JP3133929B2 - インクタンクおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

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に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクタンクの一例として図１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。

【０００３】同断面図に示すように、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は針の貫通部を除き、インクカートリ
ッジのケース部材とインク吸収体６およびゴム栓押え７
とによって挟まれる構造となっている。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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インクタンクは、上述のもののように、インク貯留室１
と廃インク貯留室２とを一体に形成するものであるた
め、主に製造上の観点から以下のような解決すべき課題
があった。

【０００６】例えば図１に示すインクカートリッジは、
その製造の際、インク貯留室１および廃インク貯留室２
を一体に覆う蓋、すなわち図１に示すカートリッジの全
面を覆う蓋として溶着する。このような製造過程では、 ゴミの混入があることが好ましくないインク貯留室
１に、製造中常に隣接している吸収体８から生じる吸収
体カスが入り込んでしまう場合がある。一方、このよう
な吸収体カスがインク貯留室１に入り込まないように製
造すること、あるいはゴミを管理することは容易ではな
かった。

【０００７】 また、蓋の取付けは、上述のように溶
着により行い、各室をそれぞれ密閉状態にしなければな
らないが、図１に示すように溶着する面積が比較的大き
くなるため、各部材のソリ等の問題から完全な溶着を行
うことは困難な場合が多い。特に、インク貯留室１と廃
インク貯留室２を仕切っている隔壁部分を介してインク
連通が発生しないように確実に溶着することは比較的困
難であり、また、溶着が良好に行われたか否かの検査も
充分に行うことができない。

【０００８】本発明は、上述の問題点を解消するために
なされたものであり、その目的とするところはその製造
過程においてインク貯留室へのゴミの混入を低減でき、
また、インク貯留室や廃インク貯留室の密閉性を高める
ことができ信頼性が高く使い勝手のよいインクタンクお
よびそのインクタンクを用いたインクジェット記録装置
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
記録装置で用いられるインクおよび記録装置で用いられ
たインクを貯留するためのインクタンクにおいて、前記
記録装置で用いられるインクを貯留するインク容器と、
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、該廃インク容器に設けられた大気連通孔と、前記
インク容器および前記廃インク容器のいずれか一方また
は双方に設けられ当該インク容器と廃インク容器との結
合に供される部材であって、前記大気連通孔から流出す
るインクを当該インク容器または廃インク容器の所定部
位へ導くインク誘導路を形成する結合部材と、を具えた
ことを特徴とする。

【００１０】また、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記録装置で用いられるインク
および記録装置で用いられたインクを貯留するためのイ
ンクタンクであって、前記記録装置で用いられるインク
を貯留するインク容器と、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、該廃インク容器に設け
られた大気連通孔と、前記インク容器および前記廃イン
ク容器のいずれか一方または双方に設けられ当該インク
容器と廃インク容器との結合に供される部材であって、
前記大気連通孔から流出するインクを当該インク容器ま
たは廃インク容器の所定部位へ導くインク誘導路を形成
する結合部材とを有したインクタンクを用いることを特
徴とする。

【００１１】以上の構成によれば、仮りに廃インク容器
の大気連通孔からインクが流出しても、この流出したイ
ンクは、インク容器と廃インク容器との結合に供される
部材によって形成される誘導路を通って所定の部位に導
かれる。

【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２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１５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。以下では、図３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。

【００１５】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。な
お、弾性体１６の材料としては他にエラストマーを用い
ることができる。

【００１６】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２参照）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。

【００１７】（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２参照）を介して
行うことができる。

【００１８】（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。

【００１９】（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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】図４に完成したインクカートリッジの断面
図を示す。

【００２３】以上の製造工程の説明から明らかなように
インク容器１１と蓋１２との組付ける工程と、廃インク
容器１３に吸収体１４を収納して廃インク蓋１５を組付
ける工程とは全く別の工程で行われるため、インク容器
１１内を特に吸収体１４のカスで汚すことを防止でき
る。

【００２４】また、インク容器および廃インク容器の溶
着が確実に行われたか否かの確認も個々に行うことがで
きるためその検査が容易であり、また、万が一溶着不良
があっても、発生個所の限定が容易であり、かつ原因の
追及および対策をほどこすことも容易である。これによ
り、組立条件等に不具合を生じたことによる不良がいつ
までも続くようなことは無く、また、インク容器または
廃インク容器の一方の不良について対応すればよく歩留
りも向上し信頼性の高いインクタンクを提供できる。さ
らに、図からも明らかなように従来例に比べて格段に溶
着する面積を小さくできるので、部品のソリや寸法のバ
ラツキ等の不安定要因に対しても溶着を安定的に行うこ
とができ、また、大型の溶着用装置を必要としない等の
効果を得ることもできる。また、逆にこの効果を利用す
れば従来よりも大型の容量を持つインクカートリッジを
製造することも可能となる。

【００２５】また、上述のように溶着面積を小さくでき
ることにより、ポリプロピレン（Ｐ．Ｐ．）やポリブチ
レンテレフタノール（Ｐ．Ｂ．Ｔ．）等といった、ガス
バリヤ性が高く、インクタンク容器用材料としては理想
的であるが、溶着性に劣ることから用い難かった材料
も、確実な溶着を行うことができる。特に、ＰＰ材料は
材料コストも低く、かつ透明性を有するものもであるの
でＰＰ材料によってタンク容器を形成することはインク
残量を目視で確認可能となりユーザーにとって使い勝手
の良いものとなりうる。

【００２６】次に、図４において、インク容器１１の底
面１１ａは、廃インク容器１３と合体した状態で結合部
側が低くなるよう形成されており、これにより、インク
が残り少なくなったとき結合部２０Ｂ側にインクを集中
させることができる。なお、この底面の傾きはインク容
器１１をインジェクションモールドで成形する際の抜き
勾配を利用して形成することもできる。

【００２７】廃インク容器１３に設けられる大気連通孔
３６は、廃インク容器１３内を大気圧に保ち、これによ
り、装置本体から結合部２０Ｃを介した廃インクの流入
をスムーズに行うことができる。この大気連通孔３６
は、廃インク容器１３の結合部２０Ｃに対して離れた位
置に設けられている。これは、廃インク容器１３内でも
比較的高い位置にあって万が一回収される廃インクが多
くなっても内部が満杯になるまで外部にもれだすことの
無い位置におかれていることになる。

【００２８】さらに、最悪の場合、回収された廃インク
があふれた場合、そのインクは必ず前方すなわち結合部
２０Ｃ側に流れていきユーザが手にふれる廃インク蓋１
５の把手にインクが回ることはない。これは、廃インク
容器の天井の壁１３ａが結合部２０Ｃ側において低くな
っており、また、図５に示すように、廃インク容器１３
の上面にはインク容器１１と結合、位置決めするための
部材が設けられており、これらがあふれた廃インクのガ
イド部を形成しているからである。すなわち、廃インク
容器１３の上面には、その係止ツメ１９がインク容器１
１の係止部１８と係合する際の係合動作の案内を行うガ
イド部材４０ａおよび４０ｂが設けられており、また、
把手側端部には係止ツメ１９を突出させる壁部材４０と
が設けられており、これにより、大気連通孔３６から、
廃インク容器１３の前端部、すなわち、結合部２０Ｃ側
に至る廃インク経路が構成される。

【００２９】また、図５において４４は廃インク容器後
端側の係止ツメ１９を形成する際にモールド型の関係か
ら必要となる切り欠きがあり、従って、インジェクショ
ン成形の型によっては切り欠き４４は不要となるもので
ある。また、この切り欠き部４４は、図４において一点
鎖線で示す範囲にラベルを貼ることにより上記廃インク
の経路を閉空間とすることができ、また、これにより、
上記切り欠き部４４からインクが漏れることを防止でき
る。

【００３０】この廃インク容器１３の天井の傾きはイン
ク容器１１の底面１１ａと同様に抜き勾配を利用して形
成することができる。

【００３１】上述した廃インク経路の構成について、装
置の仕様等により廃インク回収時に廃インク容器１３へ
流入する廃インクの流入圧力が比較的高い場合には容器
内の廃インクが連通孔３６から噴き出し、不要なインク
漏れを生じる場合がある。このような、装置本体に用い
られるインクカートリッジにあっては、図６に示すよう
な構成が望ましい。

【００３２】すなわち、大気連通孔３６を図５に示す場
合より結合部２０Ｃ側に設けるとともに、この大気連通
孔３６から結合部２０に至るインク誘導溝４６を形成し
その誘導溝の上面に蓋部材４７を貼付ける。蓋部材４７
としてはテープのような部材を用いることができる。

【００３３】このように、大気連通孔３６から結合部側
まで廃インクの誘導溝を形成することにより、装置本体
の廃インク回収系がどのようなものであっても確実に廃
インクを結合部側に導くことができる。

【００３４】なお、図５および図６において、結合部側
に導いた廃インクは、図７に示すように装置本体の収納
下フレーム１４０Ｌ上に至る。そして、この収納下フレ
ーム１４０Ｌは傾斜部を有していて廃インクは最終的に
フレーム１４０Ｌの端部に集められる。この端部に貯留
される廃インクは所定量となるとその旨が検知され廃イ
ンクの排出等、適切な処置がとられる。

【００３５】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。

【００３６】図８（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。

【００３７】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。

【００３８】図８（ａ）に示すように、インク容器１１
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８（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２９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３０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。

【００３９】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。

【００４０】次に、図９を参照し、半永久的な係合固定
の構成について説明する。

【００４１】係合部１８および係合爪１９の構成そのも
のは図８に示す場合と同様であるが、ここでは、図９
（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。

【００４２】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。

【００４３】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８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１
８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３
１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。

【００４４】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つの容器がはずれることがあったが接着剤のように固
まる材料３１を用いたものでははずれることはなかっ
た。

【００４５】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。

【００４６】続いて、図１０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。

【００４７】上記と同様に、係止部１８に対し係止爪１
９を図中矢印Ａの方向から組付ける（図１０（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１０（ｂ））。これにより図１０（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。

【００４８】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１０の（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
３３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。

【００４９】図１１に、図１０（ａ）に示した係合爪１
９の断面を示す。

【００５０】係止用突部３３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８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。

【００５１】ここで、再び図５を参照すると、インク容
器１１と廃インク容器１３とを結合する際の長手方向の
位置決めは、廃インク容器１３の上部に設けられた突き
当て部４２と、インク容器１１に設けられた突き当て部
４３を当接させることと、上述のように係止部１８と係
止ツメ１９が係合することによって行われる。また、上
記長手方向に直交する方向の位置決めは、前述したよう
に、廃インク容器のガイド部材４０ａおよび４０ｂの側
壁とインク容器１１に設けられた嵌合部材４１の当接部
４１ａおよび４１ｂとによって行われる。

【００５２】次に図１２を参照して結合部２０Ａ，２０
Ｂ，２０Ｃ（図４参照）について説明する。

【００５３】図１２において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２０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１
６はその形状が力を加えることによって容易に変形する
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の入口部２０ａに面取
りまたは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
ク溶媒で予めぬらすことは組付けをさらに容易にする効
果がある。弾性体１６は図からも明らかなように単体で
は曲率Ｒを持ったドーム状の形状をなしている。

【００５４】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ず
れ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である。

【００５５】図１３に上記３つの部品が組立てられた状
態の図を示す。この図からわかるように弾性体１６は冠
体１７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
って弾性体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。この時、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は拡がろうとする。こ
の拡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を作り出されている。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や廃インクの
しみ出し等を防ぐことができる。

【００５６】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、充分に開口径２４ｂを活用するには冠体１７とハウ
ジング２０との位置ずれ等を考慮に入れハウジング２０
側の連通部２６の内径を等しくするがそれ以上にするこ
とが望ましい。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に突
き当たってしまい、さらにさし込めない場合が考えられ
る。

【００５７】ただし、連通部２６の内径２６ａをあまり
大きくしすぎると、図１４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。

【００５８】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
しみ出しの有無について調べた結果を次の表１に示す。

【００５９】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。

【００６０】

【表１】

【００６１】この表からもわかる通り、インクのもれ性
については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）ｓｉ
ｎ^-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。

【００６２】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。

【００６３】また、本発明のインクタンクは図４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。

【００６４】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さ
けることができる。

【００６５】ただし、万一インクがあふれても前述の通
りあふれたインクは結合部側に流れていくので装置本体
に前述したインクセンサーを設けておけばそのような状
態のインクタンクをいつまでも使いつづけてしまう恐れ
はなくなる。

【００６６】また、本体の結合部側に吸水性のある材料
を設けておくことは装置全体の信頼性からみて望ましい
ことである。

【００６７】図１５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。

【００６８】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、凸部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４参照）、次のよう機
能を果す。

【００６９】図１６〜図１８は、図４および図１５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。

【００７０】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。

【００７１】次に、カートリッジ１０の挿入がさらに進
むと、図１７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。

【００７２】次に、図１８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。

【００７３】以上、図１６〜図１８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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】図１９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２０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。

【００７８】図１９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１９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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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１９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。

【００８２】図２０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。

【００８３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、仮りに廃インク容器の大気連通孔からインク
が流出しても、この流出したインクは、インク容器と廃
インク容器との結合に供される部材によって形成される
誘導路を通って所定の部位に導かれる。

【００８４】この結果、インク容器と廃インク容器を別
体とし、かつこれらを結合して用いるインクタンクにお
いて、不要なインクによる汚れを排し、信頼性の高いイ
ンクタンクを提供することができる。

【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】本発明の一実施形態に係るインクタンクを示す
分解斜視図である。

【図３】上記実施形態に係る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４】上記実施形態に係るインクタンクの断面図であ
る。

【図５】上記実施形態に係るインクタンクを構成する廃
インク貯留部におけるインク貯留部との係合部を示す斜
視図である。

【図６】上記係合部の他の例を示す斜視図である。

【図７】上記実施形態に係るインクタンクの装置本体に
おける配置を説明する図である。

【図８】（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９】（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１０】（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１１】図１０に示す係合における係合部の断面図で
ある。

【図１２】上記実施形態に係るインクタンクにおけるイ
ンク供給針等との結合部を示す断面図である。

【図１３】上記係合部の拡大断面図である。

【図１４】上記結合部における適切な内径を説明するた
めの図である。

【図１５】上記結合部を有したインクタンク端面の正面
図である。

【図１６】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１７】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１８】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１９】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２０】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（インクカートリッジ） 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 １８ 係止部 １９ 係止爪 ２０ ハウジング部 ２２ 押圧部 ２８ 係止用突部ｂ ２９ 係止用突部ａ ３０ バネ部 ３６ 大気連通孔 ４０ａ，４０ｂ ガイド部材 ４６ 誘導溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 刈田 誠一郎 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 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (9)

(57)【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および記録
   装置で用いられたインクを貯留するためのインクタンク
   において、 前記記録装置で用いられるインクを貯留するインク容器
   と、 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、 該廃インク容器に設けられた大気連通孔と、 前記インク容器および前記廃インク容器のいずれか一方
   または双方に設けられ当該インク容器と廃インク容器と
   の結合に供される部材であって、前記大気連通孔から流
   出するインクを当該インク容器または廃インク容器の所
   定部位へ導くインク誘導路を形成する結合部材と、 を具えたことを特徴とするインクタンク。
2. 【請求項２】 前記インク誘導路は、前記結合部材にお
   ける前記結合の動作の案内面によって形成されることを
   特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 【請求項３】 前記インク誘導路は、前記結合部材にお
   ける前記結合の動作の案内面に形成された溝であること
   を特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
4. 【請求項４】 前記インク誘導路を形成する部材とし
   て、前記インク容器および前記廃インク容器の双方にわ
   たって貼付されるラベルをさらに具えたことを特徴とす
   る請求項１に記載のインクタンク。
5. 【請求項５】 前記結合部材は、係合用凹部と、その弾
   性変形により該凹部に係止される係合用スナップ部と、
   該係合用スナップ部を当該凹部への掛止を固定する方向
   に付勢するバネ部とを有することを特徴とする請求項１
   ないし４のいずれかに記載のインクタンク。
6. 【請求項６】 前記スナップ部には、前記係合用凹部お
   よび前記バネ部のそれぞれの先端に係合する係合ツメを
   有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】 前記インク容器における記録装置との結
   合面には、記録装置への装着動作に伴なって当該記録装
   置の所定の部材を当接させるための突部が設けられたこ
   とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のイ
   ンクタンク。
8. 【請求項８】 前記インク容器には、インクが充填され
   ていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに
   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記録装置で用いられるインクおよび
   記録装置で用いられたインクを貯留するためのインクタ
   ンクであって、 前記記録装置で用いられるインクを貯留するインク容器
   と、 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、 該廃インク容器に設けられた大気連通孔と、 前記インク容器および前記廃インク容器のいずれか一方
   または双方に設けられ当該インク容器と廃インク容器と
   の結合に供される部材であって、前記大気連通孔から流
   出するインクを当該インク容器または廃インク容器の所
   定部位へ導くインク誘導路を形成する結合部材とを有し
   たインクタンクを用いることを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。