JP2004188729A - インクカートリッジおよびインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】相互に連通した複数のインク室を備えたインクカートリッジを立てた場合においてもインク漏れが起きないようにすること。
【解決手段】インクカートリッジ１０の各インク室１３（１）〜１３（４）は、昇降可能な可動蓋３３とインク室内周面３１ａの隙間３７に形成されたインクメニスカスによって密閉状態のインク貯留部３５が形成され、インク貯留部３５からインク取り出し部１５を介してインクが外部に供給される。各インク貯留部３５は同一色のインクが貯留され、相互に連通している。インクカートリッジ１０を立てると、上側のインク室からインクが下側に流れ、最も下側のインク室の内圧が高まり、可動蓋３３が押し上げられ、隙間３７から背面側の空間３８にインクが流出する。各インク室の上端開口部３１ａは封鎖板２０で封鎖されているので、流出したインクが外部に漏れ出ることがない。インクカートリッジ１０を元の姿勢に戻すと空間３８に溜まったインクが再びインク貯留部３５に戻るので、インクの無駄を防止できる。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のインク室が相互に連通した構造のインクカートリッジに関し、さらに詳しくは、傾斜させた場合や、落下等により衝撃が加わった場合でも、インクがインク室外へ漏れ出ることのないインクカートリッジに関するものである。
【０００２】
また、本発明は、かかるインクカートリッジをインク供給源とするインクジェットプリンタに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクカートリッジとしては、インクが充填された可撓性のインク袋を剛性のプラスチックケースに収納した構成の袋式インクタンクや、インクを吸収保持したフォームやフェルトを剛性のプラスチックケースに収納した構成のフォーム式インクタンクが知られている。しかしながら、袋式インクタンクやフォーム式インクタンクは充填されているインクの取り出し効率が悪いという問題点がある。また全容量に対するインクの充填効率が低いので、インクタンクの小型化が困難であるとう問題点がある。さらに、袋式インクタンクでは、インク袋のインクシール不良によるインク漏れ、輸送時におけるインク袋とこれが収納されているプラスチックケースとの擦れに起因するインク袋の破れによるインク漏れなどの危険性がある。擦れや破れを防止するためにはインク袋を構成している可撓性材料の剛性、強度を高くすればよいが、このようにすると、インク供給用の負圧が増加してしまい、また、インク残量が増加する、インク残量のばらつきが増加するなどの弊害が発生してしまう。さらには、フォーム式インクタンクの場合には、フォームにインクを吸収保持させているので、ここから供給されるインク中に異物が混入する危険性が高く、異物がインクジェットヘッドの側に侵入してヘッド詰まりなどの弊害を引き起こす危険性が高い。
【０００４】
本願人は、このような問題点に鑑みて、構造が簡単でコンパクトに構成でき、しかも、インク取り出し効率およびインク充填効率の高いインクカートリッジを提案している。例えば、下記の特許文献においてかかるインクカートリッジを提案している。
【０００５】
【特許文献】
特願２００２−２３８４９１号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図９（ａ）にはこの特許文献に記載された形式のインクカートリッジを示してある。この図に示すように、インクカートリッジ１００は、上端が開口した並列配置された４つのインク室１０１（１）〜１０１（４）と、各インク室の内周側面１０１ａに沿って上下に移動可能な可動蓋１０２と、各インク室１０１（１）〜１０１（４）の底面に形成したインク取り出し部１０３（１）〜１０３（４）とを備えている。各インク室１０１（１）〜１０１（４）では、インク室底面１０１ｂとインク室内周側面１０１ａと可動蓋１０２によりインク貯留部１０４が区画形成されており、ばね部材１０５によって可動蓋１０２を常に上方に付勢され、これにより、インク貯留部１０４が負圧状態に保持されている。そして、インク室内周側面１０１ａと可動蓋１０２の隙間に形成されているインクメニスカスの強度は、インク取り出し部１０３（１）〜１０３（４）に作用するインクジェットヘッド側のインク吸引力によって破壊することの無い強度に設定されている。
【０００７】
この構成のインクカートリッジ１００は、独立した各インク室１０１（１）〜１０１（４）に異なる色のインクが貯留された多色用のインクカートリッジであるが、このインクカートリッジを単色用のインクカートリッジとして用いる場合には、図９（ｂ）に示すように、複数のインク室１０１（１）〜１０１（４）の仕切り板部分１０６、１０７、１０８の下端部分にインク連通口１１１〜１１３をそれぞれ形成して、インク室を相互に連通させた構成とするだけでよい。
【０００８】
ここで、インク連通口１１１〜１１４が形成されている単色用のインクカートリッジ１００Ａを、図９（ｃ）に示すように、その天板部分１１４および底板部分１１５が左右となるように立てた場合には、インク室１０１（１）〜１０１（４）間の高低差によりインク室内の圧力状態が異なってくる。上側のインク室１０３（４）からインク連通口１１３、１１２、１１１を通って下側のインク室１０３（３）〜１０３（１）にインクが流出するので、上側のインク室１０３（４）では、可動蓋１０２が底面１０１ｂ側に移動してインク貯留部１０４の貯留インク量が少なくなる。これに対して、下側のインク室、例えばインク室１０３（１）では、上側からインクが流入して圧力が高まり、可動蓋１０２が押し上げられ、インク貯留量が増加する。
【０００９】
従って、インクカートリッジ１００Ａの幅寸法が長くなり、上側のインク室と下側のインク室の高低差が大きくなると、大きな差圧が発生し、下側のインク室内の圧力が高まり、可動蓋１０２とインク室内周側面１０１ａの間に形成されているインクメニスカスが壊れて、インクがインク室外に漏れ出る危険性がある。図９（ｂ）のインクカートリッジ１００Ａは、各インク室１０１（１）〜１０１（４）の上側に廃インク室１１６が形成されており、各インク室から漏れ出たインクは廃インク室１１６に充填されているインク吸収材１１７に吸収されるか、天板部分１１４に形成した大気開放口１１８から外部に漏れ出てしまう。
【００１０】
このために、かかる構成のインクカートリッジ１００Ａの幅寸法を制限して、縦に置かれた場合においてもインク室からインクが漏れでないようにする必要がある。
【００１１】
本発明の課題は、この点に鑑みて、設置姿勢の如何に拘わらず、インク室からインク漏れの発生する惧れの無いインクカートリッジを提案することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のインクカートリッジは、
上端が開口している並列配置された複数のインク室と、
各インク室の底面に形成されているインク取り出し部と、
各インク室の内周側面に沿って上下に移動可能であると共に、当該内周側面との隙間にインクメニスカスを形成可能な可動部材と、
各インク室内において、前記底面、前記内周側面および前記可動部材によって区画形成されているインク貯留部と、
前記インク貯留部を負圧状態に保持するために、前記可動部材を上方に付勢している付勢部材と、
各インク室の上端開口部を封鎖していると共に、各インク室の前記可動板の上昇限界を規定している封鎖板と、
前記封鎖板に形成した大気連通口と、
各インク室を前記可動部材より上側の位置で相互に連通している通気口と、
各インク室を前記可動部材より下側の位置で相互に連通しているインク連通口とを有していることを特徴としている。
【００１３】
本発明のインクカートリッジでは、斜めの姿勢や縦置きにされた場合に、可動部材とインク室内周側面の隙間から可動部材の背面側にインクが流出しても、各インク室の上端開口部が封鎖板により封鎖されているので、インクが外部に漏れできることはない。また、可動部材の背面側に流出したインクは、そこに留まっているので、インクカートリッジが元の姿勢に戻されると、再び、可動部材とインク室内周側面の隙間を介してインク貯留部に戻る。よって、流出したインクが無駄になることもない。
【００１４】
ここで、前記封鎖板に前記可動部材が当接した時に、これらが面接触状態になると、可動部材が封鎖板に貼りついてしまう惧れがある。そこで、前記封鎖板および各可動部材の当接部分には、これら封鎖板および可動部材の少なくとも一方の当接部分に、突起を形成しておくことが望ましい。
【００１５】
また、可動部材を付勢している付勢部材としてばね部材を用いた場合には、可動部材がインク室底面部分に接近するに連れてばね部材が圧縮され、可動部材の付勢力が漸増する。この結果、可動部材とインク室内周側面の隙間に形成されているインクメニスカスが壊れる惧れがある。そこで、各インク室の前記底面の近傍における内周側面部分と前記可動部材との隙間を、当該可動部材が下降するに連れて漸減するようにすればよい。このようにすれば、可動部材の付勢力の増加に伴って、隙間が減少するのでインクメニスカス強度も高くなる。
【００１６】
さらに、インクカートリッジを立てた場合に、下側に位置しているインク室の可動部材の背面側に流出したインクが、封鎖板の大気連通口を通って外部に漏れ出ないようにするためには、前記封鎖板の前記大気連通口を、当該封鎖板の中央部分に形成しておくことが望ましい。このようにすれば、インクカートリッジをいずれの向きで立てた場合においても、下側に位置しているインク室から流出したインクが大気連通口から外部に漏れ出ることを効果的に防止できる。
【００１７】
次に、本発明のインクカートリッジに廃インクを回収する廃インク室を配置することもできる。この場合には、上記構成に加えて、
カートリッジケースと、
このカートリッジケースの内部に形成された複数の前記インク室と、
前記カートリッジケースの天板部分と前記封鎖板の間に形成されている廃インク室と、
この廃インク室内に充填されているインク吸収材と、
前記廃インク室を大気開放するために、前記カートリッジケースの天板部分に形成した大気開放口とを備えたものとすればよい。
【００１８】
この場合、可動部材の背面側に流出したインクが、前記封鎖板の大気連通口から、廃インク室のインク吸収材によって吸い上げられしまうことを防止するために、前記封鎖板の前記大気連通口には前記インク吸収材が接しないようにすることが望ましい。
【００１９】
なお、前記カートリッジケースの底板部分により各インク室の底面を規定し、当該底板部分に、前記インク取り出し部と、前記廃インク室に廃インクを回収するための廃インク回収部を形成された構成を採用することができる。
【００２０】
一方、本発明はインクジェットプリンタに関するものであり、本発明のインクジェットプリンタは、上記構成のインクカートリッジをインク供給源としていることを特徴としている。本発明のインクジェットプリンタにおいては、それを傾斜配置した場合などにおいてもインクカートリッジからインクが漏れ出ることがない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクカートリッジを備えたインクジェットプリンタの実施の形態を説明する。
【００２２】
（インクジェットプリンタ）
図１は本実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。インクジェットプリンタ１は、記録用紙２を紙送り方向Ｙに向けて搬送するプラテン３と、このプラテン３にノズル面が対峙しているインクジェットヘッド４と、このインクジェットヘッド４を印刷方向Ｘに向けて往復移動させるためのキャリッジ５と、インクジェットヘッド４の各インクノズルにインクを供給する単色印字用インクカートリッジ１０が装着されたインクカートリッジ装着部７と、各部分の駆動を制御する駆動制御装置８とを有している。
【００２３】
インクカートリッジ１０には、後述のように、例えばブラックインクが貯留された相互に連通した４つのインク室と廃インクを回収する１つの廃インク室とが備わっている。インクカートリッジ装着部７には、各インク室からインクを取り出すためのインク供給針７（１）〜７（４）と、廃インクを排出するためのインク回収針７（５）とが備わっている。このインクカートリッジ装着部７にインクカートリッジ１０を装着すると、インクカートリッジ１０からインクジェットヘッド４へのインク供給経路が形成される。
【００２４】
なお、インクカートリッジ１０の代わりに、各インク室が独立しているカラー印字用インクカートリッジを用いると、インクジェットヘッド４に対して、各インク室に貯留されている異なる色のインクをそれぞれ供給するインク供給経路を形成可能である。
【００２５】
また、インクジェットプリンタ１は、プラテン３から印刷方向Ｘに外れた位置に、ノズルキャップ９を備えている。このノズルキャップ９はインクポンプ６を介してインク回収針７（５）に繋がっている。従って、インクカートリッジ１０をインクカートリッジ装着部７に装着すると、ノズルキャップ９からインク回収針７（５）を経てインクカートリッジ１０内の廃インク室に到る廃インク回収経路が形成される。インクジェットヘッド４のノズル面にノズルキャップ９を被せた状態でインクポンプ６を駆動すると、ヘッド側から廃インクを廃インク室に回収できる。
【００２６】
（インクカートリッジ）
図２（ａ）〜（ｄ）はインクカートリッジ１０を示す平面図、正面図、左側側面図および右側側面図であり、図３はその斜視図であり、図４はその分解斜視図である。また、図５（ａ）および８ｂ）は図１のＡ−Ａで切断した部分を示す断面図およびその部分拡大断面図である。
【００２７】
まず、これらの図を参照して、インクカートリッジ１０の全体構成を説明する。インクカートリッジ１０は、横に長い扁平な矩形筒状のカートリッジケース１２と、この内部を仕切ることにより形成されている４個のインク室１３（１）〜１３（４）および１個の廃インク室１４とを備えている。カートリッジケース１２は、ケース本体１２ａと、このケース本体１２ａの上端開口を封鎖しているケース蓋板（カートリッジケースの天板部分）１２ｂから構成されており、ケース蓋板１２ｂは薄板状で、裏面はほぼ平坦面となっている。ケース本体１２ａの底板部分２１には、各インク室１３（１）〜１３（４）からインクを取り出すためのインク取り出し部１５（１）〜１５（４）と、廃インクを廃インク室１４に回収するための廃インク回収部１６が形成されている。
【００２８】
次に、インクカートリッジ１０の各部分を詳細に説明する。カートリッジケース１２のケース本体１２ａは、インク取り出し部１５（１）〜１５（４）および廃インク回収部１６が形成されている底板部分２１と、この底板部分２１の長辺側の縁から直角に起立している一対の側板部分２２、２３と、底板部分２１の短辺側の縁から垂直に起立している一対の端板部分２４、２５から構成されている。カートリッジケース１２のケース本体１２ａの内部には、一対の側板部分２２、２３の間に掛け渡した４枚の仕切り板部分２６、２７、２８、２９によって、上端が開口している４個の円形断面のインク室１３（１）〜１３（４）が形成されている。各インク室１３（１）〜１３（４）の上端開口部１３ａは一枚のプラスチック製などの素材からなる封鎖板２０によって封鎖されている。
【００２９】
図６はこの封鎖板２０を上側および裏面側から見た場合の斜視図である。これらの図に示すように、封鎖板２０の裏面には、各インク室１３（１）〜１３（４）の上端開口部１３ａの円環状縁端面１３ｂ（図４参照）に対応した円環状突起２０ａが形成されている。円環状縁端面１３ｂに対して当該突起２０ａを熱融着することにより、封鎖板２０が接合されている。
【００３０】
また、封鎖板２０の裏面における隣接する円環状突起２０ａが相互に接する部位には、この部分を封鎖板表面側に突出させることにより形成した溝２０ｂが形成されている。封鎖板２０を接合した状態においては、各インク室１３（１）〜１３（４）の上端開口部１３ａの円環状縁端面１３ｂと封鎖板２０の各溝２０ｂとの間に、インク室相互を連通している通気口２０ｃが形成された状態になっている。さらに、封鎖板２０における中央に位置している溝２０ｂには、当該封鎖板を貫通した状態に形成した大気連通孔２０ｃが形成されている。
【００３１】
再び、図２〜５を参照して説明すると、封鎖板２０とケース蓋板１２ｂの間には、横方向に延びる細長い空間が形成されており、この空間から端板部分２４と仕切り板部分２６の間の空間に至るＬ状の空間が廃インク室１４とされている。この廃インク室１４にはフォーム、フェルトなどのインク吸収体１７が充填されている。ケース蓋板１２ｂにおけるインク室１３（１）よりも横方の部位には大気開放孔１２ｄが形成され、廃インク室１４はこの大気開放孔１２ｄを介して大気開放されている。
【００３２】
ここで、廃インク室１４において、封鎖板２０の大気連通孔２０ｃが位置している部分にはインク吸収体１７が存在しない空所１４ａが形成されており、大気連通孔２０ｃは当該空所１４ａによってインク吸収体１７とは隔てられている。
【００３３】
次に、インク室１３（１）〜１３（４）の構造を説明する。これらのインク室１３（１）〜１３（４）にはブラックインクが充填されている。これらのインク室１３（１）〜１３（４）の構造は同一であるので、インク室１３（２）の構造を以下に説明し、それ以外のインク室１３（１）、１３（３）、１３（４）の説明に当たっては対応する部分には同一符号を付して説明するものとする。
【００３４】
インク室１３（２）は、底板部分２１と、一対の側板部分２２、２３と、一対の仕切り板部分２７、２８とによって構成されている円筒状容器部分３１を備えている。この円筒状容器部分３１の上端開口部、すなわちインク室１３（２）の上端開口部１３ａは、上記のように封鎖板２０によって封鎖されている。また、仕切り板部分２７、２８の下端部分には、隣接配置されている円筒状容器部分３１に連通したインク連通孔３０が形成されている。他の仕切り板部分２９にもインク連通孔３０が形成されている。従って、４つのインク室１３（１）〜１３（４）における円筒状用容器部分３１の下端部分は相互に連通した状態となっている。
【００３５】
円筒状容器部分３１の内部には、封鎖板２０を熱溶着するのに先立って上端開口部１３ａからコイルばね３４、可動蓋（可動部材）３３が挿入されている。可動蓋３３は、コイルばね３４（付勢部材）によって上方に付勢されている。円筒状容器部分３１の底面中心部分にはインク取出し部１５（２）が形成されている。
【００３６】
円筒状容器部分３１の底面部分３１ｂと、その内周面部分３１ａと、可動蓋３３によって、ブラックインクが貯留されているインク貯留部３５が区画形成されている。上記のように仕切り板部分２７、２８、２９の下端部分には連通孔３０が形成されているので、各インク室１３（１）〜１３（４）のインク貯留部３５は相互に連通している。
【００３７】
この可動蓋３３の上側空間３８は、各仕切り板部分２６〜２９の上端に形成されている連通口２０ｄを介して相互に連通していると共に、封鎖板２０に形成した大気連通口２０ｃを介して、大気開放されている廃インク室１４に連通している。従って、各インク室１３（１）〜１３（４）における可動蓋３３の上側空間３８も大気開放状態とされている。
【００３８】
可動蓋３３は、円筒状容器部分３１の内周面３１ａに沿って上下に往復移動可能であり、円盤状の蓋本体部分３３ａと、この外周縁から下方に延びている一定長さの円筒状部分３３ｂとを備えている。インク貯留部３５にインクを充填すると、可動蓋３３と円筒状容器部分３１の内周面３１ａとの隙間３７にインクが進入してインクメニスカスを形成する。この隙間３７を適切な寸法に設定することにより、インク取出し部１５（２）に作用するインク吸引力よりも当該隙間３７に形成されるインクメニスカスの強度を大きくして、インク吸引時においてもインクメニスカスが壊れることの無い様にすることができる。
【００３９】
例えば、可動蓋３３の円筒状部分３３ｂの外径寸法が円筒状容器部分３１の内周面３１ａの内径寸法よりも約０．１ｍｍ小さくなるように形成されている。この場合、可動蓋３３が円筒状容器部分３１に同心状態に挿入されると、これらの間には幅０．０５ｍｍの隙間３７が円環状に形成されることになる。
【００４０】
また、コイルばね３４による可動蓋３３の押し上げ力によって、インク貯留部３５は常に所定の負圧状態に保持されているので、インク取出し部１５（２）にインク吸引力が作用しない状態においても、インク貯留部３５からインク取出し部１５（２）を介してインクが外部に漏洩することがない。
【００４１】
さらに、コイルばね３４による可動蓋３３の押し上げ力はインクメニスカスの強度およびインク取出し孔１５ｂに作用するインク吸引力よりも小さくなるように設定されているので、コイルばね３４の押し上げ力でインクメニスカスを壊して気泡がインク貯留部３５に進入することなく、インク取出し部１５（２）からインクが吸引されると、インク吸引量に応じて可動蓋３３がインク取出し部１５（２）の側に移動することになる。
【００４２】
ここで、各インク室１３（１）〜１３（４）の上端開口部１３ａの中心部分に対応する封鎖板２０の裏面部分には下方に僅かに突出した円形突起２０ｅがそれぞれ形成されている（図６参照）。可動蓋３３の上面中央部分は平坦な面とされているので、可動蓋３３が上昇すると、円形突起２０ｅに実質的に点接触状態で当接して、当該可動蓋３３の上昇が止まる。
【００４３】
また、図５（ｂ）に示すように、各インク室１３（１）〜１３（４）のインク貯留部３５の内周面部分３１ａの底面３１ｂの近傍部分は、下方に向かうに連れて内径寸法が漸減しているテーパ状内周面部分３１ｄとされている。また、このテーパ状内周面部分３１ｄの下端１３ｅの内径寸法は可動蓋３３の外径寸法と同一とされ、これよりも下側部分は円弧状の湾曲内周面部分１３ｆとされ、この湾曲内周面部分１３ｆの下端が底面部分１３ｂに滑らかに連続している。従って、可動蓋３３が下降して底面部分１３ｂに接近すると、可動蓋３３と内周面３１ａの隙間が狭くなり、従って、そこに形成されるインクメニスカス強度が高くなる。可動蓋３３の下端がテーパ状内周面部分３１ｄの下端に至ると、可動蓋３３が当該内周面部分に嵌り込み、ロックされた状態が形成されている。
【００４４】
次に、本例のインク取り出し部１５（２）の構造を説明する。円筒状容器部分３１の底面中心には円形開口４１が形成され、この外周縁部分からは底板部分２１の下方に突出した円筒枠４２が形成されている。この円筒枠４２には円盤状のゴムパッキン４３が装着されており、その中心に開けた貫通孔がインク取出し孔１５ｂとして機能する。円形開口４１のインク貯留部側の外周縁部分からも円筒枠４４が上方に突出しており、この中心開口部分がインク取出し孔１５ｂとインク貯留部３５とを連通する連通路４５とされている。この連通路４５には、インク取出し孔１５ｂを封鎖可能な弁４６が配置されており、この弁４６は常にコイルばね４７によってゴムパッキン４３の背面に押し付けられ、インク取出し孔１５ｂを封鎖している。
【００４５】
インク貯留部３５内に突出している円筒枠４４の上端開口には異物除去用のフィルタ４９が取り付けられている。従って、インク貯留部３５からインク供給針７（２）の側に供給されるインクに混入している異物がこのフィルタ４９によって捕捉され、インクジェットヘッド４の側に入り込むことを防止できる。
【００４６】
（インク供給動作、作用効果）
このように構成した本例のインクカートリッジ１０のインク供給動作、作用効果を説明する。図５に示すように、インク室１３（１）〜１３（４）のインク貯留部３５内にブラックインクを充填した状態では可動蓋３３が封鎖板２０の側に偏位している。すなわち、可動蓋３３は円筒状容器部分３１の上端位置近傍に位置している。
【００４７】
また、可動蓋３３と円筒状容器部分３１の内周面３１ａとの隙間３７にはインクメニスカスが形成されているので、廃インク室１４に通じている可動蓋３３の背面側の上側空間３８とインク貯留部３５とは当該可動蓋３３によって仕切られた状態にある。さらに、コイルばね３４によって可動蓋３３が押し上げられているので、インク貯留部３５は所定の負圧状態に保持されている。
【００４８】
インク取出し孔１５ｂに、インクジェットプリンタ１のインクジェットヘッド４の側からのインク吸引力が作用すると、可動蓋３３はコイルばね３４のばね力に逆らってインク取出し孔１５ｂの側に移動するので、所定量のインクがインク取出し孔１５ｂからインクジェットヘッド４の側に供給される。
【００４９】
ここで、移動する可動蓋３３と円筒状容器部分３１の内周面３１ａの隙間３７に形成されているインクメニスカスの強度はインク吸引力よりも大きいので、インク吸引力によってインクメニスカスが破壊されることはない。よって、可動蓋３３の上側から当該隙間３７を介して気泡がインク貯留部３５の側に進入することはない。また、当該隙間３７を介してインク貯留部３５の側から可動蓋３３の上側にインクが漏れ出ることもない。
【００５０】
このようにして、インク貯留部３５内は適切な負圧状態に保持され、気泡の混入やインク漏洩を伴うことなく、インクの供給動作が行われる。各インク貯留部３５は仕切板部分２７〜２９の下端に形成されたインク連通口３０を介して相互に連通しているので、一つのインク貯留部３５からのインク吸引量が多い場合でも、各インク室１３（１）〜１３（４）の可動蓋３３は図７に示すように均等に下降していくことになる。インクエンドの状態では、各可動蓋３３が円筒状容器部分３１の底面に当たる位置まで下降し、インク貯留部３５の容積が最小となる。
【００５１】
可動蓋３３が円筒状容器部分３１の底面近傍まで下降して、円筒状容器部分３１のテーパ状内周面部分に到った後は、図５（ｂ）を参照して説明したように、可動蓋３３の下降に伴って、可動蓋とテーパ状内周面部分の隙間３７が漸減する。この結果、可動蓋３３の下降に伴って、隙間３７に形成されているインクメニスカスの強度が大きくなる。可動蓋３３が下降すると、コイルばね３４が圧縮され、可動蓋３３の押し上げ力が増加するので、インクメニスカスが壊れ易くなる。しかしながら、上記のように、可動蓋３３の下降に伴ってインクメニスカス強度が大きくなるので、インクメニスカスが破壊されることを確実に回避できる。よって、インク残量が少なくなった状態において、インクメニスカスが壊れて気泡がインク貯留部３５に侵入することを防止できる。なお、可動蓋３３がテーパ状内周面部分３１ｄの下端３１ｅに至ると、その部分の内径寸法は可動蓋３３の外径寸法と同一であるので、可動蓋３３はここに嵌り込み、ロックされた状態になる。
【００５２】
ここで、インクカートリッジ１０が、図５に示すように正しく横置き状態に設置されずに、例えば図８に示すように、その左端の端板部分２７が下になるように立てた状態に設置された場合について説明する。この場合には、上側に位置しているインク室１３（４）と下側に位置しているインク室１３（１）との間の高低差に起因して、相互に連通しているインク室１３（１）〜１３（４）の間には差圧が生ずる。最も上に位置しているインク室１３（４）のインク貯留部３５が最も負圧の程度が大きくなり、逆に、最も下に位置しているインク室１３（１）は最も正圧の程度が大きくなる。この結果、上側のインク室１３（４）のインク貯留部３５内のインクが下側のインク室１３（１）〜１３（３）に流れ込み、最も下側のインク室１３（１）のインク貯留部３５にはインクが満杯の状態になる。すなわち、可動蓋３３が封鎖板２０の突起２０ｅに当接する位置まで移動した状態になる。さらには、大きな正圧が作用しているので、可動蓋３３と内周面部分３１ａの隙間３７を通ってインクが可動蓋３３の背面側の空間３８に流出する。
【００５３】
しかしながら、可動蓋３３の背面側の空間３８は封鎖板２０によって覆われているので、ここに流出したインクは当該空間３８に留まり、廃インク室１４の側に直接に漏れ出ることはない。可動蓋３３の背面側に流出したインク量が多くなると、インクが通気口２０ｄを通って上側のインク室１３（２）の可動蓋３３と封鎖板２０の間の空間３８に流れ込む。そして、インク室１３（２）と、その上側のインク室１３（３）の間に形成されている連通口２０ｄに通じている大気連通孔２０ｃを通って廃インク室１４の側に漏れ出ることになる。
【００５４】
大気連通孔２０ｃには、廃インク室１４に充填されているインク吸収材１７が接触しておらず、大気連通孔２０ｃを取り囲む状態でインク吸収材１７の存在しない空所１４ａが形成されている。従って、大気連通孔２０ｃから漏れ出たインクは、漏れ出てた分だけインク吸収材１７に吸収される。この大気連通孔２０ｃにインク吸収材１７が接している場合には、大気連通孔２０ｃを介してインクがインク吸収材１７に吸い上げられてしまうが、空所１４ａを設けてあるので、このようなインクの無駄を回避できる。
【００５５】
インクカートリッジ１０を再び図５の正規の横置き姿勢に戻すと、各インク室１３（１）〜１３（４）のインク貯留部３５の圧力が均一になり、可動蓋３３の背面側の空間３８に流出したインクは可動蓋３５と内周面部分３１ａの隙間３７を通って再びインク貯留部３５に戻ることになる。
【００５６】
このように、本実施の形態に係るインクカートリッジ１０においては、封鎖板２０によってインク室１３（１）〜１３（４）の上端開口部１３ａが封鎖されているので、図８に示すように立てた場合においても、インクが各インク室１３（１）〜１３（４）から廃インク室１４の側に漏れ出て無駄になるという弊害を回避できる。
【００５７】
また、各インク室１３（１）〜１３（４）における可動蓋３５の背面側の空間３８を大気連通させるために封鎖板２０に形成した大気連通孔２０ｃは、インクカートリッジ１０におけるインク室配列方向の中央に位置している。従って、図８に示す状態で立て置きした場合、および、逆に端板部分２５が下となるように立てた場合のいずれにおいても、下側に位置するインク室から流出したインクが当該大気連通孔２０ｃから廃インク室１４の側に漏れ出て無駄になることを効果的に防止できる。
【００５８】
さらには、この大気連通孔２０ｃに接触しないようにインク吸収材１７が配置されているので、可動蓋３３の背面側の空間３８に流出したインクが当該大気連通孔２０ｃの高さ位置まで溜まった場合でも、大気連通孔２０ｃからインクがインク吸収材１７に吸い上げられてしまうことを回避でき、大気連通孔２０ｃから漏れ出たインクのみがインク吸収体１７に吸引される。よって、インクの無駄を最小限に食い止めることができる。
【００５９】
さらにまた、可動蓋３５は、封鎖板２０の円形突起２０ｅに当接した状態になるので、可動蓋３５の上面が封鎖板２０に面接触して当該封鎖板２０に貼りついてしまう危険性を回避できる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ１０では、インク室の配列方向が上下となるように当該インクカートリッジ１０を置いた場合においても、封鎖板２０によって各インク室が封鎖されているので、インクが外部に漏れ出ることを確実に防止できる。また、インクカートリッジ１０を誤って落下させてしまった場合や、そこに衝撃力が作用した場合においても、インクが外部に漏れ出ることを確実に防止できる。
【００６１】
さらに、インク残量が少なくなり、可動蓋３５が底面部分に接近した場合には、隙間３７が漸減しているので、インクメニスカス強度が増加する。よって、可動蓋３５に作用しているコイルばね３４の押し上げ力が増加しても、インクメニスカスが壊れて、気泡がインク貯留部に侵入することも確実に防止される。
【００６２】
一方、インク室１３（１）〜１３（４）の上端開口部１３ａを封鎖している封鎖板２０には、その中央に大気連通孔２０ｃが形成されているので、インクカートリッジ１０の両端のいずれを上にして立てた場合においても、当該大気連通孔２０ｃを介してインクが漏れ出ることを効果的に防止できる。
【００６３】
また、可動蓋３３が封鎖板２０に当接した状態においては、封鎖板裏面に形成した円形突起２０ｅに可動蓋３３の上面が点接触状態で当たる。よって、可動蓋３３の上面が封鎖板裏面に面接触状態で当接して可動蓋３０が封鎖板裏面に貼りついてしまい、可動蓋３０の移動が阻害されるという弊害も回避できる。
【００６４】
（その他の実施の形態）
上記の実施の形態に係るインクカートリッジ１０は４つのインク室を備えているが、インク室は２つあるいは５つ以上であってもよい。また、インクカートリッジ１０では、４つのインク室を全てインク連通口３０によって連通させた構成となっているが、隣接した２つ、あるいは３つのインク室のみを連通させるようにした場合でも、本発明を同様に適用可能なことは勿論である。
【００６５】
さらに、上記のインクカートリッジ１０は廃インク室１４を備えた構成であるが、廃インク室１４を省略した構成のインクカートリッジに対しても、本発明を同様に適用可能なことは勿論である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクカートリッジにおいては、相互に連通しているインク室の上端開口部を封鎖板によって封鎖し、各インク室の可動蓋の背面側の空間を相互に連通すると共に、これらの空間を封鎖板に形成した大気連通口を介して大気開放状態にしている。従って、インクカートリッジを傾斜配置、あるいは立てた場合に、上側に位置するインク室と下側に位置するインク室の高低差に起因する差圧によって下側のインク室のインク貯留部の圧力が高まり、インク貯留部内周面と可動部材の隙間からインクが可動部材の背面側に流出しても、封鎖板によって、流出したインクが外部に漏れ出ることがない。また、インクカートリッジを元の姿勢に戻すと、可動部材の背面側の空間に溜まっているインクは再びインク貯留部に戻るので、インクの無駄がない。
【００６７】
また、封鎖板に形成されている大気連通口は、インク室配列方向の中心に位置しているので、インクカートリッジを、いずれの向きで立てた場合においても、当該大気連通口を介して外部にインクが漏れ出ることを効果的に防止できる。
【００６８】
さらに、インク貯留部の底面側の内周面形状は底面側に向けて内径寸法が漸減しているので、当該内周面と可動部材の隙間が底面側に向かうに連れて狭くなり、そこに形成されるインクメニスカスの強度も徐々に高くなる。よって、可動部材の下降に伴って当該可動部材を付勢する力が増加しても、インクメニスカスが崩れて、気泡がインク貯留部に侵入することを防止できる。
【００６９】
一方、本発明では、カートリッジケースの天板部分と封鎖板の間に、インク吸収体が充填された廃インク室が形成されている場合に、封鎖板に形成した大気連通口の周りにはインク吸収体が存在しないようにしている。このように、大気連通口とインク吸収体を分離しておけば、インク室から可動部材の背面側に流出したインクは、大気連通口から漏れ出た部分のみがインク吸収体に吸収され、大気連通口を介して流出したインクがインク吸収体に吸い上げられてしまうことがない。よって、インクの無駄を最小限に抑制することができる。
【００７０】
次に、本発明では、封鎖板と可動部材の当接部分に、これらの一方に突起を形成してあるので、双方が面接触状態になり、可動部材がシール材に貼りついてしまうことを防止できる。
【００７１】
一方、本発明のインクカートリッジをインク供給源とするインクジェットプリンタでは、その設置姿勢、あるいは移動時に傾けた場合などにおいて、インクカートリッジからインクが漏れ出ることがないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクカートリッジをインク供給源としているインクジェットプリンタの例を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図１のインクカートリッジを示す平面図、正面図、左側側面図、および右側側面図である。
【図３】図１のインクカートリッジを示す斜視図である。
【図４】図１のインクカートリッジを示す分解斜視図である。
【図５】（ａ）は図１のインクカートリッジをＡ−Ａで切断した部分の断面図であり、（ｂ）はその部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１のインクカートリッジにおける封鎖板を上側および下側から見た場合の斜視図である。
【図７】図１のインクカートリッジにおいてインクが所定量消費された後の状態を示す断面図である。
【図８】図２のインクカートリッジを立て置きにした状態を示す断面図である。
【図９】本発明の前提となるインクカートリッジを示す説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
７ インクカートリッジ装着部
７（１）〜７（４） インク供給針
７（５） インク回収針
１０ インクカートリッジ
１２ カートリッジケース
１２ａ ケース本体
１２ｂ ケース蓋板
１３（１）〜１３（４） インク室
１４ 廃インク室
１４ａ 空所
１５（１）〜１５（４） インク取り出し部
１６ 廃インク回収部
１７ インク吸収体
２０ 封鎖板
２０ａ 円環状突起
２０ｂ 溝
２０ｃ 大気連通孔
２０ｄ 連通口
２０ｅ 円形突起
２１ 底板部分
２２、２３ 側板部分
２４、２５ 端板部分
２６〜２９ 仕切り板部分
３０ インク連通口
３１ 円筒状容器部分
３１ａ 内周面部分
３１ｂ 底面部分
３１ｄ テーパ状内周面部分
３３ 可動蓋
３４ コイルばね
３５ インク貯留部
３７ 隙間
３８ 可動蓋の背面側の空間

Claims (8)

1. 上端が開口している並列配置された複数のインク室と、
   各インク室の底面に形成されているインク取り出し部と、
   各インク室の内周側面に沿って上下に移動可能であると共に、当該内周側面との隙間にインクメニスカスを形成可能な可動部材と、
   各インク室内において、前記底面、前記内周側面および前記可動部材によって区画形成されているインク貯留部と、
   前記インク貯留部を負圧状態に保持するために、前記可動部材を上方に付勢している付勢部材と、
   各インク室の上端開口部を封鎖していると共に、各インク室の前記可動板の上昇限界を規定している封鎖板と、
   前記封鎖板に形成した大気連通口と、
   各インク室を前記可動部材より上側の位置で相互に連通している通気口と、
   各インク室を前記可動部材より下側の位置で相互に連通しているインク連通口と、
   を有しているインクカートリッジ。
2. 請求項１において、
   前記封鎖板および各可動部材の当接部分には、これら封鎖板および可動部材の少なくとも一方の当接部分に、突起をが形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
3. 請求項１または２において、
   各インク室の前記底面の近傍における内周側面部分と前記可動部材との隙間は、当該可動部材が下降するに連れて漸減していることを特徴とするインクカートリッジ。
4. 請求項１、２または３において、
   前記封鎖板の前記大気連通口は、当該封鎖板の中央部分に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１ないし４のうちのいずれかの項において、
   カートリッジケースと、
   このカートリッジケースの内部に形成された複数の前記インク室と、
   前記カートリッジケースの天板部分と前記封鎖板の間に形成されている廃インク室と、
   この廃インク室内に充填されているインク吸収材と、
   前記廃インク室を大気開放するために、前記カートリッジケースの天板部分に形成した大気開放口と、
   を有していることを特徴とするインクカートリッジ。
6. 請求項５において、
   前記封鎖板の前記大気連通口には前記インク吸収材が接していないことを特徴とするインクカートリッジ。
7. 請求項５または６において、
   前記カートリッジケースの底板部分により各インク室の底面が規定されており、
   当該底板部分には、前記インク取り出し部と、前記廃インク室に廃インクを回収するための廃インク回収部が形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
8. 請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載のインクカートリッジをインク供給源とするインクジェットプリンタ。

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