(57)【要約】【課題】キャップで封止される液体供給口を有する液体収納容器において、開封力を低減させ、生産性を向上させる。【解決手段】液体収納容器の液体供給口を封じるキャップ７は、液体収納容器とキャップ７を接着するリブ１３を有する。リブ１３は液体供給口を挟んで対向する位置に配され、各リブ１３の台座１４の面積が互いに等しくされている。そして、リブ１３と液体収納部との接着を解除する際に台座１４に加わる力の方向に直角な面での、台座１４の断面係数が互いに異なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収納する液体収納部と、前記液体収納部に形成され前記液体を外部へ供給する液体供給口と、前記液体供給口を覆うための外装部と、前記外装部に配設され前記液体収納部に対して接着されるリブと、前記外装部に設けられた、前記リブを支える台座と、前記外装部に設けられ前記外装部を回動させて接着を解除させる操作部とを有する液体収納容器において、
前記リブが前記液体供給口を挟んで対向する位置に配され、各前記リブが設けられた前記台座の面の面積が互いに等しくされており、
前記リブと前記液体収納部との接着を解除する際に前記台座に加わる力の方向に垂直な面での、それぞれの前記台座の断面係数が互いに異なることを特徴とする液体収納容器。
【請求項２】
それぞれの前記台座の体積が互いに等しいことを特徴とする請求項１に記載の液体収納容器。
【請求項３】
それぞれの前記リブの前記台座が角柱で構成され、該各台座において、前記力の加わる箇所が一方は辺で他方は頂点であることを特徴とする請求項１に記載の液体収納容器。
【請求項４】
前記外装部、前記リブ、前記台座、および前記操作部は一体で成形されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップで封止される液体供給口を有する液体収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を収納するための容器となる液体収納容器には液体の供給口が備えられていて、この供給口を密閉するキャップが液体収納容器に溶着されているものがある。このキャップと液体収納容器との溶着が弱い場合には、物流において外環境の温度変化や気圧変動が発生すると液体収納容器内部の圧力が上昇し、インクが液体収納容器から外へ漏れる恐れがある。逆にキャップと液体収納容器との溶着が強いと、ユーザーがキャップを開封しにくくなる恐れもある。
【０００３】
これらの課題に対し信頼性確保と開封力低減の両立を目的とした液体収納容器が特許文献１に提案されている。
【０００４】
図１０（ａ）は液体収納容器用キャップの従来例を示す裏面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は側断面図、同図（ｄ）は上面図である。図１１（ａ）は液体収納容器の側面図、同図（ｂ）は底面図である。図１２（ａ）は図１０の液体収納容器用キャップと図１１の液体収納容器を結合した場合の構成を示す底面図、同図（ｂ）は側面図である。
【０００５】
これらの図を参照すると、キャップ１にはリブ１３が取っ手側と反取っ手側にそれぞれ設けられている。リブ１３はキャップ１と液体収納容器２とを接着させるための突起である。それぞれのリブ１３を、溶着ホーンを用いて溶融させ、キャップ１と液体収納容器２とを接着させている。特許文献１によれば、取っ手側と反取っ手側のリブ１３において溶着面積が互いに等しいと、溶着部は同時に破断するため、開封力は取っ手側と反取っ手側のリブの溶着強度の和となってしまう。そのため、取っ手側と反取っ手側のリブ１３において溶着面積を互いに異ならせることで、破断のタイミングをずらし、開封力を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２７４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように取っ手側と反取っ手側のリブにおいて溶着面積を互いに異ならせると、どちらか一方のリブの溶着面積は信頼性確保に必要最小限な溶着面積よりも大きくする必要がある。結果、開封力は溶着面積の大きい方の溶着強度となってしまう。リブは台座の上に設けられており、台座面はキャップと液体収納容器との溶着面となる。また、取っ手側と反取っ手側の台座において、溶着できる条件が互いに異なるため、同時に溶着できる条件幅が狭くなってしまう。同時に溶着できる条件幅が狭くなると、台座の形状を変更した場合に同時溶着できる条件が形状変更前の条件から外れてしまう可能性が高くなり、再び条件出しをしなければならない恐れがある。
【０００８】
従って、本発明は開封力を従来技術よりさらに低減させ、かつ、同時溶着できる条件幅を広げて生産性を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体収納容器は、液体を収納する液体収納部と、液体収納部に形成され液体を外部へ供給する液体供給口と、液体供給口を覆うための外装部と、外装部に配設され液体収納部に対して接着される複数のリブと、外装部に設けられた、リブを支える台座と、外装部に設けられ外装部を回動させて接着を解除させる操作部とを有する。
【００１０】
この態様の液体収納容器において、上記課題を解決するために本発明は、リブが液体供給口を挟んで対向する位置に配され、各リブの台座の面積が互いに等しくされ、リブと液体収納部との接着を解除する際に台座に加わる力の方向に垂直な面での、台座の断面係数が互いに異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、リブの台座の面積を信頼性確保に必要最小限な面積としたままで開封力を従来例より低減させ、かつ、取っ手側と反取っ手側のリブにおいて同時に溶着できる条件幅を広げて生産性を向上させる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は第１の実施例による液体収納容器用キャップの形態を示す裏面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側断面図、（ｄ）は上面図。
【図２】第１の実施例のキャップと液体収納容器の溶着結合時の構成を示す断面図。
【図３】（ａ）は第１の実施例のキャップと液体収納容器とを溶着する過程における溶着前の断面図、（ｂ）はそれらの溶着途中の断面図、（ｃ）はそれらの溶着後の断面図。
【図４】（ａ）は第１の実施例のキャップ開封過程における開封前のキャップと液体収納容器の状態を示す底面図、（ｂ）は開封後のキャップと液体収納容器を示す底面図。
【図５】（ａ）は第１の実施例のキャップの反取っ手側に形成されたリブとその台座を示す透視図、（ｂ）は取っ手側に形成されたリブとその台座を示す透視図。
【図６】（ａ）は第１の実施例のキャップ溶着部を破断するときに反取っ手側台座に加わる力を表す透視図 、（ｂ）はその溶着部の破断時に取っ手側台座に加わる力を表す透視図。
【図７】（ａ）は第２の実施例による液体収納容器用キャップの形態を示す裏面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側断面図、（ｄ）は上面図。
【図８】（ａ）は第２の実施例のキャップの反取っ手側に形成されたリブとその台座を示す透視図、（ｂ）は取っ手側に形成されたリブとその台座を示す透視図。
【図９】（ａ）は第２の実施例のキャップ溶着部を破断するときに反取っ手側台座に加わる力を表す透視図 、（ｂ）はその溶着部の破断時に取っ手側台座に加わる力を表す透視図。
【図１０】（ａ）は液体収納容器用キャップの従来例を示す裏面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側断面図、（ｄ）は上面図。
【図１１】（ａ）は図１０のキャップが取付けられる液体収納容器の側面図、（ｂ）は上面図。
【図１２】（ａ）は図１０の液体収納容器用キャップと図１１の液体収納容器を結合した場合の構成を示す底面図、（ｂ）は側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１の実施例］
図１（ａ）は第１の実施例による液体収納容器用キャップの形態を示す裏面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は側断面図、同図（ｄ）は上面図である。図１に示されるキャップ１は、液体収納部から外部へ液体を供給するための液体供給口（不図示）を封じる外装部であり、ユーザーがキャップ１を液体収納容器に対して回動させて離脱する際の力点７となる操作部としての取っ手６と、この可動の中心となる支点８とを有する。さらにキャップ１には、液体収納容器の供給口（不図示）と圧接するための弾性体９が固着されている。尚、キャップ１、リブ１３、台座１４、及び取っ手６は一体にモールド成形されている。
【００１５】
図２はキャップ１と液体収納容器２の溶着結合時の様子を示した側断面図である。図２に示される液体収納容器２内には、例えば液滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置に使用されるインク等の液体３が収められている。この液体３をインクジェット記録装置の記録素子に供給するための供給口４が液体収納容器２の一つの側面に設けられている。この供給口４が前述したキャップ１で封止される。図２に示すように、キャップ１の表面側には、溶着ホーン１１が挿入される凹部１０（図１（ｄ）参照）が形成されており、凹部１０の内部には、溶着ホーン１１が当接する溶着ホーン当接部１２を有する。
【００１６】
図３（ａ）はキャップ１と液体収納容器２とを溶着する過程における溶着前の断面図、同図（ｂ）はそれらの溶着途中の断面図、同図（ｃ）はそれらの溶着後の断面図である。図１乃至図３に示すように、キャップ１の、溶着ホーン当接部１２の反対側の面には、キャップ１と液体収納容器２とを接着するためのリブ１３と、各リブ３の根元部を支持してキャップ１と液体収納容器２との溶着面積を安定化させる台座１４とが構成されている。リブ１３及び台座１４は、液体供給口４の中心に対応するキャップ１の支点８を挟んで対向する取っ手６側と反取っ手側の位置にそれぞれ配設されている。
【００１７】
キャップ１と液体収納容器２とを接着するためには、まず、溶着ホーン１１をキャップ１の凹部１０内に進入させ、溶着ホーン当接部１２に当接させる。次いで、溶着ホーン１１から超音波振動を発振させ、リブ１３を溶融させる。溶融されたリブ１３は台座１４の上を広がりキャップ１と液体収納容器２とを接着させる。溶融されたリブ１３の一部は台座１４からはみ出るが、はみ出した部分はホーン圧を受けないため、キャップ１と液体収納容器２との溶着強度を決定する溶着面積にはならない。従って、溶着面積は台座面積（リブが設けられた台座上面全体の面積）と一致する。
【００１８】
<メカニズム>
この原理を以下に説明する。
【００１９】
第１の実施例では台座１４の面積（リブが設けられた台座上面全体の面積）を信頼性確保に必要最小限な面積の１．８ｍｍ2とし、取っ手６側とは反対側（反取っ手側と呼ぶ。）の台座１４ａ（第１の台座）を１．５ｍｍ×１．２ｍｍの長方形、取っ手６側の台座１４ｂ（第１の台座）をφ１．５ｍｍの円とする。
【００２０】
図４（ａ）はキャップ開封過程における開封前のキャップ１と液体収納容器２の状態を示す底面図、同図（ｂ）は開封後のキャップ１と液体収納容器２を示す底面図である。図５（ａ）はキャップ１の反取っ手側に形成されたリブ１３ａとその台座１４ａを示す透視図、同図（ｂ）は取っ手側に形成されたリブ１３ｂとその台座１４ｂを示す透視図である。図６（ａ）はキャップ溶着部を破断するときに反取っ手側台座１４ａに加わる力を表す透視図 、図６（ｂ）はその溶着部の破断時に取っ手側台座１４ｂに加わる力を表す透視図である。ここで、Ｆは破断時に加わる力の大きさ、Ｚ軸は力Ｆの方向と垂直で且つリブ中心を通る面、θはキャップ１の回動角度、Ｚ1，Ｚ2は台座１４のＺ軸に関する断面係数とする。
【００２１】
キャップ１を開封するには、まず、取っ手６の力点７に力Ｆを加える。これにより、取っ手側と反取っ手側のリブ１４の溶着部には互いに逆向きの力Ｆが働き、キャップ１の支点８を中心に回動する。そして、これらの溶着部は力Ｆに耐え切れなくなると、曲げられて破断し、キャップ１と液体収納容器２の接着が解除され、キャップ１は開封される。
【００２２】
このとき、キャップ１の取っ手側と反取っ手側の台座１４において、Ｚ軸に関する断面係数が互いに異なるとＺ軸に関する曲げやすさが互いに異なるため、台座１４の破断するタイミングが異なる。従って、開封力が取っ手側と反取っ手側のリブ１４の溶着強度の和とはならない。溶着強度は台座面積に比例するため、開封力は信頼性確保に必要最小限の面積によって決定され、図１０乃至図１２に示した従来例よりも開封力を低減することができる。
【００２３】
本実施例ではθ≒４５°、Ｚ1≒０．３３１、Ｚ2≒０．２２７である。開封力は約２２．６Ｎとなり、前記従来例の開封力の２５．７Ｎよりも低減することができる。
【００２４】
また、取っ手側と反取っ手側の台座１４においてそれらの面積を互いに異ならせると、溶融したリブ１３の台座１４への広がり状態が互いに異なるため、互いに重複する溶着条件は狭くなる。しかし、それらの面積を互いに等しくすると、溶融したリブ１３の台座１４への広がり状態が同じため、溶着条件は互いに等しくなるため、溶着条件の幅を広げることができる。
【００２５】
従来例ではキャップ１の取っ手６側と反取っ手側の台座１４において面積を互いに異ならせることで、開封力を低減していた。しかし本例のように、台座の破断方向に対する断面係数を互いに異ならせることで、台座の面積が互いにほぼ等しくままであっても開封力を従来例より低減させることができる。さらに、キャップ１の取っ手６側と反取っ手側において台座１４の面積を互いに略等しくしたことで、同時に溶着できる条件幅を広げることができ、生産性を向上させることができる。
【００２６】
［第２の実施例］
第２の実施例では台座１４の面積（リブが設けられた台座上面全体の面積）を信頼性確保に必要最小限な面積の１．８ｍｍ2とし、反取っ手側の台座１４ａと取っ手６側の台座１４ｂの形状はともに一辺２．０４ｍｍの正三角形の角柱とする。したがって、反取っ手側と取っ手６側の台座１４の体積が互いに等しい。図７（ａ）は第２の実施例による液体収納容器用キャップの形態を示す裏面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は側断面図、同図（ｄ）は上面図である。図８（ａ）は第２の実施例のキャップ１の反取っ手側に形成されたリブ１３ａとその台座１４ａを示す透視図、同図（ｂ）は取っ手６側に形成されたリブ１３ｂとその台座１４ｂを示す透視図である。図９（ａ）は第２の実施例のキャップ溶着部を破断するときに反取っ手側台座１４ａに加わる力を表す透視図 、（ｂ）はその溶着部の破断時に取っ手側台座１４ｂに加わる力を表す透視図。ここで、Ｆは破断時に加わる力の大きさ、Ｚ軸は力Ｆの方向と垂直で且つリブ中心を通る面、θはキャップ１の回動角度、Ｚ1，Ｚ2は台座１４のＺ軸に関する断面係数とする。
【００２７】
図９に示すように、取っ手６側と反取っ手側の台座１４において、破断時の力Ｆの加わる箇所が一方は辺で他方は頂点である。
【００２８】
第２の実施例ではθ≒４５°、Ｚ1≒０．２５、Ｚ2≒０．５０であり、取っ手６側と反取っ手側の台座１４において断面係数の差が第１の実施例よりも大きい。そのため、それぞれの台座１４の破断するタイミングを第１の実施例よりも確実にずらすことができる。従って、第１の実施例よりも開封力を低減することができる。破断時の力Ｆの加わる方向がばらつかない場合は特に有効である。
【００２９】
また、取っ手６側と反取っ手側の台座１４において面積を互いに異ならせると、溶融したリブ１３の台座１４への広がり状態が互いに異なるため、互いに重複する溶着条件は狭くなる。しかし、本例のように台座面積を互いに等しくすると、溶融したリブ１３の台座１４への広がり状態が同じため、溶着条件は互いに等しくなるため、溶着条件の幅を広げることができる。さらに、取っ手６側と反取っ手側の台座１４において、形状が合同のため、キャップ１に当接するホーンの断面積を必要最小限な面積にすることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１    キャップ（外装部）
２    液体収納容器
３    液体
４    供給口
６    取っ手
７    力点
８    支点
９    弾性体
１０    凹部
１１    溶着ホーン
１２    溶着ホーン当接部
１３    リブ
１４    台座
１３ａ    反取っ手側リブ
１３ｂ    取っ手側リブ
１４ａ    反取っ手側台座
１４ｂ    取っ手側台座
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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