專利名稱：有刷毛架的刷子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有一構(gòu)成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有顏色對比區(qū)。此外本發(fā)明還涉及制造這種刷子的方法。
刷子，尤其清潔和保健刷，如身體刷、牙刷等，在使用中受到各種各樣的負(fù)荷。首先可舉出受濕度、水等的長期作用。此外，根據(jù)刷子的類型，必須考慮到通過化學(xué)和/或機(jī)械作用的媒介，如漱液、肥皂、牙齒衛(wèi)生劑，以及通過油脂、顏料等產(chǎn)生的影響。還要加上使用者的手在手柄上施加的固持力和摩擦力。尤其是牙刷，但也包括其他的衛(wèi)生用刷和工業(yè)用刷受到這些負(fù)荷。
如果構(gòu)成這種刷子的手柄的刷毛架應(yīng)設(shè)具有藝術(shù)性或提供信息功能的顏色對比區(qū)，迄今基本上按下列方法實(shí)現(xiàn)貼上帶顏色對比區(qū)，例如印刷的信息的薄膜。但這些薄膜很快脫落，從而失去這種藝術(shù)性元件或信息。因此這種方法實(shí)際上是完全不適用的。此外已知這種區(qū)域借助薄膜轉(zhuǎn)移印花施加在刷毛架預(yù)先沖制的凹陷中。如此加上的信息雖然持久一些，但在使用一些時(shí)間后仍會(huì)脫落，在這種情況下只要在轉(zhuǎn)移薄膜上信息的個(gè)別部分脫落，便已經(jīng)丟失了信息內(nèi)容。作為另一種方法可舉出雙組分壓注工藝，其中，手柄用一種塑料制造，而文字說明用另一種顏色的塑料構(gòu)成，它們在兩個(gè)階段的工藝步驟中壓注成型。這種方法由于壓注模昂貴所以成本高。改變裝飾性或信息性的部分要求多種模具或模具組非常昂貴的倉庫儲存，以及在更換時(shí)需要費(fèi)時(shí)地組裝。此外，這種方法只能用于面積較大具有粗線條的裝飾或信息。因此不僅在有花紋圖案結(jié)構(gòu)和字母符號時(shí)易出毛病，而且在提供用于信息制作的面積小時(shí)也會(huì)出問題。
本發(fā)明的目的是能為任意使用目的的刷子施加持久的任何類型的信息或裝飾，并建議一些制造這種刷子的方法。
按本發(fā)明的第一種方案為達(dá)到此目的采取的措施是，刷毛架的塑料至少在顏色對比區(qū)內(nèi)充填有吸收激光束以及與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的顏料；以及，這些區(qū)域借助激光束施加在刷毛架上。
按第二種方案為達(dá)到此目的采取的措施是，刷毛架至少在表面附近的區(qū)域內(nèi)由至少兩層對激光束有不同吸收能力的塑料構(gòu)成，其中具有較低吸收能力的上層是透明或半透明的，下層有較強(qiáng)的吸收能力；以及，顏色對比區(qū)借助激光束施加在有變色反應(yīng)的下層上。
采用按本發(fā)明設(shè)計(jì)的上述兩種方案的刷毛架可借助激光束施加信息，按照視覺對比區(qū)的構(gòu)形優(yōu)選地借助計(jì)算機(jī)控制激光束。在第一種方案中，吸收激光束的顏料在被輻射部位發(fā)生變色反應(yīng)。在第二種方案中，激光束在兩個(gè)塑料層之間的邊界層處被吸收，并在那里發(fā)生期望的變色，透過透明或半透明的面層可以看到這種變色。面層的塑料也可通過邊界層反射遭受分子重組，由此提供更強(qiáng)烈的對比。如此施加的顏色對比區(qū)，既不會(huì)被化學(xué)負(fù)荷破壞，也不會(huì)被如在使用刷子時(shí)發(fā)生的機(jī)械負(fù)荷損壞。它們也不會(huì)從刷毛架上脫落，確切地說可以長期保持。顏色對比區(qū)可以設(shè)計(jì)為小面積和有花紋圖案的，迄今的方法不可能做到這一點(diǎn)。
顏色對比區(qū)可以有不同的類型，例如可涉及不同內(nèi)容的信息，如涉及規(guī)定和指示，它們在不同刷子的成批生產(chǎn)中用作分類和包裝的信息。在這種情況下，這些信息結(jié)合顏色或圖象識別儀可利用來實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸和包裝任務(wù)的自動(dòng)化。
此外，這些信息也可以告訴使用者刷子的特性或是使用說明。例如可以是一些基于衛(wèi)生條例規(guī)定只允許在工業(yè)領(lǐng)域針對某些目的使用的刷子，迄今它們只是用不同的顏色作標(biāo)記，但現(xiàn)在可以通過不會(huì)抹消的文字說明加以區(qū)別。在這方面可列舉醫(yī)院用的刷子，必須為用于不同區(qū)域如廚房、手術(shù)和處置室以及病房的刷子作不同的標(biāo)記。
按本發(fā)明設(shè)計(jì)的刷子在用作牙刷時(shí)顯示出它們非常突出的優(yōu)點(diǎn)。對牙刷提出了更高的衛(wèi)生要求，因?yàn)樗鼈冊诳谇粌?nèi)使用以及在那里還受到附加的負(fù)荷。這尤其指兒童牙刷，刷頭不僅遭受前言所述的種種影響，而且往往還受到由于不可控制或無意中的咀嚼運(yùn)動(dòng)造成的負(fù)荷。因此在牙刷上的信息迄今基本上限于表示品牌、制造廠名等，而且這些信息只能設(shè)在不與口腔接觸的手柄上。
對于牙刷，本發(fā)明允許將信息不僅可以施加在手柄上而且可以制在刷頭上，因?yàn)樗鼈兗炔粫?huì)在上述那些影響下受損也不會(huì)脫落。例如牙刷可以在手柄和/或刷頭上標(biāo)明對其使用有重要意義的特性，例如刷毛的硬度(“硬”、“中等”或“軟”)。此外可以加上在保證無可指摘的口腔和牙齒保健的使用壽命期間應(yīng)遵守的指示，但也可加上警告性的指示。后者是必要的，因?yàn)榘串?dāng)今的牙齒護(hù)理要求，牙刷在結(jié)構(gòu)和材料上應(yīng)適應(yīng)不同的需求狀況，而針對一種具體的需求狀況設(shè)計(jì)的牙刷可能在另一種使用狀況下會(huì)對牙齒或牙齦造成傷害。
迄今所有牙刷使用時(shí)所必要的信息僅僅顯示在包裝上。當(dāng)牙刷從包裝取出和使用時(shí)這些信息便失去了，所以當(dāng)使用者再次購買或補(bǔ)充訂貨時(shí)，他已經(jīng)不知道原先所使用的是那一種牙刷。采用本發(fā)明克服了這一嚴(yán)重的缺點(diǎn)。
同樣可以加上分類和包裝標(biāo)記，對于大批量生產(chǎn)的不同牙刷它們允許自動(dòng)分類和包裝，或允許歸并各種品種。
在按本發(fā)明的第三種方案中采取下列措施以同樣的方式獲得上述所有的優(yōu)點(diǎn)，即，刷毛架至少在表面附近的區(qū)域內(nèi)由兩層顏色不同的塑料組成；以及，面層為構(gòu)成顏色對比區(qū)借助于激光束去除。面層的去除通過熔融和氣化構(gòu)成面層的塑料實(shí)現(xiàn)，從而露出在面層下面另一種顏色的塑料。
信息優(yōu)選地加在手柄上便于看到的表面處，也就是說，對于牙刷加在手柄面對刷毛的下側(cè)和/或背對刷毛的上側(cè)。但尤其在涉及硬度的說明時(shí)，信息也可以加在牙刷頭上，迄今出自于技術(shù)方面但也出自于衛(wèi)生方面的原因是不允許這樣做的。
此外，本發(fā)明還涉及一種出售單元，它由刷子，尤其上述設(shè)計(jì)的牙刷，和裝它的具有顏色對比區(qū)的至少部分由塑料構(gòu)成的包裝組成。按本發(fā)明在這樣一種出售單元中規(guī)定，包裝至少部分用一種吸收激光束和有變色反應(yīng)的塑料制造或用這種塑料涂層，以及顏色對比區(qū)借助于激光束施加。
此處所述類型的包裝大多設(shè)計(jì)為透明塑料罩包裝，其中透明的塑料罩部分敷在硬紙板制的底座上，以及硬紙板底座有必要的信息和需要的裝飾性部分。在按本發(fā)明的出售單元的設(shè)計(jì)中，在包裝上的信息或裝飾按與刷子上相同的方式產(chǎn)生。在這種情況下，在牙刷上的信息至少部分與在包裝上的信息是一致的。
當(dāng)在包裝上和牙刷上加有一致的信息時(shí)，可尤其涉及為了再買或補(bǔ)充訂貨時(shí)選定用的那些信息，所以消費(fèi)者即使將牙刷從包裝內(nèi)取出，仍能保證他在再買或補(bǔ)充訂貨時(shí)得到同樣的牙刷。在牙刷大批生產(chǎn)和接著有包裝流水線的情況下，用于牙刷和包裝上文字說明的激光器可借助于適當(dāng)?shù)谋匾獣r(shí)部分相同的程序進(jìn)行控制。
此外，本發(fā)明還涉及制造上述設(shè)計(jì)的刷子的方法，其中，刷毛架通過鑄造尤其壓注制造，刷毛在鑄造過程中通過植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上。
通過壓注生產(chǎn)牙刷如今已達(dá)到完美的程度，在一條流水生產(chǎn)線上每小時(shí)可制造數(shù)千支牙刷。采用迄今已知的方法，這種刷子配備的顏色對比區(qū)不可能或只有在損失生產(chǎn)率或質(zhì)量的情況下才可能完成。貼上標(biāo)簽式的薄膜印刷品不可能可靠地使刷子帶著薄膜印刷品離開壓注機(jī)。這種情況同樣適用于薄膜轉(zhuǎn)移印花。若顏色標(biāo)記制在雙組分壓注件中，則除了成本高以外還導(dǎo)致加長周期時(shí)間，這是由兩階段壓注以及在兩階段之間必要的回轉(zhuǎn)壓注件決定的。
在按本發(fā)明的方法中，刷毛架用一種充填有吸收激光和與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的顏料的塑料鑄造，并在塑料硬化后顏色對比區(qū)借助于適當(dāng)控制的激光束處理直至變色。
這種激光處理可以用高的速度進(jìn)行，所以流水生產(chǎn)線的每小時(shí)產(chǎn)量僅取決于壓注機(jī)的工作周期。盡管可達(dá)到這種高的每小時(shí)產(chǎn)量，顏色對比區(qū)仍可按任意的細(xì)度和線的走向在具有高識別度的情況下制成。
按本發(fā)明刷子的第二種方案，刷毛架至少鑄成兩層，為此首先用充填有可吸收激光束和與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的顏料的塑料澆鑄一基體，接著至少在要有顏色對比的區(qū)域用一種對激光束吸收能力較低的透明或半透明塑料澆鑄上面層，在此塑料硬化后，面層要有顏色對比的區(qū)域借助于適當(dāng)控制的激光束處理，直至基體內(nèi)的顏料變色為止。
最后，按本發(fā)明設(shè)計(jì)的刷子的第三種方案，刷毛架至少澆鑄兩層，為此至少澆鑄一個(gè)塑料基體，接著至少在要有顏色對比的區(qū)域上鑄上一個(gè)用另一種顏色的塑料構(gòu)成的面層，硬化后在面層的這些要有顏色對比的區(qū)域借助于適當(dāng)控制的激光束處理，直至面層的塑料至少通過熔融和氣化去除到可以看到基體的另一種顏色的塑料的程度。
所有上述有關(guān)方法的方案優(yōu)選地按這樣的方式實(shí)施，即，成批生產(chǎn)的刷子在塑料澆鑄和硬化后輸入至少有一個(gè)激光器的激光站，在那里定位和借助于至少一個(gè)適當(dāng)控制的激光束處理要有顏色對比的區(qū)域。
若顏色對比區(qū)是大面積的或不連續(xù)地分布在刷毛架上，當(dāng)然也可以同時(shí)有多個(gè)激光器投入運(yùn)行。
按本發(fā)明的方法，尤其在激光束由按照顏色對比區(qū)編程的計(jì)算機(jī)控制時(shí)，可達(dá)到高的效率，在這種情況下有利的是，在計(jì)算機(jī)內(nèi)儲存多個(gè)用于不同設(shè)計(jì)的顏色對比區(qū)的程序，以及根據(jù)選擇在刷子連續(xù)的生產(chǎn)過程中調(diào)用這些程序。
以此方式可在連續(xù)的生產(chǎn)過程中改變要施加的信息或裝飾，例如用于接著的包裝流水線的相應(yīng)的分類標(biāo)記或具有不同性質(zhì)的刷子各種品種歸并，它們可在包裝流水線上作為各種品種包裝。與適當(dāng)配備激光器的包裝流水線相結(jié)合，可以制成所說明的按本發(fā)明設(shè)計(jì)的出售單元，其中在刷子和包裝上一致或部分一致的信息仍儲存在生產(chǎn)和包裝流水線上的激光器計(jì)算機(jī)內(nèi)。
下面借助附圖表示的牙刷的實(shí)施例說明本發(fā)明。其中

圖1牙刷在刷毛一側(cè)的下側(cè)圖；圖2牙刷另一種實(shí)施形式與圖1對應(yīng)的視圖；圖3牙刷頭背面的視圖；圖4按圖3的牙刷第一種方案的縱剖面和細(xì)節(jié)放大；圖5按圖3的牙刷第二種方案的縱剖面和細(xì)節(jié)放大；以及圖6按圖3的牙刷第三種方案的縱剖面和細(xì)節(jié)放大。
在圖1和2中表示的牙刷由手柄1和刷頭2組成，它們通過細(xì)頸3互相連接。手柄1、刷頭2和頸3用塑料制。在刷頭2上固定刷毛4。
手柄1、必要時(shí)還包括刷頭2和頸3用一種充填有顏料為塑料制造，這種塑料在受激光輻射時(shí)有變色反應(yīng)。借助于適當(dāng)控制的激光器可以在手柄1或刷頭2上，亦即在刷頭背面，加上形式上為不可抹消和完全符合衛(wèi)生要求的信息5的顏色對比區(qū)。
在按圖1的實(shí)施例中此信息5由警告語組成，亦即牙刷應(yīng)在規(guī)定的使用期限后更換，此使用期限可借助刷毛上相應(yīng)的指示器顯示。
在按圖2的實(shí)施例中施加形式上為使用說明的信息5。此牙刷通過特別設(shè)計(jì)刷毛束或刷毛，尤其適用于去除齒面的深色斑點(diǎn)，這有利地結(jié)合適當(dāng)?shù)难例X衛(wèi)生劑實(shí)現(xiàn)。反之，這種牙刷不使用于沒有斑點(diǎn)的牙齒。
在按圖3的實(shí)施例中，在刷頭2背面加上說明刷毛束硬度的信息，而手柄有形式上為商標(biāo)的信息。
按圖1至3的牙刷可按本發(fā)明的三種方案制造。圖4表示第一種方案，其中，由手柄1、刷頭2和頸3組成的刷毛架用充填顏料的塑料壓注而成。在這里涉及這樣一些顏料，即在激光束作用下有成為亮的或暗的(正或負(fù))變色反應(yīng)。在圖4的放大詳圖中發(fā)生變色的部位用標(biāo)號6表示。
按圖5的方案，由手柄1、刷頭2和頸3組成的刷毛架設(shè)計(jì)為兩層。它包括一個(gè)尤其提供必要的強(qiáng)度和使用性能的基體7和一個(gè)壓注上的面層8?；w7用一種對激光束有較強(qiáng)吸收能力的塑料構(gòu)成，而面層8有較低的吸收能力并且是透明的或無論如何是半透明的?；w7塑料的吸收能力仍可借助適當(dāng)?shù)念伭线_(dá)到。在激光器輻射時(shí)顏料發(fā)生變色反應(yīng)，這在圖5中用標(biāo)號9表示。這些可涉及明或暗的對比色，并可透過透明或半透明的面層8看到。
在按圖4的方案中，刷毛架仍由基體7和面層8組成。壓注的基體7用與面層8不同顏色的塑料構(gòu)成。若面層受激光照射，則激光束在邊界層處反射回到面層內(nèi)，以及面層8的塑料在被激光束射中的部位熔融和氣化。這些部位在圖6中用標(biāo)號10表示。因此在這些部位刷毛架7有另一種顏色的塑料露出，并由此根據(jù)基體7和面層8塑料的顏色提供所需要的正或負(fù)壓印的信息。
權(quán)利要求
1．有一構(gòu)成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有顏色對比區(qū)，其特征為刷毛架(1、2、3)的塑料至少在顏色對比區(qū)內(nèi)充填有吸收激光束及與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的塑料；以及，這些區(qū)域借助激光束施加在刷毛架上。
2．有一構(gòu)成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有顏色對比區(qū)，其特征為刷毛架(1、2、3)至少在表面附近的區(qū)域內(nèi)由至少兩層對激光束有不同吸收能力的塑料構(gòu)成，其中具有較低吸收能力的上層是透明或半透明的，下層有較強(qiáng)的吸收能力；以及，顏色對比區(qū)借助激光束施加在與激光束有變色反應(yīng)的下層上。
3．有一構(gòu)成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有顏色對比區(qū)，其特征為刷毛架(1、2、3)至少在表面附近的區(qū)域內(nèi)由至少兩層顏色不同的塑料組成；以及，面層為構(gòu)成顏色對比區(qū)借助激光束去除。
4．按照權(quán)利要求1至3之一所述的刷子，尤其牙刷，它們的刷毛架由手柄(1)和刷頭(3)組成，刷毛(4)固定在刷頭上，其特征為在手柄(1)和/或在刷頭(3)上加顏色對比區(qū)。
5．按照權(quán)利要求4所述的刷子，其特征為顏色對比區(qū)加在手柄(1)面朝刷毛(4)的下側(cè)上和/或背對刷毛的上側(cè)上。
6．按照權(quán)利要求1至5之一所述的刷子，其特征為顏色對比區(qū)構(gòu)成一些信息。
7．按照權(quán)利要求1至5之一所述的刷子，其特征為顏色對比區(qū)構(gòu)成裝飾性部分。
8．由按照權(quán)利要求1至7之一所述的刷子，尤其牙刷，和裝它的具有顏色對比區(qū)的至少部分用塑料制的包裝組成的出售單元，其特征為包裝至少部分用一種吸收激光束和有變色反應(yīng)的塑料制造，以及顏色對比區(qū)借助于激光束施加。
9．按照權(quán)利要求8所述的出售單元，其特征為，在刷子上的顏色對比區(qū)至少部分與在包裝上的顏色對比區(qū)一致。
10．制造按照權(quán)利要求1和4至7之一所述刷子的方法，其中，刷毛架通過鑄造尤其壓注制造，以及刷毛在鑄造過程中通過植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上，其特征為刷毛架用一種充填有吸收激光和與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的顏料的塑料鑄造，并在塑料硬化后顏色對比區(qū)借助于適當(dāng)控制的激光束處理直至變色。
11．制造按照權(quán)利要求2和4至7之一所述刷子的方法，其中，刷毛架通過鑄造尤其壓注制造，以及刷毛在鑄造過程中通過植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上，其特征為刷毛架至少鑄成兩層，為此首先用充填有可吸收激光束和與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的顏料的塑料澆鑄一基體，接著至少在要有顏色對比的區(qū)域上用一種對激光束吸收能力較低的透明或半透明塑料澆鑄面層，在此塑料硬化后，面層的要有顏色對比的區(qū)域借助于適當(dāng)控制的激光束處理，直至基體內(nèi)的顏料變色為止。
12．制造按照權(quán)利要求3至7之一所述刷子的方法，其中，刷毛架通過鑄造尤其壓注制造，以及刷毛在鑄造過程中通過植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上，其特征為刷毛架至少鑄造兩層，為此至少澆鑄一個(gè)塑料基體，接著至少在要有顏色對比的區(qū)域上鑄上一個(gè)用另一種顏色的用于激光束的塑料構(gòu)成的面層，硬化后在面層的這些要有顏色對比的區(qū)域借助于適當(dāng)控制的激光束處理，直至面層的塑料至少通過熔融和氣化去除到可以看到基體的另一種顏色的塑料的程度。
13．按照權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征為每單位時(shí)間大批量生產(chǎn)的刷子在塑料澆鑄和硬化后輸入至少有一個(gè)激光器的激光站，在那里定位和借助于至少一個(gè)適當(dāng)控制的激光束處理要有顏色對比的區(qū)域。
14．按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征為激光束由按照顏色對比區(qū)編程的計(jì)算機(jī)控制。
15．按照權(quán)利要求14所述的方法，其特征為在計(jì)算機(jī)內(nèi)儲存多個(gè)用于不同設(shè)計(jì)的顏色對比區(qū)的程序，以及，根據(jù)選擇在刷子連續(xù)生產(chǎn)過程中調(diào)用這些程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刷子,它包括構(gòu)成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛,刷毛架有顏色對比區(qū),它們例如提供一種信息。刷毛架的塑料至少在這些區(qū)域內(nèi)充填有吸收激光束和與激光束發(fā)生變色反應(yīng)的顏料。信息借助于激光束符合衛(wèi)生學(xué)和持久地施加在刷毛架上。取代這種方案,刷毛架至少在表面附近的區(qū)域內(nèi)由兩層對激光束有不同吸收率的塑料構(gòu)成,其中上層是透明或半透明的并有較低的吸收率,而下層有變色反應(yīng)。上層也可以透過激光,下層可以是另一種顏色的。通過在要求的區(qū)域內(nèi)熔融和氣化上層暴露出下層,并可通過顏色對比看出信息。此外介紹了用于制造上述刷子的方法。
文檔編號A46B9/00GK1310589SQ99808899
公開日2001年8月29日 申請日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月29日
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