JP2000301734A

JP2000301734A - インキカートリッジ

Info

Publication number: JP2000301734A
Application number: JP11112500A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Kiritake; 雅宜桐竹
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-10-31
Also published as: US6234619B1

Abstract

(57)【要約】【課題】印字ヘッドへのゴミ、空気等の侵入を防止
し、インキを無駄なく使用し、印字速度の高速化に対応
する。【解決手段】インキ貯留室１７にインキＩをそのまま
貯留する。印字ヘッド接続部１９をインキ貯留室１７の
底側に配置し、インキ保溜体２０をインキ貯留室１７の
底側かつ印字ヘッド接続部１９の上横側に配置する。イ
ンキ保溜体２０には、複数の縦向板状の羽部２２を相互
間にインキ保溜間隙２４を形成するように横方向に並列
して設け、羽部２２には、連通切欠２３を横方向に伸延
した空気インキ移動溝２５を形成するように整列して設
ける。空気インキ移動溝２５の一端側は空気取入孔１６
に連通させ、他端側はインキ貯留室１７に連通させる。
空気インキ移動溝２５は、インキ貯留室１７の圧力が過
大又は過小になると、インキ貯留室１７とインキ保溜間
隙２４又は空気取入孔１６との間で、インキＩ又は空気
Ａを移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字ヘッドのノズ
ルからインキを滴状に吐出、飛翔させて紙等に付着させ
るインキジェットプリンター（インキジェット記録装
置）に使用されるインキカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】インキジェットプリンターのインキカー
トリッジには、インキを貯留するインキ貯留室（インキ
タンク）が備えられており、インキ貯留室には、空気取
入孔等の空気移動通路が連通している。そして、空気移
動通路はインキの表面張力（毛管力）により閉鎖されて
おり、インキの使用（消費）に伴ってインキ貯留室の圧
力が過小になると、空気移動通路を介して外部の空気
（大気）がインキ貯留室に取り入れられることによっ
て、インキ貯留室の圧力が上昇するように構成されてい
る（特許２６８３１８７号公報、特許２６８４５０８号
公報、特開平７−６８７８０号公報、特開平３−１６９
５６２号公報、特開平８−２９０５８５号公報等）。

【０００３】そして、インキカートリッジには、インキ
貯留室と隣接した配置で、インキ保溜体が備えられてい
る。インキ保溜体は、温度上昇等によりインキ貯留室の
圧力が過大になると、インキ貯留室からインキの一部を
吸収してインキ貯留室の空気を膨張させることによっ
て、インキ貯留室の圧力を降下させるように構成されて
いる。そして、インキ保溜体としては、スポンジ等の塊
状多孔質体の微細孔にインキを吸収する構造（特許２６
８３１８７号公報、特許２６８４５０８号公報、特開平
７−６８７８０号公報）や、縦方向（上下方向）に並列
した複数の横向板状の羽部の相互間のインキ保溜間隙に
インキを吸収する構造（特開平３−１６９５６２号公
報、特開平８−２９０５８５号公報）等がある。

【０００４】また、縦方向に並列した複数の羽部からな
るインキ保溜体の場合には、インキ保溜体がインキ貯留
室の下側かつ印字ヘッドの上側に配置され、繊維束等か
らなる中継芯（インキ移動通路）がインキ保溜体の羽部
を縦方向に貫通して設けられ、インキ貯留室から印字ヘ
ッド側に中継芯の毛管力によりインキを移動させる構造
（特開平８−２９０５８５号公報）や、インキ保溜体が
インキ貯留室の下側かつ印字ヘッドの下側に配置され、
インキ誘導溝（インキ移動通路）の毛管力によりインキ
保溜体からインキを吸い上げる構造（特開平３−１６９
５６２号公報）になっている。

【０００５】また、縦方向に並列した複数の羽部からな
るインキ保溜体の場合には、一般に、羽部間のインキ保
溜間隙とインキ貯留室との間でインキを移動させるイン
キ移動通路（中継芯、インキ導通溝）と、インキ貯留室
に外部の空気を移動させる空気移動通路（空気取入孔、
通気路）とが、別個に形成された構造となっている（特
開平８−２９０５８５号公報、特開平３−１６９５６２
号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】スポンジ等の塊状多孔
質体は、所望の大きさに切断する際に微細な切断屑（カ
ス）が発生し、この切断屑等の微細ゴミが塊状多孔質体
中の微細孔に入り込む場合があり、塊状多孔質体の微細
孔の奥に入り込んだ微細ゴミを洗浄して完全に除去する
ことは困難である。従って、塊状多孔質体からなるイン
キ保溜体を使用したインキカートリッジでは、塊状多孔
質体から微細ゴミがインキに混入し、微細ゴミにより印
字ヘッドが詰まる可能性がある。

【０００７】また、塊状多孔質体からなるインキ保溜体
を使用したインキカートリッジでは、塊状多孔質体に吸
収されたインキを完全に使用（消費）することが困難で
あって、インキの全収容量中の約５０〜６０％程度しか
使用できない。従って、インキの使用予定量よりもイン
キ貯留室の容積を大きくする必要があり、インキカート
リッジが大型化し、インキジェットプリンターへのイン
キカートリッジの装着スペースを大きくする必要があ
る。

【０００８】また、縦方向に並列した複数の羽部からな
るインキ保溜体が印字ヘッドの上側に配置され、中継芯
によりインキ貯留室から印字ヘッド側にインキを移動さ
せるインキカートリッジでは、インキの移動が中継芯の
毛管力により行われるため、印字ヘッド側へのインキの
移動速度が遅く、印字速度の高速化に対応することがで
きない。また、縦方向に並列した複数の羽部からなるイ
ンキ保溜体が印字ヘッドの下側に配置され、インキ移動
通路と空気移動通路とが別個に形成されたインキカート
リッジでは、インキ保溜体から印字ヘッド側へインキを
完全に吸い上げることが困難である。

【０００９】本発明は、このような問題に鑑み、印字ヘ
ッドにゴミ、空気等が供給されることを防止することが
でき、インキを無駄なく使用することができ、また、印
字速度の高速化に好適に対応することができるインキカ
ートリッジを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明においては、インキをそのま
ま（スポンジ等の塊状多孔質体に吸収せずに）貯留する
インキ貯留室と、インキ貯留室の底側に配置された印字
ヘッド接続部と、インキ貯留室の底側かつ印字ヘッド接
続部の上横側に配置されたインキ保溜体とが備えられ、
インキ保溜体には、複数の縦向板状の羽部が、相互間に
インキ保溜間隙を形成するように横方向に並列して設け
られ、羽部には、隣り合うインキ保溜間隙を連通させる
連通切欠が、横方向に伸延した空気インキ移動溝を形成
するように整列して設けられ、空気インキ移動溝の一端
側は、空気取入孔に連通し、空気インキ移動溝の他端側
は、インキ貯留室に連通し、空気インキ移動溝は、イン
キ貯留室の圧力が過大となる際に、インキ貯留室からイ
ンキ保溜間隙にインキを移動させ、インキ貯留室の圧力
が過小となる際に、インキ保溜間隙からインキ貯留室に
インキを移動させ、又は、空気取入孔からインキ貯留室
に空気を移動させる。

【００１１】請求項１に記載の発明によれば、スポンジ
等の塊状多孔質体にインキを吸収せずに、インキ貯留室
にインキをそのまま貯留するため、塊状多孔質体から微
細ゴミがインキに混入して微細ゴミにより印字ヘッドが
詰まることを防止することができ、また、インキ貯留室
に貯留されたインキを残さずに使用することができる。
そして、印字ヘッド接続部がインキ貯留室の底側に配置
されているため、インキ貯留室と印字ヘッド接続部との
間に繊維束等からなる中継芯を設ける場合と比較して、
インキ貯留室から印字ヘッド側へのインキの移動速度を
速くすることができ、印字速度の高速化に容易に対応す
ることができる。

【００１２】また、スポンジ等の塊状多孔質体ではな
く、横方向に並列した複数の羽部からなるインキ保溜体
が備えられているので、塊状多孔質体から微細ゴミがイ
ンキに混入して微細ゴミにより印字ヘッドが詰まること
を防止することができる。そして、インキ保溜体は印字
ヘッド接続部の上横側に配置され、インキ貯留室の圧力
が過大又は過小になる際にインキ及び空気を移動させる
空気インキ移動溝が横方向に伸延して設けられているの
で、インキ貯留室の圧力を所定範囲内に好適に維持する
ことができ、また、インキ保溜体に保溜されたインキを
無駄なく使用することができる。

【００１３】また、請求項２に記載の発明においては、
インキ滞留室と印字ヘッド接続部との間には、横向板状
の流動抵抗部材が設けられ、流動抵抗部材は、インキ貯
留室の圧力が過大になる際に、インキ貯留室から印字ヘ
ッド接続部にインキが移動することを抑制する。請求項
２に記載の発明によれば、インキ貯留室の圧力が過大に
なる際に、インキ貯留室から印字ヘッド接続部へのイン
キの移動が流動抵抗部材により抑制されるため、印字ヘ
ッドからインキが過剰に吐出すること（ボタ垂れ）を防
止することができる。

【００１４】また、請求項３に記載の発明においては、
流動抵抗部材は、インキ貯留室から印字ヘッド接続部に
ゴミや空気が移動することを防止する。請求項３に記載
の発明によれば、インキ貯留室のインキにゴミが混入し
た場合に、インキ貯留室から印字ヘッド接続部へのゴミ
の移動が流動抵抗部材により抑制されるため、ゴミによ
り印字ヘッドが詰まることを防止することができる。ま
た、インキカートリッジを倒立させたような場合に、イ
ンキ貯留室から印字ヘッド接続部への空気の移動が流動
抵抗部材により抑制されるため、印字ヘッドへのインキ
の供給が途絶えることを防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
るインキカートリッジの縦断面図であり、図２は、図１
中のインキ保溜体の横断面図である。

【００１６】図１に示すように、本発明の実施の形態に
係るインキカートリッジには、横向板状の頂板部１１、
縦向板状の横板部１２、横向板状の底板部１３により中
空箱状に形成された本体部１０が備えられており、底板
部１３の横側偏倚位置には、インキ吐出口１５が縦方向
（上下方向）に貫通して設けられている。また、インキ
カートリッジには、下端が開口した縦向筒状の印字ヘッ
ド接続部１９が、インキ吐出口１５の外周を包囲する形
で、底板部１３から下側に突出して本体部１０と一体に
設けられている。

【００１７】そして、本体部１０の内側空間には、イン
キ突出口１５と反対側の横板部１２から横内側に突出し
た横向筒状の仕切板部１４が設けられており、本体部１
０の内側空間は、仕切板部１４によりインキ貯留室１７
とインキ保溜室１８とに分割されている。インキ保溜室
１８は、底板部１３と仕切板部１４との間に横長に形成
されており、インキ保溜室１８の外側端は、横板部１２
により閉鎖され、インキ保溜室１８の内側端（インキ貯
留室１７側）は開口されている。そして、底板部１３に
は、インキ保溜室１８の外側端の下側の位置に、空気取
入孔１６が縦方向に貫通して設けられている。

【００１８】そして、インキ保留室１８の内側には、横
長円柱状のインキ保溜体２０が内側開口端を閉鎖する形
で装着されている。インキ保溜体２０は、射出成形され
た合成樹脂製の一体成形品であり、多数の縦向板状の羽
部２２が、横長棒状の軸部２１により横方向（軸方向）
に連結された構造になっており、羽部２２と羽部２２と
の間には、所定間隔のインキ保溜間隙２４が形成されて
いる。また、図２に示すように、各羽部２２の下側部分
には、縦向の連通切欠２３が横方向（軸方向）に貫通し
て設けられており、図１に示すように、各羽部２２の連
通切欠２３は、横方向（軸方向）に整列し、これらの連
通切欠２３により横方向に伸延した空気インキ移動溝２
５が形成されている。なお、インキ保溜間隙２４、イン
キ移動溝２５は、インキ移動溝２５の毛管力がインキ保
溜間隙２４の毛管力より大きくなるように形成されてい
る。そして、インキ保溜体２０の空気インキ移動溝２５
の一端は、空気取入孔１６と連通しており、空気インキ
移動溝２５の他端は、インキ貯蔵室１７と連通してい
る。

【００１９】また、印字ヘッド接続部１９の内周上側
（インキ吐出口１５の直下）には、フィルターを兼ねた
横向板状の流動抵抗部材２６が装着されており、流動抵
抗部材２６は、上面側から下面側へインキＩを所定の流
動抵抗で通過させるように構成されている。そして、印
字ヘッド接続部１９の内周下側（流動抵抗部材２６の下
側）には、上端が開口したカップ状のゴムブッシュ２７
が装着されており、ゴムブッシュ２７の内周側には、所
定容積のインキ吐出室２９が形成されている。そして、
ゴムブッシュ２７の底面部には、印字ヘッド３０の上端
部が嵌入されるヘッド嵌入孔２８が、縦方向に貫通して
設けられている。

【００２０】流動抵抗部材２６としては、ウレタンフォ
ーム等の多孔質体を使用できるが、この場合の多孔質体
は、従来のインキ保溜体のような比較的大きな塊状のも
のではなく、比較的薄い板状のものが使用され、従っ
て、板状多孔質体に付着した微細ゴミ等は洗浄により確
実に除去することができる。また、流動抵抗部材２６と
しては、微小なインキ通過孔を有する金属板（アルミ
板、ステンレス板等）を使用してもよい。なお、流動抵
抗部材２６は、インキ保溜体２０の空気インキ移動溝２
５より毛管力が大きくなるように形成されている。

【００２１】このように構成されるインキカートリッジ
においては、印字ヘッド３０からインキＩが吐出される
と、インキ吐出室２９から印字ヘッド３０にインキＩが
移動すると共に、インキ貯留室１７から流動抵抗部材２
６を介してインキ吐出室２９にインキＩが移動する。従
って、インキ貯留室１７から印字ヘッド３０側へのイン
キＩの移動は、インキ貯留室１７、インキ吐出室２９に
そのまま収容されたインキＩを移動させる形で比較的速
い速度で行われ、繊維束等からなる中継芯を介してイン
キを移動させるものではないため、印字速度の高速化に
対応して多量のインキＩを途切れなく印字ヘッド３０に
供給することができる。

【００２２】そして、インキＩの使用（消費）によりイ
ンキ貯留室１７の圧力（負圧）が過小になると、外部の
空気Ａ（大気）が、空気取入孔１６からインキ保溜体２
０の空気インキ移動溝２５を介してインキ貯留室１７に
取り入れられて、インキ貯留室１７の圧力は上昇する。
また、温度の上昇等によりインキ貯留室１７の圧力が過
大になると、インキ貯留室１７内のインキＩの一部が、
インキ保溜体２０の空気インキ移動溝２５を介してイン
キ保溜間隙２４に移動して、インキ貯留室１７内の空気
Ａの膨張により圧力が降下する。そして、温度の低下、
インキＩの使用等により再びインキ貯留室１７の圧力が
過小になると、インキ保溜体２０のインキ保溜間隙２４
内のインキＩが、空気インキ移動溝２５を介してインキ
貯留室１７に移動して、インキ貯留室１７の圧力は上昇
する。

【００２３】従って、インキ貯留室１７の圧力は所定範
囲内に維持されるため、インキ貯留室１７の圧力が過小
であるために印字ヘッド３０へのインキＩの供給が途絶
えたり、インキ貯留室１７の圧力が過大であるために印
字ヘッド３０からインキＩが過剰に吐出すること（ボタ
垂れ）を好適に防止することができる。なお、インキ貯
留室１７の圧力は、インキ吐出室２９の圧力（印字ヘッ
ド３０へのインキＩの供給圧）が−３０〜−１００ｍｍ
Ａｑ（水頭）程度の負圧となるように調整することが好
ましい。

【００２４】また、インキ貯留室１７内にはインキＩが
そのまま貯留されており、スポンジ等の塊状多孔質体に
インキを吸収するものではないため、塊状多孔質体から
微細ゴミがインキ貯留室１７内のインキＩに混入するこ
とを防止することができる。また、インキ吐出口１５に
はフィルターを兼ねた流動抵抗部材２６が装着されてい
るため、仮にインク貯留室１７のインクＩにゴミが混入
しても、ゴミが印字ヘッド３０側に移動することを防止
して、印字ヘッド３０がゴミにより詰まることを防止す
ることができる。

【００２５】また、インキ貯留室１７内にはインキＩが
そのまま貯留されており、スポンジ等の塊状多孔質体に
インキを吸収するものではないため、インキ貯留室１７
内のインクＩを残さずに使用（消費）することができ、
従って、インキ貯留室１７の容積を最小化して、インキ
カートリッジの小型化を図ることができる。また、イン
キ保溜体２０は、印字ヘッド接続部１９より上側の位置
に横向に配置されているため、インキ保溜体２０に一時
的に保溜されたインキＩをインキ貯留室１７に容易に戻
すことができ、インキＩを無駄なく使用（消費）するこ
とができる。

【００２６】また、インキ貯留室１７にはインキＩがそ
のまま（スポンジ等に吸収せずに）収容されているた
め、インキ保溜体２０を介してインキ貯留室１７に取り
入れられた空気Ａは上側（インキ吐出口１５と反対側）
へ円滑に移動し、印字ヘッド３０側に気泡が侵入して印
字不良を起こすことを防止することができる。また、イ
ンキ吐出口１５には流動抵抗部材２６が設けられている
ため、インキ貯留室１７の圧力が過大になる際に、イン
キ貯留室１７内のインキＩをインキ保溜体２０に円滑に
移動させることができる。

【００２７】また、インキカートリッジを倒立させた場
合、インキ貯留室１７内の空気Ａがインキ吐出口１５側
へ移動するが、インキ吐出口１５には流動抵抗部材２６
が設けられているため、インキ貯留室１７内の空気Ａが
インキ吐出室２９に侵入することを防止することがで
き、インキカートリッジを再び正立させると、インキ貯
留室１７から流動抵抗部材２６、インキ吐出室２９を介
して印字ヘッド３０に円滑にインキＩを供給することが
できる。

【００２８】なお、上述の実施の形態では、横方向に並
列した複数の羽部からなるインキ保溜体が、射出成形さ
れた合成樹脂製の一体成形品である場合について述べた
が、インキ保溜体は、各羽部、軸部等が別個に形成され
て、これらを組み立てた構造でもよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、スポン
ジ等の塊状多孔質体にインキを吸収せずに、インキ貯留
室にインキをそのまま貯留するため、塊状多孔質体から
微細ゴミがインキに混入して微細ゴミにより印字ヘッド
が詰まることを防止することができ、また、インキ貯留
室に貯留されたインキを残さずに使用することができ
る。そして、印字ヘッド接続部がインキ貯留室の底側に
配置されているため、インキ貯留室と印字ヘッド接続部
との間に繊維束等からなる中継芯を設ける場合と比較し
て、インキ貯留室から印字ヘッド側へのインキの移動速
度を速くすることができ、印字速度の高速化に容易に対
応することができる。

【００３０】また、スポンジ等の塊状多孔質体ではな
く、横方向に並列した複数の羽部からなるインキ保溜体
が備えられているので、塊状多孔質体から微細ゴミがイ
ンキに混入して微細ゴミにより印字ヘッドが詰まること
を防止することができる。そして、インキ保溜体は印字
ヘッド接続部の上横側に配置され、インキ貯留室の圧力
が過大又は過小になる際にインキ及び空気を移動させる
空気インキ移動溝が横方向に伸延して設けられているの
で、インキ貯留室の圧力を所定範囲内に好適に維持する
ことができ、また、インキ保溜体に保溜されたインキを
無駄なく使用することができる。

【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、イ
ンキ貯留室の圧力が過大になる際に、インキ貯留室から
印字ヘッド接続部へのインキの移動が流動抵抗部材によ
り抑制されるため、印字ヘッドからインキが過剰に吐出
すること（ボタ垂れ）を防止することができる。

【００３２】また、請求項３に記載の発明によれば、イ
ンキ貯留室のインキにゴミが混入した場合に、インキ貯
留室から印字ヘッド接続部へのゴミの移動が流動抵抗部
材により抑制されるため、ゴミにより印字ヘッドが詰ま
ることを防止することができる。また、インキカートリ
ッジを倒立させたような場合に、インキ貯留室から印字
ヘッド接続部への空気の移動が流動抵抗部材により抑制
されるため、印字ヘッドへのインキの供給が途絶えるこ
とを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るインキカートリッジ
の縦断面図である。

【図２】図１中のインキ保溜体の横断面図である。

【符号の説明】

１０本体部１１頂板部１２横板部１３底板部１４仕切板部１５インキ吐出口１６空気取入孔１７インキ貯留室１８インキ保溜室１９印字ヘッド接続部２０インキ保溜体２１軸部２２羽部２３連通切欠２４インキ保溜間隙２５空気インキ移動溝２６流動抵抗部材２７ゴムブッシュ２８ヘッド嵌入孔２９インキ吐出室３０印字ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印字ヘッドのノズルからインキを滴状に吐
出、飛翔させて紙等に付着させるインキジェットプリン
ターに使用されるインキカートリッジにおいて、インキをそのまま貯留するインキ貯留室と、前記インキ貯留室の底側に配置された印字ヘッド接続部
と、前記インキ貯留室の底側かつ前記印字ヘッド接続部の上
横側に配置されたインキ保溜体とが備えられ、前記インキ保溜体には、複数の縦向板状の羽部が、相互
間にインキ保溜間隙を形成するように横方向に並列して
設けられ、前記羽部には、隣り合う前記インキ保溜間隙を連通させ
る連通切欠が、横方向に伸延した空気インキ移動溝を形
成するように整列して設けられ、前記空気インキ移動溝の一端側は、空気取入孔に連通
し、前記空気インキ移動溝の他端側は、前記インキ貯留
室に連通し、前記空気インキ移動溝は、前記インキ貯留室の圧力が過
大になる際に、前記インキ貯留室から前記インキ保溜間
隙にインキを移動させ、前記インキ貯留室の圧力が過小
になる際に、前記インキ保溜間隙から前記インキ貯留室
にインキを移動させ、又は、前記空気取入孔から前記イ
ンキ貯留室に空気を移動させることを特徴とするインキ
カートリッジ。
【請求項２】前記インキ貯留室と前記印字ヘッド接続部
との間には、横向板状の流動抵抗部材が設けられ、前記流動抵抗部材は、前記インキ貯留室の圧力が過大に
なる際に、前記インキ貯留室から前記印字ヘッド接続部
にインキが移動すること抑制する請求項１に記載のイン
キカートリッジ。
【請求項３】前記流動抵抗部材は、前記インキ貯留室か
ら前記印字ヘッド接続部にゴミや空気が移動することを
抑制する請求項２に記載のインキカートリッジ。