KR100330206B1 - 냉각과함께레이저빔에의하여모발을탈색하는방법및그실시를위한장치 - Google Patents

Abstract

적어도 부분적으로 모발을 탈색하기에 충분한 파워의 레이저 빔을 사용하여 모발 타래 또는 일부분을 조사함으로써 적어도 하나의 모발 타래 또는 일부분을 탈색하는 방법으로서,

- 모발의 멜라닌 분해에 의하여 상기한 부위의 모발, 적어도 일부분을 탈색하기 위해서 모발 타래의 상기한 일부분의 부위를 펄스의 형태로써 조사는 레이저 빔의 조사에 의하여 처리하고,

- 필요에 따라서, 상기한 레이저 빔에 대한 상기한 모발 타래의 상대적 운동에 의해서, 상기한 모발 타래의 전체적인 처리를 위하여 하나 또는 그 이상의 다른 부위가 연속적으로 유사한 방법으로 처리하고,

- 상기한 처리를 상기한 모발 타래 또는 모발 타래의 일부분에 원하는 정도의 탈색이 이루어질 때가지 가능한한 반복하고,

- 상기한 탈색 처리동안, 상기한 모발을 상기한 모발을 손상시키는 국부적 가열을 예방하기에 충분하게, 처리된 부위에서 냉각시키는 것을 포함하는 방법.

Description

냉각과 함께 레이저 빔에 의하여 모발을 탈색하는 방법 및 그 실시를 위한 장치

본 발명은 모발을 탈색에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명의 요지는 레이저 조사에 의하여 모발을 탈색하는 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치이다.

일반적으로 모발의 색상을 탈색시키거나 옅게하기 위해서 종래에는 과산화수소나 과산염과 같은 산화제를 사용하는 화학적 처리가 사용되어 왔는데, 이와 같은 화학 물질은 모발에 존재하는 천연 및/또는 인공 착색물질의 적어도 일부를 파괴하는 것으로 알려져 있다.

화학적으로 모발을 탈색하는 기존의 방법은 모발의 착색 물질 뿐만 아니라 케라틴 파이버(keratinous fiber)마저 손상시키는 상대적으로 강력한 및/또는 농도가 짙은 산화제의 사용을 필요로 한다. 따라서 상기와 같은 방법에 의해 탈색된 모발은 부서지기 쉬우며 신중하게 취급되어야 한다.

이와 같은 이유로 인하여, 상기와 같은 방법에 의해 탈색된 모발은 자연 모발에 사용되는 퍼머 모양 바꿈 처리(permanent - reshaping treatment)를 적용할 수 없다. 왜냐하면 퍼머 모양 바꿈 처리는 상대적으로 큰 pH 값을 갖는 환원제를 처리하고 그리고 산화제를 가해야하기 때문에 모발의 케로틴 파이버에 나쁜 영향을 끼치기 때문이다. 실제로 화학적인 방법에 의해 탈색시킨 모발의 끝에 종래의 퍼머 모양 바꿈 처리가 행해질 경우 모발에 돌이킬 수 없는 손상을 줄 뿐만 아니라 심지어 모발을 파괴하기도 한다.

상기와 같은 이유로 숙련된 미용사들은 화학적 방법에 의한 탈색직후에는 파마 머리 바꿈 조작을 행하지 않는다.

또한 많은 사람들이 소위 "하이라이트 형(highlighted)"의 모발 즉, 전체 모발이 탈색되는 것이 아니라 모발 타래의 특정 부위만 탈색되는 모발을 갖기를 원한다. 이것은 소위 "하이라이팅" 작업이 개재된다. 이러한 하이라이트 형의 모발은천연 모발과 높은 수준으로 탈색된 모발이 동일 모발에 병존하기 때문에 특히 고난도의 기술이 필요하다.

본 발명은 모든 형태의 모발상에서, 인식될 정도의 케라틴 파이버의 분해 없이, 색상을 갖는 천연이든 또는 인공이든, 쉽게 조절 가능한 강도의 탈색을 달성할 수 있도록 하는 특별한 조건하에서, 레이저 빔을 사용하여 조사에 의하여 모발을 탈색하는 방법을 사용함으로써 상기한 다양한 단점을 해결할 수 있도록 하며, 이 처리는 매우 빠르다. 더군다나 이러한 방법으로 탈색된 모발은 탈색되기 이전의 기계적, 물리-화학적 특성을 유지하고 있으므로, 보호 물질을 사용할 필요 없이 즉각 다른 미용 처리가 행해질 수 있고, 모든 일상적인 미용 처리에 향상된 결과를 얻을 수 있다.

레이저 방사에 의한 모발 탈색의 이론적 가능성은 1983년 9월 테크. 뉴스. 레이저 포커스(Tech. News. Laser Focus Vol. 19, No. 9, P. 26)에 언급되어 있다. 게다가 미합중국 특허 제 4,792,341호에는 레이저의 방사를 이용하여 모발의 멜라닌(melanin) 파괴가 가능한 단위 면적당 에너지 밉 결정 가능하도록 고안된 실험적 장치가 기술되어 있다. 사실상 상기한 미합중국 특허는 레이저의 조사를 모발의 탈색에 실제 응용하는 방법이나 장치가 아니다.

현재 모발 타래의 최초(천연 또는 인공) 색조에 관계 없이, 레이저 방사의 파워가 탈색되는 모발의 형태에 적합한 경우, 처리하는 동안 과도할 만큼 높지 않은 펄스 반복 주파수에서 펄스의 형태로 발사되는 레이저 빔의 조사에 연속적으로 처리되면 케라틴 파이버의 손상 없이 모발타래의 탈색이 가능함이 발견되었다.

여러 종류의 동정된 모발(유럽, 일본, 멕시코 및 스칸디나비아인의 천연 모발)에 대한 연구는, 하나의 레이저 펄스(한번의 발사)로써 케라틴 파이버의 손상 없이 모발의 바람직한 탈색을 얻는데 필요한 조도 파워(luminous power)의 연구를 가능하게 했다. 매우 짙은(일본 또는 멕시코인) 모발은 충분히 탈색되지 않는 것으로 알려졌으며, 주어진 펄스에서 단위 면적당의 파워가 더욱 증가하게 조사하는 경우에는 상기의 모발은 부서지는 것으로 알려졌다. 사용되는 펄스 지속기간(pulse duration)과 연구중인 모발의 형태에 대한 한번의 발사에 있어서, 케라틴 파이버의 손상을 야기하지 않는 최대 피크 파워 보다 낮은 피크 파워를 사용한 경우에는, 상기의 동정된 모발에 대한 계속적인 발사가 동일 범위에서 계속적(펄스 반복 주파수: 10 Hz)으로 실시되었다. 상기의 동정된 모발은, 심지어 매우 짙은 모발일지라도 이러한 방법으로 피크 파워를 낮추고 하나의 처리 부위에서 수 차례 반복 수행하여 손상 없이 탈색이 가능함이 밝혀졌다. 이에 따라 우선 모발의 표면, 그 후 보다 깊은 층의 탈색이 가능하며, 그리고 결국은 모발 전체의 탈색이 가능하다.

모발 타래에 수행된 상기와 유사한 연구는 지정된 모발의 경우 분해가 관찰되지 않는 조건에서, 동일 지점에서 30 초동안 10 MHz의 펄스 반복주파수로 순차적인 조사에 의해 타래를 탈색하기 전에 용해 또는 태운다는 것이 알려져 있었다.

그러나 타래에 함께 모인 모든 종류의 모발상에서 탈색을 얻을 수 있으며, 심지어는 10 Hz보다 큰 펄스 주파수에서, 모발 타래의 처리된 부분을 예를 들면 국부적인 가스 흐름을 사용하여, 냉각하는 한 탈색을 얻을 수 있음을 발견하였다.

그래서 조사된 부분의 모발 타래를 냉각함과 함께, 연속적인 펄스의 형태로방사되는 충분한 피크 파워의 레이저 조사는 원하는 경우 모든 종류의 모발에서 비교적 높은 평균 조사 파워에도 불구하고 모발의 분해없이 그리고 합리적인 처리 기간으로 모발 전체 길이에 일정한 두께 균일한 탈색을 할 수 있다.

에너지가 멜라닌 입자에 충분히 짧은 시간에 전달되어야 함은 상기의 기술분야에서 숙달된 사람들에게는 명백한 것이며, 이는 멜라닌을 손상 또는 파괴시키기에 충분해야 한다. 실제로 충분히 짧은 시간내에 단위 면적당 전달되는 에너지 밀도(energy density)는 모발의 탈색이 가능한 충분히 높은 임계점에 도달해야 한다. 본 명세서에서 "파워" 또는 "피크 파워"로 표시되는 것은 언어를 간단히 하기 위한 것으로 이해되어야 하며, 실제로 각각의 펄스 동안 전달되는 에너지는 중요하므로 천연 모발을 탈색하는 경우에 있어서 펄스의 기간은 약 100만분의 1 초(멜라닌 완화시간(relaxation time)의 대략적인 기간) 보다 작아야됨을 계산에 넣는 것이 필요하다.

상기한 조작이 모발의 천연색에 대한 레이저 방사의 파워를 적용하여 수행되는 한, 인공적으로 염색된 모발을 염색하지 않은 모발로 탈색하는 것도 가능함이 밝혀졌다. 멜라닌의 손상에 대응하는 이러한 사전조치가 행해진 후에는, 인공 염료의 손상에 대응하는 적당한 탈색이 수행될 수 있다. 사실 인공 염료를 손상시키기 위해서는 멜라닌을 손상시키는 것보다 높은 에너지가 요구되며 상기한 염료를 직접적으로 손상시켜야할 필요가 있다면, 상기의 실험에서 언급된 바와 같이 모발은 케라틴 파이버의 파괴에 의해서 손상될 수 있을 것이다.

게다가 노인들의 "휜색"의 모발은 실제로는 매력 없는 황색의 색조를 가지고있는 것으로 알려졌다. 상기의 레이저 방사 탈색 방법은 이러한 황색을 순백색으로 전환시키는 것이 가능하다.

따라서 본 발명의 요지는,

모발을 탈색시키기에 충분한 파워의 레이저 빔을 사용하여 모발 또는 모발 타래 또는 모발 타래의 일부분을 조사에 의해서 적어도 하나의 모발 타래 또는 모발 타래의 일부분을 탈색하는 방법에 있어서,

- 모발의 멜라닌 분해에 의하여 상기한 부위의 모발, 적어도 일부분을 탈색하기 위해서 모발 타래의 상기한 일부분의 부위를 적어도 5 MHz 주파수에서 펄스의 형태로써 조사는 레이저 빔의 조사에 의하여 처리하고,

- 필요에 따라서, 상기한 레이저 빔에 대한 상기한 모발 타래의 상대적 운동에 의해서, 상기한 모발 타래의 전체적인 처리를 위하여 하나 또는 그 이상의 다른 부위가 연속적으로 유사한 방법으로 처리하고,

- 상기한 처리를 상기한 모발 타래 또는 모발 타래의 일부분에 원하는 정도의 탈색이 이루어질 때가지 가능한한 반복하고,

- 상기한 탈색 처리동안, 상기한 모발을 상기한 모발의 케라틴 파이버를 손상시키는 국부적 가열을 예방하기에 충분하게, 처리된 부위에서 냉각시키는 것을 특징으로 하는 방법이다.

레이저라는 것은 선택적인 방법으로 원자에 에너지를 전달하는 펌핑 메카니즘(pumping mechanism)에 의하여 증폭된 활성 매질(active medium)을 필수요소로 포함하는 것으로, 상기의 활성 매질은 공명세공(resonant cavity)에 포함되어 있다. 그리하여 상기한 활성매질인 단색광으로 편광되고 응집력 있는 빔의 방사가 가능하게 된다. 이러한 응집력으로 인하여 레이저 빔은 기존의 광원에 의한 방사에 비해 현저히 큰 에너지를 집중시킬 수 있다.

고체 상태의 활성 매질을 사용하는 레이저는 매우 짧은 펄스의 형태(10조분의 1초 및 100만분의 1초) 사이의 레이저 방사가 가능하다. 이러한 매우 짧은 시간에 에너지를 집중시키는 것은 레이저 펄스에 피크 파워로 불리우는 엄청난 파워를 주게된다. 본 발명에서는 바람직하게는 조절된 펄스의 생산이 가능한 레이저를 사용했다. 예를 들면, 루비 레이저(ruby lasers) 또는 활성 매질이 회토류(rare earths) 또는 악티니드(Actinides) 이온을 포함하는 네오디뮴형 레이저를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 레이저를 만드는 방법은 잘 알려져 있다. 상기의 활성 이온은 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium Aluminium Garnet : YAG)과 같은 결정질 메트릭스(crystalline matrix)에 삽입되거나 또는 유리와 같은 무정형 메트릭스 (amorphous matrix)에 삽입될 수 있다. 펄스 반복 주파수는 펌핑 플레쉬램프 (flashlamp)를 사용하여 조절된다. 사용 가능한 에너지는 기존의 시스템 특히, 편광체(polarizer)를 이용하여 조절될 수 있다.

자외선 근처, 가시광선 영역 또는 적외선 근처, 예를 들면 300 내지 1100 nm 파장에서 방사되는 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 예를들면 532 nm의 파장 방사(주파수의 2배) 또는 355 nm의 파장 방사(주파수의 3배)를 얻는 것이 가능한 주파수 증폭기와 함께 1.06 ㎛에서 방사되는 네오디뮴-야그(Neodymium-YAG) 레이저를 사용하는 것이 가능하다.

퍼크-파워/펄스-기간의 쌍(예를 들면, 주어진 펄스 기간에 대한 레이저 빔의 피크 파워)은 간단한 정형적인 실험에 의하여 각 경우에서 실시될 수 있다.

피크 파워는 멜라닌 그리고 가능하면 인공 염료도 탈색할 수 있어야만 한다. 피크 파워는 모발을 손상하는 파워 보다 적어야만 한다. 멜라닌을 탈색하기 위해서는 예를 들면, 모발의 천연색 또는 심지어는 염색된 경우면 모발의 기원에 따라, 펄스당 전달되는 피크 파워, 약 0.1 내지 1.2 J/㎠의 범위인 에너지 밀도를 사용하는 것이 가능하다. 보다 정밀하게는 펄스당 최대 에너지 밀도를 초과하지 않는 하기한 크기의 것이 바람직하다.

- 매우 짙은 갈색 모발(일본 또는 멕시코인 형)에 있어서는 0.35 J/㎠,

- 짙은 밤색 모발에 있어서는 0.4 J/㎠,

- 옅은 발색 모발에 있어서는 0.5 J/㎠,

- 짙은 금발에 있어서는 0.7 J/㎠,

- 옅은 금발에 있어서는 1.2 J/㎠,

에너지 밀도와 관련된 상기에 제공된 다양한 자료는 532 nm 파장의 방사에서 만들어진 것이다. 사용되는 파장이 다른 경우에는

의 보정계수(correction factor)가 적용되어야 하며, 하기의 실험 부분에서 보다 자세하게 설명된다.

더군다나, 다양한 모발의 색상은 C. I. E. (Comite International del'Eclairage : International Lighting Committee)의 색상(L, a, b) 조정시스템을 이용함으로써 객관적으로 정의될 수 있다. 본 명세서에서 언급된 모발의 색상은 하기의 색광범위와 일치한다.

모발의 멜라닌의 손상에 의해서 최소한 부분적으로 탈색되는 상기의 방법은, 비록 염색약을 사용하여 처리된 염색된 모발의 경우일지라도 모든 경우에서 실행되어야 하며(이러한 경우에 탈색 방법은 상기의 단계와 유사하게 모발에 대한 조사의 추가적 공정을 포함한다), 그러나 염색약을 파괴시키거나 분해시키기에 충분한 높은 에너지 밀도를 전달하는 레이저 방사에 의하여 실행되어야 한다. 특히 이러한 에너지 밀도는 최소 0.8 J/㎠ 이며, 일반적으로 532 nm에서 2 J/㎠ 이다.

멜라닌 분해의 예비 단계를 이행하기 위해서는 한번 또는 모든 경우에서 간단하고 반복적인 실험에 의해서, 처리되는 염색 모발의 천연색을 알아야 하며, 이러한 천연색을 지닌 모발에 적용되는 조사의 조건을 알아야 하며, 상기의 조건은 사전에 결정되어야 한다.

모발이 견딜 수 있는 최대 피크 파워는 그 색에 의존한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 피크 파워가 너무 높으면, 케라틴 파이버가 분쇄된다.

그러므로 최대 피크 파워 및 최소 피크 파워 사이에서 작동이 가능하며, 이것은 모발의 종류에 따라 의존하다. 펄스 주파수는 예를 들면 1000 Hz까지, 특히 10 내지 100 Hz 범위일 수 있다. 모발의 열분해를 막기 위해서는 생산된 열을 제거하기 위한 냉각 시스템의 능력은 펄스의 주파수의 선택에 충분히 조절되어야 하고, 이는 처리 기간을 결정한다.

예를 들면, 펄스의 기간은 10 피코초 내지 100 나노초일수도 있다.

본 발명의 방법은 타래의 부위를 연속적으로 조사함으로써 타래의 모발을 탈색하는 것이 필요하다. 일반적으로 조사되는 부위는 0.1 내지 2 ㎠의 영역 내에서 변경될 수 있다.

그러므로 이러한 방법은 특히 하이라이트형의 모발을 얻는 데 적합하다. 레이저 빔에 대한 모발 타래의 상대적 운동에 의해서 연속적으로 탈색될 부위를 처리하기 위해서는 상기의 처리에 사용되는 장치에 대해 모발 타래를 움직이는 것, 또는 그 반대가 가능하며 및/또는 상기의 처리 부위에 연속적인 주사(scan)를 수행하기 위해서는 레이저 빔의 방향을 주기적으로 바꾸는 것이 가능하다. 레이저 빔의 방향에 있어서 이러한 주기적인 변경은 예를 들면, 진동 거울(oscillating mirror)을 이용함으로써 이루어질 수도 있다.

이것은 특히 처리되는 부위의 모발에 유체를 순환시킴으로써 가능하다. 가장 간단한 해결 방법은 처리되는 부위의 모발에 가스 흐름을 쐬이는 것인데 예를 들면, 공기를 빨아들이거나 사전에 충분히 냉각된 공기, 질소, 헬륨, 이산화탄소 등과 같은 가스를 불어주는 것이다. 물론 물방울과 같은 수증기 또는 액체입자(aerosol)가 포함된 가스를 사용하는 것도 가능하다.

처리되는 모발은 건조한 것일 수도 있고 또는 습기찬 것일 수도 있다.

바람직한 조건 아래에서 상기의 처리가 행해진 모발 타래를 탈색하기 위해서는 이러한 모발 타래를 리본(ribbon)의 형태로 배열하는 것이 바람직하며, 그 후 상기한 리본의 적어도 하나의 페이스(face)를 조사함으로써 처리 부위의 모발을 탈색하는 것이 가능하다. 모발 리본의 두께는 대략 3 내지 20개의 머리카락을 겹쳐 놓은 두께가 바람직하다.

또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은,

- 상기 조작은 처리될 모발 타래의 리셉터클(receptacle)을 포함하는 처리장치를 사용하여 수행되고, 상기한 리셉터클의 페이스는 상기한 레이저 빔의 출구로써 오리피스를 가지고 있으며,

- 리본의 형태로 펼쳐있는 상기한 타래의 머리카락, 그 길이의 적어도 일부분 이상을 상기한 리셉터클의 표면에 놓아 처리될 부위가 상기한 오리피스와 대향되게 하고,

- 상기한 부위에 조사를 실시하고,

- 레이저 빔에 대한 상기한 타래의 상대적 이동에 의하여, 처리될 다른 부위의 조사가 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.

이러한 것을 수행할 수 있는 장치는 하기될 것이다. 이러한 모발 타래의 상대적인 운동 장치에 의해서 레이저 빔에 대한 모발 타래의 상대적인 운동은 상기의 리셉터클에 대한 및/또는 앞에서 언급된 바 있는 레이저 빔의 방향의 주기적 변화에 의해서 달성될 수도 있다.

레이저 빔에 의한 조사에 의해서 모발을 탈색시키는 경우의 장점 가운데 하나는, 원하는 탈색 정도에 따라서 탈색 처리를 지속적으로 관찰하는 것이 가능하다는 것이다.

냉각 수단의 조절은 예를 들면, 처리된 부위의 모발을 냉각시키기 위한 가스 흐름의 유속을 간단하고 정형적인 실험에 의해 분산된 평균 파워의 함수로서 미리 결정할 수 있다. 또한 처리될 모발의 예에 대하여 사전에 실험을 행함으로써 각 경우에 이와 같은 결정을 실시하는 것이 가능하다.

상기에서 언급된 바와 같이 레이저 조사 탈색의 가장 큰 장점은 모발이 손상되지 않는다는 것과 처리하기 이전에 모발이 가지고 있던 기계적 및 물리-화학적 특성이 보존된다는 것이다. 이와 같은 탈색된 모발에 다른 특별한 사전 조치 없이 미용 처리가 가능할 수 있기 때문에 상당히 큰 잇점이 있다.

본 발명의 또 다른 요지는 앞에서 설명한 모발 탈색 방법을 실시하기 위한 장치이다. 이 장치는,

- 리셉터클을 장착한 본체로서, 상기 리셉터클은 모발의 길이의 적어도 일부 이상을 처리될 모발 타래에 대한 하우징으로서 제공되고, 상기한 타래는 리본의 형태로 펼쳐 있는, 본체와,

- 상기한 리셉터클에 배열된 모발 타래의 적어도 일부 부위를 조사하기 위한 레이저 빔 이동 수단과,

- 조사 부위 또는 부위들의 상기 모발을 냉각하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치이다.

또다른 실시예에서 이들 장치는 하기한 특징을 단독으로 또는 필요에 따라, 조합할 수 있다.

- 상기한 모발을 냉각시키기 위한 수단은 압축 가스 공급 장치 또는 흡입 장치로 연결된 도관과 연결된, 가스 흐름을 발생하는 장치를 포함한다.

- 상기한 리셉터클은 넓은 바닥의 그루브(groove)를 포함하여, 상기한 바닥상에 상기한 리본이 펼쳐질 수 있다.

- 상기한 그루브는 탈착 가능한 모양의 탈착가능 피스(piece)와 결합되고, 상기한 탈착가능 피스는 상기한 그루브에 삽입될 수 있고 상기한 피스와 상기한 그루브의 바닥 사이에 상기한 리본에 대한 하우징을 형성하는 공간을 남길 수 있다. 상기한 피스는 처리될 타래를 리셉터클내로 도입하거나 또는 그로부터 제거할 수 있는 레버를 움직여 탈착할 수 있다. 상기한 그루브의 바닥 및/또는 상기한 바닥에 대향하는 상기한 피스의 일 페이스는 조사되는 부위상에 레이저 빔의 퇴출을 위한 오리피스를 갖을 수 있다. 이와 같이, 상기한 그루브의 바닥 또는 상기한 바닥에 대향하는 상기한 피스의 일 페이스는 조사되는 부위상에 가스 흐름을 발생시키기 위한(흡입 또는 방출)오리피스를 갖을 수 있다.

- 다른 실시예에서는, 상기한 리셉터클은 상기한 본체의 표면에 나타나고 그 폭의 전체에 대하여 상기한 리본의 삽입이 가능하도록 충분한 깊이를 갖는 좁은 슬롯의 형상의 그루브를, 제일 실시예에서 언급한 것과 유사한 방법으로, 포함할 수 있으며, 상기한 좁은 슬롯에 대향하는 페이스의 적어도 하나는 레이저 빔의 퇴출을위한 오리피스를 갖고, 상기한 좁은 슬롯에 대향하는 페이스의 적어도 하나는 가스 흐름의 방출을 위한 오리피스를 갖을 수 있다.

마지막으로 상기한 가스의 흐름을 만들어내기 위한 레이저 채널(channel) 및 유도부(conduit)는 합치되어야 한다.

물론 상기의 리셉터클은 레이저 방사로부터 사용자나 그의 고객을 보호하기 위하여 광선을 차단하는 형태를 가져야 한다.

본 발명을 첨부된 하기한 도면을 참조하여 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 장치의 제일 실시예의 개략도로서, 그 일단에 넓은 바닥의 그루브의 형상의 리셉터클과 레버에 의해 작동할 수 있는 상보적인 피스를 포함하고 있다.

제 2 도는 리셉터클을 수행하고 있는 제 1 도의 장치의 일단의 부분 평면도이다.

제 3 도는 제 1 도의 장치의 상보적 피스의 일단부의 부분저면도이다.

제 4 도는 제 1 도의 장치의 사용 모드를 개략적으로 나타내는 도면이다.

제 5 도는 좁은 슬롯의 형태의 리셉터클을 갖는 본 발명의 장치의 제이 실시예의 개략적인 도면이다.

제 6 도는 제 5 도의 장치의 길이 방향 수직 단면도이다.

제 7 도는 제 5 도의 장치의 사용 모드를 개략적으로 나타내는 도면이다.

제 1 도는 부분 중공 연장 본체(1)를 포함하며, 상기한 본체의 보다 작은 절단부의 전단부(1a)는 평평한 바닥의 그루브를 갖는 리셉터클을 포함하고 있다. 거울(4)에 의해 정확하게 반사된 후 레이저 빔을 위한 도관(conduit) (3)이 그루브의 하부에 나타나고 벽(2)의 표면에 퇴출창(3a)를 형성한다. 점선(3b)는 본체(1)내부에 레이저 빔의 연장을 극적으로 보여주거나 또는 파의 가이드를 나타낸다.

축(6)을 중심으로 회전할 수 있는 상보적 피스(5)는 탄성 스프링(도시되지 않음)과 같은 회복 수단을 사용하여 리셉터클내에 체결되어 있고, 레버(7)를 작동하여 이탈할 수 있으며, 상기한 레버는 피스(5)의 후단부에 장착되어 있다. 유연성 튜브(8)가 압축 공기 공급장치(도시되어 있지 않음)에 연결되어 있으며 오리피스 (8a)를 통하여 퍼스(5)의, 그루브의 바닥에 대향하는, 페이스(9)에 나타나있다. 본체(1)의 후부는 사용자가 잡을 수 있는 장치의 핸들로서 역할을 한다. 모발의 탈색을 위하여, 피스(5)는 모발 타래(10)를 제 4 도에 도시되어 있는 리본의 형상으로 분포시켜 배열할 수 있도록 이탈할 수 있고, 그리고 피스(5)는 그루브에 다시 체결될 수 있다. 그러므로 타래는 페이스(2) 및 (9) 사이에 공간이 배열되도록 놓이고, 냉각 시스템 뿐만 아니라 레이저 에미터 (도시되지 않음)가 작동되고 장치는 처리돌 타래의 일부분 또는 전체 타래를 연속적으로 탈색할 수 있도록 타래에 대하여 (또는 반대로)이동된다. 이동은 너무 느리지 않게 예를 들면 0.1 - 5 cm/sec의 크기로 수행되는 것이 바람직하고, 이를 연속적인 경로로 하여, 우수한 안전조건하에서 탈색의 진행을 매우 쉽게 지켜볼 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 효과적인 냉각으로 더욱 느린 이동 속도 또는 불연속적인 이동 속도를 사용할 수 있다.

장치의 본체는 가능한 어떤 물질로도 제작될 수 있으며, 예를 들면 알루미늄과 같은 가벼운 금속 또는 플라스틱을 이용할 수 있다. 튜빙(8)은 종래의 유연한튜빙이다. 또 압축 공기 공급 장치 대신 흡입 시스템에 연결될 수 있다.

제 5 도 및 제 6 도에 나타낸 장치는 연장된 본체(11)를 포함한다. 그 전부만 도시되고 핸들을 형성하는 후부는 도시되지 않았다. 본체의 단부는 슬롯에 의하여 두개의 브랜치(11a) 및 (11b)로 갈라져 있으며, 상기 슬롯의 대향하는 페이스(12) 및 (13)은 제 7 도에 도시한 바와 같이 배열되는 모발 타래(14)를 위한 하우징를 구성한다. 제일 실시예에서처럼, 레이저 채널(15)는 미러(16)에 의해 반사된 후 슬롯의 페이스상에 나타나고 압축 공기 공급 장치에 연결된 채널(17)은 벽(12)의 표면에서 나타난다.

이 장치는 앞서 설명한 것과 유사하게 사용된다. 레이저 빔 및 냉각회로를 조절하기 위한 유닛은, 이들은 연결되어 있을 수 있음, 장치상에 설치될 수 있으며, 또는 발로 작동할 수 있는 분리된 조절 유닛에 설치될 수 있다. 또한 레이저 파워를 처리될 타래의 색깔의 함수로 하여 조절하는 장치를 제공하는 것이 가능하며, 이와 같은 조절은 색깔을 적당한 검출기로 읽은 다음 자동적으로 실시하는 것이 가능하다.

하기한 실시예는 본 발명을 설명한다.

실시예 1

본 실시예 및 하기한 실시예에서, 길이 20 cm를 갖는 모발 타래 0.25 g이 사용되었다.

사용된 장치는 제 1 도에 도시한 형태의 장치를 사용하였다.

레이저 조사원은 슈레라이트 컨티늄 레이저(Surelite Continuum laser), 파장 532 nm, 발사 주파수(shot frequency) 1 Hz, 빔 직경 5 mm, 펄스시간 4 ns를 사용하였다.

이 장비를 가지고, 처리될 모발의 색깔에 따른 적정한 탈색 범위를 연구하였다.

단위 펄스에 대한 ㎠당 에너지 범위를 모발을 효과적으로 탈색시키기 위해 사용될 수 있는 것이다.

최소값 이하에서는 감지될 수 있는 탈색이 없었다. 최대값 이상에서는 각 모발의 파이버가 분쇄되거나 손상되었다 (크기에 따라 쌍안돋보기, 현미경, 전자현미경으로 볼 때 가시적인 손상).

그 결과는 하기한 표 (I)에 요약하였다.

(표 I)

멜라닌에 의한 발광 에너지의 흡수는 파장에 따라 다양하다 - 파장이 증가할 때 이는 감소하여 이에 따라 파장이 증가할 때 모발이 분해 없이 유지되며 높은 투사 에너지 밀도를 유지한다. 실험 연구는 파장 λ조사에서 케라틴 파이버의 파쇄 없이 모발에 의해 유지될 수 있는 최대 에너지 밀도는 실질적으로 상기한 표에서언급된 것에 계수

를 곱한 것으로서, 여기서 λ는 나노미터로 표현된다. 파장에 따른 변화의 이 법칙은 순간 에너지 밀도와 탈색 효율사이의 관계에 있어서도 유효하다. 파장 λ에서 주어진 형태의 모발을 탈색할 수 있는 에너지 밀도는 유사한 탈색으로 532 nm 파장의 조사에서 달성할 수 있는 에너지 밀도에 상기한 계수,

를 곱한 것과 실질적으로 동일하다.

인공 염색된 모발에 대해서는 일반적으로 적어도 0.8 J/㎠과 같은 매우 높은 에너지 밀도를 사용하는 것이 필요하다. 모발이 선 탈색 없이 염색되면, 그의 천연색을 고려해야만 한다. 예를 들면 모발의 천연색이 옅은 밤색이었으면 멜라닌 탈색을 위해서는 0.5 J/㎠ 이상(표 I 참조)의 에너지 밀도를 먼저 사용할 필요가 있다. 인공 염료를 파괴하기 위해서는 보다 높은 에너지 밀도(1 J/㎠ 또는 이상)을 사용하는 것이 가능해진 후이다. 이 에너지 밀도가 시작전에 적용되며, 모발이 파쇄된다.

실시예 2

스텍트라-피직스 레이저 콴타 레이 레이저(Spectra-Physics Lasers QuantaRay laser), 파장 532 nm, 발사 주파수(shot frequency) 50 Hz, 빔 직경 8 mm, 펄스 시간 7 ns를 가지고 한 것을 제외하고는 상기한 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

냉각은 초당 0.5 리터의 공기 흐름에 의하여 실시되었다.

이 장치로, 짙은 밤색 모발에 대한 적합한 탈색에 대응하는 단위 부위당 피크 파워는 40 Mw/㎠, 즉 0.3 J/㎠ 단위 면적당 에너지의 크기였다.

실시예 3

파장 523 nm, 주사 주파수 20 Hz, 빔 직경 3 mm, 펄스 시간 30 ps, 헬륨 플럭스 냉각의 특성을 갖는 BMI 레이저를 가지고, 상기한 실시예와 같이 실시하였다.

짙은 밤색 모발의 적합한 탈색은 0.28 J/㎠ 단위 면적당 에너지로 달성되었다.

조작을 헬륨의 흐름을 단절하고 수행하면, 확대경 또는 현미경으로 볼수 있는 모발의 분쇄, 조각의 융합이 관찰된다.

실시예 4

실시예 1에서 설명된 장비를 가지고, 길이 20 cm, 모발 타래 0.2 g을 타래를 따라 천천히 탈색 고데기를 이동시켜 탈색을 하였다.

공기 냉각은 초당 0.25 리터의 유속으로 실시하고 펄스 주파수 10 Hz이었다.

짙은 밤색 모발 및 타래의 총 경과는 약 5 분간 하고, 단위 펄스당 0.35 J/㎠ 에너지에 해당하는 피크 파위를 사용하는 5회 경로를 거친후 얻었다.

옅은 금발에 대해서는 약 1 분간 지속하는 1회 경로를 거쳐 완전한 탈색이얻어졌다.

짙은 밤색 모발로, 천연 모발, 레이저 조사로 탈색한 모발, 화학적인 방법(과산화 수소)에 의해 탈색된 모발상의 알카리 용해도를 측정하였다.

알카리 용해도는 모발의 분해상태를 특징짖는다. 타래를 수산화나트륨 0.1 N 용액 65 ℃에서 30분간 침지하고, 증류수에서 5 분간 침지를 3회 세정하고 마지막으로 일정한 무게에 도달할 때까지 105 ℃에서 오븐 건조하였다. 모발의 무게 감소 %는 알카리 용해도를 나타낸다.

시스틱 에시드(cystiec acid)에 대한 측정도 실시하였다. 에시드 매질에서 모발의 고온 가수분해 처리후에 용액을 통과한 시스틱 에시드의 양을 이온 교환 수지상에서 아미노산으로 분리하고 닌히드린을 사용하여 발색 반응을 수행하여 측정하였다. 천연 모발에서, 시스틱 에시드의 양은 0 내지 0.8이었으며, 분쇄된 모발에서는 이 값이 증가하였다.

레이저 탈색은 알카리 용해도 또는 시스틱 에시드 양이 실질적으로 변하지 않게 하였으나, 화학적 방법에 의한 탈색후에는 이들 값이 증가하였다.

제 1 도는 본 발명의 장치의 제일 실시예의 개략도이다.

제 2 도는 리셉터클을 수행하고 있는 제 1 도의 장치의 일단의 부분 평면도이다.

제 3 도는 제 1 도의 장치의 상보적 피스의 일단부의 부분저면도이다.

제 4 도는 제 1 도의 장치의 사용 모드를 개략적으로 나타내는 도면이다.

제 5 도는 좁은 슬롯의 형태의 리셉터클을 갖는 본 발명의 장치의 제이 실시예의 개략적인 도면이다.

제 6 도는 제 5 도의 장치의 길이 방향 수직 단면도이다.

제 7 도는 제 5 도의 장치의 사용 모드를 개략적으로 나타내는 도면이다.

Claims (23)

1. 모발을 탈색시키기에 충분한 파워의 레이저빔을 사용하여 모발 또는 모발타래 또는 모발타래의 일부분을 조사에 의하여 적어도 하나의 모발타래 또는 모발타래의 일부분을 탈색하는 방법으로,

   - 모발의 멜라닌 분해에 의하여 상기한 모발타래의 일부분의 영역의 모발을 최소한 부분적으로 탈색하기 위해서 상기한 모발타래의 적어도 일부분의 영역에 적어도 10Hz의 펄스 주파수를 가진 펄스 형태의 레이저빔을 조사하여 처리하고,

   - 선택적으로, 상기한 레이저빔에 대해서 상기한 모발타래를 상대적으로 이동하여 하나 또는 그 이상의 다른 영역을 연속적으로 처리하여 상기한 모발타래를 전체적으로 처리하고,

   - 상기한 처리를 상기한 모발타래 또는 모발타래의 일부분에 원하는 정도로 탈색이 이루어질 때까지 반복하고, 그리고

   - 상기 탈색 처리동안, 처리영역에서 상기 모발에 손상을 입힐 수 있는 국부적인 과열을 방지하기에 충분하게 상기 모발을 냉각하는

   것을 특징으로 하는 모발 탈색 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 모발은 처리된 영역에 액체를 순환시켜 냉각하는 모발 탈색 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기한 모발은 처리된 부위에 모발이 잠기는 가스 흐름을 발생시켜 냉각하는 모발 탈색 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기한 조작은 충분한 펄스당 전달되는 파워, 에너지 밀도가 모발의 케로틴 파이버가 손상을 입는 임계점 이상이 아니고, 상기한 임계점은 처리할 모발의 천연 색상이 짙을수록 낮아지는 에너지 밀도로 수행되는 모발 탈색 방법.
5. (정정) 제4항에 있어서, 상기한 에너지 밀도는 532nm에서 0.1 내지 1.2 J/㎠인 모발 탈색 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 조작은 하기한 크기의 펄스당 최대 에너지 밀도를 초과하지 않으며 수행되는 모발 탈색 방법:

   -검은색 모발에 있어서는 0.35 J/㎠,

   -짙은 밤색 모발에 있어서는 0.4 J/㎠,

   -옅은 밤색 모발에 있어서는 0.5 J/㎠,

   -짙은 금발에 있어서는 0.7 J/㎠,

   -옅은 금발에 있어서는 1.2 J/㎠으로

   상기 에너지 밀도값은 532nm의 파장의 조사에 대하여 주어진 것으로 사용된조사가 532nm 이외의 파장 λ(nm의 단위)를 갖는 때에는 보정계수 를를 곱함.
7. 제6항에 있어서, 상기한 조작은 펄스당 하기의 에너지 밀도(J/㎠)를 얻기 위해서 수행되는 모발 탈색 방법:

   -검은색 모발에 있어서는 0.2 내지 0.35,

   -짙은 밤색 모발에 있어서는 0.2 내지 0.4,

   -옅은 밤색 모발에 있어서는 0.15 내지 0.5,

   -짙은 금발에 있어서는 0.15 내지 0.7,

   -옅은 금발에 있어서는 0.1 내지 1.2으로

   상기 에너지 밀도값은 532nm의 파장의 조사에 대하여 주어진 것이고 사용된

   조사가 532nm 이외의 파장 λ(nm의 단위)를 갖는 때에는 보정계수 를를 곱함.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 탈색단계에서 처리하고자 하는 모발이 염모제를 사용하여 염색되어 있는 경우, 상기 모발에 상기 염모제를 파괴 또는 분해하기에 충분한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 에너지 밀도 보다 높은 에너지 밀도로 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법에 따라 수행하는 단계를 더욱 포함하는 모발 탈색 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기한 보다 높은 에너지 밀도는 532nm에서 펄스당 0.8 J/㎠과 적어도 동일한 모발 탈색 방법.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 탈색 단계에서 상기 모발타래가 사전에 모발의 리본형태로 배열되어 처리영역에 있는 상기 리본형태로 배열된 적어도 하나의 모발의 표면에 조사되어 탈색되는 모발 탈색 방법.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

    - 상기 조작은 처리하고자 하는 모발타래를 위한 리셉터클을 포함하는 처리장치를 사용하여 수행되는 것으로, 상기한 리셉터클의 표면은 상기한 레이저빔의 출구로써 오리피스를 포함하고,

    -리본의 형태로 배열되어 있는 상기한 모발타래의 길이의 적어도 일부분 이상이 상기한 리셉터클의 표면에 적용되어 처리하고자 하는 영역이 상기한 오리피스와 마주보게 하고,

    -상기한 모발타래의 영역에 조사를 실시하고, 그리고

    -레이저빔에 대한 상기한 모발타래의 상대적 이동에 의하여, 처리하고자 하는 다른 영역의 방사를 연속적으로 수행하는 모발 탈색 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기한 상대적 이동은 상기한 리셉터클에 대한 상기한 모발타래의 상대적 이동을 포함하는 모발 탈색 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기한 상대적 이동은 레이저빔의 진행 방향을 변경시켜서 처리하고자 하는 영역을 스케닝처리하도록 하는 모발 탈색 방법.
14. 제1항에서 정의된 방법을 실행하는 장치에 있어서,

    -리셉터클(2)을 장착한 본체(1)로서, 상기 리셉터클은 리본 형태로 배열되는 모발 타래의 모발의 길이의 적어도 일부에 걸쳐서 처리하고자 하는 모발타래를 위한 하우징으로 제공되는 본체;

    -상기한 리셉터클에 배열된 모발타래의 적어도 일부 영역을 조사하기 위한 레이저 빔 이동수단(3, 3b, 4, 3a); 및

    -상기한 조사 부위 또는 부위들에서 상기한 모발을 냉각하기 위한 수단(8, 8a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기한 모발을 냉각하기 위한 수단은 가스 흐름을 발생하는 장치를 포함하는 장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기한 리셉터클은 넓은 바닥의 그루브(2)를 포함하여, 상기한 바닥상에 상기한 모발타래의 리본을 펼칠 수 있는 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기한 그루브는 탈착 가능한 모양의 탈착가능 편(5)과 결합되고, 상기한 탈착가능 편은 상기한 그루브에 삽입될 수 있고 상기한 편과 상기한 그루브의 바닥 사이에 상기한 모발 타래의 리본을 위한 하우징을 형성하는 공간을 남기는 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기한 편은 처리하고자 하는 모발타래를 리셉터클내로 도입하거나 또는 그로부터 제거할 수 있는 레버(7)를 움직여 탈착할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제16항에 있어서, 상기한 그루브의 바닥 및/또는 상기한 바닥에 마주하는 상기한 편의 일면은 조사되는 부위에 대한 레이저빔의 출구로써 오리피스를 포함하는 장치.
20. 제16항에 있어서, 상기한 그루브의 바닥 또는 상기한 바닥에 마주하는 상기한 편의 일면이 가스 흐름을 발생하기 위한 오리피스(8a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제14항에 있어서, 상기한 리셉터클은 상기한 본체의 표면에 나타나고 그 폭의 전체에 대하여 상기한 모발타래의 리본의 삽입이 가능하도록 충분한 깊이를 갖는 좁은 슬롯의 형상의 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기한 좁은 슬롯에 마주하는 면(12, 13)의 적어도 하나는레이저빔의 출구로써 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기한 좁은 슬롯에 마주하는 면(12, 13)의 적어도 하나가 가스 흐름을 발생시키기 위한 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.