(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するインクジェット記録ヘッドに供給するインクを貯留するインク容器と、該インク容器に形成され前記インクジェット記録ヘッドへインク供給を行うための供給口と、該供給口を密閉するキャップ部材と、該キャップ部材および前記インク容器を一緒に覆う被覆部材と、を備えるインクタンクにおいて、
前記インク容器の供給口は外方端側から内方に向かって徐々に縮径する形状を有しており、前記キャップ部材は略円錐形をなしており、前記供給口内に押圧挿入されて前記供給口を密閉する弾性を備えた構造体であり、前記被覆部材は前記キャップ部材を前記供給口に対して押し付ける方向に押さえ込むことで前記キャップ部材が前記供給口内に押圧挿入されて作用するキャップ部材の弾性力に基づく力によって前記押し付け方向と逆の方向に押されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記キャップ部材は、前記供給口内に押圧挿入された前記キャップ部材の弾性力Ｆｅに基づき発生する前記供給口の外方向に向かう分力Ｆｅｆによって押された前記被覆部材が有する張力Ｔｓと均衡を保つ位置で、前記供給口内に押圧保持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。
【請求項３】
前記キャップ部材は、前記供給口内に挿入される第１部分と、前記供給口を外側から覆うように拡径された第２部分とを備えるとともに、該第１部分と該第２部分との連結領域に前記供給口外端縁が嵌合される凹部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項４】
インクを吐出するインクジェット記録ヘッドに供給するインクを貯留するインク容器と、該インク容器に形成され前記インクジェット記録ヘッドへインク供給を行ない、内部形状が外方端側から内方に向かって徐々に縮径する形状である供給口と、弾性を備えた構造体で構成され該供給口内に押圧挿入されて該供給口を密閉する略円錐形の形状であるキャップ部材と、該キャップ部材および前記インク容器を一緒に覆う被覆部材と、を備えるインクタンクの作製方法において、
保持具によって前記キャップ部材を前記供給口近傍の位置Ｌ３に押圧挿入する工程と、押圧挿入状態を維持した状態で前記キャップ部材、インク容器を前記被覆部材によって覆う工程と、
前記保持具による押圧を解除することで、前記キャップ部材を前記位置Ｌ３から前記供給口の外方側に移動した位置Ｌ２とする工程と、を含み、
前記キャップ部材は、前記供給口内に押圧挿入された前記キャップ部材の弾性力Ｆｅに基づき発生する前記供給口の外方向に向かう分力Ｆｅｆによって押された前記被覆部材が有する張力Ｔｓと均衡を保って前記供給口内に押圧保持されることを特徴とするインクタンクの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインクタンクおよびその作製方法に係り、特にインクタンクの包装形態に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置における記録ヘッド等の記録素子に対して供給されるインクはインクタンクに収容されている。新しいインクを補充するときには、交換用のインクタンクが開封され、その内部に収容されているインクが使用される。従来のインクタンクとしては、上記記録ヘッド等にインクを供給するための供給口をキャップで塞いだ構造のものが知られている。
【０００３】
図５は上述のキャップ付きインクタンクの構成を示す概略断面図であり、図６（ａ）は図５に示したインクタンクのうちインク容器のみを拡大して示す概略断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示したインク容器の要部をさらに拡大して示す概略断面図である。
【０００４】
図中符号１００はインクタンクである。このインクタンク１００は、内部にインク１０１を保持するインク容器１０２と、このインク容器１０２の底部に形成され記録ヘッド等の記録素子（不図示）に対してインク１０１を供給するための供給口１０３と、この供給口１０３の外縁部に相当するインク容器１０２の底部に押し当てられて供給口１０３を塞ぐ弾性板部材１０４と、この弾性板部材１０４をインク容器１０２の底部に押圧し固定するキャップ外装部材１０５とから概略構成されている。キャップ外装部材１０５はインク容器１０２の底部を覆う形状を有しており、インク容器１０２の側壁部に形成された凹部１０２ａに係合する複数のクリック爪１０６を有している。このようなキャップ外装部材１０５は、そのクリック爪１０６をインク容器１０２の凹部１０２ａに係合することで、インク容器１０２の底部に弾性板部材１０４を押圧して供給口１０３の閉塞を維持することができるものである。
【０００５】
上記インク容器１０２の供給口１０３をさらに説明すると、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、供給口１０３の外周縁部には鋭角に尖った突起部１０７が形成されている。この突起部１０７に上記弾性板部材１０４が押し当てられた際に突起部１０７が弾性板部材１０４に食い込むことによって供給口１０３と弾性板部材１０４との接触面でシール効果が発生し、インク容器１０２が密閉される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５および図６（ａ）および図６（ｂ）に示したインクタンクの構造において、水密性、気密性を一層、高めるためには、インクタンク１００の供給口１０３に対する弾性板部材１０４の圧接力を増加させることが必要となるが、弾性板部材を押さえる応力を増加させることによって、キャップ外装部材１０５をインクタンク１００の底部から取り外すときには、より大きな外力が必要となり、開封時の操作性が低下するという問題点がある。
【０００７】
また、インク容器１０２からキャップ外装部材１０５を取り外す際に、キャップ外装部材１０５の複数のクリック爪１０６のうち、その一部をインク容器１０２の凹部１０２ａに対して浮かせ、他部を当接する凹部１０２ａにさらに強く押し付けることになるため、インク容器１０２の内部に圧力をかけた状態でそのままインク容器１０２を開封すると、開封時にインク１０１が供給口１０３から外部に飛散するという問題点もある。
【０００８】
本発明は、インクジェット記録装置用のインク等の液体をインクタンク内に保持する際に、水密性の高いキャップおよび気密性の高い被覆部材を有するインクタンクおよびその作製方法を提供することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、内部に収容されたインク等の液体を飛散させずに、簡単に開封することができる操作性のよいインクタンクおよびその作製方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために、本発明のインクタンクは、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドに供給するインクを貯留するインク容器と、該インク容器に形成され前記インクジェット記録ヘッドへインク供給を行うための供給口と、該供給口を密閉するキャップ部材と、該キャップ部材および前記インク容器を一緒に覆う被覆部材と、を備えるインクタンクにおいて、前記インク容器の供給口は外方端側から内方に向かって徐々に縮径する形状を有しており、前記キャップ部材は略円錐形をなしており、前記供給口内に押圧挿入されて前記供給口を密閉する弾性を備えた構造体であり、前記被覆部材は前記キャップ部材を前記供給口に対して押し付ける方向に押さえ込むことで前記キャップ部材が前記供給口内に押圧挿入されて作用するキャップ部材の弾性力に基づく力によって前記押し付け方向と逆の方向に押されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、弾性キャップ部材が被覆部材による張力と弾性キャップ部材による反力との均衡により供給口に保持されるので、インク容器の水密性および気密性を一層、高めることができる。
【００１３】
また、本発明では、従来の比較的剛性を有していたキャップ外装部材と異なり、弾性キャップ部材をインク容器の供給口内に保持して外部からの衝撃を吸収する構成としており、開封前のインクタンクが落下したとしても、その衝撃を緩和することができ、これにより弾性キャップ部材の脱落を確実に防止するのみならず、弾性キャップ部材の水密性を維持することができることからインク等の液体の飛散、漏れを防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明では、被覆部材の一部を破断させることにより、弾性キャップ部材に対する押圧力を解放することができ、これにより弾性キャップ部材による弾性力の分力である反力により弾性キャップ部材が若干押し上げられ、供給口からの弾性キャップ部材の取り外しが容易となる。
【００１５】
また、本発明のインクタンクの作成方法は、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドに供給するインクを貯留するインク容器と、該インク容器に形成され前記インクジェット記録ヘッドへインク供給を行ない、内部形状が外方端側から内方に向かって徐々に縮径する形状である供給口と、弾性を備えた構造体で構成され該供給口内に押圧挿入されて該供給口を密閉する略円錐形の形状であるキャップ部材と、該キャップ部材および前記インク容器を一緒に覆う被覆部材と、を備えるインクタンクの作製方法において、保持具によって前記キャップ部材を前記供給口近傍の位置Ｌ３に押圧挿入する工程と、押圧挿入状態を維持した状態で前記キャップ部材、インク容器を前記被覆部材によって覆う工程と、前記保持具による押圧を解除することで、前記キャップ部材を前記位置Ｌ３から前記供給口の外方側に移動した位置Ｌ２とする工程と、を含み、前記キャップ部材は、前記供給口内に押圧挿入された前記キャップ部材の弾性力Ｆｅに基づき発生する前記供給口の外方向に向かう分力Ｆｅｆによって押された前記被覆部材が有する張力Ｔｓと均衡を保って前記供給口内に押圧保持されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るインクタンクの実施形態を説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は本発明に係るインクタンクの一実施形態の構成を示す概略斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図中符号１はインクタンクである。インクタンク１は、内部にインクのみを収容するインク室を有するインク容器３と、このインク容器３の一部（本実施形態では上部）に形成され記録ヘッド等の記録素子（不図示）に対してインク２を供給するための供給口４と、この供給口４内に保持されて閉塞する弾性キャップ部材としてのキャップ５と、このキャップ５およびインク容器３の全体を一括して被覆する被覆部材６とから概略構成されている。
【００１９】
上記供給口４の外部は略円筒形状をなし、その内部は先端側から徐々に縮径する形状をなす。この供給口４の内部形状に対して、上記キャップ５は、略円錐形をなしており、キャップ５が供給口４内に挿入された際には、キャップ５の外周面が供給口４の内周面に均一に接触するように構成されている。このため、キャップ５は押圧力により変形して密閉構造を形成し易いエラストマであることが好ましい。このエラストマとしては、例えば、アロン化成株式会社ＡＲ５４０Ｎ、三菱化学株式会社Ｔ３４６０Ｃなどを挙げることができる。
【００２０】
また、上記被覆部材６は上記キャップ５に対して押圧力を与えると共に、インク容器３の全体をコンパクトに被覆することを考慮すると、熱処理により体積を収縮させてインク容器３の外縁をなぞる形状に変形するシュリンクフィルムであることが好ましい。特に、熱収縮後でも弾性を有する材料で形成されているのが好ましい。あるいは、上記被覆部材６としては、弾性材料で形成されているものも勿論、使用可能である。
【００２１】
次に、図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して上述のインクタンクにおける供給口へのキャップの装着方法を説明する。
【００２２】
図３（ａ）は、キャップ５を供給口４の上端部に載置した状態を示す概略断面図であり、図３（ｂ）はキャップ５を供給口４に押し付けて供給口４内にキャップ５を保持した状態を示す概略断面図であり、図３（ｃ）は被覆部材６で被覆し、熱収縮させた後にキャップ５に対する押付け保持を解放した状態を示す概略断面図である。なお、後述の変位量Δｘ１は図３（ａ）に示すキャップの位置Ｌ１に対する図３（ｃ）に示すキャップの位置Ｌ２の変位を示し、変位量Δｘ２は図３（ｂ）に示すキャップの位置Ｌ３に対する図３（ｃ）に示すキャップの位置Ｌ２の変位を示す。
【００２３】
まず、図３（ａ）に示すように、キャップ５を供給口４内に挿入すると、キャップ５の上部は位置Ｌ１に留まる。その後、図３（ｂ）に示すように、保持具（不図示）により押し付けて保持する。このときのキャップ５の上部は供給口４の上端部近傍の位置Ｌ３まで下がっている。保持具としては、押付けによりエラストマであるキャップ５に損傷を与えなければ、どのような構成のものも使用可能である。次に、上述の保持具による押付けを維持しながら、シュリンクフィルムである被覆部材６をキャップ５およびインク容器３の全体に被せた後、図３（ｃ）に示すように、熱処理を施して被覆部材６を熱収縮させ、上記保持具による押付けを解放する。このときのキャップ５の上部は若干上昇して位置Ｌ２となっている。ここで、キャップ５が位置Ｌ３に下がっている状態で押付けを解除することで、図３（ｃ）に示すように、被覆部材６の弾性に基づく張力Ｔｓに平行な成分であり、かつ、変位量Δｘ１の関数で示されるキャップ５の弾性力Ｆｅに基づく分力Ｆｅｆにより、被覆部材６が上記押付け方向とは逆方向に押し上げられ、上記分力Ｆｅｆが変位量Δｘ２の関数で示される被覆部材６の弾性力に基づく張力Ｔｓと均衡を保つような位置でキャップ５は供給口４に保持される。
【００２４】
このようなインクタンク１が落下し、衝撃を受けるときには、キャップ５が外れる方向に力が働くことが考えられる。その場合、変位量Δｘ１が減少し、変位量Δｘ２が増加することになり、分力Ｆｅｆが減少し、張力Ｔｓが増加することにより、キャップ５は被覆部材６により供給口４側に一層強く圧接されることになるため、キャップ５が供給口４から外れることを防止できる。
【００２５】
なお、上記インクタンク１に対する開封作業では、被覆部材６を破断することで、キャップ５は上記張力Ｔｓから解放され、分力Ｆｅｆにより供給口４から容易に離脱することが可能である。
【００２６】
本実施形態では、上記インク容器３を、インクのみを収容するインク室を有するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、インクのみを収容するインク室の他に、供給口側に位置し、上記インク室に連通し、内部に負圧発生部材を収容した構成のインクタンクであってもよい。このような構成のインク容器を有するインクタンクでは、記録ヘッドに対してインクを安定に供給できると共に、インクを無駄なく消費することができる。
【００２７】
（実施形態２）
図４は本発明に係るインクタンクの他の実施形態における要部を示す概略断面図である。なお、本実施形態の構成要素のうち、先の実施形態１と共通するものについては、同一の符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００２８】
本実施形態の特徴は、図４に示すようにキャップの形状にある。すなわち、図４に示すキャップ１０は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した略円錐形状のキャップ５の上部を拡径した拡径部１１と、この拡径部１１の下部に形成され、かつ、供給口４の上外縁部を嵌合する溝部１２とを有している。
【００２９】
このような構成によれば、キャップ１０の溝部１２に供給口４の上端縁部が嵌合されることにより、先の実施形態の場合よりも強いシール性を発揮することが可能となる。ここで、シール性とは水密性、気密性を含む広い概念である。また、上記構成によれば、インク容器３の供給口４の上端縁部が上記キャップ１０の溝部１２の内周部１３および外周部１４に挟まれることにより、供給口４の半径方向外方への抗力Ｆが働き、これによりキャップ５と供給口４との間で摩擦力が一層、増大し、上述の落下衝撃に対するキャップ外れを確実に防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弾性キャップ部材が被覆部材による張力と弾性キャップ部材による反力との均衡により供給口に保持されるので、インク容器の水密性および気密性を一層、高めることができる。
【００３１】
また、本発明によれば、従来の比較的剛性を有していたキャップ外装部材と異なり、弾性キャップ部材をインク容器の供給口内に保持して外部からの衝撃を吸収する構成としており、開封前のインクタンクが落下したとしても、その衝撃を緩和することができ、これにより弾性キャップ部材の脱落を確実に防止するのみならず、弾性キャップ部材の水密性を維持することができることからインク等の液体の飛散、漏れを防止することができる。
【００３２】
さらに、本発明によれば、被覆部材の一部を破断させることにより、弾性キャップ部材に対する押圧力を解放することができ、これにより弾性キャップ部材による弾性力の分力である反力により弾性キャップ部材が若干押し上げられ、供給口からの弾性キャップ部材の取り外しが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクタンクの一実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）は、キャップを供給口の上端部に載置した状態を示す概略断面図であり、（ｂ）はキャップを供給口に押し付けて供給口内にキャップを保持した状態を示す概略断面図であり、（ｃ）は被覆部材で被覆し、熱収縮させた後にキャップに対する押付け保持を解放した状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係るインクタンクの他の実施形態における要部を示す概略断面図である。
【図５】従来のキャップ付きインクタンクの構成を示す概略断面図である。
【図６】（ａ）は図５に示したインクタンクのうちインク容器のみを拡大して示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したインク容器の要部をさらに拡大して示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  インクタンク
２  インク
３  インク容器
４  供給口
５  キャップ（弾性キャップ部材）
６  シュリンクフィルム（被覆部材）
１０  キャップ（弾性キャップ部材）
１１  拡径部
１２  溝部
１３  溝部の内周部
１４  溝部の外周部
１００  インクタンク
１０１  インク
１０２  インク容器
１０２ａ  凹部
１０３  供給口
１０４  弾性板部材
１０５  キャップ外装部材
１０６  クリック爪
１０７  突起部
【図１】
0003703323.tif 000002
【図２】
0003703323.tif 000003
【図３】
0003703323.tif 000004
【図４】
0003703323.tif 000005
【図５】
0003703323.tif 000006
【図６】
0003703323.tif 000007