JPH09277549A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクカートリッジの容積効率を高めて多量
のインクを収納でき、インク容器内の吐き出し性の良い
繊維状材料で構成することでインクの残量を最小限に抑
えることを可能とすること。 【解決手段】 通気口を有する上板と四面の側板と供給
口付近が一段下がった面を有する底板とインクヘッドと
分離可能な結合部からなり、側板の少なくとも一部に薄
板状のリブを備えた直方体形状のインク容器と、リブと
上板に押圧されて圧縮状態でインク容器の内部に挿入さ
れているレーヨン繊維材料またはレーヨン繊維材料とポ
リプロピレン繊維材料の混合からなるインク保持体とに
よって構成されていることを特徴とするインクカートリ
ッジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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関して、特にイ
ンクの貯蔵及び供給に適した内部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクを噴射する印字ヘッドにインクを
供給するインクカートリッジにおいては、インクカート
リッジ内でのインク揺動による気泡混入の防止やインク
漏れ防止を目的で多孔質材料からなるインク保持体が挿
入されている。

【０００３】これらの方法として、容器内にインク保持
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に
調整することが提案されている。

【０００４】また、インク容器内のインク保持体にポリ
エステルフェルト繊維材を用いてインクを含浸させ、保
持体の毛細管力によりインクを保持し、この吸収体にイ
ンク供給口を圧接配置しヘッドへインクを供給すること
が提案されている（特開平６−２５５１２１）。

【０００５】図３はポリエステル繊維材料を用いたイン
クカートリッジの従来例を示す断面図であり、タンク受
け１５と大気連通口１４及びインク供給口１９を有し、
上記タンク受け１５に嵌合装着されるインクタンク１６
と、このインクタンク１６内に装着されてインクが含浸
保持されているインク吸収体１７と、上記タンク受け１
５の底部に設けられ、一端がインクタンク１６のインク
供給口１９に挿入されてインク吸収体１７に圧接配置さ
れると共に他端がヘッド本体１３に連続接続されるジョ
イント部材１８とを備えている。この構造のようにイン
ク吸収体１７は、ポリエステル繊維材料を用いた場合再
利用性には優れているが、インクを含浸させるのに時間
がかり、また含浸させたインクが吐き出しにくいため、
インク吸収体内に残るインク量が多くなる問題点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決しインク含浸の時間を短くできまた、イン
ク吐き出し性を向上させることで、インク容器内のイン
クの残量を最小限に抑えることを可能とするインクジェ
ットプリンタ用のインクカートリッジを提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】通気口を有する蓋と四面
の側板と供給口付近が一段下がった面を有する底部と印
字ヘッドと分離可能な結合部からなり、蓋と側板に押圧
されて圧縮状態でインク容器の内部に挿入されている繊
維状材料において、インク吐き出し性の良い繊維材料を
利用し、供給口近傍に繊維密度の高いフェルトブロッ
ク、その他に繊維密度が低いフェルトブロックを設け、
インク保持体の密度差で生じる毛細管力を利用しインク
の集液効果を高めるようにした。以下、図面を参照して
本発明の実施例を説明する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１、図２は本発明のインクカー
トリッジの内部構造を示す断面図であり図１は側断面
図、図２は図１と直交する方向の側断面図である。蓋１
の内面には、煙突状をした空気連通孔８を有し、またイ
ンク保持体を押さえるために蓋１の内面にインク容器２
の内壁全周にガイドとなるようにリブ９を有し、その内
面にもインク保持体を押さえるために複数本のリブ９が
設けられている。供給口１１付近は底面１０よりも一段
下がった構造となっている。

【０００９】インク容器２内のインク保持体は、供給口
１１付近が一段下がったところにインク保持体４、その
他に主インク保持体３が挿入されている。インク保持体
４と主インク保持体３は互いに接触するよに重ねられ、
インク保持体４の容積は主インク保持体３の容積よりも
小さい。

【００１０】インク保持体４は一段下がった部分に隙間
無くひきつめられているが、底面１０よりでっぱらず主
インク保持体３を局部的に圧縮していない。主インク保
持体３はインク容器２の容積より大きく底面１０及びイ
ンク保持体４に押圧して挿入されている。

【００１１】補助部材７は主インク保持体３の上に配置
され蓋１のリブ９により主インク保持体３とともに押圧
されている。供給口１１にはフィルター５が配置されて
いる。印字ヘッドとの接続部にはシール部材６が挿入さ
れている。

【００１２】インク容器２内のインクの流れは、初期状
態では主インク保持体３にインクが保持されている。印
字ヘッドによるポンプ作用によりインクが外部へ排出さ
れ始めるとインク保持体間の密度差より生じる毛細管力
と印字ヘッドのポンプ作用で主インク保持体３からイン
ク保持体４へインクが移動し、フィルター５を通り印字
ヘッドへ供給される。

【００１３】本実施例においては、主インク保持体３と
インク保持体４は互いに接触して重ねられ、インク保持
体４の重なり合う面積は主インク保持体３の１／２以下
程度である。この接触面積が大きくなると、インクは集
めやすいがインク保持体４の容積が増えるために、主イ
ンク保持体３にくらべ密度が高いインク保持体４では毛
細管力が高いために内部にインクを保持しようとする力
が強く働くため、多くのインクが保持されてしまいイン
クの使用効率が悪くなってしまう。

【００１４】主インク保持体３とインク保持体４はレー
ヨン繊維とＰＰ（ポリプロピレン）繊維を６：４の混合
比によりフェルトブロックを構成したものを本実施例で
は使用しているが、レーヨン繊維とＰＰ繊維の比率や各
繊維の太さによって吸収性や吐き出し性を変化させるこ
とが可能なためインク物性などにより混合比は変化す
る。

【００１５】また、主インク保持体３とインク保持体４
はインクの流れ方向と繊維方向１２を一致させた構成に
配置すると主インク保持体３、インク保持体４内をイン
クがスムーズに流れ、効率良くインクが移動可能となる
のでインク保持体内からインクの吐き出し性が向上す
る。

【００１６】インク保持体であるフェルトブロックを構
成する繊維密度はインク保持体４が高く、主インク保持
体３の繊維密度を低くすることで毛細管力が生じ供給口
１１の遠方より近傍が増大し効率のよい集液効果が発揮
される。本実施例では、インク保持体３とインク保持体
４の密度差は０．１３ｇ／ｃｍ³に設定している。

【００１７】供給口１１付近が一段下がったところに繊
維密度の高いフェルトブロックであるインク保持体４を
配置することで繊維間の隙間が狭く空気を通しにくいた
め印字ヘッドへの空気混入を防ぎ、安定したインク供給
が行われ信頼性の向上になる。また、主インク保持体３
は低繊維密度により作られたフェルトブロックのため大
量のインクを含浸することができ、インク容器２内の負
圧を印字ヘッドの吐出力より弱く設定されているので含
浸されているインクのほとんどを消費することができ
る。

【００１８】補助部材７は主インク保持体３が振動など
により移動しないようにするために配置されている。こ
の補助部材７は、独立気泡体で構成されたゴムスポンジ
でできているため、インクが染み込みにくくそのために
空気連通孔８にインクが入り込みにくくする効果があ
る。

【００１９】また、蓋１に配置されるリブ９はインク容
器内壁いっぱいに全周に設けられ、さらにその内側にも
間隔が５ｍｍ程度でリブ９が構成されていると安定した
押さえになる。

【００２０】リブ９のみで押さえようとすると主インク
保持体３の繊維密度が低いために主インク保持体３がリ
ブ９に食い込んでしまい、移動を止めることができない
が、補助部材７をかいしてリブ９によって押さえること
で主インク保持体３が食い込むことなく押さえることが
できる。

【００２１】供給口１１近くにはポリエステル材料から
なるフィルター５を設けている。開口部の大きさは主イ
ンク保持体３とインク保持体４の繊維やゴミが印字ヘッ
ドへ流失しないように２５μｍ以下のものを使用しゴミ
の流失防止を確実にしている。

【００２２】また、単位面積当たりの開口率を高めたも
のを使用することでインクの流れになるたけ抵抗となら
ないようにし印字ヘッド内にインクを供給できるように
している。

【００２３】蓋１はインクが外部へ漏れないように超音
波溶着で接着しインク容器２内を気密にしている。空気
連通孔８を細い煙突状にすることでインク容器２内の空
気を外部に出にくくしてインク容器２内のインク乾燥を
防止し、外部からのゴミがインク容器２内に入らないよ
うにしている。また、環境変化による圧力の上昇が発生
しても、インク容器２内と外気が連通しているためにイ
ンク漏れの心配がない。

【００２４】

【発明の効果】本発明のインクカートリッジにおいて
は、インク保持体間に密度差を生じさせることで毛細管
力が比較的簡素な内部構造によって調整されているの
で、インク充填の容積効率が高く供給口にインクを集積
する効果にすぐれ、またインク保持体を構成する繊維材
をレーヨン繊維材または、レーヨン繊維材とポリプロピ
レン繊維材を混合したものを使用することでインク保持
体内からのインク吐き出し効果がすぐれ、インク保持体
内のインク残量が少なくでき使用効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるインクカートリッジを
示す断面図である。

【図２】本発明の実施例におけるインクカートリッジを
示す断面図である。

【図３】従来例におけるインクカートリッジを示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 蓋 ２ インク容器 ３ 主インク保持体 ４ インク保持体 ５ フィルター ６ シール部材 ７ 補助部材 ８ 空気連通孔 ９ リブ １０ 底面 １１ 供給口 １２ 繊維方向 １３ ヘッド本体 １４ 大気連通孔 １５ タンク受け １６ インクタンク １７ インク吸収体 １８ ジョイント部材 １９ インク供給口

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクヘッドと分離可能なインクカート
   リッジにおいて、通気口を有する蓋と四面の側板と供給
   口付近が一段下がった面を有する底部とインクヘッドと
   分離可能な結合部からなり、供給口にはフィルターが配
   設され、蓋と側板に押圧されて圧縮状態でインク容器の
   内部に挿入されている繊維状材料からなるインク保持体
   とインク保持体を押さえる多孔質部材によって構成され
   ていることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 【請求項２】 繊維状材料からなるインク保持体は繊維
   密度の異なる複数種のフェルトブロックからなり、供給
   口近傍に繊維密度の高いフェルトブロックが配設され、
   繊維密度が高いものほどフェルトブロックの面積を小さ
   くして集液効果を向上させたことを特徴とする請求項１
   に記載のインクカートリッジ。
3. 【請求項３】 インク容器内の繊維状材料からなるイン
   ク保持体のフェルトブロックは繊維方向をインクの流れ
   方向と一致させた構成でインク容器内に挿入されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッ
   ジ。
4. 【請求項４】 インク容器内の繊維状材料からなるイン
   ク保持体のフェルトブロックはレーヨン繊維材料を用い
   たことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】 インク容器内の繊維状材料からなるイン
   ク保持体のフェルトブロックはポリプロピレン繊維材料
   を用いたことを特徴とする請求項１に記載のインクカー
   トリッジ。
6. 【請求項６】 インク容器内の繊維状材料からなるイン
   ク保持体のフェルトブロックはレーヨン繊維材料及びポ
   リプロピレン繊維材料が混合されたものを用いることを
   特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
7. 【請求項７】 インク容器内の繊維状材料からなるイン
   ク保持体のフェルトブロックに使用する繊維材料の繊維
   径または繊維長さが異なる複数種類の繊維材料を含んで
   いることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリ
   ッジ。
8. 【請求項８】 インク容器内の供給口近傍のインク保持
   体とそれ以外のインク保持体の密度差が０．１ｇ／ｃｍ
   ³以上であることを特徴とする請求項１に記載のインク
   カートリッジ。
9. 【請求項９】 インク容器内にはインク保持体と蓋の間
   に独立気泡体で構成されている多孔質部材が入っている
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッ
   ジ。
10. 【請求項１０】 インク容器内の供給口にはゴミの流失
    を防ぐためにポリエステル繊維により構成されたフィル
    ターが配設され、その開口部の大きさが３０μｍ以下で
    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
    クカートリッジ。
11. 【請求項１１】 インク容器内のインク保持体を押圧す
    る蓋にはインク容器と重ね合わせた時にインク容器内壁
    ぎりぎりに全周リブが構成され、さらにその内側には５
    ｍｍ間隔以下に複数本のリブが構成されていることを特
    徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。