JP4218151B2

JP4218151B2 - 弁付塗布具

Info

Publication number: JP4218151B2
Application number: JP28073599A
Authority: JP
Inventors: 直樹和田
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001096218A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糊、修正液、化粧品、絵の具、インキ、薬剤、補修剤などの塗布液を内蔵した弁付塗布具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記の各種塗布液を用いる弁付塗布具としては、塗布具先端に弁機構を配置し、使用時、塗布具先端を被塗布物に押しつけ、弁を開いて塗布する型のものが多く知られている。例えば、実用新案登録第２５１３９８６号公報には、球状塗布体がその一部がチップの先端から臨出した状態でチップのボールハウス内に回転自在に保持されるとともに、該球状塗布体がチップの内孔内に配置されたスプリングで直接またはボール押圧子を介して弾発されてチップの内向きの先端縁に接触し、粘度の高い造膜性塗布液が充填された塗布液タンクに該チップが接続された塗布具を要旨とする弁付塗布具が記載されている（図５参照）。
上記塗布具は、被塗布物に球状塗布体を押しつけることにより球状塗布体を後退させて弁を開くと共に、可撓性材料で成形された容器を押圧し、容器内の塗布液を吐出するものである。
因みに、吐出した塗布液は、球状塗布体及びチップ先端面で伸ばし、塗布する様になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、弁付塗布具における弁機構は、弁の開閉によって塗布液を吐出したり、吐出しないようにしたりすることを目的としたものであるが、更に、内蔵した塗布液の蒸発を防止することも目的としている。
この、塗布液の蒸発を防止するためには、塗布液を吐出しないようにする場合と比較して、弁の密閉性をより高くする必要がある。弁の密閉性を高くする手段として、弁部を、弁座部に当接する強さ、所謂、弾撥体セット荷重を調整することが知られている。そこで、通常、弾撥体セット荷重は、使用時における塗布感の滑らかさ及び使い易さに支障を来さない範囲で、塗布液が吐出しない強さより高く設定されている。
【０００４】
従来の弁付塗布具は、上記のように弾撥体セット荷重を高く設定しているので、使用時、弁付塗布具を被塗布物より離すと、瞬時に閉弁してしまう。
このため、容器の塗布液収容部には、外部に吐出した塗布液に相当する空気が入ってこないので、塗布液収容部内の、内容物の体積が減少する。一方、容器は、可撓性部材で形成されているので、元の形状、状態に復元しようとする力を有している。このため、塗布液収容室内は減圧状態となる。
そして、この減圧の大きさが、容器の復元力を越えると、容器には凹みが発生してしまう。この容器の凹みは、見栄えの悪さ、外観の悪さといった問題や、使用時に容器を押圧するために大きな力が必要になり、塗布がし難くなるとか、吐出量調整が困難になるといった問題の原因になる。
本発明は、可撓性容器を有する弁付塗布具において、使用時の減圧における容器凹み形状を復元させることができる弁付塗布具を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部を塗布液収容室となした可撓性容器と、この可撓性容器の先端開口部に取り付けられた弁座部を有する塗布先と、この塗布先内に配置され、弾撥部による弾撥体セット荷重を受けて前方に付勢した弁部材とよりなり、前記塗布先の弁座部と、弁部材の弁部との圧接により弁機構を構成してなる弁付塗布具において、前記弾撥体セット荷重を、前記可撓性容器に減圧状態による凹みが発生したときに開弁する値となすと共に、前記可撓性容器の復元力をＰ（ｍｍＨｇ ) 、この可撓性容器内の塗布液収容室に収容した塗布液の粘度をρ（ｍＰａ・Ｓ）、弁部材の弁部に掛かる弾撥体セット荷重をＫ（Ｎ／ｍｍ）としたとき、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ ₁₀ ρ）＞１０００を満足することを要旨とする。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明について添付図面を参照しながら、更に詳細に説明する。
実施例１
図１は実施例１の断面図であり、図２は図１の要部拡大図である。
図１の参照符号１は、熱可塑性樹脂材で形成した、先端が開口した有底の可撓性容器本体である。ここで使用する熱可塑性樹脂材としては、容器の押し易さを考慮し、低密度ポリエチレンやポリプロピレンなどが挙げられる。また、低密度ポリエチレンやポリプロピレンのリサイクル材料を用いてもよい。更に、前記低密度ポリエチレンとポリプロピレンの混合材料などを用いてもよく、材料は、その用途に応じて使い分け出来る。その他、塗布液の種類によって、耐溶剤性などを考慮し、熱可塑性樹脂材を適宜選定することもできる。また、可撓性容器本体を形成する成形方法としては、ダイレクトブロー成形やインジェクションブロー成形及び、射出成形などが挙げられる。
この容器本体１の内部は、横断面が偏平形の塗布液収容室となっている。尚、容器の横断面形状は円形、楕円形など、用途、デザインに応じた形で適宜選定することができる。また、容器本体１先方は略円筒状の開口部となっている。この開口部外周には螺旋形右締め方向の雄ねじ部１ａを設けている。
【０００７】
容器本体１前方には、中硬質性熱可塑性樹脂材で形成した、全体が略筒状で、貫通孔を有する前軸２を螺合により取り付けている。
前軸２には、その内側の前後中間位置から後方に、容器本体１開口部内面に挿入される筒状の中筒部２ａを設けており、更に、この中筒部２ａの外周に筒状の外筒部２ｂを設けており、この外筒部２ｂ内周面に容器本体１の雄ねじ部１ａと螺合する雌ねじ部２ｃを設けている。
【０００８】
更に、前軸２には、その内方から先方に突出する、後方が円筒形で先方が偏平形で前後に連通する塗布先３を取り付けている。この塗布先３は、軟質性熱可塑性樹脂材で形成したものである。
この塗布先３の塗布部３ａは、たわみ変形が可能で横断面が略半円形の塗布片を多数形成しており、塗布部３ａ後方から先方に先細り状にした塗布片を、横向に多数一列に並べるようにし、この列を多数重合し、外側の列より内側の列の先端が突出するようにして形成したものであり、全体が偏平形の平筆穂状のものである。
塗布先３内部には、塗布部３ａ後端から後方に向け横断面を方形に形成した開口部３ｃを設けており、この開口部３ｃ後方に筒状の中筒部３ｄを設け、この中筒部３ｄ内面後端には弁機構の弁座部３ｅを形成している。
塗布先３外部は、塗布部３ａ後端から後方に裾広がり状に拡径し、最大径箇所を鍔部として設け、この鍔部後端は、前記前軸２の先端と当接している。
【０００９】
塗布先３の塗布部３ａの先端中心部から開口部３ｃを経て、前軸２の中筒部２ａ後端にまたがって、軟質性熱可塑性樹脂材で形成した弁機能、弾撥性機能を有する弁部材４を配している。弁部材４先端には、たわみ変形可能な凸体部４ａを設けている。この凸体部４ａは、横断面が方形の板状であり、後方に向け塗布先３の開口部３ｃを通過するように設けられている。
凸体部４ａ後端には、横断面方形の対角線位置から拡径するような半球面状の弁部４ｂを、前記塗布先３の弁座部３ｅと円周線で当接するように設けている。更に、この弁部４ｂの後方に、縦断面が半円形で全体が螺旋形の４本の弾撥部４ｃを、塗布先３の円筒部３ｂ内面、及び前軸２の中筒部２ａ内面と接触しないように連接している。この弾撥部４ｃは、別体で成形することも可能であり、その場合、金属で形成しても良い。
弾撥部４ｃ後端から後方に円筒状の筒部４ｄを設けている。この筒部４ｄは、前記前軸２の中筒部２ａ後方とはめ合わせるように設けている。そして、弁部材４の筒部４ｄと前軸２の中筒部２ａが固定され、弾撥部４ｃにより弾撥された弁部４ｂが、塗布先３の弁座部３ｅと圧接することにより弁機構を形成している。
【００１０】
本発明の弁付塗布具においては、上記弁部４ｄと弁座部３ｅとの当接する力、即ち、弾撥体セット荷重を、可撓性容器に減圧状態による凹みが発生したときに開弁する値となす事が必要である。即ち、弁付塗布具の使用時、塗布液を吐出することによって塗布液収容室内は減圧状態になり、減圧の程度が容器の復元力を越えると容器の壁面に凹みが生じる。塗布液収容室内の圧力が、前記容器壁面に凹みを生じさせる程の状態になったとき、弁体は、弁を閉じる方向に働いている弾撥体セット荷重に抗して容器内部の方向に移動し、弁が開く。この開弁によって、容器内に空気が流入し、塗布液収容室内の圧力が高くなるので、壁面に生じた凹みは元の形に復元する。
【００１１】
因みに、塗布液収容室内の減圧状態に起因する容器壁面に生じる凹みを解消するには、可撓性容器の復元力をＰ（ｍｍＨｇ)、この可撓性容器内の塗布液収容室に収容した塗布液の粘度をρ（ｍＰａ・Ｓ）、弁部材の弁部に掛かる弾撥体セット荷重をＫ（Ｎ／ｍｍ）としたとき、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ₁₀ρ）＞１０００を満足するよう弁付塗布具を構成することが更に好ましい。
【００１２】
復元力Ｐは、容器の形状、材質、容器を形成している肉厚により決定されるものであり、容器の塗布液収容室内の圧力を低下していき、壁面に生じる凹みが視認可能となったときの塗布液収容室内の圧力として測定するものである。
本発明において復元力Ｐは、弁付塗布具を組み立て、これに、塗布液を充填した後、塗布液を小量ずつ吐出し、容器壁面に凹みが生じたときの塗布液収容室内の圧力を、容器後部にニードルパイプを差し込み、デジタルマノメーター（（株）岡野製作所製）にて測定した。
【００１３】
塗布液の粘度は、Ｂ型粘度計を用い、２５℃で測定した。粘度の値は、３回測定した値の平均値を用いた。
【００１４】
弾撥体セット荷重は、弁座部と弁部との当接力であるが、本発明においては、弁付塗布具の弁部材の先端（本実施例においては、凸体部４ａ先端がこれに該当する）を押圧し、弁部材が動き始める瞬間の押圧力をレオメーター（不動工業（株）製）にて測定し、弁圧接部の長さで割った値を用いた。
【００１５】
参照符号５は熱可塑性樹脂材で形成した略円筒状、有底状の後方が開口したキャップである。このキャップ５は塗布先３を外側から保護するものであって、前軸２と着脱できるようになっている。
【００１６】
以下、実施例１において、上記数値を具体的に設定した事例を表１に記載する。
尚、容器本体は、ポリプロピレン９５重量％と低密度ポリエチレン５重量％の混合材料を用いて内容量５０ｍｌの大きさとした成形物を用い、前軸は、ポリプロピレン製成形物を用い、塗布先は、低密度ポリエチレン製成形物を用い、弁部材は、低密度ポリエチレン製成形物を用いた。
【００１７】
又、塗布液としては、合成のりを用いた。この合成のりの組成は、ポリビニルアルコール（日本合成化学（株）製）１０〜１５重量部、プロピレングリコール５重量部、ＫＭ１０１Ａ（クロロアセトアマイド、独国、Ｇｅｒｂｓｔｏｆｆ−ＣｈｅｍｉｅＦｒａｎｚＭａｒｇｏｌｄ社製）０．５重量部、水７９．５〜８４．５部であり、ポリビニルアルコールの添加量を変化させて、４種類の合成のりを得た。これらの合成のりの粘度は、それぞれ２２０ｍｐａ・ｓ、７７０ｍｐａ・ｓ、２５００ｍｐａ・ｓ、８２００ｍｐａ・ｓであった。
【００１８】
【表１】

【００１９】
実施例２
図３は実施例２の断面図であり、図４はその要部拡大図である。
参照符号７は６−ナイロン（熱可塑性樹脂材）で形成した、内容量１０ｍｌの先端が開口した有底の可撓性容器本体である。
なお、容器本体７は、可撓性筒体の後方に尾栓を取り付けたものでも良い。
【００２０】
上記容器本体７の開口部には、ポリブチレンテレフタレート（熱可塑性樹脂材）で形成され、貫通孔を有する前軸８が螺合により取り付けられている。この前軸８先端内方には、塗布液を吐出させる弁機構が形成されている。この弁機構は、前軸８の先端孔８ａ後端内方に形成した弁座部８ｂと、前記先端孔８ａより塗布部９ａを突出させ、前記弁座部８ｂに弁部９ｂを圧接するよう前方へ、ステンレス製の弾撥体１０により付勢された、ポリオキシメチレン（熱可塑性樹脂材）で形成された弁体９の弁部９ｂとより形成されている。また、参照符号１１は軸心方向に貫通孔を有するポリブチレンテレフタレート（熱可塑性樹脂材）で形成された中軸であり、この中軸１１は、前記弾撥体１０の受部材である。
【００２１】
実施例２の弁付塗布具においても、上記実施例１に係る弁付塗布具の場合と同様に、弁部９ｂと弁座部８ｂとの当接する力、即ち、弾撥体セット荷重を、可撓性容器本体７に減圧状態による凹みが発生したときに開弁する値となす事が必要であり、更には、可撓性容器の復元力をＰ（ｍｍＨｇ)、この可撓性容器内の塗布液収容室に収容した塗布液の粘度をρ（ｍＰａ・Ｓ）、弁部材の弁部に掛かる弾撥体セット荷重をＫ（Ｎ／ｍｍ）としたとき、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ₁₀ρ）＞１０００を満足するよう弁付塗布具を構成することがより好ましい。
可撓性容器の復元力Ｐ（ｍｍＨｇ)、塗布液の粘度ρ（ｍＰａ・ｓ）、弾撥体セット荷重Ｋ（Ｎ／ｍｍ）は、上記実施例１と同様に定義されるものである。
【００２２】
なお、上記実施例における材料は、使用目的、コスト等を考慮して、適宜選択することができる。
また、弁部材は、その形状が球状のものであっても良いし、更に、その材質として金属製、セラミック製などの熱可塑性樹脂材以外のものであっても構わない。また弾撥体は、熱可塑性樹脂材であっても良い。
【００２３】
実施例２の弁付塗布具に、実施例１で用いた塗布液（液粘度ρ：２２０ｍＰａ・Ｓ）を充填した。また、このものの、弾撥体セット荷重Ｎは、０．００９０Ｎ／ｍｍであり、容器復元力Ｐは、３０ｍｍＨｇであり、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ₁₀ρ）の値は１４２３．１であった。
【００２４】
比較例１
実施例１−１において、弾撥体セット荷重Ｎを、０．０１０４Ｎ／ｍｍとなした以外は実施例１−１と同様になし、弁付塗布具を得た。
比較例１における、液粘度ρは、２２０ｍＰａ・Ｓであり、弾撥体セット荷重Ｎは、０．０１０４Ｎ／ｍｍであり、容器復元力Ｐは、２０ｍｍＨｇであり、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ₁₀ρ）の値は８２１．１であった。
【００２５】
比較例２
実施例１−４において、容器復元力Ｐを３０ｍｍＨｇとなした以外は実施例１−４と同様になし、弁付塗布具を得た。
比較例２における、液粘度ρは、８，２００ｍＰａ・Ｓであり、弾撥体セット荷重Ｎは、０．０１３０Ｎ／ｍｍであり、容器復元力Ｐは、３０ｍｍＨｇであり、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ₁₀ρ）の値は５８９．７であった。
【００２６】
比較例３
実施例２において、弾撥体セット荷重Ｎを、０．０３１２Ｎ／ｍｍとなした以外は実施例２と同様になし、弁付塗布具を得た。
比較例３における、液粘度ρは、２２０ｍＰａ・Ｓであり、弾撥体セット荷重Ｎは、０．０３１２Ｎ／ｍｍであり、容器復元力Ｐは、３０ｍｍＨｇであり、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ₁₀ρ）の値は４１０．０であった。
【００２７】
上記実施例１−１〜１−６及び２と比較例１〜３により得た弁付塗布具を用いて、容器の凹み復元性試験を行った。結果を表２に示す。
【００２８】
容器凹み復元性試験
実施例１−１〜１−６及び２と比較例１〜３により得た弁付塗布具を、容器凹みが発生するまで塗布液を吐出させ、閉弁してから１０秒間以内での容器凹み形状の復元の有無を観察した。
【００２９】
【表２】

【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る弁付塗布具は、容器に凹みが発生するときに、弁が開放して外気を容器内に取り込むので、使用していても、容器に凹みが発生せず、外観の不良や、吐出量の調整がうまくできないといった問題が起きない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】実施例２の断面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【図５】従来の弁付塗布具の要部断面図である。
【符号の説明】
１容器本体
１ａ雄ねじ部
２前軸
２ａ中筒部
２ｂ外筒部
２ｃ雌ねじ部
３塗布先
３ａ塗布部
３ｂ円筒部
３ｃ開口部
３ｄ中筒部
３ｅ弁座部
４弁部材
４ａ凸体部
４ｂ弁部
４ｃ弾撥体
４ｅ筒部
５キャップ
６塗布液
７容器本体
８前軸
８ａ先端孔
８ｂ弁座部
９弁体
９ａ塗布部
９ｂ弁部
１０弾撥体
１１中軸

Claims

内部を塗布液収容室となした可撓性容器と、この可撓性容器の先端開口部に取り付けられた弁座部を有する塗布先と、この塗布先内に配置され、弾撥部による弾撥体セット荷重を受けて前方に付勢した弁部材とよりなり、前記塗布先の弁座部と、弁部材の弁部との圧接により弁機構を構成してなる弁付塗布具において、前記弾撥体セット荷重を、前記可撓性容器に減圧状態による凹みが発生したときに開弁する値となすと共に、前記可撓性容器の復元力をＰ（ｍｍＨｇ ) 、この可撓性容器内の塗布液収容室に収容した塗布液の粘度をρ（ｍＰａ・Ｓ）、弁部材の弁部に掛かる弾撥体セット荷重をＫ（Ｎ／ｍｍ）としたとき、Ｐ／（Ｋ×ｌｏｇ ₁₀ ρ）＞１０００を満足することを特徴とする弁付塗布具。