JPH10202899A

JPH10202899A - インクカートリッジ

Info

Publication number: JPH10202899A
Application number: JP9022174A
Authority: JP
Inventors: Toyoki Sasaki; 豊紀佐々木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1998-08-04
Anticipated expiration: 2017-01-20
Also published as: JP3811925B2; US6074051A

Abstract

(57)【要約】【課題】インクカートリッジから記録ヘッドにインク
を空気が混入することなく安定的に供給し、かつインク
の使用効率を高める。【解決手段】インクを充填したインク室６５と、イン
クを含浸させた多孔質部材６８を収容したフォーム室６
６とを有し、インク室６５からインク供給孔７３を経て
記録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、両室を仕切る仕切壁６３の下端部分に形成したイ
ンク通路６７を、フォーム室６６の両側面からフォーム
室の幅のほぼ１／４以上隔てて形成する。これにより、
フォーム室６６の稜線部に多孔質部材６８が密着しない
空隙が残っていても、その空隙から空気がインク室６５
側に流入するのを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク室とフォー
ム室とを有するインクカートリッジに関し、特にフォー
ム室とインク室とを連通するインク通路の構造を改良し
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置の記録ヘ
ッドへインクを供給するインクカートリッジとして、例
えば特開平６−２３８９０８号公報に記載のように、カ
ートリッジケース内をインク室とフォーム室とに仕切壁
で区画し、インク室にインクを収容するとともにフォー
ム室に収容した多孔質部材にインクを含浸させ、カート
リッジケースのインク室側部分に形成されたインク供給
孔から記録ヘッドへインクを供給するものが実用に供さ
れている。

【０００３】また、特開平６−２５５１２２号公報のイ
ンクカートリッジにおいては、カートリッジケースのイ
ンク室の底壁部にインク供給孔が形成され、カートリッ
ジケースのフォーム室の上部を大気に連通する大気連通
孔が形成され、仕切壁の下端部分にインク室とフォーム
室を連通するインク通路が形成されている。インク室の
インクがインク供給孔から記録ヘッドへ供給されると、
インク室は負圧気味になりつつ、フォーム室の多孔質部
材内のインクがインク通路を通ってインク室に補充さ
れ、フォーム室には大気連通孔から空気が導入される。
なお、フォーム室内の多孔質部材の細かな多孔通路をイ
ンクが流れる際には粘性抵抗や毛管現象による抵抗が作
用し、インク通路に装着されるフィルターに異物が付着
すると抵抗が作用するため、フォーム室にインクがあっ
てもインク室のインクは負圧気味になる。

【０００４】理想的なインクカートリッジでは、フォー
ム室のインクがインク通路とインク室とを経て優先的に
消費され、その後フォーム室からインク室へ空気が供給
されつつインク室のインクが消費される。尚、記録ヘッ
ドはキャリッジに搭載されており、キャリッジが高速で
往復移動する関係上インク室の上部の空気が泡粒となっ
てインク内に混入し易いが、インクに空気が混入すると
記録性能が低下する。ところで、この種のインクカート
リッジにおいて、インクを含浸させた多孔質部材は、フ
ォーム室を形成する壁面に隙間無く密着状に装着するこ
とが望ましいが、実際にはフォーム室の壁面同士が直交
する複数の稜線部に多孔質部材が密着しない空隙が残っ
ており、その空隙が空気通路になり易い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平６−２３８
９０８号公報のインクカートリッジでは、インク室とフ
ォーム室間の仕切り壁の下端から所定小高さ位置にイン
ク通路を短筒部にて形成し、この短筒部のフォーム室側
に主に多孔質部材から発生する微小異物を除去する為の
フィルターを装着してある。しかし、このインク通路の
サイズや形状や形成位置について、インク室への空気の
流入を防止する為の工夫は何らなされていない。このイ
ンク通路の幅が大きい場合には、インクの消費にともな
いインク室内が負圧になると、多項質部材からインクを
吸引するよりも、大気連通孔から導入した空気がフォー
ム室の稜線部の空隙からインク通路を経て吸引する方が
抵抗が小さいため、空気がインク室に流入しやすくな
る。その結果、多孔質部材内のインクが供給されにくく
なり、インク消費率（インク消費量／インク充填量）が
低下し、また、インク室内のインクへの空気の混入によ
って記録性能が低下する。特に、特開平６−２３８９０
８号公報のものでは、フィルターが目詰まりしたときや
低温時でインクの粘性抵抗が大きいときなど、インク室
内の負圧が大きくなることがあり、それが著しい。

【０００６】前記特開平６−２５５１２２号公報のイン
クカートリッジにおいても、前記と同様に、インク通路
のサイズや形状や形成位置について、インク室への空気
の流入を防止する為の工夫は何らなされていないばかり
か、インク通路が仕切り壁の下端部分にフォーム室の幅
とほぼ同幅に形成してあるため、前記稜線部の空隙に侵
入した空気がインク室へ容易に流入し易く、前記と同様
インクカートリッジ内のインクを理想的な形態で消費で
きなくなりインク消費率が低下するし、また、インク室
内のインクへの空気の混入により記録性能が低下する。
そして、本発明者等の実験によれば、フォーム室の稜線
部からインク通路までの距離が過小になると、稜線部の
空隙からインク通路へ空気が流入し易くなることが判明
した。一方、インク室をフォーム室に比べて過大に形成
する場合には、インクへの空気の混入が生じ易く、記録
性能確保の面からは好ましくない。

【０００７】本発明の目的は、インク室とフォーム室と
を有するインクカートリッジにおいて、フォーム室のイ
ンクを十分消費しないうちにインク室へ空気が流入する
のを防止すること、記録ヘッドへインクを安定的に供給
できるようにすること、インクの使用効率を高めるこ
と、等である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のインクカート
リッジは、記録ヘッドへインクを導入する為のインク導
入部を有するホルダーに着脱自在に装着されるインクカ
ートリッジにおいて、インクを収容したインク室と、イ
ンクを含浸させた多孔質部材を収容したフォーム室と、
インク室とフォーム室を連通するインク通路とを有する
カートリッジケースと、カートリッジケースのインク室
側部分に形成され、インク導入部にインクを供給する為
のインク供給孔と、カートリッジケースのフォーム室を
大気に連通する大気連通孔とを備え、インク通路は、イ
ンク室とフォーム室とを仕切る仕切壁の下端付近部分
に、フォーム室の両側面からフォーム室の幅のほぼ１／
４以上隔てた位置に形成されたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】インクカートリッジをホルダーに装着した
状態で、記録ヘッドでインクが消費されると、インク室
のインクがインク供給孔からインク導入部へ導入されて
記録ヘッドへ供給される。フォーム室の多孔質部材にイ
ンクが含浸されている状態では、インク室のインクがイ
ンク供給孔から記録ヘッドへ供給されると、インク室は
負圧気味になりつつ、多孔質部材に含浸されているイン
クがインク通路を通ってインク室に補充され、フォーム
室には大気連通孔から空気が導入される。

【００１０】更にインク供給孔から記録ヘッドへインク
が供給され、フォーム室の多孔質部材に含浸されている
インクが消費されて、多孔質部材のインク液面がインク
通路に達すると、次に、フォーム室の空気がインク通路
を通ってインク室に導入されつつ、インク室のインクが
消費されていく。このように、このインクカートリッジ
においては、フォーム室のインクがインク通路とインク
室とを経て優先的に消費され、その後フォーム室からイ
ンク室へ空気が供給されつつインク室のインクが消費さ
れるように構成されている。

【００１１】インクを含浸させた多孔質部材は、フォー
ム室を形成する壁面に隙間無く密着状に装着されるが、
実際にはフォーム室の壁面同士が直交する複数の稜線部
に多孔質部材が密着しない空隙が残っており、その空隙
が空気通路になり易い。このインクカートリッジにおい
ては、インク通路を、仕切壁の下端付近部分に、フォー
ム室の両側面からフォーム室の幅のほぼ１／４以上隔て
た位置に形成したので、フォーム室の稜線部に空隙があ
っても、フォーム室のインクを充分に消費しないうち
に、インク室の負圧によってその空隙をとおして空気を
インク室に導入することが少なくなる。

【００１２】従って、フォーム室のインクを優先的に消
費させた後、インク室のインクを消費させる理想的な形
態で、インクカートリッジ内に収容したインクを消費す
ることができるため、インク消費率（インク消費量／イ
ンク充填量）を高めることが可能になり、また、インク
室内のインクへの空気の混入も極力阻止できるため、記
録ヘッドへインクを安定的に供給でき、記録ヘッドの記
録性能が低下するのを防止することができる。

【００１３】請求項２のインクカートリッジは、請求項
１の発明において、インク通路は、仕切壁の下端部分に
形成されたものである。即ち、多孔質部材のインク液面
がインク通路に達して、フォーム室の空気がインク通路
を通ってインク室に導入される際、フォーム室のインク
は十分に消費された状態になっているため、インク消費
率を著しく高めることができる。その他請求項１と同様
の作用を奏する。

【００１４】請求項３のインクカートリッジは、請求項
１の発明において、インク通路は、仕切壁の下端部から
所定高さ高い位置に形成されたものである。即ち、イン
ク通路を仕切壁の壁面と底面が直交する稜線部から遠ざ
けることができるため、その稜線部と多孔質部材との空
隙から、空気がインク通路へ流入するのを確実に防止す
ることができる。その他請求項１と同様の作用を奏す
る。

【００１５】請求項４のインクカートリッジは、請求項
２又は３の発明において、インク通路は、横長の矩形状
に形成されたものである。即ち、インク通路を通過する
インクの流速等の条件を具備して設定されるインク通路
の大きさを適正な大きさに確保できるうえ、フォーム室
の底面からインク通路の上端部までの距離、即ち、多孔
質部材のインク液面がインク通路に達する高さを低くで
きるため、インク消費率を高めることが可能になる。そ
の他請求項２又は３と同様の作用を奏する。

【００１６】請求項５のインクカートリッジは、請求項
１〜４の何れか１項の発明において、インク通路は、フ
ォーム室の幅方向のほぼ中央に形成されたものである。
即ち、インク通路を、仕切壁の壁面とその両側面が直交
する１対の稜線部から等間隔隔てて形成できるため、そ
れら稜線と多孔質部材との空隙から、空気がインク通路
へ流入するのを確実に防止することができる。その他請
求項１〜４の何れか１項と同様の作用を奏する。

【００１７】請求項６のインクカートリッジは、請求項
５の発明において、インク室はフォーム室に対して十分
小さい容積に形成されたものである。ここで、例えば、
多孔質部材に含浸可能なインク量は、フォーム室の容積
（多孔質部材の体積）の約７５％であるとしても、フォ
ーム室に収容されているインク量が、インク室に収容さ
れているインク量よりも非常に多くなるため、インクカ
ートリッジに収容されている殆どのインクが、フォーム
室からインク室へインクを補充可能な状態、即ち、イン
ク室にインクが充満した状態で記録ヘッドへ供給される
ため、インク室のインクに空気が混入せずに、記録ヘッ
ドへインクを安定的に供給できるようになる。

【００１８】フォーム室のインクが消費されてた後に、
また、仮にフォーム室のインクが消費されないうちに、
フォーム室の空気がインク室に導入されても、インク室
の容積が非常に小さいため、インクカートリッジを搭載
したキャリッジが高速で往復移動しても、インク室のイ
ンクの泡立ちが抑制されて、インクに空気が混入しにく
くなり、記録ヘッドへのインクの安定的な供給を確保す
ることができる。

【００１９】請求項７のインクカートリッジは、請求項
６の発明において、仕切壁に、インク通路に連通する通
路を形成し且つフォーム室側へ僅かに突出する筒部を設
けたものである。即ち、多孔質部材のインクは、筒部の
通路とインク通路とを通ってインク室に流入する。筒部
は多孔質部材に圧着するため、複数の稜線部に多孔質部
材が密着しない空隙から、インク通路に空気が流入する
のを確実に防止できる。その他請求項６と同様の作用を
奏する。

【００２０】請求項８のインクカートリッジは、請求項
１〜７の何れか１項の発明において、記録媒体にインク
を噴射し印字を行うインクジェット記録装置に適用され
るインクカートリッジであることを特徴とするものであ
る。即ち、インクカートリッジをインクジェット記録装
置に適用することで、フォーム室のインクを十分消費し
ないうちにインク室へ空気が流入するのを防止し、記録
ヘッドへインクを安定的に供給でき、インクの使用効率
を高める等の作用が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。本実施形態は、Ｃ（シア
ン：青緑）、Ｍ（マゼンタ：赤紫）、Ｙ（イエロー：
黄）、Ｋ（ブラック：黒）の４色のインクを、記録ヘッ
ドのインク噴射ノズルから噴射し、記録紙（記録媒体）
にカラー画像を記録するインクジェット記録装置におい
て、前記４色のインクを夫々収容した４組のインクカー
トリッジの各々に、本発明を適用した場合の例である。

【００２２】図１、図２に示すように、本実施形態のイ
ンクジェット記録装置１は、基本的に、本体カバー２内
に設けられた本体フレーム３に、ゴム製のプラテン１１
を含む用紙搬送機構１０と、キャリッジ２１を移動駆動
するキャリッジ駆動機構２０と、記録紙Ｐにカラー画像
を記録する為の記録機構３０等を設けた構造であり、キ
ャリッジ２１上に一体的に設けられたホルダー３１に、
４組のインクカートリッジ５０〜５３が夫々着脱自在に
装着されるように構成してある。

【００２３】用紙搬送機構１０について説明すると、プ
ラテン１１は左右方向向きに配設され、その左右両端部
のプラテン軸１１ａが本体フレーム３の側板３ａ，３ｂ
に回転自在に枢支されている。側板３ｂには、フィード
モータ１２が取付けられ、制御ユニット（図示略）によ
り、フィードモータ１２が回転駆動されると、ギヤ１４
〜１７を有するギヤ機構１３を介して、プラテン１１が
回動されるようになっている。

【００２４】キャリッジ駆動機構２０について説明する
と、プラテン１１の前側には、左右両端部を側板３ａ，
３ｃに支持されたガイドロッド２２が、プラテン１１と
平行に配設され、また、ガイドロッド２２の前側には、
本体フレーム３の前端上部に形成されたガイドレール３
ｄが、ガイドロッド２２（プラテン１１）と平行に設け
られ、これらガイドロッド２２及びガイドレール３ｄ
に、キャリッジ２１が左右方向移動自在に支持されてい
る。

【００２５】キャリッジ２１の移動範囲の左端側には、
本体フレーム３に回転自在に枢支された従動プーリー２
５が設けられ、キャリッジ２１の移動範囲の右端側に
は、ステッピングモータ２６及びステッピングモータ２
６の出力軸に取付けられた駆動プーリー２７が設けられ
ている。そして、これら両プーリー２５，２７には、キ
ャリッジ２１に連結された無端状のタイミングベルト２
８が掛け渡されている。即ち、制御ユニット（図示略）
により、キャリッジ駆動モータ２６が回転駆動される
と、キャリッジ２１が左右方向へ移動駆動されるように
なっている。

【００２６】記録機構３０について説明すると、キャリ
ッジ２１上に一体的に設けられたホルダー３１は、シア
ンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラック
インクを夫々収容した４組のインクカートリッジ５０〜
５３を、夫々着脱自在に装着可能な略箱型に構成されて
おり、シアン用記録ヘッド３５とマゼンタ用記録ヘッド
３６とイエロー用記録ヘッド３７とブラック用記録ヘッ
ド３８、及び、シアン用インク導入部４０とマゼンタ用
インク導入部４１とイエロー用インク導入部４２とブラ
ック用インク導入部４３を有している。

【００２７】前記記録ヘッド３５〜３８は、ヘッドホル
ダー３１の後端の立壁部３１ａの背面部において、キャ
リッジ２１の移動方向に並設されている。各記録ヘッド
３５〜３８は、例えば６４個の噴射ノズル（図示略）を
有し、圧電素子を有する噴射機構（図示略）により噴射
ノズルからインクを噴射可能に構成されている。インク
導入部４０〜４３は、対応する記録ヘッド３５〜３８と
接続された状態で立壁部３１ａに挿通状に固定され、そ
の前端部分が立壁部３１ａから前方へ突出している。図
３の鎖線で示すように、インク導入部４０〜４３の前端
部には、シールアダプタ４５が夫々取付けられており、
ホルダー３１にインクカートリッジ５０〜５３を装着し
た際、これらシールアダプタ４５とインクカートリッジ
５０〜５３側のアダプタ８５が接続するように構成され
ている。

【００２８】インクカートリッジ５０〜５３について説
明する。但し、インクカートリッジ５０〜５３は基本的
に同じ構造であるため、インクカートリッジ５０につい
て説明し、その他のインクカートリッジ５１〜５３につ
いての説明を省略する。尚、ブラック用のインクカート
リッジ５３は、他のインクカートリッジ５０〜５２と比
べると、使用頻度が高いためやや幅広に構成されてい
る。

【００２９】図３〜図６に示すように、インクカートリ
ッジ５０は、合成樹脂製の上端開放状のケース本体６１
とケース本体６１の上端部を塞ぐ蓋体６２からなるカー
トリッジケース６０を有している。ケース本体６１には
仕切壁６３が側壁６１ａから突出状に一体形成されてい
る。この仕切壁６３は、カートリッジケース６０内を後
方から約１：１３もしくはそれ以下に区画するように設
けられ、仕切壁６３の後側にインク室６５が形成され、
仕切壁６３の前側にフォーム室６６が形成され、インク
室６５及びフォーム室６６の幅はｄ（例えば、ｄ＝８m
m）に形成されている。

【００３０】即ち、前記インク室６５とフォーム室６６
は、仕切壁６３で約１：１３の容積比に区画されてお
り、インク室６５にはインクＩが収容され、フォーム室
６６にはインクＩを含浸させた多孔質部材６８が収納さ
れている。多孔質部材６８としては、例えば、連続的に
気泡を有するスポンジ等で構成され、この多孔質部材６
８に含浸可能なインク量は、多孔質部材６８の体積の例
えば約７５％である。図表７に示すように、例えば、イ
ンク室６５に収容されるインク量は、インク室６５の容
積と同様の1.1 ccであり、フォーム室６６に収容される
インク量は、フォーム室６６の容積 14.5 cc（多孔質室
部材６８の体積）の約７５％である10.7 cc であり、イ
ンクカートリッジ５０全体のインク収容量は 11.8 ccで
ある。

【００３１】インク室６５とフォーム室６６とを仕切る
仕切壁６３の下端部分には、インク室６５とフォーム室
６６とを連通するインク通路６７が形成され、このイン
ク通路６７により、インク室６５とフォーム室６６との
間でインクＩが行き来できるようになっている。インク
通路６７は、図３、図６に示すように、幅ｄ／２（例え
ば、４mm）、高さｄ／８（例えば2.5 mm）の横長の矩形
状に形成され、フォーム室６６の両側面６６ａから１／
４ｄ隔てて、フォーム室６６の幅方向の中央に設けられ
ている。

【００３２】図３に示すように、カートリッジケース６
０の前端上部には、前方へ突出しインクカートリッジ５
０をホルダー３１へ着脱する際に保持する為の把持部７
０が形成されており、この把持部７０にフォーム室６６
を大気に連通する迷路状のエア通路７１及び大気連通孔
７２が形成されている。インクカートリッジ５０内にイ
ンクＩが充満させた状態で、カートリッジケース６０の
側面部を押す等して、カートリッジケース６０内が加圧
されても、フォーム室６６内のインクＩをエア通路７１
に流入させ、外部へ漏れるのを防止することができる。

【００３３】図３〜図６に示すように、カートリッジケ
ース６０のインク室６５側部分において、ケース本体６
１の後端側側壁６１ｂの下端部分には、前記インク導入
部４０にインクＩを供給する為のインク供給孔７３が形
成され、インク供給孔７３の後端部には、ステンレス製
のフィルター８０が設けられている。このフィルター８
０は、カートリッジケース６０に形成された凹部７４
に、アダプタ８５を嵌合し溶着することにより固定され
ている。尚、フィルター８０の多数の微細孔のメッシュ
が、多孔質部材６８の多数のセル孔よりも細かくなるよ
うに構成されているため、インクカートリッジ５０をホ
ルダー３１から取外した状態では、フィルター８０での
インクの表面張力により、インク供給孔７３から外部へ
インクが漏れるのを防止することができる。

【００３４】また、インク供給孔７３には、その内側下
部を遮蔽する整流部７５がケース本体６１と一体的に設
けられている。インクカートリッジ５０の製作時におい
てインクＩを充填する場合、多孔質部材６８をインクＩ
を含浸させないでケース本体６１に圧縮状に収納した
後、インク供給孔７３からインクＩをインク室６５に供
給するが、その際、整流部材７５の後面部に形成された
案内傾斜面７６により、インクＩがインク室６５の上方
へ案内され、インク室６５内に空気を残留させることな
く、インク室６５にインクＩを充填することが可能にな
る。

【００３５】インクカートリッジ５０の作用・効果につ
いて説明する。インクカートリッジ５０をホルダー３１
に装着して、インク供給孔７３のアダプタ８５がインク
導入部４０のシールアダプタ４５に接続し、記録ヘッド
３５側から吸引装置（図示せず）によりインクを吸引す
ると、フィルター８０の両側にインクＩが充満し、フィ
ルター８０のインクＩに表面張力が作用しなくなり、イ
ンク室６５のインクＩをインク導入部４０をとおして記
録ヘッド３５へ供給可能な状態になる。この状態で、記
録ヘッド３５でインクＩが消費されると、インク室６５
のインクＩが、フィルター８０で濾過されて、インク供
給孔７３からインク導入部４０へ導入されて記録ヘッド
３５へ供給される。

【００３６】ここで、フォーム室６６の多孔質部材６８
にインクＩが含浸されている状態では、インク室６５の
インクＩがインク供給孔７３から記録ヘッド３５へ供給
されると、インク室６５が負圧気味になり、フォーム室
の６６の多孔質部材６８に含浸されているインクＩがイ
ンク通路６７を通ってインク室６５に補充されつつ、フ
ォーム室６６には大気連通孔７２及びエア通路７１から
空気が導入される。即ち、フォーム室６６は大気圧が作
用しているため、そのインク液面がインクの消費にとも
ない下降していくが、インク室６５は蓋体６２によって
上端が密閉状であるため、インク室６５のインクＩは充
満した状態が保持される。

【００３７】更にインク供給孔７３から記録ヘッド３５
へインクＩが供給されて、フォーム室６６の多孔質部材
６８に含浸されているインクＩが消費され、多孔質部材
６８のインク液面がインク通路６７に達すると、次に、
フォーム室６６の空気がインク通路６７を通ってインク
室６５に導入されつつ、インク室６５のインクＩが消費
されていく。つまり、このインクカートリッジ５０にお
いては、フォーム室６６のインクＩがインク通路６７と
インク室６５とを経て優先的に消費され、その後フォー
ム室６６からインク室６５へ空気が供給されつつインク
室６５のインクＩが消費されるように構成されている。

【００３８】インクＩを含浸させた多孔質部材６８は、
フォーム室６６を形成する壁面に隙間無く密着状に装着
されるが、フォーム室６６の壁面同士が直交する複数の
稜線部に多孔質部材６８が密着しない空隙が残ってお
り、その空隙が空気通路になり易い。インクカートリッ
ジに収容されているインクの理想的な消費の形態におい
ては、フォーム室のインクが優先的に消費された後にイ
ンク室のインクが消費されるのが最も望ましい。ところ
が、従来のインクカートリッジでは、前記理想的な消費
の形態がなされないために、インク消費率（インク消費
量／インク充填量）が非常に低い。

【００３９】これは、フォーム室の多孔質部材にインク
が含浸されているにも関わらず、フォーム室の空気がイ
ンク室に流入するため、インク室のインクが消費されて
減少し、多孔質部材のインクがインク室に補充されなく
なりフォーム室に残存するのが原因である。そこで、本
発明者等は、インク消費率はフォーム室の前記稜線部
（空隙）からインク通路までの距離に関係すると推測
し、本実施形態のカートリッジケース６０を使用し、仕
切壁６３の下端部分のフォーム室６６の幅方向中央に、
フォーム室６６の幅８mmに対して種々の幅のインク通路
を形成して、インク消費率Ｐ（インク消費量／インク充
填量×１００）を測定した。

【００４０】図表８に示す実験結果のように、幅８mmの
インク通路を形成すると、インク消費率Ｐは３０〜４５
％と非常に低い値になり、また、幅７mm，５mmのインク
通路を形成しても、インク消費率Ｐは５０〜６５，５５
〜７０％と余り高い値にならなかった。そして、幅４m
m，2.5 mm，２mmのインク通路を形成したところ、イン
ク使用効率Ｐは７０〜８５，７５〜８５％となり非常に
高い値が得られた。なお、残り１５〜２５％のインク
は、多孔質部材６８中に細かく分散されて毛管現象によ
り残るインクである。

【００４１】つまり、この実験により、フォーム室６６
の稜線部からインク通路までの距離が過小になると、稜
線部の空隙からインク通路へ空気が流入し易く、インク
消費率Ｐが低くなり、また、インク通路の幅を４mm以下
に、即ち、フォーム室６６の両側面６６ａからフォーム
室６６の幅の１／４（２mm）以上隔てた位置にインク通
路を形成すると、稜線部の空隙からインク通路へ空気が
流入しにくくなり、インク消費率Ｐが高くなることが判
明した。本実施形態においては、フォーム室６６の幅ｄ
に対して、幅ｄ／２のインク通路６７が、フォーム室６
６の両側面６６ａから１／４ｄ隔てた位置に形成されて
いる。

【００４２】上記のように、このインクカートリッジ５
０によれば、インク通路６７を、インク室６５とフォー
ム室６６とを仕切る仕切壁６３の下端付近部分に、フォ
ーム室６６の両側面６６ａからフォーム室６６の幅ｄの
１／４隔てた位置に形成したので、フォーム室６６のイ
ンクを十分消費しないうちに、フォーム室６６の空気が
稜線部の空隙９５からインク通路６７へ流入してインク
室６５へ供給されるを防止することができる。

【００４３】従って、フォーム室６６のインクＩを優先
的に消費させた後、インク室６５のインクＩを消費させ
る理想的な形態で、インクカートリッジ５０内に収容し
たインクＩを消費することができるため、インク消費率
Ｐ（インク消費量／インク充填量）を高めることが可能
になり、また、インク室６５内のインクＩへの空気の混
入も極力阻止できるため、記録ヘッド３５へインクＩを
安定的に供給でき、記録ヘッド３５の記録性能が低下す
るのを防止することができる。

【００４４】しかも、インク通路６７は、仕切壁６３の
下端部分に形成されているので、多孔質部材６８のイン
ク液面がインク通路６７に達して、フォーム室６６の空
気がインク通路６７を通ってインク室６５に導入される
際においては、フォーム室６６のインクＩは十分に消費
された状態になっているため、インク消費率Ｐを著しく
高めることができる。

【００４５】更に、インク通路６７は、横長の矩形状に
形成されているため、インク通路６７を通過するインク
Ｉの流速等の条件を具備して設定される、インク通路６
７の大きさを適正な大きさに確保できるうえ、フォーム
室６６の底面６６ｂからインク通路６７の上端部までの
距離、即ち、多孔質部材６８のインク液面がインク通路
６７に達する高さを低くできるため、インク消費率Ｐを
高めることが可能になる。

【００４６】また、インク室６５はフォーム室６６に対
して十分小さい容積、例えば約１：１３もしくはそれ以
下の容積比に区画されているため、フォーム室６６に収
容されているインク量が、インク室６５に収容されてい
るインク量よりも非常に多くなる。それ故、インクカー
トリッジ５０に収容されている殆どのインクＩが、フォ
ーム室６６からインク室６５へインクＩを補充可能な状
態、即ち、インク室６５にインクＩが充満した状態で記
録ヘッド３５へ供給されるため、インク室６５のインク
Ｉに空気が混入せずに、記録ヘッド３５へインクＩを安
定的に供給できるようになる。

【００４７】しかも、フォーム室６６のインクＩが消費
されてた後に、また、仮にフォーム室６６のインクＩが
消費されないうちに、フォーム室６６の空気がインク室
６５に導入されても、インク室６５の容積（1.1 cc）が
非常に小さいため、インクカートリッジ５０を搭載した
キャリッジ２１が高速で往復移動しても、インク室６５
のインクＩの泡立ちが抑制されて、インクＩに空気が混
入しにくくなり、記録ヘッド３５へのインクＩの安定的
な供給を確保することができる。

【００４８】このように、前記インクカートリッジ５０
を記録紙ＰにインクＩを噴射し印字を行うインクジェッ
ト記録装置１に適用することで、フォーム室６６のイン
クＩを十分消費しないうちにインク室６５へ空気が流入
するのを防止し、記録ヘッド３５へインクＩを安定的に
供給でき、インクＩの使用効率を高めることができる。

【００４９】次に、前記実施形態のインクカートリッジ
５０を部分的に変更した別実施形態のインクカートリッ
ジについて説明する。但し、前記実施形態と同じものに
は同一符号を付して説明を省略する。

【００５０】第１別実施形態・・・図９、図１０参照このインクカートリッジ５０Ａは、仕切壁６３Ａの下端
部から所定高さｈ（例えば、ｈ＝1.5 mm）高い位置に、
インク通路６７Ａを形成したものである。また、このイ
ンク通路６７Ａは、前記実施形態同様に、フォーム室６
６の幅ｄに対して、幅ｄ／２，高さｄ／８の横長の矩形
状に形成され、フォーム室６６の両側面６６ａから１／
４ｄ隔てた位置に形成されている。インクカートリッジ
５０Ａによれば、前記実施形態と同様の作用・効果を奏
するが、インク通路６７Ａを、仕切壁６３Ａの壁面と底
面６６ｂが直交する稜線部から遠ざけることができるた
め、その稜線部と多孔質部材６８との空隙９６から、空
気がインク通路６７Ａへ流入するのを確実に防止するこ
とができる。

【００５１】第２別実施形態・・・図１１参照このインクカートリッジ５０Ｂは、前記第１別実施形態
のインクカートリッジ５０Ａにおいて、仕切壁６３Ｂに
インク通路６７Ｂに連通する通路９０ａを有し且つフォ
ーム室６６側へ僅かに突出する筒部９０を設けものであ
る。このインクカートリッジ５０Ｂによれば、前記別実
施形態と同様の作用・効果を奏するが、多孔質部材６８
のインクＩは、筒部９０の通路９０ａとインク通路６７
Ｂとを通ってインク室６５に流入する。筒部９０は多孔
質部材６８に圧着するため、複数の稜線部に多孔質部材
６８が密着しない空隙９５，９６から、インク通路６７
Ｂに空気が流入するのを確実に防止できる。

【００５２】更に、前記実施形態及び第１、第２別実施
形態のインクカートリッジ５０，５０Ａ，５０Ｂにおい
ては、次のように変更してもよい。１〕幅ｄ／２（例えば、2.5mm や2mm ）以下のインク通
路を、フォーム室６６の両側面６６ａからフォーム室６
６の幅ｄの１／４以上隔てて形成してもよい。２〕２以上のインク通路を、フォーム室６６の両側面６
６ａからフォーム室６６の幅ｄの１／４以上隔てて形成
してもよい。

【００５３】３〕インク通路の形状に関しては、前記実
施形態のように正面視矩形状に限らず、円形や楕円形等
種々の形状に構成することも可能である。４〕前記稜線部が形成されないように、少なくともフォ
ーム室６６を形成する複数の側面６６ａの交差部を湾曲
状に形成し、前記交差部に多孔質部材６８を密着させる
ように構成してもよい。この場合、前記空隙が無くなる
ためため、フォーム室６６の多孔質部材６８にインクが
含浸されている状態で、フォーム室６６の空気がインク
通路６７を経てインク室６５に流入するのを確実に防止
できる。５〕インクカートリッジを図３のようにインク供給孔が
水平に向く状態で説明したが、インク供給孔が垂直下向
きまたは約４５度下向きに傾斜した状態で使用すること
もできる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１のインクカートリッジによれ
ば、インク通路を、インク室とフォーム室とを仕切る仕
切壁の下端付近部分に、フォーム室の両側面からフォー
ム室の幅の１／４以上隔てた位置に形成したので、フォ
ーム室のインクを十分消費しないうちに、フォーム室の
空気が稜線部の空隙からインク通路へ流入してインク室
へ供給されるを防止できる。従って、フォーム室のイン
クを優先的に消費させた後、インク室のインクを消費さ
せる理想的な形態で、インクカートリッジ内に収容した
インクを消費することができるため、インク消費率（イ
ンク消費量／インク充填量）を高めることが可能にな
り、また、インク室内のインクへの空気の混入も極力阻
止できるため、記録ヘッドへインクを安定的に供給で
き、記録ヘッドの記録性能が低下するのを防止すること
ができる。

【００５５】請求項２のインクカートリッジによれば、
請求項１と同様の効果を奏するが、インク通路は、仕切
壁の下端部分に形成されたものであるので、多孔質部材
のインク液面がインク通路に達して、フォーム室の空気
がインク通路を通ってインク室に導入される際、フォー
ム室のインクは十分に消費された状態になっているた
め、インク消費率を著しく高めることができる。

【００５６】請求項３のインクカートリッジによれば、
請求項１と同様の効果を奏するが、インク通路は、仕切
壁の下端部から所定高さ高い位置に形成されたものであ
るので、インク通路を仕切壁の壁面と底面が直交する稜
線部から遠ざけることができ、その稜線部と多孔質部材
との空隙から、空気がインク通路へ流入するのを確実に
防止することができる。

【００５７】請求項４のインクカートリッジによれば、
請求項２又は３と同様の効果を奏するが、インク通路
は、横長の矩形状に形成されたものであるので、インク
通路を通過するインクの流速等の条件を具備して設定さ
れるインク通路の大きさを適正な大きさに確保できるう
え、フォーム室の底面からインク通路の上端部までの距
離、即ち、多孔質部材のインク液面がインク通路に達す
る高さを低くでき、インク消費率を高めることが可能に
なる。

【００５８】請求項５のインクカートリッジによれば、
請求項１〜４の何れか１項と同様の効果を奏するが、イ
ンク通路は、フォーム室の幅方向のほぼ中央に形成され
たものであるので、インク通路を、仕切壁の壁面とその
両側面が直交する１対の稜線部から等間隔隔てて形成で
き、それら稜線と多孔質部材との空隙から、空気がイン
ク通路へ流入するのを確実に防止することができる。

【００５９】請求項６のインクカートリッジによれば、
請求項５と同様の効果を奏するが、インク室はフォーム
室に対して十分に小さい容積に形成されたものであるの
で、フォーム室に収容されているインク量が、インク室
に収容されているインク量よりも非常に多くなり、イン
クカートリッジに収容されている殆どのインクが、フォ
ーム室からインク室へインクを補充可能な状態、即ち、
インク室にインクが充満した状態で記録ヘッドへ供給さ
れるため、インク室のインクに空気が混入せずに、記録
ヘッドへインクを安定的に供給できるようになる。

【００６０】フォーム室のインクが消費されてた後に、
また、仮にフォーム室のインクが消費されないうちに、
フォーム室の空気がインク室に導入されても、インク室
の容積が非常に小さいため、インクカートリッジを搭載
したキャリッジが高速で往復移動しても、インク室のイ
ンクの泡立ちが抑制されて、インクに空気が混入しにく
くなり、記録ヘッドへのインクの安定的な供給を確保す
ることができる。

【００６１】請求項７のインクカートリッジによれば、
請求項６と同様の効果を奏するが、仕切壁にインク通路
に連通する通路を形成し且つフォーム室側へ僅かに突出
する筒部を設けたので、多孔質部材のインクは、筒部の
通路とインク通路とを通ってインク室に流入するが、筒
部は多孔質部材に圧着するため、複数の稜線部に多孔質
部材が密着しない空隙から、インク通路に空気が流入す
るのを防止できる。

【００６２】請求項８のインクカートリッジによれば、
前記インクカートリッジをインクジェット記録装置に適
用することで、フォーム室のインクを十分消費しないう
ちにインク室へ空気が流入するのを防止し、記録ヘッド
へインクを安定的に供給でき、インクの使用効率を高め
る等の作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装
置の斜視図である。

【図２】図１のインクジェット記録装置の要部平面図で
ある。

【図３】インクカートリッジの縦断面図である。

【図４】図３のIV−IV矢視図である。

【図５】図３のV −V 線断面図である。

【図６】図３のVI−VI線断面図である。

【図７】インクカートリッジ内の収容可能なインク量を
示す図表である。

【図８】インクカートリッジの使用効率を示す図表であ
る。

【図９】第１別実施形態に係るインクカートリッジの縦
断面図である。

【図１０】図９のX −X 線断面図である。

【図１１】第２別実施形態に係るインクカートリッジの
縦断面図である。

【符号の説明】

ＩインクＰ記録紙１インクジェット記録装置３１ホルダー３５〜３８記録ヘッド４０〜４３インク導入部５０〜５３，５０Ａ，５０Ｂインクカートリッジ６０カートリッジケース６３，６３Ａ，６３Ｂ仕切壁６５インク室６６フォーム室６６ａ側面６６ｂ底面６７，６７Ａ，６７Ｂインク通路６８多孔質部材７２大気連通孔７３インク供給孔９０筒部９０ａ通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドへインクを導入する為のイン
ク導入部を有するホルダーに着脱自在に装着されるイン
クカートリッジにおいて、インクを収容したインク室と、インクを含浸させた多孔
質部材を収容したフォーム室と、インク室とフォーム室
を連通するインク通路とを有するカートリッジケース
と、前記カートリッジケースのインク室側部分に形成され、
前記インク導入部にインクを供給する為のインク供給孔
と、前記カートリッジケースのフォーム室を大気に連通する
大気連通孔とを備え、前記インク通路は、インク室とフォーム室とを仕切る仕
切壁の下端付近部分に、フォーム室の両側面からフォー
ム室の幅のほぼ１／４以上隔てた位置に形成されたこと
を特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】前記インク通路は、仕切壁の下端部分に
形成され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。
【請求項３】前記インク通路は、仕切壁の下端部から
所定高さ高い位置に形成され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。
【請求項４】前記インク通路は、横長の矩形状に形成
されたことを特徴とする請求項２又は３に記載のインク
カートリッジ。
【請求項５】前記インク通路は、フォーム室の幅方向
のほぼ中央に形成されたことを特徴とする請求項１〜４
の何れか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】前記インク室はフォーム室に対して十分
に小さい容積に形成されたことを特徴とする請求項５に
記載のインクカートリッジ。
【請求項７】前記仕切壁に、インク通路に連通する通
路を形成し且つフォーム室側へ僅かに突出する筒部を設
けたことを特徴とする請求項６に記載のインクカートリ
ッジ。
【請求項８】記録媒体にインクを噴射し印字を行うイ
ンクジェット記録装置に適用されるインクカートリッジ
であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記
載のインクカートリッジ。