[发明专利]制造刷子的方法和装置以及按此方法制造的刷子

说明书

本发明涉及一种用来制造具有一由塑料组成的鬃毛载体和一固定在此载体上的由单根或合并成束的塑料鬃毛组成的鬃毛镶嵌物的刷子的方法，其中鬃毛或鬃毛束的固定侧末端熔化成一增厚部，相邻鬃毛束的增厚部通过塑料物质的再成形和挤压相互连接，接着将连接部分埋入鬃毛载体的塑料材料内。其次本发明针对实施上述方法的装置以及按该方法制造的刷子。

下面以牙刷为例描述的特性和问题也普遍适合于许多保健刷子，但是也适合于许多其他不同应用目的的刷子，然而现有技术在牙刷方面发展最快，因此这里特别涉及牙刷。

在现代齿科药物中要求具有有感觉作用的鬃毛的牙刷，其中鬃毛镶嵌物应尽可能适应清洁表面(牙齿和齿间空腔)和按摩表面(牙龈Gingiva)，一方面使得在清洁时不仅跟随球形牙齿表面，而且也触及所希望的齿间空腔，另一方面在所希望的Gingiva按摩时避免受伤。

待清洁和按摩的口腔区域用鬃毛所要达到的要求一方面要求鬃毛有一定的长度，另一方面总的结构高度(鬃毛长度加上刷子头的结构高度)应该小一些，以便在口腔内窄小的条件下保证最佳的鬃毛作用。因为对于清洁和按摩作用只有鬃毛是决定性的，对此鬃毛载体不起什么作用，力求使鬃毛载体的结构高度做得尽可能小。因为鬃毛必须具有足够的埋入长度，以提供必要的抗拉强度，所以这也受到限制。从鬃毛镶嵌物中脱落的鬃毛或鬃毛束不仅在口腔内造成不舒服感，而且在吞食后也可能在肠胃内导成健康损害。对于高的抗拉强度和小的结构高度的在一定程度上相互矛盾的要求很难满足。

目前鬃毛制品，特别是牙刷，还有绝大部分用普通的冲制技术制造，也就是说鬃毛束被接入环线并借助于锚固件固定在鬃毛载体预先准备好的孔内。这种技术要求鬃毛载体至少有4至6mm的结构高度。这种用冲制技术制造的牙刷由于在鬃毛固定区内有间隙和与之相伴随的污物和细菌的隐藏不能充分满足当今的卫生要求。

卫生方面几乎无可挑剔的牙刷可以通过注塑法或热塑性嵌接法制造，按权利要求1前序部分的方法涉及到这些方法。这里鬃毛在其固定侧末端上设有增厚部，鬃毛用这些增厚部压入鬃毛载体软塑性物质内并成形，或者放入一注塑模内，在该注塑模内用鬃毛载体物质熔液环绕浇注在增厚部上。用这种方法可以实现3.0至4.5mm的鬃毛载体结构高度。这里界线也由提供必要抗拉强度的鬃毛埋入长度确定。对鬃毛载体小的结构高度的要求与对足够的抗拉强度的要求发生矛盾，特别是如果应该考虑现代牙科医药对鬃毛镶嵌物柔软性的其他要求的话。这首先以鬃毛载体本身相应的柔性，从而选择一定的塑料和/或结构措施为前提。但是由于鬃毛载体的柔性化又降低了鬃毛的抗拉强度，因为鬃毛不再固定在刚硬的环境中。特别是如果对于鬃毛载体完全或部分地采用橡胶弹簧材料，如弹性体的话便是这样。

鬃毛载体上纯粹的结构措施例如是将鬃毛载体(EP 0577656，WO92/17092)分成多个铰链状的区域。但是通常这带来结构高度的加大。对于鬃毛镶嵌物的柔性化通过鬃毛载体的弹性体区实现的牙刷WO97/07707，WO 97/24048，WO 97/25899，WO 97/25900)也是这样。

还试验过，鬃毛挠性地安装在鬃毛载体内(DE 19538569 A1)或鬃毛载体采用弹性体材料及鬃毛与这种材料焊接(DE 3628722 A1，DE19530057 A1)的方法。此外已知(WO 97/20484)，鬃毛载体由由比较硬的塑料组成的承载骨架构成并用弹性体填满骨架，其中鬃毛埋在骨架或弹性体内。这里也没有达到结构高度的减小，其次鬃毛镶嵌物的柔性局限于弹性体边缘区上。这里还知道(DE 19743556 A1)，注塑的骨架随后切断，接着填充弹性体。

在刚硬的鬃毛载体方面已知(EP 0405204 B1，DE 19738256 A1)，将鬃毛束插入一固定板的孔内并熔化在固定板的背面上，熔液在孔的相应沉孔内成形，因此全部鬃毛束在背面通过一种板相互连接。然后这个板用相应地带有凹坑的固有的鬃毛载体覆盖，或者该板和刚硬的固定板一起构成鬃毛载体。这种结构在牙刷的柔性方面只在很小程度上满足当今的要求。

在具有热塑性镶入或浇入在固定侧末端上带有增厚部的鬃毛束的牙刷方面已知(EP 0150785 B1，EP 0759711 B1)，每个鬃毛束上的增厚部需要后续成形，以便将增厚部扩展成板状，并由此提高在受拉力作用时鬃毛载体内的抗剪强度。或者相邻鬃毛束的增厚部变形成一连在一起的增厚部(EP 0197384 B1，EP 0326634 A1)，这里只有强度方面的问题是最重要的。