本発明の好ましい第1実施形態に係る泡吐出器10は、図1に示すように、いわゆるポンプフォーマー容器である泡吐出容器50に取り付けて用いるポンプフォーマーであって、従来のポンプフォーマーと同様に、泡吐出容器50の容器本体51の口首部52に装着されて、内容液を空気と混合することにより泡状にして吐出する機能を備える。すなわち、泡吐出器10は、容器本体51の口首部52に装着されるキャップ部11に取り付けられた、内容液の吸引、加圧、排出を行う液ピストン14と、空気の吸引、加圧、排出を行う空気ピストン13とをそれぞれ同心状の直列配置にして組み入れたシリンダー部15を含むポンプ機構を有している。そしてキャップ部11の上方に突出するポンプヘッド部18の押し込みによりポンプ機構の各ピストン13,14を作動させ、内容液と空気をそれぞれシリンダー部15内で加圧、排出して、これらをポンプ出側に合流空間として設けた混合室19で混合し、泡状にして吐出口18aから外部に吐出させる。
また、本第1実施形態の泡吐出器10は、後述するように、空気流路21(図7(a)〜(c)参照)の下端流入口22を開閉する複雑な機構を要することなく、簡易な構成によって、所定の気液比で安定した状態で内容液及び空気を混合室19に送り出す機能を備える。さらに、本第1実施形態の泡吐出器10は、後述するように、空気室20に水が侵入した場合でも、侵入した水を排出して、侵入した水が空気室20に長期間貯留されないようにする機能を備える。
そして、本第1実施形態の泡吐出器10は、図1及び図2に示すように、容器本体51の口首部52(図1参照)にキャップ部11を介して装着され、キャップ部11に対して往復動可能に設けられたポンプヘッド部18を有し、ポンプヘッド部18への押圧操作を行うことにより、液流路23を介して混合室19に内容液を送り出すと共に、空気流路21を介して混合室19に空気を送り出し、混合室19に送られた内容液を混合室19から吐出口18aに至る発泡流路24において発泡させて吐出する吐出器である。泡吐出器10は、容器本体51(図1参照)内に配置された大径のエアシリンダー16と、エアシリンダー16から下方に連設して設けられた小径の液シリンダー17とを含むシリンダー部15と、エアシリンダー16の内周面に沿って密着摺動する空気室密着外周部13aを備える空気ピストン13と、液シリンダー17の内周面に沿って密着摺動する液室密着外周部14aを備える液ピストン14とを含むピストン部12とを有している。空気ピストン13と液ピストン14とは、空気流路21を常時開放させた状態で、ポンプヘッド部18への押圧操作に伴って、上下に一体として移動するようになっており、空気ピストン13から下方に延設して、空気流路21を空気ピストン13の下方に延長させる延長スリーブ部材31が設けられている。更に延長スリーブ部材31によって下方に延長された空気流路21の下端流入口22は、少なくともポンプヘッド部18を押し下げた状態で、液シリンダー17の内側に開口するようになっている(図7(a)〜(c)参照)。空気ピストン13と液ピストン14とは、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27に、個別に移動することなく一体として上下動可能に取り付けられていることで、空気流路21を常時開放させた状態となっている
また、本第1実施形態では、空気流路21の下端流入口22は、図2に示すように、ポンプヘッド部18を押し下げる前の上死点において、エアシリンダー16と液シリンダー17との縮径接続部分の内側底壁25に近接、好適には縮径接続部分の内側底壁25と液シリンダー17の境界に近接して配置されており、ポンプヘッド部18を押し下げた状態で、液シリンダー17の内側に開口するようになっている(図7(a)〜(c)参照)。縮径接続部分の内側底壁25は、エアシリンダー16の下端周縁部から液シリンダー17の上端周縁部に向けて下方に傾斜する、テーパー形状の傾斜した内側底面25aを備えている。
本第1実施形態では、キャップ部11には、エアシリンダー16と液シリンダー17とを含むシリンダー部15が一体として取り付けられている。すなわち、シリンダー部15は、当該シリンダー部15の上部のエアシリンダー16の上端周縁部分に設けられた上端係合部16aを、キャップ部11の天井部11aの内側周縁部分に設けられた内側係合部11bに、嵌め込むようにして接続することで、天井部11aから下方に延設して取り付けられている。キャップ部11の天井部11aには、当該天井部11aを上下に貫通して、円筒形状のガイド筒部26が、一体成形されて設けられている。ガイド筒部26には、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27が、上下方向に摺動可能に挿通される。ガイド筒部26の天井部11aよりも上方の上半部分の外周面には、雄ネジ凸条26aが設けられている。この雄ネジ凸条26aに、ポンプヘッド部18の螺着スカート部27aを螺着することで、泡吐出器10は、泡吐出容器50の使用前の流通、販売時に、ポンプヘッド部18や、ポンプヘッド部18に一体として取り付けられたピストン部12を、下死点の位置に保持できるようになっている(図5参照)。
キャップ部11は、天井部11aの周縁部分から下方に延設する装着スカート部11cを、容器本体51の口首部52の外周面に形成された雄ネジ凸条52aに螺着することで、容器本体51に着脱可能に装着固定される(図1参照)。これによって、キャップ部11に取り付けられたシリンダー部15、シリンダー部15の内周面に沿って摺動するピストン部12、及びピストン部12に一体として取り付けられたポンプヘッド部18を含む泡吐出器10が、容器本体51に組み込まれる。
本第1実施形態では、ポンプヘッド部18は、図1に示すように、ヘッド本体部28と、中空パイプ部27とからなる。中空パイプ部27の上端部から外側に張り出して、係合フランジ部27bが設けられている。係合フランジ部27bの外周縁部から下方に一体として延設して、上述の螺着スカート部27aが設けられている。ヘッド本体部28は、横方向に延設する吐出ノズル部28aと、縦方向に延設する接続パイプ部28bとを備える。先端の吐出口18aとは反対側の吐出ノズル部28aの基端部側に、接続パイプ部28bが連設している。接続パイプ部28bの外側には、当該接続パイプ部28bとの間に間隔をおいて同心状に配置された、筒状係合壁28cが設けられている。
接続パイプ部28bと筒状係合壁28cとの間の間隔部分に、係合フランジ部27bを嵌め込むようして、中空パイプ部27の上端部をヘッド本体部28の下部に接続することで、中空パイプ部27とヘッド本体部28とが一体となったポンプヘッド部18が形成される。これによって、ヘッド本体部28の接続パイプ部28bの外周面が、中空パイプ部27の上端部内周面に密着することで、吐出ノズル部28aの中空内部と中空パイプ部27の中空内部とが液密に連通して、発泡流路24が形成される。また中空パイプ部27には、泡生成部材29と、空気ピストン13と、液ピストン14とが、ポンプヘッド部12への押圧操作に伴って、一体として上下動可能に取り付けられている。
本第1実施形態では、泡生成部材29は、例えばメッシュ状の材料からなる多孔部材が用いられている。多孔部材からなる泡生成部材29として、好ましくは外周枠部とメッシュ板部とからなる成形メッシュを用いることができる。本第1実施形態では、泡生成部材29は、中空パイプ部27の中間部分の内側面から内側に張り出して形成された、倒立L字断面形状の上部内側張出し弁座部27cの上面部に支持させて、中空パイプ部27の内部に延設する接続パイプ部28bよりも下方部分に取り付けられている。泡生成部材29は、複数段(本実施形態では4段)に重ねて配置された状態で、中空パイプ部27の内部に取り付けられている。
また、本第1実施形態では、中空パイプ部27の略下半部分の内側に、空気ピストン13の筒状部13bの略上半部分が、嵌め込むようして装着されることで、中空パイプ部27に空気ピストン13が一体として取り付けられている。空気ピストン13は、中空の縦長の略円筒形状の筒状部13bと、エアシリンダー16の内周面に沿って密着した状態で摺動する空気室密着外周部13aとを含んで形成されている。空気室密着外周部13aは、筒状部13bの下端部外周面から外側に張り出して設けられた環状張出しフランジ部13cの先端周縁部に、一体として形成されている。空気室密着外周部13aは、外側に向けて浅い凹状に湾曲した、上部密着片と下部密着片とを有する縦方向の断面形状を備えている。空気室密着外周部13aは、上部密着片と下部密着片とを弾性変形させつつ、これらの先端部をエアシリンダー16の内周面に密着させることで、2重構造の強固なシール機能を発揮するようになっている。
本第1実施形態では、エアシリンダー16における、空気ピストン13の環状張出しフランジ部13cよりも下方部分の中空内部が、混合室19に送り出す空気を貯留する空気室20となっている。また、空気ピストン13の環状張出しフランジ部13cには、空気室20が負圧になった際に、空気室20の内部に空気を送り込むための空気孔13dが、ボール弁13eによって開閉可能な状態で設けられている。
空気ピストン13の筒状部13bは、本第1実施形態では、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27の略下半部分に装着される上半装着部13fと、上半装着部13fと環状張出しフランジ部13cとの間の部分の中間拡径部13gと、環状張出しフランジ部13cよりも下方に突出して設けられた下部スリーブ部13hとを含んで形成されている。上半装着部13fは、中空パイプ部27の略下半部分の内周面形状と略合致する外周面形状を備えている。上半装着部13fは、当該上半装着部13fの上端部分を、中空パイプ部27の中間部分に設けられた上部内側張出し弁座部27cの、倒立L字断面形状の内面側部分に挿入配置すると共に、中間拡径部13eとの段差部13iを中空パイプ部27の下端部に当接させた状態で、中空パイプ部27の略下半部分に装着されている。
筒状部13bの中間拡径部13gは、上半装着部13fよりも肉厚に形成されていることで、その外周面が、段差部13iを介して上半装着部13fの外周面よりも径方向外側に配置される。上半装着部13fとの段差部13iが中空パイプ部27の下端部に当接するまで、上半装着部13fを中空パイプ部27の略下半部分に押し込むことで、空気ピストン13を、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27に、安定した状態で一体として接続することが可能になる。また、中間拡径部13gは、当該中間拡径部13gの上端周縁の段差部13iとの角部分が、後述するガイド補助部材30の筒壁部30aと環状張出し壁部30bとの連接角部分に、下方から当接可能となっている。これによって、図5に示す、ガイド筒部26の上半部分にポンプヘッド部18の螺着スカート部27aが螺着された、泡吐出容器50の流通、販売時の状態から、泡吐出容器50の使用時に使用者が螺着スカート部27aの螺着を開放して、ポンプヘッド部18やピストン部12が図2に示す上死点に至る過程において、ピストン部12(空気ピストン13)の上昇に伴って、ガイド補助部材30を上方に押し上げることができるようになっている(図6参照)。
筒状部13bの下部スリーブ部13hは、筒状部13bとは別部材となっている延長スリーブ部材31を、筒状部13bの下端部に一体として接続させるための略円筒形状の部分である。延長スリーブ部材31は、空気流路21の流入口22を空気ピストン13の環状張出しフランジ部13cよりも下方に開口させるために、空気流路21を下方に延長させる部材である。下部スリーブ13hの内径は、上半装着部13fや中間拡径部13gの内径よりも大きくなっている。下部スリーブ13hの内側には、当該下部スリーブ13hの内周面形状と略同様の外周面形状を備える延長スリーブ部材31の拡径接続部31aが、気密な状態で接続される。これによって、延長スリーブ部材31の拡径接続部31aよりも下方の延長本体部31bは、ポンプヘッド部18が押し下げられる前の上死点において、これの下端部が、シリンダー部15のエアシリンダー16と液シリンダー17との縮径接続部分の内側底壁25に近接して配置されることになる。
また、本第1実施形態では、延長スリーブ部材31の延長本体部31bは、空気ピストン13の筒状部13bの上半装着部13f及び中間拡径部13gの内径と、同様又は略同様の内径を備えている。延長スリーブ部材31の延長本体部31bの中空内部、及び空気ピストン13の筒状部13bの上半装着部13f及び中間拡径部13gの中空内部に、液ピストン14の液室円筒部14bが連続して挿入された状態で、液ピストン14が空気ピストン13の筒状部13bに一体として接続されている。
本第1実施形態では、液ピストン14は、略円筒形状のピストン部材となっている。液ピストン14は、縦長の略円筒形状の液室円筒部14bと、液室円筒部14bの下端部分から外側に張り出して設けられた液室密着外周部14aとを含んで構成される。液室円筒部14bは、空気ピストン13の上半装着部13fの上部中間部分から、中間拡径部13gを経て、延長スリーブ部材31の下端部に至る長さを有している。液室円筒部14bは、空気ピストン13の上半装着部13f及び中間拡径部13gの内周面形状、及び延長スリーブ部材31の延長本体部31bの内周面形状と、各々合致する外周面形状を有する部分を含んでいる。
また、液ピストン14の液室円筒部14bには、下端部から、空気ピストン13の上半装着部13fの中間段差部13jに至る部分における、当該液室円筒部14bの外周面に、図3にも示すように、通気溝14cが、周方向に間隔をおいて複数箇所に設けられている。通気溝14cは、液室円筒部14bの外周面を細長い縦溝状に切り欠くことによって、各々形成されている。通気溝14cは、空気ピストン13の上半装着部13fの中間段差部13jを貫通して形成された連通孔を介して、空気ピストン13の上半装着部13fの中間段差部13jよりも上方部分の外周面に形成された上部通気溝13kと、各々連通している(図2、図5、図6参照)。上部通気溝13kは、液室円筒部14bの外周面の通気溝14cと同様に、外周面を細長い縦溝状に切り欠くことによって、周方向に間隔をおいて複数箇所に設けられている。上部通気溝13kは、空気ピストン13の上半装着部13fの中間段差部13jから、上半装着部13fの外周面を経て、これの上端面、及びポンプヘッド部18の中空パイプ部27の上部内側張出し弁座部27cに挿入される部分の内周面に沿って形成されることにより、上半装着部13fの内側の混合室19と連通している。
これらによって、延長スリーブ部材31を含む空気ピストン13の筒状部13bと、液ピストン14の液室円筒部14b及びポンプヘッド部18の中空パイプ部27との間には、液ピストン14の液室密着外周部14aの直上部分から、液室円筒部14bの外周面の通気溝14cを経て延長スリーブ部材31の拡径接続部31aに至り、さらに拡径接続部31aよりも上方部分の通気溝14cを通過した後に、連通孔及び上部通気溝13jを介して混合室19に至る、空気流路21が形成されることになる。空気流路21は、液ピストン14の液室密着外周部14aと、延長スリーブ部材31の延長本体部31bの下端部との間に臨んで開口する、通気溝14cの下端部を、下端流入口22として開放させたままの状態で形成される。
また、本第1実施形態では、液ピストン14の液室円筒部14bの下端部分に設けられた液室密着外周部14aは、小径の円筒形状の液シリンダー17の内周面に沿って密着した状態で上下に摺動する。これによって、液室密着外周部14aよりも下方部分の液シリンダー17の中空内部は、空気室20と遮断される。またこれによって、液室密着外周部14aよりも下方部分の液シリンダー17の中空内部は、液ピストン14の液室円筒部14bの中空内部と共に、混合室19に送り出す内容液を貯留する、液流路23を兼ねる液室32を形成する。液室密着外周部14aは、空気室密着外周部13aと同様に、外側に向けて浅い凹状に湾曲した、上部密着片と下部密着片とを有する縦方向の断面形状を備えている。液室密着外周部14aは、上部密着片と下部密着片とを弾性変形させつつ、これらの先端部を液シリンダー17の内周面に密着させることで、2重構造の強固なシール機能を発揮するようになっている。
さらに、本第1実施形態では、液室密着外周部14aの張出し基端部と、液シリンダー17の下端部に配設された後述する液室流入弁33との間の液シリンダー17の内部には、例えばコイルバネによるスプリング部材34が取り付けられている。スプリング部材34は、泡吐出容器50の使用時に、使用者がポンプヘッド部18を押し下げる際の押圧力に抗して、ポンプヘッド部18及びピストン部12を、上死点に向けて上方に付勢する。
さらにまた、本第1実施形態では、液ピストン14の液室円筒部14bは、上端部が上半装着部13fの上部中間部分に至るまで、空気ピストン13の中空内部に挿入配置されている。液室円筒部14bの上端部には、液流路23を開閉する流路ボール弁35を密着させる、上端弁座部14dが設けられている。この上端弁座部14dと、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27の中間部分に設けられた上部内側張出し弁座部27cとの間の部分の、空気ピストン13の筒状部13b(上半装着部13f)の内側に、流路ボール弁35が、上下に移動可能に配設されている。また、液ピストン14の液室円筒部14bの上端部に設けられた上端弁座部14dと、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27の内部に取り付けられた泡生成部材29との間の部分における、空気ピストン13の筒状部13b(上半装着部13f)の内側領域、及び上部内側張出し弁座部27cによって周囲を囲まれる内側領域が、空気室20から送り出される空気と、液室32から送り出される内容液とを混合する、混合室19として機能するようになっている。
本第1実施形態では、小径の液シリンダー17の下端部は、倒立した略切頭円錐形状部分17aを介在させて、縮径された流入口部17bと連通している。流入口部17bの下端の下端流入口17cから、容器本体51の内部に収容された内容液を、液シリンダー17の内部の液室32に流入させることができるようになっている。液シリンダー17の下端部には、略切頭円錐形状部分17aとの段差部に支持させて、液室流入弁33が設けられている。
液室流入弁33は、本第1実施形態では、液ピストン14の内部に挿入される部分を備えておらず、液シリンダー17の下端部のみに配設された弁体となっている。これによって、液シリンダー17や液ピストン14による液流路23(液室32)には、障害物が略無くなることで、ポンプヘッド部18を押圧操作する際に、液室32に貯留された内容液を、所定量、安定した状態で混合室19に送り出すことが可能になる。また、液室流入弁33は、液シリンダー17の流入口部17bを、安定した状態で開閉できる機能を有している。
すなわち、液室流入弁33は、図4(a)、(b)に示すように、径方向に間隔をおいて対向配置された、弓形の平面形状を有する一対の取付け基盤部33aと、これらの一対の取付け基盤部33aに跨るようにして立設配置された、上部筒状部33bと下部門型部33cとからなる弁体支持部33dと、下部門型部33cの中央部分から、弾性付勢部33eを介して基盤部33aよりも下方に吊り下げられるように配置された、弁本体33fとを含んで構成されている。弁本体33fは、外周面が下方に向けてテーバー状に縮径する形状を有している。液室流入弁33は、一対の取付け基盤部33aを、略切頭円錐形状部分17aとの段差部に載置して、液シリンダー17の下端部に取り付けられる(図2、図5、図6参照)。一対の取付け基盤部33aの上面には、液ピストン14の液室密着外周部14aの張出し基端部に上端部を当接させた、スプリング部材34の下端部が当接する。スプリング部材34の付勢力によって、取付け基盤部33aは、略切頭円錐形状部分17aとの段差部に押し付けられて、当該段差部に強固に密着した状態を保持する。これによって、液室流入弁33は、液シリンダー17の下端部に、安定した状態で取り付けられる。またこれによって、液室流入弁33の弁本体33fは、弾性付勢部33eからの付勢力によって、テーパー状の外周面を、倒立した略切頭円錐形状部分17aの内周面にスムーズに密着させることが可能になって、液シリンダー17の流入口部17bを効果的に閉塞できるようになっている。
液室流入弁33は、液シリンダー17及び液ピストン14による液室32の内部が正圧の時は、弁本体33fを略切頭円錐形状部分17aの内周面に密着させた状態を保持して、流入口部17bを閉塞する。液室流入弁33は、液シリンダー17及び液ピストン14による液室32の内部が負圧になると、弾性付勢部33eによる付勢力に抗して当該弾性付勢部33eが収縮変形することで、弁本体33fを略切頭円錐形状部分17aの内周面から離間させて、流入口部17bを開放する。これによって、容器本体51の内部に収容された内容液を、液シリンダー17の内部の液室32に流入させることが可能になる。
また、本第1実施形態では、図2、図5、及び図6に示すように、エアシリンダー16の内部には、空気ピストン13の環状張出しフランジ部13c及び空気室密着外周部13aの上方に重ねるように配置されて、筒壁部30aと環状張出し壁部30bと密着外周壁部30cとを備えるガイド補助部材30が設けられている。ガイド補助部材30は、筒壁部30aを、キャップ部11のガイド筒部26と、ガイド筒部26に挿通されたポンプヘッド部18の中空パイプ部27との間の間隔部分に挿入配置して取り付けられている。またガイド補助部材30は、挿入した筒壁部30aの上端部分を、ガイド筒部26よりも上方に突出させた状態で取り付けられている。ガイド補助部材30は、筒壁部30aによって、キャップ部11のガイド筒部26と、ポンプヘッド部18の中空パイプ部27との間の間隔部分の隙間を埋めることで、中空パイプ部27の上下方向の摺動を、さらに安定した状態でガイドすることが可能になる。また、ガイド筒部26と中空パイプ部27との間の間隔部分を介して、外部の水がエアシリンダー16の内部に流入するのを、効果的に回避することが可能になる。
ガイド補助部材30は、図5に示す、ガイド筒部26の上半部分にポンプヘッド部18の螺着スカート部27aが螺着された、泡吐出容器50が使用される前の流通、販売時においては、筒壁部30aの略全体を、キャップ部11の内側に収容した状態となっている。ガイド補助部材30は、泡吐出容器50の使用開始時に、使用者が螺着スカート部27aの螺着を開放することによって、図6に示すように、ポンプヘッド部18及びピストン部12がスプリング部材34の付勢力により上昇する際に、空気ピストン13の筒状部13bの中間拡径部13gの角部分が、筒壁部30aと環状張出し壁部30bとの連接角部分に下方から当接する。これによって、ガイド補助部材30は、環状張出し壁部30bにおける筒壁部30a側の基端部の上面が、キャップ部11のガイド筒部26の下端部26bに当接するまで、上方に押し上げられる。またこれによって、ガイド補助部材30は、ポンプヘッド部18及びピストン部12が上死点まで上昇した際に、図2に示すように、筒壁部30aの上端部分を、相当の突出長さでガイド筒部26よりも上方に突出させた状態で配置される。
ガイド補助部材30は、ポンプヘッド部18及びピストン部12が上死点まで移動した後は、環状張出し壁部30bの外周縁部に連接する密着外周壁部30cが、エアシリンダー16の内周面に密着することによって、その上昇した位置を保持することができる。筒壁部30aの上端部分を相当の突出長さでガイド筒部26よりも上方に突出させたガイド補助部材30は、例えば泡吐出容器50を保管するために、ポンプヘッド部18の螺着スカート部27aをガイド筒部26の上半部分に再び螺着するまでの間、その上昇した位置を保持することによって、外部の水がエアシリンダー16の内部に流入するのを防止し続けることができる。
上述の構成を備える本第1実施形態の泡吐出器10では、泡吐出容器50が使用される前の流通、販売時においては、図5に示すように、ガイド筒部26の上半部分にポンプヘッド部18の螺着スカート部27aが螺着されることで、コンパクトな形状を保持する。泡吐出容器50を購入した使用者は、ガイド筒部26にポンプヘッド部18が螺着された状態を開放することで、図6に示すように、ポンプヘッド部18は、液シリンダー17の内部に配設されたスプリング部材34の弾性付勢力によって、ピストン部12と共に上昇する。ピストン部12と共に上昇するポンプヘッド部18は、図2に示すように、ガイド補助部材30の環状張出し壁部30bにおける筒壁部30a側の基端部の上面が、キャップ部11のガイド筒部26の下端部26bに当接すると、この位置を上死点として、これ以上上昇しなくなる。この上死点では、液ピストン14の下端部の液室密着外周部14aは、液シリンダー17の上端部分において当該液シリンダー17の内周面に密着すると共に、延長スリーブ部材31の下端部が、エアシリンダー16と液シリンダー17との縮径接続部分の内側底壁25に近接して配置されることで、空気流路21の下端流入口22もまた、縮径接続部分の内側底壁25に近接して配置される。
なお、ガイド補助部材30は、上述のように、ポンプヘッド部18がピストン部12と共に上死点に至った後は、密着外周壁部30cをエアシリンダー16の内周面に密着させることによって、環状張出し壁部30bにおける筒壁部30a側の基端部の上面を、キャップ部11のガイド筒部26の下端部26bに当接させた状態を保持する。したがって、引き続き繰り返して行われるポンプヘッド部18への押圧操作の際には、ポンプヘッド部18がピストン部12と共に上昇して、空気ピストン13の筒状部13bの中間拡径部13gの角部分が、ガイド補助部材30の筒壁部30aと環状張出し壁部30bとの連接角部分に下方から当接することによって、ポンプヘッド部18が上死点に至ることになる。
そして、本第1実施形態では、泡吐出容器50の使用時に、ポンプヘッド部18がピストン部12と共に上死点に至った泡吐出器10に対して、ポンプヘッド部18に繰り返し押圧力を加えることにより、内容液を空気と混合させて泡状にした状態で、ヘッド本体部28の吐出ノズル部28aの先端の吐出口18aから吐出させることができる。
すなわち、本第1実施形態によれば、液シリンダー17及び液ピストン14による液室32に内容液が満たされるまで、ポンプヘッド部18を複数回、空押しして、液室32に内容液が充填された後に、さらにポンプヘッド部18への押圧操作を行なう。液ピストン14の液室円筒部14bの外周面に形成された通気溝14cの下端部による、空気流路21の下端流入口22は、開放されたままの状態となっているので(図2参照)、図7(a)〜(b)に示すように、ポンプヘッド部18の押し込みによる空気ピストン13の下降に伴って、空気室20が加圧されることで、空気室20の内部の空気が押し出されて、空気流路21を介して混合室19に送り出される。また、ポンプヘッド部18の押し込みによる液ピストン14の下降に伴って、液室32が加圧されることで、上端弁座部14dに密着していた流路ボール弁35を上方に押し上げながら、液室32の内部の内容液が、液流路23を介して混合室19に送り出される。
混合室19に送り出された内容液と空気とは、混合室19において混合され、泡生成部材29を通過することで泡状に発泡した後に、発泡流路24を介してポンプヘッド部18の先端の吐出口18aから吐出される。
空気ピストン13の空気室密着外周部13aが、エアシリンダー16と液シリンダー17との縮径接続部分の内側底壁25に接近するまでポンプヘッド部18を押し下げて、1ストロークの押圧操作が終了したら(図7(c)参照)、ポンプヘッド部18への押圧を開放する。ポンプヘッド部18への押圧を開放すると、スプリング部材34の付勢力によって、ポンプヘッド部18と共に空気ピストン16や液ピストン14が上方に押し上げられる。これによって、空気室20の内部及び液室32の内部が負圧になるので、空気ピストン13の環状張出しフランジ部13cに設けられたボール弁13eが開放されて、空気孔13dを介して空気室20に外気を流入させることが可能になる。また、液ピストン14の上端部の上端弁座部14dに流路ボール弁35が密着して、液流路23が閉塞されると共に、液シリンダー17の下端部に設けられた液室流入弁33の弁本体33fが、弾性付勢部33eからの付勢力に抗して上方に移動する。これによって、弁本体33fのテーパー状の外周面による略切頭円錐形状部分17aへの密着状態が外れて、液シリンダー17の流入口部17bが開放されるので、流入口部17bを介して、容器本体51に収容された内容液を液室32にスムーズに流入させることが可能になる。
これらによって、本第1実施形態の泡吐出器10によれば、空気流路の流入口を開閉する複雑な機構を要することなく、空気流路21を常時開放させた状態で、より簡易な構成によって、所定の気液比で安定した状態で内容液及び空気を混合室19に送り出して発泡させることが可能になる。
また、本第1実施形態の泡吐出器10によれば、延長スリーブ部材31が設けられていることで、空気流路21の下端流入口22は、環状張出しフランジ部13cが張り出して設けられた空気ピストン13の筒状部13bの下端部よりも、下方に開口している。これによって、空気流路21の下端流入口22は、少なくともポンプヘッド部18を押し下げた状態では、液シリンダー17の内側に開口するようになっている。またこれによって、ポンプヘッド部18を押し下げる際に、空気室20の空気は、延長スリーブ部材31の外周面と、液シリンダー17の内周面との間の狭い隙間を通過した後に、空気流路21の下端流入口22に至ることになるので、空気室20の内部の空気の圧力が上昇しやすくなり、従って、空気孔13dを閉塞するボール弁13eを確実に作動させることができ、所定量の空気を、安定した状態で混合室19に送り出すことが可能になる。ポンプヘッド部18を押し下げた状態において、延長スリーブ部材31は、液ピストン14の液室円筒部14bと液シリンダー17との間の間隔部分に挿入されて、これらの間隔部分の隙間を埋めることになるので、液ピストン14のこじれを防止することが可能になる。これらによって、より安定した状態で、所定の気液比で内容液及び空気を混合室19に送り出して、発泡させることが可能になる。
さらに、本第1実施形態の泡吐出器10によれば、例えば泡吐出容器50が浴室等で使用されて、空気室20に水が侵入した場合でも、侵入した水を排出して、侵入した水が空気室20に長期間貯留されないようにすることができる。すなわち、本第1実施形態によれば、延長スリーブ部材31が設けられていることで、空気流路21の下端流入口22は、少なくともポンプヘッド部18を押し下げた状態において、液シリンダー17の内側に開口するようになっている。したがって、空気室20の内部に侵入して、空気室20の底部の縮径接続部分の内側底壁25の上に貯留されている水を、ポンプヘッド部18を押圧操作して空気室20の空気を混合室19に送り込む際に、液シリンダー17の内部に流入させ、さらに空気と共に下端流入口22から空気流路21に流入させて、空気流路21を介して混合室29に送り出すことができる。空気と共に混合室29に送り出された水は、混合室29において内容液や空気と混合されて、泡生成部材29を通過することで泡状に発泡した後に、ポンプヘッド部18の先端の吐出口18aから内容液と共に吐出される。これによって、空気室20に水が侵入した場合でも、侵入した水をスムーズに排出して、空気室20に雑菌が発生したり、侵入した水が腐敗したり、悪臭を発生させたりするのを、効果的に回避することが可能になる。
さらにまた、本第1実施形態の泡吐出器10によれば、吐出される内容液に殺菌作用又は抗菌作用を有する成分が含まれている場合に、内容液を空気室20の内部に送り込むことで、空気室20の内部を殺菌して、泡吐出容器50をより衛生的に使用させることが可能になる。すなわち、本第1実施形態によれば、空気流路の流入口を開閉する複雑な機構は設けられておらず、空気流路21の下端流入口22は、ポンプヘッド部18の押圧を開放した後も、開放したままの状態となっている。したがって、ポンプヘッド部18への押圧を開放して、空気ピストン13が上昇することで空気室20が負圧になった際に、負圧による吸引力によって、発泡流路24等に残留する内容液を、空気流路21を介して逆流させて、下端流入口22から空気室20に送り込むことができる。空気室20に送り込まれた内容液の殺菌作用又は抗菌作用によって、泡吐出容器50を長期間、衛生的に使用することが可能になる。なお内容液を逆流させる量は、例えば空気流路21の流路面積、流路長等で調整することができる。
そして、本第1実施形態の泡吐出器10は、ポンプヘッド部18を押圧操作する際に、例えば10〜30mmの縦ストロークで、4〜20ccの空気を空気室20から混合室19に送り込み、0.3〜1.55ccの内容液を液室32から混合室19に送り込むことができるように、適宜混合比を可変にして設計することができる。好ましくは、13ccの空気を送り込み、1ccの内容液を送り込むか、或いは送り込まれる空気と内容液の比が13:1となるように設計することもできる。
また、上記の各範囲内では、本第1実施形態の泡吐出器10は、ポンプヘッド部18を押圧操作する際に、例えば25mmの縦ストロークで、13ccの空気を空気室20から混合室19に送り込み、1ccの内容液を液室32から混合室19に送り込むように設計することもできる。このため、1mmの縦ストロークあたり、0.52cc/mmの空気を送り込み、0.04cc/mmの内容液を送り込むことが可能なように、例えば、容器本体51の口首部52の口内径がφ29.5mm、容器本体51の最長幅が90mm、エアシリンダー16の外径がφ29.4mm付近となるように設計することができる。
これによって、例えば18mmの縦ストロークで、13ccの空気を空気室から混合室に送り込み、1ccの内容液を液室から混合室に送り込むために、1mmの縦ストロークあたり、0.72cc/mmの空気を送り込み、0.056cc/mmの内容液を送り込むことが可能なように、例えば、容器本体の口首部の口内径がφ36.1mm、容器本体の最長幅が90mm、エアシリンダーの外径がφ34.9mmとなるように設計された、従来の泡吐出器と比較して、エアシリンダー16を小径にすることが可能になると共に、ストロークを長くすることが可能になって、押圧操作する際の慣性力が働くことで、内容液を泡状にして吐出するときの抵抗を軽くすることが可能になる。
また、エアシリンダー16を小径にすることで、容器本体51の口首部52の口内径を小さくすることが可能になって、樹脂量が減るばかりか、容器本体51の口首部52の口内径の寸法安定性も向上させることが可能になる。同じ樹脂量の容器本体をブロー成形により成形する場合、容器本体の口首部の口内径が小さい方が、口首部の肉をブローピンで仕上げる際に、賦形性がよくなり、寸法安定性に優れることになる。
さらに、容器本体の口首部の口内径が小さい方が、パリソンの径を小さくすることができ、その結果、容器本体の底部のピンチオフ部の幅を狭くすることが可能になって、ESCR(耐環境応力破壊)に優れた容器を成形することが可能になる。
図8は、本発明の好ましい第2実施形態に係る泡吐出器10’を示すものである。本第2実施形態の泡吐出器10’は、空気流路21への下端流入口22’を空気ピストン13の環状張出しフランジ部13cよりも下方に開口させるための、延長スリーブ部材31’の長さが、上記第1実施形態のものと相違している以外は、上記第1実施形態の泡吐出器10と同様の構成を備えている。なお、本第2実施形態の泡吐出器10’では、上記第1実施形態の泡吐出器10と同様の構成部分については、同様の符号を付すことで、その詳細な説明については適宜省略する。上記第1実施形態の泡吐出器10と同様の符号を付した構成部分については、上記第1実施形態の泡吐出器10における説明が適宜適用される。
本第2実施形態の泡吐出器10’では、空気ピストン13の筒状部13bの下部スリーブ部13hに接続された延長スリーブ部材31’は、図8に示すポンプヘッド部18を押し下げる前の上死点において、これの延長本体部31b’の下端部を、エアシリンダー16と液シリンダー17との縮径接続部分の内側底壁25から離間させた状態で取り付けられている。すなわち、延長スリーブ部材31’は、延長本体部31b’の下端部を、縮径接続部分の内側底壁25と空気ピストン13の環状張出しフランジ部13cとの間の上下方向中間部分に配置した状態で取り付けられている。これによって、延長本体部31b’の下端部に隣接する部分における、液ピストン14の液室円筒部14bの外周面に形成された通気溝14cが、空気流路21への下端流入口22’として、縮径接続部分の内側底壁25と環状張出しフランジ部13cとの間の上下方向中間部分に、解放されたままの状態で開口する。
本第2実施形態の泡吐出器10’によっても、縮径接続部分の内側底壁25と環状張出しフランジ部13cとの間の上下方向中間部分に開口する空気流路21の下端流入口22’は、開放されたままの状態となっているので、図9(a)、(b)に示すように、ポンプヘッド部18の押し込みによる空気ピストン13の下降に伴って、空気室20の内部の空気を、混合室19にスムーズに送り出すことが可能になる。また、ポンプヘッド部18への押し込みが進むと、空気流路21の下端流入口22’が、液シリンダー17の内側に開口するようになる。これによって、上記第1実施形態の泡吐出器10と同様に、所定量の空気を、安定した状態で混合室19に送り出すことが可能になると共に、液ピストン14のこじれを防止することが可能になる。さらに、空気室20に侵入した水を、空気と共に混合室19に送り出して、排出することが可能になる。
また、本第2実施形態の泡吐出器10’によれば、上記第1実施形態の泡吐出器10と同様に、空気流路21の下端流入口22’は、ポンプヘッド部18の押圧を開放した後も、開放したままの状態となっている。これによって、発泡流路24等に残留する内容液を、空気流路21を介して逆流させて、空気室20に送り込むことで、送り込まれた内容液の殺菌作用又は抗菌作用によって、泡吐出容器50を長期間、衛生的に使用することが可能になる。
特に、本第2実施形態では、空気流路21の下端流入口22’は、ポンプヘッド部18を押し下げる前の上死点において、縮径接続部分の内側底壁25と環状張出しフランジ部13cとの間の上下方向中間部分に開口していることで、空気流路21の下端流入口22’と、液ピストン14の液室密着外周部14aとの間には、相当の高さの間隔部分36が保持されている(図8参照)。これによって、空気ピストン13の空気室密着外周部13aが、エアシリンダー16と液シリンダー17との縮径接続部分の内側底壁25に接近するまでポンプヘッド部18を押し下げた、1ストロークの押圧操作の後も、図9(b)に示すように、空気流路21の下端流入口22’と、液ピストン14の液室密着外周部14aとの間の間隔部分36には、殺菌作用又は抗菌作用を有する内容液、或いは内容液の混ざった水が、空気流路21を介して排出されることなく、少量残されることになる。これによって、空気ピストン13の空気室密着外周部13aよりも下方部分には、殺菌作用又は抗菌作用を有する内容液が常に存在することになるので、泡吐出容器50をさらに衛生的に使用することが可能になる。なお、残される内容液等の量は、例えば上述の間隔部分36の長さで調整することがきる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、空気ピストンから下方に延設して、空気流路を空気ピストンの下方に延長させる延長スリーブ部材は、空気ピストンとは別部材として接続して設ける必要は必ずしも無い。延長スリーブ部材は、空気ピストンと一体として成形して設けることもできる。例えば、空気ピストンの筒状部自体を、延長スリーブ部材として環状張出しフランジ部よりも下方に延長させて、空気流路の下端流入口を環状張出しフランジ部よりも下方に開口させることもできる。