JP2001212973A

JP2001212973A - 記録装置用インクカートリッジ

Info

Publication number: JP2001212973A
Application number: JP2000024419A
Authority: JP
Inventors: Taku Ishizawa; 卓石澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】組み立ておよび分解リサイクルを容易にし
て、資源の省力化に寄与することができるインクカート
リッジを提供すること。【解決手段】下ケース４１内に予めインクが封入され
たインクパック２４を収納し、その上部から上ケース５
１を重合させて、両者間で例えば振動溶着が施される。
これにより、下ケース４１と上ケース５１とでインクカ
ートリッジの外郭を気密状態に形成させることができ
る。この構成によると、インクカートリッジ内に空気圧
を作用させて、空気圧により記録ヘッド側にインクを供
給するように構成された記録装置に対して好適に利用す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインクジェ
ット式記録装置に用いられ、空気加圧ポンプにより生成
される空気圧を印加することにより、記録ヘッド側にイ
ンクを供給するように構成されたインクカートリッジに
関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録装置は、印刷時の
騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で
形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多
くの印刷に使用されている。このようなインクジェット
式記録装置は、一般にキャリッジ上に搭載されて記録用
紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、
記録用紙を記録ヘッドの移動方向に対して直行する方向
に相対的に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷デー
タに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させること
により記録用紙に対して記録が行われる。

【０００３】そしてキャリッジ上に例えばブラック、イ
エロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出可能な記録
ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ば
かりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、
フルカラー印刷を可能としている。

【０００４】一方、例えばオフィス向けまたは業務用に
提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の
印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジ
を配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジ
を、例えば装置本体側に配置されたカートリッジホルダ
に装填させる形式の記録装置が提供されている。

【０００５】そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッ
ジ上にはサブタンクが配置され、前記各インクカートリ
ッジから各サブタンクに対してインク補給チューブを介
してそれぞれインクを補給し、さらに各サブタンクから
それぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構
成されている。

【０００６】ところで、昨今においてはより大きな紙面
に対して印刷を行うことが可能な、キャリッジの走査距
離の長い大型の記録装置が要求されている。このような
記録装置においては、スループットを向上させるため
に、記録ヘッドにおいては益々多ノズル化が図られてい
る。さらに、スループットを向上させるために、印刷を
実行しながらインクカートリッジからキャリッジに搭載
された各サブタンクに対して逐次インクを補給すること
を可能とし、各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対
してインクを安定して供給するような記録装置が求めら
れる。

【０００７】このような記録装置においては、インクカ
ートリッジからサブタンクに対して、それぞれのインク
に対応してインク補給チューブを接続する必要があり、
キャリッジの走査距離が大きいために必然的にチューブ
の引き回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記
録ヘッドにおいては多ノズル化が図られているために、
インクの消費量が多く、インクカートリッジからサブタ
ンクに接続された各インク補給チューブ内においてイン
クの動圧が高まり、サブタンクに対するインクの補給量
が不足するという技術的課題を抱えている。

【０００８】このような課題を解決するための一つの手
段として、例えばインクカートリッジ側に空気圧を印加
し、インクカートリッジからサブタンクに対して空気圧
によって強制的なインク流を発生させて、サブタンクに
対して必要十分なインクを補給する構成が採用し得る。

【０００９】図１１は、このような構成のインクジェッ
ト式記録装置に利用される従来のインクカートリッジの
構成を断面状態で示したものである。図１１において符
号８１はインクカートリッジの外郭を構成するケースを
示しており、このケース８１は、合成樹脂素材を用いて
ブロー成形（中空成型）により、いわゆる広口ビンのよ
うに一体に成型されている。

【００１０】そして、その開口部８２にはＯリング８３
を介して円柱状の栓体８４が嵌め込まれ、前記Ｏリング
８３によってケース８１内が気密状態になされ、ケース
８１内に圧力室８５を形成している。

【００１１】円柱状に形成された前記栓体８４には、そ
の中央部にボール弁によるインク補給バルブ８６が形成
されており、ケース８１内に収納され、内部にインクを
封入した可撓性素材により形成されたインクパック８７
からのインクが、前記インク補給バルブ８６を介して外
部に導出できるように構成されている。

【００１２】一方、前記栓体８４の一部には、空気導入
弁８８が形成されており、この空気導入弁８８は前記圧
力室８５に連通されている。したがって、空気導入弁８
８を介して、空気加圧ポンプにより生成される空気圧を
印加することにより、前記圧力室８５が加圧され、イン
クパック８７に封入されたインクは、加圧を受けてイン
ク補給バルブ８６を介して外部に導出されるように作用
する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の構成のインクカートリッジにおいては、その外郭を
構成するケースは、ブロー成型によって一体に成型され
ており、したがって図１１に示した構成からも理解でき
るとおり、インク補給バルブ８６および空気導入弁８８
を形成させた円柱状の栓体８４に、インクパック８７を
一体に取り付けた状態に構成される。

【００１４】そして、インク封入前のインクパック８７
をケース８１内に挿入した状態で、前記Ｏリング８３を
介して栓体８４をケース８１の開口部８２に圧入するよ
うになされる。そして、前記インク補給バルブ８６を介
して、外部からインクをインクパック８７内に注入する
ことで、インクカートリッジとしての商品が完成され
る。

【００１５】このように、従来の構成のインクカートリ
ッジにおいては、外郭を構成するケースがブロー成型に
よって一体に成型されているがために、予めインクを封
入したインクパックをケース内に組み込むことが困難な
場合が多く、後工程でインクパック内にインクを注入す
る作業が必要になる。

【００１６】また、ケース内には、記録装置の動作中に
おいて所定の圧力が加わるために、この圧力を受けてケ
ースが変形しないような対処も必要となる。それ故、ケ
ースの強度を確保するためには図１１に示したような円
筒状のいわゆる広口ビンのような単純な構成とすること
が好ましい。しかしながら、このような外形は占有体積
が大きくなるという問題を抱え、各色のインクカートリ
ッジを並列状態に装填する必要があるこの種の記録装置
のレイアウト設計に苦慮を強いられるという問題が残さ
れる。

【００１７】一方、ケースの強度を確保するためには、
ケースの肉厚を大きくする手段も考えられるが、これは
ケースを構成する合成樹脂素材を多量に消費し、資源の
省力化に寄与することが困難となる。

【００１８】さらに、合成樹脂素材の消費量を低減させ
るために、ケースの一部に補強リブを一体に形成させる
などの手段も考えられるが、前記したようにブロー成型
を採用した場合には、例えばケースの内部に補強リブを
形成させることは一般的に困難である。

【００１９】本発明は、このような技術的な課題に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところは、イ
ンクパックを含むインクカートリッジ外郭の組み立て工
程をより簡素化することを可能とし、且つ使用済みカー
トリッジケースの分解およびリサイクルを容易にし、資
源の省力化に寄与することができる記録装置用インクカ
ートリッジの構成を提供しようとするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかる記録装置用インクカート
リッジは、空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印
加され、前記空気圧の作用により記録ヘッド側にインク
を供給するように構成された記録装置に用いられるイン
クカートリッジであって、前記インクカートリッジに
は、内部にインクを封入した可撓性素材により形成され
たインクパックが収納されると共に、その外郭部材が少
なくとも第１の外郭構成部材と第２の外郭構成部材とが
接合されて互いに気密状態となるように構成され、前記
外郭部材と前記インクパックとで形成される圧力室内
に、前記空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加
されるように構成される。

【００２１】この場合、好ましくは前記第１の外郭構成
部材と第２の外郭構成部材とが振動溶着によって互いに
気密状態に接合させる手段が採用される。

【００２２】この振動溶着を採用するにあたり、好まし
くは前記第１の外郭構成部材としての下ケースの周縁に
は、周縁の全周に沿って一連の被溶着面がほぼ面一状に
形成され、前記第２の外郭構成部材としての上ケースの
周縁には、下ケースの周縁における前記一連の被溶着面
に当接して摩擦溶着される一連のダイレクタが形成され
る。

【００２３】そして、前記第１の外郭構成部材としての
下ケースの周縁には、前記一連の被溶着面の外周に沿っ
て、さらに立上り部を一体に形成することが好ましい。

【００２４】加えて、前記第１の外郭構成部材およびま
たは第２の外郭構成部材の圧力室を形成する面には、空
気圧による変形を阻止する補強リブが予め形成されてい
ることが好ましい。

【００２５】一方、本発明にかかるインクカートリッジ
として、前記第１の外郭構成部材と第２の外郭構成部材
とが熱溶着によって互いに気密状態に接合された構成も
好適に採用し得る。

【００２６】この場合、好ましくは前記第１の外郭構成
部材としての下ケースの周縁には、周縁の全周に沿って
一連の被溶着面がほぼ面一状に形成され、前記第２の外
郭構成部材としての熱溶着フイルムが、前記下ケースの
周縁における前記一連の被溶着面に対して熱溶着され
る。

【００２７】さらにこの場合、前記第２の外郭構成部材
としての熱溶着フイルムを外部から覆う補強部材をさら
に具備することが望ましい。そして、好ましくは前記補
強部材の周縁には、第１の外郭構成部材としての下ケー
スの周縁に対して着脱可能になされる係合部が一体に形
成される。この場合、加えて前記第１の外郭構成部材の
圧力室を形成する面には、空気圧による変形を阻止する
補強リブが予め形成されていることが好ましい。

【００２８】また、第１の外郭構成部材としての下ケー
スには、周縁の全周に沿って一連の被密着面が形成さ
れ、第２の外郭構成部材としての蓋体の周縁には、下ケ
ースの周縁における前記一連の被密着面に密着する密着
面が形成され、且つ前記蓋体には下ケースの周縁に対し
て着脱可能になされる係合部が一体に形成されると共
に、前記係合部の作用によりケースと蓋体間で互いに気
密状態を保持する構成も採用することができる。

【００２９】以上のように構成されたインクカートリッ
ジによれば、外郭部材が少なくとも第１の外郭構成部材
と第２の外郭構成部材とが接合されて互いに気密状態と
なるように構成され、この外郭部材とインクパックとで
形成される圧力室内に、空気加圧ポンプにより生成され
る空気圧が印加されるようになされる。

【００３０】そして、前記第１の外郭構成部材と第２の
外郭構成部材とは、振動溶着によって互いに気密状態に
接合させる手段を採用することができる。また、第１の
外郭構成部材と第２の外郭構成部材とは、熱溶着によっ
て互いに気密状態に接合させる手段を採用することもで
きる。さらに、第１の外郭構成部材に形成された一連の
被密着面に対して、第２の外郭構成部材に形成された密
着面が密着されるように構成し、両者で互いに気密状態
を保持させる手段も採用することができる。

【００３１】前記した第１の外郭構成部材を例えば下ケ
ースとし、第２の外郭構成部材を例えば蓋体としての上
ケースとした場合、下ケース内に予めインクを封入した
インクパックを収納し、この状態において上ケースとし
ての蓋体を、前記した手段により気密状態に装着させる
ことでインクカートリッジとしての商品を得ることがで
きる。

【００３２】したがって、インクパックを含むインクカ
ートリッジ外郭の組み立て工程をより簡素化させること
ができ、この種の製品の生産性を向上させることに寄与
できる。また、インクカートリッジの外郭は、第１の外
郭構成部材と第２の外郭構成部材とを気密状態に接合さ
せた構成とされているので、例えば使用済みカートリッ
ジケースの分解およびリサイクルを容易にし、資源の省
力化に寄与することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる記録装置用
インクカートリッジについて、図に示す実施の形態に基
づいて説明する。まず、図１は本発明にかかるインクカ
ートリッジを使用し得るインクジェット式記録装置の一
例を、上面図によって示したものである。

【００３４】図１において符号１はキャリッジを示し、
このキャリッジ１はキャリッジモータ２によって駆動さ
れるタイミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案
内されて紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の
幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成さ
れている。そして、図１には示されていないが、キャリ
ッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述するイン
クジェット式記録ヘッド６が搭載されている。

【００３５】また、キャリッジ１には前記記録ヘッドに
インクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載さ
れている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形
態においては、その内部において各インクを一時的に貯
留するために、それぞれのインクに対応して４個具備さ
れている。

【００３６】そして、この各サブタンク７ａ〜７ｄに
は、装置本体に配置されたカートリッジホルダ８に装填
されたインクカートリッジとしてのメインタンク９ａ〜
９ｄから、可撓性のインク補給チューブ１０，１０，…
…をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタお
よびシアンの各インクが供給されるように構成されてい
る。

【００３７】一方、前記キャリッジ１の移動経路上にお
ける非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドの
ノズル形成面を封止することができるキャッピング手段
１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１
１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し
得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材
１１ａが配置されている。そして、キャリッジ１がホー
ムポジョンに移動したときに、前記キャップ部材１１ａ
によって、記録ヘッドのノズル形成面が封止されるよう
に構成されている。

【００３８】このキャップ部材１１ａは、記録装置の休
止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、
ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。ま
た、このキャップ部材１１ａには、図には示されていな
いが、吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチューブ
の一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッド
に作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させる
クリーニング動作が実行されるように構成されている。

【００３９】そして、キャッピング手段１１の印字領域
側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２
が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形
成面を払拭して清掃することができるように構成されて
いる。

【００４０】次に図２は、図１に示した記録装置に搭載
されたインク供給システムの構成を模式的に示したもの
であり、このインク供給システムについて、それぞれ相
当する各部を同一符号で示した図１と共に説明する。

【００４１】図１および図２において、符号２１は加圧
ユニットを構成する空気加圧ポンプを示しており、この
空気加圧ポンプ２１により加圧された空気は、圧力調整
弁２２に供給され、さらに圧力検出器２３を介して前記
した各メインタンク９ａ〜９ｄ（図２においては代表し
て符号９として示しており、以下において代表して単に
符号９として説明する場合もある。）にそれぞれ供給さ
れるように構成されている。

【００４２】なお、前記圧力調整弁２２は、空気加圧ポ
ンプ２１によって加圧された空気圧が所定以上に達した
時に、圧力を開放して各メインタンク９ａ〜９ｄに加わ
る空気圧を所定の範囲に維持させる機能を有している。

【００４３】さらに、前記圧力検出器２３は、空気加圧
ポンプ２１によって加圧された空気圧を検知し、空気加
圧ポンプ２１の駆動を制御するように機能する。すなわ
ち、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が所
定の圧力に達したことを検出した場合には、空気加圧ポ
ンプ２１の駆動を停止させると共に、圧力検出器２３に
よって空気圧が定められた圧力以下となったことを検出
した場合には、空気加圧ポンプ２１を駆動させるように
制御し、この繰り返しによって前記した各メインタンク
９ａ〜９ｄに加わる空気圧が所定の範囲に維持されるよ
うに機能する。

【００４４】前記メインタンク９の詳細な構成について
は後述するが、その概略構成は図２に示されたように、
その外郭が気密状態に形成されており、その内部にはイ
ンクを封入した可撓性素材により形成されたインクパッ
ク２４が収納されている。そして、メインタンク９とイ
ンクパック２４とで形成される空間が圧力室２５を構成
しており、この圧力室２５内に、前記圧力検出器２３を
介した加圧空気が供給されるように構成されている。

【００４５】この構成により、各メインタンク９ａ〜９
ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空
気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄから各
サブタンク７ａ〜７ｄに対して所定の圧力によるインク
流が発生されるように構成されている。

【００４６】前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加
圧されたインクは、それぞれ各インク補給バルブ２６，
２６……および各インク補給チューブ１０，１０，……
をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サブタ
ンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７として
示しており、以下において代表して単に符号７として説
明する場合もある。）に供給されるように構成されてい
る。

【００４７】図２に示すように、サブタンクには内部に
フロート部材３１が配置されており、そのフロート部材
３１の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そ
してホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３
ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接
されている。

【００４８】この構成により、フロート部材３１に配置
された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置にした
がった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、前記
ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力が発生され
るインク量検出手段を構成している。

【００４９】したがって、例えばサブタンク７内のイン
ク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納され
たフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、これに
伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。そ
れ故、永久磁石の移動によるホール素子３３ａ，３３ｂ
の電気的出力は、サブタンク７内のインク量として感知
することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂにより得ら
れた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が
開弁される。

【００５０】これにより、メインタンク９内で加圧され
ているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタ
ンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク
７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、
前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づ
いて前記インク補給バルブ２６が閉弁される。このよう
な繰り返しにより、メインタンクからサブタンクに対し
て断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタ
ンクには常にほぼ一定のインクが貯留されるようになさ
れる。

【００５１】そして、各サブタンク７からはバルブ３５
およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッ
ド６に対してインクが供給されるように構成されてお
り、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに供給される
印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に
形成されたノズル開口６ａより、インク滴が吐出される
ように作用する。

【００５２】なお、図２において符号１１は、前記した
キャッピング手段を示しており、このキャッピング手段
１１に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプ（チュ
ーブポンプ）に接続されている。

【００５３】図３乃至図５は、以上のように構成された
インクジェット式記録装置に用いられるインクカートリ
ッジとしての前記したメインタンクの例を示したもので
ある。まず、図３はメインタンクの外郭を構成する第１
の外郭構成部材としての下ケースの全体構成を示してい
る。

【００５４】この下ケース４１は偏平状の函型形状にな
されており、上面が開放されてその内部にはインクを封
入した状態の前記インクパック２４が収納されるように
構成されている。この下ケースの周縁には、周縁の全周
に沿って一連の被溶着面４２がほぼ面一状に形成されて
いる。また、下ケースの周縁には、一連の被溶着面４２
のさらに外周に沿って、立上り部４３が一体に形成され
ている。なお、図５（Ｂ）には、図３におけるＢで示す
隅角部が拡大して示されている。

【００５５】この立上り部４３は、後述するように第２
の外郭構成部材としての上ケースを下ケースに対して振
動溶着させる場合において、上ケースに形成されたダイ
レクタ（溶着子）が摩擦によって削りかすとなって生
じ、これが飛散するのを防止するために形成されてい
る。

【００５６】また、下ケース４１の下底面、すなわち圧
力室２５を形成する面には、空気圧を受けて下ケースが
変形するのを阻止する井桁状の補強リブ４４が形成され
ている。この補強リブ４４は、下ケース４１を例えばイ
ンジェクション成型する場合において予め一体に形成さ
れており、後述するように上ケースが気密状態となるよ
うに接合されて、内部に圧力室が形成された場合におい
て、内部に加わる空気圧による面に直交する方向のたわ
みの発生を、この井桁状の補強リブ４４によって抑制す
るように作用する。

【００５７】換言すれば、前記したように井桁状の補強
リブ４４を形成させることによって、面に直交する方向
における強度を増大させることができ、したがって、下
ケースを形成する際の合成樹脂材料の使用量も少なくさ
せることにも寄与できる。

【００５８】この場合、前記補強リブ４４はケースの外
側に形成させても同様の補強効果を得ることができる
が、ケースの外側に図３に示したような井桁状のリブ４
４を形成させた場合には、カートリッジの商品名や識別
を示すマークなどを示したラベルの貼着が困難となる不
都合があり、したがってリブ４４は図３に示すように下
ケースの下底面に施すことが望ましい。

【００５９】なお、図３に示されたように下ケース４１
の長手方向の端部には、一対のガイド孔４５が形成され
ており、このガイド孔４５は後述する上ケースと共にイ
ンクカートリッジが構成された場合において、記録装置
のカートリッジホルダに配置された一対のガイドピンに
嵌合して位置決めされるように作用する。

【００６０】次に図４は、メインタンクの外郭を構成す
る第２の外郭構成部材としての上ケースの全体構成を示
している。この上ケース５１は偏平状にしてその中央部
が若干くぼんだ函型形状になされており、前記した下ケ
ース４１に対して蓋体として機能するように構成されて
いる。

【００６１】この上ケースの周縁には、前記した下ケー
ス４１の周縁に形成された一連の被溶着面４２に当接し
て摩擦溶着される一連のダイレクタ（溶着子）５２が面
一状に形成されている。なお、図５（Ａ）には、図４に
おけるＡで示す隅角部が拡大して示されている。

【００６２】そして、上ケース５１の天井下面、すなわ
ち圧力室２５を形成する面には、下ケースと同様に空気
圧による変形を阻止する井桁状の補強リブ５３が形成さ
れている。この補強リブ５３は、上ケース５１を例えば
インジェクション成型する場合において予め一体に形成
されており、下ケースに対して気密状態となるように接
合されて、内部に圧力室が形成された場合において、内
部に加わる空気圧による面に直交する方向のたわみの発
生を、この井桁状の補強リブ５３によって抑制するよう
に作用する。

【００６３】このように、上ケース５１においても、あ
えてその天井下面に補強リブ５３を形成させることで、
前記したと同様にカートリッジの表面に商品名や識別を
示すマークなどを示したラベルの貼着に支障が発生しな
いように配慮されている。

【００６４】図６は、前記した下ケース４１に対して上
ケース５１を振動溶着によって接合させようとする状態
を断面図で示している。また、図７は図６に示すＣ−Ｃ
線から矢印方向に視た状態の断面図である。なお、図６
および図７において、既に説明した各部と同一部分は同
一符号で示している。

【００６５】振動溶着を実施するに際しては、図６およ
び図７に示すように下ケース４１内にその上部から予め
インクを封入したインクパック２４が収納される。そし
て、下ケース４１の側端部に形成された開口部４６を介
して、インクパック２４を封止してインク導出口を構成
する栓体２４ａを、下ケース４１から外部に導出させ
る。

【００６６】この状態で前記開口部４６にＯリング５６
を充てると共に、下ケース４１の外部から環状の係合部
材５７を押し込むことで、インクパック２４の栓体２４
ａを下ケース４１の前記開口部４６に取り付けることが
できる。

【００６７】このように、環状の係合部材５７によって
開口部４６に充てられたＯリングを圧縮するようにして
インクパック２４の栓体２４ａを取り付けるので、前記
下ケース４１に形成された開口部４６と、インクパック
の栓体２４ａとの間は気密状態とされる。

【００６８】このようにして、インクパック２４を下ケ
ース２４内に装填した後に、下ケース４１に対して上ケ
ース５１を重合し、振動溶着が実行される。なお、図７
において符号４７は、前記した空気加圧ポンプによって
生成される空気圧が供給される空気導入口を示してい
る。

【００６９】図８は、下ケース４１に対して上ケース５
１を振動溶着させる場合の状態を、その一部を拡大した
模式図で示している。すなわち図８（Ａ）に示すように
下ケース４１の周縁部は、固定側の振動溶着治具６１に
よって、下方向から支えられる。また、上ケース５１の
周縁部は、可動側の振動溶着治具６２によって、上方向
から押さえられる。

【００７０】そして、可動側の振動溶着治具６２は、図
示せぬアクチェータの駆動力を受けて図８（Ａ）に示す
ように重力方向に荷重を加えると共に、水平方向に振動
動作を与えるように動作する。この動作によって、上ケ
ース５１に形成されたダイレクタ５２は、下ケース４１
の被溶着面４２に対して荷重が加えられつつ摺動され
る。したがって、その両者間において発生する摩擦熱に
より、上ケース５１に形成されたダイレクタ５２、およ
び下ケース４１の被溶着面４２の一部がそれぞれ溶融さ
れる。

【００７１】そして、荷重を加えた状態で可動側の振動
溶着治具６２における水平方向の振動動作を停止させる
ことで、図８（Ｂ）に示すように下ケース４１に対して
上ケース５１が気密状態に接合される。なお、前記した
ように下ケース４１における被溶着面４２の外周に沿っ
て、さらに立上り部４３が形成されており、この立上り
部４３の存在によって前記した振動溶着の実行中におい
て、上ケースに形成されたダイレクタ５２が削りかすと
なって生じても、これが飛散する程度を低減させること
ができる。

【００７２】このようにして構成されたインクカートリ
ッジとしての外郭は、両者間における樹脂溶融により気
密状態に接合させることができ、前記したようにインク
カートリッジとしてのメインタンク内に空気圧を導入す
る構成のインクジェット式記録装置に好適に採用するこ
とができる。

【００７３】以上の説明は、第１の外郭構成部材として
の下ケースに対して、第２の外郭構成部材としての上ケ
ースを振動溶着手段によって互いに気密状態を構成する
ようにした形態を示しているが、両者を互いに気密状態
に構成する手段としては、次に示す熱溶着手段を利用す
ることもできる。

【００７４】図９は第１の外郭構成部材としての下ケー
スに対して、第２の外郭構成部材としてのフイルム状部
材を熱溶着させる状態を模式図によって示したものであ
る。この場合、下ケースとしてはすでに図３において説
明したような構成と同様のものが用いられる。

【００７５】そして、下ケースに対してフイルム状部材
を熱溶着させるに際しては、図６および図７に示した振
動溶着を施す場合と同様に、下ケース４１内にはその上
部からインクを封入したインクパック２４が収納され
る。これに続いて、下ケース４１の側端部に形成された
開口部４６を介して、インクパック２４に取り付けられ
た栓体２４ａを、下ケース４１から外部に導出させると
共に、Ｏリング５６を環状の係合部材５７で封止するこ
とで、インクパック２４の栓体２４ａは下ケース４１の
前記開口部４６に取り付けられる。

【００７６】一方、下ケース４１の周縁には、図９
（Ａ）にその一部が示されたように、周縁の全周に沿っ
て一連の被溶着面４２がほぼ面一状に形成されている。
そして、熱溶着フイルム６４が、前記下ケースの周縁に
おける一連の被溶着面４２に対して熱溶着される。

【００７７】この場合、図９（Ａ）に示されたように、
下ケース４１の周縁部は、固定治具６６によって支えら
れる。そして、熱溶着フイルム６４が下ケースの周縁に
おける一連の被溶着面４２を覆うように載置され、この
状態でヒータチップ６７が下ケース４１の周縁部に形成
された被溶着面４２の上部から降下し、熱溶着フイルム
６４を被溶着面４２に圧着させる。

【００７８】これにより、熱溶着フイルム６４は下ケー
ス４１の周縁部に溶着され、熱溶着フイルム６４は下ケ
ース４１の周縁部に対して気密状態に接合される。この
ように下ケース４１の上面開口を熱溶着フイルム６４に
より接合することで、圧力室２５を下ケース４１内に気
密状態で形成させることができる。

【００７９】ところで、前記熱溶着フイルム６４は比較
的柔軟な性質を有しているために、この状態で前記した
記録装置に装填した場合においては、空気加圧ポンプに
よる空気圧の作用を受けて熱溶着フイルム６４が膨張
し、下ケース４１と熱溶着フイルム６４による圧力室２
５内の空気圧が安定しないという技術的な問題が残され
る。

【００８０】図９（Ｂ）は、このような問題を解消する
ための構成を示したものである。すなわち、図９（Ｂ）
に示されたように熱溶着フイルム６４を、その上部から
覆う補強部材７１が具備され、この補強部材の周縁に
は、下ケース４１の周縁に対して着脱可能になされる係
合部７１ａが一体に形成されている。

【００８１】この構成により、下ケース４１と熱溶着フ
イルム６４により形成された圧力室２５内に空気圧が印
加され、熱溶着フイルム６４が膨張しようとした場合、
熱溶着フイルム６４は補強部材７１の面に当接して、そ
の膨張が妨げられる。

【００８２】このようにして構成されたインクカートリ
ッジにおいても、下ケースと熱溶着フイルム間において
圧力室を形成させることができ、前記したようにインク
カートリッジ内に空気圧を導入する構成のインクジェッ
ト式記録装置に好適に採用することができる。

【００８３】さらに図１０は、インクカートリッジを構
成する場合の他の実施の形態を模式図で示したものであ
る。この図１０に示す形態においては、第１の外郭構成
部材を構成する下ケースに形成された一連の被密着面に
対して、第２の外郭構成部材を構成する蓋体に形成され
た密着面が密着されるように構成し、両者で互いに気密
状態を保持させるように構成したものである。

【００８４】すなわち、図１０にその端部を断面状態で
示したように、第１の外郭構成部材としての下ケース４
１には、周縁の全周に沿って円弧状の被密着面７３が凸
状に形成されている。また、前記第２の外郭構成部材と
しての蓋体７５の周縁には、下ケース４１の周縁におけ
る前記一連の被密着面７３に密着する円弧状の密着面７
６が凹状に形成されている。

【００８５】そして、蓋体７５には下ケースの周縁に対
して着脱可能になされる係合部７７が一体に形成され、
前記係合部７７の作用により、ケース４１と蓋体７５間
で互いに気密状態を保持するように構成されている。

【００８６】このように構成されたインクカートリッジ
においても、下ケースと蓋体間において圧力室を形成さ
せることができ、前記したようにインクカートリッジ内
に空気圧を導入する構成のインクジェット式記録装置に
好適に採用することができる。

【００８７】なお、図１０に示した構成においても、第
１の外郭構成部材である下ケース４１内に、前もってイ
ンクが封入されたインクパックが装填され、この状態で
第２の外郭構成部材である蓋体７５がケース４１の上部
に装着されることは、前記した各実施の形態と同様であ
る。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる記録装置用インクカートリッジによると、内部に
インクパックが収納され、その外郭部材が少なくとも第
１の外郭構成部材と第２の外郭構成部材とが接合されて
互いに気密状態となるように構成されるので、予めイン
クが封入されたインクパックを収納した状態で、第１お
よび第２の外郭構成部材を接合してインクカートリッジ
としての商品を形成させることができる。また、第１の
外郭構成部材と第２の外郭構成部材とが接合されて互い
に気密状態となるように構成されているので、例えば使
用済みカートリッジの分解およびリサイクルを容易に
し、資源の省力化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるインクカートリッジを使用し得
るインクジェット式記録装置の一例を示した上面図であ
る。

【図２】図１に示す記録装置におけるインクカートリッ
ジから記録ヘッドに至るインク供給システムを示した模
式図である。

【図３】本発明にかかるインクカートリッジの外郭を構
成する下ケースの構成を示した斜視図である。

【図４】同じくインクカートリッジの外郭を構成する上
ケースの構成を示した斜視図である。

【図５】図４および図５に示した各ケースの隅角部にお
ける拡大図である。

【図６】下ケースに対して上ケースを振動溶着によって
接合させようとする状態を示した断面図である。

【図７】図６におけるＣ−Ｃ線から矢印方向に視た状態
の断面図である。

【図８】下ケースに対して上ケースを振動溶着させる場
合において、その一部を拡大して示した模式図である。

【図９】下ケースの開口上面に熱溶着フィルムを溶着さ
せる場合において、その一部を拡大して示した模式図で
ある。

【図１０】下ケースに形成された被密着面に対して、蓋
体に形成された密着面を密着させて互いに気密状態を保
持させるように構成した模式図である。

【図１１】従来におけるインクカートリッジの一例を示
した断面図である。

【符号の説明】

１キャリッジ６記録ヘッド７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）サブタンク８カートリッジホルダ９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）メインタンク（インク
カートリッジ）１０インク補給チューブ２１空気加圧ポンプ２２圧力調整弁２３圧力検出器２４インクパック２４ａ栓体２５圧力室２６インク補給バルブ４１下ケース（第１外郭構
成部材）４２被溶着面４３立上り部４４補強リブ４６開口部４７空気導入口５１上ケース（第２外郭構
成部材）５２ダイレクタ５３補強リブ５６Ｏリング５７係合部材６１振動溶着治具（固定
側）６２振動溶着治具（可動
側）６４熱溶着フイルム（第２
外郭構成部材）６６固定治具６７ヒータチップ７１補強部材７１ａ係合部７３被密着面７５蓋体（第２外郭構成部
材）７６密着面７７係合部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気加圧ポンプにより生成される空気圧
が印加され、前記空気圧の作用により記録ヘッド側にイ
ンクを供給するように構成された記録装置に用いられる
インクカートリッジであって、前記インクカートリッジには、内部にインクを封入した
可撓性素材により形成されたインクパックが収納される
と共に、その外郭部材が少なくとも第１の外郭構成部材
と第２の外郭構成部材とが接合されて互いに気密状態と
なるように構成され、前記外郭部材と前記インクパック
とで形成される圧力室内に、前記空気加圧ポンプにより
生成される空気圧が印加されるように構成した記録装置
用インクカートリッジ。
【請求項２】前記第１の外郭構成部材と第２の外郭構
成部材とが振動溶着によって互いに気密状態に接合され
てなる請求項１に記載の記録装置用インクカートリッ
ジ。
【請求項３】前記第１の外郭構成部材としての下ケー
スの周縁には、周縁の全周に沿って一連の被溶着面がほ
ぼ面一状に形成され、前記第２の外郭構成部材としての
上ケースの周縁には、下ケースの周縁における前記一連
の被溶着面に当接して摩擦溶着される一連のダイレクタ
が形成されてなる請求項２に記載の記録装置用インクカ
ートリッジ。
【請求項４】前記第１の外郭構成部材としての下ケー
スの周縁には、前記一連の被溶着面の外周に沿って、さ
らに立上り部が一体に形成されてなる請求項３に記載の
記録装置用インクカートリッジ。
【請求項５】前記第１の外郭構成部材およびまたは第
２の外郭構成部材の圧力室を形成する面には、空気圧に
よる変形を阻止する補強リブが予め形成されてなる請求
項１乃至請求項４のいずれかに記載の記録装置用インク
カートリッジ。
【請求項６】前記第１の外郭構成部材と第２の外郭構
成部材とが熱溶着によって互いに気密状態に接合されて
なる請求項１に記載の記録装置用インクカートリッジ。
【請求項７】前記第１の外郭構成部材としての下ケー
スの周縁には、周縁の全周に沿って一連の被溶着面がほ
ぼ面一状に形成され、前記第２の外郭構成部材としての
熱溶着フイルムが、前記下ケースの周縁における前記一
連の被溶着面に対して熱溶着されてなる請求項６に記載
の記録装置用インクカートリッジ。
【請求項８】前記第２の外郭構成部材としての熱溶着
フイルムを、外部から覆う補強部材がさらに具備されて
なる請求項７に記載の記録装置用インクカートリッジ。
【請求項９】前記補強部材の周縁には、第１の外郭構
成部材としての下ケースの周縁に対して着脱可能になさ
れる係合部が一体に形成されてなる請求項８に記載の記
録装置用インクカートリッジ。
【請求項１０】前記第１の外郭構成部材の圧力室を形
成する面には、空気圧による変形を阻止する補強リブが
予め形成されてなる請求項６乃至請求項９のいずれかに
記載の記録装置用インクカートリッジ。
【請求項１１】前記第１の外郭構成部材としての下ケ
ースには、周縁の全周に沿って一連の被密着面が形成さ
れ、前記第２の外郭構成部材としての蓋体の周縁には、
下ケースの周縁における前記一連の被密着面に密着する
密着面が形成され、且つ前記蓋体には下ケースの周縁に
対して着脱可能になされる係合部が一体に形成されると
共に、前記係合部の作用によりケースと蓋体間で互いに
気密状態を保持するように構成されてなる請求項１に記
載の記録装置用インクカートリッジ。