JP5471260B2 - 液体収容容器 - Google Patents

Description

本発明は、貯留されている液体を取り出し可能な液体収容容器に関する。

液体を扱う装置として、例えば、液体のインクを用いて印刷を行う印刷装置がある。印刷装置としては、着脱可能なインクカートリッジからインクを記録ヘッドに供給し、この記録ヘッドによって用紙にインク滴を吐出して印刷するものがある。
このような印刷装置に装着されるインクカートリッジとしては、海綿体等の排出インク吸収部材を収納した排出インク回収カートリッジを有し、インク回収路を通して排出インクを排出インク回収カートリッジに回収させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、廃インクを吸収する廃インク吸収材を交換可能としたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭５９−２０４５６９号公報 特開平１１−７０６７２号公報

上記のようなインクカートリッジは、印刷用のインクを使い切った使用済みの状態では吸収材がインクを吸収して汚れている。そのため、新たなインクを充填しても、回収した廃液（廃インク）がカートリッジ内に残った状態では再使用できない。
したがって、上記インクカートリッジでは、使用済みとなると、廃棄処分とするか、あるいはカートリッジを分解し吸収材を新たなものに交換して、新たなインクを詰め替えて再生使用する、いわゆるリサイクルを行う必要がある。リサイクルを行う場合、そのまま再使用する場合と比較してコストが嵩み、環境にも影響を与えることになる。

そこで、本発明の目的は、分解作業や吸収材の交換等のコストアップを招くことなく、貯留した液体を容易に抜き取って再使用することが可能な液体収容容器を提供することにある。

前記課題を解決することのできる本発明に係る液体収容容器は、液体を貯留する液体貯留部を有する液体収容容器であって、前記液体貯留部を形成する周壁に設けられた液体入出口と、前記液体貯留部の一部に形成された周壁と、一端が前記液体入出口に連通され、他端が前記液体貯留部内の前記周壁に隣接する位置まで延伸して開口されており、前記液体貯留部を第１室と第２室とに区分けする液体流路と、前記液体貯留部を、連通部を介して互いに連通した第１室と第２室とに区分けする壁部と、一端が前記第１室に連通され、他端が前記第１室に対して前記第２室よりも離れた位置で外部と連通可能な大気連通路と、を有することを特徴とする。

この構成の液体収容容器によれば、液体入出口から液体（廃液）を注入することにより、液体流路を介して液体貯留部内へ容易に液体を導き入れて貯留させることができる。そして、この液体貯留部内の液体を取り出す場合には、液体流路の他端が下方側となるように配置させた状態で、液体入出口から吸引する。このようにすると、液体貯留部内の液体が、液体流路の他端から液体流路内へ引き込まれて抜き取られる。
液体貯留部内に液体が導入されると、その液体によって液体貯留部内の空気が大気連通路へ送り出されて外部に放出されるので、液体貯留部の内圧が上昇しにくい。これにより、液体を内圧によって逆流させることなく、液体貯留部内へ円滑に導くことができる。
また、大気連通路の一端が第１室に連通し、大気連通路の外部への開放端である他端が、第１室に対して第２室よりも離れた位置に配置されているので、液体収容容器が様々な姿勢にされても、液体貯留部内の液体が大気連通路を介して外部に流出することを防止できる。
このように、回収した液体を保持する吸収材を用いることなく廃液を貯留させ、液体収容容器を分解しなくても貯留させた廃液を確実に取り出して容易に再使用可能である。

本発明の液体収容容器において、前記第１室は、互いに連通された複数の隔室に区分けされ、前記連通部側の空間と前記大気連通路とが前記隔室を介して連通されていることが好ましい。

この構成の液体収容容器によれば、第１室が、互いに連通された複数の隔室に区分けされ、連通部側の空間と大気連通路とが隔室を介して連通されているので、第２室の液体が第１室に流れ込んでも、隔室によって大気連通路へ流れ込むことを防止することができ、外部への液体の流出をさらに確実に防止することができる。

本発明の液体収容容器において、前記隔室同士を連通させる通気部が千鳥状に配置されていることが好ましい。

この構成の液体収容容器によれば、隔室同士を連通させる通気部が千鳥状に配置されているので、隔室同士の液体の流れを効果的に抑制し、大気連通路への液体の流れ込み防止の効果をより高めることができ、外部への液体の流出をさらに確実に防止することができる。

本発明の液体収容容器において、前記液体流路は、前記一端側から前記他端側へ向かって、次第に下方へ傾斜していることが好ましい。

この構成の液体収容容器によれば、液体流路が一端側から他端側へ向かって次第に第２室側へ傾斜しているので、液体入出口へ送り込まれた液体を、傾斜に沿って液体流路内を円滑に流して液体貯留部内へ導き、第１室より広い第２室内に貯留させることができる。したがって、導入した液体を第２室内のみに留めやすくなる。

本発明の液体収容容器において、前記液体流路は、一対の壁部により形成されていることが好ましい。

この構成の液体収容容器によれば、液体貯留部を第１室と第２室とに区分けする壁部に液体流路を形成することにより、構造を簡略化することができる。

本発明の液体収容容器において、前記第２室には、内圧の上昇によって弾性変形して前記第２室の容積を増加させる弾性変形部が設けられていることが好ましい。

この構成の液体収容容器によれば、例えば、第１室が下方に位置するなどして第１室内に液体が充満した状態で、温度変化や気圧変化により、第２室の内圧が上昇しても、弾性変形部が変形して第２室の容積を増加させる。そのため、液体貯留部の内圧の上昇を抑えることができ、内圧上昇によって第１室側に溜まった液体が大気連通路に押し出されて外部に流出するような不具合を防止することができる。
本発明の液体収容容器において、前記一対の壁部は、前記第１室と前記液体流路の一部を形成する第１壁部と、前記第２室と前記液体流路の一部を形成する第２壁部を有し、前記第２壁部の前記他端の長さは前記第1壁部の前記他端の長さより短く形成されていることが好ましい。
この構成の液体収容容器によれば、液体収容容器から収容されている液体を抜き取る際に、負圧になっている第２室へ第１室の空気が移動し易いから、第２室の負圧が緩和され易く抜き取り作業を向上させることができる。
この構成の液体収容容器によれば、第１室へ移動する気泡を破裂させることができるので、気泡に含まれる液体が第１室へ流入することを防ぐことができる。
本発明の液体収容容器において、前記第１室の前記隔室は、前記連通部によって連通されている隔室が他の隔室より大きいことが好ましい。
この構成の液体収容容器によれば、気泡を消泡させる隔室のみ大きくし他の隔室を小さくすることにより複数の隔室を設けられる。
本発明の液体収容容器において、前記大気連通路が、前記第１室及び前記第２室を囲む、あるいは前記液体収容容器の外周にそって設けられていることは、大気連通路を長くとれるので大気連通路を通って液体収容容器の外へ液体が漏れることが少なくなるので好ましい。

本発明に係る液体収容容器であるインクカートリッジが装着されるインクジェットプリンターの外観斜視図である。 図１のインクジェットプリンターからプリンターケースを取り外した状態の斜視図である。 図２のインクカートリッジの斜視図である。 図２のインクカートリッジの右側から見た分解斜視図である。 図２のインクカートリッジの左側から見た分解斜視図である。 図２のインクカートリッジの内部構造を示す断面図である。 図５におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。 液体の抜き取り作業時の姿勢を示すインクカートリッジの断面図である。 インクカートリッジの第２の実施形態の例を示す分解斜視図である。 図９のインクカートリッジをフィルム側から見た蓋体の平面図である。 図１０におけるＣ−Ｃ断面図である。 図９のインクカートリッジの姿勢を示すインクカートリッジの断面図である。 図１２の姿勢におけるインクカートリッジの縦断面図である。 インクカートリッジの第３の実施形態の例を示すインクカートリッジの内部構造を示す断面図である。 図１４の液体の抜き取り作業時の姿勢を示すインクカートリッジの断面図である。 図１４における空気室の空気が貯留室へ移動する様子を説明するための空気移動説明図である。 廃インクがインク貯留部内に送り込まれているときの消泡説明図である。

以下、本発明に係る液体収容容器の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る液体収容容器であるインクカートリッジが装着されるインクジェットプリンターの外観斜視図、図２はインクジェットプリンターからプリンターケースを取り外した状態の斜視図、図３はインクカートリッジの斜視図、図４はインクカートリッジの右側から見た分解斜視図、図５はインクカートリッジの左側から見た分解斜視図、図６はインクカートリッジの内部構造を示す断面図、図７は図５におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図、図８は液体の抜き取り作業時の姿勢を示すインクカートリッジの断面図である。

まず、本実施形態のインクカートリッジが装着されるインクジェットプリンターについて説明する。
図１に示すように、インクジェットプリンター１は、複数種のカラーインクを使用してロール紙の繰り出された一部にカラー印刷するものであり、プリンター本体を覆うプリンターケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。更に、プリンターケース２の前面には、電源スイッチ３と共にフィードスイッチやインジケーター等も配置されている。

図２に示すように、ロール紙カバー５を開くと、印刷される媒体であるロール紙（媒体）１１を収容した用紙収容部１３が開放されるようになっており、ロール紙１１の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー７を開くと、カートリッジ装着部１５が開放状態になり、カートリッジ装着部１５へのインクカートリッジ（液体収容容器）１７の着脱が可能になる。

この場合、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部１５の前方にインクカートリッジ１７が所定距離だけ引き出される構成になっている。

プリンターケース２内の用紙収容部１３の上方には、インクジェットヘッド２１を搭載したキャリッジ２３が設けられている。キャリッジ２３は、ロール紙１１の幅方向に沿って延在するガイド部材２５によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙１１の幅方向に延在する無端ベルト２６ａと無端ベルト２６ａを駆動するキャリッジモーター２６ｂとによって、プラテン２８の上方をロール紙１１の幅方向に往復移動可能になっている。インクジェットヘッド２１は、ロール紙１１の繰り出された一部に対してインクを吐出して印刷処理を行う。

図示のように、ロール紙１１を介してカートリッジ装着部１５の反対側は、往復移動するキャリッジ２３の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ２３の下面に露出するインクジェットヘッド２１の各インクノズル内のインクを吸引するインク吸引機構２９が設けられている。

インクカートリッジ１７は、カートリッジケース１８内に複数個の図示略のカラーインクパックを収容したものである。インクカートリッジ１７内の各インクパックは、可撓性材料からなり内部にインクを貯留した状態で密封されるもので、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した際に、カートリッジ装着部１５側に設けられた図示略のインク供給針がインクパックの後述するインク供給口４３に差込接続される。カートリッジ装着部１５のインク供給針には、プリンターケース２内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、各色に分けられた可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。

インク供給チューブ３３の他端は、キャリッジ２３上に設けられた各色のインクポンプ部３４に接続されている。各インクポンプ部３４は、インクジェットヘッド２１の上方に設けられており、インクジェットヘッド２１に接続された自己封止ユニット３６にそれぞれ接続されている。

キャリッジ２３には、インクジェットヘッド２１の他に、インクポンプ部３４及び自己封止ユニット３６が一体的に搭載された構成になっている。
これにより、インクカートリッジ１７内の各インクパックのインクは、カートリッジ装着部１５のインク供給針から、インク流路３１、インク供給チューブ３３、各色のインクポンプ部３４及び各色の自己封止ユニット３６を経て、インクジェットヘッド２１の各インクノズルにそれぞれ供給される。

インクポンプ部３４は、キャリッジ２３の移動によりインクカートリッジ１７からインクを引き込むものであり、キャリッジ２３の移動によりインクポンプ部３４を動作させる規制板３７が、キャリッジ２３の待機位置への移動方向前方に配置されている。
そして、このインクポンプ部３４では、キャリッジ２３の待機位置への移動により、揺動アーム３５が規制板３７に当接すると、この揺動アーム３５が揺動し、内部のポンプが駆動する。これにより、インクカートリッジ１７からインクを引き込むことができる。

なお、インクジェットヘッド２１のクリーニング時にインク吸引機構２９によってインクジェットヘッド２１から吸引したインクは、廃インクとしてインクカートリッジ１７に戻される。

次に、上記インクジェットプリンター１のカートリッジ装着部１５に装着される本実施形態に係るインクカートリッジ１７について説明する。
図３から図５に示すように、インクカートリッジ１７は、箱型形状に形成されたカートリッジケース１８を有する。カートリッジケース１８は、ケース本体４１と蓋体４２とから構成されている。本体ケース４１には、その内部にインクパックが設けられており、それぞれのインクパックのインク供給口４３が、本体ケース４１の一側面である装着面４４に配列されている。

インクカートリッジ１７には、蓋体４２側に、廃インク（廃液）を貯留しておくインク貯留部（液体貯留部）４５が形成されている。このインク貯留部４５は、蓋体４２と、この蓋体４２に貼り付けられるフィルム４６とから形成されている。

蓋体４２は、平板状に形成された平板部５１を有しており、この平板部５１には、その縁部に沿って枠部（周壁）５２が立設されている。そして、この枠部５２を覆うように、高剛性のフィルム４６が貼り付けられ、これにより、蓋体４２にインク貯留部４５が形成される。

図６に示すように、インク貯留部４５には、上下方向の中央よりも上方側に、左右方向へ延在するインク流路（液体流路）５３が形成されている。なお、図６に示すインクカートリッジ１７の姿勢は、インクカートリッジ１７がカートリッジ装着部１５に装着された状態であり、この姿勢で廃インクがインク貯留部４５に導入されてくる。
インク流路５３は、平板部５１、平板部５１に立設された一対の壁部５４及びフィルム４６によって形成されている。そして、このインク流路５３は、その一端５３ａが、装着面４４で開口され、他端５３ｂが、装着面４４との対向側における枠部５２近傍で開口されている。そして、装着面４４で開口されたインク流路５３の一端５３ａは、装着面４４に形成されたインク入出口（液体入出口）５５に連通されている。なお、このインク入出口５５には、インク排出針（図示省略）が挿入されることにより開口するバルブ５６が設けられている。また、インク流路５３の他端５３ｂ位置には、枠部５２に、外側へ凹む凹部５７が形成されており、インク流路５３の他端５３ｂは、凹部５７内に配置されて開口されている。

上記のインク流路５３が形成されたインク貯留部４５は、インク流路５３を境として、上方側が空気室（第１室）６１と下方側が貯留室（第２室）６２とに区分けされており、インク流路５３と凹部５７の底部との隙間が、空気室６１と貯留室６２との連通部５８とされている。インク流路５３はインク貯留部４５における上下方向の中央よりも上方側に形成されているため、空気室６１より貯留室６２の方が広くなっている。
また、上記インク流路５３は、装着面４４側の一端５３ａから凹部５７側の他端５３ｂへ向かって次第に下方へ傾斜している。つまり、インク流路５３は、一端５３ａから他端５３ｂへ向かって貯留室６２側に傾斜している。

空気室６１側には、連通部５８側と反対側の区域に、複数の隔壁７１ａ〜７１ｈを平板部５１に立設させることにより区画された複数の隔室７２ａ〜７２ｈが形成されている。
隔壁７１ａ，７１ｃ，７１ｅは、図７（ａ）に示すように、フィルム４６側に形成した溝部とフィルム４６とからなる通気孔８１を有し、隔壁７１ｂ，７１ｄは、図７（ｂ）に示すように、平板部５１側に形成した通気孔８２を有している。尚、複数の隔壁７１ａ〜７１ｇは、連通部５８における貯留室６２から空気室６１への廃インクの流れ方向と略平行に立設されている。

通気孔８１は、空気室６１における上方側に配置されており、通気孔８２は、空気室６１における下方側に配置されている。これにより、隔室７２ａは連通部５８側の空間に対して上方側で連通され、隔室７２ｂは隔室７２ａに対して下方側で連通され、隔室７２ｃは隔室７２ｂに対して上方側で連通され、隔室７２ｄは隔室７２ｃに対して下方側で連通され、隔室７２ｅは隔室７２ｄに対して上方で連通されている。また、通気孔８１，８２は、インクカートリッジ１７の厚さ方向においても異なった位置に形成されている。

また、隔室７２ｅにおける平板部５１には孔部８３ａが形成され、隔室７２ｆにおける平板部５１には一対の孔部８３ｂ，８３ｃが形成され、隔室７２ｇにおける平板部５１には一対の孔部８３ｄ，８３ｅが形成され、隔室７２ｈにおける平板部５１には一つの孔部８３ｆが形成されている。

平板部５１には、図５に示すように、インク貯留部４５と反対の面に、複数の溝部８４が形成されている。また、平板部５１におけるインク貯留部４５と反対の面には、溝部８４を覆うように、高剛性の透明フィルム８５が貼り付けられている。これにより、平板部５１におけるインク貯留部４５と反対の面には、溝部８４と透明フィルム８５とからなる複数の通気路８６ａ，８６ｂ，８６ｃが形成されている。

通気路８６ａは、隔室７２ｅの孔部８３ａと隔室７２ｆの孔部８３ｂとに連通され、通気路８６ｂは、隔室７２ｆの孔部８３ｃと隔室７２ｇの孔部８３ｄとに連通され、通気路８６ｃは、隔室７２ｇの孔部８３ｅと隔室７２ｈの孔部８３ｆとに連通されている。

また、インク貯留部４５の周囲には、その上部側、装着面４４と反対側及び底部側を通る大気連通路８７が形成されている。この大気連通路８７は、その一端８７ａ側が、空気室６１の隔室７２ｈに連通され、他端８７ｂ側が、底部側における装着面４４側に形成された大気開放室８８に連通されている。装着面４４には、底部近傍位置に、大気開放室８８に繋がる大気開放孔８９が形成されており、この大気開放孔８９によって大気連通路８７が大気開放されている。これにより、空気室６１と大気とを連通する大気連通路８７は、その大気開放側の他端８７ｂが、空気室６１に対して貯留室６２よりも離れた位置に配置されている。

また、装着面４４と反対側における大気連通路８７の途中には、上方側が開口された液溜め空間９０が形成されている。

インク貯留部４５を構成する貯留室６２には、連通部５８における貯留室６２から空気室６１への廃インクの流れを阻害する方向であり略水平かつ互いに平行に配置されたリブ９１が平板部５１に立設するように形成されており、各リブ９１によって平面部５１とフィルム４６との間隔が確保されている。
なお、蓋体４２の平板部５１には、その外縁に、ケース本体４１側に形成された係合部（図示省略）と係合可能な複数の係合片９２が形成されている。これにより、蓋体４２をケース本体４１に組み付けることにより、係合片９２が係合部と係合し、ケース本体４１に対して蓋体４２が取り付けられる。

上記構成のインクカートリッジ１７では、インクジェットプリンター１のカートリッジ装着部１５に装着することにより、カートリッジ装着部１５側に設けられたインク供給針がインク供給口４３に差込接続され、各色のインクがインクジェットプリンター１側へ供給可能とされる。

また、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着すると、カートリッジ装着部１５側に設けられたインク排出針がインク入出口５５に挿入される。これにより、インクジェットヘッド２１のクリーニングによって排出される廃インクが、インク排出針を介してインク入出口５５に送り込まれる。そして、このインク入出口５５に送り込まれる廃インクは、インク流路５３を通り、このインク流路５３の他端５３ｂからインク貯留部４５内に送り込まれ、貯留室６２に貯留される。

インク流路５３は、インク入出口５５側の一端５３ａから凹部５７内で開口する他端５３ｂ側へ向かって下方側の貯留室６２側に傾斜しているので、インク入出口５５へ送り込まれた廃インクは、傾斜に沿ってインク流路５３内を円滑に流れ、インク貯留部４５内へ導かれ、貯留室６２内に貯留される。

上記のように廃インクが送り込まれると、インク貯留部４５内の空気は、送り込まれる廃インクによって各通気孔８１，８２及び通気路８６ａ〜８６ｃによって連通部５８側から順に連通された隔室７２ａ〜７２ｈを介して大気連通路８７へ送り出され、さらに、この大気連通路８７によって大気開放室８８へ導かれ、大気開放孔８９から外部に放出される。したがって、インク貯留部４５は、廃インクが導入されても内圧が上昇することがない。これにより、インク排出針を介して送り込まれる廃インクは、内圧によって逆流することもなく、インク貯留部４５へ円滑に導かれる。

インクパック内のインクが消費された使用済みのインクカートリッジ１７は、インクジェットプリンター１のカートリッジ装着部１５から取り外される。これにより、カートリッジ装着部１５側のインク供給針がインクパックのインク供給口４３から引き抜かれるとともに、カートリッジ装着部１５側のインク排出針がインク入出口５５から引き抜かれる。
このインクカートリッジ１７の貯留室６２には廃インクが貯留された状態であり、仮に、貯留室６２から連通部５８を介して空気室６１へ廃インクが流れ易い方向（図６に於いて下方向）にインクカートリッジ１７が振られたとしても、リブ９１が廃インクの流れを阻害するので空気室６１へ流れる廃インクの量を少なくすることができる。その際、空気室６１の複数の隔壁７１ａ〜７１ｇが、連通部５８における貯留室６２から空気室６１への廃インクの流れと略平行に立設されていることから、空気室６１へ流れた廃インクは、隔室７２ａ〜７２ｈへ移動しない。

次に、上記のインクカートリッジ１７から廃インクを抜き取り、再使用可能とする場合について説明する。
図８に示すように、このカートリッジ装着部１５から取り外したインクカートリッジ１７を、インク流路５３の他端５３ｂが下方側となるように配置させる。これにより、インク流路５３が上下方向に配置され、インク貯留部４５内の廃インクがインク流路５３の他端５３ｂ側に貯留した状態となる。

この状態で、インクカートリッジ１７のインク入出口５５に、図示略の吸引用インク針を差し込んで吸引する。これにより、インクカートリッジ１７のインク貯留部４５内の廃インクが、インク流路５３の他端５３ｂからインク流路５３内へ引き込まれ、吸引用インク針を介して抜き取られる。その際、インクカートリッジ１７内は負圧になるが、廃インクが送り込まれる場合とは反対に大気連通路８７等を介して大気が流入することから負圧は大きくならず吸引の障害になることはない。

そして、インク貯留部４５内の廃インク残量が少なくなり、廃インクの液面が下方側に配置された枠部５２の内面に近付いたとしても、インク流路５３の他端５３ｂが凹部５７内に配置されて開口されているので、残量の少なくなった廃インクが凹部５７内で確実にインク流路５３を介して吸い出される。
このようにインク貯留部４５から廃インクを抜き取った後は、インクパックにインクを充填することにより、インクカートリッジ１７が再使用可能となる。

また、このインクカートリッジ１７では、インク貯留部４５内の廃インクの抜き取り時の図８に示す姿勢としても、さらには、上下逆さまの姿勢としたり、装着面４４を下方にした姿勢としても、大気連通路８７が貯留室６２を回りこむように形成され、大気連通路８７の外部への開放端である他端８７ｂが空気室６１に対して貯留室６２よりも離れた位置に配置されているので、インク貯留部４５内の廃インクが大気連通路８７を介して外部へ流れ出ることが防止される。

また、空気室６１には、空気室６１と貯留室６２とを連通する連通部５８から離れた位置で、隣接するもの同士が互いに連通する隔室７２ａ〜７２ｈが設けられているので、貯留室６２の廃インクの大気連通路８７への流れ込みが防止される。

しかも、空気室６１の連通部５８側の空間と隔室７２ａとを区画する隔壁７１ａ、隔室７２ｂ〜７２ｅを区画する隔壁７１ｂ〜７１ｅに形成された通気孔８１，８２が、インクカートリッジ１７の上下方向及び厚さ方向に千鳥状に配置されているので、隔室７２ａ〜７２ｅにおける廃インクの流れが、あらゆる方向において効果的に抑制される。
これにより、貯留室６２内の廃インクの大気連通路８７への流れ込み防止効果がより高められ、外部への廃インクの流出がさらに確実に防止される。

また、仮に大気連通路８７へ廃インクが入り込んだとしても、その廃インクは大気連通路８７の途中に形成された液溜め空間９０や大気開放室８８に溜まることとなり、大気開放孔８９から外部に流出することが防止される。

以上説明した実施形態の液体収容容器であるインクカートリッジ１７によれば、インク入出口５５から廃インクを注入することにより、インク流路５３を介してインク貯留部４５内へ容易に廃インクを導き入れて貯留させることができる。インク貯留部４５内に廃インクが導入されると、インク貯留部４５内の空気が送り込まれる廃インクによって、連通部５８側から順に連通された隔室７２ａ〜７２ｈを介して大気連通路８７へ送り出され、さらに、この大気連通路８７によって大気開放室８８へ導かれ、大気開放孔８９から外部に放出されるので、インク貯留部４５が、廃インクが導入されても内圧が上昇することがない。これにより、廃インクを、内圧によって逆流させることなく、インク貯留部４５内へ円滑に導くことができる。また、このインク貯留部４５内の廃インクを取り出す場合には、インク流路５３の他端５３ｂが下方側となるように配置させた状態で、インク入出口５５から吸引する。このように、インクカートリッジ１７は、廃インクを保持する吸収材を用いることなく廃インクを貯留し、インクカートリッジ１７を分解することなく貯留させた廃インクを取り出して容易に再使用可能とすることができる。

また、大気連通路８７の外部への開放端である他端８７ｂが、空気室６１に対して貯留室６２よりも離れた位置に配置されているので、カートリッジ装着部１５からインクカートリッジ１７を取り外した状態において、インクカートリッジ１７が様々な姿勢にされてもインク貯留部４５内の廃インクの大気連通路８７を介した外部への流出を確実に防止することができる。

また、空気室６１には、空気室６１と貯留室６２とを連通する連通部５８から離れた位置で、隣接するもの同士が互いに連通する隔室７２ａ〜７２ｈが設けられているので、貯留室６２の廃インクが大気連通路８７まで流れ込むことを防止することができ、外部への廃インクの流出をさらに確実に防止することができる。

また、空気室６１の連通部５８側の空間と隔室７２ａとを区画する隔壁７１ａ、隔室７２ｂ〜７２ｅを区画する隔壁７１ｂ〜７１ｅに形成された通気孔８１，８２が、インクカートリッジ１７の上下方向及び厚さ方向に千鳥状に配置されているので、隔室７２ａ〜７２ｅにおける廃インクの流れを効果的に抑制することができ、貯留室６２内の廃インクの大気連通路８７への流れ込みの防止効果をより高めることができ、外部への廃インクの流出をさらに確実に防止することができる。

また、インク流路５３は、インク入出口５５側の一端５３ａから凹部５７内で開口する他端５３ｂ側へ向かって下方側の貯留室６２側に傾斜しているので、インク入出口５５へ送り込まれた廃インクを、傾斜に沿ってインク流路５３内を円滑に流してインク貯留部４５内へ導き、空気室６１より広く形成された貯留室６２内に貯留させることができる。

また、隔室７２ｅ〜７２ｈを連通させる通気路８６ａ〜８６ｃが、透明フィルム８５を介して目視可能であるため、空気室６１からの廃インクの流出の有無を容易に確認することができる。もし通気路８６ａ〜８６ｃに廃インクが付着していることが確認された場合は、大気連通路８７まで廃インクが流れ込んでいることが予想されるため、インクカートリッジ１７を再使用することはせず、分解して洗浄処理などを行ってリサイクルすると良い。

次に、インクカートリッジの第２の実施形態の例について説明する。
図９はインクカートリッジの他の実施形態を示す分解斜視図、図１０はフィルム側から見たインク貯留部を備えた蓋体の平面図、図１１は図１０におけるＣ−Ｃ断面図、図１２はインクカートリッジの姿勢を示すインクカートリッジの断面図、図１３は図１２の姿勢でのインクカートリッジの縦断面図である。

図９から図１１に示すように、このインクカートリッジ１７Ｂには、フィルム４６に、ダンパー（弾性変形部）１０１が設けられている。このダンパー１０１は、貯留室６２側に配置されたもので、高剛性のフィルム４６に形成された取付孔１０２に、外縁にリング状のシール部材１０３が装着された可撓性を有するダンパーフィルム１０４を取り付けた構造を有している。ダンパーフィルム１０４は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムとポリプロピレン（ＰＰ）のフィルムとの間にシート状のゴムを挟んだ多層構造の弾性体フィルムである。

そして、このようなダンパー１０１を備えたインクカートリッジ１７Ｂでは、例えば図１２に示すように、空気室６１が下方となり、空気室６１内が廃インクで充満した状態で、温度変化や気圧変化によりインク貯留部４５の内圧が上昇すると、図１３に示すように、ダンパー１０１のダンパーフィルム１０４が外方へ弾性変形して膨らみ、インク貯留部４５の容積を増加させることで内圧の上昇を吸収する。これにより、インク貯留部４５の内圧の上昇を抑えることができ、内圧上昇によって空気室６１側に溜まった廃インクが大気連通路８７に押し出されて流れ込むことを防止することができる。
次に、インクカートリッジの第３の実施形態の例について説明する。図や説明については、上述の実施の形態と同じもしくは同一の機能を有する部品等には同符号を付し説明を省略する。
図１４は第１実施形態の図６に相当するもので、インクカートリッジ１７Ｃの内部構造を示す断面図である。図１５は、第１実施形態の図８に相当するもので、液体の抜き取り作業時の姿勢及びその状態を示すインクカートリッジ１７Ｃの断面図である。
第１実施形態と異なる大きな点は、貯留室（第２室）６２の割合を大きくし、空気室（第１室）６１の割合を小さくしたことである。それにより、インク流路５３の他端５３ｂが位置する凹部５７ａは、図１４に示すように枠部５２の上の隅側に形成されている。
また、インク流路５３を形成する平板部５１に立設された一対の壁部５４ａ、５４ｂは、インク流路５３の他端５３ｂにおいて、空気室６１側の壁部５４ａの端部は凹部５７ａ内に配置され、貯留室６２側の壁部５４ｂの端部は壁部５４ａの端部より寸法Ｌだけ短く形成され、凹部５７ａの凹み部分の上側に位置している。
上記のインクカートリッジ１７Ｃから廃インクを抜き取り、再使用可能とする場合について説明する。
図１５に示すように、このカートリッジ装着部１５から取り外したインクカートリッジ１７Ｃを、インク流路５３の他端５３ｂが下方側となるように配置させると、インク流路５３が上下方向に配置され、インク貯留部４５内の廃インクがインク流路５３の他端５３ｂ側に貯留した状態となる。インクカートリッジ１７Ｃには、大気開放孔８９の箇所にバルブ（弁）７７を設けており、インクカートリッジ１７Ｃが単体においては大気開放孔８９から、廃インクが漏れないように構成されている。本実施形態のバルブ７７は、インク入出口５５に設けられたバルブ５６と同一構成としているが、他の構成の弁構造であってもよい。
カートリッジ１７Ｃにおいては、カートリッジ装着部１５に装着した時や、廃インク抜き取り時に適宜そのバルブを開かせるようにして、インク貯留部４５への廃インクの導入またはインク貯留部４５からの廃インクの抜き取りを円滑に行わせている。
バルブ７７を開放した後、実施形態１と同様に、この状態で、インクカートリッジ１７Ｃのインク入出口５５に、図示略の吸引用インク針を差し込んで吸引する。これにより、インクカートリッジ１７Ｃのインク貯留部４５内の廃インクが、インク流路５３の他端５３ｂからインク流路５３内へ引き込まれ、吸引用インク針を介して抜き取られる。その際、インクカートリッジ１７内は負圧になるが、空気室６１から空気が流入することから負圧は大きくならず吸引の障害にならない。
この実施形態の場合、第１の実施形態と大きく異なる点は、貯留室６２側の壁部５４ｂの端部が壁部５４ａの端部より寸法Ｌだけ短く形成されている構成によるものである。図１６の空気室の空気が貯留室へ移動する様子を説明するための空気移動説明図を用いて詳述すると、インク流路５３から矢印Ａ方向に吸引されると貯留室６２側の廃インクが矢印Ｂ方向に移動されて吸収される。
負圧になった貯留室６２へ空気室６１の空気が連通部５８ａを通過して気泡ｂとして矢印Ｃ方向のように移動する。この際、寸法Ｌの段差により、図１６のように、空気室６１から連通部５８ａを通過した気泡ｂがインク流路５３側に移動する量が少なくなり、貯留室６２内の廃インクが空気へと置換が可能となり、吸引効率を大きく向上させることができる。
本実施形態では、貯留室６２側の壁部５４ｂの端部を凹部５７ａの凹み部分より外れた上側に位置している構成としたが、壁部５４ｂの端部を凹部５７ａの凹み部分内に位置させてもよい。このポイントは、インク流路５３を構成する部分が、貯留室６２側の方が空気室６１側より短く形成されていれば構わない。
次に、上述の全ての実施形態に共通して設けられている連通部５８ａ側に設けられた空気室６１について図１７の廃インクがインク貯留部内に送り込まれているときの消泡説明図を用いて説明する。図１７は、インク排出針がインク入出口５５に挿入され、廃インクが、インク流路５３を通りインク貯留部４５内に送り込まれているときの様子を模式化して説明する消泡説明図である。
インク流路５３に送り込まれた廃インクには、廃インクだけではなく気泡となった空気も含まれている。そのため、インク流路５３を廃インクと一緒に流れていった気泡の一部は、連通部５８ａから空気室６１へ移動するが、空気室６１のエリアが他の部分より広いため、空気室６１へ移動された気泡は、まとまって大きな気泡ｒ１となり、気泡がｒ２、ｒ３へと成長し、さらに大きな気泡ｒ４になると気泡の外周面の表面張力が弱まり破裂する。これにより廃インクと空気の気泡が、大気開放孔８９へとつながる隔室７３ａに侵入しなく、隔室７３ａには空気のみが流入する。
尚、空気室６１の大きさは、気泡ｒ１がｒ２、ｒ３へと成長し、その後自然に破裂される気泡ｒ４の大きさ、すなわち、図１７において、連通部５８ａを中心軸として空気室６１を形成する一方の壁６１ａの角部６１ｃと他方の壁６１ｂの角部６１ｄとを含む扇状の空間部が必要である。
本実施の形態では、空気室６１を扇状では無く、製作し易い角柱状の空気室６１に形成している。実験の結果、発生する気泡の外周の大きさに関係する角部６１ｃと角部６１ｄを結ぶ断面積が６３平方ミリメートル以上の場合には全ての気泡は破裂するが、それより少ないと気泡は破裂せず空気室６１は気泡で満たされることがある。本実施形態においては、角部６１ｃと角部６１ｄを結ぶ断面積を７０平方ミリメートル以上に形成して気泡を消泡させている。
他の隔室７２ａ〜７２ｈ、７３ａ等は空気室６１より小さく形成すれば、多くの隔室を形成できるので、廃インクが大気連通路８７へ流入することを防ぎ易い。
また、大気連通路８７が、空気室６１及びインク貯留部４５を囲む、隔室をも含むインクカートリッジ１７、１７Ｂ、１７Ｃの外周にそって設けられていることは、大気連通路８７を長くとれるので大気連通路を通って液体収容容器の外へ液体が漏れることが少なくなるので好ましい。

なお、上記の第１又は第２の実施形態においても、第３の実施形態のように大気開放孔８９の箇所に弁７７を設けておき、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した時や、廃インク抜き取り時に適宜その弁を開かせるようにして、インク貯留部４５への廃インクの導入またはインク貯留部４５からの廃インクの抜き取りを円滑に行わせるようにしても良い。

なお、本発明に係る液体収容容器は、上記実施形態で例示したインクジェットプリンターに使用されるインクカートリッジをはじめとして、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置や、精密ピペットとしての試料吐出装置等に使用される液体収容容器にも適用できる。
また、液体の概念にはジェル状のもの、粘性の高いもの、固形物を溶媒に混合させたものも含み、さらにインクの概念には水性インクも油性インクも含む。

１７…インクカートリッジ（液体収容容器）、４５…インク貯留部（液体貯留部）、５２…枠部（周壁）、５３…インク流路（液体流路）、５３ａ…一端、５３ｂ…他端、５４…壁部、５５…インク入出口（液体入出口）、５８…連通部、６１…空気室（第１室）、６２…貯留室（第２室）、７１ａ〜７１ｈ…隔壁、７２ａ〜７２ｈ…隔室、８１，８２…通気孔（通気部）、８７…大気連通路、８７ａ…一端、８７ｂ…他端、１０１…ダンパー（弾性変形部）。

Claims (10)

1. 液体を貯留する液体貯留部を有する液体収容容器であって、
   前記液体貯留部に前記液体を収容するため若しくは前記液体貯留部に収容されている前記液体を排出するための液体入出口と、
   前記液体貯留部の一部に形成された周壁と、
   一端が前記液体入出口に連通され、他端が前記液体貯留部内の前記周壁に隣接する位置まで延伸して開口されており、前記液体貯留部を第１室と第２室とに区分けする液体流路と、
   一端が前記第１室に連通され、他端が前記第１室に対して前記第２室よりも離れた位置で外部と連通可能な大気連通路と、を有することを特徴とする液体収容容器。
2. 請求項１に記載の液体収容容器であって、
   前記第１室は、互いに連通された複数の隔室に区分けされ、前記連通部側の空間と前記大気連通路とが前記隔室を介して連通されていることを特徴とする液体収容容器。
3. 請求項２に記載の液体収容容器であって、
   前記隔室同士を連通させる通気部が千鳥状に配置されていることを特徴とする液体収容容器。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の液体収容容器であって、
   前記液体流路は、前記一端側から前記他端側へ向かって、次第に下方へ傾斜していることを特徴とする液体収容容器。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の液体収容容器であって、
   前記液体流路は、一対の壁部により形成されていることを特徴とする液体収容容器。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の液体収容容器であって、
   前記第２室には、内圧の上昇によって弾性変形して前記第２室の容積を増加させる弾性変形部が設けられていることを特徴とする液体収容容器。
7. 請求項５に記載の液体収容容器であって、
   前記一対の壁部は、前記第１室と前記液体流路の一部を形成する第１壁部と、前記第２室と前記液体流路の一部を形成する第２壁部を有し、前記第２壁部の前記他端の長さは前記第1壁部の前記他端の長さより短く形成されていることを特徴とする液体収容容器。
8. 請求項２から７の何れか一項に記載の液体収容容器であって、
   前記第１室の前記隔室は、前記連通部によって連通されている隔室が他の隔室より大きいことを特徴とする液体収容容器。
9. 請求項１に記載の液体収容容器であって、
   前記大気連通路は、前記第１室及び前記第２室を囲むように設けられていることを特徴とする液体収容容器。
10. 請求項１に記載の液体収容容器であって、
    前記大気連通路は、前記液体収容容器の外周にそって設けられていることを特徴とする液体収容容器。

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