(57)【要約】【課題】無駄になる液体を低減できる容器を提供する。【解決手段】タンクは、インクを収容するインク収容部５１と、インク収容部５１の底面５１ｂに形成された溝部５１ｃと、溝部５１ｃに開口し、インク収容部５１からインクを排出させる供給口と、溝部５１ｃ内の液面高さが下限高さ未満であるか否かを検出するセンサ４３とを備え、センサ４３は、液面高さの検出誤差の範囲の上限位置が、溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置に配置されるように設置されている。【選択図】図５
2020121520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部の底面に形成された溝部と、
前記溝部に開口し、前記液体収容部から液体を排出させる排出口と、
前記溝部内の液面高さが下限高さ未満であるか否かを検出する検出部とを備え、
前記検出部は、液面高さの検出範囲の上限位置が、前記溝部の上端位置よりも低い位置に配置されるように設置されていることを特徴とする容器。
【請求項２】
前記溝部に開口し、前記液体収容部内のインクを外部の経路を介して循環させるために前記液体収容部から前記経路へ液体を流出させる流出口と、
前記経路から前記液体収容部に液体を流入させる流入口とをさらに備え、
前記液体収容部の底面は、前記流入口から前記流出口への液体の流れ方向における前記溝部の上流側に隣接して形成された突起部を有することを特徴とする請求項１に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容する容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体が収容される容器内の液面高さを、センサを用いて検出することが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、液体の排出時に容器内の液面高さが下限高さまで下降したことがセンサで検出されたか否かにより、容器内の液体の有無を判定することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５３００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、センサの検出誤差により、液面高さが下限高さまで下降したことが検出され、容器内に液体なしと判定されても、実際には液面高さが下限高さである場合よりも多くの液体が容器内に残留していることがある。このため、容器内に残留して無駄になる液体が多くなることがあった。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、無駄になる液体を低減できる容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の容器は、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の底面に形成された溝部と、前記溝部に開口し、前記液体収容部から液体を排出させる排出口と、前記溝部内の液面高さが下限高さ未満であるか否かを検出する検出部とを備え、前記検出部は、液面高さの検出範囲の上限位置が、前記溝部の上端位置よりも低い位置に配置されるように設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の容器によれば、無駄になる液体を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係るタンクが設けられた印刷装置の概略構成図である。
【図２】タンクの斜視図である。
【図３】タンクの分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図である。
【図６】タンク本体の平面図である。
【図７】撹拌動作時におけるタンク内のインクの流れの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。
【００１１】
以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係るタンク（容器に相当）が設けられた印刷装置の概略構成図である。図２は、タンクの斜視図である。図３は、タンクの分解斜視図である。図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５は、図２のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図である。図６は、タンク本体の平面図である。なお、以下の説明において、図１の紙面に直交する方向を前後方向とし、紙面表方向を前方とする。また、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。ここで、図１に示す上下方向は鉛直方向である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る印刷装置１は、印刷部２と、インク供給部３と、制御部４とを備える。
【００１４】
印刷部２は、インクジェットヘッド（図示せず）を有し、インクジェットヘッドから用紙にインクを吐出して画像を印刷する。
【００１５】
インク供給部３は、インクを撹拌するとともに、印刷部２にインクを供給する。インク供給部３は、インクカートリッジ１１と、撹拌部１２とを備える。
【００１６】
ここで、印刷装置１で印刷に使用されるインクは顔料インクであり、放置されると顔料粒子の沈降が生じるおそれがあるものである。例えば、印刷装置１で印刷に使用されるインクは、磁性体である金属粒子を含むＭＩＣＲ（Magnetic Ink Character Reader）インクである。インクの顔料粒子の沈降は、インクジェットヘッドにおける吐出不良や、吐出されるインクの濃度のバラツキ等の不具合を招く。インクカートリッジ１１でインクの顔料粒子が沈降している可能性があるため、印刷装置１では、撹拌部１２においてインクの撹拌を行い、顔料粒子が沈降している場合にはそれが解消されるようにする。
【００１７】
撹拌部１２は、インクカートリッジ１１からインクを取得し、取得したインクを撹拌する。また、撹拌部１２は、撹拌したインクを印刷部２に供給する。撹拌部１２は、タンク２１と、大気開放管２２と、エアフィルタ２３と、インク移送管２４と、インク流出管２５と、インク移送弁２６と、撹拌弁２７と、ポンプ２８と、インク供給管２９と、インク供給弁３０とを備える。
【００１８】
タンク２１は、インクカートリッジ１１から取得したインクを撹拌するために収容する。タンク２１の詳細は後述する。
【００１９】
大気開放管２２は、タンク２１を大気開放するための空気の流路を形成する。大気開放管２２は、一端がタンク２１に接続され、他端がエアフィルタ２３を介して大気に通じている。エアフィルタ２３は、大気開放管２２への空気中のゴミ等の進入を防止する。
【００２０】
インク移送管２４は、インクカートリッジ１１とタンク２１とを接続する。インク移送管２４は、インクカートリッジ１１からタンク２１へインクを移送する経路である移送経路Ｒｔを構成する。
【００２１】
インク流出管２５は、タンク２１とインク移送管２４とを接続する。
【００２２】
インク流出管２５と、インク移送管２４のインク流出管２５が接続された地点よりタンク２１側の部分とにより、撹拌経路Ｒｓが構成される。撹拌経路Ｒｓは、タンク２１内のインクを循環させて撹拌するための、タンク２１の外部の経路である。
【００２３】
インク移送弁２６は、インク移送管２４内のインクの流路を開閉する。インク移送弁２６は、インク移送管２４のインク流出管２５が接続された地点よりインクカートリッジ１１側の部分に配置されている。
【００２４】
撹拌弁２７は、インク流出管２５内のインクの流路を開閉する。
【００２５】
インク移送弁２６および撹拌弁２７は、移送経路Ｒｔおよび撹拌経路Ｒｓのうち、開通する経路の切り替えを行う。具体的には、インク移送弁２６が開放され、撹拌弁２７が閉鎖されることにより、移送経路Ｒｔが開通され、撹拌経路Ｒｓが閉鎖された状態となる。また、インク移送弁２６が閉鎖され、撹拌弁２７が開放されることにより、撹拌経路Ｒｓが開通され、移送経路Ｒｔが閉鎖された状態となる。
【００２６】
ポンプ２８は、撹拌経路Ｒｓを介してインクをタンク２１から流出させてタンク２１に戻すように送液することで、タンク２１内のインクを撹拌する。また、ポンプ２８は、インクカートリッジ１１からタンク２１へインクを移送するためにも使用される。ポンプ２８は、移送経路Ｒｔと撹拌経路Ｒｓとの共通部分に配置されている。具体的には、ポンプ２８は、インク移送管２４のインク流出管２５が接続された地点よりタンク２１側の部分に配置されている。
【００２７】
インク供給管２９は、タンク２１と印刷部２とを接続する。
【００２８】
インク供給弁３０は、インク供給管２９内のインクの流路を開閉する。インク供給弁３０が開放されると、タンク２１から印刷部２へインクが供給される。
【００２９】
制御部４は、印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。
【００３０】
次に、タンク２１の詳細について説明する。
【００３１】
タンク２１は、タンク本体４１と、蓋４２と、センサ４３とを備える。
【００３２】
タンク本体４１は、インクカートリッジ１１から移送されてくるインクを収容する。タンク本体４１は、略直方体形状に形成されている。
【００３３】
タンク本体４１は、インク収容部５１（液体収容部に相当）を有する。インク収容部５１は、インク（液体に相当）を収容する部分である。インク収容部５１は、タンク本体４１の上面４１ａから掘り下げて形成されており、周壁５１ａと、底面５１ｂとを有する。
【００３４】
インク収容部５１の周壁５１ａは、平面視にて、左右方向に細長い略長円形状に形成されている。すなわち、周壁５１ａは、インク収容部５１の左端部および右端部において湾曲した部分を有している。これにより、後述の流入口５３ａ側（右側）から後述の流出口５９ａ側（左側）へインクが流れやすくなり、インクの撹拌効率が向上する。
【００３５】
インク収容部５１の底面５１ｂは、左下がりに傾斜している。すなわち、底面５１ｂは、流入口５３ａ側（右側）から流出口５９ａ側（左側）へ向かって低くなるように傾斜している。これにより、流入口５３ａ側から流出口５９ａ側へインクが流れやすくなり、インクの撹拌効率が向上する。
【００３６】
底面５１ｂの左端部には、前後方向に細長い溝部５１ｃが形成されている。溝部５１ｃは、インク収容部５１内のインクの残量が少なくなった状況において最後までインクが残る部分である。溝部５１ｃは、底面５１ｂを掘り下げて形成されている。溝部５１ｃには、流出口５９ａおよび後述の供給口６０ａが開口している。
【００３７】
底面５１ｂには、流入口５３ａから流出口５９ａへのインクの流れ方向における溝部５１ｃの上流側（右側）に隣接して、上方に突起した突起部５１ｄが形成されている。突起部５１ｄは、左側ほど高くなる傾斜面５１ｅを有する。突起部５１ｄは、傾斜面５１ｅによりインクの流れを左斜め上方向に誘導するものである。
【００３８】
底面５１ｂには、突起部５１ｄを左右方向に貫通する貫通穴５１ｆが形成されている。貫通穴５１ｆは、突起部５１ｄの右側から溝部５１ｃへインクを流すための流路を構成する。貫通穴５１ｆは、突起部５１ｄとその右側の部分との境界部の窪みにインクが溜まらないようにするためのものである。
【００３９】
タンク本体４１の右側部には、インク流入ポート５２が設けられている。インク流入ポート５２は、インク移送管２４をタンク本体４１に接続するためのものである。インク流入ポート５２には、インク流入穴５３が形成されている。
【００４０】
インク流入穴５３は、一端がインク流入ポート５２に開口しており、他端がインク収容部５１に開口している。これにより、インク流入穴５３は、インク収容部５１に連通されており、インク移送管２４からインク流入穴５３を介してインク収容部５１にインクが流入するようになっている。インク流入穴５３のインク収容部５１における開口部が、インク収容部５１へインクを流入させる流入口５３ａになっている。流入口５３ａは、インク収容部５１の右端部に底面５１ｂを掘り下げて形成された窪み部分に開口している。
【００４１】
タンク本体４１の左側部には、インク流出ポート５６と、インク供給ポート５７と、大気開放ポート５８とが設けられている。
【００４２】
インク流出ポート５６は、インク流出管２５をタンク本体４１に接続するためのものである。インク流出ポート５６には、インク流出穴５９が形成されている。
【００４３】
インク流出穴５９は、一端がインク流出ポート５６に開口しており、他端がインク収容部５１に開口している。これにより、インク流出穴５９は、インク収容部５１に連通されており、インク収容部５１からインク流出穴５９を介してインク流出管２５へインクが流出するようになっている。インク流出穴５９のインク収容部５１における開口部が、インク収容部５１からインク流出管２５へインクを流出させる流出口５９ａになっている。流出口５９ａは、前後方向におけるインク収容部５１の中央より後側において、溝部５１ｃに開口している。
【００４４】
インク供給ポート５７は、インク供給管２９をタンク本体４１に接続するためのものである。インク供給ポート５７には、インク供給穴６０が形成されている。
【００４５】
インク供給穴６０は、一端がインク供給ポート５７に開口しており、他端がインク収容部５１に開口している。これにより、インク供給穴６０は、インク収容部５１に連通されており、インク収容部５１からインク供給穴６０を介してインク供給管２９へインクが流出するようになっている。インク供給穴６０のインク収容部５１における開口部が、インク供給管２９を介して印刷部２へインクを供給するためにインク収容部５１からインクを排出する供給口（排出口に相当）６０ａになっている。供給口６０ａは、前後方向におけるインク収容部５１の中央より前側において、溝部５１ｃに開口している。
【００４６】
大気開放ポート５８は、大気開放管２２をタンク本体４１に接続するためのものである。大気開放ポート５８には、大気連通穴６１が形成されている。大気連通穴６１は、蓋４２で覆われたタンク本体４１の内部空間（インク収容部５１）を大気に連通し、タンク２１を大気開放するためのものである。大気連通穴６１は、一端が大気開放ポート５８に開口しており、他端がタンク本体４１の上面４１ａに開口している。
【００４７】
タンク本体４１には、シール溝６６が形成されている。シール溝６６は、インク収容部５１を囲むように形成されている。シール溝６６は、シール部材６７を設置するための溝である。シール部材６７は、インク収容部５１内のインクがタンク２１から漏れるのを防ぐ部材である。
【００４８】
蓋４２は、タンク本体４１の上側を覆うものである。蓋４２は、タンク本体４１の上面４１ａに載置される。
【００４９】
センサ４３は、溝部５１ｃ内の液面高さが所定の下限高さ未満であるか否かを検出する。センサ４３は、インク収容部５１内のインクがなくなったか否かを判定するために用いられるものである。センサ４３は、溝部５１ｃ内の液面高さが下限高さ以上の場合、「オン」を示す信号を出力し、溝部５１ｃ内の液面高さが下限高さ未満の場合、「オフ」を示す信号を出力する。
【００５０】
ここで、センサ４３は、液面高さの検出誤差を有する。図５に示すように、センサ４３は、検出中心位置を中心とする検出誤差の範囲の上限位置が、溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置に配置されるように設置されている。すなわち、センサ４３の検出誤差の範囲の下限位置から上限位置までの範囲である検出範囲の上限位置が、溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置に配置されている。ここで、溝部５１ｃの上端位置は、貫通穴５１ｆの左側の開口部の下端位置である。
【００５１】
次に、印刷装置１の動作について説明する。
【００５２】
印刷を行う際、制御部４は、印刷部２のインクジェットヘッドから用紙にインクを吐出させる。これによりインクが消費され、印刷部２へのインクの供給が必要になると、制御部４は、インク供給弁３０を開放する。インク供給弁３０が開放されると、インク収容部５１内のインクが供給口６０ａから排出され、インク供給管２９を介して印刷部２に供給される。必要な量のインクが供給されると、制御部４は、インク供給弁３０を閉鎖する。
【００５３】
印刷部２へのインクの供給により、インク収容部５１内のインクが減少し、インクの液面が下降する。そして、センサ４３がオフになると、制御部４は、インク収容部５１内のインクがなくなったと判定し、インク供給弁３０を閉鎖する。ここで、前述のように、センサ４３は、検出誤差の範囲の上限位置が、溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置となるように配置されている。このため、検出誤差があっても、センサ４３がオフとなるのは、液面高さが溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置まで下降してからである。
【００５４】
センサ４３がオフになってインクがなくなったと判定すると、制御部４は、インクカートリッジ１１からタンク２１へのインクの移送を実行する。
【００５５】
具体的には、制御部４は、インク移送弁２６を開放し、撹拌弁２７を閉鎖した状態とする。これにより、移送経路Ｒｔが開通され、撹拌経路Ｒｓが閉鎖された状態となる。ここで、印刷装置１には新しいインクカートリッジ１１が装着されている。
【００５６】
次いで、制御部４は、ポンプ２８の駆動を開始させる。これにより、移送経路Ｒｔを介してインクカートリッジ１１からタンク２１へインクが移送される。
【００５７】
インクカートリッジ１１内のすべてのインクがタンク２１へ移送されると、制御部４は、インク移送弁２６を閉鎖し、撹拌弁２７を開放する。これにより、撹拌経路Ｒｓが開通され、移送経路Ｒｔが閉鎖された状態に切り替わる。そして、撹拌経路Ｒｓに沿ってインクが循環され、タンク２１内のインクが撹拌される。
【００５８】
タンク２１内のインクの撹拌が開始されてから規定時間が経過すると、制御部４は、ポンプ２８を停止させ、撹拌弁２７を閉鎖する。これにより、撹拌部１２によるインクの撹拌動作が終了となる。なお、インクカートリッジ１１からタンク２１への移送中および撹拌動作中も、印刷部２に貯留されているインクにより印刷は継続可能である。
【００５９】
撹拌部１２における撹拌動作は、上述したインクカートリッジ１１からタンク２１への移送直後以外にも、タンク２１内のインクの顔料粒子の沈降を防止するために、例えば、所定時間ごとに定期的に行われる。
【００６０】
上述した撹拌動作時において、流入口５３ａからインク収容部５１に流入したインクは、インク収容部５１内を左に向かって流れ、流出口５９ａから流出する。この際、図７に示すように、突起部５１ｄに到達したインクは、傾斜面５１ｅにより、左斜め上方向へ流れるように誘導される。これにより、インク収容部５１の左側（流出口５９ａ側）部分の上部の、インクが滞留しやすい領域にインクが流れ、滞留が軽減される。
【００６１】
ここで、インク収容部５１の左側部分における、流出口５９ａからインクが吸引されることによるインクの流れは、インク収容部５１の下部では強いが、上部では弱い。このため、インク収容部５１の左側部分の上部の領域において、インクの滞留が生じやすい。
【００６２】
以上説明したように、印刷装置１では、センサ４３は、検出範囲の上限位置が、溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置に配置されるように設置されている。これにより、検出誤差があっても、液面が溝部５１ｃの上端位置よりも高い位置にある状態でセンサ４３がオフとなることが回避される。
【００６３】
ここで、本実施の形態とは異なり、センサ４３の検出範囲の上限位置が溝部５１ｃの上端位置よりも高い位置にある場合、液面が溝部５１ｃの上端位置よりも高い位置にある状態でセンサ４３がオフになることがある。この場合、溝部５１ｃの外部までインクが残っている状態でインクなしと判定される。
【００６４】
インク収容部５１内のインクがなくなったと判定された場合、前述のように、新たなインクカートリッジ１１からタンク２１へインクが補充される。ただし、そのまま印刷装置１の使用を終了する場合、インクカートリッジ１１からタンク２１へインクの補充は行われない。この場合、タンク２１内の残留インクは使用されず、無駄になる。このため、インクなしと判定された際の残留インクは少ないほど望ましい。
【００６５】
これに対し、本実施の形態では、検出誤差があっても、液面高さが溝部５１ｃの上端位置よりも低い位置まで下降してからセンサ４３がオフになる。このため、溝部５１ｃの外部までインクが残っている状態でインクなしと判定されることが回避される。この結果、残留インクを少なく抑えることができ、無駄になるインクを低減できる。
【００６６】
また、タンク２１では、底面５１ｂに、溝部５１ｃの上流側に隣接して上方に突起した突起部５１ｄが形成されている。これにより、撹拌動作時において、流入口５３ａから流出口５９ａへ流れるインクが突起部５１ｄにより左斜め上方向へ流れるように誘導される。これにより、インクの滞留を軽減し、撹拌効率を向上できる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、インク収容部５１からインクを排出する供給口６０ａと、撹拌動作時にインク収容部５１からインクを流出させる流出口５９ａとを個別に設けたが、これらを１つの開口部で兼用する構成であってもよい。
【００６８】
また、センサ４３において、液面を検出するための信号を通信する部材が設けられ、この部材の上端位置が溝部５１ｃの上端位置より下にあってもよい。
【００６９】
また、突起部５１ｄを省略してもよい。また、貫通穴５１ｆを省略してもよい。
【００７０】
また、上述した実施の形態では、インクを撹拌するためのタンクについて説明したが、インクカートリッジ等の他の容器にも本発明は適用可能である。
【００７１】
また、上述した実施の形態では、顔料粒子の沈降が生じるインクを撹拌する場合について説明したが、撹拌対象のインクは、成分の沈降が生じるものに限らず、例えば、成分の分離が生じるものであってもよい。
【００７２】
また、インク以外の液体を収容する容器にも本発明は適用可能である。
【００７３】
本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００７４】
［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。
【００７５】
（付記１）
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部の底面に形成された溝部と、
前記溝部に開口し、前記液体収容部から液体を排出させる排出口と、
前記溝部内の液面高さが下限高さ未満であるか否かを検出する検出部とを備え、
前記検出部は、液面高さの検出範囲の上限位置が、前記溝部の上端位置よりも低い位置に配置されるように設置されていることを特徴とする容器。
【００７６】
（付記２）
前記溝部に開口し、前記液体収容部内のインクを外部の経路を介して循環させるために前記液体収容部から前記経路へ液体を流出させる流出口と、
前記経路から前記液体収容部に液体を流入させる流入口とをさらに備え、
前記液体収容部の底面は、前記流入口から前記流出口への液体の流れ方向における前記溝部の上流側に隣接して形成された突起部を有することを特徴とする付記１に記載の容器。
【符号の説明】
【００７７】
１  印刷装置
２  印刷部
３  インク供給部
４  制御部
１１  インクカートリッジ
１２  撹拌部
２１  タンク
２２  大気開放管
２３  エアフィルタ
２４  インク移送管
２５  インク流出管
２６  インク移送弁
２７  撹拌弁
２８  ポンプ
２９  インク供給管
３０  インク供給弁
４１  タンク本体
４２  蓋
４３  センサ
５１  インク収容部
５１ａ  周壁
５１ｂ  底面
５１ｃ  溝部
５１ｄ  突起部
５３  インク流入穴
５３ａ  流入口
５９  インク流出穴
５９ａ  流出口
６０  インク供給穴
６０ａ  供給口
【図１】
2020121520.tif 000003
【図２】
2020121520.tif 000004
【図３】
2020121520.tif 000005
【図４】
2020121520.tif 000006
【図５】
2020121520.tif 000007
【図６】
2020121520.tif 000008
【図７】
2020121520.tif 000009