超音波イオン歯ブラシ
【課題】イオン作用を確実に得つつ、ブラシ部を常に効果的に超音波振動させる。
【解決手段】本体部１０に、超音波発信器６２と手元側電極１５とが装備される。本体部１０から伸びる取付脚部２０の先端部に、互いに一体化された超音波振動子２１と金属製の発振板２２とが装備される。取付脚部２０の外周に、ブラシ側電極兼受振体３１を有するブラシ部３０が着脱自在に取付けられ、取付状態では、ブラシ側電極兼受振体３１と発振板２２とが接触される。超音波発信器６２のマイナス側出力端子が、超音波振動子２１のうち発振板２２側に接続され、超音波発信器６２のプラス側出力端子が、超音波振動子２１のうち発振板２２とは反対側に接続される。
【解決手段】本体部１０に、超音波発信器６２と手元側電極１５とが装備される。本体部１０から伸びる取付脚部２０の先端部に、互いに一体化された超音波振動子２１と金属製の発振板２２とが装備される。取付脚部２０の外周に、ブラシ側電極兼受振体３１を有するブラシ部３０が着脱自在に取付けられ、取付状態では、ブラシ側電極兼受振体３１と発振板２２とが接触される。超音波発信器６２のマイナス側出力端子が、超音波振動子２１のうち発振板２２側に接続され、超音波発信器６２のプラス側出力端子が、超音波振動子２１のうち発振板２２とは反対側に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波とイオン作用とを利用した超音波イオン歯ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシの中には、特許文献１に示すように、超音波によるキャビテーション効果とイオン作用による歯垢分解効果とによって、歯磨き効果を高めるようにしたものがある。この特許文献１のものでは、超音波振動をブラシ部に与えるために、手指にて把持される本体部に、超音波信号発生手段と、超音波信号発生手段からの信号を受けて振動される超音波振動子とを装備させる一方、超音波振動子に連結された金属製の細長いホーンを、本体部の先端部より突出するように保持させて、このホーンを取り巻くようにしてブラシ部を本体部に対して着脱自在に嵌合させたものとなっている。つまり、本体部内の超音波振動子の振動を、ホーンを介してブラシ部に伝達するようにしてある。
【０００３】
上記特許文献１に記載のものでは、イオン作用を得るために、本体部内にイオン電流の発生と電流の大きさ調整とを行うイオン電流制御部を設けて、上記本体部に対しては、外部に露出される手元側電極（プラス側電極）を設ける一方、ブラシ部に対しては、ホーンに対して取付けられたときにホーンに接触すると共に外部に露出するようにしてブラシ側電極（マイナス側電極）を装備したものとなっている。そして、イオン電流制御部のプラス側出力端子を上記手元側電極に接続する一方、イオン電流制御部のマイナス側出力端子を、上記ホーンを介してブラシ側電極に接続するようにしてある。このようにして、ホーンは、超音波の振動伝達機能とイオン電流供給用経路としての機能とを兼用したものとなっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４１６８４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、前述の特許文献１に記載のものでは、超音波振動子からブラシ部への超音波振動の伝達を、細長いホーンを介して行うために、次のような種々の問題を生じる。すなわち、ブラシ部への超音波振動の伝達効果を十分確保するためには、ホーンの本体部への取付けをがたつきのないようにしっかりと行なう必要があるが、ホーンを十分に振動させようとすると、超音波振動子で発生させる振動の強度を高める必要があり、この分、超音波振動子や超音波信号発生手段の大型化をまねくことになる（本体部の大型化にもつながる）。また、ブラシ部を着脱する毎に、ブラシ部がホーンに対してその径方向から接触、離間されるために、長期の使用によってどうしてもホーンのがたつきを生じやすくなり、超音波振動の効果的な伝達という問題がより顕著になり易いものとなる。
【０００６】
さらに、ブラシ部をホーンを取り巻くように取付けたときに、ホーンが、ブラシ側電極の接触によって曲げ方向の外力を少なからず受けることになるが、この外力の大きさはブラシ部の取付を変更する毎に微妙に変化するため、常に所望強さの超音波振動をブラシ部に与えることが難しいものとなる。このような問題回避のために、ブラシ側電極がホーンに対して極めて軽く接触されるように設定することも考えられるが、この場合は、ホーンがイオン電流の供給回路を兼用しているために、ブラシ側電極を確実にマイナス電極として機能させることが難しくなってしまうという別の問題を引き起こすことにもなりかねない。
【０００７】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、イオン作用を確実に得つつ、ブラシ部を常に効果的に超音波振動させることのできるようにした超音波イオン歯ブラシおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明における超音波イオン歯ブラシにあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
内部に超音波信号発生手段が装備されると共に、手元側電極が外部に露出された状態で装備された本体部と、
前記本体部の先端部から細長く伸び、先端部に超音波振動子と金属製の発振板とが接触状態で装備された取付脚部と、
前記取付脚部の外周に着脱自在に嵌合され、外部に露出された状態でブラシ側電極兼受振体が設けられたブラシ部と、
を備え、
前記発振板は、前記超音波振動子を覆うようにして前記取付脚部の外部に露出しており、
前記ブラシ側電極兼受振体と発振板とは、前記ブラシ部を前記取付脚部に嵌合させたときに互いに接触されるように位置設定されており、
前記超音波振動子のうち前記発振板との接触面となる一面側が、前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続され、
前記超音波振動子の他面側および前記手元側電極が、前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子に接続されている、
ようにしてある。
【０００９】
上記解決手法によれば、超音波振動子は、超音波信号発生手段からの超音波信号の入力によって振動されることになり、この超音波振動子の振動は、発振板によって共振されて、ブラシ側電極兼受振体つまりブラシ部に効果的に伝達されることになる。とりわけ、超音波振動子と発振板とブラシ側電極兼受振体とが極めて近い位置にあるので、ブラシ部を効果的に超音波振動させることができる。また、イオン電流（イオン作用を得るための電流）は、発振板を介してブラシ側電極兼受振体に確実に伝達されることになる。なお、イオン作用を得るための電流は、超音波信号発生手段によって発生されるので、別途独立してイオン電流発生手段を設ける場合に比して、コストや本体部の小型化の上でも好ましいものとなる。なお、超音波振動子を超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続するには、超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続されるマイナス側の接続コードを、直接超音波振動子に接続してもよいが、発振板に接続することもできる。
【００１０】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２〜請求項７に記載のとおりである。すなわち、
前記ブラシ側電極兼受振体に、ブラシ毛が取付けられ、
前記ブラシ部を前記取付脚部に取付けた状態で、前記ブラシ側電極兼受振体と前記超音波振動子とで前記発振板を挟む状態となるように設定されている、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、ブラシ側電極兼受振体をブラシ毛の取付部として機能させつつ、このブラシ毛の極めて近くにおいて、共振される発振板を挟んで超音波振動子とブラシ側電極兼受振体とが位置する接近構造として、超音波振動を極めて効果的にブラシ毛に伝達することができる。
【００１１】
前記取付脚部が、前記本体部内に連通された内孔を有するように構成されており、
前記超音波信号発生手段と前記超音波振動子とを接続するプラス側コードおよびマイナス側コードとが、それぞれ前記取付脚部の前記内孔を通して配設されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、各コードを、取付脚部内の内孔を有効に利用して簡単に配設することができる。
【００１２】
前記取付脚部が、前記本体部とは別体に形成されて、該本体部に一体化されており、
前記取付脚部と前記本体部とは、それぞれ、その径方向に２つ割り構造とされた分割部材同士を接合することによって構成されている、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、取付脚部および本体部がそれぞれ径方向に２つ割り構造とされているので、取付脚部および本体部共に、組み込む部品をあらかじめ一方の分割部材に組み込んだ後、他方の分割部材を一方の分割部材に対して一体化すればよく、取付脚部や本体部への部品組付性向上の上で極めて効果的となる。また、取付脚部や本体部の製造そのものも、分割構造とすることなく一挙に形成する場合に比して容易となり、そのための金型の構造も簡単となって安価に製造する上で好ましいものとなる。
【００１３】
前記ブラシ部は、その径方向に２分割された分割部材同士を接合することにより構成され、
前記ブラシ側電極兼受振体は、前記２つの分割部材のうち、ブラシ毛が設けられる側の一方の分割部材に対して一体的に設けられている、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、一方の分割部材に対してあらかじめブラシ側電極兼受振体を組み付けた後、他方の分割部材を一方の分割部材に対して一体化することができ、ブラシ部の製造を容易に行う上で好ましいものとなる。
【００１４】
前記手元側電極と前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子との間に、電流制御部が接続されている、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、電流制御部によって、流れるイオン電流の大きさを所望の大きさ範囲に設定することができる。なお、電流制御部は、イオン電流の発生そのものを行う機能までは必要ないので、イオン電流発生機能を有する場合に比して小型化かつ安価なものとなる。
【００１５】
前記超音波振動子が、前記発振板を介して前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続されている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、発振板を超音波振動子の一面側における電極として有効に機能させることができ、また超音波信号発生手段のマイナス側出力端子と接続するためのマイナス側コードの接続作業の容易化等の上でも好ましいものとなる。
【００１６】
前記目的を達成するため、本発明における超音波イオン歯ブラシの製造方法にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項８に記載のように、
請求項１に記載の超音波イオン歯ブラシを製造する方法であって、
前記本体部とは別体に形成されると共に径方向に２分割構成とされた前記取付脚部を構成するための第１取付脚部分割部材に対して、前記超音波振動子と前記発振板とを取付けると共に、該超音波振動子にプラス側コードおよびマイナス側コードが接続された状態を得る第１行程と、
前記第１行程の後に、前記取付脚部を構成するための第２取付脚部分割部材を前記第１取付脚部分割部材に対して接合して、前記各コードがそれぞれ基端部から外部に露出した状態の取付脚部を構成する第２行程と、
径方向に２分割構成とされた前記本体部を構成するための第１本体部分割部材に対して、前記超音波信号発生手段を組み込んで、該超音波信号発生手段のプラス側出力端子に前記プラス側コードを接続すると共に、該超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に前記マイナス側コードを接続した状態を得る第３行程と、
前記第３行程の後に、該本体部を構成するための第２本体部分割部材を前記第１本体部分割部材に対して接合する第４行程と、
前記第４行程の後に、前記取付脚部を前記本体部に接合する第５行程と、
を備えているようにしてある。
【００１７】
上記解決手法によれば、請求項１および請求項３に記載の超音波イオン歯ブラシの好ましい製造方法が提供される。
【００１８】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項９に記載のとおりである。すなわち、
前記本体部内には、充電池および人体に感知させるための擬似振動を与えるためのモータが組み込まれており、
前記第３行程において、第１本体部分割部材に対して、前記充電池および前記モータが組み込まれる、
ようにしてある（請求項９対応）。この場合、本体部内に装備される充電池やモータという大型部材を、第２本体部分割部材が一体化される前にあらかじめ第１本体部分割部材に組み付けるので、本体部の製造をより容易にする等の上で好ましいものとなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ブラシ部へ確実にイオン電流を供給できるようにしつつ、長期に渡ってブラシ部へ効果的に超音波振動を与えることができる。また、超音波信号発生手段によってイオン電流発生手段としての機能を兼用させて、コストや小型化等の上でも好ましいものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１、図２において、１０は本体部、２０は取付脚部、３０はブラシ部である。本体部１０と取付脚部２０とは互いに一体化されていて、本体部１０の先端部から取付脚部２０が細長く伸びている。ブラシ部３０は、本体部１０および取付脚部２０とは別体に形成されて、取付脚部２０の外周に着脱自在に嵌合されるようになっており、嵌合された取付状態が図１に示され、嵌合解除された取外し状態が図２に示される。なお、後述するように、本体部１０と取付脚部２０とは別々に組み立てられた後に、取付脚部２０の基端部を本体部１０の先端部内に挿入した状態で互いに一体化されている（例えば、接着材、加熱融着やねじ等の固定具による一体化）。
【００２１】
本体部１０は、その基端部側が閉じられた有底筒状とされて、その内部には、大別して、充電池１１，充電池１１へ間接的に充電電流を供給するための充電用コイル１２，制御基板１３、モータ１７，イオン電流制御のための電流制御基板１８が内蔵されている。モータ１７は、本体部１０を把持した使用者（人体）に対して振動を体感させるための擬似振動（超音波振動よりも周波数が十分に小さい振動）を与えるためのもので、例えばその回転軸に偏心して重りが取付けられた構成とされている。また、本体部１０には、それぞれその外部に露出するように、ＯＮ、ＯＦＦ用のスイッチ１４と、プラス側電極となる手元側電極１５と、ＬＥＤからなる作動確認用ランプ１６とが取付けられている。手元側電極１５は、本体部１０を歯磨きのために手指で把持したときに、手指に接触されるように位置設定されている。ランプ１６は、スイッチ１４がＯＮされることにより、超音波振動が発生された状態でかつイオン電流が供給される状態となっているときに点灯され、スイッチ１４がＯＦＦされることにより消灯される。
【００２２】
本体部１０（本体ケーシング）は、特に図９に示すように、合成樹脂によって形成されると共に径方向に２分割構造とされて、断面略半円弧状の第１本体部分割部材１０Ａと第２本体部分割部材１０Ｂとを互いに接着、加熱融着あるいはねじ等の固定具によって一体化されている。このような本体部１０は、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、図９に示すように、第２本体部分割部材１０Ｂに対して一体化される前の第１本体部分割部材１０Ａに対して、あらかじめ充電池１１，充電用コイル１２，制御基板１３、手元側電極１５、モータ１７，電流制御基板１８が組み込まれる。一方、第２本体部分割部材１０Ｂには、あらかじめスイッチ１４、ランプ１６が組み込まれる。この後、第１本体部分割部材１０Ａに対して第２本体部分割部材１０Ｂを一体化することにより、図１，図２に示すような本体部１０が得られる。なお、後述する取付脚部２０との一体化のための組立作業を容易にする等の観点から、制御基板１３に構成される後述する超音波信号発生手段のプラス側出力端子に対しては、第２プラス側コード４５の一端部が接続され、そのマイナス側出力端子に対しては第２マイナス側コード４６の一端部が接続され、各コード４５，４６の他端部は、取付脚部２０から伸びるコード４１，４２への接続のために、本体部１０の先端部付近に位置するようにされる。
【００２３】
ブラシ部３０の詳細が、図３，図４に示される。実施形態では、ブラシ部３０は、合成樹脂によって形成されると共に径方向の２分割された分割構造とされて、第１ブラシ部分割部材３０Ａと第２ブラシ部分割部材３０Ｂとを互いに接着あるいは加熱融着することによって構成されている。このブラシ部３０は、先端部（図３左方端部）が閉じられると共に基端部が開口された筒状に形成されて、取付脚部２０への嵌合時（取付時）には、その内孔３０ａ内に取付脚部側２０が挿入されることになる。
【００２４】
ブラシ部３０の先端部に構成されたヘッド部３０ｂには、ブラシ側電極兼受振体３１が一体化されている。このブラシ側電極兼受振体３１は、例えばステンレスやジュラルミン等の金属製とされて、その一面側が上記内孔３０ａに露出される一方、その他面側が外部に露出されている。このブラシ側電極兼受振体３１には、外部に向けて開口するように複数の取付孔３２が形成されている。また、ヘッド部３０ｂのうちブラシ側電極兼受振体３１の周囲にも、外部に向けて開口するように多数の取付孔３３が形成されている。そして、各取付孔３２，３３には、それぞれブラシ毛３４が植毛されている。上記ブラシ側電極兼受振体３１や取付孔３３，３４は、第１ブラシ部分割部材３０Ａにのみ設けられている。なお、図４には、ブラシ側電極兼受振体３１と共に、ブラシ毛３４が除去された状態での各取付孔３３，３４の配置例が示される。
【００２５】
ブラシ部３０を製造するには、まず、各ブラシ部分割部材３０Ａと３０Ｂとを一体化する前の状態において、あらかじめ、第１ブラシ部分割部材３０Ａに対して、ブラシ側電極兼受振体３１を取付ける（一体化する）と共に、その各取付孔３３，３４にブラシ毛３４を植毛した状態を得る。この後、２つのブラシ部分割部材３０Ａと３０Ｂとが一体化されて、図１，図２に示す状態のブラシ部３０が得られることになる。なお、ブラシ部３０を、３０Ａと３０Ｂとの２分割構成とすることなく一体成形することもできる。
【００２６】
図５〜図７は、本体部１０に対して一体化される前の状態での取付脚部２０が示され、特に図７にはその分解構造が示される。取付脚部２０は、合成樹脂によって形成されると共に径方向に２分割構造とされて、第１取付脚部分割部材２０Ａと第２取付脚部分割部材２０Ｂとを互いに接着材による接着、加熱融着することによって一体化されている。このような取付脚部２０は、先端部が閉じられると共に基端部が開口された筒状に形成されて、内孔２０ａを有している。そして、取付脚部２０を本体部１０に対して一体化した状態では、図１１に示すように、内孔２０ａが本体部１０内に連通されるようになっている。
【００２７】
取付脚部２０の先端部には、超音波振動子２１と発振板２２とが組み込まれている。超音波振動子２１は、既知の適宜の部材（例えば圧電セラミックス）によって構成されて、両面間に電圧を印可することによって超音波振動される。発振板２２は、ステンレスやジュラルミン等の金属製とされて、超音波振動子２１が振動されたときに共振されるもので、その一面側が外部に露出した状態で取付脚部２０に固定されている。この発振板２２の他面側、つまり内孔２０ａ側の面に対して、超音波振動子２１が導電性および誘電性を有する接着材によって一体化されている（ハンダ付けや、金属製のねじ等の固定具を用いた一体化等、一体化の手法としては適宜選択できる）。発振板２２は、超音波振動子２１を外部から覆って、超音波振動子２１を外部と遮断するようになっている（発振板２２が、取付脚部２０の外表面の一部を構成して、水分に弱い超音波振動子２１を液密に覆っている）。
【００２８】
超音波振動子２１には、第１プラス側コード４１の一端部が接続され、この第１プラス側コード４１を介して、超音波振動子２１が後述する超音波信号発生手段のプラス側出力端子に接続される。また、発振板２２には、第１マイナス側コード４２の一端部が接続されて、この第１マイナス側コード４２を介して、発振板２２が後述する超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続される。つまり、超音波振動子２１のうち発振板２２が接触される側の一面側がマイナス側電極となり、超音波振動子２１の他面側がプラス側電極とされて、発振板２２が超音波振動子２１のマイナス側電極を兼用したものとなっている。なお、マイナス側コード４２を、発振板２２を介することなく、超音波振動子２１に直接接続してもよい。
【００２９】
上述のような超音波振動子２１および発振板２２を有する取付脚部２０は、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、図７に示すように、第２ブラシ部分割部材２０Ｂに対して一体化される前の第１取付脚部分割部材２０Ａに対して、あらかじめセット体として一体化された超音波振動子２１と発振板２２とが例えば接着により一体化される。この後、第１ブラシ部分割部材２０Ａに対して第２取付脚部分割部材２０Ｂを一体化することにより、図１，図２、図５に示すような超音波振動子２１と発振板２２とが組み込まれた取付脚部２０が得られる。なお、上記各コード４１，４２は、超音波振動子２１や発振板２２を第１取付脚部分割部材２０Ａに対して組み付ける前にあらかじめ、超音波振動子２１、発振板２２に対して接続しておくのが好ましい。なお、取付脚部２０が本体部１０に一体化される前の状態では、図９，図１０に示すように、上記各コード４１，４２は、取付脚部２０の基端部側から外部に延出された状態とされる。なお、取付脚部２０は、分割部材２０Ａと２０Ｂとを接合した状態（あるいは一体成形された直後の状態）ではその先端が開口された形状とされて、この先端開口を別途シリコン等によって塞いだ構成とすることもできる。
【００３０】
図１２には、各部品の電気的接続関係が示される。この図１２において、制御基板１３には、各種機能を果たす機能部６１〜６４が構成される。６１は、充電制御部であり、充電制御部６１は、充電用コイル１２を介しての商用電源から充電池１１への充電の制御と、充電池１１からの消費電力供給の制御とを行う。６２は、超音波信号発生手段となる超音波発振器であり、この超音波発振器６２のプラス側出力端子が、超音波振動子２１に接続されると共に、手元側電極１５に接続される。
【００３１】
６４は、メインの制御部であり、メイン制御部６４は、スイッチ１４がＯＮされると、超音波信号発生手段６２を作動させ、イオン電流制御部としての電流制御基板１８を作動させ、しかもランプ１６を点灯させる。また、６３は、タイマ部であって、このタイマ部６３は、スイッチ１４がＯＮとなった後、所定時間（例えば１０分）をカウントして、所定時間がカウントされた時点で、メイン制御部６４は、各制御部６２，１８の作動を停止させると共に、ランプ１６を消灯させる（スイッチ１４がＯＦＦされたときも同じ）。勿論、上記イオン電流制御部としての電流制御基板１８は、超音波発振器６２から手元側電極１５へ流れる電流の大きさを制御する（イオン作用を得るための電流発生そのものは、超音波発振器６２を利用している）。
【００３２】
前述した第１プラス側コード４１と第２プラス側コード４５とを接続することにより、超音波発振器６２のプラス側出力端子が超音波振動子２１に接続されることになる。また、前述した第１マイナス側コード４２と第２マイナス側コード４６とを接続することにより、超音波発振器６２のマイナス側出力端子が発振板２２に接続されることになる。超音波発振器６２からの超音波周波数の駆動電流が超音波振動子２１に印可されることにより、超音波振動子２１が超音波振動され、この振動が発振板２２によって共振されることになる。
【００３３】
本体部１０に対して取付脚部２０を、電気的接続関係を含めて結合するための好ましい例について、図９を参照しつつ説明する。まず、取付脚部２０は、前述した製造方法によって製造して、その各コード４１，４２が基端部から延出された状態で準備される。また、本体部１０における第１本体部分割部材１０Ａに対して、充電池１１，充電コイル１２，制御基板１３、手元側電極１５、モータ１７，電流制御基板１８を組み込んだ状態とし、この状態で、制御基板１３（のうち超音波発振器６２）からコード４５，４６が伸びた状態とする。
【００３４】
以上の準備段階後に、まず、手順１として示すように、コード４１と４５とが接続されると共に、コード４２と４６とが接続される（超音波発振器６２に対する超音波振動子２１と発振板２２との電気的接続関係の完了）。このコード同士の接続作業は、第２本体部分割部材１０Ｂに邪魔されることなく、周囲が大きく開けた広い作業空間を利用して容易に行うことができる。
【００３５】
次いで、手順２として示すように、第２本体部分割部材１０Ｂを、第１本体部分割部材１０Ａに対して一体化する。その後、手順３として示すように、取付脚部２０の基端部を本体部１０の先端部内に挿入した状態で、取付脚部２０と本体部１０とを一体化（例えば接着材による接着や、加熱融着）する。これにより、図１２に示す電気的接続関係を満足した状態でもって、図１，図２に示す本体部１０と取付脚部２０とが一体化された状態が得られる。なお、取付脚部２０の基端部を本体部１０に所定深さ挿入したときに、凹凸嵌合により係止されてそれ以上の挿入が規制されるようになっており、これにより、取付脚部２０が本体部１０に対して所定の挿入深さ位置でもってきちんと位置決めされた状態で、本体部１０と取付脚部２０とが一体化される。また、本体部１０に対する取付脚部２０の周方向の位置決めは、図１０に示すように、取付脚部２０の基端部に形成された舌片状の突起部２０ｃが本体部１０の先端部に形成された切欠部１０ａに挿入されることによって達成される。なお、ブラシ部３０の取付脚部２０への取付けも、凹凸嵌合を利用することにより、ブラシ部３０を取付脚部２０に対して所定深さまで嵌合、挿入した状態で係止されて位置決めされる。
【００３６】
以上のような構成の超音波イオン歯ブラシの使用方法については、特許文献１に記載の場合と同様であるので、簡単に説明する。まず、使用に際しては、個人毎に用意されるブラシ部３０を取付脚部２０に嵌合させた状態とする。次いで、スイッチ１４をＯＮにし、手指が手元側電極１５に触れるようにして本体部１０を把持した状態で、ブラシ毛が歯や歯ぐきに接触するようにして、歯磨きを行えばよい。歯磨きを行っているとき、超音波振動子２１の振動が、発振板２２で共振されて、ブラシ部３０（特にブラシ側電極兼受振体３１やブラシ毛３４）に効果的に伝達されることになる。また、歯磨き中に、口腔内の唾液を介して手元側電極１５とブラシ側電極兼受振体３１との間に電流が流れて、歯垢のイオン結合が緩和、分解されることになる。
【００３７】
図１３は、超音波振動子２１と発振板２２との変形例を示すものである。本例では、発振板２２が、超音波振動子２１よりも小面積とされた第１発振板２２Ａと、超音波振動子２１よりも大面積とされた第２発振板２２Ｂとの分割構成とされている。そして、第１発振板２２Ａを超音波振動子２１と第２発振板２２Ｂとで挟むようにして、この３つの部材２１，２２Ａ、２２Ｂが一体化されている。そして、マイナス側コード４２が、超音波振動子２１に直接接続されている。本実施形態では、各コード４１，４２がそれぞれ直接超音波照射装置２１に接続されているので、発振板２２（２２Ａ）と超音波振動子２１とが剥離された場合であっても超音波振動を確実に発生させることができる（超音波振動子２１のうち第１発振板２２Ａによって被覆されない部分に対してマイナス側コード４２を接続することが可能となる）。なお、第１発振板２２Ａと第２発振板２２Ｂとを一体成形してもよい（この場合は、超音波振動子２１に対してマイナス側コード４２を接続した後に、発振板２２（２２Ａと２２Ｂとの一体成形品）を超音波振動子２１に一体化すればよい。
【００３８】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。本体部１０と取付脚部２０とを一体成形するようにしてもよく、この場合、例えば本体部１０をその長手方向での分割構造として、内部への各種部品の組込み等を行うこともできる。取付脚部２０は、その径方向に分割構造とすることなく一体成形してもよく、この場合は、例えば、取付脚部２０の先端部に開口部を形成して、この開口部を通して、あらかじめ一体化されると共にコード４１，４２が接続されている超音波振動子２１と発振板２２とのセット体を組み込むようにすることもできる。ブラシ側電極兼受振体３１を、ブラシ毛３４の取付位置とは相違する位置に設けるようにしてもよく、例えば、ブラシ部３０におけるヘッド部３０ｂの側面や背面に露出するように位置設定してもよく、この他、ヘッド部３０ｂではなくてその近傍部分（ただし口腔内に挿入される部分）に位置設定してもよい。
【００３９】
マイナス側コード４２を、直接超音波振動子２１に接続すると共に、発振板２２にも直接接続するようにしてもよい（図１３の場合は２２Ｂに接続するのが好ましい）。プラス側コードを、４１と４５との長手方向の分割構成とすることなく、第１コード４１のみによって構成してもよい（第１コード４１が製造工程において直接超音波発信器６２のプラス側端子に接続される）。同様に、マイナス側コードを、４２と４６との長手方向の分割構成とすることなく、第１コード４２のみによって構成してもよい（第１コード４２が製造工程において直接超音波発信器６２のマイナス側端子に接続される）。制御基板１３と１８とを１枚の基板にまとめて構成するようにしてもよく、あるいは全体として３以上の基板に分割した構成としてもよい。手元側電極１５に供給される電流は、直流、交流のいずれであってもよい。また、超音波発信器６２から供給される電流も直流あるいは交流のいずれであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用された歯ブラシの一例を示すもので、ブラシ部を取付脚部に取付けた状態での側面図。
【図２】図１の状態からブラシ部を取付脚部から取外した状態を示す側面図。
【図３】２分割構造とされたブラシ部の分解側面断面図。
【図４】ブラシ側電極兼受振体およびブラシ毛の取付孔の配置例を示すもので、図３の矢印Ａ方向から見た図。
【図５】取付脚部の先端部の状態を示す側面図。
【図６】取付脚部の先端部を発振板側から見た図。
【図７】取付脚部の先端部の詳細を示す側面断面図。
【図８】取付脚部にブラシ部を取付けた状態での超音波振動子と発振板とブラシ側電極兼受振体との配置関係を示す拡大側面断面図。
【図９】２分割構造とされた本体部を分解して示すと共に、本体部に対して取付脚部を一体化するまでの手順を示す側面断面図。
【図１０】取付脚部と本体部とを一体化する直前の状態を示す平面図。
【図１１】本体部と取付脚部との結合部分を示す拡大側面断面図。
【図１２】電気的な接続関係を模式的に示す回路図。
【図１３】超音波振動子部分の変形例を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１０：本体部
１０Ａ：第１本体部分割部材
１０Ｂ：第２本体部分割部材
１１：充電池
１３：制御基板
１７：モータ
１８：電流制御基板（イオン電流制御部）
２０：取付脚部
２０ａ：内孔
２１：超音波振動子
２２：発振板
３０：ブラシ部
３１：ブラシ側電極兼受振体
４１：第１プラス側コード
４２：第１マイナス側コード
４５：第２プラス側コード
４６：第２マイナス側コード
６２：超音波発振器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波とイオン作用とを利用した超音波イオン歯ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシの中には、特許文献１に示すように、超音波によるキャビテーション効果とイオン作用による歯垢分解効果とによって、歯磨き効果を高めるようにしたものがある。この特許文献１のものでは、超音波振動をブラシ部に与えるために、手指にて把持される本体部に、超音波信号発生手段と、超音波信号発生手段からの信号を受けて振動される超音波振動子とを装備させる一方、超音波振動子に連結された金属製の細長いホーンを、本体部の先端部より突出するように保持させて、このホーンを取り巻くようにしてブラシ部を本体部に対して着脱自在に嵌合させたものとなっている。つまり、本体部内の超音波振動子の振動を、ホーンを介してブラシ部に伝達するようにしてある。
【０００３】
上記特許文献１に記載のものでは、イオン作用を得るために、本体部内にイオン電流の発生と電流の大きさ調整とを行うイオン電流制御部を設けて、上記本体部に対しては、外部に露出される手元側電極（プラス側電極）を設ける一方、ブラシ部に対しては、ホーンに対して取付けられたときにホーンに接触すると共に外部に露出するようにしてブラシ側電極（マイナス側電極）を装備したものとなっている。そして、イオン電流制御部のプラス側出力端子を上記手元側電極に接続する一方、イオン電流制御部のマイナス側出力端子を、上記ホーンを介してブラシ側電極に接続するようにしてある。このようにして、ホーンは、超音波の振動伝達機能とイオン電流供給用経路としての機能とを兼用したものとなっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４１６８４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、前述の特許文献１に記載のものでは、超音波振動子からブラシ部への超音波振動の伝達を、細長いホーンを介して行うために、次のような種々の問題を生じる。すなわち、ブラシ部への超音波振動の伝達効果を十分確保するためには、ホーンの本体部への取付けをがたつきのないようにしっかりと行なう必要があるが、ホーンを十分に振動させようとすると、超音波振動子で発生させる振動の強度を高める必要があり、この分、超音波振動子や超音波信号発生手段の大型化をまねくことになる（本体部の大型化にもつながる）。また、ブラシ部を着脱する毎に、ブラシ部がホーンに対してその径方向から接触、離間されるために、長期の使用によってどうしてもホーンのがたつきを生じやすくなり、超音波振動の効果的な伝達という問題がより顕著になり易いものとなる。
【０００６】
さらに、ブラシ部をホーンを取り巻くように取付けたときに、ホーンが、ブラシ側電極の接触によって曲げ方向の外力を少なからず受けることになるが、この外力の大きさはブラシ部の取付を変更する毎に微妙に変化するため、常に所望強さの超音波振動をブラシ部に与えることが難しいものとなる。このような問題回避のために、ブラシ側電極がホーンに対して極めて軽く接触されるように設定することも考えられるが、この場合は、ホーンがイオン電流の供給回路を兼用しているために、ブラシ側電極を確実にマイナス電極として機能させることが難しくなってしまうという別の問題を引き起こすことにもなりかねない。
【０００７】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、イオン作用を確実に得つつ、ブラシ部を常に効果的に超音波振動させることのできるようにした超音波イオン歯ブラシおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明における超音波イオン歯ブラシにあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
内部に超音波信号発生手段が装備されると共に、手元側電極が外部に露出された状態で装備された本体部と、
前記本体部の先端部から細長く伸び、先端部に超音波振動子と金属製の発振板とが接触状態で装備された取付脚部と、
前記取付脚部の外周に着脱自在に嵌合され、外部に露出された状態でブラシ側電極兼受振体が設けられたブラシ部と、
を備え、
前記発振板は、前記超音波振動子を覆うようにして前記取付脚部の外部に露出しており、
前記ブラシ側電極兼受振体と発振板とは、前記ブラシ部を前記取付脚部に嵌合させたときに互いに接触されるように位置設定されており、
前記超音波振動子のうち前記発振板との接触面となる一面側が、前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続され、
前記超音波振動子の他面側および前記手元側電極が、前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子に接続されている、
ようにしてある。
【０００９】
上記解決手法によれば、超音波振動子は、超音波信号発生手段からの超音波信号の入力によって振動されることになり、この超音波振動子の振動は、発振板によって共振されて、ブラシ側電極兼受振体つまりブラシ部に効果的に伝達されることになる。とりわけ、超音波振動子と発振板とブラシ側電極兼受振体とが極めて近い位置にあるので、ブラシ部を効果的に超音波振動させることができる。また、イオン電流（イオン作用を得るための電流）は、発振板を介してブラシ側電極兼受振体に確実に伝達されることになる。なお、イオン作用を得るための電流は、超音波信号発生手段によって発生されるので、別途独立してイオン電流発生手段を設ける場合に比して、コストや本体部の小型化の上でも好ましいものとなる。なお、超音波振動子を超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続するには、超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続されるマイナス側の接続コードを、直接超音波振動子に接続してもよいが、発振板に接続することもできる。
【００１０】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２〜請求項７に記載のとおりである。すなわち、
前記ブラシ側電極兼受振体に、ブラシ毛が取付けられ、
前記ブラシ部を前記取付脚部に取付けた状態で、前記ブラシ側電極兼受振体と前記超音波振動子とで前記発振板を挟む状態となるように設定されている、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、ブラシ側電極兼受振体をブラシ毛の取付部として機能させつつ、このブラシ毛の極めて近くにおいて、共振される発振板を挟んで超音波振動子とブラシ側電極兼受振体とが位置する接近構造として、超音波振動を極めて効果的にブラシ毛に伝達することができる。
【００１１】
前記取付脚部が、前記本体部内に連通された内孔を有するように構成されており、
前記超音波信号発生手段と前記超音波振動子とを接続するプラス側コードおよびマイナス側コードとが、それぞれ前記取付脚部の前記内孔を通して配設されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、各コードを、取付脚部内の内孔を有効に利用して簡単に配設することができる。
【００１２】
前記取付脚部が、前記本体部とは別体に形成されて、該本体部に一体化されており、
前記取付脚部と前記本体部とは、それぞれ、その径方向に２つ割り構造とされた分割部材同士を接合することによって構成されている、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、取付脚部および本体部がそれぞれ径方向に２つ割り構造とされているので、取付脚部および本体部共に、組み込む部品をあらかじめ一方の分割部材に組み込んだ後、他方の分割部材を一方の分割部材に対して一体化すればよく、取付脚部や本体部への部品組付性向上の上で極めて効果的となる。また、取付脚部や本体部の製造そのものも、分割構造とすることなく一挙に形成する場合に比して容易となり、そのための金型の構造も簡単となって安価に製造する上で好ましいものとなる。
【００１３】
前記ブラシ部は、その径方向に２分割された分割部材同士を接合することにより構成され、
前記ブラシ側電極兼受振体は、前記２つの分割部材のうち、ブラシ毛が設けられる側の一方の分割部材に対して一体的に設けられている、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、一方の分割部材に対してあらかじめブラシ側電極兼受振体を組み付けた後、他方の分割部材を一方の分割部材に対して一体化することができ、ブラシ部の製造を容易に行う上で好ましいものとなる。
【００１４】
前記手元側電極と前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子との間に、電流制御部が接続されている、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、電流制御部によって、流れるイオン電流の大きさを所望の大きさ範囲に設定することができる。なお、電流制御部は、イオン電流の発生そのものを行う機能までは必要ないので、イオン電流発生機能を有する場合に比して小型化かつ安価なものとなる。
【００１５】
前記超音波振動子が、前記発振板を介して前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続されている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、発振板を超音波振動子の一面側における電極として有効に機能させることができ、また超音波信号発生手段のマイナス側出力端子と接続するためのマイナス側コードの接続作業の容易化等の上でも好ましいものとなる。
【００１６】
前記目的を達成するため、本発明における超音波イオン歯ブラシの製造方法にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項８に記載のように、
請求項１に記載の超音波イオン歯ブラシを製造する方法であって、
前記本体部とは別体に形成されると共に径方向に２分割構成とされた前記取付脚部を構成するための第１取付脚部分割部材に対して、前記超音波振動子と前記発振板とを取付けると共に、該超音波振動子にプラス側コードおよびマイナス側コードが接続された状態を得る第１行程と、
前記第１行程の後に、前記取付脚部を構成するための第２取付脚部分割部材を前記第１取付脚部分割部材に対して接合して、前記各コードがそれぞれ基端部から外部に露出した状態の取付脚部を構成する第２行程と、
径方向に２分割構成とされた前記本体部を構成するための第１本体部分割部材に対して、前記超音波信号発生手段を組み込んで、該超音波信号発生手段のプラス側出力端子に前記プラス側コードを接続すると共に、該超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に前記マイナス側コードを接続した状態を得る第３行程と、
前記第３行程の後に、該本体部を構成するための第２本体部分割部材を前記第１本体部分割部材に対して接合する第４行程と、
前記第４行程の後に、前記取付脚部を前記本体部に接合する第５行程と、
を備えているようにしてある。
【００１７】
上記解決手法によれば、請求項１および請求項３に記載の超音波イオン歯ブラシの好ましい製造方法が提供される。
【００１８】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項９に記載のとおりである。すなわち、
前記本体部内には、充電池および人体に感知させるための擬似振動を与えるためのモータが組み込まれており、
前記第３行程において、第１本体部分割部材に対して、前記充電池および前記モータが組み込まれる、
ようにしてある（請求項９対応）。この場合、本体部内に装備される充電池やモータという大型部材を、第２本体部分割部材が一体化される前にあらかじめ第１本体部分割部材に組み付けるので、本体部の製造をより容易にする等の上で好ましいものとなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ブラシ部へ確実にイオン電流を供給できるようにしつつ、長期に渡ってブラシ部へ効果的に超音波振動を与えることができる。また、超音波信号発生手段によってイオン電流発生手段としての機能を兼用させて、コストや小型化等の上でも好ましいものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１、図２において、１０は本体部、２０は取付脚部、３０はブラシ部である。本体部１０と取付脚部２０とは互いに一体化されていて、本体部１０の先端部から取付脚部２０が細長く伸びている。ブラシ部３０は、本体部１０および取付脚部２０とは別体に形成されて、取付脚部２０の外周に着脱自在に嵌合されるようになっており、嵌合された取付状態が図１に示され、嵌合解除された取外し状態が図２に示される。なお、後述するように、本体部１０と取付脚部２０とは別々に組み立てられた後に、取付脚部２０の基端部を本体部１０の先端部内に挿入した状態で互いに一体化されている（例えば、接着材、加熱融着やねじ等の固定具による一体化）。
【００２１】
本体部１０は、その基端部側が閉じられた有底筒状とされて、その内部には、大別して、充電池１１，充電池１１へ間接的に充電電流を供給するための充電用コイル１２，制御基板１３、モータ１７，イオン電流制御のための電流制御基板１８が内蔵されている。モータ１７は、本体部１０を把持した使用者（人体）に対して振動を体感させるための擬似振動（超音波振動よりも周波数が十分に小さい振動）を与えるためのもので、例えばその回転軸に偏心して重りが取付けられた構成とされている。また、本体部１０には、それぞれその外部に露出するように、ＯＮ、ＯＦＦ用のスイッチ１４と、プラス側電極となる手元側電極１５と、ＬＥＤからなる作動確認用ランプ１６とが取付けられている。手元側電極１５は、本体部１０を歯磨きのために手指で把持したときに、手指に接触されるように位置設定されている。ランプ１６は、スイッチ１４がＯＮされることにより、超音波振動が発生された状態でかつイオン電流が供給される状態となっているときに点灯され、スイッチ１４がＯＦＦされることにより消灯される。
【００２２】
本体部１０（本体ケーシング）は、特に図９に示すように、合成樹脂によって形成されると共に径方向に２分割構造とされて、断面略半円弧状の第１本体部分割部材１０Ａと第２本体部分割部材１０Ｂとを互いに接着、加熱融着あるいはねじ等の固定具によって一体化されている。このような本体部１０は、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、図９に示すように、第２本体部分割部材１０Ｂに対して一体化される前の第１本体部分割部材１０Ａに対して、あらかじめ充電池１１，充電用コイル１２，制御基板１３、手元側電極１５、モータ１７，電流制御基板１８が組み込まれる。一方、第２本体部分割部材１０Ｂには、あらかじめスイッチ１４、ランプ１６が組み込まれる。この後、第１本体部分割部材１０Ａに対して第２本体部分割部材１０Ｂを一体化することにより、図１，図２に示すような本体部１０が得られる。なお、後述する取付脚部２０との一体化のための組立作業を容易にする等の観点から、制御基板１３に構成される後述する超音波信号発生手段のプラス側出力端子に対しては、第２プラス側コード４５の一端部が接続され、そのマイナス側出力端子に対しては第２マイナス側コード４６の一端部が接続され、各コード４５，４６の他端部は、取付脚部２０から伸びるコード４１，４２への接続のために、本体部１０の先端部付近に位置するようにされる。
【００２３】
ブラシ部３０の詳細が、図３，図４に示される。実施形態では、ブラシ部３０は、合成樹脂によって形成されると共に径方向の２分割された分割構造とされて、第１ブラシ部分割部材３０Ａと第２ブラシ部分割部材３０Ｂとを互いに接着あるいは加熱融着することによって構成されている。このブラシ部３０は、先端部（図３左方端部）が閉じられると共に基端部が開口された筒状に形成されて、取付脚部２０への嵌合時（取付時）には、その内孔３０ａ内に取付脚部側２０が挿入されることになる。
【００２４】
ブラシ部３０の先端部に構成されたヘッド部３０ｂには、ブラシ側電極兼受振体３１が一体化されている。このブラシ側電極兼受振体３１は、例えばステンレスやジュラルミン等の金属製とされて、その一面側が上記内孔３０ａに露出される一方、その他面側が外部に露出されている。このブラシ側電極兼受振体３１には、外部に向けて開口するように複数の取付孔３２が形成されている。また、ヘッド部３０ｂのうちブラシ側電極兼受振体３１の周囲にも、外部に向けて開口するように多数の取付孔３３が形成されている。そして、各取付孔３２，３３には、それぞれブラシ毛３４が植毛されている。上記ブラシ側電極兼受振体３１や取付孔３３，３４は、第１ブラシ部分割部材３０Ａにのみ設けられている。なお、図４には、ブラシ側電極兼受振体３１と共に、ブラシ毛３４が除去された状態での各取付孔３３，３４の配置例が示される。
【００２５】
ブラシ部３０を製造するには、まず、各ブラシ部分割部材３０Ａと３０Ｂとを一体化する前の状態において、あらかじめ、第１ブラシ部分割部材３０Ａに対して、ブラシ側電極兼受振体３１を取付ける（一体化する）と共に、その各取付孔３３，３４にブラシ毛３４を植毛した状態を得る。この後、２つのブラシ部分割部材３０Ａと３０Ｂとが一体化されて、図１，図２に示す状態のブラシ部３０が得られることになる。なお、ブラシ部３０を、３０Ａと３０Ｂとの２分割構成とすることなく一体成形することもできる。
【００２６】
図５〜図７は、本体部１０に対して一体化される前の状態での取付脚部２０が示され、特に図７にはその分解構造が示される。取付脚部２０は、合成樹脂によって形成されると共に径方向に２分割構造とされて、第１取付脚部分割部材２０Ａと第２取付脚部分割部材２０Ｂとを互いに接着材による接着、加熱融着することによって一体化されている。このような取付脚部２０は、先端部が閉じられると共に基端部が開口された筒状に形成されて、内孔２０ａを有している。そして、取付脚部２０を本体部１０に対して一体化した状態では、図１１に示すように、内孔２０ａが本体部１０内に連通されるようになっている。
【００２７】
取付脚部２０の先端部には、超音波振動子２１と発振板２２とが組み込まれている。超音波振動子２１は、既知の適宜の部材（例えば圧電セラミックス）によって構成されて、両面間に電圧を印可することによって超音波振動される。発振板２２は、ステンレスやジュラルミン等の金属製とされて、超音波振動子２１が振動されたときに共振されるもので、その一面側が外部に露出した状態で取付脚部２０に固定されている。この発振板２２の他面側、つまり内孔２０ａ側の面に対して、超音波振動子２１が導電性および誘電性を有する接着材によって一体化されている（ハンダ付けや、金属製のねじ等の固定具を用いた一体化等、一体化の手法としては適宜選択できる）。発振板２２は、超音波振動子２１を外部から覆って、超音波振動子２１を外部と遮断するようになっている（発振板２２が、取付脚部２０の外表面の一部を構成して、水分に弱い超音波振動子２１を液密に覆っている）。
【００２８】
超音波振動子２１には、第１プラス側コード４１の一端部が接続され、この第１プラス側コード４１を介して、超音波振動子２１が後述する超音波信号発生手段のプラス側出力端子に接続される。また、発振板２２には、第１マイナス側コード４２の一端部が接続されて、この第１マイナス側コード４２を介して、発振板２２が後述する超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続される。つまり、超音波振動子２１のうち発振板２２が接触される側の一面側がマイナス側電極となり、超音波振動子２１の他面側がプラス側電極とされて、発振板２２が超音波振動子２１のマイナス側電極を兼用したものとなっている。なお、マイナス側コード４２を、発振板２２を介することなく、超音波振動子２１に直接接続してもよい。
【００２９】
上述のような超音波振動子２１および発振板２２を有する取付脚部２０は、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、図７に示すように、第２ブラシ部分割部材２０Ｂに対して一体化される前の第１取付脚部分割部材２０Ａに対して、あらかじめセット体として一体化された超音波振動子２１と発振板２２とが例えば接着により一体化される。この後、第１ブラシ部分割部材２０Ａに対して第２取付脚部分割部材２０Ｂを一体化することにより、図１，図２、図５に示すような超音波振動子２１と発振板２２とが組み込まれた取付脚部２０が得られる。なお、上記各コード４１，４２は、超音波振動子２１や発振板２２を第１取付脚部分割部材２０Ａに対して組み付ける前にあらかじめ、超音波振動子２１、発振板２２に対して接続しておくのが好ましい。なお、取付脚部２０が本体部１０に一体化される前の状態では、図９，図１０に示すように、上記各コード４１，４２は、取付脚部２０の基端部側から外部に延出された状態とされる。なお、取付脚部２０は、分割部材２０Ａと２０Ｂとを接合した状態（あるいは一体成形された直後の状態）ではその先端が開口された形状とされて、この先端開口を別途シリコン等によって塞いだ構成とすることもできる。
【００３０】
図１２には、各部品の電気的接続関係が示される。この図１２において、制御基板１３には、各種機能を果たす機能部６１〜６４が構成される。６１は、充電制御部であり、充電制御部６１は、充電用コイル１２を介しての商用電源から充電池１１への充電の制御と、充電池１１からの消費電力供給の制御とを行う。６２は、超音波信号発生手段となる超音波発振器であり、この超音波発振器６２のプラス側出力端子が、超音波振動子２１に接続されると共に、手元側電極１５に接続される。
【００３１】
６４は、メインの制御部であり、メイン制御部６４は、スイッチ１４がＯＮされると、超音波信号発生手段６２を作動させ、イオン電流制御部としての電流制御基板１８を作動させ、しかもランプ１６を点灯させる。また、６３は、タイマ部であって、このタイマ部６３は、スイッチ１４がＯＮとなった後、所定時間（例えば１０分）をカウントして、所定時間がカウントされた時点で、メイン制御部６４は、各制御部６２，１８の作動を停止させると共に、ランプ１６を消灯させる（スイッチ１４がＯＦＦされたときも同じ）。勿論、上記イオン電流制御部としての電流制御基板１８は、超音波発振器６２から手元側電極１５へ流れる電流の大きさを制御する（イオン作用を得るための電流発生そのものは、超音波発振器６２を利用している）。
【００３２】
前述した第１プラス側コード４１と第２プラス側コード４５とを接続することにより、超音波発振器６２のプラス側出力端子が超音波振動子２１に接続されることになる。また、前述した第１マイナス側コード４２と第２マイナス側コード４６とを接続することにより、超音波発振器６２のマイナス側出力端子が発振板２２に接続されることになる。超音波発振器６２からの超音波周波数の駆動電流が超音波振動子２１に印可されることにより、超音波振動子２１が超音波振動され、この振動が発振板２２によって共振されることになる。
【００３３】
本体部１０に対して取付脚部２０を、電気的接続関係を含めて結合するための好ましい例について、図９を参照しつつ説明する。まず、取付脚部２０は、前述した製造方法によって製造して、その各コード４１，４２が基端部から延出された状態で準備される。また、本体部１０における第１本体部分割部材１０Ａに対して、充電池１１，充電コイル１２，制御基板１３、手元側電極１５、モータ１７，電流制御基板１８を組み込んだ状態とし、この状態で、制御基板１３（のうち超音波発振器６２）からコード４５，４６が伸びた状態とする。
【００３４】
以上の準備段階後に、まず、手順１として示すように、コード４１と４５とが接続されると共に、コード４２と４６とが接続される（超音波発振器６２に対する超音波振動子２１と発振板２２との電気的接続関係の完了）。このコード同士の接続作業は、第２本体部分割部材１０Ｂに邪魔されることなく、周囲が大きく開けた広い作業空間を利用して容易に行うことができる。
【００３５】
次いで、手順２として示すように、第２本体部分割部材１０Ｂを、第１本体部分割部材１０Ａに対して一体化する。その後、手順３として示すように、取付脚部２０の基端部を本体部１０の先端部内に挿入した状態で、取付脚部２０と本体部１０とを一体化（例えば接着材による接着や、加熱融着）する。これにより、図１２に示す電気的接続関係を満足した状態でもって、図１，図２に示す本体部１０と取付脚部２０とが一体化された状態が得られる。なお、取付脚部２０の基端部を本体部１０に所定深さ挿入したときに、凹凸嵌合により係止されてそれ以上の挿入が規制されるようになっており、これにより、取付脚部２０が本体部１０に対して所定の挿入深さ位置でもってきちんと位置決めされた状態で、本体部１０と取付脚部２０とが一体化される。また、本体部１０に対する取付脚部２０の周方向の位置決めは、図１０に示すように、取付脚部２０の基端部に形成された舌片状の突起部２０ｃが本体部１０の先端部に形成された切欠部１０ａに挿入されることによって達成される。なお、ブラシ部３０の取付脚部２０への取付けも、凹凸嵌合を利用することにより、ブラシ部３０を取付脚部２０に対して所定深さまで嵌合、挿入した状態で係止されて位置決めされる。
【００３６】
以上のような構成の超音波イオン歯ブラシの使用方法については、特許文献１に記載の場合と同様であるので、簡単に説明する。まず、使用に際しては、個人毎に用意されるブラシ部３０を取付脚部２０に嵌合させた状態とする。次いで、スイッチ１４をＯＮにし、手指が手元側電極１５に触れるようにして本体部１０を把持した状態で、ブラシ毛が歯や歯ぐきに接触するようにして、歯磨きを行えばよい。歯磨きを行っているとき、超音波振動子２１の振動が、発振板２２で共振されて、ブラシ部３０（特にブラシ側電極兼受振体３１やブラシ毛３４）に効果的に伝達されることになる。また、歯磨き中に、口腔内の唾液を介して手元側電極１５とブラシ側電極兼受振体３１との間に電流が流れて、歯垢のイオン結合が緩和、分解されることになる。
【００３７】
図１３は、超音波振動子２１と発振板２２との変形例を示すものである。本例では、発振板２２が、超音波振動子２１よりも小面積とされた第１発振板２２Ａと、超音波振動子２１よりも大面積とされた第２発振板２２Ｂとの分割構成とされている。そして、第１発振板２２Ａを超音波振動子２１と第２発振板２２Ｂとで挟むようにして、この３つの部材２１，２２Ａ、２２Ｂが一体化されている。そして、マイナス側コード４２が、超音波振動子２１に直接接続されている。本実施形態では、各コード４１，４２がそれぞれ直接超音波照射装置２１に接続されているので、発振板２２（２２Ａ）と超音波振動子２１とが剥離された場合であっても超音波振動を確実に発生させることができる（超音波振動子２１のうち第１発振板２２Ａによって被覆されない部分に対してマイナス側コード４２を接続することが可能となる）。なお、第１発振板２２Ａと第２発振板２２Ｂとを一体成形してもよい（この場合は、超音波振動子２１に対してマイナス側コード４２を接続した後に、発振板２２（２２Ａと２２Ｂとの一体成形品）を超音波振動子２１に一体化すればよい。
【００３８】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。本体部１０と取付脚部２０とを一体成形するようにしてもよく、この場合、例えば本体部１０をその長手方向での分割構造として、内部への各種部品の組込み等を行うこともできる。取付脚部２０は、その径方向に分割構造とすることなく一体成形してもよく、この場合は、例えば、取付脚部２０の先端部に開口部を形成して、この開口部を通して、あらかじめ一体化されると共にコード４１，４２が接続されている超音波振動子２１と発振板２２とのセット体を組み込むようにすることもできる。ブラシ側電極兼受振体３１を、ブラシ毛３４の取付位置とは相違する位置に設けるようにしてもよく、例えば、ブラシ部３０におけるヘッド部３０ｂの側面や背面に露出するように位置設定してもよく、この他、ヘッド部３０ｂではなくてその近傍部分（ただし口腔内に挿入される部分）に位置設定してもよい。
【００３９】
マイナス側コード４２を、直接超音波振動子２１に接続すると共に、発振板２２にも直接接続するようにしてもよい（図１３の場合は２２Ｂに接続するのが好ましい）。プラス側コードを、４１と４５との長手方向の分割構成とすることなく、第１コード４１のみによって構成してもよい（第１コード４１が製造工程において直接超音波発信器６２のプラス側端子に接続される）。同様に、マイナス側コードを、４２と４６との長手方向の分割構成とすることなく、第１コード４２のみによって構成してもよい（第１コード４２が製造工程において直接超音波発信器６２のマイナス側端子に接続される）。制御基板１３と１８とを１枚の基板にまとめて構成するようにしてもよく、あるいは全体として３以上の基板に分割した構成としてもよい。手元側電極１５に供給される電流は、直流、交流のいずれであってもよい。また、超音波発信器６２から供給される電流も直流あるいは交流のいずれであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用された歯ブラシの一例を示すもので、ブラシ部を取付脚部に取付けた状態での側面図。
【図２】図１の状態からブラシ部を取付脚部から取外した状態を示す側面図。
【図３】２分割構造とされたブラシ部の分解側面断面図。
【図４】ブラシ側電極兼受振体およびブラシ毛の取付孔の配置例を示すもので、図３の矢印Ａ方向から見た図。
【図５】取付脚部の先端部の状態を示す側面図。
【図６】取付脚部の先端部を発振板側から見た図。
【図７】取付脚部の先端部の詳細を示す側面断面図。
【図８】取付脚部にブラシ部を取付けた状態での超音波振動子と発振板とブラシ側電極兼受振体との配置関係を示す拡大側面断面図。
【図９】２分割構造とされた本体部を分解して示すと共に、本体部に対して取付脚部を一体化するまでの手順を示す側面断面図。
【図１０】取付脚部と本体部とを一体化する直前の状態を示す平面図。
【図１１】本体部と取付脚部との結合部分を示す拡大側面断面図。
【図１２】電気的な接続関係を模式的に示す回路図。
【図１３】超音波振動子部分の変形例を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１０：本体部
１０Ａ：第１本体部分割部材
１０Ｂ：第２本体部分割部材
１１：充電池
１３：制御基板
１７：モータ
１８：電流制御基板（イオン電流制御部）
２０：取付脚部
２０ａ：内孔
２１：超音波振動子
２２：発振板
３０：ブラシ部
３１：ブラシ側電極兼受振体
４１：第１プラス側コード
４２：第１マイナス側コード
４５：第２プラス側コード
４６：第２マイナス側コード
６２：超音波発振器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に超音波信号発生手段が装備されると共に、手元側電極が外部に露出された状態で装備された本体部と、
前記本体部の先端部から細長く伸び、先端部に超音波振動子と金属製の発振板とが接触状態で装備された取付脚部と、
前記取付脚部の外周に着脱自在に嵌合され、外部に露出された状態でブラシ側電極兼受振体が設けられたブラシ部と、
を備え、
前記発振板は、前記超音波振動子を覆うようにして前記取付脚部の外部に露出しており、
前記ブラシ側電極兼受振体と発振板とは、前記ブラシ部を前記取付脚部に嵌合させたときに互いに接触されるように位置設定されており、
前記超音波振動子のうち前記発振板との接触面となる一面側が、前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続され、
前記超音波振動子の他面側および前記手元側電極が、前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子に接続されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ブラシ側電極兼受振体に、ブラシ毛が取付けられ、
前記ブラシ部を前記取付脚部に取付けた状態で、前記ブラシ側電極兼受振体と前記超音波振動子とで前記発振板を挟む状態となるように設定されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記取付脚部が、前記本体部内に連通された内孔を有するように構成されており、
前記超音波信号発生手段と前記超音波振動子とを接続するプラス側コードおよびマイナス側コードとが、それぞれ前記取付脚部の前記内孔を通して配設されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項４】
請求項３において、
前記取付脚部が、前記本体部とは別体に形成されて、該本体部に一体化されており、
前記取付脚部と前記本体部とは、それぞれ、その径方向に２つ割り構造とされた分割部材同士を接合することによって構成されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記ブラシ部は、その径方向に２分割された分割部材同士を接合することにより構成され、
前記ブラシ側電極兼受振体は、前記２つの分割部材のうち、ブラシ毛が設けられる側の一方の分割部材に対して一体的に設けられている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記手元側電極と前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子との間に、電流制御部が接続されている、ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
前記超音波振動子が、前記発振板を介して前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続されている、ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項８】
請求項１に記載の超音波イオン歯ブラシを製造する方法であって、
前記本体部とは別体に形成されると共に径方向に２分割構成とされた前記取付脚部を構成するための第１取付脚部分割部材に対して、前記超音波振動子と前記発振板とを取付けると共に、該超音波振動子にプラス側コードおよびマイナス側コードが接続された状態を得る第１行程と、
前記第１行程の後に、前記取付脚部を構成するための第２取付脚部分割部材を前記第１取付脚部分割部材に対して接合して、前記各コードがそれぞれ基端部から外部に露出した状態の取付脚部を構成する第２行程と、
径方向に２分割構成とされた前記本体部を構成するための第１本体部分割部材に対して、前記超音波信号発生手段を組み込んで、該超音波信号発生手段のプラス側出力端子に前記プラス側コードを接続すると共に、該超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に前記マイナス側コードを接続した状態を得る第３行程と、
前記第３行程の後に、該本体部を構成するための第２本体部分割部材を前記第１本体部分割部材に対して接合する第４行程と、
前記第４行程の後に、前記取付脚部を前記本体部に接合する第５行程と、
を備えていることを特徴とする超音波イオン歯ブラシの製造方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記本体部内には、充電池および人体に感知させるための擬似振動を与えるためのモータが組み込まれており、
前記第３行程において、第１本体部分割部材に対して、前記充電池および前記モータが組み込まれる、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシの製造方法。
【請求項１】
内部に超音波信号発生手段が装備されると共に、手元側電極が外部に露出された状態で装備された本体部と、
前記本体部の先端部から細長く伸び、先端部に超音波振動子と金属製の発振板とが接触状態で装備された取付脚部と、
前記取付脚部の外周に着脱自在に嵌合され、外部に露出された状態でブラシ側電極兼受振体が設けられたブラシ部と、
を備え、
前記発振板は、前記超音波振動子を覆うようにして前記取付脚部の外部に露出しており、
前記ブラシ側電極兼受振体と発振板とは、前記ブラシ部を前記取付脚部に嵌合させたときに互いに接触されるように位置設定されており、
前記超音波振動子のうち前記発振板との接触面となる一面側が、前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続され、
前記超音波振動子の他面側および前記手元側電極が、前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子に接続されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ブラシ側電極兼受振体に、ブラシ毛が取付けられ、
前記ブラシ部を前記取付脚部に取付けた状態で、前記ブラシ側電極兼受振体と前記超音波振動子とで前記発振板を挟む状態となるように設定されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記取付脚部が、前記本体部内に連通された内孔を有するように構成されており、
前記超音波信号発生手段と前記超音波振動子とを接続するプラス側コードおよびマイナス側コードとが、それぞれ前記取付脚部の前記内孔を通して配設されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項４】
請求項３において、
前記取付脚部が、前記本体部とは別体に形成されて、該本体部に一体化されており、
前記取付脚部と前記本体部とは、それぞれ、その径方向に２つ割り構造とされた分割部材同士を接合することによって構成されている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記ブラシ部は、その径方向に２分割された分割部材同士を接合することにより構成され、
前記ブラシ側電極兼受振体は、前記２つの分割部材のうち、ブラシ毛が設けられる側の一方の分割部材に対して一体的に設けられている、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記手元側電極と前記超音波信号発生手段のプラス側出力端子との間に、電流制御部が接続されている、ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
前記超音波振動子が、前記発振板を介して前記超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に接続されている、ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシ。
【請求項８】
請求項１に記載の超音波イオン歯ブラシを製造する方法であって、
前記本体部とは別体に形成されると共に径方向に２分割構成とされた前記取付脚部を構成するための第１取付脚部分割部材に対して、前記超音波振動子と前記発振板とを取付けると共に、該超音波振動子にプラス側コードおよびマイナス側コードが接続された状態を得る第１行程と、
前記第１行程の後に、前記取付脚部を構成するための第２取付脚部分割部材を前記第１取付脚部分割部材に対して接合して、前記各コードがそれぞれ基端部から外部に露出した状態の取付脚部を構成する第２行程と、
径方向に２分割構成とされた前記本体部を構成するための第１本体部分割部材に対して、前記超音波信号発生手段を組み込んで、該超音波信号発生手段のプラス側出力端子に前記プラス側コードを接続すると共に、該超音波信号発生手段のマイナス側出力端子に前記マイナス側コードを接続した状態を得る第３行程と、
前記第３行程の後に、該本体部を構成するための第２本体部分割部材を前記第１本体部分割部材に対して接合する第４行程と、
前記第４行程の後に、前記取付脚部を前記本体部に接合する第５行程と、
を備えていることを特徴とする超音波イオン歯ブラシの製造方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記本体部内には、充電池および人体に感知させるための擬似振動を与えるためのモータが組み込まれており、
前記第３行程において、第１本体部分割部材に対して、前記充電池および前記モータが組み込まれる、
ことを特徴とする超音波イオン歯ブラシの製造方法。
【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２００９−４２２（Ｐ２００９−４２２Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６６３０４（Ｐ２００７−１６６３０４）
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（３９９０４４３７７）株式会社 マリーヌ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（３９９０４４３７７）株式会社 マリーヌ (3)
【Ｆターム（参考）】
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