WO2017018340A1 - 歯ブラシ - Google Patents

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WO2017018340A1
WO2017018340A1 PCT/JP2016/071536 JP2016071536W WO2017018340A1 WO 2017018340 A1 WO2017018340 A1 WO 2017018340A1 JP 2016071536 W JP2016071536 W JP 2016071536W WO 2017018340 A1 WO2017018340 A1 WO 2017018340A1
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WO
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hair
tip
tapered
stress
base
Prior art date
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PCT/JP2016/071536
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English (en)
French (fr)
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WO2017018340A9 (ja
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洋子 明間
篤人 木村
奥田　靖
善保 村田
Original Assignee
ライオン株式会社
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Publication date
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Priority to JP2017530834A priority patent/JP6858123B2/ja
Priority to MYPI2018700023A priority patent/MY189446A/en
Publication of WO2017018340A1 publication Critical patent/WO2017018340A1/ja
Publication of WO2017018340A9 publication Critical patent/WO2017018340A9/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles
    • A46D1/02—Bristles details
    • A46D1/0276—Bristles having pointed ends
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02—Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/04—Arranged like in or for toothbrushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles
    • A46D1/04—Preparing bristles
    • A46D1/05—Splitting; Pointing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the present invention relates to a toothbrush.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-147011 filed in Japan on July 24, 2015 and Japanese Patent Application No. 2015-150844 filed in Japan on July 30, 2015. The contents are incorporated herein.
  • the toothbrush is required to have excellent plaque removability.
  • the arrangement of the hair bundle and the specifications of each hair forming the hair bundle influence the plaque removability of the toothbrush.
  • a tapered part with a tapered part that decreases in diameter toward the tip is known. It has been.
  • toothbrushes are required to have sufficient opening resistance in addition to plaque removability.
  • a toothbrush having sufficient opening resistance it can be used continuously for a certain period of time, so that it is possible to suppress an excessive increase in the frequency of replacement of the toothbrush.
  • the processing technique for producing tapered bristles is complex and expensive, and toothbrushes with tapered bristles are expensive, so that sufficient open-end durability is required so that the frequency of toothbrush replacement does not increase excessively. .
  • the toothbrush opening durability of the toothbrush is affected not only by the arrangement of hair bundles and the specifications of the hair, but also by the material of the hair.
  • a hair made of polytrimethylene terephthalate (PTT) is known as a hair having excellent hair opening durability (for example, Patent Document 1).
  • the hair for improving the openness of the hair formed by PTT or the like is used continuously, the hair may break near the base of the hair (the portion where the opening surface of the flocking hole is located). Even if the opening of the hair is suppressed, it becomes difficult to sufficiently enhance the durability as a toothbrush if the bristles are easily broken. As described above, in the toothbrush, in addition to being able to efficiently remove plaque and being excellent in cleaning feeling, it is important to be able to ensure excellent breakage durability even when the open endurance is increased. .
  • the first object of the present invention is to provide a toothbrush that can effectively remove dental plaque, has an excellent cleaning feeling, and can ensure excellent breaking durability even when the flocking durability is enhanced.
  • the second object of the present invention is to provide a toothbrush that can ensure excellent breakage durability even when the open endurance is increased.
  • the first aspect of the present invention has the following configuration.
  • a toothbrush provided with a brush portion formed by implanting a plurality of hair bundles on the hair-planting surface of the head portion, wherein the hair bundle is provided with a tapered portion whose diameter decreases toward the tip at the tip portion.
  • a tapered hair having a ratio B1 / A1 of the maximum stress B1 to the maximum stress A1 calculated by the stress calculation method having the following step (a1) and the following step (b1) of 1.0 to 1.9. ,toothbrush.
  • (A1) Displacement x1 (mm) of the tip with respect to the base of the tapered hair in the surface direction of the flocked surface when the brush is rubbed against a spherical surface having a radius of 85 mm so that a load of 200 g is applied to the tip of the brush ).
  • (B1) A maximum stress generated near the base rather than the taper portion of the taper hair by optically simulating a state where the tip of the taper hair is displaced by the displacement amount x1 (mm) in a direction perpendicular to the axial direction of the taper hair A1 and the maximum stress B1 generated at the tapered portion are calculated.
  • the length of the tapered portion is 3 to 11.5 mm, and the position of the boundary between the base portion and the tapered portion of the tapered hair is equal to the position of the flocked surface, or the base portion is outside the flocked surface.
  • a toothbrush comprising a brush portion formed by implanting a plurality of hair bundles on the hair-planting surface of the head portion, wherein the hair bundle is at a position closer to the base by 0.1 mm or more from the hair tip.
  • Toothbrush comprising a bristle having a region having a cross-sectional area equal to or less than 14% of the cross-sectional area of the base and extending from the base toward the tip and having a region having a larger cross-sectional area than the thin-diameter .
  • (A2) Displacement amount x2 (mm) of the tip with respect to the base of the hair in the surface direction of the flocked surface when the brush is rubbed against a spherical surface having a radius of 85 mm so that a load of 200 g is applied to the tip of the brush ).
  • (B2) Optically simulating a state in which the tip of the hair is displaced by the displacement amount x2 (mm) in a direction perpendicular to the axial direction of the hair, and the maximum of the stress concentration portion generated closest to the base in the hair.
  • the stress A2 and the maximum stress B2 of the stress concentration portion generated on the tip side from the stress A2 are calculated.
  • plaque can be efficiently removed and the cleaning feeling is excellent, and excellent breakage durability is ensured even when the flocking durability is increased.
  • the toothbrush according to the second aspect of the present invention it is possible to ensure excellent breakage durability even when the hair opening durability is increased.
  • the toothbrush 11 of the present embodiment includes a handle body 110 and a brush portion 122 formed by a plurality of hair bundles 112 implanted in the handle body 110.
  • the handle body 110 includes a rod-shaped handle portion 114, a neck portion 116 that extends from the tip of the handle portion 114 and is thinner than the handle portion 114, and a head portion 118 provided at the tip of the neck portion 116. Yes.
  • the plurality of hair bundles 112 are implanted on the flocked surface 118 a of the head portion 118.
  • a well-known aspect can be employ
  • the handle portion 114, the neck portion 116, and the head portion 118 are integrally formed.
  • the handle portion 114 is a portion that is gripped by a hand during brushing and has a rod shape.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction (length direction) in the handle portion is not particularly limited, and examples thereof include a shape in which a rectangular corner is notched in a round shape, a rectangular shape, and a circular shape.
  • the thickness and length of the handle portion can be appropriately designed according to the subject who uses the toothbrush.
  • the neck portion 116 has a bar shape thinner than the handle portion 114 in plan view.
  • the length, width, and thickness of the neck portion are not particularly limited, and can be appropriately designed according to the subject who uses the toothbrush.
  • the head portion 118 is a portion where a plurality of hair bundles 112 are implanted at the tip of the neck portion 116.
  • An upper surface of the head portion 118 is a flocking surface 118 a for planting the hair bundle 112.
  • the shape of the head portion 118 is a plate shape in which a rectangular corner portion that is long in the axial direction in a plan view is cut out.
  • the length, width, and thickness of the head portion are not particularly limited, and can be appropriately designed according to the subject who uses the toothbrush.
  • the material for forming the handle body is selected in consideration of the rigidity and mechanical characteristics required of the toothbrush, and for example, a high-hardness resin having a flexural modulus (JIS K7203) of 500 MPa to 3000 MPa can be used.
  • a high-hardness resin having a flexural modulus JIS K7203
  • examples of the high hardness resin include polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCT), polystyrene (PS), acrylonitrile / butadiene / styrene resin (ABS).
  • CP Cellulose propionate
  • AS acrylonitrile / styrene copolymer resin
  • POM polyacetal resin
  • One of these resins may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.
  • the head portion, the neck portion, and the handle portion may be partially or wholly covered with a flexible resin such as an elastomer.
  • the brush portion 122 is formed by a plurality of hair bundles 112 planted on the hair transplantation surface 118 a of the head portion 118.
  • bristle bundle in the flock surface of a head part is not specifically limited.
  • three hair bundles 112 are implanted in the width direction near the front end and the rear end of the flocked surface 118a, respectively, and the four hair bundles 112 are arranged in the width direction in an area between them.
  • 24 hair bundles 112 are implanted so that six hair bundles 112 are arranged in the axial direction.
  • the hair bundle 112 is formed by bundling a plurality of tapered hairs 120.
  • the shape of the hair bundle 112 is not particularly limited, and may be columnar or prismatic.
  • the hair length and thickness of the hair bundle 112 can be determined in consideration of the hair and waist required for the hair bundle 112.
  • the hair bundle 112 of this example is planted on the flocked surface 118a by the flat wire type flocking method. Specifically, as shown in FIG. 3, a plurality of taper hairs 120 having taper parts 121 at both ends are bundled and folded in two along a flat line 124, and formed on the flocked surface 118 a of the head part 118. The hair bundle 112 is implanted by being driven into the flocked hole 123.
  • bristle bundle on the hair-planting surface of a head part is not limited to a flat wire-type hair transplanting method, A heat welding type
  • the taper bristles 120 are calculated by a stress calculation method in which a taper portion 121 having a diameter reduced toward the tip is provided in a portion closer to the tip than the straight portion 119, and has a step (a1) and a step (b1) described later.
  • Tapered hair having a ratio B1 / A1 of maximum stress B1 to maximum stress A1 of 1.0 to 1.9 (hereinafter referred to as taper hair (X1)).
  • a taper part means the part from the position where the diameter in a taper hair begins to become small to a front-end
  • the toothbrush of the 1st aspect has a hair bundle provided with taper hair (X1), can remove plaque efficiently, is excellent in cleaning feeling, and has excellent breakage even when it has improved open-end durability. Durability is ensured.
  • the tapered hairs 120 forming the hair bundle 112 in this example are all tapered hairs (X1).
  • the ratio of the number of tapered hairs (X1) to the total number of hairs forming the hair bundle is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, and particularly preferably 100%.
  • the ratio B1 / A1 in the tapered hair is obtained by calculating the maximum stress A1 and the maximum stress B1 by a stress calculation method having the following step (a1) and the following step (b1).
  • (A1) The displacement x1 (mm) of the tip relative to the base of the tapered hair in the surface direction of the flocked surface when the brush portion is rubbed against a spherical surface having a radius of 85 mm so that a load of 200 g is applied to the tip of the brush portion. To do.
  • Step (a1) For example, in the case of the toothbrush 11, as shown in FIG. 4, the brush portion 122 is pressed against the spherical surface 1100 having a radius of 85 mm, and moved and rubbed in the axial direction of the handle body 110. Then, in a state where a load of 200 g is applied to the brush portion tip 122a by rubbing the hair bundle 112, the displacement amount x1 (mm) of the tip 120a relative to the base portion 120b of the tapered hair 120 in the surface direction of the flocked surface 118a of the head portion 118. ), That is, the amount of bending of the tapered hair 120 is measured.
  • a load of 200 g is applied to the tip of the brush portion means that the reaction force applied to the tip of the brush portion is 200 g in a state where the brush portion of the toothbrush is rubbed against the spherical surface. That is, for example, when the brush portion of the toothbrush is rubbed against the balance, it means that a force that makes the scale of the balance become 200 g is applied to the tip of the brush portion.
  • the “taper base” is a portion of the taper hair that is not tapered, and means a portion corresponding to the position of the flocked surface of the head portion of the portion having the brush shape before the taper processing. In the case of a tapered bristle whose both ends are tapered, a portion corresponding to the position of the flocked surface of the head portion is the base portion of the straight portion of the intermediate portion in the longitudinal direction of the tapered bristle.
  • the material of the member having a spherical surface that rubs the brush portion is not particularly limited, and examples thereof include a material having rigidity equivalent to a gum.
  • Step (b1) If the displacement x1 (mm) of the taper hair 120 in the toothbrush 11 is measured in the step (a1), the position corresponding to the base of the taper hair is fixed with respect to the taper hair having the same shape and material as the taper hair 120. Then, an optical simulation is performed in which the tip of the tapered hair is displaced by a displacement amount x1 (mm) in a direction perpendicular to the axial direction of the tapered hair. At this time, in the tapered hair in the optical simulation, stress concentration is seen in the tapered portion and the straight portion closer to the base portion than the tapered portion. In the optical simulation, the maximum stress generated nearer the base than the tapered portion of the tapered hair is calculated as the maximum stress A1, and the maximum stress generated in the tapered portion is calculated as the maximum stress B1.
  • optical simulation for example, a three-dimensional finite element method (FEM) analysis using LS-DYNA (analysis software, manufactured by LSTC) can be used.
  • FEM finite element method
  • the optical simulation can be performed by inputting the taper hair shape (hair length, length of the taper portion, tip diameter, etc.) and the Young's modulus of the material used for the taper hair as the taper hair conditions.
  • the ratio B1 / A1 of the taper hair (X1) is 1.0 to 1.9, preferably 1.0 to 1.7, and more preferably 1.5 to 1.7.
  • the ratio B1 / A1 of the taper hair (X1) can be adjusted by, for example, the length and material of the taper portion.
  • the axial length L1 (FIG. 3) of the tapered portion of the tapered hair (X1) is preferably 3 to 11.5 mm, and more preferably 4 to 7 mm. If the length of the taper portion is within the above range, it becomes easy to ensure excellent breakage resistance. If the length of the taper portion is equal to or greater than the lower limit value, the taper portion easily enters a gap such as an interdental portion or a tooth neck portion, and the plaque accumulated in the gap is easily scraped off. If the length of the tapered portion is equal to or less than the upper limit value, it becomes easy to write down the plaque in the narrow portion due to the appropriate rigidity of the hair.
  • the ratio of the length L1 in the axial direction of the tapered portion to the hair length of the tapered hair (X1) is preferably 5 to 100%, more preferably 20 to 100%.
  • the average length of the taper portion in the taper hair (X1) forming the hair bundle in the axial direction is preferably 3 to 11.5 mm, and more preferably 4 to 7 mm.
  • the taper hair (X1) is preferably such that the position of the boundary between the straight part and the taper part is equal to the position of the flocked surface of the head part, or the straight part is located outside the flocked surface. That is, it is preferable that the taper hair (X1) is hidden by the straight part being accommodated in the flock hole of the head part, or the straight part is exposed from the head part.
  • the diameter of the portion 0.1 mm away from the tip of the taper portion to the base side is preferably 0.07 mm or less, more preferably 0.02 mm or less, and More preferably, it is 01 to 0.02 mm. If the tip diameter of the taper hair (X1) is 0.02 mm or less, the taper part is likely to enter a gap such as an interdental part or a tooth neck part, and it becomes easy to scrape the plaque accumulated in the gap. It is easy to obtain excellent feeling of brushing. In the first aspect, it is preferable that the average value of the tip diameters of the tapered hairs (X1) forming the hair bundle is 0.07 mm or less.
  • the average diameter of the straight portion of the taper hair (X1) can be determined in consideration of the material and the like.
  • the cross-sectional shape of the tapered hair may be any shape.
  • the average hair length H1 (FIG. 3) of the taper hair (X1) that is, the average length from the position corresponding to the flocked surface to the tip of the taper hair (X1) is not particularly limited, and is, for example, 5 to 15 mm. Can do.
  • the material for forming the tapered hair is not particularly limited, and polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene naphthalate (PBN); 612 nylon, 610 nylon Polyamides such as polyethylene; polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PTT polytrimethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • 612 nylon, 610 nylon Polyamides such as polyethylene
  • polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP).
  • PTT is preferable in terms of excellent hair opening resistance.
  • even when the taper hair is PTT hair it is possible to ensure excellent breakage resistance.
  • the manufacturing method of the toothbrush of the 1st aspect of this invention is not specifically limited, A well-known method is employable.
  • the method for manufacturing the handle body include injection molding.
  • a method for producing the tapered hair (X1) for example, both ends of the hair obtained by spinning are dipped in a solution such as an acid or an alkali solution for a predetermined time, and are pulled up to neutralize, wash with water, etc.
  • the method of performing etc. are mentioned.
  • Examples of the method for planting the hair bundle include a flat wire type flocking method, a heat welding type flocking method, and an in-mold method.
  • the tapered hair (X1) is provided as the hair for forming the hair bundle. It can be removed efficiently and has an excellent cleaning feeling.
  • the hair is provided with a tapered hair (X1) having a ratio B1 / A1 of 1.0 to 1.9, and the stress concentration portion at the time of brushing is at two locations near the base of the tapered hair and the tapered portion. Therefore, it is possible to suppress the stress from concentrating only in the vicinity of the base of the hair and locally accumulating fatigue in that portion. Therefore, in the 1st aspect of this invention, even when the taper hair (X1) is formed with PTT etc. and the hair opening durability is improved, the outstanding fracture durability can be ensured. In particular, when the tapered hair (X1) is formed of PTT, it is possible to achieve both excellent opening resistance and breakage durability.
  • the toothbrush of the 2nd aspect of this invention is equipped with the brush part formed by planting several hair
  • the bristle bundle in the toothbrush according to the second aspect of the present invention is provided with a small-diameter portion having a cross-sectional area of 14% or less of the cross-sectional area of the base at a position near the base by 0.1 mm or more from the tip of the bristle.
  • the hair is provided with a region extending from the base portion toward the tip and having a region having a larger cross-sectional area than the narrow-diameter portion.
  • the toothbrush 21 of the present embodiment includes a handle body 210 and a brush portion 224 formed by a plurality of bristle bundles 212 implanted in the handle body 210.
  • the handle body 210 includes a rod-shaped handle portion 214, a neck portion 216 that extends from the tip of the handle portion 214, and is thinner than the handle portion 214, and a head portion 218 provided at the tip of the neck portion 216. Yes.
  • the plurality of hair bundles 212 are implanted on the flocked surface 218a of the head portion 218.
  • a well-known aspect can be employ
  • the handle portion 214, the neck portion 216, and the head portion 218 are integrally formed.
  • the handle portion 214 is a portion that is gripped by a hand during brushing and has a rod shape.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction (length direction) in the handle portion is not particularly limited, and examples thereof include a shape in which a rectangular corner is notched in a round shape, a rectangular shape, and a circular shape.
  • the thickness and length of the handle portion can be appropriately designed according to the subject who uses the toothbrush.
  • the neck portion 216 has a bar shape thinner than the handle portion 214 in plan view.
  • the length, width, and thickness of the neck portion are not particularly limited, and can be appropriately designed according to the subject who uses the toothbrush.
  • the head portion 218 is a portion where a plurality of hair bundles 212 are provided at the tip of the neck portion 216.
  • An upper surface of the head portion 218 is a flocking surface 218 a for planting the hair bundle 212.
  • the shape of the head portion 218 is a plate shape with rounded corners that are long in the axial direction in plan view.
  • the length, width, and thickness of the head portion are not particularly limited, and can be appropriately designed according to the subject who uses the toothbrush.
  • the material for forming the handle body in the second aspect is selected in consideration of the rigidity and mechanical characteristics required for the toothbrush, and for example, a high-hardness resin having a flexural modulus (JIS K7203) of 500 MPa to 3000 MPa. Can be used.
  • the high-hardness resin include the high-altitude resins mentioned in the first embodiment.
  • Polybutylene terephthalate (PBT) may also be used.
  • PBT Polybutylene terephthalate
  • One of these resins may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.
  • the head portion, the neck portion, and the handle portion may be partially or wholly covered with a flexible resin such as an elastomer.
  • the brush portion 224 is formed of a plurality of hair bundles 212 planted on the hair transplant surface 218a of the head portion 218.
  • bristle bundle in the flock surface of a head part is not specifically limited.
  • three hair bundles 212 are implanted in the width direction near the leading end and the rear end of the flocked surface 218a, respectively, and four hair bundles 212 are arranged in the width direction in an area between them.
  • 24 hair bundles 212 are implanted so that six hair bundles 212 are arranged in the axial direction.
  • the hair bundle 212 is formed by bundling a plurality of hairs 220.
  • the shape of the hair bundle 212 is not particularly limited, and may be cylindrical or prismatic.
  • the hair length and thickness of the hair bundle 212 can be determined in consideration of the hair and waist required for the hair bundle 212.
  • the hair bundle 212 of this example is planted on the flocked surface 218a by the flat wire type flocking method. Specifically, as shown in FIG. 7, a plurality of bristles 220 are bundled and folded in half with a flat wire 226 and driven into a flocked hole 228 formed on a flocked surface 218a of the head portion 218. A hair bundle 212 is implanted.
  • bristle bundle on the hair-planting surface of a head part is not limited to a flat wire-type hair transplanting method, A heat welding type
  • the hair having a small diameter portion is a tapered hair.
  • the bristles 220 are tapered bristles provided with tapered portions 221 that are reduced in diameter toward the tip at both ends of the straight portion 219.
  • the tapered portion 221 of the bristles 220 is provided with a small-diameter portion 222 having a cross section of 14% or less of the cross-sectional area of the base portion 220b at a position closer to the base portion 220b by 0.1 mm or more from the tip 220a.
  • bristle 220 since the hair
  • the cross-sectional area of the base means a cross-sectional area of a cross section when the base of the hair is cut in a direction perpendicular to the axial direction. The same applies to the cross-sectional area of the small diameter portion.
  • a tapered hair having a small diameter portion in the tapered portion when the ratio of the cross-sectional area at a position of 0.1 mm in the axial direction from the front end of the hair to the cross-sectional area of the base is 14%, the front end of the hair in the tapered portion The position of 0.1 mm in the axial direction is the small diameter portion. Further, when the ratio of the cross-sectional area at the position of 0.1 mm in the axial direction from the front end of the hair to the cross-sectional area of the base is less than 14%, from the position of 0.1 mm in the axial direction from the front end of the hair at the tapered portion. The portion up to the position where the ratio is 14% is the small diameter portion.
  • the ratio of the cross-sectional area at a position of 0.1 mm in the axial direction from the front end of the hair to the cross-sectional area of the base is 14% or less, 0.1 to 14% Is preferred.
  • the aspect of the small diameter portion is not particularly limited, and for example, the diameter decreases toward the hair tip, such as the narrow diameter portion 222 provided in the taper portion 221 of the hair 220, and the outer peripheral surface is seen in a side view.
  • the aspect which has become the linear form inclined with respect to the axial direction is mentioned.
  • the narrow diameter part 222 in the hair 220 it inclines so that both sides of an outer peripheral surface may mutually approach in a side view.
  • the aspect of the small diameter portion is not limited to this aspect, and may be an aspect in which only one side of the outer peripheral surface is inclined in a side view.
  • the narrow-diameter portion is formed by denting the outer peripheral surface of the bristle over the entire circumference in the circumferential direction so that both sides of the outer circumferential surface of the bristle are recessed in an arc shape when viewed from the side. It may be.
  • the aspect formed by denting the outer peripheral surface of the bristle may be sufficient as it may become the shape where the one side of the outer peripheral surface of the bristle was dented in circular arc shape in side view.
  • the thin-diameter portion can be positioned closer to the base than the position of 0.1 mm from the tip of the hair. Further, in the case of the small-diameter portion of these embodiments, the ratio of the cross-sectional area of the small-diameter portion to the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the base portion is 14% or less, preferably 0.1 to 14%.
  • the number of small diameter portions in one hair is one for the hair 220, but may be two or more. As the number of small-diameter portions in one hair increases, the number of stress concentration portions when a force is applied to the tip of the hair in the direction perpendicular to the axial direction increases. For example, when one hair has two small diameter portions, when a force is applied to the tip of the hair in the direction perpendicular to the axial direction, the vicinity of the base and the two small diameter portions or the vicinity thereof, respectively Stress concentration parts occur in a total of three locations.
  • the hair having a small diameter portion may be any hair having a small diameter portion, and is not limited to a tapered hair.
  • the bristle bundle in the toothbrush of the second aspect may be used in combination with a bristle having a small diameter portion and a bristle having no small diameter portion such as straight hair.
  • the ratio of the number of hairs having a small diameter portion to the total number of hairs forming the hair bundle is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, and particularly preferably 100%.
  • the stress calculation method in the second aspect includes the following step (a2) and step (b2).
  • (A2) Displacement x2 (mm) of the tip with respect to the base of the bristles in the surface direction of the flocked surface of the toothbrush when the brush is rubbed against a spherical surface having a radius of 85 mm so that a load of 200 g is applied to the tip of the brush Measure.
  • Step (a2) For example, in the case of the toothbrush 21, as shown in FIG. 8, the brush portion 224 is pressed against a spherical surface 2100 having a radius of 85 mm, and moved and rubbed in the axial direction of the handle body 210. Then, in a state in which a load of 200 g is applied to the brush portion tip 224a by rubbing the hair bundle 212, the displacement amount x2 (mm) of the tip 220a relative to the base portion 220b of the bristle 220 in the surface direction of the flocked surface 218a of the head portion 218. ), That is, the amount of bending of the bristle 220 is measured.
  • a load of 200 g is applied to the tip of the brush portion means that the reaction force applied to the tip of the brush portion is 200 g in a state where the brush portion of the toothbrush is rubbed against the spherical surface. That is, for example, when the brush portion of the toothbrush is rubbed against the balance, it means that a force that makes the scale of the balance become 200 g is applied to the tip of the brush portion.
  • the “base part of the hair” means a part corresponding to the position of the flocked surface of the head part in the part where the diameter of the hair is not maximized without being tapered.
  • the material of the member having a spherical surface that rubs the brush portion is not particularly limited, and examples thereof include a material having rigidity equivalent to a gum.
  • Step (b2) If the displacement x2 (mm) of the bristle 220 in the toothbrush 21 is measured in the step (a2), the position corresponding to the base of the bristle is fixed for the bristle having the same shape and material as the bristle 220. Then, an optical simulation is performed in which the tip of the hair is displaced by a displacement amount x2 (mm) in a direction perpendicular to the axial direction of the hair. At this time, stress concentration is observed in the hair in the optical simulation in the vicinity of the base portion and the narrow-diameter portion on the tip side or near the narrow-diameter portion.
  • the maximum stress at the stress concentration portion near the base that is, the maximum stress at the stress concentration portion in the vicinity of the base
  • the maximum stress B2 Calculate each.
  • each stress concentration portion other than the stress concentration portion in the vicinity of the base portion The maximum stress B2 is calculated.
  • optical simulation the same ones as mentioned in the first aspect can be used.
  • the relationship between the maximum stress A2 and the maximum stress B2 can be adjusted, for example, by adjusting the ratio of the cross-sectional area of the small diameter portion to the cross-sectional area of the base portion in the hair.
  • the hair is tapered, it can be adjusted by adjusting the tip diameter of the tapered hair, the length of the tapered portion, and the like.
  • the tip diameter of the tapered hair means a diameter at a position 0.1 mm away from the tip of the tapered hair toward the base side.
  • the length L2 (FIG. 7) in the axial direction of the tapered portion is preferably 1 to 15 mm, and more preferably 3 to 7 mm. If the length of the taper portion is within the above range, it becomes easy to ensure excellent breakage resistance. If the length of the taper portion is equal to or greater than the lower limit value, the taper portion easily enters a gap such as an interdental portion or a tooth neck portion, and the plaque accumulated in the gap is easily scraped off. If the length of the taper portion is equal to or less than the upper limit value, the rigidity (stiffness) of the hair is ensured and it becomes easy to scrape plaque. In addition, the hair tips can be prevented from opening easily by repeated use.
  • the ratio of the length L2 in the axial direction of the tapered portion to the length of the tapered hair is preferably 5 to 100%, more preferably 20 to 100%.
  • the average length in the axial direction of the tapered portion of the tapered bristles forming the hair bundle is preferably 1 to 15 mm, and more preferably 3 to 7 mm.
  • the diameter of the tapered bristles is preferably 0.01 mm to 0.07 mm. If the tip diameter of the taper hair is within the above range, a stress concentration part is generated in the narrow diameter part located on the tip side of the taper part when a force is applied to the tip of the taper hair in the direction perpendicular to the axial direction. Since the stress of the base portion is dispersed in the narrow diameter portion or the vicinity thereof, sufficient breakage durability is easily secured.
  • the tip diameter of the tapered hair is more preferably 0.01 to 0.03 mm.
  • the average value of the tip diameters of the tapered hairs forming the hair bundle is preferably 0.01 mm to 0.07 mm.
  • the diameter of the base of the hair can be determined in consideration of the material and the like.
  • the cross section of the hair may be a polygon and is not limited to a circle.
  • the average hair length H2 of the hair (FIG. 7), that is, the average length from the position corresponding to the flocked surface to the tip of the hair is not particularly limited, and can be, for example, 5 to 15 mm.
  • the material for forming the hair is not particularly limited, and examples thereof include the same materials as those mentioned in the first embodiment. Among these, PTT is preferable in terms of excellent hair opening resistance. In the second aspect, even if the hair is PTT hair, it is possible to ensure excellent breakage resistance.
  • the manufacturing method of the toothbrush of a 2nd aspect is not specifically limited, A well-known method is employable.
  • Examples of the method for manufacturing the handle body include injection molding.
  • Examples of the method for producing tapered hair as the hair for use include the same methods as those described in the first embodiment.
  • As a method of planting the hair bundle a flat wire type planting method, a heat welding type planting method, an in-mold method, and the like can be used as in the first embodiment.
  • the bristle bundle has a small-diameter portion having a cross-sectional area of 14% or less of the cross-sectional area of the base portion at a position closer to the base portion by 0.1 mm or more from the hair tip.
  • the said hair has an area
  • the toothbrush according to the second aspect of the present invention is not limited to the toothbrush 21 described above.
  • the toothbrush of the 2nd aspect may be a toothbrush provided with the bristle 220A illustrated in FIG.
  • the bristles 220A are tapered bristles provided with a taper portion 221A whose diameter decreases toward the tip so that one side of the outer peripheral surface approaches the other side in a side view when viewed from the side.
  • the taper portion 221A of the bristles 220A has a small-diameter portion 222A having a cross-sectional area of 14% or less of the cross-sectional area of the base at a position closer to the base by 0.1 mm or more from the tip 220a, like the bristles 220.
  • the stress concentration portion of the bristles 220A is generated in the vicinity of the narrow diameter portion 222A and the front end side of the bristles 220A at the time of brushing, and the repeated repeated accumulation of fatigue near the base portion is suppressed. Therefore, even when the hair opening durability is increased, excellent breakage durability can be ensured.
  • the toothbrush provided with the bristle 220B illustrated in FIG. 10 may be sufficient as the toothbrush of a 2nd aspect.
  • the bristle 220B is provided with a small-diameter portion 222B formed by denting the outer circumferential surface of the bristle over the entire circumference in the circumferential direction so that both sides of the outer circumferential surface are recessed in an arc shape in a side view. It has been.
  • the small diameter portion 222B can be provided closer to the base portion by 0.1 mm or more from the tip 220a of the bristles 220B.
  • the toothbrush provided with the bristle 220C illustrated in FIG. 11 may be sufficient as the toothbrush of a 2nd aspect.
  • the bristles 220C are tapered bristles provided with a tapered portion 221C including a small diameter portion 222C that decreases in diameter toward the distal end on the distal end side portion, and the small diameter portion 222D is closer to the base side than the tapered portion 221C. Is provided.
  • the small-diameter portion 222C is provided closer to the base by 0.1 mm or more from the tip 220a in the tapered portion 221C of the bristles 220, and has a cross-sectional area of 14% or less of the cross-sectional area of the base.
  • the small-diameter portion 222D has the outer peripheral surface of the bristles 220C in the circumferential direction so that both sides of the outer peripheral surface of the bristles 220C are recessed in a circular arc shape in a side view, closer to the base side than the tapered portion 221C. It is provided by being recessed over the circumference.
  • the small-diameter portion 222D has a cross-sectional area of 14% or less of the cross-sectional area of the base in the bristle 220C.
  • the hair 220C has a shape that combines the hair 220 and the hair 220B.
  • the stress concentration portion is generated in the vicinity of the base and the tip side of the bristles 220C at the time of cleaning, and it is suppressed that repeated fatigue is accumulated locally in the vicinity of the base. Even when the hair opening durability is increased, excellent breaking durability can be ensured.
  • the toothbrush of the 2nd aspect may combine the bristle bundle formed with the bristle which has a thin diameter part, and the bristle bundle formed with the bristle which does not have a thin diameter part.
  • the length of the hair bundle formed with the hair having the small diameter portion is higher than the height of the hair bundle formed with the hair having no small diameter portion.
  • Example 1 The toothbrush 11 illustrated in FIGS. 1 to 3 was produced. On the flocked surface 118a of the head portion 118, three flocked holes 123 are formed in the width direction near the front end and the rear end, respectively, and four in the width direction and six in the axial direction are formed between these holes. Twenty-four flock holes 123 were formed to line up. The diameter of the flock hole 123 was 1.5 mm. As the taper hair 120, a PTT taper hair having a taper portion formed at both end portions was used.
  • the 21 bristles were bundled and folded in two along a flat wire 124, and the hair bundles 112 were planted by being driven into the flock holes 123 to form the brush portion 122.
  • the hair length H1 of the tapered hair (tapered hair 120) in the hair bundle 112 was 11.5 mm.
  • the average value of the tip diameter (the diameter of the portion 0.1 mm away from the tip to the base side) is 0.02 mm
  • the length L1 of the taper portion is 3.0 mm
  • the diameter of the straight portion was 7.5 mil (0.19 mm).
  • Step (a1) As shown in FIG. 4, with the brush portion 122 pressed against a spherical surface 1100 having a radius of 85 mm, the handle body 110 was moved back and forth in the axial direction and rubbed. The displacement x1 (mm) of the tip 120a relative to the base 120b of the tapered bristle 120 in the surface direction of the flocked surface 118a of the head portion 118 was measured with a load of 200 g applied to the brush tip 122a. Met.
  • FEM finite element method
  • the distance from the tip of the maximum stress generation position near the base was 11.33 mm, and the maximum stress A1 was 1.58 kg / mm 2 .
  • the distance from the tip of the maximum stress generation position of the taper part was 0.070 mm, and the maximum stress B1 was 2.09 kg / mm 2 .
  • the ratio B1 / A1 was 1.32.
  • Example 2 to 6 A toothbrush was prepared in the same manner as in Example 1 except that the length L1 of the tapered portion was changed as shown in Table 1, and the stress calculation method was performed to obtain the ratio B1 / A1.
  • Example 1 A toothbrush was produced in the same manner as in Example 1 except that PTT straight hair (tip diameter: 0.19 mm) was used instead of PTT tapered hair. Next, when the stress calculation method was performed on the produced toothbrush in the same manner as in Example 1, no stress concentration was observed at the tip portion of the straight hair in the optical simulation, and stress was concentrated only in the vicinity of the base portion. It was recognized that The distance from the tip of the maximum stress generation position near the base was 11.35 mm, and the maximum stress A1 was 1.59 kg / mm 2 .
  • Table 1 shows the distance from the tip and the ratio B1 / A1.
  • the toothbrush of the comparative example 1 it is easy to bend in the vicinity of the base part of the straight hair when it is continuously used. As recognized in the optical simulation, it is considered that the stress is concentrated only in the vicinity of the base portion of each straight hair at the time of brushing, and fatigue is accumulated locally.
  • the toothbrushes of Examples 1 to 6 when the brush is brushed, there are two stress-concentrated locations on each tapered bristle, which are closer to the base than the tapered portion. Therefore, in the toothbrushes of Examples 1 to 6, since stress is continuously concentrated only in the vicinity of the base portion of each tapered hair during the brushing and fatigue is locally accumulated, the toothbrush of Comparative Example 1 Compared to excellent durability against broken hair.
  • Example 7 The toothbrush 21 illustrated in FIGS. 5 to 7 was produced.
  • three flocked holes 228 are formed in the width direction near the front end and the rear end, respectively, and four in the width direction and six in the axial direction are formed between these holes.
  • Twenty-four flock holes 228 were formed so as to line up.
  • the diameter of the flocking hole 228 was 1.5 mm.
  • PTT taper hairs having taper portions formed at both ends were used. 21 taper hairs were bundled and folded in two along a flat wire 226, and the hair bundles 212 were implanted by being driven into the respective flocking holes 228 to form brush portions 224.
  • the hair length H2 of the tapered hair (the hair 220) in the hair bundle 212 was 11.5 mm.
  • the average value of the tip diameter (the diameter of the portion 0.1 mm away from the tip to the base side) is 0.01 mm
  • the length L2 of the taper portion is 7.0 mm
  • the straight portion 219 The diameter of the base was 7.5 mil (0.1905 mm).
  • the ratio of the cross-sectional area at a position 0.1 mm away from the base end to the base side with respect to the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the base of the tapered hair (hair for hair 220) was 0.28%. That is, the taper hair (the hair 220) is a taper hair in which a small diameter portion is provided in the taper portion.
  • Step (a2) As shown in FIG. 7, with the brush portion 224 pressed against a spherical surface 2100 having a radius of 85 mm, the handle body 210 was moved back and forth in the axial direction and rubbed. When a load of 200 g is applied to the brush tip 224a, the displacement amount x2 (mm) of the tip 220a with respect to the base 220b of the tapered hair (hair 220) in the surface direction of the flocked surface 218a of the head 218 is measured. It was 4.63 mm.
  • Step (b2): For a taped hair made of PTT (Young's modulus 245 kg / mm 2 ) having the same shape as the taper hair (hair for hair 220), a position 11.5 mm from the tip (position corresponding to the base) is fixed and the tip is said taper hair An optical simulation was performed with a displacement of 4.33 mm in the direction perpendicular to the axial direction. In the optical simulation, three-dimensional finite element method (FEM) analysis using LS-DYNA (analysis software, manufactured by LSTC) was used. In the optical simulation, it was confirmed that stress was concentrated at two locations near the narrow diameter portion and near the base portion of the tapered hair.
  • FEM finite element method
  • the distance from the tip of the maximum stress generation position near the base was 11.35 mm, and the maximum stress A2 was 1.499 kg / mm 2 .
  • the distance from the tip of the maximum stress generation position in the vicinity of the small diameter portion was 0.275 mm, and the maximum stress B2 was 2.740 kg / mm 2 .
  • Examples 8 to 13 A toothbrush was produced in the same manner as in Example 7 except that the tip diameter of the tapered bristles was changed as shown in Table 2, and the stress calculation method was performed to obtain the maximum stress A2 and the maximum stress B2.
  • Example 4 A toothbrush was produced in the same manner as in Example 7, except that PTT straight hair (tip diameter: 0.1905 mm) was used instead of PTT tapered hair. Next, when the stress calculation method was performed on the produced toothbrush in the same manner as in Example 7, no stress concentration was observed at the tip portion of the straight hair in the optical simulation, and the stress was concentrated only in the vicinity of the base portion. It was recognized that

Abstract

歯垢を効率良く除去でき清掃実感に優れるうえ、毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性を確保できる歯ブラシを提供することを目的とする。ヘッド部（１１８）の植毛面（１１８ａ）に複数の毛束（１１２）が植設された歯ブラシであって、毛束（１１２）は、先端部分に先端に向かうにつれて縮径するテーパー部（１２１）が設けられ、かつ所定の応力算出方法により算出した最大応力Ａ１に対する最大応力Ｂ１の比Ｂ１／Ａ１が１．０～１．９であるテーパー毛（１２０）を備えている、歯ブラシ。

Description

歯ブラシ
　本発明は、歯ブラシに関する。
　本願は、２０１５年７月２４日に日本に出願された特願２０１５－１４７０１１号、及び２０１５年７月３０日に日本に出願された特願２０１５－１５０８４４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特に歯間部や歯頸部等の隙間に堆積した歯垢は除去しにくいことから、歯ブラシには優れた歯垢除去性が求められる。歯ブラシの歯垢除去性には、毛束の配列や、毛束を形成する各用毛の仕様が影響する。歯間部や歯頸部等の隙間に堆積した歯垢を効率良く除去でき、清掃実感に優れる用毛としては、先端部分に先端に向かうにつれて縮径するテーパー部が設けられたテーパー毛が知られている。
　また、歯ブラシには、歯垢除去性に加えて、充分な毛開き耐久性も求められる。充分な毛開き耐久性を有する歯ブラシとすることで、ある程度の期間継続的に使用できようになるため、歯ブラシの交換頻度が過度に増えることを抑制できる。特に、テーパー毛を製造するための加工技術は複雑でコストが高く、テーパー毛を備える歯ブラシは高価になることから、歯ブラシの交換頻度が過度に増えないように充分な毛開き耐久性が求められる。
　歯ブラシの毛開き耐久性には、毛束の配列や用毛の仕様に加え、用毛の材質も影響する。毛開き耐久性に優れる用毛としては、例えば、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）で形成された用毛が知られている（例えば、特許文献１）。
国際公開第２００５／０３９３５５号
　しかし、ＰＴＴ等で形成した毛開き耐久性を高めた用毛は、継続使用すると用毛基部（植毛穴の開口面が位置する部分）近傍で用毛が折れることがある。毛開きが抑えられたとしても、用毛が折れやすくなれば歯ブラシとしての耐久性を充分に高めることは難しくなる。このように、歯ブラシにおいては、歯垢を効率良く除去でき清掃実感に優れることに加えて、毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性を確保できるようにすることが重要である。
　本発明の第１の目的は、歯垢を効率良く除去でき清掃実感に優れ、毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性を確保できる歯ブラシを提供することである。
　本発明の第２の目的は、毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保できる歯ブラシを提供することである。
　本発明の第１の態様は、以下の構成を有する。
［１］ヘッド部の植毛面に複数の毛束が植設されて形成される刷毛部を備えた歯ブラシであって、前記毛束は、先端部分に先端に向かうにつれて縮径するテーパー部が設けられ、かつ下記工程（ａ１）及び下記工程（ｂ１）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ１に対する最大応力Ｂ１の比Ｂ１／Ａ１が１．０～１．９であるテーパー毛を備えている、歯ブラシ。
　（ａ１）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、前記刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、前記植毛面の面方向における前記テーパー毛の基部に対する先端の変位量ｘ１（ｍｍ）を測定する。
　（ｂ１）テーパー毛の先端を前記テーパー毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ１（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記テーパー毛のテーパー部よりも基部寄りで生じる最大応力Ａ１と、テーパー部で生じる最大応力Ｂ１とを算出する。
［２］前記テーパー部の長さが３～１１．５ｍｍであり、前記テーパー毛における基部とテーパー部との境界の位置が前記植毛面の位置と同等か、又は前記基部が植毛面の外側に位置している、［１］に記載の歯ブラシ。
［３］前記テーパー部の先端から０．１ｍｍの部分の直径が０．０７ｍｍ以下である、［１］又は［２］に記載の歯ブラシ。
［４］前記テーパー毛がポリトリメチレンテレフタレートで形成されている、［１］～［３］のいずれかに記載の歯ブラシ。
　本発明の第２の態様は、以下の構成を有する。
［５］ヘッド部の植毛面に複数の毛束が植設されて形成される刷毛部を備えた歯ブラシであって、前記毛束は、用毛先端から０．１ｍｍ以上基部寄りの位置に、基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する細径部が設けられ、かつ前記基部から先端に向かって延びる、前記細径部よりも横断面積が大きい領域を有する用毛を備えている歯ブラシ。
［６］前記用毛における、下記工程（ａ２）及び下記工程（ｂ２）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２について、Ａ２＞０かつＢ２＞０となる、［５］に記載の歯ブラシ。
　（ａ２）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、前記刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、前記植毛面の面方向における前記用毛の基部に対する先端の変位量ｘ２（ｍｍ）を測定する。
　（ｂ２）用毛の先端を前記用毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ２（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記用毛における最も基部寄りで生じる応力集中部の最大応力Ａ２と、それよりも先端側で生じる応力集中部の最大応力Ｂ２とを算出する。
［７］前記用毛における、下記工程（ａ２）及び下記工程（ｂ２）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２について、Ｂ２≧Ａ２＞０となる、［５］に記載の歯ブラシ。
　（ａ２）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、前記刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、前記植毛面の面方向における前記用毛の基部に対する先端の変位量ｘ２（ｍｍ）を測定する。
　（ｂ２）用毛の先端を前記用毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ２（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記用毛における最も基部寄りで生じる応力集中部の最大応力Ａ２と、それよりも先端側で生じる応力集中部の最大応力Ｂ２とを算出する。
［８］前記用毛が、先端に向かうにつれて縮径するテーパー部が設けられたテーパー毛であり、前記テーパー部に前記細径部を有する、［５］～［７］のいずれかに記載の歯ブラシ。
［９］前記用毛がポリトリメチレンテレフタレートで形成されている、［５］～［８］のいずれかに記載の歯ブラシ。
［１０］前記最大応力Ａ２に対する最大応力Ｂ２の比Ｂ２／Ａ２が１．０～１．９であるテーパー毛を備えている、［８］又は［９］に記載の歯ブラシ。
　なお、第２の態様において用毛がテーパー毛である場合、最大応力Ａ２及び最大応力Ｂ２は、第１の態様の最大応力Ａ１及び最大応力Ｂ１と同じである。
　本発明の第１の態様の歯ブラシにおいては、歯垢を効率良く除去でき清掃実感に優れるうえ、毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性が確保されている。
　本発明の第２の態様の歯ブラシにおいては、毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。
本発明の第１の態様の歯ブラシの一例を示した側面図である。 図１の歯ブラシのヘッド部を拡大した平面図である。 図１の歯ブラシのヘッド部における１つの毛束近傍を拡大した断面図である。 本発明の第１の態様における応力算出方法の工程（ａ１）を説明する模式図である。 本発明の第２の態様の歯ブラシの一例を示した側面図である。 図５の歯ブラシのヘッド部を拡大した平面図である。 図５の歯ブラシのヘッド部における１つの毛束近傍を拡大した断面図である。 本発明の第２の態様における応力算出方法の工程（ａ２）を説明する模式図である。 本発明の第２の態様の歯ブラシにおける用毛の他の例を示した側面図である。 本発明の第２の態様の歯ブラシにおける用毛の他の例を示した側面図である。 本発明の第２の態様の歯ブラシにおける用毛の他の例を示した側面図である。
［第１の態様］
　以下、本発明の第１の態様の歯ブラシの一例を示して説明する。
　本実施形態の歯ブラシ１１は、図１～３に示すように、ハンドル体１１０と、ハンドル体１１０に植設された複数の毛束１１２で形成される刷毛部１２２とを備えている。ハンドル体１１０は、棒状のハンドル部１１４と、ハンドル部１１４の先端に延設され、ハンドル部１１４よりも細いネック部１１６と、ネック部１１６の先端に設けられたヘッド部１１８と、を備えている。複数の毛束１１２は、ヘッド部１１８の植毛面１１８ａに植設されている。
　第１の態様におけるハンドル体には、公知の態様を採用することができる。
　ハンドル体１１０においては、ハンドル部１１４とネック部１１６とヘッド部１１８とは一体に形成されている。
　ハンドル部１１４は、ブラッシング時に手で握られる部分であり、棒状になっている。
　ハンドル部における軸方向（長さ方向）に垂直な断面形状は、特に限定されず、例えば、矩形の角部が丸く切り欠かれた形状、矩形状、円形状等が挙げられる。
　ハンドル部の太さ及び長さは、歯ブラシを使用する対象者に応じて適宜設計できる。
　ネック部１１６は、平面視でハンドル部１１４よりも細い棒状になっている。
　ネック部の長さ、幅及び厚さは、特に限定されず、歯ブラシを使用する対象者に応じて適宜設計することができる。
　ヘッド部１１８は、ネック部１１６の先端に設けられた、複数の毛束１１２を植設する部分である。ヘッド部１１８における上面が、毛束１１２を植設する植毛面１１８ａとされている。ヘッド部１１８の形状は、平面視で軸方向に長い矩形の角部が丸く切り欠かれたような板状になっている。
　ヘッド部の長さ、幅及び厚さは、特に限定されず、歯ブラシを使用する対象者に応じて適宜設計することができる。
　ハンドル体を形成する材料としては、歯ブラシに求められる剛性や機械特性等を勘案して選択され、例えば、曲げ弾性率（ＪＩＳ　Ｋ７２０３）が５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である高硬度樹脂を使用することができる。前記高硬度樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、セルロースプロピオネート（ＣＰ）、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂（ＡＳ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等が挙げられる。これらの樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。また、ヘッド部、ネック部及びハンドル部には、例えばエラストマー等の柔軟な樹脂が部分的又は全体に被覆されていてもよい。
　刷毛部１２２は、ヘッド部１１８の植毛面１１８ａに植設された複数の毛束１１２で形成されている。
　第１の態様の歯ブラシにおいては、ヘッド部の植毛面に毛束を植設する態様は、特に限定されない。この例の歯ブラシ１１では、植毛面１１８ａの先端寄りと後端寄りにそれぞれ幅方向に３本の毛束１１２が植設され、それらの間の領域に幅方向に４本の毛束１１２が並び、かつ軸方向に６本の毛束１１２が並ぶように２４本の毛束１１２が植設されている。
　毛束１１２は、複数のテーパー毛１２０が束ねられて形成されている。
　毛束１１２の形状は、特に限定されず、円柱状でもよく、角柱状でもよい。
　毛束１１２の毛丈及び太さは、毛束１１２に求められる毛腰等を勘案して決定することができる。
　この例の毛束１１２は、平線式植毛法により植毛面１１８ａに植設されている。具体的には、図３に示すように、両端部にテーパー部１２１が設けられた複数のテーパー毛１２０が束ねられて平線１２４で二つ折りにされ、ヘッド部１１８の植毛面１１８ａに形成された植毛穴１２３に打ち込まれることで、毛束１１２が植設されている。
　なお、ヘッド部の植毛面に毛束を植設する方法は、平線式植毛法には限定されず、熱溶着式植毛法、インモールド法等であってもよい。
　テーパー毛１２０は、ストレート部１１９よりも先端側の部分に、先端に向かうにつれて縮径するテーパー部１２１が設けられ、かつ後述する工程（ａ１）及び工程（ｂ１）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ１に対する最大応力Ｂ１の比Ｂ１／Ａ１が１．０～１．９であるテーパー毛（以下、テーパー毛（Ｘ１）という。）である。なお、テーパー部とは、テーパー毛における径が小さくなり始める位置から先端までの部分を意味する。
　第１の態様の歯ブラシは、毛束がテーパー毛（Ｘ１）を備えていることで、歯垢を効率良く除去でき、清掃実感に優れるうえ、毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性が確保される。
　この例の毛束１１２を形成するテーパー毛１２０は、全てテーパー毛（Ｘ１）である。なお、本発明の第１の態様の歯ブラシにおける毛束には、テーパー毛（Ｘ１）と、ストレート毛等のテーパー毛（Ｘ１）以外の用毛とを組み合わせて使用してもよい。
　毛束を形成する用毛の総数に対する、テーパー毛（Ｘ１）の本数の割合は、５０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましく、１００％が特に好ましい。
　テーパー毛における比Ｂ１／Ａ１は、下記工程（ａ１）及び下記工程（ｂ１）を有する応力算出方法により、最大応力Ａ１と最大応力Ｂ１とを算出することにより求められる。
　（ａ１）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、植毛面の面方向におけるテーパー毛の基部に対する先端の変位量ｘ１（ｍｍ）を測定する。
　（ｂ１）テーパー毛の先端を前記テーパー毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ１（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記テーパー毛のテーパー部よりも基部寄りで生じる最大応力Ａ１と、テーパー部で生じる最大応力Ｂ１とを算出する。
（工程（ａ１））
　例えば、歯ブラシ１１の場合、図４に示すように、刷毛部１２２を半径８５ｍｍの球面１１００に押し当て、ハンドル体１１０の軸方向に前後に動かして擦りつける。そして、毛束１１２を擦りつけて刷毛部先端１２２ａに２００ｇの荷重がかかっている状態で、ヘッド部１１８の植毛面１１８ａの面方向におけるテーパー毛１２０の基部１２０ｂに対する先端１２０ａの変位量ｘ１（ｍｍ）、すなわちテーパー毛１２０の撓み量を測定する。
　なお、「刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかる」とは、歯ブラシの刷毛部が球面に擦りつけられた状態で刷毛部先端にかかっている反力値が２００ｇであることを意味する。すなわち、例えば歯ブラシの刷毛部を秤に擦りつけたときに前記秤の目盛が２００ｇとなる力が刷毛部先端にかかっていることを意味する。
　「テーパー毛の基部」とは、テーパー毛におけるテーパー加工されていない部分であり、テーパー加工前の刷毛形状を有する部分のうち、ヘッド部の植毛面の位置に相当する部分を意味する。両端部がテーパー加工されたテーパー毛の場合には、前記テーパー毛における長さ方向の中間部のストレート部分のうち、ヘッド部の植毛面の位置に相当する部分が基部である。
　刷毛部を擦りつける球面を備える部材の材質は、特に限定されず、例えば、歯茎相当の剛性を持った材質が挙げられる。
（工程（ｂ１））
　工程（ａ１）で歯ブラシ１１におけるテーパー毛１２０の変位量ｘ１（ｍｍ）を測定した場合であれば、テーパー毛１２０と同じ形状及び材質のテーパー毛について、テーパー毛の基部に相当する位置を固定して前記テーパー毛の先端を前記テーパー毛の軸方向に垂直な方向に変位量ｘ１（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションする。このとき、前記光学シミュレーションにおけるテーパー毛には、テーパー部と、テーパー部よりも基部寄りのストレート部にそれぞれ応力集中が見られる。そして、前記光学シミュレーションにおいて、テーパー毛のテーパー部よりも基部寄りで生じる最大応力を最大応力Ａ１とし、テーパー部で生じる最大応力を最大応力Ｂ１としてそれぞれ算出する。
　光学シミュレーションとしては、例えば、ＬＳ－ＤＹＮＡ（解析ソフト、ＬＳＴＣ社製）を用いた３次元有限要素法（ＦＥＭ）解析を用いることができる。前記光学シミュレーションは、テーパー毛の条件として、テーパー毛の形状（毛丈、テーパー部の長さ、先端径等）と、テーパー毛に使用する材質のヤング率を入力することにより行える。
　テーパー毛（Ｘ１）の比Ｂ１／Ａ１は、１．０～１．９であり、１．０～１．７が好ましく、１．５～１．７がより好ましい。比Ｂ１／Ａ１が前記範囲内であれば、狭小部の歯垢を効率良く除去でき、清掃実感に優れるうえ、毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性を確保できる。
　テーパー毛（Ｘ１）の比Ｂ１／Ａ１は、例えば、テーパー部の長さ、材質等により調節することができる。
　テーパー毛（Ｘ１）におけるテーパー部の軸方向の長さＬ１（図３）は、３～１１．５ｍｍが好ましく、４～７ｍｍがより好ましい。テーパー部の長さが前記範囲内であれば、優れた毛折れ耐性を確保することが容易になる。テーパー部の長さが下限値以上であれば、歯間部や歯頸部等の隙間にテーパー部が入り込みやすくなり、前記隙間に溜まった歯垢を掻き取りやすくなる。テーパー部の長さが上限値以下であれば、用毛の適度な剛性により狭小部の歯垢を書き取り易くなる。
　テーパー毛（Ｘ１）の毛丈に対するテーパー部の軸方向の長さＬ１の割合は、５～１００％が好ましく、２０～１００％がより好ましい。
　毛束を形成するテーパー毛（Ｘ１）におけるテーパー部の軸方向の長さの平均は、３～１１．５ｍｍが好ましく、４～７ｍｍがより好ましい。
　テーパー毛（Ｘ１）は、ストレート部とテーパー部との境界の位置がヘッド部の植毛面の位置と同等か、又はストレート部が植毛面の外側に位置していることが好ましい。すなわち、テーパー毛（Ｘ１）は、ストレート部がヘッド部の植毛穴に丁度収容されて隠れているか、又はストレート部がヘッド部から露出していることが好ましい。
　テーパー毛（Ｘ１）におけるテーパー部の先端から基部側に０．１ｍｍ離れた部分の直径（以下、先端径ともいう。）は、０．０７ｍｍ以下が好ましく、０．０２ｍｍ以下がより好ましく、０．０１～０．０２ｍｍがさらに好ましい。テーパー毛（Ｘ１）の先端径が０．０２ｍｍ以下であれば、歯間部や歯頸部等の隙間にテーパー部が入り込みやすく、前記隙間に溜まった歯垢を掻き取ることが容易になるため、優れた刷掃実感が得られやすい。
　第１の態様では、毛束を形成するテーパー毛（Ｘ１）の先端径の平均値が０．０７ｍｍ以下であることが好ましい。
　テーパー毛（Ｘ１）におけるストレート部の平均直径は、材質等を勘案して決定することができ、ストレート部の横断面が円形の場合、例えば、４～１０ｍｉｌ（１ｍｉｌ＝１／１０００ｉｎｃｈ＝０．０２５４ｍｍ）とされる。なお、テーパー毛の断面形状はどのような形でもよい。
　テーパー毛（Ｘ１）の平均毛丈Ｈ１（図３）、すなわちテーパー毛（Ｘ１）における植毛面に相当する位置から先端までの平均長さは、特に限定されず、例えば、５～１５ｍｍとすることができる。
　テーパー毛を形成する材料は、特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル；６１２ナイロン、６１０ナイロン等のポリアミド；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン等が挙げられる。なかでも、毛開き耐性に優れる点では、ＰＴＴが好ましい。本発明の第１の態様では、テーパー毛をＰＴＴ毛としても、優れた毛折れ耐性を確保することができる。
（製造方法）
　本発明の第１の態様の歯ブラシの製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用できる。
　ハンドル体を製造する方法としては、例えば、射出成形等が挙げられる。テーパー毛（Ｘ１）を製造する方法としては、例えば、紡糸により得た用毛の両端部分を、酸やアルカリ溶液等の溶解液に所定の時間浸漬し、引き上げて、中和、水洗処理等を行う方法等が挙げられる。毛束を植設する方法としては、平線式植毛法、熱溶着式植毛法、インモールド法等が挙げられる。
　以上説明した本発明の第１の態様の歯ブラシにおいては、毛束を形成する用毛としてテーパー毛（Ｘ１）を備えているため、歯間部や歯頸部等の隙間に堆積した歯垢を効率良く除去でき、清掃実感に優れている。また、用毛として比Ｂ１／Ａ１が１．０～１．９であるテーパー毛（Ｘ１）を備え、刷掃時の応力集中部分がテーパー毛の基部寄りとテーパー部の２箇所になっているため、応力が用毛の基部近傍のみに集中してその部分に局所的に繰り返し疲労が蓄積することを抑制することができる。そのため、本発明の第１の態様では、テーパー毛（Ｘ１）をＰＴＴ等で形成して毛開き耐久性を高めたときでも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。特にテーパー毛（Ｘ１）をＰＴＴで形成した場合には、優れた毛開き耐久性と毛折れ耐久性を両立することができる。
［第２の態様］
　本発明の第２の態様の歯ブラシは、ヘッド部の植毛面に複数の毛束が植設されて形成される刷毛部を備えている。本発明の第２の態様の歯ブラシにおける毛束は、用毛先端から０．１ｍｍ以上基部寄りの位置に、基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する細径部が設けられ、かつ前記基部から先端に向かって延びる、前記細径部よりも横断面積が大きい領域を有する用毛を備えている。
　このような細径部を有する用毛では、用毛先端に対して軸方向に垂直な方向に力が加わったときに、基部近傍とそれよりも先端側に応力集中部が発生する。これにより、応力が用毛の基部近傍のみに集中してその部分に局所的に繰り返し疲労が蓄積することが抑制される。そのため、用毛をＰＴＴ等で形成して毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。
　以下、本発明の第２の態様の歯ブラシの一例を示して説明する。
　本実施形態の歯ブラシ２１は、図５～７に示すように、ハンドル体２１０と、ハンドル体２１０に植設された複数の毛束２１２で形成される刷毛部２２４とを備えている。ハンドル体２１０は、棒状のハンドル部２１４と、ハンドル部２１４の先端に延設され、ハンドル部２１４よりも細いネック部２１６と、ネック部２１６の先端に設けられたヘッド部２１８と、を備えている。複数の毛束２１２は、ヘッド部２１８の植毛面２１８ａに植設されている。
　第２の態様におけるハンドル体には、公知の態様を採用することができる。
　ハンドル体２１０においては、ハンドル部２１４とネック部２１６とヘッド部２１８とは一体に形成されている。
　ハンドル部２１４は、ブラッシング時に手で握られる部分であり、棒状になっている。
　ハンドル部における軸方向（長さ方向）に垂直な断面形状は、特に限定されず、例えば、矩形の角部が丸く切り欠かれた形状、矩形状、円形状等が挙げられる。
　ハンドル部の太さ及び長さは、歯ブラシを使用する対象者に応じて適宜設計できる。
　ネック部２１６は、平面視でハンドル部２１４よりも細い棒状になっている。
　ネック部の長さ、幅及び厚さは、特に限定されず、歯ブラシを使用する対象者に応じて適宜設計することができる。
　ヘッド部２１８は、ネック部２１６の先端に設けられた、複数の毛束２１２を植設する部分である。ヘッド部２１８における上面が、毛束２１２を植設する植毛面２１８ａとされている。ヘッド部２１８の形状は、平面視で軸方向に長い矩形の角部が丸みを帯びた板状になっている。
　ヘッド部の長さ、幅及び厚さは、特に限定されず、歯ブラシを使用する対象者に応じて適宜設計することができる。
　第２の態様におけるハンドル体を形成する材料としては、歯ブラシに求められる剛性や機械特性等を勘案して選択され、例えば、曲げ弾性率（ＪＩＳ　Ｋ７２０３）が５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である高硬度樹脂を使用することができる。前記高硬度樹脂としては、例えば、第１の態様において挙げた高高度樹脂が挙げられる。また、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を使用してもよい。これらの樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。また、ヘッド部、ネック部及びハンドル部には、例えばエラストマー等の柔軟な樹脂が部分的又は全体に被覆されていてもよい。
　刷毛部２２４は、ヘッド部２１８の植毛面２１８ａに植設された複数の毛束２１２で形成されている。
　第２の態様の歯ブラシにおいては、ヘッド部の植毛面に毛束を植設する態様は、特に限定されない。この例の歯ブラシ２１では、植毛面２１８ａの先端寄りと後端寄りにそれぞれ幅方向に３本の毛束２１２が植設され、それらの間の領域に幅方向に４本の毛束２１２が並び、かつ軸方向に６本の毛束２１２が並ぶように２４本の毛束２１２が植設されている。
　毛束２１２は、複数の用毛２２０が束ねられて形成されている。
　毛束２１２の形状は、特に限定されず、円柱状でもよく、角柱状でもよい。
　毛束２１２の毛丈及び太さは、毛束２１２に求められる毛腰等を勘案して決定することができる。
　この例の毛束２１２は、平線式植毛法により植毛面２１８ａに植設されている。具体的には、図７に示すように、複数の用毛２２０が束ねられて平線２２６で二つ折りにされ、ヘッド部２１８の植毛面２１８ａに形成された植毛穴２２８に打ち込まれることで、毛束２１２が植設されている。
　なお、ヘッド部の植毛面に毛束を植設する方法は、平線式植毛法には限定されず、熱溶着式植毛法、インモールド法等であってもよい。
　第２の態様においては、細径部を有する用毛は、テーパー毛であることが好ましい。
　用毛２２０は、ストレート部２１９の両端側部分に、先端に向かうにつれて縮径するテーパー部２２１が設けられたテーパー毛である。用毛２２０におけるテーパー部２２１には、先端２２０ａから０．１ｍｍ以上基部２２０ｂ寄りの位置に、基部２２０ｂの横断面積の１４％以下の横断面を有する細径部２２２が設けられる。また、用毛２２０は、ストレート部２１９を備えるため、基部２２０ｂから先端２２０ａに向かって延びる、細径部２２２よりも横断面積が大きい領域を有している。
　なお、第２の態様において、基部の横断面積とは、用毛の基部を軸方向に垂直な方向に切断したときの断面の断面積を意味する。細径部の横断面積も同様である。
　テーパー部に細径部を有するテーパー毛においては、基部の横断面積に対して、用毛先端から軸方向に０．１ｍｍの位置の横断面積の割合が１４％の場合、テーパー部における用毛先端から軸方向に０．１ｍｍの位置が細径部である。また、基部の横断面積に対して、用毛先端から軸方向に０．１ｍｍの位置の横断面積の割合が１４％未満の場合、テーパー部における用毛先端から軸方向に０．１ｍｍの位置から当該割合が１４％となる位置までが細径部である。
　テーパー部に細径部を有するテーパー毛の場合、基部の横断面積に対する、用毛先端から軸方向に０．１ｍｍの位置の横断面積の割合は、１４％以下であり、０．１～１４％が好ましい。
　細径部の態様としては、特に限定されず、例えば、用毛２２０におけるテーパー部２２１に設けられた細径部２２２のような、用毛先端に向かうにつれて縮径し、側面視で外周面が軸方向に対して傾斜した直線状になっている態様が挙げられる。また、用毛２２０における細径部２２２では、側面視において外周面の両側が互いに近づくように傾斜している。しかし、細径部の態様はこの態様には限定されず、側面視において外周面の片側だけが傾斜した態様であってもよい。
　また、細径部の態様としては、テーパー毛におけるテーパー部に設けられる態様には限定されない。例えば、細径部としては、側面視において用毛の外周面の両側が円弧状に凹んだ形状となるように、用毛の外周面を周方向の全周にわたって凹ませることで形成された態様であってもよい。また、細径部は、側面視において用毛の外周面の片側が円弧状に凹んだ形状となるように、用毛の外周面を凹ませることで形成された態様であってもよい。細径部をこれらのような態様とする場合は、用毛の先端から０．１ｍｍの位置よりも基部寄りに細径部を位置させることもできる。
　また、これらの態様の細径部の場合、基部の軸方向に垂直な断面積に対する細径部の断面積の割合は、１４％以下であり、０．１～１４％が好ましい。
　１本の用毛における細径部の数は、用毛２２０では１つであるが、２つ以上であってもよい。１本の用毛における細径部の数が多くなるほど、前記用毛の先端に軸方向に垂直な方向に力が加わったときの応力集中部の数が多くなる。例えば、１本の用毛が２つの細径部を有する場合、前記用毛の先端に軸方向に垂直な方向に力が加わったときには、基部近傍と、２つの細径部もしくはその近傍のそれぞれとの合計３箇所に応力集中部が生じる。
　第２の態様では、細径部を有する用毛は、細径部を有しているものであればよく、テーパー毛には限定されない。第２の態様の歯ブラシにおける毛束には、細径部を有する用毛と、ストレート毛等の細径部を有しない用毛とを組み合わせて使用してもよい。
　毛束を形成する用毛の総数に対する、細径部を有する用毛の本数の割合は、５０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましく、１００％が特に好ましい。
　第２の態様における細径部を有する用毛においては、後述する工程（ａ２）及び下記工程（ｂ２）を有する応力算出方法により最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２とを算出すると、Ａ２＞０かつＢ２＞０であり、Ｂ２≧Ａ２＞０であることが好ましい。
　以下、応力算出方法について説明する。第２の態様における応力算出方法は、下記の工程（ａ２）及び工程（ｂ２）を有する。
　（ａ２）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、歯ブラシの植毛面の面方向における用毛の基部に対する先端の変位量ｘ２（ｍｍ）を測定する。
　（ｂ２）用毛の先端を前記用毛の軸方向に垂直な方向に変位量ｘ２（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記用毛における最も基部寄りで生じる応力集中部の最大応力Ａ２と、それよりも先端側で生じる応力集中部の最大応力Ｂ２とを算出する。
（工程（ａ２））
　例えば、歯ブラシ２１の場合、図８に示すように、刷毛部２２４を半径８５ｍｍの球面２１００に押し当て、ハンドル体２１０の軸方向に前後に動かして擦りつける。そして、毛束２１２を擦りつけて刷毛部先端２２４ａに２００ｇの荷重がかかっている状態で、ヘッド部２１８の植毛面２１８ａの面方向における用毛２２０の基部２２０ｂに対する先端２２０ａの変位量ｘ２（ｍｍ）、すなわち用毛２２０の撓み量を測定する。
　なお、「刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかる」とは、歯ブラシの刷毛部が球面に擦りつけられた状態で刷毛部先端にかかっている反力値が２００ｇであることを意味する。すなわち、例えば歯ブラシの刷毛部を秤に擦りつけたときに前記秤の目盛が２００ｇとなる力が刷毛部先端にかかっていることを意味する。
　「用毛の基部」とは、用毛においてテーパー加工等が施されずに直径が最大となっている部分のうち、ヘッド部の植毛面の位置に相当する部分を意味する。
　刷毛部を擦りつける球面を備える部材の材質は、特に限定されず、例えば、歯茎相当の剛性を持った材質が挙げられる。
（工程（ｂ２））
　工程（ａ２）で歯ブラシ２１における用毛２２０の変位量ｘ２（ｍｍ）を測定した場合であれば、用毛２２０と同じ形状及び材質の用毛について、用毛の基部に相当する位置を固定して前記用毛の先端を前記用毛の軸方向に垂直な方向に変位量ｘ２（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションする。このとき、前記光学シミュレーションにおける用毛には、基部近傍と、それよりも先端側の細径部もしくは細径部近傍にそれぞれ応力集中が見られる。そして、前記光学シミュレーションにおいて、最も基部寄りで生じる応力集中部、すなわち基部近傍の応力集中部の最大応力を最大応力Ａ２とし、それよりも先端側で生じる応力集中部の最大応力を最大応力Ｂ２としてそれぞれ算出する。用毛に２つ以上の細径部が設けられており、基部近傍の応力集中部以外に２つ以上の応力集中部が見られる場合、基部近傍の応力集中部以外のそれぞれの応力集中部について最大応力Ｂ２を算出する。
　光学シミュレーションとしては、第１の態様で挙げたものと同じものを用いることができる。
　最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２との関係は、例えば、用毛における基部の横断面積に対する細径部の横断面積の割合を調節することにより調節できる。用毛がテーパー毛であれば、前記テーパー毛の先端径、テーパー部の長さ等を調節することにより調節できる。
　なお、第２の態様において、テーパー毛の先端径とは、テーパー毛の先端から基部側に０．１ｍｍ離れた位置の直径を意味する。
　用毛がテーパー毛である場合、テーパー部の軸方向の長さＬ２（図７）は、１～１５ｍｍが好ましく、３～７ｍｍがより好ましい。テーパー部の長さが前記範囲内であれば、優れた毛折れ耐性を確保することが容易になる。テーパー部の長さが下限値以上であれば、歯間部や歯頸部等の隙間にテーパー部が入り込みやすくなり、前記隙間に溜まった歯垢を掻き取りやすくなる。テーパー部の長さが上限値以下であれば、用毛の剛性（コシ）が確保され、歯垢を掻き取りやすくなる。加えて、繰り返し使用により、毛先が容易に開くのを防ぐことができる。
　用毛がテーパー毛である場合、テーパー毛の毛丈に対するテーパー部の軸方向の長さＬ２の割合は、５～１００％が好ましく、２０～１００％がより好ましい。
　用毛がテーパー毛である場合、毛束を形成するテーパー毛におけるテーパー部の軸方向の長さの平均は、１～１５ｍｍが好ましく、３～７ｍｍがより好ましい。
　用毛がテーパー毛である場合、前記テーパー毛の先端径は、０．０１ｍｍ～０．０７ｍｍが好ましい。テーパー毛の先端径が前記範囲内であれば、テーパー毛の先端に軸方向に垂直な方向に力が加わったときに、テーパー部の先端側部分に位置する細径部に応力集中部が発生しやすくなり、基部の応力が細径部あるいはその近傍に分散されることで、充分な毛折れ耐久性が確保されやすくなる。
　用毛をテーパー毛として最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２との関係をＢ２≧Ａ２＞０とする場合には、前記テーパー毛の先端径は、０．０１～０．０３ｍｍがより好ましい。
　第２の態様では、用毛がテーパー毛である場合、毛束を形成する前記テーパー毛の先端径の平均値は０．０１ｍｍ～０．０７ｍｍであることが好ましい。
　用毛における基部の直径は、材質等を勘案して決定することができ、基部の横断面が円形の場合、例えば、４～１０ｍｉｌ（１ｍｉｌ＝１／１０００ｉｎｃｈ＝０．０２５４ｍｍ）、より好ましくは５～８ｍｉｌとされる。なお、用毛の横断面は多角形でもよく、円形に限らない。
　用毛の平均毛丈Ｈ２（図７）、すなわち用毛における植毛面に相当する位置から先端までの平均長さは、特に限定されず、例えば、５～１５ｍｍとすることができる。
　用毛を形成する材料は、特に限定されず、例えば、第１の態様で挙げたものと同じものが挙げられる。なかでも、毛開き耐性に優れる点では、ＰＴＴが好ましい。第２の態様では、用毛をＰＴＴ毛としても、優れた毛折れ耐性を確保することができる。
（製造方法）
　第２の態様の歯ブラシの製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用できる。
　ハンドル体を製造する方法としては、例えば、射出成形等が挙げられる。用毛としてテーパー毛を製造する方法としては、例えば、第１の態様で挙げた方法と同じ方法が挙げられる。毛束を植設する方法としては、第１の態様と同様に、平線式植毛法、熱溶着式植毛法、インモールド法等が挙げられる。
　以上説明した本発明の第２の態様の歯ブラシにおいては、毛束が、用毛先端から０．１ｍｍ以上基部寄りの位置に、基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する細径部を有する用毛を備えている。また、前記用毛は、基部から先端に向かって延びる、細径部よりも横断面積が大きい領域を有している。これにより、第２の態様の歯ブラシでは、刷掃時には用毛において応力集中部が基部近傍とそれよりも先端側に複数発生するため、応力が用毛の基部近傍のみに集中してその部分に局所的に繰り返し疲労が蓄積することが抑制される。そのため、第２の態様では、用毛をＰＴＴ等で形成して毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。特に用毛をＰＴＴで形成した場合には、優れた毛開き耐久性と毛折れ耐久性を両立することができる。
　また、本発明の第２の態様においては、特に細径部を有する用毛としてテーパー毛を用いれば、歯間部や歯頸部等の隙間に堆積した歯垢を効率良く除去でき、より優れた清掃実感が得られる歯ブラシとなる。
　なお、本発明の第２の態様の歯ブラシは、前記した歯ブラシ２１には限定されない。例えば、第２の態様の歯ブラシは、図９に例示した用毛２２０Ａを備える歯ブラシであってもよい。
　用毛２２０Ａは、ストレート部２１９の先端側に、側面視において外周面の一方の側が他方の側に近づくように、先端に向かうにつれて縮径するテーパー部２２１Ａが設けられたテーパー毛である。用毛２２０Ａにおけるテーパー部２２１Ａは、用毛２２０と同様に、先端２２０ａから０．１ｍｍ以上基部寄りの位置に、基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する細径部２２２Ａを有する。
　用毛２２０Ａを備える歯ブラシにおいても、刷掃時には用毛２２０Ａにおいて応力集中部が細径部２２２Ａ近傍とそれよりも先端側に発生し、基部近傍に局所的に繰り返し疲労が蓄積することが抑制されるため、毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。
　また、第２の態様の歯ブラシは、図１０に例示した用毛２２０Ｂを備える歯ブラシであってもよい。
　用毛２２０Ｂは、側面視において外周面の両側が互いに円弧状に凹んだ形状となるように、用毛の外周面を周方向の全周にわたって凹ませることで形成された細径部２２２Ｂが設けられている。細径部２２２Ｂは、用毛２２０Ｂの先端２２０ａから０．１ｍｍ以上基部寄りに設けることができる。
　用毛２２０Ｂを備える歯ブラシにおいても、刷掃時には用毛２２０Ｂにおいて応力集中部が細径部２２２Ｂ近傍とそれよりも先端側に発生し、基部近傍に局所的に繰り返し疲労が蓄積することが抑制されるため、毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。
　また、第２の態様の歯ブラシは、図１１に例示した用毛２２０Ｃを備える歯ブラシであってもよい。
　用毛２２０Ｃは、先端側部分に、先端に向かうにつれて縮径する、細径部２２２Ｃを含むテーパー部２２１Ｃが設けられたテーパー毛であり、かつテーパー部２２１Ｃよりも基部側に細径部２２２Ｄが設けられている。細径部２２２Ｃは、用毛２２０のテーパー部２２１Ｃにおいて、先端２２０ａから０．１ｍｍ以上基部寄り設けられ、基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する。細径部２２２Ｄは、テーパー部２２１Ｃよりも基部側に、側面視において用毛２２０Ｃの外周面の両側が互いに円弧状に凹んだ形状となるように、用毛２２０Ｃの外周面を周方向の全周にわたって凹ませることで設けられている。細径部２２２Ｄは、用毛２２０Ｃにおける基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する。
　このように、用毛２２０Ｃは、用毛２２０と用毛２２０Ｂとを組み合わせたような形状になっている。
　用毛２２０Ｃを備える歯ブラシにおいても、刷掃時には用毛２２０Ｃにおいて応力集中部が基部近傍とそれよりも先端側に発生し、基部近傍に局所的に繰り返し疲労が蓄積することが抑制されるため、毛開き耐久性を高めた場合でも優れた毛折れ耐久性を確保することができる。
　第２の態様の歯ブラシにおいては、細径部を有する用毛の複数種類を組み合わせて使用してもよい。
　第２の態様の歯ブラシは、細径部を有する用毛で形成された毛束と、細径部を有しない用毛で形成された毛束とを組み合わせたものであってもよい。この場合、細径部を有する用毛で形成された毛束の毛丈を、細径部を有しない用毛で形成された毛束の毛丈よりも高くすることが好ましい。これにより、細径部を有する用毛で形成された毛束によって、刷掃時に細径部を有しない用毛に加わる力が低減される。そのため、細径部を有する用毛で形成された毛束を組み合わせていない場合に比べて、細径部を有しない用毛の毛折れも抑制される。
　以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［実施例１］
　図１～３に例示した歯ブラシ１１を作製した。
　ヘッド部１１８における植毛面１１８ａには、その先端寄りと後端寄りに、それぞれ幅方向に３個の植毛穴１２３を形成し、それらの間の領域に幅方向に４個、軸方向に６個並ぶように２４個の植毛穴１２３を形成した。植毛穴１２３の直径は１．５ｍｍとした。
　テーパー毛１２０として、両端部分にテーパー部が形成されたＰＴＴ製のテーパー毛を用いた。前記テーパー毛を２１本束ねて平線１２４で二つ折りにし、それぞれの植毛穴１２３に打ち込むことで毛束１１２を植設し、刷毛部１２２を形成した。毛束１１２におけるテーパー毛（テーパー毛１２０）の毛丈Ｈ１は１１．５ｍｍとした。前記テーパー毛においては、先端径（先端から基部側に０．１ｍｍ離れた部分の直径）の平均値は０．０２ｍｍであり、テーパー部の長さＬ１は３．０ｍｍであり、ストレート部の直径は７．５ｍｉｌ（０．１９ｍｍ）であった。
　工程（ａ１）：
　図４に示すように、刷毛部１２２を半径８５ｍｍの球面１１００に押し当てた状態で、ハンドル体１１０の軸方向に前後に動かして擦りつけた。刷毛部先端１２２ａに２００ｇの荷重がかかっている状態で、ヘッド部１１８の植毛面１１８ａの面方向におけるテーパー毛１２０の基部１２０ｂに対する先端１２０ａの変位量ｘ１（ｍｍ）を測定したところ、４．２０ｍｍであった。
　工程（ｂ１）：
　テーパー毛１２０と同じ形状のＰＴＴ（ヤング率＝２４５ｋｇ／ｍｍ２）製のテーパー毛について、先端から１１．５ｍｍの位置（基部に相当する位置）を固定して先端を前記テーパー毛の軸方向に垂直な方向に４．２０ｍｍ変位させた状態を光学シミュレーションした。前記光学シミュレーションには、ＬＳ－ＤＹＮＡ（解析ソフト、ＬＳＴＣ社製）を用いた３次元有限要素法（ＦＥＭ）解析を用いた。前記光学シミュレーションにおいては、テーパー毛におけるテーパー部とテーパー部よりも基部寄りの２箇所に応力が集中していることが認められた。基部寄りの最大応力発生位置の先端からの距離は１１．３３ｍｍであり、最大応力Ａ１は１．５８ｋｇ／ｍｍ２であった。テーパー部の最大応力発生位置の先端からの距離は０．０７０ｍｍであり、最大応力Ｂ１は２．０９ｋｇ／ｍｍ２であった。比Ｂ１／Ａ１は、１．３２であった。
［実施例２～６］
　テーパー部の長さＬ１を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製し、応力算出方法を実施して比Ｂ１／Ａ１を求めた。
［比較例１］
　ＰＴＴ製のテーパー毛の代わりにＰＴＴ製のストレート毛（先端径：０．１９ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして歯ブラシを作製した。次いで、作製した歯ブラシについて、実施例１と同様にして応力算出方法を実施したところ、光学シミュレーションでは、ストレート毛の先端部分には応力集中が見られず、基部近傍のみに応力が集中していることが認められた。基部寄りの最大応力発生位置の先端からの距離は１１．３５ｍｍであり、最大応力Ａ１は１．５９ｋｇ／ｍｍ２であった。
　各例における用毛の各寸法、工程（ａ１）での変位量（撓み量）ｘ１、最大応力Ａ１、最大応力Ａ１の発生位置の先端からの距離、最大応力Ｂ１、最大応力Ｂ１の発生位置の先端からの距離、及び比Ｂ１／Ａ１を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　比較例１の歯ブラシでは、継続使用した際にストレート毛の基部近傍で毛折れが生じやすい。これは、光学シミュレーションにおいて認められたように、刷掃時に各ストレート毛の基部近傍のみに応力が集中し、局所的に繰り返し疲労が蓄積することが要因であると考えられる。
　これに対して、実施例１～６の歯ブラシでは、刷掃時には各テーパー毛における応力集中箇所がテーパー部とテーパー部よりも基部寄りの２箇所になっている。そのため、実施例１～６の歯ブラシでは、刷掃時に各テーパー毛の基部近傍のみに継続的に応力が集中して疲労が局所的に蓄積することが抑制されるため、比較例１の歯ブラシに比べて毛折れ耐久性が優れる。
［実施例７］
　図５～７に例示した歯ブラシ２１を作製した。
　ヘッド部２１８における植毛面２１８ａには、その先端寄りと後端寄りに、それぞれ幅方向に３個の植毛穴２２８を形成し、それらの間の領域に幅方向に４個、軸方向に６個並ぶように２４個の植毛穴２２８を形成した。植毛穴２２８の直径は１．５ｍｍとした。
　用毛２２０として、両端部分にテーパー部が形成されたＰＴＴ製のテーパー毛を用いた。前記テーパー毛を２１本束ねて平線２２６で二つ折りにし、それぞれの植毛穴２２８に打ち込むことで毛束２１２を植設し、刷毛部２２４を形成した。毛束２１２におけるテーパー毛（用毛２２０）の毛丈Ｈ２は１１．５ｍｍとした。前記テーパー毛においては、先端径（先端から基部側に０．１ｍｍ離れた部分の直径）の平均値は０．０１ｍｍであり、テーパー部の長さＬ２は７．０ｍｍであり、ストレート部２１９における基部の直径は７．５ｍｉｌ（０．１９０５ｍｍ）であった。テーパー毛（用毛２２０）における、基部の軸方向に垂直な断面積に対する、基部先端から基部側に０．１ｍｍ離れた位置の断面積の割合は、０．２８％であった。すなわち、テーパー毛（用毛２２０）は、テーパー部に細径部が設けられたテーパー毛である。
　工程（ａ２）：
　図７に示すように、刷毛部２２４を半径８５ｍｍの球面２１００に押し当てた状態で、ハンドル体２１０の軸方向に前後に動かして擦りつけた。刷毛部先端２２４ａに２００ｇの荷重がかかっている状態で、ヘッド部２１８の植毛面２１８ａの面方向におけるテーパー毛（用毛２２０）の基部２２０ｂに対する先端２２０ａの変位量ｘ２（ｍｍ）を測定したところ、４．６３ｍｍであった。
　工程（ｂ２）：
　テーパー毛（用毛２２０）と同じ形状のＰＴＴ（ヤング率＝２４５ｋｇ／ｍｍ２）製のテーパー毛について、先端から１１．５ｍｍの位置（基部に相当する位置）を固定して先端を前記テーパー毛の軸方向に垂直な方向に４．６３ｍｍ変位させた状態を光学シミュレーションした。前記光学シミュレーションには、ＬＳ－ＤＹＮＡ（解析ソフト、ＬＳＴＣ社製）を用いた３次元有限要素法（ＦＥＭ）解析を用いた。前記光学シミュレーションにおいては、テーパー毛における細径部近傍と基部近傍の２箇所に応力が集中していることが認められた。基部近傍の最大応力発生位置の先端からの距離は１１．３５ｍｍであり、最大応力Ａ２は１．４９９ｋｇ／ｍｍ２であった。細径部近傍の最大応力発生位置の先端からの距離は０．２７５ｍｍであり、最大応力Ｂ２は２．７４０ｋｇ／ｍｍ２であった。
［実施例８～１３］
　テーパー毛の先端径を表２に示すように変更した以外は、実施例７と同様にして歯ブラシを作製し、応力算出方法を実施して最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２を求めた。
［比較例２、３］
　テーパー毛の先端径を表２に示すように変更した以外は、実施例７と同様にして歯ブラシを作製し、応力算出方法を実施した。しかし、比較例２、３ではいずれも、光学シミュレーションおいて、テーパー毛におけるテーパー部には応力集中が見られず、基部近傍のみに応力が集中していることが認められた。
［比較例４］
　ＰＴＴ製のテーパー毛の代わりにＰＴＴ製のストレート毛（先端径：０．１９０５ｍｍ）を用いた以外は、実施例７と同様にして歯ブラシを作製した。次いで、作製した歯ブラシについて、実施例７と同様にして応力算出方法を実施したところ、光学シミュレーションでは、ストレート毛の先端部分には応力集中が見られず、基部近傍のみに応力が集中していることが認められた。
　各例における用毛の各寸法、工程（ａ２）での変位量（撓み量）ｘ２、最大応力Ａ２、最大応力Ａ２の発生位置の先端からの距離、最大応力Ｂ２、最大応力Ｂ２の発生位置の先端からの距離、及び比Ｂ２／Ａ２を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　比較例２～４の歯ブラシでは、継続使用した際に用毛の基部近傍で毛折れが生じやすい。これは、光学シミュレーションにおいて認められたように、刷掃時に各用毛の基部近傍のみに応力が集中し、局所的に繰り返し疲労が蓄積することが要因であると考えられる。
　これに対して、実施例７～１３の歯ブラシでは、刷掃時には各テーパー毛における応力集中箇所が細径部近傍と基部近傍の２箇所になっている。そのため、実施例７～１３の歯ブラシでは、刷掃時に各テーパー毛の基部近傍のみに継続的に応力が集中して疲労が局所的に蓄積することが抑制されるため、比較例２～４の歯ブラシに比べて毛折れ耐久性が優れる。
　１１、２１　歯ブラシ
　１１０、２１０　ハンドル体
　１１２、２１２　毛束
　１１４、２１４　ハンドル部
　１１６、２１６　ネック部
　１１８、２１８　ヘッド部
　１１８ａ、２１８ａ　植毛面
　１１９、２１９　ストレート部
　１２０　テーパー毛
　１２０ａ、２２０ａ　先端
　１２０ｂ、２２０ｂ　基部
　１２１、２２１　テーパー部
　１２２　刷毛部
　１２２ａ　刷毛部先端
　１２３、２２８　植毛穴
　１２４、２２６　平線
　２２０　用毛
　２２２　細径部
　２２４　刷毛部
　２２４ａ　刷毛部先端

Claims (9)

  1. 　ヘッド部の植毛面に複数の毛束が植設されて形成される刷毛部を備えた歯ブラシであって、
    　前記毛束は、先端部分に先端に向かうにつれて縮径するテーパー部が設けられ、かつ下記工程（ａ１）及び下記工程（ｂ１）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ１に対する最大応力Ｂ１の比Ｂ１／Ａ１が１．０～１．９であるテーパー毛を備えている、歯ブラシ。
    　（ａ１）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、前記刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、前記植毛面の面方向における前記テーパー毛の基部に対する先端の変位量ｘ１（ｍｍ）を測定する。
    　（ｂ１）テーパー毛の先端を前記テーパー毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ１（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記テーパー毛のテーパー部よりも基部寄りで生じる最大応力Ａ１と、テーパー部で生じる最大応力Ｂ１とを算出する。
  2. 　前記テーパー部の長さが３～１１．５ｍｍであり、
    　前記テーパー毛における基部とテーパー部との境界の位置が前記植毛面の位置と同等か、又は前記基部が植毛面の外側に位置している、請求項１に記載の歯ブラシ。
  3. 　前記テーパー部の先端から０．１ｍｍの部分の直径が０．０７ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の歯ブラシ。
  4. 　前記テーパー毛がポリトリメチレンテレフタレートで形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
  5. 　ヘッド部の植毛面に複数の毛束が植設されて形成される刷毛部を備えた歯ブラシであって、
    　前記毛束は、用毛先端から０．１ｍｍ以上基部寄りの位置に、基部の横断面積の１４％以下の横断面積を有する細径部が設けられ、かつ前記基部から先端に向かって延びる、前記細径部よりも横断面積が大きい領域を有する用毛を備えている歯ブラシ。
  6. 　前記用毛における、下記工程（ａ２）及び下記工程（ｂ２）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２について、Ａ２＞０かつＢ２＞０となる、請求項５に記載の歯ブラシ。
    　（ａ２）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、前記刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、前記植毛面の面方向における前記用毛の基部に対する先端の変位量ｘ２（ｍｍ）を測定する。
    　（ｂ２）用毛の先端を前記用毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ２（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記用毛における最も基部寄りで生じる応力集中部の最大応力Ａ２と、それよりも先端側で生じる応力集中部の最大応力Ｂ２とを算出する。
  7. 　前記用毛における、下記工程（ａ２）及び下記工程（ｂ２）を有する応力算出方法により算出した最大応力Ａ２と最大応力Ｂ２について、Ｂ２≧Ａ２＞０となる、請求項５に記載の歯ブラシ。
    　（ａ２）刷毛部先端に２００ｇの荷重がかかるように、前記刷毛部を半径８５ｍｍの球面に擦りつけたときの、前記植毛面の面方向における前記用毛の基部に対する先端の変位量ｘ２（ｍｍ）を測定する。
    　（ｂ２）用毛の先端を前記用毛の軸方向に垂直な方向に前記変位量ｘ２（ｍｍ）だけ変位させた状態を光学シミュレーションし、前記用毛における最も基部寄りで生じる応力集中部の最大応力Ａ２と、それよりも先端側で生じる応力集中部の最大応力Ｂ２とを算出する。
  8. 　前記用毛が、先端に向かうにつれて縮径するテーパー部が設けられたテーパー毛であり、前記テーパー部に前記細径部を有する、請求項５～７のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
  9. 　前記用毛がポリトリメチレンテレフタレートで形成されている、請求項５～８のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
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