JP3285293B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷記録装置に用
いられる印字ヘッドへインクの供給を行うインクカート
リッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、ファクシミリやパソ
コン用プリンタ等のような転送されてくる印刷情報に基
づいて紙等の被印刷体にドットパターン画像を記録する
印刷記録装置があり、その印字を行う印字ヘッドの一種
として、吐出口よりインクの小滴を飛翔させて紙等に付
着させて印刷を行うインクジェット式の印字ヘッドがあ
る。かかるインクジェット式の印字ヘッドは、該印字ヘ
ッドにインクを供給するインクカートリッジと共に被印
刷体への印刷のために移動させるキャリッジに着脱自在
に搭載され、必要に応じてインクカートリッジ及び印字
ヘッドが交換される。

【０００３】ここで、従来の印刷記録装置におけるイン
クジェット式印字ヘッドのユニットにインクカートリッ
ジが搭載される態様を、図１２乃至図１３を参照して説
明する。図１２は印字ヘッドユニットとインクカートリ
ッジの分解斜視図、図１３は両者を結合した状態の斜視
図、図１４はインクカートリッジを印字ヘッドユニット
から引き抜いた状態を示す図である。インクジェット式
の印字ヘッド１０１が備えられた印字ヘッドユニット１
０２は往復駆動されるキャリッジ（不図示）に搭載さ
れ、この印字ヘッドユニット１０２上にインクカートリ
ッジ１０３が搭載される。印字ヘッド１０１は、被印刷
体にインクを噴出するノズル１０４が配設されたノズル
プレート１０５と、インク噴出の駆動源としての圧電素
子（図示なし）を有する。印字ヘッドユニット１０２
は、印字ヘッド１０１にインクを導くためのインク導入
部１０７を有し、このインク導入部１０７の外周面に
は、インクカートリッジ１０３が装着された時に両者の
ジョイント部の気密を図るシールラバー１０８が取り付
けられている。一方、インクカートリッジ１０３には、
カートリッジ筐体内に充填されたインクを印字ヘッド１
０１に供給するために、インク導入部１０７に挿し込ま
れるインク供給口１０９が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
インクカートリッジ１０３では、これを交換する場合な
どにおいて、インク供給口１０９をインク導入部１０７
から引き抜くと、図１４に示すようにインクカートリッ
ジ１０３内の残留インクが垂れて印字ヘッドユニット１
０２上を汚してしまうことがあった。また、例えば、特
開平６−３２８７１１号公報に示されるように、供給体
（インクタンク）の供給口に対向するヘッドユニット側
の側面下部に、インクタンクから垂れたインクを一時的
に溜めるインク溜め溝を設けることが知られている。と
ころが、この構成では、インク供給管からインクタンク
（インクカートリッジ）を引き抜いた時にヘッドユニッ
ト側、例えばインク供給管に付着したインクが垂れるこ
とは防止できるが、インクカートリッジ側から垂れるイ
ンクを防止することができなかった。また、インクカー
トリッジに比べ、ヘッドユニットの交換頻度は低く、こ
の点からもヘッドユニット側にインクの貯溜機能を持た
せることは不利であった。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、インクカートリッジを印字ヘッ
ドから引き抜くときに、インクカートリッジのインク供
給口から漏れて流出したインクが垂れて印字ヘッドユニ
ット上を汚すことを簡単な構成により防止することがで
き、しかも、インクカートリッジのインク供給口を下向
きにして印字ヘッドに装着するタイプの印刷記録装置に
使用することができるインクカートリッジを提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明のインクカートリッジは、インクが内
部に充填され、被印刷体に印刷するための印字ヘッドの
インク導入部に前記インクを供給するインク供給口を有
したインクカートリッジであって、前記インク供給口が
前記印字ヘッドのインク導入部に挿し込まれた時に該イ
ンク導入部とインク供給口との間のシール機能を持たら
す環状の弾性シール部材を該インク供給口に設け、前記
弾性シール部材に、インクカートリッジから垂れるイン
クを該インクカートリッジ側にトラップするための毛管
力を発生する凹凸状部を形成したものである。

【０００７】上記構成においては、インクカートリッジ
が印字ヘッドへ装着されるとインク導入部とインク供給
口との間は弾性シール部材によってシールされ、インク
カートリッジから印字ヘッドにインクが漏れることが防
止される。そして、印字ヘッドからインクカートリッジ
を抜き取った時にインクカートリッジが大きく傾いた場
合や、インク供給口が下向きになるように装着されるタ
イプの印字ヘッドであっても、インク供給口から流出し
たインクは、弾性シール部材に形成された毛管力を発生
する凹凸状部によってトラップされ、インクカートリッ
ジからインクが垂れることを防止できる。

【０００８】また、請求項２の発明のインクカートリッ
ジは、請求項１の毛管力を発生する凹凸状部が、弾性シ
ール部材に複数個環状に形成されているものである。

【０００９】上記構成においては、インクカートリッジ
を印字ヘッドから引き抜く時に、インクカートリッジを
大きく傾けた場合や、インク供給口が下向きになるよう
に装着されるタイプの印字ヘッドであっても、該インク
供給口から流出するインクは弾性シール部材の周囲に複
数個環状に形成された毛管力を発生する凹凸状部の凹の
部分に流入する。そして、弾性シール部材の複数の凹凸
状部によってインクがトラップされるので大量にインク
が流出した場合にあってもインクカートリッジからイン
クが垂れることを防止することができる。

【００１０】また、請求項３の発明のインクカートリッ
ジは、前記弾性シール部材のインクカートリッジ内端側
から離れた位置の内周に環状に、インクカートリッジか
ら垂 れるインクを該インクカートリッジ側にトラップす
るための凹状部を形成したものである。この構成におい
ても、インクカートリッジが印字ヘッドへ装着されると
インク導入部とインク供給口との間は弾性シール部材に
よってシールされ、インクカートリッジから印字ヘッド
にインクが漏れることが防止される。印字ヘッドからイ
ンクカートリッジを抜き取った時にインクカートリッジ
が大きく傾いた場合や、インク供給口が下向きになるよ
うに装着されるタイプの印字ヘッドであっても、インク
供給口から流出したインクは、弾性シール部材に形成さ
れた凹状部によってトラップされ、インクカートリッジ
からインクが垂れることを防止できる。

【００１１】また、請求項４の発明のインクカートリッ
ジは、請求項１から３のいずれかに記載のインクカート
リッジにおいて、インクを含浸させた多孔質材が内部に
充填され、前記インク供給口の開口周縁部に前記弾性シ
ール部材が周設されているものである。そして、請求項
５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインク
カートリッジにおいて、前記弾性シール部材のインクカ
ートリッジ内端側の内周に環状に、前記インク供給口と
前記インク導入部との結合部分をシールし、かつインク
カートリッジを前記インク導入部から取り外すときに、
そのインク導入部の外周面をワイプする舌状部を設けた
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインクカート
リッジを具体化した実施例について図面を参照して説明
する。本実施例ではインクカートリッジは、インクジェ
ット式の印刷記録装置としてのインクジェットプリンタ
に適応される。

【００１３】図１は、インクジェットプリンタの斜視図
である。図１において、インクジェットプリンタ１の本
体フレーム２の前部には、手差し給紙部３が設けられて
おり、この手差し給紙部３の後方で本体フレーム２の上
部には、後述するインクジェット式の印字ヘッド１０を
搭載するキャリッジ９やパージ装置１８等を内蔵するサ
ブフレーム４が載置されている。サブフレーム４の上部
後方には、印刷用紙が複数枚収納される給紙カセット５
が着脱可能に取り付けられ、また、印字後の用紙が排出
される排紙トレイ（不図示）が給紙カセット５と対向し
てその手前側に取り付けられる。

【００１４】図２はサブフレーム４とサブフレーム４に
内蔵される印字ヘッド１０、パージ装置１８、紙送り機
構１９等を示す斜視図である。図２において、サブフレ
ーム４の内部後方には、円筒形状のプラテンローラ６が
配置されている。このプラテンローラ６は、給紙カセッ
ト５又は手差し給紙部３から供給された印刷用紙を印字
ヘッド１０に対面させながら搬送するものであり、紙送
り機構１９の一部をなす。プラテンローラ６の上側に
は、印刷用紙をプラテンローラ６に密着させる圧ローラ
８が設けられている。プラテンローラ６は不図示の紙送
りモータによりプラテンギヤ７を介して駆動される。プ
ラテンギヤ７は、給紙カセット５から印刷用紙を１枚、
プラテンローラ６に給紙するための給紙ギヤ列にも駆動
を伝達する。

【００１５】さらに、プラテンローラ６の前方には、キ
ャリッジ９が設けられている。キャリッジ９は、印字ヘ
ッド１０を搭載しており、プラテンローラ６と平行に設
けられたキャリッジ軸１１に沿って移動可能とされてい
る。キャリッジ９は、キャリッジモータ１２によりベル
ト１３を介して駆動される。プラテンローラ６の側方に
は、パージ装置１８が設けられている。インクジェット
式の印字ヘッド１０は、その使用中に内部に気泡が発生
したり、吐出面上にインクの液滴が付着することによ
り、吐出不良を起こすことがあるので、これを解消し良
好な吐出状態に回復させるためにパージ装置１８があ
る。パージ装置１８は、その先端にキャップ１５が設け
られていて、このキャップ１５に印字ヘッド１０が覆わ
れている時に、ポンプにより負圧を発生させ、印字ヘッ
ド１０の内部の不良インクを吸引して印字ヘッド１０を
回復させるものである。なお、印字ヘッド１０は印字ヘ
ッドユニット２０と一体に設けられており、この印字ヘ
ッドユニット２０と共に、印字ヘッド１０にインクを供
給するインクカートリッジ２２がキャリッジ９に着脱自
在に搭載される。

【００１６】次に、印字ヘッド１０の印字ヘッドユニッ
ト２０がインクカートリッジ２２に搭載される態様とそ
れらの着脱状況を説明する。

【００１７】図３は参考例によるそれらの概略構成を示
す図、図４はそれらの装着状態の断面を示す図、図５は
それらの着脱状況を示す図である。キャリッジ９（図１
及び図２）上に、印字ヘッドユニット２０が位置決めし
て搭載され、さらに、その上にインクカートリッジ２２
が位置決めして搭載される。印字ヘッドユニット２０の
前面に設けられた印字ヘッド１０は、印刷体にインクを
噴出するノズル２５が配設されたノズルプレート２６を
有すると共に、インク噴出のための駆動源となる圧電素
子（その他、熱変換素子などでもよい）を有する。印字
ヘッドユニット２０には印字ヘッド１０にインクを導く
ためのインク導入部２８が設けられており、このインク
導入部２８の周面には、インクカートリッジ２２が装着
された時に両者のジョイント部の気密を図るシールラバ
ー２９が取り付けられており、インク導入部２８の径端
面には、異物が印字ヘッド１０に流入することを防止す
るためのメッシュフィルタ２８ａが取り付けられてい
る。

【００１８】印字ヘッドユニット２０のキャリッジ９と
対向する面には電極２７が設けられている。電極２７の
裏面側にはキャリッジ９の基板へ該電極２７を押し付け
る弾性部材２０ａが設けられている。そして、印字ヘッ
ドユニット２０をキャリッジ９へ搭載した時に電極２７
はキャリッジ９の基板の電極と電気的に接続される。ま
た、電極２７と印字ヘッド１０の圧電素子とは、該素子
に電気信号を送るためのフレキシブルケーブル（ＦＰ
Ｃ）２３により接続されている。

【００１９】一方、インクカートリッジ２２内には、イ
ンクを含浸させた多孔質材質２２ａが封入されており、
印字ヘッドユニット２０とのジョイント部に位置するイ
ンク導入部２８を通してインクが印字ヘッド１０に供給
されるようになっている。さらに、インクカートリッジ
２２には、カートリッジ筐体内に充填されたインクを印
字ヘッド１０に供給するために、インクカートリッジ２
２を印字ヘッドユニット２０に装着した時にインク導入
部２８に挿し込まれるインク供給口３０が設けられてい
る。この参考例では、インク供給口３０が設けられた部
分の周囲に毛管力を発生する凹凸状部３１が形成されて
いる。この凹凸状部３１は複数の凹部３１ａと凸部３１
ｂからなる。これら凹部３１ａと凸部３１ｂの形状は、
図３に示す形状でなくとも、インク供給口３０に平行に
沿った円環状であってもよい。

【００２０】上記参考例において、インクカートリッジ
２２の交換などでインク導入部２８から該インクカート
リッジ２２を引き抜く時、図５に示すように、インクカ
ートリッジ２２を大きく傾けても、また、インク供給口
３０が下向きになるように装着されるタイプの印字ヘッ
ドの場合であっても、インク供給口３０から流出するイ
ンクは凹凸状部３１の凹部３１ａに流入し、凹凸状部３
１の毛管力により、インクがトラップされるのでインク
カートリッジ２２からインクが垂れることを防止するこ
とができる。

【００２１】図６は第１の実施例によるインクカートリ
ッジの斜視図、図７はそのインク供給口部の断面図であ
る。この例では、インク供給口３０の開口周縁部にはゴ
ムなど弾力性の樹脂でなる弾性シール部材３２が周設さ
れている。この弾性シール部材３２は、インク供給口３
０をインク導入部２８に挿し込んだ時にインク導入部２
８とインク供給口３０との間のシール機能を持たらすも
のであり、第１の実施例では、この弾性シール部材３２
の内周面に毛管力を発生する複数の円環状の凹部３１
ａ、凸部３１ｂでなる凹凸状部３１が形成されている。
また、弾性シール部材３２のインクカートリッジ２２の
内部には、インク導入部２８の径よりも若干小さい径と
された凸部が形成されており、この凸部は、舌状部３３
としてインクカートリッジ２２の装着時にはインク供給
口３０とインク導入部２８との結合部分をシールする。

【００２２】上記第１の実施例の構成において、インク
供給口３０に周設され、インク導入部２８とインク供給
口３０との間をシールする弾性シール部材３２に、凹凸
状部３１が形成されているので、インクカートリッジ２
２を印字ヘッド１０から引き抜く時に、インクカートリ
ッジ２２を大きく傾けても、また、インク供給口３０が
下向きになるように装着されるタイプの印字ヘッドの場
合であっても、該インク供給口３０から流出しようとす
るインクは、凹凸状部３１の凹部３１ａに流入し、凹凸
状部３１の毛管力によりトラップされるのでインクカー
トリッジから垂れることが防止される。また、弾性シー
ル部材３２の舌状部３３により、インクがインク供給口
３０から流出することを防止することができ、しかも、
この舌状部３３は、インクカートリッジ２２を印字ヘッ
ド１０から引き抜いて取り外す時に、インク導入部２８
の外周面をワイプするので該インク導入部２８に付着し
たインクをクリーニングすることができる。

【００２３】図８は第２の実施例によるインクカートリ
ッジの斜視図、図９はそのインク供給口部の断面図であ
る。この例では、毛管力を発生する凹凸状部３１は弾性
シール部材３２に形成されているが、凸部３１ｂは、上
記第１の実施例とは逆に、凹部３１ａ，３１ａにより構
成されている。第２の実施例の構成においても、インク
供給口３０から流出しようとするインクは、凹凸状部３
１の凹部３１ａに流入し、凹凸状部３１の毛管力により
トラップされるのでインクカートリッジから垂れること
が防止され、上記の第１の実施例と同等の作用・効果を
得ることができる。

【００２４】図１０は第３の実施例によるインクカート
リッジの斜視図、図１１はそのインク供給口部の断面図
である。この例では、毛管力を発生する凹凸状部３１
は、インク供給口３０の開口周縁を覆う弾性シール部材
３２に形成され、弾性シール部材３２の印字ヘッド１０
と対向する面上に形成されている。第３の実施例の構成
においても、インクカートリッジ２２のインク供給口か
ら流出したインクは、凹凸状部３１の凹部３１ａに流入
し、凹凸状部３１の毛管力によりトラップされるのでイ
ンクカートリッジ２２から垂れることが防止され、上記
の実施例と同等の作用・効果を得ることができる。

【００２５】なお、本発明は上記実施例構成に限られず
種々の変形が可能である。例えば、インクカートリッジ
２２のインク供給口３０の周囲に凹凸状部を形成し、か
つインク供給口３０には凹凸状部を有した弾性シール部
材３２を周設することで、インクカートリッジ２２から
流出しようとするインクは弾性シール部材３２に設けら
れた凹凸状部の毛管力よりトラップされ、インクカート
リッジ２２から流出してしまったインクはインク供給口
３０の周囲に形成された凹凸状部の毛管力によりトラッ
プされるので確実にインクが垂れることを防止すること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係るイン
クカートリッジによれば、インク供給口に設けられた弾
性シール部材に凹凸状部を形成したので、インクカート
リッジを印字ヘッドから引き抜く時に、インクカートリ
ッジを大きく傾けても、また、インク供給口が下向きに
なるように装着されるタイプの印字ヘッドの場合であっ
ても、該インク供給口から流出するインクは凹凸状部に
流入し、凹凸状部の毛管力によりトラップされ、インク
カートリッジからインクが垂れることを防止でき、従っ
て、印字ヘッドを汚してしまうことがなくなる。また、
インクカートリッジが印字ヘッドへ装着されるとインク
導入部とインク供給口との間は弾性シール部材によって
シールされ、インクカートリッジを印字ヘッドに装着し
たときのインク漏れが防止される。また、請求項３の発
明に係るインクカートリッジによれば、弾性シール部材
のインクカートリッジ内端側から離れた位置の内周に環
状に、インクカートリッジから垂れるインクを該インク
カートリッジ側にトラップするための凹状部を形成した
ものであるので、インクカートリッジが印字ヘッドへ装
着されるとインク導入部とインク供給口との間は弾性シ
ール部材によってシールされ、インクカートリッジから
印字ヘッドにインクが漏れることが防止される。印字ヘ
ッドからインクカートリッジを抜き取った時にインクカ
ートリッジが大きく傾いた場合や、インク供給口が下向
きになるように装着されるタイプの印字ヘッドであって
も、インク供給口から流出したインクは、弾性シール部
材に形成された凹状部によってトラップされ、インクカ
ートリッジからインクが垂れることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるインクカートリッジが適
応されるインクジェットプリンタを示す斜視図である。

【図２】インクジェットプリンタのサブフレーム周辺を
示す斜視図である。

【図３】本発明の参考例によるインクカートリッジと印
字ヘッドユニットを示す分解斜視図である。

【図４】インクカートリッジが印字ヘッドユニットに装
着された状態を示す断面図である。

【図５】印字ヘッドユニットからインクカートリッジを
取り外した状態を示す断面図である。

【図６】第１の実施例によるインクカートリッジを示す
斜視図である。

【図７】インクカートリッジのインク供給口部分を示す
断面図である。

【図８】第２の実施例によるインクカートリッジを示す
図である。

【図９】インクカートリッジのインク供給口部分を示す
断面図である。

【図１０】第３の実施例によるインクカートリッジを示
す斜視図である。

【図１１】インクカートリッジのインク供給口部分を示
す断面図である。

【図１２】従来例によるインクカートリッジと印字ヘッ
ドユニットを示す分解斜視図である。

【図１３】インクカートリッジが印字ヘッドユニットに
装着された状態を示す斜視図である。

【図１４】印字ヘッドユニットからインクカートリッジ
を取り外した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ インクジェットプリンタ １０ 印字ヘッド ２０ 印字ヘッドユニット ２２ インクカートリッジ ２８ インク導入部 ３０ インク供給口 ３１ 凹凸状部 ３１ａ 凹部 ３１ｂ 凸部 ３２ 弾性シール部材

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクが内部に充填され、被印刷体に印
   刷するための印字ヘッドのインク導入部に前記インクを
   供給するインク供給口を有したインクカートリッジにお
   いて、 前記インク供給口が前記印字ヘッドのインク導入部に挿
   し込まれた時に該インク導入部とインク供給口との間の
   シール機能を持たらす環状の弾性シール部材を該インク
   供給口に設け、前記弾性シール部材に、インクカートリ
   ッジから垂れるインクを該インクカートリッジ側にトラ
   ップするための毛管力を発生する凹凸状部を形成したこ
   とを特徴とするインクカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記毛管力を発生する凹凸状部が、前記
   弾性シール部材に複数個環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. 【請求項３】 インクが内部に充填され、被印刷体に印
   刷するための印字ヘッドのインク導入部に前記インクを
   供給するインク供給口を有したインクカートリッジにお
   いて、 前記インク供給口が前記印字ヘッドのインク導入部に挿
   し込まれた時に該インク導入部とインク供給口との間の
   シール機能を持たらす環状の弾性シール部材を該インク
   供給口に設け、前記弾性シール部材のインクカートリッ
   ジ内端側から離れた位置の内周に環状に、インクカート
   リッジから垂れるインクを該インクカートリッジ側にト
   ラップするための凹状部を形成したことを特徴とする イ
   ンクカートリッジ。
4. 【請求項４】 インクを含浸させた多孔質材が内部に充
   填され、前記インク供給口の開口周縁部に前記弾性シー
   ル部材が周設されていることを特徴とする請求項１から
   ３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記弾性シール部材のインクカートリッ
   ジ内端側の内周に環状に、前記インク供給口と前記イン
   ク導入部との結合部分をシールし、かつインクカートリ
   ッジを前記インク導入部から取り外すときに、そのイン
   ク導入部の外 周面をワイプする舌状部を設けたことを特
   徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクカー
   トリッジ。