JPH10166604A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速でインクを記録ヘッドに供給する場合に
も、空気の一部がインク吐出口に導かれて記録ヘッドに
気泡が詰まるということがなく、安定した記録が行なえ
るインクカートリッジを提供する。 【構成】 カートリッジ10内の上部においてインク１を
収容するインク収容室11の下に、インク連通口12a を有
する隔壁12を介してインク保持部材２が収容されたイン
ク保持室13を設け、その底部にインク吐出口14を設ける
一方、インク保持室の横に空気連通口15a を有する隔壁
15を介して空気導入口16を有する空気室17を設けたイン
クカートリッジにおいて、空気連通口からインク吐出口
までの最短距離Ｓ１と、空気連通口からインク連通口ま
での最短距離Ｓ２とがＳ１≧Ｓ２の関係を満たすように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インクジェット
記録装置における記録ヘッドにインクを供給するのに使
用するインクカートリッジに係り、特に、印字を行なう
場合や記録ヘッドを清掃するパージ時において、インク
カートリッジにおけるインク吐出口からインクを供給す
る場合に、このインク吐出口に空気が流れ込むというこ
とがなく、安定してインクを記録ヘッドに供給できるイ
ンクカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置におい
て、記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行なうに
あたっては、一般にインクをインクカートリッジに収容
させ、このインクカートリッジから記録ヘッドにインク
を供給するようにしていた。

【０００３】ここで、このようなインクカートリッジと
しては、従来より様々な種類のものが使用されていた。

【０００４】そして、このようなインクカートリッジの
一つとして、図３に示すように、合成樹脂で構成された
箱体からなるカートリッジ１０内の上部にインク１を収
容するインク収容室１１を設けると共に、このインク収
容室１１の下に、インク連通口１２ａを有する隔壁１２
を介してインク１を保持するインク保持部材２が収容さ
れたインク保持室１３を設け、このインク保持室１３の
底部にインク１を外部に送り出すインク吐出口１４を設
ける一方、このインク保持室１３の横に空気連通口１５
ａを有する隔壁１５を介して空気導入口１６を有する空
気室１７を設けたものが使用されていた。

【０００５】そして、このようなインクカートリッジに
おいては、上記のインク収容室１１に収容されたインク
１をインク連通口１２ａを通してインク保持室１３に設
けられたインク保持部材２に保持させ、このインク保持
部材２に保持されたインク１をインク保持室１３の底部
に設けられたインク吐出口１４から記録ヘッド（図示せ
ず）に供給する一方、上記の空気導入口１６から空気室
１７に導かれた空気を空気連通口１５ａを通してインク
保持室１３に導き、更にこのインク保持室１３から上記
のインク連通口１２ａを通してインク収容室１１に送り
こむようにし、カートリッジ１０内の圧力を一定に保っ
てインク１の供給がスムーズに行なわれるようにしてい
た。

【０００６】しかし、このようなインクカートリッジに
おいて、上記のように空気導入口１６から空気室１７に
導入された空気を空気連通口１５ａを通してインク保持
室１３に導き、更にこのインク保持室１３からインク連
通口１２ａを通してインク室に導く場合に、インク保持
室１３に導かれた空気の一部がインク収容室１１に導か
れずにインク吐出口１４に導かれることがあった。特
に、高速でインク１を記録ヘッドに供給する場合、例え
ば、記録ヘッドを清掃するために通常の１０〜１００倍
程度の速度でインク１をインク吐出口１４を通して記録
ヘッドに供給するパージ時においては、空気がインク吐
出口１４に導かれやすく、このように空気がインク吐出
口１４に導かれて記録ヘッドに供給されると、この空気
の気泡が記録ヘッドに詰まり、インク１の吐出がうまく
行なえなくなって印字切れが発生する等の問題があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、インクジ
ェット記録装置における記録ヘッドにインクを供給する
のに使用するインクカートリッジであって、上記のよう
にカートリッジ内の上部にインクを収容するインク収容
室が設けられると共に、このインク収容室の下にインク
連通口を有する隔壁を介してインクを保持するインク保
持部材が収容されたインク保持室が設けられ、このイン
ク保持室の底部にインクを外部に送り出すインク吐出口
が設けられる一方、このインク保持室の横に空気連通口
を有する隔壁を介して外部の空気を取り入れる空気導入
口を有する空気室が設けられたインクカートリッジにお
いて、上記のような問題を解決することを課題とするも
のである。

【０００８】すなわち、この発明においては、上記のよ
うなインクカートリッジにおいて、インク吐出口から高
速でインクを記録ヘッドに供給する場合においても、従
来のように、空気室から空気連通口を通してインク保持
室に流れ込んだ空気の一部がインク吐出口に導かれると
いうことがなく、記録ヘッドに気泡が詰まって印字不良
等が発生するということが抑制され、安定した記録が行
なえるインクカートリッジを提供することを課題とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明におけるインク
カートリッジにおいては、上記のような課題を解決する
ため、カートリッジ内の上部にインクを収容するインク
収容室が設けられると共に、このインク収容室の下にイ
ンク連通口を有する隔壁を介してインクを保持するイン
ク保持部材が収容されたインク保持室が設けられ、この
インク保持室の底部にインクを外部に送り出すインク吐
出口が設けられる一方、このインク保持室の横に空気連
通口を有する隔壁を介して外部の空気を取り入れる空気
導入口を有する空気室が設けられたインクカートリッジ
において、上記の空気連通口からインク吐出口までの最
短距離をＳ１、空気連通口からインク連通口までの最短
距離をＳ２とした場合に、Ｓ１≧Ｓ２の関係を満たすよ
うにしたのである。

【００１０】そして、この発明におけるインクカートリ
ッジのように、インク保持室と空気室とを分離させる隔
壁に設けられた空気連通口からインクを外部に送り出す
インク吐出口までの最短距離Ｓ１が、上記の空気連通口
からインク保持室とインク収容室との間に設けられたイ
ンク連通口までの最短距離Ｓ２と同じ若しくはそれ以上
の長さになるようにしてインク吐出口までの距離の方を
長くすると、空気連通口からインク保持室に流れ込んだ
空気がインク吐出口に導かれにくくなって、インク保持
室に流れ込んだ空気がインク連通口を通してインク収容
室に導かれるようになる。

【００１１】このため、この発明におけるインクカート
リッジにおいては、記録ヘッドを清掃するパージ時のよ
うに、インク吐出口を通してインクを記録ヘッドに高速
で供給する場合においても、空気室から空気連通口を通
してインク保持室に導かれた空気がインク吐出口に導か
れて記録ヘッドに流れ込むというということが抑制さ
れ、従来のように、記録ヘッドに流れ込んだ空気の気泡
が記録へッドに詰まって印字不良等が発生するというこ
とがなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明に係るインクカートリッジの
実施例を添付図面に基づいて具体的に説明すると共に、
この実施例のインクカートリッジを用いた場合、インク
を記録ヘッドに高速で供給するようにした際にも、安定
してインクが記録ヘッドに供給されるようになることを
比較例を挙げて明らかにする。

【００１３】（実施例１）この実施例のインクカートリ
ッジにおいては、半透明のＡＢＳ樹脂を用いて、図１に
示すように、縦１５ｍｍ，横５０ｍｍ，高さ４３ｍｍの
箱状になったカートリッジ１０を成形し、このカートリ
ッジ１０内において横方向１０ｍｍの位置に上下方向に
伸びた隔壁１５を設け、この隔壁１５によって空気室１
７をインク収容室１１及びインク保持室１３と分離させ
た。

【００１４】そして、この隔壁１５の下部に空気室１７
とインク保持室１３とを連通する高さが６．５ｍｍにな
った空気連通口１５ａを設けると共に、この空気室１７
の上面に直径が３ｍｍになった空気導入口１６を設け
た。

【００１５】また、上記のインク収容室１１とインク保
持室１３とを分離させるにあたっては、上記のカートリ
ッジ１０内における高さ方向の中央位置に隔壁１２を設
けるようにし、空気室１７と分離させる上記の隔壁１５
側の部分において、この隔壁１２にインク収容室１１と
インク保持室１３とを連通するインク連通口１２ａを設
け、下記の表１に示すように、上記の空気連通口１５ａ
からインク連通口１２ａまでの最短距離Ｓ２が１５ｍｍ
になるようにした。

【００１６】そして、上記のインク収容室１１に粘度が
２ｃｐ、表面張力が３８ｄｙｎ／ｃｍの水性インクを収
容させる一方、上記のインク保持室１３内に、このイン
ク保持室１３の容積の約１．５倍で、比重が０．０５ｇ
／ｃｃ、空孔平均径が０．２ｍｍのポリウレタンスポン
ジからなるインク保持部材２を充填させ、上記のインク
収容室１１に収容されたインク１をインク連通口１２ａ
を通してインク保持室１３に供給し、このインク保持室
１３内に収容されたインク保持部材２にインク１を保持
させるようにした。

【００１７】また、この実施例のインクカートリッジに
おいては、このインク保持室１３の底部にインク１を記
録ヘッドに供給するインク吐出口１４を設けるにあた
り、このインク吐出口１４を上記の空気連通口１５ａか
ら離れた位置に設け、下記の表１に示すように、空気連
通口１５ａからインク吐出口１４までの最短距離Ｓ１が
３４ｍｍになるようにした。

【００１８】（実施例２）この実施例におけるインクカ
ートリッジにおいても、半透明のＡＢＳ樹脂を用い、図
２に示すように、縦１５ｍｍ，横４５ｍｍ，高さ４３ｍ
ｍの箱状になったカートリッジ１０を成形し、このカー
トリッジ１０内において横方向１０ｍｍの位置に上下方
向に伸びた隔壁１５を設け、この隔壁１５によって空気
室１７をインク収容室１１及びインク保持室１３と分離
させた。

【００１９】そして、この隔壁１５の下部に空気室１７
とインク保持室１３とを連通する高さが２ｍｍになった
空気連通口１５ａを設けると共に、この空気室１７の上
面に直径が３ｍｍになった空気導入口１６を設けた。

【００２０】また、上記のインク収容室１１とインク保
持室１３とを分離させるにあたっては、カートリッジ１
０内において、高さ２２ｍｍの位置に隔壁１２を設け、
この隔壁１２において、空気室１７と分離させる上記の
隔壁１５側の部分にインク収容室１１とインク保持室１
３とを連通するインク連通口１２ａを設け、下記の表１
に示すように、上記の空気連通口１５ａからインク連通
口１２ａまでの最短距離Ｓ２が２０ｍｍになるようにし
た。

【００２１】そして、上記のインク収容室１１に実施例
１と同様の水性インクを収容させると共に、上記のイン
ク保持室１３内にも上記の実施例１と同様にしてポリウ
レタンスポンジからなるインク保持部材２を充填させ
た。

【００２２】一方、この実施例においては、上記のイン
ク保持室１３の底部にインク吐出口１４を設けるにあた
り、下記の表１に示すように、上記の空気連通口１５ａ
からインク吐出口１４までの最短距離Ｓ１が、空気連通
口１５ａからインク連通口１２ａまでの最短距離Ｓ２と
同じになるように、空気連通口１５ａから２０ｍｍの位
置に設けた。

【００２３】（比較例１）この比較例のインクカートリ
ッジにおいては、上記の実施例１におけるインクカート
リッジと、インク連通口１２ａを設ける位置だけを変更
させ、図３に示すように、インク収容室１１とインク保
持室１３とを分離する隔壁１２において、インク連通口
１２ａを空気室１７と反対側の離れた部分に設けるよう
にし、下記の表１に示すように、上記の空気連通口１５
ａからインク吐出口１４までの最短距離Ｓ１が３４ｍ
ｍ、空気連通口１５ａからインク連通口１２ａまでの最
短距離Ｓ２が３７ｍｍになるようにした。

【００２４】（比較例２）この比較例２のインクカート
リッジにおいては、上記の実施例２のインクカートリッ
ジと、インク吐出口１４を設ける位置だけを変更させ、
図４に示すように、インク吐出口１４を空気連通口１５
ａに近づけた位置に設けるようにし、下記の表１に示す
ように、上記の空気連通口１５ａからインク吐出口１４
までの最短距離Ｓ１が１２ｍｍ、空気連通口１５ａから
インク連通口１２ａまでの最短距離Ｓ２が２０ｍｍにな
るようにした。

【００２５】

【表１】

【００２６】次に、上記の実施例１，２及び比較例１，
２の各インクカートリッジを用い、それぞれのインク吐
出口１４から吐出されるインクの流量が、１．０ｍｌ／
分、５．０ｍｌ／分、１０．０ｍｌ／分になるように設
定して吐出を行ない、これらの各インクカートリッジに
おける吐出性能の評価を行なうと共に、各インクカート
リッジにおいて実際の吐出されたインクの流量を測定
し、その結果を下記の表２に示した。なお、吐出性能の
評価については、インク吐出口１４に全く空気が流入さ
れなかった場合を○、気泡が１秒間に１個程度流入した
場合を×、空気が大量に流入した場合を××で示した。

【００２７】

【表２】

【００２８】この結果から明らかなように、空気連通口
１５ａからインク吐出口１４までの最短距離Ｓ１が、空
気連通口１５ａからインク連通口１２ａまでの最短距離
Ｓ２より短くなった比較例１，２のインクカートリッジ
においては、設定流量を大きくするほどインク吐出口１
４への空気の流入が多くなると共に、インク吐出口１４
から実際に吐出されるインクの流量も減少し、特に、上
記のＳ１がＳ２よりかなり小さくなった比較例２のイン
クカートリッジにおいては、インク吐出口１４への空気
の流入が激しく、インク吐出口１４から実際に吐出され
るインクの流量も非常に少なくなっていた。

【００２９】これに対して、Ｓ１≧Ｓ２の関係を満たす
実施例１，２のインクカートリッジにおいては、設定流
量を１０．０ｍｌ／分に設定した場合であっても、イン
ク吐出口１４への空気の流入ががなく、実際に吐出され
るインクの流量の低下もなく、インク吐出口１４から所
定量のインクを安定して吐出することができた。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
インクカートリッジにおいては、インク保持室と空気室
とを分離させる隔壁に設けられた空気連通口からインク
を記録ヘッドに供給するインク吐出口までの最短距離Ｓ
１が、上記の空気連通口からインク保持室とインク収容
室との間に設けられたインク連通口までの最短距離Ｓ２
と同じ若しくはそれ以上の長さになるようにし、インク
吐出口までの距離が長くなるようにしたため、空気連通
口からインク保持室に流れ込んだ空気がインク吐出口に
導かれにくくなって、インク保持室に流れ込んだ空気が
インク連通口を通してインク収容室に導かれるようにな
った。

【００３１】この結果、この発明におけるインクカート
リッジを使用すると、記録ヘッドを清掃するパージ時の
ように、インク吐出口を通してインクを記録ヘッドに高
速で供給するようにした場合においても、従来のよう
に、空気室から空気連通口を通してインク保持室に導か
れた空気がインク吐出口に導かれて記録ヘッドに供給さ
れてるということが抑制され、記録ヘッドに気泡が詰ま
って印字不良等が発生するということがなく、良好な印
字が安定して行なえるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係るインクカートリッジ
の状態を示した概略断面図である。

【図２】この発明の実施例２に係るインクカートリッジ
の状態を示した概略断面図である。

【図３】比較例１のインクカートリッジの状態を示した
概略断面図である。

【図４】比較例２のインクカートリッジの状態を示した
概略断面図である。

【符号の説明】

１０ カートリッジ １１ インク収容室 １２ 隔壁 １２ａ インク連通口 １３ インク保持室 １４ インク吐出口 １５ 隔壁 １５ａ 空気連通口 １６ 空気導入口 １７ 空気室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カートリッジ内の上部にインクを収容す
   るインク収容室が設けられると共に、このインク収容室
   の下にインク連通口を有する隔壁を介してインクを保持
   するインク保持部材が収容されたインク保持室が設けら
   れ、このインク保持室の底部にインクを外部に送り出す
   インク吐出口が設けられる一方、このインク保持室の横
   に空気連通口を有する隔壁を介して、外部の空気を取り
   入れる空気導入口を有する空気室が設けられたインクカ
   ートリッジにおいて、上記の空気連通口からインク吐出
   口までの最短距離をＳ１、空気連通口からインク連通口
   までの最短距離をＳ２とした場合に、Ｓ１≧Ｓ２の関係
   を満たすことを特徴とするインクカートリッジ。