(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、使い勝手がよいスプレーボトルおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、口部と、その下方にあって前記口部の内径より径が大きい大径部と、を有するボトル本体と、前記口部に嵌められるスリーブであって、該スリーブの外面には、外周にわたって外側に向かう凸部が外面に設けられ、該スリーブの下面には、前記大径部に引っかかるツメが設けられたスリーブと、前記スリーブに嵌められるカートリッジであって、前記スリーブと同材料かつ同製法で形成されたカートリッジと、前記カートリッジの底面を貫通する針を有し、前記ボトル本体に取り付けられたスプレーヘッドと、を備え、前記スリーブの内径および前記カートリッジの外径の寸法精度は、前記口部の内径の寸法精度より高く、前記スリーブは前記口部に嵌められた際に変形し、これにより、前記スリーブの凸部が前記口部の内面と密着し、前記スリーブを前記口部から引き抜くのに要する応力は、前記カートリッジの底面を貫通した針を前記カートリッジから引き抜くのに要する応力より大きい、スプレーボトルが提供される。
【0006】
また、本発明の一態様によれば、口部を有するボトル本体と、前記口部に嵌められるスリーブであって、該スリーブの外面には、外周にわたって外側に向かう凸部が外面に設けられ、上方に向かう針を有したスリーブと、前記スリーブの針が底面を貫通するように前記スリーブに嵌められるカートリッジであって、前記スリーブと同材料かつ同製法で形成されたカートリッジと、前記ボトル本体に取り付けられたスプレーヘッドと、を備え、前記スリーブの内径および前記カートリッジの外径の寸法精度は、前記口部の内径の寸法精度より高く、前記スリーブは前記口部に嵌められた際に変形し、これにより、前記スリーブの凸部が前記口部の内面と密着し、前記スリーブを前記口部から引き抜くのに要する応力は、前記カートリッジの底面を貫通した針を前記カートリッジから引き抜くのに要する応力より大きい、スプレーボトルが提供される。
【0007】
また、本発明の別の態様によれば、口部を有するボトル本体と、前記口部に嵌められたスリーブと、前記スリーブに嵌められたカートリッジと、前記カートリッジの底面を貫通する針を有し、前記ボトル本体に取り付けられたスプレーヘッドと、を備えるスプレーボトルが提供される。
スリーブを設けることで、スプレーヘッドをボトル本体から引き抜く際にカートリッジがともに引き抜かれることがなく、スプレーボトルの使用勝手がよい。
【0008】
前記ボトル本体は、前記口部の下方にあって前記口部の内径より径が大きい大径部を有し、前記スリーブの下面には、前記大径部に引っかかるツメが設けられるのが望ましい。
これにより、カートリッジをボトル本体の口部から引き抜く際にスリーブがともに引き抜かれることを防止できる。
【0009】
前記カートリッジの外面には凸部が設けられ、前記スリーブには、前記凸部が係合する溝であって、前記カートリッジを前記スリーブに嵌める際の前記カートリッジの移動方向に延びる第1部分と、前記第1部分から前記移動方向とは異なる方向に延びる第2部分と、
を含む溝が設けられるのが望ましい。
【0010】
あるいは、前記スリーブの内面には凸部が設けられ、前記カートリッジには、前記凸部が係合する溝であって、前記カートリッジを前記スリーブに嵌める際の前記カートリッジの移動方向に延びる第1部分と、前記第1部分から前記移動方向とは異なる方向に延びる第2部分と、を含む溝が設けられてもよい。
これらの構成により、カートリッジを確実にスリーブに嵌めることができる。
【0011】
また、本発明の別の態様によれば、口部を有するボトル本体と、上方に向かう針を有し、前記口部に嵌められたスリーブと、前記スリーブの針が底面を貫通するように前記スリーブに嵌められたカートリッジと、前記ボトル本体に取り付けられたスプレーヘッドと、を備えるスプレーボトルが提供される。
スリーブを設けることで、スプレーヘッドをボトル本体から引き抜く際にカートリッジがともに引き抜かれることがなく、スプレーボトルの使用勝手がよい。
【0012】
前記スリーブは前記口部に嵌められた際に変形し、これにより、前記スリーブの少なくとも一部が前記口部の内面と密着するのが望ましい。
これにより、口部の内径の寸法精度が低い場合であっても、カートリッジをボトル本体の口部から引き抜く際にスリーブがともに引き抜かれることを防止できる。
【0013】
前記スリーブを前記口部から引き抜くのに要する応力は、前記カートリッジの底面を貫通した針を前記カートリッジから引き抜くのに要する応力より大きいのが望ましい。
これにより、カートリッジをボトル本体の口部から引き抜く際にスリーブがともに引き抜かれることを防止できる。
【0014】
前記スリーブの外面には、外側に向かう凸部が設けられるのが望ましい。
これにより、カートリッジをボトル本体の口部から引き抜く際にスリーブがともに引き抜かれることを防止できる。
【0015】
前記凸部は、前記スリーブの外周にわたって設けられるのがさらに望ましい。
これにより、口部とスリーブとの間からボトル本体に充填された液が漏れるのを防止できる。
【0016】
前記スリーブと前記カートリッジは同材料および同製法で形成されるのが望ましい。
これにより、カートリッジの口部への留まり具合および口部からの抜け具合を制御できる。
【0017】
前記スリーブの内径および前記カートリッジの外径の寸法精度は、前記口部の内径の寸法精度より高いのが望ましい。
これにより、カートリッジの口部への留まり具合および口部からの抜け具合を制御できる。また、ボトル本体の製造コストを抑制できる。
【0018】
また、本発明の一態様によれば、ダイレクトブロー成形法により、口部を有するボトル本体を作製する工程と、射出成形法により、前記口部に嵌められるスリーブを作製する工程と、射出成形法により、前記スリーブに嵌められるカートリッジを作製する工程と、前記スリーブを前記口部に嵌める工程と、前記カートリッジを前記スリーブに嵌める工程と、スプレーヘッドを前記ボトル本体に取り付ける工程と、を備えるスプレーボトルの製造方法が提供される。
これにより、高精度にスリーブおよびカートリッジを作製でき、スプレーヘッドをボトル本体から引き抜く際にカートリッジがともに引き抜かれることがなく、スプレーボトルの使用勝手がよい。しかも、ボトル本体を低コストで作製できる。
【発明の効果】
【0019】
スプレーボトルの使用勝手が向上する。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は、一実施形態に係るスプレーボトルの分解斜視図である。スプレーボトルは、ボトル本体1、スリーブ2、カートリッジ3およびスプレーヘッド4を備えている。
【0022】
ボトル本体1は、例えば可撓性で半透明のポリプロピレンやポリエチレン製であり、コストを抑えるためにダイレクトブロー成形法によって形成されるのが望ましい。ダイレクトブロー成形では、ボトル本体1の外面形状を画定する金型が用いられる。そのため、ボトル本体1の外面形状の寸法精度は高いが、その反面、肉厚や内面形状の寸法精度はそれほど高くない。
【0023】
ボトル本体1は上方が開口しており、スリーブ2が嵌められる口部11を有する。また、ボトル本体1は、口部11の下方にあって口部11の内径より径が大きい大径部12を有しており、言い換えると、口部11は大径部12より細い。口部11の高さ(細くなっている部分の高さ)H0は例えば10mmである。口部11の水平方向断面はほぼ円形であり、外周面にはネジが切られている。上述したダイレクトブロー成形の特徴により、口部11の内径の寸法精度はそれほど高くなく、例えば規格値が30mmである場合に±0.5mm程度の個体差が生じ得る。
【0024】
また、ボトル本体1は口部11とは別の挿入口13を有し、口部11にカートリッジ3が嵌められた状態であっても、ボトル本体1内に液体(以下では水とする)を充填できるのが望ましい。さらに、ボトル本体1には入れるべき水量の目安を示す目盛14が形成されていてもよい。
【0025】
スリーブ2は中空の円筒形であり、ボトル本体1の口部11内に嵌められる。スリーブ2は、側面20に加え、肩部21、凸部22およびツメ23を有するのが望ましい。
【0026】
肩部21は側面20の上端外周から外側に向かってリング状に突出している。肩部21の外径は、口部11の内径より大きく、かつ口部11の外径以下である。これにより、スリーブ2を口部11に挿入したとき、肩部21の下面が口部11の上面に当接し、スリーブ2がボトル本体1内に落下することはない。
【0027】
凸部22は側面20の外周(ただし上端および下端ではない)から外側に向かってリング状に突出している。凸部22の下面22aは、下方に向かうほど径が小さいテーパ状であるのが望ましい。凸部22を含む位置におけるスリーブ2の外径は口部11の内径よりわずかに大きく、より正確には、寸法精度から想定される最も大きい口部11の内径より大きい。
【0028】
ツメ23は側面20の下端外周から外側に向かってリング状に突出している。ツメ23の上面23aは水平に延びており、下面23bは下方に向かうほど径が小さくなるテーパ状であるのが望ましい。上面23aの外径は口部11の内径より大きく、大径部12の内径より小さい。
【0029】
肩部21の下面とツメ23の上面23aとの距離D0は、口部11の高さH0と同程度である。
【0030】
スリーブ2は変形可能であり、具体例として、可撓性のポリプロピレンやポリエチレン製である。スリーブ2は射出成形によって形成されるのが望ましい。射出成形によれば、スリーブ2の内径および外径の寸法精度は(少なくともボトル本体1における口部11の内径の寸法精度より)高く、例えば規格値が30mmである場合の個体差は±2mm程度である。
【0031】
カートリッジ3はボトル本体1の口部11に嵌められたスリーブ2内に嵌められる。言い換えると、カートリッジ3はスリーブ2を介して口部11に嵌められる。また別の言い方をすると、カートリッジ3と口部11との間にスリーブ2が配置される。
【0032】
カートリッジ3は、ほぼ円形であり中央部が開口した底面31と、下端が底面31から上方に向かって延びており上端が開口した筒状の側面32と、側面32の上端から外側に向かって突出したリング状の肩部33とを有する。また、カートリッジ3は、その内部に設けられた円筒部34と、1または複数(
図1では4つ)の隔壁35とを有する。
【0033】
肩部33の外径は、口部11の内径より大きく、かつ口部11の外径以下であり、望ましくは口部11の外径と等しい。これにより、カートリッジ3を口部11に挿入したとき、肩部33の下面がスリーブ2における肩部21の上面に当接し、カートリッジ3がボトル本体1内に落下することはない。
【0034】
円筒部34の下部は底面31の開口に連通しており、上部は肩部33と同一平面まで延びて開口している。各隔壁35の下部は底面31に接続されて鉛直方向に延びており、上部は肩部33と同一平面まで延びている。また、各隔壁35は円筒部34の外周面と側面32の内周面とを接続しており、これによってカートリッジ3は複数の貯蔵室36に分割されている。そして、各貯蔵室36に薬液(例えば濃い洗剤)が入れられている。なお、図示していないが、薬液がこぼれないよう開封容易な薄膜で各貯蔵室36および肩部33を覆っておくのが望ましい。
【0035】
カートリッジ3はスリーブ2と同材料であるのが望ましく、また、射出成形によって形成されるのが望ましい。射出成形によれば、底面31および側面32の外径の寸法精度は(少なくともボトル本体1における口部11の内径の寸法精度より)高く、例えば規格値が30mmである場合の個体差は±2mm程度である。
【0036】
このように、本実施形態では、ボトル本体1における口部11の内径の寸法精度と比べ、スリーブ2およびカートリッジ3の寸法精度の方が高い。スリーブ2およびカートリッジ3を同じ材料かつ同じ成形法とすることで、これらの寸法精度が同程度に制御される。
【0037】
スプレーヘッド4は、キャップ部41と、開封針42と、吸液管43と、トリガ44と、ノズル45とを有する。
【0038】
キャップ部41の内径はカートリッジ3の肩部33の外径およびボトル本体1における口部11の外径よりわずかに大きい。キャップ部41の内周面にはネジが切られており、口部11の外周面に切られたネジと係合するようになっている。開封針42は先端が尖っており、カートリッジ3の底面31を貫通して穴を形成できる程度に強固である。また、開封針42の下部には溝42aが形成されている。
【0039】
このようなスプレーボトルにおいて、スリーブ2を設けた点に本実施形態の特徴がある。まずはスリーブ2を設けない場合に起こり得る問題を指摘する。
【0040】
図2A〜
図2Cは、スリーブ2を設けない場合のスプレーボトルの使用状態を示す図である。まず
図2Aに示すように、カートリッジ3がボトル本体1の口部11に嵌められる。また、ボトル本体1には所定量の水が入れられる。次いで
図2Bに示すように、ボトル本体1の口部11におけるネジとスプレーヘッド4のキャップ部41におけるネジとを係合させることで、スプレーヘッド4をボトル本体1に取り付ける。
【0041】
このとき、開封針42はカートリッジ3における1つの貯蔵室36に入り、かつ、その先端が底面31を貫通して穴が形成される。この状態において、開封針42の溝42aは、その上部が貯蔵室36内にあり、下部はボトル本体1に入れられた水より高い位置にある。よって、溝42aの上部から下部に向かって貯蔵室36内の薬液がボトル本体1に流出し、使用に適した濃度に希釈される。
【0042】
また、吸液管43はカートリッジ3における円筒部34内および底面31の開口を通り、下部がボトル本体1内の液体に接する。この状態でトリガ44を引くことで、ボトル本体1内の液体が吸液管43から吸い上げられてノズル45から噴射される。
【0043】
ボトル本体1の液体を使い終わると、別の貯蔵室36内の薬液を使う必要がある。そこで、ボトル本体1からスプレーヘッド4が取り外される。このとき、
図2Cに示すようにスプレーヘッド4とともにカートリッジ3も引き抜かれてしまうのはユーザにとって不便である。肩部33がキャップ部41内にあるため、ユーザは薬液が付着したカートリッジ3の側面32を手で摘まんで取り外さなければならないためである。
【0044】
例えば、口部11の内径の寸法精度が低いことを考慮して、確実に口部11に嵌まるようカートリッジ3を細く形成すると、ボトル本体1とスプレーヘッド4とのパッキンの役割を肩部33に担わせる必要がある。そのような場合に肩部33がスプレーヘッド4のキャップ部41に嵌まってしまい、
図2Cの状態となることが多い。また、開封針42がカートリッジ3の底面31を貫通しているため、開封針42と底面31との摩擦によってカートリッジ3が引き抜かれてしまうこともある。
【0045】
そこで、本実施形態ではスリーブ2を設け、口部11にスリーブ2を嵌めた上で、スリーブ2にカートリッジ3を嵌める。
【0046】
図3Aおよび
図3Bは、それぞれスリーブ2を口部11に嵌め、かつ、カートリッジ3をスリーブ2に嵌めた状態を示す斜視図および断面図である。スリーブ2が変形可能であるため、口部11の内径寸法に多少のばらつきがあったとしても、また、凸部22およびツメ23が設けられていても、スリーブ2を口部11に押し込むことができる(
図3B)。特に、ツメ23の下面23bおよび凸部22の下面22aがテーパ状であると、スムーズにスリーブ2を口部11に押し込むことができる。
【0047】
上述したように、ツメ23における上面23aの外径は口部11の内径より大きく、大径部12の内径より小さい。そのため、一旦スリーブ2が奥まで口部11に押し込まれると、ツメ23の上面23aの少なくとも一部が大径部12の下面に引っかかる。
【0048】
また、スリーブ2を口部11に押し込むことで凸部22が変形し、凸部22の先端(すなわちスリーブ2の外面の一部)が口部11の内面と密着する。口部11の内径が小さいほど凸部22が大きく変形して潰され、やはり凸部22の先端が口部11の内面と密着し、両者の摩擦が大きくなる。一方、凸部22とツメ23との間においては、スリーブ2の側面20と口部11との間に空間2aがあり、この空間2aがバッファとなって口部11のバラつきを吸収できる。
【0049】
このように凸部22およびツメ23がストッパとなり、スリーブ2は口部11から抜けない(いわゆる嵌め殺し状態)か、あるいは抜けにくくなっている。よって、カートリッジ3を取り外す際に、カートリッジ3とともにスリーブ2が取り外されることはほとんどない。
【0050】
そして、スリーブ2およびカートリッジ3の寸法精度は高いため、スリーブ2の内径およびカートリッジ3の外径を適切な大きさ関係に設計することで、ボトル本体1からスプレーヘッド4を取り外す際に、カートリッジ3が引き抜かれてしまわないように(
図2Cの状態とならないように)することができる。
【0051】
つまり、口部11の内径にバラつきが存在するという課題が、寸法精度が高くバラつきが少ないスリーブ2を配置した上で、やはり寸法精度が高いカートリッジ3を嵌めるということでカートリッジ3の口部11への留まり具合および口部11からの抜け具合を制御可能となり、解決される。
【0052】
以上まとめると、本スプレーボトルは例として次のように製造および使用される。ボトル本体1がダイレクトブロー成形法によって作製される。一方、スリーブ2およびカートリッジ3が射出成形法によって作製される。そして、スリーブ2をボトル本体1の口部11に嵌め、カートリッジ3をスリーブ2に嵌め、さらにスプレーヘッド4をボトル本体1に取り付けることにより、スプレーボトルが出来上がる。
【0053】
なお、ボトル本体1、スリーブ2およびカートリッジ3の作製は製造業者によって行われ得る。一方、スリーブ2を介してカートリッジ3を口部11に嵌めることおよびスプレーヘッド4の取り付けはユーザによって行われ得る。製造業者によってスリーブ2が口部11に嵌められた状態で出荷されてもよいし、ユーザがスリーブ2を嵌めてもよい。
【0054】
ここで、スプレーヘッド4を取り付ける際、開封針42はカートリッジ3における1つの貯蔵室36に入り、かつ、その先端が底面31を貫通して穴が形成され、該貯蔵室36内の薬液がボトル本体1に流出する。また、吸液管43はカートリッジ3における円筒部34内および底面31の開口を通り、下部がボトル本体1内の液体に接する。この状態でトリガ44を引くことで、ボトル本体1内の液体が吸液管43から吸い上げられてノズル45から噴射される。
【0055】
ボトル本体1の液体を使い終わると、別の貯蔵室36内の薬液を使う必要がある。そこで、ユーザはボトル本体1からスプレーヘッド4を取り外す。この際、上述したようにスプレーヘッド4とともにカートリッジ3が引き抜かれることはない。
【0056】
次いで、ユーザは、開封針42がカートリッジ3における別の貯蔵室36に入るよう、取り外したスプレーヘッド4をボトル本体1に取り付ける。これにより、該別の貯蔵室36内の薬液がボトル本体1内に流出する。
【0057】
同様にして使用を続けて全ての貯蔵室36内の薬液を使用し終わると、カートリッジ3を取り替える(あるいは薬液を再充填する)必要がある。そのため、まずユーザはボトル本体1からスプレーヘッド4を取り外す。そして、ユーザはスリーブ2に嵌まったままのカートリッジ3の肩部33を持ってカートリッジ3を引き抜く。上述したように、カートリッジ3とともにスリーブ2が引き抜かれることはない。そして、新たなカートリッジ3(あるいは薬液が再充填されたカートリッジ3)をスリーブ2に嵌める。
【0058】
以上の使用法において、ユーザがカートリッジ3に触れるのは、薬液が付着していない肩部33のみであるので、安全性が極めて高いと言える。
【0059】
なお、スリーブ2の外面に設けられる凸部22の形状や数に特に制限はないが、
図1に示す円環状のように、スリーブ2の外周にわたって設けられる形状であるのが望ましい。このような形状であれば、凸部22がパッキンとして機能し、口部11の内面とスリーブ2の外面との間から液が漏れるのを防止できるためである。
【0060】
また、必ずしもスリーブ2には凸部22やツメ23を設けなくてもよい。その場合、スリーブ2の側面20の外径を口部11の内径よりわずかに大きくしておけばよい。スリーブ2を口部11に押し込んだ際に側面20が変形し、側面20の全体あるいは一部が口部11の内面に密着する。
【0061】
いずれにしても、スリーブ2を口部11から抜けにくくしておけばよく、具体的には、スリーブ2を口部11から引き抜くのに要する応力が、カートリッジ3の底面31を貫通したスプレーヘッド4の開封針42をカートリッジ3から引き抜くのに要する応力(約6N)より高くなるようにすればよい。
【0062】
また、
図3Bに示すように、カートリッジ3の肩部33の下面には下向きの突起33aが設けられるのが望ましい。突起33aにより、スリーブ2における肩部21の上面とカートリッジ3における肩部33の下面との間からボトル本体1内の液体が漏れるのを抑えられるためである。
【0063】
以下いくつかの変形例について説明するが、上述した実施形態と共通する点は説明を省略する。
【0064】
図4Aおよび
図4Bは、それぞれカートリッジ3およびスリーブ2の変形例を示す斜視図である。本カートリッジ3の外面には凸部37が設けられる(
図4A)。一方、本スリーブ2には鉛直部分24aおよび水平部分24bを含むL字状の溝24が設けられる(
図4B)。鉛直部分24aはカートリッジ3をスリーブ2に嵌める際にカートリッジ3を移動させる方向に延びているとも言える。水平部分24bは該方向とは異なる方向に延びているとも言える。なお、溝24は、スリーブ2において凹部であってもよいし、切り抜きであってもよい。また、凸部37と肩部33との距離は、水平部分24bと肩部21との距離とほぼ等しい。
【0065】
まずは、カートリッジ3の凸部37が鉛直部分24aに係合するよう、カートリッジ3をスリーブ2の奥まで嵌める。次いで、凸部37が水平部分24bに係合するよう、カートリッジ3を捻る。これにより、カートリッジ3がロックされ、確実にスリーブ2に嵌めることができる。
【0066】
図5Aおよび
図5Bは、それぞれカートリッジ3およびスリーブ2の別の変形例を示す斜視図である。
図4Aおよび
図4Bとの相違点として、内側に向かう凸部25がスリーブ2の内面に設けられ(
図5B)、鉛直部分38aおよび水平部分38bを含むL字状の溝38がカートリッジ3の外面に設けられる(
図5A)。この場合、凸部25と肩部21との距離は、水平部分38bと肩部33との距離とほぼ等しい。その他は
図4Aおよび
図4Bと同様である。
【0067】
図6Aおよび
図6Bはそれぞれ、また別の変形例であるスリーブ2の上面図および断面図である。スリーブ2は、側面20の下端から内側に向かう底面26と、底面26から上向きに突出した開封針27とを有する。なお、この場合のスプレーヘッド4は開封針42を有さなくてもよい。底面26はスリーブ2の下部開口の一部のみにあり、中央部にはない。図示していないが、強度向上のために、下部開口の中央部を除く部分において、底面26と側面20との間に補強材を設けてもよい。
【0068】
図7は、カートリッジ3を
図6Aおよび
図6Bのスリーブ2に嵌めた状態を示す断面図である。図示のように、スリーブ2の開封針27がカートリッジ3におけるいずれかの貯蔵室36における底面31に貫通する。また、カートリッジ3の高さおよび突起33aは、カートリッジ3の底面31の下面と、スリーブ2の底面26の上面との間に隙間gができるように設計されている。そのため、開封針27が貫通した貯蔵室36内の薬液が隙間gを通ってボトル本体1に流出する。
【0069】
以上説明したように、本実施形態では、ボトル本体1における口部11とカートリッジ3との間にスリーブ2を配置する。そのため、スプレーヘッド4を引き抜く際にカートリッジ3がともに引き抜かれることはなく、かつ、カートリッジ3を引き抜く際にスリーブ2が引き抜かれることもない。そのため、ユーザはカートリッジ3における薬液が付着した部位を触る必要がなく、安全性が高く使い勝手がよいスプレーボトルが実現される。
【0070】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうるし、2以上の実施形態を組み合わせることもできる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。