BR112016022424B1

BR112016022424B1 - método para aplicar fluido em superfícies e sistema de deposição

Info

Publication number: BR112016022424B1
Application number: BR112016022424-8A
Authority: BR
Inventors: Stephan Gary Bush; Faiz Feisal Sherman; Stephan James Andreas Meschkat; Thomas Elliot Rabe
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2021-05-04
Also published as: WO2015148235A1; CN106163677B; EP3122473A1; CN106163677A; US20150273506A1; US9616447B2; MX2016012568A; EP3122473B1; CA2940404C; JP2017515651A; CA2940404A1

Abstract

SISTEMA E MÉTODOS PARA DISPENSAÇÃO DE MATERIAL A presente invenção se refere a um sistema e a um método para a aplicação de um fluido a uma superfície. O método inclui as etapas de: fornecer um sistema de deposição; descarregar o fluido a partir do sistema de deposição em uma primeira taxa diferente de zero; detectar o movimento do sistema de deposição nas proximidades de uma superfície; e descarregar o fluido a uma segunda taxa enquanto o sistema de deposição está se movendo em proximidade com a superfície. O sistema compreende: um elemento MEMS acoplado a um reservatório de fluido e adaptado para aplicar o fluido a uma pluralidade de taxas diferentes de zero; pelo menos um sensor; e um controlador em comunicação com o elemento MEMS e pelo menos um sensor e adaptado para receber uma saída do sensor e alterar a taxa de deposição do elemento MEMS de acordo com a saída do sensor.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001]A invenção se refere a sistemas e a métodos para dispensação de materiais. A invenção se refere particularmente a sistemas e a métodos para a dispensação direcionada de um material sobre uma superfície.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002]Sistemas para a dispensação de materiais são bem conhecidos. Aspersão, impressão e outras tecnologias são conhecidas para a transferência de um material de um reservatório para um local alvo. Sistemas conhecidos fornecem um mecanismo para a aplicação de materiais em superfícies, e também fornecem a aplicação precisa de materiais em locais alvo sobre superfícies.

[0003]Os sistemas típicos conhecidos tendem a ser de escala industrial com a intenção de produzir em massa a deposição direcionada ou uma deposição direcionada personalizada. São necessários um sistema e um método superiores para a deposição dirigida de materiais sobre uma superfície em uma escala individualizada e adequada para uso pessoal.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0004]Em um aspecto, a invenção compreende um método para aplicar um fluido em superfícies. O método inclui as etapas de: fornecer um sistema de deposição; descarregar o fluido a partir do sistema de deposição em uma primeira taxa diferente de zero; detectar o movimento do sistema de deposição nas proximidades de uma superfície; e descarregar o fluido a uma segunda taxa enquanto o sistema de deposição está se movendo em proximidade com a superfície.

[0005]Em outro aspecto, a invenção inclui um sistema que compreende: um elemento MEMS acoplado a um reservatório de fluido e adaptado para dispensar o fluído em uma pluralidade de taxas diferentes de zero; pelo menos um sensor; e um controlador em comunicação com o elemento MEMS e pelo menos um sensor e adaptado para receber uma saída do sensor e alterar a taxa de deposição do elemento MEMS de acordo com a saída do sensor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006]A figura fornece uma representação esquemática de uma modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0007]Em uma modalidade, a invenção compreende um sistema para depositar um fluido ou um material fluidizado sobre uma superfície alvo. O sistema compreende um elemento de Sistema Micro Eletro Mecânico (MEMS - "Micro Electro Mechanical System") acoplado a um ou mais reservatórios. Exemplos de elementos MEMS incluem cabeças de impressão térmicas com liberação sob demanda (também conhecidas na técnica como cabeças de impressão de jato de bolhas ou jato de tinta térmico), e cabeças de impressão piezelétricas com liberação sob demanda.

[0008]O elemento MEMS pode consistir em uma pluralidade de bicos e a pluralidade de bicos pode ser controlada independentemente de modo a permitir que a taxa de deposição ou dispensação de fluído de cada um dos bicos seja selecionada sem considerar as taxas associadas com outros bicos. As taxas de disparo dos respectivos bicos podem ser alteradas pela alteração na frequência do sinal aplicado aos bicos ou através do envio de sequências de bits em para um circuito ativo de endereçamento que contém informações sobre o número do bico e a frequência de disparo. Um controlador contido no sistema e em comunicação com o elemento MEMS pode ajustar a frequência de disparo e a ordem de disparo dos respectivos bicos de acordo com um ajuste pré-configurado no firmware ou no software do controlador e também pode ser associado com sinais de um ou mais sensores. A frequência de disparo pode ser pré- selecionada como valores específicos para fornecer um conjunto de função de etapas de frequências de disparo, ou a frequência pode ser pré-configurada para variar continuamente dentro de uma faixa predefinida de acordo com um ou mais valores de entrada do controlador. Exemplos de elementos MEMS incluindo elementos de aplicação e controle podem ser obtidos da Hewlett-Packard, Fujifilm, Fuji, Canon, Seiko Epson, ST Microelectronics, MEMJET ou Texas Instruments.

[0009]Um ou mais sensores podem ser incluídos no sistema com o propósito de fornecer informações sobre o ambiente que circunda o sistema de deposição. Exemplos de fatores ambientais de interesse incluem: temperatura e umidade, luz, a presença de um substrato artificial ou natural, movimento relativo entre o elemento MEMS do sistema de deposição e um substrato, a presença e a proximidade do substrato, aceleração em relação ao entorno, orientação em relação a campos magnéticos ou gravitacional, características topográficas ou de outra forma discerníveis do substrato, e combinações destes.

[0010]Sensores correspondentes incluem: sensores de temperatura e umidade, sensores de proximidade de substrato, sensores de detecção de movimento do sistema ou do substrato, sensores de aceleração, sensores de campo, sensores de reconhecimento de característica incluindo sensores baseados em ondas eletromagnéticas incluindo: sensores ópticos, infravermelhos, ultravioleta, de radiofrequência e ultrassônicos, e combinações destes.

[0011]Um sistema de iluminação pode ser incluído para suportar ou ativar o sistema de detecção do sensor. Uma modalidade da invenção compreende fontes de luz LED emitindo luz em comprimentos de onda visíveis ao olho humano. Outras fontes de luz, correspondentes à faixa ou ao comprimento de onda detectáveis pelo sensor, podem incluir fontes que emitem comprimentos de onda infravermelho e ultravioleta e fontes que emitem radiofrequência na faixa ultrassônica, eletromagnética ou combinações destas podem ser usadas.

[0012]O controlador pode receber, de um ou mais sensores, informações de entrada relativas ao ambiente do sistema de deposições. O controlador pode alterar a frequência de dispensação do MEMS de acordo com os valores de entrada, bem como alterar a dispensação para direcionar o fluido dispensado em direção a locais alvo específicos sobre um substrato. Em uma aplicação, o controlador pode processar entradas de um sensor associado com o reconhecimento de características do substrato. Após determinar a presença e a localização de uma característica predefinida de substrato, o controlador pode alterar a dispensação do MEMS para direcionar o fluido em direção à característica ou à área próxima da característica. Alterar a dispensação dessa forma pode resultar na aplicação de fluido sobre, ou próximo da, característica com a finalidade de mascarar ou modificar a aparência da característica ou então afetar a característica através de um ingrediente ativo funcional do fluido. Exemplos de controladores incluem membros da série Sitara de processadores de aplicações disponíveis junto à Texas Instruments, da série Tiva de microcontroladores disponíveis junto à Texas Instruments, da série STM32 de microcontroladores disponíveis junto à ST Microelectronics, Coppell, TX, EUA, e da série Vybrid de processadores de aplicações disponíveis junto à Freescale Semiconductor, Austin, TX, EUA.

[0013]Em uma aplicação, o sistema de dispensação pode ser utilizado da seguinte forma: o sistema pode ser ligado através de uma chave manual ou por uma alteração de estado, por exemplo ser removido de um berço de armazenamento. O berço serve ao sistema de dispensação em termos de carregar sua bateria e gerenciar a manutenção do elemento MEMS em termos de limpar seus bicos por meio de enxugamento ou de umedecer ou ambos e coletar material depositado quando executar ciclos de ativação dos bicos. Em uma aplicação o berço inclui funções e elementos para carregamento e manutenção do MEMS. Em outra aplicação o berço exerce a função de carga enquanto a manutenção do MEMS é fornecida por uma tampa removível separada. Em ainda outra modalidade, o sistema de dispensação não exige um serviço de carga já que a energia é fornecida ao sistema via cabo.

[0014]O sistema pode começar a dispensação de fluido em uma primeira taxa diferente de zero. Tal dispensação pode servir para preparar o elemento MEMS para dispensação adicional reduzindo também o acúmulo de sujeira no elemento MEMS.

[0015]Em resposta a um sinal predeterminado de um sensor - como a detecção de um substrato na trajetória do fluido dispensado - o controlador pode alterar a taxa de dispensação de fluido do MEMS. Em uma modalidade, a taxa pode ser reduzida para reduzir a criação de artefatos de fluído sobre o substrato. Sinais adicionais - movimento relativo entre o sistema e o substrato, a detecção de uma característica de interesse sobre o substrato - podem fazer com que o controlador altere novamente a taxa de distribuição para finalidades que incluem a manutenção do estado disponível do MEMS, ou a aplicação de fluido sobre ou próximo da característica para uma finalidade predefinida. Exemplos de aplicações incluem mascaramento, ou de outra forma a alteração da finalidade da característica, ou a aplicação de um ingrediente ativo do fluido sobre ou próximo da característica, e suas combinações.

[0016]Exemplos de fluidos para uso com o sistema incluem: cosméticos, polímeros, fluidos aquosos, não- aquosos, carregados de partículas, modificador óptico, cargas, combinantes ópticos, ingredientes ativos para a pele, ingredientes ativos para as unhas, ingredientes ativos para o cabelo, ingredientes ativos para o tratamento bucal, anti-inflamatórios, antibacterianos, tensoativos ou ativos contendo tensoativo, e combinações dos mesmos. Exemplos de superfícies e substratos para a aplicação do sistema de deposição incluem: superfícies queratinosas, superfícies tecidas, superfícies em não-tecido, superfícies porosas, superfícies não porosas, madeira, dentes, língua, superfícies metálicas, azulejo, tecidos, e combinações dos mesmos.

[0017]Como mostrado na figura, um elemento MEMS 100 é acoplado a um reservatório de fluído 200. Um sensor 300 é posicionado adjacentemente ao reservatório e ao elemento MEMS. Um controlador 400 é eletricamente acoplado ao sensor 300 e ao elemento MEMS 100.

[0018]As dimensões e os valores revelados na presente invenção não devem ser compreendidos como estando estritamente limitados aos valores numéricos exatos mencionados. Em vez disso, exceto onde especificado de outro modo, cada uma dessas dimensões se destina a significar tanto o valor mencionado como uma faixa de valores funcionalmente equivalentes em torno daquele valor. Por exemplo, uma dimensão revelada como "40 mm" se destina a significar "cerca de 40 mm".

[0019]Cada documento citado na presente invenção, inclusive qualquer patente ou pedido de patente em referência remissiva ou relacionado, e qualquer pedido de patente ou patente sobre o qual o presente pedido reivindique prioridade ou benefício, está aqui incorporado na íntegra, a título de referência, exceto quando expressamente excluído ou, de outro modo, limitado. A menção a qualquer documento não é uma admissão de ele que constitui técnica anterior em relação a qualquer invenção apresentada ou reivindicada na presente invenção, nem de ele que por si só ou em qualquer combinação com qualquer outra referência ou referências, ensina, sugere ou descreve tal invenção. Além disso, se houver conflito entre qualquer significado ou definição de um termo mencionado neste documento e o significado ou definição do mesmo termo em um documento incorporado a título de referência, o significado ou definição atribuído ao termo mencionado neste documento terá precedência.

[0020]Embora tenham sido ilustradas e descritas modalidades específicas da presente invenção, será evidente para os versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do espírito e do escopo da invenção.

Claims

1. Método para aplicar fluido em superfícies, o fluido sendo selecionado a partir do grupo que consiste em cosméticos, ativos para pele, ativos para unhas, ativos para cabelos, ativos para cuidados orais, anti- inflamatórios, antibactericidas e combinações dos mesmos, o método sendo caracterizado por compreender as etapas de: a. fornecer um sistema de deposição; b. descarregar o fluido a partir do sistema de deposição a uma primeira taxa, diferente de zero; c. detectar o movimento do sistema de deposição nas proximidades de uma superfície; d. descarregar fluido a uma segunda taxa enquanto o sistema de deposição está se movendo em proximidade com a superfície; e. analisar a superfície; f. detectar características sobre a superfície; g. direcionar a descarga do fluido em associação com uma característica detectada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: h. detectar uma superfície proximal ao sistema de deposição; i. descarregar o fluido do sistema de deposição em uma terceira taxa diferente de zero, enquanto próximo à superfície.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela superfície ser selecionada a partir do grupo que consiste em: superfícies queratinosas, superfícies tecidas, superfícies não tecidas, superfícies porosas, superfícies não porosas, e combinações das mesmas.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela etapa a. compreender adicionalmente a etapa de remover uma tampa que protege um sistema de deposição.

5. Sistema de deposição, caracterizado por compreender: a. um elemento MEMS (100) acoplado a um reservatório de fluido (200) e adaptado para dispensar o fluido a uma pluralidade de taxas diferentes de zero, o reservatório de fluido (200) compreendendo um fluido selecionado a partir do grupo que consiste em cosméticos, ativos para pele, ativos para unhas, ativos para cabelos, ativos para cuidados orais, anti-inflamatórios, antibactericidas e combinações dos mesmo; b. um sensor (300); c. um controlador (400) em comunicação com o elemento MEMS (100) e adaptado para receber uma saída do sensor (300) e para alterar a taxa de deposição do elemento MEMS (100) de acordo com a saída do sensor, em que a saída do sensor é associada com características de superfície, e o controlador (400) direciona a dispensa do fluido de acordo com a saída do sensor associada com características de superfície.

6. Sistema de deposição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela saída do sensor ser associada com um movimento relativo à superfície