JP2010022559A - 液体容器、及びこれを備えた吸入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉状態に収容した液体を吐出させる過程で生じる負圧の増加を、その吐出性能に影響を与えないように抑制し得る液体容器、及びこれを備えた吸入装置を提供する。
【解決手段】液体容器１が、収容された液体５を排出するための排出口７を形成することが可能な栓２と、液体容器１の内部と外部との所定の圧力差を緩和するための可動栓４とを備える。また、可動栓４が、所定の圧力差を緩和するように移動するメイン摺動部４ｂ（又は、メイン摺動部１０ｂ〜７０ｂ）と、所定の圧力差未満の圧力差を緩和するメンブレン４ａ（又は、メンブレン１０ａ〜７０ａ）と、を有する。これにより、液体容器１の内部と外部とに生じる圧力差を、比較的小さく維持することができるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、薬液などの液体を収容する液体容器及びこれを備えた吸入装置に関するものである。

マウスピースを介して吸入される空気が流れる気流路中に、インクジェット方式の吐出原理を利用して薬液の微小液滴を吐出させて利用者に吸入させる吸入装置が開発されている（特許文献１、２参照）。このような吸入装置は、所定量の薬液を均一化した粒径によって精密に噴霧することができるという利点を有している。

このような薬液吐出装置（液滴吐出装置）の基本的な構成として、発熱素子などの吐出エネルギー発生素子が配された吐出ヘッドと、その吐出ヘッドに供給する薬液を収容する薬液タンクがある。薬液タンクが単なる密閉容器では、薬液が吐出され薬液タンク内の薬液が減少するにつれて、タンク内に負圧が発生し、吐出性能が落ちてしまう。そこで、薬液タンクに対しては以下のような対応を取る必要があった。

まず、吐出を開始する直前に薬液タンクを大気連通する構成にすることが挙げられる。これは、公知のインクジェットプリンタに採用されている。ただし、薬液タンクの中に複数回吸入する分の薬液を保存しておく態様では、１回使用された後の薬液の濃度変化や変性を防止する必要から、大気連通する構成はとることができず、薬液タンクには高いガスバリア性、密閉性が要求される。空気との接触が好ましくない薬液の場合でも同様である。

このような条件に対しては、例えば、薬液タンク本体をガラス容器とし、その一端を栓（例えば、ゴム栓）で塞いで、吐出に伴って栓を移動自在とし、薬液タンクの容積を減らせるような構成にして対応することが考えられる。具体的には、図２１に示すような、一方の開口が栓２０２によって密閉されると共にその内部に液体２０５が収容されたガラス製の液体容器２０１に対し、他方の開口からゴム製の可動栓２０９で液体２０５を密封するように配置した構成となる。この液体容器２０１では、液体２０５の吐出に伴って液体容器２０１の内部に生じる負圧が所定値を超えた際に、その負圧を緩和するように可動栓２０９が液体容器２０１の内部に向かって移動し得る。なお、同図における符号２０３は、本体をなす容器（例えばガラス製）である。また、栓２０２の対向する位置には、連通針２０８を有した吐出ヘッド２０６が配置され、吐出ヘッド２０６は液体２０５を吐出する吐出口２０７を有している。

特開２００４−２９０５９３号公報 特開２００４−２８３２４５号公報

ところで、上記例示したような密閉性の高い薬液タンク等の液体容器を用いた場合、薬液の吐出を続けるにつれて薬液タンクの内部と外部との圧力差（気圧差）が増大する。このようにして薬液タンク内の負圧が増大しても、ガラス容器に対してゴム栓（可動栓）が負圧を緩和するように移動するまでには相当の力（圧力差）が必要となる。すなわち、薬液タンク内の負圧によって可動栓に加わる力が、ガラス容器と可動栓との間の最大静止摩擦力を超えたときに可動栓の移動が始まる。しかし、密閉性を高く保たせるために、ガラス容器に対して可動栓がきつく押圧する状態に取り付ければ、それに応じた大きさの負圧でなければ可動栓が移動しないこととなる。

一方、薬液タンク内の負圧が増大するほど、吐出ヘッドからの吐出性能は落ちることが明らかとなっている。例えば、ノズル径が３μｍの吐出ヘッドで吐出した場合には、薬液タンクの内圧が−５ｋＰａ付近まで吐出量は減少しないが、それを超えると少しずつ減少していき、−２０ｋＰａ程度になると吐出ヘッドから逆に空気を引き込んで吐出不能となった。そのため、薬液の吐出を安定して行わせるには、吐出中における薬液タンク内の負圧をできる限り所定の値（上記の例では−５ｋＰａ）以下に保たせることが好ましい。

しかし、上記例示したものを含む従来の密閉性の高い液体容器においては、薬液タンク内の負圧を上記した所定の値以下に保たせることが難しく、その吐出性能が落ち、場合によっては吐出不能となるおそれがあった。

そこで本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、密閉状態に収容した液体を吐出させる過程で生じる負圧の増加を、その吐出性能に影響を与えないように抑制し得る液体容器、及びこれを備えた吸入装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、液体を収容する液体容器であって、前記液体容器に収容された前記液体を排出するための排出口を形成することが可能な排出口形成部と、前記液体容器の内部と外部との所定の圧力差を緩和するための圧力差緩和部材と、を備え、前記圧力差緩和部材が、前記所定の圧力差を緩和するように移動する第１部材と、前記所定の圧力差未満の圧力差を緩和する第２部材と、を有する、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、液体容器が、その内部と外部との所定の圧力差未満の圧力差を緩和する第２部材を有するので、密閉状態に収容した液体を吐出させる過程で生じる負圧の増加を、その吐出性能に影響を与えないように抑制することができる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態における液体容器１について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は、第１の実施の形態における液体容器１の概念的な構成を表すもので、（ａ）は吐出ヘッド６を接続する前の概念図、（ｂ）は吐出ヘッド６接続後の第１状態を示す概念図、（ｃ）は吐出ヘッド６接続後の第２状態を示す概念図である。また、図２は、液体の吐出に伴う液体容器内の圧力変化を経時的に示したもので、（ａ）は液体容器１を用いた場合のグラフ、（ｂ）は従来の液体容器を用いた場合のグラフである。

すなわち、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、液体容器１は、本体をなす容器３と、栓（排出口形成部）２と、可動栓（圧力差緩和部材）４とを有している。容器３は、筒状で且つ剛性を有した材質（例えば、ガラス）で形成されている。栓２は、筒状の容器３における長手方向の一端を密閉するように配置され、可動栓４は、上記長手方向の他端で栓２と共に液体５を密閉するように配置されている。この可動栓４は、図１（ａ）の符号４ａで示した本発明の特徴をなすメンブレン（第２部材）と、このメンブレン４ａを支持しつつ一体的に形成されたメイン摺動部（第１部材）４ｂとを有している。このような液体容器１には、容器３、栓２、及び可動栓４によって液体５が収容される。

液体容器１の外部で栓２を臨む位置からは、連通針８を有した吐出ヘッド６が、上記連通針８を栓２に挿し込むようにして液体容器１と接続可能となっている。この吐出ヘッド６は、液体容器１に接続された状態で、液体容器１の中に収容されている液体５を、吐出口７から吐出することが可能となる。つまり、栓２は、液体容器１から液体５を吐出するための上記した吐出口７を形成し得るものとなっている。

吐出ヘッド６は、吐出口７の近傍に、液体５を吐出するためのエネルギーを発生させる不図示の吐出エネルギー発生素子を有している。この吐出エネルギー発生素子が、連通針８を通ってきた液体に吐出エネルギーを付与することにより、吐出口７から液体が吐出される。なお、吐出エネルギー発生素子の態様は特に限定されないが、液体に熱エネルギーを付与する電気熱変換素子、又は機械エネルギーを付与する電気機械変換素子等を例示することができる。従って、液体の吐出方法としては、電気熱変換素子を用いて液体に熱エネルギーを付与して吐出させる方法（サーマルジェット方式）を例示することができる。更には、液体に機械エネルギーを付与する電気機械変換素子（例えば圧電素子）の振動圧を用いて液体を吐出する方法（ピエゾジェット方式）を例示することができる。また、この液体の吐出方法については、吐出させる液体の種類などに応じたものが選択可能である。

上記したサーマルジェット方式を用いた場合には、個々の吐出ヘッドについて、吐出口の口径、吐出に利用される熱パルスの熱量、電気熱変換素子としてのマイクロ・ヒーター等のサイズ精度、再現性を高くすることが可能である。このため、狭い液滴径分布を達成することが可能である。また、ヘッドの製作コストが低く、ヘッドを頻繁に交換する必要がある小型の装置への適用性も高い。従って、本発明の液体容器を携帯性や利便性が求められる吸入装置などに適用する場合には、特に、サーマルジェット式の吐出原理を採用することが好ましい。

ところで、液体容器１に吐出ヘッド６が接続された場合にあって、液体５は、吐出口７以外では外気から遮断されている。従って、吐出口７から液体が吐出され、液体容器１に収容されている液体５が減少すると、液体容器１の内部と外部とに圧力差が生じることになる。この圧力差が所定の値（詳細は図２にて後述）に達した場合、可動栓４は、その圧力差を緩和するように、液体容器１の内部に向かって（図１の正面視左方に）移動可能となっており、可動栓４が移動した場合には液体容器１内の容積が減少する。上記した所定の圧力差は、容器３の内壁と可動栓４とが接触する箇所の最大静止摩擦力とに対応した値となる。そして、液体容器１の内部と外部とに圧力差が生じた際であっても、この圧力差が可動栓４の移動する所定の値未満であった場合には、図１（ｃ）に示すように、メンブレン４ａがその圧力差を緩和するように撓むように変形する。

続いて、前述した液体容器１の吐出動作について、図２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、図２（ａ），（ｂ）に示す各グラフの横座標は時間を示し、縦座標は圧力を示している。圧力は、外気に対する容器内の圧力差を示している。

液体容器１にて吐出動作を行った際の各動作単位は、図２（ａ）の上部に示した（ａ−１），（ａ−２），（ａ−３），（ａ−４）のような時間的な領域に分けて考えることができる。以下では、これらの領域（ａ−１）〜（ａ−４）に沿って説明を行う。

吐出動作前の液体容器１の内圧は、吐出に適した圧力であることが好ましく、具体的には、約−１ｋ〜−３ｋＰａが好ましい。これは、液体容器１の内圧が正圧になってしまうと、液体容器１から液体が漏れ出してしまい、また、負圧に傾きすぎている場合には十分に液体を吐出することができないからである。ここでは、吐出動作直前の液体容器１の内圧を−１ｋＰａとして定めた。その後、吐出を開始すると液体容器１内の液体量が減るため、液体容器１の内圧は負圧方向に変化する（領域（ａ−１）参照）。後述の図３に示す変形例１を用いた液体容器で実験を行ったところ、約５０μＬを吐出した段階で内圧は−３ｋＰａとなった。

液体容器１の内圧が、−３ｋＰａを下回ると、メンブレン４ａが撓み始める。そのまま吐出を続けるとメンブレン４ａの撓みは次第に大きくなるが、その間は液体容器１の内圧は−３ｋＰａ付近で維持される（領域（ａ−２）参照）。しかし、さらに吐出を繰り返すと、液体容器１の内部と外部との圧力差を緩和するメンブレン４ａは、その変形限界に至る（領域（ａ−２）と領域（ａ−３）との境界）。

圧力差を緩和するメンブレン４ａの変形限界を超えると、液体容器１の内圧は再び領域（ａ−１）と同じ傾きで減少を続ける（領域（ａ−３）参照）。可動栓４が移動を開始する際の閾値となる圧力差（本例では−１０ｋＰａ）を、液体容器１の内圧が超えた場合には、可動栓４が移動を開始する。そして、可動栓４が移動を開始して次に静止するまで、液体容器１の内部と外部との圧力差は緩和されることとなる（領域（ａ−４）参照）。このとき、可動栓４は、液体容器１内に生じている負圧によって可動栓４に加わっている力が、液体容器１と可動栓４との動摩擦力よりも小さくなった場合に、その移動を停止する。

続いて、本発明と対比される従来の液体容器２０１（図２１参照）のグラフについて説明する。この従来の液体容器２０１にて吐出動作を行った際の各動作単位は、図２（ｂ）の上部に示すような（ｂ−１），（ｂ−２）の時間的な領域に分けて考えることができる。

液体容器２０１における可動栓２０９は、本発明の特徴となるメンブレン４ａのような部位を有さない。これにより、可動栓２０９が移動を開始する際の圧力差（図２（ａ）と同様の−１０ｋＰａ）になるまで、図２（ａ）の例えば領域（ｂ−１）に示すようなグラフの傾きで液体容器２０１内の圧力差が大きくなっていく。

可動栓２０９が移動を開始する際の圧力差を、液体容器２０１の内圧が超えた場合には、可動栓２０９が移動を開始する。そして、可動栓２０９が移動を開始して次に静止するまで、液体容器２０１の内部と外部との圧力差は緩和されることとなる（領域（ｂ−２）参照）。このとき、可動栓２０９は、液体容器２０１内に生じている負圧によって可動栓２０９に加わっている力が、液体容器２０１と可動栓２０９との動摩擦力よりも小さくなった場合に、その移動を停止する。

ここで、上述した図２（ａ）と図２（ｂ）との比較を行う。領域（ａ−２）においては、液体容器１の内圧は比較的低い状態で維持される（本例においては、例えば約−３ｋＰａ）。領域（ａ−２）に対応する領域（ｂ−１）では、液体容器２０１の内圧が−３ｋＰａよりも徐々に小さくなっていき、最終的には−１０ｋＰａまで下がる。つまり、本実施の形態の液体容器１にあっては、吐出性能が低下しない内圧のレベルで領域（ａ−１），（ａ−２）の期間だけ維持することができるが、液体容器２０１においては、領域（ｂ−１）の期間内で吐出性能が低下するレベルへと達してしまう。

従って、例えば、吸入時の１回の投薬量を領域（ａ−２）の期間をかけて吐出させるような仕様としたい場合には、領域（ａ−２）の間だけ内圧を−３ｋＰａ程度以内に保つことができる本実施の形態の液体容器１が好適なものとなる。そして、次回の吸入までの間に、可動栓４を原点復帰させることができれば、液体容器１の内圧を毎回同じものとすることができる。ここで、上記した原点復帰とは、可動栓４を加圧手段などによって液体容器１の内側方向（図１の正面視左方）へ強制的にスライドさせて、内圧を初期段階の−１ｋＰａ付近に近づけると共に、メンブレン４ａの撓みをなくす操作をいう。

なお、上述した例では、メンブレン４ａが変形する（撓む）ことにより圧力差が緩和される第１の閾値を−３ｋＰａとし、可動栓４全体が移動することにより圧力差が緩和される第２の閾値を−１０ｋＰａとして説明した。しかし、これらの値は、それぞれ他の任意の値に設定してもよく、特に限定されるものではない。上記第１の閾値の値は、メンブレン４ａの厚さや材質等を適宜に調節することによって変えることができ、上記第２の閾値は可動栓４のサイズや材質等を適宜に調節することによって変えることができる。

また、液体５の種類については特に限定されないが、本発明の液体容器１が例えば吸入装置に用いられる場合には、液体５として治療目的の薬液等が用いられ得る。ここで、上記した薬液とは、薬理的、生理的な作用を示す医薬用化合物の薬液のみならず、医薬用化合物に加えて、更に嬌味嬌臭目的の成分、染料、顔料なども含まれる概念である。また、これらには任意の添加剤等が含まれていてもよい。

また、液体容器１の本体となる容器３の材質としては、ガラス以外にも、例えば、ポリカーボネイト、ＡＢＳ樹脂、シクロオレフィン樹脂、メタクリル樹脂をあげることができる。また、複合樹脂では、ポリエチレン／（エチレンビニルアルコール共重合体）、ポリプロピレン／（エチレンビニルアルコール共重合体）等を用いることが好ましい。

また、可動栓４及びメンブレン４ａの材質としては、ブチルゴム、イソプレンゴム等を挙げることができ、液体５の液体安定性や溶出性を考慮して最適なものを選択することが好ましい。

次いで、前述した液体容器１における可動栓４の他の変形例について、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、図３は、可動栓における他の変形例１を示すもので、（ａ）は可動栓１０の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓１０の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓１０の第２の変形状態の断面図である。なお、本変形例１では、可動栓１０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図３における図示を便宜上省略する。

ここで、本変形例の構成のうち、容器３はガラス製のものとし、その内径を６ｍｍ、長さを長尺方向に４５ｍｍとした。また、可動栓１０は、材質がゴム硬度４０度のブチルゴムとし、その外径を６．１ｍｍ、長さを５ｍｍ（例えば図３（ａ）の正面視左右幅）とした。また、可動栓１０におけるメンブレン（第２部材）１０ａの厚みは０．５ｍｍとし、液体５は精製水を使用した。更に、吐出条件は、駆動電圧１２Ｖ、駆動周波数２５ｋＨｚとした。そして、上述した条件で液体容器１から液体５を吐出させたところ、本発明の特徴となる図２（ａ）のグラフに示すような圧力差の緩和を示す動作を実現した。

液体容器１から液体５がまだ吐出されていないか、もしくは吐出され始めた当初の段階にあっては、液体容器１の内部と外部との圧力差は無く（略々同圧）、可動栓１０の断面は図３（ａ）に示すような状態にある。ここでは、液体容器１の内部と外部との圧力がつりあっているので、可動栓１０が動き始める圧力差未満の圧力差を緩和するメンブレン１０ａは、膨らみもへこみもしないフラットな状態となる。

また、液体容器１から液体５が吐出されることにより、液体容器１の外部に比してその内部が負圧となった際には、メンブレン１０ａは、液体容器１の外側（図３（ｂ）の正面視右方）から見て、容器３の内方側（同図の正面視左方側）にへこんだ状態となる。これは、先に説明した図２（ａ）の領域（ａ−２）に示す期間で取り得る形状状態である。そして、さらに吐出が進んでいくと、メンブレン１０ａは限界までへこむが、この限界以上には変形し得ないので液体容器１内の圧力が再び減少していく。

一方、例えば保管時に液体容器１の内部が陽圧となった場合などには、図３（ｃ）に示すような、メンブレン１０ａが、液体容器１の外側（図３（ｃ）の正面視右方）から見て手前側（同図の正面視右方側）に膨らんだ状態となる。メンブレン１０ａがこのような状態となる卑近な例としては、国際線の旅客機における離陸時の圧力変化等があげられる。これは、例えば、旅客機での離陸前の圧力が１０００ＨＰａで、離陸してから約２０分かけて７９０ＨＰａとなった場合に、その圧力差は２１０ＨＰａ＝２１ｋＰａとなる。このような、液体容器１の内部に比して液体容器１の外部が負圧になった場合には、収容された液体５に溶存しているガスが気化して泡になることが多く、この泡の体積変化に起因した可動栓１０の移動による圧力差の緩和が顕著になる。

なお、メンブレン１０ａが、図３（ｂ）や図３（ｃ）に示したような形状に変化する際に影響され得るパラメータとしては、メンブレン１０ａ自身の厚みが主要な因子となる。すなわち、メンブレン１０ａの厚みが薄ければ薄いほどメンブレン１０ａの変化量は大きくなり得るが、これと同時にガス透過性や水蒸気透過性が大きくなるため、液体容器１の用途に応じてメンブレン１０ａの厚みを勘案する必要が生じる。

次いで、前述した可動栓４の他の変形例２について、図４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、図４は、可動栓４に係る他の変形例２を示すもので、（ａ）は可動栓２０の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓２０の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓２０の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓２０を見た状態を示す図である。なお、本変形例２では、可動栓２０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図４における図示を便宜上省略する。

すなわち、図４（ａ）〜（ｄ）に示す可動栓２０は、圧力差緩和部分であるメンブレン（第２部材）２０ａの変化し得る量を大きくすることにより、圧力差緩和量（毎秒の吐出量であれば時間、毎回の吐出量であれば回数）を改善する一例である。同図に示す可動栓２０は前述した可動栓４と比較して、その特徴部分であるメンブレン４ａとメンブレン２０ａとの形状が異なっている。メンブレン２０ａは、主に図４（ａ）及び図４（ｄ）に示すように、その中心部から規則性のある波紋形状の凹凸部位が形成されている。図４（ｂ）は、液体容器１の外部（同図の正面視右側）に比してその内部（同図の正面視左側）が負圧となった際の変形形状を示したものである。また、図４（ｃ）は、液体容器１の内部（同図の正面視左側）が外部（同図の正面視右側）に比して陽圧となった際の変形形状を示したものである。

上記したように、メンブレン２０ａが変形する場合には、前述したひだ状に折り畳まれていた凹凸部位が伸縮するように動作するので、メンブレン４ａに比して変形し得る量が大きくなり、緩和させる圧力差の許容量が大きくなる。これにより、通常時におけるメンブレン２０ａを折り畳んだ形状とし、液体容器１の内外に圧力差が生じた際にメンブレン２０ａがメンブレン４ａに比して大きく伸び得るようにすることで、その変化量改善、ひいては圧力差緩和量を改善することができる。このように、図４（ａ）の形態であれば、メンブレン２０ａの厚さを保持しつつ、圧力差緩和量を改善することができるようになる。

なお、前述した図３（ａ）に示した変形例１や図４（ａ）に示した変形２では、可動栓１０，２０のメイン摺動部（第１部材）１０ｂ，２０ｂ部分が中空の筒状となっている。このように、メイン摺動部１０ｂ，２０ｂ部分を中空とすることにより、液体容器１の内部と外部との圧力変化に対する可動栓１０，２０の移動の応答性を向上させることができるようになる。

次に、前述した可動栓４の他の変形例３について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、図５は、可動栓４に係る他の変形例３を示すもので、（ａ）はメイン摺動部３０ｂの中空部分にスペーサ３１を挿入した可動栓３０の断面図、（ｂ）は（ａ）の正面視右方から見た状態の側面図、（ｃ）は（ａ）の他の例を示した断面図である。なお、本変形例３では、可動栓３０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図５における図示を便宜上省略する。

可動栓３０は、図５（ａ）に示すように、メイン摺動部（第１部材）３０ｂの中空部分にスペーサ３１が形成されている。このスペーサ３１は、図５（ａ）の正面視右方から見て円形（図５（ｂ）参照）で、その奥行き方向に厚みを有した円盤形状となっている。このスペーサ３１は、メイン摺動部３０ｂ部の内周面に対して均等に力がかかるような円形形状であることが望ましい。スペーサ３１は、メイン摺動部３０ｂの内周面に接して配置され、メイン摺動部３０ｂの内周面に向って適宜な押圧力を加えるので、メイン摺動部３０ｂを内方側から支持する。このように、メイン摺動部３０ｂの中空部分、及びスペーサ３１は、図５（ａ）の正面視右方から見てそれぞれ円形となっているので、上記押圧力はスペーサ３１からメイン摺動部３０ｂに略々均等な状態で、バランスよく加わるものとなる。

ここで、仮に、スペーサ３１が空気を通さない材質でできている場合には、可動栓３０とスペーサ３１とで囲まれた空間３５内に存在する空気の体積がその温度に応じて変わることによって、可動栓３０の移動のし易さに影響が出る。このような、空間３５内の空気の状態による可動栓３０への影響を防ぐためには、スペーサ３１に図５（ａ），（ｃ）に示すような通気孔３３を形成することが望ましい。例えば、通気孔３３を形成せずに空間３５内の空気が膨張した場合には、可動栓３０のメイン摺動部３０ｂに対する押圧力が高まるので、可動栓３０が移動しにくくなる。しかし、図５（ａ），（ｃ）に示すような通気孔３３を形成することにより、空間３５内に存在する空気が膨張したとしてもこの増えた分の空気を逃がすことができるようになるので、可動栓３０の移動を阻害しないようにすることができる。

なお、スペーサ３１が空気を通す材質でできている場合には、上記したような通気孔３３を形成しなくともよい。この空気を通す材質の一例としては、三次元網目構造のスポンジフィルターが挙げられる。

また、メイン摺動部３０ｂの中空部分に上記したようなスペーサ３１を配置するとして説明したが、このようなスペーサを形成する際の厚み（図５（ａ）の正面視の左右幅）については、上記スペーサ３１のような厚みに拘らず特に限定されるものではない。例えば、図５（ｃ）に示したように、メンブレン（第２部材）３０ａの膨らみ（図５（ｃ）の正面視右方に向う膨らみ）を干渉しない範囲の、図中のスペーサ３２のような厚みとすることが可能である。

また、メイン摺動部３０ｂに要する剛性を確保するためには、例えば、図５（ａ）に示したスペーサ３１を、メイン摺動部３０ｂの中空部分に複数具備させるようにしてもよい（不図示）。

また、上述した変形例１〜３のように、メイン摺動部１０ｂ〜３０ｂ部分を中空としたものでは、例えば、図６（ａ）に示す可動栓４０のように、メイン摺動部（第１部材）４０ｂに要する剛性を確保するためにメイン摺動部４０ｂを肉厚構造にしてもよい。このとき、メンブレン（第２部材）４０ａによる圧力差緩和量を高く保たせるため、メンブレン４０ａの厚みは適宜な薄さに保たせた方がよい。また、上記した厚みとともに、メンブレン４０ａの伸縮し得る可動面Ｐは、図６（ａ）に示すようなメイン摺動部４０ｂとメンブレン４０ａとの接続部に切り欠きを入れるように形成することで広く確保するとよい。

また、図６（ｂ）の可動栓４５に示すように、メイン摺動部４５ｂの端部４５ｃを、山形形状として肉厚構造とすることも可能である。また、上記したような端部４５ｃの断面形状（つまり図６（ｂ）の正面視形状）については、矩形や台形などであってもよく、更に、それらの角部をＲ形状などにすることにより、可動栓４５が移動し得る圧力を調節することができる。

次に、前述した可動栓４の他の変形例４について、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、図７は、可動栓４に係る他の変形例４を示すもので、（ａ）は可動栓５０の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓５０の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓５０の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓５０を見た状態を示す図である。なお、本変形例４では、可動栓５０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図７における図示を便宜上省略する。

図７（ａ）〜（ｄ）に示す可動栓５０は、圧力差を緩和するメンブレン（第２部材）５０ａと、可動栓５０のメイン摺動部（第１部材）５０ｂとが、連結体５５と連結体支持部５６とにより連結され、一体的に形成されている。メンブレン５０ａは、図７（ａ）の左方（又は右方）から視認した状態が円形の部材で、略々円盤形状となっている。メイン摺動部５０ｂは、図７（ａ）の左方（又は右方）から視認した状態が円形で、かつ全体が略々円柱形状となっており、その内部には中空の空間５７が形成されている。

メイン摺動部５０ｂの前端（図７（ａ）の正面視左方向の端）の壁部の中心には、貫通孔５２が形成されると共に、その後方の壁部となる連結体支持部５６には貫通孔５１が形成されている。前述した連結体５５は、この貫通孔５２を通してメンブレン５０ａと、メイン摺動部５０ｂ部に形成された連結体支持部５６とを連結した態様となっている。上記貫通孔５１は、メイン摺動部５０ｂ内部に形成された空間５７と、メイン摺動部５０ｂ外部とを通気し得る通気孔となっている。

図７（ａ）は、可動栓５０が、容器３に挿し込まれた際の通常状態（容器３の内外部に気圧差が生じていない状態）を示したものである。そして、図７（ｂ）では、（図中左方に配置された）吐出口７から液体の吐出が進み、容器３の外部と比べて容器３の内部が負圧となった際に、メンブレン５０ａが最も容器内側（正面視左方）へと移動した状態を示したものである。ここで、メンブレン５０ａにおける、圧力を緩和する際の幅（移動量、移動時間、移動回数等）は、連結体５５の太さや硬度で調節することができる。すなわち、細くて柔らければ伸び量が大きく、太くて硬ければ伸び量が小さくなるようにすることができる。また、メンブレン５０ａが可動する際の圧力値は、容器３と摺動する面積、容器３にセットするときの圧縮度、メンブレン５０ａ自身の部材（弾性体）の硬度等で調節することが可能である。そして、このメンブレン５０ａが移動し得なくなった状態で、更に容器３の内部の負圧が増加した場合に、メイン摺動部５０ｂを含む可動栓５０全体が、メンブレン５０ａに引かれるようにして移動を開始することとなる。

図７（ｃ）は、液体容器１の保管時等であって、容器３の外部と比べて容器３の内部が陽圧となった場合に、保持した液体５にメンブレン５０ａが押圧された状態（容器３の外部から見て最も膨らんだときの状態）が示されている。なお、連結体５５は、縮むあるいは曲がった状態となるので、当初から連結体５５は曲がりやすいように曲げをつけた態様で形成するなどしてもよい。また、メンブレン５０ａとメイン摺動部５０ｂとの間の空間（間隙）５９が、これらにより密閉された状態になっている場合には、そこに密閉された例えば空気が、体積膨張・収縮を生じ、可動栓５０の動きに影響を与えるおそれがある。従って、連結体支持部５６に前述した貫通孔５１を設けておくことは肝要となる。

ところで、前述した変形例１ないし３においては、圧力差を緩和する部分（メンブレン１０ａ，２０ａ，３０ａ）が、各可動栓（可動栓１０，２０，３０）に内包されていたため製作・設計の際の自由度が限られる場合があった。しかし、本変形例４にあっては、メンブレン５０ａとメイン摺動部５０ｂとの各々の材質、形状、硬度等を独立して設計することができるようになる。また、メンブレン５０ａと連結体５５とは、一体で作る方が安価に製造できるが、別体で作って組み合わせることも可能である。また、連結体支持部５６は、連結体５５と簡易な構造で一体化できることが望ましく、例えば、連結体５５の一端をフック形状（あるいは釣り針の返し形状）とし、連結体支持部５６側を上記フックがかけられるような構造とすることもできる。また、メイン摺動部５０ｂと連結体支持部５６との固定方法の一例としては、メイン摺動部５０ｂの内側に円周方向に一周する溝部を設け、メイン摺動部５０ｂの内径よりも溝部の深さ分だけ大きい直径の連結体支持部５６をはめ込む方法等を挙げることができる。

なお、上述したメンブレン５０ａ、連結体５５、連結体支持部５６の構成としては、以下の２通りを考えることができる。第１としては、前述したメンブレン５０ａと連結体５５とを一体構造として連結体支持部５６に引っ掛ける構成である。また、第２としては、連結体５５と連結体支持部６６とを一体構造としてメンブレン５０ａに引っ掛ける構成である。

次に、前述した可動栓４の他の変形例５について、図８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、図８は、可動栓４に係る他の変形例５を示すもので、（ａ）は可動栓６０の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓６０の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓６０の第２の変形状態の断面図である。なお、本変形例５では、可動栓６０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図８における図示を便宜上省略する。

図８（ａ）〜（ｃ）に示す可動栓６０は、圧力差を緩和するメンブレン（第２部材）６０ａと、可動栓６０のメイン摺動部（第１部材）６０ｂとが、連結体６５により連結され、一体的に形成されている。本実施例における連結体６５は、ベローズ状に形成されている。メンブレン６０ａ及びメイン摺動部６０ｂは、図８（ａ）〜（ｃ）の左方（又は右方）から視認した態様が円形となっており、断面が円形の容器３の内壁に偏り無く接するように挿入されている。例えば図８（ａ）の正面視上部には、連結体６５とメイン摺動部６０ｂとの間に、貫通孔（通気孔）６１が形成されている。この貫通孔６１は、メンブレン６０ａとメイン摺動部６０ｂとの間に形成された空間（間隙）６２と、メイン摺動部６０ｂ外部とを通気し得る通気孔となっている。

図８（ａ）は、可動栓６０が、容器３に挿し込まれた際の通常状態（容器３の内外部に気圧差が生じていない状態）を示したものである。そして、図８（ｂ）では、（図中左方に配置された）吐出口７から液体の吐出が進み、容器３の外部と比べて容器３の内部が負圧となった際に、メンブレン６０ａが最も容器内側（正面視左方）へと移動した状態を示したものである。ここで、メンブレン６０ａにおける、圧力を緩和する際の幅（移動量、移動時間、移動回数等）は、例えば図７（ａ）に示した連結体５５と同様、連結体６５の太さや硬度で調節することができる。

図８（ｃ）は、容器３の外部と比べて容器３の内部が陽圧となった場合に、保持した液体５にメンブレン６０ａが押圧された状態（容器３の外部から見て最も膨らんだときの状態）が示されている。なお、メンブレン６０ａとメイン摺動部６０ｂとの間の空間６２が、これらにより密閉された状態になっている場合には、そこに密閉された例えば空気が、体積膨張・収縮を生じ、可動栓６０の動きに影響を与えるおそれがある。従って、前述した貫通孔５１のような貫通孔６１を設けて通気し得るようにしておくことは肝要となる。なお、本実施例における可動栓６０は、全体に同一材料で構成されることから、容器３との摺動面積を加減するように調整することで、メンブレン６０ａが移動する際の圧力の設定をすることができる。

次に、前述した可動栓４の他の変形例６について、図９（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、図９は、可動栓４に係る他の変形例６を示すもので、（ａ）は可動栓７０の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓７０の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓７０の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓７０を見た状態を示す図である。なお、本変形例６では、可動栓７０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図９における図示を便宜上省略する。

図９（ａ）〜（ｄ）に示す可動栓７０は、圧力差を緩和するメンブレン（第２部材）７０ａと、可動栓７０のメイン摺動部（第１部材）７０ｂとが、連結体７５により連結され、一体的に形成されている。本実施例における連結体７５は、らせん状に形成されており、また、メンブレン７０ａ及びメイン摺動部７０ｂは、例えば図９（ａ）の正面視でその角部（容器３との接触部における端部）が、Ｒ形状に加工されている。また、メンブレン７０ａ及びメイン摺動部７０ｂは、図９（ａ）〜（ｃ）の左方（又は右方）から視認した態様が円形となっており、断面が円形の容器３の内壁に偏り無く接するように挿入されている。例えば図９（ａ）の正面視上部には、連結体７５とメイン摺動部７０ｂとの間に、貫通孔（通気孔）７１が形成されている。この貫通孔７１は、メンブレン７０ａとメイン摺動部７０ｂとの間に形成された空間（間隙）７２と、メイン摺動部７０ｂ外部とを通気し得る通気孔となっている。

図９（ａ）は、可動栓７０が、容器３に挿し込まれた際の通常状態（容器３の内外部に気圧差が生じていない状態）を示したものである。そして、図９（ｂ）は、（図中左方に配置された）吐出口７から液体の吐出が進み、容器３の外部と比べて容器３の内部が負圧となった際に、メンブレン７０ａが最も容器内側（正面視左方）へと移動した状態を示したものである。このメンブレン７０ａの左方への移動は、らせん状に収容された連結部７５が引き出されることによって実現する。ここで、メンブレン７０ａにおける、圧力を緩和する際の幅（移動量、移動時間、移動回数等）は、連結体７５の太さや硬度、あるいはらせんの巻きの強さ等で調節することができる。

図９（ｃ）は、容器３の外部と比べて容器３の内部が陽圧となった場合に、保持した液体５にメンブレン７０ａが押圧された状態（容器３の外部から見て最も膨らんだときの状態）が示されている。なお、メンブレン７０ａとメイン摺動部７０ｂとの間の空間７２が、これらにより密閉された状態になっている場合には、そこに密閉された例えば空気が、体積膨張・収縮を生じ、可動栓７０の動きに影響を与えるおそれがある。従って、図に示すような貫通孔７１を設けて通気し得るようにしておくことは肝要となる。なお、本実施例における可動栓７０は、全体に同一材料で構成されることから、容器３との摺動面積を加減するように調整することで、メンブレン７０ａが移動する際の圧力の設定をすることができる。

次に、前述した可動栓４の他の変形例７について、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、図１０は、変形例６に基づく変形例７を示すもので、（ａ）は可動栓７０の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓７０の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓７０の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓７０を見た状態を示す図である。なお、本変形例７では、空気流出入調節器７７以外の構成は、前述の図９（ａ）〜（ｄ）に示した可動栓７０と同様であるので、可動栓７０についての説明は省略する。また、本可動栓７０以外の構成は前述した図１の液体容器１を援用するものとし、図１０における図示を便宜上省略する。

図１０（ａ）〜（ｄ）に示す可動栓７０には、メイン摺動部７０ｂの後端部分（例えば図１０（ａ）の正面視右端）で貫通孔７１の開口部分に、空気流出入調節器７７が配置されている。この空気流入調節器７７は、通常、スピードコントローラと呼ばれているもので、空圧作動機器に用いられて部品の作動スピードを緩めるように制御する。これにより、本変形例では、メンブレン７０ａが動き始める作動圧力に対してブレーキをかけることができ、作動圧力を高めるように微調整をすることが可能となる。従って、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す可動栓７０では、空気流出入調節器７７を用いることによって、メンブレン７０ａ及びメイン摺動部７０ｂの作動圧力を高め、両者の作動スピードを制御し得るものとなっている。

次に、本実施の形態の液体容器１を具体的に用いる例を、図１１，１２を参照して説明する。なお、図１１は、本発明の液体容器１を薬液吐出装置に供した一例で、利用者に薬液を吸入させる吸入装置１００の外観を示す斜視図である。また、図１２は、図１１の吸入装置１００においてアクセスカバー１１８を開けた状態を示した斜視図である。

図１１，１２に示すように、吸入装置１００は、ハウジングケース１１７とアクセスカバー１１８とで本体外装が形成されている。これらは、使用中にアクセスカバー１１８が開かないように、フック部１１９とフック引っ掛け軸とが係止し合う構成とされ、バネによって付勢されたロック解除ボタン１４０と一体になって作動する。アクセスカバー１１８は、これを開ける際には、解除ボタン１４０を押すことでフックの掛かりが外れ、開く方向に付勢している不図示のバネの力によってアクセスカバー１１８が開く。

ハウジングケース１１７には、気流路１０６が形成された吸入口（吸い口部）１２０と、アクセスカバー１１８のロックを解除するロック解除ボタン１４０とが設けられている。アクセスカバー１１８には、投与量、時刻、エラー表示等を行うための表示ユニット１１５と、利用者が設定を行うためのメニュ切替えボタン１１１、アップボタン１１２、ダウンボタン１１３、決定ボタン１１４が設けられている。なお、上記吸入口１２０は一般にマウスピースともいう。

図１２は、吸入装置１００のアクセスカバー１１８が開いた状態を図示したものであり、アクセスカバー１１８が開くと、装置本体に対して着脱可能となっている薬液吐出部としての吐出ヘッド部１０１と薬液収容部としての薬液タンク１４２とが視認できる。吐出ヘッド部１０１は、薬液を気流路１０６へ向かって吐出するもので、利用者は吸入口１２０から息を吸い込むことで、気流路１０６内に吐出された薬液を吸入することができる。本実施の形態の吸入装置１００では、吸入口１２０と気流路１０６とが一体となっている。

上記した吸入口１２０は、吸入時毎に使い捨てるか、または、吸入の後に洗浄して再使用する。吐出ヘッド部１０１と薬液タンク１４２とは、薬液タンク１４２内の薬液量が１回の吸入で投与すべき薬液の量より少なくなった場合に交換する。この交換時期にあっては、例えば、装置本体内に吐出量をカウントする機能があり、この吐出量カウント機能により残量を算出できるので、交換時期を告知して利用者に交換を促すか、または、交換が完了するまで吐出を不許可にすることなどが可能である。これら吐出ヘッド部１０１と薬液タンク１４２とは、装着後、薬液タンク１４２を結合レバー１１０によって吐出ヘッド部１０１側に移動させることにより連結、接続され、薬液タンク１４２内の薬液が吐出ヘッド部１０１内に流れ込む薬液流路が形成される。

また、アクセスカバー１１８の裏面（図１２参照）には、結合レバーロック穴１３１が形成されている。これにより、アクセスカバー１１８を閉めた際に、結合レバー１１０のツマミ１３２が結合レバーロック穴１３１と勘合するので、アクセスカバー１１８を開けない限り、吐出ヘッド部１０１と薬液タンク１４２との連結を解除できないようになっている。よって、吐出ヘッド部１０１と薬液タンク１４２とを連結した後、カバン等に入れて持ち運びしている際の抜けが防止されるものとなる。

以上説明したように、本第１の実施の形態にかかる液体容器１は、収容された液体５を排出するための排出口７を形成することが可能な栓２と、液体容器１の内部と外部との所定の圧力差を緩和するための可動栓４とを備える。また、可動栓４が、所定の圧力差を緩和するように移動するメイン摺動部４ｂ（又は、メイン摺動部１０ｂ〜７０ｂ）と、所定の圧力差未満の圧力差を緩和するメンブレン４ａ（又は、メンブレン１０ａ〜７０ａ）と、を有する。これにより、液体容器１の内部と外部とに生じる圧力差を、比較的小さく維持することができるようになる。従って、液体容器１における吐出性能の低下を従来のものよりも抑えることができるようになる。

また、メンブレン４ａ（又は、メンブレン１０ａ〜４０ａ）及びメイン摺動部４ｂ（又は、メイン摺動部１０ｂ〜４０ｂ）は、一体的に形成されて所定の圧力差（−１０ｋＰａ）を緩和する際に共に移動する。そして、メンブレン４ａ（又は、メンブレン１０ａ〜４０ａ）は、上記所定の圧力差未満の圧力差を、自身が変形することによって緩和する。これにより、可動栓４を、比較的安価で且つ簡易な構造で形成できると共に、可動栓４が一体であることから部材管理をも容易にすることができる。

また、メンブレン５０ａ（又は、メンブレン６０ａ，７０ａ）及びメイン摺動部５０ｂ（又は、メイン摺動部６０ｂ，７０ｂ）は、伸縮し得る連結体５５（又は、連結体６５，７５）で連結されて所定の圧力差（−１０ｋＰａ）を緩和する際に共に移動する。そして、メンブレン５０ａ（又は、メンブレン６０ａ，７０ａ）は、上記所定の圧力差未満の圧力差をメイン摺動部５０ｂ（又は、メイン摺動部６０ｂ，７０ｂ）との距離を変えることで緩和する。これにより、例えばメンブレン５０ａが、液体容器１内を移動し得るので、所定の圧力差を緩和し得る時間や量の範囲を比較的大きく設計することができるようになる。

また、例えば、メイン摺動部５０ｂは、メンブレン５０ａ及びメイン摺動部５０ｂの間隙と液体容器１の外部との間で通気し得る通気孔５１が形成される。これにより、メンブレン５０ａ及びメイン摺動部５０ｂの間の空間５９に生じる気圧を、液体容器１の外部と合わせることができ、メンブレン５０ａ及びメイン摺動部５０ｂの移動を円滑にすることができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明に係る第２の実施の形態における液体容器１５０について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は、第２の実施の形態における液体容器１５０の概念的な構成を表すもので、（ａ）は吐出ヘッド１５６を接続する前の概念図、（ｂ）は吐出ヘッド１５６接続後の第１状態を示す概念図である。また、図１３（ｃ）は、吐出ヘッド１５６接続後の第２状態を示す概念図である。また、図１４は、液体の吐出に伴う液体容器１５０内の圧力変化を経時的に示したグラフである。

すなわち、液体容器１５０は、図１３（ａ）に示すように、液体１５５を収容する第１容器１５３及び第２容器１５９と、栓（排出口形成部）１５２と、第１可動栓（第１部材）１５４ａ及び第２可動栓（第２部材）１５４ｂとを有する。第１容器１５３及び第２容器１５９は夫々、筒状で且つ剛性を有した材質（例えば、ガラス）で形成されている。栓１５２は、筒状の第１容器１５３における長手方向の一端を密閉するように配置され、第１可動栓１５４ａは、上記長手方向の他端を密閉するように配置されている。また、第１容器１５３から分岐された第２容器１５９には、第２可動栓１５４ｂが液体１５５を密閉して配置されている。

液体容器１５０の外部で栓１５２を臨む位置からは、連通針１５８を有した吐出ヘッド１５６が、上記連通針１５８を栓１５２に挿し込むようにして液体容器１５０と接続可能となっている。この吐出ヘッド１５６は、液体容器１５０に接続された状態で、液体容器１５０の中に収容されている液体１５５を、吐出口１５７から吐出することが可能となる。つまり、栓１５２は、液体容器１５０から液体１５５を吐出するための上記した吐出口１５７を形成し得るものである。なお、吐出ヘッド１５６については、前述した第１の実施の形態における吐出ヘッド６と構成が同様となっている。従って、本実施の形態では、吐出ヘッド６を吐出ヘッド１５６に、吐出口７を吐出口１５７に、連通針８を連通針１５８に夫々読み替えることによってその説明を援用し省略する。

このような液体容器１５０の第１の実施の形態とは異なる特徴は、第１可動栓１５４ａが移動する圧力差未満の圧力差を緩和する第２可動栓１５４ｂを、第１可動栓１５４ａとは別体で有する点である。そして、第２可動栓１５４ｂの内径及び第２容器１５９の内径は、第１可動栓１５４ａの内径及び第１容器１５３の内径よりも太く形成されている。これにより、第１可動栓１５４ａ及び第２可動栓１５４ｂの夫々の内径方向に切断した断面積は、第２可動栓１５４ｂの方が第１可動栓１５４ａより大きくなる。従って、第１容器１５３及び第２容器１５９内に生じた負圧によって加わる力は、第２可動栓１５４ｂのほうが大きくなるので、より小さい圧力差が生じた段階で第２可動栓１５４ｂが移動することとなる。

ここで、上記した液体容器１５０の構成のうち、第１容器１５３はガラス製のものとし、その内径を６ｍｍ、長さを長尺方向に４５ｍｍとした。また、第１可動栓１５４ａは、材質がゴム硬度４０度のブチルゴムとし、その外径を６．１ｍｍ、長さを５ｍｍとした。また、第２容器１５９はガラス製のものとし、その内径を１２ｍｍ、長さを長尺方向に１０ｍｍとした。また、第２可動栓１５４ｂは、材質がゴム硬度４０度のブチルゴムとし、その外径を１２．１ｍｍ、長さを５ｍｍとした。また、液体１５５は精製水を使用した。

そして、例えば、上記した第１可動栓１５４ａ及び第２可動栓１５４ｂが、例えば国際線の旅客機における着陸時の圧力変化でどのような挙動を示すかを調べた。このような旅客機の着陸時においては、通常、約２６分間かけて７７０ＨＰａの気圧から１０２０ＨＰａの気圧へと変化し、その圧力差（気圧差）は２５０ＨＰａ＝２５ｋＰａとなる。その結果、液体容器１５０では、図１４のグラフに示すような圧力差の緩和を示した。

図１４に示す液体容器１５０の各動作単位は、その上部に示した（ｃ−１），（ｃ−２），（ｃ−３），（ｃ−４）のような時間的な領域に分けて考えることができる。以下では、これらの領域（ｃ−１）〜（ｃ−４）に沿って説明を行う。

すなわち、図１４に示すように、密封状態の液体容器１５０の外部の圧力は、約１ｋＰａ／分の勾配で増大する。そして、３分後には、液体容器１５０の内部と外部との圧力差が、−３ｋＰａとなる（領域（ｃ−１）参照）。

内圧が−３ｋＰａになったことにより、第１可動栓１５４ａが動き始める圧力差未満の圧力差を緩和する第２可動栓１５４ｂが移動し始め、その圧力差が保持される（領域（ｃ−２）参照）。そして、液体容器１５０の内部の圧力が更に減少すると、圧力差を緩和する第２可動栓１５４ｂがその移動限界に至る。第２可動栓１５４ｂが、移動限界を超えると，容器の内圧は再び領域（ｃ−１）と同じ傾きで減少を続ける（領域（ｃ−３）参照）。

液体容器１５０の内部の圧力が更に減少し、第１可動栓１５４ａが動き始める圧力差よりも容器の内圧が小さくなった場合には、第１可動栓１５４ａが動き始める。このとき、容器の外部と内部との圧力差は第１可動栓１５４ａが静止するまで緩和されることとなる（領域（ｃ−４）参照）。第１可動栓１５４ａが静止するのは、第１可動栓１５４ａの動摩擦力が圧力差よりも大きくなった場合である。

上述の図１３に示した液体容器１５０では、低圧での圧力を緩和する工程（つまり、第１可動栓１５４ａが動き始める圧力差未満の圧力差を緩和する動作）が１回発現し、それ以降では上記した低圧での圧力を緩和する工程が発現しなかった。そこで、後述の図１５では、上記した点を改良して、低圧での圧力を緩和する工程が繰り返し発現されるようなものとした。

ここで、前述した液体容器１５０の他の変形例１について、図１５（ａ）〜（ｃ）及び図１６を参照して説明する。なお、図１５は、液体容器１５０の他の変形例１を示すもので、（ａ）は液体容器１５０の通常状態の断面図、（ｂ）は第２容器１５９の第１状態の断面図、（ｃ）は第２容器１５９の第２状態の断面図である。また、図１６は、液体の吐出に伴う液体容器１５０内の圧力変化を経時的に示したグラフである。また、本変形例１では、後述する規制部品１６１，１６２及び原点復帰機構１６３以外の構成は、前述した図１３の液体容器１５０と同様であり、その説明を援用して省略する。

本液体容器１５０には、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、剛性を有する第２容器１５９内に、第２可動栓１５４ｂの可動限界を規制する規制部品（規制部材）１６１，１６２が配置されている。また、第２容器１５９内には、その上部と第２可動栓１５４ｂとを連結し、第２可動栓１５４ｂを原点に復帰させる原点復帰機構（回復手段）１６３が設けられている。なお、ここでいう原点とは、規制部品１６１と規制部品１６２との上下方向における中間位置をいう。上記した原点復帰機構１６３の一般的な例としては、ばねを挙げることができる。本変形例の原点復帰機構１６３はばねを採用するものとし、第２可動栓１５４ｂを、その初期状態において原点復帰機構１６３が伸びも縮みもしない自然長となる原点に位置するように配置する。

このような液体容器１５０に対し、液体吐出ヘッド１５６を接続して連通針１５８を通じて吐出口１５７から液体１５５を吐出させた。詳細には、液体吐出ヘッド１５６には微小な吐出口が２００００個あり、液体１５５を周波数３０ｋＨｚで且つ１回の吐出量が３０μＬ／秒で１秒間液滴として吐出させた。このように、液体１５５を吐出させることにより、液体容器１５０に収容されている液体１５５が減少すると、液体容器１５０の内部に負圧が生じるため、その内部と外部とに圧力差が生じることとなる。上記した１回の吐出にて、液体容器１５０の容器内圧力を圧力計（不図示）で測定すると１ｋＰａ減少していた。

ここで、本変形例の液体容器１５０にて、３０秒間の吐出を行い、その際の容器内圧力の推移を測定すると図１６のようになった。

吐出を開始すると液体容器１５０内の液体量が減るため、液体容器１５０の内圧は負圧方向に変化して−３ｋＰａとなる。内圧が−３ｋＰａを下回ると、第２可動栓１５４ｂが移動（図１５（ａ）の正面視下方側）し、移動し得る間は液体容器１５０の内圧は−３ｋＰａ付近で維持される。しかし、さらに吐出を繰り返すと、第２可動栓１５４ｂは可動限界の下限位置に至り、規制部品１６２に当接する。第２可動栓１５４ｂが規制部品１６２に当接すると、図７（ｂ）に示すように、原点復帰機構１６３が一番伸びた状態となる。

図７（ｂ）に示したように、第２可動栓１５４ｂが規制部品１６２に当接すると、液体容器１の内圧は再び減少を続け、−１０ｋＰａを超えた際には第１可動栓１５４ａが移動を開始する。第１可動栓１５４ａが移動を開始して次に静止するまで、液体容器１５０の内部と外部との圧力差は緩和される。そして、上記圧力差が緩和されるに伴い、第１容器１５３から第２容器１５９に流入する液体１５５の力と、原点復帰機構１６３の付勢力とによって、第２可動栓１５４ｂは第２容器１５９内の原点の位置に復帰する。なお、図７ｃは、第２可動栓１５４ｂが可動限界の上限位置に達し、規制部品１６１に当接して、原点復帰機構１６３が一番縮んだ状態を示している。

上記したように、液体容器１５０内に負圧が生じ、第１可動栓１５４ａが移動して圧力緩和される際に、原点復帰機構１６３が、図７（ｂ）に示した可動限界の下限位置から図７（ａ）に示した原点位置に第２可動栓１５４ｂを復帰させることが確認された。そして、これに伴い、第２可動栓１５４ｂによる低圧での圧力を緩和する工程（第１可動栓１５４ａが動き始める圧力差未満の圧力差を緩和する動作）が繰り返し発現したことが確認された。

次に、前述した液体容器１５０の他の変形例２について、図１７（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、図１７は、液体容器１５０の他の変形例２を示すもので、（ａ）は液体容器１５０の通常状態の断面図、（ｂ）は第２容器１５９の第１状態の断面図、（ｃ）は第２容器１５９の第２状態の断面図である。また、本変形例２では、後述する吸着部材１６５及び電磁石１６６ａ以外の構成は、前述した図１５の液体容器１５０と同様であり、その説明を援用して省略する。

本変形例の液体容器１５０は、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２容器１５９近傍に吸着部材（回復手段）１６５と電磁石（回復手段）１６６ａとを有している。前述した変形例１では、第２可動栓１５４ｂを原点に復帰させる機構としてばねの原点復帰機構１６３を例示したが、該機構はこれに限らず、本例で示すような吸着部材１６５及び電磁石１６６ａによる態様をも取り得る。

吸着部材１６５は、磁石等の磁気により吸着される部材で、図１７（ａ）に示すように、第２可動栓１５４ｂ内の中心部に配置されている。電磁石１６６ａは、通電することで磁気を帯びるコイル部材で、第２容器１５９の上下方向における中央部、つまり第２可動栓１５４ｂの原点と同じ高さとなるように配置されている。

そして、本変形例の液体容器１５０において、液体吐出ヘッド１５６を接続して液体１５５を吐出させると、液体容器１５０内に生じる負圧に応じ、第２可動栓１５４ｂが低圧での圧力を緩和する段階で下方へと移動する。第２可動栓１５４ｂが可動限界の下限位置に至り、規制部品１６２に当接すると、図１７（ｂ）に示すような状態となる。ここで、電磁石１６６ａに通電して磁気を発生させることにより、図１７（ｃ）に示すような、第２可動栓１５４ｂを原点の位置に戻すことができる。本変形例において、前述した変形例１と同じ条件で液体１５５を３０秒間吐出させ、その際の液体容器１５０内の圧力推移を測定すると結果は図１６の場合と同様となった。

次に、前述した液体容器１５０の他の変形例３について、図１８（ａ）〜（ｃ）及び図１９を参照して説明する。なお、図１８は、液体容器１５０の他の変形例３を示すもので、（ａ）は液体容器１５０の通常状態の断面図、（ｂ）は第２容器１５９の第１状態の断面図、（ｃ）は第２容器１５９の第２状態の断面図である。また、図１９は、液体の吐出に伴う液体容器１５０内の圧力変化を経時的に示したグラフである。また、本変形例３では、後述する電磁石１６６ｂ，１６６ｃ及び圧力センサ１６７以外の構成は、前述した図１７の液体容器１５０と同様（電磁石１６６ａを除く）であり、その説明を援用して省略する。

本変形例では、第２可動栓１５４ｂを制御して動かすことにより、第１可動栓１５４ａの圧力緩和を助長する構成を示す。図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、本液体容器１５０は、第２容器１５９の外側近傍に電磁石（回復手段）１６６ｂ，１６６ｃを有している。電磁石１６６ｂ，１６６ｃは、夫々通電することで磁気を帯びるコイル部材で、第２容器１５９の上下方向における上部及び下部、つまり規制部品１６１，１６２と同じ高さに配置されている。また、本例の吐出ヘッド１５６には、取り付けられた際に液体容器１５０内の圧力を検知する圧力センサ１６７が具備されている。この圧力センサ１６７からの出力信号を受けた制御回路（不図示）により、電磁石１６６ｂ，１６６ｃに対するＯＮ・ＯＦＦ信号が出力制御される。

そして、本変形例の液体容器１５０において、液体吐出ヘッド１５６を接続して液体１５５を吐出させると、液体容器１５０内に生じる負圧に応じ、第１可動栓１５４ａ及び第２可動栓１５４ｂが移動する。ここで、液体吐出ヘッド１５６から液体１５５が吐出する前にあっては、第２可動栓１５４ｂは、図１８（ａ）に示すような原点に位置した状態にある。液体１５５の吐出が進むと、第２可動栓１５４ｂは、図１８（ｂ）に示すような可動限界の下限位置に下がり、電磁石１６６ｂがＯＮ状態にされると、第２可動栓１５４ｂは、可動限界の上限位置へと上がる。本変形例において、前述した変形例２と同じ条件で液体１５５を３０秒間吐出させ、その際の液体容器１５０内の圧力推移を測定すると結果は図１９のようになった。

なお、上述したような、電磁石１６６ｂをＯＮ状態にするタイミングは、以下のように規定することが可能である。例えば、第２可動栓１５４ｂの可動限界の下限位置から上限位置への移動により変わる容器内圧差を、圧力センサ１６７を用いて測定し、その測定値をＰ１とする。次いで、第１可動栓１５４ａが移動を開始する圧力差、例えば本実施の形態では１０ｋＰａから、上記した測定値のＰ１を減算する。このようにして算出した容器内圧差（例えば、１０−Ｐ１）になった時点で、電磁石１６６ｂをＯＮ状態にすることにより、液体吐出ヘッド１５６からの吐出が不安定となる時間帯を減少させることができるようになる。また、電磁石１６６ｂをＯＮ状態にすることにより、第２可動栓１５４ｂを強制的に移動させている間は、液体吐出ヘッド１５６からの液体１５５の吐出を止めておくことも可能である。また、本変形例では、吐出ヘッド１５６に圧力センサ１６７を具備するとして説明したが、圧力スイッチ等を用いてもよい。

次に、前述した液体容器１５０の他の変形例４について、図２０を参照して説明する。なお、図２０は、液体容器１５０の他の変形例４を示す断面図である。また、本変形例４では、後述する可撓性容器１５４ｃ以外の構成は、前述した図１３の液体容器１５０と同様（第２可動栓１５４ｂと第２容器１５９とを除く）であり、その説明を援用して省略する。

図２０に示すように、本変形例の液体容器１５０は、図１３に示した第２容器１５９に代わり、第１容器１５３から可撓性容器１５４ｃが分岐して配置された構成となっている。可撓性容器１５４ｃは、例えば図１に示したメンブレン４ａと同質の材料で形成して可撓性を有したもので、可撓性容器１５４ｃの内部には液体１５５が密閉された状態で収容される。このような構成とすることにより、例えば図１３に示した第２可動栓１５４ｂの代わりに、可撓性容器１５４ｃを収縮あるいは元の状態に復元させることで液体容器１５０の内部と外部との圧力差を緩和させることが可能となる。

本例の場合、可撓性容器１５４ｃが収縮しはじめる圧力値は、可撓性容器１５４ｃの厚みや形状等で調整することが可能である。このように、本変形例では、低圧での圧力を緩和する際に可撓性容器１５４ｃを用いるので、例えば図１３に示した第２容器１５９と第２可動栓１５４ｂとを一つの部材にすることができ、安価に製造できると共に、部材管理も容易にすることができる。

以上説明したように、本第２の実施の形態にかかる液体容器１５０は、収容された液体１５５を排出するための排出口１５７を形成することが可能な栓１５２を備える。また、液体容器１５０の内部と外部との所定の圧力差を緩和するように移動する第１可動栓１５４ａと、所定の圧力差未満の圧力差を緩和する第２可動栓１５４ｂと、を備える。これにより、液体容器１５０の内部と外部とに生じる圧力差を、比較的小さく維持することができるようになる。従って、液体容器１５０における吐出性能の低下を従来のものよりも抑えることができるようになる。

また、第２可動栓１５４ｂは、第１可動栓１５４ａが移動したことによって液体容器１５０の内部と外部との所定の圧力差が緩和された際、第２可動栓１５４ｂを、所定の圧力差未満の圧力差を緩和させ得る状態に回復させる原点復帰機構１６３を有する。これにより、第１可動栓１５４ａと第２可動栓１５４ｂとが一体的でないものであっても、第２可動栓１５４ｂによる所定の圧力差未満の圧力差を緩和する工程を繰り返し発現させることができるようになる。

また、液体容器１５０は、第２可動栓１５４ｂの可動範囲を規制する規制部品１６１，１６２を有する。これにより、第２可動栓１５４ｂの移動を繰り返し円滑に行うことができるようにすると共に、液体容器１５０の内部に外気が侵入することを防ぐことができる。

また、以上説明したように、第１及び第２の実施の形態によれば、吸入装置１００が、液体容器１及び吐出ヘッド６、又は液体容器１５０及び吐出ヘッド１５６と、上記いずれかの吐出ヘッドから吐出された液体を利用者に吸入させる吸入口１２０とを有する。これにより、吐出性能の低下を従来のものよりも抑えた吸入装置１００を利用者に提供することができるようになる。

なお、前述した第１の実施の形態の図１１，１２で説明した吸入装置１００は、上記第２の実施の形態で説明した変形例１〜４の液体容器１５０に対しても好適に利用できるものである。

以上のように、本発明にかかる液体容器、及びこれを備えた吸入装置は、液体容器の内部と外部とに生じる圧力差を比較的小さく維持する必要があるものに有用であり、特に、薬剤を安定して吐出させるような液体容器、及びこれを備えた吸入装置に適している。

第１の実施の形態における液体容器の概念的な構成を表すもので、（ａ）は吐出ヘッドを接続する前の概念図、（ｂ）は吐出ヘッド接続後の第１状態を示す概念図、（ｃ）は吐出ヘッド接続後の第２状態を示す概念図である。 液体の吐出に伴う液体容器内の圧力変化を経時的に示したもので、（ａ）は液体容器を用いた場合のグラフ、（ｂ）は従来の液体容器を用いた場合のグラフである。 可動栓における他の変形例１を示すもので、（ａ）は可動栓の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓の第２の変形状態の断面図である。 可動栓に係る他の変形例２を示すもので、（ａ）は可動栓の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓を見た状態を示す図である。 可動栓に係る他の変形例３を示すもので、（ａ）はメイン摺動部の中空部分にスペーサを挿入した可動栓の断面図、（ｂ）は（ａ）の正面視右方から見た状態の側面図、（ｃ）は（ａ）の他の例を示した断面図である。 可動栓におけるメイン摺動部の他の例を示す断面図である。 可動栓に係る他の変形例４を示すもので、（ａ）は可動栓の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓を見た状態を示す図である。 可動栓に係る他の変形例５を示すもので、（ａ）は可動栓の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓の第２の変形状態の断面図である。 可動栓に係る他の変形例６を示すもので、（ａ）は可動栓の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓を見た状態を示す図である。 変形例６に基づく変形例７を示すもので、（ａ）は可動栓の通常状態の断面図、（ｂ）は可動栓の第１の変形状態の断面図、（ｃ）は可動栓の第２の変形状態の断面図、（ｄ）は（ａ）の右方から可動栓を見た状態を示す図である。 本発明の液体容器を薬液吐出装置に供した一例で、利用者に薬液を吸入させる吸入装置の外観を示す斜視図である。 図１１の吸入装置においてアクセスカバーを開けた状態を示した斜視図である。 第２の実施の形態における液体容器の概念的な構成を表すもので、（ａ）は吐出ヘッドを接続する前の概念図、（ｂ）は吐出ヘッド接続後の第１状態を示す概念図、（ｃ）は吐出ヘッド接続後の第２状態を示す概念図である。 液体の吐出に伴う液体容器内の圧力変化を経時的に示したグラフである。 液体容器の他の変形例１を示すもので、（ａ）は液体容器の通常状態の断面図、（ｂ）は第２容器の第１状態の断面図、（ｃ）は第２容器の第２状態の断面図である。 液体の吐出に伴う液体容器内の圧力変化を経時的に示したグラフである。 液体容器の他の変形例２を示すもので、（ａ）は液体容器の通常状態の断面図、（ｂ）は第２容器の第１状態の断面図、（ｃ）は第２容器の第２状態の断面図である。 液体容器の他の変形例３を示すもので、（ａ）は液体容器の通常状態の断面図、（ｂ）は第２容器の第１状態の断面図、（ｃ）は第２容器の第２状態の断面図である。 液体の吐出に伴う液体容器内の圧力変化を経時的に示したグラフである。 液体容器の他の変形例４を示す断面図である。 本発明と対比される従来の液体容器を示す断面図である。

符号の説明

１ 液体容器
２ 排出口形成部（栓）
４ 圧力差緩和部材（可動栓）
４ａ 第２部材（メンブレン）
４ｂ 第１部材（メイン摺動部）
５ 液体
６ 吐出ヘッド
７ 排出口
１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ，５０ａ，６０ａ，７０ａ 第２部材（メンブレン）
１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ，６０ｂ，７０ｂ 第１部材（メイン摺動部）
３１，３２ スペーサ
３３，５１ 通気孔
６１，７１ 貫通孔（通気孔）
５５，６５，７５ 連結体
５９，６２，７２ 間隙（空間）
７７ 空気流出入調整器
１００ 吸入装置
１２０ 吸い口部（吸入口）
１５０ 液体容器
１５５ 液体
１５２ 排出口形成部（栓）
１５４ａ 第１部材（第１可動栓）
１５４ｂ 第２部材（第２可動栓）
１５４ｃ 可撓性容器
１５６ 吐出ヘッド
１５７ 排出口
１６１，１６２ 規制部材（規制部品）
１６３ 回復手段（原点復帰機構）
１６５ 回復手段（原点復帰機構）
１６６ａ，１６６ｂ，１６６ｃ 回復手段（原点復帰機構）

Claims (7)

1. 液体を収容する液体容器であって、
   前記液体容器に収容された前記液体を排出するための排出口を形成することが可能な排出口形成部と、
   前記液体容器の内部と外部との所定の圧力差を緩和するための圧力差緩和部材と、を備え、
   前記圧力差緩和部材が、前記所定の圧力差を緩和するように移動する第１部材と、前記所定の圧力差未満の圧力差を緩和する第２部材と、を有する、
   ことを特徴とする液体容器。
2. 前記第１及び前記第２部材は、一体的に形成されて前記所定の圧力差を緩和する際に共に移動し、
   前記第２部材は、前記所定の圧力差未満の圧力差を自身が変形することで緩和する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
3. 前記第１及び前記第２部材は、伸縮し得る連結体で連結されて前記所定の圧力差を緩和する際に共に移動し、
   前記第２部材は、前記所定の圧力差未満の圧力差を前記第１部材との距離を変えることで緩和する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
4. 前記第１部材は、前記第１及び前記第２部材の間隙と前記液体容器の外部との間で通気し得る通気孔が形成された、
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体容器。
5. 前記圧力差緩和部材は、前記第１部材が移動したことによって前記所定の圧力差が緩和された際、前記第２部材を、前記所定の圧力差未満の圧力差を緩和させ得る状態に回復させる回復手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
6. 前記圧力差緩和部材は、前記第１部材又は前記第２部材の可動範囲を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体容器。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の液体容器と、
   前記液体容器の中に収容された液体を吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドから吐出された液体を利用者に吸入させる吸い口部と、を備えた、
   ことを特徴とする吸入装置。

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