(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装置を、箱状のインクカートリッジと、該インクカートリッジ内に収納するインク収容袋とにより構成し、
前記インク収容袋に装着されたインク取り出し口体における筒状部を塞ぐシールキャップは、前記供給管が差し込み可能となるように弾性部材にて構成し、
前記シールキャップは前記筒状部の内周面に密着する栓部と、前記筒状部の外周面に密着する外筒部とを備え、
前記インクカートリッジにおける一側部に設けられた装着孔の内周面には、前記シールキャップの外筒部の外周面にその半径内方向に圧縮力を与える突起部を備え、
前記シールキャップの外筒部を前記装着孔に対して嵌挿係合させ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装置。
【請求項２】
前記突起部は、前記装着孔の内周面に、環状または円周方向に点在させたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置用のインク収容装置。
【請求項３】
前記突起部は、前記外筒部の外周面と前記栓部及び前記外筒部と前記栓部との間に嵌まる前記筒状部を半径内方向に押圧する位置に設けられてい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装置。
【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装置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装置として、特公平４−５５４９号公報、特公平４−２１５９０号公報、特開平４−２１１９６３号公報等に開示されているように、箱状のインクカートリッジ内に、合成樹脂製のシート材からなるインク収容袋の一側には、該袋内のインクを外部に導出するための断面筒状等のインク導出管を接続し、このインク導出管封止用のゴム栓体を嵌着し、該ゴム栓をインクカートリッジの一側に穿設された装着孔に嵌め入れて固定したものが開示されている。このゴム栓体には、印字ヘッドにインクを供給するための供給管の先端の突き刺し中空針を刺し通すことにより、インク収容袋内のインクを供給管に導き出すように構成したものが知られている。
【０００３】
そして、特公平４−５５４９号公報では、ゴム栓体である封止用弾性結合部材が、空所が設けられた大径部と、偏平状のインク収容袋内のインクを外部へ導出するインク導出管を前記空所に連通させるようにする小孔が端面まで設けられた小径部と、外方端部とを備えた段付円柱形状を有し、前記大径部を、インクカートリッジの下箱体と上箱体との両側壁に跨がって設けられた開口内の環状凹部に嵌合して固定されている。
【０００４】
【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、ゴム栓体である封止用弾性結合部材の大径部をインクカートリッジの一側壁に設けられた開口内の環状凹部に嵌合することを容易にするには、上述のように下箱体と上箱体との両側壁の合わせ面で前記大径部が着脱自在可能とするように、環状凹部付きの開口を形成しなければならず、インクカートリッジの製作コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
また、ゴム栓体である封止用弾性結合部材がインク導出管の外周面に対して前記空所に連通する小穴にて被嵌するものでは、該封止用弾性結合部材における小径部と前記インク導出管とのシール（密着）面積が少なく、さらに、前記小径部の大部分は、インクカートリッジの箱体内部の空間に位置するから、インク導出管を小径部にて外側から締めつける作用がないので、シール性（インク漏出防止性能）が弱いという問題もあった。
【０００６】
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、インクカートリッジへのインク収容袋の装着作業が簡単で、且つインクが漏出し難いようにしたインクジェット記録装置用のインク収容装置を提供することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【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装置は、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装置を、箱状のインクカートリッジと、該インクカートリッジ内に収納するインク収容袋とにより構成し、前記インク収容袋に装着されたインク取り出し口体における筒状部を塞ぐシールキャップは、前記供給管が差し込み可能となるように弾性部材にて構成し、前記シールキャップは前記筒状部の内周面に密着する栓部と、前記筒状部の外周面に密着する外筒部とを備え、前記インクカートリッジにおける一側部に設けられた装着孔の内周面には、前記シールキャップの外筒部の外周面にその半径内方向に圧縮力を与える突起部を備え、前記シールキャップの外筒部を前記装着孔に対して嵌挿係合させたことを特徴とするものである。
【０００８】
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置用のインク収容装置において、前記突起部は、前記装着孔の内周面に、環状または円周方向に点在させたものである。
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装置において、前記突起部は、前記外筒部の外周面と前記栓部及び前記外筒部と前記栓部との間に嵌まる前記筒状部を半径内方向に押圧する位置に設けられているものである。
【００１０】
【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は本発明に係るインク収容袋の製造工程を示す斜視図である。
【００１１】
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。
【００１２】
図１において、用紙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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
次に、インク収容袋４０の構成について説明すると、図３（ａ）〜図３（ｄ）はその第１実施形態を示す。１枚の合成樹脂製の矩形状のシート材４１の略中央に穿設孔４２を形成する。その場合、シート材４１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の片面にアルミナまたはシリカ４４ｂを真空蒸着した真空蒸着フィルム４４の表面にナイロン樹脂製のフィルム４５を接着し、他方の面には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４６を接着した多層構造とする。
【００１６】
一方、インク取り出し口体２３は、筒状部２３ａと該筒状部２３ａの一端から半径外方向に広がる略円盤状のフランジ部２３ｂとからなる合成樹脂製の一体成形品であり、筒状部２３ａ及びフランジ部２３ｂの内径部分を貫通する貫通孔２３ｃを備えている。実施形態では、ポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製である。そして、前記穿設孔４２に対してインク取り出し口体２３の筒状部２３ａを挿入するとき、シート材４１の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４６側から挿入し、筒状部２３ａが突出する側のフランジ部２３ｂの円盤面が前記フィルム４６と対面するようにして、当該フランジ部２３ｂとシート材４１とを熱により溶着（熱シール）して接合部とする（図３（ｂ）参照）。
【００１７】
次いで、前記インク取り出し口体２３のフランジ部２３ｂがシート材４１の折り畳みの内部側になるように、当該シート材４１を半分に折り、そのシート材４１の３方の端縁部を同方向に向けて重ね合わせ、その重ね合わせのうち底辺を除く左右両側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とする（図３（ｃ）参照）。
【００１８】
これらの場合、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における熱シール面と同じ材質であることが熱シール性や接着剤による接着性能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。また、シート材の接合部４３ａ，４３ｂの合わせ面も、相互に熱シールし易いポリプロピレンまたはポリエチレン樹脂であることが望ましい。なお、熱シールに代えて接着剤による接合としても良い。
【００１９】
次に、前記インク収容袋４０のインク取出し口体２３を塞ぐと共に、インクカートリッジ９に装着するためのシールキャップ２４の構成について説明する。
【００２０】
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の開口部としての貫通孔２３ｃを塞ぎ、且つ一側壁２０ｄに穿設され装着孔２５を封止するための弾性体のシールキャップ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（図５、図６及び図７参照）。
【００２１】
シールキャップ２４及びシール部材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５及び図６参照）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。
【００２２】
図6 及び図 7に示すように、シールキャップ２４は、円板形の基部からインク取出し口体２３の筒状部２３ａ及びフランジ部２３ｂの内径部を貫通する貫通孔２３ｃに嵌挿する栓部２４ａと、前記筒状部２３ａの外周面に被嵌密着する外筒部２４ｂとがそれぞれ一体的に突出形成されている。前記栓部２４ａは、前記筒状部２３ａの先端側の略截頭円錐状に形成された内径部に密着して嵌まるように略截頭円錐状に形成されている。このように、シールキャップ２４を構成すれば、インク取出し口体２３の筒状部２３ａの内周面（貫通孔２３ｃ）と外周面と、筒状部２３ａの端面とにわたって広い面積の密接部が形成できて、シール性（インク防漏出性）が向上するのである。
【００２３】
そして、このシールキャップ２４を前記ケース本体２０の一側壁２０ｄに設けた装着孔２５に対して圧入して嵌挿係合する。このとき、前記装着孔２５の内周面（一側壁２０ｄの板厚さ内）には、環状もしくは円周方向に点在するように突起部４９を備える（図 7参照）。これにより、装着孔２５に圧入したシールキャップ２４の外筒部２４ｂの外周面が前記突起部４９により半径内方向に圧縮力を受けるから、シールキャップ２４の外側（インクカートリッジ９の外面側）から中空針２９を刺し通したとき、及びこの中空針２９を抜き取るときの一側壁２０ｄの板厚さ方向の外力に対する抵抗力が増大して、シールキャップ２４が装着孔２５から抜けるという不都合を確実に防止できると共に、前記シールキャップ２４の外筒部２４ｂを半径内方向に圧縮する力により、筒状部２３ａに対する外筒部２４ｂ及び栓部２４ａの密着性能も増大して、シール性（インク防漏出性）も一層確実となるという効果を奏する。
【００２４】
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をケース本体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。
【００２５】
なお、ケース本体２０の一部（前記シールキャップ２４及びシール部材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（記録装置本体に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、空気を透過し、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（図２、図５、図６及び図８参照）。
【００２６】
図９に示す参考例では、インクカートリッジ９における一側壁２０ｄにケース本体２０の内面側に大径孔５０ａを外面側に小径孔５０ｂとなる段付き孔５０を穿設し、前記大径孔５０ａに前記シールキャップ２４の外筒部２４ｂと栓部２４ａとの連設部を圧入するのである。この構成によれば、小径孔５０ｂは、中空針２９を栓部２４ａの略中央部（インク取り出し口体２３の貫通孔２３ｃ）へ導く指標となるから、インク収容袋４０の内部のインクに中空針２９が直接届くようにできる一方、栓部２４ａに突き刺した中空針２９をインクカートリッジ９の外側に抜き取るときの外力によってもシールキャップ２４が外へ抜け出さないようにできるのである。
【００２７】
なお、インク収容袋４０の形態は、前述のものに限らず、２枚のシート材を重ねてその外周縁辺を熱シールしたものなど周知の形態であっても良い。また、インク取り出し口体２３には前記の貫通孔２３ｃを有する筒状部２３ａを備えれば、フランジ部２３ｂがなくても良い。
【００２８】
【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装置は、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装置を、箱状のインクカートリッジと、該インクカートリッジ内に収納するインク収容袋とにより構成し、前記インク収容袋に装着されたインク取り出し口体における筒状部を塞ぐシールキャップは、前記供給管が差し込み可能となるように弾性部材にて構成し、前記シールキャップは前記筒状部の内周面に密着する栓部と、前記筒状部の外周面に密着する外筒部とを備え、前記インクカートリッジにおける一側部に設けられた装着孔の内周面には、前記シールキャップの外筒部の外周面にその半径内方向に圧縮力を与える突起部を備え、前記シールキャップの外筒部を前記装着孔に対して嵌挿係合させたことを特徴とするものである。
【００２９】
このように構成すれば、インクが充填されたインク収容袋のインク取り出し口体の開口部である筒状部を封止するシールキャップを介してインクカートリッジの装着孔に装着できるから、インク収容袋の取付け作業が容易になる。また、装着孔の形成も簡単であるから、製造コストも低減できる。さらに、インクカートリッジの装着孔がシールキャップの外周を圧縮する力により、シールキャップとインク取り出し口体の密着性を増大して、シール性を確実にすることができるという効果を奏する。
【００３０】
そして、請求項１に記載の発明では、前記シールキャップは前記インク取り出し口体における筒状部の内周面に密着する栓部と、前記筒状部の外周面に密着する外筒部とを備えたものであるから、シールキャップによるインク取り出し口体への密着面積が増大して、シール性（インク漏出防止性能）が向上できるという効果を奏する。
【００３１】
また、請求項１に記載の発明は、前記インクカートリッジにおける一側部に設けられた装着孔の内周面には、前記シールキャップの外筒部の外周面にその半径内方向に圧縮力を与える突起部を備え、前記シールキャップの外筒部を前記装着孔に対して嵌挿係合させたものであるから、シールキャップがインクカートリッジにおける装着孔に対する装着強度が増大し、インク供給管の取外しに伴って、シールキャップがインクカートリッジから外れず、従って、シールキャップとインク取り出し口体とが外れるという不都合もなくなり、インク漏れを確実に防止できるという効果を奏する。
【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（インク取り出し口体を接合した後２つに折り畳みにした状態）の斜視図、（ｃ）はインク取り出し口体を下にしてインク充填する状態の斜視図、（ｄ）は完成状態のインク収容袋の斜視図である。
【図４】    多層状のシート材の断面図である。
【図５】  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６】  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７】  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８】  インクカートリッジにおける透気性フィルムからラビリンス溝までの断面図である。
【図９】  シールキャップの参考例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
９    インクカートリッジ
２０    ケース本体
２１    蓋体
２３    インク取り出し口体
２３ａ  筒状部
２３ｂ  フランジ部
２３ｃ  開口部（貫通孔）
２４    シールキャップ
２４ａ  栓部
２４ｂ  外筒部
２５    装着孔
４０    インク収容袋
４０′  袋体
４１    シート材
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ      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】
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【図９】
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