JPH0976525A - インクタンク、インクタンクの製造方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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交換形インクタンクを提供する。 【解決手段】 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方
向に押されハウジング２０内に組み込まれる。ハウジン
グ１６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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交換型のインクタ
ンクおよび該インクタンクを用いたインクジェット記録
装置に関し、特にインク貯留室と廃インク貯留室とを有
したカートリッジタイプのインクタンク、インクタンク
の製造方法およびインクジェット記録装置に関するもの
である。

【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】そこで、本発明の第１の目的は、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供すること
にある。

【０００９】本発明の第２の目的は、容易に組付けられ
るようにし、インク注入を弾性体の付く前に行えるよう
にすることにより針等の流抵抗の大きいものから格段に
サイズの大きいパイプ等針に比べて流抵抗の著しく小さ
いものを使えるようにし、作業工程の工数の減少を達成
し、生産性を向上させ、弾性体への針の抜き差しによる
ダメージをなくし、より信頼性の高いインクタンクを提
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み、前記弾性体は前記円
筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム形状をなすイ
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み、前記弾
性体は前記円筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム
形状をなすインクタンク、もしくは、記録装置で用いら
れるインクを貯留するインク容器と、該インク容器に結
合可能であり、かつ、前記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、前記インク容器に設けら
れ、かつ、前記インクの注入に供する第１の円筒孔と、
前記廃インク容器に設けられ、かつ、廃インクの取り込
みに供する第２の円筒孔と、前記第１の円筒孔を塞ぐ第
１の弾性体と、前記第２の円筒孔を塞ぐ第２の弾性体
と、該第１および第２の弾性体による前記第１および第
２の円筒孔の閉塞をそれぞれ維持する固定部材とを含
み、前記第１および第２の弾性体は前記第１および第２
の円筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム形状をな
すインクタンク、もしくは、前記円筒孔の端部には、前
記弾性体を収容し、かつ、前記円筒孔の内径より大きい
内径を有するハウジング部が設けられたインクタンク、
もしくは、前記固定部材は、前記ハウジング部内に収容
された前記弾性体の頂部を押圧して前記ハウジング部内
で弾性変形させる押圧部を有するインクタンク、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 １．０５＜（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
クジェットヘッドを用い、被記録媒体に記録を行うため
のインクジェット記録装置において、前記インクジェッ
トヘッドで吐出さ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み、前記
弾性体は前記円筒孔の内径と略同一の外径を有するドー
ム形状をなすインクタンクからインクの供給を受けるに
あたり前記弾性体に挿通される針状体を含むインク供給
手段を有するインクジェット記録装置、もしくは、イン
クジェットヘッドを用い、被記録媒体に記録を行うため
のインクジェット記録装置において、前記インクジェッ
トヘッドの回復操作により排出された廃インクを貯留す
る廃インク容器と、該廃インク容器に設けられ、かつ、
前記廃インクの取り込みに供する円筒孔と、該円筒孔を
塞ぐ弾性体と、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み、前記弾性体は前記円筒孔の内径
と略同一の外径を有するドーム形状をなすインクタンク
への廃インクの取り込みにあたり前記弾性体に挿通され
る針状体を含む廃インク処理手段を有するインクジェッ
ト記録装置、もしくは、インクジェットヘッドを用い、
被記録媒体に記録を行うためのインクジェット記録装置
において、前記インクジェットヘッドで吐出されるイン
クを貯留するインク容器と、該インク容器に結合可能で
あり、かつ、前記インクジェットヘッドの回復操作によ
り排出された廃インクを貯留する廃インク容器と、前記
インク容器に設けられ、かつ、前記インクの注入に供す
る第１の円筒孔と、前記廃インク容器に設けられ、か
つ、前記廃インクの取り込みに供する第２の円筒孔と、
前記第１の円筒孔を塞ぐ第１の弾性体と、前記第２の円
筒孔を塞ぐ第２の弾性体と、該第１および第２の弾性体
による前記第１および第２の円筒孔の閉塞をそれぞれ維
持する固定部材とを含み、前記第１および第２の弾性体
は前記第１および第２の円筒孔の内径と略同一の外径を
有するドーム形状をなすインクタンクの前記第１の弾性
体に挿通する第１の針状体を含むインク供給手段と、前
記第２の弾性体に挿通する第２の針状体を含む廃インク
処理手段とを有するインクジェット記録装置、もしく
は、インクの注入に供する円筒孔を有し、かつ、記録装
置で用いられるインクを貯留するインク容器の前記円筒
孔内に、該円筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム
形状の弾性体を圧縮して挿入した後、該弾性体を固定部
材で固定して前記弾性体による前記円筒孔の閉塞を維持
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を有し、かつ、記録装置で用いら
れたインクを貯留する廃インク容器の前記円筒孔内に、
該円筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム形状の弾
性体を圧縮して挿入した後、該弾性体を固定部材で固定
して前記弾性体による前記円筒孔の閉塞を維持するイン
クタンクの製造方法、もしくは、インクの注入に供する
第１の円筒孔を有し、かつ、記録装置で用いられるイン
クを貯留するインク容器と、廃インクの取り込みに供す
る第２の円筒孔を有し、かつ、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が結合された結合体を用
い、前記第１の円筒孔内に、該第１の円筒孔の内径と略
同一の外径を有するドーム形状の第１の弾性体を圧縮し
て挿入すると共に、前記第２の円筒孔内に、該第２の円
筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム形状の第２の
弾性体を圧縮して挿入した後、前記第１の弾性体および
前記第２の弾性体を固定部材で固定して前記各弾性体に
よる前記各円筒孔の閉塞を維持するインクタンクの製造
方法、である。

【００１２】

【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。

【００１３】（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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】（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。

【００１９】（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。

【００２０】（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。（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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】図５に完成したインクタンクの断面図を示
す。

【００２５】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。

【００２６】図６において符号２０は前述のハウジング
であり、弾性体１６を収める部分である。ハウジング２
０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、ハウジング２０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、ハウジング２０の入口側２０ａ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。

【００２７】冠体１７はハウジング２０を覆うように装
着され、ハウジング２０側の係止部２５と係合する爪部
２３をそなえかつ弾性体１６の径方向と略直交する方向
に弾性体１６を押すための押圧部２２を有している。２
４は本体の針を導くための開口部であり先端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。２６は容器内側への連通部（円筒孔）
である。

【００２８】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１６の内径＝２ｒに対して弾性体１
６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２
７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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】

【表１】

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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１９は緊密に係合固定される。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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１０（ｃ））結合状態を維持することが
できる。

【００６３】図１６に、図１５（ａ）に示した係合爪１
９の断面を示す。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】

【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。

【００７２】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。

【００７３】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
成する各部品の断面図である。

【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 ２２ 押圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 寛 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 青野 清美 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

Claims (14)

【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
   を含み、 前記弾性体は前記円筒孔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
   を含み、 前記弾性体は前記円筒孔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】 記録装置で用いられるインクを貯留する
   インク容器と、 該インク容器に結合可能であり、かつ、前記記録装置で
   用いられたインクを貯留する廃インク容器と、 前記インク容器に設けられ、かつ、前記インクの注入に
   供する第１の円筒孔と、 前記廃インク容器に設けられ、かつ、廃インクの取り込
   みに供する第２の円筒孔と、 前記第１の円筒孔を塞ぐ第１の弾性体と、 前記第２の円筒孔を塞ぐ第２の弾性体と、 該第１および第２の弾性体による前記第１および第２の
   円筒孔の閉塞をそれぞれ維持する固定部材とを含み、 前記第１および第２の弾性体は前記第１および第２の円
   筒孔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。
4. 【請求項４】 前記円筒孔の端部には、前記弾性体を収
   容し、かつ、前記円筒孔の内径より大きい内径を有する
   ハウジング部が設けられたことを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかの項に記載のインクタンク。
5. 【請求項５】 前記固定部材は、前記ハウジング部内に
   収容された前記弾性体の頂部を押圧して前記ハウジング
   部内で弾性変形させる押圧部を有することを特徴とする
   請求項４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 １．０５＜（Ｒ／ｒ）ｓｉｎ^-1（ｒ／Ｒ）＜１．５７ が成立することを特徴とする請求項５に記載のインクタ
   ンク。
7. 【請求項７】 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５に記載のインクタ
   ンク。
8. 【請求項８】 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または３に記載のインクタ
   ンク。
9. 【請求項９】 インクジェットヘッドを用い、被記録媒
   体に記録を行うためのインクジェット記録装置におい
   て、 前記インクジェットヘッドで吐出さ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
   材とを含み、前記弾性体は前記円筒孔の内径と略同一の
   外径を有するドーム形状をなすインクタンクからインク
   の供給を受けるにあたり前記弾性体に挿通される針状体
   を含むインク供給手段を有することを特徴とするインク
   ジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 インクジェットヘッドを用い、被記録
    媒体に記録を行うためのインクジェット記録装置におい
    て、 前記インクジェットヘッドの回復操作により排出された
    廃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、前記廃インクの取り込みに供する円筒
    孔と、該円筒孔を塞ぐ弾性体と、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み、前記弾性体は
    前記円筒孔の内径と略同一の外径を有するドーム形状を
    なすインクタンクへの廃インクの取り込みにあたり前記
    弾性体に挿通される針状体を含む廃インク処理手段を有
    することを特徴とするインクジェット記録装置。
11. 【請求項１１】 インクジェットヘッドを用い、被記録
    媒体に記録を行うためのインクジェット記録装置におい
    て、 前記インクジェットヘッドで吐出されるインクを貯留す
    るインク容器と、該インク容器に結合可能であり、か
    つ、前記インクジェットヘッドの回復操作により排出さ
    れた廃インクを貯留する廃インク容器と、前記インク容
    器に設けられ、かつ、前記インクの注入に供する第１の
    円筒孔と、前記廃インク容器に設けられ、かつ、前記廃
    インクの取り込みに供する第２の円筒孔と、前記第１の
    円筒孔を塞ぐ第１の弾性体と、前記第２の円筒孔を塞ぐ
    第２の弾性体と、該第１および第２の弾性体による前記
    第１および第２の円筒孔の閉塞をそれぞれ維持する固定
    部材とを含み、前記第１および第２の弾性体は前記第１
    および第２の円筒孔の内径と略同一の外径を有するドー
    ム形状をなすインクタンクの前記第１の弾性体に挿通す
    る第１の針状体を含むインク供給手段と、前記第２の弾
    性体に挿通する第２の針状体を含む廃インク処理手段と
    を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 インクの注入に供する円筒孔を有し、
    かつ、記録装置で用いられるインクを貯留するインク容
    器の前記円筒孔内に、該円筒孔の内径と略同一の外径を
    有するドーム形状の弾性体を圧縮して挿入した後、該弾
    性体を固定部材で固定して前記弾性体による前記円筒孔
    の閉塞を維持することを特徴とするインクタンクの製造
    方法。
13. 【請求項１３】 廃インクの取り込みに供する円筒孔を
    有し、かつ、記録装置で用いられたインクを貯留する廃
    インク容器の前記円筒孔内に、該円筒孔の内径と略同一
    の外径を有するドーム形状の弾性体を圧縮して挿入した
    後、該弾性体を固定部材で固定して前記弾性体による前
    記円筒孔の閉塞を維持することを特徴とするインクタン
    クの製造方法。
14. 【請求項１４】 インクの注入に供する第１の円筒孔を
    有し、かつ、記録装置で用いられるインクを貯留するイ
    ンク容器と、廃インクの取り込みに供する第２の円筒孔
    を有し、かつ、記録装置で用いられたインクを貯留する
    廃インク容器とが結合された結合体を用い、前記第１の
    円筒孔内に、該第１の円筒孔の内径と略同一の外径を有
    するドーム形状の第１の弾性体を圧縮して挿入すると共
    に、前記第２の円筒孔内に、該第２の円筒孔の内径と略
    同一の外径を有するドーム形状の第２の弾性体を圧縮し
    て挿入した後、前記第１の弾性体および前記第２の弾性
    体を固定部材で固定して前記各弾性体による前記各円筒
    孔の閉塞を維持することを特徴とするインクタンクの製
    造方法。