JP2023058236A - 液体収容ボトルおよび液体補充システム - Google Patents
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Abstract
【課題】内容物の液体が残ることを抑制しつつ、液体を注出することができる液体収容ボトルを提供する。【解決手段】液体収容ボトル20は、ボトル本体21と、ボトル本体21に収容された液体を注出するノズル22と、を有し、ノズル22の内部には、ノズル22の先端側でそれぞれ外部に開口し、互いに並行する第1および第2の流体通路24,25と、ノズル22の基端側でボトル本体21の内部に開口し、第1および第2の流体通路24,25に連通する連通路26とが形成され、連通路26の内周面は、第1および第2の流体通路24,25に向かって内側に傾斜している。【選択図】図5
Description
本発明は、液体収容ボトルおよび液体補充システムに関する。
インクなどの液体を吐出する液体吐出装置で使用される液体タンクには、別途用意された液体収容ボトルから液体を補充できるものがある。このような液体補充用の液体収容ボトルでは、補充される液体が予期せず外部に漏れ出してユーザの手や周囲を汚さないようにすることが求められる。特許文献1には、ボトル本体と、ボトル本体に対して回転可能に取り付けられたボトルキャップとを有する液体収容ボトルが記載されている。ボトルキャップは、ボトル本体の開口を封止してボトル本体からの液体の注出を遮断する封止状態と、ボトル本体の開口を開放してボトル本体からの液体の注出を可能にする開放状態とに回転可能である。これにより、特許文献1に記載の液体収容ボトルでは、液体タンクに液体を補充するときのみに開放状態にし、それ以外には封止状態にすることで、液体が予期せず外部に漏れ出すことが抑制される。
しかしながら、特許文献1に記載の液体収容ボトルでは、内容物の液体を残らず注出しようとしても、構造上、内部に液体が残留してしまう場合がある。そのため、液体補充後に液体収容ボトルを液体タンクから取り外す際に、内部に残留した液体がボトルから垂れてユーザの手や周囲に付着し、それらを汚してしまうことがある。
そこで、本発明の目的は、内容物の液体が残ることを抑制しつつ、液体を注出することができる液体収容ボトルおよび液体補充システムを提供することである。
そこで、本発明の目的は、内容物の液体が残ることを抑制しつつ、液体を注出することができる液体収容ボトルおよび液体補充システムを提供することである。
上述した目的を達成するために、本発明の液体収容ボトルは、液体タンクに補充される液体を収容する液体収容ボトルであって、ボトル本体と、ボトル本体に収容された液体を注出するノズルと、を有し、ノズルの内部には、ノズルの先端側でそれぞれ外部に開口し、互いに並行する第1および第2の流体通路と、ノズルの基端側でボトル本体の内部に開口し、第1および第2の流体通路に連通する連通路とが形成され、連通路の内周面は、第1および第2の流体通路に向かって内側に傾斜している。
また、本発明の液体補充システムは、液体タンクと、液体タンクに補充される液体を収容する上記液体収容ボトルと、を有している。
また、本発明の液体補充システムは、液体タンクと、液体タンクに補充される液体を収容する上記液体収容ボトルと、を有している。
本発明によれば、内容物の液体が残ることを抑制しつつ、液体を注出することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本明細書では、本発明の液体収容ボトルおよび液体補充システムとして、液体吐出装置に液体としてインクを補充するために用いられる場合を例に挙げて説明するが、液体収容ボトルおよび液体補充システムの用途はこれに限定されるものではない。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液体吐出装置の斜視図である。図2は、本実施形態の液体吐出装置の要部を模式的に示す側面図である。
液体吐出装置200は、給送部1、搬送部2、吐出部3、液体供給部4、および表示部5を有している。
給送部1は、トレイに収容されたシート状の記録媒体の束から1枚ずつ記録媒体を分離して搬送部2に供給する給送ローラ10を有している。搬送部2は、給送部1から供給された記録媒体を搬送する搬送ローラ11および排紙ローラ12を有している。搬送ローラ11と排紙ローラ12の間には、搬送される記録媒体を下方から支持するプラテン13が配置されている。吐出部3は、プラテン13の上方に位置し、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジ14と、キャリッジ14に搭載され、インクなどの液体を吐出する液体吐出ヘッド15とを有している。吐出部3は、画像情報に基づいて液体吐出ヘッド15が液体を吐出することにより、プラテン13に支持された記録媒体に画像を記録することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液体吐出装置の斜視図である。図2は、本実施形態の液体吐出装置の要部を模式的に示す側面図である。
液体吐出装置200は、給送部1、搬送部2、吐出部3、液体供給部4、および表示部5を有している。
給送部1は、トレイに収容されたシート状の記録媒体の束から1枚ずつ記録媒体を分離して搬送部2に供給する給送ローラ10を有している。搬送部2は、給送部1から供給された記録媒体を搬送する搬送ローラ11および排紙ローラ12を有している。搬送ローラ11と排紙ローラ12の間には、搬送される記録媒体を下方から支持するプラテン13が配置されている。吐出部3は、プラテン13の上方に位置し、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジ14と、キャリッジ14に搭載され、インクなどの液体を吐出する液体吐出ヘッド15とを有している。吐出部3は、画像情報に基づいて液体吐出ヘッド15が液体を吐出することにより、プラテン13に支持された記録媒体に画像を記録することができる。
液体供給部4は、液体タンク16と、液体流路101を介して液体タンク16と液体吐出ヘッド15とを接続する可撓性の供給チューブ17とを有している。液体タンク16は、液体を収容する収容室100を内部に有し、収容室100に液体を注入するための注入口106が形成されたタンク本体160と、収容室100を密閉するためにタンク本体160に装着可能なタンクキャップ105を有している。収容室100に収容された液体は、液体吐出ヘッド15から吐出される液体の量に応じて、液体流路101から供給チューブ17を介して液体吐出ヘッド15に供給される。このとき、液体タンク16内の収容室100には、タンク本体160の上面に設けられた大気連通口102を通じて、液体吐出ヘッド15に供給された液体と同量の空気が流入する。本実施形態では、液体として4色(例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、およびブラック)のインクが用いられ、インクの色ごとに液体タンク16および供給チューブ17が設けられている。なお、使用する液体の色は4色に限定されず、1色であってもよく、2色以上であってもよい。また、本実施形態では、液体タンク16は、液体吐出装置200本体の内部に収容されているが、液体吐出ヘッド15に液体を供給することができれば、液体タンク16の位置はこれに限定されず、液体吐出装置200本体の外部であってもよい。
表示部5は、液体吐出装置200を動作させるのに必要な情報(動作状態、操作項目やメニューなど)を表示し、ユーザに対して液体タンク16への液体の補充を促す旨も表示する。
表示部5は、液体吐出装置200を動作させるのに必要な情報(動作状態、操作項目やメニューなど)を表示し、ユーザに対して液体タンク16への液体の補充を促す旨も表示する。
図3は、図1に示す液体吐出装置への液体補充時の様子を示す斜視図である。
ユーザは、液体吐出装置200の前面に設けられたカバー7を前方に倒して開放させ、液体を補充すべき液体タンク16に装着されたタンクキャップ105を取り外し、注入口106を露出させる。そして、補充すべき液体が収容された液体収容ボトル20を用いて、露出させた注入口106を通じて液体タンク16に液体を補充する。
ユーザは、液体吐出装置200の前面に設けられたカバー7を前方に倒して開放させ、液体を補充すべき液体タンク16に装着されたタンクキャップ105を取り外し、注入口106を露出させる。そして、補充すべき液体が収容された液体収容ボトル20を用いて、露出させた注入口106を通じて液体タンク16に液体を補充する。
図4は、本実施形態の液体収容ボトルの斜視図である。図5(a)は、本実施形態の液体収容ボトルの分解断面図、図5(b)は、本実施形態の液体収容ボトルの要部を示す断面図であり、いずれもボトルの中心軸を含む断面を示している。図5(c)は、本実施形態の液体収容ボトルを構成するノズルの内部を基端側から見た平面図である。
液体収容ボトル20は、液体タンク16に液体を補充するための円筒状の容器であり、液体タンク16と共に本実施形態の液体補充システムを構成する。液体収容ボトル20は、液体を収容するボトル本体21と、ボトル本体21に収容された液体を注出するノズル22と、ノズル22の先端を密封するようにノズル22に装着可能なキャップ23とを有している。ボトル本体21の上部には、外周面に雄ネジが形成されたボトルネジ部21aが設けられ、ノズル22の下部には、内周面に雌ネジが形成された円筒状のノズルネジ部22aが突出して設けられている。ノズル22は、ノズルネジ部22aの雌ネジとボトルネジ部21aの雄ネジとが螺合することで、ボトル本体21に固定される。キャップ23の底面(ノズル22の先端に対向する面)には、キャップ23がノズル22に装着されたときにノズル22の先端を覆う環状のリブ23aが設けられている。
液体収容ボトル20は、液体タンク16に液体を補充するための円筒状の容器であり、液体タンク16と共に本実施形態の液体補充システムを構成する。液体収容ボトル20は、液体を収容するボトル本体21と、ボトル本体21に収容された液体を注出するノズル22と、ノズル22の先端を密封するようにノズル22に装着可能なキャップ23とを有している。ボトル本体21の上部には、外周面に雄ネジが形成されたボトルネジ部21aが設けられ、ノズル22の下部には、内周面に雌ネジが形成された円筒状のノズルネジ部22aが突出して設けられている。ノズル22は、ノズルネジ部22aの雌ネジとボトルネジ部21aの雄ネジとが螺合することで、ボトル本体21に固定される。キャップ23の底面(ノズル22の先端に対向する面)には、キャップ23がノズル22に装着されたときにノズル22の先端を覆う環状のリブ23aが設けられている。
ノズル22の内部には、互いに並行する2つの流体通路24,25と、これに連通する連通路26とが形成されている。2つの流体通路24,25は、ノズル22の先端側でそれぞれ外部に開口し、図5(c)に示すように、液体収容ボトル20すなわちノズル22(およびボトル本体21)の中心軸(以下、単に「中心軸」ともいう)Cに対して対称に形成されている。ただし、中心軸Cを挟んで互いに対向する位置に2つの流体通路24,25が形成されていれば、後述する最適な液体補充姿勢において鉛直方向における両者の距離をできるだけ離すことができるため、気液交換作用が促進する点で好ましい。そのため、流体通路24,25の形成位置は、中心軸Cを挟んで互いに対向する位置であれば、必ずしも中心軸Cに対して対称な位置でなくてもよい。なお、図5(a)および図5(b)はそれぞれ、2つの流体通路24,25のそれぞれの中心軸を含む断面を示している。
連通路26は、ノズル22の基端側でボトル本体21の内部に開口し、2つの流体通路24,25に向かって内側に傾斜する内周面を有し、より詳細には、2つの流体通路24,25の内周面にそれぞれ段差なく連続する内周面を有している。換言すると、連通路26の内周面は、2つの斜円錐が合体して1つになったような形状であって、それぞれの斜円錐の頂点部分において2つの流体通路24,25の内周面に滑らかに接続するような形状を有している。なお、ここで「傾斜」とは、中心軸Cに対して所定の傾斜角度θ1(0°<θ1<180°)にあることを意味し、中心軸Cを含む断面において、直線的に傾斜している場合だけでなく、曲線的に傾斜している場合も含む。また、以下の説明で「傾斜角度」という場合、特に断らない限り、中心軸Cに対する傾斜角度を示すものとする。
連通路26は、ノズル22の基端側でボトル本体21の内部に開口し、2つの流体通路24,25に向かって内側に傾斜する内周面を有し、より詳細には、2つの流体通路24,25の内周面にそれぞれ段差なく連続する内周面を有している。換言すると、連通路26の内周面は、2つの斜円錐が合体して1つになったような形状であって、それぞれの斜円錐の頂点部分において2つの流体通路24,25の内周面に滑らかに接続するような形状を有している。なお、ここで「傾斜」とは、中心軸Cに対して所定の傾斜角度θ1(0°<θ1<180°)にあることを意味し、中心軸Cを含む断面において、直線的に傾斜している場合だけでなく、曲線的に傾斜している場合も含む。また、以下の説明で「傾斜角度」という場合、特に断らない限り、中心軸Cに対する傾斜角度を示すものとする。
ボトル本体21の上部には、内周面から環状に突出し、ノズル22がボトル本体21に固定されたときにノズル22に当接する当接壁27が形成されている。当接壁27は、上方に向かって内側に傾斜し、連通路26の内周面に段差なく連続する円錐台状の内周面を有している。このときの内周面の傾斜角度θ2は、ボトル本体21の内部からノズル22の連通路26への急激な先細りを回避するように任意に設定可能である。また、当接壁27の内周面は、連通路26の内周面と同様に、中心軸Cを含む断面において、直線的に傾斜している形態に限定されず、曲線的に傾斜していてもよい。
図6は、本実施形態の液体補充システムによる液体補充動作を示す断面図である。
液体タンク16のタンク本体160は、概ね直方体状に形成され、その上面161と側面162との間に形成された傾斜面163に、液体収容ボトル20のノズル22が挿入可能なアダプタ30が形成されている。アダプタ30は、収容室100内に液体を注入するための注入口106の周縁部から円筒状に突出し、液体収容ボトル20のノズル22の外周面に嵌合可能な内周面を有している。
液体補充動作では、ユーザが液体収容ボトル20を保持し、液体タンク16のアダプタ30に液体収容ボトル20のノズル22を挿入して嵌合させることで、液体収容ボトル20が液体タンク16に保持される。このとき、液体収容ボトル20内の液体(図示せず)は、ノズル22に向かって下方に流れ、2つの流体通路24,25のうち一方を通り、液体タンク16内の収容室100に注入される。それと同時に、収容室100内の空気(気体)が、2つの流体通路24,25のうち他方を通じて液体収容ボトル20に送り込まれる。こうした気液交換作用により、液体収容ボトル20内の液体が液体タンク16に補充される。液体の補充が終了した後、ユーザが液体収容ボトル20を取り外すことで、液体の補充動作は完了する。
液体タンク16のタンク本体160は、概ね直方体状に形成され、その上面161と側面162との間に形成された傾斜面163に、液体収容ボトル20のノズル22が挿入可能なアダプタ30が形成されている。アダプタ30は、収容室100内に液体を注入するための注入口106の周縁部から円筒状に突出し、液体収容ボトル20のノズル22の外周面に嵌合可能な内周面を有している。
液体補充動作では、ユーザが液体収容ボトル20を保持し、液体タンク16のアダプタ30に液体収容ボトル20のノズル22を挿入して嵌合させることで、液体収容ボトル20が液体タンク16に保持される。このとき、液体収容ボトル20内の液体(図示せず)は、ノズル22に向かって下方に流れ、2つの流体通路24,25のうち一方を通り、液体タンク16内の収容室100に注入される。それと同時に、収容室100内の空気(気体)が、2つの流体通路24,25のうち他方を通じて液体収容ボトル20に送り込まれる。こうした気液交換作用により、液体収容ボトル20内の液体が液体タンク16に補充される。液体の補充が終了した後、ユーザが液体収容ボトル20を取り外すことで、液体の補充動作は完了する。
本実施形態では、上述したように、ノズル22内の連通路26の内周面が2つの流体通路24,25に向かって内側に傾斜している。そのため、液体収容ボトル20を傾けたときに、ノズル22の内部に液体の貯留部となり得る窪みがほとんど形成されない。加えて、図6に示すように、ノズル22とアダプタ30が互いに嵌合して液体収容ボトル20が液体タンク16に保持されたときに、連通路26の内周面のうち最も下方に位置する領域が2つの流体通路24,25に向かって下方に傾斜している。そのため、上述した液体補充動作においても、ノズル22の内部に液体の貯留部となり得る窪みがほとんど形成されない。したがって、液体収容ボトル20から液体タンク16に液体を補充する際に、液体収容ボトル20内の液体をほぼ残すことなく注出することができる。その結果、液体補充動作が完了した後で液体収容ボトル20を液体タンク16から取り外す際に、液体収容ボトル20から液体が垂れてユーザの手や周囲に付着することを抑制することができる。
液体収容ボトル20を傾けたときには、ノズル22の内部だけでなく、ノズル22とボトル本体21との間にも液体の貯留部となり得る窪みが形成されないことが好ましい。そのために、ノズル22の内周面とボトル本体21の内周面は、上述したように段差なく連続していることが好ましく、換言すると、ノズル22の基端側の開口径とボトル本体21の開口径は、実質的に同一であることが好ましい。さらに、ボトル本体21の内周面は、図示したように互いに段差なく連続する円筒状の内周面と円錐台状の内周面とからなることが好ましい。これにより、液体収容ボトル20を傾けたときに、液体の貯留部となり得る窪みがボトル本体21に形成されることも抑制することができる。
また、液体収容ボトル20が液体タンク16に保持されたときに、連通路26の内周面のうち最も下方に位置する領域の水平面に対する傾斜角度θ3は、(図6に示す状態とは異なるが)傾斜面163の水平面に対する傾斜角度θ4よりも大きいことが好ましい。これにより、液体収容ボトル20内の液体を2つの流体通路24,25に向けて流れやすくすることができ、液体タンク16への液体の補充性を高めることができる。なお、このような観点からは、アダプタ30は、必ずしもタンク本体160の傾斜面163に設けられていなくてもよく、例えば、タンク本体160の水平面に平行な面、すなわち上面161に設けられていてもよい。
また、液体収容ボトル20が液体タンク16に保持されたときに、連通路26の内周面のうち最も下方に位置する領域の水平面に対する傾斜角度θ3は、(図6に示す状態とは異なるが)傾斜面163の水平面に対する傾斜角度θ4よりも大きいことが好ましい。これにより、液体収容ボトル20内の液体を2つの流体通路24,25に向けて流れやすくすることができ、液体タンク16への液体の補充性を高めることができる。なお、このような観点からは、アダプタ30は、必ずしもタンク本体160の傾斜面163に設けられていなくてもよく、例えば、タンク本体160の水平面に平行な面、すなわち上面161に設けられていてもよい。
上述した液体補充動作において、液体収容ボトル20内の液体が2つの流体通路24,25のうちどちらの通路を流れるかは、重力の影響により決定される。すなわち、液体収容ボトル20内の液体は、2つの流体通路24,25のうち、液体収容ボトル20が液体タンク16に保持されたときに連通路26側の開口がより下方に位置する流体通路を通って流れやすい。ただし、本実施形態では、ノズル22の外周面とアダプタ30の内周面はいずれも円筒状であり、したがって、両者が嵌合した状態でも、ノズル22はアダプタ30に対して回転可能である。そのため、例えば、2つの流体通路24,25が水平方向に対向するようにノズル22が位置決めされた状態では、液体タンク16と液体収容ボトル20との気液交換作用が低下し、円滑な液体補充が妨げられる可能性がある。
そこで、ノズル22をアダプタ30に挿入した後にアダプタ30に対して回転させることで、2つの流体通路24,25が中心軸Cを挟んで鉛直方向に対向する最適な液体補充姿勢にノズル22を位置決めすることが好ましい。これにより、液体タンク16と液体収容ボトル20との間でより確実に気液交換が行われ、円滑な液体補充が実現される。こうした位置決めを容易にするために、ノズル22の外周面とアダプタ30の内周面のそれぞれに、ユーザが視認可能な位置決めマークが設けられていてもよい。なお、図6には、第1の流体通路24が第2の流体通路25よりも下方に位置するように位置決めされた様子が示されているが、その逆であってもよく、すなわち、第2の流体通路25が第1の流体通路24よりも下方に位置するように位置決めされてもよい。
そこで、ノズル22をアダプタ30に挿入した後にアダプタ30に対して回転させることで、2つの流体通路24,25が中心軸Cを挟んで鉛直方向に対向する最適な液体補充姿勢にノズル22を位置決めすることが好ましい。これにより、液体タンク16と液体収容ボトル20との間でより確実に気液交換が行われ、円滑な液体補充が実現される。こうした位置決めを容易にするために、ノズル22の外周面とアダプタ30の内周面のそれぞれに、ユーザが視認可能な位置決めマークが設けられていてもよい。なお、図6には、第1の流体通路24が第2の流体通路25よりも下方に位置するように位置決めされた様子が示されているが、その逆であってもよく、すなわち、第2の流体通路25が第1の流体通路24よりも下方に位置するように位置決めされてもよい。
図7(a)から図7(c)は、それぞれ本実施形態の連通路の変形例を示す、ノズルの内部を基端側から見た平面図であり、図5(c)に対応する図である。
上述した実施形態では、連通路26の内周面は、2つの流体通路24,25の内周面にそれぞれ段差なく連続しているが、2つの流体通路24,25に向かって内側に傾斜している限り、連通路26の内周面の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図7(a)に示すように、連通路26の内周面は、2つの流体通路24,25に向かって内径が小さくなる円錐台状であってもよい。また、連通路26の内周面は、上底面と下底面とが相似形でない錐台状であってもよく、図7(b)に示すように、上底面26aが楕円形で下底面が円形の錐台状や、図7(c)に示すように、上底面26aが長円形で下底面が円形の錐台状であってもよい。
ただし、図7に示す変形例の場合、連通路26の内周面は、2つの流体通路24,25の内周面にそれぞれ段差(段差面)26aを介して連続している。そのため、例えば、2つの流体通路24,25が水平方向に対向するように位置決めされてしまうと、連通路26との間に液体の貯留部となり得る窪みがわずかに形成されてしまう。したがって、液体収容ボトル20がどのような姿勢であっても、ノズル22の内部に液体の貯留部となり得る窪みがほとんど形成されない点で、連通路26の内周面は、上述したように2つの斜円錐が合体して1つになったような形状を有していることが好ましい。
上述した実施形態では、連通路26の内周面は、2つの流体通路24,25の内周面にそれぞれ段差なく連続しているが、2つの流体通路24,25に向かって内側に傾斜している限り、連通路26の内周面の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図7(a)に示すように、連通路26の内周面は、2つの流体通路24,25に向かって内径が小さくなる円錐台状であってもよい。また、連通路26の内周面は、上底面と下底面とが相似形でない錐台状であってもよく、図7(b)に示すように、上底面26aが楕円形で下底面が円形の錐台状や、図7(c)に示すように、上底面26aが長円形で下底面が円形の錐台状であってもよい。
ただし、図7に示す変形例の場合、連通路26の内周面は、2つの流体通路24,25の内周面にそれぞれ段差(段差面)26aを介して連続している。そのため、例えば、2つの流体通路24,25が水平方向に対向するように位置決めされてしまうと、連通路26との間に液体の貯留部となり得る窪みがわずかに形成されてしまう。したがって、液体収容ボトル20がどのような姿勢であっても、ノズル22の内部に液体の貯留部となり得る窪みがほとんど形成されない点で、連通路26の内周面は、上述したように2つの斜円錐が合体して1つになったような形状を有していることが好ましい。
(第2の実施形態)
図8(a)は、本発明の第2の実施形態に係る液体収容ボトルの要部を示す断面図、図8(b)は、本実施形態のノズルの内部を基端側から見た平面図であり、それぞれ図5(b)および図5(c)に対応する図である。図9は、本実施形態の液体補充システムによる液体補充動作を示す断面図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
図8(a)は、本発明の第2の実施形態に係る液体収容ボトルの要部を示す断面図、図8(b)は、本実施形態のノズルの内部を基端側から見た平面図であり、それぞれ図5(b)および図5(c)に対応する図である。図9は、本実施形態の液体補充システムによる液体補充動作を示す断面図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
本実施形態の液体収容ボトル20は、2つの流体通路24,25の構成が第1の実施形態と異なっている。具体的には、第1の実施形態では、2つの流体通路24,25の流路断面積は同一であるが、本実施形態では、第1の流体通路24の流路断面積が第2の流体通路25の流路断面積よりも大きい。また、第1の実施形態では、ノズル22の中心軸Cから2つの流体通路24,25の中心軸までの距離は同一であるが、本実施形態では、第2の流体通路25の中心軸までの距離d2が第1の流体通路24の中心軸までの距離d1よりも大きい。
これに伴い、本実施形態では、液体補充時に液体収容ボトル20内の液体が流れる流路として、流路断面積が大きい第1の流体通路24が選択されるようになっている。すなわち、2つの流体通路24,25が鉛直方向に対向し、かつ第1の流体通路24が第2の流体通路25よりも下方に位置するように、アダプタ30に対して特定の周方向位置でのみノズル22が嵌合するようになっている。ノズル22の周方向位置を規制する方法としては、例えば、ノズル22の外周面に係合部(例えば凸部)を形成し、アダプタ30の内周面に、それに係合可能な係合部(例えば凹部)を形成する方法が挙げられる。
これに伴い、本実施形態では、液体補充時に液体収容ボトル20内の液体が流れる流路として、流路断面積が大きい第1の流体通路24が選択されるようになっている。すなわち、2つの流体通路24,25が鉛直方向に対向し、かつ第1の流体通路24が第2の流体通路25よりも下方に位置するように、アダプタ30に対して特定の周方向位置でのみノズル22が嵌合するようになっている。ノズル22の周方向位置を規制する方法としては、例えば、ノズル22の外周面に係合部(例えば凸部)を形成し、アダプタ30の内周面に、それに係合可能な係合部(例えば凹部)を形成する方法が挙げられる。
このように、本実施形態の液体補充動作では、流路断面積が大きい第1の流体通路24を通じて、液体収容ボトル20内の液体を排出しやすくなるのに加え、より上方に位置する第2の流体通路25を通じて、液体収容ボトル20内に空気を取り込みやすくなる。その結果、液体タンク16と液体収容ボトル20との気液交換作用がより促進され、より効率的に液体タンク16に液体を補充することができる。また、本実施形態では、最適な液体補充姿勢でのみノズル22がアダプタ30に嵌合するようになっているため、アダプタ30に対するノズル22の周方向位置を調整するために、ノズル22をアダプタ30に挿入した後に回転させる必要がない。そのため、ユーザは液体収容ボトル20に触れることなく液体補充動作を行うことができ、これにより、ユーザの手や周囲が液体で汚れるリスクを低減することができる。
なお、図8(a)に示す断面において、連通路26の内周面は、第1の流体通路24の内周面に連続する領域における傾斜角度θ5と、第2の流体通路25の内周面に連続する領域における傾斜角度θ6が、同一であってもよい。ただし、前者を後者よりも小さいことで、上述した最適な液体補充姿勢において液体収容ボトル20内の液体を連通路26から第1の流体通路24に向けて流れやすくすることができ、液体タンク16への液体の補充性を高めることができる。この点で、連通路26の内周面は、第1の流体通路24の内周面に連続する領域における傾斜角度θ5が、第2の流体通路25の内周面に連続する領域における傾斜角度θ6よりも小さいことが好ましい。換言すると、2つの流体通路24,25のそれぞれの中心軸を含む断面において、連通路26の内周面と第1の流体通路24の内周面とのなす角度は、連通路26の内周面と第1の流体通路24の内周面とのなす角度よりも小さいことが好ましい。
なお、図8(a)に示す断面において、連通路26の内周面は、第1の流体通路24の内周面に連続する領域における傾斜角度θ5と、第2の流体通路25の内周面に連続する領域における傾斜角度θ6が、同一であってもよい。ただし、前者を後者よりも小さいことで、上述した最適な液体補充姿勢において液体収容ボトル20内の液体を連通路26から第1の流体通路24に向けて流れやすくすることができ、液体タンク16への液体の補充性を高めることができる。この点で、連通路26の内周面は、第1の流体通路24の内周面に連続する領域における傾斜角度θ5が、第2の流体通路25の内周面に連続する領域における傾斜角度θ6よりも小さいことが好ましい。換言すると、2つの流体通路24,25のそれぞれの中心軸を含む断面において、連通路26の内周面と第1の流体通路24の内周面とのなす角度は、連通路26の内周面と第1の流体通路24の内周面とのなす角度よりも小さいことが好ましい。
図10(a)および図10(b)は、それぞれ本実施形態のノズルの変形例を示す平面図であり、ノズルを先端側から見た図である。
アダプタ30に対するノズル22の周方向位置を規制するために、図10(a)に示すように、ノズル22の外周面は楕円筒状であってもよく、それに応じて、アダプタ30の内周面も楕円筒状であってもよい。この場合、2つの流体通路24,25は、それぞれの中心軸を含む平面が楕円の長軸方向と平行になるようにノズル22に形成され、アダプタ30は、その中心軸と楕円の長軸とを含む平面が鉛直方向と平行になるように傾斜面163に設けられている。
ただし、このような構成では、第1の流体通路24が第2の流体通路25よりも下方に位置する最適な液体補充姿勢に対して上下反転した状態でノズル22をアダプタ30に嵌合させる可能性もある。そこで、図10(b)に示すように、ノズル22の内周面には、凹部からなる係合部28が形成され、それに応じて、アダプタ30の外周面には、この係合部28に係合可能な凸部からなる係合部が形成されていることが好ましい。これにより、上下正しい姿勢でノズル22をアダプタ30に嵌合させることができる。あるいは、ユーザが最適な液体補充姿勢を視認できるようにするために、ノズル22の外周面とアダプタ30の内周面のそれぞれに位置決めマークが設けられていてもよい。
アダプタ30に対するノズル22の周方向位置を規制するために、図10(a)に示すように、ノズル22の外周面は楕円筒状であってもよく、それに応じて、アダプタ30の内周面も楕円筒状であってもよい。この場合、2つの流体通路24,25は、それぞれの中心軸を含む平面が楕円の長軸方向と平行になるようにノズル22に形成され、アダプタ30は、その中心軸と楕円の長軸とを含む平面が鉛直方向と平行になるように傾斜面163に設けられている。
ただし、このような構成では、第1の流体通路24が第2の流体通路25よりも下方に位置する最適な液体補充姿勢に対して上下反転した状態でノズル22をアダプタ30に嵌合させる可能性もある。そこで、図10(b)に示すように、ノズル22の内周面には、凹部からなる係合部28が形成され、それに応じて、アダプタ30の外周面には、この係合部28に係合可能な凸部からなる係合部が形成されていることが好ましい。これにより、上下正しい姿勢でノズル22をアダプタ30に嵌合させることができる。あるいは、ユーザが最適な液体補充姿勢を視認できるようにするために、ノズル22の外周面とアダプタ30の内周面のそれぞれに位置決めマークが設けられていてもよい。
20 液体収容ボトル
21 ボトル本体
22 ノズル
24,25 流体通路
26 連通路
21 ボトル本体
22 ノズル
24,25 流体通路
26 連通路
Claims (16)
- 液体タンクに補充される液体を収容する液体収容ボトルであって、
ボトル本体と、前記ボトル本体に収容された液体を注出するノズルと、を有し、
前記ノズルの内部には、該ノズルの先端側でそれぞれ外部に開口し、互いに並行する第1および第2の流体通路と、前記ノズルの基端側で前記ボトル本体の内部に開口し、前記第1および第2の流体通路に連通する連通路とが形成され、
前記連通路の内周面は、前記第1および第2の流体通路に向かって内側に傾斜している、液体収容ボトル。 - 前記連通路の内周面は、前記第1および第2の流体通路の内周面にそれぞれ段差なく連続している、請求項1に記載の液体収容ボトル。
- 前記連通路の内周面は、錐台状であり、前記第1および第2の流体通路の内周面にそれぞれ段差を介して連続している、請求項1に記載の液体収容ボトル。
- 前記第1および第2の流体通路は、前記ノズルの中心軸を挟んで互いに対向する位置に形成されている、請求項2または3に記載の液体収容ボトル。
- 前記第1の流体通路の流路断面積は、前記第2の流体通路の流路断面積よりも大きい、請求項4に記載の液体収容ボトル。
- 前記ノズルの中心軸から前記第2の流体通路の中心軸までの距離は、前記ノズルの中心軸から前記第1の流体通路の中心軸までの距離よりも大きい、請求項4または5に記載の液体収容ボトル。
- 前記第1および第2の流体通路のそれぞれの中心軸を含む断面において、前記連通路の内周面と前記第1の流体通路の内周面とのなす角度は、前記連通路の内周面と前記第2の流体通路の内周面とのなす角度よりも小さい、請求項5または6に記載の液体収容ボトル。
- 前記ボトル本体が、前記連通路の内周面に段差なく連続する内周面を有する、請求項1から7のいずれか1項に記載の液体収容ボトル。
- 前記ボトル本体の内周面は、互いに段差なく連続する円筒状の内周面と円錐台状の内周面とからなる、請求項8に記載の液体収容ボトル。
- 液体タンクと、前記液体タンクに補充される液体を収容する、請求項1から9のいずれか1項に記載の液体収容ボトルと、を有する液体補充システム。
- 前記液体タンクが、タンク本体と、前記タンク本体の上面と側面とを接続する傾斜面に設けられ、液体を注入するための注入口の周縁部から筒状に突出し、前記ノズルの外周面に嵌合可能な内周面を有するアダプタとを有し、
前記ノズルと前記アダプタが互いに嵌合したときに、前記連通路の内周面のうち最も下方に位置する領域は、前記第1および第2の流体通路に向かって下方に傾斜している、請求項10に記載の液体補充システム。 - 前記連通路の内周面の前記領域の水平面に対する傾斜角度は、前記傾斜面の水平面に対する傾斜角度よりも大きい、請求項11に記載の液体補充システム。
- 前記アダプタの内周面と前記ノズルの外周面は、それぞれ楕円筒状であり、
前記アダプタは、該アダプタの中心軸と前記楕円の長軸とを含む平面が鉛直方向と平行になるように前記傾斜面に設けられ、前記第1および第2の流体通路は、該第1および第2の流体通路のそれぞれの中心軸を含む平面が前記楕円の長軸方向と平行になるように前記ノズルに形成されている、請求項11または12に記載の液体補充システム。 - 前記ノズルの外周面には、第1の係合部が形成され、前記アダプタの内周面には、前記第1の係合部に係合可能な第2の係合部が形成されている、請求項11から13のいずれか1項に記載の液体補充システム。
- 前記ノズルの外周面とアダプタの内周面にはそれぞれ、前記アダプタに対する前記ノズルの位置決めを行うための位置決めマークが設けられている、請求項11から14のいずれか1項に記載の液体補充システム。
- 前記液体タンクは、液体吐出装置の内部に収容されている、請求項10から15のいずれか1項に記載の液体補充システム。
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CN202211238395.XA CN115958892A (zh) | 2021-10-13 | 2022-10-11 | 液体储存瓶和液体补充系统 |
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2022
- 2022-09-23 US US17/952,046 patent/US20230113591A1/en active Pending
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