JP2001199082A - インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及びインクカートリッジの装着方法 - Google Patents

インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及びインクカートリッジの装着方法

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JP2001199082A
JP2001199082A JP2000299196A JP2000299196A JP2001199082A JP 2001199082 A JP2001199082 A JP 2001199082A JP 2000299196 A JP2000299196 A JP 2000299196A JP 2000299196 A JP2000299196 A JP 2000299196A JP 2001199082 A JP2001199082 A JP 2001199082A
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ink cartridge
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ink supply
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Takero Seino
健朗 情野
Takahiro Naka
隆廣 中
Koichi Toba
浩一 鳥羽
Satoshi Shinada
聡 品田
Tomio Yokoyama
富夫 横山
Hisashi Koike
尚志 小池
Yasuhiko Kamijo
寧彦 上條
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気を流入させることなく、インク供給針に
装着できるインクカートリッジを提供すること。 【解決手段】 少なくとも物理保護層と気密保持層の２
層から構成され、かつ物理保護層にスリットが形成され
たシール材７によりインク供給口４が封止されていて、
インクカートリッジを装着すると、インク導入部材４２
の先端４２ａがインク供給口４を封止しているシール材
７を、これに形成されているスリット５２から引き裂い
て、パッキン４５の空間６０の圧力を上昇させることな
く、大気に開放させ、その後にインク導入部材４２がパ
ッキン４５に貫入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、印刷信号に対応し
てインク滴を吐出する記録ヘッドにインクを供給する着
脱可能なインクカートリッジ、インクカートリッジによ
りインクの補給が可能なインクジェット記録装置、イン
クカートリッジの装着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式記録装置の記録ヘッド
は、インク供給流路を介してインクカートリッジに接続
され、インクカートリッジからインクの供給を受けるよ
うに構成されている。そして、インクの補給を可能なら
しめるため、インクカートリッジにインク供給口を、ま
たインク供給流路に中空針を設け、インクカートリッジ
の装填により中空針をインク供給口に挿入、結合させる
ように構成されている。
【０００３】このようなインクカートリッジは、流通過
程等におけるインクの漏れ出しを防止するため、インク
供給口にはインク導入部材の挿通が可能なフィルムによ
り封止されている。一方、インクの交換により記録媒体
に適したインクへの切換えを可能としたインクカートリ
ッジにあっては、特開平5-229137号公報や特開平9-1748
76号公報に見られるようにインク供給口の上端、つまり
インク収容領域側にインク導入部材の挿入により開弁す
る弁手段が設けられている。このようなインクカートリ
ッジは、弁手段を構成する部品のわずかな寸法誤差や表
面の窪み、あるいは弁部分への小さな塵の付着によっ
て、インクカ一トリッジの組み立て工程、輸送および保
存等の間に、弁部を通じて、空気の流入や、インクの漏
れ出しが発生する可能性がある。特にインク室内を大気
圧より低い減圧状態におくとき、あるいはインクカート
リッジを減圧状態にパッキングした状態におくときはそ
の可能性が高まる。また輸送中の振動や落下、温度変化
なども空気の流入やインク漏れ出しの原因となり得る。
このため、インクカートリッジから記録ヘッドにインク
を供給するインク導入部材、例えば先の尖った中空針が
挿入できる程度の強度を備えたフィルムからなるシール
材によりインク供給口を封止して空気の浸入やインクの
漏れ出しを防止することが行われている。
【０００４】この結果、図２６に示したように インク
カートリッジを装着するときインク導入部材１００によ
りシール材１０１が弾圧されると、変形したシール材１
０１により閉じられた空間１０２の空気が圧縮される。
さらにインク導入部材１００が押し込まれてシール材１
０１を貫通した瞬間、空間１０２の圧縮された空気流Ａ
がインク導入口１０３（針穴）を通過して記録ヘッドに
流れ込み、印字品質を低下させたり、記録ヘッドからの
インク滴のを阻害することになる。
【０００５】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、本発明の第１の目的は、空気の浸入やイ
ンク漏れを防止しつつ、インクカートリッジの装着時に
記録ヘッドへの空気の侵入を防止することができるイン
クカートリッジを提供することである。本発明の第２の
目的は、インクカートリッジの装着時に記録ヘッドへの
空気に浸入を可及的に防止することができるインクジェ
ット記録装置を提供することである。上記インクカート
リッジの装着方法を提案することである。さらに本発明
の第３の目的は、上記インクカートリッジの装着方法を
提案することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明のインクカートリッジは、インクを収容
した容器と、記録ヘッドに連通するインク導入部材が挿
入されるインク供給口と、前記インク導入部材の進退に
より開閉されるインク通路開閉部とを備えたインクカー
トリッジにおいて、シール材により封止され、前記シー
ル材自体または前記インク供給口の近傍に破断誘発部が
形成されている。
【０００７】
【作用】インクカートリッジを装着するとき、インク導
入部材がシール材に当接し、さらに液密状態になる前段
階まで押し込まれるとシール材が破断誘発部を基点にし
て破断して、インク通路開閉部とシール材との空間の空
気を大気に開放し、その後にインク導入部材がインク供
給口に液密に挿入されるから、記録ヘッドへの空気の浸
入が防止される。
【０００８】
【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、本発明のイン
クカートリッジの一実施例をブラックインク用のカート
リッジに例を採ったもので、カートリッジ１は、ほぼ直
方体状をなし、インク室１０を形成する容器本体２と、
容器本体２の開口部を封止する蓋体３とから構成されて
いて、容器本体２の一側面、この実施例では下面２ａに
記録ヘッドに連通するインク導入部と係合するインク供
給口４が形成されている。
【０００９】また、インク供給口４が形成されている近
傍の面には回路基板６が固定されいる。回路基板６の表
面には外部との接続用の電極５が形成され、また裏面に
記憶手段が実装されている。記憶手段にはインクカート
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、インク量等が格納されている。
【００１０】インク供給口４は、工場出荷後、ユーザに
より使用が開始されるまでの間、カートリッジ１に空気
が侵入したり、またインクが外部に漏洩するのを防止す
るために封止用のシール材７が貼着されている。一方、
蓋体３には、フィルム８、８ａが貼着されていてインク
注入口および通気口が封止されている。
【００１１】図２は本発明のインクカートリッジをカラ
ーインク用のカートリッジ２０に適応した一実施例を示
すものであって、ブラックインク用のカートリッジと同
様に、ほぼ直方体をなし、複数のインク室が形成された
容器本体２１と、容器本体２１の開口部を封止する蓋体
２２とから構成されていて、容器本体２１は、隔壁によ
り複数のインク室２３〜２７、この実施例では５つに分
割され、下面２１ａには記録ヘッドに連通するインク導
入部と係合するインク供給口２８〜３２が各インク室２
３〜２７に連通させて形成されている。
【００１２】また、インク供給口２８〜３２が形成され
ている近傍の他の面には、回路基板３４が固定されてい
る。回路基板３４の表面には外部との接続用の電極３３
が形成され、また裏面に記憶手段が実装されている。記
憶手段には、インクカートリッジ２０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、各イン
ク室のインク量等が格納されている。なお、図中３８、
３８は記録装置のカートリッジホルダへの着脱を支援す
る突起を示す。
【００１３】各インク供給口２８〜３２には、工場出荷
後、ユーザにより使用が開始されるまでの間、カートリ
ッジ２０に空気が侵入したり、またインクが外部に漏洩
するのを防止するために封止用のシール材３５が貼着さ
れている。一方、蓋体２２には、フィルム３６ａ、３６
ａが貼着されていてインク注入口および通気口が封止さ
れている。
【００１４】図３（イ）は、上述のブラックインク用の
カートリッジに例を採ってその断面構造を示す図であっ
て、インク室１０にはインクを含浸させた多孔質体を収
容して、インクに所要の負圧が付与されており、またイ
ンク室１０とインク供給口４の間には、多孔質体に接触
するようにフィルタ３９が介装されている。インク供給
口４は、その外端にシール材７を貼着してり封止されて
おり、弁体４９とシール材７の間には閉じられた空間６
０が形成されている。
【００１５】一方、インクカートリッジが装着されるイ
ンジェット記録装置のキャリッジ４１は、記録ヘッド４
０が固定されていて、記録ヘッド４０に連通するように
インク導入部材４２が植設されている。このインク導入
部材４２は、キャリッジ４１の所定位置にインクカート
リッジ１が搭載されたとき、シール材７を貫通してパッ
キン４５と液密に結合してインク室１０と記録ヘッド４
０とを連通させる。
【００１６】インク導入部材４２は、筒状体として構成
されていて、先端部にテーパ部４３が形成され、テーパ
部４３にインク流入用の通孔、つまりインク導入口４
４、４４、…が穿設されている。インク導入部材４２の
先端は、インク供給口のシール材７が押し付けられたと
き、シール材７に張力を与えてシール材を破断できるよ
うに適度な尖り形状に成形されている。
【００１７】パッキン４５は、図３（ロ）に示したよう
にその内周面にテーパ部４３が形成され、先端のインク
室側には円筒状の嵌合部４７が形成されている。これに
よりインク導入部材４２の先端領域をテーパ部４３によ
りガイドしてインク導入部材４２に嵌合部４７を緊着さ
せて液密性を確保することができる。
【００１８】また、パッキン４５は、その上面にバネ４
８の力によって弁体４９が常時押し当てられていてイン
ク流路を閉じており、またインク導入部材４２が規定の
位置まで挿入された時点、つまり嵌合部４７がインク導
入部材４２に緊着して液密性が確保した状態で弁体４９
を押し上げさせて流路を開かせる。
【００１９】図４（イ）、図５（イ）は、上述のシール
材７の一実施例であって、少なくとも物理保階層５０と
気密保持層５１が接着層５３を介して積層されている。
物理保階層５０はたとえば厚さ１２μｍのポリエチレン
テレフタレ―トの一方向延伸フィルムにより、また気密
保持層５１は厚さ３０μｍのポリプロピレンまたは同系
統のフィルムにより構成されている。これら物理保階層
５０及び気密保持層５１を構成するフィルムは、その厚
みがそれぞれ１０〜３０μｍ、１５〜５０μｍであるこ
とが望ましい。
【００２０】これら物理保階層５０と気密保持層５１と
からなるシール材７は、インク供給口に熱溶着するのが
品質維持、及び工程の簡素化のために好ましく、したが
って、インク供給口に接する気密保持層５１は容器本体
２との接着性を考慮してその材質が選択される。例え
ば、容器本体２がポリプロピレンにより構成されている
場合には、気密保持層５１を構成するフィルムは、ポリ
プロピレンまたはポリプロピレン系の材質により構成さ
ている。一方、物理保階層５０は、気密保持層５１より
軟化、もしくは溶融温度が高く、ハンドリング性にも優
れた材料が選択される。
【００２１】物理保階層５０にはこれを構成する一方向
延伸フィルムの延伸方向に平行、または垂直にスリット
５２が形成されている。スリット５２は、図５（イ）に
示したように断面形状がＵ字状またはＶ字状に形成され
ている。スリット５２の断面形状をＶ字状とすることに
より切り裂き性を高めることができ、その開き角度θは
６０度以下、望ましくは３０度以下であることが望まし
い。スリット５２は切り裂き性を確保する上で深いほど
望ましいが、組み立て工程における巻き取りや溶着作業
の段階で破断しやすくなるため、ハンドリング性を阻害
する。したがってこれらを考慮すると、図４（ロ）及び
図５（ロ）に示したように気密保持層５１をやや厚めと
するとともに、スリット５２をその先端が気密保持層５
１に若干掛る程度の深さで形成するのが好ましい
【００２２】このようなシール材７のスリット５２
（溝）は、物理保諧層５０と気密保持層５１を薄い接着
層５３を介して積層した後、物理保階層５０の面から先
端角度が望ましくは３０度以下の刃物を所定深さまで押
圧することにより容易に形成される。また、刃具をスリ
ットを形成すべき深さに設定した後、シール材７を相対
的に移動せても形成することもできる。さらには、物理
保階層５０に予めプレス等によりスリット５２を形成し
た後、気密保持層５１に積層してもよい。これによれ
ば、引き裂き支援用の凹部を気密保持層５１にまで到達
させることはできないが、スリット加工における刃具の
深さ管理を省略できる利点がある。
【００２３】なお、シール材７は、一方向延伸ポリエチ
レンテレフタレートと一方向延伸ポリプロピレンとを互
いの延伸方向が平行となるように、または延伸方向が相
互で直交するように積層して構成してもよい。
【００２４】このような引き裂き支援用のスリット５７
は、複数のインク供給口２８〜３２を封止するシール材
３５に対しては、図２（ロ）に示したようにインク供給
口２８〜３２を通過するように配列方向に延びるように
少なくとも１本が形成されている。なお、引き裂き支援
用のスリット５７は、個々のインク供給口２８〜３２毎
に、或いはインク供給口の配列方向に直交して個々のイ
ンク供給口２８〜３２毎に形成しても同様の作用を奏す
る。さらに、引き裂き支援用のスリット５７を複数本、
平行に、或いは互いにクロスするように形成してもよい
が、スリット５７を連続した１本のものとして配列方向
に連続するように形成すると、スリット形成工程を簡素
化することができる。
【００２５】なお、シール材７は、光透過性が確保でき
るように構成すると、シール材とインク供給口との熱溶
着の良否を目視で簡単にチェックできるばかりでなく、
パッキンまたは弁を通じてのインク漏れの有無を容易に
チェックができる。
【００２６】このようなインクカートリッジは、高分子
製の容器本体２にステンレス製のフィルタ３９を熱溶着
により固定し、次いで記憶素子を実装した回路基板６を
取り付ける。さらに、バネ４８、弁体４９、パッキン４
５を順番にインク供給口４から挿入して組み込んだ後、
シール材７によりインク供給口４を封止する。シール材
７は、インクの漏洩を防止するばかりでなく、パッキン
４５がバネ４８に押し出されるのを防止する部材として
作用する。なお、シール材７の溶着に際しては、引き裂
き支援用のスリット５２がキャリッジのインク導入部材
４２の先端が当接する位置またはその近傍となるように
位置合わせされる。
【００２７】次に、多孔質体を容器本体２に押し込み、
蓋体３を容器本体２に熱溶着する。次にインク室を減圧
してインクを注入する。その後インク室は大気に開放さ
れるが、再度減圧した状態で蓋体３のインク注入口およ
び通気口をフィルム８、８ａで封止する。フィルム８、
８ａで封止されたカートリッジは、遮気性を備えたフィ
ルムからなる袋６６に収容されて減圧状態でパッキング
される。
【００２８】図６（イ）は、遮気性の高いフィルムから
なる袋６６によりパッキングされた商品としてのブラッ
クインク用のインクカートリッジ１の一形態を示すもの
で、カートリッジ１は製造された後、プリンターにセッ
トされるまで、この状態で流通過程を流れる。インク供
給口４が容器本体２の面から外方へ突出するように形成
されているから、袋６６を構成するフィルムがシール材
７に大気圧により押し込まれて密着されている。これに
より、図６（ロ）に拡大して示すようにシール材７と弁
体４９との間の空間６０の大気が膨張してシール材７を
外方へ膨れさせようとしても、シール材７が袋６６を構
成するフィルムが受ける大気圧により外方に膨出するの
を抑えられ、シール材７の過度な膨らみによる破損が防
止される。
【００２９】また、パッキングを構成する袋６６の内力
は、例えばマイナス４００〜マイナス６５０mmHgの減圧
状態に維持されていて、負圧が蓄圧されているから、流
通過程に長期間放置されてもインクの溶存空気量を経時
的に減少させることができ、また万一、インク漏れが発
生しても、漏れ出したインクを袋６６に収容して外部に
漏れ出すのを防止でき、さらにインクの蒸発を抑えるこ
ともできる。このように減圧状態でのパッキングは、イ
ンクカートリッジを長期保存する上でインクの品質を維
持するのに大きく寄与する。
【００３０】なお、減圧包装用の袋６６を内部が視認可
能な材料で形成することは、長期の保存状態でのインク
漏れを容易に目視でチェックすることができ、ユーザー
が開封する前にインク漏れの有無を予め知ることがで
き、特に弁機構を備えた本発明のカートリッジの品質を
維持する上で非常に有用となる。
【００３１】次にインクカートリッジを記録装置に装填
する方法について説明する。図７および図８は、インク
カートリッジの装填過程をブラックインク用のインクカ
ートリッジ１に例を採って示すもので、パッキングして
いる袋６６を開封してインクカートリッジ１を取り出
し、蓋体３の通気口を封止しているフィルム８ａを剥が
した後、キャリッジのカートリッジホルダ６５のレバー
５８を開いてカートリッジ１を装填する。インクカート
リッジ１の張り出し部１ｌがレバー５８の突起１４に受
け止められ、他端側がホルダ６５の斜面部１３ｂに支持
される。
【００３２】この状態でレバ一５８を閉めると、図８に
示したように突起１４が下方に回動してインクカートリ
ッジ１のインク供給口４がインク導入部材４２の先端に
接触する。
【００３３】さらにレバー５８を回動させると、インク
供給口４がインク導入部材４２に押し込まれ、レバー５
８が最後まで押し込まれると、レバー５８が鈎部１６と
係合し、インクカートリッジ１がホルダ６５に固定され
る。
【００３４】なお、インクカートリッジ１をホルダ６５
から取り出す場合には、鈎部１６とレバー５８との係合
を解いてから、レバー５８を上方ヘ回動させる。これに
よりインクカートリッジ１がレバー５８に引き上げら
れ、インク供給口４がインク導入部材４２から抜ける。
さらにレバー５８を回動させるとインクカートリッジ１
の上半部がホルダ６５から露出した状態となるから、イ
ンクカートリッジ１をホルダ６５から簡単に取り出すこ
とができる。
【００３５】ところで、インクカートリッジ１の装着過
程において、図９（イ）に示したように、インク導入部
材４２の先端４２ａがシール材７の引き裂き支援用のス
リット５２に直接、またはその近傍に当接する。さらに
インクカートリッジ１が押し込まれると、周囲を熱溶着
で固定されたシール材７はインク導入部材４２の先端４
２ａにより張力を受け、当接部に応力が集中し、強度の
弱いスリット５２が一気に引き裂け（図９（ロ））、引
き裂かれた箇所から空気Ａが流出、または流入し、空気
流がインク導入部材４２のインク導入口４４に直接当た
ることなく、空間６０が大気に開放される。
【００３６】カートリッジ１がさらに押し込むまれる
と、図３に示したようにパッキン４５の嵌合部４７がイ
ンク導入部材４２に嵌合して、弁体４９を押し開いてイ
ンク室１０を記録ヘッド４０に連通させ、記録ヘッド４
０にインクが供給可能な状態となる。
【００３７】シール材７は、延伸方向に沿って引き裂か
れ性が高いため、一方向延伸フィルムをインク供給口４
の封止部材に使用することは非掌に有効で、また延伸方
向に平行に引き裂き支援用のスリット５２を形成するこ
とは、この効果をさらに高める上で有用な手段となる。
【００３８】ところで、シール材７がインク導入部材４
２の押し込みによって受ける張力で素速く、且つ長く距
離を引き裂かれるためには、シール材７に張力が掛って
いる状態、つまり弛みを残すことなく、張られた状態で
貼着されていて、インク導入部材４２の押し込みがシー
ル材７に張力として作用する必要がある。
【００３９】本発明ではインク供給口４が円形とされて
いて、シール材７が熱溶着によりインク供給口４の周囲
全体に固定されているから、シール材７は適度な張力を
維持した状態で固定されることになり、インク導入部材
４２の押し込みで弛みや、剥離を生じることなく、スリ
ット５２を破断誘発部として速やかに長い距離で破断す
る。
【００４０】これに対して、シール材７を一方向に延伸
されたフィルムではなく、しかもスリットが形成されて
いないもので構成した場合には、図２６に示したように
インク導入部材１００がシール材１０１を大きく弾性変
形させて、シール材１０１と弁１０４で挟まれた空間１
０２内の空気を圧縮する。そして圧縮が進んだ段階でシ
ール材１０１が破断されことになる。この状態では、シ
ール材１０１がインク導入部材１００に密着しているか
らインク導入口１０３に圧縮された空気が流れ込むこと
になる。
【００４１】図１０（イ）（ロ）、および図１１（イ）
（ロ）は、シール材７の他の実施例を示すものであっ
て、少なくとも複数、この実施例では２層の物理保階層
５４、５５と気密保持層５１とを、接着層５６、５３を
介して積層して構成されている。物理保階層５４、５５
は、たとえば厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレー
トの一方向延伸フィルムの延伸方向を互いに平行となる
ように、または直交するように積層されている。そし
て、物理保階層を１層追加してこれら２層の物理保階層
５４、５５を共に貫通する断面Ｕ字状、及びＶ字状のス
リット５２、５２’を引き裂き支援用として形成するこ
とにより、引き裂き性に低下を招くことなく、物理保階
層５４、５５全体の剛性を高めてシール材７がカールす
るのを防止してハンドリング性の向上と、気密保持層５
１の保護を図ることができる。
【００４２】なお、このように複数層の物理保階層を形
成した場合には、前述の実施例と同様に図１０（ハ）、
及び図１１（ハ）に示したように物理保階層５４、５５
から最下層となる気密保持層５１の表層領域に及ぶスリ
ットを形成すると、引き裂き性を向上することができ
る。
【００４３】図１２、及び図１３は、それぞれシール材
７に形成する引き裂き支援用のスリットの配置例を示す
ものであって、引き裂き支援用のための物理保階層５０
のスリット５２は、図１２に示したように同一線上で連
続し、かつ平行に複数、一定のピッチ、例えば１ｍｍ程
度で形成したり、また図１３に示したように同一線上に
短いものを複数形成し、これを平行に複数、一定のピッ
チ、例えば１ｍｍ程度で形成したものである。
【００４４】このように構成されたシール材７は、所要
の形状、サイズに切断されてインク供給口４の縁部に熱
溶着されるが、溶着性等を考慮すると、図１４（イ）、
（ロ）に示したようにインク供給口４の縁部４ａにスリ
ット５２が存在しないように、スリット５２の配置やス
リット５２の長さを考慮するのが望ましい。
【００４５】さらには、図１４（ハ）に示したように、
インク導入部材４２が当接する領域（図中、符号Ｃで示
す領域）にスリット５２が位置しないように、この領域
Ｃでスリットを分割すると、インク導入部材から離れた
位置でシール材を破断させることができ、インク導入部
材に空気流が当たるのを防止することができる。すなわ
ち、図１４（ニ）に示したようにカートリッジ１の挿入
によりシール材７のスリットの形成されていない領域Ｃ
がインク導入部材４２に押圧され、これにより生じたシ
ール材７の張力が、領域Ｃの外側のスリット５２に作用
してインク導入部材４２から離れた位置からシール材７
が裂け始める。
【００４６】ところで、上述の実施例においては、イン
ク供給口４を封止するシール材７を一方向延伸フィルム
により構成して、インク導入部材４２により長い引き裂
き部を形成するようにしているが、図１５（イ）、図１
６（イ）に示したようにインク供給口４の縁部４ａの
側、または中心方向に突出させて先端が鋭利な突起６
１、６１’を形成しておくと、インク導入部材４２によ
りシール材７が押し込まれたとき、これら突起６１、６
１’にシール材７が最初に接触し、インク導入部材４２
から離れた位置で最初に孔が形成される。したがって、
空間６０の空気がインク導入部材４２から離れた位置で
排出され、インク導入口４４に浸入するのを防止するこ
とができる。
【００４７】このような突起６１、６１’は、図１５
（ロ）、図１６（ロ）に示したように環状基板６２の表
面、また中心方向に突起６１、６１’を形成し、この基
板６２をパッキン４５の外側に配置することにより容易
に形成することができる。
【００４８】図１７は、インク導入部材４２から離れた
領域からシール材７を破断させるための他の実施例であ
って、インク導入部材４２が当接する領域よりも若干外
側に位置する領域、つまりシール材７が破断したときに
噴出する空気がインク導入部材４２のインク誘導口４４
に直接当たらない領域をカバーできるサイズを備え、か
つシール材７よりも高い剛性を備えた補強材６７を、シ
ール材７の外側に固定したものである。
【００４９】この実施例によれば、図１８（イ）に示し
たようにインク導入部材４２の先端が補強材６７に当接
し、さらにインクカートリッジ１が押し込まれると、図
１８（ロ）に示したようにインク導入部材４２から離れ
た位置の補強材６７の縁部でシール材７が破断する。し
たがって、インク導入口４４がパッキン４５に液密係合
する以前にインク供給口４の空間６０の大気が開放され
る。
【００５０】この実施例によればインク導入部材４２の
先端の形状に関わりなく、またシール材７の特性、つま
り一方向延伸性であるか否かに関わりなく、さらにはス
リット５２の有無に関わりなく、インク導入部材４２の
インク誘導口４４に空気を浸入させることなく、シール
材７を破断してインク供給口４の空間６０を大気に開放
させることができる。
【００５１】図１９は、上述したシール材７の破断手法
に適用できるインク導入部材の一実施例を示すものであ
って、先端に平面部４２ｂを形成するように裁頭円錐状
に構成されている。この実施例によれば、平面部４２ｂ
によりシール材７を押圧してシール材７に張力を与え、
スリット５２や、突起６１、６１’、さらには補強材６
７を介してシール材７をインク導入口４４から離れた位
置で破断させることができる。
【００５２】図２０、図２１は、それぞれシール材のい
かんにかかわりなく、インク供給口４の空間６０の空気
をインク導入口４４に流入させることなく、シール材７
を破断するのに適したインク導入部材の実施例を示すも
のである。図２０に示した実施例は、インク導入部材４
２の先端４２ａ近傍、つまりインク誘導口４４よりも先
端からインク導入部材４２の根元の方向に延びる溝４２
ｃをインク導入部材４２の表面に形成したものである。
【００５３】この実施例によれば、先端４２ａがシール
材を貫通したとき、インク供給口４の空間６０の空気が
溝４２ｃを経由して大気に放出され、その後インク導入
口４４が空間６０に移動することになるから、インク導
入口４４に空気が浸入するのを防止することができる。
【００５４】図２１に示した実施例は、インク導入口４
４よりも先端側に突出するように先鋭部４２ｄを形成し
たもので、先鋭部４２ｄによりシール材を破断してから
下部に位置するインク導入口４４がパッキン４５に嵌合
するから、やはり空間６０の圧縮された空気がインク導
入口４４に浸入するのを防止することができる。
【００５５】なお、上述の実施例においては、インク導
入部材４２のインク導入口４４がパッキン４５に嵌合す
る以前にシール材を破断させて空気を逃がすようにして
いるが、空間６０の容積を少なくするようにしてもよ
い。すなわち、図２２は、パッキン４５とシール材７と
で形成される空間６０の容積を可及的に小さくすること
ができる一実施例を示すものであって、シール材７に
は、図２３（イ）、（ロ）に示したようにパッキン４５
のテーパ部４３や、嵌合部４７の形状に沿うようにカッ
プ状に凸部７ａを突出形成されている。
【００５６】この実施例によれば、図２２（ロ）に示し
たようにインク導入部材４２の先端が、パッキン４５の
奥に進入した時点でシール材７に当接するから、たとえ
シール材７が弾性変形しても空間６０の空気が過度に圧
縮されることがなく、インク導入口４４からの空気の進
入を防止することができる。なお、インク導入部材４２
はパッキン４５の最細部４５ａと弾性的に接触してここ
を通過するから、シール材７が最細部４５ａに巻き込ま
れることがなく、インク導入部材４２とパッキン４５と
は液密状態を維持する。
【００５７】シール材を破断する方法としては、図２４
に示したように記録装置の常時はカバー７１に被われて
いて、インクカートリッジの交換の際にしか開放されな
い箇所に突起７２を設けもよい。この実施例において、
インクカートリッジを梱包している袋６６（図６）から
取り出した後、カートリッジのインク供給口４を突起７
２に押し当てることにより、シール材を突起７２で装着
前に予め破断させ、その後、蓋体の通気口フィルム８ａ
を剥離してから、カートリッジホルダー７３に装着す
る。なお、通気口フィルム８ａを剥離したのち、突起７
２によりシール材７を破断させて装着するようにしても
よい。
【００５８】この実施例によれば、インクカートリッジ
のシール材や記録装置のインク導入部材に破断を誘発す
るための構成を必要とすることなく、インク供給部材に
空気を浸入させることなく、インクカートリッジを装着
することができる。
【００５９】なお、上述の実施例において、鉛直方向に
カートリッジを装填するものに例を採って説明したが、
図２５に示したように垂直な壁１ｂにインク供給口４が
形成されたインクカートリッジ１に対しても本発明を適
用することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
インクを収容した容器と、記録ヘッドに連通するインク
導入部材が挿入されるインク供給口と、インク導入部材
の進退により開閉されるインク通路開閉部とを備えたイ
ンクカートリッジにおいて、インク供給口が、シール材
により封止され、シール材自体またはインク供給口の近
傍に破断誘発部が形成されているので、シール材が破断
してインク通路開閉部とシール材で閉じられた空間が大
気に開放された後に、インク導入部材がインク供給口に
液密に挿入されるため、インク導入口への大気の浸入が
防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のブラッ
クインクカートリッジの一実施例の上面構造と底面構造
を示す図である。
【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のカラー
インクカートリッジの一実施例の上面構造と底面構造を
示す図である。
【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれブラックインク
カートリッジに例を採って断面構造を示す図、およびイ
ンク供給口近傍の構造を示す拡大図である。
【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれシール材の一実
施例を示す断面図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれシール材の一実
施例を示す断面図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、同上インクカートリッジ
を減圧梱包した状態を示す断面図と、減圧梱包状態での
インク供給口の近傍の構造を拡大して示す図である。
【図７】同上インクカートリッジをカートリッジホルダ
に装填した状態を示す図である。
【図８】同上インクカートリッジをカートリッジホルダ
に装填した後、レバーによりインクカートリッジをイン
ク供給部材側に移動させた状態を示す図である。
【図９】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上インクカー
トリッジのインク供給口がインク導入部材に当接した状
態、及びインク導入部材がシール材を破断した状態を示
す図である。
【図１０】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれそれぞれシ
ール材の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれそれぞれシ
ール材の他の実施例を示す断面図である。
【図１２】図（イ）、（ロ）は、シール材に形成されて
いる破断誘発用凹部の配列状態を示す上面図と、Ａ−Ａ
線での断面図である。
【図１３】図（イ）、（ロ）は、シール材に形成されて
いる破断誘発用凹部の配列状態を示す上面図と、Ｂ−Ｂ
線での断面図である。
【図１４】図（イ）、（ロ）は、それぞれシール材に形
成されている破断誘発用凹部とインク供給口との関係を
示す上面図であり、また図（ハ）、（ニ）は、シール材
に形成されている破断誘発用凹部のインク供給口に対す
る配置関係の他の実施例を示す上面図と、インク導入部
材によるシール材の破断状態を示す図である。
【図１５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のイン
クカートリッジの他の実施例を、インク供給口の近傍を
拡大して示す図、及びインク供給口に形成されたシール
材を破断するための破断誘発手段を構成する部材の一実
施例を示す図である。
【図１６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のイン
クカートリッジの他の実施例を、インク供給口の近傍を
拡大して示す図、及びインク供給口に形成されたシール
材を破断するための破断誘発手段を構成する部材の一実
施例を示す図である。
【図１７】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のイン
クカートリッジの他の実施例を、インク供給口の近傍を
拡大して示す図、及びインク供給口のシール材の構造を
示す上面図である。
【図１８】図（イ）、（ロ）は、それぞれ図１７に示し
たインクカートリッジのインク供給口にインク導入部材
が当接した状態、及びシール材の破断状態を示す図であ
る。
【図１９】同上インクカートリッジに適用可能なインク
導入部材の一実施例を示す図である。
【図２０】図（イ）、（ロ）は、それぞれシール材を破
断する機能を備えたインク導入部材の一実施例を示す断
面図、及び正面図である。
【図２１】図（イ）、（ロ）は、それぞれシール材を破
断する機能を備えたインク導入部材の他の実施例を示す
断面図、及び正面図である。
【図２２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のイン
クカートリッジの他の実施例を、インク供給口を拡大し
て示す図、及び引導入部材が当接した状態を示す図であ
る。
【図２３】図２２に示したインクカートリッジに適した
シール材の一実施例を示す上面図、及びＣーＣ線での断
面構造を示す図である。
【図２４】シール材破断機構を備えた記録装置の一実施
例を示す図である。
【図２５】本発明が適用可能なインクカートリッジの他
の実施例を示す断面図である。
【図２６】インクカートリッジのインク供給口をインク
導入部材が貫通したときの空気の流れを示す図である。
【符号の説明】
１ インクカートリッジ ２ 容器本体 ３ 蓋体 ４ インク供給口 ６ 回路基板 ７ シール材 ２０ インクカートリッジ ２１ 容器本体 ２２ 蓋体 ２３〜２７ インク室 ２８〜３２ インク供給口 ３４ 回路基板 ３５ シール材 ４０ 記録ヘッド ４１ キャリッジ ４２ インク導入部材 ４３ テーパ部 ４７ 嵌合部 ４８ バネ ４９ 弁体 ５０ 物理保諧層 ５１ 気密保持層 ５２、５２’、５７ スリット ５３ 接着層 ５４、５５ 物理保階層 ５６、５３ 接着層 ６０ 空間 ６１、６１’ 突起 ６５ 袋 ６６ 補強材 ７２ 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥羽 浩一 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 品田 聡 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 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 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 KB05 KB08 KB27 KC05 KC11 KC13 KC16

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクを収容した容器と、記録ヘッドに
    連通するインク導入部材が挿入されるインク供給口と、
    前記インク導入部材の進退により開閉されるインク通路
    開閉部とを備えたインクカートリッジにおいて、 前記インク供給口が、シール材により封止され、前記シ
    ール材自体または前記インク供給口の近傍に破断誘発部
    が形成されているインクカートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記破断誘発部が、前記インク導入部材
    の当接領域の近傍のシール材の厚みを不連続的に変化さ
    せて形成される請求項１に記載のインクカートリッジ。
  3. 【請求項３】 前記破断誘発部が、前記シール材の前記
    インク導入部材が当接する面の側に形成された凹部によ
    り形成されている請求項１に記載のインクカートリッ
    ジ。
  4. 【請求項４】 前記破断誘発部となる凹部が、前記イン
    ク供給口の縁部よりも内側の領域に少なくとも１本形成
    されている請求項３に記載のインクカートリッジ。
  5. 【請求項５】 前記破断誘発部となる凹部の底部が、断
    面Ｖ字状に形成されている請求項３、また請求項４に記
    載のインクカートリッジ。
  6. 【請求項６】 前記破断誘発部となる凹部が、前記イン
    ク供給口を横断するように少なくとも１本形成されてい
    る請求項３に記載のインクカートリッジ。
  7. 【請求項７】 前記シール材が、一方向延伸フィルムに
    より構成されている請求項１乃至請求項５のいずれかに
    記載のインクカートリッジ。
  8. 【請求項８】 前記シール材が、少なくとも一方向延伸
    フィルムを含む複数のフィルムの積層体として構成さ
    れ、少なくとも前記インク供給口に接するフィルムに底
    部を有するスリットが形成されている請求項７記載のイ
    ンクカートリッジ。
  9. 【請求項９】 前記破断誘発部が、前記シール材の前記
    インク導入部材が当接する領域に前記インク誘導部材で
    は破断されない高剛性部を形成することにより構成さ
    れ、前記インク導入部の前記高剛性部への当接により前
    記高剛性部の非形成領域から前記シール材が破断する請
    求項１に記載のインクカートリッジ。
  10. 【請求項１０】 インクを収容した容器と、記録ヘッド
    に連通するインク導入部材が挿入されるインク供給口
    と、前記インク導入部材の進退により開閉されるインク
    通路開閉部とを備えたインクカートリッジにおいて、 前記インク供給口が、シール材により封止され、前記イ
    ンク導入部材により前記シール材が弾圧されたとき、前
    記シール材が当接する領域に突起が形成されているイン
    クカートリッジ。
  11. 【請求項１１】 前記突起が前記シール材側、または前
    記インク供給口の中心線側に突出している請求項１０に
    記載のインクカートリッジ。
  12. 【請求項１２】 前記インク供給口が、円形筒状に形成
    され、前記シール材がインク供給口の縁部に熱融着され
    ている請求項１乃至１１のいずれかに記載のインクカー
    トリッジ。
  13. 【請求項１３】 前記シール材が、光透過性のフィルム
    により構成されている請求項１または請求項１０に記載
    のインクカートリッジ。
  14. 【請求項１４】 前記シール材が、少なくとも物理保護
    層と気密保持層との２層構造で構成されている請求項１
    または請求項１０に記載のインクカートリッジ。
  15. 【請求項１５】 インク通路開閉部が、常時は弾性部材
    により前記インク供給口に付勢されて流路を閉塞し、ま
    た前記インク導入部材の進入により後退させられて開弁
    する弁体により構成されている請求項１または請求項１
    ０に記載のインクカートリッジ。
  16. 【請求項１６】 インクを収容した容器と、インク導入
    口を介して記録ヘッドに連通するインク導入部材が挿入
    されるインク供給口と、前記インク導入部材の進退によ
    り開閉されるインク通路開閉部とを備えたインクカート
    リッジにおいて、 前記インク供給口が、破断誘発部により最初に破断され
    るシール材により封止されていて、前記シール材が前記
    インク導入部材により破断されて前記インク通路開閉部
    とシール材で閉じられた空間を大気に開放させた後、前
    記インク供給口に前記インク導入口が連通するインクカ
    ートリッジ。
  17. 【請求項１７】 前記破断誘発部が、前記インク導入部
    材の当接領域の近傍のシール材の厚みを不連続的に変化
    させて形成される請求項１６に記載のインクカートリッ
    ジ。
  18. 【請求項１８】 前記破断誘発部が、前記シール材の前
    記インク導入部材が当接する面の側に形成された凹部に
    より形成されている請求項１６に記載のインクカートリ
    ッジ。
  19. 【請求項１９】 前記破断誘発部となる凹部が、前記イ
    ンク供給口の縁部よりも内側の領域に少なくとも１本形
    成されている請求項１８に記載のインクカートリッジ。
  20. 【請求項２０】 前記破断誘発部となる凹部の底部が、
    断面Ｖ字状に形成されている請求項１８また請求項１９
    に記載のインクカートリッジ。
  21. 【請求項２１】 前記破断誘発部となる凹部が、前記イ
    ンク供給口を横断するように少なくとも１本形成されて
    いる請求項１８に記載のインクカートリッジ。
  22. 【請求項２２】 前記シール材が、一方向延伸フィルム
    により構成されている請求項１６乃至請求項２１のいず
    れかに記載のインクカートリッジ。
  23. 【請求項２３】 前記シール材が、少なくとも一方向延
    伸フィルムを含む複数のフィルムの積層体として構成さ
    れ、少なくとも前記インク供給口に接するフィルムに底
    部を有するスリットが形成されている請求項２２に記載
    のインクカートリッジ。
  24. 【請求項２４】 前記破断誘発部が、前記シール材の前
    記インク導入部材が当接する領域に前記インク誘導部材
    では破断されない高剛性部を形成することにより構成さ
    れ、前記インク導入部の前記高剛性部への当接により前
    記高剛性部の非形成領域から前記シール材が破断する請
    求項１６に記載のインクカートリッジ。
  25. 【請求項２５】 前記破断誘発部が、前記インク導入部
    材により前記シール材が弾圧されたとき、前記シール材
    が当接する領域に形成された突起により構成されている
    請求項１６に記載のインクカートリッジ。
  26. 【請求項２６】 前記突起が前記シール材側、または前
    記インク供給口の中心線側に突出している請求項１０に
    記載のインクカートリッジ。
  27. 【請求項２７】 前記インク供給口が、円形筒状に形成
    され、前記シール材がインク供給口の縁部に熱融着され
    ている請求項１６乃至２６のいずれかに記載のインクカ
    ートリッジ。
  28. 【請求項２８】 前記シール材が、光透過性のフィルム
    により構成されている請求項１６に記載のインクカート
    リッジ。
  29. 【請求項２９】 インク通路開閉部が、常時は弾性部材
    により前記インク供給口に付勢されて流路を閉塞し、ま
    た前記インク導入部材の進入により後退させられて開弁
    する弁体により構成されている請求項１６に記載のイン
    クカートリッジ。
  30. 【請求項３０】 前記シール材が、少なくとも物理保護
    層と気密保持層との２層構造で構成されている請求項１
    ６に記載のインクカートリッジ。
  31. 【請求項３１】 インクを収容した容器と、記録ヘッド
    に連通するインク導入部材が挿入されるインク供給口
    と、前記インク導入部材の進退により開閉されるインク
    通路開閉部とを備えたインクカートリッジにおいて、前
    記インク供給口が、シール材により封止され、前記シー
    ル材自体または前記インク供給口の近傍に破断誘発部が
    形成されて、遮気性フィルムで減圧包装されているイン
    クカートリッジ。
  32. 【請求項３２】 インク供給口が前記容器の壁面から外
    部に突出するように形成され、前記遮気性フィルムが大
    気圧により前記シール材を前記インク供給口側に押圧密
    着している請求項３１のインクカートリッジ。
  33. 【請求項３３】 前記遮気性フィルムが、少なくとも前
    記インク供給口の領域に光透過性を有する請求項３１の
    インクカートリッジ。
  34. 【請求項３４】 インクを収容した容器と、記録ヘッド
    に連通するインク導入部材が挿入されるインク供給口
    と、前記インク導入部材の進退により開閉されるインク
    通路開閉部とを備えたインクカートリッジにおいて、 前記インク供給口が、前記インク供給口の空間を埋める
    ようにカップ状の凸部が形成されたシール材により封止
    されているインクカートリッジ。
  35. 【請求項３５】 前記凸部が、前記インク供給口に装填
    されたパッキンの内周面に接するように形成されている
    請求項３４に記載のインクカートリッジ。
  36. 【請求項３６】 前記凸部の突出面が、前記インク供給
    口に装填されたパッキンとの間に間隙を形成するように
    形成されている請求項３５に記載のインクカートリッ
    ジ。
  37. 【請求項３７】 隔壁により複数のインク室に分割さ
    れ、各インク室にそれぞれ連通するインク供給口が同一
    線上に配置されていて、前記インク供給口が、前記イン
    ク供給口の配列方向に延びるスリットの形成された同一
    のシール材により封止されているインクカートリッジ。
  38. 【請求項３８】 前記シール材が、少なくとも物理保護
    層と気密保持層の２層から構成され、かつ前記物理保護
    層に前記スリットが形成されている請求項３７に記載の
    インクカートリッジ。
  39. 【請求項３９】 前記気密保持層が前記容器を構成する
    高分子材料と同一系統の材料のフィルムにより構成され
    ている請求項１４、請求項３０、または請求項３７に記
    載のインクカートリッジ。
  40. 【請求項４０】 記録ヘッドと、前記記録ヘッドに連通
    するインク導入口を有するインク導入部材とを備え、前
    記インク導入部材を介してインクカートリッジからイン
    クの供給を受ける記録装置において、前記インク導入部
    材が、前記インクカートリッジのインク供給口を封止す
    るシール材を破断した後、前記インク導入部材が前記イ
    ンクカートリッジのインクを前記記録ヘッドに流入可能
    ならしめる記録装置。
  41. 【請求項４１】 前記インク導入部材が、その側面に前
    記インク導入口より先端に延びる大気流出用の溝を形成
    されている請求項４０に記載のインクジェット記録装
    置。
  42. 【請求項４２】 前記誘導部材が、前記インク導入口よ
    り先端側に前記シール材を破断する先鋭部を備えている
    請求項４０に記載のインクジェット記録装置。
  43. 【請求項４３】 前記シール材には、前記インク導入部
    材が当接する領域に厚みを不連続的に変化させて破断誘
    発部が形成されており、また前記インク導入部材の先端
    に平坦部が形成されている請求項４０に記載のインクジ
    ェット記録装置。
  44. 【請求項４４】 シール材を予め破断するための突起が
    筺体に形成されている請求項４０に記載のインクジェッ
    ト記録装置。
  45. 【請求項４５】 インクを貯留するインク室、インク室
    を大気に開放する通気口、前記インク室とフィルタを介
    して連通するインク供給口、前記インク供給口の近傍に
    設けられたインク通路開閉部、前記インク供給口を封止
    するシール材とからなり、減圧包装材に包装されたイン
    クカートリッジを、記録ヘッドに連通するインク導入部
    材に結合する装着方法において、 前記減圧包装から前記インクカートリッジを取り出す工
    程と、前記通気口を大気に開放する工程と、前記シール
    材を破断してシール材とインク通路開閉部との空間を大
    気に開放する工程と、インク通路開閉部を開放して前記
    インク室を前記記録ヘッドに連通させる工程とからなる
    インクカートリッジの装着方法。
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