(57)【要約】【課題】液体の貯溜量を正確に検知する。【解決手段】廃インクタンクが、筐体２に収容された第１フォーム３及び複数の液体センサ４を有している。液体センサ４においては、両端が開口した円筒形状を有するガイド体４１の内部に第２フォーム４２が配置されている。第２フォーム４２の底面が第１フォーム３と接触している。第２フォーム４２の上面に配置された電極４３と、電極４３と対面するように筐体２に固定された接点４４とが押圧スイッチを構成している。第１フォーム３に係る廃インクを吸収したときの膨張率が、第２フォーム４２に係る膨張率より小さくなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流入する流入口を有する筐体と、
前記筐体の内部空間に配置されていると共に、前記流入口から流入した液体を吸収してその体積が膨張する第１吸収体及び第２吸収体と、
前記内部空間の所定位置に配置され、膨張した前記第２吸収体により押圧されることにより前記内部空間の液体量を検知する押圧スイッチと、
前記第２吸収体の外周面の内、鉛直方向に直交する方向を向いた外周面と対面するガイド壁とを備えており、
前記押圧スイッチの鉛直方向に関する下方に、前記第２吸収体及び前記第１吸収体が順に配置されており、
前記第１吸収体に係る液体を吸収したときの膨張率が、前記第２吸収体に係る前記膨張率より小さいことを特徴とする液体タンク。
【請求項２】
前記第２吸収体の鉛直方向に関する下面と前記第１吸収体とが離隔していることを特徴とする請求項１に記載の液体タンク。
【請求項３】
前記ガイド壁が、前記第２吸収体の前記鉛直方向に直交する方向を向いた外周面全域と対面していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体タンク。
【請求項４】
前記ガイド壁によって画定される空間の形状が、前記第２吸収体と相似であることを特徴とする請求項３に記載の液体タンク。
【請求項５】
前記第１吸収体の鉛直方向に関する下面の少なくとも一部が、前記筐体の内壁面から離隔していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体タンク。
【請求項６】
前記流入口が、前記内部空間の鉛直方向に関する上面に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体タンク。
【請求項７】
前記流入口から流入した液体を、前記内部空間の鉛直方向に関する底面近傍まで誘導する誘導壁をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体タンク。
【請求項８】
複数の前記スイッチが、鉛直方向に関して配列されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯溜する液体タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドのメンテナンスなどを行う際に廃棄されたインクを貯溜する廃インクタンクを有するインクジェットプリンタが知られている。廃インクタンクの内部に、高吸収性樹脂素材で形成されたフォームが配置されている。廃インクタンクに廃棄された廃インクは、フォームに吸収されることによって、廃インクタンク内に保持される。このような廃インクタンクにおいて、フォームの上部に押圧スイッチを配置し、廃インクを吸収するに連れて膨張したフォームが押圧スイッチを押圧することによって、廃インクタンク内の廃インクの貯溜量が上限に達したことを検知する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の廃インクタンクにおいては、廃インクと最初に接触する部分からフォームが膨張するため、膨張するに伴ってフォームの形状が歪みやすい。このとき、フォームが廃インクを吸収する余地があるにも関わらず、歪んだフォームの一部がスイッチを押圧することがあるため、廃インクタンクにおける廃インクの貯溜量を正確に検知することが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、液体の貯溜量を正確に検知することができる液体タンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体タンクは、液体が流入する流入口を有する筐体と、前記筐体の内部空間に配置されていると共に、前記流入口から流入した液体を吸収してその体積が膨張する第１吸収体及び第２吸収体と、前記内部空間の所定位置に配置され、膨張した前記第２吸収体により押圧されることにより前記内部空間の液体量を検知する押圧スイッチと、前記第２吸収体の外周面の内、鉛直方向に直交する方向を向いた外周面と対面するガイド壁とを備えている。前記押圧スイッチの鉛直方向に関する下方に、前記第２吸収体及び前記第１吸収体が順に配置されており、前記第１吸収体に係る液体を吸収したときの膨張率が、前記第２吸収体に係る前記膨張率より小さい。
【０００７】
本発明によると、流入口から流入した液体が第１吸収体に吸収され、その後、第１吸収体に吸収された液体が第２吸収体に吸収される。第２吸収体が、液体を吸収するに伴ってガイド壁に沿って膨張し、膨張した第２吸収体が押圧スイッチを押圧する。これにより、内部空間に貯溜される液体の貯溜量を検知することができる。このとき、第１吸収体の膨張率が小さいため、第１吸収体が液体を吸収したときに歪みが発生するのが抑制され、液体タンクの液体の貯溜量を正確に検知することができる。
【０００８】
本発明においては、前記第２吸収体の鉛直方向に関する下面と前記第１吸収体とが離隔していることが好ましい。これによると、第１吸収体から液体が染みだした後に、染み出した液体を第２吸収体が吸収するため、液体タンク内の液体が、第２吸収体の高さに到達していることを正確に検知することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記ガイド壁が、前記第２吸収体の前記鉛直方向に直交する方向を向いた外周面全域と対面していることが好ましい。これによると、液体を吸収した第２吸収体を確実に鉛直方向に沿って膨張させることで、押圧スイッチをより正確に押圧させることができる。
【００１０】
このとき、前記ガイド壁によって画定される空間の形状が、前記第２吸収体と相似であることがより好ましい。これによると、液体を吸収することで膨張した第２吸収体がガイド壁に当接したときに、ガイド壁との接触圧力が均一化されるため、第２吸収体を効率よく鉛直方向に膨張させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記第１吸収体の鉛直方向に関する下面の少なくとも一部が、前記筐体の内壁面から離隔していることが好ましい。これによると、液体タンクの液漏れを防止しつつ貯溜量を増やすことができる。
【００１２】
さらに、本発明においては、前記流入口が、前記内部空間の鉛直方向に関する上面に配置されていることが好ましい。これによると、流入口からの液体タンクの液漏れを防止することができる。
【００１３】
加えて、本発明においては、前記流入口から流入した液体を、前記内部空間の鉛直方向に関する底面近傍まで誘導する誘導壁をさらに備えていることが好ましい。これによると、流入した液体を、第１吸収体の鉛直方向に関する下方近傍に誘導することができるため、貯溜量をさらに正確に検知することができる。
【００１４】
また、本発明においては、複数の前記スイッチが、鉛直方向に関して配列されていることが好ましい。これによると、液体タンクの貯溜量を段階的に検知することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、流入口から流入した液体が第１吸収体に吸収され、その後、第１吸収体に吸収された液体が第２吸収体に吸収される。第２吸収体が、液体を吸収するに伴ってガイド壁に沿って膨張し、膨張した第２吸収体が押圧スイッチを押圧する。これにより、内部空間に貯溜される液体の貯溜量を検知することができる。このとき、第１吸収体の膨張率が小さいため、第１吸収体が液体を吸収したときに歪みが発生するのが抑制され、液体タンクの液体の貯溜量を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の廃インクタンクを有するインクジェットプリンタの概略側面図である。
【図２】図１に示す廃インクタンクの断面図である。
【図３】（ａ）図２に示す液体センサの拡大図である。（ｂ）図３（ａ）に示すIIIB-IIIB線の断面図である。
【図４】図３に示す接点の拡大平面図である。
【図５】図３に示す液体センサがインクを検知した様子を示す液体センサの断面図である。
【図６】変形例に係る液体センサの断面図である。
【図７】第２実施形態に係る液体センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、図１右方から左方に向かって用紙を搬送する搬送ユニット２０と、搬送ユニット２０によって搬送された用紙に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのインク滴をそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１０とを有している。
【００１９】
搬送ユニット２０は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８とを有している。搬送ベルト８の外周面に載置された用紙は、図１左方へと搬送される。４つのインクジェットヘッド１０の搬送方向に関する下流側には、排紙トレイ１４が配置されている。搬送方向に搬送された用紙は、４つのインクジェットヘッド１０の下方を順に通過した後に、排紙トレイ１４に排出される。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、搬送方向に直交する主走査方向にインク滴が吐出される複数の吐出口が配列されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。
【００２０】
また、インクジェットプリンタ１０１は、インクジェットヘッド１０内に滞留している気泡や増粘したインクを吐出口から排出させるパージ動作を行うことができる。インクジェットプリンタ１０１は、パージ動作において吐出口から排出されたインクを受ける廃インクトレイ５０と、廃インクトレイ５０に排出されたインクを貯溜する廃インクタンク１とを有している。廃インクトレイ５０は、通常時においては、４つのインクジェットヘッド１０と対向しない退避位置に配置されている。パージ動作が開始されると、廃インクトレイ５０が、退避位置から４つのインクジェットヘッド１０と対向するメンテナンス位置に移動される。その後、各インクジェットヘッド１０の吐出口から廃インクトレイ５０に向かってインクが排出される。廃インクトレイ５０に排出されたインクは、廃インク管５１を介して廃インクタンク１内に流れ込む。
【００２１】
廃インクタンク１について詳細に説明する。図２に示すように、廃インクタンク１は、直方体形状を有する筐体２と、筐体２に収容された、第１フォーム３及び複数の液体センサ４とを有している。筐体２の鉛直方向に関する上面（以下、上下関係については、鉛直方向を基準とする）に流入口２１が形成されている。流入口２１には、廃インク管５１が接続されている。パージ動作において廃インク管５１から流れてきた廃インクは、流入口２１を介して廃インクタンク１（筐体２）の内部空間に流入する。また、筐体２の内部空間には、上面の流入口２１近傍から底面近傍まで延在する誘導壁２２が配置されている。
【００２２】
第１フォーム３は、筐体２の内部空間のほぼ全域に亘って充填されている多孔質体であり、インクを吸収すると共に、吸収したインクを保持する。第１フォーム３は、インク吸収に伴う体積の増加が極めて小さい吸収体で形成されている。第１フォーム３の下面には、矩形状の切り欠き３１が形成されている。これにより、第１フォーム３の下面の一部が、筐体２の内部空間の底面から離隔している。図２の矢印に示すように、流入口２１から筐体２の内部空間に流入した廃インクは、第１フォーム３に吸収されつつ誘導壁２２に誘導されるように、下方に向かって流れ落ちる。下方に向かって流れ落ちた廃インクは、筐体２の底面において水平方向に広がる。このとき、内部空間の底面近傍において第１フォーム３が保持しきれなくなった廃インクが、第１フォーム３から染みだし、切り欠き３１によって画定された空間内に溜まっていく。流入口２１から流入する廃インクの量が増加するに伴って、当該空間から溢れた廃インクが、再び第１フォーム３に吸収されつつ、第１フォーム３内を上昇していく。
【００２３】
液体センサ４は、筐体２の内部空間に貯溜されている廃インクの量を検知するためのものであり、筐体２の上面、及び、図２中右方の側面にそれぞれ配置されている。側面においては、鉛直方向に沿って３つの液体センサ４が配列されている。なお、図２において、上面に１つ、側面に３つ配置された計４つの液体センサ４が現れているが、本実施形態においては、廃インクタンク１の鉛直方向に直交する延在方向に沿って、これら４つの液体センサ４のセットが複数配列されている。
【００２４】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、液体センサ４は、ガイド体４１と、第２フォーム４２と、電極４３と、接点４４とを有している。
【００２５】
ガイド体４１は、鉛直方向に関する両端が開口した円筒形状を有しており、第１フォーム３内に形成された円筒状又は矩形状の切り欠き内に配置されている。第２フォーム４２は、筒形状を有しており、ガイド体４１の内部に収容されるように配置されている。第２フォーム４２の底面は、第１フォーム３に接触している。また、第２フォーム４２の鉛直方向に直交する方向に向いた外周面全域が、ガイド体４１の内壁面と対面している。さらに、第２フォーム４２の外形と、ガイド体４１によって画定される内部空間の形状とが相似になっている。第２フォーム４２は、廃インクを吸収する多孔質体である。第２フォーム４２が廃インクを吸収して体積が最大となったとき、第２フォーム４２の外形が、ガイド体４１によって画定される内部空間の形状と一致するようになっている。なお、図３においては、第２フォーム４２が廃インクを吸収する前の状態が示されている。そして、第１フォーム３に係る廃インクを吸収したときの膨張率が、第２フォーム４２に係る膨張率より小さくなっている。
【００２６】
電極４３は、円盤形状を有しており、第２フォーム４２の上面中央に固定されている。接点４４は、電極４３と対面するように筐体２の内壁面に固定されている。したがって、接点４４、電極４３、第２フォーム４２及び第１フォーム３が、鉛直方向に関する下方に向かって順に配置されている。図４に示すように、接点４４は、切り欠き４２ａによって、２つに分断されている。後述するように、電極４３が押圧されて接点４４と接触することで、接点４４の分断された２つの部分が電気的に接続される。
【００２７】
図５に示すように、第１フォーム３に吸収された廃インクが、上方に移動して第２フォーム４２の底面に到達すると、第２フォーム４２が底面から廃インクを吸収しつつ膨張する。このとき、第２フォーム４２は、ガイド体４１の内壁面にガイドされつつ上方に向かって膨張する。これにより、第２フォーム４２が、電極４３を接点４４に向かって押圧する。第２フォーム４２が所定量の廃インクを吸収したとき、電極４３と接点４４とが接触する。このとき、接点４４の分断された２つの部分が、電極４３を介して電気的に接続される。これにより、接点４４がＯＮとなる。このように、電極４３と接点４４とが押圧スイッチの一部となっている。図示しない制御装置は、接点４４がＯＮとなった液体センサ４を検知することにより、廃インクタンク１内の廃インク量が、当該液体センサ４の高さまで貯溜されていることを正確に検出することができる。
【００２８】
以上のように、本実施形態の廃インクタンク１によると、流入口２１から流入した廃インクが第１フォーム３に吸収され、その後、第１フォーム３に吸収された廃インクが、液体センサ４において第２フォーム４２に吸収される。第２フォーム４２が、廃インクを吸収するに伴ってガイド体４１の内壁面に沿って膨張し、接点４４をＯＮさせる。このとき、第１フォーム３の膨張率が小さいため、第１フォーム３が廃インクを吸収したときに歪みが発生するのが抑制され、廃インクタンク１の廃インクの貯溜量を正確に検知することができる。
【００２９】
また、ガイド体４１の内壁面が、第２フォーム４２の外周面全域と対面しているため、廃インクを吸収した第２フォーム４２を正確に鉛直方向に沿って膨張させることができる。これにより、電極４３と接点４４とを確実に接触させることができる。
【００３０】
さらに、ガイド体４１によって画定される空間の形状が、第２フォーム４２と相似であるため、廃インクを吸収することで膨張した第２フォーム４２がガイド体４１の内壁面に当接したときに、内壁面との接触圧力が均一化されるため、第２フォーム４２を効率よく鉛直方向に膨張させることができる。
【００３１】
また、第１フォーム３の鉛直方向に関する下面の一部が、筐体２の内部空間の底面から離隔しているため、第１フォーム３と筐体２の内部空間の底面とで形成された空間に、廃インクを溜めることができる。これにより、廃インクタンク１の廃インク漏れを防止しつつ貯溜量を増やすことができる。
【００３２】
さらに、流入口２１が、筐体２の上面に配置されているため、流入口から廃インクが漏れるのを抑制することができる。
【００３３】
加えて、誘導壁２２が、流入口２１近傍から筐体２の内部空間の底面近傍まで延在しているため、流入口２１から流入した廃インクを、第１フォーム３の底面近傍まで誘導することができるため、貯溜量をさらに正確に検知することができる。
【００３４】
また、鉛直方向に沿って３つの液体センサ４が配列されているため、貯溜量を段階的に検知することができる。
【００３５】
＜変形例＞
本実施形態においては、第２フォーム４２の底面が第１フォーム３と接触している構成であるが、図６に示すように、第２フォーム１４２の底面と第１フォーム３とが離隔するように、第２フォーム１４２の外周面から突出した突起部がガイド壁４１に支持されていてもよい。この突起部は、第２フォーム１４２と同一の材料で形成されていてもよいし、第２フォーム１４２と異なる材料で形成されていてもよい。これによると、第１フォーム３から廃インクが染みだした後に、染み出した廃インクを第２フォーム１４２が吸収するため、廃インクタンク１内の廃インクが、第２フォーム１４２の高さに到達してことを正確に検知することができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同様の部材及び機能部については、第１実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。図７に示すように、第２実施形態に係る廃インクタンクの液体センサ２０４は、ガイド体２４１と、第２フォーム４２と、電極４３と、接点４４とを有している。ガイド体２４１は、上端が開口した有底筒形状を有している。また、ガイド体２４１の外周面に係る下端に開口２４１ａが形成されている。第２フォーム４２は、ガイド体２４１内の底面に配置されている。したがって、第２フォーム４２の底面は、第１フォーム３と接触していない。また、第２フォーム４２の鉛直方向に直交する方向に向いた外周面のうち、開口２４１ａと対面する領域を除く領域が、ガイド体４１の内壁面と対面している。
【００３７】
第１フォーム３に吸収された廃インクが、上方に移動してガイド体２４１の開口２４１ａまで到達すると、第１フォーム３から染みだした廃インクが、開口２４１ａを介してガイド体２４１内に侵入する。侵入した廃インクは、ガイド体２４１の底面に水平方向に広がる。このとき、第２フォーム４２が、底面から廃インクを吸収しつつ膨張する。これに伴って、第２フォーム４２は、ガイド体２４１の内壁面にガイドされつつ膨張し、電極４３を上方に向かって押し上げる。第２フォーム４２が所定量の廃インクを吸収したとき、電極４３と接点４４とが接触する。なお、貯留量を正確に検知するという観点からは、ガイド体２４１の開口２４１ａは流入口２１と反対側を向いていることが好ましい。これにより、第１フォーム３内を部分的に通過した廃インクが流入口２１から侵入することを防止することができる。
【００３８】
本実施形態の廃インクタンクによると、第２フォーム４２が、廃インクを吸収するに伴ってガイド体４１の内壁面に沿って膨張し、接点４４がＯＮされる。このとき、第１フォーム３の膨張率が小さいため、第１フォーム３が廃インクを吸収したときに歪みが発生するのが抑制され、廃インクタンクの廃インクの貯溜量を正確に検知することができる。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の第１実施形態では、ガイド体４１は、両端が開口した円筒形状を有しており、ガイド体４１の内壁面が第２フォーム４２の外周面全域と対面する構成であるが、第２フォーム４２の膨張を上方に向かってガイドすることができれば、ガイド体が他の形状を有していてもよい。例えば、ガイド体が、鉛直方向に延在する板部材であってもよいし、このような板部材が、第２フォーム４２を包囲するように複数配置されたものであってもよい。また、ガイド体が、円形以外の平面形状を有する筒であってもよい。
【００４０】
さらに、上述の第１実施形態においては、ガイド体４１によって画定される空間の形状と第２フォーム４２とが相似となっている構成であるが、ガイド体４１によって画定される空間の形状と第２フォーム４２とが相似になっていなくてもよい。
【００４１】
また、上述の第１実施形態においては、流入口２１が、筐体２の上面に配置されている構成であるが、筐体２の側面や底面に形成されていてもよい。
【００４２】
加えて、上述の第１実施形態においては、誘導壁２２が、流入口２１近傍から筐体２の内部空間の底面近傍まで延在している構成であるが、誘導壁が、流入口２１近傍から筐体２の内部空間の中央付近まで延在している構成であってもよいし、筐体２の内部空間に誘導壁が配置されていない構成であってもよい。
【００４３】
また、上述の第１実施形態においては、筐体２の側面において、鉛直方向に沿って３つの液体センサ４が配列されている構成であるが、配列される液体センサ４の数は１つ又は２つであってもよいし、４つ以上であってもよいし、筐体２の側面に液体センサ４が配置されていない構成であってもよい。
【００４４】
さらに、上述の第１実施形態においては、筐体２の上面及び１側面に液体センサ４が配置されている構成であるが、液体センサ４は筐体２の任意の面に配置されていてよい。例えばは、液体センサ４が、筐体２の上面のみに配置されていてもよいし、１側面のみに配置されていてもよいし、複数の側面に配置されていてもよい。
【００４５】
加えて、上述の第１実施形態においては、電極４３及び接点４４が押圧スイッチとなっている構成であるが、電極４３及び接点４４の替りに他の方式の押圧スイッチ（例えば、静電式スイッチなど）が配置されていてもよい。
【００４６】
また、上述の実施形態においては、筐体２内に電極４３が設けられている構成であるが、液体による電極の腐食等を考慮し、接点４４の内部にスイッチを設けておき、接点４４に膨張した第２フォーム４２が当接し、接点４４の表面を加圧することで接点４４が変形して、内部スイッチがＯＮ（通電）するような構成としてもよい。他にも、第２フォーム４２と対向する筐体２の壁面を変形しやすい材質にしておき、膨張した第２フォーム４２がこの変形しやすい筐体２の壁面を押すことにより外部に壁面を突き出させ、その突き出した部分が外部に設けられたスイッチを押すことにより、筐体２内の液体量を検知する押圧スイッチを構成していてもよい。
【００４７】
本発明は、廃インク以外の液体を貯溜する液体タンクにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１     廃インクタンク
２     筐体
３     第１フォーム
４、２０４    液体センサ
１０   インクジェットヘッド
２１   流入口
２２   誘導壁
４１、２４１  ガイド体
４２   第２フォーム
４３   電極
４４   接点
５０   廃インクトレイ
５１   廃インク管
【図１】
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【図２】
2012076276.tif 000004
【図３】
2012076276.tif 000005
【図４】
2012076276.tif 000006
【図５】
2012076276.tif 000007
【図６】
2012076276.tif 000008
【図７】
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