JP3176254B2 - インクカートリッジ、該インクカートリッジを複数備えたインクジェット記録装置 - Google Patents
インクカートリッジ、該インクカートリッジを複数備えたインクジェット記録装置Info
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Description
び該容器を用いた機器に関し、特にインクジェット記録
分野で用いられるインクカートリッジ、該インクカート
リッジを備えたインクジェット記録装置に関する。
ヘッドよりインクを吐出して記録用紙や布等の被記録媒
体に画像や文字情報を記録、印刷するが、これらのイン
クを収容するインク収容部となるインク容器は様々な形
態をとる。
は、インクを保持するために袋状の可撓性容器を用いる
構成や、多孔質部材にインクを含浸させる構成、非可撓
性のインク容器内にそのまま直接インクを貯留する構成
などが挙げられる。
インク収容部が構成される場合を除き、インク収容部内
部はインク容器外部と連通可能とするために大気連通部
が設けられる。
4−144755号公報にインク漏れに対する信頼性の
向上や、インク蒸発抑制という観点から、単にインク収
容部と大気を連通させる貫通穴ではなく、大気連通路を
迷路形状とした大気連通部をインク容器に設ける構成が
開示されている。
向における小型化のみに着眼したものであり、結局これ
らの大気連通路の形状により上述の効果を得るために
は、ある程度の空間的な幅や面積が必要となる。
型化や、カラー化、それに加えて、低ランニングコスト
化という流れから、インク収容部となるインク容器を、
交換可能なカートリッジ形式のインク容器(以下インク
カートリッジと称する)を用いることが多い。
リッジ上に、複数の扁平形状のインクカートリッジを搭
載する一般的な形態では、高さ方向のみならず幅方向に
おいても大気連通部を設けることが可能な領域が小さい
ため、複雑な大気連通路を配することを避けて、インク
収容部に多孔質部材を用いるといったタンク内部の構造
のアレンジ等でインク漏れを防止している。
イクルの観点から、インクカートリッジにインクを再充
填する手法が採られるようになってきた。このインク再
充填装置等は、純正のものに限るものではなく、ユーザ
ーが自由に選択可能となっているのが現状である。
間的に制限を受ける構成、例えば扁平で小型のインクカ
ートリッジなど、において合理的な大気連通部が未だ提
案されていないことに着目し、インク漏れ、インク蒸発
の双方に対する信頼性を向上させる大気連通構造を提供
することを目的としている。
の選択によっては充填されるインクの特性は一定とはな
らず、純正のインクにおいてはインク漏れ等が生じない
大気連通構造を採用していても、ユーザーの選択によっ
てはインク漏れ等が生じてしまう可能性についても本発
明は着眼した。
ではないインクをインクカートリッジ内に注入された場
合でもインク漏れやインク蒸発を生じる可能性の低い、
より信頼性の高い大気連通手段を提供することを目的と
する。
めに、本発明では、インクを収容するインク収容部と、
該インク収容部内に大気を導入するための大気連通部
と、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口
とを有するインクカートリッジにおいて、前記大気連通
部は、前記インク収容部と連通する内部開口と、大気に
開放される外部開口と、前記内部開口と前記外部開口と
を連通する大気連通路と、を備えており、該大気連通路
は前記インクカートリッジの使用状態における前記イン
ク収容部の側面領域に配された第1の部位を有し、前記
側面に配された前記第1の部位は、前記外部開口近傍の
領域で、断面積が外部開口に向かって徐々に増加する構
成を提案するものである。
と、該インク収容部内に大気を導入するための大気連通
部と、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給
口とを有するインクカートリッジを搭載可能なキャリッ
ジを備えたインクジェット記録装置において、前記イン
クカートリッジの前記大気連通部は、前記インク収容部
と連通する内部開口と、大気に開放される外部開口と、
前記内部開口と前記外部開口とを連通する大気連通路
と、を備えており、該大気連通路は前記インクカートリ
ッジの使用状態における前記インク収容部の側面領域に
配された第1の部位を有し、前記側面に配された前記第
1の部位は、前記外部開口近傍の領域で、断面積が外部
開口に向かって徐々に増加する構成を提案するものであ
る。
リッジの形状を活かした大気連通路を設けることができ
るとともに、仮に大気連通路にインクが侵入したとして
も、内部開口側に向かうような毛細管力の勾配をつける
ことができる。
なお、各図において同一の符号を付したものは同一の機
能を呈するものとする。
ット装置IJRAの一例として装置の概略斜視図を示
す。図1において、1はインクを吐出するための記録ヘ
ッドであり、2は装置側からの印字信号等を受けるため
に記録ヘッド1に設けられたコネクタパッドである。こ
の記録ヘッド1は記録走査を行わせるためのキャリッジ
3に対して着脱可能に搭載されている。なお、このキャ
リッジ3に設けられたヘッドカバー4には、前述した記
録ヘッド側コネクタパッド2に接続する装置側コネクタ
パッド5が備えられている。
ッジであり、記録ヘッドにインクを供給する。このイン
クカートリッジ6には、詳細は後述するが、大気連通路
を形成するための壁部材としてシール7が設けられてい
る。
RAは、カラー記録等に用いることを目的とした複数の
インクを吐出可能な装置であり、記録ヘッドは各色用に
吐出部を有しており、その数に応じたインクカートリッ
ジ6が各色独立した形でキャリッジ3上に搭載されてい
る。本実施例においては、ブラック、シアン、マゼン
ダ、イエロー用に4つのインクカートリッジが設けられ
ている。
薄板等の被記録媒体9に対して走査させるためのリード
スクリューであり、10はキャリッジ3の走査を案内す
るためのガイドレールである。ここで、リードスクリュ
ー8はギア11及び12を介して駆動モータ13の正逆
回転に連動し、さらに、リードスクリュー3に刻まれた
螺旋溝14がキャリッジ3に設けられた不図示の係合部
と係合しているため、キャリッジ3の走査は駆動モータ
13の駆動によって装置の長手方向に行われることにな
る。そして、被記録材9は、プラテンローラ15によっ
て搬送される。
には、被記録材9の搬送領域に隣接して、記録ヘッド1
に設けられる吐出部の回復手段が設けられる。この回復
手段は、前記記録ヘッドの吐出口部(不図示)をキャッ
ピングするためのキャップ部材17と、このキャップ部
材17に設けられた内部開口(不図示)を介して吐出部
を吸引回復する吸引手段18からなる。この吸引手段に
は、ギア19及び切り替えクラッチ等の公知の伝達手段
により、駆動モータ13から駆動力が伝達される。
動は、ギア20等を介して伝達される駆動力によりなさ
れ、吐出口が設けられた部分と密着させることにより吐
出口の吸引回復や乾燥等の低減を可能とする。
詰まり等の回復だけでなく、吸引量を変化させることに
より、インクカートリッジから吐出部までのインクを排
出させて微細なゴミや気泡等をフィルター部だけでなく
インク流路内から除去することも可能である。このイン
ク流路の回復処理は定期的に、またはユーザーが必要と
判断した場合に強制的に行われるものであり、良好な印
字品位を維持することが可能となる。
は、キャリッジ3がホームポジション側の領域に来たと
きに、それぞれの対応位置で行われることになる。そし
て、これらの各処理は周知のタイミング及びシーケンス
を利用して任意の態様で、単独または複合的に実施され
る。
連通構造について詳述する。
1の実施例としてのインクカートリッジの大気連通構造
を示す。
の断面概略図であり、図2(b)は図2(a)における
A−A断面の概略図である。そして、図2(c)は図2
(a)において上方(矢印B方向)からシール7を取り
外した状態での部分拡大図であり、図2(d)は図2
(a)において下方(矢印C方向)からみた部分拡大図
である。
るインク貯留部であり、22は記録ヘッド部からのイン
ク漏れを防止するために設けられた圧力調整用の負圧発
生部である。ここで、負圧とは記録ヘッドに供給される
インク流れに対する背圧であり、記録ヘッドにおける圧
力を大気圧よりも低く保つためのものである。
して、インクを保持した際の毛細管力を用いて負圧を発
生させる構成を採用している。なお、負圧発生部材とし
ては多孔質のものに限らず、繊維等により毛細管力を生
じる間隙を形成したものでも良い。
貯留部21によりインク収容部が形成される。24は、
このインク収容部から外部、ここでは記録ヘッドにイン
クを導出するためのインク供給口である。
部内に外気を導入するための大気連通部は、インク収容
部内の負圧発生部22に連通する内部開口25、インク
カートリッジ外部の大気に開放された外部開口26、そ
して内部開口25と外部開口26とを連通状態にする大
気連通路27から構成される。
ジ6の上面側の壁に設けられた溝29が封止壁部材とし
てのシール7により覆われることによって形成される上
面部領域と、インクカートリッジ6がインクジェット記
録装置IJRAに装着された際の重力方向に沿った方向
に延在する側壁内に設けられた側面部領域からなる。こ
こで、前述した上面部の封止は、溝29の周囲に突起部
16を設け、この凸部とシール部材が溶着される構成と
している。
いてもスペースを有効に活用して大気連通路を長くとる
ことができる。なお、この大気連通部により負圧発生部
22内に導入された大気は、インク消費に伴って大気導
入溝28を介してインク貯留部21内に導かれる。
領域上端部開口30a及び図2(d)の側面部領域下端
部開口30bに示されるように、大気連通部において外
部開口近傍側となる側面部領域全体にわたって、断面積
が外部開口26に向かって徐々に増加する断面積変化部
30が設けられている。
通路を形成する壁に傾斜をつけることによる断面積変化
により毛細管力の勾配が生じるため、環境変化等により
大気連通部にインクが侵入し、外部開口26近傍に達し
たとしても上方、すなわち上面領域側にインクが移動す
るように力が働くことになる。
び側面領域の壁にわたって大気連通路を確保したことに
より、空間を有効に活用した上でインク蒸発を抑えるよ
うに大気連通路の距離を長くでき、さらに、インクの移
動しやすい側面領域の大気連通部内の残留インクには、
インクが漏れる方向とは逆の方向に力が働くため、外部
へのインク漏れをより一層抑制することができる。
傍に、断面積変化部30の幅(大気連通路の延在方向に
対して直交する方向の最大幅)よりも幅の狭い凹部31
を、インクカートリッジの側壁(扁平なインクカートリ
ッジの厚さ方向)に沿って設けており、これにより仮に
外部開口付近にインクが滞留したとしてもインクを分散
させることができ、インク蒸発も促進させることができ
る。
の実施例としてのインクカートリッジの大気連通構造を
示す。
の大気連通部の側面部領域が設けられている部位の拡大
断面図であり、図3(b)は図3(a)におけるD−D
断面の概略図であり、図3(c)は図3(a)における
E−E断面の概略図である。
圧力変化等で大気連通部内に侵入したインクを一時的に
貯留するインク捕集部35を設けている。このインク捕
集部35は、側面領域の大気連通路が設けられているイ
ンクカートリッジ側壁内に大気連通路に隣接するように
配されている。
0aに侵入したインクが到達し難いように、上面領域の
大気連通路の上部開口30aの近傍に傾斜部36を設
け、内部開口側から移動してきたインクがインク捕集部
35に入り易くしている。
る空間を拡げることなく、大気連通部内にインクが侵入
しても、外部開口26にまで到達して外部に漏れること
を防止することができる。さらに、例えばインク再充填
等によりインクの特性が純正のものとは異なるものがイ
ンク収容部内に保持されても、大気連通部を介して外部
に漏れ出すことを抑制することができる。
の実施例としてのインクカートリッジの大気連通構造を
示す。ここで、図4(a)は側面領域の大気連通路の部
分拡大断面図であり、図4(b)は図4(a)において
後方(矢印F方向)からみた部分拡大断面図、図4
(c)は図4(a)において下方(矢印G方向)からみ
た部分拡大断面図である。
に対して、外部開口26近傍に設けた凹部31内に多孔
質からなるインク吸収体40を追加配置したものであ
る。
て、側面領域の大気連通路の端部開口30bに対向する
位置に設けられるとともに、凹部を形成する壁との間に
大気導入のための間隙41を生じる大きさのものとされ
る。
が到達しても、インク吸収体40で捕集されるため、イ
ンク漏れを防止できる。このとき、間隙41が外部開口
26近傍での迂回大気連通路を形成するため、大気の流
出入を可能とするとともにインク吸収体部40でのイン
ク蒸発も確実に促進することができる。
トリッジの大気連通構造の上面領域の変形例を以下に示
す。
例としての大気連通構造の上面領域の変形例を図5に示
す。
部の部分概略断面図であり、図5(b)は図5(a)に
おけるH−H断面の概略図である。
の上面を構成する壁に溝29を設けていたが、本実施例
では、溝を設けずリブ(突起部)42を設け、これをシ
ール部材7により覆うことにより大気連通路27の上面
領域を形成している。
ことにより、大気連通路内に侵入したインク滴がより容
易に上面領域において大気連通路を構成する壁と接触す
るようになり、上面領域におけるインクの移動に対する
流路抵抗を上昇させることができる。
例としての大気連通構造の上面領域の変形例を図6に示
す。
部の部分概略断面図であり、図6(b)は図6(a)に
おけるI−I断面の概略図である。
部において内部開口25から側面部領域の大気連通路上
端部開口30aに至るまでの流路抵抗を変化させる、す
なわち毛細管力を用いて局所的に侵入したインクを捕集
する構成を採用している。この場合、突起の間を大気が
移動することになる。
実現するための手段として十字形の突起43を設けてい
る。従って、この突起43の近傍において毛細管力が生
じるため、結果として流路抵抗が上面領域において変化
することになる。
形の突起43に変えて相互の間隔を異ならせた板状突起
44を設けて、間隔の違いにより流路抵抗の異なる路を
形成し、インク捕集と大気連通の双方を可能にする構成
としても良い。
開口25及び側面部大気連通路上端開口30aの近傍に
まで延在させることにより、大気連通部内のインクをイ
ンク収容部内に容易に導ける構成としている。
例としての大気連通構造の上面領域の変形例を図8に示
す。
部の部分概略断面図であり、図8(b)は図8(a)に
おけるJ−J断面の概略図である。
域に多孔質部材等からなるインク吸収体45を設けて、
大気連通路中に侵入したインクが外部開口(不図示)側
に移動しないように、インクをトラップする構成として
いる。ここで、インク吸収体は上面領域の大気連通路を
形成する壁から離間して配することにより、大気導入用
の流路抵抗の低い部分46、47を形成してインク捕集
と大気連通の双方を可能にしている。
例としての大気連通構造の上面領域の変形例を図9に示
す。
部の部分概略断面図であり、図9(b)は図9(a)に
おけるK−K断面の概略図である。
造を第2実施例に示したようなインク捕集部48を、イ
ンク貯留部21と負圧発生部22とを仕切る仕切壁49
内に設け、外部開口側に移動するインクを図中矢印Lの
ように集める構成を採用している。仕切壁49内に延在
させることにより、空間を有効に利用できるため、イン
クカートリッジを小型に維持したまま侵入したインクを
保持できる。
述した第1、第5、第7実施例を組み合わせ、複合的に
インク漏れを防止する構成を図10に示す。ここで、図
10(a)はインクカートリッジの断面概略図であり、
図10(b)は図10(a)におけるM−M断面の概略
図である。そして、図10(c)は図10(a)におい
て後方(矢印N方向)からみた外観図である。
ッジの側壁に沿った側面領域の大気連通路を外部開口2
6に向けて徐々に断面積が大きくなるようにするととも
に、凹部31を設けている。
捕集部48と突起49を設け、内部開口25から側面領
域大気連通路30aに至る部分の流路抵抗を変化させ、
インクを捕集するとともに大気導出入路を確保し、イン
ク蒸発の促進と、端部開口30aへのインク到達の抑制
を行うことができる。
により、仮に端部開口30aにインクが到達しても、非
常に少量のため、前述した断面積変化部30によりイン
ク漏れを確実に防止することができる。
aを、インクカートリッジが搭載されるキャリッジ3の
インクカートリッジ当接面から離して設ける、すなわ
ち、インクカートリッジの底面よりも上方に設ける構成
としても良い。この場合には、インクカートリッジの後
方(図11においてインク供給口とは反対側)に設けら
れた把手部の空間を利用して側面部大気連通路を配す
る。これにより、インクカートリッジがインクジェット
記録装置内で占有する空間を有効に利用しつつ、大気連
通路の長さを確保できる。
ートリッジの大気連通構造に用いることにより、まず、
インクカートリッジの上面領域及び側面領域の壁にわた
って大気連通路を確保したことにより、空間を有効に活
用した上でインク蒸発を抑えるように大気連通路の距離
を長くできる。
気連通部内の残留インクには、インクが漏れる方向とは
逆の方向に力が働くため、外部へのインク漏れをより一
層抑制することができる。
ないインクをインクカートリッジ内に注入された場合で
もインク漏れやインク蒸発を生じる可能性の低くでき、
インクカートリッジに対する信頼性を高いものとでき
る。
図である。
ートリッジの大気連通構造を示す概略図である。
ートリッジの大気連通構造を示す概略図である。
ートリッジの大気連通構造を示す概略図である。
したインクカートリッジの大気連通構造の変形例を示す
概略図である。
したインクカートリッジの大気連通構造の他の変形例を
示す概略図である。
造の変形例を示す概略断面図である。
ートリッジの大気連通構造の他の変形例を示す概略図で
ある。
ートリッジの大気連通構造の他の変形例を示す概略図で
ある。
たインクカートリッジを示す概略図である。
通構造の他の変形例を示す概略断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 インクを収容するインク収容部と、該イ
ンク収容部内に大気を導入するための大気連通部と、記
録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口とを有
するインクカートリッジにおいて、 前記大気連通部は、前記インク収容部と連通する内部開
口と、大気に開放される外部開口と、前記内部開口と前
記外部開口とを連通する大気連通路と、を備えており、 該大気連通路は前記インクカートリッジの使用状態にお
ける前記インク収容部の側面領域に配された第1の部位
を有し、 前記側面に配された前記第1の部位 は、前記外部開口近
傍の領域で、断面積が外部開口に向かって徐々に増加す
ることを特徴とするインクカートリッジ。 - 【請求項2】 前記大気連通路は、前記インクカートリ
ッジの使用状態における上面に第2の部位を有してお
り、前記第2の部位には流路抵抗の変化する領域が設け
ら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。 - 【請求項3】 前記外部開口は、前記インクカートリッ
ジの幅方向に延在した凹部からなり、該凹部に前記部位
が連通す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。 - 【請求項4】 前記外部開口は前記インクカートリッジ
の底面よりも重力方向において上方の前記インクカート
リッジの側面部に設けら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。 - 【請求項5】 インクを収容するインク収容部と、該イ
ンク収容部内に大気を導入するための大気連通部と、記
録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口とを有
するインクカートリッジを搭載可能なキャリッジを備え
たインクジェット記録装置において、前記インクカートリッジの 前記大気連通部は、前記イン
ク収容部と連通する内部開口と、大気に開放される外部
開口と、前記内部開口と前記外部開口とを連通する大気
連通路と、を備えており、 該大気連通路は前記インクカートリッジの使用状態にお
ける前記インク収容部の側面領域に配された第1の部位
を有し、 前記側面に配された前記第1の部位 は、前記外部開口近
傍の領域で、断面積が外部開口に向かって徐々に増加す
ることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項6】 前記大気連通路は、前記インクカートリ
ッジの使用状態における上面に第2の部位を有してお
り、前記第2の部位には流路抵抗の変化する領域が設け
られていることを特徴とする請求項5に記載のインクジ
ェット記録装置。 - 【請求項7】 前記外部開口は、前記インクカートリッ
ジの幅方向に延在した凹部からなり、該凹部に前記部位
が連通することを特徴とする請求項5に記載のインクジ
ェット記録装置。 - 【請求項8】 前記インクカートリッジの前記外部開口
は、前記キャリッジの前記インクカートリッジ搭載面に
対して離間していることを特徴とする請求項5に記載の
インクジェット記録装置。
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