JP5316166B2 - 歯間ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、線状の芯材の外周面上に複数のフィラメントを放射状に植毛してなるブラシ部を備える歯間ブラシに関する。

従来の歯間ブラシは、清掃効果や歯間への挿入性を向上するためにブラシ部におけるフィラメントの素材や植毛パターン、先端の毛切り形状を適したものに設定することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、例えば植毛部が２つ以上の部分から構成され、となりあう部分に互いに物理的性質（材質、硬さ、太さ、色等）の異なるフィラメントを植毛し、これにより変化に富み、要求される各種機能を１本のブラシで実現したり、付加された新機能によって新たな使用態様が提案できる歯間ブラシ（特許文献２）や、ブラシ部のフィラメントの表面に複数の凹部を形成し、歯間挿入性や清掃性の向上、良好な使用感、優れた耐久性を有する歯間ブラシ（特許文献３）などが提案されている。

しかしながら、これらの従来の歯間ブラシは、清掃効果が不十分である。すなわち、清掃力を上げるためにはフィラメントの材質や硬さ、フィラメントの植毛密度、フィラメントの長さ等を調整することが考えられるが、フィラメントを硬くしたり、植毛密度を高くしたり、フィラメントの長さを長くすると、歯間に挿入しにくく引っ掛かり、圧迫感や硬さを感じてしまい、使用感が低下し、歯肉を傷つける虞もある。よって、操作性や使用感を考慮すると上記フィラメントの材質、硬さ等の改善には限界があり、清掃効果を上げるのは困難であった。

特開平８−２６６３３６号公報 特開平９−２３９２８号公報 実用新案登録第３１３９２９６号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、歯間に挿入しやすく、歯肉に対して柔らかい使用感を与えることができると同時に、清掃効果を向上できる歯間ブラシを提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、線状の芯材の外周面上に複数のフィラメントを放射状に植毛してなるブラシ部を備える歯間ブラシにおいて、前記フィラメントが、ブラシ部の基端方向に傾斜し、フィラメント先端位置が植毛されている芯材外周の根元位置よりもブラシ部の基端側にあることを特徴とする歯間ブラシを構成した。

ここで、前記フィラメントを、前記芯材の軸線に垂直な動径方向に対するブラシ部基端方向への傾斜角が根元から先端に向かって次第に大きくなる湾曲形状に構成したものが好ましい。

また、前記ブラシ部のフィラメント長を、先端側のものに比べて基端側のものを長く設定したものが好ましい。

更に、ブラシ部の外周形状を円錐型としたものが好ましい。

また、前記フィラメントの根元と先端を結ぶ線が前記動径方向に対して為す角度を、先端側のものに比べて基端側のものを大きく設定したものが好ましい。

本願発明に係る歯間ブラシによれば、フィラメントがブラシ部の基端方向に傾斜して、フィラメント先端位置が植毛されている芯材外周の根元位置よりもブラシ部の基端側にあることから、とくに歯間から引き出す際には、汚れや剥がれた歯垢をフィラメントで包み込んで逃さずに取り出すことができ、清掃効果が向上し、また、歯間に挿入しやすい形状となり操作性が向上するとともに、歯肉に対して柔らかい使用感も与えることができる。

また、フィラメントを、芯材の軸線に垂直な動径方向に対するブラシ部基端方向への傾斜角が根元から先端に向かって次第に大きくなる湾曲形状に構成したので、上記した歯間からの引き出しの際、当該フィラメントが先端側に倒れにくくなり、汚れや歯垢の掻き出し効果が向上するとともに、汚れ等を湾曲した内部に包み込むこととなり、清掃効果の向上をより確実なものにすることができる。

また、ブラシ部のフィラメント長を、先端側のものに比べて基端側のものを長く設定したので、先端側で細部を清掃し、基端側で汚れや歯垢を効率よく掻き出すことが可能となる。

また、ブラシ部の外周形状を円錐型としたので、本例のような湾曲したフィラメントの場合においても歯間からの引き出し時に過度に引っ掛かりを生じることがなく、細部も効率よく清掃することが可能である。

また、フィラメントの根元と先端を結ぶ線が前記動径方向に対して為す角度を、先端側のものに比べて基端側のものを大きく設定したので、先端側で細かい部位の清掃作業を行う際に、大きく湾曲したフィラメントよりも使い勝手が向上する。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る歯間ブラシ１の全体構成を示す説明図であり、図１〜５は代表的実施形態を示し、図中符号２はブラシ部、３は芯材、４はフィラメント、５はハンドル部をそれぞれ示している。

本発明の歯間ブラシ１は、図１、２に示すように、線状の芯材３の外周面上に複数のフィラメント４を放射状に植毛してなるブラシ部２が設けられ、とくに各フィラメント４が、ブラシ部２の基端２ｂの方向に傾斜することにより図３に示すようにフィラメント先端４ａの位置が植毛されている芯材外周の根元４ｂの位置よりも基端２ｂ側となり、歯間からの引き出し時に汚れや歯垢を包み込むように捕捉でき、清掃性が向上するとともに、歯間への挿入がしやすく柔らかい使用感が得られることを特徴としている。

フィラメント４が植毛されている棒状の芯材３は、従来と同様、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように折り返したワイヤ３０の間に複数（多数）のフィラメント４を挟み込んだうえ、このワイヤ３０を捻じることで該ワイヤ３０の外周面上に複数のフィラメント４が放射状に植毛される捻りワイヤより構成されている。なお、芯材３は、このようにワイヤ３０を捻って構成されるものに何ら限定されず、合成樹脂製の棒材部材としてもよい。この場合、成形時にフィラメントをインサートして成形することで外周面に植毛することが好ましい。

ブラシ部２を構成している芯材３やフィラメント４の素材は、いずれも従来から公知のものを広く採用できる。フィラメント４は、合成樹脂製モノフィラメントであり、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、これらの樹脂の混合物その他の合成樹脂製のものを適宜選択できる。また、フィラメント内部に微粒子や化学物質などを添加してもよい。また芯材３は、本例のようにワイヤ３０より構成する場合、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス鋼線等が好適に採用でき、例えばマンガンを多く含むステンレス鋼線が好ましく、その他、コバルト合金等を用いることも好ましい。

ブラシ部２は、その基部が合成樹脂製の棒状のハンドル部５の先端部に同軸状に埋設された状態に固定されている。ブラシ部２とハンドル部５の固定手段については、作製したブラシ部２をハンドル部５の成形時に前記先端部にインサートして保持させたり、ハンドル部５の前記先端部に取付孔を形成しておき、高周波加熱や超音波融着などによりブラシ部２の基部を加熱した状態で当該取付孔に挿入し、保持させる方法など、種々の方法が採用でき、上記のように芯材を合成樹脂材料で構成する場合には、芯材とハンドル部５を一体成形することも可能である。

また、ブラシ部２をハンドル部５の先端部に固定するのではなく、ハンドル部５の先端部の取付孔にブラシ部２を着脱自在に装着するものでもよい。また、ハンドル部５の先端側をＬ字状に屈曲させてその端部からブラシ部が突出するように設けてもよい。その他、ブラシ部２の基部を短軸状のハンドルに埋設固定した使い捨てタイプのものや、ブラシ部２の基部を短軸基台に埋設固定したものを長軸ホルダーに脱着自在に装着するもの、長軸ホルダーの先端部を屈曲させたもの、長軸ホルダーが電動歯間ブラシであるものなど、種々の形態が可能である。

各フィラメント４は、図４に示すように、芯材３の軸線に垂直な動径方向Ｄ１に対するブラシ部基端方向への傾斜角αが、根元４ｂから先端４ａに向かって次第に大きくなる湾曲形状に構成されている。例えば、根元から先端に向かって順に２点以上の任意の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，…を特定した場合、位置Ａの傾斜角α_A、位置Ｂの傾斜角α_B、位置Ｃの傾斜角α_C、…の間に、α_A＜α_B＜α_C＜…の関係式が成り立つように、次第に傾斜角αが大きくなる外側凸の湾曲形状とされている。歯間からの引き出しの際にはフィラメントにブラシ部先端方向に屈曲する力が作用するが、このような外側凸の湾曲形状とすることによりフィラメントの上記屈曲に対する抵抗力が増すと同時に、汚れや歯垢を根元側に引き寄せる形状であり、汚れや歯垢を落とすことなく、より確実に取り除くことが可能となる。

尚、本例のフィラメントは、根元から先端までの全長にわたり上記外側凸の湾曲形状とされているが、一部のみでもよく、とくにフィラメント先端側の領域が上記外側凸の湾曲形状であれば、汚れや歯垢を引き寄せる形状効果があるため好ましく、例えば、図６（ａ）に示すように根元側の領域をほぼストレートに傾斜した形状、或いは根元側の領域を傾斜せずに動径方向に伸びるストレート形状としたものや、図６（ｂ）に示すように同じく根元側の領域を、逆に上記の傾斜角が先端に向かって次第に小さくなる内側凸の湾曲形状にしたものでもよい。また、図６（ｃ）に示すようにフィラメント根元側の領域において一旦、ブラシ部先端側（図では上側）に傾斜した後、フィラメント先端側の領域においてブラシ部基端側に傾斜することによりフィラメント先端４ａが根元４ｂより基端２ｂ側となるように構成したものでもよい。また、外側凸の湾曲形状を有しない形状でもよく、例えば図６（ｄ）に示すように、フィラメント根元から先端までの全長にわたり、上記した内側凸の湾曲形状にしたものでもよい。また、図６（ｅ）に示すように、ほぼストレートの形状で傾斜したものでもよい。ただし、このようにフィラメントの根元からほぼ一定角度で傾いているよりも湾曲している形状（傾きが変動する形状）の方が歯間への挿入時に抵抗感が少なく、引き抜き時に歯肉を傷つけずに抵抗感を与えることができるため好ましい。

また、本例のフィラメント４では、根元から先端に向かって次第に大きくなる傾斜角αの増加率（増加する割合）は、先端に近づくほど大きくなり、つまり先端ほど湾曲のアールが小さくなるように設定されている。これにより、清掃の際にフィラメントがブラシ部先端方向に屈曲してもフィラメント先端のブラシ部基端方向への湾曲形状が残り、汚れや歯垢を保持する機能、引き寄せる機能を維持できるとともに歯肉に対してより柔らかい使用感を与える利点がある。

フィラメント４は、図５（ｄ）〜（ｅ）に示すように、あらかじめ長めに毛切りした後、加熱成形によりブラシ部基端側へ傾斜した形状に成形され、目的とする最終の外周形状に構成される。フィラメントの加熱成形方法は、例えばブラシ部先端側から熱風をあて、該熱風により湾曲した形状に成形する方法や、ブラシ部を先端側から金属筒内に押し入れて湾曲させるとともに、内部を加熱し、湾曲した形状に成形する方法など、種々の方法が採用できる。ブラシ部の外周形状は、金属筒の内周面の形状を変えることで、本例のように円錐型や図７に示す円柱型にしてもよいし、樽型、鼓型など種々の形状とすることができる。また、フィラメントの傾斜角は、金属筒へ挿入する前の毛切りされたフィラメント（図５（ｄ））の長さと、挿入する金属筒の内周寸法とにより概ね決めることができ、その他フィラメントの素材、加熱温度、加熱時間等により傾斜角を適宜調整することができる。加熱成形前（加工前）のブラシ部外周形状の最大径に対する加熱成形後のブラシ部外周形状の最大径の割合を「曲げ率」とした場合、この曲げ率は５５〜９５％が好ましい範囲となる。

ブラシ部２のフィラメント長は、先端側のものに比べて基端側のものを長く設定することが好ましい。毛切りした状態（加熱成形前）のブラシ部の外周形状は、ブラシ部の最大外径が同じであれば円柱型とするよりも円錐型の方が好ましく、加熱成形後の最終外周形状もブラシ部２の最大外径が同じであれば円柱型より円錐型（略円錐型を含む）の方が好ましい。最も好ましいのは加熱成形前後でブラシ部２の外周形状がいずれも円錐型であるものである。

最終的にフィラメントの根元４ｂと先端４ａを結ぶ線が動径方向Ｄ１に対して為す角度β（図３参照）は、好ましくは１０°〜６０°、より好ましくは３０°〜６０°となるように設定される。角度βが６０°よりも大きくなるとフィラメントの突出長さが長くなり、その量も増大し、清掃時に歯間に引っ掛かり、スムーズに操作できなくなり、清掃効果が低下してしまう。また、１０°よりも小さいと汚れや歯垢の包み込み効果が十分に発揮されず、同じく清掃効果が低下してしまう。

フィラメントの上記角度βは、ブラシ部２の植毛領域の先端側のフィラメントに比べて、基端側のフィラメントを大きく設定することが好ましい。具体的には、ブラシ部２の植毛領域を図２に示すように軸方向に分けた場合に、上記角度βについては、ブラシ部２の先端側の所定植毛領域Ｒ１の各フィラメントの角度βの平均値が、基端側の残りの植毛領域Ｒ２のフィラメントの平均値よりも小さい値となるように設定されている。植毛領域Ｒ１の範囲は、例えばブラシ部２の軸方向長さの１／２の領域、１／３の領域、１／４の領域、１／５の領域など、ブラシ部２の全体の大きさや細かい部位の清掃に必要な領域長さ等を考慮して適宜設定することができ、設定した領域Ｒ１が基端側の残部の領域Ｒ２よりも角度βの平均値が小さくなるようにして、ブラシ部先端側を使って細かい清掃作業が行い易いように構成される。

なお、ブラシ部２を構成するすべてのフィラメント４を傾斜させる必要もなく、傾斜していないストレートのものを一部に混ぜてもよい。また、上記した角度βの異なるフィラメントがランダムに植毛されるように構成してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

次に、ブラシ部のサンプルを用いた清掃効果の試験結果について説明する。

（刷掃性試験）
擬似歯間モデルの歯間面を形成することとなる部分に擬似プラーク（商品名「オクルード」、Ｐａｓｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ．）を塗布し、下記実施例１〜５、比較例
１、２のブラシサンプルにて、それぞれ擬似歯間への挿入および引き抜きを１回ずつ行い、擬似プラークの刷掃を行った。刷掃後、擬似歯間モデルの歯間面を写真撮影し、画像解析により擬似プラークの除去率を算出した。

（ブラシサンプル）
いずれのサンプルもナイロン素材のフィラメントを用い、ＳＵＳ３０４のステンレスワイヤにて捻りブラシを作製した。各サンプルのブラシ部外周形状は、実施例１〜３、比較例１を互いに寸法・形状が同じ円錐型とし、実施例４、５、比較例２を前記実施例１等の円錐型の基端外径と同じ外径で互いに寸法・形状が同じ円柱型とした。各サンプルのブラシ部のフィラメント傾斜角度β（図２、３で示したフィラメント根元と先端を結ぶ線が動径方向に対して為す角度β）は下記表１の通りに設定した。

表中の「先端」は、各サンプルのブラシ部においてフィラメント植毛部の先端に植毛されている特定のフィラメントの傾斜角度β、「先端より１／３」は同じくフィラメント植毛部のうち先端から１／３の位置に植毛されている特定フィラメントの傾斜角度β、「中央」は同じくフィラメント植毛部の中央位置に植毛されている特定フィラメントの傾斜角度β、「先端より２／３」は同じくフィラメント植毛部のうち先端から２／３の位置に植毛されている特定フィラメントの傾斜角度β、「後端」は同じくフィラメント植毛部の後端（ブラシ部基端側）に植毛されている特定フィラメントの傾斜角度βである。

（試験結果）
表１のとおり、ブラシ部外周形状にかかわらず、フィラメントをブラシ部基端側に傾斜させた実施例１〜５では、フィラメントが傾斜していない比較例１、２に比べて優れた清掃効果が得られることが分かる。

次に、ブラシ部のサンプルを用いた使用評価試験の結果について説明する。

（ブラシサンプル）
ナイロン素材のフィラメントを用い、ＳＵＳ３０４のステンレスワイヤーにて捻りブラシを作製した。各サンプルのブラシ部外周形状は、加熱成形前に円錐台形状に毛切りし（最先端部のフィラメントの長さ２．８ｍｍ、反対側の最基端部のフィラメントの長さ５．１ｍｍ）、その後、加熱成形によりフィラメントを湾曲形状に加工し、ブラシ部の外周形状を円錐型としたものであり、加熱成形前のフィラメントの形状（若しくはフィラメント長）や加工後のブラシ部の外周形状を変化させ、各サンプルのブラシ部のフィラメント傾斜角度β（図２、３で示したフィラメント根元と先端を結ぶ線が動径方向に対して為す角度β）及び曲げ率を下記表２の通りに設定した。表２中の「先端」、「中央」、「後端」は、上記した刷掃性試験のサンプルと同様、当該箇所に植毛されている特定フィラメントの傾斜角度βである。

（使用試験）
実施例６、比較例３について、使用試験を行った。試験は専門パネル５名で行った。評価は以下の各項目で行った。

（挿入性）
歯間への挿入のし易さについて、良い：５点、普通：３点、悪い：１点と点数化することにより評価した。

（引抜時抵抗感）
歯間からの引き抜き時の抵抗感の程度について、抵抗を感じる：５点、どちらでもない：３点、感じない：１点と点数化することにより評価した。

（刷掃性）
刷掃している感じの程度について、刷掃感を感じる：５点、どちらでもない：３点、感じない：１点と点数化することにより評価した。

（満足感）
使用時の満足感の程度について、満足感がある：５点、どちらでもない：３点、ない：１点と点数化することにより評価した。

評価の結果は、上記の各項目について５人の点数の平均値をそれぞれ算出した。評価結果を表３に示す。

表３より、フィラメントをブラシ部基端側に傾斜させた実施例６では、フィラメントが傾斜していない比較例３に比べて、引抜時の抵抗感が高いが、挿入しやすく、刷掃感も２倍程度感じられ、より高い満足感が得られることが分かる。

本発明に係る歯間ブラシの全体構成を示す説明図。 同じく歯間ブラシのブラシ部を示す説明図。 同じくブラシ部におけるフィラメントの形状を示す簡略図。 同じくフィラメントの形状を示す簡略図。 同じく歯間ブラシのブラシ部を製造する手順を示す説明図。 （ａ）〜（ｅ）はそれぞれフィラメント形状の変形例を示す説明図。 ブラシ部の外周形状を円柱型にした変形例を示す説明図。

１ 歯間ブラシ
２ ブラシ部
２ｂ 基端
３ 芯材
４ フィラメント
４ａ 先端
４ｂ 根元
５ ハンドル部
３０ ワイヤ
Ｄ１ 動径方向
Ｒ１ 植毛領域
Ｒ２ 植毛領域
α_A 傾斜角
α_B 傾斜角
α_C 傾斜角
β 傾斜角度

Claims (4)

1. 線状の芯材の外周面上に複数のフィラメントを放射状に植毛してなるブラシ部を備える歯間ブラシにおいて、前記フィラメントが、ブラシ部の基端方向に傾斜し、フィラメント先端位置が植毛されている芯材外周の根元位置よりもブラシ部の基端側にあり、前記フィラメントを、前記芯材の軸線に垂直な動径方向に対するブラシ部基端方向への傾斜角が根元から先端に向かって次第に大きくなる湾曲形状に構成してなることを特徴とする歯間ブラシ。
2. 前記ブラシ部のフィラメント長を、先端側のものに比べて基端側のものを長く設定してなる請求項１記載の歯間ブラシ。
3. ブラシ部の外周形状を円錐型としてなる請求項１又は２に記載の歯間ブラシ。
4. 前記フィラメントの根元と先端を結ぶ線が前記動径方向に対して為す角度を、先端側のものに比べて基端側のものを大きく設定してなる請求項１〜３の何れか１項に記載の歯間ブラシ。
   
   

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