牙膏擠出裝置專(zhuān)利技術(shù)綜述

吳佩珍 馮冰霞

摘要：牙膏作為人類(lèi)生活必不可少的生活用品，銷(xiāo)售量巨大，但傳統(tǒng)的扁平軟管配合人擠壓管體的形式使得殘余牙膏過(guò)多，每年造成的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染十分嚴(yán)重，如何使牙膏管體的膏體被充分?jǐn)D出，是我們亟須解決的技術(shù)問(wèn)題。本文基于CNABS和DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)檢索、篩選、統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)牙膏擠出裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)文獻(xiàn)以及對(duì)專(zhuān)利申請(qǐng)的年度分布、地域分布以及IPC分布等方面信息的分析，歸納出牙膏擠出裝置技術(shù)領(lǐng)域重要技術(shù)分支的專(zhuān)利技術(shù)演進(jìn)路線。

關(guān)鍵詞：牙膏;擠出;專(zhuān)利;發(fā)展脈絡(luò)

中圖分類(lèi)號(hào)：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）18-0052-04

Review of Patent Technology about Toothpaste Squeezing Device

WU Peizhen ?FENG Bingxia

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office， CNIPA， Chengdu Sichuan 610213）

Abstract： Toothpaste，as an essential daily necessities of human life，has a huge sales volume. However，the traditional flat tube combined with squeezing tube body by human makes excessive residual toothpaste，which casues serious resource waste and environmental pollution every year.So，how to make the tube body of toothpaste be fully squeezed is a problem that we urgently need to solve. Based on CNABS and DWPI database，this paper summarizes the patent technology evolution route of the important technology branches in the technology field of toothpaste squeezing device through searching， sifting， counting the patent application literature of toothpaste squeezing device and analyzingthe annual distribution， geographical distribution and IPC distribution of patent applications.

Key words： toothpaste;squeeze;patent; branch

1 引言

牙膏是人們必不可少的日常生活用品，用于清潔牙齒，除去口腔各種不潔物的一種口腔衛(wèi)生用品。隨著牙膏功能不斷增強(qiáng)，種類(lèi)不斷增加，牙膏包裝也隨之發(fā)生了很大變化。經(jīng)歷了從鉛錫軟管、鋁軟管到鋁塑復(fù)合軟管的變遷[1-2]。現(xiàn)在人們最常用的牙膏管依然沿用1898年強(qiáng)生公司的設(shè)計(jì)，牙膏液體的包裝設(shè)計(jì)為扁平軟管[3]。但這種傳統(tǒng)牙膏管體的包裝存在以下缺點(diǎn)[4]。一是，牙膏擠出量不精確。目前市售牙膏都是扁管狀結(jié)構(gòu)，擠起來(lái)不方便，存在不好擠而且在擠牙膏時(shí)每次的力度不一樣會(huì)導(dǎo)致擠出牙膏量不一樣，不好控制擠出量的難題。二是，用完后殘余牙膏過(guò)多。牙膏即將用完時(shí)，許多人每天不得不面臨如何將牙膏管內(nèi)所剩牙膏擠出的窘境。三是，包裝不能重復(fù)使用。牙膏管多為一次性，不能重復(fù)使用，造成了資源的浪費(fèi)。

牙膏作為人們每天都出現(xiàn)的消費(fèi)品，銷(xiāo)售量巨大，光是在我國(guó)，每年都需要消耗幾十億支牙膏，可想而知，如果繼續(xù)沿用傳統(tǒng)牙膏包裝，所造成的牙膏浪費(fèi)以及環(huán)境污染是多么的巨大。因此，如何使牙膏管體的膏體被充分?jǐn)D出，是我們亟須解決的技術(shù)問(wèn)題。

2 國(guó)內(nèi)外牙膏擠出裝置的專(zhuān)利現(xiàn)狀分析

2.1 國(guó)內(nèi)外牙膏擠出裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量現(xiàn)狀分析

本文選用CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)和DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，檢索對(duì)象為公開(kāi)日或公告日在2018年4月30日之前的發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)，通過(guò)對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分析，得到牙膏擠出裝置專(zhuān)利技術(shù)的申請(qǐng)量年度分布圖，如圖1所示。折線顯示了全球范圍內(nèi)牙膏擠出裝置申請(qǐng)量的年度分布，藍(lán)色曲線顯示了在全球范圍內(nèi)申請(qǐng)量的年度分布，紅色曲線顯示了在中國(guó)范圍內(nèi)申請(qǐng)量的年度分布。

從圖1中可以看出，在全球范圍內(nèi)，牙膏擠出裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，之后一直到90年代初期發(fā)展都比較緩慢，1995年之后到2004年之間都處于一個(gè)穩(wěn)步發(fā)展的上升階段，2004年之后一直到2011年呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，并于2011年達(dá)到一個(gè)峰值，年申請(qǐng)量達(dá)到了150件以上，2011年之后，全球申請(qǐng)量開(kāi)始下降，在2014年達(dá)到一個(gè)低谷，2014年之后，專(zhuān)利申請(qǐng)總量又再次上升。而中國(guó)范圍內(nèi)有關(guān)牙膏擠出裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代初，這主要是因?yàn)槲覈?guó)于1985年才開(kāi)始正式實(shí)施《專(zhuān)利法》，一直到2005年，牙膏擠出裝置在中國(guó)發(fā)展比較緩慢，并且在此階段，國(guó)外企業(yè)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)也不夠重視，從2003年后申請(qǐng)量開(kāi)始上升，直到2006—2011年出現(xiàn)快速發(fā)展，并且在此階段，國(guó)外企業(yè)也明顯增強(qiáng)了對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的專(zhuān)利布局。這除了得益于2001年開(kāi)始我國(guó)正式實(shí)施保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TRIPS協(xié)議，更與中國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和巨大的消費(fèi)市場(chǎng)息息相關(guān)，同樣在2011—2014年，中國(guó)申請(qǐng)量也出現(xiàn)了下降又上升的趨勢(shì)。縱覽全球范圍內(nèi)的申請(qǐng)量變化以及中國(guó)范圍內(nèi)的申請(qǐng)量變化可以看出，兩者的發(fā)展趨勢(shì)基本一致，需要指出的是，由于2016年下半年之后申請(qǐng)的專(zhuān)利申請(qǐng)還有可能處在尚未公開(kāi)的狀態(tài)，因而圖1中并不能反映2016年和2017年的實(shí)際申請(qǐng)量。

2.2 國(guó)內(nèi)外牙膏擠出裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)地域分布

專(zhuān)利申請(qǐng)的地域分布可以反映出一個(gè)國(guó)家或地區(qū)在某個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)水平和技術(shù)實(shí)力。由于專(zhuān)利申請(qǐng)人一般會(huì)首先在其所在的國(guó)家和地區(qū)申請(qǐng)專(zhuān)利，然后再利用優(yōu)先權(quán)在其他國(guó)家申請(qǐng)專(zhuān)利，本文選擇原創(chuàng)國(guó)這一指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到申請(qǐng)?jiān)瓌?chuàng)國(guó)分布情況，如圖2所示。

從圖2中可以看出，在漿體管道輸送裝置領(lǐng)域，在牙膏擠出裝置領(lǐng)域，中國(guó)的申請(qǐng)量最多，占據(jù)了所有專(zhuān)利申請(qǐng)的45%，是該領(lǐng)域最主要的技術(shù)市場(chǎng)，其次是美國(guó)和德國(guó)，分布占15%和12%，韓國(guó)和日本分列第四和第五。這不僅反映了各國(guó)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的看重，也體現(xiàn)了中國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力。

2.3 國(guó)內(nèi)外牙膏擠出裝置的IPC分布

本研究采用IPC作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，借此可以對(duì)該領(lǐng)域各公司技術(shù)研發(fā)的重心點(diǎn)和研發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行挖掘。對(duì)于檢索到的專(zhuān)利文獻(xiàn)按照IPC分類(lèi)進(jìn)行整理，統(tǒng)計(jì)得出出現(xiàn)頻次前5位的IPC小類(lèi)，分別是B65D、A47K、B65B、A46B和B05B。可以看出，牙膏擠出裝置的專(zhuān)利技術(shù)主要集中在用于貯存或運(yùn)輸?shù)娜萜鳎˙65D）、衛(wèi)生設(shè)備（A47K）、包裝物件或物料的機(jī)械、裝置或設(shè)備（B65B）、刷類(lèi)（A46B），以及噴射裝置（B05B）等。為了進(jìn)一步了解技術(shù)分布，對(duì)IPC小組按照出現(xiàn)頻次提取前10個(gè)主要的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行分析，得到圖3中的數(shù)據(jù)。

從圖3中可以看出，本領(lǐng)域主要的專(zhuān)利都集中在B65D35/28、B65D35/30和B65D35/24，即用于排出裝入物的柔軟的管狀容器，以及A47K5/00、A47K5/18、A47K5/12和A47K5/122，即肥皂、牙膏或類(lèi)似物的支架或配給器。從下表1中可以看出，前10個(gè)IPC涉及的技術(shù)內(nèi)容基本上涵蓋牙膏排放輔助方式和設(shè)備、牙膏容器、啟封結(jié)構(gòu)為特征的，除了考慮單純的牙膏擠出輔助設(shè)備，還逐漸加強(qiáng)了與牙膏配套使用的功能設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品更加豐富。

2.4 專(zhuān)利技術(shù)發(fā)展演進(jìn)

為了進(jìn)一步對(duì)專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行分析，需要明確牙膏擠出裝置的技術(shù)演進(jìn)進(jìn)程，而在技術(shù)演進(jìn)進(jìn)程中，專(zhuān)利的被引證數(shù)量是其中的一個(gè)重要的指標(biāo)，在技術(shù)演進(jìn)中起到重要的作用，因此，以研究漿體管道輸送裝置領(lǐng)域的技術(shù)演進(jìn)為目標(biāo)，將DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SIPOABS數(shù)據(jù)庫(kù)中，確定高頻被引證核心專(zhuān)利，結(jié)合該技術(shù)在牙膏擠出裝置領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)度，繪制重點(diǎn)專(zhuān)利技術(shù)演進(jìn)圖，如圖4所示。

由圖4可以看出，牙膏擠出裝置技術(shù)不僅在每一個(gè)技術(shù)分支上不斷在發(fā)展，而且各個(gè)分支之間也隨著時(shí)間的推移不斷融合，下面將從橫向發(fā)展和縱向發(fā)展兩方面進(jìn)行分析。

2.4.1 橫向發(fā)展。鎖緊結(jié)構(gòu)：鎖緊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)于20世紀(jì)年代初期，在國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)較早，如CN1071634A中已經(jīng)公開(kāi)了在牙膏管體內(nèi)從上到下設(shè)置由齒勾環(huán)平黏鏈與勾環(huán)平黏鏈相配偶組成的平黏鏈，以使得牙膏管體能伴隨牙膏的消耗而從下到上進(jìn)行鎖緊。之后，在上述發(fā)明構(gòu)思下，出現(xiàn)了多種對(duì)鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)演進(jìn)，2000年，DE29911312U1公開(kāi)了內(nèi)部凹凸鎖緊以及管外凹凸折疊的牙膏管形式，在此基礎(chǔ)上，在之前內(nèi)部鎖緊結(jié)構(gòu)的主流設(shè)計(jì)中，逐漸衍生出外部鎖緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如US2009/0095769A1就公開(kāi)了一種在管外從上到下設(shè)置多組鎖緊結(jié)構(gòu)，從而便于牙膏管體能伴隨牙膏的消耗而從下到上進(jìn)行卷繞，逐漸地，又出現(xiàn)了直接改變牙膏管體材質(zhì)，從而便于管體外部卷繞的設(shè)計(jì);而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，關(guān)于管內(nèi)鎖緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，也逐漸偏向于對(duì)管內(nèi)鎖緊結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及與牙膏擠出輔助設(shè)備的協(xié)同作用。

雙層結(jié)構(gòu)：雙層結(jié)構(gòu)在包裝領(lǐng)域中出現(xiàn)較早，但其應(yīng)用于牙膏的盛放則相對(duì)較晚，早期的牙膏雙層容器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，大多采用雙層容器（內(nèi)部裝牙膏，夾層為空氣）以及氣孔的結(jié)構(gòu)，并且采用傳統(tǒng)的擠壓管體的模式，如JP特開(kāi)2001-171699A，隨后，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)增設(shè)閥控制夾層氣體以及按壓噴頭的形式替代了擠壓模式，使得雙層結(jié)構(gòu)的牙膏容器更便于控制和操作;而在2011年之后，中國(guó)出現(xiàn)了另一種牙膏雙層結(jié)構(gòu)的形式，如CN102233987A，相較于之前內(nèi)部裝牙膏，夾層為空氣的形式，新的雙層結(jié)構(gòu)則是內(nèi)部為充氣氣囊，夾層為膏體，在氣壓的作用下幫助軟管更好地?cái)D出膏體，同時(shí)，瓶口設(shè)計(jì)的擠出結(jié)構(gòu)也能夠防止稀薄的軟膏自動(dòng)滴漏，在此基礎(chǔ)上，考慮到加工需要，又做了進(jìn)一步改進(jìn)，如CN103786959，改變了之前氣囊與管尾連接不便于加工的結(jié)構(gòu)，使其適合自動(dòng)化灌裝和封裝。

協(xié)同操作擠壓裝置：這種擠出方式在20世紀(jì)70年代就已出現(xiàn)，常見(jiàn)的有滾輪和對(duì)夾這兩種形式，對(duì)于滾輪形式，較早時(shí)期，出現(xiàn)的大多是單側(cè)滾輪與板結(jié)合的形式（如US3853243A1）以及單邊齒輪結(jié)合齒形軌道的形式（如US4019655A1），隨后，出現(xiàn)了兩側(cè)滾輪協(xié)同輥壓的形式，并于21世紀(jì)10年代初期出現(xiàn)了兩側(cè)滾輪擠壓，并配合齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的形式（如EP1475311A2），而隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸朝向智能化的方向發(fā)展，出現(xiàn)了由控制器、電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)擠壓和控量的兩側(cè)滾輪形式（如CN206665247U），而針對(duì)兩側(cè)夾板的形式，隨后出現(xiàn)了兩側(cè)氣囊對(duì)夾的形式（如DE202004009084U），為夾板形式提供了新的設(shè)計(jì)思路，之后，出現(xiàn)了夾板形式與活塞協(xié)同配合的形式。

活塞：活塞形式的出現(xiàn)也相對(duì)較早，在2005年之前主要是單活塞的形式出現(xiàn)，從最早的在管體內(nèi)設(shè)置一個(gè)單活塞，采用手?jǐn)D壓的形式（如EP0066016A1），出現(xiàn)了采用單活塞在導(dǎo)桿上移動(dòng)的形式（如EP0054212B1）以及旋轉(zhuǎn)式活塞導(dǎo)桿形式（如DE19832010A1），在之后的研究中，又逐漸對(duì)單活塞的形式做了進(jìn)一步的優(yōu)化，如采用推桿形式，或者增設(shè)彈簧，氣囊推動(dòng)等形式，直到21世紀(jì)10年代初，出現(xiàn)了雙活塞與氣孔或閥配合的形式，通過(guò)兩個(gè)活塞之間空氣的壓縮和單向進(jìn)出，實(shí)現(xiàn)了牙膏的擠出以及不回流，更加完善了活塞形式的功能性。

壓力裝置：壓力裝置形式的出現(xiàn)相對(duì)較晚，最初是將牙膏管體至于一個(gè)高壓環(huán)境中實(shí)現(xiàn)牙膏擠出（如WO02/64007A1），隨后出現(xiàn)了一種負(fù)壓接頭（如CN201929847U），直接設(shè)置在牙膏管口，隨后，又出現(xiàn)了將牙膏管體抽成真空以將膏體排出的壓力裝置，以及通過(guò)增設(shè)更多優(yōu)化結(jié)構(gòu)的負(fù)壓接頭形式（如CN106859456A）。

2.4.2 縱向發(fā)展。縱覽各個(gè)技術(shù)分支，其在自身不斷發(fā)展的情況下，也不斷地和其他分支進(jìn)行融合。如鎖緊機(jī)構(gòu)與活塞，夾板與活塞配合使用的形式。從時(shí)間上看，鎖緊結(jié)構(gòu)、協(xié)同操作的擠壓裝置以及活塞形式出現(xiàn)相對(duì)較早，是比較傳統(tǒng)的牙膏擠出裝置形式，核心設(shè)計(jì)構(gòu)思較為固定，而雙層結(jié)構(gòu)以及壓力裝置形式，出現(xiàn)相對(duì)較晚，且在中國(guó)發(fā)展較為活躍。總體來(lái)說(shuō)，各個(gè)分支所涉及的結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化，由單一形式向組合式方式不斷融合，并逐漸朝著增強(qiáng)使用者便利性的智能化方向發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)牙膏擠出裝置技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)利進(jìn)行了檢索和整理，從該領(lǐng)域的技術(shù)概況、申請(qǐng)量態(tài)勢(shì)、地域分布以及IPC分布等方面展開(kāi)分析，歸納出該領(lǐng)域的技術(shù)演進(jìn)路線，有助于國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人更加全面了解該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)情況，把握牙膏擠出裝置未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

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