JP2005246782A - インクカートリッジ及びそのインク注入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インク注入の際に注入針の貫通時に栓部材に形成される孔を確実に塞ぐことが可能なインクカートリッジ及びそのインク注入方法を提供する。
【解決手段】 インクカートリッジ３は、インクを貯留するカートリッジ本体２０と、このカートリッジ本体２０に形成され、カートリッジ本体２０内にインクを注入する為の注入孔３６と、弾力性を有し且つ注入孔３６内に圧入されてこの注入孔３６を閉塞する栓部材３７とを備えており、注入孔３６の途中部に段付き部３６ａが形成され、この段付き部３６ａを境にして、注入孔３６の奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さくなっている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インクを貯留するインクカートリッジ及びそのインク注入方法に関する。

インクジェットプリンタ等の記録装置にインクを供給する為のインクカートリッジには、その内部にインク室が形成されており、このインク室にはインク注入器等により外部から注入されたインクが貯留される。このようなインクカートリッジとしては、例えば、インク注入孔が形成されたインク注入部に合成ゴム製の栓部材が装着されたものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、このインクカートリッジにインクを充填する場合には栓部材にインク注入器の注入針を貫通させて、この注入針を介してインクカートリッジ内にインクを注入する。ここで、注入針が貫通したときに栓部材に形成される孔は、インクの注入後に注入針を栓部材から抜いたときに、栓部材自体の弾性によりある程度塞がるようになっている。

特開２００３−３０５８６５号公報

しかし、前述のインクカートリッジにおいて、栓部材に対する注入針の貫通の仕方によっては、注入針貫通時に形成された孔を栓部材自体の弾性だけで完全に塞ぐことができないこともあり、その場合には、孔からインクが漏れ出す、あるいは、孔を介して大気や外部の不純物が侵入する虞がある。特に、インクカートリッジ内の脱気作業等を行う場合など、インク注入作業時に注入針に加えて別の針を貫通させる必要があるときには、複数の針が略同じ位置に続けて貫通することにより栓部材に比較的大きな孔が形成されてしまうことがあるが、このような孔を栓部材の弾性だけで完全に塞ぐことは困難である。

本発明の目的は、インク注入の際の注入針の貫通時に栓部材に形成される孔を確実に塞ぐことが可能なインクカートリッジ及びそのインク注入方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明のインクカートリッジは、インクを貯留するカートリッジ本体と、このカートリッジ本体に形成され、前記カートリッジ本体内にインクを注入する為の注入孔と、弾力性を有し且つ前記注入孔内に圧入されてこの注入孔を閉塞する栓部材とを備え、前記注入孔の途中部に段付き部が形成され、この段付き部を境にして、前記注入孔の奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さくなっていることを特徴とするものである。

このインクカートリッジにおいては、カートリッジ本体に形成された注入孔に弾力性を有する栓部材が圧入されており、この栓部材にインク注入器の注入針が貫通することにより、注入針からカートリッジ本体内にインクが注入される。ここで、注入孔の途中部には段付き部が形成され、この段付き部を境にして、注入孔の奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さくなっている。そのため、インク注入後に栓部材から注入針を抜いた状態で、栓部材を段付き部よりも奥側の部分まで圧入することにより、注入孔の壁面から栓部材に作用する圧縮力を高めて、注入針の貫通時に栓部材に形成された貫通孔を確実に塞ぐことができる。

第２の発明のインクカートリッジは、前記第１の発明において、前記注入孔の奥側の部分と入口側の部分の少なくとも一方が、先細り形状に形成されていることを特徴とするものである。従って、インク注入後に栓部材から注入針を抜いた状態で、栓部材を注入孔の奥側に圧入することにより、注入孔の壁面から栓部材に作用する圧縮力をさらに高めて、注入針の貫通時に栓部材に形成された貫通孔をより確実に塞ぐことができる。

第３の発明のインクカートリッジは、前記第１又は第２の発明において、前記段付き部と前記注入孔の奥側の部分及び入口側の部分の各々との間に形成された稜部の角度が鈍角であることを特徴とするものである。従って、インク注入後に栓部材から注入針を抜いた状態で、栓部材を段付き部より入口側の部分から奥側の部分まで圧入するときの、段付き部における抵抗が小さくなり、圧入作業が容易になる。

第４の発明のインクカートリッジは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記注入孔の入口が、２以上の複数の入口に区切られていることを特徴とするものである。従って、例えば、インクカートリッジ内の脱気作業等を行う場合など、インク注入時に注入針に加えて別の針をも貫通させる必要がある場合でも、複数の針を複数に区切られた注入孔の入口の各々から貫通させることができるため、複数の針が栓部材の略同じ位置を貫通して栓部材に大きな孔が形成されてしまうのを防止できる。さらに、注入孔の入口が複数の入口に区切られていることにより、栓部材が注入孔から抜けにくくなる。

第５の発明のインクカートリッジは、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記注入孔の先端部は円錐台形状に形成され、この円錐台形状の先端部の側壁面と奥端面とが交差する稜部近傍に、前記注入孔と前記カートリッジ本体内に形成されたインク室とを連通させるインク注入口が形成されていることを特徴とするものである。従って、栓部材が注入孔の奥側の部分に圧入されて先端部の奥端面に栓部材が当接した状態では、インク注入口が栓部材に確実に塞がれることになる。また、インク注入口は、先端部の側壁面と奥端面との交差する近傍部、言い換えれば、先端部の隅の位置に形成されているため、栓部材に注入針が貫通したときに、通常は栓部材の中央寄りの部分に形成されることが多い貫通孔の位置と、インク注入口の位置とがずれる可能性が高くなる。従って、栓部材を注入孔の奥端面まで圧入されたときに、栓部材に形成された貫通孔の大小に関わらず、栓部材によりインク注入口が確実に塞がれることになる。

第６の発明のインクカートリッジのインク注入方法は、インクを貯留するカートリッジ本体に形成され、その途中部に段付き部を有する注入孔であって、前記段付き部を境にしてその奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さい注入孔に、弾力性を有する栓部材を入口から前記段付き部まで圧入する第１工程と、前記栓部材に注入針を貫通させて、この注入針を通して前記カートリッジ本体内にインクを注入する第２工程と、前記注入針を前記栓部材から抜き取ってから、栓部材を注入孔の段付き部よりも奥側の部分まで圧入する第３工程と、を備えたことを特徴とするものである。

このように、インク注入後に栓部材から注入針を抜いた状態で、栓部材を段付き部よりも奥側の部分まで圧入することにより、注入孔の壁面から栓部材に作用する圧縮力を高めて、注入針の貫通時に栓部材に形成された貫通孔を確実に塞ぐことができる。

第７の発明のインクカートリッジのインク注入方法は、前記第６の発明において、前記注入孔の先端部が円錐台形状に形成されており、前記第３工程において、前記栓部材を、前記注入孔の先端部の奥端面に当接するまで圧入することを特徴とするものである。従って、特に、栓部材により注入孔とカートリッジ本体内との間を連通させるインク注入口が注入孔の先端部に設けられている場合には、栓部材を先端部の奥端面に当接させることにより、インク注入口を確実に塞ぐことができる。

本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、４色のインクを吐出可能なカラーインクジェットプリンタに装着されるインクカートリッジに本発明を適用したものである。

まず、インクジェットプリンタについて簡単に説明する。
図１に示すように、カラーインクジェットプリンタ１は、記録用紙Ｐに対してシアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の４色のインクを吐出するノズル２ａを備えたインクジェットヘッド２と、４色のインクを夫々貯留する４つのインクカートリッジ３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ（３ｄ’））が装着されるカートリッジ装着部としての４つのホルダ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）と、インクジェットヘッド２をガイド９に沿って一方向（紙面に対して垂直方向）に直線的に往復移動させるキャリッジ５と、記録用紙Ｐをインクジェットヘッド２の移動方向に対して垂直で且つインクジェットヘッド２のインク吐出面に平行な方向に搬送する搬送機構６と、インクジェットヘッド２内のエアや高粘度化したインクを吸引して吐出特性を回復するパージ機構７等を備えている。

このインクジェットプリンタ１においては、インクジェットヘッド２がキャリッジ５により図１の紙面垂直方向に往復駆動されつつ、記録用紙Ｐが搬送機構６により図１の左右方向に搬送される。これに連動して、インクカートリッジ３が装着されたホルダ４から供給チューブ１０を介してインクジェットヘッド２のノズル２ａにインクが供給されるとともに、記録用紙Ｐに向けてノズル２ａからインクが吐出されて、記録用紙Ｐが印刷される。

また、パージ装置７は、インク吐出面に対して接近／離隔する方向に移動可能で且つインクジェットヘッド２にインク吐出面を覆うように装着可能なパージキャップ１１と、ノズル２ａからインクを吸引する吸引ポンプ１２を備えている。そして、インクジェットヘッド２の吐出回復処理が必要とされたときに、吸引ポンプ１２により、インクジェットヘッド２内に混入したエアや、あるいは、水分が蒸発して高粘度化したインクをノズル２ａから吸引することが可能になっている。この吐出回復処理は、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐに対して印刷範囲外にあるときに行われる。

４つのホルダ４ａ〜４ｄは一列に並べて設けられており、これら４つのホルダ４ａ〜４ｄには、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラックのインクを貯留する４つのインクカートリッジ３ａ〜３ｄが夫々装着される。ホルダ４の底部において、後述のインクカートリッジ３のインク供給弁２１と大気導入弁２２に夫々対応する位置には、インク供給管１２と大気導入管１３（図４参照）が夫々立設されている。また、ホルダ４には、インクカートリッジ３内のインク残量を検出する為の光学式のセンサ１４も設けられている。このセンサ１４は、同じ高さ位置でインクカートリッジ３を両側から挟み込むように相対向して取り付けられた発光部１４ａ及び受光部１４ｂを有し、発光部１４ａからの光が後述のインクカートリッジ３内に設けられたシャッター機構２３により遮断されたか否かを検出して、インクジェットプリンタ１の全体の制御を司る制御装置（図示省略）に出力する。

次に、インクカートリッジ３について詳細に説明する。尚、４種類のカラーインクを夫々貯留するインクカートリッジ３ａ〜３ｄは同じ構造を有するため、そのうちの１つについて説明する。

図２〜図４に示すように、インクカートリッジ３は、インクを貯留するカートリッジ本体２０と、カートリッジ本体２０内のインクをインクカートリッジ３へ供給するインク供給流路を開閉可能なインク供給弁２１と、外部からカートリッジ本体２０内に大気を導入する大気導入路を開閉可能な大気導入弁２２と、インク残量を検出するセンサ１４の発光部１４ａからの光を遮断するシャッター機構２３と、カートリッジ本体２０の下端部を覆うキャップ２４とを備えている。

カートリッジ本体２０は、光透過性を有する合成樹脂で形成されている。図４に示すように、カートリッジ本体２０内には水平に延びる仕切壁３０が一体形成されており、この仕切壁３０によりカートリッジ本体２０の内部空間が、上側のインク室３１と下側の２つの弁収容室３２，３３とに仕切られている。インク室３１内には各色のインクが充填され、２つの弁収容室３２，３３には、インク供給弁２１と大気導入弁２２とが夫々収容されている。図２（ｂ）に示すように、カートリッジ本体２０の側壁部の高さ方向の略中央の位置には、やや外側へ突出する突出部３４が形成されている。この突出部３４内の空間には、後述のシャッター機構２３の遮光板６０が配置される。そして、インクカートリッジ３がホルダ４に装着されている状態では、突出部３４はセンサ１４の発光部１４ａと受光部１４ｂに挟まれるようになっている。また、カートリッジ本体２０の上端部には蓋部材３５が溶着されており、カートリッジ本体２０内のインク室３１が蓋部材３５により閉塞されている。

図４に示すように、２つの弁収容室３２，３３の間には、空のインクカートリッジ３のインク室３１内にインクを注入する為の上下に延びる注入孔３６が形成されている。この注入孔３６の途中部には段付き部３６ａが形成されており、この段付き部３６ａを境にして、注入孔３６は、入口側の大径孔部３６ｂとこの大径孔部３６ｂよりも小径の小径孔部３６ｃとに分けられている。大径孔部３６ｂは孔径の変化しないストレート形状に形成されている。一方、小径孔部３６ｃの入口側（下側）の部分はストレート形状に形成され、小径孔部３６ｃの先端部３６ｄは先細りの円錐台形状に形成されている。

注入孔３６の小径孔部３６ｃの先端部３６ｄにおいて、側壁面と奥端面とが交差する稜部近傍には、注入孔３６とカートリッジ本体２０内に形成されたインク室３１とを連通させるインク注入口７０が形成されている。そして、注入孔３６の小径孔部３６ｃには、合成ゴム製の弾力性を有する栓部材３７が圧入されており、栓部材３７の上端面が小径孔部３６ｃの奥端面に当接している。従って、栓部材３７により、先端部３６ｄの隅の位置に形成されたインク注入口７０が確実に塞がれている。

そして、注入孔３６内の栓部材３７にインク注入器の注入針７５（図８参照）が貫通され、この注入針７５を介してインク室３１内にインクが注入されることになる。このインク注入方法については後ほど詳細に述べる。尚、図５に示すように、段付き部３６ａと、大径孔部３６ｂ及び小径孔部３６ｃの各々との間に形成された稜部の角度θ１及びθ２は、直角ではなく鈍角に形成されており、後述のように、インク室３１内にインクを注入した後に栓部材３７を大径孔部３６ｂから小径孔部３６ｃへ圧入する際に栓部材３７に作用する抵抗が小さくなるように構成されている。

インク供給弁２１が収容されている弁収容室３２の天井部を構成する仕切壁３０の部分には、下方へ突出する筒状部３８が一体形成されており、筒状部３８の下端には、筒状部３８内に形成された連通路を塞ぐ薄膜部３９が設けられている。一方、大気導入弁２２が収容されている弁収容室３３の天井部を構成する仕切壁３０の部分には、上方及び下方へ夫々突出する２つの筒状部４０，４１が一体形成され、下側の筒状部４１の下端には、筒状部４０，４１内に形成された連通路を塞ぐ薄膜部４２が設けられている。さらに、筒状部４０の上側には、インク室３１の上端部まで延びる筒部材４３が設けられている。

図４、図６に示すように、インク供給弁２１は、合成ゴム等で略円筒形に形成され弾力性を有する弁本体４５と、この弁本体４５内に収納された合成樹脂製の弁体４６とを備えている。弁本体４５は、上側（インク室が３１側）から順に並ぶ、付勢部４７、弁座部４８及び嵌合部４９が一体形成されて構成されている。

弁座部４８の上面（インク室３１側の端面）には、弁体４６の下面が当接するようになっており、弁座部４８の軸心側の部分には上下方向に延びる貫通孔４８ａが形成されている。嵌合部４９には、貫通孔４８ａに連通し且つ下方へ延びる誘導孔４９ａが形成されており、この誘導孔４９ａは、下方ほど径が大きくなる末広がりの形状に形成されている。誘導孔４９ａの周囲には、環状の溝４９ｂが形成されており、誘導孔４９ａを形成する壁部が、誘導孔４９ａが拡径する方向に容易に弾性変形できるようになっている。従って、誘導孔４９ａにインク供給管１２が挿入されたときに、誘導孔４９ａとインク供給管１２との密着性を向上させてインク漏れを極力防止できる。また、誘導孔４９ａに対してインク供給管１２が傾斜した状態あるいはずれた状態で挿入された場合でも、誘導孔４９ａが拡径する方向に壁部が変形するため、インク供給管１２が誘導孔４９ａに確実に挿入される。

付勢部４７は、弁座部４８の外周側部分からインク室３１側へ立ち上がった円筒形状の側壁部４７ａと、この側壁部４７ａの上端から径方向内側に一体的に張り出した張出部４７ｂとを有する。張出部４７ｂの下面は弁体４６に当接しており、側壁部４７ａ及び張出部４７ｂの弾性力により、弁体４６は下方に付勢されている。さらに、張出部４７ｂの内側には開口４７ｃが形成されており、一体形成された側壁部４７ａと張出部４７ｂが容易に弾性変形できるように構成されている。

図６、図７に示すように、弁体４６は、弁座部４８に当接する底部５０と、この底部５０の外周側部分からインク室３１側に延びる円筒状の弁側壁部５１と、底部５０の中心部から弁側壁部５１よりもさらにインク室３１側に突出した破断部５２とを有する。

底部５０の下面（弁座部４８と対向する端面）には、弁座部４８側に突出する環状突起５０ａが形成されている。そして、付勢部４７により弁体４６が弁座部４８側に付勢され、環状突起５０ａが弁座部４８の上面に密着している状態では、弁座部４８の貫通孔４８ａが弁体４６により閉塞されて、インク供給流路が閉止されている。さらに、底部５０の、環状突起５０ａよりも外周側で且つ弁側壁部５１よりも内周側の部分における周方向等分位置には、弁体４６の上側の空間と下側の空間とを連通させる複数（例えば、８つ）の連通路５３が形成されている。

図６、図７に示すように、破断部５２は、平面視で十字形状に組み合わされた４つの板部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄで構成されており、底部５０の略中心部に立設されている。また、４つの板部材５２ａ〜５２ｄの間には上下方向に延びる溝５４が夫々形成されている。そして、破断部５２は、張出部４７ｂの内側の開口４７ｃを通って上方へ突出しており、図４に示すように、その先端は薄膜部３９よりも少し下方の位置に配置されている。

インクカートリッジ３がホルダ４に装着されるときには、ホルダ４に設けられたインク供給管１２が誘導孔４９ａ内に挿入される。すると、インク供給管１２の先端により付勢部４７の付勢力に抗して弁体４６が押し上げられ、弁体４６が付勢部４７を変形させながら上方へ移動して、弁体４６の環状突起５０ａが弁座部４８から離隔する。このとき、上方へ移動した弁体４６の破断部５２の先端により薄膜部３９が破断されるので、破断部５２に形成された溝５４が筒状部２８内のインクを弁座部３９側に導く誘導路として働く。これにより、図４、図６（ｂ）に示すように、インク室３１内のインクが筒状部３８内の連通路を介して弁収容室３２内に流入し、さらに、弁体４６の連通路５３を介してインク供給管１２からインクがインクジェットプリンタ１側に供給される。

大気導入弁２２は、弁本体４５と、この弁本体４５内に収納された弁体４６とを備えており、インク供給弁２１と同一の構成を有する。即ち、弁本体４５の弁座部４８に、付勢部４７により下方へ付勢された弁体４６が密着して、弁体４６が貫通孔４８ａを塞ぐように構成されている。そして、インクカートリッジ３がホルダ４に装着されるときには、弁本体４５に形成された誘導孔４９ａに大気導入管１３が挿入され、インク供給弁２１と同様に、弁体４６が上方へ移動して破断部５２により筒状部４１の薄膜部４２が破断される。すると、外部の大気が大気導入管１３から弁体４６の連通路５３を介して弁収容室３３内に流入し、さらに、筒状部４０，４１及び筒部材４３の内部通路を介してインク室３１の上部に大気が導入される。

図４に示すように、シャッター機構２３は、インク室３１の下側の空間に設けられており、このシャッター機構２３は、光を透過しない遮光板６０と、中空状のフロート６１と、遮光板６０とフロート６１とを連結する連結部材６２と、仕切壁３０の上側に設けられ連結部材６２を枢支する支持台６３とを備えている。遮光板６０とフロート６１は連結部材６２の両端部に夫々設けられており、連結部材６２は支持台６３の枢支点を中心に、図４の紙面に平行な鉛直面内で揺動可能に配設されている。

遮光板６０は、前記鉛直面に平行で且つ所定の面積を有する薄板状の部材である。ところで、インクカートリッジ３がホルダ４に装着された状態では、ホルダ４に設けられたセンサ１４の発光部１４ａ及び受光部１４ｂは、カートリッジ本体２０の側壁部に形成された突出部３４と等しい高さに位置する。そして、遮光板６０が突出部３４内の空間に位置するときには、遮光板６０は、センサ１４の発光部１４ａから、透光性のカートリッジ本体２０の壁部及びインク室３１のインクを透過してきた光（直接光）を遮断するようになっている。フロート６１は、その内部に空気が満たされた円筒形状の部材であり、フロート６１全体の比重はインク室３１内のインクの比重よりも小さくなっている。

従って、インク室３１内のインク残量が多く、連結部材６２の一端に設けられたフロート６１の全体がインク中に位置する状態では、浮力によりフロート６１が浮いて、他端に設けられた遮光板６０が、突出部内の発光部１４ａからの光を遮断する位置（図４の実線の位置）に位置する。しかし、インク室３１内のインク残量が少なくなり、フロート６１の一部がインクの液面から露出すると、フロート６１に作用する浮力が小さくなってフロート６１が下降する。すると、遮光板６０は突出部３４内よりも上方の、遮光板６０が発光部１４ａからの直接光を遮断しない位置（図４の鎖線の位置）に移動するため、発光部１４ａからの直接光は、直線的な光路中で光透過性の突出部３４を透過して受光部１４ｂに受光されるようになる。このようにして、センサ１４によりインク室３１内のインクの残量が少ない状態が検出される。

図２〜図４に示すように、キャップ２４は、カートリッジ本体２０の下端部を覆った状態で、超音波溶着等によりカートリッジ本体２０に固着されている。キャップ２４の底部において、インク供給弁２１及び大気導入弁２２と夫々対応する位置には、下方へ突出する２つの環状突起６５が夫々形成されており、インクカートリッジ３を机上に置いたときなどに、インク供給弁２１や大気導入弁２２の入口付近のインクが机の表面等に付着しにくくなっている。

キャップ２４の底部の、カートリッジ本体２０の注入孔３６の入口に対応する部分には、注入孔３６と同じ径を有する導入孔７２が形成されている。さらに、この導入孔７２の中心を通って導入孔７２を２つに仕切る仕切部７１も形成されており、この仕切部７１により、注入孔３６の入口が２つに区切られている。そして、後述するように、インク室３１内にインクを注入する際には、一方の入口にはインクを注入する注入針７５が挿入され、他方の入口には注入されたインクの脱気を行う為の針７６が挿入される（図８参照）。また、仕切部７１により、注入孔３６内の栓部材３７が注入孔３６から抜け出ることが防止されている。

次に、インクカートリッジ３内にインクを注入するインク注入方法について図８を参照して説明する。まず、図８（ａ）に示すように、空のカートリッジ本体２０の注入孔３６の入口側の大径孔部３６ｂに栓部材３７を圧入する（第１工程）。そして、インク供給弁２１又は大気導入弁２２を介してカートリッジ本体２０内の空気を排気して所定の負圧状態にする。この場合、所定圧力までの減圧は、これよりも後の工程で必要量のインクの注入が可能となる程度に行えばよい。

次に、図８（ｂ）に示すように、キャップ２４に形成された仕切部７１により仕切られた注入孔３６の一方の入口からインク注入器の注入針７５を挿入して、大径孔部３６ｂ内の栓部材３７に貫通させる（第２工程）。そして、排気されて負圧状態のインク室３１内に注入針７５を介してインク注入口７０からインク室３１内にインクを注入する。そして、インク室３１内に所定量のインクが注入された段階で、注入針７５を栓部材３７から抜き取る。

次に、インクカートリッジ３に供給したときに、インクジェットヘッド２に形成されたインク流路内の空気がインクに溶け込むことで、使用時に流路内に気泡が発生しないようにするため、カートリッジ本体２０内に注入されたインク中に溶存する空気を脱気する。即ち、図８（ｃ）に示すように、注入孔３６のもう一方の入口から脱気用の針７６を挿入し、大径孔部３６ｂ内の栓部材３７に貫通させて、この針７６を介してカートリッジ本体２０内に残存する空気を排気する。ここで、図８（ｄ）に示すように、インクを注入する為の注入針７５及び脱気用の針７６を、仕切部７１により仕切られた２つの入口の各々から挿入することにより、これら２本の針７５，７６の貫通時に栓部材３７に形成される貫通孔８０，８１を小さくすることができる。従って、これら貫通孔８０，８１からインクが外部に漏れにくくなり、また、外部から大気や不純物がカートリッジ本体２０内に侵入しにくくなる。さらに、栓部材３７の同じ場所が針７５，７６で繰り返し貫通されて、栓部材３７が破損し、これにより生じた栓部材３７の破片がゴミとしてインク中に混入することを防止できる。即ち、インクを清浄な状態で使用することができる。

そして、脱気作業が完了した後に、図８（ｅ）に示すように、栓部材３７を、段付き部３６ａよりも奥側の小径孔部３６ｃ内へ圧入し、円錐台形状に形成された小径孔部３６ｃの先端部３６ｄの奥端面に当接させる（第３工程）。このように、栓部材３７は大径孔部３６ｂから径の小さい小径孔部３６ｃに圧入されるため、栓部材３７には小径孔部３６ｃの壁面から大きな圧縮力が作用し、針７５，７６の貫通時に栓部材３７に形成された貫通孔８０，８１が確実に塞がれることになる。また、インク室３１と注入孔３６とを連通させるインク注入口７０は、円錐台状の先端部３６ｄの側壁面と奥端面とが交差する稜部近傍に形成されているため、先端部３６ｄの奥端面に当接した栓部材３７によりインク注入口７０が確実に塞がれる。また、注入針７５や脱気用の針７６は、栓部材３７の端部よりも中央（軸心）寄りの位置を貫通するのが普通であり、その場合には、注入孔３６の先端部３６ｄの隅に形成されたインク注入口７０と栓部材３７に形成された貫通孔８０，８１との平面視での位置関係がずれることになるため、貫通孔８０，８１の大小に関わらずインク注入口７０が確実に栓部材３７で塞がれる。

尚、図５に示すように、段付き部３６ａと、大径孔部３６ｂ及び小径孔部３６ｃの各々との間に形成された稜部の角度θ１及びθ２は、鋭角や直角ではなく鈍角に形成されているため、栓部材３７を大径孔部３６ｂから小径孔部３６ｃへ圧入する際の、段付き部３６ａにおける抵抗が小さくなり、圧入作業が容易になる。

以上説明したインクカートリッジ３及びそのインク注入方法によれば、インク注入後に栓部材３７から針７５，７６を抜いた状態で、栓部材３７を段付き部３６ａよりも奥側の小径孔部３６ｃまで圧入することにより、注入孔３６の壁面から栓部材３７に作用する圧縮力を高めることができるため、針７５，７５の貫通時に栓部材３７に形成された貫通孔８０，８１を確実に塞ぐことができる。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。尚、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］注入孔の形状は、段付き部を境にして、注入孔の奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さくなる形状であれば、前記実施形態のような形状に限られるものではない。例えば、図９（ａ）に示すように、小径孔部８６ｃがストレート形状で、大径孔部８６ｂが先細りの円錐台状に形成された注入孔８６や、あるいは、図９（ｂ）に示すように、大径孔部９６ｂがストレート形状で、小径孔部が９６ｃ先細りの円錐台状に形成された形注入孔９６であってもよい。また、大径孔部と小径孔部の両方が円錐台状に形成されていてもよい。さらには、２以上の複数の段付き部を有するものであってもよい。

２］注入口の入口を仕切る仕切部の形状は、前記実施形態の形状に限られるものではない。例えば、注入孔の入口を３以上の複数の入口に仕切るように、注入孔の軸心から水平方向に放射状に延びる形状であってもよい。また、インク室３１にインクを注入した後の脱気作業を行わない場合には、栓部材には注入針７５だけしか貫通せず、注入孔の入口を仕切る必要性が小さいため、仕切部を省略してもよい。

本発明の実施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。 インクカートリッジを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は底面図である。 インクカートリッジを下方から見た斜視図である。 図２（ｂ）のIV-IV線断面図である。 図４の点線で囲まれた円形領域の拡大図である。 インク供給弁の断面図であり、（ａ）は閉弁した状態の図、（ｂ）は開弁した状態の図である。 弁体の斜視図である。 インク注入作業の工程図であり、（ａ）は栓部材を大径孔部に圧入した状態、（ｂ）は注入針を挿入した状態、（ｃ）は脱気用の針を挿入した状態、（ｄ）は脱気用の針を抜いた状態、（ｅ）は栓部材を小径孔部まで圧入した状態を夫々示す。 変更形態の注入孔の断面図であり、（ａ）は大径孔部が円錐台形状の注入孔の断面図、（ｂ）は小径孔部が円錐台形状である注入孔の断面図である。

符号の説明

３ インクカートリッジ
２０ カートリッジ本体
３６ 注入孔
３６ａ 段付き部
３６ｂ 大径孔部
３６ｃ 小径孔部
３６ｄ 先端部
３７ 栓部材
７０ インク注入口
７１ 仕切部
８６ｂ 大径孔部
８６ｃ 小径孔部
８６ 注入孔
９６ｂ 大径孔部
９６ 形注入孔

Claims (7)

1. インクを貯留するカートリッジ本体と、
   このカートリッジ本体に形成され、前記カートリッジ本体内にインクを注入する為の注入孔と、
   弾力性を有し且つ前記注入孔内に圧入されてこの注入孔を閉塞する栓部材とを備え、
   前記注入孔の途中部に段付き部が形成され、
   この段付き部を境にして、前記注入孔の奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さくなっていることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記注入孔の奥側の部分と入口側の部分の少なくとも一方が、先細り形状に形成されてい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。
3. 前記段付き部と、前記注入孔の奥側の部分及び入口側の部分の各々との間に形成された稜部の角度が鈍角であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
4. 前記注入孔の入口が、２以上の複数の入口に区切られていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクカートリッジ。
5. 前記注入孔の先端部は円錐台形状に形成され、
   この円錐台形状の先端部の側壁面と奥端面とが交差する稜部近傍に、前記注入孔と前記カートリッジ本体内に形成されたインク室とを連通させるインク注入口が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクカートリッジ。
6. インクを貯留するカートリッジ本体に形成され、その途中部に段付き部を有する注入孔であって、前記段付き部を境にしてその奥側の部分の孔径が入口側の部分の孔径よりも小さい注入孔に、弾力性を有する栓部材を入口から前記段付き部まで圧入する第１工程と、
   前記栓部材に注入針を貫通させて、この注入針を通して前記カートリッジ本体内にインクを注入する第２工程と、
   前記注入針を前記栓部材から抜き取ってから、栓部材を注入孔の段付き部よりも奥側の部分まで圧入する第３工程と、
   を備えたことを特徴とするインクカートリッジのインク注入方法。
7. 前記注入孔の先端部が円錐台形状に形成されており、
   前記第３工程において、前記栓部材を、前記注入孔の先端部の奥端面に当接するまで圧入す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のインク注入方法。
   
   

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