JP4795363B2 - 針状毛の植毛された歯ブラシ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、針状毛が植毛された歯ブラシ及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、歯間及び歯周間隙への浸入性及び針状毛（needle-shaped bristle）の柔軟性が向上した針状毛歯ブラシ及び該歯ブラシの作業性が向上した製造方法に関する。

従来、毛先の丸い一般毛が植毛された従来タイプの歯ブラシでは、歯間又は歯周ポケット内への毛先の浸入性、針状毛の柔軟性などが劣るため、歯間の汚れを除去したり歯周ポケットの清掃等が十分に行われ難いため、歯間の汚れや歯周ポケットの清掃等が容易になり、歯周病などを容易に予防して歯及び歯間を安定して清潔に維持するには長時間の歯磨きを要したり、歯間を糸状や歯間の空隙に適した太さのブラシを用いて、上記歯ブラシとは別途清掃したりしている。

そこで、開発された毛先の鋭い針状毛が植毛された歯ブラシは、毛先の丸い一般毛が植毛された従来ライプの歯ブラシに比べて歯間又は歯周ポケット内への浸入性、針状毛の柔軟性などに優れるため、歯間の汚れを除去したり歯周ポケットの清掃等が容易になり、歯周病などを容易に予防して歯を安定して清潔に維持できる長所がある。これらの現象は、人間の寿命が長寿化の方向へ進んでいる現在においては、特に要望されていることであり、最近では、高級歯ブラシには殆ど針状毛が植毛されている。

また、これらの針状毛が植毛された歯ブラシに用いる針状毛を製造する方法は、
（i）強酸又は強アルカリを用いて毛先を溶解させる方法、（ii）植毛の後、研磨機を用いて毛先を研磨させる方法、（iii）（i）の方法で部分的にテーパーさせた後、（ii）の方法でさらに研磨させる方法などがある。
上記（i）の方法によって、毛先までのテーパー長さが５ｍｍ以上と比較的長く且つ毛先の直径が約０．０１ｍｍ程度である、高度にテーパーされた針状毛を得ることができる。このような針状毛は、テーパー長さが長くて柔軟性に優れるし、毛先の直径が小さくて歯間及び歯周間隙への浸入性には優れるが、溶解時間を正確に調節することが非常に難しくて不良率が高いという問題点を持っている。
上記（ii）の方法は、作業性には優れるが、得られる針状毛の毛先までのテーパー長さが２ｍｍ以内に短いから、針状毛の柔軟性が足りなくて歯肉を損傷させる問題点を持っている。

上記（iii）の方法は（i）と（ii）の方法の問題点をある程度解決した方法であって、この種の方法は本発明者による特許文献１及び特許文献２に開示されている。特許文献１は、長さが短くなる直前まで強酸又は強アルカリ溶液に刷毛を浸漬、溶解した後、この部分的にテーパーされた刷毛を水洗及び乾燥した後、歯ブラシのヘッド部に植毛し、研磨機で毛先を研磨する製造方法であって、これにより得られた針状毛は、毛先までのテーパー長さが約５ｍｍと長くて柔軟性には優れるが、毛先の直径が０．０４〜０．０８ｍｍと比較的大きくて歯間及び歯周間隙への浸入性が足りないという問題点を持っている。もし毛先の直径を減らすために研磨工程をさらに進行させると、毛先までのテーパー長さが短くなって針状毛の柔軟性が足りなくなる。
特許文献２は、特許文献１と同様であるが、歯間及び歯周間隙への浸入性を向上させるために、毛先を直径が０．０２ｍｍ以内となるように研磨するものであって、歯間及び歯周間隙への浸入性には優れるが、毛先までのテーパー長さが２．８〜３．５ｍｍに過ぎなくて針状毛の柔軟性が足りないという問題点と、製造の際に多くの不良が発生するという問題点を持っている。
結局、通常の強酸又は強アルカリに浸漬及び研磨工程では、歯間及び歯周間隙への浸入性及び針状毛の柔軟性が同時に向上した針状毛を得ることはできない。

韓国特許２６１６５８号公報 韓国特許４１１４５４号公報

そこで、針状毛が植毛された歯ブラシに用いる針状毛を製造する方法における、従来用いられているドラム型研磨機及び本発明に係るドラム型研磨機を図で示す。図１は従来のドラム型研磨機の斜視図である。図２〜図４は本発明に係わる研磨機の図であり、図２は複数の突起を有するドラム型研磨機の斜視図、図３はドラム型研磨機の突起の一例を示す正面図である。また、図４は本発明に係る、回転子と結合したドラム型研磨機の斜視図である。
これらの図における主要部分の符号は、１０は突起（protrusion）、１１は細い基部（slender base）、２０は回転軸（motating shaft）、及び３０は回転子（motor）を示している。

本発明は、従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、歯間及び歯周間隙への浸入性及び針状毛の柔軟性が同時に向上した針状毛歯ブラシを提供することにある。
本発明の他の目的は、製造工程が単純で不良率が大幅低下した針状毛歯ブラシの製造方法を提供することにある。

本発明のある観点によれば、薬品溶液に浸漬によって毛先が溶解されることにより得られた、すなわち、予めテーパーされた針状毛を、歯ブラシのヘッド部に植毛した後、突起を有するドラム型研磨機で研磨させる、歯ブラシの製造方法を提供する。
本発明の他の観点によれば、予めテーパーされた針状毛の毛束を、突起を有するドラム型研磨機で研磨させた後、歯ブラシのヘッド部に針状毛を植毛する、歯ブラシの製造方法を提供する。本発明によって製造された歯ブラシの針状毛は、毛先の直径(thickness)が０．０１〜０．０３ｍｍであり、毛先までのテーパー長さ(tapered portion)が３．５〜８ｍｍである。
本発明により得られた針状毛を従来技術で得られている針状毛と対比して図５に示す。 すなわち、毛先直径０．０３〜０．０５ ｍｍ、毛先までのテーパー長さが３．５〜１０ ｍｍの針状毛を本発明のドラム型研磨機で研磨することにより、毛先直径０．０１〜０．０３ ｍｍ、毛先までのテーパー長さが３．５〜８ ｍｍの針状毛として歯ブラシとするものである。

以上の実施例から確認されるように、本発明の方法によって、毛先の直径０．０１〜０．０３ｍｍ、毛先までのテーパー長さ３．５〜８ｍｍの歯間及び歯周間隙への浸入性がよい針状毛が植毛された歯ブラシを製造することができ、工程の単純化によって生産時間及び不良発生率を大幅減らすことができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
通常の研磨機は、図１のような構造を有し、表面がダイアモンドのような研磨石でコートされたものである。このような平面状のドラム型研磨機が回転しながら被研磨体を研磨する。本発明者による前述した特許文献１及び２も、このような形態の研磨機によって、予めテーパーされた刷毛を研磨したものである。ところが、このような形態の研磨機を使用する場合には、前述したように、毛先の直径が０．０３ｍｍ以下で毛先までのテーパー長さが３．５ｍｍ以上である針状毛を得ることができない。その理由は、毛先の直径を減らすために多くの研磨を行うと、テーパー長さが短くになり、テーパー長さが維持されるように研磨を行うと、毛先の直径が大きくなるためである。
本発明の方法で使用される研磨機は、図２のように表面に突起１０が設けられたものであり、突起(protrusion)の高さは２〜１０ｍｍの範囲内で適切に選択できる。突起１０同士の間の距離は、特別な制限はないが、２〜５ｍｍ程度が好ましい。突起１０の形状は、下部の断面積は広く且つ上部の断面積は狭い峰状が好ましいが、円筒状であってもよい。峰状(mountaion top)の突起１０を採用する場合には、毛先は丸くすることが好ましい。これは、鋭い先端が研磨の際に針状毛を切断するおそれがあるためである。
さらに好ましい突起１０は、図３のように全体的には峰状であるが、下部に細い基部１１が形成されたものである。突起１０の下部に形成された細い基部１１は、研磨される刷毛１１の毛先が過度に磨耗されることを防止する役割を果たす。突起１０の表面は従来の研磨機のように研磨石でコートされている。また、研磨石を研磨機の内部に組み込んでもよい。
このような突起１０を有するドラム型研磨機を使用すると、毛先までのテーパー長さをそのまま維持した後、毛先の直径を所望の水準に減らすことができる。その理由は、従来の平面状のドラム型研磨機が回転しながら針状毛の最終の先端を主に研磨するのに対して、突起１０を有する研磨機は突起１０の高さに対応する針状毛の毛先を均一に研磨させるためである。このような突起１０を有する研磨機を一定の時間、正回転させた後、さらに逆回転させると、比較的満足すべき程度の針状毛が得られる。
ところが、さらに満足すべき程度の針状毛を得るためには、縦横に同時に回転する研磨機を使用することが必要である。このような形態の研磨機は、図４に示す通りであり、突起１０を有するドラム型研磨機が回転軸２０を介して回転子３０と結合している。回転子３０は横方向に回転し、研磨機は縦方向に回転する。縦横に同時に回転する研磨機は、一方向に回転する研磨機に比べて研磨機全体が均一に研磨作業に参加するので、磨耗が緩められて寿命が延長され、歯ブラシも均一に研磨されてより短時間内に目標のテーパー作業を完了することができ、特に毛先までのテーパー長さをそのまま維持させながら毛先の直径を０．０１ｍｍに近接して研磨することができる。
本発明の製造方法の他の態様は、予めテーパーされた針状毛の毛束を、突起１０を有するドラム型研磨機で研磨させた後、歯ブラシのヘッド部に植毛するものである。「予めテーパーされた針状毛の毛束」とは、長さ３２〜３３ｍｍの針状毛が、毛先が薬品に部分的に溶解された状態で直径３０〜５０ｍｍの円筒状に一つに括られているものをいい、このような毛束を、突起１０を有するドラム型研磨機で研磨した後、歯ブラシのヘッド部に植毛することも可能である。このような製造方法の利点は、研磨時間が短縮され、特に一側がテーパーされた針状毛が植毛された歯ブラシの製造に効果的である。
本発明の実施例は下記の通りである。

〔実施例１〕
歯ブラシの毛先を薬品に浸漬して溶解させることにより、毛先の直径０．０３〜０．０４ｍｍ、毛先までのテーパー長さ７ｍｍの予めテーパーされた針状毛を製造し、歯ブラシのヘッド部に植毛した。この歯ブラシの植毛された毛を、高さ５ｍｍの突起が３ｍｍの間隔で設けられている、図２のような構造を持つ８つのドラム型研磨機を用いて２０００ｒｐｍの速度で４秒間研磨させてテーパー処理を施した。
得られた針状毛は、毛先の直径が０．０１〜０．０３ｍｍであり、毛先までのテーパー長さが４〜５ｍｍであった。
〔実施例２〕
実施例１と同様に行うが、図４のように縦横に回転する研磨機を使用した。
横回転速度は３００ｒｐｍ、研磨時間は２秒であった。
得られた針状毛の毛先の直径は０．０１〜０．０２ｍｍであり、毛先までのテーパー長さは６〜７ｍｍであった。
〔比較例〕
実施例１と同様に行うが、突起を有しない通常のドラム型研磨機を使用した。
得られた針状毛は、毛先の直径が０．０１５〜０．０２ｍｍであり、毛先までのテーパー長さが２．７〜３．２ｍｍであった。
〔実施例３〕
長さ３３ｍｍの予備テーパーされた針状毛の毛束（直径３５ｍｍ）を実施例２と同様の方法で５６秒間（一端当たり２８秒）研磨させ、毛先の直径が０．０１〜０．０２ｍｍ、毛先までのテーパー長さが６〜７ｍｍとなるように調節し、歯ブラシのヘッド部に植毛した結果、実施例２で得られた歯ブラシと同様のものが得られた。
ところが、研磨処理された針状毛の毛束で５８個の歯ブラシに植毛したので、個当たり約２秒の研磨時間がかかった実施例２に比べて、本実施例では個当たり０．９７秒と研磨時間が大幅短縮された。

従来のドラム型研磨機の斜視図 本発明に係る複数の突起を有するドラム型研磨機の斜視図 本発明に係るドラム型研磨機の突起の一例を示す正面図 本発明に係る、回転子と結合したドラム型研磨機の斜視図

符号の説明

１０：突起
１１：細い基部
２０：回転軸
３０：回転子

Claims (7)

1. 薬品浸漬工程を用いた溶解によって得られた、毛先の直径０．０３〜０．０５ｍｍ、毛先までのテーパー長さ３．５〜１０ｍｍの予めテーパーされた針状毛を歯ブラシのヘッド部に植毛した後、突起（１０）を有し、かつ回転子（３０）と結合し、ドラム型研磨機は縦方向に、回転子（３０）は横方向に同時に回転するドラム型研磨機によって、毛先の直径が０．０１〜０．０３ｍｍ、テーパー長さが４．０〜８ｍｍとなるように針状毛を研磨させることを特徴とする、針状毛歯ブラシの製造方法。
2. 突起（１０）の高さは２〜１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の針状毛歯ブラシの製造方法。
3. 突起（１０）の形状は、下部の断面積は広く且つ上部の断面積は狭い峰状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の針状毛歯ブラシの製造方法。
4. 突起（１０）の形状は、下部に細い基部（１１）が設けられたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の針状毛歯ブラシの製造方法。
5. 薬品浸漬工程を用いた溶解によって得られた、毛先の直径０．０３〜０．０５ｍｍ、毛先までのテーパー長さ３．５〜１０ｍｍの予めテーパーされた針状毛の毛束を突起（１０）を有するドラム型研磨機によって研磨させた後、毛先の直径が０．０１〜０．０３ｍｍ、テーパー長さが４．０〜８ｍｍとなった針状毛を歯ブラシのヘッド部に植毛することを特徴とする、針状毛歯ブラシの製造方法。
6. ドラム型研磨機は回転子（３０）と結合し、ドラム型研磨機は縦方向に、回転子（３０）は横方向に同時に回転することを特徴とする、請求項５に記載の針状毛歯ブラシの製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の方法で製造され、毛先の直径０．０１〜０．０３ｍｍ、毛先までのテーパー長さ４．０〜８ｍｍの針状毛が植毛された歯ブラシ。