説明

インク容器およびインク容器の製造方法

【課題】製造過程においてインク容器の熱変形等がなく、インク容器内のインク遮断層形成部表面を伝って、インクが大気連通口から漏れることが無いインク容器を実現すること。
【解決手段】インク吸収体との間に隙間を設けた枠体部材をタンクケースの一部に用いて、更に、インク吸収体の、タンクケースの大気連通口と対向する位置に凹形状のインク遮断層を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内部に負圧発生手段としてのインク吸収体を備える、インクジェット記録ヘッドからのインク漏れを防止するインク容器及びインク容器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、コンピュータで作製された画像や、デジタルカメラ等の撮像装置で撮像された画像の出力装置として、記録ヘッドが往復移動しながら吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が広く用いられている。このインクジェット記録装置は、小型かつ安価な構成で銀塩写真に匹敵する高品位な画像の形成することができる。
【0003】
このようなインクジェット記録装置においては、各色毎にインクジェット記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドともいう)が独立しており、その独立した記録ヘッドはそれぞれインクを収容するインク収容部を備えている。そして、インクが無くなった場合には、記録ヘッドのみを交換する、各色独立交換式の記録装置が主流になっている。
【0004】
一般的に記録ヘッドのインク収容部には、吐出口にメニスカスを形成するために、負圧発生部材としてのインク吸収体が備えられている。このようにインク吸収体がインク収容部に設けられていても、物流時の姿勢や温度環境の変化によっては、インク吸収体内部でインクが移動し、インク吸収体からインクが溢れ出すことがある。インク吸収体から溢れ出したインクが、インクジェット記録ヘッドのタンク蓋に設けられた連通口に直接滴下した場合には、記録ヘッド外部へとインク漏れが発生する。
【0005】
このような、インク吸収体からのインク溢れを防止する方法として、特許文献1にはインク吸収体の表層部を加熱溶融し、インク遮断層を形成する方法が開示されている。
【0006】
【特許文献1】特許第3720586号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献1のように平面のインク遮断層を形成した場合、インク遮断層形成部と非インク遮断層形成部の境界部から溢れ出したインクが、インク遮断層形成部表面を伝って連通口へと滴下するという課題が残る。また、圧縮したインク吸収体を内部に収納した後、インクを注入するインクジェット記録ヘッドの製造方法においては、インクタンクの熱変形を考慮すれば、連通口と対向する面のインク吸収体全面にインク遮断層を形成することは困難である。
【0008】
よって本発明は、製造過程においてインク容器の熱変形等がなく、インク容器内のインク遮断層形成部表面を伝って、インクが大気連通口から漏れることが無いインク容器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
そのため、本発明のインク容器は、インク吸収体と、大気連通口が設けられた蓋と、インク供給口が設けられたタンクケースと、を備え、前記インク吸収体と前記蓋の大気連通口との間に隙間を設けて前記タンクケース内にインク吸収体が収納されて構成されたインク容器において、前記インク吸収体の前記大気連通口と対向した個所には、前記インク吸収体の表層が溶融された凹形状のインク遮断層が設けられていることを特徴とする。
【0010】
また、本発明のインク容器の製造方法は、インク吸収体と、大気連通口が設けられた蓋と、インク供給口が設けられたタンクケースと、を備えて構成されたインク容器の製造方法において、前記タンクケース内に前記インク吸収体を挿入する工程と、前記蓋を前記タンクケースに取り付けた状態で、前記大気連通口と対抗する前記インク吸収体の個所に対して、前記インク吸収体の表層を溶融して凹形状のインク遮断層を形成する工程と、前記蓋の大気連通口と前記インク吸収体の前記インク遮断層との間に隙間を設けて前記タンクケースに蓋をする工程と、を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、大気連通口と対抗する位置のインク吸収体に、凹形状のインク遮断層を設け、インク遮断層の周囲には、インク容器とインク吸収体との隙間を形成する。これによって、製造過程においてインク容器の熱変形等がなく、インク容器内のインク遮断層形成部表面を伝って、インクが大気連通口から漏れることが無いインク容器を実現することができた。
【0012】
また、本発明によれば、インク容器とインク吸収体との間に隙間ができるように、インク容器の中にインク吸収体を挿入し、蓋を取り付けた際に、大気連通口と対抗するインク吸収体の位置に凹形状のインク遮断層を形成し、その後蓋を取り付ける。これによって、製造過程においてインク容器の熱変形等がなく、インク容器内のインク遮断層形成部表面を伝って、インクが大気連通口から漏れることが無いインク容器を実現することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。
【0014】
図1は、本発明のインクジェット記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドともいう)の外観を示した斜視図であり、図2は、図1のB−Bにおける断面図である。記録ヘッド1のインク容器2(以下、タンクケースともいう)内部にはインク吸収体3が挿入されており、そのインク吸収体3にはタンクケース2のインク供給口である開口部10から注入ニードル(不図示)が挿入され、加圧方式によってインクが充填される。
【0015】
図3は、インクが充填されている状態の記録ヘッド1の断面図である。充填されたインクは、インク吸収体3の下方から吸収されるため、インク注入後のインク吸収体3の状態は、インクが充填されている部分3aと、充填されていない部分3bとで二層になっている。タンクケース2の開口部10には、吸収体押圧リブ7と大気連通口6を備えたタンク蓋5が溶着されている。
【0016】
図4、記録ヘッド1を各部分毎に分けて示した分解斜視図である。本実施形態では、図4に示すような既存のインクジェット記録ヘッドのタンクケース2aを用いて、その上部に枠体部材9を溶着することで、大容量のタンクケース2を形成している。既存のタンクケース2aへの枠体部材9の溶着は、振動溶着によって枠体部材9の溶着リブ11を溶融することで行われる。溶着に際して、安定した溶着を行うため、溶着リブ11の真上を押圧することが理想の溶着方法とされるため、枠体部材9の内部に溶着ホーンの受け部を設けている。そのため、既存のタンクケースの内寸よりも4ミリ程度枠体部材の内寸の方が大きい形状となっており、タンクケース2の上部内壁は内部のインク吸収体3と部分的にしか密着しない構造になっている。
【0017】
また、枠体部材9を溶着することで既存製品よりもタンクケースの高さを高くし、収容可能なインク量を増やしている。既存のタンクケースは高さ40mm程度で、収容可能なインク量は20g程度であるが、本実施形態では、タンクケース2の高さ70mm、収容可能なインク量は40g程度になっている。
【0018】
このように、タンクケース内のインク量が多い場合、インク吸収体の内部をインクが移動することが考えられ、インクがインク吸収体の端部まで移動するとインク吸収体から漏れ出す。タンクケースが通常の姿勢、つまりタンク蓋を上にした姿勢の場合、タンクケースの枠体部材およびタンク蓋とインク吸収体との間にある隙間(バッファ空間)に、漏れ出したインクが溜まることで、外部へのインク漏れは防止することができる。
【0019】
図5は、インクの漏れを説明するために従来のインクタンクのタンク蓋を下にした状態を示した断面図である。図5のようにタンク蓋を下にした姿勢で温度環境の変化が繰り返されると、インク吸収体の中心部付近をインクが移動し、大気連通口に対向する位置付近でインク吸収体から溢れ出すという現象が起こることが実験から確認されている。このような現象が起こると、インク吸収体から溢れ出したインクが、大気連通口に直接滴下するため、タンクケース外部へとインクが漏れ出してしまう。
【0020】
そのため、本実施形態ではインク吸収体3の表面で、大気連通口6に対向する個所に、インク吸収体6を溶融させてインクが浸透しないようにしたインク遮断層を形成している。
【0021】
図6は、本実施形態におけるインク吸収体3のインク遮断層8が分かるように示した記録ヘッド1の断面図である。図6のようにインク吸収体3の大気連通口6と対向する部分に凹形状のインク遮断層8を設ける。これによって、タンク蓋5を下にした姿勢の時にインク吸収体3から溢れ出したインクが大気連通口6に直接滴下せず、タンクケース2の外部へとインクが漏れるのを防いでいる。これによってインクは、大気連通口6から離れた位置でインク遮断層8以外の部分でインク吸収体3から溢れることになる。
【0022】
しかし、凹形状のインク遮断層8を形成しているため、タンク蓋5を下側にした姿勢において、溢れたインクがインク遮断層8の表面を伝って大気連通口6に向かって流れることはない。従来のように平面状態のインク遮断層を形成した場合、インク遮断層の表面をインクが伝って大気連通口に到達し直接滴下することが考えられる。そのため、本実施形態では、大気連通口6に溢れたインクが到達することを防ぐため凹形状のインク遮断層8を形成している。
【0023】
本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの製造は以下のように行う。先ず、タンクケース2aに、枠体部材9を振動溶着機で溶着し、大容量のタンクケース2を形成する。その後、タンクケース2内にインク吸収体3を挿入し、加圧方式によってインクを注入する。インクが注入されたインク吸収体3の上面で、タンク蓋5の大気連通口6に対向する位置にインク遮断層8を形成した後にタンク蓋5を枠体部材9に溶着する。
【0024】
インク遮断層8は、加熱したこて等を用いてインク吸収体3を加熱溶融することで形成する。凹形状に形成するには、例えば半球状等の凸状金属ブロックを装備したこてを、インク吸収体3が溶融する温度まで加熱してインク吸収体3の大気連通口6に対向する位置に押圧することで形成する。
【0025】
図7および図8は、本実施形態の変形例を示した図である。インク吸収体3に設ける凹形状のインク遮断層は、大気連通口6に対向する位置だけでなく、図7のようにインク吸収体3の上面の全体をすり鉢形状にしたインク遮断層12でもよい。また、凹形状については、図8に示す形状のように大気連通口6と平行になる面が形成されない形状であればインク遮断層の形状は限定はされない。
【0026】
このように、インク吸収体との間に隙間を設けた枠体部材をタンクケースの一部に用いて、更に、インク吸収体の、タンクケースの大気連通口と対向する位置に凹形状のインク遮断層を形成する。これによって、製造時にタンクケースの熱変形等が無く、インク漏れのないインク容器を実現することができた。
【0027】
(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、特徴的な構成についてのみ説明する。
【0028】
第1の実施形態に記載したインク遮断層8またはインク遮断層12においては、タンク蓋5を下にした姿勢でインク吸収体3から溢れ出たインクが、タンク蓋5のとインク吸収体3との隙間(バッファ空間)に溜まる。このとき、タンク蓋5を上にした姿勢に変化させると、バッファ空間に溜まったインクの一部がインク遮断層に溜まることがある。この状態から再度タンク蓋5を下にした姿勢に変化させると、インク遮断層に溜まったインクの量および姿勢変化の速度によっては、インクが大気連通口6に直接滴下する事が想定される。このような二次的なインク漏れに対し、本実施形態では、タンク蓋5に設けたインク吸収体押圧リブ7とインク遮断層との位置関係によってインク漏れを防いでいる。
【0029】
図9は、記録ヘッド1の図2におけるA−A断面図であり、図10は記録ヘッド1の図1におけるC−C断面図である。タンク蓋5に設けられたインク吸収体押圧リブ7が、複数本配置されている。本実施形態では、そのうちのインク遮断層8付近にある押圧リブ7aの押圧位置が、インク遮断層8の外周部であり、インク遮断層8とインク吸収体3とにまたがるように配置する。これにより、タンク蓋5を下にした姿勢の時にバッファ空間13(図10参照)に溜まったインクが、姿勢の変化に伴いインク遮断層8の凹形状部に溜まっても、インク吸収体押圧リブ7aのインク遮断層8にかかった部分から毛細管現象によって吸い上げられる。吸い上げられたインクは、インク吸収体押圧リブ7aを伝ってインク吸収体3へと誘導されるため、再度タンク蓋5を下にした姿勢に変化した場合でも、大気連通口6から外部へインクが漏れることはない。
【0030】
このように、インク遮断層付近にあるタンク蓋の押圧リブの押圧位置が、インク遮断層とインク吸収体とにまたがるように配置することで、複数回に亘りタンク蓋を下にするようにタンクケースを扱ってもインク漏れのないインク容器を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本実施形態のインクジェット記録ヘッドの外観を示した斜視図である。
【図2】図1のB−Bにおける断面図である。
【図3】インクが充填されている状態の記録ヘッドの断面図である。
【図4】記録ヘッドを各部分毎に分けて示した分解斜視図である。
【図5】インクの漏れを説明するために従来のインクタンクのタンク蓋を下にした状態を示した断面図である。
【図6】第1の実施形態におけるインク吸収体のインク遮断層が分かるように示した記録ヘッドの断面図である。
【図7】第1の実施形態の変形例を示した図である。
【図8】第1の実施形態の変形例を示した図である。
【図9】記録ヘッドの図2におけるA−A断面図である。
【図10】記録ヘッドの図1におけるC−C断面図である。
【符号の説明】
【0032】
1 記録ヘッド
3 インク吸収体
5 タンク蓋
6 大気連通口
7 インク吸収体押圧リブ
8 インク遮断層
9 枠体部材
12 インク遮断層
13 バッファ空間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インク吸収体と、大気連通口が設けられた蓋と、インク供給口が設けられたタンクケースと、を備え、前記インク吸収体と前記蓋の大気連通口との間に隙間を設けて前記タンクケース内にインク吸収体が収納されて構成されたインク容器において、
前記インク吸収体の前記大気連通口と対向した個所には、前記インク吸収体の表層が溶融された凹形状のインク遮断層が設けられていることを特徴とするインク容器。
【請求項2】
凹形状の前記インク遮断層は、前記大気連通口に対して斜めの面で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインク容器。
【請求項3】
前記蓋には、前記インク吸収体を押えるリブが形成されており、該リブは、前記インク遮断層の外周部に位置し、前記インク吸収体の前記インク遮断層が形成された部分において、前記インク吸収体と前記インク遮断層とにまたがって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインク容器。
【請求項4】
インク吸収体と、大気連通口が設けられた蓋と、インク供給口が設けられたタンクケースと、を備えて構成されたインク容器の製造方法において、
前記タンクケース内に前記インク吸収体を挿入する工程と、
前記蓋を前記タンクケースに取り付けた状態で、前記大気連通口と対抗する前記インク吸収体の個所に対して、前記インク吸収体の表層を溶融して凹形状のインク遮断層を形成する工程と、
前記蓋の大気連通口と前記インク吸収体の前記インク遮断層との間に隙間を設けて前記タンクケースに蓋をする工程と、
を有したことを特徴とするインク容器の製造方法。

【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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【図9】
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【図10】
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