JPWO2006082799A1 - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

合成樹脂製ブラシ本体１０の植毛台１２に、熱可塑性樹脂製のブラシ毛２が融着されて植毛部が形成され、植毛部を構成するブラシ毛２の少なくとも一部に、毛先側で分岐し、分岐した毛先が先細のテーパー状にあらかじめ形成された先細毛、芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有する先細毛、あるいは芯部又は島部が毛先に露出した芯毛があらかじめ形成された先細毛のいずれかを用いた歯ブラシは、歯間や歯と歯茎との間などの狭い部位へのブラシ毛の挿入性に優れ、歯垢除去効果が高く、清掃性に優れるとともに、口腔内における操作性、更には意匠性にも優れる。

Description

本発明は、歯ブラシに関し、更に詳しくは、歯垢除去効果、清掃性に優れ、口腔内での操作性、更には意匠性にも優れた歯ブラシに関する。

従来、歯間部や歯と歯茎との間の境目などの狭い部分の歯垢除去効果、清掃性を向上させた歯ブラシとして、ブラシ毛の先端をテーパー状に加工して前記のような狭い部分への挿入性を高めたものが数多く提案されている。例えば、両端にテーパー部を有する合成モノフィラメントを中央部から屈曲させて刷毛として植毛穴に集束植毛した歯ブラシにおいて、前記合成モノフィラメントのテーパー部先端部から所定長さの各部位における刷毛径が基部の刷毛径に対して所定の比率となるテーパー形状としたもの（特許文献１参照。）、ブラシヘッドの植毛孔にフィラメントの毛束をＵ型に折り曲げて植設してなる歯ブラシにおいて、前記フィラメントの一端を球状、もう一端をテーパー状として、フィラメントの両先端の形状が異なる歯ブラシ、更に前記フィラメントの一端をもう一方の先端より突出させて植設した歯ブラシ（特許文献２参照。）、植毛台に、長いテーパーブリッスルと短いテーパーブリッスルとをタフト（ブリッスルの束）別に植設して相互に混在させた歯ブラシ（特許文献３参照、）など、毛先をテーパー状の先細毛とした各種歯ブラシが提案されている。更には、ポリエステル樹脂製の海部の中にポリアミド樹脂製の島部を散在させた断面形状を有する複合合成樹脂製フィラメントの先端部を酸又はアルカリの溶液に浸漬して海部を溶解させることで毛先に島部のみを露出させて芯毛が所定長形成された海島複合繊維が植毛台に植毛された歯ブラシ（特許文献４参照。）、植毛台面における基部断面形状が円形状、楕円形状、三角形状又は六角形状などの所定形状になる単位断面要素を複数個連結した形状からなる刷毛を酸又はアルカリなどの薬液に浸漬して、刷毛先端部が複数に分岐され、かつ各分岐毛が先鋭なテーパー状とされた刷毛を植毛した歯ブラシ（特許文献５参照。）、先端部に複数の先鋭なテーパー状分岐毛を形成するとともに、特定の分岐毛に対して他の分岐毛を異なる長さにした刷毛を植毛してなる歯ブラシ（特許文献６参照。）なども提案されている。

上記のような各種形状の先細毛を植毛台に植設した歯ブラシは、前記先細毛の先端形状により歯間や歯と歯茎との間などの狭い部位への毛先の挿入性に優れ、当該部位の歯垢除去効果が高く、清掃性に優れている。しかしながら、上記のような従来の先細毛を用いた歯ブラシは、合成樹脂の射出成形などにより予め成形されたブラシ本体の植毛台に形成された植毛穴に、少なくとも一端がテーパー状に形成された合成樹脂製フィラメントの毛束をＵ型に２つ折りし、平線（金属線材、ワイヤステープルなどとも呼ばれる。）とともに嵌入固定（打ち込み）されている。しかし、毛束を平線を用いて植毛台の植毛穴に打ち込む場合には、植毛台の厚みに制限があり、あまり薄くできず、また一つの植毛穴に植設される毛束の密度にも限界がある。

また、予め毛先が先細に加工されたブラシ毛を植毛台に植設する場合、前記のような平線を用いた植毛では、植毛後に毛切り（トリミング）によって毛先を切り揃えることができず、植毛面は植毛時のままとなる。しかし、平線を用いた植毛の場合、植毛穴底面と平線との間のブラシ毛が挟まれる部分で、ブラシ毛がＵ字形に折り曲げられるが、当然のことながら、折り曲げられる位置に多少の高低差が生じ、この高低差が植毛面を不揃いにする。即ち、平線を用いた植毛では、予め先端加工されたブラシ毛を用いて毛先が揃った植毛面を有する歯ブラシを製造することはできない。しかし、植毛面の形状（コンフィグレーション）は、清掃性や歯垢の除去効果に大きな影響を及ぼすことから、歯ブラシにおいては、植毛面の形状は極めて重要である。

一方、歯ブラシの植毛台にブラシ毛を固定する方法としては、上記した平線を用いた方法以外に、毛束の基部に熱融着などにより形成した融合塊など、植毛穴の穴径や毛束径よりも幅広の厚肉部を形成し、ブラシ本体の成形時に前記厚肉部を成形キャビティ内に配置してブラシ本体の成形材料を前記キャビティ内に充填して成形することで、ブラシ毛を植毛台に固定する、いわゆるインモールド法と呼ばれる方法（例えば、特許文献７〜９等参照。）、更にその際にブラシ毛を、まず植毛部カバー（一次成形ハンドル部）に装着し、この植毛部カバーを植毛台（二次成形ハンドル部）と一体に成形することでブラシ本体の成形時における成形材料の漏れを防止する方法（特許文献１０、１１等参照。）、更に、植毛台（剛毛保持体、剛毛ベースともいう）にブラシ毛（剛毛）を収容するための複数の穴（植毛孔）を形成しておき、または前記穴を成形することなしに、前記ブラシ毛の固着側基端部を熱溶融し、さらにはブラシ毛長を短縮して前記固着端部に厚肉部（肥厚部、肥大部ともいう）を形成し、前記植毛台に前記熱溶融したブラシ毛の基端部を融着する、いわゆるフューズイン法と呼ばれる方法など、平線を用いることなしに植毛台にブラシ毛を固着した歯ブラシ（無平線歯ブラシ）の製造方法が提案されている（特許文献１２，１３等参照。）。また、毛先がテーパー状に先鋭化された針状毛の植毛部カバー（ヘッドインサート）に形成された通孔に押し入れた後に前記針状毛の基端部（非針状部分）を熱融着して植毛部カバーに固定した後、ヘッドインサートを歯ブラシ本体の植毛台（ヘッド部）に接着させた歯ブラシも提案されている（特許文献１４等参照。）。これらの平線を用いない歯ブラシの製造方法によれば、植毛台に形成された植毛孔に平線とともに毛束を打ち込む方法に比べて植毛台の厚みを薄くすることが可能となり、口腔内での操作性の向上が期待できる。また、平線を用いた方法に比べて、ブラシ毛の植毛密度を高くすることもできる。しかし、従来の無平線歯ブラシの製造方法で製造されたものは、前記製造方法によりブラシ本体の成形時に植毛台にブラシ毛を一体に固定して植設したのち、植毛台に植設された前記ブラシ毛の先端に機械加工により通常の先丸加工を施したり、先端部を機械的に分割して植毛部を形成していた。

また、あらかじめ先端加工したブラシ毛を、平線を用いることなしに植毛台に固着する場合には、植毛台を形成した後にブラシ毛の毛先を機械的あるいは化学的に加工してブラシ毛束先端部の形状を整えたり、ブラシ毛の先端で構成されるブラシ面の形状を整えたりすることができないことから、植毛時にブラシ毛束先端の形状や、ブラシ面の形状を整えておかなければならない。たとえば、前記特許文献７〜９に開示されたインサート法においては、図１５に示すように、ブラシ毛（剛毛）２を集束した毛束３の基端部３０ｂに、毛束３のブラシ毛２を融合して厚肉部（融合塊）３１を形成し、厚肉部３１をブラシ成形用金型１３０のキャビティ１４０内に配置した状態でキャビティ１４０内に成形用樹脂材料を充填してブラシ本体の植毛台にブラシ毛２（毛束３）を固定するのであるが、毛束３の基端部に厚肉部３１を形成し、これをキャビティ１４０内に配置するに際しては、当て板１１０に各毛束３における先細加工した先端３０ａ側を当接させて、あらかじめ毛束３の先端形状や、ブラシ毛２で構成されるブラシ面ｆの形状を整えておかなければならない。また、前記特許文献１２に開示されているフューズイン法による無平線歯ブラシの製造方法においては、たとえば図１９に示すように、ブラシ毛２の毛束（剛毛束）３０の基端３０ｂ側を溶融して厚肉部（肥厚部、溶融塊）３１を形成し、これをあらかじめ成形したブラシ本体１０の植毛台（剛毛保持体）１２に融着する。更に、前記特許文献１３に開示されているフューズイン法による無平線歯ブラシの製造方法においては、図２０に示すように、ブラシ毛の毛束（剛毛束）３０の基端部３０ｂを溶融して厚肉部（肥大終端部）３１を形成するとともに、歯ブラシ本体１０の植毛台（剛毛ベース）１１の植毛面１２ａを溶融し、更には図２１に示すように植毛面１２ａに植毛孔（凹孔）６を形成し、前記溶融した厚肉部３１を溶融した植毛台表面１２ａ又は植毛台表面１２ａに形成した植毛孔６に熱融着して毛束３を植毛台１２へ固着する。これら特許文献１２、１３に開示された方法においても、前記毛束３の基端部３０ｂに厚肉部３１を形成し、これを植毛台１２の植毛面１２ａに融着する際には、当て板４１０、５１０に各毛束３の先細加工した毛先側（先端側）３０ａを当接させて、あらかじめ毛束３の先端形状や、ブラシ毛で構成されるブラシ面ｆの形状を整えておかなければならない。

上記のように、平線を用いることなく、あらかじめ先端加工されたブラシ毛を植毛台に植設して植毛部を形成する場合には、植毛後の後加工ができないことから、植毛時に前記先端加工されたブラシ毛の先端部を当て板などに当接させて整列させた状態で作業がおこなわれなければならない。しかしながら、清掃性向上のために単なる先細のテーパー形状に形成したブラシ毛の場合には、毛先が細く腰がないことから、植毛作業時に当て板などにテーパー状先端部を当接して毛先を揃えようとすると、該先端部が曲がったり折れたりしてしまい、植毛後のブラシ毛の毛先が不揃いになり易く、毛束の先端部やブラシ毛の先端で構成されるブラシ面を所望の形状に整えることが困難であった。

特開平６−１４１９２３号公報 特開平７−２８４４１２号公報 特開平１１−７５９３９号公報 特開平９−３２２８２１号公報 特開２００３−１４４２２９号公報 特開２００３−１９９６２６号公報 特公平６−１６７２５号公報 特許第２７３２８７５号公報 特表平９−５１２７２４号公報 特開平９−１８２６３２号公報 特開２００３−１０２５５２号公報 特開平２−９９００２号公報 特公平６−４６９６２号公報 特開２００４−１８１２１５号公報

本発明は、歯間や歯と歯茎との間などの狭い部位へのブラシ毛の挿入性に優れ、歯垢除去効果が高く、清掃性に優れるとともに、口腔内における操作性にも優れ、更には意匠性にも優れた歯ブラシを提供せんとするものである。

上記の目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、毛先をあらかじめ特定の先細形状に形成したブラシ毛を、平線を用いることなく、熱的に歯ブラシ本体の植毛台へ固着して植毛部を形成することにより、先細に形成されたブラシ毛の毛先が植毛台への固着作業に際して曲がったり折れたりすることがなく、ブラシ毛の毛先が揃った歯ブラシを製造することができることを知見し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る歯ブラシは、合成樹脂製のブラシ本体の植毛台に、熱可塑性樹脂製のブラシ毛が融着されて植毛部が形成された歯ブラシであって、前記植毛部を構成するブラシ毛の少なくとも一部が、（１）毛先側で分岐し、分岐した毛先が先細のテーパー状にあらかじめ形成された先細毛、又は（２）芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有する先細毛、（３）前記芯部又は島部が毛先に露出した芯毛があらかじめ形成された先細毛、のいずれかであることを特徴とするものである。

前記のような本発明に係る歯ブラシにおいては、前記ブラシ毛が、その基端部に形成された厚肉部により植毛台に固定されていることが好ましい。この場合の厚肉部は、ブラシ毛又はブラシ毛束の基端部を熱溶融して形成した溶融塊からなることが好ましい。

本発明に係る歯ブラシにおける前記植毛台の厚みは３．５ｍｍ以下とすることが好ましい。

本発明に係る歯ブラシにおける前記先細毛としては、単位断面要素を複数個連結した断面形状を有する合成樹脂製フィラメントを用いることができる。この場合、前記合成樹脂製フィラメントの先端をアルカリや酸などの溶液に浸漬することで、前記連結した単位断面要素の数に応じた数の先細テーパー状の分岐毛がブラシ毛先端に形成された先細毛となる。

また、前記芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有する先細毛としては、前記鞘部又は海部が毛先に向かって細くなるテーパー状に形成されているものを使用することができる。この先細毛の場合には、毛先に複数の芯毛が露出してなる分岐毛、又は毛先に単一の芯毛が露出してなる先細毛のいずれであってもよい。また、この断面形状が芯鞘構造又は海島構造で先端に芯毛が形成された先細毛としては、前記芯毛の断面形状がその軸方向全長にわたって略同形であるものが好ましい。

前記ブラシ毛の素材は特に限定されず、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などを使用することができる。特に、断面形状が芯鞘構造又は海島構造で先端に芯部又は島部が露出した芯毛を有する先細毛の場合には、芯部又は島部の素材の主成分がポリアミド樹脂からなり、鞘部又は海部の素材の主成分がポリエステル樹脂からなるものが好ましい。

本発明に係る歯ブラシにおいては、仕様の異なる少なくとも２種類のブラシ毛から植毛部が構成されていてもよい。すなわち、植毛部の全てが前記のような先細毛である必要はなく、植毛部の一部のみに先細毛が植毛され、残りは通常のブラシ毛であってもよい。例えば、植毛部の先端部、右側面部、中央部、左側面部、後端部の少なくとも一部に先細毛が植毛されていてもよい。また先細毛として、その先端形状、太さ、断面形状、長さ、材質など仕様の異なる少なくとも２種類が異なるものを組み合わせて用いてもよい。また、先細毛以外のブラシ毛を用いる場合にも、その太さ、長さ、断面形状、材質などが異なるものを組み合わせてもよい。

また、植毛部におけるブラシ毛の先端で構成されるブラシ面はかならずしも平面である必要はなく、所望の形状に形成することができ、前記ブラシ面が凹凸を有してもよく、この場合、ブラシ面が、植毛部の長さ方向及び幅方向の両方向において凹凸を有していてもよい。

上記のような本発明に係る歯ブラシにおいては、ブラシ毛を植毛台に熱的に固着する方法として、ブラシ毛を、歯ブラシ本体の植毛台に対して、インモールド法又はフューズイン法により融着する方法など、いずれの方法で製造することもできる。

本発明に係る歯ブラシは、合成樹脂製のブラシ毛が植毛台に対して、たとえばインモールド法又はフューズイン法により融着して熱的に固着されて植毛部が形成された、所謂、無平線歯ブラシである。従って、ブラシ本体の植毛台に形成した植毛孔に平線とともにブラシ毛の毛束を打ち込んで（嵌入して）製造される歯ブラシに比べて植毛台の厚みを薄く形成することができ、口腔内での操作性に優れるとともに、意匠性にも優れている。また、植毛部を構成するブラシ毛の少なくとも一部が、（１）毛先側で分岐し、分岐した毛先が先細のテーパー状にあらかじめ形成された先細毛、又は（２）芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有する先細毛、（３）前記芯部又は島部が毛先に露出した芯毛があらかじめ形成された先細毛であることから、歯間や歯と歯茎との間などの狭い部位へのブラシ毛の挿入性に優れる。

即ち、無平線により植毛された、厚みの薄い植毛台を有する歯ブラシは、平線を用いて植毛された歯ブラシに比べて、歯ブラシのヘッドを口腔内で自在に扱うことができる。そのため、磨き残しができやすく歯科疾患のリスクの高い部位を清掃するために適した位置に歯ブラシのヘッドをスムーズに移動させることができ、かつその位置での清掃行為においても、操作できる自由度が大きいため、歯垢を除去するブラシ毛の動きが効果的となり、歯垢除去力が高められる。しかも、本発明では、無平線で植毛されるブラシ毛として先細毛を用いていることから、歯頸部や歯間部など、歯科疾患のリスクの高い狭い部位へのブラシ毛の到達性が高く、従来の歯ブラシに比べて優れた歯垢除去効果を発揮しうる。

さらに、通常の先細毛（単なるテーパー毛）の場合、先細に形成されたテーパー形状のため、毛束の密度が低いと腰が弱く歯の平らな部分における刷掃性が低下しがちであるが、本発明に係る歯ブラシは、ブラシ毛を熱的に植毛台へ固着してなることから、平線を用いてブラシ毛を植毛孔に打ち込む場合に比べて毛束の密度を高くすることができる。このため、先細毛であっても毛束の腰が強いことから、歯頸部や歯間部などの狭い部位だけでなく、歯の平面部における刷掃性にも優れ、歯全体に対する歯垢などの除去効果が高く、清掃性に優れる。

また、本発明に係る歯ブラシにおいては、植毛部を構成するブラシ毛として、前記（１）〜（３）のような特定構造の先細毛を用いてなることから、平線を用いずにブラシ毛を植毛台に固着するに際して、ブラシ毛の先端を当て板などに当接して毛束及びブラシ毛の先端で構成されるブラシ面を所望の形状となるように揃える場合に、前記（１）の先端が分岐した先細毛の場合にあっては、ブラシ毛先端の複数の分岐毛により毛先の腰が強く、かつ複数の分岐毛先端が前記当て板表面に当接することにより、また前記（２）の断面形状が芯鞘構造又は海島構造であり、毛先に前記芯部又は島部が露出した芯毛があらかじめ形成された先細毛にあっては、前記芯毛により毛先の腰が強くかつ該芯毛が前記当て板表面に当接することにより、植毛台に対するブラシ毛の固着時に毛先が折れ曲がったり、また毛先が揃わないといったこともない。従って、前記ブラシ毛の毛先が当接する当て板の部分を所望の形状とすることで、毛束の先端形状や、ブラシ毛の先端で構成されるブラシ面を任意の形状に形成することができる。

さらに、本発明のように、予め毛先が先細に加工されたブラシ毛を植毛台に植設する場合、従来からの平線を用いた植毛では、植毛後に毛切り（トリミング）によって毛先を切り揃えることができず、植毛面は植毛時のままとなり、植毛穴底面と平線との間のブラシ毛が挟まれる部分で、ブラシ毛がＵ字形に折り曲げられ、折り曲げられる位置に多少の高低差が生じ、この高低差が植毛面を不揃いにすることから、予め先端加工されたブラシ毛を用いて毛先が揃った植毛面を有する歯ブラシを製造することはできない。これに対し、本発明の歯ブラシは、無平線の植毛により、平面に限らず、凸状、凹状又は凹凸状、その他の特定形状に毛先を揃えた植毛面を有する歯ブラシとすることができ、より清掃性や歯垢除去効果の高い歯ブラシを提供することができる。

前記歯ブラシのブラシ毛が、その基端部に形成された厚肉部により植毛台に固定されている場合には、前記厚肉部と植毛台表面との間にアンダーカット部が形成されて該厚肉部のアンカー効果により植毛台へのブラシ毛の固定強度が高くなり、植毛台からのブラシ毛が脱落しにくくなることから好ましい。更に、前記厚肉部がブラシ毛束の基端部を熱融着して形成した溶融塊からなる場合には、ブラシ毛が互いに熱融着されることでよりブラシ毛の脱落がより確実に防止される。

前記歯ブラシの植毛台の厚みを３．５ｍｍ以下とすることで、口腔内における操作性及び意匠性に優れた歯ブラシとなる。

前記先細毛として、単位断面要素を複数個連結した断面形状を有する合成樹脂製フィラメントを用い、その先端をアルカリや酸などの薬液に浸漬することで、前記連結した単位断面要素の数に応じた数の先細テーパー状の分岐毛がブラシ毛先端に形成したものを用いた場合には、毛先に形成された複数の分岐毛により狭い部分への挿入性に優れ、かつ歯肉への当たりが柔らかくて歯肉を傷づけたり痛みを感じさせたりすることがないにもかかわらず、ブラシ毛の腰は強く歯垢除去効果に優れる。

また、前記先細毛が、その断面が芯鞘構造又は海島構造で、毛先に芯部又は島部からなる単又は複数の芯毛が露出してなるブラシ毛の場合、露出した芯毛により狭い部分への挿入性に優れ、かつ歯肉への当たりが柔らかくて歯肉を傷づけたり痛みを感じさせたりすることがないにもかかわらず、ブラシ毛の腰は強く歯垢除去効果に優れる。さらに、前記鞘部又は海部がブラシ毛の先端に向かって細くなるテーパー状に形成されているものは、歯肉への当たりがより柔らかくなるだけでなく、狭い部分への挿入性により優れる。

前記ブラシ毛の材質としてポリエステル樹脂を用いた場合には、ＮａＯＨなどのアルカリの薬液に浸漬することで、ブラシ毛の先端を容易にテーパー状に加工したり、分岐毛を形成することができる。またブラシ毛の材質としてナイロン樹脂を用いた場合には、先細のテーパー状であっても腰が強く耐久性に優れたブラシ毛とすることができる。更に、芯部又は海部がナイロン樹脂であり、鞘部又は海部がポリエステル樹脂である、断面が芯鞘構造や海島構造のテーパー毛の場合には、ブラシ毛先端を前記のような薬液に浸漬することで、ブラシ毛先端にナイロン樹脂からなる鞘部や島部が露出して芯毛が形成され、またポリエステル樹脂からなる鞘部又は海部がブラシ毛の先端に向かって細くなるテーパー状のブラシ毛を容易に製造することができるとともに、芯部のナイロン樹脂によりブラシ毛の腰が強く、且つ耐久性にも優れた歯ブラシとすることができる。

また、前記植毛部を、材質、太さ、断面形状、長さ、先端形状等の仕様の異なる少なくとも２種類のブラシ毛から構成することで、清掃性、耐久性等を、歯垢除去、歯肉のマッサージなど、製造する歯ブラシの主たる目的に応じて自由に設定することができる。

前記植毛部におけるブラシ毛の先端で構成されるブラシ面が平面でない歯ブラシ、例えば、前記ブラシ面が凹凸を有する歯ブラシ、更には前記ブラシ面が植毛部の長さ方向及び幅方向の両方向において凹凸を有する歯ブラシの場合には、前記ブラシ面における凸部により歯間部や歯と歯茎との間などの狭い部分への挿入性がより向上し、歯垢除去効果及び清掃性がより一層優れた歯ブラシとなる。

本発明に係る歯ブラシは、たとえばインモールド法又はフューズイン法により、平線を用いることなくブラシ毛を植毛台に熱的に固着して容易に製造することができる。

本発明の歯ブラシの１実施の形態を示す正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、歯ブラシの要部（ブラシ部）の拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）は別の実施の形態の歯ブラシの要部（ブラシ部）の拡大断面図である。 （ａ）は分岐毛の先端部の拡大図、（ｂ）〜（ｈ）は分岐毛フィラメントの断面図である。 （ａ）は先端に複数の芯毛が突出形成されたブラシ毛の正面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）〜（ｅ）は海島構造を有するフィラメントの断面図である。 （ａ）は先端に複数の芯毛が突出形成されたブラシ毛の他実施例の斜視図、（ｂ）は前記ブラシ毛のフィラメントの断面図である。 （ａ）は先端に単一の芯毛が突出形成されたブラシ毛の斜視図、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）は先端に単一の芯毛が突出形成されたブラシ毛の斜視図、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）は先端に単一の芯毛が突出形成されたブラシ毛の斜視図、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）は先端に単一の芯毛が突出形成されたブラシ毛の斜視図、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は断面芯鞘構造フィラメントの断面図である。 （ａ）はブラシ毛の分布を説明するためのブラシ部の正面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）はブラシ面の１実施形態を示すブラシ部の正面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）はブラシ面の他実施形態を示すブラシ部の正面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、インサート法による歯ブラシの製造工程の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、他のインサート法の実施形態を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、他のインサート法による歯ブラシの製造工程の説明図である。 （ａ）〜（ｆ）は、植毛台カバーを用いたインサート法による歯ブラシの製造工程の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、フューズイン法による歯ブラシの製造工程の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、フューズイン法による歯ブラシの製造工程の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、フューズイン法による歯ブラシの製造工程の説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、ブラシ面を所定の形状に形成する方法の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、毛束の先端を所定の形状に形成する方法の説明図である。

符号の説明

１ 歯ブラシ
２ ブラシ毛
３ 毛束
４ 植毛部カバー
１０ ブラシ本体
１１ ブラシ部
１２ 植毛台
１３ 首部
２０ 柄部
３１ 厚肉部
ｆ ブラシ面

図１は、本発明に係る歯ブラシの１実施の形態を示す正面部である。歯ブラシ１は、合成樹脂製のブラシ本体１０と、本体１０の植毛台１２に設けられたブラシ部１１とを備える。ブラシ本体１０は、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂の射出成形により一体成形された植毛台１２、首部１３及び柄部１４からなる。この歯ブラシ１は、植毛台１２に設けられたブラシ部１１が、その毛先が予め先細加工された複数のブラシ毛２を集束した毛束３を、平線を用いることなしに、ブラシ本体１０の植毛台１２に熱的に固定して形成された、所謂、無平線歯ブラシである。具体的には、たとえば、図２（ａ）に示すように、毛束３における植毛台１２中に埋設された基端部３ｂに、毛束３を構成する複数のブラシ毛２同士が互いに融合された融合塊からなる厚肉部３１が形成され、厚肉部３１が植毛台１２を構成する合成樹脂材料と互いに熱融着されるとともに、毛束３の径より大径に形成されている厚肉部３１によるアンカー効果により、植毛台１２に強固に固定されている。厚肉部３１は、図２（ａ）に示すように植毛台１２の表面（植毛面）１２ａの直下に埋設されていてもよいが、図２（ｂ）に示すように、厚肉部３１が植毛台１２の内部に埋設されていてもよい。更に、図２（ｃ）に示すように、植毛台１２の表面側（植毛面側）に、植毛台１２に植設される毛束３の大きさ（毛束径）及び位置に応じた複数の植毛孔４１・・・を形成した植毛部カバー４を一体に固着したものでもよい。また、この場合、毛束３の基端部に形成された厚肉部３１は、図２（ｃ）に示すように植毛部カバー４の下面に当接した状態に設けてあってもよいし、また図２（ｄ）に示すように厚肉部３０が植毛部カバー４より下方の植毛台１２の内部に埋設されていてもよい。さらに、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、毛束３周囲の植毛台１２の表面１２ａに環状の溝５が形成されていてもよい。この溝５は、歯ブラシ１を後述するインモールド法により製造するに際して、ブラシ本体１０の成形材料が毛束３周囲の植毛台表面１２ａからはみ出すことを防止するものである。

本発明に係る歯ブラシ１は、平線を用いることなしにブラシ本体１０の植毛台１２へブラシ毛を熱的に固着してなることから、ブラシ毛の植毛台１２内への埋設深さを浅くして植毛台１２の厚みを薄くすることができる。植毛台１２の厚みが薄すぎる場合には強度の面で問題があり、例えば２．０ｍｍ以下では強度が不十分となるものの、それ以外には特に制限はなく、５．０ｍｍ未満、好ましくは４．０ｍｍ以下、さらに好ましくは３．７５ｍｍ以下の厚みとすることができる。このような厚みとすることで、口腔内での操作性が向上するとともに、意匠性の点でも好ましい歯ブラシを製造することができる。なお、植毛台１２の平面形状その他にも特に制限はない。

毛束３の基端部３ｂを融合して厚肉部３１を形成する方法としては、加熱による方法、超音波振動による方法、溶剤による方法などが挙げられるが、毛束３が熱可塑性樹脂フィラメントからなるブラシ毛からなることから、加熱による方法が簡単且つ確実であることから好ましい。加熱による融合方法としては、火炎による方法、加熱したガス、例えば不活性ガスを吹き付ける方法、熱板を圧接する方法などが挙げられる。

図４（ａ）は、本発明に係る歯ブラシに用いられるブラシ毛２の１実施態様を示すものであり、毛先側で分岐し、分岐した毛先（分岐毛２１）が先細のテーパー状にあらかじめ形成された先細毛の例である。この先端に分岐毛２１を有するブラシ毛（先細毛）２は、例えば図４（ｂ）〜（ｈ）に示すように、円形状、楕円形状、三角形状、六角形状など各種形状の単位断面要素２２の複数が連結した断面形状を有する。また、ある特定の葉部の周囲に該葉部とは断面積が異なる単又は複数の葉部を、断面積が最小の葉部の断面最小寸法よりも薄肉の接合部を介して連設した多葉型断面であってもよい。この場合、葉部の数は２〜５個が実用的であるが、葉部の個数には限定されず、使用目的に応じて決定される。合成樹脂製フィラメントＦを、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などの薬液に浸漬して引き上げることで、図４（ａ）のように、先端に複数のテーパー状分岐毛２１が形成される。このとき、薬液の濃度や浸漬時間、薬液からの引き上げ速度等により、分岐毛２１の形や長さを任意に調整することができる。ブラシ毛２を構成する合成樹脂製フィラメントＦの材質としては、ナイロンやアラミドなどのポリアミド樹脂、あるいはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンテレフタレート（ポリトリメチレンテレフタレート、ＰＰＴあるいはＰＴＴ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン樹脂など、歯ブラシのブラシ毛として公知の合成樹脂を用いることができる。

前記テーパー状分岐毛２１が形成されたブラシ毛２は、分岐点から先端の長さを、植毛状態における刷毛高さ（即ち毛丈）の１／２以下、望ましくは１／３以下とする。また、分岐点よりも基端側つまり溶解処理を施さない部分（ブラシ毛基部）の断面積は、断面形状などにより異なるが、０．００１〜０．５ｍｍ²とし、通常は０．０１〜０．２ｍｍ²とするのが最適である。ブラシ毛基部の断面積が、０．００１ｍｍ²に満たないと毛腰が弱く刷掃に必要な剛性に欠け、また０．５ｍｍ²を越えると毛が太く細部への挿入性が劣る。そのため、この下限と上限を基準に断面形状や材質など関連要素を勘案して適宜決定する。また、長さの異なる二種類の分岐毛を有するブラシ毛にあっては、短い分岐毛の長さが、長い分岐毛の長さの１／１０〜２／３の範囲であることが好ましい。短い分岐毛の長さが、長い分岐毛の長さの１／１０よりも短い場合には、短い分岐毛による刷掃効果に乏しく、２／３よりも長いと、分岐毛の長さを一様でなくした効果を十分に発揮できない。

また、図５（ａ）及び（ｂ）は、同じく先端が分岐した先細のブラシ毛２の他実施態様を示すものであるが、このブラシ毛２は、断面が芯鞘構造又は海島構造の合成樹脂製フィラメントＦからなり、鞘部２３の先端から複数、図例のものは３本の芯毛２４が突出形成されたものである。この複数の芯毛２４を先端から突出させて先端を分岐させたブラシ毛２は、例えば芯部２６をナイロン、アラミドなどのポリアミド樹脂を主成分とする素材で構成し、鞘部をポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂を主成分とする素材で構成した複合合成樹脂モノフィラメントＦ（以下、複合モノフィラメントという。）、例えば、図５（ｃ）〜（ｅ）に示すように、前記ポリエステル樹脂を海部２５としナイロン樹脂を島部２６とする海島構造の複合フィラメントＦを苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などの薬液に浸漬し、これを引き上げることで海部２５が先端から溶解除去して島部２６を露出させることで、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ブラシ毛２の外面を構成する鞘部２３の先端から複数の芯毛２４が突出形成されたブラシ毛２を製造することができる。この場合、薬液の濃度や浸漬時間、薬液からの引き上げ速度等により鞘部２３先端のテーパー形状や芯毛２４の露出長を適宜調整することができる。さらに、図６（ｂ）に示すように、単位断面要素２２の複数が連結した断面形状を有し、かつ各単位断面要素２２が芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有する合成樹脂製フィラメントＦを、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などの薬液に浸漬して引き上げることで図６（ａ）に示すように、複数のテーパー状分岐毛２１の各先端からから芯毛２４が突出形成されたブラシ毛２とすることもできる。

前記鞘部２３の先端から複数の芯毛２４が突出形成されたブラシ毛のサイズとしては、基端側（芯鞘複合部）の直径が０．１５０〜０．３００ｍｍ、芯毛２４の直径が０．０３〜０．０７ｍｍ、芯毛の露出長が０．２〜４．０ｍｍ更には芯毛の露出長が０．５〜４．０ｍｍであることが好ましい。また、植毛基部から先端までの長さは７〜１１ｍｍであることが好ましい。さらに、基端部の直径を１００％としたとき、露出した芯毛２４と複合部との境界を基点として、この基点より複合部側に１ｍｍ寄った位置での直径が７０±１５％、３ｍｍで８９±８％、５ｍｍで９３±７％となるようなテーパー加工が複合部の端部に施されていることが好ましい。複合部の直径を０．１５０〜０．３００ｍｍ、芯毛２４の直径を０．０３〜０．０７ｍｍ、芯毛２４の露出長を０．２〜４．０ｍｍとした場合、口腔内細部への挿入性、口腔内細部内奥への到達性、到達した芯毛２４による歯垢除去作用はより好ましいものとなり、更に芯毛２４の露出長を０．５〜４．０ｍｍとした場合、口腔内細部への挿入性、口腔内細部内奥への到達性、到達した芯毛２４による歯垢除去作用はより一層好ましいものとなる。また植毛された海島型複合繊維の植毛基部から先端までの長さが７〜１１ｍｍの範囲であれば、清掃効果を得るうえでの充分な毛腰が得られるとともに歯間部への挿入性にも優れ、操作もしやすい。

更に、図７に示すものは、本発明に用いられるブラシ毛の他実施態様を示すものであり、芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有し、好ましくはポリステル樹脂を主成分とする素材からなる鞘部又は海部が毛先に向かって細くなるテーパー状に形成されており、毛先に、好ましくはポリアミド樹脂を主成分とする素材からなる単一の芯毛２４が露出してなる先細毛の例である。具体的には、図７（ｂ）に示すように、一本の芯部（島部）２６の周りに鞘部（海部）２５を配した芯鞘構造の断面形状を有する複合モノフィラメントＦの先端側に、前記芯部２６を露出させて、図７（ａ）に示すように先端に芯毛２４を突出させて構成したものである。前記芯鞘構造の複合モノフィラメントＦの場合、断面積、即ち芯部２６と鞘部２５を含む複合モノフィラメントＦ全体の断面積のうち、芯部２６の断面積は１５〜８０％、より好ましくは４０〜８０％とすることが好ましい。これにより、ブラシ毛基端側で適度な毛腰を維持つつ、先端側に露出した断面積１５〜８０％の芯毛２４により、歯肉を傷めることなく優れた細部清掃性を発揮しつつ、植毛台１２への熱的固着作業に際して毛先が折れ曲がったり、不揃いになったりすることを防止することができる。

芯部を露出させる方法については、前記図５，６に示した複数の芯部を露出させる場合と同様であるが、単一の芯部２６を露出させる場合には、化学的方法以外に機械的方法により鞘部を除去する手段も採用できる。化学的除去の方法の場合には、例えば、芯部２６にポリアミド樹脂を採用し、かつ鞘部２５にポリエステル樹脂を採用した複合モノフィラメントＦの先端側をアルカリ性の薬液などに浸漬させて芯部２６を露出させて芯毛２４が先端に突出したブラシ毛２を構成することができる。

上記のように溶解される鞘部２３（２５）の先端側端部には、芯毛２４に連続するテーパー部２７が必然的に形成されるが、そのテーパーの角度等は浸漬時間等を制御することによって容易に調整できる。このテーパー部２７が形成されることで口腔内細部への挿入性、到達性がさらに良くなる。

図７（ｂ）に示す複合モノフィラメントＦ及びその芯部２６の断面形状は、それぞれ略円形であり、複合モノフィラメントＦの外径ｂ２は０．１６ｍｍ〜０．２５ｍｍに設定され、芯部２６の外径ｂ１は、複合モノフィラメントＦの外径の４０〜９０％、より好ましくは６０〜８０％に設定されている。植毛されたブラシ毛２の植毛基部から先端までの毛丈は６〜１２ｍｍの範囲とすることが好ましい。あまり長すぎると口中における操作性が悪くなるとともに毛腰が柔らかくなりすぎて充分な清掃効果が得られない。他方、短すぎるとブラッシング中の毛のたわみが少なくなって使用感が悪くなるとともに歯間部への挿入性も悪くなる。また、芯毛２４の露出長は、毛丈の５〜５０％、より好ましくは１０〜５０％に設定され、具体的には、０．５〜４．０ｍｍの好適な範囲に設定される。毛丈の５％未満であると、歯間部や歯頸部、小窩裂溝等の奥部に到達させるには不十分である。また、芯部２６が露出した芯毛２４は長いほど細深部に対する清掃効果は高いが、その反面、耐久性が低下する。実用的な耐久性を維持できる芯毛２４の長さは毛丈の５０％以下、具体的には４．０ｍｍ程度以下となる。

露出した芯毛２４の先端形状は任意であり、半球状など適宜な形状に加工することができる。本実施形態では、芯部２６の材質をポリアミド樹脂とし、鞘部２３から露出した芯毛２４が円柱状に真直ぐに伸びている。これにより、植毛台１２への熱的固着作業中の毛先の折れ曲がりなどを防止することができる。

図８は、芯部２６及び該芯部２６が鞘部２５から露出した芯毛２４の断面形状を略多角形とした例、図９は、芯部２６の外周面に軸方向に延びる突条部２８を複数設けた例、図１０は、芯部２６及び芯毛２４の外周面に軸方向に延びる凹溝２９を複数設けた例を示している。

図８に示すように、芯部２６の断面形状を鋭角部を有する略多角形とすれば、芯部露出基端において、鞘部端部が当該芯部２６に形成される凹部に食い込んだように残存して食込み部を形成することにより、使用により鞘部が当該芯部露出基端から剥がれてしまうといったことが防止でき、耐久性を向上できる。図９、図１０の場合も、上述の略多角形とした場合と同様に、鞘部２３端部に突条部２８又は凹溝２９に食い込んだ食込み部が形成され、当該食い込みにより鞘部２５端部の剥がれが防止されている。

図１１（ａ）、（ｂ）は芯部２６と鞘部２５の間に両者を接着させるための接着層Ａを介設した複合モノフィラメントＦであり、これにより上述の鞘部端部の剥がれをより確実に防止できる。また、図１１（ｃ）は、複合モノフィラメントＦの断面形状を、芯部２６の断面形状と略相似形としたものであり、これにより鞘部２５の厚みが周方向に沿って略均一となり鞘部２５が芯部２６から剥がれ難くなる。

図５〜図１１に示すような、毛先に芯毛２４が露出したブラシ毛においては、芯毛２４の断面形状が、その軸方向全長にわたって略同形となるようにすることで、毛先に腰があり歯頸部や歯間部などの狭い部位における清掃性に優れたものとすることができる。このように、毛先に露出した芯毛２４が軸方向全長にわたって略同形のブラシ毛は、芯部または島部がナイロン、アラミドなど耐久薬品性の高いポリアミド樹脂を主成分とする素材から構成され、鞘部または海部がポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂を主成分とする素材から構成された芯鞘構造または海島構造のフィラメントを用い、アルカリなどの薬液に浸漬して、毛先部分の鞘部または海部の素材を溶解除去することにより得ることができる。

なお、ブラシ部１１を構成するブラシ毛２の全てが先細毛である必要はなく、一部のみ、例えば植毛台１２の先端部のみをテーパー毛とし、他は通常の先丸加工を施したブラシ毛としてもよい。たとえば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ブラシ部１１の先端部１１Ａ、中央部１１Ｂ₁、１１Ｂ₂、後端部１１Ｃ、右側面部１１Ｄ、左側面部１１Ｅ、の少なくとも一部に前記先細毛が植毛されているようにしてもよい。また前記先細毛としては、その先端形状が図４〜図１１に示す各種のものをブラシ部１１の部位毎に異なっていてもよいし、さらにその太さ、断面形状、長さ、材質など仕様の異なる少なくとも２種類が異なるものを組み合わせて用いてもよい。また先細毛以外のブラシ毛２を含む場合にも、その断面形状や材質などが異なるものを組み合わせてもよい。また、植毛台１２のブラシ毛２（毛束３）の配置についても特に限定されず、様々な配置形態が採用できる。

上記のように、本発明に係る歯ブラシは、無平線技術を用いて製造されたものであり、植毛台が薄く口腔内での操作性に優れ、歯科疾患罹患のリスク部位へのブラシ毛の到達性及び当該部位における歯垢除去のための動きを高め、また、ブラシ毛２が、毛先に先細テーパー状の分岐毛２１や芯毛２４が形成された芯鞘毛などの先細毛であることから、歯間や歯と歯茎との間などの狭い部位へブラシ毛２が入り易く、無平線により植毛台の厚みを薄くすることと併せて、従来の歯ブラシに比べて歯垢などの除去効果が高く、清掃性に優れるだけでなく、ブラシ毛２をインモールド法やフューズイン法などによって、平線を用いることなしにブラシ毛を植毛台に固着するに際して、ブラシ毛の先端を当て板などに当接して毛束及びブラシ毛の先端で構成されるブラシ面を所望の形状となるように揃える場合に、先端の複数の分岐毛２１や芯毛２４が当て板表面に当接することで、植毛台１２に対する毛束３の固着時に、毛束３を構成するブラシ毛２の毛先が折れ曲がったり、また毛先が揃わないといったこともない。従って、ブラシ毛２の毛先が当接する当て板の部分を所望の形状とすることで、毛束の先端形状や、ブラシ毛の先端で構成されるブラシ面を任意の形状に形成することができる。例えば、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ブラシ面ｆを、ブラシ部１１の中心部が低く（毛丈が短い）、周辺部に向かうに従って高く（毛丈が長い）なるような曲面状に形成することもできる。更に、図１４（ａ）に示すように、各毛束３内において、その中央部に位置するブラシ毛の毛丈を長く、毛束３の周囲に向かうほど毛丈の短いブラシ毛とすることで、ブラシ毛２の先端で構成されるブラシ面ｆがブラシ部１１の長さ方向（歯ブラシの軸方向）に沿って凹凸を有するように形成し、更には図１４（ｂ）に示すように、ブラシ面ｆが植毛部の幅方向（歯ブラシの軸に直交する方向）においても凹凸を有するようにして、ブラシ面ｆが三次元形状となるようにすることもできる。このようにブラシ面ｆに凹凸を形成することにより、歯間部や歯と歯茎との間などの狭い部分への挿入性がさらに向上し、歯垢除去効果や清掃性により一層優れた歯ブラシとすることができる。

次に、本発明に係る歯ブラシを製造する方法について説明する。本発明に係る歯ブラシは、平線を用いることなく、ブラシ毛２を熱的に歯ブラシ本体１０の植毛台１２へ固着することができる公知の方法をいずれも採用することができる。ただ、本発明では、ブラシ毛２として、あらかじめ先端に分岐毛２１や芯毛２４が形成された先細毛を用いることから、ブラシ毛２を植毛台１２へ固着した後にブラシ毛２の先端を加工したり、切断したりすることができない。よって、植毛台１２への固着時にブラシ毛２の先端を当て板などに当接してあらかじめ所望のブラシ面ｆとなるように整えておく必要がある。

まず、図１５に示すものは、例えば特公平６−１６７２５号公報（特許文献７）に開示されたインサート法によりブラシ毛２を歯ブラシ１の植毛台１２へ固着（植毛）する方法の例を示すものである。このインサート法によるブラシ毛２の植毛方法は、先ず、図１５（ａ）に示すように、予め所定の長さに切断され、かつ先端を先細加工されたブラシ毛を集束した毛束３を図示しない植毛機により、第１金型部材１００にパターン配列して形成した収容孔１０１に、ブラシ毛の基端側から挿入する。収容孔１０１は第１金型部材１００の前面１００ａの近傍に拡開部１０２を設け、毛束３を挿入しやすくしてある。第１金型部材１００の厚さは完成した歯ブラシのブラシ毛２の所要の長さにほぼ等しく設定されている。毛束３は、第１金型部材１００の後面１００ｂから３〜５ｍｍ程度、突出するように収容孔１０１に挿入する。次いで、図１５（ｂ）に示すように、当て板１１０を毛束３の前面１００ａ側の露出部に押し当て、更に前面１００ａに当接させることで各毛束３の予め先細加工された先端部３ａを揃え、当て板１１０により毛束３を位置決めした後、第１金型部材１００の後面１００ｂから突出する毛束３の基端部３ｂに熱を加えて融合させ、厚肉部３１を整形する。前記加熱の方法は特に限定されるものでなく、加熱した空気や窒素を吹き付けたり、輻射熱などにより非接触で溶融する方法、天然ガス、プロパンガスまたは酸素アセチレンなどのガスを使用するバーナーの火炎で溶融する方法、加熱板を接触させる方法など、各種の方法を採用することができる。毛束３の基端部３ｂを融合して厚肉部３１を形成した後、当て板１１０を引き離し、図１５（ｄ）に示すように、クランプ板１２０および第２金型部材(ブラシ成形用金型）１３０を第１金型部材１００の両側に押付ける。金型は、毛束３を収容して金型のキャビティ１４０の一方の側をなす第１金型部材１００の一部と、キャビティ１４０の他方の側をなす第２金型部材１３０とにより構成される。第２金型部材（ブラシ成形用金型１３０）は、分離可能なキャビティ板１３１とコア１３２とにより構成されている。前記のように形成されたキャビティ１４０内に、ブラシ本体の成形材料Ｍを図示しない充填孔から射出して充填し、ブラシ本体１０を成形する。成形後、キャビティ板１３１をコア１３２及び第１金型部材１１０から分離することにより金型を開放する。これにより、図１５（ｅ）に示すようなブラシ毛２（毛束３）の先端で形成されるブラシ面ｆが平坦に揃った歯ブラシ１が得られる。

図１６に示すものは、前記と同じくインサート法による歯ブラシの製造方法であるが、これは特許第２７３２８７５号公報（特許文献８）に記載された方法である。この方法は、基本的には図１５と同様であるが、毛束３を収容する第１金型部材１００の収容孔１０１がスリーブ１０３によって成形用キャビティ１４０内に延長されている。毛束３は、その基端部がスリーブ１０３の開口を通過して成形用キャビティ１４０に突入するまで、第１金型部材１１０の収納孔１０１内に導入させ、毛束３の基端部を加熱することにより融合して厚肉部３１を形成する。このようにして形成された厚肉部３１は、例えば毛束３を引張ることによって収納孔１０１のスリーブ１０３の開口を封止する。この時に厚肉部３１の背側とスリーブ１０３の開口縁との間にアンダーカットもしくは凹部が形成され、この凹部には次いで、閉鎖された出射成型型内に射出される。これにより、厚肉部３１はキャビティ１４０内で成形される歯ブラシ本体１０の植毛台表面１２ａから間隔をおいて植毛台１２内に埋め込まれる。第１金型部材１００のスリーブ１０３は、金型の離型後に植毛台１２と毛束３との間に円筒形の溝５を形成する。この溝５は、図１６（ｃ）に示す摺動可能なスリーブ１０４の早期の離型によって成形材料の凝固前に完全に又は十分に閉鎖することができる。この場合ちょうど成形材料による形内における圧力の作用で溝５内に侵入するが、個々のブラシ毛の間もしくはブラシ毛と収納孔１０１の間の毛細空間には侵入しない。図１６（ｃ）に示された実施例では、収納孔１０１が摺動可能なスリーブ１０４によって形成されており、このスリーブ１０４は、その外周面において密にかつ摺動可能に、第１金型部材１００に設けた貫通孔１０５内を案内されている。スリーブ１０４は、その先端面に円錐形の先細部を有しており、この先細部に向かって毛束３の基端部の厚肉部３１が成形される。成形用キャビティ１４０への成形材料の充填前もしくは充填中の材料の硬化前に、毛束３を引き戻せば、厚肉部３１によりスリーブ１０４の開口縁部がシールされる。

次ぎに、図１７に示すものは、前記と同様にインサート法による歯ブラシの製造方法のうち、特表平９−５１２７２４号公報に記載された方法である。この方法では、毛束カセット２００に、相互間隔を置いて２枚の多孔プレート２１０，２２０が配置され、これら多孔プレート２１０，２２０間には、図中の矢印方向に移動可能な締付けプレート２３０が配置されている。この方法では、先ず、締付けプレート２３０を開いた状態で毛束３が多孔プレート２１０，２２０および締付けプレート２３０の孔内へ、多孔プレート２１０から一定量突出するまで当て板２４０に押されることによって導入される。次いで図１７（ａ）に示すように、締付けプレート２３０を閉止し、毛束３の突出端部に加熱装置２５０を移動させ、毛束３の基端部３ｂを接触式又は無接触式で加熱し、かつ溶融して、厚肉部３１が形成される。引続き、図１７（ｂ）に示すように締付けプレート２３０が開放位置へ移動され、かつ毛束３が当て板２４０によって更に図示しないキャビティ内へ押し込まれて位置決めされ、次いで締付けプレートが再び閉鎖位置へ移動され、成形材料が充填される。これにより、図１７（ｃ）に示すように、厚肉部３１が植毛台１２の内部に埋設され、かつ毛束３の周囲に溝５が形成された状態で、植毛台１２に毛束３が固着された歯ブラシが得られる。

また、図１８に示すものは、前記と同様にインサート法による歯ブラシの製造方法のうち、特開２００３−１０２５５２号公報（特許文献１１）に記載された方法である。図１８（ａ）中、符号３００は、歯ブラシのブラシ本体１０を成形するためキャビティを形成する一対の型部材からなる射出成形用金型の一方である第１金型部材であり、そのキャビティ側内面３０１には、植毛部カバー４を装着するための凹部３０２が形成されている。また、植毛部カバー装着用凹部３０２には、歯ブラシの植毛台１２に植設される、多数のブラシ毛２を集束した複数の毛束３の植設位置に対応する複数の毛束保持孔３０３が設けられ、各毛束保持孔３０３のキャビティ側開口部の周囲には筒状凸部３０４が形成されている。また、符号４で示すものは、歯ブラシの植毛台１２の表面に一体に固着される植毛部カバーであり、合成樹脂又は熱可塑性エラストマーなどの成形材料から予め射出成形などにより成形される。植毛部カバー４には、前記第１金型部材３００の毛束保持孔３０３と一致する複数の植毛孔４１が形成され、各植毛孔４１における第１金型部材１側の表面４２の開口縁には、第１金型部材３００の毛束保持孔３０３の周囲に形成された筒状凸部３０２に密接するテーパー状の環状凹部４３が形成されている。そして、この植毛部カバー４の植毛孔４１と第１型部材３００の毛束保持孔３０３とを一致させ、植毛孔４１周囲の環状凹部４３と毛束保持孔３０３周囲の筒状凸部３０４とを凹凸嵌合させて、第１型部材３００の植毛部カバー装着用凹部３０２内に植毛部カバー４をほぼ密接状態で装着し、植毛部カバー４のキャビティ側に、カッティングプレート３２０を装着して固定する。このカッティングプレート３２０には、第１金型部材３００の毛束保持孔３０３及び植毛部カバー４の植毛孔４１と一致する複数の毛束挿通孔３２１が形成されている。

上記のように、第１金型部材３００のキャビティ側内面３０１に、予め成形された植毛部カバー４、更にカッティングプレート３２０を装着、固定した後、図１８（ｂ）に示すように多数のブラシ毛２からなる毛束３を、先細加工した先端側から供給し、カッティングプレート３２０の毛束挿通孔３２１、植毛部カバー４の植毛孔４１及び第１金型部材３００の毛束保持孔３０３に挿通した後、毛束３の先端を当て板３３０に当接させてブラシ毛２の先端部３ａを揃え、ブラシ毛２先端で形成されるブラシ面を所定の形状に整えたうえで、図１８（ｃ）に示すようにカッティングプレート３２０におけるキャビティ側表面３２２にそってカッター３４０により各毛束３を切断することで、キャビティ側への毛束３の突出長さを揃える。その後、カッティングプレート３２０を取り外し、図１８（ｄ）に示すように、各毛束３のキャビティ側突出端部（基端部３ｂ）を溶融して厚肉部３１を形成する。この厚肉部３１は、金型を開けた状態で、毛束３を構成するブラシ毛２の合成樹脂製フィラメントを溶融可能な温度に加熱した熱源による接触又は非接触によるフィラメントの熱溶融、あるいは、金型を閉じた状態で、フィラメントを溶融可能な温度に加熱した空気又は不活性ガスなどを導入する方法などがある。この厚肉部３１は、植毛部カバー４の植毛孔４１の孔径よりも大きく形成することが好ましい。前記熱源により非接触でフィラメントを溶融させる場合や加熱した空気や不活性ガスによりフィラメントを溶融させる場合には、溶融したフィラメントが玉になり、また厚肉部３１の厚さの調節が難しい。これに対し、熱源を接触させてフィラメントＦを熱溶融させることで厚肉部３１を形成する方法の場合には、熱源を溶融塊に押しつけることでその厚さを薄くすることができ、またその厚さの調節も容易であり、従って歯ブラシにおける植毛部全体の厚さも薄くすることができる。上記のように毛束３のキャビティ側突出端部に厚肉部３１を形成したのち、図１８（ｅ）に示すように、射出成形用金型の第１金型部材１に第２金型部材３５０を整合させて歯ブラシ本体１０の植毛台１２、首部１３及び柄部１４を一体に成形するためのキャビティ３６０を形成し、キャビティ３６０に成形材料としての溶融した合成樹脂材料を射出、充填することで、植毛台１２の成形材料中に厚肉部３１を形成した毛束３の基端部を埋設し、かつ植毛部カバー４を植毛台１２の成形材料に一体に固着する。その後、射出成形用金型の第１金型部材３００及び第２型部材３５０を開くとともに、第１金型部材３００の毛束保持孔３０３から毛束３を引き抜いて、図１８（ｆ）のように、先細加工された毛先が揃った状態に成形された歯ブラシ１を取り出す。

上記のような歯ブラシの製造方法によれば、キャビティ３６０内への成形材料の充填時に、毛束保持孔３０３を設けた第１金型部材３００のキャビティ側内面３０１に植毛部カバー４が装着されているので、植毛台１２に植設された毛束３基端部の厚肉部３１は、少なくとも植毛部カバー４の厚み以上の植設深度が確保され、直立性が維持される。更に、上記実施例のように、第１金型部材３００のキャビティ側内面３０１に開口する毛束保持孔３０３の周囲に筒状凸部３０４を形成し、キャビティ側内面３０１に装着される植毛部カバー４の植毛孔４１の周囲に筒状凸部３０４に密接する環状凹部４３を設ければ、成形材料が植毛部カバー４の植毛孔４１を介して第１金型部材３００の毛束保持孔３０３へ漏れたとしても、毛束保持孔３０３が植毛部カバー４の内部に開口していることから、漏れた成形材料が直ちに植毛部カバー４の表面へ露出することがない。また、第１金型部材３００に設けた筒状凸部３０４と植毛部カバー４に設けた環状凹部４２との凹凸嵌合により、第１金型部材３００のキャビティ側内面３０１への植毛部カバー４の装着時の位置決めが容易となり、かつ確実に装着することができる。

図１９に示すものは、特開平２−９９００２号公報（特許文献１２）に開示されているフューズイン法による歯ブラシの製造方法を示すものである。この方法では、歯ブラシ本体１０の植毛台１２に予め植毛孔６を形成しておく。一方、植毛台１２に固着される毛束３は、先細加工された先端側から毛束保持部材４００の収納孔４０１内に挿入され、当て板４１０に当接してブラシ毛２の先端を揃えた状態で、毛束３の基端部を前記した各種加熱方法により加熱して溶融し、厚肉部３１を形成する。そして、この厚肉部３１が溶融状態にある間に、図１９（ｂ）に示すように、歯ブラシ本体１０の植毛台１２に形成された植毛孔６内に圧入する。このとき、植毛孔６周囲の植毛台表面１２ａは、高温で溶融状態にある厚肉部３１の熱により軟化するとともに厚肉部３１の植毛孔６内への圧入により盛り上がり、植毛孔６の開口縁を閉止する。その後、植毛孔６内に挿入された厚肉部３１が冷却硬化することで、図１９（ｃ）に示すように、先細加工されたブラシ毛２からなる毛束３が、その基端部に形成された厚肉部３１により植毛台１２に熱的に固定される。

図２０に示すものも、前記と同じくフューズイン法による歯ブラシの製造方法であり、特公平６−４６９６２号公報に記載された方法である。この方法では、歯ブラシ本体１０の植毛台１２と距離をおいて、毛束保持体５００の収容孔５０１中に、多数のブラシ毛２からなる毛束３を、先細加工された先端側３ａを当て板５１０に当接して揃え、ブラシ毛２の先端で形成されるブラシ面ｆを所定の形状に整える。ついで、植毛台１２の植毛面（表面）１２ａ並びに毛束３の基端部３ｂが、両者の間に配置されたプレート状ヒータ５２０により溶融される。ヒータ５２０は、植毛台１２と毛束３との間へ移動し、毛束３の基端部及び植毛台１２の植毛面１２ａを溶融した後、後退する。毛束３の基端部３ｂが溶融されることで、厚肉部３１が形成される。この状態で、毛束３および植毛台１２を近接させ、さらに肥大した厚肉部３１を植毛台１２の溶融した植毛面１２ａ中へ圧入することで、その溶融部が、厚肉部３１の背後にこれを取り巻くように流れ込み、毛束３が植毛台１２に固着される。これにより、図２０（ｃ）に示すように、ブラシ毛２の先端で形成されるブラシ面ｆが所定の形状に整えられた状態で毛束３が植毛台１２に熱的に固着された歯ブラシが得られる。

図２１に示すものは、前記フューズイン法による歯ブラシの製造方法の他の実施態様である。この場合には、植毛台１２の植毛面１２ａに、予め植毛孔６が設けられるか、又は図２１（ａ）に示すように、個々のピン状ヒータ５２１を有するヒータ５２０により製造される。この方法においては、植毛台１２の植毛面１２ａが溶融した場合、溶融した成形材料が、植毛台１２の植毛面１２ａから突出する環状縁１２ｂに外方へ向け排除されるとともに、前記と同様に毛束３の基端部が溶融して厚肉部３１が形成される。ヒータ５１０を後退させた後、植毛台１２と毛束３とを近接され、更に図２１（ｂ）に示すように厚肉部３１を植毛孔６中へ圧入させる。これににより、環状縁１２ｂの溶融材料が厚肉部３１の背後にこれを取り巻くように流れ込み、図２１（ｃ）に示すように、植毛台１２の植毛面１２ａに、それぞれ毛束３の周囲に膨出部１２ｃが形成された歯ブラシが得られる。

上記のように、本発明に係る歯ブラシは、歯ブラシ本体１０の植毛台に、予め先細加工されたブラシ毛２を、その毛先を揃えた状態で、インサート法、ヒューズイン法などにより熱的に固着してなることから、ブラシ毛２で形成されるブラシ面ｆを任意の形状に形成することができる。即ち、ブラシ毛２（毛束３）を植毛台１２に固着する際に、ブラシ毛２の先端を揃えるための当て板の形状に応じた任意の形状にブラシ面ｆを形成することができる。例えば、ブラシ面ｆを、図１３に示したように、ブラシ部１１の周囲で高く、中央部が低くなるように湾曲した形状に形成する場合には、例えば図２２（ａ）に示すように、毛束保持部材７００の収容孔７０１に毛束３を挿入し、毛束３の先端側に当接する前面７１１を所望の湾曲形状に形成した当て板７１０を用い、ブラシ毛２で構成されるブラシ面の形状を整えた後、毛束保持部材７００から突出した毛束３の基端部側を切り揃える。このとき、毛束保持部材７００にカッティングプレート７２０を重ねておき、ブラシ毛２の先端を当て板７１０に当接させてブラシ毛２の先端を揃えた後、カッティングプレート７２０の表面に沿ってカッター７３０により毛束３の基端部を切断すれば、毛束保持部材７００から突出する毛束３を容易に切り揃えることができる。その後、図２２（ｂ）に示すように、前述した適宜手段により毛束３の基端部を加熱溶融して厚肉部３１を形成し、インモールド法、フューズイン法などにより植毛台１２へ毛束３を固着する。これにより、図１３に示すようなブラシ面ｆが湾曲した歯ブラシなど、ブラシ面ｆを任意の形状とした歯ブラシを製造することができる。

また、各毛束３の先端形状についても、例えば、図２３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブラシ毛２の毛先を揃えるための当て板８００における毛束３の当接する当接面８０１を円錐状、皿状など各種の形状とすることで、毛束３の先端形状を任意の形状に形成することができる。

なお、長尺の柄部１４を有する手動歯ブラシ１についてのみ記載したが、本発明の歯ブラシは、柄部１４が短く形成され、駆動手段を有するブラシ本体に装着してブラシ部１１を振動させる電動歯ブラシのブラシとしても適用することができる。

各種使用の歯ブラシについて、以下のとおりにして、その清掃性、強度を評価した。

（１）評価に用いた歯ブラシの仕様
植毛穴の形状が円形であり、その直径が１．７ｍｍとした。ハンドル長軸方向に平行な軸に沿って、植毛穴の列が３列あり、その各列に植毛穴が７穴あり、合計２１穴を持つ歯ブラシを用いて評価を行なった。植毛台の厚み、ブラシ毛及びブラシ毛の植毛方法は、表１に示す数値に基づき成形、植毛した。また毛丈はばらつきの大きいものもあるが、出来る限り１０ｍｍに近づくようにそろえた。

（２）(清掃性の評価方法)
試験方法
被験者１０名に、各歯ブラシで３分間、ブラッシングさせ、鈴木法［口腔衛生学会誌、２０（３）、９（１９７１）］にて第二大臼歯のブラッシング前後のプラーク付着量を測定し、除去率（％）を算出した。前記鈴木法とは、歯面に付着しているプラークを歯茎からの距離で測る方法である。
評価基準
清掃性の評価は、下記評価基準を用いて行なった。結果を表１に示す。
◎： ９０％以上
○： ８５％以上
△： ８０％以上
×： ８０％未満

(３）強度の評価方法
試験方法
歯ブラシの指当部を固定し、植毛部中央に植毛側から１ｋｇ荷重を０．４Ｈｚの振動数で、植毛部が折れるまで、繰り返し負荷する。繰り返し回数をカウントする。
判断基準
強度の評価は、下記評価基準を用いて行った。結果を表１に示す。
◎：５００００回以上
○：３００００回以上５００００回未満
△：１００００回以上３００００回未満
×：１００００回未満

（４）考察
実施例１〜５の結果より、図４（ｅ）、図５、図７のブラシ毛を無平線植毛により植毛した歯ブラシは、歯科疾患のリスク部位で、清掃が困難である第二大臼歯での清掃性が顕著に高いことが認められた。一方で、比較例４〜７の結果より、ブラシ毛が、通常毛（単層）や単層の先端先細毛では、植毛方法が無平線植毛でも、平線植毛でも、各部位での清掃性が十分でないことが認められた。さらに比較例１〜３に見られるように、図４（ｅ）、図５、図７のブラシ毛を用いても、平線植毛により歯ブラシを製造した歯ブラシでは、植毛台の厚みを薄くすることが出来ないため、その到達性やその場所での操作性が効果に強く影響する第２大臼歯では、十分な清掃効果が得られない。

本発明の歯ブラシは、無平線により植毛された厚みの薄い植毛台を有するので、平線を用いて植毛された歯ブラシに比べて、歯ブラシのヘッドを口腔内で自在に扱うことができる。そのため、磨き残しやすく歯科疾患のリスクの高い部位を清掃するために適した位置に歯ブラシのヘッドをスムーズに移動させることができ、かつその位置での清掃行為においても、操作できる自由度が大きいため、歯垢を除去するブラシ毛の動きが効果的となり、歯垢除去力が高められる。しかも、本発明では、ブラシ毛として先細毛を用いているので、本発明によれば、歯頸部や歯間部など、歯科疾患のリスクの高い狭い部位へのブラシ毛の到達性が高く、優れた歯垢除去効果を発揮できる歯ブラシを提供することができる。

Claims (19)

1. 合成樹脂製のブラシ本体の植毛台に、熱可塑性樹脂製のブラシ毛が融着されてブラシ部が形成された歯ブラシであって、前記ブラシ部を構成するブラシ毛の少なくとも一部が、毛先側で分岐し、分岐した毛先が先細のテーパー状にあらかじめ形成された先細毛であることを特徴とする歯ブラシ。
2. 合成樹脂製のブラシ本体の植毛台に、熱可塑性樹脂製のブラシ毛が融着されてブラシ部が形成された歯ブラシであって、前記ブラシ部を構成するブラシ毛の少なくとも一部が、芯鞘構造又は海島構造の断面形状を有する先細毛であることを特徴とする歯ブラシ。
3. 前記先細毛が、毛先に前記芯部又は島部が露出した芯毛があらかじめ形成された先細毛である請求項２記載の歯ブラシ。
4. 前記ブラシ毛が、その基端部に形成された厚肉部により植毛台に固定されている請求項１〜３のいずれかに記載の歯ブラシ。
5. 前記厚肉部がブラシ毛又はブラシ毛束の基端部を熱溶融して形成した溶融塊からなる請求項４に記載の歯ブラシ。
6. 前記植毛台の厚みが４．０ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の歯ブラシ。
7. 前記先細毛が、単位断面要素を複数個連結した断面形状を有する合成樹脂製フィラメントである請求項１〜６のいずれかに記載の歯ブラシ。
8. 前記先細毛が、前記鞘部又は海部が毛先に向かって細くなるテーパー状に形成されており、毛先に複数の芯毛が露出してなる分岐毛である請求項２〜７のいずれかに記載の歯ブラシ。
9. 前記先細毛が、前記鞘部又は海部が毛先に向かって細くなるテーパー状に形成されており、毛先に単一の芯毛が露出してなる先細毛である請求項２〜７のいずれかに記載の歯ブラシ。
10. 前記先細毛が、毛先に露出した芯毛の断面形状がその軸方向全長にわたって略同形である請求項２〜９のいずれかに記載の歯ブラシ。
11. 前記ブラシ毛が、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリオレフィン樹脂からなるから選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂を含む素材からなる請求項１〜１０のいずれかに記載の歯ブラシ。
12. 前記先細毛が、芯部又は島部の素材の主成分がポリアミド樹脂からなり、鞘部又は海部の素材の主成分がポリエステル樹脂からなる請求項２〜１１のいずれかに記載の歯ブラシ。
13. 前記ブラシ部が仕様の異なる少なくとも２種類以上のブラシ毛から構成されてなる請求項１〜１２のいずれかに記載の歯ブラシ。
14. 前記ブラシ部に、仕様の異なる少なくとも２種類の先細毛が植毛されてなる請求項１３に記載の歯ブラシ。
15. 前記ブラシ部の先端部、右側面部、中央部、左側面部、後端部の少なくとも一部に前記先細毛が植毛されている請求項１〜１４のいずれかに記載の歯ブラシ。
16. 前記ブラシ部におけるブラシ毛の先端で構成されるブラシ面が平面でない請求項１〜１５のいずれかに記載の歯ブラシ。
17. 前記ブラシ面が凹凸を有する請求項１６に記載の歯ブラシ。
18. 前記ブラシ面が、ブラシ部の長さ方向及び幅方向の両方向において凹凸を有する請求項１７に記載の歯ブラシ。
19. 前記ブラシ毛が、歯ブラシ本体の植毛台に対して、インモールド法又はフューズイン法により融着されたものである請求項１〜１８のいずれかに記載の歯ブラシ。

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