JP2023533412A - 切断刃及び脱毛装置 - Google Patents
切断刃及び脱毛装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023533412A JP2023533412A JP2022561446A JP2022561446A JP2023533412A JP 2023533412 A JP2023533412 A JP 2023533412A JP 2022561446 A JP2022561446 A JP 2022561446A JP 2022561446 A JP2022561446 A JP 2022561446A JP 2023533412 A JP2023533412 A JP 2023533412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slope
- cutting blade
- cutting
- cutting edge
- diamond
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 138
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 title claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 77
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- -1 TiCN Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001573 adamantine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N azane;chromium Chemical compound N.[Cr] SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N nickel silicon Chemical compound [Si].[Ni] PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N hydrofluoric acid Substances F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100034058 Gypsy retrotransposon integrase-like protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710180328 Gypsy retrotransposon integrase-like protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008482 TiSiN Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N isoniazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=NC=C1 QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000010972 statistical evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B26B21/00—Razors of the open or knife type; Safety razors or other shaving implements of the planing type; Hair-trimming devices involving a razor-blade; Equipment therefor
- B26B21/54—Razor-blades
- B26B21/56—Razor-blades characterised by the shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B26B21/00—Razors of the open or knife type; Safety razors or other shaving implements of the planing type; Hair-trimming devices involving a razor-blade; Equipment therefor
- B26B21/54—Razor-blades
- B26B21/58—Razor-blades characterised by the material
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Knives (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
- Scissors And Nippers (AREA)
Abstract
本発明は、第１の面（２）と、第１の面に対向し、且つ第１の面とは異なる第２の面（３）と、刃先とを含む、非対称断面形状を有する切断刃（１）に関し、ここで、第１の面は、表面を含み、第２の面は、第１の斜面（５）、第２の斜面（６）及び第３の斜面（７）を含み、第１のくさび角度（θ１）は、第１の面の表面と第１の斜面との間にあり、第２のくさび角度（θ２）は、第１の面の表面と第２の斜面との間にあり、第３のくさび角度（θ３）は、第１の面の表面と第３の斜面との間にある。更に、本発明は、この切断刃を含む脱毛装置に関する。
Description
本発明は、第１の面と、第１の面に対向し、且つ第１の面とは異なる第２の面と、刃先とを含む、非対称断面形状を有する切断刃に関し、ここで、第１の面は、表面を含み、第２の面は、第１の斜面、第２の斜面及び第３の斜面を含み、第１のくさび角度θ１は、第１の面の表面と第１の斜面との間にあり、第２のくさび角度θ２は、第１の面の表面と第２の斜面との間にあり、第３のくさび角度θ３は、第１の面の表面と第３の斜面との間にある。更に、本発明は、この切断刃を含む脱毛装置に関する。
本出願において以下の定義が使用される。
・すくい面は、切断刃の表面であり、切断プロセスで除去される切断毛がその上を滑る。
・クリアランス面は、皮膚の上を通過する切断工具の表面であり、クリアランス面と皮膚への接触面との間の角度はクリアランス角度αである。
・切断刃の切断斜面は、すくい面とクリアランス面で囲まれ、斜面角度θで表される。
・刃先はすくい面とクリアランス面の交差線である。
・すくい面は、切断刃の表面であり、切断プロセスで除去される切断毛がその上を滑る。
・クリアランス面は、皮膚の上を通過する切断工具の表面であり、クリアランス面と皮膚への接触面との間の角度はクリアランス角度αである。
・切断刃の切断斜面は、すくい面とクリアランス面で囲まれ、斜面角度θで表される。
・刃先はすくい面とクリアランス面の交差線である。
切断刃、特にカミソリ刃は、通常、ステンレス鋼のような適切な基板材料から作られ、その中には対称的な楔形の刃先が形成されている。
カミソリ刃に関しては、刃の切れ味と機械的強度、ひいては刃先の耐久性との間の最良の妥協点を見つけるために、切断刃の設計を最適化する必要がある。従来のステンレス鋼カミソリ刃の製造では、鋼基板の硬化処理を行ってから、通常は硬化した鋼基板を研削することによって刃を両側から研ぎ、対称的な刃先を形成する。
刃の機械的特性を最適化するために、研いだ後に鋼刃に更なるコーティングを施すことができる。ダイヤモンド、アモルファス ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン （ＤＬＣ）、窒化物、炭化物、又は酸化物などの硬質コーティング材料は、刃先の機械的強度を向上させるのに適している。
したがって、刃先材料が硬いほど、刃持性が長くなり、結果として摩耗が少なくなることが期待される。耐食性を向上させ、又は刃の摩擦を低減させるために、他のコーティングを施すことができる。
従来技術におけるほとんどの刃は、対称的な刃体を有する刃を中心としている。しかしながら、非対称な刃を有する刃が教示されるいくつかのアプローチが存在する。
米国特許第３，６０６，６８２号には、切断しやすさと剃り心地が改善されたカミソリ刃が記載されている。この刃は、刃先に隣接する凹部を有し、この凹部は、剃り心地を向上させる。この効果は、対称及び非対称な刃体で示されている。
米国特許第３，２９２，４７８号には、織物、皮革、及び類似のシート材料用の抜き型ナイフが記載されており、このナイフは、両側に適切に傾斜した表面を有し、その結果、刃先は側面間の中央に位置せず、ナイフは非対称形状を有する。
米国特許第３，５１４，８５６号は、証明された切断しやすさ及び剃り心地から、刃先及びそれに直接隣接する有効な凹部からの変換面の規定された角度及び寸法限界を有するカミソリ刃構造に言及している。
物体を切断するのに必要な力を低減することが引き続き望まれており、これは、必要なエネルギーが少なくなり、刃先の摩耗が少なくなるためである。ひげ剃りの状況で、より低い力で毛を切断すると、毛を引っ張ることが少なくなり、したがって不快感が少なくなる。
切断力の低減は、楔形切断工具の角度を小さくすることによって達成される。しかし、エッジを鋭くすると壊れやすくなり、硬質コーティングが施されているにもかかわらず、従来の鋼製カミソリ刃の耐久性は、現在でもまだ限られている。
したがって、本発明は、従来技術における前述の欠点に対処し、切断プロセス中の高い快適性、即ち低い切断力、及び高い耐久性、即ち刃の脆弱性の低下を同時に可能にする設計を有する切断刃を提供する。
この問題は、請求項１の特徴を有する切断刃及び請求項１６の特徴を有する脱毛装置によって解決される。更なる従属請求項は、そのような刃の好ましい実施形態を定義する。
特許請求の範囲及び本出願の説明における「含む（comprising）」という用語は、更なる構成要素が除外されないという意味を有する。本発明の範囲内で、「からなる（consisting of）」という用語は、「含む（comprising）」という用語の好ましい実施形態として理解されるべきである。ある群が少なくとも特定の数の構成要素を「含む」と定義される場合、これもまた、好ましくはこれらの構成要素「からなる」群が開示されるように理解されるべきである。
以下では、断面図という用語は、刃先に垂直（刃先が直線である場合）又は刃先の接線に垂直（刃先が湾曲している場合）であり、且つ切断要素の基板の表面に垂直な切断要素を通るスライスの図を指す。
交差線という用語は、（図１のような）斜視図に関する異なる斜面間の（図３のような断面図による）交点の直線延長として理解する必要がある。一例として、直線斜面が直線斜面に隣接している場合、断面図の交点は、斜視図の交差線まで延長される。
本発明によれば、第１の面と、第１の面に対向し、且つ第１の面とは異なる第２の面と、刃先とを有する切断刃が提供され、ここで、
・第１の面は、第１の表面を含み、
・第２の面は、第１の斜面、第２の斜面及び第３の斜面を含み、
・第１の斜面は、刃先から第２の斜面まで延在し、
・第２の斜面は、第１の斜面から第３の斜面まで延在し、
・第１の交差線は、第１の斜面と第２の斜面とを接続し、
・第２の交差線は、第２の斜面と第３の斜面とを接続し、
・第１のくさび角度θ１は、第１の表面と第１の斜面との間にあり、
・第２のくさび角度θ２は、第１の表面と第２の斜面との間にあり、
・第３のくさび角度θ３は、第１の表面と第３の斜面との間にあり、
・第１の斜面は、第１の表面（９）に投影された寸法及び／又は刃先（４）から第１の交差線（１０）までの第１の表面の仮想延長（９’）である長さｄ１を有し、この長さが０．１～７μｍであり、
・第１の表面に投影された刃先から第２の交差線までの寸法である長さｄ２は、１～７５μｍである。
・第１の面は、第１の表面を含み、
・第２の面は、第１の斜面、第２の斜面及び第３の斜面を含み、
・第１の斜面は、刃先から第２の斜面まで延在し、
・第２の斜面は、第１の斜面から第３の斜面まで延在し、
・第１の交差線は、第１の斜面と第２の斜面とを接続し、
・第２の交差線は、第２の斜面と第３の斜面とを接続し、
・第１のくさび角度θ１は、第１の表面と第１の斜面との間にあり、
・第２のくさび角度θ２は、第１の表面と第２の斜面との間にあり、
・第３のくさび角度θ３は、第１の表面と第３の斜面との間にあり、
・第１の斜面は、第１の表面（９）に投影された寸法及び／又は刃先（４）から第１の交差線（１０）までの第１の表面の仮想延長（９’）である長さｄ１を有し、この長さが０．１～７μｍであり、
・第１の表面に投影された刃先から第２の交差線までの寸法である長さｄ２は、１～７５μｍである。
驚くべきことに、くさび角度が次の条件を満たしている場合、非常に優れた切断性能とともに非常に安定した刃先を有する切断刃を提供できることがわかった。
θ１＞θ２且つθ２＜θ３である。
θ１＞θ２且つθ２＜θ３である。
本発明による切断刃は、低いくさび角度を有する薄い第２の斜面により、低い切断力を有する。
本発明による切断刃は、第２のくさび角度より大きい第１のくさび角度を有する第１の斜面を追加することによって強化される。したがって、第１のくさび角度θ１を有する第１の斜面は、切断操作による損傷に対して刃先を機械的に安定させる機能を有し、これにより、刃の切断性能に影響を与えることなく、第２の斜面の領域で刃体をスリムにすることができる。
本発明による切断刃は、薄い第２の斜面の長さを切断対象物の厚さの数分の１に短縮し、切断対象物を貫通する第２のくさびを使用して切断刃の切断力を低減することを可能にすることによって、更に機械的に強力である。したがって、第２のくさび角度θ２を有する第２の斜面は、切断対象物を貫通する機能を有する。くさび角度θ１を有する第１の斜面を使用して刃先を安定させることにより、第２のくさび角度θ２を小さくすることができる。
本発明による切断刃は、第２のくさび角度より大きい第３のくさび角度を有する厚くて頑丈な第３の斜面を追加し、この第３の斜面を使用して切断対象物を分割し、したがって薄い第２の斜面に作用する力を低減することによって更に強化される。この機能のために、第３のくさび角度θ３は、第２のくさび角度θ２よりも大きくなければならない。第３のくさび角度θ３は、分割角度、即ち切断対象物を分割するのに必要な角度を表す。この機能のために、第３のくさび角度θ３は、第２のくさび角度θ２よりも大きくなければならない。
好ましい実施形態によれば、切断刃は非対称断面形状を有する。非対称断面形状とは、第２のくさび角度θ２の二等分線であり、且つ刃先に固定された軸に対して対称であることを指す。
本発明の好ましい実施形態では、第１及び第２の斜面は、それらの機械的強度を更に高めるために硬質コーティング材料内に形成され、第３の斜面は基板材料から形成される。このような非対称な刃先は、第２の面と毛との間の接触面積の減少により、斜面側（円錐形）での摩擦を低下させる可能性がある。
第１の好ましい実施形態によれば、第１のくさび角度θ１は、５°～７５°、好ましくは１０°～６０°、より好ましくは１５°～４６°、更に好ましくは２０°～４５°であり、及び／又は第２のくさび角度θ２は、－５°～４０°、好ましくは０°～３０°、より好ましくは５°～２５°であり、更に好ましくは１０°～１５°であり、及び／又は第３のくさび角度θ３は、１°～６０°、好ましくは１０°～５５°、より好ましくは１９°～４６°であり、最も好ましくは４５°である。
更に好ましい実施形態によれば、第１の斜面は、第１の表面に投影された寸法及び／又は刃先から第１の交差線までの第１の表面の仮想延長である長さｄ１を有し、この長さは０．５～５μｍ、好ましくは１～３μｍである。長さｄ１＜０．１μｍは製造が困難であり、これは、そのような長さのエッジが非常に脆弱であり、切断刃を安定して使用できないためである。驚くべきことに、第１の斜面は、第２の斜面及び第３の斜面と共に刃体を安定させ、これにより、低い切断力を提供する第２の斜面の領域で刃をスリムにすることができることがわかった。一方、長さｄ１が７μｍ以下であれば、第１の斜面は切断性能に影響を与えない。
好ましくは、第１の表面に投影された寸法及び／又は刃先から第２の交差線までの第１の表面の仮想延長である長さｄ２は、５～１００μｍ、より好ましくは１０～７５μｍ、更に好ましくは１５～５０μｍである。長さｄ２は、切断対象物への切断刃の侵入深さに相当する。一般に、ｄ２は、切断対象物の直径の少なくとも３０％に相当し、即ち対象物が通常約１００μｍの直径を有する人間の髪の毛である場合、長さｄ２は約３０μｍである。
切断刃は、好ましくは、第１の材料及び第１の材料に接合された第２の材料を含むか又はそれらからなる刃体によって画定される。第２の材料は、少なくとも第１の材料の領域にコーティングとして堆積することができ、即ち、第２の材料は、第１の材料の被覆コーティング、又は第１の面上の第１の材料上に堆積されたコーティングであってもよい。
第１の材料の材料は、一般に、この材料を面取りすることが可能である限り、特定の材料に限定されない。
しかしながら、代替的な実施形態によれば、刃体は、第１の材料、即ちコーティングされていない第１の材料のみを含むか、又はそれのみからなる。この場合、第１の材料は、好ましくは、等方性構造を有する材料、即ち、すべての方向で同一の特性値を有する材料である。このような等方性材料は、多くの場合、成形技術とは関係なく、成形により適している。
第１の材料は、好ましくは、
・金属、好ましくはチタン、ニッケル、クロム、ニオブ、タングステン、タンタル、モリブデン、バナジウム、白金、ゲルマニウム、鉄、及びこれらの合金、特に鋼、
・炭素、窒素、ホウ素、酸素又はそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの元素を含むセラミック、好ましくは炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタル、ＡｌＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、及び／又はＴｉＢ２、
・ガラスセラミック、好ましくはアルミニウム含有ガラスセラミック、
・ 金属マトリックス内のセラミック材料で作られた複合材料（サーメット）、
・硬質金属、好ましくは、コバルト又はニッケルと結合した炭化タングステン又は炭化チタンなどの焼結炭化物硬質金属、
・シリコン又はゲルマニウム、好ましくは第２の面に平行な結晶面、及びウェハ配向＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞又は＜２１１＞を有するもの、
・単結晶材料、
・ガラス又はサファイア、
・多結晶又はアモルファスシリコン又はゲルマニウム、
・単結晶又は多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶及び／又は超ナノ結晶ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、アダマンティンカーボン、及び
・それらの組み合わせからなる群から選択される材料を含むか、又はそれらからなる。
・金属、好ましくはチタン、ニッケル、クロム、ニオブ、タングステン、タンタル、モリブデン、バナジウム、白金、ゲルマニウム、鉄、及びこれらの合金、特に鋼、
・炭素、窒素、ホウ素、酸素又はそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの元素を含むセラミック、好ましくは炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタル、ＡｌＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、及び／又はＴｉＢ２、
・ガラスセラミック、好ましくはアルミニウム含有ガラスセラミック、
・ 金属マトリックス内のセラミック材料で作られた複合材料（サーメット）、
・硬質金属、好ましくは、コバルト又はニッケルと結合した炭化タングステン又は炭化チタンなどの焼結炭化物硬質金属、
・シリコン又はゲルマニウム、好ましくは第２の面に平行な結晶面、及びウェハ配向＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞又は＜２１１＞を有するもの、
・単結晶材料、
・ガラス又はサファイア、
・多結晶又はアモルファスシリコン又はゲルマニウム、
・単結晶又は多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶及び／又は超ナノ結晶ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、アダマンティンカーボン、及び
・それらの組み合わせからなる群から選択される材料を含むか、又はそれらからなる。
第１の材料に使用される鋼は、好ましくは、１０９５、１２Ｃ２７、１４Ｃ２８Ｎ、１５４ＣＭ、３Ｃｒｌ３ＭｏＶ、４０３４、４０Ｘ１０Ｃ２Ｍ、４１１６、４２０、４４０Ａ、４４０Ｂ、４４０Ｃ、５１６０、５Ｃｒｌ５ＭｏＶ、８Ｃｒｌ３ＭｏＶ、９５Ｘ１８、９Ｃｒｌ８ＭｏＶ、Ａｃｕｔｏ＋、ＡＴＳ－３４、ＡＵＳ－４、ＡＵＳ－６（＝６Ａ）、ＡＵＳ－８（＝８Ａ）、Ｃ７５、ＣＰＭ－１０Ｖ、ＣＰＭ－３Ｖ、ＣＰＭ－Ｄ２、ＣＰＭ－Ｍ４、ＣＰＭ－Ｓ－３０Ｖ、ＣＰＭ－Ｓ－３５ＶＮ、ＣＰＭ－Ｓ－６０Ｖ、ＣＰＭ－１５４、Ｃｒｏｎｉｄｕｒ－３０、ＣＴＳ ２０４ Ｐ、ＣＴＳ ２０ＣＰ、ＣＴＳ ４０ＣＰ、ＣＴＳ Ｂ５２、ＣＴＳ Ｂ７５Ｐ、ＣＴＳ ＢＤ－１、ＣＴＳ ＢＤ－３０Ｐ、ＣＴＳ ＸＨＰ、Ｄ２、Ｅｌｍａｘ、ＧＩＮ－１、ＨＩ、Ｎ６９０、Ｎ６９５、Ｎｉｏｌｏｘ（１．４１５３）、Ｎｉｔｒｏ－Ｂ、Ｓ７０、ＳＧＰＳ、ＳＫ－５、Ｓｌｅｉｐｎｅｒ、Ｔ６Ｍ０Ｖ、ＶＧ－１０、ＶＧ－２、Ｘ－１５Ｔ．Ｎ．、Ｘ５０ＣｒＭｏＶ１５、ＺＤＰ－１８９からなる群から選択される。
第２の材料は、
・酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、好ましくは窒化アルミニウム、窒化クロム、窒化チタン、窒化チタン炭素、窒化チタンアルミニウム、立方晶窒化ホウ素、
・ホウ素アルミニウムマグネシウム、
・炭素、好ましくはダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（diamond like carbon、ＤＬＣ）、及び
・それらの組み合わせからなる群から選択される材料を含むか、又はそれらからなることが好ましい。
・酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、好ましくは窒化アルミニウム、窒化クロム、窒化チタン、窒化チタン炭素、窒化チタンアルミニウム、立方晶窒化ホウ素、
・ホウ素アルミニウムマグネシウム、
・炭素、好ましくはダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（diamond like carbon、ＤＬＣ）、及び
・それらの組み合わせからなる群から選択される材料を含むか、又はそれらからなることが好ましい。
第２の材料は、好ましくは、ＴｉＢ２、ＡｌＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、ＣｒＡｌ、ＣｒＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。
更に、ＶＤＩガイドライン２８４０で引用されているすべての材料を第２の材料として選択することができる。
ナノ結晶ダイヤモンドの第２の材料及び／又はナノ結晶及び多結晶ダイヤモンドの多層を第２の材料として使用することが特に好ましい。単結晶ダイヤモンドに対して、ナノ結晶ダイヤモンドの製造は、単結晶ダイヤモンドの製造と比較して、実質的により簡単且つ経済的に達成できることが示されている。更に、粒径分布に関しては、ナノ結晶ダイヤモンド層は多結晶ダイヤモンド層よりも均質であり、材料の固有応力も小さい。その結果、刃先の巨視的な変形が発生する可能性は低くなる。
第２の材料は、０．１５～２０μｍ、好ましくは２～１５μｍ、より好ましくは３～１２μｍの厚さを有することが好ましい。
第２の材料は、１２００ＧＰａ未満、好ましくは９００ＧＰａ未満、より好ましくは７５０ＧＰａ未満、更に好ましくは５００ＧＰａ未満の弾性率（ヤング率）を有することが好ましい。弾性率が低いため、硬質コーティングはより柔軟でより弾力性があり、切断対象の物体又は輪郭によりよく適合する可能性がある。ヤング率は、Ｍａｒｋｕｓ Ｍｏｈｒ ｅｔ ａｌ．，「Ｙｏｕｎｇｓ ｍｏｄｕｌｕｓ，ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｎｄ Ｐｏｉｓｓｏｎ’ｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ ｌｉｎｅ ｄｉａｍｏｎｄ ｆｉｌｍｓ」，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１１６，１２４３０８ （２０１４）、特に段落ＩＩＩ．Ｂ．Ｓｔａｔｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｕｓに開示されている方法に従って決定される。
第２の材料は、好ましくは少なくとも１ＧＰａ、より好ましくは少なくとも２．５ＧＰａ、更に好ましくは少なくとも５ＧＰａの横破断応力σ０を有する。
横破断応力σ０の定義に関しては、以下の参考文献を参照する：
・Ｒ．Ｍｏｒｒｅｌｌ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｔ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｅｔａｌｓ＆Ｈａｒｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２８（２０１０），ｐ．５０８－５１５；
・Ｒ．Ｄａｎｚｅｒ ｅｔ ａｌ．「Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」，Ｊ．Ｋｒｉｅｇｅｓｍａｎｎ，ＨｖＢ Ｐｒｅｓｓ発行，Ｅｌｌｅｒａｕ，ＩＳＢＮ ９７８－３－９３８５９５－００－８，章６．２．３．１「Ｄｅｒ ４－Ｋｕｇｅｌｖｅｒｓｕｃｈ ｚｕｒ Ｅｒｍｉｔｔｌｕｎｇ ｄｅｒ ｂｉａｘｉａｌｅｎ Ｂｉｅｇｅｆｅｓｔｉｇｋｅｉｔ ｓｐｒｏｄｅｒ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」。
・Ｒ．Ｍｏｒｒｅｌｌ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｔ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｅｔａｌｓ＆Ｈａｒｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２８（２０１０），ｐ．５０８－５１５；
・Ｒ．Ｄａｎｚｅｒ ｅｔ ａｌ．「Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」，Ｊ．Ｋｒｉｅｇｅｓｍａｎｎ，ＨｖＢ Ｐｒｅｓｓ発行，Ｅｌｌｅｒａｕ，ＩＳＢＮ ９７８－３－９３８５９５－００－８，章６．２．３．１「Ｄｅｒ ４－Ｋｕｇｅｌｖｅｒｓｕｃｈ ｚｕｒ Ｅｒｍｉｔｔｌｕｎｇ ｄｅｒ ｂｉａｘｉａｌｅｎ Ｂｉｅｇｅｆｅｓｔｉｇｋｅｉｔ ｓｐｒｏｄｅｒ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」。
したがって、横破断応力σ０は、例えば、上記の文献の詳細に従って、Ｂ３Ｂ負荷試験などの破断試験の統計的評価によって決定される。したがって、これは、破断確率が６３％になる破断応力として定義される。
第２の材料の非常に高い横破断応力により、硬質コーティング、特に刃先からの個々の微結晶の分離はほぼ完全に抑制される。したがって、長期間使用しても切断刃は本来の切れ味を維持する。
第２の材料は、少なくとも２０ＧＰａの硬度を有することが好ましい。硬度は、ナノインデンテーションによって決定される（Ｙｅｏｎ－Ｇｉｌ Ｊｕｎｇ ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１０，ｐ．３０７６）。
第２の材料は、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満、更に好ましくは２０ｎｍ未満の表面粗さＲＲＭＳを有し、この表面粗さは、以下に従って計算される。
Ｚ（ｘ，ｙ）＝局所粗さ分布
表面粗さＲＲＭＳは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ２５１７８に従って決定される。上述の表面粗さは、成長した第２の材料の追加の機械的研磨を不要にする。
好ましい実施形態では、第２の材料は、１～１００ｎｍ、好ましくは５～９０ｎｍ、より好ましくは７～３０ｎｍ、更に好ましくは１０～２０ｎｍのナノ結晶ダイヤモンドの平均粒径ｄ５０を有する。平均粒径ｄ５０は、第２の材料の５０％がより小さな粒子で構成される直径である。平均粒径ｄ５０は、Ｘ線回折又は透過型電子顕微鏡及び粒子の計数を用いて決定することができる。
第１の材料及び／又は第２の材料は、少なくとも領域において、好ましくはフルオロポリマー（ＰＴＦＥなど）、パリレン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）及びそれらの組み合わせからなる群から選択される低摩擦材料でコーティングされることが好ましい。
第１の斜面と第２の斜面とを接続する交差線は、好ましくは、第２の材料内に成形される。
第２の斜面と第３の斜面との交差線は、第１の材料と第２の材料との境界面に配置されることが更に好ましく、これにより、製造プロセスが取り扱いやすくなり、より経済的になり、例えば、図７のプロセスに従って刃を製造することができる。
刃先は、理想的には、刃の安定性を向上させる円形形状を有する。刃先は、例えば図８に示される方法を使用して断面ＳＥＭによって測定した場合、好ましくは２００ｎｍ未満、より好ましくは１００ｎｍ未満、更に好ましくは５０ｎｍ未満の先端半径を有する。
刃先の先端半径ｒは、硬質コーティングの平均粒径ｄ５０と相関することが好ましい。ここで、刃先における第２の材料の丸められた半径ｒとナノ結晶ダイヤモンド硬質コーティングの平均粒径ｄ５０との比ｒ／ｄ５０が０．０３～２０、好ましくは０．０５～１５、特に好ましくは０．５～１０であれば有利である。
第１の面は、好ましくは、刃先から第１の表面まで延在する第４の斜面を更に含む。第１の面がクリアランス面に対応する場合、この第４の斜面は、切断の快適性、即ち剃り心地を向上させる。
好ましい実施形態では、第１の面はクリアランス面に対応し、第２の面は切断刃のすくい面に対応する。ただし、第１の面をすくい面として、第２の面をクリアランス面として使用することも可能である。
特に、切断刃は、ナイフ刃、カミソリ刃、外科用メス、ナイフ、スリットカッティング、バーストカッティング及びクラッシュカッティングシステムにおけるマシンナイフ、はさみ又はシャアカッティングシステムとして構成することができ、又はそのようなものとして使用することができる。同様に、切断刃をシェービングシステムとして、即ち複数のカミソリ刃を有するヘッドとして構成することができ、又はそのようなものとして使用することができる。したがって、すべてのカミソリ刃は、本発明による切断刃として構成される。
したがって、本発明によれば、上記の切断刃を含む脱毛装置も提供される。
本発明は、本発明による特定の実施形態を示す以下の図によって更に説明される。しかしながら、これらの特定の実施形態は、明細書の一般的な部分における特許請求の範囲に記載されているように、本発明に関していかなる限定的な方法でも解釈されるべきではない。
本発明による第１の切断刃の斜視図である。
図１による切断刃の断面図である。
本発明による更なる切断刃の断面図である。
第２の材料を有する、本発明による更なる切断刃の断面図である。
第１の面に追加の斜面を有する、本発明による更なる切断刃の断面図である。
湾曲したセグメントからなる非直線刃先を有する、本発明による更なる切断刃の斜視図である。
切断刃の製造プロセスのフローチャートである。
先端半径の決定を示す丸い先端の概略断面図である。
本発明による切断刃の顕微鏡画像である。
本出願の図において以下の参照符号が使用される。
参照符号リスト
１ 刃
２ 第１の面
３ 第２の面
４ 刃先
５ 第１の斜面
６ 第２の斜面
７ 第３の斜面
９ 第１の表面
９’ 第１の表面の仮想延長
１０ 第１の交差線
１１ 第２の交差線
１５ 刃体
１８ 第１の材料
１９ 第２の材料
２０ 境界面
６０ 二等分線
６１ 垂線
６２ 円
６５ 構築点
６６ 構築点
６７ 構築点
２６０ 二等分線
１ 刃
２ 第１の面
３ 第２の面
４ 刃先
５ 第１の斜面
６ 第２の斜面
７ 第３の斜面
９ 第１の表面
９’ 第１の表面の仮想延長
１０ 第１の交差線
１１ 第２の交差線
１５ 刃体
１８ 第１の材料
１９ 第２の材料
２０ 境界面
６０ 二等分線
６１ 垂線
６２ 円
６５ 構築点
６６ 構築点
６７ 構築点
２６０ 二等分線
図１は、本発明による切断刃の斜視図である。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３とを含む刃体１５を有する。第１の面２と第２の面３との交点に、刃先４が配置されている。刃先４は、直線状又は略直線状に形成されている。第１の面２は平坦な第１の表面９を含み、第２の面３は異なる斜面にセグメント化されている。第２の面３は、第１の斜面５、第２の斜面６、及び第３の斜面７を含む。第１の斜面５は、第１の交差線１０を介して第２の斜面６に接続され、第２の斜面６は、他方の端で、第２の交差線１１を介して第３の斜面７に接続されている。図２には、図１の切断刃の断面図が示されている。
図３には、本発明による切断刃の更なる断面図が示されている。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３とを含む刃体を有する。第１の面２と第２の面３との交点に、刃先４が配置されている。第１の面２は平坦な第１の表面９を含み、第２の面３は異なる斜面にセグメント化されている。切断刃１の第２の面３は、第１の斜面５を有し、第１のくさび角度θ１は第１の表面９と第１の斜面５との間にある。第２の斜面６は、第１の表面９と第２の斜面６との間に第２のくさび角度θ２を有し、第２のくさび角度θ２の二等分線２６０が刃先４に固定されている。θ２はθ１よりも小さい。第３の斜面７は、θ２よりも大きい第３のくさび角度θ３を有する。第１の斜面５は、第１の表面９に投影された寸法である長さｄ１を有し、この長さは０．５～５μｍである。第１の斜面５及び第２の斜面６は合わせて、第１の表面９に投影された寸法である長さｄ２を有し、この長さは１～１５０μｍ、好ましくは５～１００μｍである。
図４には、本発明の切断刃の更なる断面図が示されており、ここで刃体１５は、第１の材料１８、例えばシリコンを含み、第２の材料１９、例えば第１の材料１８上のダイヤモンド層が第１の面２にある。第１の斜面５及び第２の斜面６は第２の材料１９内に位置し、第３の斜面７は第１の材料１８内に位置する。第１の材料１８及び第２の材料１９は、境界面２０に沿って接合されている。
図５は、第１の面２及び第２の面３を有する切断刃１の本発明による実施形態を示す。第２の面３は、第１の斜面５、第２の斜面６、及び第３の斜面７を有する。表面９と刃先４との間の第１の面２には、更に第４の斜面８が配置されている。第４の斜面８と表面９との間の角度はθ４である。第１の斜面５と表面９との間のくさび角度θ２は、第２の斜面６と表面９との間のくさび角度θ１よりも小さい。更に、第３の斜面７と表面９との間のくさび角度θ３は、θ２よりも大きい。
図６には、本発明による更なる切断刃の斜視図が示されている。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３とを含む刃体１５を有する。刃先４は、第１の面２と第２の面３との交点に位置し、直線状ではなく湾曲したセグメントからなる形状である。第１の面２は平面９を含み、第２の面３は、第１の斜面５、第２の斜面６、及び第３の斜面７にセグメント化されている。第１の斜面５は、交差線１０を介して第２の斜面６に接続され、第２の斜面６は、他方の端で、交差線１１を介して第３の斜面７に接続されている。交差線１０及び１１は、刃先４の形状に従い、したがって、直線状ではなく、同様に湾曲したセグメントからなる形状である。
図７には、本発明のプロセスのフローチャートが示されている。第１の工程１において、ＰＥ－ＣＶＤ又は熱処理（低圧ＣＶＤ）によって、シリコンウェハ１０１をシリコンの保護層としての窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）層１０２でコーティングする。層の厚さ及び堆積手順は、後続のエッチング工程に耐えるのに十分な化学的安定性を確保するために慎重に選択する必要がある。工程２において、フォトレジスト１０３をＳｉ３Ｎ４被覆基板上に堆積させ、続いてフォトリソグラフィによってパターン化する。次に、パターン化されたフォトレジストをマスクとして使用して、（Ｓｉ３Ｎ４）層を、例えばＣＦ４プラズマ反応性イオンエッチング（reactive ion etching、ＲＩＥ）によって構造化する。パターン化した後、工程３において、フォトレジスト１０３を有機溶剤によって剥離する。残りのパターン化されたＳｉ３Ｎ４層１０２は、例えば、ＫＯＨ中での異方性湿式化学エッチングによるシリコンウェハ１０１の後続の事前構造化工程４用のマスクとして機能する。エッチングプロセスは、第２の面３上の構造が所定の深さに達し、連続したシリコンの第１の面２が残るときに終了する。他の湿式化学及び乾式化学プロセス、例えば、ＨＦ／ＨＮＯ３溶液中での等方性湿式化学エッチング又はフッ素含有プラズマの適用が適している場合がある。後続の工程５において、例えばフッ化水素酸（hydrofluoric acid、ＨＦ）又はフッ素プラズマ処理により残りのＳｉ３Ｎ４を除去する。工程６において、事前に構造化されたＳｉ基板を、約１０μｍの薄いダイヤモンド層１０４、例えばナノ結晶ダイヤモンドでコーティングする。ダイヤモンド層１０４は、Ｓｉウェハ１０１の事前に構造化された第２の表面３及び連続した第１の表面２上に（工程６に示されるように）、又はＳｉウェハの連続した第１の表面２のみに堆積することができる（ここでは図示せず）。両面コーティングの場合、切断刃の後続のエッジ形成工程９～１１の前に、構造化された第２の表面３上のダイヤモンド層１０４を更なる工程７において除去しなければならない。ダイヤモンド層１０４の選択的除去は、例えば、シリコン基板に対して高い選択性を示すＡｒ／θ２プラズマ（例えば、ＲＩＥ又はＩＣＰモード）を使用することによって行われる。工程８において、ダイヤモンド層１０４が基板材料なしで部分的に自立し、残りの領域で所望の基板厚さが達成されるように、シリコンウェハ１０１を薄くする。この工程は、ＫＯＨ又はＨＦ／ＨＮＯ３エッチャント中での湿式化学エッチングによって、又は好ましくは、ＲＩＥ又はＩＣＰモードでＣＦ４、ＳＦ６、又はＣＨＦ３含有プラズマ中でのプラズマエッチングによって行うことができる。プラズマプロセスにＯ２を追加すると、ダイヤモンド膜の刃先が形成される（工程９に示されるように）。プロセスの詳細は、例えば独国特許第１９８５９９０５号（Ａ１）に開示されている。
図８には、先端半径を決定する方法が示されている。先端半径は、最初に、刃先１の第１の斜面の断面画像を二等分する線６０を引くことによって決定される。線６０が二等分するところで、第１の傾斜点６５が描かれる。第２の線６１は、点６５から１１０ｎｍの距離で線６０に対して垂直に描かれる。線６１が第１の斜面を二等分するところで、２つの追加の点６６及び６７が描かれる。次に、点６５、６６、及び６７から円６２が構成される。円６２の半径は、刃先４の先端半径である。
Claims (16)
- 第１の面（２）と、前記第１の面（２）に対向し、且つ前記第１の面（２）とは異なる第２の面（３）と、前記第１の面（２）と前記第２の面（３）との交点にある刃先（４）とを有する切断刃（１）であって、
・前記第１の面（２）は、第１の表面（９）を含み、
・前記第２の面（３）は、第１の斜面（５）、第２の斜面（６）及び第３の斜面（７）を含み、
・前記第１の斜面（５）は、前記刃先（４）から前記第２の斜面（６）まで延在し、
・前記第２の斜面（６）は、前記第１の斜面（５）から前記第３の斜面（７）まで延在し、
・第１の交差線（１０）は、前記第１の斜面（５）と前記第２の斜面（６）とを接続し、
・第２の交差線（１１）は、前記第２の斜面（６）と前記第３の斜面（７）とを接続し、
・第１のくさび角度θ１が、前記第１の表面（９）と前記第１の斜面（５）との間にあり、
・第２のくさび角度θ２が、前記第１の表面（９）と前記第２の斜面（６）との間にあり、
・第３のくさび角度θ３が、前記第１の表面（９）と前記第３の斜面（７）との間にあり、
・前記第１の斜面は、前記第１の表面（９）に投影された寸法及び／又は前記刃先（４）から前記第１の交差線（１０）までの前記第１の表面の仮想延長（９’）である長さｄ１を有し、この長さが０．１～７μｍであり、
・前記第１の表面（９）に投影された前記刃先（４）から前記第２の交差線（１１）までの寸法である長さｄ２が、１～１５０μｍであり、
ここで、θ１＞θ２且つθ２＜θ３である、切断刃（１）。 - 前記第１のくさび角度θ１が、５°～７５°、好ましくは１０°～６０°、より好ましくは１５°～４６°、更に好ましくは２０°～４５°であり、及び／又は前記第２のくさび角度θ２が、－５°～４０°、好ましくは０°～３０°、より好ましくは５°～２５°であり、及び／又は前記第３のくさび角度θ３が、１°～６０°、好ましくは１０°～５５°、より好ましくは１９°～４６°、最も好ましくは４５°であることを特徴とする、請求項１に記載の切断刃。
- 前記第１の斜面（５）は、前記第１の表面（９）に投影された寸法及び／又は前記刃先（４）から前記第１の交差線（１０）までの前記第１の表面の仮想延長（９’）である長さｄ１を有し、この長さが０．５～５μｍ、好ましくは１～３μｍであることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記第１の表面（９）に投影された前記寸法及び／又は前記刃先（４）から前記第２の交差線（１１）までの前記第１の表面の前記仮想延長（９’）が、５～１００μｍ、より好ましくは１０～７５μｍ、更に好ましくは１５～５０μｍの長さｄ２を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記切断刃（１）は、第１の材料（１８）からなる刃体（１５）を含むか若しくはそれからなり、又は第１の材料（１８）及び前記第１の材料（１８）に接合された第２の材料（１９）を含むか若しくはそれらからなる刃体（１５）を含むか若しくはそれからな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切断刃。
- 前記第１の材料（１８）が、
・金属、好ましくはチタン、ニッケル、クロム、ニオブ、タングステン、タンタル、モリブデン、バナジウム、白金、ゲルマニウム、鉄、及びこれらの合金、特に鋼、
・炭素、窒素、ホウ素、酸素及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの元素を含むセラミック、好ましくは炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタル、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣＮ、及び／又はＴｉＢ２、
・ガラスセラミック、好ましくはアルミニウム含有ガラスセラミック、
・金属マトリックス内のセラミック材料で作られた複合材料（サーメット）、
・硬質金属、好ましくは、コバルト又はニッケルと結合した炭化タングステン又は炭化チタンなどの焼結炭化物硬質金属、
・シリコン又はゲルマニウム、好ましくは第２の面（２）に平行な結晶面、及びウェハ配向＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞又は＜２１１＞を有するもの、
・単結晶材料、
・ガラス又はサファイア、
・多結晶又はアモルファスシリコン又はゲルマニウム、
・単結晶又は多結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、アダマンティンカーボン、及び
・それらの組み合わせからなる群から選択される材料を含むか、又はそれらからなることを特徴とする、請求項５に記載の切断刃。 - 前記第２の材料（１９）が、
・酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、好ましくは窒化アルミニウム、窒化クロム、窒化チタン、窒化チタン炭素、窒化チタンアルミニウム、立方晶窒化ホウ素、
・ホウ素アルミニウムマグネシウム、
・炭素、好ましくはダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、及び
・それらの組み合わせからなる群から選択される材料を含むか、又はそれらからなることを特徴とする、請求項５又は６のいずれか一項に記載の切断刃。 - 前記第２の材料（１９）が、
・０．１５～２０μｍ、好ましくは２～１５μｍ、より好ましくは３～１２μｍの厚さ、
・１２００ＧＰａ未満、好ましくは９００ＧＰａ未満、より好ましくは７５０ＧＰａ未満、更に好ましくは５００ＧＰａ未満の弾性率、
・１ＧＰａ以上、好ましくは少なくとも２．５ＧＰａ、より好ましくは少なくとも５ＧＰａの横破断応力σ０、
・少なくとも２０ＧＰａの硬度のうちの少なくとも１つを満たすことを特徴とする、請求項５～７のいずれか一項に記載の切断刃。 - 前記第２の材料（１９）が、ナノ結晶ダイヤモンドを含むか、又はそれからなり、また、
・１００ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、より好ましくは２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲＲＭＳ、
・１～１００ｎｍ、好ましくは５～９０ｎｍ、より好ましくは７～３０ｎｍ、更に好ましくは１０～２０ｎｍのナノ結晶ダイヤモンドの平均粒径ｄ５０のうちの少なくとも１つを満たすことを特徴とする、請求項５～８のいずれか一項に記載の切断刃。 - 前記第１の材料（１８）及び／又は前記第２の材料（１９）が、少なくとも領域において、好ましくはフルオロポリマー、パリレン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）及びそれらの組み合わせからなる群から選択される低摩擦材料でコーティングされていることを特徴とする、請求項５～９のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記第１の交差線（１０）は、前記第２の材料（１９）に成形されていることを特徴とする、請求項５～１０のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記第２の交差線（１１）は、前記第１の材料（１８）と前記第２の材料（１９）との境界面（２０）に配置されていることを特徴とする、請求項５～１１のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記刃先（４）が、２００ｎｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満の先端半径を有することを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記第１の面（２）が、平面である第１の表面（９）を含むことを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の切断刃。
- 前記第１の面（２）が、前記刃先（４）から前記第１の表面（９）まで延在する第４の斜面（８）を更に含むことを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の切断刃。
- 請求項１～１５のいずれか一項に記載の切断刃を含む脱毛装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20169927.9 | 2020-04-16 | ||
| EP20169927.9A EP3895859A1 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Cutting blade and hair removal device |
| PCT/EP2021/059194 WO2021209313A1 (en) | 2020-04-16 | 2021-04-08 | Cutting blade and hair removal device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023533412A true JP2023533412A (ja) | 2023-08-03 |
Family
ID=70292919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022561446A Pending JP2023533412A (ja) | 2020-04-16 | 2021-04-08 | 切断刃及び脱毛装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230066180A1 (ja) |
| EP (2) | EP3895859A1 (ja) |
| JP (1) | JP2023533412A (ja) |
| CN (1) | CN115768608A (ja) |
| AU (1) | AU2021254827A1 (ja) |
| BR (1) | BR112022020951A2 (ja) |
| CA (1) | CA3178852A1 (ja) |
| DE (1) | DE112021002346T5 (ja) |
| GB (1) | GB2608949A (ja) |
| WO (1) | WO2021209313A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3173544A1 (en) | 2020-04-16 | 2021-10-21 | The Gillette Company Llc | Razor blade |
| CA3173782A1 (en) | 2020-04-16 | 2021-10-21 | The Gillette Company Llc | Multi-layer coatings for a razor blade |
| US20210323180A1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | The Gillette Company Llc | Razor cartridge |
| WO2024039156A1 (ko) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 주식회사 도루코 | 면도날 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292478A (en) | 1965-10-11 | 1966-12-20 | Sandvikens Jernverks Ab | Cutting die knife for textiles, leather and similar sheet materials |
| US3606682A (en) | 1967-10-30 | 1971-09-21 | Corning Glass Works | Razor blades |
| US3514856A (en) * | 1967-10-30 | 1970-06-02 | Corning Glass Works | Razor blade configuration |
| DE19859905C2 (de) | 1998-01-27 | 2002-05-23 | Gfd Ges Fuer Diamantprodukte M | Diamantschneidwerkzeug |
-
2020
- 2020-04-16 EP EP20169927.9A patent/EP3895859A1/en not_active Withdrawn
-
2021
- 2021-04-08 WO PCT/EP2021/059194 patent/WO2021209313A1/en unknown
- 2021-04-08 AU AU2021254827A patent/AU2021254827A1/en active Pending
- 2021-04-08 EP EP21717848.2A patent/EP4135948B1/en active Active
- 2021-04-08 BR BR112022020951A patent/BR112022020951A2/pt unknown
- 2021-04-08 CA CA3178852A patent/CA3178852A1/en active Pending
- 2021-04-08 DE DE112021002346.2T patent/DE112021002346T5/de active Pending
- 2021-04-08 JP JP2022561446A patent/JP2023533412A/ja active Pending
- 2021-04-08 CN CN202180028620.4A patent/CN115768608A/zh active Pending
- 2021-04-08 GB GB2215326.6A patent/GB2608949A/en active Pending
-
2022
- 2022-10-14 US US17/965,998 patent/US20230066180A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230066180A1 (en) | 2023-03-02 |
| WO2021209313A1 (en) | 2021-10-21 |
| CA3178852A1 (en) | 2021-10-21 |
| CN115768608A (zh) | 2023-03-07 |
| EP4135948B1 (en) | 2024-05-29 |
| AU2021254827A1 (en) | 2022-11-03 |
| EP4135948A1 (en) | 2023-02-22 |
| DE112021002346T5 (de) | 2023-04-20 |
| GB202215326D0 (en) | 2022-11-30 |
| BR112022020951A2 (pt) | 2022-12-20 |
| EP3895859A1 (en) | 2021-10-20 |
| GB2608949A (en) | 2023-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2023533412A (ja) | 切断刃及び脱毛装置 | |
| JP7513744B2 (ja) | 剃毛装置 | |
| EP4135947B1 (en) | Cutting blade and hair removal device | |
| US20230051077A1 (en) | Cutting blade with a concave bevel and hair removal device | |
| US20240131740A1 (en) | Shaving device | |
| US20240042637A1 (en) | Cutting element and hair removal device | |
| US20240042635A1 (en) | Cutting element and hair removal device | |
| CN117177849A (zh) | 具有非对称切割段的切割元件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221006 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221006 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231031 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240131 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240313 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240625 |