(57)【要約】【課題】貯留空間内に装填されるインク吸収材の浸透吸収性能の低下を防止し、廃インクの回収を長期に渡って行うことができる廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクカートリッジ１０内の廃インク貯留構造１７は、下ケース３３と中間容器壁３５とによって区画形成されて廃インクを貯留する貯留空間５１と、この貯留空間５１内に廃インクを導入するための廃インク導入部３７と、貯留空間５１を外部に連通させる通気孔６１と、貯留空間５１内に装填されて廃インク導入部３７から貯留空間５１内に導入された廃インクを浸透吸収する２枚のインク吸収材６３と、通気孔６１を開閉する開閉弁６５とから構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部には、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部と、前記貯留空間を大気開放する通気孔とが設けられ、
前記貯留空間内には、導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された廃インク貯留構造であって、
前記通気孔には、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁を設けたことを特徴とする廃インク貯留構造。
【請求項２】
前記開閉弁は、前記通気孔を備えた可撓性シート部材によって形成された容器壁と、先端部が前記可撓性シート部材の通気孔周縁に当接して当該通気孔を塞ぐように前記貯留空間内に設けられた弁用構造部材とを有し、
前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって変形した前記可撓性シート部材の通気孔周縁が、前記弁用構造部材の先端部から離間することで、前記通気孔が開放されることを特徴とする請求項１に記載の廃インク貯留構造。
【請求項３】
前記弁用構造部材の先端部には、前記可撓性シート部材の通気孔を貫通する位置決め用突起が突設されていることを特徴とする請求項２に記載の廃インク貯留構造。
【請求項４】
前記開閉弁は、前記通気孔を塞ぐ弁体が、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変形する開閉部を有する弾性部材により一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の廃インク貯留構造。
【請求項５】
上記請求項１から請求項４のいずれかに記載の廃インク貯留構造を備えると共に、インクが充填されたインクパックを収容していることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項６】
前記通気孔を設けた容器壁が、前記インクパックを収容する収容空間と、前記貯留空間とを区画形成することを特徴とする請求項５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記通気孔が、前記インクパックと干渉しない位置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記インクが、顔料インクであることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
上記請求項５から請求項８のいずれかに記載のインクカートリッジを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
上記請求項１から請求項４のいずれかに記載の廃インク貯留構造を備えたことを特徴とする廃インクタンク。
【請求項１１】
上記請求項１０に記載の廃インクタンクを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
前記廃インクタンクが、プリンタハウジングのタンク収容部に対して着脱自在に装備されることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタにおけるヘッドクリーニング動作等で発生する廃インクを貯留しておく為の廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタでは、インクの目詰まりによる印刷品質の低下を防止するために実施されるヘッドクリーニング動作や、インクカートリッジ交換後のインク充填動作の際に、廃インクが発生する。そこで、このような廃インクがプリンタ内部の機構等に不用意に付着することがないように、発生した廃インクを回収するための廃インク貯留構造が必要となる。
【０００３】
このような廃インク貯留構造は、一般的に、廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部に、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部が装備されると共に、前記容器壁上の前記廃インク導入部から離れた位置に前記貯留空間を外部に連通させて大気開放する通気孔が設けられる。更に、前記貯留空間内には前記廃インク導入部から導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された構成であり、インクカートリッジのケース自体に組み込まれたもの（例えば、特許文献１参照）、或いはインクカートリッジとは別体でインクジェットプリンタのプリンタハウジングの一部に組み込まれたもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７０６７２号公報
【特許文献２】特開平８−３１８６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した廃インク貯留構造において、貯留空間を大気開放する通気孔は、廃インクの導入に伴って貯留空間内の圧力が上昇しないように、貯留空間内の空気を外部に逃がすものである。
そこで、従来の廃インク貯留構造では、この通気孔が常時外部に開放した状態にあるため、インク吸収材に浸透吸収された廃インク中の水分が絶えず前記通気孔から外部に蒸散してしまう。
【０００６】
その結果、特に顔料インクを用いている場合には、廃インクの固化が発生し易く、固化した廃インクがインク吸収材における浸透吸収性能を低下させてしまうため、インク吸収材の本来の吸収容量分を十分に活用することができず、長期に渡って安定使用することができない可能性があった。また、固化した廃インクによる目詰まりのために廃インク導入部に接続された廃インク供給側のチューブ等で異常昇圧が発生して、この異常昇圧のためにチューブが外れてインク漏れを招くという可能性もあった。
【０００７】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、貯留空間内に装填されるインク吸収材の浸透吸収性能の低下を防止し、廃インクの回収を長期に渡って行うことができる廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部には、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部と、前記貯留空間を大気開放する通気孔とが設けられ、
前記貯留空間内には、導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された廃インク貯留構造であって、
前記通気孔には、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁を設けたことを特徴とする廃インク貯留構造により達成される。
【０００９】
上記構成の廃インク貯留構造によれば、貯留空間を大気開放する通気孔が、廃インク導入部からの廃インクの導入時以外は開閉弁によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材内の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
【００１０】
なお、上記構成の廃インク貯留構造において、前記開閉弁は、前記通気孔を備えた可撓性シート部材によって形成された容器壁と、先端部が前記可撓性シート部材の通気孔周縁に当接して当該通気孔を塞ぐように前記貯留空間内に設けられた弁用構造部材とを有し、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって変形した前記可撓性シート部材の通気孔周縁が、前記弁用構造部材の先端部から離間することで、前記通気孔が開放されることが望ましい。
【００１１】
この構成の廃インク貯留構造によれば、容器壁を構成する可撓性シート部材に通気孔を貫通形成し、この通気孔と対峙する位置の他の容器壁に前記弁用構造部材となる支柱又はリブ等を一体形成するだけで、通気孔を開閉する開閉弁を得ることができる。この開閉弁は、廃インク導入部からの廃インクの導入圧による可撓性シート部材の膨張動作によって、通気孔周縁が弁用構造部材の先端部から離脱することで通気孔が開放される。
そこで、開閉弁を装備するための部品追加が必要とならず、構成部品点数の増加や部品組立工程の増加に起因したコストアップが生じない。
【００１２】
また、廃棄処分する際などには、通気孔を備えたプラスチックフィルム等の可撓性シート部材を他の容器壁から剥がすことで、貯留空間の一面を大きく開放した状態とすることができ、廃インクが浸透したインク吸収材を貯留空間内から簡単に取り出すことができる。
【００１３】
また、上記構成の廃インク貯留構造において、前記弁用構造部材の先端部には、前記可撓性シート部材の通気孔を貫通する位置決め用突起が突設されていることが望ましい。
この構成によれば、組立時における弁用構造部材の先端部と可撓性シート部材の通気孔との位置合わせが容易となり、組立性が向上する。
【００１４】
また、前記開閉弁は、前記通気孔を塞ぐ弁体が、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変形する開閉部を有する弾性部材により一体成形されていることが望ましい。
この構成によれば、開閉弁を構成する専用の弁体が必要となるが、その代わりに弁体の開閉部における弾性特性を適宜設定することで、開閉弁による通気孔の封止性能を向上させ、通気孔からの水分の蒸散を防止する性能を向上させることができる。また、通気孔を設ける容器壁がプラスチックフィルム等の可撓性シート部材に限定されないため、廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジやプリンタハウジングの設計自由度が向上する。
【００１５】
更に、本発明の上記目的は、上記構成の廃インク貯留構造を備えると共に、インクが充填されたインクパックを収容していることを特徴とするインクカートリッジにより達成される。
上記構成のインクカートリッジによれば、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材の浸透吸収性能の低下が防止されたインクカートリッジを得ることができる。
【００１６】
また、上記構成のインクカートリッジにおいて、前記通気孔を設けた容器壁が、前記インクパックを収容する収容空間と、前記貯留空間とを区画形成することが望ましい。
この構成によれば、通気孔がインクカートリッジの外部に直接露呈せず、インクパックを収容する収容空間を介して大気開放されるので、通気孔に設けた開閉弁に使用者が不用意に触れてしまい、弁機能に支障をきたすおそれがない。
【００１７】
また、上記構成のインクカートリッジにおいて、前記通気孔が、前記インクパックと干渉しない位置に設けられていることが望ましい。
この構成によれば、インクカートリッジの収容空間に収容されたインクパックによって、通気孔に設けた開閉弁の弁機能に支障をきたすおそれがない。
【００１８】
また、前記インクが、顔料インクである場合には、貯留空間内における廃インクの固化防止効果をより顕著に享受することができる。
【００１９】
更に、本発明の上記目的は、上記構成のインクカートリッジを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタにより達成される。
上記構成のインクジェットプリンタによれば、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材の浸透吸収性能の低下が防止されたインクジェットプリンタを得ることができる。
【００２０】
更に、本発明の上記目的は、上記構成の廃インク貯留構造を備えたことを特徴とする廃インクタンクにより達成される。
この構成によれば、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材の浸透吸収性能の低下が防止された廃インクタンクを得ることができる。
【００２１】
また、上記構成の廃インクタンクが、プリンタハウジングのタンク収容部に対して着脱自在に装備されることが望ましい。
この構成によれば、廃インクタンクだけをプリンタハウジングから独立して取り外すことができるので、インクで汚れた廃インクタンクだけを別に管理し、汚れていないプリンタハウジングについては、そのままリサイクルやリユースに回すことができる。また、廃インクタンクが着脱自在であることから、何らかの事情により、作業者の手等を汚すことなく、廃インクタンクだけを新品に交換することも可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタによれば、廃インクを貯留する貯留空間を大気開放する通気孔が、廃インク導入部からの廃インクの導入時以外は開閉弁によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材内の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
従って、インク吸収材の本来の吸収容量分を十分に活用することができ、廃インクの回収に長期に渡って安定使用することができる。また、固化した廃インクによる目詰まりが生じないため、廃インク導入口に接続された廃インク供給側のチューブ等で異常昇圧が発生することもなく、チューブの外れ等によるインク漏れ等の不都合の発生も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示したインクカートリッジの全体斜視図である。
【図３】図２に示したインクカートリッジの分解斜視図である。
【図４】図２に示したインクカートリッジの縦断面図である。
【図５】図２に示したインクカートリッジの要部拡大断面図である。
【図６】図４に示した開閉弁の開閉動作を説明する断面図であり、（ａ）は開閉弁が閉じられている状態を示す断面図、（ｂ）は廃インクの導入による貯留空間内の圧力上昇により開閉弁が開いた状態を示す断面図、（ｃ）は廃インクの導入が終了して再び開閉弁が閉じた状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る廃インク貯留構造を備えた廃インクタンクが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す概略分解斜視図である。
【図８】図７に示した廃インクタンクの分解斜視図である。
【図９】図８に示した開閉弁の拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る開閉弁の他の構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る廃インク貯留構造の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明に係る廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す外観斜視図であり、図２乃至図４は図１に示したインクカートリッジの全体斜視図、分解斜視図及び縦断面図であり、図５及び図６は図２に示したインクカートリッジの要部拡大断面図である。
【００２５】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタ本体を覆うプリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に装備されている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にフィードスイッチやインジケータ等も配置されている。
【００２６】
図１に示すように、ロール紙カバー５を開くと、印刷用紙であるロール紙６を収容した用紙収容部８が開放状態になって、用紙の交換が可能になる。また、インクカートリッジカバー７を開くと、カートリッジ装着部９が開放状態になり、該カートリッジ装着部９へのインクカートリッジ１０の着脱が可能になる。
本実施形態のインクジェットプリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部９の前方にインクカートリッジ１０が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００２７】
図２乃至図４に示すように、本実施形態のインクカートリッジ１０は、インクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着されるもので、３個のインクパック１１〜１３を収容するカートリッジケース１５に、プリンタのインク充填動作やヘッドクリーニング動作の際に生じる廃インクを貯留する廃インク貯留構造１７が装備されている。
３個のインクパック１１〜１３は、カラー印刷用にそれぞれ異なるカラーインクを充填したものである。それぞれのインクパック１１〜１３は、同様の構造のもので、インクを収容する可撓性の袋体２１と、この袋体２１の前端部に接合されたインク取り出し口２３とから構成されている。
【００２８】
袋体２１は、２枚のアルミニウムラミネートフィルムを重ね合わせて、それらの周囲を熱融着等の方法によって接合することにより形成されている。アルミニウムラミネートフィルムを採用した理由は、ガスバリヤー性の向上のためである。アルミニウムラミネートフィルムとしては、例えば、アルミニウム箔の外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだ構成のものが採用される。
【００２９】
インク取り出し口２３は、図４に示すように、基端側の外径が先端側の外径よりも大きく設定されて基端側が袋体２１内に固定される筒状体２３ａと、この筒状体２３ａ内に装着されて該筒状体２３ａの流路を開閉する弁体２３ｂと、筒状体２３ａの先端に貼付されて筒状体２３ａの開口を封止したシールフィルム２３ｃとを備えた構成である。インク取り出し口２３の筒状体２３ａは、例えば硬質プラスチック等で形成されている。そして、シールフィルム２３ｃは、ポリエチレンフィルムで形成されている。
そして、インク取り出し口２３は、筒状体２３ａの基端部を袋体２１のアルミニウムラミネートフィルムに熱融着等により固定することで、筒状体２３ａに一体化されている。
【００３０】
カートリッジケース１５は、図３及び図４に示すように、上ケース３１と、この上ケース３１の下に連結される下ケース３３と、上ケース３１と下ケース３３とで区画形成した空間を上下に仕切る中間容器壁３５とから構成されている。
上ケース３１と下ケース３３は適宜プラスチック材料による成形品であり、中間容器壁３５は可撓性シート部材であるプラスチックフィルムで形成されている。
【００３１】
上ケース３１は、下方を開放した箱形であり、前面容器壁３１ａは、両側面及び後面の容器壁よりも丈が短く設定されている。そして、この前面容器壁３１ａの下端には、インクパック１１〜１３のインク取り出し口２３の上半分を位置決めする半円筒状のインクパック位置決め部３１ｂが形成されている。半円筒状のインクパック位置決め部３１ｂは、収容する３個のインクパック１１〜１３に合わせて、合計３箇所、形成されている。
また、上ケース３１の両側面の容器壁である側壁３１ｃの下端で、かつ後端寄りの位置には、下ケース３３側の係合部３３ａに係合することで上下ケース相互を連結する係止突起３１ｄが設けられている。
【００３２】
下ケース３３は、上部を開放した薄皿状の箱形である。前面容器壁３３ｂは、両側面及び後面の容器壁よりも丈が高く設定されており、この前面容器壁３３ｂの上端に、インクパック１１〜１３のインク取り出し口２３の下半分を位置決めする半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃが形成されている。
【００３３】
半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃは、図４に示すように、上ケース３１のインクパック位置決め部３１ｂとでインク取り出し口２３を上下から挟み付けることで、インクパック１１〜１３のインク取り出し口２３を位置決め固定する。この半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃも、上述したインクパック位置決め部３１ｂと同様に、収容する３個のインクパック１１〜１３に合わせて、合計３箇所、形成されている。
【００３４】
また、前面容器壁３３ｂの上端には、前記インクパック位置決め部３３ｃの前端から延出して前記インク取り出し口２３の前方を覆うカバー部３３ｄが形成されている。このカバー部３３ｄには、図４に示したように、インクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装備されたインク供給針４１を挿通させる開口３３ｅが貫通形成されている。
開口３３ｅは、３個の半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃのそれぞれに中心を一致させて、３個形成されている。
【００３５】
そこで、インクカートリッジ１０をインクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着すると、カートリッジ装着部９に装備されたインク供給針４１が気密にインク取り出し口２３を貫通し、袋体２１内のインク液がインク供給針４１を介してプリンタ側に供給可能になる。インク供給針４１には、プリンタの印字ヘッドにインクを供給するための供給チューブ４２が接続されている。
【００３６】
また、前面容器壁３３ｂの下部寄りの位置には、廃インク貯留構造１７における廃インク導入部３７を構成する導入口４４が形成されている。
廃インク導入部３７は、図３及び図４に示すように、先端に向かって内径が広がるテーパ管状のゴム製口部材３７ａと、このゴム製口部材３７ａの先端に貼着されるシールフィルム３７ｂと、ゴム製口部材３７ａの後端に当接されることでゴム製口部材３７ａの開口を塞ぐ弁体３７ｃと、弁体３７ｃをゴム製口部材３７ａに当接する方向に付勢する圧縮コイルばね３７ｄとから構成されている。
【００３７】
導入口４４は、最前端の開口縁にゴム製口部材３７ａの前端を係止して抜け止めする突起が装備されている。圧縮コイルばね３７ｄは、弁体３７ｃをゴム製口部材３７ａの後端に当接させると同時に、ゴム製口部材３７ａを前方に押圧付勢して、ゴム製口部材３７ａの前端が導入口４４の最前端の突起に密着した状態に保持している。
【００３８】
インクカートリッジ１０をインクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着すると、カートリッジ装着部９に装備された廃インク導入針４７がゴム製口部材３７ａに気密に嵌合すると同時に弁体３７ｃを押込み、廃インク導入針４７を介して貯留空間５１内に廃インクの導入が可能になる。
廃インク導入針４７には、インクジェットプリンタ１がインク充填動作やヘッドクリーニング動作の際に発生した廃インクを廃インク導入針４７に誘導する廃インク誘導チューブ４９が接続されている。
【００３９】
図２及び図３に示すように、下ケース３３の側面容器壁３３ｆには、収容した各インクパック１１〜１３の種類や、インクの残量、その他の諸データを記録可能なＩＣモジュール５３が装備される。
このＩＣモジュール５３は、インクカートリッジ１０をインクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着すると、カートリッジ装着部９に装備された接続端子に電気的に接続される。そして、プリンタ側の制御回路、又はプリンタが接続されたコンピュータから諸情報の読み書きが可能になる。
【００４０】
ポリエチレンフィルム等のプラスチックフィルム（可撓性シート部材）によって形成された容器壁である中間容器壁３５は、その周縁部を下ケース３３の側面容器壁３３ｆ及び前後容器壁３３ｇ，３３ｈの上端面に重ね合わせ、重ね合わせた部分を熱融着等の方法によって接合することで、僅かに緊張した状態に下ケース３３に固定されている。
この中間容器壁３５が下ケース３３の上端開口を覆うように下ケース３３に固定されることで、図４に示すように、下ケース３３の底壁３３ｉと中間容器壁３５との間には、廃インク貯留構造１７を構成する貯留空間５１が区画形成される。また、上ケース３１の天井壁３１ｅと中間容器壁３５との間には、３個のインクパック１１〜１３を図３に示すように立てた状態に収容するインクパック収容空間５５が区画形成される。
【００４１】
インクパック１１〜１３は、図５に示すように、その下端が中間容器壁３５に当接するように収容されており、インクパック１１〜１３の重量が図中矢印（Ａ）に示すように、中間容器壁３５を下方に押圧付勢する。
そこで、インクパック１１〜１３が中間容器壁３５を下方に押圧付勢する力は、後述する廃インク貯留構造１７の開閉弁６５を閉じた状態に維持する付勢力として機能することもできる。この場合、テンションをかけずに中間容器壁３５を下ケース３３に固定することもできる。
【００４２】
本実施形態の廃インク貯留構造１７は、図４に示すように、下ケース３３と中間容器壁３５とによって区画形成されて廃インクを貯留する貯留空間５１と、この貯留空間５１内に廃インクを導入するための廃インク導入部３７と、貯留空間５１を外部に連通させる通気孔６１と、貯留空間５１内に装填されて廃インク導入部３７から貯留空間５１内に導入された廃インクを浸透吸収する２枚のインク吸収材６３と、通気孔６１を開閉する開閉弁６５とから構成されている。
【００４３】
貯留空間５１内に廃インクを導入する廃インク導入部３７は、図３及び図４に示すように、貯留空間５１を区画形成している容器壁の一部である前面容器壁３３ｂに形成された導入口４４に設けられている。
図４に示すように、導入口４４の後端（図４で左端）は、貯留空間５１に連通しており、廃インク導入部３７に挿入された廃インク導入針４７から導入される廃インクは、導入口４４の後端から貯留空間５１内に流入する。
【００４４】
中間容器壁３５に形成された通気孔６１は、貯留空間５１を大気開放する円形の開口であり、この通気孔６１が形成される位置は、貯留空間５１内で最後に廃インクが到達する位置が望ましい。本実施形態では、図３に示すように、インクパック１１〜１３の下端と干渉しないと共に、廃インク導入部３７から離れた後端寄り位置に通気孔６１を設けている。
【００４５】
インク吸収材６３は、廃インク導入部３７及び導入口４４を経て貯留空間５１内に導入された廃インクが廃インク導入部３７側に逆流して外部に漏れることの無いように、導入された廃インクを浸透吸収する。
このインク吸収材６３は、液体吸収性のある材料を貯留空間５１内に収容可能な直方体状に成形したもので、具体的な材料としては、スポンジや不織布等の多孔質素材の他に、液体吸収性のある高分子ポリマーを採用することができる。
【００４６】
通気孔６１に設けられる開閉弁６５は、廃インク導入部３７からの廃インクの導入を妨げないように、廃インクの導入時にのみ通気孔６１を開いて貯留空間５１内の空気を外部に逃がす。
なお、本実施形態の場合、通気孔６１を備えた中間容器壁３５に使用するプラスチックフィルムには、廃インク導入部３７からの廃インクの導入圧によって上方へ膨張可能な程度の可撓性を有したプラスチックフィルムを選定している。
【００４７】
また、本実施形態の場合、開閉弁６５は、図６に示すように、通気孔６１を備えた中間容器壁３５と、先端部が通気孔６１の周縁に当接して当該通気孔６１を塞ぐように貯留空間５１内に設けられた弁用構造部材６７とを有する。
略円柱状の支柱である弁用構造部材６７は、先端部に突設されて通気孔６１を貫通する位置決め用突起６７ａと、この位置決め用突起６７ａの裾部から拡径されて通気孔６１の開口周縁に当接する段差面６７ｂとを有し、通気孔６１と対峙する下ケース３３の底壁３３ｉに一体形成されている。そこで、貯留空間５１に装填される２枚のインク吸収材６３には、弁用構造部材６７を挿通させる孔６３ａが貫通形成されている。
【００４８】
開閉弁６５は、図６（ａ）に示すように、弁用構造部材６７の段差面６７ｂが通気孔６１の周縁に当接して当該通気孔６１を塞いでおり、廃インク導入部３７からの廃インクの導入時以外は閉じた状態に保たれる。
この開閉弁６５は、図６（ｂ）に示すように、廃インクの導入に伴って貯留空間５１内の圧力が上昇すると、中間容器壁３５が変形して上方へ膨張動作する。すると、通気孔６１の周縁が弁用構造部材６７の段差面６７ｂから離間するので、開閉弁６５は通気孔６１を介して貯留空間５１を大気開放する。
【００４９】
そして、開閉弁６５は、図６（ｃ）に示すように、廃インクの導入が終了して貯留空間５１内の圧力が低下すると、中間容器壁３５自体のテンション及び中間容器壁３５を下方に押圧付勢するインクパック１１〜１３によって、通気孔６１の周縁が弁用構造部材６７の段差面６７ｂに当接する方向に付勢されるので、当該通気孔６１は塞がれる。
【００５０】
以上に説明した本実施形態の廃インク貯留構造１７によれば、貯留空間５１を大気開放する通気孔６１が、廃インク導入部３７からの廃インクの導入時以外は開閉弁６５によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間５１内に導入された廃インク中の水分が通気孔６１から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間５１内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材６３の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
【００５１】
従って、顔料インクを用いた場合にもインク吸収材６３の本来の吸収容量分を十分に活用することができ、また、廃インクの回収に長期に渡って安定使用することができる。また、固化した廃インクによる目詰まりが生じないため、廃インク導入部３７に接続された廃インク供給側の廃インク誘導チューブ４９等で異常昇圧が発生することもなく、廃インク誘導チューブ４９の外れ等によるインク漏れ等の不都合の発生も防止できる。
【００５２】
また、本実施形態の廃インク貯留構造１７では、例えば、使用済みインクカートリッジ１０を処分する際などには、上ケース３１と下ケース３３とを分離した後、下ケース３３からプラスチックフィルム製の中間容器壁３５を剥がすことで、貯留空間５１の一面を大きく開放した状態とすることができ、なって、廃インクが浸透したインク吸収材６３を貯留空間５１内から簡単に取り出すことができる。
従って、部品や材料のリサイクルやリユースのために使用済みインクカートリッジ１０を分解して、材料別に分類する作業等が容易になる。
【００５３】
また、プラスチックフィルム製の中間容器壁３５に貫通形成された通気孔６１と対峙する位置の底壁３３ｉに、先端部が通気孔６１の周縁に当接して当該通気孔６１を塞ぐ弁用構造部材６７を一体形成するだけで、通気孔６１を開閉する開閉弁６５を得ることができる。そこで、開閉弁を装備するための部品追加が必要とならず、構成部品点数の増加や部品組立工程の増加に起因したコストアップが生じない。
【００５４】
更に、上記実施形態のインクカートリッジ１０においては、通気孔６１を設けた中間容器壁３５が、インクパック１１〜１３を収容するインクパック収容空間５５と、貯留空間５１とを区画形成している。
そこで、通気孔６１がインクカートリッジ１０の外部に直接露呈せず、インクパック１１〜１３を収容するインクパック収容空間５５を介して大気開放されるので、通気孔６１に設けた開閉弁６５に使用者が不用意に触れてしまい、弁機能に支障をきたすおそれがない。
【００５５】
また、本実施形態における弁用構造部材６７の先端部には、通気孔６１を貫通する位置決め用突起６７ａが突設されている。
そこで、組立時における弁用構造部材６７の先端部と中間容器壁３５の通気孔６１との位置合わせが容易となり、組立性が向上する。
【００５６】
尚、本発明の廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジの具体的構造は、上記実施形態のインクカートリッジ１０に限定されない。インクパックの支持構造や、収容するインクパックの数量等が異なる各種のインクカートリッジにも本発明の廃インク貯留構造は適用可能である。
また、弁用構造部材の具体的な構造も、上記実施形態の弁用構造部材６７の構成に限らない。例えば、弁用構造部材の上端面が通気孔６１を塞ぐ厚板状のリブ構造とすることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態では、インクジェットプリンタ１に着脱可能に装着されるインクカートリッジ１０に、廃インク貯留構造１７を装備した例を説明した。しかし、本発明の廃インク貯留構造は、これに限定されるものではなく、種々の形態を採りうることは云うまでもない。
【００５８】
図７は本発明に係る廃インク貯留構造を備えた廃インクタンクが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す概略分解斜視図であり、図８は図７に示した廃インクタンクの分解斜視図、図９は図８に示した開閉弁の拡大断面図である。
本実施形態のインクジェットプリンタ１０１は、図７に示すように、底部筐体であるプリンタハウジング１１１と、その内底部に画成したタンク収容部１１１ｓに対して着脱自在に装備される平面視矩形状の廃インクタンク１２０と、プリンタハウジング１１１及び廃インクタンク１２０の上側に設置されるプリンタ機構部１１５と、上部筐体である外装カバー１１２とを備えている。また、廃インクタンク１２０を収容するタンク収容部１１１ｓの後側には、電源ユニット１１６が装備されている。
【００５９】
本実施形態の廃インクタンク１２０は、図８に示すように、貯留空間１５１内に導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材１２２を交換可能に収容した平箱形のタンク本体１２１と、該タンク本体１２１の上面開口をゴムパッキン等のシール材１２３を介して密閉する蓋体１２４とを備えており、蓋体２４の裏面には、廃インクをタンク周縁部のインク受口部１２７からタンク中央部に誘導してインク吸収材１２２の中央上部にて滴下させるチューブ１２５が装備されている。なお、廃インクタンク１２０を構成するプラスチック部品の色は、濃色、例えば黒色とするのが好ましい。
【００６０】
この廃インクタンク１２０は、プリンタハウジング１１１上のタンク収容部１１１ｓに嵌め込んでネジ固定され、その上で吸引ポンプの吐出口とチューブ１２５の先端入口１２５ａとを接続することによって、プリンタハウジング１１１にセットすることができる。また、取り外す場合は、逆の操作を行うことで、プリンタハウジング１１１から独立して取り外すことができる。
【００６１】
インク吸収材１２２は、不織布やフェルトなどから成る薄板状の成形体を最下層から最上層（１２２Ａ〜１２２Ｄ）まで多段（図示例では４段）に積層した積層体として構成されている。また、最下層のインク吸収材１２２Ａを除く上３段のインク吸収材１２２Ｂ〜１２２Ｄの平面中央には、上下に貫通する中央穴１２２ｆが設けられ、最上層のインク吸収材１２２Ｄには、周縁部から中央穴１２２ｆに至るチューブ収容溝１２２ｇが形成され
ている。
【００６２】
そして、最上層のインク吸収材１２２Ｄに形成されたチューブ収容溝１２２ｇにチューブ１２５が収容され、チューブ１２５の基端入口１２５ａが蓋体１２４の周縁部に設けられたインク受口部１２７に位置決めされると共に、チューブ１２５の先端出口１２５ｂが最上層のインク吸収材１２２Ｄの中央穴１２２ｆ内に位置決めされている。
【００６３】
即ち、本実施形態の廃インクタンク１２０は、プリンタのインク充填動作やヘッドクリーニング動作の際に生じる廃インクを貯留する貯留空間１５１を区画形成する容器壁である蓋体１２４に、貯留空間１５１内に廃インクを導入するための廃インク導入部であるインク受口部１２７と、貯留空間１５１を大気開放する通気孔１７３とが設けられた廃インク貯留構造を備えている。
【００６４】
更に、蓋体１２４に形成された通気孔１７３には、図９に示すように、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁１７１が設けられている。この開閉弁７１は、蓋体１２４に形成された通気孔１７３を塞ぐ弁体１７４が、インク受口部１２７からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変形する開閉部１７４ｃを有する弾性部材により一体成形されている。
弁体１７４は、通気孔１７３の周縁部に密着接合される鍔部１７４ａと、この鍔部１７４ａの内周部から通気孔１７３を貫通した円筒部１７４ｂと、この円筒部１７４ｂの先端を塞ぐように円筒部１７４ｂの先端に連設された円錐状部に軸方向の切れ込み１７４ｄを入れて形成した複数の開閉部１７４ｃとが、ゴム材料により一体形成されている。
【００６５】
開閉弁１７１の開閉部１７４ｃは、廃インクの非導入時には図６（ａ）に示したように閉じているが、廃インクの導入時には、図６（ｂ）に示したようにインク受口部１２７からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変形し、切れ込み１７４ｄが開いて貯留空間１５１内の空気が外部に逃がされる。
【００６６】
従って、開閉弁１７１を構成する専用の弁体１７４が必要となるが、その代わりに弁体１７４の開閉部１７４ｃにおける弾性特性を適宜設定することで、開閉弁１７１による通気孔１７３の封止性能を向上させ、通気孔１７３からの水分の蒸散を防止する性能を向上させることができる。
また、通気孔１７３を設ける蓋体１２４の材質が限定されないため、廃インク貯留構造を備えた廃インクタンク１２０の設計自由度が向上する。
【００６７】
上述した本実施形態の廃インクタンク１２０によれば、貯留空間１５１内に導入された廃インク中の水分が通気孔１７３から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間１５１内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材１２２の浸透吸収性能の低下が防止された廃インクタンクを得ることができる。
【００６８】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１は、廃インクタンク１２０だけをプリンタハウジング１１１から独立して取り外すことができるので、インクで汚れた廃インクタンク１２０だけを別に管理し、汚れていないプリンタハウジング１１１については、そのままリサイクルやリユースに回すことができる。また、廃インクタンク１２０が着脱自在であることから、何らかの事情により、作業者の手等を汚すことなく、廃インクタンク１２０だけを新品に交換することも可能である。
【００６９】
また、本実施形態の廃インクタンク１２０は、使用済みで処分する際などには、蓋体１２４を開けて廃インクが浸透したインク吸収材１２２をタンク本体１２１から取り出した後、蓋体１２４から弁体１７４やチューブ１２５などを取り外すことで、簡単に分解することができる。
従って、部品や材料のリサイクルやリユースのために使用済み廃インクタンク１２０を分解して、材料別に分類する作業等が容易になる。
【００７０】
尚、廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く開閉部を有する弁体が一体成形される開閉弁の構成は、上記開閉弁１７１の構成に限定されるものではなく、種々の形態を採りうることは云うまでもない。
図１０に示した開閉弁１７５は、例えば図示しない容器壁の通気孔内に螺着固定される略円筒状の弁座１７７と、この弁座１７７に着座する弁体１７８とから構成されている。
【００７１】
弁座１７７は、円筒内周面に形成された段差面１７７ａを弁体１７８の着座面としたものである。弁体１７８は、外周部が段差面１７７ａに着座する円板状の弁本体１７８ａと、この弁本体１７８ａの中心部を支持する支持部１７８ｂとが、弾性部材により一体成形されている。
そして、図中に２点鎖線で示すように、廃インクの導入時には貯留空間側の圧力上昇に伴って弁本体７８ａの外周部が弁座７７から離間する方向に弾性変形し、図中に矢印で示すように、その時に形成される隙間から貯留空間側の空気を外部に逃がすことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１，１０１…インクジェットプリンタ、１０…インクカートリッジ、１１，１２，１３…インクパック、１５…カートリッジケース、１７…廃インク貯留構造、３１…上ケース、３３…下ケース、３５…中間容器壁（可撓性シート部材）、３７…廃インク導入部、４４…導入口、４７…廃インク導入針、５１…貯留空間、６１…通気孔、６３…インク吸収材、６５，１７１…開閉弁、６７…弁用構造部材、６７ａ…位置決め用突起、１２０…廃インクタンク
【図１】
2011105008.tif 000003
【図２】
2011105008.tif 000004
【図３】
2011105008.tif 000005
【図４】
2011105008.tif 000006
【図５】
2011105008.tif 000007
【図６】
2011105008.tif 000008
【図７】
2011105008.tif 000009
【図８】
2011105008.tif 000010
【図９】
2011105008.tif 000011
【図１０】
2011105008.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部には、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部と、前記貯留空間を大気開放する通気孔とが設けられ、
前記貯留空間内には、導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された廃インク貯留構造であって、
前記通気孔には、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁を設け、
前記開閉弁は、前記通気孔を塞ぐ弁体が、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変形する開閉部を有する弾性部材により一体成形されていることを特徴とする廃インク貯留構造。
【請求項２】
上記請求項１に記載の廃インク貯留構造を備えると共に、インクが充填されたインクパックを収容していることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項３】
前記通気孔を設けた容器壁が、前記インクパックを収容する収容空間と、前記貯留空間とを区画形成することを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記通気孔が、前記インクパックと干渉しない位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記インクが、顔料インクであることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
上記請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のインクカートリッジを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項７】
上記請求項１に記載の廃インク貯留構造を備えたことを特徴とする廃インクタンク。
【請求項８】
上記請求項７に記載の廃インクタンクを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項９】
前記廃インクタンクが、プリンタハウジングのタンク収容部に対して着脱自在に装備されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の上記目的は、廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部には、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部と、前記貯留空間を大気開放する通気孔とが設けられ、
前記貯留空間内には、導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された廃インク貯留構造であって、
前記通気孔には、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁を設け、
前記開閉弁は、前記通気孔を塞ぐ弁体が、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変形する開閉部を有する弾性部材により一体成形されていることを特徴とする廃インク貯留構造により達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記構成の廃インク貯留構造によれば、貯留空間を大気開放する通気孔が、廃インク導入部からの廃インクの導入時以外は開閉弁によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材内の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
なお開閉弁を構成する専用の弁体が必要となるが、その代わりに弁体の開閉部における弾性特性を適宜設定することで、開閉弁による通気孔の封止性能を向上させ、通気孔からの水分の蒸散を防止する性能を向上させることができる。また、通気孔を設ける容器壁がプラスチックフィルム等の可撓性シート部材に限定されないため、廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジやプリンタハウジングの設計自由度が向上する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタによれば、廃インクを貯留する貯留空間を大気開放する通気孔が、廃インク導入部からの廃インクの導入時以外は開閉弁によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材内の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
従って、インク吸収材の本来の吸収容量分を十分に活用することができ、廃インクの回収に長期に渡って安定使用することができる。また、固化した廃インクによる目詰まりが生じないため、廃インク導入口に接続された廃インク供給側のチューブ等で異常昇圧が発生することもなく、チューブの外れ等によるインク漏れ等の不都合の発生も防止できる。
なお開閉弁を構成する専用の弁体が必要となるが、その代わりに弁体の開閉部における弾性特性を適宜設定することで、開閉弁による通気孔の封止性能を向上させ、通気孔からの水分の蒸散を防止する性能を向上させることができる。また、通気孔を設ける容器壁がプラスチックフィルム等の可撓性シート部材に限定されないため、廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジやプリンタハウジングの設計自由度が向上する。