JPH01178256A - 電子歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［、産業上の利用分野］ この発明はブラ・ソシング効果とともに、歯ブラシの柄
に埋設し、た圧電効果を有する材料より発生ずる電子に
よりｍ垢を分解し、除去する歯ブラシに関するものであ
る。

１−従来の技術］ 通常のブラッシング効果の他に、電子を供給し歯垢を分
解除去する歯ブラシとして、従来から乾電池や太陽電池
を内蔵したものがあった。これらは電池を密封したり電
極を引出すために構造が複雑になるうえ、電池などの°
部品コストが高いので、全体的に高い価格のものになる
。更に電池は寿命が無視できず、太陽電池は発生する起
電力が小さい。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記従来技術の欠点である、構造の複雑さに
よる製造の繁雑さと、高い部品コストによってもたらさ
れる高い商品コストを低減し、さらには寿命制限がなく
、発生する起電力が大きい歯ブラシを得んとするもので
ある。

［問題点を解決する為の手段」 この発明の歯ブラシの基本的な構造を第１図において説
明する。

（イ）把握柄部１とブラシ毛柄部２の間の柄３の部分を
中心に圧電効果を有する材料の圧電素子４を埋設する。

（ロ）ブラシ毛５のブラシ毛植設部６付近にブラシ毛５
側の電極７を露出する。

（ハ）圧電素子４の異なる電極７と８の間に整流作用を
有する半導体ダイオードを接続する。

以上の方法で上記問題点を解決した９ １作用］ この発明の歯ブラシは圧電効果を有する圧電素子を用い
る。圧電効果とは物質に力を加えると電気分極により電
圧が発生し、また逆に電圧を加えると変位や力が発生ず
る現象である。

第２図は圧電素子に起電力が生れる原理を示すものであ
る。圧電素子１０が膜に垂直方向に分極していると圧電
素子の膜に水平方向の伸縮の際に電極１１．１２に異な
る極性の電荷が誘起される。その場合当然ながら電極１
１と１２を短絡すれば電流が流れる事になる。第３図と
第４図は第２図で示した圧電素子１０をベーク仮に接着
し、ベーク板を叩いて曲げた時の電圧の出力をシンクロ
スコープで見たもので、縦軸が電圧Ｖを一目盛り２ボル
トで、横軸が時間ｔを一目盛り２０ｍ５ｅＣで表示しで
ある。第３図は半導体ダイオードつがない時の電極１１
．１２の間の電圧を、第４図は電極１１．１２の間に半
導体ダイオード９を接続した場合の電極１１．１２の間
の電圧を示すものである。半導体ダイオード９がない第
３図では電圧は低いし、ベーク板のはね返りで逆極性の
電圧が生じる９第４図では電圧は高いし、完全に整流が
なされている。

この発明の歯ブラシは上記現象を利用し、第１図に示し
た基本構成の歯ブラシにおいて柄３の部分が曲がる時の
圧電素子４の伸縮に応じて起電力が発生し、ブラシ毛５
のブラシ毛植設部６付近に露出したブラシ毛側の電極７
と圧電素子の他の極から取出す把握柄部１付近に露出し
た電極８の間に電位差が生じる。歯ブラシで歯を磨く時
、必ずブラシ毛５に力が加わる事になり、従って大部分
の場合柄３はブラシ毛側の面が凸になるように曲がる。

この曲り方に対応した圧電素子４の伸縮に応じ電極８に
正、電極７に負の電荷が誘起されるような圧電素子４の
分極にしておけば良い。電子の流れは圧電素子４のブラ
シ毛５付近の電極７から口中の唾液等の水分、歯、歯茎
から人体を通じ手から圧電素子の他方の電極８に達する
回路を流れる事になる。さらに電極７から電子の流れを
実質的に大きくするために電極７と電極８の間に整流作
用を有する半導体ダイオード９を接続する９圧電素子４
の電極７に正の電荷、電極８に負の電荷が誘起される場
合には抵抗値の大きい口や人体の回路を通らないで半導
体ダイオード９をほとんどの電流が流れる事になる。す
なわち第４図で示したごとく電流は整流され、しかも高
い負の電圧で電極７からのみ電子の流れが生じる９一般
にこの種の半導体ダイオードは密封されていて比較的耐
水性があり、価格も安い。

虫歯は口の中の酸を作る細菌のσ力きによって硬い無機
質の歯が破壊されて行く病気である９０の中のある種の
細菌がｍ面に広がりながら増殖し歯全体を覆う。これが
歯垢である。さらには唾液中の蛋白質や無機塩分が沈着
し細菌は層をなして付着して歯垢は厚みを増していく。

歯垢が沈着して日が立ち石灰化したものが歯石であり主
成分はリン酸カルシウムである。また歯そう膿ろうは歯
垢が歯肉縁あるいは歯肉縁下にくい込む形で形成され、
歯肉や歯根膜に炎症を引起こし、この炎症が悪化したも
のを言う。いずれにせよ歯垢、歯石を収除く事が歯の健
康には必要であり、単なるブラッシング効果だけでは十
分でない事が多い。

この発明は唾液中に含まれる主としてカリウム、ナトリ
ウム、マグネシウム、重炭酸、塩素およびリン酸のよう
な陽陰各種のイオンの存在により導電性になっている口
の中の液を利用して圧電素子から発生した電子が歯の周
辺では水から電子を得る還元反応が行われ、この分極作
用で歯垢が分解され、また還元反応によって虫歯の原因
となる乳酸を中和する。

Ｉ−実施例」 第１図で示したこの発明の実施例を基本構造として第５
図以下でこの発明の歯ブラシの他の実施例を示す。第１
図で示したこの発明の歯ブラシの樹脂でできた把握柄部
ｌとブラシ毛柄部２の間の柄３の曲り方は既に述べたが
、柄３の曲りに対応し、て電極７に負の電荷を誘起しな
ければならない。このための方法として、圧電素子４に
第５図で示すような圧電性を存する材料を２枚重ねたバ
イモルフを用いる。バイモルフ圧電素子１３が曲がると
曲がった方向に対応して電極１４．１５には必ず異なっ
た電荷が生じる９またバイモルフ圧電素子は第６図に示
すように片方が金属の薄板１６でも良い。金属の薄板１
（）は伸縮がほとんどなく、高分子をを主とする圧電性
を有する材料１７は比較的伸縮が自由ななめ、金属の薄
板１６に対し圧電性を有する材Ｉｔ　１７がブラシ毛側
にある時は伸びが主となり、反対の場合は縮みが主とな
る。

第５図、第６図いずれのバイモルフの場合もあらかじめ
伸びまたは縮みに対応して圧電性を有する材料を分極し
ておけば、ｒｋ　＋Ｍきの際の曲がりに対応して電極１
５．１８は負の電荷が誘起され、電子が出てくる事にな
る。バイモルフを用いないでこの発明の歯ブラシの目的
を効果的に達成する実施例の構成を第７図、第８図で示
す。単層の圧電性分有する材料よりなる圧電素子４を歯
ブラシの「１弓こ埋設し、柄３の中心からずれた所に設
置する事により柄３がブラシ毛５の側に凸になるように
曲がる際に柄３の厚さの中心付近を境にして圧電索子４
は縮むか伸びる事になる。第７図の場合は縮み、題８図
の場合は伸びる事になる。当然電極７から電子を取出す
必要が有るため、第７図と第８１？４の圧電素子４の分
極の方向は逆にならなければならない。」−記のように
圧電索子４を柄３の屈曲に応じて対応した伸縮をするよ
うに設置する事によりこの発明の歯ブラシを簡単に効果
的に達成することが可能になる。第５図、第６図、第７
図および第８図においても異なる二つの電極の間に整流
作用を有する半導体ダイオード９を接続する事により電
子の流れを効果的に大きくする事は言うまでもない９ 歯ブラシの柄３に埋め込む圧電素子４の二つの電極７．
８に露出した部分を作る事は上述したが、第９１”２で
示す実施例ではブラシ毛植設部６付近には電極７のみを
形成して露出し、逆に把握柄部１付近には電極８のみを
形成して露出する。すなわち電極７と電極８のうち圧電
素子４の両面に共に対向して形成しである部分は完全に
柄３の樹脂の中に密封されて露出部において電極７と電
極８の尚ブラシ使用時における電気的短絡がなくなるこ
の発明の尚ブラシをより具体的にする実施例を述べる。

第１０図に示すように把握柄部１付近に露出した圧電素
子４の電極８に金属板１９を接続させると共に把握柄部
１の回りを囲むように固定する。さらに把握柄部１に埋
設した半導体ダイオード９を電極７と金属板１９の間に
接続する。

こうする事で歯磨きの際に手は絶えず金属板１つに触れ
る事になり、この発明の効果が有効に儂く上、電極８の
保護にもなる。第１１図に示すのは携帯を目的として１
イブラシの把握柄部１の大部分２０が尚ブラシ本体２１
と分離収納できるようになっている。歯ブラシ本体２１
の把握柄部の一部２２に露出した電極８と接触させるた
めに、把握柄部の大部分２０を把握柄部の一部２２に入
れ込む、従って把握柄部の大部分２０の一部または全体
が金属などの導通性のあるもので作られる必要がある。

この構造の物は非使用時には、キャップ状になっている
把握柄部の大部分２０はブラシ毛５を収納する事ができ
る物である。

［発明の効果］ この発明の電子歯ブラシは圧電素子と整流作用を有する
半導体ダイオードを圧電素子の異なる電極間に接続した
物を埋め込むだけでよく、従来の電子を発生ずる歯ブラ
シが電池を使用したり太陽電池を使う結果構造が複雑に
なり、コスＩ−が高くなり、寿命に問題があったり、発
生する起電力が小さかったりした欠点を解決する事がで
きる。またこの発明の歯ブラシは歯を磨く時に加える力
に応じて電子の発生量が多くなるが、これは力が大きい
と柄が大きく屈曲し圧電素子もそれに応じて大きく伸縮
するからである。これは歯を磨く時のブラッシングと電
子供給のタイミングが一致して歯垢を取除くのに効果的
でこの発明の歯ブラシをさらに有効な物にする。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本構造を示す縦断面図、第２図は
圧電素子の原理を説明する斜視図、第３図と第４図はシ
ンクロスコープで見た圧電素子から発生する起電力のグ
ラフ、第５図と第６図は圧電素子をバイモルフとした時
の斜視図、第７図と第８図は圧電素その配置方法を示す
縦断面図、第０図はこの発明をより効果的にする実施例
を示す縦断面図、第１０図と第１１図は他の実施例を示
す斜視図である９ −１・・・把握柄部、２・・・ブラシ毛柄部３・・・柄
　　　　４・・・圧電素子 ７．８・・電極　　９　・半導体ダイオード１３　・・
バイモルフ圧電素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、把握柄部からブラシ毛柄部の間の柄に圧電効果を有
   する材料よりなる圧電素子を埋設し、該ブラシ毛柄部の
   ブラシ毛植設部と該把握柄部のそれぞれに該圧電素子か
   ら異なる電極を配設して露出し、該異なる電極間に整流
   作用を有する素子を接続した事を特徴とする電子歯ブラ
   シ。 ２、薄くて可とう性があり、圧電効果を有する材料から
   なる圧電素子を用いた特許請求の範囲第１項記載の電子
   歯ブラシ。 ３、バイモルフ構成の圧電素子とした特許請求の範囲第
   １項記載の電子歯ブラシ。 ４、圧電素子を埋設する樹脂の厚さが該圧電素子の上下
   で異なる特許請求の範囲第１項記載の電子歯ブラシ。 ５、圧電素子の両面に導電性のある異なる電極を設け、
   ブラシ毛植設部での露出部においては該圧電素子のブラ
   シ毛側のみに該異なる電極が露出した特許請求の範囲第
   １項記載の電子歯ブラシ。 ６、把握柄部において異なる電極の一つの電極に金属板
   の一部が接触し、該金属板全体で該把握柄部の周りを包
   み、さらに該金属板の一部が整流作用のある素子を通し
   て該異なる電極の他の電極と接触するようにした特許請
   求の範囲第１項記載の電子歯ブラシ。 ７、把握柄部の一部を取外し可能とし、該一部の把握柄
   部が電気導通性を有するものとし該把握柄部に露出する
   圧電素子の電極と電気的に接続できるようにした特許請
   求の範囲第１項記載の電子歯ブラシ。