JP5862093B2 - 液体収容容器、液体噴射システム、及び、液体供給システム - Google Patents
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[形態1]
対象物に液体を噴射するためのヘッドに前記液体を供給するための液体収容容器であって、
前記液体を収容するための液体収容室と、
前記液体収容室に前記液体を注入するための液体注入部であって、塞がれることが可能となっている液体注入部と、
一端である空気導入口が前記液体収容室で開口し、他端である大気開放口が大気と連通する大気開放流路であって、前記液体収容室に空気を導入するための大気開放流路と、を備え、
前記大気開放流路は、
前記液体収容容器の内部に形成され、前記空気導入口を有する内部室と、
一端である内部室開口が前記内部室で開口し、他端が前記大気開放口である大気連通路と、を備え、
前記内部室は、前記空気導入口から前記内部室開口に至る流路である内部流路の少なくとも一部に、屈曲流路を有し、
さらに、前記内部室に配置され、前記内部室を複数の空間に区画する仕切壁であって、隣接する2つの前記空間を連通させる連通口を有する仕切壁を有し、
前記屈曲流路は、前記仕切壁を設けることで形成されている、液体収容容器。
この形態によれば、内部流路が屈曲流路を有することで、空気導入口から内部室に液体が流入した場合でも、内部室開口に液体が到達する可能性を低減できる。これにより、液体収容室に収容された液体が大気連通路に流入する可能性を低減できる。またこの形態によれば、内部室に仕切壁を設けることで容易に屈曲流路を形成できる。
前記液体を収容するための液体収容室と、
前記液体収容室に前記液体を注入するための液体注入部であって、塞がれることが可能となっている液体注入部と、
一端である空気導入口が前記液体収容室で開口し、他端である大気開放口が大気と連通する大気開放流路であって、前記液体収容室に空気を導入するための大気開放流路と、を備え、
前記大気開放流路は、
前記液体収容容器の内部に形成され、前記空気導入口を有する内部室と、
一端である内部室開口が前記内部室で開口し、他端が前記大気開放口である大気連通路と、を備え、
前記内部室は、前記空気導入口から前記内部室開口に至る流路である内部流路の少なくとも一部に、屈曲流路を有する、液体収容容器。
適用例1に記載の液体収容容器によれば、内部流路が屈曲流路を有することで、空気導入口から内部室に液体が流入した場合でも、内部室開口に液体が到達する可能性を低減できる。これにより、液体収容室に収容された液体が大気連通路に流入する可能性を低減できる。
前記屈曲流路は、蛇行状である、液体収容容器。
適用例2に記載の液体収容容器によれば、屈曲流路が蛇行状であることから、内部室開口に液体が到達する可能性をより低減できる。これにより、液体収容室に収容された液体が大気連通路に流入する可能性をより低減できる。
前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、
前記屈曲流路は、少なくとも上下方向に蛇行している、液体収容容器。
適用例3に記載の液体収容容器によれば、屈曲流路は逆注入状態において上下方向に蛇行していることから、逆注入状態において液体が内部室に流入した場合でも、液体が屈曲流路を内部室開口に向かって進むことを抑制できる。これにより、逆注入状態において、大気連通路に液体が流入する可能性を低減できる。
前記内部室に配置され、前記内部室を複数の空間に区画する仕切壁であって、隣接する2つの前記空間を連通させる連通口を有する仕切壁を有し、
前記屈曲流路は、前記仕切壁を設けることで形成されている、液体収容容器。
適用例4に記載の液体収容容器によれば、内部室に仕切壁を設けることで容易に屈曲流路を形成できる。
前記内部室は、複数の前記仕切壁を有し、
前記複数の仕切壁は、前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、水平面に対して立設状態にある第1と第2の仕切壁を含み、
前記第1の仕切壁に設けられた前記連通口としての第1の連通口と、前記第2の仕切壁に設けられた前記連通口としての第2の連通口とは、前記逆注入状態においてそれぞれ異なる高さに位置する、液体収容容器。
適用例5に記載の液体収容容器によれば、内部室に第1と第2の仕切壁を設けることで屈曲流路を容易に蛇行させることができる。
前記内部流路において、前記第1の仕切壁は前記第2の仕切壁よりも前記空気導入口側に位置し、
前記逆注入状態において、前記第1の連通口は前記第2の連通口よりも下側に位置する、液体収容容器。
適用例6に記載の液体収容容器によれば、逆注入状態において、空気導入口から内部室に液体が流入し、第1の連通口から更に内部室開口側に液体が流入した場合でも、第2の仕切壁によって、液体の内部室開口側への進行を妨げることができる。更に、第2の仕切壁を有することで、逆注入状態において、より少ない液体量で第1の連通口を液体で満たすことができる。第1の連通口が液体で満たされた状態になると、第1の連通口を挟む両側の気液交換を抑制でき、更なる液体の内部室開口側への流入を抑制できる。すなわち、第2の仕切壁を有さない場合に比べ、空気導入口から液体が内部室に流入してからより早いタイミングで、第1の連通口を液体で満たすことができる。これにより、更なる液体の内部室開口側への流入が抑制できる。
前記内部室は、内部室区画壁により区画形成され、
前記第1の連通口は、前記内部室区画壁のうち、前記逆注入状態において前記内部室を挟んで下側に位置する底面壁の近傍に位置し、
前記第2の連通口は、前記内部室区画壁のうち、前記逆注入状態において前記内部室を挟んで上側に位置する上面壁の近傍に位置する、液体収容容器。
適用例7に記載の液体収容容器によれば、逆注入状態において高低差をより有する蛇行状の屈曲流路を形成できることから、逆注入状態において空気導入口から液体が内部室に流入した場合でも、内部室開口に液体が到達する可能性をより低減できる。これにより、逆注入状態において液体収容室の液体が大気連通路に流入する可能性をより低減できる。
前記第1の連通口は、前記底面壁と接しており、
前記第2の連通口は、前記上面壁と接している、液体収容容器。
適用例8に記載の液体収容容器によれば、内部室のうち第1と第2の区画壁が配置された空間を有効に利用して、逆注入状態において高低差をより一層有する蛇行状の屈曲流路を形成できる。これにより、逆注入状態において液体収容室の液体が大気連通路に流入する可能性をより一層低減できる。
前記仕切壁は、前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、水平面に対して立設状態であり、
前記連通口は、前記逆注入状態において、前記内部室開口よりも下側に位置する、液体収容容器。
適用例9に記載の液体収容容器によれば、逆注入状態において空気導入口から内部室に液体が流入した場合でも、内部室の液面が内部室開口の高さに達する前に連通口が液体で満たされる。これにより、連通口を挟む両側の気液交換を抑制でき、更なる内部室への液体の流入を抑制できる。よって、液体収容室の液体が内部室開口を介して大気連通路に流入する可能性を低減できる。
前記仕切壁は、前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、水平面に対して立設状態であり、
前記連通口は、前記逆注入状態において、前記内部室開口よりも上側に位置する、液体収容容器。
適用例10に記載の液体収容容器によれば、逆注入状態において、空気導入口から内部室に液体が流入した場合でも、仕切壁によって内部室開口側への液体の流入を抑制できる。よって、液体収容室の液体が内部室開口を介して大気連通路に流入する可能性を低減できる。
前記内部室開口から前記大気開放口に至る前記大気連通路の流路の途中を塞ぐシート部材であって、気体を透過すると共に液体を透過しないシート部材を備える、液体収容容器。
適用例11に記載の液体収容容器によれば、シート部材が液体で濡れる可能性を低減できるため、シート部材の本来の機能が損なわれる可能性を低減できる。
適用例1乃至適用例11のいずれか一つに記載の液体収容容器と、
対象物に前記前記液体を噴射するためのヘッドを有する液体噴射装置と、
前記液体収容容器と前記液体噴射装置とを接続し、前記液体収容室の前記液体を前記液
体噴射装置に流通させる流通管と、を備える、液体噴射システム。
適用例12に記載の液体噴射システムによれば、大気連通路に液体が流入する可能性を低減した液体収容容器を備える液体噴射システムを提供できる。
適用例1乃至適用例11のいずれか一つに記載の液体収容容器と、
対象物に前記液体を噴射するためのヘッドに流通する前記液体が流れる液体流動路を有するサブタンクと、
前記液体収容容器と前記サブタンクとを接続し、前記液体収容容器の前記液体を前記サブタンクに流通させる流通管と、を備える、液体供給システム。
適用例13に記載の液体供給システムによれば、大気連通路に液体が流入する可能性を低減した液体収容容器を備える液体供給システムを提供できる。
A〜D.各種実施例及び実験結果:
E.変形例:
A−1.液体噴射システムの構成:
図1は、第1実施例の液体噴射システム1を説明するための図である。図1(A)は液体噴射システム1の第1の外観斜視図である。図1(B)は、液体噴射システム1の第2の外観斜視図であり、本発明の第1実施例の液体収容容器30を示した図である。なお、図1には方向を特定するために互いに直交するXYZ軸が図示されている。なお、これ以降の図に関しても必要に応じて互いに直交するXYZ軸が図示されている。
インクタンク30の詳細構成を説明する前に、理解の容易のために、大気開放口317から液体導出部306に至る経路(流路)について図3を参照して概念的に説明する。図3は、大気開放口317から液体導出部306に至る経路(流路)を概念的に示す図である。ここでは、大気開放口317から液体導出部306に向かう流体の流れを基準とし、大気開放口317を上流側、液体導出部306を下流側とする。
図5は、インクタンク30の第1の外観斜視図である。なお、図5では容器本体32にフィルム316,322が取り付けられる前の状態を示している。インクタンク30は、略柱体形状(詳細には略直角柱形状)である。インクタンク30は、容器本体32と、フィルム34,316,322とを備える。容器本体32は、ポリプロピレン等の合成樹脂により成形されている。また、容器本体32は半透明である。これにより利用者は外部から内部のインクの状態(インクの水位)を確認できる。
第2の連通口392tよりも第1の連通口394tが下側に位置することで、より少ないインク量で第1の連通口394tがインクで満たされた状態(「第1の流入状態」)を形成できる。液体注入路304が栓部材302で塞がれ、液体導出部306のインク出口がキャップ等で塞がれた状態では、インクタンク内部への空気の流入は大気開放口317からのみとなる。ここで、第1の流入状態では、空気の第1の連通口394tへの流通がインクによって阻害され、第1の連通口394tを挟む両側の気液交換を抑制できる。よって、第1の流入状態よりも更にインクが空気収容室330に流入する可能性を低減できる。
図11は、第2実施例のインクタンク30aを説明するための図である。図11(A)は注入状態におけるインクタンク30aを示す模式図であり、図11(B)は逆注入状態におけるインクタンク30aを示す模式図である。また、図11(B)では、インクはドットで示している。第1実施例のインクタンク30との違いは、インクタンク30aは第2の仕切壁392(図9)を有さない点である。その他の構成については、第1実施例と同様の構成であるため、同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。
図12は、第3実施例のインクタンク30bを説明するための図である。第1実施例のインクタンク30との違いは、インクタンク30bは第1の仕切壁394を有さない点である。その他の構成については、第1実施例と同様の構成であるため、同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。
図13は、評価試験についての結果を示す図である。図13の縦軸はインク流入割合を示している。インク流入割合は、空気収容室330のうち、内部流路305Vtの流れ方向において、連通口334t(図8)よりも内部室開口318側に位置する第1の空間(例えば、第1実施例では、第2〜第4の区画空気収容室332,333,335)の容積に対して、第1の空間に流入したインク量の割合である。
なお、本発明の上記実施例や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形態において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例では、インクタンク30,30a,30bは、空気導入口352から液体収容室340のインク中に空気を導入することで、液体収容室340に空気を導入したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、液体注入路304と大気開放流路300を備えるインクタンクであれば本発明は適用できる。例えば、使用状態において、空気導入口352がインク液面よりも上側に位置し、インクの消費に伴って空気が空気導入口352から液体収容室340に導入される構成のインクタンクに本発明を適用しても良い。
上記実施例では、空気収容室330に仕切壁を設けることで屈曲流路305Pを形成したが、空気収容室330を形成する壁自体を屈曲させて、折れ曲がった屈曲流路を形成しても良い。このようにしても、空気導入口352から内部室開口318に向かうインクの流れを抑制でき、内部室開口318にインクが到達する可能性を低減できる。
上記実施例では、インクタンク30,30a,30bは仕切壁334を有していたが、少なくとも第1と第2の仕切壁394,392のいずれか一方を備えていれば良い。このようにしても、上記実施例と同様に、内部室開口318にインクが到達する可能性を低減できる。
上記実施例では、第1と第2の連通口394t,392tは、内部室区画壁32,34に接していたが、これに限定されるものではない。例えば、第1と第2の仕切壁394,392のそれぞれに貫通孔を形成することで第1と第2の連通口394t,392tを形成しても良い。
上記実施例では、第1の連通口394tは底面壁330B2と接して位置し、第2の連通口392tは上面壁330B1と接して位置していたがこれに限定されるものではない。例えば、第1の連通口394tは底面壁330B2の近傍に位置し、第2の連通口392tは上面壁330B1の近傍に位置しても良い。
上記実施例では、液体収容容器としてプリンター12に用いられるインクタンク30,30a,30bを例に説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレー等の色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等の液体噴射装置に対し、液体を供給可能な液体収容容器であって、栓部材が取り付け可能に取り付けられる液体注入路と、大気連通路とを備える液体収容容器に本発明は適用できる。上記の各種の液体噴射装置に液体収容容器を使用する際には、各種の液体噴射装置が噴射する液体の種類に応じた液体(色材,導電ペースト,生体有機物等)を、液体収容容器内部に収容すれば良い。また、各種液体噴射装置と各種液体噴射装置に用いる液体収容容器を備える液体噴射システム、ヘッドと液体収容容器を備える液体供給システムとしても本発明は適用可能である。
10…ケース
12…インクジェットプリンター
13…用紙給紙部
14…用紙排出部
16…キャリッジ
16a…インク供給針
17…記録ヘッド
20…サブタンク
24…ホース
30,30a,30b…液体収容容器(インクタンク)
32…容器本体(内部室区画室、空気収容室区画壁)
34…フィルム
50…タンクユニット
51…ケース
54…上面ケース
56…第1の側面ケース
57…底面ケース
58…第2の側面ケース
202…液体受入部
204…インク貯留室
206…フィルター
208…インク流動路
300…大気開放流路
302…栓部材
304…液体注入路
304m…一端開口
304p…他端開口
304YP…開口方向
305…内部室
305P…屈曲流路
305Vt…内部流路
306…液体導出部
310…大気連通路
312…気液分離室
313…土手
314…連通流路
315…シート部材
317…大気開放口
318…内部室開口(空気室開口)
320…連通流路
322…フィルム
330…空気収容室
330Z…突出部
330B1…上面壁
330B2…底面壁
331…第1の区画空気収容室
332…第2の区画空気収容室
333…第3の区画空気収容室
334…仕切壁
334t…連通口
335…第4の区画空気収容室
340…液体収容室
348…他端
349…液体出口
350…液体室連通路
351…空気室側開口
352…空気導入口
370C1…第1の壁
370C2…第2の壁
370C3…第3の壁(底面壁)
392…第2の仕切壁
392t…第2の連通口
394…第1の仕切壁
394t…第1の連通口
G…気泡
d1…定常時水頭差
LA…大気接触液面
LF…液面
sf…水平面
LB1…第1の状態識別部
LB2…第2の状態識別部
LM1…第1の状態表示線
LM2…第2の状態表示線
Claims (12)
- 対象物に液体を噴射するためのヘッドに前記液体を供給するための液体収容容器であって、
前記液体を収容するための液体収容室と、
前記液体収容室に前記液体を注入するための液体注入部であって、塞がれることが可能となっている液体注入部と、
一端である空気導入口が前記液体収容室で開口し、他端である大気開放口が大気と連通する大気開放流路であって、前記液体収容室に空気を導入するための大気開放流路と、を備え、
前記大気開放流路は、
前記液体収容容器の内部に形成され、前記空気導入口を有する内部室と、
一端である内部室開口が前記内部室で開口し、他端が前記大気開放口である大気連通路と、を備え、
前記内部室は、前記空気導入口から前記内部室開口に至る流路である内部流路の少なくとも一部に、屈曲流路を有し、
さらに、前記内部室に配置され、前記内部室を複数の空間に区画する仕切壁であって、隣接する2つの前記空間を連通させる連通口を有する仕切壁を有し、
前記屈曲流路は、前記仕切壁を設けることで形成されている、液体収容容器。 - 請求項1に記載の液体収容容器であって、
前記屈曲流路は、蛇行状である、液体収容容器。 - 請求項2に記載の液体収容容器であって、
前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、
前記屈曲流路は、少なくとも上下方向に蛇行している、液体収容容器。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
前記内部室は、複数の前記仕切壁を有し、
前記複数の仕切壁は、前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、水平面に対して立設状態にある第1と第2の仕切壁を含み、
前記第1の仕切壁に設けられた前記連通口としての第1の連通口と、前記第2の仕切壁に設けられた前記連通口としての第2の連通口とは、前記逆注入状態においてそれぞれ異なる高さに位置する、液体収容容器。 - 請求項4に記載の液体収容容器であって、
前記内部流路において、前記第1の仕切壁は前記第2の仕切壁よりも前記空気導入口側に位置し、
前記逆注入状態において、前記第1の連通口は前記第2の連通口よりも下側に位置する、液体収容容器。 - 請求項5に記載の液体収容容器であって、
前記内部室は、内部室区画壁により区画形成され、
前記第1の連通口は、前記内部室区画壁のうち、前記逆注入状態において前記内部室を挟んで下側に位置する底面壁の近傍に位置し、
前記第2の連通口は、前記内部室区画壁のうち、前記逆注入状態において前記内部室を挟んで上側に位置する上面壁の近傍に位置する、液体収容容器。 - 請求項6に記載の液体収容容器であって、
前記第1の連通口は、前記底面壁と接しており、
前記第2の連通口は、前記上面壁と接している、液体収容容器。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
前記仕切壁は、前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、水平面に対して立設状態であり、
前記連通口は、前記逆注入状態において、前記内部室開口よりも下側に位置する、液体収容容器。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
前記仕切壁は、前記液体注入部から前記液体収容室に前記液体を注入する際の注入状態とは、上下方向が逆である逆注入状態において、水平面に対して立設状態であり、
前記連通口は、前記逆注入状態において、前記内部室開口よりも上側に位置する、液体収容容器。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、さらに、
前記内部室開口から前記大気開放口に至る前記大気連通路の流路の途中を塞ぐシート部材であって、気体を透過すると共に液体を透過しないシート部材を備える、液体収容容器。 - 液体噴射システムであって、
請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の液体収容容器と、
対象物に前記前記液体を噴射するためのヘッドを有する液体噴射装置と、
前記液体収容容器と前記液体噴射装置とを接続し、前記液体収容室の前記液体を前記液
体噴射装置に流通させる流通管と、を備える、液体噴射システム。 - 液体供給システムであって、
請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の液体収容容器と、
対象物に前記液体を噴射するためのヘッドに流通する前記液体が流れる液体流動路を有するサブタンクと、
前記液体収容容器と前記サブタンクとを接続し、前記液体収容容器の前記液体を前記サブタンクに流通させる流通管と、を備える、液体供給システム。
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