JP2021513928A - 液体を手動で塗布するためのデバイス - Google Patents

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Abstract

本発明は、液体を手動で塗布するための、特に、絵画、マーキング、描画、筆記、および／または角質表面へのメイクアップの塗布のためのデバイスであって、当該デバイスが液体のための毛細管式貯蔵部を有する、デバイスに関する。本発明によれば、毛細管式貯蔵部の充填レベルを測定する充填レベル測定装置が設けられる。

Description

本発明は、液体を手動で塗布するための、特に、絵画、マーキング、描画、筆記、および／または角質表面へのメイクアップの塗布のためのデバイスであって、当該デバイスが、液体のための毛細管式貯蔵部を有する、デバイスに関する。
言い換えれば、本発明は、特にペンまたはマーカーに関する。この種のデバイスは公知である。毛細管式貯蔵部が空になると、デバイスは事前の警告なしに機能を停止する。このことは、利用可能な代替デバイスがなく、使用中に再充填の機会がない場合には、特に厄介である。
本発明は、上記欠点を解消して、ユーザに、間もなく液体貯蔵部が空になることに備える機会を適切なタイミングで与えるという課題に基づいている。
本発明によれば、提起された課題は、毛細管式貯蔵部の充填レベルを測定する充填レベル測定装置により、冒頭に示したタイプのデバイスで解決される。このような充填レベル測定によって、デバイスのユーザは、液体貯蔵部が間もなく空になることに備え、適切なタイミングで確実に交換または再充填を行うことができる。
本発明によれば、好ましくは、充填レベル測定装置は、水分センサを有する。特に、このような水分センサは、毛細管式貯蔵部として作製された液体貯蔵部の充填レベルを測定するのに非常に好適である。
また、本発明によれば、好ましくは、水分センサは、毛細管式貯蔵部の充填レベルを抵抗式でまたは容量式で測定するように設計かつ配置された導電路を有する。言い換えれば、本発明は、両タイプの導電路回路間の抵抗と容量との合計が、毛細管式貯蔵部の充填レベルに応じて変化する事実を使用している。すなわち、当該回路は、毛細管式貯蔵部によって形成された導電路間の区間の電流回路を含み、当該回路内では、示している区間の抵抗値および容量が充填レベルに応じて変化する。この場合、導電路の一方の部分を電圧源の正の端子に、他方を電圧源の負の端子に接続することができる。
原則として、この場合、導電路はどのような方法で作製されてもよい。導電路を櫛状構造とすると有利であることが判明している。
本発明の特に好ましい実施形態によれば、デバイスは、充填レベル測定の結果を非接触で提供するように設計されたインタフェースを有する。これにより、デバイス自体に充填レベルの表示装置を設ける必要はない。むしろ、充填レベル測定の結果は、非接触でまたは無線方式でデータを受信可能なスマートフォンまたは他のデバイスによって提供されてもよい。
また、本発明によれば、好ましくは、アンテナと充填レベル測定装置とに接続された電子回路も設けられる。この場合、原則として、電子回路は、アンテナを介して適切な形態で測定結果を提供するように機能する。
また、本発明によれば、好ましくは、この場合、アンテナは、測定結果を提供するだけでなく、電子回路に電力を供給するようにも機能する。言い換えれば、本発明によれば、好ましくは、デバイスは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）またはトランスポンダ（Transmitter and Responder）の基本方式に従って動作する。
充填レベルがＲＦＩＤ方式に従って読み取られる場合、信頼性の高いデータ伝送のために、多くのケースで、デバイスのアンテナは、例えば携帯電話機でありうる読取ユニットのアンテナに対して平行に位置することが有利である。したがって、デバイスが扁平なマーカーの形態であれば、相応の標準面が生じる。したがって、本発明によれば、特にデバイスがデバイスの長手方向に延在する平坦な外面を有する場合、アンテナは外面に対して平行に位置することが好ましい。
付加的にもしくは代替的に、本発明によれば、相互に垂直な平面に位置する少なくとも２つのアンテナを設けることもできる。このようにすることで、相互の位置合わせに関係なく、必要なアンテナ利得を達成することが特に簡単となる。
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、電子回路に電力を供給するために、キャパシタと整流器とが設けられる。これにより、アンテナを誘導式に使用しかつキャパシタをバッファとして機能させる電子回路を動作させるために必要な電力を得ることができる。
本発明の特に好ましい実施形態によれば、充填レベル測定装置および／またはインタフェースは、支持体上、特に可撓性プラスチックから成る支持体上に位置するように構成されている。このことは、安定性に関する機械的な利点と製造に関する利点との両方をもたらす。すなわち、従来のデバイスと比較して、本発明によるデバイスには製造工程の変更が必要ない。毛細管式貯蔵部の製造工程において、上部に位置する充填レベル測定装置および／または同様に上部に位置するインタフェースを備えた支持体が、毛細管式貯蔵部用の繊維と共に供給される場合、製造工程への充填レベル測定装置またはインタフェースの組み込みは特に簡単であり、問題なく行うことができる。
また、本発明によれば、好ましくは、充填レベル測定装置および／またはインタフェースは、毛細管式貯蔵部内に配置される。このことは、特に、デバイスの外観設計に自由度を提供する。
最後に、本発明によれば、好ましくは、毛細管式貯蔵部が長手方向中心線を有し、断面で見て、充填レベル測定装置および／またはインタフェースが、毛細管式貯蔵部の長手方向軸線および／または外側境界から、毛細管式貯蔵部の最大横方向幅の少なくとも５％の距離を有するように構成されている。
長手方向軸線からの上記最小距離は、充填レベル測定装置またはインタフェースを、アプリケータデバイスの先端が位置する領域の外、または例えば後にアプリケータデバイスの先端が位置しうる領域の外に配置することに役立つ。外側境界から毛細管式貯蔵部までの最小距離は、例えば押出成形によって毛細管式貯蔵部の被覆を形成する際の押出成形中、示している要素が毛細管式貯蔵部内に既に埋め込まれている場合、充填レベル測定装置および／またはインタフェースならびに必要に応じて支持体を過度の加熱から保護することに役立つ。
本発明を、好ましい例示的実施形態を用いて、さらに詳細な添付図面を参照しながら、以下にさらに詳細に説明する。
扁平なマーカーの形態における、本発明によるアプリケータデバイスの例示的実施形態を示す概略的な斜視図である。 前方部分を除いた図１のマーカーを示す図である。 電子回路およびアンテナを含む、本発明による充填レベル測定装置の例示的実施形態を示す概略図である。 図３の毛細管式貯蔵部の要素の配置を概略的に示す図である。 別の実施形態による、図４と同じビューを示す図である。
図３〜図５には、支持ストリップ１、アンテナ２、電子回路３、導電路４、全体として参照番号８で示されている繊維貯蔵部、および繊維貯蔵部８の充填物９が示されている。
電子回路３は、システムの心臓部に相当する。当該電子回路３は、Ａ／Ｄ変換器を内蔵したＲＦＩＤチップであり、本例示的実施形態ではフレキシブルに作製された支持ストリップ１に着設されている。電子回路３は一方側でアンテナ２に接続されており、当該アンテナ２を介して電磁的な交番電磁界によって電力が供給される。また、電子回路３は、導電路４にも接続されている。導電路４は２つの櫛状部分を有し、当該櫛状部分によって繊維貯蔵部８内の液体量を抵抗式で測定することができる。当該ユニットは、以下では回路として示す。繊維貯蔵部８内に含まれる液体による、導電路４間の中間領域の湿潤度に応じて、導電路４の両方の櫛間の電気抵抗、ひいては回路の抵抗は、繊維貯蔵部８の充填レベルの上昇と共に低下する。
充填レベルについての調査を行うためには評価デバイスを使用しなければならないが、図示の例示的実施形態では、当該評価デバイスは、適切なアプリがインストールされた携帯電話機であってよい。こうした目的のために、携帯電話機は、近距離無線通信（ＮＦＣ）が可能でなければならない。ＮＦＣは、携帯電話機のアンテナに交流電流を供給し、磁場を介して周囲の導電性物体に電流を誘導する。上記要素が内部に配置された繊維貯蔵部８を電話機に近づけると、アンテナ２に交流電流が誘導される。電子回路３内に設けられた整流器５を介して、同様に電子回路３内に設けられたキャパシタ６が充電され、必要な電力をＲＦＩＤチップに供給する。次に、チップは、上記回路のオーム抵抗を測定し、アンテナ２を介して測定結果を携帯電話機に送信する。当該結果は、携帯電話機に表示可能である。電子回路３は、導電路４と共に、水分センサを形成している。アンテナ２は、充填レベル測定の結果を非接触で提供するためのインタフェースとして機能する。
整流器５、キャパシタ６およびスイッチ７は、電子回路３に属する。図３に示した位置において、スイッチ７は、アンテナ２を整流器５に接続している。この場合、キャパシタ６は、アンテナ２を介して誘導式で充電可能である。キャパシタ６がフル充電されている場合、スイッチ７はアンテナ２を電子回路３のアンテナ出力に接続するので、整流器５内で無線信号が失われないことが保証される。
本発明によるデバイスの例示的実施形態の製造を、以下に説明する。電子回路３、導電路４およびアンテナ２は、可撓性プラスチックから成る連続ストリップに着設される。このために必要な製造工程は一般に公知である。有利には、この場合、２つのユニット間の区画は、製造されるデバイスの繊維貯蔵部の長さに正確に一致する。これにより、示している要素を繊維貯蔵部８に正確に挿着することができる。
繊維貯蔵部８は、充填物９としての、リングノズルの中心部を通して引っ張られた糸（例えばポリエステル製）のストランドを有する。ここでのリングノズルは、繊維ストランドの周囲に、被覆材から成る（例えばポリプロピレン製の）チューブを押し出し成形する。被覆が設けられた当該連続ストランドは、被覆材が冷却された後、回転ナイフによって所望の長さに短縮される。
リングノズルの前方で、上部に回路素子を備えた連続ストリップがストランドに加えられ、ストランドに埋め込まれる。被覆が設けられた連続ストランドは、常に２つの回路ユニットの間で切断される。当該切断は、例えば連続ストリップ上の回路が供給される際に、当該回路の位置を光学式でまたは誘導式で測定し、測定に同期して切断することにより実行可能である。回路素子が実装されたこのような貯蔵部は、シャフト内またはこれに類似のもの内で、通常の繊維貯蔵部と同様に使用可能である。
この場合、回路素子は、可能な限り、ストランドの縁部には加えられない。回路素子が完全に繊維によって包囲されている場合、押出成形工程での加熱も少なくなり、支持ストリップ１に、安価で耐熱性の低いプラスチック、例えばポリエステルを使用できるようになる。しかしなお、支持ストリップ１は、繊維貯蔵部８の正確な中央に位置すべきではない。なぜなら、デバイスが組み立てられる際に、実際のアプリケータ要素（すなわち例えばペンの先端）がそこに挿入されるからである。
図４では、繊維貯蔵部８の長手方向軸線が、Ｌで示されている。長手方向軸線Ｌから支持ストリップ１までの距離Ａ、すなわち長手方向軸線Ｌからアンテナ２ならびに電子回路３および導電路４までの距離Ａは、直径Ｄの５％超でなければならない。図示の例示的実施形態では、当該距離は４４％である。外縁からの距離ａは、図示の例示的実施形態では、直径Ｄの１１％である。
したがって、冒頭に示したタイプの従来型デバイスと比較して、原則として製造工程を変更する必要がない。上部に回路素子を備えた支持体を、押出成形前に繊維束に挿入することが必要なだけである。
アンテナ２が１つだけ設けられた充填レベル測定装置を備える繊維貯蔵部８が、図１および図２による扁平なマーカーにおいて使用される場合、アンテナ２は、その主平面がマーカーの平面１１に対して平行に位置するように挿入されなければならない。このことを確実に行うためには付加的な費用が必要である。
図５による例示的実施形態では、こうした費用は必要ない。図５によれば、第２のアンテナ１０が、第１のアンテナ２に直交するように接続されている。電気的には、両方のアンテナ２，１０が、電子回路３に対して並列に位置している。当該形態では、充分な量の電力が誘導結合によって伝送され、伝送された任意の無線信号は、アンテナ２，１０が評価デバイス（例えば携帯電話機）に対してどのような位置にあっても、充分な強度で評価デバイスに受信される。
上記説明、特許請求の範囲および図面に開示した本発明の特徴は、個別に、また任意の組み合わせにおいても、本発明をその様々な実施形態で実施するために必須でありうる。

Claims (13)

  1. 液体を手動で塗布するための、特に、絵画、マーキング、描画、筆記、および／または角質表面へのメイクアップの塗布のためのデバイスであって、前記デバイスが前記液体のための毛細管式貯蔵部（８）を有する、デバイスにおいて、
    前記毛細管式貯蔵部（８）の充填レベルを測定する充填レベル測定装置（３，４）が設けられている、
    ことを特徴とするデバイス。
  2. 前記充填レベル測定装置（３，４）が水分センサ（４）を有する、請求項１記載のデバイス。
  3. 前記水分センサが、前記毛細管式貯蔵部（８）の前記充填レベルを抵抗式でまたは容量式で測定するように設計されかつ配置された導電路（４）を有する、請求項２記載のデバイス。
  4. 前記導電路（４）が櫛状構造を有する、請求項３記載のデバイス。
  5. 前記充填レベルを測定した結果を非接触で提供するように設計されたインタフェース（２，１０）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のデバイス。
  6. アンテナ（２，１０）と前記充填レベル測定装置（３，４）とに接続された電子回路（３）が設けられている、請求項５記載のデバイス。
  7. 前記アンテナ（２，１０）が前記電子回路（３）に電力を供給するように機能する、請求項６記載のデバイス。
  8. 前記デバイスは、前記デバイスの長手方向に延在する平坦な外面（１１）を有し、前記アンテナ（２，１０）は、前記外面に対して平行に位置している、請求項６または７記載のデバイス。
  9. 相互に垂直な平面に位置する少なくとも２つのアンテナ（２，１０）が設けられている、請求項６から８までのいずれか１項記載のデバイス。
  10. 前記電子回路（３）に電力を供給するためのキャパシタ（６）と整流器（５）とが設けられている、請求項６から９までのいずれか１項記載のデバイス。
  11. 前記充填レベル測定装置（３，４）および／または前記インタフェース（２，１０）は、支持体（１）上、特に可撓性プラスチックから成る支持体上に位置している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のデバイス。
  12. 前記充填レベル測定装置（３，４）および／または前記インタフェース（２，１０）は、前記毛細管式貯蔵部（８）内に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のデバイス。
  13. 前記毛細管式貯蔵部（８）が長手方向中心線（Ｌ）を有し、断面で見て、前記充填レベル測定装置（３，４）および／または前記インタフェース（２，１０）が、前記毛細管式貯蔵部の長手方向軸線および／または外側境界から、前記毛細管式貯蔵部の最大横方向幅（Ｄ）の少なくとも５％の距離を有する、請求項１２記載のデバイス。
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