JPH0796609A - Ink jet cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットカートリ
ッジ、特にインクタンクとこのインクタンク内のインク
を吐出させるプリントヘッドとを一体にして記録装置に
取付けるインクジェットカートリッジに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet cartridge, and more particularly to an ink jet cartridge in which an ink tank and a print head for ejecting ink in the ink tank are integrally attached to a recording apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のインクジェットカートリ
ッジとしては特開昭６３−８７２４２があり、インクタ
ンクに詰め込まれたフォーム状材料中にインクを貯蔵
し、このフォーム状材料により発生する毛細管力でカー
トリッジ内部を一定の負圧に保ち、インクを保持するよ
うになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an ink jet cartridge of this type, there is JP-A-63-87242, in which ink is stored in a foam material packed in an ink tank, and the cartridge is generated by a capillary force generated by the foam material. The inside is kept at a constant negative pressure to hold the ink.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインク
ジェットカートリッジは、インクをフォーム状材料中に
貯蔵するため、容積効率が悪くインクが量的に限定され
るという欠点がある。The above-mentioned conventional ink jet cartridge has a drawback that the ink is stored in the foam-like material, so that the volume efficiency is poor and the amount of the ink is limited.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明インクジェットカ
ートリッジは、インクタンクとこのインクタンク内のイ
ンクを吐出させるプリントヘッドとを一体にして記録装
置に取付けるインクジェットカートリッジにおいて、イ
ンクタンク内部の気体と接する上面およびインクタンク
外部の気体と接する下面のそれぞれに気体は通すが液体
は通さないフィルタが設けられた小室の内部に微量の気
体を残して液体を閉じ込めた第１の圧力調整室と、イン
クタンク外部の気体と接する上面およびインクタンク内
部の気体と接する下面のそれぞれに気体は通すが液体は
通さないイフィルタが設けられた小室の内部に微量の気
体を残して液体を閉じ込めた第２の圧力調整室とを有す
ることにより構成され、また、この構成において、イン
クタンクと第１および第２の圧力調整室との間が毛細管
力が発生する部材で連結されていることにより構成さ
れ、さらにまた、この構成において、インクジェットカ
ートリッジを正常状態から９０度回転した状態に置かれ
たときにも、前記二つの圧力調整室内のそれぞれの内部
に残された気体の一方がインクタク内部の気体と接する
フィルタ面に、他方がインクタンク外部の気体と接する
フィルタ面にあるように、これらの圧力調整室のフィル
タ面を除く対面がテーパ形状であることにより構成され
る。SUMMARY OF THE INVENTION An ink jet cartridge of the present invention is an ink jet cartridge in which an ink tank and a print head for ejecting ink in the ink tank are integrally attached to a recording apparatus, and the upper surface is in contact with gas inside the ink tank. And a first pressure adjusting chamber in which a liquid is confined inside a small chamber provided with a filter that allows gas to pass through but does not allow liquid to pass through the lower surface in contact with gas outside the ink tank; and outside the ink tank. Second pressure adjustment in which a small amount of gas is left inside a small chamber in which a gas is passed but a liquid is not passed through the upper surface in contact with the gas and the lower surface in contact with the gas inside the ink tank. And a first chamber and an ink tank. The second pressure adjusting chamber and the second pressure adjusting chamber are connected by a member that generates a capillary force. Further, in this configuration, when the ink jet cartridge is placed in a state rotated by 90 degrees from the normal state. Also, one of the gases left inside each of the two pressure adjusting chambers is on the filter surface in contact with the gas inside the ink tank, and the other is on the filter surface in contact with the gas outside the ink tank. The facing surface of the adjustment chamber, excluding the filter surface, has a tapered shape.
【０００５】[0005]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【０００６】図１は本発明の一実施例の断面図である。
図１の実施例はインク４を貯蔵するインクタンク１と、
インク４をインクタンク１から吐出されるプリントヘッ
ド３と、Ａ圧力調整室６，およびＢ圧力調整室７から構
成される負圧発生部２とを有している。また、負圧発生
部２はインクジェットカートリッジがどのように置かれ
てもＡ圧力調整室６，およびＢ圧力調整室７がインクで
覆われないように、毛細管力が発生するような部材でき
ているインク侵入防止壁５でインクタンク１と連結され
ている。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
In the embodiment of FIG. 1, an ink tank 1 for storing an ink 4 and
It has a print head 3 for ejecting ink 4 from an ink tank 1, and a negative pressure generating section 2 composed of an A pressure adjusting chamber 6 and a B pressure adjusting chamber 7. Further, the negative pressure generating unit 2 is made of a member that generates a capillary force so that the A pressure adjusting chamber 6 and the B pressure adjusting chamber 7 are not covered with the ink no matter how the ink jet cartridge is placed. An ink intrusion prevention wall 5 is connected to the ink tank 1.
【０００７】図２は負圧発生部２の詳細図である。負圧
発生部２内のＡ圧力調整室６，およびＢ圧力調整室７
は、それぞれの上面と下面とに気体は通すが液体ほ通さ
ないフィルタ（ゴアテックス等）が取付けられており、
その中に少量の液体８（純水など）が微量の気泡９を残
して閉じ込めてある構造になっている。Ａ圧力調整室６
は、上面のフィルタ１０がインクタンク１の内部の気体
と接し、下面のフィルタ１１がインクタンク１の外部の
気体と接するように取付けられている。また、Ｂ圧力調
整室７は、上面のフィルタ１２がインクタンク１の内部
の気体と接し、下面のフィルタ１３がインクタンク１の
内部の気体と接するように取付けられている。なお、Ａ
圧力調整室６，Ｂ圧力調整室７がそれぞれ上記のように
取付けられていれば、相互の配置は問わない。FIG. 2 is a detailed view of the negative pressure generator 2. A pressure adjusting chamber 6 and B pressure adjusting chamber 7 in negative pressure generating section 2
Is equipped with a filter (GORE-TEX etc.) that allows gas to pass through but does not allow liquid to pass through on the top and bottom of each.
It has a structure in which a small amount of liquid 8 (pure water or the like) is confined therein while leaving a small amount of bubbles 9. A pressure adjustment chamber 6
Is attached so that the filter 10 on the upper surface is in contact with the gas inside the ink tank 1, and the filter 11 on the lower surface is in contact with the gas outside the ink tank 1. Further, the B pressure adjusting chamber 7 is mounted so that the filter 12 on the upper surface is in contact with the gas inside the ink tank 1 and the filter 13 on the lower surface is in contact with the gas inside the ink tank 1. In addition, A
If the pressure adjusting chamber 6 and the B pressure adjusting chamber 7 are attached as described above, the mutual arrangement does not matter.
【０００８】図３はＡ圧力調整室６を例にして圧力調整
室の機能を説明するための図である。Ａ圧力調整室６の
周りにかかる気体の圧力を図３（ａ）に示すように、イ
ンクタンク１の内部気体の圧力Ｐｔ，インクタンク１の
外部気体の圧力Ｐａ，Ａ圧力調整室６内の液体８の自重
による圧力ρｇｈ（ρ：液体８の密度，ｇ：重力加速
度，ｈ：液体８の高さ）とおくと、フィルタ１１面上で
は、Ｐａ＝Ｐｔ＋ρｇｈとなる。よってインク保持時
は、Ｐａ≦Ｐｔ＋ρｇｈより、Ｐｔ≧Ｐａ−ρｇｈを満
足する負圧状態で保持される。ここで、インクタンク１
の内部気体の圧力がインクタンク１の外部気体の圧力よ
り大きくなった場合に、Ａ圧力調整室６内の体積変化が
起きないものとすれば、図３（ａ）の状態のままであ
り、気体の受渡しは行なわれない。また、インク吐出時
にインク４の消費によってインクタンク１の内部気体の
圧力が減少していき、Ｐａ＞Ｐｔ＋ρｇｈ、即ち、Ｐｔ
＜Ｐａ−ρｇｈになったときには、図３（ｂ）のように
気体の受渡しが行なわれ、過剰な負圧が解消される。FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the pressure adjusting chamber 6 by taking the A pressure adjusting chamber 6 as an example. As shown in FIG. 3A, the gas pressure applied around the A pressure adjusting chamber 6 is the internal gas pressure Pt of the ink tank 1, the external gas pressure Pa of the ink tank 1, and the A pressure adjusting chamber 6 inside. If the pressure ρgh (ρ: density of liquid 8, g: gravitational acceleration, h: height of liquid 8) due to the weight of the liquid 8 is set, Pa = Pt + ρgh on the surface of the filter 11. Therefore, when the ink is held, the ink is held in a negative pressure state that satisfies Pt ≧ Pa−ρgh rather than Pa ≦ Pt + ρgh. Here, the ink tank 1
If the volume of the internal pressure of the A pressure adjusting chamber 6 does not change when the pressure of the internal gas becomes greater than the pressure of the external gas of the ink tank 1, the state of FIG. No gas is delivered. Further, when the ink is ejected, the pressure of the gas inside the ink tank 1 decreases due to consumption of the ink 4, and Pa> Pt + ρgh, that is, Pt.
When <Pa-ρgh, the gas is delivered as shown in FIG. 3 (b), and the excessive negative pressure is eliminated.
【０００９】このように、Ａ圧力調整室６は一方向のみ
に気体を通す弁の機能を果たすことになる。一方、Ｂ圧
力調整室７についてもＡ圧力調整室６と同様な働きをす
るが、Ａ圧力調整室６と気体の通す方向が逆である。As described above, the A pressure adjusting chamber 6 functions as a valve that allows gas to flow in only one direction. On the other hand, the B pressure adjusting chamber 7 also operates in the same manner as the A pressure adjusting chamber 6, but the direction in which the A pressure adjusting chamber 6 and the gas pass is opposite.
【００１０】図４はインク吐出時における負圧発生部２
の状態を示す図である。インク保持時においては、イン
クタンク１の内部気体の圧力は、インクタンク１の外部
気体の圧力からＡ圧力調整室６内の液体８の自重による
圧力を引いた値以内の負圧に保たれインク４が保持され
る。図４（ａ）に示すようにインク吐出時においては、
インクタンク１内のインク４がプリントヘッド３から吐
出されることによって消費され、インクタンク１の内部
気体の圧力は減少していく。その圧力がインクタンク１
の外部気体の圧力からＡ圧力調整室６内の液体８の自重
による圧力を引いた値より小さくなったときに、図４
（ｂ）に示すようにＡ圧力調整室６内の気泡９がインク
タンク１内に送り込まれ、それと同時にＡ圧力調整室６
からインクタンク１内に送り込まれた気泡９の量だけの
外部気体がＡ圧力調整室６の中に送り込まれる。この動
作を繰返すことによって、一定の負圧に保たれる。この
とき、Ｂ圧力調整室７では、圧力のかかる状態がＡ圧力
調整室６とは逆になるため、気体の受渡しは行なわれな
い。FIG. 4 shows a negative pressure generating portion 2 when ejecting ink.
It is a figure which shows the state of. When the ink is held, the pressure of the internal gas of the ink tank 1 is maintained at a negative pressure within a value obtained by subtracting the pressure of the liquid 8 in the A pressure adjusting chamber 6 from the pressure of the external gas of the ink tank 1. 4 is retained. As shown in FIG. 4A, when ink is ejected,
The ink 4 in the ink tank 1 is consumed by being ejected from the print head 3, and the pressure of the gas inside the ink tank 1 decreases. That pressure is the ink tank 1
4 becomes smaller than the value obtained by subtracting the pressure due to the weight of the liquid 8 in the A pressure adjustment chamber 6 from the pressure of the external gas of FIG.
As shown in (b), the air bubbles 9 in the A pressure adjusting chamber 6 are sent into the ink tank 1, and at the same time, the A pressure adjusting chamber 6
The amount of the external gas corresponding to the amount of the bubbles 9 sent into the ink tank 1 is sent into the A pressure adjusting chamber 6. By repeating this operation, a constant negative pressure is maintained. At this time, in the B pressure adjusting chamber 7, the state in which the pressure is applied is opposite to that in the A pressure adjusting chamber 6, so that the gas is not delivered.
【００１１】図５はインクタンク１の内部気体が膨張し
たときの負圧発生部２の状態を示す図である。温度の変
化や高度の上昇などの使用環境の変化によってインクタ
ンク１の内部気体が体積膨張し、インクタンク１の内部
気体の圧力は増加していく。その圧力がインクタンク１
の外部気体の圧力からＡ圧力調整室６内の液体８の自重
による圧力を足した値より大きくなったときに、図５
（ｂ）に示すようにＢ圧力調整室７内の気泡９がインク
タンク１外へ放出され、それと同時にＢ圧力調整室７か
らインクタンク１外へ放出された気泡９の量だけのイン
クタンク１の内部気体がＢ圧力調整室７の中に送込まれ
る。この動作を繰返すことによって、インクタンク１の
内部気体の体積膨張が解消されインク保持時の状態に戻
される。このとき、Ａ圧力調整室６では、圧力のかかる
状態がＢ圧力調整室７とは逆になるため、気体の受渡し
は行なわれない。FIG. 5 is a diagram showing a state of the negative pressure generating portion 2 when the internal gas of the ink tank 1 is expanded. The internal gas of the ink tank 1 expands in volume due to a change in the operating environment such as a change in temperature or an increase in altitude, and the pressure of the internal gas in the ink tank 1 increases. That pressure is the ink tank 1
5 becomes larger than the value obtained by adding the pressure due to the own weight of the liquid 8 in the A pressure adjusting chamber 6 from the pressure of the external gas of FIG.
As shown in (b), the bubbles 9 in the B pressure adjusting chamber 7 are discharged to the outside of the ink tank 1, and at the same time, the amount of the bubbles 9 discharged from the B pressure adjusting chamber 7 to the outside of the ink tank 1 is equal to that of the ink tank 1. The internal gas of B is sent into the B pressure adjusting chamber 7. By repeating this operation, the volume expansion of the internal gas of the ink tank 1 is canceled and the state where the ink is held is restored. At this time, in the A pressure adjusting chamber 6, the state in which the pressure is applied is opposite to that in the B pressure adjusting chamber 7, so that no gas is delivered.
【００１２】図６は本発明の別の実施例の断面図であ
る。図６の実施例では図１の実施例のＡ圧力調整室６，
およびＢ圧力調整室７の断面形状をそれぞれＡ圧力調整
室１６，およびＢ圧力調整室１７に変えてある。FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 6, the A pressure adjusting chamber 6 of the embodiment of FIG.
The sectional shapes of the B pressure adjusting chamber 7 and the B pressure adjusting chamber 7 are changed to an A pressure adjusting chamber 16 and a B pressure adjusting chamber 17, respectively.
【００１３】図１のようなＡ圧力調整室６，Ｂ圧力調整
室７の断面形状の場合は、カートリッジ保管時にカート
リッジを図７（ａ）のように置いた場合、Ａ圧力調整室
６，Ｂ圧力調整室７内の両方の気泡９がインクタンク１
の内部の気体とのみ接してしまう可能性がある。その場
合、インクタンク１内部気体の体積膨張が起きても、イ
ンクタンク１の内部気体がインクタンク１外へ放出され
ないため、プリントヘッド３からインク漏れが起ること
になる。In the case of the sectional shapes of the A pressure adjusting chamber 6 and the B pressure adjusting chamber 7 as shown in FIG. 1, when the cartridge is placed as shown in FIG. Both bubbles 9 in the pressure adjusting chamber 7 are
It may come into contact only with the gas inside. In that case, even if the gas inside the ink tank 1 expands in volume, the gas inside the ink tank 1 is not released to the outside of the ink tank 1 and ink leaks from the print head 3.
【００１４】そこで、図６のようなＡ圧力調整室１６，
およびＢ圧力調整室１７では、カートリッジを図７
（ｂ）のように置いた場合でもＡ圧力調整室１６，Ｂ圧
力調整室１７内の気泡９は、常に一方はインクタンク１
が内部の気体と接し、また他方はインクタンク１が外部
の気体と接するようになる。Therefore, the A pressure adjusting chamber 16 as shown in FIG.
In the B pressure adjusting chamber 17, the cartridge is set in FIG.
Even when placed as in (b), one of the bubbles 9 in the A pressure adjusting chamber 16 and the B pressure adjusting chamber 17 is always the ink tank 1
Comes into contact with the internal gas, and the other comes into contact with the ink tank 1 with the external gas.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、カートリ
ッジ内部に負圧発生部を有することにより、フォーム状
材料を使うことなく常にカートリッジの内部気体を負圧
に保つことができるため、フォーム状材料を使った方式
と比べて同じ容積でより多くのインクを保持することが
できる効果がある。As described above, according to the present invention, since the negative pressure generating portion is provided inside the cartridge, the gas inside the cartridge can always be kept at a negative pressure without using the foam-like material. As compared with the method using the material, there is an effect that it is possible to hold more ink in the same volume.
【図１】本発明の一実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
【図２】図１の実施例の負圧発生部の詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of a negative pressure generating portion of the embodiment of FIG.
【図３】図１の実施例のＡ圧力調整室を例にした圧力調
整室の機能を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the pressure adjusting chamber, which is exemplified by the A pressure adjusting chamber of the embodiment of FIG.
【図４】図１の実施例のインク吐出時における負圧発生
部の状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state of a negative pressure generating portion during ink ejection according to the embodiment of FIG.
【図５】図１の実施例のインクタンクの内部気体が膨張
したときの負圧発生部の状態を示す図である。5 is a diagram showing a state of a negative pressure generating portion when the internal gas of the ink tank of the embodiment of FIG. 1 is expanded.
【図６】本発明の別の実施例の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of the present invention.
【図７】図１の実施例と図６の実施例とのＡ圧力調整室
とＢ圧力調整室との断面形状による機能を比較するため
の図である。7 is a diagram for comparing the functions of the A pressure adjusting chamber and the B pressure adjusting chamber according to the sectional shapes of the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG.
１ インクタンク ２ 負圧発生部 ３ プリントヘッド ４ インク ５ インク侵入防止壁 ６，１６ Ａ圧力調整室 ７，１７ Ｂ圧力調整室 ８ 液体 ９ 気泡 １０，１１，〜１３ フィルタ 1 Ink Tank 2 Negative Pressure Generating Section 3 Print Head 4 Ink 5 Ink Prevention Wall 6,16 A Pressure Adjustment Chamber 7,17 B Pressure Adjustment Chamber 8 Liquid 9 Bubbles 10, 11, 〜 13 Filter
Claims (3)
ンクを吐出させるプリントヘッドとを一体にして記録装
置に取付けるインクジェットカートリッジにおいて、イ
ンクタンク内部の気体と接する上面およびインクタンク
外部の気体と接する下面のそれぞれに気体は通すが液体
は通さないフィルタが設けられた小室の内部に微量の気
体を残して液体を閉じ込めた第１の圧力調整室と、イン
クタンク外部の気体と接する上面およびインクタンク内
部の気体と接する下面のそれぞれに気体は通すが液体は
通さないイフィルタが設けられた小室の内部に微量の気
体を残して液体を閉じ込めた第２の圧力調整室とを有す
ることを特徴とするインクジェントカートリッジ。1. An ink jet cartridge in which an ink tank and a print head for ejecting ink in the ink tank are integrally attached to a recording apparatus, wherein an upper surface in contact with a gas inside the ink tank and a lower surface in contact with a gas outside the ink tank. A first pressure adjusting chamber in which a small amount of gas is left inside a small chamber provided with a filter through which a gas passes but a liquid does not pass, an upper surface in contact with gas outside the ink tank, and an inside of the ink tank. Ink characterized by having a second pressure adjusting chamber in which a small amount of gas is left and the liquid is confined inside a small chamber provided with an i filter that allows gas to pass through but does not allow liquid to pass through to each of the lower surfaces in contact with the gas Gent cartridge.
ージにおいて、インクタンクと第１および第２の圧力調
整室との間が毛細管力が発生する部材で連結されている
ことを特徴とするインクジェットカートリッジ。2. The inkjet cartridge according to claim 1, wherein the ink tank and the first and second pressure adjusting chambers are connected by a member that generates a capillary force.
ッジにおいて、インクジェットカートリッジを正常状態
から９０度回転した状態に置かれたときにも、前記二つ
の圧力調整室内のそれぞれの内部に残された気体の一方
がインクタク内部の気体と接するフィルタ面に、他方が
インクタンク外部の気体と接するフィルタ面にあるよう
に、これらの圧力調整室のフィルタ面を除く対面がテー
パ形状であることを特徴とするインクジェットカートリ
ッジ。3. The ink jet cartridge according to claim 2, wherein, even when the ink jet cartridge is placed in a state of being rotated 90 degrees from a normal state, one of the gases left inside each of the two pressure adjusting chambers. Is a filter surface in contact with the gas inside the ink tank, and the other is a filter surface in contact with the gas outside the ink tank, so that the opposite surfaces of these pressure adjusting chambers except the filter surface are tapered. .
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