JPH1058700A - インクカートリッジの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクカートリッジを接続部材を介して記録
ヘッドに接続させるにあたり、その接続が簡単かつ確実
に行なえ、また温度が上昇したり、外気圧が変化した場
合等においても、接続部分からインクが漏れたりすると
いうことがなく、高速でインクを記録ヘッドに供給する
場合においても、記録ヘッドに気泡が詰まって印字不良
が発生するということもなく、記録ヘッドから安定した
インクの吐出が行なえるようにする。 【解決手段】 インク１を供給するインク供給部11をイ
ンクカートリッジ10から外方に突出して設けると共に、
このインク供給部に接続させる接続部材20にインク供給
部が挿入される凹状になった連結部21を設け、インク供
給部と連結部とが連結される部分において、環状になっ
たパッキン材30をインク供給部の外周面と連結部の内周
面との間に配置させた。

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、インクカートリ
ッジから記録ヘッドにインクを供給し、この記録ヘッド
からインクを吐出させて記録紙上に文字等の記録を行な
うインクジェット記録装置において、記録ヘッドにイン
クを供給するインクカートリッジを接続させるインクカ
ートリッジの接続構造に係り、インクカートリッジを接
続させた場合に、その接続部分においてインク漏れが生
じるということがなく、また高速でインクを記録ヘッド
に供給する場合において、その接続部分から空気が流れ
込んで記録ヘッドに気泡が詰まるということも抑制さ
れ、安定したインクの吐出が行なえるインクカートリッ
ジの接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェット記録装置にお
いては、一般に記録ヘッドにインクを供給するために、
インク供給部が設けられたインクカートリッジを接続さ
せ、このインクカートリッジから記録ヘッドにインクを
供給し、この記録ヘッドからインクを吐出させて記録紙
上に文字等の記録を行なうようにしていた。

【０００３】ここで、このようにインク供給部が設けら
れたインクカートリッジを接続するにあたり、従来にお
いては、一般に図１に示すように、インクカートリッジ
１０より外方に突出されたインク供給部１１の内周側
に、連通管２が貫通されたパッキン３を密着するように
取り付け、このパッキン３によってインクカートリッジ
１０におけるインク１の漏れを抑制すると共に、連通管
２を通してインク１を記録ヘッド（図示せず）に導くよ
うにしていた。

【０００４】しかし、このように連通管２が貫通された
パッキン３をインク供給部１１の内周側に密着するよう
にして取り付けるには、パッキン３を正確に成形しなけ
ればならず、またその取付作業が非常に面倒であり、更
に温度の上昇や外気圧の変化等によってこのパッキン３
とインク供給部１１との密着性が悪くなり、パッキン３
とインク供給部１１との間からインク１が漏れたり、ま
たインク供給部１１を通して高速でインク１を記録ヘッ
ドに供給する場合に、このパッキン３とインク供給部１
１との間を通して空気が流れ込み、この空気が記録ヘッ
ドに導かれ、気泡となって記録ヘッドに詰まり、印字不
良が発生する等の問題があった。

【０００５】また、近年においては、特開平８−１３２
６３３号公報に示されるように、インク供給部を接続部
材に設けられた凹状の連結部内に挿入し、このインク供
給部の先端を連結部内に設けられたリング状のパッキン
に押し付けて、インク供給部を接続部材に接続させ、イ
ンク供給部から供給されるインクがこの接続部分から漏
れたり、この接続部分から空気が流れ込んだりするのを
抑制するようにしたものが開発された。

【０００６】しかし、このようにインク供給部の先端を
連結部内に設けられたリング状のパッキンに押し付ける
ようにした場合、インク供給部や連結部の成形精度等が
悪いと、インク供給部の先端を連結部内に設けられたリ
ング状のパッキンにうまく押し付けることができず、イ
ンク供給部とパッキンとの密着性が悪くなり、またイン
ク供給部の径が小さい場合には、このインク供給部の先
端部とリング状のパッキンとが密着する面積が少なくな
ると共に、インク供給部の先端をリング状のパッキンに
正確に押し付けることも困難になり、インク供給部を通
して高速でインクを記録ヘッドに供給する場合に、依然
としてパッキンとインク供給部との間を通して空気が流
れ込み、この空気が記録ヘッドに導かれ気泡となって記
録ヘッドに詰まり、印字不良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、インクカ
ートリッジから記録ヘッドにインクを供給し、この記録
ヘッドからインクを吐出させて記録紙上に文字等の記録
を行なうインクジェット記録装置において、記録ヘッド
にインクを供給するインクカートリッジを接続させる場
合における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、インクを
供給するインク供給部が設けられたインクカートリッジ
を接続部材を介して記録ヘッドに接続させるにあたり、
その接続が簡単かつ確実に行なえ、また温度が上昇した
り、外気圧が変化した場合等においても、その接続部分
からインクが漏れたりするということがなく、また高速
でインクを記録ヘッドに供給する場合においても、その
接続部分から空気が流れ込んで記録ヘッドに導かれると
いうことが抑制され、記録ヘッドに気泡が詰まって印字
不良が発生するということもなく、記録ヘッドから安定
したインクの吐出が行なえるように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
カートリッジの接続構造においては、上記のような課題
を解決するため、インクを供給するインク供給部をイン
クカートリッジから外方に突出して設けると共に、この
インク供給部が接続される接続部材にインク供給部が挿
入される凹状になった連結部を設け、上記のインク供給
部と連結部とが連結される部分において、環状になった
パッキン材をインク供給部の外周面と連結部の内周面と
の間に配置させる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
ッジの接続構造のように、インクカートリッジから外方
に突出して設けられたインク供給部を、接続部材に設け
られた凹状の連結部に挿入して連結させた部分におい
て、環状になったパッキン材をインク供給部の外周面と
連結部の内周面との間に配置させると、このパッキン材
によってインク供給部と連結部とが連結された部分にお
けるインクの漏れが確実に抑制されるようになると共
に、この連結された部分から空気が流入するのも抑制さ
れ、高速でインクを記録ヘッドに供給する場合に、空気
が流れ込んで記録ヘッドに導かれ、記録ヘッドに気泡が
詰まって、印字不良が発生するということも抑制される
ようになる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明に係るインクカートリッジの
接続構造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、この実施例に係るインクカートリッジの接続
構造によると、その接続部分においてインクの漏れが生
じたり、その接続部分を通して空気が流入されるのが抑
制されるということを明らかにする。

【００１２】（実施例１）この実施例においては、図２
に示すように、半透明のＡＢＳ樹脂を用いて高さ４０ｍ
ｍ，横４０ｍｍ，奥行き１５ｍｍの箱状になったインク
カートリッジ１０を成形し、このインクカートリッジ１
０内に連通孔１２ａが設けられた隔壁１２を設けて、こ
のインクカートリッジ１０内を上下に分離させた。

【００１３】また、この隔壁１２によって分離されたイ
ンクカートリッジ１０の下部側において、空気孔１５ａ
が設けられた分離壁１５を隔壁１２と接触するように上
下方向に設け、このインクカートリッジ１０内を、上部
側においてインク１を収容させるインク収容部１３ａ
と、下部側においてインク１を保持するインク保持部材
１４を収容させる保持部材収容部１３ｂと空気室１３ｃ
とに分離させた。

【００１４】そして、インク収容部１３ａと連通孔１２
ａによって連通される保持部材収容部１３ｂにおけるイ
ンクカートリッジ１０の底面に、インク１を供給するイ
ンク供給部１１をインクカートリッジ１０の内方及び外
方に突出するように設けると共に、上記の空気室１３ｃ
の部分におけるインクカートリッジ１０の側面に空気を
インクカートリッジ１０内に導く通気口１６を設けるよ
うにした。

【００１５】ここで、この実施例においては、上記のイ
ンクカートリッジ１０内における容積の比率が、上部側
におけるインク収容部１３ａが５０％、下部側における
保持部材収容部１３ｂが４０％、空気室１３ｃが１０％
になるようにした。

【００１６】そして、インク１を保持するインク保持部
材１４として、比重が０．０５５ｇ／ｃｃ，空孔の平均
径が０．３ｍｍのポリウレタンスポンジで構成され、上
記の保持部材収容部１３ｂの１．３倍の体積になったも
のを用い、このインク保持部材１４を保持部材収容部１
３ｂ内に圧縮させて収容させ、このインク保持部材１４
によりインクカートリッジ１０の内方に突出したインク
供給部１１を覆うようにし、上記のインク収容部１３ａ
に粘度が２ｃｐ、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍの水性の
インク１を収容させると共に、このインク１を上記のイ
ンク保持部材１４に含浸させるようにした。

【００１７】ここで、この実施例においては、上記のイ
ンク供給部１１の内径を１．５ｍｍ、外径を３．５ｍｍ
にすると共に、このインク供給部１１がインクカートリ
ッジ１０の内方及び外方に突出する長さをそれぞれ１ｍ
ｍにした。

【００１８】一方、このインク供給部１１を接続させる
接続部材２０においては、図３に示すように、インク供
給部１１が挿入される凹状の連結部２１の内径が７ｍ
ｍ、この連結部２１の内部の高さが２ｍｍになったもの
を用いると共に、パッキン材３０として、高さが２．５
ｍｍ，幅が１ｍｍの縦長の楕円状になったゴム部材で構
成されて内径が４ｍｍのリング状になったＯリングを用
いるようにした。

【００１９】そして、このパッキン材３０を上記の接続
部材２０における連結部２１内に接着し、インクカート
リッジ１０より外方に突出したインク供給部１１をこの
パッキン材３０の内周側に挿入させ、このパッキン材３
０をインク供給部１１の周囲におけるインクカートリッ
ジ１０の底面と連結部２１との間で挟持させるようにし
て、上記の接続部材２０にインク供給部１１を取り付け
た。

【００２０】（実施例２）この実施例においては、図４
に示すように、半透明のＡＢＳ樹脂を用いて高さ４５ｍ
ｍ，横４０ｍｍ，奥行き１５ｍｍの箱状になったインク
カートリッジ１０を成形し、このインクカートリッジ１
０内に上下方向に伸びた隔壁１２を設け、この隔壁１２
によりインクカートリッジ１０内を左右に分離させ、イ
ンク１を収容させるインク収容部１３ａと、インク１を
保持するインク保持部材１４を収容させる保持部材収容
部１３ｂとを設けると共に、この隔壁１２の下端部にイ
ンク収容部１３ａと保持部材収容部１３ｂとを連通させ
る連通孔１２ａを設けるようにした。

【００２１】また、上記の保持部材収容部１３ｂの底面
に、インク１を外部に供給するインク供給部１１をイン
クカートリッジ１０の外方に突出するように設けると共
に、この保持部材収容部１３ｂの上面に下方に向けてリ
ブ１７を設け、このリブ１７により保持部材収容部１３
ｂに収容されたインク保持部材１４を押し付けて、この
保持部材収容部１３ｂの上方に空気室１３ｃを設けるよ
うにし、この空気室１３ｃの部分に空気をインクカート
リッジ１０内に導く通気口１６を設けるようにした。

【００２２】ここで、インク１を保持するインク保持部
材１４には、上記の実施例１の場合と同じ比重が０．０
５５ｇ／ｃｃ，空孔の平均径が０．３ｍｍのポリウレタ
ンスポンジを用い、保持部材収容部１３ｂの１．３倍の
体積になったインク保持部材１４をこの保持部材収容部
１３ｂ内に圧縮させて収容させ、このインク保持部材１
４によりインク供給部１１を覆うようにした。

【００２３】そして、上記の実施例１の場合と同様に、
粘度が２ｃｐ、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍの水性のイ
ンク１をインク収容部１３ａに収容させると共に、この
インク１を上記のインク保持部材１４に含浸させるよう
にした。

【００２４】ここで、この実施例２においては、上記の
インク供給部１１の内径を０．５ｍｍ、外径を３．０ｍ
ｍにすると共に、このインク供給部１１がインクカート
リッジ１０の外方に突出する長さを５ｍｍにした。

【００２５】一方、このインク供給部１１を接続させる
接続部材２０においては、図５に示すように、インク供
給部１１が挿入される凹状の連結部２１の内部の高さを
３ｍｍにし、この連結部２１の内周面に、パッキン材３
０として直径が１．２ｍｍのゴム部材で構成されて内径
が約３ｍｍのリング状になったＯリングを上下に２つ設
けた。

【００２６】そして、インクカートリッジ１０より外方
に突出した上記のインク供給部１１をこの接続部材２０
の連結部２１内に挿入させて、上記の２つのＯリングか
らなるパッキン材３０の内周側にこのインク供給部１１
を挿入し、このパッキン材３０をインク供給部１１の外
周面と連結部２１の内周面との間で挟持させるようにし
て、上記の接続部材２０にインク供給部１１を取り付け
た。

【００２７】（実施例３）この実施例においては、上記
の実施例２におけるインクカートリッジ１０におけるイ
ンク供給部１１の形状を変更させ、図６に示すように、
このインク供給部１１の内径を０．５ｍｍにする一方、
その外径をインクカートリッジ１０側においては５ｍｍ
にする一方、突出側に向かってこのインク供給部１１が
テーパー状に収縮するように形成し、インクカートリッ
ジ１０の外方に突出するインク供給部１１の長さを５ｍ
ｍにした。

【００２８】一方、このインク供給部１１を接続させる
接続部材２０においては、インク供給部１１を挿入させ
る凹状の連結部２１内の底部に、パッキン材３０として
直径が１．３ｍｍのゴム部材でリング状に形成されたＯ
リングを取り付けるようにした。

【００２９】そして、この接続部材２０の連結部２１内
にインクカートリッジ１０から外方に突出したインク供
給部１１を挿入させると共に、このインク供給部１１に
おいてテーパー状になった先端部を上記のＯリングから
なるパッキン材３０の内周側に挿入させ、上記のパッキ
ン材３０をこのインク供給部１１のテーパー状になった
外周面と連結部２１の底面及び内周面との間で挟持させ
るようにして、接続部材２０にインク供給部１１を取り
付けた。

【００３０】（実施例４）この実施例においても、上記
の実施例２におけるインクカートリッジ１０におけるイ
ンク供給部１１の形状を変更させ、図７に示すように、
このインク供給部１１の内径を０．５ｍｍにする一方、
その外周部を直径が異なった段差形状に形成し、インク
供給部１１のインクカートリッジ１０側における部分の
外径が５ｍｍ、突出した先端側における部分の外径が３
ｍｍになるようにした。

【００３１】一方、このインク供給部１１を接続させる
接続部材２０においては、インク供給部１１を挿入させ
る凹状の連結部２１内の底部に、パッキン材３０として
直径が１．１ｍｍのゴム部材でリング状に形成されたＯ
リングを取り付けるようにした。

【００３２】そして、この接続部材２０の連結部２１内
にインクカートリッジ１０から外方に突出したインク供
給部１１を挿入させると共に、このインク供給部１１に
おいて、直径が３ｍｍになった小径部分を上記のＯリン
グからなるパッキン材３０の内周側に挿入させ、上記の
パッキン材３０をこのインク供給部１１の段差部分によ
って連結部２１の底部に押し付け、インク供給部１１の
段差部分とその小径部分の外周面と連結部２１の底部及
びその内周面との間で挟持させるようにして、接続部材
２０にインク供給部１１を取り付けた。

【００３３】（比較例１）この比較例においては、上記
の実施例２と同じインクカートリッジ１０を用いる一
方、図８に示すように、このインク供給部１１に接続さ
せる接続部材２０における凹状の連結部２１の内径を小
さくし、この連結部２１内の底部にパッキン材３０とし
て直径が０．５ｍｍのゴム部材で構成されて外径が約３
ｍｍのリング状になったＯリングを接着させた。

【００３４】そして、この比較例においては、同図に示
すように、上記の接続部材２０における連結部２１内に
インクカートリッジ１０から外方に突出したインク供給
部１１を挿入させ、上記のパッキン材３０をこのインク
供給部１１の先端部と連結部２１の底部との間で挟持さ
せるようにして、接続部材２０にインク供給部１１を取
り付けた。

【００３５】次に、上記の実施例１〜４及び比較例１に
示すようにして、インクカートリッジ１０より外方に突
出したインク供給部１１に接続部材２０を取り付け、そ
れぞれインク１を記録ヘッド（図示せず）に供給するよ
うにした場合におけるインクの吐出性能及び接続部分に
おけるインクの漏れテストを行ない、その結果を下記の
表１に示した。

【００３６】ここで、インクの吐出性能については、チ
ューブポンプにより５ｍｌ／ｍｉｎと１０ｍｌ／ｍｉｎ
の設定流量で吸引を行なって、それぞれ記録ヘッドから
インクを吐出させるようにし、その吐出状態を調べ、吐
出量の低下がなくインクが安定して供給された場合を
○、吐出量が若干低下した場合を△、吐出量が大幅に低
下した場合を×で示すようにした。

【００３７】また、接続部分におけるインクの漏れテス
トにおいては、Ａ，Ｂの２つの条件の下でのインク１の
漏れ量を測定するようにし、Ａの条件では、各インクカ
ートリッジ１０におけるインク供給部１１に、上記のよ
うにして接続部材２０を接続させた状態で０℃で１時間
放置した後、これを２０分間で３０℃まで昇温させ、そ
の後、５時間放置させた場合におけるインクの漏れ量を
測定し、またＢの条件では、上記のように接続部材２０
を接続させた状態で２０℃で１時間放置した後、これを
１０分間で４０℃まで昇温させ、その後、５時間放置さ
せた場合におけるインクの漏れ量を測定し、その結果を
表１に示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】この結果、上記の実施例１〜４に示すよう
に、インクカートリッジ１０から外方に突出されたイン
ク供給部１１を接続部材２０の連結部２１内に挿入さ
せ、パッキン材３０をこのインク供給部１１の外周面と
連結部２１の内周面との間に配置させるようにして、イ
ンク供給部１１を接続部材２０の連結部２１に取り付け
た場合には、上記のパッキン材３０によって連結部分か
らのインクの漏れが抑制されると共に、高速でインクを
記録ヘッドに供給して吐出を行なう際に、空気がその連
結部分から流れ込んで記録ヘッドに導かれるということ
が抑制され、記録ヘッドに十分な量のインク１が安定し
て供給されて、記録ヘッドにおいて安定したインク１の
吐出が行なえるようになった。

【００４０】また、上記の比較例１に示すように、パッ
キン材３０をこのインク供給部１１の先端部と連結部２
１の底部との間で挟持させるようにした場合も、インク
の漏れが抑制されると共に、５ｍｌ／ｍｉｎの流量で吸
引を行なって、記録ヘッドからインクを吐出させる程度
では吐出性能が低下するということはなかったが、１０
ｍｌ／ｍｉｎの速い流量で吸引を行なって、高速でイン
クを記録ヘッドに供給する際には、空気が上記の連結部
分から流れ込んで記録ヘッドに導かれ、記録ヘッドにお
けるインク１の吐出性能が大幅に低下した。

【００４１】

【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の接続構造においては、インクカー
トリッジから外方に突出して設けられたインク供給部を
接続部材に設けられた凹状の連結部に挿入し、インク供
給部と連結部とが連結される部分において、環状になっ
たパッキン材をインク供給部の外周面と連結部の内周面
との間に配置させるようにしたため、このパッキン材に
よってインク供給部と接続部材とが連結された部分から
のインクの漏れが確実に抑制されるようになると共に、
この連結された部分から空気が流入するということも抑
制され、高速でインクを記録ヘッドに供給する場合に、
従来のように接続部分から空気が流れ込んで記録ヘッド
に導かれ、これが気泡となって記録ヘッドに詰まるとい
ういうことがなく、安定した記録が行なえるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクカートリッジより外方に突出されたイン
ク供給部の内周側に、連通管が貫通されたパッキンを密
着するように取り付けた従来例の概略説明図である。

【図２】この発明の実施例１におけるインクカートリッ
ジの接続構造において使用したインクカートリッジの概
略説明図である。

【図３】上記の実施例１において、インクカートリッジ
より外方に突出されたインク供給部を接続部材に接続さ
せた状態を示した概略説明図である。

【図４】この発明の実施例２におけるインクカートリッ
ジの接続構造において使用したインクカートリッジの概
略説明図である。

【図５】上記の実施例２において、インクカートリッジ
より外方に突出されたインク供給部を接続部材に接続さ
せた状態を示した概略説明図である。

【図６】この発明の実施例３におけるインクカートリッ
ジの接続構造において、インクカートリッジより外方に
突出されたインク供給部を接続部材に接続させた状態を
示した概略説明図である。

【図７】この発明の実施例４におけるインクカートリッ
ジの接続構造において、インクカートリッジより外方に
突出されたインク供給部を接続部材に接続させた状態を
示した概略説明図である。

【図８】比較例１において、インクカートリッジより外
方に突出されたインク供給部を接続部材に接続させた状
態を示した概略説明図である。

【符号の説明】

１ インク １０ インクインクカートリッジ １１ インク供給部 ２０ 接続部材 ２１ 連結部 ３０ パッキン材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを供給するインク供給部がインク
   カートリッジから外方に突出して設けられると共に、こ
   のインク供給部が接続される接続部材にインク供給部が
   挿入される凹状になった連結部が設けられ、上記のイン
   ク供給部と連結部とが連結される部分において、環状に
   なったパッキン材がインク供給部の外周面と連結部の内
   周面との間に配置されてなることを特徴とするインクカ
   ートリッジの接続構造。