JP3767334B2

JP3767334B2 - 記録装置用インクカートリッジ

Info

Publication number: JP3767334B2
Application number: JP2000186050A
Authority: JP
Inventors: 卓石澤; 利雄熊谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: JP2002001980A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式記録装置に用いられ、空気加圧ポンプにより生成される空気圧を印加することにより、記録ヘッド側にインクを供給するように構成されたインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、一般にキャリッジ上に搭載されて記録用紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドの移動方向に対して直行する方向に相対的に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷データに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより記録用紙に対して印刷が行われる。
【０００３】
一方、例えばオフィス向けまたは業務用に提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジを、例えば装置本体側に配置されたカートリッジホルダに装填させる形式の記録装置が提供されている。そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上にはサブタンクが配置され、前記各インクカートリッジから各サブタンクに対してインク補給チューブを介してそれぞれインクを補給し、さらに各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今においてはより大きな紙面に対して印刷を行うことが可能な、キャリッジの走査距離の長い大型の記録装置が要求されている。このような記録装置においては、スループットを向上させるために、記録ヘッドにおいては益々多ノズル化が図られている。さらに、スループットを向上させるために、印刷を実行しながらインクカートリッジからキャリッジに搭載された各サブタンクに対して逐次インクを補給することを可能とし、各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを安定して供給するような記録装置が求められる。
【０００５】
このような記録装置においては、インクカートリッジからサブタンクに対して、それぞれのインクに対応してインク補給チューブを接続する必要があり、キャリッジの走査距離が大きいために必然的にチューブの引き回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記録ヘッドにおいては多ノズル化が図られているために、インクの消費量が多く、インクカートリッジからサブタンクに接続された各インク補給チューブ内においてインクの動圧（圧力損失）が高まり、サブタンクに対するインクの補給量が不足するという技術的課題を抱えている。
【０００６】
このような課題を解決するための一つの手段として、例えばインクカートリッジ側に空気圧を印加し、インクカートリッジからサブタンクに対して空気圧によって強制的なインク流を発生させて、サブタンクに対して必要十分なインクを補給する構成が採用し得る。
【０００７】
前記したような構成の記録装置に用いられるインクカートリッジとしては、外郭を構成するケースが気密状態となるように形成され、その内部にインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納された構成が好適に採用し得る。このような構成におけるインクカートリッジにおけるインクパックは、ケース内に印加される加圧空気によってインクが押し出され、キャリッジに搭載された記録ヘッド側に送り出されるように作用する。
【０００８】
このように、加圧空気をケース内に導入してインクを送り出す機能を有するインクカートリッジにおいては、ケース内の気密状態を長期にわたって確保し得るように構成することは勿論のこと、組み立ての容易性ならびに分解およびリサイクルの容易性等に配慮することは重要な課題となる。
【０００９】
本発明は、このような技術的な課題に基づいてなされたものであり、ケース内の気密状態を安定して確保し得ると共に、組み立ておよび分解の操作が容易に成し得られる記録装置用インクカートリッジを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかる記録装置用インクカートリッジは、可撓性素材により形成され、内部にインクが封入されたインクパックと、前記インクパックを収納し、気密状態に形成されたカートリッジケースとにより構成され、記録装置への装填状態において前記ケース内に加圧空気が導入されるように成された記録装置用インクカートリッジであって、前記カートリッジケースは、第１ケースと第２ケースとにより構成され、前記第１ケース内にインクパックが収納されて当該ケースの開口縁がフィルム部材により封止されることで、気密状態を形成すると共に、前記第１ケースの開口縁に形成された係合部に、第２ケースに形成された爪状部材が係合することで、第１ケースに第２ケースが接合され、前記第２ケースが加圧空気を受けて前記フィルム部材が膨出するのを抑制する蓋体として構成され、且つ、前記第２ケースは前記蓋体として機能する平面部と、これに直交するように一体に形成された折り曲げ部とで構成され、前記折り曲げ部の内面に沿って、独立した複数個の前記爪状部材が間欠的に形成されると共に、前記独立した複数個の爪状部材の配置位置に対応する第２ケースの前記平面部には、前記折り曲げ部に沿ってそれぞれスリット孔が形成されている点に特徴を有する。
【００１２】
この場合、前記爪状部材には、第１ケースに第２ケースを接合する際に、第１ケースに形成された前記係合部を乗り越えて、当該係合部に係合するテーパ面および係止段部が形成されていることが望ましい。
【００１３】
そして、前記した構成によるカートリッジにおける好ましい実施の形態においては、第１ケースの開口縁に、フィルム部材が熱溶着によって封止された構成とされる。
【００１４】
以上のように構成されたインクカートリッジによると、可撓性素材により形成されて、内部にインクが封入されたインクパックは、第１ケース内に収納された状態でフィルム部材により封止された構成とされる。そして、インクパックが収納された前記第１ケースに対して第２ケースが接合されることによって、第２ケースはフィルム部材が加圧空気を受けて膨出するのを抑制する蓋体として機能する。したがって、インクカートリッジの気密状態を前記フィルム部材によって確保し、加圧空気を受けた場合の前記フィルム部材の変形を蓋体として機能する第２ケースによって効果的に抑制するように作用する。
【００１５】
一方、第１ケースに対して第２ケースを接合させる場合においては、第１ケースの開口縁に形成された鍔状の係合部に、第２ケースに形成された爪状部材を係合させることにより、両者は互いに接合され、カートリッジとしての外郭が構成される。したがって、インクカートリッジの組み立ておよび分解操作が容易に成し得られ、各構成部材のリサイクル性を向上させることに寄与できる。
【００１６】
また、第２ケースに形成された爪状部材を、蓋体として機能する平面部に直交する折り曲げ部の内面に形成し、且つ第１ケースに形成された鍔状の係合部を乗り越えるテーパ面および係止段部を形成した構成とすることで、第１ケースに対して第２ケースを重合させることで、容易に両者を接合することができ、インクカートリッジの組み立て操作をより容易にすることに寄与できる。
【００１７】
さらに、各爪状部材の配置位置に対応する第２ケースの平面部には、前記折り曲げ部に沿ってそれぞれスリット孔を形成した構成とすることで、各爪状部材が配置された前記折り曲げ部の可撓性を向上させることができる。したがって、この折り曲げ部の可撓性は、前記爪状部材におけるテーパ面が第１ケースにおける鍔状の係合部を乗り越える場合の逃げとして有効に作用する。これにより、合成樹脂により形成された両ケースの接合操作時において無理な応力が作用し、例えば爪状部材の形成部分を白化させる、またはクラックを発生させるという問題を効果的に回避することができる。
【００１８】
また、以上のようにして構成されたインクカートリッジによると、記録装置に装填されてケース内に加圧空気が導入された場合、フィルム部材を介して第２ケースの前記平面部が若干外側に変形される作用を受けるものの、前記平面部に直交する折り曲げ部の内面に形成された爪状部材は、平面部の変形作用を受けて、より内側に倒れ込むような作用を受ける。したがって、爪状部材は第２ケースの前記鍔状の係合部により食い込むむように作用し、両者の結合状態を強固に保持させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるインクカートリッジを利用する記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。まず図１は、記録装置の基本構成を平面図で示したものである。図１における符号１はキャリッジを示し、このキャリッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェット式記録ヘッド６が搭載されている。
【００２０】
また、キャリッジ１には前記記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載されている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形態においては、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインクに対応して４個具備されている。そして、この各サブタンク７ａ〜７ｄには、装置本体に配置されたカートリッジホルダ８に装填されたインクカートリッジとしてのメインタンク９ａ〜９ｄから、可撓性のインク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成されている。なお、前記したインクカートリッジとしての各メインタンク９ａ〜９ｄは、後で詳細に説明するようにその外郭構成が偏平状に形成されており、前記カートリッジホルダ８において、偏平状の面がそれぞれ垂直方向に向くように、いわゆる縦置き状態で装着されている。
【００２１】
一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１１ａが配置されている。そして、キャリッジ１がホームポジョンに移動したときに、前記キャップ部材１１ａによって、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるように構成されている。
【００２２】
このキャップ部材１１ａは、記録装置の休止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１１ａには、図には示されていないが、吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。そして、キャッピング手段１１の印字領域側に隣接して、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができるように構成されている。
【００２３】
次に図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示したものであり、このインク供給システムについて、それぞれ相当する各部を同一符号で示した図１と共に説明する。図１および図２において、符号２１は空気加圧ポンプを示しており、この空気加圧ポンプ２１により加圧された空気は、圧力調整弁２２に供給され、さらに圧力検出器２３を介して前記した各メインタンク９ａ〜９ｄ（図２においては代表して符号９として示しており、以下において代表して単に符号９として説明する場合もある。）にそれぞれ供給されるように構成されている。なお、前記圧力調整弁２２は、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が所定以上に達した時に、圧力を開放して各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる機能を有している。
【００２４】
さらに、前記圧力検出器２３は、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧を検知し、空気加圧ポンプ２１の駆動を制御するように機能する。すなわち、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が所定の圧力に達したことを検出した場合には、空気加圧ポンプ２１の駆動を停止させると共に、圧力検出器２３によって空気圧が定められた圧力以下となったことを検出した場合には、空気加圧ポンプ２１を駆動させるように制御する。したがって、この繰り返しによって前記した各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧は所定の範囲に維持されるようになされる。
【００２５】
前記メインタンク９としてのインクカートリッジの詳細な構成については後述するが、その概略構成は図２に示されたように、その外郭を構成するケースが気密状態に形成されており、その内部にはインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパック２４が収納されている。そして、メインタンク９とインクパック２４とで形成される空間が圧力室２５を構成しており、この圧力室２５内に、前記圧力検出器２３を介した加圧空気が供給されるように構成されている。この構成により、各メインタンク９ａ〜９ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄから各サブタンク７ａ〜７ｄに対して所定の圧力によるインク流が発生するように成される。
【００２６】
なお、前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加圧されたインクは、それぞれ各インク補給バルブ２６，２６……および各インク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７として示しており、以下において代表して単に符号７として説明する場合もある。）に供給されるように構成されている。
【００２７】
図２に示すように、サブタンク７には内部にフロート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そしてホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接されている。この構成により、フロート部材３１に配置された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、前記ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力が発生されるインク量検出手段を構成している。
【００２８】
したがって、例えばサブタンク７内のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。それ故、永久磁石の移動によるホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂにより得られた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。
【００２９】
これにより、メインタンク９内で加圧されているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて、前記インク補給バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しにより、メインタンクからサブタンクに対して断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタンク内には常にほぼ一定の範囲のインクが貯留されるようになされる。
【００３０】
そして、各サブタンク７からはバルブ３５およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されており、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開口６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。なお、図２において符号１１は、前記したキャッピング手段を示しており、このキャッピング手段１１に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプ（チューブポンプ）に接続されている。
【００３１】
図３乃至図５は、以上のように構成されたインクジェット式記録装置に用いられるインクカートリッジとしての前記したメインタンク９の例を示したものである。なお、図３はメインタンクの全体構成を示した斜視図であり、図４は図３に示すＡ−Ａ線から矢印方向に視た状態のメインタンクの拡大断面図である。また、図５は図３に示す外郭ケース内に収納されたインクパック２４の構成を示した斜視図である。まず、図３および図４に示すように外郭ケースは、第２ケースとしての上ケース４１および第１ケースとしての下ケース４２により構成されている。その下ケース４２は偏平状の函型形状になされており、上面が開放されてその内部にはインクを封入した状態のインクパック２４（図５参照）が収納できるように構成されている。
【００３２】
この実施の形態においては、図４に示されたように下ケース４２に収納されたインクパック２４の各四辺を押さえるために、例えば発泡スチロール等により構成され、中央部が窓状に開口された四辺形の中蓋４３が挿入されており、さらに後で詳細に説明するように、下ケース４２の開口端縁に形成された鍔状の係合部（以下、これを単に鍔部とも言う。）４２ａおいて、太線で示したようにフィルム部材４４が熱溶着されて、下ケース４２が気密状態となるように閉塞されている。そして、その上部から偏平函型形状に成された上ケース４１が装着された構成とされている。
【００３３】
前記上ケース４１は、加圧空気を受けて前記フィルム部材４４が外側に膨出するのを抑制する蓋体として機能するものであり、蓋体として機能する平面部４１ｂと、これに直交するように一体に形成された折り曲げ部４１ｃとで構成されている。そして、前記折り曲げ部４１ｃの内面に沿って楔形の爪状部材４１ａが間欠的に形成されており、上ケース４１を下ケース４２に対して押し込むことにより、前記各爪状部材４１ａが下ケース４２の開口端縁に形成された前記鍔部４２ａに係合し、両者は一体に結合される。
【００３４】
この構成によって、フィルム部材４４により閉塞された下ケース４２内に加圧空気が導入された場合、フィルム部材４４は上ケース４１の内面に沿って添接するように位置しているので、加圧空気を受けてフィルム部材４４が外側に膨出するのを避けることができる。
【００３５】
図５は前記のようにして形成される外郭ケース内に収納されたインクパック２４の構成を示したものである。このインクパック２４は、矩形状に形成された２枚の可撓性素材、例えばポリエチレンフィルムが用いられ、ガスバリア性の向上のために、例えばアルミ泊等が表面にラミネートされている。そして、長手方向の側端部におけるほぼ中央部にはインク導出口を構成する栓体５０が取り付けられている。
【００３６】
インクパック２４は、前記栓体５０が取り付けられた側端部と、これに直交する長手方向の両側端部の三辺が、まず熱溶着によって接合されて袋状に形成される。なお、符号２４ｂは前記三辺に施された熱溶着部分を示す。そして、前記のようにして袋状に形成されたインクパック２４における残りの一辺における開口を利用して、インクパック２４内にインクが導入され、最後に残りの一辺が熱溶着によって接合されて、インクパック内にインクが封入された状態とされる。なお、符号２４ｃは前記残りの一辺に施された熱溶着部分を示す。
【００３７】
図６は、前記したインクパック２４をフィルム部材によって下ケース４２内に封入する状態を一部拡大して示したものである。まず、下ケース４２はその開口端縁に形成された鍔部４２ａを利用して、固定治具６１上に載置される。そして、前記したインクパック２４が下ケース４２内に収納され、さらにインクパック２４の各四辺を押さえるための中央部が窓状に開口された四辺形の中蓋４３が下ケース４２内に挿入される。
【００３８】
この状態でフィルム部材４４が下ケース４２の開口端縁に形成された前記鍔部４２ａを覆うようにして配置される。続いて、下ケース４２の前記鍔部４２ａの平面形状と同様に形成されたヒータヘッド６２が降下して鍔部４２ａを覆うフィルム部材４４を加熱する。これにより、フィルム部材４４は下ケース４２の前記鍔部４２ａに沿って熱溶着され、下ケース４２はフィルム部材４４によって気密状態に封止される。
【００３９】
次に図７および図８は、前記したようにフィルム部材４４によって封止された下ケース４２に対して接合される上ケース４１の一部の構成、特に上ケース４１の前記折り曲げ部４１ｃの内面に沿って間欠的に形成された爪状部材４１ａおよびその周辺構成を拡大して示したものである。なお、図７は上ケース４１の隅角部を内面方向に視た状態の斜視図であり、また、図８は上ケース４１の隅角部を上面方向から視た状態の斜視図である。
【００４０】
図７に示されたように爪状部材４１ａには、折り曲げ部４１ｃの下端部から蓋体として機能する平面部４１ｂに向かって肉厚を増すように構成したテーパ面４１ｄが形成されており、このテーパ面４１ｄにおける平面部４１ｂ側の端部には、係止段部４１ｅが形成されている。そして、各爪状部材４１ａの配置位置に対応する上ケースの前記平面部４１ｂには、図８にも示されたように折り曲げ部４１ｃに沿って、それぞれスリット孔４１ｆが形成されている。
【００４１】
したがって、下ケース４２に対して上ケース４１を重合させて押し込むことで、前記各爪状部材４１ａにおけるテーパ面４１ｄが、下ケース４２の開口端縁に形成された鍔部４２ａの側面に当接して摺動される。そして、なおも上ケース４１を下ケース４２に向かって押し込むことにより、各爪状部材４１ａは下ケース４２に形成された前記鍔部４２ａを乗り越える。これにより、下ケースの鍔部４２ａは爪状部材４１ａにおける係止段部４１ｅに嵌まり込み、両ケースは接合状態とされる。
【００４２】
この場合、各爪状部材４１ａの配置位置に対応する上ケース４１の前記平面部４１ｂには、折り曲げ部４１ｃに沿ってそれぞれスリット孔４１ｆが形成されているので、各爪状部材が配置された前記折り曲げ部４１ｃの可撓性を向上させることができる。したがって、この折り曲げ部における可撓性は、前記爪状部材４１ａにおけるテーパ面４１ｄが下ケース４２における鍔部４２ａを乗り越える場合の逃げとして有効に作用する。これにより、合成樹脂により形成された両ケースの接合操作時において無理な応力が作用し、例えば爪状部材４１ａの形成部分を白化させる、またはクラックを発生させるという問題を効果的に回避することができる。
【００４３】
図９は、以上のようにして形成されたインクカートリッジとしてのメインタンク９の全体を上ケース側から視た状態の斜視図で示している。この実施の形態においては、ケースの長手方向に沿った両端部に５か所のスリット孔４１ｆ、換言すれば爪状部材４１ａがそれぞれほぼ等間隔に配置され、また、ケースの短辺方向に沿った両端部に２か所のスリット孔４１ｆ、換言すれば爪状部材４１ａがそれぞれ配置されている。
【００４４】
以上のように構成されたインクカートリッジとしてのメインタンク９は、図３に示されたように、カートリッジケースの一面に、記録装置へ装填する場合に利用される位置決め手段としての一対の開口穴５１が形成されている。この一対の開口穴５１は、ケースの前記一面における長手方向に沿った２か所に離間した状態で配置されており、これは下ケース４２を例えば射出成形する場合において、同時に一体に形成されている。また、前記２か所に配置された位置決め開口穴５１のほぼ中間部に、インクパックからのインク導出口を構成する前記栓体５０が、図示せぬ封止用のＯリングを噛んだ状態で取り付けられている。
【００４５】
そして、前記２か所に配置された各開口穴５１の両外側には、加圧空気の導入口５２、および後で詳細に説明する回路基板５３がそれぞれ配置されている。なお、加圧空気の導入口５２は、下ケース４２を成形する場合において同時に中空状に一体に成形され、これを介してフィルム部材４４により閉塞された下ケース４２内に加圧空気が導入できるように構成されている。
【００４６】
図１０には、前記したように形成されたインクカートリッジとしてのメインタンク９の前記一面側の端部が断面状態で示されており、記録装置側のカートリッジホルダ８に配置された接続機構５５に対してメインタンク９が装着される状態を示している。また図１１にはカートリッジホルダ８側に配置された接続機構５５が斜視図の状態で示されている。図１０および図１１に示すように、カートリッジホルダ８側には、円柱状に形成された一対の位置決めピン５６が配置されており、メインタンク９側に形成された前記一対の位置決め開口穴５１が、各位置決めピン５６を包囲して装着されるように構成されている。
【００４７】
このように、カートリッジ側に位置決め用の開口穴５１がケースの前記一面における長手方向に沿った２か所に配置された構成とされているので、記録装置側に配置された２本の位置決めピン５６の基端部への装着により、カートリッジとしてのメインタンク９の三次元方向の位置決めを達成することができる。前記位置決めピン５６に対してメインタンク９が装着されることによって、一対の位置決めピン５６を挟むほぼ中央部に配置された中空状のインク導出管５７が、インクパックからのインク導出口を構成する前記栓体５０に差し込まれ、カートリッジからインクが導出できる態勢となされる。
【００４８】
また、メインタンク９の装着により、加圧空気の導入口５２がホルダ８側に配置された加圧空気の送出口５８に接続され、メインタンク９側に加圧空気が導入することができる態勢になされる。さらに、メインタンク９側に配置された前記回路基板５３に対して複数の接触片を備えた端子機構５９が接続され、回路基板５３に備えられた後述する半導体記憶手段との間で、データの授受が実現できる態勢になされる。なお、メインタンク９をカートリッジホルダ８に装着した場合においては、図１０に示すようにメインタンク９側に配置された前記回路基板５３が重力方向にして上部に位置する縦置き状態に装着される。
【００４９】
図１２はメインタンク９の装着により、ホルダ側に配置された中空状のインク導出管５７が、インクパックからのインク導出口を構成する前記栓体５０に差し込まれ、カートリッジからインクが導出できるようになされる状態を断面図によって示したものである。なお、図１２（Ａ）は両者が接続される以前の状態を示し、また図１２（Ｂ）は両者が接続された状態を示している。インクパック側の前記栓体５０内の出口部分には、円環状に形成されたゴムパッキン５０ａが嵌め込まれている。
【００５０】
一方、栓体５０内には、軸方向に可動できるようになされた可動体５０ｂが収納されている。そして前記可動体５０ｂは、コイル状のバネ部材５０ｃの付勢力によって、前記ゴムパッキン５０ａにおける円環状の中央部を閉塞するように構成されている。また、ホルダ８側に配置された中空状のインク導出管５７には、先端部近傍の側面に開口５７ａが形成されている。
【００５１】
したがって、カートリッジとしてのメインタンク９が記録装置側に装着されない図１２（Ａ）の状態においては、コイル状のバネ部材５０ｃの付勢力によって、可動体５０ｂはゴムパッキン５０ａにおける円環状の中央部を閉塞するため栓体５０は閉弁状態とされ、インクパックからのインクの漏出を阻止することができる。またメインタンク９が記録装置に装着された場合には、図１２（Ｂ）に示すように、インク導出管５７の先端部が前記バネ部材５０ｃの付勢力に抗して可動体５０ｂを内部に押むように作用するため、矢印で示したインク流路が形成され、インクが導出されるようになされる。なおこの場合、ゴムパッキン５０ａにおける円環状の内径部が、インク導出管５７の外形部に密着し、当該部分からのインクの漏出が阻止できるようになされる。
【００５２】
次に図１３は、カートリッジ側に配置された前記回路基板５３の装着状態を示しており、また、図１４は回路基板５３の外観構成を示している。なお、図１４における（Ａ）は回路基板５３を正面側から視た斜視図で示しており、また（Ｂ）は回路基板５３を裏面側から視た斜視図で示している。図１３に示されたように、回路基板５３はカートリッジの下ケース４２の隅角部において、直交する二面が開放された内底部に取り付けられている。その開放された一面は、回路基板５３が前記カートリッジホルダ８側に配置された端子機構５９に接続できるようになされるものであり、また開放された他の一面は、主に回路基板５３をカートリッジケースに装着する場合において利用される。
【００５３】
すなわち、回路基板には図１４に示すように回路基板５３を下ケース４２に装着するための貫通孔５３ａおよび切欠き孔５３ｂが形成されている。そして下ケース４２には、図１４（Ａ）に仮想線で示したように前記貫通孔５３ａおよび切欠き孔５３ｂに挿通する熱溶着用の突起４２ｃおよび４２ｄが予め形成されている。ほぼ矩形状に形成された前記回路基板５３を下ケース４２に装着するに際しては、図１３に示されたように回路基板を位置決めするために形成された凹陥部４２ｂに回路基板５３が嵌め込まれる。そして、図１４（Ａ）に仮想線で示した熱溶着用の突起４２ｃおよび４２ｄの頂部に、図示せぬヒータチップを当接させて熱溶融することにより、回路基板５３は図１３に示されたように下ケース４２に装着することができる。
【００５４】
このようにして、回路基板５３を下ケース４２に装着するために、装着用の治具として前記したヒータチップが用いられ、回路基板５３の上面側において開放された一面より前記ヒータチップの先端が挿入されるようになされる。なお、図１４（Ａ）に示すように、回路基板５３の正面側には、カートリッジホルダに装着された場合に、ホルダ８側の前記端子機構５９と電気的に接触される接続端子としての電極接点５３ｃが形成されている。また、同一面には円形状に形成されたチェック用の電極接点５３ｄも形成されている。
【００５５】
そして、これらの電極接点５３ｃ，５３ｄは、回路基板５３の裏面に配置されたデータの読み出し書き込みが可能な半導体記憶手段５４に接続されており、メインタンク９を記録装置のカートリッジホルダに装着した状態において、メインタンク封入された例えば、インクの種類、インク残量、シリアル番号や有効期限等のデータの授受がなされるように構成されている。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明にかかる記録装置用インクカートリッジによると、第１ケースと第２ケースとにより気密状態に形成されて内部にインクパックが収納され、且つ第１ケースの開口縁に形成された鍔部に第２ケースに形成された爪状部材が係合することで、第１ケースに第２ケースが接合されるように構成したので、インクカートリッジの組み立ておよび分解操作が容易に成し得られ、各構成部材のリサイクル性を向上させることに寄与できる。
【００５７】
加えて、爪状部材の配置位置に対応する第２ケースの前記平面部に、折り曲げ部に沿ってスリット孔を形成させた構成とすることで、爪状部材が配置された前記折り曲げ部の可撓性を向上させることができ、両ケースの接合操作時において無理な応力が作用し、例えば爪状部材の形成部分を白化させる、またはクラックを発生させるという問題を効果的に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるインクカートリッジを使用し得るインクジェット式記録装置の一例を示した上面図である。
【図２】図１に示す記録装置におけるインクカートリッジから記録ヘッドに至るインク供給システムを示した模式図である。
【図３】本発明にかかるインクカートリッジの外観構成を示した斜視図である。
【図４】図３に示すＡ−Ａ線から矢印方向に視た状態のインクカートリッジの拡大断面図である。
【図５】図３に示したカートリッジ内に収納されたインクパックの構成を示した斜視図である。
【図６】インクパックをフィルム部材によって下ケース内に封入する状態を一部拡大して示した断面図である。
【図７】上ケースの隅角部を内面方向に視た状態の斜視図である。
【図８】上ケースの隅角部を上面方向から視た状態の斜視図である。
【図９】インクカートリッジの全体を上ケース側から視た状態の斜視図である。
【図１０】インクカートリッジの一面側の端部およびカートリッジホルダに配置された接続機構の構成を示した断面図である。
【図１１】カートリッジホルダに配置された接続機構を示した斜視図である。
【図１２】カートリッジ側のインク導出栓と、カートリッジホルダ側のインク導出管との構成を示した断面図である。
【図１３】カートリッジ側に装着された回路基板の装着状態を拡大して示した斜視図である。
【図１４】図１３に示された回路基板の外観構成をさらに拡大して示した斜視図である。
【符号の説明】
１キャリッジ
６記録ヘッド
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）サブタンク
８カートリッジホルダ
９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）メインタンク（インクカートリッジ）
１０インク補給チューブ
２１空気加圧ポンプ
２２圧力調整弁
２３圧力検出器
２４インクパック
２５圧力室
２６インク補給バルブ
４１上ケース（第２ケース）
４１ａ爪状部材
４１ｂ平面部
４１ｃ折り曲げ部
４１ｄテーパ面
４１ｅ係止段部
４１ｆスリット孔
４２下ケース（第１ケース）
４２ａ鍔部
５０栓体（インク導出口）
５２加圧空気導入口
５３回路基板
５５接続機構
５７インク導出管
５８加圧空気送出口
５９端子機構

Claims

可撓性素材により形成され、内部にインクが封入されたインクパックと、前記インクパックを収納し、気密状態に形成されたカートリッジケースとにより構成され、記録装置への装填状態において前記ケース内に加圧空気が導入されるように成された記録装置用インクカートリッジであって、
前記カートリッジケースは、第１ケースと第２ケースとにより構成され、前記第１ケース内にインクパックが収納されて当該ケースの開口縁がフィルム部材により封止されることで、気密状態を形成すると共に、前記第１ケースの開口縁に形成された係合部に、第２ケースに形成された爪状部材が係合することで、第１ケースに第２ケースが接合され、前記第２ケースが加圧空気を受けて前記フィルム部材が膨出するのを抑制する蓋体として構成され、
且つ、前記第２ケースは前記蓋体として機能する平面部と、これに直交するように一体に形成された折り曲げ部とで構成され、前記折り曲げ部の内面に沿って、独立した複数個の前記爪状部材が間欠的に形成されると共に、前記独立した複数個の爪状部材の配置位置に対応する第２ケースの前記平面部には、前記折り曲げ部に沿ってそれぞれスリット孔が形成されていることを特徴とする記録装置用インクカートリッジ。
前記爪状部材には、第１ケースに第２ケースを接合する際に、第１ケースに形成された前記係合部を乗り越えて、当該係合部に係合するテーパ面および係止段部が形成されてなる請求項１に記載の記録装置用インクカートリッジ。
前記第１ケースの開口縁に、フィルム部材が熱溶着によって封止された請求項１または請求項２に記載の記録装置用インクカートリッジ。