特許 7504665 液体収容容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-14

(45)【発行日】2024-06-24

(54)【発明の名称】液体収容容器

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20240617BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 141

B41J2/175 115

B41J2/175 131

B41J2/175 171

B41J2/175 305

B41J2/175 501

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020093155

(22)【出願日】2020-05-28

(65)【公開番号】P2021187030

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村上 武継

(72)【発明者】

【氏名】井利 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】村山 裕之

(72)【発明者】

【氏名】高橋 悟

(72)【発明者】

【氏名】橋本 雄介

(72)【発明者】

【氏名】草野 裕昭

【審査官】小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５１１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３３４９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３１２０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００１１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１２９７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／１７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する記録ヘッドへ供給路を介して液体を供給可能であり、液体を貯留可能な液体収容容器であって、
少なくとも２つの互いに仕切られた液室と、
前記液室間で液体が往来可能な流路と、
前記流路を開閉可能な弁と、
前記液室に液体を補充可能であり、開閉可能に設けられた補充口と、
前記補充口から液体が補充されない前記液室に設けられ、前記供給路内と前記記録ヘッド内の圧力を調整する圧力調整機構と、を備え、
前記弁は、内部に空間を有した円筒状であり、円筒の軸を中心に回転可能であり、回転に伴って前記流路を開閉することを特徴とする液体収容容器。

【請求項2】

前記圧力調整機構は、使用時の姿勢において前記液室の下部に設けられ、大気と連通する大気連通口を備えている請求項１に記載の液体収容容器。

【請求項3】

前記補充口の開閉は、前記弁の開閉に伴って行われる請求項１または２に記載の液体収容容器。

【請求項4】

前記補充口が開いている時は、前記弁は閉じている請求項３に記載の液体収容容器。

【請求項5】

前記補充口から液体を補充後、前記補充口が閉じられると前記弁が開く請求項４に記載の液体収容容器。

【請求項6】

液体を吐出する記録ヘッドへ供給路を介して液体を供給可能であり、液体を貯留可能な液体収容容器であって、
少なくとも２つの互いに仕切られた液室と、
前記液室間で液体が往来可能な流路と、
前記流路を開閉可能な弁と、
前記液室に液体を補充可能であり、開閉可能に設けられた補充口と、
前記補充口から液体が補充されない前記液室に設けられ、前記供給路内と前記記録ヘッド内の圧力を調整する圧力調整機構と、を備え、
前記弁は、スライドすることで前記流路を開閉するスライダであり、
前記スライダは、カム機構によって、前記補充口を開閉可能なスライド蓋と連動することを特徴とする液体収容容器。

【請求項7】

前記圧力調整機構は、ラビリンス構造を備えている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液体収容容器。

【請求項8】

液体の上限と下限とを示すインジケータを備えている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体収容容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、記録装置に装着され、液体を収容する液体収容容器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、インクを貯留するインクタンクと記録ヘッドとの間にサブタンクを設け、サブタンク内の水頭値を管理することで、精度よく印字するインク記録装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２４８７９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の構成では、インクタンクからサブタンクへインクを圧送するための加圧部、液面高さ検知部、インク流路自動開閉弁等多くの機構が必要であり、記録装置として構造が複雑化し大型化、高コスト化するという課題がある。

【0005】

よって本発明は、記録装置の構造が簡易になり、小型化および低コスト化が可能な液体収容容器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのため本発明の液体収容容器は、液体を吐出する記録ヘッドへ供給路を介して液体を供給可能であり、液体を貯留可能な液体収容容器であって、少なくとも２つの互いに仕切られた液室と、前記液室間で液体が往来可能な流路と、前記流路を開閉可能な弁と、
前記液室に液体を補充可能であり、開閉可能に設けられた補充口と、前記補充口から液体が補充されない前記液室に設けられ、前記供給路内と前記記録ヘッド内の圧力を調整する圧力調整機構と、を備え、前記弁は、内部に空間を有した円筒状であり、円筒の軸を中心に回転可能であり、回転に伴って前記流路を開閉することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、記録装置の構造が簡易になり、小型化および低コスト化が可能な液体収容容器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】液体収容容器を示した図である。

【図2】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図3】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図4】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図5】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図6】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図7】液体収容容器を示した図である。

【図8】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図9】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【図10】液体収容容器におけるインク補充動作を順に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。

【0010】

図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における液体収容容器１００を示した図である。図１（ａ）は透視斜視図であり、図１（ｂ）は、断面図である。液体収容容器１００は液体を貯留可能であり、主として２つの液室１ａ、１ｂおよび円筒状の回転蓋２で構成されており、回転蓋２は円筒の軸を中心に所定の角度まで回転可能な構造となっている。液体収容容器１００が収容する液体としてインクＷが収容されている。液体収容容器１００の材質はインクＷへの耐性、接液性があり、気体透過性がある程度低い、例えばポリエチレン等の材質が望ましい。また容器内部のインク量が視認できるよう、容器の全面もしくは一部が透明もしくは半透明であることが望ましい。

【0011】

液室１ａと回転蓋２の内部の空間は、液室１ａの孔１１ａと回転蓋２の孔１２ａとを通じて繋がったインク流路を形成しているが、回転蓋２の回転角度によっては孔１１ａと孔１２ａとが連通せず、流路が遮断される。同様に液室１ｂと回転蓋２の内部の空間も、孔１１ｂ、孔１２ｂとが繋がってインク流路を形成しているが、回転蓋２の回転角度によって連通、遮断が切り替えられる。つまり、回転蓋２は液室１ａと液室１ｂとの連通において弁となっている。回転蓋２の回転角度は、回転蓋２に設けられたツマミ６の可動範囲を液体収容容器１００の上面に設けた切欠きで限定することで規制されている。また、回転蓋２の上部には補充口５が設けられており、補充口５は、回転蓋２の回転角度によって閉状態、開状態が切り替えられる。補充口５は、回転蓋２を介して液室１ａに液体を補充可能に構成されており、図１（ａ）では、補充口５は閉じた状態となっている。

【0012】

液室１ａの側面にはインジケータ１５が設けられており、インジケータ１５は、インクＷの液面高さの上限および下限を示している。インジケータ１５は、印字等によって徐々に液体収容容器１００内のインクＷが消費された際に、ユーザーがインク交換するタイミングやインク補充量の目安となる。液室１ｂの側面にはジョイント１６が設けられており、ジョイント１６にはチューブが接続され、そのチューブの他端を記録装置のキャリッジ上にある記録ヘッドおよびインク保持室と繋ぐことでインクが供給可能であるインク供給路が形成される。

【0013】

また、使用時の姿勢において液室１ｂの下部には、圧力調整機構の一部である気体導入部７が設けられており、気体導入部７は常時大気解放されており、インクＷが印字等によって消費された際に、気体導入部７から液室１ｂに気体が入り込む。気体導入部７は、インク静圧の基準位置となり、気体導入部７の位置を基準に高低差によってインク静圧が決まる。よってチューブ内がインクＷで満たされていれば、液室１ｂにおける液面高さの変化に関係なく、チューブで接続されたインク保持室内圧力も安定する。また、気体導入部７では、インクＷは表面張力により落下することなく保持されているが、例えば記録装置輸送時の振動等によりインク漏れが生じたときに備え、図１のようにラビリンス構造２０を備えることがより好適な構成である。気体導入部７を大気解放状態とするために、ラビリンス構造２０は大気解放された大気連通口２１を備える。

【0014】

また、インジケータ１５については、液室１ｂにおけるインク静圧がインクWの消費量によらず一定に保たれるよう、ジョイント１６上方に下限位置を設定する。一方で上限位置は、十分なインク補充量を確保して、ユーザーによる頻繁なインク交換を必要としないように、適宜設定すればよい。さらに気体導入部７については、インクWが液ダレを生じることなく、表面張力で保持されるように、適宜形状等を設定すればよい。

【0015】

図２から図６は、液体収容容器１００におけるインク補充動作を順に示した図である。インク補充動作は、回転蓋２の回転角度を段階的に変えることで行われる。図２に示すように、液体収容容器１００内のインクの量が少なくなり、インクの液面がインジケータ１５の下限に達したのをユーザーが確認すると、ユーザーによってインクの補充動作が行われる。ただしインク補充のタイミングは液面高さが下限に達する前であれば、任意のタイミングでよく、必ずしも液面高さが下限である必要は無い。

【0016】

図２の状態では、液室１ａと回転蓋２内部の空間、液室１ｂと回転蓋２内部の空間と、がそれぞれ孔１１ａと孔１２ａ、孔１１ｂと孔１２ｂとが連通することで繋がっており、インクＷが各空間を自由に往来でき、大容量インク収容容器として使用することができる。また補充口５は、閉じられた状態となっており、気体導入部７の作用によりインク圧力が調整されて、記録ヘッドおよびインク保持室までのインク供給が可能な状態となっている。

【0017】

その後、ユーザーによってインク補充動作が開始されると、ユーザーは、図３のように、回転蓋２を時計回りに約４５°回転させる。図３の状態では、孔１１ａと孔１２ａ、孔１１ｂと孔１２ｂとはそれぞれ遮断され、液室１ａと回転蓋２内部の空間と液室１ｂはそれぞれ独立した状態となっている。また、補充口５は閉じた状態となっている。

【0018】

その後、ユーザーが更に回転蓋２を時計回りに約４５°回転させると、図４の状態となる。ツマミ６が液体収容容器１００の上面に設けた切欠きで限定された可動端まで移動する。この際、液室１ｂは独立した状態のままだが、液室１ａの孔１１ａと回転蓋２の孔１２ａとは連通し、再び液室１ａと回転蓋２の内部の空間とが繋がる。また、図４の状態では補充口５が開き、インク補充が可能な状態となる。この状態でユーザーによって、補充口５から回転蓋２を介して液室１ａにインクが補充される。ユーザーは液室１ａ側面のインジケータ１５を確認しながら図５のようにインジケータ１５の上限までインクを補充する。なお、インクＷを補充する量に関して、インクを必ずインジケータ１５の上限まで補充する必要は無く、インジケータ１５の上限以下であれば任意の量を補充してよい。

【0019】

液室１ａにインクＷが補充される間、回転蓋２内部の空間と液室１ｂとは遮断されているため液室１ｂにインクは補充されない。液室１ａにインクＷが補充される間は、液室１ｂから記録ヘッドおよびインク保持室までのインク供給路は開かれたまま、液室１ｂ、供給路内および記録ヘッドは気体導入部７の作用によりインク圧力が調整された状態となっている。よって液室１ａにおいて補充口５が開状態となっても、液室１ｂ内でインク逆流が発生したりすることがないため、記録精度を落とすことなく、インク補充中の記録が可能である。

【0020】

その後、ユーザーが図６のように回転蓋２を反時計回りに約９０°回転させ、再び図２の全閉状態に戻る。液室１ａ、液室１ｂ、回転蓋２内部の各空間同士が再び繋がり、液室１ａ、回転蓋２内部に補充されたインクが液室１ｂ内にも移動して、インク補充動作が完了する。

【0021】

このように液体収容容器は、２つの互いに仕切られた液室と、液室間で液体が往来可能な流路と、流路を開閉する弁と、液室に液体を補充する開閉可能な補充口と、補充口から液体が補充されない液室に設けられ記録ヘッド内の圧力の圧力調整機構を備える。これによって、記録装置の構造が簡易であり、小型化および低コスト化が可能な液体収容容器を提供することができる。

【0022】

（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説明する。

【0023】

図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における液体収容容器２００を示した図である。図７（ａ）は透視斜視図であり、図７（ｂ）は、断面図である。液体収容容器２００は、液室３１ａと液室３１ｂとを備えており、液室３１ａと液室３１ｂとを仕切る壁３２には、液室３１ａと液室３１ｂとを連通する孔３３が設けられている。更に、壁３２には孔３３を開閉可能なスライダ３４が設けられている。スライダ３４にも孔３８が設けられており、壁３２の孔３３とスライダ３４の孔３８とが連通することで、液室３１ａと液室３１ｂとを連通させることができる。

【0024】

スライダ３４は、スライダ３４の下部に設けられたバネ３７で上方に付勢されることで壁３２の孔３３とスライダ３４の孔３８とが重なり液室３１ａと液室３１ｂとが連通している。ここでバネ３７の材質はインクＷへの耐性、接液性があり、耐食性にも優れる、オーステナイト系ステンレス鋼等の材質が望ましい。液体収容容器２００の上部にはカム板３６を備えたスライド蓋３５が設けられており、スライド蓋３５とスライダ３４とは連動して動くように構成されている。つまり、スライド蓋３５がスライドすることで、カム板３６がスライダ３４の上部に備えられたカムローラ３９と当接してスライダ３４を押し下げることで、スライダ３４が鉛直方向に移動し、壁３２の孔３３とスライダ３４の孔３８との位置がずれて液室３１ａと液室３１ｂとの連通を遮断する。スライド蓋３５の下部の補充口５は、スライド蓋３５の水平方向位置によって閉状態、開状態が切り替えられる。スライド蓋３５、スライダ３４の動作範囲はある程度規制されていることが望ましく、可動端にストッパ等を設けてスライダ３４の動作範囲を規制すればよい。

【0025】

図８から図１０は、液体収容容器２００におけるインク補充動作を順に示した図である。インク補充動作は、スライド蓋３５の開閉に伴って行われる。図８のようにスライド蓋３５が完全に閉じた状態では、液室３１ａと液室３１ｂとの内部の空間はそれぞれ孔３３とスライダ３４の孔３８とが連通することで繋がっており、液体収容容器２００が大容量インク収容容器として使用される。また図８の状態では、スライド蓋３５の下部の補充口５は、閉じた状態となっており、気体導入部７の作用によりインク圧力が調整された状態となっている。液体収容容器２００内のインクの量が少なくなり、インクの液面がインジケータ１５の下限に達したのをユーザーが確認すると、ユーザーによってインクの補充動作が行われる。

【0026】

インク補充動作が開始されると、ユーザーは図９のように、スライド蓋３５を矢印方向に可動範囲の半分程度スライドさせる。スライド蓋３５の移動に連動してスライダ３４がカム機構により鉛直下向きに移動し、液室３１ａ、液室３１ｂを仕切る壁３２の孔３３は遮断され、インク流路が閉状態となり、液室３１ａ、液室３１ｂの内部の各空間同士が独立した状態となる。なお、図９の状態では、補充口５は閉じた状態となっている。図９の状態から、ユーザーがスライド蓋３５をさらに可動端まで開き図１０のように全開の状態になると、液室３１ｂの内部の空間は独立した状態のまま、液室３１ａの上部の補充口５が開き、液室３１ａへのインク補充が可能な状態となる。

【0027】

ユーザーによって補充口５から液室３１ａにインクが供給され、インジケータ１５の上限までインク液面が来ると、ユーザーはインク供給を止める。液室３１ａにインクＷが補充される間、液室３１ａと液室３１ｂとは遮断されているため液室３１ｂにインクは補充されない。液室３１ａにインクＷが補充される間は、液室３１ｂから記録ヘッドおよびインク保持室までのインク供給路は開かれたまま、液室３１ｂ、供給路内および記録ヘッドは気体導入部７の作用によりインク圧力が調整された状態となっている。よって液室３１ａにおいて補充口５が開状態となっても、液室３１ｂ内でインク逆流が発生したりすることがないため、記録精度を落とすことなく、インク補充中の記録が可能である。

【0028】

このようにユーザーによるインク補充後、ユーザーがスライド蓋３５を閉じると補充口５は閉じた状態となり、スライダ３４が移動することで液室３１ａと液室３１ｂとが連通してインク補充動作が完了する。

【符号の説明】

【0029】

１ａ 液室
１ｂ 液室
２ 回転蓋
５ 補充口
１５ インジケータ
３４ スライダ
３５ スライド蓋
１００ 液体収容容器
２００ 液体収容容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】