(57)【要約】【課題】青色光の照射と歯周ポケットの清掃とを同時にかつ効率的に行うことができる歯ブラシを提供する。【解決手段】歯ブラシ１では、支持体１６の植毛面Ｐに植毛された毛材３において、植毛面Ｐから突出する部分の長さＬ３が各毛材３間で不均一となっている。このため、発光毛３１と非発光毛３２とを一度に様々な深さで歯周ポケットに入り込ませることができる。したがって、この歯ブラシ１では、歯周ポケットからプラークや食物残渣を除去しつつ、発光毛３１の先端部３ｂから出射する青色光を歯周ポケット内全体に照射することができ、青色光による微生物の殺菌効果を十分に発揮させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に支持され、一定の外径を有する基部と、先細りの先端部とを有する毛材と、
波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの青色光を発生させる光源と、
前記光源で発生した前記青色光を前記毛材に結合させる結合手段とを備え、
前記毛材は、前記支持体から突出する部分の長さが不均一となる部分を有していることを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
前記毛材は、
前記結合手段によって前記青色光が結合される発光毛と、
前記結合手段によって前記青色光が結合されない非発光毛とを含み、
前記非発光毛は、前記発光毛の周囲を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１記載の歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌効果を有する発光機能付きの歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯周ポケットに存在するポルフィロモナス属などの微生物は、歯周病の進行に関連していることが知られている。歯周病の予防及び治療には、これらの微生物の殺菌が有効である。そこで、例えば特許文献１に記載の口腔器具では、ブラシを導光体として、波長４００ｎｍ程度の青色光を歯肉に向けて照射している。これにより、微生物内部のポルフィリン環を有する物質が励起され、ラジカル種及び熱の発生による微生物の殺菌効果が奏するようになっている。
【特許文献１】特表２００６−５２１８７５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した殺菌用の青色光は、血液中のヘモグロビンによって強く吸収を受ける性質を持っている。そのため、歯肉の上から青色光を照射しても、歯周ポケット内の微生物の殺菌効果が十分に発揮されない場合がある。一方、青色光は、口腔内のプラークや食物残渣によっても吸収を受ける。そのため、歯周ポケット内に青色光を直接照射する場合であっても、歯周ポケット内が十分に清掃された状態でないと、微生物の殺菌効果が十分に発揮されないおそれがある。したがって、ユーザの簡便さも考慮すると、青色光の照射と歯周ポケットの清掃とは、同時にかつ効率的に行えるようにすることが好ましい。
【０００４】
ここで、歯周ポケットの清掃をするものとして、例えば特許文献２に記載の歯ブラシがある。この従来の歯ブラシでは、テーパ状の毛先が歯周ポケットの奥まで容易に届くようになっている。しかしながら、この従来の歯ブラシでは、毛先の長さが均一になっているため、これを特許文献１の口腔器具に組み合わせたとしても、毛先を歯周ポケットの底部まで入れると歯周ポケットの入口付近の照射が不十分となり易く、毛先を歯周ポケットの入口に留めると歯周ポケットの清掃が不十分となり易い、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、青色光の照射と歯周ポケットの清掃とを同時にかつ効率的に行うことができる歯ブラシを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る歯ブラシは、支持体に支持され、一定の外径を有する基部と、先細りの先端部とを有する毛材と、波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの青色光を発生させる光源と、光源で発生した青色光を毛材に結合させる結合手段とを備え、毛材は、支持体から突出する部分の長さが不均一となる部分を有していることを特徴としている。
【０００７】
この歯ブラシでは、支持体に支持された毛材において、支持体から突出する部分の長さが不均一になっている。毛材の長さが均一になっている場合、毛先を歯周ポケットの底部まで入れると歯周ポケットの入口付近の照射が不十分となり易く、毛先を歯周ポケットの入口に留めると歯周ポケットの清掃が不十分となり易い。したがって、毛材の長さを不均一とすることで、青色光の照射と歯周ポケットの清掃とを同時にかつ効率的に行うことができ、青色光による微生物の殺菌効果を十分に発揮させることが可能となる。
【０００８】
また、毛材は、結合手段によって青色光が結合される発光毛と、結合手段によって青色光が結合されない非発光毛とを含み、非発光毛は、発光毛の周囲を囲むように配置されていることが好ましい。このように、発光毛を非発光毛の内側に集合させて配置することで、発光毛の基部から漏れた青色光が他の発光毛に再結合し易くなり、先端部への光伝達効率が高められる。このことは、微生物の殺菌効果の更なる強化を実現する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る歯ブラシによれば、青色光の照射と歯周ポケットの清掃とを同時にかつ効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る歯ブラシの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る歯ブラシを示す斜視図である。また、図２は、図１に示した歯ブラシの先端部分の構成を示す断面図である。図１及び図２に示すように、歯ブラシ１は、歯周ポケット内を殺菌するための発光機能を有する電動式歯ブラシであり、本体部２と、毛材３と、光源４と、光結合部５と、振動発生器６とを備えて構成されている。
【００１２】
本体部２は、例えばＡＳ樹脂（スチレンとアクリロニトリルとの共重合化合物）やポリプロピレン樹脂などのプラスチック樹脂によって略棒状に形成されている。本体部２の基端側は、ユーザが歯ブラシ１を把持するためのハンドル部１１となっている。ハンドル部１１の周面には、スイッチ１２等が適宜設けられている他、例えば人体の指の形状に合わせたグリップ面が形成され、ユーザが歯ブラシ１をしっかりと把持できる設計となっている。また、ハンドル部１１の内部には、乾電池或いは蓄電池をセットする電池ボックス（図示せず）が設けられている。
【００１３】
本体部２の先端側は、毛材３の植毛面Ｐが一面側に設けられたヘッド部１３となっている。ヘッド部１３は、図２に示すように、基端側及び植毛面Ｐ側がそれぞれ開口する中空の骨格部材１５と、骨格部材１５の内側に配置される略板状の支持体１６とを有し、全体として略直方体形状をなしている。毛材３の詳細については後述する。
【００１４】
支持体１６は、その基端側に位置する第１の平面部１６ａと、第１の平面部１６ａよりも先端側において段違いに位置し、上述の植毛面Ｐを構成する第２の平面部１６ｂと、第１の平面部１６ａ及び第２の平面部１６ｂを連結する連結部１６ｃとを有している。支持体１６は、第１の平面部１６ａが骨格部材１５における植毛面Ｐ側の内壁１５ｃに沿い、かつ第２の平面部１６ｂが骨格部材１５における植毛面Ｐ側の開口端１５ａを塞ぐようにして配置されている。
【００１５】
そして、支持体１６は、第１の平面部１６ａの基端側に設けられた緩衝体１７と、第２の平面部１６ｂの周囲に設けられた緩衝体１８とを介し、骨格部材１５に対して振動可能に取り付けられている。緩衝体１７，１８としては、毛材３と同様に、ポリオレフィン或いはポリスチレンなどの透過率の高い材料が用いられる。なお、緩衝体１７，１８は、組成を調整することで、毛材３よりも屈折率を低くすることが望ましい。
【００１６】
また、第１の平面部１６ａには、骨格部材１５の基端側の開口１５ｂから突出する１本或いは複数本の突起１６ｄが設けられている。この突起１６ｄが後述する振動体２４の凹部２４ａに抜き差しされることにより、ヘッド部１３は、ハンドル部１１の先端部１１ａに対して着脱可能となっている。
【００１７】
一方、光源４は、ハンドル部１１の先端部１１ａに埋設されている。光源４は、例えば波長４００ｎｍ〜４３０ｎｍの青色光を出射するＧｅＮ系レーザダイオードである。青色光は、歯周病の進行に関連するポルフィロモナス属などの微生物の内部に存在するポルフィリン環を有する物質を励起し、ラジカル種及び熱の発生をさせる。したがって、青色光を歯周ポケット内の微生物に照射することにより、ラジカル種及び熱による微生物の殺菌効果が得られる。
【００１８】
光源４としてＧｅＮ系レーザダイオードを用いることにより、ランプ等に比べて高いエネルギー変換効率が得られる。また、ハンドル部１１内の電池との協働によってコードレス化を実現でき、歯ブラシ１の操作性が担保される。なお、光源４としては、同様の波長の青色光を出射するＬＥＤを用いてもよい。
【００１９】
光結合部５は、例えばアルミニウム等の金属コーティングにより、ヘッド部１３の内部に設けられた反射壁２１によって形成されている。より具体的には、反射壁２１は、ヘッド部１３の骨格部分の内壁に沿って形成された第１の部分２１ａと、支持体１６における第１の平面部１６ａの内壁に沿って形成された第２の部分２１ｂと、第２の平面部１６ｂの内壁に対向するように形成された第３の部分２１ｃとを含んで構成されている。第２の部分２１ｂは、緩衝体１７，１８と同様の緩衝体２２，２３を介して第１の平面部１６ａに取り付けられている。また、第３の部分２１ｃの中央部分には、略円形状の開口２１ｄが設けられている。
【００２０】
骨格部材１５の基端側の開口１５ｂから入射した青色光は、反射壁２１の第１の部分２１ａ及び第２の部分２１ｂによって反射しながら第３の部分２１ｃに向かって導かれ、この第３の部分２１ｃの開口２１ｄから略円形状に出射する。開口２１ｄから出射した青色光は、開口２１ｄに対面して配置された毛材３に結合する。
【００２１】
これにより、図３に示すように、植毛面Ｐに植毛されている毛材３のうち、略中央部分の略円形の領域に配置された毛材３は、青色光が結合される発光毛３１として機能し、発光毛３１を取り囲む環状の領域に配置された毛材３は、青色光が結合されない非発光毛３２として機能する。青色光は、発光毛３１の内部を伝播し、発光毛３１の先端部３ｄから外部に出射される。
【００２２】
振動発生器６は、光源４と同様に、ハンドル部１１の先端部１１ａに埋設されている。振動発生器６には、例えばクオーツやＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）系セラミックからなる振動体２４が接続されている。振動体２４には、支持体１６の突起１６ｄを抜き差し可能な凹部２４ａが設けられている。突起１６ｄを凹部２４ａに差し込んだ状態で振動発生器６が駆動すると、振動体２４の振動が支持体１６を経由して毛材３に伝達され、毛材３は、例えば毎分数万回程度、上下左右に微振動する。
【００２３】
毛材３は、例えば波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて十分な透過性を有するポリオレフィン或いはポリスチレンといった樹脂によって形成されている。毛材３のそれぞれは、一定の外径を有する基部３ａと、先細りの先端部３ｂとを有している。
【００２４】
基部３ａの外径Ｌ１は、例えば直径０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲に設定されており、先端部３ｂの長さＬ２は、例えば３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定されている。植毛面Ｐから突出する毛材３の長さＬ３は、例えば１０ｍｍ〜１３ｍｍの範囲に設定されており、各毛材３間での長さＬ３は、ばらつき幅０．３ｍｍ〜３．０ｍｍをもって不均一となっている。
【００２５】
また、図４に示すように、発光毛３１において、先端部３ｂの表面には、例えば球状の微細な凸部３３が形成されている。これにより、先端部３ｂの中心線平均粗さＲａは、０．２μｍ以上となっており、先端部３ｂの表面粗さは、基部３ａの表面粗さの３倍以上となっている。
【００２６】
以上のような構成を有する歯ブラシ１では、支持体１６の植毛面Ｐに植毛された毛材３において、植毛面Ｐから突出する部分の長さＬ３が各毛材３間で不均一となっている。毛材３の長さＬ３が均一である場合、毛先を歯周ポケットの底部まで入れると歯周ポケットの入口付近の照射が不十分となり易く、毛先を歯周ポケットの入口に留めると歯周ポケットの清掃が不十分となり易いという問題が生じる。
【００２７】
これに対し、毛材３の長さＬ３が不均一となっている場合、発光毛３１と非発光毛３２とを一度に様々な深さで歯周ポケットに入り込ませることができる。したがって、この歯ブラシ１では、歯周ポケットからプラークや食物残渣を除去しつつ、発光毛３１の先端部３ｂから出射する青色光を歯周ポケット内全体に照射することができ、青色光による微生物の殺菌効果を十分に発揮させることができる。
【００２８】
毛材３の長さＬ３のばらつき幅は、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとなっている。炎症の進行を防止するという観点から、歯周病の初期段階において上述した青色光による微生物の殺菌を行うことが非常に有効であるが、この初期状態において、歯周ポケットの深さは３ｍｍ程度になることが知られている。したがって、毛材の長さＬ３のばらつき幅を上記範囲とすることで、毛材３を歯周ポケットに過不足なく入り込ませることが可能となる。
【００２９】
また、歯ブラシ１では、非発光毛３２が発光毛３１の周囲を囲むように配置されている。このように、発光毛３１を非発光毛３２の内側に集合させて配置することで、発光毛３１の基部３ａから漏れた青色光が他の発光毛３１に再結合し易くなり、先端部３ｂへの光伝達効率が高められる。このことは、微生物の殺菌効果の更なる強化を実現する。
【００３０】
さらに、歯ブラシ１では、発光毛３１における先端部３ｂの表面粗さが基部３ａの表面粗さよりも大きくなるように調整されている。このような構成により、発光毛３１の基部３ａからの青色光の漏れ量を、先端部３ｂからの青色光の出射量に対して相対的に小さくすることができる。また、先端部３ｂから出射される青色光が十分に拡散し、歯周ポケットの隅々にまで青色光を照射することが可能となる。
【００３１】
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係る歯ブラシについて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る歯ブラシの先端部分の構成を示す断面図である。
【００３２】
図５に示すように、第２実施形態に係る歯ブラシ４０は、発光毛３１の基部３ａを延長し、この延長部分自体を青色光の結合手段としている点で、ヘッド部１３内の反射壁２１を結合手段としている第１実施形態と異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様である。
【００３３】
すなわち、歯ブラシ４０では、発光毛３１のそれぞれは、ヘッド部１３の内側に向かって伸びる延長部４１を有している。延長部４１は、ヘッド部１３内で開口１５ｂ側に屈曲しており、延長部４１の先端は、ハンドル部１１の端面において光源４に直接接続されている。このような構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３４】
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態に係る歯ブラシについて説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る歯ブラシの先端部分の構成を示す断面図である。
【００３５】
図６に示すように、第３実施形態に係る歯ブラシ５０は、光源４をヘッド部１３の内部に配置している点で、光源４をハンドル部１１の先端部１１ａに配置している第１実施形態と異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様である。
【００３６】
すなわち、歯ブラシ５０では、光源４は、ヘッド部１３の内部において骨格部材１５に固定されており、発光毛３１の基部３ａは、植毛面Ｐの裏側で光源４に直接接続されている。このような構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した各実施形態では、発光毛３１と非発光毛３２とのそれぞれについて、植毛面Ｐから突出する長さＬ３を不均一としているが、例えば非発光毛３２の長さＬ３を均一とし、発光毛３１の長さＬ３を、１ｍｍ〜３ｍｍ程度のばらつき幅をもって非発光毛３２よりも短くしてもよい。
【００３８】
また、毛材３同士の間隔が基部３ａ側よりも先端部３ｂ側で小さくなるように、植毛面Ｐに対して毛材３を傾けるようにしてもよい。この場合、例えば植毛面Ｐの中心付近の毛材３を植毛面Ｐに対して略垂直とし、植毛面Ｐの中心から遠ざかるにつれて、毛材３が植毛面Ｐの中心に向かって０°〜５°程度の範囲で徐々に傾くようにする。このような構成により、歯周ポケット内での毛材３のパワー密度がより向上し、プラークや食物残渣をより確実に除去することができる。また、青色光の出射方向が分散され、歯周ポケットの隅々にまで青色光を照射することが一層容易になる。
【００３９】
振動発生器６等による振動機構、及び突起１６ｄ等による着脱機構は、必ずしも設ける必要はない。この場合、構成の簡素化及び低コスト化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る歯ブラシを示す斜視図である。
【図２】図１に示した歯ブラシの先端部分の構成を示す断面図である。
【図３】発光毛及び非発光毛の配置の様子を示した図である。
【図４】発光毛の先端部を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る歯ブラシの先端部分の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る歯ブラシの先端部分の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，４０，５０…歯ブラシ、３…毛材、３ａ…基部、３ｂ…先端部、４…光源、５…光結合部（結合手段）、１６…支持体、２１…反射壁、３１…発光毛、３２…非発光毛、４１…延長部（結合手段）。
【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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