JP2002160383A - インクジェットプリンタ用インクカートリッジ - Google Patents

インクジェットプリンタ用インクカートリッジ

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JP2002160383A JP2001093673A JP2001093673A JP2002160383A JP 2002160383 A JP2002160383 A JP 2002160383A JP 2001093673 A JP2001093673 A JP 2001093673A JP 2001093673 A JP2001093673 A JP 2001093673A JP 2002160383 A JP2002160383 A JP 2002160383A
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    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートリッジに貯蔵された量を無駄なく印刷
に使用できるので,使用効率を大幅に向上でき,取り替
えが必要な時期を容易に知らせることのできるインクジ
ェットプリンタ用インクカートリッジを提供すること。 【解決手段】 インクが満たされるチャンバ140の上
部側に第1スポンジ122とスクリュー121とを設
け,スクリュー121の押し付け力を調節してチャンバ
140内を負圧に維持させる。チャンバ140とヘッド
160との間のインク排出経路には第2スポンジ131
を設け,インクが常に均一に供給されるようにガイドす
る。また,近接センサ153がチャンバ140内のスチ
ロフォーム浮遊物151に設けられた磁石152の近接
を感知し,インクの消耗状態を知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタ用インクカートリッジに係り,特に使用効率を大幅
に向上でき,インクの消耗状態を容易に知らせることの
できるインクジェットプリンタ用インクカートリッジに
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に,インクジェットプリンタ用イン
クカートリッジは,インクを貯蔵しておいてから,ヘッ
ドを通じてインク液滴を放出させて用紙上に所定色合い
の画像を印刷する装置であって,図6に示したように,
インクが貯蔵されるインク貯蔵部10と,インク液滴が
放出されるヘッド20とを含む。このインク貯蔵部10
の内部は,インクが染み込んで貯蔵されるスポンジ11
で満たされている。インク貯蔵部10を覆うカバー12
には空気流入孔12aが形成されていて,オープン用ビ
ニールカバー13を外すと,ここから内部に空気が通じ
るようになる。スポンジ11に染み込んでいるインク
は,毛細管現象によりヘッド20側に供給され,ヘッド
20を通じて所望のときに液滴の形で放出される。
【0003】このような従来の構成においては,インク
をスポンジ11の気孔に染み込ませて貯蔵した後に毛細
管現象によりヘッド20側に移動させるため,過度な量
のインクがヘッド20に漏れる恐れはない。したがっ
て,印刷をしないときにもヘッド20が常に湿っている
ウェット現象は抑えられるが,インクの使用効率が相当
低くなってしまうといういう短所がある。すなわち,ス
ポンジ11に染み込んだインクを毛細管現象によりヘッ
ド20に供給しているため,スポンジ11内のインクを
完全に取り出して使用することは難しい。とくに,スポ
ンジ11をインク貯蔵部10内に取り入れる時にしわが
寄ると,その部分に染み込んだインクは移動が難しくな
って,ほとんど使えなくなる。したがって,実際には,
貯蔵された量の約50%しか印刷に使えず,残りはスポ
ンジ11内に残ったまま廃棄される。このようにインク
がたくさん残っている状態でも使うことができないた
め,インク貯蔵部を透明にして内部を目視で覗けるよう
にも,インクカートリッジがあとどのくらい使えるかが
分からない。このような理由から,貯蔵されたインクの
使用効率を向上できる新しい構造のインクカートリッジ
が望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,このような
問題点にに鑑みて成されたもので,その目的とするとこ
ろは,カートリッジに貯蔵された量を無駄なく印刷に使
用できるので,使用効率を大幅に向上でき,取り替えが
必要な時期を容易に知らせることのできるインクジェッ
トプリンタ用インクカートリッジを提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した課題を達成する
ために本発明は,インクが貯蔵されるインク貯蔵部と,
このインク貯蔵部に貯蔵されたインクの液滴を放出する
ヘッドとを備えたインクジェットプリンタ用インクカー
トリッジにおいて,インク貯蔵部は,インクが液体状態
で満たされるチャンバと,チャンバの内部の圧力を負圧
に維持させる負圧維持手段と,チャンバと前記ヘッドと
の間に設けられてチャンバ内のインクがヘッドに均一に
供給されるようにガイドする均一供給ガイド手段とを含
むことを特徴とするインクジェットプリンタ用インクカ
ートリッジである。
【0006】ここで負圧維持手段は,一側が開放され,
他側にはチャンバと連絡する貫通孔が形成された収納部
と,貫通孔に接するように収納部に設けられる第1スポ
ンジと,収納部に設けられて,内部には収納部の開放さ
れた外部側と第1スポンジ側とを連絡させる中空が形成
されたスクリューとを含むのが望ましい。
【0007】均一供給ガイド手段は,チャンバとヘッド
との間のインク排出経路上に設けられて,チャンバのイ
ンクを吸収した後にヘッド側に伝える第2スポンジを含
む。
【0008】収納部は,その先端部が第2スポンジに当
接するように形成され,貫通孔側にいくほど直径が次第
に狭くなるテーパ状に形成される。
【0009】また,インク貯蔵部には,チャンバ内のイ
ンクの消耗状態を感知するための感知手段がさらに備え
られ,チャンバ内でインクに浮遊可能に設けられる浮遊
部材と,浮遊部材に設けられる磁石と,磁石の位置を感
知してインクの消耗状態を知らせる近接センサとを含む
のが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1及び図2を参照すると,本発
明の一実施の形態によるカラーインクカートリッジは,
イエロー,マゼンタ,シアンの3種のインクを各々3つ
のインク貯蔵部に貯蔵するが,各インク貯蔵部はいずれ
も図2と同一の構造をもつ。
【0011】示したように,インクカートリッジは,イ
ンクを貯蔵するインク貯蔵部100と,インクを液滴状
で放出するヘッド160とを含む。そして,インク貯蔵
部100は,インクが満たされるチャンバ140と,チ
ャンバ140の上部側に設けられる負圧維持手段と,チ
ャンバ140の下部側に設けられる均一供給ガイド手段
及び,側壁側に設けられる感知手段を含んでなる。
【0012】先ず,チャンバ140は,従来のようにス
ポンジなどの多孔性媒体にインクを入り込ませて貯蔵す
るのではなく,液体状態のインクをそのまま貯蔵する。
よって,チャンバ140内のインクは液体の流動性及び
自重により下部のヘッド160側に容易に移動する。
【0013】しかし,チャンバ140内のインクが液体
状態のままであるため,チャンバ140内を負圧(−)
に維持しなければ過度な量のインクがヘッド160に漏
れ,ウェット現象が生じ易い。したがって,負圧維持手
段はチャンバ140内の圧力を負圧に維持させる役目を
するものであって,貫通孔123aが形成された収納部
123に設けられる第1スポンジ122と,第1スポン
ジ122を貫通孔123a側に押し付けるスクリュー1
21とを含む。収納部123の一側は外部に開放されて
おり,その収納部123に嵌合されるスクリュー121
には内部を貫通する中空121aが形成されていて,外
気がこの中空121aと第1スポンジ122の気孔及び
貫通孔123aを通じてチャンバ140の内部まで伝え
られる。
【0014】しかし,チャンバ140の内部まで空気が
通じるためには第1スポンジ122の気孔を通過しなけ
ればならないが,その気孔の大きさはスクリュー121
の押し付けにより縮少される。すなわち,スクリュー1
21が第1スポンジ122を強く押し付けるほど気孔が
狭くなって空気が通じにくくなり,これにより,チャン
バ140の内部は次第に強い負圧がかかるようになる。
反対に,スクリュー121の押し付け力を緩くすれば,
相対的に空気がよく通じるようになり,チャンバ140
の内部の負圧が次第に弱くなる。したがって,このスク
リュー121の押し付け力を調節すると,チャンバ14
0の内部の負圧が調節可能になる。参照符号124は中
空121aを塞いでいる保護テープであるが,インクカ
ートリッジを用いるときには除去される。
【0015】均一供給ガイド手段は,チャンバ140に
貯蔵されたインクが常に均一にヘッド160に供給され
るようにガイドする機能をするものであって,チャンバ
140とヘッド160との間のインク排出経路に設けら
れる第2スポンジ131を含む。チャンバ140内のイ
ンクは一旦この第2スポンジ131に吸収された後にヘ
ッド160側に伝わる。したがって,チャンバ140内
のインクが自由に流動する液体状態にあっても,一旦第
2スポンジ131を経なければならないため,過度な量
のインクが一度にヘッド160に漏れることがなくな
る。
【0016】また反対に,インクがほとんど消耗されて
底面にだけ少し残っている場合にも,第2スポンジ13
1がこれを先に吸収した後でヘッド160に供給するた
め,最後まで均一にインクを供給できる。したがって,
この均一供給ガイド手段によりチャンバ140に貯蔵さ
れたインクを常に均一にヘッド160に供給することが
できる。
【0017】感知手段はチャンバ140内のインク消耗
状態を知らせるように設けられるものであって,チャン
バ140内でインクに浮遊されるように設けられるスチ
ロフォーム浮遊物151と,このスチロフォーム浮遊物
151に設けられた磁石152と,磁石152の近接を
感知する近接センサ153とを含んでなる。
【0018】参照符号154はガイド板であって,スチ
ロフォーム浮遊物151の浮遊による昇降をガイドす
る。このような構成において,インクが十分に満たされ
ているときにはスチロフォーム浮遊物151が上昇する
ため,近接センサ153は作動しない。しかし,インク
がほとんど消耗されてスチロフォーム浮遊物151が底
面の近くまで下降すると,近接センサ153が磁石15
2を感知して信号を発生させる。したがって,この近接
センサ153の信号に基づきインクの消耗状態を把握
し,インクカートリッジの取り替え時期が分かるように
なる。
【0019】参照符号110は蓋であり,参照符号11
1は蓋110に設けられたラバーである。インクを注入
するときにはこのラバー111に注入用針を差し込んで
インクをチャンバ140に注入する。参照符号132は
インク内の不純物及び微細なバブルをろ過することによ
りヘッド160の噴出口(図示せず)が閉塞することを
防止するためのフィルタである。このフィルタは,図2
のように,チャンバ140内に設けられる形であるが,
図3のようにチャンバ140の外側から内側に差し込む
形のフィルタ132′を採用しても良い。
【0020】前述の構成によるインクカートリッジの全
体的な動作を調べてみると,負圧維持手段はスクリュー
121の加圧力により第1スポンジ122の気孔を縮少
しつつ,チャンバ140内の圧力を負圧に維持させる。
そして,均一供給ガイド手段の第2スポンジ131はチ
ャンバ140のインクを吸収してヘッド160に供給し
つつ,常に均一な量のインクが供給されるようにガイド
する。また,スチロフォーム浮遊物151及び磁石15
2を含む感知手段は,インクが消耗されほとんど無くな
った場合,近接センサ153の作動で取り替え時期を知
らせる。
【0021】したがって,このように本発明の一実施の
形態によるインクカートリッジでは,インクをスポンジ
などの多孔性媒体に染み込ませて貯蔵するのではなく,
流動性の良い液体状態のままで貯蔵してヘッド160に
供給するため,貯蔵された量のほとんどを印刷作業に使
用できる。すなわち,従来にはスポンジ内に含まれたま
まで廃棄されるインクが多かったが,前述のように本発
明の一実施の形態による構成ではチャンバ140内のイ
ンクがほとんどヘッド160に供給できるので,使用効
率が大幅に向上される。
【0022】そして,負圧維持手段がチャンバ140内
の圧力を適切な負圧に維持するため,液体状態のインク
を使用しても,ヘッド160でのウェット発生を抑える
ことができる。また,均一供給ガイド手段によりインク
の供給を常に均一に維持でき,感知手段によりインクカ
ートリッジの取り替え時期も分かるようになる。
【0023】次に,図4は,本発明の第2実施形態によ
るインクカートリッジを示したものである。示したよう
に,本実施形態のインクカートリッジも,インクを貯蔵
するインク貯蔵部200と,インクを液滴形態で放出す
るヘッド260とを含む。そして,インク貯蔵部200
はインクが満たされるチャンバ240と,チャンバ24
0の上部側に設けられる負圧維持手段と,チャンバ24
0の下部側に設けられる均一供給ガイド手段及び,側壁
側に設けられる感知手段を含んでなる。チャンバ240
には,液体状態そのままのインクが貯蔵される。
【0024】この負圧維持手段はチャンバ240内の圧
力を負圧に維持させる役目をするものであって,貫通孔
223aが形成された収納部223に設けられる第1ス
ポンジ222と,第1スポンジ222を貫通孔223a
側に押し付けるスクリュー221とを含む。収納部22
3の一側は外部に開放されており,その収納部223に
嵌合されるスクリュー221には内部を貫通する中空2
21aが形成されていて,外気が中空221aと第1ス
ポンジ222の気孔及び貫通孔223aを通じてチャン
バ240の内部まで伝えられる。参照符号124は,中
空221aを塞いでいる保護テープであるが,インクカ
ートリッジを用いるときには除去される。
【0025】ここで均一供給ガイド手段は,チャンバ2
40に貯蔵されたインクが常に均一にヘッド260に供
給されるようにガイドする機能をするものであって,チ
ャンバ240とヘッド260との間のインク排出経路に
設けられる第2スポンジ231を含む。チャンバ240
内のインクは一旦この第2スポンジ231に吸収された
後ヘッド260側に伝えられる。
【0026】本実施形態の特徴は,収納部223が第2
スポンジ231にその先端部が接するように長く形成さ
れているという点である。これにより,中空221aと
第1スポンジ222及び貫通孔223aを通じての外気
の流入路が,インクをほとんど消耗するまでインク中に
沈んでいることになる。すなわち,第1実施形態では,
インクを少しでも使用すると貫通孔123a(図3)の
下方に外気が満たされる空間が生じるため,もし,この
状態で長時間放置された場合,チャンバ内に外気が徐々
に流入されて内部の圧力が次第に外部の圧力と等しくな
る可能性がある。
【0027】しかし,本第2実施形態では外気流入路が
常にインク中に沈んでいるため,経時的な圧力の変化を
抑えることができる。実際に実験したところ,図5のグ
ラフに示したように,第1実施形態の場合(T1)には
インク消耗量が約15mlを越えつつ内部の負圧が徐々
に減少する傾向を示したが,第2実施形態の場合(T
2)にはほとんど一定の負圧を維持することが確認でき
た。したがって,本実施形態によれば,負圧の低下の可
能性まで抑えることができる。
【0028】また,収納部223は貫通孔223aに近
くなるほど縮径されるテーパ状である。したがって,第
1スポンジ222の気孔の大きさも貫通孔223a側に
行くほど次第に小さくなるので,毛細管圧力が貫通孔2
23aの方向に作用する。よって,インク中に沈んでい
る貫通孔223aを通じて第1スポンジ222にインク
が入り込んでも,毛細管圧力により主として貫通孔22
3aの周辺だけ湿るため,インクがスクリュー221の
中空221aを通じて逆に漏れるようなことは生じな
い。その他の構造及び機能は第1実施形態のそれとほと
んど同一なため,その詳細な説明は省略する。
【0029】参照符号251,252,253は感知手
段であるスチロフォーム浮遊物と,磁石及び,近接セン
サである。参照符号254はガイド板であって,スチロ
フォーム浮遊物251の浮遊による昇降をガイドする。
また,参照符号210は蓋であり,参照符号211は蓋
に設けられたラバーであり,参照符号232はフィルタ
である。
【0030】したがって,前述のような第2実施形態の
構成ではチャンバの内部の負圧の低下を防止しつつも,
インクの使用効率を高めることができる。
【0031】以上,添付図面を参照しながら本発明にか
かるインクジェットプリンタ用インクカートリッジの好
適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかでありそれについても
当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0032】
【発明の効果】以上,詳細に説明したように本発明によ
れば,カートリッジに貯蔵された量を無駄なく印刷に使
用できるので,使用効率を大幅に向上でき,取り替えが
必要な時期を容易に知らせることのできるインクジェッ
トプリンタ用インクカートリッジを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態によるインクカートリ
ッジを示した平面図である。
【図2】 図1のIII-III線に沿って切断した断面図で
ある。
【図3】 図2の変形例を示した断面図である。
【図4】 本発明の第2実施形態によるインクカートリ
ッジを示した断面図である。
【図5】 図1及び図4に示された各実施形態のカート
リッジの内部圧力の測定結果を示したグラフである。
【図6】 従来のインクカートリッジを示した図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ジョンソン 大韓民国京畿道水原市八達区霊通2洞989 −2番地 現代アパート730棟603号 Fターム(参考) 2C056 EA25 EB20 EB53 KB27 KC12 KC13 KC17 KC25

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクが貯蔵されるインク貯蔵部と,前
    記インク貯蔵部に貯蔵されたインクの液滴を放出するヘ
    ッドとを備えたインクジェットプリンタ用インクカート
    リッジにおいて,前記インク貯蔵部は,インクが液体状
    態で満たされるチャンバと,前記チャンバの内部の圧力
    を負圧に維持させる負圧維持手段と,前記チャンバと前
    記ヘッドとの間に設けられて前記チャンバ内のインクが
    前記ヘッドに均一に供給されるようにガイドする均一供
    給ガイド手段とを含むことを特徴とするインクジェット
    プリンタ用インクカートリッジ。
  2. 【請求項2】 前記負圧維持手段は,一側が開放され,
    他側には前記チャンバと連絡する貫通孔が形成された収
    納部と,前記貫通孔に接するように前記収納部に設けら
    れる第1スポンジと,前記収納部に設けられて,内部に
    は前記収納部の開放された外部側と前記第1スポンジ側
    とを連絡させる中空が形成されたスクリューとを含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリン
    タ用インクカートリッジ。
  3. 【請求項3】 前記均一供給ガイド手段は,前記チャン
    バと前記ヘッドとの間のインク排出経路上に設けられ
    て,前記チャンバのインクを吸収した後に前記ヘッド側
    に伝える第2スポンジを含むことを特徴とする請求項1
    または2に記載のインクジェットプリンタ用インクカー
    トリッジ。
  4. 【請求項4】 前記収納部は,その先端部が前記第2ス
    ポンジに当接するように形成されたことを特徴とする請
    求項3に記載のインクジェットプリンタ用インクカート
    リッジ。
  5. 【請求項5】 前記収納部は,前記貫通孔側にいくほど
    直径が次第に狭くなるテーパ状に形成されたことを特徴
    とする請求項4に記載のインクジェットプリンタ用イン
    クカートリッジ。
  6. 【請求項6】 前記インク貯蔵部には,前記チャンバ内
    のインクの消耗状態を感知するための感知手段がさらに
    備えられたことを特徴とする請求項1または2に記載の
    インクジェットプリンタ用インクカートリッジ。
  7. 【請求項7】 前記感知手段は,前記チャンバ内でイン
    クに浮遊可能に設けられる浮遊部材と,前記浮遊部材に
    設けられる磁石と,前記磁石の位置を感知してインクの
    消耗状態を知らせる近接センサとを含むことを特徴とす
    る請求項6に記載のインクジェットプリンタ用インクカ
    ートリッジ。
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