本発明に係る球形ブラシの製造方法およ� ��特徴構成によれば以下のような効果が得ら� ��る。第1の発明によって、一組のUループ形� �のワイヤーを中央部で互いに交差するよう� �配置し、交差する二本のワイヤーのUループ� ��状によって生まれるOループ形状中に長尺繊 維を短繊維状に切断して多数の短繊維からな る繊維束長軸略中央を配置し、前記一組のワ イヤーの端部を相反する方向に牽引すること によって前記繊維束を圧縮すると供にワイヤ ーの端部を相反する方向に捻回し、更に圧縮 し、ワイヤーの永久変形で固定することによ って、配置した繊維束中央部断面積が圧縮減 少し、前記繊維束の両側自由端との間に繊維 束断面積の差異によって繊維が相互に反発し 合い、ワイヤー挟持部繊維束略中心位置から 周辺に向けて放射状に拡散した球形ブラシを 形成する。球形ブラシの両端に形成される捻 回ワイヤーは、使用目的に従ってブラシ毛両 端の捻回ワイヤーの一方、あるいは両方を、 挟持部直近あるいは、任意の長さで切断して 使用する。球形ブラシの一方に捻回ワイヤー を残した物を手用ブラシハンドルに維持連結 した球形歯ブラシでは、ブラシの挿入方向に 関わらず歯面対して常に正確な接触角度を保 ち、任意の挿入角度から単純な前後運動を実 施するだけで効果的に歯面及び歯周ポケット 内を清掃可能であり、さらに樹脂などのブラ シ毛維持部が無いので、身体の障害によって 自ら口腔清掃を行うことができない状況にお いて介護者がブラッシンングを行う際に一般 的な歯ブラシの様に先端の樹脂部分で歯茎を 傷つけることが少なく、介護者、要介護者と もに快適な口腔管理が実現できる。同様にこ の球形ブラシを電動口腔清掃器具とりわけ超 音波電動歯ブラシの清掃ブラシとして使用す れば、先端部全周が球形ブラシ毛で覆われて いるので従来の超音波電動歯ブラシのブラシ 部分のように先端ブラシ毛植毛部の樹脂部分 が存在しないので、樹脂部分が対合歯あるい は隣在歯に接触した場合に発生する違和感を 防止することが可能である。

 この様に束ねた繊維束を機械的に圧縮、� ��開成形することによって成形した全周を繊� ��のみで構成された球形ブラシによれば、従� ��の樹脂材に形成した孔に金属平線あるいは� ��線などを使用して折り返したブラシ毛を植� ��する植毛ブラシでは形成することができな� ��高密度繊維束ブラシ毛が半球放射状に展開� ��た刷毛形状を形成することも可能である。� ��の際のブラシ毛の密度は、繊維の被圧縮性� ��、あるいはバネ状繊維(バルキンファイバー )などの形状による反発性能、加えて繊維束� �構成する繊維数、などの構成要素を調整す� �ことによって、成形された回転ブラシの刷� �密度は自在にコントロールすることが可能� �ある。

 このように、使用するブラシ毛の材質、� ��状によって様々な性質の球形ブラシを作成� ��ることが可能であるが、特に繊維束に摩擦� ��数の小さな材質を使用する場合等において� ��、第2の発明のように、第1の発明に記載の� �組のUループ形状にしたワイヤーを本結び状� ��配置し形作られる繊維束をOループ中に挿入 しワイヤーの結紮力する事によって繊維束を より強力に仮固定することが可能となる。こ の本結び形状のワイヤーを牽引した場合、回 転力を発生することが無く、ブラシ毛のズレ や脱落を防止するので各工程時の生産効率の 向上に寄与する。また、本結び形状によって 繊維束の緊密な仮固定が可能となるので捻回 工程前にワイヤーの牽引力を解放しても繊維 束を挟持した状態を維持する事が可能となる ので、ワイヤー端牽引工程、捻回工程の各工 程を分離して生産するとも可能である。

 第一の発明および第二の発明では交差す� ��二本のワイヤーのUループ形状中印位置に作 られるOループ形状内に繊維束を配置し、ワ� �ヤーの端部を相反する方向に牽引し、相反� �る方向に捻回することによって繊維束断面� �を圧縮減少させ自由端繊維束を放射状に拡� �すると同時にワイヤーの永久変形による維� �力によって固定する物であるが、第三の発� �では、一本のU字状ワイヤーを折り返し部と� ��トッパーでループを形成する様に前記U字状 ワイヤー両端をそれぞれ前記ストッパーに貫 通し、第一および第二の発明と同様に前記ル ープ内に多数の短繊維からなる繊維束の長軸 略中央を配置し、前記ストッパーを保持した 状態でU字状ワイヤー両端を牽引することに� �って、U字状ワイヤーおよびストッパーで形� ��されるループ内の繊維束は圧縮され両側自� ��端繊維束部直近の未圧縮繊維束に断面積の� ��異が生じ、前記圧縮部分両端直近の繊維相� ��の弾性反発によって繊維束U字状ワイヤーと ストッパー把持部を中心として全周に自由端 繊維を拡散展開すると共に、前記とともにス トッパーに対してU字状ワイヤーを捻回する� �とによって、ワイヤーの永久変形によって� �トッパーを固定することが可能となりU字状� ��イヤーとストッパーで把持した部分の繊維� ��の圧縮を保つことによって球形ブラシを得� ��事が可能となる。この際のストッパーに対� ��るU字状ワイヤーの捻回は、同時にループ直 径を減少させるので牽引作用ももたらすので 、牽引と捻回工程は同時に行っても良い。

 第四の発明は、第一の発明および第二の� ��明のUループ形状ワイヤーの解放端を接続す ることによってリング形状とし、そのリング 形状ワイヤーを交差あるいは本結び状となる 様に連続的に配置し、前記各リング形状ワー ヤー両端に形成されるOループ部分に繊維束� �配置捻回することによって連続した球形ブ� �シを形成する物である。各球形ブラシの間� �は、ブラシ毛の長さとOループの捻回後の全� ��によって決定されるが、ブラシ毛全長の二� ��の一が捻回後のOループ全長より長くすれば ワイヤー全体をブラシ毛で覆う様な形状に形 成することができる。第三の発明を応用して 同様の連続的な球形ブラシ形状を得る場合も 、複数のストッパーに平行に貫通した二本の ワイヤー間に間欠的にブラシ束を配置しスト ッパーで圧接するとともに前期ワイヤーを旋 回することによってワイヤーの永久変形の維 持力を利用してストッパーを固定しているの で、第四の発明と同様に繊維束略中央を強固 に圧縮保持しているために一般的な金属捩り ブラシと比較して遙かに高密度のブラシ毛を もった円筒状の外形を持つブラシを提供する ことが可能となると同時に、高密度ブラシで ありながら抜け毛を発生することがない。さ らにこれらの連続する球形ブラシのブラシ毛 の植立方向は先端部において全天展開したブ ラシ毛で覆われたブラシ形状を得ることが可 能であるので、歯間ブラシに応用した場合、 一般的な歯間ブラシのように先端部ワイヤー が露出していないので、ワイヤーが歯肉に当 たり疼痛を発現することがなく、先端部を覆 うブラシ毛がソフトで快適な使用感を提供す る。

 また、この球形ブラシの展開性能は各種� ��維にバルキー加工を施すことによってより� ��度の高い全天展開した高密度の球形ブラシ� ��形成することが可能となるが、第五の発明� ��ように、第一から第四の発明に記載の球形� ��ラシを構成する繊維束を構成する短繊維を� ��部分的に材質の異なった短繊維を配置して� ��形すれば、清掃あるいは研磨対象に対する� ��ラシの接触角度や接触強さ等、実際の使用� ��法に好適な機能を与えることが可能である� ��更に、同一の材質を用いる場合は、部分的� ��直径の異なった短繊維を配置するか、繊維� ��方向にクリンプ加工を施したバネ状繊維、� ��るいは長手方向断面積に変化を与えた短繊� ��を配列することによって、部分的に球形ブ� ��シの機械的性質、あるいは拡散形状に変化� ��与え、一例を挙げれば、両端にキノコ状の� ��をつけた形状の繊維毛の束略中央を牽引捻� ��圧縮することによって表面が鱗状に球面を� ��す球形ブラシを成形することが可能である� ��このように球形ブラシを構成するブラシ毛� ��体に三次元的な形状を与えることによって� ��ラシの表層と内部で異なった機械的性質を� ��与した球形ブラシを提供することも可能で� ��る。

 この様に球形ブラシの機械的な性能は第� ��の発明の様に自在に構成することが可能で� ��るが、Oループ状のワイヤーを連続的に配置 する数珠状の球形ブラシに於いては、連続的 に配置した球形ブラシそれぞれの繊維束の材 質、形状、色など変更することによって、そ れぞれの繊維束ごとに機能的差異を持たせる ことも可能である。

 第六の発明のように球形ブラシを構成す� ��繊維束の繊維を部分的にあるいは均一に異� ��った化学的性質を持つ短繊維を配置し、圧� ��展開する事によって球形ブラシを形成後、� ��学的融解処理、あるいは熱融解処理を行い� ��択的に融解度の高い短繊維を溶融除去する� ��とによってブラシ密度を調節する事が可能� ��なる。一般的に繊維束の密度を減少させる� ��繊維毛の展開角度は減少する事になり全天� ��開した球形ブラシを成形する事が難しいが� ��全周展開する球状ブラシを形成可能な繊維� ��の繊維束を化学的な性質の異なる二種類の� ��維で均一に構成し球状ブラシを成形する。� ��状に展開したブラシを形成後に構成ブラシ� ��中の特定ブラシ毛のみ選択的に化学的溶融� ��理あるいは熱融解処理を行う事によって、� ��ラシ毛密度は少ないながらも全周にブラシ� ��が均等展開した球状ブラシを製造する事が� ��能となる。これらの融解処理は球状ブラシ� ��層から中心部に向かって進行するので、選� ��的ブラシ毛融解除去処理深度は調整可能で� ��り、特に緊密に圧縮されたワイヤー挟持部� ��絞り染めの様に融解処理が到達しにくい部� ��となるのでブラシ毛の均一な展開に障害を� ��える事は少なく、処理工程にシビアな調整� ��要求される事は無い。

 更に第七の発明のように、繊維束を構成� ��る材料を各種樹脂短繊維だけでは無く、不� ��布あるいは多孔体のリボン、ゴム、金属の� ��れぞれ一種類あるいは二種類以上の組み合� ��せでブラシ毛を構成することによって、第� ��の発明から第4の発明に記載の球形ブラシの 応用範囲を拡大し使用目的に好適な機能を与 えることが可能である。これらの材料は成型 工程でリボンが全周に均等展開した形状を作 り上げることは困難であるが、この球状ブラ シの成形方法を用いる事によって、多数の不 織布、スポンジあるいはゴム等のリボンを球 状形体の中心部でワイヤー維持するブラシを 形成する事が可能となる。

 この様に、各種繊維毛をもって構成され� ��球形ブラシであるが、第八の発明のように� ��球形に放射状に展開するブラシ毛を各種外� ��形状にワイヤー軸を中心で回転トリミング� ��るいは任意の形状にトリミングすることに� ��って、第一から第七の発明に記載の球形ブ� ��シを使用目的従って好適な機能性を与える� ��とが可能である。

 これら全ての方球形ブラシは基本的に繊維� ��をワイヤーで圧縮する際の機械的摩擦力に� ��る把持力によって固定されているが、第九� ��発明の様に第一から第八の発明に記載の球� ��ブラシのワイヤー両側に放射状に拡散する� ��維束のどちらか一方を溶着することによっ� ��、使用目的や繊維の材質によって抜け毛脱� ��する危険性を回避することが可能である。� �球形の全面に球形ブラシ毛を持つ球形状の� �ラシの繊維束略中心位置を樹脂の柄に溶着� �るいは接着などの方法で取り付けることに� �って、両側に球形ブラシを対称に持つ球形� �ブラシを口腔内に挿入して目的の部位に到� �させ清掃することが可能となる。同じよう� �方法でこの両側に球形ブラシを対称に持つ� �形ブラシの捻回ワイヤー部を維持装置とし� �縦方向あるいは横方向に回転する電動ブラ� �を提供し、超音波電動ブラシの駆動軸の先� �に固定してやれば、360度全面にブラシ毛を� �つブラシによって、挿入方向や保持角度に� �右されることなくブラシ毛が清掃部位に的� �に接触する効果的な電動歯ブラシによるブ� �ッシングが可能となる。さらにこのブラシ� �一体化された融着固定部を軸として樹脂の� �に取り付ければ、柄に対する取り付け角度� �従ってそれぞれの方向に回転自在の柄付き� �形ブラシを作成することが可能となる。こ� �ブラシと軸受の回転抵抗を任意に調節して� �ることにより、柄を操作して口腔清掃を行� �際に、適度な圧力で回転抵抗が与えられた� �形ブラシは、歯面あるいは歯肉に正しい圧� �で接触しながら回転し、正しい清掃運動方� �に操作された場合のみ球形ブラシが歯面或� �は歯肉に押しつけられる応力に従って適切� �回転を発生し、常に適切な圧力で歯面ある� �は歯肉をマッサージしながら清掃可能とな� �。これによって歯肉を傷つけることを防止� �るばかりではなく、正確なブラッシング方� �の指導にも役立ち、加えて回転によって常� �新鮮なブラシ面が清掃部位に接触すること� �なるのでブラシの清掃効率を向上させるこ� �が可能となる。
 また、この全面にブラシ毛を有する球形ブ� ��シ略中心位置を電動ブラシに装着して回転� ��動、反復回転運動或いは音波、超音波振動� ��与えればより効率的な清掃作業が可能とな� ��。口腔内の清掃ばかりではなく、その他こ� ��種の清掃対象面に対する接触方向に規制の� ��い全面球形ブラシは、特に凹凸のある部分� ��掃に有用であり、例に挙げれば鏡の二次元� ��像を見ながら顔面の洗顔及びマッサージを� ��う場合、皮膚表面に対して常にブラシ毛が� ��直に接する部分が存在するため、ブラシが� ��に適度な圧力で接触している感覚のみに頼� ��て単純にブラシを目的の場所にマッサージ� ��ながら移動させるだけでブラシ毛先端が毛� ��などの微細な凹凸に侵入し清掃能力を向上� ��ることになる。この場合、さらに電動ブラ� ��として、バイブレーション、音波、或いは� ��音波振動を球面形状の球形ブラシに与える� ��とにより更にその効果は高まることは言う� ��でもない。

 ところで、本発明に使用する繊維は非常� ��細く生産工程においてその取り扱いに苦慮� ��るものであるが、回避方法の例としては、� ��別に放射状のブラシを作成する場合は、繊� ��束小口の一端を仮融着することによって繊� ��のバラケを防止することによって取り扱い� ��容易にする方法か、あるいは球形ブラシを� ��続的に作成する場合においては長尺繊維の� ��維束外側を熱収縮性のあるシュリンクフィ� ��ムを用いて任意の太さの繊維束となるよう� ��固定一体化することによって一塊として取� ��扱うことができるので非常に便利である。� ��のシュリンクフィルムによって棒状に一体� ��した繊維束の任意の位置でワイヤーを牽引� ��紮した後に被覆するシュリンクフィルムを� ��離すると同時にワイヤーを牽引捻回するこ� ��によって球形ブラシを形成することが可能� ��なる。

 このように上記発明によれば、使用目的� ��応じて種々の形態に球形ブラシを製造する� ��とが可能であり歯科口腔形成用品のみなら� ��、化粧品の塗布器具や洗顔ブラシとして、� ��るいは一般工業会に於いては清掃研磨器具� ��して広い用途に利用可能であるばかりか、� ��面状のブラシ毛形態を再現しようとする場� ��に従来の植毛ブラシに比較してはるかにブ� ��シ毛密度の高いブラシを提供できる。