JP2005348799A - 光歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】光照射により齲蝕、歯槽膿漏、歯臭などを予防することができる光歯ブラシの提供。
【解決手段】 光源からの光を植毛部に誘導するための光透過性部材を本体内部に収納してなる光歯ブラシであって、当該光透過性部材の先端部における植毛部側が粗造面を形成していることを特徴とする光歯ブラシ。好ましい態様において、光透過性部材は光ファイバーが使用され、その先端部は、光が反射して植毛部に通じるように鋭角に成形される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光透過性部材の先端部の一面が粗造にされた光透過性部材を備えた歯ブラシに関する。

歯磨きは、一般には歯磨粉を歯ブラシに塗布して歯を磨き、歯牙に付着した歯石等を取り除くことにより行われており、これにより齲蝕（う蝕）及び歯周病を予防することができる。このようなう蝕や歯周病を予防するために、従来、歯牙及び歯肉表面に可視波長帯のレーザ光を照射する光歯ブラシ装置（第2615505号特許：特許文献１）、あるいは入射輻射線を歯表面に向けて照射するための歯ブラシなどが考案されている（特表2002-522102号公報：特許文献２）。

光の応用は二酸化チタンの光触媒作用に代表される抗菌性に着目し、レーザーは細胞・組織の活性を向上させることから、歯科領域に於いてもDNAレベルで研究が進められ、歯周疾患などに対する臨床的効果が認められている。従って、光の歯科領域への応用は今後も期待されると考えられる。

しかし、う蝕予防や歯周病予防をより効果的にするためには、光を効率的に歯に照射するための工夫が必要となる。
第2615505号特許 特表2002-522102号公報

本発明はう蝕等を予防するための光歯ブラシを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため鋭意検討を行なった結果、光透過性部材の先端部のうち植毛部側の一面を粗造に加工することにより、光を歯ブラシの植毛側に反射させる歯ブラシを作製し、照射光を効率的に歯に到達させることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、光源からの光を植毛部に誘導するための光透過性部材を本体内部に収納してなる光歯ブラシであって、当該光透過性部材の先端部における植毛部側が粗造面を形成していることを特徴とする光歯ブラシである。

光透過性部材の先端部は、光が反射して植毛部に通じるように鋭角に成形されていることが好ましい。光源としては、例えばレーザー光、赤外光又は紫外光の光源が挙げられる。

また、本発明は、光透過性部材の粗造部と植毛部との間に空隙が設けられていることを特徴とする。光透過性部材としては、例えば光ファイバーが挙げられる。

本発明において、本体は、その把持部とハブラシヘッド部に分離され、脱着可能となる構成としてもよい。

本発明の光歯ブラシは、本体の把持部内に光源を収納させることも、本体外に収納することもできる。

さらに、本発明は、光源からの光を植毛部に誘導するための光透過性部材を備え、当該光透過性部材の先端部における植毛部側が粗造面を形成していることを特徴とする光歯ブラシヘッドである。

本発明の光歯ブラシヘッドにおいて、光透過性部材の先端部は、反射により光が屈折して植毛部に通じるように鋭角に成形されていることを特徴とし、また、光透過性部材の粗造面と植毛部との間に空隙を設けてもよい。光透過性部材としては、光ファイバーが挙げられる。

本発明の歯ブラシは、植毛部側の面を粗造にした光透過性材料を歯ブラシ本体内に設置し、光源からの光を、光透過性部材を通して歯又は歯肉に照射することにより、口腔内の除菌又は抗菌、初期齲蝕の積極的な再石灰化、齲蝕予防、歯の漂白、あるいは歯肉の活性化など、総合的な歯科ケアーをすることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は、歯ブラシ本体の把持部内に設置した光源又は外部の光源からの光を、光透過性部材を通して導入し、当該材料の先端部を粗造にした面で乱反射を生じさせて光を直角方向（植毛部方向）に誘導し、植毛又はその間から歯を照射する機構を有することを特徴とする光歯ブラシに関する。

本発明は、以下の(1)〜(3)の通り、光透過性部材の先端部の形状、及び当該材料の歯ブラシヘッド内の配置に特徴を有する。

(1)光透過性部材の先端部の一面（植毛面側）を粗造にし、その面で乱反射を生じさせて光を入射方向から植毛面側方向に誘導する。粗造操作は、単に光透過性部材の表面を削るか、あるいはやすりでこする程度でよく、操作が極めて簡便である。

(2)透過性部材の末端を鋭角に成形し、光が反射して植毛部に進むようにする。これにより、光を漏れなく植毛面に伝達することができる。

(3)光透過性部材と歯ブラシ植毛面との間に空隙（空気層）を設ける。光は、光誘導ファイバーのクラッドを破壊して粗造にした微小な面からあらゆる方向に拡散・反射するが、空隙を設けることで、光源からの光が直進するのを防止し、乱反射した光は植毛部に向かって進むことができる。ファイバーと類似の屈折率の固体と接触している場合は、光路がずれるのみで再び直進し（光の拡散効果が得られない）、植毛部に光が到達することができない。

以下、本発明の一実施形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の光歯ブラシの一形態を示したものである。本体１は把持部と歯ブラシヘッド部から構成される筐体である。その把持部の内部には、光源２及び電源部３が収納されており、光源２から本体１の先端（歯ブラシのヘッド）に向かって、光透過性部材４が設置されている。光透過性部材４は、電源２から本体１の先端部（歯ブラシヘッド）に向かって光を導く手段である。

光透過性部材４の植毛部５側の一面（表面）は、光が乱反射するように粗造に加工され、粗造面22を形成する。ここで「粗造」とは、いわゆる粗雑な作り方であることを意味するが、鉄製のヤスリやノコギリの歯の形状のように、規則的に鋭角の形状（いわゆる「ギザギザ」の形状）である必要はない。従って、粗造面22は、紙やすりで、あるいはナイフ等の刃先で光透過性部材４の先端部をこすることによりランダムな表面形状とすることができる。これにより、光源２から光透過性部材４を通って導かれた光は、粗造面22で反射して植毛部５に向かって進むことができる。

光透過性部材４の先端部は、植毛部５に向かって光が反射するように、光透過性部材４のうち植毛部５とは反対側の面を鋭角に加工する。従って、粗造面22で反射しなかった光は、光透過性部材４を直進し、鋭角に加工された先端部で反射して植毛部５に向かって進む。従って、光透過性部材４により誘導された光は、植毛部の方向以外には全く又はほとんど漏れることなく、光を植毛部５に導き、歯ブラシヘッド部分を光らせることができる。なお、鋭角に加工するための角度は特に限定されるものではない。

ここで、光透過性部材４は、光源からの光を導くことができる限りその種類に限定されるものではないが、光ファイバーであることが好ましい。光ファイバーは、ケーブルの芯の部分とそれを取り囲む鞘部分の二重構造になっており、芯の部分をコア、周囲をクラッドと呼ぶ。コアの部分に光を通すと、コアとクラッドとの境界面において屈折率の違いによる全反射が起こり、光を伝達する。光ファイバーは、ステップド・インデックス型（マルチモード・ステップ・インデックス・ファイバー（SIファイバー））、屈折率分布型（マルチモード・グレーデット・インデックス・ファイバー（GIファイバー））及びシングルモード型（シングルモード・ステップ・インデックス・ファイバー（SMファイバー））が挙げられる。光ファイバーの材質として、コア材料にはポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等が用いられ、クラッド材料には低屈折率をもつフッ素系ポリマー等が用いられる。本体１に設置する光透過性部材４は、１本である必要はなく、２本以上であってもよい。

光源２は、レーザー光、赤外光又は紫外光を発するためのものであり、100nm〜25000 nm、好ましくは250nm〜10,000nmの波長の光を発することができる。レーザーとしては、Nd-YAGレーザー、炭酸ガスレーザー、半導体レーザーなどが挙げられる。

本発明において、本体１には、電源３の電源をオン又はオフにするためのスイッチ６、電動歯ブラシとして使用するためのヘッド振動用モーター７、本体１の把持部に振動が伝わるのを防止するための振動吸収部材８（例えばゴム等）を設けてもよい。

なお、電源部３は、電極９を介して外部電源から電気を蓄積（充電）する蓄電池とすることもできる。

図２は、本発明の光歯ブラシのうち、ヘッド部６を拡大したものである。ヘッド部６の内部は空隙部21となっており、その空隙部21に光透過性部材４が配置される。空隙部21は、単に空気層であってもよく、炭酸ガスや窒素ガスなどの気体を封入してもよい。空隙部とすることにより、光を植毛部に導くことができる（図６）。光は、光誘導ファイバーのクラッドを破壊して粗造にした微小な面からあらゆる方向に拡散・反射するが、空隙を設けることで、乱反射した光は植毛部に向かって進むことができる。また、乱反射を生じた光は、レーザー光等が有する直進性及び小焦点を緩和して植毛面を全体的に満遍なく照射することが可能である。

図３は、本体１の先端部であるヘッド部を把持部から分離して自由に着脱させる別部材とし、交換可能にする形態を示したものである。この形態は、別部材である歯ブラシヘッド31を使用者が個々に所有及び使用し、本体１を共有使用とするものである。脱着可能な歯ブラシヘッド31と本体１の把持部とは、嵌合したときに光透過性部材４と歯ブラシヘッド31内の光透過性部材４とが密着し、両者間で不連続とならないように設計される。

図４は、高出力の光を歯及び歯肉に照射することを可能にするため、光源を本体１の内部ではなく外部のケース41に格納した形態を示す。本体１とケース41とはメインコード42により接続されており、メインコード42内には光透過性部材４を配置させる。また、ケース41にはメインスイッチ43を配置させ、本体１にはサブスイッチ44を配置させることができる。サブスイッチ44は、メインスイッチ43をオンにしなければオンにすることができない構成としてもよい。

図５は、歯ブラシの植毛部５の配置を示す図である。粗造面21からの光が植毛部５によって遮られないように光透過性部材４の大きさ分だけ空けることもできるが（図５A）、必ずしもその必要はなく、光透過性部材４を覆うように植毛してもよい（図５B）。植毛部材を光透過性部材４と同じ材質のものにすれば、植毛の中を光が透過することができる。

本発明によれば、歯ブラシのヘッドから光を歯又は歯肉に向けて照射することができるため、歯及び歯肉に付着した菌を殺菌し、あるいは歯肉細胞を活性化させることができる。その結果、歯肉の炎症を抑え、齲蝕、歯槽膿漏、歯臭などを予防することができる。歯磨き粉に二酸化チタンを配合し、この歯磨き粉と本発明の歯ブラシを用いて歯磨きを行うと、除菌、抗菌、タンパク質分解等を達成し、上記予防効果を得ることが可能である。

本発明の光歯ブラシの構成図。 光歯ブラシのヘッド部の構成図。 脱着可能な歯ブラシヘッドの構成図。 光源を本体外部に設置したときの光歯ブラシの構成図。 植毛の配置を示す図。 固相と気相における光の進行路を示す図。

符号の説明

１：本体、 ２：光源、 ３：電源、 ４：光透過性部材、 ５：植毛部、
６：ヘッド部、 ７：振動用モーター、 ８：振動吸収部材、 ９：電極
２１：空隙部、２２：粗造面、 ３１：ハブラシヘッド、
４１：ケース、 ４２：メインコード、 ４３：メインスイッチ、 ４４：サブスイッチ

Claims (11)

1. 光源からの光を植毛部に誘導するための光透過性部材を本体内部に収納してなる光歯ブラシであって、当該光透過性部材の先端部における植毛部側が粗造面を形成していることを特徴とする光歯ブラシ。
2. 光透過性部材の先端部が、反射により光が屈折して植毛部に通じるように鋭角に成形されていることを特徴とする請求項１記載の光歯ブラシ。
3. 光透過性部材の粗造面と植毛部との間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の光歯ブラシ。
4. 本体が、その把持部とハブラシヘッド部に分離され、脱着可能となるものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の光歯ブラシ。
5. 本体の把持部内に光源が収納された請求項１〜４のいずれか１項に記載の光歯ブラシ。
6. 光源がレーザー光、赤外光又は紫外光の光源である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光歯ブラシ。
7. 。
   光透過性部材が光ファイバーである請求項１〜６のいずれか１項に記載の光歯ブラシ。
8. 光源からの光を植毛部に誘導するための光透過性部材を備え、当該光透過性部材の先端部における植毛部側が粗造面を形成していることを特徴とする光歯ブラシヘッド。
9. 光透過性部材の先端部が、反射により光が屈折して植毛部に通じるように鋭角に成形されていることを特徴とする請求項８記載の光歯ブラシヘッド。
10. 光透過性部材の粗造面と植毛部との間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項８又は９記載の光歯ブラシヘッド。
11. 。
    光透過性部材が光ファイバーである請求項８〜１０のいずれか１項に記載の光歯ブラシヘッド。

Images