JP2005219491A - インクカートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は，インクカートリッジの射出性を向上させて製造単価を低減でき，インク漏れおよび色混じりを防止できる，構造が改善したインクカートリッジを提供する。
【解決手段】本発明は，内部に２つ以上の隔壁が直角に交差するように形成され，複数のインクチャンバを持つインクカートリッジ本体と，インクチャンバと一体で形成され，両側面に形成された開放面およびインクチャンバの各々に個別的に連結しているインク供給流路を含むノーズと，開放面を各々密閉する密封部材とを含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明はインクカートリッジに関し，より詳しくは，シアン(ｃｙａｎ)，マゼンタ(ｍａｇｅｎｔａ)およびイエロー(ｙｅｌｌｏｗ)の３色が注入され，各々個別的なインク供給流路を持つカラーインクカートリッジに関する。
一般的に，インクジェットプリンタは，供給の用紙にインクを噴射して所望の画像を出力する印刷装置であって，所定量のインクを貯留するインクカートリッジを消耗品として具備する（特許文献１，２，３参照）。
米国５９２６１９５号明細書 米国６２６０９６１号明細書 米国６２９３６６４号明細書
図１は，上記の技術文献のうち，特許文献２に記載されたもので，従来技術によるインクカートリッジ５０の一部を示す斜視図である。同図に示すように，インクカートリッジ５０は，本体７０と，本体７０に複数の隔壁(ｉｎｔｅｒｉｏｒｗａｌｌ)８０，８２により形成されたインクチャンバ(ｉｎｋｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ)８４，８６，８８とを含み，各々のインクチャンバ８４，８６，８８には，開口部(ｓｌｉｄｉｎｓｅｒｔｏｐｅｎｉｎｇ)７６ａに結合されるプラグ(ｓｉｎｇｌｅｓｅａｌｉｎｇｍｅｍｂｅｒ)により流路を形成し，プラグ６６上にキャビティ(ｃａｖｉｔｙ)２０２を持つＴＡＢ回路(ＴＡＢｃｉｒｃｕｉｔ)２０４が設置される。上記のように構成されたインクカートリッジ５０は，各々のインクチャンバ８４，８６，８８のＴＡＢ回路２０４に具備されたキャビティ２０２に，インクを供給するためのインク供給流路を本体７０に一体で形成する。インク供給流路は，各々のインクチャンバ８４，８６，８８に個別的に形成される。
しかしながら，上記のようなインクカートリッジ５０は，ＴＡＢ回路２０４側に供給されるインクのキャビティ２０２を形成しにくく，未図示のフィルタを付着するための壁体形成時に物理的な配置空間が狭いため，インク供給口の面積が小さくなり，インク供給能力が制限される。よって，高速印刷時に，各々のインクチャンバ８４，８６，８８のキャビティ２０２側に供給するインクを円滑に供給できず，キャビティ２０２を介して未図示のヘッドに供給されるインクの液滴が不均一になり，画質が低下する。
また，インク供給流路を形成するには，前面の開口部７６ａがプラグ６６により密封されなければならないが，プラグ６６はＴＡＢ回路２０４の後面に設置される。よって，プラグ６６を高精密に取付けられないと，ＴＡＢ回路２０４とプラグ６６との間に干渉が発生し得る。この場合，インクカートリッジ５０に供給される電気的な信号に異常が発生して，正常な印刷動作を妨害するため，製品の信頼度が低下する恐れがある。
そして，上記のように，インク供給流路をプリンタヘッドの両側に形成する場合，インク供給流路は前面に取付けられるプラグ６６により完成されるが，このように完成されたインク供給流路は，異種のインクカートリッジに比べて相対的に大きい体積で形成される。
このため，インクを含む未図示のフォーム部材の毛細管力による負圧を相殺させて負圧特性が低下する。これを克服するために，プラグ６６にインク供給流路の体積を低減できる形状を追加する方法等があるが，これは金型製作時の追加工程および材料費の上昇等を引き起こす。
また，プラグ６６は，少なくとも２つ以上のインク供給流路を密封しなければならないため，各々のインク供給流路を分離する分離隔壁部が必要になる。従って，プラグ６６の形状が複雑になって製造単価が上昇し，密封部位でのインク漏れおよび色混じりが発生し得るという問題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので，その目的は，インクカートリッジの射出性を向上させて製造単価を低下でき，インク漏れおよび色混じりを防止できる，構造が改善したインクカートリッジを提供することにある。本発明の他の目的は，組立性が向上したマルチサイクロン集塵装置を提供することにある。
上記目的を達成するために，本発明に係るインクカートリッジは，互いに異なる色相のインクが受容される複数のインクチャンバと，インク供給流路とがインクカートリッジ本体に一体で形成され，インク供給流路は，個別的に設置される密封部材により密閉される。
このように，インク供給流路をインクカートリッジ本体に一体で形成する製造方法として射出成形が一般的に行われる。このとき，インク供給流路は，側面部にスライドコアを挿入して形成されるが，スライドコアが挿入される部分に開放面を含む。よって，開放面には別途の密封部材を設置して，インク供給流路を外部と密閉された状態で形成する。
本発明の好適な実施形態によれば，複数のインクチャンバは，内部に２つ以上の隔壁が直角に交差するように形成することができる。
例えば，互いに直角に交差する第１および第２隔壁により総３個のインクチャンバが形成されるが，第１隔壁により前方インクチャンバと後方インクチャンバが区画され，第２隔壁により後方インクチャンバが左側および右側インクチャンバに区画される。左側および右側インクチャンバは第２隔壁に対して互いに対称するように形成することができる。
前方インクチャンバと後方インクチャンバは，その長さの比が１：２で形成することができる。
また，インクカートリッジ本体は，複数のインクチャンバの各々の下部面と隣接する位置に形成され，内側面にインク供給流路が形成されるノーズ(ｎｏｓｅ)を含むが，ノーズにはプリントヘッドがその外側に結合され，その内部にはインク供給流路が形成することができる。
そして，インク供給流路は，一端が前方インクチャンバと連通するようにその底面の一部が延長形成される前方インク供給流路と，左側および右側インクチャンバと連通するようにその底面の一部と個別的に連結し，ノーズ内で前方インク供給流路により各々が区画され，その対向面に形成された開放面を密封部材で密封して形成される左側および右側インク供給流路とを含むことができる。
そして，ノーズは，その長さが前方インクチャンバの長さ以上に具備され，前方インクチャンバ底面の全体，および，後方インクチャンバの底面の一部と隣接するのが好ましく，プリントヘッドが装着されるプリントヘッド装着部と，プリントヘッドと連通するインク通路と，キャリッジ装着基準面(ｄａｔｕｍ)とを含むことができる。
このとき，キャリッジ装着基準面は，密封部材の表面に形成することができる。
一方，ノーズは，インク通路が，一直線に配列されることができ，互いに交差するように配列されることもできる。
本発明に係るインクカートリッジによれば，密封部材とプリントヘッドとが設置される位置が互いに干渉しないため，カートリッジインク供給スロットの配置自由度も向上できる。
さらに，後方インクチャンバのインク供給流路を形成するためのスライドコアの長さが短くなって，インクカートリッジ本体を形成するための金型構造が簡単になり，小型化したインクカートリッジの生産が可能になった。
また，各々のインク供給流路を個別的に密封するため，インク供給流路が不完全に形成された場合に発生し得るインク漏れおよび色混じりを防止できる。
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図２は本発明の好適な実施形態によるインクカートリッジ１を示す斜視図である。図２に示すように，本発明に係るインクカートリッジ１は，インクカートリッジ本体１０と，インクカートリッジ本体１０内に互いに直交する隔壁１１により区画される前方および後方インクチャンバ１２，１５と含み，後方インクチャンバ１５は左側および右側インクチャンバ１３，１４からなる。
このとき，隔壁１１は，前方インクチャンバ１２と後方インクチャンバ１５に区画する第１隔壁１１ａと，後方インクチャンバ１５を左側および右側インクチャンバ１３，１４に区画する第２隔壁１１ｂとからなる。前方，左側および右側インクチャンバ１２，１３，１４の各々には異なる色相のインクが受容され，各々のインクは未図示のプリントヘッドからの吐出前までは互いに混ざらない状態で移送されるべきである。
インクカートリッジ本体１０には，その下側面に向けるように突設されるノーズ３０が具備される。ノーズ３０の内部には前方，左側および右側インクチャンバ１２，１３，１４と連通するインク供給流路１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ(図４，図５，図６参照)が具備され，その外側にはプリントヘッド(図示せず)が結合される。そして，インク供給流路１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを密閉する密封部材２０が両側に設置され，密封部材２０は，左側および右側が対称となるように形成される左側密封部材２１および右側密封部材２２で構成される。
密封部材２０は，インクカートリッジ本体１０の射出成形時，インク供給流路１２ｂ，１３ｂ，１４ｂをインクカートリッジ本体１０に一体で形成するために，左右側に挿入されるスライドコア(ｓｉｄｅｃｏｒｅ；図示せず)により形成される開放面を密封するためのもので，密封部材２０によりインク供給流路が形成される。
図３は図２に示す本発明に係るインクカートリッジ１の平面図であって，前方，左側および右側インクチャンバ１２，１３，１４の各々には，その底面にインク排出孔１２ａ，１３ａ，１４ａを備え，前方，左側および右側インクチャンバ１２，１３，１４に受容されるインクをノーズ３０側に供給する。
このとき，好ましくは，前方インクチャンバ１２の長さ(ｈ)と左側および右側インクチャンバ１３，１４の長さ(Ｈ)との比が１:２で形成される。
これは，前方インクチャンバ１２の長さ(ｈ)と左側および右側インクチャンバ１３，１４の長さ(Ｈ)との比が，上記比率よりも小さい，例えば，前方インクチャンバの長さ(ｈ)が上記比率を満足させる長さよりも長くなる場合，左側および右側インクチャンバ１３，１４により後述するインク供給流路１３ｂ，１４ｂの長さが長くなってインクの使用効率が悪くなり，左側および右側インクチャンバ１３，１４に挿入されるフォーム部材(図示せず)を挿入しにくく，プリンタの外観も大きくなる。
反対に，前方インクチャンバ１２の長さ(ｈ)と左側および右側インクチャンバ１３，１４の長さ(Ｈ)との比が，上記比率よりも大きい，例えば，前方インクチャンバの長さ(ｈ)が上記比率を満足させる長さよりも短くなる場合，インクの使用効率は良くなるが，インクカートリッジ１を移送するキャリッジが大きくなり，キャリッジの往復運動のための空間がさらに必要となり，プリンタの外観が大きくなるという問題点があるためである。
一方，図４は図３のIV-IVに沿う断面図であって，前方インクチャンバ１２の詳細断面図である。
図４に示すように，前方インクチャンバ１２は，その底面にインク供給のための前方インクチャンバインク排出孔１２ａを含み，前方インクチャンバインク排出孔１２ａには前方インク供給流路１２ｂが一体で形成される。前方インク供給流路１２ｂは，ノーズ３０を貫通して未図示のプリントヘッド側にインクを供給する。
このとき，好ましくは，前方インクチャンバインク排出孔１２ａは所定の高さを持つように上方に突出される。これは，前方インクチャンバ１２に受容されるインク内に有り得る不純物を濾過するフィルタなどを設置するためである。
図５は図３のV-Vに沿う断面図であって，右側インクチャンバ１４の詳細断面図である。このとき，左側インクチャンバ１３と右側インクチャンバ１４は互いに対称である同様な形状なので，右側インクチャンバ１４の構造だけを説明し，左側インクチャンバ１３の説明は省略する。
図５に示すように，ノーズ３０の内部には，右側インクチャンバインク排出孔１４ａと連結している右側インク供給流路１４ｂがインクカートリッジ本体１０と一体で形成される。このとき，右側インクチャンバインク排出孔１４ａは，前述した前方インクチャンバインク排出孔１２ａと同様に，上方に所定の高さを持つように突出されるのが好ましい。
図６は図３のVI-VIに沿う断面図であって，各々のインクチャンバに連結している前方，左側および右側インク供給流路１２ｂ，１３ｂ，１４ｂをインクカートリッジ１の正面で切断して示す断面図である。
図６に示すように，左側および右側インク供給流路１３ｂ，１４ｂは，前方インク供給流路１２ｂにより左側と右側に区画され，各々左側および右側密封部材２１，２２により密封されて個別的な流路を形成する。
従って，左側および右側密封部材２１，２２は，１度に１個のインク供給流路を密封するため，密封部材の形状が簡単になって製造単価が低減でき，何れか一方にインクが漏れる場合にもプリントヘッドでのインク混じりが発生するのを防止できる。
また，左側および右側密封部材２１，２２は，インクカートリッジ１をキャリッジに装着する際に基準面として使用できる。従って，従来のように，インクカートリッジ１の上部面や側面部に別途の装着基準面を備える必要がなくなり，インクカートリッジの製造単価を低減できる。
一方，上記のように，左側および右側密封部材２１，２２によりインク供給流路を形成する場合には，スライドコアのスライディングストローク(ｓｌｉｄｉｎｇｓｔｒｏｋｅ)を従来に比べて短く形成できるため，本発明に係るインクカートリッジ１の射出成形時，インクカートリッジ本体１０の変形を防止できる。従って，図７（ａ）に示したように，後述するカートリッジインク供給スロット３１の設計自由度を高めることができる。これを，図７を参照して説明する。
図７は，本発明に係るインクカートリッジ１のカートリッジインク供給スロット３１の実施形態を示す図である。
図７（ａ）のように，カートリッジインク供給スロット３１を一直線に配列すれば，インク供給量が増加することにより，プリントヘッド側へ円滑にインクを供給できる。しかし，インクカートリッジ本体１０を小型化したい場合，金型設計上，一直線配列だけを維持するのが困難になる。これは，インクカートリッジ１を小型化する場合，これに比例して，カートリッジインク供給スロット３１も小さくしなければならないが，カートリッジインク供給スロット３１が小さ過ぎると，射出作業時に各々のカートリッジインク供給スロット３１間に形状の変形が発生し得る。
従って図７（ｂ）（ｃ）に示すように，カートリッジインク供給スロット３１を互いに交差するように構成することにより，小型化に伴う射出作業時のカートリッジインク供給スロット３１の変形を防止できる。
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，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，それら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。
本発明は，インクジェットプリンタのように，インクカートリッジを使用する画像形成装置に使用できる。
従来技術によるインクカートリッジの一部を示す斜視図である。 本発明の好適な実施形態によるインクカートリッジの一部を示す斜視図である。 図２の平面図である。 図３のIV-IVに沿う断面図である。 図３のV-Vに沿う断面図である。 図３のVI-VIに沿う断面図である。 インクカートリッジのインク通路が一直線に配列された状態を示す説明図である。 インクカートリッジのインク通路が交差するように配列された状態を示す説明図である。 インクカートリッジのインク通路が交差するように配列された状態を示す説明図である。
符号の説明
１ インクカートリッジ
１０ インクカートリッジ本体
１１ 隔壁
１１ａ，１１ｂ 第１および第２隔壁
１２ 前方インクチャンバ
１３，１４ 左側および右側インクチャンバ
２０ 密封部材
２１，２２ 左側および右側密封部材
３０ ノーズ
３１ カートリッジインク供給スロット

Claims (9)

  1. 内部に２つ以上の隔壁が直角に交差するように形成され，複数のインクチャンバを持つインクカートリッジ本体と，前記インクチャンバと一体で形成され，両側面に形成された開放面および前記インクチャンバの各々に個別的に連結しているインク供給流路を含むノーズと，前記開放面を各々密閉する密封部材とを含むことを特徴とするインクカートリッジ。
  2. 前記複数のインクチャンバは，前方インクチャンバと，第１隔壁により前記前方インクチャンバと区画される後方インクチャンバとを備え，前記後方インクチャンバは，第２隔壁により互いに対称になるように形成される左側インクチャンバおよび右側インクチャンバを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
  3. 前記前方インクチャンバと前記後方インクチャンバは，その長さの比が１:２であることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
  4. 前記複数のインク供給流路は，前記前方インクチャンバと連通するように，その底面の一部が延長形成される前方インク供給流路と，前記左側および右側インクチャンバと連通するように，その底面の一部と個別的に連結され，前記ノーズ内で前記前方インク供給流路により各々が区画され，前記開放面を前記密封部材で密封して形成される左側および右側インク供給流路とを含むことを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
  5. 前記ノーズは，その長さが前記前方インクチャンバの長さ以上に具備され，前記前方インクチャンバの底面の全体，および，後方インクチャンバの底面の一部と隣接することを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
  6. 前記ノーズは，プリントヘッドが装着されるプリントヘッド装着部と，前記プリントヘッドと連通するインク通路と，キャリッジ装着基準面とを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
  7. 前記キャリッジ装着基準面は，前記密封部材の表面に形成されることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
  8. 前記ノーズは，前記インク通路が一直線に配列されることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
  9. 前記ノーズは，前記インク通路が互いに交差するように配列されることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
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