JP2002052733A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間にわたって放置した場合でも、極端に
顔料粒子濃度が高くて（又は低くて）過度に色の濃い
（又は薄い）インクをインクジェット記録装置へ供給す
ることを防止できるインクカートリッジを提供する。 【解決手段】 インク収納室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの
内側壁面の一部に凹部を設けることにより、インク収納
室内部に拡幅部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクカートリッ
ジに関する。本発明は、特に、顔料インク含浸多孔質保
持体充填型のカラー印刷用インクカートリッジに適用す
るのが好ましい。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置へのインク供給
には、従来からインクカートリッジが広範に使用されて
いる。例えば、カラー印刷用のインクカートリッジは、
各色のインク毎にインク収納室とインク供給手段とを備
えており、インクジェット記録装置の所定位置に取付け
ることによって、前記のインク供給手段と、インクジェ
ット記録装置側に設けたインク吸入口とが連結され、イ
ンクカートリッジからインクジェット記録装置へインク
が供給される。

【０００３】また、インクカートリッジにおいては、前
記のインク収納室にウレタンフォームなどの多孔質体を
充填したタイプも広範に利用されている。これは、液状
インクを多孔質体に含浸させた状態でインク収納室に充
填したタイプのインクカートリッジであり、インクの安
定供給を主な目的としている。

【０００４】一方、インクジェット記録方法において
は、染料インクに代わり、顔料インクの使用が拡がって
いる。顔料インクを用いる場合でも、インクカートリッ
ジを利用するのが便利であり、多孔質保持体充填型のイ
ンクカートリッジを利用するのが更に有利である。

【０００５】しかしながら、顔料インクは水性分散液で
あるため、顔料粒子の沈降という問題がある。例えば、
倉庫や販売店の棚上などにて、インクカートリッジの状
態で長期間放置されると、インクカートリッジのインク
収納室内部で顔料粒子が徐々に沈降する。例えば、イン
ク供給手段が設けられているインクカートリッジの底面
を下側にして長期間放置されると、インク収納室の内部
で底部から上部の方向に顔料粒子の濃度傾斜が発生し、
底部には、顔料粒子濃度が高く、過度に色の濃い層が生
じ、上部には顔料粒子濃度が低く、過度に色の薄い層が
生じる。このままの状態で、インクカートリッジをイン
クジェット記録装置に装着して印刷を行うと、インク液
の取込口も一般的に底部付近に設けられているので、最
初に、顔料粒子濃度の高い層からインクが供給され、過
度に色の濃い印刷物が生じる。逆に、インク供給手段が
設けられているインクカートリッジの底面を上側にして
長期間放置した後で、インクカートリッジをインクジェ
ット記録装置に装着して印刷を行うと、インク液の取込
口から、最初に、顔料粒子濃度の低い層からインクが供
給されるので、過度に色の薄い印刷物が生じる。このよ
うに、いずれの場合にも、均一な顔料濃度のインクを安
定に供給する目的を達成することができなくなる。

【０００６】また、インクカートリッジの外側形状は、
一般的に直方体型であり、保存される際に重力方向の下
側になる面は一定ではなく、各面がそれぞれ下側になっ
て保存される可能性がある。しかも、複数個のインクカ
ートリッジを１つの紙製ケースなどの内部に詰めて保存
する場合も多く、その際に、各インクカートリッジの上
下方向などを揃えないで紙製ケースに詰めることも多い
ので、各インクカートリッジ毎に、顔料粒子の濃度傾斜
が発生する方向がまちまちになる可能性があり、一般的
にインク収納室の底面付近に設けられているインク取込
口からは種々の濃度のインク液が取込まれる可能性があ
る。

【０００７】更に、従来のカラー印刷用インクカートリ
ッジは、大略直方体型のハウジング内に、３つ以上のイ
ンク収納室を平行に配置させるため、それぞれのインク
収納室の内部立体形状は偏平になり、各インク収納室内
部において対向壁面間の距離に著しい差異が生じる。例
えば、図４は、従来の代表的な４色カラー印刷用インク
カートリッジ１０の模式的斜視図であり、内部のインク
収納室の配置状態を示すために上面１０Ａの一部を切り
欠いて示す。すなわち、インクカートリッジ１０は、そ
の内部に４つのインク収納室２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄを含み、各インク収納室の内部の立体形状は、偏
平な大略直方体となる。例えば、インク収納室２０ａの
内部立体形状を図４では破線で示す。図４に示すよう
に、各インク収納室は、それぞれの横方向（図４の矢印
Ｗ）の側面を相互に接触させて平行に配置されている。
更に、各インク収納室の底面には、インク供給手段が配
置されており、インク収納室内部にインク供給手段のイ
ンク取込口が露出している。インク収納室２０ａの底面
に設けたインク供給手段３０及びそのインク取込口３１
を図４では破線で示す。

【０００８】さて、偏平な大略直方体の内部立体形状を
有するインク収納室において、それらの各内側壁面は、
３対の対向壁面からなるので、それらの間隙の距離、す
なわち対向壁面間距離も３種類が存在する。図４には、
インク収納室２０ａにおける３種類の対向壁面間距離
ｘ，ｙ，ｚを示す。図４から明らかなように、一般的に
は、横方向（図４の矢印Ｗの方向）の対向壁面間距離ｘ
が最も短く、長さ方向（図４の矢印Ｌの方向）の対向壁
面間距離ｙが最も長く、高さ方向（図４の矢印Ｈの方
向）の対向壁面間距離ｚがその中間的な距離となる。ま
た、前記の横方向対向壁面間距離ｘは、その他の対向壁
面間距離ｙ，ｚと比較して、大幅に短くなる傾向があ
り、特にカラー印刷に使用するインクの数が多くなる
と、その傾向も極端になる。

【０００９】図４に示すような従来のカラー印刷用イン
クカートリッジ１０を長期間保存する場合も、重力方向
の下側になる面は一定ではなく、各面がそれぞれ下側に
なって保存される可能性がある。例えば、図４のインク
カートリッジ１０が、側面１０Ｂ（又はその対向側面）
を重力方向の下側にして保存されると、濃度勾配が発生
するが、長さ方向の対向壁面間距離ｙは非常に長いの
で、過度に色の濃い層や過度に色の薄い層ではない層
（すなわち、均一な色の層）の部分（例えば両側面から
中心の部分）にインク取込口を設けることによって、過
度に色の濃い層や過度に色の薄い層がインク取込口３１
から取り込まれるまでの時間を、比較的長くすることが
できる。また、図４のインクカートリッジ１０が、上面
１０Ａ（又はその対向面である底面）を重力方向の下側
にして保存された場合でも、高さ方向の対向壁面間距離
ｚが比較的長いので、インク取込口を上面又は下面から
離れた部分に設けることによって、過度に濃い層や薄い
層のインクを取り込むまでの時間を比較的長くすること
ができる。

【００１０】しかしながら、図４のインクカートリッジ
１０が、もう一方の側面１０Ｃ（又はその対向側面）を
重力方向の下側にして保存されると、横方向の対向壁面
間距離ｘは最も短いので、過度に色の濃い層及び過度に
色の薄い層が生じると、それらの層が形成される壁面は
インク取込口３１と近接しているので、それらの層がイ
ンク取込口３１からランダムに取り込まれる可能性が高
くなる。

【００１１】インクカートリッジのインク収納室が液状
インクをそのまま収納するタイプである場合は、インク
ジェット記録装置への装着前にインクカートリッジを充
分に振ることにより内部のインク液を撹拌し、顔料粒子
の分散状態を均一化することも可能であるが、多孔質保
持体充填型のインクカートリッジの場合には、インク液
を多孔質保持体に含浸させた状態でインク収納室に充填
しているため、インクカートリッジを振っても、顔料粒
子を均一分散化することは極めて困難であるか、事実上
不可能な場合もある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、多孔質保持体充填型の顔料インクカートリッジを、
長期間にわたって放置した場合であっても、極端に顔料
粒子濃度が高くて過度に色の濃いインク（又は、極端に
顔料粒子濃度が低くて過度に色の薄いインク）をインク
取込口から取込んでインクジェット記録装置へ供給する
ことを防止する手段を提供することにある。

【００１３】更に、多孔質保持体充填型の顔料インクカ
ートリッジを、重力方向に関して特定の位置関係で長期
間にわたって放置し、インク収納室内部に顔料粒子濃度
が高くて過度に色の濃い層と、顔料粒子濃度が低くて過
度に色の薄い層が生じても、これらの過度に色の濃いイ
ンク（又は、過度に色の薄いインク）をインク取込口か
ら取込んでインクジェット記録装置へ供給することを防
止する手段を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、インク収納室の内側壁面の一部に凹部を設けるこ
とにより、インク収納室内部に拡幅部を形成したことを
特徴とする、インクカートリッジによって解決すること
ができる。

【００１５】本発明の好ましい態様のインクカートリッ
ジにおいては、内側壁面相互の対向面間距離が最短であ
る一対の対向面の少なくとも一方の内側壁面（より好ま
しくは両方の内側壁面の対向部分）の一部に凹部を設け
ることにより、前記の対向面間距離が最短である一対の
対向面間に形成した拡幅部を有する。より好ましい態様
においては、前記の一対の対向面が、インク供給手段を
設けた面を底面とした場合の側面である。

【００１６】本発明の更に好ましい態様のインクカート
リッジにおいては、前記のインク収納室に多孔質保持体
が充填されている。

【００１７】本発明の更に好ましい態様のインクカート
リッジは、内側壁面に形成した拡幅部を有する複数のイ
ンク収納室を含む。

【００１８】更に好ましい態様の本発明では、複数の直
方体型インク収納室を、対向面間距離が最短の各側面を
相互に隣接させた状態で平行に配置して含み、それぞれ
のインク収納室に多孔質保持体が充填されており、それ
ぞれのインク収納室の底面にインク供給手段を設けたイ
ンクカートリッジにおいて、各インク収納室に、前記の
対向面間距離が最短である一対の対向面間に拡幅部と狭
幅部とを形成し、或るインク収納室の拡幅部と隣接イン
ク収納室の狭幅部とが接触する状態で配置され、インク
供給手段をインク収納室の拡幅部に設置する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に沿って本発明の
特定の態様を説明する。

【００２０】図１は、本発明の４色カラー印刷用インク
カートリッジ１の模式的斜視図であり、図２は、その模
式的横断面図である。なお、図１は、内部のインク収納
室の配置状態を示すために上面１Ａの一部を切り欠いて
示す。また、図１及び図２では、インク収納室内部に充
填されている多孔質保持体を省略している。

【００２１】図１及び図２に示すように、インクカート
リッジ１のハウジング１１内には、４つのインク収納室
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが含まれており、各インク収納
室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれの横方向（図１
の矢印Ｗ）の側面を相互に接触させて平行に配置されて
いる。図１及び図２に示す本発明のインクカートリッジ
１においても、偏平な大略直方体の内部立体形状を有す
るインク収納室において、それらの各内側壁面は、主に
３対の対向壁面からなり、横方向（図１の矢印Ｗの方
向）の対向壁面間距離が最も短く、長さ方向（図１の矢
印Ｌの方向）の対向壁面間距離が最も長く、高さ方向
（図１の矢印Ｈの方向）の対向壁面間距離がその中間的
な距離となる。

【００２２】しかしながら、本発明のインクカートリッ
ジ１においては、対向壁面間距離が最も短い横方向（図
１の矢印Ｗの方向）側面の内側壁面の一部に凹部を設け
ることにより、インク収納室内部に形成した拡幅部を有
する。例えば、図２に示すとおり、インク収納室２ａに
おいては、横方向側面の内側壁面の一部に凹部３ａ，３
ｂを設けることにより、拡幅部２１ａを形成した。凹部
３ａ，３ｂを設けない部分は、狭幅部２２ａとなる。従
って、インク収納室２ａは、拡幅部２１ａと狭幅部２２
ａとを含む。同様に、インク収納室２ｂは、拡幅部２１
ｂと狭幅部２２ｂとを含み、インク収納室２ｃは、拡幅
部２１ｃと狭幅部２２ｃとを含み、そしてインク収納室
２ｄも、拡幅部２１ｄと狭幅部２２ｄとを含む。

【００２３】また、各インク収納室は、それぞれ、隣接
するインク収納室と、拡幅部と狭幅部とで接している。
例えば、インク収納室２ａとインク収納室２ｃとの間に
設けられるインク収納室２ｂは、その拡幅部２１ｂが隣
接インク収納室２ａの狭幅部２２ａともう一方の隣接イ
ンク収納室２ｃの狭幅部２２ｃとの間に設けられ、イン
ク収納室２ｂの狭幅部２２ｂは、隣接インク収納室２ａ
の拡幅部２１ａともう一方の隣接インク収納室２ｃの拡
幅部２１ｃとの間に設けられる。

【００２４】更に、各インク収納室の底面に設けるイン
ク供給手段は、それぞれのインク収納室の拡幅部に設け
る。すなわち、インク収納室２ａでは、インク供給手段
５ａがその拡幅部２１ａの底面中心部に設けられ、イン
ク収納室２ｂでは、インク供給手段５ｂがその拡幅部２
１ｂの底面中心部に設けられ、インク収納室２ｃでは、
インク供給手段５ｃがその拡幅部２１ｃの底面中心部に
設けられ、そしてインク収納室２ｄでは、インク供給手
段５ｄがその拡幅部２１ｄの底面中心部に設けられる。

【００２５】図３に示すとおり、インクカートリッジ１
の或るインク収納室２の底部に設けられたインク供給手
段５は、多孔質保持体４に含浸されているインクをイン
クジェット記録装置に供給する手段であり、インクカー
トリッジ１をインクジェット記録装置の所定位置に設置
することにより、インクジェット記録装置側に設けたイ
ンク吸入手段（図示せず）と連結して、インク供給が可
能な状態になる。なお、本発明のインクカートリッジ１
のインク収納室２は、前記のとおり、拡幅部２１と狭幅
部２２とからなり、インク供給手段５は、拡幅部２１の
底面中心部に設けるのが好ましい。インク供給手段５
は、多孔質保持体４と接するインク取込口５１、そのイ
ンク取込口５１に設けたフィルタ５２、インク取込口５
１とインク出口５４との間に設けたインク通路５３、及
びインク出口５４付近に設けた刺針貫通用膜５５を含
む。

【００２６】前記の刺針貫通用膜５５は、インクカート
リッジ１の使用前（すなわち、インクジェット記録装置
の所定位置に取付ける前）は、前記インク通路５３より
内部側を密封状態を保つことができる。しかし、インク
カートリッジ１をインクジェット記録装置の所定位置に
取付けると、インクジェット記録装置側のインク吸入口
の先端部に設けたインク吸入用刺針によって破断され、
インク通路５３とインク吸入用刺針とを連絡させること
ができる。インク液は、インク吸入用刺針からインクジ
ェット記録装置内のインク案内管を経て、プリンタヘッ
ドまで輸送される。

【００２７】前記のインク供給手段５のインク出口５４
には、必要により、シール手段９を設けることができ
る。シール手段９を設けることにより、インク通路５３
及びインク収納室３の密封性を向上することができる。
シール手段９は、例えば、インク出口５４への粘着及び
剥離可能なシート材であることができる。更に、前記の
刺針貫通用膜５５の内側（インク通路５３側）に、刺針
シール固定手段５６を設けて、刺針貫通用膜５５を破断
した後の刺針を密封状態で固定することができる。刺針
シール固定手段は、例えば、ドーナツ状のゴムパッキン
であることができる。

【００２８】さて、図１及び図２に示した本発明のイン
クカートリッジ１が長期間に亘って側面１Ｃ（又はその
対向側面）を重力方向の下方向に向けたままで放置され
ると、それぞれのインク収納室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
の内部で顔料粒子の沈降が起きるので、顔料粒子の濃度
勾配が発生し、重力方向の底面に相当する面には過度に
色の濃い層が生じ、重力方向の上面に相当する面には過
度に色の薄い層が生じる。しかし、これらの過度に色の
濃い層及び過度に色の薄い層は、拡幅部においてはその
凹部に形成されるので、インク取込口５１から離れてお
り、少なくともインク供給の初期段階では、インク取込
口５１から取り込まれることはない。

【００２９】以上の特定の態様においては、対向壁面間
距離が最も短い横方向の内側壁面間に拡幅部を形成した
例を示したが、それ以外の内側壁面間に拡幅部を形成し
ても、同様の効果を得ることができる。また、拡幅部
は、一対の対向面の一方の内側壁面の一部にのみ凹部を
設けることにより形成することもできる。

【００３０】本発明のインクカートリッジは、インク含
浸多孔質保持体を含むインクカートリッジに適用するの
が好適であるが、多孔質保持体を含まないインクカート
リッジに適用することもできる。また、本発明のインク
カートリッジが、インク含浸多孔質保持体を含むインク
カートリッジである場合には、顔料インク含浸多孔質保
持体を含むインクカートリッジに適用するのが好適であ
るが、染料インク含浸多孔質保持体を含むインクカート
リッジに適用することもできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、顔料インク含浸多孔質
保持体充填型インクカートリッジを長期間にわたって収
納・保存した場合であっても、極端に顔料粒子濃度が高
く、過度に色の濃いインクをインクジェット記録装置の
プリンタヘッドへ供給することを防止し、良好な濃度範
囲のインク液のみを安定して供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の４色カラー印刷用インクカートリッジ
の上面の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。

【図２】図１のインクカートリッジの模式的横断面図で
ある。

【図３】図１のインクカートリッジの模式的縦断面図で
ある。

【図４】従来の４色カラー印刷用インクカートリッジの
上面の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１，１０・・・インクカートリッジ ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・インク収納室 ３ａ，３ｂ・・・凹部 ４・・・多孔質保持体 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，３０・・・インク供給手
段 ９・・・シール手段 １Ａ，１０Ａ・・・インクカートリッジの上面 １Ｂ，１Ｃ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・インクカートリッジ
の側面 １１・・・ハウジング ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ・・・インク収納室 ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ・・・拡幅部 ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ・・・狭幅部 ３１，５１・・・インク取込口 ５２・・・フィルタ ５３・・・インク通路 ５４・・・インク出口 ５５・・・刺針貫通用膜 ５６・・・刺針シール固定手段 Ｗ・・・インクカートリッジ及びインク収納室の横方向 Ｌ・・・インクカートリッジ及びインク収納室の長さ方
向 Ｈ・・・インクカートリッジ及びインク収納室の高さ方
向 ｘ，ｙ，ｚ・・・対向壁面間距離

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク収納室の内側壁面の一部に凹部を
   設けることにより、インク収納室内部に拡幅部を形成し
   たことを特徴とする、インクカートリッジ。
2. 【請求項２】 内側壁面相互の対向面間距離が最短であ
   る一対の対向面の少なくとも一方の内側壁面の一部に凹
   部を設けることにより、前記の対向面間距離が最短であ
   る一対の対向面間に形成した拡幅部を有する、請求項１
   に記載のインクカートリッジ。
3. 【請求項３】 対向面間距離が最短である前記の一対の
   対向面の両方の内側壁面の対向部分にそれぞれ凹部を設
   けることにより形成した拡幅部を有する、請求項２に記
   載のインクカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記の一対の対向面が、インク供給手段
   を設けた面を底面とした場合の側面である、請求項３に
   記載のインクカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記のインク収納室に多孔質保持体が充
   填されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のイ
   ンクカートリッジ。
6. 【請求項６】 内側壁面に形成した拡幅部を有する複数
   のインク収納室を含む、請求項１〜５のいずれか一項に
   記載のインクカートリッジ。
7. 【請求項７】 複数の直方体型インク収納室を、対向面
   間距離が最短の各側面を相互に隣接させた状態で平行に
   配置して含み、それぞれのインク収納室に多孔質保持体
   が充填されており、それぞれのインク収納室の底面にイ
   ンク供給手段を設けたインクカートリッジにおいて、各
   インク収納室に、前記の対向面間距離が最短である一対
   の対向面間に拡幅部と狭幅部とを形成し、或るインク収
   納室の拡幅部と隣接インク収納室の狭幅部とが接触する
   状態で配置され、インク供給手段をインク収納室の拡幅
   部に設置することを特徴とする、前記のインクカートリ
   ッジ。