JP6900538B2 - インクタンク及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に用いられるインクタンク、及び該インクタンクを備えるインクジェット記録装置に関する。

特許文献１には、インクを収容するインク収容室と、インク収容室に設けられたインク供給口と、インク消費に伴って外部の空気をインク収容室に導入する大気開放流路と、大気開放流路の途中に設けられた空気室とを備えたインクタンクが開示されている。

当該インクタンクによれば、環境温度の変化等によってインク収容室内の空気が熱膨張しインク収容室内のインクが大気開放流路を逆流したとしても、空気室にインクが収容されることで、インクが外部に漏れ出すことを防止することができる。

特開２００７−２５３３２８号公報

特許文献１に記載のインクタンクは、製造工程においてインク収容室の開口部と空気室の開口部とを覆う蓋部を設けて接着する必要がある。このとき、インク収容室と空気室との間において、熱溶着や超音波溶着における接着不良や、段差、凹部などの部品不良等があった場合、蓋部が正常に接着されず接着面に隙間が生じてしまうおそれがある。このような隙間が生じてしまうと、空気が大気開放流路からではなく当該隙間部分からインク収容室内に入ってしまう。その結果、インクが外部に漏れ出すことを防止するという空気室の機能が十分に発揮されないおそれがある。

本発明は上記課題に鑑み、インクタンクの蓋部が正常に接着されているか否かを検査可能なインクタンクを提供することを目的とする。

本発明に係るインクタンクは、タンク容器を備えインクを収容可能なインクタンクであって、前記タンク容器は、前記タンク容器の第１外表面に第１開口部を、前記第１外表面と対向する第２外表面に第１側壁を、備え、インクを収容可能な第１収容室と、前記第１収容室へインクを注入するためにキャップが取り外し可能な注入部と、前記タンク容器の前記第２外表面に第２開口部を、前記第１外表面に第２側壁を、備え、空気を収容可能な第２収容室と、を有し、前記インクタンクは、前記第２開口部を封止せず前記第１開口部を封止する第１封止部材と、前記第１開口部を封止せず前記第２開口部を封止する第２封止部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、インクタンクの蓋部が正常に接着されているか否かを検査可能なインクタンクを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクタンクが用いられるインクジェット記録装置の模式断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクタンクの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るインクタンクの側面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクタンクのリーク検査時の模式図である。 従来技術に係るインクタンクの斜視図及び側面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクタンクの斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るインクタンクの斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るインクタンクの斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るインクタンクが用いられるインクジェット記録装置の模式断面図である。 本発明の第５実施形態に係るインクタンクの斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るインクタンクの側面図である。 本発明の第５実施形態に係るインクタンクのリーク検査時の模式図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るインクタンク（インクカートリッジ）が用いられるインクジェット記録装置の模式断面図である。インクジェット記録装置１は、記録媒体（シート）Ｐが積載されるカセット２と、記録媒体Ｐを給送する給送ローラ３と、記録媒体Ｐを搬送する搬送ローラ４と、インクを吐出する吐出口が配された記録ヘッド１０と、記録媒体Ｐを排出する排出ローラ６とを有する。

カセット２に積載された記録媒体Ｐは、給送ローラ３によって１枚ずつ分離され、紙ガイドに案内されながら、搬送ローラ４まで給送される。搬送ローラ４に到達した記録媒体Ｐは、搬送ローラ４とピンチローラ５とによって挟持され、プラテン８に下方から支持されながら、記録ヘッド１０と対向する位置まで搬送される。記録ヘッド１０は、キャリッジに着脱自在に搭載されている。キャリッジは、記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動可能に支持されている。搬送された記録媒体Ｐは、キャリッジが移動しながら記録ヘッド１０によりインクが吐出され、１バンド分の画像が形成される。１バンド分の画像が形成された記録媒体は、次の１バンド分の画像を形成するために所定の搬送量ずつ間欠的に搬送される。この間欠搬送動作と画像形成動作とを交互に繰り返すことによって、記録媒体全体に画像が形成される。画像が形成された記録媒体Ｐは、排出ローラ６と拍車７とによって挟持して搬送され、不図示の排出トレイへ排出される。

次に本発明の第１実施形態に係るインクタンクの構成について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態に係るインクタンクの斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）を反対側から見たときの斜視図である。また、図３は、本実施形態に係るインクタンクの側面図である。図３（ａ）は、図２においてインクタンク２１をＡ１方向から見たときの側面図である。図３（ｂ）は、図２においてインクタンク２１をＡ２方向から見たときの側面図である。

インクタンク２１は、キャリッジに設けられた装着部に着脱可能に装着される。インクタンク２１は、対応するインク色（例えば、ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）毎にそれぞれ装着される。インクタンク２１は、記録ヘッド１０へ供給されるインクを収容する。インクタンク２１は、タンク容器２２と、第１蓋部２３と、第２蓋部２４とによって構成される。インクタンク２１は、インクを収容する空間であるインク収容室（第１収容室）２０１と、空気を収容する空間である空気収容室（第２収容室）２０２とを有する。空気収容室２０２は、インク収容室２０１よりも上方に設けられている。インク収容室２０１と空気収容室２０２との間は、仕切り壁２６によって仕切られている。インク収容室２０１の開口部は第１蓋部２３に覆われている。空気収容室２０２の開口部は第２蓋部２４に覆われている。インク収容室２０１の底面には、インク収容室２０１と記録ヘッド１０のインク受け部とを接続し連通するためのインク供給口２５が設けられている。また、空気収容室２０２の上面には、大気と連通しインク収容室２０１内のインクの消費に伴って外部の空気をインク収容室２０１内に導入可能な大気導入口２７が設けられている。インク収容室２０１と空気収容室２０２との間の仕切り壁２６には、微小連通部（連通路）２８が設けられている。この連通路２８によりインク収容室２０１と空気収容室２０２とは連通している。インク収容室２０１は、連通路２８と空気収容室２０２を介して、大気導入口２７において大気と連通している。空気収容室２０２は、通常は空気を収容しているが、インク収容室２０１内の空気が熱膨張する等してインクが連通路２８を逆流したときに、インクが外部へ漏れ出さないように、内部にインクを収容することができる。

インク収容室２０１を形成するタンク容器２２と第１蓋部２３、及び、空気収容室２０２を形成するタンク容器２２と第２蓋部２４は、それぞれ超音波溶着や熱溶着等の手段によって接着される。接着後は、それぞれが正常に接着されているかを検査するために後述するリーク検査（リークチェック）が行う。リーク検査は、インクタンク２１の接着面に隙間がないかを検査するものである。仮に、隙間があれば、インクタンク２１内のインクが外部に漏れ出る、熱膨張等によって逆流したインクを空気収容室２０２に収容できない等の問題が生じるおそれがある。

次に、本実施形態におけるリーク検査の方法について説明する。図４は、本実施形態に係るインクタンクのリーク検査時の模式図である。本実施形態では、リーク検査時に、インクタンク２１の大気導入口２７には加圧ポンプ１５１を取り付ける。また、インクタンク２１のインク供給口２５には圧力測定機１５２を取り付ける。そして、加圧ポンプ１５１によりインクタンク２１の内部に空気を送り込みながら、圧力測定機１５２によりインクタンク２１の内部の圧力を測定する。このとき、インクタンク２１の内部の圧力が増加していれば、接着面は隙間なく正常に接着されていることが分かる。一方、インクタンク２１の内部に空気を送り込んでも内部の圧力が増加しなければ、インクタンク２１の接着面から外部へ空気が漏れ出している（リークしている）ことが分かる。

従来のインクタンク３１は、図５に示すように、インク収容室３０１と空気収容室３０２とを覆う１枚の蓋部３３を、タンク容器３２に接着する構成であった。このような構成のインクタンク３１では、上記のリーク検査を行った場合、タンク容器３２と蓋部３３の外周部分が正常に接着されているか否かを検査することはできる。しかし、インク収容室３０１と空気収容室３０２と仕切る仕切り壁３６と蓋部３３との間が正常に接着されているか否かを検査することはできない。

本実施形態では、インク収容室２０１の開口部と空気収容室２０２の開口部とが異なる面に形成され、インク収容室２０１の開口部を覆う第１蓋部２３と、空気収容室２０２の開口部を覆う第２蓋部２４とがそれぞれ別々にタンク容器２２に接着されている。そのため、上記のリーク検査において、タンク容器２２の外周部分だけでなく、第１蓋部２３と仕切り壁２６との間、及び、第２蓋部２４と仕切り壁２６との間が正常に接着されているか否かも検査することができる。この結果、機能が保証されたインクタンクを判別することが可能となる。

以上、本実施形態に係るインクタンクによれば、上述したリーク検査によりインクタンクの蓋部が正常に接着されているか否かを検査可能となる。

なお、本発明においては、インクタンクに設けられた空間は、インク収容室と空気収容室とに限ることはなく、第１収容室にインクを保持する負圧発生部材を収容し、第２収容室に第１収容室に供給されるインクを収容する構成としても良い。この場合でも、第１実施形態の場合と同様、２つの蓋部によって第１収容室、第２収容室を形成することができるため、同様のリーク検査により機能が保証されたインクタンクを判別することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図６は、本発明の第２実施形態に係るインクタンク４１の斜視図である。本実施形態に係るインクタンク４１は、第１実施形態とは、インク収容室４０１の開口部と空気収容室４０２の開口部の向きが異なっている。本実施形態では、インク収容室４０１は、インクタンク４１の側面に開口部を有している。一方、空気収容室４０２は、インクタンク４１の底面に開口部を有している。したがって、インク収容室４０１の開口部を覆う第１蓋部４３は側面から接着され、空気収容室４０２の開口部を覆う第２蓋部４４は底面から接着される。

インクタンク４１をこのように構成にした場合においても、図４で示したリーク検査によって、第１蓋部４３と仕切り壁４６との間、及び、第２蓋部４４と仕切り壁４６との間が正常に接着されているか否かを検査することができる。

以上、本実施形態においても第１実施形態と同様に本発明の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図７は、本発明の第３実施形態に係るインクタンク５１の斜視図である。本実施形態に係るインクタンク５１は、インク収容室５０１の開口部と空気収容室５０２の開口部とをそれぞれインクタンク５１の同一の向きの側面に設けている。そして、インク収容室５０１と空気収容室５０２を仕切る仕切り壁５６の間に段差を設ける構成としている。このような構成として、インク収容室５０１の開口部と空気収容室５０２の開口部とを１つの蓋部で接着するのではなく、それぞれの開口部毎に第１蓋部５３と第２蓋部５４とを接着するようにしている。第１蓋部５３は、空気収容室５０２の開口部にかからずにインク収容室５０１の開口部を覆う。第２蓋部５４は、インク収容室５０１の開口部にかからずに空気収容室５０２の開口部を覆う。このように、インク収容室５０１は、タンク容器５２と第１蓋部５３とにより空間が形成される。また、空気収容室５０２は、タンク容器５２と第２蓋部５４とにより空間が形成される。インク収容室５０１と空気収容室５０２とは連通路５８により連通している。

インクタンク５１をこのような構成にした場合においても、図４で示したリーク検査によって、第１蓋部５３と仕切り壁５６との間、及び、第２蓋部５４と仕切り壁５６との間が正常に接着されているか否かを検査することができる。

以上、本実施形態においても上記実施形態と同様に本発明の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図８は、本発明の第４実施形態に係るインクタンク６１の斜視図である。本実施形態に係るインクタンク６１は、インク収容室６０１の開口部と空気収容室６０２の開口部とをそれぞれインクタンク５１の同一の向きの側面に設けている。また、インク収容室５０１と空気収容室５０２を仕切る仕切り壁５６との間に段差は設けられていない。しかし、仕切り壁６６に対して第１蓋部６３と第２蓋部６４とをそれぞれ別々に接着する構成としている。第１蓋部６３は、空気収容室６０２の開口部にかからずにインク収容室６０１の開口部を覆う。第２蓋部６４は、インク収容室６０１の開口部にかからずに空気収容室６０２の開口部を覆う。このように、インク収容室６０１は、タンク容器６２と第１蓋部６３とにより空間が形成される。また、空気収容室６０２は、タンク容器６２と第２蓋部６４とにより空間が形成される。インク収容室６０１と空気収容室６０２とは連通路６８により連通している。

インクタンク６１をこのような構成にした場合においても、図４で示したリーク検査によって、第１蓋部６３と仕切り壁６６との間、及び、第２蓋部６４と仕切り壁６６との間が正常に接着されているか否かを検査することができる。

以上、本実施形態においても上記実施形態と同様に本発明の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図９は、本発明の第５実施形態に係るインクタンクが用いられるインクジェット記録装置の模式断面図である。本実施形態におけるインクジェット記録装置１０１は、装置本体の前面にインクタンク１１２が備え付けられている。インクタンク１１２は、対応するインク色（例えば、ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）毎にそれぞれ備え付けられている。インクタンク１１２とキャリッジに搭載された記録ヘッド１１０は、供給チューブ１１１によって接続されている。インクタンク１１２の内部に収容されたインクは、供給チューブ１１１を介して記録ヘッド１１０へ供給される。

図１０は、本発明の第５実施形態に係るインクタンクの斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）を反対側から見たときの斜視図である。また、図１１は、本実施形態に係るインクタンクの側面図である。図１１（ａ）は、図１０においてインクタンク１１２をＣ１方向から見たときの側面図である。図１１（ｂ）は、図１０においてインクタンク１１２をＣ２方向から見たときの側面図である。

インクタンク１１２の上面には、図１０（ａ）に示すように、ユーザーがインクを注入するためのインク注入口７１が設けられている。インク注入口７１には、インク注入口７１を塞ぐためのタンクキャップ１１３が取り付けられている。ユーザーは、インクタンク１１２内のインク量が少なくなった場合等に、タンクキャップ１１３を取り外してインク注入口７１を露出させ、インクをそのインク注入口７１から注入することで、インクタンク１１２内にインクを補充することができる。

インクタンク１１２は、タンク容器７２と、第１蓋部７３と、第２蓋部７４とによって構成される。インクタンク１１２は、インクを収容する空間であるインク収容室（第１収容室）７０１と、空気を収容する空間である空気収容室（第２収容室）７０２とを有する。空気収容室７０２は、インク収容室７０１よりも上方に設けられている。インク収容室７０１と空気収容室７０２との間は、仕切り壁７６によって仕切られている。インク収容室７０１の開口部は第１蓋部７３に覆われている。空気収容室７０２の開口部は第２蓋部７４に覆われている。インク収容室７０１の底面付近には、インク収容室７０１と記録ヘッドとを連通させる供給チューブを接続するためのインク供給口７５が設けられている。また、空気収容室７０２の上面には、大気と連通しインク収容室７０１内のインクの消費に伴って外部の空気をインク収容室７０１内に導入可能な大気導入口７７が設けられている。インク収容室７０１と空気収容室７０２との間の仕切り壁７６には、微小連通部（連通路）７８が設けられている。この連通路７８によりインク収容室７０１と空気収容室７０２とは連通している。インク収容室７０１は、連通路７８と空気収容室７０２を介して、大気導入口７７において大気と連通している。空気収容室７０２は、通常は空気を収容しているが、インク収容室７０１内の空気が熱膨張する等してインクが連通路２８を逆流したときに、インクが外部へ漏れ出さないようにインクを収容することができる。

次に、本実施形態におけるリーク検査の方法について説明する。図１２は、本実施形態に係るインクタンクのリーク検査時の模式図である。本実施形態では、リーク検査時に、インクタンク１１２の大気導入口７７には加圧ポンプ１６１を取り付ける。また、インクタンク１１２のインク供給口７５には圧力測定機１５２を取り付ける。また、インクタンク１１２のインク注入口７１はバルブ１６３により閉塞させる。そして、加圧ポンプ１６１によりインクタンク１１２の内部に空気を送り込みながら、圧力測定機１６２によりインクタンク１１２の内部の圧力を測定する。このとき、インクタンク１１２の内部の圧力が増加していれば、接着面は隙間なく正常に接着されていることが分かる。一方、インクタンク１１２の内部に空気を送り込んでも内部の圧力が増加しなければ、インクタンク１２１の接着面から外部へ空気が漏れ出している（リークしている）ことが分かる。

本実施形態では、インク収容室７０１の開口部と空気収容室７０２の開口部とが異なる面に形成され、インク収容室７０１の開口部を覆う第１蓋部７３と、空気収容室７０２の開口部を覆う第２蓋部７４とがそれぞれ別々にタンク容器７２に接着されている。そのため、上記のリーク検査において、タンク容器７２の外周部分だけでなく、第１蓋部７３と仕切り壁７６との間、及び、第２蓋部７４と仕切り壁７６との間が正常に接着されているか否かも検査することができる。この結果、機能が保証されたインクタンクを判別することが可能となる。

以上、本実施形態に係るインクタンクによれば、上述したリーク検査によりインクタンクの蓋部が正常に接着されているか否かを検査可能となる。

２１ インクタンク
２２ タンク容器
２３ 第１蓋部
２４ 第２蓋部
２５ インク供給口
２６ 仕切り壁
２７ 大気導入口
２８ 連通路
２０１ インク収容室
２０２ 空気収容室

Claims (24)

1. タンク容器を備えインクを収容可能なインクタンクであって、
   前記タンク容器は、
   前記タンク容器の第１外表面に第１開口部を、前記第１外表面と対向する第２外表面に第１側壁を、備え、インクを収容可能な第１収容室と、
   前記第１収容室へインクを注入するためにキャップが取り外し可能な注入部と、
   前記タンク容器の前記第２外表面に第２開口部を、前記第１外表面に第２側壁を、備え、空気を収容可能な第２収容室と、を有し、
   前記インクタンクは、
   前記第２開口部を封止せず前記第１開口部を封止する第１封止部材と、
   前記第１開口部を封止せず前記第２開口部を封止する第２封止部材と、を有することを特徴とするインクタンク。
2. 前記注入部は、前記第１外表面及び前記第２外表面と異なる第３外表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 前記第１収容室と前記第２収容室は仕切り部によって仕切られていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクタンク。
4. 前記仕切り部は、前記第１開口部及び前記第２開口部を形成する開口形成部の一部であることを特徴とする請求項３に記載のインクタンク。
5. 前記タンク容器は、前記第１収容室から、インクを吐出する記録ヘッドへインクを供給するための供給口を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクタンク。
6. 前記供給口は、前記記録ヘッドへインクを供給する供給チューブが接続されることを特徴とする請求項５に記載のインクタンク。
7. 前記タンク容器は、外部から前記第２収容室へ空気を導入するための大気導入口を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクタンク。
8. 前記大気導入口は、前記第２収容室の上面に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のインクタンク。
9. 前記タンク容器は、前記第１収容室と前記第２収容室とを連通させる連通部を有し、
   前記第１収容室は、前記大気導入口、前記第２収容室及び前記連通部を介して、大気と連通することを特徴とする請求項７または８に記載のインクタンク。
10. 前記注入部に取り付け及び取り外し可能な前記キャップを有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のインクタンク。
11. インクを吐出する記録ヘッドにより画像を記録するインクジェット記録装置の前面に取り付け可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のインクタンク。
12. 前記第２収容室は、前記第１収容室の上方に形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のインクタンク。
13. タンク容器を備えインクを収容可能なインクタンクを有し、前記インクタンクから供給されたインクを吐出する記録ヘッドにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
    前記タンク容器は、
    前記タンク容器の第１外表面に第１開口部を、前記第１外表面と対向する第２外表面に第１側壁を、備え、インクを収容可能な第１収容室と、
    前記第１収容室へインクを注入するためにキャップが取り外し可能な注入部と、
    前記タンク容器の前記第２外表面に第２開口部を、前記第１外表面に第２側壁を、備え、空気を収容可能な第２収容室と、を有し、
    前記インクタンクは、
    前記第２開口部を封止せず前記第１開口部を封止する第１封止部材と、
    前記第１開口部を封止せず前記第２開口部を封止する第２封止部材と、を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
14. 前記注入部は、前記第１外表面及び前記第２外表面と異なる第３外表面に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
15. 前記第１収容室と前記第２収容室は仕切り部によって仕切られていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のインクジェット記録装置。
16. 前記仕切り部は、前記第１開口部及び前記第２開口部を形成する開口形成部の一部であることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録装置。
17. 前記タンク容器は、前記第１収容室から、インクを吐出する記録ヘッドへインクを供給するための供給口を有することを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
18. 前記供給口は、前記記録ヘッドへインクを供給する供給チューブが接続されることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェット記録装置。
19. 前記タンク容器は、外部から前記第２収容室へ空気を導入するための大気導入口を有することを特徴とする請求項１３から１８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
20. 前記大気導入口は、前記第２収容室の上面に形成されていることを特徴とする請求項１９に記載のインクジェット記録装置。
21. 前記タンク容器は、前記第１収容室と前記第２収容室とを連通させる連通部を有し、
    前記第１収容室は、前記大気導入口、前記第２収容室及び前記連通部を介して、大気と連通することを特徴とする請求項１９または２０に記載のインクジェット記録装置。
22. 前記注入部に取り付け及び取り外し可能な前記キャップを有することを特徴とする請求項１３から２１のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
23. 前記インクタンクは、前記インクジェット記録装置の前面に備え付けられていることを特徴とする請求項１３から２２のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
24. 前記第２収容室は、前記第１収容室の上方に形成されていることを特徴とする請求項１３から２３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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