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【発明の名称】 廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタ
【発明者】 【氏名】山田 学
【要約】 【課題】貯留空間内に装填されるインク吸収材の浸透吸収性能の低下を防止し、廃インクの回収を長期に渡って行うことができる廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタを提供する。

【構成】インクカートリッジ１０内の廃インク貯留構造１７は、下ケース３３と中間容器壁３５とによって区画形成されて廃インクを貯留する貯留空間５１と、この貯留空間５１内に廃インクを導入するための廃インク導入部３７と、貯留空間５１を外部に連通させる通気孔６１と、貯留空間５１内に装填されて廃インク導入部３７から貯留空間５１内に導入された廃インクを浸透吸収する２枚のインク吸収材６３と、通気孔６１を開閉する開閉弁６５とから構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部には、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部と、前記貯留空間を大気開放する通気孔とが設けられ、
前記貯留空間内には、導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された廃インク貯留構造であって、
前記通気孔には、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁を設けたことを特徴とする廃インク貯留構造。
【請求項２】
前記開閉弁は、前記通気孔を備えた可撓性シート部材によって形成された容器壁と、当接部が前記可撓性シート部材の通気孔周縁に当接して当該通気孔を塞ぐように設けられた弁用構造部材とを有し、
前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって変位した前記可撓性シート部材の通気孔周縁が、前記弁用構造部材の前記当接部から離間することで、前記通気孔が開放されることを特徴とする請求項１に記載の廃インク貯留構造。
【請求項３】
前記インク吸収材は、前記弁用構造部材の前記当接部の周囲から離間していることを特徴とする請求項２に記載の廃インク貯留構造。
【請求項４】
前記通気孔は、前記容器壁における短辺の中心線上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の廃インク貯留構造。
【請求項５】
前記弁用構造部材の当接部には、前記可撓性シート部材の通気孔を貫通する突起が突設されていることを特徴とする請求項２に記載の廃インク貯留構造。
【請求項６】
前記開閉弁は、前記通気孔を塞ぐ弁体が、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変位する開閉部を有する弾性部材により一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の廃インク貯留構造。
【請求項７】
上記請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の廃インク貯留構造を備えると共に、インクが充填されたインクパックを収容していることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項８】
前記通気孔を設けた容器壁が、前記インクパックを収容する収容空間と、前記貯留空間とを区画形成することを特徴とする請求項７に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記通気孔が、前記インクパックと干渉しない位置に設けられていることを特徴とする請求項８に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記インクが、顔料インクであることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
上記請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載のインクカートリッジを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
上記請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の廃インク貯留構造を備えたことを特徴とする廃インクタンク。
【請求項１３】
上記請求項１２に記載の廃インクタンクを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
前記廃インクタンクが、プリンタハウジングのタンク収容部に対して着脱自在に装備されることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタにおけるヘッドクリーニング動作等で発生する廃インクを貯留しておく為の廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタでは、インクの目詰まりによる印刷品質の低下を防止するために実施されるヘッドクリーニング動作や、インクカートリッジ交換後のインク充填動作の際に、廃インクが発生する。そこで、このような廃インクがプリンタ内部の機構等に不用意に付着することがないように、発生した廃インクを回収するための廃インク貯留構造が必要となる。
【０００３】
このような廃インク貯留構造は、一般的に、廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部に、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部が装備されると共に、前記容器壁上の前記廃インク導入部から離れた位置に前記貯留空間を外部に連通させて大気開放する通気孔が設けられる。更に、前記貯留空間内には前記廃インク導入部から導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された構成であり、インクカートリッジのケース自体に組み込まれたもの（例えば、特許文献１参照）、或いはインクカートリッジとは別体でインクジェットプリンタのプリンタハウジングの一部に組み込まれたもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７０６７２号公報
【特許文献２】特開平８−３１８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した廃インク貯留構造において、貯留空間を大気開放する通気孔は、廃インクの導入に伴って貯留空間内の圧力が上昇しないように、貯留空間内の空気を外部に逃がすものである。
そこで、従来の廃インク貯留構造では、この通気孔が常時外部に開放した状態にあるため、インク吸収材に浸透吸収された廃インク中の水分が絶えず前記通気孔から外部に蒸散してしまう。
【０００６】
その結果、特に顔料インクを用いている場合には、廃インクの固化が発生し易く、固化した廃インクがインク吸収材における浸透吸収性能を低下させてしまうため、インク吸収材の本来の吸収容量分を十分に活用することができず、長期に渡って安定使用することができない可能性があった。また、固化した廃インクによる目詰まりのために廃インク導入部に接続された廃インク供給側のチューブ等で異常昇圧が発生して、この異常昇圧のためにチューブが外れてインク漏れを招くという可能性もあった。
【０００７】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、貯留空間内に装填されるインク吸収材の浸透吸収性能の低下を防止し、廃インクの回収を長期に渡って行うことができる廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、廃インクを貯留する貯留空間を区画形成する容器壁の一部には、前記貯留空間内に廃インクを導入するための廃インク導入部と、前記貯留空間を大気開放する通気孔とが設けられ、前記貯留空間内には、導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材が装填された廃インク貯留構造であって、前記通気孔には、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁を設けたことを特徴とする廃インク貯留構造により達成される。
【０００９】
上記構成の廃インク貯留構造によれば、貯留空間を大気開放する通気孔が、廃インク導入部からの廃インクの導入時以外は開閉弁によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材内の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
【００１０】
なお、上記構成の廃インク貯留構造において、前記開閉弁は、前記通気孔を備えた可撓性シート部材によって形成された容器壁と、当接部が前記可撓性シート部材の通気孔周縁に当接して当該通気孔を塞ぐように前記貯留空間内に設けられた弁用構造部材とを有し、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって変位した前記可撓性シート部材の通気孔周縁が、前記弁用構造部材の当接部から離間することで、前記通気孔が開放されることが望ましい。
【００１１】
この構成の廃インク貯留構造によれば、容器壁を構成する可撓性シート部材に通気孔を貫通形成し、この通気孔と対峙する位置の他の容器壁に前記弁用構造部材となる支柱又はリブ等を一体形成するだけで、通気孔を開閉する開閉弁を得ることができる。この開閉弁は、廃インク導入部からの廃インクの導入圧による可撓性シート部材の膨張動作によって、通気孔周縁が弁用構造部材の当接部から離脱することで通気孔が開放される。
そこで、開閉弁を装備するための部品追加が必要とならず、構成部品点数の増加や部品組立工程の増加に起因したコストアップが生じない。
【００１２】
また、廃棄処分する際などには、通気孔を備えたプラスチックフィルム等の可撓性シート部材を他の容器壁から剥がすことで、貯留空間の一面を大きく開放した状態とすることができ、廃インクが浸透したインク吸収材を貯留空間内から簡単に取り出すことができる。
また、インク吸収材は、弁用構造部材の当接部の周囲から離間していることことが望ましい。
この構成により、当接部とインク吸収材とが離間していることからその間には毛細管力が働なく、インク吸収材に吸収されたインクが当接部に滲み出ることがないので、通気孔から廃インクが流出することがない。
また、通気孔の位置は、容器壁における短辺の中心線上に配置されていることが望ましく、この場合、変位量が一番大きいことから弁としての作動圧力を小さくすることができる。更には、容器壁の通気孔における変位量が左右同等であるから当接部に均一に当接させることができる。
【００１３】
また、上記構成の廃インク貯留構造において、前記弁用構造部材の当接部には、前記可撓性シート部材の通気孔を貫通する位置決め用突起が突設されていることが望ましい。
この構成によれば、組立時における弁用構造部材の当接部と可撓性シート部材の通気孔との位置合わせが容易となり、組立性が向上する。
【００１４】
また、前記開閉弁は、前記通気孔を塞ぐ弁体が、前記廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変位する開閉部を有する弾性部材により一体成形されていることが望ましい。
この構成によれば、開閉弁を構成する専用の弁体が必要となるが、その代わりに弁体の開閉部における弾性特性を適宜設定することで、開閉弁による通気孔の封止性能を向上させ、通気孔からの水分の蒸散を防止する性能を向上させることができる。また、通気孔を設ける容器壁がプラスチックフィルム等の可撓性シート部材に限定されないため、廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジやプリンタハウジングの設計自由度が向上する。
【００１５】
更に、本発明の上記目的は、上記構成の廃インク貯留構造を備えると共に、インクが充填されたインクパックを収容していることを特徴とするインクカートリッジにより達成される。
上記構成のインクカートリッジによれば、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材の浸透吸収性能の低下が防止されたインクカートリッジを得ることができる。
【００１６】
また、上記構成のインクカートリッジにおいて、前記通気孔を設けた容器壁が、前記インクパックを収容する収容空間と、前記貯留空間とを区画形成することが望ましい。
この構成によれば、通気孔がインクカートリッジの外部に直接露呈せず、インクパックを収容する収容空間を介して大気開放されるので、通気孔に設けた開閉弁に使用者が不用意に触れてしまい、弁機能に支障をきたすおそれがない。
【００１７】
また、上記構成のインクカートリッジにおいて、前記通気孔が、前記インクパックと干渉しない位置に設けられていることが望ましい。
この構成によれば、インクカートリッジの収容空間に収容されたインクパックによって、通気孔に設けた開閉弁の弁機能に支障をきたすおそれがない。
【００１８】
また、前記インクが、顔料インクである場合には、貯留空間内における廃インクの固化防止効果をより顕著に享受することができる。
【００１９】
更に、本発明の上記目的は、上記構成のインクカートリッジを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタにより達成される。
上記構成のインクジェットプリンタによれば、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材の浸透吸収性能の低下が防止されたインクジェットプリンタを得ることができる。
【００２０】
更に、本発明の上記目的は、上記構成の廃インク貯留構造を備えたことを特徴とする廃インクタンクにより達成される。
この構成によれば、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材の浸透吸収性能の低下が防止された廃インクタンクを得ることができる。
【００２１】
また、上記構成の廃インクタンクが、プリンタハウジングのタンク収容部に対して着脱自在に装備されることが望ましい。
この構成によれば、廃インクタンクだけをプリンタハウジングから独立して取り外すことができるので、インクで汚れた廃インクタンクだけを別に管理し、汚れていないプリンタハウジングについては、そのままリサイクルやリユースに回すことができる。また、廃インクタンクが着脱自在であることから、何らかの事情により、作業者の手等を汚すことなく、廃インクタンクだけを新品に交換することも可能である。
【００２２】
本発明の廃インク貯留構造及びこれを備えたインクカートリッジ並びにインクジェットプリンタによれば、廃インクを貯留する貯留空間を大気開放する通気孔が、廃インク導入部からの廃インクの導入時以外は開閉弁によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間内に導入された廃インク中の水分が通気孔から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材内の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
従って、インク吸収材の本来の吸収容量分を十分に活用することができ、廃インクの回収に長期に渡って安定使用することができる。また、固化した廃インクによる目詰まりが生じないため、廃インク導入口に接続された廃インク供給側のチューブ等で異常昇圧が発生することもなく、チューブの外れ等によるインク漏れ等の不都合の発生も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る廃インク貯留構造の好適な第１の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明に係る廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す外観斜視図であり、図２乃至図４は図１に示したインクカートリッジの全体斜視図、分解斜視図及び縦断面図であり、図５及び図６は図２に示したインクカートリッジの要部拡大断面図である。
【００２４】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７を一体に形成したプリンタカバー４が開閉自在に装備されている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にフィードスイッチやインジケータ等も配置されている。
【００２５】
図２に示すように、プリンタカバー４を開くと、印刷用紙であるロール紙６を収容した用紙収容部８を覆うロール紙カバー５が開放状態になって、用紙の交換が可能になる。同時に、カートリッジ装着部９を覆うインクカートリッジカバー７も開放状態になり、該カートリッジ装着部９へのインクカートリッジ１０の着脱が可能になる。
本実施形態のインクジェットプリンタ１の場合は、プリンタカバー４を開く動作に連動して、カートリッジ装着部９の前方にインクカートリッジ１０が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００２６】
図２乃至図４に示すように、本実施形態のインクカートリッジ１０は、インクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着されるもので、３個のインクパック１１〜１３を収容するカートリッジケース１５に、プリンタのインク充填動作やヘッドクリーニング動作の際に生じる廃インクを貯留する廃インク貯留構造１７が装備されている。
３個のインクパック１１〜１３は、カラー印刷用にそれぞれ異なるカラーインクを充填したものである。それぞれのインクパック１１〜１３は、同一の構造のもので、インクを収容する可撓性の袋体２１と、この袋体２１の前端部に接合されたインク取り出し口２３とから構成されている。
【００２７】
袋体２１は、２枚のアルミニウムラミネートフィルムを重ね合わせて、それらの周囲を熱融着等の方法によって接合することにより形成されている。アルミニウムラミネートフィルムを採用した理由は、ガスバリヤー性の向上のためである。アルミニウムラミネートフィルムとしては、例えば、アルミニウム箔の外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだ構成のものが採用される。
【００２８】
インク取り出し口２３は、図４に示すように、外径が先端側よりも大きく形成され袋体２１内に固定される筒状体２３ａと、この筒状体２３ａ内に装着されて該筒状体２３ａの流路を開閉する弁体２３ｂと、筒状体２３ａの先端に貼付されて筒状体２３ａの開口を封止したシールフィルム２３ｃとを備えた構成である。インク取り出し口２３の筒状体２３ａは、例えば硬質プラスチック等で形成されている。そして、シールフィルム２３ｃは、ポリエチレンフィルムで形成されている。
そして、インク取り出し口２３は、筒状体２３ａを袋体２１のアルミニウムラミネートフィルムに熱融着等により固定することで、筒状体２３ａに一体化されている。
【００２９】
カートリッジケース１５は、図３及び図４に示すように、上ケース３１と、この上ケース３１の下に連結される下ケース３３と、上ケース３１と下ケース３３とで区画形成した空間を上下に仕切る中間容器壁３５とから構成されている。
上ケース３１と下ケース３３は適宜プラスチック材料による成形品であり、中間容器壁３５は可撓性シート部材であるプラスチックフィルムで形成され、本実施形態の場合、廃インク導入部３７からの廃インクの導入圧によって上方へ膨張可能な程度の可撓性を有したプラスチックフィルムを選定している。
【００３０】
上ケース３１は、下方を開放した箱形であり、前面容器壁３１ａは、両側面及び後面の容器壁よりも丈が短く設定されている。そして、この前面容器壁３１ａの下端には、インクパック１１〜１３のインク取り出し口２３の上半分を位置決めする半円筒状のインクパック位置決め部３１ｂが形成されている。半円筒状のインクパック位置決め部３１ｂは、収容する３個のインクパック１１〜１３に合わせて、合計３箇所、形成されている。
また、上ケース３１と下ケース３３はカバー部３３ｄに設けられた係止用開口部３３ｊに上ケース３１の係止用突起３１ｆを係合させて、上ケースの両側面側に設けた係止用突起３１ｄを下ケース３３側の係止用のスリット３３ａ内に設けた段差状の係合部（不図示）に掛止させることにより上下ケース相互を連結される。
【００３１】
下ケース３３は、上部を開放した薄皿状の箱形である。前面容器壁３３ｂは、両側面及び後面の容器壁よりも丈が高く設定されており、この前面容器壁３３ｂの上端に、インクパック１１〜１３のインク取り出し口２３の下半分を位置決めする半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃが形成されている。
【００３２】
半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃは、図４に示すように、上ケース３１のインクパック位置決め部３１ｂとでインク取り出し口２３を上下から挟み付けることで、インクパック１１〜１３のインク取り出し口２３を位置決め固定する。この半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃも、上述したインクパック位置決め部３１ｂと同様に、収容する３個のインクパック１１〜１３に合わせて、合計３箇所、形成されている。
【００３３】
また、前面容器壁３３ｂの上端には、前記インクパック位置決め部３３ｃの前端から延出して前記インク取り出し口２３の前方を覆うカバー部３３ｄが形成されている。このカバー部３３ｄには、図４に示したように、インクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装備されたインク供給針４１を挿通させる開口３３ｅが貫通形成されている。
開口３３ｅは、３個の半円筒状のインクパック位置決め部３３ｃのそれぞれに中心を一致させて、３個形成されている。
【００３４】
また、前面容器壁３３ｂの下部寄りの位置には、廃インク貯留構造１７における廃インク導入部３７を構成する導入口４４が形成されている。
廃インク導入部３７は、図３及び図４に示すように、先端に向かって内径が広がるテーパ管状のゴム製口部材３７ａと、このゴム製口部材３７ａの抜け止をも兼ねて前面容器壁３３ｂに熱融着されるシールフィルム３７ｂと、ゴム製口部材３７ａの後端に当接されることでゴム製口部材３７ａの開口を塞ぐ弁体３７ｃと、弁体３７ｃをゴム製口部材３７ａに当接する方向に付勢する圧縮コイルばね３７ｄとから構成されている。
【００３５】
導入口４４には、ゴム製口部材３７ａが弁体３７ｃを介して圧縮コイルばね３７ｄを少し圧縮させた状態で圧入されており、廃インク導入針４７が差し込まれていない図４の状態ではゴム製口部材３７ａと弁体３７ｃとは気密を保っている。
【００３６】
本実施形態の廃インク貯留構造１７は、図４に示すように、下ケース３３と中間容器壁３５とによって区画形成されて廃インクを貯留する貯留空間５１と、この貯留空間５１内に廃インクを導入するための廃インク導入部３７と、貯留空間５１を外部に連通させる通気孔６１と、貯留空間５１内に装填されて廃インク導入部３７から貯留空間５１内に導入された廃インクを浸透吸収する２枚のインク吸収材６３と、通気孔６１を開閉する開閉弁６５とから構成されている。このインク吸収材６３は、液体吸収性のある材料を貯留空間５１内に収容可能な直方体状に成形したもので、具体的な材料としては、スポンジや不織布等の多孔質素材の他に、液体吸収性のある高分子ポリマーを採用することができる。
【００３７】
下ケース３３に２枚のインク吸収材６３をセットした後、ポリエチレンフィルム等のプラスチックフィルム（可撓性シート部材）によって形成された容器壁である中間容器壁３５は、その周縁部を下ケース３３の側面容器壁３３ｆ及び前後容器壁３３ｇ，３３ｈの上端面に重ね合わせ、重ね合わせた部分を熱融着等の方法によって接合されることで、僅かに緊張した状態に下ケース３３に固定されている。
この中間容器壁３５が下ケース３３の上端開口を覆うように下ケース３３に固定されることで、図４に示すように、下ケース３３の底壁３３ｉと中間容器壁３５との間には、廃インク貯留構造１７を構成する貯留空間５１が区画形成される。また、上ケース３１の天井壁３１ｅと中間容器壁３５との間には、３個のインクパック１１〜１３を図３に示すように立てた状態に収容するインクパック収容空間５５が区画形成される。
【００３８】
また、本実施形態の場合、貯留空間５１内に設けられた弁用構造部材６７とを有する。
略円柱状の支柱である弁用構造部材６７は、貯留空間５１の幅方向に対して略中心線上の位置に下ケース３３の底壁３３ｉから突出するように一体形成されており、中間容器壁３５が溶着される側面容器壁３３ｆ及び前後容器壁３３ｇ，３３ｈの上端面と同一の高さ若しくはそれらより若干高い位置に当接面６７ｂを備え、更にその中央上部に当接面６７ｂより小径の位置決め用突起６７ａが突設されている。
また、貯留空間５１に装填される２枚のインク吸収材６３はその総高さが中間容器壁３５が溶着される側面容器壁３３ｆ及び前後容器壁３３ｇ，３３ｈの上端面と同一の高さ若しくはそれらより若干低くなっており、更には、弁用構造部材６７とは隙間をもって配置されるように孔６３ａが貫通して形成されている。
一方、中間容器壁３５には、当接面６７ｂと対向する位置に当接面６７ｂによって塞がれる円形状の通気孔６１を備えている。この通気孔６１は幅方向に対して中心線上に配置されている。
弁用構造部材６７の当接面６７ｂと中間容器壁３５の通気孔６１は後述する開閉弁６５を構成する。
この開閉弁６５が形成される位置は、貯留空間５１内で最後に廃インクが到達する位置が望ましい。本実施形態では、図３に示すように、インクパック１１〜１３の下端と干渉しないと共に、廃インク導入部３７から離れた後端寄り位置に通気孔６１及び弁用構造部材６７を設けている。
そして、本実施形態では、通気孔６１を中間容器壁３５の周縁部を下ケース３３に接合する際の位置決め用にも使用している。すなわち、通気孔６１を位置決め用突起６７ａに挿通させ、その後、通気孔６１とは反対側の周縁部を下ケース３３の接合端面に合わせるだけで正確に接合部分に位置決めできる。
上記構成により、下ケース３３に接合された中間容器壁３５の通気孔６１の周縁部は、弁用構造部材６７の当接面６７ｂに当接しており、通気孔６１は、図６（ａ）のように塞がれている。
【００３９】
下ケース３３には、図２及び図３に示すように、その側面容器壁３３ｆに、収容した各インクパック１１〜１３の種類や、インクの残量、その他の諸データを記録可能なＩＣモジュール５３が装備される。
このＩＣモジュール５３は、インクカートリッジ１０をインクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着すると、カートリッジ装着部９に装備された接続端子に電気的に接続される。そして、プリンタ側の制御回路、又はプリンタが接続されたコンピュータから諸情報の読み書きが可能になる。
【００４０】
インクパック１１〜１３を収容した上ケース３１に、インク吸収材６３を貯留空間５１装填して中間容器壁３５によってシールドした下ケース３３とを接合すると前述の係止用突起３１ｄ，３１ｆ等によって連結することによりインクカートリッジ１０が組み立てられる。
インクカートリッジ１０をインクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着する状態では、図５に示すように、インクパック１１〜１３の下端が中間容器壁３５を図中矢印（Ａ）方向に中間容器壁３５を下方に押圧付勢する。押圧付勢する力は、後述する廃インク貯留構造１７の開閉弁６５を閉じた状態に維持する付勢力として機能することもできる。この場合、テンションをかけずに中間容器壁３５を下ケース３３に固定することもできる。
【００４１】
次に、上記のように構成された開閉弁について詳述する。
開閉弁６５は、図６（ａ）に示すように、弁用構造部材６７の当接面６７ｂが通気孔６１の周縁に当接して当該通気孔６１を塞いでおり、廃インク導入部３７からの廃インクの導入時以外は閉じた状態に保たれる。
この開閉弁６５は、図６（ｂ）に示すように、廃インクの導入に伴って貯留空間５１内の圧力が上昇すると、中間容器壁３５が変位して上方へ膨張動作する。すると、通気孔６１の周縁が弁用構造部材６７の当接面６７ｂから離間するので、開閉弁６５は通気孔６１を介して貯留空間５１を大気開放する。
この通気孔６１は幅方向に対して中心線上に配置されているので、中間容器壁３５の変位量が大きい位置にあり、弁としての作動圧力を小さくる。これにより貯留空間５１の内圧の上昇を防ぎ易い。更には、中間容器壁３５の通気孔６１における変位量が左右同等であるから当接面６７ｂに均一に当接させることができる。
【００４２】
そして、開閉弁６５は、図６（ｃ）に示すように、廃インクの導入が終了して貯留空間５１内の圧力が低下すると、中間容器壁３５自体のテンション及び中間容器壁３５を下方に押圧付勢するインクパック１１〜１３によって、通気孔６１の周縁が弁用構造部材６７の当接面６７ｂに当接する方向に付勢されるので、当該通気孔６１は塞がれる。
【００４３】
そこで、インクカートリッジ１０をインクジェットプリンタ１のカートリッジ装着部９に装着すると、カートリッジ装着部９に装備されたインク供給針４１が気密にインク取り出し口２３を貫通し、袋体２１内のインク液がインク供給針４１を介してプリンタ側に供給可能になる。インク供給針４１には、プリンタの印字ヘッド（不図示）にインクを供給するための供給チューブ４２が接続されている。
【００４４】
一方、カートリッジ装着部９に装備された廃インク導入針４７はゴム製口部材３７ａに気密に嵌合すると同時に弁体３７ｃを押込み、廃インク導入針４７を介して貯留空間５１内に廃インクの導入が可能になる。
廃インク導入針４７には、インクジェットプリンタ１がインク充填動作やヘッドクリーニング動作の際に発生した廃インクを廃インク導入針４７に誘導する廃インク誘導チューブ４９が接続されている。
図４に示すように、導入口４４の後端（図４で左端）は、貯留空間５１に連通しており、廃インク導入部３７に挿入された廃インク導入針４７から導入される廃インクは、導入口４４の後端から貯留空間５１内に流入する。
【００４５】
インク吸収材６３は、廃インク導入部３７及び導入口４４を経て貯留空間５１内に導入された廃インクが廃インク導入部３７側に逆流して外部に漏れることの無いように、導入された廃インクを浸透吸収する。
【００４６】
機密に保持されている貯留空間５１に廃インクが導入されると貯留空間５１の気圧が高まり、それにより中間容器壁３５は押し上げられて当接面６７ｂとの間に隙間ができて貯留空間５１内の空気が外部に逃げ気圧が下がり、開閉弁６５は再び閉じられる。このように、開閉弁６５は、廃インクの導入時にのみ通気孔６１を開いて貯留空間５１内の空気を外部に逃がすので、廃インク導入部３７からの廃インクの導入が妨げられることはない。
【００４７】
以上に説明した本実施形態の廃インク貯留構造１７によれば、貯留空間５１を大気開放する通気孔６１が、廃インク導入部３７からの廃インクの導入時以外は開閉弁６５によって閉じた状態に保たれる。
そこで、貯留空間５１内に導入された廃インク中の水分が通気孔６１から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間５１内における廃インクの固化を防止することができ、インク吸収材６３の廃インクの固化に起因した浸透吸収性能の低下を防止することができる。
【００４８】
従って、顔料インクを用いた場合にもインク吸収材６３の本来の吸収容量分を十分に活用することができ、また、廃インクの回収に長期に渡って安定使用することができる。また、固化した廃インクによる目詰まりが生じないため、廃インク導入部３７に接続された廃インク供給側の廃インク誘導チューブ４９等で異常昇圧が発生することもなく、廃インク誘導チューブ４９の外れ等によるインク漏れ等の不都合の発生も防止できる。
【００４９】
また、本実施形態の廃インク貯留構造１７では、例えば、使用済みインクカートリッジ１０を処分する際などには、上ケース３１と下ケース３３とを分離した後、下ケース３３からプラスチックフィルム製の中間容器壁３５を剥がすことで、貯留空間５１の一面を大きく開放した状態とすることができ、よって、廃インクが浸透したインク吸収材６３を貯留空間５１内から簡単に取り出すことができる。
従って、部品や材料のリサイクルやリユースのために使用済みインクカートリッジ１０を分解して、材料別に分類する作業等が容易になる。
【００５０】
また、プラスチックフィルム製の中間容器壁３５に貫通形成された通気孔６１と対峙する位置の底壁３３ｉに、当接面６７ｂが通気孔６１の周縁に当接して当該通気孔６１を塞ぐ弁用構造部材６７を一体形成するだけで、通気孔６１を開閉する開閉弁６５を得ることができる。そこで、開閉弁を装備するための部品追加が必要とならず、構成部品点数の増加や部品組立工程の増加に起因したコストアップが生じない。
【００５１】
更に、上記実施形態のインクカートリッジ１０においては、通気孔６１を設けた中間容器壁３５が、インクパック１１〜１３を収容するインクパック収容空間５５と、貯留空間５１とを区画形成している。
そこで、通気孔６１がインクカートリッジ１０の外部に直接露呈せず、インクパック１１〜１３を収容するインクパック収容空間５５を介して大気開放されるので、通気孔６１に設けた開閉弁６５に使用者が不用意に触れてしまうことによる弁機能支障をきたすおそれがない。
また更には、弁用構造部材６７の周囲はインク吸収材６３と接しないように離間して空間部５６を設けていることから、弁用構造部材６７とインク吸収材６３との間には毛細管力が働かず、インク吸収材６３に吸収された廃インクが弁用構造部材６７を伝って当接面６７ｂに移動することが無いので、インク吸収材６３が容量オーバーしない限り、通気孔６１から廃インクが漏れることはない。
【００５２】
また、本実施形態における弁用構造部材６７の当接部には、通気孔６１を貫通する位置決め用突起６７ａが突設されている。
そこで、組立時における弁用構造部材６７の当接部と中間容器壁３５の通気孔６１との位置合わせが容易となり、組立性が向上する。
【００５３】
尚、本発明の廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジの具体的構造は、上記実施形態のインクカートリッジ１０に限定されない。インクパックの支持構造や、収容するインクパックの数量等が異なる各種のインクカートリッジにも本発明の廃インク貯留構造は適用可能である。
また、弁用構造部材の具体的な構造も、上記実施形態では下ケースと一体に形成させたが別部品を下ケースに設けていても構わなく、更には下ケースの周縁部であっても構わなく、通気孔を塞ぐ面を備えていればよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、インクジェットプリンタ１に着脱可能に装着されるインクカートリッジ１０に、廃インク貯留構造１７を装備した例を説明した。しかし、本発明の廃インク貯留構造は、これに限定されるものではなく、種々の形態を採りうることは云うまでもない。
【００５５】
次に、本発明に係る第２の実施形態について図を用いて説明する。
図７は廃インク貯留構造を備えた廃インクタンクが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す概略分解斜視図であり、図８は図７に示した廃インクタンクの分解斜視図、図９は図８に示した開閉弁の拡大断面図である。
本実施形態のインクジェットプリンタ１０１は、図７に示すように、底部筐体であるプリンタハウジング１１１と、その内底部に画成したタンク収容部１１１ｓに対して着脱自在に装備される平面視矩形状の廃インクタンク１２０と、プリンタハウジング１１１及び廃インクタンク１２０の上側に設置されるプリンタ機構部１１５と、上部筐体である外装カバー１１２とを備えている。また、廃インクタンク１２０を収容するタンク収容部１１１ｓの後側には、電源ユニット１１６が装備されている。
【００５６】
本実施形態の廃インクタンク１２０は、図８に示すように、貯留空間１５１内に導入された廃インクを浸透吸収するインク吸収材１２２を交換可能に収容した平箱形のタンク本体１２１と、該タンク本体１２１の上面開口を覆う蓋体１２４とを備えている。タンク本体１２１と蓋体１２４の接合部はゴムパッキン等のシール材１２３を介して圧接され、液密に密閉されている。
蓋体２４の裏面には、廃インクをタンク周縁部のインク受口部１２７からタンク中央部に誘導してインク吸収材１２２の中央上部にて滴下させるチューブ１２５が装備されている。なお、廃インクタンク１２０を構成するプラスチック部品の色は、貯留される廃インクが見えにくいように濃色、例えば黒色とするのが好ましい。
【００５７】
この廃インクタンク１２０は、プリンタハウジング１１１上のタンク収容部１１１ｓに嵌め込んでネジ固定され、その上でヘッドクリーニング用の吸引ポンプ（不図示）の吐出口とチューブ１２５の先端入口１２５ａとを接続することによって、プリンタハウジング１１１にセットすることができる。また、廃インクタンク１２０を取り外す場合は、逆の操作を行うことで、プリンタハウジング１１１から取り外すことができる。
【００５８】
インク吸収材１２２は、不織布やフェルトなどから成る薄板状の成形体を最下層から最上層（１２２Ａ〜１２２Ｄ）まで多段（図示例では４段）に積層した積層体として構成されている。また、最下層のインク吸収材１２２Ａを除く上３段のインク吸収材１２２Ｂ〜１２２Ｄの平面中央には、上下に貫通する中央穴１２２ｆが設けられ、最上層のインク吸収材１２２Ｄには、周縁部から中央穴１２２ｆに至るチューブ収容溝１２２ｇが形成されている。
【００５９】
そして、最上層のインク吸収材１２２Ｄに形成されたチューブ収容溝１２２ｇにチューブ１２５が収容され、チューブ１２５の先端入口１２５ａが蓋体１２４の周縁部に設けられたインク受口部１２７に位置決めされると共に、チューブ１２５の先端出口１２５ｂが最上層のインク吸収材１２２Ｄの中央穴１２２ｆ内に位置決めされている。
【００６０】
即ち、本実施形態の廃インクタンク１２０は、プリンタのインク充填動作やヘッドクリーニング動作の際に生じる廃インクを貯留する貯留空間１５１を区画形成する容器壁である蓋体１２４に、貯留空間１５１内に廃インクを導入するための廃インク導入部であるインク受口部１２７と、貯留空間１５１を大気開放する通気孔１７３とが設けられた廃インク貯留構造を備えている。通気孔１７３は、図８に示すように蓋体１２４の中央部にあり、インク吸収材１２２と接することが無いように中央穴１２２ｆの中央となる位置に配置されている。
【００６１】
更に、蓋体１２４に形成された通気孔１７３には、図９に示すように、廃インクの導入時にのみ開く開閉弁１７１が設けられている。この開閉弁７１は、蓋体１２４に形成された通気孔１７３を塞ぐ弁体１７４が、インク受口部１２７からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変位する開閉部１７４ｃを有する弾性部材により一体成形されている。
弁体１７４は、通気孔１７３の周縁部に密着接合される鍔部１７４ａと、この鍔部１７４ａの内周部から通気孔１７３を貫通した円筒部１７４ｂと、この円筒部１７４ｂの先端を塞ぐように円筒部１７４ｂの先端に連設された円錐状部に軸方向の切れ込み１７４ｄを入れて形成した複数の開閉部１７４ｃとが、ゴム材料により一体形成されている。
【００６２】
開閉弁１７１の開閉部１７４ｃは、廃インクの非導入時には図９（ａ）に示したように閉じているが、廃インクの導入時には、図９（ｂ）に示したようにインク受口部１２７からの廃インクの導入圧によって開く方向に弾性変位し、切れ込み１７４ｄが開いて貯留空間１５１内の空気が外部に逃がされる。
【００６３】
従って、開閉弁１７１を構成する専用の弁体１７４が必要となるが、その代わりに弁体１７４の開閉部１７４ｃにおける弾性特性を適宜設定することで、開閉弁１７１による通気孔１７３の封止性能を向上させ、通気孔１７３からの水分の蒸散を防止する性能を向上させることができる。
また、通気孔１７３を設ける蓋体１２４の材質が限定されないため、廃インク貯留構造を備えた廃インクタンク１２０の設計自由度が向上する。
【００６４】
上述した本実施形態の廃インクタンク１２０によれば、貯留空間１５１内に導入された廃インク中の水分が通気孔１７３から外部に蒸散することを抑えて、貯留空間１５１内における廃インクの固化を防止することができ、廃インクの固化に起因したインク吸収材１２２の浸透吸収性能の低下が防止された廃インクタンクを得ることができる。
【００６５】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１は、廃インクタンク１２０だけをプリンタハウジング１１１から独立して取り外すことができるので、インクで汚れた廃インクタンク１２０だけを別に管理し、汚れていないプリンタハウジング１１１については、そのままリサイクルやリユースに回すことができる。また、廃インクタンク１２０が着脱自在であることから、何らかの事情により、作業者の手等を汚すことなく、廃インクタンク１２０だけを新品に交換することも可能である。
【００６６】
また、本実施形態の廃インクタンク１２０は、使用済みで処分する際などには、蓋体１２４を開けて廃インクが浸透したインク吸収材１２２をタンク本体１２１から取り出した後、蓋体１２４から弁体１７４やチューブ１２５などを取り外すことで、簡単に分解することができる。
従って、部品や材料のリサイクルやリユースのために使用済み廃インクタンク１２０を分解して、材料別に分類する作業等が容易になる。
【００６７】
尚、廃インク導入部からの廃インクの導入圧によって開く開閉部を有する弁体が一体成形される開閉弁の構成は、上記開閉弁１７１の構成に限定されるものではなく、種々の形態を採りうることは云うまでもない。
図１０に示した開閉弁１７５は、例えば図示しない容器壁の通気孔内に螺着固定される略円筒状の弁座１７７と、この弁座１７７に着座する弁体１７８とから構成されている。
【００６８】
弁座１７７は、円筒内周面に形成された当接面１７７ａを弁体１７８の着座面としたものである。弁体１７８は、外周部が当接面１７７ａに着座する円板状の弁本体１７８ａと、この弁本体１７８ａの中心部を支持する支持部１７８ｂとが、弾性部材により一体成形されている。
そして、図中に２点鎖線で示すように、廃インクの導入時には貯留空間側の圧力上昇に伴って弁本体７８ａの外周部が弁座７７から離間する方向に弾性変位し、図中に矢印で示すように、その時に形成される隙間から貯留空間側の空気を外部に逃がすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る廃インク貯留構造を備えたインクカートリッジが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す外観斜視図。
【図２】図１に示したインクカートリッジの全体斜視図。
【図３】図２に示したインクカートリッジの分解斜視図。
【図４】図２に示したインクカートリッジの縦断面図。
【図５】図２に示したインクカートリッジの要部拡大断面図。
【図６】図４に示した開閉弁の開閉動作を説明する断面図であり、（ａ）は開閉弁が閉じられている状態を示す断面図、（ｂ）は廃インクの導入による貯留空間内の圧力上昇により開閉弁が開いた状態を示す断面図、（ｃ）は廃インクの導入が終了して再び開閉弁が閉じた状態を示す断面図。
【図７】本発明に係る廃インク貯留構造を備えた廃インクタンクが装填されたインクジェットプリンタの全体構成を示す概略分解斜視図。
【図８】図７に示した廃インクタンクの分解斜視図。
【図９】図８に示した開閉弁の拡大断面図。
【図１０】本発明に係る開閉弁の他の構成例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１，１０１…インクジェットプリンタ、１０…インクカートリッジ、１１，１２，１３…インクパック、１５…カートリッジケース、１７…廃インク貯留構造、３１…上ケース、３３…下ケース、３５…中間容器壁（可撓性シート部材）、３７…廃インク導入部、４４…導入口、４７…廃インク導入針、５１…貯留空間、６１…通気孔、６３…インク吸収材、６５，１７１…開閉弁、６７…弁用構造部材、６７ａ…位置決め用突起、１２０…廃インクタンク。
【出願人】 【識別番号】０００００２３６９
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
【出願日】 平成１８年８月２８日（２００６．８．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００９５７２８
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉

【識別番号】１００１２７６６１
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 一彦
【公開番号】 特開２００８−４９６３９（Ｐ２００８−４９６３９Ａ）
【公開日】 平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願番号】 特願２００６−２３０１９１（Ｐ２００６−２３０１９１）