(57)【要約】【課題】キャップ開閉時の操作力を低減しつつ、外部からの衝撃による液漏れを抑制する液体収容ボトルを提供する。【解決手段】液体収容ボトルは、液体を注出するための注出口２２ｃを有するノズル２２と、ノズル２２に装着可能なキャップ２３と、キャップ２３がノズル２２に装着されたときに注出口２２ｃを密封する密封手段３０とを有している。密封手段３０が、環状の第１のリブ３１と、第１のリブ３１の内周面３１ａに嵌合する外周面３２ａを有する環状の第２のリブ３２と、第１のリブ３１の外周面３１ｂに接触する内周面３３ａを有する環状の第３のリブ３３とを有している。第１のリブ３１の外周面３１ａが、第１のリブ３１の先端部に向かって直径が小さくなるようにノズル２２の軸方向Ｘに対して傾斜し、第３のリブ３３の内周面３３ａが、第３のリブ３３の先端部に向かって直径が大きくなるようにキャップ２３の軸方向Ｘに対して傾斜している。【選択図】図８
2020158168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を有するノズルと、前記注出口を開閉するように前記ノズルに装着可能な円筒状のキャップと、前記キャップが前記ノズルに装着されたときに前記注出口を密封する密封手段とを有する液体収容ボトルであって、
前記密封手段が、前記ノズルに設けられた環状の第１のリブと、前記キャップに設けられた環状の第２のリブと、前記キャップに設けられた環状または円弧状の第３のリブとを有し、
前記第１のリブは、前記注出口の周縁部に沿って前記ノズルの軸方向に突出し、前記第２のリブは、前記キャップの前記注出口に対向する面から前記キャップの軸方向に突出し、前記第１のリブの内周面に嵌合する外周面を有し、前記第３のリブは、前記キャップの前記注出口に対向する面から前記キャップの軸方向に突出し、前記第１のリブの外周面に接触する内周面を有し、
前記第１のリブの前記外周面が、前記第１のリブの先端部に向かって直径が小さくなるように前記ノズルの軸方向に対して傾斜しているか、前記第３のリブの前記内周面が、前記第３のリブの先端部に向かって直径が大きくなるように前記キャップの軸方向に対して傾斜しているかの少なくともいずれかであることを特徴とする液体収容ボトル。
【請求項２】
前記第３のリブの先端部は、前記キャップが前記ノズルに装着されたときに前記キャップの軸方向で前記ノズルに当接する、請求項１に記載の液体収容ボトル。
【請求項３】
前記第３のリブの先端部は、前記キャップが前記ノズルに装着されたときに前記第１のリブの外周面から半径方向に離れている、請求項２に記載の液体収容ボトル。
【請求項４】
前記ノズルの軸方向に対する前記第１のリブの前記外周面の傾斜角θ１と前記キャップの軸方向に対する前記第３のリブの前記内周面の傾斜角θ２は、０°≦θ１≦４５°かつ０°＜θ２≦４５°の関係を満たすか、あるいは、０°＜θ１≦４５°かつ０°≦θ２≦４５°の関係を満たす、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体収容ボトル。
【請求項５】
前記第１のリブの前記内周面が、前記第１のリブの先端部に向かって直径が大きくなるように傾斜しているか、前記第２のリブの前記外周面が、前記第２のリブの先端部に向かって直径が小さくなるように傾斜しているかの少なくともいずれかである、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体収容ボトル。
【請求項６】
前記キャップは、該キャップが前記ノズルに装着されたときに前記キャップの軸方向で前記ノズルに当接する当接面を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体収容ボトル。
【請求項７】
前記キャップの軸方向において、前記第２のリブの前記外周面のうち前記第１のリブに接触する領域が、前記第３のリブの前記内周面のうち前記第１のリブに接触する領域よりも前記ノズルに近接している、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。
【請求項８】
前記ノズルの外周面には雄ネジが形成され、前記キャップの内周面には前記雄ネジに螺合する雌ネジが形成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体収容ボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に液体を収容する液体収容ボトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、液体を注入するための注入口を通じて、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は、利用者の手や周囲が汚れることを抑制するために、液体を注出するノズル先端の内周面と外周面の一方が密閉されることで、内容物の液体が漏れない密閉性を有していることが望ましい。このことは、内容物がインクの場合、一般的なインクの表面張力（約３０ｍＮ／ｍ）が水の表面張力（約７３ｍＮ／ｍ）に比べて小さく、小さな隙間からでもインクが漏れやすくなるため、特に重要になる。しかしながら、ノズル先端の内周面と外周面のどちらか一方のみを密閉するだけでは、落下などの衝撃により、液体収容ボトルの密封状態が破られ、インクが漏れてしまうことがある。また、ノズル先端の外周面のみを密閉する場合、キャップの開栓時にノズル先端に付着したインクが外側に垂れてしまうという問題もある。このような問題に対し、特許文献１には、ノズル先端の内周面と外周面を共に密閉可能なボトルの密封構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の密封構造では、キャップの底面からノズル先端に向けて突出する環状のリブにより、ノズル先端の外周面が密閉されるが、このリブは、先端部に向かって内径が小さくなるように形成されている。そのため、キャップの開閉時に利用者に要求される操作力が大きくなってしまうという問題が発生し、場合によっては、キャップを開けることができなくなるという事態に直面する可能性もある。
そこで、本発明の目的は、キャップ開閉時の操作力を低減しつつ、外部からの衝撃による液漏れを抑制する液体収容ボトルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、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を有するノズルと、注出口を開閉するようにノズルに装着可能な円筒状のキャップと、キャップがノズルに装着されたときに注出口を密封する密封手段とを有し、密封手段が、ノズルに設けられた環状の第１のリブと、キャップに設けられた環状の第２のリブと、キャップに設けられた環状または円弧状の第３のリブとを有し、第１のリブは、注出口の周縁部に沿ってノズルの軸方向に突出し、第２のリブは、キャップの注出口に対向する面からキャップの軸方向に突出し、第１のリブの内周面に嵌合する外周面を有し、第３のリブは、キャップの注出口に対向する面からキャップの軸方向に突出し、第１のリブの外周面に接触する内周面を有し、第１のリブの外周面が、第１のリブの先端部に向かって直径が小さくなるようにノズルの軸方向に対して傾斜しているか、第３のリブの内周面が、第３のリブの先端部に向かって直径が大きくなるようにキャップの軸方向に対して傾斜しているかの少なくともいずれかである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、キャップ開閉時の操作力を低減しつつ、外部からの衝撃による液漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の液体収容ボトルが使用される液体吐出装置の斜視図である。
【図２】図１に示す液体吐出装置の要部の内部構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液体吐出装置の液体タンクの斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る液体収容ボトルの側面図である。
【図５】図４に示す液体収容ボトルの分解側面図である。
【図６】第１の実施形態に係るノズルとキャップの断面図である。
【図７】ノズルに装着されたときのキャップの断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る密封手段の拡大断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る密封手段の変形例を示す拡大断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る密封手段の変形例を示す拡大断面図である。
【図１１】第２の実施形態に係るキャップの下面図である。
【図１２】第２の実施形態に係る密封手段の拡大断面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る密封手段の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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の用途として、液体吐出装置（インクジェット記録装置）に液体（インク）を補充す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番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【０００９】
図１は、本発明の液体収容ボトルが使用される液体吐出装置の斜視図である。
液体吐出装置１は、シリアル型のインクジェット記録装置であり、筐体１１と、筐体１１の内部に配置された大容量の液体タンク１２とを有している。液体タンク１２は、記録媒体（図示せず）に対して吐出される液体であるインクを収容するものである。
【００１０】
図２は、図１に示す液体吐出装置の要部の内部構成を示す斜視図である。
液体吐出装置１は、記録媒体（図示せず）を搬送する搬送ローラ１３と、液体を吐出する記録ヘッド１４が設けられたキャリッジ１５と、キャリッジ１５を駆動するキャリッジモータ１６とを有している。記録媒体としては、例えば紙などが挙げられるが、記録ヘッド１４から吐出された液体によって画像が形成されるものであれば、特に限定されない。記録媒体は、搬送ローラ１３が間欠的に回転駆動されることで、間欠的に搬送される。キャリッジモータ１６の回転駆動に伴い、キャリッジ１５が記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復運動し、この往復走査中に、記録ヘッド１４に設けられた吐出口から記録媒体に液体が吐出されることで、その記録媒体に画像などが記録される。
液体は、液体タンク１２に収容され、液体流通路１７を通じて記録ヘッド１４に供給される。液体として、４色のインク（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック）が使用され、液体タンク１２として、それぞれが各色のインクを収容する４つの液体タンク１２ａ〜１２ｄが設けられている。４つの液体タンク１２ａ〜１２ｄはそれぞれ、筐体１１の内部における液体吐出装置１の前面部に配置されている。
【００１１】
図３は、図１に示す液体吐出装置の液体タンクの斜視図である。
液体タンク１２は、その内部が、液体を収容する収容室１２１と、空気を収容するバッファ室１２２とに区画され、収容室１２１の底壁の一部がバッファ室１２２の天井壁を形成している。収容室１２１およびバッファ室１２２は、収容室１２１の側壁の１つに沿って設けられた連通流路１２３を介して互いに連通している。バッファ室１２２の下側には、連通流路１２３のバッファ室１２２側の出口である開口部１２４が設けられている。収容室１２１の底壁の端部には、チューブ（図示せず）を介して記録ヘッド１４に連通し、記録ヘッド１４に液体を供給する供給口１２５が設けられている。液体タンク１２の上面には、液体タンク１２内に液体を補充するための注入口１２６が設けられている。注入口１２６には、液体タンク１２内の収容室１２１を密閉するためのタンクキャップ１２７が装着可能である。図３には、タンクキャップ１２７が装着された状態の液体タンク１２が示されている。また、液体タンク１２の上面には、バッファ室１２２を外気と連通させるための大気開放口１２８が設けられている。
このような構成では、タンクキャップ１２７により収容室１２１が密閉された状態で、収容室１２１内の液体が消費された場合、大気開放口１２８を介して外部の空気を収容室１２１に導入することが可能になる。また、収容室１２１の液面よりも上部空間の空気が気圧変動や温度変化などにより膨張しても、液体をバッファ室１２２に貯留することができるため、液体の大気開放口１２８からの漏れを抑制することが可能になる。
【００１２】
（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る液体収容ボトルの平面図である。図５は、図４に示す液体収容ボトルの分解平面図である。
液体収容ボトル２は、液体タンク１２に液体を補充するための円筒状の容器であり、液体を収容するボトル本体２１と、ノズル２２と、キャップ２３とを有している。ノズル２２は、ボトル本体２１に固定され、ボトル本体２１に収容された液体を注出する機能を有している。キャップ２３は、ノズル２２の後述する注出口２２ｃを開閉するようにノズル２２に装着可能であり、ボトル本体２１の内部を外気から遮蔽して液体収容ボトル２を密封する機能を有している。本実施形態では、ボトル本体２１とノズル２２は共に樹脂部品であり、後述するように、溶着により固定されるが、可撓性の部品を挟んでシールされることで固定されていてもよい。
ボトル本体２１の上部には、ボトル溶着部２１ａが形成され、ノズル２２の下部には、ノズル溶着部２２ａが形成されている。ノズル２２は、ノズル溶着部２２ａの内周面または底面がボトル溶着部２１ａに溶着されることで、ボトル本体２１に固定される。ノズル２２の中央部には、外周面に雄ネジが形成されたノズルネジ部２２ｂが形成され、キャップ２３の下部には、内周面に雌ネジが形成されたキャップネジ部２３ａが形成されている。キャップ２３は、ノズルネジ部２２ｂの雄ネジがキャップネジ部２３ａの雌ネジと螺合することで、ノズル２２に装着される。
【００１３】
図６は、本実施形態のノズルおよびキャップの断面図であり、図７は、キャップがノズルに装着されたときのノズルおよびキャップの断面図である。
ノズル２２には、液体を注出する注出口２２ｃが形成されている。ノズル２２とキャップ２３の間には、キャップ２３がノズル２２に装着されたときに注出口２２ｃを密封する密封手段３０が設けられている。密封手段３０は、ノズル２２に設けられた環状の第１のリブ３１と、キャップ２３に設けられたいずれも環状の第２および第３のリブ３２，３３から構成されている。第１のリブ３１は、注出口２２ｃの周縁部に沿ってノズル２２の軸方向Ｘに突出し、第２および第３のリブ３２，３３は、それぞれキャップ２３の底面（注出口２２ｃに対向する面）からキャップ２３の軸方向Ｘに突出している。
なお、キャップ２３には、キャップ２３がノズル２２に装着されたときにキャップ２３の軸方向Ｘでノズル２２に当接する当接面２４が形成されている。これにより、キャップの締め込み過ぎが抑制され、密封手段３０による注入口２２ｃの密封が適切に行われる。
【００１４】
図８（ａ）は、本実施形態の密封手段の拡大断面図であり、図８（ｂ）は、注出口の密封を解除したときの密封手段の拡大断面図である。
第２のリブ３２は、キャップ２３がノズル２２に装着されたときに第１のリブ３１の内周面３１ａに嵌合する外周面３２ａを有している。換言すると、第２のリブ３２の外周面３２ａの直径φ２は、第１のリブ３１の内周面３１ａの直径φ１よりも大きい。そのため、キャップ２３がノズル２２に装着されたときに、第２のリブ３２の外周面３２ａは第１のリブ３１の内周面３１ａに圧入することができる。これにより、第１のリブ３１の内周面３１ａを第２のリブ３２で密閉することができ、したがって、ノズル２２の注入口２２ｃを密閉することができる。
また、第３のリブ３３は、第２のリブ３２の外周面３２ａが第１のリブ３１の内周面３１ａに嵌合したときに第１のリブ３１の外周面３１ｂに接触する内周面３３ａを有している。これにより、第３のリブ３３は、第２のリブ３２の圧入により第１のリブ３１が径方向外側に変形した場合に、第１のリブ３１の外周面３１ｂに対して径方向内向きの反力を付与することができる。その結果、第１のリブ３１の内周面３１ａと第２のリブ３２の外周面３２ａとの密閉性をより一層高めることができる。加えて、落下などの衝撃により、第１のリブ３１に径方向外向きに力が加わった場合にも、第３のリブ３３は第１のリブ３１の外周面３１ａに対して径方向内向きの反力を付与することができる。その結果、外部からの衝撃により注入口２２ｃの密封が解除されることを抑制することができ、注入口２２ｃからの液漏れを抑制することができる。
【００１５】
さらに、第３のリブ３３の内周面３３ａは、第３のリブ３３の先端部に向かって直径が大きくなるようにキャップ２３の軸方向Ｘに対して傾斜している。これにより、キャップ２３の装着時に作用する垂直方向の力が傾斜面で分散されるため、キャップ２３開閉時の操作力を低減することができる。さらに、第１のリブ３１の外周面３１ｂは、第１のリブ３１の先端部に向かって直径が小さくなるようにノズル２２の軸方向Ｘに対して傾斜している。これにより、キャップ２３の装着時に作用する垂直方向の力が傾斜面で分散されるとともに、第１のリブ３１と第３のリブ３３との接触面圧が低下するため、キャップ２３開閉時の操作力の上昇を抑えることができる。
このような構成によれば、高剛性の材料に対しても、キャップ２３開閉時の操作力を低減しつつ、外部からの衝撃による液漏れを抑制することが可能になる。なお、第１のリブ３１の外周面３１ｂと第３のリブ３３の内周面３３ａのうち少なくともいずれかが傾斜していれば、キャップ２３開閉時の操作力の低減が期待できるため、必ずしも両方が傾斜していなくてもよい。
【００１６】
また、ノズル２２の軸方向Ｘに対する第１のリブ３１の外周面３１ｂの傾斜角θ１およびキャップ２３の軸方向Ｘに対する第３のリブ３３の内周面３３ａの傾斜角θ２は、以下の関係を満たしていることが好ましい。すなわち、傾斜角θ１，θ２は、０°≦θ１≦４５°および０°＜θ２≦４５°の関係を満たしているか、あるいは、０°＜θ１≦４５°および０°≦θ２≦４５°の関係を満たしていることが好ましい。この場合、キャップ２３を閉める際に、第３のリブ３３に作用する第１のリブ３１の反力Ｆ１のうち、キャップ２３の装着方向（鉛直方向下向き）と反対方向の成分Ｆ１ｓｉｎθ１を小さくすることができ、キャップ２３開閉時の操作力を低減することができる。また、落下など外部から衝撃が加わった際に、第１のリブ３１に作用する第３のリブ３３の反力Ｆ２のうち、径方向内向きの成分Ｆ２ｃｏｓθ２を大きくすることができる。その結果、第１のリブ３１の径方向外側への変形を抑制することができ、落下時にも注出口２２ｃの密封状態を維持することができる。
【００１７】
図９（ａ）から図９（ｄ）は、本実施形態の密封手段のうち第２のリブの変形例を示す拡大断面図である。
図９（ａ）から図９（ｄ）に示すように、キャップ２３の開閉時、第２のリブ３２の外周面３２ａのみが第１のリブに接触し、第３のリブ３３の内周面３３ａは第１のリブに接触していない期間があることが好ましい。換言すると、第２のリブ３２の外周面３２ａのうち第１のリブ３１に接触する領域は、第３のリブ３３の内周面３３ａのうち第１のリブ３１に接触する領域よりもノズル２２に近接していることが好ましい。これにより、キャップ２３の開栓時には、第１のリブ３１と第３のリブ３３との密閉が解除され、第１のリブ３１の先端部とキャップ２３との間に形成される密閉空間が外気と連通した後で、第１のリブ３１と第２のリブ３２との密閉が解除されることになる。その結果、液体収容ボトル２の内部と外部との気圧差が発生した場合にも、その影響を最小限に抑えることができ、ノズル２２の先端（第１のリブ３１の先端部）に液体が付着することを抑制することができる。
【００１８】
図１０は、本実施形態の密封手段のうち第１のリブと第２のリブの変形例を示す拡大断面図である。
キャップ２３開閉時の操作力の上昇をさらに抑えるためには、第１のリブ３１の外周面３１ｂと第３のリブ３３の内周面３３ａだけでなく、第１のリブ３１の内周面３１ａと第２のリブ３２の外周面３２ａもそれぞれ傾斜していることが好ましい。具体的には、第１のリブ３１の内周面３１ａは、第１のリブ３１の先端部に向かって直径が大きくなるようにノズル２２の軸方向Ｘに対して傾斜していることが好ましい。加えて、第２のリブ３２の外周面３２ａは、第２のリブ３２の先端部に向かって直径が小さくなるようにキャップ２３の軸方向Ｘに対して傾斜していることが好ましい。これにより、第１のリブ３１と第２のリブ３２との接触面圧が低下することで、キャップ２３開閉時の操作力の上昇をより一層抑えることができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態に係るキャップの下面図である。図１２は、本実施形態の密封手段の拡大断面図である。以下、第１の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる構成のみ説明する。
第１の実施形態では、キャップ２３の閉栓時、第１のリブ３１の先端部とキャップ２３との間に密閉空間が形成されるため、液体収容ボトル２の内部と外部との気圧差が発生した場合、キャップ２３の開栓時に中身の液体が噴き出す可能性がある。これに対し、本実施形態では、第３のリブ３３が円弧状に設けられているため、キャップ２３の閉栓時、第１のリブ３１の先端部とキャップ２３との間に形成される空間が密閉されずに外気と連通している。そのため、液体収容ボトル２の内部に空気を閉じ込めることがなく、液体収容ボトル２の内部と外部との気圧差が発生した場合、キャップ２３の開栓時に中身の液体が噴き出す可能性を最小限に抑えることができる。なお、第３のリブ３３が環状ではなく円弧状に形成されていれば、その個数は特に限定されず、図示した３つの他、１つまたは２つであってもよく、あるいは、４つ以上であってもよい。
【００２０】
（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る密封手段の拡大断面図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
本実施形態では、第３のリブ３３の先端部３３ｂは、キャップ２３がノズル２２に装着されたときにキャップ２３の軸方向Ｘでノズル２２に当接するようになっている。これにより、第３のリブ３３の先端部３３ｂに径方向内向きの摩擦力が発生するため、落下など外部から衝撃が加わった際に、第３のリブ３３の径方向外側への変形を抑制することができる。また、このとき、第３のリブ３３の先端部３３ｂは、第１のリブ３１の外周面３１ｂから半径方向に離れているため、キャップ２３の開閉時に第１のリブ３１の外周面３１ｂに干渉することもない。そのため、キャップ２３がノズル２２に装着されたときに第３のリブ３３の先端部３３ｂがノズル２２に当接しても、キャップ２３の開閉時の操作力を増加させることはない。なお、キャップ２３の当接面２４がノズル２２に当接するより先に、第３のリブ３３の先端部３３ｂがノズル２２に当接することで、キャップ２３の締め込み過ぎを抑制してもよい。
【符号の説明】
【００２１】
２  液体収容ボトル
２２  ノズル
２３  キャップ
３０  密封手段
３１  第１のリブ
３２  第２のリブ
３３  第３のリブ
【図１】
2020158168.tif 000003
【図２】
2020158168.tif 000004
【図３】
2020158168.tif 000005
【図４】
2020158168.tif 000006
【図５】
2020158168.tif 000007
【図６】
2020158168.tif 000008
【図７】
2020158168.tif 000009
【図８】
2020158168.tif 000010
【図９】
2020158168.tif 000011
【図１０】
2020158168.tif 000012
【図１１】
2020158168.tif 000013
【図１２】
2020158168.tif 000014
【図１３】
2020158168.tif 000015