JP2017094308A - ディスペンサ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、泡の吐出後に石けん液のみを供給することによって、吐出ノズル先端に残存した泡を吹き飛ばし或いは落下させることができるため、吐出ノズルからの泡垂れを抑制できる旨が記載されている。
また、ディスペンサから泡ではない液剤を吐出する場合にも、特に液剤の粘度が高い場合などにおいては、吐出量の温度依存性が大きくなりやすい。
或いは、本発明によれば、液剤の吐出量の温度依存性を抑制することが可能である。
先ず、図1から図10を用いて第1の実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るディスペンサ100は、液剤70を貯留する貯留部10と、液剤を吐出する吐出部20と、液剤70を貯留部10から吐出部20に供給する液剤供給用アクチュエータ(例えば液体ポンプ30)と、吐出部20に気体を供給する気体供給用アクチュエータ(例えば気体ポンプ40)と、気体供給用アクチュエータ及び液剤供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部50と、を備えている。
吐出部20は、液剤70を気体により泡化させるフォーマー機構21(図3参照)を含んで構成され、泡化した液剤70(以下、泡体と称する場合がある)を吐出するものである。
制御部50は、泡化した液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させ、且つ、気体供給用アクチュエータを動作させることによりフォーマー機構21にて液剤70を泡化させ、吐出部20から吐出させる。
ここで、液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させるとは、液剤供給用アクチュエータを間欠的に複数回(2回以上)動作させることを意味する。
また、本実施形態に係る液剤の吐出方法は、液剤70を気体により泡化させるフォーマー機構21を含んで構成された吐出部20から、泡化した液剤70を吐出させる方法であって、泡化した液剤70の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、吐出部20に対して間欠的に繰り返し液剤70を供給し、且つ、吐出部20に対して気体を供給することによって、フォーマー機構21にて液剤70を泡化させ吐出部20から吐出させる工程を備える。
泡化される液剤70としては、ハンドソープを代表例として挙げることができるが、これに限られず、洗顔料、クレンジング剤、食器用洗剤、整髪料、ボディソープ、髭剃り用クリーム、ファンデーションや美容液等の肌用化粧料、染毛剤、消毒薬、パンに塗布するクリームなど、泡状で用いられる種々のものを例示することができる。
液剤70としては、粘度が1mPa・s以上15mPa・s以下のものを用いることが好ましい。
なお、ディスペンサ100の構成の説明における上下の方向は、ディスペンサ100の設置時における方向を示すものとする。
ここで、図1において、筐体60については概略的な側面形状を示し、吐出部20及び検出部51については、ディスペンサ100を側面視したときの概略的な配置(筐体60における配置)を示している。
また、図1において、液体ポンプ30、気体ポンプ40及び制御部50については、ブロック構成を示している。
筐体60は、例えば、本体部61と、ヘッド部62と、を有している。ヘッド部62は、本体部61の上部と一体的に設けられているとともに、本体部61の上部から水平に突出してオーバーハング状態となっている。なお、本体部61からヘッド部62が突出している方向を前方とする。
ヘッド部62には、例えば、吐出部20及び検出部51が設けられている。
吐出部20は、例えば、ヘッド部62の下面から、泡体を吐出するようになっている。すなわち、ディスペンサ100は、例えば、ヘッド部62において泡体が吐出される方の面が下側となる向きで設置される。
なお、吐出部20の一部分又は全体は、ヘッド部62の下面から下方に突出していても良い。
同様に、検出部51の一部分は、ヘッド部62の下面から下方に突出していても良い。また、検出部51は、ヘッド部62ではなく本体部61側に設けられていても良い。
本体部61は、例えばその背面(図1における右側の面)又は側面(図1の紙面における奥側又は手前側の面)などが壁面に固定されるようになっていても良いし、洗面台などの台上に載置されるようになっていても良い。
貯留部10は、例えば液剤70を貯留する有底筒状で口頸部を有するボトル本体と、ボトル本体の口頸部に着脱可能に装着されたキャップと、を有するボトル容器とすることができる。
筐体60は、例えば、当該筐体60に対して貯留部10を着脱可能に構成されている。液剤70を補充する方法としては、貯留部10を新しいものに交換する方法、又は、ボトル本体の口頸部からキャップを取り外した状態でボトル本体に液剤70を充填する方法などが挙げられる。
液体ポンプ30は、吸引管31を介して、貯留部10内の液剤70を吸引し、該液剤70を給液管32を介して吐出部20に送液する。一方、気体ポンプ40は、気体ポンプ40の周囲の雰囲気(つまり空気)を吸引し、該空気を給気管41を介して吐出部20に送気する。
吐出部20は、液体ポンプ30から送液された液剤70と気体ポンプ40から送気された空気とを混合することによって液剤70を泡化させ、該泡化した液剤70を吐出する(詳細後述)。
吐出対象物としては、例えば、ユーザーの手、スポンジ、ブラシ等の各種の塗布具、食器、食品、食器に注がれた飲料などを例示することができる。以下では、吐出対象物が手であるものとして説明を行う。
本実施形態の場合、泡化した液剤の吐出の契機となる吐出トリガは、検出部51が吐出対象物を検出することにより発生する。
制御部50は、液体ポンプ30及び気体ポンプ40の制御用プログラムを記憶保持しているROM(Read Only Memory)と、この制御用プログラムに従って制御動作を実行するCPU(Central Processing Unit)と、CPUの作業領域などとして機能するRAM(Random Access Memory)と、を備えて構成されている。
なお、ディスペンサ100の制御部50、検出部51、液体ポンプ30及び気体ポンプ40の電源は、商用電源であっても良いし、電池であっても良い。
図2に示すように、液体ポンプ30は、例えば、導入口301を介して液剤70が導入される共通前室302と、ダイヤフラムによって共通前室302から逆止弁303を介して吸引された液剤70が一時的に貯留されるポンプ室304と、ダイヤフラムによってポンプ室304から弁305を介して押し出された液剤70が一時的に貯留される導出前共通前室306と、導出前共通前室306から液剤70を導出(排出)する導出口(排出口)307と、を備えている。
なお、導入口301、共通前室302及び導出口307の数は、それぞれ1つである。
そして、導入口301には吸引管31の一端が接続されており、共通前室302には、貯留部10内から吸引された液剤70が吸引管31及び導入口301を介して導入される。
また、導出口307には給液管32の一端が接続されており、導出口307から導出された液剤70は、給液管32を介して吐出部20に供給される。
ダイヤフラム構成部材320は、例えば、その全体が合成ゴム等の可撓性材料により構成されており、平坦なシート状の固定膜部321と、連結膜部323を介して固定膜部321によって保持されている被動部322と、弁構成膜部324と、を有している。各ダイヤフラムは、被動部322と連結膜部323とにより構成されている。したがって、ダイヤフラム構成部材320は、例えば、被動部322と連結膜部323とを3つずつ有している。すなわち、図2においては、1つのダイヤフラム(被動部322及び連結膜部323)が断面で示され、奥の1つのダイヤフラムが点線で示され、残り1つの手前側のダイヤフラムは示されていない。連結膜部323は、図2における上下方向への被動部322の往復動作を許容する膜体である。
筐体310は、例えば、導入口301、導出口307及び共通前室302が形成されている蓋体311と、筐体本体312と、を備えている。
筐体本体312と蓋体311との間に固定膜部321が挟持されることによって、ダイヤフラム構成部材320が筐体310に保持されている。
蓋体311の下面と固定膜部321の上面との間には、導出前共通前室306が形成されている。
蓋体311は、各ダイヤフラムとそれぞれ対応する複数の(例えば3つの)弁構成突起311aを下面側に備えている。弁構成突起311aは軸方向が上下に延在する円筒状に形成されている。各弁構成突起311aの端部(下端部)には、それぞれ逆止弁303が設けられている。弁構成突起311aとダイヤフラムとの対向間隔にポンプ室304が形成されている。つまり、各ダイヤフラム毎に、逆止弁303とポンプ室304とがそれぞれ設けられている。
ダイヤフラム構成部材320は、各ダイヤフラムと対応する複数の(例えば3つの)弁構成膜部324を備えている。弁構成膜部324は、各弁構成突起311aと同軸の環状(筒状)に形成されており、導出前共通前室306の内部、且つ、弁構成突起311aの周囲に配置されている。
なお、複数(例えば3つ)の弁構成突起311aは、1つの共通前室302の複数箇所(3箇所)と対応する位置にそれぞれ配置されているとともに、複数(例えば3つ)の弁構成膜部324は、1つの導出前共通前室306内の複数箇所(3箇所)にそれぞれ配置されている。
筐体本体312は、傾斜揺動体330を収容している。傾斜揺動体330は、例えば傘状に形成された部材であり、複数(例えば3つ)のダイヤフラムの各々の被動部322を保持している。傾斜揺動体330には、被動部322が等角度間隔で配置されている。
モータ340の駆動軸341の先端部(上端部)には回転体342が固定されている。回転体342は、傾斜軸343の一端部(下端部)を駆動軸341に対して偏心且つ傾斜した状態に保持している。傾斜軸343の他端部(上端部)によって、傾斜揺動体330が支えられている。
なお、傾斜軸343の一端部(下端部)が当該傾斜軸343の軸周りに回転体342に対して自由に回転可能となっているか、又は、傾斜軸343の他端部(上端部)が当該傾斜軸343の軸周りに傾斜揺動体330に対して自由に回転可能となっている。これにより、回転体342が回転する際に、傾斜揺動体330は、回転せずにすりこぎ運動のみを行う。
ポンプ室304が膨張することにより、共通前室302内の液剤70が逆止弁303を介してポンプ室304に吸引され、ポンプ室304が圧縮されることにより、ポンプ室304内の液剤70が弁305を介して導出前共通前室306に導出される。導出前共通前室306は、各ポンプ室304から順次に導出される液剤70を導出口307から給液管32に導出する。
図3に示すように、吐出部20は、給気管41を介して気体(空気)が導入される気体導入口201と、給液管32を介して液剤70が導入される液剤導入口205と、を有している。
気体導入口201を介して吐出部20に導入された空気は、気体前室202と、狭隘な気体通路203と、をこの順に通して混合部207に供給される。
一方、液剤導入口205を介して吐出部20に導入された液剤70は、狭隘な液剤通路206を介して混合室208の混合部207に供給される。
混合部207において液剤70と空気とが混合されることによって、液剤70が目の粗い泡体となる。
混合室208の後段にはメッシュ210が設けられている。目の粗い泡体は、メッシュ210を通過することによってきめ細かく均一な泡体となって、吐出部20の外部に吐出される。
キャップ部材220の閉塞部222には、気体導入口201を内部に有する筒状部が上に向かって突出した状態に形成されているとともに、液剤導入口205を有する筒状部を挿通させる挿通孔が形成されている。
二重筒部材230は、筒状の外筒部231と、外筒部231よりも小径の筒状の内筒部232と、を有する二重筒構造のものであり、その下端部に設けられた閉塞部233によって、内筒部232の下端と外筒部231の下端との間のドーナツ状の間隙が閉塞されている。
なお、二重筒部材230の外筒部231とキャップ部材220の筒状部221とは、例えば螺合等の固定方向によって相互に固定されている。
流路構成外側スリーブ240は、当該流路構成外側スリーブ240の軸方向(上下方向)において複数段階に内径及び外径が変化する形状の複数段の筒状部を含んで形成されている。すなわち、流路構成外側スリーブ240は、下部ほど内径及び外径が大きくなるように、内径及び外径が段階的に変化している。流路構成外側スリーブ240は、例えば、4段の筒状部を有しており、そのうち最上段の(したがって最小径の)筒状部の内部に液剤導入口205が形成されている。また、流路構成外側スリーブ240における最下段の筒状部の内部には、当該筒状部の内周面と近接して内筒部232の上部が配置されている。
流路構成内側スリーブ250は、筒状に形成されており、流路構成内側スリーブ250の外周面が内筒部232の内周面に対して密着するように、内筒部232と嵌合している。ただし、流路構成内側スリーブ250の上部は内筒部232よりも上方に突出している。流路構成内側スリーブ250の上部は、流路構成外側スリーブ240における最下段の筒状部の内部から、下から2段目の筒状部の上端近傍に亘って配置されている。
流路構成芯体260は、円柱状に形成されており、流路構成外側スリーブ240と同軸に配置されている。より詳細には、例えば、流路構成芯体260は、流路構成外側スリーブ240における上から2段目の筒状部の内部から、流路構成外側スリーブ240における最下段の筒状部の上端部の内部に亘って配置されている。なお、流路構成芯体260の下部は、流路構成内側スリーブ250の上部の内部に配置されている。流路構成芯体260は、例えば、流路構成外側スリーブ240によって保持されている。
また、液剤通路206は、流路構成外側スリーブ240における上から2段目の筒状部の内周面と流路構成芯体260の上部の外周面との間隙により形成されている。液剤流路206は、例えば、複数本に分かれている。
また、混合室208は、流路構成内側スリーブ250の内部空間により構成されている。流路構成内側スリーブ250の下端の開口は、メッシュ210により塞がれている。なお、混合部207は、混合室208の上端部であり、当該混合部207において液剤通路206の下流端と気体通路203の下流端とが合流する。
また、気体前室202は、閉塞部222と閉塞部233との対向間隔であって、且つ、外筒部231の内周面と、流路構成外側スリーブ240において閉塞部222よりも下方に突出している部分の外周面及び内筒部232の下部の外周面と、の間隙により構成されている。気体前室202は、例えば平断面が環状に形成されている。
なお、フォーマー機構21は、上述の構成のうち、少なくとも、気体通路203、液剤通路206、混合室208(混合室208は混合部207を含む)及びメッシュ210を含んで構成されている。
以下に説明する各例においては、制御部50が液体ポンプ30を間欠的に繰り返し動作させる期間は、第1所定時間に亘る動作期間と、第2所定時間に亘る休止期間と、を交互に含む。つまり、それぞれ個別の一定時間に設定された動作期間と休止期間とが交互に繰り返されるように、液体ポンプ30をパルス動作させる。このような動作を実現するため、制御部50は、例えば、液体ポンプ30をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。ただし、本発明は、これらの例に限定されず、毎回の動作期間の長さが必ずしも一定でなくても良いし、同様に、毎回の休止期間の長さが必ずしも一定でなくても良い。
また、以下に説明する各例においては、制御部50は、一の吐出トリガに基づいて液体ポンプ30を間欠的に繰り返し動作させる間、気体ポンプ40を継続して(連続して)動作させる。ただし、本発明は、これらの例に限定されず、気体ポンプ40は、フォーマー機構21にて液剤70を泡化させることが可能なタイミングで吐出部20に気体を供給するように動作させればよい。なお、気体ポンプ40は、液体ポンプ30の動作タイミングと同期するタイミングで動作させるなど、液体ポンプ30の動作タイミングと少なくとも一部の動作タイミングが重複するように動作させることが好ましい。気体ポンプ40を継続して動作させる以外の気体ポンプ40の好適な動作の一例としては、気体ポンプ40を液体ポンプ30と同期させて制御部50によりPWM制御することが挙げられる。ただし、液体ポンプ30の動作タイミングから遅れて気体ポンプ40を動作させても良い。
図4(b)は、液体ポンプ30を2Hz、デューティ比50で1秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは250ミリ秒、休止期間の長さは250ミリ秒である。
図4(c)は、液体ポンプ30を2Hz、デューティ比70で1秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは350ミリ秒、休止期間の長さは150ミリ秒である。
図5(b)は、液体ポンプ30を3Hz、デューティ比50で1秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは167ミリ秒、休止期間の長さは167ミリ秒である。
図5(c)は、液体ポンプ30を3Hz、デューティ比70で1秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは233ミリ秒、休止期間の長さは100ミリ秒である。
図6(b)は、液体ポンプ30を5Hz、デューティ比50で1秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは100ミリ秒、休止期間の長さは100ミリ秒である。
図7(b)は、液体ポンプ30を7Hz、デューティ比50で1秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは71ミリ秒、休止期間の長さは71ミリ秒である。
図8(b)は、液体ポンプ30を0.5Hz、デューティ比30で4秒間動作させ、且つ、その間気体ポンプ40を継続して動作させる場合のタイムチャートである。この場合、液体ポンプ30の1周期の動作期間の長さは600ミリ秒、休止期間の長さは1400ミリ秒である。
すなわち、ディスペンサ100は、吐出対象物を検出する検出部51を更に備え、吐出トリガは検出部51が吐出対象物を検出することにより発生し、制御部50は、一の吐出トリガに基づいて、液体ポンプ30の間欠的な繰り返し動作を予め定められた吐出期間の間(例えば1秒間、2秒間、4秒間など)行わせる。
なお、ディスペンサ100からの泡の吐出は、図示しない操作部(押しボタンなど)に対する操作が行われることに基づき実行されるようになっていてもよい。すなわち、ディスペンサ100は、操作を受け付ける操作部(不図示)を備え、吐出トリガは、操作部が操作を受け付けることにより発生し、制御部50は、一の吐出トリガに基づいて、液体ポンプ30の間欠的な繰り返し動作を予め定められた吐出期間の間(例えば1秒間、2秒間、4秒間など)行わせるようになっていてもよい。液体ポンプ30及び気体ポンプ40は、吐出期間の間、動作した後は、次の吐出トリガが検出されるまで停止する。
より詳細には、(1)第1所定時間(液体ポンプ30の1周期における動作期間の長さ)と第2所定時間(液体ポンプ30の1周期における休止期間の長さ)とがそれぞれ100ミリ秒以上であることが好ましい。第1所定時間を100ミリ秒以上確保することにより、液体ポンプ30の始動時に液剤70の供給量が少なくなる影響をなるべく排除することができる。また、第2所定時間を100ミリ秒以上確保することにより、吐出部20において液剤70の全量を泡化することが容易となる。
更に、(2)制御部50は、液体ポンプ30を10Hz以下の周波数で動作させることが好ましい。液体ポンプ30のトルクは、始動時に最も大きく、回転数の増大に伴いリニアに減少する。液体ポンプ30を10Hz以下の周波数で動作させることによって、始動時のトルクを有効に繰り返し活用することができるため、低温時すなわち液剤70の粘度が高いときにも、液剤70を吐出部20に向けて効率的且つ安定的に供給することができる。その結果、吐出部20からの泡の吐出量の温度依存性を抑制することができる。
更に、(3)制御部50は、液体ポンプ30を70以下のデューティ比で動作させることが好ましく、液体ポンプ30を50以下のデューティ比で動作させることが更に好ましい。このようにデューティ比の上限を定めることにより、吐出部20に液剤70を供給する時間の長さに比して、休止期間の長さを十分に確保することができるため、始動時のトルクを有効に繰り返し活用することができるため、泡の吐出量及び泡質の双方を安定させることができる。
これら(1)、(2)及び(3)の条件をすべて満たす動作条件は、例えば、図4各図、図5各図、図6(b)、図8各図に示す条件である。
これらの観点から、液体ポンプ30の周波数は、0.1Hz以上であることが好ましい。ただし、本発明者の検討によれば、液体ポンプ30の動作の周波数が極端に低い場合、ディスペンサ100の動作が止まったものと使用者が勘違いしたり、液体ポンプ30の動作が終了した後で気体ポンプ40の動作が終了するまでの間にフォーマー機構21に液のない状態が続くことで大きめの泡(通称:カニ泡)が混ざった状態で吐出されたりすることがある。このため、液体ポンプ30の動作は、例えば、1Hz以上の周波数で行うことが好ましく、2Hz以上の周波数で行うことが更に好ましい。
ここで、図4から図8の各図に示されるタイミングT2は、仮にタイミングT1の後でもう一度液体ポンプ30の動作が追加でもう1周期分だけ繰り返された場合における、その追加の動作期間の開始タイミングであり、このタイミングT2が気体ポンプ40の動作終了のタイミングとなっている。このようなタイミングT2で気体ポンプ40の動作を終了させることが、吐出部20から吐出される泡の性状を均一化させる観点で好ましい。
ただし、気体ポンプ40の動作終了のタイミングは、タイミングT1とタイミングT2との間であっても良いし、タイミングT2よりも後であっても良い。
或いは、気体ポンプ40の動作終了のタイミングは、タイミングT1であっても良い。
図9(a)及び(b)は、液体ポンプ30の動作(オン/オフ)(実線)と吐出部20からの泡の吐出量の経時変化のモデル(点線)とを示すタイムチャートであり、このうち図9(a)は液体ポンプ30を7Hz、デューティ比50で動作させる場合を示し、図9(b)は液体ポンプ30を3Hz、デューティ比50で動作させる場合を示す。なお、図9(a)及び(b)の動作は、それぞれ一の吐出トリガに基づく一連の吐出動作を示すものとする。
また、図9(c)は、図9(a)に示される泡の吐出量の経時変化(点線)と図9(b)に示される泡の吐出量の経時変化(実線)とを重ねて示す図である。
図9(a)の場合、泡の吐出量が比較的少ないタイミングで各回の液体ポンプ30の動作期間が終了する結果、泡の吐出量はトータルでも比較的少なくなる。
これに対し、図9(b)の場合、泡の吐出量がほぼ上限値まで上昇した期間が生じるため、図9(a)よりも動作期間の回数が少ないにもかかわらず、図9(a)の場合と比べて泡の吐出量がトータルで上回る結果となることが期待できる(図9(c))。
この観点では、液体ポンプ30の動作の周波数は、7Hz未満であることが好ましい一例であり、例えば5Hz以下とすることができる。
なお、図9には、液剤を、高めの粘度(例えば11.0mPa・s)で動作させた場合を示す。
粘度が低い場合(図10(a))、泡の吐出動作の応答性が良好となり、液体ポンプ30のオン/オフに実質的に同期して、吐出部20からの泡の吐出量が変化する。
一方、粘度が高い場合(図10(b))、粘度が低い場合と比べて泡の吐出動作の応答性が低下することにより、液体ポンプ30の動作が開始されてから泡の吐出量が最大値に落ち着くまでの立ち上がりの時間が長期化する。
液剤70の粘度による泡の吐出量の変動をなるべく抑制するためには、動作期間と次の動作期間との間に泡の吐出が完全に停止する期間(停止期間)が生じる程度に、液体ポンプ30の動作の周波数及びデューティ比の双方を小さくすることが好ましい。
なお、特許文献1の技術は、泡の吐出後に液体だけを供給することによって泡切れを良好にする技術に過ぎず、液剤を間欠吐出しても泡の吐出量の温度依存性を抑制することはできない。
これに対し、本実施形態によれば、ディスペンサ100における泡の吐出量の温度依存性を抑制することができる。
次に、図11を用いて第2の実施形態を説明する。
本実施形態に係るディスペンサ100は、以下に説明する点で、上記の第1の実施形態に係るディスペンサ100と相違し、その他の点では、第1の実施形態に係るディスペンサ100と同様に構成されている。
本実施形態に係るディスペンサ100は、貯留部10、吐出部20、液体ポンプ30、給液管32、制御部50、検出部51及び筐体60を備えているが、図1に示す気体ポンプ40及び給気管41は備えていない。
そして、本実施形態に係るディスペンサ100においては、液体ポンプ30は、吸引管31を介して貯留部10から吸引した液剤70を、給液管32を介して吐出部20に送液し、該吐出部20から非泡状の流動性の液剤70のまま吐出させる。したがって、吐出部20は、液剤70を泡化させるための気体導入口201、気体前室202、気体通路203、混合部207、混合室208(混合部207を含む)、メッシュ210等のフォーマー機構を備えていない。
このように、本実施形態に係るディスペンサ100は、液状の液剤70を貯留する貯留部10と、液剤70を吐出する吐出部20と、液剤70を貯留部10から吐出部20に供給する液剤供給用アクチュエータ(例えば液体ポンプ30)と、液剤供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部50と、を備え、制御部50は、液剤70の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させて、吐出部20から液剤70を液状のまま(泡体ではなく、流動性の液体のまま)吐出させる。
本実施形態の場合、液剤70としては、ハンドソープ、洗顔料、クレンジング剤、食器用洗剤、整髪料、ボディソープ、髭剃り用ジェル、ファンデーションや美容液等の肌用化粧料、染毛剤、消毒薬、パンに塗布するクリームなどを例示することができる。
また、本実施形態に係る液剤の吐出方法は、液剤70を液状のまま吐出部20から吐出させる方法であって、液剤70の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、吐出部20に対して間欠的に繰り返し液剤70を供給することによって、吐出部20から液剤70を液状のまま吐出させる工程を備える。
ディスペンサ100としては、図1から図3に示す構成のものを用いた。以下の説明では、ディスペンサ100の各構成要素の符号を省略する。
液体ポンプとしては、電装産業株式会社製のダイヤフラムポンプ(DSA−2F−6)を使用した。
実施例1〜3では、それぞれ図4(a)〜(c)の条件で泡を吐出した。
実施例4〜6では、それぞれ図5(a)〜(c)の条件で泡を吐出した。
実施例7、8では、それぞれ図6(a)、(b)の条件で泡を吐出した。
実施例9、10では、それぞれ図7(a)、(b)の条件で泡を吐出した。
なお、各実施例1〜10では、液体ポンプ30の第1所定時間に亘る動作期間と第2所定時間に亘る休止期間とを交互に含む動作を1秒間に亘り行わせた。
比較例では、1秒間の吐出期間の間、液体ポンプ30及び気体ポンプ40をそれぞれ継続的に動作させた。
各実施例1〜10及び比較例は、液剤として、花王株式会社製ビオレu 泡ハンドソープの液剤を用い、測定環境1(室温30℃)と測定環境2(室温−5℃)にてそれぞれ行った。
液剤の粘度は、B型粘度計(ローター1号、60rpm)を用いて、測定環境1(室温30℃)と測定環境2(室温−5℃)にてそれぞれ測定した。液剤の粘度は、測定環境1において6.0mPa・sであり、測定環境2において11.0mPa・sであった。
評価1(泡の吐出量差)について、◎は1.0g未満、○は1.0g以上1.5g未満、△は1.5g以上2.0g未満、×は2.0g以上を示す。
評価2(液だれ)では、吐出直後1分間の間に発生した液だれが、0滴を◎、1滴を○、2滴を△、3滴以上を×と評価した結果を示す。
評価1と評価2の総合評価結果が特に良好(評価1、評価2ともに◎)だったのは、2Hzではデューティ比50以下(実施例1、2)であり、3Hzではデューティ比30(実施例4)であった。また、それらに次いで、実施例5(3Hz、デューティ比50)及び実施例7(5Hz、デューティ比30)の総合評価結果が良好(評価1は◎、評価2は〇)であった。
<1>液剤を貯留する貯留部と、前記液剤を吐出する吐出部と、前記液剤を前記貯留部から前記吐出部に供給する液剤供給用アクチュエータと、前記吐出部に気体を供給する気体供給用アクチュエータと、前記気体供給用アクチュエータ及び前記液剤供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部と、を備え、前記吐出部は、前記液剤を前記気体により泡化させるフォーマー機構を含んで構成され、泡化した前記液剤を吐出するものであり、前記制御部は、前記泡化した液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させ、且つ、前記気体供給用アクチュエータを動作させることにより前記フォーマー機構にて前記液剤を泡化させ、前記吐出部から吐出させるディスペンサ。
<2>前記制御部は、前記一の吐出トリガに基づいて前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させる間、前記気体供給用アクチュエータを継続して動作させる<1>に記載のディスペンサ。
<3>前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させる期間は、第1所定時間に亘る動作期間と、第2所定時間に亘る休止期間と、を交互に含む<1>又は<2>に記載のディスペンサ。
<4>前記第1所定時間と前記第2所定時間とがそれぞれ100ミリ秒以上である<3>に記載のディスペンサ。
<5>前記制御部は、前記液剤供給用アクチュエータを10Hz以下で動作させる<4>に記載のディスペンサ。
<6>前記制御部は、前記液剤供給用アクチュエータを70以下のデューティ比で動作させる<4>又は<5>に記載のディスペンサ。
<7>液状の液剤を貯留する貯留部と、前記液剤を吐出する吐出部と、前記液剤を前記貯留部から前記吐出部に供給する液剤供給用アクチュエータと、前記液剤供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させて、前記吐出部から前記液剤を液状のまま吐出させるディスペンサ。
<8>前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させる期間は、第1所定時間に亘る動作期間と、第2所定時間に亘る休止期間と、を交互に含み、前記第1所定時間の方が前記第2所定時間よりも長い<7>に記載のディスペンサ。
<9>吐出対象物を検出する検出部を更に備え、前記吐出トリガは、前記検出部が前記吐出対象物を検出することにより発生し、前記制御部は、一の前記吐出トリガに基づいて、前記液剤供給用アクチュエータの間欠的な繰り返し動作を予め定められた吐出期間の間行わせる<1>から<8>のいずれか一項に記載のディスペンサ。
<10>操作を受け付ける操作部を更に備え、前記吐出トリガは、前記操作部が前記操作を受け付けることにより発生し、前記制御部は、一の前記吐出トリガに基づいて、前記液剤供給用アクチュエータの間欠的な繰り返し動作を予め定められた吐出期間の間行わせる<1>から<8>のいずれか一項に記載のディスペンサ。
<11>液剤を気体により泡化させるフォーマー機構を含んで構成された吐出部から、泡化した前記液剤を吐出させる方法であって、前記泡化した液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、前記吐出部に対して間欠的に繰り返し前記液剤を供給し、且つ、前記吐出部に対して気体を供給することによって、前記フォーマー機構にて前記液剤を泡化させ前記吐出部から吐出させる工程を備える液剤の吐出方法。
<12>液剤を液状のまま吐出部から吐出させる方法であって、前記液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、前記吐出部に対して間欠的に繰り返し前記液剤を供給することによって、前記吐出部から前記液剤を液状のまま吐出させる工程を備える液剤の吐出方法。
20 吐出部
21 フォーマー機構
201 気体導入口
202 気体前室
203 気体通路
205 液剤導入口
206 液剤通路
207 混合部
208 混合室
210 メッシュ
220 キャップ部材
221 筒状部
222 閉塞部
230 二重筒部材
231 外筒部
232 内筒部
233 閉塞部
240 流路構成外側スリーブ
250 流路構成内側スリーブ
260 流路構成芯体
30 液体ポンプ
301 導入口
302 共通前室
303 逆止弁
304 ポンプ室
305 弁
306 導出前共通前室
307 導出口
310 筐体
311 蓋体
311a 弁構成突起
312 筐体本体
320 ダイヤフラム構成部材
321 固定膜部
322 被動部
323 連結膜部
324 弁構成膜部
330 傾斜揺動体
340 モータ
341 駆動軸
342 回転体
343 傾斜軸
31 吸引管
32 給液管
40 気体ポンプ
41 給気管
50 制御部
51 検出部
60 筐体
61 本体部
62 ヘッド部
70 液剤
100 ディスペンサ
Claims (12)
- 液剤を貯留する貯留部と、
前記液剤を吐出する吐出部と、
前記液剤を前記貯留部から前記吐出部に供給する液剤供給用アクチュエータと、
前記吐出部に気体を供給する気体供給用アクチュエータと、
前記気体供給用アクチュエータ及び前記液剤供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部と、
を備え、
前記吐出部は、前記液剤を前記気体により泡化させるフォーマー機構を含んで構成され、泡化した前記液剤を吐出するものであり、
前記制御部は、前記泡化した液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させ、且つ、前記気体供給用アクチュエータを動作させることにより前記フォーマー機構にて前記液剤を泡化させ、前記吐出部から吐出させるディスペンサ。 - 前記制御部は、前記一の吐出トリガに基づいて前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させる間、前記気体供給用アクチュエータを継続して動作させる請求項1に記載のディスペンサ。
- 前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させる期間は、第1所定時間に亘る動作期間と、第2所定時間に亘る休止期間と、を交互に含む請求項1又は2に記載のディスペンサ。
- 前記第1所定時間と前記第2所定時間とがそれぞれ100ミリ秒以上である請求項3に記載のディスペンサ。
- 前記制御部は、前記液剤供給用アクチュエータを10Hz以下で動作させる請求項4に記載のディスペンサ。
- 前記制御部は、前記液剤供給用アクチュエータを70以下のデューティ比で動作させる請求項4又は5に記載のディスペンサ。
- 液状の液剤を貯留する貯留部と、
前記液剤を吐出する吐出部と、
前記液剤を前記貯留部から前記吐出部に供給する液剤供給用アクチュエータと、
前記液剤供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させて、前記吐出部から前記液剤を液状のまま吐出させるディスペンサ。 - 前記液剤供給用アクチュエータを間欠的に繰り返し動作させる期間は、第1所定時間に亘る動作期間と、第2所定時間に亘る休止期間と、を交互に含み、
前記第1所定時間の方が前記第2所定時間よりも長い請求項7に記載のディスペンサ。 - 吐出対象物を検出する検出部を更に備え、
前記吐出トリガは、前記検出部が前記吐出対象物を検出することにより発生し、
前記制御部は、一の前記吐出トリガに基づいて、前記液剤供給用アクチュエータの間欠的な繰り返し動作を予め定められた吐出期間の間行わせる請求項1から8のいずれか一項に記載のディスペンサ。 - 操作を受け付ける操作部を更に備え、
前記吐出トリガは、前記操作部が前記操作を受け付けることにより発生し、
前記制御部は、一の前記吐出トリガに基づいて、前記液剤供給用アクチュエータの間欠的な繰り返し動作を予め定められた吐出期間の間行わせる請求項1から8のいずれか一項に記載のディスペンサ。 - 液剤を気体により泡化させるフォーマー機構を含んで構成された吐出部から、泡化した前記液剤を吐出させる方法であって、
前記泡化した液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、前記吐出部に対して間欠的に繰り返し前記液剤を供給し、且つ、前記吐出部に対して気体を供給することによって、前記フォーマー機構にて前記液剤を泡化させ前記吐出部から吐出させる工程を備える液剤の吐出方法。 - 液剤を液状のまま吐出部から吐出させる方法であって、
前記液剤の吐出の契機となる一の吐出トリガに基づいて、前記吐出部に対して間欠的に繰り返し前記液剤を供給することによって、前記吐出部から前記液剤を液状のまま吐出させる工程を備える液剤の吐出方法。
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