(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛先をテーパー状とされた合成モノフィラメントを束ねて毛束とし、該毛束を歯ブラシヘッド部に植毛した歯ブラシにおいて、
前記合成モノフィラメントとして、
フィラメント最先端部を原点（０，０，０）とする３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を設定し、該座標の＋ｘ軸上にフィラメントの中心軸を沿わせたとき、フィラメント毛先より０．１ｍｍから８．０ｍｍまでの任意の部分におけるテーパー部のｙｚ平面方向の断面積ｓが、前記合成モノフィラメントの最大径部のｙｚ平面方向の断面積Ｄに対して、下記（１）式
ｐ＝ｓ／Ｄ＝ａ・ｘ（０．８５−ａ）    （0.05≦ａ≦0.65）  ‥‥（１）
によって特定される比率ｐからなるテーパー形状を備えた合成モノフィラメントを用いたことを特徴とする歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯と歯の間や、歯と歯茎の境目などに蓄積した除去しにくい歯垢の清掃効果が高く、歯茎への当たり具合もソフトで使用感に優れた歯ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯周疾患およびう蝕の二大歯科疾患予防のためには、歯ブラシによる歯垢除去が重要であり、近年、スクラブ法やバス法などの毛先磨きによる刷掃法が歯垢除去に有効であることが認められてきた。
【０００３】
また、合成フィラメントからなる刷毛を用いた歯ブラシに関しては、バス法などの刷掃における毛先による歯茎の損傷を避けるため、細めの柔らかい刷毛を用いた歯ブラシが使用されてきた。しかし、このような刷毛は、ソフト感はあるが、毛腰が弱いために歯垢を掻き取る力が不十分であり、また耐久性が低いという欠点があった。
【０００４】
他方、毛先が歯と歯茎の境目などの凹部に容易に入るように、毛先をテーパー状に研磨加工した歯ブラシも知られているが、このテーパー部の長さはせいぜい１ｍｍ程度と短いため、清掃効果やソフト感が向上するには至らず、通常の毛先ラウンド状の刷毛とほとんど差がなかった。
【０００５】
さらに、テーパー部を化学的処理によってより長く先鋭化した刷毛についても、ハケ用、化粧用、洗顔用などの刷毛類で使用されている（実開昭５７−１２９３４号、実開昭５７−６５６３２号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のテーパー部を備えた刷毛類には、適切なテーパー形状をとっていないものもあり、例えば、テーパー部が長すぎたり、細すぎたりすると、毛腰が弱くなってしまい、ブラッシング時に大きくたわみ、毛先の進入性、刷掃効果、歯肉のマッサージ効果が低下してしまうという問題があった。また、逆にテーパー部が短すぎたり、太すぎたりすると、歯間部や歯周ポケット、歯間三角部に入りにくくなり、これらの部位の刷掃効果が落ちてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、毛先が歯間部や歯周ポケット、歯間三角部に入りやすく、歯と歯の間や、歯と歯茎の境目などに蓄積した除去しにくい歯垢の清掃効果が高く、歯茎への当たり具合もソフトで使用感に優れた歯ブラシを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る歯ブラシは、合成モノフィラメントとして、フィラメント最先端部を原点（０，０，０）とする３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を設定し、該座標の＋ｘ軸上にフィラメントの中心軸を沿わせたとき、フィラメント毛先より０．１ｍｍから８．０ｍｍまでの任意の部分におけるテーパー部のｙｚ平面方向の断面積ｓが、前記合成モノフィラメントの最大径部のｙｚ平面方向の断面積Ｄに対して、下記（１）式
ｐ＝ｓ／Ｄ＝ａ・ｘ(0.85-a)    （0.05≦ａ≦0.65）  ‥‥（１）
によって特定される比率ｐからなるテーパー形状を備えた合成モノフィラメントを用いたものである。なお、（１）式中のパラメータａを、０．１０≦ａ≦０．４５の範囲とすれば、より好ましいものとなる。
【００１０】
上記請求項１に係る歯ブラシの場合、歯磨き操作の際に、先鋭テーパー部が歯間部、特に歯周ポケットや歯間三角部に容易に入り込んでこれらの部分を刷掃するので、歯垢除去率を高めることができる。また、毛先による歯肉への刺激も良好で、ソフトな感触が得られ、使用感が著しく向上するとともに、耐久性も高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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に本発明の第１の実施の形態を示す。図１は第１の実施の形態で用いられる合成モノフィラメントのｚ軸方向から見た模式拡大平面図、図２は図１の合成モノフィラメントを用いて構成された歯ブラシの平面図である。図において、１は合成モノフィラメント、２は歯ブラシの柄部、３は歯ブラシヘッド部、４は合成モノフィラメント１を束ねた毛束である。
【００１２】
第１の実施の形態の場合、図１に示すように、ｘｙｚ座標の＋ｘ軸上にフィラメント１の中心軸を沿わせたとき、フィラメント先端より０．１ｍｍから８．０ｍｍまでの任意の部分におけるｙｚ平面方向の断面積ｓと、フィラメントの最大径部のｙｚ平面方向の断面積Ｄとの比率ｐが、
ｐ＝ｓ／Ｄ＝ａ・ｘ(0.85-a)          ‥‥（１）
但し、0.05≦ａ≦0.65
によって特定されるテーパー形状を備えた合成モノフィラメント１を用いる。そして、このようなテーパー形状を備えた合成モノフィラメント１を複数本束ねて毛束４とし、図２に示すように、歯ブラシヘッド部３に所定の方法で植毛したものである。
【００１３】
前記合成モノフィラメント１の素材としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの合成樹脂を使用することができるが、テーパー加工の面からポリエステルを使用することが好ましい。歯ブラシヘッド部３を含む歯ブラシハンドルの素材としては、ポリプロピレン樹脂、ＡＳ樹脂などの通常用いられている合成樹脂を用いることができる。
【００１４】
テーパー部５の全長は５〜１５ｍｍ、好ましくは８〜１２ｍｍとし、合成モノフィラメント１の最大径は０．１５〜０．２５ｍｍ、好ましくは０．１７〜０．２０ｍｍとする。また、歯ブラシヘッド部３へ植毛した後の合成モノフィラメント１の植毛面からの刷毛長さ（毛丈）は、通常の歯ブラシと同様に１０〜１３ｍｍ程度であるが、刷毛長さが８ｍｍ未満であっても、前記（１）式およびパラメータａを満たすテーパー形状であれば、本発明の効果が得られる。
【００１５】
歯ブラシ自体の製造方法としては、歯ブラシヘッド部３に毛束４が確実に固定されればよいので特に限定はなく、従来公知の方法を利用することができる。例えば、図１のように両端にテーパー部５を備えた合成モノフィラメント１の場合には、金属片（平線）を用いて毛束を二つ折りにして植毛穴に打ち込む平線植毛法を利用することができ、また、後述する図４に示すような一方の端部にのみテーパー部５を形成した合成モノフィラメント１の場合には、インモールド法や熱融着法などを利用することができる。
【００１６】
上記のようなテーパー形状を備えた合成モノフィラメント１を用いた場合、先鋭なテーパー部先端が歯間部によく入り、特に歯周ポケットや歯間三角部にも容易に入り込むため、歯垢除去率を高めることができる。
【００１７】
さらに、狭い部分への毛先の挿入が容易に可能となったため、ブラッシングに無理な力を入れる必要がなくなり、刷毛の耐久性も向上する。また、毛先による歯肉への刺激も良好でソフト感が得られ、使用感を著しく向上させることができる。
【００１８】
上記効果をすべてあげるには、上記（１）式中のパラメータａが、０．０５≦ａ≦０．６５、より好ましくは０．１０≦ａ≦０．４５の条件を満足しなければならない。パラメータａが０．０５≦ａ≦０．６５の条件を満たさないときには、たとえ（１）式で示されるテーパー形状を持つ刷毛であっても、上述の効果を発揮することはできない。
【００１９】
すなわち、パラメータａが０．０５より小さい場合、テーパー部５が非常にか細くなってしまうため、刷毛の持つ「腰」が弱くなりすぎてブラッシング時に大きくたわむこととなり、毛先の進入性、刷掃効果、歯肉のマッサージ効果が低下してしまう。さらに、耐久性も低下してしまう。逆に、パラメータａが０．６５より大きい場合、テーパー部５が毛先方向に十分に細くなりきらないため、歯間部や歯周ポケット、歯間三角部に入りにくくなり、これらの部位での刷掃効果が低下してしまう。
【００２０】
なお、上記第１の実施の形態では、図１に示したように、左右のテーパー部５を同じテーパー形状、すなわち同じパラメータａとした場合について例示したが、パラメータａの範囲（０．０５≦ａ≦０．６５）を満たす限り、例えば図３に例示するように、左右のテーバー部５ごとに異なるパラメータａ1 、ａ2 を採用し、左右の端部でテーパー形状を異ならせてもよいものである。また、図１あるいは図３のように両端部にテーパー部５を形成した合成モノフィラメントだけに限らず、図４に示すように一方の端部にだけテーパー部５を形成した合成モノフィラメント１であってもよい。
【００２１】
また、歯ブラシヘッド部３に植毛される毛束４として前記テーパー形状を備えた合成モノフィラメント１のみを用いたが、これに限定されるものではなく、植毛面に植毛された全刷毛に対する本発明の合成モノフィラメント１の比率が２５％以上であれば、前述した効果を発揮することができる。この場合において、１つの毛束４内において、前記テーパー形状を備えた合成モノフィラメント１と、これ以外の形状のフィラメントとを比率２５％以上で混合結束して植毛してもよいし、また、前記テーパー形状を備えた合成モノフィラメント１のみからなる毛束４と、これ以外の通常の形状の合成モノフィラメントのみからなる毛束とを植毛面全体で比率２５％以上となるように混合配置して植毛してもよい。
【００２２】
さらに、合成モノフィラメント１の断面形状は、前記（１）式ならびにパラメータａの範囲を満たす限り、円形、楕円形、方形など、種々の断面形状を採用することができる。
【００２３】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と同様の歯ブラシ構成において、合成モノフィラメント１の先端より０．１ｍｍから８．０ｍｍまでの部分の屈曲回復率ＢR （％）がＢR ≧６０となるように設定したものである。
【００２４】
上記のように、合成モノフィラメント１の先端より０．１ｍｍから８．０ｍｍまでの部分の屈曲回復率ＢR （％）がＢR ≧６０の範囲となるように設定した場合、テーパー先端部が先鋭でしかもしなやかとなるため、歯間部や歯周ポケット、歯間三角部などの口腔内の細やかな部位に入りやすくなり、清掃実感をさらに向上させることができる。また、屈曲に対する回復性がよいことから、刷毛の耐久性も向上させることができる。なお、該効果をより一層発揮させるには、ＢR ≧８０とすることが好ましい。
【００２５】
前記屈曲回復率ＢR （％）がＢR ＜６０の場合には、合成モノフィラメント１のテーパー先端部のしなやかさが失われるため、通常のブラッシングでは口腔内の細やかな部位に刷毛が非常に進入しにくくなる。さらに、屈曲に対する回復性が悪くなることから、刷毛の耐久性も低下してしまう。
【００２６】
なお、前記屈曲回復率ＢR は、次のようにして求める。
▲１▼  まったく屈曲が見られない合成モノフィラメント１を、図５に示すように、金属製円柱棒Ｂに巻き付けて固定する。この時、刷毛巻き付け方向が円柱長軸Ｃに対して垂直になるように注意する。
▲２▼  ▲１▼の状態のまま２３±４℃の水に２４時間浸漬する。
▲３▼  ▲１▼の状態のまま３７±２℃の水に９０秒間浸漬する。
▲４▼  ▲１▼の状態のまま２３±４℃の水に１分間浸漬する。
▲５▼  合成モノフィラメント１を金属性円柱棒Ｂから外し、２３±４℃の水の入ったシャーレに移して１時間静置する。
▲６▼  軽く水を拭き取り、合成モノフィラメント１の先端より０．１ｍｍから８ｍｍまでの部分の曲率半径を測定する。
▲７▼  ▲６▼で得られた各部位の曲率半径の測定結果をｒとすると、次式より各部位の屈曲回復率ＢR （％）を算出する。
【００２７】
【数１】
0003943780.tif 000002
【００２８】
【実施例】
本発明者らは、合成モノフィラメント１におけるテーパー部５の形状が歯ブラシの使用感に及ぼす影響を調べるために、前記（１）式中のパラメータａの違いによる使用感について、被験者１５名で評価テストを行なった。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0003943780.tif 000003
【００３０】
表１から明らかなように、パラメータａが０．０５≦ａ≦０．６５の条件を満たすときに、（１）式で規定されるテーパー形状を持つ刷毛は、狭い部分の汚れが取れている感じが「あり」、歯茎への当たり心地も「よい」という実使用感評価を得た。特に、パラメータａが、０．１０≦ａ≦０．４５の条件を満たす場合には、狭い部分の汚れが取れている感じが「非常にあり」、歯茎への当たり心地も「非常によい」という極めて高い評価を得た。
【００３１】
さらに、合成モノフィラメント１における屈曲回復率ＢR が歯ブラシの使用感と耐久性に及ぼす影響を調べるために、表２に示すような種々の屈曲回復率ＢR からなる歯ブラシを作製し、屈曲回復率ＢR の違いによる使用感と耐久性について、被験者３０名で評価テストを行なった。その結果を表３に示す。
【００３２】
【表２】
0003943780.tif 000004
【００３３】
【表３】
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【００３４】
表３から明らかなように、合成モノフィラメント１の先端より０．１ｍｍから８．０ｍｍまでの部分の屈曲回復率ＢR （％）がＢR ≧６０のときに、毛先が細かなところまで進入してくる感じが「あり」、刷毛の耐久性も「よい」という評価を得た。特に、ＢR ≧８０の場合には高い評価が得られた。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態ならびに実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の主旨に沿って種々の変形が可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、合成モノフィラメントとして、特定のテーパー形状からなるテーパー部を備えた合成モノフィラメントを用いたので、毛先が歯間部や歯周ポケット、歯間三角部に入り込みやすくなり、歯と歯の間や、歯と歯茎の境目などに蓄積した除去しにくい歯垢の清掃効果が向上するとともに、歯茎への当たり具合もソフトで使用感に優れた歯ブラシを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態で用いられる合成モノフィラメントのｚ軸方向から見た模式拡大平面図である。
【図２】図１の合成モノフィラメントを用いて構成された歯ブラシの平面図である。
【図３】本発明で用いられる合成モノフィラメントの他の形状例を示す模式拡大平面図である。
【図４】本発明で用いられる合成モノフィラメントのさらに他の形状例を示す模式拡大平面図である。
【図５】合成モノフィラメントの屈曲回復率の求め方の説明図である。
【符号の説明】
１    合成モノフィラメント
２    柄部
３    歯ブラシヘッド部
４    毛束
５    テーパー部
Ｄ    合成モノフィラメントの最大径部の断面積
ｓ    テーパー部の任意の位置における断面積
ａ    パラメータ
ＢR   屈曲回復率
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003943780.tif 000008
【図４】
0003943780.tif 000009
【図５】
0003943780.tif 000010