JP3991509B2 - 弁付塗布具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料、絵の具、インキ、修正液、糊、化粧料、薬剤、補修剤、コーティング剤などの液状、粉状の塗布剤を塗布する弁機能を有した塗布具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部に塗布液収容室を設けた容器本体の開口部前方にたわみ変形可能な塗布先を取り付け、前記塗布液収容室と塗布先との間に弁機構を配置してなる弁付塗布具としては、実公昭４２―１３６７１号公報に、上辺につば１ａを形成し中央に穿設した弁孔２に円錐弁座３ａと一体の弁棒３を突出させ、下部内設縁１ｂに係止した螺旋発条体４の上端部を前記弁座３ａの下面に固定３ａ′して弁座を弁孔２に圧接させた中蓋１を容器本体８の口部に挿着して、この上部から厚肉のスポンジラバー体７を受盤５ａに接着７′した外蓋５を前記弁棒３が受盤中央の弁孔６を貫通してスポンジラバー体内に挿入するよう冠着し、更にキャップ１０を冠合してなる塗布用液体容器を要旨とする考案が開示されている。
上記、塗布用液体容器は、塗布時には、塗布先であるスポンジラバー体内の弁棒先端が固いので弁棒を押す感触が伝わり、ごつごつした感触になってしまい滑らかな感触を得ようとすることが困難であり、また、弁開放時には、弁棒を斜め後方に押圧することになり、弁棒が他の部材と接触しながら移動するため、弁棒に対する付勢力と接触抵抗荷重との和に抗して弁を開放することとなり、弁を開放する荷重が重くなるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、本出願人は、内部に塗布液収容室を設けた容器本体の開口部前方にたわみ変形可能な塗布先を取り付け、前記塗布液収容室と塗布先との間に弁機構を配置してなる弁付塗布具において、前記弁機構を、弁座部と、この弁座部に圧接するよう前方に付勢された弁部材とより構成し、かつ、前記弁部材の前部をたわみ変形可能となすと共に、前記塗布先方向に突出させたことを特徴とする弁付塗布具を要旨とする発明を提案している（特願平９−３１６２５３号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記特願平９−３１６２５３号を更に改良するものである。
即ち、特願平９−３１６２５３号に記載した弁付塗布具は、以下の点について改良が必要であった。
（１）内蔵する塗布剤の粘度が高くなればなる程、塗布剤の適正吐出量確保のために弁機構の開弁空間量を大きくすること、即ち、開弁距離を長くすることが必要であり、このためには、弁開き長さ効率を高めることが必要である。
（２）内蔵する塗布剤が短時間で吐出できるようにするために、弁機構の開弁時間を短くすることが必要であり、このためには、塗布先のたわみ変形と同時に開弁するような弁開き作動の即応性が必要である。
本発明は、開弁長さ効率を高めて、弁開き作動の即応性を高めう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、内部に塗布剤の収納部を設けた容器の開口部前方にたわみ変形可能な塗布先を取り付け、前記収納部と塗布先との間に弁機構を配置してなる弁付塗布具において、前記弁機構を、弁座部と、この弁座部に圧接するよう前方に付勢された弁部材とより構成し、かつ、前記弁部材の前部をたわみ変形可能となして前記塗布先内に突出させると共に、前記塗布先の内面に前記弁部材前部に当接し得るよう突起部を対向させて形成し、この突起部の最大突起長さを、突起部を形成した塗布先内壁間の距離の１／２より大きく設けたことを特徴とする弁付塗布具を要旨とするものである。
【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。
図１〜図５に第一実施例を示す。図１は要部断面図であり、図２は図１の側面図であり、図３はキャップを除いた図２の上面図であり、図４は図３の中心部拡大図であり、図５は第一実施例の塗布状態の説明図である。
図１の参照符号１は容器である。容器１には、後方に横断面楕円形の塗布剤を収納する収納部１ａと、前方には、前端が開口し周囲に雄ねじ部を配置した円筒形状部１ｂを設けている。
【０００７】
容器本体１前方には、全体が略筒状で貫通した前軸２を螺合により取り付けている。前軸２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を設けている。この中筒部２ａの外周に筒状の外筒部２ｂを設け、この外筒部２ｂ内周面には容器本体１の円筒形状部１ａの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を設けている。前軸２前端からやや後方に、縮径する先段部２ｃを設け、外周前後中間位置に拡径する外段部２ｄを設けている。
前軸２中筒部２ａ後端は、外筒部２ｂ後端よりやや後方にのばしている。これは、容器の円筒形状部の雄ねじに前軸を螺合組立する時、前軸の中筒部後端が、容器の円筒形状部開口内面に最初に挿入しやすくするためのものである。
又、前軸２中筒部２ａ後端には２ヶ所の切り欠きを設けている。これは、後述する弁部材との組立で横断面周方向の位置決め（＝弁部材の回り防止）するために設けたものである。が、さらに、この切り欠きは、幅１ｍｍ以上、高さ１ｍｍ以上確保されるようにすれば、自動組立機で組立るためのパーツフィーダー機上で、前軸を周方向の一定位置で揃えた整列をおこなうための、レーザー光位置検出用の光透過部である切り欠きとしても応用しうるものである。
【０００８】
前軸２には、内方から前方に突出する、前方が偏平形で後方が円筒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、たわみ変形が可能で横断面が略半円形の塗布片３ａが多数形成された塗布部と、塗布部後方に続く外筒部３ｂとにより形成されている。
塗布部は、外方側が円形で内方側が平面である横断面略半円形であって、後方から前方に先細り状にした塗布片３ａを横方向に多数一列に並べるようにした塗布列３ｃ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。
ここで、塗布片３ａの形状を、例えば平板状の塗布片にしないで、横断面で外方側が円形で内方側が平面である略半円形にしたのは、この場合、紙面などの被塗布面に接触させた状態が、線接触状態となるので、塗布時の塗布抵抗をより軽減出来るためである。
また、塗布片３ａの形状を、後方から前方に先細り状にしたのは、塗布先を射出成形法にて成形する時、金型内に樹脂が充填された薄片状である塗布片を、伸び変形・ねじれ変形・切断破損等がないようにして、金型から取り出し易く（＝離型性を良くする）出来るようにしたものである。さらに、塗布片を先細り状にすることにより、塗布片間の間隙が前方は広く、後方は狭くなるので、塗布先前方に塗布剤を導き易く、且つ、塗布先後方での外方側への塗布剤滲み出を抑制出来るようにもしたものである（塗布剤に水系合成糊を用いて、その液粘度が高くなればなる程、塗布片後部の液滲み出現象が顕著になる）。
【０００９】
外側の塗布列３ｃの左右端に配置した塗布片３ａは上面から見て、多少内側に寄せている。
これは、同塗布片の内側面と、近接する中心側塗布列の塗布片の外側面との間隙を、この左右端側のみ狭めることにより、塗布先左右側から外方への塗布剤のはみ出しを抑制出来るようにしたものである。さらに、外側塗布列の左右端の塗布片を、上面から見て多少内側に寄せて配置することにより、塗布具内蔵の塗布剤を消耗する迄、塗布先を繰り返し紙面等の被塗布面に接触させていると、塗布片が多少外方に広がる変形現象があり、かかる変形現象が外側塗布列の左右端側の塗布片程顕著な傾向があり、この変形現象を目立たなくさせるようにも、配慮したものである。
中心側の塗布列３ｃの片端に配置した一片は、同列の他の塗布片よりも、上面から見て幅広く且つ薄くしている。
これは、中心側塗布列の片端の一片を、同列の他の塗布片よりも、上面から見て、幅広く且つ薄くするのは、幅広く且つ薄い塗布片と他塗布片の、塗布時のたわみ方が同等となるようにしたものである（片持ち梁のたわみ荷重計算式では、幅に対する板厚は３乗で比例する）。さらに、中心側塗布列の片端の一片を、同列の他の塗布片よりも、上面から見て、幅広く且つ薄くすることにより、同片の幅広部を二分割するよりも、射出成形法にて成形する時の金型内への樹脂充填が未充填となることを防止することも出来る（金型への樹脂充填の難易性尺度として、長さ÷断面積である樹脂流動値限界が検討され、かかる値が低い程、金型への樹脂充填は容易となる）。
【００１０】
さらに、中心側の塗布列３ｃ内面の前端に、内側に突出する上面から見て略直角三角形状で頂点を丸みにした突起部３ｄを２個、中心で点対称の配置となるように設けている。塗布片３ａ左右には、塗布剤の左右側はみ出しを抑制する板状の脇板部３ｅを設けている。
塗布先３内部には貫通孔が形成されている。この貫通孔には、塗布片３ａ後端から後方に向け横断面を方形に形成した開口部３ｆを設けており、この開口部３ｆ後方に筒状の中筒部３ｇを設け、この中筒部３ｇ内面後端は弁機構の弁座部３ｈを形成している。
塗布先３外部は、塗布片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３ｉとして設け、この鍔部３ｉ後端は、前記前軸２の先段部２ｃと当接する。
【００１１】
塗布先３の塗布片３ａの前端中心部から開口部３ｆを経て、前軸２中筒部２ａ後端に跨って、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前端には、たわみ変形可能な板部４ａを設けている。この板部４ａは、横断面が方形の板状のものであり、前端が塗布先３の突起部３ｄのすぐ後ろに位置するように設けたものであり、その後方は塗布先３開口部３ｆを通過するように設けている。
板部４ａ後端に、前方が半球面状の弁部４ｂを設けている。この弁部４ｂの後方に、縦断面が略半円形で全体が螺旋形の４本の弾撥部４ｃを、塗布先３円筒部３ｂ内面、及び前軸２中筒部２ａ内面と接触しないように連設している。
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後方で嵌め合わせるように設けている。
弁部材４は後方の筒部４ｄで前軸２の中筒部２ａと固定され、弾撥部４ｃにより塗布先３方向に付勢された弁部４ｂが、塗布先３の弁座部３ｈと円周線で圧接することにより、弁機構を形成している。
【００１２】
参照符号５は略円筒状、有底状の後方が開口したキャップであり、その後端は、前軸２外段部２ｄと当接している。キャップ５は、塗布先３を外側から保護・密閉するものであって、前軸２と脱着し得る様になっている。
【００１３】
本第一実施例の作用効果について図５を参照して説明する。
参照符号６は、紙面などの被塗布面である。塗布時、塗布先の塗布片を被塗布面に押し当てると、塗布片はたわみ変形可能となっているので湾曲変形する。同時に、塗布片からなる列の間に突出させた弁部材の板部もたわみ変形可能となっているので湾曲変形する。この時、被塗布面に押し当てられた塗布片先方の突起部後面に弁部材の板部先端が係止当接し、板部先端は、先方にずれるのを阻止される。このため、板部たわみが元の形状に戻ろうとする力が弁部後方の弾撥部に抗してはたらき、弁部材の弁部が塗布先の弁座部から離れ、開弁し、容器本体内の塗布剤が塗布先の塗布片へと供給される。
塗布片と板部のたわみ度合いについて、塗布片のほうを板部より大きくすると、湾曲の弦長さは、塗布片のほうが板部より小さくなる。そして、この弦長さの寸法差が弁部の後方への移動距離、つまり開弁長さとなる。従って、たわみ度合いの差が大きくなる程、開弁長さも長くなる。但し、板部が全くたわまない状態では、塗布操作感触でごつごつした板部接触感が伝わることとなり、好ましくない。
このように、本発明に係る弁付塗布具は、塗布時、塗布先の塗布片及び弁部材の板部がたわみ変形するが、同時に塗布片先方の突起部後面に弁部材の板部先端が係止当接して弁を開くので、弁の開き作動長さを効率良く長く出来るとか、弁の開き作動が即応するので、塗布剤の塗布液粘度が高くなっても、適正吐出量を確保出来るし、塗布液の開弁部通過時間を速やかにすることが出来る。
さらに、突起部を略直角三角形状に設けているので、被塗布面に塗布剤が塗布される時、塗布先の反塗布面側の突起部が塗布面にも接触するが、接触状態が点接触となるので、斜面上に塗布する塗料等の塗布後に平滑面に戻ろうとする性質（レベリング性）の低い塗布剤であっても、塗布跡の塗り斑を、より低減することが出来る。
又、突起部は、その最大突起高さ（上面から見た塗布列とは直角方向の長さ）を、この突起部の最大突起長さを、突起部を形成した塗布先の塗布片内壁間距離の１／２より大きく設けたので、塗布先の係止部と弁部材の板部による係止を、より確実に出来る。
【００１４】
本発明の弁付塗布具に用いる各部材は、各種材料を用い、適宜成型方法を採用することによって、形成することができる。
先ず、容器について述べる。
容器の成形材料には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂や、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂や、ＰＥＮ、ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、各種エラストマー等の市販の熱可塑性樹脂が採用される。さらに、製品落下時の容器割れ防止のために、例えばポリオレフィン系樹脂では、ポリプロピレンに１重量％〜２０重量％の低密度ポリエチレン、オレフィン系エラストマー、耐衝撃破損防止剤を添加した材料が採用される。
容器の成形法には、ダイレクトブロー成形法、インジェクションブロー成形法、遠心ブロー成形法などが採用される。
容器の壁面は、単一樹脂層で形成したり、容器に内蔵した塗布剤の酸化低減などのために複数の樹脂を多層に構成した方法（＝多層ブロー成形法）が採用される。この多層ブロー成形法の一例としては、中央層にポリアミド樹脂層を用い、その表裏面に接着樹脂層を形成し、更に、接着樹脂層の外側にポリオレフィン樹脂層を形成したものがある。
又、塗布剤に高粘度の水系合成糊を用いた場合、糊残量が少なくなった時の糊出時間短縮、即ち、容器内の糊移動を早くするために、前記多層ブロー成形の内層材に市販のマスターバッチ化したシリコーン剤や撥水剤を添加したり、ブロー成形後の容器内面に撥水剤皮膜をコーティングした方法が採用される。
【００１５】
次に、弁部材について述べる。
弁部材を成形する金型は、割り型構造が採用される。弾撥部の金型組み合わせは、円筒形状のコアピン型を挟むようにした二部材のキャビティ型で構成する。このキャビティ型への弾撥部の加工は、キャビティ型ブロックを二部材合わせた状態で、穴開け加工した後、雌ねじ状に弾撥部形状に相当する溝を彫るように放電加工などで加工する。この放電加工で一般的な加工法として、かまぼこ状の半穴が削られているキャビティ型ブロック面に、ねじ形状を垂直に彫る方法が採用される。かかる方法の結果として、キャビティ型ブロックの加工面同士を合わせた面（ＰＬ；パーティングライン）のねじ形状は多少ずれた状態で加工されてしまう。特にねじ角度が急になる程、ずれは大きくなる現象が生じる。弁部材の弾発部に要求される荷重均質性・荷重経年低下・弾発部密着長さ・弾発部線断面積等からは、この型合わせ面のずれは少ない方が好ましいが、弾発部の諸機能を極度に要求しない場合には、多少の型合わせ面のねじ形状ずれは許容出来るものである。（放電加工の別加工法として、ねじ切り放電加工方法を採用する場合は、この型合わせ面のずれは殆ど生じない。又、先の割り型開き構造は、左右に開く方法を一般的に採用するが、１２０度分割の三方向に開く等の多方向開き型構造を採用すれば、先の放電加工法を採用しても、型合わせ面のねじ形状ずれをより少なくすることも出来る。）
先の塗布先塗布片の樹脂流動性と同様に、弁部材の弾撥部の展開長さ÷線断面積による樹脂流動値限界が検討され、かかる値が低い程、つまり、弾発部線断面が太くなる程、金型への樹脂充填は容易＝成形し易くなる。尚、樹脂流動値限界外で、樹脂充填不足（ショート現象）が生ずる場合には、通常は、弁部材の筒部に樹脂充填口（ゲート）を設けるが、さらに、弁部後端にもゲートを設けて、２点ゲート等の多点ゲートとしても良い。
【００１６】
次に、前軸・塗布先・弁部材・キャップの成型方法及び生計材料について述べる。
これらの部材の成形方法としては、インジェクション成形法などが採用される。又、その成形材料には、先の容器と同様な市販の熱可塑性樹脂、及びメラミン、フェノール、ユリア等の市販の熱硬化性樹脂が採用される。さらに、製品落下時の部材割れ防止・結合部応力割れ防止・繰り返し曲げ破損低減・材料軟硬質化・クリープ低下抑制・耐熱耐冷性改善・金型離型性改善・金型内樹脂流動性改善などのために、各種材料の樹脂を混合して性質改善した材料や、耐衝撃緩衝剤・潤滑剤・ガラス繊維・ガラス粒・フィラー・離型剤等を添加した改質材料が採用される。一例として、塗布先・弁部材の成形材料に市販のマスターバッチ化したシリコーン剤を添加すれば、塗布剤に高粘度の水系合成糊を用いた場合でキャップを締め忘れて、塗布先周囲及び弁機構部に付着した糊が乾燥・固化しても、その乾燥皮膜を剥がし易く出来るものである。
バージン材料とは別に、地球環境に優しく出来る＝廃棄材料の有効利用として、各種樹脂などの再生材料も、容器を含めて、全ての部材の成形原料として用いることが出来るものである。
【００１７】
本第一実施例において、容器はダイレクトブロー成形法などで説明したが、容器本体と尾栓部材に分割して、他部材と同様に射出成形法で成形しても良い。又、塗布先・弁部材などを弁受け部材・球弁部材・コイルバネ部材などにて、別部材で構成しても、一部部材が金属材・セラミック材などの合成樹脂材以外のものであっても良い。さらに、上記実施例である先端ノック構造以外の、サイドノック構造や後端ノック構造の弁付塗布具にも応用できる。
【００１８】
図６は第二実施例の塗布先部材の上面要部拡大図を示す。
突起部１３ｄは、片面に１個、他面に２個の計３個の台形状にし、中央の突起を両端の突起よりも大きくなるように設けたものである。
作用・効果は、第一実施例と略同様であり、さらに付け加えると、偏平な塗布先の一方の面と、他方の面の、塗布先の係止部と弁部材の板部による係止状態を変えることが出来るので、塗布剤の吐出量・弁開きのタイミングを、塗布先両面で微妙に変えることが出来るものである。
【００１９】
図７は第三実施例の塗布先部材の上面要部拡大図を示す。
突起部２３ｄは、中心側が曲面となるような略半円状に、片側列に３個、両側で計６個となるように設けたものである。
作用・効果は、第一実施例と略同様であり、さらに付け加えると、被塗布面に塗布剤が塗布される時の突起部の接触状態が、３個の点接触状態となるので、レベリング性のさらに低い塗布剤であっても、塗布跡の塗り斑を、より低減することが出来るものである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の弁付塗布具は、弁の開き作動長さを効率良く長く出来るとか、弁の開き作動が即応するので、塗布剤の塗布液粘度が高くなっても、適正吐出量を確保出来るし、塗布液の開弁部通過時間を速やかにすることが出来るといった長所を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例要部断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２のキャップ５を除いた上面図である。
【図４】図３の拡大図である。
【図５】第一実施例の塗布状態の説明図である。
【図６】第二実施例の要部拡大図である。
【図７】第三実施例の要部拡大図である。
【符号の説明】
１ 容器
２ 前軸
３ 塗布先
３ａ 塗布片
３ｂ 外筒部
３ｃ 塗布列
３ｄ 突起部
１３ｄ 突起部
２３ｄ 突起部
３ｅ 脇板部
３ｆ 開口部
３ｇ 中筒部
３ｈ 弁座部
３ｉ 鍔部
４ 弁部材
４ａ 板部
５ キャップ

Claims (1)

1. 内部に塗布剤の収納部を設けた容器の開口部前方にたわみ変形可能な塗布先を取り付け、前記収納部と塗布先との間に弁機構を配置してなる弁付塗布具において、前記弁機構を、弁座部と、この弁座部に圧接するよう前方に付勢された弁部材とより構成し、かつ、前記弁部材の前部をたわみ変形可能となして前記塗布先内に突出させると共に、前記塗布先の内面に前記弁部材前部に当接し得るよう突起部を対向させて形成し、この突起部の最大突起長さを、突起部を形成した塗布先内壁間の距離の１／２より大きく設けたことを特徴とする弁付塗布具。

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