JP2008119144A - 超音波毛髪処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高エネルギ効率で毛髪処理を行うことができるとともに、毛髪受け部側が発熱を生じることが防止された信頼性の高い超音波毛髪処理装置を提供する。
【解決手段】 超音波振動子を有する振動部１と、振動部１に対向する毛髪受け部３とを備え、振動部１と毛髪受け部３との間で挟み込んだ毛髪Ｈに超音波振動を伝達させる毛髪処理装置である。毛髪受け部３には、毛髪Ｈを強固に支持する毛髪支持部７と、振動部１側から毛髪Ｈに伝達された超音波振動が毛髪受け部３側に伝達されることを防止する振動伝達防止部８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波振動を行う振動部と、振動部と対向する毛髪受け部との間で毛髪を挟み込み、この毛髪に超音波振動を伝達させることで毛髪処理を行う超音波毛髪処理装置に関するものである。

超音波毛髪処理装置として、従来から図１１に示すものが提案されている（特許文献１参照）。これは、超音波振動子（図示せず）を有する振動部１と、この振動部１と対向する毛髪受け部３とを備えたものであり、振動部１と毛髪受け部３との間で挟み込んだ毛髪Ｈに対して超音波振動を伝達させることで、毛髪Ｈに塗布してある毛髪処理剤の浸透を促進するようになっている。この超音波毛髪処理装置は、振動部１と毛髪受け部３の対向面を共に硬質材料を用いて平坦に形成し、硬質な両平坦面で毛髪Ｈを挟み込む構造である。

しかしこの場合、振動部１側から毛髪Ｈに伝達された超音波振動は、毛髪Ｈ内だけで消費されることなく、毛髪Ｈと接触する毛髪受け部３側にまでその一部が伝達される。図１２には、振動エネルギが伝達される様子を概略的に示しているが、このように振動部１から毛髪Ｈに伝達される超音波振動の振動エネルギ全体Ｅのうち、その一部の振動エネルギＥ１が毛髪Ｈ及びこれに塗布される毛髪処理剤で消費され、毛髪Ｈを通過した残りの振動エネルギＥ２（＝Ｅ−Ｅ１）は毛髪受け部３側にまで伝達されるのである。

したがって、上記した従来の超音波毛髪処理装置では、高効率での毛髪処理が困難であるとともに、超音波振動が伝達された毛髪受け部３側で発熱を生じる等の危険性があり、不要な損失の原因にもなる。
特開２００１−３７５２６号公報

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、高エネルギ効率で毛髪処理を行うことができるとともに、毛髪受け部側が発熱を生じることが防止された信頼性の高い超音波毛髪処理装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明を、超音波振動子を有する振動部１と、振動部１に対向する毛髪受け部３とを備え、振動部１と毛髪受け部３との間で挟み込んだ毛髪Ｈに超音波振動を伝達させる毛髪処理装置であって、毛髪受け部３は、毛髪Ｈを支持する毛髪支持部７と、振動部１側から毛髪Ｈに伝達された超音波振動が毛髪受け部３側に伝達されることを防止する振動伝達防止部８とを有するものとする。

上記構成から成る超音波毛髪処理装置においては、毛髪受け部３の毛髪支持部７が毛髪Ｈを確実に支持し、毛髪Ｈに張力を与えた状態を保持しながら振動部１側から毛髪Ｈに超音波振動を確実に伝達させることができる。そして毛髪Ｈに伝達された超音波振動は、毛髪Ｈと振動伝達防止部８との界面で反射され、振動伝達防止部８側への伝達が防止されるので、振動部１から付与される振動エネルギの大部分を毛髪Ｈ側で消費させることが可能である。即ち、低ワット、短時間であっても高効率での毛髪処理が可能になるとともに、毛髪受け部３側に超音波振動が伝達されて発熱を生じる等の危険も防止されることとなる。

ここでの振動伝達防止部８は、水よりも音響インピーダンスが低いものとし、例えば発泡性部材で形成したものであることが好適である。毛髪Ｈに塗布される毛髪処理剤としては、音響インピーダンスが水に近い材質のものが好適に用いられるので、このようにすることで、界面での反射率を大きくして超音波振動を確実に毛髪Ｈ側に反射させることができる。

また、毛髪受け部３の振動部１との対向面に凸部９と凹部１０を設け、凸部９を毛髪支持部７とし、凹部１０と毛髪Ｈとの間に形成される空気層１１を振動伝達防止部８とすることも好適である。このようにすることで、振動伝達防止部８として特別な部材を付加する必要がなく、対向面に凹凸を形成した簡単な構成によって、毛髪支持部７及び振動伝達防止部８を有する毛髪受け部３を構成することができる。

更に、上記構成の超音波毛髪処理装置において毛髪支持部７は、振動伝達防止部８を兼ねるものであることも好適である。このようにすることで、振動伝達防止部８側への超音波振動の伝達が更に確実に防止される。

更に、上記構成の超音波毛髪処理装置においては、毛髪受け部３を着脱自在に備えることも好適である。このようにすることで、毛髪受け部３が磨耗や損傷を生じれば容易に交換することができ、装置を長期連用することが可能となる。

更に、上記構成の超音波毛髪処理装置においては、毛髪受け部３は、振動部１の振動分布において振動が小さな部分との対向箇所に毛髪支持部７を配し、且つ振動が大きな部分との対向箇所に振動伝達防止部８を配したものであることが好適である。このようにすることで、装置全体として最も効率的に超音波振動を毛髪Ｈに伝達することができる。

更に、上記構成の超音波毛髪処理装置においては、毛髪受け部３は、超音波振動による毛髪処理を助成するための毛髪処理剤１２を吐出する吐出孔１３を有することも好適である。このようにすることで、処理中の毛髪Ｈに対して常に適量の毛髪処理剤１２を補充することができる。

更に、上記構成の超音波毛髪処理装置においては、毛髪支持部７は、毛髪受け部３の両端部に配される少なくとも一対の凸部９から成り、且つ振動部１の押し付けに伴って互いの先端側を遠ざける方向に撓むものであることも好適である。このようにすることで、毛髪Ｈに大きな張力を生じさせることができ、振動部１からの超音波振動を毛髪Ｈに高効率で伝達することが可能となる。

更に、上記構成の超音波毛髪処理装置において、振動部１と毛髪受け部３の両方又は一方の表面には、摩擦低減用のコーティング層が設けてあることが好適である。このようすることで、毛髪Ｈを挟持した状態で装置を移動させて使用する場合の滑り性を向上させることができ、擦り等による毛髪Ｈの損傷を防止することが可能となる。

なお、以上述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜組合せ可能である。

本発明は、高エネルギ効率で毛髪処理を行うことができるとともに、毛髪受け部側が発熱を生じることが防止された信頼性の高い超音波毛髪処理装置を提供することができるという効果を奏する。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における第１例の超音波毛髪処理装置を示している。本例の超音波毛髪処理装置は、共に長尺の棒状を成す振動側ハウジング４と受け側ハウジング５の一端同士を、蝶番６を介して回動自在に連結させたものである。振動側ハウジング４の他端側における受け側ハウジング５との対向面には振動部１を設置し、受け側ハウジング５の他端側における振動側ハウジング４との対向面には毛髪受け部３を設置している。即ち、振動部１と毛髪受け部３とは互いに対向する位置にあり、蝶番６を介した振動側ハウジング４及び受け側ハウジング５の回動操作により、近接離間する構造となっている。

なお図示はしないが、振動部１内に備えてある超音波振動子はリード線によって高周波発信装置と接続され、適宜箇所に備えてあるスイッチを操作すると超音波振動子に高周波発信出力が印加されるようになっている。振動部１の外表面は硬質材料により平坦に形成されており、この硬質な平坦面全体が毛髪受け部３との間で毛髪Ｈを挟み込み、超音波振動を伝達させる構造である。

超音波振動子または振動部１自身、及び毛髪受け部３は矩形板状に形成してある。このような平面視矩形状に設けることが、使い勝手の面や加工性の面では好ましい。具体的には、幅５０ｍｍ×長さ１００ｍｍ程度の範囲内に振動部１及び毛髪受け部３が収まる大きさとすることが好適である。

毛髪受け部３は、振動部１の外表面との間で毛髪Ｈを挟み込むための硬質の毛髪支持部７と、振動部１側から毛髪Ｈに伝達されて毛髪受け部３側にまで至る超音波振動を毛髪Ｈ側に反射させる振動伝達防止部８とで主体を構成してある。毛髪支持部７は、毛髪Ｈを確実に固定することで超音波振動に対する反作用力を毛髪Ｈに作用させ、超音波振動を毛髪Ｈに確実に伝達させるためのものである。

図２には、振動エネルギが伝達される様子を概略的に示している。このように振動部１から毛髪Ｈに伝達される超音波振動の振動エネルギ全体Ｅのうち、まずその一部の振動エネルギＥ１が毛髪Ｈ及びこれに塗布される毛髪処理剤で消費される。毛髪処理剤は、超音波の伝達助成や、スタイリング、トリートメント、毛染め等の所望の用途助成を行うためのものである。そして、毛髪Ｈを通過した残りの振動エネルギＥ２（＝Ｅ−Ｅ１）は、毛髪受け部３の振動伝達防止部８により反射され、毛髪Ｈ側に戻される。したがって、振動部１から毛髪Ｈに伝達される振動エネルギ全体Ｅの大部分が毛髪Ｈで消費されることとなり、高効率での毛髪処理が可能となる。加えて、毛髪受け部３側においては超音波振動が伝達されることが防止されるので、発熱を生じる等の危険性がなく不要な損失の原因となることもない。

上記振動伝達防止部８としては、水よりも音響インピーダンスが低い部材を用いる。一般に、音響インピーダンスＺは、超音波伝達物質の密度ρと音速ｃの積で表され、例えば超音波伝達物質が水であれば１．４×１０^６［Ｐａ・ｓ／ｍ］程度、空気であれば４１０［Ｐａ・ｓ／ｍ］程度、アルミニウムであれば１４×１０^６［Ｐａ・ｓ／ｍ］程度である。ここで、毛髪Ｈの密度ρ１、音速ｃ１、振動伝達防止部８の密度ρ２、音速ｃ２とすれば、毛髪Ｈと振動伝達防止部８との間の反射率ｒは、下記の式（１）で表される。

ｒ＝［（ρ１・ｃ１−ρ２・ｃ２）／（ρ１・ｃ１＋ρ２・ｃ２）］^２ ・・・（１）
毛髪Ｈに塗布して用いる毛髪処理剤としては、音響インピーダンスが水に近い材質のものが好適に用いられるので、音響インピーダンスが水よりも大幅に低い部材を振動伝達防止部８として用いれば、反射率ｒを大きくして超音波振動を確実に反射させることが可能となる。

ここで、振動伝達防止部８を構成する部材として硬質の発泡性部材（具体的には硬さ７０度程度のウレタンゴム）を用いると、この振動伝達防止部８自体に、第２の毛髪支持部７としての機能を与えることもできる。発泡性部材はその発泡性により音響インピーダンスが空気に近くなるため振動伝達防止部８として好適である。なお、本発明で用いる発泡性部材は、独立気泡又は連続気泡のいずれのタイプであっても構わない。

毛髪受け部３の対向面における毛髪支持部７と振動伝達防止部８の配置は、図１（ｃ）や図３（ａ）、（ｂ）に示すように、挟持する毛髪Ｈの長さ方向に毛髪支持部７と振動伝達防止部８が交互に並び、且つ毛髪支持部７が両端を含む２箇所以上となる配置が好適である。図１に示す場合は、毛髪Ｈの長さ方向における毛髪受け部３の両端に一対の毛髪支持部７を配し、この一対の毛髪支持部７間に振動伝達防止部８を配している。この場合に、２箇所での挟持により毛髪支持部７間の毛髪Ｈに張力を働かせ、超音波振動に対する反作用力を発生させるためには、毛髪支持部７間の距離は５０ｍｍ以内に設定することが適当である。図３に示すものは変形例であり、毛髪受け部３の両端に一対の毛髪支持部７を配するとともに、両毛髪支持部７間に等間隔を隔てて一つ又は複数の毛髪支持部７を配した場合を示している。なお、毛髪Ｈを挟持した状態で長さ方向に装置全体を滑らせて使用するような場合には、挟持による圧力が滑りを妨げることがないように、毛髪Ｈの長さ方向における毛髪支持部７の幅は２〜１０ｍｍ以内に設定することが適当である。

また、上記毛髪支持部７及び振動伝達防止部８から成る毛髪受け部３は、受け側ハウジング５に対して着脱自在であることが好適である。これは、振動伝達防止部８として比較的柔らかい部材を用いると、使用を重ねる度に磨耗等で損傷する可能性が高いが、着脱自在とすれば毛髪受け部３だけを交換して装置自体を長期連用することが可能になるからである。

次に、本発明の実施形態における第２例の超音波毛髪処理装置について図４に基づいて説明するが、第１例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第１例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。図示の如く、本例にあっては、第１例のように振動部１と毛髪支持部７との間で毛髪Ｈを挟持固定するのではなく、振動側ハウジング４の対向面に振動部１とは別に備えてある振動側毛髪支持部１４と、毛髪支持部７との間で毛髪Ｈを挟持固定する構造となっている。これにより、毛髪受け部３側に超音波振動が伝達されることが更に確実に防止されるものである。

次に、本発明の実施形態における第３例の超音波毛髪処理装置について図５に基づいて説明するが、第１例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第１例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。図示の如く、本例にあっては、外表面を平坦に形成した毛髪支持部７自体を硬質の発泡性材料で形成し、毛髪支持部７の機能に加えて振動伝達防止部８の機能を果たすこの一部材のみで、毛髪受け部３を構成している。

即ち、発泡性材料から成る毛髪支持部７が振動部１との間で毛髪Ｈを挟持固定し、超音波振動に対する反作用力を毛髪Ｈに作用させて毛髪Ｈに超音波振動を確実に伝達させるとともに、毛髪Ｈと毛髪支持部７との界面では超音波振動を毛髪Ｈ側に反射させることで、振動エネルギ全体Ｅをロス無く毛髪Ｈ側で消費させるようになっている。

次に、本発明の実施形態における第４例の超音波毛髪処理装置について図６〜図８に基づいて説明するが、第１例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第１例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。図示の如く本例にあっては、毛髪受け部３の振動部１との対向面に、平坦な外表面を有する少なくとも一対の凸部９と、隣接する凸部９間に形成される溝状の凹部１０とを有している。そして、この凸部９が毛髪支持部７としての機能を果たし、凹部１０と毛髪Ｈとの間に形成される空気層１１が、水よりも音響インピーダンスの大幅に低い振動伝達防止部８としての機能を果たすように設けている。したがって、毛髪受け部３を硬質材料から成る単一部材で構成することができ、しかも空気層１１を振動伝達防止部８としたことで超音波振動は界面にて毛髪Ｈ側に確実に反射されることとなる。

図７には毛髪受け部３全体を示しているが、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、少なくとも毛髪受け部３の両端に一対の凸部９（即ち、毛髪支持部７）を設け、この一対の凸部９間に凹部１０（即ち、振動伝達防止部８）を設けている。両凸部９間には更に、等間隔を隔てて一つ又は複数の凸部９を設けてあってもよい。この場合、毛髪Ｈの長さ方向において複数の凸部９及び凹部１０が交互に並ぶ配列となる。また、図７（ｄ）に示すように毛髪受け部３の両端の凸部９の端部同士を繋げ、毛髪受け部３の対向面の外周縁を囲む矩形枠状に凸部９を形成しても構わない。この場合、毛髪受け部３の対向面の凸部９に囲まれる領域全体が凹部１０となる。

本例にあっても、毛髪受け部３を構成する単一部材として、水よりも音響インピーダンスの大幅に低い硬質の発泡性部材（例えば、硬さ７０度程度のウレタンゴム）を用いることで、凸部９には、毛髪支持部７としての機能に加えて第２の振動伝達防止部８としての機能を与えることもできる。

また図８に示すように、振動部１においては振動面全体で均一の振幅分布を有することはなく、中央部分が突出した∩型の振動分布となることや、超音波振動体の中央に穴を設ける等の手段を用いてＭ型の振動分布とすることが通常である。そこで、この振幅分布を利用して、毛髪受け部３の対向面における凸部９と凹部１０の配置（即ち、毛髪支持部７と振動伝達防止部８の配置）については、振動部１側の振動分布において振動が小さな部分（図中の領域Ａ）との対向箇所に凸部９を位置させ、且つ振動が大きな部分（図中の領域Ｂ）との対向箇所に凹部１０を位置させることが好ましい。装置において超音波振動を最も効率的に毛髪Ｈに伝達できる箇所は、空気層１１から成る振動伝達防止部８と振動部１とで挟まれる箇所であり、超音波振動が最も毛髪Ｈに振動され難い箇所は、凸部９から成る毛髪支持部７と振動部１とで挟まれる箇所であるから、上記配置とすれば装置全体として最も効率的に超音波振動を毛髪Ｈに伝達することが可能となる。

次に、本発明の実施形態における第５例の超音波毛髪処理装置について図９に基づいて説明するが、第４例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第４例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。図示の如く本例にあっては、超音波振動による毛髪処理を助成するための毛髪処理剤１２を吐出するための吐出孔１３を、毛髪受け部３に複数設けている。具体的には、毛髪受け部３の両端に位置する凸部９の外表面上にて、毛髪Ｈの長さ方向と直交する方向に等間隔を隔てて複数の吐出孔１３が開口しており、受け側ハウジング５に内蔵してある適宜の剤吐出機構（図示せず）から各吐出孔１３に向けて、超音波の伝達助成、スタイリング、トリートメント、毛染め等の所望の毛髪処理を助成するための毛髪処理剤１２が適量だけ吐出される構造となっている。

これにより、処理中の毛髪Ｈに対して常に毛髪処理剤１２を適量だけ補充することが可能である。なお、振動伝達防止部８として、第１例のように音響インピーダンスが低い発泡性部材等の部材を配してある場合には、この振動伝達防止部８を成す部材に吐出孔１３を配してあっても構わない。

次に、本発明の実施形態における第６例の超音波毛髪処理装置について図１０に基づいて説明するが、第５例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第５例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。図示の如く本例にあっては、毛髪受け部３の両端の毛髪支持部７を成す一対の凸部９を、先端側ほど互いに離れるように断面ハ字状に形成してある。この両側の凸部９は可撓性を有するものであり、毛髪Ｈを介して振動部１を押し付ければ、これに伴って互いの先端側を遠ざける方向に撓むようになっている。即ち本例にあっては、毛髪支持部７を成す凸部９が、この凸部９を振動部１に押し付ける力を両端方向へと変換し、両凸部９の先端にて挟持固定される毛髪Ｈに張力Ｔを付与するように機能する。これにより毛髪Ｈには超音波振動が高効率で伝達するようになっている。

上記凸部９は、可撓性を有する材料で全体を形成する場合に限定されず、例えば硬質材料を用いて形成される複数のブロック間を関節構造で連結させ、この関節構造にバネ性を付与することで形成しても構わない。また、上記のような凸部９が二対以上備えてあっても構わない。

なお、上記した各例の超音波毛髪処理装置においては、振動部１と毛髪受け部３の両方又は一方の表面に摩擦低減用のコーティング層を設けておくことが好適である。ここでのコーティング層としては、テフロン（登録商標）コーティングやアルマイト処理等の滑り性を向上させる手段を適宜用いる。これにより、毛髪Ｈを挟持した状態で毛髪Ｈの長さ方向に装置を移動させながら使用する場合の滑り性を向上させることができ、擦り等による毛髪Ｈの損傷を防ぐことが可能となる。

本発明の実施形態における第１例の超音波毛髪処理装置を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は要部平面図である。 同上の超音波毛髪処理装置を用いた場合の振動伝達の様子を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は同上の超音波毛髪処理装置の毛髪受け部の変形例を示す平面図である。 本発明の実施形態における第２例の超音波毛髪処理装置を示す正面図である。 本発明の実施形態における第３例の超音波毛髪処理装置を用いた場合の振動伝達の様子を示す説明図である。 本発明の実施形態における第４例の超音波毛髪処理装置を用いた場合の振動伝達の様子を示す説明図である。 （ａ）は同上の超音波毛髪処理装置の毛髪受け部を示す斜視図であり、（ｂ）〜（ｄ）は毛髪受け部の変形例を示す斜視図である。 同上の超音波毛髪処理装置を用いた場合の振動伝達の様子を示す他の説明図である。 本発明の実施形態における第５例の超音波毛髪処理装置を示し、（ａ）は毛髪受け部の斜視図、（ｂ）は毛髪処理剤を補充する様子を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態における第６例の超音波毛髪処理装置を示す正面図である。 従来の超音波毛髪処理装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 同上の超音波毛髪処理装置を用いた場合の振動伝達の様子を示す説明図である。

符号の説明

１ 振動部
３ 毛髪受け部
７ 毛髪支持部
８ 振動伝達防止部
９ 凸部
１０ 凹部
１１ 空気層
１２ 毛髪処理剤
１３ 吐出孔
Ｈ 毛髪

Claims (10)

1. 超音波振動子を有する振動部と、振動部に対向する毛髪受け部とを備え、振動部と毛髪受け部との間で挟み込んだ毛髪に超音波振動を伝達させる毛髪処理装置であって、毛髪受け部は、毛髪を支持する毛髪支持部と、振動部側から毛髪に伝達された超音波振動が毛髪受け部側に伝達されることを防止する振動伝達防止部とを有することを特徴とする超音波毛髪処理装置。
2. 振動伝達防止部は、水よりも音響インピーダンスが低いものであることを特徴とする請求項１に記載の超音波毛髪処理装置。
3. 振動伝達防止部は、発泡性部材で形成したものであることを特徴とする請求項２に記載の超音波毛髪処理装置。
4. 毛髪受け部の振動部との対向面に凸部と凹部を設け、凸部を毛髪支持部とし、凹部と毛髪との間に形成される空気層を振動伝達防止部としたことを特徴とする請求項２に記載の超音波毛髪処理装置。
5. 毛髪支持部は、振動伝達防止部を兼ねるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波毛髪処理装置。
6. 毛髪受け部を着脱自在に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波毛髪処理装置。
7. 毛髪受け部は、振動部の振動分布において振動が小さな部分との対向箇所に毛髪支持部を配し、且つ振動が大きな部分との対向箇所に振動伝達防止部を配したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波毛髪処理装置。
8. 毛髪受け部は、超音波振動による毛髪処理を助成するための毛髪処理剤を吐出する吐出孔を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波毛髪処理装置。
9. 毛髪支持部は、毛髪受け部の両端部に配される少なくとも一対の凸部から成り、且つ振動部の押し付けに伴って互いの先端側を遠ざける方向に撓むものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波毛髪処理装置。
10. 振動部と毛髪受け部の両方又は一方の表面には、摩擦低減用のコーティング層が設けてあることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の超音波毛髪処理装置。

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