JP4350002B2

JP4350002B2 - 歯ブラシ

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Publication number: JP4350002B2
Application number: JP2004240374A
Authority: JP
Inventors: 幸子中山; 海之小林; 孝夫加藤
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: JP2005199035A

Description

本発明は、ソフトで当たり心地が優しく、高い刷掃実感とマッサージ感および優れた歯垢除去力を得ることができる、歯周病や歯肉炎の治療あるいは予防用として好適な歯ブラシに関するものである。

従来、ソフトな細い用毛を有する歯ブラシとしては、獣毛（豚毛、狸毛、山羊毛、これらの混毛）を用いた歯ブラシが知られている。これは約１〜８ｍｉｌ程度の太さの獣毛を束ねて毛束としたものであり、天然毛であることから合成樹脂毛ほどに品質が安定しないという問題があった。

また、歯周病や歯肉炎の治療あるいは予防用の歯ブラシとしては、先端極細毛歯ブラシが有名であるが、この先端極細毛歯ブラシは毛先部分が細く鋭く尖ったテーパー形状の用毛を用いているため、歯肉炎のひどい患者の場合には毛先の刺激による痛みを感じることがあった。

通常、歯周病の治療や予防にはブラッシングによる機械的な刺激が有効であるとされているが、一般的な歯ブラシでは５〜１２ｍｉｌ程度の太さの用毛が使用されており、これを歯周病に罹患している人が使うと出血したり、歯肉が痛んだりするため、ブラシを患部にきちんと当てて長い時間ブラッシングすることができなかった。

一方、刷掃実感を向上させる施策としては、これまでにも様々な手段が考えられてきたが、その一つに大きい径の植毛穴の採用がある。植毛穴の径を大きくすることにより、毛束を構成する用毛の本数を増やし、毛束の剛性を高くするとともに歯面との接触面積を増やして刷掃実感を高めるものである。しかし、植毛穴の径を大きくすると、毛束の大きさに対する抜け止め部材（いわゆる平線）の掛かり代（しろ）の割合が小さくなり、植毛強度が低くなるという問題があった。

平線を長くすることによって掛かり代を大きくし、植毛強度を向上させることも技術的には可能であるが、刷掃実感を高くするためには可能な限り密毛仕様とすることが望ましく、密毛仕様で長い平線を打ち込むことはヘッド部植毛面のワレや白化の発生につながるため、望ましくない。

特許文献１（特開平４−２６１６０５号公報）には、植毛穴開口部に対して穴深さ底部の断面積を小さくすることにより、植毛穴内部の用毛充填率（パッキングファクター）を上げ、植毛強度を高くするとともに刷毛自由端が広がらないようにした歯ブラシが示されている。しかし、用毛充填率を上げ過ぎると、植毛時に植毛針が折れやすくなったり、歯ブラシヘッド部のワレや白化などの問題を生じるおそれがある。

一方、特許文献２（実公昭６３−９５８２８号公報）には、刷毛束の一部が太い毛と細い毛の混合用毛束からなる歯ブラシが示され、さらに毛束内での用毛の配置なども記載されているが、最適な用毛径については検討がなされていない。組み合わせた太い毛と細い毛が適切でない場合、刷掃時に太い毛が目立ち、毛先の痛みが感じられることがあり、歯肉炎を持つ使用者には不向きな場合もあった。

特許文献３（特開平２−９８３１０号公報）には、先端が球状とされたブリッスル（用毛）と先端が丸め処理されたブリッスルとを混在植毛した歯ブラシが示されているが、ブリッスル径については特に明示されていない。この歯ブラシは、毛先が球状とされており、用毛基部よりも大きいため、当たり心地がゴツゴツしてよくない。また、弱い刷掃圧では歯間などの狭い隙間を効率良く清掃することが困難である。

特許文献４（特開平６−１４１９２３号公報）には、毛先がテーパー形状の合成樹脂フィラメントが示されているが、このフィラメントは毛先が先鋭なため、狭い隙間を清掃しやすく、適度な歯ぐきマッサージに適しているが、使用者によっては先鋭化した毛先のチクチク感が好まれない場合があった。また、毛先の高度先鋭化加工は高コストとなるため、歯ブラシが高価になるという問題もあった。

特許文献５（実開平５−６８３２８号公報）には、植毛穴の深さ方向の中間部に縮径部を形成し、この縮径部によって部分的に用毛充填率を上げることで高い植毛強度を確保した歯ブラシが示されている。しかし、この歯ブラシの場合、成形の際に用いる金型の構成（特にピンの構成）が複雑にならざるを得ず、製造コストや製造技術の点から得策とは言い難かった。

特許文献６（特開平８−１９４２３号公報）には、植毛工程におけるヘッド部のワレや変形を抑えるとともに、植毛強度の高い歯ブラシとするため、植毛基台部と植毛穴底面との間の厚さを規定した歯ブラシが示されているが、植毛穴の穴径に関しては十分な検討がなされていない。

特開平４−２６１６０５号公報（全文、全図）実公昭６３−９５８２８号公報（全文、全図）特開平２−９８３１０号公報（全文、全図）特開平６−１４１９２３号公報（全文、全図）実開平５−６８３２８号公報（全文、全図）特開平８−１９４２３号公報（全文、全図）

上記した特許文献記載の歯ブラシを初めとして従来の歯ブラシの場合、次のような問題があった。
（１）歯周病や歯肉炎の治療あるいは予防のための歯ブラシとしては、ソフトで歯ぐきのマッサージも可能な当たり心地の優しい歯ブラシが必要であるが、これを十分に満足するものがなかった。
（２）歯肉炎患者などの歯ぐきが痛んでいる人でも使用可能なように、弱い刷掃圧でも口腔内の隅々まで高い歯垢除去力を有することが必要であるが、これを十分に満足するものがなかった。
（３）従来用いられているソフトな毛腰の歯ブラシは、刷毛を細い直径の用毛で構成することが一般的であるが、細過ぎると毛腰が弱くなり過ぎ、十分な刷掃力を得ることが難しい。
（４）ソフト感と毛腰の両立のために異径混合用毛からなる毛束を用いた歯ブラシとしては天然毛を用いた歯ブラシがあるが、品質の安定化やコストの点で問題があった。また、天然毛歯ブラシは獣毛のため、刷毛の吸水量が多く、合成樹脂用毛歯ブラシに比べると使用後の清潔感においてやや劣るという問題があった。
（５）一般的な平線式植毛機では、用毛をピッカーで一定量かきとって毛束として植毛するが、天然毛歯ブラシのような異径混合用毛歯ブラシでは複数種類の用毛が毛束にランダムに存在するため、毛束当たりの用毛本数が一定しない。このため、製品の刷毛硬さ（毛腰）管理は、通常の合成樹脂用毛歯ブラシのように一穴当たりの用毛本数という代用特性値管理では困難であり、リングクラッシャーやテンシロンなどの破壊検査測定機で行なう必要があり、品質管理が難しい。
（５）細い径の用毛を用いた場合、植毛強度が不足しやすく、ブラッシング時に用毛が抜けやすくなって歯ブラシ寿命が短くなる。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、ソフトで当たり心地が優しく、高い刷掃実感とマッサージ感および優れた歯垢除去力を得ることができ、重度の歯周病・歯肉炎治療用として好適な歯ブラシを提供することを第１の目的とするものである。さらに、植毛強度が高くて毛抜けがなく、ヘッド部のワレや白化も少ない高品質な歯ブラシを提供することを第２の目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の歯ブラシは、合成樹脂用毛を束ねて毛束とし、該毛束をヘッド部の植毛穴に植設した歯ブラシにおいて、前記植毛穴の横断面積を直径１．８ｍｍ以上の円形穴もしくは該円形穴相当の大きさとし、該植毛穴に植設される合成樹脂用毛の横断面積を直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）以下の円形毛もしくは該円形毛相当の大きさとするとともに、植毛穴への用毛充填率を７０〜９５％、かつ、植毛密度を４５％以上とし、前記植毛穴の穴径ｄと穴深さｈの比ｈ／ｄを１．７〜２．５の範囲、隣り合う植毛穴の最短穴間距離を０．１〜０．４ｍｍとしたことを特徴とするものである。

なお、用毛充填率（パッキングファクター）とは、植毛穴の横断面積から打ち込まれる平線の横断面積を引いて得られる実植毛横断面積をＡ、植毛穴に植毛される刷毛の横断面積の総和をＢとするとき、（Ｂ／Ａ）×１００［％］で与えられる値である。

また、植毛密度とは、（植毛穴断面積の総和／植毛面積）×１００［％］で与えられる値である。式中、「植毛面積」とは、ヘッド部植毛面に形成された植毛穴群の外周囲を直線で結んで得られる領域の面積をいう（JIS 3016）。

１．用毛
植毛穴に植毛される用毛としては、直径０．１２７ｍｍ（５ｍｉｌ）以下の合成樹脂用毛を用いる。０．１２７ｍｍ（５ｍｉｌ）よりも太いと、腰が強くなりすぎ、歯周病患者や歯肉炎患者にとっては硬すぎるほか、毛束がたわみにくくなって細かい部分に毛先が届きにくくなる。直径０．１２７ｍｍ（５ｍｉｌ）以下の場合、ソフトで当たり心地が優しく、かつ、弱い刷掃圧でも口腔内の隅々まで高い歯垢除去力を発揮することができる。毛先が歯ぐきにあたった時に痛みが発生しにくいように、毛先部分を丸め処理すればさらに望ましい。

さらに、上記用毛径のうち、重度の歯周病・歯肉炎患者用の歯ブラシの場合には、優しい当たり心地を優先して直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）以下、より好ましくは直径０．０５０８〜０．１０２ｍｍ（２〜４ｍｉｌ）とすることが望ましい。一方、軽度の歯周病・歯肉炎患者用の歯ブラシの場合には、直径０．１０２〜０．１２７ｍｍ（４〜５ｍｉｌ）の範囲が好ましい。０．１０２〜０．１２７ｍｍ（４〜５ｍｉｌ）の範囲とすると、マッサージ感が良く、歯ぐきへの当たり心地の良い歯ブラシが得られる。直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）よりも細い用毛を用いた場合、当たり心地は良くなるが毛腰が弱くなりすぎ、重度の患者用としては好ましいが、軽度の患者用としてはものたりないものとなる。

通常、用毛の横断面形状は円形が主であるが、特に限定するものではない。例えば、三角形、四角形、六角形、花びら状などの横断面形状の用毛を用いることもでき、またこれらを組み合わせた形状であってもよい。また、予め用毛全体の外観形状をウェーブ状、ツイスト状、ギザギザ状などに加工したものを用いることもでき、これらを組み合わせることも可能である。

用毛材質は、従来から用いられている合成樹脂であれば使用可能であり、ポリアミド（例：ナイロン６−１２、ナイロン６−１０、１２ナイロンなど）、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリプロピレン、エラストマーなどを用いることができる。もちろん、これらを組み合わせた複合糸でもあってもよい。

なお、清潔感の向上、狭い隙間への殺菌効果と保存時の衛生状態を保つため、用毛には抗菌剤をコーティングまたは混練した抗菌用毛を採用することが望ましい。抗菌剤としては既に知られているものでよく、特に制限はない。抗菌剤の例としては、酸化亜鉛または酸化亜鉛と酸化アルミの固溶体、銀系セラミックやベンゼトニウム、ベンザルコニウム、セチルピリジニウム、クロルヘキシジンなどのカチオン系殺菌剤などを挙げることができる。

２．植毛穴
植毛穴の大きさは、細い用毛束による毛腰の弱さを補い、高い刷掃実感と適度なマッサージ感を得るために、直径１．８ｍｍ以上、より好ましくは直径１．８〜２．６ｍｍの範囲の円形穴あるいは該円形穴相当の断面積からなる異形穴とするのがよい。穴径が小さくても穴間ピッチを縮めて密毛化とすれば、毛腰を適切な範囲にすることは或る程度可能であるが、生産性は低下する。逆に穴径が大き過ぎると、用毛の植毛本数が多くなり、毛束の広がりが大きくなるため、細径用毛といえども狭い隙間への進入性が低下し、さらに、ヘッド幅の大型化を招くため、口腔内での操作性が悪化する傾向となる。従って、上記した穴径相当の範囲とすることが望ましい。

密毛化のためには、植毛穴に充分な本数の用毛が充填されていることが重要である。このことから、植毛穴への用毛充填率は７０〜９５％程度とすることが望ましい。

植毛穴の穴形状は円形が好ましいが、角穴などの多角形穴やそれ以外の異形穴でもよい。また、植毛穴は単一種類でもよいが、穴径/穴形状が異なる複数種類の植毛穴で構成してもよい。また、ヘッド部に形成された全植毛穴のうち、少なくとも６０％以上が前記穴断面積の条件を満たしていれば、その他のさまざまな大きさの横断面積を持つ植毛穴を組み合わせることも可能である。

植毛穴の穴深さ（ヘッド部植毛面から植毛穴の底面までの距離）は、植毛強度に影響するため、或る程度の深さが必要である。一般的に、穴深さが浅い場合は、毛束が広がりやすくなり、毛立ちが悪い傾向が見られるが、穴径が大きくなるほど１穴に植毛される用毛本数が増えるため、この傾向がより強く現れる。毛束の広がりは外観上好ましくない上、毛先が細かいすき間に入りにくくなるなどの問題がある。一方、あまり穴深さを深くし過ぎると、ヘッド部が必要以上に厚くなり、口腔内での操作性が悪くなる。

これらの点を考慮して、本発明者らは種々実験を行なった結果、円形穴の場合、穴深さｈを直径ｄの１．７〜２．５倍、すなわち、穴深さｈと穴直径ｄとの比ｈ／ｄ＝１．７〜２．５の範囲にすることが望ましいことが判明した。円形以外の穴形状の場合、直径ｄとしては、断面積が同じ円形穴に置き換えたときの穴直径を採用すればよい。

植毛穴の縦断面形状は、穴上縁から穴底面まで断面形状に変化のない柱状穴でもよいが、穴底面を半球状にしたもの、底辺部を面取りしたものなど、任意の穴形状を採用できる。一般的には、底面部に０．３ｍｍ程度の面取り加工を施した円柱状穴が好ましい。

３．植毛穴の配列
植毛穴の穴配列は、一般的な碁盤の目配列の他、千鳥配列やそれらの組み合わせ配列など、任意の穴配列を採用できる。刷毛の密毛化を図るには、穴間距離（隣り合う植毛穴の穴縁と穴縁の間の距離）を可能な限り小さくすることが好ましい。従って、最短穴間距離を０．１〜０．４ｍｍの範囲内とし、植毛穴配列の少なくとも一部は千鳥配列にすることが好ましい。

植毛密度は、歯ブラシの刷掃実感と磨き心地に大きく関係する。刷掃実感を高くするには、植毛密度は４０％以上、より好ましくは４０〜５５％とすることが望ましい。植毛密度をあまり大きくし過ぎるとスキ間への進入性が低下する。

なお、最外周に位置する植毛穴とヘッド部外周縁との間の離間距離は、適当な強度が確保できる最低限の幅があればよく、０．５〜１．５ｍｍ程度、好ましくは０．５〜１．０ｍｍ程度あればよい。

４．刷毛
ヘッド部に植毛された毛束群（刷毛）の７ｍｍ毛腰は「やわらかめ」の範囲である５５Ｎ／ｃｍ^２以下とすることが好ましく、さらには３０〜５０Ｎ／ｃｍ^２の範囲であることが好ましい。毛腰がこれよりも弱いと、やわらか過ぎて清掃に支障をきたし、毛腰がこれよりも強過ぎると、歯周病や歯肉炎用の歯ブラシとしては硬すぎて不向きになる。

また、植毛された毛束群の毛丈（刷毛長）は７．５〜１３ｍｍの範囲が好ましく、ヘッド部が小さい仕様では毛丈を短く、ヘッド部が大きい仕様では毛丈を長くすることが望ましい。ヘッド部のサイズは、ハンドル長軸方向の長さ×幅＝１５〜３０ｍｍ×６〜１２ｍｍ程度とすることが好ましい。

植毛された刷毛のトリミングは、オーソドックスなストレートカット（平切り）でもよいが、ドーム形状、山谷形状、凹凸段差形状など、任意の形状とすることができる。ドームカットのように刷毛の上縁角部を面取りすると、毛先の当たり心地をよりやさしくすることができる。この場合には、１ｍｍＲ〜１０ｍｍＲの範囲で面取りしてドーム状にカットすることが好ましい。毛先はカット後に丸め/ポリッシュ加工を施す方が好ましい。

５．歯ブラシハンドル
歯ブラシハンドルの基体部を構成する硬質樹脂の材質としては、曲げ弾性率が５００〜３０００ＭＰａ、好ましくは１０００〜２０００ＭＰａものがよく、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、セルロースプロピオネート樹脂（ＣＰ）、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）などが単独または混合して用いられるが、成形性、コストなどの点で、ポリプロピレン樹脂が好ましい。透明性を重視する場合には、例えば米国イーストマン社製ポリエステル樹脂の一種であるＰＣＴＡ樹脂などがコストや耐歯磨性の点から好ましい。

また、軟質樹脂の材質としては、硬さ（JIS K 6253硬さ試験、試験条件JIS A）が５〜１００、好ましくは２０〜６０のものがよく、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、１，２ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、天然ゴム系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー、トランス−ポリイソプレン系熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。

歯ブラシハンドルは、上記硬質樹脂単独で、あるいは硬質樹脂と軟質樹脂を組み合わせて適宜製造されるが、歯ブラシ材料として求められる物性、価格や相互の相溶性から、硬質樹脂単独の場合にはポリプロピレン樹脂が好ましく、硬質樹脂と軟質樹脂を組み合わせる場合には、硬質樹脂としてポリプロピレン樹脂を用い、軟質樹脂としてポリオレフィン系熱可塑性エラストマーまたはポリスチレン系熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。例えば、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、ゴム成分としてＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体）を、硬成分としてポリプロピレン樹脂をそれぞれ選び、これらをブレンドして一部あるいは全部を架橋したものが用いられる。さらに、熱可塑性エラストマーの代わりに、２液混合射出による熱硬化性シリコーン樹脂を使用してもよい。

毛束を植毛されるヘッド部の構造にも特に限定はないが、硬質樹脂と弾性体を組み合わせた多層構造や、少なくとも一部にヒンジ機構が付いているものでもよい。弾性体の材質は前記軟質樹脂の材質と同様である。また、ヘッド部の少なくとも一部が部分的にたわむものや、ヘッド部全体がしなるようにたわむものなど、種々の構造のものを用いることができる。

６．平線
平線植毛式の歯ブラシの場合、毛束を植設する平線としては、一般的に生産性、コストの点から真鍮またはアルミニウムの平板状の平線が用いられるが、特に制限はなく、植毛穴に毛束を打ち込むことが可能であればよい。材質（金属、プラスチック、天然材料など）、寸法、形状など、任意に選択可能である。

平線の長さも特に限定はないが、確実に毛束を保持することができ、かつ、植毛時にワレや白化を生じない長さとすることが望ましい。一般的には、植毛穴の平線打ち込み方向の長軸長さよりも０．３〜０．５ｍｍ長い長さとするとよい。また、平線の打ち込み角度も自由に選択できるが、ワレや白化を避けるため、ハンドル長手方向軸線に対して５〜８０°の角度範囲、より好ましくは１５〜３０°の角度範囲とするとよい。平線の打ち込み角度はすべての植毛穴で同一である必要はなく、異なる打ち込み角度の組み合わせとしてもよい。

７．歯ブラシの製造
使用する用毛の紡糸は通常の歯ブラシの場合と同様に行なえばよく、所定の用毛径になるように延伸した後、毛束として巻き取る。平線式植毛の場合、この毛束を紙などでまとめ、さらに定寸（２５〜４０ｍｍ程度）にカットした後、このカットピースを植毛機にセットし、所定本数の用毛をピッカーで掻き取りながら、掻き取った毛束を植毛針で二つ折りにして平線とともに歯ブラシヘッド部の植毛穴に打ち込み、植設する。その後、刷毛先端部分をカッターで任意の形状にトリミングし、毛先を丸め/ポリッシュ加工して所望仕様の歯ブラシとする。

本発明の歯ブラシによれば、植毛穴の横断面積を直径１．８ｍｍ以上の円形穴もしくは該円形穴相当の大きさとし、該植毛穴に植設される合成樹脂用毛の横断面積を直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）以下の円形毛もしくは該円形毛相当の大きさとするとともに、植毛穴への用毛充填率を７０〜９５％、かつ、植毛密度を４５％以上とし、前記植毛穴の穴径ｄと穴深さｈの比ｈ／ｄを１．７〜２．５の範囲、隣り合う植毛穴の最短穴間距離を０．１〜０．４ｍｍとしているので、高いマッサージ感を有しながらソフトで当たり心地が優しく、適度な毛腰を有する歯ブラシとすることができる。また、細い用毛を密毛することで、弱い刷掃圧でも口腔内の隅々まで高い歯垢除去力を発揮でき、弱った歯ぐきでも心地よくマッサージでき、泡立ちもよい歯ブラシとすることができる。さらに、刷毛を合成樹脂用毛とすることで品質が安定し、常に清潔な感覚で使用することができるとともに、歯周病や歯肉炎用の歯ブラシを一般の歯ブラシ並のコストで提供することができる。特に、合成樹脂用毛の横断面積を直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）以下の円形毛相当とし、植毛穴への用毛充填率を７０〜９５％、かつ、植毛密度を４５％以上としたことによって、弱い刷掃圧（１５０ｇ以下）でブラッシングした場合でも高い歯垢除去力を発揮することができる。このため、重度の歯周病患者あるいは歯肉炎患者に用いて好適な歯ブラシとなる。また、植毛穴の穴径ｄと穴深さｈの比ｈ／ｄを１．７〜２．５の範囲としたので、細い径の用毛と大径の植毛穴を用いながら、高い植毛強度を実現することができ、毛抜けなどをなくして歯ブラシの寿命を延ばすことができる。さらにまた、隣り合う植毛穴との間の最短穴間距離を０．１〜０．４ｍｍとしたので、さらなる密毛化を図ることができ、前記各効果をさらに確実なものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明に係る歯ブラシの第１の実施の形態を示す。この第１の実施の形態に係る歯ブラシは、重度の歯周病患者あるいは歯肉炎患者に用いて好適な歯ブラシの例である。

図において、１はヘッド部、２は植毛面、３は植毛穴、４は用毛、５は用毛４を束ねた毛束であって、直径２．０ｍｍの円形断面からなる植毛穴３を植毛密度５０％、最短穴間距離０．３ｍｍとなるように４列変則千鳥配列（３０穴）し、この植毛穴３に直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）の円形断面からなる用毛４を１穴当たりの用毛充填率８５％となるように植毛したものである。なお、植毛穴３の直径ｄ＝２．０ｍｍ、穴深さｈ＝３．７ｍｍ、直径と穴深さの比ｈ／ｄ＝１．８５である。また、７ｍｍ毛腰は約３５Ｎ／ｃｍ^２である。

図１の構成になる歯ブラシを製造するには、直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）の用毛４を用毛押出し成形機にて紡糸し、植毛用の用毛束として直径５０ｍｍ程度に纏める。この用毛束を整えて紙巻きした後、用毛長３２ｍｍに定寸カットし、このカットピースを平線式植毛機にセットし、充填率８５％となるようにピッカーで用毛をかきとり、直径２．０ｍｍの植毛穴３を４列変則千鳥配列（３０穴）したヘッド部１に平線とともに二つ折りにして打ちこみ、毛束５とする。その後、ロータリーカッターにて毛丈１０ｍｍにストレートカットするとともに、角部を３ｍｍＲで面取りしてドームカットし、最後に毛先に丸め／ポリッシュ加工を施し、図１の歯ブラシとする。

図２に、本発明に係る歯ブラシの第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態に係る歯ブラシも、前記第１の実施の形態と同じく、重度の歯周病患者あるいは歯肉炎患者に用いて好適な歯ブラシの例である。

この第２の実施の形態に係る歯ブラシは、直径２．３ｍｍの円形断面からなる植毛穴３を植毛密度６５％、最短穴間距離０．２ｍｍとなるように３列千鳥配列（１９穴）し、この植毛穴３に直径０．０７６２ｍｍ（３ｍｉｌ）の円形断面からなる用毛４を１穴当たりの用毛充填率８０％となるように植毛したものである。なお、植毛穴３の直径ｄ＝２．３ｍｍ、穴深さｈ＝３．７ｍｍ、直径と穴深さの比ｈ／ｄ＝１．６１である。また、７ｍｍ毛腰は約４０Ｎ／ｃｍ^２である。

図２の構成になる歯ブラシを製造するには、直径０．０７６２ｍｍ（３ｍｉｌ）の用毛４を用毛押出し成形機にて紡糸し、植毛用の用毛束として直径５０ｍｍ程度に纏める。この用毛束を整えて紙巻きした後、用毛長３２ｍｍに定寸カットし、このカットピースを平線式植毛機にセットし、充填率８０％となるようにピッカーで用毛をかきとり、直径２．３ｍｍの植毛穴３を３列千鳥配列（１９穴）したヘッド部１に平線とともに二つ折りにして打ちこみ、毛束５とする。その後、ロータリーカッターにて毛丈９ｍｍにストレートカットするとともに、角部を２ｍｍＲで面取りしてドームカットし、最後に毛先に丸め/ポリッシュ加工を施し、図２の歯ブラシとする。

図３に、発明に係る歯ブラシの第３の実施の形態を示す。この第３の実施の形態に係る歯ブラシは、軽度の歯周病患者あるいは歯肉炎患者に用いて好適な歯ブラシの例である。

この第３の実施の形態に係る歯ブラシは、直径２．０ｍｍの円形断面からなる植毛穴３ａ，３ｂを植毛密度４０％、最短穴間距離０．４ｍｍとなるように４列変則格子配列（２６穴）し、中央部分の１２個の植毛穴３ａ（ハッチングを付した穴）に直径０．１２７ｍｍ（５ｍｉｌ）の円形断面からなる用毛（図示せず）を１穴当たりの用毛充填率７９％で植毛するとともに、その周りの１４個の植毛穴３ｂ（白丸の穴）に直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）の円形断面からなる用毛（図示せず）を１穴当たりの用毛充填率７９％となるように植毛したものである。なお、植毛穴３ａ，３ｂの直径ｄ＝２．０ｍｍ、穴深さｈ＝３．７ｍｍ、直径と穴深さの比ｈ／ｄ＝１．８５である。また、７ｍｍ毛腰は約３８Ｎ／ｃｍ^２である。

図３の構成になる歯ブラシを製造するには、直径０．１２７ｍｍ（５ｍｉｌ）と直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）の用毛４ａ，４ｂを用毛押出し成形機にて紡糸し、植毛用の用毛束として直径５０ｍｍ程度に纏める。この用毛束を整えて紙巻きした後、用毛長３２ｍｍに定寸カットし、まず一方の用毛、例えば５ｍｉｌ毛からなるカットピースを平線式植毛機にセットし、用毛充填率７９％となるようにピッカーで用毛をかきとり、直径２．０ｍｍの各植毛穴３ａ（１２穴）に二つ折りにして打ち込んだ後、４ｍｉｌ毛からなるカットピースを同様にして用毛充填率７９％となるようにピッカーで用毛をかきとり、直径２．０ｍｍの各植毛穴３ｂ（１４穴）打ち込み、それぞれ用毛太さの異なる毛束５ａ，５ｂとする。その後、ロータリーカッターにて毛丈９ｍｍにストレートカットするとともに、角部を１ｍｍＲで面取りしてドームカットし、最後に毛先に丸め／ポリッシュ加工を施し、図３の歯ブラシとする。

＜評価試験＞
１．重度の歯周病患者用歯ブラシの場合
1-1．歯垢除去力試験
表１に示す仕様からなる重度の歯周病患者のための本発明歯ブラシ（本発明品１）と、用毛径と植毛穴径を従来仕様とした一般の歯ブラシ（一般仕様品１）について、歯牙モデルを用いて歯垢除去力の比較試験を行なった。その試験結果を図４に示す。

（試験条件）
荷重：１５０ｇ
刷掃ストローク：１５ｍｍ
刷掃回数：往復１０回

図４の試験結果から明らかなように、本発明品１は、健常者の一般的な刷掃圧（２００〜３００ｇ程度）よりもかなり弱めの１５０ｇという刷掃圧で磨いても、高い歯垢除去力を得られることが確認された。

1-2．毛腰強度試験
表１の歯ブラシについて、７ｍｍ毛腰強度を測定した（JIS S 3016に準拠）。その結果を図５に示す。図５から明らかなように、一般仕様品１は毛腰強度７３Ｎ／ｃｍ^２であり、硬さ「ふつう」（６０〜８５Ｎ／ｃｍ^２）の範囲であるのに対して、本発明品１は３６Ｎ／ｃｍ^２と一般仕様品１の約半分の毛腰強度であり、硬さ「やわらかめ」（６０Ｎ／ｃｍ^２以下）の範囲となり、歯ぐきなどへの当たり具合もソフトであることが確認された。

1-3．使用感の評価試験
表１の歯ブラシを用いて実際の使用感の評価試験を行なった。その結果を表２に示す。
（試験条件）
被験者数：５０名（重度の歯周病患者）
期間：２週間
評価方法：次の７段階絶対評価で評価し、被験者の平均値を評価結果とした。
７：非常によい６：よい５：ややよい４：普通
３：やや悪い２：悪い１：非常に悪い

表２の評価結果から明らかなように、歯肉の弱った重度の歯周病患者にとって、一般仕様品１は刷毛が硬過ぎてやや不向きであった。これに対し、本発明品１は、ソフトな毛先の当たり心地とマッサージ感で特に高い評価を得ており、歯ぐきの弱った重度の歯周病患者でも安心して使用できる歯ブラシであることが確認された。

２．軽度の歯周病患者用歯ブラシの場合
2-1．歯垢除去力試験
表３中の本発明品２（軽度用）と一般仕様品１について、歯牙モデルを用いて歯垢除去力の比較試験を行なった。その試験結果を図６に示す。なお、参考のため、前述した重度の歯周病患者用の本発明品１（表１参照）についても同じ条件で歯垢除去力試験を行ない、その結果を図６中に併記した。

（試験条件）
荷重：２００ｇ
刷掃ストローク：２０ｍｍ
刷掃回数：往復１０回

図６の試験結果から明らかなように、軽度の歯周病患者用の本発明品２は、２００ｇという通常の健常者の刷掃圧で磨いても、一般仕様品１と同等の歯垢除去力を持つことが確認された。一方、重度の歯周病患者用の本発明品１の場合、直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）という細い用毛だけを用いているため、４ｍｉｌ毛と５ｍｉｌ毛を用いた軽度歯周病患者用の本発明品２に比べて毛腰が弱く、２００ｇという健常者の通常の刷掃圧で磨くと、毛先がたわんでしまい、歯垢除去力が落ちることも確認された

2-2．使用感の評価試験
表３の歯ブラシを用いて使用感の評価試験を行なった。その結果を表４に示す。なお、参考のため、前述した重度の歯周病患者用の本発明品１（表１）についても同じ条件で試験を行ない、その結果を表４に併記した。

（試験条件）
被験者数：３０名（軽度な歯周病患者）
使用期間：２週間
評価方法：次の７段階絶対評価で評価し、被験者の平均値を評価結果とした。
７：非常によい６：よい５：ややよい４：普通
３：やや悪い２：悪い１：非常に悪い

表４の評価結果から明らかなように、健常者と同じ程度の刷掃圧（２００〜３００ｇ）で歯を磨くことのできる軽度の歯周病患者の場合、本発明品２，３のような仕様によれば、一般仕様品１，２に比べて高い刷掃実感とソフトな毛先の当たり心地、程よいマッサージ感が得られ、軽度な歯周病患者にとって好適な歯ブラシとなることが確認された。なお、重度の歯周病患者用の本発明品１は、用毛が細く、通常の刷掃圧では刷毛のたわみが大きいため、歯垢が落ちる感じの評価が低いことも確認された。

３．刷毛耐久試験
表１の本発明品１（重度用）と一般仕様品１、表３の本発明品２（軽度用）について、モデル刷掃試験機を用いて刷掃耐久性の評価試験を行なった。その結果を図７に示す。なお、毛先開き率［％］は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、刷掃開始前の刷毛の先端幅をａ、刷掃終了後の刷毛の先端幅をｂとするとき、
毛先開き率＝（ｂ−ａ）／ａ×１００［％］
で算出した。

（試験条件）
荷重：２００ｇ
往復ストローク：４０ｍｍ
刷掃回数：往復１万回
サンプル数：各５本

図７の試験結果から明らかなように、軽度歯周病患者用の本発明品２は、一般仕様品１と同等の刷毛耐久性を持つことが確認された。一方、重度歯周病患者用の本発明品１は、刷毛が柔らかいために毛先開き率が大きく、耐久性が低いことが確認された。

４．植毛穴の穴径と穴深さの違いによる植毛強度試験
表５の仕様からなる本発明仕様の歯ブラシ（実施例１，２）と、従来使用の歯ブラシ（比較例１，２）を用い、植毛穴の穴径ｄと穴深さｈの違いによる植毛強度と毛立ちの評価試験を行なった。その結果を表５中に示す。

表５の評価結果から明らかなように、植毛穴の直径１．８ｍｍ以上で、かつ穴径ｄと穴深さｈとの比ｈ／ｄが１．７〜２．５の条件を満たす実施例１，２の場合、植毛強度が高く、毛立ちも優れていることが確認された。

５．使用感の評価
表６に示す本発明仕様の歯ブラシ（実施例２）と、従来使用の歯ブラシ（実施例３）を用い、使用感の評価試験を行なった。その結果を表７に示す。

（試験条件）
被験者数：３０名
使用期間：２週間
評価方法：次の７段階絶対評価で評価し、被験者の平均値を評価結果とした。
７：非常によい６：よい５：ややよい４：普通
３：やや悪い２：悪い１：非常に悪い

表７の評価結果から明らかなように、植毛穴の直径１．８ｍｍ以上で、穴径ｄと穴深さｈとの比ｈ／ｄが１．７〜２．５の条件を満たす実施例２の場合、高い刷掃実感と程よいマッサージ感が得られることが確認された。

なお、参考のため、本発明を適用して構成した歯ブラシハンドルの具体的な形状例を図９に示す。

本発明に係る歯ブラシの第１の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の平面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は毛束の略示平面図、（ｄ）は植毛穴の断面寸法図である。本発明に係る歯ブラシの第２の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の平面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は毛束の略示平面図、（ｄ）は植毛穴の断面寸法図である。本発明に係る歯ブラシの第３の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部の平面図、（ｂ）はヘッド部の正面図、（ｃ）は植毛穴の断面図である。本発明歯ブラシ（重度用）の１５０ｇ荷重における歯垢除去力の試験結果を示すグラフである。本発明歯ブラシ（重度用）の７ｍｍ毛腰強度の試験結果を示すグラフである。本発明歯ブラシ（軽度用、重度）の２００ｇ荷重における歯垢除去力の試験結果を示すグラフである。本発明歯ブラシ（軽度用、重度用）の２００ｇ荷重時の毛先開き率の試験結果を示すグラフである。毛先開き率の計算方法の説明図であって、（ａ）は刷掃前の刷毛の状態を示す図、（ｂ）は刷掃後の刷毛の状態を示す図である。本発明を適用して構成した歯ブラシハンドルの具体的な形状例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ヘッド部
２植毛面
３，３ａ，３ｂ植毛穴
４用毛
５，５ａ，５ｂ毛束

Claims

合成樹脂用毛を束ねて毛束とし、該毛束をヘッド部の植毛穴に植設した歯ブラシにおいて、
前記植毛穴の横断面積を直径１．８ｍｍ以上の円形穴もしくは該円形穴相当の大きさとし、
該植毛穴に植設される合成樹脂用毛の横断面積を直径０．１０２ｍｍ（４ｍｉｌ）以下の円形毛もしくは該円形毛相当の大きさとするとともに、植毛穴への用毛充填率を７０〜９５％、かつ、植毛密度を４５％以上とし、
前記植毛穴の穴径ｄと穴深さｈの比ｈ／ｄを１．７〜２．５の範囲、隣り合う植毛穴の最短穴間距離を０．１〜０．４ｍｍとしたことを特徴とする歯ブラシ。