JP5719034B2 - 加熱されたパーソナルケア組成物用の再利用可能なポンプディスペンサ - Google Patents

Description

本発明は、流体がタンクから吐出されているときに、流体の一部を加熱する製品ディスペンサに関する。より具体的には、本発明は、パーソナルケア製品(personal care product)が吐出されているときに、パーソナルケア製品を加熱するハンドヘルド式の再利用可能なポンプディスペンサに関する。

吐出前又は吐出時に製品を加熱する製品ディスペンサが知られている。いくつかの加熱ディスペンサは、吐出されるもの以上のものを加熱し、これにより容器内の製品を温度サイクルにさらす。しかし、多くの化粧品及び皮膚用製品は、温度サイクルを受けるときに不安定である。温度サイクルは、製品の劣化又は望ましくない変質を引き起こし得る。劣化には、例えば、粘度の低下、色の変化、及びにおいの変化が含まれる。別の望ましくない変質は、製品の一部における不活化成分が、まだ吐出されていないにも関わらず、活性化されることになるというものであり得る。あまりに多くの熱を加えることにより又はあまりに頻繁に加熱されることにより構造的又は化学的に変化することになる製品については、これらの従来技術のデバイスは、全く不適切である。したがって、タンクの一部さえも加熱する従来技術のデバイス、又は使用されるよりも多くの製品を加熱する従来技術のデバイスは、多くの化粧用途には不適切である。タンクを加熱するデバイス又は使用されるよりも多くの製品を加熱するデバイスの他の不利な点は、消費電力である。これらのデバイスは、本発明よりも大量の製品の温度を上昇させることを目指すので、これらのデバイスによって、はるかに多くの電力が消費されるに違いない。電池が頻繁に交換される必要がある場合、このことは費用がかかり及び不便である。一部の加熱ディスペンサは、製品の一部が加熱される時間の量の一貫性がない。これは、例えば、加熱時間が、製品を吐出する使用者によって調節可能に制御されるときに生じる。米国特許第7,448,814号は、この欠点を有するデバイスを開示する。タンクの一部が可撓性であり、使用者によって押し下げられるときに、ある量の加熱された製品が吐出される。しかし、吐出される製品の量は、使用者が可撓性の部分をいかに強く押し下げるかによって決まるため、不定である。一部の加熱ディスペンサは、動作のために、別個の電源又は別個の加熱構成部品のような外部デバイスを必要とする。一部の加熱ディスペンサは、100ボルト以上の電気を必要とする。これらのデバイスの電子機器は、外部電源コードを含み得る。外部電源コードは、劣化し、扱いにくい傾向があり、すなわち、差し込み式電源コードは、電池の機動性及び安全性をもたらさず、使用される電圧は、電池の電圧よりもずっと高い。一部の加熱ディスペンサは、加熱された製品の粘性がとても低くなる場合、デバイスに漏出が起こることになるので、比較的粘性のある製品にだけ有用である。同様に、一部の加熱ディスペンサは、使用していないときに流動可能な製品を貯蔵するには役立たず、又はそれらは余分な構成部品を必要とする。一部の加熱ディスペンサは、パーソナルケア市場には審美的又は人間工学的に不適切である。多くの加熱ディスペンサは、加熱ディスペンサを宙に浮かせて保持し製品を片手で吐出することができることを意味するハンドヘルド式ではない。多くの加熱ディスペンサは、パーソナルケア市場で商業的に受け入れられるものに比べて製品を加熱するまであまりに長い時間を必要とする。多くの加熱ディスペンサは、パーソナルケア及び芳香性化粧品の消費者にとても馴染みのあるローションポンプ又は液体スプレポンプの形態ではない。

これらの全ては、本発明とは対照的であり、本発明は、ディスペンサ内に残っている製品は、大きく加熱されず、将来の使用のために良好な状態のままであり、比較的ほとんど電力を消費せず、製品の一部が加熱される時間の量は、毎回の投与ごとに一貫性があり、動作のための外部デバイスが必要ではなく、電池電源だけを必要とし、外部電源コードが存在せず、デバイスはハンドヘルド式であり、完全に携帯型であり、どこででも使用可能であり、低い粘性の流体が漏出することがなく、本加熱ディスペンサは、デバイスの形態及び機能が消費者に完全に馴染みがあるので、パーソナルケア市場に審美的又は人間工学的に適しており、一回分の製品が、商業的に受け入れられる時間で加熱することができる。

さらに、加熱される化粧用ディスペンサ及びパーソナルケアディスペンサは、電源からスイッチへ、次いで加熱要素へ、及び場合によっては電源に戻る前に1以上の光インジケータ及び温度制御部へ、電気を伝導するために従来の可撓性の金属配線及び金属接点を利用することが知られている。二つ以上の独立回路が必要とされる場合、配線及び電気的接続の個数は比例して増加する。対照的に、本発明の実施形態による加熱ディスペンサは、金属配線導体を使用せず、又は実質的にほとんど使用しておらず、配線回路の使用に関連した空間の制約がなく、ディスペンサを組み立てるのに必要とされる労力を実質的に減少させ、より信頼できる電気的接続及び精巧な電気的オプション(sophisticated electrical option)、並びに減少した回路の長さを有する。

米国特許第7,448,814号

本発明の様々な実施形態は、以下の目的の一つ、いくつか又は全部を満たす。用語「目的」は、それだけで、特徴を本質的にさせない。

本発明の一目的は、吐出の直前に60秒以下、好ましくは30秒以下、より好ましくは15秒以下、及び最も好ましくは5秒以下で、流動可能な製品を少なくとも50μL、好ましくは少なくとも100μL、より好ましくは少なくとも250μL、最も好ましくは少なくとも500μL、環境温度から製品適用温度(product application temperature)へ加熱することができるハンドヘルド式の再利用可能な加熱ディスペンサを提供することである。

別の目的は、製品の一部の特性が強化又は改善されるように製品を加熱することができる加熱ディスペンサと組み合わせてパーソナルケア組成物を提供することである。

本発明は、流動可能な製品のタンクと、ポンプ機構と、加熱回路と、タンクと加熱回路を特定の関係で保持する再利用可能なハウジングとを備えるハンドヘルド式の再利用可能な加熱ディスペンサである。タンクは、再利用可能なハウジングから取り外し可能である。一般に、加熱回路は、スイッチ、電源、及び熱発生部を備える。好ましくは、加熱回路は電池駆動し、1以上の電池が、取り外し可能及び/又は充電可能である。好ましくは、電子回路の全部又は一部は、ディスペンサを廃棄するために取り外し可能である。

パーソナルケア製品用のハンドヘルド式の再利用可能な加熱ディスペンサの立面図である。 図１Ａの再利用可能な加熱ディスペンサの斜視図である。 図１Ａのハンドヘルド式の再利用可能な加熱ディスペンサの断面図である。 パーソナルケア製品用の再利用可能な加熱ディスペンサ分解斜視図である。 再利用可能なハウジングの立面図である。 図３Ａの再利用可能なハウジングの斜視図である。 図３Ａの再利用可能なハウジングの斜視図である。 本発明の再利用可能な加熱ディスペンサに使用するためのアクチュエータと加熱チャンバの組み合わせの断面図である。 切換可能な電熱回路の分解図である。 切換可能な電熱回路の断面図である。 再利用可能なハウジング内の加熱回路の状況を示す、電池ドアを開いた本発明によるディスペンサの斜視図である。 図６Ａ中のデバイスの断面図である。 図４と同様であるが、加熱チャンバ内の加熱回路サブ組立体の一部を示す図である。 熱発生部を備えるプリント回路基板の図である。 プリント回路基板上に配置された一つの可能な電子回路を示す図である。 本発明に使用される一つの可能な電子回路の略図である。

本概要は、導入として用意されたものに過ぎず、それだけで添付の特許請求の範囲を限定するものではない。一態様によれば、本発明は、流動可能な製品のタンクと、ポンプ機構と、加熱回路と、タンクと加熱回路を特定の関係で保持する再利用可能なハウジングとを備えるハンドヘルド式の再利用可能な加熱ディスペンサである。タンクは、再利用可能なハウジングから取り外し可能である。一般に、加熱回路は、スイッチ、電源、及び熱発生部を備える。好ましくは、加熱回路は電池駆動し、1以上の電池が、取り外し可能及び/又は充電可能である。好ましくは、電子回路の全部又は一部は、ディスペンサを廃棄するために取り外し可能である。以下、加熱されたパーソナルケア組成物用の再利用可能なポンプディスペンサの特定の実施形態を説明する。本説明は、請求項に記載されている場合を除き本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

（詳細な説明）
本出願は、流動可能な製品用の再利用可能な加熱ディスペンサに関係している。本発明の主な焦点は、パーソナルケア組成物である。本明細書に記載した原理の一部は、より広く適用可能であるが、これらの原理は、流れることができるパーソナルケア組成物との関連で説明されることになる。

（定義）
「製品適用温度」は、製品の一部の特性が強化又は改善される、環境温度より高い製品の温度を意味する。例えば、環境温度は、20°から25℃であるようにとることができ、一方、製品適用温度は、状況に応じて30℃以上、又は40℃以上、又は50℃以上などである。改善された特性は、皮膚又は髪へ製品を塗布することに関連するものであり、又はこの特性は、製品の性能又は寿命に関連するものである。さらに、改善された特性は、消費者の製品の経験又は期待に関連するものである。例えば、特性の改善は、予め定められた粘性の減少である。又は、例えば、特性の改善は、閾値温度より上での活性成分の活性化である。又は、例えば、改善された特性は、製品内の有害な微生物の減少によってより長い寿命である。又は、改善された特性は、消費者が経験する温かさの感情である。

「ハンドヘルド式ディスペンサ」は、片手、又は多くても両手で保持され、ディスペンサとして宙に持ち上げられることが意図されるディスペンサが、1以上の主要な活動を行っていること意味する。主要な活動は、製品をディスペンサに装填すること、及び製品を適用表面に送達することを含む。したがって、「ハンドヘルド式」は、単に物体を把持できる以上のものを意味する。例えば、「空間ヒータ」は、ハンドヘルド式のこの定義を満たさない。

明細書全体を通じて、「備える、含む(comprise)」は、一つの要素又は要素の群が、具体的に挙げられたこれらの要素に自動的に限定されるものではなく、追加の要素を含んでもよく又は含まなくてもよいことを意味する。

明細書全体を通じて、「電気的な接触」は、電子的要素同士の間に電位差が設けられている場合、これらの要素同士の間に直接の物理的接触があろうと、又は1以上の他の電子的要素が介在しようと、電流がこれらの要素同士の間で流れることができることを意味する。

次に、実施形態のうちのいくつかの様々な特徴を説明する。ある説明した特徴は、別個に用いられてもよく、又は他の説明した特徴又はほのめかされた特徴と組み合されて用いられてもよく。実施形態のいくつかは、1以上の説明した特徴だけを用いることができる。

（イントロダクション）
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃには、ハンドヘルド式のパーソナルケア製品用の再利用可能な加熱ディスペンサの一実施形態を示す。これらの図では、ディスペンサは、再利用可能なハウジング(1)と、ディスペンサヘッド(4c)と、タンク又は容器(2)と、機械式流体ポンプ(3)と、ポンプ用のアクチュエータ(4a)と、プリント回路基板(5a)と、熱発生部(5h)と、回路基板ハウジング(5b)と、電源(6)と、スライドスイッチ(1g)と、タンク内の流動可能な製品(8)とを備える。流動可能な製品のための経路も設けられる。この経路は、タンクから機械式ポンプを介し、アクチュエータを介し、ディスペンサヘッド内部の加熱発生部を囲む空間である加熱チャンバを横切り、ディスペンサヘッドの孔(4i)を通って外へ延びる。

（再利用可能なハウジング）
加熱ディスペンサは、上部端(1a)及び底端(1b)を備える細長い構造として作製される再利用可能なハウジング(1)を含む(図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを参照)。再利用可能なハウジングは、一般に、使用者の片手によって把持されるディスペンサの一部である。再利用可能なハウジングは、部分的に中空であり、準円筒形構造として示されるが、形状は変更されてもよい。再利用可能なハウジングは、(例えば、横に)第1及び第2のセクション(1c、1d)に分割された内部空間を有する。第1のセクション(1c)は、電気加熱回路を収容するのに十分大きく、この電気加熱回路は、1以上の電池などの電流源(6)と、1以上の金属リードと、プリント回路基板(5a)と、プリント回路基板(5b)のためのハウジングと、任意の他の支持構造とを備えてもよい。第1のセクションの底近く再利用可能なハウジング内に折りつけられた金属片(1k)及び金属コイル(1m)は、電気回路(図５Ｂ参照)の一部を形成する。第2のセクション(1d)は、製品(8)のタンク(2)、及びディスペンスシステムの一部を収容する。第1及び第2のセクションは、内壁(1e)又はその一部によって互いから分離していてもよく、分離していなくてもよい。したがって、再利用可能なハウジングは、一方が電子機器の大部分のためのものであり、及び一方がタンク及びディスペンスシステムの一方のためものである、並んだ二つの良く画定された細長い空間を提供する。

電池ドア(1f)が、再利用可能なハウジング(1)の側部に示されている。電池ドアのヘッドが、再利用可能なハウジングから取り外されるとき、第1のセクション(1c)へのアクセスが確保される。このドアを通じて、電池を電気加熱回路の中に入れ、又は電気加熱回路から取り外すことができる。適宜、このドアを通じて、加熱回路サブ組立体を装着する又はそれを取り外すことも可能であり得る。

電気加熱回路用のスライドスイッチ(1g)は、図1及び図2に示されている。このスイッチは、オン及びオフとして示される少なくとも二つのポジションを有する。オンのポジションでは、電気加熱回路は、閉じた電気的なループを形成し、オフのポジションでは、電気加熱回路は、開放される。

開口又は窓(図３Ａ中の1h)が、第2のセクション(1d)においてタンク(2)が見えるように設けられてもよい。開口又は窓を通じて、使用者は、どのくらいの製品が、タンク内に残っているか決定することが可能であり得る。

再利用可能なハウジング(1)の底端(1b)は、取り外し可能なカバー(1i)を有する。取り外し可能なカバーは、ディスペンサの通常動作中に取り外し可能なカバーを所定の位置に保持するが、望むときに容易に取り外すことができる任意の適切な手段によって再利用可能なハウジングに取り付けられる。取り外し可能なカバーが、再利用可能なハウジングから取り外される場合、第2のセクション(1d)へのアクセスが確保される。これにより、初期の工場組立時のとき、又はタンク内の製品(8)を補充している間、又は新しいタンクを供給している間に、タンク(2)及び機械式ポンプ(3)を第2のセクションの中に入れ、又は第2のセクションから取り外すことが可能になる。

再利用可能なハウジングの全体の寸法は、片手でディスペンサを把持するのを容易にする一方、アクチュエータは、同じ手の指によって駆動される。例えば、ハウジングは、長さが10cmから20cm、及び直径が2cmから5cmであってもよいが、これらの寸法は、例示に過ぎない。好ましいものは、ディスペンサがハンドヘルド式であるものであり、すなわち、ディスペンサが、宙に持ち上げ、片手で操作することができるものが便利であり、パーソナルケアデバイスの当業者によって理解されるように、ディスペンサの重量及び寸法は、その使用の障害ではないようになっている。本明細書に開示したタイプのパーソナルケアデバイスは、便利に宙に持ち上げられ、片手で操作できるもの以下の重量であることが期待される。例えば、満杯のとき、ディスペンサは、約1000グラム未満の重量であり得る。好ましくは、満杯のディスペンサは、500グラム未満の重量であってもよく、より好ましくはさらに250グラム未満であってもよい。一般に、より少ない重量は、携帯性をやはり促進する。好ましくは、ディスペンサは、女性の財布又はハンドバッグに容易に収まることができる。ディスペンサのサイズ及び重量は、ディスペンサをどこででも便利に携帯可能及び使用可能にさせる。

上述のように、再利用可能なハウジング(1)は、第1及び第2のセクション(1c、1d)に分割された内部空間を有する。第1のセクション(1c)は、電気加熱回路を収容するのに十分大きく、一方、第2のセクション(1d)は、製品(8)のタンク(2)及びディスペンス機構の一部を収容する。ディスペンス機構から加熱回路を分離することによって、加熱回路及びディスペンス機構は、互いに一緒に働くようにカスタマイズされる必要がない。したがって、設計変更が望ましい場合、ポンプ機構は、例えば、加熱回路に悪影響を及すことなく変更することができる。又は、例えば、加熱システムが、本明細書に記載されるようにワイヤループ抵抗器からプリント回路基板へ変更される場合、ディスペンス機構は、悪影響を及されない。これにより、多くの従来技術のデバイスが利用できないものであり得た大きな可撓性、効率、並びに製造及び組立における潜在的な節約がもたらされる。

（タンク）
図2に示す分解図を参照すると、タンク(2)は、流動可能な製品(8)を保持する。タンクは、開放端(2a)を有し、この開放端(2)を通じて製品が満杯にされる。タンクは、再利用可能なハウジング(1)の第2のセクション(1d)に、好ましくは安全確実な嵌めで嵌め込まれ、それによってタンクは、過度に動かない。タンクは、固定されていてもよく、又は折り畳み可能であってもよい。固定の場合、タンクは、典型的には、ガラス又はプラスチックであり得る。タンク及び第2のセクションは、相補的に成形できることが好ましく、それによってタンクは、第2のセクション内にぴったりと嵌まるが、取り外し可能である。例えば、典型的には、図示するように、タンク及び第2のセクションは、円筒形であってもよく、円筒形であることが便利である。代替として、タンクが折り畳み可能である場合、タンクは、プラスチック、ホイル、紙、これらの組み合わせ、又はいくつかの他の材料から作製することができる。タンクは、好ましくは化粧産業又はパーソナルケア産業に一般的に使用されるタイプのディスペンスシステムによって覆われる(topped)。ディスペンスシステムの一部は、タンクの開放端に受け入れられ、一方、ディスペンスシステムの別の部分は、タンクの開放端の周囲に液密封止を形成する。ディスペンスシステムは、スナップフィット(snap fitment)又はねじなどの任意の適切な液密手段によってタンクに着座される。

（ディスペンスシステム）
タンク(2)は、好ましくは化粧産業又はパーソナルケア産業に一般的に使用されるタイプのディスペンスシステム又は機構(3)によって覆われる。好ましい、排他的でない実施形態では、ディスペンス機構は、定量機械式ポンプである。すなわち、使用者の駆動により、ただ1回の一定量の製品を供給するポンプは、その後ポンプは、製品を与えるのを停止し、使用者によってポンプが再駆動されるまで再び与えることはない。パーソナルケアの詳細、定量ディスペンサが、よく知られており、そのようなものの正確な構成は、本発明を制限し得ない。広く、ローションポンプ及びスプレポンプがある。ローションポンプは、ローション、クリーム、糊、ジェル、油、及び懸濁液などのより濃いより粘性のある製品に適している。スプレポンプは、中に懸濁したたくさんの粒子状物質を有さず、液体が大気に触れるときに、液体をエアロゾル化するのに十分な速度でポンプから出ることができる水溶液及びアルコール溶液などのより薄いあまり粘性のない液体に適している。

機械式ポンプ(3)の第1の部分は、タンク(2)の開放端(2a)に受け入れられ、一方、機械式ポンプの別の部分は、タンクの開放端の周囲に液密封止を形成する。機械式ポンプは、スナップ取付具又はねじ山などの任意の適切な液密手段によってタンクに着座される。ポンプの第2の部分は、アクチュエータ(4)と連通する。そのために、ポンプはステム(3a)を有し、ステム(3a)は孔(3b)を有する。使用時、製品は、ステムを通じて上昇し、ステム孔から外に出る。ステムは、液密嵌めでアクチュエータ(4)に連通する。典型的には、ポンプステムは、アクチュエータ中の入口開口(4e)に摩擦嵌めされる(図4参照)。ポンプの駆動は、アクチュエータを押し下げ、それによってステムを下方に動かし、これによってポンプのチャンバ内の製品を加圧し、加圧された製品がステム(3a)の中に流れ、ステム孔(3b)を通じてアクチュエータの中に流れることができるポートを開くことによって実現される。ステムが移動できる距離は、ポンプのストローク長と呼ばれる。

また、弁が開放で保持され、製品が使い果たされない限り継続的に投与するディスペンスシステムが、本発明において潜在的に役立つ。この一例は、エアロゾル系又は圧力スリーブ系である。これらは、技術的に機械式ポンプでなくてもよいが、それらは本発明に役立ち得る。それにも関わらず、定量ディスペンサの使用は、ディスペンスされた製品が、より効率的に加熱されるので好ましい。

（アクチュエータと加熱チャンバの組み合わせ）
図4及び図7は、本発明の再利用可能な加熱ディスペンサに使用するためのアクチュエータと加熱チャンバの組み合わせ(4)の断面図を示す。アクチュエータと加熱チャンバの組み合わせは、ポンプアクチュエータ(4a)、可撓性導管(4b)、及びディスペンサヘッド(4c)から構成される。

ポンプアクチュエータは、機械式ポンプ(3)を駆動するためのものである。ポンプアクチュエータ(4a)は、再利用可能なハウジング(1)の上部端(1a)の近くに位置し、具体的には、第2のセクション(1d)の上方及び/又は第2のセクション(1d)に関連して位置する。図2及び図4を参照すると、アクチュエータは、アクチュエータのアクチュエータ入口(4e)からアクチュエータの出口孔(4f)へ向かって延びるそれを通過するチャンネル(4d)を有する。チャンネルは、流動可能な製品がポンプから現れた後、流動可能な製品を伝導するためのものである。ポンプアクチュエータは、ポンプステム(3a)に液密で流体連通する。典型的には、ポンプステムは、アクチュエータの入口開口(4e)に摩擦嵌めされる。適宜、アクチュエータは、ポンプステムから取り外し可能であってもよい。アクチュエータがその組み立てられた構成に置かれる前に、又はさもなければアクチュエータがその組み立てられた構成にないときに、第2のセクションは、再利用可能なハウジングの上部からアクセス可能であり得る。

ポンプアクチュエータは、機械式ポンプのストローク長に対応する距離について上下にスライド可能である。ポンプの駆動は、アクチュエータを押し下げ、それによってステムを下方に動かし、これによってポンプのチャンバ内の製品を加圧し、加圧された製品がポンプステムの中に流れ、ステム孔(3b)を通じてアクチュエータの中に流れることができるポートを開くことによって実現される。製品流路は、アクチュエータを通じて画定される。この経路は、アクチュエータ入口(4e)と、アクチュエータチャンネル(4d)と、アクチュエータ孔(4f)とを含む。中間チャンネルは、アクチュエータ流路のこれらの部分の間に画定することができる。アクチュエータ孔は、ディスペンサヘッド(4c)と液密方式で連通し、アクチュエータ孔から現れる加圧された製品が、最終的にディスペンサヘッドに入るようになっている。

ディスペンサヘッド(4c)は、再利用可能なハウジング(1)の上部端(1a)の近くに位置し、具体的には、第1のセクション(1c)の上方及び/又は第1のセクション(1c)に関連して位置する。ディスペンサヘッドは、ディスペンサの通常動作中にディスペンサヘッドを任意の所定の位置に保持する任意の適切な手段によって再利用可能なハウジングに取り付けられる。好ましくは、ディスペンサヘッドは、通常動作中に動かない。適宜、ディスペンサヘッドは、再利用可能なハウジングから取り外し可能であってもよい。ディスペンサヘッドが、その組み立てられた構成に置かれる前に、又はさもなければディスペンサヘッドがその組み立てられた構成にないときに、第1のセクションは、再利用可能なハウジングの上部からアクセス可能であり得る。

製品流路は、ディスペンサヘッド(4c)を通じて画定される。この経路は、ディスペンサヘッド入口(4g)を含み、加熱チャンバ(4h)につながり、ディスペンサ出口孔(4i)につながっており、そこから加熱された製品が、適用表面への伝達のために加熱ディスペンサの外面へ現れる。中間チャンネルは、ディスペンサヘッド流路のこれらの部分の間に画定することができる。加熱チャンバ(4h)は、その下端に向かって開放しており、それによってプリント回路基板のハウジング(5b)が、再利用可能なハウジング(1)の第1のセクション(1c)から加熱チャンバに入ることを可能にする。この開口は、それを液密になすことができ、それによって加熱チャンバを通じて流れる製品が、再利用可能なハウジングの第1のセクションの中に流れず、出口孔(4i)に向かうディスペンサヘッド流路にとどまるようになっている。

ポンプアクチュエータ(4a)とは異なり、ディスペンサヘッド(4c)は、ディスペンサに対して動くことが意図されない。好ましくは、ディスペンサヘッドは、通常動作中にディスペンサに対して動かない。したがって、アクチュエータが上下に動くとき、ディスペンサヘッドは動かない。移動アクチュエータから静止ディスペンサヘッドへ加圧された製品を輸送するために、可撓性導管(4b)が設けられる。導管は、アクチュエータの出口孔(4f)と流体連通している第1の端を有する。導管のこの端は、アクチュエータと共に上下に動く。導管は、ディスペンサヘッドの入口(4g)と流体連通している第2の端を有する。導管のこの端は静止している。どちらかの接続は、導管の端をアクチュエータの出口孔又はディスペンサヘッドの入口に摩擦嵌めすることよってなされ得る。任意の他の適切な手段が使用されてもよい。

パーソナルケアの分野では、外観は、機能と同じくらい重要、又は機能よりも重要であり得る。したがって、均一な設計の単一の構成部品の外観を形成するように、アクチュエータ及びディスペンサヘッドが、互いにすぐ隣接している場合が好ましい(例えば、図１Ｂ参照)。これらの状況の下で、可撓性導管をアクチュエータとディスペンサヘッドの間に架け渡すために、可撓性導管が存在し得るアクチュエータ及び/又はディスペンサヘッドの内部の空間を設けることは必要であり得る。図１Ｃ及び図4では、例えば、空間(4j)は、ディスペンサヘッドの上部の下方にある可撓性導管のために設けられている。

導管は、必要な程度まで可撓性である。必要な程度は、アクチュエータが無制限に上下に移動することを可能にすることを含む。一方、導管が曲がるとき、導管は、導管の内部の管腔が著しく制限されず、製品の流れが著しく阻害されないように十分に強い。好ましくは、導管は、可撓性のプラスチックチューブである。

機械式ポンプを通じての流路、アクチュエータを通じての流路、可撓性導管、及びディスペンサヘッドを通じての流路が、流路全体を画定する。好ましくは、流路に沿った構成要素の各接続において、接続は液密である。これは、製品が流路から漏出するのを防ぐだけでなく、製品が空気にさらされるのも防ぐが、空気にさらされると製品が「乾燥する」おそれがある。

（切換可能な電熱回路）
再利用可能なディスペンサは、遮断可能又は切換可能な電熱回路をさらに備える。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、切換可能な電熱回路は、電源(6)と組み合されている加熱回路サブ組立体(5)と、電気スイッチ(1g)を操作する手段と、電源と加熱回路サブ組立体の一部であるプリント回路基板(PCB、5a)との間で電気を運ぶ1以上の導電体とから構成される。この電流は、同様に他の要素を含んでもよい。スイッチが閉じられるとき、電流が熱発生部へ流れ、これは、熱発生部を「オン」として定める。このスイッチが開放されるとき、電流は、熱発生部へ流れず、これは、熱発生部を「オフ」として定める。再利用可能なディスペンサは、同様に追加の回路を含んでもよい。

（加熱回路サブ組立体）
加熱回路サブ組立体(5)は、プリント回路基板(5a)と、プリント回路基板のためのハウジング(5b)とを備える。図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂには、プリント回路基板ハウジングの一実施形態が示されている。PCBハウジングは、プリント回路基板の部分がPCBハウジングの両端から現れた状態で内部を通じてプリント回路基板を置くことができる、上端(5c)及び下端(5d)で開放されている中空の細長い部材である。PCBハウジングは、再利用可能なハウジング(1)の第1のセクション(1c)の内部に位置し、PCBハウジングが、再利用可能なハウジングとの関連で実質的に動かないようになっている。例えば、PCBハウジングの下端(5d)は、利用可能なハウジングの第1のセクション(1c)の内部に相補的に成形できる。例えば、図では、PCBハウジングの下端は、再利用可能なハウジングの円筒内部内にぴったりと嵌まる円筒部分(5e)を有する。又は、図６Ａ及び図６Ｂに示す実施形態では、PCBハウジングの上端は、再利用可能なハウジング内の第1の開口(図３Ｂ中の1j参照)を通過し、それによってしっかりと保持される。望ましくない動きに対してPCBハウジングを固定する任意の他の手段を使用することができる。

図7を参照すると、上述の通り、加熱チャンバ(4h)は、その下端に向かって開放しており、それによってプリント回路基板のハウジング(5b)が、再利用可能なハウジング(1)の第1のセクション(1c)から加熱チャンバに入ることを可能にする。この開口は、それを液密になすことができ、それによって加熱チャンバを通じて流れる製品が、再利用可能なハウジングの第1のセクションの中に流れず、出口孔(4i)に向かう製品流路上にとどまるようになっている。例えば、ガスケット(5f)は、PCBハウジングの外面の周囲で、PCBハウジングの上部の近くに設けることができる。ガスケットは、加熱チャンバの内壁に対して液密封止を形成して、製品が、再利用可能なハウジングの第1のセクションに流れ込むのを防ぐ。

プリント回路基板(PCB)(5a)は、PCBハウジング(5b)を通過する細長い構造である。プリント回路基板の第1の部分は、電流源(6)からディスペンサヘッド(4c)の加熱チャンバ(4h)に向かって上へ延びる第1のセクション内に格納される。プリント回路基板の第2の部分は、加熱チャンバ内部で熱発生部(5h)を支持する。電子回路のバルクは、具体的には加熱チャンバ内に位置するが、好ましくは第1のセクション(1c)には位置しない1以上の熱発生部を含んで、プリント回路基板上に保持される。プリント回路基板は、通常の使用又は予期される使用の状況下で電気に対して非伝導性である基板(5g)を備える。適切な基板材料には、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ、ベークライト(熱硬化性のフェノールホルムアルデヒド樹脂)、及びガラス繊維が含まれるが、これらに限定されない。基板は、厚さ約0.25から5.0mm、好ましくは厚さ0.5から3mm、より好ましくは厚さ0.75から1.5mmとすることができる。基板の片側又は両側の部分は、例えば厚さ約35μmの銅層で覆うことができる。この基板は、1以上の熱発生部、電子的構成部品、及び伝導性要素を支持する。PCBによって支持される伝導性要素の間に、PCBを電池(6)に接続するのに効果的である電気的なリード線及び/又は端子がある。

一例として、好ましい(しかし排他的でない)構成で様々な要素を支持するプリント回路基板(5)を説明する。PCB自体は、PCBが電流源(6)から加熱チャンバ(4h)の中に延びることができる条件でPCBハウジング(5b)及び再利用可能なハウジング(1)を製造し、その中に組み込むのに便利な任意の形状又は寸法を有することができる。この長さは、上述したディスペンサの全長及び設計に依存する。図8及び図9を参照すると、(一つ又は複数の)抵抗加熱要素(5k)を除く電子的要素又は電子的構成部品の全部又は大部分は、回路基板の下端の近くのプリント回路基板の拡大部分(5i)上に位置することができる。PCBの拡大部分の最大横寸法は、PCBの拡大部分が存在する第1のセクション(1c)の部分の内部寸法未満でなければならない。PCBの比較的狭く細長いセクション(5j)は、拡大部分からPCBハウジング(5b)を通じて延び、PCBハウジングの上端(5c)からディスペンサヘッド(4c)の加熱チャンバ(4h)の中に現れる。加熱チャンバの内部にあるPCBの一部は、熱発生部(5h)を保持する。

図10は、プリント回路基板(5)上に配置できる本発明に役立つある可能な電子回路を示す。図9は、PCB上のある可能な電子的要素のレイアウトを示す。電源(6)(例えば、充電可能な電池)からの電流は、PCB端子(T1)でプリント回路基板に入る。この端子は、PCBの拡大部分(5i)の縁部を占め得る。好ましい実施形態では、電池の正端子(6)は、スイッチ(1g)のポジショニングに従って少なくとも一つの「オン」ポジション及び少なくとも一つの「オフ」ポジションを交互に占めることができる。すなわち、スイッチの移動により、電池を物理的に動かすことができる。「オン」ポジションでは、電池の正端子は、PCBの端子に直接接触する。「オフ」ポジションでは、電池の正端子は、PCBの端子に接触しない。本実施形態は、本実施形態が、電池の正端子と回路基板の間に追加の導体を必要としないという利点を有する。スイッチのよく知られた動作に従ってスイッチ(1g)を機能させるための代替の実施形態が可能である。

抵抗器R7並びに並列のキャパシタC1及びC2は、キャパシタが満杯のときに、電力変換器U1と相互作用して熱発生部(5h)への電流を自動的に止める。キャパシタは、例えば、PCBに固着される又は他の方法でPCBに関連しているセラミックチップキャパシタであってもよい。定格静電容量は、切換可能回路が最初に閉じられたときから切換可能回路(及び熱発生部)が自動的にオフになるときまでの時間の長さを制御するように選択される。このオーバーヘッドタイマの自動シャットオフの特徴は、任意であり、使用者が回路をオフにすることができない場合に電池が流れるのを防ぐ。これにより加熱チャンバ内に残る製品が、あまりに長いある期間にわたって熱にさらされるのも防ぐ。万一これが生じた場合、製品は損傷を受けることになり得る。したがって、熱発生部は、熱発生部が所定の温度に到達した後に約120秒で、好ましくはその後約60秒で、より好ましくはその後約30秒で自動的にオフになることができる。さらに、用いられる精巧さのレベルに応じて、図10に示されるキャパシタベースのものなどのオーバーヘッドタイマは、加熱要素が起動できない(すなわち、「オンにする」ことができない)自動シャットオフの後のリセット期間を必要とする。数秒のリセット時間によって、キャパシタが放電することを可能にする。

RT1は、NTCサーミスタである。好ましくは、NTCサーミスタは、加熱要素(5k)のすぐ近くに物理的に位置する。例えば、図10の回路図では、空間が、加熱要素RH9とRH10の間に示されている。NTCサーミスタは、NTCサーミスタが加熱要素を囲む空間の環境温度のわずかな変動を検出できるその空間又は任意に空間に位置することができる。NTCサーミスタ及び固定値抵抗器R3は、加熱要素の温度に比例する及び/又は加熱要素の温度によって変化する電圧レベルを生成する分圧器回路として構成される。この電圧レベルは、演算増幅器によって監視され、反転入力(U2のピン3)で演算増幅器へ送られる。閾値基準電圧は、R4及びR5において別の分圧器回路によって生成され、この電圧は、演算増幅器の非反転入力(U2のピン7)に接続される。このようにして、演算増幅器は、電圧比較器として使用される。負の温度のサーミスタを含む分圧器回路の出力電圧が、基準電圧(上へ上昇又は下へ下降する)を横切るとき、演算増幅器(U2にあるピン2)の出力は、状態を変化させる。オペアンプの出力は、(U2のピン6にある)NチャンネルMOSFETスイッチに送られ、MOSFETスイッチの状態を制御するために使用される。スイッチが閉じられるとき、電流は、(U2のピン4にある)スイッチから抵抗加熱要素(5k)へ流れる。スイッチが開放されるとき、電流は、抵抗加熱要素へ流れることができない。PCB(5)の拡大部分(5i)の縁部は、金属片(1k)及びコイル/ばね(1m、図５Ｂ参照)を通じて負の電池端子につながっている第2の端子(T2)を備える。

回路は、キャパシタC3などのノイズ低減構成要素と、LED D1などのon/offインジケータと、F1などの複数のヒューズ部とをさらに含むことができる。また、二つ以上のサーミスタは、温度監視能力を増大させるために使用することができる。

説明するような回路は、出力温度を能動的に測定し、所望の温度を満たすようにそれ自体を調整するシステムを含む。この回路を含む加熱ディスペンサは、オーバーヒートを気にせずに所望の温度を保持し続けることができる。また、自動シャットオフの使用によって、及び加熱要素の温度の監視によって、電力の利用は、かなり減少する。この点において、本発明は、本明細書に記載した精度及び信頼性のレベルで、商業的に実施できる再利用可能な加熱ポンプディスペンサを提供することができる。

回路は、電源の出力電圧を監視及び維持するシステムをさらに含むことができる。例えば、電池は、公称電圧3ボルトの仕様であるが、電池ごと及び同じ電池の使用ごとにいくらかのばらつきが存在する。電池が通常供給するよりも厳しい電圧公差を維持するために、必要に応じて電池電圧を監視及び調整する適宜のシステムが含まれてもよい。そのようなシステムの利点の一つは、アプリケータ性能の一貫性の改善、及び電池の耐用年数の予測精度の改善である。

上記の回路は、再利用可能なハウジング(1)の第1のセクション(1c)に挿入できる電子回路サブ組立体を形成するために、プリント回路基板(5a)を利用する。この電子回路サブ組立体は、その構造的な完全性についても、その電気に関する動作についても、再利用可能なハウジングに依存しない。プリント回路サブ組立体の使用は、費用節約、及び製造の誤差低減になり得る。したがって、本明細書に開示した回路は、真に効果的で、商業的に実施することができ、審美的に許容できる、電池電源付きの、本明細書に開示した性能、信頼性、及び便利さを有する再利用可能な加熱ディスペンサを提供することができ、費用節約及び製造の誤差低減をよく実現することができる。対照的に、本明細書に開示した回路基板がない場合、電子回路サブ組立体の作製は、かなりより難しくなり、より高価になり、あまり信頼できないものとなる。パーソナルケアの市場の場合、本明細書に開示したようなプリント回路基板なしで電子回路サブ組立体を作製する場合、製造費用をひどく高くさせ、性能を低品位にさせる。

（熱発生部）
1以上の熱発生部(5h)は、加熱チャンバ(4h)の内部のプリント回路基板(5a)の上端のより近くでプリント回路基板の第2の部分によって支持される。典型的には、本発明によるディスペンサは、たった一つの熱発生部を有することができる。好ましくは、第1のセクションの加熱は、エネルギーの浪費であり、タンク(2)内の製品(8)の温度を上昇させ得るので、熱発生部の一部は、第1のセクション(1c)の中に延びていない。

熱発生部は、連続的な抵抗配線ループ又はコイルを備えてもよい。単純だが、このタイプの熱発生部は、離散した加熱要素の配列などのより前進したオプションの性能及びエネルギー効率をもたらさない。したがって、好ましくは、本発明による加熱ディスペンサは、加熱チャンバ(4h)内部のプリント回路基板(5a)の上端の近くに位置する複数の個々の離散した抵抗加熱要素(5k)を含む。

離散した抵抗加熱要素(5k)の好ましい実施形態は、直列、並列、又はそれらの任意の組み合わせで電子的に配置される固定値抵抗器のバンクであり、物理的に2列で位置しており、一方が、PCBのどちらか一方にある。抵抗器の個数及びそれらの公称抵抗値は、回路の熱発生の条件によって一部、決定される。一実施形態では、41個の離散した5オームの抵抗器は、PCBの一方の側に20個が均一に間隔をおいて配置され、21個が他方の側にある。別の実施形態では、23個の6オーム抵抗器が使用されており、11個がPCBの一方の側、12個が他方にある。さらに別の使用モデルでは、41個の3オーム抵抗器が使用され、20個が一方の側、21個が他方の側にある。1個抵抗器が少ない側は、サーミスタのための空間を残す。典型的には、本発明による加熱ディスペンサは、公称抵抗値1から10オームを有する個々の抵抗素子を使用してもよい。しかし、この範囲は、状況要求(situation demand)により越えることができる。典型的には、全ての加熱要素の抵抗値の全体抵抗は、1から10オームの範囲である。しかし、この範囲は、状況要求により越えることができる。

ある好ましいタイプの抵抗加熱要素は、金属酸化物の厚膜抵抗体である。これらは、二つ以上の形態で利用可能である。一つの好ましい形態は、チップ抵抗器であり、チップ抵抗器は、固体セラミック基板上に置かれ、電気的な接触及び保護コーティングを備える厚膜抵抗体である。幾何学的に、各チップが、ほとんど固体の長方形であり得る。そのような加熱要素は、ある範囲のサイズ内の市販のものである。例えば、ケーオーエースピアエレクトロニクスInc(KOA Speer Electronics, Inc)(ブラッドフォード(Bradford)、PA)は、汎用の厚膜チップ抵抗器を提供しており、その最も大きい寸法は、0.5mm以下程度である。最大寸法が約2.0mm以下である、好ましくは一実施形態1.0mm以下である、さらに好ましくは、別の実施形態では0.5m以下である抵抗器を用いることによって、抵抗器は、加熱チャンバ(4h)内でプリント回路基板(5a)に沿って容易に配置することができる。

典型的には、チップ抵抗器は、知られている方法によってPCBに取り付けることができる。金属酸化物厚膜抵抗体のより好ましい形態は、シルクスクリーン式堆積として利用できる。ハウジングがない場合、チップ抵抗器などは、金属酸化物膜が、印刷技法を用いてプリント回路基板上へ直接堆積される。これは、製造の観点からチップ抵抗器を溶接するよりもより効率的及びフレキシブルである。金属酸化物膜は、一つの連続的な加熱要素としてPCB上に堆積することができ、又は金属酸化物膜は、個々のドットとして印刷されてもよい。様々な金属酸化物が、厚膜抵抗体の製造に使用されてもよい。ある好ましい材料は、酸化ルテニウム(RuO₂)である。個々のドットは、約2.0mm以下、より好ましくは1.0mm以下、最も好ましくは0.5mm以下程度と同じくらいの大きさで印刷することができ、それらの厚さは変わり得る。実際には、ドットのサイズを制御することによって、各ドットの抵抗値を変えることができる。厚膜抵抗体の抵抗値は、チップ抵抗器の形態であろうが、シルクスクリーンの形態であろうが、金属酸化物膜中の添加剤によって制御することもできる。典型的には、本明細書に記載したタイプのチップ抵抗器及びシルクスクリーン式の金属酸化物ドットは、公称抵抗値1から10オームを有し得る。

シルクスクリーンされた厚膜抵抗体又はチップ抵抗器を担持するプリント回路基板は、針金コイルなどの従来技術の加熱要素を担持するものより嵩張らない。あまり嵩張らない電子機器は、製品に入る熱流束が増加し、熱の浪費は少ないことを意味する。

好ましくは、熱発生部は、プリント回路基板(5a)の上端の近くの抵抗加熱要素(5k)を覆う保護先端(5m)をさらに備える。保護先端は、製品が、プリント回路基板及び加熱要素に直接接触することを防ぎ、一方、加熱チャンバ(4h)全体にわたって熱を均一に分布させもする。また、保護先端は、ディスペンサヘッド(4c)の加熱チャンバに嵌まり込むことができなければならず、一方、述べたように、一回分の製品のために加熱チャンバ内で十分な体積を残すことは、典型的には50μLから500μLの範囲であり得る。好ましくは、製品で満たすことができる加熱チャンバの体積(以下、「使用可能な体積」)は、投与体積にほぼ等しい。加熱チャンバの使用可能な体積が、製品の投与よりかなり大きい場合、空気が加熱チャンバ内に残る場合があり、それによって製品を加熱する効率を減少させる。一方、加熱チャンバの使用可能な体積が、投与体積よりもかなり小さい場合、ディスペンサから吐出される製品は、加熱チャンバ内部に滞留しないいくつかの製品を含むかもしれず、したがって十分に加熱されなかった。好ましくは、使用可能な体積は、投与体積±20%、より好ましくは投与体積±10%、最も好ましくは投与体積±5%によって定められる範囲内である。

消費者に素早い塗布を提供するために、保護先端は、必要な程度までその内部からその外部へ熱を伝導しなければならず、保護先端が熱を伝導し、熱を散逸させる速度は、高くなければならない。したがって、より高い熱伝導率を有する先端材料が、低い熱伝導率を有する材料より好まれるはずである。先端の厚さも、熱が加熱要素から製品へ移動する速度に悪影響を及す。一般に、より薄い先端は、より厚い先端よりも効率的である。一実施形態では、保護先端(5m)は、その上端が閉じられ、プリント回路基板の上端を避けるために、その下端が開いた円筒形スリーブとして作製することができる。好ましくは、そのような保護先端は、保護先端が、意図せずプリント回路基板から外れるのを防ぐ手段を有する。このために、保護先端は、PCBハウジング(5b)の一部と協働することができる。例えば、これらの部分は、摩擦取付具(friction fitment)、スナップフィット、又はねじ係合を形成することができる。代替として、これらの部分は、例えば、接着剤、溶接、又は一体成形によってなど、より永続的に取り付けられてもよい。この保護先端は、例えば、金属、プラスチック、又はエラストマから形成することができる。プラスチックの中で、ポリエチレンは、いくつかの他のものよりも高いある熱伝導率(約0.4〜0.5W/m・K)を有し、プラスチックの中で好ましいものであり得る。それに比べて、ステンレス鋼の熱伝導率は、約16W/m・Kである。対照的に、加熱チャンバ(4f)の壁が比較的低い熱伝導率を有する場合が好ましく、それにより、環境に失われるのはより少ない熱である。したがって、加熱チャンバの壁をプラスチックから形成する場合、この点において、ポリエチレンは、あまり好ましくない可能性がある。

好ましくは、保護先端(5m)は、加熱要素(5k)上にぴったりと嵌まる。最も好ましくは、この嵌まりは、通常の取扱い及び使用の際に保護先端がPCBから外れるのを防ぐために十分にぴったりである。さらに、加熱要素上の保護先端のぴったり嵌めにより、内部から保護先端を通じて外へ出て行く熱伝達の効率を改善し、一方、加熱要素と保護先端の間の間隙は、熱伝達の効率を減少させる。したがって、プリント回路基板上の加熱要素と保護先端の内面の間にできるだけ間隙が少ない場合が好ましい。したがって、本発明の一実施形態では、プリント回路基板(5a)上の加熱要素(5k)は、保護先端(5m)の内面に直接接触している。この配置は、効果的であるが、例えば加熱要素(5k)同士の間に、保護先端(5m)の真下に空気で満たされた間隙をさらに残し得る。保護先端(5m)を通じて加熱チャンバ(4h)内の製品への熱の伝達は、これらの空気で満たされた間隙によって減らされ得る。したがって、そのような間隙がない場合が最も好ましい。

本発明の別の実施形態では、保護先端が、円筒形シェルとして形成される。シェルの作製は、熱伝達材料の連続した塊の中に加熱要素を埋め込むことを含む。この材料は、PCBの上端を柔軟になった状態にある熱伝達材料につけることよって施されてもよい。材料が硬化させられるとき、加熱要素に接触する空隙が実質的にないものとすることができる。少なくともいくつかの実施形態では、熱伝達材料が、加熱要素から加熱チャンバへの熱伝達の割合を改善する限り、本実施形態は、多くの用途にとって好ましい。熱伝達材料は、PCBの上端を覆う半硬化又は硬化した円筒形シェルを形成することができる。円筒形シェルは加熱チャンバに嵌められなければならない。熱伝達材料の円筒形シェルについての役に立つ材料の例には、1以上の熱伝導性接着剤、1以上の熱伝導性のカプセル化用エポキシ、又はこれらの組み合わせが含まれる。熱伝導性接着剤の一例は、ダウコーニング(Dow Corning)(登録商標)1-4173(処理した酸化アルミニウム、及びジメチル、メチルヒドロジェンシロキサン;熱伝導率=1.9W/m・K;ショア硬さ92A)が含まれる。熱伝導性のカプセル化用エポキシの一例は、832-TC(エピクロルヒドリン及びビフェニルFのアルミナと反応生成物の組み合わせ;エムジーケミカルス(MG Chemicals)、オンタリオ州バーリントンから入手可;熱伝導率=0.682W/m・K;ショア硬さ82D)である。保護先端については、より高い熱伝導率が、低い熱伝導率よりも好ましい。

加熱ディスペンサの様々なパラメータは、加熱チャンバ内の製品の温度を上昇させるために必要とされる熱量、及び/又はそれをするために必要とされる時間の量に悪影響を及す。例えば、一般に、加熱チャンバ内の製品がより多くなるほど、製品の温度を製品適用温度まで上昇させるために、所与の時間内に、より多くの熱が必要とされる。また、例えば、熱発生の特定の割合が与えられれば、より厚い保護先端(5m)は、より多くの時間が加熱チャンバ内の製品の温度を上昇させるために必要とされることを意味する。保護先端を通じた熱伝達の割合を増加させるため、及び熱量の喪失を減少させるために、使用される特定の材料の製造の限界を考慮して、保護先端をできるだけ薄くさせることが好ましいものであり得る。好ましくは、保護先端の厚さは、1.0mm未満であり、より好ましくは0.8mm未満であり、さらにより好ましくは0.6mm未満、最も好ましくは0.4mm未満である。もちろん、熱が保護先端(5m)を通過するので、加熱チャンバ内に配置された製品の温度を上昇させるために必要とされる熱量及び/又は時間の長さは、(一つ以上の)材料の熱伝導率にやはり依存する。よって、一般に、製品の温度を上昇させるために必要とされる時間を減少させるために、熱発生の割合を増加させ、加熱されている塊を減少させ(製品のより少ない投与)、及び/又は保護先端の熱伝導率を増加させることができる。

本発明の加熱回路は、環境温度から製品適用温度へ一回分の製品の温度を上昇させるように構成される。この温度は、市場の要求に応じて調整することができる。例えば、製品適用温度は、状況に応じて30℃以上、又は40℃以上、又は50℃以上などとすることができる。本発明によるハンドヘルド式の再利用可能な加熱ポンプディスペンサは、環境温度から製品適用温度へある量の流動可能な製品を、吐出の直前に60秒以下、好ましく30秒以下、より好ましくは15秒以下、及び最も好ましくは5秒以下加熱することができる。この時間内に加熱された流動可能な製品の量は、少なくとも50μL、好ましくは少なくとも100μL、より好ましくは少なくとも250μL、最も好ましくは少なくとも500μLである。加熱の結果として、吐出された製品の一部の特性は、強化又は改善され、一方、ディスペンサ内に残る製品の特性は、同様に変えられていなかった。改善された特性は、例えば、粘性の減少、活性成分の活性化、より長い寿命、消費者が経験する温かさの感情、使用者の皮膚への製品の強化した浸透、カプセル化した成分の開放、又は使用者に利益を与える任意の他の変化であり得る。

（電源）
本発明の好ましい実施形態は、電流源(6)、好ましくはDC電源をさらに備える。電流源は、電流源を収容するのに十分大きい再利用可能なハウジング(1)の第1のセクション(1c)内に格納される。電流源は、少なくとも一つの正端子、及び少なくとも一つの負端子を有し、これらの端子は、(電流源から離れて行く)輸入経路、(電流源に向かって行く)輸出の経路をそれぞれ形成する。電源端子のうちの1以上は、プリント回路基板(5a)上の伝導性要素に直接接触することができ、又はリード(1k)又はばね(1m)のように、1以上の電気的なリード線が介在してもよい。

本発明のディスペンサでは、本明細書に記載されるように、加熱回路が起動される(すなわち、「オンにされる」)ごとに、電源(6)が、製品の温度を上昇させるのに十分なエネルギーをそれだけで供給できる場合が好ましい。好ましくは、電源は、典型的なフルサイズの(すなわち非販売促進のためのサイズの)市販用の容器の耐用年数の間、再充電又は交換することなく及び加熱性能が実質的に低下することなく持続することができる。容器の「耐用年数」は、使用者が、通常の使用目的において、容器から可能な限り多くの製品を引き出し、製品を適用するのにかかる時間について言及している。

好ましい実施形態では、DC電源は、1以上の電池(6)、より好ましくはちょうど一つの電池を含む。一定の性能レベルを実現するために、パッケージの耐用年数にわたって、電池が、要求される電力を送り届けることができる限り多くのタイプの電池を使用することができる。電池タイプの例には、亜鉛炭素(又は標準的な炭素)、アルカリ、リチウム、ニッケルカドミウム(充電可能)、ニッケル水素(充電可能)、リチウムイオン、空気亜鉛、亜鉛水銀酸化物、及び銀亜鉛の化学的性質が含まれる。懐中電灯及び煙探知機に使用されるものなどの一般的な家庭用電池は、小型ハンドヘルド式デバイスでしばしば見られる。典型的には、これらは、AA、AAA、C、D及び9ボルト電池として知られるものを含む。適切であり得る他の電池が、補聴器及び腕時計によく見られる電池である。さらに、普通の家庭ごみの流れで電池が使い捨てである場合が好ましい。したがって、法律により(水銀を含有する電池など)廃棄のために普通の家庭ごみの流れから分けなければならない電池は、あまり好ましくない。注目すべき実施形態では、本発明の加熱ディスペンサの電力性能の要求は、(水銀を有さない)二酸化マンガン/リチウムの化学的性質に基づいて、単一の非充電可能な電池によって満たすことができ、この電池は公称3ボルトを供給し、少なくとも1,400mアンペア時、例えば、1,400〜1,800mアンペア時のキャパシティを有する。「公称3ボルト」は、2.5〜3.5ボルトを含む。あるそのような市販の電池は、Energizer(登録商標)123(公称3v、1,500mアンペア時)である。

適宜、電源は、取換可能又は充電可能であり得る。例えば、再利用可能なハウジング(1)は、取り外し可能なドア(1f)を有してもよい。取り外し可能なドアは、第1のセクション(1c)内の電池(6)へのアクセスをもたらす。代替として、又は取換可能に加えて、電池は、充電可能なタイプであってもよい。そのために、電池は、ちょうど述べたように、再利用可能なハウジングから取り外すことができ、又は再利用可能なハウジングの外面は、電池への電気的なリード線を備えることができ、ディスペンスデバイスがチャージベースに置くことができるようになっており、それによってベースからの電力が、電池に送られて貯蔵される。これらの適宜の特徴が本明細書に開示されているが、それらの実施は、様々な要因に依存し得る。例えば、アプリケータが販売及び使用されている世界の一部に応じて、電池の廃棄は、規則によって決まっている。特に、充電可能な電池の販売、使用及び廃棄は、非充電可能な電池よりも厳しい制約を受けることになり得る。このため、他の環境の懸念のため、及び消費者の便宜のために、本明細書に開示した加熱ディスペンサの好ましい実施は、通常の使用で、製品がもはや吐出できなくなるまで、製品を加熱するための電力を供給するのに十分な単一の電源を含む。

（オン/オフスイッチ）
本発明によるディスペンサは、1以上の電気スイッチを備えてもよい。一般に、少なくとも一つの電気スイッチは、電源と加熱要素の間の電気の流れを交互に遮断及び再確立することができるオン/オフスイッチである。

可能な一実施形態では、オン/オフスイッチの少なくとも一つは、使用者の指によって直接的又は間接的に係合できるディスペンサの外側から触れられる1以上のスイッチを含む。このタイプのオンオフスイッチは「手動」であり、これは、使用者が直接にスイッチを入れることを必要とするものであり、従来の非加熱ディスペンサではする必要がないものである。そのようなスイッチの詳細は、電気技術において良く知られており、多くの適切なタイプがある。いくつかの非限定の例には、トグルスイッチ、ロッカースイッチ、スライダ、ボタン、回転ノブ、タッチ作動表面、磁気スイッチ、及び光電作動スイッチが含まれる。また、加熱要素が、複数の加熱の出力レベルが可能であれば、多ポジションのスイッチ又はスライダスイッチが役に立ち得る。一般に、手動スイッチは、ディスペンサの外側から(直接的又は間接的に)アクセスすることを可能にするどこかに位置できる。

図１Ａ、図１Ｂ及び図2の実施形態では、スライドスイッチは、電池ドア(1f)の外壁上に位置する。この場合、金属ばね(1m)は、二つの目的を果たす。金属ばねの第1の目的は、前述したように、電池(6)の負端子への電気的なリード線としての役割を果たすことである。第2の目的は、第1の部分から第2の部分へ電池を促すことである。第1の部分では、ばね支持体(1n)に対してばねがより圧縮されるとき、電池の正端子は、プリント回路基板(5)に電気的な接触をしていない。この構成では、電流は、加熱要素(5k)へ流れることができない。第2の部分では、ばねがもっと伸ばされるとき、電池の正端子は、電流が加熱要素へ流れることを可能にするやり方でプリント回路基板に電気的な接触している。好ましい実施形態では、プリント回路基板の拡大部分(5i)は、電池がその第2の部分にあるとき、電池(6)の正端子に接触できる電気的なリード線(図9中のT1)を備える。例えば、電気的なリード線(T1)は、拡大部分の近位縁部の近くにあり、電池の正端子はそれに接触できる。

また、本実施形態では、スイッチ(1g)は、再利用可能なハウジング(1)の外側から内側へ通過する1以上の拡張部(1o)を備え、拡張部(1o)は、電池(6)に接触することができる。本例では、スイッチが下へスライドするとき、拡張部は、オフのポジションである第1の部分に向かって電池を下方へ押す。スイッチが上方へスライドするとき、拡張部は上方へスライドし、ばね(1m)の作用によって、電池が上方へ動くことを可能にする。電池がその第2の部分に到達すると、電流が加熱要素に流れるように、電池の正端子は、プリント回路基板(5)に電気的な接触を行う。これは、本例では、オンのポジションである。

（加熱ポンプディスペンサと共に用いるための製品）
本発明によるディスペンサで使用することから利益を受ける製品タイプの網羅的でないリストには、審美的理由(すなわちシェービングクリーム)のために厳密に加熱される製品、成分を活性化するために加熱される製品、製品のレオロジーを変えるために加熱される製品、製品を殺菌するために加熱される製品、例えばゼラチンカプセルを溶かすことによるように、カプセル化された成分を解放するために加熱される製品が含まれる。製品の形態には、化粧分野及びパーソナルケアの分野に使用されることが知られているタイプの機械式ポンプから吐出できるクリーム、ローション、セラム、ジェル、液体、糊、又は他の任意の製品が含まれる。本明細書に記載されるように、再利用可能な加熱ディスペンサのタンク(2)は、完成した製品を保持するように設計される。すなわち、加熱さえ行わず使用できるもの、又は使用のための加熱だけを要求するものがある。したがって、加熱を超える追加の用意を必要とする製品は、本発明に適切ではない。例えば、タンク(2)の外側の液体推進役と組み合されなければならないプレシェーブフォームの混合物は、本発明における使用に適していない。概して、製品は、混合物、懸濁液、乳剤、分散液、又はコロイドであり得る。特に、好ましい製品は、加熱によって一時的に変えられるいくつかの構造的特性又は動的特性を有することによって活用できるものである。例えば、加熱は、製品から生じる磁場を一時的に乱すことができるのに対して、冷却後、磁場は、再確立され得る。

一般に、材料が加熱されるとき、温度の変化は、材料の熱容量に逆比例して変わる。したがって、加熱チャンバ(4h)内に収容される製品を加熱するために必要とされる時間及びエネルギーを考えると、より小さい熱容量を有する製品は、より大きい熱容量を有する製品より効率的と考えられ得る。化粧液の中で、水は、より高い熱容量のうちの一つを有する。したがって、一般に、水の少ないパーソナルケア組成物は、他のものが全て同じなら、より多く水を有するものよりもより効率的に加熱することができる。次いでいくつかの適用については、水50%未満、より好ましくは水25%未満、さらにより好ましくは水10%未満の製品、最も好ましくは無水の製品を使用することが好ましいものであり得る。もちろん、全てのタイプの製品が、必ずしも無水又は水の少ない製品として実施できるのではなく、水50%以上を有するパーソナルケア組成物もまた、本発明によるディスペンサでの使用に適していることがある。製品適用温度は、本明細書に開示した時間帯の中で実現できる。

（様々な随意の特徴の一部）
代替の一実施形態では、加熱要素は、オン及びオフが自動的に切り換えられる(すなわち、起動される及び機能停止される)。「自動的に切り換えられる」は、ディスペンサの通常の使用の結果として、加熱要素がオン又はオフされることを意味する。例えば、アクチュエータ(4a)が押し下げられるとき、加熱要素(5k)は起動することができ、そして、アクチュエータが解除されるときに機能停止される。アクチュエータとPCBの間の追加の導体が、必要とされるが、使用者の観点から、使用者が、ディスペンサが使用されていない間に、加熱要素をオンにしたままにする可能性がない。これは、パッケージの寿命の間、製品を保存する。別の実施形態では、単一の加熱ディスペンサに二つ以上のオンオフスイッチがあり得る。第1のスイッチは、上記のように手動スイッチであってもよく、第2のスイッチは、自動スイッチであってもよい。これは、いわゆる「三方」スイッチとして働くように配線することができ、使用者に、自動スイッチのオーバーライディングの選択肢を与える。

上述のように、本発明は、定められた時間に、一回分の製品の温度を環境温度から製品適用温度へ上昇させるように構成される。消費者は、行われる加熱を待たなければならない場合があるので、ディスペンサは、製品が適用温度に到達し、吐出が開始できることの表示を備えることができる。例えば、ディスペンサの外面の一部は、温度が変化することに反応する材料から、すなわち色を変えることによって、作製することができる。この場合、「熱変色性」表面は、加熱チャンバに十分に近くあるべきであり、それによって目に見える色の変化が、適用温度に到達しているチャンバ内の製品の数秒内、すなわち10秒以下、好ましくは5秒以下、より好ましくは3秒以下で生じる。

本明細書に記載されるように、加熱されたパーソナルケア組成物用の再利用可能なポンプディスペンサは、製品で満たされた1以上のタンク(2)を含む消費者パッケージの中で設けられ得る。任意の一つのタンクにおける製品は、任意の他のタンクに収容される製品と同じであってもなくてもよい。消費者パッケージは、加熱ディスペンサの加熱要素に電力を供給するように意図される1以上の電池を含んでもよい。

本明細書に記載されるように、加熱されたパーソナルケア組成物用の再利用可能なポンプディスペンサは、ディスペンサを使用するための取扱い説明を含む又は使用者を使用のための取扱い説明に向けさせる消費者パッケージに設けられてもよい。例えば、使用のための取扱い説明は、ディスペンサを含む消費者パッケージと共に含まれる基板上に印刷されてもよい。代替として、パッケージは、使用者を、使用のための取扱い説明をモニタで見ることができるウェブサイトへ向けさせることができる。使用のための取扱い説明は、熱要素のオンの仕方、吐出するまでどのくらい長く製品が加熱するのを待つか、加熱された製品の吐出の仕方、加熱要素のオフの仕方、電池(6)へのアクセス及び交換の仕方、タンク(2)へのアクセス及び交換の仕方、加熱ディスペンサの任意の部分の配置の仕方の一部又は全部を含んでもよい。

（使用方法）
本明細書に記載されるような加熱されたパーソナルケア組成物用の再利用可能なポンプディスペンサを使用する方法は、以下のステップを含み得る。本発明によるパーソナルケア製品を収容する再利用可能な加熱ポンプディスペンサが用意される。使用者は、再利用可能なポンプディスペンサを片手で把持し、ディスペンサを宙に上昇させる。使用者は、スイッチを係合し、電流源と加熱要素の間で電力を流させる。使用者は、ある期間待機し、一方、ディスペンサ内の製品の一部は、環境温度から製品適用温度へ加熱される。使用者は、ポンプアクチュエータを係合し、加熱された製品を加熱ディスペンサから吐出させる。使用者は、待機するステップ及び/又はアクチュエータを係合するステップを繰り返してもよく、繰り返さなくてもよい。使用者は、スイッチを係合し、加熱要素に流れる電力を停止させる。使用者は、ディスペンサを下げ、ディスペンサの把持を解除する。ある期間を待つステップは、使用者以外の誰か又は何かによって指示されるのと少なくとも同じくらい長く使用者が待機することを含んでもよい。上記のステップでは、待機期間は、15秒未満、あまり好ましくないが少なくとも15秒、さらにあまり好ましくないが少なくとも30秒、最も好ましくないが少なくとも60秒であり得る。代替として、使用者は、サーモクロミック材料が目に見える色の変化を有するまで待つことができる。上記ステップの一部又は全部は、少なくとも週に一度実行されてもよく、例えば、少なくとも週に5回、例えば、少なくとも1日1回、例えば、少なくとも1日2回、例えば、少なくとも1日3回実行されてもよい。使用者は、電池ドア(1f)を開くステップ、電池を取り外すステップ、電池を交換するステップ、及び電池ドアを閉じるステップを実行することができる。使用者は、再利用可能なハウジング(1)の取り外し可能なカバー(1i)を開くステップ、タンク(2)を取り外すステップ並びに/又はタンクを第2のセクション(1d)に挿入するステップ、及び取り外し可能なカバーを交換するステップを実行してもよい。

Claims (31)

1. 再利用可能なハウジングと、熱発生部を有するプリント回路基板と、加熱チャンバと加熱チャンバ出口孔を有する非可動の静止ディスペンサヘッドと、流動可能な製品を保持できるタンクと、ディスペンスシステムと、フィンガアクチュエータと、可撓性導管と、前記タンクから前記加熱チャンバ出口孔までの製品流路とを備えるハンドヘルド式の加熱ポンプディスペンサであって、
   前記再利用可能なハウジングが、第1のセクションと第2のセクションに内部で分割され、
   前記プリント回路基板の第1の部分が、前記第1のセクション内に格納され、電源との電気的な接触を形成でき、
   前記プリント回路基板の第2の部分が、前記加熱チャンバ内部の前記熱発生部を支持し、
   前記タンクが、前記第2のセクション内に格納され、
   前記ディスペンスシステムの第1の部分が、前記タンクに配設され、
   前記ディスペンスシステムの第2の部分が、液密嵌めで前記フィンガアクチュエータと連通し、
   前記製品流路が、順番に前記タンクと、機械式ポンプと、ステムと、前記フィンガアクチュエータと、前記可撓性導管と、前記静止ディスペンサヘッドの前記加熱チャンバと前記加熱チャンバ出口孔とを備えており、
   前記加熱チャンバ内の製品が前記熱発生部を囲み、前記フィンガアクチュエータの押し下げの結果として、製品が前記流路に沿って促されることを特徴とするハンドヘルド式の加熱ポンプディスペンサ。
2. 少なくとも二つのポジションを有する電気スイッチをさらに備え、前記ポジションのうちの少なくとも一つでは、前記スイッチによって、前記熱発生部と前記電源の間に電気的な接触を引き起こし、前記ポジションのうちの少なくとも一つでは、前記スイッチが、前記熱発生部と前記電源の間の電気的な接触を遮断しており、前記スイッチが、前記ディスペンサの前記外側からアクセス可能であり、使用者の指が直接的又は間接的に係合することができることを特徴とする請求項1に記載のディスペンサ。
3. 前記再利用可能なハウジングが、前記再利用可能なハウジングの前記第2のセクションにアクセスできるようにする取り外し可能なカバーを有し、前記アクセスによって、前記タンク及びディスペンスシステムが、前記再利用可能なハウジングから取り外し可能であり、新しいタンク及びディスペンスシステムを、前記再利用可能なハウジングに入れることが可能であることを特徴とする請求項1に記載のディスペンサ。
4. 前記ディスペンスシステムが、ただ1回で50〜500μLの製品を吐出することができる定量機械式ポンプであることを特徴とする請求項1に記載のディスペンサ。
5. 前記フィンガアクチュエータが、アクチュエータ入口、アクチュエータチャンネル、及びアクチュエータ出口孔を備える製品流路を含み、
   前記静止ディスペンサヘッドが、ディスペンサヘッド入口、前記加熱チャンバ、及び前記加熱チャンバ出口孔を備える製品流路を含み、
   前記可撓性導管が、前記アクチュエータ出口孔と流体連通している第1の端と、前記ディスペンサヘッド入口と流体連通している第2の端とを有することを特徴とする請求項4に記載のディスペンサ。
6. 前記熱発生部が、複数の離散した固定値の抵抗加熱要素を含むことを特徴とする請求項2に記載のディスペンサ。
7. 前記プリント回路基板が、電気に対して非伝導性であり、電子的構成部品を支持する基板と、前記熱発生部を前記電源に接続するのが効果的である電気的なリード線とを備えることを特徴とする請求項6に記載のディスペンサ。
8. 細長いプリント回路基板のハウジングをさらに備え、前記細長いプリント回路基板のハウジングが、前記細長いプリント回路基板のハウジングを通じて置かれる前記プリント回路基板を有し、前記プリント回路基板の一部が、前記プリント回路基板のハウジングの両端から現れることを特徴とする請求項7に記載のディスペンサ。
9. 前記熱発生部が所定の温度に到達した後、前記熱発生部を約30秒で自動的にオフにすることを特徴とする請求項7に記載のディスペンサ。
10. 分圧器回路と、サーミスタとを含むことを特徴とする請求項9に記載のディスペンサ。
11. 演算増幅器と、NチャンネルMOSFETスイッチとをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のディスペンサ。
12. 前記加熱要素が、直列、並列、又はそれらの任意の組み合わせで電子的に配置される固定値抵抗器のバンクであり、前記プリント回路基板の両面の一方で、物理的に2列で位置していることを特徴とする請求項6に記載のディスペンサ。
13. 前記固定値抵抗器が、公称抵抗値1から10オームを有することを特徴とする請求項12に記載のディスペンサ。
14. 前記加熱要素の全部の全体の抵抗値が、1から10オームの範囲であることを特徴とする請求項13に記載のディスペンサ。
15. 前記抵抗加熱要素が、金属酸化物の厚膜、チップ抵抗器であり、その最大寸法が2.0mm以下であることを特徴とする請求項12に記載のディスペンサ。
16. 前記抵抗加熱要素が、金属酸化物の圧膜の離散したドットであり、前記プリント回路基板に堆積したシルクスクリーンとして設けられることを特徴とする請求項12に記載のディスペンサ。
17. 前記金属酸化物の圧膜が、酸化ルテニウム(RuO₂)から構成され、各ドットが2.0mm以下であることを特徴とする請求項16に記載のディスペンサ。
18. 前記熱発生部が、前記抵抗加熱要素を覆う保護先端をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のディスペンサ。
19. 前記抵抗加熱要素が、熱伝達材料の連続した固体の塊に埋め込まれることを特徴とする請求項18に記載のディスペンサ。
20. 前記熱伝達材料が、1以上の熱伝導性接着剤、1以上の熱伝導性カプセル化用エポキシ、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項19に記載のディスペンサ。
21. 端子を有する電池をさらに備え、前記端子が、前記スイッチのポジショニングに従って、少なくとも一つの「オン」ポジション及び少なくとも一つの「オフ」ポジションを交互にとることができることを特徴とする請求項2に記載のディスペンサ。
22. 前記端子が、前記端子が前記「オン」ポジションにあるときに、前記プリント回路基板上の伝導性要素に直接接触することを特徴とする請求項21に記載のディスペンサ。
23. 前記電池が、2.5から3.5ボルトの電池であり、1,400mアンペア時以上のキャパシティを有することを特徴とする請求項21に記載のディスペンサ。
24. 前記電池が、二酸化マンガン/リチウムの化学的性質に基づいており、水銀を有さないことを特徴とする請求項23に記載のディスペンサ。
25. 前記電池が充電可能であることを特徴とする請求項21に記載のディスペンサ。
26. 前記電池が、前記再利用可能なハウジング内のドアを通じて交換可能であることを特徴とする請求項21に記載のディスペンサ。
27. 前記ディスペンサの外面の一部が、サーモクロミック材料から作製され、前記サーモクロミック材料は、前記チャンバ内の前記製品が前記製品適用温度に到達してから10秒以内に前記サーモクロミック材料の色が変化するようになっていることを特徴とする請求項1に記載のディスペンサ。
28. 前記タンクが、50%未満の水を含有する流動可能な製品を保持することを特徴とする請求項1に記載のディスペンサ。
29. 前記タンクが、磁場を有する流動可能な製品を保持することを特徴とする請求項1に記載のディスペンサ。
30. 請求項1に記載のハンドヘルド式の加熱ポンプディスペンサであって、前記第2のセクション内の前記タンクが第1の流動可能な製品を収容するハンドヘルド式の加熱ポンプディスペンサと、
    任意の他のタンクに収容された前記製品と同じであってもなくてもよい製品を収容する1以上の追加のタンクと、
    前記加熱ポンプディスペンサの前記加熱要素に電力を供給するようになされた1以上の電池と、
    前記ディスペンサを使用するための取扱説明書と
    を含むセットを含むことを特徴とする消費者パッケージ。
31. ハンドヘルド式の加熱ポンプディスペンサを使用する方法であって、
    パーソナルケア製品を収容する、請求項21に記載の再利用可能な加熱ポンプディスペンサを用意するステップと、
    前記ポンプディスペンサを片手で把持するステップと
    宙に前記ディスペンサを持ち上げるステップと、
    前記スイッチに係合して、前記電池と熱発生部の間に電力を流させるステップと、
    15秒未満待機するステップと、
    前記フィンガアクチュエータを押し下げて、前記加熱ポンプディスペンサから加熱された製品を吐出させるステップと、
    を含むことを特徴とする使用方法。

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