УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА С БЫСТРЫМ ВЫСВОБОЖДЕНИЕМ АРОМАТА
ORAL CARE DEVICE WITH QUICK AROMA RELEASE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Каждая из следующих патентных заявок полностью включена в настоящий документ посредством ссылки: заявка США серийный № 12/018817, поданная 24 января 2008 года, которая является частичным продолжением заявки США серийный № 11/314716, поданной 21 декабря 2005 года, которая является (1) частичным продолжением заявки США серийный № 10/843135, поданной 11 мая 2004 года, которая является частичным продолжением международной заявки PCT/US03/027455, поданной 4 сентября 2003 года, по которой испрашивался приоритет на основании заявки США 60/408321, поданной 5 сентября 2002 года; (2) продолжением заявки США серийный № 29/231483, поданной 6 июня 2005 года, в настоящее время патент США № D532607, который является продолжением патентной заявки США серийный № 29/213754, поданной 23 сентября 2004 года, в настоящее время патент США № D532,202, которая является частичным продолжением совместно рассмотренной патентной заявки США серийный № 10/843135, поданной 11 мая 2004 года, которая является частичным продолжением международной заявки PCT/US03/27455, поданной 4 сентября 2003 года, по которой испрашивается приоритет на основании патентной заявки США 60/408321, поданной 5 сентября 2002 года; и (3) продолжением заявки США серийный № 29/231487, поданной 6 июня 2005 года, в настоящее время патент США №D528803, и заявки США № 12/147087, поданной 26 июня 2008 года и опубликованной как US 2009/0320226 A1.
По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании предварительной заявки США № 61/319692, поданной 31 марта 2010 г.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящая заявка относится в целом к зубным щеткам, и, более конкретно, к зубной щетке, имеющей материал для ухода за полостью рта, расположенный в головке, который быстро высвобождается при использовании.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Польза хорошей гигиены зубов хорошо известна. Однако часто люди или забывают свои зубные щетки в путешествии, или находясь вне дома. Гостиницы, учреждения здравоохранения, родильные дома, больницы, учреждения дневной медицинской помощи, школы, авиакомпании и т.д. испытывают необходимость в использовании одноразовых или ограниченно многоразовых зубных щеток, которые могут дешево поставляться лицам и выбрасываться лицами, не имеющими зубной щетки, и/или источника воды. Такие зубные щетки могут использоваться в торговых автоматах или распространяться в больших количествах для простого, переносного использования в любом месте.
В уровне техники известны различные типы одноразовых, ограниченно используемых или портативных зубных щеток. Например, некоторые системы зубных щеток пытаются удовлетворить некоторые из этих потребностей посредством обеспечения зубной пасты в самой зубной щетке, через встроенный канал, для распространения через зубную щетку и вокруг щетинки. Этот подход представляется экономически неэффективным из-за дополнительных производственных расходов на зубные щетки со встроенными каналами. Кроме того, зубная паста в некоторых из этих зубных щеток со встроенным каналом, будучи не изолированной, имеет склонность высыхать, затвердевать и утрачивать свежесть.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящая заявка решает одну или более проблем предшествующего уровня техники посредством обеспечения устройства для ухода за полостью рта, содержащего ручку и головку, соединенную с одним концом ручки. Головка имеет по меньшей мере один чистящий элемент. Головка имеет по меньшей мере одно выдачное устройство для ухода за полостью рта. Выдачное устройство для ухода за полостью рта выполнено с возможностью высвобождения материала для ухода за полостью рта в течение пяти секунд при воздействии воды с температурой приблизительно от 35°C до приблизительно 40°C.
В одном варианте осуществления обеспечивается безводная зубная щетка, имеющая способное разрываться выдачное устройство, содержащее материал для ухода за полостью рта и соединенное с участком с щетинками зубной щетки для выдачи материала для ухода за полостью рта на зубы для обеспечения очистки зубов и освежения дыхания, для создания очищающего, полирующего, отбеливающего, очищающего межзубные промежутки и освежающее дыхание действия, в дополнение к улучшению эффективности очистки обычных одноразовых зубных щеток или зубных щеток с ограниченным использованием.
В одном варианте осуществления зубная щетка может выполнять (1) очистку поверхности зубов, обеспеченную посредством щетинок зубной щетки или других чистящих элементов и материала для ухода за полостью рта в способном разрываться выдачном устройстве; (2) очистку межзубных промежутков, обеспеченную посредством зубочистки; и (3) освежение дыхания, обеспеченное посредством материала для ухода за полостью рта в способном разрываться выдачном устройстве.
В некоторых вариантах осуществления зубная щетка для ухода за полостью рта может содержать ручку, имеющую головку для ухода за полостью рта, установленную на одном конце ручки, и принадлежность для ухода за полостью рта, установленную на противоположном конце ручки. Множество элементов для ухода за полостью рта, например очищающие/массажные элементы, которые могут представлять собой щетинки, отходящие наружу от наружной поверхности головки. Головка может также включать в себя одну или более конструкций для выдачи материала для ухода за полостью рта в область для ухода за полостью рта головки.
В некоторых вариантах осуществления зубная щетка для ухода за полостью рта может отличаться своим небольшим размером и небольшим весом, чтобы легко подходить для использования в путешествии. Зубная щетка для ухода за полостью рта может иметь множество функций за счет включения в себя принадлежностей в виде части зубной щетки, например зубочистки, зубной нити или очистителя языка.
В некоторых вариантах осуществления зубная щетка для ухода за полостью рта может включать в себя зубочистку, выполненную на одном конце ручки; и головку, присоединенную к другому концу указанной ручки, при этом указанная головка имеет блок с щетинками, включающий в себя множество щетинок и удерживающий внутри себя гелевую капсулу, причем гелевая капсула содержит раствор для ухода за полостью рта. В дополнительных вариантах осуществления гелевая капсула может заменяться некоторым количеством зубного порошка, зубной пасты или чистящим зубы гелевым средством для чистки зубов, для обеспечения очищающих свойств средства для чистки зубов в способном разрываться выдачном устройстве.
В некоторых вариантах осуществления подгруппа щетинок в головке зубной щетки может включать в себя удерживающие элементы, удерживающие капсулу на месте. Удерживающие элементы могут выступать из блока с щетинками головки и могут быть изогнуты внутрь для удержания капсулы. Удерживающие элементы могут быть выполнены из того же материала, что и другие щетинки, и могут быть короче и шире щетинок для обеспечения большей поддержки и жесткости.
Дополнительные признаки и варианты станут очевидны из приведенного ниже подробного описания. Однако следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя и представляют предпочтительные варианты осуществления изобретения, приведены только с целью иллюстрации, поскольку различные изменения и модификации в пределах смысла и объема изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из этого подробного описания. Следует понимать, что и приведенное выше общее описание, и нижеследующее подробное описание являются только примерными и пояснительными.
К преимуществам некоторых вариантов осуществления зубных щеток, раскрытых в настоящем документе, относится то, что размер и конфигурация зубной щетки обеспечивает возможность незаметного гигиенического использования, например без пальцев в полости рта, с возможностью ее легкого использования в общественных местах. Такое использование может выполняться без необходимости в раковине, или водопроводе, или другом источнике воды.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Признаки, представленные в настоящем документе, станут более понятны из подробного описания, приводимого ниже в настоящем документе, и сопроводительных чертежей, которые приведены только с целью иллюстрации и, следовательно, не являются ограничивающими настоящее изобретение, и на которых:
Фиг. 1 - вид спереди зубной щетки для ухода за полостью рта с зубочисткой и соединенной с ней освежающей дыхание, очищающей зубы гелевой капсулой;
Фиг. 2 - вид сбоку зубной щетки, представленной на фиг. 1;
Фиг. 3 - вид сзади зубной щетки, представленной на фиг. 1-2;
Фиг. 4 - фрагментарный вид в разрезе головки зубной щетки для ухода за полостью рта;
Фиг. 5-6 - виды сбоку других видов головок для зубной щетки для ухода за полостью рта;
Фиг. 7 - фрагментарный вид сбоку, представляющий головку, установленную с возможностью снятия на ручку, для альтернативного варианта осуществления;
Фиг. 8 - фрагментарный вид в разрезе, представляющий вибрирующую головку зубной щетки для альтернативного варианта осуществления;
Фиг. 9-10 - фрагментарные виды спереди с частичным вырывом частей ручки для альтернативного варианта осуществления;
Фиг. 11 - вид сбоку в частичном разрезе еще одного варианта осуществления;
Фиг. 12-13 - виды спереди, представляющие различные формы зубных щеток в упакованном или демонстрационном состоянии;
Фиг. 14 - вид сбоку головки варианта осуществления только с участками чистящих элементов, представленными сплошными линиями с целью обращения внимания и ясности;
Фиг. 15 - вид в перспективе одного варианта осуществления головки зубной щетки;
Фиг. 16 - увеличенный вид спереди в перспективе головки, изображенной на фиг. 15;
Фиг. 17 - вид в перспективе альтернативного варианта осуществления головки зубной щетки;
Фиг. 18 - увеличенный вид спереди в перспективе головки, изображенной на фиг. 17;
Фиг. 19 - увеличенный вид сбоку в разрезе головки, изображенной на фиг. 17;
Фиг. 20 - вид сбоку в разрезе альтернативного варианта осуществления зубной щетки, имеющей головку, представленную на фиг. 17;
Фиг. 21 - увеличенный вид сбоку в разрезе головки, имеющей пленочную матрицу;
Фиг. 22 - вид сбоку в разрезе альтернативного варианта осуществления зубной щетки, имеющей головку, представленную на фиг. 21;
Фиг. 23 - увеличенный вид сбоку в разрезе головки, имеющей пластинки пленочной матрицы;
Фиг. 24 - увеличенная деталь участка оболочки капсулы, видоизмененная путем включения участка с уменьшенной толщиной стенки;
Фиг. 25 - схематическая иллюстрация выдачного устройства в виде сухого шарика, расположенного в экспериментальном аппарате и подвергающегося воздействию сиды давления; и
Фиг. 26 - увеличенный вид экспериментального аппарата, изображенного на фиг. 25, и шарика, подвергаемого действию силы давления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее подробное описание относится к сопроводительным чертежам. Одинаковые номера ссылочных позиций на разных чертежах обозначают одинаковые или подобные элементы.
На фиг. 1-4 проиллюстрирована зубная щетка 10 для ухода за полостью рта, включающая в себя головку 12 и ручку 14. Головка 12 может представлять собой сменную головку и, следовательно, съемным образом соединяться с ручкой 14, или головка 12 может быть намертво соединена с ручкой 14.
Большая часть ручки 14 и участок головки 12 могут формоваться из множества жестких материалов, включающих в себя пластики, смолы и т.д., таких как, например, полипропилен. Торцевой участок ручки 14, противоположный головному концу 12, соединен с принадлежностью, предпочтительно зубочисткой 16, выполненной из упругого и мягкого термопластического эластомера. Зубочистка 16 может быть сменной и, следовательно, съемным образом соединяться с ручкой 14, или зубочистка 16 может быть намертво соединена с ручкой 14. Зубочистка 16 обеспечивает механизм для очистки пятен между зубами. Выполнение зубочистки 16 из мягкого эластомера обеспечивает более удобную очистку межзубных промежутков. Однако зубочистка 16 может быть изготовлена из негибкого жесткого материала, аналогичного основному участку ручки 14, или может просто представлять собой резиновое или эластомерное острие, приклеенное или иным образом установленное на конец ручки 14.
TM
TM
TM
TM
Участки 18 ручки 14 могут быть также выполнены из упругого и мягкого термопластического эластомера. Термопластический эластомер, образующий зубочистку 16 и участки 18 ручки, может представлять собой термопластический вулканат (TPV), содержащий смесь полипропилена и EPDM (этиленпропилендиенмономеры), которые имеются на рынке под торговым наименованием SANTOPRENE(марка) и описан в патенте США № 5393796, или VYRAМ(марка),другой TPV, состоящий из смеси полипропилена и натурального каучука. И SANTOPRENE, и VYRAM представляют собой эластомеры, продаваемые на рынке компанией Advanced Elastomer Systems. Другие подходящие эластомеры включают в себя KRATON, марка стиролового блок-сополимера (SBC), продаваемого на рынке компанией Shell, и DYNAFLEX G 2706 (марка), термопластический эластомер, продаваемый на рынке компанией GLS Corporation и который изготавливается с полимером KRATON (марка).
Ручка 14 может дополнительно включать в себя впадины, неровности или ребра, выступающие из участков ее наружной поверхности и обеспечивающие декоративное оформление ручки 14 и улучшенное захватывание ручки 14 при использовании зубной щетки 10. Впадины могут образовываться из того же материала, что и мягкие эластомерные участки 18 ручки 14, или из того же материала, из которого выполнена большая часть ручки 14 (например, жесткого материала, такого как полипропилен). Вся ручка 14 или ее часть может быть выполнена из любого подходящего материала, например пластика, дерева, металла или различных природных материалов, которые являются биоразлагаемыми. Предпочтительно, в участке для захватывания ручка 14 имеет в целом скорее плоскую или овальную, а не цилиндрическую форму поперечного сечения, при этом участок располагается между расположенными на расстоянии друг от друга эластомерными участками 18 для облегчения захватывания ручки.
Как представлено на фиг. 4, другой участок головки 12, образующий блок 22 щетинок или чистящих элементов головки 12, может также быть выполнен из упругого и мягкого термопластического эластомера, например термопластического эластомера, используемого для выполнения участков 18 ручки. Очищающий блок 22 может включать в себя одно или более углублений 24, обеспеченных в его поверхности, с проемом 30 в нем, обеспечивающим амортизирующий эффект способному разрываться выдачному устройству, предпочтительно гелевой капсуле 32, содержащейся в нем, как более полно описано ниже. Очищающий блок 22 дополнительно включает в себя совокупность чистящих элементов 26, которые могут быть традиционными волокнами, предпочтительно нейлоновыми, или эластомерными щетинками или пальцеобразными выступами, отходящими наружу от наружной поверхности головки 12, составляя с ней единое целое. В проиллюстрированном варианте осуществления, как наилучшим образом представлено на фиг. 4, все чистящие элементы 26 отходят наружу от наружной поверхности блока 22 на одинаковое расстояние для создания в целом плоской поверхности. Альтернативно, однако, некоторые элементы 26 могут быть короче или длиннее других элементов 26. Различная длина чистящих элементов 26 проиллюстрирована пунктирными кончиками 26a на фиг. 14, при этом только основные участки 26b чистящих элементов 26 представлены сплошными линиями с целью ясности и обращения внимания на различный характер таких элементов.
При использовании в настоящем документе термин "чистящие элементы" предназначен для использования в общем смысле, включающем в себя чистящие элементы или массажные элементы, выполненные с круглой формой поперечного сечения или любой требуемой формой, включающей в себя прямые участки или синусоидальные участки. Следует понимать, что конкретная иллюстрация чистящих элементов приведена исключительно в качестве примера. На практике признаки, указанные в настоящем документе, могут использоваться в различными сочетаниях одних и тех же или различных конфигураций (таких как технология прошивки щетинок скобками или технологии простежки щетинок (IMT), как раскрыто в патентах США № 5609890, 5390984 и 5533791, раскрытие которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки, и т.д.) и/или из того же или других материалов для щетинок (как, например, нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки и т.д.). Аналогично, хотя на фиг. 1-4 представлены чистящие элементы 26, расположенные в целом перпендикулярно наружной поверхности блока 22 чистящих элементов, некоторые или все чистящие элементы 26 могут быть наклонены относительно наружной поверхности головки 12. Для достижения определенных предполагаемых результатов, таких как улучшение очистки, полировка зубов, освежение дыхания, отбеливание зубов и/или массаж десен, могут быть выбраны различные сочетания конфигураций, материалов и ориентаций.
Как изложено выше, блок 22 чистящих элементов может включать в себя одно или более углублений 24, выполненных для приема и удержания выдачного устройства для ухода за полостью рта, такого как находящаяся в нем способная разрываться гелевая капсула 32. Одно или более углублений 24 могут различаться по размеру с тем, чтобы вмещать не только различные по размеру выдачные устройства 32, но и различные количества зубного порошка, зубной пасты, гелевого средства для очистки зубов или других материалов для ухода за полостью рта для подачи к зубам, когда элементы 26, отходящие от блока 22, прикладываются к ним при использовании настоящего изобретения так, что материал для ухода за полостью рта улучшает очистку зубов чистящими элементами. Хотя настоящее изобретение может изготавливаться содержащим упакованный зубной порошок, зубную пасту или очищающее зубы гелевое средство для чистки зубов и использоваться многократно пользователем, заправляющим выдачное устройство зубным порошком, зубной пастой или очищающим зубы гелевым средством для чистки зубов, оно предпочтительно используется с одной или более гелевыми капсулами 32, содержащимися в нем. Наиболее предпочтительно настоящее изобретение используется с одной гелевой капсулой 32, имеющейся в нем, для наиболее легкой транспортировки, использования и последующей утилизации; однако оно также может использоваться многократно со сменными гелевыми капсулами 32 и затем утилизироваться.
Предпочтительно, чтобы углубление в виде амортизирующего гнезда 28 имело размеры и форму для приема и удержания гелевой капсулы 32 без преждевременного разрыва гелевой капсулы 32 до ее использования при приложении блока 22 щетинок к зубам и их чистке. Амортизирующее гнездо 28, проем 30 и материал, образующие блок 22 щетинок, обеспечивают амортизирующий эффект для гелевой капсулы 32 для недопущения разрыва гелевой капсулы 32 до использования.
Гелевая капсула 32 удерживает и наносит раствор для ухода за полостью рта на щетинки 26 головки 12 зубной щетки. Раствор для ухода за полостью рта может представлять собой зубную пасту, гель, полоскание для рта или аналогичное средство для чистки зубов или продукт для ухода за полостью рта, или их сочетание, содержащееся в способной разрываться капсуле 32. Предпочтительно, гелевая капсула 32 представляет собой заполненную жидкостью гелевую капсулу, имеющую хрупкие, тонкие стенки, которые легко разрываются или лопаются при трении о зубы, или растворяются при смешивании со слюной пользователя. Материалы, образующие гелевую капсулу 32 и раствор для ухода за полостью рта, содержащийся в ней, предпочтительно полностью потребляются пользователем зубной щетки 10, что исключает необходимость в воде, раковине или контейнере для мусора для сплевывания гелевой капсулы 32 или ее содержимого. Раствор для ухода за полостью рта сохраняется в гелевой капсуле 32 до тех пор, пока зубная щетка 10 не готова к использованию. Гелевая капсула 32 может быть полностью герметична, способствуя сохранению свежести раствора для ухода за полостью рта до его использования.
Капсула или выдачное устройство 32 может включать в себя активное вещество. Неограничивающие примеры активных веществ, которые могут использоваться, включают в себя антибактериальные вещества, отбеливающие вещества, вещества, снижающие чувствительность, противовоспалительные вещества, вещества, препятствующие прикреплению, вещества-индикаторы бляшки, ароматизаторы, парфюмерные композиции, вещества, освежающие дыхание, вещества для здоровья десен и красители. Примеры этих веществ включают в себя ионы металлов (например, ионы олова, ионы меди, ионы цинка, ионы серебра); триклозан; триклозан монофосфат, хлоргексидин, алексидин, гексетидин, сангвинарин, бензалконий хлорид, салициланилид, домифен бромид, цетилпиридин хлорид, тетрадецилпиридиний хлорид, N-тетрадецил-4-этилпиридиний хлорид (TDEPC), октенидин, делмопинол, октапинол, низин, эфирные масла, фураноны, бактериоцины, флаваны, флавиноиды, фолиевые кислоты, витамины, минералы, перекись водорода, пероксид мочевины, надуглекислый натрий, PVP-H202, полимерсвязанные пероксиды, нитраты калия, поглощающие вещества, биоактивное стекло, соли аргинина, бикарбонат аргинина, бакалин, полифенолы, этилпируват, гуанидиноэтилдисульфид, вещества, контролирующие образование зубного камня, антиокрашивающие компоненты, фосфатные соли, поливинилфосфиновая кислота, PVM/MA сополимеры; ферменты, глюкозоксидазы, папаин, фицин, этиллауроил аргинат, ментол, карвон, анетол, различные ароматизирующие альдегиды, эфиры и спирты, масла мяты кудрявой, масло мяты перечной, винтергриновое масло, сассафрасовое масло, гвоздичное масло, шалфейное масло, эвкалиптовое масло, масло майорана, масло корицы, лимонное масло, масло лайма, масло грейпфрута и/или апельсиновое масло.
Активное вещество может быть совместимо с зубной пастой или может быть нестабильным и/или вступать в реакцию с обычными компонентами зубной пасты. Активное вещество также может быть очищающим зубы веществом для повышения общей эффективности чистки.
Активное вещество для ухода за полостью рта может обеспечиваться в любом подходящем носителе, например в водном растворе или в виде геля или пасты. Носитель может иметь множество различных визуальных эстетических характеристик, включающих в себя прозрачный раствор или гель или непрозрачный раствор или гель. Неограничивающие примеры носителей включают в себя воду, одноатомные спирты, например этанол, поли(этиленоксиды), например полиэтиленгликоли, например PEG 2M, 5M, 7M, 14M, 23M, 45M и 90M, предлагаемые на рынке компанией Union Carbide, карбоксиметиленовые полимеры, например Carbopol 934 и 974, предлагаемые на рынке компанией B.F. Goodrich, и их сочетания. Выбор подходящего носителя станет очевидным специалистам в данной области техники в зависимости от таких факторов, как свойства активного вещества и желательные свойства носителя, например вязкость.
При использовании гелевая капсула 32 будет прижиматься к зубам и лопаться, или разрываться, или растворяться, нанося раствор для ухода за полостью рта на чистящие элементы 26. Пользователь затем может чистить свои зубы зубной щеткой 10. Пользователь может также использовать зубочистку 16 для очистки межзубных промежутков, как до, так и после чистки. После того как пользователь попользовался зубной щеткой 10, он затем может, но необязательно, легко и без большого ущерба выбросить зубную щетку 10.
Изобретатель определил, что в некоторых вариантах осуществления восприятие пользователем интенсивности аромата материала для ухода за полостью рта соотносится со временем высвобождения аромата материала для ухода за полостью рта, при этом время высвобождения аромата представляет собой количество времени между началом чистки и начальным высвобождением первой порции материала для ухода за полостью рта из выдачного устройства для ухода за полостью рта. Одним подходящим способом, которым измеряют интенсивность аромата в индустрии зубных щеток и товаров для ухода за полостью рта, является 15-пунктовая шкала, для которой используется способ описания спектра. При проведении такого испытания на экране дисплея может выводиться незаполненная шкала с движущимся курсором, чтобы отмечать величину интенсивности в любой данный момент. Используется подходящее программное обеспечение для определения разности интенсивности в режиме реального времени. Градуированный шаблон со шкалой от 0 до 15 пунктов затем применяется к незаполненной шкале на экране. Затем программное обеспечение преобразует сигналы в цифровые значения от 0 до 100. Существуют и другие внешние шкалы для оценки интенсивности аромата, в которых используются эталонные стандарты. Один из широко используемых стандартов - это стандарт от Sensory Spectrum, который применим к широкому спектру продуктов.
В некоторых вариантах осуществления время высвобождения аромата, равное 5 секундам или менее, соответствует восприятию аромата требуемой интенсивности. Количество материала для ухода за полостью рта, первоначально высвобожденного для этой цели, может быть относительно небольшой долей общей массы материала для ухода за полостью рта. Например, в 5 мм капсуле 32, имеющей около 55 мг материала для ухода за полостью рта, первоначальное высвобождение приблизительно 2% материала для ухода за полостью рта в течение пяти секунд было достаточным.
В некоторых вариантах осуществления устройство 10 для ухода за полостью рта может быть выполнено в целом, как представлено на фиг. 1-4, и содержит ручку 14, имеющую головку 12 на одном конце ручки 14. Головка 12 имеет по меньшей мере один чистящий элемент 26. В некоторых вариантах осуществления чистящий элемент содержит множество очищающих щетинок 26.
Головка 12 имеет по меньшей мере одно выдачное устройство 32 для ухода за полостью рта. Выдачное устройство 32 для ухода за полостью рта выполнено с возможностью высвобождения материала для ухода за полостью рта в пределах пяти секунд под действием воды при температуре от приблизительно 35°C до приблизительно 40°C при воздействии силы давления. В некоторых вариантах осуществления выдачное устройство 32 для ухода за полостью рта выполнено с возможностью высвобождения материала для ухода за полостью рта в течение пяти секунд под действием воды или слюны при температуре приблизительно 37,5°C при воздействии силы давления. В одном варианте осуществления сила давления, прикладываемая к выдачному устройству 32 для ухода за полостью рта, находится в диапазоне 0,68-0,88 Ньютона, и более предпочтительно приблизительно 0,78 Ньютона.
В некоторых вариантах осуществления вся конструкция зубной щетки 10, включающая в себя головку 12, ручку 14 и зубочистку 16, может быть сформована как одна целостная конструкция с использованием традиционной операции, заключающейся в двухкомпонентном литьевом формовании, обычно используемом при изготовлении зубных щеток. Это обеспечивает экономичность и быстрое изготовление зубной щетки 10. Хотя зубная щетка 10 может иметь разнообразные размеры, формы и относительные размеры, предпочтительно, чтобы зубная щетка 10 имела небольшие габариты, чтобы головка 12 была мала настолько, чтобы покрывала за раз один зуб и чтобы ручка 14 была тоньше традиционных ручек зубных щеток, предназначенных для ежедневного использования. Таким образом, зубная щетка 10 легко переносится или занимает мало места.
Зубная щетка 10 может обеспечивать множество преимуществ, включающих в себя косметические преимущества чистки зубов таким образом, который можно использовать, когда человек находится вне дома и не имеет доступа к источнику воды. Косметические преимущества, обеспечиваемые зубной щеткой 10, включают в себя очистку от органических остатков в межзубных промежутках зубочисткой 16, очистку основной поверхности зуба (в частности, передних зубов) чистящими элементами 26 и раствором для ухода за полостью рта из гелевой капсулы 32 и освежение дыхания раствором для ухода за полостью рта из гелевой капсулы 32.
Помимо косметических преимуществ, зубная щетка 10 может также обеспечивать экономические преимущества в виде недорогой зубной щетки, которая изготавливается быстро и экономично. Зубная щетка 10 также обеспечивает способ поддержания здоровья полости рта без необходимости зубной пасты, воды, полоскания для полости рта и контейнеров для их хранения. Таким образом, зубная щетка 10 является также очень удобной для использования.
Кроме того, зубная щетка 10 обеспечивает по меньшей мере одно преимущество, заключающееся в недопущении распространения заболеваний, передающихся через воду. Например, зубная щетка 10 исключает традиционную практику использования местной воды для смешивания с зубной пастой. Этот признак удобен для использования в военном деле, когда имеет место ограниченный источник питьевой воды или необходимо экономить воду или поддерживать здоровье полости рта в войсках, например в условиях военных действий в пустыне. В другой ситуации зубная щетка 10 удобна в походных условиях на открытом воздухе для недопущения заболевания или недомогания из-за бактерий, переносимых водой.
Хотя на фиг. 1-4 представлена ручная, одноразовая зубная щетка, изложенные здесь признаки могут также использоваться, когда головка включает в себя одну или более механических или электрических подвижных секций, несущих чистящие элементы. Такая подвижная секция может вращательно колебаться или может колебаться линейно в продольном направлении относительно продольной оси головки, или может колебаться линейно в боковом или поперечном направлении относительно продольной оси головки. Подвижная секция может колебаться внутрь и наружу в направлении к наружной поверхности головки и от нее. Подвижная секция может колебаться вперед-назад относительно наружной поверхности головки. Подвижная секция может вращаться непрерывно в одном направлении, а не колебаться. Для сообщения требуемого движения подвижной секции может использоваться любой подходящий приводной механизм. При использовании множества подвижных секций все подвижные секции могут быть одного типа и иметь одно направление движения, или может использоваться сочетание различных движений.
В некоторых вариантах осуществления чистящие зубы элементы 26 могут иметь вид щетинок, выполненных из традиционных материалов, например нейлона, а также из сочетания материалов для обеспечения надлежащей жесткости экономичным образом. Например, чистящие зубы элементы 26 могут быть выполнены из гибкого упругого материала, такого как TPE, и менее дорогого материала, такого как LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности) или EVA (этиленвинилацетат), или TPE. Чистящие зубы элементы 26 могут также быть выполнены из смеси TPE, и/или LLDPE, или EVA, или полипропилена. Предпочтительно, для создания чистящих элементов 26, имеющих жесткость менее 600 МПа, два материала сочетаются. Смесь материалов придает чистящим зубы элементам 26 те же свойства, что у традиционных нейлоновых щетинок, при этом они имеют меньшую стоимость. Например, стоимость производства путем литьевого формования будет ниже, чем в случае традиционной простежки щетинок. Альтернативно, упругий материал может представлять собой один материал, такой как твердый TPE (а именно твердость A80 по Шору), обычный LLDPE или обычный EVA.
Чистящие зубы элементы 26 могут иметь любую требуемую форму. Например, чистящие зубы элементы 26 могут быть цилиндрической формы и иметь одинаковый диаметр по всей своей длине. Альтернативно, чистящие зубы элементы 26 могут сужаться от основания каждого чистящего элемента, где они отходят от головки 12, к наружным очищающим концам. Поскольку предпочтительным практическим применением изобретения является обеспечение зубной щетки небольшого веса, размеры различных компонентов зубной щетки 10 являются предпочтительно небольшими (по сравнению с традиционными зубными щетками). Так, например, каждый чистящий зубы элемент 26 может отходить наружу от наружной поверхности чистящего блока 22 на расстояние не более 10 мм, и предпочтительно не более 8 мм, и наиболее предпочтительно не более 6 мм. При использовании сужающихся чистящих элементов диаметр основания должен быть не более 1,5 мм, предпочтительно не более 1 мм, и наиболее предпочтительно не более 0,7 мм, или не более 0,5 мм, или не более 0,3 мм. Диаметр затем может уменьшаться в размере до не более чем 0,2 мм при расстоянии от основания чистящего зубы элемента 26 не более 6 мм. Сужение диаметра на расстоянии над основанием может находиться в диапазоне не более 1 мм при расстоянии не более 10 мм, предпочтительно не более 0,6 мм при расстоянии не более 8 мм, и наиболее предпочтительно не более 0,2 мм при расстоянии не более 6 мм. Предпочтительно, длина всей зубной щетки 10 составляет не более 5 дюймов, предпочтительно - не более 4 дюймов, и более предпочтительно - 3,75, или 3, или 2,50 дюйма и может находиться в диапазоне 2-4 дюйма.
Как представлено на фиг. 1 и 4, чистящие зубы элементы 26 образуют очищающую область в головке 12 и выдачное устройство 32 устанавливается внутри этой очищающей области. Чистящие элементы 26 предпочтительно отходят наружу от чистящего блока 22, чтобы быть приблизительно на одном уровне с наружной поверхностью гелевого шарика или капсулы 32, как представлено на фиг. 4. Однако в настоящем документе признаки могут также применены на практике, когда чистящие элементы отходят или на большее расстояние, или на меньшее расстояние, чем выдачное устройство 32, как представлено на фиг. 14. Поскольку предполагается, что зубная щетка 10 должна быть и небольшой и легкой, в некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы вес зубной щетки 10 был не более 3 граммов. Небольшой размер - это такой размер, при котором она может полностью умещаться в ладони руки взрослого пользователя. Головка 12 имеет размер, соответствующий размеру отдельного зуба или отдельного зуба и межзубных областей. Головка 12 может быть выполнена любой подходящей формы, и предпочтительно - круглой или овальной формы, и имеет максимальный боковой размер или диаметр не более 13 мм, предпочтительно не более 12 мм, и наиболее предпочтительно не более 11 мм. Если головка 12 имеет некруглую форму, ее максимальный боковой размер составляет 14 мм.
Как представлено на фиг. 2, головка 12 может располагаться под углом 0-90° к продольной оси ручки 14. Предпочтительный угол составляет 20-70° и более предпочтительный - 30-60°. Чистящие элементы 26 могут быть перпендикулярны наружной поверхности головки 12 или могут также располагаться под углом к наружной поверхности, например, в диапазоне 60-90° или в диапазоне 75-90°.
В одном варианте осуществления чистящие элементы 26 могут быть полыми, например полыми щетинками, которые обладают способностью абсорбировать медикаменты под действием капиллярных сил. Такой признак мог бы, в частности, использоваться для детей, когда медикаменты или некоторые формы ароматизаторов могут выдаваться из полых чистящих элементов. Также возможно вымывание антибактериального материала из чистящих элементов. В одном варианте осуществления, в котором чистящие элементы используются для выдачи материалов для ухода за полостью рта, сами чистящие элементы могут рассматриваться как выдачные устройства, без необходимости дополнительных выдачных устройств, например капсулы 32.
Когда для чистящих элементов заданы определенные параметры и характеристики, признаки, изложенные в настоящем документе, не могут применяться там, где другие чистящие элементы не включают в себя эти параметры и характеристики.
На фиг. 5-6 представлены другие варианты, в которых чистящие элементы находятся в виде единой массы, имеющей неправильную наружную поверхность. Как представлено на фиг. 5, масса 34 представляет собой подобие "стальной мочалки", которая используется в домашнем хозяйстве или может быть частью застежки типа "липучка", образованной, например, крючками или петлями.
На фиг. 6 представлен вариант, в котором чистящий элемент 36 представляет собой единую массу вспененного материала для хлопка, который может использоваться в качестве помазка для материала для ухода за полостью рта. Наружная поверхность помазка может быть в целом плоской или может иметь неровности поверхности. В таком практическом воплощении изобретения материал для ухода за полостью рта может быть включен в чистящий элемент 36 или чистящий элемент 36 может быть погружен в материал для ухода за полостью рта для абсорбирования материала и таким образом чистящий элемент 36 будет также работать как выдачное устройство для ухода за полостью рта. Чистящие элементы такого помазкового типа являются нежными для детей, особенно для детей младшего возраста.
Признаки, указанные в настоящем документе, могут быть воплощены на практике, когда различные компоненты зубной щетки 10 разделяются с целью производства и сборки. Такие разделенные на части компоненты могут также съемным образом соединяться друг с другом для обеспечения заменяемости компонентов, таким образом обеспечивая возможность для замены различных компонентов в сочетании. Таким образом, головка 12 может съемно соединяться с ручкой 14. На фиг. 7, например, проиллюстрирована головка 12, которая съемным образом устанавливается на ручке 14 посредством защелкивающейся детали 38, которая может представлять собой любую подходящую конструкцию, известную специалистам в данной области техники.
Концепция съемного соединения может также использоваться, когда выдачное устройство 32 съемно устанавливается в головке 12 или когда принадлежность для ухода за полостью рта, например зубочистка 16, съемно устанавливается на ручке 14. Таким образом, как описано ниже со ссылкой на фиг. 12 и 13, зубная щетка 10 и ее различные компоненты могут быть упакованы, причем такая упаковка включает в себя множество зубных щеток и/или множество различных компонентов, например головок, выдачных устройств или принадлежностей.
На фиг. 8 представлен дополнительный вариант осуществления, в котором обеспечивается пьезоэлектрический кристалл 40 в ручке 14 в месте соединения с головкой 12 для создания вибрации головки 12 при использовании. Альтернативно, головка 12 может устанавливаться на способный поворачиваться вал, отходящий от ручки и имеющий груз-эксцентрик на валу для создания вибрации головки.
Хотя на фиг. 1-3 проиллюстрирована принадлежность 16 для ухода за полостью рта в виде зубочистки, могут использоваться другие типы принадлежностей 42, как схематически представлено на фиг. 9. Как проиллюстрировано на этом чертеже, такая принадлежность 42 будет устанавливаться на конце ручки 14 подобно установке зубочистки 16. Такая установка может иметь съемный или несъемный характер. Примеры таких принадлежностей для ухода за полостью рта включают в себя очистители языка, держатели зубной нити или щетки для очистки межзубных промежутков. Аналогично, принадлежность может представлять собой помазок или вспененный материал, аналогичный чистящему элементу 36, изображенному на фиг. 6, или может быть единой массой шероховатого материала, как, например, чистящий элемент 34, изображенный на фиг. 5.
На фиг. 10 представлен другой вариант, в котором зубная щетка 10 выполнена, в частности, для использования детьми. Такое использование улучшено за счет обеспечения какого-либо украшения или картинки 44 на зубной щетке 10, например на ручке 14 или на любом другом подходящем месте, включая заднюю поверхность головки 12. Такое украшение 44 может устанавливаться съемным образом, чтобы ребенок мог хранить его после того, как остальная зубная щетка 10 выбрасывается. Другие аспекты изобретения, которые делают его целесообразным для использования детьми, включают в себя возможности выдачи различных типов материалов для ухода за полостью рта, включающих в себя материалы, имеющие специальные ароматы, материалы, вызывающие онемение зубов, материалы, устраняющие чувствительность зубов, или различные медикаменты.
Зубная щетка 10 может также быть выполнена так, что различные части зубной щетки 10 имеют различные цвета. Например, мягкий эластомер 18 может быть выполнен отличающегося, например контрастного, цвета, относительно остальной ручки 14, которая будет выполнена из жесткого материала. Аналогично, головка 12 может быть выполнена другого цвета, нежели жесткий участок ручки 14 и/или мягкие эластомерные участки 18. Чистящие элементы 26 могут быть выполнены неодинаковыми по цвету, и выдачное устройство 32 может также быть выполнено отличающимся по цвету. Аналогично принадлежность, например зубочистка 16 или другая принадлежность 42, может быть изготовлена другого цвета. Эти различные цвета могут контрастировать друг с другом или дополнять друг друга. Таким образом, например, различные цвета могут различаться лишь немного по цвету или оттенку.
На фиг. 11 проиллюстрирован другой вариант осуществления, в котором ручка 14 имеет полую камеру 46, в которой может содержаться материал для ухода за полостью рта. Камера 46 ведет к каналу 48, который проходит к головке 12, например, заканчиваясь множеством ответвлений 49 на наружной поверхности головки 12 в очищающей области. Для выдачи материала для ухода за полостью рта, расположенного в камере или резервуаре 46, ручка 14 должна иметь достаточную упругость, чтобы она могла быть сжата, таким образом подталкивая материал из ручки 14 к головке 12 в выдачную полость или одно или более выдачных отверстий.
В некоторых вариантах осуществления выдачное устройство 32 для ухода за полостью рта содержит полую камеру 46, в ручке 14, содержащую материал для ухода за полостью рта в жидкой форме, и инструмент для ухода за полостью рта выполнен с возможностью обеспечения заданного времени высвобождения аромата. Для усовершенствования времени высвобождения аромата (например, для достижения требуемого времени высвобождения аромата в течение пяти секунд), используются различные способы. Например, в некоторых вариантах осуществления материал ручки 14 вблизи резервуара 46 изготавливается более тонким и/или более мягким, для облегчения быстрого сжатия и выталкивания материала для ухода за полостью рта. В некоторых вариантах осуществления для облегчения выталкивания обеспечивается материал для ухода за полостью рта, обладающий низкой вязкостью. Участок ручки, имеющий полую камеру, может быть выполнен из полиэтилена, предпочтительно полиэтилена низкой плотности, для облегчения сжатия и выталкивания.
На фиг. 15 и 16 проиллюстрирована головка 60 согласно другому варианту осуществления, при этом головка 60 имеет наружную поверхность 62, множество чистящих элементов 64, отходящих от участка наружной поверхности 62, и приподнятое гнездо 68, отходящее от другого участка наружной поверхности 62. Гнездо 68 может быть выполнено из того же материала, что и наружная поверхность 62, и может быть выполнено единым целым с наружной поверхностью, например, посредством формования или тому подобного. Гнездо 68 проходит наружу относительно наружной поверхности 62 за счет вертикальной стенки 69, и включает в себя посадочный участок для вмещения выдачного устройства для ухода за полостью рта, например шарика или капсулы 70, как описано в настоящем документе. Приподнятое гнездо 68 располагает выдачное устройство 70 ближе к краям чистящих элементов 64 для облегчения контакта между выдачным устройством 70 и зубами пользователя, и для содействия скорейшему разрыву выдачного устройства 70 при процессе чистки. Гнездо 68 может также располагать выдачное устройство 70 за чистящими элементами 64, как описано выше, что будет содействовать даже большему и непосредственному контакту с зубами пользователя.
Как было рассмотрено выше, чистящие элементы 64 могут содержать множество конфигураций, например круглую конфигурацию, как представлено на фиг. 1. На фиг. 16 проиллюстрирован пример овальной конфигурации, в котором чистящие элементы 64 расположены в виде множества концентрических колец 65a, 65b, 65c, окружающих гнездо 68. Одно из таких колец представляет собой частичное кольцо, состоящее из секций 65d, 65e частичного кольца, образованных вдоль верхнего и нижнего краев 61, 63 наружной поверхности 62 головки 60, причем секции 65d, 65e содержат эквивалент так называемого усиленного кончика, который выполнен для обеспечения очищающего края, который выходит дальше, чем большая часть области чистящих элементов, для усиления эффективности.
Из выдачного устройства могут выдаваться любые подходящие продукты для ухода за полостью рта. Такие продукты включают в себя, без ограничения, зубную пасту, зубной порошок или небольшой флакон средства для полоскания рта, содержащего гель, порошок или жидкость. Такой флакон может отдельно включаться в упаковку, содержащую зубную щетку. Материалы могут быть ароматическими и могут обеспечиваться в виде наборов с различными ароматами и/или различными характеристиками, например медикаментами, материалами, вызывающих онемение, и тому подобными.
Когда выдачные устройства 32 имеют вид шариков, могут использоваться различные шарики или капсулы различных цветов/ароматов для улучшения привлекательности для потребителя. Как было описано, капсула 32 может представлять собой заполненный жидкостью шарик, который лопается. Подходящие шарики включают в себя те, которые поставляются компанией Mane Inc., Милфорд, Огайо.
Для выполнения зубной щетки 10 и ее различных компонентов могут использоваться любые подходящие способы. Например, для соединения воедино различных компонентов, например чистящих элементов 26 и головки 12 и/или ручки 14, может использоваться многокомпонентное литьевое формование. Это может быть выполнено путем автоматизированного или многоэтапного процесса. Ручка может быть изготовлена прокатным литьем с раздувом для образования полой сжимающейся ручки, которую можно будет использовать в варианте осуществления, представленном на фиг. 11.
На фиг. 12-13 представлены различные способы упаковки зубных щеток согласно настоящему изобретению. Как представлено на фиг. 12, например, одна упаковка 50 может содержать множество зубных щеток 10, которые могут быть все одинаковыми или могут отличаться друг от друга. Упаковка 50 может представлять собой любую традиционную конструкцию, например блистерную упаковку, которая может включать в себя отверстие 52 для того, чтобы упаковку можно было повесить для демонстрационных целей.
На фиг. 13 проиллюстрирован вариант, в котором упаковка 54 включает в себя одну или более зубных щеток 10 и множество других компонентов 56, которые могут представлять собой принадлежности или выдачные устройства или другие компоненты. Компоненты могут включать в себя небольшой флакон полоскания для полости рта. Предпочтительно, упаковка 50 или 54 должна быть герметично изолирована для обеспечения свежести. Такая герметичная изоляция, в частности, требуется для недопущения влаги в гелевую капсулу 32 и лопания капсулы.
Как видно, признаки, указанные в настоящем документе, обеспечивают зубную щетку для ухода за полостью рта, которая может быть небольшой и портативной, и может удобно использоваться вне дома при обстоятельствах, например в путешествии, где вода не является легко доступной.
Признаки, указанные в настоящем документе, могут практически использоваться с сочетанием различных компонентов, которые не предусматривают использование "зубной щетки". В этом смысле эти признаки могут использоваться в любом устройстве для ухода за полостью рта или подобных устройствах, а не только в зубной щетке. При использовании в качестве зубной щетки или тому подобного, признаки, указанные в настоящем документе, могут иметь преимущества, из-за размера и конфигурации, для обеспечения незаметного гигиенического использования, например, без использования пальцев в полости рта, для легкого использования в общественных местах.
На фиг. 17 проиллюстрирован другой вариант, в котором головка или носитель 80 могут иметь овальную форму, и который может иметь набор удерживающих элементов 81, например зубцов или смещающих элементов, для удержания на месте до использования выдачного устройства для ухода за полостью рта, такого как шарик упакованного средства для чистки зубов или капсула (не показаны на чертеже). Удерживающие элементы 81 могут помочь удержать шарик или капсулу в более высоком положении относительно области элементов для ухода за полостью рта (например, щетинок 26), для обеспечения воздействия слюны пользователя на большую площадь поверхности шарика, выдачного устройства или капсулы 32 для улучшения ощущения во рту и ускорения растворения шарика, выдачного устройства или капсулы. Как представлено, удерживающие элементы 81 могут удерживать шарик, выдачное устройство или капсулу под дистальными концами щетинок 26, для сохранения шарика, выдачного устройства или капсулы погруженными в область щетинок 26, чтобы щетинки выходили за пределы шарика, выдачного устройства или капсулы у дистальных концов щетинок.
Удерживающие элементы 81 могут быть изготовлены из того же материала, что и щетинки 26, или, альтернативно, они могут быть изготовлены из другого материала, имеющего большую жесткость, чем щетинки 26. В одной конструкции удерживающие элементы 81 могут изготавливаться из того же материала, что и эластомерные участки 18.
Количество используемых удерживающих элементов 81 может различаться в зависимости от типа шарика или капсулы, и степени помощи со стороны удерживающей силы. Как проиллюстрировано на фиг. 18, может использоваться четыре удерживающих элемента 81 в четырех основных точках по периметру шарика или капсулы. Может использоваться больше или меньше удерживающих элементов 81. Например, в некоторых вариантах осуществления может использоваться три удерживающих элемента 81, расположенных по периметру треугольника, хотя в других вариантах осуществления может использоваться пять, шесть или более зубцов по периметру. Удерживающие элементы 81 могут располагаться таким образом, что шарик или капсула удерживаются в центральном положении относительно щетинок 26.
Как также представлено на фиг. 18, щетинки 26 могут быть различного диаметра в области их проксимальных концов, чтобы щетинки в различных участках области имели различную толщину и жесткость или осевую жесткость, при измерении от продольной оси щетинки. В такой конструкции щетинки 26b внутренней или центральной области являются более жесткими, чем щетинки 26c наружных или периферических областей. Щетинки 26 носителя 80 могут сужаться в направлении своих дистальных концов, как представлено на фиг. 17.
На фиг. 18 конструкция переменной жесткости области щетинок 26 образует конструкцию для пошагового контроля радиального потока раствора/материала для ухода за полостью рта во время процесса чистки для эффективной очистки. Этот признак особенно удобен для растворов для ухода за полостью рта, имеющих низкую вязкость, которые высвобождаются из выдачного устройства 32. Однако в носителе 80 могут использоваться растворы для ухода за полостью рта высокой вязкости. Щетинки, окружающие удерживающие элементы 81, изгибаются независимо. При этом, во время процесса чистки свободные концы (например, кончики) более жестких щетинок 26b изгибаются относительно своей вертикальной оси меньше, чем наружные щетинки 26c (например, щетинки в области периферии). Следовательно, участок средства для чистки зубов остается более длинным в центральной области чистящей головки посредством уменьшенного динамического изгибания или действия более жестких щетинок. Качающееся или колебательное движение носителя 80 переносит часть удержанной жидкости к наружной области носителя 80. Хотя наружные щетинки 26c являются менее жесткими, динамическое изгибание относительно их вертикальной оси дополнительно приводит к вмещению наружными щетинками участка средства для чистки зубов из центральной области носителя 80. В этой конструкции эффективная очистка поверхностей тканей в полости рта может достигаться посредством сочетанного использования области с щетинками переменной жесткости, механически скребущими поверхности тканей, и положительным влиянием нанесения материала для ухода за полостью рта из выдачного устройства на полость рта. Таким образом, область с щетинками обеспечивает ограниченный и управляемый поток средства для чистки зубов или другого материала для ухода за полостью рта к наружным щетинкам и поддерживает достаточную гибкость для обеспечения большего комфорта для пользователя и улучшенной очистки тканей полости рта.
На фиг. 17-20 в одной конструкции в носителе 80 под выдачным устройством 32 обеспечивается резервуар, или полость 100. Как видно на фиг. 18 и 19, резервуар 100 может иметь вогнутую конструкцию или полусферическую конструкцию, расположенную во внутренней области, под и между удерживающими элементами 81. Хотя представлена вогнутая конструкция, возможны другие формы резервуара 100, например, в виде треугольной призмы, квадратной призмы или прямоугольной призмы. Резервуар 100 служит для сохранения части материала для ухода за полостью рта из выдачного устройства 32 для распространения полезных очищающих эффектов материала для ухода за полостью рта во время чистки. При этом, качательное или колебательное движение носителя 80 переносит часть удерживаемой жидкости к щетинкам 26b внутренней области носителя 80.
В одной конструкции удерживающие элементы 81 представляют собой столбчатые конструкции, которые выходят наружу из носителя 80. Удерживающие элементы 81 могут изгибаться внутрь для дополнительного облегчения удержания шарика или капсулы на месте. На фиг. 19 проиллюстрирован увеличенный вид в разрезе, представляющий такие изогнутые удерживающие элементы 81. Такие изогнутые удерживающие элементы 81 могут иметь такую длину, чтобы проходить вверх (или вниз, в зависимости от угла зрения) более чем наполовину диаметра шарика или капсулы 32 для удержания. Таким образом, продольный участок удерживающих элементов может быть расположен под острым углом относительно вертикальной оси носителя 80 для удержания. Сочетание удерживающих элементов 81 обеспечивает силу давления для удержания выдачного устройства 32 на месте. Расположенная внутри зацепляющая поверхность 85 в целом является гладкой для надежного сопротивления преждевременному разрыву выдачного устройства 32 до использования (см. фиг. 17). Также гладкая и изогнутая характеристика зацепляющей поверхности 85 обеспечивает в целом равномерное распределение давления на поверхность выдачного устройства 32. Эта конструкция, таким образом, уменьшает напряжение в тонких стенках на поверхности выдачного устройства 32 для надежного сопротивления преждевременному разрыву выдачного устройства 32 до использования. Например, ударные нагрузки, действующие на зубную щетку, могут рассеиваться при транспортировке.
Удерживающие элементы 81 могут облегчать разрыв шарика или капсулы при чистке, и для этой цели могут иметь плоскую поверхность на дистальном конце 82 для образования углового края 83 в месте примыкания шарика или капсулы. На фиг. 17 и 19 представлено, что некоторые из щетинок 26 могут отходить от удерживающих элементов 81. В этой конструкции участок основания щетинки отходит от задней поверхности удерживающего элемента 81. Это обеспечивает компактную экономящую место конструкцию головки и также обеспечивает преимущества управляемого потока материала для ухода за полостью рта области с щетинками.
Как проиллюстрировано на фиг. 19, блок 22 может быть изготовлен из того же материала, что и некоторые или все щетинки 26, как описано выше, который может быть материалом, отличающимся от других участков ручки. Альтернативно, ручка и блок могут быть изготовлены из одного материала, при этом щетинки 26 изготовлены из другого материала.
На фиг. 20 проиллюстрирован вид в разрезе зубной щетки, имеющей конструкцию головки или носителя, представленную на фиг. 17-19. Носитель 80 может быть наклонен под углом 10° относительно ручки, представляя менее наклоненную головку, чем представленная на предыдущих чертежах. Наклон, лежащий в диапазоне 8-12°, может способствовать совершенствованию техники чистки пользователем. Как и на фиг. 19, на фиг. 20 также представлена примерная компоновка материалов, в которой блок 22 может быть изготовлен из тех же материалов, что некоторые или все щетинки 26 и участки ручки. Альтернативно, ручка может быть изготовлена из того же материала, что и блок 22 и/или щетинки 26.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления устройство для ухода за полостью рта может включать в себя способное разрываться выдачное устройство со средством для чистки зубов в качестве подсоединенного устройства или различные другие сочетания компонентов и материалов, как было описано. Зубная щетка может иметь зубочистку, которая может обеспечивать очистку между зубами. Выдачное устройство, содержащее средство для чистки зубов или другой материал для ухода за полостью рта, может подсоединяться на участке с щетинками или чистящими элементами зубной щетки для выдачи средства для чистки зубов к зубам для обеспечения очистки зубов и освежения дыхания или других преимуществ ухода за полостью рта для пользователя. В одной конструкции элементы для ухода за полостью рта выполнены с возможностью замедления радиального потока материала для ухода за полостью рта, высвобожденного из выдачного устройства вблизи внутренней области носителя и увеличения радиального потока материала для ухода за полостью рта вдалеке от внутренней области.
Авторы изобретения также определили, что время высвобождения аромата соотносится с долей общего веса капсулы, относящейся к оболочке капсулы 32. В целом, время высвобождения аромата, равное пяти секундам или меньше, было достигнуто с желатиновой оболочкой, которая составляет приблизительно 12% или меньше от общего веса капсулы 32. Капсулы 32, в которых оболочка составляет большую долю по весу, чем 12%, имеет более толстые оболочки, которые в целом не растворяются так быстро. В некоторых вариантах осуществления вес капсулы 32 лежит в диапазоне от приблизительно 7% до приблизительно 12% веса оболочки, и более предпочтительно приблизительно 9-12% веса оболочки. В некоторых вариантах осуществления капсулы 32, имеющие вес оболочки приблизительно 9-10% веса, что обеспечивает требуемое время высвобождения аромата менее 5,0 секунд, являются наиболее предпочтительными. Капсулы 32, имеющие подходящие оболочки для этой цели, могут быть приобретены в компании Mane, Inc., Милфорд, Огайо, или Morishita Jintan Co., Ltd, Хираката, Осака, Япония. Капсула 32 предпочтительно имеет форму шарика, имеющего наружный диаметр, составляющий 3-7 мм, более предпочтительно 4-6 мм, и наиболее предпочтительно приблизительно 5 мм.
Как было рассмотрено выше, в некоторых вариантах осуществления время высвобождения выдачного устройства 32 для ухода за полостью рта, имеющего вид капсулы, может управляться посредством регулирования свойств водорастворимой оболочки, содержащей материал для ухода за полостью рта. Изобретение, однако, этим не ограничивается. В других вариантах осуществления могут использоваться любые типы водорастворимого или биоразлагаемого барьера для обеспечения требуемого времени высвобождения. Например, если материал для ухода за полостью рта был включен в чистящие зубы элементы, покрытие из водорастворимого (или иным образом разлагающегося) материала может использоваться для покрытия уже покрытых чистящих элементов. Скорость растворения и/или толщина покрывающего барьера может быть выбрана для достижения требуемого времени высвобождения.
Хотя в некоторых вариантах осуществления требуемое время высвобождения аромата достигается посредством управления растворимостью и/или общей толщиной оболочки капсулы 32 (или другого водорастворимого или разрушаемого барьера), в других вариантах осуществления оболочка капсулы 32 выполнена с возможностью способствовать уменьшению времени высвобождения аромата.
В некоторых вариантах осуществления оболочка капсулы 32 имеет по меньшей мере один участок, где стенка оболочки является относительно слабой, так что оболочка выполнена с возможностью высвобождения материала для ухода за полостью рта из этого одного участка до того, как материал для ухода за полостью рта высвободится на более толстом участке оболочки. Например, в некоторых вариантах осуществления оболочка имеет один или более участков, у которых локальная толщина оболочки уменьшена посредством обработки лазером. Лазер может образовывать одно или более отдельных, в целом цилиндрических углублений в стенке капсулы. На фиг. 24 представлен пример капсулы 132, имеющей цилиндрическое углубление 134, на дне которого стенка капсулы 132 имеет толщину 138, которая меньше толщины 136 стенки в оставшейся стенке капсулы. Оболочка выполнена с возможностью высвобождения материала для ухода за полостью рта из одного или более участков до того, как материал для ухода за полостью рта высвободится на более толстом участке оболочки. Количество и область участков, имеющих более тонкие стенки, может выбираться для управления скоростью высвобождения материала для ухода за полостью рта, и, следовательно, временем высвобождения аромата.
В некоторых вариантах осуществления лазер может образовывать "ров" или канал в поверхности оболочки, при этом канал имеет вид замкнутой кривой, например круга или эллипса, расположенного на плоскости, смещенной от центра капсулы (подобно одной из параллелей, опоясывающих глобус). Уменьшенная толщина стенки капсулы под каналом растворяется быстрее, чем остальная капсула, так, что большая секция оболочки капсулы открывается сразу, быстро высвобождая большое количество материала для ухода за полостью рта. В некоторых вариантах осуществления вместо непрерывного канала, опоясывающего капсулу, лазер может образовывать множество линейных сегментов уменьшенной толщины, при этом линейные сегменты лежат вдоль круговой траектории, окружающей капсулу. Эта конструкция может обеспечивать большую механическую целостность при взятии в руки (по сравнению с непрерывным каналом), и в некоторой степени более медленное высвобождение большой секции оболочки капсулы, таким образом материал для ухода за полостью рта высвобождается с промежуточной скоростью.
Альтернативно, лазер может применяться в направлении по касательной для истончения стенки на относительно большой площади капсулы 32.
В некоторых вариантах осуществления оболочка может быть частично проколота путем вставки булавки, частично прошедшей через оболочку, для обеспечения одного или более участков, в которых локальная толщина оболочки уменьшена.
Хотя оболочка может быть выполнена с возможностью обеспечения быстрого высвобождения материала для ухода за полостью рта посредством формирования оболочки для более быстрого растворения в выбранных местах или участках оболочки, оболочка может альтернативно быть выполнена с возможностью разрываться при приложении давления. В некоторых вариантах осуществления оболочка имеет по меньшей мере одну область, выполненную с возможностью разрываться при приложении более низкого давления, чем остальная часть оболочки. Эта функция может достигаться посредством какого-либо изменения оболочки капсулы для создания восприимчивой к механическим воздействиям области, которая имеет большую склонность разрываться. Также некоторые механизмы имеют оба эффекта: уменьшение времени растворения в выбранных областях капсулы 32 и, в то же время, создание более слабой стенки капсулы в некоторых участках, для разрыва стенки в выбранных участках, в первую очередь, при приложении давления. Например, удаление некоторого материала капсулы в выбранных участках с помощью лазера может также делать эти участки более подверженными разрыву при приложении давления во время чистки.
В некоторых вариантах осуществления, описывающих капсулу 32 с быстрым высвобождением, головка 12 имеет множество элементов, имеющих форму для удержания выдачного устройства 32 для ухода за полостью рта в центре или вблизи центра головки, аналогичных удерживающим элементам 81, описанным выше со ссылкой на фиг. 17. Множество элементов имеет гладкие поверхности, обращенные к выдачному устройству 32 для ухода за полостью рта.
Хотя варианты осуществления, обеспечивающие время высвобождения аромата в пределах пяти секунд или меньше, описаны выше со ссылкой на устройства для ухода за полостью рта, имеющие щетинки 26, в других вариантах осуществления чистящий элемент содержит массу вспененного материала, пластиковую шерсть или хлопок, например массу 34 или 36, описанные выше со ссылкой на фиг. 5 и 6. В некоторых вариантах осуществления выдачное устройство 32 для ухода за полостью рта в виде капсул с быстрым высвобождением, имеющих время высвобождения аромата в пределах пяти секунд или меньше, используется в устройстве для ухода за полостью рта, имеющем массу вспененного материала, пластиковую шерсть или хлопок 34 или 36. В других вариантах осуществления масса вспененного материала, пластиковая шерсть или хлопок 34 или 36 включает в себя материал для ухода за полостью рта, такой, что достигается время высвобождения аромата, равное пяти секундам или меньше.
В описанных выше вариантах осуществления описан способ достижения заданного времени высвобождения аромата посредством регулирования конфигурации капсулы. В других вариантах осуществления требуемое время высвобождения аромата может достигаться путем использования одного или более альтернативных способов, или самостоятельно, или в сочетании друг с другом, или в сочетании с выдачным устройством 32 для ухода за полостью рта 32 капсульного типа. Например, в варианте осуществления, имеющем капсулу 32 с быстрым высвобождением, как описано выше, время высвобождения аромата может быть улучшено за счет покрытия капсулы придающим аромат материалом. Придающее аромат покрытие может быть тем же или отличаться от материала для ухода за полостью рта, находящимся внутри капсулы 32. Материал придающего аромат покрытия может представлять собой материал для ухода за полостью рта, или ароматизатор без отдельного медицинского назначения.
В некоторых вариантах осуществления выдачное устройство для ухода за полостью рта содержит материал для ухода за полостью рта в таблетированной форме. Таблетка может располагаться на головке 12, в том месте, где на фиг. 1-4 представлена капсула 32. Использование таблетированной формы обеспечивает гибкость в выборе материала для ухода за полостью рта и может расширять функции. Например, таблетка может включать в себя вспенивающееся вещество для вспенивания при смешивании со слюной для облегчения распространения компонентов для ухода за полостью рта по полости рта пользователя. Примеры подходящих вспенивающихся веществ включают в себя лаурилсульфат натрия, алкилсульфоацетат натрия, сульфоколаурат, лауроил саркозинат натрия и диоктил натрий сульфосукцинат. Одной предпочтительной формой для таблетки (или капсулы) может быть вытянутая форма, аналогично форме продаваемых без рецепта двухчастных желатиновых капсул. Длинная тонкая форма может обеспечивать то же самое количество материала для ухода за полостью рта в выдачном устройстве при меньшем поперечном диаметре, что приводит к большему количеству щетинок на головке щетки. Увеличенное количество щетинок может быть желательным для обеспечения более традиционного ощущения чистки щеткой. Более того, в вариантах осуществления, в которых выдачное устройство представляет собой капсулу, может быть предпочтительно использовать капсулу из двух частей, которая может обеспечить такие преимущества, как, например, более точное управление толщиной стенок, и возможно меньшее взаимодействие между компонентами капсулы во время процесса изготовления.
В других вариантах осуществления указанный по меньшей мере один чистящий элемент содержит множество щетинок, и щетинки могут действовать как выдачное устройство для ухода за полостью рта. В некоторых вариантах осуществления выдачное устройство для ухода за полостью рта содержит покрытие материала для ухода за полостью рта на по меньшей мере некоторых из множества щетинок. За счет нанесения по меньшей мере некоторого количества материала для ухода за полостью рта на щетинки может достигаться короткое время высвобождения аромата. В некоторых вариантах осуществления все материалы для ухода за полостью рта обеспечиваются путем нанесения покрытия на щетинки. В других вариантах осуществления в щетинки включается дополнительный материал для ухода за полостью рта (того же типа, что и покрытие, или другого типа), который может постепенно вытекать для продленного времени высвобождения материала для ухода за полостью рта.
В других вариантах осуществления материал для ухода за полостью рта наносится на щетинки для постепенного высвобождения во времени, и на поверхность щетинок наносится нелекарственное ароматизирующее покрытие для достижения требуемого времени высвобождения аромата до высвобождения материала для ухода за полостью рта. В других вариантах осуществления придающее аромат покрытие наносится на щетинки для достижения требуемого времени высвобождения аромата, а материал для ухода за полостью рта обеспечивается посредством капсулы, как описано выше.
В альтернативных вариантах осуществления материал для ухода за полостью рта, имеющий первый аромат, включен в щетинки, и щетинки покрыты покрытием, имеющим второй аромат, отличающийся от первого аромата (например, мята и корица). После первоначальной выброса первого аромата пользователь постепенно воспринимает второй аромат.
В некоторых вариантах осуществления выдачное устройство для ухода за полостью рта содержит пленочную матрицу, удерживаемую на головке 12. Пленочная матрица может быть быстровысвобождаемой вариантом любых пленочных матриц, описанных в патентной заявке США № 2009/0320226 A1, от 31 декабря 2009 года, которая принадлежит компании Colgate-Palmolive Co., владельцу настоящей заявки. Предпочтительно, пленочная матрица имеет время высвобождения аромата в пределах пяти секунд или меньше. На фиг. 21-22 проиллюстрирована конфигурация устройства для ухода за полостью рта в виде зубной щетки 110, имеющей головку 112 с первой передней поверхностью 117 и противоположной второй передней поверхностью 119, которая в целом является такой же, как конфигурация зубной щетки, представленной на фиг. 17-20, за исключением, относящимся к пленочной матрице 113. Пленочная матрица 113 может быть относительно тонкой пленкой, содержащей одно или более веществ, которые могут быстро растворяться при использовании зубной щетки, предпочтительно в пределах пяти секунд. Например, пленочная матрица 113 может быть из крахмала, полимерной, желатиновой или другого типа пленкой, выполненной с возможностью удержания по меньшей мере одного вещества 115 в неизменном виде и быстро высвобождать указанное по меньшей мере одно вещество в пределах пяти секунд при вступлении в контакт со слюной и/или при механическом встряхивании при использовании зубной щетки. Предпочтительно, вещество 115 включает в себя ароматизирующие вещество, например вещество для освежения дыхания или ароматизатор, который легко обнаруживается пользователем, для обеспечения приятного выброса аромата при первоначальном использовании зубной щетки 110.
В одной конфигурации пленочная матрица 113 может представлять собой пленочную матрицу, описанную в патенте США № 6669929, или с включением, или без включения пленочных пластинок в пленочную матрицу, как описано в этом документе. Пленочная матрица 113 может быть образована из матрицы гидроксиалкилметилцеллюлозного крахмала и веществ, образующих крахмальную пленку, в которую введено по меньшей мере одно вещество 115, например краситель (например, краска или пигмент), ароматизатор, подсластитель, вещество для освежения дыхания и/или лекарственное вещество, например антибактериальное вещество. Пленочная матрица 113 может дополнительно включать в себя воду, дополнительные пленкообразующие вещества, пластификаторы, поверхностно-активные вещества и эмульгирующие вещества.
Пленочная матрица 113 может обладать способностью разрываться и/или растворяться при использовании в полости рта, чтобы ароматы, подсластители, лекарственные вещества и т.д., введенные в него, могли сохраняться по существу отдельно от компонентов средства для чистки зубов при изготовлении и хранении, например средство для чистки зубов, остающееся в хранилище средства 132 для чистки зубов, или средство для чистки зубов, наносимое на зубную щетку пользователем. Вещество 115 в пленочной матрице 113 может высвобождаться, когда пленочная матрица приходит в контакт со слюной и/или посредством механического воздействия, создаваемого при чистке зубов, вызывающего разрыв пленочной матрицы 113 и высвобождение вещества 115.
Пленочная матрица 113 может изготавливаться путем растворения гидроксиалкилцеллюлозы, крахмальных компонентов, вещества 115 и других пленкообразующих компонентов в подходящем растворителе для образования образующей пленку композиции (не показано). Для конфигурации зубной щетки 110 образующая пленку композиция предпочтительно заливается на переднюю поверхность 117 головки 112 и проникает между чистящими зубы элементами 26. Для других конфигураций образующая пленку композиция может распыляться непосредственно на участок зубной щетки, например, на чистящие зубы элементы 26.
В некоторых вариантах осуществления пленочная матрица 113 имеет вид множества пластинок или частиц на головке 12. Например, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один чистящий элемент 26 содержит множество щетинок, а выдачное устройство для ухода за полостью рта содержит множество пластинок на щетинках. Образующая пленку композиция может заливаться на высвобождаемый носитель (не показан) и высушиваться для образования листа материала пленочной матрицы, который может разрезаться или обрабатываться другим способом для образования пластинок или чешуек пленочной матрицы, которые могут наноситься на различные участки зубной щетки, например на чистящие зубы элементы и/или элементы для чистки мягких тканей, как представлено на фиг. 23.
На фиг. 23 проиллюстрирована конфигурация устройства для ухода за полостью рта в виде зубной щетки 310, имеющей головку 312, аналогичную конфигурации зубной щетки, изображенной на фиг. 21-22, за исключением того, что относится к пленочным чешуйкам или пленочным пластинкам 313. Пленочные пластинки 313 представляют собой частицы или пластинки, выполненные из пленочной матрицы, подобно пленочной матрице 113, за исключением того, что она имеет вид кусочков или частиц пленочной матрицы, которые прикрепляются к участкам чистящих зубы элементов 26 или другим участкам зубной щетки, и обеспечивают время высвобождения аромата в пределах пяти секунд или меньше.
Пленочные пластинки 313 могут быть выполнены путем заливки образующей пленку композиции на высвобождаемый носитель или в форму (не показана) и высушиваться для образования листа материала пленочной матрицы. Материал носителя предпочтительно имеет поверхностное натяжение, позволяющее раствору пленки равномерно распределяться по предназначенной ширине носителя без впитывания, при котором образуется разрушающая связь с подложками пленочного носителя. Примеры подходящих материалов носителя могут включать в себя стекло, нержавеющую сталь, Teflon и пропитанную полиэтиленом бумагу. Высушивание пленки может выполняться при высокой температуре, с использованием сушильной печи, сушильного терминала, вакуумной сушилки или любого другого сушильного аппарата, который не оказывает неблагоприятного действия на компоненты, из которых состоит пленка.
Высушенная пленочная матрица может в дальнейшем быть нарезана, перфорирована, измельчена или обработана другим способом с получением имеющих определенную форму частиц, пластинок или чешуек, имеющих размер частиц, равный 0,005-0,125 дюйма, и предпочтительно 0,01-0,05 дюйма. Дополнительная устойчивость может обеспечиваться для придания определенной формы посредством приложения к пленке, перед приданием формы пластинок, защитного барьерного покрытия, например, из шеллака пищевых кондиций или этилцелюлозы. Если пленочные пластинки 313 должны использоваться для декоративного эффекта, высушенная пленочная матрица может быть выполнена в различных привлекательных по форме пластинках, например сердечек, звездочек, ромбиков и кругов. Пластинки 313 пленочной матрицы могут включать в себя красители для обеспечения эстетически приятного внешнего вида, например вида с блестками.
Пленочные пластинки 313 могут накладываться на различные участки зубной щетки, например на чистящие зубы элементы и/или чистящие элементы для мягких тканей. Пленочные пластинки 313 могут накладываться на чистящие зубы элементы 26, пока они влажные, путем распыления или обсыпания пластинками 313 чистящих зубы элементов 26. Пленочные пластинки 313 могут также накладываться посредством погружения чистящих зубы элементов 26 в кучу пленочных пластинок 313. Пленочные пластинки 313 могут прилипать к чистящим зубы элементам 26 посредством частичного растворения пленочной матрицы в находящихся на них каплях воды, и остаются прикрепленными к чистящим зубы элементам при высыхании. Альтернативно, пленочные пластинки 313 могут прикрепляться с помощью пищевого адгезива.
ЭКСПЕРИМЕНТ
На фиг. 25-26 изображен экспериментальный аппарат 400 и процесс, в котором определяется время высвобождения материала для ухода за полостью рта из выдачного устройства в виде шарика согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 25 шарик 32, 70 гелевой капсулы, имеющий диаметр приблизительно 5 мм, располагают на цилиндрическом основании 410. Шарик 32, 70 гелевой капсулы содержит водорастворимую оболочку, содержащую свиной желатин, сорбитол, глицерин и краситель. Внутри шарика 32, 70 гелевой капсулы находится материал для ухода за полостью рта на основе масла, содержащий триглицерид средней цепи (известный также под наименованием растительное), ароматизирующее вещество, охлаждающее вещество/аромат и раствор сукралозы (содержащий этанол и сукралозу). Разумеется, могут потребоваться другие гидрофобные материалы для ухода за полостью рта для того, чтобы не разрушать водорастворимую оболочку.
Цилиндрическое основание 410 представляет собой трубчатый элемент, имеющий внутренний диаметр приблизительно 3 мм и закругленный внутренний край. Экспериментальный аппарат 400 также включает в себя подпружиненный поршень 420, находящийся в контакте с верхней частью шарика 32, 70 таким образом, чтобы шарик 32, 70 был захвачен между плоской нижней поверхностью 430 поршня 420 и цилиндрическим основанием 410. Экспериментальный аппарат 400 дополнительно включает в себя датчик 440 давления для измерения силы давления, прикладываемой поршнем 420. Нагрузка пружины поршня 420 регулируется для приложения к шарику силы давления, равной весу приблизительно 80 граммов, что приблизительно равно около 0,78 Ньютона. Шарик 32, 70 имеет вес оболочки (или толщину), которая не разрывается или ломается под действием вышеупомянутой силы давления. Такая ударная прочность используется для обеспечения того, что шарик 32, 70 может выдерживать силы, действующие во время обработки при изготовлении и установке шарика 32, 70 на головке зубной щетки.
Как только шарик 32, 70 находится в положении между надлежаще откалиброванным подпружиненным поршнем 420 и цилиндрическим основанием 410 (как представлено на фиг. 26), весь аппарат 400 (с установленным на место шариком 32, 70) погружается в водную ванну (не показана), имеющую температуру приблизительно 37,5°C, и запускается таймер (не показан). Это проиллюстрировано на фиг. 25. Естественно, водорастворимая оболочка начинает разрушаться под воздействием водной ванны. В некоторых вариантах осуществления водная ванна представляет собой модель, содержащую ультразвуковой очиститель модель номер TPC-25, изготовленную компанией Telsonic AG.
По прошествии определенного периода времени водорастворимая оболочка шарика 32, 70 разрушится в той степени, при которой сила давления, развиваемая подпружиненным поршнем 420, вызовет спадение стенок оболочки или ее частичный разрыв, таким образом высвобождая материал для ухода за полостью рта, расположенный в шарике 32, 70. Время, за которое у шарика 32, 70 спадутся стенки или он частично разорвется, может определяться или путем наблюдения за перемещением поршня 420, или резким изменением показания датчика 440 давления, который функционально соединен с подпружиненным поршнем 420. Время, требуемое от погружения шарика 32, 70 в водную ванну до высвобождения материала для ухода за полостью рта из оболочки составляет время высвобождения (или может быть приравнено к нему). Авторы настоящего изобретения определили, что период времени между погружением шарика 32, 70 в водную ванну до высвобождения материала для ухода за полостью рта из оболочки может регулироваться посредством увеличения или уменьшения отношения веса оболочки к весу шарика. Доля веса оболочки может также быть выражена через толщину оболочки и наоборот.
Авторы настоящего изобретения использовали вышеупомянутый порядок испытания и аппарат для создания шарика, который уравновешивает конкурирующие задачи обеспечения достаточно короткого времени высвобождения при воздействии воды/слюны и устойчивости оболочки для сопротивления силам, действующим во время сухой обработки в процессе изготовления. В одном варианте осуществления было обнаружено, что время высвобождения, равное 5 секундам или меньше, является необходимым для создания рентабельного продукта (как рассмотрено выше). Когда это может достигаться за счет простого уменьшения доли веса оболочки (или толщины оболочки) до насколько можно небольшой величины, шарики преждевременно разрываются во время процесса производства. Таким образом, было определено, что для шарика, имеющего диаметр 5 мм и композицию, описанную выше, шарик должен предпочтительно иметь оболочку, вес которой составляет 7-12% веса шарика, и наиболее предпочтительно - 9-10% веса шарика. В пределах этого диапазона сухой шарик демонстрирует большую конструкционную целостность при изготовлении и сборке, и при этом имеет достаточно короткое время высвобождения (менее 5 секунд) при воздействии слюны/воды.
Другие варианты осуществления станут очевидны специалистам в данной области техники из рассмотрения раскрытого в настоящем документе описания. Предполагается, что описание и примеры должны рассматриваться только в качестве примера, при этом точный объем и смысл изобретения определяется нижеследующей формулой.