JP6902968B2

JP6902968B2 - 造形ヘッド

Info

Publication number: JP6902968B2
Application number: JP2017167420A
Authority: JP
Inventors: 耕太新渡戸
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: JP2019043592A

Description

本発明は、造形ヘッドに関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、内容物が吐出される吐出孔の上方に配設されるとともに、上下方向に貫通する成形孔が形成された頂壁部を有し、頂壁部のうち上方を向く造形面に、内容物が成形孔を通過することで形成される造形片が吐出される造形ヘッドが知られている。

特開２０１６−０１０９１９号公報

しかしながら、前記従来の造形ヘッドでは、造形片を造形面に対して傾いた姿勢にすることができず、造形片の新たな形態を創出することに限界があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、造形片を造形面に対して傾いた姿勢にすることができる造形ヘッドを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明の造形ヘッドは、内容物が吐出される吐出孔の上方に配設されるとともに、上下方向に貫通する成形孔が形成された頂壁部を有し、前記頂壁部のうち上方を向く造形面に、内容物が前記成形孔を通過することで形成される造形片が吐出される造形ヘッドであって、前記成形孔は、上下方向から見た平面視で前記頂壁部の中心軸線に交差する径方向に長い長孔状に形成されるとともに、前記中心軸線回りの周方向に間隔をあけて複数配置され、前記吐出孔からの内容物が複数の前記成形孔を各別に通過することで形成される複数の造形片を、前記造形面で組み合わせて造形物を形成し、前記成形孔は、周方向を向き、かつ、上下方向に沿う縦断面視において、上下方向に直交する横方向で互いに対向する第１対向面および第２対向面を有し、前記縦断面視において、前記第１対向面および前記第２対向面それぞれにおける少なくとも一部は、前記頂壁部のうち下方を向く供給面側から前記造形面側に向けて、前記横方向の一方側に向けて延びる傾斜面とされ、前記縦断面視において、前記第１対向面は、前記第２対向面より前記横方向の一方側に位置し、前記成形孔の下端開口部は全域にわたって前記第２対向面の前記傾斜面と上下方向に対向し、前記縦断面視において、前記第１対向面の前記傾斜面の下端縁と、前記第２対向面の前記傾斜面の上端縁と、が上下方向で対向し、前記第１対向面および前記第２対向面それぞれにおける前記傾斜面の、前記中心軸線に対する傾斜角度は、径方向の内端部に位置する部分で最小となり、径方向の外端部に位置する部分で最大となるように、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、大きくなっていることを特徴とする。

本発明では、成形孔が、前記縦断面視において、前記横方向で互いに対向する第１対向面および第２対向面を有し、これらの第１対向面および第２対向面それぞれにおける少なくとも一部が、上下方向に対して同じ向きに傾斜した傾斜面となっているので、供給面側の下端開口部から成形孔に流入した内容物を、第２対向面の傾斜面により、第１対向面および第２対向面の各傾斜面が上下方向に対して傾斜した向きに流すことが可能になるとともに、第１対向面の傾斜面により、内容物をその向きのまま造形面に向けて流すことができる。これにより、内容物を、第１対向面および第２対向面の各傾斜面が上下方向に対して傾斜した向きに傾いた姿勢の造形片に形成することができる。
特に、成形孔の下端開口部が全域にわたって第２対向面の傾斜面と上下方向に対向しているので、供給面側の下端開口部から成形孔に流入した内容物が、上方に向けて真っ直ぐ流れて直接造形面に到達するのを抑制することができる。したがって、成形孔に流入した内容物全体の流れを、前述の傾斜した向きにすることが可能になり、造形面上の造形片の姿勢を、確実に前述の傾斜した向きに傾かせることができる。

この場合、前記縦断面視において、第１対向面の傾斜面の下端縁と、第２対向面の傾斜面の上端縁と、が上下方向で対向しているので、成形孔を、上下方向に移動する金型で成形することが可能になり、頂壁部を成形する金型の構造の複雑化を防ぐことができる。
また、前記縦断面視で、第１対向面の傾斜面の下端縁と第２対向面の傾斜面の上端縁とが上下方向で対向していることから、下端開口部から成形孔に流入した内容物の逆流を抑えることが可能になり、造形片を精度良く形成することができる。

この場合、成形孔が、径方向に長い長孔状に形成されるとともに、周方向に間隔をあけて複数配置され、第１対向面および第２対向面が周方向を向いているので、複数の造形片を、周方向における同じ向きに傾けた姿勢にして造形面で組み合わせて造形物を形成することが可能になり、周方向に捩じれた形態の造形物を得ることができる。
また、成形孔が、径方向に長い長孔状に形成されるとともに、周方向に間隔をあけて複数配置されていることから、周方向で互いに隣り合う造形片同士を相互に支え合わせることが可能になり、造形片の型崩れを抑えて高精度の造形物を形成することができる。

この場合、上下方向に対する傾斜角度が、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、大きくなっている造形片を形成することができる。したがって、美観に優れた造形物を形成することができるとともに、周方向で互いに隣り合う造形片同士を確実に相互に支え合わせることができる。

また、前記頂壁部の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であってもよい。

この場合、頂壁部の厚さが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下となっているので、頂壁部を、金型構造の複雑化を抑えつつ高精度に形成することができる。
頂壁部の厚さが０．５ｍｍ未満になると、例えば、頂壁部の厚さが薄くなりすぎ、第１対向面および第２対向面それぞれの傾斜面の長さを、前述の作用効果を奏する程度まで確保することができないばかりでなく、成形孔を成形する金型が小さくなり過ぎたり、頂壁部の強度が低下したりする等のおそれがある。
頂壁部の厚さが３．０ｍｍを超えると、例えば、頂壁部にひけが生ずるおそれ等がある。

また、前記頂壁部、および前記頂壁部の外周縁から下方に向けて延びる周壁部を備える外装部と、前記外装部内に配置され、前記頂壁部の供給面との間に、前記吐出孔からの内容物を、前記横方向に拡散して前記成形孔に供給する拡散室を画成する中皿と、を備え、前記拡散室からの内容物が複数の前記成形孔を各別に通過することで形成される複数の造形片を、前記造形面で組み合わせて造形物を形成してもよい。

この場合、頂壁部と中皿との間に拡散室が設けられているので、複数の成形孔のうちの特定の一部に内容物が集中して流入することを抑え、各成形孔にばらつき少なく内容物を供給することができる。これにより、内容物が成形孔に対して過剰または過少に供給されることを抑え、各成形孔に適量の内容物を供給することができる。したがって、各成形孔により形成される造形片を精度良く形成することが可能になり、造形物を高精度に形成することができる。

この発明によれば、造形片を造形面に対して傾いた姿勢にすることができる。

本発明の一実施形態に係る吐出容器の一部縦断面図であって、中皿が待機位置に位置した状態を示す図である。図１に示す吐出容器の造形ヘッドの上面図である。図２に示す造形ヘッドの（ａ）Ａ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ線矢視断面図、および（ｃ）Ｃ−Ｃ線矢視断面図である。図１に示す吐出容器の固定部材の上面図である。図１に示す吐出容器の変換機構の展開図である。図１に示す吐出容器の一部縦断面図であって、中皿を吐出位置に下降させた状態を示す図である。図１から図６に示す造形ヘッドを用いて形成した造形物を上方から見た写真である。図１から図６に示す造形ヘッドを用いて形成した造形物を斜め上方から見た写真である。図３に示す造形ヘッドの変形例を示す図である。

以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
図１に示すように、吐出容器１は、内容物が収容される容器本体１２を備える容器体１１と、吐出器１４と、造形ヘッド１０と、を備える。吐出容器１は、例えば泡体や高粘性材料など、吐出後に少なくとも一定時間、形状を保持可能な内容物を吐出する。
ここで、容器本体１２は有底筒状に形成されている。以下、容器本体１２の横断面における中心を通る直線を容器軸（中心軸線）Ｏといい、容器軸Ｏに沿う方向のうち容器本体１２の底部側を下側といい、容器本体１２の口部１２ａ側を上側といい、容器軸Ｏに沿う方向を上下方向という。吐出容器１の上面視において、容器軸Ｏに交差する方向を径方向といい、容器軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

容器体１１は、容器本体１２と、容器本体１２の口部１２ａに装着された固定部材１３と、を備えている。容器本体１２の内部は、口部１２ａが頂板１７で覆われることで密閉されている。頂板１７には、周方向に延びる環状凹部１８が設けられている。
吐出器１４は、容器本体１２の口部１２ａに上方付勢状態で下方移動可能に立設されたステム１９を備えている。ステム１９は、容器軸Ｏと同軸に配置され、環状凹部１８よりも小径に形成されている。ステム１９は、頂板１７を上下方向に貫通している。吐出器１４の内部において容器本体１２内に位置する部分には、図示しない吐出弁、およびステム１９を上方付勢する付勢手段が設けられている。

容器本体１２に対してステム１９が押し下げられると、前記吐出弁が開き、容器本体１２内の内容物がステム１９内を通ってステム１９の上端開口部（吐出孔）１９ａから吐出される。この際、ステム１９の上端開口部１９ａから例えば泡状となった内容物が吐出される。なお、ステム１９の上端開口部１９ａから吐出される内容物は泡状でなくてもよい。ステム１９の押し下げを解除すると、ステム１９に作用する付勢手段からの上方付勢力によりステム１９が上昇して前記吐出弁が閉じられ、内容物の吐出が停止される。
なお、前述の容器本体１２および吐出器１４は、容器本体１２内に収容された内容物をステム１９から吐出する吐出容器本体を構成している。図示の例では、吐出容器本体として、内部に液状の内容物が収容されたエアゾール缶を採用している。

固定部材１３は、ステム１９を径方向の外側から囲繞するように容器本体１２の口部１２ａに固定される。固定部材１３は、容器本体１２の口部１２ａに、容器軸Ｏ回りに回転不能に、かつ上昇不能に固定されている。
固定部材１３は、容器本体１２の口部１２ａに頂板１７を介して外嵌された外嵌筒６３と、外嵌筒６３の上端部から径方向の内側に向けて延びる環状の連結部２３と、連結部２３の内周縁から下方に向けて延びる内筒部２２と、内筒部２２の下端部から径方向の内側に向けて延びる環状の受部５４と、受部５４の内周縁から上方に向けて延びる外変換筒部５５と、を備えている。外嵌筒６３、連結部２３、内筒部２２、受部５４、および外変換筒部５５は、容器軸Ｏと同軸に配置されている。

外嵌筒６３の下端部には、径方向の内側に向けて突出する嵌合突部６３ａが形成されている。嵌合突部６３ａは、周方向に間隔をあけて複数形成されている（図４参照）。嵌合突部６３ａが頂板１７の外周縁部にアンダーカット嵌合するとともに、外嵌筒６３が口部１２ａに外嵌されることで、固定部材１３の容器軸Ｏ回りの回転移動、および固定部材１３の上昇移動が規制されている。平面視において、外嵌筒６３は容器軸Ｏと同軸に配置された円形状を呈する。外嵌筒６３の上下方向の中央部には、径方向の外側に向けて突出するフランジ部６３ｂが形成されている。フランジ部６３ｂの外周縁には、下方に向けて延びる囲繞筒部６３ｃが形成されている。
受部５４の上面に、後述する付勢部材２１の下端部が当接している。

連結部２３は、内筒部２２および外嵌筒６３それぞれの上端部同士を連結している。連結部２３は、容器本体１２の口部１２ａの上端開口縁を径方向に跨いでいる。連結部２３には、これを上下方向に貫通する貫通孔２３ａが形成されている。貫通孔２３ａは、周方向に等間隔をあけて複数形成されている（図４参照）。上下方向から見た平面視で、嵌合突部６３ａは、貫通孔２３ａの内側に位置している。連結部２３の外周縁には、上方に向けて延びる嵌合筒部２３ｂが形成されている。嵌合筒部２３ｂは、外嵌筒６３よりも径方向の外側に位置し、囲繞筒部６３ｃよりも径方向の内側に位置する。嵌合筒部２３ｂの外周面には、径方向の外側に向けて突出する被嵌合部２３ｃが全周にわたって形成されている。
内筒部２２は、頂板１７の環状凹部１８内に位置しており、環状凹部１８の径方向の内側を向く外周面に、径方向の内側から固定されている。

造形ヘッド１０は、外装部１５と、中皿１６と、を備えている。なお、造形ヘッド１０は、中皿１６を備えなくてもよい。

外装部１５は、ステム１９の上端開口部１９ａの上方に配設されるとともに、上下方向に貫通する複数の成形孔２６が形成された頂壁部２４を有し、頂壁部２４のうち上方を向く造形面２７に成形孔２６を通過した内容物が吐出される。なお成形孔２６は、頂壁部２４に１つのみ形成してもよい。
外装部１５は、頂壁部２４、および頂壁部２４の外周縁から下方に向けて延びる周壁部１５ａを備える有頂筒状に形成されている。外装部１５は、合成樹脂材料で一体に形成されている。外装部１５は、容器軸Ｏと同軸に配置されている。なお周壁部１５ａを有しない外装部１５を採用してもよい。

頂壁部２４の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下となっている。図示の例では、頂壁部２４の厚さは、約２．５ｍｍとなっている。頂壁部２４には、下方に向けて突出した芯体２５が形成されている。芯体２５は、容器軸Ｏと同軸に配置されている。芯体２５は、ステム１９よりも上側に位置している。芯体２５の外径は、ステム１９の内径よりも小さく、芯体２５は、ステム１９の上端開口部１９ａと上下方向に対向している。芯体２５は中実の棒状に形成されている。芯体２５は、下方に向かうに従い漸次、縮径している。芯体２５の上端部における外径は、ステム１９の内径および後述する中皿１６の連通孔３４の内径よりも小さい。
複数の成形孔２６は、頂壁部２４において上側を向く造形面２７、および下側を向く供給面２８に各別に開口している。造形面２７および供給面２８は、容器軸Ｏに直交している。

外装部１５の周壁部１５ａにおける内周面に、径方向の内側に向けて突出する凸部１５ｄが形成されている。凸部１５ｄは、上下方向に延びており、周方向に間隔をあけて複数形成されている。
外装部１５の周壁部１５ａにおける下端部には、径方向の内側に向けて突出する嵌合部１５ｅが形成されている。嵌合部１５ｅは、固定部材１３の被嵌合部２３ｃにアンダーカット嵌合している。これにより、外装部１５の固定部材１３に対する上方への移動が規制されている。また、外装部１５の周壁部１５ａにおける下端開口縁は、固定部材１３のフランジ部６３ｂの上面に当接若しくは近接している。これにより、外装部１５の固定部材１３に対する下方への移動が規制されている。

中皿１６は、外装部１５内に配置され、図６に示されるように、頂壁部２４の供給面２８との間に、ステム１９の上端開口部１９ａからの内容物を造形面２７に沿う横方向に拡散して成形孔２６に供給する拡散室３５を画成する。

中皿１６は、容器軸Ｏと同軸に配置された板状の皿本体３０と、皿本体３０から下方に向けて延び、かつ容器軸Ｏと同軸に配置された内変換筒部３２と、を備えている。
中皿１６は、図１に示すように、皿本体３０の上面が、供給面２８に当接または近接する上方の待機位置と、図６に示すように、皿本体３０の上面が、供給面２８から下方に離間して拡散室３５を形成し、かつステム１９を下降させて、ステム１９の上端開口部１９ａからの内容物を拡散室３５内に供給する下方の吐出位置と、の間を上下動する。
拡散室３５は、容器軸Ｏと同軸に配置されている。拡散室３５は、上下方向よりも径方向に大きい偏平形状に形成されている。拡散室３５の壁面の一部は、供給面２８、および皿本体３０の上面により形成されている。

皿本体３０は、外装部１５内に嵌合され、外周縁が外装部１５の内周面上を上下方向に摺動する。皿本体３０の上面は、後述する付勢部材２１の上方付勢力により、外装部１５の供給面２８に当接若しくは近接している。平面視において、皿本体３０および供給面２８は、互いに同等の形状かつ同等の大きさに形成されている。
皿本体３０に、上下方向に貫く連通孔３４が形成されている。連通孔３４は、容器軸Ｏと同軸に配置されている。連通孔３４内に、外装部１５の芯体２５が挿入されている。連通孔３４の内径はステム１９の外径よりも小さい。なお、図６に示されるように、中皿１６が吐出位置に位置した際、連通孔３４は、ステム１９内と拡散室３５とを連通し、皿本体３０は芯体２５より下方に位置し、芯体２５は拡散室３５内に突出している。

皿本体３０には、容器軸Ｏと同軸に配置され下方に向けて延びるガイド筒３１が形成されている。ガイド筒３１の内径は、連通孔３４の内径より大きく、ガイド筒３１は、連通孔３４を径方向の外側から囲繞している。中皿１６の下降時に、ガイド筒３１内にステム１９の上端部が進入する。ガイド筒３１の内周面における下端部は、下方に向かうに従い漸次拡径している。これにより、中皿１６が下降すると、ステム１９がスムーズにガイド筒３１内に進入する。

内変換筒部３２は、ガイド筒３１を径方向の外側から囲繞している。内変換筒部３２の下端部は、ガイド筒３１の下端部より下方に位置している。
内変換筒部３２の外径は、固定部材１３の外変換筒部５５の内径より小さい。内変換筒部３２は、外変換筒部５５の内側に配設されている。内変換筒部３２の下端部は、外変換筒部５５の上下方向における中央部に位置している。
図６に示すように、中皿１６が吐出位置に位置するときには、皿本体３０の下面における連通孔３４の開口周縁部（以下、係止部３６という）が、ステム１９に係止される。係止部３６は、ステム１９の上端開口縁に上方から当接し、中皿１６の下降に伴ってステム１９を下降させる。

皿本体３０の外周縁に、外装部１５の凸部１５ｄに係合する凹部３０ａが形成されている。皿本体３０の凹部３０ａが、外装部１５の凸部１５ｄに係合することで、外装部１５に対する皿本体３０の容器軸Ｏ回りの回転移動が規制される。これにより、外装部１５と中皿１６とは、容器軸Ｏ回りに一体に回転可能となっている。図示の例では、凸部１５ｄおよび凹部３０ａは、容器軸Ｏを径方向に挟んで互いに対向する各位置に配設されている。これにより、外装部１５と中皿１６とを確実に一体として回転させることができる。

なお、外装部１５および中皿１６を一体に回転させるための形態は、上記凸部１５ｄおよび凹部３０ａに限られない。例えば、凸部１５ｄおよび凹部３０ａの数を適宜変更してもよい。あるいは、外装部１５に凹部を形成し、この凹部に係合する凸部を中皿１６に形成してもよい。

図１および図６に示すように、固定部材１３と中皿１６との間に、例えばコイルスプリング等の付勢部材２１が配設されている。付勢部材２１は、容器体１１と中皿１６との間の上下方向の隙間に配設されている。付勢部材２１は、中皿１６が吐出位置に位置しているときに、下端部が固定部材１３の受部５４の上面に当接し、かつ上端部が皿本体３０の下面に当接した状態で、上下方向に圧縮される。これにより、付勢部材２１は吐出位置に位置する中皿１６を上方付勢する。なお、付勢手段として金属製のコイルスプリングを用いた場合には、中皿１６に充分な上方付勢力を付与することが可能となり、拡散室３５内の内容物を確実に造形面２７に押し出すことができる。

ここで、本実施形態では、外装部１５および中皿１６の容器体１１に対する容器軸Ｏ回りの回転動作を、中皿１６の上下方向の動作に変換する変換機構３７を備えている。変換機構３７は、中皿１６および容器体１１のうちのいずれか一方に設けられた摺動突部４２と、いずれか他方に設けられたガイド突部４３と、により構成されている。

図示の例では、摺動突部４２は、内変換筒部３２の外周面から径方向の外側に向けて突出しており、ガイド突部４３は、容器体１１の外変換筒部５５における内周面から径方向の内側に向けて突出している。ガイド突部４３は、外変換筒部５５の上端部から上下方向の中央部にかけて形成されている。摺動突部４２の上端部は、ガイド突部４３の上端部よりも下側に位置している。

図５に示すように、ガイド突部４３は、上下方向に延びる第１垂直面４３ａと、第１垂直面４３ａの下端部から上方に向かうに従い漸次、第１垂直面４３ａから周方向の一方側に離間する第１傾斜面４３ｂと、を有し、下方に向けて突出する角部を有する略三角形状に形成されている。第１垂直面４３ａの下端と第１傾斜面４３ｂの下端とは、下方に向けて突の曲面４３ｃを介して接続されている。

摺動突部４２は、上下方向に延びる第２垂直面４２ａと、第２垂直面４２ａの上端部から下方に向かうに従い漸次、第２垂直面４２ａから周方向の他方側に離間する第２傾斜面４２ｂと、を有し、上方に向けて突出する角部を有する略三角形状に形成されている。第２垂直面４２ａの上端と第２傾斜面４２ｂの上端とは、上方に向けて突の曲面４２ｃを介して接続されている。
摺動突部４２は、全体としてガイド突部４３よりも小さく、ガイド突部４３と略相似な形状に形成されている。第１垂直面４３ａおよび第１傾斜面４３ｂがなす角度と、第２垂直面４２ａおよび第２傾斜面４２ｂがなす角度と、は互いに同等となっている。

第１傾斜面４３ｂおよび第２傾斜面４２ｂによって、中皿１６の容器体１１に対する周方向の他方側の回転が許容されている。なお、第２傾斜面４２ｂが第１傾斜面４３ｂを摺動する際、第２傾斜面４２ｂは全域にわたって第１傾斜面４３ｂに当接する。
第１垂直面４３ａおよび第２垂直面４２ａと、付勢部材２１による中皿１６への上方付勢力と、によって、中皿１６の容器体１１に対する周方向の一方側の回転が規制される。なおこの際、第２垂直面４２ａは全域にわたって第１垂直面４３ａに当接する。

このように、摺動突部４２、ガイド突部４３、および付勢部材２１は、中皿１６の容器体１１に対する容器軸Ｏ回りの回転を一方向にのみ許容するラチェット機構を構成している。図示の例では、上面視において、中皿１６の容器体１１に対する時計回りの回転が許容され、かつ反時計回りの回転が規制されている。
なお、このラチェット機構は、上面視において中皿１６の容器体１１に対する反時計回りの回転を許容し、時計回りの回転を規制するように構成されていてもよい。

図４は固定部材１３の上面図であり、図１に示すＸ−Ｘ切断線から下方に向けて見た中皿１６の形状を２点鎖線により表示している。
ガイド突部４３は、外変換筒部５５の内周面に、周方向に等間隔をあけて複数形成されている。外変換筒部５５の内側において、周方向で互いに隣り合うガイド突部４３同士の間に位置する部分（以下、逃げ部という）５５ｅの周方向の大きさは、摺動突部４２の周方向の大きさよりも大きい。このため、逃げ部５５ｅに摺動突部４２が位置している状態では、周方向で互いに隣り合う２つのガイド突部４３のうちの少なくとも一方と、摺動突部４２と、の間に、周方向の隙間が生じる。これにより、中皿１６に過剰に大きな回転力が加えられた際、例えば摺動突部４２が複数のガイド突部４３を連続して周方向に乗り越えるのを抑制することが可能になり、内容物が連続して吐出されてしまうのを抑止することができる。

摺動突部４２は、内変換筒部３２の外周面に、周方向に等間隔をあけて複数形成されている。摺動突部４２は、ガイド突部４３と同数（図示の例では４つ）設けられている。なお、摺動突部４２はガイド突部４３と同数設けられていなくてもよく、例えばガイド突部４３より少なくてもよい。

そして本実施形態では、成形孔２６は、上下方向に沿う縦断面視において、図３に示されるように、前記横方向で互いに対向する第１対向面３８および第２対向面３９を有している。
第１対向面３８および第２対向面３９は、図２に示されるように、周方向を向いている。前記縦断面視において、第１対向面３８および第２対向面３９それぞれにおける少なくとも一部は、供給面２８側から造形面２７側に向けて、周方向の一方側に向けて延びる傾斜面となっている。前記縦断面視において、第２対向面３９のうち、少なくとも供給面２８側の下部が、供給面２８側から造形面２７側に向けて周方向の一方側に向けて延びる傾斜面とされ、第１対向面３８のうち、少なくとも造形面２７側の上部が、供給面２８側から造形面２７側に向けて周方向の一方側に向けて延びる傾斜面となっている。
図示の例では、前記縦断面視において、第１対向面３８および第２対向面３９それぞれにおける上下方向の全域が、供給面２８から造形面２７に向けて周方向の一方側に向けて延びる傾斜面となっていて、第１対向面３８は、第２対向面３９より周方向の一方側に位置している。前記縦断面視において、第１対向面３８および第２対向面３９の各傾斜面は互いに平行となっている。図３に示されるように、前記縦断面視において、成形孔２６の上端開口部２６ａは全域にわたって第１対向面３８と上下方向に対向し、成形孔２６の下端開口部２６ｂは全域にわたって第２対向面３９と上下方向に対向している。

前記縦断面視において、第１対向面３８の傾斜面の下端縁２４ａと、第２対向面３９の傾斜面の上端縁２４ｂと、が上下方向で対向している。前記縦断面視において、第１対向面３８の傾斜面の下端縁２４ａ、および第２対向面３９の傾斜面の上端縁２４ｂは、鋭角に尖る角部となっている。なお、第１対向面３８の傾斜面の下端縁２４ａ、および第２対向面３９の傾斜面の上端縁２４ｂは、前記縦断面視で例えば曲面状若しくは平面状にする等適宜変更してもよい。また、第１対向面３８および第２対向面３９それぞれにおける周方向の所定長さ分同士を上下方向で対向させてもよい。

成形孔２６は、上下方向から見て矩形状を呈する。成形孔２６は、上下方向から見た平面視で径方向に長い長孔状に形成されている。成形孔２６の周方向の幅は、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、広くなっている。成形孔２６は、上下方向から見た平面視で、周方向の一方側に向けて突の曲線状を呈する。第１対向面３８および第２対向面３９それぞれにおける前記傾斜面の上下方向に対する傾斜角度θ１、θ２は、径方向の内端部に位置する部分で最小となり、径方向の外端部に位置する部分で最大となるように、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、大きくなっている。頂壁部２４において、容器軸Ｏからの径方向の距離が同じ部分では、第１対向面３８および第２対向面３９それぞれの傾斜面の前記傾斜角度θ１、θ２は互いに同等になっている。

成形孔２６の周方向の幅は、下方から上方に向かうに従い漸次、広くなっている。成形孔２６の上端開口部２６ａの開口面積は、成形孔２６の下端開口部２６ｂの開口面積より大きくなっている。
成形孔２６は、頂壁部２４に周方向に間隔をあけて複数形成されている。複数の成形孔２６は、頂壁部２４に周方向に同等の間隔をあけて配置されている。頂壁部２４の造形面２７において、容器軸Ｏからの径方向の距離が同じ部分では、成形孔２６の上端開口部２６ａの周方向の幅が、周方向で互いに隣り合う成形孔２６の上端開口部２６ａ同士の間の間隔と同等になっている。頂壁部２４の供給面２８において、容器軸Ｏからの径方向の距離が同じ部分では、成形孔２６の下端開口部２６ｂの周方向の幅が、周方向で互いに隣り合う成形孔２６の下端開口部２６ｂ同士の間の間隔より小さくなっている。

次に、上記のように構成された吐出容器１の作用について説明する。

外装部１５を容器体１１に対して容器軸Ｏ回りに周方向の他方側に向けて回転させると、中皿１６が外装部１５と一体に固定部材１３に対して容器軸Ｏ回りに回転し、第１傾斜面４３ｂと第２傾斜面４２ｂとが周方向で当接する。この際、第２傾斜面４２ｂが全域にわたって第１傾斜面４３ｂに当接する。さらに継続して外装部１５を回転させると、図５の矢印Ｍ１に示すように、第１傾斜面４３ｂに沿って摺動突部４２が下降する。これにより、付勢部材２１の上方付勢力に抗して中皿１６が下降し、中皿１６の係止部３６がステム１９を下降させるとともに、中皿１６と外装部１５との間の拡散室３５の内容積を増大させつつ、内容物が、ステム１９の上端開口部１９ａ、連通孔３４、拡散室３５、および成形孔２６を通して造形面２７に吐出される。

以上の過程において、拡散室３５に流入した内容物は、芯体２５の外周面上を上下方向に流動して芯体２５に保持される。このとき内容物は、例えば、平面視において芯体２５を中心とした円形状をなすように芯体２５に保持される。内容物のステム１９からの吐出量の増加に伴って、芯体２５への内容物の供給量が増加すると、内容物が芯体２５上で成長し、径方向の外側に向けて漸次膨張する。これにより、前述のように拡散室３５が偏平形状に形成されていることと相俟って、拡散室３５内に供給された内容物は径方向に拡散され複数の成形孔２６に供給される。複数の成形孔２６を通過した内容物は、図７および図８に示されるように、造形面２７に吐出されて複数の造形片Ｚ１を形成し、各造形片Ｚ１が組み合わされて造形物Ｚが形成される。

外装部１５をさらに継続して回転させると、図５の矢印Ｍ２に示すように、摺動突部４２が、ガイド突部４３の第１傾斜面４３ｂにおける下端部に達し、曲面４３ｃを周方向の他方側に乗り越えて逃げ部５５ｅに到達する。逃げ部５５ｅでは、摺動突部４２の上方に向けた移動が許容されるため、付勢部材２１の上方付勢力によって、中皿１６が待機位置まで上昇する。この際、皿本体３０の上面が、外装部１５の供給面２８に当接若しくは近接することにより、拡散室３５の内容積が減少若しくは消滅し、拡散室３５に残存していた内容物が拡散室３５から成形孔２６を通じて造形面２７に排出される。
内容物を再度吐出させる場合には、外装部１５を同じ向きに回転させる操作を行うことにより、上述した作用が繰り返されて、内容物を繰り返し吐出させることができる。

以上説明したように、本実施形態の吐出容器１によれば、成形孔２６が、前記縦断面視において、第１対向面３８および第２対向面３９を有し、これらの第１対向面３８および第２対向面３９それぞれにおける少なくとも一部が、上下方向に対して同じ向きに傾斜した傾斜面となっているので、供給面２８側の下端開口部２６ｂから成形孔２６に流入した内容物を、第２対向面３９の傾斜面により、第１対向面３８および第２対向面３９の各傾斜面が上下方向に対して傾斜した向きに流すことが可能になるとともに、第１対向面３８の傾斜面により、内容物をその向きのまま造形面２７に向けて流すことができる。これにより、内容物を、図７および図８に示されるように、第１対向面３８および第２対向面３９の各傾斜面が上下方向に対して傾斜した向きに傾いた姿勢の造形片Ｚ１に形成することができる。

特に、成形孔２６の下端開口部２６ｂが全域にわたって第２対向面３９の傾斜面と上下方向に対向しているので、供給面２８側の下端開口部２６ｂから成形孔２６に流入した内容物が、上方に向けて真っ直ぐ流れて直接造形面２７に到達するのを抑制することができる。したがって、成形孔２６に流入した内容物全体の流れを、前述の傾斜した向きにすることが可能になり、造形面２７上の造形片Ｚ１の姿勢を、確実に前述の傾斜した向きに傾かせることができる。

また、前記縦断面視において、第１対向面３８の傾斜面の下端縁２４ａと、第２対向面３９の傾斜面の上端縁２４ｂと、が上下方向で対向しているので、成形孔２６を、上下方向に移動する金型で成形することが可能になり、頂壁部２４を成形する金型の構造の複雑化を防ぐことができる。
また、前記縦断面視で、第１対向面３８の傾斜面の下端縁２４ａと、第２対向面３９の傾斜面の上端縁２４ｂと、が上下方向で互いに対向していることから、下端開口部２６ｂから成形孔２６に流入した内容物の逆流を抑えることが可能になり、造形片Ｚ１を精度良く形成することができる。

また、成形孔２６が、径方向に長い長孔状に形成されるとともに、周方向に間隔をあけて複数配置され、第１対向面３８および第２対向面３９が周方向を向いているので、図７および図８に示されるように、複数の造形片Ｚ１を、周方向における同じ向きに傾けた姿勢にして造形面２７で組み合わせて造形物Ｚを形成することが可能になり、周方向に捩じれた形態の造形物Ｚを得ることができる。
また、成形孔２６が、径方向に長い長孔状に形成されるとともに、周方向に間隔をあけて複数配置されていることから、周方向で互いに隣り合う造形片Ｚ１同士を相互に支え合わせることが可能になり、造形片Ｚ１の型崩れを抑えて高精度の造形物Ｚを形成することができる。

また、第１対向面３８および第２対向面３９それぞれにおける傾斜面の上下方向に対する傾斜角度θ１、θ２が、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、大きくなっているので、図７および図８に示されるように、上下方向に対する傾斜角度が、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、大きくなっている造形片Ｚ１を形成することができる。したがって、美観に優れた造形物Ｚを形成することができるとともに、周方向で互いに隣り合う造形片Ｚ１同士を確実に相互に支え合わせることができる。

また、頂壁部２４の厚さが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下となっているので、頂壁部２４を、金型構造の複雑化を抑えつつ高精度に形成することができる。
頂壁部２４の厚さが０．５ｍｍ未満になると、例えば、頂壁部２４の厚さが薄くなりすぎ、第１対向面３８および第２対向面３９それぞれの傾斜面の長さを、前述の作用効果を奏する程度まで確保することができないばかりでなく、成形孔２６を成形する金型が小さくなり過ぎたり、頂壁部２４の強度が低下したりする等のおそれがある。
頂壁部２４の厚さが３．０ｍｍを超えると、例えば、頂壁部２４にひけが生ずるおそれ等がある。

また、頂壁部２４と中皿１６との間に拡散室３５が設けられているので、複数の成形孔２６のうちの特定の一部に内容物が集中して流入することを抑え、各成形孔２６にばらつき少なく内容物を供給することができる。これにより、内容物が成形孔２６に対して過剰または過少に供給されることを抑え、各成形孔２６に適量の内容物を供給することができる。したがって、各成形孔２６により形成される造形片Ｚ１を精度良く形成することが可能になり、造形物Ｚを高精度に形成することができる。

また、外装部１５を容器体１１に対して容器軸Ｏ回りに回転させる操作によって、内容物をステム１９の上端開口部１９ａから吐出させるとともに、この吐出を停止させて中皿１６を待機位置まで復元変位させることができる。これにより、例えば中皿１６を手で押し下げることでステム１９の上端開口部１９ａから内容物を吐出させる場合と比較して操作力を低減し、内容物の吐出量を安定させつつ、内容物がステム１９の上端開口部１９ａから吐出されている間に造形面２７に吐出される内容物の流れと、ステム１９の上端開口部１９ａからの吐出を停止して拡散室３５内の内容物を中皿１６により造形面２７に押し出す間に造形面２７に吐出される内容物の流れと、を連続的にして、造形物Ｚを高精度に形成することができる。

また、付勢部材２１の弾性力を受け止める受部５４が、頂板１７の環状凹部１８内に固定される内筒部２２から径方向の内側に向けて延び、ガイド突部４３が形成された外変換筒部５５がこの受部５４の内周縁から上方に向けて延びている。この構成により受部５４および外変換筒部５５の剛性が高まり、付勢部材２１の弾性力により外変換筒部５５が変形若しくは変位するのが抑えられるため、ガイド突部４３と摺動突部４２との位置関係を安定させることができる。これにより、上述したようなガイド突部４３および摺動突部４２による優れた作用効果を確実に奏功させることができるとともに、付勢部材２１および外変換筒部５５を容器本体１２の口部１２ａの内側にコンパクトに配設することができる。

また、ガイド突部４３の第１垂直面４３ａおよび第１傾斜面４３ｂがなす角度と、摺動突部４２の第２垂直面４２ａおよび第２傾斜面４２ｂがなす角度と、が互いに同等であるため、摺動突部４２がガイド突部４３を周方向に摺動する際に、第１傾斜面４３ｂと第２傾斜面４２ｂとの接触面積を大きくすることができる。これにより、例えば摺動突部４２とガイド突部４３とが摺動する際に両者が摩耗するのを抑えて、動作を安定させることができる。
また、第１傾斜面４３ｂおよび第２傾斜面４２ｂそれぞれの上下方向に対する傾斜角度が互いに同等となっているので、ガイド突部４３および摺動突部４２が周方向に間隔をあけて複数設けられていることと相俟って、外装部１５の回転操作時に、中皿１６の中心軸線が容器軸Ｏに対して傾くのを抑えることが可能になり、中皿１６を容器体１１に対して引っかかりなく円滑に回転させることができる。

さらに、ガイド突部４３および摺動突部４２の双方が、上下方向に延びる垂直面４３ａ、４２ａを有しているため、外装部１５および中皿１６の容器体１１に対する容器軸Ｏ回りの回転を一方向にのみ許容するとともに、逃げ部５５ｅに到達した摺動突部４２を付勢部材２１の上方付勢力によって上方に向けて速やかに移動させることができる。これにより、外装部１５を容器体１１に対して回転させる際の操作性を向上させ、かつ造形面２７に吐出される内容物の速度および量を安定させて、造形物Ｚの造形の精度をより確実に向上させることができる。
また、ガイド突部４３が下方に向けて突の曲面４３ｃを有し、摺動突部４２が上方に向けて突の曲面４２ｃを有していることにより、摺動突部４２がガイド突部４３を周方向にスムーズに乗り越えることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、摺動突部４２が中皿１６に設けられ、ガイド突部４３が固定部材１３に設けられているが、本発明はこれに限られない。例えば、摺動突部４２が固定部材１３に設けられ、ガイド突部４３が中皿１６に設けられていてもよい。
また、前記実施形態では、ガイド突部４３が、容器本体１２に固定された固定部材１３に設けられ、容器本体１２に間接的に設けられているが、本発明はこれに限られない。例えばガイド突部４３が、容器本体１２の口部１２ａに一体に形成され、容器本体１２に直接設けられていてもよい。
また、摺動突部４２およびガイド突部４３としては、前記実施形態に限られず、様々な形態を採用することができる。例えば、前記実施形態では、摺動突部４２およびガイド突部４３がそれぞれ４つ設けられていたが、これに限られず、摺動突部４２およびガイド突部４３は例えば１つずつ設けられていてもよい。この場合、１つの逃げ部５５ｅが平面視においてＣ字状に設けられ、その両周端部がガイド突部４３を周方向に挟んでいてもよい。
また、第１傾斜面４３ｂと第１垂直面４３ａとがなす角度と、第２傾斜面４２ｂと第２垂直面４２ａとがなす角度と、は互いに同等でなくてもよい。また、摺動突部４２は内変換筒部３２から径方向の外側に向けて突出する円柱状に形成されていてもよい。
また、前記実施形態では、外装部１５および中皿１６の容器体１１に対する容器軸Ｏ回りの回転を一方向にのみ許容するラチェット機構を採用したが、本発明はこれに限られず、外装部１５および中皿１６が容器体１１に対して容器軸Ｏ回りの双方向に一体として回転可能に設けられてもよい。

また、前記実施形態では、外装部１５および中皿１６の容器体１１に対する容器軸Ｏ回りの回転動作を、中皿１６の上下方向の動作に変換する変換機構３７を備える構成を示したが、これに限らず、変換機構３７を有さず、中皿１６を例えば手若しくはレバー等により直接押し下げることで、ステム１９の上端開口部１９ａから内容物を吐出させる構成を採用してもよい。
さらに、造形物Ｚをより精度よく形成するために、吐出器１４の吐出弁に代えて、例えば、ステム１９の一度の押し込み操作により一定量の内容物が吐出される定量バルブを採用してもよい。

なお、成形孔２６は前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。例えば、成形孔２６は、周方向および径方向に間隔をあけて複数配置してもよい。成形孔２６は、周方向に延びる長孔であってもよい。前記縦断面視で、第１対向面３８および第２対向面３９は、供給面２８から造形面２７に向けて周方向の他方側に延びてもよい。第１対向面３８および第２対向面３９それぞれの前記傾斜角度θ１、θ２を、径方向の全域にわたって同等にしてもよい。成形孔２６の周方向の幅を、上下方向の全域にわたって同等にしてもよい。

図９に示されるような成形孔２６を採用してもよい。
この成形孔２６では、前記縦断面視において、第２対向面３９のうち、供給面２８側の下部のみが供給面２８側から造形面２７側に向けて周方向の一方側に向けて延びる傾斜面とされ、造形面２７側の上部は上下方向に延びる鉛直面となっている。この構成においても、前記縦断面視で、成形孔２６の下端開口部２６ｂが全域にわたって第２対向面３９の傾斜面と上下方向に対向し、第１対向面３８の傾斜面の下端縁２４ａと、第２対向面３９の傾斜面の上端縁２４ｂと、が上下方向で対向している。この成形孔２６では、上端開口部２６ａの開口面積を下端開口部２６ｂの開口面積と比べて大きくすることができる。

造形物としては、図７および図８で示した形態に限らず例えば、向日葵、桜などの花、文字、およびロゴタイプなどの形状を造形することができる。成形孔２６の数や形状を適宜変更することで、造形する造形物の形状を変更することができる。吐出する内容物の用途などにより、成形孔２６の数や形状を適宜変更してもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０造形ヘッド
１５外装部
１５ａ周壁部
１６中皿
１９ａステムの上端開口部（吐出孔）
２４頂壁部
２４ａ第１対向面の下端縁
２４ｂ第２対向面の上端縁
２６成形孔
２６ｂ成形孔の下端開口部
２７造形面
２８供給面
３５拡散室
３８第１対向面
３９第２対向面
Ｏ容器軸（頂壁部の中心軸線）
Ｚ１造形片
Ｚ造形物
θ１、θ２傾斜角度

Claims

内容物が吐出される吐出孔の上方に配設されるとともに、上下方向に貫通する成形孔が形成された頂壁部を有し、前記頂壁部のうち上方を向く造形面に、内容物が前記成形孔を通過することで形成される造形片が吐出される造形ヘッドであって、
前記成形孔は、上下方向から見た平面視で前記頂壁部の中心軸線に交差する径方向に長い長孔状に形成されるとともに、前記中心軸線回りの周方向に間隔をあけて複数配置され、
前記吐出孔からの内容物が複数の前記成形孔を各別に通過することで形成される複数の造形片を、前記造形面で組み合わせて造形物を形成し、
前記成形孔は、周方向を向き、かつ、上下方向に沿う縦断面視において、上下方向に直交する横方向で互いに対向する第１対向面および第２対向面を有し、
前記縦断面視において、前記第１対向面および前記第２対向面それぞれにおける少なくとも一部は、前記頂壁部のうち下方を向く供給面側から前記造形面側に向けて、前記横方向の一方側に向けて延びる傾斜面とされ、
前記縦断面視において、前記第１対向面は、前記第２対向面より前記横方向の一方側に位置し、前記成形孔の下端開口部は全域にわたって前記第２対向面の前記傾斜面と上下方向に対向し、
前記縦断面視において、前記第１対向面の前記傾斜面の下端縁と、前記第２対向面の前記傾斜面の上端縁と、が上下方向で対向し、
前記第１対向面および前記第２対向面それぞれにおける前記傾斜面の、前記中心軸線に対する傾斜角度は、径方向の内端部に位置する部分で最小となり、径方向の外端部に位置する部分で最大となるように、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、大きくなっていることを特徴とする造形ヘッド。
前記頂壁部の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の造形ヘッド。
前記頂壁部、および前記頂壁部の外周縁から下方に向けて延びる周壁部を備える外装部と、
前記外装部内に配置され、前記頂壁部の供給面との間に、前記吐出孔からの内容物を、上下方向に直交する横方向に拡散して前記成形孔に供給する拡散室を画成する中皿と、を備え、
前記拡散室からの内容物が複数の前記成形孔を各別に通過することで形成される複数の造形片を、前記造形面で組み合わせて造形物を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の造形ヘッド。