(57)【要約】【課題】キャップのシール性を確保しつつ、最適な開封操作性を達成できる、形状設計自由度の高いインクタンクの提供を目的とする。【解決手段】内部に貯蔵したインクを外部へ供給するための開口を備え、前記開口を塞ぐための取り外し可能なキャップが取り付けられたインクタンクにおいて、キャップをインクタンクに固定する固定部の内、少なくともキャップ開封時に操作する操作部に一番近い固定部はインクタンクとキャップとの凹凸関係の係合構造とし、上記操作側係合部に対してインク供給口中心を挟んで対向側に配される固定部には、溶着ないし接着による固定部を設けた事を特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貯蔵したインクを外部へ供給するための開口を備え、前記開口を塞ぐための取り外し可能なキャップが取り付けられたインクタンクにおいて、
キャップをインクタンクに固定する固定部の内、少なくともキャップ開封時に操作する操作部に一番近い固定部はインクタンクとキャップとの凹凸関係の係合構造とし、
上記操作側係合部に対して開口中心を挟んで対向側に配される固定部には溶着ないし接着による固定部を設けたことを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
キャップ開封時にはキャップ操作部を開口から離れる方向に移動させる事で、操作側係合部側が力点、熱溶着固定部側が支点／作用点となるような回転動作で開封す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】
キャップ開封時の回転動作に伴い、前記支点部が徐々に移動することを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
キャップとインクタンクとの固定部をつないだ領域内にインクタンク開口をシールする弾性部材のシール領域中心が配されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインクタンク。
【請求項５】
キャップとインクタンクとの固定手法は熱による溶着である事を特徴とする請求項２又は請求項３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、記録媒体に対しインク等を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置において用いられるインクタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録ヘッドの信頼性の向上、およびランニングコストが低く抑えられることから、インクタンク交換型の記録ヘッドカートリッジを用いたインクジェット記録装置が普及している。
【０００３】
一般的には、上記インクタンク交換型の製品の場合、インクタンクにはインクジェット記録装置に搭載された記録ヘッドへインクを供給するためのインク供給口が設けられている。
【０００４】
またインクジェット記録装置に搭載された記録ヘッドには、インクタンクが記録装置に搭載された際に、前記インクタンクのインク供給口に対応する位置にインク供給口と繋がることでインクタンク内部のインクをヘッドへと導く導入部が構成されている。
【０００５】
上述したインクタンクには、製造してからユーザーが購入、使用するまでインクタンク内のインクを漏らさず、また、不用意なインクの蒸発等によりインクの品質を劣化させないようにキャップ部材をインク供給口に取り付けている構成が知られている。
【０００６】
ここで一般的な構成例として特許文献１に示される、インクタンクのキャップ構成について図を用いて説明する。
【０００７】
図６は、従来構成におけるキャップ装着状態のインクタンク構成を説明する断面模式図である。
【０００８】
図７は、従来構成におけるキャップ構成を説明する模式図である。
【０００９】
インクタンク０１内部は三部屋に仕切られており、各部屋にインクが貯蔵されている。
【００１０】
インクは毛細管現象によりインクを保持する吸収体０６内に充填されており、本体装着時にインクを供給するためのインク供給口０２部に吸収体０６が顔を出すように設けられている。
【００１１】
キャップ５０は供給口０２をシールするための弾性体からなるシール部材５１と、それを支えかつインクタンクにシール部材を取り付ける為のベース５２とからなる。
【００１２】
ベース５２には、インクタンク０１に設けられたキャップ接合用の凹部である係合穴０７に対応した位置にキャップ接合用凸部である係合部５８が設けられている。
【００１３】
キャップの係合部５８をインクタンクの係合穴０７に嵌め合せる事でシール部材５１をインク供給口０２にしっかりと当接した状態でキャップをインクタンクに固定する事が出来る。
【００１４】
インクタンクに取り付けたキャップの外し方を次に説明する。
【００１５】
キャップには操作部５３が設けられており、キャップ取り外し時にこの操作部を押し広げるようにすることでキャップの操作部５３側に設けられた係合部５８も外側に開きインクタンクから係合が開放される機構になっている。
【００１６】
次に特許文献2に示されるインクタンクのキャップ構成について説明する。
【００１７】
図８は、従来構成におけるキャップ装着状態のインクタンク構成を説明する模式図である。
【００１８】
図８−ａはキャップが装着されたインクタンクを底面からみた図、図８−ｂはキャップが装着されたインクタンクを側面からみた図である。
【００１９】
本文献においても特許文献1に示したように、インクタンク０１には、本体装着時にインクを供給するためのインク供給口０２が設けられており、キャップ５０は供給口０２をシールするための弾性体からなるシール部材５１と、それを支えかつインクタンクにシール部材５１を取り付ける為のベース５２とからなる。
【００２０】
ベース５２にはキャップ５０を開封する際の操作部５３が設けられている。
【００２１】
本文献では、インクタンク０１にキャップ５０を固定する手法として溶着による接合手法選択されており、ベース５２にはインク供給口０２を挟んでインクタンク０１にキャップ５０を溶着するための溶着部５９が設けられている。
【００２２】
この溶着されたキャップ５０をインクタンク０１から取り外す際には溶着部５９を破断させる為の開封力が必要となるが、本文献では溶着方向に対して横方向となる図中Ａ方向に操作部５３を回してキャップ５０をねじることでその溶着破断を容易にする構成を採用している（図８−ｂでは、手前から奥に向かって操作部５３を押し込む方向）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００１−２５３０８７号公報
【特許文献２】特開２０００−１２７４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところで、上述した従来例では以下の問題点がある。
【００２５】
近年、プリンタの印字スピードに伴い一度に多量のインクを供給可能なインクタンクが必要とされてきており、その手法の一つとしてインク供給口の大開口化が求められている。
【００２６】
インク供給口を大開口化するとキャップで供給口をしっかりとシールするためにはシール部材の反力に耐えうるような剛性がキャップベースに必要とされる。
【００２７】
しかし、従来の嵌め合せのようなキャップ固定構成ではインクタンクの形状により固定位置が決められてしまうため、シールを優先した最適な固定位置が選択できない場合がある。
【００２８】
つまり、シール部材に対してキャップベースが大きなものとなり、かつ固定位置がシール部に対して離れた位置になる場合がある。
【００２９】
すると、シール反力をベースで受ける為の剛性が不足するため、リブを立てるなどキャップ形状を大きく見直すなど、キャップの大型化につながってしまう可能性がある。
【００３０】
また、キャップの固定を溶着や接着で行う場合、シール位置に対してキャップ固定位置を比較的近くに配する事が出来るのでシール性は確保しやすい。
【００３１】
しかし、キャップ開封時に溶着部ないし接着部を破断させるためには比較的大きな力が必要なため、開封方向を溶着方向に対して横向きにねじる方向にするなど、構成に制約が入る可能性がある。
【００３２】
本提案は上記問題を鑑みて発明したものであり、キャップのシール性を確保しつつ、最適な開封操作性を達成できる、形状設計自由度の高いキャップの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成する本発明は、
内部に貯蔵したインクを外部へ供給するための開口を備え、前記開口を塞ぐための取り外し可能なキャップが取り付けられたインクタンクにおいて
キャップをインクタンクに固定する固定部の内、少なくともキャップ開封時に操作する操作部に一番近い固定部はインクタンクとキャップとの凹凸関係の係合構造とし、
上記操作側係合部に対してインク供給口中心を挟んで対向側に配される固定部には、溶着ないし接着による固定部を設けたインクタンクであって
キャップ開封時にはキャップ操作部をタンク供給口から離れる方向に移動させる事で、操作側係合部側が力点、固定部側が支点/作用点となるような回転動作で開封するインクタンクであり、
キャップ開封時の回転動作に伴い、前記支点部が徐々に移動するインクタンクであり、
キャップとインクタンクとの固定部をつないだ領域内にインクタンク開口をシールする弾性部材のシール領域中心を配したインクタンクであり、
さらには、キャップとインクタンクとの固定手法は熱による溶着であるインクタンクである。
【発明の効果】
【００３４】
上述した通りに構成されたインクタンクは、インクタンクとキャップとの係合部の内凹凸の嵌め合せで固定する箇所が最低一カ所で済むため、シールを確保するためのキャップおよびインクタンクの形状自由度を高める事が出来る。
【００３５】
また、インクタンク開封動作として、嵌め合せの係合部側を力点、熱溶着固定部側を作用点/支点として、回転動作でキャップの開封を行うことで、溶着ないし接着で固定された部分を破断する際に『テコの原理』を用いる事が出来るので比較的小さい力での開封が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のキャップ装着状態のインクタンク構成を説明する外観図である。
【図２】本発明のインクタンクの構成を説明する外観図である。
【図３】本発明のキャップの構成を説明する外観図である。
【図４】本発明のインクタンクのキャップ開封動作を説明する断面図である。
【図５】本発明の実施例２におけるインクタンクのキャップ開封動作を説明する断面図である。
【図６】従来構成におけるキャップ装着状態のインクタンク構成を説明する断面模式図である。
【図７】従来構成におけるキャップ構成を説明する模式図である。
【図８】従来構成におけるキャップ装着状態のインクタンク構成を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は本実施例におけるキャップ装着状態のインクタンクの斜視図である。
【００３９】
図２は本実施例におけるインクタンク単体を底面側から見た斜視図である。
【００４０】
図３は本実施例におけるキャップ単体の外観図である。
【００４１】
図３−ａはキャップの斜視、図３−ｂはキャップの上面を示している。
【００４２】
まず、インクタンクの構成について簡単に述べる。
【００４３】
インクタンク０１には底面０４にインクジェットプリンタ装着時にインクタンク内に保持しているインクを供給するためのインク供給口０２が設けられている。
【００４４】
インクタンク内にはインクを安定的に保持するためのインク保持部材として毛細管力でインクを保持するインク吸収体０６が配されている。
【００４５】
インクタンク上部には、インクを供給する際に、インクタンク内に空気を取り入れるための大気連通口０８が設けられている。
【００４６】
また、インクタンク側面下部には後述するキャップを組み付ける際の仮固定用の組み付け固定穴０５が、タンク前面側にはキャップと係合するための操作側係合穴０３設けられている。
【００４７】
インクタンクのインク供給口には、開口を一周取り囲んで凸状のリブ０９を配している。
【００４８】
インクタンクにキャップを取り付けた際に、このリブが後述するキャップのシール部材にしっかりと食い込む事でより密閉信頼性が高まる。
【００４９】
次に、上述したインク供給口部をシールするキャップ構成について述べる。
【００５０】
キャップ５０は、インクタンクのインク供給口０２に当接し、開口からインクの漏れを塞ぐためのシール部材５１と慨シール部材５１をインクタンクに押しつけるためのベース５２とからなる。
【００５１】
シール部材は、たとえば熱可塑性エラストマやゴムなどの弾性部材からなるものであり、インク供給口にしっかりと密着する事でインクタンク内からのインク漏れやインクの蒸発を防ぐ構成となっている。
【００５２】
本実施例では、ベースとシール部とを別体で構成し組みあわせる手法を用いているが、シール部材とベースとの固定方法は上記手法に限定されるものではなく、たとえば二色成型のように二部材を一体で構成してもよい。
【００５３】
次にベースについて説明する。
【００５４】
ベース５２にはインクタンク０１からキャップ５０を取り外す際の指掛かりとなる操作部５３が設けられている。
【００５５】
操作部５３の根元には、インクタンク０１の対応する操作側係合穴０３と係合する操作側係合凸５４が設けられており、操作側係合凸５４は操作部５３と一体となっているので、操作部５３をキャップ５０の外側に押し広げると追従してキャップ外側に移動するようになっている。
【００５６】
また、操作部５３の反対側には、キャップ５０をインクタンク０１に仮固定するための組み付け固定凸５６および、キャップ５０をインクタンク０１に溶着するための溶着部５５が設けられている。
【００５７】
組み付け固定凸５６は、インクタンク側面に設けられた組み付け固定穴０５と係合するように配されている。
【００５８】
溶着部５５は後述する溶着工程でインクタンク底面０４に溶着されるように先端が細いピン形状となっており、溶着部５５の周囲には凸状の出張り部である支点凸５７が設けられている。
【００５９】
この支点凸５７の内、タンク長手方向で操作部５４から一番離れた位置が後述するキャップ開封動作時のテコの支点として機能する。
【００６０】
なお、本実施例では組み付け固定部並びに、溶着部をインクタンクの長手方向タンク中心線を挟んで左右二カ所設けている。
【００６１】
次にキャップとインクタンクとの固定方法について説明する。
【００６２】
インクタンクにキャップを組み付ける製造工程として、
『インクタンク（インク注入完）にキャップを嵌める』  ⇒  『キャップをインクタンクに溶着する』
の順で進めるものとする。
【００６３】
キャップ５０をインクタンク０１に嵌める工程では、まずキャップの操作側係合凸５４をインクタンクの操作側係合穴０３に嵌め合せる。
【００６４】
次に上述の係合個所を押しつけた状態で、キャップの組み付け固定凸５６をインクタンクの組み付け固定穴０５に嵌め合せる。
【００６５】
上記嵌め合せを行う事で、キャップはインクタンクに取り付けられた状態となる。
【００６６】
この状態ではキャップのシール部材５１とインクタンクのインク供給口周囲のリップ０９との当接は最適な状態にはないっていない。
【００６７】
次にキャップをインクタンクに溶着する。
【００６８】
本実施例ではインクタンクとキャップとの溶着固定部は超音波溶着手法を用いて溶着するものとする。
【００６９】
インクタンク０１に取り付けられたキャップ５０の溶着部５５に対応するキャップの裏面（図３−ｂにおける紙面裏側）位置に超音波溶着装置の振動ホーンを押しあてて超音波を発振する事により、キャップの溶着部を構成するピン構造部先端とインクタンク底面とが熱溶融し、溶着される。
【００７０】
このようにキャップ５０とインクタンク０１とが溶着固定された状態では、先述した組み付け固定の嵌め合せ位置よりキャップはさらにインクタンク側に押しつけられた状態となっており、キャップに取り付けられているシール部材もインクタンクにしっかりと当接しているためシールが確保される。
【００７１】
なお、本実施例では溶着部５５の周囲を支点凸５７で取り囲んだ構成を採用しているため、キャップを溶着した際にインクタンク底面０４に支点凸５７が当たる。
【００７２】
したがって、キャップとインクタンクの溶着高さを突き当て位置で決める事が出来るので、キャップの組み付け状態を安定させる事が可能となる。
【００７３】
本実施例ではキャップ組み付け時の仮固定の為に嵌めこみによる組み付け固定の構成を用いたが、勿論仮固定の構成は無くてもよい。
【００７４】
ただし、本実施例のように組み付け時の仮固定の構成を採用する事で、キャップをインクタンクにおいて直接溶着する構成に比べて、キャップとインクタンクの位置決めが容易となる。
【００７５】
また、インクタンク製造時に、インク注入を行った後にキャップ溶着をする前にインクタンクを移動させる際にもインク供給口からインクの飛散を抑える事が出来るので生産安定性が高まる点で望ましい。
【００７６】
また、本実施例では図３−ｂに示すようにキャップ５０をインクタンク０１に固定する固定箇所を操作側係合凸および溶着部二カ所の三カ所設け、かつ各固定箇所を結んだ略三角形（図中の破線指示部：操作側係合部５４には幅があるため、実際には三角形ではなく台形領域となっている）内にシール部材５１とインクタンクとの当接領域中心が含まれるように配置している。
【００７７】
このように固定箇所を配置する事で、シール部材とインクタンクとの反力を固定部でバランス良く受ける事が可能となるため、シール状態の信頼性が高まる。
【００７８】
同様に、操作側係合凸およびキャップ組み付け固定凸二カ所の三カ所においても、固定箇所を結んだ領域内に、シール部材とインクタンクとの当接領域中心を含むように配する事で、仮固定時のキャップ位置が安定するので、溶着工程での位置決めがし易い点で望ましい。
【００７９】
本実施例では、タンクの溶着固定部を二カ所設けた構成について説明したが、当然一カ所でもよい。
【００８０】
その際は、シール安定性の面からシール形状を操作側係合部と溶着固定部とを結ぶ直線状に対して左右対称とし、その略直線エリアにシール部中心が含まれるように配する事が望ましい。
【００８１】
なお、本実施例ではインクタンクとキャップとの固定手法に超音波溶着手法を用いたが、本手法に限らす、振動を用いた溶着や接着でもよい。
【００８２】
本実施例ではインクを充填したインクタンクおよびそのキャップについて説明したが、当然内部に充填する液体はインクである必要はなく、開口を備えた液体貯蔵容器であり、その開口をシールするキャップ構成であれば、本提案の効果を十分に得る事が可能である。
【００８３】
次にキャップの取り外し動作について図を用いて説明する。
【００８４】
図４はキャップの開封動作を説明するためのインクタンクおよびキャップの断面図である。
【００８５】
図４−ａからｂにかけてキャップの取り外し動作が進行する図となっている。
【００８６】
まず図４−ａでは、インクタンクにキャップが取りつけられた状態となっている。
【００８７】
キャップ５０とインクタンク０１とは、操作側に設けられた凹凸形状で係合している係合部（操作側係合凸５４および操作側係合穴０３）と、溶着固定部（溶着部５５とタンク底面０４）とでしっかりと取り付けられており、本状態でキャップ５０に配されたシール部材５１はインクタンク０１のインク供給口０２周囲に設けられたリップ０９にしっかりと当接している。
【００８８】
キャップ取り外し動作として、キャップ５０に設けられた操作部５３の上方に指をかけ、図中Ａ方向に操作部５３を押し広げるようにすると、操作部５３根元に配された係合凸５４も左方向に移動するため、インクタンク０１の操作側係合穴０３に対する掛かりが浅くなり、やがて外れる。
【００８９】
そのまま操作部５５に指をかけた状態でキャップ５０を外そうとＡ方向に回すと、キャップの前記溶着部５５の後方に設けられた支点凸５７を中心を中心とした回転動作に移る。
【００９０】
すると図４−ｂに示すように、支点凸５７を中心にキャップ５０が移動する事で溶着部５５はインクタンク底面０４から図中下方向に離れていき、やがて引きはがされる。
【００９１】
以上のようにキャップを開封する事で、支点凸５７を支点とし、操作部５３を力点、溶着部５５を作用点とする『テコの原理』に基づいた動作で溶着部５５を引きはがす事が出来るため、小さな開封力でキャップの取り外しが可能となる。
【００９２】
上述の支点凸５７と溶着部５５との位置関係はキャップ開封動作方向で見た際に、距離が近いほうが『テコの原理』上、効果的に溶着部破断の力を高める事が出来、また、溶着部が徐々に破断するため、急激に開封力が変化する事を抑える事が出来るため、開封動作時に誤ってキャップが飛んでしまうなどの誤動作を防ぐ事が出来る点で望ましい。
【００９３】
本実施例では支点凸を溶着部よりも開封方向後方に設けたが、支点は溶着部と同じ位置かそれよりもキャップ後方であれば本提案の効果を得る事が出来る。
【００９４】
次に本提案における第二の実施例について図５を用いて説明する。
【００９５】
本実施例では、インクタンク及びキャップの基本構成は実施例１と同じため詳細な説明は割愛する。
【００９６】
本実施例におけるキャップの取り外し動作について図を用いて説明する。
【００９７】
図５はキャップの開封動作を説明するためのインクタンクおよびキャップの断面図である。
【００９８】
図５−ａからｃにかけてキャップの取り外し動作が進行する図となっている。
【００９９】
まず図５−ａでは、インクタンク０１にキャップ５０が取りつけられた状態を示す。
【０１００】
キャップ５０とインクタンク０１とは、操作側に設けられた凹凸形状で係合している係合部（操作側係合凸５４および操作側係合穴０３）と、溶着固定部（溶着部５５とタンク底面０４）とでしっかりと取り付けられており、本状態でキャップ５０に配されたシール部材５１はインクタンク０１のインク供給口０２周囲に設けられたリップ０９にしっかりと当接している。
【０１０１】
本実施例における特徴として、この状態では支点凸５７はインクタンク底面０４に接触していない構成となっている。
【０１０２】
ここで、キャップ取り外し動作として、キャップ５０に設けられた操作部５５の上方に指をかけ、図中Ａ方向に操作部５３を押し広げるようにすると、実施例1に述べた挙動と同様に、操作部５３根元に配された係合凸５４も左方向に移動するため、インクタンク０１の操作側係合穴０３に対する掛かりが浅くなり、やがて外れる。
【０１０３】
すると、図５−ｂに示すように、まずインクタンク底面０４に当接している溶着部５５を支点とした回転動作が行われ、やがて溶着部５５の後方に設けられた支点凸５７がインクタンク底面０４に当たる。
【０１０４】
支点凸５７がインクタンク底面０４に当たると、キャップ５０は支点凸５７を中心とした回転動作に移る。
【０１０５】
すると図５−ｃに示すように、支点凸５７を中心にキャップ５０が移動する事で溶着部５５はインクタンク底面０４から図中下方向に離れていき、やがて引きはがされる。
【０１０６】
このように、キャップ開封動作において、まず溶着部５５が回転の支点となり、次に支点凸５７が支点となる。
【０１０７】
さらに回転すると図５−ｃに示すようにインクタンク最後方に配された第二支点凸５９がインクタンク底面０４に接触するため最終的には第二支点凸５９を支点としてキャップは回転動作に移る。
【０１０８】
この最終回転動作時点では、キャップの溶着部５５はすでに剥がされている状態となっている。
【０１０９】
キャップの掴みやすさ（操作性）や万が一インクが飛散した場合を考慮するなどキャップのサイズを大きめに確保したい場合、溶着部よりも後方（操作部と逆側）にキャップを拡大したい場合が考えられる、その際に、そのままキャップを延長してしまうとキャップ開封時の支点凸が作用点となる溶着部から遠くなるためキャップ開封力が高まってしまう。
【０１１０】
しかし、本実施例のように回転動作に伴って徐々にキャップ後方に支点が移動するように構成することで、一番力のかかる溶着部の破断開始時には支点を近く設ける事が可能なため、開封力の上昇を極力抑える事が可能となる。
【符号の説明】
【０１１１】
01  インクタンク
02  インク供給口
03  操作側係合穴
04  タンク底面
05  組み付け固定穴
06  吸収体
07  係合穴
08  大気連通口
09  リップ
50  キャップ
51  シール部材
52  ベース
53  操作部
54  操作側係合凸
55  溶着部
56  組み付け固定凸
57  支点凸
58  係合部
59  第二支点凸
【図１】
2013158977.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013158977.tif 000005
【図４】
2013158977.tif 000006
【図５】
2013158977.tif 000007
【図６】
2013158977.tif 000008
【図７】
2013158977.tif 000009
【図８】
2013158977.tif 000010