JP2014522696A - 大きな先端半径を有するかみそり刃 - Google Patents

Abstract

コーティング刃を画定する基材に接合されたコーティングを備える基材を含むカミソリ刃。コーティングされた刃は、５００〜１５００Åの先端半径を有する、刃先端によって画定された、切断縁部を有する。コーティングされた刃は、刃先端から０．２５μｍの距離で測定した際に０．３〜０．５μｍの厚さを有し、刃先端から０．５μｍの距離で測定した際に０．４〜０．６５μｍの厚さを有し、刃先端から１μｍの距離で測定した際に０．６１〜０．７１μｍの厚さを有し、刃先端から２μｍの距離で測定した際に０．９６〜１．１６μｍの厚さを有し、刃先端から４μｍの距離で測定した際に１．５６〜１．９１μｍの厚さを有する。

Description

本発明は、刃、及びより具体的には、大きな先端半径、及び細い外径を有する、鋭く、耐久性のある切断縁部を備える、カミソリ刃に関連する。

カミソリ刃は、典型的には、ステンレス鋼などの好適な基材材料で形成され、刃先は、最終的な先端がある半径を有するＶ字型形状で形成される。ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）材料、窒化物、炭化物、酸化物、又はセラミックなどの硬質コーティングは、強度、耐食性、及びヒゲ剃り能力を改善するために使用されることが多く、用いられる切断抵抗の低い、より薄い縁部の使用を可能にすると同時に、必要とされる強度を保持する。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、摩擦を低減させるために使用することができる。ニオブ又はクロム含有材料の層は、基材、典型的にはステンレス鋼と、ＤＬＣなどの硬質炭素コーティングとの接着を改善するのを助けることができる。

低い切断力を備え、一方で同時に安全性及び快適性を改善する、カミソリ刃を達成するために、カミソリ刃の形状を変更することが望ましい。理想的な縁部の設計を見つけることにより、より快適な剃毛へと繋がる、皮膚でのより安全な、低い切断力刃をもたらすことが可能である。

従来の刃は、体毛の切断に伴うタグアンドプルを低減するために、先端の半径、及び全体的なプロファイルを低減することにより、剃毛の快適性をもたらした。しかしながら、これらのより鋭い縁部は、刃と皮膚の相互作用に伴う不快感を避けるために、特別な実施を必要とする。また、刃の斜角プロファイルを薄くすることの結果として、強度及び耐久性が劣化する。

本発明は、低い切断力、より高い安全性、及びより高い快適性に対する要望の調整をとるための問題に対処する。本発明は、刃先端付近においてより広い前方プロファイルを有し、大きな刃先端半径を有する、刃先端をもたらし、一方で刃先端と反対側で細いプロファイルを維持する。

細い刃のプロファイルを備える、大きな先端半径は、より皮膚と係合する傾向の低い、低切断力刃縁部をもたらし、傷つける、切断する、又は引掻くことなく、縁部に沿って皮膚を滑らすことを可能にする。このような刃は、炎症を低減し、快適性を向上させる。

本開示は、コーティングされた刃を画定する基材に接合されたコーティングを備える基材を含む、カミソリ刃を提示する。コーティングされた刃は、５００〜１５００Åの先端半径を有する、刃先端によって画定された、切断縁部を有する。コーティングされた刃は、刃先端から０．２５μｍの距離で測定した際に０．３〜０．５μｍの厚さを有し、刃先端から０．５μｍの距離で測定した際に０．４〜０．６５μｍの厚さを有し、刃先端から１μｍの距離で測定した際に０．６１〜０．７１μｍの厚さを有し、刃先端から２μｍの距離で測定した際に０．９６〜１．１６μｍの厚さを有し、刃先端から４μｍの距離で測定した際に１．５６〜１．９１μｍの厚さを有する。

好ましくは、コーティングされた刃は、刃先端から８μｍの距離で測定した際に２．６６〜３．１６μｍの厚さを有し、刃先端から１６μｍの距離で測定した際に４．０６〜５．０６μｍの厚さを有する。

好ましくは、基材は、光学顕微鏡断面（optical microscopic cross-section）により測定した際に、平方１００μｍ当たり２００〜１０００炭化物の炭化物密度を有するマルテンサイト系ステンレス鋼である。

好ましくは、刃先端は、７００〜１２００Åの先端半径を有する。

コーティングは、基材に接合された接着剤層を含み得る。接着剤層は、ニオビウムを含み得る。

コーティングは、接着剤層に接合されたハードコーティング層を含み得る。ハードコーティング層は、炭素を含有する非晶質材料を含み得る。

コーティングは、上記ハードコーティング層に接合されたオーバーコート層を含み得る。オーバーコート層は、クロムを含み得る。

潤滑性基材が、オーバーコート層に適用されてもよい。潤滑性材料は、ポリマーを含み得る。潤滑性材料は、ポリテトラフルオロエチレンを含み得る。

本明細書は、本発明とみなされる主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、添付の図面と関連させた次の説明から更によく理解されると考えられる。
本発明のカミソリ刃を例示する、図解的な図である。 図１のカミソリ刃の図解的な図である。 コーティングした刃の先端半径を決定する方法を例示するコーティングされたカミソリ刃の図である。

ここで図１及び図２を参照すると、カミソリ刃１０が示されており、これは、基材１１に接合されたコーティング３０を備え、コーティングされた刃１３を生じている。コーティング３０は、１つ以上の層を含み得る。示されるコーティング３０は、接着剤層３４、コーティング層３６、及びオーバーコートした層３８を含む。基材１１は、典型的には、ステンレス鋼で作製されるが、他の材料を使用してもよい。

接着剤層３４は、ハードコーティング層３６の基材１１に対する結合を促進するために使用される。好適な接着剤層材料の例は、ニオビウム、チタン、及びクロムを含む材料である。接着剤層は、１００Å〜５００Åの厚さを有し得る。特定の接着剤層は、１５０Å〜３５０Åの厚さを有するニオビウムから作製される。国際特許出願第９２／０３３３０号は、接着剤層としてのニオビウムの使用について記載する。

ハードコーティング層３６は、強度、耐食性、及び剃毛能力を改善し、微細結晶、マイクロ結晶、又はナノ結晶性炭素含有材料（例えば、ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド又はＤＬＣ）、窒化物（例えば、窒化ホウ素、窒化ニオブ、窒化クロム、窒化ジルコニウム、又は窒化チタン）、炭化物（例えば、炭化ケイ素）、酸化物（例えば、アルミナ、ジルコニア）、他のセラミック材料（ナノ層又はナノ複合材料を含む）、金属、又は金属合金から作製することができる。炭素含有材料は、タングステン、チタン、銀、又はクロムなどの他の元素で、例えばスパッタリングによる塗布中にこれらの添加物を標的に含めることにより、ドープされてもよい。材料は水素、例えば水素添加ＤＬＣを組み込んでもよい。好ましくは、ハードコーティング層３６は、ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド又はＤＬＣ，で作られる。特定の実施形態は、５０００Å、好ましくは、３００Å〜３０００Åを含む。ＤＬＣ層及び蒸着方法は、米国特許第５，２３２，５６８号に記載されている。「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＰＶＤ）Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」に記載されるように、ＤＬＣは、ダイヤモンドの望ましい特性の多くを示すがダイヤモンドの結晶構造を有しない非晶質炭素材料である。

オーバーコート層３８は、潤滑性材料のハードコーティングへの結合を促進するために使用され得る。オーバーコート層３８は、好ましくは、クロム含有材料、例えば、クロム、又はクロム合金、又は例えばＣｒＰｔ等のポリテトラフルオロエチレンと適合性であるクロム化合物から作製される。具体的なオーバーコート層は、１００〜２００Åの厚さのクロムである。オーバーコート層は、５０Å〜５００Å、好ましくは約１００Å〜約３００Åの厚さを有してもよい。他の材料は、特定の潤滑性材料の接着を促進するために、オーバーコート層３８のために使用され得る。

潤滑性材料４０は、摩擦の低減をもたらすために使用され得る。潤滑性材料４０の厚さは、当然、コーティングされた刃１３の厚さを算出する目的で無視される。潤滑性材料４０は、ポリマー組成物又は修飾ポリマー組成物であってもよい。ポリマー組成物は、ポリフルオロカーボンであってもよい。好適なポリフルオロカーボンは、テロマーと呼ばれることもある、ポリテトラフルオロエチレンである。特有のポリテトラフルオロエチレン材料は、ＤｕＰｏｎｔから入手可能であるＫｒｙｔｏｘ ＬＷ ２１２０である。この材料は、安定な分散体を生じさせる小粒子からなる、不燃性及び安定な乾燥した潤滑剤である。これは、約２０重量％固形分の水性分散体として供給され、浸漬、噴霧、又ははけ塗りにより塗布されて、その後空気乾燥、又は溶融コーティングされることができる。潤滑性材料は、好ましくは５０００Å厚さ未満であり、典型的には、１５００Å〜４０００Å厚さであり、１００Åほどの薄さであってもよいが、ただし連続的なコーティングは維持される。連続的なコーティングが得られる限り、テロマーコーティングの厚さの減少は、最初のひげ剃り結果を改善することが供できる。米国特許第５，２６３，２５６号及び第５，９８５，４５９号は、付与されるテロマー層の厚さを減少するために使用できる技術を記載しており、この特許は参考として本明細書に組み入れられる。

コーティングされた刃１３は、刃先端１２から分岐する小平面１４及び１６を有する、刃先端１２を有する、楔型の縁部を含む。刃先端１２は好ましくは５００〜１５００Åの半径を有する。刃先端１２は好ましくは、７００〜１２００Åの先端半径を有する。ここで図３を参照し、先端半径は、コーティングされた刃１３を半分に分割する直線６０によって決定される。直線６０がコーティングされた刃１３を分割する場所に、第１点６５が描かれる。第２直線６１は、点６５から１２５Åの距離で直線６０と垂直に引かれる。直線６１がコーティングされた刃１３を分割する場所において、２つの追加的な点６６及び６７が描かれる。円６２はその後、点６５、６６、及び６７から構成される。円６２の半径は、コーティングされた刃１３の先端半径である。

図１及び図２を再び参照し、コーティングされた刃１３は、刃先端１２から０．２５μｍの距離２０で測定した際に、０．３〜０．５μｍの厚さ２１を有する。コーティングされた刃１３は、刃先端１２から０．５μｍの距離２２において０．４〜０．６５μｍの厚さ２３を有し、コーティングされた刃１３は、刃先端１２から１μｍの距離２４において０．６１〜０．７１μｍの厚さ２５を有する。コーティングされた刃１３は、刃先端１２から２μｍの距離２６で測定した際に、０．９６〜１．１６μｍの厚さ２７を有する。コーティングされた刃１３は、刃先端１２から４μｍの距離２８で測定した際に、１．５６〜１．９１μｍの厚さ２９を有する。

好ましくは、コーティングされた刃１３は、刃先端１２から遠位において細いプロファイルを維持する。コーティングされた刃１３は好ましくは、刃先端１２から８μｍの距離３０で測定した際に、２．６６〜３．１６μｍの厚さ３１を有する。コーティングされた刃１３は好ましくは、刃先端１２から１６μｍの距離３２で測定した際に、４．０６〜５．０６μｍの厚さ３３を有する。

厚さは、より改善された剃毛のための枠組みをもたらす。厚さは、縁部強度と低切断抵抗又は鋭さとの間のバランスを提供する。小さな厚さを有する刃は、より低い強度を有し、強度が低すぎる場合には、究極的には縁部の破損に繋がる場合がある。より大きい厚さを有する刃は、タグアンドプルの増加、及びひげ剃り中のユーザの不快感の増加を導く高い切断抵抗を有する。

適切に鋭くされた縁部の作製を促進することができるある基材１１の材料は、より小さく、かつより微細に分散した炭化物を有するが、類似の全炭素重量％を有するステンレス鋼である。微細な炭化物基材は、より硬く、かつより脆性である後硬化基材を提供し、より薄く、かつより強い縁部の作製を可能にする。かかる基材材料の例は、光学顕微鏡断面積により測定したとき、１００平方μｍ当たり少なくとも２００、３００、４００の炭化物〜１００平方μｍ当たり６００、８００、１０００炭化物以上の炭化物密度を有する、より微細な平均炭化物寸法のマルテンサイト系ステンレス鋼である。

カミソリ刃１０は一般に、上記の参照特許に記載される方法により作製される。特定の実施形態は、ニオビウム接着剤層３４、ＤＬＣハードコーティング層３６、クロムオーバーコート層３８、及びＫｒｙｔｏｘ ＬＷ ２１２０ポリテトラフルオロエチレン潤滑性材料４０を含む。クロムのオーバーコート層３８は、最低１００Åから最高５００Åまで蒸着される。直流バイアス（−５０Ｖより小さく、好ましくは−２００Ｖより小さい）及び約０．２７Ｐａ（２ｍＴｏｒｒ）のアルゴン圧を用いてスパッタリングすることにより蒸着される。カミソリ刃１０は好ましくは、５００〜１５００Åの先端半径を有する。

本発明の刃先端半径、及び小平面プロファイルは、刃の鋭利さ、安全性、及び剃毛快適性の改善をもたらす。カミソリ刃１０は、低い切断力、より高い安全性、及びより高い快適性に対する要望の調整をとるための問題に対処する。刃先端は大きな先端半径を有する一方で、刃先端の反対側では細いプロファイルを維持する。大きな先端半径は、より皮膚と係合する傾向の低い縁部をもたらし、傷つける、切断する、又は引掻くことなく、縁部に沿って，皮膚を滑らせることを可能にする一方で、細い刃プロファイルは低い切断力刃縁部をもたらす。このような刃は、炎症を低減し、快適性を向上させる。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものである。

本発明の「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に援用するが、いずれの文献の引用もそうした文献が本発明に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。本書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文献における同一の用語の任意の意味又は定義と相反する限りにおいては、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (13)

1. カミソリ刃であって、
   基材であって、コーティングされた刃を画定する前記基材に接合されたコーティングを備える基材によって特徴付けられるカミソリ刃であって、前記コーティングされた刃は、５００〜１５００Åの先端半径を有する刃先端部によって画定された切断縁部を含み、前記刃先端部から０．２５μｍの距離において測定した際に、０．３〜０．５μｍの厚さを有し、前記刃先端部から０．５μｍの距離において測定した際に、０．４〜０．６５μｍの厚さを有し、前記刃先端部から１μｍの距離において測定した際に、０．６１〜０．７１μｍの厚さを有し、前記刃先端部から２μｍの距離において測定した際に、０．９６〜１．１６μｍの厚さを有し、前記刃先端部から４μｍの距離において測定した際に、１．５６〜１．９１μｍの厚さを有する、カミソリ刃。
2. 前記基材が、光学顕微鏡断面により測定した際に、１００平方μｍ当たり２００〜１０００炭化物の炭化物密度を有するマルテンサイト系ステンレス鋼である、請求項１に記載のカミソリ刃。
3. 前記刃先端部は、７００〜１２００Åの先端半径を有する、請求項１に記載のカミソリ刃。
4. 前記コーティングは、前記基材に接合された接着剤層を含む、請求項１に記載のカミソリ刃。
5. 前記接着剤層は、ニオビウムを含む、請求項４に記載のカミソリ刃。
6. 前記コーティングは、前記接着剤層に接合されたハードコーティング層を含む、請求項４に記載のカミソリ刃。
7. 前記ハードコーティング層は、炭素含有材料を含む、請求項６に記載のカミソリ刃。
8. 前記コーティングは、前記ハードコーティング層に接合されたオーバーコート層を含む、請求項６に記載のカミソリ刃。
9. 前記オーバーコート層が、クロムを含む、請求項８に記載のカミソリ刃。
10. 潤滑性材料が、前記オーバーコート層に接合されている、請求項８に記載のカミソリ刃。
11. 前記潤滑性材料が、ポリマーを含む、請求項１０に記載のカミソリ刃。
12. 前記潤滑性材料が、ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１０に記載のカミソリ刃。
13. 前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から８μｍの距離で測定した際に２．６６〜３．１６μｍの厚さを有し、前記刃先端部から１６μｍの距離で測定した際に４．０６〜５．０６μｍの厚さを有する、請求項１に記載のカミソリ刃。

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