JP3885872B2 - インク収容装置及びそれを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェット記録装置の印字ヘッドにインクを供給するためのインク収容装置及びそれを備えたインクジェット記録装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入力信号に基づいてインクを用紙等の被記録媒体に噴射して記録するインクジェット記録装置に使用するインク収容装置として、特許第２７２５２８１号特許公報に開示されているように、密閉箱状のインクカートリッジ内に、合成樹脂製のシート材からなるインク収容袋と、廃棄インク吸収体とを、仕切り板を介して区画形成された別々の室内に配置し、前記インクカートリッジの一側面に設けた孔には、インク収容袋内のインクを外部の印字ヘッドに導出するための断面筒状等のインク導出管の先端部を封止するゴム栓体を嵌着し、このゴム栓体に突き刺したインク供給針及び供給チューブを介して印字ヘッドに接続する一方、前記インクカートリッジの一側面に設けた別の孔には、同じくゴム状弾性体からなる廃液口体を設ける。
【０００３】
そして、吸引パージ部に接続された廃棄インクチューブの先端の廃棄インク回収針を予め前記廃液口体に突き刺して、廃棄インク回収針の先端が廃棄インク吸収体の箇所に臨むようにしておき、印字ヘッドのメインテナンス時の吸引パージにより印字ヘッドのノズルから吸引された廃棄インク及び気泡は、廃棄インクチューブと廃棄インク回収針とを介して前記廃棄インク吸収体の配置された室内に放出される。そして、廃棄インクは廃棄インク吸収体に吸収される一方、密閉箱状のインクカートリッジの上面に穿設された通気孔を介して気泡をインクカートリッジの外に排出させることを提案している。
【０００４】
他方、特開平４−２１１９６３号公報では、密閉箱状のインクカートリッジ内に、廃棄インク吸収体と、その広幅面に沿うように配置する非吸水性シートと、インクを入れたインク収容袋とを内蔵させ、インク収容袋内のチューブに接続したゴム弾性体製のシールキャップをインクカートリッジの一側面の孔に嵌合させる。前記インクカートリッジの一側面に穿設したインク回収部としての孔を介して廃棄インク案内管を前記非吸水性シートの上方に臨ませ、廃棄インクを非吸水性シートの表面に滴下させると、廃棄インクは非吸水性シートの表面に沿って急速に広がった後、インク吸収体に吸収される技術が開示されている。なお、気泡は前記インク回収部としての孔を介してインクカートリッジの外に排出されるものと解される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記先行技術の構成では、インク吸収体や非吸水性シートを必要とするため、装置の製造コストが高くなる。また、前記の廃棄インク吸収体に一旦廃棄インクが吸収された後長期間放置すると、廃棄インク中の揮発成分が蒸発してしまい、廃棄インク吸収体内に固形成分が固まり、廃棄インク吸収体の表面の毛細管能力が低下する。しかも、前記廃棄インク中に混じった気泡（空気）が、密閉したインクカートリッジの箱体の空間に充満すると、その空気圧により、廃棄インクが前記通気孔やインク回収部としての孔から外に漏れ出し、インクジェット記録装置の内部を汚してしまうという問題を解消できなかった。
【０００６】
特に、インクカートリッジの取り扱い中にその姿勢を傾けたり、裏返す等の変化させたとき、前記通気孔やインク回収部としての孔が、インクカートリッジの下面側や斜め下向きになると、廃棄インクが一層漏出し易くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたものであって、前記インク吸収体を使用することなく、且つインクが漏出し難いようにした低価格のインク収容装置及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明のインク収容装置は、インクジェット記録装置における印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するためのインク収容袋の収容室と、印字に使用しない廃棄インクを収容するための廃棄インク導入室とを備えた、密閉箱状のインクカートリッジからなるインク収容装置において、前記インクカートリッジにおけるケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室を外気に連通する段付きの開口孔と、一端が前記開口孔に繋がると共に、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝とが形成され、前記ラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、前記開口孔の段に貼着され、前記開口孔を密閉する透気性フィルムと、前記ケース本体または蓋体の外面に貼着され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムとを備え、前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするものである。
【０００９】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記ラビリンス溝の中途部に、前記ラビリンス溝の断面積よりも断面積が大きいインクトラップが凹み形成されて、前記インクトラップも非透気性フィルムで覆われていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記収容室と廃棄インク導入室とを区画する仕切り壁を設け、該仕切り壁には、両室に連通する通路を設けたものである。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室に廃棄インク導入のための中空針を差し込み可能なシール材を設けたものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明のインクジェット記録装置は、前記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインク収容装置を備え、前記インク収容装置における前記インク収容袋から印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するように構成する一方、廃棄管を介して前記廃棄インク導入室に廃棄インクを戻すように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１は、本発明を適用するインクジェット記録装置の要部概略平面図、図２はインクカートリッジの蓋体を外した状態の斜視図、図３は本発明に係るインク収容袋の製造工程を示す斜視図である。
【００１４】
まず、図１を参照して、インクジェット記録装置１の要部について説明すると、インクジェット記録装置１の本体ケース２内のフレーム４に、左右方向（図１で矢印Ａ方向）に長手のガイドレール３を、その両端を固定する。該ガイドレール３には、キャリッジ５を左右往復移動可能に装着し、図示しないタイミングベルトと駆動モータ等の駆動手段により、所定範囲内で左右方向（図１で矢印Ａ方向）に往復動させるように構成されている。このキャリッジ５には、下部側に図示しない複数の噴射チャンネルを有する印字ヘッド７（実施形態では４色のための４つの印字ヘッドが並列状に配置）が備えられたヘッドユニット６を着脱可能に搭載している。図１における符号Ｂは用紙（被記録媒体）が搬送される方向である。
【００１５】
図１において、用紙の搬送面よりも下方には、４色（マゼンタ（赤色）、イエロー（黄色）、シアン（青色）、ブラック（黒色））のインクを別個に収納できる４つのインクカートリッジ９（個別の符号は９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）が横一列状に配置されている。この各インクカートリッジ９ａ〜９ｄにそれぞれ基端が連結された合成樹脂製等の可撓性を有するインク供給管１０（個別の符号は１０ａ〜１０ｄ）の先端部は、前記キャリッジ５内のインク供給用ジョイント体（図示せず）に連結し、そのインク供給用ジョイント体を介してヘッドユニットに接続し、各印字ヘッドにインクが供給されるように構成されている。
【００１６】
また、図１の本体ケース２の左端部（キャリッジ５の移動範囲内の端部）には、回復動作（吸引パージ）のための吸引キャップ１１と、キャリッジ５が吸引キャップ１１に接近動するときに、各印字ヘッドの表面を拭き清掃するためのワイパーブレード１２とが、前記印字ヘッドと対向するように配置されており、吸引パージ時には、吸引キャップ１１が印字ヘッドの前面（下面）のノズル部を覆うように接近密着するように構成されている。前記吸引キャップ１１に接続した吸引パイプ１３は図示しない吸引ポンプを介して、廃棄タンク、例えば、前記インクカートリッジ９（９ａ〜９ｄのうちの一つ）における後述する廃棄インク導入室２０ｂに接続されており、吸引パージにより吸い出される廃棄インクが前記箇所に排出されるようになっている。
【００１７】
なお、回復動作のための装置としては、上記の吸引による方法のほか、ヘッドへのインクの供給側からインクに高い圧力を付与する方法もある。
【００１８】
図２、図８、図９及び図１０はインクカートリッジ９の構成を示し、合成樹脂製の平面視略矩形状の偏平箱型のケース本体２０と、その上面を覆う蓋体２１と、ケース本体２０内に配置するインク収容袋４０等とからなる。インクカートリッジ９のうちの１つ、例えば最も多く使われるブラックインクのカートリッジは、ケース本体２０が、前記インク収容袋４０が配置される収容室２０ａと、該収容室２０ａより容積の小さい廃棄インク導入室２０ｂとに仕切り壁２０ｃにて区切られている。この仕切り壁２０ｃに設けた切欠きの連通溝等の連通部２０ｅにより、廃棄インク導入室２０ｂに排出されたインクが収容室２０ａ内にも流れるようにしている。他のカラーインクのカートリッジには、廃棄インク導入室２０ｂを設ける必要はない。
【００１９】
次に、インク収納袋４０の構成について説明すると、図３（ａ）〜図３（ｄ）はその第１実施形態を示す。１枚の合成樹脂製の矩形状のシート材４１の略中央に穿設孔４２を形成する。その場合、シート材４１は、図４に示すように、ポリエチレンテレフタレート製フィルム４４ａの片面にアルミナ又はシリカ４４ｂを真空蒸着した真空蒸着フィルム４４の表面にナイロン樹脂製のフィルム４５を接着し、他方の面にはポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製のフィルム４６を接着した多層構造とする。
【００２０】
一方、インク取り出し口体２３は、筒状部２３ａと該筒状部２３ａの一端から半径外方向に広がる略円盤状のフランジ部２３ｂとからなる合成樹脂製の一体成形品であり、筒状部２３ａ及びフランジ部２３ｂの内径部分を貫通する貫通孔２３ｃを備えている。実施形態では、ポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製である。そして、前記穿設孔４２に対してインク取り出し口体２３の筒状部２３ａを挿入するとき、シート材４１のポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製のフィルム４６側から挿入し、筒状部２３ａが突出する側のフランジ部２３ｂの円盤面が前記フィルム４６と対面するようにして、当該フランジ部２３ｂとシート材４１とを熱により溶着（熱シール）して接合部とする（図３（ｂ）参照）。
【００２１】
次いで、前記インク取り出し口体２３のフランジ部２３ｂがシート材４１の折り畳みの内部側になるように、当該シート材４１を半分に折り、そのシート材４１の３方の端縁部を同方向に向けて重ね合わせ、その重ね合わせのうち底辺を除く左右両側辺をそれぞれ全長にわたって熱により溶着（熱シール）して接合部（溶着部）４３ａ，４３ｂとする（図３（ｃ）参照）。
【００２２】
これらの場合、合成樹脂製のインク取出し口体２３の材料が前記シート材４１における熱シール面と同じ材質であることが熱シール性や接着剤による接着性能を向上させるために望ましい。実施形態では、インク取出し口体２３の材質はポリプロピレン樹脂またはポリエチレンとする。また、シート材の接合部４３ａ，４３ｂの合わせ面も、相互に熱シールし易いポリプロピレンまたはポリエチレン樹脂とすることが望ましい。なお、熱シールに代えて接着剤による接合としても良い。
【００２３】
次に、前記インク収容袋４０のインク取出し口体２３を塞ぐと共に、インクカートリッジ９に装着するためのシールキャップ２４の構成について説明する。
【００２４】
ケース本体２０の一側壁２０ｄには、収容室２０ａ内に収容したインク収納袋４０に設けたインク取出し口体２３の開口部としての貫通孔２３ｃを塞ぎ、且つ一側壁２０ｄに穿設され装着孔２５を封止するための弾性体のシールキャップ２４と、前記廃棄インク導入室２０ｂに連通する孔２６を塞ぐための弾性体のシール部材２７とが設けられている（図５、図６及び図７参照）。
【００２５】
シールキャップ２４及びシール部材２７は、弾性体として、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリロゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム、ブチレンゴム、フッ素系ゴム等にて構成されており、前記インク供給管１０及び吸引パイプ１３の先端に取付けられた尖頭状の中空針２９、２８（図５及び図６参照）にて突き刺して貫通できると共に、この中空針２９、２８をシール部材２４、２７から引き抜いた跡がゴム材料自体の弾性力にて封止（密閉）できることが望ましいから弾性復元性の高いシリコーンゴムが好ましい。
【００２６】
図６及び図７に示すように、シールキャップ２４は、インク取出し口体２３の筒状部２３ａ及びフランジ部２３ｂの内径部を貫通する貫通孔２３ｃに嵌挿する栓部２４ａと、前記筒状部２３ａの外周面に被嵌密着する外筒部２４ｂとが一体的に連設形成されている。前記栓部２４ａは、前記筒状部２３ａの先端側の略截頭円錐状に形成された内径部に密着して嵌まるように略截頭円錐状に形成されている。このように、シールキャップ２４を構成すれば、インク取出し口体２３の筒状部２３ａの内周面（貫通孔２３ｃ）と外周面と、筒状部２３ａの端面とにわたって広い面積の密接部が形成できて、シール性（インク防漏出性）が向上するのである。
【００２７】
そして、このシールキャップ２４を前記ケース本体２０の一側壁２０ｄに設けた装着孔２５に対して圧入して嵌挿係合する。このとき、前記装着孔２５の内周面（一側壁２０ｄの板厚さ内）には、環状もしくは円周方向に点在するように突起部４９を備える（図７参照）。これにより、装着孔２５に圧入したシールキャップ２４の外筒部２４ｂの外周面が前記突起部４９により半径内方向に圧縮力を受けるから、シールキャップ２４の外側（インクカートリッジ９の外面側）から中空針２９を刺し通したとき、及びこの中空針２９を抜き取るときの一側壁２０ｄの板厚さ方向の外力対する抵抗力が増大して、シールキャップ２４が装着孔から抜けるという不都合を確実に防止できると共に、前記シールキャップ２４の外筒部２４ｂを半径内方向に圧縮する力により、筒状部２３ａに対する外筒部２４ｂ及び栓部２４ａの密着性能も増大して、シール性（インク防漏出性）も一層確実となるという効果を奏する。
【００２８】
所定のインクを入れたインク収納袋４０を収容室２０ａ内にセットした後には、蓋体２１をケース本体２０に接着剤等により接着して密閉する。インク収納袋４０内のインクが消費されると、このインクカートリッジ９ごと交換するものである。
【００２９】
なお、ケース本体２０の一部（前記シールキャップ２４及びシール部材２７が配置されている側面）には、インクの種類や適用可能なインクジェット記録装置、前記インクカートリッジ９の使用履歴（記録装置本体に１回装着されれば、そのインクカートリッジ９は新品でないと判断するため）等の情報を記憶させるメモリチップ３０及びそのチップを記録装置本体と接続するための電気接点の配置部３１を備えている。
【００３０】
また、前記中空針２８から排出された廃棄インクと共に気泡として排出される空気のみをインクカートリッジ９の外に排気するため、前記インクカートリッジ９におけるケース本体２０または蓋体２１には、前記廃棄インク導入室２０ｂを外気に連通するための開口孔としての段付き孔３２を設け、該段付き孔３２を透気性フィルム３３（インク等の液体は非透過である）にて密閉するものであり、その第１実施形態では、前記蓋体２１に穿設された平面視略矩形状の段付き孔３２の外面を覆うように透気性フィルム３３が貼着されている。この透気性フィルム３３は、空気を透過し、インク等の液体を透過しないものである。
【００３１】
そして、前記蓋体２１の外面には、前記開口孔（段付き孔）３２の外面等であって、透気性フィルム３３の張設面より外側の空間に連通するようにした細い溝状のラビリンス溝３４を屈曲させて形成する。その場合、ラビリンス溝３４の断面積は前記開口孔（段付き孔）３２の断面積よりもはるかに小さくする。さらに、前記段付き孔３２（透気性フィルム３３の外側）及びラビリンス溝３４の全体を覆うように、気体も液体も非透過である非透気性フィルム３５を蓋体２１の外面に接着し、ラビリンス溝３４の端部等から外気に連通する通気孔３６を前記非透気性フィルム３５に穿設する。なお、ラビリンス溝３４の途中には、前記透気性フィルム３３の貼着面から万一漏れたインクがラビリンス溝３４を通って外に漏れないように広い面積のインクトラップ３７が凹み形成されている（図２、図５、図６及び図８参照）。
【００３２】
本発明の参考例として、前記開口孔３２は段付き状でなくても良く、またインクカートリッジ９の内面側に前記透気性フィルム３３を貼着してもよい。さらに、開口孔及びこれに連通するラビリンス溝３４は、インクカートリッジ９のケース本体２０の底面もしくは４方の側面板に穿設しても良い。
【００３３】
以上のように開口孔を透気性フィルムにて覆うように貼着したものでは、吸引パージ時に、記中空針２８から排出された廃棄インクと共に気泡とが廃棄インク導入室２０ｂに入った後、空気のみが前記透気性フィルム３３を介してインクカートリッジ９の外に排出できて、インクカートリッジ９の密閉室内の空気圧が大気圧以上に上昇しない。また、インクカートリッジ９が温度上昇したときにもその内部の空気を外に逃がすことができて空気圧が大気圧以上に上昇しない一方、廃棄インクは廃棄インク導入室２０ｂに溜めることができ、インクカートリッジ９の外に漏出することはない。
【００３４】
前記開口部（段付き孔３２）及びラビリンス溝３４の外面側を非透気性フィルム３５にて覆うことにより、万一、インクカートリッジ９の蓋体２１側を下向きに反転した場合やインクカートリッジ９を立て置きした場合に、開口孔（段付き孔３２）を塞いだ透気性フィルム３３の貼着面から廃棄インクが漏出したとき、細い断面のラビリンス溝３４を伝って廃棄インク及び気泡が流れるが、途中のインクトラップ３７にて廃棄インクのみが捉えられ、気体（空気）のみをラビリンス溝３４の先端側にて大気と連通する通気孔３６を介して逃がすことができ、廃棄インクの漏出を確実に防止できてインクカートリッジ９の外（インクジェット記録装置１内）を汚すこともないのである。
【００３５】
また、インク収容袋４０を入れる収容室２０ａと廃棄インク導入室２０ｂとを仕切る仕切り壁２０ａに切欠き部２０ｅを設けることにより、廃棄インク導入室２０ｂ内の廃棄インクが収容室２０ａ内にも流入できることになり、インク収容袋４０内のインクが消費されてインク収容袋４０の体積が減少したところに、廃棄インクが充満できる結果、廃棄インク導入室２０ｂの体積を大きく設定する必要がなくなり、インクカートリッジ９をコンパクトに設計できるという効果も奏する。
【００３６】
なお、前記非透気性フィルム３５に通気孔３６を穿設するのに代えて、ラビリンス溝３４と開口孔（段付き孔３２）との連通箇所から遠い箇所において、ラビリンス溝３４の一部３４ａが大気に露出するように前記非透気性フィルム３５の形状を設定して貼着するようにしても良い（図９の二点鎖線参照）。
【００３７】
前記インクカートリッジ９を印字ヘッド７のノズル面より下方に配置したときの、ノズルとインクカートリッジ９との位置水頭差Ｈ１（mmAg) とし、インクカートリッジ９内に廃棄インクが送り込まれるときの、インクカートリッジ９内の最大圧力上昇Ｈ２（mmAg) とするとき、Ｈ１＞Ｈ２の圧力バランスとなるような透気性フィルム３３を用いると、吸引パージ時に、印字ヘッド７のノズル面からインク滴が凸状に膨出するようなメニスカスとなることがなく、印字ヘッドのノズル面が汚れないのである。
【００３８】
なお、本発明において、廃棄インク導入室２０ｂへの中空針２８の突き刺し用のシール材２７は、蓋体２１に設けても良いことはいうまでもない。そして、インク収容袋４０の形態は、前述のものに限らず、２枚のシート材を重ねてその外周縁辺を熱シールしたものなど周知の形態であっても良い。また、インク取り出し口体２３には前記の貫通孔２３ｃを有する筒状部２３ａを備えれば、フランジ部２３ｂがなくても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１に記載の発明のインク収容装置は、インクジェット記録装置における印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するためのインク収容袋の収容室と、印字に使用しない廃棄インクを収容するための廃棄インク導入室とを備えた、密閉箱状のインクカートリッジからなるインク収容装置において、前記インクカートリッジにおけるケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室を外気に連通する段付きの開口孔と、一端が前記開口孔に繋がると共に、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝とが形成され、前記ラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、前記開口孔の段に貼着され、前記開口孔を密閉する透気性フィルムと、前記ケース本体または蓋体の外面に貼着され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムとを備え、前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするものである。
【００４０】
従って、回復動作時に、廃棄インクと共に気泡とが廃棄インク導入室に入った後、空気のみが前記透気性フィルムを介してインクカートリッジの外に排出できて、インクカートリッジの密閉室内の空気圧が大気圧以上に上昇しない。また、インクカートリッジが温度上昇したときにもその内部の空気を外に逃がすことができて空気圧が大気圧以上に上昇しない一方、廃棄インクは廃棄インク導入室に溜めることができ、インクカートリッジの外に漏出することはなく、インク漏れによる汚れを防止できる。そしてそのための構成として、従来のように、インク吸収体を必要としないから、製造コストが低減できると共に、インクカートリッジの体積、重量も小さくできるという顕著な効果を奏する。
【００４１】
しかも、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムを貼着し、前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするものであるから、前記開口孔の箇所が下向きになったり、下方位置になるような姿勢にインクカートリッジを変更した場合に、万一非透気性フィルムが貼着されている箇所からインクが漏出したとしても、細い断面のラビリンス溝を介してインクの流れを阻害しつつ、空気のみをインクカートリッジの外に放出できるからインクの露出を一層確実に防止できるという効果を奏する。
【００４２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記収容室と廃棄インク導入室とを区画する仕切り壁を設け、該仕切り壁には、両室に連通する通路を設けたものであるから、廃棄インク導入室内に廃棄インクで満杯になった後も、収容室内のインク収容袋のインクが消費されて、インク収容袋の体積が小さくなった箇所に廃棄インクを収容することができる結果、インクカートリッジを廃棄インクの収容のために大きくする必要がなく、コンパクトにできるという効果を奏する。
【００４３】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室に廃棄インク導入のための中空針を差し込み可能なシール材を設けたものであるから、このシール材の箇所からの廃棄インクの漏出も防止できるのである。
【００４４】
請求項５に記載の発明のインクジェット記録装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインク収容装置を備え、前記インク収容装置におけるインク収容袋から印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するように構成する一方、廃棄管を介して前記廃棄インク導入室に廃棄インクを戻すように構成されていることを特徴とするものである。
【００４５】
従って、前述のように、廃棄インクと共に気泡とが廃棄インク導入室に入った後、空気のみが前記透気性フィルムを介してインクカートリッジの外に排出できて、インクカートリッジの密閉室内の空気圧が大気圧以上に上昇しない。また、インクカートリッジが温度上昇したときにもその内部の空気を外に逃がすことができて空気圧が大気圧以上に上昇しない一方、廃棄インクは廃棄インク導入室に溜めることができ、インクカートリッジの外に漏出することはなく、インク漏れによる汚れを防止できる。そしてそのための構成として、従来のように、インク吸収体を必要としないから、製造コストが低減できると共に、インクカートリッジの体積、重量も小さくできる結果、インクジェット記録装置自体もコンパクトで且つ軽量にできるという効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の要部平面図である。
【図２】 インクカートリッジの蓋体を開いた状態の斜視図である。
【図３】 インク収容袋の第１実施形態を示し、（ａ）は製造工程の第１段階を示す斜視図、（ｂ）は第２段階（インク取り出し口体を接合した後２つに折り畳みにした状態）の斜視図、（ｃ）はインク取り出し口体を下にしてインク充填する状態の斜視図、（ｄ）は完成状態のインク収容袋の斜視図である。
【図４】 多層状のシート材の断面図である。
【図５】 インクカートリッジにおける廃棄インク導入室の一部切欠き断面図である。
【図６】 インクカートリッジにおけるインク収容袋の収容室の一部切欠き断面図である。
【図７】 インクカートリッジに対するインク収容袋の開口部の取付け箇所の要部拡大断面図である。
【図８】 インクカートリッジにおける透気性フィルムからラビリンス溝までの断面図である。
【図９】 第２実施形態における開口孔及びラビリンス溝を覆う非透気性フィルムの貼着位置を示す蓋体の平面図である。
【符号の説明】
９ インクカートリッジ
２０ ケース本体
２０ａ 収容室
２０ｂ 廃棄インク導入室
２０ｃ 仕切り壁
２１ 蓋体
２３ インク取り出し口体
２４ シールキャップ
２５ 装着孔
２６ 孔
２８ シール材
２８、２９ 中空針
３２ 開口孔としての段付き孔
３３ 透気性フィルム
３４ ラビリンス溝
３５ 非透気性フィルム
３６ 通気孔
３７ インクトラップ
４０ インク収容袋
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェット記録装置の印字ヘッドにインクを供給するためのインク収容装置及びそれを備えたインクジェット記録装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入力信号に基づいてインクを用紙等の被記録媒体に噴射して記録するインクジェット記録装置に使用するインク収容装置として、特許第２７２５２８１号特許公報に開示されているように、密閉箱状のインクカートリッジ内に、合成樹脂製のシート材からなるインク収容袋と、廃棄インク吸収体とを、仕切り板を介して区画形成された別々の室内に配置し、前記インクカートリッジの一側面に設けた孔には、インク収容袋内のインクを外部の印字ヘッドに導出するための断面筒状等のインク導出管の先端部を封止するゴム栓体を嵌着し、このゴム栓体に突き刺したインク供給針及び供給チューブを介して印字ヘッドに接続する一方、前記インクカートリッジの一側面に設けた別の孔には、同じくゴム状弾性体からなる廃液口体を設ける。
【０００３】
そして、吸引パージ部に接続された廃棄インクチューブの先端の廃棄インク回収針を予め前記廃液口体に突き刺して、廃棄インク回収針の先端が廃棄インク吸収体の箇所に臨むようにしておき、印字ヘッドのメインテナンス時の吸引パージにより印字ヘッドのノズルから吸引された廃棄インク及び気泡は、廃棄インクチューブと廃棄インク回収針とを介して前記廃棄インク吸収体の配置された室内に放出される。そして、廃棄インクは廃棄インク吸収体に吸収される一方、密閉箱状のインクカートリッジの上面に穿設された通気孔を介して気泡をインクカートリッジの外に排出させることを提案している。
【０００４】
他方、特開平４−２１１９６３号公報では、密閉箱状のインクカートリッジ内に、廃棄インク吸収体と、その広幅面に沿うように配置する非吸水性シートと、インクを入れたインク収容袋とを内蔵させ、インク収容袋内のチューブに接続したゴム弾性体製のシールキャップをインクカートリッジの一側面の孔に嵌合させる。前記インクカートリッジの一側面に穿設したインク回収部としての孔を介して廃棄インク案内管を前記非吸水性シートの上方に臨ませ、廃棄インクを非吸水性シートの表面に滴下させると、廃棄インクは非吸水性シートの表面に沿って急速に広がった後、インク吸収体に吸収される技術が開示されている。なお、気泡は前記インク回収部としての孔を介してインクカートリッジの外に排出されるものと解される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記先行技術の構成では、インク吸収体や非吸水性シートを必要とするため、装置の製造コストが高くなる。また、前記の廃棄インク吸収体に一旦廃棄インクが吸収された後長期間放置すると、廃棄インク中の揮発成分が蒸発してしまい、廃棄インク吸収体内に固形成分が固まり、廃棄インク吸収体の表面の毛細管能力が低下する。しかも、前記廃棄インク中に混じった気泡（空気）が、密閉したインクカートリッジの箱体の空間に充満すると、その空気圧により、廃棄インクが前記通気孔やインク回収部としての孔から外に漏れ出し、インクジェット記録装置の内部を汚してしまうという問題を解消できなかった。
【０００６】
特に、インクカートリッジの取り扱い中にその姿勢を傾けたり、裏返す等の変化させたとき、前記通気孔やインク回収部としての孔が、インクカートリッジの下面側や斜め下向きになると、廃棄インクが一層漏出し易くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたものであって、前記インク吸収体を使用することなく、且つインクが漏出し難いようにした低価格のインク収容装置及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明のインク収容装置は、インクジェット記録装置における印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するためのインク収容袋の収容室と、印字に使用しない廃棄インクを収容するための廃棄インク導入室とを備えた、密閉箱状のインクカートリッジからなるインク収容装置において、前記インクカートリッジにおけるケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室を外気に連通する段付きの開口孔と、一端が前記開口孔に繋がると共に、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝とが形成され、前記ラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、前記開口孔の段に貼着され、前記開口孔を密閉する透気性フィルムと、前記ケース本体または蓋体の外面に貼着され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムとを備え、前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするものである。
【０００９】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記ラビリンス溝の中途部に、前記ラビリンス溝の断面積よりも断面積が大きいインクトラップが凹み形成されて、前記インクトラップも非透気性フィルムで覆われていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記収容室と廃棄インク導入室とを区画する仕切り壁を設け、該仕切り壁には、両室に連通する通路を設けたものである。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室に廃棄インク導入のための中空針を差し込み可能なシール材を設けたものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明のインクジェット記録装置は、前記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインク収容装置を備え、前記インク収容装置における前記インク収容袋から印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するように構成する一方、廃棄管を介して前記廃棄インク導入室に廃棄インクを戻すように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１は、本発明を適用するインクジェット記録装置の要部概略平面図、図２はインクカートリッジの蓋体を外した状態の斜視図、図３は本発明に係るインク収容袋の製造工程を示す斜視図である。
【００１４】
まず、図１を参照して、インクジェット記録装置１の要部について説明すると、インクジェット記録装置１の本体ケース２内のフレーム４に、左右方向（図１で矢印Ａ方向）に長手のガイドレール３を、その両端を固定する。該ガイドレール３には、キャリッジ５を左右往復移動可能に装着し、図示しないタイミングベルトと駆動モータ等の駆動手段により、所定範囲内で左右方向（図１で矢印Ａ方向）に往復動させるように構成されている。このキャリッジ５には、下部側に図示しない複数の噴射チャンネルを有する印字ヘッド７（実施形態では４色のための４つの印字ヘッドが並列状に配置）が備えられたヘッドユニット６を着脱可能に搭載している。図１における符号Ｂは用紙（被記録媒体）が搬送される方向である。
【００１５】
図１において、用紙の搬送面よりも下方には、４色（マゼンタ（赤色）、イエロー（黄色）、シアン（青色）、ブラック（黒色））のインクを別個に収納できる４つのインクカートリッジ９（個別の符号は９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）が横一列状に配置されている。この各インクカートリッジ９ａ〜９ｄにそれぞれ基端が連結された合成樹脂製等の可撓性を有するインク供給管１０（個別の符号は１０ａ〜１０ｄ）の先端部は、前記キャリッジ５内のインク供給用ジョイント体（図示せず）に連結し、そのインク供給用ジョイント体を介してヘッドユニットに接続し、各印字ヘッドにインクが供給されるように構成されている。
【００１６】
また、図１の本体ケース２の左端部（キャリッジ５の移動範囲内の端部）には、回復動作（吸引パージ）のための吸引キャップ１１と、キャリッジ５が吸引キャップ１１に接近動するときに、各印字ヘッドの表面を拭き清掃するためのワイパーブレード１２とが、前記印字ヘッドと対向するように配置されており、吸引パージ時には、吸引キャップ１１が印字ヘッドの前面（下面）のノズル部を覆うように接近密着するように構成されている。前記吸引キャップ１１に接続した吸引パイプ１３は図示しない吸引ポンプを介して、廃棄タンク、例えば、前記インクカートリッジ９（９ａ〜９ｄのうちの一つ）における後述する廃棄インク導入室２０ｂに接続されており、吸引パージにより吸い出される廃棄インクが前記箇所に排出されるようになっている。
【００１７】
なお、回復動作のための装置としては、上記の吸引による方法のほか、ヘッドへのインクの供給側からインクに高い圧力を付与する方法もある。
【００１８】
図２、図８、図９及び図１０はインクカートリッジ９の構成を示し、合成樹脂製の平面視略矩形状の偏平箱型のケース本体２０と、その上面を覆う蓋体２１と、ケース本体２０内に配置するインク収容袋４０等とからなる。インクカートリッジ９のうちの１つ、例えば最も多く使われるブラックインクのカートリッジは、ケース本体２０が、前記インク収容袋４０が配置される収容室２０ａと、該収容室２０ａより容積の小さい廃棄インク導入室２０ｂとに仕切り壁２０ｃにて区切られている。この仕切り壁２０ｃに設けた切欠きの連通溝等の連通部２０ｅにより、廃棄インク導入室２０ｂに排出されたインクが収容室２０ａ内にも流れるようにしている。他のカラーインクのカートリッジには、廃棄インク導入室２０ｂを設ける必要はない。
【００１９】
次に、インク収納袋４０の構成について説明すると、図３（ａ）〜図３（ｄ）はその第１実施形態を示す。１枚の合成樹脂製の矩形状のシート材４１の略中央に穿設孔４２を形成する。その場合、シート材４１は、図４に示すように、ポリエチレンテレフタレート製フィルム４４ａの片面にアルミナ又はシリカ４４ｂを真空蒸着した真空蒸着フィルム４４の表面にナイロン樹脂製のフィルム４５を接着し、他方の面にはポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製のフィルム４６を接着した多層構造とする。
【００２０】
一方、インク取り出し口体２３は、筒状部２３ａと該筒状部２３ａの一端から半径外方向に広がる略円盤状のフランジ部２３ｂとからなる合成樹脂製の一体成形品であり、筒状部２３ａ及びフランジ部２３ｂの内径部分を貫通する貫通孔２３ｃを備えている。実施形態では、ポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製である。そして、前記穿設孔４２に対してインク取り出し口体２３の筒状部２３ａを挿入するとき、シート材４１のポリプロピレン樹脂製またはポリエチレン製のフィルム４６側から挿入し、筒状部２３ａが突出する側のフランジ部２３ｂの円盤面が前記フィルム４６と対面するようにして、当該フランジ部２３ｂとシート材４１とを熱により溶着（熱シール）して接合部とする（図３（ｂ）参照）。
【００２１】
次いで、前記インク取り出し口体２３のフランジ部２３ｂがシート材４１の折り畳みの内部側になるように、当該シート材４１を半分に折り、そのシート材４１の３方の端縁部を同方向に向けて重ね合わせ、その重ね合わせのうち底辺を除く左右両側辺をそれぞれ全長にわたって熱により溶着（熱シール）して接合部（溶着部）４３ａ，４３ｂとする（図３（ｃ）参照）。
【００２２】
これらの場合、合成樹脂製のインク取出し口体２３の材料が前記シート材４１における熱シール面と同じ材質であることが熱シール性や接着剤による接着性能を向上させるために望ましい。実施形態では、インク取出し口体２３の材質はポリプロピレン樹脂またはポリエチレンとする。また、シート材の接合部４３ａ，４３ｂの合わせ面も、相互に熱シールし易いポリプロピレンまたはポリエチレン樹脂とすることが望ましい。なお、熱シールに代えて接着剤による接合としても良い。
【００２３】
次に、前記インク収容袋４０のインク取出し口体２３を塞ぐと共に、インクカートリッジ９に装着するためのシールキャップ２４の構成について説明する。
【００２４】
ケース本体２０の一側壁２０ｄには、収容室２０ａ内に収容したインク収納袋４０に設けたインク取出し口体２３の開口部としての貫通孔２３ｃを塞ぎ、且つ一側壁２０ｄに穿設され装着孔２５を封止するための弾性体のシールキャップ２４と、前記廃棄インク導入室２０ｂに連通する孔２６を塞ぐための弾性体のシール部材２７とが設けられている（図５、図６及び図７参照）。
【００２５】
シールキャップ２４及びシール部材２７は、弾性体として、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリロゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム、ブチレンゴム、フッ素系ゴム等にて構成されており、前記インク供給管１０及び吸引パイプ１３の先端に取付けられた尖頭状の中空針２９、２８（図５及び図６参照）にて突き刺して貫通できると共に、この中空針２９、２８をシール部材２４、２７から引き抜いた跡がゴム材料自体の弾性力にて封止（密閉）できることが望ましいから弾性復元性の高いシリコーンゴムが好ましい。
【００２６】
図６及び図７に示すように、シールキャップ２４は、インク取出し口体２３の筒状部２３ａ及びフランジ部２３ｂの内径部を貫通する貫通孔２３ｃに嵌挿する栓部２４ａと、前記筒状部２３ａの外周面に被嵌密着する外筒部２４ｂとが一体的に連設形成されている。前記栓部２４ａは、前記筒状部２３ａの先端側の略截頭円錐状に形成された内径部に密着して嵌まるように略截頭円錐状に形成されている。このように、シールキャップ２４を構成すれば、インク取出し口体２３の筒状部２３ａの内周面（貫通孔２３ｃ）と外周面と、筒状部２３ａの端面とにわたって広い面積の密接部が形成できて、シール性（インク防漏出性）が向上するのである。
【００２７】
そして、このシールキャップ２４を前記ケース本体２０の一側壁２０ｄに設けた装着孔２５に対して圧入して嵌挿係合する。このとき、前記装着孔２５の内周面（一側壁２０ｄの板厚さ内）には、環状もしくは円周方向に点在するように突起部４９を備える（図７参照）。これにより、装着孔２５に圧入したシールキャップ２４の外筒部２４ｂの外周面が前記突起部４９により半径内方向に圧縮力を受けるから、シールキャップ２４の外側（インクカートリッジ９の外面側）から中空針２９を刺し通したとき、及びこの中空針２９を抜き取るときの一側壁２０ｄの板厚さ方向の外力対する抵抗力が増大して、シールキャップ２４が装着孔から抜けるという不都合を確実に防止できると共に、前記シールキャップ２４の外筒部２４ｂを半径内方向に圧縮する力により、筒状部２３ａに対する外筒部２４ｂ及び栓部２４ａの密着性能も増大して、シール性（インク防漏出性）も一層確実となるという効果を奏する。
【００２８】
所定のインクを入れたインク収納袋４０を収容室２０ａ内にセットした後には、蓋体２１をケース本体２０に接着剤等により接着して密閉する。インク収納袋４０内のインクが消費されると、このインクカートリッジ９ごと交換するものである。
【００２９】
なお、ケース本体２０の一部（前記シールキャップ２４及びシール部材２７が配置されている側面）には、インクの種類や適用可能なインクジェット記録装置、前記インクカートリッジ９の使用履歴（記録装置本体に１回装着されれば、そのインクカートリッジ９は新品でないと判断するため）等の情報を記憶させるメモリチップ３０及びそのチップを記録装置本体と接続するための電気接点の配置部３１を備えている。
【００３０】
また、前記中空針２８から排出された廃棄インクと共に気泡として排出される空気のみをインクカートリッジ９の外に排気するため、前記インクカートリッジ９におけるケース本体２０または蓋体２１には、前記廃棄インク導入室２０ｂを外気に連通するための開口孔としての段付き孔３２を設け、該段付き孔３２を透気性フィルム３３（インク等の液体は非透過である）にて密閉するものであり、その第１実施形態では、前記蓋体２１に穿設された平面視略矩形状の段付き孔３２の外面を覆うように透気性フィルム３３が貼着されている。この透気性フィルム３３は、空気を透過し、インク等の液体を透過しないものである。
【００３１】
そして、前記蓋体２１の外面には、前記開口孔（段付き孔）３２の外面等であって、透気性フィルム３３の張設面より外側の空間に連通するようにした細い溝状のラビリンス溝３４を屈曲させて形成する。その場合、ラビリンス溝３４の断面積は前記開口孔（段付き孔）３２の断面積よりもはるかに小さくする。さらに、前記段付き孔３２（透気性フィルム３３の外側）及びラビリンス溝３４の全体を覆うように、気体も液体も非透過である非透気性フィルム３５を蓋体２１の外面に接着し、ラビリンス溝３４の端部等から外気に連通する通気孔３６を前記非透気性フィルム３５に穿設する。なお、ラビリンス溝３４の途中には、前記透気性フィルム３３の貼着面から万一漏れたインクがラビリンス溝３４を通って外に漏れないように広い面積のインクトラップ３７が凹み形成されている（図２、図５、図６及び図８参照）。
【００３２】
本発明の参考例として、前記開口孔３２は段付き状でなくても良く、またインクカートリッジ９の内面側に前記透気性フィルム３３を貼着してもよい。さらに、開口孔及びこれに連通するラビリンス溝３４は、インクカートリッジ９のケース本体２０の底面もしくは４方の側面板に穿設しても良い。
【００３３】
以上のように開口孔を透気性フィルムにて覆うように貼着したものでは、吸引パージ時に、記中空針２８から排出された廃棄インクと共に気泡とが廃棄インク導入室２０ｂに入った後、空気のみが前記透気性フィルム３３を介してインクカートリッジ９の外に排出できて、インクカートリッジ９の密閉室内の空気圧が大気圧以上に上昇しない。また、インクカートリッジ９が温度上昇したときにもその内部の空気を外に逃がすことができて空気圧が大気圧以上に上昇しない一方、廃棄インクは廃棄インク導入室２０ｂに溜めることができ、インクカートリッジ９の外に漏出することはない。
【００３４】
前記開口部（段付き孔３２）及びラビリンス溝３４の外面側を非透気性フィルム３５にて覆うことにより、万一、インクカートリッジ９の蓋体２１側を下向きに反転した場合やインクカートリッジ９を立て置きした場合に、開口孔（段付き孔３２）を塞いだ透気性フィルム３３の貼着面から廃棄インクが漏出したとき、細い断面のラビリンス溝３４を伝って廃棄インク及び気泡が流れるが、途中のインクトラップ３７にて廃棄インクのみが捉えられ、気体（空気）のみをラビリンス溝３４の先端側にて大気と連通する通気孔３６を介して逃がすことができ、廃棄インクの漏出を確実に防止できてインクカートリッジ９の外（インクジェット記録装置１内）を汚すこともないのである。
【００３５】
また、インク収容袋４０を入れる収容室２０ａと廃棄インク導入室２０ｂとを仕切る仕切り壁２０ａに切欠き部２０ｅを設けることにより、廃棄インク導入室２０ｂ内の廃棄インクが収容室２０ａ内にも流入できることになり、インク収容袋４０内のインクが消費されてインク収容袋４０の体積が減少したところに、廃棄インクが充満できる結果、廃棄インク導入室２０ｂの体積を大きく設定する必要がなくなり、インクカートリッジ９をコンパクトに設計できるという効果も奏する。
【００３６】
なお、前記非透気性フィルム３５に通気孔３６を穿設するのに代えて、ラビリンス溝３４と開口孔（段付き孔３２）との連通箇所から遠い箇所において、ラビリンス溝３４の一部３４ａが大気に露出するように前記非透気性フィルム３５の形状を設定して貼着するようにしても良い（図９の二点鎖線参照）。
【００３７】
前記インクカートリッジ９を印字ヘッド７のノズル面より下方に配置したときの、ノズルとインクカートリッジ９との位置水頭差Ｈ１（mmAg) とし、インクカートリッジ９内に廃棄インクが送り込まれるときの、インクカートリッジ９内の最大圧力上昇Ｈ２（mmAg) とするとき、Ｈ１＞Ｈ２の圧力バランスとなるような透気性フィルム３３を用いると、吸引パージ時に、印字ヘッド７のノズル面からインク滴が凸状に膨出するようなメニスカスとなることがなく、印字ヘッドのノズル面が汚れないのである。
【００３８】
なお、本発明において、廃棄インク導入室２０ｂへの中空針２８の突き刺し用のシール材２７は、蓋体２１に設けても良いことはいうまでもない。そして、インク収容袋４０の形態は、前述のものに限らず、２枚のシート材を重ねてその外周縁辺を熱シールしたものなど周知の形態であっても良い。また、インク取り出し口体２３には前記の貫通孔２３ｃを有する筒状部２３ａを備えれば、フランジ部２３ｂがなくても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１に記載の発明のインク収容装置は、インクジェット記録装置における印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するためのインク収容袋の収容室と、印字に使用しない廃棄インクを収容するための廃棄インク導入室とを備えた、密閉箱状のインクカートリッジからなるインク収容装置において、前記インクカートリッジにおけるケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室を外気に連通する段付きの開口孔と、一端が前記開口孔に繋がると共に、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝とが形成され、前記ラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、前記開口孔の段に貼着され、前記開口孔を密閉する透気性フィルムと、前記ケース本体または蓋体の外面に貼着され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムとを備え、前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするものである。
【００４０】
従って、回復動作時に、廃棄インクと共に気泡とが廃棄インク導入室に入った後、空気のみが前記透気性フィルムを介してインクカートリッジの外に排出できて、インクカートリッジの密閉室内の空気圧が大気圧以上に上昇しない。また、インクカートリッジが温度上昇したときにもその内部の空気を外に逃がすことができて空気圧が大気圧以上に上昇しない一方、廃棄インクは廃棄インク導入室に溜めることができ、インクカートリッジの外に漏出することはなく、インク漏れによる汚れを防止できる。そしてそのための構成として、従来のように、インク吸収体を必要としないから、製造コストが低減できると共に、インクカートリッジの体積、重量も小さくできるという顕著な効果を奏する。
【００４１】
しかも、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムを貼着し、前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするものであるから、前記開口孔の箇所が下向きになったり、下方位置になるような姿勢にインクカートリッジを変更した場合に、万一非透気性フィルムが貼着されている箇所からインクが漏出したとしても、細い断面のラビリンス溝を介してインクの流れを阻害しつつ、空気のみをインクカートリッジの外に放出できるからインクの露出を一層確実に防止できるという効果を奏する。
【００４２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記収容室と廃棄インク導入室とを区画する仕切り壁を設け、該仕切り壁には、両室に連通する通路を設けたものであるから、廃棄インク導入室内に廃棄インクで満杯になった後も、収容室内のインク収容袋のインクが消費されて、インク収容袋の体積が小さくなった箇所に廃棄インクを収容することができる結果、インクカートリッジを廃棄インクの収容のために大きくする必要がなく、コンパクトにできるという効果を奏する。
【００４３】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインク収容装置において、前記ケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室に廃棄インク導入のための中空針を差し込み可能なシール材を設けたものであるから、このシール材の箇所からの廃棄インクの漏出も防止できるのである。
【００４４】
請求項５に記載の発明のインクジェット記録装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインク収容装置を備え、前記インク収容装置におけるインク収容袋から印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するように構成する一方、廃棄管を介して前記廃棄インク導入室に廃棄インクを戻すように構成されていることを特徴とするものである。
【００４５】
従って、前述のように、廃棄インクと共に気泡とが廃棄インク導入室に入った後、空気のみが前記透気性フィルムを介してインクカートリッジの外に排出できて、インクカートリッジの密閉室内の空気圧が大気圧以上に上昇しない。また、インクカートリッジが温度上昇したときにもその内部の空気を外に逃がすことができて空気圧が大気圧以上に上昇しない一方、廃棄インクは廃棄インク導入室に溜めることができ、インクカートリッジの外に漏出することはなく、インク漏れによる汚れを防止できる。そしてそのための構成として、従来のように、インク吸収体を必要としないから、製造コストが低減できると共に、インクカートリッジの体積、重量も小さくできる結果、インクジェット記録装置自体もコンパクトで且つ軽量にできるという効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の要部平面図である。
【図２】 インクカートリッジの蓋体を開いた状態の斜視図である。
【図３】 インク収容袋の第１実施形態を示し、（ａ）は製造工程の第１段階を示す斜視図、（ｂ）は第２段階（インク取り出し口体を接合した後２つに折り畳みにした状態）の斜視図、（ｃ）はインク取り出し口体を下にしてインク充填する状態の斜視図、（ｄ）は完成状態のインク収容袋の斜視図である。
【図４】 多層状のシート材の断面図である。
【図５】 インクカートリッジにおける廃棄インク導入室の一部切欠き断面図である。
【図６】 インクカートリッジにおけるインク収容袋の収容室の一部切欠き断面図である。
【図７】 インクカートリッジに対するインク収容袋の開口部の取付け箇所の要部拡大断面図である。
【図８】 インクカートリッジにおける透気性フィルムからラビリンス溝までの断面図である。
【図９】 第２実施形態における開口孔及びラビリンス溝を覆う非透気性フィルムの貼着位置を示す蓋体の平面図である。
【符号の説明】
９ インクカートリッジ
２０ ケース本体
２０ａ 収容室
２０ｂ 廃棄インク導入室
２０ｃ 仕切り壁
２１ 蓋体
２３ インク取り出し口体
２４ シールキャップ
２５ 装着孔
２６ 孔
２８ シール材
２８、２９ 中空針
３２ 開口孔としての段付き孔
３３ 透気性フィルム
３４ ラビリンス溝
３５ 非透気性フィルム
３６ 通気孔
３７ インクトラップ
４０ インク収容袋
Claims (5)
- インクジェット記録装置における印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するためのインク収容袋の収容室と、印字に使用しない廃棄インクを収容するための廃棄インク導入室とを備えた、密閉箱状のインクカートリッジからなるインク収容装置において、
前記インクカートリッジにおけるケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室を外気に連通する段付きの開口孔と、一端が前記開口孔に繋がると共に、前記ケース本体または蓋体の外面側に開放されるラビリンス溝とが形成され、
前記ラビリンス溝は、その底部が前記開口孔の段よりも外面側に位置し、且つ前記開口孔よりも断面積が小さいように形成され、
前記開口孔の段に貼着され、前記開口孔を密閉する透気性フィルムと、
前記ケース本体または蓋体の外面に貼着され、前記ラビリンス溝及び前記透気性フィルムよりも外側の空間を一体的に覆う非透気性フィルムとを備え、
前記ラビリンス溝の、前記透気性フィルムから遠い部位を外気に開放したことを特徴とするインク収容装置。 - 前記ケース本体または蓋体には、前記ラビリンス溝の中途部に、前記ラビリンス溝の断面積よりも断面積が大きいインクトラップが凹み形成されて、前記インクトラップも非透気性フィルムで覆われていることを特徴とする請求項１に記載のインク収容装置。
- 前記ケース本体または蓋体には、前記収容室と廃棄インク導入室とを区画する仕切り壁を設け、該仕切り壁には、両室に連通する通路を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のインク収容装置。
- 前記ケース本体または蓋体には、前記廃棄インク導入室に廃棄インク導入のための中空針を差し込み可能なシール材を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインク収容装置。
- 前記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインク収容装置を備え、前記インク収容装置におけるインク収容袋から印字ヘッドに供給管を介してインクを供給するように構成する一方、廃棄管を介して前記廃棄インク導入室に廃棄インクを戻すように構成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
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