(57)【要約】【課題】キャリッジへの確実な固定が可能で、インク残量の検出部がインクに溶出せず且つ、消耗品であるインクタンクの材料の再利用を考慮したインクタンクを提供する。【解決手段】本発明のインクタンク１００は、キャリッジに対して着脱可能に接合するためのラッチレバー３と、インクの残量を検知するプリズム６とが一体的に形成されたプリズム−レバー一体成形部材２が筐体１に着脱可能に取り付けられている。プリズム−レバー一体成形部材２には爪部４とピン５とが形成されており、これらは筐体１に形成されている溝部４１とピン穴５１に嵌め込まれることで着脱可能に取り付けられている。筐体１は、インクへの溶出物を０〜０.００５ｗｔ％以下としたポリプロピレンからなり、プリズム−レバー一体成形部材２は、光透過性が高く、且つ材料強度が高いがインクへの溶出物などを含んでいるポリプロピレン材料等からなる。【選択図】図１
2006110834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にインクを収納する筐体と、キャリッジに対して着脱可能に接合するための係合部と、インクの残量を検知する検知部とを有するインクタンクにおいて、
前記筐体、前記係合部および前記検知部はそれぞれの機能に適した材料からなる部材であり、これらのうち少なくとも１つの前記部材が他の前記部材に対して着脱可能であることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記係合部は、前記筐体に形成された溝および穴のそれぞれに対して係合する爪および突起を有する、請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記係合部と前記検知部とが一体的に構成された一体部材であり、前記筐体に対して着脱可能である、請求項１または２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記係合部がラッチレバーであり、前記検知部がプリズムである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクタンク。
【請求項５】
前記筐体のインクへの溶出物の含有率は０.００５ｗｔ％以下である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクタンク。
【請求項６】
前記筐体に前記検知部を嵌め込む凹部が肉薄で形成されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクタンク。
【請求項７】
前記検知部と肉薄の部分との間に光透過性の粘性液が充填されている、請求項６に記載のインクタンク。
【請求項８】
他のインクタンクと結合するための結合爪が形成された前記筐体と、前記結合爪が形成されている前記筐体に対して係合することで、前記結合溝が形成されている筐体とを有し、これらが結合してなる、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のインクタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータの周辺印刷装置や複写機やＦＡＸ等に用いられるインクジェットプリンタに着脱自在に搭載されるインクタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドにインクタンクを搭載するためには強い材料で透明化率が高く且つ、インクにいろいろな不純物を溶出しない材料が必要であるが、そうすると、材料的に高コストになるなどの点が懸念される。
【０００３】
インクをインクジェットヘッドに供給するインクタンクは、インクジェットヘッドと着脱自在に結合してプリンタに搭載されている。
【０００４】
このインクタンクをインクジェットプリンタに搭載するにあたり、種々の課題が存在する。
１．インクジェットプリンタはシリアル走査形式のプリンタであるのでプリントヘッドが、プリンタ内を左右に０．３秒〜０．６秒周期で、ほぼ連続で往復運動している。そのためにインクタンクは強固にプリントヘッドに固定される必要がある。ところが逆にインクを消費したら容易にプリントヘッドより着脱自在に着脱できる必要がある、という矛盾点を有している。このため、固定力に対して強い材料、すなわち、高強度の材料が必要となる。
２．インクタンクにおいては、インクタンク内にインクが無くなったことを検知する必要がある。インクが無い状態でプリントを続けるとヘッドが発熱により損傷してしまう。インクの有無を検知するには種々の方式が提案されているが、インクの有無による光屈折を利用してインクの有無を検知する場合は、検出用部材は透明化率が高く且つ、インクに溶出しない材料にする必要がある。一般にプリズムはインクに接触するようにして設けられている。このため、プリズムが不純物として溶出してインクジェットヘッドの吐出口を目詰まりを発生させないようにする必要があるためである。
【０００５】
以上のように、強い材料で透明化率が高く且つ、インクにいろいろな不純物を溶出しない材料が必要である。
【０００６】
このような問題点を解決するため、従来、インクタンクの材料にはポリプロピレン等の樹脂材料を用い（特許文献１参照）、インクタンクの側壁外側にはインクタンクをキャリッジ（不図示）に装着する際に離脱しないようインクタンクをしっかりと係合させるラッチレバーを設け、底面内側には残量を光学的に監視するときの検出部位となる残検部（プリズム）を設けた構成としている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０９−２９０５１６号公報
【特許文献２】特開平１０−２９６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、インク残量の検出部がインクに溶出しないような特殊な樹脂は小ロット生産となり且つ、生産後の検査や保証工程が必要となり、製造工程が増してしまう。またリサイクルの面でも同一樹脂として取り扱うことが困難で仕分けする必要があるなどの懸案点を有する。
【０００８】
そこで、本発明は、キャリッジへの確実な固定が可能で、インク残量の検出部がインクに溶出せず且つ、消耗品であるインクタンクの材料の再利用を考慮したインクタンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクタンクは上記目的を達成するため、内部にインクを収納する筐体と、キャリッジに対して着脱可能に接合するための係合部と、インクの残量を検知する検知部とを有するインクタンクにおいて、筐体、係合部および検知部はそれぞれの機能に適した材料からなる部材であり、これらのうち少なくとも１つの部材が他の部材に対して着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、筐体、係合部および検知部をそれぞれの機能に適した材料としている。このため、係合部は、キャリッジへの確実な固定に適した材料を選定し、これを用いることでキャリッジへの確実な固定が可能となる。また、検出部および筐体には溶出しにくい材料を選定することでインクの不吐出を防止することができる。また、これらは互いに着脱可能であるため、インクタンクの材料の再利用する場合、それぞれの部材に分解して再利用することができ、材料の再利用に好適な構成である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
図１に本実施形態のインクタンクの外観斜視図を、また、図２にプリズム−レバー一体成形部材の外観斜視図をそれぞれ示す。また、図３にプリズム−レバー一体成形部材を取り外した状態のインクタンクの外観斜視図を、図４にインク供給口側から見たインクタンクの外観斜視図をそれぞれ示す。さらに、図５に、図１に示すインクタンクのＡ−Ａ’断面斜視図を、図６に、図１に示すインクタンクのＢ−Ｂ’断面図をそれぞれ示す。
【００１２】
本実施形態のインクタンク１００は、その筐体１の一方の側壁１ａにラッチレバー３とプリズム６とが一体化されたプリズム−レバー一体成形部材２が着脱可能に取り付けられており、下面１ｂにはインクを不図示のインクジェット記録ヘッドに供給するためのインク供給口７が形成されている。
【００１３】
図２に示すように、略コの字形状をしたプリズム−レバー一体成形部材２は、ラッチレバー３が外面に形成された側部２ａと、インクタンク１００の下面１ｂに形成されたピン穴５１に嵌入されるピン５およびインクの残量を検知するプリズム６とがその上面に形成された下部２ｂと、インクタンク１００の上面１ｃを構成するフタ８に形成された溝４１に係合する爪部４がその一端に形成された上部２ｃとを有する。プリズム−レバー一体成形部材２は、上部２ｃがその一端で側部２ａの上端に繋がり、下部２ｂもその一端が側部２ａの下端に繋がっており、側部２ａ、下部２ｂならびに上部２ｃが一体的に形成されてなるものである。
【００１４】
プリズム−レバー一体成形部材２は、光透過性が高く、且つ材料強度が高いが、インクへの溶出物（例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム及びその有機酸化合物：ステアリン酸マグネシウム）などを含んでいるポリプロピレン材料である。その含有率は０.０１〜０．３ｗｔ％（重量％）程度である。一方、インクタンク１００の筐体１に用いられている材料は上記のインクへの溶出物含有率を０.００５ｗｔ％以下としたポリプロピレンである。溶出物の含有率は０ｗｔ％であることが理想的ではあるが、実際には生産工程においてゴミや粉塵として溶出物混入する場合がある。しかしながら、溶出物の含有率は０.００５ｗｔ％程度以下であれば実害はないと判断されている。
【００１５】
次に、インクタンク１００の製造方法について概略説明する。
【００１６】
高強度、高強靭性、高い光透過性が要求されるプリズム−レバー一体成形部材２は、横スライドピンや分割割り金型構造の金型内に溶融状態のポリプロピレンを射出して成形する。
【００１７】
ポリプロピレン製のフタ８もプリズム−レバー一体成形部材２の製造方法と同様に射出成形にて製造しておく。
【００１８】
インクへの溶出物の含有率の少なさが求められる筐体２もポリプロピレン製であり、プリズム−レバー一体成形部材２の製造方法と同様に射出成形にて製造する。筐体２は、図５に示すように、不図示のインク吸収体を収納する第１室１５ａと、第１室１５ａに仕切壁１ｄを介して隣接しインクを収容する第２室１５ｂとからなる。
【００１９】
第１室１５ａの、使用状態で底部（下面１ｂ）には上述したようにインク供給口７が設けられ、また、第１室１５ａの、使用状態で上部となるフタ８には、不図示の大気連通口が設けられている。なお、インク供給口７には、インクを良好に導出できるように繊維状態様の部材が配されていてもよい。第１室１５ａは、仕切壁１ｄの下面１ｂ側に形成された連通部１５ｃを介して第２室１５ｂと連通している。第２室１５ｂの下面１ｂの連通部１５ｃ近傍には、図５および図６に示すように、プリズム６が嵌り込む凹部であるプリズム肉薄部６３が形成されている。なお、このプリズム肉薄部６３は、プリズムによるインク残量検知を確実とするため、極力薄くする、透明にする等、良好な光透過性を有することが必要である。また、第２室１５ｂの下面１ｂの側壁１ａ近傍には、ピン５が嵌入されるピン穴５１が形成されている。本実施形態ではこのピン穴５１は、筐体１に取り付けられた状態におけるフタ８の溝４１と対向する位置に２箇所形成されている。
【００２０】
次に、第１室１５ａ内にインク吸収体を収納しておき、筐体２とフタ８とを溶着等により接合する。
【００２１】
次に、上述したように、筐体１とは別途製造しておいたプリズム−レバー一体成形部材２を筐体１に取り付ける。
【００２２】
まず、プリズム肉薄部６３の、プリズム６が嵌め込まれる側の面にグリセリンやシリコンオイル等の透過性粘性液体９を塗布しておく。透過性粘性液体９がプリズム肉薄部６３とプリズム６との間に介在することで、わずかな射出成形時の寸法のズレによりプリズム肉薄部６３とプリズム６との間に隙間が形成されてしまった場合であっても、光はプリズム肉薄部６３およびプリズム６のそれぞれの表面で良好な透過が可能となり、インクの残量検知を良好に行うことが可能となる。なお、透過性粘性液体９としては、グリセリンやシリコンオイルの他、光の透過率が高く、不揮発性の粘性液体もしくは半凝固流体（ゼリー状態）であれば、どのようなものであってもよい。透過性粘性液体９の塗布後、プリズム−レバー一体成形部材２のピン５およびプリズム６をそれぞれ筐体１のピン穴５１およびプリズム肉薄部６３に嵌め込んでから、プリズム−レバー一体成形部材２の爪部４をフタ８の溝部４１に係合させる。
【００２３】
以上のようにして、図１に示すインクタンク１００が完成する。
【００２４】
従来、ラッチレバーとインクタンクを一体化したタンクでは、成形時にラッチレバーの部分が折れやすく、不良品の出るケースが多かった。一方、プリズム−レバー一体成形部材２によりラッチレバー３を別部品とした本実施形態では、ラッチレバー３の成形不良品は出にくいため、成形での生産収率を１００％とすることが可能となった。
【００２５】
当然ながら、筐体１も金型の構造を簡単化することができるために、収率を１００％とすることが可能となった。さらに、構造が簡単であるため、成形後の取り個数や成形機の射出トン数を下げてコストを下げることや成形タクトを上げることが可能となった。
【００２６】
また、リサイクルの面でも、当然ながら使用後に回収されたインクタンク１００より、プリズム−レバー一体成形部材２の部分のみを取り外して再利用することが可能となり、資源の有効利用という面からも好適である。
【００２７】
なお、本実施形態では、筐体１は、プリズム６を嵌め込む部分を肉薄にしたプリズム肉薄部６３を有する構成を一例として示したが、プリズム肉薄部６３を有する構成とせずに、この部分にプリズム−レバー一体成形部材２のプリズム６を差し込む矩形形状の貫通孔が形成された構成としてもよい。この場合、インクの漏洩を防止するため、プリズム６と貫通孔とは実質的に隙間なく嵌め込む構成とすることが好適である。また、プリズム−レバー一体成形部材２のプリズム６部分と筐体１とをインクに悪影響を与えない接着剤等で接合するとより好適である。
【００２８】
また、本実施形態のプリズム−レバー一体成形部材２はラッチレバー３とプリズム６が一体化した部材であるが、図７に示すように、ラッチレバー３を有するレバー部材２１とプリズム６２とを別体とし、これらを筐体１に取り付ける構成としてもよい。このようにすればさらに成型方法が簡単となり、取り個数や金型の面から生産性を向上させることができる。また、このように、筐体１、レバー部材２１ならびにプリズム６２と３つの部品に分けることで、それぞれをその用途に応じた樹脂を用いることができる。これにより、さらに品質向上および生産性を向上させることができる。
【００２９】
なお、ラッチレバー３とプリズム６２を別体とした場合のラッチレバー３の材料としては、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリサルフォンなどの高強度、高弾性のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。
【００３０】
さらには、別部材として構成されているレバー部材２１とプリズム６２とが互いに着脱可能な構成であり、レバー部材２１とプリズム６２とを互いに取り付けて一体化しておいてから、これを筐体１に取り付けるものであってもよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、インク吸収体を有する構成のインクタンク１００を一例に示したが、本発明はインク吸収体を収納せずにインクのみを収納したインクタンク１００に適用可能であることは言うまでもない。
（第２の実施形態）
ところで、インクにはその種類が、アルカリ性や酸性とあり、さらにはその溶剤により種々異なる。特にシアン等はアルカリ性インクにすることが望ましく、イエローは酸性のインクにしても構わない場合が多い。このような場合、従来はインクタンクの材料を酸性用、アルカリ性用とにつくり分ける必要があった。しかしながら、本実施形態の場合、図８に示すように、イエローの部分のみを別部材の部品として成形し、その後一体化するという方法を取ることが可能である。
【００３２】
図８には、第１インクタンク１１１、第２インクタンク１１２、第３インクタンク１１３のように３つの部品に分離し、さらに、プリズム６、ラッチレバー２と分離した例を示している。これらを結合すると図９に示すような３色一体の結合インクタンク２００となる。このようにすれば全体を３色一体化させたインクタンク２００の大きさで且つ、一部品で作るときよりも優れた生産性を生み出すことは言うまでもない。また、それ自体に各種の色を付け着色剤を用いて、成形しその後一体化させることで、色調を変えた構成のインクタンク２００を作製することができる。以下、本実施形態のインクタンクの構造について詳しく説明する。なお、第１の実施形態において説明した部材と同一の部材については第１の実施形態で用いた符号を用いて説明するものとする。
【００３３】
第１インクタンク１１１および第３インクタンク１１３は左右対称の構造をしており、これらの間に第２インクタンク１１２が配置される。
【００３４】
第２インクタンク１１２の両側面１１２ａ1、１１２ａ2にはそれぞれ結合溝４２、４４が形成されている。各側面１１２ａ1、１１２ａ2には２本の結合溝４２、４４が、適当な間隔を空けて上面から下面にかけて平行に形成されている。結合溝４２、４４の断面形状は溝の底面を長辺とした台形に形成されている。これは、後述する第１インクタンク１１１および第３インクタンク１１３に形成された結合爪４３、４５を結合溝４２、４４に摺動させて結合した後（図８中ｚ方向）、ｘ方向にインクタンクが外れてしまうのを防止するため、台形形状としたものである。
【００３５】
なお、２本の結合溝４２、４４の間隔は両側面１１２ａ1、１１２ａ2とも同じにしてもよいし、組み付けにおいて第１インクタンク１１１と第３インクタンク１１３との取り付け間違いを防止するため、各側面１１２ａ1、１１２ａ2において結合溝４２と、結合溝４４の間隔を異なるものとしてもよい。
【００３６】
第２インクタンク１１２には溝４１、ピン穴５１ならびにプリズム肉薄部６３が形成されており、プリズム−レバー一体成形部材２の取り付けが可能な構成となっている。
【００３７】
第１インクタンク１１１は、第２インクタンク１１２の側面１１２ａ1に面して取り付けられる側面１１１ａには結合溝４２に対応した形状の２本の結合爪４３が形成されている。すなわち、結合爪４３は、その断面形状が、結合後にｘ方向にインクタンクが外れてしまうのを防止するため、結合溝４２の底面に接触する面４３ａ側を長辺とした台形に形成されている。なお、図８および図９に示されている第１インクタンク１１１上面には溝が形成されているが、溝のない構成であってもよい。
【００３８】
また、第１インクタンク１１１の下面にはプリズム肉薄部６３が形成されており、プリズム６２を取り付け可能な構成となっている。
【００３９】
第３インクタンク１１３も、第１インクタンク１１１と同様に側面１１３ａに結合爪４５が形成された、第１インクタンク１１１の構造とは左右対称の構造をしている。なお、それ以外の構成は第１インクタンク１１１と同じであるため説明は省略する。
【００４０】
上記構造の第１〜第３インクタンク１１１、１１２、１１３の結合方法は以下の通りである。
【００４１】
第１インクタンク１１１と第２インクタンク１１２との結合は、第１インクタンク１１１の結合溝４２の上下いずれかの端面から、第２インクタンク１１２の結合爪４３を挿入して図８中ｚ方向摺動させて行う。
【００４２】
第１インクタンク１１１と第３インクタンク１１３との結合も同様であり、第１インクタンク１１１の結合溝４４の上下いずれかの端面から、第３インクタンク１１３の結合爪４５を挿入して図８中ｚ方向摺動させて行う。
【００４３】
なお、上述した溝および爪の断面形状は台形に限定されるものではなく、結合後インクタンクがｘ方向に外れないように係合可能であればどのような形状であってもよい。また、溝および爪の本数も本実施形態の例示したものに限定されるものではなく、１本、あるいは３本以上であってもよい。さらに、これらの溝および爪の長手方向もｚ方向ではなく、ｙ方向であってもよい。
【００４４】
また、本実施形態で示した結合溝４２、４４は第２インクタンク１１２の上面から下面まで貫通したものを例示したが、上面側あるいは下面側のいずれかに、結合した第１インクタンク１１１と第３インクタンク１１３がｚ方向に外れず、かつｚ方向の位置決めが可能なように、爪の抜け止め用の壁を設け、非貫通な構成の溝としてもよい。当然ながら、この場合、結合爪４３、４５は抜け止め用の壁に対応する分だけその長さが短いものとなる。
【００４５】
また、本実施形態では第２インクタンク１１２のみがプリズム−レバー一体成形部材２を取り付け可能な構造を有するものを例示した。第１インクタンク１１１および第３インクタンク１１３にも取り付け可能な構成としてもよいが、本実施形態のように中央に配置される第２インクタンク１１２のみにプリズム−レバー一体成形部材２を取り付ける構成とすることで構造を簡略化することができる。
【００４６】
また、本実施形態では第２インクタンク１１２に溝が形成され、第１インクタンク１１１および第３インクタンク１１３に爪が形成された構成を示したが、これとは逆に、第２インクタンク１１２に爪が形成され、第１インクタンク１１１および第３インクタンク１１３に溝が形成されている構成であってもよい。さらには、例えば、第２インクタンク１１２の側面１１２ａ1には爪を形成し、これに対応する第１インクタンク１１１にはこの爪に対応する溝が形成され、側面１１２ａ2には上述した結合溝４４を形成し、第３インクタンク１１３の結合爪４５と結合させるようにした構成であってもよい。この場合、インクタンクの装着ミスを防止することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、結合するインクタンクの個数は３個のものを例示したがこれに限定されるものではなく、４個以上であってもよいし、あるいは２個であってもよい。
【００４８】
以上、各実施形態で説明したように、タンクの構成部材をその用途に応じた材料で少なくとも筐体、ラッチレバー、プリズム、というように２分割もしくは、３分割している。すなわち、インクに触れる部分と、構造応力の必要な部分と、残検用の光の通過が必要な部分と、各要素部分に分けて機能分解により各部分を制作し、一体化させている。このように、まず、分割しておくことで成形性の向上、金型を単純化を図ることができ、これにより、成形取り個数を上げるなどの経済的生産性を向上させることができる。さらにインクタンクは、一般に、使用後回収されてもインクが貯蔵されていた部分にはゴミや異物などが多く含まれるために再利用されにくく、微粉末に分解しペレットから再利用するという工程が取られるが、本発明によればラッチレバーとプリズムの部分は嵌合を取り外してその部分のみ直接再利用することができる。これにより、資源の有効利用性をも向上させることができる。
【００４９】
また３つのインクタンクを一体にすることでそれぞれに必要なラッチレバーは一つで済み、また、相手方のインクジェットヘッドにもインクタンク３個分を装着する部位形成が必要であるが一体にすることで装着が簡単で経済的にも効果が大きい。さらに、３色一体型のインクタンクは１色無くなれば他の２色のインクが残っていても全て交換せざるを得ないが、本発明では１色ずつ交換が可能である。３色一体化型の成形は技術的にも難しいがインクタンクを個々に製造するのであれば金型も簡単なものとすることができる。また、取り個数も増やすことができ且つ成形タクトも短縮化できるので経済的に非常に有利である。
【００５０】
以上のように、本発明はインクタンクという消耗品的な用途に用いられる材料の再利用、有効利用も含め、極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクタンクの外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のプリズム−レバー一体成形部材の外観斜視図である。
【図３】プリズム−レバー一体成形部材を取り外した状態のインクタンクの外観斜視図である。
【図４】インク供給口側から見たインクタンクの外観斜視図である。
【図５】図１に示すインクタンクのＡ−Ａ’断面斜視図である。
【図６】図１に示すインクタンクのＢ−Ｂ’断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における、プリズムを別体としたレバー部材の外観斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態のインクタンクの分解斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態のインクタンクの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    筐体
２    プリズム−レバー一体成形部材
３    ラッチレバー
４    爪部
５    ピン
６    プリズム
７    インク供給口
８    フタ
９    透過性粘性液体
１５    インク貯蔵室
４１    溝部
５１    掛かりピン穴
６１    プリズム穴
６２    プリズム
６３    プリズム肉薄部分
１００    インクタンク
【図１】
2006110834.tif 000003
【図２】
2006110834.tif 000004
【図３】
2006110834.tif 000005
【図４】
2006110834.tif 000006
【図５】
2006110834.tif 000007
【図６】
2006110834.tif 000008
【図７】
2006110834.tif 000009
【図８】
2006110834.tif 000010
【図９】
2006110834.tif 000011