JP2011502835A - インクカートリッジ、特にインクジェットプリンタ用のインクカートリッジ - Google Patents

Abstract

第一室（１７）において自由インク体部（１６）を画定し、第二室（１８）において毛管体部（１５）を画定するインク容器を備え、両室（１７,１８）が互いに流体接続し、毛管体部（１５）を画定する室（１８）にインク排出口（２１）が付帯するインクカートリッジ。気泡発生器は、自由インク体部（１６）内に浸漬され、外部環境と連通可能な浸漬管（２９）の形態である気泡発生器の先端部に吸気を導入するための少なくとも一つの孔部（３０）が遠位端に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、第一室において自由インク体部（free-ink volume）を画定（delimit）し、第二室において毛管体部（capillary volume）を画定するインク容器を備え、両室は互いに流体的に接続し、毛管体部を画定する室にインク排出口が付帯しているインクカートリッジ、特にインクジェットプリンタ用のインクカートリッジに関する。

いわゆる二室型インクカートリッジは一般に知られており、一方の室には主に液体インクが充填され、他方の室には例えばスポンジ材や繊維材からなり、毛管体部を画定するインク貯蔵エレメントが充填されており、ここでは例えばインクジェットプリンタにおいてインクカートリッジが使用された場合に両方の室の消費を管理することと目的としている。従来では、両室からの排出量は略同一である。始めに、インク排出量の約４分の１が毛管体部から排出される。次に、インク室、すなわち自由インク体部を画定する室から全体量の約２分の１が排出される。最後に、全体量の更なる４分の１が毛管体部から排出される。

通常、吸気とこれに伴う圧力均衡は毛管体部を介して行われる。毛管体部が約半分まで空になると、下降した液面が自由インク体部を画定する室の吸気用孔部を開放する。このようにして、空気が、貯蔵エレメント、すなわち毛管体部を介して後者の室へ吸いこまれる。欠点は、はじめに空になる、大きな孔部を有する上部領域用の第一の貯蔵材と、インク排出口の近傍にあって小さな孔部を有するカートリッジの下部領域用の第二の貯蔵材という２つの異なる毛管体用貯蔵材を必要とすることである。この配置によってのみ、インクカートリッジの両室への吸気を確実に達成することができる。

なお、これら両室は、インクカートリッジ内において両室を互いに隔てている中間体の底部近傍に配置された流路を介して流体的に接続していることを指摘しておく。

本発明は、毛管体部を画定する単一の貯蔵材、すなわち単一の孔隙径の貯蔵材を内部に用いたインクカートリッジを提供するという課題に基づいている。さらなる目的は、毛管体部を介して行う必要性を無くすことによって、圧力均衡を簡易化することである。

この課題は、本発明によれば請求項１に記載の特徴によって解決され、好適な詳細および実施形態は従属項に記載される。

本発明によれば、自由インク室に吸気がされ、毛管体部、すなわち毛管体部を画定する室に別の吸気が追加的に行われる。本発明によれば、自由インク体部を画定する室の吸気は、カートリッジの上面壁から突出した浸漬管（dip tube）によって行われ、この浸漬管は、浸漬された遠位端に１つまたは複数のとても小さな、好適には細長いすき間口の孔部を備える。この孔部の大きさに応じて、自由インク体部を画定する室の排出時点、またはいわゆる「バブルポイント」を制御することが可能である。

更に、細長いすき間口の孔部は、ホール状孔部に比べて微細な塵の影響を非常に受けにくいので、空気の流量の点で相対的に効率が良いというメリットがある。

本発明によれば、浸漬管の形態である気泡発生器によって、両室への吸気およびその結果である両室の消費が毛管体部、すなわち毛管体部を画定する材質によってではなく、気泡発生器の構成によって制御されることが保証される。この毛管体部は一定の孔隙径の単一の素材によって形成される。

この点において、本発明による解決方法は、よりシンプルで、従ってより経済的な構造が優れており、インクカートリッジの消費の点では、使用時に特に信頼性が高い。

気泡発生器の寸法に関しては、特に請求項４乃至６に記載の特徴によって参照される。

なお、更に指摘しておくと、気泡発生器を形成する浸漬管がインクカートリッジ底面壁近傍点まで、少なくとも両室間の流体接続のレベルまで概ね達していることが好適である。

また、両室はどちらもカートリッジの上面壁を介して別々に吸気される点を指摘しておく。好ましくは、上面壁に形成された両吸気口は、一方が他方の内側に配置され、内側の吸気口と、その内側の吸気口を環状に取り囲む外側の吸気口とが形成される。外側の吸気口は、上面壁に形成された少なくとも１つの空気チャネルを介して毛管体を画定する室と連通し、中央にある内側の吸気口は、上面壁に形成されたもう１つの空気チャネルを介して気泡発生器、すなわち気泡発生器を形成する浸漬管に連通する。

以下、本発明に基づいて構成されたインクカートリッジの好適な実施形態を添付の図面に従ってより詳細に説明する。

本発明に従って構成されたインクカートリッジの斜め上方からの斜視図を示し、手前の側壁は、本発明の気泡発生器を説明するために切欠図となっている。 斜め下方からの図１に対応する図である。 図２の細部ＩＩＩの拡大図を示す。 使用前の図１および図２のインクカートリッジの斜視図である。 図４のインクカートリッジの長手方向断面図を示す。

図１、２および４、５に記載のインクカートリッジを符号１０で示す。当該インクカートリッジは、４つの側壁、より詳細には互いに対向する２つの平面側壁１１および互いに対向する２つの端面側壁１２と、同様に上面壁１３および底面壁１４を備える。カートリッジ１０の内部には、２つの室、すなわち、いわゆる自由インク体部１６を画定する第一室１７と、いわゆる毛管体部１５を画定する第二室１８が形成されている。この毛管体部１５は、開孔スポンジ材または繊維材の形態であるインク貯蔵エレメントによって画定される。この貯蔵エレメント、すなわち毛管体部１５の底部にインク排出口２１が付帯している。両室は、カートリッジの内部で隔壁１９によって互いに隔離されている。隔壁１９は底側に両室１７および１８間の液体流路２０を備えている。上面壁１３は、別個の構成部品として形成され、一方が他方の内側に配置された２つの吸気口２３，２４を備える。内側の吸気口２３は、外側の吸気口２４によって環状に取り囲まれている。内側の吸気口は、上面壁１３に形成された空気チャネル２５を介して、自由インク体部１６を画定する第一室１７に接続している。それに対して、外側の吸気口２４は、同様に上面壁１３に形成された別の空気チャネル２６を介して毛管体部１５を画定する第二室１８に接続している。後者のチャネルは、上面壁１３下側の孔部２７を介して第二室１８内へ達する。

また、第一空気チャネル２５は上面壁１３下側の孔部２８を介して第一室１７に達するが、直接ではなく、気泡発生器として形成された浸漬管２９を介する。それゆえ、この浸漬管は、上面壁１３下側から自由インク体部１６を画定する第一室１７内部まで下方に延びる。浸漬管２９の遠位端には、気泡を自由インク内に導入するための、少なくとも１つの孔部３０が形成されている。実施形態に示すように、その孔部は、浸漬管の長手方向軸に対して互いに正反対に配置された２つの細長いすき間口の孔部を備え、図２および図３のそれぞれにおいては、これらの孔部の片方のみが示されている。浸漬管２９の遠位端のそれらの細長いすき間口の孔部３０の大きさは、インクカートリッジ使用時において初めにインクが毛管体部の約４分の１消費された時点でのみ、この孔部３０を介して自由インク体部内に吸気されて微小な気泡を形成するほどの大きさである。このように形成された気泡発生器が、好適にはインク排出口２１付近の毛管圧よりは小さいが、毛管体部１５内の毛管圧よりは大きい毛管圧を決定する。なお、ここでさらに注目すべきは、インク排出口の毛管圧がインク排出口の内側に配置されたスポンジ材または繊維材からなる芯によって決定される点である。この芯は、毛管体部１５を画定する貯蔵エレメントよりも高密度であり、そのためにより小さな孔隙径を有する。

詳細には、浸漬管２９の遠位端の細長いすき間口の孔部３０は、気泡発生器の毛管圧が毛管体部１５が充填されている時の毛管圧に対して最大約１５０％、特に５０〜１５０％の間となるように調整される。

共通の引き剥がしフィルム２２は、一方で両吸気口２３,２４に、他方でインク排出口２１に関係付けられている。カートリッジ１０を使用する前に、この引き剥がしフィルムが引き剥がされる。両吸気口２３,２４は前述の通り形成されているので、まず毛管体部を画定する室１８に吸気され、その後初めて自由インク体部を画定する室１７に吸気されることが保証される。こうすることによって、圧力均衡時に、第一室１７に接続した吸気口２３からの予期せぬインクの噴き出しが回避される。

前述の両空気チャネル２５,２６は、上面壁１３の上側に、特にはフライス加工によって形成される。これらはカバーフィルム３１で封止されている。

引き剥がしフィルム２２がその上に延長されている端面側壁１２の反対側に位置する側壁には、インクジェットプリンタの取付部の内側にインクカートリッジ１０を固定するための処置が施されている。この処置自体は周知の処置なので、ここでは詳細な説明は不要である。

本出願書類に開示されている全ての特徴は、先行技術に比べて、それらが単独で、または組み合わせで新規である限り本発明にとって重要であるとして主張される。

１０ インクカートリッジ
１１ 平面側壁
１２ 端面側壁
１３ 上面壁
１４ 底面壁
１５ 毛管体部
１６ 自由インク体部
１７ 第一室
１８ 第二室
１９ 隔壁
２０ 液体流路
２１ インク排出口
２２ 引き剥がしフィルム
２３ 吸気口
２４ 吸気口
２５ 空気チャネル
２６ 空気チャネル
２７ 孔部
２８ 孔部
２９ 浸漬管
３０ （気泡）孔部
３１ カバーフィルム

Claims (6)

1. 第一室（１７）において自由インク体部（１６）を画定し、第二室（１８）において毛管体部（１５）を画定するインク容器を備え、該両室（１７,１８）が互いに流体接続し、前記毛管体部（１５）を画定する前記室（１８）にインク排出口（２１）が付帯するインクカートリッジ、特にインクジェットプリンタ用のインクカートリッジであって、
   前記自由インク体部（１６）内に浸漬し、外部環境と連通可能な浸漬管（２９）の形態であって、吸気を導入するための少なくとも一つの孔部（３０）が遠位端に形成されて気泡発生器によって特徴づけられるインクカートリッジ。
2. 浸漬管（２９）の遠位端の前記孔部（３０）は細長いすき間口の孔部であ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. 前記浸漬管（２９）の遠位端に少なくとも２つの、前記浸漬管の長手方向軸に対して互いに正反対に配置された細長いすき間口の孔部が形成されてい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. 前記浸漬管（２９）の遠位端の少なくとも１つの前記孔部（３０）の大きさは、前記インクカートリッジ（１０）使用時において初めにインクが毛管体部の約４分の１消費された時点でのみ該孔部（３０）を介して前記自由インク体部内に吸気されて微細な気泡を形成するほどの大きさであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
5. 前記気泡発生器（浸漬管２９）が、前記インク排出口（２１）の毛管圧よりは小さいが、前記毛管体部（１５）内の毛管圧よりは大きい毛管圧を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
6. 前記気泡発生器（浸漬管２９）の前記毛管圧が、前記毛管体部（１５）が充填されている時の毛管圧に対して最大約１５０％、特に約５０〜１５０％の間であることを特徴とする請求項５に記載のインクカートリッジ。