JP7451208B2

JP7451208B2 - 液体消費装置

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Publication number: JP7451208B2
Application number: JP2020020500A
Authority: JP
Inventors: 遼太郎村上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2024-03-18
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: US11413873B2; JP2021123091A; CN113246616A; US20210245515A1; CN113246616B

Description

本発明は、液体排出部から液体を排出して消費する液体消費装置に関し、特には、排出された液体を貯留部に貯留する液体消費装置に関する。

特許文献１には、液体消費部から吸引した液体を廃液貯留部に貯留する液体消費装置が記載されており、廃液貯留部は、液体消費装置に固定されている固定廃液貯留部と、取外し可能な可動廃液貯留部とに分かれている。固定廃液貯留部と可動廃液貯留部とは、それぞれ内部に吸収体を備えている。そして、固定廃液貯留部から突出させた固定側吸収体の先端部を可動廃液貯留部が備えた可動側吸収体の平面部に圧接させることで、固定廃液貯留部から可動廃液貯留部へ液体を流通させている。

特開２０１７－０８１０９４号公報

一般的に、液体の流通では短時間で多くの流通が求められ、吸収体を接触させることで液体を流通させる場合、液体の流通量は、吸収体同士の接触面積に依存する。

また、固定廃液貯留部と可動廃液貯留部との接続部では、液体漏れが生じやすいことから、それぞれの開口部を広くすることが困難であり限定された領域での接続が求められる。特許文献１の方法で、短時間に多くの流通を得ようとする場合、接触面積を増やすことが考えられるが、単に接触面積を増やす方法では液体漏れを生じさせる虞がある。

特許文献１のように、一方の吸収体の先端部を他方の吸収体の平面部に圧接させる方法では、限定された領域における吸収体同士の接触領域は、一方の吸収体の先端部が接触する他方の吸収体の平面部領域内或いは平面部の変形可能領域内に更に限定される。

このように、開口部を広くすることが困難であり、吸収体の平面部領域内或いは平面部の変形可能領域内に限定された接続では、液体の流通に時間を要することがあり、円滑な液体の流通が行われない虞がある。さらに、液体が廃液貯留部から溢れて装置外部へ液体が流出し、装置および外部を汚染してしまう虞がある。

よって本発明は、円滑な液体の流通が可能な液体消費装置を提供することを目的とする。

そのため本発明の液体消費装置は、液体を消費する消費手段と、前記消費手段から排出された液体を貯留する貯留手段と、を備え、前記貯留手段は、開口部と内部に第１吸収体を備えた第１貯留手段と、内部に第２吸収体を備えた第２貯留手段と、を備え、前記第１貯留手段から前記第２貯留手段へ液体の移動が成される液体消費装置において、前記第２貯留手段は前記液体消費装置の本体に着脱可能であり、前記第１吸収体と前記第２吸収体とは、前記第１吸収体に設けられた凹部と、前記第２吸収体に設けられた凸部と、のはめ合いによって接続が成され、前記凹部は、前記開口部の内部からはみ出していないことを特徴とする。

本発明によれば、円滑な液体の流通が可能な液体消費装置を提供することができる。

液体消費装置の要部を示した図である。第１吸収体と第２吸収体との接続部を示した図である。第１の実施形態の変形例を示した図である。第１吸収体と第２吸収体との接続部を示した図である。第１吸収体と第２吸収体との接続部を示した図である。第１吸収体と第２吸収体との接続部を示した図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の液体消費装置の要部を示した図である。液体消費装置は、吐出口２から液体を吐出する吐出ヘッド１と、吐出口２を覆って吐出口２内の液体を吸引可能なキャップ３と、キャップ３と接続されキャップ３が吐出口２を覆った際にできるキャップ３内の空間を負圧にすることができるポンプ４とを備えている。更に液体消費装置は、チューブ５によってポンプ４およびキャップ３と接続された固定廃液貯留部１０２と、固定廃液貯留部１０２から液体を受容可能な可動廃液貯留部１０６とを備えている。

固定廃液貯留部１０２は、装置本体に固定されており、内部に液体を吸収可能な第１吸収体１０３を備え、可動廃液貯留部１０６は、装置本体に対して着脱可能に設けられており、内部に液体を吸収可能な第２吸収体１０５を備えている。そして、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とは接触しており、第１吸収体１０３から接触した部分を介して第２吸収体１０５に液体が供給される。

キャップ３によって吐出口２を覆った状態でポンプ４を駆動させ、キャップ３内の空間を負圧にすることで、吐出口２内の液体を吸引する。吸引された液体は、キャップ３からチューブ５を介して固定廃液貯留部１０２に入り、固定廃液貯留部１０２内の第１吸収体１０３に吸収される。そして、第１吸収体１０３に吸収された液体は、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部を介して第２吸収体１０５に吸収され固定廃液貯留部１０２で貯留される。

図２は、本実施形態における第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部を示した図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は正面図である。固定廃液貯留部１０２は、開口部１０９を備えており、固定廃液貯留部１０２が備える第１吸収体１０３は、開口部１０９の開口端まで設けられており、第１吸収体１０３は、開口部１０９の開口端に凹部１０７を備えている。凹部１０７の一例としては円柱をくりぬいた形状をしている。可動廃液貯留部１０６は、開口部１１５を備えており、可動廃液貯留部１０６が備える第２吸収体１０５は、凸部１０８を備えており、凸部１０８が開口部１１５から突出するように設けられている。凸部１０８は開口部１１５から突出しているが、可動廃液貯留部１０６の筐体には収まっており、筐体からは突出していない。凸部１０８の一例としては円柱形状をしている。固定廃液貯留部１０２は、可動廃液貯留部１０６が備える位置決め部材１１０によって所望の位置に設置される。

第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部では、第２吸収体１０５の凸部１０８と、第１吸収体１０３の凹部１０７とがはめ合って接続された状態で接触している。このように第１吸収体１０３の凹部１０７と、第２吸収体１０５の凸部１０８とが、はめ合う構成とすることで、はめ合わずに単に平面同士で接触するよりも、接続部における接触面積を増やすことができる。具体的には、凸部１０８の先端平面部１２０と側面部１２１とで凹部１０７と接触している。このように、接続部における接触面積を増やすことで、第１吸収体１０３から第２吸収体１０５への液体の移動効率が向上する。

第１吸収体１０３から第２吸収体１０５への液体の移動効率が向上することで、時間を要することなく第１吸収体１０３から第２吸収体１０５へ液体を移動することができる。更に、時間を要することなく第１吸収体１０３から第２吸収体１０５へ液体を移動することができることから、装置外部へ液体が流出することによる装置および外部の汚染を抑制することができる。

なお、第１吸収体１０３の凹部１０７は、固定廃液貯留部１０２の筐体からはみ出さずに形成され、第２吸収体１０５の凸部１０８は、可動廃液貯留部１０６の筐体からはみ出さずに形成されている。これによって、可動廃液貯留部１０６を交換する際に、ユーザーが液体を含んだ吸収体に不用意に触れることなく交換することができる。

また、第１吸収体１０３および第２吸収体１０５の材質には、フェルト類に代表される不織布を用いることができる。各吸収体の密度は、第１吸収体１０３の密度≦第２吸収体１０５の密度となる様に吸収体を選定する。吸収体は、繊維の間に液体を保持する。吸収体の密度が高ければ繊維間の距離が狭く、密度が低い吸収体と比較して毛管力が強く働く。毛管力が強ければ、液体を吸引する吸引力が強くなり、吸引するスピードが向上する。よって、第１吸収体１０３の密度≦第２吸収体１０５の密度とすることで、第１吸収体１０３から効率よく第２吸収体１０５へ液体の移動が可能となる。

図３は、本実施形態の変形例を示した図である。図３（ａ）のように、凸部１０８の先端を尖らせ、凸部１０８を受ける凹部１０７の形状も凸部１０８の先端形状に合わせた形状とする。凸部１０８の先端を尖らせる（先鋭化する）ことによって、凹部１０７とのはめ合い時に凸部１０８を凹部１０７へ挿入しやすくなる。更に、先端を尖らせることで、図２（ａ）、（ｂ）のような先端が平面の場合と比較して、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接触面積を増やすことができ、第１吸収体１０３から第２吸収体１０５へ液体の移動を効率よく行うことが可能となる。

また、図３（ｂ）のように、第１吸収体１０３が凸形状を備え、第２吸収体１０５が凹形状を備え、互いにはめ合う構成でもよい。また、図３（ｂ）の状態で、第１吸収体１０３の凸部を先鋭化した構成でもよい。

このように、固定廃液貯留部１０２が備える第１吸収体１０３と、可動廃液貯留部１０６が備える第２吸収体１０５とを、第１吸収体１０３が備える凹部と凸部とのいずれか一方と、第２吸収体１０５が備える凹部と凸部との他方とのはめ合いにより接続する。これによって、円滑な液体の流通が可能となり、装置および外部の汚染を抑制することができる液体消費装置を提供することができる。

なお、本実施形態は、可動廃液貯留部１０６が装置本体に対して着脱可能に設けられており、その内部に備えられた第２吸収体１０５を取り外して交換可能な構成となっている。このような構成は、液体消費装置に設けられたタンクに対してボトルなどの補充容器から液体を補充可能である液体連続供給システムを搭載した液体消費装置において特に有効である。なぜなら、このような液体消費装置では従来よりも液体の使用量が多くなる傾向にあり、これに伴い廃液の排出量も多くなるが、第２吸収体１０５を交換することで多くの廃液の回収が可能となるためである。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図４は、本実施形態における第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部を示した図であり、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は正面図である。本実施形態における第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部には、第３吸収体１３１が設けられており、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とは、第３吸収体１３１を介して接続されている。

本実施形態では、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とのいずれも凹部を備えており、第１吸収体１０３の凹部と、第２吸収体１０５の凹部とに、柱状の吸収体である第３吸収体１３１が配置されている。なお、本実施形態では、第２吸収体１０５の凹部は、第２吸収体１０５を貫通する深さの凹部となっているが、これに限定するものでなく、第２吸収体１０５の凹部は、第２吸収体１０５を貫通しない深さであってもよい。しかし、第２吸収体１０５の凹部の深さが深い方が、第３吸収体１３１と第２吸収体１０５との接触面積は広くなる。第２吸収体１０５と第３吸収体１３１との接触面積は、広い方が第３吸収体１３１から効率よく第２吸収体１０５へ液体の移動が可能となることから、第２吸収体１０５に設ける凹部の深さも深い方が好ましい。

また、本実施形態では、第３吸収体１３１の長手方向の全域に亘って太さ（外径）が均一の柱状の吸収体を例に説明したが、これに限定するものではない。つまり、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との間の部分で、太さ（外径）を増やした第３吸収体を用いてもよい。

第１吸収体１０３、第２吸収体１０５および第３吸収体１３１の材質には、フェルト類に代表される不織布を用いることができる。吸収体の密度は、第３吸収体１３１の密度＞第２吸収体１０５の密度の関係になる様に吸収体を選定する。吸収体の密度を高くすればより高い毛管力によって液体の移動効率は向上するが、蓄えられる液体の量は密度の低い吸収体と比較して低下してしまう。そのため、蓄える液体の量と、液体の移動効率とのバランスを考慮したうえで、装置の仕様に合わせて吸収体の密度を選定することが好ましい。

このように、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とを第１吸収体１０３や第２吸収体１０５よりも密度の高い第３吸収体１３１を介して接続する。これによって、円滑な液体の流通が可能となり、装置および外部の汚染を抑制することができる液体消費装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図５は、本実施形態における第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部を示した図であり、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は正面図である。本実施形態では、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部には、第３吸収体１４１が設けられている。この点では第２の実施形態と同様であるが、本実施形態では、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部に設けられた第３吸収体１４１は、可動廃液貯留部１０６の底面全域に配置されている点が異なる。

本実施形態の第３吸収体１４１は、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とを接続する吸収体接続部１４２と、可動廃液貯留部１０６の底面全域に延在する底部１４３とを備えている。

可動廃液貯留部１０６は、スペースの制約からインクジェットプリンタの底部に配置されることが多く、平坦で横の広がりを備えた形状となっている。底部１４３は、第２吸収体１０５の下で可動廃液貯留部１０６の底面全域に亘って設けられており、第２吸収体１０５の密度よりも高い密度を備えた吸収体となっている。これによって、第１吸収体１０３から移動した液体を可動廃液貯留部１０６の全域に速やかに行き渡らせることができる。そのために、第３吸収体１４１の密度は、第３吸収体１４１の密度＞第２吸収体１０５の密度となる様に吸収体を選定する。なお、第３吸収体１４１の材質には、フェルト類に代表される不織布を用いることができる。

また、本実施形態では第３吸収体１４１を可動廃液貯留部１０６の底面全域に亘って設ける例を説明したが、これに限定するものではない。つまり、可動廃液貯留部１０６において接続部が設けられた一端部から他端部までの間の領域で、部分的に吸収体を抜いた構成としてもよい。例えば、部分的に円形状に抜いた構成でもよい。

このように、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とを接続する第３吸収体１４１は、可動廃液貯留部１０６の底面に延在する底部１４３を備えている。これによって、円滑な液体の流通が可能となり、装置および外部の汚染を抑制することができる液体消費装置を提供することができる。

（第４の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図６は、本実施形態における第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続部を示した図であり、図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は正面図である。本実施形態では、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との構成は、第１の実施形態と同様であるが、固定廃液貯留部１０２にリブ１２２が設けられている点が異なる。

本実施形態の固定廃液貯留部１０２には、第１吸収体１０３の移動を規制するリブ１２２が設けられている。リブ１２２は、第１吸収体１０３と当接しており、第１吸収体１０３の矢印Ｚ方向への移動を規制している。

第１吸収体１０３の凹部１０７と第２吸収体１０５の凸部１０８とが、はめ合い接続される際、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との摩擦抵抗によって第１吸収体１０３が矢印Ｚ方向に逃げると、十分なはめ合いが成されないことが考えられる。その場合、接続部で吸収体同士の未接触部分が生じ、液体の円滑な流通が阻害される虞がある。そこで、固定廃液貯留部１０２の内側に突出したリブ１２２を設け、リブ１２２と第１吸収体１０３とを当接させる。これによって、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続時に第１吸収体１０３の矢印Ｚ方向の移動が規制される。その結果、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５との接続が確実に成され、液体の円滑な流通が可能となる。

なお、本実施形態では固定廃液貯留部１０２の内部にリブ１２２を設けているが、これに限定するものでなく、第１吸収体１０３の矢印Ｚ方向への移動を規制する規制部材であればよい。例えば、固定廃液貯留部１０２内における第１吸収体１０３がない上部空間に、第１吸収体１０３が矢印Ｚ方向に移動するのを規制するスペーサを設けてもよい。

また、固定廃液貯留部１０２の内側の第１吸収体１０３と接触する部分の表面粗さを粗くすることで、固定廃液貯留部１０２と第１吸収体１０３との接触抵抗を増やして、第１吸収体１０３が矢印Ｚ方向に逃げるのを抑制してもよい。

このように、第１吸収体１０３と第２吸収体１０５とが矢印Ｚ方向において、はめ合いにより接続される構成とし、固定廃液貯留部１０２の内側に第１吸収体１０３が矢印Ｚ方向に移動するのを規制する規制部材を設ける。これによって、円滑な液体の流通が可能となり、装置および外部の汚染を抑制することができる液体消費装置を提供することができる。

なお、上記の各実施形態は、適宜組み合わせて用いてもよい。

１０２固定廃液貯留部
１０３第１吸収体
１０５第２吸収体
１０６可動廃液貯留部
１２２リブ
１３１第３吸収体
１４１第３吸収体
１４２吸収体接続部
１４３底部

Claims

液体を消費する消費手段と、
前記消費手段から排出された液体を貯留する貯留手段と、を備え、
前記貯留手段は、開口部と内部に第１吸収体を備えた第１貯留手段と、内部に第２吸収体を備えた第２貯留手段と、を備え、前記第１貯留手段から前記第２貯留手段へ液体の移動が成される液体消費装置において、
前記第２貯留手段は前記液体消費装置の本体に着脱可能であり、
前記第１吸収体と前記第２吸収体とは、前記第１吸収体に設けられた凹部と、前記第２吸収体に設けられた凸部と、のはめ合いによって接続が成され、
前記凹部は、前記開口部の内部からはみ出していないことを特徴とする液体消費装置。
前記第１吸収体の密度と前記第２吸収体の密度とは、前記第１吸収体の密度≦前記第２吸収体の密度、の関係であることを特徴とする請求項１に記載の液体消費装置。
前記凸部の先端は、先鋭化されており、前記凹部は、先鋭化された前記凸部の先端形状に合った形状を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体消費装置。
前記第１貯留手段は、前記第１吸収体と前記第２吸収体との接続時の前記第１吸収体の移動を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体消費装置。
前記規制手段は、前記第１吸収体と当接するリブであることを特徴とする請求項４に記載の液体消費装置。
前記第１吸収体と前記第２吸収体とは、不織布から成ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体消費装置。
前記第１貯留手段は前記液体消費装置の本体に対して固定されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液体消費装置。
液体を消費する消費手段と、
前記消費手段から排出された液体を貯留する貯留手段と、を備え、
前記貯留手段は、開口部と内部に第１吸収体を備えた第１貯留手段と、内部に第２吸収体及び前記第１吸収体と前記第２吸収体とを連結する第３吸収体を備えた第２貯留手段と、を備え、
前記第１貯留手段から前記第３吸収体を介して前記第２貯留手段へ液体の移動が成される液体消費装置において、
前記第２貯留手段は前記液体消費装置に着脱可能であり、
前記第３吸収体の一端は、前記第１吸収体に設けられた凹部とのはめ合いによって接続が成され、前記第３吸収体の他端は、前記第２吸収体に設けられた凹部とのはめ合いによって接続が成され、
前記液体消費装置の使用状態において、前記第１吸収体、前記第３吸収体、前記第２吸収体が、上方から下方に向かって鉛直方向にこの順序で配置されており、
前記第１吸収体に設けられた凹部は、前記開口部の内部からはみ出していないことを特徴とする液体消費装置。
前記第１吸収体の密度と前記第２吸収体の密度と前記第３吸収体の密度とは、前記第１吸収体の密度≦前記第２吸収体の密度＜前記第３吸収体の密度の関係であることを特徴とする請求項８に記載の液体消費装置。
前記第３吸収体は、柱状の形状を備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の液体消費装置。
前記第３吸収体は、前記第１吸収体と前記第２吸収体とを接続する吸収体接続部と、前記第２貯留手段の底面に沿って延在する底部とを備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の液体消費装置。
前記底部は、前記第２貯留手段の底面の全域に亘って設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の液体消費装置。
前記第１貯留手段は、前記第１吸収体と前記第２吸収体との接続時の前記第１吸収体の移動を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の液体消費装置。
前記規制手段は、前記第１吸収体と当接するリブであることを特徴とする請求項１３に記載の液体消費装置。
前記第１吸収体と前記第２吸収体とは、不織布から成ることを特徴とする請求項８ないし１４のいずれか１項に記載の液体消費装置。
前記第３吸収体は、不織布から成ることを特徴とする請求項８ないし１５のいずれか１項に記載の液体消費装置。
前記第１貯留手段は前記液体消費装置の本体に対して固定されていることを特徴とする請求項８ないし１６のいずれか１項に記載の液体消費装置。