JP2012020497A - 液体収容容器、タンクユニット、および、液体噴射システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体収容容器であって、使用姿勢において、大気開放口は、空気室最上面により近い位置であって、第1の角部に含まれる位置に設けられ、空気側開口は、空気室最底面により近い位置であって、第1の角部と対角位置にある第2の角部に含まれる位置に設けられ、液体側開口は、以下の条件(a),(b)を満たす位置に設けられている、液体収容容器。(a)使用姿勢における鉛直方向について、液体室最底面により近い位置。(b)第1の角部と対角位置に相当する位置にある第2の角部に含まれる位置。
【選択図】図6
Description
前記液体を収容するための液体収容室と、
前記液体収容室に前記液体を注入するための液体注入口であって、液体注入口を塞ぐ栓部材が脱着可能に取り付けられる液体注入口と、
前記液体収容室内の前記液体の消費に伴って外部の空気を前記液体収容室内に導入するための大気開放流路と、
一端部が前記液体収容室内に配置され、他端部が外部へ向かって開口することで、前記液体収容室内の前記液体を外部に向かって流通させるための導出流路と、を備え、
前記大気開放流路は、
所定の容積を有する空気収容室であって、前記液体収容室に前記液体を注入する際の前記液体収容容器の注入姿勢において、前記液体収容室よりも上方に位置する空気収容室と、
一端部が前記空気収容室内で開口し、他端部が外部へ向かって開口することで前記空気収容室と外部とを連通させる第1の流路と、
一端部が前記空気収容室内で開口し、他端部が前記液体収容室内で開口することで前記空気収容室と前記液体収容室とを連通させる第2の流路であって、メニスカスを形成することで前記液体を保持可能な第2の流路と、を備え、
前記液体収容容器は、前記液体噴射装置に前記液体を供給する際の前記液体収容容器の使用姿勢において、
前記第1の流路の前記一端部である大気開放口は、鉛直方向について、前記空気収容室の空気室最上面と空気室最底面とを結ぶ線分の中点である空気室中点よりも前記空気室最上面に近い位置であって、前記使用姿勢において前記空気収容室の内面を鉛直下方に垂直投影した際に形成される垂直投影面である第1の長方形の最外枠投影面の4つの角部の一つである第1の角部に含まれる位置に設けられ、
前記第2の流路の前記一端部である空気側開口は、前記空気室中点よりも前記空気室最底面に近い位置であって、前記最外枠投影面の前記4つの角部のうち前記第1の角部と対角位置にある第2の角部に含まれる位置に設けられ、
前記第2の流路の前記他端部である液体側開口は、以下の条件(a),(b)を満たす位置に設けられている、液体収容容器。
(a)前記使用姿勢における鉛直方向について、前記液体収容室の液体室最上面と液体室最底面とを結ぶ線分の中点である液体室中点よりも前記液体室最底面に近い位置。
(b)前記使用姿勢において前記液体収容室の内面を鉛直下方に垂直投影した際に形成される垂直投影面である第2の長方形の最外枠投影面の4つの角部の一つである第3の角部であって、前記第1の長方形の最外枠投影面における前記第1の角部と対角位置に相当する位置にある第3の角部に含まれる位置。
前記液体注入口は、前記液体収容室を区画形成する壁面のうち、前記液体収容室に対して前記空気収容室が配置されている側の空気側壁面に設けられ、
前記注入姿勢において、前記液体収容室のうち前記空気側壁面が上面となる、液体収容容器。
適用例2に記載の液体収容容器によれば、利用者が液体を前記液体収容室に注入(補充)する際には、注入姿勢にすることを利用者に促すことができる。注入姿勢では、液体収容室は空気収容室よりも下方に位置することから、液体注入時に液体が空気収容室にまで流入する可能性を低減できる。よって、使用姿勢において、空気と直接に接触する液面の高さ位置を所定の範囲内(第2の流路の高さ位置程度)にすることができる。これにより、液体噴射装置に液体を安定して供給することができる。
前記導出流路の前記一端部である液体出口は、前記液体収容容器の前記注入姿勢及び前記使用姿勢のそれぞれにおける鉛直方向について、前記液体収容室の最上面と最底面とを結ぶ線分の中点である液体室中点と前記最底面のうち前記最底面により近い位置に位置するように前記液体収容室内に設けられている、液体収容容器。
適用例3の液体収容容器によれば、使用姿勢において、液体出口は液体収容室の最底面寄りに位置することから、液体収容室の液体残量を低減できる。また、注入姿勢において、液体出口は液体収容室の最底面寄りに位置することから、液体収容室の液体の残量が少なくなった状態で液体収容容器を注入姿勢にした場合でも、液体収容室内の液面が液体出口よりも高い位置にある状態をより維持可能となる。すなわち、注入姿勢において、液体出口が空気を介さず液体収容室内の液体と接する状態をより維持可能となる。これにより、液体注入時に空気が液体出口を介して液体噴射装置側に流入する可能性を低減できる。
前記液体収容室、前記空気収容室、および、前記第2の流路は、
一面が開口した凹状形状の容器本体と、
前記開口を塞ぐフィルムと、により形成されている、液体収容容器。
適用例4に記載の液体収容容器によれば、凹状形状の容器本体と、容器本体の開口を塞ぐフィルムにより、液体収容室、空気収容室、および、第2の流路を容易に形成することができる。また、液体収容容器の内部の気密性を容易に確保できる。
前記フィルムを保護するための蓋部材であって、前記フィルムを覆う蓋部材を備える、液体収容容器。
適用例5に記載の液体収容容器によれば、液体収容容器の内部の気密性をフィルムにより容易に確保できると共に、フィルムの破損による液体漏れを防止することができる。
適用例4に記載の液体収容容器であって、前記開口と対向する対向壁面部は前記開口と略同一形状である液体収容容器を複数備え、
1の前記液体収容容器の前記フィルムを、隣り合う他の前記液体収容容器の前記対向壁面部が覆うように、前記複数の液体収容容器は積層されている、タンクユニット。
適用例6に記載のタンクユニットによれば、1の液体収容容器のフィルムを他の液体収容容器の容器本体により保護できることから、コンパクト化しつつも複数の液体収容容器を組み合わせたタンクユニットを形成できる。
適用例4に記載の液体収容容器を2つ備え、
2つの前記液体収容容器のそれぞれの前記開口と対向するそれぞれの対向壁面部は共通する単一の部材で構成され、
2つの前記容器本体は一体成形されている、タンクユニット。
適用例7に記載のタンクユニットによれば、容易に2つの液体収容容器を形成することができる。また、1回の成形で実質的に2つの液体収容容器を形成できることから、液体収容容器の生産効率を向上させることができる。
適用例1乃至適用例4のいずれか1つに記載の液体収容容器と、
対象物に前記液体を噴射するためのヘッドを有する液体噴射装置と、
前記液体収容容器と前記液体噴射装置とを接続し、前記液体収容室の前記液体を前記液体噴射装置に流通させる流通管と、を備える、液体噴射システム。
適用例8に記載の液体噴射システムによれば、液体が大気開放流路から外部に向かって流れ出す可能性を低減した液体収容容器を用いて液体噴射装置に液体を供給する液体噴射システムを提供できる。
前記液体噴射装置は、プリンターであり、
前記液体収容容器の前記液体収容室はインクを収容している、液体噴射システム。
適用例9に記載の液体噴射システムによれば、インタが大気開放流路から外部に向かって流れ出す可能性を低減した液体収容容器を用いてプリンターにインクを供給する液体噴射システムを提供できる。
A.第1実施例:
B.第2実施例:
C.変形例:
A−1.液体噴射システムの構成:
図1は、第1実施例の液体噴射システム1を説明するための図である。図1(A)は液体噴射システム1の外観斜視図である。図1(B)は、液体噴射システム1の外観斜視図であり、本発明の第1実施例の液体収容容器30を示した図である。なお、図1には方向を特定するために互いに直交するXYZ軸が図示されている。なお、これ以降の図に関しても必要に応じてXYZ軸が図示されている。
インクタンク30の詳細構成を説明する前に、理解の容易のため、大気導入口317から液体導出部306に至る経路について図4を参照して概念的に説明する。図4は、大気導入口317から液体導出部306に至る経路を概念的に示す図である。
次に、インクタンク30の各構成の位置関係について詳細に説明を行う。図9は、大気開放口318と空気側開口351の配置位置を説明するための図である。図9(A)は、図6をY軸正方向側から見た図であり、図9(B)は大気開放口318及び空気側開口351が配置される角部について説明するための図である。なお、図9(A)では、理解の容易のために、上部収容室337にはシングルハッチングを施し、下部収容室339にはクロスハッチングを施している。また、連通流路338の境界を破線で示している。また、図9(B)は、使用姿勢において、空気収容室330を鉛直下方に垂直投影した場合における空気収容室330の最も外側に位置する内壁面を太線で表している。以下、この太線で囲まれる領域を垂直投影面330hh(「最外枠投影面330hh」ともいう。)と規定する。なお、図9(B)には、理解の容易のために、大気開放口318と空気側開口351の形成位置を模式的に図示している。なお、最外枠投影面330hhは、空気収容室330の内壁面を鉛直下方に垂直投影した際に外枠の線を結んで形成される外枠形状に、最も良く形状が一致する長方形状によって規定される。本実施例では、図9(B)に示すように太線に示す外枠形状は長方形状である。また、例えば、図9(B)に示す外枠形状のうち辺330h4の途中が半円状の突起状であっても、該突起状を含む外枠形状と最も良く形状が一致する長方形状によって最外枠投影面330hhは規定される。
図12は、液体収容室340のインク残量が少なくなった状態を示す図である。なお、実際には、液体導出部306とサブタンク20の液体受入部202がホース24を介して接続されているが、図示は省略している。
次に、図14〜図16を用いて、インクタンクの状態が変化した場合のインクタンク30内部のインクの様子について説明する。なお、図14〜図16は、液体収容室340に適量(例えば、図13(B)に示す量)のインクが収容された状態で、運搬等によりインクタンク30の状態が変化した時のインクの様子をドットで示している。なお、液体注入口304には栓部材302が取り付けられている。これにより、インクが液体注入口304から外部へ漏れ出すことを防止している。また、液体導出部306の他端部348は液体が外部に向かって漏れ出さないよう構成されている。具体的には、他端部348にはホース24が取り付けられ、インクタンク30はプリンター12に接続されている(図1)。ホース24の途中にはバルブが取り付けられ、運搬時等にはバルブを閉状態にすることが可能である。バルブが閉状態になると、ホース24の内部流路が遮断される。これにより、運搬等によりインクタンクの状態が変化した場合に、インクタンク30からホース24を介してプリンター12側にインクが流れることを防止している。
図18は、第2実施例のインクタンク30aの分解斜視図である。図19は、第2実施例のタンク本体32aの斜視図である。第1実施例との違いは、1つのインクタンク30aが2つの大気開放流路300と、2つの液体収容室340(図4)を備える点である。なお、第1実施例と同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。また、第2実施例のインクタンク30aが備える、液体注入口304、空気側開口351、液体側開口352、大気開放口318の位置関係は第1実施例の位置関係(図9〜11、13)と同様である。
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記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形態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。
上記実施例では、空気収容室330は、容積の異なる直方体形状の上部収容室337と直方体形状の下部収容室350と、それらを連通させる連通流路338を備えていたが、空気収容室330の形状はこれに限定されるものではない。すなわち、液体収容室340から逆流してきたインクを貯留できる所定の容積を有する構成であれば良い。例えば、空気収容室330を直方体形状の1室のみから構成しても良いし、3室以上の収容室を有する構成としても良い。
上記実施例では、大気開放口318は、垂直投影面330hhの角部330s1〜330s4のうち、液体収容室340から最も離れた2つの角部330s1、330s2のうちの第1の角部330s1に含まれる位置に配置されていたが(図9(B))、これに限定されるものではない。垂直投影面330hhの他の角部330s2〜330s4のいずれかに含まれる位置に大気開放口318を配置しても良い。但し、大気開放口318は、使用姿勢における鉛直方向について、空気室中点SM1よりも最上面330hに近い位置に配置されている必要がある。なお、大気開放口318がいずれかの角部330s1〜330s4に含まれる位置に配置することで、対応させて空気側開口351、液体側開口352の配置位置も変化させる。すなわち、空気側開口351は、垂直投影面330hhについて大気開放口318が含まれる角部と対角関係にある角部に配置される。また、液体側開口352は、垂直投影面340hhについて大気開放口318が含まれる角部と対角関係に相当する位置にある角部に配置される。このようにしても、上記実施例と同様に、インクタンク30の状態が変化した場合でもインクが大気開放口318から外部に向かって流れ出す可能性を低減できる。
上記実施例では、インクタンク30、30aは、液体保持部345を有していたが、液体保持部345を有さなくても良い。すなわち、液体収容室340に区画壁342を設けなくても良い。このようにしても、上記実施例と同様に、インクが大気開放口318から外部に向かって流れ出す可能性を低減することができる。
上記実施例及び変形例では、液体収容容器としてプリンター12に用いられるインクタンク30,30aを例に説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレー等の色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等の液体噴射装置に液体を供給可能な液体収容容器に本発明は適用できる。ここで、液体収容容器は、液体を注入する液体注入口と、液体収容容器内部に空気を導入するための大気開放口とが別に設けられている。上記の各種の液体噴射装置に液体収容容器を使用する際には、各種の液体噴射装置が噴射する液体の種類に応じた液体(色材,導電ペースト,生体有機物等)を、液体収容容器内部に収容すれば良い。また、各種液体噴射装置と各種液体噴射装置に対応した液体収容容器を備える液体噴射システムとしても本発明は適用可能である。
10…ケース
12…プリンター
13…用紙給紙部
14…用紙排出部
16…キャリッジ
16a…インク供給針
17…記録ヘッド
20…サブタンク
20Bk…サブタンク
20Ma…サブタンク
20Cn…サブタンク
20Yw…サブタンク
24…ホース
30…インクタンク
30a…インクタンク
32…タンク本体
32a…タンク本体
34…フィルム(シート部材)
42…蓋部材
50…タンクユニット
54…上面ケース
56…第1の側面ケース
58…第2の側面ケース
202…液体受入部
204…インク貯留室
206…フィルター
208…インク流動路
300…大気開放流路
302…栓部材
304…液体注入口
304m…開口
306…液体導出部
310…第1の流路
312…気液分離室
313…土手
314…連通流路
316…シート部材
317…大気導入口
317a…連通流路
318…大気開放口
319…連通流路
319a…連通口
320…連通流路
320a…一端部
320b…他端部
320p…連通流路
322…フィルム
322a…フィルム
324…第1の嵌合部
325…第2の嵌合部
325a…貫通孔
330…空気収容室
330h…最上面
330u…最底面
330s1…第1の角部
330s3…第2の角部
330hh…垂直投影面
337…上部収容室
338…連通流路
339…下部収容室
340…液体収容室
340h…最上面
340t…空気貯留部
340u…最底面
340k3…角部
340hh…垂直投影面
342…区画壁
345…液体保持部
348…他端部
349…液体出口
350…第2の流路
351…空気側開口
352…液体側開口
362…リブ
384…仕切壁
fa…上面
fb…底面
fc…右側面
fd…左側面
fe…正面
ff…後面(対向壁面部)
sf…水平面
Claims (9)
- 液体噴射装置に液体を供給するための液体収容容器であって、
前記液体を収容するための液体収容室と、
前記液体収容室に前記液体を注入するための液体注入口であって、液体注入口を塞ぐ栓部材が脱着可能に取り付けられる液体注入口と、
前記液体収容室内の前記液体の消費に伴って外部の空気を前記液体収容室内に導入するための大気開放流路と、
一端部が前記液体収容室内に配置され、他端部が外部へ向かって開口することで、前記液体収容室内の前記液体を外部に向かって流通させるための導出流路と、を備え、
前記大気開放流路は、
所定の容積を有する空気収容室であって、前記液体収容室に前記液体を注入する際の前記液体収容容器の注入姿勢において、前記液体収容室よりも上方に位置する空気収容室と、
一端部が前記空気収容室内で開口し、他端部が外部へ向かって開口することで前記空気収容室と外部とを連通させる第1の流路と、
一端部が前記空気収容室内で開口し、他端部が前記液体収容室内で開口することで前記空気収容室と前記液体収容室とを連通させる第2の流路であって、メニスカスを形成することで前記液体を保持可能な第2の流路と、を備え、
前記液体収容容器は、前記液体噴射装置に前記液体を供給する際の前記液体収容容器の使用姿勢において、
前記第1の流路の前記一端部である大気開放口は、鉛直方向について、前記空気収容室の空気室最上面と空気室最底面とを結ぶ線分の中点である空気室中点よりも前記空気室最上面に近い位置であって、前記使用姿勢において前記空気収容室の内面を鉛直下方に垂直投影した際に形成される垂直投影面である第1の長方形の最外枠投影面の4つの角部の一つである第1の角部に含まれる位置に設けられ、
前記第2の流路の前記一端部である空気側開口は、前記空気室中点よりも前記空気室最底面に近い位置であって、前記最外枠投影面の前記4つの角部のうち前記第1の角部と対角位置にある第2の角部に含まれる位置に設けられ、
前記第2の流路の前記他端部である液体側開口は、以下の条件(a),(b)を満たす位置に設けられている、液体収容容器。
(a)前記使用姿勢における鉛直方向について、前記液体収容室の液体室最上面と液体室最底面とを結ぶ線分の中点である液体室中点よりも前記液体室最底面により近い位置。
(b)前記使用姿勢において前記液体収容室の内面を鉛直下方に垂直投影した際に形成される垂直投影面である第2の長方形の最外枠投影面の4つの角部の一つである第3の角部であって、前記第1の長方形の最外枠投影面における前記第1の角部と対角位置に相当する位置にある第3の角部に含まれる位置。 - 請求項1記載の液体収容容器であって、
前記液体注入口は、前記液体収容室を区画形成する壁面のうち、前記液体収容室に対して前記空気収容室が配置されている側の空気側壁面に設けられ、
前記注入姿勢において、前記液体収容室のうち前記空気側壁面が上面となる、液体収容容器。 - 請求項1又は請求項2に記載の液体収容容器であって、
前記導出流路の前記一端部である液体出口は、前記液体収容容器の前記注入姿勢及び前記使用姿勢のそれぞれにおける鉛直方向について、前記液体収容室の最上面と最底面とを結ぶ線分の中点である液体室中点よりも前記最底面に近い位置に位置するように前記液体収容室内に設けられている、液体収容容器。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液体収容容器であって、
前記液体収容室、前記空気収容室、および、前記第2の流路は、
一面が開口した凹状形状の容器本体と、
前記開口を塞ぐフィルムと、により形成されている、液体収容容器。 - 請求項4に記載の液体収容容器であって、さらに、
前記フィルムを保護するための蓋部材であって、前記フィルムを覆う蓋部材を備える、液体収容容器。 - タンクユニットであって、
請求項4に記載の液体収容容器であって、前記開口と対向する対向壁面部は前記開口と略同一形状である液体収容容器を複数備え、
1の前記液体収容容器の前記フィルムを、隣り合う他の前記液体収容容器の前記対向壁面部が覆うように、前記複数の液体収容容器は積層されている、タンクユニット。 - タンクユニットであって、
請求項4に記載の液体収容容器を2つ備え、
2つの前記液体収容容器のそれぞれの前記開口と対向するそれぞれの対向壁面部は共通する単一の部材で構成され、
2つの前記容器本体は一体成形されている、タンクユニット。 - 液体噴射システムであって、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体収容容器と、
対象物に前記液体を噴射するためのヘッドを有する液体噴射装置と、
前記液体収容容器と前記液体噴射装置とを接続し、前記液体収容室の前記液体を前記液体噴射装置に流通させる流通管と、を備える、液体噴射システム。 - 請求項8に記載の液体噴射システムであって、
前記液体噴射装置は、プリンターであり、
前記液体収容容器の前記液体収容室はインクを収容している、液体噴射システム。
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