JP2018161773A - 液体供給装置、液体吐出装置及び容器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器に入った液体の減少を視認することができる液体供給装置、液体吐出装置及び容器を提供する。【解決手段】液体供給装置２０は、液体を収容可能な容器５０を置くことのできる支持台２１と、容器５０に着脱可能に接続される液体流路２２と、支持台２１に置かれた容器５０を押し上げ可能な可動部２３と、を備える。可動部２３が容器５０を押し上げる力は、満杯の容器５０の重さより小さい。支持台２１に置かれた容器５０は、残量の減少に伴って、液体流路２２との接続を維持した状態で、可動部２３の押し上げにより変位する。【選択図】図１

Description

本発明は、プリンターなどの液体吐出装置及びインクなどの液体を供給可能な液体供給装置並びにインクなどの液体を収容可能な容器に関する。

インクなどの液体を収容する容器の一例として、注ぎ口を有する液体収容袋を、段ボール箱に入れたコンテナがある（例えば、特許文献１）。

特表２０１１−５１９７９５号公報

段ボール箱に入っていると、液体収容袋に入っている液体の残量を目視することができない。本発明の課題は、容器に入った液体の減少を視認することができる液体供給装置、液体吐出装置及び容器を提供することである。

上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、前記容器に接続可能な液体流路と、前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、を備え、前記可動部が前記容器を押し上げる力は、満杯の前記容器の重さより小さく、前記支持台に置かれた前記容器は、残量の減少に伴って、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する。

容器、液体供給装置及び液体吐出装置の一実施形態を示す全体構成図。 図１の容器及び液体供給装置の構成を示す断面図。 図２の容器を液体供給装置にセットしたときの断面図。 図１の容器及び液体供給装置の作用を説明する断面図。 容器及び液体供給装置の第１変更例を示す断面図。 容器及び液体供給装置の第２変更例を示す断面図。

以下、液体吐出装置、液体供給装置及び容器の実施形態について、図を参照して説明する。液体吐出装置は、例えば、液体の一例であるインクの吐出によって、用紙などの媒体に印刷するインクジェット式のプリンターである。液体供給装置は液体吐出装置に液体を供給可能な装置である。

図１に示すように、液体吐出装置１１は、筐体１２と、筐体１２を支持する脚部１３と、液体吐出部１４と、液体吐出部１４に液体を供給する供給チューブ１５と、供給チューブ１５の途中に接続された供給ポンプ１６と、液体供給装置２０と、を備える。液体吐出部１４及び供給ポンプ１６は、筐体１２内に収容されている。筐体１２には、動作に関する指示を入力したり作動状態を表示したりすることのできる操作パネル１９を設けるとよい。

液体吐出部１４は、方向Ｘ及びその反対方向に往復移動しながら、媒体９９に対して液体を吐出するように構成される。液体を受容した媒体９９は、方向Ｙに搬送されて筐体１２の外に出た後、重力方向Ｚに垂れ下がる。方向Ｘ及び方向Ｙは、重力方向Ｚとともに３軸をなす方向軸である。

液体吐出装置１１は、筐体１２内に、液体吐出部１４の移動を案内するガイド軸１７と、媒体９９を支持可能な媒体支持部１８と、制御部１００と、を備える。制御部１００は、液体吐出部１４を含む液体吐出装置１１の構成要素を制御する。媒体支持部１８は、先端を筐体１２の外に突出させると、筐体１２の外に排出される媒体９９を支えることができる。

液体供給装置２０は、液体を収容可能な容器５０を置くことのできる支持台２１と、容器５０に着脱可能に接続される液体流路２２と、支持台２１に置かれた容器５０を押し上げ可能な可動部２３と、可動部２３を上方に向けて付勢可能な付勢部材２４と、を備える。支持台２１は、複数の容器５０を置くことができる大きさにすることが好ましい。複数の容器５０は、例えば異なる色のインクを収容し、各容器５０に対して個別に液体流路２２が接続される。液体流路２２は、撓み変位可能なチューブで構成することが好ましい。

液体流路２２の上流端は、容器５０に対して着脱可能に接続される。液体流路２２の下流端は、供給チューブ１５の上流端に着脱可能に接続される。液体流路２２は、供給チューブ１５とつながる１本の流路としてもよい。液体流路２２と供給チューブ１５は、供給ポンプ１６を介して接続することが好ましい。

図２に示すように、可動部２３は、例えば、基端側に回転軸２３ａを有し、回転軸２３ａを中心に回転可能な板である。可動部２３及び付勢部材２４は、支持台２１に形成された凹部２１ａ内に収容するとよい。付勢部材２４は、例えば弾性部材からなり、可動部２３の先端を鉛直上方に向けて付勢する位置に配置することが好ましい。弾性部材は、例えば伸縮可能なばねである。付勢部材２４は、互いに反発する磁石でもよい。

支持台２１は、容器５０を係止可能な突部２１ｂを有してもよい。この場合、容器５０を支持台２１の上に置いた状態で、突部２１ｂに向かう方向（図２に白抜き矢印で示す方向）に移動させ、容器５０が可動部２３の上に載ったときに、容器５０が突部２１ｂに当たって止まるようにするとよい。このように、容器５０が突部２１ｂに当たって止まる位置（図３に示す位置）を、セット位置という。

図３に示すように、セット位置では、可動部２３が容器５０の下に配置される。容器５０は、支持台２１に載ったときに可動部２３に接する底部５２ａと、セット位置にあるときに上面となる天面５２ｂと、を有する。セット位置にあるときに、容器５０の重心を底部５２ａに投影した位置を重心位置とすると、可動部２３が底部５２ａの重心位置から離れた位置を押すように、付勢部材２４を可動部２３の下に配置するとよい。

セット位置における可動部２３が容器５０を押し上げる力、すなわち、付勢部材２４の付勢力は、満杯の容器５０の重さより小さくすることが好ましい。この場合、満杯または満杯に近い残量の容器５０がセット位置に配置されると、付勢部材２４は容器５０の重みで圧縮された状態になり、可動部２３及び付勢部材２４は、凹部２１ａ内に収容される。付勢部材２４の付勢力は、満杯の容器５０の重さと等しくてもよいし、満杯の容器５０より大きくしてもよい。

セット位置における可動部２３が容器５０を押し上げる力は、残量が所定値になったときの容器５０の重さより大きくするとよい。所定値となる残量は、例えば、残量がゼロになるエンドに対して、残量が１０％〜３０％となるニアエンドに設定することができる。ニアエンドとは、容器５０の残量がゼロになる前に、新しい容器５０の用意を使用者に促す目安となる残量をいう。

容器５０は、液体を収容可能な可撓性を有する袋５１と、袋５１を収容する箱５２と、を備える。箱５２は、例えば段ボール箱など、中にある袋５１が見えない入れ物である。袋５１は、液体流路２２の上流端が接続される導出部５３を有する。箱５２は、液体流路２２を通すための通し口５４を有する。

導出部５３は、容器５０がセット位置にあるときに、天面５２ｂより底部５２ａに近い位置に配置されることが好ましい。加えて、可動部２３が容器５０を押す位置は、導出部５３から離れていることが好ましい。例えば、容器５０がセット位置にあるときに、方向Ｙにおいて、重心位置より第１端（図３では左端）に近い位置を可動部２３が押すとともに、重心位置より第２端（図３では右端）に近い位置に導出部５３を配置するとよい。

残量がゼロの容器５０の重さをＧｅ、満杯の容器５０の重さをＧｆ、付勢部材２４の付勢力（可動部２３が容器５０を押し上げる力）をＮとすると、付勢力ＮはＧｆより小さく、Ｇｅより大きい。さらに、ニアエンドのときの容器５０の重さをＧｎとすると、付勢力ＮはＧｎより大きい（Ｇｅ＜Ｇｎ＜Ｎ＜Ｇｆ）。

次に、容器５０、液体供給装置２０及び液体吐出装置１１の作用について説明する。
容器５０に収容された液体を液体吐出装置１１に供給するための準備として、使用者は、容器５０の導出部５３に液体流路２２をつなぎ、容器５０を支持台２１の上に置く。この状態で供給ポンプ１６が駆動すると、容器５０に収容された液体が導出部５３から液体流路２２に流出し、供給チューブ１５を通じて液体吐出部１４に供給される。これにより、液体吐出部１４は、媒体９９に対して印刷をすることができる。

液体吐出部１４が液体を消費するのに伴って容器５０の残量が減り、容器５０の重さが軽くなる。その結果、付勢部材２４の付勢力が容器５０の重さより大きくなると、図４に示すように、容器５０の第１端が可動部２３に押し上げられる。図１において、方向Ｘに並ぶ４つの容器５０のうち、一番左にある容器５０は、可動部２３に押し上げられた状態を図示し、その他３つの容器５０は、セット位置に配置された状態を図示している。

このように、支持台２１に置かれた容器５０は、残量の減少に伴って、液体流路２２との接続を維持した状態で、可動部２３の押し上げにより変位する。可動部２３の押し上げにより容器５０が傾動すると、容器５０の上端が鉛直上方に移動する。そのため、使用者は、容器５０の残量が少なくなったことを容易に視認することができる。

容器５０の残量は、操作パネル１９に表示することもできる。この場合、容器５０の残量は、使用者が操作パネル１９の近くまで行かないと見えない。これに対して、容器５０の傾動は、離れた所からでも見ることができる。

容器５０のように、収容した液体が外から見えない場合、容器５０の交換時に、残量がなくなった容器５０がどれかを見分けることができない。どの容器５０を交換すべきかは、操作パネル１９に表示することもできるが、支持台２１と操作パネル１９が離れた位置にあると、交換すべき容器５０を取り違えるおそれがある。その点、容器５０が変位していれば、交換すべき容器５０を容易に見分けることができる。

容器５０がセット位置にあるときに、重心位置より第１端に近い位置を可動部２３が押すと、容器５０は、第２端を支点として、第１端が上がるように傾動する。その結果、第２端の近くにある導出部５３に向けて、袋５１内の液体が流れる。そのため、袋５１に残った液体が効率よく導出部５３から流出する。

本実施形態の容器５０、液体供給装置２０及び液体吐出装置１１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）可撓性を有する袋５１を変形しにくい箱５２に入れることによって、持ち運びまたは積み重ねなど、容器５０の取り扱いがし易くなる。

（２）残量が減って容器５０が軽くなると、容器５０は可動部２３に押し上げられて上端が上がる。こうした容器５０の変位により、容器５０に入った液体の減少を容易に視認することができる。

（３）容器５０の傾きは残量が減少するほど大きくなり、傾きが大きくなるほど容器５０の上端が上がる。そのため、使用者は、容器５０の上端の位置を見て、どの程度残量があるかを推測することができる。

（４）付勢部材２４の付勢力により、容器５０を押し上げることができる。この場合、容器５０の変位に動力源を必要としないので、液体供給装置２０の構成を簡素化することができる。

（５）可動部２３が容器５０を傾動させる場合、容器５０全体を持ち上げる場合よりも、小さな力で容器５０を変位させることができる。
（６）傾動により容器５０の第１端が上がると、容器５０内の液体が第２端の方に集まる。そのため、容器５０に収容した液体を無駄なく使い切ることができる。

（７）液体供給装置２０は、容器５０の残量が少なくなったことを使用者に知らせる報知機構（例えば、ランプ、ブザーまたは表示パネルなど）を備えなくて済む。そのため、液体供給装置２０の構成が簡素化される。

（８）容器５０は、詳細な位置決めをしなくても、可動部２３の上に載せれば、支持台２１の上へのセットが完了する。そのため、容器５０の設置が容易である。
（９）容器５０は支持台２１の上に載っているだけなので、支持台２１から容易に離すことができる。

（１０）容器５０は液体流路２２が接続した状態のまま移動させることができる。そのため、容器５０の配置を支持台２１上で容易に変更することができるし、容器５０の位置がずれたとしても、液体の供給を継続することができる。

上記実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。上記実施形態に含まれる構成は、下記変更例に含まれる構成と任意に組み合わせることができるし、下記変更例に含まれる構成同士を任意に組み合わせることもできる。

・図５に示す第１変更例のように、可動部２３は、容器５０に係合可能な係合部２３ｂを有してもよい。この場合、可動部２３が容器５０に係合することによって、傾動時の位置ずれを抑制しながら、容器５０を変位させることができる。

・図５に示す第１変更例のように、容器５０は、可動部２３に係合可能な係合部５０ｂを備えてもよい。この構成によれば、容器５０が可動部２３に係合することによって、容器５０の位置ずれを抑制しながら、容器を変位させることができる。

・係合部２３ｂと係合部５０ｂは、例えば、何れか一方を凸部とするとともに他方を凹部としてもよいし、両方を凸部としてもよい。その他、容器５０が係合部５０ｂを有さず、係合部２３ｂが容器５０の角に係合してもよいし、可動部２３が係合部２３ｂを有さず、係合部５０ｂが可動部２３の端部に係合してもよい。

・図５に示す第１変更例のように、可撓性を有する袋５１には、脱気した状態で液体を収容し、液体の導出に伴って袋５１が潰れるように構成してもよい。図２〜図４では、容器５０の残量を明示するために液面を図示しているが、第１変更例と同様に、上記実施形態においても液体の導出に伴って袋５１が潰れるように構成してもよい。

・図５に示す第１変更例のように、支持台２１は、傾動時に支点となる容器５０の第２端を係止可能な突部２１ｂを有してもよい。この構成によれば、可動部２３に押されたときに、容器５０の傾動支点がずれにくい。この場合、容器５０は、可動部２３の上方から下方に下ろして、可動部２３の上に載せるとよい。

・図６に示す第２変更例のように、可動部２３の係合部２３ｂは凹部であってもよい。
・図６に示す第２変更例のように、容器５０の係合部５０ｂは突部であってもよい。
・図６に示す第２変更例のように、容器５０は、底部５２ａから突出する支持突部としても機能する複数の係合部５０ｂを備えてもよい。この場合、複数の係合部５０ｂにより底部５２ａと支持台２１との間に形成される隙間に可動部２３及び付勢部材２４の少なくとも一部が収容されてもよい。

・図６に示す第２変更例のように、支持台２１は凹部２１ａを備えなくてもよい。
・図６に示す第２変更例のように、複数の係合部５０ｂにより底部５２ａと支持台２１との間に隙間が形成される場合などには、導出部５３を底部５２ａに設けてもよい。

・図６に示す第２変更例のように、容器５０は、液体を貯留可能なタンクでもよい。容器５０が透明のタンクであっても、容器５０に傷が付いたり、容器５０の内面に色の濃い液体が付着したりすると、液面が見えにくくなる。そのため、容器５０の変位により、残量が少なくなったことを視覚的に示すことが好ましい。

・図６に示す第２変更例のように、容器５０の容量を大きくするときには、容器５０の高さを高くするとよい。複数の容器５０を支持台２１の上に置く場合に、容器５０の幅（方向Ｘにおける長さ）を揃えておくと、容量の異なる容器５０であっても、同様にセットすることができる。また、液体供給装置２０は、容量の異なる容器５０であっても、同様の残量になったときに、容器５０を傾動させることができる。

・容器５０の構成及び形状は変更することができる。液体供給装置２０は、形状の異なる容器５０であっても、同様に変位させることができる。また、導出部５３の構成を共通化しておけば、異なる形状の容器５０であっても、液体流路２２に接続することができる。

・可動部２３は、容器５０全体を上方に押し上げてもよい。
・液体供給装置２０は、可動部２３を介して容器５０を押し上げるための動力源及び動力伝達機構を備えてもよい。例えば、液体供給装置２０は、動力源としてモーターを備え、モーターの回転により回転軸２３ａを回転させてもよいし、動力源としてポンプを備え、流体の圧力で可動部２３としてのピストンを移動させてもよい。また、液体吐出装置１１が備える動力源の動力で可動部２３を移動させてもよい。

・液体供給装置２０は、液体吐出装置１１の構成要素の一部であってもよいし、液体吐出装置１１に着脱可能な別の装置であってもよい。
・容器５０は、内部に液体を再充填可能な構成にしてもよいし、箱５２に対して袋５１を入れ替える構成にしてもよい。また、容器５０は、使い捨てであってもよい。

・液体吐出部１４が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液体吐出部１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイまたは面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材または色材（画素材料）などの材料が分散または溶解した液状体を噴射する構成にしてもよい。

・媒体９９は用紙に限らず、プラスチックフィルムまたは薄い板材でもよいし、捺染装置などに用いられる布であってもよい。また、媒体９９はＴシャツなど、任意の形状の衣類等であってもよいし、食器または文具のような任意の形状の立体物であってもよい。

以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
［思想１］
液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、
前記容器に着脱可能に接続される液体流路と、
前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、
を備え、
前記可動部が前記容器を押し上げる力は、満杯の前記容器の重さより小さく、
前記支持台に置かれた前記容器は、残量の減少に伴って、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する
ことを特徴とする液体供給装置。

この構成によれば、収容している液体が減って容器が軽くなると、容器は可動部に押し上げられて上端が上がる。こうした容器の変位により、容器に入った液体の減少を容易に視認することができる。

［思想２］
前記可動部を上方に向けて付勢可能な付勢部材を備える
ことを特徴とする［思想１］に記載の液体供給装置。

この構成によれば、付勢部材の付勢力により、容器を押し上げることができる。
［思想３］
液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、
前記容器に着脱可能に接続される液体流路と、
前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、
前記可動部を上方に向けて付勢可能な付勢部材と、
を備え、
前記支持台に置かれた前記容器は、収容している液体量に応じて、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する
ことを特徴とする液体供給装置。

この構成によれば、収容している液体量によって、容器が変位する。こうした容器の変位により、容器に収容されている液体量の変化を容易に視認することができる。
［思想４］
前記容器は、前記支持台に載ったときに前記可動部に接する底部を有し、
前記容器の重心を前記底部に投影した位置を重心位置とすると、
前記可動部は、前記底部の前記重心位置から離れた位置を押すように構成される
ことを特徴とする［思想１］から［思想３］のうちいずれか１つに記載の液体供給装置。

この構成によれば、可動部が容器を押すと、容器が傾動する。そのため、容器全体を持ち上げるよりも小さな力で容器を変位させることができる。
［思想５］
前記可動部は、前記容器に係合可能な係合部を有する
ことを特徴とする［思想１］から［思想４］のうちいずれか１つに記載の液体供給装置。

この構成によれば、可動部が容器に係合することによって、容器の位置ずれを抑制しながら、容器を変位させることができる。
［思想６］
［思想１］から［思想５］のうちいずれか１つに記載の液体供給装置が備える前記支持台に置くことのできる、液体を収容可能な容器であって、
前記可動部に係合可能な係合部を備える
ことを特徴とする容器。

この構成によれば、容器が可動部に係合することによって、容器が変位するときに、容器の位置がずれにくくなる。
［思想７］
媒体に対して液体を吐出するように構成された液体吐出部と、
前記液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、
前記容器に着脱可能に接続される液体流路と、
前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、
を備え、
前記可動部が前記容器を押し上げる力は、満杯の前記容器の重さより小さく、
前記支持台に置かれた前記容器は、残量の減少に伴って、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する
ことを特徴とする液体吐出装置。

この構成によれば、上記液体供給装置と同様の作用効果を得ることができる。

１１…液体吐出装置、１２…筐体、１３…脚部、１４…液体吐出部、１５…供給チューブ、１６…供給ポンプ、１７…ガイド軸、１８…媒体支持部、１９…操作パネル、２０…液体供給装置、２１…支持台、２１ａ…凹部、２１ｂ…突部、２２…液体流路、２３…可動部、２３ａ…回転軸、２３ｂ…係合部、２４…付勢部材、５０…容器、５０ｂ…係合部、５１…袋、５２…箱、５２ａ…底部、５２ｂ…天面、５３…導出部、５４…通し口、９９…媒体、１００…制御部、Ｚ…重力方向。

Claims (7)

1. 液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、
   前記容器に着脱可能に接続される液体流路と、
   前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、
   を備え、
   前記可動部が前記容器を押し上げる力は、満杯の前記容器の重さより小さく、
   前記支持台に置かれた前記容器は、残量の減少に伴って、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する
   ことを特徴とする液体供給装置。
2. 前記可動部を上方に向けて付勢可能な付勢部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、
   前記容器に着脱可能に接続される液体流路と、
   前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、
   前記可動部を上方に向けて付勢可能な付勢部材と、
   を備え、
   前記支持台に置かれた前記容器は、収容している液体量に応じて、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する
   ことを特徴とする液体供給装置。
4. 前記容器は、前記支持台に載ったときに前記可動部に接する底部を有し、
   前記容器の重心を前記底部に投影した位置を重心位置とすると、
   前記可動部は、前記底部の前記重心位置から離れた位置を押すように構成される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液体供給装置。
5. 前記可動部は、前記容器に係合可能な係合部を有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液体供給装置。
6. 請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の液体吐出装置が備える前記支持台に置くことのできる、液体を収容可能な容器であって、
   前記可動部に係合可能な係合部を備える
   ことを特徴とする容器。
7. 媒体に対して液体を吐出するように構成された液体吐出部と、
   前記液体を収容可能な容器を置くことのできる支持台と、
   前記容器に着脱可能に接続される液体流路と、
   前記支持台に置かれた前記容器を押し上げ可能な可動部と、
   を備え、
   前記可動部が前記容器を押し上げる力は、満杯の前記容器の重さより小さく、
   前記支持台に置かれた前記容器は、残量の減少に伴って、前記液体流路との接続を維持した状態で、前記可動部の押し上げにより変位する
   ことを特徴とする液体吐出装置。