特許 6903062 複数要素の焼結多孔質液体アプリケータニブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6903062

(24)【登録日】2021年6月24日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】複数要素の焼結多孔質液体アプリケータニブ

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/02 20060101AFI20210701BHJP

   A45D 34/04 20060101ALI20210701BHJP

   A61M 35/00 20060101ALI20210701BHJP

   B43K 1/00 20060101ALI20210701BHJP

   B43K 8/02 20060101ALI20210701BHJP

【ＦＩ】

   B05C1/02 101

   A45D34/04 510Z

   A61M35/00 Z

   B43K1/00 110

   B43K8/02 120

【請求項の数】20

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-538687(P2018-538687)

(86)(22)【出願日】2017年1月25日

(65)【公表番号】特表2019-511952(P2019-511952A)

(43)【公表日】2019年5月9日

(86)【国際出願番号】US2017014870

(87)【国際公開番号】WO2017132221

(87)【国際公開日】20170803

【審査請求日】2020年1月15日

(31)【優先権主張番号】62/286,493

(32)【優先日】2016年1月25日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503440060

【氏名又は名称】ポレックス コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100103115

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 康廣

(72)【発明者】

【氏名】ケビン・ジョン・スポラー

【審査官】 市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−１２５４７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１１−５０９１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２０８１３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０１９０９４７８（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５１５１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−０１２７７６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ１／００−３／２０

７／００−２１／００

Ａ４５Ｄ３３／００−４０／３０

Ｂ４３Ｋ１／００−１／１２

５／００−８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質シャンク；
多孔質ナブ；および
多孔質ヘッド
を含む多孔質焼結ニブであって、ここで前記多孔質シャンクが前記多孔質ナブの第１の端部に接触し、前記多孔質ヘッドが前記多孔質ナブの第２の端部に接触し、
ここで前記多孔質シャンクは、前記多孔質ナブの平均孔サイズよりも大きい平均孔サイズを有し、前記多孔質ナブは、前記多孔質ヘッドの平均孔サイズよりも大きい平均孔サイズを有し、前記多孔質シャンクがシャンク直径を含み、前記多孔質ナブがナブ直径を含み、前記ナブ直径が前記シャンク直径より大きい、多孔質焼結ニブ。

【請求項2】

多孔質シャンク；
および、
多孔質ヘッド
を含む多孔質焼結ニブであって、
ここで前記多孔質シャンクは、リザーバ内の液体と接触するシャンクリザーバ要素６１と、前記多孔質ヘッドと接触するシャンクヘッド接続要素６２とを有し、
ここで前記多孔質ヘッドは、本体とチップとを有し、
前記多孔質シャンクが約８０〜約１５０ミクロンの平均孔サイズを有し、前記多孔質ヘッドが約１０〜約３０ミクロンの平均孔サイズを有し、
ここで前記シャンクリザーバ要素は、前記シャンクヘッド接続要素の平均孔サイズよりも大きい平均孔サイズを有し、前記多孔質ヘッドの前記本体は、前記多孔質ヘッドの前記チップの平均孔サイズより大きい平均孔サイズを有する、多孔質焼結ニブ。

【請求項3】

前記多孔質シャンクが、約８０〜約１５０ミクロンの平均孔サイズを有し、前記多孔質ナブは、約３０〜約６０ミクロンの平均孔サイズを有し、前記多孔質ヘッドは、約１０〜約３０ミクロンの平均孔サイズを有する、請求項１に記載のニブ。

【請求項4】

前記多孔質シャンクが３０％〜５０％の多孔度を有し、前記多孔質ナブが３０％〜５０％の多孔度を有し、前記多孔質ヘッドが３０％〜７０％の多孔度を有する、請求項１に記載のニブ。

【請求項5】

前記多孔質シャンクが、３０％〜５０％の多孔度を有し、前記多孔質ヘッドが、３０％〜７０％の多孔度を有する、請求項２に記載のニブ。

【請求項6】

前記多孔質ヘッドが、前記多孔質ナブおよび前記多孔質シャンクよりも大きな多孔度を有する、請求項１に記載のニブ。

【請求項7】

前記多孔質ナブが、１つ以上のベントを含む、請求項１に記載のニブ。

【請求項8】

前記多孔質ナブが、シャンク接続セクションおよびヘッド接続セクションを含む、請求項１に記載のニブ。

【請求項9】

前記多孔質ヘッドが、本体とチップとを含む、請求項１または２に記載のニブ。

【請求項10】

前記多孔質シャンク、前記多孔質ナブおよび前記多孔質ヘッドがプラスチック粒子を含む、請求項１に記載のニブ。

【請求項11】

前記多孔質シャンクおよび前記多孔質ヘッドがプラスチック粒子を含む、請求項２に記載のニブ。

【請求項12】

前記多孔質ヘッドが、プラスチック粒子およびエラストマー粒子を含む、請求項１または２に記載のニブ。

【請求項13】

前記プラスチック粒子が、ＵＨＭＷＰＥ、ＶＨＭＷＰＥおよびＨＤＰＥまたはこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１０または請求項１１に記載のニブ。

【請求項14】

前記エラストマー粒子が、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）、水素化ＳＥＢＳおよびアクリロニトリル−１，３−ブタジエン（ＮＢＲまたはニトリルゴム）からなる群から選択される、請求項１２に記載のニブ。

【請求項15】

ハウジング；
前記ハウジング内のリザーバ；
および、
請求項１に記載のニブ
を含むアプリケータ機器であって、ここで前記多孔質シャンクは部分的に前記リザーバ内に位置し、前記多孔質ナブは前記ハウジングの内壁と接触し、前記多孔質ヘッドは前記ハウジングの壁を越えて延びる、アプリケータ機器。

【請求項16】

ハウジング；
前記ハウジング内のリザーバ；
および、
請求項２記載のニブ
を含むアプリケータ機器であって、ここで前記多孔質シャンクは部分的に前記リザーバ内に位置し、前記多孔質シャンクは前記ハウジングの内壁と接触し、前記多孔質ヘッドは前記ハウジングの壁を越えて延びる、アプリケータ機器。

【請求項17】

以下を含む、高固形分または顔料を含む液体を表面に塗布する方法：
請求項１に記載のニブのシャンクを、リザーバ内の高固形分または顔料を含む前記液体に曝し；
毛細管力により前記リザーバから前記多孔質シャンクに、前記多孔質シャンクを通して前記多孔質ナブに、前記多孔質ナブを通して前記多孔質ヘッドおよび前記多孔質ヘッドのチップに前記液体を移動可能にし；
前記多孔質ヘッドのチップを前記表面上に接触させ；および
前記液体が前記多孔質ヘッドのチップから前記表面に流れることを可能にする。

【請求項18】

以下を含む、高固形分または顔料を含む液体を表面に塗布する方法：
請求項２に記載のニブのシャンクを、リザーバ内の高固形分または顔料を含む前記液体に曝し；
毛細管力により前記リザーバから前記多孔質シャンクに、前記多孔質シャンクを通して前記多孔質ヘッドおよび前記多孔質ヘッドのチップに前記液体を移動可能にし；
前記多孔質ヘッドのチップを前記表面上に接触させ；および
前記液体が前記多孔質ヘッドのチップから前記表面に流れることを可能にする。

【請求項19】

前記表面がプラスチック、金属、紙、皮膚、毛髪、組織または創傷である、請求項１７または１８に記載の方法。

【請求項20】

高固形分または顔料を含む前記液体が、化粧品、医薬品、接着剤、インク、防腐剤、抗菌剤、抗生物質または液体治療剤である、請求項１７または１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の分野は、多孔質焼結の複数要素アプリケータニブ、ならびにこれらのニブを作製および使用する方法に関する。多孔質ニブは、少なくとも３つの要素を有し、ポリマー性粒子を焼結することによって作製される。これらのニブは、金属、紙、皮膚、毛髪、組織または創傷のような表面に、高固形分または高顔料含量を含む液体を塗布するために、液体アプリケータ機器、医療機器、筆記用具または化粧用アプリケータと共に使用される。

【背景技術】

【0002】

焼結多孔質プラスチックおよびエラストマー媒体は、染料ベースおよび低固形分含量液体アプリケータとして長年にわたって使用されてきた。液体アプリケータには、医療機器、筆記用具、化粧用機器が含まれる。焼結多孔質ポリマー性ニブは、染料ベースおよび低固形分含量液体アプリケータ、例えば、蛍光ペンでは成功しているが、高固形分含量を有する液体、例えば粘性医療用接着剤、ドライイレースインク、金属性インク、化粧用配合物、アイライナーリキッドなどを使用するアプリケータでは成功していない。高固形分含量液体アプリケータまたは高固体顔料含量液体アプリケータに使用するための焼結ポリマー性多孔質ニブが必要とされている。

【発明の概要】

【0003】

［発明が解決しようとする課題］
［課題を解決するための手段］
本発明は、高固形分含量または高固体顔料含量の液体を有する焼結ポリマー性多孔質ニブを使用するための解決策を提供する。本願は、上記の問題を解決し、焼結多孔質ポリマー性の複数要素の液体アプリケータニブ、およびこれらのニブを作製および使用する方法を提供する。一実施形態では、複数要素ニブは、シャンク、ナブおよびヘッドの３つのセクションを含む。別の実施形態では、複数要素ニブは、シャンクとヘッドとの２つのセクションを含む。ニブは、プラスチック粒子を含む焼結多孔質ポリマー性媒体から作製される。本発明のニブを使用するアプリケータは、高固形分含量液体を分配するための驚くべき程に改善された特性、例えば長期間にわたる高い一貫した液体流、低い液体漏れおよびアプリケータを取り扱う際の所望の皮膚の快適性を提供する。

【0004】

一実施形態では、多孔質シャンク、多孔質ナブ、および多孔質ヘッドを含む複数要素の多孔質焼結ニブが提供され、ここでシャンクはナブの第１の端部に接触し、ヘッドはナブの第２の端部に接触し、ここでシャンクはナブの孔サイズよりも大きい孔サイズを有し、ナブは、ヘッドの孔サイズよりも大きい孔サイズを有する。ナブは、シャンク直径よりも大きい直径を有することが可能である。シャンクの孔サイズは、約８０〜約１５０ミクロンであってもよい。ナブの孔サイズは、約３０〜約６０ミクロンであってもよい。ヘッドの孔サイズは、約１０〜約３０ミクロンであってもよい。様々な多孔度も可能である。シャンクは、約３０〜約５０％の多孔度を有していてもよい。ナブは、約３０〜約５０％の多孔度を有していてもよい。ヘッドは、約３０〜約７０％の多孔度を有していてもよい。特定のバージョンでは、ヘッドはシャンクよりも大きな多孔度を有する。ナブは、ナブがアプリケータ内に配置される場合に通気を可能にする１つ以上のベントを有していてもよい。

【0005】

別の実施形態では、多孔質シャンクセクションと多孔質ヘッドセクションとを含む複数要素の多孔質焼結ニブが提供される。ニブのヘッドセクションは、ヘッドチップとヘッド本体との２つの要素を含んでいてもよく、ヘッドチップ要素は、ヘッド本体要素よりも小さな孔サイズを有する。ヘッドチップは表面と接触し、軟質多孔質材料および場合によりエラストマーを含んでいてもよい。ヘッド本体は、比較的剛性の材料を含んでいてもよい。多孔質シャンクは、２つの区別可能な要素；ヘッド本体に接触するシャンクヘッド接続要素と、アプリケータのリザーバ内の流体と接触するシャンクリザーバ接続要素、を含んでいてもよいシャンクリザーバ接続要素は、シャンクヘッド接続要素よりも高い孔サイズを有する。特定の実施形態では、ヘッド本体要素およびシャンクヘッド接続要素は、同じ孔サイズおよび多孔度を有する。シャンクの孔サイズは、約８０〜約１５０ミクロンであってもよい。ヘッドの孔サイズは、約１０〜約５０ミクロンであってもよい。様々な多孔度も可能である。シャンクは、約３０〜約５０％の多孔度を有していてもよい。ヘッドは、約３０〜約７０％の多孔度を有していてもよい。特定のバージョンでは、ヘッドはシャンクよりも大きな多孔度を有する。

【0006】

様々な材料が可能であり、本開示の範囲内であると考えられる。例えば、シャンク、ナブ、およびヘッドは、プラスチック粒子であってもよい。ヘッドがプラスチック粒子およびエラストマー粒子を含むことも可能である。

【0007】

本明細書に記載のニブは、アプリケータ機器に関連して使用されてもよい。例えば、アプリケータは、ハウジングと、ハウジング内のリザーバと、ハウジング内に配置されたニブとを有していてもよい。シャンクは、一般的にリザーバ内に部分的に位置し、ここでヘッドは壁を越えて延びるか、またはそうでなければハウジングの外側に延びる。アプリケータは、高固形分または顔料を、構成する表面に塗布するために使用され得る。これは、ニブのシャンクを、リザーバ内の高固形分または顔料を含む液体に曝し；毛細管力によりリザーバからシャンクに、シャンクを通してナブに、ナブを通してニブのヘッドに、ヘッドのチップに液体を移動可能にし；ヘッドのチップを表面上に接触させ；液体がヘッドから表面に流れることを可能にすることによって行われてもよい。液体が塗布され得る表面は、プラスチック、金属、紙、皮膚、毛髪、組織または創傷であってもよい。塗布される液体は、化粧品、医薬品、接着剤、インク、防腐剤、抗菌剤、抗生物質、または液体治療剤であってもよい。

【0008】

シャンクおよびヘッドを含むが、ナブを含まないニブの実施形態では、ニブのシャンクは、アプリケータのリザーバ内の高固形分または顔料を含む液体に曝され；毛細管力により、リザーバからシャンクに、シャンクを通してヘッド本体に、およびヘッドのチップに液体を移動させる。次いで、ヘッドのチップは表面に接触し、液体がヘッドから表面に流れることを可能にする。液体が塗布され得る表面は、プラスチック、金属、紙、皮膚、毛髪、組織または創傷であってもよい。塗布される液体は、化粧品、医薬品、接着剤、インク、防腐剤、抗菌剤、抗生物質、または液体治療剤であってもよい。

【0009】

本発明の他の目的および利点は、添付の図面を参照して行われる本発明の実施形態の以下の概要および詳細な説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】シャンク、ナブおよびヘッドの３つのセクションを有する複数要素ニブの構造の概略的な正面平面図を示す。

【0011】

【図2】２部品のナブと２部品のヘッドを有するニブの概略図の正面平面図を示す。

【0012】

【図3】液体アプリケータハウジング内の図２のニブの断面図である。

【0013】

【図4A】アプリケータの内壁と接触せず、ベントとして作用する窪んだ領域を有するナブの断面図を示す。

【図4B】アプリケータの内壁と接触せず、ベントとして作用する窪んだ領域を有するナブの断面図を示す。

【図4C】アプリケータの内壁と接触せず、ベントとして作用する窪んだ領域を有するナブの断面図を示す。

【0014】

【図5】本発明の焼結プラスチック多孔質三要素ニブ（黒三角印）、二要素ニブ（黒丸印）およびポリエステル繊維ニブ（黒ダイヤ印）を含むマーカーからのインク付着（ｍｇ／ｍ）の比較試験結果を示す。

【0015】

【図6】シャンクとヘッドとの２つのセクションを有する複数要素ニブの構造の概略図の正面平面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

いくつかの実施形態では、本明細書に開示される複数要素の多孔質ニブ１０は、一般的に３つの主要セクション：シャンク１２、ナブ１４およびヘッド１６を有する。いくつかの実施形態では、複数要素の多孔質ニブは、２つの主要セクション：シャンクおよびヘッドを有する。図１〜図３に示すように、シャンク１２は、ニブ１０および２０の第１の端部にあり、インクリザーバ３８（図３）内に延びている。図１のナブ１４および図２のナブ２４は、それぞれニブ１０または２０の中央にある。ナブは、図３のアプリケータハウジング５８の内壁との機械的結合を提供する。ニブ１０のヘッドチップ１７および図２のニブ２０のヘッドチップ５６は、ニブの第２の端部に位置し、液体の塗布のために表面と直接接触する。シャンク、ナブおよびヘッドを含むニブ１０およびニブ２０の本体は、共焼結プロセスによってポリマー性粒子から同時に形成される。ニブ１０およびニブ２０は、区別可能な孔サイズの要素を有する単一ピースの多孔質の媒体である。ニブは単一熱焼結工程で形成され、シャンク、ナブおよびヘッドを含むニブの孔が関連する。

【0017】

ニブ１０は、以下の特性および構造を有する。最大孔サイズを有する第１の要素は、多孔質シャンク１２である。多孔質シャンク１２は、液体リザーバ内の高固形分含量の液体と直接接触するニブ１０のシャンク端部に位置する。この要素は、最も高い液体流量および最も低い毛細管力を有する。第１の要素は、液体リザーバから液体を引き出すように設計されている。中程度の孔サイズを有する第２の要素は、ナブ１４と呼ばれる。ナブ１４は、ニブ１０の中央に位置する。第２の要素は、第１の要素よりも低い液体流量およびより高い毛細管力を有する。第２の要素は、第１の要素から液体を引き出し、ニブから液体が滴り落ちるのを防止するように設計される。最も小さい孔サイズを有するヘッド１６と呼ばれる第３の要素は、ニブのシャンク端部の反対側の端部にある。この第３の要素は、最も低い液体流量を有するが、最も高い毛細管力を有する。第３の要素は、第２の要素から液体を引き出すように設計されており、快適な筆記体験および良好な筆記効果を提供する。この三要素ニブ設計は、ターゲット表面上への一貫した液体塗布速度および／または優れた筆記効果を提供する。

【0018】

一実施形態では、複数要素ニブの多孔質シャンク１２、ナブ１４およびヘッド１６は、プラスチック粒子を焼結することによって作製される。別の実施形態では、複数要素ニブのヘッド１６は、エラストマー粒子と組み合わせてプラスチック粒子を焼結することによって作製される。

【0019】

焼結多孔質の複数要素ニブの異なる要素は、区別可能な孔サイズ、毛細管力および液体流量を有する。より小さい孔サイズを有するニブ要素は、より低い流体流量およびより高い毛細管力を有する。より大きな孔サイズを有するニブ要素は、より高い流体流量およびより低い毛細管力を有する。

【0020】

本発明はまた、焼結多孔質の複数要素ニブを含むアプリケータ機器を用いて、高固形分含量の液体をターゲット表面上に送達する方法を提供する。

【0021】

本発明は、アプリケータハウジング内に焼結多孔質の複数要素ニブを含む液体塗布機器を提供する。複数要素ニブのナブは、液体の漏れを防止する様式でハウジング内に構成されている。

【0022】

本願では、複数要素という用語は、最低３つの要素を意味する。現在市販されている製品は、１つまたは２つの要素を有する。

【0023】

本発明の要素は、比較的均一な孔サイズおよび多孔度を有する同じポリマーを含む区別可能な物理的構造を意味する。同じポリマーは、ポリマーが同じ化学組成を有することを意味する。例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、および超高分子量ポリエチレンを含むすべてのポリエチレンは、同じポリマーである。ポリエチレンとポリプロピレンは異なる化学構造を有するため、異なるポリマーである。

【0024】

本発明の複数要素ニブは、一般に、シャンク１２、ナブ１４、およびヘッド１６の３つの区別可能なセクションを含む（ヘッドは本明細書では「チップ」とも称される場合があり、チップセクションは数字１７と称される）。これらの３つのセクションはそれぞれ独自の機能を有する。シャンク１２は、液体リザーバ３８から液体を引き出すためのものである。ナブ１４は、図３に示すように、アプリケータをアプリケータハウジング３１の内壁５８に取り付けるためのものである。ナブ１４は、流体が分配されるにつれて空気がアプリケータ３０内に流れることを可能にするために、ハウジングの内壁と接触しない小さな領域（１つ以上の領域であってもよい）を有していてもよい。これらの領域の例は、図４Ａ〜Ｃに示されている（４１、４５、４９参照）。これらの領域はベントとして機能する。ヘッド１６は、ターゲット表面に液体を塗布するためのものである。ターゲット表面には、プラスチック、金属、紙、キャンバス、皮膚、毛髪、組織または創傷が含まれるが、これらに限定されない。

【0025】

いくつかの実施形態では、第１の要素はシャンクに関連し、第２の要素はナブに関連し、他の要素はヘッドに関連する。

【0026】

焼結多孔質ポリマー性の複数要素ニブをハウジングし得る高固形分液体塗布機器の例には、粘性医療用接着剤アプリケータ、ドライイレースマーカー、化粧用アプリケータ、例えばアイライナーペン、アイブロウペン、マニキュアペンなどが含まれるが、これらに限定されない。

【0027】

本発明の複数要素アプリケータの要素は、異なる毛細管引き出し力を有する。異なる実施形態において、シャンクは、約８０〜約１５０ミクロン、約９０〜約１４０ミクロン、または約１００〜約１３０ミクロンの孔サイズを有する。様々な実施形態において、ナブは、約３０〜約６０ミクロン、約４０〜約６０ミクロン、または約５０〜約６０ミクロンの孔サイズを有する。異なる実施形態では、ヘッドは、少なくとも１０ミクロン、約１０〜約３０ミクロン、または約１５〜約３０ミクロンの孔サイズを有する。いくつかの実施形態では、ナブ内の孔サイズは、シャンク付近でより大きく、ヘッド付近でより低くてもよい。シャンクの孔サイズは、ナブおよびヘッドの孔サイズより大きい。シャンクの孔サイズは、液体配合物および液体リザーバ毛細管力に依存する。シャンクの毛細管力は、一定の速度で液体リザーバから液体を引き出すのに十分強くなければならず、液体溶液中の化学および固体成分にも影響を与えてはならない。シャンクの直径は、通常、ナブまたはヘッドの直径よりも小さく、シャンク中の流れは、ナブまたはヘッド中の流れ以上でなければならない。本発明において筆記用具として使用されるアプリケータの場合、アプリケータに適切な引き出し力および十分な液体流量を提供するために、シャンクの孔サイズは８０ミクロンより大きくすべきである。シャンクの孔サイズが８０ミクロンよりも小さい場合は、シャンクの毛細管力がより高い場合であっても、アプリケータのための十分な液体の流れが得られない。

【0028】

ナブの孔サイズは、シャンクの孔サイズよりも小さいが、ヘッドの孔サイズよりも大きい。ナブの孔サイズは、複数の機能を提供するように最適化される。ナブは、シャンクよりも高い毛細管力を有し、シャンクから液体を引き出し、液体をヘッドに送る。ナブは、アプリケータハウジングへの挿入および固定のための良好な機械的強度を提供する。ナブはまた、重力および負の環境圧力のために液体がそこを通って滴り落ちるのを防ぐのに十分な毛細管力を有する。

【0029】

ヘッドの孔サイズは、シャンクおよびナブの孔サイズより小さい。孔サイズが小さすぎて液体流れを減少させ、液体中の固体成分を濾過できないことはあり得ないが、ヘッドの孔サイズは強い毛細管力を提供してナブから液体を引き出す。ヘッドのより小さい孔サイズはまた、ヘッドの自由端部、チップをターゲット表面に適用する場合にユーザに柔らかい感触を提供し、ターゲット表面への液体のより正確な塗布を提供する。

【0030】

本発明の複数要素ニブの設計は、高固形分含量液体送達の最適化された性能を提供し、異なる塗布および保存条件下での液体漏れを防止する。ニブは、液体リザーバからシャンクへ、シャンクからナブへ、およびナブからヘッドへの毛細管引き出し力および流れ抵抗を制御している。

【0031】

これら３つの要素に加えて、より多くの要素を焼結多孔質ポリマー性の複数要素アプリケータニブに添加して、所望の液体送達および塗布特性を提供することができる。１つの例を図２に示す。例えば、ニブのヘッド２６は、チップ５６および本体５４のような２つの異なる要素を含んでいてもよい。チップエリア５６は表面と接触し、軟質多孔質材料を含んでいてもよい。本体５４は、比較的剛性の材料を含んでいてもよい。別の実施形態では、ナブは、異なる孔サイズおよび多孔度を有する２つの区別可能な要素を含んでいてもよい。本発明の異なる実施形態において、焼結多孔質ポリマー性の複数要素アプリケータは、４、５、６、７、８またはそれ以上の要素を含んでいてもよい。

【0032】

ナブは、任意に、液体塗布プロセス中の空気抜きのための少なくとも１つの浅いエリアを含む。ベントの直径および深さは、バレル内への十分な空気流を可能にするとともに、ナブとアプリケータバレルの内壁との間の液体漏れを防止するように設計される。３つのナブの例を図４の断面図に示す。図４Ａにおいて、ナブ４０はベント４１を有する。この例では、ベント４１は、そうでなければ円筒形状の断面ナブ上に略平坦な表面として設けられる。図４Ｂでは、ノッチ付ベント４５を有する代替ナブ４４が示されている。図４Ｃには、２つのノッチ付ベント４９を有するさらなるナブ４８が示されている。ノッチ付きベントは、そうでなければ円筒形状の断面ナブから概ねＶ字形状に示されているが、切欠きの代替形状が可能であることは理解されるべきである。例えば、ベントは、湾曲した、正方形または長方形の形状であってもよく、または他のいずれかの形状を有していてもよい。ベントは、任意でヘッド内に延ばすことができる。

【0033】

一実施形態では、複数要素ニブは２つのセクションであるシャンクセクションとヘッドセクションとを有する。一例を図６に示す。このニブ６０は、シャンクセクション１２およびヘッドセクション６６を有する。ニブのヘッドセクション６６は、ヘッドチップ６４とヘッド本体６３との２つの要素を含んでいてもよく、ヘッドチップ要素６４は、ヘッド本体要素６３よりも小さな孔サイズを有する。ヘッドチップ６４は表面と接触し、軟質多孔質材料を含んでいてもよい。ヘッド本体６３は、比較的剛性の材料を含んでいてもよい。シャンク１２は、２つの区別可能な要素；シャンクヘッド接続要素６２およびシャンクリザーバ接続要素６１を含んでいてもよい。シャンクリザーバ接続要素６１は、アプリケータのリザーバ内に延び、液体に接触し、シャンクリザーバ接続要素６１を通って、ヘッド本体６３に接触するシャンクヘッド接続要素６２に液体を送り、流体がヘッド本体６３を通ってヘッドチップ６４の中に流れることを可能にする。ヘッドチップ６４を表面に接触させると、流体はヘッドチップ６４から表面上に流れる。シャンクリザーバ接続要素６１は、シャンクヘッド接続要素６２よりも高い孔サイズを有する。特定の実施形態では、ヘッド本体要素６３およびシャンクヘッド接続要素６２は、同じ孔サイズおよび多孔度を有する。この実施形態では、シャンクは、アプリケータの内壁と接触し、アプリケータ内に摩擦嵌合する。

【0034】

高い固形分を含む流体

【0035】

高固形分を含むインクは、１％を超えて１０％までの懸濁顔料粒子（体積％）または少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、または１０％の懸濁顔料粒子を含む。いくつかの実施形態では、高固形分を含むインクは、１％を超えて５％までの懸濁顔料粒子（体積％）を含む。

【0036】

ドライイレースマーカー用の一般的なインク組成物は、米国特許出願公開第２００４０１８２２８１号明細書、米国特許第６０３１０２３号明細書、および米国特許第２０１００００８７１１号明細書に開示されている。

【0037】

高固形分含量液体化粧品のためのインク配合物は、国際公開第２００８１４５２５８号および欧州特許出願公開第１４６２０８４Ａ１号明細書に開示されている。

【0038】

高固形分を含む化粧品は、１％を超えて１０％までの懸濁固体粒子（体積％）または少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％または１０％の懸濁固体粒子を含む。いくつかの実施形態では、高固形分を含む化粧品は、１％を超えて５％まで、１％を超えて４．５％まで、１％を超えて４％までの懸濁固体粒子（体積％）を含む。

【0039】

医療用接着剤組成物は、米国特許第７０９４２５０号明細書に開示されている。本発明の複数要素ニブを含むアプリケータを用いて塗布されてもよい他の流体には、防腐剤、抗菌剤、抗生物質、接着剤、および高固形分含量の他の液体治療剤が含まれるが、これらに限定されない。

【0040】

１つの特定の実施形態では、焼結多孔質ポリマー性の複数要素アプリケータニブは、焼結多孔質プラスチックで作製される。さらに別の実施形態では、多孔質複数要素アプリケータニブのヘッドは、エラストマー材料と組み合わせた焼結多孔質プラスチックで作製される。エラストマー材料を含めると、一般にニブヘッドの圧縮性が向上する。

【0041】

焼結多孔質プラスチック材料は、一般に、剛性で自己支持性である。いくつかの用途では、可撓性で伸縮性のある多孔質材料がその柔軟性および弾性のために好ましい。この場合、１つ以上のエラストマー材料は、ニブのヘッドの焼結プラスチック粒子と組み合わせて使用される。プラスチック粒子で焼結して焼結多孔質エラストマー媒体にできるエラストマー材料がここで提供される。一実施形態では、ニブヘッドの焼結多孔質材料は、様々な硬度、可撓性および耐久性を有する多孔質ニブのヘッドを提供するために、プラスチックとエラストマー材料との混合物で作製される。例えば、ニブのヘッドは、所望の剛性および柔軟性の組み合わせを有する焼結多孔質材料を製造し、ニブの使用およびヘッドチップの表面への適用中に、手の感触が適切であることを確実にするために、プラスチック材料およびエラストマー材料の混合物から作製されてもよい。ニブのヘッドのプラスチック材料およびエラストマー材料の潜在的な比は、９．９〜０．１、９．５：０．５〜０．５：９．５、９：１〜１：９、８：２〜２：８、７．５〜２．５または７．０〜３．０で変化し得る。

【0042】

多くの要因が、焼結多孔性ポリマー性材料の孔サイズに影響を及ぼし得る。これらの要因には、ポリマーの粒径、ポリマーの特性、焼結温度および期間、焼結圧力などが含まれる。一般に、より大きいポリマー粒子は、より大きな孔サイズを生成する。

【0043】

複数要素多孔質ニブの作製に使用できる熱可塑性材料

【0044】

一部の実施形態において、本発明の複数要素多孔質ニブに使用するのに適したプラスチックは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、硬質ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンまたはポリスルホン、ならびにこれらの組み合わせおよびコポリマーが挙げられる。本発明の複数要素多孔質ニブには、１つ以上のプラスチックを使用してもよい。

【0045】

いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、および／またはそれらのコポリマーを含む。一実施形態では、ポリエチレンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。本明細書で使用される場合、高密度ポリエチレンは、約０．９３ｇ／ｃｍ^３〜約０．９７ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有するポリエチレンを指す。一実施形態では、ポリエチレンは、中密度のポリエチレンを含む。本明細書で使用される場合、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）は、約０．９２ｇ／ｃｍ^３〜約０．９３ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有するポリエチレンを指す。一実施形態では、ポリエチレンは、低密度ポリエチレンを含む。本明細書で使用される場合、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、約０．９１ｇ／ｃｍ^３〜約０．９２ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有するポリエチレンを指す。一実施形態では、ポリエチレンは、線状低密度ポリエチレンを含む。本明細書で使用される場合、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、約０．９１ｇ／ｃｍ^３〜約０．９２ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有するポリエチレンを指す。一実施形態では、ポリエチレンは、超低密度ポリエチレンを含む。本明細書で使用される場合、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）は、約０．８９ｇ／ｃｍ^３〜約０．９１ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有するポリエチレンを指す。別の実施形態において、ポリエチレンは、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む。本明細書で使用される場合、超高分子量ポリエチレンは、１，０００，０００を超える分子量を有するポリエチレンを指す。別の実施形態では、ポリエチレンは、超高分子量ポリエチレン（ＶＨＭＷＰＥ）を含む。本明細書で使用される場合、超高分子量ポリエチレンは、３００，０００より大きく、１，０００，０００未満の分子量を有するポリエチレンを指す。別の実施形態では、本発明のポリエチレンは、架橋ポリエチレンであることができる。

【0046】

任意に複数要素多孔質ニブのヘッドにプラスチックと共に使用されるエラストマー材料

【0047】

いくつかの実施形態によれば、本発明の複数要素多孔質ニブのヘッドにおけるプラスチック粒子と組み合わせて使用するのに適したエラストマーは、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む。熱可塑性エラストマーは、ポリウレタンおよび熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む。熱可塑性ポリウレタンは、いくつかの実施形態では、ポリウレタンとポリエステルまたはポリエーテルとを含むマルチブロックコポリマーを含む。

【0048】

他の実施形態では、本発明の複数要素多孔質ニブのヘッドにおけるプラスチック粒子と組み合わせて使用するのに適したエラストマーは、ポリイソブチレン、ポリブテン、ブチルゴム、またはそれらの組み合わせを含む。別の実施形態では、エラストマーは、ＥＰＭと呼ばれるエチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−オクテンコポリマーおよびエチレン−ヘキセンコポリマーなどのエチレンと他のモノマーとのコポリマーを含む。別の実施形態では、エラストマーは、ＥＰＭと呼ばれるエチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−オクテンコポリマーおよびポリエチレン−ヘキセンコポリマーなどのプロピレンと他のモノマーとのコポリマーを含む。さらなる実施形態では、エラストマーは、塩素化ポリエチレンまたはクロロスルホン化ポリエチレンを含む。さらなる実施形態では、エラストマーはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を含む。

【0049】

いくつかの実施形態では、本発明の複数要素多孔質ニブのヘッドにおけるプラスチック粒子と組み合わせて使用するのに適したエラストマーは、１，３−ジエンおよびその誘導体を含む。１，３−ジエンとしては、スチレン−１，３−ブタジエン（ＳＢＲ）、不飽和カルボン酸とのスチレン−１，３−ブタジエンターポリマー（カルボキシル化ＳＢＲ）、アクリロニトリル−１，３−ブタジエン（ＮＢＲまたはニトリルゴム）、イソブチレン−イソプレン、シス−１，４−ポリイソプレン、１，４−ポリ（１，３−ブタジエン）、ポリクロロプレン、ならびにイソプレンまたは１，３−ブタジエンとスチレンとのブロックコポリマー、例えばスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）または水素化ＳＥＢＳが挙げられる。他の実施形態では、エラストマーは、ポリアルキレンオキシドポリマー、アクリル、またはポリシロキサン（シリコーン）またはそれらの組み合わせを含む。

【0050】

さらなる実施形態において、本発明の複数要素多孔質ニブのヘッドにおけるプラスチック粒子と組み合わせて使用するのに適したエラストマーは、いくつかの実施形態において、Ｆｏｒｐｒｅｎｅ（登録商標）、Ｌａｐｒｅｎｅ（登録商標）、Ｓｋｙｐｅｌ（登録商標）、Ｓｋｙｔｈａｎｅ（登録商標）、Ｓｙｎｐｒｅｎｅ（登録商標）、Ｒｉｍｆｌｅｘ（登録商標）、Ｅｌｅｘａｒ（登録商標）、Ｆｌｅｘａｌｌｏｙ（登録商標）、Ｔｅｋｒｏｎ（登録商標）、Ｄｅｘｆｌｅｘ（登録商標）、Ｔｙｐｌａｘ（登録商標）、Ｕｃｅｆｌｅｘ（登録商標）、Ｄｅｘｆｌｅｘ（登録商標）、Ｅｎｇａｇｅ（登録商標）、Ｈｅｒｃｕｐｒｅｎｅ（登録商標）、Ｈｉ−ｆａｘ（登録商標）、Ｉｎｎｏｐｏｌ（登録商標）、Ｎｏｖａｌｅｎｅ（登録商標）、Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）、Ｍｕｔｉ−Ｆｌｅｘ（登録商標）、Ｅｖｏｐｒｅｎｅ（登録商標）、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）、Ｎｏｒｄｅｌ（登録商標）、Ｖｅｒｓｉｆｙ（登録商標）、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）、Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）、Ｅｌａｓｍａｘ（登録商標）、Ａｆｆｉｎｉｔｙ（登録商標）、Ａｔｔａｎｅ（登録商標）、Ｓｅｐｔｏｎ（登録商標）およびＳａｒｌｉｎｋ（登録商標）を含む。

【0051】

本発明のいくつかの実施形態による、ニブのヘッドにおける焼結ポリマー性エラストマー材料およびプラスチック材料は、多孔質である。一実施形態では、例えば、焼結ポリマー性エラストマーおよびプラスチック材料は、約１０％〜約９０％の範囲の多孔度を有する。別の実施形態において、焼結ポリマー性エラストマーおよびプラスチック材料は、約２０％〜約８０％または約３０％〜約７０％の範囲の多孔度を有する。さらなる実施形態では、ニブヘッドの焼結ポリマー性エラストマーおよびプラスチック材料は、約４０％〜約６０％の範囲の多孔度を有する。シャンクの多孔度範囲は約３０％〜約５０％である。ナブの多孔度の範囲は、約３０％〜約５０％である。

【0052】

本発明のいくつかの実施形態による焼結多孔質ポリマー性の複数要素ニブのヘッドは、約０重量パーセント（重量％）〜約３０重量％、約５重量％〜約３０重量％、または約１０重量％〜約３０重量％の範囲の量で少なくとも１つのエラストマーを含む。他の実施形態では、ヘッドは、約２重量％〜約２０重量％の範囲の量で少なくとも１つのエラストマーを含む。別の実施形態では、ヘッドは、約５重量％〜約２０重量％の範囲の量で少なくとも１つのエラストマーを含む。これらの実施形態では、プラスチックは、焼結されたポリマー性材料の残部または残部の大部分を構成する。いくつかの実施形態では、２つ以上のプラスチックをヘッドのエラストマーと組み合わせてもよい。

【0053】

複数要素多孔質ニブの要素の特性

【0054】

本発明の複数要素多孔質ニブの要素は、異なる範囲の孔サイズを有する。シャンク、ナブおよびヘッドの孔サイズは、一般に約８０ミクロン〜約１５０ミクロンである。シャンクは、約８０〜約１５０ミクロン、約９０〜約１４０ミクロン、または約１００〜約１３０ミクロンの孔サイズを有する。ナブは、約３０〜約６０ミクロン、約４０〜約６０ミクロン、または約５０〜約６０ミクロンの孔サイズを有する。ヘッドは、少なくとも１０ミクロン、約１０〜約３０ミクロン、または約１５〜約３０ミクロンの孔サイズを有する。いくつかの実施形態では、ナブの孔サイズは、シャンクの近くでより大きく、ヘッドの近くで低くてもよい。

【0055】

複数要素多孔質ニブの作製方法

【0056】

一実施形態では、焼結多孔質複数要素ニブを提供することは、複数のポリマー性粒子をモールドキャビティに提供し、ポリマー性粒子を焼結することを含む。

【0057】

本発明のポリマー性粒子は、ニブのヘッドで使用するためのプラスチック粒子、エラストマー粒子およびプラスチック粒子とエラストマー粒子との組み合わせを含む。

【0058】

いくつかの実施形態では、ポリマー性粒子は、約１μｍ〜約１ｍｍの範囲の平均サイズを有する。別の実施形態において、ポリマー性粒子は、約１０μｍ〜約９００μｍ、約５０μｍ〜約５００μｍ、または約１００μｍ〜約４００μｍの範囲の平均サイズを有する。さらなる実施形態において、ポリマー性粒子は、約２００μｍ〜約３００μｍの範囲の平均サイズを有する。いくつかの実施形態において、ポリマー性粒子は、約１μｍ未満または約１ｍｍを超える平均サイズを有する。

【0059】

いくつかの実施形態では、ポリマー性粒子は、約９４℃〜約３７０℃の範囲の温度で焼結される。いくつかの実施形態では、ポリマー性粒子は、約１５０℃〜約２６０℃の範囲の温度で焼結される。いくつかの実施形態では、ポリマー性粒子は、約１６５℃〜約２０５℃の範囲の温度で焼結される。本発明の実施形態によれば、焼結温度は、ポリマー粒子の性質に依存し、およびポリマー性粒子の性質に応じて選択される。

【0060】

いくつかの実施形態では、ポリマー性粒子は、約３０秒〜約３０分の範囲の時間にわたって焼結される。他の実施形態では、ポリマー性粒子は、約１分〜約１５分または約５分〜約１０分の範囲の時間にわたって焼結される。いくつかの実施形態では、焼結プロセスは、加熱、浸漬、および／または加熱処理（ｃｏｏｋｉｎｇ）サイクルを含む。さらに、いくつかの実施形態では、ポリマー性粒子の焼結は、周囲圧力（１気圧）下で行われる。他の実施形態では、ポリマー性粒子の焼結は、周囲圧力よりも高い圧力下で行われる。

【0061】

当業者にとって、物体のサイズおよび材料に依存して、焼結温度および時間を変えることは既知である。

【0062】

本発明の三要素ニブは、三要素ニブの形状のキャビティを有する金属モールドを作製し、キャビティのヘッドセクションを、３０ミクロン〜約１５０ミクロンの平均粒径を有するプラスチック粒子で充填し；キャビティのナブセクションを、１５０ミクロン〜約２５０ミクロンの平均粒径を有するプラスチック粒子で充填し；キャビティのシャンク部品を２５０ミクロン〜約５００ミクロンの平均粒径を有するプラスチック粒子で充填し；所望の温度および時間でモールドキャビティ内側のプラスチック粒子を焼結して３つの区別可能な孔サイズ要素を有する三要素ニブを形成することによって作製した。温度は、ポリマー粒子組成に依存し、ポリエチレンの場合、１４０℃〜１９０℃は、当業者に既知のように一般的に使用される温度である。焼結時間は部品サイズに依存し、大きな部品はより長い焼結時間を必要とする。焼結時間は２分〜１５分の範囲であることができる。

【0063】

特定の実施形態では、プラスチック粒子は、ＨＤＰＥ、ＶＨＭＷＰＥおよびＵＨＭＷＰＥを含むポリエチレンである。

【0064】

以下の実施例は、本発明をさらに例示するものであるが、同時に、その限定を構成するものではない。それどころか、本発明の精神から逸脱することなく、本明細書の説明を読んだ後に、当業者に示唆される様々な実施形態、改変および等価物が与えられ得ることが明確に理解されるべきである。

【実施例1】

【0065】

三要素ニブ

【0066】

本発明のいくつかの複数要素ニブは、シャンクセクション、ナブセクションおよびヘッドセクションの３つのセクションを有する。この例では、複数要素ニブの３つの要素は、各セクション内に１つの孔サイズ要素しかないので、ニブの３つのセクションと同じである。シャンクセクションは大きな孔サイズ要素であり、ナブセクションは中程度の孔サイズ要素であり、ヘッドセクションは小さい孔サイズ要素である。

【0067】

図１の三要素筆記用具ニブ１０は、シャンクセクション１２と、ナブセクション１４と、ヘッドセクション１６とを有する。シャンクセクション１２は、一般に、細長いロッドの形態であってもよい。シャンクセクションは、一般に、円形の断面を有することが想定されているが、他の断面形状も可能であり、本開示の範囲内にあると考えられることが理解されるべきである。シャンクセクション１２の長さは、ナブセクションと同様であっても、長くてもよい。一例では、シャンクセクションの長さは、５ｍｍ〜５０ｍｍ、１０ｍｍ〜４０ｍｍ、または１５ｍｍ〜３０ｍｍである。図１に示すように、シャンク１２の直径は、ナブ１４の直径よりも小さくてもよい。一例では、シャンクの直径は、２ｍｍ〜１０ｍｍ、３ｍｍ〜９ｍｍ、または４ｍｍ〜８ｍｍである。シャンクセクション１２は、第１の要素であり、約８０ミクロンを超える平均孔サイズを有する。

【0068】

シャンクセクション１２には、ナブセクション１４が接触している。ナブセクション１４は、一般に、シャンク直径よりも大きな直径を有するように提供される。その結果、シャンク１２とナブ１４との間に、レッジ状の特徴を形成するショルダーセクション１８が生じる。このレッジ状の特徴は、リザーバへのシャンクの挿入およびアプリケータ機器の正しい位置にニブを固定するためのものである。特定の例では、ナブの長さは、２ｍｍ〜２０ｍｍまで変化し得る。ナブの直径は、３ｍｍ〜２０ｍｍまで変化し得る。ナブ１４は、第２の要素であり、約４０ミクロン〜約８０ミクロンの平均孔サイズを有する。

【0069】

ナブセクション１４には、ヘッドセクション１６が隣接している。ヘッドセクションは、一般に、先細または円錐形の端部またはヘッドチップ１７を有するものとして提供される。そのナブ接触端部１５におけるヘッド断面は、一般に、そのチップ端部１７におけるチップ断面よりも大きい。ヘッドセクション１６は、第３の要素であり、約１０ミクロン〜約３０ミクロンの平均孔サイズを有する。

【0070】

使用時には、図３に示す配置と同様に、ニブ１０をアプリケータ３０のハウジング３１内に配置する。ナブは、アプリケータをアプリケータハウジング３１の狭められた内壁５８に取り付けるためのものである。シャンク１２は、アプリケータの管腔のリザーバ３８内に位置する流体に曝される。流体は、シャンク１２を通って、ナブ１４を通って、ヘッド１６に流れることができる。個人は、（アプリケータハウジング３１の外側に延びる）ヘッド１６のチップ１７を、流体が塗布されるべき筆記面または他の表面に適用する。特定の例において、ニブ１０は、ドライイレースマーカーに関連して使用されてもよい。他の例では、ニブは、永久または洗浄可能なマーカー、アイライナーアプリケータ、薬液アプリケータ、または本明細書に記載されたいずれかの他の例に関連して使用されてもよい。

【0071】

三要素ニブ１０は、三要素ニブ１０の形状に似たキャビティを有する金属モールドを作製し；キャビティのヘッドセクションを１２０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのナブセクションを、５０％ＨＤＰＥおよび５０％ＵＨＭＷＰＥ粒子（重量％）（約２００ミクロンの平均粒径を有する）の混合物で充填し；モールドキャビティのシャンクセクションを、約５００ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティ内のポリマー粒子を１７０℃で５分間焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製した。形成された三要素ニブ１０は、シャンク要素において約１００ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度、ナブ要素において約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度、およびヘッド要素において約３０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有する。

【実施例2】

【0072】

２部品のナブおよび／または２部品のヘッドを有する複数要素ニブ

【0073】

この例では、複数要素ニブの３つのセクションは、３つの孔サイズ要素と同じではない。シャンク１２セクションおよびナブセクション５０の一部は、（８０ミクロンより大きい）大きな孔サイズの要素であり；ナブセクション５２の一部およびヘッドセクション５４の一部は、中程度の孔サイズの要素（４０ミクロン〜８０ミクロン）である。ヘッドセクション５６のチップのみが小さな孔サイズ要素（１０ミクロン〜３０ミクロン）である。

【0074】

複数要素ニブ２０の別の実施形態を図２に示す。このニブ２０は、シャンクセクション１２と、ナブセクション２４と、ヘッドセクション２６とを有する。ナブセクション２４およびヘッドセクション２６は、２つ以上の要素から形成される。ナブセクション２４およびヘッドセクション２６は、同じニブ２０上に一緒に示されているが、どちらのセクションも、実施例１で上述したナブ１４および／またはヘッド１６と交換し得ることが理解されるべきである。

【0075】

この例では、ナブセクション２４は、２つの要素：シャンク接続要素５０およびヘッド接続要素５２を含む。ヘッド要素２６はまた、本体５４とチップ５６との２つの要素を含む。

【0076】

シャンク要素１２およびナブのシャンク接続要素５０は、第１の要素を形成し、約８０ミクロンを超える平均孔サイズを有する。ナブのヘッド接続要素５２およびヘッド本体５４は第２の要素を形成し、第２の要素は約４０ミクロン〜約８０ミクロンの平均孔サイズを有する。ヘッド要素２６のチップ５６は、第３の要素の一部であり、約１０ミクロン〜約３０ミクロンの平均孔サイズを有する。

【0077】

三要素ニブ２０は、三要素ニブ２０の形状に似たキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドチップセクション５６を８０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのヘッド本体セクション５４およびナブヘッド接続セクション５２を、５０％ＨＤＰＥおよび５０％ＵＨＭＷＰＥ粒子（重量％）（約２００ミクロンの平均粒径を有する）の混合物で充填し；モールドキャビティのナブセクション５０およびシャンクセクション１２を、約４５０ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティ内のポリマー粒子を１７０℃で５分間焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製した。形成されたニブ２０は、シャンク要素１２およびナブのシャンク接続要素５０に関しては約９０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度；ナブのヘッド接続要素５２およびヘッド本体５４に関しては約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度；ヘッドチップ要素５６に関しては約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有する。

【0078】

使用時には、ニブ２０をアプリケータ３０内に配置する。図３には、その中に配置されたニブを有するアプリケータハウジング３１が断面図で示されている。シャンク１２は、アプリケータの管腔３８内に位置する流体に曝される。ナブは、アプリケータを、摩擦嵌めを通してアプリケータハウジング３０の狭められた内壁５８に取り付けるためのものである。流体は、シャンク１２、ナブおよびヘッドを通って流れることができる。個人は、（アプリケータハウジング３０の外側に延びる）ヘッドのチップを、流体が塗布されるべき筆記面または他の表面に適用する。特定の例において、ニブ２０は、ドライイレースマーカーに関連して使用されてもよい。他の例では、ニブは、永久または洗浄可能なマーカー、アイライナーアプリケータ、薬液アプリケータ、または本明細書に記載されたいずれかの他の例に関連して使用されてもよい。キャップ３９は、ヘッドのチップに任意に配置され得、ハウジング３１と摩擦接触する。

【実施例3】

【0079】

医療用接着剤アプリケータ機器用の三要素ニブ

【0080】

上記の例で説明したニブ１０または２０のいずれかが医療用接着剤アプリケータ機器に関連して使用されてもよいことが理解されるべきである。図２に示す三要素ニブは、シャンクセクション１２と、成形されたナブセクション２４と、円錐形のヘッドセクション２６とを有する。図３に示すように、ニブがハウジング３１内に配置されてもよい。アプリケータ３０の管腔３８に提供される流体は、医療用接着剤であってもよい。使用時には、シャンクは、アプリケータの管腔３８に位置する医療用接着剤に曝される。医療用接着剤は、シャンク、ナブおよびヘッドを通って流れることができる。医療従事者は、ハウジングの外側のヘッド５６のチップを患者の皮膚創傷に適用して、医療用接着剤を付着させ、創傷の閉鎖を容易にする。

【実施例4】

【0081】

化粧用アプリケータ機器用の三要素ニブ

【0082】

上記の例で説明したニブ１０または２０のいずれかが化粧用アプリケータ機器に関連して使用されてもよいことが理解されるべきである。図３に示すように、ニブがハウジング３１内に配置されてもよい。アプリケータ３０の管腔３８内に提供される流体は、化粧用流体であってもよい。使用時には、シャンクは、アプリケータの管腔に位置する顔料または他の化学物質を含む液体に曝される。化粧用流体は、シャンク、ナブおよびヘッドを通って流れることができる。個人は、ハウジングの外側にあるヘッドのチップをまぶたまたは他の場所に適用して、化粧目的のために液体を付着させる。化粧用液体は、液体アイライナー、液体リップライナー、液体マニキュア液除去剤、または本明細書に記載の送達に適した他の適切な化粧用液体であってもよい。

【実施例5】

【0083】

二要素および三要素ニブの漏れ試験。

【0084】

筆記用具は、使用していないときにインクが漏れてはならない。筆記用具はまた、負の環境圧力の下でインクが漏れてはならない。本発明の三要素ニブと従来の二要素ニブの漏れ特性を比較した。

【0085】

試験マーカーは、市販のＥＸＰＯ（登録商標）ドライイレーザーマーカー（Ｎｅｗｅｌｌ Ｏｆｆｉｃｅ Ｂｒａｎｄｓ，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ，ＵＳＡ）およびＣｒａｙｏｌａブラックドライイレースマーカー（Ｃｒａｙｏｌａ ＬＬＣ，Ｅａｓｔｏｎ ＰＡ，ＵＳＡ）のニブを三要素ニブまたは二要素ニブで置き換えることによって作製した。新しいニブを備えた新たに組み立てられた試験マーカーをキャップで覆い、試験前に少なくとも２４時間室温で保存した。

【0086】

三要素ニブを含むマーカー：図２に示すように構成された三要素ニブ（ここで、要素１２および５０は、９０ミクロンの平均孔サイズおよび約４０％の多孔度を有するＨＤＰＥであり；要素５２および５４は、５０ミクロンの平均孔サイズおよび約４０％の多孔度を有するＨＤＰＥおよびＵＨＭＷＰＥの混合物である；要素５６は、２０ミクロンの平均孔サイズおよび約６０％の多孔度を有するＵＨＭＷＰＥである）は、赤インクリザーバを有するＥＸＰＯ（登録商標）ドライイレーザーマーカーおよび黒インクリザーバを有するＣｒａｙｏｌａドライイレースマーカーに組み立てた。

【0087】

二要素ニブを含むマーカー：図２に示すように構成された二要素ニブ（ここでセクション１２、５０、５２および５４の第１の要素は、約９０ミクロンの平均孔サイズおよび約４０％の多孔度を有するＨＤＰＥであり；セクション５６の第２の要素は、約２０ミクロンの平均孔サイズおよび約６０％の多孔度を有するＵＨＭＷＰＥである）は、赤色インクリザーバを有するＥＸＰＯ（登録商標）ドライイレーザーマーカーまたは黒色インクリザーバを有するＣｒａｙｏｌａドライイレースマーカーに組み立てた。

【0088】

三要素ニブまたは二要素ニブを含むマーカーを、ニブヘッドを下に向けて垂直に真空オーブンに入れた。真空オーブンを−０．５ｂａｒにポンプ排出し、この−０．５ｂａｒの真空圧に保った。観察者は、インクが３０秒以内に真空オーブンフロアに落下するのを観察する。漏れは、ニブから真空オーブンフロアに漏れたインク滴を観察することによって定義した。二要素ニブを含むマーカーはニブからのインク漏れを示し、三要素ニブを含むマーカーはニブからのインク漏れを示さなかった。

【実施例6】

【0089】

繊維ニブ、二要素ニブまたは三要素ニブを含むドライイレーザーマーカーの書き出し試験。

【0090】

ドライイレーザーマーカーを含む筆記用具は、インクを迅速かつ一貫して送達しなければならない。本発明の三要素ニブと従来の二要素ニブの書き出し特性を比較した。

【0091】

試験マーカーは、本発明の実施例２の三要素ニブおよび従来の二要素ニブ（以下に記載する）で市販のＥＸＰＯ（登録商標）ドライイレーザーマーカー（Ｎｅｗｅｌｌ Ｏｆｆｉｃｅ Ｂｒａｎｄｓ，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ，ＵＳＡ）のニブを置き換えることによって作製した。新しいニブを備えた新たに組み立てられた試験マーカーをキャップで覆い、試験前に少なくとも２４時間室温で保存した。

【0092】

実施例２の複数要素二ブを試験に使用した：

【0093】

図２の構成を有する二要素ニブ（第１の要素が、５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有する５０％ＨＤＰＥおよび５０％ＵＨＭＷＰＥのセクション１２、５０、５２および５４を含み；第２の要素５６は、２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有するＵＨＭＷＰＥである）。これは従来の二要素ニブである。

【0094】

従来の繊維ニブは、市販のＥＸＰＯ（登録商標）製品であり、変更することなく使用した。それはポリエステル繊維から作製され、約３０ミクロンの孔サイズを有していた。繊維ニブは整列した繊維を有し、直管またはストローを通した移動に類似して、孔を通って直線状に流体が流れることを可能にする。

【0095】

三要素ニブ、二要素ニブおよび繊維ニブを含む試験マーカーを、Ｈｕｔｔ ＨＳＴ１０書き出し試験機（Ｅｓｓｅｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｂａｎｇｋｏｋ，Ｔｈａｉｌａｎｄ）に入れた。書き出し試験は、約１００ｇｍの力、約４ｍ／分の速度、および約５ｍｍの線幅で行った。紙はホワイトボード条件をシミュレートするためのポリプロピレンフィルムコーティングされた紙であった。マーカーは、書き出し試験の前に、書き込みの間に約２５メートルごとに計量された。マーカー重量を記録し、書かれた線の均一性を観察した。

【0096】

図５は、繊維ニブを用いた市販のｅｘｐｏドライイレーザーマーカー（黒ダイヤ印）、三要素ニブを含むドライイレーザーマーカー（黒三角印）、二要素ニブを含むドライイレーザーマーカー（黒丸印）についての書き出し試験の結果を示す。この結果は、三要素ニブを含むドライイレーザーマーカーが、２５０メートル試験中に、より高い初期インク供給量および全体的に迅速なインク送達性能を提供したことを示している。図中のインクレイダウン（１メートルあたりのミリグラム（ｍｇ／ｍ））は、１ｍｍ幅の書込み線の１ｍ長さに対する平均インク（ｍｇ）に関するものである。各ニブは異なるサイズおよび形状を有するので、データは平均１ｍｍ線幅に正規化される。

【実施例7】

【0097】

一要素のシャンク、一要素のナブおよび二要素プラスチックヘッドを有する複数要素ニブ

【0098】

複数要素ニブ２０の別の実施形態を図２に示す。このニブ２０は、シャンクセクション１２と、ナブセクション２４と、ヘッドセクション２６とを有し、シャンクセクション１２およびナブセクション２４は、単一要素であり、ヘッドセクションは、本体５４およびチップ５６の２つの要素を含む。

【0099】

この例の複数要素ニブは、ニブ２０の形状のキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドチップセクション５６を３０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのヘッド本体セクション５４を、８０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのナブセクション５２およびナブセクション５０を、ＨＤＰＥおよびＵＨＭＷＰＥ粒子（約２００ミクロンの平均粒径を有する）で充填し；モールドキャビティのシャンクセクション１２を、約４５０ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；１７０℃で５分間モールドキャビティ内でポリマー粒子を焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製される。形成されたニブ２０は、シャンク要素１２において約９０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ナブ要素５２および５０において約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ヘッド本体要素５４において約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有し、ヘッドチップ要素５６において約１０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有する。

【実施例8】

【0100】

二要素ナブと二要素プラスチックヘッドとを有するニブ
複数要素ニブ２０の別の実施形態を図２に示す。このニブ２０は、シャンクセクション１２と、ナブセクション２４と、ヘッドセクション２６とを有する。ナブセクション２４およびヘッドセクション２６は、２つ以上の要素から形成される。
この例では、ナブセクション２４は、２つの要素：シャンク接続要素５０およびヘッド接続要素５２を含む。ヘッドセクション２６はまた、本体５４とチップ５６との２つの要素を含む。

【0101】

図２の構成を有するこの例の複数要素ニブは、ニブ２０の形状のキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドチップセクション５６を３０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのヘッド本体セクション５４を８０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのナブセクション５２を、ＨＤＰＥおよびＵＨＭＷＰＥ粒子（約２００ミクロンの平均粒径を有する）で充填し；モールドキャビティのナブセクション５０およびシャンクセクション１２を、約４５０ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；１７０℃で５分間モールドキャビティ内でポリマー粒子を焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製される。形成されたニブ２０は、シャンク１２およびナブシャンク接続要素５０において約９０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ナブヘッド接続要素５２において約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ヘッド本体要素５４において約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有し、およびヘッドチップ要素５６において約１０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有する。

【実施例9】

【0102】

エラストマーヘッドを備えた三要素ニブ

【0103】

三要素ニブ１０は、三要素ニブ１０の形状のキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドセクション１６を８０ミクロンの平均粒径を有する９５％のＵＨＭＷＰＥ粒子および約８０ミクロンの平均粒径を有する５％の粉砕Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）粒子（重量％）の混合物で充填し；モールドキャビティのナブセクション１４を、５０％ＨＤＰＥおよび５０％ＵＨＭＷＰＥ粒子（重量％）（約２００ミクロンの平均粒径を有する）で充填し；モールドキャビティのシャンクセクション１２を、約５００ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティ内のポリマー粒子を１７０℃で５分間焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製される。形成されたニブ１０は、シャンク要素１２において約１００ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度、ナブ要素１４において約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度、およびヘッド要素１６において約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有する。

【実施例10】

【0104】

プラスチック製ヘッド本体とエラストマー製ヘッドチップとを備えた複数要素ニブ

【0105】

複数要素ニブ１０は、三要素ニブ１０の形状のキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドチップセクション１７を８０ミクロンの平均粒径を有する９５％のＵＨＭＷＰＥ粒子および約８０ミクロンの平均粒径を有する５％の粉砕Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）粒子（重量％）で充填し；モールドキャビティのヘッド本体セクション１５を、１２０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのナブセクション１４を、５０％ＨＤＰＥおよび５０％ＵＨＭＷＰＥ（重量％）粒子（約２００ミクロンの平均粒径を有する）で充填し；モールドキャビティのシャンクセクション１２を、約５００ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティ内のポリマー粒子を１７０℃で５分間焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製される。形成されたニブ１０は、シャンク要素１２において約１００ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ナブ要素１４において約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ヘッド本体要素１５において約３０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し、ヘッドチップ要素１７において約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有する。

【実施例11】

【0106】

二要素ナブおよび／または二要素ヘッドおよびエラストマー材料を含むヘッドチップを有するニブ。

【0107】

複数要素ニブ２０の別の実施形態を図２に示す。このニブ２０は、シャンクセクション１２と、ナブセクション２４と、ヘッドセクション２６とを有する。ナブセクション２４およびヘッドセクション２６は、２つ以上の要素から形成される。

【0108】

この例では、ナブセクション２４は、２つの要素：シャンク接続要素５０およびヘッド接続要素５２を含む。ヘッドセクション２６はまた、本体５４とチップ５６との２つの要素を含む。チップ５６はエラストマー材料を含む。

【0109】

複数要素ニブ２０は、ニブ２０の形状のキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドチップセクション５６を、８０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子および１００ミクロンの平均粒径を有する５％の粉砕Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）エラストマー粒子（重量％）で充填し；モールドキャビティのヘッド本体セクション５４を、８０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのナブセクション５２を、ＨＤＰＥおよびＵＨＭＷＰＥ粒子（約２００ミクロンの平均粒径を有する）で充填し；モールドキャビティのナブシャンク接続セクション５０およびシャンク１２を、約４５０ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティ内のポリマー粒子を１７０℃で５分間焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製される。形成されたニブ２０は、シャンク要素１２およびナブシャンク接続要素５０において約９０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ナブヘッド接続要素５２において約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度を有し；ヘッド本体接続要素５４において約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有し、およびヘッドチップ要素５６において約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有する。

【実施例12】

【0110】

二要素シャンクと二要素ヘッドとを有する複数要素ニブ

【0111】

この例では、複数要素ニブ６０はナブセクションを有さないが、シャンクセクション１２およびヘッドセクション６６（図６）を有する。シャンクセクション１２およびヘッドセクション６６は、２つ以上の要素から形成される。シャンク１２セクションは、リザーバ内の流体と接触するシャンク要素６１と、ヘッドセクションと接触するシャンク要素６２との２つの要素を有する。ヘッドセクション６６はまた、本体６３とチップ６４との２つの要素を含む。

【0112】

シャンクセクション６１は、（８０ミクロンより大きい）大きな孔サイズ要素を有する。シャンクセクション６２の一部およびヘッドセクション６３の一部は、中程度の孔サイズ要素（４０ミクロン〜８０ミクロン）を有する。ヘッドセクションのチップ６４のみが小さな孔サイズ要素（１０ミクロン〜３０ミクロン）を有する。

【0113】

シャンクリザーバ要素６１は、第１の要素を形成し、約８０ミクロンを超える平均孔サイズを有する。シャンクヘッド接続要素６２およびヘッド本体要素６３は第２の要素を形成し、第２の要素は約４０ミクロン〜約８０ミクロンの平均孔サイズを有する。ヘッドセクション６６のチップ６４は、第３の要素の一部であり、約１０ミクロン〜約３０ミクロンの平均孔サイズを有する。

【0114】

アプリケータのリザーバ内の液体は、シャンクリザーバ要素６１を通ってシャンクヘッド接続要素６２内に移動し、次いでヘッド本体６３およびヘッドチップ６４内に移動する。液体は、ヘッドチップ６４の表面への適用時に、ヘッドチップ６４から表面上に流れる。この実施形態では、シャンクは、アプリケータの内壁と接触し、アプリケータ内に摩擦嵌合する。

【0115】

三要素ニブ６０は、三要素ニブ６０の形状に似たキャビティを有する金属モールドを作製し；モールドキャビティのヘッドチップセクション６４を８０ミクロンの平均粒径を有するＵＨＭＷＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティのヘッド本体セクション６３およびシャンクヘッド接続セクション６２を、５０％ＨＤＰＥおよび５０％ＵＨＭＷＰＥ粒子（重量％）（約２００ミクロンの平均粒径を有する）の混合物で充填し；モールドキャビティのシャンクリザーバセクション６１を、約４５０ミクロンの平均粒径を有するＨＤＰＥ粒子で充填し；モールドキャビティ内のポリマー粒子を１７０℃で５分間焼結し、モールドを室温に冷却することによって作製した。形成されたニブ６０は、シャンクリザーバ要素６１に関しては約９０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度；シャンクヘッド接続要素６２およびヘッド本体要素６３に関しては約５０ミクロンの平均孔サイズおよび４０％の多孔度；ヘッドチップ要素６４に関しては約２０ミクロンの平均孔サイズおよび６０％の多孔度を有する。

【0116】

この例に記載されたニブ６０は、医薬品、化粧品、インクまたは他の高固形分含量液体または高顔料含量液体を塗布するための上述のアプリケータのいずれかに使用されてもよいことが理解されるべきである。

【0117】

上記で引用したすべての特許、刊行物および要約は、その全体が参考により本明細書に組み込まれる。前述は、本発明の好ましい実施形態のみに関連し、次の特許請求の範囲に規定される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、多数の修正または変更がここでなされ得ることが理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】