JP2001121715A

JP2001121715A - インクジェット記録装置用インクカートリッジ

Info

Publication number: JP2001121715A
Application number: JP30876299A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shinada; 聡品田; Minoru Usui; 稔碓井; Takahiro Naka; 隆廣中; Hisashi Koike; 尚志小池; Tomio Yokoyama; 富夫横山; Yasuhiko Kamijo; 寧彦上條
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-08
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP3656725B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通常のインクカートリッジと同等の機能を有
し、しかも製造コストを可及的に抑えることができるイ
ンクカートリッジを提供すること。【解決手段】インク含浸用の多孔質材６’を収容した
容器本体３と、蓋体４とからなり、蓋体４と多孔質材
６’との間に、多孔質材６’をインク供給口５に弾圧で
きるスペーサ３０を装填する。通常の容量のインクを収
容する容器と同一形状の容器本体３、蓋体４を使用し、
インク供給口近傍の構造に変化を来すことなく、多孔質
材６’の体積を減少させてインク収容量を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出す
る記録ヘッドが取付けられたキャリッジに装着されて記
録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、比較的簡単
な構造で写真品質で画像を印刷することができるため、
パーソナルユースの記録装置としても広く使用されてい
る。このような記録装置は、通常、ブラックインク用の
記録ヘッドと、カラーインク用の記録ヘッドとをキャリ
ッジに搭載して、ブラックインク用カートリッジ、及び
カラーインク用カートリッジを装着することにより各記
録ヘッドにインク供給針を介してインクを供給するよう
に構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】記録装置により印刷さ
れる印刷物の大半がテキストデータであるような場合に
は、カラーインクの使用量や頻度が低く、これにともな
ってカラーインク用カートリッジの交換頻度もブラック
インク用カートリッジの交換頻度に比較して極めて低く
なり、カラーインク用カートリッジのインクを消費しき
る以前に有効期限が到来してしまい、交換を余儀なくさ
れ、ランニングコストが上昇するという問題がある。ま
た、逆にカラー画像の印刷量が多くなる使用形態では、
ブラックインクの使用頻度が低くなり、ブラックインク
用カートリッジのインクを消費しきる以前に有効期限が
到来してしまうことがある。さらに、記録装置自体の使
用頻度が低い場合には、ブラックインク用、及びカラー
インク用カートリッジにインクを残したまま、有効期限
を迎えることがある。このような問題を解消するため、
カートリッジの容積を小さくしてインク収容量を少なく
したインクカートリッジを製作することも考えられる
が、インクカートリッジを収容するホルダとの間に隙間
が生じて、キャリッジの往復動によりインク供給針との
間にゆるみが生じたり、また新たな型を起こす必要が生
じてコストが掛かる等の不都合がある。このような問題
を解消するため、特開平9-262988号公報に見られるよう
に通常量のインクカートリッジを構成する容器の底部に
詰め物を装填して、インク量を減少させたインクカート
リッジが提案されている。これによれば、容器の形状を
変えることなく詰め物を装填するだけでインクの充填量
を減少させることができるものの、記録ヘッドへのイン
クの流出特性に最も大きな影響を与えるインク供給口近
傍の形状が変化するため、印刷特性に変動を来す虞があ
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、通常のインクカートリ
ッジと同等のインク排出特性を備え、しかも通常の容器
を使用することができる小容量用のインクカートリッジ
を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、インク供給口を介して連通
するインク室にインク含浸用の多孔質材を収容した容器
本体と、前記容器本体の開口部を封止する蓋体とからイ
ンクカートリッジにおいて、前記蓋体と前記多孔質材と
の間にスペーサを装填するようにした。

【０００５】

【作用】通常の容量のインクを収容する容器と同一形状
の容器、蓋体を使用し、インク供給口近傍における構造
や、多孔質材とインク供給口との関係に変化を来すこと
なく、インク収容体である多孔質材の体積を減少させ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明が小容
量化しようとする通常容量のブラックインク用のインク
カートリッジの一例を示すものであって、カートリッジ
１は、ほぼ直方体状の空間を確保するためのインク室２
を形成する高分子材料製の容器本体３と、容器本体３の
開口部を封止する蓋体４とから構成されていて、容器本
体３の一側面、この実施例では下面３ａに記録ヘッド２
０に連通するインク供給針２２と係合するインク供給口
５が形成されている。容器３には、インクを含浸して保
持するほぼ直方体状の多孔質材６が装填されている。

【０００７】また、インク供給口５が形成されている近
傍の他の面には、インクカートリッジ１を特定するため
の情報、たとえば製造シリアル番号、製造年月日、イン
ク量等を格納した記憶手段が裏面に実装され、また外部
との接続用電極７が表面に形成された回路基板８が固定
されている。

【０００８】蓋体４は、裏面に多孔質材６と蓋体との間
に空間を確保するリブ９が形成され、また多孔質材にイ
ンクを注入するインク注入口１０と、前記空間と連通す
る大気連通口１１が穿設されている。また蓋体４の表面
には一端が大気連通口１１に、他端が他の領域に延びる
細溝１２が形成されている。

【０００９】図２は、上述のインクカートリッジ１の内
部の構造を示すものであって、インクカートリッジ１
は、記録ヘッド２０を固定するキャリッジ２１の所定位
置に搭載されたとき、記録ヘッド２０に連通するインク
供給針２２がインク供給口５を介して液密に結合してイ
ンク室２に連通する。このインク供給針２２は、インク
供給口５に対して容易に着脱でき、またインク供給口５
に装着された場合にはパッキン１３により確実に封止さ
れるように構成されている。

【００１０】パッキン１３の上部にはインク室側にイン
ク流路１４を備えた凸部１５が形成されていて、この流
路１４にバネ１６により常時付勢され、インク供給針２
２が規定の位置まで挿通されたとき開弁する弁体１７が
装着されており、インク供給針２２が挿入されていない
状態ではパッキン１３の上面に弾圧されてインクの漏れ
出しを防止するように構成されている。

【００１１】このよう構成されたインクカートリッジ１
は、容器本体３のインク室２に直方体状に成形された多
孔質材６を挿入し、容器本体３の開口部に蓋体４を溶着
等により接合して封止し、またインク供給口５の露出面
にインク供給針２２の挿入が可能なフィルムにより封止
して容器として構成される。

【００１２】ついで、容器の大気連通口１１に排気管を
接続し、またインク注入口９からインク注入針を多孔質
材６に挿通して、容器の内部を減圧すると、インク供給
口５の流路や多孔質材６の細孔に含まれている空気が排
除される。

【００１３】この状態でインク注入針によりインクを注
入すると、インクが多孔質材６の細孔に効率的に吸収さ
れる。インクの充填が終了した段階で、減圧室等に収容
してさらに減圧を行った後、蓋体４の上面に一部１８ａ
が剥離可能な封止用フィルム１８を貼着することにより
インクカートリッジ１が完成する。

【００１４】一方、小容量のカートリッジを製造する場
合には、図４に示したように前述の多孔質材６とほぼ同
等の断面形状を備えているものの、インク量に合せて高
さＨ’が、通常のものの高さＨよりも小さく調製された
第２の多孔質材６’を装填する。

【００１５】スペーサ３０は、図５に示したようにカー
トリッジを構成する容器本体３の長手方向の両端、及び
両側の端部近傍に張出部３１、３２を備えた基台３３
と、長手方向に延びるリブ３４、３５とにより構成され
ている。

【００１６】これらリブ３４、３５は、基台３１よりも
内側に位置するように両側にそれぞれ２列に形成されて
いて、中心線側に位置するリブ３５は、外側に位置する
リブ３４よりも両端が飛び出し、かつ基台３３の張出部
３１よりも内側に位置しており、また板上部側が外側と
なるように両端の側面３５ａが斜面として形成されてい
る。

【００１７】また、リブ３４、３５は、これに垂直なリ
ブ３６により接合され、両側の張出部３２は外側のリブ
３４との間に形成された斜面３７ａを備えたリブ３７に
よりリブ３４に接合されている。リブ３６は、リブ３４
とリブ３５との間隔を適切に、つまり毛細管力によりイ
ンクをリブ３４、３５の間に吸収したり、ここに侵入し
たインクが自身のメニスカスにより停滞したりするのを
防止できる間隙を維持するとともに、スペーサ３０全体
の形状を保持するための剛性を与えるもので、必要に応
じて複数本設けられる。

【００１８】さらに板上部３３は、蓋体４の少なくとも
インク注入口１０に対向する位置、必要に応じては大気
連通口１１と対向する位置に貫通孔３８、３９、３
８’、３９’が、相互が対称となる位置に穿設され、長
手方向の張出部３１、３１の両端には突起４０が形成さ
れている。この突起４０は、容器本体３の内壁に強い摩
擦力で当接して、容器本体３と蓋体４との接合が完了す
るまで、多孔質材６を圧縮した状態に維持する機能を備
えている。

【００１９】このように構成されたスペーサ３０を第２
の多孔質材６’の装填後に、リブ３４、３５が下方とな
るようにして容器本体３に装入し、容器本体３の開口部
３ａに蓋体４を被せて押し込むと、多孔質材６’がスペ
ーサ３０を介して蓋体４により圧縮さながら容器本体３
の底部に移動する。

【００２０】なお、スペーサ３０には、インク貫通孔３
８、３９と３８’、３９’とが対称に形成されているた
め、左右を取り違えて挿入しても、インク注入口９には
貫通孔３８、３８’のいずれかが対向するから、以後の
インク注入に支障をきたすことはない。また、リブ３
４、３５がそれぞれ容器本体３の内壁の近傍に位置する
ように両側に位置しているため、内壁との摩擦で浮上が
り易い多孔質材６’を確実に容器本体３の底部に押し込
むことができ、かつインク注入針の挿入時にも障害とな
ることがない。

【００２１】スペーサ３０及び多孔質材６’のセットが
終了した段階では、図６（ａ）に示したように張出部３
１、３１の両端の突起４０が容器本体３の内壁に当接し
て浮上がりを防止される。この状態で、容器本体３の開
口部３ａに蓋体４を溶着等により封止し、またインク供
給口５の露出面にインク供給針２２の挿入が可能なフィ
ルムにより封止して容器を構成する。

【００２２】ついで、容器の大気連通口１１に排気管を
接続し、またインク注入口１０からインク注入針を多孔
質材６’に挿通する。インク注入針の先端は、スペーサ
３０の孔３８及びリブ３５、３５の間を通過して多孔質
材６’に到達してこれに挿通される。この状態で排気管
により容器の内部を減圧すると、インク供給口５の流路
や多孔質材６’の細孔に含まれている空気が排除され
る。

【００２３】次いでインク注入針によりインクを、この
第２の多孔質材６’が含浸できる程度の量を注入する
と、インクは多孔質材６’の細孔に吸収される。インク
の充填が終了した段階で、減圧室等に収容してさらに減
圧を行った後、蓋体４の上面に一部１８ａが剥離可能な
封止用フィルム１８を貼着することによりインクカート
リッジが完成する。

【００２４】そして、回路基板８に実装されている記憶
手段には、インクカートリッジを特定するための情報の
ほか、スペーサ３０により減少されているインク量に関
するデータを格納する。

【００２５】このように小容量タイプに仕上げられたイ
ンクカートリッジ１’は、多孔質材６’がリブ３４、３
５を介して上部から押圧されているため、板上部により
押圧される場合に比較して内部の形状、特に凸部１５の
形状に対応して適度な押圧力を受け、またリブ３５が凸
部１５よりもほぼ外側に位置するためインク供給口のイ
ンク流路の流路抵抗を無用に増加させることがない。

【００２６】このインクカートリッジ１’を図６に示し
たように記録装置に装着すると、インク供給針２２がイ
ンク供給口５を介してインク室２に液密に結合する。そ
して記録ヘッド２０へのインクの供給特性を大きく左右
するインク供給口５の近傍、特に凸部１５における多孔
質材６’は、スペーサ３０により通常容量タイプのもの
と同等に圧縮されているので、インクの充填量の多少に
関わりなく確実にインクを記録ヘッド２０に供給するこ
とができる。

【００２７】なお、上述の実施例においては、スペーサ
をほぼ対称形状に構成する場合について説明したが、図
７（ａ）に示したように、スペーサ３０に形成されてい
るリブ３４、３５のインク供給口５に対向する領域に凸
部３４ａ、３５ａを形成すると、図７（ｂ）に示したよ
うにインク供給口５の近傍を選択的に圧縮して、近傍の
インクをインク供給口５に確実に排出することができ
る。さらに、インク供給口５から離れた端部に若干中央
側に位置する垂直壁４１を形成しておくと、インク供給
口５から最も離れた領域、つまり上端領域をインク供給
口５の側に引寄せて、多孔質材６のインクをより確実に
インク供給口５に導くことができる。

【００２８】また、上述の実施例においては基台３３に
蓋体４のリブ９を当接さているが、図８（ａ）に示した
ように基台３３の上面にインク注入口１０や、大気連通
口１１を囲むリブ９に係合するように壁状の突起４２、
４３、さらには蓋体４のリブの間に係合する突起４４、
４５を形成すると、リブ３４、３５の凸部３４ａ、３５
ａに関わりなく、スペーサ３０を多孔質材６に安定した
姿勢で押し付けることができる。

【００２９】なお、上述の実施例においては、インク供
給針により開放可能な弁１７によりインク供給口５を封
止するものに例を採って説明したが、インク供給針と気
密的に係合するパッキンだけを備えたものに適用しても
同様の作用を奏する。

【００３０】また、上述の実施例においては、１色のイ
ンクを収容するインクカートリッジに例を採って説明し
たが、図９に示したように、容器本体３を壁３ａにより
複数のインク収容室２に分割して、各部屋に多孔質材
６”、及びスペーサ３０’を収容しても同様の作用を奏
する。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、蓋体と多孔質材との間に、多孔質材をインク供給口
に弾圧できるスペーサを装填するようにしたので、通常
の容量のインクを収容する容器と同一形状の容器、蓋体
を使用し、インク供給口近傍の構造に変化を来すことな
く、インク収容領域の容積を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクカートリッジの一実施例を示す
図である。

【図２】同上インクカートリッジを記録装置に装着した
状態の断面構造を示す図である。

【図３】同上インクカートリッジの一実施例を示す組立
斜視図である。

【図４】同上インクカートリッジを小容量タイプとして
構成する場合の一実施例を示す組立斜視図である。

【図５】同上インクカートリッジに装填するスペーサの
一実施例を、多孔質材側から見た状態で示す斜視図であ
る。

【図６】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ同上小容量タイ
プに構成されたインクカートリッジを記録装置に装着し
た状態を示す断面図である。

【図７】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれインクカートリ
ッジに装填するスペーサの他の実施例を、多孔質材側か
ら見た状態で示す斜視図と、このスペーサが装填された
インクカートリッジの断面構造を示す図である。

【図８】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれインクカートリ
ッジに装填するスペーサの他の実施例を、蓋体側から見
た状態で示す斜視図と、このスペーサが装填されたイン
クカートリッジの断面構造を示す図である。

【図９】本発明の他の実施例を、カラーインク用カート
リッジに例を採って、蓋体を取り外した状態で示す図で
ある。

【符号の説明】

１カートリッジ２インク室３容器本体４蓋体５インク供給口６、６’ 多孔質材９リブ１０インク注入口１１大気連通口１３パッキン１５凸部２０記録ヘッド２２インク供給針３０スペーサ３１、３２張出部３３基台３４、３５リブ３８、３９、３８’、３９’ 貫通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中隆廣長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者小池尚志長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者横山富夫長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者上條寧彦長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA24 KC09 KC11 KC16 KC22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク供給口を介して連通するインク室
にインク含浸用の多孔質材を収容した容器本体と、前記
容器本体の開口部を封止する蓋体とからインクカートリ
ッジにおいて、前記蓋体と前記多孔質材との間にスペーサを装填してな
るインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
【請求項２】前記蓋体にインク注入口と大気連通口と
が形成され、また前記スペーサに少なくとも前記インク
注入口に対向する位置に、貫通孔が形成されている請求
項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリ
ッジ。
【請求項３】前記貫通孔が前記スペーサの向きに関わ
りなく前記インク注入口に対向するように対称な位置に
複数設けられている請求項２に記載のインクジェット記
録装置用インクカートリッジ。
【請求項４】前記スペーサが少なくとも前記多孔質材
の前記インク供給口に対向する領域を弾圧している請求
項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリ
ッジ。
【請求項５】前記スペーサが、前記蓋体に対向する側
に平板状の基部を、また前記多孔質材に対向する側に、
前記容器の長手方向に延びるリブを形成して構成されて
いる請求項１に記載のインクジェット記録装置用インク
カートリッジ。
【請求項６】前記平板状の基部の前記蓋体に対向する
側に、前記蓋体に係合可能な突起が形成されている請求
項５に記載のインクジェット記録装置用インクカートリ
ッジ。
【請求項７】前記スペーサが、前記蓋体に対向する側
に平板状の基部を、また前記多孔質材に対向する側に、
前記容器の長手方向に延びるリブを複数条ずつ形成し、
かつ隣接する相互の前記リブが連結されて構成されてい
る請求項１に記載のインクジェット記録装置用インクカ
ートリッジ。
【請求項８】前記リブが前記容器本体の幅方向の両側
に位置するように形成されている請求項１に記載のイン
クジェット記録装置用インクカートリッジ。
【請求項９】前記インク供給口に前記容器本体の底部
から突出し、かつ前記インク供給口に連通するインク流
路を備えた凸部が形成されていて、前記リブが前記イン
ク流路に非対向な領域で前記多孔質材に当接する請求項
１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッ
ジ。
【請求項１０】前記基部の、長手方向の角部に前記容
器本体の内壁に当接可能な突起が形成されている請求項
５に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッ
ジ。
【請求項１１】前記スペーサが、前記蓋体に対向する
側に平板状の基部を、また前記多孔質材に対向する側
に、前記容器の長手方向に延び、かつ前記インク供給口
に対向する領域に凸部を備えたリブを形成して構成され
ている請求項１に記載のインクジェット記録装置用イン
クカートリッジ。
【請求項１２】前記基部に対向する側に前記基部で、
かつ前記多孔質材を前記インク供給口側に押圧する突起
が形成されている請求項８に記載のインクジェット記録
装置用インクカートリッジ。
【請求項１３】前記容器本体が、壁によりインク供給
口に連通する複数のインク室に分割され、前記各部屋に
前記多孔質材が、前記スペーサにより前記インク供給口
に弾圧されて装填されている請求項１に記載のインクジ
ェット記録装置用インクカートリッジ。
【請求項１４】前記容器本体、または蓋体にインクカ
ートリッジを特定するためのデータを記憶させた記憶手
段が付帯されている請求項１に記載のインクジェット記
録装置用インクカートリッジ。