JP5724947B2

JP5724947B2 - 液体容器

Info

Publication number: JP5724947B2
Application number: JP2012124143A
Authority: JP
Inventors: 宏野瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN203391478U; US8926075B2; JP2013248782A; US20130321537A1

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に装着されて、内部に液体を収容する液体容器に関する。

印刷装置などの液体噴射装置には、液体の供給源として、内部に液体を収容した液体容器が搭載される。液体容器は、液体噴射装置に対して着脱可能に搭載されており、内部の液体が無くなると、新しい液体容器に交換することが可能である。

また、液体容器の交換時期を使用者に知らせる目的で、プリズムを用いて容器内の液体の有無を判断する技術が提案されている（特許文献１）。この技術では、液体容器内のプリズム室の底面にプリズムを設置しておき、プリズムに発光素子から光を入射して、反射した光を受光素子で検出する。プリズムの表面が液体から露出していない状態（液体容器内に液体が残っている状態）では光が戻ってこないので受光素子で光が検出されないが、プリズムが液体から露出すると、プリズムで反射した光が受光素子で検出される。このため、受光素子で光が検出されたか否かによって、液体容器内の液体の有無を判断することができる。

特開２００３−２６０８０４号公報

しかし、上述した従来の液体容器では、プリズム室の内部に液体が残ってしまうことがあり、その結果として液体容器内の液体を使い切ることができなくなる場合があるという問題があった。

この発明は、従来技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、プリズムを用いて内部の液体の有無を判断する液体容器において、プリズム室内にインクが残ることを抑制可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体容器は次の構成を採用した。すなわち、
液体噴射装置に液体を供給可能な液体容器であって、
前記液体噴射装置に前記液体を供給可能な流出口と、
前記液体容器内に設けられ、底面と、前記底面から立設する第１側壁面と、を有するプリズム室と、
前記プリズム室に設けられ、前記液体容器内の前記液体の有無を判断可能なプリズムと、
前記プリズム室の前記液体が前記流出口に吸い出されるよう、前記プリズム室と前記流出口との間に位置する吸引口と、
前記吸引口の上方に設けられた突部と、を備えたことを特徴とする。

このような本発明の液体容器においては、液体噴射装置によってプリズム室内の液体が吸引されに伴ってプリズム室の液面が下がるが、吸引口の部分では上方に設けられた突部に液体が付着するため、吸引口が液体で覆われた状態が維持される。従って、液面がプリズム室の底面に達するまで液体を吸引することができる。また、吸引口がプリズム室の角部に設けられているので、液面がプリズム室の底面に達した後も、プリズム室の角部に残った液体を吸引することができる。その結果、プリズム室に液体が残ることを抑制することが可能となる。

また、上述した本発明の液体容器においては、吸引口は、プリズム室の底面と、第１側壁面と、第１側壁面に隣接して底面から立設された第２側壁面とによって構成される角部の近傍に設けることとしてもよい。

隣接する２つの側壁面（第１側壁面および第２側壁面）と底面とによって構成される角部は、特に液体が集まり易い。このため、このような場所に吸引口を設けることとすれば、吸引口が液体で覆われた状態に維持し易くなる。その結果、吸引口から液体が吸引されることによって、プリズム室内に液体が残ることを確実に抑制することが可能となる。

また、上述した本発明の液体容器においては、片側が第２側壁面に接した状態で突部を設けることとしてもよい。

こうすれば、第１側壁面側から突部の下面に沿って液体が広がるだけでなく、第２側壁面側からから突部の下面に沿って液体が広がるので、より吸引口が液体で覆われた状態に維持しやすくなる。その結果、吸引口から液体が吸引されることによって、プリズム室内に液体が残ることをより確実に抑制可能となる。

また、上述した本発明の液体容器においては、第１側壁面から突設された突部の先端と、プリズム室内で第１側壁面と対向して設けられた第３側壁面との間に、隙間を形成することとしてもよい。こうすれば、隙間を介して突部の上方からも吸引口に液体を向かわせることができるので、吸引口から液体を吸引し易くすることが可能となる。

また、上述した本発明の液体容器においては、前記吸引口は円形に形成されていてもよい。口径に角部があると、液体は角を伝って移動可能である。これに対し、口径を円形にすることで、流出口とプリズム室との間での、毛管力による想定外の液体の移動を抑制することができる。前記突部は、前記第２側壁面と接していない側の側面が開口した形状に形成されていてもよい。これによれば、吸引口と突部とを一体に形成することができるので、吸引口および突部の形成が容易となる。

また、上述した本発明の液体容器においては、突部の側面の開口部分は、プリズム室の底面からの高さが吸引口に接近するにつれて低くなるように形成することとしてもよい。

こうすれば、突部の側面の開口部分を吸引口に向かって狭くすることができる。その結果、突部の側面の開口部分に働く毛細管力によって狭い方（吸引口の方向）に液体を移動させることができるので、プリズム室内に液体が残ることを抑制可能となる。

また、上述した本発明の液体容器においては、突部の側面の開口部分は、吸引口に最も近い位置での開口部分の底面からの高さを、プリズムが光を反射する位置までの底面からの高さよりも小さく設定することとしてもよい。こうすれば、プリズムで液体を検出している間は、吸引口が液体で覆われた状態とすることができる。このため、プリズムでは液体が検出されているにも拘らず、液体が吸引できなくなる事態を回避することができる。

また、上述した本発明の液体容器においては、突部の側面の開口部分は、吸引口から最も遠い位置での開口部分のプリズム室底面からの高さを、プリズムが光を反射する位置までのプリズム室底面からの高さよりも大きく設定することとしてもよい。

吸引口の上方に設けられた突部は、液体を付着させることによって下方の吸引口が液体で覆われた状態に維持する機能を有している。液体噴射装置に装着された液体容器は、往復動しながら使われることが多く、液体容器内の液面が揺れるため、比較的多くの液体が残っている場合でも、吸引口の一部が液面から露出することがある。このような場合でも、プリズムで光が反射される位置よりも液面が高い段階から突部で液体を保持して吸引口が液体で覆われた状態としておくことができるので、吸引口から確実に液体を吸引することができる。

本実施例の液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図である。本実施例のインクカートリッジの構造を示した説明図である。プリズム室内のインクが吸引される様子を示した説明図である。突部の側面の開口部分でのプリズム室の底面からの高さと、プリズムの光の反射位置との位置関係を示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．インクカートリッジの構造：
Ｃ．プリズム室にインクが残ることを抑制可能な理由：

Ａ．装置構成：
図１は、いわゆるインクジェットプリンターを例に用いて本実施例の液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図である。図示されているように、インクジェットプリンター１０は、主走査方向に往復動しながら印刷用紙２上にインクドットを形成するキャリッジ２０と、キャリッジ２０を往復動させる駆動機構３０などから構成されている。キャリッジ２０には、インクを収容したインクカートリッジ１００や、インクカートリッジ１００が装着されるキャリッジケース２２や、インクを噴射する噴射ヘッド２４などが設けられている。噴射ヘッド２４の底面側（印刷用紙２に向いた側）には複数のノズルが設けられており、インクカートリッジ１００内のインクを噴射ヘッド２４に導いて、ノズルから印刷用紙２にインクを噴射することが可能となっている。

尚、図示したインクジェットプリンター１０では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色の４種類のインクを用いてカラー画像を印刷することが可能であり、これに対応して噴射ヘッド２４にはインクの種類毎にノズルが設けられている。そして、それぞれのノズルには、対応するインクカートリッジ１００から通路（図示せず）を介してインクが供給される。

キャリッジ２０を往復動させる駆動機構３０は、内側に複数の歯形が形成されたタイミングベルト３２や、タイミングベルト３２を駆動するための駆動モーター３４などから構成されている。タイミングベルト３２の一部はキャリッジケース２２に固定されており、タイミングベルト３２を駆動すると、主走査方向に延設されたガイドレールによってガイドしながら、キャリッジ２０を主走査方向に往復動させることが可能となる。

また、インクジェットプリンター１０の印刷領域外の位置には、インクカートリッジ１００内のインクの残量を光学的に検出するための検出部３００が設けられている。詳しくは後述するが、検出部３００の内部には、発光部および受光部が設けられており、キャリッジ２０の移動に伴ってインクカートリッジ１００が検出部３００の上方を通過する際に発光部から光を発し、その光を受光部が受けるか否かによってインクカートリッジ１００内のインクの残量を検出する。

図２は、本実施例のインクカートリッジ１００の構造を示した斜視図である。図２（ａ）に示されているように、インクカートリッジ１００は、硬質の樹脂材料で形成された本体ケース１０２や、本体ケース１０２の片側の側面を覆うフィルム１０３などから構成されている。本体ケース１０２の底面には、噴射ヘッド２４にインクを供給するためのインク流出口１０４が設けられており、本体ケース１０２の上面には、インクカートリッジ１００内のインクの消費に伴い、インクカートリッジ１００内に空気を取り入れるための空気流入口１０５が設けられている。

図２（ｂ）には、フィルム１０３を破ることによって、本実施例のインクカートリッジ１００の内部構造の一部が示されている。図示されているように、インクカートリッジ１００の内部には隔壁１２０が設けられており、隔壁１２０の上側には第１インク室１１０が形成され、隔壁１２０の下側には第２インク室１３０が形成されている。また、第２インク室１３０の右下方の位置には、第２インク室１３０の底面が低くなった箇所にプリズム室１４０が形成されており、プリズム室１４０の底面には、インクカートリッジ１００内のインクの有無を判断するためのプリズム１４２が設けられている。プリズム１４２は本体ケース１０２の開口部に嵌め込まれており、プリズム１４２の底面に対して前述した検出部３００の発光部から光を入射可能となっている。

第１インク室１１０と第２インク室１３０とは、隔壁１２０の複数箇所（本実施例では３か所）に設けられた連通口１２２によって互いに連通している。また、第１インク室１１０は、図面右側の連絡通路や、連絡通路の上流に設けられたインク室（図示せず）および空気通路（図示せず）などを介して、本体ケース１０２上面の空気流入口１０５と連通している。更に、プリズム室１４０は、プリズム室１４０の底部左奥に設けられた吸引口１４３および吸引通路（図示せず）を介して、本体ケース１０２底面のインク流出口１０４と連通している。このような構造のインクカートリッジ１００では、インク流出口１０４から噴射ヘッド２４にインクが流出すると、先ず上流側の図示しないインク室内のインクが無くなり、次に第１インク室１１０内のインクが無くなり、その次に第２インク室１３０内のインクが無くなり、その後にプリズム室１４０内のインクが無くなる。

また、本実施例のインクカートリッジ１００では、プリズム室１４０の吸引口１４３の上方に、プリズム室１４０の奥側の側壁面（第１側壁面１４４）から突部１４６が設けられている。突部１４６は、吸引口１４３と同じ内径の略円管形状に形成されており、突部１４６の先端とプリズム室１４０の手前側の側壁面（フィルム１０３によって構成される面）との間には隙間が空いている。また、突部１４６の片側はプリズム室１４０の左側の側壁面（第２側壁面１４５）に接しており、突部１４６が第２側壁面１４５と接していない側の側面は開口している。更に、この突部１４６の開口部分は、プリズム室１４０の底面からの高さが吸引口１４３に近づくにつれて低くなるように形成されている。

Ｃ．プリズム室内のインクが吸引される様子：
図３は、プリズム室１４０内のインクが吸引される様子を示した説明図である。尚、図３の左側には、インクカートリッジ１００のフィルム１０３側からプリズム室１４０の内部を見た様子が示されており、図３の右側には、左側に示したプリズム室１４０の内部の様子を上方から見た様子が示されている。

図３（ａ）に示されているように、プリズム室１４０内に十分にインクが存在している状態では、プリズム室１４０内のインクが吸引口１４３から吸い出される。インクが吸い出されてプリズム室１４０内のインクの液面が下がると、やがてインク液面が吸引口の上端部より下になる。ここで、本実施例のインクカートリッジ１００では、吸引口１４３がプリズム室１４０の底部左側（プリズム室１４０の壁際）に設けられており、且つ、吸引口１４３の上方には突部１４６が設けられている。このため、図３（ｂ）に示されているように、インク面が吸引口１４３の上端部より下になっても、インクが突部１４６に付着することによって、吸引口１４３がインクで覆われた状態が維持される。そして、この状態で引き続きインクが吸い出されることによって、図３（ｃ）に示されているように、インク液面がプリズム室１４０の底面に達するまでインクを吸引することができる。

また、インク液面がプリズム室１４０の底面に達した段階では、プリズム室１４０の壁際にインクが残っている（図３（ｃ）を参照）。本実施例のインクカートリッジ１００では、吸引口１４３がプリズム室１４０の壁際に設けられているので、インク液面がプリズム室１４０の底面に達した後も、プリズム室１４０の壁際のインクを吸引口１４３から吸引することができる。

また、図２（ｂ）を用いて前述したように、突部１４６の先端とプリズム室１４０の手前側の側壁面（フィルム１０３によって構成される面）との間には隙間が空いている。このため、隙間を介して突部１４６の上方からも吸引口１４３にインクを向かわせることができるので、吸引口１４３からのインクの吸引が容易となる。更に、図２（ｂ）を用いて前述したように、本実施例のインクカートリッジ１００では、吸引口１４３が円形に形成されるとともに、突部１４６が、吸引口１４３と同じ内径の略円管形に形成されている。こうすることで、吸引口１４３と突部１４６とを一体に形成することができるので、吸引口１４３および突部１４６を容易に形成可能となる。

加えて、本実施例のインクカートリッジ１００では、突部１４６の側面の開口部分は、プリズム室１４０の底面からの高さが吸引口１４３に近づくにつれて低くなるように形成されている（図２（ｂ）を参照）。これにより、開口部分は吸引口１４３に向かって狭くなっているので、開口部分に働く毛細管力によって、狭い方（吸引口１４３の方）にインクを移動させることができる。その結果、プリズム室１４０内にインクが残ることを抑制可能となる。

更に加えて、本実施例のインクカートリッジ１００では、突部１４６の側面の開口部分でのプリズム室１４０の底面からの高さが、プリズム１４２の光の反射位置との関係において次のように設定されている。以下ではこの点について補足説明する。

図４は、突部１４６の側面の開口部分でのプリズム室１４０の底面からの高さと、プリズム１４２の光の反射位置との位置関係を示した説明図である。図４の左側には、プリズム室１４０内の吸引口１４３および突部１４６を側方から見た様子が示されており、図４の右側には、プリズム１４２を側方から見た様子が示されている。尚、図４の右図には、検出部３００の発光部３０２からプリズム１４２に入射した光が検出位置で反射して受光部３０４に向かう様子が破線によって示されている。

図示されているように、本実施例のインクカートリッジ１００では、吸引口１４３に最も近い位置での突部１４６の開口部分の底面からの高さｈ１が、プリズム１４２の光の反射位置までの高さｈ３よりも小さく設定されている。このように設定しておけば、プリズム１４２でインクが有ると検出している間は、吸引口１４３がインクで覆われた状態とすることができる。その結果、プリズム１４２ではインクが有ると検出されているにも拘わらず、インクが吸引できなくなる事態を回避することができる。

また、図示されているように、本実施例のインクカートリッジ１００では、吸引口１４３から最も遠い位置での突部１４６の開口部分の底面からの高さｈ２が、プリズム１４２の光の反射位置までの高さｈ３よりも大きく設定されている。こうすれば、プリズム１４２で光が反射される位置よりも液面が高い段階から突部１４６でインクを保持し、吸引口１４３がインクで覆われた状態としておくことができる。このため、比較的多くのインクが残っている状態で、インクカートリッジ１００の往復動によってプリズム室１４０内の液面が揺れることにより、吸引口１４３の一部が液面から露出することを回避することができる。その結果、吸引口１４３から確実にインクを吸引することが可能となる。

以上、各種の実施形態を説明したが、本発明は上記すべての実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、本実施例のインクカートリッジでは、吸引口１４３は、プリズム室１４０の２つの側壁面（第１側壁面１４４，第２側壁面１４５）と、底面とによって構成される四隅の位置設けられているものと説明した。しかし、このようにプリズム室１４０の四隅の位置でなくても、少なくともプリズム室１４０の壁際の位置（プリズム室１４０の底面から側壁面が立設する位置）であれば、本実施例のインクカートリッジと同様に、吸引口１４３をインクで覆われた状態に維持することが可能である。

２…印刷用紙、１０…インクジェットプリンター、２０…キャリッジ、
２２…キャリッジケース、２４…噴射ヘッド、３０…駆動機構、
３２…タイミングベルト、３４…駆動モーター、１００…インクカートリッジ
１０２…本体ケース、１０３…フィルム、１０４…インク流出口、
１０５…空気流入口、１１０…第１インク室、１２０…隔壁、
１２２…連通口、１３０…第２インク室、１４０…プリズム室、
１４２…プリズム、１４３…吸引口、１４４…第１側壁面、
１４５…第２側壁面、１４６…突部、３００…検出部、
３０２…発光部、３０４…受光部

Claims

液体噴射装置に液体を供給可能な液体容器であって、
前記液体噴射装置に前記液体を供給可能な流出口と、
前記液体容器内に設けられ、底面と、前記底面から立設する第１側壁面と、を有するプリズム室と、
前記プリズム室に設けられ、前記液体容器内の前記液体の有無を判断可能なプリズムと、
前記プリズム室の前記液体が前記流出口に吸い出されるよう、前記プリズム室と前記流出口との間に位置する吸引口と、
前記吸引口の上方に設けられた突部と、を備え、
前記吸引口は、前記プリズム室の底面と、前記第１側壁面と、該第１側壁面に隣接して該底面から立設された第２側壁面とによって構成される角部の近傍に設けられている、ことを特徴とする液体容器。
請求項１に記載の液体容器であって、
前記突部は、片側が前記第２側壁面に接した状態で設けられている、ことを特徴とする液体容器。
請求項２に記載の液体容器であって、
前記第１側壁面から突設された前記突部の先端と、前記プリズム室内で前記第１側壁面と対向して設けられた第３側壁面との間には、隙間が形成されている、ことを特徴とする液体容器。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体容器であって、
前記吸引口は円形に形成されている、ことを特徴とする液体容器。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体容器であって、
前記突部は、前記第２側壁面と接していない側の側面が開口した形状に形成されている、ことを特徴とする液体容器。
液体噴射装置に液体を供給可能な液体容器であって、
前記液体噴射装置に前記液体を供給可能な流出口と、
前記液体容器内に設けられ、底面と、前記底面から立設する第１側壁面と、を有するプリズム室と、
前記プリズム室に設けられ、前記液体容器内の前記液体の有無を判断可能なプリズムと、
前記プリズム室の前記液体が前記流出口に吸い出されるよう、前記プリズム室と前記流出口との間に位置する吸引口と、
前記吸引口の上方に設けられた突部と、を備え、
前記突部は、前記第２側壁面と接していない側の側面が開口した形状に形成されている、ことを特徴とする液体容器。
請求項５または６に記載の液体容器であって、
前記突部の側面の前記開口部分は、前記底面からの高さが前記吸引口に接近するにつれて低くなるように形成されている、ことを特徴とする液体容器。
請求項５または６に記載の液体容器であって、
前記突部の側面の前記開口部分は、前記吸引口に最も近い位置での前記底面からの高さが、前記底面から前記プリズムが光を反射する位置までの高さよりも小さく設定されている、ことを特徴とする液体容器。
請求項５または６に記載の液体容器であって、
前記突部の側面の前記開口部分は、前記吸引口から最も遠い位置での前記底面からの高さが、前記プリズムが光を反射する位置までの高さよりも大きく設定されている、ことを特徴とする液体容器。