(57)【要約】  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。
2017018340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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工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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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工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。
【請求項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工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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３９３５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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工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。【０００９】
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工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工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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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２】図１の歯ブラシのヘッド部を拡大した平面図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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６】図５の歯ブラシのヘッド部を拡大した平面図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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工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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
（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工学シミュレーションする。このとき、前記工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、前記工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。
【００２８】
工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。前記工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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
（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。
【００３７】
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。
【００３８】
［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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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工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。
【００５７】
（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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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工学シミュレーションする。このとき、前記工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、前記工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。
【００６１】
工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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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変位させた状態を工学シミュレーションした。前記工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。前記工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。
【００８０】
［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。
【００８１】
［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、工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。
【００８２】
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。
【００８３】
【表１】
2017018340.tif 000003
【００８４】
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、工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。
【００８５】
［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。
【００８６】
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。
【００８７】
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変位させた状態を工学シミュレーションした。前記工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。前記工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。
【００８８】
［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。
【００８９】
［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、工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。
【００９０】
［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、工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。
【００９１】
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。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
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、工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。
【符号の説明】
【００９４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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