JP6851001B2 - 歯漂白装置 - Google Patents

Description

本発明は歯漂白流体を歯に供給する歯漂白装置に関する。

マウスピースを用いて歯漂白流体を歯に供給する歯漂白装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の歯漂白装置は、放電により歯漂白流体を生成し、歯漂白流体を含む空気をマウスピースから口腔に供給する。

特開２０１５−２２９０８４号公報

従来の歯漂白装置によれば、放電にともない酸性成分も生成される。一般的に、いくつかの条件が重なって口腔内の酸性度が高すぎる状態になると、歯に影響を及ぼす可能性が知られていることから、極力、酸性成分が口腔内で生じないようにすることが望ましい。

本発明に関する歯漂白装置は歯漂白流体が生成されるように二酸化炭素ガスに放電する放電部を備える。

本発明に関する歯漂白装置は、良好に歯を漂白することができる。

実施の形態の歯漂白装置の斜視図。 図１の歯漂白装置のブロック図。 試験結果の一例を示すグラフ。

（歯漂白装置が取り得る形態の一例）
（１）一例では、歯漂白装置は歯漂白流体が生成されるように二酸化炭素ガスに放電する放電部を備える。二酸化炭素ガスに放電した場合、酸性成分が生成されにくい。このため、歯漂白装置の使用時に酸性成分が長時間にわたり歯に付着する状況が生じにくい。

（２）好ましい例では、前記歯漂白装置は前記放電部に二酸化炭素ガスを供給する供給部をさらに備える。このため、放電部において安定して歯漂白流体が生成される。
（３）好ましい例では、前記供給部はガスボンベを着脱できるように構成される。二酸化炭素ガスの供給源としてガスボンベを利用できるため、供給部の構成が簡素化される。

（４）好ましい例では、前記歯漂白装置は加湿気体を生成する加湿器をさらに備える。この歯漂白装置によれば、歯漂白流体とともに加湿気体を口腔に供給できるため、水分が付着した歯に歯漂白流体を作用させることができる。

（５）好ましい例では、前記歯漂白装置は、前記歯漂白流体を口腔に供給する供給口が設けられたアウトレットと、前記放電部で生成された前記歯漂白流体を含むガスを前記アウトレットに案内する中空部とをさらに備える。この歯漂白装置によれば、放電部で生成された歯漂白流体が中空部およびアウトレットを介して口腔に供給される。アウトレットに放電部が含まれないため、アウトレットが軽量化され、ユーザビリティが向上する。

（６）好ましい例では、前記中空部はガスの流路を形成する内周面を含み、前記内周面を構成する材料はシリコンよりも正に帯電しやすい材料を含む。歯漂白流体は歯の漂白作用を有する有効成分を含む。有効成分の一例はＯＨラジカルである。正に帯電した物質はＯＨラジカルを吸着しにくい。このため、上記のように構成される中空部が用いられる場合、有効成分を多く含む歯漂白流体が中空部およびアウトレットを介して口腔に供給される。

（７）好ましい例では、前記アウトレットは口腔に存在するガスを外部に排出する排出口を含む。このため、口腔に存在するガスを歯漂白装置の本体に排気する場合と比較して、装置の構成が簡素化される。

（８）好ましい例では、前記放電部から供給される前記歯漂白流体の流量は１Ｌ／ｍｉｎ未満である。このため、口腔における歯漂白流体の流速が遅くなり、歯に付着した成分と歯漂白流体とが反応する時間が長くなり、歯の漂白効果が高められる。

（実施の形態）
図１は、歯を漂白する歯漂白流体を歯に供給する歯漂白装置１０の一例を示す。歯漂白流体は歯の漂白作用を有する有効成分を含む。歯漂白流体の一例は帯電微粒子水を含むガスである。帯電微粒子水は有効成分であるラジカル種を含む。ラジカル種の一例はＯＨラジカルである。

歯漂白装置１０を構成する主な要素は本体２０、中空部３０、および、アウトレット４０である。一例では、本体２０は棚、家具、台、および、床等の様々な箇所の設置面上に安定して配置できるように構成された箱型のユニットである。本体２０の形状および大きさは任意に選択できる。一例では、ユーザが片手で本体２０を持ち運びできるように本体２０の形状および大きさが決められる。本体２０はハウジング２１および放電部２２を備えている。ハウジング２１は内部の空間に各種の要素を収容できるように構成された樹脂製の箱である。放電部２２はハウジング２１内に設けられている。放電部２２は放電により歯漂白流体を生成する。

本体２０は加湿器２３をさらに備えている。加湿器２３はハウジング２１内に設けられている。加湿器２３は加湿された気体である加湿気体を生成する。加湿器２３により加湿される気体は例えば空気である。本体２０は操作部２４をさらに備えている。操作部２４はユーザインタフェースである。操作部２４の一例はハウジング２１に設けられたボタンおよびスイッチである。ユーザは操作部２４に対する入力により歯漂白装置１０の動作に関する種々の条件を選択できる。その一例は、本体２０の電源のオンオフ、放電部２２の動作のオンオフ、本体２０から供給される歯漂白流体を含むガスの流量、加湿器２３の動作のオンオフ、および、本体２０から供給される加湿気体を含むガスの流量である。

中空部３０は放電部２２で生成された歯漂白流体を含むガスをアウトレット４０に案内できるように本体２０とアウトレット４０とを接続する。一例では、中空部３０は可撓性を有するホースである。中空部３０と本体２０およびアウトレット４０のそれぞれとの関係は任意に選択できる。第１例では、中空部３０は本体２０およびアウトレット４０のそれぞれに対して着脱できる。第２例では、中空部３０は本体２０およびアウトレット４０のそれぞれに固定される。中空部３０の長さは任意に選択できる。一例では、中空部３０の長さは０．５ｃｍ〜１５０ｃｍの範囲から選択される。図１に示される例では、中空部３０の長さは３０ｃｍである。

中空部３０内にはガスの流路３１が形成されている。流路３１は第１流路３１Ａおよび第２流路３１Ｂを含む。各流路３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ中空部３０の内周面３２に囲まれた空間である。第１流路３１Ａは放電部２２で生成された歯漂白流体を含むガスをアウトレット４０に案内する。第２流路３１Ｂは加湿器２３で生成された加湿気体を含むガスをアウトレット４０に案内する。中空部３０内では、第１流路３１Ａを流れるガスと第２流路３１Ｂを流れるガスとが混合しないように第１流路３１Ａと第２流路３１Ｂとが区画されている。

中空部３０を構成する材料は任意に選択できる。好ましい例では、中空部３０のうちの少なくとも内周面３２を構成する材料はシリコンよりも正に帯電しやすい。その一例は、ポリプロピレン、ナイロン、塩化ビニル、および、アルミニウムである。中空部３０を構成する材料の選択には帯電列が参照される。図１に示される例では、適度な帯電のしやすさ、および、適度な柔軟性を有する点から、内周面３２を含む中空部３０の全体が塩化ビニルにより構成される。正に帯電しやすい材料はＯＨラジカルを吸着しにくい。このため、歯漂白流体を含むガスが第１流路３１Ａを流れる過程において、歯漂白流体に含まれるＯＨラジカルが中空部３０の内周面３２に吸着されにくい。

アウトレット４０は中空部３０を介して供給されるガスを口腔に供給できるように構成されている。アウトレット４０の形状は、ガスを口腔に供給できるように口で挟むことができる形状、または、ガスを口腔に供給できるように口のまわりに装着できる形状であることが好ましい。一例では、アウトレット４０はマウスピースである。アウトレット４０を構成する材料は任意に選択できる。その一例は樹脂材料である。好ましい例では、アウトレット４０を構成する材料はシリコンよりも正に帯電しやすい。アウトレット４０は湾曲部４１および接続部４２に区分される。湾曲部４１はアウトレット４０が口に咥えられた場合に歯の正面に臨む部分である。湾曲部４１は歯の並びに沿うように湾曲している。

湾曲部４１には、口腔にガスを供給する供給口４１Ａ、および、口腔に存在するガスを口腔外に排出する排出口４１Ｂが形成されている。供給口４１Ａおよび排出口４１Ｂはそれぞれ湾曲部４１を貫通する孔である。供給口４１Ａおよび排出口４１Ｂの形状、大きさ、数、および、湾曲部４１における形成部位は任意に選択できる。図１に示される例では、湾曲部４１の中央部に１つの供給口４１Ａが形成され、供給口４１Ａの両側のそれぞれに２つの排出口４１Ｂが形成されている。個々の排出口４１Ｂの開口面積は供給口４１Ａの開口面積よりも小さい。

接続部４２は中空部３０から供給されたガスを供給口４１Ａに案内する部分である。中空部３０は接続部４２に接続される。接続部４２内には、供給口４１Ａと繋がるガスの流路４２Ａが形成されている。中空部３０の第１流路３１Ａおよび第２流路３１Ｂは流路４２Ａと繋がる。第１流路３１Ａを流れるガスおよび第２流路３１Ｂを流れるガスは流路４２Ａで混合される。

図２は歯漂白装置１０のブロック図である。本体２０は供給部２５、複数のパイプ２６、および、調整部２７をさらに備えている。供給部２５、複数のパイプ２６、および、調整部２７はハウジング２１内に設けられている。供給部２５は歯漂白流体の生成に用いられる原料ガスを放電部２２に供給する。一例では、供給部２５はガスボンベ２５Ａを着脱できるように構成されたボンベ取付部（図示略）を含む。原料ガスの種類は任意に選択できる。好ましい例では、放電による歯漂白流体の生成に空気を用いる場合よりも酸性成分の発生量が少ないガスが原料ガスに用いられる。その一例は、二酸化炭素ガス、酸素ガス、窒素ガス、および、アルゴンガスである。

複数のパイプ２６は第１パイプ２６Ａ、第２パイプ２６Ｂ、および、第３パイプ２６Ｃを含む。第１パイプ２６Ａは放電部２２のガスの出口に接続されている。中空部３０の第１流路３１Ａは第１パイプ２６Ａ内のガスの流路と繋がる。第２パイプ２６Ｂは加湿器２３のガスの出口に接続されている。中空部３０の第２流路３１Ｂは第２パイプ２６Ｂ内のガスの流路と繋がる。第３パイプ２６Ｃは供給部２５のガスの出口と放電部２２のガスの入口とを接続している。

供給部２５のボンベ取付部には、ガスボンベ２５Ａを配置するためのスペースが形成されている。このスペースはハウジング２１に設けられた蓋（図示略）により開閉される。蓋が開放された状態では、ガスボンベ２５Ａを供給部２５のボンベ取付部に対して着脱できる。一例では、二酸化炭素ガスを貯蔵したガスボンベ２５Ａが用いられる。調整部２７は第３パイプ２６Ｃに設けられている。調整部２７は第３パイプ２６Ｃを流れる原料ガスの流量を調節する。調整部２７の一例は電磁弁である。

本体２０は電源部２８および制御部２９をさらに備えている。一例では、電源部２８は整流回路およびコンデンサを含む。整流回路はダイオードブリッジを含み、商用電源１００から供給される交流電力を全波整流する。コンデンサは整流回路により整流された電力のノイズを除去する。電源部２８は放電部２２、加湿器２３、調整部２７、および、制御部２９に電力を供給する。制御部２９の一例はＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）である。制御部２９は操作部２４の操作の内容に応じて放電部２２、加湿器２３、および、調整部２７を制御する。

放電部２２の構成は任意に選択できる。一例では、放電部２２は駆動回路２２Ａ、共振回路２２Ｂ、積層圧電トランス２２Ｃ、および、電極２２Ｄを含む。駆動回路２２Ａは電源部２８から供給された電力の周波数を変化させて出力する。具体的には、駆動回路２２Ａは単相フルブリッジ型のインバータを備えている。このインバータは並列的に接続された２つのアームを備える。各アームは直列的に接続された２つのＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）を備えている。駆動回路２２Ａは４つのＭＯＳＦＥＴのオンオフを切り替えることにより、商用電源１００から供給される交流電力の周波数よりも高い周波数の交流電力を生成する。共振回路２２Ｂは駆動回路２２Ａから供給された電圧を拡大する。具体的には、共振回路２２Ｂは直列型のＬＣ共振回路であり、駆動回路２２Ａ、リアクトル（図示略）、および、積層圧電トランス２２Ｃの１次側電極が直列的に接続された回路である。積層圧電トランス２２Ｃは共振回路２２Ｂから供給された電圧を高電圧に変換して出力する。具体的には、積層圧電トランス２２Ｃは共振回路２２Ｂと電気的に接続される１次側電極、および、電極と電気的に接続される２次側電極を備え、変圧した交流電力を電極２２Ｄに出力する。電極２２Ｄは積層圧電トランス２２Ｃから供給された電力により放電を発生させ、帯電微粒子水を生成する。電極２２Ｄで発生する放電の一例はコロナ放電である。放電により生成された帯電微粒子水に含まれるラジカル種はＯＨラジカルを含む。

歯漂白装置１０を用いた歯の漂白に関する一連の流れを例示する。最初に、アウトレット４０が口に咥えられる。次に、本体２０の電源が投入される。制御部２９は操作部２４に対する入力に応じて、放電部２２、加湿器２３、および、調整部２７のうちの１つまたは複数を制御する。放電部２２が動作することにより歯漂白流体が生成される。歯漂白流体を含むガスは中空部３０の第１流路３１Ａ、アウトレット４０の流路４２Ａ、および、供給口４１Ａを介して口腔に流れる。このため、帯電微粒子水が歯に到達し、帯電微粒子水に含まれるラジカル種が歯に付着している着色性の有機物質から電子を奪う。これにより、着色性の有機物質が分解され、歯が漂白される。また、加湿器２３が動作することにより加湿気体が生成される。加湿気体を含むガスは中空部３０の第２流路３１Ｂ、アウトレット４０の流路４２Ａ、および、供給口４１Ａを介して口腔に流れる。加湿気体に含まれる水分は歯に付着する。このため、水分が付着した歯に歯漂白流体が供給される。また、加湿気体に含まれる水分が歯茎および舌をはじめとする口腔の器官に付着するため、歯漂白装置１０の使用時において器官が乾燥しにくくなる。

歯漂白装置１０の作用について説明する。水分が付着した歯に歯漂白流体が供給される場合、歯漂白流体による歯の漂白作用が強くなる。一方、酸性成分が歯に長時間にわたり付着した場合、歯の表面が荒れるおそれがある。特に、歯に水分が付着した状態では、酸性成分による歯の表面の荒れが促進される。このように、歯に付着する水分は歯の漂白作用を強める作用、および、酸性成分による歯の表面の荒れを促進する作用を有する。

歯漂白装置１０はこのような水分の影響を踏まえ、歯を保護しながら効率的に歯を漂白できるように構成されている。具体的には、歯漂白装置１０は二酸化炭素ガスを放電部２２に供給する供給部２５、および、供給部２５から供給された二酸化炭素ガスに放電することにより歯漂白流体を生成する放電部２２を備えている。二酸化炭素ガスに放電した場合、放電後のガスに酸性成分が実質的に含まれない。このため、歯漂白流体を含み、酸性成分を含まないガスがアウトレット４０から口腔に供給され、酸性成分による歯の表面の荒れが抑えられる。また、歯漂白装置１０は加湿気体を生成する加湿器２３を備えている。加湿器２３により生成された加湿気体を含むガスが口腔に供給され、歯に水分が付着する。このため、歯に水分が付着した状態で歯漂白流体が歯に作用するため、歯が効率的に漂白される。

歯漂白装置１０を用いた歯の漂白効果に関する試験について説明する。次の試験条件で漂白効果を確認する試験を実施した。歯漂白装置１０による漂白の対象である試料はポルフィリン染色紙である。この染色紙は茶色に着色される。歯漂白装置１０に用いられる原料ガスは二酸化炭素ガスである。歯漂白装置１０から試料に供給されるガスの流量は０Ｌ／ｍｉｎ超かつ５Ｌ／ｍｉｎ以下の範囲から複数選択した。試料に対するガスの供給方法は次のとおりである。アウトレット４０が中空部３０から取り外された状態において、中空部３０の先端に対して一定距離を空けて試料を配置した。アウトレット４０が口に咥えられた場合における供給口４１Ａと歯との間隔を参照して一定距離を選択した。具体的には、一定距離は１ｍｍである。歯漂白装置１０により試料に対して一定時間にわたり連続的にガスを供給した。一般的なホワイトニングにおける１回あたりの実施時間を参照して一定時間を選択した。具体的には、一定時間は３０分である。歯の漂白効果を評価する指標として、ガスが供給される前の試料の明度とガスの供給が終了した後の試料の明度と差である明度差を選択した。色差測定装置を用いて、ガスが供給される前の試料の明度、および、ガスの供給が終了した後の試料の明度から明度差を測定した。図３は試験結果の一例である。Ｘ軸は試料に供給したガスの流量である。Ｙ軸は色差測定装置により測定された明度差である。ガスの流量が１Ｌ／ｍｉｎ以上の範囲では、ガスの流量にかかわらず明度差はほぼ０を示した。ガスの流量が０Ｌ／ｍｉｎ超かつ１Ｌ／ｍｉｎ未満の範囲では、ガスの流量が少なくなるにつれて明度差が増加した。

（変形例）
上記実施の形態に関する説明は本発明に関する歯漂白装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明は実施の形態以外に例えば以下に示される実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。

・本体２０の供給部２５の構成は任意に変更可能である。第１例では、供給部２５はハウジング２１における外面に設けられる。このため、供給部２５に取り付けられるガスボンベ２５Ａもハウジング２１の外面に配置される。第２例では、供給部２５は原料ガスを貯留できるように構成されたチャンバである。この場合、次のように供給部２５に原料ガスが充填される。別途準備されるガスボンベと供給部２５とがホース等により接続される。ガスボンベから供給部２５に原料ガスが供給され、チャンバが原料ガスにより満たされる。原料ガスの充填の完了後、ガスボンベと供給部２５との接続が解除される。

・電源部２８の構成は任意に変更可能である。第１例では、電源部２８は１次電池または２次電池の電力を放電部２２、加湿器２３、調整部２７、および、制御部２９に供給できるように構成される。

・中空部３０の構成は任意に変更可能である。一例では、中空部３０の内周面３２を構成する材料と、中空部３０の他の部分を構成する材料とが異なる。ＯＨラジカルの吸着を抑えるため、内周面３２を構成する材料は正に帯電しやすい材料であることが好ましい。

・アウトレット４０の構成は任意に変更可能である。第１例では、アウトレット４０は口腔にガスを供給できるように口を覆うマスクである。好ましい例では、マスクは口を覆う部分、および、口に咥えられる部分により構成される。口に咥えられる部分はガスを口腔に供給できるように供給口が形成される。第２例では、アウトレット４０は口に咥えられるノズルである。

本発明に関する歯漂白装置は家庭用および業務用をはじめとする各種の歯漂白装置に利用できる。

１０ ：歯漂白装置
２０ ：本体
２１ ：ハウジング
２２ ：放電部
２２Ａ：駆動回路
２２Ｂ：共振回路
２２Ｃ：積層圧電トランス
２２Ｄ：電極
２３ ：加湿器
２４ ：操作部
２５ ：供給部
２５Ａ：ガスボンベ
２６ ：パイプ
２６Ａ：第１パイプ
２６Ｂ：第２パイプ
２６Ｃ：第３パイプ
２７ ：調整部
２８ ：電源部
２９ ：制御部
３０ ：中空部
３１ ：流路
３１Ａ：第１流路
３１Ｂ：第２流路
３２ ：内周面
４０ ：アウトレット
４１ ：湾曲部
４１Ａ：供給口
４１Ｂ：排出口
４２ ：接続部
４２Ａ：流路
１００：商用電源

Claims (8)

1. 歯漂白流体が生成されるように二酸化炭素ガスに放電する放電部を備え、
   前記歯漂白流体を口腔に供給する供給口および口腔に存在するガスを外部に排出する排出口が設けられたアウトレットを含み、
   前記アウトレットは湾曲部を含み、前記供給口は前記湾曲部の中央部に構成され、前記排出口は前記湾曲部の中央部から周方向に離れた場所に複数設けられ、
   前記排出口は、前記供給口から供給された前記ガスが前記口腔の上の歯に沿って流れ外部に排出される第１供給経路を構成する複数の第１排出口と、前記供給口から供給された前記ガスが前記口腔の下の歯に沿って流れ外部に排出される第２供給経路を構成する複数の第２排出口を含む
   歯漂白装置。
2. 前記放電部に二酸化炭素ガスを供給する供給部をさらに備える
   請求項１に記載の歯漂白装置。
3. 前記供給部はガスボンベを着脱できるように構成される
   請求項２に記載の歯漂白装置。
4. 加湿気体を生成する加湿器をさらに備える
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯漂白装置。
5. 前記放電部で生成された前記歯漂白流体を含むガスを前記アウトレットに案内する中空部とをさらに備える、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯漂白装置。
6. 前記中空部はガスの流路を形成する内周面を含み、
   前記内周面を構成する材料はシリコンよりも正に帯電しやすい材料を含む
   請求項５に記載の歯漂白装置。
7. 前記排出口の開口面積は前記供給口の開口面積よりも小さい
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の歯漂白装置。
8. 前記歯漂白流体を含むガスの流量が０Ｌ／ｍｉｎ超かつ１Ｌ／ｍｉｎ未満の範囲に含まれるように口腔に前記ガスを供給する
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の歯漂白装置。

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