JP7500218B2 - 液体収容ボトル - Google Patents

Description

本発明は、液体収容ボトルに関する。

インクジェット記録装置などの液体吐出装置で使用される液体タンクには、別途用意された液体収容ボトルから液体を補充できるものがある。このような液体補充用の液体収容ボトルには、補充される液体が外部に漏れ出すことを抑制するために、液体補充時に液体タンクとの間でシール性が確保されることが要求される。特許文献１には、液体収容ボトルの注出口に設けられた環状のシール部材により、液体補充時に注出口に挿入される液体タンクの液体注入管との間をシールする構成が記載されている。

特開２０１８－１４４２８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ゴミ等の異物が巻き込まれることでシール部材にわずか１箇所でも傷が生じてしまうと、そこから液体漏れが発生することが懸念される。
そこで、本発明の目的は、液体タンクへの液体補充時のシール性を十分に確保することができる液体収容ボトルを提供することである。

上述した目的を達成するために、本発明の液体収容ボトルは、液体タンクに補充される液体を収容する液体収容ボトルであって、ボトル本体と、ボトル本体に収容された液体を注出する注出口と、注出口に連通し、注出口を通じて液体タンクの液体注入管が挿入可能な注出流路とを有する注出ノズルと、注出口に設けられ、注出口に挿入される液体注入管との間をシールする環状の固定シール部材と、注出流路内で注出ノズルの軸方向に移動可能に設けられ、固定シール部材に接触することで注出口を閉鎖し、注出口に挿入される液体注入管に押されて固定シール部材から離間することで注出口を開放する移動シール部材と、移動シール部材を固定シール部材に接触するように付勢するバネ部材と、を有し、固定シール部材が、軸方向に互いに離れて配置され、注出口に挿入される液体注入管に個別に接触して注出流路と液体注入管との間を個別にシールする複数の環状のシール部を有し、複数のシール部が、第１のシール部と、移動シール部材の最も近くに位置し、液体注入管が挿入される方向において第１のシール部との間に空間を形成する第２のシール部とを含み、移動シール部材は、第２のシール部にのみ接触する。

本発明によれば、液体タンクへの液体補充時のシール性を十分に確保することができる。

本発明の液体収容ボトルが使用される記録装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る液体収容ボトルの断面図である。 単一のシール部を有する固定シール部材の断面図である。 ２つのシール部を有する固定シール部材の断面図である。 本実施形態の固定シール部材の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本明細書では、本発明の液体収容ボトルとして、インクジェット記録装置（液体吐出装置）にインク（液体）を補充するために用いられる場合を例に挙げて説明するが、液体収容ボトルの用途はこれに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中に同一の符号を付与し、その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の液体収容ボトルが使用されるインクジェット記録装置の斜視図であり、液体補充時の様子を示す図である。
インクジェット記録装置２は、主走査方向に往復移動可能なキャリッジ（図示せず）と、キャリッジに搭載され、液体としてのインクを吐出する記録ヘッド（図示せず）と、吐出される液体を収容する大容量の液体タンク３とを有している。キャリッジの往復走査中に記録ヘッドに設けられた吐出口から液体が吐出されることで、主走査方向と交差する副走査方向に搬送される記録媒体に画像が記録される。液体タンク３に収容された液体は、供給チューブ（図示せず）からキャリッジに設けられた小容量のサブタンク（図示せず）を通じて、記録ヘッドに供給される。液体タンク３内の液体の残量が低下すると、ユーザは、補充すべき液体が収容された液体収容ボトル１を用いて、液体タンク３の上方に突出する液体注入管４を通じて液体タンク３に液体を補充する。

図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体収容ボトルの断面図であり、液体補充のために液体タンクの液体注入管に接続された様子を示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の破線で囲まれた領域の拡大図である。
液体収容ボトル１は、液体を収容する円筒状のボトル本体５と、ボトル本体５の開口部に装着された注出ノズル６とを有している。注出ノズル６には、ボトル本体５に収容された液体を注出する注出口７と、注出口７に連通する注出流路８とが形成され、注出口７を通じて液体タンク３の液体注入管４が挿入可能である。また、液体収容ボトル１は、注出ノズル６の注出口７を開閉する開閉弁ユニット１０を有している。開閉弁ユニット１０は、注出口７に設けられた環状の固定シール部材１１と、注出流路８内で注出ノズル６の軸方向に移動可能に設けられた円柱状の移動シール部材１２と、バネ部材１３とを有している。バネ部材１３は、移動シール部材１２を固定シール部材１１に向けて付勢するように注出流路内に収容されている。これにより、液体収容ボトル１の未使用時、移動シール部材１２は固定シール部材１１に接触して注出口７を閉鎖する。その結果、例えば、液体収容ボトル１が転倒しても中身が漏れない密閉性が確保される。

一方、液体収容ボトル１の使用時（液体補充時）には、図示したように、液体タンク３の液体注入管４が注出口７に挿入される。移動シール部材１２は、注出口７に挿入された液体注入管４に押し上げられて固定シール部材１１から離間して注出口７を開放する。これにより、注出ノズル６の注出流路８と液体注入管４の注入流路９とが連通し、図中の２本の破線矢印で示すように、液体収容ボトル１から液体タンク３に液体が補充される。このとき、固定シール部材１１が液体注入管４と接触しているため、注出口７と液体注入管４との間がシールされ、液体収容ボトル１内の液体が外部に漏れ出すことが抑制される。なお、液体タンク３と液体収容ボトル１との気液交換が液体注入管４により実現されるのであれば、２本の破線矢印のうち一方が液体の流れを示し、他方は逆向きとなって空気の流れを示すことになる。

固定シール部材１１は、注出ノズル６の軸方向に互いに離れて配置され、図２に示すように注出口７に挿入される液体注入管４に個別に接触する複数（本実施形態では２つ）の環状のシール部１４，１５を有している。以下、このような２つのシール部１４，１５による効果について、図３および図４を参照して説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、単一のシール部を有する比較例の固定シール部材を用いた液体補充動作を示す断面図である。図４（ａ）および図４（ｂ）は、２つのシール部を有する本実施形態の固定シール部材を用いた液体補充動作を示す断面図である。
比較例の固定シール部材１１１は、液体注入管４の挿入時に軸方向の１箇所で液体注入管４と接触する単一のシール部を有している。そのため、図３（ａ）に示すように、液体注入管４の挿入時にゴミ等の異物１７が巻き込まれると、固定シール部材１１１にわずか１箇所でも傷１８が生じただけで、図３（ｂ）に示すように、そこから液体漏れ１９が発生することがある。一方、本実施形態の固定シール部材１１では、２つのシール部１４，１５の間に周方向に延びる溝状の凹部が形成され、これにより、挿入される液体注入管４との間に空間１６が形成される。したがって、図４（ａ）に示すように、液体注入管４の挿入時にゴミ等の異物１７が巻き込まれても、その異物１７を、図４（ｂ）に示すように上述の空間１６に捕捉することができる。そのため、それ以上の異物１７の侵入が抑制され、仮に２つのシール部１４，１５のうち第１のシール部１４に傷１８が生じても、第２のシール部１５の損傷は抑制される。その結果、第２のシール部１５により注出口７と液体注入管４との間のシール性が確保され、液体収容ボトル１内の液体が外部に漏れ出すことが抑制される。

固定シール部材１１が２つのシール部１４，１５を有する場合、移動シール部材１２は、本実施形態のように、２つのシール部１４，１５のうち第２のシール部１５にのみ接触するようになっていることが好ましい。これにより、２つのシール部１４，１５に異なる機能を分担させることができ、固定シール部材１１によるシールの信頼性を向上させることができる。
例えば、図３に示す比較例の固定シール部材１１１では、未使用期間が長期間にわたると、移動シール部材１２からの荷重を受け続けることによる変形が懸念される一方、使用時（液体補充時）には液体注入管４によりそれとは反対方向の荷重が加わる。その結果、液体補充時に所望のシール性を発揮できなくなるおそれがある。これに対し、本実施形態の固定シール部材１１では、２つのシール部１４，１５のうち第２のシール部１５にのみ移動シール部材１２が接触するようになっている。そのため、仮に液体収容ボトル１の未使用期間が長期間にわたり、移動シール部材１２からの荷重を受け続けることで第２のシール部１５が変形しても、移動シール部材１２とは接触しない第１のシール部１４の変形は抑制される。その結果、液体補充時に第１のシール部１４が液体注入管４からの荷重を受けても十分なシール性を確保することができる。

固定シール部材１１の２つのシール部１４，１５の形状や厚み（軸方向の長さ）は同じであっても異なっていてもよく、それらの間隔（空間１６の大きさ）にも特に制限はない。ただし、本実施形態のように移動シール部材１２が第２のシール部１５にのみ接触する構成では、第２のシール部１５の厚みをより厚くすることで、移動シール部材１２からの荷重による変形をより抑制することができる。また、２つのシール部１４，１５の間隔を広くして空間１６を大きくとることで、ゴミ等の異物１７の捕捉効果を高めることもできる。
固定シール部材１１を構成する材料としては、弾性材料を用いることができ、例えば、エラストマーを用いることができる。弾性材料としては、ウレタン、フッ素ゴム、シリコーンゴム等などの熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。

図５（ａ）から図５（ｃ）は、本実施形態の固定シール部材の変形例を示す断面図である。
固定シール部材１１の２つのシール部１４，１５は、部品点数の増加を抑制するという観点からは、上述した実施形態のように一体に形成されていることが好ましい。ただし、２つのシール部１４，１５は、図５（ａ）に示すように、ゴミ等の異物１７を捕捉するための空間１６を形成するように軸方向に互いに離れて配置される限り、別体に形成されていてもよい。この場合、２つのシール部１４，１５の材料や形状はそれぞれ同じであってもよい。ただし、上述したように移動シール部材１２が第２のシール部１５にのみ接触する構成では、第２のシール部１５は、第１のシール部１４よりも硬い材料からなることが好ましい。また、第２のシール部１５は、図５（ｂ）に示すように第１のシール部１４よりも大きい厚みを有していることが好ましい。いずれの場合も、液体収容ボトル１の未使用期間が長期間にわたる場合に、移動シール部材１２からの荷重による第２のシール部１５の変形の抑制効果をより一層高めることができる。

また、固定シール部材１１を構成するシール部の数も２つに限定されず、例えば、図５（ｃ）に示すように３つであってもよく、それ以上であってもよい。このように、固定シール部材１１として３つ以上のシール部１４，１５，２０を設けることで、液体補充時に液体注入管４との間でより良好なシール性を発揮させることができる。なお、この場合も、上述した理由から、３つのシール部１４，１５，２０のうち移動シール部材１２に最も近い第２のシール部１５にのみ、移動シール部材１２が接触するようになっていることが好ましい。したがって、このような構成では、上述した実施形態と同様に、第２のシール部１５は、他のシール部１４，２０よりも硬い材料からなることが好ましく、他のシール部１４，２０よりも大きい厚みを有していることが好ましい。加えて、注出ノズル６の最も先端側に位置する第１のシール部１４は、第３のシール部２０と比べて、液体注入管４の挿入時に大きな荷重を受ける。そのため、第１のシール部１４は、第３のシール部２０よりも硬い材料からなることが好ましく、第３のシール部２０よりも大きい厚みを有していることが好ましい。

１ 液体収容ボトル
５ ボトル本体
６ 注出ノズル
７ 注出口
１１ 固定シール部材

Claims (9)

1. 液体タンクに補充される液体を収容する液体収容ボトルであって、
   ボトル本体と、
   前記ボトル本体に収容された液体を注出する注出口と、前記注出口に連通し、前記注出口を通じて前記液体タンクの液体注入管が挿入可能な注出流路とを有する注出ノズルと、
   前記注出口に設けられ、前記注出口に挿入される前記液体注入管との間をシールする環状の固定シール部材と、
   前記注出流路内で前記注出ノズルの軸方向に移動可能に設けられ、前記固定シール部材に接触することで前記注出口を閉鎖し、前記注出口に挿入される前記液体注入管に押されて前記固定シール部材から離間することで前記注出口を開放する移動シール部材と、
   前記移動シール部材を前記固定シール部材に接触するように付勢するバネ部材と、を有し、
   前記固定シール部材が、前記軸方向に互いに離れて配置され、前記注出口に挿入される前記液体注入管に個別に接触して前記注出流路と前記液体注入管との間を個別にシールする複数の環状のシール部を有し、
   前記複数のシール部が、第１のシール部と、前記移動シール部材の最も近くに位置し、前記液体注入管が挿入される方向において前記第１のシール部との間に空間を形成する第２のシール部とを含み、
   前記移動シール部材は、前記第２のシール部にのみ接触する、液体収容ボトル。
2. 前記複数のシール部は一体に形成されている、請求項１に記載の液体収容ボトル。
3. 前記複数のシール部の間に周方向に延びる溝状の凹部が形成されている、請求項２に記載の液体収容ボトル。
4. 前記複数のシール部は別体に形成されている、請求項１に記載の液体収容ボトル。
5. 前記第２のシール部は、他のシール部よりも硬い材料からなる、請求項４に記載の液体収容ボトル。
6. 前記第１のシール部は、前記複数のシール部のうち前記注出ノズルの最も先端側に位置し、前記第２のシール部を除いた他のシール部よりも硬い材料からなる、請求項５に記載の液体収容ボトル。
7. 前記第２のシール部は、他のシール部よりも大きい厚みを有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体収容ボトル。
8. 前記第１のシール部は、前記複数のシール部のうち前記注出ノズルの最も先端側に位置し、前記第２のシール部を除いた他のシール部よりも大きい厚みを有する、請求項７に記載の液体収容ボトル。
9. 前記液体としてインクが収容される、請求項１に記載の液体収容ボトル。

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