(57)【要約】剛毛支持物と、それに接続された剛毛とを含むブラシ製品において、剛毛の少なくとも一部が組合されて剛毛群となり、剛毛間の距離は、隣接する剛毛群の幾何学的中心間の距離よりも小さい。このようなブラシ製品は、少なくとも１つの剛毛群の幾何学的中心と、少なくとも１つの隣接する剛毛群の幾何学的中心との間の距離が、２つの剛毛群内の剛毛の平均数と、これらの剛毛の直径の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きいことを特徴とする。この設計および配列により、これらの剛毛群の剛毛の動作端が、剛毛支持物上にそれらが取付けられた面とは関係なく、ブラッシング方向に直線上にアライメントされ、狭い間隙および窪みの中に進入することを可能にする。
2004507301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛毛支持物（１２）と、それに接続された剛毛（２）とを含み、前記剛毛の少なくとも一部が組合されて剛毛群（１）となり、前記剛毛（２）間の距離は、隣接する前記剛毛群（１）の幾何学的中心間の距離（ｘ）よりも小さいブラシ製品であって、
少なくとも１つの前記剛毛群（１）の幾何学的中心と、少なくとも１つの隣接する前記剛毛群（１）の前記幾何学的中心との間の前記距離（ｘ）は、両方の前記剛毛群（１）内の前記剛毛（２）の平均数（ｎ）と、これらの前記剛毛（２）の直径（ｄ）の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きいことを特徴とする、ブラシ製品。
【請求項２】
前記剛毛群（１）は円形の束であることを特徴とする、請求項１に記載のブラシ製品。
【請求項３】
前記剛毛群（１）は円形の断面を有する束であることを特徴とする、請求項２に記載のブラシ製品。
【請求項４】
その幾何学的中心間の距離（ｘ）が、隣接する前記剛毛群（１）の前記剛毛（２）の前記平均数（ｎ）と、これらの剛毛の前記直径の平均（ｄ）との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きい前記剛毛群（１）は、前記剛毛支持物上に、三角形の角部に配置されることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項５】
その幾何学的中心間の距離（ｘ）が、隣接する前記剛毛群（２）の前記剛毛（２）の前記平均数（ｎ）と、これらの剛毛の前記直径（ｄ）の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きい前記剛毛群（１）は、前記剛毛支持物上に、多角形、特に矩形の角部に配置されることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項６】
その幾何学的中心間の距離（ｘ）が、隣接する前記剛毛群（２）の前記剛毛（２）の前記平均数（ｎ）と、これらの剛毛の前記直径（ｄ）の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きい前記剛毛群（１１）は、前記剛毛支持物上に直線状に配置されることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項７】
前記剛毛群（１）内の前記剛毛（２）の前記数（ｎ）は異なることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項８】
前記剛毛群（１）内の前記剛毛（２）の前記直径（ｄ）は異なることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項９】
前記剛毛群（１）に加え、個々に直立する前記剛毛（２）が前記剛毛支持物上に配置されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１０】
個々に直立する前記剛毛（２）は組合されて、前記剛毛が互いに小さな間隔をおいて配置される少なくとも１つの剛毛領域となることを特徴とする、請求項９に記載のブラシ製品。
【請求項１１】
前記領域内に個々に直立する前記剛毛（２）間の距離は、前記剛毛（２）の前記直径（ｄ）の範囲内にあることを特徴とする、請求項１０に記載のブラシ製品。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記剛毛群（１）の前記剛毛（２）の自由端は、非平面の包絡面をなして配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記剛毛群（１）の前記剛毛（２）の前記自由端は、凸状または凹状の包絡面をなして配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１４】
異なる前記剛毛群（１）の前記剛毛（２）の前記自由端は、異なる包絡面をなして配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１５】
前記剛毛群の前記剛毛（２）の前記自由端は、前記剛毛支持物から異なる距離をとった包絡面をなして配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１６】
前記剛毛（２）は任意の断面形状を有することを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１７】
前記剛毛群（１）は任意の断面形状を有することを特徴とする、請求項１から請求項１５のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１８】
１つの剛毛群（１）の前記剛毛（２）は前記剛毛支持物に個々に接続されることを特徴とする、請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項１９】
１つの剛毛群（１）の前記剛毛（２）は、その端部で共に接続されて、前記剛毛支持物に接続されることを特徴とする、請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【請求項２０】
前記剛毛（２）は、機械的または熱的方法を用いて前記剛毛支持物に接続されることを特徴とする、請求項１から請求項１９のいずれか１つに記載のブラシ製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、剛毛支持物と、それに接続された剛毛とを含み、剛毛の少なくとも一部が組合されて剛毛群となり、剛毛間の距離が隣接する剛毛群の幾何学的中心間の距離よりも小さい、ブラシ製品に関する。
【０００２】
この発明に従ったブラシ製品は、歯、身体、および清掃用のブラシ、塗布ブラシ、塗装ブラシ、ならびに技術用ブラシ、たとえば研磨および研削ブラシ等のあらゆる種類のブラシを含む。このブラシ製品の剛毛は、通常は組合されて、束または剛毛領域の形態をとった群となる。互いに小さな距離をおいて剛毛支持物上に配置された個々に直立する剛毛から形成される剛毛台（ｂｒｉｓｔｌｅ ｓｔｏｃｋ）を有するブラシ製品が公知である（ＥＰ　０　８１３　３７４＝ＵＳ　５，９７４，６１９）。
【０００３】
上述のブラシ製品の剛毛の自由端は、通常は平らな包絡面をなすように配置され、その包絡面は、処置または処理されるべき表面もまた平面である場合に、その上で良好な表面動作を生じる。表面が不均一に湾曲している場合は、少なくとも複数の剛毛が同時に有効となる。処置または処理されるべき表面が断続した湾曲を有するか、または狭い窪みおよび間隙を含む場合は、十分に強い圧力がかかることに応答して、個々の剛毛のみがそれらの中に進入できる。圧力が増大することにより、隣接する表面に損傷を生じてしまう。
【０００４】
この問題を解決するために、１つの剛毛群の剛毛の自由端が非平面の包絡面をなすように配置して、異なる群の剛毛の自由端が異なる包絡面を任意になすようにする試みが行なわれてきた（ＥＰ　０　３４６　８４６＝ＵＳ　４，９７９，７８２，ＥＰ　０　７１６　８２１）。この場合、短い剛毛は、処置または処理されるべき表面上に支持され、長い剛毛は、窪み、間隙等の中に進入することができる。この剛毛台の「トポグラフィ」は、特に歯ブラシが、口腔の頬側、舌側、および唇側の領域において大きく異なる曲率を有する歯の表面だけでなく、歯間空間の歯の表面、および臼歯の凸凹のある咀嚼面に到達するのに有用な効果を示してきた。
【０００５】
このようなトポグラフィを有する歯ブラシにより、ほぼ、満足のできる歯科衛生を保つことができる。しかしながら、特に臼歯の歯間空間は十分に清掃されない。このことは、上述の、臼歯の凸凹のある咀嚼面、および他の歯の表面上のいわゆる裂溝にも当てはまる。このことを考慮すると、個々に直立した、より長い複数の剛毛をもたらす必要があり、それに応じて残りの剛毛台を超えて突出する長さを増大しなければならないであろう。突出するこれらの剛毛端は、側面の支持がなければ摩擦のためにより速く摩耗し、また、より強い曲げ応力のために本来の配向を急速に失って、曲折または破損も招く。より急速な摩耗は、特に、歯の表面の損傷および歯肉の創傷を防ぐよう均一に丸くされているべき剛毛の先端を不規則に摩耗させることになる。
【０００６】
この発明の基本的な目的は、剛毛が、処置または処理されるべき表面上だけでなく、窪みまたは間隙内にも等しく有効である、あらゆる種類のブラシのための設計を提案することである。
【０００７】
この目的は、少なくとも１つの剛毛群の幾何学的中心から少なくとも１つの隣接する剛毛群の幾何学的中心までの距離が、２つの剛毛群内の剛毛の平均数と、これらの剛毛の直径の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きい、この発明に従って達成される。
【０００８】
従来の、束に配列された複数の剛毛を有するブラシ製品では、剛毛が間隙または窪みの挿入領域に集積して、束の外側の個別の剛毛しか深く進入することができない。なぜなら、束内の剛毛の数および密度が、束間の距離に比べて大きいからである。剛毛は、窪みまたは間隙上をなでる際に、十分に偏向することができず、予め定められた束の形状で互いを支持し合う。この発明は、剛毛が間隙または窪みの上をなでる際に、その長さおよび柔軟性の結果として、ブラッシング方向に、連続して直線状に配向され得るような、剛毛群内の剛毛数、剛毛の直径、および剛毛群間の距離の関係を示唆する。剛毛群の剛毛のほとんどまたはすべては、連続して配置され、間隙または窪みの経路をたどることができ、窪みの側方の範囲を通ってその中に一様に導入される。このことは、特に、剛毛群の取付面の形状および断面とは関係なく生じる。さらに、隣接する群の剛毛は、間隙または窪みに隣接する表面上においてそのブラッシング機能を果たす。この発明に従ったブラシ製品は、この発明に従って提案された関係が、一般に、一群内の剛毛数をより少なくし、群間の距離をより大きくするという点で、従来のブラシとは区別される。
【０００９】
この発明に従って設計された剛毛群は、好ましくは、円形の断面を有する束として形成される。剛毛群の剛毛は、異なる断面、たとえば、三角形、多角形、または細長片様の断面を有することもでき、円形の断面包絡線は、この発明の、直径、剛毛群内の剛毛数、およびそれらの距離の関係に対する直径を構成する。
【００１０】
好ましくは、剛毛群の幾何学的中心間の距離が、隣接する剛毛群の剛毛の平均数と、これらの剛毛の直径の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きい剛毛群は、剛毛支持物上に、任意に異なる辺の長さを有する三角形または多角形、特に矩形の角部に配置され、最短の辺の長さが、剛毛群間の距離に対するこの発明の関係を提示する。
【００１１】
代替的に、幾何学的中心間の距離が、隣接する剛毛群の剛毛の平均数と、これらの剛毛の直径の平均との積と実質的に等しいか、またはそれよりも大きい剛毛群は、剛毛支持物上に直線状に配置される。
【００１２】
この設計において、直線状に配置された剛毛群は、完全な剛毛台をいくつかの平行線をなして形成することができ、または、このような直線の配列を、剛毛支持物の複数の領域にのみもたらすこともできる。ブラシが好ましい動作方向を有する場合、その動作方向にのみ、この直線の配列を任意に設けることができる。好ましい動作方向は、たとえば、剛毛の頭部が歯肉から歯に向かって、その長手方向に対して横に動かされる、レッド／ホワイト　トゥースケア（ｒｅｄ／ｗｈｉｔｅ ｔｏｏｔｈ ｃａｒｅ）等において得ることができる。同じことが、輪郭を有する表面、または規則的な間隙、窪み等によって断続した表面を清掃するための剛毛を有する、あらゆる種類の応用ブラシ、たとえばタイル表面間の間隙を清掃するためのブラシについても当てはまる。
【００１３】
剛毛群内の剛毛数は、同じでも、異なっていてもよい。剛毛群内の剛毛の直径もまた、同じでも、異なっていてもよい。それに応じて、隣接する剛毛群間の距離は調整されなければならない。
【００１４】
この発明の、群の設計およびそれらの配列を、歯ブラシ等の個別のブラシ製品の１つにおいて従来の配列と組合せることもできる。個々に直立する剛毛を含む１つの組合せ（ＥＰ　０　８１３　３４７＝ＵＳ５，９７４，６１９）が特に効果的である。個々に直立する剛毛を組合せて、剛毛が互いに小さな距離をおいて配置される少なくとも１つの剛毛領域にすることができる。これらの距離は、ほぼ、剛毛の直径であり得る。
【００１５】
少なくとも１つの剛毛群の剛毛の自由端を、非平面の包絡面をなすように配置すると、さらなる最適化が達成され得る。この包絡面は、凸状でも凹状でもよく、円錐状または部分的に球状の包絡面が特に有利である。
【００１６】
異なる剛毛群の剛毛の自由端を、任意に、剛毛支持物の表面に対して異なる高さで、異なる包絡面をなすように配置することもできる。
【００１７】
基本的に、剛毛は、あらゆる断面形状を有することができ、または、円形の断面を有する剛毛を、他の断面形状を有する剛毛を有する１つの剛毛群に混合することができる。剛毛が円形でない場合、剛毛群間の距離は、剛毛断面の包絡円の直径に依存する。
【００１８】
剛毛群の剛毛を、個々に剛毛支持物に接続することができ、または、それらの端部を接続して、まとめて剛毛支持物に結合することができる。剛毛群を、上述の機械的または熱的方法のすべてによって剛毛支持物に接続することができる。完全な剛毛台に対応する穴のパターンを備えたカセット様保持手段の使用が薦められ、剛毛および剛毛群は、数および配列に従って正確に予め位置決めされてから、カセットを用いて剛毛支持物に接続される（ＥＰ　０　２９３　６６５＝ＵＳ　４，９５４，３０５）。
【００１９】
この発明は、図面に示される実施例を参照して以下に説明される。
図面は、理解しやすいように、円形断面を有する束の形態をとった剛毛群、および一様に円形断面を有する剛毛のみを示す。以下の説明では、常に、束の直径を「Ｄ」、剛毛の直径を「ｄ」、束間の距離を「ｘ」、および剛毛数を「ｎ」と記す。束および剛毛は円形である必要はなく、異なる断面形状を有することもでき、束の断面の包絡円が直径Ｄを有し、剛毛の断面が、直径ｄの包絡円を有する。
【００２０】
図１に示される従来の歯ブラシの剛毛領域の断面は、複数の剛毛２を含む円形の束１の形態をとった剛毛群を含む。束１は直径Ｄを有し、剛毛２は直径ｄを有する。束１は、部分的に示された剛毛支持物１２上において、互いに距離ｘをおいて取付けられる。従来の歯ブラシは、通常、剛毛支持物上の取付平面におけるすべての束間の距離ｘが等しい。図１はまた、束１の剛毛２が輪にまとめられて剛毛支持物１２の穴の中に固着により取付けられる、機械的取付方法を示す。この方法を、ブラシ技術では「パンチング」と呼ぶ。
【００２１】
図１による公知の歯ブラシでは、各束１は、直径がｄ＝０．２０ｍｍである約４２本の剛毛を含む。束の直径はＤ＝１．６ｍｍであり、束１間の距離は、ｘ＝２．６ｍｍである。束の植毛（ｆｉｌｌｉｎｇ）度（束表面に対する剛毛の断面）は、約６５％であり、１ｃｍ２当り７９１本の剛毛という剛毛密度が得られる。
【００２２】
図２は、束の直径が最も小さくかつ束１つ当りの剛毛数が最も小さい歯ブラシに対する従来の配列を示す。このように配列された各束１は、直径がｄ＝０．２０ｍｍであるｎ＝１６の剛毛２を含む。束の直径はＤ＝１．０ｍｍであり、束間の距離は、ｘ＝１．６ｍｍである。剛毛密度は、１ｃｍ２当り７９６本の剛毛である。
【００２３】
図１または図２による剛毛の配列が、取付面に対して平行方向に動かされる場合、束１の円形の断面は、動作方向に対して垂直に配置された外側の剛毛が後方に向かって変位し、かつ、束の断面が、動作方向に先進する剛毛から、動作方向に対して後続する剛毛まで拡大するようにして、変形する。このことは、図７、図８、および図１１を参照して、より詳細に以下に説明される。
【００２４】
図３から図６は、この発明の、剛毛または束の配列を示す。図３ａ）は、直径ｄの剛毛２をｎ＝３の数だけ備えた束１を示す。束の直径Ｄは破線で示される。剛毛支持物上の束１の取付面もまた示される。図３ｂ）は、この取付面を網掛け部分として示す。隣接する束間の距離は、少なくともｘ＝ｎ・ｄであるが、それより大きくなってもよい。このような剛毛または束の配列が一方向に動かされると、剛毛は、特に側面からの抵抗に応答して、その長さおよび柔軟性により、ブラッシング方向に、連続して直線状にアライメントされ得る（図３ｂ）参照）。
【００２５】
図４ａ）および図５ａ）は、ｎ＝４およびｎ＝５の剛毛２を有する束１を示す。隣接する剛毛群間の距離は、ここでもまた、ｘ≧ｎ・ｄである。
【００２６】
図６ａ）は、異なる数の剛毛を有する、２つの隣接する束を示す。大きい方の束１０（左側）は、ｎ＝６の数の剛毛２を含み、右側の小さい方の束１１は、ｎ＝３の数の剛毛２を含む。この場合、距離ｘ（図６ｂ）は、剛毛の平均数（総和が９、平均が４．５である）、および剛毛の直径ｄから計算される。このようにして、異なる数の剛毛を有する束に対しても、ブラッシング方向における剛毛２の直線状のアライメントが可能となる。束間が離れすぎるのを防ぐために、１つの束当りの剛毛数は、所与の予め定められた剛毛の直径に対して選択的に制限されるべきである。
【００２７】
この発明による剛毛の直線状のアライメントが、図１の従来の歯ブラシを対象とするならば、束間の距離ｘは２．６ｍｍではなく、約８．４ｍｍにならざるを得ないであろう。
【００２８】
図７は、臼歯等の歯の咀嚼面上の平面図を示す。隣接する歯は４で示され、それらの間の歯間空間は５で示される。一例として、連続して配置された３つの束１の形態をとって各々が７本の剛毛２を含む、従来の歯ブラシの効果もまた示される。束１間の距離ｘは、隣接する束１の剛毛２の平均数と、剛毛の直径との積よりも小さい。このような剛毛の配列が、矢印６の方向に歯４の咀嚼面上で動かされる場合、先進する束１の剛毛が歯間空間５内に進入しても、後続の束の剛毛は、歯間空間５に至る狭部で集積してしまうだろう（図７参照）。図８の側面図は、剛毛が、後続の剛毛の方に向かい、ブラッシング方向６とは反対に、次第に曲がることを示す。
【００２９】
この発明の配列において、距離ｘは、隣接する束の剛毛２の平均数と、剛毛の直径との積に等しいか、またはそれよりも大きく、剛毛は、方向６にブラッシングする間、歯間空間５の挿入領域で集積しない。そのうえ、すべての束の剛毛は、剛毛が一方向への一回のブラッシング動作で歯間空間５に完全に到達するように、直線状にアライメントされる。
【００３０】
同じことが、図１１および図１２に示されるレッド／ホワイト法についても当てはまる。図１１に従った剛毛の配列を有する従来の歯ブラシでは、ブラッシング方向６に示されるとおり、先行する束の個々の剛毛しか歯４間の歯間空間５内に進入しない。歯ブラシが正確に案内されず、ブラッシング方向７に示されるとおり、僅かに傾く場合、歯間空間５内に進入する剛毛の数は一層少なくなる。少なくとも、歯肉の端部８には到達しない。
【００３１】
図１２に従った、この発明の束１の配列では、束内の剛毛が、ブラッシング方向６または７とは関係なく連続してアライメントされ、したがって、歯間空間５内に歯肉の端部８まで進入することができる。
【００３２】
図１３および図１４は、裂溝９を有する歯４の極めて大きく拡大した断面を示す。このような裂溝は、通常は漏斗形であり、長手方向への伸長度がさまざまである。従来の剛毛の配列を有する歯ブラシでは、上から裂溝９と係合する束１の剛毛２が、裂溝９の狭まった導入領域で既に集積しているが、図１４に従ったこの発明の配列では、剛毛２が直線状にアライメントされ得るために、それらの少なくとも一部が裂溝９の底部まで進入する。
【００３３】
このことは、架空の直線状の裂溝９を有する歯４の一部を再び示す、図１５の斜視図に明らかに示される。束１の剛毛２は直線状にアライメントされ、示されるとおり、剛毛２の一部が裂溝９の底部まで進入する。
【図面の簡単な説明】
【図１】円形の剛毛を有する従来の歯ブラシの剛毛領域の断面を約１０：１の比で拡大して示す図である。
【図２】この発明に最も近い、従来の歯ブラシの剛毛領域の図１に対応する断面を、約１０：１の縮尺で示す図である。
【図３】１つの剛毛群が最初の位置にあるときの平面図（ａ）と、この発明に従った配列をとった２つの隣接する剛毛群の、使用時の平面図（ｂ）とを示す図である。
【図４】１つの剛毛群が最初の位置にあるときの平面図（ａ）と、この発明に従った配列をとった２つの隣接する剛毛群の、使用時の平面図（ｂ）とを示す図である。
【図５】１つの剛毛群が最初の位置にあるときの平面図（ａ）と、この発明に従った配列をとった２つの隣接する剛毛群の、使用時の平面図（ｂ）とを示す図である。
【図６】１つの剛毛群が最初の位置にあるときの平面図（ａ）と、この発明に従った配列をとった２つの隣接する剛毛群の、使用時の平面図（ｂ）とを示す図である。
【図７】従来の歯ブラシで清掃したときの、歯間空間を有する隣接した歯の咀嚼面の平面図である。
【図８】図７に従った表示の側面図である。
【図９】この発明の剛毛群の配列を有する歯ブラシを用いたときの、隣接した歯の咀嚼面の平面図である。
【図１０】図９の表示の側面図である。
【図１１】従来の設計の歯ブラシで、レッド／ホワイト法を用いて清掃したときの、歯間空間を有する隣接した歯の側面図である。
【図１２】この発明の剛毛群の配列を有する歯ブラシで清掃したときの、図１１に従った表示を示す図である。
【図１３】従来の歯ブラシを用いたときの、極めて大きく拡大した裂溝の断面図である。
【図１４】この発明の剛毛群および剛毛の配列を有する歯ブラシを用いたときの、図１３による表示を示す図である。
【図１５】図１４に対応して適用されている、この発明に従った個々の剛毛群の斜視図である。
【国際公開パンフレット】
2004507301.tif 000003
2004507301.tif 000004
2004507301.tif 000005
2004507301.tif 000006
2004507301.tif 000007
2004507301.tif 000008
2004507301.tif 000009
2004507301.tif 000010
2004507301.tif 000011
2004507301.tif 000012
2004507301.tif 000013
2004507301.tif 000014
2004507301.tif 000015
2004507301.tif 000016
2004507301.tif 000017
2004507301.tif 000018
2004507301.tif 000019
2004507301.tif 000020
2004507301.tif 000021
2004507301.tif 000022
2004507301.tif 000023
2004507301.tif 000024
2004507301.tif 000025
【国際調査報告】
2004507301.tif 000026
2004507301.tif 000027
2004507301.tif 000028
2004507301.tif 000029
2004507301.tif 000030
2004507301.tif 000031