(57)【要約】【課題】製品を収容するためのパッケージまたは装置に組み込まれる内蔵型電圧発生システムを提供する。【解決手段】パッケージまたは装置内には少なくとも１つの圧電素子が組み込まれ、また、圧電素子は、それが作動されるときに電圧源を発生させる。電圧は、その後、モータを作動させ、熱を供給し、超音波エネルギを供給し、光を与え、音響エネルギを供給し、振動エネルギを供給するなど、パッケージまたは装置の一部である他の要素に対して様々な行動を果たすために使用される。圧電素子は、離散的粒子、圧電ファイバ、フィラメント、トランスデューサ、アクチュエータの形態を成す。【選択図】なし
2010514394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）製品を収容するためのパッケージまたは装置と、
（ｂ）前記パッケージまたは装置内に組み込まれ、電圧源を発生させる少なくとも１つの圧電素子と、
（ｃ）電圧源を発生させるために圧電素子を作動させるための手段と、
（ｄ）圧電素子によって発生される電圧を利用するための手段と、
を備える内蔵型電圧発生システム。
【請求項２】
パッケージまたは装置が製品を収容するための第１の囲繞空間を備え、第２の囲繞空間が第１の囲繞空間を取り囲む、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３】
第１の囲繞空間が誘導コイルと接触され、第２の囲繞空間は、前記第２の囲繞空間内で振動することにより誘導コイル内に電荷を生み出す磁気手段を収容する、請求項２に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項４】
パッケージまたは装置は、電荷を蓄えるためのキャパシタ、キャパシタに接続される整流器、キャパシタを帯電させるためにコイル内を流れる電流を伝導するための手段も含む、請求項３に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項５】
パッケージまたは装置は、モータを作動させ、ポンプを作動させ、超音波エネルギを供給し、光を与え、音響エネルギを供給し、振動エネルギを供給することから成るグループから選択される機能を果たすための手段を組み込む、請求項４に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項６】
圧電素子は、離散的粒子、圧電ファイバ、フィラメント、トランスデューサ、アクチュエータから成るグループから選択される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項７】
圧電素子は、平行な配列を成して束ねられてトランスデューサを形成する、請求項６に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項８】
圧電素子は、平坦な単層を成して横たえられてアクチュエータとしての機能を果たす、請求項６に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項９】
圧電素子は、機械的応力に晒されるときに電圧を発生する、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１０】
機械的応力は、動き、振動、または、圧縮によって引き起こされる請求項９に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１１】
パッケージまたは装置は、マスカラまたはリップの塗布のため及びドライファンデーションの堆積のための自己発熱化粧品アプリケータ；スキントリートメント用およびパーソナルケア用のクリームおよびローションのための自己発熱パッドアプリケータ；マスカラ塗付およびリップ塗布のための機械動作アプリケータ；皮膚における角質除去処理のための機械動作パッド；ブラシで髪をとかす機械的作用及び／又は圧電物質含浸剛毛が頭と接触するときの圧電物質含浸剛毛の曲げに起因して加熱するパーソナルケアおよびグルーミング用の自己発熱ヘアブラシ；皮膚、髪の毛、および、唇のための色変化化粧品；人が化粧品の塗布などの行為を見ることができるようにするミラーを有するコンパクトおよび芳香剤ボトルなどの自己照明パッケージ；キャリアからの生物活性物質の解放または皮膚浸透を高めるための電場生成パッケージまたはアプリケータ、から成るグループから選択される化粧製品を収容する、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１２】
自己発熱化粧製品がヘアブラシである、請求項１１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１３】
自己発熱化粧製品は、マスカラブラシとリップアプリケータとから成るグループから選択される化粧品アプリケータである、請求項１１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１４】
自己発熱化粧製品がマニキュア液アプリケータブラシである、請求項１１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１５】
圧電素子によって発生される電圧が音響エネルギを供給するために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１６】
圧電素子は、電圧を音響エネルギへ変換することにより毛嚢から水分を移動させる振動を引き起こすことによって髪の毛から水分を除去するために使用されるヘアブラシに組み込まれる、請求項１５に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１７】
パッケージまたは装置は、スキンパッド、スポンジ、マニキュア液ブラシ、マッサージバー、スキンブラシ、および、振動効果を与えるための杖型のアプリケータから成るグループから選択される化粧製品を収容する、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１８】
振動効果は、マッサージ治療、化粧品組成体を拡散または分配すること、および、人体に関連する事象をマークし或いは監視するためのインジケータとしての機能を果たすことから成るグループから選択される機能を果たすために使用される、請求項１７に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項１９】
圧電素子は、柔軟であり、筋肉の緊張のレベルを監視するための筋肉ラップに組み込まれる、請求項１８に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２０】
圧電素子は、化粧製品内の内蔵型超音波ミキサにエネルギを与えるために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２１】
圧電素子によって発生される電圧は、化粧品塗布を向上させるため或いは化粧品組成体をアプリケータから受け手へと移すのを助けるために、アプリケータの動作中に、熱源と音響的に駆動される振動エネルギとを化粧品アプリケータに対して与える、請求項１３に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２２】
圧電素子によって発生される電圧は、化粧品アプリケータから化粧品組成体を分配し或いは分け与えるように振動エネルギを与える、請求項１３に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２３】
圧電素子は、パッケージまたは装置内に収容されるモータにエネルギを与えることができる十分な電圧を発生させ、前記モータは、回転、攪拌、振動、および、直線的な動きから成るグループから選択される機械的な動きを与える、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２４】
機械的な動きは、クリーム、ローション、および、ジェルから成るグループから選択される化粧品組成体に対して適用される、請求項２３に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２５】
圧電素子が光源を与える電圧を発生させる、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２６】
パッケージまたは装置は、コンパクトミラー、化粧品アプリケータ、および、他の化粧品パッケージから成るグループから選択される製品である、請求項２５に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２７】
圧電素子は、自己混合パッケージ、自己発熱パッケージ、および、自己照明パッケージから成るグループから選択される化粧製品のための電圧を供給するために機械的な動きによって作動される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２８】
圧電素子によって発生される電圧は、化粧品組成体の相転移に対して触媒作用を及ぼす、請求項２７に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項２９】
圧電素子によって発生される電圧は、化粧品組成体のレオロジー特性を変える、請求項２７に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３０】
圧電素子によって発生される電圧は、化粧品組成体中のカプセル封入された材料を解放する音波を生成するために音響エネルギを発生させる、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３１】
カプセル封入された材料は、固体、半固体、および、液体から成るグループから選択される、請求項３０に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３２】
圧電素子によって発生される電圧は、熱エネルギ、人の皮膚と接触した状態で適用されるアプリケータから化粧品組成体を解放するために使用される振動エネルギから成るグループから選択されるエネルギを供給するために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３３】
圧電素子によって発生される電圧は、電気化学反応を活性化させる電場を生成するために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３４】
電気化学反応は、酸化と還元とから成るグループから選択される、請求項３３に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３５】
圧電素子によって発生される電圧は、イオン結合を促進させ、変え、または、断ち切るために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３６】
圧電素子によって発生される電圧は、電子の動きを促進させて一組の効果のうちの１つの効果を与えるために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３７】
圧電素子によって発生される電圧は、化粧品組成体のレオロジーを変えるために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３８】
装置は、風になびく髪に関連する静電気を放電するために電場を生成する含浸圧電素子を含むヘアブラシである、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項３９】
圧電素子によって発生される電圧は、人の皮膚の破壊による部位特異的な皮膚透過のために使用される化粧製品中に電場を与える、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項４０】
皮膚の皮膚透過がイオントフォレーゼによって達成される、請求項３９に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項４１】
圧電素子は、永久双極子モーメントを示す化粧品組成体内の離散的粒子として存在する、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項４２】
永久双極子モーメントは、コロイド安定性の増大、光安定性の増大、色の変化、および、溶媒の反発力の増大から成るグループから選択される特性を生み出すために使用される、請求項４１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【請求項４３】
パッケージまたは装置は、防虫剤、老化防止クリーム、フェーシャルマスク、リップスティック、シェービングクリーム、脱毛剤、皮膚保護薬、保湿剤、ヘアケア製品、歯磨き粉、抗真菌粉末、皮膚用パッチ剤、リップバーム、および、パーソナルクレンジングティッシュから成るグループから選択される化粧製品のために使用される、請求項１に記載の内蔵型電圧発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は製品を収容するためのパッケージまたは装置に組み込まれる内蔵型電圧発生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化粧品パッケージは様々な形態のものがある。一部の容器は柔軟であり、一部の容器は硬質であり、また、一部は半硬質である。これらの化粧品容器は、ガラス材料、金属材料、および、プラスチック材料、または、これらの組み合わせから形成することができる。一般に、容器またはパッケージは、内部に収容される化粧品組成体を保持し、保存し、また、殆どの場合に、内部に収容される化粧品組成体に関する情報を与える役割を果たす。
【０００３】
従来、化粧品は、アプリケータ装置を含んでいる場合もある様々な容器内に詰められる。アプリケータ装置は、化粧製品を使用する人の所望の対象表面領域に対する化粧製品の堆積または分散を容易にするために使用される。典型的なアプリケータとしては、ブラシ、パッド、スポンジ、櫛、噴霧ポンプノズル、スパチュラ、フロック加工されたチップ付きの杖などが挙げられる。
【０００４】
用語“化粧品”は、広く、スキンクリーム、スキントリートメント、ファンデーション、コンシーラ、リップスティック、リップグロス、マスカラ、アイシャドウ、マニキュア液、シャンプー、ボディーウォッシュ、ボディーパウダー、石鹸、および、香水を含むように意図されている。
【０００５】
多くの場合、化粧品パッケージまたはアプリケータが電圧源を要する何らかの機能を果たす必要がある。一般に、この電圧源は、バッテリによって、あるいは、電源コンセントなどの交流電流（“ＡＣ”）または直流電流（“ＤＣ”）電圧源から供給される。
電圧は、モータを作動させるため、熱を与えるため、超音波エネルギを供給するため、あるいは、光を与えるために使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，１０９，６４２  Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８２７，７９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ｉ）バッテリまたは使い捨て可能な危険物ではなく再生可能エネルギ源を使用するという点で、また、ｉｉ）電気機械的に給電されるスプレーポンプなどの特定の場合にＣＦＣ等の環境に悪い化学物質の必要性を排除するという点で、環境に優しい内蔵型電圧発生システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は一般に内蔵型電圧発生システムに関する。内蔵型電圧発生システムは、一般に、
（ａ）製品を収容するためのパッケージまたは装置と、
（ｂ）前記パッケージまたは装置内に組み込まれ、電圧源を発生させる少なくとも１つの圧電素子と、
（ｃ）電圧源を発生させるために圧電素子を作動させるための手段と、
（ｄ）圧電素子によって発生される電圧を利用するための手段と、
を備える。圧電素子は、離散的粒子及び／又は繊維性材料の形態を成すことができる。パッケージまたは装置は製品を収容するための第１の囲繞空間を備え、第２の囲繞空間は第１の囲繞空間を取り囲む。第１の囲繞空間は一般に誘導コイルまたは他の等価な手段と接触され、また、第２の囲繞空間は、前記第２の囲繞空間内で振動することにより誘導コイル内に電荷を生み出す磁気手段を収容する。また、パッケージまたは装置は、電荷を蓄えるためのキャパシタまたは他の等価な手段、キャパシタに接続される整流器または他の等価な手段、キャパシタを帯電させるためにコイル内を流れる電流を伝導するための手段も含む。また、パッケージまたは装置は、モータを作動させ、ポンプを作動させ、超音波エネルギを供給し、光を与え、音響エネルギを供給し、振動エネルギを供給することから成るグループから選択される機能を果たすための手段も組み込む。パッケージまたは装置は、化粧品形成体、化粧品パッケージ、および、化粧品アプリケータなどの化粧製品を収容できる。
【０００９】
バッテリまたは外部電源は不要である。電荷が使い果たされると、パッケージまたは装置は、単にそれを所定の時間にわたって振り動かすことによって無制限に再充電することができる。本発明は、ｉ）バッテリまたは使い捨て可能な危険物ではなく再生可能エネルギ源を使用するという点で、また、ｉｉ）電気機械的に給電されるスプレーポンプなどの特定の場合にＣＦＣ等の環境に悪い化学物質の必要性を排除するという点で、環境に優しい。
【００１０】
電圧生成材料は、平行な配列を成して束ねられてトランスデューサを形成することができ或いは平坦な単層を成して横たえられてアクチュエータとしての機能を果たすことができる離散的粒子、圧電ファイバ、または、フィラメントなどの様々な形態で使用することができる。電圧を生成する離散的粒子、ファイバ、トランスデューサ、または、アクチュエータは、広く、“圧電素子”と称することもできる。圧電素子を製造するための方法は、参照することにより本願に組み入れられるＳｃｏｔｔ等の[特許文献１]に開示されている。
【００１１】
本発明の特定の電圧生成材料は、機械的応力に晒されるときに電圧を生成できる能力を有する。圧電素子は、該素子が機械的応力から電気エネルギを生成するという点で、本発明の全体にわたって同じままである。しかしながら、このエネルギの最終的な使用は、消費者及び／又は製品タイプと関連付けられるパーソナルケアニーズに応じて大きく変わる。
【００１２】
そのような圧電素子の電圧生成特性は、圧電効果、すなわち、機械的応力に応じて化粧品塗布のための十分に高い電圧を生成することができるという圧電素子を形成する特定の結晶の能力に基づいている。典型的な電圧は、約０．０１ボルト〜約４００００ボルトの範囲をとることができる。様々な用途が異なる大きさの電圧を必要とする。例えば、本発明が照明に関連するときには、電圧要件が２ボルト〜１２０ボルトを超える範囲をとり得る。機械的応力は、動き、振動、または、圧縮によって生じ得る。この機械的応力は、消費者ユーザによって与えることができ、あるいは、車両から生み出される機械的振動などの何らかの他の根源から与えることができる。
【００１３】
圧電結晶では、プラス電荷とマイナス電荷とが分離されて対称に分配され、それにより、結晶電荷全体が電気的に中性となる。圧電結晶は電気的双極子を形成する。互いに隣接する双極子は、ワイスドメインと呼ばれる領域で位置合わせされる傾向がある。機械的応力が加えられると、対称性が乱され、結晶の電荷が非対称になる。電荷非対称性は、結晶材料にわたって電圧を生み出す。例えば、２キロニュートンに相当する５００ポンドの力（ｌｂｆ）を受ける１立方センチメートルの石英は、１２５００ボルトを生み出すことができる。
【００１４】
圧電結晶は、圧縮され、捻られ、あるいは、歪められると、電荷を得る。石英は、この特性を、幾つか例を挙げると、ロッシェル塩、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、安定化ジルコニア、シリコンカーバイト、酸化スズ、ヒドロキシルアパタイト、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ホウ化ジルコニウム、単結晶リラクサ材料と共に明らかにする。
【００１５】
圧電ファイバは、平行な配列を成して束ねられ或いは平坦な単層を成して横たえられる。ファイバが曲げられ、屈曲され、あるいは、圧縮されると、ファイバが電荷を生成する。ファイバが電場または磁場に晒されると、ファイバが機械的に変形する。
【００１６】
圧電ファイバ複合体は、柔軟で快適であってもよく、または、完全に硬質であってもよい。サイズに制限はなく、前記複合体を様々な直径で形成できる。圧電材料は、電気振動と機械的振動との間に都合の良い変換効果を与える。圧電ファイバをヘアブラシで使用することができ、それにより、ブラシを自己発熱させることができる。ファイバが機械的に曲げられると、機械エネルギは、ブラシヒータに給電するために使用される電気エネルギへと変換される。
【００１７】
ドライファンデーションアプリケータにおける圧電ファイバは、化粧品をアプリケータに付着させるために必要とされる静電荷を供給することもできる。また、この材料は、剛毛から形成される殆ど任意の化粧品アプリケータで使用できる。
【００１８】
パッケージ内に電場を生成するために形成される電圧は、色変化を引き起こすため、ｐＨの変化に起因して色を変えるハロクロミック材料と結合させることもできる。
【００１９】
圧電効果は、身体の動き、振動、または、圧縮などの印加される機械的応力に応じて高電圧を生成する特定の結晶の能力である。圧電効果は、圧電結晶が外部から印加される電圧に晒されるときに僅かな大きさだけ形状を変えることができるという点で可逆的である。圧電材料の幾つかの有用な用途は、音の生成および検出、高電圧の生成、電子的周波数生成、マイクロバランス、および、光学アセンブリの超微細合焦である。
【００２０】
したがって、化粧製品と関連付けられる内蔵型圧電素子は、機械エネルギの電気エネルギへの変換によって化粧製品の目的を容易にするために、そのような化粧製品に対して電力を供給できる十分なエネルギを生成することができる。
【００２１】
印加される力と合成反応との間の関係は、圧電セラミックまたは圧電高分子の圧電特性；結晶のサイズおよび形状；および、電気的励起および機械的励起の方向に依存する。
【００２２】
機械的または電気的な１つの種類の蓄えられた変換されたエネルギ（ａ）の、電気的または機械的な第２の種類の入力エネルギ（ｂ）に対する比率は、結合係数ｋの平方根として規定される。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
または
【００２５】
【数２】
2010514394.tif 000004
【００２６】
電気機械結合係数ｋ３３，ｋ３１，ｋｐ，ｋ１５は、セラミック要素によるエネルギの電気的形態から機械的形態への変換またはその逆の変換を規定する。下付き文字は、電気的・機械的な量および関連する類の動きの相対的な方向を示している。例えば、これらの下付き文字は、特定の簡単なトランスデューサ形状の振動モードと関連付けることができる。したがって、ｋ３３は、両端に電極を有し、長さに沿って分極され、単純な長さ伸縮を成して振動する長い薄いバーに適している。ｋ３１は、一対の長い面上に電極を有し、厚さ方向で分極され、単純な長さ伸縮を成して振動する長い薄いバーに関連する。ｋｐは、厚さ方向で分極され、径方向に伸縮して振動する薄い円形のディスクにおける電気エネルギと機械エネルギとの結合を示す。ｋ１５は、厚さ剪断振動におけるエネルギ変換を示している。これらの係数は、エネルギ比率であるため、無次元である。これらの無次元数は、材料の機械部分および電気部分に蓄えられたエネルギの比率に関連している。最初の下付き文字は電場の方向を示しており、２番目の下付き文字は、パーセントで表わされる機械的な歪みの方向を示している。
【００２７】
３２個の異なる結晶族が存在する。３２個の結晶族のうち、２１個は非中心対称性のもの、すなわち、対称の中心を有していない。これらの結晶族のうちの２０個は直接圧電性を示す。２１番目の結晶は立方族４３２である。
【００２８】
結晶族のうちの１０個は有極性であり、すなわち、それらの単位格子中に双極子を有し、圧電性を示す。この双極子が電場の印加によって反転される場合には、材料が強誘電体であると言われる。
【００２９】
強誘電効果は電気的な現象であり、それにより、特定のイオン結晶および圧電高分子は、電場の印加によって反転され得る自発的な双極子モーメントを示すことができる。強誘電性という用語は、材料が永久磁気モーメントを示す強磁性と同様に使用される。
【００３０】
強磁性材料における原子の磁気モーメントにより、強磁性材料が永久磁石のように振舞う。磁石は、本発明では、機械エネルギから電気エネルギを生み出すために使用されてもよい。
【００３１】
強誘電体には、２つの主要なタイプ、すなわち、変位型および秩序無秩序型が存在する。変位型の典型的な強誘電体であるチタン酸バリウムにおける効果は、イオンが平衡状態から僅かに変位される場合に結晶中のイオンに起因する局所電場からの力が弾性復元力よりも速く増大する破壊的な分極に起因する。これは、平衡イオン位置における非対称シフトをもたらし、そのため、永久双極子モーメントがもたらされる。秩序無秩序型強誘電体では、各単位格子に双極子モーメントが存在するが、高温では、それらがランダムな方向を向いている。温度を下げて相転移を通り過ぎると、双極子序列は全て領域内で同じ方向を向く。
【００３２】
最も望ましい構造は、順序付けられた双極子、すなわち、全てが同じ方向を向いている双極子を有している。この場合、電圧は１つの集中した方向で伝搬することができる。圧電効果は、双極子の全てが位置合わせされるとは限らない場合であっても存在するが、この場合、圧電効果は強力というほどではない。非晶質高分子も、時間、圧力、および、温度に応じて、ある程度の圧電性を示すことができる。
【００３３】
圧電性結晶族は以下の通りである。すなわち、１，２，ｍ，２２２，ｍｍ２，４，−４，４２２，４ｍｍ，−４２ｍ，３，３２，３ｍ，６，−６，６２２，６ｍｍ，−６２ｍ，２３，−４３ｍである。これらの結晶族に入る材料を本発明で利用することができる。圧電性は、以下のように材料の電気的挙動の複合効果である。
【００３４】
【数３】
2010514394.tif 000005
【００３５】
式中、Ｄは電気変位であり、εは誘電率であり、Ｅは電界強度である。また、フックの法則により、
【００３６】
【数４】
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【００３７】
式中、Ｓは歪みであり、ｓはコンプライアンスであり、Ｔは応力である。
【００３８】
これらの関係は、結合方程式へと組み合わせることができ、そのうちの歪み−電荷形式は以下の通りである。
【００３９】
【数５】
2010514394.tif 000007
【００４０】
【数６】
2010514394.tif 000008
【００４１】
式中、ｄは圧電定数を表わしており、上付き文字Ｅはゼロまたは一定の電場を表わしている。上付き文字Ｔはゼロまたは一定の応力場を表わしている。下付き文字ｔは行列の転置を表わしている。
【００４２】
分極圧電セラミックなどの６ｍｍ結晶族の材料、例えばＰＺＴにおける歪み−電荷は、以下のように書き表してもよい。
【００４３】
【数７】
2010514394.tif 000009
【００４４】
【数８】
2010514394.tif 000010
【００４５】
一部の高分子材料は結晶領域を形成することができる。しかしながら、高分子の長さは、通常、完全な結晶化を妨げる。このとき、高分子は半結晶性として分類される。
【００４６】
これらの高分子材料を圧電材料へと変換するためには、半結晶性高分子が極性のある結晶相を有していなければならない。機械的方向付け、熱アニール、および、高電圧処理は全て、結晶相変態を引き起こすのに有効である。
【００４７】
機械的方向付け、熱アニール、および、高電圧処理は全て、結晶相変態を引き起こすのに有効である。３つの前述した処理は本質的に高分子網目を伸張させる働きをし、それにより、フィルム面内で非晶質ストランドのアライメントが生じ、したがって、電場による晶子の均一な回転が達成される。伸張が１軸か或いは２軸かどうかに応じて、電気的特性および機械的特性、したがって、変換応答は、高分子シートの面内で異方性または等方性が高くなる。
【００４８】
高分子の厚さにわたって電場を印加することにより電気研磨が達成される。５０ミリボルト／メートル（Ｍｖ／ｍ）程度の電場は、通常、結晶配向を行なうのに十分である。高分子分極は、直接接触またはコロナ放電を使用して達成できる。ポリビニリデンジフルオライド（ＰＶＤＦ）などの高分子は、分極されると、強誘電性ポリマーとなり、効率的な圧電特性を示す。他の有用な高分子材料としては、ポリビニリデンフルオライド、および、ポリビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）との共重合体、ポリアミド（ナイロン）、ポリ尿素、液晶高分子、生体高分子、および、これらの組み合わせが挙げられる。
【００４９】
例えば、圧電アクチュエータは、その機械インピーダンスがその構造インピーダンスと一致するときに最も効率的である。機械インピーダンスは、構造体が所定の力に晒されるときに動きにどのくらい抵抗するのかについての測度である。機械インピーダンスは、力を、機械システムに作用する速度と関連付ける。構造体の１つの点の機械インピーダンスは、（ａ）その点に加えられる力と、（ｂ）その点で結果として得られる速度との比率である。機械インピーダンスは、機械アドミッタンスまたは移動性の逆数である。機械インピーダンスは、加えられる力の周波数ωの関数であり、周波数にわたって大きく変化し得る。共振周波数では、機械インピーダンスは更に小さく、このことは、構造体を所定の速度で移動させるためには力があまり必要とされないことを意味している。したがって、
【００５０】
【数９】
2010514394.tif 000011
【００５１】
式中、ｆは力ベクトルであり、ｖは速度ベクトルであり、Ｚはインピーダンス行列であり、ωは周波数である。
【００５２】
電気インピーダンスは、正弦波電流、交流電流すなわちＡＣ電流に対立する測度である。電気インピーダンスの概念は、オームの法則をＡＣ回路解析へと一般化する。
【００５３】
４つの欠くことができない要素が、形態にかかわらず全ての圧電高分子において存在する。これらの要素は、（１）永久分子双極子の存在；（２）分子双極子を方向付けることができる或いはアライメントできる能力；（３）双極子アライメントが達成されるときに双極子アライメントを維持できる能力；および、（４）機械的に応力が加えられるときに大きな歪みを受けることができる材料の能力である。
【００５４】
高分子ポリビニリデンジフルオライドＰＶＤＦは、石英よりも数倍大きい圧電性を示す。アパタイト結晶も圧電特性を示す。アパタイトとは、通常、ヒドロキシアパタイト、フルオアパタイト、および、クロロアパタイトのことであり、結晶中のＯＨ−イオン，Ｆ−イオンまたはＣｌ−イオンのそれぞれの高濃度に由来している。３つの最も一般的な種の混合式は、Ｃａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ，Ｆ，ＣＬ）として表わすことができる。
【００５５】
高分子以外の材料が圧電効果を示す可能性がある。これらの材料としては、石英、石英類似結晶、例えばベルリナイト（ＡｌＰＯ４）、ガリウム正リン酸塩（ＧａＰＯ４）、および、ペロブスカイトまたはタングステン・ブロンズ構造を有するセラミック（ＢａＴｉＯ３，ＳｒＴｉＯ３，Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ３，ＫＮｂＯ３，ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，ＢｉＦｅＯ３，ＮａｘＷＯ３，Ｂａ２ＮａＮｂ５Ｏ５，Ｐｂ２ＫＮｂ５Ｏ１５）が挙げられる。
【００５６】
圧電フィラメントまたはファイバは、直径が数オングストロームから更に大きいミリメートルまでの範囲をとることができる。
【００５７】
柔軟な耐熱性フィラメントを製造するための方法は、参照することにより本願に組み入れられるＣａｓｓ等の米国特許第５，８２７，７９７号に開示されている。以下の表１は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｅｒａｍｅｔｒｉｃｓ社によって製造される典型的な耐熱性フィラメントと関連付けられる物理的特性および電気的特性をリストアップしている。本発明において使用できる硬質および柔軟な圧電材料が示されている。硬質の或いは強力な圧電セラミックは、高レベルの電気的励起および機械的応力に耐える。硬質圧電物質は、高電圧または高電力発生器およびトランスデューサに適している。硬質圧電セラミックは、柔軟な圧電物質と比べると、応力誘起脱分極に対する耐性が更に高い。高い負荷または歪み定数、低いヒステリシス、および、高いＱｍは、硬質圧電物質を特徴付ける。機械Ｑｍまたはクオリティファクタは、共振周波数に近い機械的な振動共振の相対的な険しさ或いは勾配の表示を与える。
【００５８】
柔軟な圧電物質は、硬質圧電物質と比べて応力誘起脱分極に対する耐性が低い。これらの柔軟な圧電物質は高い感度および誘電率を特徴とする。一般に、柔軟な圧電物質は、様々なセンサ、低電力モータ型トランスデューサ、受信器、および、低電力発生器において使用される。
【００５９】
【表１】
2010514394.tif 000012
【００６０】
更に、前述した耐熱フィラメントを備えるトランスデューサおよびアクチュエータは、本発明においても有用である。本発明は、化粧品組成体、パッケージ、容器、および、アプリケータ構造と共に利用することができる。これは、パーソナルケアのためのホットメルトフェースマスクおよび脱毛剤などの自己発熱パッケージ；マスカラおよびリップの塗布のため及びドライファンデーションの堆積のための自己発熱化粧品アプリケータ；スキントリートメント用およびパーソナルケア用のクリームおよびローションのための自己発熱パッドアプリケータ；マスカラ塗付およびリップ塗布のための機械動作アプリケータ；皮膚における角質除去処理のための機械動作パッド；ブラシで髪をとかす機械的作用及び／又は圧電物質含浸剛毛が頭と接触するときの圧電物質含浸剛毛の曲げに起因して加熱するパーソナルケアおよびグルーミング用の自己発熱ヘアブラシ；皮膚、髪の毛、および、唇のための色変化化粧品；人が化粧品の塗布などの行為を見ることができるようにするミラーを有するコンパクトおよび芳香剤ボトルなどの自己照明パッケージ；キャリアからの生物活性物質の解放または皮膚浸透を高めるための電場生成パッケージまたはアプリケータを含む。
【００６１】
化粧製品の幾つかの例は、防虫剤、老化防止クリーム、フェーシャルマスク、リップスティック、シェービングクリーム、脱毛剤、皮膚保護薬、保湿剤、ヘアケア製品、歯磨き粉、抗真菌粉末、皮膚用パッチ剤、リップバーム、および、パーソナルクレンジングティッシュである。
【００６２】
内蔵型圧電物質含浸ヘアブラシは、ブラッシングプロセス中に直面する動きからそれ自体の熱を生成することができる。そのような圧電加熱ブラシは、電気コンセントに差し込まれる電源コードによって或いはバッテリ作動システムによって作動される従来のヘアドライヤを使用することなく髪の毛を乾かすことができる。
【００６３】
１つの実施形態において、圧電ファイバまたはフィラメントは、交互の列の形態を成すナイロンなどの従来の剛毛と組み合わせることができる。圧電材料は、ブラッシングプロセス中に生じる機械的応力に起因して電圧を発生させる。この電圧は、ブラシのシャフトに埋め込まれた加熱素子を動作させることができる十分な電気エネルギを蓄えるためにキャパシタ装置によって集めることができる。
【００６４】
同様の構造をマスカラアプリケータのために使用することができる。この場合、典型的なマスカラブラシのファイバを圧電フィラメントと組み合わせることにより、睫毛に対するマスカラの堆積または分配、睫毛の分離、睫毛のカーリングを助ける或いはマスカラコーティングされた睫毛の全体の外観を改善するために加熱素子、超音波装置、静電放電装置、回転または振動動作モータを作動させる電気エネルギを生成することができる。
【００６５】
圧電フィラメントは、マニキュア液アプリケータブラシの剛毛と組み合わせることもできる。マニキュア液のブラシ塗布と関連付けられる屈曲または曲げ応力は、研磨材料を分配する或いは分散するために及び／又はその外観を向上させるために熱、超音波放電または振動放電などの様々な塗布のための電気エネルギを生成することができる。
【００６６】
また、圧電素子は、音響適用を促進させるのに必要なエネルギを供給するために使用することもできる。例えば、圧電素子をヘアブラシに組み込むことができる。熱を使用して髪の毛から水分を蒸発させるのではなく、電気エネルギを音響エネルギへ変換することにより、水分を物理的に毛幹から除去することができる。
【００６７】
音は材料中に振動を生み出す。これは、音が空気または他の材料の圧力波から成るからである。波の圧力は物体を“押圧する”が、波であることから、圧力が急速に変化し、激しい押圧および穏やかな押圧を１秒間に何回も繰り返す。この押圧は、音に晒される材料を振動させる。この音響的に引き起こされる振動が毛幹から水滴を移動させる。音響および振動という用語は、本明細書中では、置き換え可能に使用される。
【００６８】
圧電素子は、ブラシに組み込まれるトランスデューサによって音響エネルギへと変換され得る電気エネルギを供給することができる。選択されるトランスデューサのタイプに応じて、髪の毛から水分を最も効果的に除去するために必要とされる周波数を変えることができる。
【００６９】
圧電素子は、スキンパッド、スポンジ、マニキュア液ブラシ、マッサージバー、スキンブラシ、および、振動などの触感を与えるための杖型のアプリケータに組み込むことができる。この内蔵型振動源は、マッサージ治療のため、化粧品組成体を拡散または分配するのを助けるため、および、人体に関連する何らかの事象をマークし或いは監視するためのインジケータとしての機能を果たすために使用できる。
【００７０】
筋緊張は、それが人体に関与するときには、筋肉の連続する受動的部分収縮である。無意識の神経インパルスは、筋肉を部分的に収縮された状態に維持する。突然の引っ張り或いは伸張が起こる場合、身体は、筋肉の緊張を自動的に増大することよって反応し、その反射作用は、危険を防ぐのに役立つとともに、バランスを維持するのに役立つ。
【００７１】
圧電素子は、柔軟にすることができ、また、筋肉の緊張のレベルを監視するための筋肉ラップに組み込むことができる。この筋肉ラップは、筋肉引っ張り事象につながる異常な筋肉の緊張を感知することができる。筋肉ラップは、アラームを作動させ或いはトリガするため、振動の形態を成す機械的エネルギを電気エネルギへと変換することにより電気を生成する。アラームは、個人が筋肉の負傷を避けることができない臨界点に達していることを個人に気づかせる。また、そのような構造は、緊張事象を感知するためだけでなく、振動刺激によってそのような事象に抗するためにも使用できる。
【００７２】
圧電素子は、パッケージまたは容器内の内蔵型超音波ミキサにエネルギを与えるために使用することができる。したがって、キャビテーションにより超音波エネルギを使用して化粧品組成体を混合させることができる。キャビテーションは、コロイド状の液体化粧品組成体中の懸濁粒子を均質化し或いは混合して破壊するために使用できる。循環または混合を引き起こすための方法は、参照することによって本願に組み入れられるＫａｂｕｓｈｉｋｉ等の米国特許第６，１２３，４１２号に開示されている。
【００７３】
また、圧電技術は、化粧品塗布を向上させるため或いは組成体をアプリケータから受け手へと移すのを助けるために、アプリケータの動作中に内蔵型熱源または音響的に駆動される振動エネルギを供給するために、マスカラブラシまたはリップアプリケータなどの化粧品アプリケータの構造に組み入れることもできる。
【００７４】
例えば、多くの場合、マスカラ組成体をアプリケータブラシから睫毛へと移すことは難しい。これらの組成体は、一般に、粘性が高く、マスカラアプリケータの剛毛にしばしば付着する細かい微粒子材料を含んでいる。圧電素子は、マスカラ組成体の粘性を低下させるために熱を与えることができ、それにより、マスカラ組成体は更に容易にアプリケータブラシから睫毛へと流れることができる。
【００７５】
また、圧電素子は、化粧品組成体を振動によってそこから分配し或いは分け与える音響アプリケータに対してエネルギを与えるために使用できる。
【００７６】
圧電材料が混入された回転する或いは直線的に移動できるアプリケータは、マスカラ製品またはリップ製品のような化粧製品の堆積を促進させることができる。標準的なマスカラアプリケータおよびリップアプリケータは、多くの場合、粘性のあるマスカラ組成体またはリップ組成体の塗布のためにナイロンなどのフィラメントを利用する。塗布は、睫毛または唇のいずれかの塗布表面にわたるアプリケータの回転および直線的な動きの両方の使用を必要とする。例えば、マスカラの塗布では、ブラシをコーミングのような動きで睫毛にわたって移動させることにより、マスカラを睫毛に対して塗布する。
【００７７】
睫毛に対するマスカラの堆積または接触を助けるために、一般に、睫毛の幹部に対して垂直な方向で急速にブラシを回転させ及び／又は直線移動させる。この行為は、マスカラ組成体をブラシから睫毛へと移動させるのに役立つとともに、各睫毛同士の間の分離を高め、それにより、睫毛上に対するマスカラ組成体の蓄積を減少させる。この実施形態において、回転または直線的な内蔵型機械支援動作を伴うアプリケータは、塗布の速度および一貫性を助長することができる。
【００７８】
前述したＣａｓｓ等の[特許文献２]に開示された圧電フィラメントは、従来のナイロンまたは他の等価な剛毛フィラメントと組み合わせるため或いは置き換わるため使用することができる。塗布の作業は、化粧品塗布を助けるためにアプリケータを回転させ、攪拌させ、振動させ或いは直線的に移動させることができる機械モータを給電するに足る電気エネルギを発生させることができる。
【００７９】
また、任意の化粧品アプリケータまたは装置に、適切な化粧作業を行なうために必要な電気エネルギを与えるフィラメント及び／又はファイバを内蔵させることができる。
【００８０】
パッケージおよび容器は、圧電技術から電圧を利用して機械的な動きを生み出すように構成することができる。電圧は、機械的な動きを含む多種多様な用途において多くのパッケージ形態で使用できる。前述したように、マスカラ塗布またはリップ塗布において、直線的、回転的、震動性、または、振動的な機械動作は、受け手の対象とする塗布表面上に対する化粧品組成体の堆積および分配を助ける。
【００８１】
この機械的な動きは、組成体を皮膚の表面にわたって均一に広げて分配するために回転態様または直線的態様で皮膚表面に塗布されるクリーム、ローション、または、ジェル組成体を有する内蔵型パッケージまたは容器に組み込むことができる。
【００８２】
同様の態様で、本発明の内蔵型圧電素子は、コンパクトミラー、点灯器具またはアプリケータ及び／又は化粧品材料のためのパッケージ構造と関連付けられる装飾機能における発光装置を照明することができる十分なエネルギを生成することができる。
【００８３】
また、圧電素子は、例えばコンパクトミラーおよび他の化粧品アプリケータのための光を供給するために、発光ダイオードまたは他の発光要素にエネルギを与えるための内蔵型光電効果を与えることもできる。
【００８４】
例えば使用前に手で機械的に振り動かすことにより作動される圧電素子を組み込むと、自己混合パッケージ、自己発熱パッケージ、および、自己照明パッケージのための電圧を供給できる。これらの内蔵型圧電給電パッケージは、化粧品組成体の相転移に対して触媒作用を及ぼすことができ或いは化粧品組成体のレオロジー特性を変えることができる。
【００８５】
例えば、そのような内蔵型圧電パッケージは、厚い或いは粘性の高い化粧品形成体を薄い低粘度の或いは自由に流れる組成体へと変えることができる。また、圧電素子は、様々な転移に対して触媒作用を及ぼすために使用することができる。これらの転移は、１または複数の生物活性物質の解放を引き起こすために構造的変化が材料中で起こるように立体配座となり得る。これは、化学的手段、立体配座的手段、または、物理的手段による分解または変化として現われ得る。
【００８６】
活性材料解放を達成するための様々な方法が存在する。１つの例は、何らかの他の材料による活性材料のカプセル封入を伴う。これらの材料は、固体、半固体、および、液体であってもよい。通常、何らかの分解プロセスが起こり、それにより、化学変換、化学反応、または、幾つかのケースでは物理的分解によってカプセル封入材料が腐食される。本発明は、圧電素子を利用して電圧を発生させ且つ発生された電気エネルギを音響エネルギへ変換することができる。結果として得られる音波は、カプセル封入材料の分解のための触媒としての役目を果たす。
【００８７】
反応速度論では、超音波が多くのシステムで化学反応性を大きく高めることができ、それにより、振動モード、回転モード、または、並進モードなどのシステムの原子モードおよび分子モードを励起させることにより触媒としての役目を効果的に果たすことができることが分かってきた。また、固体を使用する反応では、超音波は、固体片を押し潰すキャビテーションによって形成される泡から解放されるエネルギによって固体片を破壊する。これは、反応がそれにわたって進行する大きな表面領域を固体反応物質に対して与え、それにより、観察される反応速度を高める。
【００８８】
スキントリートメント製品またはスキンケア製品は、パッケージ全体およびその内容物を変えることに代わる手段として振動エネルギまたは熱エネルギへと変換される電気エネルギを供給する圧電素子によって駆動される内蔵型の加熱または振動アプリケータを利用することができる。
【００８９】
パッケージ全体およびその内容物を加熱することは、アプリケータのチップを加熱することに比べてかなり多くのエネルギを要する。また、振動は、皮膚の表面に対する化粧製品の塗布中など、比較的短い時間にわたってのみ望ましい場合がある。必要とされるエネルギ量を更に少なくすると、圧電材料および付随する回路の量が減少し、それにより、コストが低減されるとともに、構成要素を小さく保つのに役立つ。
【００９０】
このようにして、アプリケータは、その上に堆積される所定量の製品を操作することができるとともに、加熱、暖め、混合、または、皮膚に対する塗布中のエネルギに依存する任意の他の変化或いは動作などの変化する作用を与えることができる。殆どのスキントリートメント製品では、スキンケア組成体をパッケージから皮膚表面に対して塗布するために何らかの形態のアプリケータが使用される。これらの器具またはアプリケータの多くは、スポンジ、布、織物パッド、ブラシなどの形態を成す。
【００９１】
化粧品組成体は、皮膚表面に抗するアプリケータの移動および圧力に起因してアプリケータから解放される。熱エネルギまたは振動エネルギの付加は、アプリケータからの組成体の堆積および解放を助けることができる。そのようなアプリケータに組み込まれる圧電素子の付加は、塗布プロセスに関連付けられる内蔵型機械エネルギを利用して、皮膚または塗布表面への組成体の供給を促進させる。
【００９２】
圧電素子によって形成される電圧は、電場を生成するために使用することもできる。電場は、酸化または還元などの電気化学反応を活性化するために使用できる。電気化学反応に関与する元素は、各元素によって含められる電子の数により特徴付けられる。イオンの酸化状態は、それがゼロの酸化状態を有するとして規定されるその中性状態に関連して受け入れた或いは提供した電子の数である。
【００９３】
原子またはイオンが反応において電子を提供する場合には、その酸化状態が高められる。元素が電子を受け入れる場合には、その酸化状態が低下される。例えば、ナトリウムが塩素と反応すると、ナトリウムは、１つの電子を提供して、＋１の酸化状態を得る。塩素は、電子を受け入れて、−１の酸化状態を得る。プラスまたはマイナスのいずれかの酸化状態の符号は、各イオンにおける電子電荷の値に対応する。
【００９４】
異なって帯電されるナトリウムイオンおよび塩素イオンの吸引により、イオン結合が形成される。イオン結合は、２つの反対に帯電されたイオン同士の間の静電気力に基づいている。圧電素子は、イオン結合を促進させ、変更し、または、断ち切って、あるいは、電子の動きを促進させて、一組の効果のうちの１つの効果を与えるために使用することができる。
【００９５】
この働きは、化粧品組成体のレオロジーを変えるために使用することもできる。イオン結合切断に依存する薬物活性解放としてキレート化を使用することができる。キレート化は、配位子の可逆結合または錯化のプロセスである。キレータ、キレート剤、金属イオン封鎖剤、または、錯化剤は、金属イオンと結びついて、金属錯体を形成する。一般に、錯体に関しては、金属イオンがキレート剤の２つ以上の原子と結合されるという条件が確保されるが、結合は、配位結合またはイオン結合の任意の組み合わせであってもよい。前述した電場は、イオン結合を分離し、それにより、錯体を分離するとともに、活性成分を解放する。
【００９６】
内蔵型電場生成ヘアブラシは、風になびく髪、髪の毛のもつれ、髪の毛の結節に関連する静電気を放電するために使用できる。髪の毛における過度に増大された静電気は、帯電された圧電素子収容物体によって中性化することができる。この帯電物体の存在、より具体的には、圧電物質含浸ブラシの存在が電場を生み出し、この電場によって、髪の毛の電荷がそれら自体を再分配し、それにより、毛髪繊維間の引力が排除され、繊維がもはや互いに固着する親和力を持たなくなる。
【００９７】
この再分配は静電放電として特徴付けることができる。静電放電は、異なる電位の物体間での電荷の移動として規定される。圧電ブラシの電位は、放電をもたらす毛髪繊維と関連付けられる電位のそれとは異なる。これにより、本発明は、静電気によって引き起こされる、風になびく髪、髪の毛のもつれ、髪の毛の結節の効果を最小限に抑え或いは排除することができる。
【００９８】
内蔵型電場生成パッケージ及び／又はアプリケータは、皮膚の破壊による部位特異的な皮膚透過のために使用することができる。圧電素子は、電場源を供給することができるとともに、イオントフォレーゼによって皮膚透過を促進させることができる。イオントフォレーゼは、皮膚に対して僅かな電流を印加することによって働く。これは、皮膚中への荷電分子の透過を可能にするための駆動力を与える。
【００９９】
浸透剤と同じ電荷を有する活性電極下の皮膚上に薬物リザーバが配置される。不関対向電極が身体の他の場所に位置される。活性電極は、活性物質を効果的にはねつけて、それを皮膚中へ押し込む。バリアを横切って移動される荷電分子の数は、印加電流と直接の相関関係があり、したがって、電流密度によって制御することができる。他のファクタは、電流の流れ及び電気浸透の存在下でスキンバリアの透過性を高めることができる可能性を含む。
【０１００】
本発明の他の態様は、組成体自体内に離散的粒子として１つ以上の圧電素子を含む化粧品組成体である。これらの離散的粒子は永久双極子モーメントを示す。永久双極子は、分子中の２つの原子が実質的に異なる電気陰性度を有するときに生じる。したがって、１つの原子が他の原子よりも多くの電子を引き付けると、該原子が更にマイナスになり、一方、他の原子は更にプラスになる。材料の誘電定数は、その材料の電位を反映する数である。圧電粒子は、他の普通の有極性材料に対して非常に大きな誘電定数を示す。
【０１０１】
【表２】
2010514394.tif 000013
【０１０２】
電子の濃度が分子中の１つの場所で他の場所よりも高くなるといったことが起こると、それに起因して瞬間双極子が生じ、それにより、一時的な双極子が形成される。永久双極子を有する１つの分子が他の分子の電子をはねつけると、誘起双極子が生じ、それにより、その分子中に双極子モーメントが“引き起こされる”。前述した双極子状態の両方は、永久双極子モーメント材料と、永久双極子材料（圧電材料）と瞬間双極子材料または誘起双極子材料のいずれかとの間の静電気力とによって触媒作用が及ぼされ得る。
【０１０３】
ファン・デル・ワールス力および静電気力は粒子付着に寄与する。これらの力に起因して、本発明の圧電粒子は、それら自体とは異なる双極子モーメントを有する材料に対して及び／又は瞬間双極子遷移または誘起双極子遷移を受けることができる材料に対して付着することができる。
【０１０４】
例えば、圧電粒子は、酸化鉄粒子に対して付着することができ、したがって、純粋な酸化鉄と比べて異なる性能特性を与える。この性能特性は、コロイド安定性の増大、光安定性の増大、色の変化、および、溶媒の反発力の増大をもたらすことができる。
【０１０５】
本発明は、１つ目の部分が２つ目の部分に含まれる圧電粒子と相互作用することができる１または複数の材料を含む２部組成体を備えることができる。１つ目の部分は最適な基板上に加えられる。その後、システムの２つ目の部分が、圧電粒子と相互作用することができる材料だけに対して選択的に付着して加えられる。
【０１０６】
そのような粒子は積層型の化粧品で使用できる。この積層化粧品組成体は、プラス及び／又はマイナスの電荷分布に基づいて選択的となり得る。したがって、先に挙げられた力は、対象基板に対する組成体の付着、および、同じ組成体内の組成要素間または相乗的態様で使用される別個の組成体間での付着のための決定要因となる。
【０１０７】
典型的な再生可能エネルギパッケージ装置は、ｉ）供給されるべき材料を格納するための中空容積と、ｉｉ）装置内の１または複数のチャンバ内に配置され且つ該チャンバ内で自由に振動するように寸法付けられる１または複数の帯電マグネットと、ｉｉｉ）装置の周囲に巻回される１または複数のワイヤコイルであって、帯電マグネットがコイルを通じてスライドするようになっている１または複数のワイヤコイルと、ｉｖ）生成されたエネルギを蓄えるためのエレクトロニクスアセンブリと、ｖ）蓄えられた電荷によって生成される電流を利用する要素と、を備える。
【０１０８】
装置が振り動かされると、マグネットが装置内で振動してコイルの内側断面を通過し、それにより、交流電流がコイル中に生成される。装置内のエレクトロニクスアセンブリは、電荷を蓄えるためのキャパシタと、キャパシタに接続される整流器と、キャパシタを帯電させるためにコイル内を流れる電流を整流器へと伝導するための手段とを含む。これらに限定されないが熱交換器、電気モータ、または、ポンプなどの様々な要素をスイッチ（電気スイッチまたは磁気スイッチであってもよい）によってキャパシタに接続することができ、また、前記要素は、スイッチがＯＮされるときに、蓄えられた電荷によって生み出される電流を利用する。パッケージは、使い捨て可能であってもよく、再利用可能であってもよく、及び／又は、詰め替え可能であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】再生可能エネルギパッケージ装置の簡略化された斜視図である。
【図２】再生可能エネルギパッケージ装置の簡略化された斜視図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は再生可能エネルギパッケージ装置の簡略化された平面図である。
【図４】脱毛ワックスの対象となる塗布のための電磁加熱装置の簡略化された側面図である。
【図５】製品がポンプまたはスプレーヘッドを通過するときに加熱される装置の簡略化された側面図である。
【図６】単位用量ポンプがキャパシタに蓄えられる電荷によって給電される装置の簡略化された側面図である。
【図７】図７（ａ）および（ｂ）は再生可能エネルギパッケージ装置の簡略化された斜視図である。
【図８】圧電エネルギシステムを組み込むパッケージの分解側面図である。
【図９】圧電エネルギシステムを収容する圧搾タイプのパッケージの分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１０】
図面を参照すると、図１は１つのパッケージ構造を簡略化された斜視的形態で示しており、この場合、パッケージは、化粧品組成体を収容するための中空チャンバまたはリザーバと、リザーバを取り囲む環状チャンバとから成る。環状チャンバ内には、環状チャンバの外縁の周囲にわたって延びる固定誘導コイルと、前記環状チャンバ内で自由に移動する或いは上下に振動するように取り付けられた円形マグネットまたは一組のマグネットとが収容されている。パッケージが振り動かされると、円形マグネットが誘導コイルを通り過ぎて移動し、それにより、電荷が生み出される。一対のエラストマーダンパまたは磁気ダンパ（図示せず）が各チャンバの端部にそれぞれ位置される。これらのダンパは、弾性力（スプリングの場合）または反発磁力（マグネットの場合）を与えて、マグネットがワイヤコイルを通り過ぎて移動したときに帯電マグネットの残留モーメントを保持し、それにより、帯電を容易にする。
【０１１１】
図２は、図１で説明したパッケージ構造に類似する他のパッケージ構造の別の簡略化された斜視図を示している。図２は、環状チャンバ内に収容された別個の異なる１または複数の円筒チャンバを用いる。各円筒チャンバは、該円筒チャンバの全長にわたって上下に自由にスライドする円筒マグネットを収容する。パッケージが振り動かされると、円筒マグネットが誘導コイルを通り過ぎて移動し、それにより、電荷が生み出される。一対のエラストマーダンパまたは磁気ダンパ（図示せず）が各チャンバの端部にそれぞれ位置される。これらのダンパは、弾性力（スプリングの場合）または反発磁力（マグネットの場合）を与えて、マグネットがワイヤコイルを通り過ぎて移動したときに帯電マグネットの残留モーメントを保持し、それにより、帯電を容易にする。
【０１１２】
図３（ａ）は、円形マグネットおよび誘導コイルの位置を示す図１の平面図である。
【０１１３】
図３（ｂ）は、円形マグネットおよび誘導コイルの位置を示す図２の平面図である。
【０１１４】
図４は自己発熱パッケージの側面図であり、該自己発熱パッケージは、パッケージの外壁に固定されたコイルと、パッケージの全長にわたって自由にスライドするように環状チャンバ内に収容されたドーナツ形状マグネットとを有している。化粧品組成体、この場合には伸縮式脱毛ワックススティックが中空部またはリザーバ内に収容される。パッケージを振り動かすことによって電荷が生み出される。電荷は、スイッチ（図示せず）が作動されるまでキャパシタ（図示せず）内に蓄えられたままである。作動時、電流がキャップ内の加熱素子を通じて流れ、該電流が脱毛スティックの対象領域を溶かす。
【０１１５】
この構造は、リップスティックまたは日焼け止めスティックなどの他の熱的感度が高い製品において使用することもできる。製品の加熱は、製品の物理的または化学的な特性を変え、それにより、製品を更に効果的に或いは容易に塗布することができる。塗布時、製品は、冷えてその当初の状態に戻り、その当初の物理的または化学的特性を取り戻す。
【０１１６】
図５は、ポンプチューブの外縁の周囲に巻回された加熱素子を介して化粧製品がポンプまたはスプレーヘッドから排出されるときに化粧製品が加熱される装置の側面図である。加熱素子は、キャパシタ（図示せず）に蓄えられた電荷によって給電される。想定し得る用途としては、スキンクリームやシェービングクリームが挙げられるが、これらに限定されない。製品の加熱は、例えば製品を更に効果的に或いは容易に塗布できるようにすることにより、製品の物理的特性または化学的特性を変えてもよい。塗布時、製品は、冷えてその当初の状態に戻り、その当初の物理的または化学的特性を取り戻す。
【０１１７】
図６は、単位用量ポンプがキャパシタに蓄えられる電荷によって給電される電動装置の簡略化された側面図である。使用され得る電動装置としては、リップスティックまたは制汗剤／消臭スティックを推し出して分配するための電気モータが挙げられる。
【０１１８】
図７（ａ）は、ｉ）供給されるべき材料を格納するための中空容積と、ｉｉ）圧電回路素子と、ｉｉｉ）生成されるエネルギを蓄えるためのエレクトロニクスアセンブリと、ｉｖ）蓄えられた電荷によって生み出される電流を利用する素子とを有する再生可能エネルギパッケージ装置の簡略化された斜視図である。装置が攪拌される（例えば、図７（ｂ）に示されるように、振り動かされ或いは圧搾される）と、機械的な応力が圧電素子に加えられ、圧電素子が電圧を生成する。装置内のエレクトロニクスアセンブリは、電荷を蓄えるためのキャパシタと、電流を伝導してキャパシタを帯電させるための手段とを含む。これらに限定されないが熱交換器、電気モータ、または、ポンプなどの様々な要素をスイッチ（電気スイッチまたは磁気スイッチであってもよい）によってキャパシタに接続することができ、また、前記要素は、スイッチが作動されるときに、蓄えられた電荷によって生み出される電流を利用する。
【０１１９】
図８は、アプリケータを有する化粧品パッケージ５の簡略化された分解正面図である。この化粧品パッケージでは、超音波振動子８に接続されるキャップアセンブリ７内に収容される圧電素子（図示せず）上にボタン６が装着され、超音波振動子８が、電気エネルギを、振動応答を与える音響エネルギへと変換し、音響エネルギは、ロッドアセンブリ９を介して、化粧品組成体（図示せず）を保持するパッケージ１１内に挿入されるアプリケータ１０へと伝えられる。
【０１２０】
図９は、圧電素子からエネルギを受けるようになっているリング２上にキャップ１が装着される圧電エネルギシステムを収容する圧搾タイプの化粧品チューブ６の簡略化された分解正面図である。リング２はチューブ３上に装着され、チューブは、化粧品組成体（図示せず）を収容するとともに、圧搾チューブの外壁に埋め込まれる圧電素子４，５がそれぞれの側の側面に位置される。圧搾チューブが圧搾され或いは揉み出されると、圧搾チューブを作動させるために必要とされる電気エネルギを生み出す機械的な応力によって圧電素子４，５が作動される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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