JPS6135958A - インク供給コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置やペンレコーダ等のイ
ンク流体を用いるインク流体供給系を有する装置にあっ
て、インク貯蔵器と記録ヘッドの間のインク経路を接続
・離脱するに使用されるインク供給コネクタに関するも
のである。

［従来技術］ 以下、従来のインク供給コネクタをインクジェット記録
装置に用いた場合について説明する。

一般に、インクジェット記録装置においては、記録ヘッ
ドにインクを補充供給するインク供給装置のインク容器
としては、インクを外気に触れさせることなく一定した
状態に保つために、密封形のインク貯ｌｌｌ＃（インク
カートリッジノか用いられている。このインクカートリ
ッジには、インクが気密性の高い袋または容器に空気の
入らないように充填されている。例えばこのインクカー
トリッジと記録ヘッド間の供給経路中にインク供給コネ
クタを設け、これを着脱可能に接続してインクを供給出
来ると共に、また新しいインクカートリッジと交換して
随時補給も出来るよう構成されている。

またこのような接続部分は、インクカートリッジ側のみ
でなく記録ヘッドに近い位置にも設けられていることも
多い。それによって記録ヘッドを装置より取外し清掃や
点検あるいは修理、交換等の保守管理に便ならしめてい
る。

以下、公知のオンデマンド型インクジェット記録装置を
例として、第１図、第２図及び第３図に基いて従来のイ
ンク供給系について説明する。第１図はインクジェット
記録装置のインク供給系の模式的断面図、第２図は記録
ヘッドの平面図、第３図はインク供給系の斜視図である
。

これらの図において、１は複数のノズル、２は該ノズル
１に連通ずる複数の圧力室、３は該圧力室２にインクを
分配供給する共通インク室である。

番はヘッド基板でヘッド側板５と密着接合される。

前記ノズル１、圧力室２、共通インク室３は該ヘッド基
板４の内面に形成された溝であるが、ヘッド側板５によ
り閉蓋され密閉されたインク流路を形成し、ている。６
は圧電変換素子であり、前記圧力室２に対応する位置で
、前記ヘッド側板の外表面に接着固定され、かつ電子パ
ルス発生器罵に電気的に接続されている。この圧電変換
素子６は前記発生器ｌから電気信号を受けたとき圧力室
２を瞬間押圧してインクを小滴状にして噴射させる。

次に、ヘッド基板４にはインク導入用のインク供給コネ
クタ１０ムが設けられている。このコネクタ１０人はイ
ンク供給管７、フィルタ８を介しインクカートリッジ９
側のインク供給コネクタ１０Ｂに接続している。

かくしてインクカートリッジ９内のインクは上記コネク
タ：ＬＯＢ、フィルタ８、インク供給管フ、コネクタ１
０ムを経て記録ヘッドの共通パルス室３内に供給され、
圧力室２からノズル１に至る。

第４図は従来のインク供給コネクタ１０ムの細部を示す
断面図である。図において、２ｏは記録ヘッドの′共通
インク室３に連通するようにヘッド基板４に固着された
インク供給コネクタ１ｏム（以下、単にコネクタと称す
）の′受容側の雌コンタクト部（以下レセプタクルと称
すンであり、３０は該し七ブタクル２０に着脱可能に嵌
合接続される’：ｌ＄１ｌｌＯＡの供給例の雄コンタク
ト部（以下プラグと称す〕である。レセプタクル２ｏに
は、両端が開口された筒状のハウ′ジング２１と、該ハ
ウジング２１内に挿入されたフィルタ２２、スリーブ２
３、弾性体セプタム２４、ワッシャ２５−が順次内装さ
れ、最後にハウジング２１の下端の開口部２１人をかし
めて、上記挿入各部材を固定し脱出を防止している。な
お、ハウジング２１の外周の一部には環状の保合溝２１
Ｂを設けである。

一方、プラグ３０は、前記レセプタクル２ｏのハウジン
グ２１に嵌合する有゛底筒状のシェル３１と、該シェル
３１の底部を貫通するように配置されインクを供給する
だめの針状管３２と、保持体３３とから構成されている
。なお３１Ａはインク供給管フに接続する中空突起部、
３１Ｂは前記ハウジング２１の係合溝２１Ｂと係合する
突起部である。

そして、プラグ３ｏをし七ブタクル２０に接続させると
、針状管３２が破線で示すように弾性体セプタム２４を
貫通して、インクカートリッジ９内のインクはインク供
給管７、針状管３２を通って、フィルタ２２によりｒ過
されて記録ヘッド内にインクを供給する。インク貯蔵器
９とインク供給コネクタ１ｏｌｌとの接続も上記と同様
にして行なわれる。

しかしながら、このような従来のインク供給コネクタに
おいては、レセプタクル２ｏに内−されたフィルタ２２
やセプタム２４を必要に応じて交換することは不可能で
あり、レセプタクル２ｏをすべて交換する゛か、あるい
はレセプタクル２０のハウジングが記録ヘッドのヘッド
基板４に接着固定して分離不能の場合には、記録ヘッド
全体が使用不能となってしまう欠点がある。

インフジエラ）記録用インクは通常は製造時に十分子過
・脱泡されているが、インクジェット記録装置を実用す
るに際しては、インク供給コネクタＩＯＡのレセプタク
ル２０とプラグ３０とを連結していない時に、空気に接
する部分のインクが乾燥して固形化したり、または空気
中のゴミが付着したりする。また、コネクタ１０人を接
続・連結する時に、気泡がコネクタ内に混入するなどの
ことがある。これらは殆んどレセプタクル２０内のフィ
ルタ２２で阻止され、記録ヘッドの共通インク室３、圧
力室２、ノズル１から成る噴射系インク流路にまで到達
しない。

しかし、こうしたインク供給系路内へ異物の混入が置型
なると、コネクタ１０ム内のスリーブ２３で作られた空
間内に異物が蓄積されたり一フィルタ２２が目詰りを生
じてインクの流通が妨げられインク供給不足やインク供
給圧力不安定などの障害が発生する。また、前記脱泡処
理して溶存空気量を減らしたインク中に、コネクタ１０
内の空気が再び溶解してゆくことになり、ノズル１から
噴出するインク滴の特性を不安定にする要因となる。

しかるに、従来のコネクタＩＯＡでは、第４図に示した
ように、ハウジング２１の開口部をかしめることにより
固定していたため、レセプタクル２０内に異物や気泡が
蓄積されても分解することができず、内部の清掃や部品
交換は不可能であった◎このため、レセプタクル２０が
記録ヘッドのヘッド基板４と一体化されている場合には
、レセプタクル２０内に異物が使用に耐えられない程に
蓄積されると、高価な記録ヘッドごと廃棄せねばならず
、極めて不経済であった。

［発明の目的］ 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的は、インクコネクタ内部の分解清掃や部品交換
を容易・確実にし、インクコネクタ部での異物や気泡混
入による障害を除去し、正常なインク記録を実現して信
頼性を向上させ、かつ簡単小型なインクコネクタを提供
と、コネク゛り部品の交換・清掃による記録ヘッドの経
済性を実現することにある。

［発明の構成コ この目的を達成する本発明のインク供給コネクタは、イ
ンク貯蔵器から記録ヘッドにインクを供給するインク供
給系路を接続・離脱自在になすインク供給コネクタにお
いて、前記インク供給コネクタの外筒の一端に係止部を
設け、該外筒の内部に挿脱自在なインクフィルタおよび
／または弾性体セプタムを挿入した後に蓋部材を挿入し
前記外筒の係上部に係合せしめることにより、前記挿入
部材を外筒内に固定するように構成したインクコネクタ
を有することを特徴とするものである。

［実施例コ 本発明によるインク供給コネクタの一実施例を第５ｒｊ
ｊｌに示す。第５図はインクジェット記録ヘッドとイン
ク供給コネクタとの結合の概略を示す断面図であり、第
６図は該コネクタの部分斜視図である。

記録ヘッド１００は、複数のノズル１ｏ１とこれに連通
ずる複数の圧力室１０Ｂとこの各圧力室にインクを分配
供給する共通インク室１０３の各四部を形成するヘッド
基板１０４と、該各凹部を覆イヘット基板’１０４と密
着接合されたヘッド側板１０ｒ１とから構成されている
。ｌＱ６は前記圧力室１０２に対応した位置でヘッド側
板の外壁面に接着固定された圧電変換素子である。

ヘッド基板１０４のインク流路の一部には本発明による
インク供給コネクタ１１０の受容側となるレセプタクル
１２０を構成するハウジング１２工が接着固定されてい
る。ハウジング１２１の接着固定端側には開口部１２１
＆があって、共通インク室１０３に連通している。ハウ
ジング１２１の内部は空洞をなしていて、前記開口部１
２１ａ側から順次、インク内の気泡や凝固物の通過を阻
止するフィルタ１２２、該フィルタ１２２を係止せしめ
且つ所定のインク量を内包するインクトラップ室１２３
＆を彰或し他端に開口１２３ｂを有するスリーブ１２３
、後述の針状管１３２を貫通着脱自在としハウジング１
２１内のインクを密栓する弾性体のセプタム（隔壁）１
ｚ４、および該セプタム１２４の下面を支持する中空円
板状のワッシャ１２５が挿入される。

ハウジング１２１の最下方の開口部１２１１の内円周に
は溝部１２１ｏが設けられている。更に開口部１２１ｂ
の端面には４個所の切欠き部ＩＪｉｌ：Ｌａが設けられ
ている（第６図参照）。蓋部材１２６は上記溝部１２１
Ｇと切欠き部１２１（ｌに嵌合するよう、４個の爪部１
２６＆を有し、該爪部１２６＆の外周寸法は前記溝部１
２１０の内径と嵌合する寸法で、爪部１２６ａの付根の
円形１５！６ｂの外径はハウジング１２１の開口部１２
１ｂの入口部内径を通過できる寸法である。また蓋部材
１２６の内径部は円形の開口１２６Ｃと、該蓋部材１２
６の内径部をドライバー等で保持して廻転させるための
２個の切欠き凹部１２６ｄとが形成されている。

次に、インク供給コネクタ１１０を構成する各部材の材
料について述べる。ハウジング１２１゜スリーブ１２３
、ワッシャ１２５、蓋部材１２６は何れもインクにより
化学変化しない材料例えばステンレス鋼、黄銅などの金
属、ムＢＳ１ポリスチレン、アクリル、塩化ビニル、ポ
リエチレン、テア四ン等の樹脂、又はガラスやセラミッ
クなどで形成する。フィルタ１２２はステンレスメツシ
エ等を用いる。またセプタム１ｇ４はブタジェンゴム、
イソプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンコム、アクリ
ルコム等の弾性部材が用いられる。

以上のように材料・形状を有する各部材によりインク供
給コネクタ１１０のし化ブタクル１２０を組立てるに際
しては、先ずハウジング１ｇｌの内部空洞部に前記フィ
ルタ１２２、スリーブ１ｊ！３、セプタム１２４、ワッ
シャ１２５を順次挿入する。

次にドライバー等の操作工具を用いて蓋部材１２６の切
欠き凹部１２６１１を保持し、ハウジング１２１の開口
部１２１ｂの切欠き部１２１（１に蓋部材１２６の爪部
１２６＆を挿入・通過せしめて、蓋部材１２６を押し込
めば、ハウジング１２１の溝部１２　’ｌ　ｏより僅か
突出して挿入されているワッシャ１．２５はセプタム１
２４の弾性力を受けつつ蓋部材１２．６の押圧力により
僅か移動して切欠き部１２１１１に嵌入する。更に蓋部
材１２．６を左又は右に回転（切欠き部１２１（ｌが４
個所の場合には約４５°）させれば、蓋部材１２６の爪
部１２６ａはハウジング１２１の溝部１２１Ｏに嵌入し
、且つセプタム１２４の弾性力を受けて緊締される。よ
って、ハウジング１２１内に挿入された前記各部材は確
実に固定され脱出することはなく組立てられる。

次に、レセプタクル１１０内に気泡や興１が詰った時に
は、上記操作と逆に、蓋部材１２６を操作工具を用いて
左又は右に約４５°回転させれば、蓋部材１２６の爪部
１２６＆がハウジング１２１の切欠き部１２ｍ＜１に一
致して、取り除くことができるから、ハウジング１２１
内の各部材を容易に取り出すことができ、清掃・交換が
可能である。

なお、上記のハウジング１２１の切欠き部１２１１１お
よび蓋部材１２６の爪部１２６ａは図では４個所とした
が、２個所又は３個所としてもよい。

ここで、蓋部材１２６とセプタム１２４との間に介在せ
しめたワッシャ２２５の働きは、組立時に蓋部材１２６
を上記の如く回転せしめたとき、蓋部材１２６とワッシ
ャ１２５の密接面で摩擦摺動するから、ワッシャ１２５
は停止したままで、セプタム１２４に回転力を伝えるこ
とはないからセプタム１２４は捩り等の無理な力は加わ
らない。

よって供給側のコネクタであるプラグ１３０の針状管１
３ｇをセプタム１２４に挿抜するとき操作がやり難くな
ったり、セプタム１２４の寿命が短かくなるという問題
の発生を防止することができる。

第７図はインク供給コネクタのし化ブタクルの他の実施
例を示す斜視図である。レセプタクルのハウジング１４
１の下方の開口部１４１ｂ付近には２個所の溝部１４１
ｏが形成されている。また蓋部材１４６は、上記溝部１
４１ａに対応する２個の爪部１４６ａと、その付根の円
形部１４６ｂと、開口部１４６ｏとからなる形状の板で
ある。円形部１４６ｂはハウジング１４１の開口部１４
１ｂの内径より小さい寸法である。

このように構成されたレセプタクルによれば、第６図の
場合と同様に、ハウジング１４１の内部に、フィルタ・
スリーブ−セプタム・ワッシャ（何れも不図示）を順次
挿入する。次に蓋部材１４６の爪部１４６＆の一方をハ
ウジング１４１の開口部１４１ｂに挿入し、溝部１４１
Ｇに深く差し込み、次いで蓋部材１４６を開口部１４　
：Ｌｂ内に押し込んでから、もう一方の爪部１４６＆を
ハウジング１４１のもう一方の溝部１４１ｏへ差し込む
ことにより、蓋部材１４６は確実にハウジング１４１内
に固定され、先に挿入された各部材も圧着状態に保持さ
れ脱出することはない。このとき、ハウジング１４１０
２個の溝１４１Ｇのうち、先に差し込まれる方の溝をも
う片方の溝より深く形成しておく。

即ち先に挿入される方の溝は蓋部材１４６の片方へ爪部
１４６＆を挿入した状態で、もう片方の爪部がハウジン
グの開口部１４１ｂ内へ自由に出入できる深さとし、後
に挿入される方の溝は蓋部材１４６の嵌挿停止に必要な
深さとする。

以上の説明では、本発明によるインク供給コネクタのう
ち、し七ブタクルｚ２ｏ（インク受’１ｌｆ１６）が記
録ヘッド側に、プラグ１３０（インク供給部λがインク
供給管側に設けられているが、これに限られるものでは
なく、記録ヘッド側に針状管を有するプラグを、インク
供給管側にセプタムを有するレセプタクルを設けた構造
にも本発明による蓋部材を有するインク供給コネクタを
適用することができる。

また第８図に示すように、インクカートリッジ９とイン
クジェット記録装置本体の受容部１１とのインク供給接
合部分に前述の如きインク供給コネクタ１１０を適用す
ることが可能である。この場合、図ではインクカートリ
ッジ９にレセプタクル１２０を、本体側の受容部１１に
プラグ１３０を設けであるが、勿論上述の如く、レセプ
タクル１２０とプラグ１３０とを入れ換えて装着しても
よい。更にインクカートリッジ９と記録ヘッド１００と
を接続するインク供給管）の途中に挿脱可能な結合部分
とし、ここに本発明のインク供給コネクタを適用するこ
とができる。またインクタンクが、印写ヘッドに直に連
結されるタイプにも適用できる。

以上の説明は、インクジェット記録装置におけるインク
供給系路中のコネクタに適用した実施例であるが、イン
クを用いた記録装置、例えばペンレコーダ等にも本発明
のインク供給コネクタは適用可能である。また、インク
以外の筐体を用いた各種装置における液体接続部分にも
容易に使用が可能である。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、例えばインフジエラ）記
録装置において、インク中への空気や異物の混入を確実
に防止するため、インク供給コネクタを容易迅速に分解
し、内部の清掃や部品交換を容易・確実に行ない組立作
業も能率的である。

これによってインク精射精度の向上と安定化に大いに寄
与する。また従来のように、インク供給コネクタに障害
を生じたとき、該コネクタ又はコネクタと一体化した記
録ヘッドを廃棄することはなく、単にコネクタ部を分解
修理するのみでよいから経済性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオンデマンド型インクジェット記
録装置のインク供給系路を模式的に示す図であり、第２
図はインクジェット記録ヘッドの平面図、！３１ｉＵは
上記インクジェット記録ヘッドのインク供給系の斜視！
ＩＬ＠４ｍは従来のインク供給コネクタの一例を示す断
面図である。＠５図は、本発明のインク供給コネクタを
設けたインクジェット記録ヘッドの断面図、第６図およ
び第〒図は上記インク供給コネクタの分解斜視図、第８
図はインクカートリッジとその受容部におけるインク供
給コネクタの応用例を示す斜視図である。 ４．１０４・・・ヘッド基板、９・・・インク貯蔵器、
１０Ａ　、　　ＩＯＢ　、　１１０・−・インク供給コ
ネクタ、１００・・・記録ヘッド１ ２１）、１２０・會・レセプタクル、 ２１　、１２１　、　１４１・・・ハウジング、２２、
：Ｌ２Ｒ…フィルタ、　２３，１２３・・・スリーブ、
２４．１２４・・・セプタム、２５，１２５・・・ワッ
シャ、３０．１３０・・・プラグ、　　１２６　、１４
６・・・蓋部材。 代理人　弁理士　野　１）義　親 １睨り 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク貯蔵器から記録ヘッドにインクを供給する
   インク供給系路を接続・離脱自在になすインク供給コネ
   クタにおいて、前記インク供給コネクタの外筒の一端に
   係止部を設け、該外筒の内部に挿脱自在なインクフィル
   タおよび／または弾性体セプタムを挿入した後に、蓋部
   材を挿入し前記外筒の係止部に係合せしめることにより
   、前記挿入部材を外筒内に固定するように構成したこと
   を特徴とするインク供給コネクタ。
2. （２）前記インク供給コネクタが記録ヘッドと一体的に
   構成され、インク貯蔵器から供給されるインクの受容体
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
   ンク供給コネクタ。
3. （３）前記インク供給コネクタがインク貯蔵器と着脱可
   能となし、インク貯蔵器から送出されるインクの受容体
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
   ンク供給コネクタ。