JP5312552B2 - かみそりの刃 - Google Patents

Description

本発明は、かみそり及びかみそりの刃に係る。

かみそりの刃は、典型的には、ステンレス鋼等の適切な基材の材料で形成され、刃先は、例えば約２００乃至３００オングストローム等の約１０００オングストロームより小さい半径を有する最先端を備えた楔形の形状を備えて形成される。ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）、窒化物、炭化物、酸化物、又はセラミック等の硬質な被覆剤は、強度、耐食性、及び剃毛能力を向上させるようしばしば使用され、使用されるべきより低い刃の力を備えたより薄い端部を許容し、必要な強度を保持する。ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）の外側層は、摩擦低減を与えるよう使用され得る。ニオブ又はクロムを有する材料の中間層は、典型的にはステンレスである基材と、ＤＬＣ等の硬質な炭素被覆剤との間の接着を強化するよう役立ち得る。かみそりの刃の刃先の形状、及び製造の工程の例は、米国特許第５，２９５，３０５号明細書（特許文献１）、米国特許第５，２３２，５６８号明細書（特許文献２）、米国特許第４，９３３，０５８号明細書（特許文献３）、米国特許第５，０３２，２４３号明細書（特許文献４）、米国特許第５，４９７，５５０号明細書（特許文献５）、米国特許第５，９４０，９７５号明細書（特許文献６）、米国特許第５，６６９，１４４号明細書（特許文献７）、欧州特許第０５９１３３４号明細書（特許文献８）、ＰＣＴ９２／０３３０（特許文献９）、及びＰＣＴ０１−６４４０６（特許文献１０）に開示され、参照としてここに盛り込まれる。

米国特許第５，２９５，３０５号明細書 米国特許第５，２３２，５６８号明細書 米国特許第４，９３３，０５８号明細書 米国特許第５，０３２，２４３号明細書 米国特許第５，４９７，５５０号明細書 米国特許第５，９４０，９７５号明細書 米国特許第５，６６９，１４４号明細書 欧州特許第０５９１３３４号明細書 ＰＣＴ９２／０３３３０ ＰＣＴ０１／６４４０６

硬質被覆層の基材への接着を促進するよう使用される中間層を使用しないこと。

かみそりの刃を作る方法であって、
金属でドープ塗装されたグラファイトを有するターゲットをスパッタリングすることによって、直接金属でドープ塗装されたダイヤモンド状炭素の被覆剤を研がれた先端及び近接する面によって定義付けられた刃先を備えた基材上へと直接蒸着する段階と、
ポリ四フッ化エチレンを前記金属でドープ塗装されたダイヤモンド状炭素の被覆剤上へと被覆する段階と、
によって特徴付けられる方法。

いかなる介在層（例えばクロム・オーバーレイヤ）もなく、炭素含有材料の被覆剤上にＰＴＦＥの被覆剤を更に有する。

かみそりの刃の実施例の刃先部の垂直断面図である。 図１のかみそりの刃を有するかみそりの斜視図である。 他の実施例のかみそりの刃の刃先部の垂直断面図である。

一般的には、本発明は、研がれた先端及び近接する面によって定義付けられた刃先を有するかみそりの刃を特徴とする。刃先は、ドーパントを有する炭素含有材料（例えばＤＬＣ）の被覆剤を有する。ドーパントは、ケイ素、あるいは、クロム、チタン、モリブデン、ニオブ、又はタングステン等の金属であり得る。炭素含有材料は、望ましくは１乃至１０原子百分率、更に望ましくは、１乃至５原子百分率のドーパントを有する。

一実施例では、ドーパントはクロムであり、かみそりの刃は、いかなる介在層（例えばクロム・オーバーレイヤ）もなく、炭素含有材料の被覆剤上にＰＴＦＥの被覆剤を更に有する。

他の実施例では、ドーパントはやはりクロムであり、かみそりの刃は、また、ＰＴＴＥ被覆剤を含んでもよく、任意で炭素含有材料の被覆剤とＰＴＦＥの被覆剤との間に介在層を有してもよい。

本発明は、また、ドーパントを有する炭素含有材料の被覆剤を有するかみそりの刃を有するかみそりを特徴とする。実施例の中には、ドーパントが、かみそりの刃に強化された熱的安定性及び耐磨耗性を与えるものもある。

本発明はまた、ドーパントを有する炭素含有材料を有するかみそりの刃を作ることを特徴とする。一実施例では、かみそりの刃は、ドーパント（望ましくはクロム）を有する炭素含有材料の被覆剤を刃先に加えることによって作られる。続いてＰＴＦＥの被覆剤は、炭素含有材料の被覆剤をＰＴＦＥの水性分散に接触させることによって、炭素含有材料の被覆剤に直接加えられる。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の実施例の説明及びクレームから明らかである。

図１を参照すると、かみそりの刃１０は、基材１２、中間層１４、硬質炭素層１６、及び外側層１８を有する。基材１２は、（他の基材も用いられ得るが）ステンレス鋼から作られ、望ましくは２００乃至３００オングストロームである１，０００オングストロームより小さい半径の先端に研がれた最先端を有し、また、先端から４０ミクロンで測定された、望ましくは約１９度である１５乃至３０度の含まれ角度で側部面２０を備えた側面を有する。

中間層１４は、硬質被覆層の基材への接着を促進するよう使用される。適切な中間層材料の例は、ニオブ、及びクロム含有材料である。特定の中間層は、１００オングストロームより大きく、望ましくは５００オングストロームより小さい厚さのニオブで作られる。特許文献９は、ニオブの中間層の使用を説明する。

硬質の炭素層１６は、強化された強度、耐食性、及び剃毛能力を与え、ダイヤモンド、及び非晶質ダイヤモンド等の炭素含有材料、及びクロムでドープ塗装されたＤＬＣから作られ得る。炭素含有材料は、スパッタ中に炭素層を適用する間、対象にクロムを有することによって、クロムでドープ塗装される。クロムは、例えば、金属クロム、又はＣｒＰｔ等のクロムの合金であり得る。炭素含有材料は、望ましくは０．１乃至１０原子百分率のクロムを有し、より望ましくは、０．５乃至７原子百分率、又は１乃至５原子百分率のクロムを有する。炭素含有材料は、また、水添のＤＬＣ等の水素を組み入れ得る。

硬質な炭素層の特定の実施例は、２原子百分率のクロムでドープ塗装されたＤＬＣである。層は、望ましくは厚さ２，０００オングストロームより小さく、より望ましくは厚さ１，０００オングストロームより小さい。ＤＬＣ被覆剤及び蒸着の方法は、特許文献２に説明されており、参照としてここに組み込まれる。２原子百分率のクロムでドープ塗装されたグラファイト・ターゲットが純粋なグラファイト・ターゲットの代わりに使用されたという点において、特許文献２に説明された一般的な手順は改善される。クロムでドープ塗装されたＤＬＣ層は、例えば約５００ボルト且つ約２ミリトールの圧のＤＣバイアスを使用するスパッタリングを使用することによって、適用され得る。「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ （ＰＶＤ） Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」に説明される通り、ＤＬＣは、非晶質炭素材料であって、多くの所望される性質を現すが、ダイヤモンドの結晶構造は有さない。

外側層１８は、摩擦低減を与え、ＰＴＦＥを有し、短鎖重合体として称されることもある。望ましいＰＴＦＥ材料は、ＤｕＰｏｎｔ社より入手可能なＫｒｙｔｏｘ ＬＷ１２００（登録商標）である。かかる材料は、安定的な分散をもたらす小粒子を有する不燃性且つ安定的な乾燥潤滑剤である。重量で約２０％固体の水性分散として与えられ、浸漬、噴霧、又ははけ塗りによって適用され得、また、その後空気乾燥又は融解被覆剤され得る。層は、連続的な被覆剤が維持されるという条件下では、望ましくは５，０００オングストロームより小さく、典型的には１，５００オングストローム乃至４，０００オングストロームであり得、薄さは１００オングストロームであり得る。連続的な被覆剤が達成されるという条件下では、低減された短鎖重合体被覆剤の厚さは、改善された第１の剃りの結果を与え得る。米国特許第５，２６３，２５６号明細書及び米国特許第５，９８５，４５９号明細書は、参照としてここに組み込まれており、適用された短鎖重合体層の厚さを低減するよう使用され得る技術を説明する。

ポリ四フッ化エチレン層は、たとえ水性分散としてクロムでドープ塗装されたＤＬＣ層に直接適用されたとしても、クロムでドープ塗装されたＤＬＣ層によく接着する。クロムのドーパントは、層の間の接着に役立つとされる。

かみそりの刃１０は、一般的には、上述された特許文献に説明された工程に従って作られる。特定の実施例は、厚さ２００オングストロームのニオブ中間層１４、厚さ７００オングストロームのクロム塗装されたＤＬＣ層１６、及び厚さ２００オングストロームのＫｒｙｔｏｘ ＬＷ１２００ポリ四フッ化エチレン外側被覆層１８を有する。刃１０は、望ましくは、外側層１８を加える前にＳＥＭによって測定された約２００乃至４００オングストロームの先端半径を有する。

図２を参照すると、刃１０は、握り部１１２及び交換式の剃毛カートリッジ１１４を有する剃毛かみそり１０に使用され得る。カートリッジ１１４は、３枚の歯１０、ガード１２０、及びキャップ１２２を有する筐体１１６を有する。刃１０は、可動式に取り付けられ、参照として組み入れられた米国特許第５，９１８，３６９号明細書等に説明される通りである。カートリッジ１１４は、また、相互接続部材１２４を有し、その上に筐体１１６が回転式に２つのアーム１３８に取り付けられる。相互接続部材１２４は、交換可能式に握り部１１２に接続されるベース１２７を有する。あるいは、刃１０は、他のかみそりに使用され得る。該他のかみそりは、１つ、２つ、３つ、又は３つより多い刃や両面刃を有するかみそり、及び、可動式の刃、又はカードリッジが交換可能であるか又は恒常的にかみそりの握り部に取り付けられているかのいずれかである回転ヘッド部を有さないかみそりである。

図３を参照すると、代替のかみそりの刃は、基材１２、硬質炭素層１６、保護膜層２４、及び外側層１８を有する。基材、硬質炭素層、及び外側層は、一般的には、かみそりの刃１０にあるものと同一である。

保護膜層２４は、米国特許第０９／５１５，４２１号明細書に説明され、ここに参照として組み入れられる。保護膜層は、硬質な被覆剤された端部の先端の丸みを低減する。保護膜層２４は、望ましくは、ポリ四フッ化エチレンと互換性のあるクロム又はクロム合金、ＣｒＰｔ等のクロム含有材料で作られる。特定の保護膜層は、厚さ約１００乃至２００オングストロームのクロムである。刃１０は、繰り返し剃った場合に、保護膜層がない場合よりも少ない丸みを有する刃先を有する。クロム保護層２４は、最低１００オングストローム、最高５００オングストロームに蒸着される。蒸着は、（−５０ボルトよりも陰性であり、望ましくは−２００ボルトよりも陰性である）ＤＣバイアス、及び約２ミリトールのアルゴンの圧力を使用してスパッタリングによってなされる。増加した陰性バイアスは、よい剃毛性能を保持すると同時に先端が丸まることに対して強化された耐性を促進すると考えられるクロム保護層で、（引張応力とは反対である）圧縮応力を促進すると考えられる。刃１０は、望ましくは、保護層２４の適用後且つ外側層２０の追加前に、ＳＥＭによって測定された、約２００乃至４００オングストロームの先端半径を有する。

硬質の炭素層１６は、クロムでドープ塗装されており、硬質炭素層が基材に直接蒸着されていても、中間層なく基材１２に接着する。クロムのドーパントの存在が、硬質炭素層と刃先との間の接着に役立っていると考えられる。

他の実施例は請求項内にある。例えば、かみそりの刃は、任意で、中間層１４も保護膜層も有さなくてもよい。加えて、硬質炭素材料でのドーパントとして、チタン、ニオブ、タングステン、モリブデン、又はケイ素が、クロムの代わりに、又はクロムに加えて使用され得る。

更に、かみそりの刃は、２つ又はそれ以上の硬質炭素層を有し得る。各層は、異なる量のドーパントを有し得、１つ又はそれ以上の層はドーパントを有さなくてよい。硬質炭素層は、同一又は異なる炭素含有材料を有し得る。

例えば、硬質炭素層は、可変量のドーパントを有し得る。例えば、硬質炭素層の内側面は、１原子百分率のドーパントを有し得、その量は傾斜して増加し得、５又は１０原子百分率のドーパントを含んだ硬質炭素層の外側面を有する。

加えて、硬質炭素含有層は、前述されたものの中から選択された２つ又はそれ以上のドーパントを有し得る。

他の実施例は請求項内にある。

Claims (7)

1. かみそりの刃を作る方法であって、
   金属でドープ塗装されたグラファイトを有するターゲットをスパッタリングすることによって、直接金属でドープ塗装されたダイヤモンド状炭素の被覆剤を研がれた先端及び近接する面によって定義付けられた刃先を備えた基材上へと直接蒸着する段階と、
   ポリ四フッ化エチレンを前記金属でドープ塗装されたダイヤモンド状炭素の被覆剤上へと被覆する段階と、
   によって特徴付けられる方法。
2. 前記金属はクロムである、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記ダイヤモンド状炭素の被覆剤は、原子百分率で０．１％乃至１０％の前記金属でドープ塗装される、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記ダイヤモンド状炭素の被覆剤は、原子百分率で１％乃至５％の前記金属でドープ塗装される、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記ポリ四フッ化エチレンは、前記金属でドープ塗装される前記ダイヤモンド状炭素の被覆剤上へと直接被覆される、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 作られたかみそりの刃は、２００オングストローム乃至４００オングストロームの先端半径を備える、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 前記金属はクロムであり、前記ダイヤモンド状炭素の被覆剤は、原子百分率で０．１％乃至１０％の該クロムでドープ塗装され、
   作られたかみそりの刃は、２００オングストローム乃至４００オングストロームの先端半径を備える、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。

Images