KR20020059610A - 고세척 강모 다발과 바아로 이루어진 헤드를 가진 칫솔 - Google Patents

Abstract

칫솔(10)은 헤드(12) 내부 내에 배치된 복수개의 둘레 강모 다발(18)과 복수개의 인접 강모 바아(20)를 구비하며, 강모 바아는 둘레 강모 다발의 경성과 상관 세척작용이 향상되도록 양치질 중에 둘레 강모 다발에 대한 지지력을 제공한다.

Description

고세척 강모 다발과 바아로 이루어진 헤드를 가진 칫솔{TOOTHBRUSH HAVING A BRISTLE PATTERN PROVIDING ENHANCED CLEANING}

칫솔의 기본목적은 치아 사이에 내부 기부 인접구역과 그 외부면을 따라서 치아면으로부터 프라그와 잔해물을 제거하는 것이다. 볼펜하인(Volpenhein)의 미국특허 제5,511,275호에 개시된 바와 같이, 칫솔의 강모 다발은 특정적으로 내부 기부 인접구역에서 프라그와 잔해물을 제거하기에 충분한 힘을 발휘하기에 충분한 경성이어야 한다. 볼펜하인에 의해 정의된 바와 같은 경성은 강모의 경성특성에만 관련되지 않고 강모 배열 방식에 의해서도, 예를 들면 버트리스 작용효과(buttressing effect)에 의해서도 관련된다.

모스코비치(Moskovich)의 미국특허 제5,628,082호는 예를 들면 대체로 그 형태가 원통형인 종래 강모 다발과 예를 들어 대략 장방형 단면을 가진 신장 기하형상으로 배열된 확장 강모 다발인 강모 바아와의 조합체를 개시한 것이다. 모스코비치가 개시한 특정한 강모 다발은 장방형 또는 U형상 발자국 모양으로 이루어지고, 칫솔 헤드의 종축선에 대해 대체로 횡방향으로 배열된 강모 다발과 결합된 것이다. 양호한 실시예에서, 강모 바아(bristle bars)는 강모 다발(bristle tufts)보다 짧아서, 강모 다발이 치아면으로부터 잔해물을 닦아 내도록 강모 바아와 치아와의 사이에 내부 기부 인접공간과의 결합을 이룰 수 있는 것이다. 또한, 모스코비치는 외부방향으로 각이진 칫솔 헤드의 둘레 주위에 위치한 "잇몸선(gumline)" 다발을 개시하였다. 모스코비치는 칫솔의 종축선과 대체로 평행한 방향으로 향해진 강모 바아와 조합된 상기 잇몸선 강모 다발의 사용은 개시하지 아니 하였다.

따라서, 지금까지, 특정적으로 내부 기부 인접공간 내에 프라그와 잔해물을 제거하는 작용이 향상된 증가된 경성을 제공하는 강모 다발의 새로운 조합 및 배열 기술의 필요성은 지속하였다.

본 발명은 칫솔에 관한 것으로서, 특정하게는 칫솔 헤드 둘레에 대하여 칫솔 헤드에 내부에 배치된 강모 바아와 외부에 배치된 강모 다발을 조합시킨 구조로 이루어진 칫솔에 관한 것이며, 상기 강모 바아는 양치질 중에 내부로 편향되는 강모 다발에 대한 지지부를 제공하여, 치아와 잇몸선의 세척작용을 향상시킨 것이다.

도1은 강모 바아가 일반적인 평행육면체 모양으로 이루어진 본 발명의 칫솔의 제1실시예의 사시도.

도2는 강모 바아가 대략적으로 굴곡진 발자국 모양으로 이루어진 본 발명의 칫솔의 제2실시예의 사시도.

도3은 강모 바아가 대략적으로 타원형 발자국모양으로 이루어진 본 발명의 칫솔의 제3실시예의 사시도.

도4는 칫솔 헤드에 중앙부에 위치한 부가적인 강모 바아가 있는 도1에 도시된 칫솔을 변경시킨 제4실시예의 사시도.

도5는 칫솔 헤드에 중앙부에 위치한 부가적인 강모 다발이 있는 도1에 도시된 칫솔을 변경시킨 제5실시예의 사시도.

본 발명에 의거, 일 단부에 손잡이와 타 단부에 헤드를 가진 신장형 부재를 구비하는 칫솔이 제공된다. 헤드에는 둘레 강모 다발에 지지부를 제공하는 둘레 강모 다발에 인접하여 배치된 강모 바아와 헤드의 둘레 주위에 배치된 복수의 강모 다발("둘레 강모 다발")이 제공되며, 상기 둘레 강모 다발은 양치질 중에 강모 바아를 향하는 방향으로 편향된다. 상기 지지부는 둘레 강모 다발의 경성을 향상시키어서, 전체 세척능력, 특정적으로는 내부 기부인접구역(interproximal areas)을 관통하여 세척하는 능력을 향상시킨다.

본 발명의 부가적인 실시예에서는, 증량성 강모 바아 또는 강모 다발이 둘레강모 다발에 인접하여 있는 강모 바아에 대해 내부적으로 칫솔 헤드 내에 중앙집중적으로 배치된다. 그러한 부가적인 중앙집중적으로 배치된 강모 바아 또는 다발은 증량성 강모구역을 제공하고 그리고 둘레 강모 다발에 인접하여 있는 현재 중간개재된 강모 바아의 경성도 향상시키는 양쪽의 효과가 칫솔의 전체 세척능력에 더해지는 것이다.

도1을 참고로 설명한다. 본 실시예의 칫솔(10)은 일 단부에 헤드(12)와 타 단부에 손잡이(14)로 이루어진 신장부재로 형성된 몸체를 구비한다. 손잡이(14)는 종래 형태의 모양으로 이루어질 수 있는 것으로서 본 발명의 성분이 형성되지 않는부분이다. 헤드(12)는 평평한 강모 장착면(16)을 구비하며, 헤드(12)로부터 외부방향으로 연장된 말단부와 면(16)에 부착된 기부인접 단부를 가진 복수개의 강모가 그로부터 연장형성 된다. 도1에 도시된 바와 같이, 강모 그룹은 2개 타입으로 형성되는데, 그 일 타입은 헤드(12)의 둘레 주위에 배치된 둘레 강모 다발(18)이다. 상기 둘레 강모 다발(18)은 일반적으로 단면이 대칭인, 예를 들면 원형; 사각형이거나 또는 만일 소경 단면치수보다 약1.3배 더 작은 대경 단면치수를 가진 타원형 또는 장방형으로 이루어진다. 부가로, 상기 둘레 강모 다발(18)은 약1.0mm 내지 약2.0mm의 치수, 양호하게는 1.4mm 내지 약1.9mm의 치수, 그리고 보다 양호하게는 약1.5mm 내지 약1.7mm의 치수의 단면 치수 또는 대경 치수로 이루어진다. 도시된 강모 그룹의 제2타입은, 대체로 신장 모양으로 둘레 강모 다발(18)의 헤드(12)에 내부와 둘레 강모 다발(18)에 인접하여 배치된 강모 바아(20)이다. 강모 바아(20)는 적어도 2.5mm의 단면길이, 양호하게는 적어도 3.0mm 그리고 보다 양호하게는 적어도 4mm의 단면길이로 이루어진다.

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 강모 바아(20)는 대략적인 평행육면체로; 또는 변경하여 칫솔 헤드(12)의 굴곡에 부합하는 곡선진 발자국 모양으로 이루어지거나; 또는 그 조합물로 이루어진 기하형상으로 형성된다. 둘레 강모 다발(18)은 양호하게 강모 바아(20) 또는 칫솔위에 다른 강모다발 보다 더 높게, 예를 들면 면(20)으로부터 높이가 더 높게 이루어진다. 헤드(12)내에 다른 강모 다발 위로의 여분의 높이를 가진 둘레 강모 다발(18)은, 다른 소경 강모 다발에 의한 간섭을 받지 않고 그 곳에서 향상된 세척작용을 위해 치아 사이에 내부 기부인접구역 내로 관통된다. 둘레 강모 다발은 칫솔의 면(16) 위로의 높이가 9.0mm 내지 약13.0mm이고, 양호하게는 약10mm 내지 약12mm의 높이 이며, 그리고 가장 양호하게는 약11mm 내지 약12mm의 높이로 이루어진다. 부가로, 강모 바아(20)는 둘레 강모 다발(18)에 바람직한 지지력을 제공하도록 둘레 강모 바아(18)의 높이의 적어도 50% 내지 85%이어야 한다.

상술된 볼펜하인의 미국특허 제5,511,275호는 강모의 경성특성을 더하고자, 보다 밀착되게 강모가 다발로 함께 채워지고, 일층 더해진 추가적인 지지력은 전체 경성과 세척능력이 향상되는데 도움을 줄것이다. 볼펜하인은 부가로, 예를 들어 0 내지 1로 그 기부에 다발의 전체 단면 구역으로 분할된 강모로 취해진 단면 구역으로 형성된 버트리스 계수(Buttress Factor)를 이러한 영향의 측정치로 개시하였다. 버트리스 계수가 높을 수록, 강모의 경성과 세척능력이 더 커지게 된다. 볼펜하인이 0.8 내지 0.96의 버트리스 계수를 가진 칫솔을 개시한 것인 반면에, 본 발명의 강모 다발(18)과 강모 바아(20)는 놀라웁게도 약0.6 내지 약0.75의 버트리스 계수만을 요망하는 것이다. 양호하게, 본 발명의 강모 다발(18)과 강모 바아(20) 양쪽의 버트리스 계수는 약0.65 내지 약0.7이고 가장 양호하게는 약0.68이다. 버트리스 계수의 범위는 강모 홀 개방부로 분할된 필라멘트 단면구역과 유사하게 형성된 0.63 내지 0.74의 듀퐁 폴리머가 추천하는 최적한 강모 마모성능 충진계수 범위에 가깝게 수치를 나타내는 부가적인 잇점이 있는 것이다. 미국 델라웨어주 19898 윌밍톤에 소재하는 듀퐁 폴리머의 공보 Z-1737를 참고한다.

도1 내지 도3을 참고로 설명한다. 강모 바아(20)는 일반적으로 장방형, 굴곡형 또는 타원형 발자국 모양으로 이루어진다. 강모 바아(20)의 일반적인 모양은 강모 바아가 양치질을 하는 중에 인접한 둘레 강모 다발을 지지하기에 충분한 치수로 이루어지는 한에서는 중요한 것은 아니다. 입 안에서의 전방에서 후방으로 그리고 상하방향으로 칫솔을 동시적으로 움직이는 동작을 하는 것을 고려하여, 인접한 둘레 강모 다발이 그 사이에 수직선으로부터 20도에 이르는 각도로, 양호하게는 30도에 이르는 각도로, 보다 양호하게는 40도에 이르는 각도로, 그리고 가장 양호하게는 50도 이상의 각도로 특정한 강모 바아(20)를 향하는 방향으로 편향될 때에 각각의 인접한 둘레 강모 다발(18)에 지지부를 제공하도록, 강모 바아(20)가 각각의 인접한 둘레 강모 다발(18)로부터 상기와 같은 그러한 길이와 공간으로 이루어져야 한다.

도1에 도시된 "a"치수의 강모 바아(20)의 폭은 적어도 약1.0mm, 양호하게는 적어도 약1.5mm 이어야 한다. 또한, 지지작용 강모 바아(20)와 각각의 둘레 강모(18)와의 사이에 가장 폭이 작은 횡단 공간은 약1.5mm보다 크지 않아야 하며, 양호하게는 1.0mm보다 크지 않아야 하며, 그리고 가장 양호하게는 약0.7mm보다 크지 않아야 한다.

도1과 도2에서, 각 도면에는 횡방향 개방부가 강모 다발(18) 사이에 제공되고 헤드(12)의 중앙을 향하는 방향으로 강모 바아(20)를 통하여 연장되며, 상기 개방부는 헤드(12) 상방향으로 중간통로에 위치한다. 이러한 개방부에는 헤드(12)의 실내로 세척수용의 완전한 수로를 제공하여 양치질 중에 축적되는 칫솔의 잔해물과 치약성분을 사용자가 깨끗이 할수 있는 능력을 향상시킨다. 다르게는, 추가적인개방부가 세척작용의 용이성이 더욱 향상되도록 도3에 도시된 바와 같이 제공될 수 있다.

도4에 도시된 바와 같은 본 발명의 제2실시예는 상술된 실시예와 같이 그 곳 내부가 동일한 둘레 강모 다발(18)과 인접한 강모 바아(20)를 그 면(16)으로부터 연장되어 구비하는 헤드(12)를 포함하는 것이며; 상기와 같이 조를 이루는 강모 다발(18)과 바아에 더하여, 헤드에 중앙부에 배치된 일조의 추가 강모 바아(22)가 있는 것이다("중앙 강모 바아"). 도4에 쐐기모양으로 나타낸 중앙 강모 바아는 세척작용을 위한 추가적인 강모 구역을 제공할 뿐만 아니라, 칫솔(10)의 전체 경성과 세척능력을 향상하도록 헤드에 배치된 강모 바아(20) 내에서 현존하는 중간 개체의 지지력을 향상시킨 것이다. 이러한 중앙 강모 바아(22)는 타원형, 계란형, 또는 장방형과 같은 쐐기와는 다른 모양의 단면을 가질 수 있는 것이다.

본 발명의 제3실시예는, 중앙 강모 바아(22)가 각각의 둘레 강모 다발(18)과 유사한 복수의 중앙 강모 다발(24)로 대체된 것을 제외하고는 상술된 제2실시예와 동일한 것이다. 칫솔 면(16) 위에 중앙 강모 다발(24)의 높이는 강모 바아(20)가 위치한 헤드 내에 현존 중간물의 높이와 동일하거나 더 작게 이루어진다.

본 발명에 유용한 칫솔 강모는 일반적으로 원형 단면을 가진 나일론612와 같은 나일론 또는 폴리에스테르로 이루어진 모노필라멘트 이다. 양호한 나일론612는 미국 델라웨어주 19898 윌밍톤에 소재하는 듀퐁 폴리머 디비젼에서 상표명 Tynex612로 시판하는 것을 이용할 수 있다. 양호한 칫솔의 면(16)으로부터 연장된 상기 모노필라멘트 강모의 말단부는 둥근 선단부가 없는 강모와 대비되는 연하고딱딱한 경구 조직에 해를 끼칠 위험이 더욱 작아지도록 둥근 단부를 가진다.

칫솔 몸체는 폴리아미드, 예를 들면 나일론; 폴리에스테르 또는 공중합체; ABS(acrylonitrile butadiene styrene); 산 변경된 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프타레이트(PCTA); 또는 폴리프로필렌; 양호하게는 폴리프로필렌 또는 "투명" 외관이 요망되는 곳에 폴리에스테르와 같은 다양한 유연한 탄성재로 성형된다. ASTM시험방법 D790에 의한 216,000psi의 굴곡율을 가진 적절한 폴리프로필렌로는 미국 텍사스주 75603 롱뷰에 소재하는 헌트스만 코포레이션에서 상표명 Huntsman Polypropylene P4G3Z-039로 시판하는 것을 이용할 수 있다. 다른 적절한 폴리프로필렌은 미국 죠지아주 30202-3914 알파레타에 조재하는 아모코 폴리머스 인코포레이티드에서 약275,000psi의 굴곡율을 가진 상표명 7635로 시판되는 것을 이용할 수 있다. 상기 216,000 내지 275,000psi재료로 이루어진 칫솔 손잡이는 양치질 중에 칫솔 헤드의 위치를 사용자가 양호하게 제어 조작할 수 있는 향상된 경성(硬性)을 제공 한다.

칫솔 몸체의 "투명" 외관을 제공하는데 유용한 청결한 폴리에스테르는, 폴리-사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 코폴리에스테르, 산 변경된 폴리에스테르(PCTA) 또는 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 셀룰노우즈 아세테이트 프로피온에이트(CAP)와 같은 셀루노직 플라스틱을 함유한다.

칫솔 몸체는 당 기술분야에서 널리공지된 기술인 종래의 사출성형기술법으로성형된다. 예를 들면, 본 발명에 따라서, 상기 몸체는 단일 단계에서 성형된 사출물이다.

칫솔 강모는 미국특허 제4,635,313호, 제4,637,660호, 제4,954,305호, 제5,045,267호, 제5,609,890호, 제5,390,984호, 제5,533,791호 및 제5,823,633호에 개시된 현대식 논-스테이플 기술을 사용하여 손잡이에 헤드를 연결하기 전후에 칫솔 헤드(14)에 심어진다. 상기 논-스테이플 기술은, 강모 다발(18) 또는 강모 바아(20)가 다음에 접합공정에서 함께 전해지는 칫솔 헤드(12)와 강모 바아(20) 또는 강모 다발(18) 모두를 가열하여 칫솔 헤드(12)에 접합되는 공정을 포함한다. 다르게는, 강모 다발(18) 또는 강모 바아(20)의 단부가 칫솔재를 도입하기 전에 사출성형기 내에 예비-위치되며, 칫솔재는 순차적으로 다른 논-스테이플 공정에서 칫솔 헤드(12)에 제위치에 이들을 고정하는 강모 바아(20) 또는 강모 다발(18)의 단부를 중심으로 사출된다.

Claims (21)

1. 일 단부에 헤드와 타 단부에 손잡이를 가진 신장부재를 포함하는 칫솔에서:

   헤드는 그 실외부 주위에 둘레 부분과 그에 인접하여 있는 내부 부분이 있는 면을 가지고;

   상기 둘레 부분은 그로부터 연장되는 복수의 둘레 강모 다발을 가지고;

   상기 내부 부분은 그로부터 연장되는 복수의 강모 바아를 가지며;

   양치질 중에, 둘레 강모 다발이 강모 바아 쪽으로 편향되어 접촉하게 되면, 둘레 강모 다발에 대한 지지력을 제공하는 강모 바아를 설치한 것을 특징으로 하는 칫솔.
2. 제1항에 있어서, 둘레 강모 다발과 강모 바아는 약0.6 내지 약0.75의 버트리스 계수를 가지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
3. 제1항에 있어서, 둘레 강모 다발은 약1.0mm 내지 약2.0mm의 단면직경 또는 대경 치수를 가진 단면 대칭형이고 그리고 강모 바아는 적어도 2.5mm의 단면길이를 가진 신장형 몸체인 것을 특징으로 하는 칫솔.
4. 제1항에 있어서, 둘레 강모 다발은 면 위로의 높이가 약9mm 내지 약13mm로 연장되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
5. 제4항에 있어서, 강모 바아는 둘레 강모 다발의 면 위로 높이의 적어도 50% 연장하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
6. 제1항에 있어서, 상기 강모 바아의 폭은 적어도 약1.0mm인 것을 특징으로 하는 칫솔.
7. 제1항에 있어서, 강모 바아와 인접 주위의 강모 다발과의 사이에 작용 공간과 강모 바아의 길이는, 둘레 강모 다발이 강모 바아와 인접 둘레 강모 다발과의 사이에 수직선으로부터 20도에 이르는 각도로 강모 바아 쪽으로 편향되어 접촉할 시에, 강모 바아가 둘레 강모 다발에 지지력을 제공하도록 구조되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
8. 일 단부에 헤드와 타 단부에 손잡이를 가진 신장부재를 포함하는 칫솔에서:

   헤드는 그 실외부 주위에 둘레 부분과, 그에 인접하여 있는 중간 부분과, 중간 부분에 인접하고 면에 중앙부에 위치된 중앙 부분이 있는 면을 가지고;

   상기 둘레 부분은 그로부터 연장되는 복수의 둘레 강모 다발을 가지며;

   상기 중간 부분은 그로부터 연장되는 복수의 중간 강모 바아를 가지며;

   상기 중앙 부분은 그로부터 연장되는 적어도 일 중앙 강모 바아를 가지며;

   복수개의 중간 강모 바아는 강모 다발에 인접하여 배치되고 그로부터 헤드에내부 및 중간지점에 배치되며, 그리고;

   양치질 중에, 중간 강모 바아가 중앙 강모 바아 쪽으로 편향되어 접촉하게 되고 그리고 둘레 강모 다발이 중간 강모 바아 쪽으로 편향되어 접촉하게 되면, 중앙 강모 바아가 둘레 강모 다발에 대한 지지력을 제공하는 구조인 것을 특징으로 하는 칫솔.
9. 제8항에 있어서, 둘레 강모 다발, 중간 강모 바아 및 중앙 강모 바아는 약0.6 내지 약0.75의 버트리스 계수를 가지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
10. 제8항에 있어서, 둘레 강모 다발은 약1.0mm 내지 약2.0mm의 단면직경 또는 대경 치수를 가진 단면 대칭형이고 그리고 강모 바아는 적어도 2.5mm의 단면길이를 가진 형태로 신장되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
11. 제8항에 있어서, 둘레 강모 다발은 면 위로의 높이가 약9mm 내지 약13mm로 연장되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
12. 제11항에 있어서, 강모 바아는 둘레 강모 다발의 면 위로 높이의 적어도 50% 연장하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
13. 제8항에 있어서, 상기 중간 강모 바아의 폭은 적어도 약1.0mm인 것을 특징으로 하는 칫솔.
14. 제8항에 있어서, 중간 강모 바아와 인접 둘레 강모 다발과의 사이에 작용 공간과 중간 강모 바아의 길이는, 둘레 강모 다발이 중간 강모 바아와 인접 둘레 강모 다발과의 사이에 수직선으로부터 20도에 이르는 각도로 중간 강모 바아 쪽으로 편향될 시에, 중간 강모 바아가 둘레 강모 다발에 지지력을 제공하도록 구조되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
15. 일 단부에 헤드와 타 단부에 손잡이를 가진 신장부재를 포함하는 칫솔에서:

    헤드는 그 실외부 주위에 둘레 부분과, 그에 인접하여 있는 중간 부분과, 중간 부분에 인접하고 면에 중앙부에 위치된 중앙 부분이 있는 면을 가지고;

    상기 둘레 부분은 그로부터 연장되는 복수의 둘레 강모 다발을 가지며;

    상기 중간 부분은 그로부터 연장되는 복수의 중간 강모 바아를 가지며;

    상기 중앙 부분은 그로부터 연장되는 복수개의 중앙 강모 다발을 가지며;

    양치질 중에, 중간 강모 바아가 중앙 강모 다발 쪽으로 편향되어 접촉하게 되고 그리고 둘레 강모 다발이 중간 강모 바아 쪽으로 편향되어 접촉하게 되면, 중앙 강모 다발이 중간 강모 바아에 대한 지지력을 제공하고 그리고 중간 강모 바아는 둘레 강모 다발에 대한 지지력을 제공하는 구조인 것을 특징으로 하는 칫솔.
16. 제15항에 있어서, 둘레 강모 다발, 중간 강모 바아 및 중앙 강모 다발은약0.6 내지 약0.75의 버트리스 계수를 가지는 것을 특징으로 하는 칫솔.
17. 제8항에 있어서, 둘레 강모 다발은 약1.0mm 내지 약2.0mm의 단면직경 또는 대경 치수를 가진 단면 대칭형이고 그리고 강모 바아는 적어도 2.5mm의 단면길이를 가진 형태로 신장되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
18. 제15항에 있어서, 둘레 강모 다발은 면 위로의 높이가 약9mm 내지 약13mm로 연장되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
19. 제18항에 있어서, 중간 강모 바아는 둘레 강모 다발의 면 위로 높이의 적어도 50% 연장하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
20. 제15항에 있어서, 상기 중간 강모 바아의 폭은 적어도 약1.0mm인 것을 특징으로 하는 칫솔.
21. 제15항에 있어서, 중간 강모 바아와 인접 둘레 강모 다발과의 사이에 작용 공간과 중간 강모 바아의 길이는, 둘레 강모 다발이 중간 강모 바아와 인접 둘레 강모 다발과의 사이에 수직선으로부터 20도에 이르는 각도로 중간 강모 바아 쪽으로 편향될 시에, 중간 강모 바아가 둘레 강모 다발에 지지력을 제공하도록 구조되는 것을 특징으로 하는 칫솔.