JP6345717B2 - 電子歯ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、電子歯ブラシに関し、詳しくは、Ｎ型半導体の光触媒反応を利用する電子歯ブラシに関する。

かかる電子歯ブラシとして、下記特許文献１に開示されるものが知られている。この電子歯ブラシは、刷毛部を有して口腔内に挿入して歯を磨くためのブラシヘッド部と、その一端部が前記ブラシヘッド部に連結される把持部と、前記ブラシヘッド部に外部の光を受光可能に設けられるＮ型半導体と、このＮ型半導体に対して電位を重畳可能な電源部とを備え、この電源部が少なくとも第１太陽電池と第２太陽電池により構成されている。この電子歯ブラシは、単に歯ブラシに歯磨き剤を付着させて歯の表面をブラッシングするよりも虫歯に対する予防効果を有するものである。

すなわち、ＴｉＯ_２のようなＮ型半導体の光触媒反応を利用する電子歯ブラシである。ＴｉＯ_２は、比較的弱い光の照射条件下にあっても、光電子電圧を生じて、口腔内に挿入された場合に唾液等の水分からＯＨラジカルが生成し、口腔内のｐＨを高めて中和し、虫歯の原因菌の活動を低下させると共に、歯垢を分解する作用をなすものである。

さらに、電源部を設けているのは次の理由による。すなわち、ＴｉＯ_２の光触媒反応を利用しただけでは、前述した効果を発揮するまでに時間がかかる。つまり、直接虫歯を発生させるのは、口腔内の虫歯の原因菌が食物残渣を発酵させる際に生成される乳酸が歯の硬組織を侵すことによるものであるが、虫歯の原因菌の活動が低下するまでの間は、乳酸を生成しつづけるという問題がある。そこで、Ｎ型半導体の光触媒反応を利用する際に、所定以上の電位を供給させることにより、乳酸の効果的な分解が達成されることを見出し、有機物の分解にも効果的に作用することが分かったからである。

このように電源部の電位を重畳することで、乳酸や水の分解に必要なエネルギーレベルを達成することができ、Ｎ型半導体の光触媒効果を相乗的に高めることができる。

特開２００４−３３７４３２号公報

ところで、特許文献１では、太陽電池の正極側はリード線を介してステンレス製の把持部に接続され、負極側はリード線を介してＮ型半導体に接続されている。すなわち、この電子歯ブラシは、太陽電池を他部材に接続するためにリード線を用いているが、リード線は、歯ブラシのように水に接触する環境下では錆が生じ、耐久性が悪化するおそれがある。さらに、リード線を太陽電池に接続する際、ハンダ付け工程を要するため、人的コストが嵩む。

また、この電子歯ブラシは、導電性を確保するために把持部の大部分がステンレス製となっており、材料コストが嵩む。さらに、把持部の大部分をステンレス製とすると、水に濡れた際に滑りやすく、誤って落下させて電子歯ブラシが破損する危険性があった。

そこで、本発明の目的は、コストを抑えながら、耐久性も向上させた電子歯ブラシを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の電子歯ブラシは、口腔内に挿入して歯を磨くためのブラシ部と、
前記ブラシ部が取り付けられる棒状のハンドル部と、
前記ハンドル部の長手方向の先端に設けられ、外部の光を受光可能な状態にて前記ブラシ部に挿入されるＮ型半導体の棒と、
前記ハンドル部の内部に設けられている太陽電池と、
前記Ｎ型半導体の棒と前記太陽電池の陰極とを接続する第１導電部材と、
前記太陽電池の陽極に接続される第２導電部材と、を備え、
前記第１導電部材と第２導電部材は、導電性を有する樹脂材料で形成されており、前記第２導電部材の一部は、前記ハンドル部の表面に露出していることを特徴とする。

この構成に係る電子歯ブラシによれば、太陽電池に接続される第１導電部材と第２導電部材が導電性を有する樹脂材料で形成されているため、錆に強く耐久性に優れる。さらに、リード線を太陽電池にハンダ付けする必要がないため、人的コストを抑えることができる。また、第２導電部材の一部がハンドル部の表面に露出しているため、ハンドル部の表面をステンレス製にする必要はなく、材料コストを抑えることができる。さらに、表面に露出した第２導電部材は、ハンドル部を手で握った際の滑り止めの役割も果たすため、落下、破損の危険性を減らすことができる。

本発明の電子歯ブラシにおいて、前記ハンドル部は、長手方向に延びる境界部分で分割された本体部材とカバー部材とで構成されており、前記第２導電部材は、前記境界部分で露出していることが好ましい。

この構成によれば、第２導電部材は、本体部材とカバー部材との境界部分からの水の侵入を防ぐ防水パッキンの役割も兼ねることができる。

本発明の電子歯ブラシにおいて、前記導電性を有する樹脂材料は、導電性シリコーンであることが好ましい。

表面に露出した第２導電部材を導電性シリコーンで形成することで、滑り止めの効果を高めることができる。

本発明の電子歯ブラシにおいて、前記第２導電部材は、前記ハンドル部の先端側で露出していることが好ましい。

ハンドル部の先端側で第２導電部材を露出させることで、ブラッシングに適したいわゆるペングリップにてハンドル部を手で握った際に指先が第２導電部材に接触するようになる。

電子歯ブラシの外観図を示す側面図及び平面図 ブラシ部の構成を示す平面図 ハンドル部の分解斜視図 他の実施形態に係るハンドル部の側面図又は平面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、電子歯ブラシの外観図を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

電子歯ブラシ１は、口腔内に挿入して歯を磨くためのブラシ部２と、ブラシ部２が取り付けられる棒状のハンドル部３とを備えている。

図２はブラシ部２の構成を示す平面図である。ブラシ部２は、ネック部２１と、ネック部２１の先端に設けられたヘッド部２２とを有する。ヘッド部２２には、多数のブラシ毛が植設されている。ブラシ部２は、ハンドル部３に対して分離可能に構成されており、使用に応じてブラシ毛が消耗された際、ブラシ部２のみを交換することができる。

ハンドル部３は、全体として棒状に形成されており、連結部３１と、握り部３２とから構成されている。連結部３１には、ブラシ部２を連結するための突出部３１ａが形成され、この突出部３１ａの側面部の２箇所に係合凹部３１ｂが形成されている。

ネック部２１は、連結部３１の突出部３１ａに嵌合する溝部２１ａを備えており、この溝部２１ａの側面部の２箇所に係合凹部３１ｂと係合可能な係合突起２１ｂが形成されている。また、ネック部２１には、溝部２１ａの側からＴｉＯ_２棒４（Ｎ型半導体の棒の一例）を挿入するための挿入穴２１ｃが形成されている。さらに、挿入されたＴｉＯ_２棒４が外部に露出できるように露出窓２１ｄが表裏２箇所に形成されている。これにより、ＴｉＯ_２棒４に外部光が照射されやすくなる。光触媒反応を行うために、ネック部２１は透明性の合成樹脂、例えばアクリル樹脂により形成される。

図３は、ハンドル部３の分解斜視図である。ＴｉＯ_２棒４は、ハンドル部３の長手方向の先端に設けられる。ＴｉＯ_２棒４は、純Ｔｉの棒を酸化雰囲気中で数分間、７００〜１０００℃に加熱して、表面にＴｉＯ_２層を生成させたものである。この場合のＴｉＯ_２はアナターゼ型の結晶を示すため、光触媒能が特に大きい。なお、ＴｉＯ_２棒４は、例えば特許第３７９５５１５号公報に記載された製造方法を用いて製造することができる。

ＴｉＯ_２棒４が外部の光を受光して光触媒反応を生起するに際して、Ｎ型半導体であるＴｉＯ_２の電位を高め、あるいは維持するための電源部が設けられている。電源部は、第１太陽電池５と第２太陽電池６とを備えている。図３に示すように、第１太陽電池５の受光面と第２太陽電池６の受光面とは、１８０°異なる方向を向いている。このように配置することで、あらゆる方向からの光を受光することができる。太陽電池が仮に１つしかないと、ハンドル部３を持つ姿勢によっては、外部光を十分に受光できないことがあり得る。しかし、上記のような配置構成にすることでハンドル部３の姿勢に関係なく光を取り入れることができる。

ハンドル部３の握り部３２は、長手方向に延びる境界部分で分割された本体部材３３とカバー部材３４とで構成されている。本体部材３３とカバー部材３４には、第１太陽電池５と第２太陽電池６を外部からそれぞれ視認可能な透明窓３５，３６がそれぞれ設けられている。透明窓３５，３６は、透明性の樹脂で形成され、第１太陽電池５と第２太陽電池６の受光面に光が当たるようにしている。透明窓３５，３６は、ハンドル部３の長手方向の後端側に設けられており、ハンドル部３を手で握った際に光が手で遮られることがなく、第１太陽電池５および第２太陽電池６に対する受光量を適切に確保することができる。

本体部材３３の内部には、第１太陽電池５および第２太陽電池６が収容される。本体部材３３の内部には壁部により収容空間３３０が区画されており、さらに、収容空間３３０は、第１室３３１と第２室３３２とに区画されている。第１太陽電池５および第２太陽電池６は、第２室３３２に収容されている。

連結部３１は、本体部材３３と一体に成形されている。ＴｉＯ_２棒４は、連結部３１を貫通するように取り付けられ、ＴｉＯ_２棒４の一端４ａは、本体部材３３の第１室３３１に達している。

本体部材３３の第１室３３１には、ＴｉＯ_２棒４の一端４ａと、第１太陽電池５の陰極５ａおよび第２太陽電池６の陰極６ａとを接続する第１導電部材７が収容される。第１導電部材７の先端７ａには、ＴｉＯ_２棒４の一端４ａが挿入される差込口が形成されている。また、第１導電部材７の後端７ｂは、第２室３３２に延びており、第１太陽電池５の陰極５ａと第２太陽電池６の陰極６ａの間に挟まれる。

本体部材３３の内部には、第１太陽電池５の陽極５ｂおよび第２太陽電池６の陽極６ｂに接続される第２導電部材８が収容されている。第２導電部材８は、第１太陽電池５、第２太陽電池６、および第１導電部材７を取り囲む枠状に形成されている。第２導電部材８の後端８ｂは、第１太陽電池５の陽極５ｂと第２太陽電池６の陽極６ｂの間に挟まれる。第２導電部材８の先端８ａは、第１導電部材７の先端７ａおよびカバー部材３４の先端を越えて本体部材３３に固定される。

第２導電部材８の一部は、ハンドル部３の表面に露出している。具体的には、第２導電部材８の先端８ａおよび先端８ａからハンドル部３の長手方向に延びる縦枠部材８ｃ，８ｄの一部が露出している。第２導電部材８の露出部分は、平面視でＵ字状となっている。また、第２導電部材８の先端８ａおよび縦枠部材８ｃ，８ｄは、本体部材３３とカバー部材３４の境界部分で露出している。このように第２導電部材８の一部は、ハンドル部３の先端側で露出しており、ブラッシングに適したいわゆるペングリップにてハンドル部３を手で握った際に指先が自然と第２導電部材８に接触するようになっている。なお、第２導電部材８の先端８ａおよび縦枠部材８ｃ，８ｄは、本体部材３３の収容空間３３０の外に位置しており、収容空間３３０内の第１導電部材７と絶縁されている。

第１導電部材７及び第２導電部材８は、導電性を有する樹脂材料で形成されている。導電性を有する樹脂材料としては、導電性シリコーンが例示される。また、シリコーンとしては、室温でゴム弾性を有するシリコーンゴムが好ましい。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、第２導電部材８の露出部分が平面視でＵ字状となっているが、これに限定されない。ただし、ペングリップで歯ブラシを把持した際に、指先や手に接触しやすいように第２導電部材８が露出していることが好ましい。第２導電部材８の露出部分は、例えば、図４に示すような種々の形状を採用し得る。図４（ａ）の例では、全周に亘って第２導電部材８が露出している。図４（ｂ）の例では、電子歯ブラシ１の側面のみで第２導電部材８が露出している。図４（ｃ）の例では、第２導電部材８の先端８ａが露出する面積を広くしている。図４（ｄ）の例では、第２導電部材８が複数ラインで露出している。図４（ｅ）の例では、第２導電部材８が複数箇所で露出している。

（２）前述の実施形態では、太陽電池を２枚使用しているが、３枚以上使用してもよい。また、前述の実施形態では、受光面は１８０°異なる方向を向いているが、この角度設定は適宜行うことができる。２枚（または、３枚以上）の受光面の向きを異ならせておくことが好ましい。

１ 電子歯ブラシ
２ ブラシ部
３ ハンドル部
４ ＴｉＯ_２棒
５ 第１太陽電池
６ 第２太陽電池
７ 第１導電部材
８ 第２導電部材
３３ 本体部材
３４ カバー部材
３５ 透明窓
３６ 透明窓

Claims (4)

1. 口腔内に挿入して歯を磨くためのブラシ部と、
   前記ブラシ部が取り付けられる棒状のハンドル部と、
   前記ハンドル部の長手方向の先端に設けられ、外部の光を受光可能な状態にて前記ブラシ部に挿入されるＮ型半導体の棒と、
   前記ハンドル部の内部に設けられている太陽電池と、
   前記Ｎ型半導体の棒と前記太陽電池の陰極とを接続する第１導電部材と、
   前記太陽電池の陽極に接続される第２導電部材と、を備え、
   前記太陽電池は、それぞれの受光面が異なる方向を向いた第１太陽電池と第２太陽電池で構成され、
   前記ハンドル部は、長手方向に延びる境界部分で分割された本体部材とカバー部材とで構成され、前記本体部材と前記カバー部材には、前記第１太陽電池又は前記第２太陽電池の受光面を外部から視認可能な透明窓がそれぞれ設けられ、
   前記第１導電部材と第２導電部材は、導電性を有する樹脂材料で形成されており、前記第２導電部材の一部は、前記境界部分で前記ハンドル部の表面に露出していることを特徴とする電子歯ブラシ。
2. 前記第１太陽電池、前記第２太陽電池、および前記第１導電部材は、前記本体部材の収容空間に収容され、
   前記第２導電部材は、前記第１太陽電池、前記第２太陽電池、および前記第１導電部材を取り囲む枠状に形成されており、前記第２導電部材の後端の横枠部材は、前記第１太陽電池の陽極と前記第２太陽電池の陽極の間に挟まれ、
   前記第２導電部材の先端の横枠部材および前記先端の横枠部材の両端からそれぞれ前記ハンドル部の長手方向に延びる縦枠部材の一部が表面に露出していることを特徴とする請求項１に記載の電子歯ブラシ。
3. 前記導電性を有する樹脂材料は、導電性シリコーンであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子歯ブラシ。
4. 前記第２導電部材は、前記ハンドル部の先端側で露出していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子歯ブラシ。

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