JP5694608B2 - カミソリ刃 - Google Patents

Description

本発明は、カミソリ、より具体的には、先端付近のより大きな前方プロファイル、及び先端と反対の狭いプロファイルを有する、鋭く持続可能な切断縁部を備える、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、小さい先端半径を有する刃先端付近のより広い前方プロファイルを有する一方で、刃先端と反対側のより狭いプロファイルを維持する、刃先端をもたらす。

先端付近のより大きな前方プロファイル、並びに先端と反対側のより狭い刃のプロファイルは、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、５０〜３５０Åの先端半径、好ましくは１００〜３００Å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、刃先端から延びる一対の第１小平面と、第１小平面の各々から延びる一対の第２小平面と、を含む。コーティングされた刃は、９０°〜１３５°の小平面角度、０．３８μｍ〜０．６５μｍの小平面幅、５°〜３０°の楔角度を含む。コーティングされた刃は、刃先端から１μｍの距離で測定した際に、０．８〜１．５μｍ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２μｍの距離で測定された、１．１〜１．７μｍ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４μｍの距離で測定された、１．６〜２．１μｍ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０．２５μｍの距離で測定された、０．３８〜０．６７μｍ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０．５μｍの距離で測定された、０．５５〜０．９５μｍ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の距離で測定された、２．６６〜３．１６μｍ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１６μｍの距離で測定された、４．０６〜５．０６μｍの厚さを有する。

好ましくは基材は、光学顕微鏡断面図（optical microscopic cross-section）で測定した際に、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。

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。

オーバーコート層に、潤滑性材料が適用されてもよい。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。 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直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１〜３を参照し、基材１１を含むカミソリ刃１０が示されており、コーティング３０が基材１１に接合され、結果、コーティングされたブレード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のＤＬＣ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、より低い摩擦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の寸法を計算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提供できる。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を有する楔型の鋭い縁部を含み、第１小平面１４及び１６が刃先端１２から延びている。第１小平面１４及び１６は、これらが刃先端１２から延びるに伴って分岐している。第２小平面１８及び２０はそれぞれ、第１小平面１４及び１６から延びている。コーティングされた刃１３は、第１小平面１４と１６との間の小平面角度αを有する。小平面角度αは９０°〜１３５°の範囲である。楔角度βは、小平面１４と線形延長部１４’と第２小平面１８との間、及び小平面１６の線形延長部１６’と第２小平面２０との間にある。２つの楔角度βは、好ましくは角度において同一でないにしてもほぼ同じである。楔角度βは、５°〜３０°である。

線形延長部１４’に対して垂直な直線１７は、線形延長部１４’と、第２小平面１８の線形延長部１８’との交点に引かれる。線形延長部１６’に対して垂直な直線１９は、線形延長部１６’と、第２小平面２０の線形延長部２０’との交点に引かれる。小平面の幅ωは、直線１７及びコーティングされた刃１３の交点と、直線１９及びコーティングされたブレード１３の交点との間で測定される。コーティングされた刃１３は、０．３８〜０．６５μｍの小平面幅を有する。

刃先端１２は好ましくは５０〜３５０Åの半径を有する。刃先端は好ましくは１００〜３００Åの先端半径を有する。ここで図４を参照し、先端半径は、最初に、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７５Å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１〜３を参照し、コーティングされたブレード１３は、刃先端１２から１μｍの距離５４で測定された、０．８〜１．５μｍの厚さ５５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２μｍの距離５６で測定された、１．１〜１．７μｍの厚さ５７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４μｍの距離５８で測定された、１．６〜２．１μｍの厚さ５９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０．２５μｍの距離５０で測定された、０．３８〜０．６７μｍの厚さ５１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０．５μｍの距離５２で測定された、０．５５〜０．９５μｍの厚さ５３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の距離で測定された、２．６６〜３．１６μｍの厚さを有する。コーティングされた刃１３は好ましくは、刃先端１２から１６μｍの距離で測定された、４．０６〜５．０６μｍの厚さを有する。

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。

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、先端付近の大きな前方プロファイルを有し、一方で、刃先端と反対側で狭いプロファイルを維持する。先端付近のより大きな前方プロファイル、並びに先端と反対側のより狭い刃のプロファイルは、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。より小さい先端半径は効率性を維持し、幅広い前方プロファイルは安全性及び快適性を増加させ、先端と反対側の細いプロファイルは、毛髪の引張を低減する。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 (15)

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有する基材によって特徴付けられ、前記コーティングされた刃は、５０〜３５０Åの先端半径を有する刃先端部によって画定される切断縁部を含み、前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から延びる一対の第１小平面と、前記第１小平面の各々から延びる一対の第２の小平面と、を含み、前記コーティングされた刃は、９０°〜１３５°の小平面角度、０．３８μｍ〜０．６５μｍの小平面幅、５°〜３０°の楔角度を含み、前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から１μｍの距離で測定した際に、０．８〜１．５μｍ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. 前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から０．２５μｍの距離で測定した際に、０．３８〜０．６７μｍの厚さを有する、請求項１に記載のカミソリ刃。
4. 前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から０．５μｍの距離で測定した際に、０．５５〜０．９５μｍの厚さを有する、請求項１に記載のカミソリ刃。
5. 前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から２μｍの距離で測定した際に、１．１〜１．７μｍの厚さを有する、請求項１に記載のカミソリ刃。
6. 前記コーティングされた刃は、前記刃先端部から４μｍの距離で測定した際に１．６〜２．１μｍの厚さを有する、請求項１に記載のカミソリ刃。
7. 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。
8. 前記接着剤層は、ニオビウムを含む、請求項７に記載のカミソリ刃。
9. 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７に記載のカミソリ刃。
10. 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９に記載のカミソリ刃。
11. 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９に記載のカミソリ刃。
12. 前記オーバーコート層が、クロムを含む、請求項１１に記載のカミソリ刃。
13. 前記オーバーコート層に、潤滑性材料が接合されている、請求項１１に記載のカミソリ刃。
14. 前記潤滑性材料が、ポリマーを含む、請求項１３に記載のカミソリ刃。
15. 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１３に記載のカミソリ刃。

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