JP2023145380A - 塗布具 - Google Patents

Abstract

【課題】開示されている塗布具によると、突出部による過度な圧縮によって、圧縮部内の繊維密度が、塗布体側より塗布液供給管側の方が大きくなる箇所が生じ得るため、圧縮部内の毛管力のバラつきによって塗布液が吐出しにくくなるおそれがあった。本発明は、塗布液の吐出が良好な塗布具を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の塗布具１は、塗布液吸蔵体８に圧縮部８ａが形成され、塗布液吸蔵体８の端面と、塗布体３の後端面と、塗布液供給管６前端面とが、塗布具１の軸方向に対して垂直な面であり、塗布体３の後方の塗布液吸蔵体８への挿入量が、塗布液供給管６の前方の塗布液吸蔵体８への挿入量より大きい塗布具を要旨とする。【選択図】図１

Description

本発明は、塗布液タンク内に収容された塗布液を、塗布液吸蔵体を介して塗布先へ供給可能な塗布具に関するものである。

従来から、筆記用、描画用、化粧用、医療用など様々な用途の塗布具が存在する。そして、その用途、塗布液の種類、使用場面などに応じて、様々な内部構造の塗布具が開示されている。例えば特許文献１には、塗布液吸蔵体に塗布液供給管が挿入された際に、塗布液供給管の前端面に形成された突出部によって、塗布液吸蔵体の圧縮部に、より繊維密度の高い部位が形成される塗布具が開示されている。

特開２０１４－５４７７７号公報

特許文献１に開示された塗布具では、突出部による過度な圧縮によって、圧縮部内の繊維密度が、塗布体側より塗布液供給管側の方が大きくなる箇所が生じ得るため、圧縮部内の毛管力のバラつきによって塗布液が吐出しにくくなるおそれがあった。

本発明は、塗布液の吐出が良好な塗布具を提供することを目的とする。

本発明は、塗布液を直接収容する塗布液タンクと、塗布液を塗布する塗布体と、塗布液タンクから塗布体側へ塗布液を自由状態で供給する塗布液供給管と、塗布液供給管から塗布体へ塗布液を供給する塗布液吸蔵体と、で少なくとも構成された塗布具であって、塗布液吸蔵体は、塗布体後方と塗布液供給管前方とが挿入され、塗布体後端面と塗布液供給管前端面とに押圧されることで内部に圧縮部が形成され、塗布液吸蔵体の端面と、塗布体後端面と、塗布液供給管前端面とが、塗布具の軸方向に対して垂直な面であり、塗布体後方の塗布液吸蔵体への挿入量が、塗布液供給管前方の塗布液吸蔵体への挿入量より大きい塗布具を要旨とする。

本発明の塗布具は、塗布体後方の塗布液吸蔵体への挿入量が、塗布液供給管前方の塗布液吸蔵体への挿入量より大きいため、圧縮部の密度は塗布液供給管側から塗布体側に向かって大きくなる。塗布液吸蔵体の端面と、塗布体後端面と、塗布液供給管前端面とが、塗布具軸方向に対して垂直な面でもあるため、圧縮部内の毛管力が塗布液供給管側から塗布体側に向かって径方向にも略均一に大きくなり、塗布液の吐出が良好な塗布具を提供することができる。

塗布具１の縦断面図 他の実施形態に係る塗布具１の縦断面図 図１のＡ部分拡大図 図１のＢ－Ｂ´線断面矢視図

本発明の塗布具は、筆ペン、フェルトペン、マーキングペンなどの筆記具や描画用具、アイライナー、アイブロウ、アイシャドウなどの化粧用具、衛生消毒用などの薬液を塗布する医療用具などとして使用できる。その塗布具の用途に応じて任意の塗布液を使用できるが、２５℃において、粘度が１．００ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下の比較的低粘度のものや、表面張力が２０．０ｍＮ／ｍ以上６０．０ｍＮ／ｍ以下の濡れ性が比較的高いものの使用が好ましい。

以降、図面を参照しつつ、本発明に係る塗布具の実施形態について説明する。本発明は実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

図１は、本発明の実施形態の１つである塗布具１の縦断面図である。塗布具１は、化粧用具のアイライナーである。塗布具１は、軸筒２を基礎として各部材が収納、配置されている。軸筒２には、塗布液Lを直接収容する塗布液タンク４と、塗布液Lを塗布する塗布体３と、塗布液タンク４から塗布体３側へ塗布液Lを自由状態で供給する塗布液供給管６と、塗布液供給管６から塗布体３へ塗布液L を供給する塗布液吸蔵体８などが配置されている。

軸筒２は、前軸２ａと後軸２ｂとが結合して構成された部材である。前軸２ａと後軸２ｂとは、いずれもポリプロピレン樹脂製の成形品である。前軸２ａは円筒状の部材であり、軸方向両端が開口し軸方向に貫通した部材である。後軸２ｂは円筒状の部材であり、軸方向の一端が閉塞し、他の一端が開口した有底の部材である。前軸２ａにはキャップ９が着脱可能である。

前軸２ａ外壁の軸方向中腹には、周状の突起である鍔部が設けられている。また、前軸２ａ外壁であって鍔部より後方には、周状の突起である前軸２ａ側嵌合部が設けられている。後軸２ｂの内壁には、周状の突起である後軸２ｂ側嵌合部が設けられている。後軸２ｂの開口端部から、前軸２ａの後方が挿入され、前軸２ａ側嵌合部と後軸２ｂ側嵌合部とが互いに乗り越えることで嵌合が完了し、前軸２ａと後軸２ｂとが結合する。このとき、後軸２ｂの開口端部の端面が前軸２ａの鍔部に当接することで、両部材の軸方向の位置決めができる。

前軸２ａと後軸２ｂとは、本実施形態のような乗り越え嵌合の他、圧入関係や螺子螺合などの方法で適宜結合することができる。また、軸筒２、本実施形態のような前軸２ａと後軸２ｂとの２部品の結合ではなく、中空筒状の成形品１部品で構成することもできる。

塗布体３は、塗布液Ｌを被塗布面へ塗布するための部材である。本実施形態において塗布体３は、筆穂３ａと、固定管３ｂと、中継芯３ｃとで構成されている。筆穂３ａは、濡れ性に優れた比較的軟質なポリアミド繊維と、耐候性に優れた比較的硬質なポリブチレンテレフタレート繊維とからなる繊維収束体であり、人の肌に触れ眼球付近で繊細な操作性が求められるアイライナーの塗布体３として好ましい。固定管３ｂは筒状部材であり、軸方向両端が開口した部材である。固定管３ｂはポリプロピレン樹脂製の成形品である。

筆穂３ａは、前軸２ａの前方開口端部に、固定管３ｂを介して配置される。筆穂３ａの後端部には、中継芯３ｃが挿入されている。中継芯３ｃは、円柱状の繊維収束体である。筆穂３ａ及び中継芯３ｃには、塗布液Ｌが流通し吐出されるための複数の経路が多数存在する。その一部が、塗布液Ｌの吐出と同時になされる空気交換用の経路としても機能する。

塗布体３は、本実施形態のように固定管３ｂを介して筆穂３ａを前軸２ａに配置する他、固定管３ｂを設けずに筆穂３ａを前軸２ａに直接配置したり、中継芯３ｃに相当する部位を筆穂３ａに直接設けたりすることもできる。

筆穂３ａの材質は、成型性、塗布先乾燥性、書き味などを考慮して公知の材料を選択できる。繊維収束体としては、ポリアミド繊維、ポリエステル（ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなど）繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、ポリアクリロニトリル繊維などの合成繊維や、ヤギ、羊、馬、リスなどの天然獣毛などを適宜選択できる。また、多孔質体としては、ウレタンやスポンジなどを適宜選択できる。

塗布液タンク４は、塗布液Ｌが直接収容された部材である。塗布液Ｌは、アイライナー用バルクである。塗布液タンク４には、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製の撹拌球５も収容されている。塗布液タンク４はポリプロピレン樹脂製の成形品であり、塗布液Ｌとの反応性が低く、撹拌に伴う撹拌球５の衝突に対する物理的な強度に優れているため好ましい。塗布液タンク４の内壁面には軸方向に延びるリブ４ａが周方向等間隔に４本設けられており、塗布液タンク４の成形に際して壁の肉厚が不均一になり表面に凹みができるなどの現象（所謂ヒケ）の抑制と、撹拌球５が塗布液タンク４の内壁面に接着してしまうのを防止でき好ましい。

塗布液タンク４は円筒状の部材であり、軸方向の一端が閉塞し、他の一端が開口した有底の部材である。前軸２ａの後方開口端部から、塗布液タンク４の開口端部が挿入され、圧入関係で結合される。

塗布液タンク４は、本実施形態のように後軸２ｂと別部材とする他、後軸２ｂの内部空間に直接塗布液Ｌを収容して、塗布液タンクとすることもできる。

塗布液供給管６は、塗布液タンク４から塗布体３側へ塗布液Ｌを自由状態で供給するための流路を構成する部材である。塗布液供給管６はテンレス（ＳＵＳ３０４）製の筒状部材であり、軸方向両端が開口し軸方向に貫通した部材である。

塗布液供給管６の材質は、成形性や塗布液Ｌとの反応性などを考慮して、ステンレス、鋼、真鍮、黄銅などの金属、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、又はこれらの樹脂を含む複合材などを適宜選択することができる。

本実施形態においては、塗布液タンク４と、塗布液供給管６及び塗布液吸蔵体８との間には、筒体７が配置されている。筒体７はポリプロピレン樹脂製の筒状部材であり、軸方向両端が開口し軸方向に貫通した部材である。筒体７は外筒７ａと内筒７ｂとが結合した重筒構造である。外筒７ａ内壁と内筒７ｂ外壁との間はいわゆる肉盗みがなされており、いわゆるヒケを防止することができる。筒体７の、外筒７ａと内筒７ｂとの結合部分側の開口端部から、塗布液供給管６の後方が挿入され、筒体７と圧入関係で結合される。筒体７の前端面は、塗布液吸蔵体８の後端面と当接している。なお、筒体７は塗布液供給管６と一体に成型して１部品にて流路を構成することもできる。

筒体７は、前軸２ａの後方開口端部から挿入され、圧入関係で前軸２ａと結合される。前軸２ａ内の筒体７が挿入される開口部近傍の内壁には、周状の突起であるエアタイトリブが２条設けられており、前軸２ａと筒体７とが圧入関係で結合されることにより、前軸２ａの内壁と、筒体７ａの外壁とでエアタイトがなされる。

図２に示す他の実施形態のように、内筒７ｂの内壁面から突出した周状の突起である塗布液逆流防止部７ｃを設けることもできる。塗布液逆流防止部７ｃが構成する塗布液Ｌの流路は、塗布液供給管６が構成する流路より小さいため、塗布具１を上向きで使用した際（塗布先３が水平より下向きから上向きにした際）に、塗布液供給管６内の塗布液Ｌが塗布液タンク４内に逆流しようとするところ、塗布液逆流防止部７ｃ近傍で塗布液Ｌが受ける管路抵抗が増大し、逆流に伴う空気交換も阻害されるため、塗布液Ｌの逆流を一時的に防止することができる。そのため、上向きで吐出できる塗布液Ｌの量を増やすことができ好ましい。

各樹脂成形品の材質は、成形性や塗布液Ｌとの反応性などを考慮して、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、またはこれらの樹脂を含む複合材などを適宜選択することができる。また、使用する塗布液Ｌに応じて、反応性や透過性などを考慮して、各部材の内壁面及び／又は外壁面に各種のコーティングや印刷などを施すこともできる。

塗布液吸蔵体８は、塗布液供給管６から中継芯３ｃへ塗布液Ｌを供給するための流路を構成する部材である。塗布液吸蔵体８は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の繊維収束体である。塗布液吸蔵体８は円柱状の部材であり、前軸２ａの内部に収容される。なお、塗布液吸蔵体８は外周にフィルムを巻回することもできる。当該フィルムは例えばポリプロピレン樹脂等の材質のものを用いることができる。

図３は、図１のＡ部分拡大図である。塗布液吸蔵体８の内部には圧縮部８ａが形成される。圧縮部８ａは、塗布液吸蔵体８に、塗布体３後方を構成する中継芯３ｃ後方と、塗布液供給管６前方とが挿入され、塗布液吸蔵体８が、中継芯３ｃ後端面と塗布液供給管６前端面とに押圧されることで形成される。圧縮部８ａは、塗布液吸蔵体８における他の箇所よりも繊維が密集した箇所であるため、圧縮部８ａ以外の箇所よりも高い毛管力が作用することで、塗布液Ｌを塗布液供給管６から中継芯３ｃへと供給することができる。塗布液吸蔵体８における他の箇所は、塗布液Ｌが圧縮部８ａに過剰に供給されてしまった場合に、塗布液Ｌを一時的に保持するバッファとして機能させることができる。

塗布液吸蔵体８の軸方向両端面と、中継芯３ｃ後端面と、塗布液供給管６前端面とが、塗布具１の軸方向に対して略垂直な面で構成されている。よって、各端面が互いに略平行であり、圧縮部８ａを形成する際に、圧縮部８ａ内における繊維の密度に径方向の偏りが生じにくく、略均一になり好ましい。塗布液吸蔵体８に中継芯３ｃ後方及び塗布液供給管６前方を挿入すると、塗布液吸蔵体８の軸方向両端面は少なからず撓むが、挿入前の時点において各端面が互いに略平行であることで、圧縮部８ａ内の繊維の密度を略均一とすることができる。

中継芯３ｃ後方の塗布液吸蔵体８への挿入量が、塗布液供給管６前方の塗布液吸蔵体８への挿入量より、大きくなっている。このようにすることで、圧縮部８ａを構成する繊維の密度が、塗布液吸蔵体８側から中継芯３ｃ側に向かって大きくなるため、圧縮部８ａ内の毛管力も塗布液吸蔵体８側から中継芯３ｃ側に向かって大きくすることができる。また、圧縮部８ａ内には微視的に塗布液Ｌの液膜の形成と破壊が繰り返されると推認されるところ、塗布液吸蔵体８側の方が中継芯３ｃ側より液膜が破壊されやすくなり、空気交換も容易となる。よって、塗布液Ｌの流通がスムーズになり、塗布液Ｌの吐出の良好な塗布具１とすることができ好ましい。

各挿入量は、塗布液吸蔵体８に中継芯３ｃ後方及び塗布液供給管６前方を挿入した後における、塗布液吸蔵体８前端面の位置から中継芯３ｃ後端面の位置までの中継芯３ｃ後方の体積と、塗布液吸蔵体８後端面の位置から塗布液供給管６前端面の位置までの塗布液供給管６前方の体積とを意味している。本実施形態では、中継芯３ｃ後方の塗布液吸蔵体８への挿入量が４２．６ｍｍ^３であり、塗布液供給管６前方の塗布液吸蔵体８への挿入量が２４．６ｍｍ^３である。

圧縮部８ａ全体としては、塗布液吸蔵体８における他の箇所よりも繊維の密度が大きい必要があり、圧縮部８ａ内では先述のとおり塗布液吸蔵体８側から中継芯３ｃ側に向かって繊維の密度を大きくする必要があるが、本実施形態では、塗布液吸蔵体８に対する中継芯３ｃ後方及び塗布液供給管６前方の挿入量という制御が比較的容易な量をもって圧縮部８ａ全体及び圧縮部８ａ内の繊維の密度を調整するため、圧縮部８ａを形成する工程を簡便にすることができ好ましい。

本実施形態では、中継芯３ｃと、塗布液吸蔵体８と、塗布液供給管６とのそれぞれの軸心が略同一であるため、圧縮部８ａ内における繊維の密度に径方向の偏りが生じにくく、略均一になり好ましい。

本実施形態では、塗布液吸蔵体８に挿入される、中継芯３ｃ後端面と塗布液供給管６前端面との間の軸方向長さＬ_１を、塗布液吸蔵体８の軸方向長さＬ_２の０．１３倍以上０．２０倍以下とし、塗布液吸蔵体８に挿入される中継芯３ｃ後方の軸方向長さＬ_３を、塗布液吸蔵体８に挿入される塗布液供給管６前方の軸方向長さＬ_４の１．６０倍以上２．７０倍以下としている。このようにすることで、中継芯３ｃ後端面と塗布液供給管６前端面とに挟まれて形成される圧縮部８ａ全体の繊維の密度を十分に高めることができ、かつ、圧縮部８ａ内における塗布液吸蔵体８側から中継芯３ｃ側に向かって大きくなる繊維の密度勾配を、より確実に形成することができるため、塗布液Ｌの吐出の良好な塗布具１とすることができ好ましい。

本実施形態では、軸方向長さＬ_１は２．０ｍｍであり、軸方向長さＬ_２は１９．０ｍｍである。軸方向長さＬ_３及び軸方向長さＬ_４は、塗布液吸蔵体８に中継芯３ｃ後方及び塗布液供給管６前方を挿入した後における、塗布液吸蔵体８前端面の位置から中継芯３ｃ後端面の位置までの中継芯３ｃ後方の長さと、塗布液吸蔵体８後端面の位置から塗布液供給管６前端面の位置までの塗布液供給管６前方の長さとを意味している。塗布液吸蔵体８前端面の位置は、中継芯３ｃ後方の挿入に伴い最も後方に撓んだ位置を意味し、塗布液吸蔵体８後端面の位置は、塗布液供給管６前方の挿入に伴い最も前方に撓んだ位置を意味している。本実施形態では、軸方向長さＬ_３は１１．５ｍｍであり、軸方向長さＬ_４は５．５ｍｍである。

図４は、図１のＢ－Ｂ´線断面矢視図である。本実施形態では、塗布液吸蔵体８に挿入される塗布液供給管６の厚みＬ_５が、塗布液供給管６の最大外径Ｌ_６の０．０２倍以上０．１０倍以下としている。このようにすることで、圧縮部８ａに接する塗布液供給管６の前端面が適度に小さくなるため、圧縮部８ａの過圧縮を防止することができ、また、塗布液供給管６内壁面が形成する塗布液Ｌの流路を十分な広さで確保されるため塗布液Ｌの流通に伴う空気交換が容易となり、塗布液Ｌの吐出の良好な塗布具１とすることができ好ましい。

塗布液吸蔵体８に挿入される塗布液供給管６の厚みＬ_５は、塗布液供給管６の外壁面又は内壁面のある点から他方への最短距離を意味する。ここで、圧縮部８ａに接する塗布液供給管６の前端面の総面積が小さいほど、圧縮部８ａの過圧縮を防止することができる。よって、塗布液供給管６自体をより細くし、塗布液供給管６の前端面の面積を小さくすることもできるが、塗布液供給管６の厚みＬ_５と最大外径Ｌ_６との割合を調整することで、塗布液供給管６内壁面が形成する塗布液Ｌの流路を十分な広さで確保しつつ、圧縮部８ａの過圧縮を防止することができる。本実施形態では、厚みＬ_５は０．１ｍｍであり、最大外径Ｌ_６は２．３ｍｍである。

塗布液吸蔵体８の材質は、ポリエステル（ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなど）繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維などを束ねた繊維収束体や、ウレタンやスポンジなどの多孔質体を、適宜選択することができる。

１ 塗布具
２ 軸筒
３ 塗布体
３ａ 筆穂
３ｂ 固定管
３ｃ 中継芯
４ 塗布液タンク
５ 撹拌球
６ 塗布液供給管
７ 筒体
７ａ 外筒
７ｂ 内筒
７ｃ 塗布液逆流防止部
８ 塗布液吸蔵体
８ａ 圧縮部
９ キャップ
Ｌ 塗布液
Ｌ_１ 中継芯３ｃ後端面と塗布液供給管６前端面との間の軸方向長さ
Ｌ_２ 塗布液吸蔵体８の軸方向長さ
Ｌ_３ 塗布液吸蔵体８に挿入される中継芯３ｃ後方の軸方向長さ
Ｌ_４ 塗布液吸蔵体８に挿入される塗布液供給管６前方の軸方向長さ
Ｌ_５ 塗布液吸蔵体８に挿入される塗布液供給管６の厚み
Ｌ_６ 塗布液供給管６の最大外径

Claims (5)

1. 塗布液を直接収容する塗布液タンクと、塗布液を塗布する塗布体と、塗布液タンクから塗布体側へ塗布液を自由状態で供給する塗布液供給管と、塗布液供給管から塗布体へ塗布液を供給する塗布液吸蔵体と、で少なくとも構成された塗布具であって、塗布液吸蔵体は、塗布体後方と塗布液供給管前方とが挿入され、塗布体後端面と塗布液供給管前端面とに押圧されることで内部に圧縮部が形成され、塗布液吸蔵体の端面と、塗布体後端面と、塗布液供給管前端面とが、塗布具の軸方向に対して垂直な面であり、塗布体後方の塗布液吸蔵体への挿入量が、塗布液供給管前方の塗布液吸蔵体への挿入量より大きい塗布具。
2. 前記塗布液タンク内から前記塗布液吸蔵体までの流路に、少なくとも前記塗布液供給管が構成する流路より小さい流路を構成する周状の突起である塗布液逆流防止部を形成した、請求項１に記載の塗布具。
3. 前記塗布液吸蔵体に挿入される前記塗布体後端面と前記塗布液供給管前端面との間の軸方向長さが、前記塗布液吸蔵体の軸方向長さの０．１３倍以上０．２０倍以下であり、前記塗布液吸蔵体に挿入される前記塗布体後方の軸方向長さが、前記塗布液吸蔵体に挿入される前記塗布液供給管前方の軸方向長さの１．６０倍以上２．７０倍以下である、請求項１又は請求項２に記載の塗布具。
4. 前記塗布液吸蔵体に挿入される前記塗布液供給管の厚みが、前記塗布液供給管の最大外径の０．０２倍以上０．１０倍以下である、請求項１又は請求項２に記載の塗布具。
5. 前記塗布液吸蔵体に挿入される前記塗布液供給管の厚みが、前記塗布液供給管の最大外径の０．０２倍以上０．１０倍以下である、請求項３に記載の塗布具。

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