JP6022234B2

JP6022234B2 - ジョイント、インクタンク、記録装置

Info

Publication number: JP6022234B2
Application number: JP2012145647A
Authority: JP
Inventors: 和彦赤井
Original assignee: 株式会社Ｏｋｉデータ・インフォテック
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: JP2014008640A

Description

本発明は、インクタンクにインクを供給する補給タンクを接続するジョイント、該ジョイントを有するインクタンク、該インクタンクを備える記録装置に関する。

インクジェットプリンターなどの記録装置は、インクの粘度、顔料や樹脂等の粒径などの性質によってヘッドからの吐出性能が左右されることがある。例えば、ヘッドに適合した粘度でないとヘッドからインクが漏れたり、インクが吐出不能となったりすることがある。また、インク成分の粒径などがヘッドに対して適正でないと、吐出不良を生じることがある。また、ヘッドに対して適切な溶剤を使用しないと、ヘッドの破損の原因となることがある。このように、インクジェットプリンターに使用するインクは、その機器に適したものを使用する必要がある。そのため、インクジェットプリンターでは、専用のインクを充填した専用のインクカートリッジを用意している。専用のカートリッジはプリンター本体に着脱可能に構成され、インクが無くなるとカートリッジを交換する運用をする。

また、インクジェットプリンターを長時間連続で使用したいという要求があり、その要求に対応するために、インクを貯留するインクカートリッジの大型化の必要性が高まっている。しかし、専用のインクカートリッジを用いる場合は、インクカートリッジの携帯性や取扱い性を考慮しなければならないため、大型化が難しいという問題がある。また、インクカートリッジは、内部に格納するインクパックを保護するように作られていたり、インク容量を検出するための機構が備わっていたりするため、複雑な構造となってしまい、製造コストが高くなってしまうという問題もある。

また、インク色毎にインク切れになるタイミングが異なるので、容量の小さなインクカートリッジを使用すると頻繁にインクカートリッジを交換しなければならないという問題も生じる。

インクカートリッジの容量を大きくする場合、プリンター本体に着脱する構成では、インクカートリッジの大型化に限界がある。そのため、プリンター本体の外部にインクを格納するインクタンクを設けることが考えられている。例えば特開２００８−２３８７８７号公報のように外部に容量の大きいタンクを備えたプリンターが考えられている。

特開２００８−２３８７８７号公報

大容量のインクタンクを使用した場合、インクの補充頻度は少なくなる。例えば、１日１回インクタンクをフルにすることで、次の日までインク補充を不必要にすることができる。また、各色同時にインクを補充することができる。しかし、インクタンク内のインクが空にならないように、インクの残量が少なくなったら、インクを補充する運用をする必要はある。このとき、インク以外の異物が混入しないようにインクを補充する必要がある。また、インク補充時にインクタンク外にインクがこぼれないようにする方が良い。また、インクジェットプリンターに適合したインクを補充する必要がある。補充時の作業は容易であることが望まれる。このような課題を解決する必要がある。

本発明のジョイントは、記録装置のヘッドにインクを供給するインクタンクに備わり、該インクタンクに前記インクを補充するための補給タンクを接続するジョイントにおいて、前記補給タンクの前記ジョイントと接続する部分にネジ山を有し、前記ジョイントの前記補給タンクと接続する部分にネジ溝を有し、前記補給タンクを前記ジョイントに対して回転させることで進退可能に接続でき、前記ジョイントは、筒状に構成され、内部に前記補給タンクの口の先端に配置される密閉膜を破損させる針および凸部と貫通孔とを備える支持部を有し、前記針の先端から前記ジョイントの先端までの距離が前記凸部の先端から前記ジョイントの先端までの距離より短く構成され、前記補給タンクを前記ジョイントに対して回転させることで、前記ジョイントに対して前記補給タンクを侵入させて接続する場合に、前記補給タンクの先端が前記針の先端に到達するまでに前記ジョイントに前記補給タンクが自立して接続され、前記補給タンクの先端が前記針の先端から前記凸部の先端に到達するまでの間に前記密閉膜を前記針が貫通し、前記補給タンクの先端が前記凸部の先端から前記補給タンクの侵入が停止するまでの間に前記凸部によって前記密閉膜を破損させ、前記補給タンクの破損した前記密閉膜から流出した前記インクが前記インクタンクに前記貫通孔を通って補給されることを特徴とする。

本発明のインクタンクは、記録装置のヘッドにインクを供給するインクタンクであって、上述のジョイントを有し、前記ジョイントが、前記インクタンクの補給タンクから前記インクを入れるためのインク流入口に配置されていることを特徴とする。

本発明の記録装置は、記録媒体にヘッドからインクを吐出して画像を記録する記録装置であって、上述のインクタンクを有し、前記ヘッドと前記インクタンクの間に配置されたチューブと前記チューブの途中に配置されたサブタンクを介して、前記ヘッドに前記インクを前記インクタンクから供給することを特徴とする。

本発明によって、補給タンクをインクタンクに容易に接続でき、補給タンク内のインクをインクタンクにごみ等の異物の混入を防止しながら容易に確実に補充することができる。また、大容量のインクタンクを提供できるので、長時間の連続印字が可能となる。

図１はジョイントの斜め上側から見た場合の斜視図である。図２はジョイントの斜め下側から見た場合の斜視図である。図３はジョイントを用いてインクタンクに補給タンクを接続する前の状態を示す図である。図４はジョイントを用いてインクタンクに補給タンクを接続した状態を示す図である。図５はインクジェットプリンターの概略図である。

図面を用いて実施の形態を説明する。
図５はインクジェットプリンターの概略図である。インクジェットプリンター２０はキャリッジ１４を備えている。キャリッジ１４は駆動ベルト１５によって、Ｙレール１６に沿って直線状に往復移動する。キャリッジ１４内には、インクジェットヘッドが搭載されている。インクジェットヘッドはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどのカラーのインクに対応して複数備えられている。チューブ群１３はインクジェットヘッドに接続され、各色のインクを対応した夫々のインクジェットヘッドへ供給する。インクジェットプリンター２０には、不図示のサブタンクがある。インクはインクタンク１０から供給チューブ１２を介し、ポンプによってサブタンクへ供給される。サブタンクからインクジェットヘッドまでチューブ群１３を用いてインクを供給する。インクタンク１０には着脱可能な補給タンク９によってインクが供給される。インクタンク１０と補給タンク９はジョイント１によって固定される。インクタンク１０に接続された専用のジョイント１は、接続できる補給タンク９を制限できる。すなわち、ジョイント１に適合した補給タンク９のみを接続できる。

紙、樹脂シートなどの記録媒体は搬送ローラーとピンチローラーを備える搬送部１８によって搬送される。搬送ローラーとピンチローラーによって記録媒体を挟み、搬送ローラーの回転に応じて記録媒体が搬送される。プラテン１７上まで搬送された記録媒体は、往復移動するキャリッジ１４に搭載されたインクジェットヘッドから吐出されるインクを受け、画像が記録される。記録後の記録媒体は、ヒーターを備えるペーパーガイド１９上を搬送され、インクを定着させる。

図１は、ジョイントの斜め上側から見た場合の斜視図である。図２はジョイントの斜め下側から見た場合の斜視図である。図３はジョイントを用いてインクタンクに補給タンクを接続する前の状態を示す図である。図４はジョイントを用いてインクタンクに補給タンクを接続した状態を示す図である。これらの図を用いてジョイントについて説明する。

ジョイント１は中央部に境界板５が備えられている。境界板５を境にジョイント１の一方側の内周にネジ溝４が設けられている。ネジ溝４は、対応するネジ山をそなえる補給タンク９と接続するためのものである。この境界板５には複数の貫通孔６が設けられている。また、境界板５の中央部に針部２が設けられている。この針部２は、補給タンク９が密閉膜によって密閉されている未開封の場合に、その封を貫通させるための針である。封すなわち密閉膜はアルミ箔や樹脂シートなどの膜で構成されている。また、針部２とジョイント１の内周の間に凸部３が設けられている。この凸部３は、封を破るためのものである。好ましくは先端を回転方向に沿って刃部を設け、封を切りやすくする。刃部が無くとも破ることができる。凸部３には封を破るときに、封によって曲げられないように隣接したリブを備える。リブは補給タンク９の回転方向に沿って配置する。リブの先端は凸部３の高さを超えないようにする。凸部３の方が早く封と当接させるためである。針部２を中心として凸部３の位置をまでを半径とした円内に貫通孔６を有することが好ましい。この範囲に貫通孔６の半数以上を備えることが好ましい。封は針部２と凸部３によって破られ、その破られた部分に近い位置に貫通孔があることで、確実にインクを流しやすいからである。ジョイント１は、加工が必要であり、加工しやすいプラスチックまたは金属などで形成されている。好ましくは剛体である。

ジョイント１の境界板５の他方側の内周にはネジ溝８が設けられている。ネジ溝８は、対応するネジ山をそなえるインクタンク１０と接続するためのものである。ジョイント１の境界板５のインクタンク側には筒部７が備わり、またその内側の貫通孔６が設けられている。貫通孔６は中央の円形部とその周囲の複数の扇状部に分かれている。針部２の根元から側面にかけて複数の貫通孔６があり、それと円形部および扇状部が連通している。複数の貫通孔６を用いることで、封の破片が貫通孔６を通り抜けるのを防止している。

インクタンク１０には供給チューブ１２に接続するための接続部１１が備わる。接続部１１は供給チューブ１２に接続すると共に、インクタンク１０内にインクを通すチューブが配置されている。また、インクタンク１１に内外に連通する空気孔を設けることもできる。ここで、チューブを底まで挿すとインクやごみ等の異物が沈降している場合、インクと一緒に供給してしまいフィルターの目詰まりを速めてしまうので、好ましくは底からインク以外のものを吸い込まない程度に離してチューブの端部を配置する。またインクタンク１０にジョイント１を接続する構成以外に、インクタンク１０とジョイント１を一体とする構成としても良い。

インクタンク１０に補給タンクを固定する場合を説明する。先ず、インクタンク１０にジョイント１を回転させて固定する。その後、未開封の補給タンク９をジョイント１に回転させながら固定する。回転さることで補給タンク９は未開封のままジョイント１に仮に固定される。さらに回転させると針部２によって補給タンク９の封が破れインクがインクタンク１０に流れ出る。更に回転させると凸部３が封に当たり、更に回転させると封の破れる部分が大きくなる。更に、凸部３が封に当たってから３６０°回転する前に、ネジ溝４の終端までネジ山が到達する。すなわち、封が完全に破断されない状態で補給タンク９とジョイント１の相対的な回転が停止するようにする。また、先に針部２が封を貫通していることで、凸部３によって封が切り落とされにくくしている。また針部２が封の一部と係合するので凸部３によって封を破りやすくしている。好ましくは、ジョイント１と補給タンク９の相対的な回転を凸部３が封に当たってから１／５回転から４／５回転させる。より好ましくはジョイント１と補給タンク９の相対的な回転を凸部３が封に当たってから１／２回転から３／４回転させて止まるようにする。このようにすることで、凸部３と封が相対的に３６０°回転しないようにできるので、封の切断を防止できる。切断してしまうと、その切断片がインクタンク１０の中に入ってしまい、インク中の異物となってしまうからである。針部２だけでなく凸部３によっても封を破損させることができるので、確実に封を破りインクを取り出すことができる。

ジョイント１に対して補給タンク９を最後まで回転させることで、インクタンク１０と補給タンク９とをジョイント１によって、インクが漏れださないように固定することができる。好ましくはインクタンク１０と補給タンク９とをジョイント１によって気密に固定する。こうすることで異物の混入の防止もできる。また、補給タンク９の封を切断しないことで、切断片がインクタンク１０内に入ることを防止している。また、補給タンク９からインクタンク１０にインクを確実に供給できる。また、インクタンク１０内にインクを供給することで、インクカートリッジでは実現できないような大容量のインクをインクタンク１０内に蓄えることができる。

ネジ溝４のジョイント１の端部から１周のした部分の距離よりジョイント１の端部から針部２の先端までの距離が長くすることで、ジョイント１に補給タンク９を仮に固定しても、封が破れないので好ましい。また、針部２の先端と凸部３の先端の距離内にネジ溝４が１周以上配置されていることが好ましい。これによって補給タンク９の封が凸部３と接触する前に針部２によって貫通孔を開けることが容易にできるからである。針部２によって封を破る場合に、封に張があった方が容易に破れるからである。
インクタンク１０に補給タンク９を固定したままにすることで、外部からのごみ等の異物の侵入も防ぐことができる。

本発明は、インクジェットプリンターに利用できる。

１ジョイント
２針部
３凸部
４ネジ溝
５境界板
６貫通孔
７筒部
８ネジ溝
９補給タンク
１０インクタンク
１１接続部
１２供給チューブ

Claims

記録装置のヘッドにインクを供給するインクタンクに備わり、該インクタンクに前記インクを補充するための補給タンクを接続するジョイントにおいて、
前記補給タンクの前記ジョイントと接続する部分にネジ山を有し、前記ジョイントの前記補給タンクと接続する部分にネジ溝を有し、前記補給タンクが前記ジョイントに対して回転させることで進退可能に接続でき、
前記ジョイントは、筒状に構成され、内部に前記補給タンクの口の先端に配置される密閉膜を破損させる針および凸部と貫通孔とを備える支持部を有し、
前記針の先端から前記ジョイントの先端までの距離が前記凸部の先端から前記ジョイントの先端までの距離より短く構成され、
前記補給タンクを前記ジョイントに対して回転させることで、前記ジョイントに対して前記補給タンクを侵入させて接続する場合に、
前記補給タンクの先端が前記針の先端に到達するまでに前記ジョイントに前記補給タンクが自立して接続され、
前記補給タンクの先端が前記針の先端から前記凸部の先端に到達するまでの間に前記密閉膜を前記針が貫通し、
前記補給タンクの先端が前記凸部の先端から前記補給タンクの侵入が停止するまでの間に前記凸部によって前記密閉膜を破損させ、
前記補給タンクの破損した前記密閉膜から流出した前記インクが前記インクタンクに前記貫通孔を通って補給されることを特徴とするジョイント。
前記針は筒状に構成された前記ジョイントの内周の中心に配置され、前記凸部は前記中心と前記内周の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のジョイント。
前記補給タンクの先端が前記凸部の先端から前記補給タンクの侵入が停止するまでに、前記ジョイントに対して前記補給タンクが１／５回転から４／５回転することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジョイント。
記録装置のヘッドにインクを供給するインクタンクであって、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のジョイントを有し、
前記ジョイントが、前記インクタンクの補給タンクから前記インクを入れるためのインク流入口に配置されていることを特徴とするインクタンク。
記録媒体にヘッドからインクを吐出して画像を記録する記録装置であって、
請求項４に記載のインクタンクを有し、
前記ヘッドと前記インクタンクの間に配置されたチューブと前記チューブの途中に配置されたサブタンクを介して、前記インクタンクから前記ヘッドに前記インクを供給することを特徴とする記録装置。