(57)【要約】【課題】  ＰＴＴ毛を用いた歯ブラシにおいて、毛先の開き状態にかかわらず、使用の繰り返しによって刷毛が裂けたり折れたりする前に刷毛の劣化状態を視覚的に表示することのできる歯ブラシを提供すること。【解決手段】  ヘッド部植毛面に植毛された刷毛の一部または全部にＰＴＴ毛を用いた歯ブラシであって、ＰＴＴ毛１０を例えば芯部１１と鞘部１２，１３からなる二重または三重の芯鞘構造とし、該ＰＴＴ毛１０の少なくとも一部の断面に色または色の濃さが異なる領域を形成し、使用の繰り返しによる摩耗によって、刷毛表面の色または色の濃さ、あるいは刷毛表面に占める色または色の濃さの異なる部分の面積が変化するようにした。また、色または色の濃さが変化する境界部を刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さとし、さらに、色または色の濃さが異なる領域が少なくとも刷毛毛先から３ｍｍ以内に存在するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド部植毛面に植毛された刷毛の一部または全部にＰＴＴ毛を用いた歯ブラシであって、前記ＰＴＴ毛の少なくとも一部の断面に色または色の濃さが異なる領域を形成し、使用の繰り返しによる摩耗によって刷毛表面の色または色の濃さが変化するか、あるいは刷毛表面に占める色または色の濃さの異なる部分の面積が変化するようにしたことを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
刷毛長軸に対して垂直な断面で見たとき、色または色の濃さが変化する境界部が刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さにあることを特徴とする請求項１記載の歯ブラシ。
【請求項３】
前記色または色の濃さが異なる領域が少なくとも刷毛毛先から３ｍｍ以内に存在することを特徴とする請求項１または２記載の歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂からなる刷毛を用いた歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歯ブラシの刷毛には、ナイロン樹脂（６−１２ナイロン、６−１０ナイロン）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの合成樹脂が用いられており、一部には豚毛のような天然毛も依然として用いられている。
【０００３】
これに対し、近時、歯ブラシ植毛部の耐久性に優れたポリエステル樹脂として、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂からなるモノフィラメント（以下、ＰＴＴ毛という）を用いた歯ブラシ（特許文献１〜３参照）が提案されているが、原料が高価であるため、現在のところＰＴＴ毛を植毛した歯ブラシは市販されていない。しかし、近年安価な原料が供給されるようになり、ＰＴＴ毛を植毛した歯ブラシもコスト的に実用化のレベルにまでなって来ている。なお、ＰＴＴ樹脂は、その分子構造からポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）樹脂と呼ばれることもある。
【０００４】
一方、刷毛の磨耗によって刷毛の色が変化して歯ブラシの取替え時期を知らせることができるものとしては、刷毛に豚毛を用い、豚毛の一部または全部を着色あるいは未漂白または漂白度の調節で着色し、この着色がブラッシングによる磨耗または、唾液、歯磨により徐々に脱色または褪色可能とした歯ブラシ（特許文献４参照）、刷毛を色調の異なる少なくとも二層の多層複合高分子構造体とし、各層を構成する素材の色差値ΔＥを３以上とした歯ブラシ（特許文献５参照）、刷毛の使用により有色部分の色の濃さが変化し、該有色部分の色または色の濃さの変化が刷毛の摩滅を知らせる信号として作用する歯ブラシ（特許文献６参照）、刷毛断面が少なくとも三層構造を有し、その最外層が透明層であり、その内層に色及び／または色の濃さが異なる二層からなる着色層とした刷毛を植毛した歯ブラシ（特許文献７参照）などが知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１７３２４４号公報（明細書全文、図面全図）
【特許文献２】国際公開０１／７５２００号パンフレット（明細書全文、図面全図）
【特許文献３】特表２００１−５１１３７９号公報（明細書全文、図面全図）
【特許文献４】実開昭５６−９２５１８公報（明細書全文、図面全図）
【特許文献５】実開昭５９−７７４３０公報（明細書全文、図面全図）
【特許文献６】特開平２−１５２４０６号公報（明細書全文、図面全図）
【特許文献７】特開平６−２７７１１８号公報（明細書全文、図面全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、歯ブラシにおける毛の開き耐久性について、実験を行なった。ヘッド部に直径１．６ｍｍの円形植毛穴を２３穴（先端２穴＋３穴×７列、縦方向穴ピッチ；２．６ｍｍ、横方向穴ピッチ；２．２ｍｍ）配列した歯ブラシハンドルに、厚さ０．２５ｍｍの真鍮金属片（平線）を用い、直径０．２０３ｍｍ（８ｍｉｌ）の太さの３種の素材の刷毛（モノフィラメント）を１穴当り約１９本を二つ折りにして植毛し、刷毛長（ヘッド部植毛面からの毛丈）が９．５ｍｍとなるようにカッターで平切りした歯ブラシを作製し、これらの歯ブラシをモデル耐久性試験機に固定し、刷掃による毛の開き耐久性を測定した。
【０００７】
なお、刷毛素材として、ＰＴＴ毛、ＰＢＴ毛、ナイロン毛（６−１２ナイロン）の３種類を用意し、ＰＴＴ毛は熱水収縮率（ＪＩＳ  Ｌ  １０１３：１９９９）が０．２％のものを用い、ＰＢＴ毛、ナイロン毛（６−１２ナイロン）については歯ブラシ用として一般に用いられている汎用品を用いた。
【０００８】
このモデル耐久性試験機は、金属製の波板の上に歯ブラシヘッド部の植毛面が平行に面する様に固定し、３５℃の温水中で波板の波に直角方向に刷掃する。試験条件は、歯ブラシ１ヘッド当りに３００ｇの荷重を加えながら、刷掃速度１５０ｒｐｍ、刷掃ストローク４０ｍｍで１万回まで刷掃し、５千回時点と１万回時点で植毛部の毛の開き率を測定した。
【０００９】
ここで、毛の開き率とは、刷掃前の毛先部分での植毛部幅（ハンドル長手方向に対し直角方向）と、刷掃試験後の植毛部幅との差を刷掃前の植毛部幅で除して％で表わしたものである。
【００１０】
実験の結果、表１に示すように、ＰＢＴ毛やナイロン毛と比較して、ＰＴＴ毛が極めて毛の開き耐久性に優れている（毛の開きが少ない）ことが確認された。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
このようにＰＴＴ毛を用いた歯ブラシは、ＰＴＴ毛の曲げ回復性に優れた特性から歯ブラシとしても毛の開き耐久性に優れている。実際にＰＴＴ毛を用いた歯ブラシを継続的に使用していると、従来から使用されているナイロン毛やＰＢＴ毛と比較して、毛の開き耐久性が非常に優れていることが実感できる。しかし、長期に渡って使用していると、刷掃方法や刷掃時の力の加え方によって、毛の開きは認められなくても毛先が磨耗して歯ブラシとしての清掃機能は低下している場合も出てくる。その場合には、毛の開きのみを歯ブラシの取替え時期の目安として使用していると、清掃機能が低下してしまった歯ブラシをいつまでも使い続けることになり、使用者の期待通りの口腔清掃が充分行えなくなってしまう。
【００１３】
また、ＰＴＴ毛は、毛の開き耐久性が非常に優れているため、従来のナイロン毛やＰＢＴ毛と比較してより多くの回数使用する（例えば２倍以上）場合も出てくる。その結果、繰返し刷毛に力が加わり続け、中には毛先がそれ程開いていないにもかかわらず一部の刷毛が裂けたり折れたりするような場合もある。
【００１４】
一方、毛先の磨耗による取替え時期を表示する技術として、前記特許文献４（実開昭５６−９２５１８号公報）、特許文献５（実開昭５９−７７４３０号公報）、さらには特開平２−１５２４０６号公報、特開平６−２７７１１８号公報などがあるが、素材として天然素材である豚毛や、合成素材としても主に歯ブラシ刷毛として用いられてきたナイロンを想定したものであった。また、ポリエステル素材については、これら公報の中で一部言及されており、種類は特に限定されていないものの、事実上、歯ブラシ用として良好な物理特性を持ち、出願時点で工業的に入手可能なＰＢＴ樹脂またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を想定したものであった。
【００１５】
これらナイロン、ＰＢＴなどの合成繊維は、歯牙に比べ柔らかいので、継続的に繰り返し使用していると歯磨剤中の研磨剤により削れてくるが、一方でブラッシング時の繰り返し曲げの力が加わることによって、徐々に毛先が曲がって外側に開いてくる。従来技術は、これらの曲がり特性と毛先の摩耗による色変化を結びつけた技術であった。
【００１６】
ナイロン毛やＰＢＴ毛、さらにはＰＥＴ毛は、各素材の特性により、歯牙や歯磨剤中の成分（特に研磨剤）の影響の受け易さといった物理的・化学的特性が異なっているが、いずれも繰り返し刷掃による毛の開き特性はナイロンと実使用において明確な差が実感されるものではなかった。
【００１７】
これに対し、毛の開き耐久性に極めて優れるＰＴＴ毛については十分検討されておらず、毛が開かない（曲がらない）にもかかわらず、実際には刷毛自体が摩耗や劣化し、それに伴い毛腰強度が低下するなど清掃力が維持できなくなることがあった。
【００１８】
近年、ＰＴＴ毛が品質およびコスト的に歯ブラシ毛として実用化のレベルになってきたことにより、本発明者らは上記課題点について検討を行った結果、ＰＴＴ毛についての歯ブラシ機能の劣化を表示する技術を開発した。
【００１９】
本発明は、ＰＴＴ毛を用いた歯ブラシにおいて、毛先の開き状態にかかわらず、使用の繰り返しによって刷毛が裂けたり折れたりする前に刷毛の劣化状態を視覚的に表示することのできる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】
【００２０】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、ヘッド部植毛面に植毛された刷毛の一部または全部にＰＴＴ毛を用いた歯ブラシであって、前記ＰＴＴ毛の少なくとも一部の断面に色または色の濃さが異なる領域を形成し、使用の繰り返しによる摩耗によって刷毛表面の色または色の濃さが変化するか、あるいは刷毛表面に占める色または色の濃さの異なる部分の面積が変化するようにしたものである。
【００２１】
請求項２の発明は、前記請求項１の歯ブラシにおいて、刷毛長軸に対して垂直な断面で見たとき、色または色の濃さが変化する境界部が刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さにあることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３の発明は、前記請求項１または２の歯ブラシにおいて、前記色または色の濃さが異なる領域が少なくとも刷毛毛先から３ｍｍ以内に存在することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、植毛する刷毛としてＰＴＴ毛を用いているため、歯ブラシの毛先開きに対する優れた耐久性を有し、毛先磨きによる高い清掃効果が従来のナイロン毛やＰＢＴ毛に比べて長期に渡って維持できるとともに、該ＰＴＴ毛に色または色の濃さが異なる領域を形成し、使用の繰り返しによる摩耗によって刷毛表面の色または色の濃さが変化するか、あるいは刷毛表面に占める色または色の濃さが異なる部分の面積が変化するようにしたので、毛先の開き具合によることなしに、刷毛自体の劣化による清掃機能の低下を視覚的に表示することができ、使用者に歯ブラシの取替え時期を容易に知らせることができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、色または色の濃さが変化する境界部を刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さとしたので、刷毛折れなどが発生する前に歯ブラシの取り替え時期を知らせることができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、色または色の濃さが異なる領域を、刷毛が最も摩耗しやすい刷毛毛先から３ｍｍ以内に存在するようにしたので、歯ブラシの取り替え時期をより確実かつ感度良く知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１に、本発明の歯ブラシで用いる芯鞘構造のＰＴＴ毛の例を示す。
図１（ａ）は色または色の濃さの異なる芯部１１と鞘部１２を同心円状に配置した二重芯鞘構造のＰＴＴ毛１０の例、図１（ｂ）は色または色の濃さの異なる芯部１１，第１の鞘部１２，第２の鞘部１３を同心円状に配置した三重芯鞘構造のＰＴＴ毛１０の例、図１（ｃ）は色または色の濃さの異なる芯部１１と鞘部１２を偏芯させた二重芯鞘構造のＰＴＴ毛１０の例、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＰＴＴ毛においてさらに偏芯を大きくして芯部１１の一部が露出するようにした二重芯鞘構造のＰＴＴ毛１０の例をそれぞれ示すものである。
【００２７】
図１（ａ），（ｃ），（ｄ）のような二重芯鞘構造とした場合、芯部１１と鞘部１２の色または色の濃さを変えることにより、摩耗が芯部１１まで達した時点で色または色の濃さが変わり、歯ブラシの取り替え時期に達したことを知らせることができる。なお、この二重芯鞘構造の場合、外側の鞘部１２を着色するか、またはその色を濃くするほうが摩耗変化のコントラストがつきやすく好ましい。
【００２８】
また、図１（ｂ）のような三重芯鞘構造とした場合、芯部１１、第１の鞘部１２、第２の鞘部１３のいずれか１つまたは２つあるいは全部について、その色または色の濃さを変えることにより、歯ブラシの取り替え時期を知らせることができる。例えば、芯部１１、第１の鞘部１２、第２の鞘部１３の全部についてその色または色の濃さを変えれば、摩耗が第１の鞘部１２まで達した時点で最初の色または色の濃さの変化が表れるので、これによって取り替え時期に近づきつつあることの予告を行ない、さらに摩耗が芯部１１まで達した時点で再びその色または色の濃さが変わるので、これによって最終的な取り替え時期に達したことを知らせるようにすることができる。また、最外層の第２の鞘部１３は透明層とし、その内側の芯部１１と第１の鞘部１２についてその色または色の濃さを変えることにより、最外層の透明な第２の鞘部１３は刷毛の保護層として作用させるとともに、その内側の芯部１１と第１の鞘部１２によって摩耗表示を行うようにすることもできる。なお、この三重芯鞘構造の場合、間に挟まれた第１の鞘部１２の部分を着色するか、またはその色を濃くするほうが、摩耗変化のコントラストがつきやすく好ましい。
【００２９】
上記構造になるＰＴＴ毛１０を作るには、例えば、共押出しによる紡糸時に、目的の層の樹脂に着色剤を添加し、その色あるいは色の濃度を変えてやればよい。また、加工後に作製するには、例えば、あらかじめ樹脂中にレーザー発色色素を含有させておき、上記共押出しによる紡糸後、レーザー発色色素に部分的にレーザー光を照射し、特定領域の色または色の濃さを変えてやればよい。
【００３０】
図２に、本発明の歯ブラシで用いる海島構造のＰＴＴ毛の例を示す。
図２（ａ）は断面円形になる海部２１の中に、該海部２１の外縁に内接して断面略楕円形の島部２２を形成した海島構造になるＰＴＴ毛２０の例、図２（ｂ）は島部２２を等間隔に４個配置した海島構造になるＰＴＴ毛２０の例、（ｃ）は２個の島部２２を海部２１の外周面から僅かに突出させた海島構造になるＰＴＴ毛２０の例をそれぞれ示すものである。この海島構造になるＰＴＴ毛２０の場合、一般的には島部２２の部分を着色するか、またはその色を濃くするほうが摩耗変化のコントラストがつきやすく好ましい。この海島構造のＰＴＴ毛２０も、前述した芯鞘構造のＰＴＴ毛１０と同様な方法で作ることができる。
【００３１】
なお、後述する実施例から明らかとなるように、前記図１および図２に示したＰＴＴ毛１０，２０において、色または色の濃さが変化する境界部となる鞘部１２，１３あるいは島部２２の深さｄは、刷毛長軸に対して垂直な断面で見たとき、刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さ、好ましくは１〜５％の深さとすることが望ましい。この範囲に設定すれば、摩耗によって刷毛が折れやすくなる前に歯ブラシの取り替え時期を知らせることができる。
【００３２】
また、上記の例では、色または色の濃さが異なる領域を備えたＰＴＴ毛を芯鞘構造あるいは海島構造によって実現した場合の例を示したが、この構造だけに限られるものではなく、例えば、ＰＴＴ樹脂からなる単一構造の刷毛を紡糸した後、この刷毛の外表面から所定の深さｄまで染色することによっても得ることができる。
【００３３】
図３に、前記図１または図２のＰＴＴ毛１０，２０を用いて作製した本発明に係る歯ブラシの例を示す。なお、図中、黒く塗りつぶした部分が色または色の濃さが異なる領域である。
【００３４】
図３（ａ）は、歯ブラシヘッド部３１に植毛されたすべての刷毛に前記ＰＴＴ毛１０（２０）を用いるとともに、各ＰＴＴ毛はその基端部から先端部までの全長にわたって色または色の濃さが異なる領域を付与した場合の例をである。この場合、１つの毛束内のすべての刷毛を色または色の濃さが異なる領域を備えたＰＴＴ毛１０（２０）で構成してもよいし、色または色の濃さが異なる領域を持たない通常のＰＴＴ毛を混在させてもよいものである。
【００３５】
図３（ｂ）〜（ｄ）は、歯ブラシヘッド部３１に植毛されたすべての毛束のうち、一部の毛束にのみ前記ＰＴＴ毛１０（２０）を用いた場合の例を示すものである。このように一部の毛束にのみ摩耗表示機能を持たせる場合、ＰＴＴ毛１０（２０）を用いる個所は、例えば、ヘッド部の先端部（図３（ｂ））、後端部（図３（ｃ））、側面部（図３（ｄ））、中央部など、歯ブラシの仕様に応じて決定されるが、通常、先端部、側面部、後端部などが摩耗表示が見やすく、望ましい。なお、ＰＴＴ毛１０（２０）を用いる毛束は、１束だけに限らず、複数束であってもよく、例えば列単位、行単位であってもよい。
【００３６】
図４に、前記図１または図２のＰＴＴ毛１０，２０を用いて作製した本発明に係る歯ブラシのさらに他の例を示す。図４（ａ）は先端側の３つの毛束について前記ＰＴＴ毛１０（２０）を用い、さらに毛先先端部分（黒く塗りつぶした部分）にのみ色または色の濃さが異なる領域を付与した場合の例、図４（ｂ）は毛先先端から僅か下の位置に色または色の濃さが異なる領域を付与した場合の例、図４（ｃ）は、各毛束における色または色の濃さが異なる領域を段階的に変えた場合の例をそれぞれ示すものである。
【００３７】
前記色または色の濃さが異なる領域をＰＴＴ毛のどの位置に形成するかは、歯ブラシの仕様に応じて決定されるものであるが、図４中に示すように、少なくとも刷毛の毛先先端から３ｍｍ以内に含まれるようにすることが望ましい。
【００３８】
すなわち、過去においては、歯磨き方法として刷毛の腹を用いるロール法のような刷掃法が主流の時期もあったが、近年は、１本１本の歯牙の状況に合わせて毛先を使って軽い力で刷掃する毛先磨きが主流になっている。このため、摩耗の激しい毛先部分、好ましくは毛先から少なくとも３ｍｍ以内に色または色の濃さの異なる領域が存在するように設定すると表示感度が高くなり、好ましい。
【００３９】
前述したように、摩耗によって色または色の濃度が変化する境界部の深さｄは、刷毛長軸に対して垂直な断面で見たとき、刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さ、好ましくは１〜５％の深さとするのがよいが、歯ブラシの仕様や、植毛位置による刷毛摩耗への影響を考慮して、上記範囲内で適切な深さｄに設定し、使用目的に応じて表示感度を調整することが好ましい。
【００４０】
例えば、大きな植毛部の歯ブラシであれば、１回当たりの刷掃による個々の刷毛への負担が少なく、毛先の摩耗は生じにくくなり、小さな植毛部であれば逆の傾向となる。また、「つま先磨き」や「かかと磨き」が行われる場合もあり、その場合には同じ歯ブラシ植毛部内であっても、つま先部（先端部）やかかと部（後端部）は、毛先の摩耗が生じやすくなる。
【００４１】
本発明で用いるＰＴＴ毛は、以下に述べるような形態や組合せとして歯ブラシに用いることができ、歯ブラシヘッド部に植毛されたすべての刷毛に用いてもよいし、一部の毛束（例えば、植毛部分の外周部、先端側、中央部あるいは後端部側の毛束）や、毛束の中の一部の刷毛に限定して用いてもよく、歯ブラシ使用者が色の変化や色の濃さの変化を認知できればよい。
【００４２】
刷毛の主素材としてはＰＴＴ樹脂を用い、その特性として、例えば特許文献１や特許文献３に記載されているような特性を有するものを用いる。特に、熱水収縮率（ＪＩＳ  Ｌ  １０１３：１９９９）が０〜０．４％、より好ましくは０〜０．３％のものを用いるとよい。
【００４３】
刷毛断面を図１に示すような芯鞘構造、あるいは図２に示すような海島構造とする場合、ＰＴＴ樹脂だけでなく、通常使用されているポリアミド樹脂（例：ナイロン６−１２、ナイロン６−１０、１２ナイロンなど）、ポリエステル樹脂（例：ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなど）、ポリプロピレン樹脂などの硬質樹脂や熱可塑性エラストマーのような軟質樹脂と組み合わせた複合フィラメントとしてもよいが、ＰＴＴ樹脂の耐久性を活かすためには、すべての層あるいはすべての海部や島部をＰＴＴ樹脂で構成し、それぞれの部分の着色を歯ブラシ仕様に従って選択することが好ましい。
【００４４】
刷毛を構成する樹脂の着色については、透明（ナチュラル）のまま用いることもできるし、顔料や染料による透明系着色刷毛、あるいは不透明着色（白を含む）刷毛などが、色や色の濃さの変化の程度、歯ブラシ外観の商品性などを考慮して適宜選択される。また、必要に応じてそれらの２種あるいはそれ以上を毛束単位あるいは毛束内の刷毛単位で組み合わせて使用してもよい。
【００４５】
着色方法としては、前述したように刷毛（フィラメント）を紡糸する際に樹脂そのものを着色するか、レーザー発色色素を含有せしめて紡糸後にレーザー照射するか、あるいは、紡糸後あるいは紡糸工程に付随して、刷毛表面から着色することができる。また、歯ブラシヘッド部へ植毛する前のカットピース（２５〜３５ｍｍ程度の刷毛長さの毛束）の状態や、ヘッド部への植毛後に、刷毛の先端部分のみあるいは刷毛全体を着色することもできる。
【００４６】
また、刷毛の特性を大きく損なわない範囲内で改質することもでき、熱や光に対する安定化剤、難燃剤、フィラー、表面潤滑剤、帯電防止剤、殺菌素材（抗菌素材）などを配合し、さらには、他の硬質樹脂やエラストマーを適宜配合したり、塗布してもよい。
【００４７】
紡糸は、単一構造であっても、芯鞘構造や海島構造のような複合構造であっても、一般に用いられている紡糸方法を用いればよく、使用する刷毛樹脂を溶融し、あるいは溶媒に溶解して流動状態とし、これを所望の刷毛断面構成になるように準備した紡糸口金の細孔から気体中または液体中に押し出して冷却・固化させ、未延伸刷毛にし、次いで温水浴中、スチーム浴中で、延伸や弛緩処理を行った後、所望のボビンなどに巻き取る方法が好適であり、必要なら工程中で帯電防止剤や潤滑油剤などの仕上げ剤で表面処理することもできる。
【００４８】
さらに、紡糸後の刷毛は、歯ブラシ製造方法の違いによって、所定本数づつ束ねてスプールへ巻き取った状態としたり、通常の紡糸工程を経て一定の長さにカットし、直線状に数ｃｍから１０ｃｍ程度の直径に束ね、紙やフィルムで巻いた状態とした後で、刷毛の残留ひずみを一層低減するために、例えば６０℃〜１６０℃で数分間から数日間のオフライン熱処理を行うこともできる。
【００４９】
本発明の歯ブラシで用いるＰＴＴ毛としては、前述した共押し出しにより紡糸した同心状の二重芯鞘構造のもの（図１（ａ）参照）が鞘部１２の厚みを制御しやすく、また色の変化も明確になりやすく、好ましい。また、着色の組合せとしては、鞘部１２をカラー着色とし、芯部１１をナチュラル色（無着色）、白や他のカラー着色としたり、その逆の組合せとすることができる。色変化の大きさを考えると、鞘部１２の着色は、例えば青色のような濃い色、あるいは隠蔽力の強い色が好ましく、芯部１１は、ナチュラルや白、あるいは薄い系統の色調とすると色変化のコントラストが得られて好ましい。
【００５０】
刷毛太さは、使用感、清掃機能や耐久性の点から３〜１２ｍｉｌ（０．０８〜０．３１ｍｍ）、好ましくは５〜１１ｍｉｌ（０．１３〜０．２８ｍｍ）がよい。通常は毛先丸め部を除いて１本の刷毛内では同一径であるが、刷毛の長軸方向へ向けてあるピッチでねじられていたり、ウェーブ処理、クリンプ処理を加えるなどしてもよいし、毛束根元部付近では上記刷毛太さで刷毛先端へ向かうに従って徐々に径が細くなるテーパー毛（例えば先端部分の径が０．０１〜０．０８ｍｍ）の形態であってもよい。また、刷毛部先端形状を加工により、ヘラ状、スクレイパ−状、球状などとしてもよい。このように毛先の断面径が変化している場合には、前記色または色の濃さが異なる領域の形成は形状加工後に着色処理によって行うとよい。
【００５１】
刷毛の断面形状は、通常は図１および図２に示したように円形であるが、楕円形であったり、三角形、四角形、五角形、六角形などや不均一な辺長さのものも含めた様々な多角形、また、部分的に凹凸がある形状として、星型、三つ葉や四つ葉のクローバー形など、直線同士、曲線同士、さらには直線と曲線を組み合わせた不定形としてもよく、必要に応じて任意の形状が選択されるが、物理的強度の点からは円形断面が最もバランスがとれて好ましい。
【００５２】
毛束の断面形状は、通常は円形であるが、必ずしも円形である必要はなく、植毛部の設計に合わせて、三角形、四角形などの多角形や直線および／または曲線を組み合わせた不定形としてもよい。また、特に平線植毛の場合においては、これら不定形の毛束と薄壁穴間植毛を組み合わせて、直線状あるいは曲線状の見かけ上連続した毛束群とすることもできる。
【００５３】
刷毛を束ねた毛束は、すべて同一の刷毛径や色からなる刷毛である必要はなく、例えば、６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）毛と７ｍｉｌ（０．１７８ｍｍ）毛、あるいは６ｍｉｌ毛と８ｍｉｌ（０．２０３ｍｍ）毛といったように、外観、使用性、刷掃感、清掃効果等を考慮して適宜組み合わせることができる。さらには、刷毛材質の異なるものを組み合わせることもできるし、シリコンやエラストマーのようなゴム様の刷毛やチップと組み合わせてもよい。
【００５４】
刷毛を束ねた毛束の太さ（あるいは植毛穴の径）としては、１ｍｍから２．５ｍｍの直径の円形が一般的であるが、刷毛１本単位の植毛や１ｍｍより小径のもの、あるいは２．５ｍｍを越える径の毛束あるいは穴径のものも用いられ、一般的な配列では、毛束根元間（あるいは穴間）は、０．３ｍｍから１．５ｍｍ程度の毛束間（穴間）距離をあけて配列される。
【００５５】
毛束の配列は、円形断面の毛束の場合、通常は格子状や千鳥状に配列され、ハンドル幅方向に渡っては２〜６列（ヘッド部植毛面における植毛部分の最大幅として３〜１３ｍｍ程度）、ハンドル長さ方向に渡っては４〜１２列（ヘッド部植毛面における植毛部分の最大長さとして５〜３５ｍｍ程度）配列されるが、毛束断面形状や大きさ、配列の組み合わせは、目的とする刷掃機能に応じて適宜選択できる。
【００５６】
刷毛または毛束をヘッド部植毛面に固定する植毛方法としては、従来方法を利用することができ、例えば、平線（真鍮、ステンレス、樹脂、生分解性樹脂などの抜け止め部材）で毛束を２つ折りにして植毛する平線式植毛法、毛束の一端を熱等の手段により結合し、結合部が金型内にある状態でヘッド部樹脂を充填し固定するインモールド式植毛法（例えば、特開昭６１−２６８２０８号公報、特表平９−５１２７２４号公報参照）、毛束の一端とヘッド部を熱等の手段で溶融結合する熱融着式植毛法（例えば、特開昭６０−２４１４０４号公報参照）などを利用することができる。
【００５７】
毛束または刷毛を歯ブラシヘッド部に固定する場合、パッキングファクターが６０〜１００％となるようにすると毛立ちがよく、外観に優れると同時に毛の開き耐久性にも優れ、毛先を効率的に使用できるので、清掃効果の高い歯ブラシとすることができる。さらに、歯ブラシヘッドの一部が熱可塑性軟質樹脂またはシリコーン樹脂のような軟質樹脂からなる歯ブラシの場合は、パッキングファクターが６０〜１２０％となるようにすると、上記と同様の良好な歯ブラシとすることができる。
【００５８】
ここで、パッキングファクターとは、平線式植毛法と熱融着式植毛法の場合、植毛穴に固定される１〜複数本の刷毛の断面積の総和を、植毛穴断面積で除した値を１００倍して％で表わしたものである。ただし、平線式植毛法の場合は、植毛穴断面積としては、植毛穴内に存在する平線の植毛穴上方から見た面積を除いた値を用いるものとする。また、インモールド式植毛法の場合、および熱融着式植毛法でも予めヘッド部に植毛穴が形成されていない場合には、植毛穴断面積の代わりに、ヘッド部に固定する際に毛束または刷毛を保持するための治具の穴断面積を植毛穴断面積として用いて除する。
【００５９】
植毛される毛束または刷毛の角度は、必ずしもヘッド部植毛面に対して垂直でなくてもよく、例えば特定の方向の掻き取り効果を高める目的で、当該毛束が植毛されているヘッド部植毛面に対して１５度ないし２０度程度まで傾斜して植毛されることもある。
【００６０】
植毛部分の毛切り形状については、一般には均一平面状の平切り、頂部のある山切り、刷毛長（毛丈）を段階的に変えた段切りなどが適宜選択される。この毛切り部分は、植毛面全体であったり、毛束単位であったり、カッター形状の工夫や複数回の毛切り工程により様々な形状の組合せとすることもできる。通常、１本１本の各刷毛はその毛先部分が毛先丸め処理されている。テーパー毛などのように毛切り工程を経ない場合には、毛先丸め処理は不要とすることができる。
【００６１】
刷毛長（ヘッド部植毛面からの毛丈）は、使用感や清掃効果などを考慮して適宜選択されるが、一般的には大人用として８〜１２ｍｍ、子供用として６〜１０ｍｍとされる。
【００６２】
ヘッド部を含めた歯ブラシハンドルの素材としては、熱可塑性樹脂として、曲げ弾性率５００〜３０００ＭＰａ（ＪＩＳ  Ｋ７２０３）のものが好ましく、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレンなど）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリカーボネート（ポリエステルとのブレンドを含む）、ポリアリレート（ポリエステルとのブレンドを含む）、ポリオキシメチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースプロピオネート、ポリアミド、ポリウレタン、ＰＭＭＡ樹脂などの各種材料を用いることができるが、価格や加工性の点からポリプロピレンが好ましい。
【００６３】
また、これらの樹脂同士、熱可塑性エラストマー（オレフィン系、スチレン系、ウレタン系、ナイロン系など）、シリコン樹脂と組み合わせることにより、多色成形ハンドルとすることもできる。さらに、弾性率の異なる２種以上の材質で構成することにより、ヘッド部を含む歯ブラシハンドルの一部または全部に可撓性を持たせることもできる。なお、透明性を重視する場合には、例えば、米国イーストマン社製のポリエステルの一種であるＰＣＴＡ樹脂がコストや耐歯磨剤性の点から好ましい。
【００６４】
歯ブラシヘッド部の厚みは、先端部分の厚みとして２ｍｍから５ｍｍの厚さとされ、その幅は毛束もしくは刷毛の植毛部分の幅にヘッド部分の縁幅として０．５から１．３ｍｍ程度を各々両側に加えた幅とされる。
【実施例１】
【００６５】
以下に、ＰＴＴ毛を用いた歯ブラシの使用試験の結果を示す。
直径０．２０４ｍｍのＰＴＴ毛を用い、直径１．６ｍｍの植毛穴２３穴（先端２穴＋３穴×７列、縦方向穴ピッチ；２．６ｍｍ、横方向穴ピッチ；２．３ｍｍ）を有する歯ブラシヘッド部に、平均１９本の刷毛を束ねた毛束を真鍮製の平線で二つ折りにして植毛し、刷毛長（ヘッド部植毛面からの毛丈）９．０ｍｍに平切りした後、刷毛毛先の丸め加工を行ない、ＰＴＴ毛を用いた歯ブラシを作製した。これをパネラー２０名に各自が取り替え時期と考える歯ブラシの状態になるまで通常通りの使用方法で使用させた。
【００６６】
回収した歯ブラシの刷毛根元折れの有無についての外観観察と、ヘッド部植毛面の先端部、中央部、後端部の各部の毛束について、毛先から３ｍｍ下の位置における各ＰＴＴ毛の毛先刷毛径をシックネスゲージで測定した。この測定結果を毛先刷毛径の細くなっていた順に並べ直した結果は、表２のようであった。
【００６７】
【表２】
2005103184.tif 000004
【００６８】
同様に、直径０．１５２ｍｍのＰＴＴ毛を用いて行なった結果は、表３の通りであった。
【００６９】
【表３】
2005103184.tif 000005
【００７０】
上記表２および表３の結果から明らかなように、毛先刷毛径が７.５％から５％細くなった状態では刷毛根元折れが生じている。したがって、ＰＴＴ毛では、毛先刷毛径の７.５％以内、より好ましくは５％以内の厚みで毛先状態の変化を表示できるようにすると、刷毛の根元折れのような物理的劣化が発生する前に歯ブラシの取り替え時期を表示できることが分かった。
【００７１】
一方、刷毛がまだ僅かしか摩耗していないうちに毛先状態の変化を表示するように感度をあまりに高めすぎると、まだ刷毛が何ら劣化しないうちに歯ブラシ取り替えの表示が現れてしまうため、少なくとも使用前の刷毛径に対して１％以上細くなってから毛先状態の変化を表示するように設定することが望ましい。
【００７２】
上記の結果から、本発明の歯ブラシにおいては、色または色の濃さが変化する境界部の深さｄ（図１、図２参照）を、刷毛長軸に対して垂直な断面で見たとき、刷毛表面から刷毛半径の１〜７．５％の深さ、より好ましくは刷毛半径の１〜５％の深さとしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の歯ブラシで用いるＰＴＴ毛の例を示すもので、（ａ）は二重芯鞘構造のＰＴＴ毛の拡大断面図、（ｂ）は三重芯鞘構造のＰＴＴ毛の拡大断面図、（ｃ）は偏芯させた二重芯鞘構造のＰＴＴ毛の拡大断面図、（ｄ）は芯部の一部が露出するようにした二重芯鞘構造のＰＴＴ毛の拡大断面図である。
【図２】本発明の歯ブラシで用いるＰＴＴ毛の他の例を示すもので、（ａ）は海部の外周に接した１個の島部を有する海島構造のＰＴＴ毛の拡大断面図、（ｂ）は島部を等間隔に４個配置した海島構造のＰＴＴ毛の拡大断面図、（ｃ）は島部を海部外周面から突出させた海島構造のＰＴＴ毛の拡大断面図である。
【図３】図１または図２のＰＴＴ毛を用いて作製した本発明に係る歯ブラシの実施の形態を示すもので、（ａ）は刷毛全長にわたって摩耗表示機能を持たせた歯ブラシの略示側面図、（ｂ）はヘッド部先端側の毛束のみに摩耗表示機能を持たせた歯ブラシの略示側面図、（ｃ）はヘッド部後端側の毛束のみに摩耗表示機能を持たせた歯ブラシの略示側面図、（ｄ）はヘッド部中央付近の毛束にのみ摩耗表示機能を持たせた歯ブラシの略示側面図である。
【図４】図１または図２のＰＴＴ毛を用いて作製した本発明に係る歯ブラシの他の実施の形態を示すもので、（ａ）は毛先先端部分に摩耗表示表示機能を付与した歯ブラシの略示側面図、（ｂ）は毛先先端から僅か下の位置に摩耗表示機能を付与した歯ブラシの略示側面図、（ｃ）は摩耗表示機能部分の位置を段階的に変えた歯ブラシの略示側面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  芯鞘構造になるＰＴＴ毛
１１  芯部
１２  鞘部（第１の鞘部）
１３  第２の鞘部
２０  海島構造になるＰＴＴ毛
２１  海部
２２  島部
３１  歯ブラシヘッド部
３２  通常の刷毛
【図１】
2005103184.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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