JP2022155053A

JP2022155053A - 液体収容容器

Info

Publication number: JP2022155053A
Application number: JP2021058383A
Authority: JP
Inventors: 彰柴; Akira Shiba
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-13
Also published as: US20220314632A1; CN115139655A; EP4067091A1; KR20220136207A

Abstract

【課題】廃棄される可能性のあるプラスチックの使用量を減らしつつ、剛性が不足しないような液体収容容器を提供すること。【解決手段】液体吐出装置に装着される液体収容容器であって、筐体と、前記筐体の内側に着脱可能に収容された、スパウト部材が接続されたパウチ袋と、を有し、前記筐体は、前記パウチ袋よりも剛性が高く、前記液体吐出装置へ前記液体収容容器を装着する際の姿勢において、重力方向に沿った前記パウチ袋の長さに対して、重力方向に沿った前記スパウト部材の長さが半分以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、液体収容容器に関するものである。

インクジェットプリンタといった液体吐出装置には、インク等の液体を貯留する着脱可能な液体収容容器が装着され、液体収容容器から液体吐出ヘッドへと液体を供給するタイプのものがある。特許文献１には、液体収容容器として交換式のインクカートリッジが記載されている。このようなインクカートリッジは、インクを収容しており、インクジェットプリンタに装着されてからインクジェットヘッドへとインクを供給するものである。

特開２００５－１１９３１号公報

特許文献１に示されるような液体収容容器は、一般的にプラスチックによる成型で作られた部分が大部分であり、収容した液体を使い切った場合には、廃棄されることが多い。インクカートリッジの場合、インクを全てインクジェットプリンタに供給した後は、新しいインクカートリッジと交換される。そして使い終わったインクカートリッジは、回収するなどして再利用されることもあるが、一方で回収されずに廃棄される場合もある。

昨今、プラスチックごみによる海洋生物への影響等が指摘されているように、プラスチック廃棄量は極力減らすことが求められてくる。一方で、インク等の液体を収容する液体収容容器としては、液体の漏出を防ぐため、或いは液体吐出装置に良好に装着するために、ある程度の剛性が求められるが、プラスチック使用量を減らすと剛性が低下する傾向にある。

即ち本発明では、廃棄される可能性のあるプラスチックの使用量を減らしつつ、剛性が不足しないような液体収容容器を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。即ち本発明は、液体吐出装置に装着される液体収容容器であって、筐体と、前記筐体の内側に着脱可能に収容された、スパウト部材が接続されたパウチ袋と、を有し、前記筐体は、前記パウチ袋よりも剛性が高く、前記液体吐出装置へ前記液体収容容器を装着する際の姿勢において、重力方向に沿った前記パウチ袋の長さに対して、重力方向に沿った前記スパウト部材の長さが半分以下であることを特徴とする液体収容容器である。

本発明によれば、廃棄される可能性のあるプラスチックの使用量を減らしつつ、剛性が不足しないような液体収容容器を提供することが可能となる。

液体収容容器を示す図。液体吐出装置を示す図。液体収容容器のパウチ袋の構成を示す図。液体収容容器の筐体を示す図。液体収容容器の筐体とパウチ袋を示す図。液体収容容器の装着部への装着の様子を示す図。液体収容容器の筐体とスパウト部材を示す図。液体収容容器の装着部への装着の様子を示す図。装着部と液体収容容器を示す図。液体収容容器の装着部への装着の様子を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明における液体収容容器の一例を示した図である。液体収容容器２は、筐体６と、パウチ袋５とで主に構成されている。パウチ袋５は筐体６の内部に収容されるようになっており、図１では蓋部材７で蓋をされるようになっている。パウチ袋５は、主に液体収容部３で構成され、その内部に液体を収容している。パウチ袋５の液体収容部３には、ジョイント部１３を有するスパウト部材４が接続して取り付けられている。

図２は、液体収容容器２と、液体収容容器２を装着する液体吐出装置１を示した図である。液体吐出装置１は、液体収容容器２を装着するための装着部１１を有している。この装着部１１に対し、液体収容容器２を挿入していくことで、装着が行われる。装着後、液体収容容器２のジョイント部１３から、液体吐出装置の液体吐出ヘッド（不図示）へと液体が供給される。装着部１１は個別の部屋に仕切られており、各部屋に対応した複数の液体収容容器２が装着可能となっている。液体を消費して液体収容容器２が収容する液体が空になる（少なくなる）と、液体収容容器２を装着部１１から取り外せるようになっている。

ここで、上述のように、液体収容容器２は、筐体６の内側にパウチ袋５が収容された構成である。このような構成となっている理由を説明する。パウチ袋５は、フィルムによって形成されている。フィルムは金属製のフィルムまたはプラスチック製のフィルムが挙げられる。プラスチック製のフィルムであっても、パウチ袋であるから厚さが非常に薄く、プラスチックの使用量としては非常に少ない。即ち、パウチ袋を用いることでプラスチック使用量（廃棄量）低減に寄与することができる。しかしながら、インクを収容したパウチ袋５を液体吐出装置１に装着する際に、パウチ袋は剛性が小さく柔らかい為、安定した装着が困難である。従って、剛性の高い筐体６を用い、この筐体６の中にパウチ袋５を収容する構成とする。パウチ袋５の厚みは０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。筐体６の厚みは５．０ｍｍ以上、５０．０ｍｍ以下であることが好ましい。

より具体的には、パウチ袋５は筐体６に対して着脱可能な状態とする。パウチ袋５にはスパウト部材４が装着されており、スパウト部材４を筐体６の受け部にはめ込むようにして装着する。そして蓋部材７で蓋をし、この状態で筐体６を液体吐出装置１に装着する。取り外し時は反対に、筐体６を液体吐出装置１から引き抜き、蓋部材７を外して、筐体６からパウチ袋５を取り出す。パウチ袋５が空になっている場合には、新しく液体が収容されたパウチ袋を用意し、パウチ袋を取り出した筐体６に対して新たなパウチ袋を装着する。その後は上述したように、必要に応じて蓋部材７で蓋をする。

即ち、本発明では、剛性の高い、例えばプラスチックで製造された筐体６を用い、この筐体６は使い続けるようにして、中のパウチ袋５を取り換えながら使用するようにする。筐体６がプラスチックで形成されていても、この筐体６は基本的に使用し続けるので、プラスチックの廃棄量を低減することができる。一方、パウチ袋５はプラスチックで形成されていないので、この部分を新しいものと取り換えても、プラスチック廃棄量が大きく増えることはない。即ち、プラスチック使用量としては少ないということがいえる。一方、液体吐出装置１への装着、脱着は、剛性の不足しない筐体６によって行われるので、安定した装着、脱着を行うことができる。

液体収容容器２のより具体的な構成について説明する。パウチ袋５には、スパウト部材４が装着されている。スパウト部材４は、ポリプロピレンやポリエチレンといった樹脂材料でできており、パウチ袋５の液体収容部３と熱溶着で接続（溶着）されている。このようなスパウト部材４に関しても、プラスチック使用量削減の点から、なるべく大きさが小さい方がいい。ここで、液体収容容器２を液体吐出装置へ装着する際の姿勢における、重力方向（高さ方向）をＺ方向とする。そしてこれと直交する方向をＹ方向とする。図１では、Ｙ方向は液体吐出装置への装着方向（かつ液体収容容器の長手方向）である。そしてＹ方向及びＺ方向と直交する方向（液体収容容器の短手方向、幅方向）をＸ方向とする。このとき、Ｚ方向に関して、パウチ袋の長さに対してスパウト部材４の長さを半分以下にする。Ｙ方向に関してもスパウト部材４はなるべく小さいことが好ましく、Ｙ方向に関して、パウチ袋の長さに対してスパウト部材４の長さを半分以下にする。

スパウト部材４は、重力方向下方に配置されている方が、パウチ袋５内の液体の排出性の点から好ましい。具体的には、Ｚ方向に沿ったパウチ袋の長さをＡとしたとき、パウチ袋５の重力方向下方から２／Ａよりも下の位置に、スパウト部材４のＺ方向の中心が配置されていることが好ましい。

パウチ袋５は、大部分が液体収容部３で構成されている。フィルム状の液体収容部３自体がパウチ袋ともいえる。液体収容部３は、例えば金属製のフィルムまたはプラスチック製のフィルム、或いはこれらを組みわせたもので構成されている。液体収容部３は、収容する液体に対するガスバリア性や遮光性を備えていることが好ましい。液体収容部３は、単層で構成されていてもよいし、複数の層で多重に形成されていてもよい。金属製のフィルムとしては、例えばアルミニウムのフィルムが挙げられる。また、スパウト部材４と熱溶着する場合、液体収容部３の溶着部分は樹脂で形成することが好ましい。例えば外側の層をアルミニウムのフィルムとし、内側の層は樹脂フィルムとして、内側の層をスパウト部材４と熱溶着する。液体収容部３は、フィルムの外周部を溶着して袋状にした三方袋や、袋にマチ（襠）をつけたスタンディングパウチなどの形状であってもよい。尚、液体収容部３を形成するフィルムは、収容する液体の色や残量を目視で確認するためには、透明または半透明の内部が見えるフィルムであってもよい。

図３は、パウチ袋５の液体収容部３の構成を示す図である。図３のパウチ袋５は、液体収容部３の外周に沿って溶着部１２で溶着がなされており、袋を構成している。そしてこの溶着部１２のうち、重力方向下方の溶着部１２では、スパウト部材４が設けられている側と反対側から、スパウト部材４が設けられている側に向かって、上方の辺が重力方向下方に傾斜していく構成になっている。このような構成であると、収容した液体をスパウト部材４に導きやすくなり、液体の使用効率を高めることができる。

次に、筐体６について説明を行う。筐体６は、剛性の高い材料で形成する。少なくともパウチ袋５よりは剛性の高い材料で形成する必要がある。上述のように、筐体６は繰り返し使用する為、ポリプロピレンやポリエチレンを用いたプラスチックで形成してもよいし、金属やカーボン樹脂で形成してもよい。剛性の高い筐体６を用いることで、液体吐出装置１への装着がしやすくなる。図１０に、液体吐出装置の装着部１１へ液体収容容器を装着している際の様子を、装着部１１の一部を拡大して示す。装着部１１には供給口１４が設けられており、供給口１４にスパウト部材４のジョイント部１３が結合するように装着が行われる。このとき、液体収容容器がパウチ袋のみで構成されていると、剛性が低いことからジョイント部１３と供給口１４との結合に十分な力を加えることが難しくなる。結果として、液体を良好に供給することが困難となる場合がある。この為、荷重に耐えうる剛性の高い筐体６を用いて装着を行うことで、筐体６の内部のパウチ袋に接合されたスパウト部材４のジョイント部１３を、供給口１４と良好に結合することができる。

図１に示すように、筐体６は、パウチ袋を内側に収容（挿入）後、パウチ袋を収容した部分が蓋部材７によって蓋をして内側にパウチ袋を収納した６面体の箱型形状とすることができる。但し、筐体６はこのような形状以外の形状であってもよい。例えばパウチ袋の１カ所の挿入部を開放したままにし、挿入部を蓋部材で蓋をしない５面の箱型形状であってもよい。或いは図４に示すように、４面体の枠体形状（２面が開放されている形状）であってもよい。尚、図４では、２つの枠体形状の筐体を示しており、それぞれに別のパウチ袋が装着されるものである。枠体形状の筐体に装着されたパウチ袋の両側面は、開放されて露出された状態となる。また、図５に示すように筐体６の重力方向上方を開放し、この部分からパウチ袋を装着するような形状であってもよい。

液体吐出装置に複数の液体収容容器を装着する場合、液体収容容器間で形状の異なる筐体を用いてもよい。全ての筐体で形状を異ならせる必要はなく、少なくとも１組の筐体の形状を異ならせる。そしてこのとき、装着部１１の各液体収容容器を収納する領域に、液体収容容器に対応した構造を設けることが好ましい。図６には、装着部１１に突起構造８が設けられている例を示す。この突起構造８は、４つの液体収容容器が装着される位置毎に、形状（配置）が異なっている。筐体６には突起構造８に対応する溝構造１５が形成されている。このような形態とすることで、液体収容容器が正しい位置に装着される場合には、両者の形状、即ち突起構造８と溝構造１５とが嵌合し、装着可能となっている。誤った位置に液体収容容器を装着しようとすると、突起構造８と溝構造１５が嵌合せず、誤装着されてしまうことを抑制することができる。図７は、スパウト部材４と筐体６のとの関係を示す図である。図７（ａ）と図７（ｂ）とでは、筐体６の形状、特には溝構造１５の形状が異なる。尚、これらの筐体６に対応するスパウト部材４の構造も、図７（ａ）と図７（ｂ）とで異なる。図７の例では、スパウト部材４の構造と筐体６の構造が対応するようになっており、スパウト部材４の構造と筐体６の構造が一致した場合に、スパウト部材及びパウチ袋を筐体６に取り付けることができ、入れ間違いを抑制することができる。

液体収容容器間で形状の異なる筐体を用いる場合には、図８に示すように、筐体６の下方に筐体毎に異なる形状の溝構造１５を設け、装着部１１には対応する突起構造８を設ける構成であってもよい。

一方、筐体の生産性を考慮すると、液体吐出装置に複数の液体収容容器を装着する場合に、液体収容容器間で同じ形状の共通の筐体を用いてもよい。この場合、誤装着抑制の機構をスパウト部材に設けることもできる。尚、筐体間で製造誤差による若干の差異があったとしても、それらは同じ形状と見なす。図９に、装着部１１と液体収容容器２の形状を示す。液体収容容器２のスパウト部材４には、凸型構造１０が設けられている。液体収容容器２間で、筐体６は共通の同じ形状であるが、凸型構造１０は異なっている。図９では、凸型構造の本数（及び大きさ）が異なっている。装着部１１側には、供給口１４の周囲に凹型構造１６が設けられている。凹型構造１６と凸型構造１０とは、正しい位置に液体収容容器が装着される場合（例えばシアン用の装着部にシアン色のインクを収容した液体収容容器が装着される場合）には一致してそのまま装着可能である。一方、誤った位置に液体収容容器が装着される場合（例えばシアン用の装着部にマゼンタ色のインクを収容した液体収容容器が装着される場合）には一致せずに装着できないようになっている。

凹型構造と凸型構造の勘合形状については、凹凸形状のどちら側が凸でどちら側が凹か、あるいはどこに配置するかは限定されるものではなく、液体吐出装置１、液体収容容器２、スパウト部材４等の形状に合わせて適切な構成をとればよい。

いずれの形態においても、装着部と液体収容容器の勘合形状は、誤って装着された液体収容容器の液体が、液体吐出装置に入って混入してしまうことを抑制する為のものである。その為には、液体収容容器２のジョイント部１３と、装着部１１の供給口１４が触れる前に、液体収容容器２の装着部１１への挿入を抑制することが好ましい。従って、液体吐出装置１とスパウト部材４の勘合形状の場合には、図１０のようにジョイント部１３よりもスパウト部材４を装着方向（Ｙ方向）に突出させた形状とすることが好ましい。

装着部１１への液体収容容器２の装着が不十分な状態で、液体吐出装置１を稼働させ、液体の吐出を行ってしまうと、液体吐出装置内の流路に空気が流入し、その後の正確な液体吐出ができなくなる場合がある。また、一度そのような状態になった液体吐出装置を元の状態にするには、流路内の空気を除去するために多量の液体を放出するなどし、液体を多く消費してしまうことがある。これに対し、液体吐出装置１に筐体６を確実に装着できたことを確認するため、筐体６またはスパウト部材４に基板を組み込む方法が有用である。液体吐出装置１の装着部１１に、液体収容容器２が確実に装着できた場合には、スパウト部材４に組み込んだ基板が液体吐出装置１側の電極等と導通するようにする。この導通を確認した後に、液体吐出装置１から液体の吐出が可能となるようにすれば、上述のような課題が解消される。

液体収容容器の液体吐出装置への装着に関して、図２や図６に示す例では、図１及び図５に示すＹ方向に沿って装着が行われる。この為、液体収容容器では、筐体６に対してスパウト部材４のＹ方向のずれがなるべく小さくなるようにすることが好ましい。この点から、筐体６に対するパウチ袋５の挿入は、Ｘ方向またはＺ方向に沿って行うことが好ましい。例えば図５の構成では、筐体６に対してパウチ袋５をＺ方向に沿って挿入して装着している。他にも筐体６にパウチ袋５を装着した際に、パウチ袋５がＹ方向に固定されて動かないような構成とすることも好ましい。

スパウト部材４は、上述の通り重力方向下方に配置されていることが好ましいが、パウチ袋５の重力方向下方の底部に配置してもよい。この場合、液体吐出装置に対する液体収容容器の挿入はＺ方向に沿って行われる。従って、筐体６に対してスパウト部材４のＺ方向のずれがなるべく小さくなるようにすることが好ましい。例えば筐体６に対するパウチ袋５の挿入は、Ｘ方向またはＹ方向に沿って行うことが好ましい。他にも筐体６にパウチ袋５を装着した際に、パウチ袋５がＺ方向に固定されて動かないような構成とすることも好ましい。

１液体吐出装置
２液体収容容器
３液体収容部
４スパウト部材
５パウチ袋
６筐体

Claims

液体吐出装置に装着される液体収容容器であって、
筐体と、前記筐体の内側に着脱可能に収容された、スパウト部材が接続されたパウチ袋と、を有し、
前記筐体は、前記パウチ袋よりも剛性が高く、
前記液体吐出装置へ前記液体収容容器を装着する際の姿勢において、重力方向に沿った前記パウチ袋の長さに対して、重力方向に沿った前記スパウト部材の長さが半分以下であることを特徴とする液体収容容器。
前記パウチ袋は金属のフィルムで形成されている請求項１に記載の液体収容容器。
前記金属のフィルムはアルミニウムのフィルムである請求項２に記載の液体収容容器。
前記パウチ袋と前記スパウト部材は熱溶着で接続されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体収容容器。
前記筐体はプラスチックで形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体収容容器。
前記筐体は、前記パウチ袋を収容した部分が蓋部材で蓋をされた６面体の箱型形状である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体収容容器。
前記筐体は、４面体の枠体形状であり、収容した前記パウチ袋の両側面が開放されて露出されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体収容容器。
前記液体吐出装置へ前記液体収容容器を装着する際の姿勢において、重力方向に沿った前記パウチ袋の長さをＡとしたとき、前記パウチ袋の重力方向下方から２／Ａよりも下の位置に、前記スパウト部材の重力方向の中心が配置されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体収容容器。
液体吐出装置に装着される複数の液体収容容器であって、
筐体と、前記筐体の内側に着脱可能に収容された、スパウト部材が接続されたパウチ袋と、を有し、前記筐体は、前記パウチ袋よりも剛性が高く、前記液体吐出装置へ前記液体収容容器を装着する際の姿勢において、重力方向に沿った前記パウチ袋の長さに対して、重力方向に沿った前記スパウト部材の長さが半分以下であり、
前記複数の液体収容容器の間で、少なくとも１組の前記筐体の形状が異なっていることを特徴とする液体収容容器。
前記筐体の形状は、前記液体吐出装置の装着部の構造に対応して、前記複数の液体収容容器の間で異なっており、前記装着部の構造と前記筐体の形状が一致した場合に前記液体収容容器が前記装着部に装着可能である請求項９に記載の液体収容容器。
液体吐出装置に装着される複数の液体収容容器であって、
筐体と、前記筐体の内側に着脱可能に収容された、スパウト部材が接続されたパウチ袋と、を有し、前記筐体は、前記パウチ袋よりも剛性が高く、前記液体吐出装置へ前記液体収容容器を装着する際の姿勢において、重力方向に沿った前記パウチ袋の長さに対して、重力方向に沿った前記スパウト部材の長さが半分以下であり、
前記複数の液体収容容器の間で、前記筐体の形状が共通で同じであることを特徴とする液体収容容器。