KR20190003229A

KR20190003229A - 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20190003229A
Application number: KR1020170083841A
Authority: KR
Inventors: 김한수; 이정인; 권민경
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-09
Also published as: CN110831666A; TWI767024B; TW201906644A; KR101997865B1; WO2019004806A1

Abstract

본 발명은 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 초음파 발진회로를 탑재한 핸드 피스 구조의 본체부; 상기 초음파 발진회로의 전력을 공급받아 초음파 진동을 발생시키도록, 상기 본체부의 내부에 배치된 압전세라믹; 및 상기 압전세라믹에 부착되고, 상기 본체부에 지지되고, 비전도성 성형원료를 포함하는 분말 형태의 혼합원료로 성형되어 있는 초음파전달부;를 포함할 수 있다.

Description

비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치 및 그의 제조방법{ULTRASONIC COSMETIC DEVICE USING NONCONDUCTIVE MATERIALS AND MENUFACURING METHOD THEREOF}

본 발명은 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 미용장치는 피부관리 장치로서 압전세라믹을 금속판에 부착한 초음파 프로브를 사용한다.

압전세라믹은 충격 에너지를 전기 에너지로 변환하거나, 전기 에너지를 진동 에너지로 변환하는 소재이다. 예컨대, 압전세라믹은 입력 전압에 따라 1초에 백만번 이상의 진동(예: 물리적인 힘)을 발생시킨다. 또한, 압전세라믹에서 발생된 진동은 금속판을 통해서 인체의 피부에 전달되어서, 미용 효과를 발휘한다. 이러한 초음파 미용장치의 미용 효과는 크게 세정효과, 온열효과, 피부 지방분해 효과 등이 있다.

여기서, 세정효과는 초음파 공동화(ultrasonic cavitation)의 메카니즘에 따른 충격파로 피부속을 침투하여 피부 분배물을 피부 밖으로 배출시킬 수 있고, 여드름 치료 등에도 사용될 수 있다. 또한, 온열효과는 초음파의 가동에 따른 마찰열을 피부 내부로 전달하여 피부의 내부조직의 온도를 상승시킴으로써, 근육 경직을 풀어주고, 피부 탄력을 활성화시키는 기능일 수 있다. 또한, 지방분해효과는 초음파의 온열 및 진동 작용으로 인하여 피부의 지방이 분해가 되기 쉬운 상태로 변화되거나 지방산으로 변화될 수 있고, 혈액 및 림프액의 흐름을 촉진시키거나, 지방 분해 작용이 있는 호르몬의 분비를 유도할 수 있는 기능을 의미한다.

종래 기술에 따른 초음파 미용장치는 특허문헌 1(대한민국 공개특허공보 제10-2012-0103248호)에 개시된 것처럼 지방분해 시술용 핸드 피스로서, 헤드부와 핸드피스 본체를 포함할 수 있다.

이런 종래 기술의 초음파 미용장치의 헤드부는 초음파를 방사시킬 수 있도록 전도성 금속판 재질을 사용하여, 프레스 방법으로 제작되어 있다.

그러나, 종래 기술의 초음파 미용장치의 헤드부는 작동되기 전에 피부 온도에 비해 상대적으로 낮은 온도로서 차가운 금속 재질로 이루어져 있어서, 피부 접촉에 따른 이질감을 가져올 수 있고, 인체 친화적인 제품이 되기 매우 어려우며, 단순하고 평면 형태로만 제작될 수 있기에, 초음파 미용장치로서의 기능성 부여가 매우 어렵다는 단점을 갖는다.

예컨대, 종래 기술의 초음파 미용장치의 헤드부의 형상은 프레스 방법에 의해 구현됨으로써 초음파 미용장치의 품질 및 기능과 디자인에 제약을 발생시킬 수 있다.

또한, 종래 기술의 초음파 미용장치의 헤드부는 금속 재질의 특성상 은색 또는 금색 등과 같은 도금 색상만을 구현할 수 있을 뿐, 다양한 색상을 구현하기에 한계를 갖는다.

특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0103248호(2012.09.19. 공개)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기능성 고품질 소재의 적용과 색상 구현이 용이하고, 형상 자유화를 통한 디자인이 가능하며, 초음파 기능을 증진시킬 수 있는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 초음파 발진회로를 탑재한 핸드 피스 구조의 본체부; 상기 초음파 발진회로의 전력을 공급받아 초음파 진동을 발생시키도록, 상기 본체부의 내부에 배치된 압전세라믹; 및 상기 압전세라믹에 부착되고, 상기 본체부에 지지되고, 비전도성 성형원료를 포함하는 분말 형태의 혼합원료로 성형되어 있는 초음파전달부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 초음파전달부는, 상기 본체부의 끝단에 배치될 수 있도록, 상기 초음파전달부의 표면에 일체형으로 형성된 결합부; 및 상기 결합부에 일체형으로 형성되고, 상기 본체부의 바깥쪽으로 표출되는 입체 패턴부;를 포함하고, 상기 결합부는 슬릿 또는 구멍을 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체부는, 상기 초음파 발진회로와 충전지에 접속된 충전회로; 상기 충전회로 및 상기 초음파 발진회로를 탑재한 외부케이스; 상기 충전회로에 전기적으로 접속되고, 상기 외부케이스에 결합되어서 충전단자를 상기 본체부의 외부로 표출시키는 접촉단자부; 및 상기 외부케이스의 끝단의 개구부에 탑재되고, 상기 압전세라믹의 탑재를 위한 설치 공간을 가지고 있고, 상기 초음파전달부의 결합부를 감싸는 내부케이스;를 포함하고, 상기 초음파 발진회로에 전기적으로 접속된 상기 압전세라믹이 상기 내부케이스의 설치 공간 내에서 상기 초음파전달부의 내표면에 결합되고, 상기 압전세라믹의 상기 초음파 진동이 상기 초음파전달부의 입체 패턴부를 통해서 신체 또는 피부에 전달될 수 있다.

또한, 상기 본체부는, 상기 접촉단자부를 통해 전기적으로 접속될 수 있도록, 상기 본체부의 저부에 대응한 홈 크기를 갖는 도킹홈부가 형성된 도킹시스템을 포함할 수 있다.

또한, 상기 비전도성 성형원료는, 상기 압전세라믹에 결합되도록 성형 또는 광택처리 될 수 있는, 지르코니아 분말, 보석류 분말(여기서, 보석류 분말은 적어도 다이아몬드, 루비, 사파이어, 에메랄드, 토파즈, 수정, 자수정, 산호, 진주, 오팔, 오닉스, 다이옵사이드, 파리스 라줄리, 로도크로사이트, 로돌라이트, 루벨라이트, 말라카이트, 토멀린, 스피넬, 시트린, 아파타이트, 아이올라이트 중 어느 하나의 보석 분말임), 플라스틱 분말 중 어느 하나의 분말, 또는 1종 이상의 분말 혼합물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 혼합원료는, 상기 비전도성 성형원료에 혼합되어 색상을 발현시키는 착색제 분말 및, 분말야금을 위한 바인더 분말을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 초음파 발진회로를 탑재한 핸드 피스 구조의 본체부의 압전세라믹으로부터 소음파 진동을 전달 받는 초음파전달부를 제조하기 위한 방법에 있어서, 상기 초음파전달부의 제조용 혼합원료로서 착색제 분말, 바인더 분말 및 비전도성 성형원료를 블렌더(blender)로 혼합하는 원료 준비단계; 상기 본체부에 결합되기 위한 결합부 및 초음파 전달을 위한 입체 패턴부에 각각 대응한 몰드 내부 형상을 갖는 몰드에 상기 혼합원료를 제공하는 공급단계; 상기 몰드의 가압으로 상기 혼합원료의 분말 입자들을 상호 결합시켜서 상기 초음파전달부를 만드는 성형단계; 상기 성형단계에 의해 만들어진 초음파전달부를 열처리하여서, 상기 혼합원료의 분말입자 상호간의 확산에 따른 화학적 결합에 의해, 초음파 전달에 필요한 기계적 강도 및 내구성이 상기 초음파전달부에 형성되는 소결단계; 및 상기 소결단계를 거친 상기 초음파전달부를 바렐연마기로 광택 연마하는 광택단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 제조방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 원료 준비단계는, 중량 퍼센트(wt%) 기준으로, 상기 혼합원료에서 비전도성 성형원료가 지르코니아 분말로서 화이트 색상을 구현하도록 상기 비전도성 성형원료 86.9wt% 및 바인더 분말 13.1wt%의 성분 함량을 가지고 있거나, 블랙 색상을 구현하도록 비전도성 성형원료 83.9wt% 및 바인더 분말 13.1wt%, 블랙 피그먼트(black pigment)인 착색제 분말 3 wt%의 성분 함량을 갖도록 혼합하고, 제트믹서기로 상기 혼합원료를 분쇄하여, 상기 분쇄된 혼합원료가 300~320 메시(mesh)에 대응하는 입도분포를 가질 수 있다.

또한, 상기 분쇄된 혼합원료는, 지르코니아 분말, 보석류 분말, 플라스틱 분말 중 어느 하나의 분말, 또는 1종 이상의 분말 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치 및 그의 제조방법에 의하면, 몰드에 의한 성형을 통해 초음파전달부를 제작할 수 있음에 따라, 인체 친화형 제품이면서도 기존 제품들에 비해서 외관 고급화를 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 초음파전달부는 3차원 곡면 등과 같이 다양한 디자인을 갖도록 제작될 수 있고, 색상 구현이 매우 용이한 장점이 있다.

또한, 초음파전달부는 비전도성 물질 또는 생체 불활성 소재에 해당하는 비전도성 성형원료로 제작되어서, 색상 및 광택이 뛰어나고, 생체 친화성(bio-compatibility)이 높고, 피부 접촉에 따른 부작용이나 피부 트러블을 최소화시킬 수 있는 고품질의 제품일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 내부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 초음파전달부의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 단계별 제조방법을 설명하기 위한 장치 작동도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 내부를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 초음파 미용장치(10)는 본체부(100), 압전세라믹(200), 초음파전달부(300)를 포함할 수 있다.

본체부(100)는 핸드 피스 구조로 사출 성형된 플라스틱 하우징, 즉 외부케이스(160)를 포함할 수 있다. 본체부(100)는 사용자가 손으로 잡고 쉽게 조작할 수 있도록 유선형 디자인을 가질 수 있다. 스위치(170)는 후술되는 초음파 발진회로(110)에 전기적으로 접속되어서, 초음파 발진회로(110)의 동작 시작 또는 정지, 혹은 초음파 주파수 조절을 수행할 수 있도록, 본체부(100)에 설치될 수 있다. 일 예로, 스위치(170)는 본체부(100)의 외부케이스(160)의 전면에 노출되도록 설치될 수 있다. 여기서, 스위치(170)는 본체부(100)의 외부케이스(160)의 스위치설치홈에 대하여 방수 처리를 한 스위치 버튼의 구성을 가질 수 있거나, 정전용량을 측정하는 센서 스위치로서 양전도성 지층과 전기적 접지 사이의 정전용량을 측정하여 사용자의 터치 입력을 감지하는 작동 제어 장치의 구성을 가질 수 있다.

한편, 본체부(100)는 도킹 시스템(400)에 거치되어 보관 및 충전될 수 있다. 일 예로, 도킹 시스템(400)은 외부 전원(예: AC220V)을 직류 전원(예: DC5V)으로 변환할 수 있도록 충전 기능 및 거치 기능을 담당할 수 있다.

도킹 시스템(400)은 본체부(100)를 끼워 거치시키기 위한 도킹홈부(410)를 구비할 수 있다. 여기서, 도킹홈부(410)는 본체부(100)의 저부에 대응한 홈 크기를 가질 수 있다. 또한, 본체부(100)가 도킹홈부(410)에 끼워졌을 때, 본체부(100)의 접촉단자부(140)의 충전단자(141)과 전기적으로 접속될 수 있도록, 스프링단자(미도시)가 형성되어 있을 수 있다. 도킹 시스템(400)을 통해서 변환된 직류 전원은 본체부(100)의 충전회로(120)에 입력될 수 있다.

본 실시예에서는 초음파 미용장치(10)가 충전되어 동작하는 것을 예로 들어 설명하나, 초음파 미용장치(10)는 배터리가 교체되는 방식의 구성을 가질 수도 있다.

초음파 발진회로(110)는 본체부(100)의 내부에 탑재될 수 있다. 초음파 발진회로(110)는 전원을 이용하여 압전세라믹(200)을 가진시키되, 그 가진 주파수는 접촉 부위의 피부의 혈액순환을 증가시키거나, 피부의 내부조직의 온도를 상승시키거나, 피부의 지방 분해를 활성화시키거나, 피부의 혈액 및 림프액의 흐름을 촉진시킬 수 있는 범위 내에서 정해질 수 있으므로, 특정 주파수 값으로 한정되지 않을 수 있다.

이처럼 압전세라믹(200)은 초음파 발진회로(110)의 전력을 공급받아 초음파 진동을 발생시키도록, 본체부(100)의 내부에 배치될 수 있다. 압전세라믹(200)은 전선을 통해 초음파 발진회로(110)에 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.

초음파전달부(300)는 압전세라믹(200)에 부착되고, 내부케이스(150)를 통해서 본체부(100)에 지지되고, 비전도성 성형원료를 포함하는 분말 형태의 혼합원료로 성형되어 있을 수 있다.

본 실시예에서, 초음파전달부(300)는 지르코니아 또는 그에 대응하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용 기기를 구현하기 위해 신체 또는 피부에 직접 접촉되는 헤드 부위일 수 있다.

특히, 초음파전달부(300)는 초음파 미용 기기용 세라믹 소재(예: 지르코니아 및 알루미나)로 성형되어 있어서, 외관 형상 자유화 및 외관 보석화 및 비전도체 물질을 이용한 초음파기기를 구현할 수 있다. 즉, 초음파전달부(300)는 분말야금, 즉 분말사출과 같은 사출 성형에 의해 구현될 수 있기 때문에, 디자인 및 기능성 부여에 매우 유리할 수 있다. 예컨대, 초음파전달부(300)는 그의 비전도성 성형원료로서 보석류 분말 등을 사용하기 때문에, 초음파전달부(300)의 외관 고급화에 유리할 수 있다. 반면, 기존의 금속 프레스 공법으로 만들어진 종래 기술의 헤드부가 많은 디자인 제약을 가지고 있거나, 금속 재질에 따른 차가운 촉감을 가지고 있는 반면,　지르코니아 및 알루미나 등의 비전도성 성형원료로 분말사출을 통해서 만들어진 초음파전달부(300)는 종래 기술의 헤드부에 비해 다양한 형상 또는 입체 형상을 갖도록 제작될 수 있고, 종래 기술의 금속 재질에 비해 촉감 및 색상이 매우 우수할 수 있다.

또한, 종래 기술에 따른 미용장치는 헤드부가 스테인레스 스틸(SUS) 또는 티타늄 등과 같은 재료를 사용하여 제작되고, 이때 재료 가공 상에 평면으로만 헤드부가 구성되어서, 헤드부의 평면　구간에 대해서만 초음파 이용이 가능할 수 있다.

그러나, 본 실시예의 초음파전달부(300)는 3D　입체 형상, 즉 입체 패턴부를 가질 수 있으므로, 입체 패턴부와 접촉되는 피부 특정 부위에 대해서 초음파를 사용할 수 있는 장점이 있다.

더욱이, 초음파전달부(300)는 광택을 갖는 외관 디자인과 같은 제품 고급화를 실현할 수 있다. 예컨대, 초음파전달부(300)는 사출 성형 이후의 후공정으로서 바렐연마기에 의해 광택 연마될 수 있는 장점이 있다. 즉, 초음파전달부(300)는 광택 연마의 장점을 이용하여, 외관상 보석과 같은 질감을 가질 수 있고, 미용 기기에서도　저 비용으로 외관 고급화를 실현할 수 있다.

또한, 종래 기술은 금속 재질의 헤드부가 이온 토프레시스 방식의 전류를 통해서 초음파 미용 기기를 구현한 반면, 본 실시예의 초음파전달부(300)는 비전도체 물질, 즉 비전도성 성형원료를 이용하여 제품을 구현함으로써, 기존과 같은 이온 토프레시스 방식의 전류를 별도로 인가 받지 않을 수 있다.

예컨대, 초음파전달부(300)를 제작하기 위한 상기 비전도성 성형원료는 압전세라믹(200)에 결합되도록 성형 또는 광택처리 될 수 있는 분쇄된 혼합원료를 지칭할 수 있다. 즉 비전도성 성형원료 또는 분쇄된 혼합원료로서 본 설명에서 언급된 혼합원료는 지르코니아 분말, 보석류 분말(여기서, 보석류 분말은 적어도 다이아몬드, 루비, 사파이어, 에메랄드, 토파즈, 수정, 자수정, 산호, 진주, 오팔, 오닉스, 다이옵사이드, 파리스 라줄리, 로도크로사이트, 로돌라이트, 루벨라이트, 말라카이트, 토멀린, 스피넬, 시트린, 아파타이트, 아이올라이트 중 어느 하나의 보석 분말임), 플라스틱 분말 중 어느 하나의 분말, 또는 1종 이상의 분말 혼합물을 포함할 수 있다.

또한, 혼합원료는 생체 불활성 소재를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 비전도성 성형원료는 혼합원료를 지칭하고, 비전도성 성형원료에 혼합되는 착색제 분말 및 바인더 분말을 포함할 수 있다. 여기서, 착색제 분말은 초음파전달부(300)의 색상을 발현시키는 첨가물일 수 있다. 또한, 착색제 분말 자체는 색상별 보석류 분말 소재 또는 생체 불활성 소재로 이루어질 수 있다.

따라서, 초음파전달부(300)는 비전도성 성형원료 고유의 색상에 따른 다양한 컬러와 광택을 가지거나, 별도의 착색제 분말을 더 함유시켜서 더욱더 다양한 컬러 및 광택을 가질 수 있다.

또한, 바인더 분말의 성분은 소결단계의 분말입자 상호간의 확산에 따른 화학적 결합작용과 소결단계의 가열작용에 의해 초음파전달부(300)로부터 제거될 수 있다. 그 결과 소결단계를 완료한 초음파전달부(300)는 착색제 분말 및 비전도성 성형원료로 이루어질 수 있다.

초음파전달부(300)는 본체부(100)의 끝단에 배치될 수 있도록, 초음파전달부(300)의 표면에 일체형으로 형성된 결합부(310)를 포함한다. 여기서, 초음파전달부(300)의 결합부(310)는 초음파전달부(300)에 형성된 슬릿 또는 구멍일 수 있다.

예컨대, 결합부(310)인 슬릿은 내부케이스(150)의 저부 내측 테두리 돌기와 형합될 수 있고, 이를 통해서 초음파전달부(300)와 내부케이스(150)가 서로 결합될 수 있다.

또한, 초음파전달부(300)는 그의 결합부(310)로부터 연장되어 있고, 결합부(310)에 일체형으로 형성되어 있으며, 본체부(100)의 바깥쪽으로 표출되는 입체 패턴부(320)를 포함할 수 있다.

입체 패턴부(320)를 포함한 초음파전달부(300)는 그의 재질의 특성에 의해 열전도율이 상대적으로 낮고, 전기가 거의 통하지 않고, 경도는 상대적으로 매우 높으며,

입체 패턴부(320)는 얼굴 형상에 대응한 3D　입체 형상, 엠보싱 형상, 곡면 형태의 홈 또는 돌기 형상일 수 있고, 초음파전달부(300)를 제작하기 위한 몰드의 몰드 내부 형상에 대응하게 다양하게 정해질 수 있으므로, 특정 형상으로 한정되지 않을 수 있다.

한편, 본체부(100)는 초음파 발진회로(110)와 충전지(130)에 접속된 충전회로(120)를 포함한다. 여기서, 충전지(130)는 본체부(100)의 내부에 내장될 수 있는 크기 및 초음파 발진회로(110)를 작동시킬 수 있는 용량을 가질 수 있다. 충전회로(120)는 일반적인 핸드 피스 또는 휴대용 단말기 형태의 전자기기에 사용되는 일반적인 충전회로 구성 및 과충전 보호 구성을 가지고 있을 수 있다.

또한, 본체부(100)는 충전회로(120) 및 초음파 발진회로(110)를 탑재한 외부케이스(160)를 포함한다. 여기서, 외부케이스(160)는 상하로 분해 및 조립될 수 있고, 실링부(미도시) 및 접착제 등을 통해서, 조립된 외부케이스(160)의 틈새가 차폐될 수 있도록 설계되어 있을 수 있다.

또한, 본체부(100)는 충전회로(120)에 전기적으로 접속되고, 외부케이스(160)에 결합되어서, 충전단자(141)를 상기 본체부(100)의 외부로 표출시키는 접촉단자부(140)를 포함할 수 있다.

또한, 본체부(100)는 초음파전달부(300)를 지지하고, 초음파전달부(300)를 본체부(100)에 탑재시키기 위한 내부케이스(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 내부케이스(150)는 외부케이스(160)의 끝단의 개구부(161)에 탑재될 수 있다. 이를 위해서, 외부케이스(160)의 개구부(161)에 형합될 수 있도록, 내부케이스(150)의 저부 외측 테두리에는 홈 형태의 단턱부가 형성되어 있을 수 있다.

내부케이스(150)는 압전세라믹(200)의 탑재를 위한 설치 공간을 가지고 있고, 초음파전달부(300)의 결합부(310)를 감싸는 역할을 담당할 수 있다.

그리고, 초음파 발진회로(110)에 전기적으로 접속된 압전세라믹(200)은 내부케이스(150)의 설치 공간 내에서 초음파전달부(300)의 내표면에 결합 또는 부착되어 있을 수 있다.

이에 따라서, 초음파 발진회로(110)에 의해 가진된 압전세라믹(200)의 초음파 진동은 초음파전달부(300) 및 그의 입체 패턴부(320)를 통해서 미용 시술 부위, 즉 신체 또는 피부에 전달될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 제조 방법을 설명하고자 한다.

도 3은 도 1에 도시된 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 초음파전달부의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 단계별 제조방법을 설명하기 위한 장치 작동도이다.

도 3 내지 도 4e를 참조하면, 이하 초음파 발진회로를 탑재한 핸드 피스 구조의 본체부의 압전세라믹으로부터 소음파 진동을 전달 받는 초음파전달부(300)를 제조하기 위한 방법이 개시될 수 있다.

본 실시예의 제조 방법은 초음파전달부(300)의 제조용 혼합원료로서 착색제 분말(501), 바인더 분말(502) 및 비전도성 성형원료(503)를 블렌더(blender)(미 도시)로 혼합하는 원료 준비단계(S100)를 포함할 수 있다.

도 4a를 참조하면, 원료 준비단계(S100)에서는 혼합원료를 분쇄하는 제트믹서기(500), 분말원료 공급장치(미 도시), 저장탱크(520)가 사용될 수 있다.

원료 준비단계(S100)를 통해서, 착색제 분말(501), 바인더 분말(502) 및 비전도성 성형원료(503)를 혼합하여 혼합원료가 만들어진다. 혼합원료의 성분 함량 또는 그에 대한 중량 퍼센트(wt%)는 색상 및 재질에 따라 다를 수 있으며, 예컨대, 초음파 미용장치의 초음파전달부(300)가 화이트 색상 또는 블랙 색상으로 제조될 수 있다. 즉 화이트 색상의 경우에는, 비전도성 성형원료(503)가 지르코니아(ZrO2)이고, 그의 원래 색상이 흰색이므로, 별도의 착색제 분말(501)이 필요하지 않을 수 있다. 예컨대 화이트 색상의 초음파전달부(300)용 혼합원료는 비전도성 성형원료(503)가 지르코니아 분말일 때, 비전도성 성형원료(503) 86.9wt% 및 바인더 분말(502) 13.1wt%일 수 있다. 또한, 블랙 색상의 초음파전달부(300)용 혼합원료는 역시 비전도성 성형원료(503)가 지르코니아 분말일 때, 비전도성 성형원료(503) 83.9wt% 및 바인더 분말(502) 13.1wt%, 블랙 피그먼트(black pigment)인 착색제 분말(501) 3 wt%일 수 있다.

한편, 원료 준비단계(S100)에서는 첨가물로서 원적외선을 방출하는 기능성 소재가 더 포함될 수 있고, 이 경우, 혼합원료의 성분 함량은 조정될 수 있다.

또한, 혼합원료는 제트믹서기(500)에 의해 분쇄될 수 있다. 그 결과 분쇄된 혼합원료는 300~320 메시(mesh)에 대응하는 입도분포를 가질 수 있다.

이때, 혼합원료의 300~320 메시 값은 후술되는 성형단계(S120) 및 소결단계(S130)에서 최적의 초음파전달부(300)를 제작하기 위한 임계적인 값일 수 있다. 즉, 상기 메시 값 미만의 입도분포에서는 반제품 형태의 초음파전달부(300)의 취급이 어려워질 수 있고, 상기 메시 값 초과의 입도분포에서는 초음파전달부(300)의 성형 및 소결 품질이 저하될 수 있으므로, 상기 메시 값은 임계적 의미를 가질 수 있다.

또한, 본 실시예의 제조 방법은 본체부에 결합되기 위한 결합부 및 초음파 전달을 위한 입체 패턴부에 각각 대응한 몰드 내부 형상(610)을 갖는 몰드(600)에 상기 혼합원료를 제공하는 공급단계(S110)를 포함할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 분말 정량공급기(530)는 저장탱크(520)로부터 초음파전달부(300)를 사출 성형하기 위한 혼합원료를 몰드(600)의 몰드 내부 형상(610)에 공급하는 역할을 담당할 수 있다.

공급단계(S110)의 이후에는 성형단계(S120), 소결단계(S130), 광택단계(S140)가 이루어질 수 있다.

성형단계(S120)는 몰드(600)의 가압으로 상기 혼합원료의 분말 입자들을 상호 결합시켜서 초음파전달부(300)를 만드는 일련의 공정일 수 있다.

도 4c를 참조하면, 성형단계(S120)는 혼합된 분말 형태의 혼합원료가 몰드(600)에 대응한 반제품의 형태로 만들어지는 공정으로서, 혼합원료의 분말 입자들이 충분히 결합을 해서 다음 공정인 소결단계(S130)를 처리할 때 까지 계속 취급하는데 지장이 없을 정도로, 반제품 형태의 초음파전달부(300)에 대하여 기계적인 강도를 부여해 주는 과정일 수 있다.

몰드(600)는 조각 금형 형태의 성형틀, 성형틀을 작동 또는 지지하기 위한 유압회로 및 액추에이터 등을 포함한 성형 장치를 통칭할 수 있다.

도 4d를 참조하면, 소결단계(S130)는 성형단계(S120)에 의해 만들어진 반제품 형태의 초음파전달부(300)를 열처리하여서, 혼합원료의 분말입자 상호간의 확산에 따른 화학적 결합에 의해, 초음파 전달에 필요한 기계적 강도 및 내구성이 상기 초음파전달부(300)에 형성되는 공정일 수 있다.

여기서, 초음파전달부(300)를 열처리하기 위한 소결장치(700)는 인라인 타입의 가열로, 또는 폐쇄형 가열 박스 형태의 가열 및 냉각장치로 구성될 수 있다.

소결장치(700)의 소결온도, 가열시간 및 압력, 냉각온도, 냉각시간 등의 공정 파라미터값은 초음파전달부(300)의 혼합원료의 종류에 따라 선택적으로 정해질 수 있고, 특정 수치로 한정되지 않을 수 있다.

도 4e를 참조하면, 소결장치(700)를 거친 초음파전달부(300)는 바렐연마기(800) 쪽으로 공급된다. 여기서, 바렐연마기(800)는 바렐가공에 사용되는 기계 장치로서, 공작물, 연마석(MEDIA), 냉각수, 콤파운드(COMPOUND)를 투입받는 바렐(예: 연마통)을 회전 또는 원심선회 혹은 진동 및 왕복운동을 행함으로써, 연마석과 초음파전달부(300)가 서로 접촉하면서, 마찰운동에 의하여 스케일(Scale) 또는 버(Burr) 등을 제거하면서, 초음파전달부(300)의 표면에 질감 또는 광택을 형성시키는 수단일 수 있다.

이런 광택단계(S140)는 소결단계(S130)를 거친 초음파전달부(300)를 바렐연마기(800)로 광택 연마하는 일련의 공정을 의미할 수 있다. 이렇게, 광택단계(S140)를 거친 초음파전달부(300)의 모서리 부위는 0.2 ~ 0.3R(곡률) 정도의 라운드 부위로 만들어질 수 있다.

비교예로서, 광택단계(S140) 이전 몰드(600)로부터 분리된 초음파전달부(300)의 모서리 부위는 0.1R 정도의 라운드 부위로 만들어진 상태일 수 있다.

따라서, 가진에 따른 초음파 진동 또는 외부에서 가해지는 충격 등의 힘이 초음파전달부(300)에 전달되더라도, 초음파전달부(300)의 모허리 부위 등이 국부적으로 파손되지 않게 될 수 있는 장점이 있다.

이렇게 광택단계(S140)를 거친 초음파전달부(300)는 도 1 또는 도 2에 도시된 본체부(100)에 결합되어 미려한 광택 및 색상을 갖는 초음파 미용장치가 될 수 있다.

또한, 광택단계(S140) 이후에는 미도시된 별도의 헤어라인 금형 장치 등을 이용하여 초음파전달부(300)의 표면에 헤어라인 등과 같은 표면 질감 처리가 더 이루어질 수도 있다.

이렇게 초음파 미용장치의 초음파전달부(300)는 위의 방법을 통해 제작되기 때문에, 초음파전달부(300)의 색상이 10년 이상 혹은 장기간 동안 변화되지 않을 수 있고, 그 결과 매우 뛰어난 색상 품질 성능을 가질 수 있고, 금속 표면을 갖는 종래 기술의 헤드부에 비하여 월등한 표현력(예: 촉감, 색상, 광택, 입체 패턴에 의한 형상, 질감 등)을 더 가질 수 있다.

또한, 초음파 미용장치의 초음파전달부(300)는 광택에 의해 보석과 같은 표면 질감을 가질 수 있고, 유리와 같은 표면 강도로서, 미용장치 사용 중 스크레치 발생을 최소화시킬 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

10 : 초음파 미용장치 100 : 본체부
110 : 초음파 발진회로 120 : 충전회로
130 : 충전지 140 : 접촉단자부
150 : 내부케이스 160 : 외부케이스
170 : 스위치 200 : 압전세라믹
300 : 초음파전달부 310 : 결합부
320 : 입체 패턴부 400 : 도킹 시스템

Claims

초음파 발진회로를 탑재한 핸드 피스 구조의 본체부;
상기 초음파 발진회로의 전력을 공급받아 초음파 진동을 발생시키도록, 상기 본체부의 내부에 배치된 압전세라믹; 및
상기 압전세라믹에 부착되고, 상기 본체부에 지지되고, 비전도성 성형원료를 포함하는 분말 형태의 혼합원료로 성형되어 있는 초음파전달부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파전달부는,
상기 본체부의 끝단에 배치될 수 있도록, 상기 초음파전달부의 표면에 일체형으로 형성된 결합부; 및
상기 결합부에 일체형으로 형성되고, 상기 본체부의 바깥쪽으로 표출되는 입체 패턴부;를 포함하고,
상기 결합부는 슬릿 또는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치.
제 2 항에 있어서,
상기 본체부는,
상기 초음파 발진회로와 충전지에 접속된 충전회로;
상기 충전회로 및 상기 초음파 발진회로를 탑재한 외부케이스;
상기 충전회로에 전기적으로 접속되고, 상기 외부케이스에 결합되어서 충전단자를 상기 본체부의 외부로 표출시키는 접촉단자부; 및
상기 외부케이스의 끝단의 개구부에 탑재되고, 상기 압전세라믹의 탑재를 위한 설치 공간을 가지고 있고, 상기 초음파전달부의 결합부를 감싸는 내부케이스;를 포함하고,
상기 초음파 발진회로에 전기적으로 접속된 상기 압전세라믹이 상기 내부케이스의 설치 공간 내에서 상기 초음파전달부의 내표면에 결합되고,
상기 압전세라믹의 상기 초음파 진동이 상기 초음파전달부의 입체 패턴부를 통해서 신체 또는 피부에 전달되는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치.
제 3 항에 있어서,
상기 본체부는,
상기 접촉단자부를 통해 전기적으로 접속될 수 있도록, 상기 본체부의 저부에 대응한 홈 크기를 갖는 도킹홈부가 형성된 도킹시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비전도성 성형원료는,
상기 압전세라믹에 결합되도록 성형 또는 광택처리 될 수 있는, 지르코니아 분말, 보석류 분말(여기서, 보석류 분말은 적어도 다이아몬드, 루비, 사파이어, 에메랄드, 토파즈, 수정, 자수정, 산호, 진주, 오팔, 오닉스, 다이옵사이드, 파리스 라줄리, 로도크로사이트, 로돌라이트, 루벨라이트, 말라카이트, 토멀린, 스피넬, 시트린, 아파타이트, 아이올라이트 중 어느 하나의 보석 분말임), 플라스틱 분말 중 어느 하나의 분말, 또는 1종 이상의 분말 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치.
제 5 항에 있어서,
상기 혼합원료는,
상기 비전도성 성형원료에 혼합되어 색상을 발현시키는 착색제 분말 및, 분말야금을 위한 바인더 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치.
초음파 발진회로를 탑재한 핸드 피스 구조의 본체부의 압전세라믹으로부터 소음파 진동을 전달 받는 초음파전달부를 제조하기 위한 방법에 있어서,
상기 초음파전달부의 제조용 혼합원료로서 착색제 분말, 바인더 분말 및 비전도성 성형원료를 블렌더(blender)로 혼합하는 원료 준비단계;
상기 본체부에 결합되기 위한 결합부 및 초음파 전달을 위한 입체 패턴부에 각각 대응한 몰드 내부 형상을 갖는 몰드에 상기 혼합원료를 제공하는 공급단계;
상기 몰드의 가압으로 상기 혼합원료의 분말 입자들을 상호 결합시켜서 상기 초음파전달부를 만드는 성형단계;
상기 성형단계에 의해 만들어진 초음파전달부를 열처리하여서, 상기 혼합원료의 분말입자 상호간의 확산에 따른 화학적 결합에 의해, 초음파 전달에 필요한 기계적 강도 및 내구성이 상기 초음파전달부에 형성되는 소결단계;
상기 소결단계를 거친 상기 초음파전달부를 바렐연마기로 광택 연마하는 광택단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 원료 준비단계는,
중량 퍼센트(wt%) 기준으로, 상기 혼합원료에서 비전도성 성형원료가 지르코니아 분말로서 화이트 색상을 구현하도록 상기 비전도성 성형원료 86.9wt% 및 바인더 분말 13.1wt%의 성분 함량을 가지고 있거나, 블랙 색상을 구현하도록 비전도성 성형원료 83.9wt% 및 바인더 분말 13.1wt%, 블랙 피그먼트(black pigment)인 착색제 분말 3 wt%의 성분 함량을 갖도록 혼합하고, 제트믹서기로 상기 혼합원료를 분쇄하여, 상기 분쇄된 혼합원료가 300~320 메시(mesh)에 대응하는 입도분포를 갖는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 제조방법.
제 8 항에 있어서,
상기 분쇄된 혼합원료는,
지르코니아 분말, 보석류 분말, 플라스틱 분말 중 어느 하나의 분말, 또는 1종 이상의 분말 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질을 이용한 초음파 미용장치의 제조방법.