(57)【要約】  表面に流体を塗布するシステム及び方法。本方法は、堆積システムを提供する工程と、ゼロ以外の第１の速度で堆積システムから流体を吐出する工程と、表面に近接する堆積システムの動作を検出する工程と、堆積システムが表面に近接して動作している間、第２の速度で流体を吐出する工程と、を含む。本システムは、流体貯蔵容器と連結され、ゼロ以外の複数の速度で流体を分配するように適合されたＭＥＭＳ素子と、少なくとも１つのセンサーと、ＭＥＭＳ素子及び少なくとも１つのセンサーと通信するコントローラであって、センサーからの出力を受信して、センサーの出力に従ってＭＥＭＳ素子の堆積速度を変更するように適合された、コントローラと、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に流体を塗布する方法であって、
ａ．堆積システムを提供する工程と、
ｂ．ゼロ以外の第１の速度で前記堆積システムから流体を吐出する工程と、
ｃ．表面に近接する前記堆積システムの動作を検出する工程と、
ｄ．前記堆積システムが前記表面に近接して動作している間、第２の速度で流体を吐出する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
ｅ．前記表面を分析する工程と、
ｆ．前記表面上の形状を検出する工程と、
ｇ．検出された形状と関連して、少なくとも１種の流体の吐出を目標設定する工程と、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｈ．前記堆積システムに近接する表面を検出する工程と、
ｉ．前記表面に近位にある間に、ゼロ以外の第３の速度で前記堆積システムから流体を吐出する工程と、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記流体が、化粧品、ポリマー、水性、非水性、充填粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記表面が、角質表面、織布表面、不織布表面、多孔質表面、非多孔質表面、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ａ．少なくとも１つの流体貯蔵容器と連結され、ゼロ以外の複数の速度で流体を分配するように適合されたＭＥＭＳ素子と、
ｂ．少なくとも１つのセンサーと、
ｃ．前記ＭＥＭＳ素子及び少なくとも１つのセンサーと通信するコントローラであって、前記センサーからの出力を受信して、前記センサーの出力に従って前記ＭＥＭＳ素子の堆積速度を変更するように適合された、コントローラと、を備える、堆積システム。
【請求項７】
前記センサーの出力が、表面の形状と関連付けられる、請求項６に記載の堆積システム。
【請求項８】
前記センサーの出力が、表面に対する動作と関連付けられる、請求項６に記載の堆積システム。
【請求項９】
前記コントローラが、表面の形状と関連付けられたセンサーの出力に従って前記流体の分配を目標設定し得る、請求項６に記載の堆積システム。
【請求項１０】
表面に流体を塗布する方法であって、
ａ．堆積システムを提供する工程と、
ｂ．堆積システムを保護しているキャップを取り外す工程と、
ｃ．表面に近接する前記堆積システムの動作を検出する工程と、
ｄ．前記堆積システムが前記表面に近接して動作している間、第２の速度で流体を吐出する工程と、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料を分配するためのシステム及び方法に関する。本発明は、特に、表面上に目標を定めて材料を分配するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料の分配システムは周知である。貯蔵容器から目標位置へと材料を移送するものとして、スプレー、プリンティング、及びその他の技術が知られている。既知のシステムは、表面に材料を塗布するメカニズムを提供し、また表面上の目標位置に材料を正確に塗布するメカニズムを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的な既知のシステムは、目標の堆積物又はカスタマイズされた目標の堆積物を大量に産出することを意図した産業規模のものとなりがちである。個人利用に適した個別規模であり、材料を表面上に目標を定めて堆積させる優れたシステム及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、本発明は、表面に流体を塗布する方法を含む。本方法は、堆積システムを提供する工程と、ゼロ以外の第１の速度で堆積システムから流体を吐出する工程と、表面に近接する堆積システムの動作を検出する工程と、堆積システムが表面に近接して動作している間、第２の速度で流体を吐出する工程と、を含む。
【０００５】
別の態様では、本発明は、流体貯蔵容器と連結され、ゼロ以外の複数の速度で流体を分配するように適合されたＭＥＭＳ素子と、少なくとも１つのセンサーと、ＭＥＭＳ素子及び少なくとも１つのセンサーと通信するコントローラであって、センサーからの出力を受信して、センサーの出力に従ってＭＥＭＳ素子の堆積速度を変更するように適合された、コントローラと、を備えるシステムを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態の概略図を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一実施形態では、本発明は、目標表面に流体又は流体状の材料を堆積させるシステムを含む。システムは、１つ以上の貯蔵容器と連結された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）素子を含む。例示的なＭＥＭＳ素子として、サーマルドロップオンデマンド式プリントヘッド（当該技術分野において、バブルジェット式又はサーマルインクジェット式プリントヘッドとも呼ばれる）、及びピアゾドロップオンデマンド式プリントヘッドが挙げられる。
【０００８】
ＭＥＭＳ素子は、複数のノズルから構成されていてもよく、またその複数のノズルが、各ノズルからの流体の堆積又は分配の速度を、他のノズルと対応する速度を問わず選択できるように、個別に制御されてもよい。それぞれのノズルの吐出速度は、ノズルに適用される信号の周波数を変更することによって、又はノズル番号と周波数の吐出情報を含むアクティブなアドレス指定回路にビット列を送信することによって変更することができる。システム内に搭載され、ＭＥＭＳ素子と通信するコントローラは、コントローラのファームウェア又はソフトウェアに事前構成された設定に従って、吐出周波数及びそれぞれのノズルの吐出順序を調整してもよく、また１つ以上のセンサーからの入力と連係してもよい。吐出周波数は、吐出周波数が一連のステップ関数となる特定の値を事前に選択されてもよく、あるいは１つ以上の制御入力値に従って所定の範囲内で連続的に変化するように事前構成されていてもよい。分配及び制御素子を含む、例示的なＭＥＭＳ素子を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ、Ｆｕｊｉｆｉｌｍ、Ｆｕｊｉ、Ｃａｎｏｎ、Ｓｅｉｋｏ  Ｅｐｓｏｎ、ＳＴ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、ＭＥＭＪＥＴ、又はＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手することができる。
【０００９】
堆積システム周辺の環境と関連する情報の提供を目的として、１つ以上のセンサーをシステム内に含んでもよい。対象となる例示的な環境因子として、温度及び湿度、光、人工又は天然物質の存在、堆積システムであるＭＥＭＳ素子と基材との間の相対運動、基材の存在と近接度、周辺環境を基準とする加速度、磁場又は重力場を基準とする位置変更、トポグラフィー又はその他の認識可能な基材の形状、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００１０】
対応するセンサーとしては、温度及び湿度センサー、基材近接センサー、システム又は基材の動作検出センサー、加速度センサー、電界センサー、電磁波によるセンサーを含む形状認識センサー、例えば、光、赤外線、紫外線、高周波、及び超音波センサー、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００１１】
センサー検出システムを補助又は有効にするため、照明システムを備えていてもよい。本発明の一実施形態は、人間の目に見える波長の光を放射するＬＥＤ光源を含む。その他の光源として、センサーによって検出可能な範囲又は波長に応じて、赤外線及び紫外線波長を放射する源を含んでもよく、また高周波、超音波、電磁波、又はこれらの組み合わせを放射する源を使用してもよい。
【００１２】
コントローラは、堆積システムの環境と関連する、１つ以上のセンサーからの入力情報を受信してもよい。コントローラは、入力値並びに分配の変更に従って、ＭＥＭＳの分配周波数を変更し、分配された流体を基材上の特定の目標位置に向けることができる。一実施形態では、コントローラは基材の形状認識と関連付けられたセンサーからの入力を処理することができる。コントローラは、所定の基材形状の存在及び位置を特定すると、その形状又はその形状付近の領域に流体を向けるようにＭＥＭＳの分配を変更してもよい。このような分配の変更によって、形状外観のマスキング若しくは改質、又はそれ以外の、流体の官能性活性成分を介した形状への影響を目的とした、形状の上又は近傍への流体の塗布がもたらされ得る。例示的なコントローラとしては、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＳｉｔａｒａシリーズのアプリケーションプロセッサ、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＴｉｖａシリーズのマイクロコントローラ、ＳＴ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（Ｃｏｐｐｅｌｌ，Ｔｘ）から入手可能なＳＴＭ３２シリーズのマイクロコントローラ、及びＦｒｅｅｓｃａｌｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（Ａｕｓｔｉｎ，ＴＸ）から入手可能なＶｙｂｒｉｄシリーズのアプリケーションプロセッサといった部材が挙げられる。
【００１３】
一実施形態では、分配システムは次のように利用することができる。例えば、手動スイッチを使って、又はストレージクレードルから取り外されるなどの状態の変化により、システムの電源が投入されてもよい。クレードルは、バッテリ充電によって分配システムにサービスを供給し、また拭き取り若しくは湿潤又はその両方によるノズルのクリーニング、及びノズルの起動サイクル実行時の堆積した媒体の収集によるノズルのクリーニングによって、ＭＥＭＳ素子の保守を管理する。一実施形態では、クレードルはＭＥＭＳの充電と保守両方の機能及び要素を含む。別の実施形態では、クレードルは、別の取り外し可能なキャップによってＭＥＭＳの保守が提供されている間に充電機能を供給する。更に別の実施形態では、分配システムは、ケーブル経由でシステムを動作する電源が供給されるため、充電サービスを必要としない。
【００１４】
システムは、ゼロ以外の第１の速度で流体の分配を開始してもよい。このような分配は、ＭＥＭＳ素子を更なる分配に備えさせる一方で、ＭＥＭＳ素子の付着物も低減するために提供し得る。
【００１５】
コントローラは、所定のセンサー入力、例えば分配された流体の経路にある基材の検出などに応じて動作し、ＭＥＭＳの流体分配速度を変更することができる。一実施形態では、基材上の流体アーチファクトの形成を低減するため、速度を減少させてもよい。ＭＥＭＳの使用可能状態の維持、又は所定の目的に応じた、形状の上若しくは近傍への流体の塗布などの目的のために、追加の入力、例えば、システムと基材との間の相対運動、基材上の目標とする形状の検出の結果、コントローラが分配速度を再度変更してもよい。例示的な塗布として、マスキング、又はそれ以外の形状の目的変更、又は形状の上若しくは近傍への流体の活性成分の塗布、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００１６】
本システムで使用する例示的な流体として、化粧品、ポリマー、水性、非水性、充填粒子、光学改質剤、充填材、調光剤（optical matcher）、皮膚活性物質、爪活性物質、毛髪活性物質、口腔ケア活性物質、抗炎剤、抗菌剤、界面活性剤又は活性物質含有界面活性剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。堆積システムによって塗布される例示的な表面及び基材としては、角質表面、織布表面、不織布表面、多孔質表面、非多孔質表面、木材、歯、舌、金属、タイル、布地、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００１７】
図に示すように、ＭＥＭＳ素子１００は流体貯蔵容器２００と連結されている。センサー３００は、貯蔵容器及びＭＥＭＳ素子に隣接して配置されている。コントローラ４００は、センサー３００及びＭＥＭＳ素子１００と電気的に連結されている。
【００１８】
本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００１９】
相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、特に除外すること又は限定することを明言しないかぎりにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、あるいは、こうした文献が、単独で、又は他の任意の参照文献との任意の組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書における用語のいずれかの意味又は定義が、援用文献における同一の用語のいずれかの意味又は定義と矛盾する場合には、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が優先するものとする。
【００２０】
本発明の特定の実施形態を図示、説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び改変を行い得ることは当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるこうした変更及び改変の全てを、添付の特許請求の範囲において網羅するものとする。
【図１】
2017515651.tif 000003
【国際調査報告】
2017515651.tif 000004
2017515651.tif 000005