JP5641206B2 - 液体収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、容器本体が押し潰されて液体を吐出する液体収納容器に関する。

近年、容器本体内にインク等の液体を収納し、その液体を瞬時に容器本体の口部から吐出させる容器の開発が進められている。具体的には、容器本体に強い衝撃を瞬間的に加え、その瞬間的に加えた衝撃により、容器本体内の内部圧力を上昇させ、容器本体内に収納した液体を口部から瞬時に吐出させるための容器である。

なお、上述した容器を開発するにあたり、容器本体にエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（EVOH）等のバリア層を含んで構成し、容器本体内に収納したインク等の液体の蒸発を防止することにしている。しかし、EVOH等のバリア層は脆く壊れやすいため、バリア層で構成する容器本体に強い衝撃を瞬間的に加えた場合は、容器本体に割れ等が発生してしまう場合がある。

容器本体に割れ等が発生してしまうと、その割れた部分から液体が外部に漏れてしまったり、容器本体内の内部圧力が上昇せず、口部から全ての液体を吐出することができなくなってしまったりする。

このようなことから、容器本体に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、容器本体に割れ等が発生しない容器の開発が必要視されることになる。

なお、本発明より先に出願された文献として、各種液体の水分蒸発を防止し、かつ外部からの酸素透過を遮断して、各種液体の変質、劣化を長期間にわたって防止することができ、しかも低温下においても柔軟性に優れ、排液性、信頼性の高い多層容器について開示された文献がある（例えば、特許文献１：特開2007-118520号公報）。

上記特許文献１では、水分の遮断性に優れたフッ素樹脂と気体の遮断性に優れたエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を比較的膜厚を低くして配置することで、各種液体の水分蒸発を防止し、かつ外部からの酸素透過を遮断して、各種液体の変質、劣化を長期間にわたって防止することができ、しかも低温下においても柔軟性に優れ、排液性、信頼性の高い多層容器を可能にしている。

特開２００７-１１８５２０号公報

上記特許文献１には、バリア層を有する多層容器について開示されている。しかし、上記特許文献１は、多層容器の割れ等については何ら考慮していない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、容器に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、割れが発生しない液体収納容器を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。なお、以下に説明する（ ）の中の記載は、『特許請求の範囲』と、『発明の実施の形態』と、の対応関係を明らかにするために付加したものであり、『特許請求の範囲』に記載されている発明の技術的範囲の解釈を意識的に限定するものではない。

本発明にかかる液体収納容器（100）は、
液体を収納する液体収納容器（100）であって、
前記液体収納容器（100）は、
前記液体と接する内層（1）と、外気と接する外層（3）と、前記液体の蒸発を抑制するバリア層（2）と、を含んで構成し、前記内層（1）及び前記外層（3）で前記バリア層（2）を挟むように積層し、
前記内層（1）及び前記外層（3）は、−２０℃における伸度が２００％以上であり、硬度が４０〜８０であり、ガラス転移温度が−２０℃以下となる樹脂で構成されており、
前記液体収納容器（100）の上部には、前記液体を吐出する口部（11）を有し、
前記液体収納容器（100）の上部及び下部には、所定の曲率半径で構成する角部（21,22）を有し、前記下部の角部（22）の曲率半径は、前記上部の角部（21）の曲率半径よりも大きく、
前記液体収納容器（100）の下部が衝撃を瞬間的に受け付けた場合に、前記液体収納容器（100）の内部圧力が上昇して前記口部（11）が開口し、前記液体を前記口部（11）から吐出させることを特徴とする。

本発明によれば、容器に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、割れが発生しないようにすることができる。

本実施形態の液体噴出装置及び液体収納容器100の構成例を示す図である。 液体収納容器100の断面構成例を示す図である。 第２の実施形態の断面構成例を示す図である。

＜本実施形態の液体収納容器100の概要＞
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態の液体収納容器100の概要について説明する。

本実施形態の液体収納容器100は、液体を収納する液体収納容器100である。本実施形態の液体収納容器100は、図２に示すように、液体と接する内層1と、外気と接する外層3と、液体の蒸発を抑制するバリア層2と、を含んで構成し、内層1及び外層3でバリア層2を挟むように積層し、その内層1及び外層3は、バリア層2よりも弾性率の高い樹脂で構成する。

本実施形態の液体収納容器100は、内層1及び外層3がバリア層2よりも弾性率の高い樹脂で構成しているため、液体収納容器100に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、割れが発生しないようにすることができる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の液体収納容器100について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
＜液体噴出装置の構成例＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態の液体噴出装置の構成例について説明する。図１は、本施形態の液体噴出装置の構成を、液体貯蔵容器102の一部を破断した状態で示した図である。

本実施形態の液体噴出装置は、ATM装置の現金収納ケース内などに設置され、図１に示すように、鋳物製などの液体貯蔵容器102で構成する。

液体貯蔵容器102は、有底の円筒形状で構成し、液体貯蔵容器102の内部空間は、可動部107を介してガス充填室105と液体収納容器内蔵室106とに区画されている。可動部107は、液体貯蔵容器102内を容器軸方向Xに移動するものである。ガス充填室105は、ガスを発生させる部分であり、液体貯蔵容器102の開口一端部を閉塞する。

液体収納容器内蔵室106には、着色インク等の液体が収納された液体収納容器100が内蔵される。また、液体収納容器内蔵室106内のガス充填室105側と反対側の開口他端部は口栓114で塞がれ、この口栓114の中央付近には液出口115が設けられており、液体収納容器100内の液体を液出口115から外部に吐出する。

本実施形態の液体噴出装置は、ガス充填室105から所要量のガスを一挙に噴き出し、そのガス圧を可動部107に作用させ、可動部107を液体収納容器内蔵室106の方に移動させる。この可動部107の移動に伴い、液体収納容器100が液出口115に向かって圧縮すると共に、ガスが可動部107の外周と液体貯蔵容器102の内周との間の隙間から液体収納容器100の方へ勢いよく流れ込んで液体収納容器100を圧縮させる。これにより、液体収納容器100内の液体が液出口115から外部に吐出することになる。

＜液体収納容器100の構成例＞
次に、図１、図２を参照しながら、図１に示す液体収納容器100の構成例について説明する。図２は、液体収納容器100の断面構成例を示す図である。

本実施形態の液体収納容器100は、図２に示すように、内層1、接着層4、バリア層2、接着層5、外層3の５層構造で構成する。

バリア層2は、液体収納容器100に収納するインク等の液体の蒸発を防止することが可能な樹脂で構成し、エチレン含有量が45mol％以下、好ましくは、35mol％以下、さらに好ましくは、30mol％以下のけん化度が96％以上のエチレン―ビニルアルコール共重合樹脂（EVOH）等を用いて構成する。なお、バリア層2は、ガスバリア性を有する樹脂であれば、あらゆる公知の樹脂が適用可能である。

内層1は、液体収納容器100に収納するインク等の液体と接する側の層であり、外層3は、外気と接する側の層である。

内層1,外層3は、バリア層2よりも弾性率の高い樹脂で構成し、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、アミド系エラストマー、ウレタン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマーおよびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂で構成する。なお、内層1,外層3は、氷点下（例えば、−20℃）以下においても割れが発生しないようにするために、−20℃における伸度が200％以上であり、硬度が40〜80であり、ガラス転移温度が−20℃以下となる樹脂で構成することが好ましい。これは、ポリプロピレン樹脂等は、低温時に脆く、氷点下（例えば、−20℃）以下において割れ等が発生してしまうためである。

また、外層3は、本実施形態の液体収納容器100をリサイクルしたリサイクル樹脂を混合して構成することも可能である。例えば、内層1をエラストマー樹脂単体で構成し、外層3をエラストマー樹脂＋リサイクル樹脂の混合樹脂で構成したりすることも可能である。なお、リサイクル樹脂と、エラストマー樹脂と、の混合比は特に限定せず、エラストマー樹脂を主成分とし、リサイクル樹脂を任意に混合することが可能である。

本実施形態において好適なオレフィン系エラストマーとしては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴム、プロピレン−ブテン共重合体ゴム、ブタジエン−スチレン共重合体ゴムの水素添加物などが挙げられる。

また、スチレン系エラストマーとしては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、およびこれらの水素添加物などが挙げられる。

接着層4,5は、内層1とバリア層2との間、及び、バリア層2と外層3との間をそれぞれ接着するための層である。接着層4,5を構成する材料は、内層1とバリア層2との間、及び、バリア層2と外層3との間をそれぞれ接着することが可能であれば特に限定せず、適宜公知の接着性の熱可塑性樹脂を適用することが可能である。

但し、接着層4,5は、液体収納容器100の輸送時または使用時の排液により各層の剥離を生じさせないようにするために、酸変性またはエポキシ化されたオレフィン樹脂にSEBSゴム等のスチレン系エラストマーを含有させたものが好ましい。

本実施形態の液体収納容器100は、図１に示すように、胴部10と、口部11と、底部13と、を有して構成する。

また、本実施形態の液体収納容器100は、図１に示すように、容器本体の上部側及び下部側に角部21,22を有して構成し、上部側の角部21は、例えば、曲率半径RがR3.0となるように構成する。また、下部側の角部22は、例えば、曲率半径RがR5.0となるように構成する。これにより、本実施形態の液体収納容器100に対して強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、液体収納容器100に割れが発生するのを抑制することができる。

本実施形態の液体収納容器100は、液体収納容器100内に収納した液体を液出口115から瞬時に吐出するために、液体収納容器100の底部13に対して強い衝撃（例えば、1MPa以上の圧力）を瞬間的に加えることになる。これにより、液体収納容器100の内部圧力が上昇し、口部11が開口し、液体収納容器100内の液体が液出口115から吐出することになる。その後、液体収納容器100全体が潰れ、液体収納容器100内に収納した液体の大半（例えば、液体の96％以上）が液出口115からから吐出することになる。

また、本実施形態の液体収納容器100は、バリア層2よりも弾性率の高い樹脂で内層1,外層3を構成しているため、液体収納容器100の底部13に対して強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、液体収納容器100自体に割れが発生しないようにすることができる。その結果、液体収納容器100の底部13に対して強い衝撃を瞬間的に加えた場合に、液体収納容器100の内部圧力を上昇させ、液体収納容器100内の液体を液出口115から吐出させることができる。

本実施形態の液体収納容器100は、図２に示すように、内層1、接着層4、バリア層2、接着層5、外層3の各層の弾性率は、内層1＞接着層4＞バリア層2＜接着層5＜外層3となるように構成している。即ち、バリア層2側に近付くに従って弾性率が低くなるように構成している。

このため、本実施形態の液体収納容器100は、強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、その衝撃を内層1と、外層3と、の弾性率で緩和することができる。その結果、バリア層2が脆く壊れやすくても、液体収納容器100自体に割れが発生するのを防止することができる。

本実施形態の液体収納容器100は、図２に示す全体肉厚Aが700μm以上で構成し、好ましくは、800μm以上で構成する。なお、内層1は、150μm〜350μmで構成し、200μm程度で構成することが好ましい。外層3は、350μm〜600μmで構成し、450μm程度で構成することが好ましい。また、接着層4は、50μm〜90μmで構成し、65μm程度で構成することが好ましい。また、接着層5は、10μm〜35μmで構成し、20μm程度で構成することが好ましい。また、バリア層2は、75μm〜110μmで構成し、80μm程度で構成することが好ましい。

なお、本実施形態の液体収納容器100は、公知のブロー成形、シートブロー成形、射出成形などの方法で成形することができる。

＜本実施形態の液体収納容器100の作用・効果＞
このように、本実施形態の液体収納容器100は、内層1及び外層3でバリア層2を挟むように積層し、内層1及び外層3は、バリア層2よりも弾性率の高い樹脂で構成する。これにより、液体収納容器100に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、液体収納容器100に割れが発生しないようにすることができる。

その結果、本実施形態の液体収納容器100は、液体収納容器100の底部13に対して強い衝撃（例えば、1MPa以上の圧力）を瞬間的に加えた場合に、液体収納容器100の内部圧力を上昇させ、液体収納容器100内の液体を口部11から吐出させることができると共に、液体収納容器100全体が潰れ、液体収納容器100内に収納した液体の大半（例えば、液体の96％以上）を口部11から吐出させることができる。このため、本実施形態の液体収納容器100は、所望の排液性を満足することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

第１の実施形態の液体収納容器100は、内層1とバリア層2とを接着層4を介して積層し、外層3とバリア層2とを接着層5を介して積層することにした。このため、第１の実施形態の液体収納容器100は、内層1とバリア層2とは接着層4を介して接着し、外層3とバリア層2とは接着層5を介して接着し、内層1、接着層4、バリア層2、接着層5、外層3の各層（壁面）が一体化した構成になっている。その結果、第１の実施形態の液体収納容器100は、内層1及び外層3を、バリア層2よりも弾性率の高い樹脂で構成しても、液体収納容器100の壁面全体のみかけの弾性率が低くなってしまうことになる。

本実施形態では、図３に示すように、接着層4,5を介さずに内層1、バリア層2、外層3を積層し、内層1、バリア層2、外層3の各層（壁面）が各々独立した構成になっている。その結果、液体収納容器100の壁面全体のみかけの弾性率を第１の実施形態の液体収納容器100よりも高くすることができる。これにより、液体収納容器100に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、第１の実施形態の液体収納容器100よりも液体収納容器100に割れが発生しないようにすることができる。図３は、図２に示す第１の実施形態の液体収納容器100の層構成例から接着層4,5を除いた構成例を示す。

第１の実施形態の液体収納容器100は、接着層4,5を介して各層（壁面）が一体化した構成になっているため、液体収納容器100に強い衝撃を瞬間的に加えた場合に、一体化した各層に対して衝撃が加わり、各層の間で衝撃を緩和することができない。

これに対し、本実施形態の液体収納容器100は、接着層4,5を介さずに各層（壁面）が各々独立した構成になっているため、液体収納容器100に強い衝撃を瞬間的に加えた場合に、各々独立した各層に対して衝撃が加わり、各層の間で衝撃を緩和することができる。このため、第１の実施形態の液体収納容器100よりも液体収納容器100に割れが発生しないようにすることができる。その結果、本実施形態の液体収納容器100は、各層（壁面）の全体の厚さを、第１の実施形態の液体収納容器100よりも薄くすることができる。本実施形態の液体収納容器100は、液体収納容器100の底部13に対して強い衝撃（例えば、1MPa以上の圧力）を瞬間的に加え、液体収納容器100の内部圧力を上昇させ、液体収納容器100内の液体を液出口115から吐出させると共に、液体収納容器100全体を潰し、液体収納容器100内に収納した液体の大半（例えば、液体の96％以上）を液出口115から吐出させる必要がある。このため、液体収納容器100の各層（壁面）の全体の厚さをなるべく薄くする方が好ましい。このため、本実施形態の液体収納容器100のように、接着層4,5を介さずに各層（壁面）が各々独立した構成になっていることが好ましい。

＜本実施形態の液体収納容器100の作用・効果＞
このように、本実施形態の液体収納容器100は、接着層4,5を介さずに内層1、バリア層2、外層3を積層し、内層1、バリア層2、外層3の各層（壁面）が各々独立した構成になっている。その結果、液体収納容器100の壁面全体のみかけの弾性率を第１の実施形態の液体収納容器100よりも高くすることができる。これにより、液体収納容器100に強い衝撃を瞬間的に加えた場合でも、第１の実施形態の液体収納容器100よりも液体収納容器100に割れが発生しないようにすることができる。また、第１の実施形態の液体収納容器100よりも各層（壁面）の全体の厚さを薄くすることができる。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

例えば、上述した実施形態では、内層1や外層3を単層構造で構成することにした。しかし、内層1や外層3を多層構造で構成することも可能である。

また、本実施形態の液体収納容器100の形状は、特に限定せず、衝撃を受け付けた場合に、液体収納容器100が潰れ、液体収納容器100内に収納した液体を口部11から吐出させることが可能な形状であれば、あらゆる形状で構成することが可能である。

１００ 液体収納容器
１ 内層
２ バリア層
３ 外層
４，５ 接着層
１０ 胴部
１１ 口部

Claims (3)

1. 液体を収納する液体収納容器であって、
   前記液体収納容器は、
   前記液体と接する内層と、外気と接する外層と、前記液体の蒸発を抑制するバリア層と、を含んで構成し、前記内層及び前記外層で前記バリア層を挟むように積層し、
   前記内層及び前記外層は、−２０℃における伸度が２００％以上であり、硬度が４０〜８０であり、ガラス転移温度が−２０℃以下となる樹脂で構成されており、
   前記液体収納容器の上部には、前記液体を吐出する口部を有し、
   前記液体収納容器の上部及び下部には、所定の曲率半径で構成する角部を有し、前記下部の角部の曲率半径は、前記上部の角部の曲率半径よりも大きく、
   前記液体収納容器の下部が衝撃を瞬間的に受け付けた場合に、前記液体収納容器の内部圧力が上昇して前記口部が開口し、前記液体を前記口部から吐出させることを特徴とする液体収納容器。
2. 前記液体収納容器は、全体肉厚が７００μｍ以上で構成し、
   前記内層は、１５０μｍ〜３５０μｍで構成し、
   前記バリア層は、７５μｍ〜１１０μｍで構成し、
   前記外層は、３５０μｍ〜６００μｍで構成する、ことを特徴とする請求項１記載の液体収納容器。
3. 前記内層は、エラストマー樹脂単体で構成し、
   前記外層は、前記エラストマー樹脂と、前記液体収納容器をリサイクルして形成されるリサイクル樹脂と、で構成する、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体収納容器。

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