JP4497408B2

JP4497408B2 - 内容物放出機構およびこの内容物放出機構を備えたポンプ式製品

Info

Publication number: JP4497408B2
Application number: JP2004225808A
Authority: JP
Inventors: 敏男富永
Original assignee: Mitani Valve Co Ltd
Current assignee: Mitani Valve Co Ltd
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-08-02
Also published as: JP2006044710A

Description

本発明は、容器本体の天井面および内周面と、当該内周面に摺接しながら大気圧の作用で移動可能な可動底部と、によって形成される空間域の内容物を周知のポンプ手段で外部空間に放出する機構に関する。

特に、この可動底部の最上位置（放出操作を行ってももはや容器内容物を外部空間に実質的には送り出すことができない位置）において、これら天井面および可動底部の対向部分が当接せずに、内容物の収納・放出用として無駄な上方空間域がそれぞれの間に形成される態様の内容物放出機構を対象にしている。

本発明の主たる特徴は、この無駄な上方空間域の実スペースをできるだけ小さくすることにより、内容物を容器本体の空間域に収納した初期状態における当該空間域の残留空気を極力減らすとともに、当該初期状態の容器内容物の略全体を外部空間に放出できるようにしたことである。

なお、内容物収納用の内部空間域の構成要素である上記可動底部は、ポンプ式製品の作動モード設定操作にともなう内容物の減少に応じて上記天井面のほうに移動していく。

従来、容器本体の天井面，内周面および上記可動底部によって形成される内部空間域の内容物を周知のポンプ作用で外部空間に放出する機構としては、例えば下記の特許文献１で開示のものがある。

この内容物放出機構の可動底部はもともと、その最上位置まで移動したときには容器本体の天井面に近づいて上述の無駄な空間域が実質的に生じない、形状になっている。

すなわち、ここでは、天井面の中央開口部から（吸込弁と吐出弁とを持つ周知の）ポンプの吸込弁側の筒状部が内部空間域に入り込み、当該筒状部の周囲には当該天井面および容器本体内周面で策定される環状空間が存在する。

一方、可動底部の内底面の天井面対向部分は上記環状空間に合致するかたちの突形状になっている。

そのため、特許文献１のポンプ式製品をいわば使いきって可動底部が上動しきった状態では、この可動底部の突形状の環状部分が容器本体の天井面側の上記環状空間にすっぽりと収容される形になるので、当該環状空間に入っていた内容物もそこから押し出されて最終的にはポンプ作用により外部空間に放出されて、容器本体の内部空間域に放出対象内容物が残留するようなことはほとんどない。

しかしながら、容器本体天井部および可動底部それぞれの対向部分間にこのような形状関係が必ず担保されているとは限らない。

例えば容器本体の天井面側には同様に上述の環状空間が形成されるものの、可動底部には当該環状空間に合致する突形状の環状部分が形成されていない場合である。

この場合、可動底部が上動しきった最終状態でも天井面側の当該環状空間にはそれまでと同様の（内容物が収納されえる）スペースが確保されたままになっている。

そのため、ポンプ式製品のもともとの内容物収納状態、例えば工場出荷時の内容物収納状態（初期状態）において、
(a)上記環状空間を含む収納用空間域に内容物が略目一杯入っているときは、当該環状空間の内容物は可動底部が上動しきった最終状態でも容器内に残留したまま（外部空間に放出されないまま）となり、
(b)一方、内容物が当該収納用空間域のポンプ吸込側開口部付近まで入っている、すなわちそれより上方の当該環状空間に内容物が入っていないときは、そこには空気が残っていることになる。
特開平１０−０５９４０５号公報

このように、容器本体の天井面側の環状空間に合致する突形状の環状部分が可動底部に形成されていない内容物放出機構の場合、上記初期状態での内容物の収納態様(a)，(b)に応じて、
(a)′ポンプ式製品を使いきって当該可動底部が最上位置まで移動した最終状態でも内容物が容器本体内部の当該環状空間に残ってしまい、容器本体にもともと収納されていた内容物を無駄なく使用することが難しい、
(b)′ポンプ式製品を使い始める初期状態のとき、当該環状空間の残留空気を除くためのいわゆるポンピング操作を何回も行わなければならないし、また、その後も当該空気が混在した状態の内容物を放出してしまう、
という問題点があった。

そこで、本発明では、容器本体の天井面側の環状空間と可動底部の内底面の形状とが合致しないタイプの内容物放出機構において、この環状空間に、これをいわば隠すかたちの代用天井部を取り付け、当該可動底部は、その上動しきった状態では当該代用天井部に接して内容物や空気の残留許容空間域を生成しないようにして、容器の収納内容物の積極的な有効利用を図り、かつ、ポンピング操作の手数をできるだけ少なくするとともに、空気の混在した内容物が極力放出されないようにすることを目的とする。

本発明は、以上の課題を次のようにして解決する。
（１）内容物を収容する容器本体（例えば後述の容器本体１０）と、
前記容器本体の内周面に摺接しながら大気圧の作用で上動可能な単一部材からなる可動底部（例えば後述の可動底部１５）と、
前記容器本体の天井面，内周面および前記可動底部によって形成される内部空間域（例えば後述の収納空間１０ｈ）の内容物の取込口（例えば後述の内容物取込口１３ａ）を備えて、当該内容物を外部空間に放出するためのポンプ（例えば後述のポンプ機構１３）と、
前記天井面の開口部から前記内部空間域に入り込んでいるポンプ下端側部分の周囲の環状空間（例えば後述の環状空間部１０ｇ）に、当該環状空間を塞ぐ形で取り付けられ、かつ、前記内容物の放出操作にともなって前記可動底部が最上位置まで移動したときに当該可動底部の上面（例えば後述の上面部１５ａ）と対向して接する環状の代用天井部（例えば後述の代用天井部１４）と、を有し、
前記代用天井部は、
前記可動底部の上面と接する環状の天井面に、
当該天井面の外側端部から内側端部までにわたり、かつ、当該上面および当該天井面が接した状態で当該内側端部から前記内部空間域の一部を介して前記取込口へと通じる形の径方向溝部（例えば後述の溝部１４ｆ）が、
前記容器本体の正立時、下側開口の態様で、かつ、当該外側端部よりも当該内側端部の方ほど上に位置する天面形状の態様で、設けられた内容物放出機構とする。

本発明は、このような構成からなる内容物放出機構や、これを用いたポンプ式製品を対象としている。

このように、本発明では、容器本体の天井面側の環状空間と可動底部の内底面の形状とが合致しないタイプの内容物放出機構の当該環状空間に閉塞用の代用天井部を取り付けて、当該可動底部が、その上動しきった状態では代用天井部に接するようにしている。

そのため、この環状空間には最初から内容物が収納されることもなく、代用天井部近くの内容物も可動底部によってポンプの吸込弁のほうに押しやられて最終的にはポンプ作用で外部空間に放出される。すなわち容器の収納内容物の積極的な有効利用を図ることができる。

これとともに、（ポンプ式製品に内容物を収納した）初期状態の内容物収納用空間域に入りこむ空気の量を極力少なくして、ポンピング操作の手間を軽減し、放出内容物への空気の混入防止を図ることができる。

また、環状の代用天井部の天井面（＝可動底部との当接面）に外側端部から内側端部にいたる径方向の溝部を形成している。

そのため、容器本体内周面側に残る空気もポンプの吸込弁の方に移動し、容器内部の内容物収納用の空間域全体の残留空気を効率的に外部空間に排出することができる。

さらには、ポンプ式製品をいったん使いきった後で、そのポンプやカバー体などを外して代用天井部の開口部から容器本体の内部空間域に内容物を新たに入れる場合に、（内容物を介して代用天井部と密着している）可動底部がこの溝部では代用天井部に接していないので、可動底部を比較的簡単に代用天井部から離間させて、内容物の補充を簡単，確実におこなうことができる。

図１乃至図３を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は内容物を収納したポンプ式容器の初期状態を示し、図２は図１のポンプ式容器の可動底部が最も上動した最終状態を示し、図３は代用天井部を示している。

これらの図において、
１０は既存の容器本体，１０ａは後述の可動底部１５の上動範囲を制約するための係止部，１０ｂは当該容器本体の小径筒状部，１０ｃは後述のカバー体１１とネジ結合する首部，１０ｄは当該首部と小径筒状部１０ｂとの間に形成された鍔状部，１０ｅは後述のシリンダ１３を取り付けるときのガイドとなる環状小径部，１０ｆは当該容器本体の上側開口部，１０ｇは当該容器本体の内部空間の一部であって後述のシリンダ１３の吸込弁（図示省略）側の筒状部の回りに形成される環状空間部，１０ｈは後述の代用天井部１４と後述の可動底部１５との間に形成される内容物の収納空間，１０ｊは当該容器本体の内部空間の一部であって後述の可動底部１５よりも下側に形成される下側空間部，１０ｋは当該容器本体の下側開口部，
１１は容器本体１０とネジ結合するカバー体，
１２はカバー体１１および後述のシリンダ１３に対して上下動する操作部材，
１３はカバー体１１に嵌合し周知の吸込弁および吐出弁（図示省略）を有するポンプ機能を備えたシリンダ（ポンプ機構），１３ａは当該シリンダの内容物取込口，
１４は環状空間部１０ｇを略閉塞して後述の可動底部１５の内底面に合致する天井面を持つ環状の代用天井部，１４ａは当該代用天井部の外側筒状部，１４ｂは当該外側筒状部に設けられ容器本体１０の小径筒状部１０ｂに嵌合するための環状突状部，１４ｃは当該代用天井部の内側筒状部，１４ｄはシリンダ１３を収容するための孔部，１４ｅは後述の可動底部１５の上面部１５ａを受ける平坦面部，１４ｆは当該環状の代用天井部の外側端部から内側端部にいたる径方向に孔部１４ｄの側が深くなる態様で形成された溝部，
１５は大気圧の作用に基づいて上動する可動底部，１５ａは当該可動底部が上動しきったときに代用天井部１４の平坦面部１４ｅに当接する環状の上面部，１５ｂは当該可動底部が最も上動しきったときにシリンダ１３の取込口１３ａとの隙間を生じる態様の凹部，１５ｃは容器本体１０の内周面を摺動する環状上縁部，１５ｄは容器本体１０の内周面を摺動する環状下縁部，１５ｅは図１の初期状態で後述の底蓋１６の内側筒状部１６ｃに当接する段部，
１６は底蓋，１６ａは当該底蓋に形成された空気取込用の細孔，１６ｂは当該底蓋の外側筒状部，１６ｃは当該底蓋の内側筒状部，
をそれぞれ示している。

ここで、
・既存の容器本体１０は、ポリプロピレン，ポリエチレン，ナイロン，ポリエチレンテレフタレート，ポリアセタールなどのプラスチック製であり、
・代用天井部１４も、ポリプロピレン，ポリエチレンなどのプラスチック製である。

図１に示すように、本発明のポンプ式容器の基本的特徴は、容器本体１０にもともと初期スペースとして存在し、内容物放出操作の繰り返しによって可動底部１５が上動しきった最終状態でも当該初期スペースが確保されたままの空間部１０ｇに代用天井部１４を取り付け、これにより当該空間部を閉塞して最初からそこに内容物が収納されないようにするとともに、当該最終状態では可動底部１５の上面部１５ａが代用天井部１４の環状の天井面に接して、それまで当該天井面近くに残っていた内容物をシリンダ１３の取込口１３ａ（吸込弁）の方に追いやることである。

なお、代用天井部１４を設けたこと以外は既存のポンプ式容器に変更を加えていない。

代用天井部１４は、
・外側筒状部１４ａの上面部が鍔状部１０ｄの下面部に密接するとともに、環状突状部１４ｂが小径筒状部１０ｂの内周面に嵌合し、
・内側筒状部１４ｃの上面部が環状小径部１０ｅの下面部に密接し、
・平坦面部１４ｅは係止部１０ａと略同一面となる態様で、
容器本体１０の空間部１０ｇを閉塞している。

そして、代用天井部１４の孔部１４ｄにはシリンダ１３が、その取込口１３ａが平坦面部１４ｅから突出する態様で収容されている。

したがって空間部１０ｇに内容物が流入することはなく、内容物の収納空間１０ｈは概略、代用天井部の平坦面部１４ｅ，容器本体１０の内周面，可動底部１５の上面部１５ａや凹部１５ｂによって囲まれた空間域である。

なお、代用天井部１４の平坦面部１４ｅには、外部空間への放出にともない残り少なくなった内容物をシリンダ１３の内容物取込口１３ａに積極的に送出するための溝部１４ｆが形成されている（図３参照）。

以下、ポンプ式容器の動作について説明する。
図１に示すように、初期（未使用）状態では可動底部１５の段部１５ｅは底蓋１６の内側環状部１６ｃの上面に当接し、そこに保持されている。

このとき内容物は、内容物収納空間１０ｈに収容され、シリンダ１３の内部にはまだ内容物が収容されていない。

使用に先立ち、まず操作部材１２のいわゆるポンピング操作をすると、ポンプ機構の作用によりシリンダ１３の内部圧力が下がり、収納空間１０ｈの内容物が取込口１３ａからシリンダ内部に取り込まれる。

そして、この内容物取込に相当する分だけ可動底部１５が上動し、また外気が細孔１６ａから流入する。これらの動作により、可動底部１５は、その下側から受ける大気圧とその上側（内容物収納空間１０ｈ）から受ける圧力とに基づく平衡状態で停止する。

この状態で再び操作部材１２を押圧すると、ポンプ機構によりシリンダ１３に収容されていた内容物が外部空間に放出される。そして、操作部材１２の押圧操作をやめると、前述のポンプ作用により収納空間１０ｈの内容物がシリンダ１３に取り込まれる。

このように、操作部材１２の押圧操作を繰り返すことにより、収納空間１０ｈの内容物がシリンダ１３の内部に取り込まれ、この取り込まれた内容物が外部空間に放出される。そして、この取込み量に応じる形で可動底部１５は上動していく。

図２に示すように、可動底部１５は、上側縁部１５ｃが容器本体１０の段部１０ａに当接するとこれ以上は上動できない最終状態となる。このとき、可動底部１５の上面部１５ａは代用天井部１４の平坦面部１４ｅに当接し、凹部１５ｂとシリンダ１３の取込口１３ａとには隙間が形成されている。

なお、上述したように、代用天井部１４はその天井面側に孔部１４ｄの側が深くなる態様の溝部１４ｆを形成しているので、図１の初期状態において代用天井部１４の近くの容器内周面部分の残留空気は孔部１４ｄの方に移動しやすい。

代用天井部１４付きのポンプ式容器を組み立てて内容物を充填ときの手順は例えば次のようになる。
（１）代用天井部１４を、その平坦面部１４ｅを下にして容器本体１０の下側開口部１０ｋから入れ、内側筒状部１４ｃの上面部が環状小径部１０ｅの下面部に当接し、外側筒状部１４ｂの上面部が鍔状部１０ｄの下面部に当接するまで押し込んで環状突状部１４ｂを小径筒状部１０ｂの内周面に嵌合させ、
（２）この代用天井部１４を取り付けた容器本体１０の下側開口部１０ｋに、可動底部１５を、その上面部１５ａを上にして入れ、
（３）可動底部１５を入れた容器本体１０の下側開口部１０ｋに底蓋１６を嵌め込み、
（４）底蓋１６を取り付けた容器本体１０の上側開口部１０ｆから内容物を注入してその液面が代用天井部１４の平坦面部１４ｅに達するまで充填し、
（５）内容物を充填した容器本体の１０の首部１０ｃに、シリンダ１３と操作部材１２とがすでに取り付けられているカバー体１１をネジ結合する。

本発明が適用されるポンプ式製品としては、洗顔フォーム，洗鼻剤，洗浄剤，清掃剤，制汗剤，冷却剤，筋肉消炎剤，ヘアスタイリング剤，ヘアトリートメント剤，染毛剤，育毛剤，化粧品，シェービングフォーム，食品，液滴状のもの（ビタミンなど），医薬品，医薬部外品，塗料，園芸用剤，忌避剤（殺虫剤），クリーナー，消臭剤，洗濯のり，ウレタンフォーム，消火器，接着剤，潤滑剤などの各種用途のものがある。

容器本体に収納する内容物の形態は、液状物の他、乳液状物，クリーム状物，ジェル状物，泡状物，ムース状物などである。

内容物は、例えば、油成分，アルコール類，界面活性剤，高分子化合物，各用途に応じた有効成分などである。

油成分としては、シリコーン油，パーム油，ユーカリ油，ツバキ油，オリーブ油，ホホバ油，パラフィン油，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，リノール酸，リノレン酸などを用いる。

アルコール類としては、エタノールなどの１価の低級アルコール，ラウリルアルコールなどの１価の高級アルコール，エチレングリコールなどの多価アルコールなどを用いる。

界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの両性界面活性剤、塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤などを用いる。

高分子化合物としては、メチルセルロース，ゼラチン，デンプン，カゼインなどを用いる。

各用途に応じた有効成分としては、サリチル酸メチル，インドメタシンなどの消炎鎮痛剤、安息香酸ナトリウム，クレゾールなどの除菌剤、ヒレスロイド，ジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤、酸化亜鉛などの制汗剤、カンフル，メントールなどの清涼剤、エフェドリン，アドレナリンなどの抗喘息薬、スクラロース，アスパルテームなどの甘味料、エポキシ樹脂，ウレタンなどの接着剤や塗料、パラフェニレンジアミン，アミノフェノールなどの染料，リン酸二水素アンモニウム，炭酸水素ナトリウム・カリウムなどの消火剤などを用いる。

さらに、上記内容物以外の、懸濁剤，紫外線吸収剤，乳化剤，保湿剤，酸化防止剤、金属イオン封鎖剤なども用いることができる。

本発明の内容物を収納したポンプ式容器の初期状態を示す説明図である。図１のポンプ式容器の可動底部が最も上動した最終状態を示す説明図である。本発明の代用天井部を示す説明図である。

符号の説明

１０：容器本体
１０ａ：係止部
１０ｂ：小径筒状部
１０ｃ：首部
１０ｄ：鍔状部
１０ｅ：環状小径部
１０ｆ：上側開口部
１０ｇ：空間部
１０ｈ：内容物の収納空間
１０ｊ：下側空間部
１０ｋ：下側開口部
１１：カバー体
１２：操作部材
１３：シリンダ
１３ａ：内容物取込口
１３ｂ：ポンプ機構
１４：代用天井部
１４ａ：外側筒状部
１４ｂ：環状突状部
１４ｃ：内側筒状部
１４ｄ：孔部
１４ｅ：平坦面部
１４ｆ：溝部
１５：可動底部
１５ａ：上面部
１５ｂ：凹部
１５ｃ：上側環状部
１５ｄ：下側環状部
１５ｅ：段部
１６：底蓋
１６ａ：細孔
１６ｂ：外側筒状部
１６ｃ：内側筒状部

Claims

内容物を収容する容器本体と、
前記容器本体の内周面に摺接しながら大気圧の作用で上動可能な単一部材からなる可動底部と、
前記容器本体の天井面，内周面および前記可動底部によって形成される内部空間域の内容物の取込口を備えて、当該内容物を外部空間に放出するためのポンプと、
前記天井面の開口部から前記内部空間域に入り込んでいるポンプ下端側部分の周囲の環状空間に、当該環状空間を塞ぐ形で取り付けられ、かつ、前記内容物の放出操作にともなって前記可動底部が最上位置まで移動したときに当該可動底部の上面と対向して接する環状の代用天井部と、を有し、
前記代用天井部は、
前記可動底部の上面と接する環状の天井面に、
当該天井面の外側端部から内側端部までにわたり、かつ、当該上面および当該天井面が接した状態で当該内側端部から前記内部空間域の一部を介して前記取込口へと通じる形の径方向溝部が、
前記容器本体の正立時、下側開口の態様で、かつ、当該外側端部よりも当該内側端部の方ほど上に位置する天面形状の態様で、設けられている、
ことを特徴とする内容物放出機構。
請求項１記載の内容物放出機構を備え、かつ、内容物を前記容器本体に収容した、
ことを特徴とするポンプ式製品。