JP4692732B2

JP4692732B2 - 吐出装置

Info

Publication number: JP4692732B2
Application number: JP2005133676A
Authority: JP
Inventors: 英哉鈴木; 義則稲川
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP2006306478A

Description

本発明は、複数の内容液をポンプ装置により同時に吐出させる吐出装置に関する。

従来、二剤形式の毛髪化粧料として、例えば、酸化染料を含有する第１剤と、過酸化水素等の酸化剤を含有する第２剤とからなる二剤形式の染毛剤が知られている。また、ヘアブリーチとして、アルカリ剤を含有する第１剤と、過酸化水素を含有する第２剤とからなる二剤形式のものが知られている。

このような毛髪化粧料は、保存安定性の点から、第１剤と第２剤とがそれぞれ別個の容器に収容され、使用時に第１剤と第２剤とが混合される。この第１剤と第２剤を同時に吐出させる二剤用の吐出装置として、例えば、特許文献１には、２つのエアゾール容器に、これらのステムを同時に押し下げることのできる操作部材を取り付けたものが記載されている。また、特許文献２には２つのポンプ容器を並列させて各ポンプ操作を同時に行い、一つのノズルから２つの剤が同時に排出されるようにしたものが記載されている。

近年、二剤形式の製品は、毛髪化粧料の他に歯磨剤でも普及しており、例えば、特許文献３には、主成分や色の異なる２つの歯磨剤を同時に押し出すことのできる二剤用のチューブ容器が記載されている。

特開２０００−２９７０１８号公報特開２００２−２７５７号公報特開２００３−１１８７５２号公報

しかしながら、エアゾール容器はもともと製造コストが高く、二剤用とすると一層コスト高となる。廃棄時には、ガス抜きをした後に缶ゴミとして捨てることが必要となるので煩雑である。また、ステムを押し下げている間に内容液が吐出され続けるので、定量吐出させることができない。

一方、二剤用のポンプ容器は、ポンプ装置を並列させるため、吐出容器全体をコンパクトに製造することができない。また、二つのポンプ装置のピストンを同時に操作しなくてはならず、操作部材の撓み等により、二つの剤の計量比が安定しない場合がある。

二剤用のチューブ容器は、歯磨剤のように粘性の高いものの吐出には好適であるが、液剤の吐出には使用できない。

以上のような従来の問題に対し、本発明は複数の剤を同時に吐出させることのできるポンプ装置を、低コストに、かつコンパクトに製造できるようにすることを目的とする。

本発明者は、ポンプ装置の計量室を中央計量室とその中央計量室を囲む外周計量室とに区画し、計量室を全体として二重の筒状に形成することにより上述の目的を達成できることを見出した。

即ち、本発明は、Ａ剤とＢ剤とを独立的に吸引、計量し、同時に吐出するポンプ装置であって、Ａ剤を計量する中央計量室の外周にＢ剤を計量する外周計量室が配置され、中央計量室と外周計量室においてピストンが同時に動作するポンプ装置を提供する。

また、本発明は、Ａ剤を収容するＡ剤収容室、Ｂ剤を収容するＢ剤収容室、及び上述のポンプ装置を備え、Ａ剤収容室と中央計量室が吸入弁を介して連通し、Ｂ剤収容室と外周計量室が吸入弁を介して連通する吐出容器を提供する。

本発明のポンプ装置によれば、中央計量室の外周に外周計量室が配置されており、二つの計量室が全体として二重の筒状に形成されているので、二つの計量室が並列に配置されている場合に比して、二剤用のポンプ装置を著しくコンパクトに製造することができる。

また、中央計量室と外周計量室の容積比を適宜設定することにより、二つの剤の計量比を任意に定めることができ、さらに、設定した計量比で二つの剤を安定吐出させることができる。

この計量室の二重筒状の構成をさらに進めて計量室を多重筒状に構成し、より複数の剤の吐出に対応させることも可能である。

以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。

図１Ａは、本発明の一態様の吐出容器１Ａの概略断面図であり、図１Ｂはその平面図である。この吐出容器１Ａは、Ａ剤を収容するＡ剤収容室１０ａ、Ｂ剤を収容するＢ剤収容室１０ｂ及び本発明のポンプ装置２Ａを備えている。

ポンプ装置２Ａは、中央シリンダー２２ａと、該中央シリンダー２２ａ内に水密かつ摺動可能に挿入された中央ピストン２３ａとによって中央計量室２４ａが画されており、また、中央シリンダー２２ａと、該中央シリンダー２２ａの外側に同心円状に配置された外周シリンダー２２ｂと、中央シリンダー２２ａと外周シリンダー２２ｂとの間に水密かつ摺動可能に挿入された外周ピストン２３ｂによって外周計量室２４ｂが画されている。

中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂは、シリンダーと反対側の一端が嵌合し、一体となって動作する。詳しくは中央ピストン２３ａの端部が外周ピストンの中央部に設けられた凹部に嵌め込まれ一体となっている。なお、中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂは、接着剤等により接合してもよい。

中央シリンダー２２ａと外周シリンダー２２ｂは一体成型され、底部で連続しているが、別個の部材で形成してもよい。また、中央シリンダー２２ａの底部には、ポンプ装置２Ａ内のＡ剤の通液路３０ａと中央計量室２４ａとを連通させる中央連通孔３１ａが開口している。また、外周シリンダー２２ｂの底部には、ポンプ装置内２Ａ内のＢ剤の通液路３０ｂと外周計量室２４ｂとを連通させる外周連通孔３１ｂ、３１ｂが開口している。外周連通孔３１ｂは、図１ＡのＸ−Ｘ断面に示すように、外周シリンダー２２ｂの底部の対向する２箇所に設けてあり、その一つは吐出ノズル２７側に位置する。

ここで、中央シリンダー２２ａと外周シリンダー２３ｂは高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂から形成され、中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂは低密度ポリエチレン等から形成される。

中央シリンダー２２ａの内部には、スプリング等のバネ材２５が装着されている。なお、バネ材２５はＸ−Ｘ断面では略してある。

中央計量室２４ａは、Ａ剤収容室１０ａと逆止弁（吸引弁）２６ａを介して連通し、吐出ノズル２７に形成されたＡ剤吐出口２８ａと逆止弁（吐出弁）２９ａを介して連通している。また、外周計量室２４ｂは、Ｂ剤収容室１０ｂと逆止弁（吸引弁）２６ｂを介して連通し、吐出ノズル２７に形成されたＢ剤吐出口２８ｂと逆止弁（吐出弁）２９ｂを介して連通している。これらの逆止弁２６ａ、２６ｂ、２９ａ、２９ｂとしては、それぞれ樹脂バネ、１点弁、３点弁、ボール弁等を使用することができる。

外周ピストン２３ｂの上方には、中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂをそれぞれ中央シリンダー２２ａと外周シリンダー２２ｂに同時に押し込むためのてこ型レバー４０が設けられている。このてこ型レバー４０は吐出ノズル２７の基部近傍に設けられた支点４１を中心に、矢印ａのように回動するとともに、凸部４２を作用点として外周ピストン２３ｂの頂部、すなわち内周ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂとが一体となったピストン２３の上面２３ｃに当接する。この上面２３ｃには凹みが形成され、てこ型レバー４０によるピストン２３の押し込み操作を確実にしている。

一方、Ａ剤収容室１０ａとＢ剤収容室１０ｂは、それぞれ別個の容器１１ａ、１１ｂにより形成されている。容器１１ａ、１１ｂは、ポンプ装置２Ａの容器装着部２０ａ、２０ｂに、着脱自在に並列に取り付けられている。

Ａ剤収容室１０ａ、Ｂ剤収容室１０ｂに充填するＡ剤、Ｂ剤としては、二剤を混合することで反応を開始する種々の剤（例えば、二剤形式の種々の染毛剤、ブリーチ剤、ホットシェービング剤、接着剤等）や、作用が異なる二剤を同時に使用することにより優れた効果を得られるもの（例えば、二剤形式の歯磨剤等）をあげることができる。

容器１１ａ、１１ｂの形態としては、変形可能で、そこに充填する内容液の吐出に応じて内容積が低減するものが好ましい。このような容器としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟質可撓性材料からなるチューブ容器やパウチ容器（袋）、内容液の吐出に応じて容器底部からポンプ装置側へ次第に上昇する可動中皿を備えた容器、容器が内層と外層の積層構造からなり、内層容器内が内容液の吐出に応じて減圧あるいは減容すると内層が剥離して内層容器が体積収縮するデラミボトル等がある。

また、容器１１ａ、１１ｂの形成素材としては、収容するＡ剤、Ｂ剤の種類に応じて、酸素バリア性を備えたものが好ましい。例えば、この吐出容器１Ａを、酸化染料を含む第１剤と過酸化水素を含む第２剤からなる二剤形式の染毛剤の吐出用具として用いる場合、第１剤をＡ剤、第２剤をＢ剤とすると、第１剤（Ａ剤）を収容する容器１１ａは、外層を低密度乃至高密度ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂から形成し、中間層をエチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム、メタキシレンジアミンを用いたポリアミドフィルム等の酸素ガスバリア層、好ましくは水分バリア性、酸化染料のバリア性に優れた環状ポリオレフィン層から形成し、内層をポリオレフィン層とした積層構造の容器（特開２００２−３４５５４８号）とすることが好ましい。また、第２剤（Ｂ剤）を収容する容器１１ｂは、外層を低密度ポリエチレンから形成し、内層を直鎖低密度ポリエチレンから形成した、酸素ガスを透過する容器（特開２００２−８７４１８号公報）とすることが好ましい。

この吐出容器１Ａの使用方法としては、図２Ａに示すように、まず、てこ型レバー４０を押し込む。これにより中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂがそれぞれ同時に中央シリンダー２２ａ、外周シリンダー２２ｂ内に押し込まれ、バネ材２５が縮み、中央計量室２４ａ、外周計量室２４ｂ内が加圧され、これらの計量室２４ａ、２４ｂ内の空気が吐出口２８ａ、２８ｂから吐出弁２９ａ、２９ｂを介して排出される。

次に、てこ型レバー４０の押し込みを解除する。すると、図２Ｂに示すように、縮められていたバネ材２５の反発力により、中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂが同時に押し戻され、これにより中央計量室２４ａ、外周計量室２４ｂの容積が拡大して内部が減圧され、吸引弁２６ａ、２６ｂが開口し、Ａ剤収容室１０ａ、Ｂ剤収容室１０ｂからそれぞれＡ剤、Ｂ剤が中央計量室２４ａ、外周計量室２４ｂに吸引される。

図２Ｃに示すように、バネ材２５が当初の長さに戻りＡ剤とＢ剤の吸引が止まったところで、図２Ｄに示すようにてこ型レバー４０を再度押し込む。これにより、中央計量室２４ａと外周計量室２４ｂの容積が減少し、各計量室２４ａ、２４ｂ内が加圧状態になり、吸引弁２６ａ、２６ｂが閉じ、吐出弁２９ａ、２９ｂが開口し、中央計量室２４ａに吸引されていたＡ剤が吐出口２８ａから吐出され、外周計量室２４ｂに吸引されていたＢ剤が吐出口２８ｂから吐出される。

このように、この吐出容器１Ａによれば、内外の二重に配置された中央計量室２４ａと外周計量室２４ｂを用いて、Ａ剤とＢ剤の二剤をシリンダー内で混合することなく別個に吸引し、同時に吐出させることができる。

この場合、Ａ剤とＢ剤の吐出量は、それぞれ中央計量室２４ａと外周計量室２４ｂの内容積の変化量、即ち、それぞれのピストン２３ａ、２３ｂの有効面積とその移動量により定まるが、ピストン２３ａ、２３ｂが一体となっているので、その移動量が同一であり、結果としてその比は有効面積の比で決まり一定となる。従って、移動量の多寡に関わらず、Ａ剤とＢ剤を容易に一定の比率で安定的に吐出させることが可能となる。

図３Ａは、本発明の異なる態様の吐出容器１Ｂの剤の吸引時の断面図であり、図３Ｂは、この吐出容器１Ｂの剤の吐出時の断面図である。この吐出容器１Ｂは、計量室が、中央計量室２４ａと外周計量室２４ｂの二重構造になっている点では前述の吐出容器１Ａと同様であるが、Ａ剤収容室１０ａとＢ剤収容室１０ｂが、一つの容器１２の内部を中央部と外周部に仕切ることにより形成されており、容器１２の口部は、Ａ剤の吐出口１３ａとＢ剤の吐出口１３ｂが同心円状に形成されている。したがって、この吐出容器１Ｂのポンプ装置２Ｂでは、容器装着部２１が、容器１２の同心円状の吐出口１３ａ、１３ｂに対応する形状となっている。

ここで、内容物が酸化染料を含む第１剤と過酸化水素を含む第２剤からなる二剤形式の染毛剤や、アルカリ剤を含有する第１剤と過酸化水素を含有する第２剤とからなる二剤形式ブリーチ剤等の二剤式の化粧料である場合は、第２剤から発生する酸素ガスによる剤収容室の膨張等を防止するため、外側のＡ剤収容室１０ａにガスの発生し易い第２剤を収容し、内側のＢ剤収容室１０ｂにアルカリ剤を含有する第１剤を収容するとともに、外側の容器壁１０ｄには酸素透過性が高い（酸素バリア性の低い）材料を使用し、Ａ剤収容室１０ａとＢ剤収容室１０ｂとの間の仕切り壁１０ｃには酸素バリア性の高い材料を使用することが好ましい。

また、この吐出容器１Ｂには、ピストンを押圧するレバーが設けられていない。そのため、この吐出容器１Ｂの使用時には、外周ピストン２３ｂの頂部を直接手で矢印のように押圧することにより、中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂを動作させる。そこで、この吐出容器１Ｂは、軽い操作でピストンを動作させることのできる、比較的低粘度の剤の吐出に適したものとなる。

図４Ａの吐出容器１Ｃは、上述の図３Ａ、図３Ｂの吐出容器１Ｂにおいて、ポンプ装置２Ｂと容器１２を、中央ピストン２３ａ及び外周ピストン２３ｂの摺動方向と容器１２の長手方向とが平行になるように構成したものの吸引時の断面図であり、図４Ｂは、その吐出時の断面図である。このようにポンプ装置２Ｂと容器１２を取り付けると、容器１２内の剤収容室１０ａ、１０ｂと、ポンプ装置２Ｂ内の計量室２４ａ、２４ｂとを連通させる通液路３０ａ、３０ｂを短くすることができ、吐出容器１Ｃ内に不要に滞留する剤の量を低減させることができる。

図５Ａは、更に異なる態様の本発明の吐出容器１Ｄの初期状態を表す断面図であり、図５Ｂは、この吐出容器１Ｄの剤の吐出時の断面図である。この吐出容器１Ｄのポンプ装置２Ｄは、前述の吐出容器１Ｃのポンプ装置２Ｃにおいて、中央ピストン２３ａと外周ピストン２３ｂに代えて、中央蛇腹状ポンプ部材４３ａと外周蛇腹状ポンプ部材４３ｂを設けたものであり、中央蛇腹状ポンプ部材４３ａと外周蛇腹状ポンプ４３ｂの頂部が接合している。したがって、中央計量室２４ａが、中央シリンダー２２ａと中央シリンダーの一端を覆う中央蛇腹状ポンプ部材４３ａにより画され、外周計量室２４ｂが、中央シリンダー２２ａと、中央シリンダー２２ａの外周に配置された外周シリンダー２２ｂと、中央蛇腹状ポンプ部材４３ａの外側から外周シリンダー２２ｂの一端を覆う外側蛇腹状ポンプ部材４３ｂにより画されている。

中央蛇腹状ポンプ部材４３ａと外周蛇腹状ポンプ４３ｂは、それぞれ押し込むことにより潰れ、押圧を解除することにより形状が復元する弾性体である。したがって、これらの押し込みと解除を繰り返すことにより、図５ＢのようにＡ剤とＢ剤を同時に吐出させることができる。

このポンプ装置２Ｄでは、計量室２４ａ、２４ｂの圧縮と解除を繰り返すポンプ操作において、シリンダーとピストンの摺動が無い。したがって、このポンプ装置２Ｃは、研磨剤等の粉体が混入した剤を吐出させる場合にも適用することができる。また、このポンプ装置２Ｄでは、シリンダー２２ａ、２２ｂに押し込んだピストン２３ａ、２３ｂを押し戻すバネ材２５が不要である。したがって、このポンプ装置２Ｄは、より簡便に、低いコストで提供することが可能となる。なお、このように蛇腹状ポンプ部材４３ａ、４３ｂを使用するポンプ装置２Ｄであっても、計量室２４ａ、２４ｂの容積を大きくして一回の押し込みによる吐出量を増やす場合等においては、必要に応じて、押し込まれた蛇腹状ポンプ部材４３ａ、４３ｂを押し戻すバネ部材を設けてもよい。

この他、本発明の吐出容器は種々の態様をとることができる。例えば、中央シリンダー２２ａと外周シリンダー２２ｂは、厳密に同心円状の配置にしなくてもよく、外周シリンダー２２ｂの内部に中央シリンダー２２ａを配置した二重構造であればよい。さらに、シリンダーを三重構造とし、三つの剤を同時吐出できるようにしてもよい。

また、本発明のいずれのポンプ装置に剤の収容室を連通させる場合にも、Ａ剤収容室１０ａとＢ剤収容室１０ｂは、図１の吐出容器１Ａのように別個の容器１１ａ、１１ｂに形成されていても良く、図２の吐出容器１Ｂのように、一つの容器１２の内部を２室に区切ったものでもよい。また、Ａ剤収容室１０ａとＢ剤収容室１０ｂの配置は、並列に限らず、縦列にしてもよく、二重構造としてもよい。

Ａ剤とＢ剤の吐出口２８ａ、２８ｂの後段にこれらを混合するための混合ノズルを取り付けてもよく、また、任意の塗布具を取り付けてもよい。

本発明のポンプ装置あるいはこのポンプ装置を用いた吐出容器は、種々の二剤形式の剤を同時に吐出させる場合に適用できる。

吐出容器１Ａの初期状態を表す断面図である。吐出容器１Ａの平面図である。吐出容器１Ａの作用を表す断面図である。吐出容器１Ａの作用を表す断面図である。吐出容器１Ａの作用を表す断面図である。吐出容器１Ａの作用を表す断面図である。吐出容器１Ｂの剤の吸引時の断面図である。吐出容器１Ｂの剤の吐出時の断面図である。吐出容器１Ｃの剤の吸引時の断面図である。吐出容器１Ｃの剤の吐出時の断面図である。吐出容器１Ｄの剤の吸引時の断面図である。吐出容器１Ｄの剤の吐出時の断面図である。

符号の説明

１Ａ吐出容器
１Ｂ吐出容器
１Ｃ吐出容器
１Ｄ吐出容器
２Ａポンプ装置
２Ｂポンプ装置
２Ｃポンプ装置
２Ｄポンプ装置
１０ａＡ剤収容室
１０ｂＢ剤収容室
１１ａ容器
１１ｂ容器
１２容器
２２ａ中央シリンダー
２２ｂ外周シリンダー
２３ピストン
２３ａ中央ピストン
２３ｂ外周ピストン
２４ａ中央計量室
２４ｂ外周計量室
２５バネ材
２６ａ逆止弁（吸引弁）
２６ｂ逆止弁（吸引弁）
２７吐出ノズル
２８ａ吐出口
２８ｂ吐出口
２９ａ逆止弁（吐出弁）
２９ｂ逆止弁（吐出弁）
４０てこ型レバー
３３ａ中央蛇腹状ポンプ部材
３３ｂ外周蛇腹状ポンプ部材
ＡＡ剤
ＢＢ剤

Claims

Ａ剤とＢ剤とを独立的に吸引、計量し、同時に吐出するポンプ装置であって、Ａ剤を計量する中央計量室の外周にＢ剤を計量する外周計量室が配置され、中央計量室の容積を変化させる中央ピストンと外周計量室の容積を変化させる外周ピストンが一体となっていることにより中央ピストンと外周ピストンが同時に動作し、中央計量室でのＡ剤の吸引と吐出、及び外周計量室でのＢ剤の吸引と吐出が、それぞれ中央計量室と外周計量室の底部の連通孔を通して行われるポンプ装置。
中央計量室と外周計量室が同心円状に配置されている請求項１記載のポンプ装置。
中央計量室が中央シリンダーと中央シリンダー内に挿入された中央ピストンによって画され、外周計量室が、中央シリンダーと該中央シリンダーの外周に配置された外周シリンダーと、これらのシリンダー間に挿入された外周ピストンによって画され、中央ピストンと外周ピストンとに同時に作用するレバーを有する請求項１又は２記載のポンプ装置。
中央ピストンと外周ピストンとが接合されている請求項３記載のポンプ装置。
Ａ剤とＢ剤とを独立的に吸引、計量し、同時に吐出するポンプ装置であって、Ａ剤を計量する中央計量室の外周にＢ剤を計量する外周計量室が配置され、中央計量室が中央シリンダーと中央シリンダーの一端を覆う中央蛇腹状ポンプ部材により画され、外周計量室が、中央シリンダーと該中央シリンダーの外周に配置された外周シリンダーと、中央蛇腹状ポンプ部材の外側から外周シリンダーの一端を覆う外周蛇腹状ポンプ部材により画され、中央蛇腹状ポンプ部材と外周蛇腹状ポンプ部材が一体となっていることにより同時に動作し、中央計量室でのＡ剤の吸引と吐出、及び外周計量室でのＢ剤の吸引と吐出が、それぞれ中央計量室と外周計量室の底部の連通孔を通して行われるポンプ装置。
Ａ剤を収容するＡ剤収容室、Ｂ剤を収容するＢ剤収容室、及び請求項１〜５のいずれかに記載のポンプ装置を備え、Ａ剤収容室と中央計量室が吸入弁を介して連通し、Ｂ剤収容室と外周計量室が吸入弁を介して連通する吐出容器。