(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
球形のシェル部材を含むペイントボールシェルであって、当該シェル部材は壁の厚さを定める内表面と外表面を有し、且つ、当該シェル部材は当該ペイントボールシェルにおける赤道と第一の極及び第二の極を定める対称軸とを有し、この対称軸は当該シェル部材の上記赤道を通り抜ける平面に対し実質的に垂直であり、上記シェル部材が、当該シェル部材の衝撃点に破壊力がかかるとその衝撃点から上記第一の極へ向かって、また当該衝撃点から上記第二の極へ向かって延びる破断線を生じさせるため、上記第一の極から上記第二の極まで延びる円周線に沿って当該ペイントボールシェルにおいて分子配向したポリマーを含むペイントボールシェル。
【請求項２】
前記ポリマーが線状ポリマーである、請求項１記載のペイントボールシェル。
【請求項３】
前記線状ポリマーがポリスチレンである、請求項２記載のペイントボールシェル。
【請求項４】
前記線状ポリマーに環境分解性添加剤が混合されている、請求項２記載のペイントボールシェル。
【請求項５】
前記分解性添加剤が光分解性添加剤である、請求項４記載のペイントボールシェル。
【請求項６】
前記線状ポリマーに前記光分解性添加剤が、線状ポリマー約７５重量％及び光分解性添加剤約２５重量％の割合で混合されている、請求項５記載のペイントボールシェル。
【請求項７】
前記ペイントボールシェル部材の壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）までである、請求項１記載のペイントボールシェル。
【請求項８】
前記ペイントボールシェル部材の壁の厚さが約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までである、請求項７記載のペイントボールシェル。
【請求項９】
前記内壁に複数の溝がつけられていて、これらの溝のおのおのが９０°離れており、且つ前記第一の極から前記第二の極まで円周方向に放射状に延びている、請求項１記載のペイントボールシェル。
【請求項１０】
（ａ）球形のペイントボールシェルであって、壁の厚さを定める内表面と外表面を有し、且つ、当該ペイントボールシェルにおける赤道と第一の極及び第二の極を定める対称軸とを有し、この対称軸は当該シェルの上記赤道を通り抜ける平面に対し実質的に垂直であり、当該ペイントボールシェルの内表面が内部キャビティーを定めている球形ペイントボールシェル、
（ｂ）上記内部キャビティー内に入れられた着色剤、
を含んでなり、上記ペイントボールシェルが、上記外表面の衝撃点に当該ペイントボールシェルを割って上記着色剤を分散させるのに十分な力がかかるとその衝撃点から上記第一の極に向かって、また当該衝撃点から上記第二の極へ向かって延びる破断線を生じさせるため、上記第一の極から上記第二の極まで延びる円周方向の線に沿って当該ペイントボールシェルにおいて分子配向したポリマーを含む、ペイントボール。
【請求項１１】
前記ポリマーが線状ポリマーである、請求項１０記載のペイントボール。
【請求項１２】
前記線状ポリマーがポリスチレンである、請求項１１記載のペイントボール。
【請求項１３】
前記線状ポリマーに環境分解性添加剤が混合されている、請求項１１記載のペイントボール。
【請求項１４】
前記分解性添加剤が光分解性添加剤である、請求項１３記載のペイントボール。
【請求項１５】
前記線状ポリマーに前記光分解性添加剤が、線状ポリマー約７５重量％及び光分解性添加剤約２５重量％の割合で混合されている、請求項１４記載のペイントボール。
【請求項１６】
前記ペイントボールシェルの壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）までである、請求項１０記載のペイントボール。
【請求項１７】
前記ペイントボールシェルの壁の厚さが約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までである、請求項１６記載のペイントボール。
【請求項１８】
前記内表面に複数の溝がつけられていて、これらの溝のおのおのが９０°離れており、且つ前記第一の極から前記第二の極まで一般に円周方向に放射状に延びている、請求項１０記載のペイントボール。
【請求項１９】
前記着色剤が水に分散した水溶性染料を含んでいる、請求項１０記載のペイントボール。
【請求項２０】
前記着色剤が微細に分散した加重剤を含んでいる、請求項１９記載のペイントボール。
【請求項２１】
前記微細に分散した加重剤が炭酸カルシウムの微細分散液である、請求項２０記載のペイントボール。
【請求項２２】
前記微細に分散した加重剤が硫酸バリウムの微細分散液である、請求項２０記載のペイントボール。
【請求項２３】
（ａ）球形のペイントボールシェルであって、壁の厚さを定める内表面と外表面を有し、且つ、当該ペイントボールシェルにおける赤道と第一の極及び第二の極を定める対称軸とを有し、この対称軸は当該シェルの上記赤道を通り抜ける平面に対し実質的に垂直であり、上記内表面が内部キャビティーを定めている球形ペイントボールシェル、
（ｂ）上記内部キャビティー内に入れられた眼の刺激薬及び着色剤、
を含んでなり、上記ペイントボールシェルが、衝撃点に破壊力がかかるとその衝撃点から、上記第一の極から上記第二の極まで達する円周方向の線に沿って延びる破断線を生じさせるため、上記円周方向の線に沿って当該ペイントボールシェルにおいて分子配向している線状ポリマーを含む、ペイントボール。
【請求項２４】
第一の端部により範囲を定められそして第一の頂点領域で終え、且つ第一の壁の厚さを定める第一の内表面と第一の外表面とを有する第一の半球部分、及び第二の端部により範囲を定められそして第二の頂点領域で終え、且つ第二の壁の厚さを定める第二の内表面と第二の外表面とを有する第二の半球部分を含んでなり、上記第一の半球部分と上記第二の半球部分とが上記第一の端部及び第二の端部で接合されているペイントボールシェルであって、上記第一の頂点領域から上記第一の端部まで延びる円周線に沿って上記第一の半球部分において分子配向したポリマーを含み、且つ当該ポリマーが、上記第二の頂点領域から上記第二の端部まで延びる円周線に沿って上記第二の半球部分において分子配向しているペイントボールシェル。
【請求項２５】
（ａ）第一の端部により範囲を定められそして第一の頂点領域で終えており、且つ第一の壁の厚さを定める第一の内表面と第一の外表面とを有していて、線状ポリマーから構成され、当該線状ポリマーが上記第一の頂点領域から上記第一の端部まで延びる円周線に沿って分子配向されている第一の半球形シェル部分、
（ｂ）第二の端部により範囲を定められそして第二の頂点領域で終えており、且つ第二の壁の厚さを定める第二の内表面と第二の外表面とを有していて、線状ポリマーから構成され、当該線状ポリマーが上記第二の頂点領域から上記第二の端部まで延びる円周線に沿って分子配向されている第二の半球形シェル部分、
を含んでおり、上記第一のシェル部分及び第二のシェル部分の厚さが約０．００８インチ（０．２０３mm）から約０．０１５インチ（０．３８１mm）までであり、上記第一の端部と上記第二の端部が接合されて内部にキャビティーがあるペイントボールシェルを形成しており、当該ペイントボールシェルは、外壁の衝撃点に当該ペイントボールシェルを破壊するのに十分な力がかかると当該衝撃点から上記第一の頂点領域へ向かって、また当該衝撃点から上記第二の頂点領域へ向かって延びる破断線を生じさせるものであり、上記キャビティー内に着色剤が入れられているペイントボール。
【請求項２６】
下記の工程（ａ）〜（ｅ）、すなわち、
（ａ）線状ポリマーを第一の型の中に注入する工程、
（ｂ）第一の端部、第一の頂点領域、第一の内壁及び第一の外壁を有する第一の半球部分を、上記線状ポリマーが当該第一の頂点領域から当該第一の端部まで延びる円周線に沿って当該第一の半球部分で分子配向されるように成形する工程、
（ｃ）線状ポリマーを第二の型の中に注入する工程、
（ｄ）第二の端部、第二の頂点領域、第二の内壁及び第二の外壁を有する第二の半球部分を、上記線状ポリマーが当該第二の頂点領域から当該第二の端部まで延びる円周線に沿って当該第二の半球部分で分子配向されるように成形する工程、
（ｅ）上記第一の半球部分と上記第二の半球部分とを当該端部に沿って接合する工程、
を含み、工程（ｂ）を工程（ａ）の後で行い、工程（ｄ）を工程（ｃ）の後で行い、工程（ｃ）と（ｄ）を工程（ａ）と（ｂ）に関し任意の時点で行い、そして工程（ｅ）を工程（ａ）〜（ｄ）の後で行う、球形のペイントボールシェルの製造方法。
【請求項２７】
前記線状ポリマーを前記第一の型の中へ当該第一の頂点領域から注入し、また前記線状ポリマーを前記第二の型の中へ当該第二の頂点領域から注入する、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記第一の端部が第一の直角の平らな面を含み、そして前記第二の端部が段付きの面を含み、この段付きの面は第二の直角の平らな面と、延長された、斜面のある端部とを含んでいて、当該第一の部分と第二の部分とを接合すると上記第一の直角の平らな面が上記第二の直角の平らな面に合わさり、そして上記延長された、斜面のある端部が前記第一の内壁と整合する、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
当該ペイントボールシェルの前記第一の半球部分を溶剤接着により前記第二の半球部分に接合する、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記第一の端部が角度のある面を含み、そして前記第二の端部が段付きの面を含み、この段付きの面は第二の直角の平らな面と、延長された、斜面のある端部とを含んでいて、当該第一の部分と第二の部分とを接合すると上記の角度のある面が上記第二の直角の平らな面にかかり、そして上記延長された、斜面のある端部が前記第一の内壁と整合する、請求項２６記載の方法。
【請求項３１】
当該ペイントボールシェルの前記第一の半球部分を超音波溶接により前記第二の半球部分に接合する、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
下記の工程（ａ）〜（ｈ）、すなわち、
（ａ）線状ポリマーを第一の型の中に注入する工程、
（ｂ）第一の端部、第一の頂点領域、第一の内壁、第一の外壁及び充填口を有する第一の半球部分を、上記線状ポリマーが当該第一の頂点領域から当該第一の端部まで延びる円周線に沿って当該第一の半球部分で分子配向されるように成形する工程、
（ｃ）線状ポリマーを第二の型の中に注入する工程、
（ｄ）第二の端部、第二の頂点領域、第二の内壁及び第二の外壁を有する第二の半球部分を、上記線状ポリマーが当該第二の頂点領域から当該第二の端部まで延びる円周線に沿って当該第二の半球部分で分子配向されるように成形する工程、
（ｅ）上記第一の半球部分と上記第二の半球部分とを当該端部に沿って接合してペイントボールシェルを形成する工程、
（ｆ）このペイントボールシェル内へ上記充填口を通して着色剤を入れる工程、
（ｇ）上記充填口をシールする工程、
（ｈ）上記第一の部分と上記第二の部分とを接合する際にできたばりを取除き、また上記充填口をシールする際にできたばりを取除く工程、
を含み、工程（ｂ）を工程（ａ）の後で行い、工程（ｄ）を工程（ｃ）の後で行い、工程（ｃ）と（ｄ）を工程（ａ）と（ｂ）に関し任意の時点で行い、工程（ｅ）を工程（ａ）〜（ｄ）の後で行い、そして工程（ｅ）〜（ｈ）を上記の順序で行う、球形のペイントボールの製造方法。
【請求項３３】
第一の端部により範囲を定められそして第一の頂点領域で終えており、且つ第一の壁の厚さを定める第一の内表面と第一の外表面とを有する第一の半球形シェル部分であって、ポリマーを含み、当該ポリマーが当該第一の半球の第一の点から延びる円周線に沿って当該第一の半球形シェル部分において分子配向されている第一の半球形シェル部分、
第二の端部により範囲を定められそして第二の頂点領域で終えており、且つ第二の壁の厚さを定める第二の内表面と第二の外表面とを有する第二の半球形シェル部分であって、ポリマーを含み、当該ポリマーが当該第二の半球の第二の点から延びる円周線に沿って当該第二の半球形シェル部分において分子配向されている第二の半球形シェル部分、
を含み、上記第一の半球形シェル部分と上記第二の半球形シェル部分とが上記第一及び第二の端部において接合されて内部にキャビティーがあるペイントボールシェルを形成しているペイントボールシェル。
【請求項３４】
前記ポリマーが線状ポリマーである、請求項３３記載のペイントボールシェル。
【請求項３５】
前記線状ポリマーがポリスチレンである、請求項３４記載のペイントボールシェル。
【請求項３６】
前記線状ポリマーに環境分解性添加剤が混合されている、請求項３４記載のペイントボールシェル。
【請求項３７】
前記分解性添加剤が光分解性添加剤である、請求項３６記載のペイントボールシェル。
【請求項３８】
前記線状ポリマーに前記光分解性添加剤が、線状ポリマー約７５重量％及び光分解性添加剤約２５重量％の割合で混合されている、請求項３７記載のペイントボールシェル。
【請求項３９】
当該ペイントボールシェルの壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）までである、請求項３３記載のペイントボールシェル。
【請求項４０】
当該ペイントボールシェルの壁の厚さが約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までである、請求項３９記載のペイントボールシェル。
【請求項４１】
第一の端部により範囲を定められそして第一の頂点領域で終えており、且つ第一の壁の厚さを定める第一の内表面と第一の外表面とを有する第一の半球形シェル部分であって、当該第一の壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７mm）から約０．０４０インチ（１．０１６mm）までであり、当該第一の半球形シェル部分は線状ポリマーを含み、この線状ポリマーが当該第一の半球の第一の点から延びる円周線に沿って当該第一の半球形シェル部分において分子配向されている第一の半球形シェル部分、
第二の端部により範囲を定められそして第二の頂点領域で終えており、且つ第二の壁の厚さを定める第二の内表面と第二の外表面とを有する第二の半球形シェル部分であって、当該第二の壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７mm）から約０．０４０インチ（１．０１６mm）までであり、当該第二の半球形シェル部分は線状ポリマーを含み、この線状ポリマーが当該第二の半球の第二の点から延びる円周線に沿って当該第二の半球形シェル部分において分子配向されている第二の半球形シェル部分、
を含み、上記第一の半球形シェル部分と上記第二の半球形シェル部分とが上記第一及び第二の端部において接合されて内部にキャビティーがあるペイントボールシェルを形成しており、当該ペイントボールシェルは、外壁の衝撃点に当該ペイントボールシェルを破壊するのに十分な力がかかると当該衝撃点から上記第一の頂点領域へ向かって、また当該衝撃点から上記第二の頂点領域へ向かって延びる破断線を生じさせるものであり、そして上記キャビティー内に着色剤が入れられているペイントボール。
【請求項４２】
第一の端部により範囲を定められそして第一の頂点領域で終えており、且つ第一の壁の厚さを定める第一の内表面と第一の外表面とを有する第一の半球形シェル部分であって、当該第一の半球形シェル部分の衝撃点に破壊力がかかると当該衝撃点から延びる破断線が当該衝撃点から線状に広がるように射出成形されたポリマーを含む第一の半球形シェル部分、
第二の端部により範囲を定められそして第二の頂点領域で終えており、且つ第二の壁の厚さを定める第二の内表面と第二の外表面とを有する第二の半球形シェル部分であって、当該第二の半球形シェル部分の衝撃点に破壊力がかかると当該衝撃点から延びる破断線が当該衝撃点から線状に広がるように射出成形されたポリマーを含む第二の半球形シェル部分、
を含み、上記第一の半球形シェル部分と上記第二の半球形シェル部分とが上記第一及び第二の端部において接合されて内部にキャビティーがあるペイントボールシェルを形成しているペイントボールシェル。
【請求項４３】
前記ポリマーが線状ポリマーである、請求項４２記載のペイントボールシェル。
【請求項４４】
前記線状ポリマーがポリスチレンである、請求項４３記載のペイントボールシェル。
【請求項４５】
当該ペイントボールシェルの壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）までである、請求項４２記載のペイントボールシェル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧縮ガス銃によって典型的に発射される脆い発射物と、それらを作製するための方法とに関する。もっと詳しく言えば、本発明は、予め決められたパターンで割れてその中に含まれているペイントを分散させる外殻により形成された発射物構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、警察や軍の訓練、また模擬戦争ゲームは、ペイントボールとして知られる発射物を発射する圧縮ガス銃を使って行われる。この種の闘争の目的は、標的、通常は敵手にペイントボールを「当て」て、敵方の競技者を「殺す」ことである。
【０００３】
従来、ペイントボールのシェルは、コールドカプセルといったような経口医薬を包むのに用いられるのと同様のゼラチン質材料の半球が対になったもので形成されている。経口医薬でよくあることだが、これらのゼラチンシェルのペイントボールは水に可溶性である。標的に突き当たると、意図された通りに機能を果すペイントボールは割れて、ペイントボール内に入っている着色剤で被害者に印を付ける。
【０００４】
これらのゼラチンシェルの放射物は伝統的にペイントボールと呼ばれてはいるが、ペイントボールシェル内の着色剤は必ずしもペイントである必要はない。被害者の皮膚や衣服からペイントボールにより残された着色跡を取除くのを保証するため、着色剤は皮膚や布地から良好に離脱すべきである。このために、水溶性の植物染料が着色剤としてしばしば使用される。破壊するペイントボールによって残される跡の不透明度を増すために、しばしば顔料が加えられる。
【０００５】
知られているゼラチンシェルペイントボールにあっての一つの共通の難点は、植物染料着色剤は普通は水に、すなわち通常のペイントボールのゼラチン系シェルを溶かすであろう物質に、溶解されるということである。その上、ペイントボール内に入れたいと思う他の成分、例えば煙あるいは催涙ガスといったようなものは、ゼラチンシェルの性質によって大きく制限される。
【０００６】
ゼラチンの水許容量が少ないことによって引き起こされる難題に立向かうために、普通の水溶性着色剤溶液は一般に、粘稠ゲルの形態をした、エチレングリコールとポリエチレングリコールとの混合物に、あるいはプロピレングリコールに、混合される。エチレングリコールは一般に有毒物質と考えられ、人間の皮膚との接触は思わしくないものなので、エチレングリコールを用いることは特に面倒である。グリコール系着色剤はペイントボールシェルの破壊を防ぎはするが、知られているゼラチンシェルペイントボールは外部環境の変動に非常に左右されやすいままである。雨や、使用者の人体からの汗や、高温度も、ペイントボールのゼラチンシェルをしばしば変化させ、あるいは損傷して、それを精密なものでなくし、あるいは多くの場合に使用不能にする。
【０００７】
更に、グリコールゲルの使用はペイントボールシェルが内部から溶解するのを抑制するとは言うものの、グリコール類を使用するペイントボールはそのほかの問題に悩まされる。これらの問題の中で恐らく最大のものは、粘稠性グリコールと組み合わされたゼラチン質シェルの柔軟性である。これまでに知られているペイントボールが被害者に突き当たると、ゼラチンのシェルは破壊る前に望ましくなくへこみそして伸びる。詳しく言えば、ペイントボールの前方部分は標的に接触する際にいくらかへこみやすい。ボールが標的に突き当たって割れていく際に、粘稠性グリコールと着色剤との混合物の多くはゼラチンシェルのまだ損なわれていない後方部分に移される。粘稠性着色剤混合物が入っているゼラチンシェルの後方の、まだ損なわれていない部分が標的に突き当たっていくにつれて、後部の半球の切断先導端が標的にぶつかる。標的が人間である場合、この切断端は被害者の皮膚に目立つ切り傷、打ち身、あるいはみみずばれを残す。
【０００８】
知られているペイントボールはまた、殊に標的から離れた所から発射された場合に、不正確さに悩まされる。これらのペイントボールは、製造上つきものの困難のために丸い形からわずかにはずれる傾向がある。精密製造技術を使用しても、知られているゼラチンシェルペイントボールは丸い形から最小限０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）ずれている。見たところでは小さいこの楕円形状も発射されたペイントボールを不正確なものにする。
【０００９】
その上、このように丸い形からはずれていることは、速射式のペイントボール圧縮ガス銃で自動装填装置によりペイントボールを取扱うのを妨げる。ゼラチンペイントボールにあって付け加えられる難点は、ボールにゼラチンシェルの二つの半球を接合した非常に細い継目がしばしばあるということである。この継目は、華奢であることと水への暴露に耐えることができないこととのために、容易には取除くことができず、且つ更に、発射されたときのゼラチンシェルペイントボールの不正確さの一因となる。
【００１０】
更に、ゼラチンシェルペイントボールには、多くの戦争ゲーム競技者によって求められる発射距離を達成するため利用可能な圧縮ガス銃の発射の力にかかわる十分な密度が備わっていない。
【００１１】
最後に、ゼラチンシェルペイントボールを生産するための製造方法は大変に時間を消費するものである。シェルの形成から完成製品を出荷する用意が完了するまでの全工程は、しばしば４日を要する。この長い調製に、不合格ペイントボールの割合が高いこともしばしばつきまとう。
【００１２】
従って本発明の一般的目的は、従来技術の欠点を克服する改良ペイントボールを提供することである。本発明の一つの目的は、そのようなボールで打たれた人の皮膚に切り傷、打ち身、あるいはみみずばれをつける危険を低下させるペイントボールを提供することである。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は、水や湿気を通さないペイントボールシェルを提供することである。
【００１４】
第三の目的は、いろいろな成分を充填することができるペイントボールシェルを提供することである。
【００１５】
本発明の更に別の目的は、既存の圧縮ガス銃でより長い距離に発射することができるペイントボールを提供することである。
【００１６】
最後に、本発明の目的は、消費時間がより短く、より好都合であって、それゆえに経費がそれほどかからないペイントボールの製造方法を提供することである。
【００１７】
本発明のこれら及びそのほかの目的と利点は、以下に掲げる本発明の説明と特許請求の範囲の記載から当業者に明らかになろう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水を通さずに、且つ被害者に当たるとたやすく割れて、その被害者に身体的危害を加える危険が非常に少ないペイントボールシェルを含むペイントボールである。
【００１９】
構造的には、本発明の一般に球形のペイントボールシェルは、ペイントボールシェルの第一の極（ｐｏｌｅ）と第二の極を定める対称の軸（対称軸）を有する。この対称軸は、シェルを通過する平面であって、例えば赤道平面を定めることができるものに実質上垂直である。このペイントボールシェルは、着色剤を包み込むための内部キャビティーを画定する。ペイントボールシェルは、ペイントボールシェルを割るのに十分な力がペイントボールシェルの任意の衝撃点に加わると、その衝撃点から第一の極に向かい、上記の平面に向かい、第二の極に向かって延びる複数の破断線を有するパターンでもってシェルが割れるように構成される。このようにして、ペイントボールに起因する障害又は損傷の危険は大いに低減される。
【００２０】
本発明のペイントボールシェルは好ましくは、熱可塑性の線状ポリマー、例えばポリスチレンから構成される。この線状ポリマーは好ましくは、第一の極から赤道に向かって延びる円周上の線に沿い、且つ第二の極から赤道に向かって延びる円周上の線に沿って、分子的に配向される。本発明のペイントボールシェルの壁の厚さは、約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）まででよく、好ましくは約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までである。本発明のペイントボールシェルは、環境分解性（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ  ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ）の添加剤を配合した線状ポリマーから形成することができる。使用することができる分解性添加剤には、光分解性添加剤が含められ、これらの光分解性添加剤は線状ポリマー約７５重量％と光分解性添加剤約２５％の割合で線状ポリマーと混合することができる。
【００２１】
本発明によるペイントボールシェルの製造方法は、第一の頂点領域と第一の端部を有する第一の部分を成形する第一の型へ線状ポリマーを注入して成形する工程を含む。この部分は、線状ポリマーが第一の極から第一の部分の端部まで延びる円周上の線に沿って分子配向されるように成形される。次の工程において、第二の型へ注入された線状ポリマーから第二の部分を成形する。この第二の部分は第二の頂点領域と第二の端部を含む。第一の部分と同じように、第二の部分は、線状ポリマーがこの第二の部分の第二の極から第二の端部まで延びる円周上の線に沿って分子配向されるように成形される。それから、次の工程において第一の部分を第二の部分と接合してペイントボールシェルを形成する。
【００２２】
その後、第一の頂点領域にある充填口を通してペイントボールシェル内へ着色剤を入れることができる。次いで最終工程において、第一の部分を第二の部分と接合する際とシール口のシールを行う際にできたばりを除去して、本発明によるペイントボールが得られる。
【００２３】
【実施例及び作用効果】
次に、本発明を詳しく説明する。
同様の数字は同様の部品又は部分を指示している添付の図面を一般的に参照すれば、一般に球形の新しいペイントボール１、新しいペイントボールシェル３、この新しいペイントボール１を製造するための新しい方法、そして新しいペイントボールシェル３を製造するための新しい方法が見いだされた。知られているゼラチンペイントボールの割れパターンを研究して、破壊パターンを制御することができるペイントボールシェルは、そのペイントボールが当たった被害者に損傷を与える危険を減らす改良された破壊パターンをもたらす、ということが発見された。更に、この改良されたペイントボールシェル３とそのようなシェルを用いて構成されたペイントボール１は、知られているペイントボールシェル及びペイントボールを上回る大きな改良を構成するそのほかの特徴を示す。
【００２４】
図１は、一対の好ましい半球形部分１１と１３から形成される、一般的に球形の中空ペイントボールシェル３を有するペイントボールを示している。このペイントボールを通って軸４が延びて、第一の極５と第二の極７を定めている。一緒に接合されると、半球形部分１１、１３の端部は赤道９を定める。図２で一番よく分かるように、ペイントボールシェル３は外壁８と、半球形部分が互いに接合されると内部キャビティーを形成する内壁１０を含む。本発明によれば、ペイントボールシェル３は、ペイントボールシェルの任意の点にかかるペイントボールを割るのに十分な力に反応する。ペイントボールシェル３は破断線４１（図７（ａ）〜（ｃ）参照）に沿ってへこむ。これらの破断線は、一般的に線状に、且つ衝撃点１９から一番近い極に向かい且つ赤道９に向かって円周方向に放射状に延びる。破断線はまた、一番遠い方の極を通っても延びる。この構成はペイントボール１が当たった被害者に傷を負わす機会を非常に減少させる。
【００２５】
ペイントボールを割るのに十分な力が第一の半球１１の衝撃点１９にかかると、破断線４１はその衝撃点１９から第一の極５に向かい且つ赤道９に向かって一般的に円周方向に延びてゆく。力が十分な大きさである場合には、破断線４１は赤道を通り、第二の極７に向かって、そしてことによっては第二の極７を通って、延びてゆく。同様に、衝撃点１９が第二の半球１３にできると、破断線は衝撃点１９から第二の極に向かい、そこを通り、そしてその先に進んで赤道９の方へ向かって、一般には円周方向に放射状に延びてゆく。更に、破断線は赤道９に向かい、そこを通り、そして第一の極５に向かい、ことによっては第一の極５を通って、延びてゆく。
【００２６】
本発明のペイントボールシェル３は、線状ポリマーから、例えば熱可塑性の線状ポリマーから、好ましく作製される。この熱可塑性線状ポリマーは好ましくは、例えばポリスチレンのような脆い線状ポリマー、容易に成形可能で、商業的に入手可能で、且つ比較的値段の安いポリマーである。本発明において用いるのに適当な一つのポリマーは、Ｒｅｘｅｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより市販されているＰｏｌｙｓｔａｒ（商標）である。
【００２７】
線状ポリマーからペイントボールシェル３を構成することから、種々の利益がたやすく得られる。第一に、ポリマーのシェル３は水を通さず、雨もしくは汗と接触してあるいは温かい湿潤環境に置かれて溶解しない。この不透過性は、このシェルを水性ペイントや染料、煙、催涙ガスといったような種々の製品、及び知られているゼラチンシェルに入れるのに不適当なそのほかのものを収容するために用いるのを可能にする。
【００２８】
このほかに、線状ポリマーは、知られているゼラチンペイントボールシェルで達成できるよりももっと容易に取扱われ、そして成形してもっと完全に丸いペイントボールシェル３にされる。従って、ペイントボールシェル３は、丸い形をはずれること０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）未満の許容範囲内で作製することができる。このように、線状ポリマーを使用することは、ボールを速やかに装填して発射することを可能にし、そして優れた破断性をなおももたらしながらより長い発射距離が得られる。線状ポリマー製のペイントボールシェル３を使って構成されたペイントボール１では、知られているゼラチンシェルのペイントボールから放散される着色剤と比較してペイントボール内に入っていた着色剤の放散も優れている。
【００２９】
ポリスチレンのような線状ポリマーから構成される本発明のペイントボールシェル３は、壁の厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）にされると所望の破断特性を示す。もっと一層好ましくは、この壁の厚さは約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）の範囲に調節される。
【００３０】
模擬戦争ゲーム中に地面に落下する破壊したペイントボールシェルの破片の環境への影響を軽減するために、ペイントボールシェル３を形成するのに使用する線状ポリマーには環境分解性の添加剤を混合してもよい。線状ポリマーに環境分解性添加剤を混合すると、ペイントボールシェル３のより大きな破片は、地面に横たわるペイントボールシェル３のより大きなプラスチック片を残すと言うよりも、分解してポリスチレンの微小粒子に分かれる。
【００３１】
適当な環境分解性添加剤には、光分解性の添加剤と生物分解性の添加剤が含められる。所望の成果を達成する一つの適当な光分解性の成分は、ＥｃｏｌｙｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって市販されているＥｃｏｌｙｔｅ（商標）である。線状ポリマーと分解性添加剤とのいろいろな混合物が本発明で使用するのに適当であるとは言うものの、約７５重量％の線状ポリマー、好ましくはポリスチレンと、約２５重量％の光分解性添加剤、好ましくはＥｃｏｌｙｔｅ（商標）との混合物が、特に満足なものである。
【００３２】
図２〜５に見られるように、本発明のペイントボールシェル３は第一の部分１５と第二の部分１７とから構成することができる。好ましくは、第一の部分１５と第二の部分１７はおのおの、完成ペイントボール３の半球１１，１３を構成する。第一及び第二の部分１５，１７をペイントボールシェルの半球として構成することによって、最大限の改良破断特性が達成される。
【００３３】
第一の部分１５は、この部分が頂点領域５（第一の極５と同じ）、当該第一の部分１５の最大直径のところに位置する端部２７に沿った平面Ａ、第一の内壁、そして第一の外壁を形成するように構成される。第二の部分１７も、当該第二の部分１７の最大直径に沿った第二の端部２３、頂点領域７（第二の極７と同じ）、第二の内壁、そして第二の外壁を有するように構成される。
【００３４】
第一の部分１５と第二の部分１７とから構成される本発明のペイントボールシェル３は、ペイントボールシェルの部分１５，１７に破断線４１をより容易に生じさせ、これらの破断線は、標的に当たると衝撃点１９から、一番近い極に向かい、その極を通り、また一番近い端部に向かい、その一番近い端部を横切り、そして一番遠い極に向かい、時にはその極を通って、一般に円周方向に放射状に延びてゆく。
【００３５】
第一の部分１５と第二の部分１７がおのおの完成ペイントボールシェル３の半球である場合、第一及び第二の端部２３，２７はペイントボールシェル３の赤道９を形成する。本発明のペイントボールが標的に当たると、半球のうちの一方における力衝撃点１９がその衝撃点１９から一番近い極に向かい、その極を通って進み、赤道９に向かって一般に円周方向に線状に放射する破断線４１を生じさせる。そのような破断線４１はまた、赤道９に向かい、そこを通り、一番遠い極に向かい、ことによってはそこを通って、一般に円周方向に放射状に延びよう。
【００３６】
破断線４１は、標的に衝突してペイントボール１が完全に破断するのを可能にし、そしてボールが当たった被害者が負傷する可能性を大きく低減する。本発明によって、先導半球の破壊後になおそのまま残っているゼラチンのペイントボール半球が原因となる切り傷は、非常に少なくなり、そして打撲傷は特に少なくなる。
【００３７】
更に、第一の部分１５か又は第二の部分１７のどちらかは、ペイントボールシェル３に着色剤の如き適当な充填物を詰めるための充填口３５を有することができる。
【００３８】
ペイントボールシェルの部分１５と１７は線状ポリマーから作製することができ、従って知られているゼラチンのペイントボールシェルのいくつかの不都合を克服することができる。好ましくは、線状ポリマーはポリスチレンといったような脆い線状ポリマーである。
【００３９】
本発明のペイントボールシェルの部分１５，１７は、第一の部分１５の第一の頂点領域５から第一の端部２７に向かって延びる円周線に沿って分子配向され、且つまた第二の頂点領域７から第二の端部２３に向かって延びる円周線に沿って分子配向される線状ポリマーから構成されると、破断パターンの改良が最大になる。
【００４０】
ポリスチレンといったような線状ポリマーから構成された本発明のペイントボールシェル３は、約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）の壁の厚さにされると所望の破断特性を示す。もっと一層好ましくは、この壁の厚さは約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）の範囲に調節される。
【００４１】
先に検討したように、ペイントボールシェル３を成形するために使用される線状ポリマーは、光分解性添加剤や生物分解性添加剤のような環境分解性添加剤と混合することができる。適当な光分解性添加剤はＥｃｏｌｙｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより市販されているＥｃｏｌｙｔｅ（商標）である。同様に、線状ポリマーと分解性添加剤との種々の混合物が本発明で使用するのに適している。約７５重量％の線状ポリマー、好ましくはポリスチレンと、約２５重量％の光分解性添加剤、好ましくはＥｃｏｌｙｔｅ（商標）との混合物が、特に満足なものである。
【００４２】
図６に見られるように、本発明のペイントボール１は、第一の部分１５と第二の部分１７とを有するペイントボールシェル３を用いて、接合した第一及び第二の部分１５，１７の内壁で形成されたペイントボールシェル３の中空キャビティーを適当な着色剤２６で満たして作製することができる。一つの適当な着色剤は、水に分散した水溶性染料である。このような染料は、本発明のペイントボール１が当たった被害者の皮膚や衣類からたやすく洗浄することができる。
【００４３】
更に、ペイントボールの中に入れられた着色剤は細かく分散された加重剤（ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）を含有することができる。適当な加重剤には、炭酸カルシウムの微細分散液や硫酸バリウムの微細分散液が含められる。これらの微細に分散した加重剤は着色剤中に懸濁したままであって、そしてこれらは発射されたペイントボールに動揺を与えるべきではない。そのような加重剤を使用するペイントボールは、標準的なペイントボールの大きさで作製することができ、また発射距離をより長くすることができる。同様に、より小さい構成材料を使って、もっと小さいペイントボールを加重剤を用いて作製してもよく、そのペイントボールは加重剤の入っていないもっと大きなペイントボールの発射距離に等しい発射距離を得ることができる。加重剤を使用しているペイントボールの発射範囲は、密度が増加したペイントボールに当たった人がけがをする見込みが増加するのと釣り合わなくてはならない。
【００４４】
最後に、本発明のペイントボールシェル３には、ペイントボールガンで使用するための催涙ガスのような他の適当な成分を詰めてもよい。
【００４５】
本発明のもう一つの態様では、ペイントボールシェルの内側に複数の溝を刻み込む。好ましくは、八つの溝をつけることができる。これらの溝のうちの四つは９０°の間隔をあけており、第一の極５から赤道９へ一般的には円周方向に且つ線状に、放射状に広がる。残りの四つの溝は、９０°の間隔をあけており、第二の極７から赤道９へ一般的には円周方面に且つ線状に、放射状に広がる。
【００４６】
球形のペイントボールシェル３は、線状ポリマーから、射出成形やブロー成形を含めたいくつかの方法で作成することができる。とは言うものの、本発明のペイントボールシェル３を形成する好ましい方法は線状の熱可塑性ポリマーを射出成形することによるものである。射出成形では、熱可塑性ポリマーを加熱し、次いでこれを高圧下で型の中に注入する。射出成形を使用すると、球形のペイントボールシェルの壁はより薄く、より均一な壁構造を有することができる。
【００４７】
一般に球形のペイントボールシェル３を射出成形するためには、その球体は、第一の部分１５と第二の部分１７とでもって最も容易に形成され、その第一の部分は第一の頂部領域５、当該第一の部分１５の最大の直径のところにある端部２７に沿った平面Ａ、第一の内壁、そして第一の外壁を形成し、また第二の部分は当該第二の部分の最大の直径に沿った第二の端部２３、第二の頂部領域７、第二の内壁、そして第二の外壁を形成する。同様に、第一の部分１５に充填口３５を成形することが望ましい。射出成形で形成された後の第一及び第二の部分１５，１７は、次いで完成したペイントボールシェル３を形成するため接合される。
【００４８】
第一及び第二の部分１５，１７は、好ましくは、球形ペイントボールシェルの半球である。第一及び第二の部分１５，１７を半球として成形することによって、被害者に当たると第一及び第二の部分に誘起される破断線の長さは最小限にされ、ペイントボールシェル３の破壊特性が最も望ましいものになる。更に、第一及び第二の部分１５，１７をおのおの半球として構成することから、成形及び構成過程の間における第一及び第二の部分の取扱いと処理が改善される。
【００４９】
薄い壁で囲われた目的物を作製するのに線状ポリマーを使用する場合には、注意を払わなくてはならず、そうしないとその目的物は容易に破壊されかねない、ということはプラスチックの技術分野でずっと以前から知られていることである。この破壊する傾向は、ポリスチレンのような脆い線状ポリマーを使用する場合に増大する。研究から、線状ポリマーを冷たい、薄い壁を成形する型へ射出すると、成形さた物品は往々にして適当な強度がないことが分かっていて、この技術分野ではそのような物品を成形するのは避けた方がよいとされてきた。
【００５０】
ところが、ペイントボールシェル３の場合には、標的に当たるとシェル３が速やかに且つ完全に破壊することが望ましい特性である。本発明の発見は、線状ポリマー、殊に、例えばポリスチレンのような脆い線状ポリマーを薄い壁を成形する型へ射出してペイントボールシェルの第一の部分１５と第二の部分１７を成形すると、ペイントボールシェルのこれらの部分１５，１７を接合して作られた、結果として得られたペイントボールシェル３は、標的に当たると速やかに且つ完全に破壊する特性を示す、というものである。
【００５１】
この破壊特性は、ペイントボールシェルの部分１５，１７を成形する際に達成される線状ポリマーの分子配向によって付与される。線状ポリマーをペイントボールシェルの部分１５，１７の頂点領域５，７から型の中へ注入し、そしてこの線状ポリマーを型を通してペイントボールシェルの部分の外側の端部へ押しやること、センターゲート法と呼ばれる方法によって、線状ポリマーは、ペイントボールシェルの部分１５，１７の頂点領域５，７からこれらのペイントボールシェルの部分の外側の端部まで至る線に沿って円周方向に分子配向するようにされる。
【００５２】
分子配向を達成する能力は、溶融したプラスチックを比較的冷い型の中へ注入することで更に向上させることができる。本発明のペイントボールシェルの各部分は、約４５０°Ｆ（２３２℃）の注入温度の線状ポリマーを用い、そして約７０〜８０°Ｆ（２１〜２７℃）の温度に保持した型を用いて、好ましく成形される。
【００５３】
ペイントボールシェル３の第一の部分１５を射出成形する際には、この第一の部分１５は好ましくは、ペイントボールシェル３の一方の半球が充填口３５と第一の端部２７を備えて形成されるように成形される。充填口３５は好ましくは、第一の部分１５の頂点領域５に形成される。充填口３５は、第一の部分１５から火山状に外側へ延びる。
【００５４】
図３と図５に見られるように、第一の部分１５の第一の端部２７は、この第一の部分１５が溶剤接着によって第二の部分１７へ接合される場合には第一の直角の平らな面２９ができるように形成される。第一の部分の第一の端部２７は、この第一の部分１５が超音波溶接によって第二の部分１７に接合される場合には角度のある面３１を呈する。
【００５５】
ペイントボールシェル３の第二の部分１７の射出成形では、第二の部分１７はやはり好ましくは、ペイントボールシェル３の一方の半球が形成されるように成形される。図３と図５に見られるように、第二の部分１７は、その第二の部分１７が第一の部分１５に溶剤接着により接合されようと超音波溶接により接合されようと、第二の直角の平らな面３０と、延長された、斜面のある端部２５とを含む段付きの面を呈するように成形される。
【００５６】
第一の部分１５は、その後第二の部分１７に接合されてペイントボールシェル３を形成する。第一の部分１５を第二の部分１７に溶剤接着によって接合すべき場合には、第一の端部２７と第二の端部２３の上に適当な接着用溶剤をつける。第一の直角の平らな面２９が第二の直角の平らな面３０に合わさり、そして延長された、斜面のある端部２５が第一の部分１５の内側と整合するように、第一の端部２７を第二の端部２３と合わせる。
【００５７】
第一の部分１５を第二の部分１７に超音波溶接によって接合すべき場合には、角度のある面３１が第二の直角の平らな面３０にかかり、そして延長された、斜面のある端部２５が第一の部分１５の内側と整合するように、第一の端部２７を第二の端部２３と合わせる。一緒にした第一及び第二の部分を、次いで超音波溶接ホーン内に入れて溶接を行う。好ましくは、この超音波溶接ホーンは、部分１５，１７のうちの一方、第一の端部２７と第二の端部２３、そして残りの部分のうちのある割合を取囲む。端部２３，２７とこれらに伴う端部の面の形状は入れ替えてもよいということは、当業者にとって明らかなことである。
【００５８】
好ましくは、第一の部分１５を第二の部分１７と接合すると、結果として得られたペイントボールシェル３が丸い形からはずれるのは０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）以下である。更に、第一の部分１５、第二の部分１７、そして結果として得られたペイントボールシェル３は、好ましくは、内壁と外壁との間の厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）までである。もっと一層好ましくは、この壁の厚さは約０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までの範囲に調節される。
【００５９】
またやはり、模擬戦争ゲーム中に地面に落ちる破壊したペイントボールシェルの破片の環境への影響を減らそうとすれば、第一の部分１５と第二の部分１７を作製するのに用いられる線状ポリマー、好ましくはポリスチレンを、光分解性あるいは生物分解性の添加剤といったような環境分解性添加剤と混ぜ合わせることができる。適当な光分解性添加剤はＥｃｏｌｙｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより市販されているＥｃｏｌｙｔｅ（商標）であり、また好ましい混合物は約７５重量％のポリスチレンと約２５重量％のＥｃｏｌｙｔｅ（商標）との混合物である。
【００６０】
図６に見られるように、本発明のペイントボール１は、充填口３５に注入針を挿入し、そして水に溶解した植物染料のような着色剤をペイントボールシェル内へ注入して調製される。注入針を引き抜いてから、加熱針を充填口３５に当ててペイントボールシェル３をシールする。このシールは、結果として得られたシールの厚さがペイントボールシェル３の全般の厚さと同じである場合に最も良好に果される。次いで、充填してシールされたボールは、第一の部分１５を第二の部分１７に接合しそして充填口３５をシールすることで生じたばりを取除くべきである。
【００６１】
一定の態様のみを示したけれども、当業者にとって別の態様や種々の改変は明らかなものであろう。これら及びそのほかの別態様は、本発明と同等のものと考えられ、本発明の精神と範囲の内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるペイントボールの一態様の斜視図である。
【図２】ペイントボールシェルの部分を溶剤接着により接合する場合のペイントボールシェルの断面図である。
【図３】ペイントボールシェルの部分を溶剤接着により接合する場合の、図２のペイントボールシェルの左側の小円内の接合部の拡大断面図である。
【図４】ペイントボールシェルの部分を超音波溶接で接合する場合のペイントボールシェルの断面図である。
【図５】ペイントボールシェルの部分を超音波溶接で接合する場合の、図４のペイントボールシェルの左側の小円内の接合部の拡大断面図である。
【図６】着色剤を充填しているペイントボールシェルの断面図である。
【図７】ペイントボールシェルに生じる破断線を示す図であって、（ａ）は本発明のペイントボールへの衝撃力を増加させていったものを並べて、衝撃点の方の第一の極から破壊の様子を見た図であり、（ｂ）は（ａ）のペイントボールの破壊の様子を衝撃点と反対側の極で見た図であり、（ｃ）は北極に衝撃点がある（ａ）及び（ｂ）のペイントボールの破壊の様子を示す図である。
【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６】
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【図７】
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