(57)【要約】【課題】弾性部材に針状筒を挿通する際に液漏れが生じることを防止するとともに、弾性部材に対する針状筒の挿入と抜去に要するそれぞれの力の大きさを同じにする。【解決手段】インクタンクは、インクを収容するインク収容容器４と、容器４に連通している流路１５ａと、流路１５ａを塞ぐゴム栓１４と、ゴム栓１４を収納するハウジング１５とを有し、容器４内に収容されたインクを外部に導出させる針状筒１６をゴム栓１４に挿通させることで、容器４内のインクを外部に供給することができるように構成されている。ゴム栓１４は、球形状に形成され、ハウジング１５の窪み１５ｂ内で蓋部材１２の突起１２ａによって圧縮されるように構成されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器と、該容器に連通している流路と、該流路を塞ぐ弾性部材と、該弾性部材を収納するハウジングとを有し、前記容器内に収容された前記液体を外部に導出させる針状筒を前記弾性部材に挿通させることで前記容器内の前記液体を外部に供給することが可能な液体収納容器において、
前記弾性部材は、球形状に形成され、前記ハウジング内で圧縮されるように構成されていることを特徴とする液体収納容器。
【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方式の記録装置で用いられる、液体を収納した交換型の液体収納容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の交換型の液体収納容器の一例として、インクジェット記録装置用インクタンクが知られている。図８は、従来のインクタンクの内外を連通させるジョイント部の栓を説明する断面図である。
【０００３】
図８に示すインクタンクでは、単体状態の円形のゴム栓１０４の外径寸法はハウジング１０５の内径寸法よりも大きく作られている。ゴム栓１０４は、所定の装置を使用してゴム栓１０４の径方向（図８中の矢印Ｘ方向）に沿って圧縮されてから、矢印Ｙ方向に沿ってハウジング１０５内に組み付けられている。
【０００４】
また、図９および図１０に示す他のインクタンクの例では、ドーム型のゴム栓１０４とハウジング１０５とによってジョイント部の栓が構成されている。ゴム栓１０４の外径寸法はハウジング１０５の内径寸法と実質的に同一に作られている。この構成のインクタンクは、図１０に示すように、ゴム栓１０４をハウジング１０５内に挿入した後に、蓋部材１０２の突起でゴム栓１０５を押圧して圧縮するようになっている。
【０００５】
図９および図１０に示したインクタンクを記録装置本体へ装着する際には、図１１に示すように、記録装置本体側に備えられたインク供給用の針状筒１０６が、ゴム栓１０４を貫通して、ハウジング１０５と不図示のインク収容容器とを連通する流路１０５ａ内に挿入される。
【０００６】
なお、上記に説明した従来のインクタンクは、従来技術文献情報を開示するまでもなく一般的なものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示した例では、上述したように組み立て時にゴム栓１０４を径方向に圧縮してハウジング１０５に挿入する。このため、圧縮時にゴム栓１０４が捲れてしまわないような厚みをゴム栓１０４に持たせなければならない。しかし、ゴム栓１０４の厚みを厚くすると、その分だけジョイント部が大きくなり、インクタンクが大型化してしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、図９等に示したドーム型のゴム栓１０４を用いた例では、図９に示すようにハウジング１０５にゴム栓１０４を挿入した後に、図１０に示すように蓋部材１０２の突起でゴム栓１０４を押圧し、その径中心方向へ圧縮している。しかしこの構成では、例えばゴム栓１０４の寸法が直径５ｍｍ、厚み１ｍｍ以下である場合には、ハウジング１０５にゴム栓１０４を挿入する際にゴム栓１０４が捲れあがる等の変形が発生してしまうことから、ゴム栓１０４をハウジング１０５に組み付けるまでゴム栓１０４の形状を保持することが難しい。
【０００９】
さらに、図９等に示したドーム型のゴム栓１０４を用いた例では、図１０に示すようにハウジング１０５に収納されたドーム型のゴム栓１０４の頂上部を蓋部材１０２の突起で押圧すると、ゴム栓１０４はハウジング１０５内でゴム栓１０４の中心方向に圧縮されるが、このとき、ドーム型のゴム栓１０４の上面側と下面側とでは中心方向への圧縮力に差が生じる。そのため、図１１に示すように容器の内外を接続する針状筒１０６をゴム栓１０４に挿通する際に、針状筒１０６の挿入と抜去に要するそれぞれの力の大きさが異なる。
【００１０】
針状筒１０６は記録装置に設けられた機構に駆動されてゴム栓１０４に挿抜されるが、針状筒１０６の挿入と抜去に要するそれぞれの力の大きさが異なると、その機構が針状筒１０６に加える力の大きさを挿入時と抜去時とで変える必要がある。しかし、針状筒１０６に加える力の大きさを変える機能を上記機構に持たせると、その機構が複雑化、大型化し、その分だけ記録装置のコストが高くなってしまう。
【００１１】
ドーム型のゴム栓１０４を用いた例では、その形状の特性上、ゴム栓１０４の中心を蓋部材１０２の突起で押圧した場合にはゴム栓１０４の周囲をハウジング１０５の内壁に均等の力で圧接させることができる。しかし、ゴム栓１０４自身の寸法誤差や各部材１０２，１０４，１０５の組み立て時の寸法誤差によって、蓋部材１０２の突起によるゴム栓１０４の押圧箇所がゴム栓１０４の中心から外れると、ハウジング１０５の内壁に当接するゴム栓１０４の周囲に圧力分布が生じてしまう。すると、圧力が低い箇所ではゴム栓１０４とハウジング１０５の内壁との間から液体が漏れ出してしまうおそれがあり、ゴムジョイント部の液漏れに関する信頼性を低下させてしまう要因となる。
【００１２】
そこで本発明は、小型の構成で、容器の内外を連通させるために針状筒を挿通する際に液漏れが生じることを防止することができる液体収納容器を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、針状筒を挿入する時と抜去する時に針状筒にそれぞれ加えるべき力の大きさを同じにすることができる液体収納容器を提供することを第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体収納容器は、液体を収容する容器と、該容器に連通している流路と、該流路を塞ぐ弾性部材と、該弾性部材を収納するハウジングとを有し、前記容器内に収容された前記液体を外部に導出させる針状筒を前記弾性部材に挿通させることで前記容器内の前記液体を外部に供給することが可能な液体収納容器において、前記弾性部材は、球形状に形成され、前記ハウジング内で圧縮されるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
球形状の弾性部材が圧縮されると、弾性部材の内部にはその中心へ向かう圧縮応力が蓄積される。このように弾性部材が圧縮されているときに針状筒が弾性部材に挿通させられると、弾性部材に挿通された針状筒はその周囲が弾性部材に締め付けられるので、弾性部材と針状筒との間がシールされる。また、針状筒を弾性部材から抜去した後は、弾性部材に針状筒を挿通することで弾性部材に開いた貫通穴が弾性部材の中心へ向かう圧縮応力によって塞がれるので、この貫通穴から液体が漏れ出すことはない。
【００１６】
また、圧縮された弾性部材の内部に発生する圧縮応力は弾性部材内のいずれの部分にも均等に作用する。そのため、弾性部材に針状筒を挿入するときに要する力の大きさと、弾性部材から針状筒を抜去するときに要する力の大きさとは同じになる。したがって、このように針状筒の挿抜に要する力の大きさを同じにできる構成とした場合であっても、この液体収納容器が設置される記録装置に設けられた、針状筒を液体収納容器に挿抜する機構を複雑化する必要がなく、記録装置の低コスト化を維持することが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明は圧縮された弾性部材に針状筒を貫通させる構成であるため、針状筒の挿抜時に針状筒に加えるべき力があまり大きくならないように、球状の弾性部材の直径は針状筒の外径に対してあまり大きくないことが好ましい。そのため、弾性部材を収容するハウジングは比較的小さくてもよく、ジョイント部を小さくできることから、液体収納容器を小型化することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の液体収納容器の一実施形態であるインクタンクを示す概略斜視図、図２は図１に示したインクタンクの透視斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線における部分断面図である。
【００２０】
本実施形態のインクタンクは、インクを収容するインク収容容器４がインクタンク筐体２とインクタンク蓋１で構成された容器内に収められている。本実施形態のインクタンク内には、インクジェット記録装置で使用するシアンインク（Ｃ），マゼンダインク（Ｍ），およびイエローインク（Ｙ）をそれぞれ収容した３つのインク収容容器４が収められている。これらのインク収容容器４は、内部に収容したインクが外部に導出されるのに応じて変形する袋状の容器で構成されている。
【００２１】
本実施形態のインクタンクを使用した液体供給システムでは、記録装置本体に設けられた針状筒１６（図４参照）を後述するジョイント部３に挿通し、針状筒１６に接続したポンプ（不図示）を作動させることによって、インク収容容器４内のインクがその針状筒１６を通って記録装置本体に設置されたインクジェット記録ヘッド（不図示）へ供給される。インクジェット記録ヘッドに供給されたインクは、記録ヘッドのノズルの吐出口近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）に熱もしくは振動エネルギーを与えてノズル内のインクを押し出すことで吐出口から吐出される。インクの吐出後には、インクタンクに接続したポンプが発生させる負圧により、再びインクジェット記録ヘッドにインクを満たすサイクルが繰り返され、インクはインク収容容器４からインクジェット記録ヘッドに再び供給される。
【００２２】
また、インクタンク内には、インクジェット記録ヘッドの吐出信頼性を維持するためにインクジェット記録ヘッドのノズルから吸引されて排出されたインクを保持する排インク吸収部材５が収納されている。排インク吸収部材５はインクを含浸できる吸収体からなり、インクジェット記録装置が回復動作を行う際に排出される、記録に使用されないインクを吸収する。本実施形態の構成では、回復動作で排出される各色のインク量の合計は約１．９ｍｌであるので、その量のインクを吸収するために、排インク吸収部材５は幅１８ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚さ２ｍｍの大きさに構成されている。なお、回復動作によって排出された排インクは、インクタンク蓋１に形成された２つの開口１ａ（図１等参照）を通して排インク吸収部材５に送られる。
【００２３】
また、本実施形態ではインクタンク蓋１とインクタンク筐体２とは共に熱溶融性の樹脂で構成されており、インクタンク筐体２の外形寸法は幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ１０ｍｍである。上述してきたインクタンクは、インク収容容器４が接続されたジョイント部３と排インク吸収部材５をインクタンク筐体２の中に収納し、インクタンク蓋１を筐体２の上面に熱や超音波を用いて溶着することで構成することができる。
【００２４】
図４は、図１〜図３に示したインクタンクのジョイント部の、図３のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。図５は、図４に示したジョイント部の、ハウジングに蓋部材を取り付ける前の状態を示す図である。
【００２５】
図４に示すように、インク収容容器４の内外を接続するジョイント部３は、ゴム栓１４、ゴム栓１４を収納するハウジング１５、およびハウジング１５を覆う蓋部材１２で構成されている。ハウジング１５はＬ字型の流路１５ａを有しており、この流路１５ａはハウジング１５に形成された窪み１５ｂとインク収容容器４とを接続している。ゴム栓１４は、この窪み１５ｂ内に収納されて、流路１５ａを塞いでいる。これにより、ジョイント部３は、ゴム栓１４に針状筒１６を挿通することでインク収容容器４の内外が連通するようになっている。なお、ゴム栓１４は圧縮されていない状態では球形状を有している（図５参照）。
【００２６】
各インク収容容器４は、インクタンク筐体２内に収容されたときの投影面積が最小になるように、幅１８ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの２枚の樹脂フィルムを熱溶着で貼り合わせて袋状に作成した。インクを収納した状態では、インク収容容器４の厚みは各１．５ｍｍである。本実施形態の各インク収容容器４は、シアン、マゼンダ、イエローの各色のインクをそれぞれ２ｍｌずつ収容している。この２ｍｌというインク量は、２０枚の記録用紙に記録することが可能なインク量と、インクジェット記録ヘッドの吐出信頼性を確保するために回復動作を行う際に吸引されるインク量とを合わせた量である。
【００２７】
ハウジング１５はポリプロピレンからなる部材で構成されており、直径２．０ｍｍ、深さ２．５ｍｍの円筒形状の３つの窪み１５ｂを有している。これらの窪み１５ｂは、互いの中心間のピッチが３．５ｍｍとなる間隔をおいて配設されている。なお、各々の窪み１５ｂには上記の流路１５ａがそれぞれ連通しており、それぞれの窪み１５ｂは各インク収容容器４にそれぞれ接続されている。
【００２８】
この窪み１５ｂの中には、塩素化ブチルゴム（硬度３０°）で構成された直径１．９ｍｍの球状の弾性部材であるゴム栓１４が収容されている。塩素化ブチルゴムは水蒸気バリア性の高い材質であるため、ジョイント部３からのインクの水分蒸発量を抑えることができる。そのため、インク収容容器４のインク濃度が高くなって記録品位に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。ただし、本発明ではゴム栓１４の材料がこの塩素化ブチルゴムに限定されるものではなく、他の材料を用いることもできる。
【００２９】
また、蓋部材１２もハウジング１５と同じくポリプロピレンで構成されており、その厚みは１ｍｍである。蓋部材１２の下面には直径１．９ｍｍ、高さ１．２ｍｍの円柱上の３つの突起１２ａが設けられている。この突起１２ａは、弾性部材である球状のゴム栓１４をハウジング１５の内壁面に押圧する押圧部材として機能する。これらの突起１２ａは、ハウジング１５の窪み１５ｂと同じく中心間のピッチが３．５ｍｍとなるように配設されている。また、各突起１２ａのそれぞれの中心には直径０．８ｍｍの開口部が開けられており、外形０．５ｍｍの針状筒１６が挿通できるようになっている。突起１２ａの開口部の深さＤは、針状筒１６の挿入方向の先端に形成されたテーパ形状部の長さＬよりも長く、これにより開口部が針状筒１６の先端をゴム栓１４へ良好に案内できるようになっている。
【００３０】
このように、本実施形態のインクタンクには、インク収容容器４、流路１５ａ、ゴム栓１４、およびハウジング１５によって複数組の液体供給路が構成されている。
【００３１】
図６は、蓋部材がハウジングに取り付けられる際に、蓋部材の突起がハウジングの窪み内に収納されたゴム栓を押圧する様子を示す断面図である。
【００３２】
蓋部材１２の突起１２ａがハウジング１５の窪み１５ｂ内に収納された球状のゴム栓１４を押圧すると、ゴム栓１４は、突起１２ａと窪み１５ｂの底面との間で蓋部材１２の挿入方向に圧縮されるのと同時に、この挿入方向に直交する窪み１５ｂの径方向に均一に広がろうとし、窪み１５ｂの内側壁を一周する連続した線で窪み１５ｂの内側壁に接触する。上述したように、ハウジング１５の内径寸法が２．０ｍｍであるのに対してゴム栓１４の直径が１．９ｍｍであり、ハウジング１５の内径寸法とゴム栓１４の直径とは実質的に同一であることから、このようにゴム栓１４を押圧して径方向に広げることで、ゴム栓１４と窪み１５ｂの内側壁との間をシールすることができる。
【００３３】
なお、蓋部材１２は、図６に示す状態から蓋部材１２の下面がハウジング１５の上面と密着するまでさらに押圧されて、超音波溶着によってハウジング１５に接合される。
【００３４】
上述したように、蓋部材１２の突起１２ａがハウジング１５の窪み１５ｂ内に収納された球状のゴム栓１４を押圧すると、ゴム栓１４には窪み１５ｂの径方向に広がろうとする力が加わる。しかし、窪み１５ｂの径方向に広がるゴム栓１４は窪み１５ｂの内側壁に押さえ込まれるため、ゴム栓１４の内部には図６の矢印に示すようにゴム栓１４の中心へ向かう圧縮応力が蓄積される。
【００３５】
図７は、蓋部材の突起とハウジングの窪みとの間で押圧されたゴム栓に針状筒を挿通した状態を示す断面図である。なお、図７では蓋部材の下面がハウジングの上面に接合される前の状態を示している。
【００３６】
上記のようにゴム栓１４の内部にゴム栓１４の中心へ向かう圧縮応力が蓄積されているときには、ゴム栓１４に挿通された針状筒１６はその周囲がゴム栓１４に締め付けられるので、ゴム栓１４と針状筒１６との間はシールされている。また、針状筒１６をゴム栓１４から抜去した後は、ゴム栓１４に針状筒１６を挿通することでゴム栓１４に開いた貫通穴がゴム栓１４の中心へ向かう圧縮応力によって塞がれるので、この貫通穴からインクが漏れ出すことはない。
【００３７】
また、ゴム栓１４の内部に発生する圧縮応力は、図６の矢印に示すようにゴム栓１４内のいずれの部分にも均等に作用する。そのため、ゴム栓１４に針状筒１６を挿入するときに要する力の大きさと、ゴム栓１４から針状筒１６を抜去するときに要する力の大きさとは同じになる。したがって、インクジェット記録装置に設けられた、針状筒１６をインクタンクのジョイント部に挿抜する機構を複雑化する必要がなく、記録装置の低コスト化を維持することが可能となる。
【００３８】
本実施形態は圧縮されたゴム栓１４に針状筒１６を貫通させる構成であるため、球状のゴム栓１４の直径はあまり大きくないことが好ましい。これは、ゴム栓１４の直径が大きいと、針状筒１６の挿抜時に針状筒１６に加えるべき力がゴム栓１４に挿入した針状筒１６の深さに応じて大きくなるためである。本実施形態では、ゴム栓１４の直径は１．９ｍｍとし、針状筒１６の外径は０．５ｍｍとしている。
【００３９】
このことは、逆の視点から見れば、本実施形態によればゴム栓１４の大きさを小さくでき、ジョイント部３、ひいてはインクタンクの小型化を図れることを意味する。つまり、本実施形態の構成は、インク吐出量が比較的小さい携帯型のようなインクジェット記録装置に用いられる、小型のインクタンクにおいて特に有効であると言える。
【００４０】
なお、上記では、互いに色が異なるインクが各インク収容容器４内にそれぞれ収容されている例について説明したが、各インク収容容器４内に収容されるインクの種類はこれに限られず、例えば、濃度が互いに異なる、同一色もしくは異なる色のインクをそれぞれ収容することもできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液体収納容器は、容器に連通している流路を塞ぐ弾性部材が球形状に形成され、ハウジング内で圧縮されるように構成されているので、弾性部材に針状筒を挿通する際に液漏れが生じることを防止することができるとともに、弾性部材に対する針状筒の挿入と抜去に要するそれぞれの力の大きさを同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体収納容器の一実施形態であるインクタンクを示す概略斜視図である。
【図２】図１に示したインクタンクの透視斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における部分断面図である。
【図４】図１〜図３に示したインクタンクのジョイント部の、図３のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。
【図５】図４に示したジョイント部の、ハウジングに蓋部材を取り付ける前の状態を示す図である。
【図６】蓋部材がハウジングに取り付けられる際に、蓋部材の突起がハウジングの窪み内に収納されたゴム栓を押圧する様子を示す断面図である。
【図７】蓋部材の突起とハウジングの窪みとの間で押圧されたゴム栓に針状筒を挿通した状態を示す断面図である。
【図８】従来のインクタンクの内外を連通させるジョイント部の栓を説明する断面図である。
【図９】従来の他のインクタンクのジョイント部を示す断面図である。
【図１０】従来の他のインクタンクのジョイント部を示す断面図である。
【図１１】従来の他のインクタンクのジョイント部を示す断面図である。
【符号の説明】
１    インクタンク蓋
２    インクタンク筐体
３    ジョイント部
４    インク収容容器
５    排インク吸収部材
１２    蓋部材
１２ａ  突起
１２ｂ  開口部
１４    ゴム栓
１５    ハウジング
１５ａ  流路
１５ｂ  窪み
１６    針状筒
【図１】
2004167795.tif 000003
【図２】
2004167795.tif 000004
【図３】
2004167795.tif 000005
【図４】
2004167795.tif 000006
【図５】
2004167795.tif 000007
【図６】
2004167795.tif 000008
【図７】
2004167795.tif 000009
【図８】
2004167795.tif 000010
【図９】
2004167795.tif 000011
【図１０】
2004167795.tif 000012
【図１１】
2004167795.tif 000013