JP7081304B2 - インクコンテナ及びそれを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、用紙等の記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に用いられ、インクパックとインクパックを収納する収納ケースとを備えるインクコンテナ、及びそれを備えたインクジェット記録装置に関するものである。
ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置は、紙、OHP用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式等に分類することができる。また、インクジェット記録方式は、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、記録装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。
例えばラインヘッド型のインクジェット記録装置は、記録媒体の搬送方向に対し直交する印字領域幅全域に亘って吐出ノズルが所定の間隔で並んでいるラインヘッド型のインクジェットヘッド(記録ヘッド)を色毎に備えている。そして、記録媒体の搬送に合わせて印字位置に対応した吐出ノズルからインクを吐出することにより、記録媒体全体の印字を可能としたものである。
このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドにインクを供給するために、インクが充填された可撓性のインクパックと、インクパックを収納する収納ケースとを有するインクコンテナが使用される。インクパックは、可撓性フィルムで形成されインクを収納するインク収納部と、インク収納部の内部と外部とを連通するインク供給口と、によって構成される。収納ケースは、インク収納部を収納するパック収納部と、インク供給口を保持するインク供給部と、によって構成される。
なお、インクパックとインクパックを収納する収納ケースとを有するインクコンテナは、例えば特許文献1に開示されている。
特開平11-286120号公報
ところで、インクパックから記録ヘッドへのインク供給を行うと、インクパック内のインクが排出されるにつれ、インクパックの外観形状が膨らんだ状態から次第につぶれて偏平な状態へと変化していく。インクパックがつぶれていく過程において、インクパックがインク供給口とは反対側の端部から徐々につぶれていく場合は、概ね偏平な形状へと推移する。その一方、インクパックが例えば長手方向中央部からつぶれていった場合は、最終的な形状が偏平とはならず、インクパックのインク供給口とは反対側の端部が盛り上がった形状のままつぶれずに内部にインクが残ってしまうという問題点がある。この場合、インクパック内に残ったインクは廃棄される。
また、インクコンテナの取り扱い時にインク供給口を上にした状態でインクコンテナを落下させてしまうと、インク供給口は収納ケースに固定されている一方、インク収納部はインクの重さによって下方向に力が加わるので、インク収納部とインク供給口との接続部分が破損するという問題点もある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、インクパック内に残るインク量を低減するとともに、落下時のインクパックの破損を抑制することが可能なインクコンテナ及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の第1の構成のインクコンテナは、インクを収納するインクパックと、インクパックを収納する収納ケースと、を備える。インクパックは、可撓性フィルムで形成されインクを収納するインク収納部と、インク収納部の一端部に設けられ、インク収納部の内部と外部とを連通するインク供給口と、を有する。収納ケースは、インク収納部を収納するパック収納部と、パック収納部の一端部に設けられインク供給口を保持するインク供給部と、を有する。パック収納部の他端部の内部には、インクパックのインク充満状態において、インク収納部の他端部をインク収納部の厚み方向に押圧するとともに、インク収納部の他端部方向への移動を規制する押圧部材が設けられている。
本発明の第1の構成のインクコンテナによれば、パック収納部の他端部の内部には、インクパックのインク充満状態において、インク収納部の他端部をインク収納部の厚み方向に押圧する押圧部材が設けられている。これにより、インクパック内のインクが排出されるにしたがって、インク収納部は他端部から徐々につぶれるので、インク収納部の他端部がつぶれずに内部にインクが残るのを抑制することができる。このため、インクコンテナの交換廃棄時にインクパック内に残るインク量を低減することができる。
また、押圧部材は、インク収納部の他端部方向への移動を規制する。これにより、インクコンテナの取り扱い時にインク供給口を上にした状態でインクコンテナを落下させた場合であっても、インクの重さによってインク収納部が他端部方向(下方向)に移動するのを抑制することができるので、インク収納部とインク供給口との接続部分が破損するのを抑制することができる。
本発明の一実施形態のインクコンテナを備えたインクジェットプリンターの構造を示す側面図である。 図1における第1ベルト搬送部、記録部、第2ベルト搬送部周辺の構造を示した側面図である。 図1に示すインクジェットプリンターの第1ベルト搬送部及び記録部を上方から見た図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナの構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナの構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナのインクパックの構造を示した斜視図であり、インクパックが空の状態を示す図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナのインクパックの構造を示した斜視図であり、インクパックにインクが充填された状態を示す図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナの他端部周辺の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナの押圧部材の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナの組み立て方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態のインクコンテナの他端部周辺の構造を示した断面図であり、インク収納部が所定量以上つぶれた状態を示す図である。 本発明の変形例のインクコンテナの他端部周辺の構造を示した断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、本発明の一実施形態のインクコンテナ21C、21M、21Y、21Kを備えたインクジェットプリンター(インクジェット記録装置)100は、プリンター本体1の内部下方に給紙カセット2aが配置されている。給紙カセット2aの内部には、印字前のカットペーパーなどの用紙(記録媒体)Pが収容されている。給紙カセット2aの用紙搬送方向下流側、すなわち図1における給紙カセット2aの右側の上方には給紙装置3aが配置されている。この給紙装置3aにより、用紙Pは図1において給紙カセット2aの右上方に向け、1枚ずつ分離されて送り出される。
また、インクジェットプリンター100はその内部に第1用紙搬送路4aを備えている。第1用紙搬送路4aは、給紙カセット2aに関して言えばその給紙方向である右上方に位置する。給紙カセット2aから送り出された用紙Pは第1用紙搬送路4aを通ってプリンター本体1の側面に沿って垂直上方に搬送される。
用紙搬送方向に対し第1用紙搬送路4aの下流端にはレジストローラー対13が備えられている。さらにレジストローラー対13の下流側直近には第1ベルト搬送部5及び記録部9が配置されている。給紙カセット2aから送り出された用紙Pは第1用紙搬送路4aを通ってレジストローラー対13に到達する。レジストローラー対13は用紙Pの斜め送りを矯正しつつ記録部9が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第1ベルト搬送部5に向かって用紙Pを送り出す。なお、第1用紙搬送路4aには用紙Pを搬送するための搬送ローラー対が適所に設けられている。
図2に示すように、第1ベルト搬送部5は、第1駆動ローラー6と、第1従動ローラー7とに巻き掛けられた第1搬送ベルト8を備えている。第1搬送ベルト8は第1駆動ローラー6により反時計回り方向に回転する。レジストローラー対13によって送り出された用紙Pは第1搬送ベルト8の搬送面8a(図2において上面)に保持され、矢印X方向へと搬送される。
第1搬送ベルト8の内側であって第1搬送ベルト8の搬送面8aの裏側に対向する箇所には第1用紙吸引部30が備えられている。第1用紙吸引部30は、上面に多数の空気吸引用の孔30aが設けられ、内部にはファン30bを備えており、上面から下方に向かって空気を吸引することができる。また、第1搬送ベルト8にも多数の空気吸引用の通気孔(図示せず)が設けられている。上記の構成により、第1ベルト搬送部5は第1搬送ベルト8の搬送面8aに用紙Pを吸着保持しながら搬送する。
記録部9は、ヘッドハウジング10と、ヘッドハウジング10に保持されたラインヘッド11C、11M、11Y、及び11Kを備えている。これらのラインヘッド11C~11Kは、第1搬送ベルト8の搬送面8aに対して所定の間隔(例えば1mm)が形成されるような高さに支持され、図3に示すように、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向(図3の上下方向)に沿って複数(ここでは3個)の記録ヘッド17a~17cが千鳥状に配列されている。ラインヘッド11C~11Kは、外部コンピューターから受信した画像データの情報に対応して、第1搬送ベルト8の搬送面8aに吸着保持されて搬送される用紙Pに対して、各色のインクを印字位置に対応したインク吐出ノズル18から吐出する。これにより、用紙Pにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが重ね合わされたフルカラー画像が記録される。
記録部9の上方にはコンテナ装着部20が配置されている。コンテナ装着部20には、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクをそれぞれ収容した複数のインクコンテナ21C、21M、21Y、21Kが着脱可能に装着されている。インクコンテナ21C~21Kは、それぞれ各色のインク供給チューブ23を介してラインヘッド11C~11Kに連結されている。
そして、コンテナ装着部20とラインヘッド11C~11Kとの高低差により発生するインク圧によってインクコンテナ21C~21Kから、それぞれに対応する色のインクがラインヘッド11C~11Kに補充供給される。
用紙搬送方向に対し第1ベルト搬送部5の下流側(図1の左側)には第2ベルト搬送部12が配置されている。記録部9にてインク画像が記録された用紙Pは第2ベルト搬送部12へと送られ、第2ベルト搬送部12を通過する間に用紙P表面に吐出されたインクが乾燥される。
第2ベルト搬送部12は、第2駆動ローラー41と、第2従動ローラー42とに巻き掛けられた第2搬送ベルト40を備えている。第2搬送ベルト40は第2駆動ローラー41により図2において反時計回り方向に回転する。記録部9によって画像が記録され、第1ベルト搬送部5によって矢印X方向へ搬送された用紙Pは第2搬送ベルト40に受け渡され、図2の矢印Z方向へと搬送される。
第2搬送ベルト40の内側であって第2搬送ベルト40の搬送面40aの裏側に対向する箇所には第2用紙吸引部43が備えられている。第2用紙吸引部43は、上面に多数の空気吸引用の孔43aが設けられ、内部にはファン43bを備えており、上面から下方に向かって空気を吸引することができる。また、第2搬送ベルト40にも多数の空気吸引用の通気孔(図示せず)が設けられている。上記の構成により、第2ベルト搬送部12は第2搬送ベルト40の搬送面40aに用紙Pを吸着保持しながら搬送する。
用紙搬送方向に対し第2ベルト搬送部12の下流側であってプリンター本体1の左側面近傍にはデカーラー部14が備えられている。第2ベルト搬送部12にてインクが乾燥された用紙Pはデカーラー部14へと送られ、用紙幅方向に並んだ複数のローラーを用いて用紙Pのカールが矯正される。
用紙搬送方向に対しデカーラー部14の下流側(図1の上方)には第2用紙搬送路4bが備えられている。デカーラー部14を通過した用紙Pは両面記録を行わない場合、第2用紙搬送路4bから排出ローラー対を介してインクジェットプリンター100の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ15に排出される。
インクコンテナ21Kは図4および図5に示すように、インクを収納可能なインクパック50と、インクパック50を収納する収納ケース60と、によって構成されている。なお、インクコンテナ21C~21Yはインクコンテナ21Kと同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
インクパック50は図6および図7に示すように、可撓性フィルムであるラミネートフィルムからなり内部にインクを収納するインク収納部51と、インク収納部51の一端部に設けられるインク供給口55と、を有する。
インク収納部51は、上面、下面、側面を構成する4枚のラミネートフィルムの両端部を貼り合わせて筒状にした後、筒状の一端部および他端部をヒートシールして第1シール部51aおよび第2シール部51bをそれぞれ形成するとともに、内部にインクを充填したものである。
インクパック50は、インク収納部51に厚みを持たせるためにインク収納部51の側面52aの長手方向に延設された折り線52bに沿ってマチ(折り込み)を入れた、いわゆるガゼット袋である。
インク収納部51の4方の周縁部のうち第1シール部51aには、インク収納部51の内部と外部とを連通する円筒状のインク供給口55が取り付けられている。なお、インク供給口55はポリエチレン等の樹脂からなる。
収納ケース60は図4および図5に示すように、例えば厚紙からなりインク収納部51を収納するパック収納部61と、パック収納部61の一端部に設けられる樹脂製のインク供給部65と、によって構成されている。パック収納部61とインク供給部65とは組み合わされて略直方体形状の箱体となり内部にインクパック50が収納される。
パック収納部61は、ケース上面部61aと、ケース下面部61bと、ケース上面部61aおよびケース下面部61bの幅方向(短手方向)の端部同士を接続する一対の第1ケース側面部61cと、ケース上面部61aおよびケース下面部61bの長手方向の他端部(図5の右端部)同士を接続する第2ケース側面部61dと、を有する。第2ケース側面部61dは、本発明の「ケース側面部」の一例である。パック収納部61の長手方向の一端部(図5の左端部)は開口しており、パック収納部61の開口を塞ぐようにインク供給部65が設けられている。なお、インク供給部65は、パック収納部61に接着テープ(図示せず)等を用いて固定されている。
インク供給部65の内部には、インクパック50のインク供給口55が嵌合する円形状の嵌合部が形成されている。また、図4に示すように、インク供給部65の装着方向側端面には、コンテナ装着部20の位置決めピン(図示せず)が挿入される位置決め穴65aが形成されている。
ここで、本実施形態では図5に示すように、パック収納部61の他端部(インク供給部65とは反対側の端部、右端部)の内部には、厚紙からなる押圧部材70が設けられている。
押圧部材70は、インクパック50の充満状態(図5の状態)において、インク収納部51の他端部をインク収納部51の厚み方向(上下方向)に押圧するとともに、インク収納部51の他端部方向(図5では右方向)への移動を規制する。
具体的には、押圧部材70は図8および図9に示すように、パック収納部61の長手方向(図8の左右方向)に延びる上面部71および下面部72と、上面部71および下面部72のインク供給部65側(図8の左側)の端部同士を接続するとともに厚み方向(上下方向)に延びる第1側面部73と、上面部71および下面部72のインク供給部65とは反対側(図8の右側)の端部同士を接続するとともに厚み方向(上下方向)に延びる第2側面部74と、を有する。押圧部材70は、断面視四角形の筒状に形成されている。
上面部71、下面部72、第1側面部73および第2側面部74は、パック収納部61よりも少しだけ幅方向(図8の紙面に対して垂直方向)の長さが短くなるように形成されている。また、第1側面部73および第2側面部74の上下方向の長さ(押圧部材70の上下方向の寸法)は、パック収納部61の上下方向の寸法の半分以上の大きさに形成されている。
図5に示すように、インクパック50は、インク収納部51に比べて長手方向(左右方向)に短く形成されており、インク収納部51の他端部(右端部)は、パック収納部61の第2ケース側面部61dから所定の距離を隔てて配置されている。押圧部材70の上面部71および下面部72の左右方向の長さ(押圧部材70の左右方向の長さ)は、インク収納部51の他端部とパック収納部61の第2ケース側面部61dとの間の距離よりも大きく形成されている。
図8に示すように、インクパック50の充満状態(図5および図8の状態)において、押圧部材70の上面部71はケース上面部61aに対して面で接触(当接)し、第2側面部74は第2ケース側面部61dに対して面で接触(当接)し、第1側面部73と下面部72との接続部分Qは、インク収納部51の上面51cに当接する。これにより、インク収納部51の上面51cは、押圧部材70によって下方向およびインク供給部65の方向(左方向)に押圧される。すなわち、押圧部材70は、インク収納部51の他端部を厚み方向に押圧するとともに、インク収納部51の他端部方向(図8では右方向)への移動を規制している。
インクコンテナ21Kを組み立てる場合、インクが充填されたインクパック50のインク供給口55をインク供給部65に取り付ける。そして、図10に示すように、インク収納部51の上面51cに押圧部材70の一部を重ねた状態で、押圧部材70およびインクパック50をパック収納部61に挿入する。その後、インク供給部65を接着テープ(図示せず)等を用いてパック収納部61に固定する。これにより、図4および図5に示したインクコンテナ21Kが得られる。
このインクジェットプリンター100では、上述したインクコンテナ21C~21Kをコンテナ装着部20に装着し、インクがラインヘッド11C~11Kに供給されると、インクパック50内のインク量が減少する。このとき、インク収納部51は押圧部材70によって厚み方向に押圧されているため、インク収納部51は他端部から徐々につぶれる(偏平な状態に変化する)。
また、押圧部材70は、厚紙で形成されているため弾力性を有する。これにより、インクパック50内のインク量の減少にともなってインク収納部51の上面位置が少しだけ下がった際にも、押圧部材70の弾力性によりインク収納部51の上面51cが押圧される。このため、インク収納部51は、より確実に他端部からつぶれる。
また、インク収納部51が所定量以上つぶれ、押圧部材70の弾力性によるインク収納部51への押圧がなくなった場合であっても、図11に示すように、押圧部材70の自重によってインク収納部51が押圧され続ける。
そして、インクパック50内のインクが無くなると、インクパック50は図6の状態になり、空になったインクコンテナ21C~21Kがユーザーまたは作業者によって新品に交換される。
空になったインクコンテナ21C~21Kを廃棄する場合、収納ケース60のパック収納部61とインク供給部65とを分離する。このとき、押圧部材70は、パック収納部61の内部に残っている。そして、インク供給部65とインクパック50とを分離した後、インクパック50のインク収納部51とインク供給口55とを分離する。
その後、各部材を材質毎に分別して廃棄する。本実施形態では、パック収納部61と押圧部材70とは、同じ材質(紙)によって形成されているため、パック収納部61の内部から押圧部材70を取り出すことなく、同じ廃棄ボックスに廃棄される。
本実施形態では、上記のように、パック収納部61の他端部の内部には、インクパック50のインク充満状態において、インク収納部51の他端部をインク収納部51の厚み方向に押圧する押圧部材70が設けられている。これにより、インクパック50内のインクが排出されるにしたがって、インク収納部51は他端部から徐々につぶれるので、インク収納部51の他端部がつぶれずに内部にインクが残るのを抑制することができる。このため、インクコンテナ21C~21Kの交換廃棄時にインクパック50内に残るインク量を低減することができる。
また、押圧部材70は、インク収納部51の他端部方向への移動を規制する。これにより、インクコンテナ21C~21Kの取り扱い時にインク供給口55を上にした状態でインクコンテナ21C~21Kを落下させた場合であっても、インクの重さによってインク収納部51が他端部方向(下方向)に移動するのを抑制することができるので、インク収納部51とインク供給口55との接続部分が破損するのを抑制することができる。
また、上記のように、押圧部材70は、パック収納部61の長手方向に延びる上面部71および下面部72と、上面部71および下面部72のインク供給部65側の端部同士を接続するとともに厚み方向に延びる第1側面部73と、を有する。これにより、押圧部材70によって、インク収納部51の他端部をインク収納部51の厚み方向に容易に押圧することができるとともに、インク収納部51の他端部方向への移動を容易に規制することができる。
また、上記のように、押圧部材70は、上面部71、下面部72、第1側面部73および第2側面部74を有し、断面視四角形の筒状に形成されている。これにより、例えば後述する第1変形例のように押圧部材70が上面部71、下面部72および第1側面部73からなるコの字状に形成されている場合に比べて、押圧部材70が大きく変形するのを抑制することができる。このため、インクパック50に対する押圧部材70の押圧力を安定化させることができる。
また、上記のように、押圧部材70の第1側面部73と下面部72との接続部分Qをインク収納部51の上面51cに当接させることによって、インクパック50内のインクが排出されるにしたがって、パック収納部61を容易に厚み方向につぶすことができる。また、押圧部材70をインク収納部51の上方に配置することによって、インク収納部51がつぶれる際に押圧部材70の自重によってインク収納部51を押圧し続けることができる。
また、上記のように、押圧部材70の上下方向(厚み方向)の寸法は、パック収納部61の上下方向(厚み方向)の寸法の半分以上の大きさに形成されている。これにより、インクパック50のインク充満状態においてインク収納部51の他端部が厚み方向に大きく広がるのを抑制することができるので、インクパック50内のインクが排出されるにしたがってパック収納部61を他端部から容易につぶすことができる。
また、上記のように、パック収納部61および押圧部材70は、紙製である。これにより、廃棄作業時の分別作業を容易にすることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、パック収納部61および押圧部材70を紙によって形成する例について示したが、本発明はこれに限らない。パック収納部61および押圧部材70の少なくとも一方を樹脂等によって形成してもよい。ただし、紙製にすることによって軽量化することができるので、紙製のパック収納部61および押圧部材70を用いることが好ましい。
また、上記実施形態では、押圧部材70を、上面部71、下面部72、第1側面部73および第2側面部74を有する断面視四角形の筒状に形成する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば図12に示した本発明の変形例のインクコンテナのように、押圧部材70を、上面部71、下面部72および第1側面部73からなる断面視コの字状に形成してもよい。この場合にも、押圧部材70によって、インク収納部51の他端部をインク収納部51の厚み方向に容易に押圧することができるとともに、インク収納部51の他端部方向への移動を容易に規制することができる。
17a~17c 記録ヘッド
21C、21M、21Y、21K インクコンテナ
50 インクパック
51 インク収納部
51c 上面
55 インク供給口
60 収納ケース
61 パック収納部
61a ケース上面部
61b ケース下面部
61d 第2ケース側面部(ケース側面部)
65 インク供給部
70 押圧部材
71 上面部
72 下面部
73 第1側面部
74 第2側面部
100 インクジェットプリンター(インクジェット記録装置)
P 用紙(記録媒体)
Q 接続部分

Claims (6)

  1. インクを収納するインクパックと、
    前記インクパックを収納する収納ケースと、
    を備え、
    前記インクパックは、可撓性フィルムで形成されインクを収納するインク収納部と、前記インク収納部の一端部に設けられ、前記インク収納部の内部と外部とを連通するインク供給口と、を有し、
    前記収納ケースは、前記インク収納部を収納するパック収納部と、前記パック収納部の一端部に設けられ前記インク供給口を保持するインク供給部と、を有し、
    前記パック収納部の他端部の内部には、前記インクパックのインク充満状態において、前記インク収納部の他端部を前記インク収納部の厚み方向に押圧するとともに、前記インク収納部の他端部方向への移動を規制する押圧部材が設けられ
    前記押圧部材は、前記パック収納部の長手方向に延びる上面部および下面部と、前記上面部および前記下面部の前記インク供給部側の端部同士を接続するとともに前記厚み方向に延びる第1側面部と、を有することを特徴とするインクコンテナ。
  2. 前記押圧部材は、前記上面部および前記下面部の前記インク供給部とは反対側の端部同士を接続するとともに前記厚み方向に延びる第2側面部をさらに有し、断面視四角形の筒状に形成されていることを特徴とする請求項に記載のインクコンテナ。
  3. 前記パック収納部は、長手方向に延びるケース上面部およびケース下面部と、前記ケース上面部および前記ケース下面部の前記インク供給部とは反対側の端部同士を接続するケース側面部と、を有し、
    前記押圧部材の前記上面部は、前記ケース上面部に当接し、
    前記押圧部材の前記第1側面部と前記下面部との接続部分は、前記インク収納部の上面に当接することを特徴とする請求項またはに記載のインクコンテナ。
  4. 前記押圧部材の前記厚み方向の寸法は、前記パック収納部の前記厚み方向の寸法の半分以上の大きさに形成されていることを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載のインクコンテナ。
  5. 前記パック収納部および前記押圧部材は、紙製であることを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載のインクコンテナ。
  6. 請求項1~のいずれか1項に記載のインクコンテナと、
    記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
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