JP3174252B2 - インクタンクおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に用いられる交換型のインクタンクおよびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の交換型インクタンクの一例として
図１および図２に示す形態のインクカートリッジが知ら
れている。図１は、そのインクカートリッジの詳細を示
す図であり、その側面を断面で示す図である。図２は、
図１に示したインクカートリッジのインク結合部等の要
部を示す断面図である。

【０００３】図１および図２に示すように、インクカー
トリッジ１０は、インク貯留室１と廃インク貯留室２と
からなる。インク貯留室１の端部にはインク供給針を貫
通させるためのゴム栓４が２ケ所に設けられ、同様に、
廃インク貯留室２の端部にもゴム栓４が１ケ所に設けら
れる。これらのゴム栓４は、インク結合部の一部を構成
するもので、インク供給針が貫通するインク連通部３を
除き、インクカートリッジのハウジング部５とインク吸
収体６およびゴム栓押え７とによって挟まれている。こ
の構造により、インクカートリッジをプリンタから取外
すとき、これに伴なってカートリッジから抜けるインク
供給針に付着するインクをインク吸収体６によって除去
することができ、供給針に付着したインクがプリンタ内
部を汚染したり、供給針自身に目詰まりを生じたりする
ことを未然に防止できる。

【０００４】廃インク貯留室２は、一端部で連通する２
層の貯留部からなり、上記インク供給針が貫通する部位
は下層の貯留部に対応して設けられる。すなわち、廃イ
ンク貯留室２には、インクジェット記録装置のインク供
給路に接続する供給針が貫通し、これにより吐出回復処
理等で排出された廃インクが、廃インク貯留室２の下層
部内に流入することができる。廃インク貯留室２の略全
体には吸収体８が充填されており、下層部に流入した廃
インクは下層部の吸収体８によって吸収される。廃イン
クの流入に従って、吸収体８のうち廃インクを保持する
領域は徐々に上層部の吸収体８にまで広がり、これとと
もに廃インクの一部は吸収体外へ滲み出す。一方、上層
部の廃インク吸収体８の端部に隣接して隔壁２Ａが設け
られており、これにより、廃インク量が吸収体の保持能
力を越えないうちは上述の滲み出したインクは隔壁２Ａ
によって、その右側の吸収体の無い部分へ移動できない
状態とされる。累積的に流入した廃インク量が吸収体の
保持能力を越えて始めて、滲み出した廃インクは隔壁２
Ａから溢れて右側の室に移り、その液位を高くして行
き、所定の廃液検知電極（不図示）に触れるに至る。こ
の結果、廃インク貯留室２が廃インクで満たされたこと
を検知でき、インクカートリッジ１０の交換等を促すこ
とが可能となる。また、廃インク貯留室２の後端部上方
には大気連通部９が設けられており、この連通部９を介
して廃インク貯留部２の内部とインクカートリッジ外部
の大気とが連通することができる。

【０００５】図２で示すように、ゴム栓４の外径は、ハ
ウジング部５の内径より単体状態では大きく作られてお
り、所定装置を使ってゴム栓４の径方向（図２中、矢印
Ａ方向）に沿って縮めてから矢印Ｂ方向に沿ってハウジ
ング部５の中に組み付けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
ではハウジング部５へのゴム栓４をその径方向に圧縮し
て組付けていたことから、以下のような欠点があった。

【０００７】即ち、ゴム栓等の弾性体をその径方向に均
一に圧縮するのが容易でないため、 １）高価な装置を必要とし、そのため少量生産品ではコ
ストがかかりすぎること、 ２）弾性体のサイズが多少変ると、そのために圧縮用の
新しい装置が必要となること、 ３）インク連通部が極端に小さい場合には、スペース的
に弾性体圧縮用の装置が入り込むスペースが取れないこ
と、 ４）弾性体圧縮用の装置の品質の状態により製品の性能
が左右されてしまうこと、 ５）弾性体がハウジング部の内壁に対してメクレしてし
まう場合があること、 ６）針サイズに対して最適なインク連通部を作成するに
は弾性体の変更と、新組付装置が必要であること、 ７）組付が容易でないのでインクを注入する前に組立て
ておき、後から、針を使ってインク注入を行っており、
そのため、針では径が太くできないため注入に時間がか
かったり、太い針を使いすぎると弾性体にダメージを与
えてしまうなどの不都合があった。

【０００８】これに対し、本発明者らは先に特願平７−
２３７４６１号で、高価な装置を必要とせず、装置の状
態によらずに常に安定してさまざまな要望に最適に対応
できるインク結合部を備えた、生産性に優れた交換型イ
ンクタンクを提案している。

【０００９】本発明の目的は、上記先願発明に対して、
より設計の自由度を上げると共に、さらに信頼性を高め
た交換型インクタンクを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の少なくともいずれ
かの目的を達成するための本発明は、次のようなもので
ある。

【００１１】すなわち、記録装置で用いられるインクを
貯留するインク容器と、該インク容器に設けられ、か
つ、前記インクの注入に供する円筒孔と、該円筒孔を塞
ぐと共に、前記記録装置へのインク供給を行う針状体に
より挿通される弾性体と、該弾性体による前記円筒孔の
閉塞を維持する固定部材とを含むインクタンクであっ
て、前記円筒孔の端部には、前記弾性体を収容するため
のハウジング部が設けられ、該ハウジング部は前記円筒
孔の内径より大きい内径を有する弾性体収容部を有し、
前記固定部材は該ハウジング部の該弾性体収容部内に収
容された前記弾性体の頂部を押圧して該弾性体を弾性変
形させる押圧部を有すると共に、前記ハウジング部との
結合に供する複数の爪部を有し、前記ハウジング部の外
周部には前記固定部材の前記複数の爪部を係合させるた
めの係合部が設けられており、前記弾性体は、前記ハウ
ジング部の前記弾性体収容部の内径と略同一の外径を有
するドーム形状をなすことを特徴とするインクタンク、
もしくは、記録装置で用いられたインクを貯留する廃イ
ンク容器と、該廃インク容器に設けられ、かつ、廃イン
クの取り込みに供する円筒孔と、該円筒孔を塞ぐと共
に、前記記録装置からの廃インクの取り込みを行う針状
体により挿通される弾性体と、該弾性体による前記円筒
孔の閉塞を維持する固定部材とを含むインクタンクであ
って、前記円筒孔の端部には前記弾性体を収容するため
のハウジング部が設けられ、該ハウジング部は前記円筒
孔の内径より大きい内径を有する弾性体収容部を有し、
前記固定部材は該ハウジング部の該弾性体収容部内に収
容された前記弾性体の頂部を押圧して該弾性体を弾性変
形させる押圧部を有すると共に、前記ハウジング部との
結合に供する複数の爪部を有し、前記ハウジング部の外
周部には前記固定部材の前記複数の爪部を係合させるた
めの係合部が設けられており、前記弾性体は、前記ハウ
ジング部の前記弾性体収容部の内径と略同一の外径を有
するドーム形状をなすことを特徴とするインクタンク、
もしくは、前記ハウジング部の係合部は、前記固定部材
の爪部を案内する溝であり、該溝は、前記ハウジング部
の外周部を前記円筒孔の軸線方向に沿って延びる第１の
溝部と、該第１の溝部に連絡し、かつ、該第１の溝部の
延在する方向と交差する方向に延びる第２の溝部とを含
むインクタンク、もしくは、前記第２の溝部には、前記
固定部材の前記爪部を係止する係止部が設けられている
インクタンク、もしくは、前記ハウジング部の内半径を
ｒとし、前記弾性体の未変形時の曲率半径をＲとした場
合に、式 １．０５＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^−１（ｒ／Ｒ）＜１．５７ が成立するインクタンク、もしくは、前記ハウジング部
の内半径をｒとし、前記弾性体の未変形時の曲率半径を
Ｒとした場合に、式 １．１＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^−１（ｒ／Ｒ）＜１．４ が成立するインクタンク、もしくは、前記インク容器に
インクが充填されているインクタンク、もしくは、イン
クの注入に供する円筒孔の端部に設けられたハウジング
部の前記円筒孔の内径より大きい内径を有する弾性体収
容部内に、該ハウジング部の該弾性体収容部の内径と略
同一の外径を有するドーム形状をなす弾性体を挿入した
後、該弾性体を押圧して弾性変形させる押圧部と前記ハ
ウジング部の係合部に係合する複数の爪部を有する固定
部材を前記ハウジング部に被せ、該係合に伴って前記押
圧部により前記弾性体を弾性変形させて前記円筒孔を閉
塞することを特徴とするインクタンクの製造方法、もし
くは、廃インクの取り込みに供する円筒孔の端部に設け
られたハウジング部の前記円筒孔の内径より大きい内径
を有する弾性体収容部内に、該ハウジング部の該弾性体
収容部の内径と略同一の外径を有するドーム形状をなす
弾性体を挿入した後、該弾性体を押圧して弾性変形させ
る押圧部と前記ハウジング部の係合部に係合する複数の
爪部を有する固定部材を前記ハウジング部に被せ、該係
合に伴って前記押圧部により前記弾性体を弾性変形させ
て前記円筒孔を閉塞することを特徴とするインクタンク
の製造方法である。

【００１２】上記の構成によれば、円筒孔のハウジング
部内に収容された弾性体は固定部材の押圧部により押圧
され、弾性変形して円筒孔を閉塞する。固定部材による
押圧の方向はハウジング部の外周部に形成された溝のう
ち、第１の溝部の延在方向と一致しており、固定部材の
爪部を第１の溝部の上端部に配しておけば、上記押圧に
より、爪部は第１の溝部に案内される。爪部が第１の溝
部に下端部に到達した時点で、固定部材をハウジング部
の周方向に回動することにより、爪部は第２の溝部に沿
って案内される。この状態で、固定部材を離すと、爪部
は弾性変形した弾性体の復元力（反発力）により第２の
溝部の上縁部に付勢され、その移動が遮られる。この場
合に、第２の溝部に爪部を係止する係止部を設けたもの
であれば、さらに確実に爪部の移動、すなわち第１の溝
部側への戻りを防止することが可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１４】（第１の実施形態）図３は本発明の一実施
形態に係るインクカートリッジを示す分解斜視図であ
り、１１はインク容器、１２はインク容器１１の蓋であ
り、これら部材によりインク貯留室１が形成される。ま
た、１３は廃インク容器であり、この廃インク容器１３
には吸収体１４が収納される。吸収体１４は、廃インク
容器１３内に回収されたインクを吸収保持するためのも
のである。吸収体１４が収納された廃インク容器には廃
インク蓋が取付けられ、これにより、廃インク貯留室が
形成される。インク容器１１に対しその蓋１２は超音波
溶着の手法により取付けられる。また、同様に廃インク
容器１３と廃インク蓋１５も超音波溶着の手法により組
付けられる。

【００１５】インク容器１１の蓋１２および廃インク容
器１３の一方の端部にはそれぞれ連通口を形成するハウ
ジング２０が設けられ、それぞれにドーム状の弾性体１
６が組付けられ、さらに固定部材としての冠体１７が組
付けられることにより、インク流通等のための装置本体
との結合部が形成される。インク容器１１と廃インク容
器１３は、後述のように係止部１８および係止爪１９に
より係合合体し一体のインクタンクすなわちインクカー
トリッジが形成される。

【００１６】以下では、図４に示すインクカートリッジ
製造工程フローに従って本実施形態のインクタンクの製
造について説明する。

【００１７】インク容器１１およびその蓋１２、廃イン
ク容器１３、廃インク蓋１５および冠体１７はインジェ
クションモールド成形により予め個々の部品として成形
されたものを用いる。また、弾性体１６は、本実施形態
ではゴム材を用いるが、このゴムの成形したものをまた
はインジェクション等で成形したものを用いる。さら
に、吸収体１４は積層紙等吸収性のあるものをビク型等
で型抜きして形成したものを用いることができる。

【００１８】工程としては、まず（１）インク容器１１
と蓋１２を超音波溶着によって組付ける。この際、イン
ク容器１１と蓋１２はインクを直に入れる構造物である
ので必要に応じて洗浄を行ってから組付けることが望ま
しい。（２）次に、組付けられたものの溶着部の状態を
確認するためリークチェックを行う。これは、例えば２
つのハウジング（図３参照）の一方を圧力検出孔として
用い、他方を介して内部を加圧しその状態で一定の時間
圧力の変動がないか否かを確認することによって行うこ
とができる。ただし、溶着そのものが安定していれば、
リークチェックを全ての場合に行わず、サンプルとして
のいくつかについて行うか、あるいは全く行わなくても
よい。

【００１９】（３）次に、廃インク容器１３に吸収体１
４を収納し、（４）廃インク蓋１５を超音波溶着により
廃インク容器１３に組付ける。（５）この場合も、溶着
部のリークチェックを必要に応じて行う。なお、この場
合の内部の加圧は大気連通孔３６（図５参照）を介して
行うことができる。

【００２０】（６）上述のようにリークが無く組付けら
れたインク容器と廃インク容器とを合体させる。この合
体は、インク容器１１に設けられた係止部１８と廃イン
ク容器１３に設けられた係止爪１９を後述のように係合
させることで可能となる。

【００２１】（７）次に、インク容器１１のハウジング
２０が設けられた側を上になるようその容器１１をイン
ク注入機にセットし、蓋１２のハウジング２０のいづれ
か一方を注入口に、他方を内部空気の排気口に用いて必
要な量のインクを注入する。

【００２２】（８）その後、必要に応じてインク注入量
の確認として重量チェック等を行う。

【００２３】インク注入を終了すると、（９）弾性体１
６をインク容器および廃インク容器それぞれのハウジン
グ２０に組付け、（１０）その上に冠体１７をはめ込
み、結合部の組立てを終了する。その後、（１１）イン
ク容器および廃インク容器の側面の後述される部分にラ
ベル（図示せず）を貼り、（１２）また、装置本体への
装着時に、カートリッジの誤装着を防止等するためのを
色識別板２１をその収容するインクの色に応じたパター
ンにカットする。

【００２４】以上の工程によりインクカートリッジが完
成する。なお、以上示した工程フローは一例であり、必
ずしもこの順に行われなくても良いことは勿論である。

【００２５】またインク容器１１と蓋１２はブロー成形
によりあらかじめ一体で成形するのも部品点数や組立工
数の面からも望ましい。

【００２６】図５に完成したインクタンクの断面図を示
す。

【００２７】次に、図６を用いて本発明の特徴であると
ころの結合部について説明する。

【００２８】図６において符号２０は前述の円筒状のハ
ウジングであり、このハウジング２０の内部には弾性体
１６を収める弾性体収容部２０ａが形成されている。弾
性体収容部２０ａの内径の半径ｒと弾性体１６の外径の
半径ｒ₁ はほぼ同一寸法をなしている。ここで、弾性体
収容部２０ａの内径ｒより弾性体外半径ｒ₁ の方がやや
小さい方が組み込み易いが、逆にｒよりｒ₁ の方がやや
大きくなっても弾性体１６の形状は力を加えることによ
って容易に変化するので、極端にｒ₁ の方が大きくなら
ないかぎり特に問題にならない。また、弾性体収容部２
０ａの入口側２０ｂ部に面取りやアールを形成したり弾
性体１６の下側１６ａにアールや面取りを形成すること
はより組込み性を良くし、弾性体１６のメクレ等の発生
も少なくなる。また、弾性体を、インクの成分である水
（純水が望ましい）やインク溶媒で予め濡らしておくこ
とは組付けをさらに容易にする効果がある。弾性体１６
は図６からも分かる通り単体では曲率Ｒを持ったドーム
状の形状をしている。

【００２９】ハウジング２０の外周部には、固定部材と
しての冠体１７が係合して固定され得る。この冠体１７
は略円筒形状をなし、その下端部の内側には複数（図６
では３個、うち２個だけ図示する）の爪部２３が設けら
れている。この爪部２３に対応するように、ハウジング
２０の外周部には、爪部２３を案内して係合するための
係合部としての溝３９が設けられている。この溝３９
は、ハウジング２０の外周部の上端からハウジング２０
の軸線方向に沿って下方に延びる第１の溝部３９ａと、
この第１の溝部３９ａの下部からハウジング２０の周方
向に延在する第２の溝部３９ｂとから概略構成されてい
る。この第２の溝部３９ｂの前端部には冠体１７の回動
の行き過ぎを防止するためのストッパ部３７が設けら
れ、また第２の溝部３９ｂの上縁部には、爪部２３の第
１の溝部３９ａへの戻りを防止する凸形状の係止部３８
が設けられている。また、冠体１７の内部には、爪部２
３の内側であって、爪部２３よりも高い位置にハウジン
グ２０の弾性体収容部２０ａ内に収容された弾性体１６
を押圧して円筒孔２６を閉塞させるための押圧部２２が
設けられている。

【００３０】ここで、冠体１７のハウジング２０への装
着について説明する。

【００３１】まず、ハウジング２０の弾性体収容部２０
ａ内にドーム形状の弾性体１６を収容した後、冠体１７
の複数の爪部２３をそれぞれハウジング２０の第１の溝
部３９ａに位置合わせする。

【００３２】次いで、冠体１７をハウジング２０の軸線
方向に沿って下方に押し込むことにより、弾性体１６は
その径方向と略直交する方向に押圧されて弾性変形す
る。冠体１７の爪部２３が第１の溝部３９ａの下端に到
達した時点で、冠体１７をハウジング２０の周方向（図
６では時計方向）にストッパ部３７まで回動させること
により、爪部２３は係止部３８を越えて第２の溝部３９
ｂに案内される。このとき、冠体１７に対する押圧力を
解除しても、弾性変形した弾性体の復元力により爪部２
３は第２の溝部３９ｂの上縁部に上方に向けて付勢され
て係止される。

【００３３】なお、冠体１７の押圧部２２と弾性体１６
とは、摩擦が少なく、滑り状態で接触しているので、冠
体１７の回動により弾性体１６に捻りが生じることが少
ない。このため、この捻りによる第２の溝部３９ｂに沿
った弾性体１６の復元力の成分は少ないことから、爪部
２３に対する第２の溝部３９ｂの上縁部による係止が弾
性体１６の復元力により解除されることは少ない。この
係止の解除をさらに確実に防止するために、本実施形態
では、爪部２３は第２の溝部３９ｂの係止部３８に係止
されて冠体１７のハウジング２０への装着が完了する。

【００３４】このようにして装着が完了した後は、上述
のように冠体１７の爪部２３は第２の溝部３９ｂの上縁
部に上方に向けて付勢されるので、凸形状の係止部３８
を越えることができない。このため、振動、落下の衝撃
等、ヒートサイクル等の環境下でも冠体１７がハウジン
グ２０から脱落することはないので、ハウジング２０内
の弾性体１６によるインクタンクの円筒孔の閉塞は容易
には解除されない。従って、本実施形態では、インク漏
れのない、信頼性の高いインクタンクを提供することが
できる。また、冠体１７に対して拡径する方向の力が加
わらないので、冠体１７が延びにくいような材質で、か
つ、ハウジング２０が剛性の高い材料のような組み合わ
せでも、組付けが容易で、かつ、冠体に無理な応力を与
えず、信頼性の高い結合部を提供できる。

【００３５】図６において２４は本体の針を導くための
開口部であり、その先端２４ａは後端２４ｂより広く形
成されており本体側の針との位置ズレに対して確実に弾
性体のほぼ中央付近に針が位置するようにしている。こ
の開口部２４の下側には、上述の押圧部２２が形成され
ている。また、図中２６はハウジング２０の弾性体収容
部２０ａの中央部に形成され、容器内側への連通部（円
筒孔）である。

【００３６】なお、図６においてインク容器の表面から
ハウジング２０の第２の溝部３９ｂの上縁部までの距離
は、例えば２．３ｍｍとされ、冠体１７の爪部２３の高
さは、例えば１．７ｍｍとされる。この場合、組立時に
おける冠体１７のハウジング２０への最大押し込み量
は、約０．６ｍｍとなる。このとき、ハウジング２０の
係止部３８の突出量を例えば０．２ｍｍとすると、最大
押し込み時において爪部３８と係止部３８との間には約
０．４ｍｍの隙間ができることになる。

【００３７】図７に上記３つの部品が組立てられた状態
の図を示す。この図でわかるように弾性体１６は冠体１
７を組付ける前は破線で示した状態であるが、冠体１７
を組付けることにより冠体１７の押圧部２２により弾性
体１６は径方向に対し略直交する方向に押され、ハウジ
ング２０の内側に実線で示すような形で組み込まれる。
このとき、ハウジング２０の内径＝２ｒに対して弾性体
１６の単体時の断面方向の長さＬは２ｒ＜Ｌの関係であ
るので冠体１７によって押し込まれた状態ではハウジン
グ２０の径方向に弾性体１６は広がろうとする。この広
がろうとする力をハウジング２０によって押え付けられ
るため弾性体１６はハウジング２０と冠体１７によって
径方向に縮められた状態が作り出されている。これによ
り針２７の抜き差しを行い弾性体１６が貫通されても針
２７を抜いた後の弾性体１６の穴はもとの状態に復帰し
て閉じられ、内容物であるインクの滲み出し等を防ぐこ
とができる。

【００３８】また、冠体１７の開口部２４の押圧部２２
側の開口径２４ｂはハウジング側の連通部２６の内径２
６ａに対して２４ｂ≦２６ａの関係となっている。これ
は弾性体１６を冠体１７の押圧部２２によって押す場
合、開口径２４ｂはなるべく小さくするのが望ましい
が、針２７との関係からみると開口径２４ｂは大きい方
が望ましい。従って、ギリギリまで開口径２４ｂを小さ
くした場合、フルに開口径２４ｂを有効活用するために
は冠体１７とハウジング２０との位置ズレ等を考慮に入
れハウジング２０側の連通部２６の内径を大きくしてお
くことが望ましい。

【００３９】逆の関係の場合、冠体１７の開口部２４を
通過し弾性体を貫通した針２７がハウジング２０に当た
ってしまい、さし込めない場合が考えられる。

【００４０】ただし、連通部２６の内径２６ａをあまり
大きくしすぎると、図８に示すように、針２７を刺した
ときに弾性体１６が“陥没”してしまい、針２７を抜い
ても復帰しなくなるおそれがある。弾性体１６の厚さや
針２７のサイズにもよるが、実験結果によれば、弾性体
１６の厚さが３ｍｍ程度、針２７の径が１．２ｍｍの場
合、内径２６ａはφ５ｍｍ以下が望ましいことがわかっ
ている。

【００４１】次に、弾性体１６の曲率半径Ｒとハウジン
グ２０の内半径ｒおよび針２７の径ｘについて抜き差し
性および針２７を抜いたあとの弾性体１６からの内容物
の滲み出しの有無について調べた結果を次の表１に示
す。

【００４２】なお、表１で、ｒ，Ｒ，ｘの単位はｍｍ （Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^-1（ｒ／Ｒ）はディメンションなし ○：良好 △：条件によっては不良 ×：不良 であることをそれぞれ示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】この表からもわかる通り、インクのもれ性
ついては１．０５＞（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^-1（ｒ／Ｒ）が必
要であり、また、針差し性については（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ
^-1（ｒ／Ｒ）＜１．５７が必要条件となる。従って、 １．０５＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^-1（ｒ／Ｒ）＜１．５７ の範囲にＲおよびｒを設定することが望ましい。さら
に、使用条件等による問題等を考慮に入れると、 １．１＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^-1（ｒ／Ｒ）＜１．４ の範囲とすることがより望ましい。

【００４５】ここで、インクもれについての評価の△印
は、針２７を差したまま６０℃等の環境下に保存し弾性
体１６が針２７によって永久ひずみを受けた場合、針を
抜いた後でインクがしみ出す場合とした。また、針差し
性における△の評価は、使い勝手を考慮した場合、特に
女性や力の弱い人にはやや硬すぎると判断されるレベル
のものを示した。

【００４６】また、本発明のインクタンクは図５等に示
す構成でありインク容器室内のインクが消費され無くな
った場合、結合部の一方に内部エアー抜き用の針を差
し、他方に注射器等を用いてインクの再注入が可能であ
る。さらに冠体１７と弾性体１６の新部品を用意しそれ
らを組み変えれば信頼性も初期状態と全く同等のものが
再生可能である。

【００４７】さらに、付け加えれば廃インク容器を内部
のインク吸収量がある程度観察できる材料例えばポリエ
チレンやポリプロピレン等インクに対して化学的に安定
でインクにアタックされにくい材料でかつ内部のインク
の状態が多少なりとも観察できる材料にしておくことで
廃インクの量すなわち吸収体のインク吸収状態が見られ
れば再インク注入をくり返して廃インク吸収体がインク
でいっぱいになって外部にあふれ出してしまうことを避
けることができる。

【００４８】次に、図９は、本実施形態のインクカート
リッジをその結合部側から視た図である。

【００４９】各結合部２０Ａ，２０Ｂおよび２０Ｃは、
インクカートリッジの２つの基準面から所定の位置にそ
れぞれ設けられており、これら基準面はインクカートリ
ッジ１０を装置本体に装着したときに所定の部位を当接
し、これにより本体側の供給針等と各結合部との位置合
せが可能となる。水平方向の基準を図のように向って左
の面とすると図からも明らかなように最上部に位置する
結合部２０Ａのみ他の２個の結合部２０Ｂ，２０Ｃに比
べ基準面側に変位して設けられる。この結合部の変位に
よって生じるスペースに、突部４８が形成される。この
凸部４８は、その高さがインクカートリッジの前端面と
ほぼ同じになるよう形成され（図５参照）、次のよう機
能を果す。

【００５０】図１０〜図１２は、図５および図９に示し
た凸部４８の機能を説明するための図であり、装置本体
側の供給針ユニット２７５の針２７５Ｃとインクカート
リッジ１０との装着時の位置関係を示す図である。

【００５１】まず、カートリッジの装着に伴なってカー
トリッジ１０の結合部２０Ａの弾性体１６と針２７５Ｃ
とが接触する直前は、レバー２７５Ｄには何ら力が及ば
ないのでバルブ２７５Ａはばね２７５Ｂに付勢されて連
通路を閉状態としている。

【００５２】次に、カートリッジ１０の挿入がさらに進
むと、図１１に示すように、供給針ユニット２７５のレ
バー２７５Ｄはカートリッジ１０の凸部４８と当接関係
に至る。この時点では、針２７５Ｃの先端の連通口を有
した部分は既に弾性体１６を貫通してカートリッジ内に
ある。一方、このとき、レバー２７５Ｄはカートリッジ
の凸部４８と当接したばかりであるので、これに対して
カートリッジからの押圧力は働き始めようとするところ
である。従って、この時点でバルブ２７５Ａは連通路の
閉状態を維持したままである。

【００５３】次に、図１２に示すように、カートリッジ
１０の挿入がさらに進むと、カートリッジ１０からの押
圧力がレバー２７５Ｄに作用してこれを押圧し、これに
より、連結レバー２７５Ｅは一端を支点として、図中右
方へ変位させられる。この結果、この連結レバー２７５
Ｅと接続するバルブ２７５Ａは、ばね２７５Ｂの付勢力
に逆らって右方へ変位し、接続管２７５Ｄと針２７５Ｃ
の連通口との間を連通状態とする。

【００５４】以上、図１０〜図１２の説明から明らかな
ように、不図示のサブタンクからインクカートリッジへ
のインク循環用の供給針ユニット２７５は、インクカー
トリッジ１０の挿入動作に伴なって、まず、針２７５Ｃ
の連通口部分がカートリッジ内に入り、その後、バルブ
２７５が開く構成となっている。換言すれば、レバー２
７５Ｄの長さと針２７５Ｃの長さとの関係が上記のよう
な一連の動作を確保するように定められている。

【００５５】このような構成によれば、例えば、針がカ
ートリッジに挿入される前にバルブ２７５Ａが開き、サ
ブタンク側からのインクが針２７５Ｃの連通口を介して
装置内に漏れる等の問題を未然に防止できる。

【００５６】以上説明したように、凸部４８は、装置本
体側の供給針のバルブ動作のために設けられるが、これ
がインク容器の蓋１２の凹部に突設されるのは、前述し
た接合部２０Ａ，２０Ｂ等の製造の容易性のためであ
る。すなわち、これら接合部の形成では、ハウジング２
０に対して弾性体を１６を取付け、さらに冠体１７を取
付けるが、その取付けにはその周囲が凹部の空間となっ
て作業が容易となる。このため、上述のレバー２７５Ｄ
に突き当てるための突部４８は、その凹部に突設される
ことになる。

【００５７】なお、上述したインク供給針２７５Ｃは不
図示のサブタンクから循環するインクをインクカートリ
ッジのインク貯留内に戻すためのものであり、結合部２
０Ａの弾性体１６を貫通する。その他の結合部２０Ｂは
装置本体へインク供給を行うため供給針を接続し、ま
た、廃インク容器の結合部２０Ｃとは廃インクを廃イン
ク貯留室内に流入するための針を接続するものである。
結合部２０Ｂおよび２０Ｃと接続する針の供給針ユニッ
トは上述のようなバルブ構造を有したものではない。

【００５８】次に、インク容器１１と廃インク容器１３
を結合固定する部分の構成について説明する。

【００５９】図１３（ａ），（ｂ）および（ｃ）はイン
ク容器１１の係止部１８および廃インク容器１３の係止
爪１９の拡大断面図である。

【００６０】係止部１８には係止用突部２９とそれに対
向する側にバネ部３０を有している。また、係止爪１９
には同様に係止用突部２８を有している。

【００６１】図１３（ａ）に示すように、インク容器１
１と廃インク容器１３との結合動作により図中矢印Ａの
方向に係止爪１９は係止部１８に挿入される。その後、
その挿入動作より図１３（ｂ）に示すように係止爪１９
の係止用突部２８は係止部１８の係止用突部２９を越え
ようとするが、この時、係止爪１９はその付け根を支点
として図に示すように反りながら係止用突部２９ａを越
えようとし、これに応じてバネ部３０は図に示すように
たわむ。係止用突部２８が係止用突部２９を越えると、
それぞれの突部は互いの凹部と係合し、また、バネ部３
０はこの係合を固定するよう作用する。これにより、係
止部１８と係止爪９は緊密に係合固定される。

【００６２】ここで、バネ部３０は、上記係合状態を解
除するような力が働いた場合、係止爪１９をバネ部３０
が押さえ付けるよう働くので係合状態を維持できる。た
だし、これもバネ部のバネ力を越えるような力が作用し
た場合には係合状態は解除されることがありうる。

【００６３】次に、図１４を参照し、半永久的な係合固
定の構成について説明する。

【００６４】係合部１８および係合爪１９の構成そのも
のは図１３に示す場合と同様であるが、ここでは、図１
４（ａ）に示すように係合する前にエポキシ樹脂からな
る接着剤のように固まる材料３１をバネ部３０の上面に
塗布する。

【００６５】材料３１の接着剤のように硬化する材料は
経時的に硬化するタイプが望ましく、また、硬化後は硬
いものつまり弾性の少ないものが望ましい。

【００６６】係止爪１９を係止部１８に結合させる時は
接着剤のように硬化する材料３１は固まっておらず係合
用突起２９を係合用突起２９が越えるとき、図１３に示
す場合と同様にバネ部３０は係止爪１９に押されたわむ
が接着剤のように硬化する材料３１は形を変え、係合部
１８および係合爪１９の係合を阻害することはない。し
かし一度、係合状態になると接着剤のように固まる材料
３１はバネ部３０と容器の壁面３２の間で時間とともに
硬化する。従って、硬化後はバネ部３０のたわみを押え
るのでこの状態になると、係合部はその解除が困難とな
る。

【００６７】本願発明者の実験によれば、接着剤のよう
に固まる材料３１を入れない場合では、組み付けられた
インクカートリッジを高い位置から落下させた場合には
２つの容器が外れることがあったが、接着剤のように固
まる材料３１を用いたものでは外れることはなかった。

【００６８】また、接着剤のように固まる材料３１はバ
ネ部３０もしくは壁面３２に必ずしも接着されている必
要はなくバネ部３０がたわまない位置に存在しているだ
けで良く、従ってこのような材料は接着剤に限られない
ことは明らかである。

【００６９】続いて、図１５に、係止爪の係止用突部を
さらに追加した例について示す。

【００７０】上記と同様に、係止部１８に対し係止爪１
９を図中矢印Ａ方向から組付ける（図１５（ａ））。係
止用突部２９を係止用突部２８が越えるとき、追加され
た係止用突部３３もバネ部３０の先端３４を越える（図
１５（ｂ））。これにより図１５（ｃ）に示すように係
合を終えた状態となる。このように、係合部１８と係合
爪１９との係合により、係止用突部２９と２８とが、係
止用突部３３とバネ部３０の先端３４とが、それぞれ係
合された状態となる。

【００７１】この状態で例えば落下のような係合爪１９
がはずれるような力が作用しても図１５（ｄ）に示すよ
うにバネ部３０の先端３４と係合爪１９の係止用突部３
３がはずれることはないので力が取り除かれると元の状
態にもどり（図１５（ｃ））結合状態を維持することが
できる。

【００７２】図１６に、図１５（ａ）に示した係合爪１
９の断面を示す。

【００７３】係止用突部ｃ３３は本図に示すような形を
とりバネ部３０に係止用突部３３に対応する溝３５を形
成しておくことで図１３に示すものと形状的に大きく変
えることなく対応できる。

【００７４】図１７は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置としてのラベルプリンタをロール紙供給ユニ
ット１０１のカバー１１１を取外し、また、プリントヘ
ッド部１０２を上方に回動してこれを開けた状態で示す
斜視図であり、図１８はインクカートリッジ部１０３の
前カバー１１３を開けた状態で示す斜視図である。

【００７５】図１７に示すように、ロール紙供給ユニッ
ト１０１に収納されるロール紙１２４が巻回されたロー
ル１２６は、ユニット１０１の底部に設けられた２本の
駆動ローラ３０１（一方は不図示）上に載置され、ロー
ル１２６の外周側と駆動ローラとがロール紙の自重によ
る押圧力を伴なって接触した状態にある。この状態で上
記駆動ローラ３０１等が不図示のモータの動力を得て回
転することにより、最外周のロール紙１２４がその内側
のロール紙と分離して送り出される。このロール紙の供
給は、プリンタヘッド部１０２とカートリッジ収納部１
０３との間におけるロール紙搬送機構１０４（その詳細
は不図示）による搬送とは実質的に無関係に行われるも
のである。従って、これらの２つの部分の間の搬送を調
整するため、上述したロール紙供給では、そのバッファ
となるループ（たるみ、図１７には不図示）を形成する
ようにロール紙の供給を制御する。すなわち、搬送機構
１０４における搬送によってループセンサ（不図示）が
ループを検出しなくなると、上記駆動ローラを駆動して
ループを形成しつつロール紙供給を行うようにする。

【００７６】紙ガイド１３１は、収納されるロール１２
６の幅方向にスライドできるように設けられている。す
なわち、ロール紙を収納する際、紙ガイド１３１をロー
ル紙１２４の幅より大きくスライドし、ロール１２６を
駆動ローラ上に載置した後、紙ガイド１３１をロール１
２６の幅までスライドし、その一部をロール１２６の芯
材１２５に突き当てることができる。これにより、ロー
ル紙１２４が供給される際、その供給方向における駆動
ローラより上流側においてロール紙１２４が幅方向に振
れるのを、一定の微小な振れを許容して規制することが
可能となる。なお、紙ガイド１３１には、そのスライド
位置を固定するストッパ３１６が設けられている。

【００７７】ロール紙搬送経路において、搬送機構１０
４による搬送路の入口近傍には斜送ユニット１２８が設
けられる。斜送ユニット１２８は、ロール紙１２４の下
面に接触する２つの斜送ローラ（不図示）と、これらロ
ーラに対向するロール紙１２４の上面に接触する斜送コ
ロ１２９および１３０とを有する。２つの斜送ローラ
は、斜送コロ１３０に対向しかつ搬送機構１０４側から
駆動力を得て駆動される駆動ローラと、斜送コロ１２９
に対向しかつ駆動力を得ていない従動ローラとからな
り、それぞれのローラはロール紙の搬送方向に対して斜
めに回転する（回転軸が搬送方向と直交する方向から傾
斜している）よう取付けられている。また、斜送コロ１
２９および１３０も、斜送ローラと同様に搬送方向に対
して斜めに取り付けられている。これらの斜送ローラお
よび斜送コロ１２９および１３０により、搬送されるロ
ール紙に斜め方向への搬送力を与えて、図中奥側の所定
のガイドに押し当てるよう、作用することができる。こ
の結果、ロール紙１２４はその搬送方向が一定方向の規
制力を受けて行われるため、搬送方向の振れ等の無い良
好な搬送が可能となる。

【００７８】プリントヘッド部１０２とカートリッジ収
納部１０３との間に設けられるロール紙搬送機構１０４
は、図１７においてその図示は省略されているが、図
中、ロール紙１２４の下側に配置される（従って、カー
トリッジ収納部１０３の上面に配置される）、搬送方向
に延在する複数本のベルトおよびこれらを駆動するため
搬送方向上流側および下流側に設けられるローラ、およ
びプリントヘッド部１０２の下面に配置され、上記ベル
トのうちの所定のベルトを介して駆動力を得る拍車から
なる。

【００７９】図１８において、インクカートリッジ収納
部１０３は、本例のラベルプリンタで用いる４種類のイ
ンク、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）
およびブラック（Ｂｋ）に対応して４つのカートリッジ
収納室１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃおよび１４０Ｂｋ
を備えている。各カートリッジ収納室の入口近傍には、
この収納室内部を略遮蔽するシャッタ１４２Ｙ，１４２
Ｍ，１４２Ｃおよび１４２Ｂｋが設けられている。これ
らシャッタは、その上部が回動自在に軸支されるもので
あり、ユーザーが誤って収納室内部に手を入れ、インク
供給用針に触れること等を防止するために設けられる。
インクカートリッジの挿入時には、カートリッジ自体が
収納室奥側へ向けてシャッタを押し開けるようにして、
その挿入が行われる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高価な装置を必要とせず低コストで安定した性能のイン
クタンクを容易に供給することができる。

【００８１】また、本発明によれば、組付が容易なた
め、インクの注入を終えてからでも組付が可能であるた
め工程設定の自由度が増すと共に、インク注入時に注入
用針による弾性体へのダメージを解消し、信頼性も向上
する。また、冠体に対して拡径する方向の力が加わらな
いので、冠体が延びにくいような材質で、かつ、ハウジ
ングが剛性の高い材料のような組み合わせでも、組付け
が容易で、かつ、冠体に無理な応力を与えず、信頼性の
高い結合部を提供できる。

【００８２】さらに、本発明によれば、針の抜き差し性
が良好で針を抜いた後確実に閉じることのできるインク
タンクを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクタンクの一従来例を示す断面図である。

【図２】図１に示したインクタンクのインク結合部を拡
大して示す断面図である。

【図３】本発明のインクタンクの一実施形態を示す分解
斜視図である。

【図４】図３に示したインクタンクの組立工程を示すフ
ローチャートである。

【図５】図３に示したインクタンクの断面図である。

【図６】図３に示したインクタンクのインク結合部を構
成する各部品の斜視図である。

【図７】図６に示した各部品から組み立てたインク結合
部の断面図である。

【図８】（ａ）および（ｂ）は図７に示したインク結合
部における適切な内径を説明するための断面図であっ
て、（ａ）は供給針等を貫通させた状態を示し、（ｂ）
は供給針等を抜いた状態を示すものである。

【図９】図７に示したインク結合部を有したインクタン
ク端面の正面図である。

【図１０】上記実施形態に係るインクタンクと供給針と
の接続を説明する図である。

【図１１】上記実施形態に係るインクタンクと供給針と
の接続を説明する図である。

【図１２】上記実施形態に係るインクタンクと供給針と
の接続を説明する図である。

【図１３】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は上記実施形態
のインクタンクにおけるインク貯留部と廃インク貯留部
との係合を説明する図である。

【図１４】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は上記係合の他
の例を説明する図である。

【図１５】（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は上記
係合の他の例を説明する図である。

【図１６】図１５に示す係合における係合部の断面図で
ある。

【図１７】本発明を適用したインクタンクを具えたラベ
ルプリンタを示す斜視図である。

【図１８】上記プリンタを前方から視た斜視図である。

【符号の説明】

１０ インクタンク １１ インク容器 １２ 蓋 １３ 廃インク容器 １４ 吸収体 １５ 廃インク蓋 １６ 弾性体 １７ 冠体（固定部材） ２０ ハウジング部 ２０ａ 弾性体収容部 ２２ 押圧部 ２３ 爪部 ２５ 係止部 ３７ ストッパ部 ３８ 凸形状の係止部 ３９ 溝 ３９ａ 第１の溝部 ３９ｂ 第２の溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小俣 好一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 但馬 裕基 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 刈田 誠一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−228160（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3002072（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B65D 43/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録装置で用いられるインクを貯留する
   インク容器と、 該インク容器に設けられ、かつ、前記インクの注入に供
   する円筒孔と、 該円筒孔を塞ぐと共に、前記記録装置へのインク供給を
   行う針状体により挿通される弾性体と、 該弾性体による前記円筒孔の閉塞を維持する固定部材と
   を含むインクタンクであって、 前記円筒孔の端部には、前記弾性体を収容するためのハ
   ウジング部が設けられ、該ハウジング部は前記円筒孔の
   内径より大きい内径を有する弾性体収容部を有し、前記
   固定部材は該ハウジング部の該弾性体収容部内に収容さ
   れた前記弾性体の頂部を押圧して該弾性体を弾性変形さ
   せる押圧部を有すると共に、前記ハウジング部との結合
   に供する複数の爪部を有し、前記ハウジング部の外周部
   には前記固定部材の前記複数の爪部を係合させるための
   係合部が設けられており、前記弾性体は、前記ハウジン
   グ部の前記弾性体収容部の内径と略同一の外径を有する
   ドーム形状をなすことを特徴とするインクタンク。
2. 【請求項２】 記録装置で用いられたインクを貯留する
   廃インク容器と、 該廃インク容器に設けられ、かつ、廃インクの取り込み
   に供する円筒孔と、 該円筒孔を塞ぐと共に、前記記録装置からの廃インクの
   取り込みを行う針状体により挿通される弾性体と、 該弾性体による前記円筒孔の閉塞を維持する固定部材と
   を含むインクタンクであって、 前記円筒孔の端部には前記弾性体を収容するためのハウ
   ジング部が設けられ、該ハウジング部は前記円筒孔の内
   径より大きい内径を有する弾性体収容部を有し、前記固
   定部材は該ハウジング部の該弾性体収容部内に収容され
   た前記弾性体の頂部を押圧して該弾性体を弾性変形させ
   る押圧部を有すると共に、前記ハウジング部との結合に
   供する複数の爪部を有し、前記ハウジング部の外周部に
   は前記固定部材の前記複数の爪部を係合させるための係
   合部が設けられており、前記弾性体は、前記ハウジング
   部の前記弾性体収容部の内径と略同一の外径を有するド
   ーム形状をなすことを特徴とするインクタンク。
3. 【請求項３】 前記ハウジング部の係合部は、前記固定
   部材の爪部を案内する溝であり、該溝は、前記ハウジン
   グ部の外周部を前記円筒孔の軸線方向に沿って延びる第
   １の溝部と、該第１の溝部に連絡し、かつ、該第１の溝
   部の延在する方向と交差する方向に延びる第２の溝部と
   を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のイン
   クタンク。
4. 【請求項４】 前記第２の溝部には、前記固定部材の前
   記爪部を係止する係止部が設けられていることを特徴と
   する請求項３記載のインクタンク。
5. 【請求項５】 前記ハウジング部の内半径をｒとし、前
   記弾性体の未変形時の曲率半径をＲとした場合に、式 １．０５＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^−１（ｒ／Ｒ）＜１．５７ が成立することを特徴とする請求項１に記載のインクタ
   ンク。
6. 【請求項６】 前記ハウジング部の内半径をｒとし、前
   記弾性体の未変形時の曲率半径をＲとした場合に、式 １．１＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^−１（ｒ／Ｒ）＜１．４ が成立することを特徴とする請求項１に記載のインクタ
   ンク。
7. 【請求項７】 前記インク容器にインクが充填されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のインクタンク。
8. 【請求項８】 インクの注入に供する円筒孔の端部に設
   けられたハウジング部の前記円筒孔の内径より大きい内
   径を有する弾性体収容部内に、該ハウジング部の該弾性
   体収容部の内径と略同一の外径を有するドーム形状をな
   す弾性体を挿入した後、該弾性体を押圧して弾性変形さ
   せる押圧部と前記ハウジング部の係合部に係合する複数
   の爪部を有する固定部材を前記ハウジング部に被せ、該
   係合に伴って前記押圧部により前記弾性体を弾性変形さ
   せて前記円筒孔を閉塞することを特徴とするインクタン
   クの製造方法。
9. 【請求項９】 廃インクの取り込みに供する円筒孔の端
   部に設けられたハウジング部の前記円筒孔の内径より大
   きい内径を有する弾性体収容部内に、該ハウジング部の
   該弾性体収容部の内径と略同一の外径を有するドーム形
   状をなす弾性体を挿入した後、該弾性体を押圧して弾性
   変形させる押圧部と前記ハウジング部の係合部に係合す
   る複数の爪部を有する固定部材を前記ハウジング部に被
   せ、該係合に伴って前記押圧部により前記弾性体を弾性
   変形させて前記円筒孔を閉塞することを特徴とするイン
   クタンクの製造方法。