KR20210121175A - 조성물을 가압 침착 시스템에 공급하기 위한 장치 - Google Patents

조성물을 가압 침착 시스템에 공급하기 위한 장치 Download PDF

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KR20210121175A
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Abstract

유체 국소 조성물을 분배하기 위한 장치는, 조성물을 저장하고 조성물의 가압 유동을 분배하는 저장소(102)를 포함한다. 본 장치는 또한 저장소(102)와 유체 연통하는 팽창가능한 챔버(109)를 갖는 축적기(accumulator)(108)를 포함한다. 챔버(109)는 수축 구성(deflated configuration)을 향해 바이어싱되어, 조성물로 충전될 때 챔버(109)가 그 안에 저장된 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창한다. 본 장치는 저장소(102)로부터 축적기(108)로의 조성물의 유동을 조절하는 공급 밸브(104)와 압력 센서(106)를 포함한다. 본 장치는 센서(106)로부터의 데이터를 분석하여 축적기에서의 압력이 사전결정된 임계치를 초과하는지 여부를 결정하고 공급 밸브(104)를 제어하여 압력을 원하는 압력 범위 내에서 유지하는 처리 장치(arrangement)(112)를 추가로 포함한다. 본 장치는 또한 처리 장치(112)의 제어 하에서 조성물을 축적기로부터 분배하는 침착 장치(110)를 포함한다.

Description

조성물을 가압 침착 시스템에 공급하기 위한 장치
우선권
본 출원은 2019년 1월 30일자로 출원된 미국 가출원 제62/798,745호의 이익을 주장하며, 이 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 각질 표면, 예를 들어 사람의 피부 상으로 조성물을 도포하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 피부의 미적 외관을 향상시키기 위하여 가압된 국소 조성물(예를 들어, 화장 조성물 또는 피부 처리 조성물)을 도포하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
다양한 상이한 형태, 예를 들어 분말, 액체, 점성 유체, 압축된 컴팩트(compact) 등을 갖는 국소 조성물은 각질 표면, 예컨대 사용자의 피부에 도포되어 원하는 효과를 부여할 수 있다. 특히, 조성물은 사용자의 피부에 도포되어 개선된 미적 외관을 상기 피부에 부여할 수 있다. 조성물은 다양한 상이한 방식으로 피부의 원하는 영역에 도포될 수 있다. 예를 들어, 분말형 조성물은 솔(brush)을 통해 조성물을 수동으로 전달함으로써 피부에 도포될 수 있다. 액체 파운데이션 조성물과 같은 점성 유체 조성물은 사용자의 손가락 또는 스펀지로 그 조성물을 각질 표면의 넓은 영역에 걸쳐 손으로 분포시키고 펴바름으로써 피부에 도포될 수 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시 형태는 핸드헬드(handheld) 장치에 관한 것이다. 본 장치는 유체 국소 조성물을 저장하고 조성물의 가압 유동을 분배하도록 구성된 저장소를 포함한다. 본 장치는 또한 저장소와 유체 연통하는 팽창가능한 챔버를 포함하는 축적기(accumulator)를 포함한다. 팽창가능한 챔버는 수축 구성(deflated configuration)을 향해 바이어싱되어, 조성물로 충전될 때 챔버는 그 안에 저장된 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창한다. 본 장치는 저장소로부터 축적기로 조성물의 유동을 조절하는 저장소와 축적기 사이의 공급 밸브, 및 축적기 내의 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성하는 압력 센서를 추가로 포함한다. 본 장치는 또한 처리 장치(arrangement)를 포함하는데, 이는 압력 센서로부터 압력 데이터를 수신하고, 압력 데이터를 분석하여 축적기 내의 압력이 사전결정된 임계값을 초과하는지 여부를 결정하고, 공급 밸브를 제어하여 축적기의 압력을 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에서 유지한다. 또한, 본 장치는 축적기의 출구에 유체 연결되고 처리 장치의 제어 하에서 조성물을 축적기로부터 분배하는 침착 장치를 포함한다.
국소 조성물을 분배하기 위한 방법이 또한 기술된다. 본 방법은, 공급 밸브를 통해, 팽창가능한 챔버를 포함하는 축적기에 조성물의 가압 유동을 공급하는 단계를 포함한다. 팽창가능한 챔버는 수축 구성을 향해 바이어싱되어, 조성물로 충전될 때 챔버는 그 안에 저장된 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창한다. 본 방법은 또한, 압력 센서에 의해, 축적기 내의 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 본 방법은, 처리 장치에 의해, 압력 센서로부터 수신된 압력 데이터를 분석하여 축적기 내의 압력이 사전결정된 임계값을 초과하는지 여부를 결정하고, 공급 밸브를 제어하여 축적기의 압력을 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에서 유지하는 단계를 추가로 포함한다. 본 방법은, 축적기의 출구에 유체 연결된 침착 장치에 의해, 처리 장치의 제어 하에서 축적기로부터 조성물을 분배하는 단계를 추가로 포함한다.
국소 분무기의 공기-노출된 영역으로부터 유체를 퍼징하기 위한 방법이 또한 제공된다. 본 방법은, 공급 밸브를 통해, 팽창가능한 챔버를 포함하는 축적기에 국소 조성물의 가압 유동을 공급하는 단계를 포함한다. 팽창가능한 챔버는 수축 구성을 향해 바이어싱되어, 조성물로 충전될 때 챔버는 그 안에 저장된 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창한다. 본 방법은 또한, 압력 센서에 의해, 축적기 내의 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 본 방법은, 처리 장치에 의해, 압력 센서로부터 수신된 압력 데이터를 분석하여 축적기 내의 압력이 세정 임계값을 초과하는지 여부를 결정하고, 공급 밸브를 제어하여 축적기의 압력을 세정 임계값 초과로 유지하는 단계를 추가로 포함한다. 본 방법은, 축적기의 출구에 유체 연결된 침착 장치에 의해, 축적기 내의 압력이 사전결정된 천장값 미만으로 떨어질 때까지 처리 장치의 제어 하에서 축적기로부터 조성물을 분배하는 단계를 포함한다. 세정 임계값은 사전결정된 천장값보다 더 높다. 세정 임계값은 또한 침착 장치가 침착 장치 내의 방해물(obstruction)을 제거하기에 충분한 힘을 제공하는 압력에서 축적기로부터 조성물을 분배하도록 선택된다.
본 발명의 이들 및 다른 태양은 도면 및 첨부된 청구범위를 비롯한 본 발명의 하기의 상세한 설명을 읽은 후에 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은, 본 출원의 예시적인 실시 형태에 따른, 조성물을 사용자의 피부에 도포하기 위한 예시적인 장치의 블록 다이아그램을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 예시적인 장치와 함께 사용될 수 있는 조성물로 충전된 저장소의 예시적인 실시 형태를 도시한다.
도 3은 도 1에 도시된 예시적인 장치와 함께 사용될 수 있는 조성물로 충전된 저장소의 대안적인 예시적인 실시 형태를 도시한다.
도 4는, 본 출원의 예시적인 실시 형태에 따른, 조성물을 사용자의 피부에 도포하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 5는, 본 출원의 예시적인 실시 형태에 따른, 세정 모드로 예시적인 장치를 동작시키기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
본 출원은 가압 조성물을 각질 기재(substrate), 예를 들어 피부의 표면에 도포하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 특히, 본 출원의 장치는 각질 기재에 대한 가압된 유체 조성물의 전달을 제어하고, 이 장치가 전도된 배향을 비롯한 임의의 배향으로 유지되는 동안 사용될 수 있다. 본 장치의 실시 형태는 높은 초기 압력을 갖는 조성물의 공급을 수용하고, 예를 들어, (예컨대, 피부에 대한 손상 또는 사용 동안의 상당한 통증 없이 사람이 참을 수 있도록 적합하게 가압되는) 얼굴 피부와 같은 생물학적 표면에 도포하기에 적합한 감소된 압력으로 조성물을 분배한다. 감소된 압력은 또한 조성물을 분배하여 피부 상에 조성물의 얇은 층을 형성하기에 적합하도록 선택될 수 있다. 바람직하게는, 감소된 압력은 높은 압력에 비하여 원하는 피부 영역 상으로 얇은 층으로 조성물을 더욱 제어가능하게 분배하도록 선택된다. 이 압력은 복수의 펄스(pulse)로 조성물을 분배하도록 선택되어, 각각의 펄스로부터 기재 상에 형성된 조성물의 층이 조성물의 펄스들을 기재를 가로질러 반복하여 분배함으로써 조성물의 상세하고 제어된 도포가 가능하게 되는 적절한 크기의 영역을 덮을 수 있다. 예를 들어, 조성물의 펄스들을 피부를 가로질러 반복하여 분배함으로써 미적으로 만족스러운 외관을 부여하기 위한 화장 조성물의 상세하고 제어된 도포가 가능하게 된다. 본 발명의 장치 및 방법은 또한 가압 조성물을 사람의 피부 이외의 생물학적 표면 상으로 도포하는 것에 관한 것일 수 있다. 다른 응용에는 가압 조성물을 치아 또는 눈에, 또는 눈 및 귀 부근에 또는 사람의 코, 입, 입술, 질, 요도 개구 또는 항문에 도포하는 것이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
도 1은 유체 조성물, 예를 들어 유체 피부 처리 조성물 또는 유체 화장 조성물을 피부와 같은 각질 기재에 도포하기 위한 예시적인 장치(100)의 다이아그램을 도시한다. 이러한 실시 형태의 장치(100)는 사용자의 손의 손바닥 내에 보유되도록 설계된 핸드헬드 장치가 되도록 크기 및 형상이 설정된다.
예를 들어, 유체 조성물은 예컨대 불투명 물질, 착색된 화장품, 또는 피부의 외관을 향상시키기 위한 임의의 다른 적합한 조성물과 같은, 피부의 외관을 개질하기 위한 임의의 적합한 화장 성분을 포함할 수 있다. 조성물은 또한 수화를 위한 보습제, 담체, 또는 피부 병태, 예를 들어, 여드름, 과색소침착, 습진, 두드러기, 백반증, 건선, 주사, 사마귀, 대상포진, 구순포진, 색소침착 및 톤(tone), 발적/산화적 피부 스트레스, 주름, 브라이트닝(brightening), 처짐/탄력 등의 치료 및/또는 개선을 위한 효과제(예를 들어, 유익한 화합물/조성물/추출물 또는 활성 성분)와 같은 성분을 또한 포함할 수 있다. 조성물 내에 혼입될 수 있는 효과제의 예시적인 실시 형태가 하기에 추가로 기재되어 있다.
유용한 수화 활성 효과제의 비제한적인 목록에는 히알루론산 및 습윤제가 포함된다. 히알루론산은 선형 히알루론산, 가교결합된 히알루론산, 또는 선형 히알루론산과 가교결합된 히알루론산의 혼합물일 수 있다. 이것은 히알루론산나트륨과 같이 염 형태일 수 있다. 습윤제는 피부의 상부 층의 수분 함량을 증가시키도록 의도된 화합물(예를 들어, 흡습성 화합물)이다. 적합한 습윤제의 예에는 글리세린, 소르비톨 또는 트레할로스, 또는 이들의 염 또는 에스테르가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
여드름에 유용한 효과제의 비제한적인 목록에는 벤조일 퍼옥사이드, 레티놀, 레티날, 레티노산, 레티닐 아세테이트, 및 레티닐 팔미테이트를 포함하는 레티노이드, 글리콜산, 락트산, 말산, 살리실산, 시트르산, 및 타르타르산을 포함하지만 이로 한정되지 않는 하이드록시산, 황, 아연 PCA(아연 피롤리돈 카르복실산), 알란토인(5-우레이도하이단토인), 로즈마리, 4-헥실레소르시놀, N-아세틸 글루코사민, 글루코노락톤, 나이아신아미드, 아젤라산, 및 레스베라트롤이 포함된다.
유용한 색소침착 활성 효과제의 비제한적인 목록에는 레소르시놀, 예를 들어, 나이아신아미드, 4-헥실 레소르시놀, 커큐미노이드(예를 들어, 사비화이트(Sabiwhite)(테트라하이드로커큐민)), 피트산, 레스베라트롤, 대두 글라이신 소야 오일, 글루코노락톤, 아젤라산, 및 레티놀, 레티날, 레틴산, 레티닐 아세테이트, 및 레티닐 팔미테이트를 포함하는 레티노이드, 효소, 예를 들어 라카아제, 티로시나아제 저해제, 멜라닌-분해제, PAR-2 길항제를 포함하는 멜라노좀 이동 억제제, 박피제(exfoliant), 썬스크린, 레티노이드, 항산화제, 트라넥삼산, 트라넥삼산 세틸 에스테르 하이드로클로라이드, 피부 표백제(skin bleaching agent), 리놀레산, 아데노신 모노포스페이트 다이소듐 염, 카모밀라(Chamomilla) 추출물, 알란토인, 불투명화제, 활석 및 실리카, 아연 염 등이 포함된다. 적합한 티로시나아제 억제제의 예에는 비타민 C 및 이의 유도체, 비타민 E 및 이의 유도체, 코직산, 아르뷰틴, 레소르시놀, 하이드로퀴논, 플라본, 예를 들어 감초(Licorice) 플라보노이드, 감초 뿌리 추출물, 뽕나무(Mulberry) 뿌리 추출물, 디오스코레아 코포시타(Dioscorea Coposita) 뿌리 추출물, 바위취(Saxifraga) 추출물 등, 엘라그산, 살리실레이트 및 유도체, 글루코사민 및 유도체, 풀러렌, 히노키티올, 다이오산, 아세틸 글루코사민, 5,5'-다이프로필-바이페닐-2,2'-다이올(마그놀리그난(Magnolignan)), 4-(4-하이드록시페닐)-2-부탄올(4-HPB), 이들의 둘 이상의 조합 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 비타민 C 유도체의 예에는 아스코르브산 및 염, 아스코르브산-2-글루코사이드, 소듐 아스코르빌 포스페이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트, 및 비타민 C가 풍부한 천연 추출물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 비타민 E 유도체의 예에는 알파-토코페롤, 베타, 토코페롤, 감마-토코페롤, 델타-토코페롤, 알파-토코트라이엔올, 베타-토코트라이엔올, 감마-토코트라이엔올, 델타-토코트라이엔올 및 이들의 혼합물, 토코페롤 아세테이트, 토코페롤 포스페이트 및 비타민 E 유도체가 풍부한 천연 추출물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 레소르시놀 유도체의 예에는 레소르시놀, 4-알킬레소르시놀과 같은 4-치환된 레소르시놀, 예컨대 4-부틸레소르시놀(루시놀), 4-헥실레소르시놀, 페닐에틸 레소르시놀, 1-(2,4-다이하이드록시페닐)-3-(2,4-다이메톡시-3-메틸페닐)-프로판 등 및 레소르시놀이 풍부한 천연 추출물이 포함되지만 이로 제한되지는 않는다. 살리실레이트의 예에는 4-메톡시 포타슘 살리실레이트, 살리실산, 아세틸살리실산, 4-메톡시살리실산 및 이들의 염이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 티로시나아제 억제제에는 4-치환된 레소르시놀, 비타민 C 유도체, 또는 비타민 E 유도체가 포함된다.
유용한 발적/항산화 활성 효과제의 비제한적인 목록에는 수용성 항산화제, 예를 들어 설프하이드릴 화합물 및 이의 유도체(예를 들어, 소듐 메타바이설파이트 및 N-아세틸-시스테인), 리포산 및 다이하이드로리포산, 레스베라트롤, 락토페린, 및 아스코르브산 및 아스코르브산 유도체(예를 들어, 아스코르빌 팔미테이트 및 아스코르빌 폴리펩티드)가 포함된다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 유용성 항산화제에는 부틸화 하이드록시톨루엔, 레티노이드(예를 들어, 레티놀 및 레티닐 팔미테이트), 토코페롤(예를 들어, 토코페롤 아세테이트), 토코트라이에놀 및 유비퀴논이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 항산화제를 함유하는 천연 추출물에는 플라보노이드 및 아이소플라보노이드 및 이들의 유도체 (예를 들어, 제니스테인 및 다이아드제인)를 함유하는 추출물, 레스베라트롤을 함유하는 추출물 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 그러한 천연 추출물의 예에는 포도씨, 녹차, 소나무 껍질(pine bark), 프로폴리스 및 피버퓨(feverfew) 추출물이 포함된다. "피버퓨 추출물"은 식물 "타나세툼 파르테늄"(Tanacetum parthenium)의 추출물을 의미한다. 한 가지 특히 적합한 피버퓨 추출물은 약 20% 활성 피버퓨로서 구매가능하다.
유용한 주름 활성 효과제의 비제한적인 목록에는 N-아세틸 글루코사민, 2-다이메틸아미노에탄올, 염화구리와 같은 구리 염, 아르기렐린(argireline), 신-에이크(syn-ake), 및 구리 함유 펩티드와 같은 펩티드, 코엔자임 Q10, 딜(dill), 블랙베리, 프린세스 트리(princess tree), 피키아 아노말라(picia anomala), 및 치커리, 4-헥실 레소르시놀과 같은 레소르시놀, 커큐미노이드, 및 레티놀, 레티날, 레티노산, 레티닐 아세테이트, 및 레티닐 팔미테이트를 포함하는 레티노이드, 글리콜산, 락트산, 말산, 살리실산, 시트르산, 및 타르타르산을 포함하지만 이로 한정되지 않는 하이드록시산이 포함된다.
유용한 브라이트닝 활성 효과제의 비제한적인 목록에는 비타민 C 및 그의 유도체, 예를 들어 아스코르브산 2-글루코사이드, 알파-하이드록시산, 예를 들어 락트산, 글리콜산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 또는 임의의 전술한 것들의 임의의 조합, 베타-하이드록시산, 예를 들어 살리실산, 폴리하이드록시산, 예를 들어 락토비온산 및 글루콘산이 포함된다.
처진 피부를 위해 유용한 효과제의 비제한적인 목록에는 블랙베리 추출물, 코티너스(cotinus) 추출물, 피버퓨 추출물, 필란투스 니루리(Phyllanthus niruri)의 추출물, 및 구리 및/또는 아연 구성성분을 갖는 2금속 착물(bimetal complex)이 포함된다. 구리 및/또는 아연 구성성분을 갖는 2금속 착물은, 예를 들어 구리-아연 시트레이트, 구리-아연 옥살레이트, 구리-아연 타르타레이트, 구리-아연 말레이트, 구리-아연 석시네이트, 구리-아연 말로네이트, 구리-아연 말레에이트, 구리-아연 아스파르테이트, 구리-아연 글루타메이트, 구리-아연 글루타레이트, 구리-아연 푸마레이트, 구리-아연 글루카레이트, 구리-아연 폴리아크릴산, 구리-아연 아디페이트, 구리-아연 피멜레이트, 구리-아연 수베레이트, 구리-아연 아질레이트, 구리-아연 세바케이트, 구리-아연 도데카노에이트, 또는 이들의 조합일 수 있다.
추가적인 피부 효과제 또는 활성제는 하기 단락에 열거된 그러한 활성제를 포함할 수 있다. 이들 활성제 중 일부는 상기에 열거되었을 수 있지만, 이들은 더욱 확고한 목록을 보장하기 위해 하기에 포함된다.
적합한 부가적인 효과제의 예에는, 피부 라이트닝제(lightening agent), 다크닝제(darkening agent), 노화방지제, 트로포엘라스틴 촉진제, 콜라겐 촉진제, 항여드름제, 광택 제어제(shine control agent), 항미생물제, 예를 들어, 항효모제, 항진균제, 및 항균제, 항염증제, 항기생충제, 외용 진통제, 썬스크린, 광차단제(photoprotector), 항산화제, 각질용해제, 세제/계면활성제, 보습제(moisturizer), 영양제, 비타민, 에너지 증강제(energy enhancer), 발한방지제, 수렴제, 탈취제, 제모제, 모발 성장 증강제, 모발 성장 지연제, 퍼밍제(firming agent), 수화 증진제(hydration booster), 효능 증진제(efficacy booster), 굳은살 방지제(anti-callous agents), 피부 컨디셔닝을 위한 제제, 셀룰라이트 방지제, 플루오라이드, 치아 미백제, 치태 방지제 및 치태 용해제, 냄새 제어제, 예를 들어 냄새 차폐제 또는 pH-변경제 등이 포함된다. 다양한 적합한 부가적인 화장용으로 허용가능한 활성제의 예에는 UV 필터, 예를 들어, 비제한적으로, 아보벤존(파르솔(Parsol) 1789), 비스다이설리졸 다이소듐(네오 헬리오판(Neo Heliopan) AP), 다이에틸아미노 하이드록시벤조일 헥실 벤조에이트(우비눌 A 플러스(Uvinul A Plus)), 에캄술(멕소릴(Mexoryl) SX), 메틸 안트라닐레이트, 4-아미노벤조산(PABA), 시녹세이트, 에틸헥실 트라이아존(우비눌(Uvinul) T 150), 호모살레이트, 4-메틸벤질리덴 캠퍼(파르솔 5000), 옥틸 메톡시신나메이트(옥티녹세이트(Octinoxate)), 옥틸 살리실레이트(옥티살레이트(Octisalate)), 파디메이트 O(에스칼롤(Escalol) 507), 페닐벤즈이미다졸 설폰산(엔설리졸(Ensulizole)), 폴리실리콘-15(파르솔 SLX), 트롤라민 살리실레이트, 베모트리지놀(티노소르브(Tinosorb) S), 벤조페논 1 내지 12, 다이옥시벤존, 드로메트리졸 트라이실록산(멕소릴 XL), 이스코트리지놀(우바소르브(Uvasorb) HEB), 옥토크릴렌, 옥시벤존(에우솔렉스(Eusolex) 4360), 설리소벤존, 비스옥트라이졸(티노소르브 M), 이산화티타늄, 산화아연, 카로테노이드, 자유 라디칼 제거제, 스핀 트랩(spin trap), 레티노이드 및 레티노이드 전구체, 예를 들어 레티놀, 레티노산 및 레티닐 팔미테이트, 세라마이드, 다중불포화 지방산, 필수 지방산, 효소, 효소 억제제, 미네랄, 호르몬, 예를 들어 에스트로겐, 스테로이드, 예를 들어 하이드로코르티손, 2-다이메틸아미노에탄올, 구리 염, 예를 들어 염화구리, 구리 함유 펩티드, 예를 들어Cu:Gly-His-Lys, 코엔자임 Q10, 아미노산, 예를 들어 프롤린, 비타민, 락토비온산, 아세틸-코엔자임 A, 나이아신, 리보플라빈, 티아민, 리보스, 전자 전달물질(electron transporter), 예를 들어 NADH 및 FADH2, 및 다른 식물성 추출물, 예를 들어, 귀리, 알로에 베라, 피버퓨, 대두, 표고 버섯 추출물, 및 이들의 유도체 및 혼합물이 포함된다.
적합한 피부 라이트닝 효과제의 예에는 티로시나아제 억제제, 멜라닌 분해제, PAR-2 길항제를 포함하는 멜라노좀 이동 억제제, 박피제, 썬스크린, 레티노이드, 항산화제, 트라넥삼산, 트라넥삼산 세틸 에스테르 하이드로클로라이드, 피부 표백제, 리놀레산, 아데노신 모노포스페이트 다이소듐 염, 카모밀라 추출물, 알란토인, 불투명화제, 활석 및 실리카, 아연 염 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
적합한 티로시나아제 억제제의 예에는 비타민 C 및 이의 유도체, 비타민 E 및 이의 유도체, 코직산, 아르뷰틴, 레소르시놀, 하이드로퀴논, 플라본, 예를 들어 감초 플라보노이드, 감초 뿌리 추출물, 뽕나무 뿌리 추출물, 디오스코레아 코포시타 뿌리 추출물, 바위취 추출물 등, 엘라그산, 살리실레이트 및 유도체, 글루코사민 및 유도체, 풀러렌, 히노키티올, 다이오산, 아세틸 글루코사민, 5,5'-다이프로필-바이페닐-2,2'-다이올(마그놀리그난), 4-(4-하이드록시페닐)-2-부탄올(4-HPB), 이들의 둘 이상의 조합 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 비타민 C 유도체의 예에는 아스코르브산 및 염, 아스코르브산-2-글루코사이드, 소듐 아스코르빌 포스페이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트, 및 비타민 C가 풍부한 천연 추출물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 비타민 E 유도체의 예에는 알파-토코페롤, 베타, 토코페롤, 감마-토코페롤, 델타-토코페롤, 알파-토코트라이엔올, 베타-토코트라이엔올, 감마-토코트라이엔올, 델타-토코트라이엔올 및 이들의 혼합물, 토코페롤 아세테이트, 토코페롤 포스페이트 및 비타민 E 유도체가 풍부한 천연 추출물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 레소르시놀 유도체의 예에는 레소르시놀, 4-치환된 레소르시놀, 예를 들어 4-알킬레소르시놀, 예컨대 4-부티레소르시놀 (루시놀), 4-헥실레소르시놀 (시노베아(Synovea) HR, 시테온(Sytheon)), 페닐에틸 레소르시놀 (심화이트(Symwhite), 심라이즈), 1-(2,4-다이하이드록시페닐)-3-(2,4-다이메톡시-3-메틸페닐)-프로판 (니비톨, 우니겐(Unigen)) 등 및 레소르시놀이 풍부한 천연 추출물이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 살리실레이트의 예에는 4-메톡시 포타슘 살리실레이트, 살리실산, 아세틸살리실산, 4-메톡시살리실산 및 이들의 염이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 티로시나아제 억제제에는 4-치환된 레소르시놀, 비타민 C 유도체, 또는 비타민 E 유도체가 포함된다. 더욱 바람직한 실시 형태에서, 티로시나아제 억제제에는 페닐에틸 레소르시놀, 4-헥실 레소르시놀, 또는 아스코르빌-2-글루코사이드가 포함된다.
적합한 멜라닌 분해제의 예에는 과산화물 및 효소, 예를 들어 퍼옥시다아제 및 리그니나아제가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 멜라닌 억제제에는 과산화물 또는 리그니나아제가 포함된다.
적합한 멜라노좀 이동 억제제의 예에는 PAR-2 길항제, 예를 들어 대두 트립신 억제제 또는 바우만-버크(Bowman-Birk) 억제제, 비타민 B3 및 유도체, 예를 들어 나이아신아미드, 에센셜 소이(essential soy), 홀 소이(whole soy), 대두 추출물이 포함된다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 멜라노좀 이동 억제제에는 대두 추출물 또는 나이아신아미드가 포함된다.
박피제의 예에는 알파-하이드록시산, 예를 들어 락트산, 글리콜산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 또는 임의의 전술한 것들의 임의의 조합, 베타-하이드록시산, 예를 들어 살리실산, 폴리하이드록시산, 예를 들어 락토비온산 및 글루콘산, 및 기계적 박피, 예를 들어 미세박피(microdermabrasion)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 박피제는 글리콜산 또는 살리실산을 포함한다.
썬스크린의 예에는 아보벤존(파르솔 1789), 비스다이설리졸 다이소듐(네오 헬리오판 AP), 다이에틸아미노 하이드록시벤조일 헥실 벤조에이트(우비눌 A 플러스), 에캄술(멕소릴 SX), 메틸 안트라닐레이트, 4-아미노벤조산(PABA), 시녹세이트, 에틸헥실 트라이아존(우비눌 T 150), 호모살레이트, 4-메틸벤질리덴 캠퍼(파르솔 5000), 옥틸 메톡시신나메이트(옥티녹세이트), 옥틸 살리실레이트(옥티살레이트), 파디메이트 O(에스칼롤 507), 페닐벤즈이미다졸 설폰산(엔설리졸), 폴리실리콘-15(파르솔 SLX), 트롤라민 살리실레이트, 베모트리지놀(티노소르브 S), 벤조페논 1 내지 12, 다이옥시벤존, 드로메트리졸 트라이실록산(멕소릴 XL), 이스코트리지놀(우바소르브 HEB), 옥토크릴렌, 옥시벤존(에우솔렉스 4360), 설리소벤존, 비스옥트리졸(티노소르브 M), 이산화티타늄, 산화아연 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
레티노이드의 예에는 레티놀 (비타민 A 알코올), 레티날 (비타민 A 알데하이드), 레티닐 아세테이트, 레티닐 프로피오네이트, 레티닐 리놀레에이트, 레티노산, 레티닐 팔미테이트, 아이소트레티노인, 타자로텐, 벡사로텐, 아다팔렌(Adapalene), 이들의 둘 이상의 조합 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 레티노이드는 레티놀, 레티날, 레티닐 아세테이트, 레티닐 프로피오네이트, 레티닐 리놀레에이트, 및 이들의 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 소정의 더욱 바람직한 실시 형태에서, 레티노이드는 레티놀이다.
항산화제의 예에는 수용성 항산화제, 예를 들어 설프하이드릴 화합물 및 이의 유도체 (예를 들어, 메타중아황산나트륨 및 N-아세틸-시스테인, 글루타티온), 리포산 및 다이하이드로리포산, 스틸베노이드, 예를 들어 레스베라트롤 및 유도체, 락토페린, 철 및 구리 킬레이팅제 및 아스코르브산 및 아스코르브산 유도체 (예를 들어, 아스코빌-2-글루코사이드, 아스코르빌 팔미테이트 및 아스코르빌 폴리펩타이드)가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 유용성 항산화제에는 부틸화 하이드록시톨루엔, 레티노이드 (예를 들어, 레티놀 및 레티닐 팔미테이트), 토코페롤 (예를 들어, 토코페롤 아세테이트), 토코트라이에놀 및 유비퀴논이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 항산화제를 함유하는 천연 추출물에는 플라보노이드 및 아이소플라보노이드 및 이들의 유도체 (예를 들어, 제니스테인 및 다이아드제인)를 함유하는 추출물, 레스베라트롤을 함유하는 추출물 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 그러한 천연 추출물의 예에는 포도씨, 녹차, 홍차, 백차, 소나무 껍질, 피버퓨, 파르테놀라이드(parthenolide)-무함유 피버퓨, 귀리 추출물, 블랙베리 추출물, 코티너스 추출물, 대두 추출물, 포멜로(pomelo) 추출물, 맥아 추출물, 헤스페레딘(Hesperedin), 포도 추출물, 쇠비름속(Portulaca) 추출물, 리코칼콘, 칼콘, 2,2'-다이하이드록시 칼콘, 프리물라(Primula) 추출물, 프로폴리스 등이 포함된다.
일부 바람직한 실시 형태에서, 여드름에 유용한 효과제에는 살리실산, 아연 PCA(아연 피롤리돈 카르복실산), 알란토인(5-우레이도하이단토인), 로즈마리, 4-헥실레소르시놀, N-아세틸 글루코사민, 글루코노락톤, 나이아신아미드, 아젤라산, 및 레스베라트롤이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
일부 바람직한 실시 형태에서, 유용한 색소침착 활성 효과제의 목록에는 테트라하이드로커큐민, 피트산, 레스베라트롤, 대두 글라이신 소야 오일, 글루코노락톤, 라카아제, 4-헥실 레소르시놀, N-아세틸 글루코사민, 글루코노락톤, 나이아신아미드, 아젤라산, 및 레스베라트롤이 포함된다.
일부 바람직한 실시 형태에서, 유용한 활성 효과제의 목록에는 4-헥실 레소르시놀, N-아세틸 글루코사민, 글루코노락톤, 나이아신아미드, 아젤라산, 및 레스베라트롤이 비롯하여 여드름 및 색소침착을 동시에 치료하기 위한 것들이 포함된다.
예시적인 실시 형태에서, 유체 조성물은 미립자 물질을 내부에 함유하는 현탁액일 수 있으며, 바람직하게는 미립자는 적합한 국소 담체 내에 균일하게 분포되고/되거나 현탁된다. 예를 들어, 유체 조성물은 국소 담체 및 미립자, 예컨대 반사율 변경제(RMA)(피부의 반사율을 변경시키는 데 유용한 임의의 성분) - 예를 들어, 피부의 반사율을 변경시키기 위한 안료 및/또는 고굴절률 입자를 포함할 수 있다. 특히, 고굴절률 입자는 굴절률이 2.0 이상인 입자를 포함할 수 있다. 한 가지 구체적인 예에서, RMA는 이산화티타늄의 입자를 포함할 수 있다. RMA는 평균 직경이 약 0.35 마이크로미터 내지 약 1.35 마이크로미터, 약 0.5 마이크로미터 내지 약 1.0 마이크로미터, 또는 약 0.6 마이크로미터 내지 약 0.8 마이크로미터인 입자를 포함하거나 그로 이루어질 수 있다. 일 예에서, RMA는 평균 직경이 약 0.76 마이크로미터인 입자를 포함하거나 그로 이루어질 수 있다. 다른 예에서, RMA는 중위 직경이 약 0.58 마이크로미터인 입자 크기의 분포를 갖는 입자를 포함하거나 그로 이루어질 수 있다. 일 예에서, RMA는 하기와 같은 입자 크기의 분포를 갖는 입자를 포함하거나 그로 이루어질 수 있다: 입자의 10% 미만이 약 0.37 마이크로미터 이하의 직경을 갖고, 입자의 50% 미만이 약 0.58 마이크로미터 이하의 직경을 갖고, 입자의 90% 미만이 약 1.31 마이크로미터 이하의 직경을 가짐. 구체적으로, 입자는 국소 조성물(예를 들어, 액체 현탁액) 내에 균일하게 분포되고/되거나 현탁될 수 있다. 유체 조성물은 피부에 사용하기에 적합한 국소 제형에 대해 임의의 적합한 점도를 가질 수 있는 것으로 고려된다. 유체 조성물은, 예를 들어 묽은 액체 또는 진한 점성 유체일 수 있다. 유체 조성물의 점도는, 유체 조성물 중에 함유된 미립자 재료가 조성물의 저장 수명(shelf life)에 걸쳐 현탁된 채로 유지될 수 있게 하여 저장 중 조성물의 안정성을 개선할 만큼 충분히 점성이도록 그리고 조성물이 피부 상으로의 침착을 위해 미세 액적으로 용이하게 무화될 수 있도록 충분히 묽게 선택될 수 있다. 예를 들어, 유체 조성물은 실온에서 점도가 약 1 cP 내지 약 1,200 cP, 약 5 cP 내지 약 1,000 cP, 또는 약 8 cP 내지 약 882 cP일 수 있다. 일부 예에서, 유체 조성물은 실온에서 점도가 약 300 cP 미만일 수 있다.
이러한 실시 형태에 따른 장치(100)는 저장소(102)를 포함하는데, 이 저장소는 장치(100)에 의해 분배될 소정 공급량의 유체 조성물을 보유한다. 본 실시 형태의 저장소(102)는 가압된 공급량의 조성물로 충전된 저장 챔버를 포함하지만, 당업자에 의해 이해되었을 것처럼 예컨대 도포될 조성물이 도포 직전에 다수의 성분들이 혼합될 때 더 효과적이라면 다수의 저장 용기가 또한 제공될 수 있다. 예를 들어, 저장소(102)는 초기에 소정 공급량의 조성물로 충전될 수 있고, 장치(100)가 조성물을 피부에 도포함에 따라 저장소(102) 내에 수용된 공급물의 양 및/또는 압력이 점진적으로 감소된다. 일부 실시 형태에서, 저장소(102)는 그 안의 하나 이상의 내용물의 고갈 시 대체될 수 있는 제거가능한 용기이다.
예시적인 일 실시 형태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 저장소(102)는 조성물(152) 및 추진제(154)를 보유하기 위한 저장 챔버(150)를 그 안에 한정하는 강성 용기, 및 장치가 작동될 때 조성물(152)의 가압 유동을 분배하기 위한 분배기(159), 예를 들어 밸브 또는 노즐을 포함한다. 이러한 실시 형태에서 저장 챔버(150)는 강성이고, 챔버(150) 내의 압력이 시간에 따라 변함에 따라(즉, 조성물이 분배됨에 따라) 크기가 변하거나 형상이 변화하지 않는다. 예를 들어, 저장 챔버(150)는 약 30 mL 이하, 약 20 mL 이하, 또는 약 15 mL 이하의 체적을 가질 수 있다. 저장 챔버(150)는, 예를 들어 조성물(152)의 약 10 mL 이하, 약 8 mL 이하, 또는 약 5 mL 이하와 같은 임의의 적합한 양의 조성물(152), 및 추진제(154)로 충전될 수 있다. 더 구체적으로, 저장소(102)는 내부 표면을 갖는 임의의 적합한 캐니스터(canister)일 수 있는데, 이 내부 표면은 조성물(152)과 캐니스터 사이에 바람직하지 않은 상호작용을 야기하지 않는다. 예를 들어, 저장소(102)는 조성물(152)과 반응하지 않는 보호 코팅의 연속 필름으로 코팅된 금속 에어로졸 캐니스터, 바람직하게는 알루미늄 에어로졸 캐니스터일 수 있다. 이 필름은 조성물(152)과 캐니스터 사이의 바람직하지 않은 상호작용(예를 들어, 조성물(152)을 변색시킬 수 있는 알루미늄 캐니스터로부터의 회색 산화알루미늄 미립자의 형성)을 방지하는 장벽을 생성한다. 보호 코팅은 당업자에 의해 이해되는 바와 같은 중합체 코팅, 예를 들어 에폭시-페놀 코팅일 수 있다.
저장 챔버(150) 내의 추진제(154)는 조성물(152)을 가압하여, 분배기(159)가 작동될 때 저장 챔버(150)로부터 조성물(152)의 가압 유동을 분배하기 위한 추진력을 발생시킨다. 저장 챔버(150)는 임의의 적합한 양의 추진제(154)로 충전되어 조성물(152)을 예컨대 약 5 psi 내지 약 50 psi, 약 10 psi 내지 약 40 psi, 또는 약 12 psi 내지 약 30 psi의 범위 내와 같은 원하는 압력으로 가압할 수 있다. 추진제(154)는 조성물(152)과 반응하지 않고 국소 도포에 적합한 임의의 적합한 가스상 추진제(154), 바람직하게는 가압 공기 또는 질소일 수 있다. 이러한 예시적인 실시 형태에서, 저장소(102)는 조성물(152) 내에 침지된 제1 단부와 분배기(159)에 동작가능하게 연결된 제2 단부를 갖는 딥 튜브(156)를 추가로 포함하며, 이는 조성물(152)을 제1 단부로부터 제2 단부로 흡인하고 분배기(159)가 작동될 때 분배기를 통해 가압 유동을 분배한다.
다른 예시적인 실시 형태에서, 저장소(102)는 백-온-밸브(bag-on-valve) 시스템을 포함하며, 그의 예시적인 실시 형태가 도 3에 도시되어 있다. 백-온-밸브 시스템은 그 안에 형성된 내부 챔버 내에 소정 분량의 조성물(152)을 보유하는 가요성 백(172)을 포함한다. 백(172)은 그 내용물에 의해 외향으로 가해지는 압력(및/또는 백(172)의 외부 표면(들)에 가해지는 압력)이 사용 동안 변함에 따라(예를 들어, 백(172)의 내용물이 분배됨에 따라) 크기 및 형상이 변한다. 백(172)은 바람직하게는 조성물(152)을 저장하기에 적합한 비-탄성 재료로 형성된다. 예시적인 실시 형태에서, 백(172)은 내부 챔버의 외측 에지를 따라 함께 밀봉된 중합체-라미네이팅된 알루미늄의 2개의 시트로 형성된다. 백(172)의 개구는, 분배기(176)가 작동될 때 내부 챔버로부터 조성물(152)의 가압 유동을 분배하기 위한 분배기(176)에 (예컨대, 딥 튜브(177)를 통해) 동작가능하게 연결된다. 백-온-밸브 시스템은 장치(100)의 동작 동안 내부 압력의 변경에 응답하여 크기가 변하지 않거나 형상이 변하지 않는 외부 강성 캐니스터(174)를 추가로 포함한다. 외부 캐니스터(174)는 그 안에 백(172)을 수용하도록 적합하게 크기 및 형상이 설정된다. 이러한 실시 형태에서, 백(172)은 외부 캐니스터(174) 내로 삽입되고 캐니스터(174)는 추진제(154)로 추가로 충전된다. 외부 캐니스터(174) 내의 추진제(154)는 백(172)의 외부 표면에 대항하여 압력을 가하여, 백(172)의 크기 및 형상을 변형시키고/시키거나 백(172)의 내부 챔버를 가압한다. 그러므로, 내부 챔버 내에 저장된 조성물(152)은 조성물(152) 및 추진제(154)가 백-온-밸브 시스템 내의 별개의 챔버들 내에 유지되어 혼합되지 않을지라도 외부 캐니스터(174) 내의 추진제(154)에 의해 가압될 수 있다. 구체적으로, 추진제(154)로부터의 압력은 백(172)에 대항하여 반경방향 내향으로 밀고 그 백 내의 조성물(152)을 압축하여, 분배기(176)가 작동될 때 백(172)의 내부 챔버로부터 조성물(152)의 가압 유동을 분배기(176)를 통해 분배하기 위한 추진력을 발생시킨다.
대안적인 실시 형태에서, 외부 캐니스터(174)는 백(172)의 크기 및 형상을 변형시키기 위해 백(172)의 외부 표면에 대항하여 밀거나 또는 그 상으로 압력을 가하기 위한 그 내부의 바이어싱 기구(예컨대, 스프링, 또는 피스톤을 빈 구성을 향해 바이어싱하기 위해 처리 장치(112)에 의해 제어되는 전자 제어식 액추에이터)를 포함할 수 있다. 상기에 논의된 추진제(154)와 유사하게, 바이어싱 기구에 의해 가해지는 압력은 백(172)에 대항하여 내향으로 가압하고 조성물(152)을 그 안에서 압축하여, 분배기(176)가 작동될 때 백(172)의 내부 챔버로부터 조성물(152)의 가압 유동을 분배기(176)를 통해 분배하기 위한 추진력을 생성한다.
장치(100)는 저장소(102)로부터 조성물(152)을 수용하기 위한 팽창가능한 챔버(109)를 한정하는 축적기(108)를 추가로 포함한다. 이러한 실시 형태에서 저장소(102)는 일련의 도관(103) 및/또는 밸브(예를 들어, 이하에 추가로 기술될 것인 바와 같이, 공급 밸브(104)를 포함함)에 의해 축적기(108)에 유체 연결되어, 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)로 조성물(152)의 가압 유동을 전달한다. 팽창가능한 챔버(109)는, 팽창가능한 챔버(109)가 그의 최소 크기에 있게 되는 이완된 수축 구성을 향해 바이어싱되고, 가압 재료가 팽창가능한 챔버(109)로 진입함에 따라 챔버의 내부 표면에 대항하여 가해지는 힘에 응답하여 팽창하여 그의 내부 부피를 증가시킨다. 예를 들어, 팽창가능한 챔버(109)는 충전되지 않은 때 수축 구성으로 이완된다. 그러나, 팽창가능한 챔버(109)는 팽창가능한 챔버(109)의 내부 표면에 대항하여 힘을 가하기 위해 저장소(102)로부터의 증가하는 압력으로 및/또는 조성물의 증가하는 양으로 충전됨에 따라 팽창한다. 조성물 및/또는 압력이 팽창가능한 챔버(109)로부터 배출됨에 따라, 팽창가능한 챔버(109)의 내부 표면에 대항하는 힘은 소산되고, 챔버(109)는 수축 구성을 향해 복귀하도록 수축한다. 이러한 실시 형태에 따른 팽창가능한 챔버(109)의 강성(stiffness)은 저장소(102)로부터의 재료가 분배되고자 하는 원하는 압력에서 팽창가능한 챔버(109)의 바이어싱이 그 안의 재료 상에 가해지도록 상기 재료가 챔버에 공급됨에 따라 팽창가능한 챔버(109)의 팽창이 가능하게 되도록 선택된다. 예를 들어, 하나의 예시적인 실시 형태에 따른 팽창가능한 챔버(109)는, 팽창가능한 챔버(109)가 저장소(102)에 의해 분배되는 가압 유동으로부터의 조성물(152)로 충전될 때 팽창가능한 챔버(109)의 부피가 약 1 KPa/μL 내지 약 10 KPa/μL 또는 약 3 KPa/μL 내지 약 5 KPa/μL의 속도로 팽창하도록 하는 강성을 갖는 재료로 형성된다. 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)는 바람직하게는 저장소(102)의 용량(capacity)보다 상당히 더 작은 용량을 갖는다. 예를 들어, 축적기(108)는 장치(100)의 동작 압력 내에서 최대 충전 용량이 약 1 μL 내지 약 50 μL, 약 2 μL 내지 약 30 μL, 또는 약 5 μL 내지 약 25 μL일 수 있다. 당업자는 이러한 축적기(108) 및 팽창가능한 챔버(109)가 본 장치로 하여금 사용 동안 저장소(102) 내의 압력이 변화하는 때에도 조성물이 분배되는 압력을 원하는 범위 내에 유지하게 한다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시 형태에서 축적기(108)의 일부분만이 탄성 재료로 형성되지만, 다른 실시 형태에서는 전체 축적기(108)가 탄성 재료로 형성된다. 탄성 재료에 대항하는 힘이 완화될 때, 예컨대 탄성 챔버 내의 재료가 배출되어 결과적으로 팽창가능한 챔버(109) 내의 압력이 감소함에 따라, 탄성 재료는 그의 비-변형 구성을 향해 그의 자연적인 바이어싱 하에서 복귀한다. 적합한 탄성 재료에는, 예를 들어 천연 또는 합성 고무, 포화 또는 불포화 고무, 탄성중합체, 예를 들어 실리콘 탄성중합체, 열가소성 탄성중합체 등이 포함될 수 있다.
대안적인 실시 형태에서, 축적기(108)는 팽창가능한 챔버(109)의 내부 표면의 일부를 형성하는 피스톤, 및 피스톤에 부착되어 팽창가능한 챔버(109)가 그의 최소 크기에 있도록 피스톤이 완전히 전진되는 빈 구성을 향해 피스톤을 바이어싱하는 바이어싱 기구를 포함한다. 바이어싱 기구는 스프링, 피스톤에 대항하여 압력을 가하는 압축 공기, 및/또는 피스톤을 빈 구성을 향해 바이어싱하도록 처리 장치에 의해 제어되는 전자 제어식 액추에이터를 포함할 수 있다. 피스톤은 팽창가능한 챔버(109) 내의 변화하는 압력 수준 및/또는 조성물의 변화하는 양에 응답하여 전진 또는 후퇴하도록 가역적으로 작동가능하다. 예를 들어, 바이어싱 기구는 피스톤이 후퇴되어 팽창가능한 챔버(109)의 크기를 증가시키도록 팽창가능한 챔버(109) 내의 압력을 증가시키고/증가시키거나 조성물의 양을 증가시킴으로써 피스톤에 대항하여 가해지는 힘에 응답하여 압축된다. 피스톤에 대항하는 힘이 예컨대 축적기(108)로부터 조성물 및/또는 압력을 배출함으로써 완화됨에 따라, 바이어싱 기구는 피스톤 빈 구성을 향해 연장되고 복귀한다.
이러한 실시 형태에 따른 장치(100)는 저장소(102)와 축적기(108) 사이에 배치된 공급 밸브(104)를 포함하고, 이 밸브는 저장소(102)로부터 축적기(108)로의 가압 유동을 조절하기 위해 가역적으로 개폐된다. 공급 밸브(104)는 개방되어 가압 유동이 축적기(108) 내로 통과하게 하고, 폐쇄되어 가압 유동이 축적기(108)에 진입하는 것을 방지한다. 일부 실시 형태에서, 공급 밸브(104)는 사전결정된 증분으로 조절가능하다. 예를 들어, 공급 밸브(104)는 사전결정된 증분으로 가역적으로 개폐되어, 공급 밸브(104)를 통해 축적기(108) 내로 통과하는 가압 유동의 유량 및/또는 압력을 증분적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다.
이러한 실시 형태에 따른 장치(100)는 축적기(108) 내의 조성물(152)의 압력을 모니터링하는 압력 센서(106)를 또한 포함한다. 압력 센서(106)는 축적기(108) 내의 조성물의 유체 압력을 검출하기에 적합한 임의의 위치에 위치될 수 있으며, 예를 들어, 압력 센서(106)는 축적기(108) 내에 위치될 수 있거나 또는 축적기(108) 외부에 있을 수 있다(예를 들어, 팽창가능한 챔버(109)의 팽창 수준을 검출함으로써 압력을 모니터링함). 더 구체적으로, 압력 센서(106)는 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)의 내부 벽 상에 장착될 수 있다. 압력 센서(106)는 압력 변화를 검출하고 축적기(108) 내의 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성한다. 일부 실시 형태에서, 압력 센서(106)는 임의의 원하는 기간에 걸쳐 축적기(108) 내의 조성물의 압력을 (임의의 원하는 빈도 및/또는 속도로) 계속해서 모니터링하고 이 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성할 수 있다.
장치(100)는 배향 검출기(158)를 추가로 포함하며, 이는 이 장치가 사용자에 의해 보유될 때 (예컨대, 수직에 대한) 장치(100)의 배향을 모니터링한다. 배향 검출기(158)는 장치(100)의 배향을 검출하기 위한 임의의 적합한 장치(들), 예컨대 가속도계 등을 포함하여, 예를 들어 장치(100)가 유동 제한 구성으로 유지되는 시기를 결정할 수 있으며, 이러한 유동 제한 구성 동안에는 (저장소의 설계에 따라) 딥 튜브(156)의 개구가 저장소(102) 내의 유체 내에 있지 않을 수 있다. 그러한 때, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 장치(100)는 축적기(108)에 유체를 공급할 수 없을 수 있으며, 따라서 장치(100)가 직립 위치로 복귀되기 전에 팽창가능한 챔버(109)가 비워지면, 조성물의 분배는 일시적으로 이용가능하지 않을 수 있다. 배향 검출기(158)는 중력에 대한 장치의 위치 및/또는 배향에 대한 변화를 검출하고 장치(100)의 위치설정 및/또는 배향에 대응하는 배향 데이터를 생성할 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 배향 검출기(158)로부터의 데이터는 조성물의 분배를 제어하는 데, 장치(100)를 재위치시키는 것을 제안하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하는 데 등에 사용될 수 있다.
압력 센서(106), 배향 검출기(158), 및/또는 공급 밸브(104)는 컴퓨터 접근가능 매체(114) 상에 저장된 명령어를 실행하는 처리 장치(112)에 동작가능하게 연결된다. 이러한 실시 형태의 처리 장치(112)는 압력 센서(106)로부터 수신된 압력 데이터를 수신 및 분석하고, 공급 밸브(104)를 제어한다. 처리 장치(112)는 또한 배향 검출기(158)로부터 수신된 배향 데이터를 수신 및 분석하여 공급 밸브(104)를 추가로 제어할 수 있다. 처리 장치(112) 및 컴퓨터 접근가능 매체(114)는 장치(100) 내부 또는 외부의 임의의 위치에 위치될 수 있는 것으로 고려된다. 처리 장치(112)는, 예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서를 포함하고 컴퓨터 접근가능 매체(114)(예컨대, 메모리 저장 장치) 상에 저장된 명령어들을 사용할 수 있는 컴퓨터/프로세서의 전부 또는 일부일 수 있거나, 이를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 컴퓨터 접근가능 매체(114)는 예컨대 실행가능한 명령어를 내부에 포함하는 비-일시적 컴퓨터 접근가능 매체일 수 있다. 저장 장치가 컴퓨터 접근가능 매체(114)와 별도로 제공될 수 있으며, 이는 처리 장치(112)에 명령어를 제공하여 소정의 예시적인 절차, 공정 및 방법을 실행하도록 처리 장치(112)를 구성할 수 있다.
장치(100)는 축적기(108)로부터 조성물을 가압 스프레이로서 분배하기 위한 침착 장치(110)를 추가로 포함한다. 침착 장치(110)는 축적기(108)로부터 조성물을 획득하고 가압 조성물을 분배하기 위해 일련의 도관(103) 및/또는 밸브에 의해 축적기(108)에 유체 연결된다. 이러한 실시 형태의 침착 장치(110)는, 예를 들어 분무기(예를 들어, 전자 분무기 또는 에어브러시 분무기), 액적 제어 장치, 또는 침착 장치(110)를 통해 가압 조성물을 분배하기 위한 임의의 다른 적합한 도포 장치를 포함할 수 있다. 일 예에서, 침착 장치(110)는 피부 상에 균일한 또는 실질적으로 균일한 얇은 층의 커버리지(coverage)를 형성하기 위해 축적기(108)로부터 조성물을 액적의 가압 스프레이로서 분배하기 위한 하나 이상의 적합한 노즐(및/또는 밸브, 무화기(atomizer) 등)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 축적기(108)와 침착 장치(110) 사이에 어떠한 압력원도 없이도 축적기(108)로부터 조성물의 가압 스프레이를 분배하도록 축적기(108)에 동작가능하게 연결된다. 이러한 예시적인 실시 형태의 가압 스프레이는 축적기(108)로부터 얻어지는 조성물의 압력에 의해 추진되고, 침착 장치(110)를 통해 분배하기 전에 임의의 추가의 압력원을 필요로 하지 않는다.
노즐은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 압력 하에서 조성물의 액적을 분배하기 위한 임의의 적합한 장치일 수 있다. 소정 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 다수의 노즐을 포함한다. 다수의 노즐의 사용은 장치(100)가 조성물을 피부에 도포할 수 있는 전체 속도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 침착 장치(110)는 2 내지 10개의 노즐, 3 내지 8개의 노즐, 또는 4 내지 6개의 노즐을 포함할 수 있으며, 각각의 노즐은 조성물이 피부 상의 다수의 영역에 동시에 도포될 수 있도록 상이하게 조준된다. 예시적인 일 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 5개의 노즐을 포함한다. 노즐(들)은 각각 조성물의 가압 스프레이 액적의 펄스를 방출하도록 밸브를 신속하게 개폐함으로써 조성물을 분배하기 위해 처리 장치(112)에 동작가능하게 연결된 밸브를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 컴퓨터 접근가능 매체(114) 상에 저장된 명령어를 실행하는 처리 장치(112)에 동작가능하게 연결된다. 처리 장치(112)는 침착 장치(110)를 통해 축적기(108)로부터 조성물을 분배하는 것을 지시 및 제어하도록 추가로 구성될 수 있다.
장치(100)는 장치(100)를 제어 및 동작시키기 위한 전력을 제공하는 전원(도시되지 않음)을 추가로 포함한다. 전원은 장치(100) 내의 임의의 위치에 위치될 수 있거나 대안적으로 장치(100)의 외부에 있을 수 있는 것으로 고려된다. 예시적인 일 실시 형태에서, 전원은 공급 밸브(104), 압력 센서(106), 배향 검출기(158), 처리 장치(112) 및/또는 침착 장치(110)에 동작가능하게 연결된다. 당업자는 다양한 공지된 적합한 전력 공급원이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 전원은 배터리 또는 외부 전력 공급원에 대한 연결부를 포함할 수 있다. 특히, 전원은 재충전가능 배터리 장치를 포함할 수 있다.
본 출원은 또한 가압 유체 조성물을 분배하기 위한 방법을 기술한다. 예시적인 방법(200)이 도 4에 도시되어 있다. 장치(100)가 초기에 작동될 때, 축적기(108)는 초기에 충전되지 않고 이완된 비팽창 구성으로 있을 수 있다. 단계(202 내지 206)는 저장소(102)로부터 조성물의 가압된 공급으로 축적기(108)를 프라이밍(priming)하기 위한 초기 시동 단계를 나타낸다. 이러한 실시 형태에서, 조성물의 초기 공급이 제공되어, 축적기(108) 내의 원하는 압력에 도달할 때까지 축적기(108)를 조성물로 충전한다. 예를 들어, 단계(202)에서, 조성물의 가압 유동이 공급 밸브(104)를 통해 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)에 제공된다. 상기에 논의된 바와 같이, 소정 실시 형태에서 가압 유동은 조성물의 가압 공급으로 충전된 저장소(102)로부터 분배된다. 저장소(102)와 축적기(108) 사이에 배치된 공급 밸브(104)는 가역적으로 개폐되어 그를 통해 축적기(108)로 유동하는 조성물의 공급을 제어한다. 처리 장치(112)는 공급 밸브(104)에 동작가능하게 연결되고 이 밸브가 처리 장치(112)에 의해 결정되는 바와 같이 개방 및/또는 폐쇄하도록 지시하여 축적기(108)의 원하는 상태를 달성하고 유지한다. 이러한 초기 단계(202)에서, 처리 장치(112)는 공급 밸브(104)를 개방하도록 지시하여, 저장소(102)로부터의 가압 유동이 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)를 원하는 수준으로 충전할 수 있게 한다.
가압 유동이 축적기(108)에 공급됨에 따라, 압력 센서(106)는 축적기(108) 내의 조성물의 유체 압력을 모니터링하고 이 유체 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성한다(단계 204). 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)가 조성물로 충전됨에 따라, 압력 센서(106)는 축적기(108) 내의 압력의 실시간 또는 거의 실시간 피드백을 제공한다. 단계(206)에서, 처리 장치(112)는 압력 센서(106)로부터 압력 데이터를 수신하고, 압력 데이터를 분석하여 축적기(108)가 원하는 압력으로 조성물로 충전되었는지 여부를 결정한다. 더 구체적으로, 처리 장치(112)는 압력 데이터를 분석하여 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값에 도달했는지 또는 초과했는지 여부를 결정한다. 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값 미만인 경우, 처리 장치(112)는 공급 밸브(104)가 개방 상태를 유지하도록 지시하여 가압 유동을 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)로 계속 공급하게 한다(단계 202). 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값에 도달하거나 초과한 경우, 처리 장치(112)는 공급 밸브(104)가 폐쇄 구성으로 이동하도록 지시하여 가압 유동이 축적기(108)를 충전하지 못하게 한다. 사전결정된 임계값은 바람직하게는 조성물이 저장소(102) 내에 보유되는 압력 미만의 압력이 되도록 선택된다. 더 구체적으로, 사전결정된 임계값은 (침착 장치의 하나 이상의 노즐을 통과한 후에) 생물학적 표면에 도포하기에 적합한 압력이 되도록 선택된다. 예를 들어, 사전결정된 임계값은 약 3 psi 내지 약 9 psi의 범위, 약 4 psi 내지 약 7 psi의 범위, 또는 바람직하게는 약 5 psi로부터 선택될 수 있다. 이러한 초기 시동 단계(단계 202 내지 단계 206)는 연속적으로 수행될 수 있거나, 또는 사전결정된 빈도 또는 속도로 증분식으로 반복될 수 있다. 예를 들어, 단계(202 내지 206)는 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값에 도달하거나 이를 초과할 때까지 5초마다, 3초마다, 또는 1초마다 반복될 수 있다.
일단 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)가 원하는 수준으로 충전되었다면, 장치(100)는 침착 장치(110)를 통해 조성물을 분배하기 위해 적절하게 프라이밍된다. 침착 장치(110)는 조성물을, 예를 들어, 가압 펄스로서 또는 조성물의 연속 가압 스트림으로서 분배한다. 단계(208)에서, 처리 장치(112)는 (예를 들어, 액추에이터 또는 다른 제어부와의 사용자 상호작용에 기초하여) 명령어를 수신하고, 침착 장치(110)를 작동시켜 조성물을 피부에 전달한다. 침착 장치(110)는 축적기(108)로부터 조성물을 얻고, 이 조성물을 가압 스프레이로서 하나 이상의 노즐, 밸브, 및/또는 무화기를 통해 분배한다. 일부 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 상기에 논의된 바와 같이 임의의 추가의 압력원을 사용하지 않고서 축적기(108)로부터 피부로 조성물을 분배한다. 이러한 예시적인 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 축적기(108)의 내부 압력과 실질적으로 동일한 압력에서 조성물을 분배한다. 다수의 노즐, 밸브 및/또는 무화기가 사용될 때, 각각에 의해 분배되는 조성물의 압력은 서로 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 당업자는 노즐 등의 기하학적 형상 및 개수에 따라, 축적기(108)를 벗어나는 조성물의 압력이 노즐을 벗어나는 원하는 압력을 달성하게 제어되도록 노즐 등을 벗어나는 조성물의 압력은 축적기(108)를 벗어나는 조성물의 압력보다 높거나 낮을 수 있다는 것을 이해할 것이다.
위에서 논의된 바와 같이, 침착 장치(110)는 조성물의 가압 스프레이 액적의 펄스를 방출하기 위해 밸브를 신속하게 개폐함으로써 조성물을 분배하기 위해 처리 장치(112)에 동작가능하게 연결된 밸브를 각각 갖는 하나 이상의 노즐(들)을 포함할 수 있다. 침착 장치(110)의 밸브(들)는 조성물의 가압 스프레이를 방출하기 위해 0.5 ms 이내, 0.3 ms 이내, 0.2 ms 이내, 또는 0.1 ms 이내에 급속히 개폐될 수 있다. 바람직하게는, 가압 스프레이는 약 3 psi 내지 20 psi, 약 4 psi 내지 약 15 psi, 또는 약 5 psi 내지 약 10 psi의 압력을 갖는다. 축적기(108)는 임의의 추가 압력원을 사용하지 않고도 각각의 펄스 동안 원하는 양의 조성물이 분배되도록 적합하게 구성될 수 있다(예를 들어, 소정의 크기, 형상, 강성 및/또는 압력을 가질 수 있다). 예를 들어, 침착 장치(110) 내의 각각의 노즐, 또는 노즐 전부는, 집합적으로, 각각의 펄스 동안 약 1 나노리터 내지 약 50 나노리터, 2 나노리터 내지 약 25 나노리터, 약 3 나노리터 내지 약 10 나노리터 또는 약 5 나노리터의 조성물을 분배할 수 있다.
침착 장치(110)가 조성물의 가압 펄스를 축적기(108)로부터 각질 기재로 분배함에 따라, 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109) 내의 압력은 천천히 소산된다. 장치(100)는, 단계(210 내지 214)에서 추가로 후술되는 바와 같이, 저장소(102)로부터의 조성물의 공급을 조절하여 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)의 압력을 원하는 범위 내로 유지할 수 있다. 단계(210 내지 214)에서, 처리 장치(112)는 장치(100)가 사용되는 주위 환경에 대한 고도 또는 온도의 변화에 무관하게, 압력을 원하는 범위 내로 유지하기 위해 공급 밸브(104) 및 압력 센서(106)를 피드백 루프 방식으로 제어한다.
단계(210)에서, 압력 센서(106)는 침착 장치(110)가 조성물을 축적기(108)로부터 피부에 분배함에 따라 팽창가능한 챔버(109)의 압력을 계속 모니터링한다. 단계(212)에서, 처리 장치(112)는 단계(210)로부터 압력 데이터를 수신하고, 압력 데이터를 분석하여 축적기(108) 내의 압력이 원하는 압력 범위 내에 있는지, 특히 위에서 논의된 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값(ceiling value) 사이에 있는지를 결정한다. 이러한 실시 형태의 사전결정된 천장값은 저장소(102)의 압력보다 작다. 더욱이, 사전결정된 천장값은 바람직하게는 사전결정된 오차 한계 내에서 선택되며, 그 범위 내에서 사용자의 피부에 도포될 때 가변성이 현저하지 않으며, 피부 상으로 도포되는 바와 같은 조성물에 의해 제공되는 커버리지의 미적 외관에 영향을 주지 않는다. 예를 들어, 사전결정된 천장값은 사전결정된 임계값으로부터 1 psi 내지 5 psi 내에 있을 수 있다. 예시적인 일 실시 형태에서, 사전결정된 임계값은 약 5 psi일 수 있고, 사전결정된 천장값은 약 7 psi일 수 있다. 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에 있는 경우, 축적기(108)는 조정을 필요로 하지 않는다. 그러나, 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값 아래로 떨어지면, 처리 장치(112)는 공급 밸브(104)가 재개방되게 지시하여 가압 유동을 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)로 재공급하고(단계 214), 축적기(108)의 압력을 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에서 유지한다.
본 출원은 또한 장치(100)를 세정 모드로 동작시키는 방법을 포함한다. 장치(100)를 세정하기 위한 예시적인 방법(300)이 도 5에 도시되어 있다. 장치(100)는 임의의 적합한 시간에 세정 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 장치(100)는, 장치(100)가 세션(session) 중에 또는 세션의 완료 시에 사용하기 위해 초기에 동작될 때 세정 모드로 동작할 수 있다. 장치(100)는 또한 사용자에 의한 수동 입력에 응답하여 세정 모드로 동작할 수 있다. 장치(100)는 방법(200)에 예시된 바와 같이 정상 동작으로부터 벗어날 수 있고, 방법(300)에 예시된 바와 같이 세정 모드에 진입하고, 장치(100)가 세정 모드를 완료한 후에 정상 동작들을 재개할 수 있는데, 즉 방법(200)을 계속할 수 있다. 예시적인 일 실시 형태에서, 장치(100)가 초기에 작동될 때, 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 세정 모드를 시작한다. 특히, 세정 모드의 예시적인 방법(300)은 방법(200)의 단계(202 내지 206)를 대체한다. 단계(310)가 완료된 후에, 장치(100)는 전술된 바와 같이 방법(200) 내의 단계(208)로 계속될 수 있다.
단계(302, 304)는 전술된 단계(202, 204)와 실질적으로 유사하다. 그러나, 단계(306)에서, 처리 장치(112)는 압력 센서(106)로부터 압력 데이터를 수신하고, 압력 데이터를 분석하여 축적기(108)가 세정 임계값에 도달할 만큼 조성물로 충분히 충전되었는지 여부를 결정한다. 세정 임계값은 사전결정된 임계값 및/또는 사전결정된 천장값보다 더 높은 압력이 되도록 선택된다. 세정 임계값은 추가의 압력원이 장치(100)를 세정 모드로 동작시키는 데 필요하지 않도록 저장소(102)의 압력 미만의 압력이 되도록 바람직하게는 선택된다. 일부 실시 형태에서, 세정 임계값은 침착 장치(110)가 축적기(108)로부터 조성물을, 침착 장치(110) 내의 방해물, 예를 들어 건조되고 굳은(caked-on) 조성물을 제거하기에 충분한 힘을 제공하는 압력에서 분배하도록 선택된다. 예를 들어, 사전결정된 임계값은 약 5 psi 내지 약 20 psi의 범위, 약 6 psi 내지 약 15 psi의 범위, 또는 바람직하게는 약 10 psi로부터 선택될 수 있다. 단계(302 내지 306)는 연속적으로 수행되거나 또는 사전결정된 빈도 또는 속도로 증분식으로 반복될 수 있다. 예를 들어, 단계(302 내지 306)는 축적기(108) 내의 압력이 충분히 상승되어 세정 임계값을 초과할 때까지 5초마다, 3초마다, 또는 1초마다 반복될 수 있다.
단계(308)에서, 침착 장치(110)는 조성물의 가압 펄스 또는 가압 유동을 분배하기 위해 하나 이상의 노즐, 밸브 및/또는 무화기를 통해 축적기(108)로부터 조성물을 배출한다. 침착 장치(110)는 세정 임계값을 충족시키거나 초과하는 압력으로 조성물을 축적기(108)로부터 초기에 분배할 수 있지만, 이 압력은 침착 장치(110)가 축적기(108)로부터 조성물의 가압 펄스를 분배함에 따라 천천히 소산될 수 있다. 바람직하게는, 침착 장치(110)는 임의의 추가 압력원 없이 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109) 내의 압력과 동일한 압력에서 축적기(108)로부터 조성물을 분배한다. 세정 모드에서, 침착 장치(110)는, 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에 있도록 복원될 때까지, 조성물을 연속 가압 유동으로서 또는 사전결정된 빈도 또는 속도로(예를 들어, 5초마다, 3초마다, 또는 1초마다) 증분식으로 분배되는 가압 펄스로서 배출할 수 있다. 예를 들어, 단계(310)에서, 침착 장치(110)가 조성물을 축적기(108)로부터 분배함에 따라 압력 센서(106)는 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)의 압력을 계속 모니터링한다. 단계(312)에서, 처리 장치(112)는 단계(310)로부터 압력 데이터를 수신하고 이 압력 데이터를 분석하여, 각질 기재에 대한 조성물의 도포를 위해 축적기(108) 내의 압력이 원하는 압력 범위 내에, 특히 상기에 논의된 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이에 있는지 여부를 결정한다. 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 천장값을 여전히 초과하는 경우, 장치(100)는 원하는 압력에 도달할 때까지, 예를 들어 압력이 사전결정된 천장값 미만으로 떨어질 때까지 침착 장치(110)를 통해 축적기(108)로부터 조성물을 계속 배출한다. 일단 축적기(108)의 압력이 사전결정된 천장값 미만으로 떨어지면, 장치(100)는 방법(200) 내의 동작을 재개하고, 특히 전술한 바와 같이 단계(208 내지 214)로 이어진다. 일부 실시 형태에서, 침착 장치(110)는 단계(308 내지 312)의 각각의 반복을 통해 개별적으로 각각 작동될 수 있는 복수의 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 장치(112)는 축적기(108) 내의 압력이 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에 있도록 복원될 때까지 침착 장치(110)가 순환하는 일련의 개별적으로 작동된 노즐을 통해 조성물을 배출하도록 지시할 수 있다. 세정 모드에서 침착 장치(110)에 의해 연속적으로 분배되는 조성물의 합계량은, 세정 모드로 동작할 때 조성물이 장치(100)에 의해 과도하게 낭비되지 않도록 저장소(102) 내에 초기에 충전된 조성물의 총량의 작은 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 축적기(108)는 세정 모드에서 장치(100)에 의해 분배되는 조성물의 합계량이 저장소(102) 내에 초기에 충전된 조성물의 총량의 작은 부분(예를 들어, 1% 미만, 0.5% 미만, 0.3% 미만, 또는 0.1% 미만)이 되도록 적절하게 구성된다(예를 들어, 적절한 크기, 형상, 강성 및/또는 압력을 갖는다). 예를 들어, 침착 장치(110)는 세정 모드에서 약 1 마이크로리터 내지 약 50 마이크로리터, 약 3 마이크로리터 내지 약 25 마이크로리터, 또는 약 5 마이크로리터 내지 약 20 마이크로리터의 조성물의 합계량을 분배한다.
방법(300)에서 사용되는 증가된 세정 압력은 장치(100)가 승압에서 조성물을 분배하게 하여, 이전 사용으로부터의 침착 장치의 공기 노출 부분 내의 잔류 조성물을 퍼징하고/하거나 방해물을 제거(unclog)하는 것을 돕는다. 침착 장치(110)의 공기 노출 부분으로부터의 유체의 퍼징은, 사용 간에 장치(100)의 보관 동안 오물, 세균, 곰팡이(mold) 및/또는 다른 바람직하지 않은 오염물을 축적할 수 있는, 이전 사용으로부터의 오래되고 공기-노출된 잔류량의 조성물을 침착 장치(110)로부터 제거한다. 그러나, 증가된 세정 압력은 바람직하게는 조성물을 각질 기재에 도포하기 위한 장치(100)의 계속적인 사용 전에 방법(200) 내에서의 정상 동작 중의 동일한 동작 압력 범위 내의 압력이 되도록 선택된다.
예시적인 일 실시 형태에서, 저장소(102)는 조성물 및 추진제로 충전된 가압된 캐니스터이다. 가압된 캐니스터는 초기에 약 5 mL의 조성물로 충전될 수 있으며, 이는 장치(100)가 계속 사용됨에 따라 점진적으로 고갈된다. 이러한 실시 형태에서의 추진제는 질소이고 가압된 캐니스터 내의 조성물을 약 12 psi 내지 약 30 psi의 압력으로 가압한다. 특히, 캐니스터가 5 mL로 충전될 때, 질소 가스는 조성물을 약 30 psi의 압력으로 가압한다. 조성물이 캐니스터로부터 배출됨에 따라, 압력은 조성물이 캐니스터로부터 완전히 비워질 때 약 12 psi로 점진적으로 감소된다. 따라서, 이러한 예시적인 가압된 캐니스터는 적어도 12 psi의 압력을 갖는 조성물의 가압 유동을 축적기(108)에 제공할 수 있다. 위에서 이미 논의된 바와 같이, 세정 모드에서의 제1 단계는 조성물의 가압 유동을 축적기(108)에 공급하는 것이다. 특히, 처리 장치(112)는 공급 밸브(104)가 개방되어 조성물의 가압 유동이 그를 통과하도록 지시하여, 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)를 충전하고 팽창시킨다. 처리 장치(112)는, 압력 센서(106)를 통해, 팽창가능한 챔버(109)의 압력을 모니터링하고, 일단 팽창가능한 챔버(109) 내의 원하는 압력에 도달되면 공급 밸브(104)가 폐쇄되도록 지시한다. 이러한 예에서, 공급 밸브(104)는 팽창가능한 챔버(109) 내에서 약 12 psi의 압력에 도달될 때까지 개방된 채로 유지된다. 이러한 실시 형태에서의 침착 장치(110)는 복수의 노즐, 바람직하게는 5개의 노즐을 포함할 수 있다. 세정 모드에서, 처리 장치(112)는, 하나의 노즐을 작동시키고 전술된 바와 같이 단계(308, 312)의 각각의 반복에 대해 복수의 노즐들의 각각을 통해 개별적으로 사이클링함으로써 침착 장치(110)가 조성물을 배출하도록 지시한다. 노즐들의 각각은 조성물의 가압 스프레이 액적의 펄스에 대해 방출하도록 신속하게 개폐되는 밸브를 포함한다. 특히, 각각의 밸브는 약 0.2 ms 내에 개폐되어 각각의 펄스 동안 조성물의 약 5 나노리터를 분배할 수 있다. 조성물이 노즐들의 각각을 통해 배출됨에 따라, 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109) 내의 압력은 증분식으로 감소한다. 처리 장치(112)는 장치(100)의 정상 동작을 위한 원하는 압력에 도달할 때까지 노즐을 계속 사이클링하여 조성물을 배출한다. 이러한 예에서, 원하는 동작 압력은 약 5 psi이고, 조성물의 약 15 마이크로리터의 합계량이 세정 모드에서 분배될 수 있다.
장치(100)는, 조성물이 축적기(108) 내에 남아 있는 한 직립 구성으로 또는 유동 제한 구성으로 유지되든지 간에 임의의 배향으로 유지될 때 침착 장치(110)로부터 가압 조성물을 분배할 수 있다. 유동 제한 구성을 비롯한 임의의 구성에서 장치(100)를 동작시킬 수 있다는 것은, 조성물의 도포를 위해 접근하기 어려운 사용자의 얼굴 상의 상이한 피부 영역들에 걸친 장치의 가요성 수동 조작을 가능하게 하는 데 유용할 수 있다.
예시적인 일 실시 형태에서, 저장소(102)는 저장 챔버(150), 분배기(159) 및 딥 튜브(156)를 포함하며, 딥 튜브는 조성물(152)에 침지되어 그에 대해 개방된 제1 단부(157)와 분배기(159)에 동작가능하게 연결된 제2 단부(161)를 가지며 제1 단부(157)로부터 제2 단부(161)로 조성물을 흡인하고 분배기(159)가 작동될 때 분배기를 통해 가압 유동을 분배하기 위한 것이다. 그러나, 딥 튜브(156)는, 저장소(102)가 수직에 대해 전도되어 있거나 또는 경사져 있어서 딥 튜브(156)의 제1 단부(157)가 더 이상 조성물(152) 내에 침지되어 있지 않을 때, 조성물을 제1 단부(157)로부터 제2 단부(161)로 흡인할 수 없다. 위에서 논의된 바와 같이, 배향은, 즉 장치(100)가 직립이거나 전도되어 있는지에 상관없이, 배향 검출기(158)에 의해 검출될 수 있다. 배향 검출기(158)는 수직 위치에 대한 장치(100)의 위치설정 및/또는 배향에 대응하는 배향 데이터를 생성한다. 처리 장치(112)는 배향 데이터를 수신 및 분석하여 제1 단부(157)가 조성물 내에 더 이상 침지되지 않은 (예컨대, 전도된) 배향으로 유지되고 있는지 여부를 결정하며, 장치(100)가 그러한 배향에 있음을 배향 데이터가 나타낼 때 공급 밸브(104)를 폐쇄한다. 당업자는 제1 단부(157)가 조성물(152) 내에 침지되어 있지 않은 조건을 검출하기 위해 가속도계로서 또는 이에 추가하여, 저장소(102) 내의 유체의 수준을 모니터링하고 제1 단부(157)가 노출되는 이러한 양에 기초하여 임계 각도를 계산하는 것, 딥 튜브(156)를 통한 유동의 모니터링 등을 비롯한 많은 수의 메커니즘을 배향 검출기(158)가 이용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 배향 검출기(158)는 방법(200, 300) 동안을 비롯한 동작 전체에 걸쳐 장치(100)의 위치설정 및/또는 배향을 모니터링하고 배향 데이터를 처리 장치(112)로 제공한다. 이러한 예시적인 실시 형태에서, 장치(100)가 유동 제한 구성에 있다고 처리 장치(112)가 결정할 때(예를 들어, 딥 튜브(156)의 제1 단부(157)가 저장소(102) 내의 조성물(152) 내에 침지되지 않을 때), 공급 밸브(104)는 폐쇄되고 위에서 논의된 단계(202, 214, 302)를 무시한다(override).
장치(100)가 더 이상 유동 제한 구성에 있지 않다고 처리 장치(112)가 결정할(예컨대, 장치(100)는 제1 단부(157)가 저장소(102) 내의 조성물 내에 침지되는 직립 구성을 재개할) 때, 공급 밸브(104)는 단계(202, 214, 302)에서 결정된 바와 같이 재개방되어 전술된 바와 같이 축적기(108)를 재충전한다.
장치(100)가 유동 제한 구성에 있을 때 공급 밸브(104)가 폐쇄되지만, 장치(100)는 장치(100)가 전도될 때 장치(100)의 사용이 중단되지 않도록 침착 장치(110)를 통해 축적기(108)로부터 가압 조성물을 계속 분배한다. 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)는, 축적기(108)가 사전결정된 기간 동안 저장소(102)로부터 조성물의 임의의 추가 공급을 받지 않더라도, 장치(100)가 이러한 기간 동안 또는 사전결정된 횟수의 가압 펄스에 걸쳐 침착 장치(110)를 통해 축적기(108)로부터 조성물을 계속 분배할 수 있기에 충분한 양의 조성물을 그 안에 저장하도록 적합하게 크기설정될 수 있다. 바람직하게는, 축적기(108)는 축적기(108)의 팽창된 챔버의 압력이 사전결정된 임계값 미만으로 떨어지지 않고서, 또는 피부에 도포될 때 가변성이 현저하지 않고 조성물에 의해 제공되는 커버리지의 미적 외관에 영향을 주지 않는 사전결정된 오차 범위 내에서 사전결정된 기간에 걸쳐 또는 사전결정된 수의 가압 펄스 동안 침착 장치(110)를 통해 조성물을 계속 분배하기에 충분한 양의 조성물을 저장하는 용량을 갖는다. 예를 들어, 사전결정된 오차 범위는 2 psi 미만, 또는 바람직하게는 1 psi 미만일 수 있다. 예를 들어, 장치(100)는 15초 이상, 30초 이상, 또는 1분 이상 동안 저장소(102)로부터의 임의의 추가 공급 또는 임의의 추가 압력원 없이도 침착 장치(110)를 통해 축적기(108)로부터 조성물을 분배할 수 있다. 다른 예로서, 축적기(108)의 팽창가능한 챔버(109)는, 팽창가능한 챔버(109)의 압력을 사전결정된 오차 범위 내에서 사전결정된 임계값을 초과하게 유지하면서 50회 이상의 가압 펄스, 100회 이상의 가압 펄스, 300회 이상의 가압 펄스 동안 저장소(102)로부터의 추가 공급 없이도 침착 장치(110)를 통해 축적기(108)로부터 조성물을 분배할 수 있도록 크기설정될 수 있다.
본 발명을 보여주는 조성물, 형태 및 방법을 예시하는 하기의 실시예를 참조함으로써 본 발명은 추가로 이해될 것이다. 이를 생성하는 조성물, 형태 및 방법의 많은 변형예가 당업자에게 명백할 것임이 이해되어야 한다. 하기 실시예는 단지 예시적인 것이며, 여기서, 달리 표시되지 않는다면 부 및 백분율은 중량 기준이다.
실시예
실시예 I
실시예 I은, 전술된 바와 같이 그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 유체 조성물, 특히 가압 유체 조성물을 도포하기 위한 장치(100)의 예시적인 실시 형태를 제공한다. 적합한 유체 조성물은 실온에서 약 1 cP의 점도를 갖는다(예를 들어, 물). 실시예 I의 예시적인 장치가 물보다 더 점성인 유체 조성물과 함께 사용될 수 있음이 또한 고려된다. 실시예 I의 예시적인 장치는, 저장소(102)로서 작용하고 30 psi로 설정된, 장치에 의해 분배되는 유체 조성물의 일정한 압력의 액체 공급원을 포함한다. 액체 공급원은 예시적인 도관(103)으로 작용하는 강성 튜빙(tubing)을 통해 공급 밸브(104)로 작용하는 마이크로-밸브(예를 들어, 테크엘란, 엘엘씨(TechElan, LLC)로부터 구매가능한 G300-G3001000)로 유체 조성물을 공급한다. 마이크로-밸브는 압력 센서(106)로서 작용하는 압력 센서 변환기(transducer)와 예시적인 실시 형태의 축적기(108)에 T자형 커넥터를 통해 유체 연결된다. T자형 커넥터는 추가의 강성 튜빙을 통해 압력 센서 변환기에 연결된다. 실시예 I에서, 압력 센서 변환기는 허니웰 인터내셔널 인크.(Honeywell International Inc.)로부터 구매가능한 기판 장착식 압력 센서(예를 들어, SSCMLNT060PGAA5로 지정된 센서)와 같은 압전저항 규소 압력 센서이다. 실시예 I의 예시적인 축적기는 탄성중합체 튜빙, 더 구체적으로는 실리콘 튜빙이다. 예시적인 축적기는 사전결정된 길이를 갖는 탄성 부분을 갖는데, 이 부분은 그에 연결되는 다른 구성요소에 의해 구조적으로 지지되지 않는다. 실리콘 튜빙은, 예를 들어 경도가 대략 50A 듀로미터(durometer)인 것과 같은 구매가능한 실리콘 고무 연질 튜빙을 포함한다. 적합한 실리콘 고무 연질 튜빙은 맥마스터-카(McMaster-Carr)로부터 구매가능하고, 2124T3으로 지정되고, 내경이 약 1/16 인치이고 외경이 약 1/8 인치이고 벽 두께가 약 1/32 인치이다. 탄성중합체 튜빙은 예시적인 실시 형태의 침착 장치(110)로서 작용하는 마이크로-분배 밸브(예를 들어, 테크엘란, 엘엘씨로부터 구매가능한 G300-150300)와 같은 침착 밸브에 직접 연결된다. 탄성중합체 튜빙은 길이의 약 3.75 mm가 T자형 커넥터 또는 침착 밸브에 의해 구조적으로 지지되지 않는 탄성중합체 튜빙의 탄성 부분이 되게 하는 길이로 절단된다. 실시예 I의 예시적인 공급 및 침착 밸브는 하기 단계에 따라 예시적인 처리 장치(예를 들어, 내셔널 인스트루먼츠(National Instruments)로부터 구매가능한 랩뷰(LabVIEW) 시스템)에 연결되고 그에 의해 작동가능하게 제어된다:
A) 시작. 1 마이크로초 동안 침착 밸브를 개방한다.
B) 압력 센서에 의해 검출된 압력을 평가한다:
압력 센서에 의해 검출된 압력이 5 psi 미만인 경우, 침착 밸브를 폐쇄하고 공급 밸브를 1 마이크로초 동안 개방한다. 1 마이크로초를 기다리고, 단계 A의 "시작"으로 복귀한다.
압력이 5 psi 초과인 경우, 단계 A의 "시작"으로 복귀한다.
실시예 I의 예시적인 장치의 시제품(prototype)을 구성하였고, 약 5 psi의 일정한 또는 실질적으로 일정한 압력에서 가압 유체 조성물을 기재에 도포함에 있어서 완전한 기능을 나타내었다.
본 명세서에 기재되고 청구된 발명은 본 명세서에 개시된 구체적인 실시 형태에 의해 범주가 제한되지 않는데, 그 이유는 이들 실시 형태가 본 발명의 몇몇 태양의 예시로서 의도되기 때문이다. 임의의 등가의 실시 형태는 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 의도된다. 실제로, 본 명세서에 도시 및 기재된 것들에 더하여 본 발명의 다양한 수정이 전술한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 수정은 또한 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 인용된 모든 간행물은 전체적으로 참고로 포함된다.

Claims (19)

  1. 유체 국소 조성물을 저장하고 상기 조성물의 가압 유동을 분배하도록 구성된 저장소;
    상기 저장소와 유체 연통하는 팽창가능한 챔버를 포함하는 축적기(accumulator)로서, 상기 팽창가능한 챔버는 수축 구성(deflated configuration)을 향해 바이어싱되어, 상기 조성물로 충전될 때 상기 챔버가 그 안에 저장된 상기 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창하는, 상기 축적기;
    상기 저장소로부터 상기 축적기로 상기 조성물의 상기 유동을 조절하는, 상기 저장소와 상기 축적기 사이의 공급 밸브;
    상기 축적기 내의 상기 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성하는 압력 센서;
    상기 압력 센서로부터 상기 압력 데이터를 수신하고, 상기 압력 데이터를 분석하여 상기 축적기 내의 상기 압력이 사전결정된 임계값을 초과하는지 여부를 결정하고, 상기 공급 밸브를 제어하여 상기 축적기의 상기 압력을 상기 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에서 유지하는 처리 장치(arrangement); 및
    상기 축적기의 출구에 유체 연결되고 상기 처리 장치의 제어 하에서 상기 조성물을 상기 축적기로부터 분배하는 침착 장치를 포함하는, 핸드헬드(handheld) 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팽창가능한 챔버의 벽의 적어도 일부분은 탄성 재료로 형성되는, 핸드헬드 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 탄성 재료는 실리콘 탄성중합체를 포함하는, 핸드헬드 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 축적기는 상기 챔버의 내부 표면의 일부분을 형성하는 피스톤, 및 상기 피스톤을 상기 수축 구성을 향해 바이어싱하는 스프링을 포함하는, 핸드헬드 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 축적기의 상기 압력의 증가는 약 3 KPa/μL 내지 약 5 KPa/μL의 속도로 상기 챔버의 체적을 팽창시키는, 핸드헬드 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 사전결정된 천장값은 상기 저장소의 압력보다 작은, 핸드헬드 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 저장소의 상기 압력은 약 12 psi 내지 약 30 psi의 범위인, 핸드헬드 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 저장소는 상기 조성물 및 추진제가 충전된 저장 챔버, 및 딥 튜브를 포함하며, 상기 조성물은 상기 저장 챔버로부터 상기 딥 튜브를 통해 분배되는, 핸드헬드 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 저장소는 15 ml 이하의 체적을 갖는, 핸드헬드 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 사전결정된 임계값은 약 5 psi인, 핸드헬드 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 사전결정된 천장값은 약 7 psi인, 핸드헬드 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 침착 장치는 상기 축적기로부터 상기 조성물의 가압 펄스(pulse)를 분배하도록 구성된 적어도 하나의 노즐을 포함하는, 핸드헬드 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 노즐은 상기 축적기로부터 상기 조성물의 액적의 가압 스프레이를 분배하도록 구성된 무화기 노즐인, 핸드헬드 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 핸드헬드 장치의 동작을 세정 모드로 제어하며, 이 세정 모드 중에 프로세서는 상기 공급 밸브를 제어하여 상기 축적기 내의 상기 압력을 세정 임계값 초과로 유지하고, 상기 세정 임계값은 상기 사전결정된 천장값보다 더 높고, 상기 프로세서는 상기 축적기 내의 상기 압력이 상기 사전결정된 천장값 미만으로 떨어질 때까지 상기 침착 장치가 상기 조성물을 상기 축적기로부터 분배하도록 지시하는, 핸드헬드 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 세정 임계값은 상기 침착 장치가 상기 침착 장치 내의 방해물(obstruction)을 제거하기에 충분한 힘을 제공하는 압력으로 상기 축적기로부터 상기 조성물을 분배하도록 선택되는, 핸드헬드 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 세정 임계값은 약 10 psi인, 핸드헬드 장치.
  17. 국소 조성물을 분배하기 위한 방법으로서,
    공급 밸브를 통해, 팽창가능한 챔버를 포함하는 축적기에 상기 조성물의 가압 유동을 공급하는 단계로서, 상기 챔버는 수축 구성을 향해 바이어싱되어, 상기 조성물로 충전될 때 상기 챔버가 그 안에 저장된 상기 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창하는, 상기 단계;
    압력 센서에 의해, 상기 축적기 내의 상기 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성하는 단계;
    처리 장치에 의해, 상기 압력 센서로부터 수신된 상기 압력 데이터를 분석하여 상기 축적기 내의 상기 압력이 사전결정된 임계값을 초과하는지 여부를 결정하고, 상기 공급 밸브를 제어하여 상기 축적기의 상기 압력을 상기 사전결정된 임계값과 사전결정된 천장값 사이의 범위 내에서 유지하는 단계; 및
    상기 축적기의 출구에 유체 연결된 침착 장치에 의해, 상기 처리 장치의 제어 하에서 상기 축적기로부터 상기 조성물을 분배하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 침착 장치는 상기 분배하는 단계의 적어도 일부분 동안 전도되는, 방법.
  19. 국소 분무기의 공기-노출된 영역으로부터 유체를 퍼징하기 위한 방법으로서,
    공급 밸브를 통해, 팽창가능한 챔버를 포함하는 축적기에 국소 조성물의 가압 유동을 공급하는 단계로서, 상기 챔버는 수축 구성을 향해 바이어싱되어, 상기 조성물로 충전될 때 상기 챔버가 그 안에 저장된 상기 조성물에 압력을 가하는 이러한 바이어싱에 대항하여 팽창하는, 상기 단계;
    압력 센서에 의해, 상기 축적기 내의 상기 조성물의 압력에 대응하는 압력 데이터를 생성하는 단계;
    처리 장치에 의해, 상기 압력 센서로부터 수신된 상기 압력 데이터를 분석하여 상기 축적기 내의 상기 압력이 세정 임계값을 초과하는지 여부를 결정하고, 상기 공급 밸브를 제어하여 상기 축적기의 상기 압력을 상기 세정 임계값 초과로 유지하는 단계; 및
    상기 축적기의 출구에 유체 연결된 침착 장치에 의해, 상기 축적기 내의 상기 압력이 사전결정된 천장값 미만으로 떨어질 때까지 상기 처리 장치의 제어 하에서 상기 축적기로부터 상기 조성물을 분배하는 단계를 포함하며,
    상기 세정 임계값은 상기 사전결정된 천장값보다 높고, 상기 침착 장치가 상기 침착 장치 내의 방해물을 제거하기에 충분한 힘을 제공하는 압력으로 상기 축적기로부터 상기 조성물을 분배하도록 선택되는, 방법.
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