JP2011520571A - 誘導加熱アプリケータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】加熱モジュール及びアプリケータペンのようなアプリケータを有する誘電加熱アプリケータシステム。
【解決手段】加熱モジュールは、アプリケータを収容するドックを有する。加熱モジュールは、アプリケータがドッグに配置されたときにアプリケータにエネルギーを無線で供給するために選択的に電磁界を生成する回路を有する。加熱モジュールは、アプリケータの温度を監視し及び／又は制御する温度制御回路を有することができる。アプリケーションペンは、電磁界によるエネルギーによって加熱される加熱素子を有する。加熱素子を、電磁界によって直接的に誘導して加熱することができる。加熱素子を、製品を加熱し及び塗布するローラ要素とすることができる。アプリケータは、電磁界が存在するときに電力を誘導する２次回路を有することができる。この変形例において、電力を、抵抗による加熱を行うために加熱素子に供給することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、健康製品及び美容製品用のアプリケータに関し、更に詳しくは、加熱された状態の健康製品及び美容製品を塗布するアプリケータに関する。

様々な美容液、軟膏並びに他の健康製品及び美容製品が局所の塗布に利用されている。一部の用途において、これらの製品は手だけで塗布される。しかしながら、多数の製品では、ユーザが製品を塗布するのを助けるためにアプリケータが利用できる。

アプリケータは、種々の異なるタイプで利用できる。簡単なアプリケータは、製品を塗布するためにブラシ又はスポンジパッドを利用することができる。一部の用途において、アプリケータは、更に複雑であり、製品用の容器を有することがある。従来のアプリケータの一つは、製品を塗布するためのローリングボールを有する。典型的なローリングボールアプリケータにおいて、ローリングボールは、アプリケータの外部に露出した部分を有しながら製品の容器のネックに配置される。ローリングボールがネック内で転がされると、ローリングボールは、健康製品又は美容製品を容器から外部にくみ上げる。

一部の用途において、製品を塗布する前に加熱するのが望ましい。一部の製品では、加熱は、有効性を向上し、又は、製品の更によい塗り心地を簡単に提供する。

本発明は、加熱した美容液、軟膏並びに他の健康製品及び美容製品を塗布するための誘導加熱アプリケータシステムを提供する。誘導加熱アプリケータシステムは、一般的に、加熱モジュール及びアプリケータを有する。加熱モジュールは、電磁波を生成する１次回路を有する回路を有し、アプリケータは、１次回路によって生成した電磁波によって直接的又は間接的に加熱することができる加熱素子を有する。動作中、加熱モジュールは、加熱モジュールとアプリケータとの間のワイヤ又は他の直接の電気的な接続を有することなく誘導的にアプリケータを加熱する。

一実施の形態において、アプリケータは、直接誘導により加熱される加熱素子を有する（すなわち、加熱素子は、電磁波の存在の下で十分に加熱される材料から製造される。）。他の実施の形態において、アプリケータは、加熱素子の１次回路から電力を誘導的に受信する２次回路を有することができ、誘導された電力を、加熱素子を加熱するために用いることができる。例えば、加熱素子を、電流を供給することによって加熱される抵抗素子とすることができる。

一実施の形態において、アプリケータは、美容液、軟膏並びに他の健康製品及び美容製品を塗布するためのローラ要素を有する。ローラ要素を、電磁波の存在の下で十分に加熱される材料から製造する。他の実施の形態において、アプリケータの先端部を、電磁波の存在の下で十分に加熱される材料から製造する。他の実施の形態において、ローラ要素は、熱的に絶縁するとともにローラ要素を製品の流路から除くために部分的に絶縁体で包囲される。固定器具が製品の流路を案内するのを助けることもできる。

一実施の形態において、加熱モジュールは、アプリケータを取り外し自在に受けるドックを有する。例えば、アプリケータは、スナップ適合(snap-fitted)又は摩擦適合(frictional fit)によりドックに取り付けることができる。他の例として、アプリケータ及び加熱モジュールは、アプリケータをドックに保持するために１個以上の磁石を有することができる。一実施の形態において、アプリケータは、ローラ要素を有し、ドックは、１次回路の略中央にアプリケータをローラ要素とともに保持するように構成される。

一実施の形態において、誘導加熱アプリケータシステムは、温度に基づいて誘導加熱アプリケータシステムの動作を制御する温度監視回路を有する。例えば、加熱モジュールは、アプリケーションが特定の温度に到達すると電磁波の生成を中断することができる。温度監視回路を加熱モジュールに組み込むことができ、温度監視回路は、アプリケータの温度監視を行うことができる。一実施の形態において、加熱モジュールは、アプリケータをドッキングしたときにアプリケーションに物理的に接触する温度センサを有することができる。温度センサをローラ要素に直接嵌め込むことができる。他の実施の形態において、温度監視回路をアプリケータに直接含めることができ、温度監視回路は、加熱モジュールと無線通信することができる。

一実施の形態において、誘導加熱アプリケータシステムは、カプセル保管ベースを有する。カプセル保管ベースを、アプリケータによる使用のために製品のカプセルを保管するよう加熱モジュールに差し込むことができる。

本発明は、加熱された美容液、軟膏並びに他の健康製品及び美容製品を人体の局所に塗布することができる誘導加熱アプリケータシステムを提供する。誘導加熱アプリケータシステムは、ワイヤ又は他の直接の電気的な接続を有することなく加熱されるアプリケータを有する。特に、これは、アプリケータの使用及び操作を簡単にする。一部の製品は、一度加熱されると劣化が速くなる。一部の実施の形態において、一度アプリケータの外部に出た製品の加熱又は更に良好に製品に反応するエリアを準備するための関心のあるエリアの加熱を支持しながら、アプリケータ中の製品の加熱を最小にする。熱は、一部の製品が身体に吸収される速度を増大し、室温のアプリケータによる経験より魅力的になり得る温覚を与えることができる。

発明のこれら及び他の目的、利点及び特徴は、本実施の形態の詳細な説明及び図面を参照することによって容易に理解され及び認識される。

本発明の実施の形態による誘導加熱アプリケータシステムの斜視図である。 加熱モジュールから取り外されたアプリケータペンを示す誘導加熱アプリケータシステムの分解斜視図である。 加熱モジュールにドッキングしたアプリケータペンを示す誘導加熱アプリケータシステムの断面図である。 本発明の実施の形態によるアプリケータペンの分解図である。 アプリケータペンの断面図である。 閉鎖状態のアプリケータペンの断面拡大図である。 開口状態のアプリケータペンの断面拡大図である。 アプリケータペン先の他の例の断面拡大図である。 固定器具の一例の斜視図である。 制御システムの一例の回路図の第１部分である。 制御システムの一例の回路図の第２部分である。 制御システムの制御アルゴリズムの一例のフローチャートである。 誘導加熱アプリケータシステムのブロック図の一例である。 誘導加熱アプリケータシステムのブロック図の他の例である。

本発明の一実施の形態による誘導加熱アプリケータシステムを図１〜３に示す。アプリケータシステム１０は、一般的に、加熱モジュール１２及びアプリケータ１４を有する。加熱モジュール１２は、変動電磁界を生成する回路１６を有する。回路１６は、電磁界を生成する１次回路１８を有することができる。加熱モジュール１２は、電磁界の存在の下でアプリケータ１４を取り外し自在に保持するドック４３を有することもできる。加熱モジュール１２は、アプリケータ１４を保持するのを助ける磁石４４又は他の保持機構を有することができる。アプリケータ１４は、ディスペンサーシステム、アプリケータシステム及び加熱素子２２を有する。加熱素子２２は、ディスペンサーシステム若しくはアプリケータシステムから独立し又はディスペンサーシステム若しくはアプリケータシステムの一部となることができる。図示した実施の形態において、加熱素子２２を、電磁界内に配置されたときに誘導的に加熱されるローラ要素とする。他の実施の形態において、加熱素子２２を、図８に示すように、アプリケータ１４の先端に取り付けられた導電性チップ８６とすることができる。アプリケータシステム１２は、加熱素子２２の温度を制御するために加熱素子２２を監視するとともにアプリケータシステム１０にフィードバックを提供する温度監視回路を有することができる。

図示した実施の形態の加熱モジュール１２は、規格１１０Ｖコンセント(standard 110V receptacle)のような電源出力に差し込まれ及び支持されるように構成される。加熱モジュール１２を、欧州規格２２０Ｖコンセント(European standard 220V outlet)のような他のタイプの電源出力を含む他の電源から電力を受信するように構成することができる。加熱モジュール１２を、任意のタイプの電源出力によって支持されるように設計することができる。加熱モジュールを電源から独立して支持することもできる。例えば、加熱モジュールを、電源出力に差し込まれる電源コードを有する独立ユニットとすることができる。

図示した実施の形態において、加熱モジュール１２は、一般的に、回路１６と、ドック４３と、ハウジング２３と、プラグ２４と、を有する。加熱モジュールの回路１６は、アプリケータシステム１０の動作を制御する。たぶん図１２のブロック図で最もよく示すように、加熱モジュールの回路１６は、一般的に、主電源サブ回路３０と、タンクサブ回路３２と、温度監視サブ回路３４と、コントローラ３６と、を有する。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す実施の形態において、コントローラ３６を、アリゾナ州チャンドラーのマイクロチップテクノロジー社から市販されている４４ピンｄｓＰＩＣ３０Ｆ２０２３エンハンストフラッシュＳＭＰＳ１６ビットデジタル信号コントローラ(44-Pin dsPIC30F2023 Enhanced Flash SMPS 16-Bit Digital Controller)とする。コントローラ３６は、アプリケータシステム１０の動作を制御するようプログラムされ、２３ＡＡ６４／ＳＯＩＣ ＥＥＰＲＯＭのような外部の補助記憶装置３８にアクセスすることができる。コントローラ３６は、（図示しない）内部記憶装置を有することもできる。コントローラ３６は、所望の場合には外部クロック発振器４０を有することもできる。

図示した実施の形態において、主電源サブ回路３０は、一般的に、整流器１００と、ドライバ１０２と、１対のスイッチ１０４ａ，１０４ｂを有する。整流器１００は、入力する交流電力を直流電力に変換する。図示した実施の形態において、整流器１００は、ジャンパー１０６を介して１２０Ｖ交流入力電力を受信する。ジャンパー１０６を１２０Ｖ交流電力の壁コンセント又は他の電源に接続することができる。整流器１００の出力部は、スイッチ１０４ａ，１０４ｂに接続される。図示した実施の形態のコンデンサ１０５のようなコンデンサを、整流された信号の高周波ノイズの分路として用いることができる。図示した実施の形態において、スイッチ１０４ａ，１０４ｂを、メイン州サウスポートランドのフェアチャイルドセミコンダクター社から市販されているＦＤＳ２６７２，２００Ｖ ＮチャネルＵｌｔｒａＦＥＴトレンチＭＯＳＦＥＴ(FDS2672, 200V N-Channel UltraFETs Trench MOSFETs)のようなＦＥＴとする。本実施の形態において、ドライバ１０２を、スイス国ジュネーブのＳＴマイクロエレクトロニクス社から市販されているＬ６３８４項電圧ハーフブリッジドライバ(L6384 high-voltage half bridge driver)のようなハーフブリッジドライバとする。ドライバ１０２は、タンクサブ回路３２に高周波交流信号を生成するためにＦＥＴ１０４ａ，１０４ｂのタイミングを制御する。主電源サブ回路３０は、アプリケータが最大温度を超える場合にハーフブリッジドライバ１０２の動作を停止するために温度センサに結合された「過熱防止」(overtemp)入力部を有することもできる。主電源サブ回路３０は、ドライバ１０２に命令を与えるためにコントローラ３６に結合された「コイル０＿Ｌ」(coil0_L)入力部を有することもできる。

図示した実施の形態において、タンクサブ回路３２を、直列共振タンクサブ回路とするが、図示したタンクサブ回路３２を、他の適切なタンクサブ回路に置換することができる。タンクサブ回路３２は、一般的に、コンデンサ１０８及び１次回路１１０を有する。コンデンサ１０８の値を、例えば、タンクサブ回路３２の共振周波数を調整するためにアプリケーションごとに変更することができる。１次回路１１０を、電線（例えば、リッツ線）コイル又はタンクサブ回路３２に供給される電力に応答して適切な電磁界を生成することができる他の回路素子とすることができる。例えば、１次回路１１０を、２００７年９月２８日に出願されるとともに全体を参照することによってここに組み込まれるバーマン等による「プリント回路基板コイル」(Printed Circuit Board Coil)の名称の米国特許出願第６０／９７５，９５３号によるプリント回路基板コイルとすることができる。

図示した実施の形態において、回路１６は、種々の回路素子に動作電力を供給するために個別の動作電源も有する。図１０Ａに示すように、動作電源サブ回路１１２は、１５ＶＤＣで動作する論理回路、ＦＥＴドライバ及び他の回路素子に電力を供給するために約１５ＶＤＣを生成する。図１０Ａを再び参照すると、動作電源サブ回路１１４は、５ＶＤＣで動作するマイクロプロセッサ、ＯＰアンプ及び他の回路素子に電力を供給するために約５ＶＤＣを生成する。更に多くの電源又は更に少ない電源を、他の実施の形態に含めることができる。

図示した実施の形態において、回路１６は、電流検知サブ回路１１６も有する。電流検知サブ回路１１６を、アプリケータ１４又は異物が存在するか否かを決定するために用いることができる。電流検知サブ回路１１６を、診断に用いることもできる。他の実施の形態において、電流検知サブ回路１１６を、追加の形態を容易にするために用いることができる。例えば、加熱モジュールの回路１６は、２００４年１１月３０日に発行されたクーネン(Kuennen)等による「誘導結合バラスト回路」(Inductively Coupled Ballast Circuit)の名称の米国特許第６，８２５，６２０号に開示された誘導電源装置の共振探索回路(resonant seeking circuit)、２００７年５月１日に発行されたバーマン(Baarman)による「適合誘導電源」(Adaptive Inductive Power Supply)の名称の米国特許第７，２１２，４１４号に開示された適合誘導電源、２００３年１０月２０日に出願されたバーマンによる「通信用適合誘導電源」(Adaptive Inductive Power Supply with Communication)の名称の米国特許出願第１０／６８９，１４８号の通信用誘導電源、２００７年９月１４日に出願されたバーマンによる「バッテリー充電装置及び方法」(System and Method for Charging a battery)の名称の米国特許出願第１１／８５５，７１０号のリチウムイオンバッテリー無線充電用誘導電源、２００７年１２月２７日に出願されたバーマン等による「装置識別用誘導電源」(Inductive Power Supply with Device Identification)の名称の米国特許出願第１１／９６５，０８５号の装置識別用誘導電源、又は２００８年１月７日に出願されたバーマンによる「デューティサイクル制御用誘導電源」(Inductive Power Supply with Duty Cycle Control)の名称の米国特許出願第６１／０１９，４１１号のデューティサイクル制御用誘導電源を有することができ、これらの全ては、全体を参照することによってここに組み込まれる。

回路１６は、アプリケータ１４の温度を制御するために１個以上の温度センサを有する温度監視サブ回路３４を有することができる。図示した実施の形態において、温度センサ１３０は、温度制御のために、アプリケータ１４の温度を表す信号をコントローラ３６に供給し、過熱防止(over-temperature)センサ１３３は、アプリケータ１４が最大温度を超える場合にハーフブリッジドライバ１０２をシャットダウンする。温度センサ１３０を、マイクロチップテクノロジー社から市販されているＴＣ１０４７のような温度−電圧コンバータとすることができる。温度センサ１３０の出力部を、バッファ１３４を通じてコントローラ３６に接続することができる。バッファ１３４は、温度センサのアナログ−デジタル変換の読出しのための十分な電力の供給を助ける。過熱防止センサ１３３を、マイクロチップテクノロジー社から市販されているＴＣ６５０１極小温度スイッチのような温度スイッチとすることができる。過熱防止センサ１３３を、最大温度を超えた場合にドライバ１０２の動作を停止するためにドライバ１０２に接続する。更に多くの温度監視回路、異なる温度監視回路又は更に少ない温度監視回路を、他の実施の形態に含めることができる。

回路１６は、所望のときにコントローラ３６と無線通信を行うｉＲｄＡ通信サブ回路１５０も有することができる。無線通信サブ回路１５０を、診断、プログラミング及び他の機能のために用いることができる。

回路１６は、電圧検知サブ回路１１８を有することができる。図示した実施の形態において、電圧検知サブ回路１１８は、診断のために用いられる。他の実施の形態において、電圧検知サブ回路１１８を取り除き又は他の目的で使用することができる。

上述したように、回路１６は補助記憶装置３８を有することができる。補助記憶装置３８を、アプリケータシステムパラメータ又は他の情報を保存するために用いることができる。補助記憶装置３８を、コントローラ３６又は回路１６の他の場所に設けることができる。

回路１６は、ユーザ入力部及びＬＥＤ駆動回路１２０を有することもできる。図示した実施の形態において、ユーザ入力部を簡単なオン／オフスイッチとする。他の実施の形態において、ユーザ入力部は、更に高性能な制御を行うことができる。例えば、ユーザ入力部を、アプリケータ１４の温度範囲を調整することができるダイヤルとすることができる。ＬＥＤ駆動回路を、アプリケータシステム１０の状態を表すために用いることができる。一実施の形態において、点滅光は、アプリケータ１４が現在加熱されていることを表し、途切れない光は、アプリケータ１４が所定の温度に到達したことを表し、高速点滅は不良状態を表す。図示した実施の形態において、アプリケータ１４が紛失し又は過熱状態が生じた二つの主要な不良状態がある。他の実施の形態において、異なるＬＥＤ形態及び異なる不良状態が存在してもよい。他の実施の形態において、他のユーザインタフェース形態がＬＥＤに取って代わり又はＬＥＤを補うことができる。例えば、音声又は他のタイプのフィードバックを、不良又は準備状態を表すために用いることができる。

上述したように、回路１６は、外部クロック発振器４０を有することができる。外部クロック発振器４０を、電源回路３０のＦＥＴ１０４ａ，１０４ｂのタイミングを制御するのに用いる更に正確なクロックとすることができる。他の実施の形態において、コントローラ３６は、ＦＥＴのタイミングを制御するために内部クロックを用いることができる。

回路１６は、電力調整回路１２６を有することができる。図示した実施の形態の電力調整回路１２６を、プロセッサをリセットするのに用いることができる。

ハウジング２３は、回路１６を含むように設計される。図示した実施の形態において、ハウジング２３は、たぶん図２に最もよく示すように、ベース２６及びカバー２８を有する。ベース２６は、回路１６の主要部を支持し及び含む。カバー２８は、ベース２６を包囲し、１次回路１８を収容する。本実施の形態において、カバー２８は、ドック４３を規定するように成形される。例えば、カバー２８は、アプリケーションペン１４をドック４３及び１次回路１８の中央に挿入できるようにするために１次回路１８を包囲するとともに中央開口４２を規定するカウル４０を有することができる。カバー２８は、アプリケータ１４を取外し自在に保持するために磁石４４を有することができる。磁石４４を、アプリケータ１４を固定するためにローラ要素２２に接触するように配置することができる。スナップ適合(snap-fitting)や摩擦適合(frictional fitting)のような他のアプリケータ保持機構を、磁石４４の代わりに又は磁石４４とともに用いることができる。ハウジング２３と一体となったスイッチ及びＬＥＤ２５は、上述したようにユーザ制御及びユーザに対する状態フィードバックを行うためにユーザインタフェース及びＬＥＤ駆動回路１２０と連動することができる。他の実施の形態において、スイッチ及びＬＥＤを取り除き又は適切な他の素子に置換することができる。

本発明は、多様なタイプ及びスタイルのアプリケータの使用に適している。たぶん図１２に最もよく示すように、アプリケータ１４は、一般的に、ディスペンサーシステム１９と、アプリケータシステム２１と、加熱素子２２と、を有する。図示した実施の形態において、アプリケータ１４を、製品を塗布するためにアプリケータの製品及びローラ要素５４に力を加えるプランジャー及びチェックバルブシステムを有するアプリケータペンとする。さらに、本実施の形態において、ローラ要素５４は加熱素子としての役割も果たす。他のアプリケータは、更に多い構成要素を有し、異なる構成要素を有し、又は更に少ない構成要素を有することができる。ディスペンサーシステム１９を、製品を分配することができる任意のシステム又はシステムの組合せに置換することができる。例えば、ディスペンサーシステム１９を、プランジャーシステム、スプリングシステム、バキュームシステム又はスレッディングシステムとすることができる。ディスペンサーシステム１９をアプリケータ形態に内在させてもよく、例えば、アプリケータを振動し又は強く押すことによって製品をアプリケータから適切に分配することができるようにしてもよい。ディスペンサーシステムのこれらの例は、単なる例示であり、任意の適切なディスペンサーシステムをアプリケータ１４に組み込むことができる。アプリケータシステム２１を、製品を塗布することができる任意のシステム又はシステムの組合せに置換することができる。例えば、アプリケータシステムは、ローラボールやローラシリンダのようなローラ要素５４を有することができる。アプリケータシステムは、加熱素子２２を有することができる。一部の実施の形態において、ローラ要素を加熱素子とすることもできる。一部の実施の形態において、ローラ要素のようなアプリケータシステムを、製品をアプリケータから抽出するのに十分なディスペンサーシステムとすることもできる。一部の実施の形態において、ローラ要素を、ディスペンサーシステム、アプリケータシステム及び加熱素子とすることができる。

図３〜７に示す実施の形態において、アプリケータペンは、一般的に、ステム５０と、ボディ６６と、キャップ７８と、を有する。ステム５０を、ボディ６６を受け入れるために内部空間を規定する細長い要素とする。ステム５０は、製品を分配するのを助けるために内部空間５３内に圧力を加えるディスペンサーシステムを収容することもできる。図示した実施の形態において、ディスペンサーシステムは、プランジャー５２と、アンブレラバルブ７６と、ポンプピストン５６と、ポンプスプリング５８と、治具６０と、チェックバルブ６２と、製品ピストン６４と、（後に説明する）アプリケータチェックバルブアッセンブリとを有する。エアキャビティ５１がポンプピストン５６とプランジャー５２との間で規定される。図示した実施の形態のボディ６６は、一般的に、製品又は製品カプセルを収容する内部空間６７を規定する管状である。ボディ６６は、内部空間６７に圧力を加える製品ピストン６４を収容することもできる。キャップ７８を、ボディ６６を受け入れるとともに内部空間６７を規定するのに役立つ細長い要素とする。キャップ７８は、一般的に、ローラ要素５４の形態のアプリケータシステムを有する。図示した実施の形態において、ローラ要素５４は、ディスペンサーシステムのアプリケータチェックバルブアッセンブリの一部でもある。アプリケータチェックバルブアッセンブリは、一般的には、ばね６８と、固定器具７０と、絶縁体７２，７４と、ローラ要素５４と、を有する。

動作中、アプリケータ１４は、プランジャー５２を押圧することによって事前に準備され、プランジャー５２は、ポンプピストン５６を押圧して内部空間５３に空気圧を生成する。空気圧は、チェックバルブ６２を介して内部空間５３で均一にされ、製品を含む内部空間６７に加えられる。空気圧が製品ピストン６４に加えられると、製品ピストン６４は、製品に圧力を加え、製品がチェックバルブ６２によって維持される。製品に加えられる圧力によって、製品は、外部流路を形成するためにローラ要素５４を皮膚に押し付けたときに分配される。

プランジャー５２を何度も準備することができる。最大空気圧を、アンブレラバルブ７６の設定点によって制御することができる。アンブレラバルブは、ポンプばね５８により行われる戻り行程の際に新たな空気を内部空間５３に入ることができる。すなわち、戻り行程の際に、内部空間５３が真空になり、アンブレラバルブ５６を通じてキャビティ５１から空気を引き入れる。キャビティ５１とアプリケータ外部との間に空気の流路が存在する。図示した実施の形態において、空気の流路がプランジャー５２とステム５０との間に存在する。分配サイクルを、所望に応じて又は特定の塗布用量に基づいて繰り返すことができる。用量を、圧力システム又は他の手段によって許容される最大圧力を調整することによって制御することができる。一部の実施の形態において、これはユーザによって調整可能である。

図６に示すように、ばね６８は、アプリケータ１４が初期設定の閉鎖状態となるように付勢される。図７に示すように、ローラ要素５４に十分な外圧を加えることによって、ばね６８は、押圧されて開口状態となる。開口状態において、内部空間６７からアプリケータ１４の外側までの流路がギャップ７９を介して形成される。アプリケータ１４が十分に準備された場合、製品は、ギャップ７９を通じて分配される。ギャップ７９を、リング、スロット、又は製品をアプリケータ１４の外に分配することができる他のタイプの開口とすることができる。ローラ要素５４を、分配された製品をユーザが適切と思うように分布させるために用いることができる。

図３〜７に示す実施の形態において、ローラ要素５４は、加熱素子として機能する。ローラ要素５４を、電磁界の存在の下で誘導的に加熱することができる任意の材料から製造することができる。例えば、ローラ要素を、金属、金属化合物、有機化合物、セラミック化合物又は金属混合プラスチックから製造することができる。ローラ要素５４を、所望の熱容量に基づいて選択した材料から製造することもできる。例えば、ローラ要素の一部又は全てを、セラミックのような比較的高い熱容量を有する材料を用いて製造することができる。ローラ要素が加熱素子でない他の実施の形態において、ローラ要素を、任意の適切な材料から製造することができる。一部の実施の形態において、ローラ要素５４を、塗布される製品の厚さ又は他の特性を増大し又は制御するために質感を持たせる(textured)ことができる。

温度監視回路３４の一部又は全てを、ローラ要素５４付近又はそれに接触して配置する。動作中、コントローラ３６は、温度監視回路３４の出力に応答して、例えば、ローラ要素５４を所望の温度に維持するために主電源サブ回路３０を接続し及び切り離すことによって加熱モジュール１２の動作を制御する。ローラ５４が最大温度を超える場合、過熱センサ１３３は、コントローラ３６を無視し、ドライバ１０２を遮断することができる。

上述したように、図３〜７に示す実施の形態は、絶縁体７２，７４及び固定器具７０を有する。図示した実施の形態において、絶縁体は、内部でローラ要素５４を製品の流路から隔離し、ローラ要素を製品から熱的に絶縁する。絶縁体を、１個又は複数個の部品として製造することができる。図３〜７に示す実施の形態において、絶縁体は、第１の部分７４及び第２の部分７２を有する。ローラ要素５４が加熱素子でもある実施の形態において、絶縁体は、アプリケータ１４内の製品に伝達される熱の量を最小にするのを助ける。加熱された製品は、塗布のときには所望されるが、それ以外のときには所望されない。その理由は、加熱された製品が製品の劣化速度を増大するからである。したがって、一部の実施の形態において、アプリケータ１４内の製品に伝達される熱の量を最小にすることが所望される。熱を最小にするのを更に助けるために、突起部８０を、ローラ要素５４と絶縁体７２，７４の壁との間の直接的な接触を最小にするために絶縁体の内側面に含むことができる。さらに、突出部によって、ローラ要素５４を絶縁体７２，７４の中で更に簡単に転がすことができる。

絶縁体を有する実施の形態において、固定器具７０を、ローラ要素を適切な位置に保持するとともに絶縁体の周辺に流路を形成するのを助けるよう構成することができる。図３〜７に記載した実施の形態の固定器具の斜視図を図９に示す。固定器具７０は、一般的に、ローラ接触部７１を有する円筒部７５を有する。円筒部７５及びローラ接触部７１は、製品が流れることができる複数の孔７３を一緒に規定する。固定器具７０の他の構成において、ローラ接触部を固体物とし、円筒部７０は、製品が固定器具７０を流れ過ぎることができる複数の孔を有する。図１〜２に示す実施の形態のような一部の実施の形態において、固定器具７０を必要としなくてもよく、固定器具７０を取り外すことができる。後に説明する図８の実施の形態のような他の実施の形態において、固定器具は、内部空間６７の製品に対してローラ要素５４が直接アクセスすることができるローラ接触部７１に孔を有することができる。

アプリケータ１４の他の先端部を図８に示す。本実施の形態において、ローラ要素８８を加熱素子とする必要がない。その理由は、導電性先端部８６を電磁界の存在の下で加熱することができる材料から構成しているからである。ローラ要素８８を、プラスチック又は他の非導電性材料から構成することができる。図３〜７に示す実施の形態と同様に、本実施の形態は、アプリケータ１４の内部の製品に伝達する熱を最小にする。上述したように、本実施の形態には絶縁体が存在しないので、製品は、内部空間６７からローラ要素８８に直接流れることができる。保持器具８２を、内部空間６７とローラ要素８８との間の流体連結を許容するように構成することができる。

上記実施の形態において、誘導加熱アプリケータシステム１０は、アプリケータ１４が電子機器を有さず、かつ、加熱素子が誘導的に加熱されるという意味で本質的にパッシブであるアプリケータ１４を有する。他の実施の形態において、アプリケータは、抵抗加熱素子と、電力を抵抗加熱素子に供給するために必要とされる回路と、を有する。例えば、図１３に示す他のシステムにおいて、加熱モジュール２１２は、電力を加熱素子２２２に供給するためにアプリケータ２１４が２次回路２２３を用いて電力に変換する電磁界を生成する。アプリケータシステム２２１及びディスペンサーシステム２１９を、製品を塗布し及び分配するのに適した任意のシステムとすることができる。コントローラ２３６を、加熱モジュールを制御するのに適した任意のコントローラとすることができる。任意の電荷蓄積部２２５をアプリケータに含めることができる。電荷蓄積部２２５を、加熱モジュールから取り外されている間にもペンを加熱することができる充電式バッテリーとすることができる。電荷蓄積部２２５は、加熱素子の選択した温度を維持するために十分な量の電荷を保持することができる。図１３の実施の形態において、温度監視サブ回路２３４は、上述したような加熱モジュールの代わりにアプリケータに存在する。温度監視サブ回路２３４は、加熱素子の温度を監視し、しきい値温度を超えた場合に電力を加熱素子２２２から切り離すことによって保護を行う。一部の実施の形態において、温度監視サブ回路２３４は、主電源サブ回路を遮断し又は他の機能を提供するために無線通信サブ回路２５０と無線通信を行うことができる。

上記実施の形態において、アプリケータ１４をローラ要素に関連して説明した。他の実施の形態において、ローラ要素を他の塗布機構に置換することができる。さらに、アプリケータの形状を、アプリケータペンとして図示し及び説明した。アプリケータのサイズ、形状及び形態を、アプリケーション間で変更することができる。一実施の形態において、アプリケータを、ユーザの肩や膝のような特定の身体部分に合わせるように成形する。

アプリケータシステム１０を、アプリケータ１を任意の所望の温度まで加熱するよう構成することができる。図示した実施の形態において、アプリケータシステム１０は、０．５〜１．５Ａの電流を１次回路に供給するように構成される。本実施の形態において、アプリケータシステム１０は、製品を３５〜４５℃の温度で塗布するように構成される。

アプリケータシステム１０の典型的な動作を、図１１に示すフローチャートに関連して説明する。一度加熱モジュールのプラグが壁に挿入される（１２２）と、加熱モジュールはスタンバイモード１３１に入る。加熱モジュールが十分な交流電力を利用できるか否か決定する（１２４）。十分な電力を利用できる場合、スタンバイモードを表示するためにＬＥＤインジケータをオンにする（１２６）。オン／オフ電源ボタンの状態を決定する（１２８）。電源ボタンがオフである場合、アプリケータシステムは、電源ボタンが押圧されるまでスタンバイモード１３１のままである。電源ボタンがオンである場合、アプリケータの存在についての決定を行う（１３０）。アプリケータが存在する場合、加熱モード１３２に入る。アプリケータが存在しない場合、アプリケータシステムは、ペン誤り処理モード１５２に入る。

加熱モード１３２において、アプリケータの温度が測定される（１３４）。現在のアプリケータの温度がしきい値温度と比較される（１３６）。現在のアプリケータの温度がしきい値を超える場合、アプリケータシステムは、定常状態モード１４４に入る。現在のアプリケータ温度がしきい値より下である場合、加熱工程を開始し、アプリケータが加熱されていることを反映するためにＬＥＤインジケータを変化させる（１３８）。他の温度測定が行われ、しきい値温度と比較される（１４０）。現在のアプリケータ温度がしきい値温度より下である場合、アプリケータシステムは、ペンが存在するか否かチェックする（１４２）。アプリケータが存在する場合、タイムアウトが生じたが否かを知るためにチェックを行う（１４５）。タイムアウトが生じた場合、アプリケータをオフにし（１６４）、スタンバイモード１３１に入る。タイムアウトが生じなかった場合、アプリケータは、温度が設定温度に到達するまで加熱を継続する（１４０）。アプリケータが存在しない場合、アプリケータ誤り処理状態１５２に入る。現在のアプリケータ温度がしきい値温度より上である場合、定常状態モード１４４に入る。

定常状態モード１４４において、加熱工程を停止し（１４３）、アプリケータが使用の準備中であることを表示するためにＬＥＤを変化させる（１４６）。アプリケータ温度の測定が行われ、許容される温度範囲と比較される（１４８）。現在のアプリケータ温度が、許容される温度範囲より下に降下した場合、加熱工程１３８を再び開始する。温度が、許容される温度範囲内にある場合、アプリケータが存在するか否か決定する（１５０）。アプリケータが存在しない場合、アプリケータ誤り処理状態１５２に入る。アプリケータが存在する場合、定常状態モード１４４の経過時間としきい値との間の比較を行う（１６２）。経過時間がしきい値より下である場合、温度が測定され、許容できる温度範囲と再び比較される（１４８）。経過時間がしきい値より大きい場合、アプリケータシステムはオフにされ（１６４）、アプリケータシステムはスタンバイモード（１３１）に入る。

アプリケータ誤り処理状態１５２において、ＬＥＤは点滅状態に変化する（１５４）。アプリケータが存在するか否かの決定が行われる（１５６）。アプリケータが存在する場合、アプリケータシステムは、以前の動作状態に戻る（１６０）。アプリケータが存在しない場合、時間が満了したか否かの決定を行う（１５８）。時間が満了しない場合、アプリケータの存在のチェックを行う（１５６）。時間が満了した場合、アプリケータをオフにする（１６４）。

典型的な加熱モジュールフローチャートを通じて種々のタイムアウトの参照が行われ、一部のアプリケーションにおいて、これらのタイムアウトは、単一のマスタタイムアウト状態を参照することができ、他のアプリケーションにおいて、各タイムアウト状態が、個別に存在し、任意の数の適切な要因に基づくことができる。例えば、遮断前に定常状態モード１６２で待機する時間量は、ペン誤り処理状態１５２に入る前に加熱モード１３２で待機する時間量と同一となり又は異なることができる。

加熱モジュール制御システムにヒステリシスが存在してもよい。定常状態モード１３１から、アプリケータの温度は、加熱モード１３２に入る前に設定点からある程度降下することができる。他の実施の形態において、設定点温度に近づくのを遅くすることができるように加熱パラメータを変更する複数の中間加熱状態が存在しても良い。

これまでの説明は、本発明の実施の形態の説明である。種々の変更及び変形が、本発明の精神及びより広い態様から逸脱することなく可能である。例えば、項目「一つ」(a, an)又は上記(the, said)を用いた単数の要素に対するあらゆる参照符号は、要素を単数に制限すると解釈すべきでない。

Claims (20)

1. 製品を塗布する誘導加熱アプリケータシステムであって、
   ドック及び電磁界を生成する誘導性１次回路を有する加熱モジュールと、
   前記ドックに取り外し自在に配置することができ、前記製品を分配するために圧力を生成するディスペンサーシステム、前記電磁界によって加熱される加熱素子、及び、前記製品を塗布するローラ要素を有する無線アプリケータと、
   を備えた誘導加熱アプリケータシステム。
2. 前記加熱素子を、前記加熱素子が適切な電磁界内にあるときに熱が前記加熱素子に誘導される直接誘導材料から製造した請求項１に記載の誘導加熱アプリケータシステム。
3. 前記無線アプリケータは、前記加熱素子に電気的に接続された誘導性２次回路を有し、前記加熱素子を、前記誘導性２次回路から電力が供給されることによって加熱される抵抗加熱器とした請求項１に記載の誘導加熱アプリケータシステム。
4. 前記無線アプリケータは、前記加熱素子から前記無線アプリケータの内側に伝達される熱の量を減少させる加熱素子絶縁体を有する請求項１に記載の誘導加熱アプリケータシステム。
5. 前記加熱素子を前記無線アプリケータの導電性先端部とした請求項１に記載の誘導加熱アプリケータシステム。
6. 前記加熱素子は前記ローラ要素を有する請求項１に記載の誘導加熱アプリケータシステム。
7. 前記無線アプリケータは、前記加熱素子を迂回する流路を規定する固定器具を有する請求項４に記載の誘導加熱アプリケータシステム。
8. 無線アプリケータであって、
   前記無線アプリケータから関心のあるエリアに製品を分配するために圧力を生成するディスペンサーシステムと、
   前記ディスペンサーシステムと連通する製品キャビティと、
   前記製品を塗布するために前記製品キャビティと連通するアプリケータシステムと、
   電磁界によって加熱することができ、前記関心のあるエリアを加熱する加熱素子と、
   前記アプリケータシステムを迂回する、前記製品キャビティから前記関心のあるエリアまでの製品流路と、
   を備えた無線アプリケータ。
9. 前記加熱素子を、前記加熱素子が適切な電磁界内にあるときに熱が前記加熱素子に誘導される直接誘導材料から製造した請求項８に記載の無線アプリケータ。
10. 前記無線アプリケータは、前記加熱素子に電気的に接続された誘導性２次回路を有し、前記加熱素子を、前記誘導性２次回路から電力が供給されることによって加熱される抵抗加熱器とした請求項８に記載の無線アプリケータ。
11. 前記無線アプリケータは、前記製品が前記製品流路を進行する間に前記加熱素子から前記製品に伝達される熱の量を減少させる加熱素子絶縁体を有する請求項８に記載の無線アプリケータ。
12. 前記加熱素子を、前記製品流路の外側に配置された、前記無線アプリケータの導電性先端部とした請求項８に記載の無線アプリケータ。
13. 前記加熱素子を、前記製品を前記関心のあるエリアに塗布する前記アプリケータシステムの少なくとも一部とした請求項８に記載の無線アプリケータ。
14. 前記アプリケータシステムはボールチェックバルブを有する請求項１３に記載の無線アプリケータ。
15. 前記製品流路は前記加熱素子から熱的に絶縁された請求項８に記載の無線アプリケータ。
16. 身体の少なくとも一部に製品を塗布する方法であって、
    電磁界を生成する回路を有する加熱モジュールを設けるステップと、
    ディスペンサーシステム、ローラ要素、加熱素子及び分配される製品を有する無線アプリケータを設けるステップと、
    前記加熱モジュールと前記無線アプリケータとの間に直接の電気的な接続を有することなく前記無線アプリケータを前記加熱モジュールに近接して配置するステップと、
    前記無線アプリケータの少なくとも一部が配置される電磁界を生成するために前記加熱モジュールを動作させるステップと、
    前記電磁界からのエネルギーを介して前記加熱素子を加熱するステップと、
    前記無線アプリケータを前記加熱モジュールから取り外すステップと、
    前記製品を分配するために圧力を生成するステップと、
    前記ローラ要素によって前記製品を身体の少なくとも一部に塗布し、前記塗布された製品を前記加熱素子によって加熱するステップと、
    を備えた方法。
17. 前記加熱素子を直接誘導加熱によって加熱する請求項１６に記載の方法。
18. 前記加熱するステップは、
    前記無線アプリケータに電流を誘導するステップと、
    抵抗による加熱を行うために前記誘導された電流を前記加熱素子に供給するステップと、
    を有する請求項１６に記載の方法。
19. 前記加熱素子を前記ローラ要素とし、前記塗布するステップは、前記ローラ要素を前記身体の一部に沿って転がすステップを有する請求項１６に記載の方法。
20. 前記身体の一部を前記加熱素子によって加熱する請求項１６に記載の方法。

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