CN1220854A - 牙刷及其生产方法 - Google Patents

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CN1220854A
CN1220854A CN98126005.5A CN98126005A CN1220854A CN 1220854 A CN1220854 A CN 1220854A CN 98126005 A CN98126005 A CN 98126005A CN 1220854 A CN1220854 A CN 1220854A
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A·G·特罗亚诺夫斯基
R·E·基尔库普
R·M·普罗斯佩罗
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Abstract

本发明涉及一种牙刷,该牙刷具备良好的进入龈下的能力,同时又不损伤和刺激口腔软组织。本发明的牙刷包括一个牙刷头和一个手柄。所述牙刷头包括彼此大体上平行并排列成行的刷毛簇。所述刷毛行包括邻近牙刷头周边的外围行和介于外围行之间的至少一个内部行。优选将所述内部刷毛的自由端磨光,而将其外围刷毛制成羽毛状,优选在羽毛之前将所述外围刷毛磨光。所述内部刷毛优选短于所述外围刷毛。

Description

牙刷及其生产方法
本发明涉及一种牙刷及其生产方法。更具体地讲，本发明涉及一种牙刷，这种牙刷具有改进的进入龈下的能力而且不伤牙龈。
可持久保持口腔卫生的主要保健方法是经常用牙刷刷牙。众所周知，聚积在牙齿表面的牙垢和牙斑中的细菌会导致龋或空洞的产生。通过经常刷牙清除牙斑以减少牙齿上细菌的滋生部位，可以降低龋的发病率。
传统牙刷清除牙龈线上或牙龈线以下的牙斑的效果不佳。众所周知，产生龋的主要部分之一是位于牙龈沟后面的牙齿部分，即由从外观的牙龈线至牙龈与牙齿的连接点的部分所形成的穴或槽。因此，预计能够进入牙龈下(即进入牙龈线以下部位)的牙刷可特别有效地降低龈下龋。遗憾的是，迄今为止都难于得到一种既具备良好的龈下进入能力同时又不伤牙龈和口腔中的其它软组织的牙刷。
本发明的一个目的是提供一种牙刷，这种牙刷具有良好的进入龈下的能力，以利于降低接近或位于牙龈线后面的龋的发病率。
本发明的另一个目的是提供一种不伤牙龈和口腔中的软组织的牙刷。
本发明的再一个目的是提供一种既具有良好的龈下进入能力同时又不伤口腔软组织的牙刷。
本发明的又一个目的是提供一种用于生产本发明牙刷的方法。
本发明涉及包括一个牙刷头和手柄的牙刷的优选形式。所述牙刷头包括若干刷毛簇，每个刷毛簇包括若干刷毛。每个刷毛簇有一个固定于牙刷头上的第一端和一个第二自由端。所述刷毛簇被排成大体上平行于牙刷头纵向轴的行，但这些行的取向也可以相对所述牙刷头纵向轴呈大约30度角。所述刷毛行包括接近牙刷头周边的外围行和至少一个介于所述外围行之间的内部行。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端优选为磨光的，而所述外围行的刷毛簇的刷毛为羽毛状的。
在一种更优选的实施方案中，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛短于所述外围行的刷毛簇的刷毛。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛优选比所述外围行的刷毛簇的刷毛短大约1.0～4.0mm。更优选的是，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛比所述外围行的刷毛簇的刷毛短大约2.0～3.0mm。最优选的是，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛比所述外围行的刷毛簇的刷毛短大约2.2-2.8mm。
所述外围行的刷毛簇的刷毛优选为中空的，每根刷毛有大约2-6个平行通道，更优选的是，每根刷毛有大约4个通道。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛优选为实心的。
当所述外围行的刷毛簇的刷毛长于所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛时，所述外围行的刷毛簇的刷毛的自由端如下文所述般地被制成羽毛状，其深度优选不超过深于所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端。所述外围行的刷毛簇的刷毛优选将大约0.5-2.5mm的深度制成羽毛状，更优选将大约1.0-2.0mm的深度制成羽毛状。
本发明的另一方面是生产本发明牙刷的方法，该方法包括以下步骤：
a)至少对所述外围刷毛行的刷毛簇的刷毛进行修剪，以形成第一种想要的形状；
b)将所述外围行的刷毛簇与所述至少一个内部行的刷毛簇分开，以便能够对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛进行处理但又不会影响所述外围行的刷毛簇的刷毛；
c)将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成第二种想要的形状；
d)磨光所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端；
e)将所述外围行的刷毛簇回复制其原始取向；和
f)至少将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状；
本发明的方法还可以包括其它步骤，如在将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状之前将该外围行的刷毛簇的刷毛的自由端抛光，和清除牙刷头上的碎片，例如，通过机械磨光牙刷毛和/或将压缩空气导向牙刷头和/或对牙刷头加以真空。
所述将外围行刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开的步骤优选是用一个凸轮驱动的散布机完成的。
在本发明方法的一个方面，仅对刷毛簇的外围行实施步骤(a)，而且是在步骤(e)之后实施。
所述刷毛被修剪和制成羽毛状的高度相当于上述本发明优选牙刷的相对尺寸。
在一种优选实施方案中，将所述外围行的刷毛簇的刷毛修剪成一种平行于牙刷头的上表面的第一统一高度，并将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成平行于牙刷头上表面的第二统一高度。这种优选方法包括以下步骤：
a)将所述刷毛修剪成平行于牙刷头的上表面的第一统一高度；
b)将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开，以便能够对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛进行处理，而不会影响所述外围行刷毛簇的刷毛；
c)将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成小于所述第一统一高度的第二统一高度；
d)磨光所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端；
e)将所述外围行的刷毛簇回复至其原始取向；
f)磨光所述外围行的刷毛簇的刷毛的自由端；和
g)将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状。
该优选方法还可以包括其它步骤，如清除牙刷头上的碎屑，例如，通过机械磨光牙刷毛和/或通过将压缩空气引导至牙刷头和/或对牙刷头施加真空。
本发明的再一种优选方法包括以下步骤：
a)至少磨光某些牙刷毛；和
b)将磨光的牙刷毛制成羽毛状。
上述方法可以包括其它步骤，如在步骤(a)的修剪作业之前将待磨光的牙刷毛修剪至统一高度。附图的简单说明
通过参阅以下对本发明的详细说明和附图可以更充分地理解本发明并了解本发明的其它优点。其中：
图1是本发明牙刷的一种实施方案的透视图。
图2是图1所示牙刷的牙刷头的放大透视图。
图3是图2所示牙刷头的上平面图。
图4是图2所示牙刷头的侧视图。
图5是修剪过、但未磨光的牙刷毛的示意图。
图6是在磨光之后以形成圆形自由端的图5所示牙刷毛的示意图。
图7A-7D是本发明的牙刷在其各个生产阶段的端视图。
图8是用于本发明中的牙刷头的上平面视图，示构成外围行和内部行的刷毛簇的位置。
本发明的一个方面涉及一种改进的牙刷，该牙刷可有效进入龈下部位，即介于牙齿和牙龈线之间的部位。我们发现，将牙刷毛制成羽毛状可以改善其进入龈下的能力，不过，所得到的羽状牙刷会刺激某些使用者的牙龈。我们意外地发现，在将其制成羽毛状之前磨光牙刷毛，以使其自由端变圆，可明显减轻这种刺激。
本发明牙刷的一种实施方案示于图1-4中。本发明的牙刷包括一个牙刷头1和一个手柄2。所述牙刷头可由诸如聚丙烯之类的材料制成，它包括刷毛簇3，该刷毛簇具有固定于牙刷头上的第一端4和远离该第一端4的第二自由端5。可以用本领域已知的任何方法将牙刷毛固定于牙刷头上，例如，用金属固定件或卡将牙刷毛固定在牙刷头上。刷毛簇通常沿牙刷的垂直方向彼此平行。在本文中，“垂直的”通常是指与本发明牙刷的牙刷头1的上表面呈90°角的方向。这些刷毛簇被排列成行，这些行大体上平行于牙刷头1的纵向轴15。这些刷毛行可以排列成直线，或者根据刷毛簇的形式而具有一定的弯曲度。尽管这些行被排列成大体上平行于牙刷头的纵向轴线，不过这些行也可以以高达30°左右的角与所述纵向轴线相交。
本发明的牙刷包括接近牙刷头周边的刷毛簇的外围行，和至少一个位于这些外围行之间的内部行。图3中示出的本发明牙刷的示例性实施方案包括五行刷毛，行6和10为外围行，而行7-9为内部行。所述外围行和内部行分别包括外围刷毛11和内部刷毛12。
如图3所示，所述刷毛行的长度不一定相同。例如，图3所示的牙刷的内部行8包括四个刷毛簇，而内部行7和9各有十一个刷毛簇。
某些刷毛行，例如，示于图3中的刷毛行7和9彼此相交。某些刷毛簇可以为一个以上的刷毛行所共有。例如，刷毛簇13和14为行7和9所共有。
构成本发明牙刷的刷毛可以为本领域已知的任何形状。例如，市场上出售的刷毛为圆形或多边行，例如，其截面为矩形或六边形。本发明牙刷优选圆形截面的刷毛。
当把圆形截面刷毛用于本发明牙刷上时，该刷毛的直径优选大约为6～11密耳。更优选的是，用于本发明牙刷上的刷毛的直径大约为7-8密耳。
用于本发明牙刷上的刷毛可以是实心的或空心的。空心刷毛所具有的通道的主轴线取向平行于该刷毛的纵向轴线。这些刷毛的每一根刷毛具有大约1～6个平行通道。
本发明的牙刷可以由一种类型的牙刷毛或多种类型的牙刷毛构成。例如，在图1-4所示实施方案中，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛是实心的，而所述外围行的刷毛簇的刷毛是空心的。在本发明牙刷中有待制成羽毛状的刷毛优选为空心的。在本文中，加在刷毛之前的“羽毛状的”一词是指刷毛的自由端被大体上平行于其纵向轴的方向开裂，并被细分以形成大体上沿纵方向延伸的细丝。这些刷毛中的每一个具有四条通道，如由设在West Virginia的Dupont Filments ofWashington出售的四点设计刷毛可作为优选原始刷毛用于制备用于本发明牙刷上的羽毛状刷毛。
在图5中示意性地示出了可用于本发明牙刷上的实心刷毛。如图5所示，修剪过但未磨光的刷毛30在其自由端5具有切割整齐的上表面31和边缘32。曾发现这些刷毛的边缘32在用于刷牙时会刺激牙龈。因此，本发明牙刷上的刷毛的自由端5优选被磨光，以形成图6中示意性地示出的图形边缘34。
图1-4中所示牙刷的外围行的刷毛簇的刷毛是羽毛状的。如下文所述，已证实羽毛状的刷毛能更有效的进入并清洁介于牙齿和牙龈线之间的龈下部位。
所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度可以与所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度相同，或者，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度与所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度不同。如果二者的高度不同，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度可以小于所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度，或者，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度可以大于所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度。
在图1-4所示实施方案中，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度低于所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度优选比所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度低大约1.0-4.0mm。更优选的是，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度比所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度低大约2.0-3.0mm。最优选的是，所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度比所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度低大约2.2-2.8mm。
在图1-4所示实施方案中，优选将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛磨光，以将其自由端磨成圆形，而所述外围行的刷毛簇的刷毛优选为羽毛状的。在本发明牙刷上使用两种刷毛高度和两种刷毛表面结构(即：所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的末端是圆形的，而且它短于所述外围行的刷毛簇的羽毛状刷毛)，使得所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛可实现在刷牙期间与牙齿正面和背面的良好接触和对于齿的有效清洁，同时又能使所述外围行的刷毛簇的刷毛获得良好的龈下进入能力并清洁位于牙龈线的牙齿。磨圆刷毛末端可减轻本发明牙刷对牙龈的刺激。
在图1-4所示实施方案中，所述外围行的刷毛簇的刷毛是羽毛状的，而所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的末端是圆形的，但未被制成羽毛状。所述外围行的刷毛簇的刷毛由其自由端25开始至由编号21所示的深度上制成羽毛状。所述外围行的刷毛簇的刷毛与所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的高度差用编号27表示，为了将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状，而留下所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛不被制成羽毛状，优选将所述外围行的刷毛簇的刷毛在一定深度上制成羽毛状，这一深度高于所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端26。
从所述外围行的刷毛簇的刷毛的自由端开始的羽化深度取决于所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛与所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度差(由编号27表示)。所述外围行的刷毛簇的刷毛优选在大约0.5-2.5mm的深度上被制成羽毛状。更优选的是，所述外围行的刷毛簇的刷毛在大约1.0～2.0mm的高度上被制成羽毛状。该羽化深度优选不大于所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛与所述外围行的刷毛簇的刷毛的高度差27。
本发明的另一方面涉及生产本发明牙刷的方法。生产本发明牙刷方法的一种实施方案包括以下步骤：
a)至少将所述外围行的刷毛簇的刷毛修剪成第一种想要的形状；
b)将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开，以便能够对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛进行处理，但又不会影响所述外围行的刷毛簇的刷毛；
c)将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成第二种想要的形状；
d)将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端磨光；
e)将所述外围行的刷毛簇回复至其原始取向；和
f)至少将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状。
本领域技术人员可以理想，上述方法步骤可以按不同于上述顺序的顺序实施。例如，修剪步骤(a)可以在将所述外围行的刷毛簇回复至其原始位置之后，即在步骤(e)之后进行。
步骤(a)涉及至少将所述外围行的刷毛簇的刷毛修剪成一种想要的形状。例如，可将所述外围行的刷毛簇的刷毛修剪至图1-4中所示的常见高度。所述外围行的刷毛簇的刷毛的自由端25位于平行于牙刷头上表面20的平面上。另外，可将所述外围行的刷毛簇的刷毛修剪至可变的高度，以形成另一种形状。例如，在从侧面观察时，牙刷毛可以具有锯齿形形状。另外，刷毛的高度可以呈线性变化，以确保其弧线形状。
如果希望将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成不同于所述外围行的刷毛簇的刷毛的形状，理想的是将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开，以便能够对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛进行处理又而不会影响所述外围行的刷毛簇的刷毛。所述外围行的刷毛簇与所述至少一个内部行的刷毛簇的分离是在步骤(b)中完成的。
对于非矩形牙刷头而言，要用一个固定的散布装置在整个牙刷头上清楚地将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开是困难的。在欧洲专利申请EP-0639340中披露了一种可用于分开所述外围行的刷毛簇和所述至少一个内部行的刷毛簇的装置，特别是用于非矩形牙刷头上的装置，该专利申请所披露的内容被本文收作参考。优选使用上述欧洲专利申请中所披露的凸轮传动的散布装置将非矩形牙刷头上的所述外围行的刷毛簇与所述至少一个内部行的刷毛簇明确分开。
在所述外围行的刷毛与所述至少一个内部行的刷毛在步骤(b)中分开之后，将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成第二种想要的形状。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的形状可以与所述外围行的刷毛簇的刷毛的形状相同或不同。对于所述外围行的刷毛簇的刷毛的第一种形状而言，可将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛口均修剪至图1-4中所示的常见高度。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端26位于一个平行于牙刷头上表面20的平面内。或者，可以把所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪成一种变化的高度，以形成另一种形状。例如，从侧面看，这些刷毛可以为锯齿状。另外，这些刷毛的高度可以呈线性变化，或者由其形成一种弧形结构。
一旦按照步骤(c)对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛做过修剪，就对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端进行磨光，例如，通过机械或火抛光，以将其自由端磨成圆形。将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端磨圆，以减轻对牙龈的可能的刺激，所述至少一个内部行的刷毛簇的修剪过的刷毛的锐边可以引起这种刺激。
所述修剪和磨光操作可以用本领域已知的任何工具来完成，以实现上述修剪和磨光步骤。
一旦将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛磨光，分开装置便退回去，以便使所述外围行的刷毛簇在步骤(e)中回复其原始取向。
通过参考图7A-7D可以更好地理解涉及以下操作的步骤：将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开(步骤(b))，修剪并磨光所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛(步骤c和d)，以及将所述外围行的刷毛簇回复至其原始取向(步骤e)。图7A-7D示意表示在所述方法的各个阶段的牙刷。图7A表示图1-4所示牙刷的端视图，其中，所有刷毛被修剪成统一的高度，其中，两个外围行的刷毛簇6和10平行于两个内部行的刷毛簇7和9。图7B表示散布臂40插在外围刷毛簇行6和内部刷毛簇行7之间、散布臂41插在外围刷毛簇行10和内部刷毛簇行9之间的牙刷。一旦所述外围行的刷毛簇与所述内部行的刷毛簇分离，即可在步骤(c)中将所述内部行的刷毛簇的刷毛修剪成第二种想要的形状，并接着在步骤(d)中磨光、但不会影响所述外围行刷毛簇的刷毛。图7C表示所述内部行的刷毛簇的刷毛被修剪至短于所述外围行的刷毛簇的高度之后散布臂仍留在原处的牙刷。图7D表示散布臂40和41已返回，而外围行刷毛6和10已回复至其在图7A中的原始取向的牙刷。
一旦将所述散布臂收回，以使所述外围行的刷毛簇回复其原始取向，即可将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状。羽化过程是由横向多心轴安装的刀片完成的，所述刀片高速旋转，横向通过牙刷头上的刷毛的自由端。可以通过控制刷毛与旋转刀片的接触深度和接触时间控制想要的羽化深度和程度。
如上文所述，我们发现牙刷刷毛的羽化可以改善其进入龈下的能力，不过，羽毛状的刷毛会刺激某些使用者的牙龈。我们意外地发现，在羽化之前磨光所述刷毛以使其自由端变圆，可明显减轻上述刺激作用。
用上述方法制成的牙刷可能有少量来自修剪和磨光步骤的碎片附着在它上面。这些碎片里的一些可能含夹带在刷毛中或牙刷的表面上，而某些碎片在经过修剪和磨光步骤的抛光之后仍会附着在刷毛上。所附着的碎片可通过进一步磨光刷毛而被清除。此外，可通过将高压空气射向牙刷头和/或对牙刷头施以真空而清除所夹带的碎片。
所述刷毛被修剪成的高度及刷毛的羽化深度相当于上述本发明优选牙刷的相对尺寸。
在一种用于生产本发明优选牙刷的优选方案中，所有刷毛起初均被修剪至平行于所述牙刷头上表面的第一种统一的高度。然后再将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪至平行于牙刷头的上表面的第二种统一高度。所述方法包括以下步骤：
a)将刷毛修剪至平行于牙刷头上表面的第一统一高度；
b)将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开，以便对所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛进行处理，而又不影响所述外围行的刷毛簇的刷毛；
c)将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪至大体上平行于牙刷头上表面的、低于所述第一统一高度的第二统一高度；
d)磨光所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛的自由端；
e)将所述外围行的刷毛簇回复至其原始取向；
f)磨光所述外围行的刷毛簇的刷毛的自由端；和
g)将所述外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状。
这种优选方法还可以包括其它步骤，如通过进一步磨光刷毛和/或喷射高压空气至牙刷头上和/或对牙刷头施以真空以便从牙刷头上清除碎片。
在该方法的一种实施方案中，在步骤(a)中将所有刷毛修剪至统一的高度，这一步骤是先于步骤(b)的分离步骤进行的。在另一种实施方案中，仅对所述外围行的刷毛簇的刷毛实施修剪步骤，而且是在步骤(e)之后实施。
本发明的再一种优选方法包括以下步骤：
a)至少磨光某些刷毛的自由端，以将这些刷毛的自由端磨圆；和
b)将磨光的刷毛制成羽毛状。
该方法可以包括其它步骤，如在进行步骤(a)的磨光步骤之前将待将其末端磨圆的刷毛修剪至统一高度。
为了进一步说明本发明的性质和实施本发明的方法，下面提供了几个实例。不过，不应当把本发明视为局限于这些实例的细节。
例1
具有图8所示设计牙刷头的牙刷是用本领域已知的簇毛技术簇毛的。图8所示牙刷头示出了该牙刷头上的刷毛的图案。加斜线和未加斜线的圆分别表示容纳所述内部行刷毛簇和外围行刷毛族的刷毛簇孔。所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛是实心的，其横截面大体上呈圆形，直径为7密耳，并且是由dupont Tynex 900牌尼龙6、12制成。所述外围行的刷毛簇的刷毛是空心的，并且为四点设计，即：其具有四条平行通道贯穿刷毛的长度。所述外围行刷毛簇刷毛的直径也为7密耳，而且是由dupont Tynex 900牌尼龙6、12制成。
用金属固定件以已知方式将刷毛簇固定在牙刷头上的预成型的孔中。
将牙刷夹在夹具中，并进行以下修剪、磨光和羽化作业：
将所述牙刷送至第一修剪工位，在这里用一台购自比利时、Izegem的Machines Boucherie N.V．的Model Z4 DIA 55mm旋转切割器将所有刷毛粗略切至高度大约为11.9mm。然后将该牙刷换位至第二修剪工位，以便将刷毛最后修剪至11.9mm的统一高度。然后将散布臂插在所述内部行刷毛和外部行刷毛之前，以便分离并散布开，即将所述外围行的刷毛簇同所述内部行的刷毛簇分开。接着，在第三个修剪工位将所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛修剪至高度大约为9.0mm，然后再在第四个修剪工位将刷毛修剪至9.0mm的最后高度。第三和第四个修剪工位使用的是与第一和第二个修剪工位相同的切割刀片。然后将所述牙刷换位至第一磨光工位，在这里，让所述内部刷毛与一个抛光组件中的抛光轮Model D46N20(Boucherie)接触。该抛光轮以大约3500转/分(rpm)的速度旋转，同时，整个抛光组件以大约350rpm的转速沿一个偏心轨道旋转。然后在第二个磨光工位用同一类型的抛光轮对牙刷作类似的抛光处理。所述第一和第二抛光轮具有摩擦表面，由它们抛光刷毛的自由端，以使其自由端变成圆形。然后将牙刷转移至第三个磨光工位，在这里刷毛与Model Ⅲ 42000抛光轮(Boucherie)接触，以便清除由修剪和磨圆末端的步骤所产生的保持与刷毛部分连接的所有多条的材料。然后散布臂收回，以使所述外围行的刷毛簇回复至其原始取向。然后将牙刷换位至一个羽化装置，在这里，以大约12,000rpm的速度旋转的多心轴安装的刀片横向通过牙刷头外围行的刷毛簇的刷毛的自由端。本领域技术人员可以理解，这些刀片可以大于或小于12,000rpm的速度旋转，并依然能进行有效的羽化。将所述外围行的刷毛簇的刷毛羽化至深度为2.4mm。接着将所述牙刷换位至一系列清洗工位，在这里用高压空气和真空对牙刷头进行处理，以清除由修剪、磨光和羽化步骤所产生的残余颗粒。
例2-4
按照例1所述方法制定牙刷，所不同的是，在收回散布臂之后再将牙刷换位至第四、五和六个磨光工位，这些工位的类型和作用分别与第一、第二和第三磨光工位的相同，用于在羽化所述外围行的刷毛簇的刷毛之前磨光所述外围行的刷毛簇的刷毛。这些实例的各种牙刷的刷毛高度和羽化深度如表1所示。为了进行比较，同样按照比较例1制备牙刷，其中，不对其外围行的刷毛簇的刷毛制成羽毛状，以检验羽化对牙刷性能的影响。
表1
例1     例2     例3     例4     比较例1
内部刷毛高度(mm) 9.0 9.0 9.7 9.0 9.0
外围刷毛高度(mm) 11.9 11.5 11.5 11.5 11.5
Δ(外围高度-内部高度)(mm) 2.9 2.5 1.8 2.5 2.5
羽化 是     是     是     是     否
羽化深度(mm) 2.4     1.5     1.5     1.2     0
在羽化之前将外围行刷毛簇的刷毛磨光(将末端磨圆) 否 是 是 是 将外围行刷毛簇的刷毛磨光但不羽化
评价牙刷对软组织的刺激
将按照例1-3所述方法生产的牙刷提供给专门小组成员，这些成员被指示在其正常的日常口腔卫生保健中使用这种牙刷。参与每一种牙刷的试验的成员人数和试验时间示于表2中。在使用2周以后询问试用例1牙刷的成员有关由例1牙刷引起的软组织刺激问题。在使用1周和8周之后询问试用例2和3的牙刷的成员有关由例2和3牙刷引起的软组织刺激问题。如表2所示，18％的试用例1牙刷的成员报告在使用2周后出现软组织刺激。相反，仅有5％的使用例2和3的牙刷的成员报告在使用1周后出现各种刺激，而仅有3-8％的使用例2和3的牙刷的成员在使用8周后出现各种刺激。
表2
    例1牙刷     例2牙刷     例3牙刷
    成员人数     44     43     41
    使用时间     2周     8周     8周
报告有软组织刺激的成员人数     8 1周后43人中有2人，8周后40人中有3人 1周后41人中有2人，8周后37人中有1人
报告有软组织刺激的成员的百分比 2周后为18％ 1周后为5％8周后为8％ 1周后为5％8周后为3％
如表1所示，所制备的例1的牙刷在羽化之前未将其外围行刷毛簇的刷毛的末端磨圆。相反，按照例2和3制备的牙刷在羽化之前将其外围行刷毛簇的刷毛末端磨圆。例2和3牙刷使用者的软组织刺激的低发病率表明，在羽化之前将刷毛的末端磨圆可减轻本发明优选牙刷对软组织的刺激。
评价牙刷的龈下进入能力和对牙龈边缘的作用效果
用一种体外方法评价本发明牙刷进入龈下的能力。按照披露于Scand.J.Dent.Res.(87:424-430,1979)中的Nygaard-Ostby的方法制造实验设备，该文献的内容被收作本文参考。总之，该方法包括独立评价每种牙刷在类似前(正面)和后(背面)牙齿的牙齿模型上沿水平方向的刷牙运动。对所述牙刷施以500g重量的负荷。用自固化的牙科丙烯酸制备模拟牙龈。用牙科教材指南进行牙龈缘解剖。丙烯酸牙龈和牙齿模型之间的间隙为0.2mm。将待试验的牙刷与牙龈缘的底部对齐，并将刷动装置设定为刷60秒，每秒钟刷2个来回，每个来回沿水平方向刷动15mm。所述刷动行程的最大深度(进入龈下的程度)被记录在放置在模拟牙龈下面和牙齿模型周围的压敏型纸张上。在刷动周期之后，将模拟牙龈从牙齿模型中取出，并由一位研究人员在3X放大镜下测压敏型纸上的读数。
用上述方法评价在表1中所披露的几种本发明牙刷的进入牙龈的能力，同时对几种其它市售牙刷进行评价。对每种牙刷设计的7个样品进行4次评价，对每一种牙刷设计一共要做28次评价。对例2的牙刷进行2组这样的评价。在表3中包括了这些牙刷在前牙、后牙处的进入龈下的能力，而“总”值是前牙和后牙值的复合值。所述总值的平均值和标准误是通过计算包括前牙和后牙在内的所有牙齿的龈下进入值而测定的。
表3
    龈下进入程度(cm)平均值(SD)
    前牙     后牙     总值
Colgate Total     0.016(.02)     0.062(.03)     0.039(.035)
Mentadent     0.006(.01)     0.119(.04)     0.063(.064)
Oral-B优点     0.008(.01)     0.009(.01)     0.009(.012)
例2牙刷     0.038(.02)0.066(.02)     0.148(.05)0.138(.03)     0.093(.069)0.100(.043)
例3牙刷     0.012(.02)     0.041(.09)     0.027(.026)
例4牙刷     0.053(.02)     0.109(.02)     0.082(.034)
比较例1牙刷     0.007     0.140     0.076(.004)
由表3的数据可得出以下结论：
例2和4的牙刷进入前牙的龈下进入能力优于所有其它受试牙刷的。在对例2和例3的牙刷的性能进行比较时(其外围行刷毛和内部行刷毛的高度差分别为2.5和1.8mm)，其高度差越大的牙刷也具有较大进入龈下的能力。然后，羽化也是很重要的；例2和3的牙刷进入前牙的龈下进入能力大于比较例1(其刷毛高度差为2.5mm，不羽化)。
刷毛高度差似乎对于后齿的龈下进入能力最重要(对照例2、3和4和比较例1)。
就总的龈下进入能力而言，已发现例2的牙刷在统计学上显著优于(可靠度为95-99.9％)所有市售牙刷的，并优于比较例1的未羽化的牙刷。
用上述用于龈下进入测量的同一种装置评价牙刷清洁牙齿的牙龈边的效力。清洁龈边的效力是通过测量位于模拟牙齿接合处的压敏型纸上所形成的压痕的长度(以厘米计)而测定的。结果报告列于表4中。
表4
    牙刷     总牙龈缘进入程度(cm)平均值(SD)
    Colgate Total     0.047(.33)
    Mentadent     0.53(.39)
    Oral-B优点     0.13(.24)
    例2牙刷     0.73(.31)
    例4牙刷     0.61(.31)
    比较例1牙刷     0.38(.28)
就牙龈缘进入能力而言，已证实例2的牙刷在统计学上优于(可靠度为99.9％)所有市售牙刷以及比较例1的牙刷。
在以上说明中，显而易见的是可以在不超出本文所披露的构思的条件下对本发明进行改进。这些改进被视为包括在以下权利要求中，除非这些权利要求用其文字用其它方式作了特别说明。

Claims (67)

1．一种生产牙刷的方法，该牙刷包括一个牙刷头和一个手柄，所述牙刷头包括若干刷毛簇，所述每一个刷毛簇包括若干刷毛，所述每一刷毛簇具有固定在牙刷头上的第一端和第二自由端，所述刷毛簇被排成大体上平行于所述牙刷头的纵向轴线的行，所述行包括邻近牙刷头周边的外围行以及介于所述外围行之间的至少一个内部行，该方法包括以下步骤：
a)至少对所述外围行刷毛簇的刷毛进行修剪，以形成第一种想要的形状；
b)将所述外围行刷毛簇同所述至少一个内部行刷毛簇分开，以便可以对所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛进行处理，而不会影响所述外围行刷毛簇的刷毛；
c)将所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛修剪成第二种想要的形状；
d)磨光所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛的自由端；
e)将所述外围行的刷毛簇回复至其原始取向；和
f)至少将所述外围行刷毛簇的刷毛制成羽毛状。
2．如权利要求1的方法，该方法还包括在将所述外围行刷毛簇的刷毛制成羽毛状之前磨光该外围行刷毛簇刷毛的自由端的步骤。
3．如权利要求1的方法，该方法还包括清除修剪、磨光并羽化的牙刷头上的碎片的步骤。
4．如权利要求1的方法，其特征在于步骤(b)是由一个凸轮传动的散布机构实现的。
5．如权利要求1的方法，其特征在于仅对所述外围行刷毛实施步骤(a)，而且是在步骤(e)之后实施。
6．如权利要求1的方法，其特征在于在步骤(a)中在修剪所述外围行刷毛簇刷毛的同时对所述至少一个内部行中的刷毛簇的刷毛进行修剪。
7．如权利要求1的方法，其特征在于所述外围行中的刷毛的至少某一些是空心的。
8．如权利要求7的方法，其特征在于所述空心刷毛包括具有取向平行于刷毛的纵向轴向的主轴线的通道。
9．如权利要求8的方法，其特征在于所述空心刷毛的每一根包括大约1-6条通道。
10．如权利要求9的方法，其特征在于所述空心刷毛的每一根包括4条通道。
11．如权利要求1的方法，其特征在于所述至少一个内部行的刷毛簇的刷毛被修剪至高度低于所述外围行刷毛簇的刷毛高度。
12．如权利要求11的方法，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛被修剪成的高度低于所述外围行刷毛簇刷毛的高度大约1.0-4.0mm。
13．如权利要求11的方法，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛被修剪成的高度低于所述外围行刷毛簇刷毛的高度大约2.0-3.0mm。
14．如权利要求11的方法，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛被修剪成的高度低于所述外围行刷毛簇刷毛的高度大约2.2-2.8mm。
15．如权利要求1的方法，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛被修剪成大体上与所述外围行刷毛簇的刷毛一样高。
16．如权利要求1的方法，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛被修剪至高度大于所述外围行刷毛簇刷毛的高度。
17．如权利要求1的方法，其特征在于基本上所述外围行刷毛簇的所有刷毛都被制成羽毛状，而基本上所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛无一被制成羽毛状。
18．如权利要求11的方法，其特征在于基本上所述外围行刷毛簇的所有刷毛都被制成羽毛状，而基本上所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛无一被制成羽毛状。
19．如权利要求18的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛被羽毛至一定深度，该深度不深于所述至少一个内部行刷毛簇刷毛的自由端。
20．如权利要求19的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇刷毛的羽化深度大约为0.5～2.5mm。
21．如权利要求19的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇刷毛的羽毛深度大约为1.0～2.0mm。
22．如权利要求11的方法，其特征在于大体上所有刷毛均被羽化。
23．如权利要求15的方法，其特征在于大体上所有刷毛均被羽化。
24．如权利要求16的方法，其特征在于大体上所有刷毛均被羽化。
25．如权利要求1的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛被修剪至平行于牙刷头上表面的第一统一高度。
26．如权利要求1的方法，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛被修剪至平行于牙刷头上表面的第二统一高度。
27．如权利要求1的方法，其特征在于将所述外围行刷毛簇的刷毛修剪至平行于牙刷头的第一统一高度，并将所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛修剪至平行于牙刷头上表面的第二统一高度，所述第一高度大于所述第二高度。
28．一种生产牙刷的方法，所述牙刷包括一个牙刷头和一个手柄，所述牙刷头包括若干刷毛簇，所述刷毛簇中的每一个包括若干刷毛，所述刷毛簇的每一个具有一个固定在所述牙刷头上的第一端和一个第二自由端，所述刷毛簇被排列成大体上平行于牙刷头的纵向轴线的行，这些行包括邻接牙刷头周边部分的外围行和介于所述外围行之间的至少一个内部行，所述方法包括以下步骤：
a)将所述刷毛修剪至第一统一高度；
b)将所述外围行的刷毛簇同所述至少一个内部行的刷毛簇分开，以便能够处理所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛，而又不会影响所述外围行刷毛簇的刷毛；
c)将所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛修剪至低于所述第一统一高度的第二统一高度；
d)磨光所述至少一个内部行刷毛簇刷毛的自由端；
e)将所述外围行刷毛簇回复至其原始取向；
f)磨光所述外围行刷毛簇刷毛的自由端；和
g)将所述外围行刷毛簇刷毛制成羽毛状。
29．如权利要求28的方法，还包括通过进一步磨光刷毛和通过向牙刷头喷射高压空气及对牙刷头施加真空的方式清除由修剪、羽化和磨光牙刷头所产生的碎片。
30．如权利要求28的方法，其特征在于步骤(b)的分开所述外围行刷毛簇和所述至少一个内部行刷毛簇的过程是由一个凸轮传动的散布机构实现的。
31．如权利要求28的方法，其特征在于大体上所有外围行刷毛簇刷毛都是空心的。
32．如权利要求31的方法，其特征在于所述空心刷毛包括其取向平行于刷毛的纵向轴线的主轴线的通道。
33．如权利要求32的方法，其特征在于所述空心刷毛的每一根包括4条通道。
34．如权利要求28的方法，其特征在于将所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛修剪成的高度大约低于所述外围行刷毛簇的刷毛高度1.0-4.0mm。
35．如权利要求28的方法，其特征在于将所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛修剪成的高度大约低于所述外围行刷毛簇的刷毛高度2.0-3.0mm。
36．如权利要求28的方法，其特征在于将所述至少一个内部行刷毛簇刷毛修剪成的高度大约低于所述外围行刷毛簇刷毛高度2.2-2.8mm。
37．如权利要求28的方法，其特征在于大体上所有外围行刷毛簇的刷毛都被制成羽毛状，而所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛无一被制成羽毛状。
38．如权利要求28的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛被羽毛至一定深度，所述深度不深于所述至少一个内部行刷毛簇刷毛的自由端。
39．如权利要求38的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇刷毛的羽化深度大约为0.5-2.5mm。
40．如权利要求38的方法，其特征在于所述外围行刷毛簇刷毛的羽化深度大约为1.0-2.0mm。
41．如权利要求28的方法，其特征在于修剪步骤(a)是在步骤(b)之前进行，而且，其作用是基本上对牙刷上的所有刷毛进行修剪。
42．如权利要求28的方法，其特征在于修剪步骤(a)是在步骤(e)之后进行，而且，其作用是仅对外围刷毛进行修剪。
43．生产牙刷的方法，所述牙刷包括一个牙刷头和一个手柄，所述牙刷头包括若干刷毛簇，所述刷毛簇的每一个包括若干刷毛，所述刷毛簇的每一个具有一个固定在牙刷头上的第一末端和一个第二自由端，所述方法包括以下步骤：
a)至少磨光所述刷毛中某一些的自由端；
b)将磨光的刷毛制成羽毛状。
44．如权利要求43的方法，其特征在于所述步骤(a)之前为一个修剪步骤，在该步骤中先对待将其末端磨圆的刷毛进行修剪。
45．按照权利要求1所述方法生产的牙刷。
46．按照权利要求28所述方法生产的牙刷。
47．按照权利要求43所述方法生产的牙刷。
48．一种牙刷，包括一个牙刷头和一个手柄，所述牙刷头包括若干刷毛簇，所述刷毛簇的每一个包括若干刷毛，所述刷毛簇的每一个具有固定在牙刷头上的第一末端和一个第二自由末端，所述刷毛簇被排列成大体上平行于所述牙刷头的纵向轴线的行，所述行包括邻近牙刷头周边的外围行和介于所述外围行之间的至少一个内部行，将构成所述至少一个内部行的所述刷毛簇的所述刷毛的自由端磨光，并将所述外围行的所述刷毛簇的刷毛的自由端制成羽毛状。
49．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述内部行刷毛簇刷毛的高度低于所述外围行刷毛簇刷毛的高度。
50．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述刷毛行的取向相对该牙刷的纵向轴线呈大约30度角。
51．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛是空心的。
52．如权利要求51的牙刷，其特征在于所述空心刷毛包括其主轴线取向大体上平行于该刷毛的纵向轴线的通道。
53．如权利要求52的牙刷，其特征在于所述空心刷毛的每一根包括大约1-6条通道。
54．如权利要求52的通道，其特征在于所述空心刷毛的每一根包括4条通道。
55．如权利要求49的牙刷，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇刷毛的高度比所述外围行刷毛簇刷毛的高度低大约1.0-4.0mm。
56．如权利要求49的牙刷，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛高度比所述外围行刷毛簇的刷毛高度低大约2.0-3.0mm。
57．如权利要求49的牙刷，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛高度比所述外围行刷毛簇的刷毛高度低大约2.2-2.8mm。
58．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛被羽化至一定深度，这一深度不深于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛的自由端。
59．如权利要求58的牙刷，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛被羽化至一定深度，这一深度大约为0.5-2.5mm。
60．如权利要求58的牙刷，其特征在于所述外围行刷毛簇的刷毛被羽化的深度大约为1.0-2.0mm。
61．如权利要求58的牙刷，其特征在于所述至少一个内部行包括实心刷毛。
62．如权利要求48的牙刷，其特征在于大体上所有所述外围行刷毛簇的刷毛都是空心的，而大体上所有所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛都是实心的。
63．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述刷毛的截面是圆形的。
64．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述刷毛的直径大约在6～11密耳的范围内。
65．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述刷毛的直径大约在7-8密耳的范围内。
66．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述外围行刷毛簇刷毛的自由端在羽毛之前被磨光。
67．如权利要求48的牙刷，其特征在于所述至少一个内部行刷毛簇的刷毛高度大致与所述外围行刷毛簇刷毛的高度相同。
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