(57)【要約】【課題】  口腔内における操作性がよく、磨き心地に優れ、しかも刷掃効果の高い高品質な電動歯ブラシを提供すること。【解決手段】  刷毛部２を含むヘッド部７の全体厚み（ａ）を１．２〜１．７ｃｍとし、刷毛部２を含まないヘッド部７の厚み（ｂ）と最大刷毛長（ｃ）との比（ｃ／ｂ）を０．９〜１．５とするとともに、毛束断面積を０．７５〜１．６ｍｍ２とした。また、刷毛部２を構成する毛束１２を同心円状に複数周植毛するとともに、植毛部面積を０．６〜１．６ｃｍ２、植毛密度を２５〜３５％とし、最外周に植毛された毛束１２の刷毛長を最内周に植毛された毛束１２の刷毛長よりも長くした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刷毛部を含むヘッド部全体の厚み（ａ）を１．２〜１．７ｃｍとし、刷毛部を含まないヘッド部の厚み（ｂ）と最大刷毛長（ｃ）との比（ｃ／ｂ）を０．９〜１．５とするとともに、毛束断面積を０．７５〜１．６ｍｍ２としたことを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】
請求項１記載の電動歯ブラシにおいて、刷毛部を構成する毛束を同心円状に複数周植毛するとともに、植毛部面積を０．６〜１．６ｃｍ２、植毛密度を２５〜３５％とし、最外周に植毛された毛束の刷毛長を最内周に植毛された毛束の刷毛長よりも長くしたことを特徴とする電動歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、口腔内操作性に優れた高品質な電動歯ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動歯ブラシは駆動方式や刷掃速度などの機能面について種々の研究がなされてきた。特に、近年においては、略円形の植毛部が連続反転運動をする電動歯ブラシについて様々な検討が行なわれている。しかし、連続反転運動をする電動歯ブラシは、刷毛が植設されている植毛台に反転運動機構が付加されているため、従来の手用歯ブラシと比較すると植毛部が厚くなってしまっていた。このように植毛部が厚いと、口腔内での操作性が悪くなり、奥歯の奥などに毛先が届きにくくなる。この問題を解決するために、植設された刷毛の毛丈を短くし、植毛部全体の厚みを抑えることもできるが、毛丈の短すぎる刷毛はたわみにくく、磨き心地が悪くなったり、歯グキを傷めてしまったりするという問題があった。
【０００３】
以下に、従来の電動歯ブラシの例を示す。
（１）特許文献１（特表平１１−５０８１６８号公報）
毛束が同心円状に複数周植毛された電動歯ブラシにおいて、外部リングを異なる長さの毛束で構成した電動歯ブラシが示されている。
【０００４】
（２）特許文献２（特表２０００−５０７４８９号公報）
植毛台面に対し、連続して傾斜した２個の包絡面により略Ｖ字条をした傾斜面からなる剛毛域を備えた電動歯ブラシが示されている。
【０００５】
【特許文献１】特表平１１−５０８１６８号公報（全頁、全図）
【特許文献２】特表２０００−５０７４８９号公報（全頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の電動歯ブラシの場合、次のような問題があった。
１．これまでの反転式電動歯ブラシは植毛部が厚く、口腔内での操作性が良くなかった。
２．植毛部を薄くするために刷毛の毛丈を短くすると、毛腰が強くなり、磨き心地が悪く、歯グキを痛めやすい歯ブラシとなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、口腔内における操作性がよく、磨き心地に優れ、しかも刷掃効果の高い高品質な電動歯ブラシを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の電動歯ブラシは、刷毛部を含むヘッド部全体の厚み（ａ）を１．２〜１．７ｃｍとし、刷毛部を含まないヘッド部の厚み（ｂ）と最大刷毛長（ｃ）との比（ｃ／ｂ）を０．９〜１．５とするとともに、毛束断面積を０．７５〜１．６ｍｍ２としたものである。
【０００９】
また、請求項２の電動歯ブラシは、上記請求項１の電動歯ブラシにおいて、刷毛部を構成する毛束を同心円状に複数周植毛するとともに、植毛部面積を０．６〜１．６ｃｍ２、植毛密度を２５〜３５％とし、最外周に植毛された毛束の刷毛長を最内周に植毛された毛束の刷毛長よりも長くしたものである。
【００１０】
刷毛の長さ（植毛面から毛先までの高さ）は刷掃効果や使用感に大きく影響するため、口腔内操作性を向上させるためとはいえ、極端に短くすることはよくない。短すぎる刷毛は毛がたわみにくく、毛腰が硬くなるため、使用感が悪くなるほか、歯グキを傷めやすくなる。刷毛部を含むヘッド部全体の厚みを１．２〜１．７ｃｍとし、刷毛部を除くヘッド部全体の厚み（ｂ）と最大刷毛長（ｃ）との比（ｃ／ｂ）を０．９〜１．５の範囲に設定すれば、使用感のよい歯ブラシが得られる。
【００１１】
毛束断面積は、０．７５〜１．６ｍｍ２となるようにすると、歯グキへの当り心地が良く、歯間部など、細かいすき間への毛先の挿入実感の高い歯ブラシとすることができる。毛束の断面形状は、円形のほか、楕円、長方形やそれらの組合せ形状を単独あるいは組み合わせて１０〜４０穴使用してもよい。
【００１２】
また、すべての毛束についてその毛束断面積を０．７５〜１．６ｍｍ２とする必要はなく、植毛された全毛束のうち、少なくとも６０％が前記毛束断面積を満たしていればよく、その他の毛束についてはさまざまな断面積の毛束とすることもできる。なお、本発明における毛束断面積とは、毛束の固定方法として平線植毛法を用いた場合には、植毛穴の断面積を用い、熱融着法やインモールド法などの場合には、植毛台の植毛面位置における毛束の横断面積を用いるものとする。
【００１３】
植毛部面積（最外周に位置する毛束または植毛穴の外側を直線で結んだ部分の面積）としては、同時に１〜２本の歯に刷毛が当る位がよく、このような条件を満たす植毛部面積としては０．６〜１．６ｃｍ２が好ましい。
【００１４】
また、毛束の植毛密度（＝毛束断面積の総和／植毛台面積×１００）は、歯ブラシの刷掃実感と磨き心地に大きく関係する。植毛密度が小さいと、植毛部は疎毛になり、刷掃実感の低い歯ブラシとなる。逆に植毛密度が大きいと、密毛な植毛部となり、刷掃実感は高くなるが、全体的に硬くなるとともに毛束が歯間部などの細かいすき間に入りにくくなる。
【００１５】
一般に、手用歯ブラシに比べて電動歯ブラシは刷毛長が短く、毛束がたわみにくい。さらに、高速で毛先が歯面を刷掃するので、高い刷掃実感が得られる反面、歯グキなどの軟組織を傷つけるおそれがある。これらの点から植毛密度は手用歯ブラシよりも若干低い方が好ましく、植毛密度２５〜３５％の範囲とするのがよい。
【００１６】
隣接した最も近い植毛穴または毛束間の植毛面位置における直線距離（以下、「最小離間距離」という）は、上記植毛密度を満たす条件によって或る程度制限されるが、植毛部の成形性の観点や植毛によるワレや白化を防ぐためにも、あまり近すぎるのはよくない。したがって、最小離間距離は０．５〜１．０ｍｍの範囲とするのがよい。
【００１７】
毛切り形状としては、最外周に植毛された毛束の刷毛長を最内周の毛束の刷毛長よりも長くすることで、歯間などの細かいスキ間への毛先の進入性を高めることができる。刷毛長の差（段差）には特に制限はないが、歯面に当てたときの植毛面の安定性と歯間などの凹凸への毛先の進入性から、刷毛長の差は０．３〜１．０ｍｍが好ましく、０．５〜１．０ｍｍとするとより好ましい。
【００１８】
段差を与えるための毛束の毛切りの手段としては特に制約はなく、複数回の植毛と毛切りを繰り返す方法（例えば、２度植え・２度切り法）や、クシを用いて毛束を分けて毛切りをする方法など、段差をつけることができればどのような方法でもよい。
【００１９】
往復反転式の電動歯ブラシでは、その反転角度は清掃効果や使用感などに大きく影響する。反転角度が小さすぎると、植毛面の動きに対して毛先が連動せず、清掃効果が低くなる。反対に、反転角が大きすぎると、毛先によって摩擦する面積が大きくなり、歯グキなどの軟組織を傷めやすくなる。また、反転角度が大きい場合は、遠心力もより大きくなるため、植毛面の唾液や歯磨剤などが飛び散りやすくなり、使用性が悪くなるというデメリットもある。これらの理由から、反転角度は２０°〜４０°とすることが望ましい。
【００２０】
往復反転速度には特に制限はないが、清掃効果や使用感などを考慮した場合、２，０００〜７，０００（往復／分）の範囲が好ましく、３，０００〜６，０００（往復／分）の範囲とするとより好ましい。
【００２１】
ブラシホルダー１、ヘッドカバー５などは図示例のように組み立て構造であってもよいし、一体成形構造であってもよい。また、ヘッド部、植毛台、ブラシホルダー、ヘッドカバーの素材としては、一般に歯ブラシ用に用いられている素材が使用可能であるが、機械的強度や成形性、耐歯磨性（耐薬品性）を考慮し、ＡＢＳ樹脂や特にポリアセタール樹脂が好ましい。また、係合ピンや回転支軸に金属（例えばステンレス、真鍮など）を用いてもよい。
【００２２】
使用する刷毛の材質は、通常用いられるナイロン（６−１２ナイロン、６−１０ナイロンなど）、ポリブチレンテレフタレートなどを用いればよく、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレートでもよい。また、これら素材同士あるいはこれらと熱可塑性エラストマーなどとブレンドしてもよい。また、複合断面の刷毛としてもよい。
【００２３】
刷毛の横断面形状は円形が主であるが、とくに限定するものではない。例えば三角形、四角形、六角形、花びら状などの横断面形状の刷毛を用いることもできる。また、これらの形状を組み合わせた形状であってもよい。また、予め刷毛全体の外観形状がウエ−ブ状、ツイスト状、ギザギザ状などに加工された刷毛を用いて毛束を構成することもでき、これらを組み合わせることも可能である。
【００２４】
毛束を構成する刷毛の太さは、３〜９ｍｉｌ（０．０７６〜０．２２１ｍｍ）、好ましくは５〜７ｍｉｌ（０．１２７〜０．１７２ｍｍ）がよい。
【００２５】
また、通常は毛先の丸め部を除いて１本の刷毛内ではほぼ同一径であるが、根元付近では上記刷毛太さであっても、毛先先端へ向かうに従って徐々に径が細くなるテ−パ−毛の形態であってもよい。
【００２６】
刷毛の先端形状は、ヘラ状、先薄幅広状、球状などであってもよい。また、刷毛の特性を大きく損なわない範囲内で改質をすることもでき、熱や光に対する安定化剤、難燃剤、フィラ−、表面潤滑剤、帯電防止剤、殺菌素材（抗菌素材）、さらには他の樹脂やエラストマーなどを適宜配合したり、塗布したりしてもよい。
【００２７】
植毛時に用いられる刷毛の形態は特に制限はなく、ハンク状（一定長さにカットして束ねたもの）、スプ−ル状（リ−ルに巻き取られたもの）など、任意のものを使用して公知の方法により植毛することが可能である。
【００２８】
毛束の固定方法としては、抜け止め部材（平線）を用いた平線植毛法のほか、毛束下端の溶融部を溶融している歯ブラシヘッド部中へ圧入して固定する熱融着法（特開昭６０−２４１４０４号公報参照）や、毛束の下端を加熱して溶融塊を形成した後、金型内に溶融樹脂を注入して歯ブラシを成形するインモールド法（特開昭６１−２６８２０８号公報、特表平９−５１２７２４号公報参照）など、公知の方法を利用することができる。
【００２９】
なお、平線植毛法による場合、１つの植毛穴の断面積から平線の断面積を引いて得られる実植毛穴断面積（Ａ）に占める刷毛総断面積（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ×１００  ％）をパッキングファクターとするとき、その値について特に限定はないが、好ましくは６０〜１００％、より好ましくは６５〜９５％とするのがよい。
【００３０】
また、平線植毛法における抜け止め部材としては、生産性、コストの点から一般的に真鍮またはアルミニウムの平板状の平線が用いられているが、特に限定はなく、物理的に任意の植毛穴に刷毛または刷毛束を打ち込むことが可能であればよい。材質（金属、プラスチック、天然材料など）、寸法、形状についても任意に選択可能であり、例えば特開２０００−３２５１４５号公報に記載の平線を用いることもできる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、電動歯ブラシにおけるヘッド部の仕様を口腔内清掃に最適な特定の寸法関係に設定したので、口腔内操作性がよく、磨き心地に優れ、しかも刷掃効果の高い高品質な電動歯ブラシを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１および図２に、本発明に係る電動歯ブラシの第１の実施の形態を示す。
図において、１は中空略筒状のブラシホルダー、２は複数の毛束１２によって構成された刷毛部、３は毛束１２の植設された植毛台、４は往復動するスライド軸、５は植毛台３とスライド軸４を保護するとともに、植毛台３をブラシホルダー１の先端部分に回転自在に取り付けるためのヘッドカバー、６はブラシホルダー１に連接する握り部であって、刷毛部２、植毛台３およびヘッドカバー５の先端部分によって口腔内清掃のためのヘッド部７が構成されている。
【００３３】
握り部６の内部には、スライド軸４をブラシホルダー１の長軸方向に向かって高速で往復動させるためのモーター、ギヤ、カム、電池などで構成された往復運動機構（図示略）が内蔵されている。
【００３４】
ヘッドカバー５の先端側内面には回動支軸８が形成されているとともに、これと対応する植毛台３の上面中央位置には取付穴９が形成されており、ヘッドカバー５の回動支軸８を該取付穴７に回動自在に嵌合することにより、植毛台３は回動支軸８のまわりに回動自在に軸支されている。
【００３５】
また、植毛台３の上面には、前記取付穴９から所定の距離だけ偏芯させた位置に係合孔１０が形成されており、この係合孔１０にスライド軸４の先端の係合ピン１１を差し込んで係合させることにより、スライド軸４の往復運動に従って植毛台３が回動支軸８を回動中心として往復反転回動するように構成されている。なお、口腔内での操作性を向上させるため、植毛台３以外のヘッド部７部分は極力容積を小さくすることが好ましい。
【００３６】
そして、この第１の実施の形態に係る電動歯ブラシは、刷毛部２を構成する多数本の毛束１２を植毛台３の植毛面に同心円状に三重に植毛するとともに、ヘッド部７の各部の寸法関係を以下のように設定したものである。
【００３７】
（１）ヘッド部７の全体厚みａ＝１６．５ｍｍ
（２）毛束１２を含まないヘッド部７の厚みｂ＝８．０ｍｍ
（３）最大刷毛長ｃ＝８．５ｍｍ
（４）ｃ／ｂ＝１．１
（５）植毛台３の直径＝１３．４ｍｍ
（６）同心円の直径（ｍｍ）
最外周／中央周／最内周＝１１．１／６．９／３．３
（７）植毛穴の穴径（直径ｍｍ）
最外周／中央周／最内周＝１．３／１．３／１．３
（８）植毛穴断面積（ｍｍ２）
最外周／中央周／最内周＝１．３／１．３／１．３
（９）穴配列
最外周／中央周／最内周＝１６穴／１１穴／５穴  計３２穴
（10）用毛径（ｍｉｌ）
最外周／中央周／最内周＝６／６／６  （６ｍｉｌ＝０．１５２ｍｍ）
（11）刷毛長（ｍｍ）
最外周／中央周／最内周＝８．５／８．０／８．０
（12）毛束断面積（植毛穴断面積）の総和＝４２．５ｍｍ２
（13）植毛部面積＝１．２ｃｍ２
（14）植毛台面積＝１．４ｃｍ２
（15）植毛密度（毛束断面積の総和／植毛台面積×１００）＝３０％
（16）同じ円上における毛束間の最小離間距離（ｍｍ）
最外周／中央周／最内周＝０．５５／０．６４／０．６４
（17) 同心円間における毛束間の最小離間距離（ｍｍ）
最外周と中央周間／中央周と最内周間＝０．８／０．５
【００３８】
上記構成の電動歯ブラシは、次のようにして使用される。
握り部６など設けられた電源スイッチ１３をＯＮすると、内蔵した往復運動機構が往復運動を開始し、スライド軸４をブラシホルダー１の長軸方向に向かって所定の速度で往復動する。
【００３９】
スライド軸４が往復動すると、その往復動は植毛台３の係合孔１０に差し込まれた係合ピン１１によって植毛台３に伝わり、植毛台３はヘッドカバー５の回動支軸８を回動中心として回動支軸８のまわりに所定の速度で往復反転回動を開始する。したがって、植毛台３の刷毛部２も往復反転回動するので、この往復反転回動する刷毛部２を歯面や歯間、歯グキなどの刷掃部位に当てることにより、歯磨きを行なうことができる。
【００４０】
なお、植毛台３の厚みを薄くしてヘッド部７の全体厚みａを薄くするには、回転支軸８をできるだけ短くすればよい。強度を確保しつつ回転支軸８を短くするには、回転支軸８の一部（好ましくは全長の２０〜８０％、より好ましくは全長の４０〜６０％）を植毛台３内に埋没させればよい。その場合、取付穴９も植毛台３内に入り込むように形成されるため、取付穴９を穿たれた部分については植毛穴を形成することができず、植毛台３の中央部分に刷毛を植設できない領域ができるが、その面積を極力小さく（例えばφ２ｍｍ）することにより、刷掃効果や使用感に対する影響を最小限に抑えることができる。
【００４１】
図３に、本発明に係る電動歯ブラシの第２の実施の形態を示す。
この第２の実施の形態は、同一円周上に並んだ各毛束１２間の最小離間距離をすべて同じ距離、すなわち、最外周／中央周／最内周＝０．８７／０．６４／０．６４（ｍｍ）とした場合の例を示すもので、それ以外の部分の構造ならびに寸法は前記第１の実施の形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
以下、本発明の電動歯ブラシと従来の電動歯ブラシの使用試験の結果を示す。
（１）口腔内操作性と使用感
表１に示す本発明品（図１の電動歯ブラシ）と、比較例１，２（従来品）を用いて歯磨きを行ない、その時の操作性と使用感の違いを７段階官能評価によって評価した。その試験結果を表２に示す。
【００４３】
【表１】
2005160498.tif 000003
【００４４】
【表２】
2005160498.tif 000004
【００４５】
なお、表２中の各項目の評価は、それぞれ下記の７段階絶対評価によったもので、パネラー１０名による平均値を評価点とした。
（Ｉ）奥歯の磨きやすさ、口腔内操作性、歯グキへの当たり心地
１：非常に悪い  ２：かなり悪い  ３：やや悪い  ４：どちらでもない  ５：やや良い  ６：かなり良い  ７：非常に良い
（II）毛先が当たったときの痛み
１：非常にある  ２：かなりある  ３：ややある  ４：どちらでもない  ５：あまりない  ６：かなりない  ７：非常にない
【００４６】
表２の試験結果から明らかなように、本発明品は、奥歯の磨きやすさ、口腔内操作性、歯グキへの当たり心地、毛先が当たったときの痛みなどのすべての点において、従来品たる比較例１，２のいずれよりも優れていることが確認された。
【００４７】
（２）刷掃効果試験
上記表１中の本発明品と比較例２の電動歯ブラシを用い、刷掃効果（歯垢除去率）のモデル試験を行なった。その結果を表３に示す。なお、試験方法としては、電動歯ブラシのヘッド部に２００ｇの荷重をかけながら顎模型臼歯部表面を１０秒間刷掃し、そのときの歯垢除去率を測定した。
【００４８】
【表３】
2005160498.tif 000005
【００４９】
表３の試験結果から明らかなように、本発明品は、従来品たる比較例２に比べて歯垢除去率においても格段に優れていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る電動歯ブラシの第１の実施の形態を示すもので、（ａ）は電動歯ブラシの全体構成を示す側面図、（ｂ）は植毛台の拡大側面図、（ｃ）は植毛台の拡大平面図、（ｄ）は同じく植毛台の拡大平面図、（ｅ）は植毛台の拡大背面図である。
【図２】図１の電動歯ブラシの一部切断分解斜視図である。
【図３】本発明に係る電動歯ブラシの第２の実施の形態を示すもので、植毛台の拡大平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    ブラシホルダー
２    刷毛部
３    植毛台
４    スライド軸
５    ヘッドカバー
６    握り部
７    ヘッド部
８    回動支軸
９    取付穴
１０  係合孔
１１  係合ピン
１２  毛束
１３  電源スイッチ
ａ    刷毛部を含むヘッド部全体の厚み
ｂ    刷毛部を含まないヘッド部の厚み
ｃ    最大刷毛長
【図１】
2005160498.tif 000006
【図２】
2005160498.tif 000007
【図３】
2005160498.tif 000008