ブラシ体およびこれを備えた歯ブラシ
【課題】芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束において導電性が低下することを抑制することができるブラシ体およびこれを備えた歯ブラシを提供する。
【解決手段】歯ブラシ１が備えるブラシ体２０は、複数のフィラメント４０により構成されるブリッスル束３０を備えている。フィラメント４０は、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、フィラメント４０の両端において鞘部から芯部が外方へ突出する。ブリッスル束３０の一方の端部である基端部３１は、複数の芯部が溶融固化により一体化された部位であり、ブリッスル束３０の他方の端部である先端部３２は、複数の芯部が一体化されていない部位である。基端部３１の導電性材料比率と、先端部３２の導電性材料比率とは等しい。
【解決手段】歯ブラシ１が備えるブラシ体２０は、複数のフィラメント４０により構成されるブリッスル束３０を備えている。フィラメント４０は、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、フィラメント４０の両端において鞘部から芯部が外方へ突出する。ブリッスル束３０の一方の端部である基端部３１は、複数の芯部が溶融固化により一体化された部位であり、ブリッスル束３０の他方の端部である先端部３２は、複数の芯部が一体化されていない部位である。基端部３１の導電性材料比率と、先端部３２の導電性材料比率とは等しい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束を備え、フィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、フィラメントの両端において鞘部から芯部が外方へ突出するブラシ体、およびこれを備えた歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、口腔内清掃目的のために、電動式の電子歯ブラシが開示されている。この電子歯ブラシは、歯とブラシ毛を含む電気回路に直流パルス電流を流すことにより、ブラッシングの刷掃効果をより向上させることを目的とするものである。
【０００３】
特許文献２には、歯垢や沈着色素の分解だけでなく、歯の脱灰の直接原因となる乳酸等の有機酸の分解を行い、併せて歯垢や有機酸や毒素等を産出する虫歯や歯槽膿漏の原因となる細菌に対しても殺菌を行うための電動歯ブラシが開示されている。また、特許文献２には、植毛部または握り部もしくはこれら両者に亘って、口腔内の唾液等の水分に接触するＮ型半導体を設け、このＮ型半導体と直流電源の陽電極とを接続することが記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、電動歯ブラシの一実施例において、フィラメントの表面に金属チタンを蒸着したのち、その表面を酸化して薄い膜厚のアナターゼ型の二酸化チタン層を形成して構成されたブラシ毛が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、歯磨き中に歯や義歯の表面上の歯垢を検出する装置と、その検出に使用する方法が開示されている。この装置は、外側を絶縁し且つ歯の表面上に置かれる導電性先端を有した電極を有する。同電極として、可撓性導電材製の芯を備えた弾性絶縁材製のフィラメントが開示されている。
【０００６】
特許文献４および５には、ヘッド部に電極が設けられ、この電極に通電させることによって、口腔内の塩化物イオンを有効塩素に変化させて殺菌および洗浄を行うものが開示されている。特許文献４には、上記電極の配設態様として、ブラシ毛の近傍においてヘッド部に電極を設ける場合と、導電用毛であるブラシ毛に接触する電極をヘッド部の内部に設ける場合とが開示されている。特許文献５には、毛束として導電用刷毛を用いることが示唆されている。
【０００７】
特許文献６には、フィラメントを束ねて形成した毛束の基端部に、１束単位で一括溶融固化させた焼玉を形成し、この焼玉を歯ブラシの植毛台内に埋設保持することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２４９５０７号公報
【特許文献２】特開平６−９０８２４号公報
【特許文献３】特表２０００−５０４６０５号公報
【特許文献４】特開２００６−１０２０９５号公報
【特許文献５】特開２００６−１８０９５３号公報
【特許文献６】特開２００３−９９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
歯ブラシによるブラッシングでは、細かな隙間（特に、歯と歯の間の歯間や、歯周ポケットといわれる歯と歯茎の間）において歯垢の完全な除去が困難であって、このような細かな隙間においては細菌が繁殖し易い。このような細菌を殺菌するために、ＣＰＣ（塩化セチルピリジニウム）等の殺菌に有効な薬効成分が含まれている歯磨き剤や洗口剤が知られている。
【００１０】
ＣＰＣ等の薬効成分は電解質であるため、歯磨き時においてイオン化されて、口腔内の全体に広がることになるが、薬効成分は炎症部位や疾病部位に集中的に供給することが好ましい。従って、上記特許文献４に記載されるように、口腔内の所望の部位に直接接触するブラシ毛が導電性を有し、このブラシ毛に通電するように構成されることが好ましい。
【００１１】
ブラッシングに用いられ導電性を有するものとしては、いわゆる芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されたブリッスル束が知られている。芯鞘構造のフィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、芯部が通電可能な構成となっている。
【００１２】
しかし、芯鞘構造のフィラメントによりブリッスル束が構成される場合に、特許文献６に記載されるようにフィラメントを束ねて形成した毛束の基端部に、１束単位で一括溶融固化させた焼玉を形成すると、ブリッスル束において所望の導電性を得られないおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は、芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束において導電性が低下することを抑制することができるブラシ体およびこれを備えた歯ブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のブラシ体は、複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束を備え、前記フィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、前記フィラメントの両端において前記鞘部から前記芯部が外方へ突出するブラシ体において、前記ブリッスル束の一方の端部である基端部は、複数の前記芯部が溶融固化により一体化された部位であり、前記ブリッスル束の他方の端部である先端部は、複数の前記芯部が一体化されていない部位であり、前記基端部の導電性材料比率と前記先端部の導電性材料とが等しいことを特徴とする。
【００１５】
上記ブラシ体において、前記ブリッスル束の長手方向から見て、前記基端部の外径が、前記ブリッスル束において複数の前記鞘部が束ねられている部位の外径に比べて大きいことが好ましい。
【００１６】
上記ブラシ体において、前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が備える前記基端部の各々が、一体化されて互いに接続されていることが好ましい。
上記ブラシ体において、前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が有する前記基端部の各々が、導電部材により互いに接続され、前記導電部材の体積固有抵抗が、互いに接続される前記基端部の体積固有抵抗に比べて小さいことが好ましい。
【００１７】
上記ブラシ体において、複数の前記ブリッスル束が挿入される基台を備え、この基台が前記導電部材を兼ねることが好ましい。
上記ブラシ体において、前記基台に対して前記基端部が一体化されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の歯ブラシは、上記ブラシ体を備えることを特徴とする。
上記歯ブラシにおいて、前記ブラシ体を振動させる振動アクチュエータを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束において導電性が低下することを抑制することができるブラシ体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図２】同実施形態の歯ブラシについて、ブラシ体を分解した状態を示す斜視図。
【図３】同実施形態のブラシ体について、（ａ）〜（ｃ）はブラシ体が備えるブリッスル束の製造工程を示す模式図。
【図４】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）〜（ｄ）はその組み立て工程を示す斜視図。
【図５】本発明の第２実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図６】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）および（ｂ）はブリッスル束を固定するための工程を示す断面図。
【図７】本発明の第３実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図８】同実施形態の歯ブラシについて、ブラシ体を分解した状態を示す斜視図。
【図９】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）〜（ｃ）はその組み立て工程を示す斜視図。
【図１０】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）および（ｂ）はブリッスル束を固定するための工程を示す断面図。
【図１１】本発明の第４実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図１２】同実施形態の歯ブラシについて、ブラシ体を分解した状態を示す斜視図。
【図１３】従来の歯ブラシについて、（ａ）〜（ｃ）はブリッスル束の製造工程を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は、歯ブラシ１の全体の概略構成を示す断面図であって、図１（ｂ）は歯ブラシ１が備えるブラシ体２０を拡大した断面図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、歯ブラシ１は、使用者が把持可能な把持本体部１０にブラシ体２０を着脱可能に装着することができる電動歯ブラシである。ブラシ体２０は、把持本体部１０の内部に設けられた振動アクチュエータ１４によって振動させられる。
【００２３】
把持本体部１０は、使用者の把持等を考慮した略円柱状に形成されている。把持本体部１０の外側表面には、把持されることにより使用者の手と接触する把持電極１１が設けられている。
【００２４】
把持本体部１０の内部には、電力を供給する電源部１２と、振動アクチュエータ１４への電力の供給等を制御する回路部１３とが設けられている。回路部１３は、歯ブラシ１が備えるスイッチ（不図示）の操作に基づいて、電源部１２と振動アクチュエータ１４とを電気的に接続する。
【００２５】
振動アクチュエータ１４は出力シャフト１４ａを有している。振動アクチュエータ１４は、電源部１２から供給される電力を駆動力として出力シャフト１４ａを振動させる。導電性を有する出力シャフト１４ａは、把持本体部１０からブラシ体２０に向けて突出するように設けられるとともに、電源部１２と電気的に接続されている。把持本体部１０にブラシ体２０が装着されることにより、出力シャフト１４ａはブラシ体２０の内部に挿入される。
【００２６】
ブラシ体２０は、把持本体部１０に接続されるブラシ柄２０ａと、ブラシ柄２０ａと一体に形成されたヘッド部２０ｂとを含む。ブラシ体２０は、ヘッド部２０ｂに設けられたブリッスル束３０を備えている。
【００２７】
ブラシ体２０のブラシ柄２０ａの内部には、ブラシ体２０が把持本体部１０に接続されることによって出力シャフト１４ａと接続されるリード板２１が設けられている。リード板２１は導電性を有する金属材料からなる導電部材である。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、ブラシ体２０のヘッド部２０ｂの内部には、ブリッスル束３０が植えつけられた植毛台２２と、ブリッスル束３０を植毛台２２に対して弾性的に押さえる押さえ部材２３とが設けられている。
【００２９】
図２にブラシ体２０を分解した状態を示す。
図１（ｂ）および図２に示すように、絶縁性材料からなるヘッド部２０ｂには、ブリッスル束３０が挿入される貫通孔２０ｃが複数形成されている。植毛台２２に植え付けられたブリッスル束３０は、貫通孔２０ｃに挿入されることにより、ブラシ体２０の外部へ突出する。
【００３０】
植毛台２２は、ブリッスル束３０が挿入されて設けられる基台であって、導電性を有する金属材料等からなる導電部材である。植毛台２２には、ブリッスル束３０が挿入される貫通孔２２ａ（図１（ｂ）参照）が複数形成されている。
【００３１】
押さえ部材２３は、例えばスポンジ等により構成された弾性体である。ブリッスル束３０が押さえ部材２３により押さえつけられることにより、植毛台２２にブリッスル束３０は略固定される。
【００３２】
ブラシ体２０の内部に設けられたリード板２１、植毛台２２、および押さえ部材２３は、ブラシ柄２０ａおよびヘッド部２０ｂに設けられたカバー２４により覆われる。カバー２４は、ブラシ柄２０ａおよびヘッド部２０ｂから取り外されないように、かつ水密的に設けられることが好ましい。
【００３３】
ブリッスル束３０は、複数のフィラメント４０により構成されている。すなわち、ブリッスル束３０は、フィラメント４０がブリッスルとして複数本束ねられることにより形成されているものである。ブリッスル束３０は、基台としての植毛台２２に設けられる基端部３１と、ブラシ体２０の外部へ突出させられる先端部３２とを有している。ブラシ体２０において、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々は、植毛台２２により互いに電気的に接続される。
【００３４】
フィラメント４０は、１本の細い糸であるモノフィラメントであって、芯鞘構造を有している。ブリッスル束３０は例えば４０本のフィラメント４０により構成される。図３にフィラメント４０の構成およびフィラメント４０を用いたブリッスル束３０の製造工程を示す。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、芯鞘構造を有するフィラメント４０は、導電性材料を含有する芯部４１と、芯部４１の外周に設けられた絶縁性の鞘部４２とを備えている。鞘部４２の長手方向において、鞘部４２の両端から芯部４１が外方へ突出している。即ち、フィラメント４０の長手方向の両端において、鞘部４２から芯部４１が突出している。
【００３６】
フィラメント４０は、絶縁性材料であるポリアミド樹脂や飽和ポリエステル樹脂（ポリブチレンテレフタレート）により形成され、鞘部４２には導電性材料が含まれないのに対して、芯部４１には導電性材料が含有されている。
【００３７】
すなわち、芯部４１には、導電性材料がフィラメント４０を形成する上記絶縁性材料に所定の割合で混合されている。芯部４１に含まれる導電性材料は、例えば、カーボン粒子、カーボン長繊維・短繊維、銀粒子等の金属粒子である。
【００３８】
本実施形態においては、フィラメント４０がポリアミド樹脂であるナイロン６により形成されることにより、鞘部４２の体積固有抵抗値は１×１０７〜１×１０１３（Ω・ｃｍ）である。そして、芯部４１は、主材料であるナイロン６に対して導電性材料であるカーボン粒子が混練されて形成されることにより、芯部４１におけるカーボン粒子の質量比が３０％となっている。すなわち、芯部４１の導電性材料比率が３０％であって、芯部４１の絶縁性材料比率は７０％である。
【００３９】
上述のようにして形成された芯部４１の体積固有抵抗値は１×１０２〜１×１０６（Ω・ｃｍ）であって、鞘部４２に比べて芯部４１は高い導電性を有する。なお、体積固有抵抗値は、物体の体積固有抵抗を示す値である。体積固有抵抗とは、物体の表面における電気抵抗率ではなく、物体の内部における電気抵抗率である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、ブリッスル束３０を製造する際には、鞘部４２の一端から芯部４１が長く突出したフィラメント４０を用意する。すなわち、鞘部４２の一端から外方へ突出した芯部４１は、鞘部４２の一端から外方へ突出した芯部４１に比べて長いフィラメント４０を用意する。具体的には、鞘部４２の一端から外方へ２ｍｍ突出するとともに鞘部４２の他端から外方へ５ｍｍ突出した芯部４１を有するフィラメント４０を用意する。なお、円柱状の芯部４１の外径は、例えば０．０５ｍｍである。円柱状の鞘部４２の外径は、例えば０．１８ｍｍである。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、ブリッスル束３０の製造工程においては、複数のフィラメント４０を束ねて、鞘部４２の両端から突出する芯部４１において、鞘部４２の一端から長く突出した芯部４１を、所定の温度に加熱されている熱板９に押しつける。熱板９は、フィラメント４０を形成する絶縁性材料である樹脂の溶融温度程度に加熱されている。フィラメント４０がナイロン６により形成されている場合には、熱板９は２６０℃に加熱されている。芯部４１が熱板９に押しつけられると芯部４１が溶融して、複数のフィラメント４０が備える芯部４１が一体となる。
【００４２】
図３（ｃ）に示すように、芯部４１を溶融固化させることにより、基端部３１を有するブリッスル束３０が得られる。すなわち、ブリッスル束３０の一方の端部である基端部３１は、複数の芯部４１が溶融固化により一体化された部位である。また、ブリッスル束３０の他方の端部である先端部３２は、複数の芯部４１が一体化されていない部位（芯部４１全体）である。
【００４３】
鞘部４２の一端から突出した複数の芯部４１が溶融固化されて一体化されてなる基端部３１は、長手方向から見て、１つのブリッスル束３０において最も大きい外径Ｒ１を有している。すなわち、ブリッスル束３０の長手方向から見て、基端部３１の外径Ｒ１は、複数の鞘部４２が束ねられている部位３０Ａの外径Ｒ２に比べて大きい。
【００４４】
以上のようにして製造されたブリッスル束３０において、基端部３１を形成する際に鞘部４２が溶融されないため、基端部３１の導電性材料比率と、鞘部４２の他端から突出した芯部４１が一体化されていない先端部３２の導電性材料比率と等しい。すなわち、基端部３１の形成工程において、芯部４１のみで基端部３１が形成されるように、ブリッスル束３０を構成するフィラメント４０の本数、芯部４１の外径、および芯部４１の長さが予め調整されている。
【００４５】
図１３に、従来のフィラメント１４０を用いたブリッスル束１３０の製造工程を示す。
図１３（ａ）に示すように、芯鞘構造のフィラメント１４０において、鞘部１４２の両端から芯部１４１が短く突出していると、基端部１３１（図１３（ｃ）参照）を形成するために、図１３（ｂ）に示すように芯部１４１と鞘部１４２とを溶融する必要がある。このように芯部１４１と鞘部１４２とが溶融固化されて基端部１３１が形成されると、基端部１３１の導電性材料比率は、先端部１３２の導電性材料比率に対して低くなる。従って、基端部１３１の体積固有抵抗が、芯部１４１の体積固有抵抗に比べて大きくなる。また、鞘部１４２が溶融することにより基端部１３１における導電性材料の分布が不均一となって、フィラメント１４０の各々に通電される電流にばらつきが生じるおそれもある。
【００４６】
図４を参照して、ブラシ体２０を組み立てる工程について説明する。
図４（ａ）に示すように、まず、ヘッド部２０ｂの貫通孔２０ｃと植毛台２２の貫通孔２２ａが連続するように、ヘッド部２０ｂに植毛台２２を設ける。
【００４７】
次いで、図４（ｂ）に示すように、ブリッスル束３０を、植毛台２２側から貫通孔２２ａ，２０ｃに挿入する。このとき、基端部３１の外径Ｒ１は、貫通孔２２ａ，２０ｃの径よりも大きいため、上方から貫通孔２２ａ，２０ｃに挿入されたブリッスル束３０は、貫通孔２２ａ，２０ｃから下方に抜け落ちない。
【００４８】
次いで、図４（ｃ）に示すように、植毛台２２の端部に形成された突起２２ｂ（図４（ｂ）参照）を、リード板２１に形成された貫通孔２１ａ（図１（ｂ）参照）に挿入して、熱かしめにより突起２２ｂの先端を変形させて、植毛台２２にリード板２１を固定する。
【００４９】
そして、基端部３１上に押さえ部材２３を設けて、図４（ｄ）に示すように、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図１に示すブラシ体２０が得られる。
【００５０】
歯磨き時に、使用者によって歯ブラシ１が備えるスイッチ（不図示）が操作されることにより、回路部１３は、電源部１２を介して把持電極１１とブリッスル束３０とを電気的に接続する。すなわち、歯磨き時には、電源部１２、把持電極１１、使用者の手、使用者の歯茎等の組織、ブリッスル束３０、植毛台２２、リード板２１、出力シャフト１４ａの順に接続された閉回路である電気回路が形成される。
【００５１】
上記電気回路において電源部１２からブリッスル束３０までの通電効率を高めるために、上述のリード板２１および植毛台２２は、芯部４１に含有される導電性材料（例えば、銀）からなる。すなわち、リード板２１および植毛台２２の体積固有抵抗値は、基端部３１の体積固有抵抗値に比べて小さい。
【００５２】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ブラシ体２０は、複数のフィラメント４０により構成されるブリッスル束３０を備え、フィラメント４０は、芯部４１と鞘部４２とを備え、フィラメント４０の両端において鞘部４２から芯部４１が外方へ突出している。ブリッスル束３０の一方の端部である基端部３１は、複数の芯部４１が溶融固化により一体化された部位であり、ブリッスル束３０の他方の端部である先端部３２は、複数の芯部４１が一体化されていない部位である。そして、基端部３１の導電性材料比率と、先端部３２の導電性材料比率とが等しい。このため、基端部３１の導電性材料比率が先端部３２の導電性材料比率に比べて低い場合に比べて、基端部３１から先端部３２への導電効率を高めることができる。従って、芯鞘構造の複数のフィラメント４０により構成されるブリッスル束３０において導電性が低下することを抑制することができる。また、フィラメント４０の各々に通電される電流にばらつきが生じることを抑制することもできる。
【００５３】
（２）ブリッスル束３０の長手方向から見て、基端部３１の外径Ｒ１が、ブリッスル束３０において複数の鞘部４２が束ねられている部位３０Ａの外径Ｒ２に比べて大きい。このため、複数の鞘部４２が束ねられている部位３０Ａを貫通孔２２ａに挿入すると、ブリッスル束３０の一方向への移動を基端部３１により規制することができる。すなわち、貫通孔２２ａからブリッスル束３０が抜けることを確実に抑制することができる。
【００５４】
（３）ブリッスル束３０を複数備え、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々が、導電部材である植毛台２２により互いに接続され、植毛台２２の体積固有抵抗が、互いに接続される基端部３１の体積固有抵抗に比べて小さい。このため、植毛台２２を介してブリッスル束３０に通電する場合に、植毛台２２における発熱等を抑制して通電効率を高めることができる。
【００５５】
（４）複数のブリッスル束３０が挿入される基台としての植毛台２２を備え、この植毛台２２が、基端部３１の各々を互いに接続する導電部材を兼ねる。このため、植毛台２２にブリッスル束３０を挿入して基端部３１と植毛台２２とが接触することにより、植毛台２２を介して複数のブリッスル束３０に通電することができる。
【００５６】
（５）歯ブラシ１は、上記構成のブラシ体２０を備えているため、上記作用効果を得ることができる。従って、ブリッスル束３０に通電するための電源部１２に要求される性能が低く、小型の電源部１２を構成することができる。
【００５７】
（６）歯ブラシ１は、ブラシ体２０を振動させる振動アクチュエータ１４を備えている。このため、ブラシ体２０のヘッド部２０ｂが振動することにより擦掃性の向上、歯茎へのマッサージ効果も期待できる。
【００５８】
（第２実施形態）
図５および図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその重複する説明を省略または簡略化して説明する。
【００５９】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態においては、押さえ部材２３を用いずに、植毛台２２に対してブリッスル束３０が固定されている。具体的には、溶融固化した基端部３１が植毛台２２に対して一体化されて固定されている。
【００６０】
植毛台２２には、貫通孔２２ａの周囲に周壁２２ｃが形成されるとともに、この周壁２２ｃよいも貫通孔２２ａ側に設けられた突起である溶着部２２ｄ（図６（ａ）参照）が形成されている。溶融させたブリッスル束３０の基端部３１により溶着部２２ｄを覆って、基端部３１を固化させることにより、基端部３１が植毛台２２に一体化される。
【００６１】
図６を参照して、ブラシ体２０を組み立てる工程について説明する。
図６（ａ）に示すように、上記第１実施形態と同様にして、ブリッスル束３０を、植毛台２２側から貫通孔２２ａ，２０ｃに挿入する。
【００６２】
次いで、図６（ｂ）に示すように、治具（不図示）を用いて植毛台２２にブリッスル束３０を固定した状態で、溶融固化されている基端部３１を熱板等（不図示）で加熱および加圧し、基端部３１を再び溶融させる。溶融した基端部３１は周壁２２ｃ内において流動して溶着部２２ｄを覆って、溶融固化した基端部３１が植毛台２２に固定される。
【００６３】
そして、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図５に示すブラシ体２０が得られる。ブリッスル束３０の基端部３１が植毛台２２に固定されているため、ブリッスル束３０を植毛台２２に押さえつける押さえ部材２３は不要である。さらに、カバー２４の内側にブリッスル束３０に当接するようにリブを形成して、固定の補助としてもよい。
【００６４】
本実施形態によれば、上記（１）〜（６）に記載の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
（７）基台としての植毛台２２に対して基端部３１が一体化されている。このため、基端部３１と植毛台２２とを接触させて電気的に接続する工程において、植毛台２２にブリッスル束３０を固定することができ、基端部３１と植毛台２２との電気的接続を確実に行うことができる。
【００６５】
（第３実施形態）
図７〜図１０を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその重複する説明を省略または簡略化して説明する。
【００６６】
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態においては、押さえ部材２３および植毛台２２を用いずに、ブリッスル束３０が固定されている。具体的には、複数の基端部３１が一体化されるとともに、リード板２１によって基端部３１が基台として構成されたヘッド部２０ｂに押さえつけられている。
【００６７】
図８にブラシ体２０を分解した状態を示す。
図７（ｂ）および図８に示すように、ヘッド部２０ｂは、ブリッスル束３０が挿入されて設けられる基台である。
【００６８】
ブラシ体２０において、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々は、溶融固化されて一体化されて接続されている。すなわち、ブリッスル束３０の各々が有する先端部３２は、１つの基端部３１と電気的に接続されている。
【００６９】
図９および図１０を参照して、ブラシ体２０を組み立てる工程について説明する。図１０（ａ）は、図９（ｂ）に示すヘッド部２０ｂの断面図であって、図１０（ｂ）は、図９（ｃ）に示すヘッド部２０ｂの断面図である。
【００７０】
図９（ａ）に示すように、植毛台２２が設けられていないブラシ体２０を用意して、次いで、図９（ｂ）および図１０（ａ）に示すように、ブリッスル束３０を貫通孔２０ｃに挿入する。
【００７１】
次いで、図９（ｃ）および図１０（ｂ）に示すように、治具（不図示）を用いてヘッド部２０ｂにブリッスル束３０を固定した状態で、溶融固化されている基端部３１を熱板等（不図示）で加熱および加圧し、基端部３１を再び溶融させる。溶融した複数の基端部３１は互いに混じり合って一体となる。このようにして基端部３１の各々は溶融固化されて一体化される。
【００７２】
そして、基端部３１上にリード板２１を設けて、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図７に示すブラシ体２０が得られる。リード板２１はカバー２４によって基端部３１に押さえつけられている。
【００７３】
本実施形態によれば、上記（１）、（２）、（５）、（６）に記載の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
（８）ブリッスル束３０を複数備え、隣り合ったブリッスル束３０が備える基端部３１の各々が、一体化されて互いに接続されている。このため、複数のブリッスル束３０に通電するための構成を簡略化することができる。
【００７４】
（第４実施形態）
図１１および図１２を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその重複する説明を省略または簡略化して説明する。
【００７５】
図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態においては、植毛台２２を用いずに、ブリッスル束３０が固定されている。具体的には、押さえ部材２３およびリード板２１によって、基端部３１の各々が基台として構成されたヘッド部２０ｂに押さえつけられている。
【００７６】
図１２にブラシ体２０を分解した状態を示す。
図１１（ｂ）および図１２に示すように、リード板２１は、基端部３１を覆う形状を有している。リード板２１には、基端部３１の各々に対応して設けられた突出部２１ｂが複数形成されている。リード板２１の突出部２１ｂが基端部３１に押さえつけられることによって、リード板２１とブリッスル束３０とが直接接続されるとともに、基端部３１とリード板２１との電気的接続が確実に行われる。
【００７７】
本実施形態においてブラシ体２０を組み立てる際には、上記第３実施形態と同様にしてブリッスル束３０を貫通孔２０ｃに挿入する。次いで、基端部３１上にリード板２１を設けるとともに、リード板２１上に押さえ部材２３を設けて、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図１１に示すブラシ体２０が得られる。
【００７８】
本実施形態によれば、上記（１）、（２）、（５）、（６）に記載の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
（９）ブリッスル束３０を複数備え、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々が、導電部材であるリード板２１により互いに接続され、リード板２１の体積固有抵抗が、互いに接続される基端部３１の体積固有抵抗に比べて小さい。このため、リード板２１を介してブリッスル束３０に通電する場合に、リード板２１における発熱等を抑制して通電効率を高めることができる。
【００７９】
（その他の実施形態）
・上記第３実施形態において、リード板２１に対して基端部３１に弾性的に押さえつける押さえ部材が設けられていてもよい。
【００８０】
・ブリッスル束３０の基台への固定態様は上記実施形態に限定されない。例えば、上記第１および第４実施形態において、カバー２４により基端部３１が植毛台２２に対して押さえつけられる構成であってもよい。
【００８１】
・フィラメント４０を形成する材料、および芯部４１に含有される導電性材料は上記実施形態に記載されるものに限定されない。また、ブラシ体２０を構成するヘッド部２０ｂ、リード板２１、植毛台２２等を形成する材料も、上記実施形態に記載されるものに限定されない。
【００８２】
例えば、リード板２１が、芯部４１に含まれる導電性材料ではなく、金属材料であるステンレスにより形成されていてもよい。また、例えば、植毛台２２が、導電性材料を含有する導電性樹脂材料により形成されていてもよい。
【００８３】
・上記実施形態においては、ブラシ体２０が把持本体部１０に対して着脱可能であったが、ブラシ体２０と把持本体部１０とが一体的に設けられた歯ブラシに対して本発明を適用することもできる。
【００８４】
・上記実施形態においては、ブラシ体２０のヘッド部２０ｂが振動する機能を有した歯ブラシ１であったが、ブラシ体２０を振動させる機能が省かれて歯ブラシに対して本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００８５】
Ｒ１，Ｒ２…外径、１…歯ブラシ、１４…振動アクチュエータ、２０…ブラシ体、２１…リード板（導電部材）、２２…植毛台（基台、導電部材）、３０…ブリッスル束、３０Ａ…複数の鞘部が束ねられている部位、３１…基端部、３２…先端部、４０…フィラメント、４１…芯部、４２…鞘部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束を備え、フィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、フィラメントの両端において鞘部から芯部が外方へ突出するブラシ体、およびこれを備えた歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、口腔内清掃目的のために、電動式の電子歯ブラシが開示されている。この電子歯ブラシは、歯とブラシ毛を含む電気回路に直流パルス電流を流すことにより、ブラッシングの刷掃効果をより向上させることを目的とするものである。
【０００３】
特許文献２には、歯垢や沈着色素の分解だけでなく、歯の脱灰の直接原因となる乳酸等の有機酸の分解を行い、併せて歯垢や有機酸や毒素等を産出する虫歯や歯槽膿漏の原因となる細菌に対しても殺菌を行うための電動歯ブラシが開示されている。また、特許文献２には、植毛部または握り部もしくはこれら両者に亘って、口腔内の唾液等の水分に接触するＮ型半導体を設け、このＮ型半導体と直流電源の陽電極とを接続することが記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、電動歯ブラシの一実施例において、フィラメントの表面に金属チタンを蒸着したのち、その表面を酸化して薄い膜厚のアナターゼ型の二酸化チタン層を形成して構成されたブラシ毛が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、歯磨き中に歯や義歯の表面上の歯垢を検出する装置と、その検出に使用する方法が開示されている。この装置は、外側を絶縁し且つ歯の表面上に置かれる導電性先端を有した電極を有する。同電極として、可撓性導電材製の芯を備えた弾性絶縁材製のフィラメントが開示されている。
【０００６】
特許文献４および５には、ヘッド部に電極が設けられ、この電極に通電させることによって、口腔内の塩化物イオンを有効塩素に変化させて殺菌および洗浄を行うものが開示されている。特許文献４には、上記電極の配設態様として、ブラシ毛の近傍においてヘッド部に電極を設ける場合と、導電用毛であるブラシ毛に接触する電極をヘッド部の内部に設ける場合とが開示されている。特許文献５には、毛束として導電用刷毛を用いることが示唆されている。
【０００７】
特許文献６には、フィラメントを束ねて形成した毛束の基端部に、１束単位で一括溶融固化させた焼玉を形成し、この焼玉を歯ブラシの植毛台内に埋設保持することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２４９５０７号公報
【特許文献２】特開平６−９０８２４号公報
【特許文献３】特表２０００−５０４６０５号公報
【特許文献４】特開２００６−１０２０９５号公報
【特許文献５】特開２００６−１８０９５３号公報
【特許文献６】特開２００３−９９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
歯ブラシによるブラッシングでは、細かな隙間（特に、歯と歯の間の歯間や、歯周ポケットといわれる歯と歯茎の間）において歯垢の完全な除去が困難であって、このような細かな隙間においては細菌が繁殖し易い。このような細菌を殺菌するために、ＣＰＣ（塩化セチルピリジニウム）等の殺菌に有効な薬効成分が含まれている歯磨き剤や洗口剤が知られている。
【００１０】
ＣＰＣ等の薬効成分は電解質であるため、歯磨き時においてイオン化されて、口腔内の全体に広がることになるが、薬効成分は炎症部位や疾病部位に集中的に供給することが好ましい。従って、上記特許文献４に記載されるように、口腔内の所望の部位に直接接触するブラシ毛が導電性を有し、このブラシ毛に通電するように構成されることが好ましい。
【００１１】
ブラッシングに用いられ導電性を有するものとしては、いわゆる芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されたブリッスル束が知られている。芯鞘構造のフィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、芯部が通電可能な構成となっている。
【００１２】
しかし、芯鞘構造のフィラメントによりブリッスル束が構成される場合に、特許文献６に記載されるようにフィラメントを束ねて形成した毛束の基端部に、１束単位で一括溶融固化させた焼玉を形成すると、ブリッスル束において所望の導電性を得られないおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は、芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束において導電性が低下することを抑制することができるブラシ体およびこれを備えた歯ブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のブラシ体は、複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束を備え、前記フィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、前記フィラメントの両端において前記鞘部から前記芯部が外方へ突出するブラシ体において、前記ブリッスル束の一方の端部である基端部は、複数の前記芯部が溶融固化により一体化された部位であり、前記ブリッスル束の他方の端部である先端部は、複数の前記芯部が一体化されていない部位であり、前記基端部の導電性材料比率と前記先端部の導電性材料とが等しいことを特徴とする。
【００１５】
上記ブラシ体において、前記ブリッスル束の長手方向から見て、前記基端部の外径が、前記ブリッスル束において複数の前記鞘部が束ねられている部位の外径に比べて大きいことが好ましい。
【００１６】
上記ブラシ体において、前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が備える前記基端部の各々が、一体化されて互いに接続されていることが好ましい。
上記ブラシ体において、前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が有する前記基端部の各々が、導電部材により互いに接続され、前記導電部材の体積固有抵抗が、互いに接続される前記基端部の体積固有抵抗に比べて小さいことが好ましい。
【００１７】
上記ブラシ体において、複数の前記ブリッスル束が挿入される基台を備え、この基台が前記導電部材を兼ねることが好ましい。
上記ブラシ体において、前記基台に対して前記基端部が一体化されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の歯ブラシは、上記ブラシ体を備えることを特徴とする。
上記歯ブラシにおいて、前記ブラシ体を振動させる振動アクチュエータを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、芯鞘構造の複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束において導電性が低下することを抑制することができるブラシ体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図２】同実施形態の歯ブラシについて、ブラシ体を分解した状態を示す斜視図。
【図３】同実施形態のブラシ体について、（ａ）〜（ｃ）はブラシ体が備えるブリッスル束の製造工程を示す模式図。
【図４】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）〜（ｄ）はその組み立て工程を示す斜視図。
【図５】本発明の第２実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図６】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）および（ｂ）はブリッスル束を固定するための工程を示す断面図。
【図７】本発明の第３実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図８】同実施形態の歯ブラシについて、ブラシ体を分解した状態を示す斜視図。
【図９】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）〜（ｃ）はその組み立て工程を示す斜視図。
【図１０】同実施形態の歯ブラシについて、（ａ）および（ｂ）はブリッスル束を固定するための工程を示す断面図。
【図１１】本発明の第４実施形態の歯ブラシについて、（ａ）はその全体の断面構造を示す断面図、（ｂ）はブラシ体の拡大図。
【図１２】同実施形態の歯ブラシについて、ブラシ体を分解した状態を示す斜視図。
【図１３】従来の歯ブラシについて、（ａ）〜（ｃ）はブリッスル束の製造工程を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は、歯ブラシ１の全体の概略構成を示す断面図であって、図１（ｂ）は歯ブラシ１が備えるブラシ体２０を拡大した断面図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、歯ブラシ１は、使用者が把持可能な把持本体部１０にブラシ体２０を着脱可能に装着することができる電動歯ブラシである。ブラシ体２０は、把持本体部１０の内部に設けられた振動アクチュエータ１４によって振動させられる。
【００２３】
把持本体部１０は、使用者の把持等を考慮した略円柱状に形成されている。把持本体部１０の外側表面には、把持されることにより使用者の手と接触する把持電極１１が設けられている。
【００２４】
把持本体部１０の内部には、電力を供給する電源部１２と、振動アクチュエータ１４への電力の供給等を制御する回路部１３とが設けられている。回路部１３は、歯ブラシ１が備えるスイッチ（不図示）の操作に基づいて、電源部１２と振動アクチュエータ１４とを電気的に接続する。
【００２５】
振動アクチュエータ１４は出力シャフト１４ａを有している。振動アクチュエータ１４は、電源部１２から供給される電力を駆動力として出力シャフト１４ａを振動させる。導電性を有する出力シャフト１４ａは、把持本体部１０からブラシ体２０に向けて突出するように設けられるとともに、電源部１２と電気的に接続されている。把持本体部１０にブラシ体２０が装着されることにより、出力シャフト１４ａはブラシ体２０の内部に挿入される。
【００２６】
ブラシ体２０は、把持本体部１０に接続されるブラシ柄２０ａと、ブラシ柄２０ａと一体に形成されたヘッド部２０ｂとを含む。ブラシ体２０は、ヘッド部２０ｂに設けられたブリッスル束３０を備えている。
【００２７】
ブラシ体２０のブラシ柄２０ａの内部には、ブラシ体２０が把持本体部１０に接続されることによって出力シャフト１４ａと接続されるリード板２１が設けられている。リード板２１は導電性を有する金属材料からなる導電部材である。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、ブラシ体２０のヘッド部２０ｂの内部には、ブリッスル束３０が植えつけられた植毛台２２と、ブリッスル束３０を植毛台２２に対して弾性的に押さえる押さえ部材２３とが設けられている。
【００２９】
図２にブラシ体２０を分解した状態を示す。
図１（ｂ）および図２に示すように、絶縁性材料からなるヘッド部２０ｂには、ブリッスル束３０が挿入される貫通孔２０ｃが複数形成されている。植毛台２２に植え付けられたブリッスル束３０は、貫通孔２０ｃに挿入されることにより、ブラシ体２０の外部へ突出する。
【００３０】
植毛台２２は、ブリッスル束３０が挿入されて設けられる基台であって、導電性を有する金属材料等からなる導電部材である。植毛台２２には、ブリッスル束３０が挿入される貫通孔２２ａ（図１（ｂ）参照）が複数形成されている。
【００３１】
押さえ部材２３は、例えばスポンジ等により構成された弾性体である。ブリッスル束３０が押さえ部材２３により押さえつけられることにより、植毛台２２にブリッスル束３０は略固定される。
【００３２】
ブラシ体２０の内部に設けられたリード板２１、植毛台２２、および押さえ部材２３は、ブラシ柄２０ａおよびヘッド部２０ｂに設けられたカバー２４により覆われる。カバー２４は、ブラシ柄２０ａおよびヘッド部２０ｂから取り外されないように、かつ水密的に設けられることが好ましい。
【００３３】
ブリッスル束３０は、複数のフィラメント４０により構成されている。すなわち、ブリッスル束３０は、フィラメント４０がブリッスルとして複数本束ねられることにより形成されているものである。ブリッスル束３０は、基台としての植毛台２２に設けられる基端部３１と、ブラシ体２０の外部へ突出させられる先端部３２とを有している。ブラシ体２０において、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々は、植毛台２２により互いに電気的に接続される。
【００３４】
フィラメント４０は、１本の細い糸であるモノフィラメントであって、芯鞘構造を有している。ブリッスル束３０は例えば４０本のフィラメント４０により構成される。図３にフィラメント４０の構成およびフィラメント４０を用いたブリッスル束３０の製造工程を示す。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、芯鞘構造を有するフィラメント４０は、導電性材料を含有する芯部４１と、芯部４１の外周に設けられた絶縁性の鞘部４２とを備えている。鞘部４２の長手方向において、鞘部４２の両端から芯部４１が外方へ突出している。即ち、フィラメント４０の長手方向の両端において、鞘部４２から芯部４１が突出している。
【００３６】
フィラメント４０は、絶縁性材料であるポリアミド樹脂や飽和ポリエステル樹脂（ポリブチレンテレフタレート）により形成され、鞘部４２には導電性材料が含まれないのに対して、芯部４１には導電性材料が含有されている。
【００３７】
すなわち、芯部４１には、導電性材料がフィラメント４０を形成する上記絶縁性材料に所定の割合で混合されている。芯部４１に含まれる導電性材料は、例えば、カーボン粒子、カーボン長繊維・短繊維、銀粒子等の金属粒子である。
【００３８】
本実施形態においては、フィラメント４０がポリアミド樹脂であるナイロン６により形成されることにより、鞘部４２の体積固有抵抗値は１×１０７〜１×１０１３（Ω・ｃｍ）である。そして、芯部４１は、主材料であるナイロン６に対して導電性材料であるカーボン粒子が混練されて形成されることにより、芯部４１におけるカーボン粒子の質量比が３０％となっている。すなわち、芯部４１の導電性材料比率が３０％であって、芯部４１の絶縁性材料比率は７０％である。
【００３９】
上述のようにして形成された芯部４１の体積固有抵抗値は１×１０２〜１×１０６（Ω・ｃｍ）であって、鞘部４２に比べて芯部４１は高い導電性を有する。なお、体積固有抵抗値は、物体の体積固有抵抗を示す値である。体積固有抵抗とは、物体の表面における電気抵抗率ではなく、物体の内部における電気抵抗率である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、ブリッスル束３０を製造する際には、鞘部４２の一端から芯部４１が長く突出したフィラメント４０を用意する。すなわち、鞘部４２の一端から外方へ突出した芯部４１は、鞘部４２の一端から外方へ突出した芯部４１に比べて長いフィラメント４０を用意する。具体的には、鞘部４２の一端から外方へ２ｍｍ突出するとともに鞘部４２の他端から外方へ５ｍｍ突出した芯部４１を有するフィラメント４０を用意する。なお、円柱状の芯部４１の外径は、例えば０．０５ｍｍである。円柱状の鞘部４２の外径は、例えば０．１８ｍｍである。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、ブリッスル束３０の製造工程においては、複数のフィラメント４０を束ねて、鞘部４２の両端から突出する芯部４１において、鞘部４２の一端から長く突出した芯部４１を、所定の温度に加熱されている熱板９に押しつける。熱板９は、フィラメント４０を形成する絶縁性材料である樹脂の溶融温度程度に加熱されている。フィラメント４０がナイロン６により形成されている場合には、熱板９は２６０℃に加熱されている。芯部４１が熱板９に押しつけられると芯部４１が溶融して、複数のフィラメント４０が備える芯部４１が一体となる。
【００４２】
図３（ｃ）に示すように、芯部４１を溶融固化させることにより、基端部３１を有するブリッスル束３０が得られる。すなわち、ブリッスル束３０の一方の端部である基端部３１は、複数の芯部４１が溶融固化により一体化された部位である。また、ブリッスル束３０の他方の端部である先端部３２は、複数の芯部４１が一体化されていない部位（芯部４１全体）である。
【００４３】
鞘部４２の一端から突出した複数の芯部４１が溶融固化されて一体化されてなる基端部３１は、長手方向から見て、１つのブリッスル束３０において最も大きい外径Ｒ１を有している。すなわち、ブリッスル束３０の長手方向から見て、基端部３１の外径Ｒ１は、複数の鞘部４２が束ねられている部位３０Ａの外径Ｒ２に比べて大きい。
【００４４】
以上のようにして製造されたブリッスル束３０において、基端部３１を形成する際に鞘部４２が溶融されないため、基端部３１の導電性材料比率と、鞘部４２の他端から突出した芯部４１が一体化されていない先端部３２の導電性材料比率と等しい。すなわち、基端部３１の形成工程において、芯部４１のみで基端部３１が形成されるように、ブリッスル束３０を構成するフィラメント４０の本数、芯部４１の外径、および芯部４１の長さが予め調整されている。
【００４５】
図１３に、従来のフィラメント１４０を用いたブリッスル束１３０の製造工程を示す。
図１３（ａ）に示すように、芯鞘構造のフィラメント１４０において、鞘部１４２の両端から芯部１４１が短く突出していると、基端部１３１（図１３（ｃ）参照）を形成するために、図１３（ｂ）に示すように芯部１４１と鞘部１４２とを溶融する必要がある。このように芯部１４１と鞘部１４２とが溶融固化されて基端部１３１が形成されると、基端部１３１の導電性材料比率は、先端部１３２の導電性材料比率に対して低くなる。従って、基端部１３１の体積固有抵抗が、芯部１４１の体積固有抵抗に比べて大きくなる。また、鞘部１４２が溶融することにより基端部１３１における導電性材料の分布が不均一となって、フィラメント１４０の各々に通電される電流にばらつきが生じるおそれもある。
【００４６】
図４を参照して、ブラシ体２０を組み立てる工程について説明する。
図４（ａ）に示すように、まず、ヘッド部２０ｂの貫通孔２０ｃと植毛台２２の貫通孔２２ａが連続するように、ヘッド部２０ｂに植毛台２２を設ける。
【００４７】
次いで、図４（ｂ）に示すように、ブリッスル束３０を、植毛台２２側から貫通孔２２ａ，２０ｃに挿入する。このとき、基端部３１の外径Ｒ１は、貫通孔２２ａ，２０ｃの径よりも大きいため、上方から貫通孔２２ａ，２０ｃに挿入されたブリッスル束３０は、貫通孔２２ａ，２０ｃから下方に抜け落ちない。
【００４８】
次いで、図４（ｃ）に示すように、植毛台２２の端部に形成された突起２２ｂ（図４（ｂ）参照）を、リード板２１に形成された貫通孔２１ａ（図１（ｂ）参照）に挿入して、熱かしめにより突起２２ｂの先端を変形させて、植毛台２２にリード板２１を固定する。
【００４９】
そして、基端部３１上に押さえ部材２３を設けて、図４（ｄ）に示すように、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図１に示すブラシ体２０が得られる。
【００５０】
歯磨き時に、使用者によって歯ブラシ１が備えるスイッチ（不図示）が操作されることにより、回路部１３は、電源部１２を介して把持電極１１とブリッスル束３０とを電気的に接続する。すなわち、歯磨き時には、電源部１２、把持電極１１、使用者の手、使用者の歯茎等の組織、ブリッスル束３０、植毛台２２、リード板２１、出力シャフト１４ａの順に接続された閉回路である電気回路が形成される。
【００５１】
上記電気回路において電源部１２からブリッスル束３０までの通電効率を高めるために、上述のリード板２１および植毛台２２は、芯部４１に含有される導電性材料（例えば、銀）からなる。すなわち、リード板２１および植毛台２２の体積固有抵抗値は、基端部３１の体積固有抵抗値に比べて小さい。
【００５２】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ブラシ体２０は、複数のフィラメント４０により構成されるブリッスル束３０を備え、フィラメント４０は、芯部４１と鞘部４２とを備え、フィラメント４０の両端において鞘部４２から芯部４１が外方へ突出している。ブリッスル束３０の一方の端部である基端部３１は、複数の芯部４１が溶融固化により一体化された部位であり、ブリッスル束３０の他方の端部である先端部３２は、複数の芯部４１が一体化されていない部位である。そして、基端部３１の導電性材料比率と、先端部３２の導電性材料比率とが等しい。このため、基端部３１の導電性材料比率が先端部３２の導電性材料比率に比べて低い場合に比べて、基端部３１から先端部３２への導電効率を高めることができる。従って、芯鞘構造の複数のフィラメント４０により構成されるブリッスル束３０において導電性が低下することを抑制することができる。また、フィラメント４０の各々に通電される電流にばらつきが生じることを抑制することもできる。
【００５３】
（２）ブリッスル束３０の長手方向から見て、基端部３１の外径Ｒ１が、ブリッスル束３０において複数の鞘部４２が束ねられている部位３０Ａの外径Ｒ２に比べて大きい。このため、複数の鞘部４２が束ねられている部位３０Ａを貫通孔２２ａに挿入すると、ブリッスル束３０の一方向への移動を基端部３１により規制することができる。すなわち、貫通孔２２ａからブリッスル束３０が抜けることを確実に抑制することができる。
【００５４】
（３）ブリッスル束３０を複数備え、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々が、導電部材である植毛台２２により互いに接続され、植毛台２２の体積固有抵抗が、互いに接続される基端部３１の体積固有抵抗に比べて小さい。このため、植毛台２２を介してブリッスル束３０に通電する場合に、植毛台２２における発熱等を抑制して通電効率を高めることができる。
【００５５】
（４）複数のブリッスル束３０が挿入される基台としての植毛台２２を備え、この植毛台２２が、基端部３１の各々を互いに接続する導電部材を兼ねる。このため、植毛台２２にブリッスル束３０を挿入して基端部３１と植毛台２２とが接触することにより、植毛台２２を介して複数のブリッスル束３０に通電することができる。
【００５６】
（５）歯ブラシ１は、上記構成のブラシ体２０を備えているため、上記作用効果を得ることができる。従って、ブリッスル束３０に通電するための電源部１２に要求される性能が低く、小型の電源部１２を構成することができる。
【００５７】
（６）歯ブラシ１は、ブラシ体２０を振動させる振動アクチュエータ１４を備えている。このため、ブラシ体２０のヘッド部２０ｂが振動することにより擦掃性の向上、歯茎へのマッサージ効果も期待できる。
【００５８】
（第２実施形態）
図５および図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその重複する説明を省略または簡略化して説明する。
【００５９】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態においては、押さえ部材２３を用いずに、植毛台２２に対してブリッスル束３０が固定されている。具体的には、溶融固化した基端部３１が植毛台２２に対して一体化されて固定されている。
【００６０】
植毛台２２には、貫通孔２２ａの周囲に周壁２２ｃが形成されるとともに、この周壁２２ｃよいも貫通孔２２ａ側に設けられた突起である溶着部２２ｄ（図６（ａ）参照）が形成されている。溶融させたブリッスル束３０の基端部３１により溶着部２２ｄを覆って、基端部３１を固化させることにより、基端部３１が植毛台２２に一体化される。
【００６１】
図６を参照して、ブラシ体２０を組み立てる工程について説明する。
図６（ａ）に示すように、上記第１実施形態と同様にして、ブリッスル束３０を、植毛台２２側から貫通孔２２ａ，２０ｃに挿入する。
【００６２】
次いで、図６（ｂ）に示すように、治具（不図示）を用いて植毛台２２にブリッスル束３０を固定した状態で、溶融固化されている基端部３１を熱板等（不図示）で加熱および加圧し、基端部３１を再び溶融させる。溶融した基端部３１は周壁２２ｃ内において流動して溶着部２２ｄを覆って、溶融固化した基端部３１が植毛台２２に固定される。
【００６３】
そして、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図５に示すブラシ体２０が得られる。ブリッスル束３０の基端部３１が植毛台２２に固定されているため、ブリッスル束３０を植毛台２２に押さえつける押さえ部材２３は不要である。さらに、カバー２４の内側にブリッスル束３０に当接するようにリブを形成して、固定の補助としてもよい。
【００６４】
本実施形態によれば、上記（１）〜（６）に記載の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
（７）基台としての植毛台２２に対して基端部３１が一体化されている。このため、基端部３１と植毛台２２とを接触させて電気的に接続する工程において、植毛台２２にブリッスル束３０を固定することができ、基端部３１と植毛台２２との電気的接続を確実に行うことができる。
【００６５】
（第３実施形態）
図７〜図１０を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその重複する説明を省略または簡略化して説明する。
【００６６】
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態においては、押さえ部材２３および植毛台２２を用いずに、ブリッスル束３０が固定されている。具体的には、複数の基端部３１が一体化されるとともに、リード板２１によって基端部３１が基台として構成されたヘッド部２０ｂに押さえつけられている。
【００６７】
図８にブラシ体２０を分解した状態を示す。
図７（ｂ）および図８に示すように、ヘッド部２０ｂは、ブリッスル束３０が挿入されて設けられる基台である。
【００６８】
ブラシ体２０において、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々は、溶融固化されて一体化されて接続されている。すなわち、ブリッスル束３０の各々が有する先端部３２は、１つの基端部３１と電気的に接続されている。
【００６９】
図９および図１０を参照して、ブラシ体２０を組み立てる工程について説明する。図１０（ａ）は、図９（ｂ）に示すヘッド部２０ｂの断面図であって、図１０（ｂ）は、図９（ｃ）に示すヘッド部２０ｂの断面図である。
【００７０】
図９（ａ）に示すように、植毛台２２が設けられていないブラシ体２０を用意して、次いで、図９（ｂ）および図１０（ａ）に示すように、ブリッスル束３０を貫通孔２０ｃに挿入する。
【００７１】
次いで、図９（ｃ）および図１０（ｂ）に示すように、治具（不図示）を用いてヘッド部２０ｂにブリッスル束３０を固定した状態で、溶融固化されている基端部３１を熱板等（不図示）で加熱および加圧し、基端部３１を再び溶融させる。溶融した複数の基端部３１は互いに混じり合って一体となる。このようにして基端部３１の各々は溶融固化されて一体化される。
【００７２】
そして、基端部３１上にリード板２１を設けて、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図７に示すブラシ体２０が得られる。リード板２１はカバー２４によって基端部３１に押さえつけられている。
【００７３】
本実施形態によれば、上記（１）、（２）、（５）、（６）に記載の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
（８）ブリッスル束３０を複数備え、隣り合ったブリッスル束３０が備える基端部３１の各々が、一体化されて互いに接続されている。このため、複数のブリッスル束３０に通電するための構成を簡略化することができる。
【００７４】
（第４実施形態）
図１１および図１２を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその重複する説明を省略または簡略化して説明する。
【００７５】
図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態においては、植毛台２２を用いずに、ブリッスル束３０が固定されている。具体的には、押さえ部材２３およびリード板２１によって、基端部３１の各々が基台として構成されたヘッド部２０ｂに押さえつけられている。
【００７６】
図１２にブラシ体２０を分解した状態を示す。
図１１（ｂ）および図１２に示すように、リード板２１は、基端部３１を覆う形状を有している。リード板２１には、基端部３１の各々に対応して設けられた突出部２１ｂが複数形成されている。リード板２１の突出部２１ｂが基端部３１に押さえつけられることによって、リード板２１とブリッスル束３０とが直接接続されるとともに、基端部３１とリード板２１との電気的接続が確実に行われる。
【００７７】
本実施形態においてブラシ体２０を組み立てる際には、上記第３実施形態と同様にしてブリッスル束３０を貫通孔２０ｃに挿入する。次いで、基端部３１上にリード板２１を設けるとともに、リード板２１上に押さえ部材２３を設けて、カバー２４を、超音波溶着等によりヘッド部２０ｂおよびブラシ柄２０ａと一体化させることにより、図１１に示すブラシ体２０が得られる。
【００７８】
本実施形態によれば、上記（１）、（２）、（５）、（６）に記載の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
（９）ブリッスル束３０を複数備え、隣り合ったブリッスル束３０が有する基端部３１の各々が、導電部材であるリード板２１により互いに接続され、リード板２１の体積固有抵抗が、互いに接続される基端部３１の体積固有抵抗に比べて小さい。このため、リード板２１を介してブリッスル束３０に通電する場合に、リード板２１における発熱等を抑制して通電効率を高めることができる。
【００７９】
（その他の実施形態）
・上記第３実施形態において、リード板２１に対して基端部３１に弾性的に押さえつける押さえ部材が設けられていてもよい。
【００８０】
・ブリッスル束３０の基台への固定態様は上記実施形態に限定されない。例えば、上記第１および第４実施形態において、カバー２４により基端部３１が植毛台２２に対して押さえつけられる構成であってもよい。
【００８１】
・フィラメント４０を形成する材料、および芯部４１に含有される導電性材料は上記実施形態に記載されるものに限定されない。また、ブラシ体２０を構成するヘッド部２０ｂ、リード板２１、植毛台２２等を形成する材料も、上記実施形態に記載されるものに限定されない。
【００８２】
例えば、リード板２１が、芯部４１に含まれる導電性材料ではなく、金属材料であるステンレスにより形成されていてもよい。また、例えば、植毛台２２が、導電性材料を含有する導電性樹脂材料により形成されていてもよい。
【００８３】
・上記実施形態においては、ブラシ体２０が把持本体部１０に対して着脱可能であったが、ブラシ体２０と把持本体部１０とが一体的に設けられた歯ブラシに対して本発明を適用することもできる。
【００８４】
・上記実施形態においては、ブラシ体２０のヘッド部２０ｂが振動する機能を有した歯ブラシ１であったが、ブラシ体２０を振動させる機能が省かれて歯ブラシに対して本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００８５】
Ｒ１，Ｒ２…外径、１…歯ブラシ、１４…振動アクチュエータ、２０…ブラシ体、２１…リード板（導電部材）、２２…植毛台（基台、導電部材）、３０…ブリッスル束、３０Ａ…複数の鞘部が束ねられている部位、３１…基端部、３２…先端部、４０…フィラメント、４１…芯部、４２…鞘部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束を備え、前記フィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、前記フィラメントの両端において前記鞘部から前記芯部が外方へ突出するブラシ体において、
前記ブリッスル束の一方の端部である基端部は、複数の前記芯部が溶融固化により一体化された部位であり、前記ブリッスル束の他方の端部である先端部は、複数の前記芯部が一体化されていない部位であり、
前記基端部の導電性材料比率と前記先端部の導電性材料とが等しい
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシ体において、
前記ブリッスル束の長手方向から見て、前記基端部の外径が、前記ブリッスル束において複数の前記鞘部が束ねられている部位の外径に比べて大きい
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブラシ体において、
前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が備える前記基端部の各々が、一体化されて互いに接続されている
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラシ体において、
前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が有する前記基端部の各々が、導電部材により互いに接続され、
前記導電部材の体積固有抵抗が、互いに接続される前記基端部の体積固有抵抗に比べて小さい
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項５】
請求項４に記載のブラシ体において、
複数の前記ブリッスル束が挿入される基台を備え、この基台が前記導電部材を兼ねる
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項６】
請求項５に記載のブラシ体において、
前記基台に対して前記基端部が一体化されている
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシ体を備えることを特徴とする歯ブラシ。
【請求項８】
請求項７に記載の歯ブラシにおいて、
前記ブラシ体を振動させる振動アクチュエータを備える
ことを特徴とする歯ブラシ。
【請求項１】
複数のフィラメントにより構成されるブリッスル束を備え、前記フィラメントは、導電性材料を含有する芯部と、この芯部の外周に設けられた絶縁性の鞘部とを備え、前記フィラメントの両端において前記鞘部から前記芯部が外方へ突出するブラシ体において、
前記ブリッスル束の一方の端部である基端部は、複数の前記芯部が溶融固化により一体化された部位であり、前記ブリッスル束の他方の端部である先端部は、複数の前記芯部が一体化されていない部位であり、
前記基端部の導電性材料比率と前記先端部の導電性材料とが等しい
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシ体において、
前記ブリッスル束の長手方向から見て、前記基端部の外径が、前記ブリッスル束において複数の前記鞘部が束ねられている部位の外径に比べて大きい
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブラシ体において、
前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が備える前記基端部の各々が、一体化されて互いに接続されている
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラシ体において、
前記ブリッスル束を複数備え、隣り合った前記ブリッスル束が有する前記基端部の各々が、導電部材により互いに接続され、
前記導電部材の体積固有抵抗が、互いに接続される前記基端部の体積固有抵抗に比べて小さい
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項５】
請求項４に記載のブラシ体において、
複数の前記ブリッスル束が挿入される基台を備え、この基台が前記導電部材を兼ねる
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項６】
請求項５に記載のブラシ体において、
前記基台に対して前記基端部が一体化されている
ことを特徴とするブラシ体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシ体を備えることを特徴とする歯ブラシ。
【請求項８】
請求項７に記載の歯ブラシにおいて、
前記ブラシ体を振動させる振動アクチュエータを備える
ことを特徴とする歯ブラシ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４８（Ｐ２０１２−１４８Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３５３２３（Ｐ２０１０−１３５３２３）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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