剃刀刀片和剃刀的制作方法

专利名称：剃刀刀片和剃刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及剃刀刀片。
背景技术：
在剃刮时，人们希望在实现贴面剃刮的同时也提供良好的剃刮舒适 感。影响剃刮性能的因素包括刀刃与皮肤之间的摩擦阻力、刀片施加到毛 发上的切割力。
常见的是，用于湿剃的剃刀刀片在刀刃上包括薄的聚合物涂层，该涂 层可减小刀刃与皮肤之间的摩擦阻力，从而减小刀片的切割力，极大地改
善了剃刮舒适感。此类涂层描述于例如授予Trankiem的美国专利 5,263,256中，其整个公开内容以引用方式并入本文。聚合物涂层也有助 于刀片沿皮肤表面顺畅地滑动，当沿使用者的皮肤拖拉剃刀时潜在地控制 皮肤凸起。
发明概述
一种改善剃刮贴面性的方法是增加剃刀刀片与毛发的接合时间，从而 改善剃刀刀片将毛发拉出毛嚢的能力。这可通过改善刀片表面以提供具有 增大的摩擦阻力和增大的切割力的刀片来实现。切割力通过羊毛毡切割器 试验进行测定，该试验通过测定每个刀片切断羊毛毡所需的力来测定刀片
定。使每个刀片划过羊毛毡切割器5次，并在记录仪上测定每次切割的 力。将5次切割中最小的力定义为切割力。
在剃刀具有多个刀片的情况下，可设计一个或多个刀片以增加与毛发 的接合时间(例如通过具有较大的摩擦阻力)，同时可设计其它刀片降低切 割力以及改善舒适性(例如采用诸如那些在美国专利5，263， 256中所述的聚合物涂层)。在某些情况下，这种具有不同摩擦阻力的不同刀片的组合提 供了改善的剃刮贴面性并同时保持舒适性。
一般来讲，在一些方面，本发明的特征在于包括安全剃刀刀片单元的 剃刀，所述安全剃刀刀片单元包括防护件、顶盖以及位于所述防护件和顶 盖之间且具有平行的锋利刀刃的至少两个刀片，其中限定刀刃的第一刀片 设置成较接近防护件，并且限定刀刃的第二刀片设置成较接近顶盖。 在一个这样的方面，第一刀片的切割力大于第二刀片的切割力。 在另一个这样的方面，第二刀片所涂覆的聚合物混合物的量大于第一 刀片。
在又一方面，第一和第二刀片包括聚合物涂层，并且第一刀片上的聚 合物涂层的润滑性不及第二刀片上的聚合物涂层。
一些具体实施包括下列一个或多个特征。第一刀片可具有比第二刀片
大至少约O,llbs(例如，至少约0.21bs)的切割力。例如，第一刀片可 具有比笫二刀片大约O.llbs至约l.Olbs，优选约0.1至0.51bs的切 割力 第一刀片的切割力可介于约1.21bs和1. 51bs之间。刀片可涂覆 有聚合物混合物(例如，诸如聚四氟乙烯之类的多氟烃)。第二刀片可涂覆 有与第一刀片相比更大的量的聚合物混合物。笫一刀片和第二刀片可涂覆
有不同的聚合物混合物。例如，涂覆第一刀片的聚合物混合物的润滑性可 不及涂覆第二刀片的聚合物混合物。在一些情况下，第一刀片可基本上不 含聚合物涂层。
本发明的特征也在于处理剃刀刀片的方法。
例如，本发明的特征在于这样一种方法，所述方法包括将聚合物涂层 沉积在剃刀刀片上，并且将已涂覆的剃刀刀片暴露于等离子、激光或电流 中，从而使聚合物涂层的至少一部分改性。
本发明的特征也在于制造包括安全剃刀刀片单元的剃刀的方法，所述 安全剃刀刀片单元包括防护件、顶盖以及位于防护件和顶盖之间且具有平 行锋利刀刃的至少两个刀片，其中限定刀刃的第一刀片较靠近防护件，并
且限定刀刃的第二刀片较靠近顶盖。 一种此类方法包括处理第一或第二刀 片以提供切割力小于笫一刀片的第二刀片。
本发明的特征还在于剃刮的方法。 一种此类方法包括(a)提供安全剃 刀刀片单元，所述安全剃刀刀片单元包括防护件、顶盖以及位于防护件和顶盖之间且具有平行锋利刀刃的至少两个刀片，其中限定刀刃的第 一刀片 较靠近防护件，并且限定刀刃的第二刀片较靠近顶盖，其中第一刀片的切 割力大于第二刀片的切割力和/或第二刀片涂覆有与第一刀片相比更大的量
的聚合物混合物；和(b)用安全剃刀刀片单元接触皮肤表面。
在一个方面，本发明的特征在于包括本文所述的刀片单元的剃刀。 在某些情况下，与对照剃刀(例如，其中所有刀片均具有基本相同的
摩擦阻力的类似剃刀)相比，本文所述的剃刀提供了具有改进的贴面性的
剃刮。在某些情况下，本文所述的剃刀相对于对照剃刀提供了更大的剃刮
效率，增加了每单位剃刮所切割的毛发数量。
本发明的一个或多个实施方案的细节阐述于附图和以下"i兌明中。通过 本说明和附图并通过权利要求书，本发明的其它特征和优点将显而易见。
附图概迷
图la-c表现描绘切削从毛囊中伸出的毛发的示意图。 图2、 3a-b、 4和5a-c描绘具有多个刀片的剃刀，其中一个或多个 刀片具有的切割力大于设置在所述剃刀中的另 一个刀片。 图6描绘等离子形成过程的示意图。 图7a和7b描绘用等离子使刀片的一部分改性。 图8描绘用等离子蚀刻的刀片尖端的原子力显微镜(AFM)图像。
各种附图中的类似的参考符号指示类似的元件。 发明详迷
在用剃刀切削毛发之前将其拉伸可导致该毛发的贴面剃刮。在多刀片 剃刀的情况下，第 一刀片可用于拉伸毛发使其离开毛嚢并将其切削到第一 长度，而设置在第一刀片后面的第二刀片可将毛发切削到更短的第二长 度。参见

图1，第一刀片在向上和向前两个方向上拉伸毛发。在毛发处于 该位置时，第一刀片将其切削到第一长度。毛发将较慢地缩回毛囊，因而 在毛发还处于被从毛囊中拉出的状态时，第二刀片能够将其切削到更短的 第二长度。在松弛时，切过的毛发退回皮肤表面之下以提供贴面剃刮并向 使用者的皮肤提供光滑的感觉。
具有不同摩擦阻力刀片的剃刀参见图2，剃刀刀片架包括防护件10、顶盖12以及两个刀片14 和16。第一刀片14的切割力大于第二刀片16，并且被设置在防护件和 第二刀片之间。因此，当使用剃刀时，第一刀片14将先于第二刀片16 接触毛发。当第一刀片14经过使用者的皮肤时，其接合毛发，拉伸并进 而将毛发拉出毛嚢，并将毛发切削到第一长度。在毛发完全缩回到其初始 位置之前，第二刀片16经过使用者的皮肤，将毛发再次切削到更短的长 度。切割之后，毛发缩回到皮肤表面下面的毛嚢中。
如在本文文本和附图中所用，术语"第一刀片"是指具有比称为第二 刀片的刀片更大的切割力的刀片，所述切割力对应于较大的摩擦阻力。同 样，术语第二刀片指具有比称为第一刀片的刀片小的切割力的刀片，所述 切割力对应于较小的摩擦阻力。
参见图3a-b、 4和5a-c,其它剃刀可包括防护件、顶盖和多个刀片 (分别是三个、四个或五个刀片)。在每种情况下，比第二刀片16切割 力更大的第一刀片14均设置在防护件10和第二刀片16之间。如图3a 和3b所示，其中剃刀具有三个刀片，第一刀片14可为最接近防护件 (即在主要位置)的刀片(图3a)，或者可将它设置在主要位置之后，其 中第三刀片18处在主要位置(图3b)。第三刀片可具有任何所需的切割 力，通常在0.8至1.5磅的范围内。
尽管图3a和3b均描绘其中第一和第二刀片l4和16彼此相邻设 置的剃刀，但也可考虑其它情况，其中第一和第二刀片"和16不彼此 相邻设置。例如，在某些情况下(未示出)，第一刀片14最靠近防护件 10设置，使第三刀片18设置在第一和第二刀片H和l6之间。 一般来 讲，只要第一刀片14设置成比第二刀片16更接近防护件，多个刀片的 任何定位都是可接受的。
如图4所示，剃刀可包括四个刀片。图4描绘了具有两个切割力较 大的刀片14和两个切割力较小的刀片16的剃刀。交替设置切割力较大 的刀片14与切割力较小的刀片16。将切割力较大的刀片14设置成最接 近防护件(即主要位置)和设置在距防护件的第三位置。将切割力较小的 刀片16设置在距防护件的第二和第四位置。
图5a至5c均描述剃刀，其中每个剃刀均具有五个刀片。在这些剃 刀中，笫一和第二刀片l4和16的位置有所不同。在图5a中，第一刀片M处于主要位置，并且第二刀片16处于距防护件10的第三位置。 剃刀也包括三个附加的刀片18、 20和22。通常，这些刀片将具有小于 1.6磅的切割力，例如在0. 8至1.5磅的范围内。
图5b描绘剃刀的实例，其中第一刀片14不在主要位置而在距防护 件10的第二位置。第二刀片16被直接设置在第一刀片后面，处于第三 位置。如同图5a，剃刀也包括刀片18、 20和22。图5c描绘具有两个 第一刀片l4和两个第二刀片16的剃刀。剃刀也包括处于最靠近顶盖12 位置的刀片18。
在某些情况下，第 一 刀片的切割力大于第二刀片的切割力至少约 O.llbs。 一般来讲，第一刀片的切割力大于第二刀片的切割力，在约0.1 和1. Olbs之间(例如，至少约0.2、 0.3、 0.4或0.51bs以及最多约 1.0、 0.9、 0.8、 0.7和0. 61bs)。优选地，第一刀片的切割力比第二刀片 大约0. 21bs。
提供具有较大切割力的刀片可以多种方法来实现。在某些情况下，需 要提供具有改性的聚合物涂层的第一刀片。例如，刀片可包括例如用等离 子蚀刻来改性的特氟隆涂层以逐渐增大其表面摩擦。在合适条件下，将已 涂覆的刀片暴露于等离子中可导致在聚合物涂层发生化学和物理变化。所 述变化会影响涂层的多种性质，包括但不限于粗糙度、润湿性、交联性和 分子量，其中每一种均会影响刀片的切割力。使聚合物涂层改性的适用方 法甘笛述于2006年3月29日提交以及名称为"Razor Blades and Razors" 的美国专利申请序列号11\392,127中，其全部公开内容以引用方式并入 本文。
在某些情况下，可釆用基本上不含聚合物涂层的刀片。然而，不含任 何聚合物涂层的刀片会导致不可取的舒适性下降。例如，它可能过紧地拉 伸毛发。
聚合物涂覆刀片
用多氟烃涂覆剃刀刀刃的方法已为本领域所知并公开于例如授予 Trankiem的美国专利5,263,256中。多氟烃涂覆的刀刃可用本领域所知 的任何方法进行制备。例如，刀刃可涂覆有多氟烃M体。
多氟炫的实例包括由DuPont制造的MPllOO、 MP1200、 MP1600和 LW1200牌聚四氟乙蹄粉末。多氟烃分散体通常包括弥散在分散剂介质中的0.05重量％至5重量 %,优选0.7重量％至1.2重量％的多氟烃。可将聚合物引入到流体流中 或直接混合到搅拌贮存器中然后匀化。当注入流体流中时，通常使用静态 搅拌器下游。
分散介质通常包括一种或多种碳氟化合物(例如购自DuPont的 Freon牌)、水、挥发性有机化合物(例如异丙醇)和/或超临界C02。
可以任何适用方式(例如通过将分散剂沉浸或喷射到刀刃上)来将分 散体应用到刀刃上。使用中和作用时，可连同喷雾器一起使用静电场以增 大沉积效率。在应用时，涂层一般要进行加热以提供改进的粘附性。
然后加热已涂覆的刀片以驱散弥散的介质并将多氟烃烧结到刀刃上。 作为另外一种选择，可采用化学气相沉积、激光或溅射沉积来涂覆刀片。
使刀片涂层改性
表面摩擦小和难以润湿的材料例如特氟隆可例如利用等离子进行改性 以逐渐增加表面摩擦。等离子的实例包括例如射频(RF)等离子或直流 (DC)等离子。在合适条件下将已涂覆的刀片暴露于等离子中可导致在聚 合物涂层发生化学和物理变化。所述变化会影响多种性质(例如聚合物性 质)，包括但不限于粗糙度、润湿性、交联性和分子量，其每一种均会影 响刀片的切割力。
可利用如图6示意性地示出的RF等离子沉积系统来进行改性过 程。如本领域技术人员所知，也可利用其它常规等离子系统。实例系统30 包括由例如由钢形成的气密真空室32并包括供电电极34和接地电极 36，每个电极均由例如铝形成。
供电电极34优选地被构造成与供气源38相连，使得气体40被引 入到室中，例如通过以常规淋浴头构型的供电电极中的管。优选地，淋浴 头管每单位面积的上部电极提供基本相等的气流。因此，淋浴头管应当被 间隔开，使得淋浴头注出的气体浓度相对均勻。如本领域技术人员所知， 管的数目和间距取决于具体的压力、电极间隙间隔、温度和其它工艺参 数。
优选地提供流量控制器42，以使控制气体流能通过供电电极进入室 中。供电电极也电气连接到射频(RF)电源44或其它适用的电源上以便 在室中产生供气的等离子。接地电极36电气连接到真空室系统的地面46上。优选地，接地电 极36提供用于支撑基底或其它结构的表面48。接地电极及其支撑表面优 选地通过冷却系统冷却，使得使用者能够通过例如水冷却来设定和保持所 需的电极温度，所述冷却系统包括例如连接到冷却线圏51上的冷却剂回 路50和温度控制器52。
提供泵54用于将室抽空到所需的压力。室的压力通过例如压力仪 56进行监测。同样优选提供的是用于使得使用者能够监测工艺进程的分析 端口 76。
提供等离子的适用气体包括例如氧气、氩气、氮气和多种碳氟化合 物。改变气体种类、等离子力、气体压力和刀片的几何形状可影响对刀片 或聚合物涂层改性的程度和种类。因此，提供具有一系列不同摩擦性质 (即切割力)的刀片是可能的。
等离子例如高能离子轰击等离子(如RF或DC等离子)可选择性地 去除聚合物，例如在刀片的尖端处。因此，在刀片涂覆聚合物的情况下， 可将刀片或刀片的一部分暴露于等离子(例如氩气、氧气、或它们的混合 物)中，该等离子将物理地蚀刻掉该聚合物的一部分。 一般来讲，等离子 的组成(例如各元素的反应性)可根据暴露于等离子的期望结果而变化。 例如，在蚀刻聚合物以物理方式改性该聚合物的情况下，氩气和氧气的混 合物通常是优选的(例如，90/10氩气/氧气混合物)。氧气的含量越高， 蚀刻速率将越快。其它适用的气体包括氖气和氮气。
在某些情况下，参见图7a和7b，只有刀片86的尖端84用等离 子88蚀刻。选择性地仅蚀刻刀片86的一部分可以多种方式来实现。例 如，采用掩才莫90来覆盖刀片86不改性的部分(参见图7a)，或将刀片 86放置在等离子流88中，使其几何形状有利于只暴露刀片的一部分，例 如刀片88的尖端84 (参见图7b)，提供选择性暴露刀片的所需部分。
在已涂覆的刀片暴露于等离子的情况下，等离子可蚀刻掉聚合物的整 个厚度，提供刀片(例如刀片尖端)基本上不含聚合物涂层的部分。作为 另外一种选择，等离子可代之以仅蚀刻聚合物的一部分厚度以改变聚合物 涂层的质地或使之变薄。例如，可将聚合物涂覆的刀片在提供具有粗糙质 地涂层的条件下暴露于等离子，这可增大刀片的切割力。一般来讲，已涂覆刀片的物理改性可通过将已涂覆的刀片暴露于等离
子中5秒和约10分钟之间(例如在约1和8分钟之间，优选约5分 钟)来实现。压力通常介于约1和约100毫托之间(例如介于约10和约 75毫托之间，优选介于约20和约40托之间)。 一般来讲，以介于约1 和约100瓦特之间(例如介于约5和约80瓦特之间，介于约10和约 50瓦特之间，或约20瓦特)的能量提供等离子。
图8绘出了用等离子蚀刻刀片尖端的一个实例。刀片被涂覆聚合物 MP1600并在20W以及20和40毫托之间的压力下暴露于90% Ar/10% 02的等离子5分钟。在暴露期间，约3jLim的聚合物从尖端上被去除， 以提供基本上不含聚合物涂层的刀片尖端部分。
尽管在某些情况下可将已涂覆的刀片暴露于等离子中以去除、减薄或 粗化聚合物涂层，但在其它情况下，也可将已涂覆的刀片暴露于等离子中 以将聚合物涂层化学改性。例如，在需要增大刀片切割力的情况下，可将 聚合物涂层暴露于等离子，该等离子将例如通过降低聚合物(例如PTFEF 聚合物)的氟化作用程度来降低聚合物涂层的润滑性。可利用RF或DC 等离子，并且暴露时间可在几秒至20分钟的范围内变化。
一般来讲，为了对已涂覆的刀片进行化学改性，以介于约1和约 100毫托之间(例如至少约1毫托、5毫托、10毫托、15毫托、20毫 托、25毫托、30毫托或40毫托，以及至多约100毫托、95毫托、90 毫托、85毫托、80毫托、75毫托、50毫托或40毫托)的压力提供等离 子。尽管等离子暴露的条件可根据所需改性的本质(例如等离子蚀刻或等 离子沉积)而改变，但一般将刀片暴露于等离子中介于约5秒和约30分 钟之间(例如约15秒，30秒，1分钟，2分钟，50分钟，10分钟 等)。 一般以介于约1和约100W (例如5W、 IOW、 15W、 20W、 25W、 30W、 40W、 45W、 50W、 60W、 70W、 80W、 90W或100W)提供等离子。优选 地，基础真空(沉积前的压力)大于10—6托，并且在沉积期间为至少10—3 托。加热被限制到低于聚合物的熔融温度(通常低于300X:)也是优选 的。优选条件将根据所用的气体而改变。
用等离子应用刀片涂层
在某些情况下，将未涂覆有聚合物的刀片暴露于将涂层沉积在其上的 等离子中。例如，具有高切割力的未涂覆的刀片可通过利用等离子来将含半氟的氟(例如CF2类)直接沉积到刀片上(例如，沉积到诸如象碳一样 的金刚石之类的硬涂层上)进行改性以具有较小的切割力。与使用上述方 法涂覆聚合物(例如PTFE聚合物)的刀片不同，采用等离子沉积(例如 高能粒子轰击等离子)可提供具有不同物理性质的刀片。
优选地，单体气体包括六氟丙烯氧化物，并且热源优选地为热阻加热 的悬在结构表面之上的导丝或具有面向所迷结构的热解表面的加热板。热 源温度优选大于约500K，并且结构表面优选地基本保持低于约300K的温 度。在需要具有大于聚合物涂覆刀片切割力的刀片的情况下，可将刀片暴 露于含等离子的CF2中足够的时间以相对于未涂覆的刀片降低切割力，同 时仍具有大于涂覆有聚合物的刀片的切割力。
等离子暴露的条件可根据所需刀片性质而变化。例如，如果需要等离 子沉积的量较大，则可将刀片暴露更长的时间。 一般来讲，沉积具有类似 于整体PTFE性质的薄膜可用所述方法来实现。
现在已描述了本发明的一些实施方案。但是应当理解，在不背离本发 明精神和范围的条件下可以进行各种修改。
例如，尽管已经描述用等离子进行刀片改性，但也设想了其它刀片改 性方法。在某些情况下，将涂覆有聚合物的刀片暴露于电流中来使刀片表 面化学和物理改性。在某些情况下，将聚合物涂层暴露于激光或电子束中 来使刀片表面化学和物理改性。
在某些情况下，使刀片(例如，涂覆有聚合物的刀片)经受附加改 性，例如可将刀片暴露于溶剂中来改变刀片上的聚合物涂层的量或厚度。 附加改性可发生在例如刀片暴露于等离子、激光或电流之前或刀片暴露于 等离子、激光或电流之后。
因此，其它实施方案在以下权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种剃刀，所述剃刀包括安全剃刀刀片单元，所述安全剃刀刀片单元包括防护件、顶盖以及位于所述防护件和顶盖之间且具有平行锋利刀刃的至少两个刀片，限定刀刃的第一刀片较靠近所述防护件，并且限定刀刃的第二刀片较靠近所述顶盖，其特征在于所述第一刀片的切割力大于所述第二刀片的切割力。
2. 如权利要求1所述的剃刀，其中所述第一刀片的切割力比所述第二刀片的切割力大至少约0. llbs。
3. 如权利要求1所述的剃刀，其中所述第一刀片的切割力比所迷第二 刀片的切割力大至少约0. llbs至约l(Ubs。
4. 如权利要求1所述的剃刀，其中所述刀片涂覆有聚合物混合物。
5. 如权利要求4所述的剃刀，其中所述聚合物混合物是多氟烃。
6. 如权利要求5所述的剃刀，其中所述多氟烃为聚四氟乙烯。
7. 如权利要求4所述的剃刀，其中所述第二刀片涂覆有与所述第一刀 片相比更大的量的聚合物混合物。
8. 如权利要求4所述的剃刀，其中所述第一刀片和所述第二刀片涂覆 有不同的聚合物混合物。
9. 如权利要求8所迷的剃刀，其中涂覆所迷第一刀片的聚合物混合物 的润滑性不及涂覆所述第二刀片的聚合物混合物。
10. 如权利要求1所述的剃刀，其中所述第一刀片基本上不含聚合物涂 层。
全文摘要
本文描述了剃刀。在某些情况下，所述剃刀包括安全剃刀刀片单元，所述安全剃刀刀片单元包括防护件、顶盖和位于所述防护件和顶盖之间且具有平行锋利刀刃的至少两个刀片。第一刀片限定较靠近所述防护件的刀刃，并且第二刀片限定较靠近所述顶盖的刀刃。所述第一刀片的切割力大于所述第二刀片的切割力。在某些情况下，所述剃刀提供具有改进的贴面性的舒适剃刮。
文档编号B26B21/60GK101410230SQ200780010734
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月29日 优先权日2006年3月29日
发明者A·克鲁克, A·祖克, C·S·德克洛克, H·M·特拉克姆, J·A·德皮特, K·L·鲍威尔, N·索南伯格, R·L·莱斯卡内可, S·S·哈恩, W·于, Y·E·刘 申请人:吉莱特公司