説明

液体供給集成体及び液体噴霧装置

液体供給集成体を有する液体噴霧装置が開示される。該集成体は、容器と、容器の内部に収容される圧潰式ライナーとを有する。ライナーの側壁は、複数の環状脆弱箇所を有する。ライナー内の液体(例えば塗料)が分与されるに従って、側壁は、横断方向に不規則に局所変形せずに、長手方向に規則正しく折り重ねられて潰れる。ライナーが均一に潰れることにより、液体を安定して噴霧することが可能になり、未噴霧の残留液体の量が最小限に抑えられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体噴霧装置又はスプレーガンにより噴霧される液体を混合及び分与するのに使用される、液体供給集成体に関する。また、本発明は、液体供給集成体を利用した液体噴霧装置に関する。
【背景技術】
【0002】
米国特許第6,820,824 B1号は、噴霧される構成成分液体の混合物を液体噴霧装置又はスプレーガンに供給するのに使用される液体供給集成体を開示している。液体供給集成体は、外側容器、該容器内部に配置された取り外し可能な圧潰式ライナー、及びライナーの開口部に配置された取り外し可能な蓋を有する。蓋は、スプレーガンに連結される関連アダプタに機械連結及び流体連通する連結管又は出口を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
噴霧される構成成分液体の混合物(例えば塗料)は、取り外し可能なライナーに注入され、このライナーが外側容器内に収容され、蓋で固定される。蓋は、次にアダプタを介してスプレーガンに連結される。操作する際、液体は、ライナーから抜き出され、スプレーガン内に供給されて圧縮空気の助けにより噴霧される。液体がライナーから排出されるとき、ライナーの側壁は変形し、内方に潰れてその体積を縮小させる。ライナーが潰れるとき、残留液体は、ライナーが潰れるときにライナー自体の上にしわ及び折れ目が生じる程度に応じて、ライナー内に残留することもあり得る。ライナーの不完全な排出は液体噴霧材料の無駄をもたらすので、望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この欠点を克服するため、複数個の環状脆弱箇所を有する圧潰式ライナーを有する液体供給集成体が本明細書に開示される。脆弱箇所の各々は、周方向に連続的に伸びて、それにより、ライナーの側壁は、ライナー内に残留する液体の量が減少するに従いライナーの中心軸の方向に折り重ねられる。ライナーが均一に潰れることにより、液体を安定して噴霧することが可能になり、未噴霧の残留液体の量が最小限に抑えられる。
【0005】
一実施形態では、本開示は、(1)内部の面を画定する側壁及び底壁を有する貯蔵部と、(2)噴霧される液体を収容する圧潰式ライナーであって、一方の端部にて基部により連結されると共に反対の端部にて開口部を画定する側壁を有するライナーであって、貯蔵部の内部に配置されたライナーと、(3)ライナーの開口部に配置されて開口部を閉止する蓋であって、更に、液体がライナーから分与される際に通る連結管を有する蓋とを組み合わせた液体供給集成体に関する。圧潰式ライナーの側壁は、複数の環状脆弱箇所を有し、脆弱箇所の各々は、周方向に連続的に伸びて、それにより、側壁は、液体がライナーから分与されるに従ってライナーの中心軸の方向に折り重ねられる。
【0006】
更なる実施形態では、本開示は、(1)内部の面を画定する側壁及び底壁を有する貯蔵部と、(2)噴霧される液体を収容する圧潰式ライナーであって、一方の端部にて基部により連結されると共に反対の端部にて開口部を画定する側壁を有するライナーであって、貯蔵部の内部に配置されたライナーと、(3)ライナーの開口部内に配置されて開口部を閉止する蓋であって、更に、液体がライナーから分与される際に通る連結管を有する蓋と、(4)液体をライナーから噴霧する噴霧器と、(5)連結管を噴霧器の関連部分に機械連結及び流体連通して、液体をライナーから噴霧器内に分与するアダプタとを組み合わせた液体噴霧装置に関する。圧潰式ライナーの側壁は、複数の環状脆弱箇所を有し、脆弱箇所は、周方向に連続的に伸びて、それにより、側壁は、ライナー内に残留する液体の量が減少するに従いライナーの中心軸の方向に折り重ねられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
図面を参照して、液体供給集成体及び液体噴霧装置の幾つかの実施形態について以下に詳細に説明する。図1は、参照番号10で全体を示される液体噴霧装置を例示している。装置10は、参照番号11で全体を示される従来の塗料スプレーガンを有する。スプレーガン11は、本体12と、本体12の後端から下方に伸びるハンドル13と、本体の前端にあるスプレーノズル14とを有する。スプレーガン11は、スプレーガン11の両側に枢着されたトリガー15により手動操作される。スプレーガン11により噴霧される構成成分液体の混合物、例えば、塗料を供給する液体供給集成体は、参照番号16で全体を示されており、本体12の上部で入口17に連結され、圧縮空気用の内部通路(図示せず)と連通している。この内部通路は、ハンドル13の下端にあるコネクタ18からノズル14までスプレーガン11を貫通して伸び、液体供給集成体16から放出される塗料を引き込んで霧化する。塗料は、次に、圧縮空気とともにノズル14を通って射出される。そのような液体供給集成体は、米国特許第6,820,824 B1号(ジョゼフ(Joseph)ら)に概ね記載されており、全体として本明細書に参考として組み込まれる。
【0008】
図2に例示されるように、例示的な液体供給集成体16は、参照番号20で全体を示される開放容器(貯蔵部)を有し、この開放容器は、一実施形態では、円錐台の形状である。容器20は、側壁21と、側壁21の底端を横切って伸びるとともに容器20の内部及び外部間を連結する空気開口23を有する、底壁22とを有する。側壁21の外周面は、上端部の近くに後述のカラー連結用の雄ねじ24を有する。容器20は、いかなる好適な剛体材料又は可撓性材料から作製されてもよく、不透明であっても、透明であってもよい。一実施形態では、容器は透明なポリプロピレンから作製される。
【0009】
参照番号30で全体を示されるカップ状の圧潰式ライナーは、容器20の内部に一致する最も外側の形体を有し、それにより、容器20の内部に密接に適合できる。具体的には、ライナー30は、側壁31と、側壁31の底端を横切って伸びる底壁32とを有する。一実施形態では、ライナー31は、側壁31の上縁部に沿って外方に突出する上部フランジ又はリム33を有しており、それにより、ライナー30が容器20内に収容されるとき、リム33は、容器20の上端部25上に着座する。ライナー30は、いかなる好適な可撓性材料から作製されてもよく、不透明であっても、透明であってもよい。例示的な実施形態では、ライナー30は透明なポリエチレン又はポリプロピレンから作製されてもよい。
【0010】
図2及び3に示した実施形態では、実質的にアコーディオン又は蛇腹の形態である側壁31は、内側脆弱箇所及び外側脆弱箇所35及び36を有する複数の環状襞34を有しており、その各々は長手方向37に等間隔に形成されて連続的に及び周方向に伸びて、それにより、側壁31は、塗料の噴霧時にライナー30の内部に発生する真空圧力により、その方向に容易に規則正しく折り重ねられる(図4を参照のこと)。ライナー30の自立能力を維持する一方で折り重ね能力を改善するために、ライナー30は、一実施形態では、約8.8〜17.6N/cmの引張り強度を有する低密度ポリエチレン(LDPE)のような可撓性材料から作製される。一実施形態では、側壁の厚さは約20〜150μmに低減される。更なる実施形態では、側壁の厚さは50〜100μmに低減される。
【0011】
一実施形態では、ライナー30の底壁32の厚さは約20〜150μmに低減される。更なる実施形態では、ライナー30の底壁32の厚さは50〜100μmに低減される。これにより、底壁32は、塗料を消費するときにより少ない抵抗を伴って内方に変形するので、未噴霧の塗料の残量が少なくなる。
【0012】
参照番号40で全体を示される蓋は、円板41と、円板41の周縁から下向きに伸びる円筒形軸方向突起42とを有し、その各々はその形体を保持するのに十分な厚さを有する。円筒形突起42は、その外側表面の周囲に設けられると共に外方に突出する1以上の環状隆起部43を有し、それにより、軸方向突起42は、ライナー30の上部開口部内に密接に適合する。円板41は、円板の周縁に沿って外方に伸びる環状フランジ44を有し、それにより、円筒形突起42がライナー30の開口部内に適合するとき、フランジ44がライナー30の上部リム33上に着座する。加えて、円板41の上面は、参照番号45で全体を示される第1アダプタを支持する。アダプタ45は、開口部又は出口47を画定する管状コネクタ46を有し、蓋40がライナー30の上部開口部に連結されるとき、ライナー30内の液体が出口47を通って供給されてもよい。アダプタ45はまた、コネクタ46に隣接してその両側に配置された一対のフック48を有する。例示的なアダプタ45の詳細は、米国特許第6,588,681 B2号(ロスラム(Rothrum)ら)に記載されており、これが全体として本明細書に参考として組み込まれる。
【0013】
参照番号50で全体を示される環状封止リング又はカラーは、ポリプロピレン及びポリカーボネートなどの高分子材料又はアルミニウムなどの金属材料から作製されており、軸方向に伸びる円筒形部分51と、円筒形部分51の上端部からある程度まで内方に伸びてカラー50の中央に中央開口部53を画定する上部52とを有する。円筒形部分51は、容器20の雄ねじ24と係合することのできる雌ねじ54を有する。
【0014】
参照番号60で全体を示される第2アダプタは、一実施形態ではアルミニウム又はステンレススチールから作製された機械加工された円筒形金属構成要素であり、その外側表面における係合部分61と、その内側表面における雌ねじ62とを有する。第2アダプタ60の詳細もまた、米国特許第6,588,681 B2号(ロスラム(Rothrum)ら)に記載されている。
【0015】
図2に示した液体供給集成体の様々な構成要素は代表的なものであることを理解すべきであり、当業者が理解し得るように、代替の形体が可能である。例えば、外側容器上のねじ24、カラー50上のねじ54及び蓋上の環状隆起部43は他の締着手段に置き換えられてもよく、カラー50は蓋上の追加構造体の代わりに除外されてもよく、アダプタ45及び60は相違する構成を有してもよい、といったことである。本明細書に示した実施形態は、本質的に例示的なものであり、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【0016】
操作する際、ライナー30を容器20の内部に押し込み、ライナー30のリム33を容器20の上端部25に載せる。塗料又は別の液体(図示せず)をライナー30に注入する。次に、蓋40の軸方向突起42をライナー30の上部開口部に押し込み、蓋40の周辺フランジ44をライナー30の周辺上端部33に載せながら、蓋40を容器20及びライナー30の組み合わせに載せる。次に、カラー50を蓋40上に載せてから、カラー50の雌ねじ54が容器20の関連雄ねじ24と係合するようにカラー50を回して、蓋40を適所に保持する。カラーが適所にある状態において、蓋40の周辺フランジ44は、対向するライナー30の周辺リム33としっかりと接触して、それらの間に連続的な封止部を形成する。次に、第2アダプタ60を第1アダプタ45と流体的に且つ機械的に連結する。
【0017】
液体供給集成体16を組み立てたら、スプレーガン11をその通常操作位置から逆さにすることにより液体供給集成体16をスプレーガン11に取り付けて、集成体16のアダプタ60をスプレーガン11の入口17に流体的に且つ機械的に連結する。塗装操作の前に、ライナー内の残留空気を除去してもよい。液体供給集成体16付きのスプレーガン11を図1に示すようなその通常位置に戻し、通常の方法で使える状態にする。噴霧操作する際、トリガー15を引くと、ライナー30内の塗料は、圧縮空気により引き込まれながらスプレーガン11の本体12内部の通路内に放出され、次にノズル14から塗装されるべき基材に向かって噴霧される。
【0018】
塗料が消費され、ライナー30内部に残留する塗料の量が減少すると、逆さまにしたライナー30は変形し、長手方向37に規則正しく折り重ねられる。ライナーが潰れると、アコーディオン状の側壁は、脆弱箇所35及び36にて屈曲し、側壁が局所的に内方に潰れるのを防ぐ(図4を参照のこと)。側壁の脆弱箇所35,36により、ライナーは、最小限の抵抗を伴って潰れることが可能になる。結果として、一定量の塗料がより低い圧力で噴霧され、未噴霧の残留塗料の量が最小限に抑えられる。
【0019】
本明細書に開示されるライナー及び液体供給集成体はまた、加圧式液体噴霧システムでの使用に適している。加圧式液体噴霧装置は、同時係属出願シリアル番号11/053085(代理人整理番号(Attorney Docket Number)60464US002)に記載されており、全体として本明細書に参考として組み込まれる。この開示は、約69.0kPa(10psi)を超えて加圧された容器を有する液体供給集成体を利用した加圧式液体噴霧システムについて記載している。
【0020】
更なる実施形態では、ライナーの側壁は、コルゲート管のような代替の形体を取ってもよい。或いは、図6A〜6Cに示すように、側壁31は、薄い箇所(湾曲した薄い箇所38、角度付きの薄い箇所38’)と、厚い箇所(湾曲した厚い箇所39、角度付きの厚い箇所39’)とを長手方向に交互に等間隔に包含する、環状脆弱箇所を有してもよい。また、図7に示すように、ライナー31の内径は、段階的に変化して、脆弱箇所35及び36を形成してもよい。上記の変化の各々により、ライナーは、側壁のいかなる横断方向の局所的潰れも引き起こさずに長手方向に規則正しく折り重ねられ、このことにより、液体を安定して噴霧しやすくなり、未噴霧の残留液体が最小限に抑えられる。
【0021】
更なる実施形態では、ライナーは、例えば、ポリエチレン及びナイロンから作製された2つのポリマー層と、例えば、両ポリマー層の一方に付着すると共にそれらの間に挟まれたアルミニウムから作製された金属層との多層膜から作製されてもよい。この実施形態では、側壁の厚さは、約20〜150μmに、又は更なる実施形態では、50〜100μmに薄肉化されてもよい。代表的な多層膜は、約8.8〜17.6N/cmの引張り強度を有する。この構成は、向上したガスバリア特性及び気密性をライナーに施す。
【実施例】
【0022】
本発明による液体供給集成体の噴霧特性を評価するため、ポリエチレンから作製された4つのライナー(タイプA〜D)を用いて試験が行われた。タイプA及びBは、それぞれ約200〜300μm及び約60μmの厚さを有する、従来の襞無しカップ状円錐台ライナーであった。タイプC及びDは、それぞれ厚さ約200〜300μm及び約60μmを有する、襞付きアコーディオン状ライナーであった。圧縮空気の圧力は、2.5kg/cmであった。各ライナーは200gの水で充填されていた。その結果を図5のグラフに示す。
【0023】
グラフを見ると分かるように、従来のライナータイプA及びBを用いた装置からの5秒当たりの噴霧量は、約110gの残量において急に減少した。その一方、本発明によるライナータイプC及びDを用いた装置は、それぞれ約100g及び70gの残量において噴霧量が急な減少を示した。したがって、本発明のライナーを用いると、液体のより安定した噴霧が確実なものになる。グラフは更に、従来のライナータイプA及びBに関する未噴霧の水の量がそれぞれ約42g及び38gであったこと、ライナータイプC及びDに関するそれらが約20gであったことを示している。しがたって、未噴霧の液体の量は、本発明によるライナーを使用することにより減少する。
【0024】
i)噴霧された模様の均一性、ii)ライナーの自立(自己支持)能力、iii)耐溶媒性、並びにiv)様々な壁厚、50μm未満、50〜100μm、及び100μm超過を有するライナーの回復能力を評価するため、追加の試験が行われた。噴霧された模様の均一性については、基材上に噴霧された模様の外観検査により評価された。自立能力については、一定量の水(300g)をライナー内に入れ、次に、ライナーが元の形状を保持したかどうか視覚的に判断することにより評価された。耐溶媒性については、ライナーをキシレンに1時間浸し、次に、次式により定義される膨潤率(SR)を測定することにより評価された:
SR=100ta/tb
SR:膨潤率(%)
ta:浸した後の厚さ
tb:浸す前の厚さ
回復能力については、潰れたライナーがその元の形体を回復したかどうか外観検査することにより評価された。
【0025】
試験結果を以下の表に示す。
【0026】
【表1】

【0027】
本発明による特定の実施形態について説明したが、様々な方法で修正を行うことが可能であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】例示的な液体噴霧装置の斜視図。
【図2】例示的な液体供給集成体の分解図。
【図3】図1に示したライナーの断面図。
【図4】潰れた位置で示した、図3のライナーの斜視図。
【図5】様々なライナー形体に関する試験結果を示すグラフ。
【図6A】例示的なライナーの斜視図。
【図6B】図6Aのライナーの拡大部分断面図。
【図6C】図6Aのライナーの拡大部分断面図。
【図7】例示的なライナーの断面図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部の面を画定する側壁及び底壁を有する貯蔵部と、
噴霧される液体を収容する圧潰式ライナーであって、一方の端部にて基部により連結されると共に反対の端部にて開口部を画定する側壁を有し、前記貯蔵部の前記内部に配置されたライナーと、
前記ライナーの開口部に配置されて前記開口部を閉止する蓋であって、更に、前記液体が前記ライナーから分与される際に通る連結管を有する蓋と、
を組み合わせて具備し、
前記圧潰式ライナーの前記側壁は、複数個の環状脆弱箇所を有し、前記脆弱箇所の各々は周方向に連続的に伸びて、それにより、前記側壁は、前記液体が前記ライナーから分与されるに従って前記ライナーの中心軸の方向に折り重ねられる、液体供給集成体。
【請求項2】
前記ライナーの前記側壁が蛇腹形状を有する、請求項1に記載の液体供給集成体。
【請求項3】
前記ライナーの前記側壁がコルゲート管の形状である、請求項1に記載の液体供給集成体。
【請求項4】
前記貯蔵部の壁が空気開口を有する、請求項1に記載の液体供給集成体。
【請求項5】
前記ライナーの直径が軸方向に段階的に減少する、請求項1に記載の液体供給集成体。
【請求項6】
内部の面を画定する側壁及び底壁を有する貯蔵部と、
噴霧される液体を収容する圧潰式ライナーであって、一方の端部にて基部により連結されると共に反対の端部にて開口部を画定する側壁を有し、前記貯蔵部の前記内部に配置されたライナーと、
前記ライナーの開口部に配置されて前記開口部を閉止する蓋であって、更に、前記液体が前記ライナーから分与される際に通る連結管を有する蓋と、
前記液体を前記ライナーから噴霧する噴霧器と、
前記連結管を前記噴霧器の関連部分に機械連結及び流体連通して、それにより、前記液体を前記ライナーから前記噴霧器内に分与するアダプタと、
を組み合わせて具備し、
前記圧潰式ライナーの前記側壁は、複数個の環状脆弱箇所を有し、前記脆弱箇所は周方向に連続的に伸びて、それにより、前記側壁が、前記ライナー内に残留する液体の量が減少するに従い前記ライナーの中心軸の方向に折り重ねられる、液体噴霧装置。
【請求項7】
前記ライナーの前記側壁が蛇腹形状を有する、請求項6に記載の液体噴霧装置。
【請求項8】
前記ライナーの前記側壁がコルゲート管の形状である、請求項6に記載の液体噴霧装置。
【請求項9】
前記貯蔵部の壁が空気開口を有する、請求項6に記載の液体噴霧装置。
【請求項10】
前記ライナーの直径が軸方向に段階的に減少する、請求項6に記載の液体噴霧装置。
【請求項11】
前記噴霧装置が加圧式噴霧装置であり、前記貯蔵部が約69.0kPa(10psi)を超えて加圧される、請求項6に記載の液体噴霧装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図7】
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【公表番号】特表2009−522088(P2009−522088A)
【公表日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−548725(P2008−548725)
【出願日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【国際出願番号】PCT/US2006/049426
【国際公開番号】WO2007/079143
【国際公開日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【出願人】(599056437)スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Fターム(参考)】