УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЛОС Российский патент 2008 года по МПК A45D1/00 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение предназначено для ультразвукового устройства, используемого для обработки и ухода за волосами. В частности оно предназначено для устройства для обработки волос, приспособленного для использования процесса проникновения состава для обработки волос в волосы пользователя. Процесс проникновения обеспечивается посредством применения эффекта ультразвуковых колебаний.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ультразвуковые устройства для обработки волос, предназначенные для обеспечения проникновения в волосы состава для обработки волос, уже изложены, например, в разделе «Способ применения» в публикации японского патента № 9262120 и патента № 2001-37526. Устройство № 9262120 имеет деталь цилиндрической формы (барабан) с конфигурацией, позволяющей наматывать волосы вокруг этого барабана. Барабан соединен с ультразвуковым колебательным элементом, передающим ультразвуковые колебания волосам. Тем самым обеспечивается стимуляция обрабатывающего состава и волос для облегчения проникновения данного состава в волосы. Ультразвуковой колебательный элемент представляет собой пьезоэлектрический возбуждающий измерительный преобразователь с колебаниями по толщине, имеющий форму диска, присоединенного к одному концу барабана так, чтобы обеспечивать максимальные колебания проходящей продольно центральной части барабана. Таким образом, волосы, накрученные вокруг продольно проходящих концов барабана, могут получать только небольшое ультразвуковое воздействие. Или же эффекта воздействия может не быть вообще. Такие неравномерные колебания вдоль длины барабана неизбежны при использовании ультразвукового измерительного преобразователя, имеющего одну резонансную точку в центре диска.

Устройство № 2001-37526 предлагает использовать прямоугольную колеблющуюся пластину для зажима волос с дополнительным зажимающим элементом, чтобы выпрямлять волосы при помощи ультразвукового вибрационного эффекта в сочетании с использованием состава для обработки волос. Колеблющаяся пластина механически соединена с пьезоэлектрическим элементом, чтобы обеспечивались колебания в направлении по толщине. Кроме того, в этом устройстве вибрирующая пластина подвергается действию неравномерных колебаний по прямоугольной поверхности, когда используется пьезоэлектрический возбуждающий измерительный преобразователь с колебаниями по толщине, имеющий одну резонансную точку. То есть прямоугольная колеблющаяся пластина не обеспечивает равномерную и эффективную передачу колебаний ко всем прядям волос, находящимся в контакте с прямоугольной вибрирующей пластиной. Поэтому, можно ожидать, что решение дает равномерные колебания волосам, зажатым в устройстве.

ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Указанное выше решение достигается в настоящем изобретении, которое обеспечивает устройство для ультразвуковой обработки, способное дать эффект равномерных ультразвуковых колебаний по всей массе волос, зажатых в устройстве. Это устройство в соответствии с настоящим изобретением имеет опору, конфигурация которой позволяет нести ультразвуковой вибрирующий элемент с конфигурацией, обеспечивающей зажимание волос между зажимающим элементом и опорой, предназначенной для подведения ультразвуковых колебаний, передаваемых от ультразвукового вибрирующего элемента к волосам. Обеспечивается такая конфигурация ультразвукового вибрирующего элемента, чтобы он имел прямоугольную вибрирующую поверхность и имел множество резонансных точек, размещающихся в виде решетки на прямоугольной вибрирующей поверхности. Таким образом, ультразвуковые колебания максимальной амплитуды, получаемые во множестве резонансных точек, могут подводиться к прядям волос, расположенным по всей прямоугольной вибрирующей поверхности элемента, предназначенного для генерации ультразвуковых колебаний. Тем самым обеспечивается равномерный эффект подведения ультразвуковых колебаний к волосам, ускоряющий проникновение состава для обработки волос в волосы, и, следовательно, достигается завершение обработки волос в короткое время.

Чтобы максимизировать вышеуказанный эффект, конфигурация ультразвукового вибрирующего элемента задается таким образом, чтобы он (на своей прямоугольной вибрирующей поверхности) приходил в непосредственный контакт с волосами, зажатыми между зажимающим и опорным элементами.

Предпочтительнее будет такое условие, при котором опоре придается удлиненная форма, чтобы она имела продольную ось и имела шарнирное соединение на одном продольном конце к вышеуказанному зажиму. Ультразвуковой вибрирующий элемент устанавливается на опоре так, чтобы его продольная ось была наклонена относительно продольной оси опоры. При таком размещении пряди волос, идущие перпендикулярно к продольной оси опоры или зажимающего элемента получают увеличенные возможности встречи с резонансными точками, и поэтому они могут использовать эффект ультразвуковых колебаний по всей ширине зажатых прядей волос.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения конфигурация опоры обеспечивается таким образом, чтобы она имела, по крайней мере, один ультразвуковой вибрирующий элемент, тогда как конфигурация зажимающего элемента выполняется таким образом, чтобы он имел, по крайней мере, один вспомогательный вибрирующий элемент. Ультразвуковой вибрирующий элемент и вспомогательный вибрирующий элемент размещаются вдоль направления, пересекающегося с продольной осью. Таким образом, для улучшения и облегчения обработки волос ультразвуковые колебания могут подводиться с обеих сторон опоры и зажимающего элемента и по всей ширине зажатых волос.

В этом варианте осуществления изобретения обеспечивается устройство управления для попеременного возбуждения колебаний ультразвукового вибрирующего элемента и вспомогательного ультразвукового вибрирующего элемента. Это обеспечивается для того, чтобы усилить эффект ультразвуковых колебаний даже в режиме экономии электроэнергии.

Также предпочтительно, чтобы конфигурация одного опорного или зажимающего элементов задавалась так, чтобы имелись выпуклости, расположенные с интервалами в направлении по длине. Тогда как конфигурация другого опорного или зажимающего элемента должна формироваться так, чтобы имелись впадины, которые соответствуют этим выпуклостям, когда зажимающий элемент закрывается и приходит в контакт с опорой.

При наличии выступов и впадин зажатые волосы могут заключаться между продольными концами устройства и могут плавно направляться между ними во время манипуляций с устройством, обеспечивающих продольное перемещение прядей волос, что облегчает осуществление эффекта ультразвуковых колебаний по всей длине прядей волос.

Кроме того, предпочтителен вариант, в котором множество ультразвуковых вибрационных элементов размещаются на опоре в сочетании друг с другом, чтобы усилить эффект ультразвуковых колебаний или мощность.

Эти и еще другие преимущественные характеристики настоящего изобретения станут более очевидными из следующего описания вариантов осуществления изобретения, когда рассматриваются в сочетании с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий использование устройства для ультразвуковой обработки волос в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;

Фиг.2 представляет собой изображение в перспективе указанного выше устройства;

Фиг.3 представляет собой вид спереди указного выше устройства, показанный с удаленными штырьками (щетинками);

Фиг.4 представляет собой перспективное объемное изображение (с пространственным разделением деталей) ультразвукового вибрирующего элемента и дополнительной опорной детали, между которыми зажимаются волосы;

Фиг.5 представляет собой вид сверху ультразвукового вибрирующего элемента, показанного вместе с зажатыми прядями волос в соответствии с модификацией вышеупомянутого варианта осуществления изобретения;

Фиг.6 представляет собой разрез устройства для ультразвуковой обработки волос в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 представляет собой график, иллюстрирующий управляющий сигнал для приведения в действие ультразвукового вибрирующего элемента в случае использования варианта осуществления изобретения, представленного на фиг.6;

Фиг.8 представляет собой вид сверху на опорный элемент в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 представляет собой вид спереди указанной выше опоры;

Фиг.10 представляет собой вид спереди зажимающего элемента, использованного совместно с упомянутой выше опорой;

Фиг.11 представляет собой сечение опорного элемента в соответствии с модификацией приведенного выше варианта осуществления изобретения.

НАИЛУЧШИЙ ПРИМЕР ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рассмотрим фиг.1-4. На них показывается устройство для ультразвуковой обработки волос в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство D используется в сочетании с составом для обработки волос так, чтобы обеспечивать колебания этого состава, а также прядей волос, чтобы облегчить проникновение состава в волосы и, следовательно, обеспечить окончание обработки волос в течение короткого промежутка времени. Устройство состоит из удлиненной опоры 10, несущей ультразвуковой вибрационный элемент 20, и удлиненного зажимающего элемента 30, несущего опору 40 на части элемента, расположенной напротив элемента 20. Зажимающий элемент 30 шарнирно соединяется на своем продольном конце с одним продольным концом опоры 10 при помощи шарнира 50. Соединение выполнено так, что опора 10 может перемещаться между зажимающим положением закрытия ультразвукового вибрирующего элемента 20, опирающегося на опору 40 при зажатии прядей волос между ними, и положением открытия, используемым для освобождения прядей волос из элемента 20.

Ультразвуковой вибрирующий элемент 20 устанавливается на основании 60, которое изготавливается из алюминия и прикрепляется к опоре 10 таким образом, что вибрационный элемент 20 приходит в непосредственный контакт с прядями волос, зажатыми между элементом 20 и опорой 40. Большое количество штырьков 70 размещается на обеих продольных сторонах элемента 20, расположенного на опоре 10, и на обеих продольных сторонах опоры 40, расположенной на зажимающем элементе 30. Они предназначены для расчесывания прядей волос во время перемещения устройства по длине прядей волос.

Ультразвуковой вибрирующий элемент 20 реализуется при помощи пьезоэлектрического возбуждающего измерительного преобразователя с вертикальным эффектом действия, работающего в режиме колебаний по толщине. Этот режим формируется для того, чтобы получить прямоугольную вибрирующую поверхность 22, а его конфигурация задается таким образом, чтобы получить множество резонансных точек 24, размещенных в виде решетки на вибрирующей поверхности 22, как показано на рис.4. Элемент 20 присоединяется для того, чтобы получить ток возбуждения. Это заставляет его расширяться и сжиматься в направлениях х и у в плоскости, перпендикулярной к толщине (z) элемента 20. Деформации в направлениях х и у накладываются друг на друга и препятствуют развитию колебаний в направлении толщины (z), образуя в то же время множество резонансных точек 24 в виде решетки, где обеспечивается максимальная амплитуда. Элемент 20 или пьезоэлектрический измерительный преобразователь обеспечивается электрической энергией и регулируется контроллером 100, чтобы получить вибрации с частотой от 500 кГц до 10 МГц при мощности от 0,1 до 5 Вт/см². Следовательно, зажатые волосы могут получить относительно равномерные ультразвуковые колебания с максимальной амплитудой по всей поверхности элемента 20, чтобы усилить проникновение состава для обработки волос в зажатые волосы.

Опора 40, форма которой задается таким образом, чтобы она соответствовала элементу 20, изготавливается из твердого материала для усиления эффекта придания формы волосам. В альтернативном варианте она может изготавливаться из мягкого материала, чтобы обеспечить дальнейшее усиление эффекта проникновения состава для обработки волос. Хотя проиллюстрированный вариант осуществления изобретения показывает, что элемент 20 и дополнительная опора 40 проходят чистовую обработку, чтобы получить плоскую сопрягающую поверхность, необходимую для целей выпрямления волос. Им можно соответственно придать криволинейные поверхности, пригодные для завивки волос.

На фиг.5 показано другое устройство для ультразвуковой обработки волос в соответствии с модификацией указанного выше варианта осуществления изобретения, который идентичен указанному выше варианту осуществления изобретения с одним исключением: прямоугольный элемент 20 или пьезоэлектрический измерительный преобразователь располагается так, что его продольная ось наклоняется относительно продольной оси опоры 10. Подобные части обозначаются номерами для ссылок, аналогичными номерам, использованным в рассмотренном выше варианте осуществления изобретения. В этой модификации резонансные точки 24 располагаются в ряд, наклоненный соответственным образом по отношению к длине прядей волос Н. Так что во время перемещения устройства D вдоль длины прядей волос повышается возможность встречи прядей волос, идущих перпендикулярно к длине опоры 10, с резонансными точками 24. При этом эффект ультразвуковых колебаний используется по всей ширине прядей волос.

На фиг.6 и 7 показано последующее устройство для ультразвуковой обработки волос в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, который аналогичен первому варианту осуществления изобретения. Исключение составляет то, что один из ультразвуковых вибрирующих элементов 20 и 20А располагается в продольном направлении перпендикулярно к длине опоры 10 или зажимающего элемента 30. Одинаковые части обозначаются аналогичными номерами для ссылок. В этом варианте осуществления изобретения опора 10 служит носителем элемента 20, тогда как зажимающий элемент 30 также имеет конфигурацию, обеспечивающую установку вспомогательного ультразвукового элемента 20А. Элемент 20А вместе с элементом 20 располагаются в шахматном порядке относительно продольного направления. Они находятся соответственно напротив вспомогательной опоры 40А и опоры 40 и прикреплены к зажимающему элементу 30 и опоре 10. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения элемент 20 и вспомогательный элемент 20А покрываются соответственно основанием 60 и вспомогательным основанием 60А, изготовленными из алюминия. Алюминий передает ультразвуковые колебания в направлении по толщине от элементов 20 и 20А к зажатым прядям волос (как и в предыдущем варианте осуществления изобретения). При использовании этой конфигурации ультразвуковые колебания могут прикладываться одновременно к прядям волос в пределах длинного диапазона. Это делается для того, чтобы облегчить завершение обработки волос в течение короткого промежутка времени. В этом варианте осуществления изобретения элементы 20 и 20А могут размещаться таким образом, чтобы их продольная ось была наклонена по отношению к длине опоры или зажимающего элемента, как это имеет место в варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.5.

Элементы 20 и 20А регулируются контроллером 100, попеременно приводящим их в активное состояние. Для этой цели задается конфигурация контроллера 100, чтобы регулировать индивидуальные устройства возбуждения 100 и 100А, подающие чередующиеся возбуждающие импульсы Р1 и Р2, как показано на фиг.7. Период, имеющий высокие выходные данные возбуждающих импульсов, устанавливается таким образом, чтобы он был продолжительнее или был равен периоду возбуждающего импульса, имеющему низкие выходные данные.

На фиг.8-10 показан третий вариант осуществления настоящего изобретения, который аналогичен указанному выше варианту осуществления изобретения. Исключение состоит в том, что основание 60, поддерживаемое ультразвуковым вибрирующим элементом, обеспечивается на противоположных продольных концах выступами 62, которые входят в соответствующие впадины 42, образованные в опоре 40 зажимающего элемента 30, когда зажимающий элемент 30 закрывается на опоре 10. Набор выступов 62 формируется на обеих продольных сторонах основания 60 так, как показано на фиг.8. Это делается для того, чтобы ограничить пряди волос в промежутке между продольными расположенными на расстоянии выступами 62 и чтобы держать пряди волос Н в полосе приема ультразвуковых колебаний, то есть помогает избежать смещения прядей волос в сторону от ультразвукового вибрирующего элемента. Выступы и впадины могут формироваться соответственно в опоре и в основании.

Как показано на фиг.11, устройство настоящего изобретения может быть обеспечено такой конфигурацией, которая имеет комплект ультразвуковых вибрирующих элементов 20 с указанными выше характеристиками. Хотя в иллюстрируемом примере размещенные в виде пакета элементы 20 прикреплены к задней части основания 60 при помощи крепления 64, набор элементов 20, используемых для обеспечения непосредственного контакта с прядями волос, может быть размещен на верхней части основания 60.

Устройство для ультразвуковой обработки волос состоит из опоры для ультразвукового вибрирующего элемента, создающего ультразвуковую вибрацию с частотой от 500 кГц до 10 МГц, и зажимающего элемента, обеспечивающего зажатие волос между зажимающим элементом и опорой для подведения ультразвуковых колебаний от указанного ультразвукового вибрирующего элемента непосредственно к волосам. Указанный ультразвуковой вибрирующий элемент имеет прямоугольную вибрирующую поверхность с множеством резонансных точек, размещенных в форме решетки на вышеупомянутой прямоугольной вибрирующей поверхности. Изобретение обеспечивает равномерный эффект подведения ультразвуковых колебаний к волосам, ускоряющий процесс проникновения состава для обработки волос в волосы. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для ультразвуковой обработки волос, состоящее из опоры для ультразвукового вибрирующего элемента, создающего ультразвуковую вибрацию с частотой от 500 кГц до 10 МГц, зажимающего элемента, обеспечивающего зажатие волос между зажимающим элементом и опорой для подведения ультразвуковых колебаний от указанного ультразвукового вибрирующего элемента непосредственно к волосам, при этом указанный ультразвуковой вибрирующий элемент имеет прямоугольную вибрирующую поверхность с множеством резонансных точек, размещенных в форме решетки на вышеупомянутой прямоугольной вибрирующей поверхности.2. Устройство по п.1, в котором конфигурация вышеупомянутого вибрирующего элемента задается таким образом, чтобы обеспечивался приход в непосредственный контакт с волосами, зажимаемыми между вышеупомянутым зажимающим элементом и вышеупомянутой опорой.3. Устройство по п.1, в котором вышеупомянутая опора удлиняется таким образом, чтобы имелась продольная ось, а сама опора присоединяется шарнирным образом на одном продольном конце к вышеупомянутому зажимающему элементу, вышеупомянутый ультразвуковой вибрирующий элемент устанавливается на вышеупомянутой опоре таким образом, чтобы обеспечивались условия, при которых его продольная ось располагалась под углом относительно вышеупомянутой продольной оси вышеупомянутой опоры.4. Устройство по п.1, в котором вышеупомянутая опора удлиняется таким образом, чтобы имелась продольная ось, ее конфигурация задается так, чтобы она могла нести, по крайней мере, один вышеупомянутый ультразвуковой вибрирующий элемент, при этом конфигурация вышеупомянутого зажимающего элемента задается так, чтобы он нес, по крайней мере, один вспомогательный вибрирующий элемент, а вышеупомянутый ультразвуковой вибрирующий элемент и вышеупомянутый вспомогательный вибрирующий элемент размещаются вдоль направления, пересекающегося с вышеупомянутой продольной осью.5. Устройство по п.4, в которое дополнительно введен контроллер для попеременного сообщения колебаний вышеупомянутому ультразвуковому вибрирующему элементу и вышеупомянутому вспомогательному вибрирующему элементу.6. Устройство по п.1, в котором конфигурация одного из вышеупомянутых элементов, опорного или зажимающего, задается таким образом, чтобы имелись выступы, размещающиеся с определенными интервалами в продольном направлении, при этом другая вышеупомянутая опора или другой вышеупомянутый зажимающий элемент имеют конфигурацию, обеспечивающую впадины, соответствующие вышеупомянутым выступам, когда вышеупомянутый зажимающий элемент закрывается на вышеупомянутую опору.7. Устройство по п.1, в котором множество вышеупомянутых ультразвуковых вибрирующих элементов располагаются относительно друг друга в виде блока на вышеупомянутой опоре.