JP2013129172A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】インク供給口を液密に封止する弾性部材の貫通孔に管体を挿入しやすくする手段を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ３０は、円筒部６０を有する本体３１と、円筒部６０の開口６４に設けられたラバー部材６７と、ラバー部材６７の貫通孔６９を露出させてラバー部材６７の外側から円筒部６０を覆うキャップ６８と、を具備する。ラバー部材６７は、円筒部６０の開口６４に当接されて開口６４との間を液密に封止するシール面７７と、キャップ６８の内周面に当接される外周面７８と、を有する。ラバー部材６７の外周面７８は、シール面７７より粗面である。
【選択図】図６

Description

本発明は、インク供給口からインクが供給されるインクカートリッジに関する。

従来より、インクを用いて記録用紙に画像を記録する画像記録装置が知られている。この画像記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを備え、記録ヘッドのノズルからインク滴を記録用紙へ向けて選択的に噴出する。このインク滴が記録用紙に着弾することによって、記録用紙に所望の画像が記録される。この画像記録装置には、記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するインクカートリッジが設けられる。インクカートリッジは、画像記録装置に設けられた装着部に対して着脱可能である（特許文献１）。

インクカートリッジのインク供給口は、ゴムなどの弾性部材を介在させてキャップにより覆われている。インク供給口に弾性部材が圧接されることによって、インク供給口が液密に封止される。弾性部材には貫通孔が設けられており、この貫通孔は弁などによって開閉可能である。インクカートリッジが装着部に装着される過程において、弾性部材の貫通孔に管体が挿入されて弁が開かれる。この管体を通じてインクカートリッジからインクが流出される。

特開２００９−１３２０９８号公報

インクカートリッジのインク供給口からインクが漏れないようにするために、弾性部材の表面は平滑にされており、その平滑な面がインク供給口に圧接されて液密状態が維持されている。同様に、弾性部材の貫通孔に管体が挿通された状態においても、貫通孔と管体との間は液密状態が維持されている。この液密状態を維持するために、弾性部材の貫通孔の内径は、管体の外径より若干小さく設定されており、管体の外周面が弾性部材の貫通孔のない終面に圧接する。したがって、弾性部材の貫通孔に管体が挿通されるときには、弾性部材の貫通孔を拡げる必要があり、これに伴って弾性部材には外側へ拡げる力が作用する。しかし、弾性部材の外側はキャップにより覆われているので、弾性部材は外側へ拡がることができない。その結果、弾性部材の貫通孔に管体を挿入するときに弾性部材を圧縮するように変形させる必要があり、管体が挿入し難いという問題があった。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インク供給口を液密に封止する弾性部材の貫通孔に管体を挿入しやすくする手段を提供することにある。

本発明に係るインクカートリッジは、筒形状のインク供給口を有する本体と、上記インク供給口の先端部に設けられており、上記インク供給口の内外を連通する貫通孔を有する弾性部材と、上記貫通孔を露出させて上記弾性部材の外側から上記インク供給口の先端部を覆うキャップと、を具備する。上記弾性部材は、上記インク供給口の先端部に当接されて当該先端部との間を液密に封止するシール面と、上記キャップの内周面に当接される外周面と、を有する。上記弾性部材の外周面に、上記キャップの内周面との間に空間を形成する凹凸が設けられている。

本発明によれば、弾性部材の外周面に、キャップの内周面との間に空間を形成する凹凸が設けられているので、貫通孔へ管体が挿入されるときに、凹凸による空間分だけ弾性部材が外側へ拡がるように変形することができるので、弾性部材の貫通孔に管体を挿入しやすくなる。

図１は、本発明の一実施形態としてのカートリッジ装着部１１０を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。 図２は、本発明の一実施形態としてのインクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図である。 図３は、インクカートリッジ３０の内部構成を示す断面図である。 図４は、円筒部６０、ラバー部材６７、キャップ６８を示す分解斜視図である。 図５は、インク供給部３４の部分断面図である。 図６は、インクニードル１２２が挿入されたインク供給部３４の部分断面図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、インク供給装置１００を備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面が外部に開放された開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を介してカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。

インクカートリッジ３０には、プリンタ１０で使用可能なインクが貯留されている。カートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。

給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ送給された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、画像が記録用紙に記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２２によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。

［カートリッジ装着部１１０］
図１に示されるように、カートリッジ装着部１１０の筐体を形成するケース１０１は、プリンタ１０の正面側に開口１１２を有する。開口１１２を通じてケース１０１へインクカートリッジ３０が挿抜される。

ケース１０１の終面の下部にインクニードル１２２が設けられている。インクニードル１２２は、管状の樹脂針からなる。インクニードル１２２は、ケース１０１の終面と表裏をなす外面側でインクチューブ２０に接続されている。各インクニードル１２２からケース１０１の終面と表裏をなす外面側へ引き出された各インクチューブ２０は、プリンタ１０の記録ヘッド２１へインクを流通可能に延出されている。

インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インクニードル１２２がインク供給部３４のインク供給口３５に挿入される。これにより、インク室３６に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室３６から流出されたインクは、インクニードル１２２へ流入する。

［インクカートリッジ３０］
図２，３に示されるように、インクカートリッジ３０はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ３０の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室３６である。インク室３６は、インクカートリッジ３０の外観を形成している本体３１の筐体とは別の部材である内部フレーム３５によって形成されているが、本体３１の筐体によって形成されていてもよい。

インクカートリッジ３０は、図２，３に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して矢印５０で示される方向（図１参照、以下「挿入及び取出方向５０」と称する。）に沿って挿抜される。挿入及び取出方向５０は水平方向に沿っている。インクカートリッジ３０は、起立状態のままカートリッジ装着部１１０に挿抜される。この起立状態が、装着姿勢に相当する。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される向きが水平方向に沿った挿入向き５６であり、取り出される向きが取出向き５５である。また、起立状態における高さ方向（上下方向）５２が、重力方向に相当する。すなわち、インクカートリッジ３０は、挿入及び取出方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、また、挿入及び取出方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。なお、本実施形態では、挿入及び取出方向５０が水平方向に沿っているが、挿入及び取出方向５０は、重力方向や、水平方向及び重力方向と交差する方向であってもよい。

本体３１は、概ね薄平な６面体形状の外形である。本体３１において、前壁４０及び後壁４２は、挿入及び取出方向５０に延びる左右一対の側壁３７，３８、側壁３７，３８と前壁４０及び後壁４２とを接続し、かつ前壁４０の上端から後壁４２の上端に向けて延びる上壁３９、及び前壁４０の下端から後壁４２の下端に向けて延びる下壁４１とを接続している。これら６つの壁により本体３１の外面がそれぞれ区画されている。なお、挿入及び取出方向５０は奥行き方向５３と平行である。

本体３１の前壁４０における下側に、インク供給部３４が設けられている。インク供給部３４は、円筒形状の外形をなしており、本体３１の前壁４０から挿入及び取出方向５０に沿って外側へ突出している。

図３〜５に示されるように、内部フレーム３５には、インク室３６と連通する円筒部６０が形成されている。円筒部６０の内部空間によってバルブ収容室６１が形成されている。バルブ収容室６１は、奥行き方向５３に沿って延出されている。バルブ収容室６１の奥部には奥壁６２が設けられている。奥壁６２は、インク室３６とバルブ収容室６１とを隔てる壁である。奥壁６２には、貫通孔６３が形成されている。貫通孔６３は、奥壁６２を矢印５７の方向へ貫通している。この貫通孔６３を通じて、インク室３６とバルブ収容室６１との間をインクが流通可能となっている。

バルブ収容室６１における奥壁６２と奥行き方向５３において反対側となる端は、外部へ開口された開口６４である。バルブ収容室６１には、バルブ６５及びコイルバネ６６が組み付けられており、開口６４には、ラバー部材６７及びキャップ６８が設けられている。開口６４が、インク供給口に相当する。

円筒部６０の開口６４には、中心に貫通孔６９を有するラバー部材６７が配置されており、このラバー部材６７を外側から覆うようにして、キャップ６８が設けられている。キャップ６８は、円筒形状の外形を呈する。キャップ６８は、円筒部６０の外側を覆うようにして開口６４側から内部フレーム３５に嵌め込まれている。キャップ６８において、ラバー部材６７を介して開口６４と対向する端には、その周縁から中心へ向かって延びるドーナツ形状の壁７０が形成されている。壁７０によって、ラバー部材６７が開口６４へ圧接されている。壁７０の中心に形成された孔によって、ラバー部材６７の貫通孔６９が外部へ露出されている。

キャップ６８において壁７０と反対側の端部には、係合爪７１，７２が設けられている。係合爪７１，７２は、キャップ６８の外周壁から高さ方向５２へそれぞれ突出されている。係合爪７１，７２は、内部フレーム３５に設けられた係合受け部７３，７４とそれぞれ係合可能である。係合爪７１，７２と係合受け部７３，７４とがそれぞれ係合することにより、キャップ６８が内部フレーム３５に組み付けられている。

キャップ６８において、円筒形状の内周面には、凹溝７６が形成されている。凹溝７６は、高さ方向５２の上下に一対となるように２つが形成されており、壁７０から係合爪７１，７２側へ向かって直線形状に延出されている。凹溝７６によって、キャップ６８が円筒部６０に組み付けられた状態において、壁７０から係合爪７１，７２側へ延びてインクが流通可能な空間が形成される。インクニードル１２２がラバー部材６７の貫通孔６９に挿抜されるときなどに、キャップ６８の内側に付着したインクは、凹溝７６の毛管力により、壁７０から係合爪７１，７２側へ導かれる。

バルブ６５は、ラバー部材６７の貫通孔６９を開閉するものである。バルブ６５は、貫通孔６９より大きな外径の円柱形状であり、その外周面にコイルバネ６６を支持するバネ座７５が円周方向に渡って突設されている。バルブ６５の奥行き方向５３の寸法は、円筒部６０の奥行き方向５３の寸法よりも短い。したがって、バルブ６５は、円筒部６０の内部空間において、奥行き方向５３へスライド可能である。バルブ６５のスライドによって、バルブ６５の端面がラバー部材６７に接離する。

コイルバネ６６は、一端側がバルブ６５の外側を囲むようにしてバネ座７５に支持されており、他端側が奥壁６２に当接されている。これにより、コイルバネ６６は、奥壁６２とバルブ６５との間に圧縮変形された状態で介在されている。バルブ６５は、コイルバネ６６によりラバー部材６７に圧接するように付勢されている。バルブ６５がラバー部材６７に圧接されることにより、ラバー部材６７の貫通孔６９が液密に閉塞される。バルブ６５を介してコイルバネ６６に付勢されるラバー部材６７は、キャップ６８により円筒部６０の開口６４に当接した状態に維持される。

ラバー部材６７は、円筒部６０の開口６４を液密に封止可能な材質、例えばゴムやエラストマーなどからなる円盤形状のものである。ラバー部材６７の中心には、厚み方向に貫通する貫通孔６９が形成されている。この貫通孔６９には、インクニードル１２２が液密に挿入可能であり、インクニードル１２２の外径より若干小さい内径である。

。
ラバー部材６７は、円筒部６０の開口６４に当接されるシール面７７と、キャップ６８の内周面に当接される外周面７８とを有する。シール面７７が開口６４に圧接されることにより、開口６４とラバー部材６７との間が液密に封止される。したがって、シール面７７は、開口６４との間に隙間が生じないような平滑な面である。また、貫通孔６９の内周面も、シール面７７と同様に、インクニードル１２２との間に隙間が生じないような平滑な面である。

ラバー部材６７の外周面７８は、シール面７７の表面より粗い粗面である。粗面である外周面７８は、平滑なシール面７７と比べて、表面に細かな凹凸が存在する。この細かな凹凸により、外周面７８とキャップ６８の内周面との間には細かな隙間が生じる。

インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、図６に示されるように、インクニードル１２２が、ラバー部材６７の貫通孔６９に挿入され、インクニードル１２２の先端がバルブ７０に当接する。さらにインクカートリッジ３０が挿入向き５６へ移動されると、バルブ７０がインクニードル１２２に押されてラバー部材６７から離れる。ラバー部材６７のシール面７７が円筒部６０の開口６４に押圧されて液密に維持されており、ラバー部材６７の貫通孔６９とインクニードル１２２との間が液密となるので、円筒部６０の開口６４からインクが外部へ漏れることはない。インクニードル１２２の先端にはインク導入口１２３が設けられているので、このインク導入口１２３を通じて、インク室３６からインクニードル１２２へインクが流入する。

ラバー部材６７の貫通孔６９の内径は、インクニードル１２２の外径より若干小さいので、貫通孔６９にインクニードル１２２が挿入されることにより、ラバー部材６７は径方向外側へ拡がるように押し広げられる。ラバー部材６７の外周面７８が粗面であり、キャップ６８の内周面との間に空間を形成する凹凸があるので、貫通孔６９へインクニードル１２２が挿入されるときに、外周面７８の凹凸による空間分だけラバー部材６７が径方向外側へ拡がるように変形し易い。これにより、ラバー部材６７の貫通孔６９へインクニードル１２２を挿入しやすい。

［変形例］
なお、前述された実施形態では、ラバー部材６７の外周面７８がシール面７８より粗面とされることにより、外周面７８の表面に細かな凹凸が形成されているが、例えば外周面７８にシボ加工を施したり、溝を形成することにより、外周面７８に、キャップ６８の内周面との間に空間を形成する凹凸が形成されてもよい。

また、ラバー部材６７の貫通孔６９は、必ずしもバルブ７０によって開閉可能な構成に限定されず、例えば、ラバー部材６７の貫通孔６９がフィルムなどで閉塞されており、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インクニードル１２２がフィルムを突き破ることにより貫通孔６９にインクニードル１２２が挿入される構成であってもよい。

３０・・・インクカートリッジ
３１・・・本体
６４・・・開口（インク供給口）
６７・・・ラバー部材（弾性部材）
６８・・・キャップ
６９・・・貫通孔
７６・・・凹溝
７７・・・シール面
７８・・・外周面

Claims (3)

1. 筒形状のインク供給口を有する本体と、
   上記インク供給口の先端部に設けられており、上記インク供給口の内外を連通する貫通孔を有する弾性部材と、
   上記貫通孔を露出させて上記弾性部材の外側から上記インク供給口の先端部を覆うキャップと、を具備してなり、
   上記弾性部材は、上記インク供給口の先端部に当接されて当該先端部との間を液密に封止するシール面と、上記キャップの内周面に当接される外周面と、を有しており、
   上記弾性部材の外周面に、上記キャップの内周面との間に空間を形成する凹凸が設けられたインクカートリッジ。
2. 上記弾性部材の外周面が、上記シール面より粗い粗面である請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 上記キャップの内周面における上記弾性部材の外周面との間に、凹溝が形成された請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
   

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