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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-01
(45)【発行日】2024-07-09
(54)【発明の名称】剃毛装置
(51)【国際特許分類】
B26B 21/56 20060101AFI20240702BHJP
B26B 21/58 20060101ALI20240702BHJP
B26B 21/60 20060101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
B26B21/56
B26B21/58
B26B21/60
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2022560860
(86)(22)【出願日】2021-04-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-29
(86)【国際出願番号】 EP2021059174
(87)【国際公開番号】W WO2021209308
(87)【国際公開日】2021-10-21
【審査請求日】2022-10-05
(31)【優先権主張番号】20169937.8
(32)【優先日】2020-04-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】316015877
【氏名又は名称】ザ ジレット カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＧＩＬＬＥＴＴＥ ＣＯＭＰＡＮＹ ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ピーター グルチェ
(72)【発明者】
【氏名】ラルフ グレッツシェル
(72)【発明者】
【氏名】ミヒャエル メルテンス
(72)【発明者】
【氏名】マティアス ゲスター
【審査官】須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】特表２００６－５２４１０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０３６０６６８２（ＵＳ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５２８３０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５０９４６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０２２４４０５３（ＵＳ，Ａ）
【文献】特表２００５－５２８１７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平１１－５１２６３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５２４４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０２５５８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２６Ｂ２１／００－２１／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
皮膚表面を剃毛するための剃毛装置（１００）であって、●皮膚接触面（２５０）を有するハウジング（２００）と、
●前記ハウジング（２００）内に装着された少なくとも１つの切断刃（１）であって、第１の面（２）、前記第１の面（２）に対向する第２の面（３）、並びに前記第１の面（２）及び前記第２の面（３）の交点の切断刃先（４）を有する非対称の断面形状を有する、少なくとも１つの切断刃（１）と、を備え、
○前記第１の面（２）が、第１の表面（９）と、一次ベベル（７）と、を備え、
■前記一次ベベル（７）が、前記切断刃先（４）から前記第１の表面（９）まで延在しており、
■第１の交線（１２）が、前記一次ベベル（７）及び前記第１の表面（９）を接続しており、
■前記第１の表面の仮想延長部（９’）と前記一次ベベル（７）との間に第１の楔角θ１があり、
○前記第２の面（３）が、二次ベベル（５）を備え、
●前記二次ベベル（５）が、前記切断刃先（４）から後方へ延在しており、
●前記第１の表面（９）と前記二次ベベル（５）との間に第２の楔角θ２があり、
前記少なくとも１つの切断刃（１）が、前記ハウジング内に装着されており、
●前記皮膚接触面（２５０）と前記一次ベベル（７）又は前記二次ベベル（５）との間の逃げ角αが、≦１１°であり、
●前記皮膚接触面（２５０）と前記第１の楔角θ１の二等分線（２６０）との間の有効切断角度εが、≧１０°であり、
●θ１＞θ２である、剃毛装置（１００）。
【請求項2】
前記逃げ角αが、≦５°、好ましくは≦１°、より好ましくは≦０°、更により好ましくは－１°～－５°であり、及び／又は前記有効切断角度εが、≧１５°、好ましくは≧２０°であることを特徴とする、請求項１に記載の剃毛装置。
【請求項3】
前記第２の面（３）が、前記二次ベベル（５）から延在している三次ベベル（６）を備え、第２の交線（１１）が、前記二次ベベル（５）及び前記三次ベベル（６）を接続しており、前記第１の表面（９）と前記三次ベベル（６）との間に第３の楔角θ３があり、θ２が、θ３よりも小さいことを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載の剃毛装置。
【請求項4】
前記第１の楔角θ１が、５°～７５°、好ましくは１０°～６０°、より好ましくは１５°～４６°、更により好ましくは２０°～４５°であり、及び／又は前記第２の楔角θ２が、－１０°～４０°、好ましくは０°～３０°、より好ましくは、１０°～２５°の範囲であり、及び／又は前記第３の楔角θ３が、１°～６０°、好ましくは１０°～５５°、より好ましくは１９°～４６°、更により好ましくは２０～４５°の範囲であることを特徴とする、請求項３に記載の剃毛装置。
【請求項5】
前記一次ベベル（７）は、０．１～７μｍ、好ましくは０．５～５μｍ、より好ましくは１～３μｍの、前記切断刃先（４）から前記第１の交線（１２）まで測った前記第１の表面の前記仮想延長部（９’）の上へ突出した寸法である長さｄ１を有することを特徴とする、請求項３または４に記載の剃毛装置。
【請求項6】
前記切断刃先（４）から前記第２の交線（１１）まで測った前記第１の表面（９）及び／又は前記第１の表面の前記仮想延長部（９’）の上へ突出した寸法が、１～１５０μｍ、好ましくは５～１００μｍ、より好ましくは１０～７５μｍ、及び特に１５～５０μｍの範囲である長さｄ２を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【請求項7】
前記切断刃（１）が、第１の材料（１８）で構成される刃体（１５）を備えることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【請求項8】
前記切断刃（１）が、第１の材料（１８）及び前記第１の材料（１８）と接合された第２の材料（１９）を備える刃体（１５）を備えることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【請求項9】
前記第１の材料（１８）が、●金属、好ましくは、チタン、ニッケル、クロミウム、ニオブ、タングステン、タンタル、モリブデン、バナジウム、プラチナ、ゲルマニウム、鉄、及びそれらの合金、特に鋼、
●炭素、窒素、ホウ素、酸素、及びそれらの組み合わせ、好ましくは、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタル、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣＮ、及び／又はＴｉＢ２で構成される群から選択される少なくとも１種の要素を含むセラミック、
●ガラスセラミック、好ましくはアルミニウム含有ガラスセラミック、
●金属マトリックスのセラミック材料から作製された複合材料（サーメット）、
●硬質金属、好ましくは、コバルト若しくはニッケルと接合された炭化タングステン又はチタンカーバイドなどの、焼結炭化物の硬質金属、
●好ましくは、前記第２の面（２）と平行な結晶面、配向＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞、若しくは＜２１１＞を有するシリコン又はゲルマニウム、
●単結晶材料、
●ガラス又はサファイア、
●多結晶若しくはアモルファスのシリコン又はゲルマニウム、
●モノ又は多結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、アダマンタン炭素、並びに
●それらの組み合わせ、で構成される群から選択される材料を備え、
前記第２の材料（１９）が、
●酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、好ましくは、窒化アルミニウム、窒化クロミウム、窒化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、立方晶窒化ホウ素、
●ホウ素アルミニウムマグネシウム
●炭素、好ましくは、ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、並びに
●それらの組み合わせ、で構成される群から選択される材料を備えることを特徴とする、請求項８に記載の剃毛装置。
【請求項10】
前記第２の材料（１９）が、以下の特性、すなわち、●０．１５～２０μｍ、好ましくは、２～１５μｍ、及びより好ましくは３～１２の厚さ、
●１２００ＧＰａ未満、好ましくは９００ＧＰａ未満、より好ましくは７５０ＧＰａ未満、及び更により好ましくは５００ＧＰａ未満の弾性係数、
●少なくとも１ＧＰａ、好ましくは少なくとも２．５ＧＰａ、より好ましくは少なくとも５ＧＰａの横破断応力σ０、
●少なくとも２０ＧＰａの硬度、のうちの少なくとも１つを満たすことを特徴とする、請求項８または９に記載の剃毛装置。
【請求項11】
前記第２の材料（１９）が、ナノ結晶ダイヤモンドを備え、かつ以下の特性、すなわち、●１００ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、より好ましくは２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲＲＭＳ、
●１～１００ｎｍ、好ましくは５～９０ｎｍ、より好ましくは７～３０ｎｍ、及び更により好ましくは１０～２０ｎｍのナノ結晶ダイヤモンドの平均粒径ｄ５０、のうちの少なくとも１つを満たすことを特徴とする、請求項８～１０のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【請求項12】
前記第１の材料（１８）及び／又は前記第２の材料（１９）が、好ましくは、フルオロポリマー材料、パリレン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、及びそれらの組み合わせで構成される群から選択される低摩擦材料で、少なくとも領域がコーティングされていることを特徴とする、請求項８～１１のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【請求項13】
前記第１の交線（１２）が、前記第２の材料（１９）内に成形されることを特徴とする、請求項８～１２のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【請求項14】
前記切断刃先（４）が、２００ｎｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、及びより好ましくは５０ｎｍ未満の先端半径を有することを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の剃毛装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、皮膚接触面を有するハウジングと、ハウジング内に装着された少なくとも１つの切断刃と、を備える、皮膚表面を剃毛するための剃毛装置に関するものであり、少なくとも１つの切断刃は、第１の面、第１の面に対向する第２の面、並びに第１の面及び第２の面の交点に切断刃先を有する非対称の断面形状を有する。
【0002】
本出願では、以下の定義が使用される。
●すくい面は、切断プロセスで除去される切断された毛がその上を摺動する、切断刃の表面である
●逃げ面は、皮膚の上を通過する切断用具の表面であり、逃げ面と皮膚との接触面との間の角度は、逃げ角αである
●切断刃の切断ベベルは、すくい面及び逃げ面によって囲まれ、ベベル角θで表される
●切断刃先は、すくい面及び逃げ面の交線である
●有効切削角εは、剃毛装置の皮膚接触面と切断ベベルの二等分線との間の角度、すなわち、ε＝α＋θ／２である
●すくい面は、切断プロセスで除去される切断された毛がその上を摺動する、切断刃の表面である
●逃げ面は、皮膚の上を通過する切断用具の表面であり、逃げ面と皮膚との接触面との間の角度は、逃げ角αである
●切断刃の切断ベベルは、すくい面及び逃げ面によって囲まれ、ベベル角θで表される
●切断刃先は、すくい面及び逃げ面の交線である
●有効切削角εは、剃毛装置の皮膚接触面と切断ベベルの二等分線との間の角度、すなわち、ε＝α＋θ／２である
【背景技術】
【0003】
先行技術では、剃毛装置内の刃の構成は、多刃カミソリに焦点を当てている。
【0004】
米国特許第３，８６３，３４０号は、先行刃部材及び後続刃部材を有する複数刃先のカミソリを教示しており、これらの部材は、その上に非対称的な刃先を有し、また、切断刃先からの剃毛細片の除去を容易にするために、当該部材を通る通路を有する。
【0005】
米国特許第６，６５５，０３０号は、少なくとも、第１の切断部材と、第１の切断部材の後ろに配置されて、そこから離間された第２の切断部材と、を有する剃毛ヘッドを記載しており、皮膚接触面と第２の切断部材との間の切断角度は、第１の切断部材の皮膚接触面との間の切断角度以上である。
【0006】
米国特許第３，８４２，４９９号は、複数の切断要素の１つ以上の群を有するカミソリ刃の組立体に関するものであり、切断要素の群は、１つの刃がチゼル形状である少なくとも２つの刃を備えている。これは、タンデム刃の剃毛動作のための好ましい幾何学形状を可能にする。
【0007】
剃毛装置における剃毛刃先プロファイルの寸法及びそれらの構成は、相互依存しており、典型的には、毛を効率的に切断するように最適化されている。これは、以下の３つのパラメータを含む。
１．貫通を容易にするための切断刃先の小さい先端部の丸み、
２．低い切断力のための切断刃の小さい楔角θ、及び
３．毛が切断される前に回転又は摺動して離れることを回避して、効率的な毛の除去をもたらすための、剃毛装置、すなわちハウジング内の大きい有効切断角度ε。
１．貫通を容易にするための切断刃先の小さい先端部の丸み、
２．低い切断力のための切断刃の小さい楔角θ、及び
３．毛が切断される前に回転又は摺動して離れることを回避して、効率的な毛の除去をもたらすための、剃毛装置、すなわちハウジング内の大きい有効切断角度ε。
【0008】
これらの定義及びパラメータは、本出願の図に例示されている。
【0009】
最初の２つのパラメータは、毛が切断されている間に毛を引っ張ることのない、快適な剃毛をもたらす。しかしながら、大きい刃の装着角度、すなわち逃げ角αとともに刃先の小さい先端の丸みは、皮膚表面への相当な圧力を生じさせ、この圧力は不快であり、皮膚の切断をもたらす場合さえある。有効切断角度εを低減させることは、剃毛中の安全性を向上させる。しかしながら、この場合、従来の対称形の楔形状の刃は、貫通して切断せずに毛に乗り上げる傾向がある。
【0010】
剃毛中に、すくい面は、毛と相互作用して、主に毛の切断性能に関する役割を果たし、一方で、逃げ面は、皮膚と相互作用して、主に皮膚の安全に関する役割を果たす。
【0011】
剃毛性能を最適化するために、切断刃の皮膚に面する側（逃げ面）が皮膚に対して平らに置かれるように（小さい逃げ角）、小さい刃の装着角、すなわち逃げ角αで刃を装着することによって剃毛刃の安全性を高めること、そして、この小さい逃げ角αによって毛の切断能率が損なわれないように刃先プロファイルを修正することが必要である。これは、皮膚の安全性を確実にするために、逃げ角αをできる限り小さくしなければならないこと、及び効率的に毛を切断するために、有効切断角度εをできる限り大きくしなければならないことを意味する。したがって、逃げ角αは、安全角度の役割を果たし、有効切断角度εは、効率角の役割を果たす。
【0012】
逃げ角α及び有効切断角度εは、次式に関連する。
ε＝α＋θ／２
ε＝α＋θ／２
【0013】
したがって、剃毛装置で成功裏に長期間使用されているような約２２°の有効切断角度εを維持しながら逃げ角αを最小にすることは、切断ベベル角θの増加を必要とする。しかしながら、毛を切断するための力は、切断刃先付近の切断刃の厚さによって決定され、この厚さは、切断ベベルのベベル角θが大きくなったときに増加する。したがって、切断角度εを維持し、一方で、逃げ角αを小さくするようにベベル角θを大きくすることは、切断力を増加させて、毛を引っ張ることによる剃毛の快適さの低下といった新たな問題を生じさせ、したがって、ベベル角θは、快適角度に関する役割を果たす。
【0014】
全てのこれらの相互依存を克服して、小さい切断力（小さいθ）、高い切削能率（大きいε）を有し、かつ、皮膚とって安全（小さいα）である最先端のプロファイルを生じさせるための、少なくとも１つの追加的な切断ベベルを有する非対称の切断刃プロファイルが開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【文献】米国特許第３，８６３，３４０号
【文献】米国特許第６，６５５，０３０号
【文献】米国特許第３，８４２，４９９号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0016】
したがって、本発明は、先行技術の前述の欠点に対処し、また、低い切断力及び高い切削能率を可能にし、かつ皮膚に対する十分な安全性を確保する最適化された幾何学的設定を有する剃毛装置を提供する。
【0017】
この問題は、請求項１に記載の特徴を有する剃毛刃によって解決される。更なる従属請求項は、そのような刃の好適な実施形態を定義する。
【0018】
特許請求の範囲及び本出願の説明における「備える」という用語は、更なる構成要素が除外されないという意味を有する。本発明の範囲内で、「で構成される」という用語は、「備える」という用語の好適な実施形態として理解されるべきである。ある群が少なくとも特定の数の構成要素を「備える」ことが定義されている場合、これもまた、好ましくはこれらの構成要素から「なる」群が開示されるように理解されるべきである。
【0019】
以下、断面という用語は、切断刃先の直線延長部に対して垂直な断面を指す。
【0020】
交線という用語は、（図１のような）斜視図に関する（図３の断面図による）異なるベベル間の交差点の直線延長部として理解されるべきである。一例として、直線状のベベルが直線状のベベルと隣接している場合、断面図の交点は、斜視図の交線まで延長される。
【0021】
本発明によれば、皮膚表面を剃毛するための剃毛装置が提供され、当該剃毛装置は、皮膚接触面を有するハウジングと、ハウジング内に装着された少なくとも１つの切断刃と、を備え、少なくとも１つの切断刃は、第１の面、第１の面に対向する第２の面、並びに第１の面及び第２の面の交点の切断刃先を有する非対称の断面形状を有し、
●第１の面は、第１の表面と、一次ベベルと、を備え、
■一次ベベルは、切断刃先から第１の表面まで延在しており、
■第１の交線は、一次ベベル及び第１の表面を接続しており、
■第１の表面の仮想延長部と一次ベベルとの間に第１の楔角θ１があり、
●第２の面は、二次ベベルを備え、
■二次ベベルは、切断刃先から後方へ延在しており、
●第１の表面と二次ベベル（５）との間に第２の楔角θ２がある。
●第１の面は、第１の表面と、一次ベベルと、を備え、
■一次ベベルは、切断刃先から第１の表面まで延在しており、
■第１の交線は、一次ベベル及び第１の表面を接続しており、
■第１の表面の仮想延長部と一次ベベルとの間に第１の楔角θ１があり、
●第２の面は、二次ベベルを備え、
■二次ベベルは、切断刃先から後方へ延在しており、
●第１の表面と二次ベベル（５）との間に第２の楔角θ２がある。
【0022】
本発明によれば、少なくとも１つの切断刃は、以下の条件が満たされるハウジング内に装着される。
●皮膚接触面と一次ベベルとの間の逃げ角αが、≦１１°である、
●皮膚接触面と第１の楔角θ１の二等分線との間の有効切断角度εが、≧１０°であり、
●θ１＞θ２である。
●皮膚接触面と一次ベベルとの間の逃げ角αが、≦１１°である、
●皮膚接触面と第１の楔角θ１の二等分線との間の有効切断角度εが、≧１０°であり、
●θ１＞θ２である。
【0023】
驚くべきことに、上で定義したような条件を選択することによって、一方では、高い切断効率、及び他方では、快適かつ安全な切断、という相反する効果が同時に実現されることを見出した。
【0024】
少なくとも１つの切断刃は、非対称の断面形状を有する。非対称の断面形状は、（θ１＋θ２）／２の角度を有し、切断刃先にアンカーされている、一次ベベルと二次ベベルとの間の二等分線である軸に関する対称性を指す。
【0025】
本発明による少なくとも１つの切断刃は、小さいθ２により、低い切断力を有し、一方で、より大きい有効切断角度εによって実現される切削能率が高い。更に、剃毛装置は、小さい逃げ角αにより、剃毛プロセスの向上した安全性を有する。
【0026】
更に、一次主ベベルは、一次楔角が二次楔角よりも大きい場合に切断刃を強化するための追加的な機能を有し得、当該機能は、切断作業からの損傷に対する機械的安定化を可能にし、当該機械的安定化は、刃の切断性能に影響を及ぼすことなく、二次ベベルの領域における細い刃体を可能にする。
【0027】
したがって、第１の楔角θ１を有する一次ベベルは、切断刃先の角度を安定させる機能を有し、毛が切断されるときに、切断刃先が損傷することを防止する。すなわち、より大きい楔角θ１が、切断刃先の機械的安定性を高める。結論的には、楔角θ１を有する一次ベベルを使用することによって、第２の楔角θ２を小さくすることができる。
【0028】
更に、楔角θ１を有する一次ベベルは、切断刃先を切断される物体から持ち上げることを可能にし、これは、切断ステップをより安全なものにし、例えば、皮膚と切断刃先との間の距離を上昇させることによって、皮膚の切断を回避することができる。
【0029】
第２の楔角θ２は、切断されている物体を貫通する刃の貫通角度を表す。浸透性角度θ２が小さいほど、切断されている物体を貫通する力が低くなる。
【0030】
逃げエンジェル（angel）αは、≦５°、好ましくは≦１°、より好ましくは≦０°、更により好ましくは－１°～－５°であることが好ましく、及び／又は有効切断角度第１の楔角εは、≧１５°、好ましくは≧２０°であることが好ましい。
【0031】
好ましい実施形態によれば、第１の楔角θ１は、５°～７５°、好ましくは１０°～６０°、より好ましくは１５°～４６°、更により好ましくは２０°～４５°であり、及び／又は第２の楔角θ２は、－５°～４０°、好ましくは０°～３０°、より好ましくは１０°～２５°の範囲である。
【0032】
本発明による切断刃は、好ましくは、二次楔角よりも大きい三次楔角を有する厚くて強い三次ベベルを加えることによって、及びこの三次ベベルを用いて、切断される物体を分離させることによって更に強化され、したがって、細い二次ベベル上に作用する力を低減させる。第３の楔角θ３は、好ましくは１°～６０°、より好ましくは１０°～５５°、更により好ましくは１９°～４６°、特に２０°～４５°の範囲である。
【0033】
第３の楔角θ３は、分離角、すなわち、切断される物体を分離させるのに必要な角度を表す。この機能のために、第３の楔角θ３は、好ましくは、第２の楔角θ２よりも大きくなければならない。
【0034】
更に好適な実施形態によれば、一次ベベルは、０．１～７μｍ、好ましくは０．５～５μｍ、及びより好ましくは１～３μｍの、切断刃先から第１の交線まで測った長さだけ第１の表面の上へ突出した寸法である、長さｄ１を有する。長さｄ１＜０．１μｍは、そのような長さの刃先があまりに脆弱で、切断刃の安定した使用を可能にしないので、実現することが困難である。驚くべきことに、一次ベベルが二次及び三次ベベルを有する刃体を安定させ、これが、小さい切断力を提供する、二次ベベルの領域における細い刃を可能にすることを見出した。その一方で、長さｄ１が７μｍ未満であれば、一次ベベルは切断性能に影響を及ぼさない。
【0035】
好ましくは、切断刃先から第２の交線まで測った第１の表面及び／又は第１の表面の仮想延長部の上へ突出した（すなわち一次及び二次ベベルの突出）寸法である長さｄ２は、１～１００μｍ、より好ましくは５～７５μｍ、及び更により好ましくは１０～５０μｍの範囲である。長さｄ２は、切断される物体における切断刃の貫通深さに対応する。一般に、ｄ２は、切断される物体の直径の少なくとも３０％に、すなわち、物体が、典型的には約１００μｍの直径を有し、長さｄ２が約３０μｍである人間の毛である場合に対応する。
【0036】
切断刃は、好ましくは、第１の材料及び第１の材料と接合された第２の材料を備えるか、又は、で構成される刃体によって画定される。第２の材料は、少なくとも第１の材料の領域のコーティングとして堆積させることができ、すなわち、第２の材料は、第１の材料の包囲コーティング、又は第１の面の第１の材料に堆積されるコーティングとすることができる。
【0037】
第１の材料の材料は、一般に、この材料をベベル加工することが可能であれば、任意の特定の材料に限定されない。
【0038】
しかしながら、代替の実施形態によれば、刃体は、第１の材料だけ、すなわち、無コーティング第１の材料で構成される。この場合、第１の材料は、好ましくは等方性構造を有する材料であり、すなわち、全方向において同じ特性値を有する。そのような等方性材料は、しばしば、成形技術にかかわらず、より良好な成形に適している。
【0039】
第１の材料は、
●金属、好ましくは、チタン、ニッケル、クロミウム、ニオブ、タングステン、タンタル、モリブデン、バナジウム、プラチナ、ゲルマニウム、鉄、及びそれらの合金、特に鋼、
●炭素、窒素、ホウ素、酸素、及びそれらの組み合わせ、好ましくは、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタル、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣＮ、及び／又はＴｉＢ２を含むセラミック、
●ガラスセラミック、好ましくはアルミニウム含有ガラスセラミック、
●金属マトリックスのセラミック材料から作製された複合材料（サーメット）、
●硬質金属、好ましくは、コバルト又はニッケルと接合された炭化タングステン又はチタンカーバイドなどの、焼結炭化物の硬質金属、
●好ましくは、第２の面と平行な結晶面、ウエハ配向＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞、又は＜２１１＞を有するシリコン又はゲルマニウム、
●単結晶材料、
●ガラス又はサファイア、
●多結晶又はアモルファスのシリコン又はゲルマニウム、
●モノ又は多結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（diamond like carbon、ＤＬＣ）、アダマンタン炭素、並びに
●それらの組み合わせ、で構成される群から選択される材料を備えるか、又は、で構成される。
●金属、好ましくは、チタン、ニッケル、クロミウム、ニオブ、タングステン、タンタル、モリブデン、バナジウム、プラチナ、ゲルマニウム、鉄、及びそれらの合金、特に鋼、
●炭素、窒素、ホウ素、酸素、及びそれらの組み合わせ、好ましくは、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタル、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣＮ、及び／又はＴｉＢ２を含むセラミック、
●ガラスセラミック、好ましくはアルミニウム含有ガラスセラミック、
●金属マトリックスのセラミック材料から作製された複合材料（サーメット）、
●硬質金属、好ましくは、コバルト又はニッケルと接合された炭化タングステン又はチタンカーバイドなどの、焼結炭化物の硬質金属、
●好ましくは、第２の面と平行な結晶面、ウエハ配向＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞、又は＜２１１＞を有するシリコン又はゲルマニウム、
●単結晶材料、
●ガラス又はサファイア、
●多結晶又はアモルファスのシリコン又はゲルマニウム、
●モノ又は多結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（diamond like carbon、ＤＬＣ）、アダマンタン炭素、並びに
●それらの組み合わせ、で構成される群から選択される材料を備えるか、又は、で構成される。
【0040】
第１の材料に使用される鋼は、好ましくは、１０９５、１２Ｃ２７、１４Ｃ２８Ｎ、１５４ＣＭ、３Ｃｒ１３ＭｏＶ、４０３４、４０Ｘ１０Ｃ２Ｍ、４１１６、４２０、４４０Ａ、４４０Ｂ、４４０Ｃ、５１６０、５Ｃｒ１５ＭｏＶ、８Ｃｒ１３ＭｏＶ、９５Ｘ１８、９Ｃｒ１８ＭｏＶ、Ａｃｕｔｏ＋、ＡＴＳ－３４、ＡＵＳ－４、ＡＵＳ－６（＝６Ａ）、ＡＵＳ－８（＝８Ａ）、Ｃ７５、ＣＰＭ－１０Ｖ、ＣＰＭ－３Ｖ、ＣＰＭ－Ｄ２、ＣＰＭ－Ｍ４、ＣＰＭ－Ｓ－３０Ｖ、ＣＰＭ－Ｓ－３５ＶＮ、ＣＰＭ－Ｓ－６０Ｖ、ＣＰＭ－１５４、Ｃｒｏｎｉｄｕｒ－３０、ＣＴＳ ２０４Ｐ、ＣＴＳ ２０ｃＰ、ＣＴＳ ４０ｃＰ、ＣＴＳ Ｂ５２、ＣＴＳ Ｂ７５Ｐ、ＣＴＳ ＢＤ－１、ＣＴＳ ＢＤ－３０Ｐ、ＣＴＳ ＸＨＰ、Ｄ２、Ｅｌｍａｘ、ＧＩＮ－１、Ｈ１、Ｎ６９０、Ｎ６９５、Ｎｉｏｌｏｘ（１．４１５３）、Ｎｉｔｒｏ－Ｂ、Ｓ７０、ＳＧＰＳ、ＳＫ－５、Ｓｌｅｉｐｎｅｒ、Ｔ６ＭｏＶ、ＶＧ－１０、ＶＧ－２、Ｘ－１５Ｔ．Ｎ．、Ｘ５０ＣｒＭｏＶ１５、ＺＤＰ－１８９、で構成される群から選択される。
【0041】
第２の材料は、
●酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、好ましくは、窒化アルミニウム、窒化クロミウム、窒化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、立方晶窒化ホウ素、
●ホウ素アルミニウムマグネシウム
●炭素、好ましくは、ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、並びに
●それらの組み合わせ、で構成される群から選択される材料を備えるか、又は当該材料で構成されることが好ましい。
●酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、好ましくは、窒化アルミニウム、窒化クロミウム、窒化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、立方晶窒化ホウ素、
●ホウ素アルミニウムマグネシウム
●炭素、好ましくは、ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、ナノ結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、並びに
●それらの組み合わせ、で構成される群から選択される材料を備えるか、又は当該材料で構成されることが好ましい。
【0042】
第２の材料は、好ましくは、ＴｉＢ２、ＡｌＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、ＣｒＡｌ、ＣｒＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＮ ＴｉＣＮ、及びそれらの組み合わせ、で構成される群から選択され得る。
【0043】
更に、ＶＤＩガイドライン２８４０に列挙されている全ての材料を、第２の材料に選択することができる。
【0044】
第２の材料として、ナノ結晶ダイヤモンド、並びに／又はナノ結晶質及び多結晶ダイヤモンドの多層フィルムの第２の材料を使用することが特に好ましい。これに関して、驚くべきことに、ナノ結晶ダイヤモンド層の第２の材料を有する切断刃が、多結晶ダイヤモンドで知られているように剥離を抑制することを見出した。単結晶ダイヤモンドと関連して、ナノ結晶ダイヤモンドの製造は、単結晶ダイヤモンドの製造と比較して、実質的により容易に、かつ経済的に達成することができることが示されている。したがって、より長くより大きい面積の切断刃も提供することができる。更に、それらの粒径分布に関して、ナノ結晶ダイヤモンド層は、多結晶ダイヤモンド層より均質であり、材料はまた、固有の応力が少ないことを示す。その結果、切断刃先の巨視的な歪みが起こり難い。
【0045】
第２の材料は、０．１５～２０μｍ、好ましくは２～１５μｍ、及びより好ましくは３～１２μｍの厚さを有することが好ましい。
【0046】
第２の材料は、１２００ＧＰａ未満、好ましくは９００未満、及びより好ましくは７５０ＧＰａ未満の弾性係数（ヤング率）を有することが好ましい。低い弾性係数のため、ハードコーティングは、より可撓性かつより弾性になり、また、切断される基材、物体、又は輪郭部により良好に適合され得る。ヤング率は、Ｍａｒｋｕｓ Ｍｏｈｒらの「Ｙｏｕｎｇｓ ｍｏｄｕｌｕｓ，ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｎｄ Ｐｏｉｓｓｏｎ’ｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｄｉａｍｏｎｄ ｆｉｌｍｓ」、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１１６，１２４３０８（２０１４）、特にパラグラフＩＩＩ「Ｂ．Ｓｔａｔｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ」に開示されているような方法に従って決定される。
【0047】
第２の材料は、好ましくは、少なくとも１ＧＰａ、より好ましくは少なくとも２．５ＧＰａ、及び更により好ましくは少なくとも５ＧＰａの横破断応力σ０を有する。
【0048】
横破断応力σ０の定義に関しては、以下の参考文献を参照した。
●Ｒ．Ｍｏｒｒｅｌｌらによる、Ｉｎｔ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｅｔａｌｓ ＆ Ｈａｒｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２８（２０１０），ｐ．５０８－５１５、
●Ｒ．Ｄａｎｚｅｒらによる、Ｊ．Ｋｒｉｅｇｅｓｍａｎｎ，ＨｖＢ Ｐｒｅｓｓ，Ｅｌｌｅｒａｕ，ＩＳＢＮ ９７８－３－９３８５９５－００－８によって発行された「Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」の６．２．３．１章「Ｄｅｒ ４－Ｋｕｇｅｌｖｅｒｓｕｃｈ ｚｕｒ Ｅｒｍｉｔｔｌｕｎｇ ｄｅｒ ｂｉａｘｉａｌｅｎ Ｂｉｅｇｅｆｅｓｔｉｇｋｅｉｔ ｓｐｒｏｄｅｒ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」
●Ｒ．Ｍｏｒｒｅｌｌらによる、Ｉｎｔ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｅｔａｌｓ ＆ Ｈａｒｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２８（２０１０），ｐ．５０８－５１５、
●Ｒ．Ｄａｎｚｅｒらによる、Ｊ．Ｋｒｉｅｇｅｓｍａｎｎ，ＨｖＢ Ｐｒｅｓｓ，Ｅｌｌｅｒａｕ，ＩＳＢＮ ９７８－３－９３８５９５－００－８によって発行された「Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」の６．２．３．１章「Ｄｅｒ ４－Ｋｕｇｅｌｖｅｒｓｕｃｈ ｚｕｒ Ｅｒｍｉｔｔｌｕｎｇ ｄｅｒ ｂｉａｘｉａｌｅｎ Ｂｉｅｇｅｆｅｓｔｉｇｋｅｉｔ ｓｐｒｏｄｅｒ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ」
【0049】
それにより、横破断応力σ０は、破断試験の統計的評価によって、例えば上記の文献の詳細に従うＢ３Ｂ負荷試験で決定される。それにより、６３％の破断の可能性がある破断応力として定義される。
【0050】
第２の材料の極めて高い横破断応力のため、第２の材料からの、特に切断刃先からの個々の結晶子の剥離がほぼ完全に抑制される。したがって、長期間の使用を伴う場合であっても、切断刃は、その元の鋭さを保持する。
【0051】
第２の材料は、好ましくは、少なくとも２０ＧＰａの硬度を有する。硬度は、ナノインデンテーションによって決定される（Ｙｅｏｎ－Ｇｉｌ Ｊｕｎｇ ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１０，ｐ．３０７６）。
【0052】
第２の材料は、好ましくは、１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満、及び更により好ましくは２０ｎｍ未満の表面粗さＲＲＭＳを有し、これは、次式で計算される。
【0053】
【数1】
Ｚ（ｘ，ｙ）＝局所的粗さ分布
【0054】
表面粗さＲＲＭＳは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ２５１７８に従って決定される。前述の表面粗さは、成長した第２の材料の追加的な機械的研磨を不要にする。
【0055】
好ましい実施形態では、第２の材料は、１～１００ｎｍ、好ましくは５～９０ｎｍ、及びより好ましくは７～３０ｎｍ、及び更により好ましくは１０～２０ｎｍのナノ結晶ダイヤモンドの平均粒径ｄ５０を有する。平均粒径ｄ５０は、Ｘ線回折又は透過電子顕微鏡法を使用して、粒子を計数することによって決定され得る。
【0056】
第１の材料及び／又は第２の材料は、好ましくは、フルオロポリマー材料（ＰＴＦＥなど）、パリレン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、及びそれらの組み合わせ、で構成される群から選択される低摩擦材料で、少なくとも領域がコーティングされることが好ましい。
【0057】
一次ベベル及び二次ベベルを接続する刃先は、好ましくは、第２の材料で成形される。
【0058】
二次及び三次ベベル間の刃先が、第１の材料及び第２の材料の境界面に配置されることが更に好ましく、これは、製造プロセスをより扱い易くし、したがってより経済にし、例えば、刃は、図９ａ～ｄのプロセスに従って製造することができる。
【0059】
切断刃先は、理想的には、刃の安定性を向上させる円形構成を有する。切断刃先は、例えば図１０に例示される方法を使用して断面ＳＥＭによって決定され、好ましくは２００ｎｍ未満、より好ましくは１００ｎｍ未満、及び更により好ましくは５０ｎｍ未満の先端半径を有する。
【0060】
切断刃先の先端半径ｒは、ハードコーティングの平均粒径ｄ５０と相関することが好ましい。その結果、切断刃先の第２の材料としてのナノ結晶ダイヤモンドの丸みのある半径ｒと、第２の材料としてのナノ結晶ダイヤモンドの平均粒径ｄ５０との間の比率ｒ／ｄ５０は、０．０３～２０、好ましくは０．０５～１５、特に好ましくは０．５～１０である場合に好都合である。
【図面の簡単な説明】
【0061】
本発明は、本発明による特定の実施形態を示す以下の図によって更に例示される。しかしながら、これらの特定の実施形態は、本明細書の一般的な部分の特許請求の範囲に記載された本発明に関して、いかなる限定的な様式にも解釈されるべきではない。
【図1】本発明による剃毛装置の概略図である。
【図3a】２つのベベルを有する、本発明による切断刃の斜視図である。
【図3b】２つのベベルを有する、本発明による切断刃の断面図である。
【図4a】３つのベベルを有する、本発明による切断刃の斜視図である。
【図4b】３つのベベルを有する、本発明による切断刃の断面図である。
【図5a】モノリシックである、本発明による更なる切断刃の断面図である。
【図5b】第１及び第２の材料を備えている、本発明による更なる切断刃の断面図である。
【図6a】第１の面が逃げ面で、逃げ角がα＞０°である、本発明による剃毛装置の断面図である。
【図6b】第２の面が逃げ面で、逃げ角がα＞０°である、本発明による更なる剃毛装置の断面図である。
【図7a】第１の面が逃げ面で、逃げ角がａ＝０°である、本発明による剃毛装置の断面図である。
【図7b】第２の面が逃げ面で、逃げ角がａ＝０°である、本発明による更なる剃毛装置の断面図である。
【図8】第２の面が逃げ面で、逃げ角α＜０°である、本発明による更なる剃毛装置の断面図である。
【図9a】切断刃を製造するためのプロセスのフローチャートである。
【図9b】切断刃を製造するためのプロセスのフローチャートである。
【図9c】切断刃を製造するためのプロセスのフローチャートである。
【図9d】切断刃を製造するためのプロセスのフローチャートである。
【図10】先端半径の決定を示す、円形先端部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0062】
本出願の図では、以下の参照符号が使用される。
【0063】
参照符号リスト
１ 刃
２ 第１の面
３ 第２の面
４ 切断刃先
５ 二次ベベル
６ 三次ベベル
７ 一次ベベル
８ 上面
９ 第１の表面
９’ 第１の表面の仮想延長部
１１ 第２の交線
１２ 第１の交線
１５ 刃体
１８ 第１の材料
１９ 第２の材料
２０ 境界面
６０ 二等分線
６１ 垂線
６２ 円
６５ 構造点
６６ 構造点
６７ 構造点
１００ カミソリ
１５０ グリップ
２００ ハウジング
２１０ 前方皮膚支持体
２２０ 後方皮膚支持体
２５０ 皮膚接触面
２６０ 二等分線
３００ 毛
３１０ 皮膚
１ 刃
２ 第１の面
３ 第２の面
４ 切断刃先
５ 二次ベベル
６ 三次ベベル
７ 一次ベベル
８ 上面
９ 第１の表面
９’ 第１の表面の仮想延長部
１１ 第２の交線
１２ 第１の交線
１５ 刃体
１８ 第１の材料
１９ 第２の材料
２０ 境界面
６０ 二等分線
６１ 垂線
６２ 円
６５ 構造点
６６ 構造点
６７ 構造点
１００ カミソリ
１５０ グリップ
２００ ハウジング
２１０ 前方皮膚支持体
２２０ 後方皮膚支持体
２５０ 皮膚接触面
２６０ 二等分線
３００ 毛
３１０ 皮膚
【0064】
図１には、先行技術で通常使用されている剃毛装置１００が示されている。剃毛装置１００は、ハウジング２００に取り付けられるグリップ１５０を有する。ハウジングは、前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、それらの間の少なくとも１つの刃１と、を備えている。
【0065】
図２は、ハウジング２００と、その前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、を有する、剃毛装置１００の断面図を示す。本図は、図１の断面Ａ－Ａの断面図を表す。支持体の間には、２つの刃１及び１’が配置されている。また、ハウジングには、２つ以上の刃、例えば木（tree）又は４つの刃が配置され得る。前方皮膚支持体２１０が剃毛する間、後方皮膚支持体２２０並びに刃１及び１’は、皮膚３１０と直接接触している。剃毛装置１００は、皮膚３１０に直接、好ましくは平面接触している皮膚接触面２５０を有する。皮膚接触面２５０は、前方皮膚支持体２１０と後方皮膚支持体２２０との間の接続線である。
【0066】
図３ａは、本発明による切断刃の斜視図である。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面と、を備える、刃体１５を有する。第１の面２は、第１の表面９と、一次ベベル７と、を備え、一方で、第２の表面３は、二次ベベル５と、第１の表面９に平行な上面８と、を備えている。一次ベベル７及び二次ベベル５の交点には、切断刃先４が位置する。切断刃先４は、直線状又は実質的に直線状に成形されている。二次ベベル５は、交線１１を介して上面８に接続され、一次ベベル５は、交線１２を介して第１の表面９に接続されている。
【0067】
図３ｂには、図３ａの切断刃の断面図が示されている。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３と、を備えている。第１の面２は、平面の第１の表面９と、第１の表面９と一次ベベル７との間に第１の楔角θ１を有する一次ベベル７と、を備えている。第２の面３は、第１の表面９と二次ベベル５との間にθ１よりも小さい第２の楔角θ２を有する二次ベベル５を備えている。更に、第２の面３は、上面８を備えている。一次ベベル７及び二次ベベル５の交点には、切断刃先４が位置する。一次ベベル７と二次ベベル５との間の二等分線２６０は、切断刃先４においてアンカーされる。二次ベベル５は、交線１１を介して上面８に接続され、一次ベベル５は、交線１２を介して第１の表面９に接続されている。一次ベベル７は、０．１～７μｍの範囲である、第１の表面９の上へ突出した寸法である長さｄ１を有する。二次ベベル６は、１～１５０μｍ、好ましくは５～１００μｍの範囲である、第１の表面９上へ突出した寸法である長さｄ２を有する。
【0068】
図４ａは、本発明による切断刃の斜視図である。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３と、を備える、刃体１５を有する。第１の面２は、第１の表面９と、一次ベベル７と、を備え、一方で、第２の表面３は、二次ベベル５と、三次ベベル６と、を備えている。一次ベベル７は、第１の交線１２を介して第１の面９と接続され、二次ベベル５は、第２の交線１１を介して三次ベベル６と接続されている。一次ベベル７及び二次ベベル５の交点には、切断刃先４が位置する。切断刃先４は、直線状に成形されている。
【0069】
図４ｂには、図４ａの切断刃の断面図が示されている。この切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３と、を備えている。第１の面２は、平面の第１の表面９と、第１の表面９と一次ベベル５との間に第１の楔角θ１を有する一次ベベル７と、を備えている。第２の面３は、第１の表面９と二次ベベル６との間にθ１よりも小さい第２の楔角θ２を有する二次ベベル５を備えている。三次ベベル６は、θ２よりも大きい第３の楔角θ３を有する。一次ベベル７及び二次ベベル５の交点には、切断刃先４が位置する。一次ベベル７は、０．１～７μｍの範囲である、第１の表面９の上へ突出した寸法である長さｄ１を有する。二次ベベル５は、１～１５０μｍ、好ましくは５～１００μｍの範囲である、第１の表面９上へ突出した寸法である長さｄ２を有する。
【0070】
図５ａには、刃体１５がモノリシックである、本発明の切断刃の更なる断面図が示されている。切断刃１は、第１の面２と、第１の面２に対向する第２の面３と、を備えている。第１の面２は、平面の第１の表面９と、一次ベベル７と、を備え、第２の表面３は、二次ベベル５と、三次ベベル６と、を備えている。一次ベベル７は、第１の交線１２を介して第１の面９と接続され、二次ベベル５は、第２の交線１１を介して三次ベベル６と接続されている。一次ベベル７及び二次ベベル５の交点には、切断刃先４が位置する。
【0071】
図５ｂには、本発明の切断刃の更なる断面図が示されており、刃体１５は、第１の面２に、第１の材料１８上に第２の材料１９、例えばダイヤモンド層を有する第１の材料１８、例えばシリコンを備える。一次ベベル７及び二次ベベル５は、第２の材料１９に位置し、一方で、三次ベベル６は、第１の材料１８に位置する。第１の材料１８及び第２の材料１９は、境界面２０に沿って接合されている。
【0072】
図６ａでは、皮膚３１０から突出している毛３００の切断プロセスを例示する、本発明の剃毛装置１００が示されている。剃毛装置１００は、前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、を有する、ハウジング２００を備える。両方の支持体２１０、２２０の間には、刃１が配置されている。皮膚接触面２５０を有する剃毛装置１００は、皮膚３１０と接触する。皮膚３１０から突出している毛３００は、切断刃１の切断刃先と接触する。切断刃１は、第１の面２と、第２の面３と、を有する。この実施形態によれば、第１の面２は、逃げ面である。第１の面２は、平面の第１の表面９と、一次ベベル７と、を備え、一方で、第２の表面３は、二次ベベル６と、第１の表面９に平行である表面８と、を備えている。一次ベベル７と皮膚接触面２５０との間の逃げ角αは、０°よりも大きいが、１１°以下であり、これは、高い皮膚安全性をもたらす。更に、切断刃１の非対称の断面形状のため、皮膚接触面２５０と第１の楔角θ１の二等分線２６０との間のより大きい有効切断角度α、すなわちｅ≧１０°が実現され得、これは、毛が切断される効率を向上させる。
【0073】
図６ｂには、皮膚３１０から突出している毛３００の切断プロセスを例示する、本発明の剃毛装置１００が示されている。剃毛装置１００は、前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、を有する、ハウジング２００を備える。両方の支持体２１０、２２０の間には、刃１が配置されている。皮膚接触面２５０を有する剃毛装置１００は、皮膚３１０と接触し、皮膚３１０から突出いている毛３００は、切断刃１の切断刃先と接触する。この実施形態によれば、第２の面３は、逃げ面である。二次ベベル５と皮膚接触面２５０との間の逃げ角αは、０°よりも大きいが、１１°以下であり、これは、高い皮膚安全性をもたらす。更に、切断刃１の非対称の断面形状のため、皮膚接触面２５０と第１の楔角θ１の二等分線２６０との間のより大きい有効切断角度α、すなわちｅ≧１０°が実現され得、これは、毛が切断される効率を向上させる。
【0074】
図７ａには、皮膚３１０から突出している毛３００の切断プロセスを例示する、本発明の剃毛装置１００が示されている。剃毛装置１００は、前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、を有する、ハウジング２００を備える。両方の支持体２１０、２２０の間には、刃１が配置されている。皮膚接触面２５０を有する剃毛装置１００は、皮膚３１０と接触し、皮膚３１０から突出している毛３００は、切断刃１の切断刃先４と接触する。この実施形態では、第１の面２は、逃げ面である。一次ベベル７と皮膚接触面２５０との間の逃げ角αは、０°であり、これは、高い皮膚安全性をもたらす。更に、切断刃１の非対称の断面形状のため、皮膚接触面２５０と第１の楔角θ１の二等分線２６０との間のより大きい有効切断角度ε、すなわちε≧１０°が実現され得、これは、毛を切断する効率を向上させる。
【0075】
図７ｂには、皮膚３１０から突出している毛３００の切断プロセスを例示する、本発明の剃毛装置１００が示されている。剃毛装置１００は、前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、を有する、ハウジング２００を備える。両方の支持体２１０、２２０の間には、刃１が配置されている。皮膚接触面２５０を有する剃毛装置１００は、皮膚３１０と接触し、皮膚３１０から突出している毛３００は、切断刃１の切断刃先４と接触する。この実施形態では、第２の面２は、逃げ面である。切断刃１の二次ベベル５を有する第２の面２と皮膚接触面２５０との間の逃げ角αは、０°であり、これは、皮膚の安全性を向上させる。更に、切断刃１の非対称の断面形状のため、皮膚接触面２５０と第１の楔角θ１の二等分線２６０との間のより大きい有効切断角度ε、すなわちε≧１０°を実現することができ、これは、毛を切断する効率を向上させる。
【0076】
図８には、皮膚３１０から突出している毛３００の切断プロセスを例示する、本発明の剃毛装置１００が示されている。剃毛装置１００は、前方皮膚支持体２１０と、後方皮膚支持体２２０と、を有する、ハウジング２００を備える。両方の支持体２１０、２２０の間には、刃１が配置されている。皮膚接触面２５０を有する剃毛装置１００は、皮膚３１０と接触し、皮膚３１０から突出している毛３００は、切断刃１の切断刃先４と接触する。この実施形態では、第２の面２は、逃げ面である。切断刃１の二次ベベル５を有する第２の面２と皮膚接触面２５０との間の逃げ角αは、０°未満であり、これは、皮膚の安全性を向上させる。更に、切断刃１の非対称の断面形状のため、皮膚接触面２５０と第１の楔角θ１の二等分線２６０との間のより大きい有効切断角度ε、すなわちε≧１０°を実現することができ、これは、毛を切断する効率を向上させる。
【0077】
図９ａ～９ｄには、本発明のプロセスのフローチャートが示されている。第１のステップ１では、ＰＥ－ＣＶＤ又は熱処理（低圧ＣＶＤ）によって、シリコンウエハ１０１に、シリコンの保護層として窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）層１０２がコーティングされる。層の厚さ及び堆積処理は、後続のエッチングステップに耐えるための十分な化学安定性を可能にするように、慎重に選択しなければならない。ステップ２では、フォトレジスト１０３が、Ｓｉ３Ｎ４をコーティングした基板の上へ堆積され、続いて、フォトリソグラフィによってパターン化される。次いで、マスクとしてパターン化されたフォトレジストを使用して、（Ｓｉ３Ｎ４）層が、例えばＣＦ４－プラズマ反応性イオンエッチング（reactive ion etching、ＲＩＥ）によって構造化される。ステップ３では、パターニング後に、有機溶剤によってフォトレジスト１０３を剥離させる。残留しているパターン化されたＳｉ３Ｎ４層１０２は、例えばＫＯＨの異方性のウェット化学エッチングによって、シリコンウエハ１０１の後続の事前構造化ステップ４のためのマスクとしての役割を果たす。エッチングプロセスは、第２の面３上の構造が所定の深さに到達し、連続したシリコンの第１の面２が残ったときに終了する。他のウェット及びドライ化学プロセス、例えばＨＦ／ＨＮＯ３溶液中での等方性ウェット化学エッチング又はフッ素含有プラズマの適用が適し得る。後続のステップ５では、残留しているＳｉ３Ｎ４が、例えばフッ化水素酸（ＨＦ）又はフッ素プラズマ処理によって除去される。ステップ６では、事前構造化されたＳｉ基板が、厚さ約１０μｍの薄いダイヤモンド層１０４、例えばナノ結晶ダイヤモンドでコーティングされる。ダイヤモンド層１０４は、Ｓｉウエハ１０１の事前構造化された第２の表面３及び連続した第１の表面２に（ステップ６に示す）、又はＳｉウエハの連続したフィスト（fist）の表面２の上だけに（図示せず）堆積させることができる。両面コーティングの場合、構造化された第２の表面３上のダイヤモンド層１０４は、更なるステップ７で、切断刃の後続の刃先形成ステップ９～１１の前に除去されなければならない。ダイヤモンド層１０４の選択的除去は、例えばＡｒ／Ｏ２プラズマ（例えば、ＲＩＥ又はＩＣＰモード）を使用して行われ、これは、シリコン基板に向けた高い選択性を示す。ステップ８では、シリコンウエハ１０１が薄化され、それにより、ダイヤモンド層１０４が、基板材料を伴わずに自立し、残りの領域内の所望の基材厚さが達成される。このステップは、ＫＯＨ若しくはＨＦ／ＨＮＯ３エッチング液のウェット化学エッチングによって、又は好ましくは、ＲＩＥ若しくはＩＣＰモードでＣＦ４、ＳＦ６、若しくはＣＨＦ３含有プラズマでのプラズマエッチングによって行うことができる。
【0078】
次のステップ９では、ダイヤモンド膜が、ＲＩＥシステムにおいてＡｒ／Ｏ２プラズマによって異方的にエッチングされて、ダイヤモンド層１０４内に９０°コーナー部を有するほぼ垂直のベベル５’を形成し、これは、ステップ１０に示されるように、切断刃の第１の面２上に一次ベベル７を形成することが必要である。
【0079】
切断刃の第１の面２上に一次ベベル７を形成するために、この時点でＳｉウエハ１０１を回転させて、後続のエッチングステップ１０（図９ｂ）のために第１の面２を露出させる。Ａｒ／Ｏ２プラズマにおいて物理的に濃縮された異方性ＲＩＥプロセスを利用することによって、９０°コーナー部５’が面取りされて、一次ベベル７を形成する。プロセスの詳細は、例えばＥＰ２７２７８８０に開示されている。
【0080】
最後に、ステップ１１（図９ｃ）では、図９ｄに示されるように、第２の面３上のＳｉウエハ１０１を処理して二次ベベル５を形成することによって、切断刃先の形成が完了される。プロセスパラメータを変化させることによって、複数のベベルを形成することができる。プロセスの詳細は、例えば、ＤＥ１９８５９９０５Ａ１に開示されている。
【0081】
図１０には、先端半径が決定される方法が示されている。先端半径は、最初に、切断刃先１の第１のベベルの断面画像を半分に二分する線６０を描くことによって決定される。線６０が第１のベベルを二分する場所に、点６５が描かれる。点６５から１１０ｎｍの距離において、線６０に対して垂直な２の線６１が描かれる。線６１が第１のベベルを二分する場所に、２つの追加的な点６６及び６７が描かれる。次いで、点６５、６６、及び６７から円６２が構築される。円６２の半径は、切断刃先４の先端半径である。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7a】
【図7b】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図9d】
【図10】