KR20200111746A - 액체의 수동 도포를 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체를 수동으로 도포, 특히 각질 표면에 페인팅, 마킹, 드로잉, 라이팅 및/또는 메이크업을 하기 위한 장치로서, 액체를 위한 모세관 저장소(8)를 갖는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 모세관 저장소의 충전을 측정하는 장치가 제공된다.

Description

액체의 수동 도포를 위한 장치
본 발명은 액체의 수동 도포를 위한 장치, 특히 액체를 위한 모세관 저장소(capillary store)를 가지되 각질 표면에 페인팅(painting, 칠하기), 마킹(marking, 표시), 드로잉(drawing, 그리기), 라이팅(writing, 쓰기) 및/또는 메이크업을 하기 위한 장치에 관한 것이다.
바꾸어 말하면, 본 발명은 특히 펜이나 마커에 관한 것이다. 이런 종류의 장치들이 알려져 있다. 모세관 저장소가 비어 있으면, 장치는 사전 경고 없이 작동을 멈춘다. 이것은, 사용 가능한 대체 장치가 없고 사용 중 재충전할 가능성이 없는 경우 특히 성가시다.
본 발명은 상기의 단점을 없애고 사용자에게 곧 고갈될 액체 저장소를 적시에 준비할 수 있는 가능성을 부여해야 하는 작업에 기초를 두고 있다.
본 발명에 따르면, 작업 세트(task set)는 모세관 저장소의 충전 레벨(filling level)을 측정하기 위한 장치에 의해 처음에 표시된 유형의 장치로 수행된다. 이러한 충전 레벨 측정을 통해 장치의 사용자는 조기에 소진될 액체 저장소에 대한 준비를 하고 적절한 시간에 교체 또는 재충전을 보증할 수 있다.
본 발명에 따르면, 충전 레벨 측정 장치는 습도(수분) 센서를 가지는 것이 바람직하다. 특히 이러한 습도 센서는 모세관 저장소로서 만들어지는 액체 저장소의 충전 레벨을 측정하는 데에 매우 적합하다.
또한, 본 발명에 따르면, 습도 센서는 전도 경로(conducting path)를 가지는 것이 바람직하고, 전도 경로는 모세관 저장소의 충전 레벨을 저항적이거나 정전적(용량적)으로 측정할 수 있도록 설계 및 배열되어 있다. 바꾸어 말하면, 본 발명은 모세관 저장소의 충전 레벨에 따라 양쪽 유형의 전도 경로 회로 사이의 총 저항 및 용량이 변화한다는 사실을 이용한다. 즉, 이 회로는 모세관 저장소에 의해 형성된 전도 경로 사이의 섹션이 속하는 전류 회로를 포함하며, 표시된 섹션의 저항과 용량은 충전 레벨에 따라 변화한다. 전도 경로의 한 부분은 양극 단자에 연결될 수 있고 다른 부분은 전압원의 음극 단자에 연결될 수 있다.
원칙적으로 전도 경로는 이 발명에 있어서 어떤 방법으로도 만들어질 수 있다. 전도 경로를 빗살과 같은 구조(comb-like structure)로 만드는 것이 유리하다는 것이 입증되었다.
특별히 바람직한 발명의 실시예에 따르면, 이 장치는 무접촉 방식으로 충전 레벨 측정의 결과를 제공하도록 설계된 인터페이스를 가지고 있다. 이것을 통해, 장치 자체의 충전 레벨에 대한 디스플레이 장비가 필요치 않다. 오히려 충전 레벨 측정의 결과는 스마트폰이나 다른 장치를 통해 제공될 수 있으며, 이 장치는 무접촉 또는 무선으로 데이터를 수신할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 안테나 및 충전 레벨 측정 장치에 연결되는 전자 회로가 제공되는 것이 바람직하다. 이 발명에서는, 원칙적으로 전자 회로는 안테나를 통해 적절한 형태로 측정 결과를 제공하는 역할을 한다.
또한 본 발명에 따르면, 안테나는 측정 결과를 제공할 뿐만 아니라 전자 회로에 전력을 공급하는 역할을 한다. 바꾸어 말하면, 본 발명에 따르면, 무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification) 또는 트랜스폰더(transponder, Transmitter and Responder) 원리에 따라 장치가 작동하는 것이 바람직하다.
충전 레벨이 RFID 원리에 따라 판독되는 경우, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 많은 경우에 예를 들어 판독 장치가 휴대 전화일 수 있는 판독 장치의 안테나에 대해 장치의 안테나가 평행하게 놓여 있으면 유리하다. 그러므로, 장치가 평탄한 마커의 형태를 가진다면, 대응하는 표준이 발생한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 특히 장치가 장치의 세로 방향으로 확장되는 평탄한 외부 표면을 가지는 경우에 안테나는 외부 표면과 평행하게 놓이는 것이 바람직하다.
추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명에 따르면, 서로 수직인 평면에 놓여 있는 적어도 두 개의 안테나가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 상호 정렬에 관계 없이 필요한 안테나 이득을 얻는 것은 특히 간단하다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에 따르면, 전자 회로에 전력을 공급하기 위해 캐패시터와 정류기가 제공된다. 이를 통해, 캐패시터가 버퍼 역할을 하는 안테나를 사용하여 전자 회로를 유도적으로 작동시키기 위해 필요한 전력을 얻을 가능성이 있다.
특히 바람직한 발명의 실시예에 따르면, 충전 레벨 측정 장치 및/또는 인터페이스가 캐리어, 특히 유연한 플라스틱으로 만들어진 캐리어에 위치하도록 제공된다. 이것은 제조뿐만 아니라 안정성과 관련된 기계적인 종류의 장점을 가져온다. 즉, 이전의 장치와 비교했을 때 본 발명에 따른 장치는 생산 공정(production process)의 변화가 필요하지 않다. 모세관 저장소의 생산 공정에서 충전 레벨 측정 장치가 있는 캐리어 및/또는 충전 레벨 측정 장치가 놓여 있는 인터페이스가 모세관 저장소의 섬유와 함께 공급되는 경우, 충전 레벨 측정 장치 또는 인터페이스를 생산 공정으로 통합하는 것은 특히 간단하고 문제가 없는 작업이다.
또한 본 발명에 따르면, 충전 레벨 측정 장치 및/또는 인터페이스는 모세관 저장소에 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 특히 장치의 외부 외관 설계에서의 자유를 위해 제공된다.
마지막으로, 본 발명에 따르면, 모세관 저장소가 세로 중심선을 갖고 단면도에서 충전 레벨 측정 장치 및/또는 인터페이스가 모세관 저장소의 세로축 및/또는 바깥쪽 한계에서 모세관 저장소의 최대 가로 연장 거리의 최소 5%의 거리를 가진다.
세로축으로부터의 상기의 최소 거리는 예를 들어 도포 장치의 팁(tip)이 놓여 있거나 나중에 놓여질 수 있는 영역 외부에 충전 레벨 측정 장치 또는 인터페이스를 배치하는 역할을 한다. 모세관 저장소의 바깥쪽 한계로부터의 최소 거리는 충전 레벨 측정 장치 및/또는 인터페이스와 필요 시에 압출 시 표시된 요소가 이미 모세관 저장소에 내장되어 있는 경우, 예를 들어 압출에 의해 모세관 저장소를 덮는 덮개를 형성하는 경우에 캐리어(carrier)를 과도한 가열로부터 보호하는 역할을 한다.
본 발명은 더 자세한 세부사항과 함께 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 예시적인 실시예를 사용하여 다음에서 더 자세히 설명된다. 그것들은,
도 1은 평탄한 마커 형태의 발명에 따른 도포 장치의 예시적인 실시예의 도식화된 투시도,
도 2는 도 1로부터의 그 앞 부분이 없는 마커,
도 3은 전자 회로 및 안테나를 포함하는 본 발명에 따른 충전 레벨 측정 장치의 예시적인 실시예의 다이어그램도,
도 4는 도 3에 도시된 모세관 저장소의 요소의 배열을 도식적으로 나타내는 도면, 그리고
도 5는 도 4와 같은 도면이지만, 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3∼도 5는 캐리어 스트립(1), 안테나(2), 전자 회로(3), 전도 경로(4), 참조 번호 8로 전체적으로 지시된 섬유 저장소, 및 섬유 저장소(8)의 충전(filling; 9)을 나타낸다.
전자 회로(3)는 이 시스템의 심장을 나타낸다. 이것은 캐리어 스트립(1)에 적용된 일체형 A/D 컨버터를 탑재한 RFID 칩으로, 이 예시적인 실시예에서 유연하게 제작된다. 전자 회로(3)는 한쪽 편에서 안테나(2)에 연결되어 있으며, 그 사이를 통해 전자기 교류장(electromagnetic alternating field)에 의해 전력을 공급받는다. 이것은 또한 전도 경로(4)와도 연결되어 있다. 전도 경로(4)는 2개의 빗과 같은 부품을 가지고 있으며, 이것에 의해 섬유 저장소(8) 내의 액체의 양이 저항적으로 측정될 수 있다. 이 유닛은 다음과 같이 회로로 표시된다. 섬유 저장소(8)에 포함된 액체와 전도 경로(4) 사이의 중간 영역의 습도 정도에 따라, 전도 경로(4)의 양쪽 빗 사이의 전기적 저항과 그 회로 내의 저항이 섬유 저장소(8)의 충전 레벨의 증가와 더불어 감소한다.
충전 레벨에 대해 문의(enquiry)하기 위해서는, 평가 장치를 사용해야 하며, 설명되는 예시적인 실시예에 있어서 이것은 적절한 앱을 설치한 휴대 전화(이동 전화)일 수 있다. 휴대 전화는 이를 위해 근거리 무선 통신(nearfield communication, NFC)이 가능해야 한다. 근거리 무선 통신은 자기장을 통해 주변의 전도성 물체에 전류를 유도하는 전기적 교류 전류를 휴대 전화의 안테나에 공급한다. 위에서 설명한 요소들이 배열된 섬유 저장소(8)를 전화기 근처로 가져오면, 안테나(2)에서 교류 전류가 유도된다. 전자 회로(3)에 제공된 정류기(5)를 통해 또한 전자 회로(3)에 제공된 캐패시터(6)가 충전되어 RFID 칩에 필요한 전력을 공급한다. 칩은 위에서 표시한 회로의 저항값을 측정하고 안테나(2)를 통해 측정 결과를 휴대 전화로 전송한다. 그 결과는 거기에 표시될 수 있다. 전자 회로(3)는 전도 경로(4)와 함께 습도 센서를 나타낸다. 안테나(2)는 접촉이 없는 방식으로 충전 레벨 측정 결과를 제공하기 위한 인터페이스로서 기능한다.
정류기(5), 캐패시터(6) 및 스위치(7)는 전자 회로(3)에 속한다. 도 3에 나타낸 위치에서 스위치(7)는 안테나(2)를 정류기(5)에 연결한다. 이 상황에서 캐패시터(6)는 안테나(2)를 통해 유도적으로 충전될 수 있다. 캐패시터(6)가 가득 충전되면, 스위치(7)는 안테나(2)를 전자 회로(3)의 안테나 출력에 연결함으로써, 정류기(5)에서 무선 신호가 손실되지 않도록 한다.
본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 생산이 다음에 설명된다. 전자 회로(3), 전도 경로(4) 및 안테나(2)는 유연한 플라스틱으로 만들어진 연속 스트립에 적용된다. 이를 위해 필요한 생산 단계는 일반적으로 알려져 있다. 이 발명에서는 두 장치 사이의 분할이 생산될 장치의 섬유 저장소의 길이에 정확히 대응한다는 장점이 있다. 이를 통해 섬유 저장소(8)에 표시된 요소의 정밀한 삽입이 가능하다.
섬유 저장소(8)는 충전(9)으로서 (예를 들어 폴리에스테르로 만들어진) 한 가닥의 스레드를 가지고 있으며, 이는 링 노즐의 중앙을 통해 당겨진다. 이 링 노즐은 피복재(예를 들어 폴리프로필렌)로 만들어진 튜브를 섬유 가닥 주위로 돌출시킨다. 피복재와 함께 제공되는 이 연속적인 가닥은 피복재가 냉각된 후 회전하는 칼에 의해 절단되어 원하는 길이까지 짧아진다.
링 노즐 앞에 그 위에 회로 요소가 있는 연속 스트립이 가닥에 추가되어 가닥에 내장된다. 밀봉재와 함께 제공되는 연속 가닥은 항상 두 회로 유닛 사이에서 절단된다. 이것은, 그것들이 공급될 때 절단을 동기화하는 연속 스트립의 회로 위치의 광학적 또는 유도적 측정에 의해 행해질 수 있다. 회로 요소가 장착된 그러한 저장소는 샤프트의 일반 섬유 저장소와 같이 사용될 수 있다.
회로 요소는 이것에서 가능한 한 멀리 떨어진 가닥의 가장자리에 추가되지 않는다. 그것들이 섬유로 완전히 둘러싸인 경우, 그것들은 또한 압출 공정에서 가열된 것보다 덜 가열되기 때문에 캐리어 스트립(1)에서는 폴리에스테르와 같은 값싸고 내열성이 떨어지는 플라스틱을 사용할 수 있게 된다. 그렇지만, 캐리어 스트립(1)도 또한 섬유 저장소(8)의 가운데에 정확하게 눕혀져서는 안된다. 왜냐하면 장치를 조립할 때 실질적인 도포 요소(따라서 예를 들어 펜의 팁)가 거기에 삽입되기 때문이다.
도 4에 있어서, 섬유 저장소(8)의 세로축은 L로 표시된다. 캐리어 스트립(1)과 안테나(2)뿐만 아니라 전자 회로(3)와 전도 경로(4)의 세로축 L로부터의 거리 A는 지름 D의 5% 이상이어야 한다. 도시된 이 예시적인 실시예에서 이것은 44%이다. 바깥쪽 가장자리로부터의 거리는 도시된 예시적인 실시예에서 지름 D의 11%이다.
따라서, 처음에 지시된 유형의 종래의 장치와 비교하면, 원칙적으로 생산 공정을 변경할 필요가 없다. 그 위에 회로 요소가 있는 캐리어만이 압출 전에 섬유 다발(fibre bundle)에 삽입되어야 한다.
도 1 및 도 2에 따라 하나의 안테나(2)와 함께 제공되는 충전 레벨 측정 장치가 있는 섬유 저장소(8)가 평탄한 마커에 사용되는 경우, 안테나(2)가 마커의 평탄한 표면(11)과 평행하게 메인 평면에 놓이도록 삽입해야 한다. 이것을 확실히 하기 위해서는 추가 비용이 필요하다.
이 비용은 도 5에 따른 예시적인 실시예에서는 필요하지 않다. 도 5에 따르면, 두 번째 안테나(10)는 첫 번째 안테나(2)에 직교로 연결된다. 전기적으로 두 안테나(2, 10)는 전자 회로(3)와 평행하게 놓인다. 이러한 형태에서는, 유도 커플링에 의해 충분한 양의 전력이 전달되고, 전달된 무선 신호는 평가 장치(예를 들어 휴대 전화)를 참조하여 어떤 위치에서도 안테나(2, 10)가 있는 평가 장치에 충분한 강도로 수신된다.
이상의 설명에서 공개되는 발명의 특징, 청구범위 및 도면은 개별적으로 및 어떤 조합에서도 발명을 그 다양한 실시예로 수행하기 위해 필수적일 수 있다.

Claims (13)

  1. 액체의 수동 도포, 특히 각질 표면에 페인팅, 마킹, 드로잉, 라이팅 및/또는 메이크업을 하기 위한 장치로서, 액체를 위한 모세관 저장소(8)를 갖고,
    모세관 저장소(8)의 충전 레벨 측정을 위한 장치(3, 4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 충전 레벨 측정 장치(3, 4)가 습도 센서(4)를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 습도 센서는 전도 경로(4)를 갖고, 이 전도 경로(4)는 모세관 저장소(8)의 충전 레벨을 저항적이거나 정전적으로 측정할 수 있도록 설계되고 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 전도 경로(4)가 빗과 같은 구조를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉 없는 방식으로 충전 레벨 측정의 결과를 제공하도록 설계된 인터페이스(2, 10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 안테나(2, 10)와 충전 레벨 측정 장치(3, 4)에 연결된 전자 회로(3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 안테나(2, 10)가 전자 회로(3)에 전력을 공급하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 장치의 세로 방향으로 연장되는 평탄한 외부 표면(11)을 가지고 있고, 안테나(2, 10)가 외부 표면과 평행하게 놓여 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 안테나(2, 10)가 서로 수직한 평면에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 회로(3)에 전력을 공급하기 위한 캐패시터(6)와 정류기(5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 충전 레벨 측정 장치(3, 4) 및/또는 인터페이스(2, 10)가 캐리어(1), 특히 유연한 플라스틱으로 만들어진 캐리어에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 충전 레벨 측정 장치(3, 4) 및/또는 인터페이스(2, 10)가 모세관 저장소(8)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 모세관 저장소(8)는 세로 중심선(L)을 갖고, 단면도에서 충전 레벨 측정 장치(3, 4) 및/또는 인터페이스(2, 10)는
    세로축 및/또는 그 모세관 저장소의 바깥쪽 한계로부터 모세관 저장소의 최대 가로 연장(D)의 적어도 5%의 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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