JP7559193B2 - 二重加圧容器、吐出製品、吐出部材、吐出装置およびそれらを用いたディスペンサーシステム - Google Patents

二重加圧容器、吐出製品、吐出部材、吐出装置およびそれらを用いたディスペンサーシステム Download PDF

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Description

本発明は二重加圧容器、吐出製品、吐出部材、吐出装置およびそれらを用いたディスペンサーシステムに関する。
特許文献1の図11には、上端に開口部を有する容器本体と、その開口部を閉じ、容器本体に固定されるバルブ収容部とからなり、バルブ収容部が、筒状のハウジング部と、そのハウジング部の底面に形成した孔に脱落可能に嵌合する開封部とを備えた内容物収容容器が開示されている。また、特許文献1の図7には、バルブ収容部の底部に破断により開封する閉鎖部を設けた内容物収納容器が開示されている。これらはバルブ収容部にポンプのバルブあるいはエアゾールバルブを着脱自在に収容し、ネジキャップで固定することにより、ディップチューブで開封部を脱落させて、あるいは閉鎖部を破断して使用する。そのため、バルブは繰り返し使用することができ、内容物収容容器は安価に製造できる利点がある。
特許文献2には、外部容器と、その外部容器に収容される内部容器と、前記外部容器および内部容器を閉じるバルブアッセンブリとからなる二層吐出容器が開示されている。この特許文献2には、内部容器に原液を充填し、内部容器と外部容器の間に加圧剤を充填する技術および外部容器と内部容器を二軸延伸ブロー成形で同時に成形する技術が記載されている。
WO2015/80252号公報 特開2016-16896号公報
特許文献1の内容物収容容器は、ディップチューブを備えたバルブを螺着することにより開封するので、ディップチューブの湾曲により先端が開封部の位置からずれ易い。またディップチューブは柔らかい素材のため開封時に折れ曲がりやすく、開封操作しにくい。また、誤って上下を逆にして吐出すると、加圧剤のみが吐出し、残りの原液を吐出することができなくなる。容器が合成樹脂製の場合、輸送時、倉庫保管時、店頭陳列時などの流通過程で落下したときに破損して加圧剤や原液が漏れることがある。
特許文献2の二層吐出容器は、原液と加圧剤が別々に充填されているので、ディップチューブを用いる必要がなく、吐出部材は簡易である。しかしバルブが吐出容器から突出しているため、流通過程でバルブが作動しないように厳重に保護する必要がある。さらにバルブ付きで流通するので、バルブを通して内容物が漏れる可能性がある。
本発明は、流通時の安全性が高く、消費者が使いやすく、安全で環境にやさしい、二重加圧容器、吐出製品、吐出部材、吐出装置およびディスペンサーシステムを提供することを技術課題としている。
本発明の二重加圧容器11、31は、外部容器13、33と、その外部容器13、33の内部に収容されている可撓性を有する内部容器14、34と、前記外部容器13、33と内部容器14、34のうち、少なくとも一方に固着され、外部容器13、33と内部容器14、34の両方を封止するための蓋体15、35とからなり、前記内部容器14、34の内部が原液Cを充填するための原液収容室であり、前記外部容器13、33と内部容器14、34の間が加圧剤Pを充填するための加圧剤収容室であり、前記蓋体15、35が、原液収容室を開封するための被開封部15d、44を備えていることを特徴としている。
このような二重加圧容器11、31においては、前記蓋体15、35が、外部容器13、33および内部容器14、34の上端面を覆うフランジ15b、40と、内部容器14、34の開口に挿入される有底筒状の封止部15a、39を備えており、前記封止部15a、39の底部15c、42に被開封部15d、44を備えているものが好ましい。
前記内部容器34が、外部容器33の上端面13fに保持されるフランジ38bを備えており、前記蓋体35のフランジ40が、内部容器34の上端面38aを覆う環状円板部46と、内部容器34のフランジ40の外周面を内挿する外筒部47とを備えているものが好ましい。
前記内部容器34の上端面38aまたは蓋体35の環状円板部46の下面に環状突起38cが設けられており、前記外部容器33の上端面36aまたは蓋体35の外筒部47の下端面に環状突起36bが設けられているものが好ましい。
前記外部容器13の上端面13fと内部容器14の上端面14eとが同一の高さにされ、前記蓋体15のフランジ15bが、内部容器14の上端面14eおよび外部容器13の上端面13fを覆っているものが好ましい。その場合、前記外部容器13の上端内周に、環状段部13hが形成されており、前記内部容器14が、外部容器13の環状段部13hに保持されるフランジ14fを備えているものが好ましい。また、前記蓋体15のフランジ15bと封止部15aの基部に、溶着のための傾斜部15b2が形成されていてもよい。
前記封止部39が、内部容器14の首部14dの内面に沿って下方に延びる内筒部と、その内筒部の内側の下方で内筒部と同心状に設けられる嵌合筒部41と、前記内筒部の下端と嵌合筒部41の上端とを繋ぐ連結部と、嵌合筒部41の下端よりいくらか上の部分を閉じる底部42とを有し、前記嵌合筒部41の底部42に前記被開封部44が設けられているものが好ましい。
前記封止部15aが、内部容器14の首部14dの内面に沿って下方に延びる内筒部15a1と、その内筒部15a1の内側で内筒部15a1と同心状に設けられる嵌合筒部(封止筒部)15a2と、前記内筒部と嵌合筒部15a2の下端同士を繋ぐ連結部15a6と、嵌合筒部15a2の下端よりいくらか上の部分を閉じる底部15cとを有し、前記嵌合筒部15a2の底部15cに前記被開封部15dが設けられているものが好ましい。その場合は、前記内部容器14の首部14dが円筒状の上部14d1と、下方に向かって細くなっていくテーパー部14d2とを有し、前記蓋体15の内筒部の下部が内部容器14の首部14dのテーパー部14d2と嵌合する二重加圧容器58がさらに好ましい。
本発明の吐出製品11a、31aは、前述のいずれかの二重加圧容器11、31と、前記原液収容室に充填された原液Cと、前記加圧剤収容室に充填された加圧剤Pとからなる。この吐出製品11a、31aでは、前記蓋体15、35の固着が溶着であり、前記被開封部15d、44が原液収容室の原液Cと接触しているものが好ましい。
本発明の吐出部材12、32は、前記いずれかの吐出製品11a、31aに用いられる吐出部材12、32であって、前記外部容器13、33に着脱自在に装着される装着部(20)と、前記蓋体15、35の被開封部15d、44を開封する開封部27と、前記開封部27を介して内部容器14、34と連通し、外部との連通/遮断を切り換える弁(21)と、その弁(21)に取り付けられ、操作により原液Cを吐出する操作部(23)とを備えていることを特徴としている。
本発明の吐出装置10、30は、前記いずれかの吐出製品11a、31aと、その吐出製品11a、31aに着脱自在に取り付けられる前述の吐出部材12、32とからなる。本発明のディスペンサーシステムは、原液収容室に第1原液を充填している前述の吐出装置10、30からなる第1吐出装置のグループと、原液収容室に前記第1原液とは異なる第2原液を充填している前述の吐出装置10、30からなる第2吐出装置のグループとからなり、前記第1および第2の吐出装置10の吐出部材12、32が、同一グループの吐出製品11a、31aへの装着が可能で、他のグループの吐出製品11a、31aに装着ができないようにされていることを特徴としている。
本発明の二重加圧容器は、内部容器に原液を充填して用いる。そして蓋体が、原液収容室である内部容器を封止すると共に、開封可能な被開封部を備えているため、被開封部を開封する専用の吐出部材がなければ吐出することができない。そのため流通時に誤噴射されることがなく、安全性が高い。また、外部容器および内部容器が共に合成樹脂製の場合は、内部容器の原液収容室に原液を充填し、外部容器と内部容器の間の加圧剤収容室に加圧剤を充填すると外部容器は加圧剤の圧力により弾力性が高くなり、落下などの衝撃に強く、内部容器への影響が少なくなる。さらに万一、衝撃によって外部容器に亀裂が入っても、加圧剤(圧縮ガス)が抜けるだけで原液は飛散しない。そのため一層安全性が高い。なお、原液を原液収容室内に液密状態で充填し、内部容器の肩部と底部が外部容器の肩部と底部にそれぞれ当接している場合は、特に、弾力性が高くなり、落下による衝撃に強くなる。
このように二重加圧容器の安全性が高いため、危険品を送るような強固な専用コンテナが不要になり、輸送しやすくなる。また消費者がインターネット販売で購入しやすくなる。
前記蓋体が、外部容器および内部容器の上端面を覆うフランジ部と、内部容器の開口に挿入される有底筒状の封止部を備えており、前記封止部の底部に被開封部を備えている二重加圧容器は、被開封部が奥の方にあるため、専用の吐出部材なしでは消費者は一層開封・吐出しにくくなる。そのためさらに安全性が高い。また、フランジを有するので、外部容器または内部容器に固着しやすい。
前記内部容器が、外部容器の上端面に保持されるフランジを備えており、前記蓋体のフランジが、内部容器の上端面を覆う環状円板部と、内部容器のフランジの外周面を内挿する外筒部とを備えている場合は、加圧剤収容室に加圧剤を充填する際に原液収容室に混入しにくい。また蓋体を溶着により固着する場合でも、蓋体の滑りを防止することができ、被開封部の位置がずれにくい。
前記内部容器の上端面または蓋体の環状円板部の下面に環状突起が設けられており、前記外部容器の上端面または蓋体の外筒部の下端面に環状突起が設けられている場合は、蓋体と内部容器、蓋体と外部容器を1回の溶着工程で固着しやすい。
前記外部容器の上端面と内部容器の上端面とが同一の高さにされ、前記蓋体のフランジが、内部容器の上端面および外部容器の上端面を覆っている場合は、蓋体を外部容器および内部容器に固着しやすく、均等に固着しやすい。前記外部容器の上端内周に、環状段部が形成されており、前記内部容器が、外部容器の環状段部に保持されるフランジを備えている場合は、外部容器と内部容器の上端面を同一の高さに合わせやすく、蓋体を外部容器と内部容器に均等に固着しやすい。前記蓋体のフランジと封止部の基部に、溶着のための傾斜部が形成されている場合は、1個所のシールで水平方向と垂直方向の両方の固着およびシールが得られる。
前記封止部が、内部容器の首部の内面に沿って下方に延びる内筒部と、その内筒部の内側の下方で内筒部と同心状に設けられる嵌合筒部と、前記内筒部の下端と嵌合筒部の上端とを繋ぐ連結部と、嵌合筒部の下端よりいくらか上の部分を閉じる底部とを有し、前記底部に前記被開封部が設けられている場合は、嵌合筒部の内周面の寸法の精度を向上させることができる。そのため、バルブとのシールの確実性が向上する。
前記封止部が、内部容器の首部の内面に沿って下方に延びる内筒部と、その内筒部の内側で内筒部と同心状に設けられる嵌合筒部(封止筒部)と、前記内筒部と嵌合筒部の下端同士を繋ぐ連結部と、嵌合筒部の下端よりいくらか上の部分を閉じる底部とを有し、前記嵌合筒部の底部に前記被開封部が設けられている場合は、蓋体の上面にホーンを当接して超音波溶着をするとき、内筒部を通って下方に伝わる振動が原液側に伝わるので、底部の被開封部には伝わりにくい。そのため、超音波溶着時の振動によって被開封部が溶けたり脱落することを防止することができる。
前記内筒部と嵌合筒部の下端同士を繋ぐ連結部を有する二重加圧容器において、内部容器の首部が円筒状の上部と、下方に向かって細くなっていくテーパー部とを有し、前記蓋体の内筒部の下部が内部容器の首部のテーパー部と嵌合するテーパー状とされている場合は、原液の液面より上の空間(ヘッドスペース)が小さくなるので、使用者が使用を開始するとき、原液をスムーズに吐出することができる。
本発明の吐出製品は、前述の二重加圧容器を用いているので、その二重加圧容器の効果を奏する。また、前記蓋体の固着が溶着であり、前記被開封部が内部容器の原液と接触している吐出製品は、被開封部が原液によって冷却されるので、溶着時の熱やエネルギーが被開封部に伝達されるのを防ぎ、被開封部が溶けるなどの問題を抑制することができる。そのため、被開封部を開封しやすくするために薄くすることができる。
本発明の吐出部材は、外部容器に着脱自在に装着される装着部と、蓋体の被開封部を開封する開封部とを備えているので、消費者の意思で前述の吐出製品を開封することができる。また、原液を使い切って容器が空になると吐出部材を取り外し、取り外した吐出部材を新しい吐出製品に付け替えることができる。そのため、資源の節約に寄与する。
本発明の吐出装置は、前述の吐出製品と吐出部材を用いているので、それらによる効果が奏される。本発明のディスペンサーシステムは、たとえば頭髪用や皮膚用などの対象物、化粧品や医薬品などの製品分類、スプレーやフォームなどの吐出形態、正立や倒立などの使用形態などに応じて、吐出製品と吐出部材の嵌合できる形状を合わせることで、消費者の誤装着を防止できる。
図1Aおよび図1Bはそれぞれ本発明の吐出装置の販売状態の実施形態を示す概略断面図である。 図2Aおよび図2Bは図1の吐出装置の開封後および使用後の概略断面図、図2Cは他の実施形態を示す要部断面図である。 図3Aおよび図3Bは本発明の吐出装置の他の実施形態を示す開封前および開封後の要部断面図である。 図4A、図4Bおよび図4Cは本発明の吐出装置にかかわる二重容器、吐出製品および吐出装置の他の実施形態を示す断面図である。 図5Aおよび図5Bは本発明の二重加圧容器の他の実施形態を示す蓋体溶着前および蓋体溶着後の要部断面図である。 図6Aおよび図6Bは本発明の二重加圧容器のさらに他の実施形態を示す蓋体溶着前および蓋体溶着後の要部断面図である。 本発明の二重加圧容器のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
始めに図1A、図1Bを参照して本発明の吐出装置の概略を説明する。図1Aに示す吐出装置10は、二重加圧容器11と、吐出部材12と、二重加圧容器11に充填された原液Cおよび加圧剤(プロペラント)Pとからなる。二重加圧容器11に原液Cと加圧剤Pを充填したものが吐出製品11aである。吐出製品11aと吐出部材12は組み立て前のセット品として(図1A参照)、あるいは半分組み立てた未開封の状態で(図1B)販売される。吐出製品11aは吐出部材12と共に販売されるほか、交換用として単独でも販売される。吐出部材12についても単独で販売されることがある。
前記二重加圧容器11は外部容器13と、その内部に収容されている可撓性を有する内部容器14と、外部容器13と内部容器14を封止する蓋体15とからなる。バルブやポンプは備えていない。内部容器14の内部は原液Cを充填する原液収容室であり、外部容器13と内部容器14の隙間の空間は加圧剤Pを充填する加圧剤収容室である。それらは蓋体15によって封止されている。
外部容器13は半球状の底部13aと、その上端から連続する円筒状の胴部13bと、その上端から連続する肩部13cと、その上端から上向きに突出する厚肉円筒状の首部13dとからなる。首部13dの外周には雄ねじ13eが形成されている。首部13dの上端面13fは蓋体15を固着できるように略平坦にしている。なお、上端面13fには環状突起(図3Aの符号36b参照)を設けてもよい。底部13aを半球状とすることにより、耐圧性が向上し、落下時などの耐衝撃性も向上する。そのため、単品での流通や宅配便による配送時にも安全である。
内部容器14も外部容器13と同様に、底部14a、胴部14b、肩部14cおよび首部14dからなる。内部容器14の首部14dの外面は外部容器13の首部13dの内面に密着している。内部容器14の首部14dの内面は滑らかな円筒面である。内部容器14の首部14dの上端には、外部容器13の首部13dの上端面13fに係合するフランジを設けてもよい(図3Aの符号38b参照)。内部容器14の底部14aは外部容器13の底部13aと当接しており、加圧剤を充填するときや蓋体15を固着するときなど、内部容器14が下がらないように支持されている。
外部容器13および内部容器14はいずれも合成樹脂製、とくにポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂製であり、たとえば外部容器用のプリフォームの中に内部容器用のプリフォームを入れ、肩部13c、14cより下側を同時にブロー成形することにより製造することができる。とくに所定形状のプリフォームをインジェクション成形し、ついでブロー成形するインジェクション・ブロー成形法が好ましい。前述のように同時にブロー成形することにより、外部容器13と内部容器14は、首部13d、14dを除いてほぼ同一の形状に成形することができる。外部容器13は厚肉にして耐圧性をもたせており、内部容器14は薄肉にして可撓性ないし可壊性をもたせている。なお、外部容器13は、微細な気泡が混入しているプリフォームを用いてブロー成形すると、気泡が延伸されて外部容器13が白色不透明になる。それにより内部容器14の形状を隠すことができる。この場合、顔料を含有していないため、リサイクルしやすい。
前記蓋体15は内部容器14の首部14d内に挿入される有底筒状の封止部15aと、その上端に連続する環状のフランジ15bとからなる。封止部15aの底部15cには、薄肉にされた被開封部15dが設けられている。被開封部15dは、後述する開封部27で開封しやするために、環状の薄肉部あるいは環状溝などの弱め線で形成することができる。また、封止部15aや被開封部15dは、成形時の冷却条件などで部分的に硬くし、開封時の延伸を抑制し、破断しやすくしてもよい。封止部15aの筒部の外周面は、内部容器の首部14dの内面との間で、蓋体15を内部容器の首部14dに装着する際に内部容器14内の空気を排出することができ、かつ、内部容器14内の原液Cを液封できる嵌合状態であることが好ましい。また、封止部15aの筒部の内周面は、被開封部15dを開封する際に弁とのシールを形成し原液が漏出しないように滑らかな円筒面にすることが好ましく、下に向かって縮径されるテーパー状としてもよい。蓋体15のフランジ15bは、原液Cや加圧剤Pの充填後、超音波溶着、レーザー溶着、高周波溶着などによって外部容器13の首部13dの上端面13fおよび内部容器14の首部14dの上端面14eに固着され、同時に封止される。
蓋体15の材料は外部容器13や内部容器14との熱接合性が高い熱可塑性樹脂が用いられ、溶着で固着する場合は外部容器13や内部容器14と同じ材料を用いることが好ましい。蓋体15は、溶着するほか、接着剤で接着してもよい。蓋体15で原液収容室と加圧剤収容室を封止すると共に、内部容器14または外部容器13のいずれか、あるいは両方に固着することにより、内容物(原液C、加圧剤P)を長期間安全に、漏れないように保管しておくことができる。
原液Cとしては、洗顔剤、洗浄剤、入浴剤、保湿剤、クレンジング剤、日焼け止め、化粧水、シェービング剤、脱毛剤、制汗剤、殺菌消毒剤、害虫忌避剤などの皮膚用品、トリートメント剤、スタイリング剤、染毛剤などの頭髪用品などの人体用品、ホイップクリームなどの食品、消臭剤、芳香剤、殺虫剤、防虫剤、花粉除去剤、殺菌剤などの家庭用品などである。但し、これらの用途に限られるわけではない。原液Cは被開封部15dの内面側と接触させるのが好ましい。それにより、蓋体15と外部容器13や内部容器14との溶着時に被開封部15dが原液Cで冷やされる。そのため、被開封部15dが熱で溶ける問題を解消できる。
加圧剤Pとしては窒素ガス、圧縮空気、炭酸ガスなどの圧縮ガスが好ましい。加圧剤により二重加圧容器内の圧力を0.1~0.5MPa(25℃、ゲージ圧)、とくに炭酸飲料と同程度の圧力0.3~0.5MPa(25℃、ゲージ圧)にするのが好ましい。また、外部容器の容量は30~500mlであることが好ましい。内部容器(原液収容室)14の容量は20~300ml程度が好ましい。加圧剤収容室の容量は10~200ml程度が好ましい。
上記のように、二重加圧容器11は部品数が少なく、バルブのような動作する部位がないので、安価に製造することができる。そして二重加圧容器11の圧力が低く、炭酸飲料などと同程度であるので、消費者が持ち運んだり、流通業者が配送したりするときに安全である。また、万一、外部容器13にひびが入っても、加圧剤Pが漏れるだけで原液Cは漏れない。そのため一層安全である。
前記吐出部材12は、外部容器13の首部13dの雄ねじ13eと螺合するキャップ(装着部)20と、そのキャップ20によって保持されるバルブ(弁)21と、バルブ21のステム22に装着される操作ボタン(操作部)23とからなる。キャップ20は有底筒状で、内周面に雌ねじが形成されている。そして上底20aにバルブ21のハウジング24の上部を保持する浅い有底筒状のバルブ保持部20bが上向きに突出するように設けられ、その中央にステム22を通す孔20cが形成されている。
バルブ21は、有底筒状のハウジング24と、その内部に上下移動自在に収容されるステム22と、そのステム22を上向きに付勢するバネ25と、ハウジング24の上端とバルブ保持部20bの上底面の間に介在されるステムラバー26とからなる公知の基本構造を有する。さらにこの実施形態では、ハウジング24の下端に下向きに突出する細い筒状の開封部27が設けられており、ハウジング24の下部外周にOリングなどのシール部材28が装着されている。開封部27の下端27aは、被開封部15dを破り易いように鋭くしている。シール部材28は、開封時および開封後に蓋体15の封止部15aの内周面とハウジング24の間をシールするものである。
前記二重加圧容器11と吐出部材12は、流通、販売時に、図1Bに示すようにキャップ20を外部容器13に取り付けて、緩く螺合して仮に結合しておく。それにより、購入した消費者は容易に開封操作をすることができる。この状態では、シール部材28は封止部15aの内面に当接していない。図1Aのように吐出製品11aと吐出部材12を組み立てずにセットとして販売、流通することもある。
使用者が吐出装置10を購入して使用する場合、まずキャップ20をねじ込む。それによりシール部材28が蓋体15とハウジング24の間をシールする。ついでキャップ20をさらにねじ込むと、ハウジング24の開封部27の下端27aが蓋体15の被開封部15dを突き破り、ハウジング24内と内部容器14内である原液収容室とを連通する(図2A参照)。
被開封部15dが破られたとき、被開封部15dの内周と開封部27の外周の隙間から原液Cが漏れる場合がある。しかし封止部15aとハウジング24の間はシール部材28でシールされているので、原液Cは封止部15a内に留まり、外部に漏れることがない。また、内圧がハウジング24を押し上げるように作用するが、キャップ20と外部容器13とが螺合しているので、吐出部材12の飛び出しが抑制される。
原液収容室内の原液Cは内部容器14を介して加圧剤Pによって加圧されているので、使用者がステム22に取り付けた操作ボタン23を押すと、ステム22が下降してステムラバー26が撓み、ステム孔が開き、内部容器14内の原液Cが開封部27、ハウジング24、ステム22および操作ボタン23を経由して外部に吐出される。押すのをやめるとステム22が上昇し、吐出が停止する。加圧剤Pを充填している加圧剤収容室は閉じられ、外部や原液収容室と連通していないので、加圧剤Pは外部に漏れない。
内部容器14内の原液Cが少なってくると、図2Aの想像線で示すように、内部容器14が収縮していく。そして全量吐出した後は、図2Bに示すように、内部容器14は壁同士が密着し、扁平になる。また、内部容器14はブロー成型により成型されているため、首部14dの下端から肩部14cは胴部14bよりも肉厚である。そのため、肩部14cは最後に変形して首部14dの中に押し上げられる。この状態でキャップ20を外部容器13から取り外す。二重加圧容器11は、加圧剤Pとして圧縮ガスを使用しているため、原液Cがなくなると圧力は0.01~0.2MPa(ゲージ圧)程度に低くなるが、外部容器13内の加圧剤Pを放出するために、図2Cに示すように、封止部15aの底部に下方に延びるスパイク15eを設け、内部容器14が収縮して肩部14cが押し上げられたときに自動的に孔があくようにすることが好ましい。これにより、外部容器13内の加圧剤Pを安全に放出することができ、外部容器13を押しつぶして減容し、廃棄することができる。なお、取り外した吐出部材12は新しい二重加圧容器11に装着して再利用する。スパイク15eは複数本、下方に突出させるのが好ましい。
つぎに図3A、図3Bを参照して吐出装置の他の実施形態を説明する。図3Aの吐出装置30の二重加圧容器31および吐出部材32は、図1A、図1Bの二重加圧容器11および吐出部材12と基本的な構造が同一で、部分的に変更したものである。
二重加圧容器31は、外部容器33と、内部容器34と、蓋体35とからなる。外部容器33の首部36の上端面36aには、超音波溶着のときに蓋体35との当接圧を高くしてシールポイントをつくるための環状突起36bが形成されている。蓋体35側に環状突起を設けてもよく、両方に設けてもよい。そして上端面36aの内部側には傾斜部36cが複数個設けられており、超音波溶着のときに溶けた樹脂が冷やされてできた樹脂片がはみ出ないように収容するための空間となる。内部容器34の首部38の上端面38aは外部容器33の上端面36aより突出しており、その突出している部位に外部容器33の上端面36aと係合するフランジ38bが形成されている。フランジ38bの厚さ(半径方向の寸法)は、外部容器33の首部36の厚さの1/3~1/2程度である。内部容器34の首部38の上端面38aにも、蓋体35との当接圧を高くしてシールポイントを形成するための溶着用の環状突起38cが形成されている。このような環状突起は蓋体35側に設けてもよく、両方に設けてもよい。
内部容器34のフランジ38bの下面には、半径方向に延びる加圧剤充填用の横溝38dが形成されている。さらに内部容器34の首部38の外周面には、その横溝38dと連続する縦溝38eが形成されている。内部容器34の首部38の上部は、縦溝38eを除き、外部容器33の首部36の内周面と密に嵌合している。
前記蓋体35は、内部容器34の首部38に挿入される有底筒状の封止部39と、その上端に連続する環状のフランジ40とからなる。内部容器34の首部38の内面と封止部39の外面の間は、蓋体35を内部容器の首部38に装着する際に内部容器34内の空気を排出することができ、かつ、内部容器34内の原液を液封できる嵌合状態であることが好ましい。封止部39の底部の中央には、下向きに突出する筒状の嵌合筒部41が設けられている。そして嵌合筒部41の下端からいくらか上に底部42が設けられ、その底部42の中央に、環状の弱め線43で囲まれた被開封部44が設けられている。弱め線43は未開封では充分なシール機能があり、かつ、容易に破断できる形状とする。この実施形態では、弱め線43はV溝で形成している。
嵌合筒部41の下端より少し上に底部42を設けているのは、底部42の剛性を高めて弱め線43の破断を容易にするためである。嵌合筒部41の径を封止部39の径より小さくしているのは、嵌合筒部41の内面の成形精度を高めるためと、吐出部材32のシール部材45で囲まれる内圧を受ける面積を小さくして蓋体35に加わる上向きの力を弱くするためである。さらに下向きに突出するバルブ保持部20bを収容するスペースを確保するためである。嵌合筒部41の下端は円筒状でもよいが、下端と底部42との間に気体が溜まらないように溝を設けてもよく、また、内部容器34を貫通するためのスパイクを設けてもよい(図2Cの符号15e参照)。
蓋体35のフランジ40は、封止部39の上端から半径方向外向きに拡がる環状円板部46と、その環状円板部46の外縁から下向きに延びる外筒部47とからなる。環状円板部46の下面は内部容器34の首部38の上端面38aと当接してシールする部位で、外筒部47の下面は外部容器33の首部36の上端面36aと当接してシールする部位である。この実施形態でも、これらのシールする面は超音波溶着などで接合とシールを同時に行うようにしている。
前記吐出部材32は、キャップ20と、そのキャップ20によって保持されるバルブ21と、バルブ21のステム22に装着される操作ボタン(図4C参照)とからなる。この実施形態では、キャップ20の中央から下向きに筒状のバルブ保持部20bが突出している。バルブ21は、ハウジング24と、その内部に上下移動自在に収容されるステム22と、そのステム22を上向きに付勢するバネ25と、ステムラバー26とからなる。ハウジング24の外周には環状溝が形成され、その環状溝にOリングなどのシール部材45が収容されている。これらは図1A、図1Bの実施形態と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。
この実施形態では、ハウジング24の下端が略円錐状の突起からなる開封部27とされている。開封部27には図3Bに示すように、開封後にハウジング24内と内部容器34内とを連通する連通孔48aおよび縦溝48bが形成されている。連通孔48aおよび縦溝48bは1カ所でよいが、複数設けることもできる。そして開封部27の下端27aには、被開封部44の上面と接近ないし当接する端面が形成されている。この端面の位置は、図3Aに示すように、キャップ20を外部容器33の雄ねじに1~2回程度螺合させたときに被開封部44と当接する位置である。したがって出荷時にはキャップ20を緩く螺合させて被開封部44を破断せず、シール状態のまま吐出部材35と二重加圧容器31とを結合させておくことができる。
使用者が使用するときは、キャップ20を数回回転させるだけで開封することができる。キャップ20を回転させると、キャップ20全体およびバルブ21が下降し、図3Bに示すように、開封部27の端面27aが被開封部44を押し破る。弱め線43は、例えば1カ所だけ形成しないか、あるいはV溝を浅くしておくと、開封時に被開封部44が脱落せず、底部42からぶら下がった状態となって残る。そのため、連通孔48aが自由になった被開封部44によって塞がれないという利点がある。連通孔48aを複数設けておくと、1カ所が塞がっても他の連通孔48aで連通できる。
図4Aに示す二重容器50は、外部容器33と、その内部に収容された内部容器34とからなる。蓋体はまだ設けていない。この実施形態では、外部容器33の底部33aが、環状の平坦面51と、その中央に設けられる上向きに突出するドーム状の突出部52とを備えている。内部容器34についても外部容器33と同様の底部34aを有する。ペタロイド型としてもよい。このものはテーブルなどの平坦な面の上にそのまま安定して載置することができる。また、外部容器33の首部36の外周に環状のサポート部53が設けられている。サポート部53は、二重容器50の搬送や、原液充填、加圧剤充填、蓋体溶着などの製造工程で爪やホルダーなどで保持される。他の点は図1Aの二重容器と実質的に同じである。
図4Bの吐出製品31aは、図4Aの二重容器50の内部容器34の内部(原液収容室)に原液Cを充填し、内部容器34と外部容器33の間(加圧剤収容室)に加圧剤(プロペラント)Pを充填し、内部容器34と外部容器33の上端開口を蓋体35で封止したものである。蓋体35は図3Aの蓋体35と同様であり、蓋体35の嵌合筒部の底部42に被開封部44を備えている。蓋体35のフランジ40は外部容器33の首部36の上端および内部容器34の首部38の上端に超音波溶着している。超音波溶着に代えて接着剤で接着してもよい。
この吐出製品31aは、蓋体35で密封しており、開封するためのバルブがなく、被開封部44が内部にあるため、輸送時の安全性が高い。とくに外部容器33と内部容器34が合成樹脂製であり、内部容器34は加圧剤Pで囲まれ、さらに外部容器33で囲まれているので、吐出製品31aの弾力性が高く、落としても割れにくい。また、被開封部44が内部にあるので、誤って被開封部44が破断されるおそれが少なく、一層安全である。
図4Cの吐出装置30は、図4Bの吐出製品31aに吐出部材32を装着したものであり、開封した状態で示している。吐出部材32は、キャップ20と、そのキャップ20に保持されるバルブ21と、バルブ21のステム22に取り付けた操作ボタン(アクチュエータ)23とからなる。キャップ20およびバルブ21は、図3Aの吐出部材32のキャップ20およびバルブ21と実質的に同一である。操作ボタン23は、図1Aの操作ボタン23と実質的に同一である。
上記のように本発明の吐出装置は、原液収容室が空になった後、吐出部材を取り外して新しい吐出製品に付け替えることができる。しかし例えば殺虫剤の散布に使用していた吐出部材をヘアケア製品の吐出製品に取り付けると健康を害するおそれがある。さらに異なる種類の原液が混ざって予期しない化学反応を生ずるおそれもある。本発明のディスペンサーシステムは、特定のグループの吐出部材を他のグループの吐出製品に装着できないようにすることにより、上記問題を防ぐことができる。
たとえば、原液の種類ごとに蓋体の封止部とハウジングが嵌合する部位の寸法や形状を変えたり、キャップの内径寸法やネジのピッチを変えたりして、異なる種類同士の使い回しを防ぐようにする。また、危険性が高い場合を確実に防ぎ、低い場合は許容する、といった組み合わせも考えられる。
図1の二重加圧容器11では、外部容器13の首部13dの上端面13fと内部容器14の首部14dの上端面14eが同じ高さにされており、蓋体15のフランジ15bを両方の首部13d、14dの上端面13f、14eに当接させ、フランジ15bの上面にホーン(図5Aの符号H)を当接させて超音波溶着するとき、フランジ15bの同じ厚さの部分を介して振動が伝達される。したがって振動が略均等に伝達され、両方を同程度で溶着することができる。片側だけが溶着され、他方の溶着が不充分といった問題は生じない。
図5Aの二重加圧容器55は、図1Aの二重加圧容器11と同様に、外部容器13と、内部容器14と、蓋体(プラグ)15とからなる。内部容器14内が原液収容室Scであり、外部容器13と内部容器14の間が加圧剤収容室Spである。外部容器13は図4の外部容器33とほぼ同一で、底部、胴部、肩部13cおよび首部13dを有する。ただしこの二重加圧容器55では、外部容器13の首部13dの上端面13fの内周側に、環状段部13hが形成されている。なお、上端面の外周側に突壁13iが設けられているとみることもできる。
他方、内部容器14は図4の内部容器34と実質的に同一であり、底部、胴部、肩部14cおよび首部14dとからなる。この内部容器14でも、首部14dの上端の外周にはフランジ14fが設けられている。フランジ14fの上下方向の厚さは環状段部13hの深さと同一にされており、フランジ14fの外径は環状段部13hの内径より小さくしている。それによりフランジ14fを環状段部13hに係合させることができる。係合させた状態では、外部容器13の首部13dの上端面13fと内部容器14の首部14dの上端面14e、すなわちフランジ14fの上端面の高さが同一になる。
外部容器13の首部13dの上端面13fには、超音波溶着のときに蓋体15との当接圧を高くしてシールポイントをつくるための環状突起13gが形成されている。内部容器14の首部14dの上端面14eにも、超音波溶着のときに蓋体15との当接圧を高くしてシールポイントをつくるための環状突起14gが形成されている。
蓋体15は内部容器14の首部14d内に挿入される有底筒状の封止部15aと、その上端から外向きに拡がる円板状のフランジ15bとからなる。封止部15aは上部の内筒部15a1と、下方の細い円筒状の嵌合筒部(バルブ収容部)15a2と、底部15cからなる。嵌合筒部15a2の内周面は円筒面とされ、吐出部材の嵌合後にシール部材(図1Aの符号28、図3Aの符号45)が密接する部位である。底部15cには、厚肉にされた被開封部15dが設けられている。被開封部15dは、開封部(図1A、図3Bの符号27)で開封しやすくするため、環状の薄肉部あるいは環状溝などの弱め線15fで囲んでいる。また、底部15cに補強部(補強リブ)15gを設け、その部位では弱め線を設けず、開封部で破断されたとき、補強部15gで底部15cと繋がってぶら下がるようにしている。ただし補強部15gを設けず、被開封部15dが脱落するようにしてもよい。
また、図5Aの二重加圧容器では、被開封部15dは底部15cより厚くして上向きに突出させている。それにより被開封部15dの上面の受圧部15d1が吐出部材の開封部(図3の符号27)で押されたとき、被開封部15dが変形しにくくなり、弱め線15fで破断しやすくなる。
前述のように、外部容器13の上端面13fと内部容器の上端面14eの高さが同一であるので、蓋体15のフランジ15bの厚さ(上下方向の寸法)は均一にできる。そのため、蓋体15の上面にホーンHを当接して超音波溶着をするとき、フランジ15bと外部容器13の上端面13fの当接圧とフランジ15bと内部容器14の上端面14eの当接圧をほぼ同一にすることができ、図5Bに示すように、両方の溶着部Y1、Y2の溶着を同程度にすることができる。すなわち、一方を溶着したときに他方の溶着が不充分といった問題は生じない。なお、内部容器14のフランジ14fは、外部容器の環状段部13hで支えられているので、ホーンHを押し当てる力は逃げない。
図5Aの二重加圧容器55においても、内部容器14のフランジ14fの下面には、半径方向に延びる加圧剤充填用の横溝14hが形成されている。さらに内部容器14の首部14dの外周面には、その横溝14hと連続する縦溝14iが形成されている。内部容器14の首部14dの上部は、縦溝14iを除き、外部容器13の首部13dの内周面と密に嵌合している。また、内部容器14のフランジ14fの外周面のうち、前記横溝14hと対応する部位には、縦方向に延びる加圧剤充填用の切り欠き溝14f1が形成されている。
図6Aに示す二重加圧容器56は、超音波溶着のときに蓋体15との当接圧を高くしてシールポイントをつくるための環状突起を外部容器13や内部容器14に設けず、蓋体15側に設けている。すなわち、外部容器13の首部13dの上端面13fおよび内側容器のフランジ14fの上端面14eは平坦にされており、蓋体15のフランジ15bの下面に外部容器13の上端面13fとの間にシールポイントをつくるための環状突起15b1を設けている。さらに蓋体15のフランジ15bの下面と封止部15aの外周面の付け根(基部)に、内部容器14の首部14dの上端内周の角部との間にシールポイントをつくるための傾斜部(隅肉部)15b2を形成している。他の点は図5Aの二重加圧容器55と同様である。
このように構成される二重加圧容器56は、超音波溶着後は図6Bに示すように、外部容器13の上端面13fと蓋体15のフランジ15bとの間に溶着部Y1が形成され、蓋体15の傾斜部15b2と内部容器14の上端内周の角部との間に溶着部Y3が形成される。傾斜部15b2による溶着部Y3は、内部容器14と水平面(上端面14e)と垂直面(内周面)の2面で溶着するので、溶着強度およびシール性が高い。
図7に示す二重加圧容器58では、略円筒状の封止部15aが下方まで延びており、その封止部15aの内側に嵌合筒部15a2が同心状に設けられている。嵌合筒部15a2は封止部15aの底部の中央部から上向きに立ち上がり、上端で開口している。そして封止部15aの上部は略円筒状であり、下部15a3は下に向かって細くなるテーパー状である。ただし上部から下部にかけて円筒状であってもよい。
他方、内部容器14の首部14dは、封止部15aの外周面とほぼ密接する形状にされており、円筒状の上部14d1と、それより下に向かって細くなるテーパー部14d2と、その下端から下に延びる円筒部14d3とからなる。円筒部14d3の下端は肩部14cに連続している。すなわち、内部容器14の首部14dのテーパー部14d2、円筒部14d3および肩部14cの上部は、くびれ部を形成している。
嵌合筒部15a2の底部15cに弱め線15fで囲まれた被開封部15dを設ける点は、図1Aおよび図3Aの二重加圧容器11と同様である。ただし図7の二重加圧容器58では、被開封部15dの上面に受圧部15d1を設けている。そのため、被開封部15dが変形しにくくなり、吐出部材の開封部(図1Aの符号27)による被開封部15dの破断が容易である。また、蓋体15の上面外周に切り欠き15hを設けている。この切り欠き15hは、蓋体15の上面にホーンを押し当てて超音波溶着をするとき、外部容器13の首部上端の環状突起13gにホーンの振動が集中しやすくなる。
図7の蓋体15は、封止部15aの内側に嵌合筒部15a2が設けられており、前述のテーパー状の下部15a3の下端15a4と嵌合筒部15a2から下方に延びる下部筒部15a5の下端とが連結部15a6で繋がっている。また、下部筒部15a5の下端よりいくらか上を閉じる底部15cに前記開封部15dが設けられている。そのため、蓋体15の上面にホーンを押し当てて超音波溶着をするとき、ホーンの振動は封止部15aを通り、その下端15a4から原液C側に流れやすい(矢印B参照)。また、開封部15dは連結部15a6よりも上に設けられているため、振動が開封部15dに伝わりにくい。したがって弱め線15fの溶解や貫通などが防止される。
図7の二重加圧容器58は、内部容器14の首部14dにテーパー部14d2および円筒部14d3からなるくびれ部を形成し、そのくびれ部が蓋体15の封止部15aと密接しているので、内部容器14に原液Cを充填したとき、気相部Gp(ヘッドスペース)が小さくなる。したがって、消費者が使用を開始する際に気相部Gpで圧縮されている気体により原液Cが勢いよく吐出されて飛び散る、また吐出時に原液Cに気体が混じり、原液Cが不連続で吐出されるなどの問題が生じにくく、吐出がスムーズになる。特に、原液中にイソペンタンや1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンなどの沸点が10~35゜Cである発泡剤を含有した後発泡性ゲル組成物もしくは後発泡性クリーム組成物を充填した場合であっても、気相部Gpが小さいことにより充填直後の発泡を防止して、ゲル状やクリーム状に吐出することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内で種々の変形を行うことができる。前記実施形態では、蓋体は内部容器と外部容器の両方に溶着しているが、いずれか一方に固着し、他方とは単にOリングなどで封止(シール)するだけでもよい。また、前記実施形態では、内部容器と外部容器を同時にブロー成形して製造するとしているが、別々に製造し、その後、内部容器を外部容器の内部に収容するようにしてもよく、成形した外部容器の中で、内部容器をブロー成形してもよい。図3Aなどのシールポイントを確実にできる環状突起38c、36bは、図1Aの外部容器13、内部容器14、蓋体15に設けることもできる。
図7の二重加圧容器58において、内部容器14の首部14dおよび蓋体15の封止部15aの下部15a3をストレートの円筒状とすることもできる。しかし内部容器14の首部14dにくびれ部を設け、蓋体15の封止部15aの下部15a3をテーパー状にするほうが、気相部Gpの径および容積を小さくすることができるので、好ましい。
10 吐出装置
11 二重加圧容器
11a 吐出製品
12 吐出部材
C 原液
P 加圧剤
13 外部容器
13a 底部
13b 胴部
13c 肩部
13d 首部
13e 雄ねじ
13f 上端面
14 内部容器
14a 底部
14b 胴部
14c 肩部
14d 首部
14e 上端面
15 蓋体
15a 封止部
15b フランジ
15c 底部
15d 被開封部
15e スパイク
20 キャップ
20a 上底
20b バルブ保持部
20c (ステムを通す)孔
21 バルブ
22 ステム
23 操作ボタン
24 ハウジング
25 バネ
26 ステムラバー
27 開封部
27a 下端
28 シール部材
30 吐出装置
31 二重加圧容器
31a 吐出製品
32 吐出部材
33 外部容器
33a 底部
34 内部容器
34a 底部
35 蓋体
36 首部
36a 上端面
36b 環状突起
36c 傾斜面
38 首部
38a 上端面
38b フランジ
38c 環状突起
38d 横溝
38e 縦溝
39 封止部
40 フランジ
41 嵌合筒部
42 嵌合筒部の底部
43 弱め線
44 被開封部
45 シール部材
46 環状円板部
47 外筒部
48a 連通孔
48b 縦溝
50 二重容器
51 平坦面
52 突出部
53 サポート部
55 二重加圧容器
H ホーン
13g 環状突起
13h 環状段部
13i 突壁
14f フランジ
14f1 切り欠き溝
14g 環状突起
14h 横溝
14i 縦溝
15a1 内筒部
15a2 嵌合筒部
15a3 封止部の下部
15a4 封止部の下端
15a5 下部筒部
15a6 連結部
15b1、15b3 環状突起
15b2 傾斜部
15c 底部
15d 被開封部
15f 弱め線
15g 補強部
Y1、Y2、Y3 溶着部
56、58 二重加圧容器
14d1 上部
14d2 テーパー部
14d3 円筒部
15h 切り欠き
Gp 気相部
B 振動が伝わる矢印

Claims (4)

  1. 容器を封止する蓋体であって、
    有底筒状の封止部と、その上端から外側に広がるフランジとからなり、
    封止部が、容器の首部の内面に沿って下方に延びる内筒部と、
    その内筒部の内側に隙間をあけて内筒部と同心状に設けられる嵌合筒部と、
    嵌合筒部の下端よりいくらか上の部分を閉じる底部と
    内筒部と嵌合筒部の下端同士を繋ぐ連結部とを有し、
    嵌合筒部の底部に、容器を開封するための被開封部が設けられている、
    蓋体。
  2. 被開封部が、嵌合筒部の底部の中央に設けられ、被開封部と底部の周囲とが弱め線で区切られており、被開封部の上面が底部より高い受圧部とされている、請求項1記載の蓋体。
  3. フランジの下面に溶着のための環状突起が設けられている、請求項1記載の蓋体。
  4. フランジの下面と封止部の外周面の付け根に、溶着のための傾斜部が形成されている、請求項1記載の蓋体。
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