JP2004114702A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】　ホルダから取外した後も机の上などに置いたり、そのまま手で持ったりしておく必要のないインクカートリッジを提供する。
【解決手段】　薄厚の箱状に形成されインクを収容可能とした容器本体１から構成され、インクジェットプリンタのホルダ４０に対して着脱自在に装着されるインクカートリッジにおいて、
　上記容器本体１は一側面上端部に把手体３０を取付けるものであって、
　上記把手体３０はループ状に形成される本体部３１と、該本体部３１の基端部に形成される掛止部３２と、上記本体部３１の下端から下方に延出する垂下片３３とから構成され、
　上記本体部３１はループ状部３１ａを吊掛け可能としてなり、上記掛止部３２は上記容器本体１に着脱自在に取付固定され、上記垂下片３３は下端部外側に上記ホルダと係合する突起３４を有する。
【選択図】　図１

Description

　本発明はインクジェットプリンタに用いられるインクを収容するインクカートリッジに関し、より詳細にはインクジェットプリンタのホルダに対して着脱自在に装着されるインクカートリッジに関する。

　現在、インクを被記録媒体に噴射して印字や画像形成を行うインクジェットプリンタには、例えば特許文献１に記載されているような、インクが収容されたインクカートリッジを、記録ヘッドを備えたホルダ上に着脱自在に装着する構造のものがある。このようなインクジェットプリンタに使用されるインクカートリッジには、ホルダに対する着脱機構として、係合部を備えたラッチレバーがインクを収容するインクタンクの一側面に設けられており、着脱動作はこのラッチレバーを弾性変位させ、係合部をホルダに係脱させることにより行われる。
特許第２８０１１４９号公報

　ところで従来のインクカートリッジは、ホルダから取外した後は机の上などに置くか、そのまま手で持っておくほかなかった。一方、使用途中のインクカートリッジをホルダから取外すと、インクタンク内のインクを外部に供給するインク供給部に残留したインクが漏れ出すことがあり、これにより机や手などが汚れてしまうという問題があった。

　本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、ホルダから取外した後も机の上などに置いたり、そのまま手で持ったりしておく必要のないインクカートリッジを提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するため本発明に係るインクカートリッジは、薄厚の箱状に形成されインクを収容可能とした容器本体から構成され、インクジェットプリンタのホルダに対して着脱自在に装着されるインクカートリッジにおいて、上記容器本体は一側面上端部に把手体を取付けるものであって、上記把手体はループ状に形成される本体部と、該本体部の基端部に形成される掛止部と、上記本体部の下端から下方に延出する垂下片とから構成され、上記本体部はループ状部を吊掛け可能とし、上記掛止部は上記容器本体に着脱自在に取付け固定され、上記垂下片は下端部外側に上記ホルダと係合する突起を有することを特徴として構成されている。

　また本発明に係るインクカートリッジは、上記把手体の本体部は掛止部から上記容器本体の一側面に対して略垂直方向外方に延出し下方内側に屈曲するループ状に形成されてなることを特徴として構成されている。

　また本発明に係るインクカートリッジは、上記把手体の垂下片は上記本体部の下端から下方に向かって容器本体に近づく傾斜状に形成され、下端部が上記容器本体に近接してなることを特徴として構成されている。

　また本発明に係るインクカートリッジは、上記容器本体の一側面上端部には受部を形成し、該受部に上記把手体の掛止部を差込んで係止状に取付け固定することを特徴として構成されている。

　本発明に係るインクカートリッジによれば、容器本体は一側面上端部に把手体を取付けるものであって、この把手体はループ状に形成される本体部と、掛止部と、垂下片とから構成され、本体部はループ状部を吊掛け可能としてなることから、インクカートリッジはホルダから取外した後も紐等の支持体に対してループ状部を吊掛けることが可能となり、机の上などに置いたり、そのまま手で持ったりしておく必要が無くなる。
　また、把手体を容器本体に着脱自在に取付固定する構造とすることにより、インクカートリッジを吊掛け、またはホルダに対して固定する場合に、必要に応じて容器本体に対して取付けることができる。また容器本体と把手体が別部材となるので、インクカートリッジの製造に用いる金型の形状が平易となり、インクカートリッジの製造が容易となる。
　さらに、把手体は本体部の下端から下方に延出する垂下片を有し、この垂下片が下端部外側にホルダと係合する突起を有し、また本体部がループ状部を備えていることで弾性を有することにより、本体部のループ状部の弾性変位に伴って垂下片が容器本体と近づく方向または遠ざかる方向に弾性変位し突起がホルダに係脱するので、ホルダへの脱着を容易に行うことができると共に、ホルダ内において確実に位置決めをすることができる。

　また本発明に係るインクカートリッジによれば、把手体の本体部は掛止部から容器本体の一側面に対して略垂直方向外方に延出し下方内側に屈曲するループ状に形成されてなることから、本体部においてインクカートリッジの自重に対する支持体からの反力が、ループ状部の先端方向よりも基端部側に向くことになる。これによって垂下片側にかかる荷重が小さくなるので、インクカートリッジの自重によって垂下片が容器本体から離れる方向に変位して把手体が支持体から外れることを防ぐことができる。加えて、把手体がインクカートリッジの上端部より上方に膨出しないので、プリンタ側においてインクカートリッジ上方に余分な空間が必要なくなる。

　また本発明に係るインクカートリッジによれば、把手体の垂下片は本体部の下端から下方に向かって容器本体に近づく傾斜状に形成されることから、インクカートリッジを支持体に吊掛けた状態において、輸送等における衝撃によって支持体が垂下片の位置に移動しても本体部のループ状部側に誘導され、また下端部が容器本体に近接して支持体の出口が狭くなっているので、インクカートリッジが支持体から外れにくくなる。

　また本発明に係るインクカートリッジによれば、容器本体の一側面上端部には受部を形成し、この受部に把手体の掛止部を差込んで係止状に取付け固定することから、把手体を容器本体に対して容易にかつ確実に取付け固定することができる。

　本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１は本実施形態におけるインクカートリッジの正面図、図２はインクカートリッジの底面図である。また、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂ断面図である。これら各図において本実施形態におけるインクカートリッジは、容器本体１を薄厚の箱状に形成し、この容器本体１はインクを収容するインク収容室２と、インク収容室２の下部に設けられインク収容室２内のインクを外部に供給するインク供給部３と、インク収容室２とは別室として形成された圧力調整室５とを備えてなるものである。また、容器本体１の一側面にはインクカートリッジを手で持ち、または吊り掛けるための把手体３０を備えている。

　まず、インクカートリッジの外形状について説明する。容器本体１は、上述のように薄厚の箱状に形成されており、図１に示すように一側面にはインクジェットプリンタ本体のホルダ４０に係合される係合部６、６を備えている。また、係合部６、６を備えた面と対向する側面に差込部７が突出しており、この差込部７に把手体３０が差し込まれ、固定される。把手体３０の構造及び取付構造については後述する。

　また、容器本体１の底面からは、インク供給部３の一部である可動体１５が突出している。可動体１５は、後述するように容器本体１の内部に挿入自在な構造とされている。インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に取付ける際には、容器本体１の係合部６、６及び把手体３０の先端部分がホルダ４０に係合して固定されると共に、可動体１５が容器本体１の内部に略収納され、プリンタのヘッドに対してインクを供給可能な状態とされる。

　次に、インクカートリッジの内部構造について説明する。図３に示すように、容器本体１の略半分の領域にはインク収容室２及びインク供給部３が配置され、残りの略半分の領域には圧力調整室５が配置される。インク収容室２は空洞状に形成され、内部にはインクが収容される。インク収容室２の下部壁２ａは容器本体１の内部に形成されており、下部壁２ａのさらに下部にはインク供給部３が配置される。また、下部壁２ａの下部におけるインク供給部３以外の部分は空間部４とされる。

　インク収容室２の下部壁２ａには、インク連通口１１が形成されており、その下部に配置されたインク供給部３と連通している。インク供給部３は、インク収容室２とインク連通口１１を介して連通し、インクの出口となる連通部１０と、この連通部１０の下方に設けられ、インクを供給するための中空状の供給針１６を保持した可動体１５と、連通部１０と可動体１５の間に介在するコイルバネからなる弾性体１９とから構成されている。ただし、弾性体１９はコイルバネに限らず、他の種類のバネやゴムなどを用いてもよい。

　インク供給部３の連通部１０は、インク収容室２の下部壁２ａから垂下された筒状に形成される内筒１０ａを備え、内筒１０ａの内部には弾性状の密閉部材１２が設けられている。この密閉部材１２は、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に取付けていない状態において、インク収容室２のインクが外部に漏洩しないようにする蓋として機能している。本実施形態では、密閉部材１２として弾性を有した樹脂材を用いている。密閉部材１２としては樹脂材に限らず、弾性を有したゴムなどを用いてもよい。

　また、連通部１０は、内筒１０ａの外周にインク収容室２の下部壁２ａから垂下された保持部１３を備えている。保持部１３は、容器本体１内から突出しないようにその内部に配置され、可動体１５の動作を案内する機能を有している。図２に示すように、保持部１３は可動体１５を左右から挟持し、保持するように左右２つの垂下片からなっている。

　可動体１５は外形状を略筒状に形成され、保持部１３の内周面を摺動自在に移動できるように配置される。また、可動体１５には、その内部における中間部に形成された供給針保持部１５ａに中空状の供給針１６を保持している。供給針１６の上端面は密閉部材１２を貫通できるように傾斜状に形成されており、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に取付けていない状態において、連通部１０の密閉部材１２の内部に突き刺さった状態とされている。一方、供給針１６の下端面は水平状に形成されており、ここからインクジェットプリンタ本体のヘッドに対してインクを供給する。なお、供給針１６の下端面付近には、シールリング１７が設けられており、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に取付けた状態において、インクジェットプリンタ本体のヘッドに圧接して、インクの漏洩を防ぐ。

　さらに、図４に示すように連通部１０の保持部１３には縦長の案内溝１４が形成され、一方で可動体１５の上端部には案内溝１４に挿入されスライド自在とされた突部１８が形成されている。これにより可動体１５は案内溝１４によって可動範囲が規制されると共に、動作時には安定して保持部１３内を摺動することができる。したがって、インクカートリッジをホルダ４０に対して容易に取付けることができる。そして、弾性体１９は、連通部１０の内筒１０ａの外周面に設けられた段部１０ｂと、可動体１５の供給針保持部１５ａとの間に設けられる。

　次に、インク供給部３の動作について説明する。図５には、インクカートリッジの装着前後の状態を示したインク供給部３付近の拡大図を示す。図５（ａ）はインクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に装着する前の状態であり、図５（ｂ）はインクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に装着した後の状態を示している。

　まず図５（ａ）に示すように、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に装着する前の状態において、可動体１５の突部１８は案内溝１４の下端に位置している。この状態で可動体１５は、弾性体１９によって下方に付勢されており、また供給針１６の先端部１６ａは密閉部材１２の内部に位置している。したがって、図５（ａ）の状態では、インク収容室２は外部と連通しておらず、密閉部材１２によって密閉されている。

　インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に装着すると、可動体１５は弾性体１９の付勢力に抗して容器本体１内部に挿入される。このとき、可動体１５の突部１８は、保持部１３の案内溝１４によって案内される。そして突部１８が案内溝１４の上端に位置するまで可動体１５が上方に移動し、図５（ｂ）に示すような装着状態となる。この状態では、供給針１６の先端部１６ａは密閉部材１２を貫通し、インク収容室２内に配置される。すなわち、インク収容室２は供給針１６の内部を介して外部と連通し、インクジェットプリンタ本体のヘッドに対してインクが供給される。

　インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体から取り外すと、可動体１５は弾性体１９の付勢力によって下方に押し下げられ、再び図５（ａ）の状態となる。すなわち、供給針１６の先端部１６ａはインク収容室２内に貫通した状態から、貫通状態が解除され密閉部材１２の内部に位置した状態となる。ここで、密閉部材１２は弾性を有しているので、供給針１６の貫通によって生じた貫通孔は、その供給針１６が抜けることで密閉部材１２の復元力によって閉塞し、インク収容室２内は再び密閉された状態となる。したがって、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体から取り外しても、インクが漏洩することがない。

　このように、インク収容室２が弾性を有した密閉部材１２によって密閉され、供給針１６の貫通によってインク収容室２を外部と連通させると共に、供給針１６の貫通状態を解除することによってインク収容室２を外部に対して密閉することにより、インク収容室２内に多孔質材や繊維等の負圧発生部材を設ける必要がなく、インクを多く収容でき、またインクの無駄も生じさせないようにすることができる。また、インク供給部３を構成する連通部１０は容器本体１内部に形成され、可動体１５もインクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に装着した状態では容器本体１内部に略収納された状態となることから、インク供給部３を容器本体１の外部にほとんど突出させることがなく、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体に対してコンパクトに装着することができる。

　次に、圧力調整室５について説明する。圧力調整室５は、図３に示すように容器本体１の略半分の領域に渡って、インク収容室２とは別室として形成され、内部にはインクを収容している。圧力調整室５は上部に大気連通孔２２を有しており、したがって圧力調整室５内に収容されたインクの水面には常に大気圧がかかった状態となっている。インク収容室２内のインクが使用され減少すると、圧力調整室５内のインクはインク収容室２に供給される。以下そのための機構について説明する。

　インク収容室２と圧力調整室５の上部には、互いを連通させる中間部２０が形成されている。また、圧力調整室５内にはその下端近傍から中間部２０に至る吸引針２１が設けられている。インク収容室２内のインクが減少すると、インク収容室２内の圧力は低下する一方、圧力調整室５は上述のように大気連通孔２２によって常に大気圧の状態であるので、インク収容室２よりも圧力の高い圧力調整室５内のインクが、吸引針２１及び中間部２０を介して、インク収容室２に供給される。

　このように、圧力調整室５内にその下端近傍から中間部２０に至る吸引針２１を設け、この吸引針２１及び中間部２０を介して、圧力調整室５からインク収容室２にインクを供給するようにしたことにより、圧力調整室５内においてインク収容室２の下部壁２ａよりも下方に位置するインクも、インク収容室２と圧力調整室５の圧力差によって吸引することができるので、圧力調整室５を大きく形成することができ、インクカートリッジにおけるインクの収容量をより大きくすることができる。また、インク収容室２内の圧力変動を抑えることができるので、インク供給部３からのインクの供給を安定的に行うことができる。

　続いて、本実施形態におけるインクカートリッジの把手体３０について説明する。図１に示すように、容器本体１の一側面には突起状の係合部６、６が形成され、それと対向する側面には把手体３０が取付固定される。把手体３０は、インクカートリッジを支持体５０に対して吊り掛け可能にすると共に、インクジェットプリンタ本体のホルダ４０に対する固定部として機能する。

　図６には、把手体３０の容器本体１に対する取付図を示す。この図に示すように、把手体３０は、容器本体１の一側面上端部に取付けるものであって、ループ状に形成される本体部３１と、この本体部３１の基端部３１ｂに形成される掛止部３２と、本体部３１の下端から下方に延出する垂下片３３とから構成されている。

　容器本体１の一側面上端部には差込部７が形成されており、その内部は中空状とされると共に、内面には突起状の被係止部７ａを備えている。一方、把手体３０の掛止部３２は差込部７に差込めるように、本体部３１に対して鉛直下方に延出し、さらにその側面には差込部７の被係止部７ａに係止される凹状の係止部３２ａを備えている。把手体３０は、図６に示すように容器本体１の差込部７に対して、上方から掛止部３２を差込み、掛止部３２の係止部３２ａを差込部７の被係止部７ａに係止させることによって取付固定される。

　このように把手体３０を着脱自在としたことにより、インクカートリッジを吊り掛け、またはホルダ４０に対して固定する場合に、必要に応じて容器本体１に対して取付けることができる。なお、本実施形態では係止部３２ａを凹状に、被係止部７ａを突起状に形成しているが、逆の形状でもよい。すなわち、係止部３２ａを突起状に、被係止部７ａを凹状としてもよい。いずれにしても、把手体３０の掛止部３２を容器本体１の差込部７に差し込んで係止できる構造とされていればよい。

　本体部３１は、図１に示すように容器本体１から外方に向かって略水平状に形成された基端部３１ｂと、下方内側に向かってループ状に屈曲するループ状部３１ａとからなっている。ループ状部３１ａは、基端部３１ｂから約１８０度の角度を有するように屈曲しており、この部分を支持体５０に支持させることでインクカートリッジの吊り掛けが可能とされている。なお、本実施形態で基端部３１ｂは容器本体１の側面に対し略垂直となる水平面に形成されているが、外方に向かって上り傾斜状の斜面となるように形成してもよい。また、本体部３１はループ状部３１ａを備えていることにより、弾性を有している。

　また、本体部３１の下端から連続して下方に垂下される垂下片３３が形成されている。垂下片３３は、本体部３１の下端から下方に向かって容器本体１に近づく傾斜状に形成されると共に、その下端が容器本体１に近接した位置に配置されるように形成される。これによって、本体部３１のループ状部３１ａによってインクカートリッジを吊り掛けた場合に、輸送等における衝撃によっても把手体３０が支持体５０から外れにくいようにすることができる。

　図７は、本体部３１を支持体５０に吊り掛けた状態を示す斜視図である。この図に示すように、本体部３１のループ状部３１ａを紐状や棒状からなる支持体５０に支持させることにより、インクカートリッジを吊り掛けた状態としている。なお、把手体３０は掛止部３２一個所のみで支持体に吊り掛けられているので、インクカートリッジはその自重によってバランスする角度に傾斜する。

　把手体３０の本体部３１における基端部３１ｂは、容器本体１の側面に対して略垂直となる水平面に形成されていることにより、本体部３１においてインクカートリッジの自重に対する支持体５０からの反力が、ループ状部３１ａの先端方向よりも基端部３１ｂ側に向くことになる。これによって垂下片３３側にかかる荷重が小さくなるので、インクカートリッジの自重によって垂下片３３が容器本体１から離れる方向に変位して把手体３０が支持体５０から外れることを防ぐことができる。これは、基端部３１ｂを外方に向かって上り傾斜状の斜面となるように形成した場合でも同様である。

　さらに、垂下片３３の下端部外側には、インクカートリッジをインクジェットプリンタ本体のホルダ４０に取付ける際に、ホルダ４０の係合爪４３と係合し固定される突起３４を形成している。上述したように本体部３１はループ状部３１ａを備えていることによって弾性を有しているので、本体部３１から連続する垂下片３３もループ状部３１ａの弾性に伴って、容器本体１と近づく方向または遠ざかる方向に弾性変位することができる。この弾性変位によって、インクカートリッジをホルダ４０に対して確実に固定する。以下その固定構造について説明する。

　図８は、インクカートリッジをホルダ４０に取付ける直前の状態を示した断面図である。ホルダ４０は、箱形のインクカートリッジに略適合した凹形状に形成されており、その底面にはインクジェットプリンタ本体のヘッダに連通するインク供給口４１を備えている。インクカートリッジは、インク供給部３がホルダ４０のインク供給口４１に当接し、インク収容室２のインクがインクジェットプリンタ本体に供給される状態となるように取付けられる。また、ホルダ４０の一側面には係合孔４２が形成され、それと対向する側面には係合爪４３が形成されている。

　ここで、図８に示すように、ホルダ４０に対してインクカートリッジをやや傾けた状態で挿入する。各部について説明すると、容器本体１の側面に形成された係合部６をホルダ４０の係合孔４２に対して斜め上方から挿入し、把手体３０の垂下片３３に形成された突起３４をホルダ４０の係合爪４３に対して上方から差し込む。この際、垂下片３３は本体部３１の弾性によって容器本体１側に一旦変位し、突起３４が係合爪４３に係合されると元の位置に戻る。すなわち、突起３４は係合爪４３に対して弾発係合することによって、インクカートリッジをホルダ４０に対して確実に固定する。

　図９は、インクカートリッジをホルダ４０に取付けた状態を示した断面図である。この図に示すように、インクカートリッジをホルダ４０に取付けた状態では、容器本体１の係合部６はホルダ４０の係合孔４２に係合し、把手体３０の先端近傍に形成された突起３４はホルダ４０の係合爪４３に弾発係合している。また、インク供給部３の可動体１５はホルダ４０のインク供給口４１を略塞いでおり、可動体１５の先端付近に設けられているシールリング１７がインク供給口４１に当接し、インクの漏洩を防いでいる。

　さらに、可動体１５は容器本体１内に押し込まれ、これによって可動体１５に保持された供給針１６は、連通部１０に設けられた密閉部材１２を貫通し、インク収容室２と連通していることにより、インク収容室２からホルダ４０のインク供給口４１までは連通しており、インク収容室２に収容されたインクがインクジェットプリンタ本体に対して供給される。

　インクカートリッジをホルダ４０から取外す場合には、図９の状態から図８の状態となるようにインクカートリッジを移動させる。すなわち、把手体３０の垂下片３３を、本体部３１のループ状部３１ａにおける弾性を利用して、容器本体１側に変位させ、それによって突起３４の係合爪４３に対する係合状態を解除する。その状態で把手体３０を上方に持上げ、さらに容器本体１を斜め上方に引き上げることで、ホルダ４０の係合孔４２に係合した容器本体１の係合部６の係合状態も解除され、インクカートリッジをホルダ４０から取外すことができるようになる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこの実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。

本実施形態におけるインクカートリッジの正面図である。 本実施形態におけるインクカートリッジの底面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図３におけるインク供給部付近の拡大図であって、インクカートリッジの装着前後の状態を示した図である。 把手体の容器本体に対する取付図である。 インクカートリッジを支持部材に吊り掛けた状態を示す斜視図である。 インクカートリッジをホルダに取付ける直前の状態を示した断面図である。 インクカートリッジをホルダに取付けた状態を示した断面図である。

符号の説明

　　１　　容器本体
　　２　　インク収容室
　　３　　インク供給部
　　４　　空間部
　　５　　圧力調整室
　　６　　係合部
　　７　　差込部
　１０　　連通部
　１１　　インク連通口
　１２　　密閉部材
　１３　　保持部
　１４　　案内溝
　１５　　可動体
　１６　　供給針
　１７　　シールリング
　１８　　突部
　１９　　弾性体
　２０　　中間部
　２１　　吸引針
　２２　　大気連通孔
　３０　　把手体
　３１　　本体部
　３１ａ　ループ状部
　３１ｂ　基端部
　３２　　掛止部
　３３　　垂下片
　３４　　突起
　４０　　ホルダ
　５０　　支持体

Claims (4)

1. 　薄厚の箱状に形成されインクを収容可能とした容器本体から構成され、インクジェットプリンタのホルダに対して着脱自在に装着されるインクカートリッジにおいて、
   　上記容器本体は一側面上端部に把手体を取付けるものであって、
   　上記把手体はループ状に形成される本体部と、該本体部の基端部に形成される掛止部と、上記本体部の下端から下方に延出する垂下片とから構成され、
   　上記本体部はループ状部を吊掛け可能とし、上記掛止部は上記容器本体に着脱自在に取付け固定され、上記垂下片は下端部外側に上記ホルダと係合する突起を有することを特徴とするインクカートリッジ。
2. 　上記把手体の本体部は掛止部から上記容器本体の一側面に対して略垂直方向外方に延出し下方内側に屈曲するループ状に形成されてなることを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 　上記把手体の垂下片は上記本体部の下端から下方に向かって容器本体に近づく傾斜状に形成され、下端部が上記容器本体に近接してなることを特徴とする請求項１又は２記載のインクカートリッジ。
4. 　上記容器本体の一側面上端部には受部を形成し、該受部に上記把手体の掛止部を差込んで係止状に取付け固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。

Images