トップ :: B 処理操作 運輸 :: B41 印刷;線画機;タイプライタ−;スタンプ




【発明の名称】 インクカートリッジ
【発明者】 【氏名】菊地 修一
【住所又は居所】宮城県登米郡中田町宝江新井田字加賀野境30番地 ソニー宮城株式会社内

【氏名】桜井 聡
【住所又は居所】宮城県登米郡中田町宝江新井田字加賀野境30番地 ソニー宮城株式会社内

【要約】 【課題】内側容器の内部でインクが流動した場合でも内側容器の形状が変化せずに内側容器を容易に外側容器内に挿入できるようにする。

【解決手段】インクカートリッジ1は、インクを収容する内側容器2と、該内側容器を収納する外側容器3と、を備えている。内側容器2は、合成樹脂のブロー成形により偏平な直方体形状に形成されていて、上面側にインク注入口11を備え、低面側に弾性を有する栓22で塞がれた筒状のインク排出口13を備えている。外側容器3は、合成樹脂の射出成形により内側容器2を収納する内側容器収納部31を有するスリーブ状に形成されていて、底面側には内側容器2の底面に設けたインク排出口13を外部に突出させる孔部33を備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクを収容する内側容器と、該内側容器を収納する外側容器と、を備え、
前記内側容器は、合成樹脂のブロー成形により偏平な直方体形状に形成されていて、上面側にインク注入口を備え、底面側に弾性を有する栓で塞がれた筒状のインク排出口を備え、
前記外側容器は、合成樹脂の射出成形により前記内側容器を収納する内側容器収納部を有するスリーブ状に形成されていて、底面側には前記内側容器のインク排出口を外部に突出させる孔部を備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項2】
前記孔部を介して前記外側容器の外部に突出したインク排出口にはキャップが取付けられ、該キャップの端面と前記内側容器の底面との間で前記外側容器の底面を挟着したことを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【請求項3】
前記インク排出口は、円筒部と、該円筒部の根元部に設けられた多角筒部と、からなり、
前記孔部は、前記多角筒部の形状に合わせて多角形状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のインクカートリッジ。
【請求項4】
前記外側容器は、側壁に内側容器収納部内に貫通する覗き窓部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【請求項5】
前記外側容器の側壁は、複数の肉抜き孔を備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【請求項6】
前記外側容器の側壁は、複数の肉抜き孔の周縁部に沿って突出する補強用のリブを備えていることを特徴とする請求項5に記載のインクカートリッジ。
【請求項7】
前記外側容器の側壁は、複数の肉抜き孔によりハニカム構造に形成されていることを特徴とする請求項5に記載のインクカートリッジ。
【請求項8】
前記外側容器は、プリンターのカートリッジ収納部への収納ガイド部を外側面に備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【請求項9】
前記外側容器は、プリンターのカートリッジ収納部への収納時において、該カートリッジ収納部に設けたカートリッジ種別識別部により識別される被識別部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【請求項10】
前記外側容器は、前記内側容器を複数並べて収納可能になっていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、記録紙等の記録媒体上に記録ヘッドに設けた噴射ノズルから直接インクを噴射して記録を行うインクジェットプリンター等のインクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
プリンターに代表されるインクジェット記録装置は、キャリッジに搭載された多数の噴射ノズルを設けた記録ヘッドにインクを供給し、記録紙等の記録媒体上に直接インクを噴射して記録を行うものである。そして、前記記録ヘッドへのインクの供給は、記録ヘッドに着脱、交換可能とした一般にカートリッジと称されるインク収納容器(以下、インクカートリッジと称する)によってなされる。前記インクカートリッジとしては、ハードタイプのものとソフトタイプのもが知られている。
【0003】
図17、図18に示すように、ハードタイプのインクカートリッジ101は、アクリルブチレンスチロール(ABS)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂のように比較的硬質の合成樹脂によって形成された本体部102と蓋部103とからなっている。前記本体部102の底面にはインクジェット記録装置のキャリッジにインクを供給するための供給針差込口104が形成されている。また、蓋部103にはインクを充填するためのインク注入口105が形成されている。
【0004】
前記蓋部103の底面には、突起106が形成されていて、該突起106を本体部102の開口部107内に圧入して、該開口部107を蓋部103で塞ぐと共に、その周縁部を超音波溶着機によって溶着して、本体部102内を蓋部103で密閉している。そして、前記インク注入口105からインクを注入したのち、該インク注入口105を封印体108で封印するようになっている。
【0005】
一方、図19に示すように、ソフトタイプのインクカートリッジ201は、インクを充填するビニールなどの軟質材で形成された袋体202の上部に略円筒状のインク注入口203を設けることにより形成されている。そして、前記インク注入口203からインクを注入したのち、該インク注入口203内にゴム等の弾性体で形成された栓204を圧入すると共に、前記インク注入口203の外周にキャップ205を取付ける構成になっている。前記インク注入口203は、供給針差込口を兼ねていて、インクジェット記録装置のキャリッジにインクを供給する際には、前記キャップ205の頂部に設けた孔部206および前記栓204を介して袋体202内にキャリッジのインク供給針が差し込まれるようになっている。
【0006】
ところで、前記ハードタイプのインクカートリッジ101は、ABS樹脂、PC樹脂のように比較的硬質の合成樹脂によって形成されていて定形性を有するので取り扱いに便利でインクジェット記録装置のキャリッジに着脱し易いという利点がある反面、本体部102に蓋部103を超音波溶着機で溶着する際に、不可避的に樹脂の摩耗粉が発生し、摩耗粉の一部は本体部102内に脱落し、インクを注入したときに混ざってしまう。インクの中に樹脂摩耗粉等の異物がインクに混ざると、インクジェット記録装置のノズルに所謂詰まりが生じて、円滑なプリントができなくなる虞がある。このような虞は、本体部102と蓋部103を超音波溶着したのち、内部を洗浄してからインクを注入することにより解決することができるが、生産性が悪くコスト高になるという欠点がある。
【0007】
一方、前記ソフトタイプのインクカートリッジ201は、インクを充填するビニールなどの軟質材で形成された袋体202を使用するもので、医療用等に用いられる従来の輸液パック等と略同様の構成であって、異物等の混入を防止できるという利点がある反面、柔軟な構造であるために取り扱い難く、インクジェット記録装置のキャリッジに着脱し難いという欠点がある。
【0008】
そこで、前記ハードタイプのインクカートリッジ101の欠点および前記ソフトタイプのインクカートリッジ201の欠点を解決するものとして、内側容器と外側容器とを有し、内側容器を可撓性を有する袋容器で形成したインクカートリッジが開発されている。(例えば特許文献1)
前記インクカートリッジは、少なくとも内側容器と外側容器を有するものであって、内側容器は、可撓性のある袋容器で、少なくとも含浸性の充填材、大気連通口、および充填材が臨む排出口を含み、外側容器は、内側容器の排出口を給液対象に接続する接続部を持ち、かつ少なくとも二面に開口部を有しており、前記内側容器は液を収容し、前記外側容器に収容されていることを特徴とする。
【0009】
そして、上記構成により、インクカートリッジの内側容器が可撓性を有する袋容器であっても、これを収納する外側容器によって、インクジェットプリンタのキャリッジ等と一緒に動いても他と干渉しない安定した姿勢や外形、また、キャリッジなどに着脱する際に、排出口を安定した状態で接続するための接続部形状などの要件を満足しながら、内側容器に収容した液を排出口から外側容器の接続部を通じて、充填材から滲み出させながら補給することができるようにしたものである。
【特許文献1】特開平11−240169号公報(段落0009、段落0010等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところで、前記特許文献1のインクカートリッジには、次に述べるような問題点があった。
(1)内側容器が可撓性を有する袋容器で構成されているために、内部でインクが流動すると袋容器の形状も変化してしまうために持ち難く、取り扱いに不便なところがある。例えば、内側容器を外側容器内に挿入する場合などには内側容器が外側容器の内側容器収納部と同様の形体を保っている方が挿入し易い。また、インクという液体の入った袋容器が揺動しないように外側容器内に位置決め固定するのが難しい。
(2)袋容器内の液(インク)を使い終わったら、外側容器の開口部からシリジンの針を袋容器に突き刺して液(インク)の補充が可能であるが、針を抜いた跡の穴を専用の接着テープで塞がなければならない。
(3)外側容器と内側容器としての袋容器の二重構造になっているためにその分、使用する合成樹脂の量が多くなり、材料費が高くなると共に、重量が大になる。また、袋容器の内部に排出口に臨んで充填材を収納しているの袋容器の製造工程が複雑になりコストが高くなる。
【0011】
本発明の目的は、内部でインクが流動した場合でも従来の袋容器の場合のように内側容器の形状が変化せずに取り扱いが容易で、内側容器を容易に外側容器内に挿入してすることのできるインクカートリッジを提供することにある。
【0012】
また、本発明の他の目的は、内側容器へのインクの補充をシリジンの針等を使用することなく容易にインク注入口から行なうことのできるインクカートリッジを提供することにある。
【0013】
更にまた、本発明の他の目的は、外側容器と内側容器の二重構造に拘わらず使用する合成樹脂量を削減でき、軽量でコストの安いインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、インクを収容する内側容器と、該内側容器を収納する外側容器と、を備えたインクカートリッジにおいて、
前記内側容器を、合成樹脂のブロー成形により偏平な直方体形状に形成し、上面側にインク注入口を設け、底面側に弾性を有する栓で塞がれた筒状のインク排出口を設けると共に、前記外側容器を、合成樹脂の射出成形により前記内側容器を収納する内側容器収納部を有するスリーブ状に形成し、底面側には前記内側容器の底面側に設けたインク排出口を外部に突出させる孔部を設けた。
【0015】
そして、前記孔部を介して前記外側容器の外部に突出した筒状のインク排出口にキャップを取付けることにより、該キャップの端面と前記内側容器の底面との間で前記外側容器の底面を挟着した。
【0016】
さらに、前記筒状のインク排出口を、円筒部と、該円筒部の根元部に設けられた多角筒部と、で構成すると共に、前記孔部を、前記多角筒部の形状に合わせて多角形状に形成した。
【0017】
さらに、前記外側容器の側壁に、内側容器収納部内に貫通する覗き窓部を設けた。
【0018】
さらに、前記外側容器の側壁に、複数の肉抜き孔を設けた。
【0019】
さらに、前記外側容器の側壁に、前記複数の肉抜き孔の周縁部に沿って突出する補強用のリブを設けた。
【0020】
さらに、前記外側容器の側壁を、複数の孔によりハニカム構造に形成した。
【0021】
さらに、前記外側容器の外側面に、プリンターのカートリッジ収納部への収納ガイド部を設けた。
【0022】
さらに、前記外側容器に、プリンターのカートリッジ収納部への収納時において、該カートリッジ収納部に設けたカートリッジ種別識別部により識別される被識別部を設けた。
【0023】
さらに、前記外側容器に、前記内側容器を複数並べて収納可能に形成した。
【発明の効果】
【0024】
本発明のインクカートリッジは、インクを収容した内側容器を、合成樹脂のブロー成形により偏平な直方体形状に形成したので、従来の袋状の内側容器のようにインクが内部で流動した場合でも内側容器の形状が変わることなく定形性を保つので従来の袋状の内側容器に比べて取り扱いに便利なものになり、外側容器への挿入も容易になる。また、内側容器を外側容器に挿入すると内側容器の底面に設けたインク注入口が外側容器の底面に設けた孔部に係合して内側容器の位置決めがなされる。また、内側容器へのインクの補充もインク注入口を介して容易に行なうことができる。
【0025】
そして、前記孔部を介して前記外側容器の外部に突出した筒状のインク排出口にキャップを取付け、該キャップの端面と前記内側容器の底面との間で前記外側容器の底面を挟着することにより、内側容器と外側容器を一体的に結合して、内側容器が外側容器から抜け出るのを防止することができるようにした。
【0026】
さらに、前記筒状のインク排出口を、円筒部と、該円筒部の根元部に設けられた多角形部と、で構成すると共に、前記孔部を、前記多角形部の形状に合わせて多角形状に形成することにより、前記孔部内で前記筒状のインク排出口が回動するのを防止して、内側容器を外側容器内にしっかりと位置決め固定することができるようにした。
【0027】
さらに、前記外側容器の側壁に、内側容器収納部内に貫通する覗き窓部を設けることにより、該覗き窓部を介して内側容器の存在や内側容器に注入されているインクの色や残存量等を視認し、或いはセンサー等を使用してインクの色や残存量等を検出することができるようにした。
【0028】
さらに、外側容器の側壁に複数の肉抜き孔を設けることにより、外側容器を成形するのに必要とする合成樹脂量を削減することができるようにした。また、外側容器の軽量化を図ることができるようにした。
【0029】
さらに、前記複数の肉抜き孔の周縁部に沿って外側容器の側壁に突出するリブを設けることによって、外側容器の側壁を補強することができるようにした。
【0030】
さらに、前記外側容器の側壁を、複数の肉抜き孔によりハニカム構造に形成することにより、外側容器に衝撃が加わった場合に衝撃を吸収、分散させて外側容器および内側容器を保護することができるようにした。
【0031】
さらに、前記外側容器の外側面に、プリンターのカートリッジ収納部への収納ガイド部を設けることにより、インクカートリッジをプリンターのカートリッジ収納部へ円滑に収納することができるようにした。
【0032】
さらに、前記外側容器に被識別部を設けることにより、インクカートリッジをプリンターのカートリッジ収納部へ収納すると、該カートリッジ収納部に設けたカートリッジ種別識別部によりインクカートリッジの種別を識別できるようにした。
【0033】
さらに、前記外側容器内に複数の内側容器を収納可能にすることにより、外側容器は複数の内側容器を収納しておくことのできるストッカーとして使用することができるようにして、一つの内側容器のインクを使用し終わったら、直ちに他の内側容器を使用することが可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
図1〜図5は、第1の実施例を示す。図1は内側容器を外側容器に収納する前の状態の斜視図、図2は内側容器を外側容器に収納した後の状態の斜視図、図3は裏返した状態の斜視図、図4はインク排出口へのキャップの取付けを示す断面図、図5はインク排出口へのキャップの取付け方法の変形例を示す断面図である。
【0035】
インクカートリッジ1は、インクを収容する内側容器2と、該内側容器2を収納する外側容器3と、を備えている。
【0036】
前記内側容器2は、合成樹脂のブロー成形により偏平な直方体形状に形成されていて、上面側の一端部には、インク注入口11が一体的に形成され、上面側の他端部には、大気弁取付口12が一体的に形成され、底面側の中央部にはインク排出口13が一体的に形成されている。前記内側容器2の底面14は、前記インク排出口13に向かって下り勾配の傾斜面に形成されていて、内側容器2内のインクを余さずにインク排出口13から排出させることができるようになっている。
【0037】
前記インク注入口11は、円筒状に形成されていて外周面に雄ネジ15が一体的に形成されている。前記インク注入口11は、栓16を圧入したのちに第1のキャップ17が螺着されて密封される。
【0038】
前記大気弁取付口12は、円筒状に形成されていて大気弁18を圧入したのちに第2のキャップ19が取付けられる。前記大気弁18は、大気の流通を許容するが内側容器2内のインクが外部に漏洩するのを防止する構成になっている。また、前記第2のキャップ19には空気孔20が設けられている。
【0039】
前記インク排出口13は、円筒状に形成されていて先端部の外周面に雄ネジ21が一体的に形成されている。前記インク排出口13は、弾性を有するゴムやプラスチック等の栓22で塞がれたのちに第3のキャップ23が螺着される。前記第3のキャップ23の天面には前記弾性を有する栓22を露出させるための切欠部24が形成されている。
【0040】
前記内側容器2は、ポリプロピレン(PP)等の合成樹脂をブロー成形することにより形成されている。
【0041】
前記外側容器3は、前記内側容器2を挿入する偏平なスリーブ状に形成されていて、内側容器収納部31の底面32に、収納した内側容器2のインク排出口13を外部に突出させる孔部33を備えている。
【0042】
前記外側容器3は、長辺側の側壁34に前記内側容器収納部31内に貫通する覗き窓部35を備えている。
【0043】
前記外側容器3は、短辺側の側壁36に図示を省略したプリンターのカートリッジ収納部への収納ガイド部37を備えている。
【0044】
また、前記外側容器3は、前記内側容器収納部31の底面に前記プリンターのカートリッジ収納部への収納時において、該カートリッジ収納部に設けたカートリッジ種別識別機構により識別される複数の被識別部38を備えている。
【0045】
前記外側容器3は、ABSやPC等の合成樹脂を射出成形することにより形成されている。
【0046】
次に、前記インクカートリッジ1の組立方法の一例および作用について説明する。先ず、内側容器2の大気弁取付口12に大気弁18と第2のキャップ19を取付けると共に、インク排出口13内に弾性を有する栓22を圧入して該インク排出口13を塞ぐ。次に、インク注入口11からインクを内側容器2内に注入する。インクを注入し終えたら前記インク注入口11に栓16を圧入したのちに第1のキャップ17を螺着する。そして、内側容器2を外側容器3の内側容器収納部31内に挿入する。
【0047】
内側容器2を外側容器3の内側容器収納部31内に挿入すると、内側容器2の下面に設けた円筒状のインク排出口13が外側容器3の底面32に設けた孔部33から外部に突出する。従って、前記円筒状のインク排出口13に第3のキャップ23を螺着して締め付ければ、図4に示すように、前記第3のキャップ23の端面39と内側容器2の底面14との間で外側容器3の底面32が挟着され、内側容器2と外側容器3とが一体的に結合されて、内側容器2が外側容器3から抜け出るのを防止する。なお、上記実施例ではインク排出口13に第3のキャップ23を螺着する構造を示したが、図5に示すように、インク排出口13にリング状の凸部41を形成し、該凸部41を第3のキャップ23の内周面に形成したリング状の凹部42に係合させてインク排出口13に第3のキャップ23を取付ける構成にしてもよい。
【0048】
上述のようにして組立てられたインクカートリッジ1は、プリンターのカートリッジ収納部へ収納されて使用されるのであるが、前記外側容器3に収納ガイド部37を設けたので、インクカートリッジ1は、プリンターのカートリッジ収納部へ円滑に収納されて位置決めされる。
【0049】
また、外側容器3の底面に複数の被識別部38を設けたので、プリンターのカートリッジ収納部への収納時において、該カートリッジ収納部に設けたカートリッジ種別識別機構により前記被識別部38の数や位置を検出することにより、インクカートリッジ1の種別等が識別される。
【0050】
前記プリンターのカートリッジ収納部に収納されたインクカートリッジ1は、第3のキャップ23の天面に設けた切欠部24を介して前記弾性を有する栓22に、インクジェット記録装置のキャリッジのインク供給針が差し込まれて、インクカートリッジ1内のインクがキャリッジのヘッドに供給される。なお、上記実施例では、内側容器2の底面14の中央部に1個のインク排出口13を設けた場合を示したが、図6〜図8に示すように、複数のインク排出口13を設け、これら複数のインク排出口13からインクを排出する構成にして内側容器2内においてインクの循環を促進するようにしてもよい。また、上記実施例では1つの内側容器2を外側容器3に収納する構成にしたが、図9に示すように、外側容器3内を隔壁3aで仕切って複数の内側容器収容部3b…3bを形成し、これら複数の内側容器収容部3b…3bにそれぞれ内側容器3を収納しておく構成にしてもよい。このように構成することにより、外側容器3を内側容器2のストッカーとして使用し、一つの内側容器3のインクを使用し終わったら、直ちに他の内側容器2を交換使用することが可能になる。
【0051】
図10〜図11は、第2の実施例を示す。この実施例において、前記筒状のインク排出口13を、円筒状部13aと、該円筒状部13aの根元部に設けられた多角筒部13bと、で構成すると共に、前記インク排出口13を外部に突出させる孔部33を、前記多角筒部13bの形状に合わせて多角形状に形成した。従って、前記孔部33内で前記筒状のインク排出口13が回動するのを防止して、内側容器2を外側容器3内にしっかりと位置決めすることができる。他の構成は第1の実施例の場合と同じである同一構成部分には同一符合を付して重複する説明を省略する。
【0052】
図12、図13は、第3の実施例を示す。この実施例において、前記外側容器3の長辺側の側壁34,34の対向位置に複数の肉抜き孔51を設けた。これら複数の肉抜き孔51によって外側容器3を成形するのに必要とする合成樹脂量を削減することができる。また、外側容器の軽量化を図ることができる。
【0053】
前記外側容器3は、前記複数の肉抜き孔51の周縁部に沿って側壁34の表面から突出する補強用のリブ52を備えていて、これら補強用のリブ52によって、前記複数の肉抜き孔51を設けることによる側壁34,34の機械的強度の低下を補っている。
【0054】
図14は、複数の肉抜き孔51により外側容器3の側壁34,34をハニカム構造に形成した場合を示している。外側容器3の側壁34,34をハニカム構造にすることにより外側容器3の側壁34,34は、より一層、強度的に優れたものになる。なお、複数の肉抜き孔51は、図12や図14に示すように互いに独立したものであっても、或いは図15や図16に示すように、スリット53によって互いに連通されていてもよい。他の構成は第1,第2の実施例の場合と同じであるので重複する説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】第1の実施例の内側容器を外側容器に収納する前の状態の斜視図。
【図2】第1の実施例の内側容器を外側容器に収納した後の状態の斜視図。
【図3】裏返した状態の斜視図。
【図4】インク排出口へのキャップの取付けを示す断面図。
【図5】インク排出口へのキャップの取付けの変形例を示す断面図。
【図6】内側容器に複数のインク排出口を設けた状態の分解斜視図。
【図7】内側容器を外側容器に収納した後の状態の斜視図。
【図8】裏返した状態の斜視図。
【図9】外側容器内に複数の内側容器収納部を設けた状態を示す斜視図。
【図10】第2の実施例の内側容器を外側容器に収納する前の状態の斜視図。
【図11】インク排出口へのキャップの取付けを示す断面図。
【図12】第3の実施例の内側容器を外側容器に収納する前の状態の斜視図。
【図13】図12のA−A断面図。
【図14】外側容器の側壁をハニカム構造にした状態の斜視図。
【図15】肉抜き孔相互間にスリットを設けた正面図。
【図16】ハニカムを構成する肉抜き孔相互間にスリットを設けた正面図。
【図17】従来例の斜視図。
【図18】従来例の斜視図。
【図19】他の従来例の斜視図。
【符号の説明】
【0056】
1…インクカートリッジ、
2…内側容器
3…外側容器
11…インク注入口
13…インク排出口
22…弾性を有する栓
23…第3のキャップ
31…内側容器収納部
32…内側容器収納部の底面
33…インク排出口を外部に突出させる孔部
35…覗き窓部
37…収納ガイド部
38…被識別部
51…肉抜き孔
52…補強用のリブ
【出願人】 【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニー株式会社
【住所又は居所】東京都品川区北品川6丁目7番35号
【出願日】 平成16年3月31日(2004.3.31)
【代理人】 【識別番号】100096459
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 剛

【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通

【公開番号】 特開2005−288777(P2005−288777A)
【公開日】 平成17年10月20日(2005.10.20)
【出願番号】 特願2004−104526(P2004−104526)