(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置における印字ヘッドにインクを供給管を介して供給するためのインク収容袋であって、そのインク収容袋を構成する対向する２つの合成樹脂製のシート材を同じ方向に向けて端縁同士を重ねた状態、または１つの合成樹脂製のシート材の中途部を折り返して端縁同士を同方向に向けて重ねた状態で、開口部となる１つの端縁を残して他の端縁部を相互に接合し、且つその接合部が袋体の内側に突出するように、前記対向するシート材がそれぞれ裏返しされて袋体を構成し、前記裏返しされて対向するシート材間の前記開口部の辺部を、インク取り出し口体と共に接合して封止したことを特徴とするインクジェット記録装置用のインク収容袋。
【請求項２】
インクジェット記録装置における印字ヘッドにインクを供給管を介して供給するためのインク収容袋であって、そのインク収容袋を構成する適宜長さの筒状の合成樹脂製のシート材における一方の開口部の端縁を同方向に向けて重ねた状態で相互に接合し、且つその接合部が袋体の内側に突出するように、前記シート材が裏返しされて袋体を構成し、前記裏返しされて対向するシート材間の他方の開口部の辺部を、インク取り出し口体と共に接合して封止したことを特徴とするインクジェット記録装置用のインク収容袋。
【請求項３】
前記シート材とインク取り出し口体との接合面が相互に熱溶着可能な合成樹脂材料であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置用のインク収容袋。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置用のインク収容袋が収容配置される収容室を少なくとも有するケース本体と、
前記ケース本体の上面を覆う蓋体とを備え、
前記ケース本体には、前記インク収容袋におけるインク取り出し口体の開口部を塞ぎ、且つ取付け孔を封止するための弾性体のシール部材を備えたことを特徴とするインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェット記録装置の印字ヘッドにインクを供給するためのインク収容袋及びこのインク収容袋を収容するためのインクカートリッジの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入力信号に基づいてインクを用紙等の被記録媒体に噴射して記録するインクジェット記録装置に使用するインク収容袋として、特公平３−３４４６１号公報、特公平４−５５４９号公報、特公平４−２１５９０号公報等に開示されているものは、ガスバアリ性を有する２層の合成樹脂製の可撓性シート材を２つ折りにして重ね合わせ、その周囲の重ね合わせ辺同士を熱溶着（熱シール）により接合し、その接合部の一辺には、インク収容袋内のインクを外部に導出するためのインク導出管や口体を装着し、インク導出管や口体に封止用のゴム栓を嵌着したものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先行技術のように、シート材を２つ折りにして重ね合わせ、その周囲の重ね合わせ辺同士を熱シールしたままの袋体の形態では、図１１（袋の断面図）に示すように、その袋体１００内にインクを入れたときにも、その接合部１０２から袋中央部に向かって離れる２枚のシート材１０１ａ，１０１ｂのなす角度θ１（接合部１０２を挟む２枚のシート材１０１ａ，１０１ｂによる夾角θ１）は鋭角状となるから、前記接合部１０２の近傍での２枚のシート材１０１ａ，１０１ｂの間隔が小さい。その上、前記各辺の接合部１０２は、袋体１００のインクの収容部分より外周に突出したままである。換言すれば、シート材１０１ａ（１０１ｂ）の表面積（袋体１００の広幅面の投影面積）に対する袋１００の断面積の比率が小さいという問題があった。
【０００４】
従って、このような形態のインク収納袋に所定量（容積）のインクを収納して、特公平４−５５４９号公報に開示されているような扁平な四角いインクカートリッジ（インクカセット）内にセットしようとすると、そのインクカートリッジ（インクカセット）広幅面の面積が大きいものを準備しなければならず、結果として、インクジェット記録装置（プリンタ）も嵩張り、インクジェット記録装置をコンパクトに設計できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたものであって、袋体の広幅面の投影面積に対する断面積を大きくできるようにしたインクジェット記録装置用のインク収容袋及びこのインク収容袋を収容するインクカートリッジを提供することを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明のインクジェット記録装置用のインク収容袋は、インクジェット記録装置における印字ヘッドにインクを供給管を介して供給するためのインク収容袋であって、そのインク収容袋を構成する対向する２つの合成樹脂製のシート材を同じ方向に向けて端縁同士を重ねた状態、または１つの合成樹脂製のシート材の中途部を折り返して端縁同士を同方向に向けて重ねた状態で、開口部となる１つの端縁を残して他の端縁部を相互に接合し、且つその接合部が袋体の内側に突出するように、前記対向するシート材がそれぞれ裏返しされて袋体を構成し、前記裏返しされて対向するシート材間の前記開口部の辺部を、インク取り出し口体と共に接合して封止したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明のインクジェット記録装置用のインク収容袋は、インクジェット記録装置における印字ヘッドにインクを供給管を介して供給するためのインク収容袋であって、そのインク収容袋を構成する適宜長さの筒状の合成樹脂製のシート材における一方の開口部の端縁を同方向に向けて重ねた状態で相互に接合し、且つその接合部が袋体の内側に突出するように、前記シート材が裏返しされて袋体を構成し、前記裏返しされて対向するシート材間の他方の開口部の辺部を、インク取り出し口体と共に接合して封止したことを特徴とするものである。
【０００７】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置用のインク収容袋において、前記シート材とインク取り出し口体との接合面が相互に熱溶着可能な合成樹脂材料としたものである。
さらに、請求項４に記載のインクカートリッジは、前記請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置用のインク収容袋が収容配置される収容室を少なくとも有するケース本体と、前記ケース本体の上面を覆う蓋体とを備え、前記ケース本体には、前記インク収容袋におけるインク取り出し口体の開口部を塞ぎ、且つ取付け孔を封止するための弾性体のシール部材を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１は、本発明を適用するインクジェット記録装置の要部概略平面図、図２はインクカートリッジの蓋体を外した状態の斜視図、図３は本発明に係る第１実施形態のインク収容袋の製造工程を示す斜視図である。
【０００９】
まず、図１を参照して、インクジェット記録装置１の要部について説明すると、インクジェット記録装置１の本体ケース２内のフレーム４に、左右方向（図１で矢印Ａ方向）に長手のガイドレール３を、その両端を固定する。該ガイドレール３には、キャリッジ５を左右往復移動可能に装着し、図示しないタイミングベルトと駆動モータ等の駆動手段により、所定範囲内で左右方向（図１で矢印Ａ方向）に往復動させるように構成されている。このキャリッジ５には、下部側に図示しない複数の噴射チャンネルを有する印字ヘッド７（実施形態では４色のための４つの印字ヘッドが並列状に配置）が備えられたヘッドユニット６を着脱可能に搭載している。図１における符号Ｂは用紙（被記録媒体）が搬送される方向である。
【００１０】
図１において、用紙の搬送面よりも下方には、４色（マゼンタ（赤色）、イエロー（黄色）、シアン（青色）、ブラック（黒色））のインクを別個に収納できる４つのインクカートリッジ９（個別の符号は９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）が横一列状に配置されている。この各インクカートリッジ９ａ〜９ｄにそれぞれ基端が連結された合成樹脂製等の可撓性を有するインク供給管１０（個別の符号は１０ａ〜１０ｄ）の先端部は、前記キャリッジ５内のインク供給用ジョイント体（図示せず）に連結し、そのインク供給用ジョイント体を介してヘッドユニットに接続し、各印字ヘッドにインクが供給されるように構成されている。
【００１１】
また、図１の本体ケース２の左端部（キャリッジ５の移動範囲内の端部）には、吸引パージのための吸引キャップ１１と、キャリッジ５が吸引キャップ１１に接近動するときに、各印字ヘッドの表面を拭き清掃するためのワイパーブレード１２とが、前記印字ヘッドと対向するように配置されており、吸引パージ時には、吸引キャップ１１が印字ヘッドの前面（下面）のノズル部を覆うように接近密着するように構成されている。前記吸引キャップ１１に接続した吸引パイプ１３は図示しない吸引ポンプを介して、廃棄タンク、例えば、前記インクカートリッジ９（９ａ〜９ｄのうちの一つ）における後述する廃棄インク導入室２０ｂに接続されており、吸引パージにより吸い出される廃棄インクが前記箇所に排出されるようになっている。
【００１２】
図２、図８、図９及び図１０はインクカートリッジ９の構成を示し、合成樹脂製の平面視略矩形状の扁平箱型のケース本体２０と、その上面を覆う蓋体２１と、ケース本体２０内に配置するインク収容袋４０等とからなる。インクカートリッジ９のうちの１つ、例えば最も多く使われるブラックインクのカートリッジは、ケース本体２０が、前記インク収容袋４０が配置される収容室２０ａと、該収容室２０ａより容積の小さい廃棄インク導入室２０ｂとに仕切り壁２０ｃにて区切られている。この仕切り壁２０ｃに設けた切欠きの連通溝等の連通部２０ｅにより、廃棄インク導入室２０ｂに排出されたインクが収容室２０ａ内にも流れるようにしている。他のカラーインクのカートリッジには、廃棄インク導入室２０ｂを設ける必要はない。
【００１３】
ケース本体２０の一側壁２０ｄには、収容室２０ａ内に収容したインク収容袋４０に設けたインク取出し口体２３の開口部を塞ぎ、且つ一側壁２０ｄに穿設され取付け孔２５を封止するための弾性体のシール部材２４と、前記廃棄インク導入室２０ｂに連通する孔２６を塞ぐための弾性体のシール部材２７とが設けられている。
【００１４】
シール部材２４、２７は、弾性体として、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリロゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム、ブチレンゴム、フッ素系ゴム等にて構成されており、前記インク供給管１０及び吸引パイプ１３の先端に取付けられた尖頭状の中空針２９、２８（図８及び図９参照）にて突き刺して貫通できると共に、この中空針２９、２８をシール部材２４、２７から引き抜いた跡がゴム材料自体の弾性力にて封止（密閉）できることが望ましいから弾性復元性の高いシリコーンゴムが好ましい。
【００１５】
所定のインクを入れたインク収容袋４０を収容室２０ａ内にセットした後には、蓋体２１を本体ケース２０に接着剤等により接着して密閉する。インク収容袋４０内のインクが消費されると、このインクカートリッジ９ごと交換するものである。
【００１６】
なお、ケース本体２０の一部（前記シール部材２４、２７が配置されている側面）には、インクの種類や適用可能なインクジェット記録装置、前記インクカートリッジ９の使用履歴（記録装置に１回装着されれば、そのインクカートリッジ９は新品でないと判断するため）等の情報を記憶させるメモリチップ３０及びそのチップを記録装置本体と接続するための電気接点の配置部３１を備えている。また、前記中空針２８から排出された廃棄インクと共に排出される空気のみをインクカートリッジ９の外に排気するため、前記蓋体２１に穿設された段付き孔３２の外面を覆うように接着された透気性フィルム３３が貼着され、該段付き孔３２の外側の空間に連通するように細い溝状のラビリンス溝３４を蓋体２１の外面に屈曲させて形成し、前記段付き孔３２及びラビリンス溝３４の全体を覆うように、通気性のないフィルム３５を蓋体２１の外面に接着し、ラビリンス溝３４の端部等から外気に連通する通気孔３６を前記フィルム３５に穿設する。透気性フィルム３３は、空気は透過し、インク等の液体を透過しないものである。なお、ラビリンス溝３４の途中には、前記透気性フィルム３３の貼着面から万一漏れたインクがラビリンス溝３４を通って外に漏れないように広い面積のインクトラップ３７が凹み形成されている。
【００１７】
次に、本発明に係るインク収容袋４０の構成について説明すると、図３（ａ）〜図３（ｃ）はその第１実施形態を示す。２枚の合成樹脂製のシート材４１、４２を矩形状に形成し、その両シート材４１、４２を４方の端縁部を同方向に向けて重ね合わせ、その重ね合わせの３辺をそれぞれ全長にわたって熱により溶着（熱シール）して接合部（溶着部）４３ａ，４３ｂ，４３ｃとする。その場合、シート材４１、４２は、図４に示すように、ポリエチレンテレフタレート製フィルム４４ａの片面にアルミナ又はシリカ４４ｂを真空蒸着した真空蒸着フィルム４４の表裏両面にポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製のフィルム４５、４６を接着した多層構造とし、前記合わせ面（熱シール面）は熱により溶着し易いポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製のフィルムの面とする。
【００１８】
このようにして構成された袋体４０′を裏返しにする。即ち、図３（ｂ）に示すように、前記３辺の接合部４３ａ，４３ｂ，４３ｃが袋体４０′の内部に突出するように裏返しにするのである。次に、図３（ｃ）に示すように、前記袋体４０′の一側の開口部４７の辺部にインク取出し口体２３を配置して、シート材４１、４２の縁部と共に熱シールした封止部４３ｄとする。この場合も、合成樹脂製のインク取出し口体２３の材料が前記シート材４１、４２における熱シール面と相互に熱シール可能な同一もしくは類似の材質であることが熱シール性を向上させるために望ましい。実施形態では、インク取出し口体２３の材質はポリプロピレン樹脂またはポリエチレンとする。
【００１９】
なお、前記のように構成されたインク収容袋４０にはインク取出し口体２３の開口部からインクを入れ、そのインク取出し口体２３の開口部をシール材２４で密閉した後、該シール材２４を収容室２０ａ内からケース本体２０の取付け孔２５に嵌め入れてセットし、その後蓋体２１にてケース本体２０の開口部を密閉するのである。
【００２０】
前記第１実施形態のように、２枚のシート材４１、４２の端縁を同じ方向に向けて重ね合わせた接合部４３ａ，４３ｂ，４３ｃの有る辺部が袋体４０′の内側になるように裏返しにすると、図５に示すように、袋体４０′の断面は、例えば左右両側の接合部４３ａ，４３ｂを横断する断面について観察すれば、インクを袋体４０′内に一杯入れた状態のときには、前記左右両側の接合部４３ａ，４３ｂ近傍における一方のシート材４１と他方のシート材４２とが一旦袋体４０′の外側に凸湾曲状に膨れるようになる。また、図示していないが、袋体４０′の底側の接合部４３ｃの近傍でも、一方のシート材４１と他方のシート材４２とが一旦袋体４０′の外側に凸湾曲状に膨れる。
【００２１】
従って、袋体４０′の断面は図５に示すように略楕円形となり、断面積は、従来の接合部１０２、１０２の有る辺部が袋体１００の外側に突出している形態（図１０参照）と比較して大きくなる。しかも、本発明による袋体４０′では、接合部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有する辺部がインクを収納する収容部内に位置するから、袋体４０′の広幅面の投影面積が、前記従来の袋体１００の広幅面の投影面積より小さくなるから、本発明に係るインク収容袋４０の方が袋体の広幅面の投影面積に対するインク収容容量（袋体のインク収容部の容積）の比率を大きくできるのである。換言すると、本発明によるインク収容袋４０では、所定容量のインクを収容する場合の広幅面の投影面積を小さくでき、コンパクトなものとすることができるから、インクカートリッジ９自体もコンパクトにできるのである。
【００２２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は第２実施形態のインク収容袋５０の形態を示し、予め筒状に形成されたシート材５１を、その筒軸線と直交する切断面にて適宜長さ（袋の長さに略相当する）に切断し、その一方の開口部の端縁を同方向に向けて重ねて、その重ね箇所の辺をそれぞれ全長にわたって熱シールして接合部５２となす（図６（ａ）参照）。次いで、図６（ｂ）に示すように、前記接合部５２のある辺部が袋体５０′の内側になるように裏返し、その袋体５０′の他方の開口部の辺部に前記第１実施形態と同様にインク取出し口体２３を配置した上、熱シールして封止するのである。この場合も、シート材５１が前記第１実施形態と同様な多層フィルム製とし、熱シール面とインク取出し口体２３とは熱シール可能な材質とするものである。
【００２３】
第２実施形態の袋体５０′でも、その底辺である接合部５２近傍にて２枚のシート材５１が一旦袋体５０′の外側に凸湾曲することでインク収容部の容積を従来のものより大きくできると共に、接合部５２のある辺部が袋体５０′の内側（インク収容部）に位置することで、所定容量のインクを収容する場合の広幅面の投影面積を小さくでき、コンパクトなものとすることができるから、インクカートリッジ９自体もコンパクトにできるのである。
【００２４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）はインク収容袋５５の第３実施形態であって、１枚の矩形状のシート材５６をその中途部で折り畳み（２つ折りにし）、その各シート材５６の端縁を同じ方向に向けて重ねた３箇所のうち２辺をその全長にわたって熱シールにして接合部５７ａ，５７ｂとする袋体５５′を形成する（図７（ａ）参照）。次いで、この袋体５５′を、前記接合部５７ａ，５７ｂの有る辺部が袋体の内側に突出するように裏返しにする（図７（ｂ）参照）。その後前記第１及び第２実施形態と同様に開口した辺部５８にインク取出し口体２３を配置した上、熱シールして封止するのである。この場合も、シート材５６が前記第１実施形態と同様な多層フィルム製とし、熱シール面とインク取出し口体２３とは熱シール可能な材質とするものである。この実施形態でも前記各実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１に記載の発明のインクジェット記録装置用のインク収容袋は、インクジェット記録装置における印字ヘッドにインクを供給管を介して供給するためのインク収容袋であって、そのインク収容袋を構成する対向する２つの合成樹脂製のシート材を同じ方向に向けて端縁同士を重ねた状態、または１つの合成樹脂製のシート材の中途部を折り返して端縁同士を同方向に向けて重ねた状態で、開口部となる１つの端縁を残して他の端縁部を相互に接合し、且つその接合部が袋体の内側に突出するように、前記対向するシート材がそれぞれ裏返しされて袋体を構成し、前記裏返しされて対向するシート材間の前記開口部の辺部を、インク取り出し口体と共に接合して封止したことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明のインクジェット記録装置用のインク収容袋は、インクジェット記録装置における印字ヘッドにインクを供給管を介して供給するためのインク収容袋であって、そのインク収容袋を構成する適宜長さの筒状の合成樹脂製のシート材における一方の開口部の端縁を同方向に向けて重ねた状態で相互に接合し、且つその接合部が袋体の内側に突出するように、前記シート材が裏返しされて袋体を構成し、前記裏返しされて対向するシート材間の他方の開口部の辺部を、インク取り出し口体と共に接合して封止したことを特徴とするものである。
【００２６】
従って、前記シート材が裏返しにされた袋体のインク収容部側（袋体の内側）に位置する接合部近傍では、インクを一杯に入れた状態では、シート材が一旦袋体の外側に凸湾曲状に膨らむことができて、従来の接合部を有する辺部が袋体の外側に露出に突出したままの場合に比べてインク収容量を多くできる。しかも、接合部のある辺部が袋体の内側に位置することになるから、袋体の広幅面の投影面積も、従来のものに比べて小さくできる。この相乗効果により、所定の容量のインクを収容するためのインク収容袋をコンパクトにでき、インクカートリッジもコンパクトになり、必然的にインクジェット記録装置も小型化できるという効果を奏する。
【００２７】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置用のインク収容袋において、前記シート材における熱シール面及びインク取り出し口体が同一の合成樹脂材料としたものであるから、熱シール性能が向上し、インク漏れの不都合を回避できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の要部平面図である。
【図２】  インクカートリッジの蓋体を開いた状態の斜視図である。
【図３】  インク収容袋の第１実施形態を示し、（ａ）は製造工程の第１段階を示す斜視図、（ｂ）は第２段階（袋体を裏返しにした状態）の斜視図、（ｃ）はインク取り出し口体の取付け部分を示す一部切欠き斜視図である。
【図４】    多層状のシート材の断面図である。
【図５】  図３（ｂ）のＶ−Ｖ線矢視拡大断面図である。
【図６】  インク収容袋の第２実施形態を示し、（ａ）は製造工程の第１段階を示す斜視図、（ｂ）は第２段階（袋体を裏返しにした状態）の斜視図である。
【図７】  インク収容袋の第３実施形態を示し、（ａ）は製造工程の第１段階を示す斜視図、（ｂ）は第２段階（袋体を裏返しにした状態）の斜視図である。
【図８】  インクカートリッジにおける廃棄インク導入室の一部切欠き断面図である。
【図９】  インクカートリッジにおけるインク収容袋の収容室の一部切欠き断面図である。
【図１０】  インクカートリッジに対するインク収容袋の開口部の取付け箇所の要部拡大断面図である。
【図１１】  従来技術のインク収容袋の断面図である。
【符号の説明】
９    インクカートリッジ
２３    インク取り出し口体
２４    シール材
４０、５０、５５    インク収容袋
４０′、５０′、５５′    袋体
４１、４２、５１、５６    シート材
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，５２，５７ａ，５７ｂ      接合部
【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】
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【図８】
0004013517.tif 000009
【図９】
0004013517.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0004013517.tif 000012