(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に適用されかつ中空軸を有する液滴放出チップであって、
前記中空軸が液体流路を形成し、かつ前記液体流路を、容器に通じる上流チャンバーと、液滴出口で終了する下流チャンバーとに分離する内部分離壁を有し、
前記内部分離壁が、前記上流チャンバーと下流チャンバーとの間の制限された液体流路と、前記液体流路に存在する液体が液体出口を通過する前に液体緩衝面に接触するように、該液体出口と対向するように、かつ下流チャンバーにおいて前記内部分離壁に一体に設けられた半球状の液体緩衝面とを構成しており、
前記上流チャンバーと前記下流チャンバーとを接続している前記制限された液体流路から前記下流チャンバーに至った液体が前記液体緩衝面に接触するように、前記液体緩衝面が、前記制限された液体流路の下流側に該制限された液体流路と隔てられて設けられており、かつ前記液体緩衝面の位置が固定されている、液滴放出チップ。
【請求項２】
前記制限された液体流路が、前記液体緩衝面に対して隔てられた関係に位置されている、請求項１に記載の液滴放出チップ。
【請求項３】
前記液体緩衝面がドーム状の形状を有する請求項１に記載の液滴放出チップ。
【請求項４】
前記制限された液体流路が、内部分離壁内の三日月状開口内で終了している、請求項１に記載の液滴放出チップ。
【請求項５】
前記中空軸の外側表面にねじ部が設けられている、請求項１に記載の液滴放出チップ。
【請求項６】
前記液体緩衝面が、前記中空軸の長手軸方向に沿って設けられており、かつ前記制限された液体流路が、中空軸の長手方向軸から隔てられた開口内で終了している、請求項１に記載の液滴放出チップ。
【請求項７】
前記内部分離壁が、前記下流チャンバー内の一対の分岐面を形成しており、前記液体流路が外側に広がっている分岐面の一方に設けられた開口内で終了している、請求項１に記載の液滴放出チップ。
【請求項８】
液体容器用液滴放出チップの成形装置であって、
前記液滴放出チップが、内部分離壁により、制限された流路を介して連通している上流チャンバーと下流チャンバーとに分離されている中空軸を有し、下流チャンバーにおいて、内部分離壁に半球状の液体緩衝面が一体に設けられており、
前記上流チャンバーと前記下流チャンバーとを接続している前記制限された液体流路から前記下流チャンバーに至った液体が前記液体緩衝面に接触するように、前記液体緩衝面が、前記制限された液体流路の下流側に該制限された液体流路と隔てられて設けられており、かつ前記液体緩衝面の位置が固定されており、
前記装置が、一対の細長い協動する金型インサートを備え、該金型インサートが、各末端において互いに対向しており、一対の金型インサートの一方の末端が前記下流チャンバーを成形するように構成されており、他方の金型インサートの末端が上流チャンバーを成形するように構成されており、
前記他方の金型インサートが、該金型インサートを超えて延びており、かつ前記一方の金型インサートの末端に当接するピンをさらに備える、液滴放出チップ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴放出容器に関し、特に、このような液体放出容器用の液滴形成用チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な液滴放出容器が、当該技術分野で用いられてきており、かつ知られている。このような容器は、例えば、使用者の目に液状試薬を投薬する場合のように、液滴を形成しかつ放出するように構成されたチップを有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの様々な容器が入手可能でありかつ用いられているにも係わらず、雫の垂れを生じさせることなく液状試薬を投薬することはできず、従って、高価な無駄を生じさせている。よって、雫の垂れを生じることなくほぼ均一な液滴を容易に放出し得る、このような容器用の改良されたチップが要求されている。本発明は、この要求を満たすものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の広い局面によれば、容器に適用されかつ中空軸を有する液滴放出チップであって、前記中空軸が液体流路を形成し、かつ前記液体流路を、容器に通じる上流チャンバーと、液滴出口で終了する下流チャンバーとに分離する内部分離壁を有し、前記内部分離壁が、前記上流チャンバーと下流チャンバーとの間の制限された液体流路と、前記液体流路に存在する液体が液体出口を通過する前に液体緩衝面に接触するように、該液体出口と対向するように、かつ下流チャンバーにおいて前記内部分離壁に一体に設けられた半球状の液体緩衝面とを構成しており、前記上流チャンバーと前記下流チャンバーとを接続している前記制限された液体流路から前記下流チャンバーに至った液体が前記液体緩衝面に接触するように、前記液体緩衝面が、前記制限された液体流路の下流側に該制限された液体流路と隔てられて設けられており、かつ前記液体緩衝面の位置が固定されている液滴放出チップが提供される。
【０００５】
液滴放出容器には、液体流路を形成する中空軸を有する放出チップが備えられている。この軸内の内部分離壁は、液体流路を、上流チャンバーと、下流チャンバーとに分離している。上流チャンバーは、容器内部に連通され、下流チャンバーは液滴出口で終了している。液体流路が、内部分離壁内に備えられており、かつ上流チャンバーと下流チャンバーとの間に流通を与えている。一体的なヘッド部が、上記分離壁から下流チャンバー内に延びており、かつ半球状の液体緩衝面を形成している。上流チャンバーから下流チャンバーへの液体が通過すると、液体は、半球状の緩衝面に接触し、かつ液滴出口を介して液滴が通過する。
【０００６】
好ましい実施例では、上記液体流路は、上記液体緩衝面から中心を外されて位置決めされており、かつ該液体緩衝面から分離されている。上記内部分離壁は、開口されており、かつ外側に広がっている第１，第２の表面を有し、第１，第２の表面は、部分的に下流チャンバーを形作っている。上記液体流路は、該第１の表面に位置されている開口において終了しており、かつ一体的なヘッド部が、上記第２の表面から下流チャンバー内に外側に延びている。
【０００７】
また、本発明は、容器用の上記液滴放出チップを成形するための装置にも関する。すなわち、液滴放出チップが、内部分離壁により、制限された流路を介して連通している上流チャンバーと下流チャンバーとに分離されている中空軸を有し、下流チャンバーにおいて、内部分離壁に液体緩衝面が一体に設けられており、上流チャンバーと下流チャンバーとを接続している制限された液体流路から下流チャンバーに至った液体が液体緩衝面に接触するように、液体緩衝面が、制限された流路の下流側に隔てられかつその位置が固定されている。この装置は、内部分離壁の一方側と、チップ内の下流チャンバーとを形成するための第１の金型インサートと、内部分離壁の他方側と、チップ内の上流チャンバーとを形成するための第２の金型インサートとを有する。第２の金型インサートは、内部分離壁内の液体流路を形成するための細長いピンを有する。
【０００８】
第１の金型インサートの末端部は、第１，第２の傾斜面を有し、第１，第２の傾斜面は、端縁に沿って交叉している。第１の金型インサートの第１の傾斜面内のキャビティは、半球状の緩衝面に補完しており、該表面は、分離壁から下流チャンバーに延びている。
【０００９】
第２の金型インサートは、その長手方向に延びるピンを有する。このピンの末端は、第２の金型インサートを超えて突出している。双方の金型インサートがチップ成形方法の間互いに向かい合って位置決めされているときに、上記ピンの末端が、第１の金型インサートの一面から突出し、かつ成形材料が金型内に注入されるにつれて、上流チャンバーと下流チャンバーとの間に液体流路を構成する。
これらの金型インサートは、成形の間相手方に向かって付勢されている。
【００１０】
本発明の他の特徴及び効果は、以下の詳細な説明、添付図面及び添付の請求の範囲により容易に明らかになるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本明細書において開示されている本発明は、もちろん、多くの異なった形態で実施され得る。図面及び以下において詳細に説明されている内容は、本発明の好ましい実施例である。しかしながら、この開示内容は、本願発明の趣旨の例示であり、例示されている実施例に本発明が限定されるものではないことを理解すべきである。
【００１２】
記載を容易とするために、本発明を具体化した液滴放出容器及び該液滴放出容器用チップ並びに本発明を具体化している上記チップを成形するための装置が、図３を除いて全ての図において、通常の垂直方向位置で以下において説明され、かつ上方、下方及び垂直などの用語は、この通常の位置に基づいて本明細書において用いられている。
【００１３】
さらに、図面は、当該技術分野で公知であり、かつそのように当業者によって認識されている構造的要素をも含む。このような構造的要素の詳細な説明は、本願発明を理解する上で必要なものではない。従って、このような要素については、本願発明の特徴を理解するのに役立つのに必要な程度にのみ本明細書において表されている。
【００１４】
図面を参照して、この液体内容物が液滴として放出されるように構成されている容器用のインサートとして適切な液滴放出チップ１０が示されている。
このチップ１０は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの通常の成形材料を用いて射出成形法により好ましくは成形される。チップ１０は、所望とする用途に応じた様々な形状及び容量を有する液滴放出容器と共に用いることができる。ワイラー（Weiler）に対して与えられたアメリカ合衆国特許Des.３６９，２１１は、このような液体放出容器の一例を例示している。
【００１５】
チップ１０は、例えば、アンダーソン（Anderson）に対して与えられた米国特許第５，３５１，４６２及びWeilerに与えられた米国特許第４，７０７，９６６に記載されているインサートのような、容器の喉部（throat）内に挿入され、固定されかつ次にシールされるように構成されている、独立の成形部材である。
【００１６】
図１に示されているように、チップ１０は、ベース１２と、中空軸１４とを有し、該中空軸１４は、液体流路３０を形成している。ベース１２は、下方の略円筒状ベース部材１６と、一体的な中間の略円筒状ベース部材１８とを有し、該ベース部材１８は、ベース部材１６の径よりも小さな径を有する。径方向外側にかつ周方向に延びる肩部２０が、２個のベース部材１６，１８間に位置されている。ベース１２は、液体容器の首部内に包含される。
【００１７】
中空軸１４は、ベース部材１８の肩部２８から上方に延びている。軸１４には、（図示しない）閉成キャップをねじ止めするために、軸１４の外表面にねじ６０が設けられ得る。
【００１８】
（図２の）内部分離壁すなわちセプタム３２が、軸１４内の流路３０を、上流チャンバー３４と、下流チャンバー３６とに分割している。上流チャンバー３４は、容器内部に連通し、かつ下流チャンバー３６は液滴出口３８内で終了している。制限された、すなわち細い液体流路５６が、チャンバー３４，３６間の流路を形成しており、かつ好ましくは三日月形のような形状を有する開口５８内で終了している。
【００１９】
分離壁３２の表面４０は、チャンバー３４の上部を形成している。分離壁３２の表面４２は、対向されておりかつ傾斜された、第１，第２の分岐面すなわち第１，第２の傾斜面４４，４６をそれぞれ形成しており、それらの面４４，４６は液滴出口３８に向かうように上方かつ外側に広がっている。
【００２０】
面４４は、分離壁３２の表面４０に対して、約３０°〜７５°の範囲の角度で傾斜されている。好ましくは、面４４は、約６０°の角度で傾斜されている。
ヘッド部４８は、分離壁３２と一体に構成されており、かつ傾斜面４６から外側に延びている。ヘッド部４８は、略円筒状の本体５０と、該本体５０と一体的に構成されたドーム状頂部５２とを有する。ヘッド部４８は、以下に詳細に述べるように、末端の液滴出口３８を通じて液滴を形成しかつ放出するように構成された半球状の液体緩衝面（インピンジメント面、impingement面）５４を構成している。
【００２１】
分離壁３２の表面４０は、ほぼ平坦でありかつ流路３０を横切っている。略円筒状の液体流路すなわち開口５６は、分離壁３２内に形成されており、かつ流路３０の長手方向軸の中心からずらされて配置されている。液体流路５６は、出口表面４２の傾斜面４４内に至っており、かつ容器から半球状の液体緩衝面５４に向かって液体が通過するように開口５８（図２及び図３）が傾斜面４４に形成されている。
【００２２】
図示の実施例において、液体流路５６と開口５８とは近接して配置されているが、ヘッド部４８及び液体緩衝面５４からは隔てられて配置されている。
一定量の液体が上流チャンバー３４（図２及び図３）から下流チャンバー３６に分離壁３２内の制限された流路５６を通って流れると、液体は液体緩衝面５４に接触し、ドーム状頂部５２に沿って流れる。その結果、液滴が形成され、次に液滴出口３８から放出される。形成され、かつヘッド部４８の頂部から次に放出される液滴の寸法は、液体流路３０の内径を変更することにより調整することができる。
【００２３】
本発明の放出チップは、（図４及び図５の）金型インサート６２と、（図６及び図７の）金型インサート６４とを用いて射出成形することができる。
図４及び図５を参照して、金型インサート６２は、一般的には、鉄または同様の材料からなり、細長い剛性の本体６６であり、該本体６６の径よりも大きな径を有する略円筒状ヘッド部６８が一端側に備えられている。径方向外側に延びる肩部７０が、本体部６６とヘッド部６８との間に形成されている。ヘッド部６８は、インサート取付けねじ（図示せず）を受け入れるように構成されている穴７１を有する。金型インサート６２の末端７２は、内部分離壁３２、面４２，４４並びにヘッド部４８を形成するように形作られている。末端７２は、それぞれ、対向されておりかつ外側に広がっている第１，第２の傾斜面７４，７６を有し、傾斜面７４，７６は細長い末端端縁７８で交叉している。面７４は、ヘッド部４８の形に応じた略楕円形のキャビティ８０をも形成している。
【００２４】
図６及び図７を参照して、金型インサート６４は、金型インサート６２と協動しており、かつインサート６２のように、鉄あるいは同様の材料からなる。金型インサート６４は、細長い剛性の本体８２と、近い側に設けられた略円筒状のヘッド部８４とを有し、該ヘッド部８４は、ヘッド部８４と本体８２との間に肩部８６を形成するように、本体８２よりも大きな径を有する。ヘッド部８４は、第１のキャビティすなわちキー穴８８を有し、該キー穴８８は、ヘッド部８４の外周縁から内側に延びており、かつ円筒状キャビティ９０内で終了しなおり、またヘッド部８４内に位置されている。
【００２５】
内側にテーパーが付けられた肩部９２が、金型インサート６４に設けられており、該金型インサート６４は、本体８２の径よりも小さな径を有する末端部分９４内で終了している。末端部分９４は径方向の平坦面９６で終了している。
【００２６】
細長いキャビティ９８が、金型インサート６４に設けられており、かつ外側表面から隔てられかつ外側表面と平行な関係となるように、肩部９２から長手方向内側に、本体８２の内部まで延びている。図７及び図８は、２つのキャビティ９８のみを示しているが、図６及び図７に示されている金型インサートの実施例は、３個のこのようなキャビティ９８を有し、均等な間隔を隔てて配置されている。これらのキャビティは、成形されたチップにおけるリブを形成し、ブロー（blow）／フィル（fill）／シール（seal）容器の製造の間、チップが挿入ステーションに供給される際に、チップのネスティング（nesting ）を極小化する。
【００２７】
さらに、孔１００が、金型インサート６４の全長さを通じて長手方向に延びている。
細長いピン１０２は、孔１００内に受け入れられ、かつ一端の径方向平坦面９６から外側に突出している先端１０４を有する。ピン１０２の他端１０６は、キャビティ９０内に受け入れられたワッシャー１０８に対して固定される。
【００２８】
図８に示されているように、金型インサート６２，６４は、内部分離壁３２、並びにチップ１０の各下流及び上流チャンバー３６，３４を形成するように形作られている。
【００２９】
成形の間、金型インサート６２，６４は、図８に示されているように、ピン１０２の先端１０４が金型インサート６２の面７４に当接するように、対向された関係に位置決めされている。この方法では、チップを成形するために熱可塑性樹脂が金型内に導入されると、液体流路５６及び予め定められた寸法の開口５８が形成される。
【００３０】
本発明の真の精神及び新規な概念の範囲から離れることなく、本発明の上述した詳細な説明及びその例示から様々な変形を行い得ることを容易に理解し得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】液滴放出チップの部分切欠斜視図。
【図２】図１に示した液滴放出チップの垂直方向断面図。
【図３】図２に示した液滴放出チップの部分切欠拡大垂直方向断面図。
【図４】液滴放出チップを成形するために、本願発明に従って構成された金型インサートの斜視図。
【図５】図４に示した金型インサートの垂直方向断面図。
【図６】図４の金型インサートと協動する、本発明に従って構成された他方の金型インサートの斜視図。
【図７】図６の金型インサートの垂直方向断面図。
【図８】チップの入口及び出口チャンバーを形成するために位置決めされている図４及び図６の金型インサートを示す、部分切欠拡大垂直方向断面図。
【符号の説明】
１０…液滴放出チップ
１２…ベース
１４…中空軸
１６…ベース部材
１８…ベース部材
２０…肩部
２８…肩部
３０…流路
３２…内部分離壁
３４…上流チャンバー
３６…下流チャンバー
３８…液滴出口
４０…面
４２…面
４４，４６…第１，第２の傾斜面
４８…ヘッド部
５０…本体
５２…ドーム状頂部
５４…半球状の液体緩衝面
５６…制限された液体流路
５８…開口
６２…金型インサート
６４…金型インサート
６６…本体部
６８…ヘッド部
７０…肩部
７２…末端
７４，７６…第１，第２の傾斜面
８２…本体
８４…ヘッド部
８８…キー穴
９０…キャビティ
９２…肩部
９４…末端
１００…孔
１０２…ピン
１０４…先端
【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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【図８】
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