[0001] 本发明涉及球形刷的制造方法和球形刷，具体是涉及可用于牙刷、各种清洁或者液体涂布等的球形刷的制造方法，以及利用该制造方法所制造的球形刷，尤其是涉及使用该球形刷的牙刷。

[0002] 通常，说到口腔清洁，从预防蛀牙的观点出发就会联想到去除附着在牙齿上的牙垢，但是，为了预防与蛀牙并列为二大疾患的齿槽脓漏症，把存在于牙齿和牙龈之间的牙周囊袋里的牙垢清洁除去是很重要的。 为了按摩牙根、并有效清洁牙周囊袋内部，以预防齿槽脓漏症，而提出了各种的刷牙方法，其中有代表性的是巴斯刷牙法：将刷毛尖端以相对于齿轴45度的角度尽量插入囊袋内并反复地仔细前后移动。应对这些刷牙技巧，而开发出刷毛尖端尽可能地加工变细等的各种形状的牙刷，并开发出把这些刷子以电力驱动的产品。 目前已有针对刷毛形状及材质或植毛方向等而提高对牙周囊袋的清洁效果的尝试。

[0003] 专利文献1：(日本)实开昭59？41125号公报

[0004] 但是，如前所述，巴斯法等有效清洁牙周囊袋的刷牙技巧，必须要有非常复杂的高度刷牙技巧，要准确地将牙刷的毛尖维持在相对各牙齿一定的角度的状态，将刷毛前后仔细振动以将其插入牙周囊袋中。 因此，以使刷毛尖端伸入牙周囊袋内的目的，已提出以可旋转的方式装设植毛为圆筒形的刷部的牙刷，但是，必须有意识地控制相对于牙齿长轴方向的刷的方向，即使以电动齿带动这种刷子，也不会强化把刷毛尖端插入牙周囊袋的刷牙技巧，因而没有这样的具有清洁牙周囊袋能力的牙刷。 此外，作为清洁齿间部以及齿间部牙周囊袋内的工具虽然使用牙间刷，但是，这些金属扭转刷，由于其构造上的问题其刷毛密度有限，因此在清洁时构成轴部的金属扭转部分会碰到牙齿而会有不舒服的感觉，而且，刷毛的植毛方向是植立于与轴部垂直的方向。

[0005] 本发明是鉴于此，不论是电动牙刷还是一般的手用牙刷，无须特别意识到与齿面的准确接触角度，只要将刷子从任何方向接触到牙颈部齿面，就可以让刷毛尖端伸入牙周囊袋，只要将此刷子简单地沿着牙颈部移动，就可以有效地清洁齿面及牙周囊袋。为了减轻在使用电动口腔清洁器时常有的刷植毛部背面的高速振动的树脂部件撞到咬合齿的不舒服感觉，而提供在头部分全周覆盖有刷毛的刷子、以及具有高的生产性能的制造这种刷子的制造方法，并且，提供在具有圆筒形的刷毛外形的刷子形状的刷子上不会掉毛的高密度刷子。

[0006] 本发明涉及全周都具有放射状刷毛的刷子。 通过各技术方案记载的发明而达成所述目的。 亦即，为了提供一种如下刷子，即，以使得不论刷子的插入方向及插入角度为何，都能保持相对于齿面的准确接触角度，同时，在齿颈部的位置，刷毛尖端自动插入牙周囊袋中，只要从任意方向插入口腔内，以简单的前后移动或转动，就能够有效地清洁齿面及牙周囊袋内，没有刷毛把持部的树脂等部件，因此，在使用作为电动口腔清洁器具的清洁刷时，全周都具有放射状的刷毛，第一发明提供一种球形刷，其是将一组U形丝线在中央部互相交叉配置，将长尺寸纤维切断成短纤维状的多条短纤维构成的纤维束长轴大致中央配置在交叉的两根U形丝线所形成的中央的O形环中，将所述一组U形丝线的各端部向相反方向牵引，以将所述纤维束压缩固定，并且，将所述一组U形丝线的两端部向相反方向捻绞，以将中央的O形环捻绞起来，使所述配置于O形环内的纤维束截面积更进一步减小，并通过其与纤维束两侧自由端之间的纤维束截面积差异，而使所述自由端纤维束从所述纤维束大致中心位置向周边放射状地扩散，同时，并利用丝线的永久变形产生的维持力而固定。 依据使用目的，可以将该球形刷两端的捻绞丝线折返，或在刷毛内刷毛把持部附近将刷毛两端捻绞丝线的一方或两方切除使用。 在此制造阶段中，配置的纤维束使用摩擦系数较小的材质等的情况下，为了防止在通过将纤维束牵引压缩而将其暂时固定前脱落或位移，第二发明是为，将第一发明中记载的一组U形丝线配置为结状，通过丝线本身的结扎力而将纤维束暂时固定。 通过结成结状，保持两根U形丝线所形成的中央的O形环，由此，在操作工序中也不会发生丝线的牵引力释放而让纤维束脱落的事情。 因此，可以分别进行丝线端的牵引和捻绞工序。此外，配置为结状的两根U形丝线，由于在牵引工序中不会因扭转成O形环形状而发生位移，因此，配置的纤维束不会发生偏移，因此，在O形环牵引捻绞工序中，也能够发挥防止纤维束位移或脱落的作用。

[0007] 第三发明中，将所述U形丝线的两端分别贯通所述锁挡件，以将一根U形丝线利用折返部及锁挡件形成为环状的O形环状的物。 与第一及第二发明一样，其是为一种球形刷，其是将多条短纤维构成的纤维束的长轴大致中央配置在所述环内，在保持该锁挡件的状态下，牵引U形丝线两端，由此，压缩U形丝线和锁挡件形成的环内的纤维束，而使得在两侧自由端纤维束附近的未压缩纤维束产生截面积差异所产生的所述压缩部分两端附近的纤维彼此间发生弹性互斥，而使得纤维束以U形丝线及锁挡件把持部为中心，其自由端纤维向全周扩散展开，并将U形丝线相对于锁挡件捻绞，以通过丝线的永久变形而固定锁挡件。

[0008] 第四发明为，为了在形成具有圆筒形刷毛外形的刷形状的刷中形成不会掉毛的高密度刷子，为了使得第一及第二发明的球形刷成为连续的形状，将连接U形丝线的开放端的O形环连续配置为交叉或结状，将纤维束配置于所述O形环两端的交叉或结状部分并将其捻绞，由此，连续形成展开为念珠状的纤维束的球形刷。 第四发明为了得到同样的连续的球形刷形状，应用第三发明，将纤维束间断地配置于平行贯穿多个锁挡件的两根丝线之间，以锁挡件将其压住并利用所述丝线扭转而产生的丝线的永久变形的维持力，将锁挡件固定的连续的球形刷。

[0009] 第五发明为，若将这些球形刷将构成纤维束的纤维部分或均匀地不同材质的纤维构成，则可使所形成的球形刷的任意部位具有适于使用目的的机械性质，若使用不同着色纤维，则可以在球形刷上再现颜色花样。 在纤维束中使用同样材质的情况下，也可以通过使用直径不同的纤维、或长边方向截面积有变化的短纤维或者纤维轴方向上施以蜗曲加工的树脂纤维等构成的纤维使用不同的纤维，而赋予刷子的表层和内部不同的机械性质。 这些球形刷，可以通过构成纤维束的各种纤维的排列组合而自由变更，念珠状的连续球形刷中也可以在各个球形刷上分别再现。

[0010] 球形刷的放射状四周展开是由于构成刷毛的纤维密度而造成的纤维彼此之间的互斥，因此，构成球形刷的纤维密度下降的话，则纤维的展开角度就会减小，而无法形成球形刷。 第5发明，为了改善此问题，以具有不同化学性质的短纤维来配置第四发明的均匀的不同材质的纤维构成材料，形成高密度全周放射状展开的球形刷后，再通过化学的融解处理或热熔解处理工序，将融解度高的短纤维选择性地熔融除去，由此，使得全体的刷毛变少但仍能向全周均匀地放射状展开的球形刷。

[0011] 第七发明为，在构成第一发明到第五发明所记载的纤维束的树脂纤维材料的基础上，为了针对使用目的赋予更佳的功能，可以为无纺布或多孔体的带状物、橡胶、金属等的一种或两种以上的组合而成的刷毛所构成的球形刷。 无纺布或多孔体的带状物的被压缩性高，因此，最容易全周展开，通过将研磨涂粒等配合各材料，而可以赋予其研磨功能，在使用金属材料的情况下，利用金属的永久变形而可以再现全周展开。

[0012] 第八发明为，为了针对使用第一到第七发明记载的球形刷的目的赋予更佳的功能性，而修整为各种外形形状的球形刷。 形成为子弹型的球形刷为适合比较狭窄的牙齿间鼓形空隙的清洁的形状，修整成形为圆筒型的球形刷是为，除了现有应用于旋转式的电动牙刷的圆筒形的刷毛的仅有圆筒形状尖端圆形面具有刷洗功能的外，还赋予侧边圆周面刷洗功能。

[0013] 第九发明为，将第一到第八发明记载的球形刷纤维束的丝线压缩把持部的一端熔融固定，由此，提供能够防止在相反侧展开的半球形刷子的刷毛脱落的半球形刷。

[0014] 发明效果

[0015] 按照本发明的球形刷的制造方法及特征构成，能够获得如下的效果。 通过第一发明，将一组U形丝线在中央处互相交叉配置，将长尺寸纤维切断成短纤维状的多条短纤维构成的纤维束长轴大致中央配置在交叉的两根U形状丝线所形成的中央的O形环中，将所述一组丝线的端部向相反方向牵引，以将该纤维束压缩，并且，将丝线的端部向相反方向捻绞，以更进一步将其压缩，并通过丝线的永久变形而固定，由此，配置的纤维束中央部截面积被压缩减小，通过其与纤维束两侧自由端之间的纤维束截面积差异而使纤维互相反弹，而形成从丝线夹持部纤维束大致中央位置向周边放射状扩散展开的球形刷。 形成于球形刷两端的捻绞丝线，依据使用目的，可以将在刷毛内刷毛把持部附近将刷毛两端捻绞丝线的一方或两方任意的长度切除使用。 将捻绞丝线残留在球形刷一方的部分把持连结于手用刷把手的球形牙刷，不论刷子的插入方向如何，都能相对于齿面保持准确的角度，从任意方向以简单的前后移动就可以有效地清洁齿面及牙周囊袋内，而且，没有刷毛把持部的树脂等的部件，因此，在由于身体障碍而使得无法自己进行口腔清洁的情况下，看护者进行刷牙时，不会与一般牙刷一样，使牙根被尖端的树脂部分伤到，看护者和被看护者都能轻松愉快地实现口腔管理。 同样地，将此球形刷使用作为电动口腔清洁器具尤其是超声波电动牙刷的清洁刷时，尖端部全周被球形刷毛覆盖，因此，没有如传统的超声波电动牙刷的刷毛部分那样的尖端刷毛植毛部的树脂部分，因此，可以防止树脂部分接触到咬合齿或邻接齿时造成不舒服感觉。

[0016] 依据这种通过将成束的纤维束机械地压缩、展开成形而形成的全周都仅由纤维构成的球形刷，因此可以形成传统的使用金属平线或圆线将回折的刷毛植设在树脂材上形成的孔中的植毛刷中无法形成的高密度纤维束刷毛半球放射状展开的刷毛形状。 此时的刷毛密度是可以通过调节纤维的被压缩性能或者弹簧状纤维(弹簧纤维)等的形状造成的反弹性能，加上构成纤维束的纤维数量等的构成要素，而自由调节成形的旋转刷的刷毛密度。

[0017] 这样，可以通过使用的刷毛材质、形状而做成各种性质的球形刷，尤其在纤维束中使用摩擦系数小的材质时，如第二发明，将第一发明中记载的一组U形丝线配置为结状，将纤维束插入O形环中，而可以通过丝线的结扎力将纤维束更强力地暂时固定。在牵引此结状的丝线时，不会产生旋转力，防止了刷毛的偏移或脱落，因此，能够提升各工序时的生产效率。 此外，利用结状而可以将纤维束紧密地暂时固定，因此，即使在捻绞工序前将丝线的牵引力释放，也能够维持夹持住纤维束的状态，因此，可以将丝线端牵引工序、捻绞工序各工序分离来进行生产。

[0018] 第一发明及第二发明中，将纤维束配置于交叉的两根丝线的U形环中记号位置的O形环中，将丝线的端部向相反方向牵引，向相反方向捻绞，由此，使纤维束截面积被压缩减小，而使自由端纤维束放射状扩散，同时，通过丝线的永久变形而固定，但在第三发明中，是将所述U形丝线的两端分别贯通锁挡件，以将一根U形丝线利用折返部及锁挡件形成环，与第一及第二发明一样，其是将多条短纤维构成的纤维束的长轴大致中央配置在所述环内，在保持该锁挡件的状态下，牵引U形丝线两端，由此，压缩U形丝线和锁挡件形成的环内的纤维束，而使得在两侧自由端纤维束附近的未压缩纤维束产生截面积差异所产生的所述压缩部分两端附近的纤维彼此间发生弹性互斥，而使得纤维束以U形丝线及锁挡件把持部为中心，其自由端纤维向四周扩散展开，并将U形丝线相对于锁挡件捻绞，以通过丝线的永久变形而固定锁挡件，通过维持U形丝线和锁挡件把持部分的纤维束的压缩，而做成球形刷。 此时，U形丝线相对于锁挡件的捻绞，同时也减小了环直径，因此，具有牵引作用，因此，牵引和捻绞工序可以同时进行。

[0019] 第四发明为，连接第一发明及第二发明的U形丝线的开放端，由此形成环状，将此环状丝线连续配置为交叉或结状，将纤维束配置于所述O形环两端的交叉或结状部分并将其捻绞，由此而形成连续的球形刷。 各球形刷之间隔是由刷毛的长度和O形环捻绞后的全长而决定，但是，若刷毛全长的二分之一比捻绞后的O形环全长要长的话，就可以形成为刷毛覆盖丝线全体的形状。 在应用第三发明而得到同样的连续球形刷的情况下，将纤维束间断地配置于平行贯穿多个锁挡件的两根丝线之间，以锁挡件将其压住并利用丝线扭转而产生的丝线的永久变形的维持力以将锁挡件固定，因此，与第四发明一样，由于将纤维束大致中央强力稳固地压缩把持，因此，能够提供具有远较一般的金属扭转刷高密度的刷毛的圆筒形外形的刷子，同时，虽然是高密度的刷子，但却不会有掉毛的情况发生。 此外，这些连续的球形刷的刷毛的植立方向可以得到在尖端部被全周展开的刷毛覆盖的刷毛形状，因此在应用于牙间刷的情况下，不会像一般的牙间刷那样尖端部的丝线露出，因此，不会发生丝线抵到牙肉而造成疼痛的状况发生，而能够提供覆盖尖端部的刷毛的柔软舒适的使用感。

[0020] 此外，此球形刷的展开性能，是可以通过对各纤维施以膨松加工而形成更高密度的全周展开高密度球形刷，但是，根据第五发明，若将构成从第一到第四发明记载的球形刷的纤维束的短纤维配置为部分不同材质的短纤维，则可以在实际使用方法中提供适当的功能，例如刷子相对于清洁或研磨对象的接触角度或接触强度等。 此外，在使用同样材质的情况下，也可以通过排列部分直径不同的短纤维、纤维轴方向上施以蜗曲加工的树脂纤维或者长边方向截面积有变化的短纤维，由此赋予部分刷子机械性质或改变扩散形状，举例而言，通过将两端具有蘑菇状的伞状形状的纤维毛束的大致中央处加以牵引捻绞压缩，而在表面形成鳞状球面的球形刷。 像这样赋予构成球形刷的刷毛本身三维的形状，而能够提供刷子表层和内部具有不同机械性质的球形刷。

[0021] 根据第五发明，可以自由构成球形刷的机械性能，但是，在将O形环状的丝线连续配置的念珠状的球形刷中，通过改变连续配置的球形刷的各纤维束的材质、形状、颜色等，可以使每个纤维束各自具有功能上的差异。

[0022] 根据第六发明，构成球形刷的纤维束的纤维配置为部分或均匀地具有不同化学性质的短纤维，通过压缩展开形成球形刷后，再通过化学的融解处理或热熔解处理工序，将融解度高的短纤维选择性地熔融除去而调节刷毛密度。 一般而言，将纤维束的密度减小时，纤维毛的展开角度就减小，而难以形成全周展开的球形刷，但是，在此形成将可以形成全周展开的球形刷的纤维数量的纤维束以化学性质不同的两种纤维均匀构成的球形刷。 形成展开为球形的刷子后，选择性地对构成刷毛中的规定刷毛执行化学的融解处理或热熔解处理工序，而可以做出刷毛密度低但刷毛可以均匀地全周展开的球形刷。 这些融解处理是由球形刷表层向中心部进行，因此，选择的刷毛融解除去处理深度是可以调节的，尤其是紧密压缩的丝线夹持部捻绞染色而处于融解处理难以到达的部位，因此，不会妨碍刷毛均匀展开，而不会在处理工序中要求严格的调节。

[0023] 此外，根据第七发明，构成纤维束的材料不仅为各种树脂短纤维，而且可以为无纺布或多孔体的带状物、橡胶、金属等一种或两种以上的组合而构成刷毛，由此，扩大了第一发明到第四发明记载的球形刷的应用范围，并赋予适合使用目的的功能。 这些材料在成形工序中难以将带状物做成全周均匀展开的形状，但是，通过使用此球形刷的成形方法，可以在球形体的中心部以丝线把持多数的无纺布、海绵或橡胶等的带状物而形成刷子。

[0024] 这样，由各种纤维毛构成的球形刷，根据第八发明，通过将大致球形放射状展开的刷毛以丝线轴为中心旋转修整为各种外形形状或修整为任意形状，而可以依据使用目的而赋予第一到第七发明所记载的球形刷适当的功能。

[0025] 这些所有的方球形刷基本上是以丝线压缩纤维束时的机械摩擦力造成的把持力而被固定，但根据第九发明，通过将第一发明到第八发明记载的球形刷的丝线两侧放射状扩散展开的纤维束的任一端融合，而可以依据使用目的或纤维材质避免掉毛脱落的危险性。 将球形的全面都具有球形刷毛的球形刷的纤维束大致中心位置通过融合或黏着于树脂柄的方法安装，可以将两侧具有对称的球形刷的球形刷插入口腔内而到达目标部位以进行清洁。 以同样的方法，提供以此两侧具有对称的球形刷的球形刷的捻绞丝线部作为把持装置，在纵向或横向进行旋转的电动刷，若固定在超声波电动刷的驱动轴尖端，则由于在360度全面具有刷毛，因此不会受到插入方向或保持角度的影响，而可以用刷毛可靠地接触清洁部位的有效的电动牙刷来进行刷牙。 此外，以与此刷子一体化的融合固定部为轴而安装在树脂柄上，则依据相对于柄的安装角度，而可以做出在各方向自由旋转的具有柄的球形刷。 通过任意调节此刷子和轴部的旋转阻力，在操作柄进行口腔清洁时，以适当的压力赋予旋转阻力的球形刷，以正确的压力接触齿面或齿肉，同时进行旋转，只有在正确的清洁运动方向上操作的情况下，球形刷依据按压齿面或齿肉的应力而发生适当的旋转，而可以总是维持适当的压力对齿面和齿肉一边按摩一边清洁。 由此，不仅能防止伤害到齿肉，也能够有益于准确刷牙方法指导，通过旋转而能够总是以新的刷面接触清洁部位，因此，能够提高清洁效率。

[0026] 此外，将此全面具有刷毛的球形刷的大致中心位置装在电动刷上，使其进行旋转运动、反复旋转运动或声波、超声波振动，就可以有效进行清洁操作。 不仅是口腔内的清洁，其它这种对于清洁对象面的接触方向无限制的全面球形刷，对于有凹凸的部分的清洁特别有用，例如，一边看镜子的二维图像一边进行脸部的洗脸及按摩时，对皮肤表面而言，总是有刷毛垂直接触的部分存在，因此，仅凭刷子以适当压力接触肌肤的感觉而简单地将刷子在目标部位按摩同时一边移动，就可以让刷毛尖端进入毛孔等的微小凹凸并提高清洁能力。 在此情况下，进一步将振动、声波或超声波振动赋予球面形状的球形刷作为电动刷，则当然可以使其效果更为提高。

[0027] 但是，本发明使用的纤维非常细在生产工序中可能会难以处理，作为避免方法的例子，是在分别做成放射状刷子的情况下，将纤维束小口的一端暂时融合，由此防止纤维脱落凌乱，以使得操作容易的方法，或者，在连续制作球形刷的情况下，使用具有热收缩性的收缩膜，将长尺寸纤维的纤维束外侧固定为一体以形成任意粗细的纤维束，由此，可以一块进行处理，而非常方便。 在通过此收缩膜而一体化为棒状的纤维束的任意位置上，以丝线牵引结扎后，将覆盖的收缩膜剥离，同时，通过将丝线牵引捻绞而可以形成球形刷。

[0028] 根据所述发明，可以根据使用目的以各种方式制造球形刷，不只是牙科口腔形成用品，还可以用于广泛的用途，例如化妆品涂布器具或洗脸刷，或在一般工厂中作为清洁研磨器具，而且，在表现球面状的刷毛方式的情况下，能够提供刷毛密度远高于现有的植毛刷的刷子。附图说明

[0029] 图1是表示在本发明的生产工序中将纤维束插入交叉配置的U形丝线的环内、而夹持该纤维束长轴的大致中央处的状态的立体图。

[0030] 图2是表示本发明的生产工序中的纤维束的夹持状态(T)的剖面图，以及表示牵引捻绞U形丝线端部后自由端纤维扩散展开成球形的状况(U)的剖面图。

[0031] 图3是表示牵引捻绞本发明的U形丝线而使得自由端纤维扩散展开的球形刷的立体图。

[0032] 图4是表示U形丝线的交叉配置及结状配置的立体图。

[0033] 图5是表示将环状的丝线交叉配置于端部的U形丝线之间、而将纤维束把持在连续交叉环内的状态的立体图。

[0034] 图6是表示牵引捻绞图4的端部的U形丝线、连续地把持在环状丝线的纤维束扩散展开而成为连续相接的球形刷的立体图。

[0035] 图7是表示用本发明的球形刷清洁齿面及牙周囊袋的状况的剖面图。

[0036] 图8是表示将本发明的球形刷修整成子弹状方式的工序的概略说明图。

[0037] 图9是表示将图8的子弹型球形刷插入齿间部、以清洁牙齿间鼓形空隙的状况的图。

[0038] 图10是表示将本发明的球形刷以修整刀修整成圆筒形的工序的概略说明图。

[0039] 图11是表示将本发明一实施方式的球形刷安装在电动器具上状态的侧面图。

[0040] 图12是表示将本发明一实施方式的球形刷安装在柄上状态的侧面图。

[0041] 图13是表示本发明的一生产方法的工序图。

[0042] 图14是表示在本发明的生产工序中、以锁挡件保持U形丝线并将纤维束长轴的大致中央处配置在环内状态的立体图。

[0043] 图15是表示在本发明的生产工序中、纤维束的夹持状态(Y)的剖面图以及牵引、捻绞U形丝线端部后自由端纤维扩散展开成球形的状况(Z)的剖面图。

[0044] 图16是表示在本发明的连续球形刷生产工序中、锁挡件、纤维束、丝线的设置状态(Y)的剖面图以及通过锁挡件压接及丝线扭转工序形成连续的球形刷展开状态(Z)的剖面图。

[0045] 标记说明

[0046] 1-a、1-b-丝线；2-球形刷；3-环；4-纤维；4-x-纤维束；5-熔敷部；10-牙齿支撑组织；11-牙齿；12-牙周囊袋；13-牙齿间鼓形空隙；14-锁挡件；20-刀具；21-圆筒形修整刀；22-旋转轴；23-曲线修整刀；30-超声波电动牙刷；31-喷嘴；
32-开关；33-柄；34-固定部；39-收缩膜；40-夹头；41-支承部；42-纤维束切刀；
43-膜切刀。

[0047] 图1～图16是本发明实施方式的一例，图中标示以同样标记的部分表示相同物，基本的结构与图示的现有的结构相同，但本图示例的球形刷的基本特征之处在于，通过以丝线牵引捻绞纤维束长轴方向的大致中央部，使纤维束压缩变形，并使纤维束的纤维间空隙消失，并利用此时被压缩的中央部的纤维束截面积与两自由端的纤维束截面积的差异，而使得自由端的纤维束呈现放射状扩散。

[0048] 实施例1

[0049] 如图1所示，本实施例中，以切刀将直径0.02～0.08mm左右的聚丙烯制的膨松纤维(bulking fibers)切成对应于球形刷用途的规定长度，例如，若为在口腔内使用的牙刷用的话，就切断为10mm左右的短纤维状，并将其对应于所要的刷子展开密度，形成纤维束4-x。 由于展开的球形刷的中央剖面圆周长是形成直径的纤维长度的3.14倍，而半边展开剖面长度是中央剖面圆周长度的一半，因此，为了形成紧密的球形刷，在作为配置的纤维束直径的尺寸使用10mm纤维时，优选的是非压缩时的纤维束4-x的直径是所形成的球形刷的半边的圆周长度15.7mm以上。 如图1所示，将该纤维束按照如下方式配置，即，使纤维束1的中央位于由两根为一组的丝线1-a、1-b的中央部互相交叉的U形环中央所形成的O形环中，并将丝线的端部向相反方向牵引。 如图2的T所示，由于丝线是相互交叉的，因此，通过压缩以将纤维束4-x绑紧，可以同时将纤维束夹持固定，因此，也可以防止在制作工序中纤维脱落。 如图2的U所示，将丝线的两端部向相反的旋转方向捻绞，则可以使配置于中央部的纤维束4-x的截面积更进一步被压缩减小，利用在所述纤维束的两侧自由端之间产生的纤维束截面积的差异，可以使该自由端纤维束从所述纤维束大致中心位置向周边放射状地扩散，而形成球形刷2，并且，丝线在被捻绞的状态下发生永久变形而将展开的刷毛固定。 由此，可以得到如图3所示的具有两端被捻绞的丝线1-a、1-b的球形刷2，但若依照使用目的，而将丝线1-a在靠近纤维束4-x压缩部的部位切除的话，就可以变成一侧具有丝线1-b的如蒲公英状的圆球浮标状的刷子，若将丝线1-a、1-b双方都切断的话，就可以变成只有球形刷的海胆般的形状，但是，通过使用弹簧状纤维(膨松纤维)，可以得到密集的刷毛，其通过纤维相互之间的反弹而使得从外面看不到完全展开的球形刷毛中的丝线，但是，基本上在使用相同根数的纤维束的情况下，刷毛的密度会随着纤维束的被压缩性和各纤维的反弹力而成比例地提高。 在此是以聚丙烯为例，但是，在使用如尼龙那样的摩擦系数小的纤维时，可以通过如图4所示的将丝线1-a、1-b配置为结状，而防止丝线松弛，因此，可以降低纤维脱落的危险性。 尤其是，在以手工进行各工序的情况下，结的本身就有绑缚能力，因此，在进入到捻绞工序期间不需要维持丝线的牵引，因此，能够提高生产效率。 此外，由于不限定纤维的种类，配置为结状的丝线，即使牵引丝线1-a、1-b两端，也不会发生扭转的情况，因此，在丝线本身的刚性和丝线的金属的摩擦力不妨碍通过牵引而进行的纤维束压缩工序的范围内，适于更强力地进行纤维束的压缩的情况。

[0050] 实施例2

[0051] 所述第一发明及第二发明的实施例为，将纤维束配置于两根交叉的两根丝线的U形环中央位置形成的O形环内，将丝线的端部向相反方向牵引、向相反方向捻绞，由此，使纤维束截面积被压缩减小，而使自由端纤维束呈放射状扩散，同时，通过丝线的永久变形的维持力而进行固定，但如图14所示，在第三发明的实施例中，将一根U形丝线1-a的两端贯穿锁挡件14，将由多条短纤维构成的纤维束4-x的长轴大致中央处配置于由锁挡件14和U形丝线1-a形成的环内，如图15Y所示，在将所述锁挡件14固定保持在n位置的状态下，将U形丝线的两端部向m方向牵引，则环内的纤维束4-x被压缩，造成其与两侧自由端纤维束部附近的未压缩纤维束产生截面积的差异，通过所述压缩部分两端附近的纤维相互之间的弹性互斥，如图15Z所示，纤维束以U形丝线和锁挡件把持部为中心，自由端纤维向全周扩散展开。 此外，将U形丝线1-a相对于固定于n位置的锁挡件14向A方向捻绞，则可以利用丝线的永久变形而抵抗被压缩的纤维束的反弹应力，而将维持展开环部圆周长的球形刷形状固定。 由于该U形丝线1-a的牵引及捻绞工序都发挥使环直径减小的作用，因此，若同时进行牵引和捻绞工序，则可以有效地进行生产。

[0052] 如图5所示，这些球形刷2，将环状的多个丝线1-c配置为使丝线1-a、1-b交叉，再将纤维束4-x配置于各丝线之间形成的O形环中，并将U形丝线的端部向着相反的AB方向牵引捻绞，就可以形成如图6所示的连续的球形刷。 通过调节各球形刷的纤维长度，就可以控制纵向的刷密度。 该连续的球形刷，在使用第三实施例所示的锁挡件14和U形丝线1-a的情况下，按照连续的球形刷的数量，配置用以在每个球形刷压缩纤维束14的锁挡件14，在同时或依次使纤维束压缩展开后一起将丝线捻绞固定，由此，同样能够得到形状连续的球形刷。 在应用于使用锁挡件的球形刷的情况下，该连续制造是如图16Y所示的实施例，将丝线1-a形成环状而从锁挡件n-1贯通到n7并将纤维束4置于锁挡件之间，依次将锁挡件n-1、n-2、n-3向m-1、m-2、m-3方向压接移动，由此，使纤维束4展开为球形。 在丝线1-a被保持在锁挡件n-3的状态下，将锁挡件n-4向A方向旋扭，而将两条丝线1-a捻绞，由此，使锁挡件n-3被固定并且使锁挡件n-4向m-3方向靠近，进而确定n-3、n-4之间的距离。 同样，将锁挡件n-5向m-5方向压接，在保持n-5的状态下，将n-6向A方向旋扭，由此，锁挡件n-5抵抗对于纤维束4的压缩的反弹应力而被固定。 将锁挡件n-7相对于由丝线1-a固定的锁挡件n-6压接，同时，将丝线1-a旋扭而将锁挡件n-7固定，由此，可以形成具有圆筒形外形并且尖端部也具有刷毛的牙间刷形状。

[0053] 这些各个球形刷的间隔由锁挡件的设置位置决定，因此，如图示例所示，按照锁挡件n-3与n-4之间、n-5与n-6之间的距离，如图15Z所示，可在任意的位置上使球形刷展开，而能够自由地调节刷密度，并且，形成与尖端部整个都具有刷毛的牙间刷同样的外形。

[0054] 一般而言，扭转刷在增加刷毛密度时，会由于纤维间的滑动而有掉毛的情况发生，因此，刷毛的高密度化有其限度，但是，本发明中，由于各纤维束被丝线压缩固定，因此，相比于扭转刷而言没有掉毛的状况，而可以提供具有与扭转刷同样外形但密度高出许多的棒状(圆筒形)的刷子。

[0055] 实施例3

[0056] 使用该球形刷进行口腔清洁时的特征为，如图7所示，不论刷子的插入方向如何，刷毛都可以进入齿肉沟中而可以有效地进行刷牙。 如图8所示，通过用曲线修整刀22将球形刷的刷毛修整成子弹型，由此，如图9所示，提供适合牙齿间鼓形空隙的形状的刷子。 该被修整为子弹型的刷子2-b其刷毛与球形刷一样配置为放射状，因此，不仅是齿间部，还能够一次清洁到角落部及包含其附近的平滑面的牙齿间鼓形空隙。 在该球形刷形成时，夹持纤维束的端部，将短边融解压接以防止刷毛束脱落，并通过牵引捻绞，而能够如图10所示，形成在丝线1-a、2-b的其中一侧聚集刷毛的半球形的刷子。再以圆筒形修整刀21修整该刷子，就可以形成单侧具有刷毛的圆筒形刷。

[0057] 图11表示将球形刷安装在超声波电动牙刷上的状态。如图所示，以刷毛覆盖整个超声波振动的尖端部，不会产生如以往的平线刷那样在轴部的振动与牙齿相抵时所产生的不舒服感觉。 作为手动刷使用时，如图12W所示，只要在横向以丝线1-a、2-b为轴自由转动地安装，如图12V所示，利用丝线1-a以自由转动的方式将沿纵向j旋转的刷子安装在轴部，由此，能够提供沿横向k旋转的球形刷。

[0058] 实施例4

[0059] 作为批量生产这种具有各种应用用途的刷子的方法，在用自动机器作为短尺寸纤维的供应手段时，可以在将事先束好送入的多条长尺寸纤维插入夹具时，根据用途切断为规定长度的短纤维，以形成纤维束1，但是，在做成各种形状的球形刷时，本发明使用的纤维非常细，在生产工序中进行处理非常困难，为了解决这一问题，如图13所示，使用具有热收缩性的收缩膜39，将长尺寸纤维的纤维束1外侧固定为一体以形成任意粗细的纤维束，如X-1、X-2所示，将利用该收缩膜39而一体化为棒状的纤维束4-x输送到丝线1-a、1-b的交叉部分，在任意的位置上，以夹头40将丝线1-a、1-b向O、P方向牵引，如X-3所示，向A、B方向捻绞，以压紧纤维束4-x(X-4)。 此时，以膜切刀43切开剥离收缩膜(X-5、6)，由此，使纤维束展开，而能够有效地批量生产出如X-7、
8所示的球形刷。 其中，所使用的收缩膜39不需要将整体包住，只要对应球形刷的直径间断地地扎紧，并在用丝线牵引扎紧后将其切断放开，以将纤维毛展开即可。

[0060] 此外，关于本发明的丝线，只要是具有牵引压缩刷毛时能够承受其应力的强度的材料，并不限于金属丝，此外，关于球形刷的修整方式及被融合为一体化的部分的形状，并不限于所述图示例，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行变更。 同样，在将本发明的球形刷安装在各种器具上时，当然可以依据各种使用目的而对形状施以各种变更。

[0061] 产业上的可利用性

[0062] 在所述实施方式中，是以牙刷用的固定式、旋转式刷或者电动刷为例来说明本发明的球形刷，但本发明的旋转刷并不限定用于牙刷，也可以作为旋转刷用于如下各种的用途，例如：牙间刷、洗脸刷、被服清洁用、地面清洁用刷、珠宝饰品研磨用刷、皮革研磨用刷、复印机的除电器用刷、清扫刷、化妆用刷等。 尤其是在用于除电器用的情况下，作为构成刷子的树脂是使用含有微小碳粒子等的导电性优良的树脂。