JP6372234B2 - 液体収容容器 - Google Patents
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Description
[インクカートリッジの外観構成]
図1,図2を参照して、本発明の第1実施形態としてのインクカートリッジ10(以下、単に「カートリッジ10」と呼ぶ。)の外観構成を説明する。図1は、カートリッジ10の概略斜視図である。図2はカートリッジ10の概略底面図である。図1,図2にはカートリッジ10を基準とする互いに直交する三方向を示す矢印X,Y,Zが図示されている。矢印X,Y,Zのそれぞれが示す方向については順次説明する。なお、矢印X,Y,Zは、後の説明に用いられる各図に示されている矢印X,Y,Zと対応する。
図3〜図5を参照してカートリッジ10の内部構成を説明する。図3は蓋部材である右側壁部16を取り外した状態のカートリッジ10を矢印Xの逆方向に見たときの概略図である。図4は、さらに内部シール部材31および内部壁部材32を取り外した状態のカートリッジ10を矢印Xの逆方向に見たときの概略分解図である。図5は、カートリッジ10の内部におけるインクおよび空気の流れを示す概略図である。図5では、カートリッジ10の内部を区分ける隔壁33,34が抽出されて示されており、左側壁部15や底面壁部11の内部に設けられているインクおよび空気の経路を示す破線矢印P1〜P6,Q1〜Q2が図示されている。
(1)概要:
本実施形態のカートリッジ100では、第3インク室43内の第4インク室44を封止する内部シール部材31に隣り合う位置に内部壁部材32が配置される(図3,図4)。第4インク室44に設けられているインク検出部22においてインク切れの誤検出を抑制するためには、第4インク室44に余分な空気が侵入してしまうことは望ましくない(詳細は後述)。内部壁部材32は、第3インク室43においてインクを保持可能なインク保持空間を形成して第3インク室43から第4インク室44への余分な空気の侵入を抑制する機能を有している。
図6,図7とともに図3を参照して内部壁部材32の構成を説明する。図6,図7は、内部壁部材32の外観構成を示す概略斜視図である。図6には、カートリッジ10において右側壁部16と対向する側から見た内部壁部材32が図示されている。図7には、カートリッジ10において内部シール部材31と対向する側から見た内部壁部材32が図示されている。図6,図7における矢印X,Y,Zは内部壁部材32がカートリッジ10内に配置されているときのカートリッジ10を基準とする矢印X,Y,Zと一致している。また、以下の説明における「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、内部壁部材32がカートリッジ10内に配置されているときのカートリッジ10を基準とする方向と同じである。
図8,図9を参照して、内部壁部材32の空間形成壁部80によって第3インク室43に形成されるインク保持空間の形成のメカニズムを説明する。図8は、図3のA−A切断におけるカートリッジ10の断面構成を模式的に表した図である。図9は図8のB−B切断における第3インク室43および第4インク室44の断面構成を模式的に表した図である。図8,図9では、内部壁部材32が有する第1補強リブ部91と第2補強リブ部92と支持部93の図示は省略されている。図8では、第3インク室43の上にある第1インク室41の図示は省略されている。また、図8には第3インク室43におけるインクIKの残量が比較的少なくなっている状態が例示されている。
図8を参照して、第4インク室44のインク検出部22によるインク残量検出のメカニズムを説明する。図8には、カートリッジ10の模式的な断面構成に加えて、カートリッジ10が装着されるプリンターが備える発光素子E1と受光素子E2とが図示されており、2つの素子E1,E2の間における光の経路LPが一点鎖線の矢印で示されている。
図10,図11を順に参照してインク保持空間IHによって第4インク室44への空気の侵入が抑制されるメカニズムを説明する。図10には、本実施形態のカートリッジ10における第3インク室43および第4インク室44のプリンターの印刷実行中における様子が模式的に表されている。図10の紙面左側にはキャリッジが主走査方向左側において右側に向かって加速度運動をしているときのカートリッジ10の内部の状態が示されている。紙面右側にはキャリッジが主走査方向右側において左側に向かって加速度運動をしているときのカートリッジ10の内部の状態が示されている。なお、図10には、図8と同様に第3インク室43におけるインクIKの残量が比較的少なくなっている状態が例示されている。
(6−1)上述したように、本実施形態のカートリッジ10では、空間形成壁部80は、一体的に形成されている底面基板部90や第1補強リブ部91、第2補強リブ部92、93によって第3インク室43内に係合的に固定されている(図4,図5)。従って、空間形成壁部80が上記のように後付けの部品として構成されている場合であっても、空間形成壁部80の位置ずれによる壁面対向距離DW(図8)の変動が抑制され、インク保持空間IHが適切に形成される。また、本実施形態のカートリッジ10は、以下に説明するように、空間形成壁部80の位置ずれが抑制される構造を有している。
以上のように、本実施形態のカートリッジ10によれば、内部壁部材32の空間形成壁部80によって第3インク室43の流出口54が面する領域にインク保持空間IHが形成される。従って、第3インク室43内におけるインクが揺動する場合であっても、流出口54が空気に曝されてしまうことが抑制され、第4インク室44に余分な空気が侵入してしまうことが抑制される。
図13は本発明の第2実施形態としてのカートリッジ10Aが備える空間形成壁部80Aの構成を示す概略図である。図13には、第3実施形態のカートリッジ10Aの第3インク室43および第4インク室44の断面構成が第1実施形態の説明において参照した図9と同様に模式的に表されている。第2実施形態のカートリッジ10Aは、空間形成壁部80Aの構成が異なっている点以外は、第1実施形態のカートリッジ10の構成とほぼ同じである。第2実施形態の空間形成壁部80Aは、第1突出壁部82および第2突出壁部83を有していない点以外は、第1実施形態の空間形成壁部80とほぼ同じ構成を有している。
図14は、本発明の第3実施形態のカートリッジ10Bの構成を示す概略図である。図14には、第3実施形態のカートリッジ10Bの断面構成が第1実施形態の説明において参照した図8と同様に模式的に表されている。第3実施形態のカートリッジ10Bは、第3インク室43Bの構成が以下に説明するように異なっている点以外は、第1実施形態のカートリッジ10とほぼ同じ構成を有している。
図15は本発明の第4実施形態のカートリッジ10Cの構成を示す概略図である。図15には、第4実施形態のカートリッジ10Cの断面構成が第3実施形態の説明において参照した図14と同様に模式的に表されている。第4実施形態のカートリッジ10Cの構成は以下に説明する点以外は、第3実施形態のカートリッジ10Bとほぼ同じである。
図16,図17を参照して本発明の第5実施形態のカートリッジ10Dの構成を説明する。図16には、第5実施形態のカートリッジ10Dの断面構成が第1実施形態の説明において参照した図8と同様に模式的に表されている。図17には、図16のC−C切断における第3インク室43Dおよび第4インク室44の断面構成が模式的に表されている。第5実施形態のカートリッジ10Dは、第3インク室43Dの底面43tに溝部73が設けられている点以外は、第1実施形態のカートリッジ10の構成とほぼ同じである。
図18,図19を参照して本発明の第6実施形態のカートリッジ10Eの構成を説明する。図18には、第6実施形態のカートリッジ10Eの断面構成が第1実施形態の説明において参照した図8と同様に模式的に表されている。なお、図18では、便宜上、第3インク室43については、インク保持空間IH以外の領域のインクIKの図示は省略されている。図19には、図18のD−D切断における第3インク室43の断面構成が模式的に表されている。第6実施形態のカートリッジ10Eは、空間形成壁部80の配置構成が以下に説明するように異なっている点以外は、第1実施形態のカートリッジ10とほぼ同じ構成を有している。
G1.変形例1:
上記の各実施形態では、第3インク室43,43B,43Dの流出口54は矢印Zの方向に開口している。これに対して、第3インク室43,43B,43Dの流出口54は矢印Zの方向に開口していなくても良く、例えば、第4インク室44の下方において矢印Zの方向に開口していても良い。第3インク室43,43B,43Dの流出口54はインク保持空間IHに面して、インク保持空間IHに向かって開口していれば良い。
上記の各実施形態において、対向壁部81の対向壁面81sは、内部シール部材31の表面31sや凹部72の内壁面72sと対向してインク保持空間IHを形成している。これに対して、対向壁部81の対向壁面81sは、第3インク室43,43B,43Dにおける他の内壁面と対向してインク保持空間IHを形成しても良い。例えば、上記の各実施形態において、内部シール部材31の表面31sと流出口54との間に壁部を設けて、当該壁部の壁面と対向壁部81の対向壁面81sとを対向させてインク保持空間IHを形成しても良い。
上記の各実施形態において、対向壁部81の対向壁面81sは、自身に対向する第3インク室43の内壁面である内部シール部材31の表面31sや凹部72の内壁面72sに対して平行に配置されている。これに対して、対向壁部81の対向壁面81sは、自身に対向する第3インク室43の内壁面に対して平行に配置されていなくても良い。例えば、対向壁部81の対向壁面81sは、第3インク室43の内壁面に対してインク保持空間IHを形成可能な角度で配置されていれば良い。
上記の各実施形態において、空間形成壁部80,80A,80Cは、インクのメニスカスによる吸着力を利用してインクを保持可能なインク保持空間IHを形成している。これに対して、空間形成壁部80,80A,80Cは、インクのメニスカスによる吸着力を利用せずにインクを保持可能なインク保持空間IHを形成しても良い。例えば、第1実施形態の空間形成壁部80において第1突出壁部82および第2突出壁部83の矢印Xの方向における長さを、例えば5mm以上にする構成としても良い。このような構成であっても、空間形成壁部80と内部シール部材31の表面31sとに囲まれたインク保持空間IHに、第3インク室43におけるインクの揺動の影響が抑制された状態で、インクの一部を保持可能である。
上記の各実施形態では、インク保持空間IHを形成するための対向壁面81sは平面によって構成されている。これに対して、対向壁面81sは平面によって構成されていなくても良く、例えば、曲面によって構成されていても良い。また、対向壁面81sは凸部や凹部を有していても良く、切れ目や貫通孔などを有していても良い。内部シール部材31の表面31sや凹部72の内壁面72sなど、対向壁面81sに対向する第3インク室43の内壁面についても同様である。対向壁面81sおよび対向壁面81sに対向する第3インク室43の内壁面は、互いの間の流出口54が面する領域にインクを保持可能に構成されていれば良い。
上記の各実施形態において、対向壁面81sと、第3インク室43の内壁面を構成する内部シール部材31の表面31sや凹部72の内壁面72sとは、キャリッジが往復移動する主走査方向に互いに対向している。これに対して、対向壁面81sと、内部シール部材31の表面31sや凹部72の内壁面72sとは、主走査方向に互いに対向していなくても良い。対向壁面81sと、内部シール部材31の表面31sや凹部72の内壁面72sとは、主走査方向に対向していなくても良い。両者は、主走査方向に交差する方向に互いに対向しあっていても良い。
上記の各実施形態では、空間形成壁部80,80A,80Cは、第3インク室43を構成する壁部に対して別部材として配置されている。これに対して、空間形成壁部80,80A,80Cは、第3インク室43を構成する各壁部に対して一体的に形成されていても良い。
上記の各実施形態では、内部壁部材32が空間形成壁部80,80A,80Cを有している。これに対して、空間形成壁部80,80A,80Cは、内部壁部材32から分離して設けられていても良い。あるいは、各実施形態のカートリッジ10,10A〜10Eにおいて、内部壁部材32が有する第1補強リブ部91や第2補強リブ部92、底面基板部90は適宜省略されても良い。
上記の各実施形態では、インク検出部22を有する第4インク室44に対する余分な空気の侵入を抑制するために、第3インク室43に空間形成壁部80,80A,80Cを配置してインク保持空間IHを形成している。これに対して、第3インク室43以外のインク検出部22を有していないようなインク室に空間形成壁部80,80A,80Cを配置してインク保持空間IHを形成し、当該インク室から他のインク室への余分な空気の侵入を抑制するようにしても良い。当該他のインク室は、例えば、インクの流出量を安定させるために空気の混入が抑制されることが望ましいインク室であっても良い。
上記の第1実施形態、第3実施形態、第5実施形態の空間形成壁部80は、第1突出壁部82および第2突出壁部83を有している。空間形成壁部80では、第1突出壁部82および第2突出壁部83のうちのいずれか一方が省略されても良い。第1突出壁部82および第2突出壁部83は対向壁部81から分離して設けられても良い。第1突出壁部82および第2突出壁部83は互いに平行に配置されていなくても良い。第1突出壁部82および第2突出壁部83は互いに異なるサイズで形成されても良い。
上記の第1実施形態、第3実施形態、第5実施形態、第6実施形態では、空間形成壁部80は、間隙GPを形成するための傾斜部84を有している。これに対して、空間形成壁部80において傾斜部84は省略されても良い。例えば、第1実施形態のカートリッジ10の構成において間隙GPが形成されていない場合であっても、インク保持空間IHの上方からインクが流入することが可能である。また、空間形成壁部80と内部シール部材31との間の微小な隙間などからもインク保持空間IHにはインクが流入することが可能である。また、上記の第1実施形態、第3実施形態、第5実施形態、第6実施形態において、第1突出壁部82または第2突出壁部83の少なくとも一方に、インク保持空間IHに連通する貫通孔を形成しても良い。
上記の各実施形態のカートリッジ10,10A〜10Eでは、インク検出部22のプリズム23を用いてプリンターによるインク残量の検出を可能にしている。これに対して、カートリッジ10,10A〜10Eでは、プリズム23を用いる構成以外の他の構成によってプリンターによるインク残量の検出を可能にしても良い。例えば、第4インク室44にインクを介して電流が流れるように2つの電極を配置して、当該2つの電極間に流れる電流によってインクの残量を検出しても良い。
上記の各実施形態における空間形成壁部80,80A,80Cや第3インク室43,43B,43Dの構成は適宜組み合わされても良い。例えば、第5実施形態の第3インク室43Dに設けられている溝部73は、他の第1〜第4実施形態、第6実施形態の第3インク室43,43Bに設けられていても良い。
カートリッジ10,10A〜10Eの構成は、上記の各実施形態における構成に限定されることはない。例えば、上記の各実施形態のカートリッジ10,10A〜10Eにおいて、一部のインク室や空気室が省略されても良いし、さらに追加されても良い。第4インク室44は第3インク室43内に設けられていなくても良く、例えば、第3インク室43と並列に設けられていても良い。上記の各実施形態では、各インク室41〜44は略四角形状の断面を有する空間として形成されている。これに対して各インク室41〜44は略四角形状の断面を有する空間として形成されていなくても良く、例えば、略三角形形状や略円形形状の断面を有する空間として形成されていても良い。上記の各実施形態のカートリッジ10,10A〜10Eにおいて、インク検出部22が省略されても良い。また、矢印Xの方向における幅Wcを係合部26の幅Weの2倍以上にしても良いし、重心PGが係合部26の下方から外れた位置にあっても良い。
上記の各実施形態では、カートリッジ10,10A〜10Eは、キャリッジが矢印Xの方向に往復移動するプリンターに取り付けられている。これに対して、各カートリッジ10,10A〜10Eは、他のタイプのプリンターに取り付けられても良い。例えば、キャリッジが移動しないタイプのプリンターに装着されても良いし、キャリッジが矢印Xの方向に加えて矢印Yの方向にも移動するプリンター(いわゆるプロッター)や、矢印Yの方向に沿って往復移動するプリンターに装着されてもよい。
本発明は、プリンターに装着されるインクカートリッジに限らず、他の液体収容容器に適用されても良い。例えば、流体を噴射して汚れを落とす高圧洗浄機や物体に流体を噴射して加工する加工装置に装着される液体収容容器に適用されても良い。
11…底面壁部
12…上面壁部
13…前面壁部
14…後面壁部
15…左側壁部
16…右側壁部
21…インク供給口
22…インク検出部
22s…凹部空間
23…プリズム
24…大気導入孔
25…レバー部
25c…連結部
26…係合部
26s…段差面
27…回路基板
31…内部シール部材
32…内部壁部材
33…第1隔壁
34…第2隔壁
41…第1インク室
42…第2インク室
43,43B,43D…第3インク室
43s…内壁面
43t…底面
44…第4インク室
44s…内壁面
44t…底面
45…第1空気室
46…第2空気室
47…第3空気室
50,52,54,56,58…流出口
51,53,55,57…流入口
59…差圧弁
61,62,63…流路
65,67,69…流入口
66,68…流入口
70…連通路
72…凹部
72s…内壁面
73…溝部
80,80A,80C…空間形成壁部
81…対向壁部
81s…対向壁面
82…第1突出壁部
82s…端面
83…第2突出壁部
83s…端面
84…傾斜部
90…底面基板部
91…第1補強リブ部
91t…突出部
92…第2補強リブ部
92e…係合凹部
93…支持部
E1…発光素子
E2…受光素子
GP…間隙
IH…インク保持空間
IK…インク
Claims (9)
- 液体噴射装置に装着可能な液体収容容器であって、
液体を収容可能な第1液体収容室および第2液体収容室と、
前記第1液体収容室と、前記第2液体収容室と、を接続し、前記液体が流通可能な連通路と、
前記第2液体収容室に収容されている前記液体を前記液体噴射装置に供給可能な液体供給口と、
を備え、
前記第1液体収容室には、前記第1液体収容室の内壁面に対向し、前記内壁面との間に前記第1液体収容室に収容されている前記液体の一部を保持可能な液体保持空間を形成する対向壁面を有する空間形成壁部が設けられており、
前記連通路は、前記液体保持空間において開口しており、
前記液体保持空間は、前記対向壁面と前記内壁面との間に形成される前記液体のメニスカスによる吸着力によって前記液体を保持する、液体収容容器。 - 請求項1記載の液体収容容器であって、
前記空間形成壁部は、さらに、前記対向壁面から前記内壁面に向かう方向に延び、前記液体保持空間を挟んで互いに対向する位置に配置される第1壁部および第2壁部を有している、液体収容容器。 - 請求項1または請求項2記載の液体収容容器であって、
前記内壁面は、凹部を有しており、
前記空間形成壁部は、前記対向壁面と前記凹部の奥まった位置にある奥壁面との間に前記液体保持空間を形成する、液体収容容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
前記空間形成壁部は、前記内壁面に交差する交差壁面上に配置されており、
前記空間形成壁部と前記内壁面との間には、前記交差壁面に沿った方向に前記液体保持空間に対して連通する間隙が形成されている、液体収容容器。 - 請求項4記載の液体収容容器であって、
前記間隙は、前記空間形成壁部と前記交差壁面との間に形成されている、液体収容容器。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
前記液体噴射装置に装着されたときに底面を構成する底壁部と、
前記底壁部に対向する上壁部と、
前記底壁部と前記上壁部とに交差する第1側壁部と、
前記底壁部と前記上壁部とに交差し、前記第1側壁部と対向する第2側壁部と、
前記底壁部と前記上壁部と前記第1側壁部と前記第2側壁部とに交差する第3側壁部と、
前記底壁部と前記上壁部と前記第1側壁部と前記第2側壁部とに交差し、前記第3側壁部と対向する位置に取り付けられる蓋部材と、
を備え、
前記第1液体収容室および前記第2液体収容室は、前記底壁部と、前記上壁部と、前記第1側壁部と、前記第2側壁部と、前記第3側壁部と、前記蓋部材と、に囲まれた領域内に位置しており、
前記第1液体収容室は、前記第1液体収容室を囲むとともに、前記第3側壁部から前記蓋部材に向かう方向に延在している第1内周壁面を有しており、
前記第2液体収容室は、前記第2液体収容室を囲むとともに、前記第3側壁部から前記蓋部材に向かう方向に延在している第2内周壁面と、前記第2内周壁面に交差し、前記第3側壁部に対向する位置に取り付けられる内壁部材と、を有している、液体収容容器。 - 請求項6記載の液体収容容器であって、
前記内壁面は、前記第3側壁部から前記蓋部材に向かう方向に向いており、
前記空間形成壁部は、前記蓋部材が取り付けられる前に、前記第1液体収容室に挿入される部材によって構成されている、液体収容容器。 - 請求項6または請求項7記載の液体収容容器であって、
前記第2液体収容室は、前記蓋部材から前記第3側壁部に向かう方向に沿って見たときに、前記第1内周壁面によって囲まれている領域内に位置しており、
前記内壁部材は、前記液体保持空間を形成する前記内壁面の少なくとも一部を構成する、液体収容容器。 - 請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の液体収容容器であって、
前記第1側壁部は、前記液体噴射装置が有する被係合部に係合する係合部を有し、
前記係合部の前記第3側壁部から前記蓋部材に向かう方向における幅は、前記第1側壁部の前記第3側壁部から前記蓋部材に向かう方向における幅の2分の1よりも大きい、液体収容容器。
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