JP2022083301A - 歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】口腔内全体の歯垢除去を効果的に行って清掃性を向上させる。【解決手段】ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛１０からなる毛束が固定された歯ブラシであって、前記ブラシ毛１０は、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部２１を有し、前記テーパー部２１は、前記ブラシ毛１０の先端から１．０ｍｍの位置における径方向断面の幅Ｌ３が、前記ブラシ毛１０を形成するフィラメントの径方向の幅Ｌ５の２５%以上５５％以下であり、前記ブラシ毛１０の先端から２．０ｍｍの位置における径方向断面の幅Ｌ４が、前記ブラシ毛１０を形成するフィラメントの径方向の幅Ｌ５の５０％以上９０％以下であり、前記テーパー部２１の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、歯ブラシ及び歯ブラシの製造方法に関する。

歯ブラシは、歯及び歯茎の表面の清掃、歯間及び歯頸の清掃等をその主たる目的としている。そのため、従来から、前歯、奥歯等の歯の種類や、歯間、歯面、歯頸等の歯の部位に応じた適切な清掃を効率良く行って、歯垢を効果的に除去できるように、ブラシ毛の材質、先端形状、太さ等や、毛束の配置、構成本数等に様々な工夫がなされている。例えば、ブラシ毛の先端部に、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部を形成し、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へブラシ毛を入り易くして、清掃性を向上させたものが知られている。特許文献１には、フィラメントの先端を化学処理することにより先端部にテーパー部を形成して、ブラシ毛の歯間等への隙間進入性を向上させることによって清掃性を向上させた歯ブラシが記載されている。

特開２００４－３１３３６５号公報

しかし、テーパー部を形成することによって歯間や歯肉辺縁部等へのブラシ毛の到達性は向上するものの、ブラシ毛の剛性が低下することによって毛腰が弱くなってしまう場合がある。その結果、歯面に対する清掃性が低下してしまうだけでなく、歯間や歯頸等に対する清掃性の点でも満足できるものではなかった。

上記の課題を解決するため、本発明の歯ブラシは、ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシであって、前記ブラシ毛は、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部を有し、前記テーパー部は、前記ブラシ毛の先端から１．０ｍｍの位置における径方向断面の幅が、前記ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の２５%以上５５％以下であり、前記ブラシ毛の先端から２．０ｍｍの位置における径方向断面の幅が、前記ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の５０％以上９０％以下であり、前記テーパー部の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されている。

上記の構成によれば、ブラシ毛の先端にテーパー部が形成されているため、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へもブラシ毛が到達し易い。また、テーパー部の表面に微細凹凸部が形成されているため、微細凹凸部が歯垢を絡め捕るとともに掻き出すように作用し、歯垢を効率的に除去することができる。歯間や歯肉辺縁部だけでなく、歯面や歯頸等に対する清掃性も向上する。

上記の構成において、前記テーパー部の表面は、前記ブラシ毛の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値が０．４μｍ以上０．９μｍ以下であることが好ましい。

上記の構成において、前記テーパー部の表面は、前記ブラシ毛の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値が０．５μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、テーパー部の表面に形成された微細凹凸部によりテーパー部の表面がざらざらした状態になっており、これにより口腔内の歯垢を効果的に除去することができる。

上記の課題を解決するため、本発明の歯ブラシの製造方法は、ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシの製造方法であって、フィラメントを化学処理してその先端に、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部を有する前記ブラシ毛を形成する化学処理工程と、前記ブラシ毛を複数本束ねてなる毛束を、複数の前記植毛孔のそれぞれに固定する植毛工程と、固定された前記毛束の表面を機械的に粗面化処理する粗面化処理工程を備えている。

上記の構成によれば、ブラシ毛の先端部に、化学処理によるテーパー部を形成し、粗面化処理工程によりテーパー部の表面をざらざらした状態にすることができる。そのため、テーパー形状に基づく良好な隙間進入性と、テーパー部の表面状態に基づく良好な歯垢除去性を備えた歯ブラシを製造することができる。

本発明の歯ブラシ及びその製造方法によれば、口腔内全体の歯垢除去を効果的に行って清掃性に優れた歯ブラシが得られる。

本実施形態の歯ブラシのヘッド部の模式図であり、（ａ）は、ヘッド部の側面図、（ｂ）はヘッド部の上面図。 （ａ）は、ブラシ毛の部分拡大図、（ｂ）はブラシ毛のテーパー部の部分拡大図。 清掃性の評価試験１の結果について示す図。 （ａ）、（ｂ）は、清掃性の評価試験２の結果の画像について示す図。

以下、本発明の歯ブラシを具体化した一実施形態について説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、歯ブラシ１のヘッド部２の植毛面２ａには、複数の植毛孔３が形成されている。植毛孔３の数、形状、配置は任意に選択可能である。本実施形態の歯ブラシ１では、４１個の植毛孔３が形成されている。

図１（ａ）に示すように、各植毛孔３には、複数本のブラシ毛１０からなる毛束４が固定されている。一つの毛束４を構成するブラシ毛１０の本数は特に限定されない。例えば、１０～２０本程度とすることができる。また、毛束４の固定方法としては、例えば、複数本のブラシ毛１０を二つ折りにして金属製の平線とともに植毛孔３内に挿入する方法が挙げられる。

図１（ａ）に示すように、各植毛孔３に固定された毛束４の先端は、ヘッド部２を側面視したとき、ヘッド部２の植毛面２ａに対して略平行となっている。毛束４の植毛面２ａからの突出長Ｈ１は、約８．０ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下であることが好ましく、約９．０ｍｍ以上１３．０ｍｍ以下であることがより好ましい。

ブラシ毛１０を構成するフィラメントの材質は特に限定されず、従来公知の合成樹脂材料のものを使用することができる。合成樹脂材料としては、例えば、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン等のポリオレフィン、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等を挙げることができる。合成樹脂材料は単独で使用しても２種以上を混合して使用してもよい。

ブラシ毛１０を構成するフィラメントの硬さは適宜設定することができる。各植毛孔３でブラシ毛１０の硬さを一定にしてもよく、一部の植毛孔３でブラシ毛１０の硬さを変えるようにしてもよい。例えば、図１（ｂ）に黒丸の植毛孔３で示すように、ヘッド部２の外縁部に普通の硬さのブラシ毛１０を使用し、図１（ｂ）に白丸の植毛孔３で示すように、ヘッド部２の中央部に硬めのブラシ毛１０を使用することが挙げられる。

ブラシ毛１０を構成するフィラメントの径方向の断面形状は適宜設定することができる。径方向の断面形状は、円形、半円形、楕円形や、三角形、四角形等の多角形であってもよい。或いは、不定形等の異形であってもよい。また、フィラメントが軸方向に真っすぐ延びるものであってもよく、軸方向に捩ったようなスパイラル毛であってもよい。さらに、すべての植毛孔３に固定された毛束４を同じ断面形状のフィラメントで構成してもよく、異なる断面形状のフィラメントを混在させてもよい。植毛孔３でフィラメントの断面形状を異ならせてもよい。

次に、植毛孔３に固定された毛束４を構成するブラシ毛１０の先端部形状について、その作用とともに説明する。
図２（ａ）に示すように、ブラシ毛１０の先端部には、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状のテーパー部２１が形成されている。テーパー部２１の軸方向の長さＨ２は、概ね１．０ｍｍ～５．０ｍｍ程度であることが好ましく、２．０ｍｍ～４．０ｍｍ程度であることがより好ましい。テーパー部２１がこの範囲に形成されていると、歯間や歯肉辺縁部等へのブラシ毛１０の到達性が良好であり、これらの部分に対する歯垢除去性が向上する。なお、「テーパー部２１の軸方向の長さＨ２」とは、後に説明する「フィラメントの径方向の幅Ｌ５」の８０％の地点から、ブラシ毛１０の先端までの距離を言うものとする。つまり、「テーパー部２１」とは、フィラメントの先端から、フィラメントの径方向の幅Ｌ５が８０％となる地点までの範囲の部分を言うものとする。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、テーパー部２１におけるブラシ毛１０の先端から０．１ｍｍの部分での径方向の幅Ｌ１は、ブラシ毛１０の基端部での径方向の幅Ｌ５の３％以上１５％以下の範囲であることが好ましく、４％以上１１％以下の範囲であることがより好ましい。テーパー部２１におけるブラシ毛１０の先端から０．５ｍｍの部分での径方向の幅Ｌ２は、ブラシ毛１０の基端部での径方向の幅Ｌ５の１４％以上３３％以下の範囲であることが好ましく、１８％以上２７％以下の範囲であることがより好ましい。テーパー部２１におけるブラシ毛１０の先端から１．０ｍｍの部分での径方向の幅Ｌ３は、ブラシ毛１０の基端部での径方向の幅Ｌ５の２５％以上５５％以下の範囲であることが好ましく、３０％以上４６％以下の範囲であることがより好ましい。テーパー部２１におけるブラシ毛１０の先端から２．０ｍｍの部分での径方向の幅Ｌ４は、ブラシ毛１０の基端部での径方向の幅Ｌ５の５０％以上９０％以下の範囲であることが好ましく、５７％以上８０％以下の範囲であることがより好ましい。

なお、径方向の幅とは、「ブラシ毛１０の径方向断面においてその中心を通る線分の長さ」を言うものとする。例えば、径方向の断面形状が円形の場合、径方向の幅は直径に相当し、径方向の断面形状が四角形の場合、径方向の幅は対角線に相当することになる。また、ブラシ毛１０の基端部での径方向の幅Ｌ５とは、ブラシ毛１０を構成するフィラメントの径方向の幅に等しい。

テーパー部２１の表面には、図示しない微細凹凸部が形成されている。微細凹凸部は、テーパー部２１の表面を砥石が取り付けられたグラインダー等を使用して機械的に粗面化処理することにより形成されている。

微細凹凸部はテーパー部２１の先端から形成されている。微細凹凸部は、テーパー部２１の全長に亘って形成されていてもよいが、必ずしも、テーパー部２１の全長に亘って形成されていなくてもよい。微細凹凸部は、後に説明する粗面化処理工程で形成されるものであり、粗面化処理工程でのグラインド深さによって、その形成範囲が調整される。微細凹凸部は、テーパー部２１の先端から概ね７．０ｍｍまでの範囲に形成されていればよく、こうした範囲に形成されていることが効率的な歯垢除去の観点からは好ましい。

微細凹凸部が形成されていることにより、テーパー部２１の表面の線粗さＲａがフィラメントの表面の線粗さＲａより大きくなる。ここで、テーパー部２１の表面の線粗さＲａは、粗面化処理されたブラシ毛１０の表面の所定領域をレーザー顕微鏡により測定することにより算術線粗さＲａとして得ることができる。そして、得られた算術線粗さＲａの測定値から、最大値、最小値を得るとともに、平均値を算出する。

テーパー部２１の表面の線粗さＲａの平均値は、ブラシ毛１０の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲では、０．４μｍ以上０．９μｍ以下であることが好ましく、０．６μｍ以上０．７μｍ以下であることがより好ましい。また、ブラシ毛１０の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲では、０．５μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましく、０．７μｍ以上０．８μｍ以下であることがより好ましい。テーパー部２１の表面に、線粗さＲａがこの範囲となるように微細凹凸部が形成されていることにより、口腔内に残存した歯垢が効率的に掻き出されてテーパー部２１の表面に絡め捕られるような状態となり、歯垢除去性が向上する。

次に、歯ブラシ１の製造方法について説明する。
歯ブラシ１の製造方法は、フィラメントを化学処理してブラシ毛１０を形成する化学処理工程、複数本のブラシ毛１０からなる毛束４を植毛孔３に固定する植毛工程、毛束４の先端部に粗面化治具による処理を行う粗面化処理工程を備えている。

化学処理工程では、フィラメントの先端を化学処理して、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなる先鋭形状のテーパー部２１を形成する。化学処理は従来周知の方法で行うことができ、処理時間、処理温度等は適宜調整することができる。化学処理により、幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が上記範囲となるような、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部２１を有するブラシ毛１０が形成される。

植毛工程では、ブラシ毛１０を複数本束ねて毛束４を形成し、各毛束４をヘッド部２の植毛面２ａに形成された植毛孔３に固定する。毛束４の固定方法は、従来周知の方法で行うことができる。例えば、複数本のブラシ毛１０を二つ折りにして金属製の平線とともに植毛孔３内に挿入する方法が挙げられる。

続いて、毛束４が固定された歯ブラシ１を、粗面化治具の近傍に固定して毛束４のブラシ毛１０の先端部に粗面化治具による粗面化処理を行う。粗面化治具としては、例えばディスク状の砥石が取り付けられたグラインダーが挙げられる。グラインダーを回転させることにより、毛束４のブラシ毛１０の先端部が物理的に粗面化処理されて、テーパー部２１の表面に微細凹凸部が形成される。

粗面化処理では、ブラシ毛１０の先端から所定程度の深さまで、テーパー部２１の表面に砥石が当たるようにして行う。ブラシ毛１０の先端からの砥石が当たる深さ、すなわち砥石によるグラインド深さは、適宜調整することができる。なお、砥石を当てる設定上の深さとグラインド深さとは必ずしも一致しない。また、砥石を当てる設定上の深さが一定であっても、各ブラシ毛１０でのグラインド深さが、例えば±０．５ｍｍ程度変動する場合がある。これは、粗面化処理中にブラシ毛１０の先端がしなることによる。ブラシ毛１０のしなり方は、ブラシ毛１０を構成するフィラメントの材質や径方向の幅Ｌ５等によっても異なる。

このように、各工程を経て歯ブラシ１が得られる。
次に、本実施形態の歯ブラシ１の効果について述べる。
（１）本実施形態の歯ブラシ１は、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部２１を有するブラシ毛１０が植毛されている。テーパー部２１は、ブラシ毛１０の先端から１．０ｍｍの位置における径方向断面の幅Ｌ３が、フィラメントの径方向の幅Ｌ５の２５%以上５５％以下であり、ブラシ毛１０の先端から２．０ｍｍの位置における径方向断面の幅Ｌ４が、フィラメントの径方向の幅Ｌ５の５０％以上９０％以下である。そして、テーパー部２１の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されている。

そのため、歯間や歯肉辺縁部等のブラシ毛が到達しにくい部位へもブラシ毛が到達し易いだけでなく、微細凹凸部が歯垢を絡め捕って掻き出すように作用し、歯垢を効率的に除去することができる。歯間や歯肉辺縁部だけでなく、歯面や歯頸等に対する清掃性も向上する。

（２）テーパー部２１は、ブラシ毛１０の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲の表面での線粗さＲａの平均値が０．４μｍ以上０．９μｍ以下であり、ブラシ毛の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲の表面での線粗さＲａの平均値が０．５μｍ以上１．０μｍ以下である。

そのため、微細凹凸部による歯垢を絡め捕ったり掻き出したりする効果が良好である。
（３）本実施形態の歯ブラシ１は、フィラメントの先端を化学処理してテーパー部２１を形成する化学処理工程と、植毛孔３に固定された毛束４のブラシ毛１０の表面を機械的に粗面化処理する粗面化処理工程を経て製造される。

そのため、ブラシ毛１０の先端部に、化学処理による鋭利な形状のテーパー部２１を形成することができ、隙間進入性に優れたブラシ毛１０とすることができる。また、粗面化処理工程によりテーパー部２１の表面をざらざらした状態にすることができ、歯垢の絡め捕りや掻き出しが良好なブラシ毛１０とすることができる。テーパー形状に基づく良好な隙間進入性と、テーパー部２１の表面状態に基づく良好な歯垢除去性を備えた歯ブラシ１を製造することができる。

上記実施形態は、以下のように変更することができる。なお、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて適用することができる。
・上記実施形態では、すべての植毛孔３に固定された毛束４の先端が、植毛面２ａに対して略平行となっている歯ブラシ１として説明したが、毛束４の先端形状はこれに限定されない。短手方向に連設される複数の植毛孔３に固定された毛束４の列を毛束列としたとき、長手方向に隣り合う毛束列で、先端が全体で山形状をなす山切り部を形成するようにしてもよい。例えば、ヘッド部２の先端側から２、３列目に形成された植毛孔３に固定された毛束４で、２．３列目の毛束４が対向する位置を頂部とする山形状に形成することで山切り部を形成するようにしてもよい。山切り部を形成することで、歯間や歯肉辺縁部等への隙間進入性を向上させることができる。

・図２では、テーパー部２１が、フィラメントの中心軸線に対して対称である形状として示しているが、テーパー部２１の形状はこれに限定されない。例えば、フィラメントの中心軸線に対して非対称であり、テーパー部２１の先端がフィラメントの中心軸線からずれた位置にあってもよい。すなわち、フィラメントを上から見下ろすようにしたときに、山の頂点が中心でなくてもよい。より具体的には、テーパー部２１におけるブラシ毛１０の径方向の幅Ｌ３がフィラメントの径方向の幅Ｌ５の２５%以上５５％以下であり、径方向の幅Ｌ４がフィラメントの径方向の幅Ｌ５の５０％以上９０％以下であれば、中心軸線に対して対称のものも非対称のものも含まれる。

・微細凹凸部は、ブラシ毛１０の先端部で、ブラシ毛１０の軸方向に対して対称となる位置に形成されていなくてもよく、非対称となる位置に形成されていてもよい。
・毛束４を形成するすべてのブラシ毛１０の先端部に、上記形状のテーパー部２１が形成されていなくてもよい。幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の数値が、上記範囲から外れるテーパー部２１を有するブラシ毛１０が混在していてもよい。また、テーパー部２１を有するブラシ毛１０だけでなく、先端部がテーパー部２１以外の他の形状のブラシ毛１０が混在していてもよい。

・粗面化処理は、砥石が取り付けられたグラインダーによるものでなくてもよい。機械的処理によりブラシ毛１０の表面をざらざらした状態にすることができるものであればよい。

本発明の歯ブラシについて、以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明する。なお、本発明は、実施例欄記載の構成に限定されるものではない。
＜テーパー部２１の形状の特定＞
ブラシ毛１０の形状、硬さの異なる複数の試作品を作成して、テーパー部２１の形状、寸法を特定した。

（試作品１）
図１（ｂ）に示す形状のヘッド部２の植毛面２ａに形成された植毛孔３に、ポリブチレンテレフタレート製で径方向の断面形状が円形のブラシ毛１０からなる毛束を二つ折りにして挿入し、平線を嵌め込んで固定した。ブラシ毛１０としては、幅（直径）０．１７０ｍｍのものに対して、先端に化学処理を施すことによりテーパー部２１が形成されたものを使用した。各植毛孔３でのブラシ毛１０の充填本数は２０～２９本とした。ブラシ毛１０の植毛面２ａからの突出長Ｈ１は約１１．０ｍｍとした。

その後、ブラシ毛１０の先端にグラインダーに取り付けられた砥石を当てて、テーパー部２１の表面に機械的な粗面化処理を行って微細凹凸部を形成した。グラインド深さは、毛束の先端から約２．９ｍｍの深さとした。このようにして作成した歯ブラシ１を試作品１とした。

（試作品２）
グラインド深さを、毛束の先端から約４．６ｍｍの深さとしたこと以外は試作品１と同様に作成した。

（試作品３）
ブラシ毛１０に対して粗面化処理を行わなかったこと以外は試作品１と同様に作成した。

（試作品４）
ブラシ毛１０として、幅（直径）０．１５０ｍｍで充填本数が２６～３６本のものに対して、先端に化学処理を施すことによりテーパー部２１が形成されたものを使用したこと、ブラシ毛１０に対して粗面化処理を行わなかったこと以外は試作品１と同様に作成した。

（試作品５）
ブラシ毛１０として、幅（直径）０．１８０ｍｍで充填本数が１８～２６本のものに対して、先端に化学処理を施すことによりテーパー部２１が形成されたものを使用したこと、ブラシ毛１０に対して粗面化処理を行わなかったこと以外は試作品１と同様に作成した。

（テーパー部２１の寸法測定）
試作品１、３～５について、テーパー部２１の寸法を測定した。寸法測定には、マイクロスコープ（商品名ＶＨＸ－６０００、株式会社キーエンス製）を使用して、それぞれの試作品で約３０回行った。寸法測定は、テーパー部２１の先端から１．０ｍｍ、２．０ｍｍのそれぞれの位置でのブラシ毛１０の径方向の幅（直径）Ｌ３、Ｌ４を測定した。各試作品での測定値の最大値、最小値、平均値、及び標準偏差（ＳＤ）を、ブラシ毛１０を形成するフィラメントの径方向の幅（直径）Ｌ５に対する割合（％）として算出した。その結果を表１に示した。

表１の試作品１、３の結果より、グラインダーに取り付けられた砥石による粗面化処理の有無に関わらず、テーパー部２１の形状は同等であった。具体的には、テーパー部２１に粗面化処理を施した試作品１、粗面化処理を施していない試作品３のいずれにおいても、テーパー部２１の先端から１．０ｍｍの位置での直径は、フィラメントの直径の２５％以上５５％以下であった。また、テーパー部２１の先端から２．０ｍｍの位置での直径は、フィラメントの直径の５０％以上９０％以下であった。さらに、粗面化処理の有無に関わらず、テーパー部２１の先端から１．０ｍｍの位置での直径の平均値は、フィラメントの直径の３７．０～３９．０％であり、テーパー部２１の先端から２．０ｍｍの位置での直径の平均値は、フィラメントの直径の６３．０～６９．０％であった。

フィラメントの直径が異なる試作品４、５でも、テーパー部２１の形状は試作品１、３と同等であった。また、試作品１、３の結果より、粗面化処理によりテーパー部２１の形状が同等であることから、フィラメントの直径が異なるブラシ毛１０に対して粗面化処理を施した試作品４、５についても、テーパー部２１の形状は粗面化処理の有無に関わらず同等であると言える。

（テーパー部２１の線粗さＲａの測定）
粗面化処理を行うことにより微細凹凸部が形成されたテーパー部２１では、その表面がどの程度ざらざらになっているかを検討するために、試作品１～３について、テーパー部２１の線粗さＲａを測定した。試作品１～３のそれぞれについて、ヘッド部２の植毛孔３に植設されたブラシ毛１０を無作為に５本ずつ抜き取った。各ブラシ毛１０は、先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲、２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲における算術線粗さＲａを、レーザー顕微鏡により測定した。それぞれの領域における算術線粗さＲａの測定値から、最大値及び最小値を得るとともに、平均値及び標準偏差（ＳＤ）を算出した。その結果を表２に示した。

表２の試作品１、２の結果より、グラインド深さに関わらず、テーパー部２１の表面の線粗さＲａは概ね同等であった。具体的には、グラインド深さが約２．９ｍｍである試作品１、グラインド深さが約４．６ｍｍである試作品２のいずれにおいても、テーパー部２１の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値は０．６μｍ以上０．７μｍ以下であった。また、試作品１、２のいずれにおいても、テーパー部２１の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値は０．７μｍ以上０．８μｍ以下であった。これはグラインダーによる粗面化処理を行っていない試作品３では、テーパー部２１の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値が０．１８３μｍであり、テーパー部２１の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値が０．２４７μｍであったのに比べて、高い値であった。

なお、結果は示していないが、他にも粗面化処理を行った３本の試作品の歯ブラシ１から５本ずつブラシ毛１０を抜き取って測定した。その結果、いずれの試作品でもテーパー部２１の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値は、概ね０．４μｍ以上０．９μｍ以下であった。また、テーパー部２１の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値は、概ね０．５μｍ以上１．０μｍ以下であった。

＜清掃性の評価＞
次に、ブラシ毛１０のテーパー部２１に粗面化処理を行って微細凹凸部が形成された実施例の歯ブラシ１と、粗面化処理を行っていない比較例の歯ブラシ１とによる清掃性の評価を行った。

（実施例１）
図１（ｂ）に示す形状のヘッド部２の植毛面２ａに形成された４１穴の植毛孔３のそれぞれに、ポリブチレンテレフタレート製で径方向の断面形状が円形のブラシ毛１０からなる毛束を二つ折りにして挿入し、平線を嵌め込んで固定した。ヘッド部の短手方向の幅は１５．２ｍｍ、植毛面積は２．１０ｃｍ^２である。ブラシ毛１０としては、幅（直径）０．１７８ｍｍのものに対して、先端に化学処理を施すことによりテーパー部２１が形成されたものを使用した。フィラメントの化学処理は、試作品１～６のものと同様の条件で行った。各植毛孔３でのブラシ毛１０の充填本数は１８～２５本とした。ブラシ毛１０の植毛面２ａからの突出長Ｈ１は約１１．０ｍｍとした。

その後、ブラシ毛１０の先端にグラインダーを当てて、テーパー部２１の表面に機械的な粗面化処理を行って微細凹凸部を形成した。グラインド深さは、毛束の先端から約２．５ｍｍの深さとした。このようにして作成した歯ブラシ１を実施例１とした。

（比較例１）
ブラシ毛１０の先端にグラインダーを当てず、テーパー部２１の表面に機械的な粗面化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に作成した。このようにして作成した歯ブラシ１を比較例１とした。

（清掃性の評価試験１）
実施例１、比較例１の歯ブラシ１について、清掃性の評価試験１を行った。清掃性の評価試験１は、顎模型に人工プラークを塗布したものを用意し、ロボットに実施例１、比較例１の歯ブラシ１を持たせた状態で、顎模型（上顎）♯２６～♯２３の頬側を一歯あたり２秒間、ブラッシング圧平均２００ｇ、ストローク２０ｍｍ、スピード１５０ｒｐｍ相当でブラッシングさせることで行った。ブラッシング後、歯面全体、歯間のそれぞれにおける人工プラークの除去割合（％）を算出した。その結果を表３、図３に示した。

表３及び図３より、テーパー部２１の表面に機械的な粗面化処理を行って微細凹凸部を形成した実施例１の歯ブラシ１では、粗面化処理を行っていない比較例１の歯ブラシ１より、歯面、歯間でともに、清掃性が向上していた。実施例１の歯ブラシ１は比較例１の歯ブラシ１に比べて、歯面での清掃性は３０％以上向上しており、歯間での清掃性は４０％近く向上していた。テーパー部２１の形状が同等でありながら、テーパー部２１の表面に微細凹凸部が形成されていることにより、歯垢の除去性能が顕著に向上することがわかった。

（清掃性の評価試験２）
実施例１、比較例１の歯ブラシ１のブラシ毛１０について、清掃性の評価試験２を行った。清掃性の評価試験２は、粗面化処理されたテーパー部２１によりどの程度の歯垢を絡め捕る効果があるかについて検証した。ラップ上に咬合チェック用スプレー・オクルード（パスカル社、ＵＳＡ）の着色粉末を塗布し、実施例１、比較例１の歯ブラシ１をオクルード上で、５ｃｍ間隔で往復させた。往復後の歯ブラシ１の毛先をマイクロスコープ（商品名ＶＨＸ－６０００、株式会社キーエンス製）にて撮影し、Photoshop（登録商標）にて色調解析を行った。色調解析は、撮影した画像をPhotoshop（登録商標）で二値化し、オクルード付着率（％）を算出した。その結果を表４、図４に示した。

表４の結果より、テーパー部２１の表面に微細凹凸部が形成されて線粗さＲａが大きくなっている実施例１の歯ブラシ１のブラシ毛１０では、微細凹凸部が形成されていない比較例１の歯ブラシ１のブラシ毛１０に対して、オクルード付着率が２倍以上に上昇していた。図４（ａ）の画像では、テーパー部２１において粗面化処理された部分の長さ方向全体に亘ってオクルードが付着していることが観察された。これに対して、図４（ｂ）の画像では、オクルードは、ブラシ毛１０の先端のみに付着しているに過ぎなかった。これにより、テーパー部２１が粗面化処理されていることにより、口腔内に残存した歯垢が効率的に掻き出されるとともに、テーパー部２１の表面に絡め捕られるような状態となることがわかった。

Ｈ１…突出長
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５…幅
１…歯ブラシ
２…ヘッド部
２ａ…植毛面
３…植毛孔
４…毛束
１０…ブラシ毛
２１…テーパー部

Claims (4)

1. ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシであって、
   前記ブラシ毛は、先端に向かって径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部を有し、
   前記テーパー部は、前記ブラシ毛の先端から１．０ｍｍの位置における径方向断面の幅が、前記ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の２５%以上５５％以下であり、前記ブラシ毛の先端から２．０ｍｍの位置における径方向断面の幅が、前記ブラシ毛を形成するフィラメントの径方向の幅の５０％以上９０％以下であり、
   前記テーパー部の表面には機械的な粗面化処理による微細凹凸部が形成されていることを特徴とする歯ブラシ。
2. 前記テーパー部の表面は、前記ブラシ毛の先端から１．０ｍｍ～１．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値が０．４μｍ以上０．９μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
3. 前記テーパー部の表面は、前記ブラシ毛の先端から２．０ｍｍ～２．１ｍｍの範囲での線粗さＲａの平均値が０．５μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯ブラシ。
4. ヘッド部の植毛面に形成された複数の植毛孔のそれぞれに複数本のブラシ毛からなる毛束が固定された歯ブラシの製造方法であって、
   フィラメントを化学処理してその先端に、先端ほど径方向の幅が徐々に小さくなるテーパー部を有する前記ブラシ毛を形成する化学処理工程と、
   前記ブラシ毛を複数本束ねてなる毛束を、複数の前記植毛孔のそれぞれに固定する植毛工程と、
   固定された前記毛束の表面を機械的に粗面化処理する粗面化処理工程を備えていることを特徴とする歯ブラシの製造方法。

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