JPH0667034U - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットプリンタ用インクカートリッ
ジにおけるインクの収納容積を高め、外気の温度変化に
かかわらず適正な背圧を維持させて印字ヘッドにインク
を安定供給すること。 【構成】 インクカートリッジの内部を隔壁によって調
整室と貯蔵室との２室に分割し、調整室の上部には外気
と連通する空気孔、最下部には印字ヘッドに連通する供
給口を設け、内部にはインクを含浸させた繊維状材料を
充填した。貯蔵室はインクを満杯に充填した気密構造と
し、隔壁の下半部に設けた連絡口を介して調整室に連通
させ、調整室の繊維状材料の一部を連絡口を介して貯蔵
室の底部に到達させるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジの構造に係り、特 にインクの貯蔵および供給に適した内部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

容器内にインクだけを入れると外気の温度や圧力の変化でインクが漏れてしま うため、各種形式のインクジェットプリンタに使用するインクカートリッジにお いては、インクの漏れを防止し、印字ヘッドに一定の背圧を確実に与えるように 種々の構造や方法が採られている。

【０００３】 これらの方法として、容器内のインク保持体（ウレタンフォーム）にインクを 含浸させ、保持体の毛細管力によりインクを保持し、容器内の背圧を適度の負圧 に調整することが提案されている（例えば特公昭６３−８７２４２）。

【０００４】 しかしながらこの構造では、インク保持体の容積分だけインク貯蔵容積が減少 し、さらにインク保持体の毛細管力のためにインクを最後まで使い切れず無駄が 残ってしまう。

【０００５】 そこで図３に示すように、インク容器１３をインクだけ入れる主インク貯蔵部 １５と、溢れインクを調整する二次インク貯蔵部１４とに縦型配置の構成で２室 に分割したものが提案されている（特公平２−５２２）。この構成においては主 インク貯蔵部１５と二次インク貯蔵部１４との間にインク流路１８を設け、印字 ヘッド１９を支持する印字ヘッド支持部１６とインク流路１８と二次インク貯蔵 室１４との間に多孔質部材１７を配設している。

【０００６】 しかし、この構成では溢れインクを調整する二次インク貯蔵室が大気と連通し ていないので、温度変化が生じた際に印字動作をしていないと二次インク貯蔵室 にインクがたっまている状態となる、この時印字ヘッドと二次インク貯蔵室間に 水柱差が生じて印字ヘッドにかかる背圧が変化することにより液滴径が変動し、 ノズルからのインク漏れが生じる恐れがあり背圧の調整が難しい。

【０００７】 さらにインク室を２室に分けた従来例として図４のようなものが知られている （特公昭５０−９９６３１）。この例においては一方のインク室である液体溜２ ０はインクを含浸した発泡プラスチック２１で満たされており、最下部にインク を印字ヘッドに供給する供給口２６を有する。他方のインク室である液体充てん 装置２２には、上部に空気孔２３が設けられ、内部にはインク２４が充填されて いおり、この中に燈心２５が浸漬されている。燈心の一端２７は液体充てん装置 ２２の外壁を貫通して液体溜２０の外壁にある開口部２８を経由して発泡プラス チック２１に接触しインクを供給するようになっている。

【０００８】 しかしこの構造では、液体充てん装置に空気孔があるためインクの保管に問題 があり、また液体溜はインクを含浸した発泡プラスチックで満たされているので 毛細管力のためにインクを最後まで使い切れず無駄が残り、背圧もインクが減少 するに従って大きくなり背圧調整が難しい。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案の目的は、上記問題点を解決し、インク使用量を増やし印字ヘッ ドに対して一定の背圧を与えることを可能とするインクジェットプリンタ用イン クカートリッジを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的のため本考案においては、インクカートリッジの内部を縦方向に配設 された隔壁によって貯蔵室と調整室の２室に分割して、貯蔵室にはインクを満杯 に注入し、調整室にはインクを含浸させた繊維状材料を充満させ、この繊維状材 料の一部を隔壁に設けた連絡口を介して貯蔵室の低部に到達するようにした。さ らに調整室の上部には外気に連通する空気孔を、最下部には印字ヘッドに連通す る供給口を設け、貯蔵室は隔壁の下半部に設けられた連絡口を介して調整室に連 通させ、残りの部分は気密構造とした。

【００１１】

【実施例】

図１（Ａ）および（Ｂ）は本考案のインクカ−トリッジの内部構造を示す互い に直交する２方向の横断面図である。インクカートリッジ１の内部は縦方向に配 設された隔壁１０によって調整室２と貯蔵室３との２室に分割されており、調整 室２の上部には外気と連通する空気孔７があり、最下部には印字ヘッド９にイン クを供給する供給口１２がある。貯蔵室３は隔壁１０の下半部に設けられた連絡 口８を介して調整室２に連通し残りの部分は気密構造となっている。貯蔵室３に はインク１１が満杯に注入されており、調整室２にはインクを含浸させた繊維状 材料が充満している。この繊維状材料の一部は連絡口８を介して貯蔵室３の底部 に到達している。

【００１２】 調整室２に充満している繊維状材料は繊維密度の異なる複数のフェルトブロッ ク４、５、６からなり、印字ヘッド９に通じる供給口１２に近いほど繊維密度の 高いフェルトブロックが配置されている。また、貯蔵室３の壁面の一部を透明材 料で構成することでインク残量が光学的検出ができるようになっている。

【００１３】 次に、本考案の動作を図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を用いて説明する。図２（ Ａ）は初期状態として図１と同じものを示す。図２（Ｂ），（Ｃ）はインクの消 費状態を示すカ−トリッジの横断面図である。貯蔵室３にはインク１１が隙間無 く入れられている。調整室２に充填されているフェルト４、フェルト５、フェル ト６にもインクが含浸されている。調整室２内のフェルトに染み込んでいるイン クの水位が、連絡口８よりも上にある時は貯蔵室３は連絡口８をインクで蓋をし ている状態と同じになり貯蔵室３は密封状態となって調整室２にはインクは流出 しない。印字ヘッド９によって印字を行っていくと、インクカートリッジ１内の インクは、調整室２のフェルト４に含まれているインクから消費されていく。こ の場合、フェルト４、フェルト５、フェルト６の順に繊維密度を順次高めておく と、毛細管力の差によりインクが供給口の方向に誘導され一層効果的である。

【００１４】 さらに、印字動作が続いて図２（Ｂ）に示すように調整室２のフェルト中のイ ンク水位が連絡口８の上縁を下回ると、連絡口８の上縁から貯蔵室３に空気が入 り、同時に貯蔵室３のインク１１は貯蔵室３に入った空気の量だけフェルト５を 通って調整室２に供給される。この結果、貯蔵室３のインク１１が連絡口８より 上に有る限りこの動作が繰り返し行われ、調整室２のフェルト５、フェルト６の 水位は変化せず、この状態動作中はインクカートリッジ１内の背圧を一定に保つ ことができる。

【００１５】 また、貯蔵室３からインク供給中に環境変化によって空気膨張が発生すると、 貯蔵室３のインク１１は、調整室２へ流れフェルト４に吸収される。再び、内部 圧力が通常にもどるとフェルト４のインクは、貯蔵室３へもどるがフェルト４の 保持力もあるためすべてが貯蔵室３にはもどらず、再び図２（Ａ）の状態となり 調整室２からのインク供給が行われる。

【００１６】 さらに印字動作が行われ、貯蔵室３のインク１１の水位が図２（Ｃ）に示すよ うに連絡口８を下回ると、調整室２から貯蔵室３に挿入されているフェルト５に よってインク１１が吸い上がられ、貯蔵室３のインク１１を全て吸い上げてしま うまで調整室２に供給される。その後はフェルト５、フェルト６の順にインクが 消費されていく。

【００１７】 ここで、連絡口８の位置を隔壁１０の最下部にすると、貯蔵室３内のインク１ １が残り少ない状態で環境変化により空気膨張した場合、インク１１は調整室２ の底部に流れ背圧が増加する。また、インク残量検知を行う場合にも液面が変化 して確実に確認できない。

【００１８】 そこで連絡口８は実施例のように隔壁１０の下半部の上方に設けることが好ま しい。このように配設すれば環境変化による空気膨張が発生しても連絡口８より も液面が下にあれば、貯蔵室３の膨張した空気は連絡口８を通り調整室２のフェ ルト４を通過して空気孔７より外部へ放出されるためインク１１の液面は変化せ ず、背圧は変動しない。さらに液面が安定しているので、貯蔵室３の壁面を透明 材料で構成しておけば、貯蔵室３のインク残量を正確に光学的に検知することが できる。

【００１９】 また、この構造にすることで貯蔵室３のインクが空になっても調整室２のフェ ルト５、フェルト６にはまだインクが残っているので、警告の直後にインク切れ する心配がない。

【００２０】 インクカートリッジ１内の全てのインクを使った後は、インクカートリッジ１ を印字ヘッド９から取り外しインクカートリッジ１を交換することで再び印字を 行うことができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上の説明のように本考案のインクカートリッジにおいては、インクだけを満 杯に充填した貯蔵室およびインクを含浸させた繊維状材料を充填した調整室によ りインクの収容容積を充分に確保すると同時に無駄な残留インク量を削除し、調 整室と貯蔵室との連携作用によって背圧を適正に保持することができる。また、 繊維状材料として複数の繊維密度の異なるフェルトブロックを用いることにより インク流の誘導が一層確実となる。さらにインク残量の光学的な検知が確実容易 である。

【図面の簡単な説明】

【図１（Ａ）】本考案のインクカ−トリッジの内部構造
を示す横断面図である。

【図１（Ｂ）】本考案のインクカ−トリッジの内部構造
を示す図１（Ａ）と直交する方向の横断面図である。

【図２（Ａ）】本考案のインクカ−トリッジの初期状態
を示す横断面図である。

【図２（Ｂ）】本考案のインクカ−トリッジの使用中の
状態を示す横断面図である。

【図２（Ｃ）】本考案のインクカ−トリッジの使用中の
状態を示す横断面図である。

【図３】従来のインクカ−トリッジを示す横断面図であ
る。

【図４】従来のインクカ−トリッジを示す横断面図であ
る。

【符号の説明】

１ インクカートリッジ ２ 調整室 ３ 貯蔵室 ４ フェルトブロック ５ フェルトブロック ６ フェルトブロック ７ 空気孔 ８ 連絡口 ９ 印字ヘッド １０ 隔壁 １１ インク １２ 供給口 １３ インク容器 １４ 二次インク貯蔵部 １５ 主インク貯蔵部 １６ 印字ヘッド支持部 １７ 多孔質部材 １８ インク流路 １９ 印字ヘッド ２０ 液体溜 ２１ 発泡プラスチック ２２ 液体充てん装置 ２３ 空気孔 ２４ インク ２５ 灯心 ２６ 供給口 ２７ 灯心の一端 ２８ 開口部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットプリンタ用のインクカ−
   トリッジであって、中央部に縦方向に配設されている隔
   壁によって貯蔵室と調整室との２室に分割されており、
   インクが充満している気密構造の前記貯蔵室は前記隔壁
   の下半部に設けられた連絡口を介して前記調整室に連通
   しており、内部の圧力を外気と導通させる空気孔を上部
   に備え印字ヘッドにインクを供給する供給口を最下部に
   備えている前記調整室の内部にはインクを含浸させた繊
   維状材料が充填されており、この繊維状材料の一部が前
   記連絡口を経由して前記貯蔵室の底部に到達しているこ
   とを特徴とするインクカ−トリッジ。
2. 【請求項２】 繊維状材料が繊維密度の異なる複数種の
   フェルトブロックからなり、供給口に近いほど繊維密度
   の高いフェルトブロックが配設されていることを特徴と
   する請求項１に記載のインクカ−トリッジ。
3. 【請求項３】 貯蔵室の一部が透明材料により作成され
   ており、内部のインク残量が光学的に検知できるように
   構成されていることを特徴とする請求項１に記載のイン
   クカ−トリッジ。