JP6163966B2 - 液体収容容器およびその蓋体 - Google Patents

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Description

本発明は、液体収容容器およびその蓋体に関する。
液体収容容器としては、プリンター(印刷装置)へ供給するためのインク(印刷材)を収容するカートリッジが知られている。このようなカートリッジは、液体供給部と、液体流出部とを備える。カートリッジの液体供給部は、プリンターへインクを供給可能に構成された開口である液体供給口を備える。カートリッジの液体流出部は、多孔質材料から成る多孔質材であるフィルターから成り、液体供給口の内側に設けられ、毛管力によってインクをプリンターへと流出させる。カートリッジがプリンターに装着される前の状態では、カートリッジからのインクの漏れ出しを防止するために、カートリッジには、液体供給口を塞ぐ蓋体(キャップ又はカバーともいう)が装着される(例えば、特許文献1を参照)。
特開2008−246896号公報
特許文献1のカートリッジでは、カートリッジに蓋体が装着された状態で液体流出部から蓋体の内側に漏れ出たインクは、印刷に利用できず無駄になるという課題があった。そのため、カートリッジにおいて、インクの無駄を抑制可能な技術が望まれていた。
そのほか、カートリッジにおいては、その小型化や、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上などが望まれていた。なお、上述の課題は、インクを収容するカートリッジに限らず、他の液体を収容する液体収容容器にも共通する。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、液体噴射装置へ供給するための液体を収容する液体収容部と;前記液体収容部から前記液体噴射装置へ前記液体を供給可能な開口である液体供給口が、設けられた液体供給部と;多孔質材料から成り、前記液体供給口の内側に設けられ、前記液体収容部から前記液体噴射装置へ前記液体を流出させる液体流出部とを備える液体収容容器に装着され、前記液体供給口を塞ぐ蓋体が提供される。この蓋体は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態において、前記液体供給部に接触することによって前記液体供給口を封止するとともに前記液体流出部との間に空隙を形成する封止部と;非多孔質材料から成り、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記液体流出部の一部に接触する接触部とを備える。この形態によれば、液体流出部と接触部との間に存在する液体に対して、液体流出部に向かう毛管力を働かせることができる。これによって、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体のうち接触部の周囲に存在する液体を、液体流出部へと集めることができる。このように液体流出部へと集められた液体は、液体収容部内の負圧によって液体流出部を通じて液体収容部に戻る。したがって、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体が無駄になることを抑制できる。
(2)上記形態の蓋体において、前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記空隙と大気とを連通させる連通口が、設けられており、前記接触部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で、前記液体流出部における前記連通口側の部位に接触してもよい。この形態によれば、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体が連通口側へと流れる際に、連通口の手前で接触部を介して液体を液体収容部に戻すことができる。これによって、液体が連通口へと流れ込むことを抑制できるため、連通口へと流れ込んだ液体が、使用できない液体となって無駄になることを抑制できる。
(3)上記形態の蓋体において、前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部であって、前記液体流出部を囲む溶着部が、設けられており、前記接触部は、前記封止部から突出しており、前記接触部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態において、前記液体流出部の中央部に対して傾斜するとともに、前記液体流出部に接触する傾斜部と;前記傾斜部に繋がり、前記接触部の頂部を構成する上部とを有し、前記上部には、前記連通口側から前記傾斜部側へ延びる溝が形成されていてもよい。この形態によれば、上部の溝に存在する液体に対して傾斜部に向かう毛管力を働かせることによって、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体のうち、接触部における傾斜部の反対側に回り込んだ液体を、上部の溝を介して液体流出部へと集めることができる。したがって、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体が無駄になることをいっそう抑制できる。
(4)上記形態の蓋体において、前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部が、設けられており、前記接触部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記溶着部に対向する対向部を有してもよい。この形態によれば、対向部が溶着部に当たることによって、接触部の過剰な押圧による液体流出部の損傷を防止できる。
(5)上記形態の蓋体において、前記対向部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記溶着部に接触してもよい。この形態によれば、溶着部を越えて液体流出部の外側に向かう液体の流れを対向部によって阻止できる。したがって、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体が無駄になることをいっそう抑制できる。
(6)上記形態の蓋体において、前記対向部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で、前記対向部と前記溶着部との間に存在する前記液体に対して前記液体流出部に向かう毛管力を働かせる空隙を、前記溶着部との間に形成してもよい。この形態によれば、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体のうち、対向部の周囲に存在する液体を、対向部と溶着部との間の空隙を介して液体流出部へと集めることができる。したがって、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体が無駄になることをいっそう抑制できる。
(7)上記形態の蓋体において、前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部が、設けられており、前記蓋体は、更に、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で、前記溶着部に接触するとともに前記液体流出部を囲む包囲部を備え、前記包囲部には、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記包囲部の内側を大気へと繋ぐ開口が形成されていてもよい。この形態によれば、包囲部の内側と液体流出部との間に存在する気体が気圧変化によって液体流出部を通じて液体収容部に入り込むことを包囲部の開口によって防止しながら、液体流出部から蓋体に漏れ出た液体が液体流出部から遠ざかることを包囲部によって阻止できる。これによって、蓋体に漏れ出た液体を液体流出部へと効果的に集めることができる。
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素は全てが必須のものではなく、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、適宜、これら複数の構成要素の一部について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部または全部を、上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部または全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
例えば、本発明の一形態は、封止部と、接触部との2つの要素のうちの一方の要素を備える装置として実現可能である。すなわち、本発明の装置は、封止部を有していてもよく、有していなくてもよい。また、本発明の装置は、接触部を有していてもよく、有していなくてもよい。
封止部は、例えば、装置が液体収容容器に装着された状態において、液体供給部に接触することによって液体供給口を封止するとともに液体流出部との間に空隙を形成する封止部、として構成されてもよい。接触部は、例えば、非多孔質材料から成り、装置が前記液体収容容器に装着された状態で液体流出部の一部に接触する接触部、として構成されてもよい。
こうした装置は、例えば、蓋体として実現できるが、蓋体以外の他の装置としても実現可能である。このような形態によれば、装置の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上などの種々の課題の少なくとも1つを解決することができる。前述した蓋体の各形態の技術的特徴の一部または全部は、いずれも、こうした装置に適用することが可能である。
本発明は、蓋体以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、蓋体の製造方法、蓋体を備える液体収容容器、液体収容容器の製造方法などの形態で実現することができる。
液体噴射システムの構成を示す斜視図である。 ホルダーを斜め上方から見た斜視図である。 蓋体が装着されたカートリッジを斜め下方から見た斜視図である。 カートリッジを斜め下方から見た斜視図である。 カートリッジを斜め上方から見た斜視図である。 カートリッジの内部構成を示す分解斜視図である。 液体供給部を下方から見た拡大図である。 液体供給部を切断した断面図である。 蓋体を斜め上方から見た斜視図である。 蓋体を上方から見た説明図である。 蓋体を切断した断面図である。 カートリッジに装着された蓋体を切断した拡大断面図である。 第2実施形態における蓋体を上方から見た説明図である。 第2実施形態における蓋体を切断した拡大断面図である。 第3実施形態における蓋体を切断した拡大断面図である。 第4実施形態における蓋体を切断した拡大断面図である。 第5実施形態における蓋体を上方から見た説明図である。 第5実施形態における蓋体を切断した拡大断面図である。
A.第1実施形態
A−1.液体噴射システムの全体構成
図1は、液体噴射システム10の構成を示す斜視図である。図1には、互いに直交するXYZ軸が図示されている。図1のXYZ軸は、他の図のXYZ軸に対応する。本実施形態では、液体噴射システム10の使用状態において、XYZ軸におけるZ軸は、重力に沿った軸である。+Z軸方向は、重力方向とは逆の上方向であり、−Z軸方向は、重力方向すなわち下方向である。液体噴射システム10の使用状態とは、水平面に設置された液体噴射システム10の状態であり、本実施形態では、XY平面は水平面である。
液体噴射システム10は、液体収容容器であるカートリッジ20と、液体噴射装置であるプリンター80とを備える。本実施形態では、カートリッジ20は、いわゆるインクカートリッジであり、プリンター80は、いわゆるインクジェットプリンターである。プリンター80は、カートリッジ20を保持するホルダー70を備える。カートリッジ20は、ホルダー70に対して着脱可能に構成されている。カートリッジ20は、液体の印刷材であるインクを、プリンター80に対して供給する。プリンター80は、紙やラベルなどの印刷媒体90に対して、カートリッジ20からのインクを液滴として噴射することによって、文字、図形および画像などの情報を印刷媒体90に印刷する。
本実施形態では、ホルダー70は、複数のカートリッジ20を装着可能に構成されている。本実施形態では、6色(ブラック、イエロー、マゼンタ、ライトマゼンタ、シアンおよびライトシアン)のインクに対応して、6種類のカートリッジ20が1つずつ、すなわち、合計6つのカートリッジ20がホルダー70に装着される。ホルダー70に装着可能なカートリッジ20の数は、6つに限らず、任意の個数に変更可能であり、6つより少なくてもよいし、6つより多くてもよい。カートリッジ20のインクの種類は、6種類に限らず、6種類より少なくてもよいし、6種類より多くてもよい。
液体噴射システム10のプリンター80は、ホルダー70の他、制御部810と、キャリッジ870と、印刷ヘッド880とを備える。制御部810は、プリンター80の各部を制御する。キャリッジ870は、印刷ヘッド880を印刷媒体90に対して相対的に移動可能に構成されている。印刷ヘッド880は、制御部810からの制御信号に基づいて、カートリッジ20からのインクを印刷媒体90に対して噴射する。本実施形態では、印刷ヘッド880は、フレキシブルケーブル820を介して制御部810と電気的に接続されている。
本実施形態では、カートリッジ20を保持するホルダー70は、印刷ヘッド880とともにキャリッジ870に配置される。このようなプリンターは、オンキャリッジタイプとも呼ばれる。他の実施形態では、カートリッジ20を保持するホルダー70は、キャリッジ870とは異なる部位に配置されてもよい。このようなプリンターは、オフキャリッジタイプとも呼ばれ、カートリッジ20のインクは、フレキシブルチューブ(図示しない)を介してキャリッジ870の印刷ヘッド880へと供給される。
本実施形態では、プリンター80は、キャリッジ870と印刷媒体90とを相対的に移動させて印刷を実現するために、主走査送り機構および副走査送り機構を備える。プリンター80の主走査送り機構は、制御部810からの制御信号に基づいて、駆動ベルト840を介してキャリッジモーター830の動力をキャリッジ870に伝達することによって、キャリッジ870を主走査方向に往復移動させる。プリンター80の副走査送り機構は、制御部810からの制御信号に基づいて、搬送モーター850の動力をプラテン860に伝達することによって、主走査方向に直交する副走査方向に印刷媒体90を搬送する。
本実施形態では、液体噴射システム10の使用状態において、XYZ軸におけるX軸は、副走査方向に沿った軸であり、XYZ軸におけるY軸は、主走査方向に沿った軸である。印刷時に印刷媒体90が排出される側を液体噴射システム10の前方とした場合、+X軸方向は、液体噴射システム10の後方から前方に向かう前方向であり、−X軸方向は、液体噴射システム10の前方から後方に向かう後方向である。この場合、+Y軸方向は、液体噴射システム10の左側に向かう左方向であり、−Y軸方向は、液体噴射システム10の右側に向かう右方向である。
A−2.ホルダーの詳細構成
図2は、ホルダー70を斜め上方から見た斜視図である。図2の例では、ホルダー70には1つのカートリッジ20が装着されている。
ホルダー70は、5つの壁部702,703,704,705,706によって、カートリッジ20を収容する空間708を画定する。壁部702は、−Z軸方向側に位置する。壁部703は、+X軸方向側に位置し、壁部704は、−X軸方向側に位置する。壁部705は、+Y軸方向側に位置し、壁部706は、−Y軸方向側に位置する。
ホルダー70は、空間708に収容されるカートリッジ20ごとに対応して、レバー710と、端子台730と、シール部材740と、供給管750とを備える。レバー710は、カートリッジ20に係り合うことによってカートリッジ20を空間708に固定するとともに、利用者の操作によってカートリッジ20を空間708から取り外し可能に構成されている。端子台730は、カートリッジ20と電気的に接続可能に構成されている。シール部材740は、供給管750の周囲に設けられ、カートリッジ20に密着することによって、供給管750の周囲にインクが漏れ出すことを防止する。供給管750は、カートリッジ20から供給されるインクを印刷ヘッド880へと供給する流路を形成する。
A−3.カートリッジの詳細構成
図3は、蓋体50が装着されたカートリッジ20を斜め下方から見た斜視図である。カートリッジ20がホルダー70に装着される前の状態では、カートリッジ20からのインクの漏れ出しを防止するために、カートリッジ20には蓋体50が装着されている。蓋体50は、キャップ又はカバーとも呼ばれる。本実施形態では、蓋体50は、カートリッジ20を製造する工程においてカートリッジ20に装着され、ホルダー70に装着される直前に利用者によってカートリッジ20から取り外される。蓋体50の詳細構成については後述する。
図4は、カートリッジ20を斜め下方から見た斜視図である。図5は、カートリッジ20を斜め上方から見た斜視図である。図6は、カートリッジ20の内部構成を示す分解斜視図である。カートリッジ20の説明では、ホルダー70に装着された状態にあるカートリッジ20に対するXYZ軸を、カートリッジ20上の軸とする。
カートリッジ20は、直方体を基調とした外殻200を備える。カートリッジ20は、外殻200を構成する6つの壁部201,202,203,204,205,206を備える。壁部201は、+Z軸方向側に位置し、壁部202は、−Z軸方向側に位置する。壁部203は、+X軸方向側に位置し、壁部204は、−X軸方向側に位置する。壁部205は、+Y軸方向側に位置し、壁部206は、−Y軸方向側に位置する。
本実施形態では、図6に示すように、カートリッジ20は、外殻200を構成する部材として、壁部201,202,203,204,206を構成する本体部材301と、壁部205を構成する側面部材305とを備える。本実施形態では、本体部材301および側面部材305は、合成樹脂(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(POM))から成る。
カートリッジ20は、外殻200の内側に液体収容部310を備える。液体収容部310は、プリンター80へ供給するための液体としてインクを収容する。本実施形態では、カートリッジ20は、液体収容部310を構成する部材として、本体部材301の他、本体部材301に溶着されたフィルム部材335を備える。本実施形態では、フィルム部材335は、合成樹脂(例えば、ナイロンおよびポリプロピレンの複合材料)から成る。
本実施形態では、カートリッジ20は、液体収容部310の内圧を調整する部材として、弁部材322と、弁部材324と、板部材325と、弾性部材326と、弾性部材328とを備える。弾性部材328は、液体収容部310の容積を拡大する方向に、板部材325を介してフィルム部材335を押し付ける。これによって、液体収容部310の内圧は、大気圧よりも低い圧力(負圧)に維持される。液体収容部310におけるインクが消費されることによって液体収容部310の内圧が基準値を下回る場合、弁部材322、弁部材324および弾性部材326は、大気導入口209を通じて液体収容部310に空気を一時的に導入する。これによって、液体収容部310の内圧は、適切な圧力範囲に維持される。
カートリッジ20は、凸部210と、凸部220と、回路基板230と、凹部253,254と、凹部255,256と、液体供給部260と、液体供給口262と、液体流出部274と、連通口280とを備える。
カートリッジ20の凸部210は、壁部203に形成されている。カートリッジ20がホルダー70に装着された状態で、凸部210は、ホルダー70のレバー710に係り合う。これによって、カートリッジ20の+X軸方向側がホルダー70に対して位置決めされる。
カートリッジ20の凸部220は、壁部204に形成されている。カートリッジ20がホルダー70に装着された状態で、凸部220は、ホルダー70の壁部704に係り合う。これによって、カートリッジ20の−X軸方向側がホルダー70に対して位置決めされる。
カートリッジ20の回路基板230は、壁部202と壁部203との間に設けられている。カートリッジ20がホルダー70に装着された状態で、回路基板230は、ホルダー70の端子台730と接触によって電気的に接続される。回路基板230は、液体収容部310に収容されているインクに関する情報(例えば、インクの色、インクの残量など)を記憶する。
カートリッジ20の凹部253,254は、液体供給部260の−X軸方向側に形成されている。凹部253は、+Y軸方向側に位置し、凹部254は、−Y軸方向側に位置する。蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、凹部253,254は、蓋体50に係り合う。これによって、蓋体50の−X軸方向側がカートリッジ20に対して位置決めされる。
カートリッジ20の凹部255,256は、液体供給部260の+X軸方向側に形成されている。凹部255は、+Y軸方向側に位置し、凹部256は、−Y軸方向側に位置する。蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、凹部255,256は、蓋体50に係り合う。これによって、蓋体50の+X軸方向側がカートリッジ20に対して位置決めされる。
図7は、液体供給部260を下方から見た拡大図である。図8は、液体供給部260を切断した断面図である。図7には、−Z軸方向から見た液体供給部260が図示されている。図8には、図7の矢視F8−F8に沿って切断した液体供給部260が図示されている。
カートリッジ20の液体供給部260には、液体収容部310からプリンター80へとインクを供給可能に構成された開口である液体供給口262が設けられている。本実施形態では、液体供給部260は、壁部202から−Z軸方向に突出した筒状を成し、−Z軸方向側に液体供給口262を有する。本実施形態では、液体供給口262は、長方形の角を丸めた環状を成す。他の実施形態では、液体供給口262は、正円、楕円、長円、正方形、長方形など他の環状を成してもよい。
カートリッジ20の液体流出部274は、液体供給部260の内側に設けられ、液体収容部310からプリンター80へとインクを流出させる。本実施形態では、カートリッジ20がホルダー70に装着された状態で、液体流出部274は、ホルダー70の供給管750に接続され、液体収容部310のインクは、液体流出部274から供給管750を経て、プリンター80の印刷ヘッド880へと供給される。
液体流出部274は、複数の細孔を有する膜状のフィルター270から成る。フィルター270は、多孔質材料から成る多孔質材である。液体流出部274における細孔には、空気とインクとの界面であるメニスカスが形成される。液体流出部274に形成されるメニスカスは、液体流出部274の内側への空気の侵入を防止するとともに、液体流出部274からのインクの漏出を防止する。本実施形態では、フィルター270は、合成樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート)から成る。
本実施形態では、液体供給部260には、液体供給口262の内側に対するフィルター270の溶着に伴って形成された溶着部276が形成されている。図7には、溶着部276にハッチングが施されている。溶着部276では、フィルター270の細孔が溶着時に消失する。そのため、溶着部276は、インクを透過させない。
本実施形態では、液体流出部274は、+Z軸方向側からフォーム278によって−Z軸方向に向けて押圧されている。これによって、液体流出部274は、溶着部276よりも−Z軸方向側に突出している。フォーム278は、液体収容部310の一部を構成する副収容部380に隣接し、インクを液体流出部274に流す流路を形成する。フォーム278は、多孔質材料から成る多孔質材であり、本実施形態では、合成樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート)から成る。他の実施形態では、フォーム278は、金属バネとの組み合わせによって構成されてもよい。
液体流出部274は、第1の面274fと、第2の面274sとを有する。第1の面274fと第2の面274sとは、液体流出部274の中央部を構成する。第2の面274sは、第1の面274fと溶着部276との間を繋ぐ斜面であり、液体流出部274の周縁部を構成する。
カートリッジ20の連通口280は、液体供給部260の内側に設けられ、本体部材301の内部を介して大気導入口209へと連なって通じる。そのため、液体供給部260の液体供給口262が封止された場合であっても、液体供給部260の内側における気圧は、連通口280を通じて調整される。これによって、カートリッジ20がプリンター80に装着された状態、および、カートリッジ20に蓋体50が装着された状態の各状態において、液体供給部260と液体収容部310との間の圧力の均衡が維持される。したがって、液体流出部274からカートリッジ20の内側への空気の侵入が防止されるとともに、液体流出部274からカートリッジ20の外側へのインクの漏出が防止される。
A−4.蓋体の詳細構成
図9は、蓋体50を斜め上方から見た斜視図である。図10は、蓋体50を上方から見た説明図である。図11は、蓋体50を切断した断面図である。図12は、カートリッジ20に装着された蓋体50を切断した拡大断面図である。図11には、図10の矢視F11−F11に沿って切断した蓋体50が図示されている。図12には、図11の蓋体50と同様の位置関係でカートリッジ20と共に切断した蓋体50が図示されている。蓋体50の説明では、カートリッジ20に装着された状態にある蓋体50に対するXYZ軸を、蓋体50上の軸とする。
蓋体50は、カートリッジ20に対して着脱可能に構成されている。蓋体50は、カートリッジ20に装着された状態で、カートリッジ20の液体供給口262を塞ぐ。蓋体50は、基部510と、封止部570と、接触部580とを備える。
蓋体50の基部510は、封止部570と接合され、カートリッジ20に係り合うことによって封止部570を液体供給部260に対して固定する。基部510は、封止部570よりも高い剛性を有する合成樹脂(例えば、ポリプロピレン)から成る。本実施形態では、基部510は、異種材一体成形によって封止部570とともに成形される過程で封止部570と接合される。基部510は、蓋部520と、レバー530と、突起部553,554と、突起部555,556とを備える。
基部510の蓋部520は、液体供給部260を覆う蓋状を成す。本実施形態では、蓋部520は、液体供給部260の液体供給口262よりも大きな長方形の各辺に壁を垂直に設けた形状を成す。蓋部520の内側には、封止部570が接合されている。
基部510のレバー530は、蓋部520の−X軸方向側に形成され、蓋部520から−X軸方向かつ+Z軸方向に突出した形状を成す。利用者は、レバー530を摘まみながらレバー530を−Z軸方向に引っ張ることによって、カートリッジ20から蓋体50を取り外すことができる。
基部510の突起部553,554は、レバー530に形成され、レバー530から+X軸方向に突出した形状を成す。突起部553は、+Y軸方向側に位置し、突起部554は、−Y軸方向側に位置する。蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、突起部553は、カートリッジ20の凹部253に係り合い、突起部554は、カートリッジ20の凹部254に係り合う。これによって、蓋体50の−X軸方向側がカートリッジ20に固定される。蓋体50がカートリッジ20に装着された状態でレバー530が−Z軸方向に引っ張られた場合、突起部553,554は、カートリッジ20の凹部253,254から外れた状態になる。これによって、カートリッジ20に対する蓋体50の装着が解除される。
基部510の突起部555,556は、蓋部520の+X軸方向側に形成され、蓋部520の内側に向けて突出した形状を成す。突起部555は、+Y軸方向側に位置し、突起部556は、−Y軸方向側に位置する。蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、突起部555は、カートリッジ20の凹部255に係り合い、突起部556は、カートリッジ20の凹部256に係り合う。これによって、蓋体50の+X軸方向側がカートリッジ20に固定される。
蓋体50の封止部570は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態において、カートリッジ20の液体供給部260に接触することによって液体供給口262を封止するとともに液体流出部274との間に空隙SP1を形成する。封止部570は、基部510よりも高い弾性を有する合成樹脂(例えば、エラストマー)から成る。封止部570は、環状面572と、凹部574と、凹部576とを有する。
封止部570の環状面572は、XY平面に沿った環状の面である。環状面572は、カートリッジ20の液体供給口262に対応する形状を成し、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、液体供給口262の全域に接触する。これによって、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態において、液体供給口262と環状面572との間は密閉される。
封止部570の凹部574は、環状面572の内側、かつ、接触部580より+X軸方向側に形成され、環状面572よりも−Z軸方向側に窪んだ形状を成す。凹部574は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、カートリッジ20の液体流出部274との間に空隙SP1を形成する。
封止部570の凹部576は、環状面572の内側、かつ、接触部580より−X軸方向側に形成され、環状面572よりも−Z軸方向側に窪んだ形状を成す。凹部576は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、カートリッジ20との間に空隙SP2を形成する。空隙SP2は、接触部580の+Y軸方向側および−Y軸方向側と液体供給部260との間に形成される空隙(図示しない)を介して空隙SP1に連なって通じるとともに、連通口280を介して大気導入口209に連なって通じる。そのため、空隙SP1は、空隙SP2を介して大気へと繋がる。
蓋体50の接触部580は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態でカートリッジ20の液体流出部274の一部に接触する。本実施形態では、接触部580は、封止部570の環状面572の内側における−X軸方向寄りに位置し、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、液体流出部274における連通口280側(−X軸方向側)に位置する第2の面274sに接触する。他の実施形態では、接触部580は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、液体流出部274における第1の面274fに接触してもよいし、第2の面274sにおける他の部位(+X軸方向側、+Y軸方向側、−Y軸方向側)に接触してもよい。
接触部580は、細孔を有しない非多孔質材料から成る。本実施形態では、接触部580は、封止部570とともに一体成形され、封止部570と同じ合成樹脂から成る。他の実施形態では、接触部580は、封止部570とは別に成形された部材であってもよいし、封止部570とは異なる材料から成る部材であってもよい。
接触部580は、封止部570から突出した形状(本実施形態では、凸状)を成す。本実施形態では、接触部580は、封止部570から+Z軸方向に突出した形状を成す。接触部580は、傾斜部582と、上部584と、壁部587,588とを有する。
接触部580の傾斜部582は、封止部570の環状面572に対して+Z軸方向を向いて傾斜する部分(本実施形態では、面)である。本実施形態では、傾斜部582は、+X軸方向および+Z軸方向を向いて環状面572に対して傾斜する部分(本実施形態では、面)である。傾斜部582は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態において、液体流出部274に向かうに従って液体流出部274の外周側に向けて傾斜する(言い換えると、液体流出部274の中央部に対して傾斜する)とともに、液体流出部274に接触する。そのため、液体流出部274と傾斜部582との間に存在するインクには、液体流出部274に向かう毛管力が働く。これによって、空隙SP1に溜まったインクは、蓋体50が装着されたカートリッジ20の−X軸方向側が重力方向を向く際、図12の空隙SP1に矢印で示すように、傾斜部582を通じて液体流出部274に至り、液体収容部310内の負圧によって液体流出部274から副収容部380側に吸い戻される。
接触部580の上部584は、傾斜部582に繋がる部分であり、接触部580の頂部を構成する。本実施形態では、上部584は、+X軸方向側で傾斜部582に繋がる。本実施形態では、上部584は、XY平面に沿った部分(本実施形態では、面)である。
本実施形態では、上部584は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態でカートリッジ20の溶着部276に対向する対向部である。本実施形態では、上部584は、溶着部276との間に空隙SP3を形成する。本実施形態では、空隙SP3に存在するインクには、液体流出部274に向かう毛管力が働く。これによって、空隙SP2に溜まったインクは、蓋体50が装着されたカートリッジ20の+X軸方向側が重力方向を向く際、図12の空隙SP2に矢印で示すように、空隙SP3を通じて液体流出部274に至り、液体収容部310内の負圧によって液体流出部274から副収容部380側に吸い戻される。
接触部580の壁部587,588は、液体流出部274に向けて傾斜部582を流れるインクが空隙SP2へと流出することを防止する。本実施形態では、壁部587は、傾斜部582の+Y軸方向側に形成され、傾斜部582よりも+X軸方向側に突出した部位であり、壁部588は、傾斜部582の−Y軸方向側に形成され、傾斜部582よりも+X軸方向側に突出した部位である。
A−5.効果
以上説明した第1実施形態によれば、液体流出部274と接触部580との間に存在するインクに対して、液体流出部274に向かう毛管力を働かせることができる。これによって、液体流出部274から蓋体50に漏れ出たインクのうち接触部580の周囲に存在するインクを、液体流出部274へと集めることができる。このように液体流出部274へと集められたインクは、液体収容部310内の負圧によって液体流出部274を通じて液体収容部310に戻る。したがって、液体流出部274から蓋体50に漏れ出たインクが無駄になることを抑制できる。
また、接触部580は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、液体流出部274における連通口280側の部位に接触する。そのため、第1実施形態によれば、液体流出部274から蓋体50に漏れ出たインクが連通口280側へと流れる際に、連通口280の手前で接触部580を介してインクを液体収容部310に戻すことができる。これによって、インクが連通口280へと流れ込むことを抑制できる。したがって、連通口280へと流れ込んだインクが、使用できないインクとなって無駄になることを抑制できる。
また、接触部580は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で溶着部276に対向する上部584を有する。そのため、第1実施形態によれば、上部584が溶着部276に当たることによって、接触部580の過剰な押圧による液体流出部274の損傷を防止できる。
また、上部584は、蓋体50がカートリッジ20に装着された状態で、上部584と溶着部276との間に存在するインクに対して液体流出部274に向かう毛管力を働かせる空隙SP3を、溶着部276との間に形成する。そのため、第1実施形態によれば、液体流出部274から蓋体50に漏れ出たインクのうち、上部584の周囲に存在するインクを、空隙SP3を介して液体流出部274へと集めることができる。したがって、液体流出部274から蓋体50に漏れ出たインクが無駄になることをいっそう抑制できる。
B.第2実施形態
図13は、第2実施形態における蓋体52を上方から見た説明図である。図14は、第2実施形態における蓋体52を切断した拡大断面図である。図14には、図13の矢視F14−F14に沿ってカートリッジ20と共に切断した蓋体52が図示されている。第2実施形態の液体噴射システム10は、第1実施形態とは異なる蓋体52がカートリッジ20に装着される点を除き、第1実施形態と同様である。
第2実施形態の蓋体52は、接触部580の上部584に、連通口280側から傾斜部582側へ延びる(言い換えると、傾斜部582に向かう)溝585が形成されている点を除き、第1実施形態と同様である。本実施形態では、上部584には、複数の溝585が形成されている。他の実施形態では、上部584には、単独の溝585が形成されていてもよい。溝585の内側に存在するインクには、傾斜部582に向かう毛管力が働く。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、液体流出部274から蓋体52に漏れ出たインクが無駄になることを抑制できる。また、第2実施形態によれば、接触部580の上部584に溝585が形成されているため、上部584の溝585に存在するインクに対して傾斜部582に向かう毛管力を働かせることによって、液体流出部274から蓋体52に漏れ出たインクのうち、接触部580における傾斜部582の反対側である空隙SP2に回り込んだインクを、上部584の溝585を介して液体流出部274へと集めることができる。したがって、液体流出部274から蓋体52に漏れ出たインクが無駄になることをいっそう抑制できる。
C.第3実施形態
図15は、第3実施形態における蓋体53を切断した拡大断面図である。図15には、図12と同様の位置関係でカートリッジ20と共に切断した蓋体53が図示されている。第3実施形態の液体噴射システム10は、第1実施形態とは異なる蓋体53がカートリッジ20に装着される点を除き、第1実施形態と同様である。第3実施形態の蓋体53は、蓋体53がカートリッジ20に装着された状態で、接触部580の上部584がカートリッジ20の溶着部276に接触する点を除き、第1実施形態と同様である。
第3実施形態によれば、第1実施形態と同様に、液体流出部274から蓋体52に漏れ出たインクが無駄になることを、接触部580の傾斜部582によって抑制できる。また、第3実施形態によれば、蓋体53がカートリッジ20に装着された状態で、接触部580の上部584がカートリッジ20の溶着部276に接触するため、溶着部276を越えて液体流出部274の外側に向かうインクの流れを上部584によって阻止できる。したがって、液体流出部274から蓋体53に漏れ出たインクが無駄になることをいっそう抑制できる。
D.第4実施形態
図16は、第4実施形態における蓋体54を切断した拡大断面図である。図16には、図12と同様の位置関係でカートリッジ20と共に切断した蓋体54が図示されている。第4実施形態の液体噴射システム10は、第1実施形態とは異なる蓋体54がカートリッジ20に装着される点を除き、第1実施形態と同様である。
第4実施形態の蓋体54は、接触部580における上部584の形状が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。第4実施形態の上部584は、傾斜部582に向かうに従って+Z軸方向に向かう部分(本実施形態では、面)である。上部584は、蓋体54がカートリッジ20に装着された状態で、溶着部276との間に空隙SP3を形成する。本実施形態では、空隙SP3は、液体流出部274に向かうに従って狭くなり、空隙SP3に存在するインクには、液体流出部274に向かう毛管力が働く。
第4実施形態によれば、第1実施形態と同様に、液体流出部274から蓋体54に漏れ出たインクが無駄になることを抑制できる。
E.第5実施形態
図17は、第5実施形態における蓋体55を上方から見た説明図である。図18は、第5実施形態における蓋体55を切断した拡大断面図である。図18には、図17の矢視F18−F18に沿ってカートリッジ20と共に切断した蓋体55が図示されている。第5実施形態の液体噴射システム10は、第1実施形態とは異なる蓋体55がカートリッジ20に装着される点を除き、第1実施形態と同様である。
第5実施形態の蓋体55は、接触部580における上部584の形状が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。第5実施形態では、上部584は、封止部570の凹部574の周囲を取り囲む形状を成し、上部584の一部には、上部584の外側と内側とを繋ぐ開口589が形成されている。図17には、上部584にハッチングが施されている。第5実施形態では、上部584は、蓋体55がカートリッジ20に装着された状態で、開口589が形成された部位を除いて溶着部276に接触するとともに液体流出部274の周囲を取り囲む包囲部として機能する。
第5実施形態では、上部584の内側に形成される空隙SP1は、開口589を介して空隙SP2に連なって通じる。そのため、空隙SP1は、開口589および空隙SP2を介して大気へと繋がる。
第5実施形態によれば、第1実施形態と同様に、液体流出部274から蓋体55に漏れ出たインクが無駄になることを抑制できる。また、第5実施形態によれば、空隙SP1に存在する空気が気圧変化によって液体流出部274を通じて液体収容部310に入り込むことを開口589によって防止しながら、液体流出部274から蓋体55に漏れ出たインクが液体流出部274から遠ざかることを、包囲部として機能する上部584によって阻止できる。これによって、蓋体55に漏れ出たインクを液体流出部274へと効果的に集めることができる。
F.他の実施形態:
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本発明は、インクジェットプリンターおよびそのインクカートリッジに限らず、インクとは異なる他の液体を噴射する液体噴射装置およびその液体収容容器にも適用できる。例えば、以下のような各種の液体噴射装置およびその液体収容容器に適用可能である。
・ファクシミリ装置などの画像記録装置
・液晶ディスプレイなどの画像表示装置用のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射装置
・有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイおよび面発光ディスプレイ (Field Emission Display、FED)などの電極形成に用いられる電極材噴射装置
・バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置
・精密ピペットとしての試料噴射装置
・潤滑油の噴射装置
・樹脂液の噴射装置
・時計およびカメラなどの精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置
・光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液などの透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置
・基板などをエッチングするために酸性またはアルカリ性のエッチング液を噴射する液体噴射装置
・他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置
なお、「液滴」とは、液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状の液体、涙状の液体の他、糸状に尾を引く液体も含む。また、「液体」とは、液体噴射装置によって噴射可能な材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相の状態にある材料であればよく、ゾル、ゲル水、無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としては、インクや液晶などが挙げられる。ここで、「インク」とは、一般的な水性インクおよび油性インク、ならびにジェルインク、ホットメルトインクなどの各種の液体状組成物を包含する。
10…液体噴射システム
20…カートリッジ
50,52,53,54,55…蓋体
70…ホルダー
80…プリンター
90…印刷媒体
200…外殻
201,202,203,204,205,206…壁部
209…大気導入口
210,220…凸部
230…回路基板
253,254,255,256…凹部
260…液体供給部
262…液体供給口
270…フィルター
274…液体流出部
274f…第1の面
274s…第2の面
276…溶着部
278…フォーム
280…連通口
301…本体部材
305…側面部材
310…液体収容部
322…弁部材
324…弁部材
325…板部材
326…弾性部材
328…弾性部材
335…フィルム部材
380…副収容部
510…基部
520…蓋部
530…レバー
553,554,555,556…突起部
570…封止部
572…環状面
574,576…凹部
580…接触部
582…傾斜部
584…上部
585…溝
587,588…壁部
589…開口
702,703,704,705,706…壁部
708…空間
710…レバー
730…端子台
740…シール部材
750…供給管
810…制御部
820…フレキシブルケーブル
830…キャリッジモーター
840…駆動ベルト
850…搬送モーター
860…プラテン
870…キャリッジ
880…印刷ヘッド

Claims (14)

  1. 液体噴射装置へ供給するための液体を収容する液体収容部と、
    前記液体収容部から前記液体噴射装置へ前記液体を供給可能な開口である液体供給口が、設けられた液体供給部と、
    多孔質材料から成り、前記液体供給口の内側に設けられ、前記液体収容部から前記液体噴射装置へ前記液体を流出させる液体流出部と
    を備える液体収容容器に装着され、前記液体供給口を塞ぐ蓋体であって、
    前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態において、前記液体供給部に接触することによって前記液体供給口を封止するとともに前記液体流出部との間に空隙を形成する封止部と、
    非多孔質材料から成り、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記液体流出部の一部に接触する接触部と
    を備える蓋体。
  2. 請求項1に記載の蓋体であって、
    前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記空隙と大気とを連通させる連通口が、設けられており、
    前記接触部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で、前記液体流出部における前記連通口側の部位に接触する、蓋体。
  3. 請求項2に記載の蓋体であって、
    前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部であって、前記液体流出部を囲む溶着部が、設けられており、
    前記接触部は、前記封止部から突出しており、
    前記接触部は、
    前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態において、前記液体流出部の中央部に対して傾斜するとともに、前記液体流出部に接触する傾斜部と、
    前記傾斜部に繋がり、前記接触部の頂部を構成する上部と
    を有し、
    前記上部には、前記連通口側から前記傾斜部側へ延びる溝が形成されている、蓋体。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の蓋体であって、
    前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部が、設けられており、
    前記接触部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記溶着部に対向する対向部を有する、蓋体。
  5. 前記対向部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記溶着部に接触する、請求項4に記載の蓋体。
  6. 前記対向部は、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で、前記対向部と前記溶着部との間に存在する前記液体に対して前記液体流出部に向かう毛管力を働かせる空隙を、前記溶着部との間に形成する、請求項4に記載の蓋体。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の蓋体であって、
    前記液体収容容器の前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部が、設けられており、
    前記蓋体は、更に、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で、前記溶着部に接触するとともに前記液体流出部を囲む包囲部を備え、
    前記包囲部には、前記蓋体が前記液体収容容器に装着された状態で前記包囲部の内側を大気へと繋ぐ開口が形成されている、蓋体。
  8. 液体噴射装置へ供給するための液体を収容する液体収容部と、
    前記液体収容部から前記液体噴射装置へ前記液体を供給可能な開口である液体供給口が、設けられた液体供給部と、
    多孔質材料から成り、前記液体供給口の内側に設けられ、前記液体収容部から前記液体噴射装置へ前記液体を流出させる液体流出部と、
    前記液体供給口を塞ぐ蓋体と
    を備え、
    前記蓋体は、
    前記液体供給部に接触することによって前記液体供給口を封止するとともに前記液体流出部との間に空隙を形成する封止部と、
    非多孔質材料から成り、前記液体流出部の一部に接触する接触部と
    を含む、液体収容容器。
  9. 請求項8に記載の液体収容容器であって、
    前記液体供給部には、更に、前記空隙と大気とを連通させる連通口が、設けられており、
    前記接触部は、前記液体流出部における前記連通口側の部位に接触する、液体収容容器。
  10. 請求項9に記載の液体収容容器であって、
    前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部であって、前記液体流出部を囲む溶着部が、設けられており、
    前記接触部は、前記封止部から突出しており、
    前記接触部は、
    前記液体流出部の中央部に対して傾斜するとともに、前記液体流出部に接触する傾斜部と、
    前記傾斜部に繋がり、前記接触部の頂部を構成する上部と
    を有し、
    前記上部には、前記連通口側から前記傾斜部側へ延びる溝が形成されている、液体収容容器。
  11. 請求項8から請求項10までのいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
    前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部が、設けられており、
    前記接触部は、前記溶着部に対向する対向部を有する、液体収容容器。
  12. 前記対向部は、前記溶着部に接触する、請求項11に記載の液体収容容器。
  13. 前記対向部は、前記対向部と前記溶着部との間に存在する前記液体に対して前記液体流出部に向かう毛管力を働かせる空隙を、前記溶着部との間に形成する、請求項11に記載の液体収容容器。
  14. 請求項8から請求項13のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
    前記液体供給部には、更に、前記多孔質材料が溶着された溶着部が、設けられており、
    前記蓋体は、更に、前記溶着部に接触するとともに前記液体流出部を囲む包囲部を備え、
    前記包囲部には、前記包囲部の内側を大気へと繋ぐ開口が形成されている、液体収容容器。
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