歯ブラシ
【課題】歯ブラシに改良を加えて、歯磨きの際に歯肉の血行を促進させる作用を効果的に付与し歯周病などの予防効果を高める。
【解決手段】歯ブラシ１は、ヘッド部５の内部に、レーザダイオード７から発光されたレーザ光を反射する反射ミラー１５と、この反射ミラー１５によって反射されたレーザ光をレーザ光放射口１６を通じてブラシ３の毛先周辺に放光する対物レンズ１７とが設けられている。レーザ光放射口１６は、ブラシ３を毛先側からみたヘッド部５の中央部分に穿設されている。したがって、歯ブラシ１は、歯磨きの際にブラシ３の毛先周辺の歯肉にレーザ光を照射できるので、レーザ光の熱エネルギで歯肉を加温することができ、歯磨きの際のこの熱的なマッサージ効果により歯肉の血行を効果的に促進させることができる。これにより、歯ブラシ１は、歯周病などに対し優れた予防効果を発揮する。
【解決手段】歯ブラシ１は、ヘッド部５の内部に、レーザダイオード７から発光されたレーザ光を反射する反射ミラー１５と、この反射ミラー１５によって反射されたレーザ光をレーザ光放射口１６を通じてブラシ３の毛先周辺に放光する対物レンズ１７とが設けられている。レーザ光放射口１６は、ブラシ３を毛先側からみたヘッド部５の中央部分に穿設されている。したがって、歯ブラシ１は、歯磨きの際にブラシ３の毛先周辺の歯肉にレーザ光を照射できるので、レーザ光の熱エネルギで歯肉を加温することができ、歯磨きの際のこの熱的なマッサージ効果により歯肉の血行を効果的に促進させることができる。これにより、歯ブラシ１は、歯周病などに対し優れた予防効果を発揮する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、むし歯及び歯周病の予防のために、歯に付着した歯垢を除去すると共に歯肉をマッサージする歯磨きの方法として、ローリング法、バス法、スクラブ法、チャーターズ法など、種々のブラッシング法が提唱されている。近年では、電動モータを利用して前述したブラッシング作業を自動で行なう電動歯ブラシなども広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、今日では、日本人の３５歳以上の約８０％が、歯茎の病である歯周病に悩んでいると言われている。そこで、口腔内衛生用具を扱う各メーカは、虫歯予防と共に歯周病の原因になる歯垢を効果的に取り除く歯ブラシの開発に力を注いでいる。このような背景から、歯と歯、歯と歯茎の間の歯垢を確実に除去できるように、毛先の形状に改良を加えた、例えば毛先を分岐させた歯ブラシや、ヘッド部の外側の毛を中側より長くした歯ブラシなども開発されている。
【０００４】
一方で、ブラッシング（歯磨き）により、歯茎をマッサージし歯肉の血行を促進することで、歯周病を予防できることが判っている。この歯周病の予防対策から、毛先を丸めた歯ブラシや軟らかい材質の毛を適用した歯ブラシなどの需要が拡大している。
【特許文献１】特開平８−２５７０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、１回の歯磨きにかける時間は、多数の人の統計を取ると１分以下であると言われている。つまり、上述した従来の歯ブラシでは、種々の工夫を凝らしているものの、歯周病の予防効果としてはいずれも十分なものとは言えず、このことから、歯周病などの予防効果の高い新たな歯ブラシの開発への要請がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、歯磨きの際に歯肉の血行の促進作用を効果的に付与することで、歯周病などの予防効果を高めることができる歯ブラシを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る歯ブラシは、歯及び歯肉に摺接させるブラシと、前記ブラシの毛先周辺にレーザ光を放射するレーザ光放射手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
この発明の歯ブラシは、歯磨きの際にブラシの毛先周辺の歯肉にレーザ光を照射できるので、レーザ光の熱エネルギで歯肉を加温することができ、歯磨きの際のこの熱的なマッサージ効果により歯肉の血行を効果的に促進することができる。したがって、この発明の歯ブラシによれば、歯周病などの予防効果を高めることができる。
【０００９】
また、本発明に係る歯ブラシは、前記レーザ光放射手段による前記レーザ光の照射領域が視覚的に示されるように、前記レーザ光とは異なる波長の可視光を放射する可視光放射手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１０】
この発明の歯ブラシによれば、例えば鏡などを利用して、レーザ光の照射領域を可視光によりユーザが確認しつつ歯磨きを行うことが可能なので、温熱マッサージ対象の歯肉にレーザ光をより正確に照射させることができる。また、この発明において、例えばレーザ光照射前に赤色の可視光が照射されるように歯ブラシを構成することで、実際に歯磨き（ブラッシング）を行う前に歯肉を予め加温することができる。この場合、プレヒーティング機能による温熱効果が加わり、効果的な歯周病の予防を行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る歯ブラシは、前記レーザ光放射手段が、前記レーザ光の光路に配置された対物レンズを少なくとも備え、前記対物レンズ及び／又は前記ブラシを振動させる振動付与機構をさらに具備することを特徴とする。
【００１２】
この発明の歯ブラシは、振動を付与された対物レンズにより、レーザ光を歯肉の広い範囲にわたって照射できるので、このレーザ光照射による温熱マッサージの効率化を図ることができる。また、この発明は、ブラシが自動的に振動する、いわゆる電動歯ブラシなどとしても適用することができる。さらに、この発明では、対物レンズとブラシとを共に振動させるように構成した場合、振動によるマッサージと温熱によるマッサージとの相乗効果により、歯肉の血行の促進作用を好適に得ることができる。ここで、レーザ光の照射面積やブラシの振動状態を可変させ、ユーザ毎に最も適する良好なマッサージ効果が得られるように、対物レンズやブラシの振動周波数を調整できるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る歯ブラシは、前記ブラシが植毛されたヘッド部を歯ブラシ本体に対して着脱自在とする着脱機構と、前記着脱機構を通じて前記歯ブラシ本体に装着可能な取換用のヘッド部とをさらに具備することを特徴とする。
【００１４】
この発明の歯ブラシによれば、ブラッシングにより消耗したブラシ部分（ヘッド部）を取換用のヘッド部と交換することで、所定のブラッシング効果を常時得ることができる。ここで、例えばブラシの硬さ、長さ、毛先の形状、植毛状態などが各々異なる複数の種類のヘッド部をアタッチメントとして予め用意しておくことで、ユーザが所望とするブラッシング効果とレーザ光による温熱効果との相乗的なマッサージ効果を期待できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る歯ブラシは、前記レーザ光放射手段が、前記歯ブラシ本体に設けられていることを特徴とする。
この発明の歯ブラシによれば、消耗したブラシ部分だけを交換できるので、歯ブラシ本体側に配置した一般に高価なレンズ、ミラーなどの光学部品やレーザダイオードなどをそのまま継続的に使用でき、ランニングコストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明によれば、歯磨きの際に歯肉の血行の促進作用を効果的に付与することで、歯周病などの予防効果を高めることが可能な歯ブラシを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図、図２は、そのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【００１８】
これらの図に示すように、この歯ブラシ１は、ユーザによって把持される歯ブラシ本体２と、歯及び歯肉に摺接させるブラシ３が植毛されたヘッド部５とから構成されている。ブラシ３は、ナイロン、スポンジ、動物の毛、植物性の繊維などで形成され、複数本ずつの毛束としてヘッド部５表面に植設されている。また、本実施形態の歯ブラシ１には、ブラシ３の毛先周辺にレーザ光を放射するレーザ光放射機構６が設けられている。
【００１９】
すなわち、歯ブラシ本体２には、内部に電気・電子部品及び光学部品の収容空間が形成されており、レーザ光の光源であるレーザダイオード７と、乾電池や充電池などのバッテリ８と、レーザダイオード７の熱を除去するヒートシンク９と、制御基板１０に半導体チップとして搭載されたレーザ駆動回路１１などが設けられている。上記レーザダイオード７は、ヒートシンク９に保持されるかたちで歯ブラシ本体２に内蔵されており、ヒートシンク９の外形部分が歯ブラシ本体２の筐体部分に固定されている。
【００２０】
レーザダイオード７は、ＧａＡｓ（ガリウムアルセナイド）などの化合物半導体を用いたＰＮ接合ダイオードに直接電流を流して励起しレーザ発振を得る。レーザダイオード７としては、例えば波長７００〜９００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜１６００ｍＷのレーザ光を発光することが可能な半導体素子が適用されている。このようなレーザ光は、熱効率が良く歯肉に対し十分な熱量を付与することができる。
【００２１】
ここで、レーザ光の単位面積あたりの照射エネルギの量を、
エネルギ量（ｍＷ／ｃｍ2）＝出力（ｍＷ）／照射スポット面積（ｃｍ2）として定義すると、
歯肉に対して照射すべきレーザ光のエネルギ量は、５ｍＷ／ｃｍ2〜５０Ｗ／ｃｍ2の範囲内にあることが好ましい。
【００２２】
ヒートシンク９は、レーザダイオード７の動作時の発熱を熱伝導によって拡散させて性能の低下を抑える。このため、ヒートシンク９は、熱伝導率のよいアルミニウム又はその合金などで鋳造されていると共に、表面積を増やすために複数の貫通孔が形成され放熱効果が高められている。
【００２３】
歯ブラシ本体２の外側面には、レーザダイオード７からのレーザ光の発光をＯＮ／ＯＦＦするスライド式の電源スイッチ１２が設けられている。上記レーザダイオード７は、電源スイッチ１２がＯＮの期間、上述したエネルギ量のレーザ光を所定のパルス間隔で発光する。勿論、レーザダイオード７に代えて、連続してレーザ光を出力する半導体レーザを適用してもよい。さらに、歯ブラシ本体２の底部には、バッテリ８の交換用に底蓋１４が着脱自在に装着されている。
【００２４】
一方、ヘッド部５の内部には、レーザダイオード７から発光されたレーザ光を反射する反射ミラー１５と、この反射ミラー１５によって反射されたレーザ光をレーザ光放射口１６を通じてブラシ３の毛先周辺に放光する凸レンズなどの対物レンズ１７とが設けられている。レーザ光放射口１６は、ブラシ３を毛先側からみたヘッド部５の中央部分に穿設されている。
【００２５】
反射ミラー１５は、レーザダイオード７から発光され且つ歯ブラシ本体２の内部空間を直進してきたレーザ光をほぼ直角に反射して対物レンズ１７へ導光する。対物レンズ１７は、反射ミラー１５から導光されたレーザ光が一旦集光され、さらにその後ブラシ３の毛先周辺で当該レーザ光のビームスポットが所定のスポットサイズに拡大される位置に配置されている。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る歯ブラシ１は、歯磨きの際にブラシ３の毛先周辺の歯肉にレーザ光を照射できるので、レーザ光の熱エネルギで歯肉を加温することができ、歯磨きの際のこの熱的なマッサージ効果により歯肉の血行を効果的に促進することができる。したがって、この発明の歯ブラシによれば、歯周病などに対し優れた予防効果を発揮できる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図、図４は、そのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。なお、図３、図４に示した歯ブラシ２１において、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成部品と同一の構成部品については同一の符号を付与する。
これらの図に示すように、この実施形態に係る歯ブラシ２１は、第１の実施形態の歯ブラシ１に加え、複数個の発光ダイオード２２と、発光ダイオード２２から発光された光をレーザ光放射口１６へ導光する光学系（図示せず）とを備えている。
【００２８】
発光ダイオード２２は、レーザダイオード７によって発光されるレーザ光とは波長の異なる例えば６２０〜６８０ｎｍ程度の波長の赤色の可視光を発光する。歯ブラシ本体２の外側面には、発光ダイオード２２からの赤色光の発光をＯＮ／ＯＦＦするスライド式のスイッチ２３が設けられている。図示しない光学系は、対物レンズ１７を介して歯肉へ照射されるレーザ光の照射領域を視覚的に示すように、発光ダイオード２２から発光された上記赤色の可視光を導光し歯肉へ照射させる。
【００２９】
また、本実施形態の歯ブラシ２１では、レーザダイオード７からのレーザ光の発光が開始される数秒前に、上記赤色の可視光の発光を開始するものとなっている。これにより、歯肉を予め赤色光により加温することができる。
【００３０】
この実施形態の歯ブラシ２１によれば、例えば鏡などを利用して、レーザ光の照射領域を可視光によりユーザが確認しつつ歯磨きを行うことが可能なので、温熱マッサージ対象の歯肉にレーザ光をより正確に照射させることができる。また、本実施形態の歯ブラシ２１では、歯磨き（ブラッシング）を実際に開始する前に歯肉を予め加温できるので、プレヒーティング機能による温熱効果が加わり、効果的な歯周病の予防を行うことができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。なお、図５に示す歯ブラシ３１において、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成部品と同一の構成部品については同一の符号を付与する。同図に示すように、この実施形態に係る歯ブラシ３１は、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成に加え、対物レンズ１７及びブラシ３を振動させる振動付与機構３２を備えている。
【００３２】
振動付与機構３２は、偏心モータ３３と、歯ブラシ本体２及びヘッド部５の一部を構成すると共に振動伝達性に優れる材料で形成され、対物レンズ１７、ブラシ３及び偏心モータ３３を保持する振動伝達部材３４と、レーザダイオード７を保持するヒートシンク９及び反射ミラー１５への振動の伝達を防止するゴムクッションなどの防振部材３５、３６とによって実現されている。歯ブラシ３１には、偏心モータ３３のＯＮ／ＯＦＦ、すなわち対物レンズ１７及びブラシ３を振動させるか否かを切り替えるバイブレーションスイッチ３７が設けられている。
【００３３】
偏心モータ３３の出力軸には、振動子として偏心分銅３８が固定されており、偏心分銅３８が高速に偏心を伴って回転することによって、偏心モータ３３本体の出力軸のラジアル方向に振動が発生する。この偏心モータ３３に発生した振動は、振動伝達部材３４を介して対物レンズ１７及びブラシ３へ伝達される。
【００３４】
したがって、本実施形態の歯ブラシ３１によれば、振動を付与された対物レンズ１７により、レーザ光を歯肉の広い範囲にわたって照射できるので、レーザ光の照射による温熱マッサージの効率化を図ることができる。また、この歯ブラシ３１は、ブラシ３の振動による物理的なマッサージとレーザ光による熱的なマッサージとの相乗効果により、歯肉の血行の促進作用を好適に得ることができる。
【００３５】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図、図７は、そのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。なお、図６、図７に示した歯ブラシ４１において、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成部品と同一の構成部品については同一の符号を付与する。
【００３６】
これらの図に示すように、この実施形態に係る歯ブラシ４１は、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成に加え、ブラシ３が植毛されたヘッド部を歯ブラシ本体４２に対して着脱自在とする着脱機構４３と、着脱機構４３を通じて歯ブラシ本体４２に装着可能な取換用のヘッド部４４とを備えている。
【００３７】
この実施形態の歯ブラシ４１では、ブラッシングにより消耗したブラシ３を有するヘッド部を取換用のヘッド部と交換することで、所定のブラッシング効果を常時得ることができる。ここで、ヘッド部４４の他に、ブラシの硬さ、長さ、毛先の形状、植毛状態などが各々異なる複数の種類のヘッド部がアタッチメントとして予め用意されており、これにより、ユーザが所望とするブラッシング効果とレーザ光による温熱効果との相乗的なマッサージ効果を期待できる。
【００３８】
また、この実施形態に係る歯ブラシ４１は、歯ブラシ１に設けられていたレーザ光放射機構６に代えて、レーザ光放射機構４５を備えている。レーザ光放射機構６が歯ブラシ１のヘッド部５に設けられていたのに対し、レーザ光放射機構４５は、歯ブラシ本体４２に設けられている。
【００３９】
すなわち、歯ブラシ本体４２の内部には、レーザダイオード７から発光されたレーザ光を反射する反射ミラー４６と、この反射ミラー４６によって反射されたレーザ光をレーザ光放射口４７を通じてブラシ３の毛先周辺に放光する対物レンズ４８とが設けられている。レーザ光放射口４７は、歯ブラシ本体４２の先端部分に設けられており、ヘッド部４４のブラシ３が植毛されている面側に開口している。
【００４０】
反射ミラー４６は、レーザダイオード７から発光され且つ歯ブラシ本体２の内部空間を直進してきたレーザ光を反射して対物レンズ４８へ導光する。対物レンズ４８は、反射ミラー４６から導光されたレーザ光が一旦集光され、さらにその後ブラシ３の毛先周辺で当該レーザ光のビームスポットが所定のスポットサイズに拡大される位置に配置されている。
【００４１】
したがって、歯ブラシ４１によれば、消耗したブラシ３を有するヘッド部４４だけを交換できるので、歯ブラシ本体４２側に配置した一般に高価な対物レンズ４８、反射ミラー４６などの光学部品やレーザダイオード７をそのまま継続的に使用でき、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４２】
以上、本発明を各実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、レーザダイオード７の出力にボリュームを設け、歯肉へ照射される熱量を微調整できるようにしてもよい。これにより、ユーザ毎に、より最適となる歯周病の予防効果を得ることができる。さらに、本発明の歯ブラシを用いた歯磨き（ブラッシング）の際に、光を吸収し易い例えば黒色の歯磨き粉（ゾル状のものを含む）を併用することで、歯肉の血行を促進させるための熱的なマッサージ効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図２】図１の歯ブラシのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図４】図３の歯ブラシのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図７】図６の歯ブラシのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，２１，３１，４１…歯ブラシ、２，４２…歯ブラシ本体、３…ブラシ、５，４４…ヘッド部、６，４５…レーザ光放射機構、７…レーザダイオード、１５，４６…反射ミラー、１６，４７…レーザ光放射口、１７，４８…対物レンズ、２２…発光ダイオード、３２…振動付与機構、３３…偏心モータ、３４…振動伝達部材、４３…着脱機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、むし歯及び歯周病の予防のために、歯に付着した歯垢を除去すると共に歯肉をマッサージする歯磨きの方法として、ローリング法、バス法、スクラブ法、チャーターズ法など、種々のブラッシング法が提唱されている。近年では、電動モータを利用して前述したブラッシング作業を自動で行なう電動歯ブラシなども広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、今日では、日本人の３５歳以上の約８０％が、歯茎の病である歯周病に悩んでいると言われている。そこで、口腔内衛生用具を扱う各メーカは、虫歯予防と共に歯周病の原因になる歯垢を効果的に取り除く歯ブラシの開発に力を注いでいる。このような背景から、歯と歯、歯と歯茎の間の歯垢を確実に除去できるように、毛先の形状に改良を加えた、例えば毛先を分岐させた歯ブラシや、ヘッド部の外側の毛を中側より長くした歯ブラシなども開発されている。
【０００４】
一方で、ブラッシング（歯磨き）により、歯茎をマッサージし歯肉の血行を促進することで、歯周病を予防できることが判っている。この歯周病の予防対策から、毛先を丸めた歯ブラシや軟らかい材質の毛を適用した歯ブラシなどの需要が拡大している。
【特許文献１】特開平８−２５７０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、１回の歯磨きにかける時間は、多数の人の統計を取ると１分以下であると言われている。つまり、上述した従来の歯ブラシでは、種々の工夫を凝らしているものの、歯周病の予防効果としてはいずれも十分なものとは言えず、このことから、歯周病などの予防効果の高い新たな歯ブラシの開発への要請がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、歯磨きの際に歯肉の血行の促進作用を効果的に付与することで、歯周病などの予防効果を高めることができる歯ブラシを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る歯ブラシは、歯及び歯肉に摺接させるブラシと、前記ブラシの毛先周辺にレーザ光を放射するレーザ光放射手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
この発明の歯ブラシは、歯磨きの際にブラシの毛先周辺の歯肉にレーザ光を照射できるので、レーザ光の熱エネルギで歯肉を加温することができ、歯磨きの際のこの熱的なマッサージ効果により歯肉の血行を効果的に促進することができる。したがって、この発明の歯ブラシによれば、歯周病などの予防効果を高めることができる。
【０００９】
また、本発明に係る歯ブラシは、前記レーザ光放射手段による前記レーザ光の照射領域が視覚的に示されるように、前記レーザ光とは異なる波長の可視光を放射する可視光放射手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１０】
この発明の歯ブラシによれば、例えば鏡などを利用して、レーザ光の照射領域を可視光によりユーザが確認しつつ歯磨きを行うことが可能なので、温熱マッサージ対象の歯肉にレーザ光をより正確に照射させることができる。また、この発明において、例えばレーザ光照射前に赤色の可視光が照射されるように歯ブラシを構成することで、実際に歯磨き（ブラッシング）を行う前に歯肉を予め加温することができる。この場合、プレヒーティング機能による温熱効果が加わり、効果的な歯周病の予防を行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る歯ブラシは、前記レーザ光放射手段が、前記レーザ光の光路に配置された対物レンズを少なくとも備え、前記対物レンズ及び／又は前記ブラシを振動させる振動付与機構をさらに具備することを特徴とする。
【００１２】
この発明の歯ブラシは、振動を付与された対物レンズにより、レーザ光を歯肉の広い範囲にわたって照射できるので、このレーザ光照射による温熱マッサージの効率化を図ることができる。また、この発明は、ブラシが自動的に振動する、いわゆる電動歯ブラシなどとしても適用することができる。さらに、この発明では、対物レンズとブラシとを共に振動させるように構成した場合、振動によるマッサージと温熱によるマッサージとの相乗効果により、歯肉の血行の促進作用を好適に得ることができる。ここで、レーザ光の照射面積やブラシの振動状態を可変させ、ユーザ毎に最も適する良好なマッサージ効果が得られるように、対物レンズやブラシの振動周波数を調整できるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る歯ブラシは、前記ブラシが植毛されたヘッド部を歯ブラシ本体に対して着脱自在とする着脱機構と、前記着脱機構を通じて前記歯ブラシ本体に装着可能な取換用のヘッド部とをさらに具備することを特徴とする。
【００１４】
この発明の歯ブラシによれば、ブラッシングにより消耗したブラシ部分（ヘッド部）を取換用のヘッド部と交換することで、所定のブラッシング効果を常時得ることができる。ここで、例えばブラシの硬さ、長さ、毛先の形状、植毛状態などが各々異なる複数の種類のヘッド部をアタッチメントとして予め用意しておくことで、ユーザが所望とするブラッシング効果とレーザ光による温熱効果との相乗的なマッサージ効果を期待できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る歯ブラシは、前記レーザ光放射手段が、前記歯ブラシ本体に設けられていることを特徴とする。
この発明の歯ブラシによれば、消耗したブラシ部分だけを交換できるので、歯ブラシ本体側に配置した一般に高価なレンズ、ミラーなどの光学部品やレーザダイオードなどをそのまま継続的に使用でき、ランニングコストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明によれば、歯磨きの際に歯肉の血行の促進作用を効果的に付与することで、歯周病などの予防効果を高めることが可能な歯ブラシを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図、図２は、そのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【００１８】
これらの図に示すように、この歯ブラシ１は、ユーザによって把持される歯ブラシ本体２と、歯及び歯肉に摺接させるブラシ３が植毛されたヘッド部５とから構成されている。ブラシ３は、ナイロン、スポンジ、動物の毛、植物性の繊維などで形成され、複数本ずつの毛束としてヘッド部５表面に植設されている。また、本実施形態の歯ブラシ１には、ブラシ３の毛先周辺にレーザ光を放射するレーザ光放射機構６が設けられている。
【００１９】
すなわち、歯ブラシ本体２には、内部に電気・電子部品及び光学部品の収容空間が形成されており、レーザ光の光源であるレーザダイオード７と、乾電池や充電池などのバッテリ８と、レーザダイオード７の熱を除去するヒートシンク９と、制御基板１０に半導体チップとして搭載されたレーザ駆動回路１１などが設けられている。上記レーザダイオード７は、ヒートシンク９に保持されるかたちで歯ブラシ本体２に内蔵されており、ヒートシンク９の外形部分が歯ブラシ本体２の筐体部分に固定されている。
【００２０】
レーザダイオード７は、ＧａＡｓ（ガリウムアルセナイド）などの化合物半導体を用いたＰＮ接合ダイオードに直接電流を流して励起しレーザ発振を得る。レーザダイオード７としては、例えば波長７００〜９００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜１６００ｍＷのレーザ光を発光することが可能な半導体素子が適用されている。このようなレーザ光は、熱効率が良く歯肉に対し十分な熱量を付与することができる。
【００２１】
ここで、レーザ光の単位面積あたりの照射エネルギの量を、
エネルギ量（ｍＷ／ｃｍ2）＝出力（ｍＷ）／照射スポット面積（ｃｍ2）として定義すると、
歯肉に対して照射すべきレーザ光のエネルギ量は、５ｍＷ／ｃｍ2〜５０Ｗ／ｃｍ2の範囲内にあることが好ましい。
【００２２】
ヒートシンク９は、レーザダイオード７の動作時の発熱を熱伝導によって拡散させて性能の低下を抑える。このため、ヒートシンク９は、熱伝導率のよいアルミニウム又はその合金などで鋳造されていると共に、表面積を増やすために複数の貫通孔が形成され放熱効果が高められている。
【００２３】
歯ブラシ本体２の外側面には、レーザダイオード７からのレーザ光の発光をＯＮ／ＯＦＦするスライド式の電源スイッチ１２が設けられている。上記レーザダイオード７は、電源スイッチ１２がＯＮの期間、上述したエネルギ量のレーザ光を所定のパルス間隔で発光する。勿論、レーザダイオード７に代えて、連続してレーザ光を出力する半導体レーザを適用してもよい。さらに、歯ブラシ本体２の底部には、バッテリ８の交換用に底蓋１４が着脱自在に装着されている。
【００２４】
一方、ヘッド部５の内部には、レーザダイオード７から発光されたレーザ光を反射する反射ミラー１５と、この反射ミラー１５によって反射されたレーザ光をレーザ光放射口１６を通じてブラシ３の毛先周辺に放光する凸レンズなどの対物レンズ１７とが設けられている。レーザ光放射口１６は、ブラシ３を毛先側からみたヘッド部５の中央部分に穿設されている。
【００２５】
反射ミラー１５は、レーザダイオード７から発光され且つ歯ブラシ本体２の内部空間を直進してきたレーザ光をほぼ直角に反射して対物レンズ１７へ導光する。対物レンズ１７は、反射ミラー１５から導光されたレーザ光が一旦集光され、さらにその後ブラシ３の毛先周辺で当該レーザ光のビームスポットが所定のスポットサイズに拡大される位置に配置されている。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る歯ブラシ１は、歯磨きの際にブラシ３の毛先周辺の歯肉にレーザ光を照射できるので、レーザ光の熱エネルギで歯肉を加温することができ、歯磨きの際のこの熱的なマッサージ効果により歯肉の血行を効果的に促進することができる。したがって、この発明の歯ブラシによれば、歯周病などに対し優れた予防効果を発揮できる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図、図４は、そのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。なお、図３、図４に示した歯ブラシ２１において、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成部品と同一の構成部品については同一の符号を付与する。
これらの図に示すように、この実施形態に係る歯ブラシ２１は、第１の実施形態の歯ブラシ１に加え、複数個の発光ダイオード２２と、発光ダイオード２２から発光された光をレーザ光放射口１６へ導光する光学系（図示せず）とを備えている。
【００２８】
発光ダイオード２２は、レーザダイオード７によって発光されるレーザ光とは波長の異なる例えば６２０〜６８０ｎｍ程度の波長の赤色の可視光を発光する。歯ブラシ本体２の外側面には、発光ダイオード２２からの赤色光の発光をＯＮ／ＯＦＦするスライド式のスイッチ２３が設けられている。図示しない光学系は、対物レンズ１７を介して歯肉へ照射されるレーザ光の照射領域を視覚的に示すように、発光ダイオード２２から発光された上記赤色の可視光を導光し歯肉へ照射させる。
【００２９】
また、本実施形態の歯ブラシ２１では、レーザダイオード７からのレーザ光の発光が開始される数秒前に、上記赤色の可視光の発光を開始するものとなっている。これにより、歯肉を予め赤色光により加温することができる。
【００３０】
この実施形態の歯ブラシ２１によれば、例えば鏡などを利用して、レーザ光の照射領域を可視光によりユーザが確認しつつ歯磨きを行うことが可能なので、温熱マッサージ対象の歯肉にレーザ光をより正確に照射させることができる。また、本実施形態の歯ブラシ２１では、歯磨き（ブラッシング）を実際に開始する前に歯肉を予め加温できるので、プレヒーティング機能による温熱効果が加わり、効果的な歯周病の予防を行うことができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。なお、図５に示す歯ブラシ３１において、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成部品と同一の構成部品については同一の符号を付与する。同図に示すように、この実施形態に係る歯ブラシ３１は、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成に加え、対物レンズ１７及びブラシ３を振動させる振動付与機構３２を備えている。
【００３２】
振動付与機構３２は、偏心モータ３３と、歯ブラシ本体２及びヘッド部５の一部を構成すると共に振動伝達性に優れる材料で形成され、対物レンズ１７、ブラシ３及び偏心モータ３３を保持する振動伝達部材３４と、レーザダイオード７を保持するヒートシンク９及び反射ミラー１５への振動の伝達を防止するゴムクッションなどの防振部材３５、３６とによって実現されている。歯ブラシ３１には、偏心モータ３３のＯＮ／ＯＦＦ、すなわち対物レンズ１７及びブラシ３を振動させるか否かを切り替えるバイブレーションスイッチ３７が設けられている。
【００３３】
偏心モータ３３の出力軸には、振動子として偏心分銅３８が固定されており、偏心分銅３８が高速に偏心を伴って回転することによって、偏心モータ３３本体の出力軸のラジアル方向に振動が発生する。この偏心モータ３３に発生した振動は、振動伝達部材３４を介して対物レンズ１７及びブラシ３へ伝達される。
【００３４】
したがって、本実施形態の歯ブラシ３１によれば、振動を付与された対物レンズ１７により、レーザ光を歯肉の広い範囲にわたって照射できるので、レーザ光の照射による温熱マッサージの効率化を図ることができる。また、この歯ブラシ３１は、ブラシ３の振動による物理的なマッサージとレーザ光による熱的なマッサージとの相乗効果により、歯肉の血行の促進作用を好適に得ることができる。
【００３５】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図、図７は、そのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。なお、図６、図７に示した歯ブラシ４１において、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成部品と同一の構成部品については同一の符号を付与する。
【００３６】
これらの図に示すように、この実施形態に係る歯ブラシ４１は、第１の実施形態の歯ブラシ１の構成に加え、ブラシ３が植毛されたヘッド部を歯ブラシ本体４２に対して着脱自在とする着脱機構４３と、着脱機構４３を通じて歯ブラシ本体４２に装着可能な取換用のヘッド部４４とを備えている。
【００３７】
この実施形態の歯ブラシ４１では、ブラッシングにより消耗したブラシ３を有するヘッド部を取換用のヘッド部と交換することで、所定のブラッシング効果を常時得ることができる。ここで、ヘッド部４４の他に、ブラシの硬さ、長さ、毛先の形状、植毛状態などが各々異なる複数の種類のヘッド部がアタッチメントとして予め用意されており、これにより、ユーザが所望とするブラッシング効果とレーザ光による温熱効果との相乗的なマッサージ効果を期待できる。
【００３８】
また、この実施形態に係る歯ブラシ４１は、歯ブラシ１に設けられていたレーザ光放射機構６に代えて、レーザ光放射機構４５を備えている。レーザ光放射機構６が歯ブラシ１のヘッド部５に設けられていたのに対し、レーザ光放射機構４５は、歯ブラシ本体４２に設けられている。
【００３９】
すなわち、歯ブラシ本体４２の内部には、レーザダイオード７から発光されたレーザ光を反射する反射ミラー４６と、この反射ミラー４６によって反射されたレーザ光をレーザ光放射口４７を通じてブラシ３の毛先周辺に放光する対物レンズ４８とが設けられている。レーザ光放射口４７は、歯ブラシ本体４２の先端部分に設けられており、ヘッド部４４のブラシ３が植毛されている面側に開口している。
【００４０】
反射ミラー４６は、レーザダイオード７から発光され且つ歯ブラシ本体２の内部空間を直進してきたレーザ光を反射して対物レンズ４８へ導光する。対物レンズ４８は、反射ミラー４６から導光されたレーザ光が一旦集光され、さらにその後ブラシ３の毛先周辺で当該レーザ光のビームスポットが所定のスポットサイズに拡大される位置に配置されている。
【００４１】
したがって、歯ブラシ４１によれば、消耗したブラシ３を有するヘッド部４４だけを交換できるので、歯ブラシ本体４２側に配置した一般に高価な対物レンズ４８、反射ミラー４６などの光学部品やレーザダイオード７をそのまま継続的に使用でき、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４２】
以上、本発明を各実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、レーザダイオード７の出力にボリュームを設け、歯肉へ照射される熱量を微調整できるようにしてもよい。これにより、ユーザ毎に、より最適となる歯周病の予防効果を得ることができる。さらに、本発明の歯ブラシを用いた歯磨き（ブラッシング）の際に、光を吸収し易い例えば黒色の歯磨き粉（ゾル状のものを含む）を併用することで、歯肉の血行を促進させるための熱的なマッサージ効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図２】図１の歯ブラシのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図４】図３の歯ブラシのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る歯ブラシを正面からみた断面図である。
【図７】図６の歯ブラシのヘッド部をブラシの毛先側からみた詳細図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，２１，３１，４１…歯ブラシ、２，４２…歯ブラシ本体、３…ブラシ、５，４４…ヘッド部、６，４５…レーザ光放射機構、７…レーザダイオード、１５，４６…反射ミラー、１６，４７…レーザ光放射口、１７，４８…対物レンズ、２２…発光ダイオード、３２…振動付与機構、３３…偏心モータ、３４…振動伝達部材、４３…着脱機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯及び歯肉に摺接させるブラシと、
前記ブラシの毛先周辺にレーザ光を放射するレーザ光放射手段と
を具備することを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
前記レーザ光放射手段による前記レーザ光の照射領域が視覚的に示されるように、前記レーザ光とは異なる波長の可視光を放射する可視光放射手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の歯ブラシ。
【請求項３】
前記レーザ光放射手段が、前記レーザ光の光路に配置された対物レンズを少なくとも備え、
前記対物レンズ及び／又は前記ブラシを振動させる振動付与機構をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の歯ブラシ。
【請求項４】
前記ブラシが植毛されたヘッド部を歯ブラシ本体に対して着脱自在とする着脱機構と、
前記着脱機構を通じて前記歯ブラシ本体に装着可能な取換用のヘッド部と
をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の歯ブラシ。
【請求項５】
前記レーザ光放射手段が、前記歯ブラシ本体に設けられていることを特徴とする請求項４記載の歯ブラシ。
【請求項１】
歯及び歯肉に摺接させるブラシと、
前記ブラシの毛先周辺にレーザ光を放射するレーザ光放射手段と
を具備することを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
前記レーザ光放射手段による前記レーザ光の照射領域が視覚的に示されるように、前記レーザ光とは異なる波長の可視光を放射する可視光放射手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の歯ブラシ。
【請求項３】
前記レーザ光放射手段が、前記レーザ光の光路に配置された対物レンズを少なくとも備え、
前記対物レンズ及び／又は前記ブラシを振動させる振動付与機構をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の歯ブラシ。
【請求項４】
前記ブラシが植毛されたヘッド部を歯ブラシ本体に対して着脱自在とする着脱機構と、
前記着脱機構を通じて前記歯ブラシ本体に装着可能な取換用のヘッド部と
をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の歯ブラシ。
【請求項５】
前記レーザ光放射手段が、前記歯ブラシ本体に設けられていることを特徴とする請求項４記載の歯ブラシ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１１００８５（Ｐ２００６−１１００８５Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３００４６３（Ｐ２００４−３００４６３）
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００１１４６２８）ヤーマン株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００１１４６２８）ヤーマン株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]