JP2003034042A - インクカートリッジ - Google Patents

インクカートリッジ

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JP2003034042A
JP2003034042A JP2002143629A JP2002143629A JP2003034042A JP 2003034042 A JP2003034042 A JP 2003034042A JP 2002143629 A JP2002143629 A JP 2002143629A JP 2002143629 A JP2002143629 A JP 2002143629A JP 2003034042 A JP2003034042 A JP 2003034042A
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recess
container
region
atmosphere
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Yasuto Sakai
康人 坂井
Hisashi Miyazawa
久 宮澤
Satoshi Shinada
聡 品田
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流
路を容易に形成することができるインクカートリッジを
提供する。 【解決手段】 インク供給口４を備えた容器内にインク
が収容されたインクカートリッジ１であって、上記容器
本体２の表面にインク流路となるインク溝３５が形成さ
れるとともに、大気連通路となる大気連通溝３６が形成
され、上記容器本体２表面のインク溝３５と大気連通溝
３６の開口が第１フィルム５７で封止したことにより、
容器本体２表面に形成したインク溝３５や大気連通溝３
６の開口を第１フィルム５７で封止して流路を形成した
ため、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路が
形成された容器本体２を容易に成形することができ、成
形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製造する
ことができる。

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イ
ンクジェット記録装置用のインクカートリッジに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、インクジェット記録装置は、記
録用紙の紙幅方向に往復動するキャリッジに、印刷信号
に対応してインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッ
ドを搭載し、外部のインクタンクから記録ヘッドにイン
クを供給するように構成されている。このようなインク
タンク等のインク貯蔵容器は、小型の記録装置にあって
はキャリッジに着脱可能に搭載され、大型の記録装置に
あっては函体に設置されてインク供給チューブにより記
録ヘッドに接続されている。
【０００３】キャリッジに搭載されるインクカートリッ
ジは、内部にスポンジ等の多孔質材を収容し、この多孔
質材にインクを含浸させるタイプや、インクのみが収容
されたインク収容部の供給口近傍に差圧弁を配置したタ
イプのものがある。
【０００４】これらのインクカートリッジにおいては、
多孔質材や差圧弁によって記録ヘッドのノズル開口にか
かるインク圧力を所定の値にすることができ、ノズル開
口からのインク漏れの防止が可能になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
なインクカートリッジに関するものであり、インク流路
や大気連通路等の比較的複雑な流路を容易に形成するこ
とができるインクカートリッジを提供することを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクカートリッジは、インク供給口を備
えた容器内にインクが収容されたインクジェット記録装
置用のインクカートリッジであって、上記容器の表面に
インク流路となるインク用凹部と、大気連通路となる大
気連通用凹部が形成され、上記容器表面のインク用凹部
と大気連通用凹部の開口がフィルムで封止されることに
より、インク用凹部がインク流路に、大気連通用凹部が
大気連通路にそれぞれ形成されていることを要旨とす
る。
【０００７】すなわち、本発明のインクカートリッジ
は、容器表面にインク用凹部や大気連通用凹部を形成
し、これらの開口をフィルムで封止することにより流路
を形成するため、インク流路や大気連通路等の比較的複
雑な流路が形成された容器を容易に成形することがで
き、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製
造することができる。
【０００８】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記インク用凹部と大気連通用凹部の開口が同一のフィル
ムで封止されている場合には、フィルムの枚数が必要以
上に増えないため、製造工程が少なく、コスト面でも有
利である。
【０００９】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記フィルムが容器表面に溶着されることによりインク用
凹部と大気連通用凹部の開口が封止されている場合に
は、フィルムの溶着によりインク用凹部および大気連通
用凹部の封止が行なわれることから、製造が容易とな
る。
【００１０】また、本発明のインクカートリッジは、イ
ンク供給口を備えた容器内部にインクが収容され、容器
内部に収容されたインクを差圧弁を介してインク供給口
に供給するインクジェット記録装置用のインクカートリ
ッジであって、上記容器の表面に、上記差圧弁を収容す
る差圧弁収容室と連通するインク流路となるインク用凹
部と、大気連通路となる大気連通用凹部が、仮想直線を
境界にした第１の領域と第２の領域にそれぞれ形成さ
れ、上記インク用凹部と大気連通用凹部の開口が封止部
材で封止されることにより、インク用凹部がインク流路
に、大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成されて
いることを要旨とする。
【００１１】すなわち、大気連通路となる大気連通用凹
部開口部が溶着の高さ精度が必要であり、またインク流
路となるインク用凹部開口部が溶着強度を必要である
が、仮想直線を境界にした第１の領域と第２の領域にそ
れぞれ形成しているので、製造時における大気連通用凹
部が形成された領域の高さ精度の管理、またはインク用
凹部が形成された領域の溶着強度の管理が容易になる。
また、比較的狭い面積の溶着状態を制御すればよくなる
ことから、溶着の条件出しも比較的容易に行なえるよう
になる。
【００１２】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記仮想直線がカートリッジの記録装置への挿入方向と同
一の方向である場合は、大気連通用凹部とインク用凹部
及びその他の構成要素を効率よく配置することができ
る。
【００１３】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記差圧弁を収容する差圧弁収容室は、上記インク用凹部
が形成された第１の領域に形成されている場合には、差
圧弁収容室を高い溶着強度で封止部材と溶着でき、イン
ク漏れ等の無い信頼性の高いインクカートリッジを実現
できる。
【００１４】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記大気連通路と接続する大気通気室を形成する通気室凹
部は、上記大気連通路が形成された第２の領域に形成さ
れている場合には、通気室凹部と大気連通凹部を同一の
封止部材で形成することができ、簡単に製造することが
できる。
【００１５】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記第２の領域が主として溶着の高さ精度の管理を要する
領域であり、前記第１の領域は溶着強度の管理を要する
領域である場合には、溶着の高さ精度が必要な領域では
溶着の高さを精度よく管理し、溶着強度が必要な領域で
は溶着強度を高めるように管理することができる。
【００１６】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記第１の領域を含む第１の溶着範囲と上記第２の領域を
含む第２の溶着範囲を有し、上記第１の溶着範囲と第２
の溶着範囲の境界に流路を構成しない溝が形成された場
合には、フィルムを溶着させる溶着加圧面を、分割され
た溶着範囲同士の間でオーバーラップさせることがで
き、溶着装置の設計の自由度が向上する。
【００１７】また、本発明のインクカートリッジは、イ
ンク供給口を備えた容器内部にインクが収容され、容器
内部に収容されたインクを差圧弁を介してインク供給口
に供給するインクジェット記録装置用のインクカートリ
ッジであって、上記容器に形成された上記差圧弁を収容
する差圧弁収容室と、内部に膜弁を収容した状態で上記
差圧弁収容室の開口を封止し、かつ差圧弁収容室内部と
連通するインク流路となるインク用凹部が形成された蓋
体と、上記容器の表面及び前記蓋体上に接合され、上記
蓋体に形成された上記インク用凹部を封止してインク流
路を形成する封止部材とを備えたことを要旨とする。
【００１８】すなわち、差圧弁収容室とこれに連通する
インク流路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容
易に製造することができる。
【００１９】また、本発明のインクカートリッジは、イ
ンク供給口を備えた容器内にインクが収容されたインク
ジェット記録装置用のインクカートリッジであって、上
記容器の表面にインク流路となるインク用凹部と、大気
連通路となる大気連通用凹部が形成され、上記容器表面
のインク用凹部と大気連通用凹部の開口がフィルムで封
止されることにより、インク用凹部がインク流路に、大
気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成され、上記フ
ィルム上には、このフィルムを覆う第２のオーバーシー
トが貼着されていることを要旨とする。
【００２０】すなわち、上記容器の表面に、上記フィル
ムを覆うオーバーシートが貼着されている場合には、フ
ィルムがオーバーシートで保護されてフィルムの破損に
よるインク漏れが防止され、インクの蒸発も防ぐことが
できる。
【００２１】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記オーバーシートが、容器表面以外の面まで覆う延長領
域を有している場合や、上記延長領域がインク注入口を
覆っている場合には、インク注入口まで１枚のオーバー
シートで覆うことができ、工程の簡略化や部品点数の節
減に有利である。
【００２２】本発明のインクカートリッジにおいて、上
記フィルムの厚みが、オーバーシートの厚みより薄く設
定されている場合には、フィルムを溶着してインク用凹
部および大気連通用凹部を封止する際、フィルムが容器
表面に沿いやすいため、溶着強度や溶着精度の向上に有
利である。また、比較的厚みの厚いオーバーシートによ
りフィルムを有効に保護できる。
【００２３】なお、本発明において「溶着範囲」とは、
同一の溶着加圧面で溶着しうる範囲をいう。
【００２４】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
【００２５】図１は、本発明のインクカートリッジが使
用されるインクジェット式記録装置の一例を示す図であ
る。この装置は、本発明が適用されたインクカートリッ
ジ（以下「カートリッジ」という）１が搭載されるとと
もに、記録ヘッド７３が取り付けられたキャリッジ７５
を備えている。
【００２６】上記キャリッジ７５は、タイミングベルト
７７を介してステッピングモータ７９に接続され、ガイ
ドバー７８に案内されて記録紙７６の紙幅方向（主走査
方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッ
ジ７５は、上部に開放する大略箱型を呈し、記録紙７６
と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド７３の
ノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、カー
トリッジ１が搭載されるようになっている。
【００２７】そして、上記記録ヘッド７３にカートリッ
ジ１からインクが供給され、キャリッジ７５を移動させ
ながら記録紙７６上面にインク滴を吐出させて記録紙７
６に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するよ
うになっている。
【００２８】図２および図３は、本発明のカートリッジ
１の一実施の形態を示す分解斜視図である。また、図４
および図５は、それぞれ上記容器本体２を開口側から見
た状態、容器本体２を表面側（以下、容器本体２の開口
側と反対側の面を「容器本体２の表面」という）から見
た状態を示す。
【００２９】上記カートリッジ１は、一方の面（図２に
おける左側面）が開口した扁平な矩形状の容器本体２
と、上記開口部に溶着されて開口を封止する蓋体３とを
備えている。上記容器本体２および蓋体３は、いずれも
合成樹脂から形成されている。
【００３０】上記容器本体２には、その表面に、インク
流路となるインク溝３５，１８Ａが形成されるととも
に、大気連通路となる大気連通溝３６が形成されてい
る。そして、上記容器本体２表面に遮気性を有する１枚
の第１フィルム５７が溶着されることにより、上記イン
ク溝３５，１８Ａと大気連通溝３６の開口が封止されて
インク溝３５，１８Ａがインク流路に、大気連通溝３６
が大気連通路にそれぞれ形成されている。
【００３１】このようにすることにより、本発明のカー
トリッジ１は、容器本体２表面に形成したインク溝３５
や大気連通溝３６等の開口を第１フィルム５７で封止し
て流路を形成するため、インク流路や大気連通路等の比
較的複雑な流路が形成された容器を容易に成形すること
ができ、成形型の設計や加工等が容易になり、低コスト
で製造することができる。
【００３２】以下、上記容器本体２の流路構造等につい
て詳しく説明する。
【００３３】上記容器本体２のキャリッジ７５への挿入
方向の先端面（この例では下面）には、インク供給口４
が形成され、正面と背面（図４における左右）にはそれ
ぞれカートリッジ１着脱の際に把持される把持アーム
５，６が容器本体２と一体的に形成されている。上記イ
ンク供給口４にはインク供給針の挿通により開弁する弁
体（図示せず）が収容されている。なお、図３におい
て、４９はインク供給口４側の把持アーム６の下部に設
けられた記憶手段である。
【００３４】上記容器本体２の開口側内部は、略水平方
向でインク供給口４の側に若干下り傾斜となるように延
びる壁１０を含む枠状部１４が形成されている。この枠
状部１４は、容器本体２の天井面および両側面と略一定
の隙間を持たせて形成されている。上記枠状部１４より
下側の領域は、インクが収容される第１インク室１１に
形成されている。
【００３５】そして、上記枠状部１４と容器本体２の外
周壁との間に形成された隙間と、上記枠状部１４のバル
ブ収容室８側に設けられた壁１２とにより、通孔６７を
介して第１インク室１１を大気と連通させる大気連通路
１３，１３Ａが形成されている。
【００３６】上記壁１２と容器本体２の外周壁とに蓋体
３が融着されて大気連通路１３Ａが形成される。また、
上記大気連通路１３Ａを形成する壁１２の上端部は、使
用状態において第１インク室１１内の液面より上方に突
出するよう容器本体２の天井部近傍まで延びている。こ
れにより、上記大気連通路１３Ａの開口が第１インク室
１１内の液面より上方に開口し、通孔６７へのインクの
逆流をできるだけ防止するようになっている。
【００３７】上記枠状部１４の内部は、底部にインクが
流通する連通口１５Ａが形成された縦方向に延びる壁１
５により左右に分割されている。そして、上記壁１５で
分割された図示の右側に位置する領域は、第１インク室
１１から吸い上げたインクを一時貯留する第２インク室
１６に形成されている。また、図示の左側に位置する領
域には、第３インク室１７，第４インク室２３，第５イ
ンク室３４等が形成されるとともに、膜弁５２やバネ５
０等から構成される差圧弁が収容されるようになってい
る。
【００３８】上記第１インク室１１の第２インク室１６
より下側の部分には、第２インク室１６と容器本体２の
底面２Ａ近傍との間を連通させて第１インク室１１のイ
ンクを第２インク室１６に吸い上げる吸上げ流路１８が
形成されている。上記吸上げ流路１８の下部には、周囲
が壁１９で囲まれた矩形の領域が形成され、上記壁１９
には、その下部と上面とにそれぞれ連通口１９Ａ，１９
Ｂが形成されている。
【００３９】上記吸上げ流路１８は、容器本体２の表面
に溝状のインク溝１８Ａを形成し、このインク溝１８Ａ
が第１フィルム５７で封止されることにより形成されて
いる。
【００４０】そして、上記吸上げ流路１８は、その上部
が連通口４７を介して第２インク室１６と連通し、下部
の壁１９で囲まれた矩形の領域内に開口部４８が形成さ
れて下端開口１８Ｂ（図９参照）が第１インク室１１と
連通している。これにより、第１インク室１１と第２イ
ンク室１６とが吸上げ流路１８を介して連通され、第１
インク室１１のインクが第２インク室１６に導入される
ようになっている。
【００４１】また、容器本体２の底面には、その吸上げ
流路１８に対応する箇所に、第１インク室１１にインク
を注入する際に用いられるインク注入口２０が形成され
ている。さらに、上記インク注入口２０の近傍には、イ
ンク注入の際に空気を排出する空気排出口２１が形成さ
れている。
【００４２】上記第３インク室１７には、枠状部１４の
上面１４Ａとの間で所定間隔を隔てて横方向に延びる壁
２２が形成されている。また、上記第３インク室１７
は、上記壁２２に連続した略円弧状を呈する壁２４によ
って区画され、上記壁２４に囲まれた部分が、差圧弁収
容室３３と第５インク室３４が形成される領域になって
いる。
【００４３】上記円弧状の壁２４で囲まれた領域は、第
５インク室３４と対向する領域の表面側に差圧弁収容室
３３を形成するよう壁２５により厚み方向に２分割され
ている。上記壁２５には、上記第５インク室３４に流入
したインクを差圧弁収容室３３に導くインク流通口２５
Ａが設けられている。
【００４４】上記略円弧状の壁２４の下部には、壁１０
との間に連通口２６Ａを備えた区画壁２６が形成され、
この区画壁２６より下流側（図４における左側）が第４
インク室２３に形成されている。また、上記略円弧状の
壁２４と枠状部１４との間には下部に連通口２７Ａを備
えて縦方向に延びる区画壁２７、および上下に連通口３
２Ａ，３２Ｂを備えて縦方向に延びる区画壁３２が設け
られ、インク流路２８Ａ，２８Ｂが形成されている。
【００４５】また、上記容器本体２には、上記区画壁２
７の上端部に連続するとともに、略円弧状の壁２４およ
び壁２２に接続されるよう形成された円弧状の壁３０が
形成されている。そして、上記円弧状の壁３０に囲まれ
た領域が、ブロック状（この例では円柱状）のフィルタ
７が収容されるフィルタ収容室９に形成されている。
【００４６】そして、上記フィルタ収容室９を形成して
いる円弧状の壁３０にまたがって、大円と小円を連結し
た形状の貫通穴２９が形成されている。そして、上記貫
通穴２９の大円側がインク流路２８Ａの上部に連通し、
貫通穴２９の小円側が、略円弧状の壁２４の先端部に設
けられた連通口２４Ａを介して第５インク室３４の上部
に連通している。これにより、上記貫通穴２９を介して
インク流路２８Ａと第５インク室３４とが連通してい
る。
【００４７】そして、第２インク室１６から連通口１５
Ａ，２６Ａ，３２Ｂ，２７Ａ等を通過してインク流路２
８Ａに流入したインクは、フィルタ収容室９のフィルタ
７でろ過されて貫通穴２９の大円側に流れ込む。つい
で、貫通穴２９に流入したインクは、貫通穴２９の小円
側から連通口２４Ａを介して第５インク室３４に流れ込
むようになっている。上記貫通穴２９の容器本体２表面
側の開口も第１フィルム５７で封止されている。
【００４８】ここで、上記枠状部１４の開口側には、遮
気性の第２フィルム５６が溶着されている。すなわち、
上記第２フィルム５６は、枠状部１４，壁１０，１５，
２２，２４，３０，４２，区画壁２６，２７，３２と溶
着され、インク室や流路を形成している。
【００４９】一方、容器本体２の表面側には、カートリ
ッジ挿入方向である矢印Yと平行な方向の仮想直線X-X'
により第１の領域と第２の領域に分けられ、第１の領域
には少なくとも差圧弁収容室とインク溝３５が形成さ
れ、第２の領域には少なくとも大気通気室と大気連通溝
が形成されている。
【００５０】上記差圧弁収容室３３の下部とインク供給
口４とは、表面側に形成されたインク溝３５と、このイ
ンク溝３５を覆う遮気性の第１フィルム５７とからなる
流路により連通されている。上記インク溝３５は、上下
端部がそれぞれ差圧弁収容室３３およびインク供給口４
に連通している。これにより、第５インク室３４に流入
したインクは、インク流通口２５Ａを通過し、差圧弁収
容室３３を通ってインク溝３５で形成される流路からイ
ンク供給口４に流れるようになっている。
【００５１】また、容器本体２の表面には、インクの蒸
発をできるだけ防止する蛇行した大気連通溝３６と、上
記大気連通溝３６に連通し、差圧弁収容室３３および大
気連通溝３６の周囲を囲む幅広の溝３７とが形成されて
いる。また、上記容器本体２の表面には、その第２イン
ク室１６に対応する領域に矩形状の凹部３８が形成され
ている。
【００５２】上記矩形状の凹部３８内には、一段下がり
の状態で枠部３９およびリブ４０が形成されている。そ
して、これらに發インク性を有する通気性シート５５が
張設されることにより、上記矩形状の凹部３８内が、大
気連通溝３６および溝３７を介して大気に連通する大気
通気室に形成されている。
【００５３】上記凹部３８の奥面には貫通穴４１が穿設
され、第２インク室１６内の長円状の壁４２で区画され
た細長い領域４３に連通されている。また、上記凹部３
８の通気性シート５５よりも表面側の領域には大気連通
溝３６が連通している。さらに、上記細長い領域４３の
貫通穴４１と反対側の端部には貫通穴４４が穿設されて
いる。この貫通穴４４は、容器本体２の表面側に形成さ
れた連通用の溝４５、および上記溝４５と連通するよう
穿設された貫通穴４６を介して大気開放弁室であるバル
ブ収容室８に連通されている。
【００５４】上記バルブ収容室８には、第１インク室１
１に形成された大気連通路１３Ａに形成された通孔６７
に連通する貫通穴６０が形成されている。これにより、
大気連通溝３６および溝３７を通って凹部３８に入った
空気は、貫通穴４１，細長い領域４３，貫通穴４４，４
６を介してバルブ収容室８に至り、バルブ収容室８から
貫通穴６０，通孔６７，大気連通路１３，１３Ａを介し
て第１インク室１１に至るようになっている。
【００５５】また、上記バルブ収容室８は、そのカート
リッジ挿入側（この実施例では下側）が開放されてい
て、後述するように、記録装置本体に設けられた識別片
や作動杆が進入可能になっており、上部に上記作動杆の
進入により開弁して常時開放弁状態を維持する大気開放
弁が収容される。
【００５６】図６は、前述の第５インク室３４および差
圧弁収容室３３近傍の断面構造を示す。なお、図示の右
側が差圧弁収容室３３のある容器本体２の表面側であ
る。上記差圧弁収容室３３には、バネ５０とエラストマ
ー等の弾性変形可能な材料により構成され、中心に貫通
穴５１を備えた膜弁５２が収容されている。上記膜弁５
２はその周囲が環状の厚肉部５２Ａを有し、この厚肉部
５２Ａに一体に形成された枠部５４を介して容器本体２
に固定されている。また、上記バネ５０は、一端が膜弁
５２のバネ受け部５２Ｂに当接され、他端が差圧弁収容
室３３を蓋する蓋体５３のバネ受け部５３Ａに当接され
て支持されている。
【００５７】このような構成により、第５インク室３４
からインク流通口２５Ａを通過したインクは、膜弁５２
によって流通を阻止される。この状態でインク供給口４
の圧力が低下すると、その負圧により膜弁５２がバネ５
０の付勢力に抗して弁座部２５Ｂから離れ、インクは貫
通穴５１を通過してインク溝３５で形成された流路を経
由してインク供給口４に流れ込む。
【００５８】インク供給口４のインク圧力が所定の値に
上昇すると、膜弁５２がバネ５０の付勢力によって弁座
部２５Ｂに弾接され、インクの流通が遮断される。この
ような動作を繰り返すことにより一定の負圧を維持しな
がらインクをインク供給口４から排出することができ
る。
【００５９】図７は、大気連通用のバルブ収容室８の断
面構造を示す。なお、図示の右側が容器本体２の表面側
である。上記バルブ収容室８を区画する壁には貫通穴６
０が穿設され、ここにゴム等の弾性部材により構成され
た押圧部材６１がその周囲を容器本体２に支持されて移
動可能に挿入されている。上記押圧部材６１の進入側の
先端には、弾性部材６２に支持されて貫通穴６０に常時
付勢された弁体６５が配置されている。上記弾性部材６
２は、この例では下端が突起６３で固定され、中央部が
突起６４で規制された板バネが用いられている。
【００６０】一方、上記押圧部材６１の反対側には、ア
ーム６６が配置されている。上記アーム６６は、そのカ
ートリッジ１の挿入方向側（この例では下端）が、後述
する作動杆７０より内側に位置する回動支点６６Ａを介
して容器本体２に固定されている。また、上記アーム６
６は、その引き抜き側（この例では上部側）が作動杆７
０の進入路に斜めに突出している。上記アーム６６の先
端には、押圧部材６１を弾圧する凸部６６Ｂが形成され
ている。このような構成により、弁体６５の開弁時に、
上述したように、第１インク室１１の上部に設けられた
通孔６７が、貫通穴６０，バルブ収容室８，貫通穴４
６，溝４５，貫通穴４４，細長い領域４３，貫通穴４１
を介して大気連通用の凹部３８に接続される。
【００６１】また、上記バルブ収容室８には、アーム６
６よりも挿入側（この例では下側）に記録装置に対する
カートリッジ１の適否を判断するための識別用凸部６８
が設けられている。この識別用凸部６８は、インク供給
針７２（図８参照）にインク供給口４を連通させる前で
かつ弁体６５を開弁させる前に、識別片（作動杆）７０
による判定が可能な位置に設けられている。
【００６２】このような構成により、図８に示したよう
に下面に作動杆７０が立設されたカートリッジホルダ７
１にカートリッジ１が装填されると、作動杆７０が傾斜
したアーム６６に当接し、カートリッジ１の押込みとと
もに押圧部材６１を弁体６５の側に傾斜させる。これに
より弁体６５が貫通穴６０から離れ、前述したように貫
通穴４６，溝４５，貫通穴４４，領域４３，貫通穴４１
を介して大気連通用の凹部３８を大気開放させる。
【００６３】また、カートリッジホルダ７１から引き抜
かれた場合には、アーム６６が作動杆７０の支持を失う
ため、弾性部材６２の付勢力により弁体６５が貫通穴６
０を封鎖し、インク収容領域と大気との連通を断つ。
【００６４】つぎに、上記のように弁等の全ての部材が
容器本体２に組み込まれた状態で、表面には、少なくと
も凹部が形成されている領域を覆うように遮気性の第１
フィルム５７を貼付する。これにより、表面側には凹部
と第１フィルム５７により大気連通路となるキャピラリ
が形成される。
【００６５】ここで、上記キャピラリを含む流路の配置
や流路の形成等について詳しく説明する。
【００６６】上記カートリッジ１では、上述したよう
に、上記容器本体２の表面に、１枚の第１フィルム５７
が溶着されることにより、容器本体２表面に形成された
インク溝３５，貫通穴２９，インク溝１８Ａ，溝４５，
大気連通溝３６および凹部３８の開口がそれぞれ封止さ
れ、インク溝３５，貫通穴２９，インク溝１８Ａおよび
溝４５は、それぞれインク流路に形成され、大気連通溝
３６および凹部３８は、それぞれ大気連通路に形成され
る。第１フィルム５７を溶着した状態のカートリッジ１
を図９に示す。
【００６７】このとき、第１フィルム５７の容器本体２
表面への溶着は、例えば、第１フィルム５７を容器本体
２表面に被せ、加熱加圧板で押圧することにより熱溶着
することが行なわれる。
【００６８】ここで、大気連通溝３６は、インクの蒸発
をできるだけ防止するとともに流路抵抗を必要以上に大
きくしないよう、複雑に屈曲させた細くて浅い溝が形成
されている。したがって、大気連通溝３６を第１フィル
ム５７で封止する際には、溶着の際の高さを高精度に管
理しないと、大気連通溝３６が潰れて空気の流通を妨げ
てしまうおそれがある。一方、インク溝３５等のインク
流路を形成する凹部は、インク漏れを防ぐために溶着強
度を重視して溶着することが望ましい。
【００６９】そこで、上記容器本体２の表面は、図１０
に示すように、インク溝３５や貫通穴２９等の主として
インク流路となる凹部が形成された領域（ｂ）と、主と
して大気連通溝３６が形成された領域（ａ）とに大略区
分されるように流路を配置している。また、上記容器本
体２表面の領域（ａ）と領域（ｂ）との境界の部分に、
流路を構成しない溝３１を形成している。
【００７０】そして、第１フィルム５７を容器本体２に
溶着する際に１つの加熱加圧板で一度に加圧する範囲
（以下「溶着範囲」という）を、主として溶着の高さ精
度の管理を要する領域（ａ）と、主として溶着強度の管
理を要する領域（ｂ）とに分割し、それぞれの領域
（ａ）（ｂ）で独立して溶着条件の制御を行なうように
している。このようにすることにより、溶着精度管理と
溶着強度管理とを併せて行なうことができるうえ、比較
的狭い面積の溶着状態を制御すればよくなることから、
溶着の条件出しも比較的容易に行なえるようになる。
【００７１】さらに、言い換えれば、上記第１フィルム
５７の溶着範囲は、カートリッジ１内に負圧を発生させ
る差圧弁よりも下流側のインク流路となるインク溝３５
が形成された領域（ｂ）と、他の領域（ａ）とに分割さ
れている。すなわち、差圧弁を有するカートリッジ１で
は、比較的インク流路や大気連通路等の流路形状が複雑
となることから、複雑な流路を容易に形成できる効果が
顕著である。
【００７２】また、上記流路を構成しない溝３１が、分
割された溶着範囲（ａ）（ｂ）の境界部に位置している
ため、第１フィルム５７を溶着させる溶着加圧面を、分
割された溶着範囲（ａ）（ｂ）同士の間でオーバーラッ
プさせることができ、溶着装置の設計の自由度が向上す
る。図９において、５７Ａは第１フィルム５７の、溝３
１に対応する部分に設けられた切欠部である。
【００７３】上記カートリッジ１は、図１１に示すよう
に、上記容器本体２の表面に、上記第１フィルム５７を
覆うオーバーシート５９が貼着されている。このように
することにより、第１フィルム５７がオーバーシート５
９で保護されて第１フィルム５７の破損によるインク漏
れが防止され、インクの蒸発も防ぐことができる。図に
おいて、５９Ａはオーバーシート５９の、溝３１に対応
する部分に設けられた切欠部である。
【００７４】上記オーバーシート５９は、第１フィルム
５７の厚みより厚いものが用いられている。すなわち、
上記カートリッジ１では、第１フィルム５７の厚みが、
オーバーシート５９の厚みより薄く設定されている。こ
のようにすることにより、第１フィルム５７を溶着して
インク溝３５，１８Ａや大気連通溝３６等を封止する
際、第１フィルム５７が容器本体２の表面に沿いやすい
ため、溶着強度や溶着精度の向上に有利である。また、
比較的厚みの厚いオーバーシート５９により第１フィル
ム５７を有効に保護できる。
【００７５】また、上記オーバーシート５９は、容器本
体２の下面まで覆う延長領域５９Ｂが形成され、上記延
長領域５９Ｂがインク注入口２０および空気排出口２１
を覆っている。このように、インク注入口２０や空気排
出口２１まで１枚のオーバーシート５９で覆うことがで
き、工程の簡略化や部品点数の節減に有利である。
【００７６】一方、容器本体２の開口部には、上述した
ように、枠状部１４，壁１０，１５，２２，２４，３
０，４２，区画壁２６，２７，３２に対して気密的にな
るよう、遮気性の第２フィルム５６が熱溶着等により貼
着される。そして、そのうえから蓋体３をかぶせて溶着
等により固定される。これにより、各壁によって区画さ
れた領域が連通口や開口を介してのみ連通するように封
止される。
【００７７】さらに、バルブ収容室８の開口側も、同様
に熱溶着により遮気性の第３フィルム５８で封止され、
カートリッジ１に仕上げられる。このようにインク収容
領域を遮気性の第１および第２フィルム５６，５７等に
より封止する構造を採ることにより、容器本体２を容易
に成形できるばかりでなく、キャリッジの往復動に起因
するインクの揺動を第１および第２フィルム５６，５７
の膜変形により吸収してインク圧力をなるべく一定に維
持することが可能となる。
【００７８】ついで、インク注入口２０にインク注入管
を挿通するとともに、空気排出口２１を開放した状態
で、十分に脱気したインクを注入する。注入が完了した
後、インク注入口２０および空気排出口２１をフィルム
およびオーバーシート５９で封止する。
【００７９】このように構成されたカートリッジ１は、
弁等により大気との連通が断たれて保存されるため、イ
ンクの脱気度が十分に維持される。
【００８０】そして、カートリッジ１をカートリッジホ
ルダ７１に装填する際、当該カートリッジホルダ７１に
適合したカートリッジ１である場合には、インク供給口
４がインク供給針７２に挿通される位置まで進入し、ま
た前述したように作動杆７０により貫通穴６０が開放さ
れ、インク収容領域が大気に連通し、またインク供給口
４のバルブもインク供給針７２により開弁される。
【００８１】一方、当該ホルダに適合しない場合には、
インク供給口４がインク供給針７２に到達する前に、識
別用凸部６８がホルダ７１の識別片７０Ａに当接して進
入が阻止される。この状態では、作動杆７０もアーム６
６に到達できないため、弁体６５が封止状態を維持し、
インク収容領域の大気開放が阻止されてインクの蒸発を
防止する。
【００８２】カートリッジ１がカートリッジホルダ７１
に正常に装着され、印刷が行なわれて記録ヘッド７３に
よりインクが消費されると、インク供給口４の圧力が規
定値以下に低下するため、前述のように膜弁５２が開放
される。また、インク供給口４の圧力が上昇すると膜弁
５２が閉弁する。このようにして、所定の負圧に維持さ
れたインクが記録ヘッド７３に流れ込む。
【００８３】記録ヘッド７３でのインクの消費が進行す
ると、第１インク室１１のインクが吸上げ流路１８を介
して第２インク室１６に流れ込む。ここに流れ込んだ気
泡は浮力により上昇し、インクだけが下部の連通口１５
Ａを経由して第３インク室１７に流れ込む。
【００８４】第３インク室１７のインクは、略円形に形
成された壁２４下端部に形成された区画壁２６の連通口
２６Ａを通過して第４インク室２３を通り、インク流路
２８Ａ，２８Ｂへ流れ込む。
【００８５】インク流路２８Ａを流れたインクは、フィ
ルタ収容室９に流れ込んでフィルタ７でろ過される。上
記フィルタ収容室９を通過したインクは、貫通穴２９の
大円側から小円側と流れ、連通口２４Ａを通過して第５
インク室３４の上部に流れ込む。
【００８６】ついで、第５インク室３４に流入したイン
クは、インク流通口２５Ａを通過して差圧弁収容室３３
に流れ込み、前述したように膜弁５２の開閉動作により
所定の負圧でインク供給口４に流れ込む。
【００８７】ここで、第１インク室１１は、大気連通路
１３，１３Ａおよび通孔６７，バルブ収容室８等を介し
て大気に連通されており、大気圧に維持されているた
め、負圧が発生してインクの流れを阻害することにはな
らない。仮に、第１インク室１１のインクが逆流して凹
部３８まで流れ込んだとしても、ここには發インク性の
通気性シート５５が設けられているから、この通気性シ
ート５５により大気との連通は維持しつつインクの流出
が阻止される。これにより、大気連通溝３６にインクが
流れ込んで固化する等により大気連通溝３６が閉塞する
ような不都合を未然に防止できる。
【００８８】このように、上記カートリッジ１では、容
器本体２表面に形成したインク溝３５等や大気連通溝３
６を形成し、それらの開口を第１フィルム５７で封止す
ることにより流路を形成するため、インク流路や大気連
通路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容易に成
形することができ、成形型の設計や加工等が容易にな
り、低コストで製造することができる。
【００８９】なお、上記各実施の形態では、フィルタ７
として円柱状のものを用いた例を示したが、これに限定
するものではなく、ブロック状を呈したフィルタであれ
ば、各種の形状大きさのものを含む趣旨である。
【００９０】
【発明の効果】以上のように、本発明のインクカートリ
ッジによれば、容器表面にインク用凹部や大気連通溝を
形成し、それらの開口をフィルムで封止することにより
流路を形成するため、インク流路や大気連通路等の比較
的複雑な流路が形成された容器を容易に成形することが
でき、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートリッジが用いられるインクジェ
ット式記録装置を示す斜視図である。
【図２】本発明のカートリッジの一実施の形態を示す分
解斜視図である。
【図３】上記カートリッジを示す分解斜視図である。
【図４】容器本体の開口部の状態を示す図である。
【図５】容器本体の表面の状態を示す図である。
【図６】差圧弁収容室の断面構造を拡大して示す図であ
る。
【図７】バルブ収容室の断面構造を拡大して示す図であ
る。
【図８】カートリッジホルダの一例を示す図である。
【図９】第１フィルムを溶着した状態を示す図である。
【図１０】本発明のカートリッジの流路配置を説明する
図である。
【図１１】オーバーシートを溶着した状態を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ カートリッジ ２ 容器本体 ３ 蓋体 ４ インク供給口 ５ 把持アーム ６ 把持アーム ７ フィルタ ８ バルブ収容室 ９ フィルタ収容室 １０ 壁 １１ 第１インク室 １２ 壁 １３ 大気連通路 １３Ａ 大気連通路 １４ 枠状部 １４Ａ 上面 １５ 壁 １５Ａ 連通口 １６ 第２インク室 １７ 第３インク室 １８ 吸上げ流路 １８Ａ インク溝 １９ 壁 １９Ａ 連通口 １９Ｂ 連通口 ２０ インク注入口 ２１ 空気排出口 ２２ 壁 ２３ 第４インク室 ２４ 壁 ２４Ａ 連通口 ２５ 壁 ２５Ａ インク流通口 ２５Ｂ 弁座部 ２６ 区画壁 ２６Ａ 連通口 ２７ 区画壁 ２７Ａ 連通口 ２８Ａ インク流路 ２８Ｂ インク流路 ２９ 貫通穴 ３０ 壁 ３１ 溝 ３２ 区画壁 ３２Ａ 連通口 ３２Ｂ 連通口 ３３ 差圧弁収容室 ３４ 第５インク室 ３５ インク溝 ３６ 大気連通溝 ３７ 溝 ３８ 凹部 ３９ 枠部 ４０ リブ ４１ 貫通穴 ４２ 壁 ４３ 細長い領域 ４４ 貫通穴 ４５ 溝 ４６ 貫通穴 ４７ 連通口 ４８ 開口部 ４９ 記憶手段 ５０ バネ ５１ 貫通穴 ５２ 膜弁 ５２Ａ 厚肉部 ５２Ｂ バネ受け部 ５３ 蓋体 ５３Ａ バネ受け部 ５４ 枠部 ５５ 通気性シート ５６ 第２フィルム ５７ 第１フィルム ５７Ａ 切欠部 ５８ 第３フィルム ５９ オーバーシート ５９Ａ 切欠部 ５９Ｂ 延長領域 ６０ 貫通穴 ６１ 押圧部材 ６２ 弾性部材 ６３ 突起 ６４ 突起 ６５ 弁体 ６６ アーム ６６Ａ 回動支点 ６６Ｂ 凸部 ６７ 通孔 ６８ 識別用凸部 ７０ 作動杆 ７０Ａ 識別片 ７１ カートリッジホルダ ７２ インク供給針 ７３ 記録ヘッド ７５ キャリッジ ７６ 記録紙 ７７ タイミングベルト ７８ ガイドバー ７９ ステッピングモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 2C056 EA24 KB05 KB27 KC02 KC05 KC11 KC13 KC15 KC16 KC27 KC30

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インク供給口を備えた容器内にインクが
    収容されたインクジェット記録装置用のインクカートリ
    ッジであって、 上記容器の表面にインク流路となるインク用凹部と、大
    気連通路となる大気連通用凹部が形成され、 上記容器表面のインク用凹部と大気連通用凹部の開口が
    フィルムで封止されることにより、インク用凹部がイン
    ク流路に、大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成
    されていることを特徴とするインクカートリッジ。
  2. 【請求項２】 上記インク用凹部と大気連通用凹部の開
    口が同一のフィルムで封止されている請求項１記載のイ
    ンクカートリッジ。
  3. 【請求項３】 上記フィルムが容器表面に溶着されるこ
    とによりインク用凹部と大気連通用凹部の開口を封止し
    ている請求項１または２記載のインクカートリッジ。
  4. 【請求項４】インク供給口を備えた容器内部にインクが
    収容され、容器内部に収容されたインクを差圧弁を介し
    てインク供給口に供給するインクジェット記録装置用の
    インクカートリッジであって、 上記容器の表面に、上記差圧弁を収容する差圧弁収容室
    と連通するインク流路となるインク用凹部と、大気連通
    路となる大気連通用凹部が、仮想直線を境界にした第１
    の領域と第２の領域にそれぞれ形成され、 上記インク用凹部と大気連通用凹部の開口が封止部材で
    封止されることにより、インク用凹部がインク流路に、
    大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成されている
    ことを特徴とするインクカートリッジ。
  5. 【請求項５】上記仮想直線がカートリッジの記録装置へ
    の挿入方向と同一の方向であることを特徴とする請求項
    ４記載のインクカートリッジ。
  6. 【請求項６】上記差圧弁収容室は、上記インク用凹部が
    形成された第１の領域に形成されていることを特徴とす
    る請求項４記載のインクカートリッジ。
  7. 【請求項７】上記大気連通路と接続する大気通気室を形
    成する通気室凹部は、上記大気連通路が形成された第２
    の領域に形成されていることを特徴とする請求項４記載
    のインクカートリッジ。
  8. 【請求項８】上記第２の領域が主として溶着の高さ精度
    の管理を要する領域であり、上記第１の領域は溶着強度
    の管理を要する領域である請求項４に記載のインクカー
    トリッジ。
  9. 【請求項９】上記第１の領域を含む第１の溶着範囲と上
    記第２の領域を含む第２の溶着範囲を有し、上記第１の
    溶着範囲と第２の溶着範囲の境界に流路を構成しない溝
    が形成された請求項４記載のインクカートリッジ。
  10. 【請求項１０】インク供給口を備えた容器内部にインク
    が収容され、容器内部に収容されたインクを差圧弁を介
    してインク供給口に供給するインクジェット記録装置用
    のインクカートリッジであって、 上記容器に形成された上記差圧弁を収容する差圧弁収容
    室と、 内部に膜弁を収容した状態で上記差圧弁収容室の開口を
    封止し、かつ差圧弁収容室内部と連通するインク流路と
    なるインク用凹部が形成された蓋体と、 上記容器の表面及び上記蓋体上に接合され、上記蓋体に
    形成された上記インク用凹部を封止してインク流路を形
    成する封止部材とを備えたインクカートリッジ。
  11. 【請求項１１】インク供給口を備えた容器内にインクが
    収容されたインクジェット記録装置用のインクカートリ
    ッジであって、 上記容器の表面にインク流路となるインク用凹部と、大
    気連通路となる大気連通用凹部が形成され、 上記容器表面のインク用凹部と大気連通用凹部の開口が
    フィルムで封止されることにより、インク用凹部がイン
    ク流路に、大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成
    され、 上記フィルム上には、このフィルムを覆う第２のオーバ
    ーシートが貼着されていることを特徴とするインクカー
    トリッジ。
  12. 【請求項１２】 上記オーバーシートが、容器表面以外
    の面まで覆う延長領域を有している請求項１１記載のイ
    ンクカートリッジ。
  13. 【請求項１３】 上記延長領域がインク注入口を覆って
    いる請求項１２記載のインクカートリッジ。
  14. 【請求項１４】 上記フィルムの厚みが、オーバーシー
    トの厚みより薄い請求項１１記載のインクカートリッ
    ジ。
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