JP2011042042A - 液体容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】流路内において液体の流通を制御するために設けられる構造において、当該構造に付着し流路内に残留する液体の量を低減する。
【解決手段】液体を流通させる流路において上流側の流路170と下流側の流路190の間に介在し、両者の圧力差に応じて動作する差圧弁180であって、以下の構成を備える。流路内において圧力差に応じて所定方向Amに変位することにより、上流側の流路170と下流側の流路180との間で流路を開閉する変位部550。流路内に配され、一端で変位部550を付勢することにより、圧力差がない状態において、流路を閉じる位置P1に、変位部550を配する圧縮コイルバネ400。流路内において固定されており、圧縮コイルバネ400の他端と接しているバネ支持部320。圧縮コイルバネ400は、一端が変位部550に埋設されていることと、他端がバネ支持部320に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たす。
【選択図】図7
【解決手段】液体を流通させる流路において上流側の流路170と下流側の流路190の間に介在し、両者の圧力差に応じて動作する差圧弁180であって、以下の構成を備える。流路内において圧力差に応じて所定方向Amに変位することにより、上流側の流路170と下流側の流路180との間で流路を開閉する変位部550。流路内に配され、一端で変位部550を付勢することにより、圧力差がない状態において、流路を閉じる位置P1に、変位部550を配する圧縮コイルバネ400。流路内において固定されており、圧縮コイルバネ400の他端と接しているバネ支持部320。圧縮コイルバネ400は、一端が変位部550に埋設されていることと、他端がバネ支持部320に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たす。
【選択図】図7
Description
本発明は、液体の流路内に配されるコイルバネに関するものである。
液体噴射装置に液体を供給するための液体容器において、液体の供給を制御するために、液体収容部から液体供給口に至る流路の途中に、差圧弁を設けることがある。そのような差圧弁として、たとえば、膜弁と圧縮コイルバネとを用いたものが知られている。そのような差圧弁を用いた液体容器において、コイルバネは、その一端で膜弁の変位部を所定方向に付勢する。コイルバネの一端と変位部との位置決めは、コイルバネの外径よりも大きい内径を有する凹部を変位部に設けて、当該凹部にコイルバネを嵌め合わせたり(特許文献1)、コイルバネの内径よりも小さい外径を有する凸部を変位部に設けて、当該凸部にコイルバネを嵌め合わせたりする(特許文献2,3)ことによって、行われる。
しかし、上記のような構成においては、流路内からすべての液体を排出しようとしても、コイルバネと凹部の間やコイルバネと凸部の間に液体が付着して、流路内に残留することがある。このため、流路内を流通させる液体を効率的に利用することができない場合がある。
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を取り扱うためになされたものであり、膜弁と圧縮コイルバネとを用いた差圧弁を備えた液体容器において、当該構造に付着し流路内に残留する液体の量を低減することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
液体を収容する液体収容部と、前記液体を外部に供給するための液体供給口と、前記液体収容部と連通する上流側の流路と、前記液体供給口と連通する下流側の流路と、を有する容器本体と、
前記上流側の流路と前記下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、
を備えた液体容器であって、
前記差圧弁は、変位部を有する膜弁と、一端が前記変位部を所定方向に付勢しており他端がバネ支持部によって支持されている圧縮コイルバネと、を有し、
前記膜弁は、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面は前記上流側の流路にある前記液体の第1の液圧を受け、前記第2の面は前記下流側の流路にある前記液体の第2の液圧を受け、
前記変位部は、前記第1の液圧の前記第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力に抗して前記上流側の流路と前記下流側の流路とを連通させる位置に変位し、前記差圧が前記所定値以下である場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力によって前記上流側の流路と前記下流側の流路とを非連通にする位置に変位し、
前記圧縮コイルバネの前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。
液体を収容する液体収容部と、前記液体を外部に供給するための液体供給口と、前記液体収容部と連通する上流側の流路と、前記液体供給口と連通する下流側の流路と、を有する容器本体と、
前記上流側の流路と前記下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、
を備えた液体容器であって、
前記差圧弁は、変位部を有する膜弁と、一端が前記変位部を所定方向に付勢しており他端がバネ支持部によって支持されている圧縮コイルバネと、を有し、
前記膜弁は、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面は前記上流側の流路にある前記液体の第1の液圧を受け、前記第2の面は前記下流側の流路にある前記液体の第2の液圧を受け、
前記変位部は、前記第1の液圧の前記第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力に抗して前記上流側の流路と前記下流側の流路とを連通させる位置に変位し、前記差圧が前記所定値以下である場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力によって前記上流側の流路と前記下流側の流路とを非連通にする位置に変位し、
前記圧縮コイルバネの前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。
このような態様においては、流路内において、圧縮コイルバネの軸に垂直な方向についての圧縮コイルバネの位置は、変位部への端部の埋設によって定められている。このため、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネの内部にはめ込まれる凸部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凸部の間に液体が付着して残留するということがない。また、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネを内部にはめ込むための凹部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凹部内壁との間に液体が付着して残留するということがない。よって、差圧弁の構造に付着し流路内に残留する液体の量を低減することができる。
[適用例2]
適用例1の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記一端に座巻き部を有しており、前記一端の前記座巻き部が前記変位部に埋設されている、液体容器。
適用例1の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記一端に座巻き部を有しており、前記一端の前記座巻き部が前記変位部に埋設されている、液体容器。
圧縮コイルバネには、通常、その端に、バネとして機能しない座巻き部を有している。座巻き部においては、コイルの間隔は、中間部分におけるコイルの間隔よりも狭い。このため、座巻き部のコイルとコイルの間には、中間部分のコイルとコイルの間に比べて、流路内に液体を流通させた後に液体が付着して残留しやすい。しかし、上記の態様においては、座巻き部が変位部に埋設されている。このため、コイルバネの一端の座巻き部が流路内において露出している態様に比べて、流路内に残留する液体の量を減らすことができる。
[適用例3]
適用例1または2の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネと前記変位部とがインサート成形されることにより前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。
適用例1または2の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネと前記変位部とがインサート成形されることにより前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。
このような態様とすれば、圧縮コイルバネの埋設部分における、圧縮コイルバネと変位部の間の隙間を小さくすることができ、または、そのような隙間をなくすことができる。このため、圧縮コイルバネがそれらの構成とインサート成形されていない態様に比べて、その隙間に入り込んで流路内に残留する液体の量を少なくし、または、なくすことができる。
[適用例4]
適用例1ないし3のいずれかの液体容器であって、
前記変位部は、前記バネ支持部に比べて変形しやすい素材で設けられており、
前記圧縮コイルバネは、少なくとも前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。
適用例1ないし3のいずれかの液体容器であって、
前記変位部は、前記バネ支持部に比べて変形しやすい素材で設けられており、
前記圧縮コイルバネは、少なくとも前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。
このような態様においては、圧縮コイルバネは、埋設された部分全体で変位部を付勢することができる。このため、圧縮コイルバネが一端で変位部の表面に接して変位部を付勢する態様に比べて、押圧の方向について変位部に残留変形を生じさせにくい。このため、このような態様によれば、圧縮コイルバネが一端で変位部の表面に接して変位部を付勢する態様に比べて、長期にわたって正確な位置に変位部を変位させることができる。
[適用例5]
適用例1ないし4のいずれかの液体容器であって、
前記圧縮コイルバネの前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
適用例1ないし4のいずれかの液体容器であって、
前記圧縮コイルバネの前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
このような態様においては、流路内において、圧縮コイルバネの軸に垂直な方向についての圧縮コイルバネの位置は、さらに、バネ支持部への端部の埋設によって定められている。このため、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネの内部にはめ込まれる凸部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凸部の間に液体が付着して残留するということがない。また、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネを内部にはめ込むための凹部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凹部内壁との間に液体が付着して残留するということがない。よって、差圧弁の構造に付着し流路内に残留する液体の量を、さらに低減することができる。
[適用例6]
適用例5の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記他端に座巻き部を有しており、前記他端の前記座巻き部が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
適用例5の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記他端に座巻き部を有しており、前記他端の前記座巻き部が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
このような態様においては、コイルバネの他端の座巻き部が流路内において露出している態様に比べて、流路内に残留する液体の量を減らすことができる。
[適用例7]
適用例5または6の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
適用例5または6の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
このような態様とすれば、圧縮コイルバネの埋設部分における、圧縮コイルバネとバネ支持部の間の隙間を小さくすることができ、または、そのような隙間をなくすことができる。このため、圧縮コイルバネがそれらの構成とインサート成形されていない態様に比べて、その隙間に入り込んで流路内に残留する液体の量を少なくし、または、なくすことができる。
[適用例8]
液体を収容する液体収容部と、前記液体を外部に供給するための液体供給口と、前記液体収容部と連通する上流側の流路と、前記液体供給口と連通する下流側の流路と、を有する容器本体と、
前記上流側の流路と前記下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、
を備えた液体容器であって、
前記差圧弁は、変位部を有する膜弁と、一端が前記変位部を所定方向に付勢しており他端がバネ支持部によって支持されている圧縮コイルバネと、を有し、
前記膜弁は、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面は前記上流側の流路にある前記液体の第1の液圧を受け、前記第2の面は前記下流側の流路にある前記液体の第2の液圧を受け、
前記変位部は、前記第1の液圧の前記第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力に抗して前記上流側の流路と前記下流側の流路とを連通させる位置に変位し、前記差圧が前記所定値以下である場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力によって前記上流側の流路と前記下流側の流路とを非連通にする位置に変位し、
前記圧縮コイルバネの前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
液体を収容する液体収容部と、前記液体を外部に供給するための液体供給口と、前記液体収容部と連通する上流側の流路と、前記液体供給口と連通する下流側の流路と、を有する容器本体と、
前記上流側の流路と前記下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、
を備えた液体容器であって、
前記差圧弁は、変位部を有する膜弁と、一端が前記変位部を所定方向に付勢しており他端がバネ支持部によって支持されている圧縮コイルバネと、を有し、
前記膜弁は、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面は前記上流側の流路にある前記液体の第1の液圧を受け、前記第2の面は前記下流側の流路にある前記液体の第2の液圧を受け、
前記変位部は、前記第1の液圧の前記第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力に抗して前記上流側の流路と前記下流側の流路とを連通させる位置に変位し、前記差圧が前記所定値以下である場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力によって前記上流側の流路と前記下流側の流路とを非連通にする位置に変位し、
前記圧縮コイルバネの前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
このような態様においては、流路内において、圧縮コイルバネの軸に垂直な方向についての圧縮コイルバネの位置は、バネ支持部への端部の埋設によって定められている。このため、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネの内部にはめ込まれる凸部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凸部の間に液体が付着して残留するということがない。また、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネを内部にはめ込むための凹部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凹部内壁との間に液体が付着して残留するということがない。よって、差圧弁の構造に付着し流路内に残留する液体の量を低減することができる。
[適用例9]
適用例8の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記他端に座巻き部を有しており、前記他端の座巻き部が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
適用例8の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記他端に座巻き部を有しており、前記他端の座巻き部が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
このような態様においては、コイルバネの他端の座巻き部が流路内において露出している態様に比べて、流路内に残留する液体の量を減らすことができる。
[適用例10]
適用例8または9の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
適用例8または9の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
このような態様とすれば、圧縮コイルバネの埋設部分における、圧縮コイルバネとバネ支持部の間の隙間を小さくすることができ、または、そのような隙間をなくすことができる。このため、圧縮コイルバネがそれらの構成とインサート成形されていない態様に比べて、その隙間に入り込んで流路内に残留する液体の量を少なくし、または、なくすことができる。
また、本発明は、以下の形態または適用例として実現することも可能である。
[他の適用例1]
液体を流通させる流路において上流側の流路と下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁であって、
前記流路内において前記圧力差に応じて所定方向に変位することにより、前記上流側の流路と前記下流側の流路との間において前記流路を開閉することができる変位部と、
前記流路内に配され、一端で前記変位部を付勢することにより、前記圧力差が生じていない状態において、前記所定方向における所定の位置であって前記流路を閉じる所定の位置に、前記変位部を配する圧縮コイルバネと、
前記流路内において固定されており、前記圧縮コイルバネの他端と接しているバネ支持部と、を備え、
前記圧縮コイルバネは、前記一端が前記変位部に埋設されていることと、前記他端が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、差圧弁。
[他の適用例1]
液体を流通させる流路において上流側の流路と下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁であって、
前記流路内において前記圧力差に応じて所定方向に変位することにより、前記上流側の流路と前記下流側の流路との間において前記流路を開閉することができる変位部と、
前記流路内に配され、一端で前記変位部を付勢することにより、前記圧力差が生じていない状態において、前記所定方向における所定の位置であって前記流路を閉じる所定の位置に、前記変位部を配する圧縮コイルバネと、
前記流路内において固定されており、前記圧縮コイルバネの他端と接しているバネ支持部と、を備え、
前記圧縮コイルバネは、前記一端が前記変位部に埋設されていることと、前記他端が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、差圧弁。
このような態様においては、流路内において、圧縮コイルバネの軸に垂直な方向についての圧縮コイルバネの位置は、変位部やバネ支持部への端部の埋設によって定められている。このため、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネの内部にはめ込まれる凸部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凸部の間に液体が付着して残留するということがない。また、軸に垂直な方向についてのコイルバネの位置を定めるために、たとえば、圧縮コイルバネを内部にはめ込むための凹部を流路内に設ける必要がない。その結果、流路内に液体を流通させた後、コイルバネとその凹部内壁との間に液体が付着して残留するということがない。よって、流路内において液体の流通を制御するために設けられる構造において、当該構造に付着し流路内に残留する液体の量を低減することができる。
なお、バネ支持部が「圧縮コイルバネの他端と接している」態様には、バネ支持部の表面が圧縮コイルバネの他端と接している態様のほか、圧縮コイルバネの他端がバネ支持部内に埋設されており、その埋設されている圧縮コイルバネの端部が周囲のバネ支持部の構成と接している態様をも含む。
また、圧縮コイルバネの一部が流路内に配され、他の一部が流路外に配されている態様も、圧縮コイルバネが「流路内に配され」ている構成に含まれる。ただし、圧縮コイルバネの構成のうち、少なくとも変位部やバネ支持部に埋設されている部分に繋がり、隣接している部分については、流路内に配されていることが好ましい。
[他の適用例2]
他の適用例1の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネは、前記一端の座巻き部が前記変位部に埋設されていることと、前記他端の座巻き部が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、差圧弁。
他の適用例1の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネは、前記一端の座巻き部が前記変位部に埋設されていることと、前記他端の座巻き部が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、差圧弁。
上記の態様においては、少なくとも一方の座巻き部が他の構成に埋設されている。このため、コイルバネの両端の座巻き部が流路内において露出している態様に比べて、流路内に残留する液体の量を減らすことができる。
[他の適用例3]
他の適用例1または2の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネと前記変位部とがインサート成形されることにより前記一端が前記変位部に埋設されていることと、前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、差圧弁。
他の適用例1または2の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネと前記変位部とがインサート成形されることにより前記一端が前記変位部に埋設されていることと、前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、差圧弁。
このような態様とすれば、圧縮コイルバネの埋設部分における、圧縮コイルバネと変位部や、圧縮コイルバネとバネ支持部の間の隙間を小さくすることができ、または、そのような隙間をなくすことができる。このため、圧縮コイルバネがそれらの構成とインサート成形されていない態様に比べて、その隙間に入り込んで流路内に残留する液体の量を少なくし、または、なくすことができる。
[他の適用例4]
他の適用例1ないし3のいずれかの差圧弁であって、
前記変位部は、前記バネ支持部に比べて変形しやすい素材で設けられており、
前記圧縮コイルバネは、少なくとも前記一端が前記変位部に埋設されている、差圧弁。
他の適用例1ないし3のいずれかの差圧弁であって、
前記変位部は、前記バネ支持部に比べて変形しやすい素材で設けられており、
前記圧縮コイルバネは、少なくとも前記一端が前記変位部に埋設されている、差圧弁。
このような態様においては、圧縮コイルバネは、埋設された部分全体で変位部を付勢することができる。このため、圧縮コイルバネが一端で変位部の表面に接して変位部を付勢する態様に比べて、押圧の方向について変位部に残留変形を生じさせにくい。このため、このような態様によれば、圧縮コイルバネが一端で変位部の表面に接して変位部を付勢する態様に比べて、長期にわたって正確な位置に変位部を変位させることができる。
[他の適用例5]
液体を供給するための液体容器であって、
液体を収容する液体収容部と、
前記液体を外部に供給するための液体供給口と、
前記液体収容部から前記液体供給口に向けて前記液体を流通させる流路と、
前記流路に設けられ、上流側の流路と下流側の流路の間に介在して、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、を備え、
前記差圧弁は、
前記流路内において前記圧力差に応じて所定方向に変位することにより、前記上流側の流路と前記下流側の流路との間において前記流路を開閉することができる変位部と、
前記流路内に配され、一端で前記変位部を付勢することにより、前記圧力差が生じていない状態において、前記所定方向における所定の位置であって前記流路を閉じる所定の位置に、前記変位部を配する圧縮コイルバネと、
前記流路内において固定されており、前記圧縮コイルバネの他端と接しているバネ支持部と、を備え、
前記圧縮コイルバネは、前記一端が前記変位部に埋設されていることと、前記他端が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、液体容器。
液体を供給するための液体容器であって、
液体を収容する液体収容部と、
前記液体を外部に供給するための液体供給口と、
前記液体収容部から前記液体供給口に向けて前記液体を流通させる流路と、
前記流路に設けられ、上流側の流路と下流側の流路の間に介在して、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、を備え、
前記差圧弁は、
前記流路内において前記圧力差に応じて所定方向に変位することにより、前記上流側の流路と前記下流側の流路との間において前記流路を開閉することができる変位部と、
前記流路内に配され、一端で前記変位部を付勢することにより、前記圧力差が生じていない状態において、前記所定方向における所定の位置であって前記流路を閉じる所定の位置に、前記変位部を配する圧縮コイルバネと、
前記流路内において固定されており、前記圧縮コイルバネの他端と接しているバネ支持部と、を備え、
前記圧縮コイルバネは、前記一端が前記変位部に埋設されていることと、前記他端が前記バネ支持部に埋設されていることと、の少なくとも一方を満たすように構成されている、液体容器。
なお、本発明は、液体容器以外にも、以下に示すような種々の態様で実現することが可能である。
(1)流量制御装置、流量制御方法。
(2)液体供給装置、液体供給方法。
(3)インク供給装置、インク収容器。
(4)液体消費装置、インクジェットプリンター。
(1)流量制御装置、流量制御方法。
(2)液体供給装置、液体供給方法。
(3)インク供給装置、インク収容器。
(4)液体消費装置、インクジェットプリンター。
以下、本発明の実施例を説明する。実施例の説明において、高低および上下は重力方向を基準にしており、上面、底面、前、後、左、右は、液体消費装置に液体容器を搭載した状態を基準にしている。ここで、略直方体の構成において、第1〜第6の面を以下のように定める。重力方向下側の面を第1の面、第1の面と対向する面(重力方向上側の面)を第2の面とする。第1および第2の面と交わり互いに対向する広い面を第3および第4の面とする。第1ないし第4の面と交わり、互いに対向し、第3および第4の面よりも狭い面を第5および第6の面とする。実施例においては、第1の面は底面、第2の面は上面、第3の面は第1側面、第4の面は第2側面、第5の面は前面、第6の面は後面と呼ぶことがある。
A.第1実施例:
図1は、インクカートリッジ100の分解斜視図である。インクカートリッジ100は、容器本体110と、それぞれ容器本体110に貼付される第1の側面フィルム101と、第2の側面フィルム102と、第1の底面フィルム103と、第2の底面フィルム104を備えている。
図1は、インクカートリッジ100の分解斜視図である。インクカートリッジ100は、容器本体110と、それぞれ容器本体110に貼付される第1の側面フィルム101と、第2の側面フィルム102と、第1の底面フィルム103と、第2の底面フィルム104を備えている。
容器本体110は、たとえば、プロピレン(PP)やポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂で形成される。容器本体110の底面には、液体消費装置としてのインクジェットプリンターにインクを供給するための供給孔120aを有するインク供給部120が設けられている。また、容器本体110の底面には、インクカートリッジ100の内部に大気を導入するための大気解放孔130aが開口している。さらに、容器本体110の底面には、バネ座部材300が嵌合されている。
容器本体110の前面には、係合レバー11が設けられている。係合レバー11には、突起11aが形成されている。インクカートリッジ100の前面であって係合レバー11の下方の位置には、回路基板13が設けられている。回路基板13上には、複数の電極端子が形成されている。これらの電極端子は、インクジェットプリンターに装着されたときに、装置側の電極端子を介して、インクジェットプリンターと電気的に接続される。
容器本体110の両側面には、様々な形状を有するリブ111が形成されている。側面フィルム101、102は、容器本体110の両側面の全体を覆うように、容器本体110に貼り付けられている。リブ111の端面と側面フィルム101、102との間に隙間が生じないように側面フィルム101、102は緻密に貼り付けられている。これらのリブ111と側面フィルム101、102により、インクカートリッジ100の内部には、複数の小部屋、例えば、後述するインク収容室、バッファ室や、インク流路が区画形成される。
同様にして、第1の底面フィルム103は、インクカートリッジ100の底面の前端部に貼り付けられ、第1の底面フィルム103が貼り付けられた部材と共に、インク流路を区画形成する。そして、第2の底面フィルム104は、バネ座部材300の底面に貼り付けられ、第2の底面フィルム104が貼り付けられた部材と共に、インク流路を区画形成する。
図2は、インクカートリッジ100がインクジェットプリンターのキャリッジ200に取り付けられた状態を示す図である。この状態において、大気解放孔130aは、インクジェットプリンターのキャリッジ200に形成された突起230を受け入れている。インクカートリッジ100の大気解放孔130aは、突起230を受け入れた状態で、突起230との間に所定の隙間が生じるような、深さと径で設けられている。
係合レバー11の突起11a(図1参照)は、図2に示すように、キャリッジ200への装着時にキャリッジ200に形成された凹部210と係合する。その結果、インクカートリッジ100はキャリッジ200に対して固定される。
インクジェットプリンターの印刷時には、キャリッジ200は、印刷ヘッド(図示省略)と一体になって、印刷媒体の紙巾方向(主走査方向)に往復移動する。主走査方向は、図2において矢印AR1で示される。
図3は、インクカートリッジ100内における大気解放孔130aから供給孔120aに至る経路を概念的に示す図である。上述した容器本体110およびバネ座部材300と、フィルム101〜104によって区画形成されるインクの経路を説明する。該インク経路は、上流から順に、蛇行路130と、インク収容室140と、中間流路150と、バッファ室160と、バルブ上流路170と、バルブ部180と、バルブ下流路190と、インク供給部120とを含んでいる。
蛇行路130は、上流端が大気解放孔130aと連通し、下流端が図示しない気液分離膜を介してインク収容室140の上流側に連通している。気液分離膜は、気体の透過を許容すると共に、液体の透過を許容しない素材で構成されている。
インク収容室140の下流側は、中間流路150の上流端に連通し、中間流路150の下流端は、バッファ室160の上流側に連通している。バッファ室160の下流側は、バルブ上流路170の上流端に連通し、バルブ上流路170の下流端は、バルブ部180の上流側に連通している。バルブ部180の下流側は、バルブ下流路190の上流端に連通し、バルブ下流路190の下流端は、インク供給部120に連通している。インク供給部120の供給孔120aには、インクカートリッジ100がインクジェットプリンターに装着されたときに、キャリッジ200に備えられたインク供給針240が挿入される。インクカートリッジ100内のインクは、インク供給針240を介してインクジェットプリンターによる印刷のために供給される。
中間流路150には、センサー部105が配置されている。このセンサー部105は、回路基板13の裏側の空間に配置されている(図1参照)。インクは、インクカートリッジ100の製造時には、インク収容室140まで充填されている。このときの液面を、図3において、破線ML1で概念的に示す。インクカートリッジ100の内部のインクがインクジェットプリンターによって消費されると、液面は下流側に移動し、その代わりに大気解放孔130aを介して上流から大気がインクカートリッジ100の内部に流入する。そして、インクの消費が進むと、液面がセンサー部105にまで到達し、さらにインクの消費が進むとセンサー部105よりも下流側に到達する。このときの液面を、図3において、破線ML2で概念的に示す。このとき、センサー部105のキャビティに大気が導入され、センサー部105の圧電素子により、インク切れが検出される。インク切れが検出されると、インクカートリッジ100は、センサー部105より下流側(バッファ室160等)に存在するインクが完全に消費されるより前の段階で、印刷を停止し、ユーザにインク切れを通知する。
図4は、バルブ部180(図3参照)の構成を説明するための第1の図である。バルブ部180は、容器本体110の底面の略中央部に配置されたバネ座部材300と、バネ座部材300の上面と容器本体110との間に配置された膜弁500とを含んでいる。
図5は、膜弁500の構成を示す第1の図である。膜弁500は、全体が弾性を有する樹脂性のエラストマーで作成されている。膜弁500に用いられているエラストマーは、容器本体110を形成する樹脂よりもヤング率が低い。そして、膜弁500に用いられているエラストマーは、容器本体110を形成する樹脂よりも、圧縮力による残留ひずみが生じやすい。なお、残留ひずみの生じやすさは、たとえば、同じ形状のテスト片に対して、750Nの力で80,000回後の厚さを測定する、JIS K 6400-4のテストを行うことで評価することができる。
膜弁500は、変位部550と、膜状部510と、シール部520と、第1の装着部560と、第2の装着部570と、を有している。膜弁500の表面のうち、図5(a)において主として示されている側を、「第1の面」と呼ぶ。一方、膜弁500の表面のうち、図5(b)において主として示されている側を「第2の面」と呼ぶ。
第1の装着部560には、第1の組み付け穴530が形成されており、第2の装着部570には、第2の組み付け穴540が形成されている。これらの組み付け穴530、540が、バネ座部材300の上部の凸部(図示省略)に嵌合することにより、膜弁500は、バネ座部材300の上部に固定される。
膜状部510は、変位部550の周囲を囲むようなリング形状を有している。そして、シール部520は、膜状部510の外周を囲むリング形状を有している。言い換えれば、膜状部510は、変位部550の周囲を囲むフランジ状の形状を有している。そして、シール部520は、膜状部510のさらに外側において、変位部550および膜状部510を囲むように、略円盤状に設けられる。なお、シール部520は、均一な厚さを有するわけではないが、全体として膜状部510よりも厚く設けられる。そして、変位部550も、膜状部510よりも厚く設けられる。
変位部550には、コイルバネ400の一端が埋設されている(図5(b)参照)。コイルバネ400は、両端に座巻き部を有する圧縮コイルバネである。コイルバネ400は、その中心軸CAの方向が、変位部550の第1の面側の表面S1に設けられた当接領域Ac対して垂直となるように、変位部550に対して固定されている。具体的には、エラストマーを材料として膜弁500を射出形成する際に、コイルバネ400をインサート(埋め込み金具)として、インサート成形が行われる。その結果、コイルバネ400の一端の座巻き部Se1は、変位部550に埋設される。なお、変位部550の第2の面側の端面S2は略平面状に設けられている。
なお、コイルバネ400の他端の座巻き部を、図5において、座巻き部Se2として示す。コイルバネ400において、座巻き部Se1,Se2に挟まれた部分であり、バネとして機能する中間部を、図5において、中間部Scとして示す。
膜弁500は、組み付け穴530、540によって、バネ座部材300の上部に固定される。よって、その膜弁500にコイルバネ400の一端を埋設しておくことにより、軸方向CAに対して垂直な方向Ddについてのコイルバネ400の位置を、バルブ部180の流路内において正確に定めることができる。また、インサート成形によってコイルバネ400の一端を膜弁500に埋設することにより、コイルバネ400と膜弁500とを組み立てによって一体化する態様に比べて、膜弁500に対するコイルバネ400の正確な位置決めを、短時間で容易に行うことができる。
また、インサート成形で製造することにより、コイルバネ400の埋設部分における、コイルバネ400と変位部550の間の隙間を小さくすることができ、または、そのような隙間をなくすことができる。このため、本実施例によれば、コイルバネ400が膜弁500とともにインサート成形されていない態様に比べて、その隙間に入り込むインクの量を少なくし、または、なくすことができる。
さらに、コイルバネ400の両端に配される膜弁500とバネ座部材300のうち、より柔らかいエラストマーで構成される膜弁500に対して、コイルバネ400がインサート成形される。このため、バネ座部材300にコイルバネ400をインサート成形する態様に比べて、高精度な製造を容易に達成することができる。
また、膜弁500の変位部550にコイルバネ400の一端が埋設されることにより、コイルバネ400は、埋設された部分全体で変位部550を付勢することができる。このため、コイルバネが一端で変位部の表面(本実施例では面S2)に接して変位部を付勢する態様に比べて、押圧の方向について変位部に残留変形を生じさせにくい。このため、長期にわたって正確な位置に変位部550を変位させることができる。
図6は、膜弁500の構成を示す第2の図である。図6(a)は、膜弁500を第1の面側(図5(a)参照)から見た正面図である。図6(b)は、図6(a)のA−A断面を示す図である。変位部550の第1の面側の部分、すなわち、図6(a)において、クロスハッチングされた領域は、後述する中継流路の上流端を構成する尖端形状部が当接する当接する当接領域Acである。
膜状部510の厚みは、図6(b)に示すように、他の部分の厚みと比較して薄い。このため、膜状部510は、容易に変形する。膜状部510の第1の面側の部分、すなわち、図6(a)において、シングルハッチングされた領域は、バルブ上流路170を流れるインクの液圧を受ける上流側圧受け領域である。上流側圧受け領域の反対側、すなわち、第2の面側は、バルブ下流路190を流れるインクの液圧を受ける下流側圧受け領域である。
図7は、バルブ部180(図3参照)の構成を説明するための第2の図である。図7は、図4におけるC−C断面に対応している。図7は、バルブ上流路170と、バルブ下流路190との間が膜弁500によって遮断された状態(非連通状態、閉弁状態)を示している。バルブ部180には、上流バルブ室181と下流バルブ室182とバネ収容室184と中継流路185とが形成されている。
なお、図5〜図7を含む各図は、必ずしもコイルバネ400の正確な巻き数やピッチを反映しているわけではない。また、図7ならびに後述する図8,図11においては、本来、図6(b)と同様に、コイルバネ400のコイルが見えているはずであるが、技術の理解を容易にするために、コイルバネ400のコイルは、断面以外は図示を省略している。
上流バルブ室181は、容器本体110の一部と膜弁500の第1の面とによって区画形成されている。下流バルブ室182は、バネ座部材300の一部と、膜弁500の第2の面(図7において下側の面)とによって区画されており、図7の上側から見たとき略円形の形状をしている。下流バルブ室182の形状を規定しているバネ座部材300の形状(図7においてバネ座部材300の上側の面の形状)は、円の中心に近づくほど深く、外側に向かうほど浅くなる漏斗型の形状である。
バネ収容室184の形状は、バネ座部材300によって規定されており、円柱状である。バネ収容室184の上端は、下流バルブ室182と連通している。バネ座部材300には、コイルバネ400の他端を支持するバネ支持部320が形成されている。バネ支持部320が、バネ収容室184の下端を定める。バネ収容室184の下端は、バルブ下流路190に連通している。バネ収容室184には、付勢部材としてのコイルバネ400が収容されている。なお、バネ支持部320が設けられたバネ座部材300が容器本体110の底面に嵌合され固定されていることから、バネ支持部320は、バルブ上流路170、上流バルブ室181、中継流路185、下流バルブ室182、バネ収容室184等からなる流路内において固定されている。
バルブ下流路190の上流部分は、バネ座部材300と第2の底面フィルム104とによって形状を規定されている。バルブ下流路190の下流部分は、容器本体110によって形状を規定されている。
中継流路185の上流部は、容器本体110によって形状を規定されている。中継流路185の下流部は、バネ座部材300と第2の底面フィルム104とによって形状を規定されている。容器本体110のうち中継流路185の上流端部を規定する部分は、尖端形状部115を有している。この尖端形状部115が、膜弁500の当接領域Acに当接することにより、中継流路185の上流端が閉じられ、バルブ上流路170とバルブ下流路190との間が遮断された状態となる(図7参照)。なお、膜弁500は弾性変形しやすいエラストマーで形成されているため、変位部550の当接領域Acは、尖端形状部115に密着して、中継流路185の上流端を閉じることができる。一方、中継流路185の下流端は、下流バルブ室182と連通している。
コイルバネ400は、膜弁500の変位部550を、矢印Amで示す方向に沿って、容器本体110の尖端形状部115側に付勢している。また、バルブ下流路190の液圧は、バネ収容室184および下流バルブ室182を介して膜弁500の第2の面にかかる。この付勢力と、バルブ下流路190の液圧と、膜弁500の弾性によって発生する付勢力とが、膜弁500を閉弁状態に維持しようとする力(閉弁力)となる。一方、バルブ上流路170の液圧は、膜弁500の第1の面にかかる。このバルブ上流路170の液圧が膜弁500を開弁状態にしようとする力(開弁力)となる。これらの力の大小関係に応じて、変位部550は、図7において矢印Amで示す方向に沿って変位する。膜弁500は弾性変形しやすいエラストマーで形成されているため、バルブ部180は、開弁力と閉弁力の大きさの微妙な差を変位部550の位置に反映することができる。
図7に示す変位部550の位置は、閉弁力が開弁力よりも大きい場合における定常状態の変位部550の位置である。本明細書において、この位置を「基準位置P1」と呼ぶことがある(図7参照)。変位部550が基準位置P1にあるとき、バルブ部180は、閉弁状態にある。なお、基準位置P1は、変位部550が矢印Amの方向に沿って移動しうる位置の範囲のうち、一端(図7において上端)の位置である。すなわち、基準位置P1は、容器本体110のうち中継流路185の上流端部を規定する尖端形状部115に、変位部550が接して、コイルバネ400による変位を制限されている状態における、変位部550の位置である。
膜弁500のシール部520は、容器本体110とバネ座部材300との間に挟持される。バネ座部材300において、シール部520を挟持している部分には、断面が三角形で図7の上面側から見るとリング形状であるリブ310が形成されている。リブ310がシール部520に押し付けられることにより、インクがシール部520の外側に漏れ出すことを抑制している。
なお、図7に示すように、バルブ上流路170は、上流バルブ室181と連通している。そして、バルブ下流路190は、バネ収容室184を介して、下流バルブ室182と連通している。すなわち、バルブ部180の一部である膜弁500は、バルブ上流路170とバルブ下流路190との間に介在している(図7、および図3参照)。
図8は、第1実施例におけるバルブ部180の構成を説明するための第3の図である。インクジェットプリンターによりインクが消費されると、インク供給部120からインクがインクジェットプリンターに供給される(図3参照)。すると、バルブ下流路190の液圧が低下する。バルブ下流路190の液圧の低下により膜弁500に対する閉弁力が、膜弁500に対する開弁力より低くなると、膜弁500の膜状部510が変形して、矢印Amの方向に沿って変位部550が尖端形状部115から離れる向き(図7および図8において下方)に動く。その結果、尖端形状部115と膜弁500の当接領域との間に隙間が形成され、バルブ上流路170は、中継流路185と下流バルブ室182とバネ収容室184とを介して、バルブ下流路190と連通した状態(開弁状態)になる。
開弁状態においては、バルブ上流路170から中継流路185および下流バルブ室182にインクが流入する(図8の矢印Fi参照)。その結果、下流バルブ室182の液圧が上昇する。下流バルブ室182の液圧等による閉弁力が開弁力を上回ると、膜状部510は再び変形し、変位部550が、矢印Amの方向に沿って尖端形状部115に近づく向きに変位する。そして、変位部550が尖端形状部115に押圧された状態となると、中継流路185の上流端部は閉じられ、バルブ上流路170とバルブ下流路190との連通は遮断される。すなわち、膜弁500は閉弁状態となる。
尖端形状部115に近づく向きの閉弁力には、コイルバネ400の付勢力と膜弁500の弾性によって発生する付勢力とが加わっている。このため、下流バルブ室182およびバルブ下流路190の液圧は、大気圧を受けているバルブ上流路170の液圧より低く維持される。すなわち、バルブ下流路190内部のインクの圧力は、常に大気圧より低い負圧に維持される。その結果、インクカートリッジ100のインク供給部120からのインク漏れを抑制することができる。
以上のように、バルブ部180は、バルブ上流路170とバルブ下流路190の圧力差に応じて動作する差圧弁としての機能を備えている。「差圧弁」とは、一次側と二次側圧力の差を、ある範囲内に保持する調整弁である。本実施例において、一次側の圧力は、膜弁500の第1の面が受けるバルブ上流路170にあるインクの圧力(第1の液圧)であり、二次側の圧力は、膜弁500の第2の面が受けるバルブ下流路190にあるインクの圧力(第2の液圧)である。バルブ部180を構成する各種要素のうち、差圧弁として機能する主な要素は、膜弁500と圧縮コイルバネ400である。膜弁500の変位部550は、第1の液圧の第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、コイルバネ400及び膜弁500の弾性による付勢力に抗して上流側の流路と下流側の流路とを連通させる位置に変位し、差圧が所定値以下である場合には、コイルバネ400及び膜弁500の弾性による付勢力によって上流側の流路と下流側の流路とを非連通にする位置に変位する。膜弁500と圧縮コイルバネ400のこのような作用によって、インクの供給が制御される。なお、この段落で説明した事項は、後に説明する第2実施例や変形例においても同様である。
図9は、本実施例において、インクジェットプリンターがインクカートリッジ100内のインクを最大限使用した状態における、変位部550周辺の拡大図である。この状態においては、バルブ上流路170、上流バルブ室181、中継流路185、下流バルブ室182、バネ収容室184、バルブ下流路190のインクはほとんどすべてバルブ下流路190よりも下流に流出しており、変位部550周辺にもインクは残っていない。
図10は比較例において、インクジェットプリンターがインクカートリッジ内のインクを最大限使用した状態における、変位部550c周辺の拡大図である。この比較例においては、変位部550cは、バネ収容室184に向かって突出した凸部550pを有しており、凸部550pは、コイルバネ400内にはめ込まれている。この凸部550pとコイルバネ400の嵌合により、コイルバネ400の中心軸CAに対して垂直な方向Ddの位置が規定されている。
比較例においては、変位部550cの凸部550pの周囲、および凸部550pを受け入れているコイルバネ400の端部(座巻き部Se1)近傍には、インクIkが付着している。すなわち、凸部550pとコイルバネ400のコイルの隙間、および座巻き部Se1におけるコイル同士の隙間にインクIkが入り込んで、各構成に付着している。
本実施例においては、コイルバネ400の位置決めのための凸部550pは設けられておらず、凸部550pとコイルの隙間は存在しない(図6(b)、図7〜図9参照)。このため凸部550pとコイルの隙間にインクが残存することがない(図9参照)。また、本実施例においては、中間部Scにくらべてコイルのピッチが小さくインクが入り込んで残存しやすい座巻き部Se1は、変位部550内に埋設されている。このため、座巻き部Se1におけるコイル同士の隙間に、インクが入り込んで付着することがない(図9参照)。よって、本実施例によれば、比較例に比べてより多くのインクを流路(下流バルブ室182、バネ収容室184)から下流に排出することができる。その結果、インクを無駄なく下流に送ることができる。
一方で、本実施例では、コイルバネ400として、両端に座巻き部Se1,Se2を有する圧縮コイルバネを採用している。このため、コイルバネ400として、汎用品の圧縮コイルバネを使用することができる。また、コイルバネ400が両端に座巻き部を有するため、部品として複数個のコイルバネ400が一緒に保管および搬送される際に、互いに絡み合う可能性が低い。
なお、本実施例において、インクカートリッジ100が、[課題を解決するための手段]における「液体容器」に相当する。インク収容室140が「液体収容部」に相当する。供給孔120aが「液体供給口」に相当する。中間流路150と、バッファ室160と、バルブ上流路170と、バルブ下流路190と、インク供給部120とが、「流路」に相当する。また、本実施例において、バルブ部180が、[課題を解決するための手段]における「差圧弁」に相当する。膜弁500が「膜弁」に相当する。バルブ上流路170が「上流側の流路」に相当する。バルブ下流路190が「下流側の流路」に相当する。変位部550が「変位部」に相当する。圧縮コイルバネ400が「圧縮コイルバネ」に相当する。バネ支持部320が「バネ支持部」に相当する。座巻き部Se1が、「一端の座巻き部」に相当する。座巻き部Se2が、「他端の座巻き部」に相当する。図7および図8において矢印Amで示す変位部550の移動方向が、「所定方向」に相当する。
B.第2実施例:
第2実施例においては、コイルバネ400とバネ座部材300bの関係が、第1実施例とは異なる。第2実施例の他の点は、第1実施例と同じである。なお、第2実施例、および後述する変形例では、すでに説明した実施例や変形例に対して異なる部分を中心に説明する。これらの実施例、変形例において、すでに説明した要素と共通の符号が付されている要素には、すでに説明した要素と共通の構成、材料、変形例等が適用され得る。
第2実施例においては、コイルバネ400とバネ座部材300bの関係が、第1実施例とは異なる。第2実施例の他の点は、第1実施例と同じである。なお、第2実施例、および後述する変形例では、すでに説明した実施例や変形例に対して異なる部分を中心に説明する。これらの実施例、変形例において、すでに説明した要素と共通の符号が付されている要素には、すでに説明した要素と共通の構成、材料、変形例等が適用され得る。
図11は、第2実施例におけるバルブ部180b(図3のバルブ部180参照)の構成を説明するための図である。第2実施例においては、コイルバネ400の一端は、第1実施例と同様に膜弁500の変位部550に埋設されている。第2実施例においては、さらに、コイルバネ400の他端も、バネ座部材300bに埋設されている。より具体的には、コイルバネ400の座巻き部Se2がバネ座部材300bに埋設されている。
このような構成を実現するには、たとえば、まず、バネ座部材300bを射出形成する際に、コイルバネ400をインサート(埋め込み金具)として、インサート成形が行われる。その後、膜弁500を射出形成する際に、一端にバネ座部材300bが形成されたコイルバネ400の他端部をインサートとして、インサート成形が行われる。その結果、コイルバネ400の一端の座巻き部Se2がバネ座部材300bに埋設され、座巻き部Se1が変位部550に埋設された状態で、バネ座部材300b、コイルバネ400、および膜弁500が製造される。
このようなインサート成形を行うことで、コイルバネ400の埋設部分における、コイルバネ400と変位部550の間の隙間やコイルバネ400とバネ座部材300bの間の隙間を小さくすることができ、または、そのような隙間をなくすことができる。このため、本実施例によれば、コイルバネ400が膜弁500とともにインサート成形されていない態様に比べて、それらの隙間に入り込むインクの量を少なくし、または、なくすことができる。
第1実施例の構成においては、インクジェットプリンターがインクカートリッジ内のインクを最大限使用した状態にいても、コイルバネ400の座巻き部Se2におけるコイル同士の隙間や、コイルバネ400の座巻き部Se2のコイルとバネ座部材300bとの隙間に、インクが入り込んで、各構成に付着する可能性がある(図7において一点鎖線で示すインクIk参照)。
しかし、第2実施例の構成においては、コイルバネ400の一端の座巻き部Se2は、バネ座部材300bに埋設されている。このため、コイルバネ400の座巻き部Se2側の端部のコイルとバネ座部材300bとの隙間、および座巻き部Se2におけるコイル同士の隙間にインクが入り込んで、各構成に付着することはない。よって、第2実施例によれば、第1実施例よりもさらに多くのインクを、流路(バネ収容室184)から下流に排出することができる。その結果、インクを無駄なく下流に送ることができる。
なお、本実施例の各要素と[課題を解決するための手段]の各要素との対応関係は、バルブ部180bが、[課題を解決するための手段]における「差圧弁」に相当することを除き、第1実施例と同じである。
C.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C1.変形例1:
上記第1実施例では、コイルバネ400の座巻き部Se1が膜弁500に埋設されている。また、第2実施例では、コイルバネ400の座巻き部Se1が膜弁500に埋設され、座巻き部Se2がバネ座部材300に埋設されている。しかし、コイルバネ400の座巻き部Se1が膜弁500に埋設されておらず、座巻き部Se2がバネ座部材300に埋設されている態様とすることもできる。このような態様としても、インクが座巻き部Se2近傍に付着して、流路内に残留するのを防止できる。
上記第1実施例では、コイルバネ400の座巻き部Se1が膜弁500に埋設されている。また、第2実施例では、コイルバネ400の座巻き部Se1が膜弁500に埋設され、座巻き部Se2がバネ座部材300に埋設されている。しかし、コイルバネ400の座巻き部Se1が膜弁500に埋設されておらず、座巻き部Se2がバネ座部材300に埋設されている態様とすることもできる。このような態様としても、インクが座巻き部Se2近傍に付着して、流路内に残留するのを防止できる。
C2.変形例2:
上記実施例においては、コイルバネ400の端部の埋設は、インサート成形によって行われる。しかし、上記のようにインサート成形による製造方法以外にも、圧縮コイルバネの端の埋設は、様々な方法で行うことができる。たとえば、圧縮コイルバネの端と変位部とを接するように配した後、樹脂などの材料を使って圧縮コイルバネの端部を埋めて、その材料で構成される部分を変位部の一部とすることにより、圧縮コイルバネの端を変位部に埋設することもできる。また、圧縮コイルバネの端とバネ支持部とを接するように配した後、樹脂などの材料を使って圧縮コイルバネの端部を埋めて、その材料で構成される部分をバネ支持部の一部とすることにより、圧縮コイルバネの端をバネ支持部に埋設することもできる。
上記実施例においては、コイルバネ400の端部の埋設は、インサート成形によって行われる。しかし、上記のようにインサート成形による製造方法以外にも、圧縮コイルバネの端の埋設は、様々な方法で行うことができる。たとえば、圧縮コイルバネの端と変位部とを接するように配した後、樹脂などの材料を使って圧縮コイルバネの端部を埋めて、その材料で構成される部分を変位部の一部とすることにより、圧縮コイルバネの端を変位部に埋設することもできる。また、圧縮コイルバネの端とバネ支持部とを接するように配した後、樹脂などの材料を使って圧縮コイルバネの端部を埋めて、その材料で構成される部分をバネ支持部の一部とすることにより、圧縮コイルバネの端をバネ支持部に埋設することもできる。
C3.変形例3:
上記実施例においては、膜弁500は、流路を開閉させるための弁である。しかし、本発明は、流路を開閉させるための弁に限らず、流量制御弁など、流路において液体の流通を制御するための様々な構造に適用することもできる。
上記実施例においては、膜弁500は、流路を開閉させるための弁である。しかし、本発明は、流路を開閉させるための弁に限らず、流量制御弁など、流路において液体の流通を制御するための様々な構造に適用することもできる。
また、上記実施例においては、インクジェットプリンター200にインクを供給するインクカートリッジ100を例に、液体容器の説明を行った。しかし、液体容器は、インクを供給するインクカートリッジ以外にも、液体を供給する様々な態様で実現することができる。
ここで、「液体」とは、例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。
また、インクジェットプリンター以外の液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体容器に本発明を適用することができる。
C4.変形例4:
上記実施例では、図7、図8の下方が鉛直方向の下方であるものとして説明を行った。しかし、本発明の実施態様としての差圧弁や液体容器は、上記実施例とは異なる様々な姿勢で配することができ、そのような姿勢においても効果を奏しうる。
上記実施例では、図7、図8の下方が鉛直方向の下方であるものとして説明を行った。しかし、本発明の実施態様としての差圧弁や液体容器は、上記実施例とは異なる様々な姿勢で配することができ、そのような姿勢においても効果を奏しうる。
C5.変形例5:
上記実施例では、インクカートリッジ100には、回路基板13や、センサー部105が配置されている。しかし、本発明を適用する「液体容器」としてのインクカートリッジには、回路基板13や、センサー部105が配置されていなくてもよい。
上記実施例では、インクカートリッジ100には、回路基板13や、センサー部105が配置されている。しかし、本発明を適用する「液体容器」としてのインクカートリッジには、回路基板13や、センサー部105が配置されていなくてもよい。
また、本発明を「液体容器」としてのインクカートリッジに適用するに際して、バルブ部の構成以外の部分については、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、形状や位置を変更することが可能である。例えば、インク供給口120やレバー11を設ける位置を実施例の態様から変更することもできる。すなわち、インク供給口120やレバー11等の付加的な構成を実施例とは異なる部位に設けるようにしてもよい。また、レバー11の形状を変更することもでき、レバー11を備えないインクカートリッジを採用することもできる。さらに、カートリッジの外形を上記実施例のような六面体以外の形状にしたり、液体容器内部を仕切るリブの形状や位置を変更したり、容器本体を複数の部品に分けて構成したりしてもよい。
また、上記実施例では、本発明を、「液体消費装置」としてのプリンターの中で往復移動するキャリッジに搭載される液体容器(オンキャリッジタイプの液体容器)に適用した態様について説明した。しかし、本発明は、オンキャリッジタイプの液体容器に限らず、移動しない液体収容部に搭載される液体容器(オフキャリッジタイプの液体容器)にも適用可能である。
C6.変形例6:
上記実施例および変形例で説明した各構成は、様々な組み合わせで実現することができ、また、その一部を省略して実現することもできる。
上記実施例および変形例で説明した各構成は、様々な組み合わせで実現することができ、また、その一部を省略して実現することもできる。
11…係合レバー
11a…突起
13…回路基板
100…インクカートリッジ
101…第1の側面フィルム
102…第2の側面フィルム
103…第1の底面フィルム
104…第2の底面フィルム
105…センサー部
110…容器本体
111…リブ
115…尖端形状部
120…インク供給部
120a…供給孔
130…蛇行路
130a…大気解放孔
140…インク収容室
150…中間流路
160…バッファ室
170…バルブ上流路
180,180b…バルブ部
181…上流バルブ室
182…下流バルブ室
184…バネ収容室
185…中継流路
190…バルブ下流路
200…キャリッジ
210…凹部
230…突起
240…インク供給針
300,300b…バネ座部材
310…リブ
320…バネ支持部
400…コイルバネ
500…膜弁
510…膜状部
520…シール部
530,540…穴
550,550c…バネ支持部
550p…凸部
560…第1の装着部
570…第2の装着部
AR1…主走査方向を示す矢印
Ac…当接領域
Am…変位部の移動方向を示す矢印
CA…コイルバネの中心軸
Ik…インク
ML1…インクカートリッジ製造時のインク液面を表す破線
ML2…インクが消費されたときのインク液面を表す破線
S1…変位部の第1の面側の表面
S2…変位部の第2の面側の表面
Sc…コイルバネの中間部
Se1,Se2…コイルバネの座巻き部
11a…突起
13…回路基板
100…インクカートリッジ
101…第1の側面フィルム
102…第2の側面フィルム
103…第1の底面フィルム
104…第2の底面フィルム
105…センサー部
110…容器本体
111…リブ
115…尖端形状部
120…インク供給部
120a…供給孔
130…蛇行路
130a…大気解放孔
140…インク収容室
150…中間流路
160…バッファ室
170…バルブ上流路
180,180b…バルブ部
181…上流バルブ室
182…下流バルブ室
184…バネ収容室
185…中継流路
190…バルブ下流路
200…キャリッジ
210…凹部
230…突起
240…インク供給針
300,300b…バネ座部材
310…リブ
320…バネ支持部
400…コイルバネ
500…膜弁
510…膜状部
520…シール部
530,540…穴
550,550c…バネ支持部
550p…凸部
560…第1の装着部
570…第2の装着部
AR1…主走査方向を示す矢印
Ac…当接領域
Am…変位部の移動方向を示す矢印
CA…コイルバネの中心軸
Ik…インク
ML1…インクカートリッジ製造時のインク液面を表す破線
ML2…インクが消費されたときのインク液面を表す破線
S1…変位部の第1の面側の表面
S2…変位部の第2の面側の表面
Sc…コイルバネの中間部
Se1,Se2…コイルバネの座巻き部
Claims (10)
- 液体を収容する液体収容部と、前記液体を外部に供給するための液体供給口と、前記液体収容部と連通する上流側の流路と、前記液体供給口と連通する下流側の流路と、を有する容器本体と、
前記上流側の流路と前記下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、
を備えた液体容器であって、
前記差圧弁は、変位部を有する膜弁と、一端が前記変位部を所定方向に付勢しており他端がバネ支持部によって支持されている圧縮コイルバネと、を有し、
前記膜弁は、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面は前記上流側の流路にある前記液体の第1の液圧を受け、前記第2の面は前記下流側の流路にある前記液体の第2の液圧を受け、
前記変位部は、前記第1の液圧の前記第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力に抗して前記上流側の流路と前記下流側の流路とを連通させる位置に変位し、前記差圧が前記所定値以下である場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力によって前記上流側の流路と前記下流側の流路とを非連通にする位置に変位し、
前記圧縮コイルバネの前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。 - 請求項1記載の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記一端に座巻き部を有しており、前記一端の前記座巻き部が前記変位部に埋設されている、液体容器。 - 請求項1または2記載の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネと前記変位部とがインサート成形されることにより前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の液体容器であって、
前記変位部は、前記バネ支持部に比べて変形しやすい素材で設けられており、
前記圧縮コイルバネは、少なくとも前記一端が前記変位部に埋設されている、液体容器。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネの前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。 - 請求項5に記載の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記他端に座巻き部を有しており、前記他端の前記座巻き部が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。 - 請求項5または6記載の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。 - 液体を収容する液体収容部と、前記液体を外部に供給するための液体供給口と、前記液体収容部と連通する上流側の流路と、前記液体供給口と連通する下流側の流路と、を有する容器本体と、
前記上流側の流路と前記下流側の流路の間に介在し、前記上流側の流路と前記下流側の流路の圧力差に応じて動作する差圧弁と、
を備えた液体容器であって、
前記差圧弁は、変位部を有する膜弁と、一端が前記変位部を所定方向に付勢しており他端がバネ支持部によって支持されている圧縮コイルバネと、を有し、
前記膜弁は、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面は前記上流側の流路にある前記液体の第1の液圧を受け、前記第2の面は前記下流側の流路にある前記液体の第2の液圧を受け、
前記変位部は、前記第1の液圧の前記第2の液圧に対する差圧が所定値を超える場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力に抗して前記上流側の流路と前記下流側の流路とを連通させる位置に変位し、前記差圧が前記所定値以下である場合には、前記圧縮コイルバネ及び前記膜弁の弾性による付勢力によって前記上流側の流路と前記下流側の流路とを非連通にする位置に変位し、
前記圧縮コイルバネの前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。 - 請求項8記載の液体容器であって、
前記圧縮コイルバネは、前記他端に座巻き部を有しており、前記他端の座巻き部が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。 - 請求項8または9記載の差圧弁であって、
前記圧縮コイルバネと前記バネ支持部とがインサート成形されることにより前記他端が前記バネ支持部に埋設されている、液体容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009189929A JP2011042042A (ja) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 液体容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009189929A JP2011042042A (ja) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 液体容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011042042A true JP2011042042A (ja) | 2011-03-03 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009189929A Pending JP2011042042A (ja) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 液体容器 |
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Country | Link |
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-
2009
- 2009-08-19 JP JP2009189929A patent/JP2011042042A/ja active Pending
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