(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形の一部を形成する本体フレームと、該本体フレームの一方の開口を覆う側面と、前記本体フレームの前記側面に対して反対の開口を覆う可撓性フィルムと、で構成される空間内に液体を収容し、必要に応じて液体を供給する供給口と、を備えた液体収容容器であって、
前記側面に基端を有し、前記側面に対して垂直方向に延在して設けられた支軸と、
前記支軸が貫通する貫通穴と、収容された液体の量に応じて位置を変位させるフロート部と、前記フロート部の位置に対応して移動し前記液体収容容器の外部から位置を検知され得るように設けられた検知部と、を有し、前記支軸に取り付けられ、前記支軸を中心に回動自在に支持された揺動体と、
を備えており、
前記支軸の前記基端と反対の端部は、前記貫通穴の開口面積よりも広い面積の止め部となっており、前記止め部と前記可撓性フィルムとは溶着されていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項２】
前記側面には、前記揺動体の前記フロート部の移動を制限する支柱が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
【請求項３】
前記揺動体の前記垂直方向における厚み寸法をＨ、前記支軸の基端と止め部までの寸法をＬとしたとき、ＨとＬとの関係は、Ｌ＞Ｈとなることを特徴とする請求項１または２に記載の液体収容容器。
【請求項４】
前記側面は、前記支軸を備えた周辺の一部の領域だけとし、残りの領域は可撓性フィルムで前記本体フレームを覆っていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体収容容器。
【請求項５】
前記液体収容容器の前記検知部を検知するセンサからの情報によって、前記液体収容容器の液体残量を検知可能である液体吐出装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
【請求項６】
液体を収容可能な容器と、必要に応じて前記液体を供給する供給口と、前記容器の内部に収容された液体の量に応じて支軸を中心に回動可能な揺動体と、を備えた液体収容容器の製造方法であって、
外形の一部を形成する本体フレームと、該本体フレームの一方の開口を覆う側面と、前記側面に基端を有し、前記側面に対して垂直方向に延在して設けられた支軸と、を備えた筐体を用意する工程と、
前記揺動体に設けられた貫通穴に対して前記支軸を挿通する工程と、
前記支軸に所定の幅を備えたスペーサをセットするセット工程と、
前記支軸の前記基端と反対の先端部分を溶融してカシメ、前記支軸の前記先端部分に前記貫通穴の開口面積よりも広い止め部を形成して前記揺動体を組み付ける組付け工程と、  前記スペーサを取り除く工程と、を備え、
前記組付け工程における、前記揺動体と前記スペーサとの積層厚みは、溶融してカシメる際の終点基準であることを特徴とする液体収容容器の製造方法。
【請求項７】
前記支軸は、前記揺動体よりも溶融点の低い材料から成ることを特徴とする請求項６に記載の液体収容容器の製造方法。
【請求項８】
液体を収容可能な容器と、必要に応じて前記液体を供給する供給口と、前記容器の内部に収容された液体の量に応じて支軸を中心に回動可能な揺動体と、を備えた液体収容容器の製造方法であって、
外形の一部を形成する本体フレームと、該本体フレームの一方の開口を覆う側面と、前記側面に基端を有し、前記側面に対して垂直方向に延在して設けられた支軸と、を備えた筐体を用意する工程と、
前記揺動体に設けられた貫通穴に対して、前記支軸を挿通して前記揺動体を前記筐体に組み付ける工程と、
前記本体フレームの他方の開口を覆うように前記本体フレームに対して可撓性フィルムを溶着する工程と、を有しており、
前記溶着する工程は、同時に前記支軸の前記基端と反対の端部に対して、前記貫通穴の開口面積よりも広い面積の止め部を形成する止め部形成と、前記止め部と前記可撓性フィルムとの溶着と、を行うことを特徴とする液体収容容器の製造方法。
【請求項９】
前記溶着する工程は、コンスタントヒータやインパルスヒータを用いて金属ブロックを加熱し、溶着対象物に対して前記金属ブロックを押し当てることで行うことを特徴とする請求項８に記載の液体収容容器の製造方法。
【請求項１０】
前記支軸に対して取り付けられる回動可能な前記揺動体は、前記止め部の形成の際に、基準位置に対して前記金属ブロックの到達位置や変位量、付与エネルギーを制御することによって、前記止め部と前記揺動体とのクリアランスの調整が行われることを特徴とする請求項９に記載の液体収容容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容可能であり、液体の残量を検知する検知手段を備えた液体収容容器および液体収容容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置にはインク等の液体を液体吐出ヘッドに供給する供給系が設けられ、この供給系の上流には、液体を保持する液体収容容器が脱着自在に装着されている。液体吐出装置は、液体収容容器の液体残量を検知する検知手段を備えているものがある。液体吐出装置に装着された液体収容容器の液体残量が少なくなった時には、それを検知して、液体収容容器を新たなものに交換させることで、液体吐出装置を継続使用することができる。
【０００３】
特許文献１には、液体収容容器が、液体収容容器内の液体残量に応じて支軸を中心に揺動する揺動部材（揺動体）を備えており、その揺動体の位置により液体残量を検知する液体収容容器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０００８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液体収容容器内の液面変化を確実に捉え、液体残量の変化を検知するには、揺動体の動きを阻害することなく揺動体を支持することが必要である。特許文献１に記載の構成では、揺動体の軸孔に支軸を通した後、キャップ部材を支軸に外嵌することで、揺動体の動作を阻害することなく揺動体の脱落を抑制している。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の構成では、揺動体の脱落を抑制するためにキャップ部材が必要であり、部品点数増によりコストが増加するという課題がある。
【０００７】
よって本発明は、低コストである液体収容容器および液体収容容器の製造方法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】
【０００８】
本発明は、外形の一部を形成する本体フレームと、該本体フレームの一方の開口を覆う側面と、前記本体フレームの前記側面に対して反対の開口を覆う可撓性フィルムと、で構成される空間内に液体を収容し、必要に応じて液体を供給する供給口と、を備えた液体収容容器であって、前記側面に基端を有し、前記側面に対して垂直方向に延在して設けられた支軸と、前記支軸が貫通する貫通穴と、収容された液体の量に応じて位置を変位させるフロート部と、前記フロート部の位置に対応して移動し前記液体収容容器の外部から位置を検知され得るように設けられた検知部と、を有し、前記支軸に取り付けられ、前記支軸を中心に回動自在に支持された揺動体と、を備えており、前記支軸の前記基端と反対の端部は、前記貫通穴の開口面積よりも広い面積の止め部となっており、前記止め部と前記可撓性フィルムとは溶着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストである液体収容容器および液体収容容器の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液体吐出装置の主要部を示した概略図である。
【図２】液体吐出装置に搭載可能な液体収容容器を示した斜視図である。
【図３】液体収容容器の分解斜視図である。
【図４】支軸と揺動体とを組み合わせた状態を示す断面図である。
【図５】支軸と揺動体とを組み合わせた状態を示す断面図である。
【図６】スペーサを示した図である。
【図７】他の実施形態を示した図である。
【図８】他の実施形態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態を適用可能な液体吐出装置の主要部を示した概略図である。液体吐出装置は、液体を吐出する吐出ヘッド４０と、吐出ヘッド４０と接続され、脱着可能な複数の液体収容容器１と、吐出ヘッド４０からの液体の吐出を制御する制御部５０とを備えている。また、制御部５０は、液体残量検知部５１を備えており、液体収容容器１が装着される容器装着部５５が備えるセンサ５２からの情報により、液体収容容器１の液体残量を検知することができるように構成されている。吐出ヘッド４０と液体収容容器１とは、柔軟な管状部材によって接続されており、吐出ヘッド４０は液体収容容器１から供給された液体を制御部５０からの情報に基づいて吐出する。センサ５２は、受光部５３と発光部５４とを備えており、受光部５３は、発光部５４が発光した光を受光すると、液体残量検知部５１に信号を送信する。
【００１３】
図２は、液体吐出装置に搭載可能な液体収容容器１を示した斜視図であり、図３は、液体収容容器１の分解斜視図である。液体収容容器１は、幅方向（矢印ｙ方向）の長さが短く、高さ方向（矢印ｚ方向）の長さと奥行き方向（矢印ｘ方向）の長さとが幅方向の長さよりも長い直方体形状の外形を備えている。幅方向、高さ方向、奥行き方向とは互いに直交し、本体フレーム７はこれらの方向に沿って形成されている。
【００１４】
液体収容容器１は、液体を貯留する部分の一部が可撓性のフィルムによって形成されている。本体フレーム７は、奥行き方向と高さ方向とに広がる側面９を備えており、側面９と対向するもう一方の側面をフィルム等で塞ぐことで、本体フレーム７の内部に液体を貯留可能（収容可能）な液体貯留室４が形成される。また、液体収容容器１には、液体貯留室４と連通し、本体フレーム７が突出することで形成された残量検知室３と、液体貯留室４内の液体を液体収容容器１の外部に供給可能な供給口２が形成されている。
【００１５】
液体収容容器１は、側面９に対して垂直に設けられた支軸５と支柱８とを備えており、更に、支軸５を中心に回動する（回動可能な）揺動体１１を備えている。揺動体１１は、フロート部１２と検知部１３とを備えており、揺動体１１が回動するときには、支柱８によってフロート部１２の移動が規制（制限）される。また、揺動体１１が回動することで、検知部１３は、フロート部１２の位置に対応して残量検知室３の中を移動するように構成されている。液体貯留室４内に液体が十分に有る場合には、フロート部１２は液体の浮力によって上昇し、高さ方向（矢印ｚ方向）上方にある。その際、検知部１３は、残量検知室３の最下部に位置しており、センサ５２の受光部５３と発光部５４との間に位置する構成となっている。つまり、液体貯留室４内に液体が十分に有る場合には、検知部１３によってセンサ５２の光が遮断されて、液体残量検知部５１はセンサ５２からの信号を受信しない。液体貯留室４内の液体が消費されると、液体貯留室４内の液体の液面が徐々に下がり、それに伴いフロート部１２は徐々に位置が下がり、検知部１３は徐々に位置が上がる。そして、液体貯留室４内の液体残量が残りわずかになると、フロート部１２は最下端に位置し、検知部１３は最上端に位置してセンサ５２の光を遮断しない位置に到達する。この時点で、液体残量検知部５１はセンサ５２からの信号を受信し、液体収容容器１内の液体が無くなり、交換時期であることを認識する。このようにして、検知部１３の位置によりセンサ５２のＯＮ／ＯＦＦを行い、液体収容容器１内の液体残量を検知する（検知可能な）構成となっている。
【００１６】
なお、本実施形態では、センサ５２は光学式センサを用いた例を説明したが、これに限定するものではなく、他の方式（例えば磁気センサ等）でもよい。磁気センサの場合、検知部１３に磁性体を備える必要がある。
【００１７】
このように揺動体１１は、液体貯留室４の液体残量変化に合わせて揺動するものであり、揺動体１１の支軸貫通穴に支軸５を通した状態で揺動が可能かつ脱落を抑制する必要がある。本実施形態では、以下のような方法で、揺動体１１が揺動可能であり、かつ脱落しない構成を実現している。
【００１８】
図４は、支軸５と揺動体１１とを組み合わせた状態を示す断面図である。本実施形態では、揺動体１１の組み付けにあたり、揺動体１１に設けられた貫通穴に支軸５を通す。その後、貫通穴を貫通した支軸５の先端部を加締めて、貫通穴の開口面積よりも面積を広くした止め部６を形成することで、揺動体１１が脱落することを抑制している。即ち、揺動体１１は、支軸５の一部である先端部の溶融によって、液体収容容器に組み付けられている。支軸５の先端部の溶融による加締めは、コンスタントヒータやインパルスヒータを用いて金属ブロック２１を加熱して支軸５の先端部に押し当てる方法や、超音波溶着機やねじり振動溶着機による摩擦熱を支軸５の先端部に生じさせる方法等を用いて行う。加締め後の状態は、本体フレーム７および止め部６と揺動体１１とのクリアランスをある程度設け、揺動体１１の動きをなるべく阻害しないようにする必要がある。そのためには、揺動体１１の厚み寸法Ｈよりも支軸５の長さ寸法Ｌが長くなるように加締めを行う。揺動体１１の動きを阻害しにくいように加締める方法として、加締め量制御がある。加締め量制御は、本体フレーム７を固定する高さ方向の基準位置から、一定の高さまで金属ブロック２１等の溶着ツールを下降させる溶着ツールの到達高さ制御や、支軸５の先端位置を検知し、検知位置を基準として溶着ツールを定量下降させる変位量制御がある。また、支軸５の先端位置を基準として、与えるエネルギ量を一定にすることでも本体フレームおよび加締め部と揺動体とのクリアランスを設けた加締め制御も可能である。
【００１９】
このように、支軸を溶融して加締めることで揺動体を液体収容容器に組み付けて脱落を抑制する。これによって、低コストに液体収容容器を製造することができる。
【００２０】
なお、支軸５の長さを長めにしておき、加締め後に止め部６が液体収容容器１の枠部高さよりも高い状態にしておき、液体貯留室４を密閉するフィルムを溶着する際に同時に支軸端部とフィルムを溶着することが好ましい。これによって、フィルムのばたつきや撓みを抑制することができる。
【００２１】
また、密閉する部材が樹脂プレート等の、フィルムよりも硬い部材である場合には、止め部６の長さを枠部高さよりも低くすることで、樹脂プレート等の組み付けを阻害しにくい構成とすることができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では本実施形態において特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２３】
図５は、本実施形態における支軸５と揺動体１１とを組み合わせた状態を示す断面図である。本実施形態では、揺動体１１の組み付けにあたり、揺動体１１に設けられた貫通穴に支軸５を通して、その後、所定の幅を有したスペーサ１５の穴に支軸５を通して、支軸５の先端部を加締めて、貫通穴よりも面積を広くした止め部６を形成する。止め部６を形成した後、スペーサ１５を取り除く。このようにして形成した止め部６によって、揺動体１１の動作を阻害しないようにして、脱落するのを抑制する。
【００２４】
本実施形態では、金属ブロック等の加締めツールによる加締めは、形成された止め部６がスペーサに到達したところが終了の基準となり、本体フレームの厚みや支軸の長さおよび揺動体の厚み等の部品公差の影響を受けにくくして加締めることが可能である。スペーサ１５には、支軸５や揺動体１１と溶融することがないよう金属等の材質を用いる。なお、スペーサの材質は金属に限定するものではなく、溶着しないよう表面に処理を施した樹脂等であってもよい。
【００２５】
図６（ａ）から（ｄ）は、スペーサ１５を示した図である。スペーサ１５は図６（ａ）のように２分割されており、それを図６（ｂ）のように支軸５の周りを覆うようにセットし加締めを行う。図６（ｃ）のように加締めが完了したら、図６（ｄ）のようにスペーサ１５を取り外す。なお、スペーサ１５は２分割に限定するものではなく、複数に分割するものでよい。
【００２６】
スペーサ１５は、本体フレーム７と揺動体１１との間に挿入することも可能である。この場合、揺動体１１の加締め面側を終了基準とすると、支軸５の加締め時に揺動体１１も溶融してしまう。このような場合には、支軸５と揺動体１１の材質を、支軸５の溶融点が揺動体１１の溶融点よりも低い材料の組み合わせにすることで揺動体１１の溶融を抑制することができる。例えば、支軸５が形成される本体フレーム７の材質をＰＥ（ポリエチレン）材、揺動体１１の材質をＰＰ（ポリプロピレン）材にすると、ＰＥ材はＰＰ材よりも溶融点が低いため、揺動体１１を溶融することなく支軸５のみ溶融して加締めを行うことが可能である。
【００２７】
（他の実施形態）
図７、図８は本発明における他の実施形態を示した図である。上記実施形態では、本体フレーム７の片面をモールドにより形成し、もう一方の面にはフィルムなどを貼りつけることで液体貯留室４を形成する形態を説明したが、これに限定されるものではない。図７に示すように、支軸５の周辺を除いてモールドによる壁面は形成せず、両面をフィルム等により形成する形態の本体フレームにおいても適用可能である。
【００２８】
また、本体フレームの支軸と揺動体の支軸貫通穴の関係は、図８に示すように、揺動体に支軸を設け、本体フレームに支軸貫通穴を形成する構成においても実施可能である。この場合には、揺動体に形成された支軸を本体フレームの外面から加締め、その後加締め部をフィルム等で覆い、液体の流出を抑制することが好ましい。
【符号の説明】
【００２９】
１  液体収容容器
２  供給口
３  残量検知室
４  液体貯留部
５  支軸
６  止め部
７  本体フレーム
８  支柱
１１  揺動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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