JP5776242B2 - キャップ、液体収容容器、および、液体噴射システム - Google Patents

Description

本発明は、液体収容容器の大気導入口用のキャップと、キャップを備えた液体収容容器、および、液体収容容器を備えた液体噴射システムに関する。

プリンターの液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体収容容器には、液体収容容器内に大気を導入するために大気導入口を設けたものが知られている。
この大気導入口は、液体収容容器の使用前は、運搬等による大気導入口からの液体漏れを防ぐために、フィルムで封止されていたり、ゴム栓で閉塞されていたりする。
例えば、特許文献１の技術では、液体収容容器の大気導入口は、ゴム栓で閉塞されている。

特開２００６−４４２１４号公報

特許文献１に記載されたゴム栓は、ゴム栓の着脱方向と同じ方向に延伸する接続部を介してつまみ部が形成されているため、ゴム栓の挿入方向と逆の方向につまみ部を引けば、ゴム栓は外れてしまう。従って、液体収容容器の運搬中や、液体収容容器をプリンターに対し設置する前につまみ部が何かに引っ掛かると、容易に外れてしまい、液体収容容器の姿勢によっては、液体収容容器内の液体が大気導入口を介して流出し周囲を汚染するという課題があった。
一方、液体収容容器をプリンターに対し設置して使用する際には、液体収容容器内に大気を供給するためにゴム栓を外さなければならない。しかしながら、ゴム栓取り外しの注意が喚起されないと、ユーザーが取り外しをせずに印刷を開始してしまい、印字不良が発生するという問題があった。
従って本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、液体収容容器の大気導入口に装着された場合、容易には外れず、しかも、液体収容容器の使用時には取り外しを喚起しやすい大気導入口用のキャップ、それを備えた液体収容容器、及びその液体収容容器を備えた液体噴射システムを提供することにある。

本発明は、上記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、以下の形態または適用例として実現することができる。

［適用例１］
液体収容容器に突出形成された大気導入口に着脱可能なキャップにおいて、
弾性体から成る筒状のキャップ部であって、前記大気導入口に対し前記キャップ部の中心軸方向に着脱されるキャップ部と、
前記キャップ部に接続された弾性を有する接続部であって、前記キャップ部の中心軸方向からの平面視で前記キャップ部の一側から前記中心軸方向と直交する第１方向に延伸する第１部分と、前記平面視で前記第１方向と直交する第２方向に延伸する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とをつなぐ屈曲部とを有する接続部と、
前記平面視で前記第２部分の前記屈曲部とは反対側の端部に設けられた把手部と、
を備えたキャップ。
適用例１のキャップによれば、把手部とキャップ部とは、キャップ部の中心軸方向からの平面視でキャップ部と、接続部と、把手部とが一直線状にはつながらないので、大気導入口に装着されたキャップ部を取り外す方向に把手部に力をかけても、その力が先ず屈曲部にかかり、キャップ部に直接伝達されない。そのため、キャップが不用意に外れにくい。また、屈曲部を利用してキャップを掛けることができるため、キャップの保管が可能となり、キャップの再利用が可能となる。

［適用例２］
適用例１に記載のキャップであって、
前記第２部分の前記平面視で前記第２方向と直交する方向の幅は前記把手部の前記方向の幅より小さく形成されているキャップ。
適用例２のキャップによれば、第２部分の幅が把手部の幅より小さいため、第２部分の幅が把手部の幅より広い場合と比べ剛性が低下するため、先ず屈曲部を中心として把手部と第２部分とが回転し易くなり、取り外す力が直接キャップ部には伝わりにくい。従って、意図しないキャップ外れを抑制できる。

［適用例３］
適用例１または適用例２に記載のキャップにおいて、
複数個の前記キャップ部を備え、前記複数個の前記キャップ部に共通の前記把手部が、複数個の前記接続部を介して前記複数個のキャップ部にそれぞれ連結されたキャップ。
適用例３のキャップによれば、屈曲部を有し、弾性を有する接続部により複数のキャップ部が一つの把手部につながるため、把手部を持って一度に複数のキャップ部を外すことができる。従って、キャップの取り外し操作の工数、時間の低減が可能となる。また、複数のキャップ部に共通の把手部が連結されることにより、１個のキャップ部及び接続部に把手部が接続される場合に比べ、把手部が複数個のキャップ部及び接続部に支持されるので姿勢が安定化し易い。また、複数の大気導入口間の距離に多少の誤差がある場合でも、接続部の弾性と屈曲部により調整が可能になる。

［適用例４］
適用例１〜適用例３の何れか一つに記載のキャップを備えた液体収容容器。
適用例４によれば、適用例１〜３の何れかのキャップを備えた液体収容容器を提供できる。

［適用例５］
適用例４に記載の液体収容容器と該液体収容容器に連結された液体噴射装置とを備え、前記キャップは、前記液体収容容器と前記液体噴射装置の筐体との間に前記接続部が挟まれ且つ前記把手部が前記液体収容容器の外部に突出するように支持される液体噴射システム。

適用例５の液体噴射システムによれば、前記把手部が前記液体収容容器の外部に突出するため、液体収容容器使用時にキャップの取り外しの注意を喚起し易くなる。従って、大気導入せずに液体噴射不良が生じる可能性を低減できる。

尚、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、上述した液体収容容器、液体噴射装置と液体収容容器とを備えた液体噴射システムのほか、上述した液体収容容器の製造方法、上述した液体噴射システムを用いた液体噴射方法等の態様で実現することができる。

参考例の液体収容容器９０を説明するための図である。 本発明のキャップが装着されるインクタンク３０を備えた液体噴射システム１を説明するための図である。 インクタンク３０の外観斜視図である。 インクタンク３０を更に説明するための図である。 インクタンク３０の分解斜視図である。 空気の流れを説明するための図である。 インクタンク３０の詳細を説明するための図である。 インク供給を説明するための図である。 インクタンク３０を説明するための図である。 インクタンク３０へのインクの注入状態を示す図である。 本発明の第一実施例の大気導入口用キャップ５００を説明するための図である。 キャップ５００が大気導入口３１７に装着された状態を示す図である。 本発明の第二実施例の大気導入口用キャップ５００の正面図である。 本発明の第三実施例、第四実施例、第五実施例の大気導入口用キャップを示す説明図である。 本発明の第六実施例の大気導入口用キャップの正面図である。 本発明の第七実施例の大気導入口用キャップ５１１を示す説明図である。 図１１に示されるキャップキャップ５００をインクタンクの大気導入口３１７に装着した状態を示す説明図である。 図１７に示されるキャップ５００がインクタンク３０とプリンター１２との間に挟まれて支持されている状態を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．参考例：
Ｂ．実施例：

Ａ．参考例：
実施例の理解を容易にする為に、実施例の説明する前に参考例を説明する。図１は、参考例の液体収容容器９０を説明するための図である。図１には、方向を特定するために互いに直交するＸＹＺ軸が図示されている。なお、これ以降の図についても、必要に応じてＸＹＺ軸が図示されている。液体収容容器９０はインクタンク９０とも呼ばれる。インクタンク９０の液体導出部９０６から流通管であるホース２４を介してプリンター（液体噴射装置）内のサブタンク（図示せず）にインクが供給される。インクをサブタンクに供給する際のインクタンク９０の姿勢（使用姿勢）は、Ｚ軸負方向が鉛直下方向となる。

インクタンク９０は、液体収容室９４０と空気収容室９３０とを有する。液体収容室９４０と空気収容室９３０は連通部９５０を介して連通している。液体収容室９４０はインクを収容する。収容されているインクは液体出口９４９から液体導出部９０６、ホース２４を介してサブタンクに供給される。なお、インクをサブタンクに供給するインク供給時には、インクを注入するための液体注入口９０４は栓部材（図示せず）で塞がれている。

液体収容室９４０のインクの消費と共に、連通部９５０を介して空気収容室９３０から空気が液体収容室９４０に導入される。インクタンク９０は、空気収容室９３０を大気と連通させるための大気開放口９１８を有する。大気開放口９１８には、インクが外部に漏れ出すことを防止するための気液分離膜９１６が貼られている。

インクタンク９０にインクを注入する場合、図１に示すようにＸ軸負方向が鉛直下方向となるようにインクタンク９０は所定の水平面上に設置される。図１に示すインクタンクの姿勢を「注入姿勢」ともいう。参考例のインクタンク９０は、注入姿勢において液体注入口９０４は、大気開放口９１８よりも高い位置に配置されている。よって、利用者が液体注入口９０４からインクを液体収容室９４０に注入した場合、注入量によっては大気開放口９１８から溢れ出す可能性がある。また、利用者はインク注入時に液体注入口９０４に着目しているため、大気開放口９１８からインクが溢れ出していることに気付かない恐れもある。

また、参考例のように、大気開放口９１８と外部とを区画するように気液分離膜９１６が貼られている場合、大気開放口９１８から溢れ出たインクにより気液分離膜９１６が濡れてしまう。気液分離シート９１６が一旦インクで濡れると、その機能が低下し、インクが気液分離シート９１６を透過し外部に漏れ出す事態や、空気が気液分離シート９１６を透過できず、インクタンク９０内部に空気が導入されない事態が生じ得る。

Ｂ．実施例：
先ず、本発明の一実施例による大気導入口用キャップが装着されるインクタンク３０を備えた液体噴射システム１について説明する。
Ｂ−１−１．液体噴射システムの構成：
図２は、液体噴射システム１を説明するための図である。図２（Ａ）は液体噴射システム１の外観斜視図である。図２（Ｂ）は、液体噴射システム１の外観斜視図であり、液体収容容器であるインクタンク３０を示した図である。

図２（Ａ）に示すように、液体噴射システム１は、液体噴射装置としてのインクジェットプリンター１２（単に「プリンター１２」ともいう。）と、タンクユニット５０とを備える。プリンター１２は、用紙給紙部１３と、用紙排出部１４と、キャリッジ１６と、４つのサブタンク２０と、を備える。４つのサブタンク２０は色の異なるインクを収容している。具体的には、４つのサブタンク２０は、ブラックインクを収容するサブタンク２０Ｂｋと、シアンインクを収容するサブタンク２０Ｃｎと、マゼンダインクを収容するサブタンク２０Ｍａと、イエローインクを収容するサブタンク２０Ｙｗである。４つのサブタンク２０は、キャリッジ１６に搭載されている。

用紙給紙部１３にセットされた印刷用紙は、プリンター１２内部に搬送され、印刷後の印刷用紙が用紙排出部１４から排出される。

キャリッジ１６は、主走査方向（紙巾方向）に移動可能である。この移動は、ステッピングモーター（図示せず）の駆動によりタイミングベルト（図示せず）を介して行われる。キャリッジ１６の下面には、記録ヘッド（図示せず）が備え付けられている。この記録ヘッドの複数のノズルからサブタンク２０に収容されているインクが印刷用紙上に噴射され印刷が行われる。なお、タイミングベルトやキャリッジ１６等のプリンター１２を構成する各種部品は、ケース１０内部に収容されていることで保護されている。

タンクユニット５０は、上面ケース５４と、第１の側面ケース５６と、第２の側面ケース５８と、を備える。さらに、図２（Ｂ）に示すように、タンクユニット５０は、ケース５４，５６，５８内部に４つの液体収容容器としてのインクタンク３０を備える。ケース５４，５６，５８によってタンクユニット５０がより安定して所定の場所（例えば、机や棚）に設置される。４つのインクタンク３０は、４つのサブタンク２０が収容する色に対応したインクを収容している。すなわち、４つのインクタンク３０は、ブラックインク、シアンインク、マゼンダインク、イエローインクをそれぞれ収容する。なお、インクタンク３０は、サブタンク２０よりも多くの量のインクを収容できる。

各色を収容したインクタンク３０は、対応した色のインクを収容するサブタンク２０にホース２４によって接続されている。記録ヘッドからインクが噴射されサブタンク２０のインクが消費されると、ホース２４を介してインクタンク３０のインクがサブタンク２０に供給される。これにより、液体噴射システム１は、プリンター１２の中断動作なしに連続して印刷を続けることができる。ホース２４は、合成ゴム等の弾性を有する部材で形成されている。なお、サブタンク２０を設けずに、ホース２４を介して直接にインクタンク３０から記録ヘッドにインクを供給しても良い。

図３は、インクタンク３０の外観斜視図である。インクタンク３０は栓部材３０２を有する。栓部材３０２は液体注入口３０４に装着されている。栓部材３０２は液体注入口３０４から取り外し可能であり、取り外すことで液体注入口３０４からインクタンク３０内部にインクを注入（補充）することができる。インクタンク３０は、第１の嵌合部３２４と第２の嵌合部３２５とを有する。第１の嵌合部３２４は突起形状である。第２の嵌合部３２５は、貫通孔３２５ａを有する。第１と第２の嵌合部３２４、３２５を用いて、隣り合うインクタンク３０が連結される。

図４は、インクタンク３０を更に説明するための図である。図４は、タンクユニット５０の斜視図であり、説明の容易のために上面ケース５４（図２（Ａ））の図示は省略している。隣り合うインクタンク３０の第２の嵌合部３２５の貫通孔３２５ａと第１の嵌合部３２４とが嵌め合わされることで、隣り合うインクタンク３０同士が連結される。タンクユニット５０は、プリンター１２が噴射するインク色の数に応じて、インクタンク３０を新たに追加したり、取り外したりすることができる。インクタンク３０のインクをプリンター１２側へ供給する際のインクタンクの使用姿勢は、Ｚ軸負方向が鉛直下方向となり、Ｚ軸正方向が鉛直上方向となる。

Ｂ−１−２．インクタンク３０の詳細構成：
図５は、インクタンク３０の分解斜視図である。インクタンク３０は、タンク本体３２と、栓部材３０２と、複数のシート部材３４，３１６，３２２（「フィルム３４，３１６，３２２」ともいう。）と、を備える。タンク本体３２は、ポリプロピレン等の合成樹脂により成形されている。また、タンク本体３２は、半透明であり外部から内部のインクの量を確認できる。タンク本体３２の形状は、一側面が開口した凹状形状である。タンク本体３２の凹部には様々な形状のリブ３６２が形成されている。なお、説明の便宜上、タンク本体３２について、Ｚ軸正方向側の面を上面ｆａ、Ｚ軸負方向側の面を底面ｆｂとする。また、使用姿勢におけるタンク本体３２の４つの側面について、Ｘ軸正方向側の面を右側面ｆｃ、Ｘ軸負方向側の面を左側面ｆｄ、Ｙ軸正方向側の面（すなわち、開口が形成された面）を正面ｆｅ，Ｙ軸負方向側の面を後面ｆｆとする。

フィルム３４は、リブ３６２の端面、および、タンク本体３２の外枠の端面に隙間が生じないように緻密に貼り付けられている。これにより複数の小部屋が形成されている。具体的には、主に、空気収容室３３０、液体収容室３４０、連通部３５０、液体収容室３４０の一部分である液体保持部３４５と、が形成される。なお、これらの各部屋（各構成）の詳細は後述する。

タンク本体３２の右側面ｆｃには、液体注入口３０４が形成されている。また、右側面ｆｃには、気液分離室３１２と、大気導入口３１７と、連通流路３１４，３２０と、連通口３１８，３１９ａ，３１９ｂとが形成されている。気液分離室３１２の形状は凹状形状であり、凹状の底面に連通口３１９ａが形成されている。連通口３１８は、大気開放口３１８とも呼び、空気収容室３３０と連通し、外部の空気を空気収容室３３０に導入する。

気液分離室３１２の底面を囲む内壁の全周には土手３１３が形成されている。シート部材３１６は、土手３１３に粘着されている。このシート部材３１６は、気体を透過すると共に液体を透過しない性質を有する。フィルム３２２は、連通流路３２０、気液分離室３１２、連通流路３１４、連通口３１８，３１９ａ，３１９ｂを覆うように右側面ｆｃに粘着されている。これにより、連通流路３１４、３２０を形成すると共に、インクタンク３０内部のインクが外部へ漏れ出すことを防止している。

液体注入口３０４は、液体収容室３４０と連通している。栓部材３０２は弾性をする部材（例えば、ゴム）であり、外力により液体注入口３０４から取り外しが可能である。栓部材３０２が液体注入口３０４から取り外されることで、液体注入口３０４から液体収容室３４０にインクが注入（補充）される。空気収容室３３０と液体収容室３４０とは連通部３５０によって連通している。具体的には、連通部３５２の一端部３５１は空気収容室３３０と連通し、他端部３５２は液体収容室３４０（詳細には、液体保持部３４５）と連通している。すなわち、一端部３５１は空気収容室３３０内で開口し、他端部３５２は液体収容室３４０内で開口している。

タンク本体３２の使用姿勢における最下部近傍（底面ｆｂ側）には、液体導出部３０６が形成されている。液体導出部３０６は、筒状であり内部に流路が形成されている。液体導出部３０６の一端部（図示せず）は、液体収容室３４０と連通し、他端部３４８は外部へ向かって開口している。液体導出部３０６にはホース２４（図２参照）が取り付けられる。

次に、図６を用いて大気導入口３１７から大気開放口３１８までの流路を説明する。図６は、大気導入口３１７から大気開放口３１８までの空気の流れを説明するための図である。図６は、図５をＸ軸正方向側から見た図であり、大気導入口３１７から大気開放口３１８までの空気の流れを模式的に矢印で示している。なお、シート部材３１６、３２２の図示は省略している。

図６に示すように、大気導入口３１７と連通流路３２０は、連通流路３２０の一端部３２０ａとタンク本体３２の内側に形成された内部流路を介して連通している。連通流路３２０と気液分離室３１２は他端部３２０ｂを介して連通している。連通流路３２０は大気導入口３１７から気液分離室３１２までの距離を長くするために、気液分離室３１２の外周に沿って形成されている。これにより、タンク本体３２内部のインク中の水分が大気導入口３１７から外部へ蒸発することを抑制できる。なお、水分蒸発抑制の観点から、連通流路の距離を長くするために連通流路３２０を蛇行状の流路としても良い。

他端部３２０ｂ、気液分離室３１２、連通口３１９ａへと流れる空気は、その途中で土手３１３に粘着されたシート部材３１６（図５）を通過することになる。気液分離室３１２と連通流路３１４は、連通口３１９ａ，３１９ｂ及びタンク本体の内部に形成された内部流路を介して連通している。連通流路３１４は、大気開放口３１８を介して空気収容室３３０と連通している。以上の説明からも理解できるように、シート部材３１６（図５）は、大気開放口３１８と外部とを区画している。これにより、タンク本体３２内部に収容されるインクが外部へ漏れ出すことを抑制できる。

図７は、インクタンク３０の詳細を説明するための図である。図７（Ａ）は、図５のタンク本体３２内部をＹ軸正方向側から見た図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の液体導出部３０６付近を拡大した図である。なお、実際には液体導出部３０６は、紙面奥側に位置するが、説明の容易のために、液体導出部３０６が液体収容室３４０に連通している様子を図示している。さらに、説明の容易のために、大気開放口３１８とそれに関連する構成（例えばシート部材３１６や気液分離室３１２等）、及び、液体注入口３０４は概念的に図示している。但し、図７における、大気開放口３１８の高さ位置と液体注入口３０４の高さ位置は、実際の高さ位置と同じ関係になるように図示している。

図７（Ａ）に示すように、注入姿勢においてインクタンク３０は、左側面ｆｄが鉛直下方向（Ｘ軸負方向）となるようにインクタンク３０は設置される。すなわち、液体注入口３０４や大気開放口３１８が形成された面と対向する面ｆｄが底面となるようにインクタンク３０は設置される。

液体収容室３４０は、液体導出部３０６と連通している。液体収容室３４０の液体は、液体収容室３４０の液体出口３４９から液体導出部３０６へと流通可能である。なお、液体出口３４９は、液体導出部３０６の一端とも言えるため、液体出口３４９を液体導出部３０６の一端部３４９ともいう。液体収容室３４０は、注入姿勢において底面部３４６から上方に向かって所定長さ延びる区画壁部３４２を有する。区画壁部３４２は、液体収容室３４０内部をＹ軸方向（幅方向）全域に亘って形成されている。すなわち、区画壁部３４２は、底面部３４６を２つの領域に仕切っている。

図７（Ｂ）に示すように、注入姿勢において、液体保持部３４５の高さＴ２（すなわち、区画壁部３４２の高さＴ２）は、一端部３４９の高さＴ１よりも高い。これにより、液体収容室３４０のインク残量が少なくなり、インクタンク３０を使用姿勢から注入姿勢に姿勢を変化させた場合でも、液体保持部３４５を高さＴ１以上のインクで満たすことができる。すなわち、注入姿勢において、液体保持部３４５が所定量のインクを保持することで、液体導出部３０６内のインクと液体保持部３４５内のインクが空気を介さず連続する状態を維持できる。言い換えれば、一端部３４９が空気と接することなく、インクと接する状態を維持できる。

区画壁部３４２は、区画壁部３４２の上端部が液体収容室３４０の上面部３４７に接触し、液体収容室３４０において液体保持部３４５と他の部分との間のインクの流通を遮断することがないように形成されている。また、区画壁部３４２の底面部３４６の配置位置は特に限定されないが、一端部３４９の近傍に配置することが好ましい。すなわち、より少ないインク残量において、液体保持部３４５が高さＴ１以上のインクを保持できるように、液体保持部３４５の底面積をより小さくするように区画壁部３４２を配置することが好ましい。ここで、「近傍」とは、液体収容室３４０のインクが液体導出部３０６を介してプリンター１２に供給される際に、液体収容室３４０のインクが流通可能な程度（閉塞しない程度）の最小限の隙間（流路）を設けて区画壁部３４２が配置されていることをいう。

図７（Ａ）に戻ってインクタンク３０の説明を続ける。連通部３５０は、細長い流路状である。液体収容室３４０内の空気が熱膨張し、液体収容室３４０のインクが連通部３５０に流入した場合に、空気収容室３３０はインクを収容することでインクが大気開放口３１８と介して外部に漏れ出すことを防止する。また、液体収容室３４０のインクがサブタンク２０に供給されるに伴って、空気収容室３３０の空気が連通部３５０を介して液体収容室３４０に導入される。この詳細は後述する。

連通部３５０は空気収容室３３０や液体収容室３４０に比べ、流路断面積が小さく流路抵抗が大きな部分である。これにより、連通部３５０ではメニスカス（液体架橋）が発生する。

空気収容室３３０は、大気開放口３１８を介して外部の大気と連通している。大気開放口３１８は、使用姿勢における、空気収容室３３０の底面部３３０ｓよりも上面部３３０ｔに近い側に形成されている。

ここで、注入姿勢において、液体注入口３０４は大気開放口３１８よりも低くなるように、液体注入口３０４はタンク本体３２に形成されている。すなわち、注入姿勢において、液体注入口３０４の高さＨ１は、大気開放口３１８の高さＨ２よりも小さい。ここで、液体注入口３０４と大気開放口３１８との高さの比較は、注入姿勢におけるそれぞれの上端面を基準にしている。

図８は、インクタンク３０からサブタンク２０へのインク供給を説明するための図である。図８は、インクタンク３０、ホース２４、プリンター１２の内部の様子を模式的に示している。液体噴射システム１は、所定の水平面ｓｆ上に設置されている。インクタンク３０の液体導出部３０６と、サブタンク２０の液体受入部２０２は、ホース２４を介して接続されている。サブタンク２０は、ポリスチレンやポリエチレン等の合成樹脂により成形されている。サブタンク２０は、インク貯留室２０４と、インク流動路２０８と、フィルター２０６とを備える。インク流動路２０８には、キャリッジ１６のインク供給針１６ａが挿入されている。フィルター２０６は、インクに異物等の不純物が混入していた場合に、その不純物を捕捉することで記録ヘッド１７への不純物の流入を防止する。インク貯留室２０４のインクは、記録ヘッド１７からの吸引によって、インク流動路２０８、インク供給針１６ａを流れて、記録ヘッド１７に供給される。記録ヘッド１７に供給されたインクは、ノズルを介して外部（印刷用紙）へ向かって噴射される。

注入姿勢で液体注入口３０４からインクを液体収容室３４０に注入した後に、液体注入口３０４を栓部材３０２で密封し使用姿勢にした場合、液体収容室３４０内の空気が膨張し、液体収容室３４０は負圧に維持される。また、空気収容室３３０は大気開放口３１８と連通することで大気圧に維持されている。

使用姿勢において、メニスカスを形成する他端部３５２は、記録ヘッド１７よりも低い位置になるように配置される。これにより、水頭差ｄ１が発生する。なお、使用姿勢において、他端部３５２にメニスカスが形成された状態での水頭差ｄ１を「定常時水頭差ｄ１」とも呼ぶ。

インク貯留室２０４のインクが記録ヘッド１７によって吸引されることで、インク貯留室２０４は所定の負圧以上となる。インク貯留室２０４が所定の負圧以上になると、液体収容室３４０のインクがホース２４を介してインク貯留室２０４に供給される。すなわち、インク貯留室２０４には、記録ヘッド１７に流出した量のインクが液体収容室３４０から自動的に補充されることになる。言い換えれば、インクタンク３０内の空気収容室３３０と接するインク液面と、記録ヘッド（詳細にはノズル）との鉛直方向の高さの差によって発生する水頭差ｄ１よりも、プリンター１２側からの吸引力（負圧）が大きくなることでインクが液体収容室３４０からインク貯留室２０４へ供給される。

液体収容室３４０のインクが消費されると、空気収容室３３０の空気Ｇ（「気泡Ｇ」ともいう。）が連通部３５０を介して液体収容室３４０に導入される。これにより液体収容室３４０の液面は低下する。

図９は、インクタンク３０を説明するための図である。図９は、図７（Ａ）に示すインクタンク３０を使用姿勢にした状態を示している。また、図９は、使用姿勢において、インクタンク３０がホース２４を介してサブタンク２０にインクを供給している状態（使用状態）を示す図である。

図９に示すように、液体収容室３４０のインクが所定量以下となると、プリンター１２の不具合の発生（ドット抜け等）を防止するために、利用者はインクの補充を行う。例えば、タンク本体３２にインク注入時期の目安となるリミット線を付しておき、リミット線よりもインクの水位が下回った場合に利用者はインクを補充する。ここで、図９に示す状態でインクの水位がリミット線を下回ったものとする。インクを液体収容室３４０に注入する際には、矢印ＹＲで示すように、液体注入口３０４が鉛直上向きを向くようにインクタンク３０が回転される。

図１０は、インクタンク３０へのインクの注入状態を示す図である。図１０（Ａ）は、図９に示すインク残量状態でインクタンク３０を使用姿勢から注入姿勢に変化させた場合の図である。図１０（Ｂ）は、液体収容室３４０にインクを正常量注入した状態を示す図である。図１０（Ｃ）は、液体収容室３４０にインクを過多に注入した状態を示す図である。「液体収容室３４０にインクを正常量注入」とは、所定量未満のインクが液体収容室３４０に収容されていることを言う。例えば、液体注入口３０４よりも下方にインクの液面が位置する程度にインクが液体収容室３４０に注入されたことをいう。また、「液体収容室３４０にインクを過多に注入」とは、液体収容室３４０に所定量以上のインクが収容されるまでインクが注入されたことを言う。例えば、液体注入口３０４にまでインクが到達する程度にインクが液体収容室３４０に注入されたことを言う。

図１０（Ａ）に示すように、インクを注入する場合、液体注入口３０４に装着されている栓部材３０２（図９）を取り外し、液体注入口３０４からインクを注入する。また、インクの注入は、ホース２４によりインクタンク３０とサブタンク２０が接続された状態で行われる。記録ヘッド１７（図８）のノズルにはメニスカス（液面架橋）が形成されており、外力（ピエゾ素子がインクに加える圧力）が加わらなければインクはノズルから噴射されない構成となっている。すなわち、記録ヘッド１７のノズルは一定の力でインクを保持しているため、ノズルと連通する液体導出部３０６内のインクは液体収容室３４０側へ逆流することなく、液体導出部３０６内に保持される。

図１０（Ａ）に示すように、インク残量が少ない状態で使用姿勢から注入姿勢に姿勢を変化させた場合において、液体保持部３４５はインクが液体収容室３４０の他の部分に流れ出すことを抑制する。すなわち、区画壁部３４２は、一端部３４９から離れる方向（Ｚ軸正方向）へのインクの流れを堰き止める。このため、注入姿勢において、液体保持部３４５では他の部分よりも水位を高く維持することができる。より詳細には、区画壁部３４２によって、液体保持部３４５の水位を一端部３４９の高さ以上に維持することが可能となる。これにより、インク残量が少ない場合でも、液体導出部３０６内のインクと液体保持部３４５のインクとは空気を介さず連続して存在することが可能となる。よって、インク注入時に空気（気泡）が一端部３４９から液体導出部３０６に流入し、ホース２４を介してサブタンク２０へ流入する可能性を低減することができる。これにより、インク注入時に記録ヘッド１７（図５）側に空気が流れ込まないため、空打ちによるドット抜けを抑制し、印字品質の低下を抑制することができる。

図１０（Ｂ）に示すように、液体収容室３４０に正常量のインクが注入された場合、注入姿勢において、液体収容室３４０のインク液面Ｌｆ１は液体注入口３０４よりも下方に位置する。ここで、注入姿勢において、液体注入口３０４の高さＨ１は、大気開放口３１８の高さＨ２よりも低いことから、液体収容室３４０に正常量のインクが注入された場合に、インクが大気開放口３１８から溢れ出ることを防止できる。

また、図１０（Ｃ）に示すように、インクが過多に注入され、インクの水位が液体注入口３０４まで到達した場合であっても、大気開放口３１８からインクが溢れ出すことを防止できる。また、インク注入時にシート部材３１６全面がインクで濡れる可能性を低減できるため、シート部材３１６の機能を長期にわたり維持することが可能となる。

このように、本例のインクタンク３０は、注入姿勢において液体注入口３０４が大気開放口３１８よりも低くなっている。よって、インク注入時に大気開放口３１８からインクが溢れ出る可能性を低減することができる。また、液体保持部３４５を有することから、インク残量が少なくなりインクタンク３０を使用姿勢から注入姿勢に変化させた場合でも、液体導出部３０６内のインクと液体保持部３４５のインクが連続した状態を維持することができる（図１０（Ａ））。これにより、インクを液体収容室３４０に注入した場合に、液体導出部３０６、ホース２４を介して記録ヘッド１７に空気が流入する可能性を低減できる。

Ｂ−１−３．大気導入口用のキャップの構成：
次に、本発明の一実施例による大気導入口用のキャップについて説明する。
図１１は本発明の第一実施例の大気導入口用キャップ５００を説明するための図である。図１１（Ａ）は第一実施例の大気導入口用キャップ５００の正面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に示される大気導入口用キャップ５００の側面図、図１１（Ｃ）は図１１（Ａ）に示される大気導入口用キャップ５００の要部のＡ−Ａ視断面図である。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）において、キャップ５００は、図５に示されるインクタンク３０に突出形成された円筒状の大気導入口３１７に対し着脱可能に形成されたキャップ部５０１を備える。
キャップ部５０１は、大気導入口３１７の端面を覆う大きさの凹部５０１aを有する。凹部５０１ａの内面には、大気導入口３１７の少なくとも一部の外周部と密接するリング状のシール部５０１ｂが形成されている。シール部５０１ｂは複数設けられていてよい。
キャップ部５０１は、図１１（Ｂ）に示される矢印Ｐ方向、即ち、キャップ部５０１の円筒の中心軸Ｍに平行な方向に沿って、大気導入口３１７に対し着脱される。キャップ部５０１が大気導入口３１７に装着されたときは、シール部５０１ｂが大気導入口３１７の外周に密接するため、インクタンク３０の内部から大気導入口３１７に流れて来ても、外部に漏れることが防止される。

キャップ５００は、更に、大気導入口３１７に装着されたキャップ部５０１をユーザーが外す際に把持するための把手部５０３と、把手部５０３とキャップ部５０１とを接続する接続部５０２とを備える。
接続部５０２は、キャップ部５０１の外周部の一部から、キャップ部５０１の着脱方向である矢印Ｐ方向とは異なる方向（本実施例では、矢印Ｐ方向と直角に交差する方向）となる、矢印Ｑ方向及び矢印Ｔ方向に延伸する。従って、ユーザーが把手部５０３をキャップ５００の装着方向と逆方向（矢印Ｐ方向における取り外し方向）に引いても、その力が直ちにキャップ部５０１にはかかり難く、容易には外れないため、誤ってキャップを外すことが防止される。また、接続部５０２は、矢印Ｑ方向から矢印Ｔ方向に直角に屈曲する屈曲部５０２ａを有する。そのため、把手部５０３を引っ張ると先ず屈曲部５０２ａに力がかかり、キャップ部５０１に直接伝達されないため、不用意に外れにくい。また、この屈曲部５０２ａを利用することにより、キャップ５００をプリンターの筐体の内側または外側や、インクタンク３０の側面ケース等に設けられた引っ掛け部に掛けて保管することが可能となる。

把手部５０３は、接続部５０２の幅Ｗ１より大きい幅Ｗ２を有し、キャップ部５０１の端面５０１Ｃの面積より大きい面積を有する平坦面５０３ａを有する。従って、把手部５０３の平坦面５０３ａには、インクタンク３０を使用して記録を開始する際にキャップ５００を取り外すように、取り外しを喚起する注意書きを印刷したり、ロゴ等を印刷して目立たせたりすることが可能である。また、平坦面５０３ａは平坦なため、取り外しを喚起する注意書きの紙片を取付け易い。キャップ部５０１はエラストマーやゴム等の弾性体から成り、本実施例では、キャップ部５０１、接続部５０２、把手部５０３は一体的に形成される。上記のようにキャップ部５０１の端面５０１Ｃの面積より大きい面積を有する平坦面５０３ａを有する把手部５０３をキャップ部５０１と一体的に形成することにより、注意書きを別に用意する必要が無く、取り外しを喚起しやすいキャップを容易に製造できる。

キャップ５００は、例えば液体噴射システム１を修理等のために運搬する際に大気導入口３１７からインクタンク３０内のインクが漏れないように大気導入口３１７に装着される。一方、修理後ユーザーに返却されて液体噴射システム１を使用する際は、キャップ５００の上記のような把手部５０３の構成により、ユーザーは注意を喚起されてキャップを取り外す。

図１２（Ａ）は図１１に示すキャップ５００の大気導入口３１７へ装着された状態を示す。図１２（Ｂ）はキャップ部５０１の変形例を示す。
図１２（Ａ）、（Ｂ）において、インクタンク３０及び大気導入口３１７は二点鎖線で示される。
図１２（Ａ）に示される凹部５０１ａを有するキャップ部５０１の代わりに、図１２（Ｂ）に示される凸部５０１をキャップ部５０１としてもよい。凸部５０１ｄは、インクタンクの大気導入口３１７の内周面に摩擦係合して大気導入口３１７を閉塞する。
図１３は本発明の第二実施例の大気導入口用キャップ５００の正面図である。
第一実施例との違いは、接続部５０２に屈曲部５０２ａが無い点である。接続部５０２は、キャップ部５０１の一側からキャップ部５０１の着脱方向（図１（Ｂ）の矢印Ｐ方向）と交差する矢印Ｔ方向（図１（Ａ）、（Ｂ））に直線状に延伸する。第二実施例のキャップは、第一実施例のキャップより構成が簡単で、製造が容易である。
図１４（Ａ）−（Ｃ）は本発明の第三実施例、第四実施例、第五実施例の大気導入口用キャップをそれぞれ示す説明図である。

図１４（Ａ）において、接続部５０２の先端はキャップ部５０１の側部と嵌合するような凹形状を成している。この実施例によれば、接続部５０２とキャップ部とを別体として形成でき、接続部５０２をキャップ部５０１の側部に嵌めれば、把手部５０３を簡単に取り付けることができる。従って、例えば、別の注意書きを印刷した把手部５０３を取り付けたいとき等、把手部５０３を簡単に交換することができる。あるいは、プリンター修理後の返却の際、汚れたキャップ部５０１のみを交換して新たなキャップ５００を構成することができる。
図１４（Ｂ）において、接続部５０２は細い枝状を成し、その先端はキャップ部５０１の一側部に設けた係合孔に挿入されている。係合孔に挿入された接続部５０２の先端は、Ｔ形状等、抜けにくい構造を有している。
図１４（Ｃ）において、接続部５０２はプラスチックフィルムから成り、キャップ部５０１の平坦な面に、溶着または接着される。従って、キャップ５００の製造が簡単である。

図１５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第六実施例の大気開放孔用キャップの正面図である。
本実施例のキャップ５１０は、第一実施例のキャップ５００の接続部５０２から分岐して、キャップ部５０１とは別の第二キャップ部５１１が更に接続されている。第二キャップ部５１１は、インクタンク３０の液体注入口３０４を被覆するような形状を成し、キャップ部５０１と同様に、第二凹部５１１ａ、第二シール部５１１ｂを有する。また、第二キャップ部５１１は接続部５０２とは第二屈曲部５１２を介して接続される。従って、把手部５０３を矢印Ｐ方向のキャップを外す方向に引いても、第二キャップ部５１１もキャップ部５０１と同様に簡単には外れない。プリンター１２により記録を行うときは、大気導入口用のキャップ部５０１は大気導入口より取り外し、注入口用の第二キャップ５１１はそのまま注入口に取り付けておく。

本実施例によれば、大気導入口用のキャップ部５０１を注入口３０４の第二キャップ部５１１と接続したため、各キャップを別に設ける必要が無くて製造が容易である。また、インクタンク３０の使用中であっても、キャップ５１０の第二キャップ部５１１はインクタンク３０のインク注入口３０２に装着にされるため、キャップ５１０の紛失が防止され、キャップ５１０の繰り返し使用が可能になる。

図１６は、本発明の第七実施例のキャップ５２０を示す説明図である。
第七実施例のキャップ５２０は、第一実施例のキャップ５００を２個連結させて構成される。即ち、キャップ５２０は２個のキャップ部５２１を備え、２個のキャップ部５２１の間に、これらのキャップ部５２１に共通の把手部５２３が各接続部５２２を介して連結される。また、キャップ５２０は左右対称形状を成すため、把手部５２３の中心部を持って引けば、２つキャップ部５２１に均等に力がかかって取り外しやすい。

第七実施例のキャップ５２０によれば、把手部５２３を持って一度に２個のキャップ部５２１を外すことができるため、キャップ５２０の取り外し操作の工数及び時間の低減が可能となる。また、２個のキャップ部５２１の間に共通の把手部５２３が連結されることにより、第一実施例のような１個のキャップ部５０１及び接続部５０２に把手部５０３が接続される場合に比べ、把手部５２３が複数個のキャップ部５２１及び接続部５２２に支えられて安定する。従って、把手部５２３を第一実施例より大きくすることができ、取り外しの注意を喚起しやすくなり、キャップ外し忘れによる印刷不良を更に確実に予防できる。
更に、キャップ５２０も他の実施例と同様に、エラストマーやゴムなどの弾性体から成っている。そのため、大気導入口３１７の位置に多少の誤差があっても、接続部５２２により調整してキャップ部５２１を大気導入口３１７に確実に装着できる。

図１７は図１１に示されるキャップ５００をインクタンク３０の大気導入口３１７に装着した状態を示す説明図である。
図１８は図１７に示されるキャップ５００がインクタンク３０とプリンター１２との間に挟まれて支持されている状態を示す説明図である。
図１７、図１８では、第一実施例のキャップ５００が例示されているが、他の実施例のキャップも全て同様に大気導入口３１７に装着される。

キャップ５００、５１０、５２０は、接続部５０２、５２２と把手部５０３、５２３とが略同一平面上に延伸する扁平形状を成すため、インクタンク３０とプリンター１２との間に挟んでキャップ５００、５１０、５２０の接続部５０２、５２２を鉛直方向に自立させた状態で支持することができる。その際に、把手部５０３、５２３をインクタンク３０より突出させれば、ユーザーに取り外しの注意を喚起させることができる。

上記実施例及び変形例では、液体収容容器としてプリンター１２に用いられるインクタンク３０，３０ａ，３０ｂを例に説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレー等の色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等の液体噴射装置に液体を供給可能な液体収容容器に本発明は適用できる。ここで、液体収容容器は、液体を注入する液体注入口と、液体収容容器内部に空気を導入するための大気開放口とが別に設けられている。上記の各種の液体噴射装置に液体収容容器を使用する際には、各種の液体噴射装置が噴射する液体の種類に応じた液体（色材，導電ペースト，生体有機物等）を、液体収容容器内部に収容すれば良い。また、各種液体噴射装置と各種液体噴射装置に対応した液体収容容器を備える液体噴射システムとしても本発明は適用可能である。

１…液体噴射システム、１０…ケース、１２…インクジェットプリンター、１３…用紙給紙部、１４…用紙排出部、１６…キャリッジ、１６ａ…インク供給針、１７…記録ヘッド、２０…サブタンク、２０Ｂｋ…サブタンク、２０Ｍａ…サブタンク、２０Ｃｎ…サブタンク、２０Ｙｗ…サブタンク、２４…ホース、３０…インクタンク、３０ａ…インクタンク、３０ｂ…インクタンク、３２…タンク本体、３４…シート部材、５０…タンクユニット、５４…上面ケース、５６…第１の側面ケース、５８…第２の側面ケース、９０…液体収容容器（インンタンク）、２０２…液体受入部、２０４…インク貯留室、２０６…フィルター、２０８…インク流動路、３０２…栓部材、３０４…液体注入口、３０４ａ…液体注入口、３０４ｐ…上端開口、３０４ｍ…下端開口、３０６…液体導出部、３１２…気液分離室、３１３…土手、３１６…シート部材、３１７…大気導入口、３１８…大気開放口、３２０…連通流路、３２２…フィルム、３２４…第１の嵌合部、３２５…第２の嵌合部、３２５ａ…貫通孔、３３０…空気収容室、３３０ｓ…底面、３３０ｔ…上面、３４０…液体収容室、３４０ａ…液体収容室、３４１…空気貯留部、３４２…区画壁、３４３…注入口隣接部、３４５…液体保持部、３４５ｂ…液体保持部（吸水部材）、３４９…液体出口（一端部）、３５０…連通部、３５０ｂ…連通部、３５１…一端部、３５２…他端部、３６２…リブ、５００，５１０，５２０…キャップ、５０１，５２１、…キャップ部、５０１ａ，５１１ａ…凹部、５０１ｂ，５１１ｂ…シール部、５０１ｃ…端面、５０１ｄ…凸部、５０２，５２２…接続部、５０３，５２３…把手部、５０３ａ，５２３…ａ平坦面、５１２…第二キャップ部、９０４…液体注入口、９０６…液体導出部、９１６…気液分離膜、９１８…大気開放口、９３０…空気収容室、９４０…液体収容室、９４９…液体出口、９５０…連通部、Ｇ…空気、ｆａ…上面、ｆｂ…底面、ｆｃ…右側面、ｆｄ…左側面、ｆｅ…正面、ｆｆ…後面。

Claims (5)

1. 液体収容容器に突出形成された大気導入口に着脱可能なキャップにおいて、
   弾性体から成る筒状のキャップ部であって、前記大気導入口に対し前記キャップ部の中心軸方向に着脱されるキャップ部と、
   前記キャップ部に接続された弾性を有する接続部であって、前記キャップ部の中心軸方向からの平面視で前記キャップ部の一側から前記中心軸方向と直交する第１方向に延伸する第１部分と、前記平面視で前記第１方向と直交する第２方向に延伸する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とをつなぐ屈曲部とを有する接続部と、
   前記平面視で前記第２部分の前記屈曲部とは反対側の端部に設けられた把手部と、
   を備えたキャップ。
2. 請求項１に記載のキャップであって、
   前記第２部分の前記平面視で前記第２方向と直交する方向の幅は前記把手部の前記方向の幅より小さく形成されているキャップ。
3. 請求項１または請求項２に記載のキャップにおいて、
   複数個の前記キャップ部を備え、前記複数個の前記キャップ部に共通の前記把手部が、複数個の前記接続部を介して前記複数個のキャップ部にそれぞれ連結されたキャップ。
4. 請求項１~請求項３の何れか一項に記載のキャップを備えた液体収容容器。
5. 請求項４に記載の液体収容容器と該液体収容容器に連結された液体噴射装置とを備え、前記キャップは、前記液体収容容器と前記液体噴射装置の筐体との間に前記接続部が挟まれ且つ前記把手部が前記液体収容容器の外部に突出するように支持される液体噴射システム。

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