JP4172428B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、衝撃から保護する形状を有するインクカートリッジに関するものである。

特開２００１−１１３７２３号公報（特許文献１）に開示されているようにインクカートリッジは、インクジェット記録装置に取付けられて使用される。インクカートリッジを購入し、箱などの包装から取出してインク記録装置に装着する前に、誤ってインクカートリッジを落下させたり、物にぶつけたりするとインクカートリッジの外装を形成している樹脂材料が破壊され、収納されているインクが漏れて周辺をインクで汚すとともにそのインクカートリッジが使用できなくなる場合があった。
特開２００１−１１３７２３号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インクカートリッジを衝撃から保護することができるインクカートリッジを提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１記載のインクカートリッジは、底壁と該底壁に接続される周壁と開口された上面とを有するインク室を構成するケース本体と、前記ケース本体における開放された上面を覆う蓋部材と、を備えたものであって、前記ケース本体における前記インク室を構成する周壁の外表面に、該インク室の開口された上面から底壁に向かって間隔を有して配列される複数の突起と、前記蓋部材の外表面に間隔を有して配列される複数の突起と、を備え、前記突起の立ち上がりの高さは、前記間隔より長く形成されている。

請求項２記載のインクカートリッジは、請求項１記載のインクカートリッジにおいて、前記ケース本体及び前記蓋部材は、樹脂材料により成形され、前記突起は、前記ケース本体又は前記蓋部材と一体に形成されている。

請求項３記載のインクカートリッジは、請求項１または２記載のインクカートリッジにおいて、前記突起は、リブ状に形成されている。

請求項４記載のインクカートリッジは、請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記インク室と外部とを連通する連通路を開閉可能に封止する封止手段を前記ケース本体と該ケース本体の下面側を覆うカバー部材との間で保持し、前記突起は、そのカバー部材で覆われない前記インク室の外周に対応する位置に形成されている。
請求項５記載のインクカートリッジは、底壁と該底壁に接続される周壁と開口された上面とを有するインク室を構成するケース本体と、前記ケース本体における開放された上面を覆う蓋部材と、を備えたものであって、前記ケース本体における前記インク室を構成する周壁の外表面全域に、該インク室の開口された上面から底壁に向かって間隔を有して配列される複数のリブと、前記蓋部材の外表面全域に間隔を有して配列される複数のリブと、を備えている。

請求項１記載のインクカートリッジによれば、ケース本体におけるインク室を構成する周壁の外表面と、該ケース本体における開口された上面を覆う蓋部材の外表面とに、それぞれ、複数の突起が間隔を有して配列されているので、インクカートリッジを誤って落下させたり、物にぶつけたりした場合に、インクカートリッジのどの部分を物に衝突させても、インクカートリッジが保護され、インクが漏れたり、インクカートリッジが故障したりすることを防止することができるという効果がある。
また、請求項１記載のインクカートリッジによれば、突起の立ち上がりの高さは、突起間の間隔より長く形成されているので、インクカートリッジを物に衝突させた場合に、よりよく衝撃を緩衝し、インクカートリッジを保護することができるという効果がある。

請求項２記載のインクカートリッジによれば、請求項２記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、ケース本体及び蓋部材は、樹脂材料により成形され、複数の突起はケース本体又は蓋部材と一体に形成されているので、成形を行う型などを用いて容易に製作することができるとともに、部品点数が少なく、コストが低いという効果がある。

請求項３記載のインクカートリッジによれば、請求項１または２記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、突起は、リブ状に形成されているので、突起は単純な形状であるため製作が容易であり、物に衝突した場合に、衝撃を緩衝しインクカートリッジを保護することができるという効果がある。

請求項４記載のインクカートリッジによれば、請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、インク室と外部とを連通する連通路を開閉可能に封止する封止手段を、ケース本体と該ケース本体の下面側を覆うカバー部材との間で保持し、突起は、そのカバー部材で覆われないインク室の外周に対応する位置に形成されているので、カバー部材で覆われている部分は、突起が形成されていなくても、衝突により損傷を受けにくく、他の部分は複数の突起で保護されるという効果がある。
請求項５記載のインクカートリッジによれば、ケース本体におけるインク室を構成する周壁の外表面全域と、該ケース本体における開口された上面を覆う蓋部材の外表面全域とに、それぞれ、複数のリブが間隔を有して配列されているので、インクカートリッジを誤って落下させたり、物にぶつけたりした場合に、インクカートリッジのどの部分を物に衝突させても、インクカートリッジが保護され、インクが漏れたり、インクカートリッジが故障したりすることを防止することができるという効果がある。

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。図１は、本発明におけるインクカートリッジ１と、そのインクカートリッジ１が装着されるインクジェット記録装置２とを示した概略図である。

インクジェット記録装置２は、インクカートリッジ１を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ１からインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するインクタンク５と、そのインクタンク５に貯留されたインクを記録媒体６に向けて吐出する記録ヘッド７と、インクタンク５と記録ヘッド７とを備える記録ヘッドユニット８が搭載され直線方向に往復動作するキャリッジ９と、そのキャリッジ９が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸１０と、記録媒体６を搬送する搬送機構１１と、パージ装置１２とを備えている。

インクカートリッジ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の複数色のカラーインク毎に設けられ、インクジェット記録装置２に装着されてカラー印刷が可能に構成されている。

装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａからは、インクカートリッジ１内に貯留されたインクを抽出する中空状のインク供給管１３と、インクカートリッジ１内に大気を導入する中空状の大気導入管１４とが突出して配設されている。なお、インク供給管１３および大気導入管１４は、先端が略平面に形成されており、その管の上端部分に内外を連通する連通口１３ａ，１４ａが欠切状に形成されている。

このインク供給管１３の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク供給管１３は、インク供給チューブ４を介してインクタンク５と連通されている。大気導入管１４の一端側には、大気導入チューブ１５が連結され、大気導入管１４は、大気導入チューブ１５を介して大気と連通されている。

記録ヘッド７は、複数のプレートを積層して形成されインクタンク５からインクが供給されるキャビティプレート（図示せず）と、複数の圧電変形部を有しプレート型に形成されえた圧電アクチュエータプレート（図示せず）とが接着されて構成されている。インクを吐出する場合には、ＣＰＵ（図示せず）からそれぞれの圧電変形部に駆動信号が出力され、その駆動信号が入力された圧電変形部が変形して、変形した圧電変形部に対応するノズル（図示せず）からインクが押し出される。なお、ノズルは、記録ヘッド７の記録媒体６との対向面に、千鳥格子状に複数配列されている。

パージ装置１２は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル形成面を覆うパージキャップ１２ａと、パージキャップ１２ａと連通する廃インクチューブ１２ｂと、廃インクチューブ１２ｂを介してノズルからインクを吸引するポンプ１２ｃとを備えている。

次に、図２および図３を参照して、インクカートリッジ１の構造について説明する。図２（ａ）は、インクカートリッジ１の縦断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＸ−Ｘ線（インクカートリッジの外周の角の部分）断面図、図３は、インクカートリッジ１の外観斜視図である。インクカートリッジ１は、インクを貯留する空間となるインク室２０をケースの内部に有している。そのケースは、インク室２０を形成する底壁２１と周壁２２とを有し上面が開放されたケース本体部１ｂと、そのケース本体部１ｂの開放された上面を覆う蓋部材１ａとからなる。ケースの下面は、カバー部材１ｃで覆われている。このカバー部材１ｃには、後述する封止手段２７，２８を装着部３側に露出する２つの露出孔２３，２４が形成されている。インクカートリッジ１は、蓋部材１ａ及びカバー部材１ｃがそれぞれケース本体部１ｂと溶着されて形成されている。蓋部材１ａ、ケース本体部１ｂおよびカバー部材１ｃの材質は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアセタールなどの樹脂材料によって構成されている。

蓋部材１ａおよびケース本体部１ｂの外周には、間隔をｐ、立ち上がりの高さをｈとする複数のリブＲが、ほぼ一様に形成されている。これらのリブＲは、蓋部材１ａおよびケース本体部１ｂのインク室２０を形成する壁部分と一体に形成され、壁からの立ち上がり高さｈは、間隔ｐより大きい寸法に形成されている。好ましくは、高さｈは、約５ｍｍ、間隔ｐは、約３ｍｍ〜４ｍｍとする。これらのリブＲは、ユーザがインクカートリッジを不用意に落下させたり物にぶつけたりした場合に、その衝撃によりインクカートリッジが破損し、その破損した箇所からインクが漏れて周囲を汚すことを防止するためのものである。これらのリブＲが形成されていると、上記のような衝撃を受けた場合でも、リブＲが弾性変形することにより、その衝撃を緩和することができ、インクカートリッジの損傷を免れることができる。カバー部材１ｃの部分は、インク室２０に対してケース本体部１ｂと二重壁構造なっているため、インク室２０が上記のような衝撃により破損することはないので、その外周にリブＲは形成されていない。

底壁２１には、インク室２０内のインクを外部に供給するために開口したインク供給口２５が形成されている。このインク供給口２５は、底壁２１の下面から一体に突出形成された筒状壁２５ａ内に形成されている。また、底壁２１には、インク室２０内に大気を導入するために開口した大気導入口２６が形成されている。この大気導入口２６は、底壁２１の下面から一体に突出形成された筒状壁２６ａ内に形成されている。インクカートリッジ１を装着部３に装着したときには、インク供給口２５にインク供給管１３が、大気導入口２６に大気導入管１４がそれぞれ挿入される。

なお、インク供給口２５の筒状壁２５ａ内及び大気導入口２６の筒状壁２６ａ内には、それぞれ封止手段２７、２８が配設され、装着部３に装着されていない状態でのインクカートリッジ１の内外の連通を封止している。この封止手段２７，２８の詳細な説明は後述する。

さらに、底壁２１には、インク供給口２５とインク室２０との間を連通する複数の連通孔３０が形成されている。この複数の連通孔３０の中央位置には貫通孔３１が形成されており、その貫通孔３１には、略傘形状に形成された逆止弁３２が貫入されている。なお、逆止弁３２は、弾性力を有する弾性樹脂材料で構成されている。

図２に示すように、逆止弁３２は、インク供給口２５側に底壁２１と対向し、弾性のある傘部３３と、その傘部３３の略中心位置から貫通孔３１を通ってインク室２０側に延びる軸部３４とで構成されている。軸部３４は、貫通孔３１の内径より大きな径となる略球状の球部３５を有し、傘部３３と球部３５との間の範囲で貫通孔３１に上下摺動可能に支持されている。常態では、自重により傘部３３が連通孔３０と離間し、インク室２０からインク供給口２５側へのインクの流れを許容している。

また、底壁２１には、その底壁２１からケース本体部１ｂの開放上面に向かう第１の方向に立ち上がって底壁２１と一体に形成された中空筒状の大気導入部材４０が形成されている。この大気導入部材４０の先端開口４１は、インク室２０内のインク液面よりも上方で開口している。大気導入部材４０の内部流路４２は、連接部４３のテーパ状内面を介して大気導入口２６と連続している。

次に、インク供給口２５に配設される封止手段２７および大気導入口２６に配設される封止手段２８について説明する。封止手段２７は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材５０と、樹脂材料で構成された弁部材５１とを備えている。支持部材５０は、ほぼ円筒形の外形をなし、その中心軸線方向の略中間部に弁座部５２、その弁座部５２よりもインク室２０側に付勢部５３、その付勢部５３とは反対側へ弁座部５２から延びる円筒部５４、その円筒部５４の外周に間隔をおいて平行に延びる外周壁５５とを一体に成形して構成される。弁部材５１は、付勢部５３によって弁座部５２に当接する方向に付勢されてその付勢部５３内に収容されている。

外周壁５５は、ケース本体部１ｂのカバー部材１ｃ側となる端部に半径方向外方に突起した位置決部５６を有しており、インク供給口２５は、位置決部５６を収納するために外側へ径が大きくなる段状面１ｆを有している。その位置決部５６を段状面１ｆとカバー部材１ｃとの間に押圧挟持した状態で、ケース本体部１ｂとカバー部材１ｃとが溶着され、ケース本体部１ｂと封止手段２７との間からのインク漏れが防止される。

弁座部５２は、その中央に中心軸線方向に貫通した開口５８を有している。円筒部５４は、インクカートリッジ１が装着部３に装着されたとき、インク供給管１３が挿入される誘導路５９を有し、その誘導路５９を開口５８と連通した状態で弁座部５２から一体に連接されている。誘導路５９は、挿入されたインク供給管１３と密着するようにその内径をインク供給管１３の外径よりも小さく形成され、開口５８は、誘導路５９の内径よりも大きくかつインク供給管１３の外径よりも大きく形成されている。誘導路５９のインク供給管１３の挿入側端部は、外方に向け拡大するテーパ形に形成されている。

円筒部５４と外周壁５５との間は、環状の溝６０によって隔てられ、外周壁５５に対して円筒部５４が誘導路５９の中心軸線方向と直交する面内で弾性変形可能とされている。 付勢部５３は、弁座部５２の外周からインク室２０側に円筒状に立ち上がった側壁部６１と、その側壁部６１と連接し弁部材５１のインク室２０側に当接するように内側に張り出した張出部６２とにより形成され、張出部６２の中央に開口６３を有している。付勢部５３は、弁部材５１を弁座部５２に当接させる方向に、側壁部６１と張出部６２との弾性力により弁部材５１を付勢し、常態では弁部材５１を弁座部５２に密着させている。また、インク供給管１３が誘導路５９に侵入して弁部材５１をインク室２０側に押し上げることで、側壁部６１が伸び張出部６２が傾斜して弁部材５１と弁座部５２との間にインク流路のための隙間が形成される。

弁部材５１は、支持部材５０の弁座部５２と当接する底部７０と、その底部７０の外周よりインク室２０側に円筒状に延びる弁側壁部７１とを備え、底部７０には、その弁座部５２と対向する端面に、弁側壁部７１より中心側でかつ誘導路５９より外側となる位置に、弁座部５２側に突起し環状に形成された弁部材突起部７２を有している。弁部材５１が支持部材５０内に収納された状態で、弁側壁部７１は、付勢部５３の張出部６２の下面に密着しかつ押圧され、その押圧により、弁部材突起部７２は、弁座部５２を弾性変形させてその弁座部５２の上面に密着する。

底部７０の弁部材突起部７２よりも外周側から弁側壁部７１に亘る位置には、弁部材５１のインク室２０側と弁座部５２側とを連通する連通路７３が、円周方向に間隔を置いて複数個貫通形成されている。

封止手段２８は、封止手段２７とほぼ同様の構成を備えており、同一部分には同符号を付して、その説明は省略する。なお、この封止手段２８において、弁部材８１は、弁部材５１と同形状の底部７０、弁側壁部７１、弁部材突起部７２、連通路７３とを備え、さらに、底部７０上面の略中心部に弁側壁部７１よりもインク室２０側に突起した突起部９４を備えている。突起部９４は、付勢部５３の開口６３と間隔を置いて貫通して大気導入部材４０側に延びて形成されている。

インクカートリッジ１が装着部３に装着されると（図１における矢印Ｘ方向）、インク供給管１３および大気導入管１４がそれぞれ誘導路５９内に、円筒部５４を拡径しながら侵入し、インク供給管１３および大気導入管１４はそれぞれ対応する弁部材５１，８１の底部７０，７０と当接する。その後、さらにインクカートリッジが矢印Ｘ方向に押されると、各弁部材５１，８１はそれぞれインク室２０方向に押されて（弁座部５２から離れる方向に移動して）、各弁部材の連通路７３、７３が、弁部材５１、８１と弁座部５２との間を通してインク供給管１３および大気導入管１４の連通口１３ａ、１４ａと連通する。その結果、大気導入管１４から連通路７３、大気導入部材４０を経てインクカートリッジ１内部に大気を導入する導入路が形成される。 また、インク室２０から連通孔３０、連通路７３、インク供給管１３を経て記録ヘッド７に至るインク供給路が形成される。

以上、実施例に基づいて説明したように、本発明のインクカートリッジの蓋部材１ａおよびケース本体部１ｂの外周には、ほぼ一様にリブＲが形成されているので、ユーザが不用意にインクカートリッジを落下させたり物にぶつけたりした場合でも、リブＲが衝撃を緩和し、インクカートリッジが破損してインク漏れにより周囲を汚すことがない。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例において、突起は、細長い板状のものが壁から立ち上がる形状としたが、円錐形の突起が多数、壁から立ち上がるように形成してもよい。

また、上記実施例において、突起は、蓋部材１ａおよびケース本体部１ｂを形成する壁と一体に成形されているものとしたが、それぞれを別体で形成し、突起部材を蓋部材１ａおよびケース本体部１ｂを形成するに固着するようにしてもよい。

インクカートリッジと、そのインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置とを示した概略図である。 インクカートリッジの断面図で、（ａ）は、全体の縦断面図で、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 インクカートリッジの外観斜視図である。

符号の説明

１ インクカートリッジ
１ａ 蓋部材
１ｂ ケース本体部（ケース本体）
１ｃ カバー部材
２０ インク室
２５ インク供給口
２６ 大気導入口
２７、２８ 封止手段
Ｒ リブ（突起）

Claims (5)

1. 底壁と該底壁に接続される周壁と開口された上面とを有するインク室を構成するケース本体と、前記ケース本体における開放された上面を覆う蓋部材と、を備えたインクカートリッジにおいて、
   前記ケース本体における前記インク室を構成する周壁の外表面に、該インク室の開口された上面から底壁に向かって間隔を有して配列される複数の突起と、前記蓋部材の外表面に間隔を有して配列される複数の突起と、を備え、
   前記突起の立ち上がりの高さは、前記間隔より長く形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記ケース本体及び前記蓋部材は、樹脂材料により成形され、前記突起は、前記ケース本体又は前記蓋部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 前記突起は、リブ状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のインクカートリッジ。
4. 前記インク室と外部とを連通する連通路を開閉可能に封止する封止手段を前記ケース本体と該ケース本体の下面側を覆うカバー部材との間で保持し、前記突起は、そのカバー部材で覆われない前記インク室の外周に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
5. 底壁と該底壁に接続される周壁と開口された上面とを有するインク室を構成するケース本体と、前記ケース本体における開放された上面を覆う蓋部材と、を備えたインクカートリッジにおいて、
   前記ケース本体における前記インク室を構成する周壁の外表面全域に、該インク室の開口された上面から底壁に向かって間隔を有して配列される複数のリブと、前記蓋部材の外表面全域に間隔を有して配列される複数のリブと、を備えていることを特徴とするインクカートリッジ。

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