(57)【要約】【課題】皺の発生を抑える。【解決手段】液体収納容器は、凹部１３を有するとともに、凹部１３に通じたアウトレットポート１５を有する剛性の下ケース１０と、下ケース１０の凹部１３を覆って、凹部１３の縁部分において下ケース１０に貼着され、凹部１３の開口に比して撓んだ状態に設けられた可撓性シート４０と、を備える。可撓性シート４０及び凹部１３の内面に囲繞された収納室１９に液体９９が収納されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有するとともに、前記凹部に通じたポートを有する剛性のケースと、
前記凹部を覆って、前記凹部の縁部分において前記ケースに貼着され、前記凹部の開口に比して撓んだ状態に設けられた可撓性シートと、を備え、
前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に液体が収納されていることを特徴とする液体収納容器。
【請求項２】
前記収納室に液体が充填された状態において前記可撓性シートが前記凹部の反対側に凸になって膨らんでい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３】
前記収納室に液体が充填された状態において前記可撓性シートが前記凹部の内面形状に対して面対称となっていることを特徴とする請求項２に記載の液体収納容器。
【請求項４】
前記可撓性シートを内側に収容するよう前記ケースに組み合わせられた剛性の第２のケースを更に備え、
前記両ケースの組み体の内部空間が前記可撓性シートによって２つの収納室に区分けされていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液体収納容器。
【請求項５】
前記可撓性シートが前記第２のケースの内面に張り付いていることを特徴とする請求項４に記載の液体収納容器。
【請求項６】
前記両ケースの組み体に設けられ、前記２つの収納室のうち前記第２のケース側の収納室に通じる第２のポート及び排気口を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の液体収納容器。
【請求項７】
前記凹部の内面及び前記可撓性シートに成膜された高分子樹脂被膜を更に備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の液体収納容器。
【請求項８】
前記高分子樹脂被膜がパラキシリレン系樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の液体収納容器。
【請求項９】
凹部及び前記凹部に通じたポートを有した剛性のケースの前記凹部を可撓性シートで覆って、前記凹部の縁部分に前記可撓性シートを貼着し、
前記可撓性シートを前記凹部に沿って凹ませ、前記凹部の内面形状を前記可撓性シートに転写することで前記可撓性シートを前記凹部の開口に比して撓んだ状態にし、
前記可撓性シートを前記凹部の内面から剥離し、前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に前記ポートから液体を注入することを特徴とする液体収納容器の製造方法。
【請求項１０】
前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に液体を充填することで、前記可撓性シートを前記凹部の反対側に凸にして膨らませた状態にすることを特徴とする請求項９に記載の液体収納容器の製造方法。
【請求項１１】
前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に液体を充填することで、前記可撓性シートを前記凹部の内面形状に対して面対称にした状態にすることを特徴とする請求項１０に記載の液体収納容器の製造方法。
【請求項１２】
剛性の第２のケースを前記ケースに組み合わせて前記両ケースの組み体の内側に前記可撓性シートを内側に収容し、前記両ケースの組み体の内部空間を前記可撓性シートによって２つの収納室に区分けすることを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の液体収納容器の製造方法。
【請求項１３】
前記可撓性シートを前記凹部の内面から剥離した後であって、前記ポートから前記凹部内に液体を注入する前に、前記ポートを通じて前記収納室に樹脂材料の蒸気を注入し、前記収納室の内面に高分子樹脂被膜を形成することを特徴とする請求項９から１２の何れか一項に記載の液体収納容器の製造方法。
【請求項１４】
前記収納室に注入する前記樹脂材料及び前記収容室内面に形成される前記高分子樹脂被膜がパラキシリレン系樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載の液体収納容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体収納容器及びその製造方法に関し、特に、皺の生じにくい液体収納容器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といった小型電子機器がめざましい進歩・発展を遂げている。電子機器の電源として一次電池又は二次電池を用いるのが一般的であるが、エネルギー利用効率のよい燃料電池を電子機器の電源に用いるための研究開発が行われている。電子機器に用いる燃料電池として、直接燃料方式と呼ばれるものや、改質方式と呼ばれるものがある。直接燃料方式とは、燃料電池に直接供給された燃料の電気化学反応により発電する方式である。一方、改質方式とは、燃料を水素にいったん改質し、燃料電池に供給された水素の電気化学反応により発電する方式である。何れの方式にしても液体燃料が必要であるため、液体燃料を収納する容器が電子機器に必要となる。
【０００３】
液体燃料の収納容器には、可撓性の袋体を用いたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。可撓性の袋体には液体燃料が収納されており、液体燃料が消費されていくと、袋体の容積が減少していく。
【特許文献１】特許第３７１５６１０号公報
【特許文献２】特許第３７６４８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、袋体が可撓性であるため、液体燃料が消費されていく過程で袋体に皺が生じてしまう。袋体に皺が生じると、その皺部分に液体燃料が残留し、袋体内の液体燃料を使い切ることができない。
そこで、本発明の課題は、皺が生じ難くすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
凹部を有するとともに、前記凹部に通じたポートを有する剛性のケースと、
前記凹部を覆って、前記凹部の縁部分において前記ケースに貼着され、前記凹部の開口に比して撓んだ状態に設けられた可撓性シートと、を備え、
前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に液体が収納されていることを特徴とする液体収納容器が提供される。
【０００６】
請求項２に係る発明によれば、
前記収納室に液体が充填された状態において前記可撓性シートが前記凹部の反対側に凸になって膨らんでいることを特徴とする請求項１に記載の液体収納容器が提供される。
【０００７】
請求項３に係る発明によれば、
前記収納室に液体が充填された状態において前記可撓性シートが前記凹部の内面形状に対して面対称となっていることを特徴とする請求項２に記載の液体収納容器が提供される。
【０００８】
請求項４に係る発明によれば、
前記可撓性シートを内側に収容するよう前記ケースに組み合わせられた剛性の第２のケースを更に備え、
前記両ケースの組み体の内部空間が前記可撓性シートによって２つの収納室に区分けされていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液体収納容器が提供される。
【０００９】
請求項５に係る発明によれば、
前記可撓性シートが前記第２のケースの内面に張り付いていることを特徴とする請求項４に記載の液体収納容器が提供される。
【００１０】
請求項６に係る発明によれば、
前記両ケースの組み体に設けられ、前記２つの収納室のうち前記第２のケース側の収納室に通じる第２のポート及び排気口を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の液体収納容器が提供される。
【００１１】
請求項７に係る発明によれば、
前記凹部の内面及び前記可撓性シートに成膜された高分子樹脂被膜を更に備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の液体収納容器が提供される。
【００１２】
請求項８に係る発明によれば、
前記高分子樹脂被膜がパラキシリレン系樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の液体収納容器が提供される。
【００１３】
請求項９に係る発明によれば、
凹部及び前記凹部に通じたポートを有した剛性のケースの前記凹部を可撓性シートで覆って、前記凹部の縁部分に前記可撓性シートを貼着し、
前記可撓性シートを前記凹部に沿って凹ませ、前記凹部の内面形状を前記可撓性シートに転写することで前記可撓性シートを前記凹部の開口に比して撓んだ状態にし、
前記可撓性シートを前記凹部の内面から剥離し、前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に前記ポートから液体を注入することを特徴とする液体収納容器の製造方法が提供される。
【００１４】
請求項１０に係る発明によれば、
前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に液体を充填することで、前記可撓性シートを前記凹部の反対側に凸にして膨らませた状態にすることを特徴とする請求項９に記載の液体収納容器の製造方法が提供される。
【００１５】
請求項１１に係る発明によれば、
前記可撓性シート及び前記凹部の内面に囲繞された収納室に液体を充填することで、前記可撓性シートを前記凹部の内面形状に対して面対称にした状態にすることを特徴とする請求項１０に記載の液体収納容器の製造方法が提供される。
【００１６】
請求項１２に係る発明によれば、
剛性の第２のケースを前記ケースに組み合わせて前記両ケースの組み体の内側に前記可撓性シートを内側に収容し、前記両ケースの組み体の内部空間を前記可撓性シートによって２つの収納室に区分けすることを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の液体収納容器の製造方法が提供される。
【００１７】
請求項１３に係る発明によれば、
前記可撓性シートを前記凹部の内面から剥離した後であって、前記ポートから前記凹部内に液体を注入する前に、前記ポートを通じて前記収納室に樹脂材料の蒸気を注入し、前記収納室の内面に高分子樹脂被膜を形成することを特徴とする請求項９から１２の何れか一項に記載の液体収納容器の製造方法が提供される。
【００１８】
請求項１４に係る発明によれば、
前記収納室に注入する前記樹脂材料及び前記収容室内面に形成される前記高分子樹脂被膜がパラキシリレン系樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載の液体収納容器の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、可撓性シートが凹部の開口に比して撓んだ状態に設けられているから、収納室内の液体が消費されて収納室の容積が減少すると、可撓性シートが凹部の底に凹む。可撓性シートが凹部の底に凹む際には、可撓性シートに生じた皺が伸びていく。そのため、可撓性シートに皺が生じにくく、皺部分に液体が残留しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２１】
図１は、液体収納容器１の上面、前面及び右側面を示した斜視図である。図２は、液体収納容器１を分解した状態でその上面、前面及び右側面を示した分解斜視図である。図３は、液体収納容器１の一部の上面、後面及び左側面を示した斜視図である。図４及び図５は、図１に示されたIV−IVに沿った面の矢視断面図である。
【００２２】
液体収納容器１は内部に液体９９を収納するものであって、本体に着脱可能な交換用のカートリッジである。この液体収納容器１においては、剛性の下ケース１０の上面側に剛性の上ケース２０が組み合わせられ、下ケース１０と上ケース２０によって内部空間が形成され、その内部空間が可撓性シート４０によって上下に分けられている。
【００２３】
下ケース１０の上側が凹んだ状態に設けられ、これにより下ケース１０が上面側で開口した箱状に設けられている。下ケース１０は、ポリプロピレンとポリエチレンの両方又は一方を材料とする樹脂成型品又はＡｌとＭｇの両方又は一方を材料とする金属成型品である。なお、下ケース１０の材料はこれらに限るものではない。
【００２４】
下ケース１０の周壁１１の内側であってその内側には、ランド部１２が形成されている。ランド部１２は下ケース１０の前面側から後面側にわたって形成され、ランド部１２がその前後で周壁１１に連なり、周壁１１の高さとランド部１２の高さが揃っている。周壁１１によって囲繞された内側の領域が、ランド部１２よりも右側の凹部１３とランド部１２よりも左側の凹部１４に仕切られている。
【００２５】
周壁１１の前面右側には、アウトレットポート１５が形成されている。アウトレットポート１５には、一方向弁１６が取り付けられている。一方向弁１６は、周壁１１の内側からアウトレットポート１５を通って周壁１１の外に向かった液体の流れを阻止するものである。一方向弁１６が強制的に開かれることによって、周壁１１の内側の流体が外に向かって流れる。
【００２６】
具体的には、一方向弁１６は、可撓性・弾性を有する材料（例えば、ブチルゴム、クロロブレンゴム又はエチレン・プロピレンゴム）をダックビル状に形成したダックビル弁であり、この一方向弁１６はそのダックビル状の先端を周壁１１の内側に向けた状態でアウトレットポート１５に嵌め込まれている。管等が外側から一方向弁１６に差し込まれると、一方向弁１６が強制的に開かれ、周壁１１の内側の液体が外に向かって流れる。一方向弁１６が弁押え１７によって下ケース１０に押さえられ、一方向弁１６がアウトレットポート１５から外れないようになっている。
【００２７】
凹部１３の縁部分には、つまり、ランド部１２及びランド部１２から周壁１１の右側の部分には、可撓性シート４０が貼着されている。可撓性シート４０の表面積が凹部１３の開口面積よりも大きく、可撓性シート４０が凹部１３の開口に比して撓んだ状態に設けられている。
【００２８】
可撓性シート４０は、ガスバリア性・低水蒸気透過性等を有する各種の薄膜を積層したものである。例えば、可撓性シート４０は、１０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートの層、１５μｍ厚のナイロン層、３０μｍ厚の低分子量ポリエチレン層等を積層したものである。それら層間に接着剤が介在してもよい。特に、可撓性シート４０の各層の材料は熱可塑性の材料からなるものであり、加熱によって軟化・延伸し得るものである。なお、可撓性シート４０は、常温では伸縮しない。
【００２９】
また、可撓性シート４０の内面（凹部１３側の面）や凹部１３の内面には、気相蒸着によりパラキシリレン系樹脂（例えば、パリレン（登録商標））が被膜されている。パラキシリレン系樹脂被膜に利用されるパラキシリレン系樹脂としては、例えば、ポリモノクロロパラキシリレン（パリレンＣ）、ポリパラキシリレン（パリレンＮ）、パリレンＨＴがある。パラキシリレン系樹脂はガスや水蒸気の透過性が低い。また、本実施形態ではパラキシリレン系樹脂が被膜されているが、本発明が、これに限定されるものではなく、ガスバリア性・低水蒸気透過性等を有する高分子樹脂であればよく、例えばポリイミド又はポリ尿素の被膜であってもよい。
【００３０】
可撓性シート４０が凹部１３に覆うようにしてランド部１２及び周壁１１に貼着されることで、収納室１９が形成される。収納室１９には液体９９が収容されている。収納室１９に液体９９が満たされた状態では、可撓性シート４０と凹部１３の内面が面対称になっている。また、収納室１９内の液体９９が無くなった状態では、可撓性シート４０が凹部１３の内面のほぼ全体に張り付いた状態となり、収納室１９の容積が最小になっている。
【００３１】
上ケース２０の下側が凹んだ状態に設けられ、これにより上ケース２０が下面側で開口した箱状に設けられている。上ケース２０は、ポリプロピレンとポリエチレンの両方又は一方を材料とする樹脂成型品又はＡｌとＭｇの両方又は一方を材料とする金属成型品である。なお、上ケース２０の材料はこれらに限るものではない。
【００３２】
上ケース２０の周壁２１が下ケース１０の周壁１１に突き合わされて、上ケース２０と下ケース１０が接合されている。上ケース２０と下ケース１０の接合は、例えばネジ、爪又は接着剤によるものである。また、ゴム製の枠状止水材が上ケース２０の周壁２１と下ケース１０の周壁１１の間に挟持されてもよい。
【００３３】
上ケース２０の下側が凹んだ状態に設けられているので、上ケース２０と下ケース１０がこれらの間に可撓性シート４０をおいて接合されることによって上ケース２０の凹部が収納室２９となる。また、下ケース１０の凹部１４が収納室２９の一部になっている。
【００３４】
下ケース１０と上ケース２０の組み体の左側面には、インレットポート２２が形成されている。このインレットポート２２は上ケース２０の内側の収納室２９に通じている。インレットポート２２に一方向弁２３が取り付けられ、弁押え２４によって一方向弁２３が下ケース１０及び上ケース２０に押さえられ、一方向弁２３がインレットポート２２から外れないようになっている。一方向弁２３は一方向弁１６と同様のものを用いることができ、下ケース１０と上ケース２０の組み体の内側から外に向かった液体の流れを阻止するものである。一方、この一方向弁２３は、下ケース１０と上ケース２０の組み体の内から内側に向かった液体の流れを許容する。
【００３５】
下ケース１０と上ケース２０の組み体の後面には、複数の排気口２５が形成されている。これら排気口２５は収納室２９に通じている。これら排気口２５が気液分離膜２６によって覆われ、これら排気口２５が気液分離膜２６によって閉塞されている。気液分離膜２６は気体を透過する性質と、液体の遮蔽する性質とを併せ持つ。気液分離膜２６は、例えば、例えばポリテラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の多孔質膜である。
【００３６】
下ケース１０と上ケース２０の組み体の後部左側には、空気孔２７が形成されている。この空気孔２７は下ケース１０と上ケース２０の組み体を貫通しているが、その組み体内の空間には通じていない。空気孔２７にエアフィルタ２８が設けられ、空気孔２７がエアフィルタ２８によって閉塞されている。エアフィルタ２８は、メッシュ状の静電吸着フィルタに化学吸着フィルタ（不織布に活性炭などを担持したもの）を積層したものである。
【００３７】
なお、上ケース２０、気液分離膜２６及びエアフィルタ２８が下ケース１０に組み付けられてなくてもよい。上ケース２０、気液分離膜２６及びエアフィルタ２８が無くても、液体収納容器１の用途を液体９９の収納だけのために用いることができる。
【００３８】
この液体収納容器１の使用方法について説明する。
図４に示すように、初期には、この液体収納容器１の収納室１９に液体９９が満たされており、可撓性シート４０が下ケース１０の凹部１３の内面形状に対して面対称となって上ケース２０側に凸となっており、可撓性シート４０が上ケース２０の内面に面接触してその内面に張り付いている。この状態では、収納室２９の容積が最小になっている。
【００３９】
管等がアウトレットポート１５に挿入され、更に一方向弁１６に差し込まれると、一方向弁１６が強制的に開かれ、収納室１９内の液体９９が一方向弁１６を通って排出される。収納室１９内の液体９９が減少していくと、可撓性シート４０が上ケース２０の内面から剥がれていく。液体９９が減少していく過程で、一方向弁１６を通じて収納室１９内にガスが混入せず、可撓性シート４０が変形していくことで、収納室１９の容積が減っていく。更に液体９９が減少すると、図５に示すように、可撓性シート４０が下ケース１０側に凹んでいく。可撓性シート４０が下ケース１０の凹部１３の底に凹んでいく際には、可撓性シート４０に生じた皺が伸びていき、可撓性シート４０が下ケース１０の凹部１３の内面に張り付いていく。やがて、収納室１９内の液体９９の殆どが無くなると、可撓性シート４０が全体的に下ケース１０の凹部１３の内面に張り付く。
【００４０】
一方、収納室１９内の液体９９が減少する過程で、蒸気を含むガス及び液体がインレットポート２２及び一方向弁２３を通って収納室２９に送り込まれる。収納室２９内に送り込まれた液体９８が気液分離膜２６を透過しないので、液体９８が収納室２９内に貯留されていく。収納室２９内に送り込まれたガスは気液分離膜２６を透過して、外部に排出される。収納室２９に送り込まれるガスや液体の圧力によって収納室１９内の液体９９が圧縮され、収納室１９内の液体９９が効率よく減少していく。また、収納室２９内に送り込まれたガス等の圧力によって、可撓性シート４０に生じた皺が伸び、収納室１９内の液体９９が殆ど無駄なく使用され、収納室１９内の液体９９の殆どを排出することができる。
【００４１】
また、収納室１９内の液体９９が減少する過程で、空気孔２７を空気が通過する過程で、空気中の塵埃、硫黄、窒素酸化物（ＮＯx）等がエアフィルタ２８によって捕捉され、又は吸着される。
【００４２】
この液体収納容器１の製造方法について説明する。
予め、剛体の上ケース２０及び剛体の下ケース１０を成型する。
まず、下ケース１０の凹部１３の内面に離型剤を塗りつける。離型剤には、例えばフッ素系離型剤又はシリコーン系離型剤を用いる。
【００４３】
次に、図６に示すように、下ケース１０の凹部１３の上から可撓性シート４０で覆って、図７に示すように、可撓性シート４０を張った状態で下ケース１０の凹部１３の縁部分（図７の矢印で示す部分）に貼着する。可撓性シート４０の縁部分をランド部１２及び周壁１１に貼着する方法は特に限定するものではないが、例えば、熱溶着法や超音波ウェルディング法を用いる。また、接着剤を用いて可撓性シート４０の縁部分を下ケース１０のランド部１２及び周壁１１に接着してもよい。
【００４４】
次に、可撓性シート４０をガラス転移点温度まで加熱し、可撓性シート４０を加熱した状態でその可撓性シート４０を下ケース１０の凹部１３の内面に沿って凹ませ、凹部１３の内面形状を可撓性シート４０に転写する。可撓性シート４０を加熱しているので、可撓性シート４０が凹部１３の縁部分に貼着した状態を保ったまま可撓性シート４０を延伸することができ、可撓性シート４０を凹部１３の開口に比して撓んだ状態にすることができる。そのため、凹部１３の内面形状を可撓性シート４０に転写することができる。また、アウトレットポート１５が形成されているので、凹部１３内の気体がアウトレットポート１５を通って排出されるので、可撓性シート４０を凹部１３に沿って凹ませることができる。
【００４５】
転写の際には、図８に示すように、加熱した金型６０を用いる。金型６０の外面形状は凹部１３の内面形状を転写した形状を呈しており、金型６０の外面が凹部１３の内面に合致して金型６０が凹部１３に嵌め込めるようになっている。そして、加熱した金型６０を可撓性シート４０の上から凹部１３に嵌め込んでいくと、金型６０の熱により可撓性シート４０が加熱されて、可撓性シート４０が伸びていく。そして、金型６０が凹部１３に完全に嵌ると、可撓性シート４０が金型６０の外面と凹部１３の内面との間に挟まれた状態になり、凹部１３の内面形状が可撓性シート４０に転写される。
【００４６】
転写の際には、図９に示すように、アウトレットポート１５を通じて凹部１３内の空気を吸引してもよい。具体的には、可撓性シート４０を加熱した状態で、真空ポンプ等によって真空吸引すると、可撓性シート４０が凹んでいくことで可撓性シート４０が伸び、可撓性シート４０が凹部１３の内面に張り付くことによって、凹部１３の内面形状が可撓性シート４０に転写される。可撓性シート４０を加熱する際には、アウトレットポート１５から遠い部分を先にヒータで加熱し、その遠い部分からアウトレットポート１５に近い部分に向かってヒータを移動させる。これにより、凹部１３の内面形状が可撓性シート４０に転写される前に、可撓性シート４０によってアウトレットポート１５が塞がれて真空吸着ができなくなるようなことを防止することができる。
【００４７】
可撓性シート４０が熱可塑性樹脂であるので、その後、可撓性シート４０を自然に又は強制的に冷却しても、図１０に示すように、可撓性シート４０の変形が保たれる。なお、金型６０を用いた場合にあっては、可撓性シート４０を冷却した後に金型６０を凹部１３から引き抜き、真空吸引による場合にあっては、可撓性シート４０を冷却した後に真空吸引を止める。
【００４８】
その後、図１１に示すように、可撓性シート４０を凹部１３の内面から剥離し、可撓性シート４０を凹部１３の反対側に凸にする。こうして、収納室１９の容積を広げる。転写前に凹部１３の内面に離型剤を塗布したので、可撓性シート４０が凹部１３の内面から容易に剥離する。ここで、可撓性シート４０を凹部１３の反対側に凸にして膨らませると、凹部１３の内面形状が可撓性シート４０に転写されているので、可撓性シート４０が凹部１３の内面形状に対して面対称になる。
【００４９】
可撓性シート４０を凹部１３の反対側に凸にして膨らませる方法としては、例えば、アウトレットポート１５を通じて凹部１３内にガスを注入する方法を用いる。凹部１３内にガスを注入すると、可撓性シート４０が凹部１３の内面から剥離して、可撓性シート４０が膨らんでいく。
【００５０】
次に、可撓性シート４０の内面及び凹部１３の内面に高分子樹脂（例えば、パラキシリレン系樹脂、ポリイミド又はポリ尿素）の被膜を蒸着により施す。即ち、図１２に示すように、樹脂材料を加熱蒸発させて、樹脂材料の蒸気をアウトレットポート１５から収納室１９内に注入すると、可撓性シート４０の内面及び凹部１３の内面に高分子樹脂の被膜４１が成膜される。具体的には、パラキシリレン系樹脂（パリレン）の原料となるダイマー（粉末パラキシリレン２量体）を加熱蒸発させて、パラキシリレン系樹脂の蒸気をアウトレットポート１５から収納室１９内に注入すると、可撓性シート４０の内面及び凹部１３の内面にパラキシリレン系樹脂の被膜４１が成膜される。ポリ尿素の被膜４１を成膜する場合には、4,4‘-ジアミノジフェニルメタン（MDA）及び4,4’-ジフェニルメタンジイソシアナート（MDI）等を蒸発させ、これらの蒸気を収納室１９内に注入して重合する。ポリイミドの被膜４１を成膜する場合には、無水ピロメリト酸（PMDA）及びビス（4-アミノフェニル）エーテル（ODA）等を蒸発させ、これらの蒸気を収納室１９内に注入して重合する。パラキシリレン系樹脂、ポリ尿素、ポリイミドは金属と比べてもヤング率が低いので、パラキシリレン系樹脂の被膜４１によって可撓性シート４０の可撓性が損なわれない。
【００５１】
次に、下ケース１０のアウトレットポート１５に一方向弁１６を取り付け、一方向弁１６を弁押え１７で押さつける。また、一方向弁２３を下ケース１０のインレットポート２２に取り付け、一方向弁２３を弁押え２４で押さえつける。また、エアフィルタ２８を空気孔２７に取り付ける。そして、上ケース２０の凹部に可撓性シート４０が嵌るようにして、下ケース１０に上ケース２０を組み付け、下ケース１０と上ケース２０を接合する。
【００５２】
そして、アウトレットポート１５及び一方向弁１６を通じて下ケース１０の凹部１３内に液体９９を注入する。こうすることで、収納室１９内に液体９９を充填する。液体９９が収納室１９内に充填されることによって、可撓性シート４０が凹部１３の反対側に膨らんで凹部１３の内面に対して面対称になった状態が保たれる。なお、収納室１９に液体９９が充填されても、一方向弁１６によって液体９９の漏れはない。
なお、高分子樹脂の被膜を収納室１９の内面に加工しないのであれば、凹部１３の内面形状が可撓性シート４０に転写された図１０の状態から、一方向弁１６及び弁押え１７をアウトレットポート１５に取り付けた後に、アウトレットポート１５及び一方向弁１６を通じて下ケース１０の凹部１３内に液体９９を充填させてもよい。こうすることで、可撓性シート４０を凹部１３の内面から剥がし、可撓性シート４０を凹部１３の内面形状に対して面対称となるよう可撓性シート４０を膨らませる。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、可撓性シート４０が伸びて可撓性シート４０の面積が凹部１３の開口面積よりも大きくなっているので、液体９９が減少すると可撓性シート４０が凹部１３の底に凹んだ形状になる。可撓性シート４０が凹んでいくことによって、可撓性シート４０に生じた皺が伸びていき、皺部分にある液体９９が残留しないようになる。
【００５４】
可撓性シート４０が凹部１３の底に凹むので、収納室１９内の液体９９をより多く用いることができ、収納室１９内に残留した液体９９の量を最小限に抑えることができる。特に、凹部１３の内面形状が可撓性シート４０に転写されているので、収納室１９内の液体９９の殆どを使い切ることができる。
【００５５】
また、可撓性シート４０を下ケース１０に貼着する前に可撓性シート４０を凹部１３の内面に合わせて予め成型したのではなく、可撓性シート４０を下ケース１０に貼着した後に凹部１３の内面形状を可撓性シート４０に転写したので、凹部１３の内面形状に自由度をもたすことができる。つまり、凹部１３の内面形状に依存せず、液体９９の充填量を高めることができる。
【００５６】
また、凹部１３の内面形状を可撓性シート４０に転写した後に、パラキシリレン系樹脂の被膜を加工したので、凹部１３や可撓性シート４０の形状の自由度を保ったまま、可撓性シート４０の可撓性を保つことができるとともに、可撓性シート４０や下ケース１０の水蒸気透過性・ガス透過性を低く抑えることができる。
【００５７】
また、下ケース１０の凹部１３の縁部分に貼着された可撓性シート４０が更に剛性の上ケース２０によって覆われているので、可撓性シート４０の損傷を抑えることができる。更に、下ケース１０と上ケース２０の組み体の内部空間が可撓性シート４０によって分けられ、アウトレットポート１５が一方の収納室１９に通じ、インレットポート２２が他方の収納室２９に通じているので、収納室１９内の液体９９が無くなっていき、収納室２９の容積が増えていくので、収納室２９を別の液体９８の収納のめに用いることができる。液体９８が収納室２９に貯まっていく時には、その圧力によって液体９９が圧縮されるので、液体９９を収納室１９から排出する際の圧損を抑えることができる。
【００５８】
また、収納室１９内に液体９９が充填されている状態では、可撓性シート４０が上ケース２０側に凸となっており、可撓性シート４０が上ケース２０の内面に張り付いているので、下ケース１０と上ケース２０の組み体の内部空間に対して液体９９の占める割合を最大限に確保することができる。
【００５９】
なお、液体収納容器１の用途は特に限定されるものではない。例えば、液体９９が液体燃料（例えば、メタノール）若しくは水又はこれらの混合液である場合、液体収納容器１を小型燃料電池システムに用いることができる。液体９９がインクである場合、液体収納容器１をインクジェットプリンタに用いることができる。
【００６０】
〔応用例〕
液体９９が液体燃料（例えば、メタノール）である場合に、この液体収納容器１を用いた燃料電池システムの例について説明する。
【００６１】
図１３は、液体収納容器１を用いた燃料電池システム１００を示したブロック図である。この燃料電池システム１００は携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といった小型電子機器に搭載されている。この燃料電池システム１００は液体収納容器１に貯留された液体９９を用いて発電を行うものであり、燃料電池システム１００で発電した電力によって電子機器本体１２３が動作する。
【００６２】
液体収納容器１が交換品であり、液体収納容器１が燃料電池システム１００の本体１０１に対して着脱可能とされており、液体９９を消費したら、新たな液体収納容器１を用いる。燃料電池システム本体１０１には２つの液体収納容器１が装着可能である。
【００６３】
燃料電池システム本体１０１には、燃料供給ポート１０２、排出ポート１０３及び給気ポート１０４が設けられている。燃料供給ポート１０２は管状又は多孔質芯状のものであり、液体収納容器１が本体１０１に装着されると、燃料供給ポート１０２がアウトレットポート１５及び一方向弁１６に差し込まれる。また、排出ポート１０３はインレットポート２２に接続され、給気ポート１０４は空気孔２７に接続される。
【００６４】
燃料供給ポート１０２にはポンプ１０５が接続され、収納室１９内の液体９９がポンプ１０５によって送液される。ポンプ１０５の下流に開閉バルブ１０６及び流量センサ１３０が設けられ、開閉バルブ１０６の下流に気化器１０７が設けられている。そのため、収納室１９内の液体９９が気化器１０７に送られ、その流量が流量センサ１３０によって検知されて電気信号に変換される。一方、水回収器１１０から水が流量制御バルブ１１１を介して気化器１０７に供給される。気化器１０７に送られる水の流量が流量制御バルブ１１１によって調整され、その流量が流量センサ１１２によって検知されて電気信号に変換される。
【００６５】
気化器１０７では、液体燃料である液体９９と水が適正な割合で混合され、更にその混合液が気化される。気化器１０７で気化した燃料と水の混合気が改質器１０８に送られる。
【００６６】
改質器１０８では、燃料と水から水素等が触媒により生成される。液体９９がメタノールである場合、改質器１０８では次式（１）に示すような主反応である水蒸気改質反応が起こる。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2  …（１）
【００６７】
また、化学反応式（１）についで逐次的に起こる次式（２）のような副反応によって、副生成物として一酸化炭素が微量に（１％程度）生成される。
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ  …（２）
（１）式及び（２）式の反応による生成物が改質器１０８から一酸化炭素除去器１０９に送出される。
【００６８】
一方、一酸化炭素除去器１０９には空気がエアポンプ１１３によって供給される。エアポンプ１１３の上流には給気ポート１０４が設けられ、エアポンプ１１３の下流には流量制御バルブ１１４及び流量センサ１１５が設けられ、流量制御バルブ１１４の下流に一酸化炭素除去器１０９が設けられている。従って、外部の空気は液体収納容器１のエアフィルタ２８を通過して、一酸化炭素除去器１０９に送られる。流量制御バルブ１１４は、一酸化炭素除去器１０９に送られる空気の流量を調整する。流量センサ１１５は、一酸化炭素除去器１０９に送られる空気の流量を検知して電気信号に変換する。
【００６９】
一酸化炭素除去器１０９では、生成物と空気が混合される。一酸化炭素除去器１０９は、生成物のうち一酸化炭素を触媒により優先的に酸化させ（式（３）参照）、一酸化炭素を除去するものである。
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2  …（３）
【００７０】
一酸化炭素除去器１０９を経て得られた生成物が開閉バルブ１１６を介して燃料電池１１７の燃料極に供給される。一方、エアポンプ１１３によって吸引された空気は、流量制御バルブ１１８及び加湿器１２０を介して燃料電池１１７の酸素極に供給される。
【００７１】
燃料電池１１７の酸素極に送られる空気の流量が流量制御バルブ１１８によって調整され、その流量が流量センサ１１９によって検知されて電気信号に変換される。加湿器１２０では空気が加湿され、その加湿空気が燃料電池１１７の酸素極に送られることになる。なお、加湿器１２０で加湿に用いられる水は、水回収器１１０から送出されたものである。
【００７２】
燃料電池１１７は固体高分子型燃料電池である。つまり、燃料電池１１７は、セパレータ、燃料極、固体高分子電解質膜、酸素極、セパレータの順に積層したものである。燃料電池１１７の燃料極側では、一酸化炭素除去器１０９から送出された生成物中の水素による次式（４）のような反応が起こり、生成した水素イオンが固体高分子電解質膜を透過して酸素極に到達する。
Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-  …（４）
【００７３】
一方、燃料電池１１７の酸素極では、固体高分子電解質膜を透過した水素イオンと、空気中の酸素と、電子とにより、次式（５）に示すように水が生成される。
２Ｈ+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ  …（５）
【００７４】
以上により、燃料電池１１７にて発電が行われる。燃料電池１１７で生成された電気はＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を介して二次電池１２２に充電されたり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を介して電子機器本体１２３に供給されたりする。なお、燃料電池１１７にて発電が行われないときには、二次電池１２２に充電された電気がＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を介して電子機器本体１２３に供給される。
【００７５】
燃料電池１１７の燃料極ではすべての水素が反応するわけでなく、未反応の水素も存在する。その水素は他の生成物とともに触媒燃焼器１２４に送られる。一方、外部の空気がエアポンプ１１３によって触媒燃焼器１２４に送られる。エアポンプ１１３と触媒燃焼器１２４の間には流量制御バルブ１２５及び流量センサ１２６が設けられている。
【００７６】
触媒燃焼器１２４には、燃料電池１１７の燃料極から送られた生成物と空気が混合されたものが投入される。そして、触媒燃焼器１２４は、水素を触媒により燃焼するものである。触媒燃焼器１２４で水素燃焼が生じ、その燃焼熱は気化器１０７、改質器１０８及び一酸化炭素除去器１０９の加熱に利用される。なお、開閉バルブ１２８が開いている場合には、一酸化炭素除去器１０９から触媒燃焼器１２４へ水素等が送られる。
【００７７】
触媒燃焼器１２４の燃焼熱以外に、ヒータ兼温度センサ１２７によって気化器１０７、改質器１０８及び一酸化炭素除去器１０９が加熱される。ヒータ兼温度センサ１２７は温度センサも兼ねており、改質器１０８の温度がヒータ兼温度センサ１２７によって検知される。なお、気化器１０７、改質器１０８、一酸化炭素除去器１０９、触媒燃焼器１２４及びヒータ兼温度センサ１２７は断熱パッケージ１３１に収容されている。
【００７８】
触媒燃焼器１２４で生じた水及び燃料電池１１７の酸素極で生成された水は、水回収器１１０に送られる。水回収器１１０は水を液化するとともに、液化した水を気化器１０７及び加湿器１２０に送るものである。水回収器１１０で液化しなかった生成物や水の一部が、開閉バルブ１２９、排出ポート１０３及び液体収納容器１のインレットポート２２を介して収納室２９に送出される。水は液体収納容器１の気液分離膜２６を透過せず、収納室２９に貯留され、他の気体は気液分離膜２６を透過して排出される。
【００７９】
なお、液体収納容器１を燃料直接型の燃料電池システムや、液体燃料を用いる固体酸化物型燃料電池システムにも用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態における液体収納容器を示した斜視図である。
【図２】上記液体収納容器を分解した状態で示した分解斜視図である。
【図３】上記液体収納容器の一部を示した斜視図である。
【図４】図１のIV−IVに沿った面の矢視断面図である。
【図５】図１のIV−IVに沿った面の矢視断面図である。
【図６】上記液体収納容器の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図７】上記液体収納容器の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図８】上記液体収納容器の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図９】上記液体収納容器の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図１０】上記液体収納容器の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図１１】上記液体収納容器の製造方法の一工程を示した斜視図である。
【図１２】上記液体収納容器の製造方法の一工程を一部破断した状態で示した斜視図である。
【図１３】上記液体収納容器を用いた燃料電池システムの構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  液体収納容器
１０  下ケース
１３  凹部
１５  アウトレットポート
１９  収納室
２０  上ケース
２２  インレットポート
２５  排気口
２６  気液分離膜
２９  収納室
４０  可撓性シート
４１  被膜
【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】
2009154883.tif 000009
【図８】
2009154883.tif 000010
【図９】
2009154883.tif 000011
【図１０】
2009154883.tif 000012
【図１１】
2009154883.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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