JP2005205771A - 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】 インク取り出し口とパッキンの間の気密状態を保持可能なインクカートリッジを提案すること。
【解決手段】 インクカートリッジ１０のインク取り出し口１４（１）には、中央にインク供給針差込孔４２Ａが形成されているパッキン４２が装着されている。パッキン４２の円環状端面４２ｂは、インク取り出し口に圧入した剛体部品であるパッキン押さえ４３によって、インク取り出し口側の円環状端面５３に押し付けられている。円環状端面５３には円環状凸部５３ａが形成されているので、パッキン４２の円環状端面４２ｂは円環状凸部５３ａが食い込んだ状態で円環状端面５３に密着している。よって、パッキン４２とインク取り出し口１４（１）の間の気密性が確保され、これらの間から空気がインクカートリッジ内に侵入することを阻止できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、インクジェットプリンタのインク供給源として用いるインクカートリッジに関するものである。さらに詳しくは、インクジェットプリンタに装着すると、インク取り出し口に装着されているパッキンに形成したインク針差込孔にインクジェットプリンタ側のインク供給針が差し込まれてインクの供給が可能になるインクカートリッジに関するものである。

この形式のインクカートリッジでは、例えば、特許文献１、２に開示されているように、インク取り出し口に圧入されるパッキンの外周面にその全周に亘って外方に突出した円環状突起が形成され、パッキンのシール性が確保されている。すなわち、パッキンをインク取り出し口に圧入すると、円環状突起が強制的に押し潰されて、インク取り出し口の内周面とパッキン外周面の間が気密状態となるようにシールされる。この結果、パッキン外周面とインク取り出し口の内周面の間を通って、外部からインクカートリッジ内のインク貯留室に空気が侵入することが阻止され、また、インク貯留室から外部に気泡が流出することが防止される。
特開２００１−１１３７２３号公報 特開２００２−１９２７３９号公報

ここで、インク取り出し口に装着されているパッキンは、シリコンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム等のゴム材料、あるいはエラストマー樹脂等の弾性材料から形成されている。これらのゴム材料やエラストマー樹脂は、経時劣化して塑性変形が進行する。したがって、経時劣化によりパッキンのシール性が弱まり、インクカートリッジの着脱時に、パッキンに作用する力によって、パッキン外周面とインク取り出し口内周面の間を通って、外部から内部に空気が侵入し、あるいは内部から外部に気泡が流出するおそれがある。また、インクカートリッジの保管及びプリンタにインクカートリッジを装着した状態で長期放置した場合に、これらの間から徐々に空気が内部に侵入するおそれがある。空気が侵入すると、インク取り出し口に気泡が溜まり、気泡がインクと共にインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの側に供給されて、インク液滴の吐出不良状態や吐出不能状態が引き起こされ、印字品質の低下を招いてしまう。

本発明の課題は、この点に鑑みて、インク取り出し口とパッキンの間の気密状態を長期に亘って確保可能なインクカートリッジ、および当該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を提案することにある。

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：インク室と；前記インク室に形成されたインク取り出し口と；前記インク取り出し口に装着されたパッキンと；前記パッキンの中心に形成されたインク供給針差込孔と；前記パッキンを前記インク取り出し口に押し付けてこれらの間を気密状態に保持しているパッキン押さえとを有していることを特徴としている。

本発明のインクカートリッジでは、パッキン押さえによってパッキンとインク取り出し口の間が気密状態に保持されている。したがって、パッキンの弾性復帰力のみによって気密状態を保持する場合とは異なり、パッキンが経時劣化しても、これらの間の気密状態が保持され、これらの間を空気が通過してしまうことを防止できる。

ここで、前記インク取り出し口を、円形内周面と、この円形内周面のインク室側縁端に連続している円環状端面とを備えた形状とすることができる。この場合、前記パッキンを前記円形内周面に嵌入された円環状部材とし、前記パッキン押さえを、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、この圧入用円形外周面のインク室側縁端に連続している押圧用円環状端面とを備えた形状として、前記押圧用円環状端面によって、前記パッキンが前記インク取り出し口の前記円環状端面に押し付けられた状態を形成すればよい。

また、前記インク取り出し口の前記円環状端面に円環状凸部を形成しておけば、この部分に押し付けられたパッキンの部分は、当該円環状凸部が食い込んだ状態に弾性変形する。よって、パッキンとインク取り出し口の間の気密性が確保される。

さらに、本発明において、前記パッキンには、前記パッキン押さえのインク室側端部に嵌め込まれる円環状の嵌め込み用突部が形成されていることが望ましい。この場合には、インク取り出し口にパッキンを圧入する前に、パッキンをパッキン押さえに嵌め込み、この状態でパッキン押さえをインク取り出し口に圧入すれば、双方の部材を同時にインク取り出し口に装着できるので、これらの作業が簡単になる。

次に、本発明では、パッキンおよびパッキン押さえとして、次の形状のものを採用することもできる。すなわち、前記パッキンとして、前記円形内周面に圧入された円形外周面を備えたものを用いることができ、前記パッキン押さえとして、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、前記パッキンを前記インク取り出し口の前記円形内周面に押し付ける押圧用円形外周面とを備えているものを用いることができる。

この場合においても、前記パッキンの前記円形外周面に円環状凸部を形成しておき、前記パッキン押さえの前記押圧用円形外周面によって、前記パッキンの前記円環状凸部が形成されている部分を前記インク取り出し口の前記円形内周面に押し付けるようにすれば、パッキンとインク取り出し口の間の気密状態を確保できる。

さらにまた、本発明において、前記インク室内に装着された弁体と、この弁体を前記パッキンに押し付ける押圧部材とを有し、前記弁体によって、前記パッキンの中心に形成された前記インク供給針差込孔が封鎖されていることが望ましい。

次に、本発明は廃インクを回収する廃インク室を備えたインクカートリッジにも適用できる。すなわち、本発明のインクカートリッジは、上記構成のインク室およびインク取り出し口と共に、廃インク室と、前記廃インク室に形成された廃インク回収口と、前記廃インク回収口に装着された第２のパッキンと、前記第２のパッキンの中心に形成された廃インク回収針差込孔と、前記第２のパッキンを前記廃インク回収口に押し付けてこれらの間を気密状態に保持している第２のパッキン押さえとを有していることを特徴としている。

この場合においても、前記廃インク回収口は、円形内周面と、この円形内周面の廃インク室側縁端に連続している円環状端面とを備え、前記第２のパッキンは、前記円形内周面に嵌入された円環状部材であり、前記第２のパッキン押さえは、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、この圧入用円形外周面の廃インク室側縁端に連続している押圧用円環状端面とを備え、前記押圧用円環状端面によって、前記第２のパッキンが前記廃インク回収口の前記円環状端面に押し付けられた構成とすることができる。

また、前記廃インク回収口の前記円環状端面には円環状凸部が形成されていることが望ましい。また、前記第２のパッキンには、前記第２のパッキン押さえの廃インク室側端部に嵌め込まれる円環状の嵌め込み用突部が形成されていることが望ましい。

さらに、前記廃インク回収口は、円形内周面と、この円形内周面の廃インク室側縁端に連続している円環状端面とを備え、前記第２のパッキンは、前記円形内周面に圧入された円形外周面を備えており、前記第２のパッキン押さえは、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、前記パッキンを前記廃インク回収口の前記円形内周面に押し付ける押圧用円形外周面とを備えている構成とすることができる。

この場合、前記第２のパッキンの前記円形外周面には円環状凸部が形成されており、前記第２のパッキン押さえの前記押圧用円形外周面によって、前記第２のパッキンの前記円環状凸部が形成されている部分が前記廃インク回収口の前記円形内周面に押し付けられている構成とすることができる。
さらにまた、前記廃インク室内に装着された第２の弁体と、この第２の弁体を前記第２のパッキンに押し付ける第２の押圧部材とを有し、前記第２の弁体によって、前記第２のパッキンの中心に形成された前記廃インク回収針差込孔が封鎖されていることが望ましい。

次に、本発明は、上記構成のインクカートリッジをインク供給源として用いるインクジェットプリンタに関するものであり、前記インクカートリッジを装着するインクカートリッジ装着部と、前記インクカートリッジ装着部に配置されたインク供給針とを有し、前記インクカートリッジを前記インクカートリッジ装着部に装着すると、前記インク供給針が、前記パッキング部材を押し広げた状態で前記インク供給針差込孔に差し込まれて、前記インク取り出し口からインクの取り出しが可能になることを特徴としている。

また、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装着するインクカートリッジ装着部と、前記インクカートリッジ装着部に配置されたインク供給針および廃インク回収針とを有し、前記インクカートリッジを前記インクカートリッジ装着部に装着すると、前記インク供給針が前記パッキンを押し広げた状態で前記インク供給針差込孔に差し込まれて、前記インク取り出し口からインクの取り出しが可能になり、前記廃インク回収針が前記第２のパッキンを押し広げた状態で前記廃インク回収針差込孔に差し込まれて、前記廃インク回収口から廃インクの回収が可能になることを特徴としている。

本発明によれば、インク取り出し口とパッキンの間からインクカートリッジ内に空気が侵入することを確実に防止できるので、侵入した空気により形成される気泡がインクと共にインクヘッドの側に供給されてしまい、インク液滴の吐出不良や吐出不能が発生して、印字品質が低下するという弊害を防止できる。また、廃インク回収口から廃インクが漏れることを確実に防止できる。

本発明のインクカートリッジでは、インク取り出し口に装着したパッキンをパッキン押さえによってインク取り出し口の側に押し付けてある。従って、パッキンの弾性復帰力のみに頼って、パッキンとインク取り出し口の間の気密状態を保持していた従来の場合とは異なり、パッキンが長期使用によって劣化したとしても、パッキンとインク取り出し口の間の気密性が確保される。特に、インク取り出し口の円環状端面に円環状凸部を形成し、ここにパッキンを押し付けるようにした場合には、パッキンとインク取り出し口の間の気密性が高まる。よって、これらの間を介して空気がインクカートリッジ内部に侵入することや、気泡が外部に漏れ出ることを確実に防止できる。

また、本発明を適用した廃インク室を備えたインクカートリッジでは、その廃インク回収口から廃インクが漏れ出ることを確実に防止できる。

したがって、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においては、インク取り出し口とパッキンの間の気密不良によって侵入した空気がインクジェットヘッドの側に侵入して、インク液滴の吐出不良や吐出不能が起きることがなく、印字品質を良好な状態に保持できる。また、廃インク回収口から廃インクが漏れ出て、インクジェットプリンタのカートリッジ装着部が汚れてしまうといった弊害も回避できる。

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。

（インクジェットプリンタ）
図１は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４ａ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各色のインクを供給する多色印字用のインクカートリッジ１０を装着可能な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。

インクカートリッジ１０には、後述のように、ブラックインク、シアンインク、イエローインク、マゼンタインクがそれぞれ貯留されている独立した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廃インク回収針７（５）とが備わっている。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に向けて各色のインクを供給するインク供給経路が形成される。

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を介して廃インク回収針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４ａ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。

（インクカートリッジ）
図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、インクカートリッジ１０を斜め上方から見た場合の斜視図および斜め下方から見た場合の斜視図であり、図３はその分解斜視図である。また、図４（ａ）および（ｂ）は、インクカートリッジ１０の平面図および、そのＡ−Ａで切断した部分を示す断面図である。

これらの図を参照して説明すると、インクカートリッジ１０は、横に長いカートリッジケース１１と、この内部に形成された４個のインク室１２（１）〜１２（４）および１個の廃インク室１３とを備えている。カートリッジケース１１は、ケース本体１１ａと、このケース本体１１ａの上端開口を封鎖しているケース蓋板１１ｂとから構成されており、ケース蓋板１１ｂは薄板状で、裏面はほぼ平坦面となっている。ケース本体１１ａの底には、各インク室１２（１）〜１２（４）のインク取り出し口１４（１）〜１４（４）と、廃インクを廃インク室１３に回収するための廃インク回収口１５が形成されている。

ケース本体１１ａは、上端が開口している４個の底付き円筒枠２１、２２、２３、２４と、上端が開口している１個の底付き矩形筒枠２５とを備えており、これらが横一列に配列された構成とされ、両端にそれぞれ底付き円筒枠２４および底付き矩形筒枠２５が位置している。底付き矩形筒枠２５および底付き円筒枠２１〜２４の間はそれぞれ薄くて細い連結用垂直板部分２６によって連結されている。これら底付き矩形筒枠２５および底付き円筒枠２１〜２４の上端部分は、連結用水平板部分２７に連結されており、連結用水平板部分２７の外周縁には所定高さの外周枠板部分２８が形成されている。また、これら底付き矩形筒枠２５および底付き円筒枠２１〜２４の底部分は連結用板部分２９によって相互に連結されている。この形状のケース本体１１ａは一般にプラスチック射出成形品である。

これら４個の底付き円筒枠２１〜２４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１２（１）〜１２（４）が形成されている。各インク室１２（１）〜１２（４）の上端開口部は、連結用水平板部分２７の外周枠板部分２８の内側に装着された一枚のプラスチックなどの素材からなる仕切り板３０によって封鎖されている。仕切り板３０には、各インク室１２（１）〜１２（４）に対応した部分に、当該仕切り板３０を厚さ方向に貫通している円筒状の大気連通部３０ａが形成されている。仕切り板３０を挿入した状態で、ケース本体１１ａの外周枠板部分２８の上端開口がケース蓋板１１ｂで封鎖されて、仕切り板３０とケース蓋板１１ｂの間には、横方向に延びる細長い空間が形成される。この空間から底付き矩形筒枠２５内の空間に到るＬ字状の空間が廃インク室１３とされている。この廃インク室１３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。

次に、ケース蓋板１１ｂにおける底付き矩形筒枠２５に対峙する端部分とは反対側の端部分に、廃インク室１３を大気開放するための大気開放部１８が形成されている。大気開放部１８は、ケース蓋板１１ｂの外側表面に形成した円形断面の大気開放用凹部１８ａと、ケース蓋板１１ｂの外側表面に形成した連通溝１８ｂと、ケース蓋板１１ｂを貫通して廃インク室１３に連通している貫通孔１８ｃと、封止用フィルム１８ｄとを備えている。連通溝１８ｂは所定長さの溝である。連通溝１８ｂの一方の端部は大気開放用凹部１８ａに連通しており、他方の端部は貫通孔１８ｃに連通している。封止用フィルム１８ｄは、貫通孔１８ｃおよび連通溝１８ｂを包含する大きさのものであり、これらが形成されているケース蓋板１１ｂの外側表面部分に貼り付けられ、これらの部分を密閉している。したがって、ケース蓋板１１ｂの外側表面には大気開放用凹部１８ａのみが露出している。

ここで、廃インク室１３において、仕切り板３０における大気連通部３０ａが位置している部分にはインク吸収体１７が存在しない矩形断面の空所１３ａがそれぞれ形成されている。これにより、大気連通部３０ａは当該空所１３ａによってインク吸収体１７から隔てられている。同様に、ケース蓋板１１ｂの貫通孔１８ｃが位置している部分にもインク吸収体１７が存在しない矩形断面の空所１３ｂが形成され、貫通孔１８ｃがインク吸収体１７から隔てられている。

次に、インク室１２（１）〜１２（４）の構造を説明する。これらのインク室１２（１）〜１２（４）には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各インクが充填されている。各インク室１２（１）〜１２（４）の構造は同一であるので、インク室１２（１）の構造を以下に説明し、それ以外のインク室１２（２）〜１２（４）については説明を省略する。

インク室１２（１）は、底付き円筒枠２１の内部に形成されている円形凹部３１と、この円形凹部３１の底面中心部分に形成されているインク取り出し口１４（１）と、円形凹部３１の上端開口部、すなわちインク室１２（１）の開口部から挿入された可動蓋３２と、この可動蓋３２を上方に付勢しているコイルばね３３とを備えている。可動蓋３２は、円形凹部３１の内部の空間を、インク取り出し口１４（１）が位置している下側のインク貯留室３４と、仕切り板３０に形成されている大気連通部３０ａを介して廃インク室１３に連通している大気開放室３５とに仕切っていると共に、円形凹部３１の内周面３１ａに沿って上下方向に往復移動可能である。本例の可動蓋３２は、円盤状の蓋本部分３２ａと、この外周面から下方に延びている一定長さの円筒状部分３２ｂを備えている。

ここで、インク貯留室３４にインクを充填すると、可動蓋３２と円形凹部３１の内周面３１ａとの隙間３６にインクが侵入してインクメニスカスを形成する。この隙間３６を適切な寸法に設定することにより、インク取り出し口１４（１）に作用するインク吸引力よりも当該隙間３６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がないようにすることができる。本例では、例えば、可動蓋３２の円筒状部分３２ｂの外形寸法が円形凹部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。従って、可動蓋３２が円形凹部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３６が円環状に形成されることになる。

また、コイルばね３３による可動蓋３２の押上げ力によって、インク貯留室３４内は常に所定の負圧状態に保持されているので、インク取り出し口１４（１）にインク吸引力が作用しない状態においては、インク貯留室３４からインク取り出し口１４（１）を介してインクが外部に漏洩することがない。さらに、インクカートリッジ１０を横に傾けたり、逆さにしたりしても、円形凹部３１の内周面３１ａと可動蓋３２の隙間３６から廃インク室１３に通じている大気開放室３５の側にインクが漏洩することがない。

コイルばね３３による可動蓋３２の押上げ力は、インクメニスカスの強度、およびインク取り出し口１４（１）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。よって、コイルばね３３の押上げ力でインクメニスカスを破壊して気泡がインク貯留室３４内に侵入することがない。また、インク取り出し口１４（１）からインクが吸引されると、インクの吸引力に応じて可動蓋３２がインク取り出し口１４（１）の側に移動する。

（インク取り出し口の気密構造）
図５（ａ）はインクカートリッジ１０のインク取り出し口１４（１）の部分を示す部分拡大断面図であり、図５（ｂ）はインクカートリッジ１０をインクカートリッジ装着部７に装着した状態におけるインク取り出し口１４（１）の部分を拡大して示す部分拡大断面図である。これらの図を参照してインク取り出し口１４（１）の気密構造を説明する。なお、その他のインク取り出し口１４（２）〜１４（４）および廃インク回収口１５の気密構造も、インク取り出し口１４（１）と同様であるので、それらの説明は省略する。

インク貯留室３４の底面中心には、円形凹部３１の底板部分３１ｂを貫通して延びる円筒部４１が形成され、この円筒部４１によってインク取り出し口１４（１）が規定されている。このインク取り出し口１４（１）には、中心にインク供給針差込孔４２Ａが形成されているパッキン４２が装着されている。パッキン４２は外側からパッキン押さえ４３によってインク取り出し口の側に押し付けられている。パッキン４２には内側から弁体４４がコイルばね４５によって常に押し付けられており、インク供給針差込孔４２Ａが弁体４４によって封鎖されている。インク取り出し口１４（１）の外側開口（下端開口）はプラスチックフィルム４６によって封鎖されており、そのインク室側開口（上端開口）には異物除去用のフィルタ４７が取り付けられている。

一方、インクジェットプリンタ１の側のインクカートリッジ装着部７には、インク取り出し口１４（１）を差込可能な位置決め用の矩形枠７ａが形成されている。この矩形枠７ａの中心からは上方に向けてインク供給針７（１）が突出している。インク供給針７（１）は先が尖った形状をしており、先端には複数のインクオリフィス７１が形成され、内部にはインク通路７２が形成されている。

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、インク供給針７（１）がプラスチックフィルム４６を突き破り、パッキン４２を押し広げた状態でインク供給針差込孔４２Ａに差し込まれて、その背面側の弁体４４を上方に押し上げる。その結果、インク貯留室３４からインク供給針７（１）を介してインクジェットプリンタ１のインクジェットヘッド４のノズル列に到るインク供給経路が形成される。インクカートリッジ１０をインクカートリッジ装着部７から取り外すと、弁体４４がコイルばね４５の付勢力により再びパッキン４２に押し付けられた状態に戻り、インク取り出し口１４（１）が封鎖状態に戻る。

ここで、インク取り出し口１４（１）を形成している円筒部４１は、その下半部分が大径の円形内周面５１ａを備えた外側円筒部５１とされ、その上半部分が小径の円形内周面５２ａを備えた内側円筒部５２とされている。したがって、大径の円形内周面５１ａと小径の円形内周面５２ａの境界には円環状端面５３が形成されている。本例の円環状端面５３には、その内周縁部分に沿って円環状凸部５３ａが形成されている。また、パッキン４２およびパッキン押さえ４３は外側円筒部５１内に装着されており、弁体４４およびコイルばね４５は小径の内側円筒部５２内に装着されている。

パッキン４２は、シリコンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム等のゴム材料、あるいはエラストマー材料等の弾性材料から形成され、外側円筒部５１の円形内周面５１ａに密接する円形外周面４２ａを備えた円環形状をしている。円形外周面４２ａのインク室側縁端には円環状端面４２ｂが連続しており、この円環状端面４２ｂの内周縁部分には内側円筒部５２内に突出した円環状の弁座部分４２ｃが形成され、ここに弁体４４が着座するようになっている。パッキン４２の反対側の円環状端面には、その内周縁部分を突出させることにより形成した円環状の嵌め込み用突部４２ｄが形成されている。パッキン４２の中心のインク供給針差込孔４２Ａを規定している内周面は、外側に広がったインク供給針ガイド面部分４２ｆと、インク供給針７（１）によって押し広げられてその外周面と液密状態で接触する円形内周面部分４２ｇとを備えている。

パッキン押さえ４３はプラスチック製の剛体部品であり、インク取り出し口１４（１）を規定している円筒部４１の円形内周面５１ａに圧入可能な円形外周面４３ａ（圧入用円形外周面）を備えている。この円形外周面４３ａのインク室側縁端に連続している円環状端面４３ｂ（押圧用円環状端面）は、インク取り出し口側の円環状端面５３に対応する大きさとされている。さらに、パッキン押さえ４３の円形内周面４３ｃには、パッキン４２の嵌め込み用突部４２ｄを嵌め込み可能である。

パッキン４２は、パッキン押さえ４３の円環状端面４３ｂによってインク取り出し口側の円環状端面５３に押し付けられた状態で装着されている。また、円環状端面５３には円環状凸部５３ａが形成されているので、パッキン４２の円環状端面４２ｂは円環状凸部５３ａが食い込んだ状態で円環状端面５３に押し付けられている。このように、パッキン押さえ４３によってパッキン４２の円環状端面４２ｂが強制的に、円環状凸部５３ａを備えた円環状端面５３に押し付けられている。よって、長期使用によりパッキン４２が劣化して塑性変形したとしても、パッキン４２とインク取り出し口１４（１）の間の気密性が低下して、これらの間から空気がフィルタ４７と弁体４４間の小インク室４８内に侵入してしまうことがない。また、インクカートリッジ１の着脱時に、パッキン４２に作用する力によって、パッキン４２とインク取り出し口の間を通って、外部から小インク室４８に空気が侵入し、あるいは小インク室４８から外部に気泡が流出することもない。

また、パッキン４２の外側の円環状端面には、パッキン押さえ４３に嵌め込み可能な嵌め込み用突部４２ｄが形成されている。したがって、パッキン４２およびパッキン押さえ４３を装着する作業においては、パッキン押さえ４３の端にパッキン４２を嵌め込み、この状態で双方の部品４２、４３を同時に圧入することができる。よって、それぞれを別個に装着する場合に比べて、作業が簡単になる。

従って、インクカートリッジ１０を供給源としているインクジェットプリンタ１においては、パッキン４２とインク取り出し口１４（１）の間の気密不良によって侵入した空気がインクジェットヘッド４の側に侵入して、インク液滴の吐出不良や吐出不能が起きることなく、印字品質を良好な状態に保持できる。

（インクカートリッジのインク供給時の動作）
なお、インク供給時におけるインクカートリッジ１０の動作は次のようになる。インク室１２（１）のインク貯留室３４内にインクを充填した状態では可動蓋３２が大気開放室３５の側に偏位している。すなわち、図４（ｂ）に示すように、可動蓋３２は円形凹部３１の上端位置近傍に位置しており、廃インク室１３に通じている大気開放室３５のスペースは実質的に無い状態にある。

また、可動蓋３２と円形凹部３１の内周面３１ａとの隙間３６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１３に通じている大気開放室３５とインク貯留室３４とは当該可動蓋３２によって仕切られた状態にある。さらに、コイルばね３３によって可動蓋３２が大気開放室３５の側に押し上げられているので、インク貯留室３４内は所定の負圧状態に保持されている。

インク取り出し口１４（１）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３２はコイルばね３３のばね力に逆らってインク取り出し口１４（１）の側に移動するので、所定量のインクがインク取り出し口１４（１）からインクジェットヘッド４の側に供給される。

移動する可動蓋３２と円形凹部３１の内周面３１ａの隙間３６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、大気開放室３５の側から当該隙間３６を介して気泡がインク貯留室３４の側に侵入することはない。また、当該隙間３６を介してインク貯留室３４の側から大気開放室３５の側にインクが漏れ出ることもない。

このようにして、インク貯留室３４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。インクエンドの状態では、図５（ｂ）に示すように、可動蓋３２が円形凹部３１の底面に当たる位置まで下降し、インク貯留室３４の容積が最小となる。

（インク取り出し口の気密構造の別の構成例）
図６はインク取り出し口の気密構造の別の構成を示す部分拡大断面図である。本例の気密構造の基本構成は図５に示す気密構造と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

本例のインク取り出し口の気密構造は、インク取り出し口１４０に圧入したパッキン４２０およびパッキン押さえ４３０によって構成されている。インク取り出し口１４０は、図５に示すインク取り出し口１４（１）と基本的に同一であるが、その円環状端面５３は平坦な面とされ、円環状凸部５３ａが備わっていない。パッキン４２０は、中心にインク供給針差込孔４２Ａを備え、円形外周面部分４２１がインク取り出し口１４０の円形内周面５１ａに圧入可能な寸法とされおり、この円形外周面部分４２１には外側に突出した一条の円環状凸部４２２が形成されている。一方、パッキン押さえ４３０は全体として円環形状をしており、その円環状端板部分４３１の内周縁部分から上方（内側）に向けて円筒状部分４３２が延びたＬ形断面形状とされている。

円環状端板部分４３１の円形外周面４３３（圧入用円形外周面）は、インク取り出し口１４０の円形内周面５１ａに圧入可能な寸法とされている。円筒状部分４３２の円形外周面部分４３４（押圧用円形外周面）は、パッキン４２０のインク供給針差込孔４２Ａを規定している円形内周面部分４２３、およびこれに連続しているテーパ状のインク供給針ガイド面部分４２４に嵌め込み可能な形状とされている。また、この円筒状部分４３２の円形外周面部分４３４は、圧入状態においてパッキン４２０の円環状凸部４２２に対峙可能な長さ寸法とされている。

インク取り出し口１４０にパッキン４２０を圧入すると、パッキン４２０の円形外周面部分４２１は、そこに形成されている円環状凸部４２２が押し潰された状態で円形内周面５１ａに当接する。パッキン押さえ４３０をインク取り出し口１４０に圧入すると、その円筒状部分４３２の円形外周面部分４３４がパッキン４２０の内側に嵌り込み、パッキン４２０を強制的に円形内周面５１ａに押し付けた状態が形成される。

したがって、本例においても、インク取り出し口１４０に装着されているパッキン４２０における円環状凸部４２２が形成されている円形外周面部分４２１がパッキン押さえ４３０によってインク取り出し口側の円形内周面５１ａに押し付けられ、これらの間の気密状態が確保されている。よって、長期使用によりパッキン４２０が劣化しても、また、インクカートリッジ１０の着脱時にパッキン４２０に力が作用しても、これらの間の気密状態が保持される。

本発明を適用したインクジェットプリンタの概略構成図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１のインクカートリッジの斜視図である。 図１のインクカートリッジの分解斜視図である。 （ａ）は図１のインクカートリッジの平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａで切断した部分を示す断面図である。 （ａ）は図１のインクカートリッジのインク取り出し口の部分を示す部分拡大断面図であり、（ｂ）はインクカートリッジ装着部に装着した状態におけるインク取り出し口の部分を拡大して示す部分拡大断面図である。 インク取り出し口の気密構造の別の例を示す部分拡大断面図である。

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、１０ インクカートリッジ、１２（１）〜１２（４） インク室、１４（１）〜１４（４） インク取り出し口、３１ 円形凹部、３４ インク貯留室、４１ 円筒部、４２、４２０ パッキン、４２ａ、４２１ 円形外周面、４２ｂ 円環状端面、４２ｄ 嵌め込み用突部、４２２ 円環状凸部、４２Ａ インク供給針差込孔、４３、４３０ パッキン押さえ、４３ａ、４３３ 円形外周面（圧入用円形外周面）、４３ｂ 円環状端面（押圧用円環状端面）、４３ｃ 円形内周面、４３４ 円形外周面（押圧用円形外周面）、４４ 弁体、４５ コイルばね、５１ａ 円形内周面、５３ 円環状端面、５３ａ 円環状凸部

Claims (16)

1. インク室と、
   前記インク室に形成されたインク取り出し口と、
   前記インク取り出し口に装着されたパッキンと、
   前記パッキンの中心に形成されたインク供給針差込孔と、
   前記パッキンを前記インク取り出し口に押し付けてこれらの間を気密状態に保持しているパッキン押さえ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、
   前記インク取り出し口は、円形内周面と、この円形内周面のインク室側縁端に連続している円環状端面とを備え、
   前記パッキンは、前記円形内周面に嵌入された円環状部材であり、
   前記パッキン押さえは、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、この圧入用円形外周面のインク室側縁端に連続している押圧用円環状端面とを備え、
   前記押圧用円環状端面によって、前記パッキンが前記インク取り出し口の前記円環状端面に押し付けられているインクカートリッジ。
3. 請求項２において、
   前記インク取り出し口の前記円環状端面には円環状凸部が形成されているインクカートリッジ。
4. 請求項２または３において、
   前記パッキンには、前記パッキン押さえのインク室側端部に嵌め込まれる円環状の嵌め込み用突部が形成されているインクカートリッジ。
5. 請求項１において、
   前記インク取り出し口は、円形内周面と、この円形内周面のインク室側縁端に連続している円環状端面とを備え、
   前記パッキンは、前記円形内周面に圧入された円形外周面を備えており、
   前記パッキン押さえは、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、前記パッキンを前記インク取り出し口の前記円形内周面に押し付ける押圧用円形外周面とを備えているインクカートリッジ。
6. 請求項５において、
   前記パッキンの前記円形外周面には円環状凸部が形成されており、
   前記パッキン押さえの前記押圧用円形外周面によって、前記パッキンの前記円環状凸部が形成されている部分が前記インク取り出し口の前記円形内周面に押し付けられているインクカートリッジ。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   前記インク室内に装着された弁体と、この弁体を前記パッキンに押し付ける押圧部材とを有し、
   前記弁体によって、前記パッキンの中心に形成された前記インク供給針差込孔が封鎖されているインクカートリッジ。
8. 請求項１において、
   廃インク室と、
   前記廃インク室に形成された廃インク回収口と、
   前記廃インク回収口に装着された第２のパッキンと、
   前記第２のパッキンの中心に形成された廃インク回収針差込孔と、
   前記第２のパッキンを前記廃インク回収口に押し付けてこれらの間を気密状態に保持している第２のパッキン押さえとを有しているインクカートリッジ。
9. 請求項８において、
   前記廃インク回収口は、円形内周面と、この円形内周面の廃インク室側縁端に連続している円環状端面とを備え、
   前記第２のパッキンは、前記円形内周面に嵌入された円環状部材であり、
   前記第２のパッキン押さえは、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、この圧入用円形外周面の廃インク室側縁端に連続している押圧用円環状端面とを備え、
   前記押圧用円環状端面によって、前記第２のパッキンが前記廃インク回収口の前記円環状端面に押し付けられているインクカートリッジ。
10. 請求項９において、
    前記廃インク回収口の前記円環状端面には円環状凸部が形成されているインクカートリッジ。
11. 請求項９または１０において、
    前記第２のパッキンには、前記第２のパッキン押さえの廃インク室側端部に嵌め込まれる円環状の嵌め込み用突部が形成されているインクカートリッジ。
12. 請求項８において、
    前記廃インク回収口は、円形内周面と、この円形内周面の廃インク室側縁端に連続している円環状端面とを備え、
    前記第２のパッキンは、前記円形内周面に圧入された円形外周面を備えており、
    前記第２のパッキン押さえは、前記円形内周面に圧入された圧入用円形外周面と、前記パッキンを前記廃インク回収口の前記円形内周面に押し付ける押圧用円形外周面とを備えているインクカートリッジ。
13. 請求項１２において、
    前記第２のパッキンの前記円形外周面には円環状凸部が形成されており、
    前記第２のパッキン押さえの前記押圧用円形外周面によって、前記第２のパッキンの前記円環状凸部が形成されている部分が前記廃インク回収口の前記円形内周面に押し付けられているインクカートリッジ。
14. 請求項８ないし１３のいずれかにおいて、
    前記廃インク室内に装着された第２の弁体と、この第２の弁体を前記第２のパッキンに押し付ける第２の押圧部材とを有し、
    前記第２の弁体によって、前記第２のパッキンの中心に形成された前記廃インク回収針差込孔が封鎖されているインクカートリッジ。
15. 請求項１ないし７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して用いるインクジェットプリンタであって、
    前記インクカートリッジを装着するインクカートリッジ装着部と、
    前記インクカートリッジ装着部に配置されたインク供給針とを有し、
    前記インクカートリッジを前記インクカートリッジ装着部に装着すると、前記インク供給針が、前記パッキング部材を押し広げた状態で前記インク供給針差込孔に差し込まれて、前記インク取り出し口からインクの取り出しが可能になるインクジェットプリンタ。
16. 請求項８ないし１４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して用いるインクジェットプリンタであって、
    前記インクカートリッジを装着するインクカートリッジ装着部と、
    前記インクカートリッジ装着部に配置されたインク供給針および廃インク回収針とを有し、
    前記インクカートリッジを前記インクカートリッジ装着部に装着すると、前記インク供給針が前記パッキンを押し広げた状態で前記インク供給針差込孔に差し込まれて、前記インク取り出し口からインクの取り出しが可能になり、前記廃インク回収針が前記第２のパッキンを押し広げた状態で前記廃インク回収針差込孔に差し込まれて、前記廃インク回収口から廃インクの回収が可能になるインクジェットプリンタ。

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