JP6197198B2 - 複数の光源が交互に配列された光照射歯ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、電動歯ブラシに係り、より詳しくは、光を照射する光源を含む電動歯ブラシに関する。

歯を衛生的に管理するために、歯垢および歯石形成の原因となる口腔細菌を除去する方法として、一般的な歯ブラシを用いて歯磨きを行う方法や、化学的抗細菌剤を用いた洗口液などを刷掃の後に使用する方法などが存在する。

歯磨きを効果的に行うための一環として、電動歯ブラシが公開されている。また、一般的な刷掃のみで効果的に細菌を除去することができないため、一定の波長帯の光を照射する電動歯ブラシも公開されている。

ところが、一般に、口腔清潔剤による化学的除去方法のみが使われており、公開された光を放出する電動歯ブラシは、単に白色の光を照射するので、口腔細菌を効果的に抑制する方法が具体的に提示されていないという問題点がある。

本発明の目的は、電動歯ブラシにおいて、特定の波長の光を使用者の口腔に効率よく伝達する光照射歯ブラシを提供することにある。

本発明に係る光照射歯ブラシは、把柄部およびヘッド部を含む歯ブラシにおいて、前記ヘッド部は、少なくとも一つの導波管(waveguide)で形成された刷毛と、前記ヘッド部の内部で刷毛の下端に位置し、前記導波管を介して光を照射する複数の光源を有する光源部とを含み、前記光源部は、それぞれ異なる波長の光を照射する複数の光源が交互に配列される。

前記複数の光源は、短波長の光を照射する少なくとも一つの第１光源を有する第１サブセット、および長波長の光を照射する少なくとも一つの第２光源を有する第２サブセットを含む光源のセットであり、前記複数の光源が交互に配列されることは、前記第１サブセットおよび第２サブセットを含む光源のセットが繰り返されて配列されることにより実現できる。

前記短波長の光は青色光であり、前記長波長の光は赤色光であってもよい。

前記光源は前記ヘッド部の長さ方向に沿って配列できる。

前記光源はＬＥＤ(Light-Emitting Diode)またはレーザーダイオードであってもよい。

前記光源は、照射する波長の長さに応じて前記刷毛からの離隔距離を異にするが、前記長波長の光を照射する第２光源から前記刷毛まで前記長波長の光が移動する距離よりも、前記短波長の光を照射する第１光源から前記刷毛まで前記短波長の光が移動する距離を短くする位置に、前記短波長の光を照射する第１光源が配置できる。

前記短波長の光を照射する第１光源は、前記長波長の光を照射する第２光源よりも前記刷毛に近接して配置できる。

前記導波管で形成された刷毛は、光ファイバーで形成された刷毛であってもよい。

前記光源が位置する基板をさらに含み、前記基板の色は白色であってもよい。

前記光照射歯ブラシは振動モーターをさらに含み、前記基板は、第１基板および第２基板からなり、第１基板は把柄部の内部に位置し、第２基板はヘッド部の内部に位置し、第２基板に前記光源部が位置するが、前記第２基板に前記振動モーターが連結されて前記振動モーターが前記第２基板を振動させることができる。

前記第１基板および前記第２基板の結合部に振動減衰部をさらに含むことができ、前記振動減衰部はウレタン素材で製作できる。

前記ヘッド部は、導波管で形成されたマッサージ毛をさらに含むことができ、前記マッサージ毛は、複数の導波管または複数の光ファイバーを束にして形成できる。

また、前記刷毛および前記マッサージ毛の両方またはいずれか一方は刷毛板３３０に位置し、前記刷毛板は前記ヘッド部に対して着脱できる。

前記刷毛には金属酸化物触媒剤またはナノ金属がコートでき、前記金属酸化物触媒剤はＴｉＯ_２、ＭｎＯ_２およびＢａＴｉＯ_３のいずれか１種または２種の組み合わせを使用し、前記ナノ金属はナノ銀（Ａｇ）、ナノ白金（Ｐｔ）およびナノ金（Ａｕ）のいずれか１種または２種の組み合わせを使用することができる。

ここで、前記光照射歯ブラシは乾電池またはＵＳＢによって電源を供給することができる。

本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシは、互いに異なる波長の光を照射する光源を、導波管で形成された刷毛の下端に交互に配置して、互いに異なる波長の光が互いに補強干渉を起こすことにより、照射される光の強さを強くし、光源から照射される光の波長に応じて光源の高さを異にして短波長の光も導波管で形成された刷毛によく伝達されるようにし、導波管からなる刷毛を介して互いに異なる波長の光を伝達することにより、使用者の口腔に効率よく光を伝達する効果を持つ。また、本発明の他の実施形態に係る光照射歯ブラシは、振動減衰部をさらに含むことにより、振動モーターから把柄部へ伝わる振動の強さを減らす効果を持つことができる。

本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの外形を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの内部構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部における刷毛、マッサージ毛、刷毛板および光源部の位置関係を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部における刷毛板および光源部が本体に結合した状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部における刷毛板が本体に結合した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの連結部の内部構造を示す斜視図である。

本発明は様々な変更を加えることができ、様々な実施形態を有することができるので、その特定の実施形態を図面に例示して本明細書に詳細に説明する。

しかし、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。

「第１」、「第２」等の用語は多様な構成要素の説明に使用できるが、これらの構成要素はこのような用語によって限定されてはならない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなく、第１構成要素は第２構成要素と命名でき、同様に第２構成要素も第１構成要素と命名できる。用語「および／または」は、複数の関連した記載項目の組み合わせまたは複数の関連した記載項目のいずれかを含む。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いる或いは「接続されて」いると言及された場合には、該他の構成要素に直接連結または接続されていることも意味するが、それらの間に別の構成要素が介在する場合も含むと理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いる或いは「直接接続されて」いると言及された場合には、それらの間に別の構成要素が介在しないと理解されるべきである。

本出願で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文脈上明白に異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするもので、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

また、別に定義しない限り、技術的或いは科学的用語を含んで、ここで使用される全ての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるのと同一の意味を有する。 一般に使用される辞典に定義されているような用語は、関連技術の文脈上において持つ意味と一致する意味を持つと解釈されるべきであり、本出願において明白に定義しない限りは、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

図１は本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの外形を示した斜視図である。本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシは、把柄部１００、連結部２００およびヘッド部３００から構成される。把柄部１００は、使用者が歯ブラシを握る部分であり、電源ボタンを含む。ヘッド部３００は、導波管(wave-guide)から構成された刷毛３１０、マッサージ毛３１１および光源部３２０を含み、光源から照射される光を刷毛３１０を介して使用者の歯や歯茎などへ伝達する。連結部２００は把柄部１００とヘッド部３００とを連結する。

図２は本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの内部構造を示す斜視図である。次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの内部構造を説明する。把柄部１００は、第１基板１１０、第１受容器１４０、電源部（図示せず）、作動表示灯１２０および電源スイッチ１３０を含む。連結部２００は、電動モーター、第２基板２１０、第２受容器２４０および振動減衰部２３０を含む。ヘッド部３００は、刷毛３１０、マッサージ毛３１１、刷毛板３３０、および第２基板２１０に連結された光源部３２０を含む。

第１基板と第１受容器１４０とは結合していることができる。第１受容器１４０と第２受容器２４０とは結合部を介して結合している。結合部は振動減衰部２３０でありうる。振動モーター２２０は第２受容器２４０内に収容され、第２受容器２４０は第２基板２１０に連結されている。第２基板２１０の末端は光源部３２０を含む。本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの内部は本体５００に収容される。

次に、把柄部１００の構成について説明する。電源部は、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシに電源を供給する。電源は振動モーター２２０および光源部３２０に電力を供給する。電源部は、第１基板１１０と第１受容器１４０によって形成される空間の内部に収容できる。また、把柄部１００は、制御部（図示せず）を含んで本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシを制御するが、制御部も、電源部と共に第１基板１１０と第１受容器１４０によって形成される空間の内部に収容できる。制御部は第１基板１１０に構成されることも可能である。

第１基板１１０は、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの作動を表示する作動表示灯１２０、および使用者が本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの作動を操作する電源スイッチ１３０をさらに含むことができる。

次に、連結部２００の構成について説明する。振動モーター２２０は、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシに振動を発生させ、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシが振動歯ブラシの機能を発揮することができるようにする。振動モーター２２０の詳細な説明は後述する。

図３は本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部３００における刷毛３１０、マッサージ毛３１１、刷毛板３３０および光源部３２０の位置関係を示す図である。図４は本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部３００における刷毛板３３０および光源部３２０が本体５００に結合した状態を示す正面図である。図５は本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部３００における刷毛板３３０が本体５００に結合した状態を示す平面図である。

以下、図３〜図５を参照して、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシのヘッド部３００の構成を説明する。

刷毛３１０は、少なくとも一つの導波管を含んで、光源から照射される光を外部に照射する。ここで、導波管とは、光源から発生する光を伝達する性質を持つ管を意味する。刷毛３１０は、光源から照射される光を使用者の歯に伝達することができる。導波管を使用した刷毛３１０は光ファイバーで製作できる。

一方、前記刷毛３１０には金属酸化物触媒剤またはナノ金属がコートできる。前記金属酸化物触媒剤およびナノ金属のコーティングは、前記刷毛３１０に対して噴射(spray)またはディッピング(dipping)方式で行われる。前記金属酸化物触媒剤は、金属酸化物の分散したアルコール溶液を用いて前記刷毛３１０にコートし、前記ナノ金属は、硝酸ナノ金属水溶液を用いて前記刷毛３１０にコートする。

場合によっては、前記金属酸化物触媒剤およびナノ金属を同時に形成することができるが、この際は、前記金属酸化物の分散したアルコール溶液と硝酸ナノ金属水溶液とを混合分散させて前記刷毛３１０にコートする。

前記金属酸化物触媒剤としては、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ_２およびＢａＴｉＯ_３のいずれか１種または２種の組み合わせを使用することができ、基本的に、有機物分解機能を持っている。特に、ＴｉＯ_２は有機物の分解や抗菌などの機能に優れ、ＭｎＯ_２は脱臭機能に優れると知られている。

前記ナノ金属はナノ銀（Ａｇ）、ナノ銅（Ｃｕ）、ナノ白金（Ｐｔ）およびナノ金（Ａｕ）のいずれか１種または２種以上の組み合わせを使用することができる。各ナノ金属は、その種類によって機能が異なり、使用目的に応じて混合して使用することができる。前記ナノ金属は、一般に抗菌性を持っており、特にナノ銀（Ａｇ）、ナノ銅（Ｃｕ）は他のナノ金属に比べて抗カビ性に優れる特徴を持っており、刷毛に対する別途の消毒が不要になる。

マッサージ毛３１１も導波管を用いて製作できる。マッサージ毛３１１は、使用者の歯茎をマッサージするために使用される毛であって、光源から照射される光を伝達し、使用者の歯肉または頬の内側または舌などをマッサージすることができる。マッサージ毛３１１は、光源から照射される光をよく伝達するために、光ファイバーの束で製作されることもできる。或いは、光ファイバーは光をよく伝達するために特定の数値以上の直径を持つことができないので、マッサージ毛３１１は、光ファイバーの束で一つのセットを形成し、マッサージ毛３１１のカプセルに光ファイバー束のセットを挿入することにより、構成されることもできる。同様の方式で、マッサージ毛３１１は、導波管の束のセットをマッサージ毛３１１のカプセルに挿入することにより構成されることもできる。マッサージ毛３１１のカプセルは、挿入される光ファイバーの束または導波管の束を収容し、光ファイバーの束または導波管の束を介して伝達される光を歯茎などへ伝達するために、光を透過する材質で形成できる。マッサージ毛３１１のカプセルは、刷毛板３３０に位置する光ファイバーの束または導波管の束に被せられることにより、マッサージ毛３１１を構成することができる。

刷毛３１０およびマッサージ毛３１１の両方またはいずれか一方は刷毛板３３０に位置する。前記刷毛板３３０は、係止部を備えて本体５００のヘッド部３００に対して着脱可能であって、用途に応じて取り替えることができるように構成される。刷毛板３３０は、光を透過する材質で作られ、光源から照射される光を外部へ伝達することができる。

次に、図５を参照して刷毛３１０の配列を説明する。刷毛３１０は、奥歯に光をよく照射することができるように、刷毛板の長さ方向に両末端に位置した刷毛３１５が他の刷毛３１２、３１３、３１４、３１６よりも長い刷毛で構成されるようにすることができる。或いは、歯ブラシの端部に位置した一つの刷毛３１５のみを最も長い刷毛で構成することもできる。そして、刷毛を光源の配列形態に応じて長尺な形態３１２、３１３、３１４、３１６を成すように構成することもできる。マッサージ毛３１１は、楕円形の刷毛板３３０の中心を中心として外郭に沿って存在する仮想の長方形の頂点位置３１１に位置して歯茎をマッサージするように配置できる。

光源部３２０は少なくとも一つの光源を含む。光源は、ＬＥＤやレーザーダイオードなどのように発光する素子を使用することができる。光源は特定の波長の光を照射する。光源は特に青色または赤色の光を照射することができる。光源は青色光を照射して使用者の口腔内殺菌または歯のホワイトニング効果を発揮することができる。或いは、光源は赤色光を照射して抗炎効果やコラーゲン形成効果などを発揮することができる。

光源は第２基板２１０に位置することができる。第２基板２１０は、色が白色であって、光源から照射される光を効果的に刷毛３１０方向に反射するように構成できる。互いに異なる波長の光を照射するそれぞれの光源が第２基板２１０に配列できる。互いに異なる波長の光を照射するそれぞれの光源は交互に第２基板２１０に配列できる。例えば、図４に示すように、第１光源３２１である青色光源および第２光源３２２である赤色光源が１セットをなして反復的に第２基板２１０に配列できる。第１光源３２１は青色光源であり、第２光源３２２は赤色光源であってもよい。多数の青色光源のサブセットおよび多数の赤色光源のサブセットが一つのセットをなして反復的に第２基板２１０に配列されることもできる。それぞれのサブセットに含まれる光源の数は同一であってもよい。或いは、青色または赤色光源を加えて緑、白または他の任意の波長の光を発生することもでき、光源ではなく、高周波発生器を含んで高周波を発生することもできる。光源は第２基板２１０の長さ方向に沿って配列できる。複数の光源が交互に配列されることにより、光の補強干渉によって光強さが向上できる。

光源は、光源が照射する光の性質に応じて高さを異にすることができる。次に、図４を参照して説明する。第１光源３２１および第２光源３２２が第２基板２１０に交差して配列されたことが示されている。ここで、第１光源３２１は短波長の光を照射する光源であり、一実施形態において、短波長の光は青色光であってもよい。第２光源３２２は長波長の光を照射する光源であり、一実施形態において、長波長の光は赤色光であってもよい。

短波長の光線が長波長の光線よりもさらに多く散乱することを考慮して、短波長の光が長波長の光よりも使用者の歯や歯茎などの標的地へ移動する距離を減らすために、短波長の光を照射する第１光源３２１を、長波長の光を照射する第２光源３２２よりも刷毛３１０に近接して位置させることができる。波長の長さに応じて光源の位置が調節できる。短波長の光と長波長の光が移動する距離は具現例によって異なるため、光源の位置は本発明の一実施形態による光照射歯ブラシの詳細構成に応じて変更できる。

より詳しく説明すると、長波長の光を照射する第２光源から刷毛まで長波長の光が移動する距離よりも、短波長の光を照射する第１光源から刷毛まで短波長の光が移動する距離が短くなる位置に短波長の光を照射する第１光源が位置するようにするために、短波長の光を照射する第１光源は、長波長の光を照射する第２光源より刷毛に近接して位置することができる。これは第１光源が第２光源より高い位置に位置することにより実現できる。これは、第１光源が第２光源よりも第２基板から刷毛に向かってさらに離隔して位置することができることを意味する。よって、第１光源の高さは第２光源の高さよりも高くなることができる。

図６は本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの連結部２００の内部構造を示す斜視図である。振動モーター２２０は、把柄部１００に位置してもよく、連結部２００に位置してもよい。本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシにおいて、振動モーター２２０は連結部２００に位置する。次に、図６を参照してより詳細に説明する。振動モーター２２０は第２受容器２４０に収容できる。

振動モーター２２０は楕円形の回転子が第２受容器２４０内で回転しながら第２基板２１０に物理的衝撃を加え、第２基板２１０は本体５００に物理的衝撃を加えることにより、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの振動を実現することもできる。或いは、回転子が直接第２受容器２４０に物理的衝撃を加え、第２受容器２４０が直接本体５００に物理的衝撃を加えるか、或いは第２受容器２４０が振動を第２基板２１０に伝達することにより、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの振動を実現することもできる。或いは、回転子が直接本体５００に物理的衝撃を加えることにより、本発明の一実施形態に係る光照射歯ブラシの振動を実現することもできる。回転子は、半月形の形状に構成されてもよく、楕円の半月形の形状に構成されてもよい。

第１受容器１４０と第２受容器２４０との結合は振動減衰部２３０で実現できる。振動減衰部２３０は、振動モーター２２０により、第２受容器２４０から第１受容器１４０へ伝達される振動の強さを減衰することができる。振動減衰部２３０はウレタン素材で製作できる。

一方、本発明に係る光照射歯ブラシは、前記電動モーター、作動表示灯１２０、電源スイッチ１３０および光源部３２０に電源を供給しなければならないが、ＤＣアダプターによる家庭用電源に連結するか、或いは携帯用に使用される場合には乾電池またはＵＳＢによって電源を供給することができるようにする。

本発明は、光を照射する光源を含む電動歯ブラシに関するもので、口腔細菌を効果的に抑制することができる電動歯ブラシ産業に利用可能である。

Claims (19)

1. 把柄部およびヘッド部を含む光照射歯ブラシにおいて、
   前記ヘッド部は、
   少なくとも一つの導波管(waveguide)で形成された刷毛と、前記ヘッド部の内部で刷毛の下端に位置し、前記導波管を介して光を照射する複数の光源を有する光源部とを含み、
   前記光源部は、短波長の光を照射する第１光源、および長波長の光を照射する第２光源を含み、
   前記複数の光源は、短波長の光を照射する少なくとも一つの第１光源を有する第１サブセット、および長波長の光を照射する少なくとも一つの第２光源を有する第２サブセットを含む光源のセットであり、
   前記光源部は前記複数の光源が繰り返されて配列されることを特徴とする、光照射歯ブラシ。
2. 前記短波長の光は青色光であり、前記長波長の光は赤色光であることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
3. 前記光源は前記ヘッド部の長さ方向に沿って配列されることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
4. 前記光源はＬＥＤ(Light-Emitting Diode)またはレーザーダイオードであることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
5. 前記光源部は、短波長の光を照射する第１光源、および長波長の光を照射する第２光源を含み、前記光源は、照射する波長の長さに応じて前記刷毛からの離隔距離を異にすることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
6. 前記光源部は、短波長の光を照射する第１光源、および長波長の光を照射する第２光源を含み、前記第１光源は、前記第２光源より前記刷毛に近接して位置することを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
7. 前記導波管で形成された刷毛は、光ファイバーで形成された刷毛であることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
8. 前記光源部は前記光源が位置する基板をさらに含み、前記基板の色は白色であることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
9. 前記光照射歯ブラシは、振動モーター、および前記光源が位置する基板をさらに含み、
   前記基板は第１基板および第２基板から構成され、前記第１基板は把柄部の内部に位置し、前記第２基板はヘッド部の内部に位置し、前記第２基板に前記光源部が位置するが、前記第２基板に前記振動モーターが連結されて前記振動モーターが前記第２基板を振動させることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
10. 前記第１基板および前記第２基板の結合部に振動減衰部をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の光照射歯ブラシ。
11. 前記振動減衰部はウレタン素材で製作されることを特徴とする、請求項１０に記載の光照射歯ブラシ。
12. 前記ヘッド部は導波管で形成されたマッサージ毛をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
13. 前記マッサージ毛は、複数の導波管または複数の光ファイバーを束にして形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の光照射歯ブラシ。
14. 前記マッサージ毛は、前記マッサージ毛を包むカプセルをさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の光照射歯ブラシ。
15. 前記刷毛および前記マッサージ毛の両方またはいずれか一方は刷毛板（３３０）に位置し、前記刷毛板は前記ヘッド部に対して着脱されることを特徴とする、請求項１２に記載の光照射歯ブラシ。
16. 前記刷毛には金属酸化物触媒剤またはナノ金属がコートされることを特徴とする、請求項１に記載の光照射歯ブラシ。
17. 前記金属酸化物触媒剤は、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ_２およびＢａＴｉＯ_３のいずれか１種または２種の組み合わせを使用することを特徴とする、請求項１６に記載の光照射歯ブラシ。
18. 前記ナノ金属はナノ銀（Ａｇ）、ナノ銅（Ｃｕ）、ナノ白金（Ｐｔ）およびナノ金（Ａｕ）のいずれか１種または２種の組み合わせを使用することを特徴とする、請求項１６に記載の光照射歯ブラシ。
19. 前記光照射歯ブラシは乾電池またはＵＳＢによって電源が供給されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の光照射歯ブラシ。

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