JP6871375B2 - 屈曲型剃刀ブレード及びそのような剃刀ブレードの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、剃刀ブレードに関し、より具体的には、屈曲部を有する剃刀ブレード及びその製造方法に関する。

一般に、安全剃刀のカートリッジ又はブレードユニットは、切刃を有する少なくとも１枚の刃を有し、このカートリッジ又はブレードユニットが、カートリッジが取り付けられたハンドルによって、剃毛される皮膚の表面全体にわたって動かされる。一部の剃毛用剃刀には、ハンドルに対して旋回し、剃毛中に皮膚の輪郭に沿って移動する、ばね付勢されたカートリッジが提供されている。カートリッジは、ブレードの切れ味が不充分な程度にまで低下した時点で、カートリッジを新しいカートリッジに交換することができるように、ハンドルに着脱可能に装着されてもよく、あるいは、ブレードの切れ味が鈍くなった時点で剃刀全体を廃棄することを想定して、ハンドルに永久的に取り付けられてもよい。剃刀カートリッジは通常、剃毛中にブレードの前方の皮膚と接触するガードと、刃の後方の皮膚と接触するキャップとを含む。キャップ及びガードは、いわゆる「剃毛ジオメトリ」、すなわち、剃毛中の皮膚に対する刃の向き及び位置を決定するパラメータを確立する助けとなり、このパラメータは、剃刀の剃毛性能及び有効性に大きく影響することがある。キャップは、抵抗を低減し快適性を高める、水滲出性の剃毛補助剤を含んでよい。ガードは一般に剛性を有するものであってもよく、例えば、ブレードの支持を提供するフレーム又はプラットフォーム構造体と一体的に形成される。ガードはまた、より軟質のエラストマー材を含んで、皮膚の引き延ばしを改善させ得る。

湿式剃毛用剃刀は、屈曲型ブレード用支持部材にブレードを溶接する必要がない一体型のブレード部材を備えるように、長年にわたって開発されてきた。このような剃刀カートリッジの製造が順調に進み始めている。しかしながら、これらの剃刀ブレードには、曲げ加工中に剃刀ブレードに亀裂が生じたりその剃刀ブレードが破断したりするのを回避するために、より薄い刃のブランク、より大きな曲げ半径、及びより軟質の鋼の使用など、設計にかなりの制限がある。事前曲げ区域内に傷及び表面欠陥があると、たとえそれが小さいものであっても、ブレードがこの領域で曲げられたときに、より大きな亀裂又は完全な不具合につながる可能性がある。曲げ半径を小さくすると、曲げ区域に更により大きな応力がかかるため、不具合が発生する可能性が更に高くなる。更に、曲げ区域内の亀裂は、剃刀ブレードがカートリッジハウジング内に取り付けられているときの通常の使用中に、剃刀ブレードの更なる破損又は更には破壊を促進する開始部位をも提供する。亀裂はまた、使用中に剃刀ブレードの不具合を引き起こす促進腐食を助長し得る。剃刀ブレードの不具合又は破損は、ユーザーに対し不快な剃毛を結果的にもたらし得る。

したがって、表面の傷又は不完全さによるブレードの亀裂又は不具合が最小限に抑えられるように、ブレード本体を曲げることが可能になる剃刀ブレードの製造方法が必要とされている。

１つの態様では、本発明は、一般に、剃刀ブレードを製造するための方法を特徴とする。エッジを有する剃刀ブランクストリップを用意する。剃刀ブランクストリップを、６００ＨＶ超の硬さに硬化させる。剃刀ブランクのエッジから離間された事前曲げ区域を、レーザービームで溶融させる。事前曲げ区域を、溶融後に冷却して、再凝固部を形成する。剃刀ブランクストリップを、個々のブレードにセグメント化する。個々のブレードを事前曲げ区域で曲げる。

別の態様では、本発明は、一般に、６００ＨＶ超の硬さを有する切刃を有するブレードを特徴とする。ブレードは、６００ＨＶ超の硬さを有するベース部と、切刃とベース部との間の屈曲部とを有する。屈曲部は、５００ＨＶ未満の硬さを有し、屈曲部は、再凝固部を有する外表面を有する。

本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、添付図面及び以下の明細書に記述する。本発明のその他の特徴及び利点は、明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

剃毛用剃刀カートリッジの斜視図である。 図１の線２−２に概ね沿ったブレードの断面図である。 剃刀ブランクストリップ及びレーザーの概略図である。 図２のブレードを製造するためのプロセスフロー図である。

図１を参照すると、剃毛用剃刀カートリッジ１０の斜視図が示されている。剃毛用剃刀カートリッジ１０は、ハンドル（図示せず）に装着することができる。剃毛用剃刀カートリッジ１０は、ハンドルに取り外し可能に装着されてもよく、又はハンドルに恒久的に装着されてもよい。例えば、剃毛用剃刀カートリッジ１０は、ブレードの切れ味が不十分なレベルまで低下した時点で、剃毛用剃刀カートリッジ１０を新たな剃毛用剃刀カートリッジ１０に交換できるように、ハンドルに着脱可能に装着されるか、あるいは、ブレードの切れ味が鈍くなった時点で剃刀全体を廃棄することを想定して、ハンドルに永久的に取り付けられてもよい。剃毛用剃刀カートリッジ１０は、ハウジング１２を含み得る。ハウジング１２は、プラスチックから成形されてもよいし、あるいは金属などのその他の材料から製造されてもよい。ハウジングの前部１６にガード１４が配置されていてもよく、ハウジング１２の後部２０にキャップ１８が配置されていてもよい。１枚以上のブレード２２が、キャップ１８とガード１４との間で（すなわちキャップ１８の前側でかつガード１４の後側で）ハウジング１２に装着され得る。ガード１４は、ハウジング１２の一部として形成され得る、一体型成形部材であってもよい。ガード１４は、ブレード２２に略平行に延在する固体のバー又はセグメント化されたバーであってよく、剃毛ストローク中に皮膚を支持し得る。各ブレード２２はそれぞれ、ガード１４に向かって概ね方向付けられたそれぞれの切刃２４を有し得る。切刃２４は、１０００オングストローム以下の最終先端半径を有し得る。５枚のブレード２２が図示されているが、ハウジング１２は、剃毛用剃刀カートリッジ１０の所望の性能及びコストに応じて、これよりも多い枚数又は少ない枚数のブレードを有してもよい。ブレード２２は、約３５ｍｍ〜４０ｍｍの長さを有し得る。ガード１４及びキャップ１８は、ガード１４及びキャップ１８に接する剃毛面Ｐ１を画定し得る。ある実施形態では、キャップ１８は、剃毛ストローク中に放出される１種類以上の潤滑剤を含んでいてもよい。

図２を参照すると、図１の線２−２に概ね沿った、ブレード２２のうちの１枚の断面図が示されている。ブレード２２は、約０．０３０ｍｍ〜約０．１０ｍｍの厚さ「ｔ」を有し得る。ブレード２２は、屈曲型のブレードユニットであってもよい。例えば、ブレード２２は、ベース部２６及びそれぞれの屈曲部２８を有する、一体型部材を備え得る。ブレード２２のベース部２６は、剃毛平面Ｐ１に対して概ね横断方向にあってもよい（図１を参照）。屈曲部２８は、ベース部２６とそれぞれの切刃２４との間に延在してもよい。以下でより詳細に説明するように、屈曲部２８は、再凝固部３０を有してもよい。ある実施形態では、再凝固部３０は、屈曲部２８全体を含み得る。再凝固部３０は、ブレード２４の厚さの１５％未満の深さ「ｄ１」を有し得る。したがって、ブレード２２の厚さが約７４マイクロメートルである場合、再凝固部３０の深さは約１０マイクロメートルであり得る。再凝固部３０はまた、約０．３ｍｍ〜約１．０ｍｍの幅「ｗ１」に沿って延在してもよい。再凝固部３０はまた、５００ＨＶ未満、又は更には４００未満、例えば、約４００ＨＶ〜約３００ＨＶの硬さを有し得る。ある実施形態では、屈曲部２８は、０．４５ｍｍ未満、例えば、約０．３ｍｍ〜０．４０ｍｍの半径「Ｒ」を有し得る。曲げ半径をより小さくすることにより、剃毛用剃刀カートリッジ１０の性能を改善することができる。例えば、ブレード２２の曲げ半径がより小さくなると、カートリッジの外形がより幅の狭いものとなり、ブレード２２間の洗い流し性を向上させることができる。しかしながら、曲げ半径をより小さくすることは、あるタイプの鋼では特に、実現することが困難である（すなわち、曲げ半径を小さくすると、ブレード２２の亀裂又は不具合を引き起こし得る）。ある実施形態では、ブレード２２は、約０．３５〜約０．７５重量％の炭素、約１２〜約１４．５重量％のクロム、約０〜約５重量％のモリブデン、並びに残りの部分として、鉄と、ケイ素、硫黄、リン、マンガン、及びニッケルなどの不純物とを有する鋼を含み得る。

図３を参照すると、剃刀ブランクストリップ３２の概略図が示されている。ある実施形態では、剃刀ブランクストリップ３２は、図１の個々のブレード２２にセグメント化されてもよい。剃刀ブランクストリップ３２は、エッジ３４及び反対側の端部３６を有し得る。エッジ３４は、研磨加工プロセスを経て、ブレード２２の切刃２４を形成し得る（図１を参照）。反対側の端部３６は、最終的に、ブレード２２のベース部２６になり得る（図１を参照）。剃刀ブランクストリップ３２は、切刃２２を形成する前に硬化プロセスを経てもよい。剃刀ブランクストリップ３２、例えば、エッジ３４は、硬化プロセス後、６００ＨＶ超の硬さを有して、十分な鋭利さを実現することができる。

ある実施形態では、硬化プロセス後、剃刀ブランクストリップ３２は、事前曲げ区域４２内で、レーザービーム３８（すなわち、レーザー４０から生成されたもの）で処理されてもよい。事前曲げ区域４２は、約０．３ｍｍ〜約１．０ｍｍの幅「ｗ２」を有し得る。事前曲げ区域４２は、約０．４ｍｍ〜約１．２ｍｍの距離「ｄ２」だけエッジ３４から離間されてもよい。レーザー４０はビーム３８を、事前曲げ区域４２の表面上に照射して、剃刀ブランクストリップ３２の溶融部４４を形成し得る。レーザービーム３８の電力は、約０．１２ジュールであってよい。レーザービーム３８は、約０．０１０ｍｍ〜約０．１０ｍｍの幅を有し得る。ある実施形態では、ビーム３８は、円形の突起物（例えば、円形又は楕円形）又は非円形の突起物（例えば、矩形）を有し得る。レーザービーム３８は、エッジ３４から約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍの位置に適用され得る。事前曲げ区域４２の処理は、鋼（又は他の金属）の局所的溶融を引き起こし得るが、これは、剃刀ブランクストリップ３２の様々な加工プロセス及び取り扱い作業の結果生じ得る任意の表面傷を埋めるものであり得る。事前曲げ区域４２内の小さい傷であっても、曲げ作業中及び曲げ作業後に亀裂又は更には不具合を引き起こす場合がある。レーザービーム３８は、事前曲げ区域４２の温度を、短時間、材料の融点まで局所的に上昇させることができる。レーザービーム３８は、事前曲げ区域４２内の材料（例えば、液体とオーステナイトとの混合物）を完全には溶融させない場合があることが理解される。レーザービーム３８は、事前曲げ区域４２の表面温度を、鋼を焼き戻す又は軟化させる温度よりも高い温度に上昇させ得る。例えば、事前曲げ区域４２は、レーザービーム３８によって、約０．３ミリ秒にわたって、１１００℃超、又は更には１３００℃超（外表面で測定される）まで加熱され得る。したがって、レーザービーム３８による局所的溶融によって、事前曲げ区域４２の硬さを低下させて、この領域における延性を改善し得るだけでなく、レーザー加工中に広がり得、これが亀裂及び不具合につながり得る傷も除去し得る。ある実施形態では、エッジ３４は、図１及び２に図示されるように、レーザー加工プロセス後に、研磨加工プロセスを経て切刃２４を形成し得る。加えて、事前曲げ区域４２を、前述したような高温にまで局所的に加熱しても、エッジ３４の硬さを著しく変化させず、したがって、十分に研磨して高性能切刃２４を実現することが可能になる。

図３及び４を参照して、ブレード加工プロセスの１つの可能な実施形態について説明する。図４は、ブレード加工プロセス１００の１つの可能な実施形態の概略図を図示する。第１ステップ１０２は、図３の剃刀ブランクストリップ３２を用意する工程を含み得る。例えば、図３に図示される剃刀ブランクストリップ３２が、供給リール４６上に設けられ得る。剃刀ブランクストリップ３２は、硬化プロセス１０４を経て、剃刀ブランクストリップ３２の硬さ及び強度を増加させ得る。硬化プロセス１０４の後、剃刀ブランクストリップ３２は、事前曲げ区域４２のレーザー処理（すなわち、溶融プロセス）１０６を経て、溶融部４４（図３参照）がもたらされ得る。溶融プロセスは、事前曲げ区域４２の厚さ全体を溶融する必要はない。例えば、事前曲げ区域４２は、ブレード２４の厚さの１５％未満の深さまで溶融されてもよい。したがって、ブレード２２が約７４マイクロメートルの厚さを有する場合、溶融は最大で１０マイクロメートルの深さで行ってよい。溶融プロセスはまた、ブランクの曲げ区域の硬さを４００ＨＶ未満、例えば、約３５０ＨＶ〜約３００ＨＶに低下させてもよい。ある実施形態では、溶融及び再凝固プロセスは、曲げる区域の硬さを約４０％〜約５０％だけ減少させることができ、したがって、曲げている間に脆性破壊が起こったり、亀裂が広がったりする可能性を低減する一方で、それでもなお十分な強度及び支持を提供することができる。ある実施形態では、溶融プロセス（すなわち、レーザービームを事前曲げ区域に適用するプロセス）は、ブレードの色を変化させる又はブレードの色を安定化させるように、アルゴン、ヘリウム、窒素、又はこれらの任意の組み合わせを含むシールドガスの存在下で実施され得る。

剃刀ブレードストリップ３２がレーザービーム３８によって局部的に溶融された後、剃刀ブレードストリップ３２は冷却ステップ１０８を経て、溶融部４４を再凝固させる（図３を参照）ことにより、再凝固部３０（図２参照）がもたらされ得る。ある実施形態では、剃刀ブレードストリップ３２は、室温で冷却されてもよく、又は能動的冷却ステーションを通過させてもよい。例えば、剃刀ブレードストリップ３２は、ある期間にわたって室温下に置かれて冷却されてもよく、あるいは冷却空気又は冷水を使用して剃刀ブランクを冷却するための冷却ステーションを通過させてもよい。ある実施形態では、剃刀ブレードストリップ３２は、周囲温度約２０℃〜約２６℃にまで冷却されてもよい。後の処理のために冷却ステップ１０８の後に、剃刀ブレードストリップ３２を巻取りリール４８上に格納してもよいことが理解される。ある実施形態では、溶融及び冷却プロセスは、深さ１０マイクロメートル未満、例えば、深さ５〜１０マイクロメートル未満の、曲げ領域内の傷を除去し得る。

ある実施形態では、剃刀ブレードストリップ３２は、溶融及び冷却中に張力をかけられてもよい。剃刀ブレードの材料片３２に張力をかけると、熱歪みを最小限に抑えることによって、その長さに沿った平坦性及び直線性を改善し得る。例えば、剃刀ブレードストリップ３２は、供給リール４６と巻取りリール４８との間で張力をかけられてもよい。リールの速度は、剃刀ブレードストリップ３２に連続的に張力を供給するように制御され得る。また、巻取りリール及び供給リールを適用することによって、レーザー４０による剃刀ブレードストリップ３２の連続的溶融を容易にし得る。

冷却ステップ１０８の後、剃刀ブレードストリップ３２は、刃研ぎステップ１１０を経てもよく、ここでエッジ３４を、例えば研磨することによって、鋭利な切刃２４に形成する。次いで、剃刀ブレードのストリップ３２をセグメント化ステップ１１２にかけて、ここで、剃刀ブレードストリップ３２を個々の剃刀ブレードセグメント５０にセグメント化し得る。コーティングステップ１１４においては、セグメント化されたブランク５０に様々なコーティングが施され得る。例えば、コーティングステップは、１種類以上の硬質コーティング又はＰＴＦＥなどの潤滑性コーティングの焼結及び／又は塗布を含み得る。

コーティングが施された後、剃刀セグメント５０は曲げ加工ステップ１１６にかけられてもよく、ここで、剃刀セグメント５０は、図２のブレード２２を形成するように曲げられる。剃刀セグメント５０を曲げることは、コイニング加工プロセス、スイベル式曲げ加工プロセス、又は当業者には既知の、任意の他の一般的な曲げ加工プロセスによって実行されてもよい。事前曲げ区域４２内における材料の局所的溶融及び再凝固により、屈曲部２８がもはやいかなる傷も有さないため、曲げ加工プロセスにおいては、亀裂の広がりを最小限に抑えつつ、剃刀セグメント５０を事前曲げ区域４２で曲げることができる。ブレード加工プロセス１００は、インライン検査ステップ１２０を任意選択的に含んでもよい。インライン検査ステップ１２０は、レーザー処理ステップ１０６が必要であるかどうかを判定するために、事前曲げ区域４２に表面傷がないかどうかを検査してもよい。例えば、傷がある一定の長さ及び／又は深さを下回る場合、レーザー処理ステップ１０６はスキップされてもよい。

本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。

相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本明細書に引用される全ての文書は、明示的に除外されるか、又は別途制限されない限り、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献と組み合わせたときに、そのような任意の発明を教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書における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を例示及び説明してきたが、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行うことができる点は当業者には明白であろう。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は、添付の特許請求の範囲にて網羅することが意図されている。

Claims (11)

1. 剃刀ブレードを製造する方法であって、
   エッジ（３４）を有する剃刀ブランクストリップ（３２）を用意する工程と、
   前記剃刀ブランクストリップを６００ＨＶ超の硬さに硬化させる工程と、
   前記エッジから離間された前記剃刀ブランクストリップの事前曲げ区域（４２）を、レーザービーム（３８）で溶融させる工程と、
   前記溶融させる工程後に前記事前曲げ区域を冷却して、再凝固区域（３０）を形成する工程と、
   前記剃刀ブランクストリップを個々のブレード（５０）にセグメント化する工程と、
   前記個々のブレードを前記事前曲げ区域で曲げる工程と、を含む、方法。
2. 前記個々のブレード（５０）に１種類以上のコーティングを施す工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記溶融させる工程及び前記冷却する工程中に、前記剃刀ブランクストリップ（３２）に張力をかける工程を更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記曲げる工程中、前記事前曲げ区域（４２）の表面温度は周囲温度である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記レーザービーム（３８）は、０．０１ｍｍ〜０．１０ｍｍの幅を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記レーザービーム（３８）が、前記剃刀ブランクの前記エッジ（３４）から０．３０ｍｍ〜１．０ｍｍの位置に適用される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記溶融させる工程及び前記冷却する工程が、前記曲げ区域（４２）内の、０．０２０ｍｍ未満の深さの傷及び表面欠陥を除去することを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記溶融させる工程が、前記事前曲げ区域（４２）の硬さを３００ＨＶ〜５００ＨＶまで低下させることを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記溶融させる工程が、前記事前曲げ区域（４２）を、前記ブランクの厚さの３５％未満の深さまで溶融させることを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記溶融させる工程が、アルゴン、ヘリウム、又は窒素ガスの存在下で実施される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記溶融させる工程の前に、前記事前曲げ区域（４２）に傷がないかを検査する工程を更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。

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