JP3860729B2

JP3860729B2 - Hair removal device

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Publication number: JP3860729B2
Application number: JP2001228265A
Authority: JP
Inventors: ブライアン・ジェラルド・バリスティー; グレニス・ジョーン・オーロフ
Original assignee: エバレデイバツテリカンパニーインコーポレーテツド
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2005034664A; AU5596901A; CA2353705A1; EP1175973A3; JP2002078990A; EP1175973A2

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、シェービングに使用する装置、特に、複数のマイクロ刃を有する体毛除去装置及び体毛除去装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シェービング装置によって完全に毛を除去することは、剃ろうとする毛に刃が出合うことが必要である。このようなカミソリの刃と毛との出合いの可能性を増大するために、これまでの技術では、身体の外形に適合し、および/又は多数の切断表面を有する装置を含む。
【０００３】
例えば、米国特許第5,205,040号には、シェービング布が開示されており、このシェービング布は、切断ヘッド及びそれらの対応する刃先がランダムな方向を向いている複数の個々の切断ヘッドを固定するために布状の可撓性材料が使用される。使用時には、個々の切断ヘッドを固定する可撓性材料が身体の表面の外形に従う。
【０００４】
米国特許第5,088,195号は、複数の切断表面を備えた刃部材を示している。刃部材は、シェービング表面上に延びる開口を形成するように変形された金属製フィルムである。これらの開口は次に鋭く加工され、複数の鋭い開口を備えた金属製フィルムを形成している。１つまたは複数のこれらの鋭い開口は、皮膚に係合するとき、一本または複数の毛に接触し、これらを切断する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の種々の実施形態は、複数のマイクロ刃を有する体毛除去装置と、例えば、マイクロ電子製造技術を含むそれらの製造方法とを有する。本発明の実施形態は、毛を剃ることができる多数の「刃」を有する。この明細書で使用する「刃」という用語は、鋭い刃先が研削又はホーニング仕上げにより形成されたステンレススチールのような金属のストリップには制限されず、予備成形された後、鋭くされるか、または毛を切断するために適した厚さに最初から成形される金属、非金属、セラミック、半導体及びポリマー材料を含む。マイクロ刃は、毛を切断するために適した累積された厚さを有する複数の層から形成することができるが、その場合、１つまたは複数の層は、毛を剃るために適した厚さを有する剛性または半剛性の刃先を残して除去される。本発明の「刃」は、少なくとも１つの刃先を有し、「刃先の曲率半径」（刃先尖端断面の曲率半径、刃先の鋭利さを示す）は、約１０００オングストローム以下、好ましくは５００オングストローム以下、さらに好ましくは、約２５０オングストローム以下である。本発明の他の実施形態は、毛を研磨するために比較的多数の「アブレージョン（すりむき）部材」を含むことができる。刃およびアブレージョン部材に加えて、本発明のシェービング装置は、「皮膚流れ制御部材」を有することができ、この部材は、毛を切断するものではないが、シェービング装置を通過する皮膚の流れ、従って、皮膚とともに通過する体毛の流れを制御し、刃先またはアブレージョン部材が毛に接触する角度を制御する。
【０００６】
本発明の他の側面は、刃が公知のシェービング装置よりもさらに小さい切断深さを有する。この明細書で使用する、「切断深さ」という用語は、妨げられることなく毛の太さを横断して通過することができる刃先の、刃縁に垂直な寸法（図１のＤ）を示すために使用される。毛は、通常、直径約７５ミクロンの太さを有するので、公知のシェービング部材の切断深さは、刃先が単一の行程で毛を完全に切断することができるように７５ミクロンより大きい。本発明のいくつかの実施形態によれば、１つまたは複数の刃の切断深さは、約７５ミクロン以下である。
【０００７】
本発明の他の側面によればシェービング装置は、剛性または可撓性の基板上に形成されたものであり、その形成は、写真平版術、湿式の化学的エッチング、フライス加工のような乾式エッチング、反応性イオンエッチング、電子サイクロトロン共振エッチング、またはスパッタリング及び、化学蒸着堆積、スパッタリング、マイクロ波又は無線周波数堆積技術のような堆積技術、またはその組み合わせを含む。これらの製造技術は、以下にさらに詳細に説明されている。比較的多数の刃を使用するのは、各行程においてより多くの毛を何度も切断することによってシェービング処理の効率を向上させるためである。本発明は、各毛を一回の行程ではなく、複数回の行程で切断し、切断された毛の先端を直線的な鋭いものではなく、丸みを帯びたものとする。
【０００８】
本発明の他の側面は、少なくとも１つの好ましくは多数のアブレージョン部材をマイクロ刃と組み合わせて使用する。この明細書で使用される用語「アブレージョン部材」は、毛をこすり研磨する部材を意味する。
【０００９】
更に、マイクロ電子製造技術を使用して製造された刃は、標準の研削技術を使用して製造された刃より鋭く、したがって、各毛を切断するために必要な努力を最小限にする。さらに、本発明の好ましい刃は、公知のカミソリに比較して非常に小さいので、開示した装置は、不快感を最小限にしながら、到達するのが難しい場所のシェービングを容易にする。
【００１０】
本発明の種々の実施形態によれば、刃は刃先が基板から間隔を有するように、刃支持体に取り付けることができ、１つまたは複数の円形又は直線的な刃先を有することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態は、新しいシェービング装置と、シェービング装置を製造する製造方法を含む。本発明の１つの側面は、比較的多数のマイクロ刃を使用することである。この明細書で使用する「マイクロ刃」という用語は、約１０００オングストローム以下、好ましくは約５００オングストローム以下、さらに好ましくは、２５０オングストローム以下の曲率半径又は、約１０００ミクロン以下の切断深さを有する少なくとも１つの刃先を有する刃を意味するものとして使用される。以下に詳細に示すように、本発明の毛を除去する装置は、１つまたは複数の方向を向いている刃先を有する数百の刃を有することができる。
【００１２】
本発明の１つの側面によれば、マイクロ刃、好ましくは多数のマイクロ刃を単独でか、他の皮膚係合部材および/又はアブレージョン部材と組み合わせて使用することを含む。図１及び図２は、刃の支持部材１２と、刃先１５と、刃先支持部材１６とを有するマイクロ刃の側面図及び平面図である。ここに示した種々の図面は、シェービング装置の部分を示したもので、本発明のシェービング装置全体を示すものではない。この図面に示した刃１４及び刃先１５は、極端に薄く、したがって、皮膚を横切るようにどの方向に引かれるときでも毛を切断することができる。刃支持体１２の底部は、最も好ましくは可撓性を有する仮想線で示した基板から形成されることが好ましい。刃支持体１２は、刃を基板から少なくとも約１０ミクロン持ち上げるために約１０ミクロンないし約１０００ミクロンの高さを有するのが好ましい。刃１４の刃先１５は、約１０００オングストローム以下、好ましくは、５００オングストローム以下、さらに好ましくは、約２５０オングストローム以下、さらに好ましくは、約１００オングストローム以下の曲率半径を有する。本発明の最も好ましい実施形態は、約５０オングストローム以下の曲率半径を有する刃先を有する。本発明の好ましいマイクロ刃は、約５００オングストロームの曲率半径までホーニング加工により鋭くされた従来のステンレススチールの刃より著しく鋭い曲率半径を有する。
【００１３】
また、図１及び図２に示したマイクロ刃は、従来の刃の切断深さよりかなり小さい切断深さＤを有する。本発明のいくつかのマイクロ刃の切断深さは、約１０００ミクロン以下、さらに好ましくは、約５００ミクロン以下、さらに好ましくは、約２５０ミクロン以下、さらに好ましくは、約１００ミクロン以下である。さらに好ましくは７５ミクロン以下、最も好ましい実施形態は５０ミクロン以下である。図示の他の実施形態では、約１０００ミクロン以下の切断深さを有するが、本発明の利点は、もっと大きな切断深でも達成することができることである。これらの比較的小さい切断深さを使用することは、本発明の１つの側面であり、すべての実施形態において必ずしも必要なわけではない。
【００１４】
図１及び図２に示すマイクロ刃の平面形状は円形である。本発明のマイクロ刃は、特定の形状には制限されず、例えば、湾曲した、又は、直線的な表面を有する。例えば、本発明は、６角形、３角形、矩形または所望の他の形状を有するマイクロ刃を使用して実施することができる。
【００１５】
図１及び図２に示すような構造のマイクロ刃は、図２１及び図２２に例示する種々のパターンに配置される。マイクロ刃構造は、標準のマイクロ電子製造方法を使用して同時に形成されることが好ましい。このような構造を形成するために１つの可能な順序の工程は、約０．０５ｍｍないし２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍないし０．５ｍｍの厚さのポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を単独にか、またはそれらの組み合わせからつくられた基板を製造することからスタートする。タングステン、タンタルニトライド、ボロンニトライド、ダイヤモンド、または他の所望の材料の薄いフィルムが基板上に堆積される。所望のフィルム厚さは、刃の材料の強度に依存し、刃のフィルムの挫屈力が毛を切るために必要とされる最大限の力を越えるものとする。厚さがこの基準に合致し、１０００オングストローム以下である材料が最も望ましい。刃の材料の堆積方法は、マイクロ電子及び集積回路の製造における標準の１つまたは複数の堆積技術を含み、化学蒸着、プラズマ補助化学蒸着、電子サイクロトロン共振堆積、スパッタ堆積、無線周波数補助堆積技術を含むが、それには制限されない。クロム、アルミニウム、タングステンまたは他の所望な支持材料のような１つまたは複数の支持材料を構造の安定性及び耐久性を向上させるために刃の材料の上部に堆積することもできる。この構造を形成するために、基板と堆積されたフイルムとを有するフィルム堆積物は、写真平版術を使用してパターン化され、堆積されたフィルム並びに基板は、１つまたは複数のエッチング技術で選択的にエッチングされる。本発明で使用されるエッチング技術は、スパッタリング、反応性イオンエッチング、及び電子サイクロトロン共振エッチング及び湿式化学エッチングを含むがそれには制限されない。
【００１６】
図９及び図１０は、本発明のマイクロ刃ユニットを示している。この実施形態は、図１及び図２に示す実施形態と同様であるが、図１に示す刃先支持部材１６は、省略され、厚いフィルムをエッチングして傾斜刃先５５を残すことによって刃先が形成された。刃先のエッチングは、湿式または乾式エッチング技術を使用して達成される。この実施形態においては、刃部材５４は毛を切断するために必要な力を越える強度の全厚を有するから、刃先支持部材１６を形成する必要はない。
【００１７】
図３及び図４は、刃２４の鋭い刃先２５の内側に開口が設けられている本発明のマイクロ刃ユニット２０の他の実施形態を示している。これらのマイクロ刃は、フィルム堆積技術によって基板２１に形成されたベース２２を有する。これらのマイクロ刃ユニット２０は、円形刃の刃先２５によって形成される開口に入った体毛のみを切断する。
【００１８】
図３及び図４に示すマイクロ構造の形状は円形であるが、当業者が思いつく多くの形状の一つに過ぎない。マイクロ構造の形状は、６角形、３角形、矩形または他の幾何学的形状を含むかそれには制限されない。図３及び図４に示すような複数の構造は、標準のマイクロ電子製造技術を使用して同時に形成され、図３５及び図３６において示すパターンに配置することができるがそれには制限されない。このような構造を形成する１つの可能な一連の工程は、約０．０５ｍｍないし２ｍｍ、好ましくは、約０．１ｍｍないし０．５ｍｍの範囲の厚さのポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、他の可撓性材料またはその組み合わせで開始する。次に、基板がフォトレジストでパターン化され、例えば、所望のパターンで基板に配置された中空の円筒形刃支持構造が形成される。円筒形刃の支持部材構造の高さは、約１０ないし１０００ミクロンであり、好ましくは１００ミクロンより大きい。基板の上に１つまたは複数のフィルムが堆積され、フォトレジスト構造をカバーする。堆積されたフィルムは、タングステン、タンタルニトライド、ボロンニトライド、ダイヤモンド、または他の所望な刃材料から成る。所望のフィルムの厚さは、約１ミクロンないし５ミクロン、好ましくは、約２ミクロンないし４ミクロンの範囲である。写真平版技術が、各円筒形構造の中心に金属フィルムを露出することによって刃先２５を形成するために用いられる。この刃は、乾式エッチングまたは湿式エッチング技術のいずれかによって形成される。刃先２５が形成されると、円筒形構造を形成するフォトレジストは、適当な湿式または乾式エッチング技術を使用して除去され、図３及び図４に示す刃の構造が残される。
【００１９】
図５及び図６は、本発明の他の実施形態の直線的なマイクロ刃を示している。図５は、所定の角度で仮想線で示す基板から延びる刃先３５を有する刃３０を示す側面図である。図６は、この直線刃の刃先３５す平面図である。本発明のこの実施形態の刃は、それらが基板に対してある角度で上方に同じか異なる方向を向いて延びている。
【００２０】
図５及び図６に示す複数の構造は、図２９及び図３０に示すような標準のマイクロ電子製造技術を使用して同時に形成されるパターンで配置されているがそれには制限されない。このような構造を形成する１つの可能な一連の工程は、約０．０５ｍｍないし２ｍｍ、好ましくは、約０．１ｍｍないし０．５ｍｍの範囲の厚さのポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、他の可撓性材料またはその組み合わせで開始する。基板には１つまたは複数のフィルムが基板上に堆積される。堆積されたフィルムは、タングステン、タンタルニトライド、ボロンニトライド、ダイヤモンド、または他の所望な刃材料から成る。所望のフィルムの厚さは、約１０ミクロンないし１０００ミクロン、好ましくは、約１００ミクロンないし３００ミクロンの範囲の厚さである。この構造を形成するために、基板と堆積されたフィルムから成るフィルムスタックは写真平版術を使用してパターン化される。この堆積されたフィルム並びに基板は、エッチング源に対して傾斜した基板によって選択的にエッチングされ、本発明で使用されるエッチング技術は、スパッタリング、反応性イオンエッチング、及び電子サイクロトロン共振エッチングを含むがそれには制限されない。
【００２１】
図７及び図８は、本発明の四角錐形状のアブレージョン部材の１つの実施形態を示す。図７は、４つの三角形の側面４１−４４を示す平面図であり、図８は斜視図である。本発明のアブレージョン部材は、毛をこすりとり、すり減った体毛縁部を残し、円滑な感触を生じるサンドペーパと同様な機能を果たすために、上述した刃と同様な堅い材料から形成することが望ましい。本発明のアブレージョン部材は、図３９ないし図４２に示すような異なる形状をとることができる。
【００２２】
図７及び図８、図３９ないし図４２に示すような複数の構造は、標準のマイクロ電子製造技術を使用して所定のパターンで同時に形成される。このような構造を形成する１つの可能な一連の工程は、約０．０５ｍｍないし２ｍｍ、好ましくは、約０．１ｍｍないし０．５ｍｍの範囲の厚さのポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からつくられる基板でスタートされる。１つまたは複数のフィルムが基板上に堆積される。堆積されたフィルムは、タングステン、タンタルニトライド、ボロンニトライド、ダイヤモンド、または他の所望なアブレージョン材料から成る。所望のフィルムの厚さは、約２ミクロンないし５５ミクロン、好ましくは、約２０ミクロンないし３０ミクロンの範囲の厚さである。この構造を形成するために、基板と堆積されたフィルムから成るフィルムスタックは写真平版術技術を使用してパターン化される。この堆積されたフィルムは、選択された技術でエッチングされ、このエッチング技術は、イオン研削、スパッタリング、反応性イオンエッチング、及び電子サイクロトロン共振エッチングを含むがそれには制限されない。構造の頂部に鋭い尖端を呈するアブレージョン部材が好ましいが、本発明者に知られている現在のマイクロ電子製造技術は、このような構造を形成することはできない。また、アブレージョン構造の頂点に鋭い尖端を設けないことによって皮膚をすりむく可能性を制限するという利点を得ることができる。
【００２３】
図１１及び図１２は、図１、２、９及び図１０に示すものと同様のマイクロ刃ユニットの刃先が複数の部分に分割された本発明の他の実施形態を示している。図１１及び図１２は、上から見たときに８つの先端を有する星形形状の刃を示しており、本発明の範囲から逸脱することなく刃構造により異なる数の分割された部分を有することができる。図示した実施形態は、直線形状の鋭い刃先を示しているが、この刃先は、複数の湾曲した、扇形のまたは鋸歯形状であってもよい。
【００２４】
図１３ないし図１６は、２つの円形の刃先、すなわち、内側に形成された第１の、また外側に形成された第２の２つの円形の刃先を有する本発明の２つの他の実施形態を示している。図１３及び図１４に示す実施形態は、ドーナツ形状の刃支持体７２によって支持された薄いフィルム刃先７５及び７６を有する。上方の刃支持体７７は、刃支持体７２に刃を保持する補助となる。図１５及び図１６に示す実施形態は、エッチングされた外側刃先８５と内側刃先８６とを有する。これらの二重の刃先を備えたマイクロ刃ユニットは、毛をそる皮膚表面を横切ってどの方向に引いても切断動作が有利に行われる。図示はしないが、これらの刃先は、鋸歯状、扇形または他の形状に成形することができる。
【００２５】
本発明の２つの他の実施形態が、図１７ないし図２０に示されている。これらの実施形態は、内側にのみ刃先を有する。図１７及び図１８に示す実施形態は、刃の内側に配置された単一の薄いフィルム刃先９６を有し、図１９及び図２０に示す実施形態は、エッチング加工された内側刃先１０６を有する。図示はしないが、これらの刃先は、鋸歯状、扇形または他の形状に成形することができる。
【００２６】
本発明のマイクロ刃、アブレージョン部材および/又はその他の皮膚係合部材（皮膚流れ制御部材）は、基板上に所望の位置に配置することができる。図２１及び図２２は、可撓性基板１１０上にわずかに喰い違った列で配置された図１及び図２に示すタイプのマイクロ刃を図示する。これらの刃ユニットは間隔を置いて配置され、刃ユニットの間隔は、約７５ミクロンないし１５００ミクロン、好ましくは、約２００ミクロンないし８００ミクロンの範囲が好ましい。図２３及び図２４は、毛を剃っている間、皮膚の流れを案内し、皮膚の流れをよくするために皮膚流れ制御部材１８によって刃ユニットが包囲されている本発明の他の実施形態の平面図及び側面図である。
【００２７】
上述したように、マイクロ刃、アブレージョン部材とは別の機能を有する皮膚係合部材、即ち、皮膚流れ制御部材を本発明のマイクロ刃またはアブレージョン部材の周り、又はその間に配置することができる。これらの皮膚係合部材は、皮膚を拡張し、１つまたは複数の刃先に向かう皮膚及び体毛の流れを最適化するように従来の「かみそり」の「ガードバー」と同様の機能を提供する。
【００２８】
図２５及び図２６は、マイクロ刃ユニット１０の間に列を形成するように配置された円錐台形の皮膚係合部材１３５を有する本発明の実施形態の平面図及び側面図である。本発明の皮膚係合部材は、可撓性基板を形成するために使用することができる上述したような弾性材料から形成されることが好ましい。皮膚係合部材は、マイクロ刃とともに、また図３９ないし図４２に示すようなアブレージョン部材とともに、またマイクロ刃及びアブレージョン部材の双方とともに使用することができる。製造を容易にするために、皮膚係合部材１３５は、刃の支持部材１２と同一形状であるが、刃は備えていない。ここに図示された実施形態は、マイクロ刃ユニット１０及び皮膚係合部材１３５の喰い違った列を示すが、刃と皮膚係合部材の配列は、ジグザグに配置することができ、列を形成する必要はない。
【００２９】
図２７及び図２８は、図５及び図６に示すものと同様の本発明の実施形態を示すが、各刃の刃先１４５は、直線の代わりに鋸歯状である。
図２９及び図３０は、基板１５０上の本発明の１つの実施形態の刃先３５を備えた直線状の複数のマイクロ刃３０を配列する方法を示している。この実施形態において、刃先の方向は、単一の方向に整列し、かつ、面している。
図３１及び図３２に示す実施形態において、１つの方向に面する１組の刃と、反対の方向に面する他方の１組の刃とを有し、両方の組の刃は立面図（図３１）では互に交差して見える。
【００３０】
図３３及び図３４に示す実施形態は、異なる方向に交互に面するように配置された刃を示している。この詳細な説明から当業者は、複数の方向へのシェービング動作を提供するように１つ、２つまたはそれ以上の方向に刃が傾斜し得ることが理解されよう。
【００３１】
図３７及び図３８は、本発明のマイクロ刃の他の実施形態の平面図及び断面図である。これらの図示したマイクロ刃は、基板１８０に取り付けられた、マイクロ刃支持体１８５の上に刃先１８６及び上方支持体１８８が堆積される。上方支持体１８８は、刃先１８６をしっかりと支持するために構成されている。上方支持体１８８の堆積中、上方支持体の材料１８９の一部は、マイクロ刃支持体の内部領域が刃の上方支持体材料の堆積中にカバーされていない場合には、マイクロ刃支持体１８５の内側部分に落下する。上方支持体１８８は、ある程度皮膚流れの制御に利用できる。
【００３２】
本発明の種々の実施形態は、集積回路及びプリント回路基板のようなマイクロ電子の領域で公知の製造技術によって形成されることが好ましい。これらの製造技術は、標準の研削及びホーニング技術を使用して製造された刃よりさらに鋭い刃先を提供することができる。これらの刃は各毛を切断するために必要な努力を最小限にすると考えられる。
【００３３】
このような技術はパターン形成のための写真平版技術、材料除去のための乾式プラズマ及び湿式化学的エッチング及び材料付着のためのプラズマ堆積を含む。
本発明の基板は、ナプキン状の形態であるか、永久的なハンドルまたは使い捨てハンドルのカミソリヘッドとして形成できる。この明細書で使用する「カミソリヘッド」という用語の意味は、分離したカミソリに接続されたカートリッジ、およびハンドルとカミソリ刃部分が一体的に形成された使い捨てカミソリのカミソリ刃部分を含む。本発明の基板は、可撓性を有するか、剛性を有する。本発明の技術は、多数の刃、アブレージョン部材及び皮膚係合部材を提供するために使用される。例えば、本発明によれば、体毛除去装置は、少なくとも１０、１００、２００、５００、または少なくとも１０００個の刃を有することができる。
【００３４】
基板の特定のタイプは、ポリイミドを含む。
この刃は、ランダムに、互い違いに、順序よく行列を形成するように、又は他の所望な構成で配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施形態の刃の側面図である。
【図２】図１に示す刃の平面図である。
【図３】本発明の第２の刃の平面図である。
【図４】図３に示す刃の側断面図である。
【図５】本発明の直線刃の側面図である。
【図６】図５に示す直線刃の平面図である。
【図７】本発明のアブレージョン部材の平面図である。
【図８】図７に示すアブレージョン部材の斜視図である。
【図９】本発明の他の刃及び支持体の側面図である。
【図１０】図９に示す刃及び支持体の平面図である。
【図１１】本発明の他の刃の側面図である。
【図１２】図１１に示す刃の平面図である。
【図１３】本発明の刃の他の実施形態の側断面図である。
【図１４】図１３に示す刃の平面図である。
【図１５】本発明の刃の他の実施形態の側断面図である。
【図１６】図１５に示す刃の平面図である。
【図１７】本発明の刃の他の実施形態の側断面図である。
【図１８】図１７に示す刃の平面図である。
【図１９】本発明の刃の他の実施形態の側断面図である。
【図２０】図１９の刃の平面図である。
【図２１】図１及び図２に示す刃と同様の複数の刃を有する本発明の実施形態の平面図である。
【図２２】図２１に示す実施形態の側面図である。
【図２３】本発明の他の実施形態の平面図である。
【図２４】図２３の実施形態の側面図である。
【図２５】本発明の他の実施形態の平面図である。
【図２６】図２５の実施形態の側面図である。
【図２７】本発明の鋸状刃の１つの実施形態の側面図である。
【図２８】図２７の鋸状刃の平面図である。
【図２９】図５と同様の複数刃の構成を示す本発明の他の実施形態を示す側面図である。
【図３０】図２９の実施形態の平面図である。
【図３１】本発明の、図３２の実施形態の一部を示す側面図である。
【図３２】本発明の、図３１の実施形態の平面図である。
【図３３】本発明の、図３４の他の刃の構成の一部を示す側面図である。
【図３４】本発明の、図３３の刃の構成を示す平面図である。
【図３５】図３及び図４に示すものと同様の複数の刃の構成を示す本発明の他の実施形態の平面図である。
【図３６】図３５の実施形態の側断面図である。
【図３７】本発明の他の実施形態の平面図である。
【図３８】図３７の実施形態の側断面図である。
【図３９】本発明のアブレージョン部材の異なる実施形態を示す斜視図である。
【図４０】本発明のアブレージョン部材の異なる実施形態を示す斜視図である。
【図４１】本発明のアブレージョン部材の異なる実施形態を示す斜視図である。
【図４２】本発明のアブレージョン部材の異なる実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０マイクロ刃ユニット
１２刃支持部材
１４、２４、３０刃
１５、３５刃先
１６刃先支持部材
２０刃ユニット
２１基板
２５刃先
７２刃支持体
８５外側刃先
８６内側刃先[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to an apparatus used for shaving, and more particularly to a hair removal apparatus having a plurality of micro blades and a method of manufacturing the hair removal apparatus.
[0002]
[Prior art]
To completely remove hair with a shaving device, it is necessary that the blade meets the hair to be shaved. In order to increase the likelihood of encountering such razor blades and hair, the prior art includes devices that conform to the body contour and / or have multiple cutting surfaces.
[0003]
For example, U.S. Pat.No. 5,205,040 discloses a shaving cloth, which is used to secure a plurality of individual cutting heads whose cutting heads and their corresponding cutting edges are oriented in a random direction. A cloth-like flexible material is used. In use, the flexible material that secures the individual cutting heads follows the contours of the body surface.
[0004]
U.S. Pat. No. 5,088,195 shows a blade member with a plurality of cutting surfaces. The blade member is a metal film that is deformed to form an opening extending on the shaving surface. These openings are then sharpened to form a metal film with a plurality of sharp openings. One or more of these sharp apertures contact and cut one or more hairs when engaged with the skin.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Various embodiments of the present invention include a hair removal device having a plurality of micro blades and methods for manufacturing them including, for example, microelectronic manufacturing techniques. Embodiments of the present invention have multiple “blades” that can shave hair. As used herein, the term “blade” is not limited to a strip of metal, such as stainless steel, with a sharp cutting edge formed by grinding or honing finish; Includes metallic, non-metallic, ceramic, semiconducting and polymeric materials that are initially formed to a thickness suitable for cutting hair. The microblade can be formed from a plurality of layers having a cumulative thickness suitable for cutting hair, where one or more layers are of a thickness suitable for shaving the hair Is removed leaving a rigid or semi-rigid cutting edge. The “blade” of the present invention has at least one cutting edge, and the “curvature radius of the cutting edge” (the radius of curvature of the tip of the cutting edge, indicating the sharpness of the cutting edge) is about 1000 angstroms or less, preferably 500 angstroms or less, More preferably, it is about 250 angstroms or less. Other embodiments of the present invention may include a relatively large number of “ablation members” for polishing hair. In addition to the blade and the ablation member, the shaving device of the present invention can have a “skin flow control member” that does not cut hair, but the flow of skin through the shaving device, and thus Controls the flow of body hair that passes with the skin and controls the angle at which the blade edge or abrasion member contacts the hair.
[0006]
In another aspect of the invention, the blade has a smaller cutting depth than known shaving devices. As used herein, the term “cutting depth” refers to the dimension perpendicular to the blade edge (D in FIG. 1) of the cutting edge that can pass across the thickness of the bristles unimpeded. Used for. Since bristles typically have a thickness of about 75 microns in diameter, the cutting depth of known shaving members is greater than 75 microns so that the cutting edge can completely cut the bristles in a single stroke. According to some embodiments of the invention, the cutting depth of the one or more blades is about 75 microns or less.
[0007]
According to another aspect of the present invention, the shaving device is formed on a rigid or flexible substrate, the formation of which is dry etching such as photolithographic, wet chemical etching, milling. Reactive ion etching, electron cyclotron resonance etching, or sputtering and deposition techniques such as chemical vapor deposition, sputtering, microwave or radio frequency deposition techniques, or combinations thereof. These manufacturing techniques are described in further detail below. The reason for using a relatively large number of blades is to improve the efficiency of the shaving process by cutting more hairs many times in each stroke. In the present invention, each hair is cut not in a single stroke but in a plurality of strokes, and the tip of the cut hair is rounded, not straight and sharp.
[0008]
Another aspect of the present invention uses at least one preferably multiple ablation members in combination with a microblade. As used herein, the term “ablation member” means a member that rubs and polishes hair.
[0009]
In addition, blades manufactured using microelectronic manufacturing techniques are sharper than blades manufactured using standard grinding techniques, thus minimizing the effort required to cut each hair. Furthermore, because the preferred blades of the present invention are very small compared to known razors, the disclosed device facilitates shaving where it is difficult to reach while minimizing discomfort.
[0010]
According to various embodiments of the present invention, the blade can be attached to the blade support such that the blade edge is spaced from the substrate, and can have one or more circular or straight cutting edges.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention include a new shaving device and a manufacturing method for manufacturing the shaving device. One aspect of the present invention is to use a relatively large number of microblades. As used herein, the term “microblade” refers to at least one having a radius of curvature of about 1000 angstroms or less, preferably about 500 angstroms or less, more preferably 250 angstroms or less, or a cutting depth of about 1000 microns or less. Used to mean a blade with two cutting edges. As will be described in detail below, the hair removal device of the present invention can have hundreds of blades with cutting edges facing one or more directions.
[0012]
One aspect of the present invention involves the use of a microblade, preferably a number of microblades, alone or in combination with other skin engaging members and / or ablation members. 1 and 2 are a side view and a plan view of a micro blade having a blade support member 12, a blade edge 15, and a blade edge support member 16, respectively. The various drawings shown here show the part of the shaving device and do not show the entire shaving device of the present invention. The blade 14 and cutting edge 15 shown in this figure are extremely thin and thus can cut hair when pulled in any direction across the skin. The bottom of the blade support 12 is most preferably formed from a substrate indicated by a phantom line having flexibility. Blade support 12 preferably has a height of about 10 microns to about 1000 microns to lift the blade from the substrate by at least about 10 microns. The cutting edge 15 of the blade 14 has a radius of curvature of about 1000 angstroms or less, preferably 500 angstroms or less, more preferably about 250 angstroms or less, more preferably about 100 angstroms or less. The most preferred embodiment of the present invention has a cutting edge having a radius of curvature of no more than about 50 angstroms. Preferred microblades of the present invention have a radius of curvature that is significantly sharper than conventional stainless steel blades sharpened by honing to a radius of curvature of about 500 angstroms.
[0013]
Moreover, the micro blade shown in FIG.1 and FIG.2 has the cutting depth D considerably smaller than the cutting depth of the conventional blade. The cutting depth of some microblades of the present invention is about 1000 microns or less, more preferably about 500 microns or less, more preferably about 250 microns or less, and more preferably about 100 microns or less. More preferred is 75 microns or less, and the most preferred embodiment is 50 microns or less. In other illustrated embodiments, it has a cutting depth of about 1000 microns or less, but an advantage of the present invention is that even larger cutting depths can be achieved. The use of these relatively small cutting depths is an aspect of the present invention and is not necessarily required in all embodiments.
[0014]
The planar shape of the microblade shown in FIGS. 1 and 2 is circular. The micro blade of the present invention is not limited to a specific shape, and has, for example, a curved or straight surface. For example, the present invention can be implemented using microblades having hexagonal, triangular, rectangular or other shapes as desired.
[0015]
The micro blades having the structure shown in FIGS. 1 and 2 are arranged in various patterns exemplified in FIGS. 21 and 22. The microblade structure is preferably formed simultaneously using standard microelectronic manufacturing methods. One possible sequence of steps to form such a structure consists of a polyimide, polyetheretherketone (PEEK) alone having a thickness of about 0.05 mm to 2 mm, preferably 0.1 mm to 0.5 mm. Start by manufacturing a substrate made from or a combination thereof. A thin film of tungsten, tantalum nitride, boron nitride, diamond, or other desired material is deposited on the substrate. The desired film thickness depends on the strength of the blade material, and it is assumed that the buckling force of the blade film exceeds the maximum force required to cut the hair. Most desirable are materials whose thickness meets this criteria and is 1000 Angstroms or less. The blade material deposition method includes one or more standard deposition techniques in the manufacture of microelectronics and integrated circuits, including chemical vapor deposition, plasma assisted chemical vapor deposition, electron cyclotron resonance deposition, sputter deposition, and radio frequency assisted deposition techniques. Including but not limited to. One or more support materials, such as chromium, aluminum, tungsten, or other desired support materials can also be deposited on top of the blade material to improve the stability and durability of the structure. To form this structure, a film deposit having a substrate and a deposited film is patterned using photolithography, and the deposited film as well as the substrate is selected by one or more etching techniques. Is etched. Etching techniques used in the present invention include, but are not limited to, sputtering, reactive ion etching, and electron cyclotron resonance etching and wet chemical etching.
[0016]
9 and 10 show the micro blade unit of the present invention. This embodiment is the same as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, but the blade edge support member 16 shown in FIG. 1 is omitted, and the blade edge is formed by etching a thick film to leave the inclined blade edge 55. It was. Edge etching is accomplished using wet or dry etching techniques. In this embodiment, since the blade member 54 has a total thickness that exceeds the force required to cut the hair, it is not necessary to form the blade edge support member 16.
[0017]
3 and 4 show another embodiment of the micro blade unit 20 of the present invention in which an opening is provided inside the sharp cutting edge 25 of the blade 24. These micro blades have a base 22 formed on a substrate 21 by a film deposition technique. These micro blade units 20 cut only the hair that has entered the opening formed by the blade edge 25 of the circular blade.
[0018]
The microstructure shown in FIGS. 3 and 4 is circular in shape, but is only one of many shapes that would occur to those skilled in the art. Microstructure shapes include, but are not limited to, hexagons, triangles, rectangles, or other geometric shapes. The plurality of structures as shown in FIGS. 3 and 4 can be formed simultaneously using standard microelectronic manufacturing techniques and arranged in the patterns shown in FIGS. 35 and 36, but is not limited thereto. One possible series of steps to form such a structure is about 0.05 mm to 2 mm, preferably about 0.1 mm to 0.5 mm thick polyimide, polyetheretherketone (PEEK), Start with other flexible materials or combinations thereof. Next, the substrate is patterned with photoresist to form, for example, a hollow cylindrical blade support structure disposed on the substrate in the desired pattern. The height of the cylindrical blade support member structure is about 10 to 1000 microns, preferably greater than 100 microns. One or more films are deposited on the substrate to cover the photoresist structure. The deposited film consists of tungsten, tantalum nitride, boron nitride, diamond, or other desired blade material. The desired film thickness ranges from about 1 micron to 5 microns, preferably from about 2 microns to 4 microns. Photolithographic techniques are used to form the cutting edge 25 by exposing a metal film at the center of each cylindrical structure. The blade is formed by either dry etching or wet etching techniques. Once the cutting edge 25 is formed, the photoresist forming the cylindrical structure is removed using a suitable wet or dry etching technique, leaving the blade structure shown in FIGS.
[0019]
5 and 6 show a linear micro blade according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view showing a blade 30 having a cutting edge 35 extending from a substrate indicated by phantom lines at a predetermined angle. FIG. 6 is a plan view of the cutting edge 35 of this straight blade. The blades of this embodiment of the invention extend in the same or different directions upward at an angle to the substrate.
[0020]
The plurality of structures shown in FIGS. 5 and 6 are arranged in a pattern formed simultaneously using standard microelectronic manufacturing techniques as shown in FIGS. 29 and 30, but are not limited thereto. One possible series of steps to form such a structure is about 0.05 mm to 2 mm, preferably about 0.1 mm to 0.5 mm thick polyimide, polyetheretherketone (PEEK), Start with other flexible materials or combinations thereof. One or more films are deposited on the substrate. The deposited film consists of tungsten, tantalum nitride, boron nitride, diamond, or other desired blade material. The desired film thickness is in the range of about 10 microns to 1000 microns, preferably about 100 microns to 300 microns. To form this structure, a film stack consisting of a substrate and a deposited film is patterned using photolithography. The deposited film and substrate are selectively etched by a substrate that is tilted with respect to the etching source, and the etching techniques used in the present invention include sputtering, reactive ion etching, and electron cyclotron resonance etching. Is not limited.
[0021]
7 and 8 show one embodiment of the quadrangular pyramidal ablation member of the present invention. FIG. 7 is a plan view showing four triangular side surfaces 41-44, and FIG. 8 is a perspective view. The ablation member of the present invention is preferably formed from a rigid material similar to the blade described above in order to perform the same function as sandpaper that scrapes hair, leaves a worn hair edge, and produces a smooth feel. The ablation member of the present invention can take different shapes as shown in FIGS.
[0022]
A plurality of structures as shown in FIGS. 7 and 8 and FIGS. 39 through 42 are simultaneously formed in a predetermined pattern using standard microelectronic manufacturing techniques. One possible series of steps to form such a structure is from a polyimide, polyetheretherketone (PEEK) having a thickness in the range of about 0.05 mm to 2 mm, preferably about 0.1 mm to 0.5 mm. Start with the board that is made. One or more films are deposited on the substrate. The deposited film consists of tungsten, tantalum nitride, boron nitride, diamond, or other desired ablation material. The desired film thickness is in the range of about 2 microns to 55 microns, preferably about 20 microns to 30 microns. To form this structure, a film stack consisting of a substrate and a deposited film is patterned using photolithographic techniques. The deposited film is etched with selected techniques, including but not limited to ion grinding, sputtering, reactive ion etching, and electron cyclotron resonance etching. Although an ablation member presenting a sharp point at the top of the structure is preferred, current microelectronic manufacturing techniques known to the inventors cannot form such a structure. Further, it is possible to obtain an advantage of limiting the possibility of rubbing the skin by not providing a sharp point at the apex of the abrasion structure.
[0023]
11 and 12 show another embodiment of the present invention in which the cutting edge of a micro blade unit similar to that shown in FIGS. 1, 2, 9 and 10 is divided into a plurality of portions. FIGS. 11 and 12 show a star-shaped blade having eight tips when viewed from above, with different numbers of divided parts depending on the blade structure without departing from the scope of the present invention. Can do. Although the illustrated embodiment shows a sharp edge with a straight shape, the edge may be a plurality of curved, fan-shaped or serrated shapes.
[0024]
FIGS. 13-16 illustrate two other embodiments of the present invention having two circular cutting edges, ie, a first two formed on the inside and a second two circular cutting edges formed on the outside. Show. The embodiment shown in FIGS. 13 and 14 has thin film cutting edges 75 and 76 supported by a donut shaped blade support 72. The upper blade support 77 helps to hold the blade on the blade support 72. The embodiment shown in FIGS. 15 and 16 has an etched outer cutting edge 85 and an inner cutting edge 86. These micro blade units with double cutting edges are advantageously cut when pulled in any direction across the shave skin surface. Although not shown, these cutting edges can be formed into a sawtooth, fan or other shape.
[0025]
Two other embodiments of the present invention are shown in FIGS. These embodiments have a cutting edge only on the inside. The embodiment shown in FIGS. 17 and 18 has a single thin film cutting edge 96 disposed inside the blade, and the embodiment shown in FIGS. 19 and 20 has an etched inner cutting edge 106. Although not shown, these cutting edges can be formed into a sawtooth, fan or other shape.
[0026]
The microblade, abrasion member and / or other skin engaging member (skin flow control member) of the present invention can be disposed on a substrate at a desired position. 21 and 22 illustrate microblades of the type shown in FIGS. 1 and 2 that are arranged in slightly staggered rows on a flexible substrate 110. These blade units are spaced apart, and the blade unit spacing is preferably in the range of about 75 microns to 1500 microns, preferably about 200 microns to 800 microns. 23 and 24 show another embodiment of the present invention in which the blade unit is surrounded by a skin flow control member 18 to guide skin flow and improve skin flow while shaving hair. It is a top view and a side view.
[0027]
As described above, a skin engaging member having a function different from that of the micro blade and the abrasion member, that is, a skin flow control member, can be disposed around or between the micro blade and the abrasion member of the present invention. These skin-engaging members provide functions similar to the conventional “razor” “guard bar” to expand the skin and optimize the flow of skin and hair toward one or more cutting edges.
[0028]
25 and 26 are a plan view and a side view of an embodiment of the present invention having a frustoconical skin engaging member 135 arranged to form a row between the microblade units 10. The skin engaging member of the present invention is preferably formed from an elastic material as described above that can be used to form a flexible substrate. The skin engaging member can be used with a micro blade, an ablation member as shown in FIGS. 39 to 42, and both a micro blade and an ablation member. For ease of manufacture, the skin engaging member 135 has the same shape as the blade support member 12 but does not include a blade. Although the illustrated embodiment shows a staggered row of micro blade units 10 and skin engagement members 135, the array of blades and skin engagement members can be arranged in a zigzag to form a row. There is no need.
[0029]
27 and 28 show an embodiment of the invention similar to that shown in FIGS. 5 and 6, but the cutting edge 145 of each blade is serrated instead of a straight line.
FIGS. 29 and 30 show a method of arranging a plurality of linear micro blades 30 provided with the cutting edge 35 of one embodiment of the present invention on a substrate 150. In this embodiment, the direction of the cutting edge is aligned and faces in a single direction.
In the embodiment shown in FIGS. 31 and 32, there is one set of blades facing one direction and the other set of blades facing the opposite direction, both sets of blades being in elevation ( In FIG. 31), they appear to cross each other.
[0030]
The embodiment shown in FIGS. 33 and 34 shows the blades arranged to alternately face in different directions. From this detailed description, those skilled in the art will appreciate that the blade can be tilted in one, two or more directions to provide a shaving action in multiple directions.
[0031]
37 and 38 are a plan view and a sectional view of another embodiment of the microblade of the present invention. In these illustrated micro blades, a blade edge 186 and an upper support 188 are deposited on a micro blade support 185 attached to a substrate 180. Upper support 188 is configured to securely support cutting edge 186. During deposition of the upper support 188, a portion of the upper support material 189 may have a microblade support 185 if the internal region of the microblade support is not covered during the deposition of the upper support material of the blade. Falls to the inner part of the. The upper support 188 can be used to control skin flow to some extent.
[0032]
Various embodiments of the present invention are preferably formed by known manufacturing techniques in the area of microelectronics such as integrated circuits and printed circuit boards. These manufacturing techniques can provide sharper cutting edges than blades manufactured using standard grinding and honing techniques. These blades are believed to minimize the effort required to cut each hair.
[0033]
Such techniques include photolithographic techniques for patterning, dry plasma for material removal and plasma deposition for wet chemical etching and material deposition.
The substrate of the present invention can be in the form of a napkin or can be formed as a razor head with a permanent handle or a disposable handle. As used herein, the term “razor head” includes a cartridge connected to a separate razor, and a razor blade portion of a disposable razor in which a handle and a razor blade portion are integrally formed. The substrate of the present invention has flexibility or rigidity. The technique of the present invention is used to provide multiple blades, abrasion members and skin engaging members. For example, according to the present invention, the hair removal device can have at least 10, 100, 200, 500, or at least 1000 blades.
[0034]
Certain types of substrates include polyimide.
The blades can be arranged randomly, staggered, in an ordered matrix, or in any other desired configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a blade of one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the blade shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a second blade of the present invention.
4 is a side sectional view of the blade shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a side view of the straight blade of the present invention.
6 is a plan view of the straight blade shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a plan view of the abrasion member of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of the abrasion member shown in FIG.
FIG. 9 is a side view of another blade and support according to the present invention.
10 is a plan view of the blade and the support shown in FIG.
FIG. 11 is a side view of another blade of the present invention.
12 is a plan view of the blade shown in FIG.
FIG. 13 is a side sectional view of another embodiment of the blade of the present invention.
14 is a plan view of the blade shown in FIG.
FIG. 15 is a side sectional view of another embodiment of the blade of the present invention.
16 is a plan view of the blade shown in FIG.
FIG. 17 is a side sectional view of another embodiment of the blade of the present invention.
18 is a plan view of the blade shown in FIG.
FIG. 19 is a side sectional view of another embodiment of the blade of the present invention.
20 is a plan view of the blade of FIG. 19;
FIG. 21 is a plan view of an embodiment of the present invention having a plurality of blades similar to the blades shown in FIGS.
22 is a side view of the embodiment shown in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a plan view of another embodiment of the present invention.
24 is a side view of the embodiment of FIG. 23. FIG.
FIG. 25 is a plan view of another embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a side view of the embodiment of FIG. 25.
FIG. 27 is a side view of one embodiment of the saw blade of the present invention.
28 is a plan view of the saw blade of FIG. 27. FIG.
FIG. 29 is a side view showing another embodiment of the present invention showing the configuration of a plurality of blades similar to FIG.
30 is a plan view of the embodiment of FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is a side view of a portion of the embodiment of FIG. 32 of the present invention.
32 is a plan view of the embodiment of FIG. 31 of the present invention.
33 is a side view showing a part of the configuration of another blade of FIG. 34 according to the present invention.
34 is a plan view showing the configuration of the blade of FIG. 33 according to the present invention.
35 is a plan view of another embodiment of the present invention showing the configuration of a plurality of blades similar to those shown in FIGS. 3 and 4. FIG.
36 is a side cross-sectional view of the embodiment of FIG. 35.
FIG. 37 is a plan view of another embodiment of the present invention.
38 is a side cross-sectional view of the embodiment of FIG. 37.
FIG. 39 is a perspective view showing a different embodiment of the abrasion member of the present invention.
FIG. 40 is a perspective view showing another embodiment of the abrasion member of the present invention.
FIG. 41 is a perspective view showing another embodiment of the abrasion member of the present invention.
FIG. 42 is a plan view showing a different embodiment of the abrasion member of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Micro blade unit
12 Blade support member
14, 24, 30 blades
15, 35 cutting edge
16 Cutting edge support member
20 blade unit
21 Substrate
25 cutting edge
72 Blade support
85 Outer edge
86 Inner cutting edge

Claims

Blade destination directly, in use, a substrate for supporting the exposed edge to the skin so as to be engaged with the skin,
Personal hair having a sharp edge with a radius of curvature of about 100 angstroms or less, and at least 10 blades supported by the substrate such that a blade edge forming a circular outer periphery is spaced from the substrate. Removal device.

Blade destination directly, in use, a substrate for supporting the exposed edge to the skin so as to be engaged with the skin,
And at least 10 blades supported by the substrate such that a cutting edge forming a circular outer periphery is spaced from the substrate, the blade having a cutting depth (D) of about 1000 microns or less Hair removal device.

A method of manufacturing a personal hair removal device according to claim 1 or 2, wherein a substrate is formed;
A method of manufacturing a personal hair removal device comprising: laminating a thin film of at least one etchable material on the substrate; and forming a plurality of cutting edges by etching on the laminated film.