詰め替え可能な液体カートリッジシステム
【課題】主容器からの詰め替え作業において手動によるやり難さを解消し、液体を無駄にしないカートリッジシステムを提供する。
【解決手段】詰め替え可能な液体カートリッジシステムに関し、主容器から詰め替え可能なカートリッジへの液体フローを制御するための結合キャップ2と、携帯用のスプレー装置として使用され、結合キャップ2の上に配置された詰め替え可能なカートリッジと、詰め替え可能なカートリッジの中に液体を供給し、結合キャップ2の下に配置された主容器と、結合キャップ2に電力を供給するための電源26とを備え、結合キャップ2は、マイクロポンプシステム23と、マイクロポンプを制御するための操作を行うシステムコントローラ25とを有する。マイクロポンプシステム23は、主容器から詰め替え可能なカートリッジに液体を汲み出すための操作を行い、主容器の空状態及び詰め替え可能なカートリッジの満状態を検出する。
【解決手段】詰め替え可能な液体カートリッジシステムに関し、主容器から詰め替え可能なカートリッジへの液体フローを制御するための結合キャップ2と、携帯用のスプレー装置として使用され、結合キャップ2の上に配置された詰め替え可能なカートリッジと、詰め替え可能なカートリッジの中に液体を供給し、結合キャップ2の下に配置された主容器と、結合キャップ2に電力を供給するための電源26とを備え、結合キャップ2は、マイクロポンプシステム23と、マイクロポンプを制御するための操作を行うシステムコントローラ25とを有する。マイクロポンプシステム23は、主容器から詰め替え可能なカートリッジに液体を汲み出すための操作を行い、主容器の空状態及び詰め替え可能なカートリッジの満状態を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体のための詰め替え可能なカートリッジシステムであり、特に、香水、化粧品、薬品、又はこれらと同種のもののためのカートリッジシステムに関する。
【0002】
一般的に、このような液体は、女性のハンドバッグに入れて持ち運ぶのには大きすぎかつ重い容器(ボトル)に入れられて販売されている。また、近年の空輸規制では、制限量以内の液体の空輸のみ許可されている。このようなボトルは、通常約100ml以上の液体を含み、このようにかさばり、重く、空輸が許可されない場合がある。女性のハンドバッグ内に簡単に携帯できフィットする、例えば、約10mlの小さなボトルを製造することは可能である。しかし、このようなより小さなボトルは、中身を直ぐに使い切ってしまい、製造者及び消費者の双方にとって全体的にコストが高くなる。
【0003】
以下の詰め替え可能な容器又はカートリッジは、そのようなものとしてよく知られている。市場にはさまざまなカートリッジシステムがある。例えば、標準サイズの香水瓶は、携帯用のリフィルと一緒に供給されることが知られている。ユーザは、標準サイズのボトルの出口にリフィルを配置し、リフィルを満たすためにリフィルの往復運動によって手動で液体を汲み出すことができる。
【発明の概要】
【0004】
しかし、このような方法は、明らかに煩雑である。さらに、手動で液体を汲み出すことは、たいていの場合は技術的な方法は伴わないためユーザにとって退屈であり拘束される作業であるので、詰め替えを手動で行うことは、いつでも便利なことではない。また、リフィルが全部満たされているか又は一部だけ満たされているのか判断することはいつでも簡単なことではない。なぜなら、容器は透明であっても、ユーザが詰め替えの間容器を操作する手が液体の量を隠してしまうためである。さらに、手動で充填することはオーバーフローを引き起こしたり、そのために液体をこぼしたり、液体を無駄にすることになるかもしれない。
【0005】
そのため、本発明は、上記した従来技術による不便を解消する新しい詰め替えシステムを提供することを目的とする。
【0006】
このように、本発明は、効率的にこれらの目的を実現し、比較的簡単で高価でない方法で行うことができる革新的なシステムを提供するものである。
【0007】
革新的なシステムは、添付の請求項に規定される。
【0008】
本発明による革新的なシステムの特徴により、簡単かつきれいにリフィルカートリッジの詰め替えを行うための確実かつ簡単なシステムは、比較的簡単で高価でない方法により実現することができる。
【0009】
本発明に係るシステムの他の特徴と効果は、以下の添付図面に参照する非限定的な例により与えられる以下の記述のみによって明確にされる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図1は、本発明に係る詰め替え可能な液体カートリッジシステムの例を示す。
【図2】図2は、図1に示したシステムの詰め替え可能なカートリッジの一例を示す。
【図3】図3は、図1に示したシステムの主要な容器の一例を示す。
【図4】図4は、図1に示したシステムの結合キャップの一例を示す。
【図5】図5は、本発明に係るシステムの詰め替え可能なカートリッジのチェックの操作を示すフローチャートを示す。
【図6】図6は、本発明に係るシステムの詰め替え可能なカートリッジの主容器から液体を汲み出すためのマイクロポンプの操作を示すフローチャートを示す。
【図7】図7は、本発明に係るシステムのリフィルの詰め替え操作の制御に使われるマイクロポンプシステムの時間領域の電圧及び電流を示す。
【図8】図8は、本発明に係るシステムのリフィルの詰め替え操作の制御に使われるマイクロポンプシステムの電流分析時間ウィンドウのバンドパスエンベロープを示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、上記のように詰め替え可能な液体カートリッジシステムに関する。図1に示されるように、本システムは3つの主要な部分で構成される。
【0012】
リフィル1は、例えば、詰め替え可能なカートリッジであり、5〜20mlの容積を有している。
【0013】
主容器3は、例えば、100mlの容積又はこれと同程度の容積の標準の香水ボトルである。
【0014】
結合キャップ2は、又は結合架台は、リフィル1と主容器3の両方から液体を受入するため、または主容器3からリフィル1へ液体を供給するためのものである。
【0015】
リフィル1には、リフィルドック20(図4参照)内に挿入されるためのリフィルパッケージ10が備えられ、リフィル1は、結合キャップ2内に適当に備えられている。
【0016】
リフィル1は、液体を分配するために容器に結合された分配ポンプを含む。リフィル1の容器は、底に、結合キャップ2内に適当に備えられているリフィル流体インターフェース20’に適合するように液体を満たすための機械的バルブを含む。
【0017】
同様に、以下で容器として説明される主容器3は、結合キャップ2に備えられるボトルドック21に適当に挿入するためのボトルネック30を備えている。結合キャップ2は、主容器3からリフィルパッケージ10を介してボトルネック30を通じてリフィル1に液体を供給するための制御を行うための部品を含む電子回路基板22を含む。
【0018】
図2は、リフィル1の詳細を示す。リフィル1は小さい携帯用の液体容器であり、女性のハンドバッグ内に入れて簡単に持ち運ぶことができる。リフィル1は、容器からスプレーとして液体を排出するためのスプレーヘッド1aを備えていてもよい。リフィルパッケージ10は、結合キャップ2内に適当に備えられたドック20内にフィットする形状であり、リフィル1の底にフィットするように備えられている。リフィル1を識別するためのリフィルタグ11は、リフィルパッケージ10内に配置されてもよく、リフィル1の内部に埋め込まれていてもよい。
【0019】
この効果を得るため、リフィルタグ11は、非接触タグであり、例えば、RF、キャパシティブ、インダクティブタグまたは他の識別非接触手段、すなわち、主容器3に含まれる液体によるリフィル1の無用な詰め替えを避けるために、結合キャップ2内の電子回路基板22上の適当な電子制御手段に問い合わせをするタグ、または、結合キャップ2にリフィル1の挿入を妨げるための電気機械的なタグ又は機械的なタグである。例えば、このようなリフィルタグ11は、ブランド“X”のリフィル1にブランド“Y”の主容器3から液体を詰め替えることを防止することができる。
【0020】
図3は、主容器3の更なる詳細を示す。ボトルネック30は、主容器3の頂点にフィットするように備えられ、結合キャップ2に適当に備えられたドック21にフィットする形状である。ボトルネック30は、主容器3からリフィル1への液体の無用な詰め替えを避けるためのリフィルタグ11と同様、ボトルタグ31と共に備えられていてもよい。浸漬管32は、このように既知の方法で容器から液体を排出するために、主容器3に備えられてもよい。当然のことながら、主容器3は、通常の液体ディスペンサーとして主容器3を使用するためのスプレーヘッドが備えられていてもよい。
【0021】
図4は、結合キャップ2の詳細を示す。リフィルドック20は、リフィル1に流体が流れるのを調整するための、例えばバルブ手段等のリフィル流体インターフェース20’を含む。同様に、ボトルドック21’は、主容器3から流体が流れるのを調整するためのボトル流体インターフェース21を含む。電子回路基板22は、主容器3からリフィル1へ液体を汲み出すためのマイクロポンプシステム23を含む。システムコントローラ25は、マイクロポンプシステム23を制御し、例えば、再充電することができる又は再充電することができないバッテリーである電源供給部26により電力供給される。非接触タグリーダー24は、例えばRFIDタグリーダーであり、任意に設けることができるリフィルタグ11及び/又はボトルタグ31により認識されるように備えられている。マイクロポンプシステム23は、主容器3からマイクロポンプを通じて液体を汲み上げ、マイクロポンプからリフィル1に液体を排出する調整を行う双方向バルブの役割をする電気機械式マイクロポンプであることが好ましい。このような電気機械式ポンプは、このように、機械エネルギーを電気に変換し、例えば、電動ポンプ、ギアポンプ、蠕動ポンプ、圧電ポンプなどであってもよい。
【0022】
さらに、ソーラーモジュール28が結合キャップ2に設けられてもよく、電子回路基板22または再充電のための電源供給部26又はそれらの両方の上に、直接的に電力供給するための電気的手段を使用してもよい。このような場合には、電源管理回路27は、電力供給及び電気的手段の制御をするための電源投入装置及び/又は電力供給装置を備えられていてもよい。
【0023】
さらに、一又は複数の表示ライト29は、電源供給部26の状態を表示するために備えられていてもよい。さらに、これらの表示ライトは、また、主容器3及び/又はリフィル1の液体容器の状態を表示するために備えられてもよい。
【0024】
図5はこのようなタグが備えられたときの本発明に係るシステムのタグチェックの操作工程を示すフローチャートである。はじめに、リフィルタグ11及び/又はボトルタグ31を識別するための非接触タグリーダー24によって操作が開始される。情報は、例えば、非接触タグリーダー24のルックアップテーブルのようなプリストアデータと比較するために適するように処理され変換される。タグが正しく認識されると、認識された情報は、プリストアデータ又は他の識別手段に変換される。データが確実に変換されると、ポンピングクリアランスがシステムコントローラ25に供給され、データが変換されなければ、タグを認識する工程に戻る。
【0025】
認識された情報が確実に変換されると、システムコントローラは、ポンピング操作を開始しマイクロポンプシステム23を操作する。図6は、マイクロポンプの制御の操作工程を示すポンピングモジュールを示す。
【0026】
操作を開始するために、マイクロポンプのスイッチが投入される。非接触タグリーダーが存在する場合、この工程は上記した変換が確実にされた後のみに行われる。マイクロポンプシステム23は、ボトル流体インターフェース21を介して液体を主容器3から汲み上げ、リフィル流体インターフェース20’を介してリフィル1に排出する。マイクロポンプシステムの基本的な操作は、液体流入手段を有する流体コネクション内の流入バルブ、ここではボトル流体インターフェース21を開けること、及び、ポンプ内のバッファスペースを満たすための上記した液体量を吸入することである。バッファスペースが一度満たされると、流入バルブは閉じられる。その後、液体流出手段を有する流体コネクション内の流出バルブ、ここではリフィル流体インターフェース20’が開かれ、液体はリフィル1内のバッファスペースにくみ出される。このような連続的なポンピング操作は、主容器3内に液体がある限り続いてもよい。
【0027】
主容器3内の液体の有無を検出するために、主容器3からマイクロポンプシステム23への液体フローの有無を分析することが可能である。例えば、マイクロポンプシステム23の電流のバンドパスフィルタによるエンベロープ分析時間ウィンドウは、主容器3内の液体の有無を検出する代表的な分析である。このように、液体フローの検出のこの操作はポンプシステムそのものによって行われ、追加的なセンサを必要としない。欧州特許第2216100号明細書によると、自己センシング分配装置は、電気機械的なアクチュエータを備えていてもよい。このアクチュエータは、上記した例によると、圧電アクチュエータであり、フロー検出に使用されてもよい。本発明によると、マイクロポンプシステム23は自己センシングフロー検出と同様の方法を行っている。
【0028】
このように、電気を機械的な摂動に変換するだけでなく機械的な摂動を電気に変換する電気機械的な原理を使用することにより、マイクロポンプシステム23は、外部特性、ここでは、容器からの液体フロー、本実施の形態では、液体フローをこのように検出する摂動を生じるマイクロポンプに近接した位置で時間依存機械振動及び超音波圧力波を一体として必然的に生み出される容器からの液体フローを検出するのに使用することができる。システムコントローラ25を介したこれら2つの複合された効果の結果得られた電気的信号の分析により、液体フローの開始及び停止の時を決定することができる。また、次のような制御が可能である。主容器3からリフィル1に液体が供給されるようにマイクロポンプの流入バルブが開かれると、すぐに液体が検出される。欧州特許第2216100号明細書では、その分析の実施方法が説明されている。その要約によると、液体が流れているか流れていないかの音響機械効果は、電気信号及び電気特性を生成するマイクロポンプシステム23によって表すことができる。このように、液体フローが進行されているとみなすか否かを定義するための検出技術を適用することができる。そのため、開始及び停止は、適当な信号プロセス技術、例えば、適当な周波数における電流のバンドパスフィルタリングにより区別することができる。
【0029】
図6を参照して説明すると、ポンピングプロセスが開始されると、マイクロポンプシステム23からの信号は製造過程において優先してアナログからデジタルに変換される。
【0030】
この分析は、このように主容器3、すなわち、ポンプシステムの主容器が空であるかどうかを検出するものである。容器が空であると検出されなければ、マイクロポンプシステム23は、操作を継続し主容器3からリフィル1へ液体を供給する。しかし、主容器3が空(図6において“Y”に示される)であると検出されると、マイクロポンプシステム23はシステムコントローラ25によってスイッをオフにされ、空容器であることを表す表示ライト29は、主容器3を交換するためユーザに注意を喚起するためにスイッチをオンにされる。リフィル1のオーバーフローを避けるために、同様の方法で、リフィル1が満たされているかどうか、再度時間周波数応答信号分析により検出される。リフィル1が満たされていない場合(図6において“N”)、ポンピング操作工程は、応答信号の分析の最初のステップに戻り、主容器3が空になる、または、リフィル1が満たされるまでこの工程が繰り返される。リフィル1は満たされていることが検出されるとすぐに、リフィルフルを示す表示ライト29は、携帯して使用するためのリフィルの準備が完了したことを通知するために、ユーザにスイッチオンにされ、ポンピング操作の工程は停止される。
【0031】
また、空検出は、同様の方法により行われることができるので、マイクロポンプシステム23は、マイクロポンプの破壊又は効果のないポンピングを避けるために停止されることができる。
【0032】
図7は、本発明に係るシステムにおける詰め替えの詰め替え操作の制御を行うために使用されるマイクロポンプシステムの時間領域電圧及び電流を示す例である。上記に説明したように、マイクロポンプ23によって生じた電流のバンドパスフィルタのエンベロープ分析時間ウィンドウは、主容器3内の溶液の有無を分析する典型例である。
【0033】
図8は、異なる状態を検出するための分析時間−ウィンドウ応答信号の例を示す。信号“A”に示されるように、通常のポンピング操作、すなわち、主容器3は空ではなくリフィル1は満たされていないときのポンピング操作である。
【0034】
信号“B”は、リフィルが満たされていることを検出し、信号“C”は、主容器3が空であることを検出したことを示している。この例では、100Vまたはそれ以上のマイクロポンプの電圧により行われる高速詰め替えに起因する過渡的な音響機械振動は、A、B及びCの3つのケースに示す異なる波形及び遅延時間を有することを示している。
【0035】
これらの検出方法を用いることにより、容器の空の状態及びリフィルの満たされた状態が検出されることができる。実際には、図8から見られるように、空の状態(信号“C”)及び満たされた状態(信号“B”)は、適当な時間−周波数分析によって区別することができる。
【0036】
以上、この発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、他の実施の形態を用いてもよいことは当業者に明らかである。したがって、本発明は、実施の形態において開示された発明に限定されるものではなく、特許請求の範囲のみによって限定されるべきである。
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体のための詰め替え可能なカートリッジシステムであり、特に、香水、化粧品、薬品、又はこれらと同種のもののためのカートリッジシステムに関する。
【0002】
一般的に、このような液体は、女性のハンドバッグに入れて持ち運ぶのには大きすぎかつ重い容器(ボトル)に入れられて販売されている。また、近年の空輸規制では、制限量以内の液体の空輸のみ許可されている。このようなボトルは、通常約100ml以上の液体を含み、このようにかさばり、重く、空輸が許可されない場合がある。女性のハンドバッグ内に簡単に携帯できフィットする、例えば、約10mlの小さなボトルを製造することは可能である。しかし、このようなより小さなボトルは、中身を直ぐに使い切ってしまい、製造者及び消費者の双方にとって全体的にコストが高くなる。
【0003】
以下の詰め替え可能な容器又はカートリッジは、そのようなものとしてよく知られている。市場にはさまざまなカートリッジシステムがある。例えば、標準サイズの香水瓶は、携帯用のリフィルと一緒に供給されることが知られている。ユーザは、標準サイズのボトルの出口にリフィルを配置し、リフィルを満たすためにリフィルの往復運動によって手動で液体を汲み出すことができる。
【発明の概要】
【0004】
しかし、このような方法は、明らかに煩雑である。さらに、手動で液体を汲み出すことは、たいていの場合は技術的な方法は伴わないためユーザにとって退屈であり拘束される作業であるので、詰め替えを手動で行うことは、いつでも便利なことではない。また、リフィルが全部満たされているか又は一部だけ満たされているのか判断することはいつでも簡単なことではない。なぜなら、容器は透明であっても、ユーザが詰め替えの間容器を操作する手が液体の量を隠してしまうためである。さらに、手動で充填することはオーバーフローを引き起こしたり、そのために液体をこぼしたり、液体を無駄にすることになるかもしれない。
【0005】
そのため、本発明は、上記した従来技術による不便を解消する新しい詰め替えシステムを提供することを目的とする。
【0006】
このように、本発明は、効率的にこれらの目的を実現し、比較的簡単で高価でない方法で行うことができる革新的なシステムを提供するものである。
【0007】
革新的なシステムは、添付の請求項に規定される。
【0008】
本発明による革新的なシステムの特徴により、簡単かつきれいにリフィルカートリッジの詰め替えを行うための確実かつ簡単なシステムは、比較的簡単で高価でない方法により実現することができる。
【0009】
本発明に係るシステムの他の特徴と効果は、以下の添付図面に参照する非限定的な例により与えられる以下の記述のみによって明確にされる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図1は、本発明に係る詰め替え可能な液体カートリッジシステムの例を示す。
【図2】図2は、図1に示したシステムの詰め替え可能なカートリッジの一例を示す。
【図3】図3は、図1に示したシステムの主要な容器の一例を示す。
【図4】図4は、図1に示したシステムの結合キャップの一例を示す。
【図5】図5は、本発明に係るシステムの詰め替え可能なカートリッジのチェックの操作を示すフローチャートを示す。
【図6】図6は、本発明に係るシステムの詰め替え可能なカートリッジの主容器から液体を汲み出すためのマイクロポンプの操作を示すフローチャートを示す。
【図7】図7は、本発明に係るシステムのリフィルの詰め替え操作の制御に使われるマイクロポンプシステムの時間領域の電圧及び電流を示す。
【図8】図8は、本発明に係るシステムのリフィルの詰め替え操作の制御に使われるマイクロポンプシステムの電流分析時間ウィンドウのバンドパスエンベロープを示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、上記のように詰め替え可能な液体カートリッジシステムに関する。図1に示されるように、本システムは3つの主要な部分で構成される。
【0012】
リフィル1は、例えば、詰め替え可能なカートリッジであり、5〜20mlの容積を有している。
【0013】
主容器3は、例えば、100mlの容積又はこれと同程度の容積の標準の香水ボトルである。
【0014】
結合キャップ2は、又は結合架台は、リフィル1と主容器3の両方から液体を受入するため、または主容器3からリフィル1へ液体を供給するためのものである。
【0015】
リフィル1には、リフィルドック20(図4参照)内に挿入されるためのリフィルパッケージ10が備えられ、リフィル1は、結合キャップ2内に適当に備えられている。
【0016】
リフィル1は、液体を分配するために容器に結合された分配ポンプを含む。リフィル1の容器は、底に、結合キャップ2内に適当に備えられているリフィル流体インターフェース20’に適合するように液体を満たすための機械的バルブを含む。
【0017】
同様に、以下で容器として説明される主容器3は、結合キャップ2に備えられるボトルドック21に適当に挿入するためのボトルネック30を備えている。結合キャップ2は、主容器3からリフィルパッケージ10を介してボトルネック30を通じてリフィル1に液体を供給するための制御を行うための部品を含む電子回路基板22を含む。
【0018】
図2は、リフィル1の詳細を示す。リフィル1は小さい携帯用の液体容器であり、女性のハンドバッグ内に入れて簡単に持ち運ぶことができる。リフィル1は、容器からスプレーとして液体を排出するためのスプレーヘッド1aを備えていてもよい。リフィルパッケージ10は、結合キャップ2内に適当に備えられたドック20内にフィットする形状であり、リフィル1の底にフィットするように備えられている。リフィル1を識別するためのリフィルタグ11は、リフィルパッケージ10内に配置されてもよく、リフィル1の内部に埋め込まれていてもよい。
【0019】
この効果を得るため、リフィルタグ11は、非接触タグであり、例えば、RF、キャパシティブ、インダクティブタグまたは他の識別非接触手段、すなわち、主容器3に含まれる液体によるリフィル1の無用な詰め替えを避けるために、結合キャップ2内の電子回路基板22上の適当な電子制御手段に問い合わせをするタグ、または、結合キャップ2にリフィル1の挿入を妨げるための電気機械的なタグ又は機械的なタグである。例えば、このようなリフィルタグ11は、ブランド“X”のリフィル1にブランド“Y”の主容器3から液体を詰め替えることを防止することができる。
【0020】
図3は、主容器3の更なる詳細を示す。ボトルネック30は、主容器3の頂点にフィットするように備えられ、結合キャップ2に適当に備えられたドック21にフィットする形状である。ボトルネック30は、主容器3からリフィル1への液体の無用な詰め替えを避けるためのリフィルタグ11と同様、ボトルタグ31と共に備えられていてもよい。浸漬管32は、このように既知の方法で容器から液体を排出するために、主容器3に備えられてもよい。当然のことながら、主容器3は、通常の液体ディスペンサーとして主容器3を使用するためのスプレーヘッドが備えられていてもよい。
【0021】
図4は、結合キャップ2の詳細を示す。リフィルドック20は、リフィル1に流体が流れるのを調整するための、例えばバルブ手段等のリフィル流体インターフェース20’を含む。同様に、ボトルドック21’は、主容器3から流体が流れるのを調整するためのボトル流体インターフェース21を含む。電子回路基板22は、主容器3からリフィル1へ液体を汲み出すためのマイクロポンプシステム23を含む。システムコントローラ25は、マイクロポンプシステム23を制御し、例えば、再充電することができる又は再充電することができないバッテリーである電源供給部26により電力供給される。非接触タグリーダー24は、例えばRFIDタグリーダーであり、任意に設けることができるリフィルタグ11及び/又はボトルタグ31により認識されるように備えられている。マイクロポンプシステム23は、主容器3からマイクロポンプを通じて液体を汲み上げ、マイクロポンプからリフィル1に液体を排出する調整を行う双方向バルブの役割をする電気機械式マイクロポンプであることが好ましい。このような電気機械式ポンプは、このように、機械エネルギーを電気に変換し、例えば、電動ポンプ、ギアポンプ、蠕動ポンプ、圧電ポンプなどであってもよい。
【0022】
さらに、ソーラーモジュール28が結合キャップ2に設けられてもよく、電子回路基板22または再充電のための電源供給部26又はそれらの両方の上に、直接的に電力供給するための電気的手段を使用してもよい。このような場合には、電源管理回路27は、電力供給及び電気的手段の制御をするための電源投入装置及び/又は電力供給装置を備えられていてもよい。
【0023】
さらに、一又は複数の表示ライト29は、電源供給部26の状態を表示するために備えられていてもよい。さらに、これらの表示ライトは、また、主容器3及び/又はリフィル1の液体容器の状態を表示するために備えられてもよい。
【0024】
図5はこのようなタグが備えられたときの本発明に係るシステムのタグチェックの操作工程を示すフローチャートである。はじめに、リフィルタグ11及び/又はボトルタグ31を識別するための非接触タグリーダー24によって操作が開始される。情報は、例えば、非接触タグリーダー24のルックアップテーブルのようなプリストアデータと比較するために適するように処理され変換される。タグが正しく認識されると、認識された情報は、プリストアデータ又は他の識別手段に変換される。データが確実に変換されると、ポンピングクリアランスがシステムコントローラ25に供給され、データが変換されなければ、タグを認識する工程に戻る。
【0025】
認識された情報が確実に変換されると、システムコントローラは、ポンピング操作を開始しマイクロポンプシステム23を操作する。図6は、マイクロポンプの制御の操作工程を示すポンピングモジュールを示す。
【0026】
操作を開始するために、マイクロポンプのスイッチが投入される。非接触タグリーダーが存在する場合、この工程は上記した変換が確実にされた後のみに行われる。マイクロポンプシステム23は、ボトル流体インターフェース21を介して液体を主容器3から汲み上げ、リフィル流体インターフェース20’を介してリフィル1に排出する。マイクロポンプシステムの基本的な操作は、液体流入手段を有する流体コネクション内の流入バルブ、ここではボトル流体インターフェース21を開けること、及び、ポンプ内のバッファスペースを満たすための上記した液体量を吸入することである。バッファスペースが一度満たされると、流入バルブは閉じられる。その後、液体流出手段を有する流体コネクション内の流出バルブ、ここではリフィル流体インターフェース20’が開かれ、液体はリフィル1内のバッファスペースにくみ出される。このような連続的なポンピング操作は、主容器3内に液体がある限り続いてもよい。
【0027】
主容器3内の液体の有無を検出するために、主容器3からマイクロポンプシステム23への液体フローの有無を分析することが可能である。例えば、マイクロポンプシステム23の電流のバンドパスフィルタによるエンベロープ分析時間ウィンドウは、主容器3内の液体の有無を検出する代表的な分析である。このように、液体フローの検出のこの操作はポンプシステムそのものによって行われ、追加的なセンサを必要としない。欧州特許第2216100号明細書によると、自己センシング分配装置は、電気機械的なアクチュエータを備えていてもよい。このアクチュエータは、上記した例によると、圧電アクチュエータであり、フロー検出に使用されてもよい。本発明によると、マイクロポンプシステム23は自己センシングフロー検出と同様の方法を行っている。
【0028】
このように、電気を機械的な摂動に変換するだけでなく機械的な摂動を電気に変換する電気機械的な原理を使用することにより、マイクロポンプシステム23は、外部特性、ここでは、容器からの液体フロー、本実施の形態では、液体フローをこのように検出する摂動を生じるマイクロポンプに近接した位置で時間依存機械振動及び超音波圧力波を一体として必然的に生み出される容器からの液体フローを検出するのに使用することができる。システムコントローラ25を介したこれら2つの複合された効果の結果得られた電気的信号の分析により、液体フローの開始及び停止の時を決定することができる。また、次のような制御が可能である。主容器3からリフィル1に液体が供給されるようにマイクロポンプの流入バルブが開かれると、すぐに液体が検出される。欧州特許第2216100号明細書では、その分析の実施方法が説明されている。その要約によると、液体が流れているか流れていないかの音響機械効果は、電気信号及び電気特性を生成するマイクロポンプシステム23によって表すことができる。このように、液体フローが進行されているとみなすか否かを定義するための検出技術を適用することができる。そのため、開始及び停止は、適当な信号プロセス技術、例えば、適当な周波数における電流のバンドパスフィルタリングにより区別することができる。
【0029】
図6を参照して説明すると、ポンピングプロセスが開始されると、マイクロポンプシステム23からの信号は製造過程において優先してアナログからデジタルに変換される。
【0030】
この分析は、このように主容器3、すなわち、ポンプシステムの主容器が空であるかどうかを検出するものである。容器が空であると検出されなければ、マイクロポンプシステム23は、操作を継続し主容器3からリフィル1へ液体を供給する。しかし、主容器3が空(図6において“Y”に示される)であると検出されると、マイクロポンプシステム23はシステムコントローラ25によってスイッをオフにされ、空容器であることを表す表示ライト29は、主容器3を交換するためユーザに注意を喚起するためにスイッチをオンにされる。リフィル1のオーバーフローを避けるために、同様の方法で、リフィル1が満たされているかどうか、再度時間周波数応答信号分析により検出される。リフィル1が満たされていない場合(図6において“N”)、ポンピング操作工程は、応答信号の分析の最初のステップに戻り、主容器3が空になる、または、リフィル1が満たされるまでこの工程が繰り返される。リフィル1は満たされていることが検出されるとすぐに、リフィルフルを示す表示ライト29は、携帯して使用するためのリフィルの準備が完了したことを通知するために、ユーザにスイッチオンにされ、ポンピング操作の工程は停止される。
【0031】
また、空検出は、同様の方法により行われることができるので、マイクロポンプシステム23は、マイクロポンプの破壊又は効果のないポンピングを避けるために停止されることができる。
【0032】
図7は、本発明に係るシステムにおける詰め替えの詰め替え操作の制御を行うために使用されるマイクロポンプシステムの時間領域電圧及び電流を示す例である。上記に説明したように、マイクロポンプ23によって生じた電流のバンドパスフィルタのエンベロープ分析時間ウィンドウは、主容器3内の溶液の有無を分析する典型例である。
【0033】
図8は、異なる状態を検出するための分析時間−ウィンドウ応答信号の例を示す。信号“A”に示されるように、通常のポンピング操作、すなわち、主容器3は空ではなくリフィル1は満たされていないときのポンピング操作である。
【0034】
信号“B”は、リフィルが満たされていることを検出し、信号“C”は、主容器3が空であることを検出したことを示している。この例では、100Vまたはそれ以上のマイクロポンプの電圧により行われる高速詰め替えに起因する過渡的な音響機械振動は、A、B及びCの3つのケースに示す異なる波形及び遅延時間を有することを示している。
【0035】
これらの検出方法を用いることにより、容器の空の状態及びリフィルの満たされた状態が検出されることができる。実際には、図8から見られるように、空の状態(信号“C”)及び満たされた状態(信号“B”)は、適当な時間−周波数分析によって区別することができる。
【0036】
以上、この発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、他の実施の形態を用いてもよいことは当業者に明らかである。したがって、本発明は、実施の形態において開示された発明に限定されるものではなく、特許請求の範囲のみによって限定されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
詰め替え可能な液体カートリッジシステムであって、
主容器(3)から詰め替え可能なカートリッジ(1)への液体フローを制御するための結合キャップ(2)と、
携帯用のスプレー装置として使用され、前記結合キャップ(2)の上に配置された詰め替え可能なカートリッジ(1)と、
前記詰め替え可能なカートリッジの中に液体を供給し、前記結合キャップ(2)の上に配置された主容器(3)と、
前記結合キャップ(2)に電力を供給するための電源(26)とを備え、
前記結合キャップ(2)は、
マイクロポンプシステム(23)と、
前記マイクロポンプを制御するための操作を行うシステムコントローラ(25)とを有し、
前記マイクロポンプシステム(23)は、前記主容器(3)から前記詰め替え可能なカートリッジ(1)に液体を汲み出すための操作を行い、前記主容器(1)の空状態及び前記詰め替え可能なカートリッジ(1)の満状態を検出する
ことを特徴とする詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項2】
前記マイクロポンプシステム(23)は、
液体フローによって生成される音響機械振動の複合時間依存を検出する操作をし、電気信号をシステムコントローラ(25)へ供給し、
前記システムコントローラ(25)は、検出する液体フローの状態を定義するために前記電気信号を分析するために操作される
請求項1に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項3】
前記詰め替え可能な液体カートリッジシステム(1)は、詰め替え可能なカートリッジを受けるためのリフィルパッケージ(10)とともに供給され、かつ、前記結合キャップ(2)のリフィルドック(20)に適合し、
前記主容器は、前記主容器(3)を受けるためのボトルネック(30)とともに供給され、かつ、前記結合キャップ(2)のボトルドック(21)に適合している
請求項1又は2に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項4】
前記リフィルパッケージ(10)は前記詰め替え可能なカートリッジ(1)の識別を行うための第1のタグを備える
請求項3に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項5】
前記ボトルネック(30)は、前記主容器(3)の識別を行うための第2のタグを備える
請求項3又は4に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項6】
前記第1のタグ及び前記第2のタグは非接触タグであり、
前記結合キャップは、さらに、前記システムコントローラ(25)に結合し前記第1のタグ及び前記第2のタグの読み出しを操作する非接触タグリーダー(24)を備え、
前記システムコントローラ(25)は、前記非接触タグリーダー(24)の出力機能として前記マイクロポンプシステム(23)を開始する操作を行う
請求項3〜5のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項7】
前記リフィルドック(20)は、前記詰め替え可能なカートリッジ(1)への液体フローを調整するための手段を有するリフィル流体インターフェース(20’)を備え、
前記ボトルネック(21’)は、前記主容器(3)からの液体フローを調整するための手段を有するボトル流体インターフェース(21)を備える
請求項3〜6のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項8】
前記結合キャップは、前記主容器(3)の状態、前記詰め替え可能なカートリッジ(1)の状態又は前記電源(26)の状態のうち少なくとも1つを表示するためのビジュアル表示器を備える
請求項1〜7のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項9】
前記結合キャップ(2)は、さらに、前記電源(26)を再充電するための電力を生成するソーラーモジュール(28)を備える
請求項1〜8のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項10】
前記液体は、香水である
請求項1〜9のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項11】
前記マイクロポンプシステムは、圧電アクチュエータを有する圧電マイクロポンプシステムである
請求項1〜10のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項1】
詰め替え可能な液体カートリッジシステムであって、
主容器(3)から詰め替え可能なカートリッジ(1)への液体フローを制御するための結合キャップ(2)と、
携帯用のスプレー装置として使用され、前記結合キャップ(2)の上に配置された詰め替え可能なカートリッジ(1)と、
前記詰め替え可能なカートリッジの中に液体を供給し、前記結合キャップ(2)の上に配置された主容器(3)と、
前記結合キャップ(2)に電力を供給するための電源(26)とを備え、
前記結合キャップ(2)は、
マイクロポンプシステム(23)と、
前記マイクロポンプを制御するための操作を行うシステムコントローラ(25)とを有し、
前記マイクロポンプシステム(23)は、前記主容器(3)から前記詰め替え可能なカートリッジ(1)に液体を汲み出すための操作を行い、前記主容器(1)の空状態及び前記詰め替え可能なカートリッジ(1)の満状態を検出する
ことを特徴とする詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項2】
前記マイクロポンプシステム(23)は、
液体フローによって生成される音響機械振動の複合時間依存を検出する操作をし、電気信号をシステムコントローラ(25)へ供給し、
前記システムコントローラ(25)は、検出する液体フローの状態を定義するために前記電気信号を分析するために操作される
請求項1に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項3】
前記詰め替え可能な液体カートリッジシステム(1)は、詰め替え可能なカートリッジを受けるためのリフィルパッケージ(10)とともに供給され、かつ、前記結合キャップ(2)のリフィルドック(20)に適合し、
前記主容器は、前記主容器(3)を受けるためのボトルネック(30)とともに供給され、かつ、前記結合キャップ(2)のボトルドック(21)に適合している
請求項1又は2に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項4】
前記リフィルパッケージ(10)は前記詰め替え可能なカートリッジ(1)の識別を行うための第1のタグを備える
請求項3に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項5】
前記ボトルネック(30)は、前記主容器(3)の識別を行うための第2のタグを備える
請求項3又は4に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項6】
前記第1のタグ及び前記第2のタグは非接触タグであり、
前記結合キャップは、さらに、前記システムコントローラ(25)に結合し前記第1のタグ及び前記第2のタグの読み出しを操作する非接触タグリーダー(24)を備え、
前記システムコントローラ(25)は、前記非接触タグリーダー(24)の出力機能として前記マイクロポンプシステム(23)を開始する操作を行う
請求項3〜5のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項7】
前記リフィルドック(20)は、前記詰め替え可能なカートリッジ(1)への液体フローを調整するための手段を有するリフィル流体インターフェース(20’)を備え、
前記ボトルネック(21’)は、前記主容器(3)からの液体フローを調整するための手段を有するボトル流体インターフェース(21)を備える
請求項3〜6のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項8】
前記結合キャップは、前記主容器(3)の状態、前記詰め替え可能なカートリッジ(1)の状態又は前記電源(26)の状態のうち少なくとも1つを表示するためのビジュアル表示器を備える
請求項1〜7のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項9】
前記結合キャップ(2)は、さらに、前記電源(26)を再充電するための電力を生成するソーラーモジュール(28)を備える
請求項1〜8のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項10】
前記液体は、香水である
請求項1〜9のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【請求項11】
前記マイクロポンプシステムは、圧電アクチュエータを有する圧電マイクロポンプシステムである
請求項1〜10のいずれか1項に記載の詰め替え可能な液体カートリッジシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2013−66705(P2013−66705A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−201940(P2012−201940)
【出願日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【出願人】(510038094)イーピー システムズ エスエー マイクロフロー ディビジョン (5)
【氏名又は名称原語表記】EP Systems SA Microflow Division
【住所又は居所原語表記】Switzerland 2000 Neuchatel Case postale 352 Rue du Plan 30
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−201940(P2012−201940)
【出願日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【出願人】(510038094)イーピー システムズ エスエー マイクロフロー ディビジョン (5)
【氏名又は名称原語表記】EP Systems SA Microflow Division
【住所又は居所原語表記】Switzerland 2000 Neuchatel Case postale 352 Rue du Plan 30
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