JP2021024274A - 液体回収装置および液体回収充填システム - Google Patents
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Abstract
Description
特開2007−313829号公報には、メインタンクの重力方向下方に位置するサブタンク内の液体を回収するための方法が開示されている。具体的には、液体回収用チューブをサブタンクよりも重力方向下方に位置する液体回収容器に接続し、水頭差によってサブタンク内の液体を液体回収容器に回収する。
本発明の実施形態における液体回収装置について説明する前に、液体回収装置を使用するインクジェット記録装置について、図1、図2を用いて簡単に説明する。図1は、インクジェット記録装置100の外観を、排紙部110側から見た正面図を模式的に表したものである。図2は、図1のインクジェット記録装置100から、前カバー140とインクタンクカバー131とを開けたときのインクジェット記録装置100の外観を、排紙部110側から見た正面図を模式的に表したものである。
インクを吐出する記録ヘッド211に、インクカートリッジ200が装着されている。インクカートリッジ200の内部には、インクを吸収する吸収体212が設けられている。吸収体212は、メインタンク132から供給されるインクを保持し、記録ヘッド211に対して負圧を発生している。これは、インクカートリッジ200を記録ヘッド211に装着する前に、記録ヘッド211からインクが漏れ出すことを防止するためである。インクカートリッジ200の上面部には蓋部材213が設けられており、蓋部材213とタンクケース214とが溶着されることでインクカートリッジ200の内部と外部との境界が定められている。
インクを充填可能な内部空間を有するメインタンク132の底面端部には、メインタンク132の外部との連通部となる液体取出口133が設けられている。液体取出口133はチューブ150と連結されており、メインタンク132に充填されているインクは、液体取出口133からチューブ150に送出される。メインタンク132の上面部の右端には、メインタンク132内のインクが減少した分だけ大気中の空気を取り込む大気連通口134が設けられている。また、メインタンク132の上面部の中央には、インク充填パイプ170が設けられている。インク充填パイプ170は、空気流路171と液体流路172との2つの流路が形成されている流路部材の一例である。液体流路172は、メインタンク132の上面から底面近傍まで延在して形成されている。空気流路171は、メインタンク132の上面からメインタンク132の上方近傍まで延在して形成されている。インク充填パイプ170は、後述するインクボトル500(図4)と連結されることにより、インクボトル500からメインタンク132にインクを充填する。インクボトル500からメインタンク132にインクを充填する方法については後述する。空気流路171と液体流路172は、インクジェット記録装置100による画像形成中および画像形成待機中は、ゴム栓136を用いて封止されている。
チューブ150は、メインタンク132からインクカートリッジ200までのインク経路を形成している。チューブ150の一端側はメインタンク132と連結され、他端側はジョイント部材160と連結されている。チューブ150は、エアバリア性および水蒸気バリア性が要求されているため、チューブ150の材質としては、本実施形態ではスチレン系エラストマを採用している。
次に、インクカートリッジへのインク供給方法について説明する。図3に示すように、メインタンク132のインクの液面は、記録ヘッド211の下面部に対して重力方向下方に位置している。メインタンク132の上面部の右端には、大気中の空気を取り込む大気連通口134が設けられていることから、メインタンク132の内部には大気圧が加わっている。これに対して、チューブ150内のインクには、図3の双方向矢印Hで示した高さに相当する水頭差に伴い負圧が発生している。したがって、チューブ150内のインクがメインタンク132側へ向かう力と、吸収体212の毛管力との間の均衡が図られ、インクが記録ヘッド211から漏れ出ないようになっている。
次に、メインタンク132に対するインクの充填方法について図4から図6を用いて説明する。図4に示すように、インクボトル500は、ボトル容器510と、シール部材の一例であるジョイントゴム520と、キャップ530とから構成されている。メインタンク132にインクを充填する場合、インクボトル500からキャップ530を外し、インクボトル500の上下を逆にして、ジョイントゴム520が重力方向下方となるようにジョイントゴム520をメインタンク132のインク充填パイプ170と連結させる。図5に示すように、ボトル容器510のジョイントゴム520にはアスタリスク形状のスリット(切れ目)521が形成されており、インク充填パイプ170を挿入可能である。スリット521は極めて細く形成されているため、メニスカス力が働き、容易にはインクボトル500内のインクは、スリット521を経由して下方向(メインタンク132側)に漏れ出ない。
メインタンク132のインクの液面が、空気流路171の下部開口175の位置まで到達すると、空気流路171の下部開口175はインクで蓋をされた状態になる。そのため、メインタンク132からインクボトル500へ空気が移動できない状態になり、インクボトル500からメインタンク132に対するインクの充填が停止する。これにより、ユーザが意識することなくメインタンク132に対する所定量のインクの充填が完了する。
次に、第1実施形態の液体回収装置の一例であるインク回収ボトルについて、図7を用いて説明する。図7は、インク回収ボトル600の断面図である。
図7に示すように、インク回収ボトル600は、円筒状のインク容器610と、キャップ660とから構成されている。インク容器610は、胴部611と底部613と、上面部614と、ジョイントユニット部615とを有している。ジョイントユニット部615には、ジョイント開口部612と、第4の開口651とが形成されている。ジョイント開口部612は、インク充填パイプ170を挿入する部分である。ジョイントユニット部615は、インク回収ボトル600とインク充填パイプ170とを連結する連結部である。ジョイント開口部612には、ゴム製のOリング620が設けられている。このOリング620は、水平方向に対して傾斜を付けた状態でジョイント開口部612に配置されている。図7の場合、Oリング620の右側が斜め方向に下がる傾斜が付されている。これにより、インク回収ボトル600とメインタンク132とを連結した際、メインタンク132のインク充填パイプ170に設けられた空気流路171と液体流路172とのうち、空気流路171のみを閉塞することができる。この点については後述する。
なお、上述のOリングの配置は、インク充填パイプ170の空気流路171の上部開口177と液体流路172の上部開口178の高さ方向に関する位置が同じ位置にある場合に有効な構成である。例えば、インク充填パイプ170の空気流路171の上部開口177と液体流路172の上部開口178の高さ方向に関する位置が相違している場合には、インク回収が可能となるようにOリング620が空気流路171の上部開口177を閉鎖できるような位置に配置されていればどのような姿勢で配置されていてもよい。また、インク充填パイプ170の構造が本実施例の構造と相違する場合には、連結部分からのインク漏れを防止する封止用のOリングとは別に、インク回収が可能になるように空気流路171の上部開口177を閉鎖できる位置に封止用の部材を別途配置してもよい。
次に、本実施形態の液体回収装置の一例であるインク回収ボトル600を使用してインクを回収する方法について、図8から図10を用いて説明する。図8はインク回収ボトル600をメインタンク132のインク充填パイプ170に装着した状態、図9は図8に示す状態において、インク回収ボトル600の胴部611をスクイーズした状態、図10は図9に示す状態において、スクイーズを止めることでインク回収ボトル600の胴部611が元の形状に戻った状態をそれぞれ示している。
次に、第2実施形態の液体回収装置の一例であるインク回収ボトルについて、図11を用いて説明する。図11は、インク回収ボトル670の断面図である。
本実施形態におけるインク回収ボトル670は、第1実施形態のインク回収ボトル600(図7)と比較して、構造上以下の点が異なっている。それは、インク容器640の底部613に第2の開口653を閉塞するための第2の弁体642と、底部613から重力方向下方に延伸した後、重力方向に対して直角に折れ曲がり、第2の開口653の中心に向かって延伸する底部ユニット部616とが設けられている点である。このように、インク容器640の底部613の第2の開口653の周囲に設けられ、インク容器640とともに第2の弁体642を収容する空間619を形成することで、弁体収容部621が形成されている。弁体収容部621には、空間619に連通する第3の開口654が設けられており、第2の弁体642は、第2の開口653と第3の開口654とを結ぶ方向に可動する。第2の弁体642は、インクよりも比重が大きいプラスチック製であり、極めて薄い円板形状を有している。第2の弁体642の面積を、第2の開口653の開口面積および第3の開口654の開口面積よりも大きくする。例えば、第2の弁体642の円板の直径を、第2の開口653の直径および第3の開口654の直径よりも大きくすることで、第2の弁体642が、インク容器640内または第3の開口654外に飛び出ないようにしている。これ以外は、第1実施形態のインク回収ボトル600と同じ構造であるので、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態の液体回収装置の一例であるインク回収ボトル670を使用してインクを回収する方法について、図12から図14を用いて説明する。図12はインク回収ボトル670をメインタンク132のインク充填パイプ170に装着した状態、図13は図12に示す状態において、インク回収ボトル670の胴部611をスクイーズした状態、図14は図13に示す状態において、スクイーズを止めることでインク回収ボトル670の胴部611が元の大きさに戻った状態をそれぞれ示している。
次に、実施例3で示される液体回収充填システムについて、図15および図16を用いて説明する。
図15(a)は、インク容器540に対して充填用ジョイント(充填ジョイント部)800、キャップ530、栓630が取り付けられ、インク容器540内に充填用のインクが貯留されているインク充填用システム560を示す断面図、図15(b)は、回収用ジョイント(回収ジョイント部)900の断面図である。
図16(a)は、図15(a)のインク充填用システム560のインクが充填され、インクが空になったインク容器540から充填用ジョイント800を取り外し、図15(b)の回収用ジョイント900を取り付けた状態のインク回収用システム580の断面図、図16(b)は、取り外された充填用ジョイント800、キャップ530、および栓630の断面図である。
この形態では、インクを回収した後に、回収用ジョイント900を充填用ジョイント800に再び交換することで回収したインクを再びメインタンク132に充填することが可能になる。
なお、液体回収充填システムの販売形態としては、図15(a)のインク充填用システム560と、図15(b)の回収用ジョイント900とを1セットにした形態とすることができる。もちろん図15(b)の回収用ジョイント900を独立して販売する形態も可能である。
この形態では、インクを回収した後に、回収用ジョイント900を充填用ジョイント800に交換して図15(a)に示される形態とすることで回収したインクを再びメインタンク132に充填することができる。
なお、図16(a)に示される液体回収充填システムの販売形態としては、図16(a)のインク回収用システム580と、図16(b)の充填用ジョイント800とを1セットにした形態とすることができる。もちろん図16(b)の充填用ジョイント800を独立して販売する形態も可能である。
以下、図面に基づき説明する。
充填用ジョイント800はインク容器540の開口部550に圧入可能な寸法関係となっている。また、充填用ジョイント800の外周面に設けられたフランジ811は、インク容器540の開口部550に対する挿入位置を規制する機能を有する(規制部材)。フランジ811は、インク容器540の上面部514から立ち上がって構成される円筒状の壁(円周壁)813の頂面812と当接してインク容器540に対する充填用ジョイント800の位置決めがなされる。
回収用ジョイント900は、キャップ530、充填用ジョイント800を取り外したインク容器540の開口部550に圧入し、回収用ジョイント900の容器540の開口部550に対する挿入位置を、フランジ911を用いて規制する。回収用ジョイント900の外周面に設けられたフランジ911は、インク容器540の上面部514から立ち上がって構成される円筒状の壁(円周壁)813の頂面812と当接してインク容器540に対する回収用ジョイント900の位置決めがなされる。
また、回収システムのジョイントを充填システムのジョイントと交換可能な構成とすることでインク容器を再利用可能な液体回収充填システムを提供できる。
170 インク充填パイプ
600 インク回収ボトル
610 インク容器
615 ジョイントユニット部
617 絞り部
618 空間
641 第1の弁体
652 第1の開口
653 第2の開口
Claims (9)
- 液体を貯蔵する貯蔵部と前記貯蔵部に液体を充填可能な流路部材とを備えた液体容器に接続され、前記貯蔵部に貯蔵された液体を回収する液体回収装置であって、
弾性復元力を有し、外部と連通する第1及び第2の開口を備えたボトル本体と、
前記第1の開口を介して前記ボトル本体に接続されるとともに、前記流路部材に連結される第1の連結部を備えた回収ジョイント部であって、前記第1の開口と前記第1の連結部との間を延びる内部流路を備え、前記内部流路は絞り部と、前記第1の開口と前記絞り部との間に形成される空間とを備えた回収ジョイント部と、
前記空間に液体の流通方向に可動に設置され、前記第1の開口の開口面積及び前記絞り部の開口面積よりも面積の大きい第1の弁体と、を有する、液体回収装置。 - 前記流路部材は、空気が流通する空気流路と液体が流通する液体流路とを有し、前記第1の連結部に前記流路部材が連結されるとき、前記空気流路を閉塞し前記液体流路を開放する部材をさらに有する、請求項1に記載の液体回収装置。
- 前記部材は前記内部流路の中心軸に対して傾斜して設けられたOリングであり、前記空気流路の前記内部流路に開口する開口と前記液体流路の前記内部流路に開口する開口は、前記中心軸の方向において同じ位置にある、請求項2に記載の液体回収装置。
- 前記空気流路は、前記貯蔵部の上方から前記貯蔵部の上部まで延在しており、前記液体流路は、前記貯蔵部の上方から前記貯蔵部の底部の近傍まで延在している、請求項2に記載の液体回収装置。
- 前記第2の開口を閉塞または開放する第2の弁体をさらに備え、前記第2の弁体は、前記ボトル本体に押圧力が加わると前記第2の開口を開放し、前記押圧力が取り除かれると前記第2の開口を閉塞する、請求項1から4の何れか1項に記載の液体回収装置。
- 前記ボトル本体の前記第2の開口の周囲に設けられ、前記ボトル本体とともに前記第2の弁体を収容する空間を形成する弁体収容部を有し、前記弁体収容部は前記空間に連通する第3の開口を備え、前記第2の弁体は前記第2の開口と前記第3の開口とを結ぶ方向に可動に設置され、前記第2の開口の開口面積及び前記第3の開口の開口面積よりも面積が大きい、請求項5に記載の液体回収装置。
- 請求項1から6の何れか1項に記載の液体回収装置と、
前記液体容器に液体を充填する際、前記回収ジョイント部に代えて前記ボトル本体に着脱可能に接続される充填ジョイント部と、を有し、
前記回収ジョイント部は前記ボトル本体に着脱可能であり、
前記充填ジョイント部は前記流路部材に連結される第2の連結部を備え、前記第2の連結部は、前記流路部材を挿入可能なシール部材を備える、液体回収充填システム。 - 前記回収ジョイント部と前記充填ジョイント部を前記ボトル本体に接続する際の位置を定める規制部材をさらに備える、請求項7に記載の液体回収充填システム。
- 前記規制部材は、前記回収ジョイント部と前記充填ジョイント部の外周面にそれぞれ設けられたフランジと、前記ボトル本体の上面から立ち上がり、前記フランジと当接する頂面を備える円周壁とを有する、請求項8に記載の液体回収充填システム。
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