する高分子フイルムを接着さ
れた細長い樹脂板を柄の中に埋設し、金属メッキされた
第１の成型樹脂を前記高分子フイルムの片方電極に接触
させてブラシ毛近傍に配設し、金属メッキされた第２の
成型樹脂を前記高分子フイルムの他方電極に接触させる
と共に、ダイオードに接触させて把握部近傍に配設し、
前記高分子フイルム及び前記ダイオードを前記柄の中に
密封し、前記第１及び第２の成型樹脂，前記ダイオード
と前記高分子フイルムとが接触する部分の前記樹脂板に
孔が設けられた構造とすることによって達成される。

ここで、この発明の電子歯ブラシの基本的な構造を、
第１図を参照して説明する。

（１）把握部１とブラシ毛２の間の柄３の部分に、圧電
効果を有する高分子フイルム４を接着された細長い樹脂
板５を入れ、前後に孔６、７を設けられた樹脂蓋８で柄
３内に埋設する。高分子フイルム４の上面及び下面はそ
れぞれ電極12及び13となっている。

（２）樹脂蓋８の孔７に整流作用を有するダイオード９
を挿入し、樹脂板５に設けられている孔10の部分の高分
子フイルム４の上面電極12に接触させる。

（３）ブラシ毛２の近傍の孔６に、導電性の金属メッキ
された成型樹脂14を挿入して樹脂蓋８に接着させ、樹脂
板５の孔11の部分の高分子フイルム４の上面電極12に接
触させる。また、把握部１近傍の柄３の孔15に導電性の
金属メッキされた成型樹脂16を挿入し、樹脂板５の孔10
の部分の高分子フイルム４の下面電極13に接触させると
共に、ダイオード９にも接触させる。ダイオード９は同
じ場所の上面電極12にも接触している。この結果、高分
子フイルム４とダイオード９は密封される。

以上（１）〜（３）の構造とすることによって、この
発明の前記目的は達成される。

（作用） この発明の電子歯ブラシは、圧電効果を有する高分子
フイルムの伸縮の際の電気分極により発生する電圧を、
ダイオードの整流作用で歯ブラシのブラシ毛近傍に負の
電位のみを選択的に生じさせるために必要な効果的な構
造を提供するものである。

第２図は、圧電効果を有する高分子フイルム４に電気
が発生する原理を説明するものである。高分子フイルム
４がフイルム面の垂直方向に分極していると、高分子フ
イルム４の膜面方向の伸縮の際に上下面の電極12,13に
異なる極性の電荷が誘起される。その場合、電極12及び
13の間にダイオード９が接続されている電極13から電極
12の方向が順方向となっていると、電極13に負の電位、
つまり負の電荷が誘起されると、正の電位の電極12の方
向に瞬時に電流が流れ、異なる極性の電位が瞬時に消滅
する。このことは、電極13に誘起された負の電荷はダイ
オード９を通して瞬時に消滅することを意味している。
逆に電極12に負の電荷が誘起されると、ダイオード９が
順方向でないために電極13に電流が流れず、短時間には
負の電荷は消滅しない。ダイオード９が無い場合に較べ
電極12に発生する負の電位は高く、正の電位はほとんど
生じないが、生じても非常に低いレベルにとどまる。つ
まり、電極12にはほとんど負の電荷のみが発生すること
になる。

この発明は上記原理を実際の歯ブラシにおいて、より
有効に生かす方法を示すものである。第１図に示した基
本構成の電子歯フラシを参照して説明する。歯を磨く時
は必ずブラシ毛２に力が加わる事になり、従って柄３は
ブラシ毛２側の面が凸になるように曲がる。この曲がり
方に対応して柄３に埋設，密封された細長い樹脂板５が
曲がる際に、圧電効果を有する高分子フイルム４が伸び
ることになり、この時電極12に負の電位が誘起されるよ
うに高分子フイルム４が分極処理されていると、電極12
に生じる正の電位を瞬時に打ち消し、電極12に接触した
成型樹脂14には負の電荷が誘起される。負の電荷はブラ
シ毛２の近傍の成型樹脂14から、人の口中の唾液等の水
分，歯，歯茎から人体を通じ手から把握部１の近傍の成
型樹脂16を通り、圧電効果を有する高分子フイルム４の
正の電位の電極13に至り消滅する。歯ブラシの柄３が反
動で逆方向に曲がると、樹脂板５も同じ逆方向に曲が
り、圧電効果を有する高分子フイルム４は縮み電極13に
負の電位が発生するが、電極13に接触した成型樹脂16か
らダイオード９の順方向を通して電極12に電流が瞬時に
流れ、電極12に接触した成型樹脂14には正の電位はほと
んど現われない。従って、ブラシ毛２の近傍には負の電
荷、つまり電子が供給されることになる。

ところで、虫歯は口の中の酸を作る細菌によって、硬
い無機質の歯が破壊される病気である。口の中のある種
の細菌が、歯面に広がりながら増殖し歯全体を覆う。こ
れが歯垢である。さらには、唾液中の蛋白質や無機塩分
が沈着し、細菌は層をなして付着して歯垢は厚みを増し
ていく。歯垢が沈着して石灰化したものが歯垢であり、
主成分はリン酸カルシウムである。また、歯そう膿ろう
は歯垢が歯肉縁あるいは歯肉縁下に食い込む形で形成さ
れ、歯肉や歯根膜に炎症を引き起こし、この炎症が悪化
したものを言う。いずれにせよ歯垢，歯石を取り除く事
が歯の健康には必要であり、単なるブラッシングだけで
は十分でない事が多い。この発明では、唾液中に含まれ
る主としてカリウム，ナトリウム，マグネシウム，重炭
酸，塩素及びリン酸のような陽陰各種のイオンの存在に
より、導電性になっている口の中の液を利用して圧電性
を有する高分子フイルムから発生した電子が歯の周辺で
は還元反応が行なわれ、この分極作用で歯垢が分解さ
れ、また還元反応により虫歯の原因となる乳酸を中和し
ている。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、圧
電効果を有する高分子フイルム４が細長い樹脂板５の上
面に接着されている。この様にする事により、薄い高分
子フイルム４を安定した形状で取り扱えると共に、細長
い樹脂板５が曲げられる時にはその中心部は伸びず、上
面及び下面が最も大きく伸縮することにより、樹脂板５
の上面に接着された高分子フイルム４が効率良く伸縮す
ることになる。

また、歯ブラシは一般的に水と一緒に扱うため、水に
対する密封性が必要になり、高分子フイルム４の伸縮の
際に発生する負の電荷、つまり電子をブラシ毛２の近傍
のみから取り出す必要がある。このため、柄３の中に高
分子フイルム４を接触された樹脂板５を埋設し、樹脂蓋
８を柄３に接合して埋設する。樹脂蓋８の孔６の周辺部
に金属メッキされた成型樹脂14を接着するが、この時成
型樹脂14の突起部が樹脂板５の孔11の位置で高分子フイ
ルム４を押し込む状態で上面電極12に接触している。こ
れにより、ブラシ毛２の近傍において成型樹脂６は露出
した電極としての機能と共に、埋設した樹脂板５を密封
する役割を果している。把握部１の近傍において、樹脂
蓋８の孔７にダイオード９は樹脂板５の孔10の位置で高
分子フイルム４を押し込む状態で上面電極12に接触して
いる。また、金属メッキされた成型樹脂16は、柄３の孔
15からその突起部が樹脂板５の孔10の位置で、高分子フ
イルム４を押さえつけて下面電極13に接触している。成
型樹脂16は孔7,15の周辺部において把持部１に接着され
る。この結果、高分子フイルム４とダイオード９は柄３
の中に密封されることになる。

また、金属メッキされた成型樹脂14,16の突起部やダ
イオード９が高分子フイルム４に押し込まれる状態で電
極12,13と接触することにより、形状寸法公差ずれや使
用時の変形が生じた場合でも、常に安定した電気的接触
が保たれる。ダイオード９は成型樹脂16から上面電極12
の方向が順方向になるようにする。柄３と樹脂蓋８のブ
ラシ毛２から把握部１の間の主要部とは比較的薄く、ほ
ぼ同じ厚さにすることにより、柄３が使用時に曲がった
場合、埋設された細長い樹脂板５はその厚さの中心を境
に上側と下側とが互いに逆に伸縮し、上面に接着された
高分子フイルム４は効率的に伸縮することになり、大き
な電圧誘起が可能になる。

第３図はこの発明の実施例の外観図であり、ブラシ毛
２の近傍に成型樹脂14が樹脂蓋８に接着されて露出して
いる。把握部１に成型樹脂16が露出するが、上下の２つ
の部分に別れている。把握部１の上下両面に接着して密
封構造にするためには、金属メッキした成型樹脂16を上
下２つの部分に分ける必要がある。上下２つの部分は、
結合部分17の所で固定，接触される。

次に、上記実施例の他に一部変形した実施例を説明す
る。第１図の樹脂板５と樹脂蓋８を一体成型した細長い
樹脂板を用いても良く、この場合、圧電効果を有する高
分子フイルムの接着される面は、第１図の樹脂板５の反
対側の面になることは言うまでもない。ブラシ毛２に力
が加わり柄３が曲がる時、高分子フイルムは縮むため高
分子フイルムの極性とは逆になる。勿論第１図の孔11は
貫通し、孔６とは共通になり、孔10と孔７も共通化す
る。

更に第１図で示す樹脂板５と樹脂蓋８が一体成型され
た細長い樹脂板を、ブラシ毛２とは反対側から柄３に接
合する構造にしても良い。この場合、第１図と同様に、
高分子フイルム４は同一の極性で良い。孔10と孔15は共
通化する。第１図の細長い樹脂板５と樹脂蓋８が一体成
型された細長い樹脂板を用いて、ブラシ毛２側か又はブ
ラシ毛２とは反対側から柄３に接合するいずれの場合
も、ブラシ毛２の近傍にはブラシ毛２の面の側に金属メ
ッキした成型樹脂を設け、把持部１の近傍においてダイ
オード９をブラシ毛２側の孔に密封し、金属メッキした
成型樹脂16を露出させ、高分子フイルムの両面の電極と
電気的に接続する方法については第１図に示した実施例
と同様である。

発明の効果； この発明は以下の効果を有する。すなわち、金属メッ
キされた成型樹脂の突起部やダイオードの一端が高分子
フイルムを押し込む状態で接触するため、高分子フイル
ムの弾性で常に安定した電気的接続が得られ、ダイオー
ドの他端も弾性の力で成型樹脂と安定した電気的接続が
得られれる。この結果、圧電効果を有する高分子フイル
ムから発生する電子をブラシ毛近傍から安定的に得るこ
とができる。

また、金属メッキされた成型樹脂は、露出した電極の
機能と密封の作用を兼ねるために部品数が少なくて済
み、接着できるため水に対しても完全な気密性を有する
ことができる。さらに、圧電効果を有する高分子フイル
ムは細長い樹脂板に接着されるため形状が安定し、歯ブ
ラシを使い時の柄の曲がり方に対応して高分子フイルム
は効率的に伸び縮みするため、高い電圧、つまり多くの
電子が発生する。

以上の結果故に、ブラッシングと共に電子による歯垢
や歯石の効果的除去を達成することができる。また、ブ
ラッシング時に必らず電子が発生するため、電池の如く
寿命に限りがない。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の基本構造を示す断面図、第２図は圧
電効果を有する高分子フイルムの電気発生を説明するた
めの図、第３図はこの発明の実施例の外観図である。 １……把握部、２……ブラシ毛、３……柄、４……高分
子フイルム、５……樹脂板、８……樹脂蓋、９……ダイ
オード、12,13……電極、14,16……成型樹脂。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 陶山 英夫 大阪府東大阪市長栄寺３番３号 大平工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−43207（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−178256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A46B 15/00 A61C 17/00 A61N 1/26 A61N 1/20 A61N 1/00 H01L 41/113

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電効果を有する高分子フイルムを接着さ
   れた細長い樹脂板を柄の中に埋設し、金属メッキされた
   第１の成型樹脂を前記高分子フイルムの片方電極に接触
   させてブラシ毛近傍に配設し、金属メッキされた第２の
   成型樹脂を前記高分子フイルムの他方電極に接触させる
   と共に、ダイオードに接触させて把握部近傍に配設し、
   前記高分子フイルム及び前記ダイオードを前記柄の中に
   密封し、前記第１及び第２の成型樹脂，前記ダイオード
   と前記高分子フイルムとが接触する部分の前記樹脂板に
   は孔が設けられている構造を有することを特徴とする電
   子歯ブラシ。