JP5954881B2 - 噴出ノズル管用穿孔具と噴出ノズル管の噴出孔形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、噴出ノズル管に噴出孔を形成するための道具と方法に関するものである。

スプレー・エアゾールといったものの構造において、スプレー缶・エアゾール缶には内容物のほか該内容物を噴出するためのＬＰＧ・ブタン等液化ガスや窒素・炭酸・空気等のガスが封入され、缶の上方に設けられた噴出ノズルや、あるいは、該噴出ノズルに更にノズル管を取り付けて該ノズル管の先端部に設けた開口を噴出孔として、缶内の内容物が噴出される構造となっている。

後者、すなわちノズル管を取り付けて内容物を噴出する場合において、該ノズル管に噴出孔２６を形成する方法としては、図３に示すように、ノズル管の外部から中空路２２内まで貫通するように先端が鋭利な針部材３０を刺し込んで穿孔する方法が一般的に行われている。

しかしながら、かかる従来の一般的穿孔方法によれば、外部から該ノズル管を穿孔するものであるから、図３に示すように、該ノズル管の中空路２２内にバリ２４が形成されてしまうことになる。この形成されたバリ２４は、中空路２２内に流れる気体や液体の圧力を受けて押し戻され、穿孔したつもりが逆に噴出孔２６を閉口してしまうこととなる為、実際には該噴出孔２６から気体や液体がうまく噴出されないという問題があった。

また従来において、穿孔した噴出孔２６の径を安定させるために、針部材３０をノズル管に刺し込んだ状態で、該ノズル管を構成する樹脂が軟化する温度まで加熱させ、加熱後に常温まで冷却してから針部材３０を引き抜く方法が採られることがあった。しかしながら、かかる方法によれば、加熱と冷却の二つの工程が通常より必要であるため、作業工程が増加すると共に作業時間も増加することとなり、しかも針部材３０を刺したまま加熱と冷却を行うという作業内容自体が非常に煩雑なものとなっていた。そして、この方法で製造されたノズル管の穿孔孔２６は、使用に際し作業中に加熱されることで、該穿孔孔２６が変形してしまうという問題もあった。

ところで、貫通孔を有する微細構造成形体の製造方法として、例えば、特許文献１に、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＣ、ＰＩ等の高分子材料からなるフィルムにレーザ光を照射して穿孔加工を施すことを特徴とする微細粒子分級用フィルターの製造方法が提案されている。

特許文献２には、複数の貫通孔が形成されている基板の前記各貫通孔に対して、所定の透光性及び所定の粘度を有しかつ硬化可能な液状のレンズ材料を滴下又は噴射し、前記各貫通孔に前記レンズ材料を位置させて各マイクロレンズを製造するマイクロレンズアレイの製造方法が提案されている。そして、明細書に、貫通孔は、そのサイズに応じて、超精密切削加工、レーザ加工、集束イオンビーム加工、レーザエッチング加工、マイクロ放電加工、電子ビーム描画等により開けることができると記載されている。

また、特許文献３に、電鋳加工し微細金型として利用可能な樹脂層中に傾斜した側壁を有する高精度な３次元微細構造体を、簡易なＸ線露光システムにより、安価に大量生産できる方法が提供されている。

しかしながら、上記特許文献１乃至３に記載されたレーザ、Ｘ線あるいは電子線等を利用して微細な貫通孔を開ける方法は、大がかりな設備を要するものであって、設備コスト的に難があると共に、そもそもフィルム状の樹脂材に対して貫通孔を開ける技術提案であって、本発明のようにノズル管に対して微細な噴出孔を穿孔する技術提案ではなかった。

ＰＥなどの樹脂製のノズル管に対しレーザ光によって穿孔加工する場合、該レーザ光による加熱で樹脂を溶解させて穿孔させることとなるが、このときレーザ光が弱いと、穿孔された孔が不均一となったり、貫通しない場合も想定される。そこで、ある程度のレーザ光の強さが必要となるが、その場合にレーザ光が樹脂壁を突き抜け、さらにノズル管における入射した側と反対側の樹脂壁まで溶解してしまって、予定外に穿孔されてしまうといった問題があった。

そこで、ノズル管の内部に、例えば金属製の針金などレーザ光を遮光する別の材料を挿入することで、レーザ光が反対側に届かないように遮蔽した状態で穿孔する方法も考え得る。しかしながら、ノズル管の先端が閉塞されていることもあり、その閉塞された先端近傍に上記方法で穿孔しようとする場合に、ノズル管内部に針金などの別材料を挿入するとなると、ノズル管における開放されたもう一方の端部から挿入せざるを得ないこととなり、ノズル管の長さが例えば１ｍ以上の長尺であるような場合は、同様に長尺の別材料を用意する必要があると共に、その別材料を挿入する作業自体が大変煩雑なものであった。しかも、従前のレーザ加工機におけるレーザ照射部（ワーク部）の大きさに鑑みると、該ワーク部に長尺の樹脂製ノズル管の先端のみを位置決め・固定することは作業上非常に煩雑であって、量産が極めて困難なものであった。

また、貫通孔を有する微細構造成形体の製造方法として、例えば、特許文献４に、ブラスチックフィルムを針剣山ロールと圧縮空気吹き出し口との間隙に置き、該フィルムに圧縮空気を吹き付けて針剣山ロールに押し付け、針によって連続的に微細口を加工する方法が提案されている。

しかしながら、上記引用文献４に記載された針剣山ロールを用いて微細口を開ける方法は、専用の針剣山ロールを必要とするなど、やはり大がかりな設備を要するものであって、設備コスト的に難があると共に、そもそもフィルム状の樹脂材に対して貫通孔を開ける技術提案であって、本発明のようにノズル管に対して微細な噴出孔を穿孔する技術提案ではなく、さらには、穿孔によるバリの形成を抑制することにはならない技術提案であった。

特開平１０−１１８５６９号公報 特開２００３−４９０９号公報 特開２００８−８９６１７号公報 特開２００４−３４４９８６号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、簡易かつ安価な方法で、中空路内に形成されたバリによって閉口されることのない噴出孔を穿孔することが可能な噴出ノズル管用穿孔具と、それを用いた噴出ノズル管の噴出孔形成方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、合成樹脂素材により製造されたノズル管本体に噴出孔を形成するための噴出ノズル管用穿孔具であって、硬質素材から成る所要長さの棒状体の先端に、尖った円錐形若しくは多角錐形の針先が成形されると共に、該針先と逆方向に延伸する所要長さの返し部が備えられた構造となっている。

また、本発明は、前記噴出ノズル管用穿孔具において、前記棒状体と返し部との接点の角度が、鋭角である構造を採用する。

さらに、本発明は、前記噴出ノズル管用穿孔具において、棒状体が金属素材から成る構造を採用する。

またさらに、本発明は、前記噴出ノズル管用穿孔具を用いてノズル管本体に噴出孔を形成するための方法であって、ノズル管本体の外面から噴出ノズル管用穿孔具の針先を突き刺し、返し部の全体がノズル管本体の中空路内に位置するまで刺し込む刺込工程と、前記刺込工程において噴出ノズル管用穿孔具を刺し込むことでできたバリを返し部で引掻きつつ、該噴出ノズル管用穿孔具をノズル管本体から引き抜く引抜工程と、から構成される。

本発明によれば、合成樹脂製のノズル管本体に噴出孔を穿孔するに際し、先端に尖った針先が成形されると共に該針先と逆方向に延伸する返し部が備えられた構造の噴出ノズル管用穿孔具を用いることで、簡易かつ安価に穿孔することが可能となる。

また、本発明によれば、噴出ノズル管用穿孔具に針先と逆方向に延伸する返し部が備えられているため、針先で穿孔する際にノズル管本体の中空路内に形成されたバリを返し部により引掻きつつ引き抜くことで、その形成されたバリをノズル管本体の外面から外方へ突出させることが可能となり、すなわち、バリによって閉口されてしまうことなく、安定した噴出を実現する噴出孔を噴出ノズル管に確実に形成することが可能となる。

本発明にかかる噴出ノズル管用穿孔具の実施形態を示す説明図である。（実施例１） 本発明にかかる噴出ノズル管の噴出孔形成方法の実施形態を示す説明図である。（実施例２） 従来における噴出ノズル管の噴出孔形成方法の実施形態を示す説明図である。

本発明は、合成樹脂素材により製造されたノズル管本体２０に噴出孔２６を形成するための穿孔具であって、所要長さを有する硬質素材から成る棒状体１０の先端に、尖った円錐形若しくは多角錐形の針先１２が成形されると共に、該針先１２と逆方向に延伸する返し部１４が備えられていることを最大の特徴とする。以下、本発明にかかる噴出ノズル管用穿孔具１と噴出ノズル管の噴出孔形成方法並びに噴出ノズル管の実施形態を、図面に基づき説明する。

なお、本発明は、下記実施形態に示した構成に特に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の要旨に逸脱しない範囲で任意に変更することができるものである。

図１は、本発明にかかる噴出ノズル管用穿孔具１の実施形態を示しており、図１（ａ）及び（ｂ）は斜視図、図１（ｃ）は側面図である。
すなわち、本発明にかかる噴出ノズル管用穿孔具１は、合成樹脂素材により製造されたノズル管本体２０に噴出孔２６を形成するための穿孔具であって、所要長さ・太さを有する棒状体１０により構成されている。

棒状体１０の材質については、合成樹脂素材から成るノズル管本体２０を穿孔するという機能上、ある程度の硬質素材であれば特に限定するものではなく、例えば鉄鋼材やステンレス材、チタン材、タングステン材等の金属素材が考え得る。

棒状体１０の形状については、端面視において円形状若しくは多角形状のものが採用される。なお、図１（ａ）は端面視円形状の場合、図１（ｂ）は端面視四角形状の場合について図示している。

かかる棒状体１０の先端は、合成樹脂素材から成るノズル管本体２０を穿孔するに際し突き刺すべく、尖った針先１２が成形されている。該針先１２は、棒状体１０の形状が端面視円形状の場合は円錐形を為し、棒状体１０が端面視多角形状の場合は多角錐形を為すこととなる。

また、棒状体１０の先端には、前記針先１２と逆方向に延伸する所要長さの返し部１４が備えられている。かかる返し部１４の長さについては、特に限定するものではないが、少なくとも針先１２から返し端１４ｂまでがノズル管本体２０の中空路２２内に収まる長さとする。

かかる返し部１４の数については、特に限定するものではなく、一の棒状体１０に対し一乃至複数の返し部１４を備える構成態様が考え得る。さらには、棒状体１０の針先１２から傘状に全体に拡がる返し部１４の構成態様も考え得る。返し部１４が複数の場合は、棒状体１０に対し端面視において放射状に等間隔あるいは任意の間隔で備えられる。なお、図面では、一の棒状体１０に対し一の返し部１４を備えた場合について示している。

返し部１４の返し端１４ｂは、棒状体１０の形状が端面視円形状の場合は図１（ａ）に示すように点を為し、棒状体１０が端面視多角形状の場合は図１（ｂ）に示すように線を為すこととなる。そして、図１（ｃ）に示すように、側面視において先端方向に尖った形状を為している。

ところで、前記棒状体１０と返し部１４との接点１４ａの角度θについては、図１（ｃ）に示すように、鋭角となっている。すなわち、後述する噴出ノズル管用穿孔具１を用いた噴出ノズル管の噴出孔形成方法において、該返し部１４はノズル管本体２０の中空路２２内に形成されるバリ２４を引掻く機能を果たすものであって、接点１４ａの角度θが鈍角であった場合には、その機能を発揮できない虞が考え得るからである。

棒状体１０から返し端１４ｂまでの高さは、採用する返し部１４の長さと接点１４ａの角度θによって適宜変わってくるものであるが、例えば棒状体１０の太さに対し３０乃至１２０％の高さを有するものとし、望ましくは５０乃至１００％の高さを有するものとする。

以上の構造形態により、本発明にかかる噴出ノズル管用穿孔具１は構成されている。該噴出ノズル管用穿孔具１は、ノズル管本体２０に噴出孔２６を穿孔するための道具として、非常に簡易構造で且つコストパフォーマンスに優れたものであって、しかも後述する噴出ノズル管用穿孔具１を用いた噴出ノズル管の噴出孔形成方法にて説明するように、安定した噴出を実現する噴出孔２６をノズル管本体２０に確実に形成することを可能とするものである。

図２は、本発明にかかる噴出ノズル管の噴出孔形成方法の実施形態を示す説明図であり、以下の刺込工程と引抜工程とで順次加工することにより、ノズル管本体２０に噴出孔２６を形成するものである。
なお、本発明において使用するノズル管本体２０は、合成樹脂素材、例えばＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）やＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、フッ素樹脂、ナイロン、ポリプロピレン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等により製造されている。

まず初めに、ノズル管本体２０に噴出ノズル管用穿孔具１を突き刺す刺込工程が行われる。具体的には、噴出ノズル管用穿孔具１の針先１２をノズル管本体２０の外面に突き刺し、最終的に返し部１４の全体がノズル管本体２０の中空路２２内に収まる状態、すなわち返し端１４ｂが中空路２２内に位置する状態まで、噴出ノズル管用穿孔具１が刺し込まれることとなる。

なお、ノズル管本体２０に対する噴出ノズル管用穿孔具１を突き刺す箇所については、噴出孔２６を形成したい箇所であれば特に限定するものではなく、例えばノズル管本体２０の外周面であったり、あるいはノズル管本体２０の端面に突き刺す態様も可能である。また、該噴出ノズル管用穿孔具１を突き刺す角度についても特に限定はなく、ノズル管本体２０の外面に対し垂直に突き刺したり、あるいは斜めに突き刺す態様も可能である。

かかる刺込工程において、噴出ノズル管用穿孔具１をノズル管本体２０刺し込むことにより、図面に示すように、ノズル管本体２０の中空路２２内にはバリ２４が形成されることとなる。かかるバリ２４を中空路２２内に形成されたままの状態にすると、中空路２２内に流れる気体や液体の圧力を受けて押し戻されて噴出孔２６を閉口するように作用し、その結果、該噴出孔２６から気体や液体がうまく噴出されない虞が考え得る。

そこで、次工程として、突き刺した噴出ノズル管用穿孔具１をノズル管本体２０から引き抜く引抜工程が行われることとなる。具体的には、前記刺込工程において噴出ノズル管用穿孔具１を刺し込むことでできたバリ２４について、該噴出ノズル管用穿孔具１の針先１２に備えられた返し部１４により該バリ２４を引掻きつつ、最終的に該噴出ノズル管用穿孔具１をノズル管本体２０から引き抜くこととなる。

このように、噴出ノズル管用穿孔具１の返し部１４が、バリ２４を中空路２２内からノズル管本体２０の外面より外方へ引掻き出すことによって、完成する噴出ノズル管は図２最下図に示す状態となる。すなわち、バリ２４が中空路２２内に流れる気体や液体の圧力を受けても、閉口の虞がない噴出孔２６を確実に形成することが可能となる。

なお、一のノズル管本体２０に複数の噴出孔２６を形成する場合には、その必要な噴出孔２６の数だけ上記刺込工程と引抜工程とが繰り返し行われることとなる。

以上、刺込工程・引抜工程の各工程を経て、噴出ノズル管は完成する。完成した噴出ノズル管は、バリ２４が中空路２２内から引掻き出されることで、図２最下図に示すように、そのバリ２４がノズル管本体２０の外面に外方へ突出した状態で噴出孔２６が形成されて成る。これにより、中空路２２内に気体や液体が流れた際に、その圧力をバリ２４が受けても噴出孔２６を閉口するように作用せず、噴出孔２６としての機能すなわち気体・液体を噴出・噴霧するという機能を確実に果たすことが可能となる。

本発明にかかる噴出ノズル管用穿孔具１と噴出ノズル管の噴出孔形成方法は、噴出ノズル管への噴出孔２６の穿孔に際し、従来より問題となっていたバリ２４の形成による機能不良に対し、簡易かつ安価な道具と方法によって、機能不良を起こすことなく安定した噴出を実現する噴出孔２６を噴出ノズル管に確実に形成可能とするものである。したがって、本発明の産業上の利用可能性は非常に高いものと思料する。

１ 噴出ノズル管用穿孔具
１０ 棒状体
１２ 針先
１４ 返し部
１４ａ 接点
１４ｂ 返し端
２０ ノズル管本体
２２ 中空路
２４ バリ
２６ 噴出孔
θ 角度

Claims (3)

1. 合成樹脂素材により製造されたノズル管本体に噴出孔を形成するための穿孔具であって、
   硬質素材から成る所要長さの棒状体の先端に、尖った円錐形若しくは多角錐形の針先が成形されると共に、該針先と逆方向に延伸する所要長さの返し部が備えられて成り、
   該棒状体と返し部との接点の角度が、鋭角であることを特徴とする噴出ノズル管用穿孔具。
2. 前記棒状体が、金属素材から成ることを特徴とする請求項１に記載の噴出ノズル管用穿孔具。
3. 前記請求項１乃至２のいずれかに記載の噴出ノズル管用穿孔具を用いてノズル管本体に噴出孔を形成するための方法であって、
   ノズル管本体の外面から噴出ノズル管用穿孔具の針先を突き刺し、返し部の全体がノズル管本体の中空路内に位置するまで刺し込む刺込工程と、
   前記刺込工程において噴出ノズル管用穿孔具を刺し込むことでできたバリを返し部で引掻きつつ、該噴出ノズル管用穿孔具をノズル管本体から引き抜く引抜工程と、
   から成ることを特徴とする噴出ノズル管の噴出孔形成方法。