JP5464967B2 - 液体容器の液量表示装置並びに機器 - Google Patents

Description

本発明は、容器に水等の液体を入れる際の水量水位を表示する液体容器の液量表示装置並びにこの液体容器の液量表示装置を備えた機器に関する。

従来から、加熱時に発生する蒸気を、冷却水を収容したタンク内に導いて冷却水中に放散させることで復水するようにした炊飯器が存在する。そのようなものとして、フレームと、このフレーム内に設けた収納ケースと、この収納ケース内に収納自在に設けた内鍋と、前記内鍋を覆う開閉自在な蓋体と、前記フレームの一側に設けた水タンクと、前記内鍋と前記水タンクとを連通する蒸気通路とを備え、前記内鍋内から発生する蒸気を前記蒸気通路を介して水タンク内に導入し水と接触して液化する電気炊飯器がある（例えば特許文献１参照）。ここでは水タンクに利用者が水を入れる際、図１２のように目安となる水位表示をタンクへの刻印や印刷、またはシール貼り付け等で表示していた。

特開平０３−２３１６１３号公報（第２頁、第１図）

冷却水を収容する水タンク１に規定量の水６を入れる際、満量位置を示す水位表示は、図１２に示すような刻印５や印刷、またはシール４などを貼り付けていたが、刻印５やシール４の色がタンク１の色とほぼ同じであることが多く、この場合、水位表示及び水面位置の視認性が悪く、水量を合わせるのが難しかった。従来は、水面位置をわかりやすくするため、タンク１の底から液量管をつないで、のぞき窓から液量管をのぞく方法や、タンク周辺部へライトを取り付けたり、部分的に蛍光材を使用したりするなどの改善方法もあったが、コストが非常に高いという問題があった。
本発明は上記のような課題を解決するために為されたものであり、容器内の水位や水の入れすぎなどを水面上から目視により容易に確認でき、水を規定量入れる作業が容易な液体容器の液量表示装置並びにこの液体容器の液量表示装置を備えた機器を得ることを目的とする。

本発明に係る液体容器の液量表示装置は、光を透過する液体を収容する少なくとも所定の領域が透明な容器と、この容器の前記所定の領域の外側面に、貼付され、前記液体の液面の高さを示す第１の印刷部と、満水時の液面高さ及び説明内容を記した第２の印刷部を有するシールと、を備え、前記シールは、前記第１の印刷部において、接着剤が塗布されず、前記第２の印刷部において、接着剤が塗布され、前記容器に収容される液体の液面より上方から前記液面を通して光が入射されたときに、この光の内、前記シールの前記液面より下の前記接着剤を塗布されていない部分に向かう光は前記容器の外側面において全反射され、前記シールの前記液面より下の接着剤を塗布された部分に向かう光は全反射されないことを特徴とするものである。

この発明によれば、利用者が容器に液体を入れ、図３に示す方向からシールの印刷面を見ると、液面より下側の接着剤を塗布していない部分は、容器内の液体の液面上方からこの液面を通して入射される光に対し、シールが貼り付けられる容器の外側面（界面）における全反射が生じ、容器の外側面からシールの印刷面に至る光がなくなることにより図４のように見えなくなる。しかし接着剤を塗布した部分の記載の内容は、液体が入ってもシールの印刷面に至る光（容器の媒質中を透過する光）が存在し、図４のように目視することができる。
また、図５のように液体である水６をシール１４の上端部付近まで水を入れると、満水時の水位を示す表示１５は、接着剤を塗布してあるため、水面より下になっても目視することができ、利用者は水を入れすぎたことがわかる。本発明により、水面位置が容易に確認でき、水を規定量入れる作業が容易になる。

本発明に係る実施の形態１を示すタンクへのシールの貼り付け図である。 本発明でのシール印刷内容の例と接着剤塗布範囲である。 シール印刷面を見る方向である。 矢印の方向からみた本発明品でのシールの見え方である。 水がシール上端部まで入ったときの本発明品でのシールの見え方である。 光が水タンクに入射する場合の参考図である。 本発明によるシールの貼り付け例２である。 本発明によるシールの貼り付け例２のシールである。 本発明によるシールの貼り付け例３である。 本発明によるシールの貼り付け例３のシールである。 本発明によるシールの貼り付け例４である。 従来の通常水を入れるタンクの水位表示例断面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１を示すタンクへのシールの貼り付け図である。
図１に示すように、液体容器は炊飯器の蒸気冷却用水タンク１であり、この蒸気冷却用水タンク１は透明材を用い、さらにタンク１の外側に液体である水の水位等を示すシール１４を貼る。タンク１はシール１４を貼り付ける位置に位置決め用の凸部１３を設ける。
なお、シール１４貼り付け時の位置決め用として凸部以外に線や凹部を形成しても良い。
シール１４は、透明なシール台紙１２の表面に水面７側から水位を示す表示が読めるように印刷をし、さらに接着剤を塗布したものである。水位は、図２のように矢印や線、文字、記号などで表示する。
水面７の位置は、図２に示す水が増える方向に長い帯状の斜線（斜線部１７）などで表示する。斜線部１７と斜線右側の矢印の間は、印刷のズレを考慮して、十分なクリアランス１８をとる。
シール面の接着剤は、本実施の形態１では、図２に示す水面位置を示す帯状の斜線部１７を除いた部分に塗布する。これにより利用者が水タンク１に水６を入れ、図３に示す方向からシール印刷面１１を見ると、水面７より下側の接着剤を塗布していない帯状部分は、水タンク１の透明材内部を透過する光に対し、透明材内部とシール印刷面１１側の非接着部１０との界面における全反射により図４のように見えなくなる。しかし接着剤を塗布した部分の表示内容は、水が入っても全反射をしないので、図４のように目視することができる。
また、図５のように水６をシール上端部付近まで水を入れると、満水時の水位位置を示す表示１５は、接着剤を塗布してあるため、表示１５が水面より下になっても目視することができ、利用者は水を入れすぎたことがわかる。

水タンク１に水６を入れると、非接着部１０のシール印刷面１１が見えなくなる理由を説明する。
光が水タンク１に入射する場合（図６参照）、
媒質Ａ（空気）の屈折率をｎＡ（≒１）、空気から水への入射角θ１とすると、媒質Ａ（空気）と媒質Ｂ（水）との界面における反射光１の反射角もθ１となる。
媒質Ｂ（水）の屈折率をｎＢ（≒１．３３）、空気から水への透過角θ２とする。
媒質Ｃ（タンク）の屈折率をｎＣ（≒１．５４、媒質ＣがＭＢＳ樹脂の場合）、水からタンク１への入射角θ３とすると、媒質Ｂ（水）と媒質Ｃ（タンク）との界面における反射光２の反射角もθ３となる。
屈折の法則（スネルの法則）より、ｎＡｓｉｎθ１＝ｎＢｓｉｎθ２なので、水への入射角、透過角については次の関係がある。
ｎＡ＜ｎＢなので、θ１＞θ２。
水からタンク１への透過角θ４とすると、タンク１から空気への入射角もθ４となる。また、媒質Ｃと媒質Ａとの界面における反射光３の反射角もθ４となる。
タンク１から空気への透過角θ５とすると、
ｎＡｓｉｎθ５＝ｎＣｓｉｎθ４＝ｎＢｓｉｎθ３となる。
ここで、媒質Ａにおける屈折率ｎＡ、媒質Ｂにおける屈折率ｎＢ、媒質Ｃにおける屈折率ｎＣは、それぞれ真空に対する絶対屈折率である。また、タンク１内の水と接するタンク１の内壁は垂直とし、タンク１の外側の外壁とタンク１の内壁は平行に対向するものとする。
水タンク１の壁への入射角θ３、透過角θ４、及び水タンク１から空気への透過角θ５については次の関係がある。
ｎＡ＜ｎＢなので、θ５＞θ３
ｎＣ＞ｎＢなので、θ４＜θ３
θ５＝９０°（臨界角）となる場合の入射角θ１は、
ｎＡｓｉｎθ５＝１×１＝ｎＣｓｉｎθ４＝１．５４ｓｉｎθ４
∴ｓｉｎθ４＝１／１．５４、θ４＝ｓｉｎ ^−１ （１／１．５４）［ｒａｄ］
ｎＣｓｉｎθ４＝ｎＢｓｉｎθ３
１．５４×１／１．５４＝１．３３ｓｉｎθ３
∴ｓｉｎθ３＝１／１．３３、θ３＝ｓｉｎ ^−１ （１／１．３３）［ｒａｄ］
図６より
θ３＝π／２−θ２、θ２＝π／２−θ３
ｎＡｓｉｎθ１＝ｎＢｓｉｎθ２＝ｎＢｓｉｎ（π／２−θ３）＝ｎＢｃｏｓθ３
１×ｓｉｎθ１＝１．３３×ｃｏｓ（ｓｉｎ ^−１ （１／１．３３））＝１．３３×０．６５９＝０．８７７
∴θ１＝ｓｉｎ ^−１ （１．３３×ｃｏｓ（ｓｉｎ ^−１ （１／１．３３）））＝６１．３°
媒質Ａ（空気）から媒質Ｂ（水）への入射角θ１が６１．３°よりも小さいとき、
媒質Ｃ（タンク）から媒質Ａ（空気）へ至る透過光がなくなり、媒質Ｃ（タンク）と媒質Ａ（空気）の界面における反射光３のみとなる（全反射）。
水６及びタンク１を介してタンク１の外壁と隙間（非接着部１０に形成される空気層）を有するシール１４を見ようとする使用者は、タンク１から外部の空気に至る透過光の先にあるシール印刷面１１を見ることになる。従って、θ１が６１．３°よりも小さい場合には、タンク１から外部の空気に至る透過光がなくなる（反射光３は全反射する）ので、使用者はシール印刷面１１が見えないことになる。
一方、シール１４がタンク１の外壁に隙間（空気層）なく貼られた場合、使用者は、水６及びタンク１を介して、タンク１の媒質中の透過光の先にあるシール１４を見ることになる。タンク１の媒質中の透過光は、入射角θ１が６１．３°より小さい場合も存在し、媒質Ｃ（タンク１）と媒質Ａ（空気）との界面まで到達する。従って、タンク１の媒質中の透過光は、媒質Ｃ（タンク１）と媒質Ａ（空気）との界面に貼られたシール１４に届く。従って、θ１が６１．３°より小さくなってもシール印刷面１１が見えることになる。

本実施の形態１によれば、以上のように構成したことにより、利用者が水タンク１に水６を入れ、図３に示す方向からシール１４のシール印刷面１１を見ると、水面７より下側の接着剤を塗布していない帯状の印刷部１７は、容器内の液体の液面上方からこの液面を通して入射される光に対し、シールが貼り付けられる容器の外側面（界面）における全反射が生じ、容器の外側面からシールの印刷面に至る光がなくなることにより図４のように見えなくなる。しかし接着剤を塗布した印刷部である表示「斜線が消えるまで水をいれる（左向き矢印を含む）」のうち、水面より下の部分の表示「水を入れる」の記載内容は、水６が入ってもシールの印刷面に至る光（容器の媒質中を透過する光）が存在し、図４のように目視することができる。
また、図５のように水６をシール１４上端部付近まで入れた場合、満水時の水位を示す表示１５は、接着剤を塗布してあるため、水面７より下になっても目視することができ、利用者は水６を入れすぎたことが分かるため、水面位置が容易に確認できる。従って、水６を規定量入れる作業が容易になる。
なお、満水時の水位を示す表示は、水面位置の視認性をあげるために、接着剤を塗布して、水面７より下になった場合に、消えるように構成してもよい。
さらに、印刷部１７の印刷色はシール１４の印刷部１７以外の領域の印刷色と異なるように構成してもよい。これにより、消える部分だけが色が異なるので視認性が向上する。

実施の形態２．
図７に示すように炊飯器の蒸気冷却用水タンク１は透明材を用い、水タンク１の周りを不透明材を使用したカバー１９で覆う。カバー１９には、内側に図８に示すようなシール１４を貼る。シール１４の接着剤は、シール１４の裏面全面（接着剤塗布面２０）に塗布する。利用者が水タンク１に水６を入れ、図３に示す方向から、シール１４の印刷面１１をみると、水面７よりも下の印刷面は、水タンク１の透明材料内部を透過する光に対し、当該印刷面と対向する水タンク１の外側面（界面）における全反射により見えなくなり、水面７の位置の視認性があがり、容易に水を計量することができる。
なお、水タンク１の水位を示す表示は、カバー１９側に刻印もしくは印刷などで表示してもよい。
また、上記の例では、シール１４の印刷部１７として一方向（水タンク１に貼り付けたときは高さ方向）に連続した帯状の領域で説明したが、これに限る必要はない。例えば、自由な形（例えば、動物の絵など）をした連続領域でも良い。動物の絵のような自由な形の連続領域とすることにより、視認性を確保しつつ、楽しみながら水位の確認ができる。また、連続である必要もなく、例えばシール１４上に一方向に配置された不連続な複数の領域を印刷して構成しても良い。水タンクにいれる水の量を複数の異なる量に設定する必要のある場合、それぞれの量に対応した目標水位をそれぞれ印刷部に表示することになる。１枚のシールに全ての目標水位を表示できるが、特に、目標水位の高さが大きく異なる場合には、大きいシールが必要となる。そこで、それぞれの目標水位とその上下の所定部分の領域を印刷した複数のシールを水タンクに貼り付ければよく、シールの材料費を節約できる。

実施の形態３．
炊飯器の蒸気冷却用水タンク１は透明材を用い、さらにタンク１の外側に図９に示すような水位等を示すシール１４を貼る。シール１４は、透明なシール台紙１２の表面に水面７側から水位を示す表示が読めるように印刷（後述する紙２１が貼られる以外の領域に印刷）をし、さらに裏面（容器８側）に接着剤を塗布したものである。水位は、図１０のように矢印や線、文字、記号などで表示する。接着剤は、本実施の形態３では、シール台紙１２の印刷面１１の裏面（容器８側）全面（接着剤塗布面２０）に塗布する。図１０に示す水が増える方向に長い帯状の斜線を印刷した紙２１（図９において、接着剤塗布面９の上下方向略中央左側の白抜き部分で記載）を、シール１４の接着剤塗布面２０の規定位置に貼り付けてから、タンク１の壁面とシールで挟みこむように、シール１４を水タンク１に貼り付ける。紙２１の裏面（容器８側）には接着剤が塗布されず、紙２１とこれに対向する容器８の外側面との間には隙間（空気層）が存在することになる。したがって、実施の形態１と同様に、紙２１の裏面に印刷される斜線のうち水面７の下の部分は見えず、水面７の位置の視認性のよい表示が可能となる。
なお、斜線部と斜線右側の矢印の間は、印刷のズレ、貼り付け時のズレを考慮して、十分なクリアランス１８をとることが望ましい。

実施の形態４.
図１１に示すような透明材で作った計量カップ２２の外側の側面にシール２３を貼る。ここで、液体容器は、計量カップ２２である。シール２３は、図１１に示すように、透明なシート台紙に水面位置が増える方向に長い帯状の斜線部２４を、またその両脇に水位を示す表示を横線と目盛りでそれぞれ表示する。シール２３の接着剤は、帯状の斜線部２４を除いた部分に塗布する。
これにより、利用者が水を計量カップに入れ、水面７の上部からシール印刷１１面をみると、水面より下側の帯状の斜線部は見えなくなるため、水面位置の視認性があがり、水の計量が容易になる。

以上の実施の形態の説明においては、水タンク１の外壁に設けられたシールの目盛りなどを接着剤の塗布されていない部分と塗布されている部分について、水タンク１の水を通して水タンク１の壁面越しに見た見え方の違いを、水タンク１の外壁の隙間（空気層）の有無による水タンク１の外壁の界面での全反射の有無により実現した。しかし、この空気層に限定するものでなく、空気層の代わりに、水（媒質Ｂ）の絶対屈折率よりも小さい屈折率を有する媒質を介在させて構成してもよい。この媒質と水タンク１の界面において水タンク１の壁内部を透過する光に対し全反射が生じ、空気層の場合と同様の効果がある。

なお、上述した液体容器の液量表示装置は、下記に示す機器に用いられる。

本発明は、家庭用冷凍冷蔵庫の製氷用水タンク、湯沸しポット、加湿器の水タンク、除湿機の水タンク、アイロンの水タンク、コーヒーメーカー、ミキサー、ジューサーなどの水分を入れるタンクを有する製品、ファンヒーターの石油タンク、薬剤タンクなど水以外の液体を入れるタンクを有する製品、計量カップ、計量スプーン、ビーカー、メスシリンダーなど計量器具、本発明の特性を使った日用品、玩具に利用可能である。

１ 水タンク、２ 接着剤塗布面、３ 印刷面、４ シール、５ 刻印、６ 水、７ 水面、８ 透明材容器、９ 接着剤塗布面、１０ 非接着部、１１ 印刷面、１２ シール台紙、１３ シール位置決め用凸部、１４ シール、１５ 満水時の水位を示す表示、１６ シール印刷面側の傾斜部を除いた部分が接着剤塗布面、１７ 水が増える方向に長い帯状の斜線を施した印刷部、１８ クリアランス、１９ 不透明材カバー、２０ シール印刷面側の全面が接着剤塗布面、２１ 水が増える方向に長い帯状の斜線を印刷した紙、２２ 計量カップ（透明材）、２３ シール、２４ 水が増える方向に長い帯状の斜線部。

Claims (8)

1. 光を透過する液体を収容する少なくとも所定の領域が透明な容器と、
   この容器の前記所定の領域の外側面に、貼付され、前記液体の液面の高さを示す第１の印刷部と、満水時の液面高さ及び説明内容を記した第２の印刷部を有するシールと、を備え、
   前記シールは、前記第１の印刷部において、接着剤が塗布されず、前記第２の印刷部において、接着剤が塗布され、
   前記容器に収容される液体の液面より上方から前記液面を通して光が入射されたときに、この光の内、前記シールの前記液面より下の前記接着剤を塗布されていない部分に向かう光は前記容器の外側面において全反射され、前記シールの前記液面より下の接着剤を塗布された部分に向かう光は全反射されないことを特徴とする液体容器の液量表示装置。
2. 前記第１の印刷部は一方向に連続して伸びる印刷領域であることを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液量表示装置。
3. 前記第１の印刷部は複数の印刷領域で構成されることを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液量表示装置。
4. 前記第１の印刷部の印刷色は前記シールの前記第１の印刷部以外の領域の印刷色と異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体容器の液量表示装置。
5. 前記シールは、前記第１の印刷部に水が浸入しないように、前記第１の印刷部の外周部全周に接着剤が塗布されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体容器の液量表示装置。
6. 前記シールは、前記第１の印刷部と前記第２の印刷部との間に印刷のズレを吸収するクリアランスを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体容器の液量表示装置。
7. 前記容器は、前記シールを貼り付ける時の位置決め用に、線や凹凸を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体容器の液量表示装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体容器の液量表示装置を備えたことを特徴とする機器。

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