JP2017056611A - 液体収容体および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体収容体の大気開放部から液体が漏れるおそれが少ない液体収容体および液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ１０（液体収容体）は、ケース２０およびシート部材３０によって区画されるインク収容室１１と、インク収容室１１にインクを注入するためのインク注入部１２と、インク収容室１１に大気を導入するための大気開放部１３と、一端は大気開放部１３と連通し、他端はインク収容室１１の内部で開口する大気連通口１５を構成する大気連通路１６を備える。インク注入部１２は、正置姿勢１０Ａではインク収容室１１内で開口する大気連通口１５よりも下方−Ｚに位置するインク注入口１９を備える。大気連通口１５は、インクカートリッジ１０が正置姿勢１０Ａである時だけでなく、倒置姿勢である時も液面Ｌよりも上方に位置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内部の気圧を大気圧に保つための大気開放部を備える液体収容体、および、このような液体収容体から液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射装置に関する。

インク等の液体を収容するカートリッジ（液体収容体）には、内部の気圧を大気圧に保つための大気開放部が設けられる。大気開放部は大気連通路の一端に設けられ、大気連通路の他端には、液体収容室内で開口する大気連通口が設けられる。大気連通口は、液体収容体を液体噴射装置に装着する際の姿勢（正置姿勢）にした状態では液面よりも高い位置にあるが、液体収容体が正置姿勢から傾いたり倒置姿勢になった場合には、大気連通口が液面よりも下になるおそれがある。大気連通口が液面よりも下になると、大気連通口から大気連通路に液体が入り込み、液体が外部に漏れるおそれがある。

大気連通口が液面よりも下になった状態で液体漏れが発生することを防止するため、従来は、液体収容体が倒置姿勢になったとしても、少なくとも１回は大気連通路が液面より上を通過するように、大気連通路を大きく迂回させた構造にしている。特許文献１には、このような構造の大気連通路を備える液体収容体が開示されている。

国際公開第２０１４／１３２６３４号

大気連通路に迂回経路を設ける構造を採用しても、大気連通口が液面よりも下になった状態で輸送される場合には、振動や内部の気圧変動が原因で液体が迂回経路内を徐々に進行してしまう。その結果、液体が大気開放部に到達したときに液体漏れが発生するという問題点がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、大気開放部から液体が漏れるおそれが少ない液体収容体および液体噴射装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の液体収容体は、液体収容室と、前記液体収容室に液体を注入するための液体注入部と、前記液体収容室に大気を導入するための大気開放部と、一端は前記大気開放部と連通し、他端は前記液体収容室の内部で開口する大気連通口を構成する大気連通路と、を備え、前記大気連通口は、前記液体注入部を水平方向と交差する方向に向けた正置姿勢と、前記正置姿勢を１８０度回転させた倒置姿勢と、のいずれの姿勢においても、前記液体収容室に収容された液体の液面より上方に位置することを特徴とする。

本発明によれば、液体収容体を正置姿勢にした時だけでなく、倒置姿勢にした時も大気連通口が液面よりも上方に位置する。このような構造では、液体収容体の姿勢が変わっても大気連通口が液面よりも下になるおそれが少ない。従って、輸送時などに液体が大気連通路に入り込み、大気開放部に液体が到達して外部に漏れるおそれが少ない。

前記液体注入部は、前記正置姿勢において前記大気連通口より下方に位置する液体注入口を備えることが望ましい。このようにすると、液体注入口の口元まで液体を注入したとしても、液面が大気連通口よりも下方に位置する。従って、大気連通口が液面よりも下になるおそれが少なく、大気連通路を経由して大気開放部から液体が外部に漏れるおそれが少ない。

本発明において、前記大気連通口は、前記液体収容室の体積重心に位置することが望ましい。このようにすると、正置姿勢と倒置姿勢で液体が漏れないだけでなく、他の姿勢でも大気連通口が液面よりも下になるおそれが少ない。従って、液体が大気連通路に入り込み、大気開放部に液体が到達して外部に漏れるおそれが少ない。

本発明において、前記大気連通口は、前記液体収容室の体積重心からオフセットした位置に設けられ、前記大気開放部は、前記体積重心に対して、前記大気連通口が位置する側と逆側に位置することが望ましい。このようにすると、大気連通口を体積重心からオフセットした位置に設けることができるので、設計の自由度が大きい。そして、液体収容体の姿勢によっては大気連通口が液面よりも下になるおそれがあるものの、そのような姿勢は大気連通口が体積重心よりも下に位置する場合だけである。そして、このような姿勢のとき、大気開放部は体積重心よりも上方に位置するので、液体が大気連通路に入り込んだとしても、大気開放部に液体が到達して外部に漏れるおそれは少ない。

この場合に、前記大気連通路と前記大気開放部との間に介在するバッファ室を備えることが望ましい。このようにすると、液体が大気連通路に入り込んだとしても、バッファ室に液体がとどまり、大気開放部に液体が到達するおそれが少ない。従って、外部に液体が漏れるおそれが少ない。

本発明において、前記大気連通口は前記液体より比重が小さい浮揚体に設けられることが望ましい。このようにすると、どのような姿勢になっても、浮揚体に設けられた大気連通口は液面上に位置する。従って、液体が大気連通路に入り込むおそれが少ない。

本発明において、前記浮揚体は平坦な形状であることが望ましい。このようにすると、浮揚体が液面と平行に延在する姿勢で液面に浮くので、浮揚体の姿勢が安定し、大気連通口が液面よりも上方で開口する状態を保つことができる。従って、液体が大気連通路に入り込むおそれが少ない。

本発明において、前記大気連通路は可撓性を有することが望ましい。このようにすると、浮揚体が液面上に浮かんだ状態で液体収容体の姿勢が変化するとき、液体収容体の姿勢の変化に対応して大気連通路が変形し、浮揚体が液面に浮かんだ状態を維持できる。従って、液体が大気連通路に入り込むおそれが少ない。

本発明において、前記大気開放部は、前記液体収容室を区画するケースに設けられ、前記大気連通路は、前記大気連通口が一端に設けられた第１流路部と、前記大気開放部と連通する第２流路部と、前記第１流路部と前記第２流路部とを接続する接続部と、を備え、前記第１流路部は、前記液体収容室内において前記ケースに設けられた支点を中心として回転可能な回転子に設けられ、前記回転子は、前記支点に対して前記第１流路部と逆側に位置する錘を備えることが望ましい。このようにすると、液体収容体の姿勢の変化に伴い、錘が鉛直方向下方に位置するように回転子が回転するので、錘に対して逆側に位置する第１流路部は鉛直方向上方を向くことになる。従って、どのような姿勢においても大気連通口が液面上に位置し、液体が大気連通路に入り込むおそれが少ない。

次に、本発明の液体噴射装置は、液体噴射ヘッドと、上記の液体収容体を前記正置姿勢で装着可能な装着部と、前記装着部に装着された前記液体収容体から前記液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体供給路と、を備えることを特徴とする。

本発明を適用した液体噴射装置の斜視図である。 図１の液体噴射装置におけるプリンター機構部の斜視図である。 実施形態１のインクカートリッジの説明図である。 図３のインクカートリッジにインクを収容した状態を示す説明図である。 実施形態２のインクカートリッジの内部構造を示す説明図である。 実施形態３のインクカートリッジを模式的に示す断面図である。 実施形態４のインクカートリッジの内部構造を示す説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明の液体収容体および液体噴射装置の実施形態を説明する。

［実施形態１］
（液体噴射装置）
図１は本発明を適用した液体噴射装置の斜視図である。液体噴射装置１は、インクジェットプリンター２およびスキャナーユニット３を備える複合機である。図１に示すＸＹＺの３方向は互いに直交する方向である。Ｘ方向は液体噴射装置１の幅方向を示し、Ｙ方向は液体噴射装置１の前後方向を示し、Ｚ方向は鉛直方向を示す。また、幅方向Ｘの一方側を＋Ｘ、他方側を−Ｘで示し、液体噴射装置１の前方を＋Ｙ、後方を−Ｙで示し、鉛直方向の上方を＋Ｚ、下方を−Ｚで示す。液体噴射装置１の使用状態において、スキャナーユニット３はインクジェットプリンター２の上方＋Ｚに重なって配置される。

インクジェットプリンター２は、上部が開口する略直方体状のケース４と、ケース４の内部に収容されるプリンター機構部５（図２参照）を備える。スキャナーユニット３は、ケース４の後方−Ｙ側の縁に回動可能に取り付けられる。スキャナーユニット３は、図１に示す矢印Ｒ方向に開閉可能であり、ケース４の上部開口を塞ぐ蓋体として機能する。ケース４の前面には各種のスイッチが並ぶ操作パネル６が設けられ、操作パネル６の下方−Ｚには印刷媒体Ｐ（図２参照）を排出する排紙口７が開口する。排紙口７の幅方向Ｘの一方側＋Ｘには窓部８が設けられ、窓部８の内側にカートリッジ装着部９が設けられている。カートリッジ装着部９には、複数のインクカートリッジ１０（液体収容体）が着脱可能に装着される。カートリッジ装着部９に装着されたインクカートリッジ１０は、窓部８を介して液体噴射装置１の前面から視認可能である。

図２は、図１の液体噴射装置１におけるプリンター機構部５の斜視図であり、カートリッジ装着部９にインクカートリッジ１０を装着した状態を示す。プリンター機構部５は、インクジェットヘッド５１およびインク供給チューブ５２（液体供給路）を備える。インクジェットヘッド５１はキャリッジ５３に搭載されている。インク供給チューブ５２は、複数本を束にした状態で、カートリッジ装着部９からキャリッジ５３へ引き回される。インクジェットヘッド５１は、インク供給チューブ５２を介してインクカートリッジ１０から供給されたインクをインク滴として噴射する。なお、図１、図２ではカートリッジ装着部９に装着されているインクカートリッジ１０の数が２個である状態を図示しているが、カートリッジ装着部９に１個あるいは３個以上のインクカートリッジ１０を装着する構成であってもよい。

プリンター機構部５は、インクジェットヘッド５１を搭載するキャリッジ５３を幅方向Ｘに移動させるヘッド移動機構５４と、印刷媒体Ｐを前後方向Ｙに搬送する媒体搬送機構５５を備える。印刷媒体Ｐに印刷を施すときは、ヘッド移動機構５４および媒体搬送機構５５によって印刷媒体Ｐに対するインクジェットヘッド５１の相対位置を変化させながら、インクジェットヘッド５１からインク滴を吐出する。

（インクカートリッジ）
図３は実施形態１のインクカートリッジ１０の説明図であり、図３（ａ）はインクカートリッジ１０の外観斜視図である。また、図３（ｂ）はインクカートリッジ１０の内部構造を示す斜視図であり、図３（ｃ）は大気連通路の断面構成を示す説明図（図３（ｂ）のＡ−Ａ位置で切断した断面斜視図）である。本明細書において、液体噴射装置１の使用状態においてカートリッジ装着部９に装着されるインクカートリッジ１０の姿勢を正置姿勢１０Ａ（図３（ａ）、図４（ａ）参照）とする。図３（ａ）、図３（ｂ）に示すＸＹＺの３方向は、インクカートリッジ１０を正置姿勢１０Ａにした場合の方向を示している。なお、図３（ｃ）に示すインクの液面Ｌは、インクカートリッジ１０が後述する第５姿勢１０Ｅ（図４（ｅ）参照）になった場合の位置を示す。

図３（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０は、ケース２０とシート部材３０を備える。図３（ｂ）、（ｃ）ではシート部材３０の図示を省略している。ケース２０は、ナイロンやポリプロピレンなどの合成樹脂により形成されている。ケース２０は、全体として略直方体状であり、インクカートリッジ１０を正置姿勢１０Ａにしたときに幅方向Ｘの一方側＋Ｘを向く開口部を備える。シート部材３０でケース２０の開口部を塞ぐことにより、中空のインクカートリッジ１０が構成されている。シート部材３０は、合成樹脂（例えば、ナイロンや、ポリプロピレン等）によりフィルム状に形成され、可撓性を有する。シート部材３０とケース２０は、溶着などの接合方法によって接合される。

以下、インクカートリッジ１０が正置姿勢１０Ａであるものとして、インクカートリッジ１０の各部を説明する。ケース２０は、インクカートリッジ１０の幅方向Ｘの他方側−Ｘの面を構成する第１壁２１と、上方＋Ｚを向く面を構成する第２壁２２と、下方−Ｚを向く面を構成する第３壁２３と、前方＋Ｙを向く面を構成する第４壁２４と、後方−Ｙを向く面を構成する第５壁２５を備える。インクカートリッジ１０は、第４壁２４を前方＋Ｙに向けた姿勢でカートリッジ装着部９に装着される。第４壁２４には、インクが上限量注入されたときの液面Ｌの位置（図４（ａ）等参照）を示す上限マークＭが付されている（図２参照）。

インクカートリッジ１０は、ケース２０およびシート部材３０によって区画されるインク収容室１１（液体収容室）と、インク収容室１１にインクを注入するためのインク注入部１２と、インク収容室１１に大気を導入するための大気開放部１３と、インク収容室１１のインクをインク供給チューブ５２に供給するためのインク供給部１４と、一端は大気開放部１３と連通し、他端はインク収容室１１の内部で開口する大気連通口１５を構成する大気連通路１６を備える。

インクカートリッジ１０の底面を構成する第３壁２３は、後方−Ｙに向かうに従って下降する傾斜面である。第３壁２３の後端（すなわち、下端）と第５壁２５の下端とが繋がる角部には凹部１７が形成されている。インク供給部１４は、凹部１７の幅方向Ｘの一方側＋Ｘの端部に設けられている。インク供給部１４は、正置姿勢１０Ａにおいて傾斜面となる第３壁２３の下端に位置するため、正置姿勢１０Ａでインクの残量が少なくなったとき、インク供給部１４にインクが集まる。インク供給部１４にインク供給チューブ５２の端部を接続すると、インク収容室１１とインク供給チューブ５２とが連通する。従って、インク供給チューブ５２を経由して、インク収容室１１のインクをインクジェットヘッド５１に供給することができる。

また、ケース２０の第１壁２１、第２壁２２、および第４壁２４が繋がる角部には凹部１８が形成されている。ケース２０は、凹部１８の後方−Ｙに位置する第６壁２６と、凹部１８の幅方向Ｘの一方側＋Ｘに位置する第７壁２７と、凹部１８の下方−Ｚに位置する第８壁２８を備える。第６壁２６と第７壁２７とが繋がる部分は湾曲面である。インク注入部１２は、ケース２０の第８壁２８に形成された円形のインク注入口１９を備える。インク注入部１２は、インク注入口１９から下方−Ｚに延びる筒状の穴である。インクカートリッジ１０が正置姿勢１０Ａのとき、インク注入部１２は水平方向に対して傾斜する方向を向いている。実施形態１では、第８壁２８は上方＋Ｚを向く水平面であり、インク注入部１２は上方＋Ｚを向いている。なお、第８壁２８を水平面に対して傾斜する面にしてもよい。

インク注入部１２は、インク注入口１９に装着されるキャップ部材４０（図１、図２参照）によって塞がれる。図３（ｂ）に示すように、ケース２０の内部には、凹部１８の反転形状である凸部１８Ａが形成されている。凸部１８Ａは下方−Ｚを向く面を備えており、この面にインク注入部１２の下端が開口する。

図３（ａ）に示すように、大気開放部１３は第２壁２２から筒状に突出する。一方、図３（ｂ）に示すように、ケース２０の内部には、第４壁２４および第５壁２５と平行に延在する壁部２９が形成されている。壁部２９は、第２壁２２から下方−Ｚに突出するとともに、第１壁２１から幅方向Ｘの一方側＋Ｘへ突出している。大気連通路１６は、壁部２９の幅方向Ｘの一方側＋Ｘの端縁に沿った部分を貫通する貫通孔であり、その一端は、壁部２９の第３壁２３と対向する端面に開口する。この開口が、大気連通口１５である。大気連通路１６の他端は第２壁２２を貫通し、上述した大気開放部１３と連通する（図３（ｃ）参照）。

実施形態１のインクカートリッジ１０は、正置姿勢１０Ａにおいて、第８壁２８に形成されたインク注入口１９が、インク収容室１１内で開口する大気連通口１５よりも下方−Ｚに位置するように構成されている（図３（ｂ）参照）。また、大気連通口１５は、インク収容室１１の体積重心Ｃあるいはその近傍に位置する。

図４（ａ）〜（ｆ）は、インクカートリッジ１０にインクを収容した状態を示す説明図である。なお、図４（ａ）〜（ｆ）ではシート部材３０の図示を省略している。図４（ａ）はインクカートリッジ１０を正置姿勢１０Ａにした状態を示す。また、図４（ｂ）は正置姿勢１０Ａを１８０度回転させて鉛直方向Ｚで逆向きにした倒置姿勢１０Ｂの状態を示し、図４（ｃ）は第４壁２４を下向きにした第３姿勢１０Ｃの状態を示し、図４（ｄ）は第５壁２５を下向きにした第４姿勢１０Ｄの状態を示し、図４（ｅ）は第１壁２１を下向きにした第５姿勢１０Ｅの状態を示し、図４（ｆ）はシート部材３０を下向きにした第６姿勢１０Ｆの状態を示す。

図４（ａ）〜（ｆ）は、インク収容室１１に注入可能な上限量のインクを入れた状態を示す。インク収容室１１に注入可能なインクの上限量は、図４（ａ）に示す正置姿勢１０Ａにおいてインク注入部１２からインクを注入したとき、インクの液面Ｌがケース２０の第８壁２８に形成されたインク注入口１９から溢れない上限位置に位置する量である。すなわち、インク収容室１１へのインクの注入量は、正置姿勢１０Ａにおけるインク注入口１９の鉛直方向Ｚの位置（高さ）によって規制されている。第４壁２４に形成された上限マークＭ（図２、図４（ｅ）参照）は、液面Ｌの上限位置を示す。上述したように、インク注入口１９は、正置姿勢１０Ａではインク収容室１１内で開口する大気連通口１５よりも下方−Ｚに位置するので、大気連通口１５は、正置姿勢１０Ａでは必ずインクの液面Ｌよりも上方＋Ｚに位置する。従って、正置姿勢１０Ａにおいて大気連通口１５がインクの液中に沈んだ状態になることはない。

また、実施形態１では、大気連通口１５の鉛直方向Ｚの位置は、図４（ｂ）に示す倒置姿勢１０Ｂにした場合においても大気連通口１５がインクの液面Ｌよりも上方＋Ｚに位置するように設定されている。すなわち、実施形態１では、大気連通口１５の位置をインク収容室１１の体積重心Ｃあるいはその近傍に設定しているので、正置姿勢１０Ａにおいてインク注入口１９の口元の上限位置までインクを注入したとしても、インクの液面Ｌは体積重心Ｃよりも下方−Ｚに位置することになり、インクの注入量は、最大でもインク収容室１１の容積の１／２よりも少ない。つまり、大気連通口１５に液面Ｌが接する高さまでインクが充填されることがないので、正置姿勢１０Ａと倒置姿勢１０Ｂのどちらの姿勢でも大気連通口１５がインクの液面Ｌよりも上方＋Ｚに位置する構成を実現できる。

このように、実施形態１のインクカートリッジ１０は、正置姿勢１０Ａにした時だけでなく、倒置姿勢１０Ｂにした時も大気連通口１５が液面Ｌよりも上方＋Ｚに位置する。このような構造では、インクカートリッジ１０の姿勢が変わったとしても、大気連通口１５がインクの液面Ｌよりも下になるおそれが少ない。従って、長距離の輸送時などにインクが大気連通路１６に入り込み、その結果、大気開放部１３にインクが到達して外部にインクが漏れるおそれが少ない。

また、実施形態１では、大気連通口１５がインク収容室１１の体積重心Ｃあるいはその近傍に位置し、且つ、上述したようにインクの上限量はインク収容室１１の容積の１／２よりも少ない。従って、図４（ｃ）〜（ｆ）に示す第３姿勢１０Ｃ〜第６姿勢１０Ｆのどの姿勢においても、大気連通口１５がインクの液面Ｌよりも上方＋Ｚに位置する構成を実現できる。つまり、実施形態１では、正置姿勢１０Ａと倒置姿勢１０Ｂだけでなく、インクカートリッジ１０が他の姿勢になった場合においても、大気連通口１５がインクの液面Ｌよりも下になるおそれが少ない。従って、長距離の輸送時などにインクが大気連通路１６に入り込み、その結果、大気開放部１３にインクが到達して外部にインクが漏れるおそれが少ない。

［実施形態２］
図５は実施形態２のインクカートリッジ１１０の内部構造を示す説明図である。図５（ａ）はインクカートリッジ１１０の内部構造を示す斜視図であり、図５（ｂ）は大気連通路およびバッファ室の断面構成を示す説明図（図５（ａ）のＢ−Ｂ位置で切断した断面図）である。以下、実施形態２のインクカートリッジ１１０について、実施形態１のインクカートリッジ１０と異なる構成のみ説明し、同一の構成は同一の符号を付して説明を省略する。図５（ａ）に示すＸＹＺの３方向は、インクカートリッジ１１０を正置姿勢１１０Ａにした場合の方向を示す。

実施形態２のインクカートリッジ１１０は、インク収容室１１１を区画するケース１２０およびシート部材３０を備える。図５（ａ）では、シート部材３０の図示を省略している。ケース１２０は、第４壁２４および第５壁２５と平行に延在して第２壁２２と繋がる壁部１２９を備える。図５（ｂ）に示すように、壁部１２９は、第１壁２１からの突出高さが実施形態１のインクカートリッジ１０における壁部２９よりも低い。壁部１２９には、壁部１２９の幅方向Ｘの一方側＋Ｘの端縁に沿った部分を貫通する大気連通路１１６が設けられる。大気連通路１１６の一端は大気連通口１１５を構成する。実施形態２の大気連通口１１５は、インク収容室１１１の体積重心Ｃから第１壁２１の側に所定寸法Ｈだけオフセットした位置に設けられている。

実施形態２のインクカートリッジ１１０は、ケース１２０の第２壁２２の外側に設けられた筒状のバッファ室６０を備える。大気連通路１１６の他端は、バッファ室６０の内部空間に連通する。バッファ室６０は、正置姿勢１１０Ａにおいて幅方向Ｘの一方側＋Ｘを向く開口部を備える。この開口部には、通気防水シート６１が張り付けられている。通気防水シート６１を張り付けた開口部は大気開放部１１３として機能する。インクカートリッジ１１０は、大気開放部１１３と大気連通口１１５との間にバッファ室６０が介在する。バッファ室６０は、インクカートリッジ１１０の体積重心Ｃに対して大気連通口１１５がオフセットした方向と平行に延びる細長い形状をしている。バッファ室６０において、大気開放部１１３は、インクカートリッジ１１０の体積重心Ｃに対して、大気連通口１１５が位置する側と逆側の端部に位置する。

図５（ｂ）には、インクカートリッジ１１０の第１壁２１を下方−Ｚに向けた第５姿勢１１０Ｅにした場合のインクの液面Ｌの位置を示す。実施形態２では、大気連通口１１５がインク収容室１１１の体積重心Ｃから第１壁２１の側にオフセットした位置に設けられているので、インクカートリッジ１１０が第１壁２１を下向きにした第５姿勢１１０Ｅになったとき、大気連通口１１５はインクの液面Ｌの下に沈んでしまう。その結果、大気連通路１１６にインクが入り込む。しかしながら、実施形態２では大気連通路１１６と大気開放部１１３との間にバッファ室６０が設けられているので、大気連通路１１６から流出したインクはバッファ室６０内で保持される。バッファ室６０と外部との連通部である大気開放部１１３は、大気連通口１１５がインクの液面Ｌの下に沈む第５姿勢１１０Ｅでは上方＋Ｚを向いており、大気開放部１１３はインクの液面Ｌよりも上方＋Ｚに位置する。従って、インクカートリッジ１１０の外部にインクが流出するおそれは少ない。

図５（ｂ）に示すように、大気連通口１１５がインクの液面Ｌの下に沈んだ状態でインクカートリッジ１１０内外における気圧変動があると、バッファ室６０における液面Ｌ１は気圧変動に応じて上下する。バッファ室６０は、気圧変動等により一時的にインクカートリッジ１１０内に正圧が発生してバッファ室６０にインクが押し出されたとしても、押し出されたインクがバッファ室６０からオーバーフローすることのない容積であることが望ましい。

以上のように、実施形態２のインクカートリッジ１１０は、大気連通口１１５を体積重心Ｃから所定寸法（例えば、図５（ｂ）に示す寸法Ｈ）だけオフセットした位置に設けると共に、大気連通路１１６と大気開放部１１３との間にバッファ室６０を設けている。このような構造を採用すると、大気連通口１１５を体積重心Ｃからオフセットした位置に設けることができるので、大気連通口１１５を体積重心Ｃあるいはその近傍に設けなければならない場合と比較して、インクカートリッジ１１０の設計の自由度が高い。そして、大気連通口１１５を体積重心Ｃからオフセットしたことによって、上述したようにインクカートリッジ１１０の姿勢によっては大気連通口１１５が液面Ｌよりも下に位置することがあるものの、そのような姿勢は第５姿勢１１０Ｅの１つのみであり、しかも、この姿勢になっても大気開放部１１３にインクが到達して外部にインクが漏れるおそれは少ない。

なお、実施形態２は、大気連通口１１５を体積重心Ｃに対して一方向にオフセットしたものであったが、大気連通口１１５を体積重心Ｃに対して複数の方向にオフセットしてもよい。

［実施形態３］
図６は実施形態３のインクカートリッジ２１０を模式的に示す断面図である。実施形態１、２のインクカートリッジ１０、１１０は、大気連通口１５、１１５がインクカートリッジ内で固定された位置にある構造であったが、実施形態３のインクカートリッジ２１０は、大気連通口２１５を移動可能にして、常に液面Ｌの上で大気連通口２１５を開口させるものである。図６（ａ）はインクカートリッジ２１０を正置姿勢２１０Ａにした状態を示す。また、図６（ｂ）はインクカートリッジ２１０を正置姿勢２１０Ａから９０度回転させた第２姿勢２１０Ｂにした状態を示し、図６（ｃ）はインクカートリッジ２１０を正置姿勢２１０Ａから１８０度回転させた倒置姿勢２１０Ｃにした状態を示し、図６（ｄ）はインクカートリッジ２１０を正置姿勢２１０Ａから２７０度回転させた第４姿勢２１０Ｄにした状態を示す。

インクカートリッジ２１０は、インク収容室２１１（液体収容室）を区画するケース２２０を備える。なお、実施形態１、２と同様に、ケース２２０が開口部を備える直方体状であり、開口部をシート部材によって塞いだ構造であってもよい。ケース２２０は、正置姿勢２１０Ａにおいて上方＋Ｚを向く第１壁２２１を備える。第１壁２２１には、インク収容室２１１にインクを注入するためのインク注入部２１２と、インク収容室２１１に大気を導入するための大気開放部２１３が設けられている。また、図６では図示を省略しているが、インクカートリッジ２１０は、インク収容室２１１のインクを外部に供給するためのインク供給部を備える。

インク収容室２１１の内部には、可撓性のチューブによって構成される大気連通路２１６が設けられている。例えば、大気連通路２１６として、シリコンチューブ、ゴムチューブ、エラストマチューブ等を用いることができる。大気連通路２１６の一端は大気開放部２１３に連通し、大気連通路２１６の他端は浮揚体２１７に取り付けられている。

浮揚体２１７は平坦な形状をしており、大気連通路２１６を構成するチューブを通すための貫通孔を備える。大気連通路２１６を構成するチューブは貫通孔に通されて浮揚体２１７に固定される。これにより、浮揚体２１７は、大気連通口２１５を囲んで平坦に延在する状態となる。浮揚体２１７はインクよりも比重が小さい物体であるため、インクの液面Ｌに浮揚し、液面Ｌに沿って平坦に延在する姿勢となる。浮揚体２１７がこのような姿勢で浮くと、浮揚体２１７の姿勢が安定するとともに、大気連通口２１５はインクの液面Ｌよりも上方に位置し、上方に向けて開口する。なお、浮揚体２１７は、インクよりも比重が小さい素材で形成されていてもよいし、内部に空洞を形成してインクよりも比重が小さくなるように構成したものであってもよい。

浮揚体２１７は、インクよりも比重が軽いので、図６（ａ）〜（ｄ）に示す４つの姿勢（正置姿勢２１０Ａ、第２姿勢２１０Ｂ、倒置姿勢２１０Ｃ、第４姿勢２１０Ｄ）のいずれの姿勢においても、液面Ｌの上に浮いた状態を保つことができる。また、振動等によって液面Ｌが移動した場合においても、液面Ｌの上に平坦な姿勢で浮いた状態を保つことができる。さらに、図６（ａ）〜（ｄ）はインクカートリッジ２１０が一方向に９０度ずつ回転した場合を図示しているが、別の方向に回転した場合においても、浮揚体２１７が液面Ｌの上に平坦な姿勢で浮いた状態を保つことができる。従って、大気連通口２１５をインクの液面Ｌよりも上方の位置で保持することができる。また、大気連通路２１６は可撓性のチューブによって構成されるので、インクカートリッジ２１０の姿勢の変化に対応して大気連通路２１６が変形し、浮揚体２１７が液面上に浮いた状態を維持できる。従って、インクが大気連通路２１６に入り込むおそれが少なく、大気開放部２１３からインクが外部に漏れるおそれが少ない。

また、実施形態３では、インク収容室２１１へのインクの注入量を制限する必要がないので、インクカートリッジ２１０の小型化が可能であるとともに、インク注入部２１２の位置を制限する必要がないという利点がある。

［実施形態４］
図７（ａ）は実施形態４のインクカートリッジ３１０の内部構造を示す斜視図であり、図７（ｂ）は実施形態４の変形例を示す斜視図である。実施形態４のインクカートリッジ３１０は、実施形態３と同様に大気連通口３１５をインクカートリッジ３１０内で移動可能にしたことによって、常に液面Ｌの上で大気連通口３１５が開口するようにしたものである。図７（ａ）、（ｂ）に示すＺ方向は鉛直方向であり、上方を＋Ｚ、下方を−Ｚで示す。

図７（ａ）に示すように、実施形態４のインクカートリッジ３１０は、インク収容室３１１（液体収容室）を区画するケース３２０と、図示しないシート部材を備える。ケース３２０は、実施形態１のケース２０と同様の樹脂成形品である。ケース３２０は、円形の第１壁３２１と、第１壁３２１の外周縁から第１壁３２１に対して垂直な方向に突出する第２壁３２２を備える。第２壁３２２は、第１壁３２１と逆の側の端部が円形の開口部を構成する。この開口部を図示しないシート部材によって塞ぐことにより、インク収容室３１１が区画される。

インクカートリッジ３１０は、インク収容室３１１に大気を導入するための大気開放部３１３と、一端は大気開放部３１３と連通し、他端はインク収容室３１１の内部で開口する大気連通口３１５を構成する大気連通路３１６を備える。また、図７（ａ）では図示を省略しているが、インクカートリッジ３１０は、インク収容室３１１にインクを注入するためのインク注入部と、インク収容室３１１のインクを外部に供給するためのインク供給部を備える。インク注入部とインク供給部は、例えば、第１壁３２１あるいは第２壁３２２に設けることができる。

インク収容室３１１の中央には、第２壁３２２と同軸に形成された円筒部３２３が配置されている。円筒部３２３はケース３２０に対して固定されている。円筒部３２３の一端は第１壁３２１によって塞がれており、他端は第２壁３２２に接合される図示しないシート部材によって塞がれる。円筒部３２３の内側には、インク収容室３１１と区画された大気連通室３１７（接続部）が形成されている。円筒部３２３の外周側には、円筒部３２３から径方向に突出する第２流路部３１８が設けられている。第２流路部３１８の一端は第２壁３２２を貫通しており、ケース３２０に設けられた大気開放部３１３と連通する。一方、第２流路部３１８の他端は円筒部３２３の内側に突出して開口しており、大気連通室３１７と連通する。

円筒部３２３の外周側には、円筒部３２３（支点）を中心として回転可能な回転子３４０が配置されている。回転子３４０は、円筒部３２３の外周側に装着される環状部３４１と、環状部３４１から外周側に突出する腕部３４２と、腕部３４２の先端に設けられた錘３４３と、環状部３４１から腕部３４２と逆方向に延びる筒状の第１流路部３４４を備える。錘３４３は、円筒部３２３に対して第１流路部３４４と逆側に位置している。つまり、回転子３４０は、錘３４３がその重量によって常に下方−Ｚを向くとともに、円筒部３２３は常に上方＋Ｚを向くように構成されている。第１流路部３４４の先端（一端）には大気連通口３１５が開口する。第１流路部３４４の他端は環状部３４１を貫通しており、円筒部３２３に形成された溝を通って円筒部３２３の内側で開口する。円筒部３２３は周方向に延びる溝を備えており、回転子３４０が回転するとき、この溝に沿って第１流路部３４４が周方向に移動する。

回転子３４０に設けられた第１流路部３４４と、ケース３２０に固定された第２流路部３１８は、いずれも円筒部３２３と繋がっており、大気連通室３１７を介して連通する。従って、第１流路部３４４の先端に設けられた大気連通口３１５と、ケース３２０の第２壁３２２に設けられた大気開放部３１３は、第１流路部３４４、大気連通室３１７、および第２流路部３１８を介して連通する。すなわち、実施形態４では、第１流路部３４４、大気連通室３１７、および第２流路部３１８によって大気連通路３１６が構成される。

実施形態４のインクカートリッジ３１０は、第２壁３２２の中心軸線回りに回転して姿勢が変化した場合に、回転子３４０の錘３４３が常に下方−Ｚを向くように、円筒部３２３に対して回転子３４０が相対回転する。その結果、円筒部３２３に対して錘３４３と反対側に位置する第１流路部３４４は常に上方＋Ｚへ延びる姿勢となり、大気連通口３１５は常にインク収容室３１１の上端に位置する。従って、大気連通口３１５が常にインクの液面Ｌよりも上に位置する。よって、インクが大気連通路３１６に入り込むおそれが少ないので、大気開放部３１３からインクが外部に漏れるおそれが少ない。

また、実施形態４では、ケース３２０が円筒形であり、インク収容室３１１が円筒部３２３を中心として回転対称な形状であるため、インク収容室３１１の最大容量に近い量のインクを注入しても、インクが大気連通路３１６に入り込むおそれが少ない。従って、インクカートリッジ３１０の小型化が可能であるいう利点がある。

図７（ｂ）に示す変形例のインクカートリッジ４１０は、インク収容室４１１を区画するケース４２０の第１壁４２１が矩形であり、第２壁４２２が角筒状である点を除き、図７（ａ）のインクカートリッジ３１０と同様に形成されている。このような構成では、第２壁４２２が備える４つの面のうちのどの面を下向きにしたとしても、錘３４３が常に下方−Ｚを向くように回転子３４０がケース４２０に対して相対回転する。従って、大気連通口３１５は常にインク収容室４１１の上端に位置する状態を保つことができる。よって、インクが大気連通路３１６に入り込むおそれが少なく、大気開放部３１３からインクが外部に漏れるおそれが少ない。

［他の実施形態］
上記形態は、インクを収容するインクカートリッジおよびインクカートリッジが装着される液体噴射装置に本発明を適用したものであったが、本発明は、各種の液体を収容する液体収容体および液体収容体が装着される液体噴射装置に適用可能である。

１…液体噴射装置、２…インクジェットプリンター、３…スキャナーユニット、４…ケース、５…プリンター機構部、６…操作パネル、７…排紙口、８…窓部、９…カートリッジ装着部（装着部）、１０…インクカートリッジ（液体収容体）、１０Ａ…正置姿勢、１０Ｂ…倒置姿勢、１０Ｃ…第３姿勢、１０Ｄ…第４姿勢、１０Ｅ…第５姿勢、１０Ｆ…第６姿勢、１１…インク収容室（液体収容室）、１２…インク注入部（液体注入部）、１３…大気開放部、１４…インク供給部、１５…大気連通口、１６…大気連通路、１７…凹部、１８…凹部、１８Ａ…凸部、１９…インク注入口（液体注入口）、２０…ケース、２１…第１壁、２２…第２壁、２３…第３壁、２４…第４壁、２５…第５壁、２６…第６壁、２７…第７壁、２８…第８壁、２９…壁部、３０…シート部材、４０…キャップ部材、５１…インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）、５２…インク供給チューブ（液体供給路）、５３…キャリッジ、５４…ヘッド移動機構、５５…媒体搬送機構、６０…バッファ室、６１…通気防水シート、１１０…インクカートリッジ（液体収容体）、１１０Ａ…正置姿勢、１１０Ｅ…第５姿勢、１１１…インク収容室（液体収容室）、１１３…大気開放部、１１５…大気連通口、１１６…大気連通路、１２０…ケース、１２９…壁部、２１０…インクカートリッジ（液体収容体）、２１０Ａ…正置姿勢、２１０Ｂ…第２姿勢、２１０Ｃ…倒置姿勢、２１０Ｄ…第４姿勢、２１１…インク収容室（液体収容室）、２１２…インク注入部（液体注入部）、２１３…大気開放部、２１５…大気連通口、２１６…大気連通路、２１７…浮揚体、２２０…ケース、２２１…第１壁、３１０…インクカートリッジ（液体収容体）、３１１…インク収容室（液体収容室）、３１３…大気開放部、３１５…大気連通口、３１６…大気連通路、３１７…大気連通室、３１８…第２流路部、３２０…ケース、３２１…第１壁、３２２…第２壁、３２３…円筒部、３４０…回転子、３４１…環状部、３４２…腕部、３４３…錘、３４４…第１流路部、４１０…インクカートリッジ（液体収容体）、４１１…インク収容室（液体収容室）、４２０…ケース、４２１…第１壁、４２２…第２壁、Ｃ…体積重心、Ｌ…液面、Ｌ１…液面、Ｍ…上限マーク、Ｐ…印刷媒体、Ｘ…幅方向、Ｙ…前後方向、Ｚ…鉛直方向

Claims (10)

1. 液体収容室と、
   前記液体収容室に液体を注入するための液体注入部と、
   前記液体収容室に大気を導入するための大気開放部と、
   一端は前記大気開放部と連通し、他端は前記液体収容室の内部で開口する大気連通口を構成する大気連通路と、
   を備え、
   前記大気連通口は、前記液体注入部を水平方向と交差する方向に向けた正置姿勢と、前記正置姿勢を１８０度回転させた倒置姿勢と、のいずれの姿勢においても、前記液体収容室に収容された液体の液面より上方に位置する、
   液体収容体。
2. 前記液体注入部は、前記正置姿勢において前記大気連通口より下方に位置する液体注入口を備える、
   請求項１に記載の液体収容体。
3. 前記大気連通口は、前記液体収容室の体積重心に位置する、
   請求項１または２に記載の液体収容体。
4. 前記大気連通口は、前記液体収容室の体積重心からオフセットした位置に設けられ、
   前記大気開放部は、前記体積重心に対して、前記大気連通口が位置する側と逆側に位置する、
   請求項１または２に記載の液体収容体。
5. 前記大気連通路と前記大気開放部との間に介在するバッファ室を備える、
   請求項４に記載の液体収容体。
6. 前記大気連通口は前記液体より比重が小さい浮揚体に設けられる、
   請求項１に記載の液体収容体。
7. 前記浮揚体は平坦な形状である、
   請求項６に記載の液体収容体。
8. 前記大気連通路は可撓性を有する、
   請求項６または７に記載の液体収容体。
9. 前記大気開放部は、前記液体収容室を区画するケースに設けられ、
   前記大気連通路は、前記大気連通口が一端に設けられた第１流路部と、前記大気開放部と連通する第２流路部と、前記第１流路部と前記第２流路部とを接続する接続部と、を備え、
   前記第１流路部は、前記液体収容室内において前記ケースに設けられた支点を中心として回転可能な回転子に設けられ、
   前記回転子は、前記支点に対して前記第１流路部と逆側に位置する錘を備える、
   請求項１に記載の液体収容体。
10. 液体噴射ヘッドと、
    請求項１から９のいずれかの項に記載の液体収容体を前記正置姿勢で装着可能な装着部と、
    前記装着部に装着された前記液体収容体から前記液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体供給路と、を備える、
    液体噴射装置。

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