JP2016185654A - 液体カートリッジ、液体消費装置、及び液体カートリッジの製造方法 - Google Patents
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図1に示されるように、プリンタ10は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ10(液体消費装置の一例)は、記録ヘッド21(液体消費部の一例)と、インク供給装置100と、記録ヘッド21及びインク供給装置100を接続するインクチューブ20とを備えている。インク供給装置100には、カートリッジ装着部110(装着部の一例)が設けられている。カートリッジ装着部110には、インクカートリッジ30(液体カートリッジの一例)が装着され得る。カートリッジ装着部110には、その一面に開口112が設けられている。インクカートリッジ30は、開口112を通じてカートリッジ装着部110に挿入方向51に挿入され、或いはカートリッジ装着部110から脱抜方向52に抜き出される。
図1に示されるように、インク供給装置100は、プリンタ10に設けられている。インク供給装置100は、プリンタ10が備える記録ヘッド21にインクを供給するものである。インク供給装置100は、インクカートリッジ30を装着可能なカートリッジ装着部110を備えている。カートリッジ装着部110は、ケース101と、インクニードル102と、センサ103とを備えている。
図1に示されるように、ケース101には、開口112が形成されている。ケース101は、開口112とは反対に位置する奥面151を備えている。インクニードル102は、ケース101の奥面151から脱抜方向52に突出している。インクニードル102は、ケース101の奥面151において、インクカートリッジ30のインク供給部60に対面し得る位置に配置されている。インクニードル102は、内部に液体流路が形成された管状の樹脂針であって、その突出端近傍に開口が設けられており、基端にインクチューブ20が接続されている。インク室36(液体貯留室の一例)内のインクは、インク供給部60に進入したインクニードル102を通じてインクチューブ20に流出される。つまり、インク室36内のインクは、カートリッジ装着部110への装着が完了されたインクカートリッジ30からインク供給部60を通じて記録ヘッド21に供給される。
図1に示されるように、ケース101は、奥面151の上端から開口112へ向けて拡がった天面152を備えている。センサ103は、ケース101の天面152から下方へ突出している。センサ103は、発光部及び受光部を備える。発光部は、受光部の右方向55または左方向56に、受光部と間隔を空けて設けられている。カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の凸部37(突出部の一例)は、発光部及び受光部の間に配置される。換言すれば、発光部及び受光部は、カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の凸部37を挟んで対向配置されている。本実施形態において、発光部から出力される光の光路は、右方向55及び左方向56に一致する。以上より、発光部は、凸部37に向けて光を出射し、受光部は、発光部が出射して凸部37を透過した光を受光可能である。
図2、図3、図4、及び図5に示されるように、インクカートリッジ30は、内部にインクが貯留されたインク室36が形成されたフレーム31と、フレーム31から突出した凸部37の内部空間に配置された撥液部材120と、インク室36に回動可能に配置された被検知部材59とを有する。インクカートリッジ30は、インク室36に貯留されたインクをインク供給部60を通じて外部に供給する。インクカートリッジ30は、図2に示された起立状態、つまり、同図の下方向53の面を底面とし、同図の上方向54の面を上面として、カートリッジ装着部110に対して挿入方向51及び脱抜方向52に沿って挿抜される。
図2及び図3に示されるように、フレーム31は、外形が概ね直方体であり、右方向55及び左方向56に細く、下方向53及び上方向54と挿入方向51及び脱抜方向52の寸法が右方向55及び左方向56の寸法よりも大きい扁平形状である。フレーム31は、挿入方向51または脱抜方向52から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う前壁40及び後壁41と、下方向53または上方向54から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う上壁39及び下壁42と、上壁39及び下壁42の間に設けられた内壁43とを備えている。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着されるときに前方向を向く(換言すれば、挿入方向51を向く)のが前壁40であり、後ろ方向を向く(換言すれば、脱抜方向52を向く)のが後壁41である。
図3に示されるように、インク室36は、前壁40と後壁41との間に形成されている。インク室36には、インクが貯留される。インク室36内のインクは、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されることによって、インク供給部60を通じてインクカートリッジ30の外部に流出する。
図2、図3、及び図5に示されるように、インク供給部60は、前壁40の下端近傍に形成されている。インク供給部60は、内部にバルブ室47が形成された円筒形状の筒壁46と、筒壁46に取り付けられたシール部材76及びキャップ79とを備えている。
図5に示されるように、インク供給部60の筒壁46の内部には、弁体77及びコイルバネ87が収容されている。弁体77及びコイルバネ87は、インク供給部60の状態を、インク供給部60を介してインク室36からインクカートリッジ30の外部にインクが流出される状態と、インク供給部60を介してインク室36からインクカートリッジ30の外部にインクが流出されない状態との間で選択的に切り換えるためのものである。
図7(A)及び図7(B)に示される撥液部材120は、センサ103の発光部から出力される光を透過可能であり、且つフレーム31、特にフレーム31の凸部37よりも撥液性が高い材料によって形成されている。また、撥液部材120は、空気が透過可能な材料によって形成されている。また、撥液部材120は、弾性変形可能な材料によって形成されている。つまり、撥液部材120は、光透過性及び空気透過性を有し、撥液性が高く、且つ弾性変形可能な材料によって形成されている。本実施形態において、撥液部材120は、上記のような特性を有する材料の一つであるシリコーンゴムによって形成されている。なお、撥液部材120は、必ずしも空気透過性を有している必要はなく、その場合、例えばフッ素ゴムなどであってもよい。
本体121は、凸部37の内部空間と概ね同形状且つ同じ大きさである。本実施形態において、本体121は、概ね直方体形状である。本体121は、凸部37の開放された下端から凸部37の内部空間に挿入可能である。
封止部122は、撥液部材120における第2端121Bよりも第1端121Aに近い位置に形成されている。封止部122は、本体121の第1端121Aの周縁から上方向54に突出されている。
図4及び図5に示されるように、被検知部材59は、インク室36内に配置されている。被検知部材59は、フレーム31によって回動可能に支持されている。図3に示されるように、内壁43には、右方向55に突出した凸部44が設けられている。図4及び図5に示されるように、被検知部材59は、被検知部材59の回動中心となる回動中心部61を備えている。本実施形態において、回動中心部61は、右方向55及び左方向56を軸方向とする円筒形状であるが、円筒形状以外の形状でもよい。回動中心部61には、右方向55及び左方向56に貫通された貫通孔70が形成されている。凸部44が貫通孔70に挿入されている。これにより、被検知部材59は、貫通孔70の中心を右方向55及び左方向56に沿って延びる回動軸周りを回動可能に、インク室36内においてフレーム31によって支持されている。
本実施形態によれば、凸部37の内部空間に貯留されるインクは、凸部37ではなく撥液部材120に接触する。ここで、撥液部材120は、凸部37よりもインク室36に貯留されたインクに対する撥液性が高いため、インクが撥液部材120に付着したまま残存することが低減可能である。また、撥液部材120に封止部122が形成されているため、空間128へのインクの進入を低減することができる。
上記の実施形態では、溝127に挿入される封止部122の先端部122Aの幅は、溝127の幅よりも僅かに太く形成されていた。そのため、撥液部材120は、凸部37に挿入された状態を維持されていた。しかし、撥液部材120が凸部37から抜け落ちる可能性はある。そこで、インクカートリッジ30は、上記の実施形態に加えて、図9(C)に示される当接部材130を更に備えていてもよい。
上記の実施形態では、フレーム31の上壁39に溝127が形成されており、撥液部材120の封止部122が溝127に挿入されていたが、フレーム31に溝127が設けられていなくてもよい。フレーム31に溝127が設けられていない構成において、インクカートリッジ30は、上記の実施形態に加えて、図11(C)に示される圧接部材140を更に備えていてもよい。
フレーム31に、凸部37と撥液部材120との間に形成された空間128の内部と外部とを連通する流路160(図14及び図15参照)が形成されていてもよい。なお、以下の説明において、上記の実施形態と同様の内容については、その説明が省略され或いは簡単に説明され、上記の実施形態と異なる内容については、詳細に説明される。
以下、変形例3のインクカートリッジ30において、撥液部材120が凸部37の内部空間に挿入される方法が説明される。当該方法では、3つのステップが実行されることによって、撥液部材120が凸部37の内部空間に挿入される。
上記の実施形態では、インクを液体の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、インクに代えて、印刷時にインクに先立って記録用紙に吐出される前処理液を液体としてもよい。
21・・・記録ヘッド(液体消費部)
30・・・インクカートリッジ(液体カートリッジ)
31・・・フレーム
36・・・インク室(液体貯留室)
37・・・凸部(突出部)
110・・・カートリッジ装着部(装着部)
120・・・撥液部材
121A・・・第1端
121B・・・第2端
122・・・封止部
123・・・内部空間
128・・・空間
Claims (12)
- 液体が貯留された液体貯留室が形成されたフレームと、
上記フレームから上記液体貯留室に対して離れる突出方向に突出しており、上記液体貯留室と連通する内部空間を有し、且つ光透過性を有する突出部と、
上記突出部の内部空間に挿入されており、第1端及び上記突出方向において当該第1端よりも上記液体貯留室から遠くに位置する第2端を有し、当該第1端において上記液体貯留室に向かって開口された内部空間を有し、光透過性を有し、且つ上記突出部よりも上記液体貯留室に貯留された液体に対する撥液性が高い撥液部材と、
上記撥液部材における上記第2端よりも上記第1端に近い位置に形成されており、弾性変形しつつ上記フレームと当接することによって、上記突出部と上記撥液部材との間の光透過空間と上記液体貯留室との間を液密に封止する封止部と、を備える液体カートリッジ。 - 上記撥液部材は、空気透過性を有する請求項1に記載の液体カートリッジ。
- 上記撥液部材は、シリコーンゴムである請求項2に記載の液体カートリッジ。
- 上記フレームにおける上記液体貯留室を区画する面に、上記突出部を囲む溝が形成されており、
上記封止部は、上記溝に挿入されている請求項1から3のいずれかに記載の液体カートリッジ。 - 上記液体貯留室において上記フレームに支持されており、上記撥液部材の上記第1端に上記突出方向に当接する当接部材を更に備える請求項4に記載の液体カートリッジ。
- 上記液体貯留室において上記フレームに支持されており、上記撥液部材の上記第1端に上記突出方向に圧接する圧接部材を更に備える請求項1から3の何れかに記載の液体カートリッジ。
- 上記封止部は、上記フレームに対して上記突出方向に当接する請求項6に記載の液体カートリッジ。
- 上記フレームに、上記光透過空間の内部と外部とを連通する流路が形成されており、
上記封止部は、上記撥液部材が上記突出部の内部空間に一部のみ挿入された第1状態において上記流路を開放し、上記撥液部材が上記突出部の内部空間に上記第1状態より上記突出方向に挿入された第2状態において上記流路を閉塞する請求項1から7の何れかに記載の液体カートリッジ。 - 上記封止部は、上記第2状態において、上記光透過空間と上記液体貯留室との間を液密に封止する請求項8に記載の液体カートリッジ。
- 上記液体貯留室内に移動可能に配置されており、フロート及び遮光部を有する移動部材を更に備え、
上記フロートは、上記液体貯留室内の液体の量に応じて上記液体貯留室内を移動し、
上記遮光部は、上記フロートの移動に応じて上記撥液部材の内部空間を移動する請求項1から9のいずれかに記載の液体カートリッジ。 - 請求項10に記載の液体カートリッジと、
上記液体カートリッジが着脱可能に装着される装着部と、
上記装着部に装着された上記液体カートリッジから供給された液体を消費する液体消費部と、
上記突出部及び上記撥液部材を通じて上記遮光部に光を出射する発光部と、
上記発光部が出射して上記突出部及び上記撥液部材を透過した光を受光可能な受光部と、を備える液体消費装置。 - 液体が貯留された液体貯留室が形成されたフレームと、上記フレームから上記液体貯留室に対して離れる突出方向に突出しており、上記液体貯留室と連通する内部空間を有し、且つ光透過性を有する突出部と、上記突出部の内部空間に挿入されており、第1端及び上記突出方向において当該第1端よりも上記液体貯留室から遠くに位置する第2端を有し、当該第1端において上記液体貯留室に向かって開口された内部空間を有し、光透過性を有し、且つ上記突出部よりも上記液体貯留室に貯留された液体に対する撥液性が高い撥液部材と、上記撥液部材における上記第2端よりも上記第1端に近い位置に形成されており、弾性変形しつつ上記フレームと当接することによって、上記突出部と上記撥液部材との間の光透過空間と上記液体貯留室との間を液密に封止する封止部と、を備え、上記フレームに、上記光透過空間の内部と外部とを連通する流路が形成されており、上記封止部は、上記撥液部材が上記突出部の内部空間に一部のみ挿入された第1状態において上記流路を開放し、上記撥液部材が上記突出部の内部空間に上記第1状態より上記突出方向に挿入された第2状態において上記流路を閉塞する液体カートリッジの製造方法であって、
上記撥液部材を、上記第1状態まで挿入する第1ステップと、
上記流路を通じて上記光透過空間を減圧する第2ステップと、
上記第2ステップによる上記光透過部材の減圧状態を維持しつつ、上記撥液部材を、上記第1状態から上記第2状態まで挿入する第3ステップと、を含む液体カートリッジの製造方法。
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