JP6137943B2 - 液体収容容器 - Google Patents

Description

本発明は液体収容容器に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に供給する液体を収容する液体収容容器に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機、印刷機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置においては、長時間の連続印刷を行えるように、液体を収容する液体収容容器としての液体カートリッジを装置本体に対して交換可能とし、液体カートリッジに収容された液体に関する情報（残量、種類など）を記憶する接触式の情報記憶手段（情報記憶素子：ＩＣチップ）を備えるものが知られている。

このような接触式の情報記憶手段を使用する場合、液体カートリッジを装置本体側に装着することで、装置本体側の読取り部が液体カートリッジの情報記憶手段に接触することで、液体カートリッジと装置本体側との情報交換が可能になる。

そのため、液体カートリッジを装置本体に装着したときに、液体カートリッジの情報記憶手段と装置本体側の読取り部とが確実に接触する必要がある。

そこで、従来、例えば、液体カートリッジ側では情報記憶手段を移動可能に保持して、装置本体側の突起部が情報記憶手段を有する基板の穴部などに挿入されることで、情報記憶手段と装置本体側の読取り部との位置決めが行われるようにしたものが知られている（特許文献１、その他特許文献２、３も参照）。

特許第４８４３１１２号公報 特許第４１１１０８９号公報 特開２０１０−５８５２５号公報

ところで、画像形成装置としての例えば大型連帳機などの商業用印刷機においては、高い生産性と低コスト化の両立することが要求される。この場合、液体カートリッジは、長時間の連続印刷を可能とするため、大容量化する必要がある。一方、印刷機のダウンタイムの短縮による低コスト化を可能とするため、液体カートリッジの交換作業を容易に行うことができるようにする必要がある。

このように大容量の液体カートリッジの交換作業を容易にするために、液体カートリッジと印刷機本体側のカートリッジ装填部との間のクリアランスを大きくすることが行われる。その結果、上述したように、液体カートリッジ側の情報記憶手段と装置本体（印刷機本体）側の読取り部との相対位置ずれが大きくなり、読取り不良（接触不良）が発生し易くなるという課題がある。

また、大容量の液体カートリッジでは、輸送時の衝撃や振動に対する慣性力が大きく、印刷機本体側に液体を供給する液体供給口（液体導出口ともいう。）のシールを確実にする必要がある一方、液体カートリッジの交換作業時には液体供給口のシールを容易に除去できるようにして、交換作業を容易にし、ダウンタイム時間の短縮を図る必要がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容容器のシール性を確保しつつ、交換作業の作業性を向上することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体収容容器は、
画像形成装置本体に供給する液体を収容する液体収容容器であって、
画像形成装置本体に供給する液体を収容する液体収容容器であって、
前記収容された液体を外部に供給する液体供給口を有する液体供給口部と、
前記液体供給口部に装着されるキャップ部材と、を備え、
前記キャップ部材は、
前記液体供給口部の前記液体供給口を封じる密封部と、
前記液体に関する情報を格納する情報記憶手段を保持する保持部と、を有し、
前記密封部と前記保持部とは分離可能に連結され、
前記キャップ部材を、前記密封部と前記保持部とが連結された状態で前記液体供給口部に装着したときには、前記保持部は、前記密封部を介して前記液体供給口部に固定状態になり、
前記密封部を前記保持部から分離したときに、前記保持部が前記液体供給口部に対して移動可能になり、
前記保持部が移動可能になった状態で、移動可能範囲を規制する規制手段が設けられ、
前記規制手段は、前記保持部に所定以上の力が加わると、一方向にのみ回転を許容する
構成とした。

本発明によれば、液体収容容器のシール性を確保しつつ、交換作業の作業性を向上することができ、さらに、密封部を保持部から分離したときに、誤操作等で意図しない応力が作用して、密封部が緩むことを防止できる。

本発明第１実施形態に係る液体カートリッジの外観斜視説明図である。 同液体カートリッジの液体供給口部分のキャップ部材装着前の斜視説明図である。 同液体供給口部分の分解斜視説明図である。 キャップ部材の詳細な説明に供する同キャップ部材の初期状態の斜視説明図である。 同じく分離状態の斜視説明図である。 キャップ部材と液体供給口部の詳細な説明に供するキャップ部材を液体供給口部に装着する前の状態の一部破断斜視説明図である。 同じくキャップ部材を液体供給口部に装着した状態の一部破断斜視説明図である。 密封部の正面説明図である。 液体収容容器交換時の動作説明に供するキャップ部材の平面説明図である。 同じく斜視説明図である。 同じく断面説明図である。 キャップ部材の密封部を除去した後の保持部の動作の説明に供する一部破断斜視説明図である。 液体カートリッジ１の印刷機本体への装填動作の説明に供する斜視説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体カートリッジの平面説明図である。 図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面斜視説明図である。 図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液体収容容器としての液体カートリッジについて図１ないし図３を参照して説明する。図１は同液体カートリッジの外観斜視説明図、図２は同液体カートリッジの液体供給口部分のキャップ部材装着前の斜視説明図、図３は同液体供給口部分の分解斜視説明図である。

この液体カートリッジ１は、内部に液体を収容する液体収容部１０を有し、液体収容部１０には外部に液体を供給する液体供給口２０を有する液体供給口部３０が設けられ、液体供給口部３０を覆うキャップ部材４０を備えている。

液体供給口部３０は、液体収容部１０に固定した口部材３１と、口部材３１の開口部３１ａ内に配置され、液体供給口２０が設けられた回転規制部材３２と、液体収容部１０の口部材３１の開口部３１ａ内に回転規制部材３２を固定する固定部材３３とを有し、固定部材３３にキャップ部材４０を装着している。

なお、回転規制部材３２に設けられた液体供給口２０は、液体収容部１０の内部に収納されている液体を収容する液体収容部材にチューブなどを介して通じている。

ここでは、液体供給口部３０は、口部材３１、回転規制部材３２及び固定部材３３の別部材を組み合わせて構成しているが、これらの口部材３１、回転規制部材３２及び固定部材３３を一体成型して一部品とすることもできるし、更に液体収容部１０と一体成型することもできる。

次に、キャップ部材４０の詳細について図４及び図５を参照して説明する。図４は同キャップ部材の初期状態の斜視説明図、図５は同じく分離状態の斜視説明図である。

キャップ部材４０は、液体供給口部３０の液体供給口２０を封じる密封部４１と、収容した液体に関する情報を格納する情報記憶手段であるＩＣチップ４３を保持する保持部４２とを有する。

ここで、密封部４１と保持部４２とは、密封部４１の外周面と保持部４２の内周面との間に形成した破断可能な複数のブリッジ部４４によって分離可能に連結されている。つまり、密封部４１を保持部４２に対して回転させることで、ブリッジ部４４が破断されて、密封部４１を保持部４２から分離することができる。

密封部４１は、液体供給口２０に挿入されて液体供給口２０を閉じる円柱状の栓部５１と、栓部５１を回転させる液体供給方向と直交する方向に延びるレバー部５２を有している。

保持部４２は、外周面の対向する位置であって、液体カートリッジ１を装置本体（印刷機本体）に装填するときの装填方向に沿って、装置本体側の後述するガイド部材と接触するガイド受け面４２ａ、４２ｂが形成されている。

このキャップ部材４０は、液体カートリッジ１を輸送するときには、液体供給口部３０に装着されることで、密封部４１の栓部５１が液体供給口２０内に挿入されて液体供給口２０を閉じている。このとき、密封部４１が液体供給口部３０に固定されることで、保持部４２は密封部４１を介して液体供給口部３０に固定された状態（固定状態）になる。

そして、液体カートリッジ１を印刷機本体に装填して使用するときには、レバー部５２を回転させて密封部４１を回転させることで、密封部４１と保持部４２との間のブリッジ部４４が破断されて、密封部４１を保持部４２から分離して取り外し、液体供給口２０を閉じている栓部５１を取り除き、液体供給口２０を開口することができる。

次に、キャップ部材と液体供給口部の詳細について図６ないし図８を参照して説明する。図６はキャップ部材を液体供給口部に装着する前の状態の一部破断斜視説明図、図７は同じくキャップ部材を液体供給口部に装着した状態の一部破断斜視説明図、図８は密封部の正面説明図である。

液体供給口部３０の回転規制部材３２には、前述したように液体供給口２０が設けられ、液体供給口２０にキャップ部材４０の密封部４１の栓部５１が嵌め込まれることで閉じられた状態となり、輸送時の液体漏れが防止される。

このとき、輸送時の振動により密封部４１の栓部５１が緩むことを防止するため、栓部５１が液体供給口２０に圧力を加えて押し込まれるよう栓部５１の直径が定められていることが好ましい。

また、回転規制部材３２には、液体供給口２０の外周部に溝部６０が設けられ、この溝部６０の周方向には２箇所に回転規制面６１が設けられ、溝部６０の底面（突き当て面）に傾斜面（テーパ面）６２が設けられている。

一方、キャップ部材４０の密封部４１には、回転規制部材３２の栓部５１の外周側溝部６０に嵌め込む嵌め込み部７０が形成され、嵌め込み部７０には回転規制面６１に当って接触する突き当て面７１が形成されるとともに、テーパ面６２に当って接触するテーパ面７２が形成されている。

また、回転規制部材３２には凹部６３が形成され、キャップ部材４０の保持部４２には凹部６３に嵌め込まれる爪部（スナップフィット）７３が形成されている。これらの凹部６３と爪部７３によって密封部４１が保持部４２から分離された状態における保持部４２の回転可能範囲（移動可能範囲）を規制する規制手段を構成している。

このように構成したので、キャップ部材４０を液体供給口部３０に装着するときには、密封部４１の栓部５１を液体供給口２０に挿入して押し込むことで、密封部４１の嵌め合い部７０が回転規制部材３２の溝部６０に嵌め込まれる。そして、テーパ面６２とテーパ面７２が接触した状態で密封部４１を回転させることで、回転規制面６１に突き当て面７１が突き当たる。これにより。密封部４１を含むキャップ部材４０の位置が一意に位置決めされて、キャップ部材４０が液体供給口部３０に取り付けられる。

このとき、前述したように、保持部４２に設けられた爪部７３が回転規制部材３２に設けられた凹部６３に一定のクリアランスをもって緩やかに嵌め込まれるが、保持部４２は密封部４１とブリッジ部４４を介して連結されており、回転しない状態（液体供給口部３０に固定された状態）となる。

次に、液体収容容器交換時の動作について図９ないし図１１を参照して説明する。図９は同動作説明に供するキャップ部材の平面説明図、図１０は同じく斜視説明図、図１１は同じく断面説明図である。

液体カートリッジ１を印刷機本体に装填する前準備として、液体供給口２０を開封する必要がある。

そこで、キャップ部材４０の密封部４１のレバー部５２に対し、図９に示す矢印Ｆ方向に力を加えることで、密封部４１が回転して、ブリッジ部４４が破断される。これと同時に、密封部４１のテーパ面７２が回転規制部材３２のテーパ面６２に沿って移動し、図１０に示すように、密封部４１には矢印Ｚで示す方向（密封部４１を取り外す方向）に力が作用する。

これにより、圧力を加えて押し込まれることでシール性を確保していた栓部５１は、レバー部５２を回転させるだけで容易に液体供給口２０から抜き出されて、液体供給口２０が開栓される。

このようにして、簡単に開栓作業を行うことができる。

ここで、保持部４２に所定以上の力が加わると、規制手段を構成している爪部７３と凹部６３は、一方向、即ち密閉部４１が緩む方向にのみ回転を許容する状態になる。

これにより、作業者が誤って保持部４２を持って開栓作業を行ってしまった場合でも、爪部７３は凹部６３から外れて空転するため、部材の破損を防ぐことができる。また、回転規制部材３２及び固定部材３３が緩む方向に力が加わることを回避できる。

さらに、爪部７３の高さ及び凹部６３の深さを適切に調整することで、空転後に爪部７３が凹部６３に嵌め込まれたときにクリック感（カチっという感覚）を持たせることができ、空転後に適正位置に戻しやすくすることができる。

次に、キャップ部材の密封部を除去した後の保持部の動作について図１２を参照して説明する。図１２は同説明に供する一部破断斜視説明図である。

キャップ部材４０の密封部４１を保持部４２から除去した後は、保持部４２は、図１１に矢印Ｄで示す方向に回転可能になる。

したがって、保持部４２に保持されたＩＣチップ４３も保持部４２とともに回転方向で移動可能となり、印刷機本体の読取り部との間の位置ずれが生じても、ずれ分が吸収されて、確実に読取り部との電気的接触が行われる。

このとき、保持部４２の回転可能範囲は、爪部７３が外れる力を適切に設定（爪の大きさを最適化するなど）することで、保持部４２の爪部７３と回転規制部材３２の凹部６３のクリアランス分に規制される。

これにより、保持部４２が印刷機本体に装填不可能な状態まで回転しまうことが防止される。

次に、液体カートリッジ１の印刷機本体（画像形成装置本体）への装填動作について図１３を参照して説明する。図１３は同装填動作の説明に供する斜視説明図である。

印刷機本体側には、液体カートリッジ１の装填を案内するガイド部材２００が配置されている。

ここで、液体カートリッジ１を矢印Ｙ方向に移動させて印刷機本体に装填するとき、ガイド部材２００が保持部４２のガイド受け面４２ａ、４２ｂに接触する。このとき、液体カートリッジ１が印刷機本体側のガイド部材２００に対して理想的な位置になくとも、保持部４２が矢印Ｄ方向に回転することができるので、位置ずれが吸収されて、スムーズに矢印Ｙ方向への装填を行うことができ、作業性が向上する。

以上のようにして液体カートリッジの輸送時におけるシール性を確保しつつ、簡単な作業でシールを開封し、情報記憶手段の位置ずれも吸収されるので、容易に交換作業を行うことができ、交換作業の作業性が向上し、ダウンタイムの短縮も図れる。

次に、本発明の第２実施形態に係る液体カートリッジについて図１４ないし図１６を参照して説明する。図１４は同液体カートリッジの平面説明図、図１５は図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面斜視説明図、図１６は図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。

本実施形態では、キャップ部材４０を固定部材３３に装着した状態で、図１６に示す矢印Ｈ方向に、キャップ部材４０が持ち上げられたときに、キャップ部材４０が簡単に外れないようにしている。

つまり、保持部４２の一部に、４個の弾性変形可能な腕部８１を形成し、この腕部８１の内周面側に爪部８２を形成している。一方、固定部材３３の外周面側に爪部８２が引っ掛かる引っ掛け部８３を形成している。

ここで、保持部４２の腕部８１は、切欠部８４の周面側を基端として、自由端が固定部材３３の引っ掛け部８３を外側から抱え込むように形成している。

これにより、保持部４２の腕部８１の爪部８２と固定部材３３の引っ掛け部８３とが確実に引っ掛かり、保持部４２を矢印Ｈ方向に引っ張ったときでも、腕部８１の爪部８２が固定部材３３の引っ掛け部８３から外れにくくなる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

１ 液体カートリッジ
１０ 液体収容容器
２０ 液体供給口
３０ 液体供給口部
４０ キャップ部材
４１ 密封部
４２ 保持部
４３ 情報記憶手段
４４ ブリッジ部
５１ 栓部
５２ レバー部
６３ 凹部
７３ 爪部

Claims (4)

1. 画像形成装置本体に供給する液体を収容する液体収容容器であって、
   前記収容された液体を外部に供給する液体供給口を有する液体供給口部と、
   前記液体供給口部に装着されるキャップ部材と、を備え、
   前記キャップ部材は、
   前記液体供給口部の前記液体供給口を封じる密封部と、
   前記液体に関する情報を格納する情報記憶手段を保持する保持部と、を有し、
   前記密封部と前記保持部とは分離可能に連結され、
   前記キャップ部材を、前記密封部と前記保持部とが連結された状態で前記液体供給口部に装着したときには、前記保持部は、前記密封部を介して前記液体供給口部に固定状態になり、
   前記密封部を前記保持部から分離したときに、前記保持部が前記液体供給口部に対して移動可能になり、
   前記保持部が移動可能になった状態で、移動可能範囲を規制する規制手段が設けられ、
   前記規制手段は、前記保持部に所定以上の力が加わると、一方向にのみ回転を許容する
   ことを特徴とする液体収容容器。
2. 前記キャップ部材の前記密封部は、
   前記液体供給口内に挿入されて前記液体供給口を閉じる栓部と、
   前記液体供給口部の前記液体供給口の外周部に嵌め合う嵌め合い部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
3. 前記密封部は、前記液体供給口部側に設けられた突き当て面に突き当てられて一意に位置決めされる突き当て部を有し、
   前記突き当て面と前記突き当て部とは互いにテーパ面を介して接触しており、
   前記密封部を回転させることで、前記密封部が前記テーパ面に沿って取り外し方向に移動する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体収容容器。
4. 前記密封部は液体供給方向と直交する方向に延びるレバー部を有し、
   前記レバー部を回転させることで前記密封部が前記保持部から分離される
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体収容容器。

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