(57)【要約】【課題】多孔質体を最小限の負圧発生装置に限定してインクの流路にのみ使用し、インクカートリッジをプリンターにセット・保持する機能部材を、インクタンク本体と分割することで、生産加工コストを抑え、加工の容易性を備えることで、生産効率を向上させると共に、安全カバーの工夫により生産時の取り扱い安定化を向上させる。【解決手段】インクを収容するインクタンク１と、プリンターに対して装着、固定する固定部材３と、電気的制御部材とをそれぞれ別体で構成し、インクタンク１は固定部材３の固定部を有し、固定部材３は異なるサイズのインクタンク１の固定部に対して固定可能となる固着部を有してなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するインクタンクと、プリンターに対して装着、固定する固定部材と、電気的制御部材とをそれぞれ別体で構成してなるインクカートリッジであって、
前記インクタンクは前記固定部材の固定部を有し、前記固定部材は異なるサイズのインクタンクの固定部に対して固定可能となる固着部を有してなることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記インクタンクは、負圧発生部材が挿入される第１空間部と、該第１空間部と仕切り壁で隔てられインクを収容する第２空間部と、該第２空間部のインクを前記第１空間部の負圧発生部材に供給するための連通部となる第３空間部とを有し、該第３空間部は前記インクタンクを構成する壁を、開放状として形成されると共に、前記仕切り壁をまたぐことを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記第３空間部は、前記インクタンクの壁の外側から熱溶着フィルムにより密閉されてなることを特徴とする請求項２記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インクタンクは短辺を構成する側面に溝状のガイド溝を備え、前記固定部材は前記ガイド溝をスライド自在とされ、最奥部で位置決めされると共に、前記インクタンクの蓋部材によって固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記インクタンクのガイド溝には、前記固定部材の上端と前記ガイド溝の上端との間にスペーサーが設けられて、前記蓋により固定されることを特徴とする請求項４記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記インクタンクにはカバー部材が着脱自在とされ、該カバー部材は、前記インクタンクの対角間を抱え込む形状を有し、底面部が平面状とされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【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ーにインクを供給するインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクカートリッジは、インクを収納する収容部を有し、該収容部から連通口を介してインクを吸収保持するインク保持体を有し、さらにプリンターに対しインクを供給する部材を備えている。プリンターの印字範囲を往復動するキャリッジにカートリッジを搭載する方式では、インクは激しい動きにより収容部内で多くの気泡を発生させる。この気泡が消えない状態でインクがプリンターに供給されると、気泡によってインクが分断されるために、印字かすれ等の問題を誘発するおそれがあったため、これを防止するため、一旦、インクを多孔質体（ウレタンゴム発泡体または不織布）に吸収保持させ、そこから供給部材を介してインクのみを供給し、印字品質の安定化を図っていた。
【０００３】
これらの構成において、インクのより適正な移動と、プリンターへの安定的なインク供給の課題を解決するため、複数のインク保持体を設けるなど、様々な態様が提案されている。中には、可撓性フィルムを用いたインクバッグとして、空気を完全に排除した状態でインクを充填し、インクタンクを構成したものもあり、あらゆる環境において気泡の発生を防止したインクカートリッジもある。
【０００４】
多孔質体は、細かいセル（気泡）を有する連泡の発泡体に代表されるが、別の材料として不織布も多く利用されている。一般的に利用されている連泡セルを有する材料は、ウレタンであり、発泡率は５０％以下のものが多く利用されている。
【０００５】
多孔質体の中でも、特に連泡の発泡体を用いる大きな目的は、インクを充満させた状態でインクが消費されると、セルの中に充填されていたインクが移動することで、セルの間に圧減少が発生し、そこに圧力傾斜が生じてインクが移動する負圧発生部が形成され、インクが安定的に移動できる状態を維持することにある。
【０００６】
インク消費によって生じるセル間の圧力変動は、セルが小さくなるに従い、その反応は僅かなインクの変動を捉えるので、感度が高くなる。そのため、多孔質体（発泡体）は、収容部またはインクの搬送部内に圧縮収納するのが有効である。多孔質体をインクカートリッジ内に納めたものとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３３７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、多孔質体を圧縮しながら収容するのは、作業上困難である上、収納後もセルの配列の均一性を維持するのが難しく、安定性に欠けることが多い。また、多孔質体を圧縮収納し、それにインクを充満させても、インクの容量はセルに充填される量に止まり、インクカートリッジ本体の大きさの割にはインク量が制約されることにより、効率的なインク収納が阻害される。さらに、多孔質体につき、インクの保持性の理論から、インク伝達性の異なる性質のものを複数組み合わせる方法が用いられていたが、その材質は特殊性が高く、高コストとなっていた。
【０００９】
また、多孔質体のセル内のインクは、完全に消費するまで使用することは不可能であり、多孔質体に充填させる方式のインクカートリッジでは、約３０％のインク残量があるにもかかわらず、印刷不能となったものもある。
【００１０】
インクカートリッジは、基本形状として、プリンターに保持するための機能が、インクカートリッジ本体とほぼ一体で構成されたものが多く、全ての系列・種類を展開する際、全てのインクカートリッジを成形する金型を用意する必要があって、コスト的に問題があった。インクカートリッジ内のインク流動経路についても、複雑化することによってカートリッジの構造が複雑化し、加工する工程、設備に多くのコストがかかるようになっている。
【００１１】
インクカートリッジにインクを充填した後、インクがインクカートリッジから滴下したり飛散したりする状態は、カバーを取付ける工程までは、しかるべき設備等をもって防止する必要があり、生産にかかる設備が多岐にわたるため、生産コストも大きなものとなっている。そして、インク充填後の製品は、不安定であるため、製品の収納用具も必要となり、生産効率の点で多くの問題を有していた。
【００１２】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、多孔質体を最小限の負圧発生装置に限定してインクの流路にのみ使用し、インクカートリッジをプリンターにセット・保持する機能部材を、インクタンク本体と分割することで、生産加工コストを抑え、加工の容易性を備えることで、生産効率を向上させると共に、安全カバーの工夫により生産時の取り扱い安定化を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明に係るインクカートリッジは、インクを収容するインクタンクと、プリンターに対して装着、固定する固定部材と、電気的制御部材とをそれぞれ別体で構成してなるインクカートリッジであって、
前記インクタンクは前記固定部材の固定部を有し、前記固定部材は異なるサイズのインクタンクの固定部に対して固定可能となる固着部を有してなることを特徴として構成されている。
【００１４】
また、本発明に係るインクカートリッジは、前記インクタンクは、負圧発生部材が挿入される第１空間部と、該第１空間部と仕切り壁で隔てられインクを収容する第２空間部と、該第２空間部のインクを前記第１空間部の負圧発生部材に供給するための連通部となる第３空間部とを有し、該第３空間部は前記インクタンクを構成する壁を、開放状として形成されると共に、前記仕切り壁をまたぐことを特徴として構成されている。
【００１５】
さらに、本発明に係るインクカートリッジは、前記第３空間部は、前記インクタンクの壁の外側から熱溶着フィルムにより密閉されてなることを特徴として構成されている。
【００１６】
さらにまた、本発明に係るインクカートリッジは、前記インクタンクは短辺を構成する側面に溝状のガイド溝を備え、前記固定部材は前記ガイド溝をスライド自在とされ、最奥部で位置決めされると共に、前記インクタンクの蓋部材によって固定されることを特徴として構成されている。
【００１７】
そして、本発明に係るインクカートリッジは、前記インクタンクのガイド溝には、前記固定部材の上端と前記ガイド溝の上端との間にスペーサーが設けられて、前記蓋により固定されることを特徴として構成されている。
【００１８】
また、本発明に係るインクカートリッジは、前記インクタンクにはカバー部材が着脱自在とされ、該カバー部材は、前記インクタンクの対角間を抱え込む形状を有し、底面部が平面状とされることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るインクカートリッジによれば、インクタンクは固定部材の固定部を有し、固定部材は異なるサイズのインクタンクの固定部に対して固定可能となる固着部を有してなることにより、インクタンクとプリンターに装着するための部材が分割されるので、製造コストを減少させ、加工も容易にすることができると共に、部品の共用化によるコスト削減も図ることができる。
【００２０】
また、本発明に係るインクカートリッジによれば、負圧発生部材が挿入される第１空間部と、第１空間部と仕切り壁で隔てられインクを収容する第２空間部と、第２空間部のインクを第１空間部の負圧発生部材に供給するための連通部となる第３空間部とを有し、第３空間部はインクタンクを構成する壁を、開放状として形成されると共に、仕切り壁をまたぐことにより、インクタンク内のインクの流れを改善し、インクタンク内の構造を効率よく配置できるので、成形を容易にして製造設備のコスト低減及び製造工程の簡素化を図ることができると共に、インクの流動性も向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明に係るインクカートリッジによれば、第３空間部は、インクタンクの壁の外側から熱溶着フィルムにより密閉されてなることにより、簡易な構成でインクの流路を形成できる。
【００２２】
さらにまた、本発明に係るインクカートリッジによれば、インクタンクは短辺を構成する側面に溝状のガイド溝を備え、固定部材はガイド溝をスライド自在とされ、最奥部で位置決めされると共に、インクタンクの蓋部材によって固定されることにより、インクタンクと固定部材との固定に器具等が必要なく、また、位置決めも容易であるから、組み立て作業を簡素化することができ、生産性を向上させることができる。
【００２３】
そして、本発明に係るインクカートリッジによれば、インクタンクのガイド溝には、固定部材の上端とガイド溝の上端との間にスペーサーが設けられて、蓋により固定されることにより、最小サイズのインクタンクを基準に形成された固定部材を、スペーサーを介してより大きいサイズのインクタンクにも取付けることができ、固定部材を共通として部品の共用化を図ることができる。
【００２４】
また、本発明に係るインクカートリッジによれば、インクタンクにはカバー部材が着脱自在とされ、カバー部材は、インクタンクの対角間を抱え込む形状を有し、底面部が平面状とされることにより、カバー部材をインクタンクに対し容易に取付けられると共に、カバー部材が自立できるので、カバー部材取付けた後の工程でのインクカートリッジの安定性を確保でき、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】インクカートリッジの概略を表した斜視図である。
【図２】インクカートリッジ本体の概略を表した分解斜視図である。
【図３】インクタンクの内部構造を表した斜視図である。
【図４】インクカートリッジをプリンターに装着する際に使用されるフックの取付けに関する分解斜視図である。
【図５】インク容量が大きい場合に対応する拡張構造を示した図である。
【図６】インクカートリッジに安全カバーを一体化した状態の斜視図及び安全カバーの斜視図である。
【図７】インクの充填方法に関する斜視図である。
【図８】最終工程におけるインクカートリッジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図１はインクカートリッジの概略を表した斜視図であり、図２はインクカートリッジ本体の概略を表した分解斜視図である。インクタンク１の側面には、プリンター装着時に固定・保持するためのフック３が取付けられる。また、インクタンク１の上面には、インク及びインク保持体を収納する室を構成するため、蓋２が取付けられる。インクタンク１に蓋２及びフック３を取付けることで、インクカートリッジが形成される。
【００２７】
図３は、インクタンク１の内部構造を表した斜視図である。インクタンク１は、４つの室から構成されている。第１の室１１には、インクをプリンターに供給する接触部となる部分であって、不織布５を納めたインク吐出口１５が形成される。この不織布５と十分な密着を維持するように、インク保持体である多孔質体６を圧縮収納する第２の室１２を第１の室１１の上部に配している。また、インクを収容する第３の室１３を、第２の室１２との間を隔離する仕切り壁１４で仕切るようにして配置する。
【００２８】
底面を開放状として、第３の室１３のインクを第２の室１２内の多孔質体６に連続的に供給するための供給路となる第４の室１６を形成している。第４の室１６は、第２の室１２と第３の室１３のそれぞれに開放され、仕切り壁１４をまたぐように形成されている。第４の室１６は、室としての機能を保つため、インクタンク１の底面外側から、熱溶着フィルム１７を溶着して形成される。
【００２９】
図４は、インクカートリッジをプリンターに装着する際に使用されるフック３の取付けに関する分解斜視図である。機能フック３は、インクタンク１の一側面に設けられたガイド溝１８に対し、スライドさせながら押し下げて、止まる位置まで差し込まれる。インクタンク１を構成する上蓋２を超音波溶着してインクタンク１を完成させることで、フック３もガイド溝１８から抜けないように固定される。
【００３０】
図５は、インク容量が大きい場合に対応する拡張構造であり、インクタンク１−Ａは、全高が高くなり、ガイド溝１８−Ａも長くなる。このようなインクタンク１−Ａに対しても、図４のフック３を共通して利用可能とするため、スペーサー４を追加的に挿入している。これにより、大型のインクタンク１−Ａにも、図４のフック３を共用することができる。
【００３１】
このように、本実施形態では、インクタンクを単純な形状とし、それに別体のフック３を係止させるため、フック３を備えた一体成形の場合に比べて、拡張性に優れると共に、製造も容易にしてコストダウンを図ることができる。
【００３２】
図６は、インクカートリッジに安全カバー１０を一体化した状態の斜視図及び安全カバー１０の斜視図である。図５までに示したインクカートリッジに安全カバー１０を取付けて一体化している。以降の工程を安定的に行うため、安全カバー１０の底面は平面状となっている。
【００３３】
安全カバー１０には、インクカートリッジと一体化する前に、インクタンク１のインク吐出口１５に対応する安全カバー１０の内側の円形部に、パッド２０を取付けておく。パッド２０には、安全カバー１０の円形部内側に、保持用の突起（図示略）が設けられているので、十分に押し付けて取付けられる。
【００３４】
安全カバー１０の長辺角部２１を、フック３の上部角に引っ掛け、反対側の先端を回動させることで、インクタンク１の先端突起３２、３３と安全カバー１０のレバー部２５に形成された孔３０とを係合させ、ロックする。これにより、各工程での塵埃からの保護及びインク漏れ防止によって、作業の安定化を図ることができる。
【００３５】
図７は、インクの充填方法に関する斜視図である。インクを充填する際には、安全カバー１０を取付けたインクカートリッジを、インク充填機（図示略）に取付ける。蓋２の大気導入口２２を密閉した後、インク充填用孔２３からインクカートリッジ内の空気を吸引し、真空状態にする。内部が真空になったら、インク充填用孔２３に取付けられた弁（図示略）を切替え、所定量のインクを注入する。
【００３６】
図８は、最終工程におけるインクカートリッジの斜視図である。蓋２の上面には、トップシールラベル９を熱溶着する。トップシールラベル９には、予め必要事項が印刷されている。最後に、フック３の下部位置３５に電気的制御部材となるＩＣチップ３４を取付け、下部位置３５の突起（ピン）の先端を熱カシメによって先端部を潰し、ＩＣチップ３４を固定する。これによって、インクカートリッジは完成する。
【００３７】
このように、本実施形態のインクカートリッジは、インクカートリッジをインクタンク１と蓋２及びフック３によって構成し、これらを別体としてインクタンク１を単純な形状としたことにより、成形のコストを低減すると共に、加工も容易としている。また、底面が平面状の安全カバー１０をインクカートリッジに取付けるので、組立作業の安定性も向上させることができる。
【００３８】
次に、インクカートリッジにおけるインクの流れについて説明する。プリンターにインクカートリッジをセットする際には、まず、トップシールラベル９の先端部を剥がし、切り取る。次に、安全カバー１０を上に向けて、安全カバー１０のレバー部２５を開き、インクカートリッジから取り外す。インクカートリッジは、プリンターに示されている色の表示に合った箇所にセットされる。そのとき、インクカートリッジの上面を係合音がするまで押し込むことで、確実にセットされる。
【００３９】
プリンターが印刷を開始し、インクを消費するにつれて、インクタンク１の第２の室１２に収納された多孔質体６内のセルのインクが移動すると、そのセルはインクが不在となる。セルが空洞になろうとすることは、セル内の容積が減少することになるので、実質圧力が減少することになる。この圧力変化を回復させようとする作用が働き、隣のセルからインクを引き寄せようとする力が働く。この一連の動作がインクの移動プロセスで、インクがこのバランスを維持していれば、インクの分断は発生しない。
【００４０】
しかし、インクの充満状態が崩れ、ひとたび空気が混入すると、空気の方が移動速度が速いため、インクを移動させるに至らず、インク供給不足に陥り、印刷にかすれを発生させる。負圧を発生させる多孔質体６を用いる方式のインクカートリッジは、多孔質体６におけるインクの充満状態を維持させることが、品質維持に直結する。
【００４１】
このように、インクが移動し、プリンターにインクが潤沢に供給される次に大きな要素は、インクタンク１の第２の室１２から多孔質体６への供給メカニズムである。インクタンク１の第２の室１２とインクを中継する第４の室１６は、実質的に密閉状態となっている。プリンターでのインクの消費は、非常に微小であるので、第３の室１３にインクが満たされ、第２の室１２の多孔質体６に接触していることが、セルにおける負圧現象の維持に繋がり、インクの移動が安定的になされると共に、完全に消費するまで使い切ることが可能となる。したがって、インクカートリッジを大気中で放置しても、インクが吐出口から余剰に滴下することがない。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１    インクタンク
２    蓋
３    フック
４    スペーサー
５    不織布
６    多孔質体
１０    安全カバー
１１    第１の室
１２    第２の室
１３    第３の室
１４    仕切り壁
１５    インク吐出口
１６    第４の室
１８    ガイド溝
２０    パッド
２２    大気導入口
２５    レバー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013184432.tif 000009
【図８】
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