(57)【要約】  爪（または付け爪）の表面に、光硬化性樹脂を用いて描画パターンを形成するネイル成形装置である。ネイル成形装置が、光源と、光源から射出された光線を用いて光硬化性樹脂を部分的に硬化させる光描画部と、光源および光描画部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。このネイル成形装置では、描画パターンを容易に形成することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
爪または付け爪の表面に光硬化性樹脂を用いて描画パターンを形成するネイル成形装置であって、
光源と、
前記光源から射出された光線を用いて前記光硬化性樹脂を部分的に硬化させる光描画部と、
前記光源および前記光描画部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするネイル成形装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記描画パターンの粗密に応じて、前記光源および前記光描画部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のネイル成形装置。
【請求項３】
前記光源から前記描画パターンが形成される描画領域に射出される前記光線の照射時間は、前記制御部によって制御され、
前記照射時間は、前記描画領域の単位区画ごと決定される
ことを特徴とする請求項２に記載のネイル成形装置。
【請求項４】
前記光源から前記描画パターンが形成される描画領域に射出される前記光線の出力の大きさは、前記制御部によって制御され、
前記光線の出力の大きさは、前記描画領域の単位区画ごと決定される
ことを特徴とした請求項２に記載のネイル成形装置。
【請求項５】
前記爪または付け爪の立体形状を検出する爪検出部を更に備え、
前記爪検出部で検出した第１の情報に応じて前記制御部は前記光源または前記反射ミラーの少なくともいずれか一方を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載のネイル成形装置。
【請求項６】
前記光源の出力の大きさを測定する光源出力測定部を更に備え、
前記光源出力測定部で測定した第２の情報に応じて前記制御部は前記光源または前記反射ミラーの少なくともいずれか一方を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のネイル成形装置。
【請求項７】
前記光源は波長が異なる複数の光源を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のネイル成形装置。
【請求項８】
前記光源が半導体レーザで構成されており、
前記光描画部が反射ミラーで構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のネイル成形装置。
【請求項９】
爪または付け爪の表面に光硬化性樹脂を用いて描画パターンを形成するネイル成形方法であって、
前記爪または前記付け爪の表面に前記光硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布ステップと、
前記光硬化性樹脂を部分的に硬化させる硬化ステップと、
前記光硬化性樹脂の未硬化部分を除去する除去ステップと、
を備え、
前記硬化ステップにおいて、
光源と、
前記光源から射出された光線を用いて前記光硬化性樹脂を部分的に硬化させる光描画部と、
前記光源および前記光描画部を制御する制御部と、
を有するネイル成形装置を用いて、前記光硬化性樹脂を部分的に硬化させる
ことを特徴とするネイル成形方法。
【請求項１０】
前記制御部は、前記描画パターンの粗密に応じて、前記光源および前記光描画部を制御する
ことを特徴とする請求項９に記載のネイル成形方法。
【請求項１１】
前記光源から前記描画パターンが形成される描画領域に射出される前記光線の照射時間は、前記制御部によって制御され、
前記照射時間は、前記描画領域の単位区画ごと決定される
ことを特徴とする請求項１０に記載のネイル成形方法。
【請求項１２】
前記光源から前記描画パターンが形成される描画領域に射出される前記光線の出力の大きさは、前記制御部によって制御され、
前記光線の出力の大きさは、前記描画領域の単位区画ごと決定される
ことを特徴とする請求項１０に記載のネイル成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、爪もしくは付け爪に描画を施すネイル成形装置およびネイル成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
爪の表面に描画を施すネイルアートは、利用者がネイルサロンで施術者に所望のデザインを描画してもらうことが一般的である。ネイル材料としては、光硬化性樹脂を材料とするジェルネイルが普及している。そして、ジェルネイルの普及に伴い、ネイルアートの需要者が増加している。【０００３】
最近、ジェルネイルの手軽さから利用者自身でネイルアートを施す人が増えている。そして、このような利用者自身によるネイルアートをサポートする商品として、ジェルと樹脂硬化ランプをセットとするスターターキットが販売されている。【０００４】
例えば、特許文献１、２には、樹脂がされた指（爪）を樹脂硬化ランプの開口部に挿入し、開口部内に挿入した指全体に樹脂硬化ランプを照射する方法が開示されている。特許文献３には、樹脂硬化用のＵＶ光の人体への影響を考慮し、光線の照射領域が小さいペン型の樹脂硬化ランプの構成が開示されている。特許文献４には光硬化性樹脂の種類に応じて２波長光源を有する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１５１６９８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１８３４９９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１７９７７７号公報
【特許文献４】特開２０１１−９８０７３号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様は、ネイル成形装置として、爪または付け爪の表面に光硬化性樹脂を用いて描画パターンを形成するネイル成形装置であって、光源と、光源から射出された光線を用いて光硬化性樹脂を部分的に硬化させる光描画部と、光源および光描画部を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
また本発明の一態様は、ネイル成形方法として、爪または付け爪の表面に光硬化性樹脂を用いて描画パターンを形成するネイル成形方法である。そして、爪または付け爪の表面に光硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布ステップと、光硬化性樹脂を部分的に硬化させる硬化ステップと、光硬化性樹脂の未硬化部分を除去する除去ステップと、を備える。そして、硬化ステップにおいて、光源と、光源から射出された光線を用いて光硬化性樹脂を部分的に硬化させる光描画部と、光源および光描画部を制御する制御部と、を有するネイル成形装置を用いて、光硬化性樹脂を部分的に硬化させることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、爪または付け爪の表面に描画パターンを容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるネイル成形装置を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態におけるネイル成形装置を構成する反射ミラーの斜視図である。
【図３】図３は、描画パターンを示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態におけるネイル成形装置の光線の照射状態を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態におけるネイル成形装置を用いたネイル成形方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態の説明に先立ち、従来のネイルアートの課題について説明する。
【００１１】
従来、利用者自身によるネイルアートの描画は、利用者の描画スキルが大きく影響する。また、描画スキルが高くても、利用者自身の爪に対する描画の場合、利き手の爪に対する描画と、利き手と反対の手の爪に対する描画では描画の精度を同じにすることは難しい。
【００１２】
また、ネイルサロンで施術者が描画を行う場合であっても、描画スキルに限界がある。しかしながら、更なる高精度な描画が求められている。
【００１３】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１４】
＜ネイル成形装置２の構成＞
図１は、爪１にネイルアートを描画する（描画パターンを形成する）ネイル成形装置２を示す模式図である。ネイル成形装置２は、爪１（または付け爪）の表面に光硬化性樹脂３を用いた描画パターンを形成するネイル成形装置２であって、光源４と、光源４から射出される光線を用いて光硬化性樹脂３を部分的に硬化させる光描画部５と、光源４および光描画部５を制御する制御部６とを備える。
【００１５】
本実施の形態では、紫外線硬化型の光硬化性樹脂３が用いられる。
【００１６】
光源４は、光硬化性樹脂３を硬化させる波長の光線を射出する。現在市販されているジェルネイル（光硬化性樹脂３）の大半は、硬化させるために、およそ３６５ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲の波長が必要である。そこで、本実施の形態では、光源４として、４０５ｎｍ付近に波長ピークを有する半導体レーザを用いる。また、光描画部５として、制御部６により反射角を制御する走査型の反射ミラー７を用いる。
【００１７】
走査型の反射ミラー７としては、ポリゴンミラーやガルバノミラーなど既知のミラーが用いられる。
【００１８】
＜反射ミラー７の構成＞
次に、反射ミラー７の構成の詳細について図２を参照しながら説明する。
【００１９】
反射ミラー７は、アクチュエータ８とミラー部１２で構成されている。アクチュエータ８は２軸駆動であり、Ｓｉ基板と圧電膜を用いたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスである。光描画部５をアクチュエータ８で形成することにより、ネイル成形装置２を小型化することができる。
【００２０】
アクチュエータ８は、矩形状の支持枠９と、支持枠９の内側に配置される矩形状の可動枠１０と、可動枠１０の内側に配置される矩形状の可動部１１と、第１の振動部１４と、第２の振動部１６とを有する。可動枠１０は第１の振動部１４を介して支持枠９に接続される。一対の第１の振動部１４は、第１の回動軸１３を回動中心とする捩れ動作を行う。可動部１１は第２の振動部１６を介して可動枠１０に接続される。第２の振動部１６は、第１の回動軸１３と直交する第２の回動軸１５を回動中心とする捩れ動作を行う。なお、第１の振動部１４には第１の駆動部１７が設けられている。第１の駆動部１７は制御部６と接続されている。第１の駆動部１７は、制御部６からの制御信号により捩れ動作が制御される。第１の駆動部１７は、図示していないがＴｉやＡｕ等からなる上下電極間にＰＺＴ等からなる圧電体層を介在させた積層構造である。そして、第１の駆動部１７の上下電極間に電位差を与えることで第１の振動部１４に第１の回動軸１３周りの捩れ動作を励起する。
【００２１】
第１の振動部１４と同様に、第２の振動部１６には第２の駆動部１８が設けられている。第２の駆動部１８は制御部６と接続されている。第２の駆動部１８は、第２の振動部１６に第２の回動軸１５周りの捩れ動作を励起する。
【００２２】
以上のように構成されるアクチュエータ８の可動部１１の表面にミラー部１２が配置されており、反射ミラー７は光源４から射出された光線を２軸方向に走査することができる。
【００２３】
＜ネイル成形装置２の動作＞
次にネイル成形装置２の動作について図１を参照しながら説明する。
【００２４】
制御部６は、光源４と光描画部５とを制御する。制御部６は、光源４から射出される光線の照射量や照射時間、および、アクチュエータ８に設けられたミラー部１２の反射角度等を制御する。そして、爪１の表面に塗布された光硬化性樹脂３の表面に光線が走査され、光硬化性樹脂３が部分的に硬化する。このようにして、描画パターンが形成される。
【００２５】
なお、描画パターンを形成するにあたり、図３に示すように、描画パターンに粗密がある場合、描画パターンが密な領域は粗な領域に比べパターン潰れが発生しやすい。このパターン潰れは、照射される光線が光硬化性樹脂３の内部で拡散することによる滲みが原因と考えられる。したがって、密な描画パターンが形成される時と、粗な描画パターンが形成される時とで、同様の制御を行うと、次のような問題が発生する。もし、密な描画パターンに適した描画条件を設定して、粗な描画パターンを形成すると、露光が足りずに粗な描画パターンがうまく形成できない。
【００２６】
しかしながら、上述した走査型の反射ミラー７を用いたネイル成形装置２は、制御部６が光源４と光描画部５を制御し、光硬化性樹脂３を部分的に硬化させることができる。フォトマスクでの露光とは異なり、本実施の形態のネイル成形装置２は、描画領域を細分化した単位区画ごとに制御条件を設定することができる。これによって、描画パターンに粗密がある場合でも、密な描画パターンが形成される描画領域と粗な描画パターンが形成される描画領域とで、制御条件を異ならせることができる。つまり、制御部６は、描画パターンの粗密に応じて、光源４および光描画部５を制御することにより、最適な描画パターンを形成することができる。描画パターンの粗密に応じた最適な描画パターンの形成は以下の通りに実現できる。
【００２７】
光源４から描画パターンが形成される描画領域に射出される光線の照射時間は、制御部６によって制御される。そして、照射時間は、細分化された描画領域の単位区画ごと決定される。
【００２８】
また、光源４から描画パターンが形成される描画領域に射出される光線の出力の大きさは、制御部６によって制御される。そして、光線の出力の大きさは、描画領域の単位区画ごと決定される。
【００２９】
光線の照射時間と光線の出力の大きさの制御条件の組み合わせによって、細分化された単位区画ごとに最適な制御を実現できる。
【００３０】
また、上記のように、単位区画ごとに制御を行う場合、制御部６に描画パターンを認識させる必要が有る。そこで、ネイル成形装置２においては、描画パターンを外部から入手する通信部１９が設けられることが好ましい。通信部１９としては、ＵＳＢなどの有線通信部や無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信部を用いることができる。なお、本実施の形態では、通信部１９として無線ＬＡＮを用いる。
【００３１】
なお、描画パターンは、例えばスマートフォンやパソコンを用いて予め選択された描画パターンを通信部１９である無線ＬＡＮを用いて制御部６に転送する。外部からネイル成形装置２に描画パターンを入力することによって、デザインが頻繁に更新されても、最新のデザインを容易に取り込むことができる。よって多くのデザインから描画パターンを選択できる。場合によっては、ユーザ同士が繋がりながらコミュニティを形成することが可能である。
【００３２】
＜ネイル成形装置２の構成の詳細＞
ネイル成形装置２は、描画する爪１の位置を決める位置決め部２０を有することが好ましい。本実施の形態では、爪１の先が接触することで指の挿入量を規制し爪１の位置を固定するガイドを記載している。爪１の位置を固定する目的を達成できればよく、上記方法に限られるものではない。位置決め部２０を設けることにより、爪１の位置を固定することができるので、精細な描画を施すことが可能となる。
【００３３】
爪１の表面は、図４に示すように、凸状の湾曲形状である。よって、爪１の端部１ａと中央部１ｂでは反射ミラー７からの照射距離が異なる。しかしながら、ネイル成形装置２では、光源４として照射光の直進性が高い半導体レーザを用い、且つ、この直進性の高い光線を、反射ミラー７を介して爪１に照射する構造としたことから、光源４からの距離差に起因するビームスポット径の変動が小さく、湾曲面における描画精度の劣化を抑制した構成としている。このため、より精密な描画が可能となる。
【００３４】
また、湾曲した爪１の端部１ａの接平面１ｃに対する光線の入射角θ１が爪の中央部１ｂの接平面１ｄの入射角θ２より小さくなるため、光線の照射面積が端部1ａの方が中央部1ｂより大きくなる。そのため、端部1ａの方が中央部1ｂより光線に対する単位面積あたりの受光量が小さくなる。したがって、爪１の端部１ａに出力する光線を爪１の中央部１ｂに出力する光線よりに比べ強くすることが好ましい。出力する光線の強さで調整する方法以外に、爪１の端部１ａへの光線の照射時間を爪１の中央部１ｂへの光線の照射時間より長くすることでも調整できる。
【００３５】
なお、照射時間の調節は、反射ミラー７の反射角の変位速度を調整することで制御することができる。しかしながら反射角の緻密な制御は困難である。そこで反射角の制御を行なわず照射時間を制御する方法としては、光源の発光制御がある。光制御は、光線が単位面積あたりを走査する時間内における光源の点灯回数を制御するものである。半導体レーザを用いれば、半導体レーザーの発光制御を行うクロック信号を制御することによって、点灯回数を制御できる。光源として、半導体レーザを用いることで、照射時間の調節が容易になる。
【００３６】
また、上述したネイル成形装置２は、光源４として光直進性の高い半導体レーザを用いた場合について説明したが、光源４として射出光線の発散性が大きい紫外線ランプや半導体発光素子を用いても良い。紫外線ランプや半導体発光素子を用いた場合、光源４と反射ミラー７との間にコリメータレンズ（図示せず）を介在させることで、射出光線の光直進性を得ることができる。射出光線の光直進性を得ることができれば、半導体レーザを用いた場合と同様の効果を得ることが出来る。
【００３７】
また、描画手段として上述したような走査型の反射ミラー７を用いるのではなく、デジタルミラーデバイスや液晶デバイスといった投影デバイスを走査手段として用いても良い。
【００３８】
また、制御部６に記憶部２１を設け、記憶部２１に予め代表的な描画パターンを記憶させておけば、保持されている描画パターンに基づいて描画を行うことが可能である。制御部６に記憶部２１が設けられていれば、通信部１９を用いることなく描画パターンが選択でき、描画パターンの転送時間を短縮出来る。
【００３９】
また、爪１の湾曲形状に対して制御条件を決定するために、ネイル成形装置２は爪１の立体形状を検出する爪検出部２２を更に有し、爪検出部２２で検出する第１の情報に応じて制御部６は光源４または反射ミラー７の少なくともいずれか一方を制御する。
【００４０】
爪検出部２２で検出した情報（第１の情報）を、随時、制御部６に入力することで、フィードバック制御が可能となる。よって、ネイル成形装置２において反射ミラー７の反射角や光源４の照射タイミングの修正制御が可能となる。なお、爪検出部２２としては、カメラなどの画像を用いるものや、光反射などの光学的な方法を用いるものなど様々な方法を用いることが可能である。爪検出部２２を用いてフィードバック制御を行うことで、描画対象の爪１が動いた場合でも精密な描画が可能となる。
【００４１】
さらに、ネイル成形装置２は光源４から射出される光線の出力の大きさを測定する光源出力測定部２３を更に有し、光源出力測定部２３で測定する第２の情報に応じて制御部６は光源４または反射ミラー７の少なくともいずれか一方を制御する。
【００４２】
光源出力測定部２３で測定した情報（第２の情報）をフィードバック制御することで、ネイル成形装置２はより高い精度での描画が可能となる。
【００４３】
なお、光源出力測定部２３の一例としては、光路中に設けたビームスプリッタ２３ａと受光素子２３ｂで構成することができる。
【００４４】
＜ネイル成形方法＞
以上で説明したネイル成形装置２を用いたネイル成形方法を、図５を参照しながら説明する。
【００４５】
先ず、利用者は、ネイルアートを施す自身の爪１の表面にネイル材料である光硬化性樹脂３を塗布する（樹脂塗布ステップＳ１）。この樹脂塗布ステップでは、光硬化性樹脂３で描画パターンを形成する必要はなく、爪全体に塗布するだけでよい。
【００４６】
次に、描画パターンを選択し、制御部６によって描画パターン、爪１の立体形状や出力の大きさなどフィードバック情報に応じて光線の照射位置や照射時間の制御を行い、描画領域３ａの光硬化性樹脂を部分的に硬化させる（硬化ステップＳ２）。なお、この硬化ステップでは、図１を参照しながら説明したネイル成形装置２が使用され、制御部６は、描画パターンの粗密に応じて光源４または反射ミラー７の少なくともいずれか一方を制御する。ネイル成形装置２の照射時間や、光線の出力の大きさなどの制御に関しては上述した説明と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
次に、光線が照射されず硬化しなかった未硬化領域３ｂの光硬化性樹脂３を除去する（除去ステップＳ３）。このように樹脂塗布ステップＳ１、硬化ステップＳ２、除去ステップＳ３の一連の流れを経ることで、所望の描画パターンを形成することが出来る。
【００４８】
また、上述した樹脂塗布ステップＳ１、硬化ステップＳ２、除去ステップＳ３を繰り返し行えば、積層構造からなる立体的な描画パターンを形成することができる。また、層毎に色の違うジェルネイルを用いることで多彩な描画パターンを形成することも可能となる。
【００４９】
なお、光硬化性樹脂３の種類により硬化波長が異なるため、光源４として波長が異なる複数の光源４を有することが好ましい。光源４が制御部６により制御される時、それぞれの異なる波状に応じて、制御条件が異なることが好ましい。
【００５０】
また、上述した実施の形態においては、ネイルアートが爪１の表面に施される例を挙げて説明したが、本実施の形態のネイル成形装置２でネイルアートが付け爪に施されても同様の効果が得られる。
【００５１】
また、本実施の形態では、利用者がネイル成形装置２を利用者自身の爪１にネイルアートを施す例を説明したが、ネイルサロンにネイル成形装置２を設置し、施術者が本実施の形態のネイル成形装置２を使用しても良い。施術者が本実施の形態のネイル成形装置２を使用すると、施術者に依存するスキルによる描画精度のバラツキを防止出来たり、施術時間を短縮出来たりする。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のネイル成形装置は、容易に爪または付け爪に描画パターンを形成することができる。利用者が利用者自身の爪に描画パターンを形成する場合に、特に有効である。
【符号の説明】
【００５３】
１  爪
２  ネイル成形装置
３  光硬化性樹脂
３ａ  描画領域
３ｂ  未硬化領域
４  光源
５  光描画部
６  制御部
７  反射ミラー
８  アクチュエータ
９  支持枠
１０  可動枠
１１  可動部
１２  ミラー部
１３  第１の回動軸
１４  第１の振動部
１５  第２の回動軸
１６  第２の振動部
１９  通信部
２０  位置決め部
２１  記憶部
２２  爪検出部
２３  光源出力測定部
２３ａ  ビームスプリッタ
２３ｂ  受光素子
【図１】
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【図２】
2015052877.tif 000004
【図３】
2015052877.tif 000005
【図４】
2015052877.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月17日(2016.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
なお、照射時間の調節は、反射ミラー７の反射角の変位速度を調整することで制御することができる。しかしながら反射角の緻密な制御は困難である。そこで反射角の制御を行なわず照射時間を制御する方法としては、光源の発光制御がある。発光制御は、光線が単位面積あたりを走査する時間内における光源の点灯回数を制御するものである。半導体レーザを用いれば、半導体レーザーの発光制御を行うクロック信号を制御することによって、点灯回数を制御できる。光源として、半導体レーザを用いることで、照射時間の調節
が容易になる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記爪または付け爪の立体形状を検出する爪検出部を更に備え、
前記爪検出部で検出した第１の情報に応じて前記制御部は前記光源または前記光描画部の少なくともいずれか一方を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載のネイル成形装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記光源の出力の大きさを測定する光源出力測定部を更に備え、
前記光源出力測定部で測定した第２の情報に応じて前記制御部は前記光源または前記光描画部の少なくともいずれか一方を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のネイル成形装置。
【国際調査報告】
2015052877.tif 000008
2015052877.tif 000009