インクタンク及びインクカートリッジ
【課題】品質の安定化、使用後のインク残量の低減及び部品点数の削減を達成し、コスト及び環境負荷の低減を実現したインクタンク及びインクカートリッジを提供する。
【解決手段】インクタンクは、一対の難燃性樹脂シートの外周囲を溶着することにより密封形成されたインク収容部と、一端部がインク収容部内に連結され他端部が外部に露出し、内部に貫通孔を備えるスリーブ管と、スリーブ管の他端部に取り付けられ、一端部３１には貫通孔に連通する連通孔３３が形成され、他端部３２には連通孔３３に連通した弁作用を有する切り込み３５が形成された弾性材からなるプラグと、から構成されている。
【解決手段】インクタンクは、一対の難燃性樹脂シートの外周囲を溶着することにより密封形成されたインク収容部と、一端部がインク収容部内に連結され他端部が外部に露出し、内部に貫通孔を備えるスリーブ管と、スリーブ管の他端部に取り付けられ、一端部３１には貫通孔に連通する連通孔３３が形成され、他端部３２には連通孔３３に連通した弁作用を有する切り込み３５が形成された弾性材からなるプラグと、から構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットプリンタに代表される画像形成装置に用いられるインクタンク及びこのインクタンクを備えるインクカートリッジに関し、特にインクを安定に供給することができるとともに、環境負荷も低減したインクタンク及びインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクを用いた画像形成装置、例えばインクジェット記録装置等が多く普及している。中でも、インクジェット記録装置として、移動可能なキャリッジに記録ヘッドとインクカートリッジを一体搭載し、プリントアウトする際、記録ヘッドからインクを吐出し記録を行うものが、多く用いられるようになっている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置に搭載されるインクカートリッジは、例えば下記特許文献１に開示されている。なお、図１０は下記特許文献１に開示されたインクカートリッジの状態を示す概略断面図である。
【０００４】
下記特許文献１に開示されたインクカートリッジ１００は、図１０に示すように、箱状になったインクカートリッジ１００内において上下方向に伸びた隔壁１１５を設け、この隔壁１１５によって空気室１１７をインク収容室１１１及びインク保持室１１３と分離させている。そして、この隔壁１１５の下部に空気室１１７とインク保持室１１３とを連通する空気連通口１１５ａを設けると共に、この空気室１１７の上面に空気導入口１１６を設けている。また、上記のインク収容室１１１とインク保持室１１３とを分離させるため、上記のインクカートリッジ１００内における高さ方向の中央位置に隔壁１１２を設け、この隔壁１１２にインク収容室１１１とインク保持室１１３とを連通するインク連通口１１２ａを設けている。そして、上記のインク収容室１１１に水性のインク１０１を収容させる一方、上記のインク保持室１１３内に、このインク保持室１１３の容積の約１．５倍で、比重が０．０５ｇ／ｃｃ、空孔平均径が０．２ｍｍのポリウレタンスポンジからなるインク保持部材１０２を充填させ、上記のインク収容室１１１に収容されたインク１０１をインク連通口１１２ａを通してインク保持室１１３に供給し、このインク保持室１１３内に収容されたインク保持部材１０２にインク１０１を保持させるようになっている。また、インク保持室１１３の底部にインク１０１を記録ヘッドに供給するインク吐出口１１４が設けられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６６６０４号公報（段落［００１３］〜［００１７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明に代表される従来のインクカートリッジは、上述したとおり、インクを保持するためにポリウレタンスポンジ等の多孔質体（インク保持部材１０２）を採用しており、この多孔質体を採用することでインク吐出口１１４からのインク漏れを防止している。しかしながら、この多孔質体にも当然ながら所定の質量があり、この多孔質体の全質量に対するインクの保持量は半分程度であることや、この多孔質体はインク保持室１１３の容積の１．５倍の量をインク保持室１１３内に圧縮して充填されていることから、カートリッジの体積に対するインク量の制約となっている。
【０００７】
また、多孔質体はそれ自体がインクを保持できる構造を備えているため、通常の使用方法では多孔質体が保持しているインク量を「ゼロ」にすることは難しい。したがって、多孔質体を採用したインクカートリッジでは、充填されたインクを全て使用することは不可能である。また、インク残量が減少するとインク吐出口１１４から吐出されるインク量が不安定になり、例えば未使用時のインク量に対してインク残量が３０％ある場合でも、インク供給量の不安定化により使用することができなくなることがあり、環境負荷の上昇を招いている。
【０００８】
さらに、上記特許文献１に開示されているようなインクカートリッジは、内部に空気を流入させるために、その上部に空気導入口１１６を備えている。この空気導入口１１６は、流通時にはシールされてインク吐出口１１４からのインクの漏れ等を防止するようになっている。そのため、ユーザが使用する際には空気導入口１１６のシールを剥がした後に使用することが必要である。しかしながら、このシール剥がし作業はユーザにとって面倒であることに加え、シールが完全に剥がれていない場合にはカートリッジ内に空気が流入せず、インク吐出口１１４へインクが流れ難くなるために、ドット抜け、カスレ、ヘッド詰り等の機能問題が発生することがある。
【０００９】
さらにまた、インクカートリッジの流通時にはインクが空気室１１７内に侵入し、空気導入口１１６にインクが付着することがある。このような場合にはユーザが空気導入口１１６のシールを剥がす際にインクが飛散してしまい、周囲を汚すこともある。
【００１０】
また、そもそもこの多孔質体はインクの移動を円滑にするために溶剤による処理工程を要するためコストが高く、加えてカートリッジへの圧縮充填作業時のバラツキにより印字品質の安定性やインク残量等に不安定な要素を含んでいる。
【００１１】
さらには、カートリッジにインクを充填する際には多孔質体の気泡部に含まれる気体を一度除去した後充填しなければいけないので、生産設備が大掛かりになる上に時間もかかり、以ってコストの上昇を招いている。
【００１２】
本発明は上記従来技術の種々の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、品質の安定化、使用後のインク残量の低減及び部品点数の削減を達成し、コスト及び環境負荷の低減を実現したインクタンク及びインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のインクタンクの発明は、一対の難燃性シートの外周囲を溶着することにより密封形成されたインク収容部と、
一端部が前記インク収容部内に連結され他端部が外部に露出し、内部に貫通孔を備えるスリーブ管と、
前記スリーブ管の他端部に取り付けられ、一端には前記貫通孔に連通する連通孔が形成され、他端には前記連通孔に連通した弁作用を有する切り込みが形成された弾性材からなるプラグと、
から構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクタンクにおいて、前記プラグは内部にインク貯留部が形成されており、前記連通孔は前記インク貯留部に連通しており、前記切り込みは前記インク貯留部に連通可能となっていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクタンクにおいて、前記スリーブ管は、前記一端部が前記一対の難燃性シートの外周囲の一部に挟持されたのち前記一対の難燃性シートの外周囲が溶着されることにより、該一対の難燃性シートと一体に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクタンクにおいて、前記スリーブ管の貫通孔は、前記他端部の開口側が拡径されており、該拡径された部分に前記プラグが圧入固定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載のインクカートリッジの発明は、前記請求項１〜４の何れかに記載のインクタンクと、該インクタンクを収納する筐体と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクカートリッジにおいて、前記筐体は、前記インクタンクを収容するインクタンク収納部及び外周囲の一部に前記スリーブ管の他端部を露出すると共に該スリーブ管の周囲を固定するスリーブ管露出部を備える箱状のハウジングと、該箱状のハウジングの開口を覆う蓋体と、から構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記スリーブ管の外周壁面には１乃至複数の切り欠きが形成されており、前記ハウジング及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記スリーブ管の切り欠きに係合して前記インクタンクの位置決めを行う位置決めリブが設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記ハウジングの開口端部には溶着リブが設けられており、前記蓋体の前記溶着リブに対応する位置には該溶着リブに係合する溶着用凹部が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記蓋体の内壁面には、該ハウジングの開口が設けられた方向へ立設する１乃至複数本の嵌合ピンが設けられており、前記ハウジングの内部底面には前記嵌合ピンが嵌合される嵌合穴を有するピン受け部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏するものである。すなわち、請求項１の発明によれば、インクカートリッジに使用されるインクタンクとして、インク収容部、スリーブ管及びプラグによって形成され、プラグの構成として弁作用を有する切込みを採用したことにより、部品点数が少なく、且つ未使用時には液垂れ等が発生しないインクタンクを提供することが可能となる。加えて、従来のように多孔質体を備え外気を導入する構成を備えてはおらず、難燃性シートにより密閉したインク収容部を採用しているので、インクタンク内のインクは周囲環境、例えば気温、気圧等の影響を受け難く、また大気を導入する必要がないので、供給するインクに気泡が混在することもなく、以って安定した品質のインク供給を実現することができるようになる。
【００２３】
加えて、上述の構成を備えるインクタンクによれば、多孔質体を備えていないので、従来技術のように多孔質体がインクを保持し続けてしまうようなことがなくなり、インクの残量がほとんど「ゼロ」になるまで安定した使用を行うことができる。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、プラグにインク貯留部を形成したために、常時この部分にインクが溜まっているので、切り込みの弁作用によって正確にインクの供給を実現することができるようになる。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、スリーブ管の固定を一対の難燃性シートと一体固定することによって実現しているので、その製造が容易であり、また密閉度の高い固定構造とすることが可能となる。
【００２６】
また、請求項４の発明によれば、スリーブ管の他端に位置する貫通孔を拡径して空間を形成し、この空間にプラグを圧入固定して収納するようにしたので、容易にプラグの交換が行えるとともに、プラグがスリーブ管によって外部から保護されるので、例えば比較的柔軟な材料を使用しても劣化し難くすることができる。
【００２７】
請求項５の発明によれば、上述の効果を奏するインクタンクを用いたインクカートリッジとしたため、インクタンク内のインクをほとんど「ゼロ」になるまで安定して使用できる環境負荷を抑えたインクカートリッジを提供することができる。また、このインクカートリッジのインクの充填時には、プラグの切り込みからノズル等を挿入してインクを充填することが可能となるので、インクの詰め替えが容易にでき、コストを大幅に削減することが可能となる。
【００２８】
また、請求項６の発明によれば、本発明のインクカートリッジにおいては、インクタンクを収納する筐体に大気導入孔やインク収容部と空気室とを隔離する隔壁などの構成が必要なく、単純な構造のハウジング及び蓋体で構成することが可能となるので、筐体を安価に製造することが可能となり、コストを抑えることができる。
【００２９】
また、請求項７の発明によれば、位置決めリブと切り欠きを係合することによりインクタンクの位置決めを行うので、インクタンクが筐体内部で暴れ、難燃性シートに破れなどが発生することを抑えることができる。
【００３０】
また、請求項８の発明によれば、溶着部分となるハウジングの開口端部と蓋体の対応する位置に、溶着リブと溶着用凹部を形成することで溶着部分の接触面積を大きくすることができ、より強固な接合を実現することが可能となる。
【００３１】
また、請求項９の発明によれば、蓋体に嵌合ピンを設け、ハウジングにピン受け部を設けたことにより、ハウジングと蓋体との接合がより強固に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのインクタンク及びこのインクタンクを備えたインクカートリッジを例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明の一実施形態に係るインクカートリッジを分解して示す分解概略斜視図。図２は内部にインクが充填されていないインクタンクを示す概略側面図。図３は図２のインクタンクにインクが充填された状態を示す概略側面図。図４は図２のインクタンクのスリーブ管を示す図であり、図４Ａは正面図、図４Ｂは右側面図、図４Ｃは左側面図、図４Ｄは図４ＢのIVＤ−IVＤ線で切断した断面図。図５は図４のスリーブ管に取り付けられるプラグを示す図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは右側面図、図５Ｃは左側面図、図５Ｄは図５ＢのＶＤ−ＶＤ線で切断した断面図。図６はハウジングを示す図であり、図６Ａは正面図、図６Ｂはその一部を断面とした図６Ａの下方から見た図、図６Ｃは図６ＡのVIＣ−VIＣ線で切断した断面図。図７は蓋体を示す図であり、図７Ａは背面図、図７Ｂは図７Ａの下方から見た図。図８は一変形例に係るハウジングを示す図であり、図８Ａは正面図、図８Ｂはその一部を断面とした図８Ａの下方から見た図。図９は一変形例に係る蓋体を示す図であり、図９Ａは背面図、図９Ｂは図９Ａの下方から見た図である。
【００３４】
本実施例に係るインクカートリッジ１は、図１に示すように、インクタンク１０と、このインクタンク１０を収納する筐体と、から構成されている。上記筐体は、一面に開口５２を有し所定深さを備える箱状のハウジング５０と、このハウジング５０の開口５２を覆う蓋体６０と、から構成されている。
【００３５】
インクタンク１０は、図２及び図３に示すように、一対の難燃性樹脂シート１１、１２と、スリーブ管２０と、プラグ３０と、から構成されている。このうち、一対の難燃性樹脂シート１１、１２は何れも複数種の異なる難燃性樹脂材を多重に重ね合わせてシート状に形成したものであって、ハウジング５０内に収納可能な大きさの略矩形状のシートである。この一対の難燃性シート１１、１２は、その外周囲が例えばヒートシーラ（ラミネ−タ）等を用いて熱溶着される溶着部１１ａ、１２ａとなっており、これにより一対の難燃性シート１１、１２間にインク収容部１３が形成されるものである。
【００３６】
スリーブ管２０は、図４に示すように、略円筒状に形成されたものであって、材料としては合成樹脂が好ましい。このスリーブ管２０の一端部２１はインク収容部１３に連結し、他端部２２はインク収容部１３の外部に露出するものであって、この一端部２１と他端部２２とを繋ぐように貫通孔２３がスリーブ管２０の長手方向に沿って設けられている。このスリーブ管２０の外壁面において一端部２１と他端部２２とのほぼ中央部に位置する箇所にはフランジ２４が設けられている。このフランジ２４は一対の難燃性樹脂シート１１、１２とスリーブ管２０とを連結した状態において、一対の難燃性樹脂シート１１、１２との溶着位置を特定するために設けられたものである。また、スリーブ管２０の外壁面の中央部、詳しくはフランジ２４の他端部２２側の壁面から所定距離他端部２２側へ進んだ位置までの一部には、後述するハウジング５０及び蓋体６０の位置決めリブ５６、６４に嵌合する切り欠き２５が２つ設けられている。さらに、スリーブ管２０のフランジ２４から一端部２１に至るまでの部分は、一対の難燃性樹脂シート１１、１２が隙間なく溶着できるように、側面視で凸レンズ状に形成されている。また、貫通孔２３の他端部２２側は拡径されて円盤状の空間２６が形成されており、この空間２６にはプラグ３０が圧入固定される。
【００３７】
プラグ３０は、図５に示すように、略円筒状の弾性樹脂材、例えばシリコンゴム等のゴム材から形成されており、その軸心方向の長さはスリーブ管２０に形成された空間２６の軸心方向の長さとほぼ同一となっている。このプラグ３０の一端部３１の中央部にはスリーブ管３０の貫通孔２３に連通する連通孔３３が形成されている。またプラグ３０の内部にはインク２が一次的に貯留されるインク貯留部３４が形成されており、このインク貯留部３４は連通孔３３に連通されている。さらに、プラグ３０の他端部３２には、その中央部に所定長さの切り込み３５が形成されており、この切り込み３５はプラグ３０が弾性樹脂材で形成されているため、弁作用を有している。詳しくは、この切り込み３５はインク２が通過できない程度の隙間で形成されており、プラグ３０が何らかの外力により弾性変形した場合にのみ開いてインク２を通過させるものである。さらにまた、プラグ３０の両端部３１、３２を除く外周縁には、環状リブ３６が設けられている。この環状リブ３６はスリーブ管２０に形成された空間２６の内壁面に圧接するものであって、この環状リブ３６の圧接力により、プラグ３０はスリーブ管２０の空間２６内部に固定されるものである。
【００３８】
上述の各構成部材からなるインクタンク１０の組み立て工程及び組み立てられたインクタンク１０へのインク２の充填工程について、特に図２及び図３を参照して説明する。
初めに組み立て工程について説明すると、先ず、スリーブ管２０の他端部２２に形成された空間２６内にプラグ３０を圧入固定する。なお、この圧入固定の際はプラグ３０の他端部３２がスリーブ管２０の他端部２２とほぼ同一平面上に位置するように、且つプラグ３０の連通孔３３がスリーブ管２０の貫通孔２３の端部に当接して連通状態となるように固定される。次に、プラグ３０が取り付けられたスリーブ管２０の一端部２１側、詳しくは一端部２１からフランジ２４までの外周囲を一対の難燃性樹脂シート１１、１２の溶着部１１ａ、１２ａの一部に配置し、このスリーブ管２０とともに難燃性樹脂シート１１、１２の溶着部１１ａ、１２ａを熱溶着する。なお、この熱溶着のみではスリーブ管２０と一対の難燃性樹脂シート１１、１２との接着面の強度が十分でない場合があるので、スリーブ管２０と一対の難燃性樹脂シート１１、１２との間は同時に接着部材を用いて接着するようにするとよい。
【００３９】
上述の接着により、一連のインクタンク１０組み立て工程が完了するが、一対の難燃性樹脂シート１１、１２内に形成されるインク収容部１３は気密性を保持していなければならないため、一対の難燃性樹脂シート１１、１２の熱溶着の際には、図１に示すように、比較的幅広な溶着部１１ａ、１２ａが確保されている。また、プラグ３０の切り込み３５も外力が生じていない状態においてはインク収容部１３内の気密性が維持できるようにその幅等が調節されている。さらにまた、一対の難燃性樹脂シート１１、１２のスリーブ管２０が固定された溶着部１１ａ、１２ａはスリーブ管２０の一端部２１側外周壁の形状に沿って当接しているので、この部分で気密性を損なう恐れもない。
【００４０】
上述の工程により組み立てられたインクタンク１０は、内部にインク２を充填するため、図２に示すように、一度インク収容部１３内が脱気される。この脱気作業の際には、例えば図示しない吸引装置のノズルをプラグ３０の切り込み３５に差込んで脱気を行う。そして、このインク収容部１３内が脱気されたインクタンク１０内にインク２を充填する際には、図示しないインク充填装置のノズルをプラグ３０の切り込み３５に差し込んでインク２を充填する（図３参照）。
【００４１】
ハウジング５０は、図６に示すように、内部にインクタンク収容部５１を備え、その一面がインクタンク収容部５１内にインクタンク１０を収納できるように開口５２となった箱状の部材から形成されている。このハウジング５０の四方の各側壁内面には、開口５２端部から所定長さ延在する蓋体６０の位置決めを行うための蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄが設けられている。また、ハウジング５０の下方に位置する側壁には、スリーブ管２０の他端部２２を露出するための切り欠きからなるスリーブ管露出部５４が形成されている。さらに、図６Ａに示すハウジング５０の左側側壁の外壁面には、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置（図示省略）に固定するための固定片５８が形成されている。
【００４２】
スリーブ管露出部５４の両側方には、インクカートリッジ１の取り付けをガイドするためのガイド突起５５、５５がハウジング５０の下方に位置する側壁から外方に向かって垂直に立設するように設けられている。加えて、このスリーブ管露出部５４を形成する切り欠きの先端部はスリーブ管２０の切り欠き２５に嵌合してインクタンク１０をハウジング５０内に位置決めする位置決めリブ５６となっている。
【００４３】
また、開口５２の開口端部を形成する四方の側壁の端辺には、図６Ｃに示すように、その端辺の延在方向に沿って凸状の溶着リブ５７が形成されている。この溶着リブ５７は後述する蓋体６０に設けられた溶着用凹部６５内に入り込むようになっており、ハウジング５０に蓋体６０を接着して取り付ける際に接着面積を増大させるためのものである。
【００４４】
蓋体６０は、図７に示すように、例えばハウジング５０と同様の材料を用いた板状部材から形成されており、ハウジング５０の開口５２を覆うようにハウジング５０に取付可能となっている。図７Ａはハウジング５０の開口５２を覆う側の面を示した図である。この図における外周縁に位置する四方の各辺はハウジング５０の開口端部に当接して接合される接合領域６１を形成しており、この接合領域６１の内側には、蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄ内に位置して蓋体６０をハウジング５０に適切に位置決めする爪片６２ａ〜６２ｄが垂直に立設して形成されている。
【００４５】
また、接合領域６１の図７Ａに示す蓋体６０の下方に位置する辺の外側の一部には、比較的低く立設した位置決めリブ６４が設けられており、この位置決めリブ６４の両側部には、側面視で略Ｌ字状の蓋体側ガイド突起６３、６３が設けられている。この位置決めリブ６４及び蓋体側ガイド突起６３、６３は、ハウジング５０と蓋体６０とを接合した状態で、スリーブ管露出部５４の開口５２側を覆う位置に設けられている。そして、位置決めリブ６４はハウジング５０側の位置決めリブ５６が嵌合するスリーブ管２０の切り欠き２５に対向配置された他の切り欠きに嵌合するものである。また、蓋体側ガイド突起６３、６３は、その基部がハウジング５０のスリーブ管露出部５４の開口端部周縁の外壁に形成された段部５５ａ、５５ａ内に入り込み、その先端部はハウジング５０のガイド突起５５、５５に対向配置されてスリーブ管２０の他端部２２周辺を囲むように配設される。また、接合領域６１には、この接合領域６１の延在方向に沿って溶着用凹部６５が設けられている。
【００４６】
次に、上述の構成を備えるインクカートリッジ１の組立工程について説明を行う。
先ず、ハウジング５０のインクタンク収容部５１内にインクタンク１０を収容する。この収容の際には、スリーブ管２０のフランジ２４の他端部２２側壁面をスリーブ管露出部５４の内側側壁に当接させるようにしてスリーブ管２０をスリーブ管露出部５４内に挿入し、スリーブ管２０の２つの切り欠き２５、２５の一方を位置決めリブ５６に係合させるようにしてインクタンク１０の収容を行う。次に、ハウジング５０の蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄ内に蓋体６０の爪片６２ａ〜６２ｄを嵌め込むようにしてハウジング５０の開口５２を蓋体６０で覆い、開口５２の開口端部と接合領域６１との間に接着剤等を塗布してハウジング５０と蓋体６０とを接合・固定する。このとき、蓋体６０の位置決めリブ６４はスリーブ管２０の２つの切り欠き２５、２５の他方と係合させる。この接合により、ガイド突起５５、５５及び蓋体側ガイド突起６３、６３がスリーブ管２０の他端部周囲を囲むように配設されてインク供給部を形成することになる。
【００４７】
上述の組み立てにより形成されたインクカートリッジ１を図示しないインクジェット記録装置に装着する場合には、例えばインクジェット記録装置の記録ヘッドとの連結部の構成がピン状の突起を有するもののときは、ガイド突起５５、５５及び蓋体側ガイド突起６３、６３からなるインク供給部が連結部に気密に当接するとともに、このピン状の突起がプラグを弾性変形させながら切り込み３５内に突入し、以って切り込み３５が開状態となりインク収容部１３からインク貯留部３４に貯留されたインク２が順次記録ヘッドに流入することになる。
【００４８】
また、例えばインクジェット記録装置の記録ヘッドとの連結部がピン状の突起を有しない構造の場合には、ガイド突起５５、５５及び蓋体側ガイド突起６３、６３からなるインク供給部が連結部に気密に当接して取り付けられる。この場合、記録ヘッドで印字がなされると、記録ヘッド内のインクが消費されるため記録ヘッド内が負圧になり、この負の圧力により特に切り込み３５が設けられた他端部３２が弾性変形し、以って切り込み３５が開状態となりインク２の供給がなされるようになる。
【００４９】
インクジェット記録装置の記録ヘッドの構造が上述の何れの構造であっても、インク収容部１３は柔軟な難燃性樹脂シート１１、１２から形成されているので、インク２が記録ヘッドに供給されるに伴ってインク収容部１３内には収縮圧が生じ、難燃性樹脂シート１１、１２は風船がしぼむように互いに当接するように動作する。したがって、インクタンク１０は大気連通孔あるいは大気導入孔を設けなくとも安定してインク２の供給を行うことが可能となり、インク収容部１３内のインク２残量がほとんど「ゼロ」になるまでインク２の供給を継続できる。
【００５０】
上述のような方法でインク２を記録ヘッドに供給する本発明のインクカートリッジ１は、記録ヘッドから取り外すときには外力によるプラグ３０の弾性変形も解除されるので、切り込み３５は即座に閉成し、以って記録ヘッドからの取り外しの際に液垂れ等が発生する恐れもない。
【００５１】
また、本発明のインクカートリッジ１は、従来のもののように多孔質体をインク保持部材として使用しておらず、またインクタンク１０は密閉された状態であるので大気導入用の構造を設ける必要がない。したがってインクカートリッジ全体の構成部品を少なくすることが可能であるとともに、大気導入構造を有していないので、記録ヘッドに気泡が供給されることもなく、またユーザにシール材を取り除く作業を強いることもない。
【００５２】
さらには、インクタンク１０が密封状態で使用されるので、周囲の気温・気圧・振動等の影響が抑えられる。また、多孔質体を採用していないので多孔質体を使用した際に生じるインク残りがなくなり、インク収容部１３内のインク２がほとんど「ゼロ」になるまで使用することが可能となる。
【００５３】
上記実施例のインクカートリッジ１を構成するハウジング５０及び蓋体６０からなる筐体は上記の構成に限定されない。そこで、以下には筐体の変形例として、ハウジング５０’及び蓋体６０’について説明する。なお、ハウジング５０’とハウジング５０及び蓋体６０’と蓋体６０において同様の構成からなる箇所については同様の符号を付してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５４】
変形例に係る筐体は、ハウジング５０’と蓋体６０’から構成されている。このうち、ハウジング５０’は、図８に示すように、上述の実施例にかかるハウジング５０の構成に加えて、開口５２の開口端部の内側に近接する位置に複数個（図８では６個）のピン受け部５９が形成されている。このピン受け部５９はインクタンク収容部５１の隅部から、開口５２に向かって垂直に立設するように設けられ、その先端部中央には嵌合孔５９ａがピン受け部５９の延在方向に沿って穿設されている。
【００５５】
そして、蓋体６０’は、図９に示すように、上述の実施例にかかる蓋体６０の構成に加えて、接合領域６１の内側に近接する位置にピン受け部５２と同数の嵌合ピン６６が設けられている。この嵌合ピン６６は蓋体６０’のハウジング５０’を覆う側の面から垂直に立設されており、その長さはハウジング５０’に設けられたピン受け部５９の嵌合孔５９ａの深さより短くなっている。
【００５６】
上述の構成を有するハウジング５０’及び蓋体６０’を用いてインクカートリッジを組み立てると、上記実施例ではハウジング５０と蓋体６０との位置決めを蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄと爪片６２ａ〜６２ｄのみで行っていたが、これに加えて嵌合ピン６６とピン受け部５９とによっても位置決めを行うことができるようになる。また、嵌合ピン６６をピン受け部５９の嵌合孔５９ａに嵌合することにより、ハウジング５０’と蓋体６０’との接合・固定はより強固なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るインクカートリッジを分解して示す分解概略斜視図である。
【図２】図２は内部にインクが充填されていないインクタンクを示す概略側面図である。
【図３】図３は図２のインクタンクにインクが充填された状態を示す概略側面図である。
【図４】図４は図２のインクタンクのスリーブ管を示す図であり、図４Ａは正面図である。図４Ｂは右側面図、図４Ｃは左側面図、図４Ｄは図４ＢのIVＤ−IVＤ線で切断した断面図である。
【図５】図５は図４のスリーブ管に取り付けられるプラグを示す図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは右側面図、図５Ｃは左側面図、図５Ｄは図５ＢのＶＤ−ＶＤ線で切断した断面図である。
【図６】図６はハウジングを示す図であり、図６Ａは正面図、図６Ｂはその一部を断面とした図６Ａの下方から見た図、図６Ｃは図６ＡのVIＣ−VIＣ線で切断した断面図である。
【図７】図７は蓋体を示す図であり、図７Ａは背面図、図７Ｂは図７Ａの下方から見た図である。
【図８】図８は一変形例に係るハウジングを示す図であり、図８Ａは正面図、図８Ｂはその一部を断面とした図８Ａの下方から見た図である。
【図９】図９は一変形例に係る蓋体を示す図であり、図９Ａは背面図、図９Ｂは図９Ａの下方から見た図である。
【図１０】図１０は先行技術のインクカートリッジの状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ インクカートリッジ
２ インク
１０ インクタンク
１１、１２ 難燃性樹脂シート
１３ インク収容部
２０ スリーブ管
２１ 一端部
２２ 他端部
２３ 貫通孔
２５ 切り欠き
２６ 空間
３０ プラグ
３１ 一端部
３２ 他端部
３３ 連通孔
３４ インク貯留部
３５ 切り込み
５０、５０’ ハウジング
５１ インクタンク収容部
５２ 開口
５４ スリーブ管露出部
５６、６４ 位置決めリブ
６０、６０’ 蓋体
６１ 接合領域
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットプリンタに代表される画像形成装置に用いられるインクタンク及びこのインクタンクを備えるインクカートリッジに関し、特にインクを安定に供給することができるとともに、環境負荷も低減したインクタンク及びインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクを用いた画像形成装置、例えばインクジェット記録装置等が多く普及している。中でも、インクジェット記録装置として、移動可能なキャリッジに記録ヘッドとインクカートリッジを一体搭載し、プリントアウトする際、記録ヘッドからインクを吐出し記録を行うものが、多く用いられるようになっている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置に搭載されるインクカートリッジは、例えば下記特許文献１に開示されている。なお、図１０は下記特許文献１に開示されたインクカートリッジの状態を示す概略断面図である。
【０００４】
下記特許文献１に開示されたインクカートリッジ１００は、図１０に示すように、箱状になったインクカートリッジ１００内において上下方向に伸びた隔壁１１５を設け、この隔壁１１５によって空気室１１７をインク収容室１１１及びインク保持室１１３と分離させている。そして、この隔壁１１５の下部に空気室１１７とインク保持室１１３とを連通する空気連通口１１５ａを設けると共に、この空気室１１７の上面に空気導入口１１６を設けている。また、上記のインク収容室１１１とインク保持室１１３とを分離させるため、上記のインクカートリッジ１００内における高さ方向の中央位置に隔壁１１２を設け、この隔壁１１２にインク収容室１１１とインク保持室１１３とを連通するインク連通口１１２ａを設けている。そして、上記のインク収容室１１１に水性のインク１０１を収容させる一方、上記のインク保持室１１３内に、このインク保持室１１３の容積の約１．５倍で、比重が０．０５ｇ／ｃｃ、空孔平均径が０．２ｍｍのポリウレタンスポンジからなるインク保持部材１０２を充填させ、上記のインク収容室１１１に収容されたインク１０１をインク連通口１１２ａを通してインク保持室１１３に供給し、このインク保持室１１３内に収容されたインク保持部材１０２にインク１０１を保持させるようになっている。また、インク保持室１１３の底部にインク１０１を記録ヘッドに供給するインク吐出口１１４が設けられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６６６０４号公報（段落［００１３］〜［００１７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明に代表される従来のインクカートリッジは、上述したとおり、インクを保持するためにポリウレタンスポンジ等の多孔質体（インク保持部材１０２）を採用しており、この多孔質体を採用することでインク吐出口１１４からのインク漏れを防止している。しかしながら、この多孔質体にも当然ながら所定の質量があり、この多孔質体の全質量に対するインクの保持量は半分程度であることや、この多孔質体はインク保持室１１３の容積の１．５倍の量をインク保持室１１３内に圧縮して充填されていることから、カートリッジの体積に対するインク量の制約となっている。
【０００７】
また、多孔質体はそれ自体がインクを保持できる構造を備えているため、通常の使用方法では多孔質体が保持しているインク量を「ゼロ」にすることは難しい。したがって、多孔質体を採用したインクカートリッジでは、充填されたインクを全て使用することは不可能である。また、インク残量が減少するとインク吐出口１１４から吐出されるインク量が不安定になり、例えば未使用時のインク量に対してインク残量が３０％ある場合でも、インク供給量の不安定化により使用することができなくなることがあり、環境負荷の上昇を招いている。
【０００８】
さらに、上記特許文献１に開示されているようなインクカートリッジは、内部に空気を流入させるために、その上部に空気導入口１１６を備えている。この空気導入口１１６は、流通時にはシールされてインク吐出口１１４からのインクの漏れ等を防止するようになっている。そのため、ユーザが使用する際には空気導入口１１６のシールを剥がした後に使用することが必要である。しかしながら、このシール剥がし作業はユーザにとって面倒であることに加え、シールが完全に剥がれていない場合にはカートリッジ内に空気が流入せず、インク吐出口１１４へインクが流れ難くなるために、ドット抜け、カスレ、ヘッド詰り等の機能問題が発生することがある。
【０００９】
さらにまた、インクカートリッジの流通時にはインクが空気室１１７内に侵入し、空気導入口１１６にインクが付着することがある。このような場合にはユーザが空気導入口１１６のシールを剥がす際にインクが飛散してしまい、周囲を汚すこともある。
【００１０】
また、そもそもこの多孔質体はインクの移動を円滑にするために溶剤による処理工程を要するためコストが高く、加えてカートリッジへの圧縮充填作業時のバラツキにより印字品質の安定性やインク残量等に不安定な要素を含んでいる。
【００１１】
さらには、カートリッジにインクを充填する際には多孔質体の気泡部に含まれる気体を一度除去した後充填しなければいけないので、生産設備が大掛かりになる上に時間もかかり、以ってコストの上昇を招いている。
【００１２】
本発明は上記従来技術の種々の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、品質の安定化、使用後のインク残量の低減及び部品点数の削減を達成し、コスト及び環境負荷の低減を実現したインクタンク及びインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のインクタンクの発明は、一対の難燃性シートの外周囲を溶着することにより密封形成されたインク収容部と、
一端部が前記インク収容部内に連結され他端部が外部に露出し、内部に貫通孔を備えるスリーブ管と、
前記スリーブ管の他端部に取り付けられ、一端には前記貫通孔に連通する連通孔が形成され、他端には前記連通孔に連通した弁作用を有する切り込みが形成された弾性材からなるプラグと、
から構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクタンクにおいて、前記プラグは内部にインク貯留部が形成されており、前記連通孔は前記インク貯留部に連通しており、前記切り込みは前記インク貯留部に連通可能となっていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクタンクにおいて、前記スリーブ管は、前記一端部が前記一対の難燃性シートの外周囲の一部に挟持されたのち前記一対の難燃性シートの外周囲が溶着されることにより、該一対の難燃性シートと一体に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクタンクにおいて、前記スリーブ管の貫通孔は、前記他端部の開口側が拡径されており、該拡径された部分に前記プラグが圧入固定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載のインクカートリッジの発明は、前記請求項１〜４の何れかに記載のインクタンクと、該インクタンクを収納する筐体と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクカートリッジにおいて、前記筐体は、前記インクタンクを収容するインクタンク収納部及び外周囲の一部に前記スリーブ管の他端部を露出すると共に該スリーブ管の周囲を固定するスリーブ管露出部を備える箱状のハウジングと、該箱状のハウジングの開口を覆う蓋体と、から構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記スリーブ管の外周壁面には１乃至複数の切り欠きが形成されており、前記ハウジング及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記スリーブ管の切り欠きに係合して前記インクタンクの位置決めを行う位置決めリブが設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記ハウジングの開口端部には溶着リブが設けられており、前記蓋体の前記溶着リブに対応する位置には該溶着リブに係合する溶着用凹部が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記蓋体の内壁面には、該ハウジングの開口が設けられた方向へ立設する１乃至複数本の嵌合ピンが設けられており、前記ハウジングの内部底面には前記嵌合ピンが嵌合される嵌合穴を有するピン受け部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏するものである。すなわち、請求項１の発明によれば、インクカートリッジに使用されるインクタンクとして、インク収容部、スリーブ管及びプラグによって形成され、プラグの構成として弁作用を有する切込みを採用したことにより、部品点数が少なく、且つ未使用時には液垂れ等が発生しないインクタンクを提供することが可能となる。加えて、従来のように多孔質体を備え外気を導入する構成を備えてはおらず、難燃性シートにより密閉したインク収容部を採用しているので、インクタンク内のインクは周囲環境、例えば気温、気圧等の影響を受け難く、また大気を導入する必要がないので、供給するインクに気泡が混在することもなく、以って安定した品質のインク供給を実現することができるようになる。
【００２３】
加えて、上述の構成を備えるインクタンクによれば、多孔質体を備えていないので、従来技術のように多孔質体がインクを保持し続けてしまうようなことがなくなり、インクの残量がほとんど「ゼロ」になるまで安定した使用を行うことができる。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、プラグにインク貯留部を形成したために、常時この部分にインクが溜まっているので、切り込みの弁作用によって正確にインクの供給を実現することができるようになる。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、スリーブ管の固定を一対の難燃性シートと一体固定することによって実現しているので、その製造が容易であり、また密閉度の高い固定構造とすることが可能となる。
【００２６】
また、請求項４の発明によれば、スリーブ管の他端に位置する貫通孔を拡径して空間を形成し、この空間にプラグを圧入固定して収納するようにしたので、容易にプラグの交換が行えるとともに、プラグがスリーブ管によって外部から保護されるので、例えば比較的柔軟な材料を使用しても劣化し難くすることができる。
【００２７】
請求項５の発明によれば、上述の効果を奏するインクタンクを用いたインクカートリッジとしたため、インクタンク内のインクをほとんど「ゼロ」になるまで安定して使用できる環境負荷を抑えたインクカートリッジを提供することができる。また、このインクカートリッジのインクの充填時には、プラグの切り込みからノズル等を挿入してインクを充填することが可能となるので、インクの詰め替えが容易にでき、コストを大幅に削減することが可能となる。
【００２８】
また、請求項６の発明によれば、本発明のインクカートリッジにおいては、インクタンクを収納する筐体に大気導入孔やインク収容部と空気室とを隔離する隔壁などの構成が必要なく、単純な構造のハウジング及び蓋体で構成することが可能となるので、筐体を安価に製造することが可能となり、コストを抑えることができる。
【００２９】
また、請求項７の発明によれば、位置決めリブと切り欠きを係合することによりインクタンクの位置決めを行うので、インクタンクが筐体内部で暴れ、難燃性シートに破れなどが発生することを抑えることができる。
【００３０】
また、請求項８の発明によれば、溶着部分となるハウジングの開口端部と蓋体の対応する位置に、溶着リブと溶着用凹部を形成することで溶着部分の接触面積を大きくすることができ、より強固な接合を実現することが可能となる。
【００３１】
また、請求項９の発明によれば、蓋体に嵌合ピンを設け、ハウジングにピン受け部を設けたことにより、ハウジングと蓋体との接合がより強固に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのインクタンク及びこのインクタンクを備えたインクカートリッジを例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明の一実施形態に係るインクカートリッジを分解して示す分解概略斜視図。図２は内部にインクが充填されていないインクタンクを示す概略側面図。図３は図２のインクタンクにインクが充填された状態を示す概略側面図。図４は図２のインクタンクのスリーブ管を示す図であり、図４Ａは正面図、図４Ｂは右側面図、図４Ｃは左側面図、図４Ｄは図４ＢのIVＤ−IVＤ線で切断した断面図。図５は図４のスリーブ管に取り付けられるプラグを示す図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは右側面図、図５Ｃは左側面図、図５Ｄは図５ＢのＶＤ−ＶＤ線で切断した断面図。図６はハウジングを示す図であり、図６Ａは正面図、図６Ｂはその一部を断面とした図６Ａの下方から見た図、図６Ｃは図６ＡのVIＣ−VIＣ線で切断した断面図。図７は蓋体を示す図であり、図７Ａは背面図、図７Ｂは図７Ａの下方から見た図。図８は一変形例に係るハウジングを示す図であり、図８Ａは正面図、図８Ｂはその一部を断面とした図８Ａの下方から見た図。図９は一変形例に係る蓋体を示す図であり、図９Ａは背面図、図９Ｂは図９Ａの下方から見た図である。
【００３４】
本実施例に係るインクカートリッジ１は、図１に示すように、インクタンク１０と、このインクタンク１０を収納する筐体と、から構成されている。上記筐体は、一面に開口５２を有し所定深さを備える箱状のハウジング５０と、このハウジング５０の開口５２を覆う蓋体６０と、から構成されている。
【００３５】
インクタンク１０は、図２及び図３に示すように、一対の難燃性樹脂シート１１、１２と、スリーブ管２０と、プラグ３０と、から構成されている。このうち、一対の難燃性樹脂シート１１、１２は何れも複数種の異なる難燃性樹脂材を多重に重ね合わせてシート状に形成したものであって、ハウジング５０内に収納可能な大きさの略矩形状のシートである。この一対の難燃性シート１１、１２は、その外周囲が例えばヒートシーラ（ラミネ−タ）等を用いて熱溶着される溶着部１１ａ、１２ａとなっており、これにより一対の難燃性シート１１、１２間にインク収容部１３が形成されるものである。
【００３６】
スリーブ管２０は、図４に示すように、略円筒状に形成されたものであって、材料としては合成樹脂が好ましい。このスリーブ管２０の一端部２１はインク収容部１３に連結し、他端部２２はインク収容部１３の外部に露出するものであって、この一端部２１と他端部２２とを繋ぐように貫通孔２３がスリーブ管２０の長手方向に沿って設けられている。このスリーブ管２０の外壁面において一端部２１と他端部２２とのほぼ中央部に位置する箇所にはフランジ２４が設けられている。このフランジ２４は一対の難燃性樹脂シート１１、１２とスリーブ管２０とを連結した状態において、一対の難燃性樹脂シート１１、１２との溶着位置を特定するために設けられたものである。また、スリーブ管２０の外壁面の中央部、詳しくはフランジ２４の他端部２２側の壁面から所定距離他端部２２側へ進んだ位置までの一部には、後述するハウジング５０及び蓋体６０の位置決めリブ５６、６４に嵌合する切り欠き２５が２つ設けられている。さらに、スリーブ管２０のフランジ２４から一端部２１に至るまでの部分は、一対の難燃性樹脂シート１１、１２が隙間なく溶着できるように、側面視で凸レンズ状に形成されている。また、貫通孔２３の他端部２２側は拡径されて円盤状の空間２６が形成されており、この空間２６にはプラグ３０が圧入固定される。
【００３７】
プラグ３０は、図５に示すように、略円筒状の弾性樹脂材、例えばシリコンゴム等のゴム材から形成されており、その軸心方向の長さはスリーブ管２０に形成された空間２６の軸心方向の長さとほぼ同一となっている。このプラグ３０の一端部３１の中央部にはスリーブ管３０の貫通孔２３に連通する連通孔３３が形成されている。またプラグ３０の内部にはインク２が一次的に貯留されるインク貯留部３４が形成されており、このインク貯留部３４は連通孔３３に連通されている。さらに、プラグ３０の他端部３２には、その中央部に所定長さの切り込み３５が形成されており、この切り込み３５はプラグ３０が弾性樹脂材で形成されているため、弁作用を有している。詳しくは、この切り込み３５はインク２が通過できない程度の隙間で形成されており、プラグ３０が何らかの外力により弾性変形した場合にのみ開いてインク２を通過させるものである。さらにまた、プラグ３０の両端部３１、３２を除く外周縁には、環状リブ３６が設けられている。この環状リブ３６はスリーブ管２０に形成された空間２６の内壁面に圧接するものであって、この環状リブ３６の圧接力により、プラグ３０はスリーブ管２０の空間２６内部に固定されるものである。
【００３８】
上述の各構成部材からなるインクタンク１０の組み立て工程及び組み立てられたインクタンク１０へのインク２の充填工程について、特に図２及び図３を参照して説明する。
初めに組み立て工程について説明すると、先ず、スリーブ管２０の他端部２２に形成された空間２６内にプラグ３０を圧入固定する。なお、この圧入固定の際はプラグ３０の他端部３２がスリーブ管２０の他端部２２とほぼ同一平面上に位置するように、且つプラグ３０の連通孔３３がスリーブ管２０の貫通孔２３の端部に当接して連通状態となるように固定される。次に、プラグ３０が取り付けられたスリーブ管２０の一端部２１側、詳しくは一端部２１からフランジ２４までの外周囲を一対の難燃性樹脂シート１１、１２の溶着部１１ａ、１２ａの一部に配置し、このスリーブ管２０とともに難燃性樹脂シート１１、１２の溶着部１１ａ、１２ａを熱溶着する。なお、この熱溶着のみではスリーブ管２０と一対の難燃性樹脂シート１１、１２との接着面の強度が十分でない場合があるので、スリーブ管２０と一対の難燃性樹脂シート１１、１２との間は同時に接着部材を用いて接着するようにするとよい。
【００３９】
上述の接着により、一連のインクタンク１０組み立て工程が完了するが、一対の難燃性樹脂シート１１、１２内に形成されるインク収容部１３は気密性を保持していなければならないため、一対の難燃性樹脂シート１１、１２の熱溶着の際には、図１に示すように、比較的幅広な溶着部１１ａ、１２ａが確保されている。また、プラグ３０の切り込み３５も外力が生じていない状態においてはインク収容部１３内の気密性が維持できるようにその幅等が調節されている。さらにまた、一対の難燃性樹脂シート１１、１２のスリーブ管２０が固定された溶着部１１ａ、１２ａはスリーブ管２０の一端部２１側外周壁の形状に沿って当接しているので、この部分で気密性を損なう恐れもない。
【００４０】
上述の工程により組み立てられたインクタンク１０は、内部にインク２を充填するため、図２に示すように、一度インク収容部１３内が脱気される。この脱気作業の際には、例えば図示しない吸引装置のノズルをプラグ３０の切り込み３５に差込んで脱気を行う。そして、このインク収容部１３内が脱気されたインクタンク１０内にインク２を充填する際には、図示しないインク充填装置のノズルをプラグ３０の切り込み３５に差し込んでインク２を充填する（図３参照）。
【００４１】
ハウジング５０は、図６に示すように、内部にインクタンク収容部５１を備え、その一面がインクタンク収容部５１内にインクタンク１０を収納できるように開口５２となった箱状の部材から形成されている。このハウジング５０の四方の各側壁内面には、開口５２端部から所定長さ延在する蓋体６０の位置決めを行うための蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄが設けられている。また、ハウジング５０の下方に位置する側壁には、スリーブ管２０の他端部２２を露出するための切り欠きからなるスリーブ管露出部５４が形成されている。さらに、図６Ａに示すハウジング５０の左側側壁の外壁面には、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置（図示省略）に固定するための固定片５８が形成されている。
【００４２】
スリーブ管露出部５４の両側方には、インクカートリッジ１の取り付けをガイドするためのガイド突起５５、５５がハウジング５０の下方に位置する側壁から外方に向かって垂直に立設するように設けられている。加えて、このスリーブ管露出部５４を形成する切り欠きの先端部はスリーブ管２０の切り欠き２５に嵌合してインクタンク１０をハウジング５０内に位置決めする位置決めリブ５６となっている。
【００４３】
また、開口５２の開口端部を形成する四方の側壁の端辺には、図６Ｃに示すように、その端辺の延在方向に沿って凸状の溶着リブ５７が形成されている。この溶着リブ５７は後述する蓋体６０に設けられた溶着用凹部６５内に入り込むようになっており、ハウジング５０に蓋体６０を接着して取り付ける際に接着面積を増大させるためのものである。
【００４４】
蓋体６０は、図７に示すように、例えばハウジング５０と同様の材料を用いた板状部材から形成されており、ハウジング５０の開口５２を覆うようにハウジング５０に取付可能となっている。図７Ａはハウジング５０の開口５２を覆う側の面を示した図である。この図における外周縁に位置する四方の各辺はハウジング５０の開口端部に当接して接合される接合領域６１を形成しており、この接合領域６１の内側には、蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄ内に位置して蓋体６０をハウジング５０に適切に位置決めする爪片６２ａ〜６２ｄが垂直に立設して形成されている。
【００４５】
また、接合領域６１の図７Ａに示す蓋体６０の下方に位置する辺の外側の一部には、比較的低く立設した位置決めリブ６４が設けられており、この位置決めリブ６４の両側部には、側面視で略Ｌ字状の蓋体側ガイド突起６３、６３が設けられている。この位置決めリブ６４及び蓋体側ガイド突起６３、６３は、ハウジング５０と蓋体６０とを接合した状態で、スリーブ管露出部５４の開口５２側を覆う位置に設けられている。そして、位置決めリブ６４はハウジング５０側の位置決めリブ５６が嵌合するスリーブ管２０の切り欠き２５に対向配置された他の切り欠きに嵌合するものである。また、蓋体側ガイド突起６３、６３は、その基部がハウジング５０のスリーブ管露出部５４の開口端部周縁の外壁に形成された段部５５ａ、５５ａ内に入り込み、その先端部はハウジング５０のガイド突起５５、５５に対向配置されてスリーブ管２０の他端部２２周辺を囲むように配設される。また、接合領域６１には、この接合領域６１の延在方向に沿って溶着用凹部６５が設けられている。
【００４６】
次に、上述の構成を備えるインクカートリッジ１の組立工程について説明を行う。
先ず、ハウジング５０のインクタンク収容部５１内にインクタンク１０を収容する。この収容の際には、スリーブ管２０のフランジ２４の他端部２２側壁面をスリーブ管露出部５４の内側側壁に当接させるようにしてスリーブ管２０をスリーブ管露出部５４内に挿入し、スリーブ管２０の２つの切り欠き２５、２５の一方を位置決めリブ５６に係合させるようにしてインクタンク１０の収容を行う。次に、ハウジング５０の蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄ内に蓋体６０の爪片６２ａ〜６２ｄを嵌め込むようにしてハウジング５０の開口５２を蓋体６０で覆い、開口５２の開口端部と接合領域６１との間に接着剤等を塗布してハウジング５０と蓋体６０とを接合・固定する。このとき、蓋体６０の位置決めリブ６４はスリーブ管２０の２つの切り欠き２５、２５の他方と係合させる。この接合により、ガイド突起５５、５５及び蓋体側ガイド突起６３、６３がスリーブ管２０の他端部周囲を囲むように配設されてインク供給部を形成することになる。
【００４７】
上述の組み立てにより形成されたインクカートリッジ１を図示しないインクジェット記録装置に装着する場合には、例えばインクジェット記録装置の記録ヘッドとの連結部の構成がピン状の突起を有するもののときは、ガイド突起５５、５５及び蓋体側ガイド突起６３、６３からなるインク供給部が連結部に気密に当接するとともに、このピン状の突起がプラグを弾性変形させながら切り込み３５内に突入し、以って切り込み３５が開状態となりインク収容部１３からインク貯留部３４に貯留されたインク２が順次記録ヘッドに流入することになる。
【００４８】
また、例えばインクジェット記録装置の記録ヘッドとの連結部がピン状の突起を有しない構造の場合には、ガイド突起５５、５５及び蓋体側ガイド突起６３、６３からなるインク供給部が連結部に気密に当接して取り付けられる。この場合、記録ヘッドで印字がなされると、記録ヘッド内のインクが消費されるため記録ヘッド内が負圧になり、この負の圧力により特に切り込み３５が設けられた他端部３２が弾性変形し、以って切り込み３５が開状態となりインク２の供給がなされるようになる。
【００４９】
インクジェット記録装置の記録ヘッドの構造が上述の何れの構造であっても、インク収容部１３は柔軟な難燃性樹脂シート１１、１２から形成されているので、インク２が記録ヘッドに供給されるに伴ってインク収容部１３内には収縮圧が生じ、難燃性樹脂シート１１、１２は風船がしぼむように互いに当接するように動作する。したがって、インクタンク１０は大気連通孔あるいは大気導入孔を設けなくとも安定してインク２の供給を行うことが可能となり、インク収容部１３内のインク２残量がほとんど「ゼロ」になるまでインク２の供給を継続できる。
【００５０】
上述のような方法でインク２を記録ヘッドに供給する本発明のインクカートリッジ１は、記録ヘッドから取り外すときには外力によるプラグ３０の弾性変形も解除されるので、切り込み３５は即座に閉成し、以って記録ヘッドからの取り外しの際に液垂れ等が発生する恐れもない。
【００５１】
また、本発明のインクカートリッジ１は、従来のもののように多孔質体をインク保持部材として使用しておらず、またインクタンク１０は密閉された状態であるので大気導入用の構造を設ける必要がない。したがってインクカートリッジ全体の構成部品を少なくすることが可能であるとともに、大気導入構造を有していないので、記録ヘッドに気泡が供給されることもなく、またユーザにシール材を取り除く作業を強いることもない。
【００５２】
さらには、インクタンク１０が密封状態で使用されるので、周囲の気温・気圧・振動等の影響が抑えられる。また、多孔質体を採用していないので多孔質体を使用した際に生じるインク残りがなくなり、インク収容部１３内のインク２がほとんど「ゼロ」になるまで使用することが可能となる。
【００５３】
上記実施例のインクカートリッジ１を構成するハウジング５０及び蓋体６０からなる筐体は上記の構成に限定されない。そこで、以下には筐体の変形例として、ハウジング５０’及び蓋体６０’について説明する。なお、ハウジング５０’とハウジング５０及び蓋体６０’と蓋体６０において同様の構成からなる箇所については同様の符号を付してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５４】
変形例に係る筐体は、ハウジング５０’と蓋体６０’から構成されている。このうち、ハウジング５０’は、図８に示すように、上述の実施例にかかるハウジング５０の構成に加えて、開口５２の開口端部の内側に近接する位置に複数個（図８では６個）のピン受け部５９が形成されている。このピン受け部５９はインクタンク収容部５１の隅部から、開口５２に向かって垂直に立設するように設けられ、その先端部中央には嵌合孔５９ａがピン受け部５９の延在方向に沿って穿設されている。
【００５５】
そして、蓋体６０’は、図９に示すように、上述の実施例にかかる蓋体６０の構成に加えて、接合領域６１の内側に近接する位置にピン受け部５２と同数の嵌合ピン６６が設けられている。この嵌合ピン６６は蓋体６０’のハウジング５０’を覆う側の面から垂直に立設されており、その長さはハウジング５０’に設けられたピン受け部５９の嵌合孔５９ａの深さより短くなっている。
【００５６】
上述の構成を有するハウジング５０’及び蓋体６０’を用いてインクカートリッジを組み立てると、上記実施例ではハウジング５０と蓋体６０との位置決めを蓋体位置決め用切り欠き５３ａ〜５３ｄと爪片６２ａ〜６２ｄのみで行っていたが、これに加えて嵌合ピン６６とピン受け部５９とによっても位置決めを行うことができるようになる。また、嵌合ピン６６をピン受け部５９の嵌合孔５９ａに嵌合することにより、ハウジング５０’と蓋体６０’との接合・固定はより強固なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るインクカートリッジを分解して示す分解概略斜視図である。
【図２】図２は内部にインクが充填されていないインクタンクを示す概略側面図である。
【図３】図３は図２のインクタンクにインクが充填された状態を示す概略側面図である。
【図４】図４は図２のインクタンクのスリーブ管を示す図であり、図４Ａは正面図である。図４Ｂは右側面図、図４Ｃは左側面図、図４Ｄは図４ＢのIVＤ−IVＤ線で切断した断面図である。
【図５】図５は図４のスリーブ管に取り付けられるプラグを示す図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは右側面図、図５Ｃは左側面図、図５Ｄは図５ＢのＶＤ−ＶＤ線で切断した断面図である。
【図６】図６はハウジングを示す図であり、図６Ａは正面図、図６Ｂはその一部を断面とした図６Ａの下方から見た図、図６Ｃは図６ＡのVIＣ−VIＣ線で切断した断面図である。
【図７】図７は蓋体を示す図であり、図７Ａは背面図、図７Ｂは図７Ａの下方から見た図である。
【図８】図８は一変形例に係るハウジングを示す図であり、図８Ａは正面図、図８Ｂはその一部を断面とした図８Ａの下方から見た図である。
【図９】図９は一変形例に係る蓋体を示す図であり、図９Ａは背面図、図９Ｂは図９Ａの下方から見た図である。
【図１０】図１０は先行技術のインクカートリッジの状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ インクカートリッジ
２ インク
１０ インクタンク
１１、１２ 難燃性樹脂シート
１３ インク収容部
２０ スリーブ管
２１ 一端部
２２ 他端部
２３ 貫通孔
２５ 切り欠き
２６ 空間
３０ プラグ
３１ 一端部
３２ 他端部
３３ 連通孔
３４ インク貯留部
３５ 切り込み
５０、５０’ ハウジング
５１ インクタンク収容部
５２ 開口
５４ スリーブ管露出部
５６、６４ 位置決めリブ
６０、６０’ 蓋体
６１ 接合領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の難燃性シートの外周囲を溶着することにより密封形成されたインク収容部と、
一端部が前記インク収容部内に連結され他端部が外部に露出し、内部に貫通孔を備えるスリーブ管と、
前記スリーブ管の他端部に取り付けられ、一端には前記貫通孔に連通する連通孔が形成され、他端には前記連通孔に連通した弁作用を有する切り込みが形成された弾性材からなるプラグと、
から構成されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記プラグは内部にインク貯留部が形成されており、前記連通孔は前記インク貯留部に連通しており、前記切り込みは前記インク貯留部に連通可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記スリーブ管は、前記一端部が前記一対の難燃性シートの外周囲の一部に挟持されたのち前記一対の難燃性シートの外周囲が溶着されることにより、該一対の難燃性シートと一体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記スリーブ管の貫通孔は、前記他端部の開口側が拡径されており、該拡径された部分に前記プラグが圧入固定されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項５】
前記請求項１〜４の何れかに記載のインクタンクと、該インクタンクを収納する筐体と、を備えることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項６】
前記筐体は、前記インクタンクを収容するインクタンク収納部及び外周囲の一部に前記スリーブ管の他端部を露出すると共に該スリーブ管の周囲を固定するスリーブ管露出部を備える箱状のハウジングと、該箱状のハウジングの開口を覆う蓋体と、から構成されていることを特徴とする請求項５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記スリーブ管の外周壁面には１乃至複数の切り欠きが形成されており、前記ハウジング及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記スリーブ管の切り欠きに係合して前記インクタンクの位置決めを行う位置決めリブが設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記ハウジングの開口端部には溶着リブが設けられており、前記蓋体の前記溶着リブに対応する位置には該溶着リブに係合する溶着用凹部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記蓋体の内壁面には、該ハウジングの開口が設けられた方向へ立設する１乃至複数本の嵌合ピンが設けられており、前記ハウジングの内部底面には前記嵌合ピンが嵌合される嵌合穴を有するピン受け部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
一対の難燃性シートの外周囲を溶着することにより密封形成されたインク収容部と、
一端部が前記インク収容部内に連結され他端部が外部に露出し、内部に貫通孔を備えるスリーブ管と、
前記スリーブ管の他端部に取り付けられ、一端には前記貫通孔に連通する連通孔が形成され、他端には前記連通孔に連通した弁作用を有する切り込みが形成された弾性材からなるプラグと、
から構成されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記プラグは内部にインク貯留部が形成されており、前記連通孔は前記インク貯留部に連通しており、前記切り込みは前記インク貯留部に連通可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記スリーブ管は、前記一端部が前記一対の難燃性シートの外周囲の一部に挟持されたのち前記一対の難燃性シートの外周囲が溶着されることにより、該一対の難燃性シートと一体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記スリーブ管の貫通孔は、前記他端部の開口側が拡径されており、該拡径された部分に前記プラグが圧入固定されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項５】
前記請求項１〜４の何れかに記載のインクタンクと、該インクタンクを収納する筐体と、を備えることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項６】
前記筐体は、前記インクタンクを収容するインクタンク収納部及び外周囲の一部に前記スリーブ管の他端部を露出すると共に該スリーブ管の周囲を固定するスリーブ管露出部を備える箱状のハウジングと、該箱状のハウジングの開口を覆う蓋体と、から構成されていることを特徴とする請求項５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記スリーブ管の外周壁面には１乃至複数の切り欠きが形成されており、前記ハウジング及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記スリーブ管の切り欠きに係合して前記インクタンクの位置決めを行う位置決めリブが設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記ハウジングの開口端部には溶着リブが設けられており、前記蓋体の前記溶着リブに対応する位置には該溶着リブに係合する溶着用凹部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記蓋体の内壁面には、該ハウジングの開口が設けられた方向へ立設する１乃至複数本の嵌合ピンが設けられており、前記ハウジングの内部底面には前記嵌合ピンが嵌合される嵌合穴を有するピン受け部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−６６５１（Ｐ２００９−６６５１Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７２１６４（Ｐ２００７−１７２１６４）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【特許番号】特許第４０７８３８７号（Ｐ４０７８３８７）
【特許公報発行日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（５０２３６３２５０）ワールドネットワーク株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【特許番号】特許第４０７８３８７号（Ｐ４０７８３８７）
【特許公報発行日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（５０２３６３２５０）ワールドネットワーク株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]