図1Aに示す吐出装置10は、二重加圧容器(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(内容物)Cおよび加圧剤Pとからなる。二重加圧容器11に原液Cと加圧剤Pを充填したものが加圧製品11aである。加圧製品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販売される。加圧製品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。従って、加圧製品11aは、吐出部材12を取り付けるまで(吐出部材12によって開封されるまで)は、充填された原液Cや加圧剤Pが漏れ出さないよう密閉されている。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(封盤)15と、内部容器14に収容されている栓体30とからなる。バルブやポンプは備えていない。外部容器13と内部容器14を組み合わせたものは容器本体16である(図1B参照)。内部容器14の内部は原液Cを充填する原液収容室Sc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Spである。それらは蓋体15によって封止されている。すなわち、この二重加圧容器11は、原液Cと噴射剤Pを分離して収容し、原液Cのみ吐出できるようにしており、それにより圧縮ガスなどの加圧剤Pの漏出を防止できる。
図1Bに示すように、外部容器13は底部13aと、円筒状の胴部13bと、肩部13cと、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。この実施形態では、外部容器13の底部13aが、下向きに突出する環状の接地面13a1と、その中央に設けられる上向きに突出するドーム部13a2とを備えている。それにより、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。また、接地面13a1を有するので、平坦な台などの上にそのまま安定して載置することができる。ただし球面状の底面としてもよい。
図2Bに示すように、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溶解しやすくし、蓋体15と一体にするための溶着部をつくる環状突起13gが形成されている。蓋体15側に環状突起を設けてもよく、両方に設けてもよい。外部容器13の首部13dの外周には、搬送時や溶着時に吊り持ちする環状のサポート部13d1が設けられている。
図1Bに戻って、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の底部14aにも下向きに突出する環状のくぼみ部14a1と、その中央に設けられる上向きに突出するドーム部14a2が形成されている。この底部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る。首部14dは、図2Bに示すように、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、その下端から下方に延びる下垂部14d3とからなる。下垂部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、下垂部14d3および肩部14cの上部は、くびれ部を形成している。なお、このくびれ部は、後述する蓋体15の封止部15aの外周面とほぼ密接する形状とされている。そのため、内部容器14に原液Cを充填したとき、気相部(ヘッドスペース)が小さくなる。上部14d1の外面は外部容器13の首部13dの内面との間にわずかな隙間を有している。上部14d1の内面は滑らかな円筒面である。
内部容器14の首部14dの上端面14eは外部容器13の上端面13fより突出しており、その突出している部位に外部容器13の上端面13fと係合するフランジ14fが形成されている。フランジ14fの厚さ(半径方向の寸法)は、外部容器13の首部13dの厚さの1/3~1/2程度である。そのため、フランジ14fを外部容器13の首部13dの上端面13fに係合させたとき、外部容器13の首部13dの上端面13fは外側の部分が覆われずに残る。前記外部容器13の上端の環状突起13gは、その外側の部分に設けられている。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蓋体15との溶着部をつくるための環状突起14gが形成されている。
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が等間隔で4カ所に形成されている。さらに内部容器14の首部14dの外周面には、その横溝14hと連通する縦溝14iが形成されている。縦溝14iは上部14d1に設けられており、加圧剤Pを加圧剤収容室Sp内に充填しやすくする。
上記構成の内部容器14は、胴部14bの厚みが最も薄く(0.2~0.5mm程度)、肩部14cの外周部近辺や底部14aの厚みが次いで薄く(0.3~2mm程度)、首部14dの厚みが最も厚い(1~3mm程度)。
外部容器13および内部容器14はいずれも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る。これらは、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、首部13d、14dの下端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。また、ドーム部13a2を成形する際に底部13aを上方に突き上げることにより、内部容器の環状のくぼみ部14a1を延伸して強度を上げることができ、軽量化することができる。
前記蓋体15は、吐出部材12を装着することで開封される。この蓋体15は、内部容器14の首部14d内に挿入される略円筒状の封止部15aと、その上端に連続する環状のフランジ15bとを備えている。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。封止部15aの内側には嵌合筒部15a1が同心状に設けられている。嵌合筒部15a1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。また、嵌合筒部15a1を下方に延長するようにして、封止部15aよりも下に突出する円筒状の筒部15a2が設けられている。筒部15a2は封止部15aの底部の中央部から下向きに延びており、下端で開口している。従って、筒部15a2は原液Cの流路の一部を構成することになる。但し、嵌合筒部15a1と筒部15a2との境界には、後述する閉鎖部15dが介在しているため、閉鎖部15dが開けられるまでは流路として機能しない。筒部15a2の下端の内周面には、栓体30を蓋体15に保持するための内側突起15a7が設けられている。
この蓋体15は、下部15a3の下端15a4と、嵌合筒部15a1から下方に延びる筒部15a2とが連結部15a6で繋がっている。また、嵌合筒部15a1の下端近傍には、連結部15a6よりいくらか上を閉じるようにして底部15c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。また、後述する閉鎖部15dは連結部15a6よりも上に位置するため、振動が閉鎖部15dに伝わりにくい。したがって後述する弱め線15fの溶解や貫通などが防止される。
底部15cには、周囲に比して厚肉にされた受圧部15d1を備えた閉鎖部(被開封部)15dが設けられている。閉鎖部15dは通常は平面視円形である。ただし矩形など、他の形状を採用することもできる。閉鎖部15dの周囲は環状溝などの破断容易な薄肉部(破断部、弱め線)15fで囲まれている。受圧部15d1は閉鎖部15dの上面の略全体に設けられ、薄肉部15fは底部15cの上面に形成されている。なお、薄肉部15fは下面に形成してもよい。薄肉部15fはたとえばV溝からなる。薄肉部15fは閉鎖部15dが開封された際にちぎり取られるように連続しているが、破断が可能であれば不連続であってもよい。開封後に閉鎖部15dの脱落、遊離を防ぐため、弱め線15fを横切るように半径方向に延びる補強部を設けてもよい。筒部15a2は閉鎖部15dの外周を囲むようにして上流側となる下方向に延びている。
封止部15aの外周面は、内部容器14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、嵌合筒部15a1の内周面は、閉鎖部15dを開封する際にバルブ21のシール部材28と密接して原液Cが漏出しないように下に向かって縮径されるテーパー状としている。ただ、円筒状としてもよい。
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、高周波溶着などの溶着によって外部容器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に溶着され、封止される。この実施形態では、内部容器14の上端面14eに環状突起14gが形成され、外部容器13の上端面13fにも環状突起13gが形成されているので、溶着後のシールが確実である。また、気密性を高くするなどの目的で接着してもよい。
嵌合筒部15a1の底部15cを連結部15a6より少し上に設けているのは、底部15cの剛性を高めて薄肉部15fの破断を容易にするためでもある。また、底部15cの下面に、具体的には筒部15a2の内面と底部15cの下面とに跨るようにして補強リブ15gを設け、底部15cの剛性をより高めて薄肉部15fの破断を確実にするためでもある。なお、補強リブ15gは弱め線15fを囲うように、等角度で複数個所に設けることが好ましい。嵌合筒部15a1の径を封止部15aの下部15a3の径より小さくしているのは、嵌合筒部15a1の内面の成形精度を高めるためと、吐出部材12のシール部材28で囲まれる内圧を受ける面積を小さくして蓋体15に加わる上向きの力を弱くするためである。
蓋体15のフランジ15bは、封止部15aの上端から半径方向外向きに拡がる環状円板部17と、その環状円板部17の外縁から下向きに延びる外筒部17aとからなる。環状円板部17の下面は内部容器14の首部14dの上端面14eと当接して溶着部を形成し、シールする部位で、外筒部17aの下面は外部容器13の首部13dの上端面13fと当接して溶着部を形成し、シールする部位である。フランジ15bの上面外周部には、超音波溶着のときの振動伝達範囲を制御するための切り欠き15b2を形成している。
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、溶着強度を高くするため、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。図1Aに示すように、蓋体15で原液収容室Scと加圧剤収容室Sp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。薄肉部15f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。
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、オリーブオイルなどの食品、消臭剤、芳香剤、殺虫剤、防虫剤、花粉除去剤、殺菌消毒剤、洗浄剤などの家庭用品、潤滑剤などの工業用品などである。但し、これらの用途に限られるわけではない。
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11内の圧力を0.1~1.0MPa(25℃、ゲージ圧)、とくに0.3~0.8MPa(25℃、ゲージ圧)にするのが好ましい。また、外部容器13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Sc)14の容量は20~300ml程度が好ましい。加圧剤収容室Sp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、バルブなどの作動部がないので、安価に製造することができる。そして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が漏れるだけで内部容器14内の原液Cは漏れない。そのため一層安全である。
また、この加圧製品11aは外部容器13と内部容器14が合成樹脂製であり、内部容器14は加圧剤Pで囲まれ、さらに外部容器13で囲まれているので、加圧製品11aの弾力性が高く、落としても割れにくい。また、閉鎖部15dが内部にあるので、誤って閉鎖部15dが破断されるおそれが少なく、一層安全である。
図1Aに示すように、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に覆われたバルブ21と、バルブ21のステム22に装着される、吐出ノズルを備えた操作ボタン23とからなる。
図2Aに示すようにキャップ20は有底筒状であって、上底20aを備えている。キャップ20の内周面には外部容器13の雄ねじ13eと螺合する雌ねじ20cが形成されている。キャップ20の上底20aの中央には、ステム22を通し、操作ボタン23の基部を通す開口20bが形成されている。操作ボタン23を装着していないキャップ20とバルブ21とは、バルブユニットないしバルブアッセンブリとして扱われる。
バルブ21は、キャップ20によって覆われている。このバルブ21は、有底筒状のハウジング24と、ハウジング24の内部に上下移動自在に収容される前述のステム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、ハウジング24の上部を保持する筒状のバルブ保持部18aを備えたバルブホルダ18とからなり、原液Cの吐出通路を構成する。ステム22と、バネ25と、ステムラバー26とで、原液Cの吐出状態と非吐出状態とを切り替えるバルブ機構Bが構成されており、このバルブ機構Bが、ハウジング24の内側に設けられた収容部24aに収容されている。バルブホルダ18は収容部24aに蓋をし、ハウジング24からのバルブ機構Bの抜け出しを規制している。
ハウジング24の下端には、閉鎖部15dを開封するための開封部27が設けられている。開封部27の底面27aは、受圧部15d1の上面と当接するように平坦にされている。また、薄肉部15fで囲む範囲の径と同じ、もしくはいくらか小さい。また、ハウジング24の下部外周にはOリングなどのシール部材28が装着されている。このシール部材28は、開封時および開封後に蓋体15の嵌合筒部15a1の内周面とハウジング24の間をシールするものである。
ハウジング24には、ハウジング24の内部のバルブ収容部24aと内部容器14内の原液収容室Scとを連通する通路として、ハウジング24の底板24bを上下に貫通する縦孔24cが設けられている。縦孔24cの平面形状は、例えば略扇状とすることができる。縦孔24cは複数個設けるのが好ましい。それにより仮に1個の縦孔24cが塞がっても他の縦孔24cで連通できる。
開封部27の底面27aの高さ方向の位置は、キャップ20を外部容器13の雄ねじ13eに1~2回程度螺合させたときに受圧部15d1と当接する位置である。したがって出荷時、流通時にはキャップ20を緩く螺合させて閉鎖部15dを破断せず、シール状態のまま吐出部材12と二重加圧容器11とを仮に結合させておくことができる。
バルブホルダ18は、図2Aに示すように、バルブ保持部18aと、バルブ保持部18aの上端から内側に延びる環状のラバー押さえ18bと、外側に拡がるフランジ18cとを備えており、ラバー押さえ18bの中央にステム22を通す孔18dが形成されている。
栓体30は、図2Bに示すように、蓋体15の閉鎖部15dよりも上流側において、上流側及び下流側への移動が自在な状態で蓋体15の筒部15a2に保持されている。
栓体30は、図3に示すように、軸となる基部30aと、基部30aの上端から上方に延出された被押圧部30bと、基部30aの上端から水平方向に延出された保持板30cと、基部30aの下端から水平方向に延出された土台部30dと、土台部30dの下面から下方に延出された穿孔突起30eと、保持板30cと土台部30dとの間から水平方向に延出されたシール板30fとを備えている。各部位は、各部位の位置関係がずれない状態、すなわち一体とされている。なお、一体とは、一体成型されているものの他、各部位の位置関係がずれないように組み立てたものも含む。
基部30aは下方に向かって外径を大きくするテーパー状とされている。また、内部は中空とされ、下端は開口している。ただ、中空でなくてもよい。
被押圧部30bは円柱状であって、基部30aの中心軸上に位置している。この被押圧部30bは、蓋体15の筒部15a2内に位置しており、加圧製品11aに吐出部材12を取り付けた際、開封部27によって上から押圧される。
保持板30cは、蓋体15の筒部15a2内に位置しており、内側突起15a7によって筒部15a2からの抜け出しが規制されている。従って、栓体30は蓋体15に対して上下動自在でありながらも蓋体15から脱落することはない。また、保持板30cは、筒部15a2から開封された閉鎖部15dを介して嵌合筒部15a1に向かって流れる原液Cを受けて栓体30を上方に移動させるための帆の役割も果たす。言い換えれば、保持板30cは、上流側から下流側へと流れる原液Cを受けて、シール板30f(後述するシール部31)の下流側への移動を促す役割をも果たす。この保持板30cの平面形状は略円形である。ただ、円筒状とされた筒部15a2の内周面との間で原液Cの流路を確保するため、一部、切欠部30c1が設けられており、筒部15a2の内周面形状(水平断面形状)とは異なっている。なお、切欠部30c1に限らず、図3Dに示すように、貫通孔30c2を設けてもよい。要は原液Cを通すことができる通路が設けられていれば良い。
土台部30dの平面形状は略円環状である。土台部30dにより収縮する内部容器による変形が防止され、穿孔突起30eの位置が安定し、内部容器を確実に穿孔することができる。ただ、必ずしも略円環状である必要は無く、下に設ける穿孔突起30eの形状や配置に合わせて適宜変更可能である。
穿孔突起30eは下方に向かって尖る尖頭状とされている。この穿孔突起30eは、基部30aの中心軸から水平方向に離れた位置に複数設けられている。また、栓体30を内部容器14に収容した際、内部容器14の中心軸からずれて位置する。これにより、内部容器14の胴部14bが肩部14cに向かって収縮変形する際に、穿孔突起30eが薄肉の胴部14bに当接するため穿孔しやすい。(内部容器14の胴部14bの中心軸上の部分は不規則に重なりやすいため、穿孔突起30eが中心軸上にある場合は孔をあけにくい)
シール板30fの平面形状は略円形であって、その外径は筒部15a2の内径よりも大とされている。筒部15a2の下端とシール板30fの上面とは共に平坦である。従って、シール板30fの上面が筒部15a2の下端に当接するとシールを形成し、筒部15a2内への原液Cの流入が阻止されることになる。すなわち、シール板30fの上面がシール部31になる。シール板30fの上面から被押圧部30bの上端までの上下方向の長さL1(図3A参照)は、吐出部材12を加圧製品11aに完全に取り付けたとき(吐出部材12によって蓋体15が開封された状態で)の、筒部15a2の下端から吐出部材12の下端(開封部27の底面27a)までの上下方向の長さL2(図4参照)よりも大とされている。そのため、吐出部材12が蓋体の閉鎖部15dを突き破った際、開封部27が被押圧部30bを下方に押圧して、筒部15a2の下端とシール板30fの上面との間に原液Cを流すための隙間Sが形成される。
上記構成の栓体30は、少なくとも被押圧部30bと保持板30cとが筒部15a2に収容されている。そして、加圧製品11aが未開封であるときは、保持板30cの周縁が内側突起15a7に引っ掛かり、蓋体15に吊下げられたような状態となっている。
栓体30の材質は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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とすることが好ましい。また、外部容器13と内部容器14と栓体30の材質を全て同じにすることが好ましい。この場合、使用後に吐出部材12を取り外せば、そのままリサイクルや廃棄をすることができる。ただ、異なる材質を用いてもよい。例えば栓体30をポリフェニレンサルファイド等の硬質の合成樹脂やステンレス等の金属製にすれば、穿孔突起30eによる穿孔が行いやすい。
次に、加圧製品11aへの吐出部材12の取り付けについて説明する。使用者が購入した吐出装置10を使用する場合、まずキャップ20を外部容器13の雄ねじ13eにねじ込む。それによりキャップ20全体およびバルブ21が下降し、開封部27の底面27aが閉鎖部15dを押し下げる(下方に押し込む)。それにより薄肉部15fが破断され、閉鎖部15dは嵌合筒部15a1からちぎり取られ、底部15cから分離されて脱落する。脱落した閉鎖部15dは、筒部15a2内に留まる。閉鎖部15dの脱落により、嵌合筒部15a1が容器本体16内の原液収容室Scと連通する(図4参照)。
なお、キャップ20は外部容器13に螺着されるため、キャップ20の操作量に対するバルブ21の降下量は小さい。そのため開封部27の底面27aは閉鎖部15dの受圧部15d1を徐々に押圧する。蓋体15は合成樹脂製であるため、徐々に押圧されるとその伸張性により閉鎖部15dは伸びやすく破断されにくい。しかし、閉鎖部15dが環状の薄肉部15fで囲まれており、受圧部15d1が突出しているため、薄肉部15fへの応力集中が増大しスムーズに破断することができる。また、開封部27の底面27aは平坦であるので、開封操作により変形しにくく、吐出部材12を繰り返し使用することができる。
閉鎖部15dは、蓋体15の中心軸上に設けられた、上部に厚く略円形の受圧部15d1を有し、さらに開封部27の円形の底面27aと当接しているので、底面27aにより加圧されると、閉鎖部15dはまっすぐ押し込まれ、薄肉部15fに沿って破断し、破断された閉鎖部15dは脱落し、筒部15a2と保持板30cの間に落ち込む。ただし受圧部15d1または開封部27の底面27aを傾斜させ、薄肉部15fが一方から他方に向かって順に破断されていくようにしてもよい。また、閉鎖部15dが脱落せず、薄肉部15f等を介してつながったままであってよい。
閉鎖部15dが破られたとき、底部15c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。しかし嵌合筒部15a1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は嵌合筒部15a1内に留まり、外部に漏れることがない。また、破断時の反力および破断後の内圧がハウジング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とが螺合しており、キャップ20の上底20aとバルブホルダ18が二重で支えているため、吐出部材12の飛び出しが抑制される。この状態は、キャップ20によってバルブ21が取り付けられているといえる。また、キャップ20の上底20aの変形が抑制される。
加圧製品11aが開封された状態で、使用者がステム22に取り付けられた操作ボタン23を押すと、ステム22が下降してステムラバー26が撓み、ステム孔が開く。原液収容室Sc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、筒部15a2、開封された底部15c、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。この際、原液Cは下流側となる上方向に流れ、その力を保持板30cが受けるため、栓体30は下流側である上に移動する。しかし、ある程度上に移動すると、被押圧部30bが蓋体15内で開封部27に当接し、それ以上の移動が制限される。そのため、シール板30fの上面と筒部15a2の下端との間には隙間Sが形成された状態を維持し、原液Cの流路の開状態は維持される。なお、加圧剤Pを充填している加圧剤収容室Spは蓋体15によって閉じられており、外部や原液収容室Scと連通していないので、吐出操作によって加圧剤Pは外部に漏れることはない。
操作ボタン23から手を離すとステム22が上昇し、原液Cの吐出が停止する。原液Cの吐出が停止すると、保持板30cに上向きの力が作用しなくなるため、原液Cの粘度や比重によっては、栓体30は上流側である下方向に移動して保持板30cと内側突起15a7とが当接し、再度、吊下げ状態となる。
ところで、加圧製品11aからの吐出部材12の取り外しは、キャップ20を螺着方向とは反対方向に回すことで簡単に行える。キャップ20を回すと、図5に示すように、キャップ20とバルブ21が上昇する。シール部材28が嵌合筒部15a1から抜き取られると、シールが解除され、原液Cが嵌合筒部15a1から外部に漏れ出ようとする。また、抜き取ろうとするだけでも、原液Cは内部容器14から嵌合筒部15a1に流れ込む。この際、原液Cは上向きに流れるが、この力を保持板30cが受けるため、栓体30は上に移動する。吐出部材12が取り付けられているときは、開封部27が栓体30の上昇を制限するため、原液Cの流路の開状態は維持されるが、吐出部材12が取り外された状態(上に移動した状態)では、開封部27が存在しないため、栓体30は、シール板30fの上面(シール部31)が筒部15a2の下端に当接するまで上昇する。その結果、シール板と筒部とが強く当接してシールを形成し、蓋体15内の原液Cの流路が閉状態となり、原液Cの漏れが抑制される。
再度、キャップ20(吐出部材12)を取り付ければ、開封部27が被押圧部30bを下方に押圧し、シール板30fと筒部15a2との間に再度隙間Sが形成される。この状態でバルブ21を操作すれば、原液Cを吐出することができる。
原液Cが少なくなると、内部容器14は収縮変形する。変形形状は、厚みの薄い胴部14bの内面同士が接触するようにして主に左右方向に収縮する。胴部14bの内面同士が当接すると、肩部14cから首部14dにかけて残っている原液Cを減らすようにして、胴部14bが上方向に移動する。この際、図6に示すように、上に移動してきた胴部14bが穿孔突起30eに接触して孔が開く。そしてこの孔が加圧剤Pの排出路となり、加圧剤Pが内部容器14内へと流れ込む。流れ込んだ加圧剤Pはバルブ21を吐出操作することで外部に排出される。加圧剤Pが排出されることで、使用者は使い終わりであることに気付くことができる。なお、仮に加圧剤Pを十分に排出しない状態で加圧製品11aから吐出部材12を取り外すと、上に向かって流れる加圧剤Pを受けて栓体30が上に移動して筒部15a2とシール板30fとが当接するため、加圧剤Pの漏れ出しは抑制される。
このように栓体30は、吐出部材12の装着によって原液Cの流路の開状態を維持し、吐出部材12の取り外しによって原液Cの流路を閉状態とするシール部31を備えているため、吐出部材12を装着している間は原液Cを吐出することができる。一方で、吐出部材12を取り外せば、シール部31が下流側に移動し、原液Cの流路は閉状態となる。従って、誤って吐出部材12を取り外しても原液Cの漏れ出しを抑制することができる。また、栓体30は、原液Cの吐出に伴う内部容器14の収縮変形を利用して内部容器14に孔を開ける穿孔突起30eを備えているため、原液Cを吐出し終えた段階で加圧剤Pの排出路を形成することができ、加圧剤Pを外部に排出することができる。
吐出部材12は、キャップ20によって加圧製品11aの二重加圧容器11に対して着脱自在に取り付けられている。従って、原液Cを吐出し終えた後、吐出部材12を加圧製品11aから取り外し、新たな加圧製品11aに取り付けることができる。
図7は、別の栓体30Aを示している。この栓体30Aは、図3の栓体30と比較して、シール板30fが存在しない。代わりに保持板30cの上面がシール部31として機能する。この状態は、保持板30cがシール板30fを兼ねているともいえる。具体的に説明すると、図8に示すように、筒体15a2の内面側に周方向に連続する環状段部15a8が設けられており、環状段部15a8の下面に保持板30cの上面が当接することでシールが形成されるようになっている。環状段部15a8の内縁の径は、保持板30cに設けられている切欠部30c1の内接円の径よりも小とされている。従って、保持板30cの上面が環状段部15a8の下面に当接すれば自ずと切欠部30c1も塞がれることになる。
図7と図8に示すように、栓体30Aの保持板30cの上面から被押圧部30bの上端までの上下方向の長さL3は、吐出部材12を加圧製品11aに完全に取り付けたとき(吐出部材12によって蓋体15が開封された状態で)の、環状段部15a8の下面から吐出部材12の下端(開封部27の底面27a)までの上下方向の長さL4よりも大とされている。そのため、吐出部材12が蓋体の閉鎖部15dを突き破った際、開封部27が被押圧部30bを下方に押圧して、環状段部15a8の下面と保持板30cの上面との間に原液Cを流すための隙間Sが形成される。この隙間Sは吐出部材12が上方向に移動しない限り、形成され続ける。すなわち、原液Cの流路は開状態を維持する。この状態で、ステム22を押し下げ操作すれば、吐出部材12を通じて原液Cを外部に吐出させることができる。
図9に示すように、加圧製品11aが開封された状態で、キャップ20を螺着方向とは反対方向に回し、加圧製品11aから吐出部材12を取り外そうとすると、内部容器14内の原液Cが下流側である嵌合筒部15a1内に流れ込むが、この流れを保持板30cが受けるため、栓体30Aは上昇し、シール部31である保持板30cの上面が環状段部15a8の下面に当接する。その結果、原液Cの流路が閉状態となり、加圧剤11aから吐出部材12が取り外された際の原液Cの漏れが抑制される。なお、原液Cの流路の閉状態は、吐出部材12を加圧製品11aに付け直すことで解消される。
図10に示すように、原液Cが少なくなると、内部容器14が収縮変形し、胴部14bが上方向に移動する。そして、穿孔突起30eによって孔が開けられ、その孔から加圧剤Pが内部容器14内に入り込む。この状態でステム22を押し下げ操作することにより、加圧剤Pは吐出部材12を通じて外部へと排出される。
このように、シール板30fを省略した図7の栓体30Aであっても、図3の栓体30を用いた場合と同様の作用効果を奏する。なお、他の構成については、図1から図6に示す吐出装置10と同様であることから説明を省略する。
図11は、さらに別の栓体30Bを示している。この栓体30Bは、図3の栓体30と比較して、土台部30dが存在しない。代わりにシール板30fの下面から穿孔突起30eが延出されている。この状態は、シール板30fが土台部30dを兼ねているともいえる。なお、シール部31は、シール板30fの上面である。
図12に示すように、吐出部材12が蓋体の閉鎖部15dを突き破ると、開封部27が被押圧部30bを下方に押圧して、筒部15a2の下端とシール板30fの上面との間に原液Cを流すための隙間Sが形成される。この隙間Sは吐出部材12が上方向に移動しない限り、形成され続ける。すなわち、原液Cの流路は開状態を維持する。この状態で、ステム22を押し下げ操作すれば、吐出部材12を通じて原液Cを外部に吐出させることができる。
図13に示すように、加圧製品11aが開封された状態で、キャップ20を螺着方向とは反対方向に回し、加圧製品11aから吐出部材12を取り外そうとすると、内部容器14内の原液Cが下流側である嵌合筒部15a1内に流れ込むが、この流れを保持板30cが受けるため、栓体30Bは上昇し、シール部31であるシール板30fの上面が筒部15a2の下端に当接する。その結果、原液Cの流路が閉状態となり、加圧剤11aから吐出部材12が取り外された際の原液Cの漏れが抑制される。なお、原液Cの流路の閉状態は、吐出部材12を加圧製品11aに付け直すことで解消される。
図14に示すように、原液Cが少なくなると、内部容器14が収縮変形し、胴部14bが上方向に移動する。そして、穿孔突起30eによって孔が開けられ、その孔から加圧剤Pが内部容器14内に入り込む。この状態でステム22を押し下げ操作することにより、加圧剤Pは吐出部材12を通じて外部へと排出される。この栓体30Bは土台部30dを省略した結果、他の栓体30、30Aよりも上下方向の長さが短い。そのため、内部容器14を十分収縮させてから孔を開けることができ、原液Cの残量を少なくすることができる。
このように、土台部30dを省略した図11の栓体30Bであっても、図3の栓体30や図7の栓体30Aを用いた場合と同様の作用効果を奏する。なお、他の構成については、図1から図6に示す吐出装置10や図7から図10に示す吐出装置10と同様であることから説明を省略する。
図15Aはさらに別の栓体30Cを示している。この栓体30Cは、図15Bに示すように、シール板30fより上の弁部材40と、それより下の貫通部材41とに分けて製造し、ついで一体化したものである。弁部材40は図3の栓体30と同様の材料、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリブ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、特に蓋体の筒部15a2と当接したときのシール性の高い合成樹脂製とすることが好ましい。
他方、貫通部材41は、弁部材40と同じ材料で成形してもよいが、モノマーの重合度が大きいものを用いて硬度を高くすることが好ましい。また、弁部材40と異なる材料で成形してもよく、特に、内部容器14(図18参照)を穿孔する能力を高めるため、内部容器14よりも高い硬度を有する材料、たとえばガラス繊維を含む合成樹脂から製造するのが好ましい。ガラス繊維の含有量は10~60質量%、さらには20~50質量%であることが好ましい。合成樹脂はポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂が好ましい。
弁部材40は、図16A、図16Bに示すように、基部40aと、その基部40aの上端から水平方向に延出された保持板30cと、保持板30cの上面中央から上方に延出された被押圧部30bと、基部40aの下端から水平方向に延出されたシール板30fと、シール板30fの下面中央から下方に延出された嵌合突起40bとからなる。基部40aは剛性の確保および成形の容易さなどから平面視における断面が十文字状で、上下に延びる形状としている。また、シール板30fの下面が嵌合突起40bで塞がっていることから、図3の栓体30のように中央部に空洞を形成できないためである。基部40aは、十文字状のほか、5~6枚、あるいは3枚のリブを放射状に配列した星形にすることもできる。この複数枚のリブの側部により、栓体30Cが蓋体の筒部15a2内を上下動するときの傾きが防止され、シール板30fが筒部15a2の下面と均等に当接しやすく、確実にシールすることができる。さらに基部40aは、中央の円柱または角柱の柱部とその周囲に放射状に拡がる複数枚のリブとから形成することもできる。
保持板30cは、円板状であり、周囲の4か所に原液の流路を確保するための切欠部30c1を設けている。被押圧部30bは略円柱状である。シール板30fは円板状で上面は平滑なシール部31とされている。これらは、基本的に図3の栓体30の上部と同様である。嵌合突起40bは略円柱状を呈し、下部の周囲には、貫通部材41の嵌合穴41bに嵌入されたときに抜け止めとなる環状の係合爪40cが設けられている。
貫通部材41は、図17A~Dに示すように、基部41aと、基部41aの下端から水平方向に延出する土台部30dと、土台部30dの下面から下向きに突出する穿孔突起30eとからなる。基部41aは、円筒部41a1と、その周囲に配列された5枚のリブ41a2とからなる。円筒部41a1は弁部材40の嵌合突起40bが嵌合する前述の嵌合穴41bを有し、その嵌合穴41bの上部の内面に嵌合突起40bの係合爪40cと係合する係合片41cが形成されている(図17C参照)。リブ41a2は3~4枚あるいは6枚以上でもよい。リブ41aを設けることにより剛性、とくに内部容器14を穿孔するときの剛性が高くなる(図20参照)。
穿孔突起30eは、土台部30dの中心軸から水平方向に離れた位置に2個、下向きに突出するように設けられている。この実施形態では、平面視菱形の角筒30e1の対向する角部にV字状の切欠部30e2を形成することにより、2個の穿孔突起30eとしている。断面V字状ないしL字状の部材の下端に傾斜面を形成したものを一対準備し、角部が外向きになるように組み合わせたものと解することもできる。この形態では、3面が鋭角で集合した三角錐状に尖る尖頭部を2枚あるいは4枚の板で支えているので、穿孔突起30eの剛性が高く、鋭い尖頭部によって内部容器14を穿孔しやすい。断面六角形(あるいは断面2n角形)の筒状の部材の3か所(n個所)に切欠部30e2を形成したり、3本以上の断面V字状ないしL字状の部材を組み合わせて形成することもできる。
貫通部材41がガラス繊維を含有する合成樹脂から形成されている場合は、強度および剛性が高い。さらに穿孔突起30eの先端や稜線を鋭い形態に形成しやすい。ガラス繊維を含む合成樹脂は、射出成型することにより、合成樹脂およびガラス繊維が金型内での流れ方向に配向し、強度が増す。さらにガラス繊維の端部が外面に現れると、内部容器との摩擦が強くなり、穿孔や切り開きが容易になる。そのため、貫通部材41を射出成型するとき、栓体30Cの上下方向が溶融樹脂の流れ方向となるように金型および注入口を設計するのが好ましい。
貫通部材41を構成する合成樹脂の材料と弁部材40を構成する合成樹脂の材料が異なり、一方が他方より硬度が高い場合は、嵌合突起40bを嵌合穴41bに嵌合させるとき、硬度が低い側を変形させながら強く嵌合させることができる。それにより、弁部材40と貫通部材41の連結力が高くなり、比較的重いガラス繊維含有樹脂製の貫通部材41を採用しても、貫通部材41が弁部材40から脱落することを防止することができる。たとえば貫通部材41の硬度が弁部材40より高い場合は、嵌合突起40bを嵌合穴41bに嵌入するときに嵌合突起40bが弾力的に変形するので、復帰する力によって嵌合穴41bとの連結力が強くなる。
図15A、Bの栓体30Cは、図1Aに示す二重加圧容器11に対し、図2Bの栓体30と同様に取り付けられる。すなわち図18に示すように、栓体30Cの被押圧部30bと保持板30cが蓋体15の筒部15a2内に挿入され、保持板30cが筒部15a2の内側突起15a7に係合される。それにより栓体30Cが蓋体15によって吊り下げられる。なお、この栓体30Cは比較的重いため、筒部15a2内の途中で止まることなく、下端の内側突起15a7に引っ掛かって止まる。この状態で吐出部材12を外部容器13に装着すると、吐出部材12の開封部27が閉鎖部15dを脱落させる。それにより内部容器14内とハウジング24内とが連通する。
この状態ではステム22の操作で原液Cを吐出することができる。原液Cが吐出されているときは、原液Cの流れによって保持板30cが押し上げられるが、被押圧部30bが開封部27に当接するので、原液Cの流路は開状態に維持される。ステム22の操作をやめると再び栓体30Cが蓋体15によって吊り下げられる。このような繰り返しが通常の使用状態である。
図19に示すように、加圧製品11aが開封された状態で、使用者が誤って吐出部材12を取り外そうとすると、内部容器14内の原液Cが嵌合筒部15a1内に流れ込むが、この流れを保持板30cが受けるため、栓体30Aは上昇し、シール部31であるシール板30fの上面が筒部15a2の下端に当接する。その結果、原液Cの流路が閉状態となり、原液Cの流出が抑制される。なお、原液Cの流路の閉状態は、吐出部材12を加圧製品11aに付け直すことで解消される。
図20に示すように、原液Cが少なくなると、内部容器14が収縮変形し、胴部14bが上方向に移動する。そして、穿孔突起30eによって孔が開けられる。この実施形態では、栓体30Cの強度および剛性が高いため、比較的確実に穿孔ないし切り裂きが行われ、その孔から加圧剤Pが内部容器14内に入り込む。この状態でステム22を押し下げ操作することにより、加圧剤Pは吐出部材12を通じて外部へと排出される。
このように、図15A、図15Bの栓体30Cであっても、図3の栓体30を用いた場合と同様の作用効果を奏する。なお、他の構成については、図1から図6に示す吐出装置10と同様であることから説明を省略する。
以上に、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。例えば、被押圧部30bと吐出部材12の開封部27とが直接当接していたが、閉鎖部15d等を介して間接的に当接してもよい。また、押し下げ操作式の操作ボタン23に代えてトリガー操作式のレバー付き操作ボタンを採用することもできる。前記実施形態では、蓋体15は内部容器14と外部容器13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、超音波溶着以外に高周波やレーザーによる熱溶着、接着剤による接着などを採用してもよい。前記実施形態では、内部容器14と外部容器13を同時にブロー成形して製造するとしているが、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。外部容器はアルミニウムやブリキなどの金属製であってもよい。
前記実施形態ではバルブを備えた吐出部材12をキャップ20の回転で加圧製品11aに取り付けるようにしているが、係合やカシメなどで取り付けるようにしてもよい。さらに、バルブを有する従来の二重エアゾール製品における内部容器の穿孔の構造として採用することができる。
図15Aの栓体30Cは、弁部材40と貫通部材41を嵌合によって連結しているが、接着や溶着で結合したり、一方を金型にセットした状態で他方の溶融樹脂を射出成型する方法で一体に成形したりすることもできる。さらに貫通部材41を用いずに、弁部材40のみを採用することもできる。この場合は内部容器を用いない一重の容器に対しても採用することができる。