JP2022018869A

JP2022018869A - 液体収容容器

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Publication number: JP2022018869A
Application number: JP2020122278A
Authority: JP
Inventors: 恭介長岡; Kyosuke Nagaoka; 良二井上; Ryoji Inoue; 議靖永井; Noriyasu Nagai; 健太宇田川; Kenta Udagawa; 英明松村; Hideaki Matsumura; 泰司丸山; Taiji Maruyama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2022-01-27
Also published as: KR20220009880A; US12187041B2; CN113942310A; US20240017550A1; EP3939793A1; JP2024174203A; CN113942310B; CN116653439A; US20220016894A1; US11760101B2; US20250091355A1; EP3939793B1

Abstract

【課題】蓋部材に衝撃が加わった際に、液体が漏洩することを抑制すること。【解決手段】液体収容容器は、収容部に収容されている液体を注出する注出口と、外側に雄ネジ部を配した結合部と、を有する注出口部材と、雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を内部に有し、注出口部材に装着可能に構成された蓋部と、を備え、結合部において、雄ネジ部が分断されている。【選択図】図６

Description

本発明は、液体を収容する液体収容容器に関する。

インクジェット記録装置のような液体吐出装置で使用される液体タンクには、液体を補充できるものがある。例えば、液体を注入するための注出口を備えた液体収容容器を用いて、その注出口から液体タンクに液体を補充することができる（特許文献１参照）。

特許文献１においては、液体収容容器本体の全周に雄ネジが設けられ、この雄ネジに螺合可能な雌ネジが設けられた蓋部材を液体収容容器本体に装着して固定することで、液体収容容器本体から液体が流出することを封止する構成が記載されている。

特開２０１８－１４４２４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、液体収容容器本体の雄ネジ部が全周に設けられている場合、落下等で蓋部材に衝撃が加わった際に、蓋部材の割れ又は液体封止箇所の変形により、液体収容容器本体から液体が漏洩する虞がある。

本発明は、蓋部材に衝撃が加わった際に、液体が漏洩することを抑制する液体収容容器を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる液体収容容器は、収容部に収容されている液体を注出する注出口と、外側に雄ネジ部を配した結合部と、を有する注出口部材と、前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を内部に有し、前記注出口部材に装着可能に構成された蓋部と、を備え、前記結合部において、前記雄ネジ部が分断されていることを特徴とする。

本発明によれば、蓋部材に衝撃が加わった際に、液体が漏洩することを抑制する液体収容容器を提供することができる。

液体吐出装置の外観を示す斜視図である。液体吐出装置の内部構成を示す斜視図である。液体吐出装置における液体タンクが収納された部分の拡大斜視図と平面図である。液体収容容器の外観を示す図である。液体収容容器の部品構成図と断面図である。ノズルを説明する図である。ノズルの他の例を示す図である。液体収容容器の断面図を示す図である。実施例で用いたノズルの上面図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状などは、あくまで例示である。

＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本実施形態の液体吐出装置１の外観を示す斜視図である。図１に示す液体吐出装置１は、シリアル型のインクジェット記録装置である。図１に示す液体吐出装置１は、筐体１１と、筐体１１の内部に配置された液体タンク１２とを備える。液体タンク１２は、記録媒体（不図示）に吐出される液体であるインクを収容する。

図２は、図１に示した液体吐出装置１の内部構成を示す斜視図である。図２において液体吐出装置１は、記録媒体（不図示）を搬送するための搬送ローラ１３と、液体を吐出する記録ヘッド１４が設けられたキャリッジ１５と、キャリッジ１５を駆動するためのキャリッジモータ１６とを備える。記録媒体は、記録ヘッド１４から吐出された液体によって画像が形成されるものであれば、特に限定されない。例えば、記録媒体としては、紙、布、光ディスクラベル面、プラスチックシート、またはＯＨＰシートなどが挙げられる。

液体は、液体タンク１２に収容されており、液体流通路１７を介して記録ヘッド１４に供給され、記録ヘッド１４から吐出される。本実施形態では、液体として、４色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック）のインクが使用され、液体タンク１２として、各色のインクを収容する４つの色別の液体タンク１２ａ～１２ｄが設けられている。以下、個々の液体タンクを識別して言及する場合、液体タンク１２ａ～１２ｄなどを末尾にアルファベットを付し、任意の液体タンクを言及する場合、液体タンク１２と称するものとする。色別の液体タンク１２ａ～１２ｄのそれぞれは、筐体１１の内部における液体吐出装置１の前面部に配置されている。

図３（ａ）は、図１に示した液体吐出装置１の液体タンク１２ｂ～１２ｄが収納された部分の拡大斜視図の一例であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）で示した斜視図の平面図である。液体タンク１２は、液体を収容するための液体タンク本体１２１と、液体タンク本体１２１内の液体収容室に連通する連通流路１２２とを有する。また、液体補充時以外に連通流路１２２を覆い、液体タンク本体１２１の収容室を密閉するために装着可能なタンクカバー１２３（図２参照）を有する。液体を液体タンク１２に補充する場合には、液体収容容器２（図４参照）の注出口を連通流路１２２に挿入し、液体を注入する。液体補充時以外はタンクカバー１２３で液体収容室を密閉することで、液体タンク１２内部の液体の蒸発を抑制することができる。連通流路１２２は、内部に鉛直方向に並列に延びる２つの流路を備えており、気液交換によって液体収容容器２内の液体が液体タンクに注入される仕組みとなっている。液体吐出装置１において、液体収容容器２の注出口を挿入する部分にはソケット１８が設けられている場合がある。ソケット１８が設けられている場合、ソケット１８には内周壁から内側に突出する凸部１９が設けられている。ソケット１８は、液体タンク１２ごとに設けられており、凸部１９の形状は、液体容器の入れ間違い抑制の為にソケット１８ごとに異なっている。凸部１９は、連通流路１２２の中心軸に対して、１８０°の回転対称に存在している。

図４は、液体タンク１２に液体を補充する液体容器である液体収容容器２の外観を示す立面図である。図４における液体収容容器２は、液体を収容する収容部（本体部）であるボトル２１と、ボトル２１と接続されたノズル２２と、ノズル２２に着脱可能なキャップ２３とを有する。ノズル２２は、ボトル２１に収容された液体を注出する際の出口としての機能を有する注出口部材である。キャップ２３は、ノズル２２に装着されることで、液体収容容器２（具体的には、ボトル２１）の内部を外気から遮蔽する蓋部である。ボトル２１とノズル２２とを接続する方法は、可撓性の部品を挟んでシールする方法、または、ボトル２１とノズル２２とを共に樹脂部品とし、二部品を溶着する方法などがある。ボトル２１およびノズル２２は、一体の部品であってもよい。

図５（ａ）は、図４に示す液体収容容器２の部品構成図の例を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す液体収容容器２の部品構成図を結合した状態の断面図である。液体収容容器２のボトル２１は、上部に形成されたボトル溶着部２１ａと、下部に形成された液体収容部２１ｂとを含む。ノズル２２は、液体を注出する注出口２２ａと、外側に雄ネジ構造が形成された結合部２２ｂと、内側または底面に溶着面が形成されたノズル溶着部２２ｃとを含む。蓋部であるキャップ２３は、注出口部材であるノズル２２に着脱可能に構成されており、注出口２２ａを開閉可能としている。ボトル２１を形成する材料としては、ＰＥ（ポリエチレン）またはＰＰ（ポリプロピレン）等が挙げられる。ノズル２２を形成する材料としては、ＰＥ（ポリエチレン）またはＰＰ（ポリプロピレン）等が挙げられる。ノズル２２は、ノズル溶着部２２ｃがボトル溶着部２１ａと溶着することでボトル２１と接合される。ボトル２１とノズル２２とを溶着により接合する場合は、ボトル２１およびノズル２２は同種の材料であることが好ましい。ノズル２２内部には、開口を有するシール２４と、シール２４の開口を開閉するバルブ２５と、バルブ２５を付勢するバネ２６と、バネ２６を固定するホルダ２７とが備えられている。

キャップ２３をノズル２２に装着する方法の例として、ノズル２２とキャップ２３とを螺合する方法が挙げられる。具体的には、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ノズル２２の外側に雄ネジ構造が形成された結合部２２ｂと、キャップ２３の下部の内側に雌ネジ構造が形成されたキャップネジ部２３ａとを用いて螺合する方法が挙げられる。このようにキャップ２３は、キャップネジ部２３ａが結合部２２ｂと螺合することでノズル２２に装着される。この際、キャップ２３のキャップシール部２３ｂとノズル２２の注出口２２ａの一部とが嵌合し、液体収容容器２の内部が密閉される。即ち、キャップシール部２３ｂとノズル２２の注出口２２ａの一部との当接箇所によって密閉部が形成される。

図６は、本実施形態の注出口部材であるノズル２２を説明する図である。図６（ａ）は、ノズル２２の部品形状の斜視図の一例である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の上面図である。本実施形態のノズル２２の雄ネジ部２２１は、分断された構造となっている。即ち、雄ネジ部２２１は、ノズル２２の全周にわたって連続して形成されておらず、一部が分断されている。分断された雄ネジ部２２１は、全体として一つの螺旋形状を形成しており、分断された雄ネジがそれぞれキャップの雌ネジと螺合する構成となっている。尚、キャップ２３のキャップネジ部２３ａの一部にも分断部が形成されていてもよい。

雄ネジ部２２１の分断された部分の少なくとも一部には、凹部２２３が形成されている。本実施形態における凹部２２３とは、図６（ｂ）に示すように、ノズル２２の上面図において、雄ネジ部２２１を有する結合部２２ｂの根本からなる円２２２（点線で示す）に対して内径側に形成される空間の一端となる部分のことである。円２２２の直径は、キャップ開封時の回転半径に相当する径であり、概ね１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。円２２２の直径は、結合部２２ｂにおいて、雄ネジ部２２１の隆起部分を除いた部分の直径に対応する。ノズル２２の凹部２２３の幅２２４としては、落下耐性への効果の観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ以上であることがより好ましい。ここで、凹部２２３の幅２２４とは、円２２２のうち凹部２２３に対応する円弧と、凹部２２３との距離に対応するものである。本例では、ノズル２２の上面図において円２２２とノズル２２との最大距離に対応する。円２２２に対する凹部２２３の割合としては、落下耐性への効果の観点から１０％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましい。一方、振動等に対するキャップの緩み防止の観点から、円２２２に対する凹部２２３の割合は、９０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。ここで、円２２２に対する凹部２２３の割合とは、円２２２の全周の角度である３６０°に対する凹部２２３の角度の割合を示す。図６（ａ）および（ｂ）に示す例では、凹部２２３は、回転対称に二箇所に設けられている。このため、円２２２に対する凹部２２３の割合は、図６（ｂ）に示す角度θ×２／３６０で求められる。

以上のように、ノズル２２の雄ネジ部２２１を分断させることで、落下等で蓋部材であるキャップ２３に衝撃が加わった際にも、液体収容容器２本体から液体が漏洩することを抑制できる。尚、図６（ａ）および（ｂ）の例では、凹部２２３は、１８０°回転対称に二箇所に設けられている例を説明したが、凹部２２３は、複数個所に設けられていなくてもよい。凹部２２３は、少なくとも一箇所に設けられていればよい。また、凹部２２３は、液体吐出装置１の液体タンク１２に液体を補充する際に位置決めとして用いられる部位と共通したものでもよい。以下、図７を用いて、位置決めに用いられる凹部を説明する。

図７は、本実施形態におけるノズル２２の他の例を示す図である。図７（ａ）は、ノズル２２の部品形状の斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の上面図である。図７のノズル２２では、１８０°の回転対称に存在する凹部２２３ａを有しており、凹部２２３ａが、液体吐出装置１の液体タンク１２に設けられたソケット１８の内周壁から内側に突出する凸部１９に係合する構成となっている。液体タンク１２の色別に形状が異なる凸部１９に係合する凹部２２３ａを有する液体収容容器２を用いることによって、液体タンク１２への異なる色の液体収容容器２の液体を注入する誤注入を防止できる。さらにこのような構成をとることで、ノズルネジ部として機能する結合部２２ｂに、液体吐出装置１との位置決め部を設けることになるため、液体収容容器２の小型化にも寄与することができる。尚、図７では、図６に示す凹部２２３に加えて、液体タンク１２の凸部１９に係合する凹部２２３ａを別途設けている例を示しているが、凹部２２３が設けられていなくてもよい。即ち、結合部２２ｂには、液体タンク１２の凸部１９に係合する凹部２２３ａのみが設けられていてもよい。

以上がノズル２２の雄ネジ部２２１の説明である。次に、図５を再度参照して、ノズル２２の内部構造を説明する。ノズル２２には、先端（上端）に連通流路１２２が挿入される開口を有するオリフィス部であるシール２４が配されている。そして、液止弁の弁体であるバルブ２５をバネ２６で開口側に付勢することでシール２４とバルブ２５とのギャップが閉塞され、液体収容容器２が密閉される。本実施形態では、付勢機構としてバネ２６を用い、ノズル２２の内空間に固定したホルダ２７にバネ２６を保持させている。シール２４は、ゴムまたはエラストマー等の可撓性部材で構成されている。バルブ２５を形成する材料としては、ＰＥ（ポリエチレン）またはＰＰ（ポリプロピレン）等が挙げられる。バネ２６を形成する材料としては、ＳＵＳ（ステンレス）等が挙げられる。ホルダ２７を形成する材料としては、ＰＥ（ポリエチレン）またはＰＰ（ポリプロピレン）等が挙げられる。ホルダ２７をノズル２２に固定する方法としては、溶着等が挙げられる。

液体収容容器２から液体タンク１２へ液体を供給する際には、シール２４の開口から連通流路１２２がノズル２２内に挿入されることで、バルブ２５が開放される。そして、前述したように、液体収容容器２のノズル２２に、液体吐出装置１のソケット１８の凸部１９に係合する凹部２２３ａが設けられている場合、ソケット１８によって液体収容容器２の位置決めをすることができる。そして、液体収容容器２内の液体は水頭差によって連通流路１２２を介して液体タンク本体１２１の収容室に供給される。尚、図５（ｂ）にあるように、キャップ２３に突起２３ｆ等を設けることで、開栓および閉栓時にバルブ２５を開放する場合もある。これにより、液体収容容器２内の圧力が外部の気圧より高い場合にも、液体タンク１２へ液体を供給する際に液体タンク１２に液体が勢いよく流入し液体タンクが溢れることを抑制できる。

以上説明したように、本実施形態では、ノズル２２の雄ネジ部２２１を分断させている。このため、落下等で蓋部材であるキャップ２３に衝撃が加わった際にも、ノズル２２の雄ネジ部２２１が全周に設けられていないので、衝撃がキャップとノズル間で伝播することを抑制できる。従って、キャップ２３とノズル２２との間のシール部から液体が漏れ出すことを抑制したり、キャップの割れを抑制したりすることができる。また、ノズル２２に凹部２２３（または凹部２２３ａ）が形成されていることで、ノズル２２の剛性が下がるので、キャップ２３への衝撃をさらに抑制することができる。

＜＜実施例＞＞
以下に各種の実施例を説明する。尚、以下は、例示に過ぎず、これらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図８は、各実施例で用いた液体収容容器２の断面図を示す図である。図８に示した液体収容容器２においては、ボトル２１として、外径Φ６４ｍｍ、高さ１００ｍｍのポリプロピレン製ボトルを用いた。キャップ２３として、外径Φ３３ｍｍ、雌ネジ部の内径Φ２７．２ｍｍのポリプロピレン製キャップを用いた。

図９は、各実施例で用いたノズル２２の上面図を示している。図９（ａ）は、実施例１に用いたノズル２２の上面図を示している。ノズル２２として、雄ネジ部の根本からなる円２２２が、Φ２７．０ｍｍ、凹部の幅２２４が０．５ｍｍ、円２２２に対する凹部の割合が１７％であるポリプロピレン製ノズルを用いた。その他の構成は、図５と同様の構成にして、液体収容容器２を作製した。

＜実施例２＞
図９（ｂ）に示す実施例２のノズル２２は、凹部の幅２２４が１．０ｍｍ、円２２２に対する凹部の割合が２５％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜実施例３＞
図９（ｃ）に示す実施例３のノズル２２は、凹部の幅２２４が２．５ｍｍ、円２２２に対する凹部の割合が３９％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜実施例４＞
図９（ｄ）に示す実施例４のノズル２２は、凹部の幅２２４が３．５ｍｍ、円２２２に対する凹部の割合が４８％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜実施例５＞
図９（ｅ）に示す実施例５のノズル２２は、凹部の幅２２４が２．５ｍｍである。さらに、液体吐出装置１のソケット１８の凸部１９に係合し、１８０°の回転対称に存在する二箇所の凹部２２３ａを設けた。円２２２に対する凹部の割合は、７３％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜実施例６＞
図９（ｆ）に示す実施例６のノズル２２は、凹部の幅２２４が２．５ｍｍである。さらに、液体吐出装置１のソケット１８の凸部１９に係合し、１８０°の回転対称に存在する二箇所の凹部２２３ａを設けた。円２２２に対する凹部の割合は、５９％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜実施例７＞
図９（ｇ）に示す実施例７のノズル２２は、凹部の幅２２４が２．５ｍｍである。さらに、液体吐出装置１のソケット１８の凸部１９に係合し、１８０°の回転対称に存在する六箇所の凹部２２３ａを設けた。円２２２に対する凹部の割合は、５９％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜実施例８＞
図９（ｈ）に示す実施例８のノズル２２は、凹部の幅２２４が２．５ｍｍである。さらに、液体吐出装置１のソケット１８の凸部１９に係合し、１８０°の回転対称に存在する２箇所の凹部２２３ａを設けた。円２２２に対する凹部の割合は、６６％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜比較例１＞
図９（ｉ）に示す比較例１のノズル２２は、凹部がない構成である。このため、円２２２に対する凹部の割合は、０％である。その他は、実施例１と同様にした液体収容容器２を作製した。

＜落下耐性の評価＞
実施例１～８および比較例１で作製した液体収容容器２に、２００ｍｌのインクを注入し、１８０ｃｍの高さより落下耐性の評価を行い、以下の基準で評価した。評価結果を表１に「落下耐性」として示す。

ここで、表１における形状ａ～ｉは、図９の（ａ）～（ｉ）の各ノズルに対応する。また、表１における落下耐性は、以下を示している。
Ａ：キャップのシール部からインクの染み出しが見られなかった。
Ｂ：キャップのシール部から僅かにインクの染み出しが見られた。
Ｃ：ボトル外部にインクが漏れた、またはキャップ割れが見られた。

実施例１～８では、ボトル外部へのインク漏れ、またはキャップ割れが見られなかった。実施例１～４の比較によれば、ノズルの凹部の幅が１ｍｍ以上あれば、落下耐性がさらに良化した。また、実施例５～８の比較によれば、雄ネジの根本からなる円に対する凹部の割合が７０％以下であれば、落下耐性がさらに良化した。一方、比較例１では、雄ネジ部が分断されておらず凹部が設けられていない構成であり、落下耐性が良化しなかった。

＜＜その他の実施形態＞＞
上記の実施形態において、液体収容容器は、液体吐出装置の液体タンクに液体を補充するために用いられる例を説明したが、任意の装置の液体タンクに液体を補充するために用いるものであってもよい。また、液体収容容器に収容される液体としてインクを用いる例を説明したが、任意の液体を収容してよい。

２液体収容容器
２２ノズル
２２ｂ結合部
２２１雄ネジ部
２２２円
２２３凹部
２２３ａ凹部
２３キャップ

Claims

収容部に収容されている液体を注出する注出口と、外側に雄ネジ部を配した結合部と、を有する注出口部材と、
前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を内部に有し、前記注出口部材に装着可能に構成された蓋部と、
を備え、
前記結合部において、前記雄ネジ部が分断されていることを特徴とする液体収容容器。
前記結合部は、前記雄ネジ部が分断された部分の少なくとも一部に凹部を有する、請求項１に記載の液体収容容器。
前記結合部において前記雄ネジ部の隆起部分を除いた部分の直径によって形成される円における前記凹部に対応する円弧と前記凹部との距離が、０．５ｍｍ以上である、請求項２に記載の液体収容容器。
前記液体収容容器は、液体を吐出する液体吐出装置の液体タンクに補充する液体を前記収容部に収容し、
前記結合部の前記凹部は、前記液体タンクの外側を取り囲むように設けられたソケットに形成された凸部に設けられた凸部と係合するように構成されている、請求項２または３に記載の液体収容容器。
前記凹部は、前記液体タンクに液体を補充する際に、前記凸部と係合する、請求項４に記載の液体収容容器。
前記液体吐出装置には複数の前記液体タンクが備えられ、前記液体タンクの前記ソケットは、それぞれ異なる形状を有し、
前記結合部の前記凹部は、前記複数の液体タンクのうちの一つの液体タンクの前記ソケットに形成された前記凸部のみと係合することが可能であり、他の液体タンクの前記ソケットに形成された前記凸部と係合しない、請求項４または５に記載の液体収容容器。
前記結合部は、複数の前記凹部を有し、
少なくとも一部の凹部が前記凸部と係合し、他の凹部は前記凸部と係合しない、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の液体収容容器。
前記液体タンクのソケットは、複数の前記凸部を有し、
前記結合部は、複数の前記凹部を有し、
前記複数の凹部が前記複数の凸部とそれぞれ係合する、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の液体収容容器。
複数の前記凹部が、前記結合部において前記雄ネジ部の隆起部分を除いた部分の直径によって形成される円の中心に対して１８０°回転対称に存在する、請求項７または８に記載の液体収容容器。
前記結合部において前記雄ネジ部の隆起部分を除いた部分の直径によって形成される円に対する前記凹部の割合が、１０％以上かつ９０％以下である、請求項２乃至９のいずれか一項に記載の液体収容容器。
前記結合部において前記雄ネジ部の隆起部分を除いた部分の直径によって形成される円に対する前記凹部の割合が、２０％以上かつ７０％以下である、請求項２乃至９のいずれか一項に記載の液体収容容器。
前記蓋部と前記注出口部材との当接箇所による密閉部をさらに備える、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液体収容容器。