JP2003063022A

JP2003063022A - インクジェットプリンター用インクカートリッジおよびその容器

Info

Publication number: JP2003063022A
Application number: JP2001256272A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ogawa; 敏之小川; Tatsuro Ishizawa; 辰郎石澤
Original assignee: ST Sangyo KK
Current assignee: ST Sangyo KK
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】未使用のインク残量をより少なくし得るインク
カートリッジ及びその容器を提供すること。【解決手段】インクジェットプリンター用インクカート
リッジは、２０〜８０セル／ｃｍ^３の発泡密度を有する
連続気泡スポンジゴム製インク保持体（１６）が収容さ
れた容器（１２）を備える。容器は、矩形の横断面形状
を有する側壁（２０）と、平坦な内壁面（３８）を有す
る底壁（１８）とを有し、底壁にはインクの出口開口
（３６）と、下方に伸びるインク吸引針のための受け入
れ孔を規定する突起（２２）とが設けられている。出口
開口（３６）は細孔群からなり、各細孔（４０）は多角
形の横断面形状を有し、該多角形の一辺は約０．０５〜
０．５ｍｍの長さ寸法を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンターに印刷用のインクを供給するために用いられる
インクカートリッジおよびその容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンター（以下、単に
「プリンター」という。）による印刷のためにインクカ
ートリッジがプリンターに取り外し可能に据えられ、プ
リンター側のインク吸引針を介して、インクカートリッ
ジ内のインクがプリンターに供給される。インクが消費
されたインクカートリッジは、プリンターから取り外さ
れ、他の新たなインクカートリッジと交換される。

【０００３】図１２に従来のインクカートリッジ１００
を示す。インクカートリッジ１００はインク保持体１０
２を圧縮状態で収容する容器１０４を備える。インク保
持体１０２は連続気泡スポンジゴムからなり、各セルは
インクで満たされている。

【０００４】容器１０４にはその底壁１０６にインクの
出口開口１０８が設けられ、また、底壁１０６からその
下方へ伸びる突起１０９が設けられている。突起１０９
には、プリンターのインク吸引針（図示せず）のための
受け入れ孔１１０が設けられている。受け入れ孔１１０
は、容器底壁１０６のインクの出口開口１０８と連通し
ている。

【０００５】プリンターのインク吸引針は、インクカー
トリッジ１００がプリンターに据えられるとき、インク
カートリッジの受け入れ孔１１０内に収まる。インクカ
ートリッジ１００内のインクは、プリンターによる印刷
が開始されると、インク吸引針から吸引され、プリンタ
ーに供給される。

【０００６】インクカートリッジ１００にあっては、出
口開口１０８が容器１０４内の高位置に配置されてい
る。より詳細には、底壁１０６の一部１１２が凸形に盛
り上がっており、出口開口１０８はこの盛り上がり部１
１２の頂面で開放している。また、容器１０４の開放上
端に取り付けられこれを密閉する蓋１１４に設けられた
複数のリブ１１８の高さ寸法が、出口開口１０８の上方
において最も大きいものとなるように設定されている。

【０００７】このため、蓋１１４下のインク保持体１０
２は、容器の盛り上がり部１１２との接触部分すなわち
出口開口１０８の上方部分において底壁の他の部分１１
６におけるよりも過剰に圧縮（部分圧縮）されている。

【０００８】その結果、出口開口１０８の上方部分を構
成するインク保持体１０２の多数のセルが他の部分１１
６におけるよりも扁平に押し潰されてこれらのセルによ
り毛細管構造が形成され、出口開口１０８の上方におけ
るインク保持体１０２中のセルからのインクの吸引に伴
い、毛細管を通して、インク保持体１０２のセル中のイ
ンクがインク保持体１０２の隅々から出口開口１０８の
上方部分に導かれ、これにより、インクカートリッジ１
００内のインクのほとんどを使い切ることができるとさ
れている。

【０００９】しかし、多数のインクカートリッジ１００
について、その容器１０４の内部のインク保持体１０２
およびこれに保持されたインクの量が外部から目視でき
るように容器１０４を透明な樹脂で成形したものをプリ
ンターに据え、該プリンターが自動停止するまでこれを
作動させて印刷を行ったところ、容器１０４内のインク
の残量は最初のインク量の約３０〜４０％であることが
目視および計量により確認された。また、残っているイ
ンク（その液面を符号Ａで示す。）は、容器の盛り上が
り部１１２の頂面と、これにより低位置にある他の部分
１１６との間に存することも目視により確認された。

【００１０】これらの結果は、前記毛細管構造が有効に
機能していないことを窺わせる。前記毛細管構造が有効
に機能していれば、その毛細管力によってインク保持体
１０２中のインク、就中、底壁部分１１６上のインクが
高位の出口開口１０８上に導かれ、このような残り方を
しないで、そのほとんどが消費されると考えられるから
である。これは、また、インク保持体１０２のセルの全
てが一様な寸法および形状を有しないため、毛細管が形
成されにくいであろうことからも推察されるところであ
る。

【００１１】したがって、前記従来のインクカートリッ
ジ内におけるインクの移動は他の原理、すなわち、プリ
ンターのインク吸引針から容器のインク出口開口１０８
に及ぼされる負圧によるものであると考えられる。前記
インク吸引針が及ぼす比較的低い負圧のもとでは、低位
置にある底壁面１１６上のインクが高位置にある出口開
口１０８にまで到達することは極めて困難であり、ま
た、出口開口１０８からの大気の引き込みがあると、底
壁面１１６からのインクの吸引が不可能となるからであ
る。

【００１２】前記従来のインクカートリッジにおけるイ
ンクの移動メカニズムについて、図１３を参照して簡単
に説明すると以下の通りである。

【００１３】すなわち、インク吸引針（図示せず）から
容器の出口開口１０８への前記負圧の作用下、出口開口
１０８上の複数のセル１１９からインク（図中、点で示
す）が吸引され（大きい矢印参照）、これらのセルが空
にされる。空になったセル１１９内に空気は存在せず、
このため、これらのセル１１９は負圧状態下におかれ、
該セルとこれらの周りのインク充満状態にあるセル１２
１との間に圧力傾斜が生じる。この圧力傾斜が、セル１
２１を満たすインクを空のセル１１９に移動させる原動
力となり、インク保持体中１０２のインクが出口開口１
０８に導かれる（小さい矢印参照）。

【００１４】使い捨てタイプのインクカートリッジにお
いて、インク残量が多いことは、インクカートリッジの
製造に関する資源、エネルギー、コストの有効利用等に
ついて、また、そのユーザーにとって好ましいものでは
ない。

【００１５】また、前記従来のインクカートリッジ１０
０にあっては、プリンターのインク吸引針とその受け入
れ孔１１０の周壁面との間の密封を図るため、受け入れ
孔１１０内に弾性を有するシール材１２０が配置されて
いる。

【００１６】このシール材１２０は、筒状部１２２と、
該筒状部内に配置され筒状部１２０に連なる截頭円錐部
１２４とからなり、筒状部１２２が受け入れ孔１１０の
周壁面に接し、また、截頭円錐部１２４をインク吸引針
が貫通するとき截頭円錐部１２４がインク吸引針の周面
に接する。これにより、インクの出口開口１０８とイン
ク吸引針との間に密閉空間が形成される。

【００１７】しかし、シール材１２０による密封はその
有する弾性復帰力にのみ依存しており、密閉度は十分で
あるとはいえない。密封不十分な受け入れ孔１１０は、
供給インクの流れを分断する原因となり、また、受け入
れ孔１１０内に発生する負圧を減じる外気の流入を簡単
に許す。

【００１８】さらに、インクの出口開口１０８は１つの
孔からなり、前記負圧が前記１つの孔の中央部に集中し
て作用するため、インク保持体１０２に対する負圧はそ
の極めて限られた狭い範囲にのみ及び、インクの移動量
が安定しないという問題がある。

【００１９】さらに、前記従来のインクカートリッジに
あっては、容器の出口開口１０８が、金属繊維からなる
フィルター１２６で覆われている。このフィルター１２
６は、吸引されるインク中の不純物を取り除き、また、
容器の受け入れ孔１１０内へのインク吸引針の進入時に
おけるインク保持体１０２中への空気の侵入を防止する
ために設けられている。しかし、実際には、これらの機
能が十分に果たされているとは言い難いことが本発明者
等による実験および研究によりわかっている。フィルタ
ー１２６の設置は、容器内への盛り上がり部１１２の形
成と共に、インクカートリッジの構造およびその製造を
複雑にする要因となっている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、未使用のインク残量をより少なくし得るインク
カートリッジおよびその容器を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、インクカートリッジのインク
の出口開口に対する負圧の作用をより効果的に及ぼし得
るインクカートリッジおよびその容器を提供することに
ある。さらに、本発明の他の目的は、インクの出口開口
を経るインクの移動量をより安定したものとし得るイン
クカートリッジおよびその容器を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、構造が簡単でありまたそ
の製造が容易なインクカートリッジおよびその容器を提
供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、インクジェッ
トプリンター用インクカートリッジおよびその容器に関
し、２０〜８０セル／ｃｍ^３の発泡密度を有する連続気
泡スポンジゴム製インク保持体を保持する前記容器は、
矩形の横断面形状を有する側壁と、平坦な内壁面を有す
る底壁と、該底壁に設けられたインクの出口開口と、前
記底壁から下方に伸びる突起と、該突起に設けられ前記
インクの出口開口と連通する、前記インクジェットプリ
ンターに設けられたインク吸引針のための受け入れ孔と
を備え、前記底壁の出口開口は細孔群からなり、各細孔
は多角形の横断面形状を有し、該多角形の一辺は約０．
０５〜０．５ｍｍの長さ寸法を有する。

【００２２】前記出口開口は前記底壁自体に形成してな
るものの、１の孔と、該孔に嵌合されかつ固定された、
細孔群が形成された板状体またはシートとからなるも
の、または、前記１の孔と、該孔を覆う、細孔群が形成
された板状体またはシートとからなるものとすることが
できる。

【００２３】前記細孔の間隔は等しいこと、好ましくは
０．０５〜１．０ｍｍである。また、長方形の平面形状
の内壁面を有する底壁において、前記細孔群は前記長方
形の短辺の長さの７０％以下の範囲内にあることが望ま
しい。

【００２４】前記容器は、さらに、前記突起の受け入れ
孔の孔壁と前記インク吸引針との間を密封するために前
記突起の受け入れ孔内に配置された弾性を有するシール
材を含むものとすることができる。前記シール材は、前
記インク吸引針の貫通を許す筒状の本体と、前記受け入
れ孔の周壁面に気密に接する下端部と、前記インク吸引
針が前記本体を貫通するときに拡径され、前記インク吸
引針の周面および前記受け入れ孔の周壁面の双方に気密
に接する上端部とを有する。

【００２５】また、前記インク吸引針の受け入れ孔は大
径部および小径部からなり、前記シール材の下端部はそ
の本体からその径方向外方に張り出しかつ前記受け入れ
孔の大径部の周壁面に接する環状の外方張出部からな
り、また、前記シール材の上端部はその本体からその径
方向内方へ張り出し、前記インク吸引針の周面および前
記小径部の周壁面の双方に接する環状の内方張出部から
なる。好ましくは、前記内方張出部は、前記本体の厚さ
寸法の２０％以上の大きさの径方向長さを有する。

【００２６】また、前記インク吸引針の受け入れ孔は、
これに前記インク吸引針が受け入れられたとき、前記受
け入れ孔の軸線方向における前記インク吸引針のインク
吸引口と前記シール材の内方張出部との距離が３ｍｍ以
内となる軸線方向長さを有するものとすることが望まし
い。

【００２７】さらに、前記シール材は、２０°以上の硬
度（ゴム硬度計Ａスケール）を有するシリコンゴムまた
はアクリルニトリルブタジエンゴムからなる。

【００２８】インクカートリッジは、さらに、前記容器
の蓋を含み、該蓋は前記容器内のインク保持体に対して
押圧力を及ぼす複数のリブを備え、該リブは同じ高さ寸
法を有する。

【００２９】

【発明の作用および効果】本発明によれば、インクカー
トリッジおよびその容器について、インクの出口開口が
設けられた底壁の内壁面を平坦なものとしたことから、
前記出口開口と前記底壁の内壁面との間に段差が存在し
ない。このため、前記インクジェットプリンターのイン
ク吸引針を介して前記インクの出口開口に負圧作用が及
ぼされるとき、これに応じて前記容器中の連続気泡スポ
ンジゴム製インク保持体中のセルから前記底壁上に滴り
落ちるインクが前記平坦な内壁面上を前記出口開口に向
けてスムースに流れかつ前記出口開口に確実に到達する
ことができる。

【００３０】また、前記出口開口が細孔群からなり、各
細孔が、２０〜８０セル／ｃｍ^３の発泡密度を有する前
記インク保持体のセルの大きさ（直径）に相当する、一
辺が０．０５〜０．５ｍｍの長さ寸法を有する多角形の
横断面形状のものであることから、各細孔の上方に位置
する前記インク保持体の個々のセルに対し、前記インク
吸引針からの負圧を個々に及ぼすことができ、前記出口
開口を１つの大きい孔とする場合に比べて、前記インク
保持体からの定量的かつ途切れることのない安定したイ
ンクの流動またはインクの吸引効果を確保することがで
きる。その結果、インクの消費に伴って前記底壁の内壁
面上に最終的に残るインクの量を非常に少なくすること
ができる。また、これは、インクの消費後に使い捨てら
れるインクカートリッジの製造に要する資源、エネルギ
ー、コスト等の大幅に節減に資するとともに、全てのイ
ンクを使い切ったものと信じてインクカートリッジの交
換を行うユーザーの了解にも合致する。

【００３１】容器の底壁の内壁面を平坦なものとするこ
とに加えて、その側壁について矩形の横断面形状を有す
るものとすることにより、前記従来のインクカートリッ
ジにおける複雑な形状の容器に比べて、その構造をより
簡単なものとし、また、その成形を容易にすることがで
きる。

【００３２】また、前記細孔の横断面形状を多角形とす
ることにより、これを円形とする場合に比べて、細孔の
相互間隔を等しいものとするうえで有利であり、これに
より、細孔群とインク保持体のセルとのより厳密に対応
を得ることができる。細孔の間隔を、特に、０．０５〜
１．０ｍｍとしたとき、より好ましい結果が得られる。

【００３３】前記細孔は容器の底壁自体に形成すること
ができ、これにより、容器の成形をより容易にすること
ができる。しかし、容器の底壁に１の孔と、該孔に嵌合
・固定されまたは該孔を覆う、細孔群が形成された板状
体またはシートとをもって構成することを妨げるもので
はない。

【００３４】また、前記細孔群を介してのインクの吸引
効果は、実験によれば、前記細孔群が前記底壁の内壁面
の平面形状である長方形の短辺の長さの７０％以下の範
囲内にあるときに良好であることがわかった。

【００３５】本発明によれば、前記プリンターのインク
吸引針の受け入れ孔に配置されるシール材について、こ
れを前記インク吸引針が貫通するときに拡径され、前記
インク吸引針の周面および前記受け入れ孔の壁面の双方
に気密に接する上端部を有するものとしたことから、該
上端部は、内外両周面においてそれぞれ前記インク吸引
針からの押圧力および前記受け入れ孔の壁面からの反力
を受けて弾性変形する。その結果、前記インク吸引針の
周面および前記受け入れ孔の周壁面と前記シール材の上
端部の内外両周面との間に大きい密着性が得られ、これ
により、前記インク吸引針の周囲に密閉性の高い空間を
得ることができる。しかも、この密閉性は、前記受け入
れ孔の周壁面に接する前記シール材の下端部によってさ
らに増大される。

【００３６】このような高い密閉性の確保により、前記
プリンターによるインクの消費に伴って前記インク吸引
針から前記インクカートリッジのインク出口開口に及ぼ
される負圧の程度とその安定性をより高め、これによ
り、前記インクカートリッジからの安定的なインクの供
給を実現することができる。

【００３７】前記インク吸引針の受け入れ孔が大径部お
よび小径部を有する場合、これらの両径部の周壁面にそ
れぞれ接する外方張出部および内方張出部を前記シール
材の上下両端部とする。前記内方張出部は、より高い密
封性を得る観点から、前記シール材の筒状の本体の厚さ
寸法の２０％以上の大きさの径方向長さを有することが
望ましい。また、より高い密封性を確保する観点から
は、前記シール材の内方張出部とインク吸引針のインク
吸引口との間の軸線方向距離ができる限り小さいこと、
具体的には３ｍｍ以内であることが望ましい。

【００３８】前記インクカートリッジの容器を密閉する
蓋には、前記容器内に前記インク保持体を安定的に保持
するための複数のリブが設けられるところ、本発明にあ
っては、従来のようなインク保持体の部分的圧縮を必要
としないため、前記リブの高さを同一のものとすること
ができる。また、前記インク保持体は、部分圧縮を受け
ないため、インクは前記インク保持体内に比較的均一に
分布する。これは、定量的で安定的なインクの吸引に役
立つ。

【００３９】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、インクジェッ
トプリンター（図示せず）に適用される本発明のインク
カートリッジが全体に符号１０で示されている。

【００４０】インクカートリッジ１０は、上端開放の容
器１２と、該容器の開放上端に配置されかつ固定され
た、容器１２を密閉する蓋１４とを含み、前記インクジ
ェットプリンターへの据え付けに適合する外形を有す
る。

【００４１】容器１２内には、インク（図示せず）を含
有する連続気泡スポンジゴムからなるインク保持体１６
が圧縮状態で収容されている。すなわち、インク保持体
１６は、容器１２の底壁１８および側壁２０並びに蓋１
４が規定する空間にあってこれらの底壁１８、側壁２０
および蓋１４から押圧され、弾性的に変形した状態にあ
る。

【００４２】インク保持体１６およびこれを収容する容
器１２はそれぞれ直方体の形状を有し、このため、容器
の側壁２０は矩形（好ましくは長方形）の横断面形状を
有し、また、底壁１８の後記内壁面３８は矩形の平面形
状を有する。

【００４３】インク保持体１６は、２０〜８０セル／ｃ
ｍ^３の発泡密度を有し、インクは各セル（気泡）内に保
持されている。

【００４４】容器１２および蓋１４は、例えばプラスチ
ックの成形品からなる。

【００４５】容器１２は、その底壁１８から下方へ伸び
る突起２２を備える。突起２２には、前記プリンター、
より詳細には該プリンターのキャリッジ（図示せず）に
設けられたインク吸引針２４（図３）のための受け入れ
孔２６が設けられている。受け入れ孔２６はその開放下
端に熱溶着されたフィルム２８により密閉されている。

【００４６】インクカートリッジ１０は、その使用に際
し、前記キャリッジ上の所定位置に据えられる。このと
き、インク吸引針２４がフィルム２８を突き破って受け
入れ孔２６内に進入する。

【００４７】受け入れ孔２６内には、該受け入れ孔の孔
壁とインク吸引針２４との間を密封するために弾性を有
するシール材３０が配置されている。このシール材３０
の働きにより、インク吸引針２４の先端に開放する複数
のインク吸引口３２（図３）が受け入れ孔２６の一部で
ある密閉空間３４内におかれる。この密閉空間３４内の
インクは、前記プリンターの作動に伴い、インク吸引針
のインク吸引口３２から吸引され、密閉空間３４は負圧
状態下におかれる。

【００４８】一方、容器の底壁１８にはインク出口開口
３６が設けられており、出口開口３６は受け入れ孔２６
内の密閉空間３４と連通している。このため、容器１２
内のインク保持体１６中のインクは、出口開口３６を通
して受ける負圧作用により、出口開口３６を経て密閉空
間３４内に流動し、インク吸引針２４にその吸引孔３２
から吸引される。これにより、インクカートリッジ１０
内のインクが前記プリンターに供給され、印刷の用に供
される。

【００４９】ところで、本発明にあっては、容器の底壁
１８が平坦な内壁面３８を有する。より詳細には、内壁
面３８は平坦な水平面であることを意味するが、その平
坦性は実質的なもので足り、わずかな凹凸または傾斜が
あっても平坦であることを妨げるものではない。

【００５０】平坦な内壁面３８としかつ該内壁面に開放
するインク出口開口３６を設けることにより、前記負圧
の作用を受けてインク保持体１６から内壁面３８上に滴
下し、内壁面３８上をさらに出口開口３６に向けて移動
するインクの流動の障害となる段差や傾斜をなくすこと
ができる。

【００５１】その結果、内壁面３８上に存在するインク
のほとんど全てを吸引することができる。このため、前
記プリンターによる印刷が不能となるまで使用したとき
に容器１２内に残るインクの量（残量）を著しく低減す
ることができる。実験によれば、インクの前記残量は、
最初に充填された量の６〜７％であった。このときの残
留インクの液面を符号Ｂで示す。

【００５２】次に、前記負圧作用を受ける出口開口３６
は、細孔群からなる。

【００５３】前記細孔群とすることにより、これを単孔
とする場合に比べ、インク保持体１６に対する負圧作用
点を増大することができる。これにより、インク保持体
１６からのインクの吸引をより定量的にかつより安定的
なものとすること、すなわちインクの供給量が一時的に
減少しまたはインクの供給が一時的に途絶えることを防
止することができる。

【００５４】細孔群３６の各細孔４０は多角形の横断面
形状を有する。

【００５５】好ましくは、細孔４０は、四角形（図４お
よび図５）、菱形（図６）、直角二等辺三角形（図
７）、正三角形（図８）、正六角形（図９）等の多角形
の横断面形状を有するものを選択し、さらに好ましく
は、細孔４０同士の間隔を等しいものに設定する。細孔
４０の配列態様は任意に選択することができる。

【００５６】さらに好ましくは、多角形の横断面形状を
有する各細孔４０の一辺の長さおよび細孔４０同士の間
隔について、それぞれ、ほぼインク保持体１６のセルの
直径に相当する長さである０．０５〜０．５ｍｍ（より
好ましくは０．１〜０．３ｍｍ）および０．０５〜１．
０ｍｍに設定する。

【００５７】これによれば、各細孔４０の直上において
各細孔４０に相対するインク保持体１６の各セルに前記
負圧を及ぼすことができ、インクの吸引量をより一定に
かつインクの流動をより安定にすることができる。

【００５８】また、実験により、良好なインクの前記定
量性および安定性を得る上では、細孔群３６すなわちそ
の広がりまたは散らばりａ（図４）が、底壁の内壁面３
８の平面形状である長方形の短辺の長さの７０％以下の
範囲内にあることという知見を得た。なお、この範囲に
おいて、最も好ましいのは、細孔群３６の広がり寸法と
細孔４０の一辺との長さの比は１０：１であった。

【００５９】細孔群３６は、図示の例におけるように、
容器の底壁１８を穿孔してまたは一体成形により、底壁
１８自体に形成することができる。また、図示の例に代
えて、前記インク出口開口が設けられる箇所に１の孔を
設け、この孔に、前記細孔群を穿った板状体またはシー
ト（例えば０．０５〜１．５ｍｍの厚さ寸法を有する）
（図示せず）を嵌め込みかつ底壁１８に摩擦係合または
例えば接着、溶着等により固定することによっても、底
壁１８にその内壁面３８で開放する細孔群３６を形成す
ることができる。

【００６０】また、これらの例に代えて、前記１の孔
を、前記細孔群を穿った板状体またはシートで覆いかつ
これを底壁１８に固定することにより、前記インク出口
開口に連通する細孔群３６を設けることができる。この
場合には、平坦な底壁の内壁面３８との間に生じる段差
をできるだけ小さいものとして内壁面３８の実質的平坦
を確保すべく、前記板状体またはシートの厚さ寸法をで
きる限り小さいものとし、また、前記段差は０．５ｍｍ
以下とする。

【００６１】インクカートリッジ１０から前記インク吸
引針の受け入れ孔２６への前記インクの流れについて、
図１０および図１１を参照して簡単に説明すると、次の
とおりである。

【００６２】図１０に示すように、容器１２内のインク
保持体の各セル６４は、初め、インク６６で満たされて
いる。次いで、細孔群３６に前記負圧が作用すると、各
細孔４０に対応してこれに相対するセル６４からインク
６６が吸引され（大きい矢印参照）、これらのセル６４
が空状態になる。空になったセル６４内に空気は存在し
ないため、これらのセル６４は負圧状態にあり、これら
のセル６４とこれらの周りのインク充満状態にある他の
セル６４との間に圧力傾斜が生じる。この圧力傾斜のた
め、他のセル６４を満たすインク６６が空のセル６４に
移動し（小さい矢印参照）、細孔群３６を経て受け入れ
孔２６に至る。

【００６３】このようなセル６４間におけるインク６６
の移動が繰り返される結果、インク６６が消費され、そ
の液面が徐々に低下し（図１１）、この結果、最終的
に、空気を前記細孔群が吸引したとき、インクの移動は
終了し、供給が断たれる。このときの残量が最終のイン
ク残量となる（図１に示す液面Ｂ参照）。

【００６４】次に、前記インク吸引針の受け入れ孔２６
中に負圧作用空間である密閉空間３４を規定するシール
材３０は、シリコンゴムやアクリロニトリルブタジエン
ゴム（ＮＢＲ）のような弾性体からなる。好ましくは、
これらのゴム材料は２０°以上の硬度、より好ましくは
２０〜５０°の硬度（ゴム硬度計Ａスケール）を有す
る。

【００６５】シール材３０は、インク吸引針２４の貫通
を許す筒状の本体４２と、受け入れ孔２６の周壁面に気
密に接する環状の下端部４４と、インク吸引針２４がシ
ール材の本体４２を貫通するときに拡径され、インク吸
引針２４の周面および受け入れ孔２６の周壁面の双方に
気密に接する環状の上端部４６とを有する（図２参
照）。

【００６６】図示の例では、容器の受け入れ孔２６が下
端に開放する大径部４８と該大径部に連なる小径部５０
とを有し、シール材の下端部４４は大径部４８に受け入
れられ、また、その本体４２とその上端部４６とが小径
部５０内に受け入れられている。

【００６７】シール材の下端部４４は、その本体４２の
下端からその径方向外方へ張り出す環状の外方張出部か
らなり、受け入れ孔の大径部４８の周壁面に密接し得る
外径を有する。図示の例では、張出部４４はその最外周
面を規定する環状の突条５２を有し、該突条が大径部４
８の周壁面に気密に接している。これにより、受け入れ
孔２６の開放端において該受け入れ孔２６内へ空気の流
入が阻止されている。

【００６８】他方、シール材の上端部４６は、本体４２
の上端からその径方向内方へ張り出す環状の内方張出部
からなる。内方張出部４６は、インク吸引針２４の外径
より小さい直径を有する。このため、インク吸引針２４
がシール材の下端部４４を経て内方張出部４６を貫通す
るとき、内方張出部４６がその直径が拡大（拡径）する
ように弾性変形する。その結果、インク吸引針２４の周
面に内方張出部４６が密接し、受け入れ孔２６内への空
気の流入が阻止されている。

【００６９】また、内方張出部４６の弾性的拡径に伴っ
て内方張出部４６の外径が増大するところ、変形前にお
ける内方張出部４６の外径は、該外径と、受け入れ孔の
小径部５０の直径との差が内方張出部４６の外径増大量
よりも小さいものとなるように設定されている。

【００７０】このため、拡径された内方張出部４６は、
これを貫通するインク吸引針２４から径方向外方への力
を受け、受け入れ孔２６の周壁面との間で圧縮されかつ
外周壁面に強固に密接する。その結果、小径部５０内へ
のその周壁面に沿っての外気の流入およびインク吸引針
２４の周面に沿っての外気の流入が確実に阻止される
（図３参照）。なお、受け入れ孔２６の周壁面に沿って
の外気の流入に対しては、内方張出部４６と外方張出部
４４とにより、二重に阻止されている。

【００７１】このシール材３０材による封止効果によ
り、前記負圧発生に有効な密閉空間３４が規定すること
ができ、容器１８内のインクの吸引を良好なものとする
ことができる。なお、シール材の内方張出部４６は、好
ましくは、本体４２の厚さ寸法の１２０％以上の大きさ
の径方向長さを有する。

【００７２】図示の例では、比較的微弱な前記負圧が容
器のインク出口開口３６に対してより有効に作用するよ
うに、受け入れ孔２６の軸線方向長さおよびシール材３
０の軸線方向長さを次のように設定することが望まし
い。

【００７３】すなわち、受け入れ孔２６にインク吸引針
２４が受け入れられたとき、受け入れ孔２６の軸線方向
におけるインク吸引針のインク吸引口３２とシール材の
内方張出部４６との距離ｂ（図３）が３ｍｍ以内となる
ように設定する。

【００７４】図１に示すように、容器１８の蓋１４は、
高さ寸法が同一である複数のリブ５６を有する。同一の
高さ寸法を有するこれらのリブ５６は、容器１８内のイ
ンク保持体１６の頂面を下方へ均一に押圧し、インク保
持体１６が容器１８内で移動しないように保持する作用
を担う。

【００７５】このことは、また、インク保持体１６に局
部的な圧縮変形を生じさせないで保持すること、すなわ
ち全体に均一に圧縮された状態で保持することを可能に
する。このため、図示の例ではインク保持体１６の外形
がほぼ直方体形状に維持される。これにより、インク保
持体１６中のセルの一様な配列が維持され、セル相互間
におけるインクの流動障害を生じない。また、各セル中
にインクを均一に充填することができる。

【００７６】なお、蓋１４に設けられた３種類の孔５８
および孔６０と、孔６２とは、それぞれ、インクカート
リッジ１０の製造時において使用されるインク注入孔お
よび脱気孔と、インクカートリッジ１０の使用時に使用
される大気取り入れ孔である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクカートリッジの縦断面図で
ある。

【図２】インクカートリッジにおけるインク吸引針受け
入れ孔とその内部のシール材とを拡大して示す部分断面
図である。

【図３】インク吸引針を受け入れた状態における受け入
れ孔およびシール材の拡大部分断面図である。

【図４】インク出口開口を示す、インクカートリッジの
容器の部分横断面図である。

【図５】インク出口開口の一例である細孔群の平面図で
ある。

【図６】他の例の細孔群を示す平面図である。

【図７】さらに他の例の細孔群を示す平面図である。

【図８】さらに他の例の細孔群を示す平面図である。

【図９】さらに他の例の細孔群を示す平面図である。

【図１０】本発明に係るインクカートリッジにおけるイ
ンクの流れを模式的に示す説明図である。

【図１１】一定量のインクを消費したときのインクカー
トリッジの図１０におけると同様の説明図である。

【図１２】従来のインクカートリッジの縦断面図であ
る。

【図１３】従来のインクカートリッジにおけるインクの
流れを模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１０インクカートリッジ１２，２２容器およびその突起１４，５６蓋およびそのリブ１６インク保持体１８，３８底壁およびその内壁面２４，３２インク吸引針およびそのインク吸引孔２６受け入れ孔３０シール材３６インクの出口開口４０細孔４２，４４，４６シール材の本体、下端部および上端
部４８，５０受け入れ孔の大径部および小径部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットプリンター用インクカート
リッジのための、２０〜８０セル／ｃｍ^３の発泡密度を
有する連続気泡スポンジゴム製インク保持体の容器であ
って、矩形の横断面形状を有する側壁と、平坦な内壁面
を有する底壁と、該底壁に設けられたインクの出口開口
と、前記底壁から下方に伸びる突起と、該突起に設けら
れ前記インクの出口開口と連通する、前記インクジェッ
トプリンターに設けられたインク吸引針のための受け入
れ孔とを備え、前記底壁の出口開口が細孔群からなり、
各細孔が多角形の横断面形状を有し、該多角形の一辺が
約０．０５〜０．５ｍｍの長さ寸法を有する、容器。
【請求項２】前記出口開口は前記底壁自体に形成されて
いる、請求項１に記載の容器。
【請求項３】前記出口開口は１の孔と、該孔に嵌合され
かつ固定された、細孔群が形成された板状体またはシー
トとからなる、請求項１に記載の容器。
【請求項４】前記出口開口は１の孔と、該孔を覆う、細
孔群が形成された板状体またはシートとからなる、請求
項１に記載の容器。
【請求項５】前記細孔の間隔が等しい、請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の容器。
【請求項６】前記細孔の間隔が０．０５〜１．０ｍｍで
ある請求項５に記載の容器。
【請求項７】前記底壁の内壁面は長方形の平面形状を有
し、前記細孔群は前記長方形の短辺の長さの７０％以下
の範囲内にある、請求項１に記載の容器。
【請求項８】前記突起の受け入れ孔の孔壁と前記インク
吸引針との間を密封するために前記突起の受け入れ孔内
に配置された弾性を有するシール材を含み、該シール材
は、前記インク吸引針の貫通を許す筒状の本体と、前記
受け入れ孔の周壁面に気密に接する下端部と、前記イン
ク吸引針が前記本体を貫通するときに拡径され、前記イ
ンク吸引針の周面および前記受け入れ孔の周壁面の双方
に気密に接する上端部とを有する、請求項１に記載の容
器。
【請求項９】前記インク吸引針の受け入れ孔は大径部お
よび小径部からなり、前記シール材の下端部はその本体
からその径方向外方に張り出しかつ前記受け入れ孔の大
径部の周壁面に接する環状の外方張出部からなり、ま
た、前記シール材の上端部はその本体からその径方向内
方へ張り出し、前記インク吸引針の周面および前記小径
部の周壁面の双方に接する環状の内方張出部からなる、
請求項８に記載の容器。
【請求項１０】前記内方張出部は、前記本体の厚さ寸法
の２０％以上の大きさの径方向長さを有する、請求項９
に記載の容器。
【請求項１１】前記インク吸引針の受け入れ孔は、これ
に前記インク吸引針が受け入れられたとき、前記受け入
れ孔の軸線方向における前記インク吸引針のインク吸引
口と前記シール材の内方張出部との距離が３ｍｍ以内と
なる軸線方向長さを有する、請求項１、８ないし１０の
いずれか１項に記載の容器。
【請求項１２】前記シール材は、２０°以上の硬度を有
するシリコンゴムまたはアクリルニトリルブタジエンゴ
ムからなる、請求項８ないし１１のいずれか１項に記載
の容器。
【請求項１３】請求項１ないし１２のいずれか１項に記
載の容器と、該容器内に圧縮状態で収容された、連続気
泡スポンジゴムからなるインク保持体とを含む、インク
カートリッジ。
【請求項１４】前記容器の蓋を含み、該蓋は前記容器内
のインク保持体に対して押圧力を及ぼす複数のリブを備
え、該リブは同じ高さ寸法を有する、請求項１３に記載
のインクカートリッジ。