CN1310589A - 有刷毛架的刷子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刷子,它包括构成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛,刷毛架有颜色对比区,它们例如提供一种信息。刷毛架的塑料至少在这些区域内充填有吸收激光束和与激光束发生变色反应的颜料。信息借助于激光束符合卫生学和持久地施加在刷毛架上。取代这种方案,刷毛架至少在表面附近的区域内由两层对激光束有不同吸收率的塑料构成,其中上层是透明或半透明的并有较低的吸收率,而下层有变色反应。上层也可以透过激光,下层可以是另一种颜色的。通过在要求的区域内熔融和气化上层暴露出下层,并可通过颜色对比看出信息。此外介绍了用于制造上述刷子的方法。

Description

有刷毛架的刷子及其制造方法

本发明涉及有一构成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有颜色对比区。此外本发明还涉及制造这种刷子的方法。

刷子，尤其清洁和保健刷，如身体刷、牙刷等，在使用中受到各种各样的负荷。首先可举出受湿度、水等的长期作用。此外，根据刷子的类型，必须考虑到通过化学和/或机械作用的媒介，如漱液、肥皂、牙齿卫生剂，以及通过油脂、颜料等产生的影响。还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，但也包括其他的卫生用刷和工业用刷受到这些负荷。

如果构成这种刷子的手柄的刷毛架应设具有艺术性或提供信息功能的颜色对比区，迄今基本上按下列方法实现：贴上带颜色对比区，例如印刷的信息的薄膜。但这些薄膜很快脱落，从而失去这种艺术性元件或信息。因此这种方法实际上是完全不适用的。此外已知这种区域借助薄膜转移印花施加在刷毛架预先冲制的凹陷中。如此加上的信息虽然持久一些，但在使用一些时间后仍会脱落，在这种情况下只要在转移薄膜上信息的个别部分脱落，便已经丢失了信息内容。作为另一种方法可举出双组分压注工艺，其中，手柄用一种塑料制造，而文字说明用另一种颜色的塑料构成，它们在两个阶段的工艺步骤中压注成型。这种方法由于压注模昂贵所以成本高。改变装饰性或信息性的部分要求多种模具或模具组非常昂贵的仓库储存，以及在更换时需要费时地组装。此外，这种方法只能用于面积较大具有粗线条的装饰或信息。因此不仅在有花纹图案结构和字母符号时易出毛病，而且在提供用于信息制作的面积小时也会出问题。

本发明的目的是能为任意使用目的的刷子施加持久的任何类型的信息或装饰，并建议一些制造这种刷子的方法。

按本发明的第一种方案为达到此目的采取的措施是，刷毛架的塑料至少在颜色对比区内充填有吸收激光束以及与激光束发生变色反应的颜料；以及，这些区域借助激光束施加在刷毛架上。

按第二种方案为达到此目的采取的措施是，刷毛架至少在表面附近的区域内由至少两层对激光束有不同吸收能力的塑料构成，其中具有较低吸收能力的上层是透明或半透明的，下层有较强的吸收能力；以及，颜色对比区借助激光束施加在有变色反应的下层上。

采用按本发明设计的上述两种方案的刷毛架可借助激光束施加信息，按照视觉对比区的构形优选地借助计算机控制激光束。在第一种方案中，吸收激光束的颜料在被辐射部位发生变色反应。在第二种方案中，激光束在两个塑料层之间的边界层处被吸收，并在那里发生期望的变色，透过透明或半透明的面层可以看到这种变色。面层的塑料也可通过边界层反射遭受分子重组，由此提供更强烈的对比。如此施加的颜色对比区，既不会被化学负荷破坏，也不会被如在使用刷子时发生的机械负荷损坏。它们也不会从刷毛架上脱落，确切地说可以长期保持。颜色对比区可以设计为小面积和有花纹图案的，迄今的方法不可能做到这一点。

颜色对比区可以有不同的类型，例如可涉及不同内容的信息，如涉及规定和指示，它们在不同刷子的成批生产中用作分类和包装的信息。在这种情况下，这些信息结合颜色或图象识别仪可利用来实现运输和包装任务的自动化。

此外，这些信息也可以告诉使用者刷子的特性或是使用说明。例如可以是一些基于卫生条例规定只允许在工业领域针对某些目的使用的刷子，迄今它们只是用不同的颜色作标记，但现在可以通过不会抹消的文字说明加以区别。在这方面可列举医院用的刷子，必须为用于不同区域如厨房、手术和处置室以及病房的刷子作不同的标记。

按本发明设计的刷子在用作牙刷时显示出它们非常突出的优点。对牙刷提出了更高的卫生要求，因为它们在口腔内使用以及在那里还受到附加的负荷。这尤其指儿童牙刷，刷头不仅遭受前言所述的种种影响，而且往往还受到由于不可控制或无意中的咀嚼运动造成的负荷。因此在牙刷上的信息迄今基本上限于表示品牌、制造厂名等，而且这些信息只能设在不与口腔接触的手柄上。

对于牙刷，本发明允许将信息不仅可以施加在手柄上而且可以制在刷头上，因为它们既不会在上述那些影响下受损也不会脱落。例如牙刷可以在手柄和/或刷头上标明对其使用有重要意义的特性，例如刷毛的硬度(“硬”、“中等”或“软”)。此外可以加上在保证无可指摘的口腔和牙齿保健的使用寿命期间应遵守的指示，但也可加上警告性的指示。后者是必要的，因为按当今的牙齿护理要求，牙刷在结构和材料上应适应不同的需求状况，而针对一种具体的需求状况设计的牙刷可能在另一种使用状况下会对牙齿或牙龈造成伤害。

迄今所有牙刷使用时所必要的信息仅仅显示在包装上。当牙刷从包装取出和使用时这些信息便失去了，所以当使用者再次购买或补充订货时，他已经不知道原先所使用的是那一种牙刷。采用本发明克服了这一严重的缺点。

同样可以加上分类和包装标记，对于大批量生产的不同牙刷它们允许自动分类和包装，或允许归并各种品种。

在按本发明的第三种方案中采取下列措施以同样的方式获得上述所有的优点，即，刷毛架至少在表面附近的区域内由两层颜色不同的塑料组成；以及，面层为构成颜色对比区借助于激光束去除。面层的去除通过熔融和气化构成面层的塑料实现，从而露出在面层下面另一种颜色的塑料。

信息优选地加在手柄上便于看到的表面处，也就是说，对于牙刷加在手柄面对刷毛的下侧和/或背对刷毛的上侧。但尤其在涉及硬度的说明时，信息也可以加在牙刷头上，迄今出自于技术方面但也出自于卫生方面的原因是不允许这样做的。

此外，本发明还涉及一种出售单元，它由刷子，尤其上述设计的牙刷，和装它的具有颜色对比区的至少部分由塑料构成的包装组成。按本发明在这样一种出售单元中规定，包装至少部分用一种吸收激光束和有变色反应的塑料制造或用这种塑料涂层，以及颜色对比区借助于激光束施加。

此处所述类型的包装大多设计为透明塑料罩包装，其中透明的塑料罩部分敷在硬纸板制的底座上，以及硬纸板底座有必要的信息和需要的装饰性部分。在按本发明的出售单元的设计中，在包装上的信息或装饰按与刷子上相同的方式产生。在这种情况下，在牙刷上的信息至少部分与在包装上的信息是一致的。

当在包装上和牙刷上加有一致的信息时，可尤其涉及为了再买或补充订货时选定用的那些信息，所以消费者即使将牙刷从包装内取出，仍能保证他在再买或补充订货时得到同样的牙刷。在牙刷大批生产和接着有包装流水线的情况下，用于牙刷和包装上文字说明的激光器可借助于适当的必要时部分相同的程序进行控制。

此外，本发明还涉及制造上述设计的刷子的方法，其中，刷毛架通过铸造尤其压注制造，刷毛在铸造过程中通过植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上。

通过压注生产牙刷如今已达到完美的程度，在一条流水生产线上每小时可制造数千支牙刷。采用迄今已知的方法，这种刷子配备的颜色对比区不可能或只有在损失生产率或质量的情况下才可能完成。贴上标签式的薄膜印刷品不可能可靠地使刷子带着薄膜印刷品离开压注机。这种情况同样适用于薄膜转移印花。若颜色标记制在双组分压注件中，则除了成本高以外还导致加长周期时间，这是由两阶段压注以及在两阶段之间必要的回转压注件决定的。

在按本发明的方法中，刷毛架用一种充填有吸收激光和与激光束发生变色反应的颜料的塑料铸造，并在塑料硬化后颜色对比区借助于适当控制的激光束处理直至变色。

这种激光处理可以用高的速度进行，所以流水生产线的每小时产量仅取决于压注机的工作周期。尽管可达到这种高的每小时产量，颜色对比区仍可按任意的细度和线的走向在具有高识别度的情况下制成。

按本发明刷子的第二种方案，刷毛架至少铸成两层，为此首先用充填有可吸收激光束和与激光束发生变色反应的颜料的塑料浇铸一基体，接着至少在要有颜色对比的区域用一种对激光束吸收能力较低的透明或半透明塑料浇铸上面层，在此塑料硬化后，面层要有颜色对比的区域借助于适当控制的激光束处理，直至基体内的颜料变色为止。

最后，按本发明设计的刷子的第三种方案，刷毛架至少浇铸两层，为此至少浇铸一个塑料基体，接着至少在要有颜色对比的区域上铸上一个用另一种颜色的塑料构成的面层，硬化后在面层的这些要有颜色对比的区域借助于适当控制的激光束处理，直至面层的塑料至少通过熔融和气化去除到可以看到基体的另一种颜色的塑料的程度。

所有上述有关方法的方案优选地按这样的方式实施，即，成批生产的刷子在塑料浇铸和硬化后输入至少有一个激光器的激光站，在那里定位和借助于至少一个适当控制的激光束处理要有颜色对比的区域。

若颜色对比区是大面积的或不连续地分布在刷毛架上，当然也可以同时有多个激光器投入运行。

按本发明的方法，尤其在激光束由按照颜色对比区编程的计算机控制时，可达到高的效率，在这种情况下有利的是，在计算机内储存多个用于不同设计的颜色对比区的程序，以及根据选择在刷子连续的生产过程中调用这些程序。

以此方式可在连续的生产过程中改变要施加的信息或装饰，例如用于接着的包装流水线的相应的分类标记或具有不同性质的刷子各种品种归并，它们可在包装流水线上作为各种品种包装。与适当配备激光器的包装流水线相结合，可以制成所说明的按本发明设计的出售单元，其中在刷子和包装上一致或部分一致的信息仍储存在生产和包装流水线上的激光器计算机内。

下面借助附图表示的牙刷的实施例说明本发明。其中：

图1牙刷在刷毛一侧的下侧图；

图2牙刷另一种实施形式与图1对应的视图；

图3牙刷头背面的视图；

图4按图3的牙刷第一种方案的纵剖面和细节放大；

图5按图3的牙刷第二种方案的纵剖面和细节放大；以及

图6按图3的牙刷第三种方案的纵剖面和细节放大。

在图1和2中表示的牙刷由手柄1和刷头2组成，它们通过细颈3互相连接。手柄1、刷头2和颈3用塑料制。在刷头2上固定刷毛4。

手柄1、必要时还包括刷头2和颈3用一种充填有颜料为塑料制造，这种塑料在受激光辐射时有变色反应。借助于适当控制的激光器可以在手柄1或刷头2上，亦即在刷头背面，加上形式上为不可抹消和完全符合卫生要求的信息5的颜色对比区。

在按图1的实施例中此信息5由警告语组成，亦即牙刷应在规定的使用期限后更换，此使用期限可借助刷毛上相应的指示器显示。

在按图2的实施例中施加形式上为使用说明的信息5。此牙刷通过特别设计刷毛束或刷毛，尤其适用于去除齿面的深色斑点，这有利地结合适当的牙齿卫生剂实现。反之，这种牙刷不使用于没有斑点的牙齿。

在按图3的实施例中，在刷头2背面加上说明刷毛束硬度的信息，而手柄有形式上为商标的信息。

按图1至3的牙刷可按本发明的三种方案制造。图4表示第一种方案，其中，由手柄1、刷头2和颈3组成的刷毛架用充填颜料的塑料压注而成。在这里涉及这样一些颜料，即在激光束作用下有成为亮的或暗的(正或负)变色反应。在图4的放大详图中发生变色的部位用标号6表示。

按图5的方案，由手柄1、刷头2和颈3组成的刷毛架设计为两层。它包括一个尤其提供必要的强度和使用性能的基体7和一个压注上的面层8。基体7用一种对激光束有较强吸收能力的塑料构成，而面层8有较低的吸收能力并且是透明的或无论如何是半透明的。基体7塑料的吸收能力仍可借助适当的颜料达到。在激光器辐射时颜料发生变色反应，这在图5中用标号9表示。这些可涉及明或暗的对比色，并可透过透明或半透明的面层8看到。

在按图4的方案中，刷毛架仍由基体7和面层8组成。压注的基体7用与面层8不同颜色的塑料构成。若面层受激光照射，则激光束在边界层处反射回到面层内，以及面层8的塑料在被激光束射中的部位熔融和气化。这些部位在图6中用标号10表示。因此在这些部位刷毛架7有另一种颜色的塑料露出，并由此根据基体7和面层8塑料的颜色提供所需要的正或负压印的信息。

Claims (15)

1．有一构成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有颜色对比区，其特征为：刷毛架(1、2、3)的塑料至少在颜色对比区内充填有吸收激光束及与激光束发生变色反应的塑料；以及，这些区域借助激光束施加在刷毛架上。

2．有一构成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有颜色对比区，其特征为：刷毛架(1、2、3)至少在表面附近的区域内由至少两层对激光束有不同吸收能力的塑料构成，其中具有较低吸收能力的上层是透明或半透明的，下层有较强的吸收能力；以及，颜色对比区借助激光束施加在与激光束有变色反应的下层上。

3．有一构成手柄的刷毛架和固定在刷毛架上的刷毛的刷子，此刷毛架有颜色对比区，其特征为：刷毛架(1、2、3)至少在表面附近的区域内由至少两层颜色不同的塑料组成；以及，面层为构成颜色对比区借助激光束去除。

4．按照权利要求1至3之一所述的刷子，尤其牙刷，它们的刷毛架由手柄(1)和刷头(3)组成，刷毛(4)固定在刷头上，其特征为：在手柄(1)和/或在刷头(3)上加颜色对比区。

5．按照权利要求4所述的刷子，其特征为：颜色对比区加在手柄(1)面朝刷毛(4)的下侧上和/或背对刷毛的上侧上。

6．按照权利要求1至5之一所述的刷子，其特征为：颜色对比区构成一些信息。

7．按照权利要求1至5之一所述的刷子，其特征为：颜色对比区构成装饰性部分。

8．由按照权利要求1至7之一所述的刷子，尤其牙刷，和装它的具有颜色对比区的至少部分用塑料制的包装组成的出售单元，其特征为：包装至少部分用一种吸收激光束和有变色反应的塑料制造，以及颜色对比区借助于激光束施加。

9．按照权利要求8所述的出售单元，其特征为，在刷子上的颜色对比区至少部分与在包装上的颜色对比区一致。

10．制造按照权利要求1和4至7之一所述刷子的方法，其中，刷毛架通过铸造尤其压注制造，以及刷毛在铸造过程中通过植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上，其特征为：刷毛架用一种充填有吸收激光和与激光束发生变色反应的颜料的塑料铸造，并在塑料硬化后颜色对比区借助于适当控制的激光束处理直至变色。

11．制造按照权利要求2和4至7之一所述刷子的方法，其中，刷毛架通过铸造尤其压注制造，以及刷毛在铸造过程中通过植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上，其特征为：刷毛架至少铸成两层，为此首先用充填有可吸收激光束和与激光束发生变色反应的颜料的塑料浇铸一基体，接着至少在要有颜色对比的区域上用一种对激光束吸收能力较低的透明或半透明塑料浇铸面层，在此塑料硬化后，面层的要有颜色对比的区域借助于适当控制的激光束处理，直至基体内的颜料变色为止。

12．制造按照权利要求3至7之一所述刷子的方法，其中，刷毛架通过铸造尤其压注制造，以及刷毛在铸造过程中通过植入固定在塑料中或事后固定在刷毛架上，其特征为：刷毛架至少铸造两层，为此至少浇铸一个塑料基体，接着至少在要有颜色对比的区域上铸上一个用另一种颜色的用于激光束的塑料构成的面层，硬化后在面层的这些要有颜色对比的区域借助于适当控制的激光束处理，直至面层的塑料至少通过熔融和气化去除到可以看到基体的另一种颜色的塑料的程度。

13．按照权利要求10至12之一所述的方法，其特征为：每单位时间大批量生产的刷子在塑料浇铸和硬化后输入至少有一个激光器的激光站，在那里定位和借助于至少一个适当控制的激光束处理要有颜色对比的区域。

14．按照权利要求13所述的方法，其特征为：激光束由按照颜色对比区编程的计算机控制。

15．按照权利要求14所述的方法，其特征为：在计算机内储存多个用于不同设计的颜色对比区的程序，以及，根据选择在刷子连续生产过程中调用这些程序。

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