JP3384379B2 - 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、インクジェットプ
リンタ等に使用されるインクカートリッジに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば図１７に示す染料インク用のイン
クカートリッジＩＣでは、内部にインク吸収材ＦＡが充
填されたインク貯留部（いわゆるインクタンク）と、そ
の下端部に突出形成されたインク供給部２６とを備え、
インク供給部２６の内部に、インク貯留部に延びる連通
路２７が形成され、その奥側にインク吸収材ＦＢ（イン
クフィルタ）を保持している。この構成では、限られた
サイズでより多くのインクを収容しかつ製造（一体成
型）しやすくするために内形を四角とし、また、下端へ
の突出形成部分を小さくして全体をコンパクトにするた
めに、内部に連通路２７の隔壁を延ばしてその内周にイ
ンク吸収材ＦＢを保持している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インク中に
色素が溶解した染料インクと異なり、顔料インクは、色
素粒子が大きいことから、印刷後に光を当てた場合に耐
光性に優れ、色落ちしにくい反面、インク中に色素が分
散浮遊していることから、経時的に色素が沈降しやすい
性質がある（なお、一般的に「染料インク」に含まれる
とされるインクにも、色素が沈降してしまうインクがあ
るが、本件では、この種の染料インクを含め、「色素が
沈降してしまうインク」を「顔料インク」と呼ぶものと
する。：特許請求の範囲についても同じ）。このため、
図１７で上述の染料インク用のインクカートリッジＩＣ
を顔料インク用に用いると、特にインクのみと成る部分
（インク溜まり）ＤＩａ、ＤＩｂにおいて沈降が進行し
て、色素濃度が高いインク（すなわち、上記の顔料イン
クにおいて、色素沈降により色素の濃度が高くなった部
分のインク：以下「沈降インク」という。）が発生し、
それが不規則に流出して、例えば印刷開始に濃くその後
薄くなるなど、印刷ムラが生じる。

【０００４】本発明は、顔料インクを供給しつつ、供給
する顔料インクへの沈降インクの混入を抑制でき、それ
により、印刷ムラを低減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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクカートリ
ッジは、インク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯
留するインク貯留部と、前記インク貯留部の下部に形成
され、その内部に、前記インク貯留部の内部と外部とを
連通するように外部から前記インク貯留部の内部にある
内部開口まで延びる連通路が形成されたインク供給部と
を備え、前記内部開口を、前記インク貯留部の内部の最
下底面より上方に設けたインクカートリッジにおいて、
前記インク貯留部の内部底面のうちの前記内部開口より
下方にある底面部分に、前記インク吸収材とは別の前記
吸引力より大きなインク保持力を有するインク吸収材を
備えたことを特徴とする。

【０００６】このインクカートリッジは、インク吸収材
を内部に保持して顔料インクを貯留するインク貯留部
と、内部と外部とを連通する連通路が形成されたインク
供給部を備えているものであり、基本的な構成としては
従来と変わらないので、そのまま単に放置すれば、沈降
インクが発生する。このため、単にそのままインクを供
給したのでは、その供給インク（顔料インク）の中に沈
降インクが混入して印刷ムラの原因となる。

【０００７】

【０００８】そこで、このインクカートリッジでは、顔
料インクは、所定の吸引力で吸引されることにより供給
されるが、内部開口が、インク貯留部の内部の最下底面
より上方に設けられていて、インク貯留部の内部底面の
うちの内部開口より下方にある底面部分に沈降インクが
発生して堆積しやすい。そこで、その内部開口より下方
にある底面部分に、供給のための吸引力より大きなイン
ク保持力を有するインク吸収材を備えたことにより、沈
降インクを保持して出さないようにすることができ、沈
降インクが顔料インクの一部として供給されるのを抑制
でき、これにより、顔料インクを供給しつつ、供給する
顔料インクへの沈降インクの混入を抑制でき、それによ
り、印刷ムラを低減できるインクカートリッジとなる。

【０００９】本発明の他のインクカートリッジは、イン
ク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯留するインク
貯留部と、前記インク貯留部の下部に形成され、その内
部に、前記インク貯留部の内部と外部とを連通するよう
に外部から前記インク貯留部の内部にある内部開口まで
延びる連通路が形成されたインク供給部とを備え、前記
内部開口を、前記インク貯留部の内部の最下底面より上
方に設けたインクカートリッジにおいて、前記インク貯
留部の内部底面のうちの前記内部開口より下方にある底
面部分に、前記沈降インクを収容する沈降インク収容部
を備え、前記沈降インク収容部を外部から交換可能なイ
ンク容器で構成したことを特徴とする。

【００１０】このインクカートリッジでは、内部開口
が、インク貯留部の内部の最下底面より上方に設けられ
ていて、インク貯留部の内部底面のうちの内部開口より
下方にある底面部分に沈降インクが発生して堆積しやす
い。そこで、その内部開口より下方にある底面部分に、
沈降インクを収容する沈降インク収容部を設けることに
より、沈降インクを収容して出さないようにすることが
でき、沈降インクが、顔料インクの一部として供給され
るのを抑制でき、これにより、顔料インクを供給しつ
つ、供給する顔料インクへの沈降インクの混入を抑制で
き、それにより、印刷ムラを低減できるインクカートリ
ッジとなる。

【００１１】本発明の他のインクカートリッジは、イン
ク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯留するインク
貯留部と、前記インク貯留部の下部に形成され、その内
部に、前記インク貯留部の内部と外部とを連通するよう
に外部から前記インク貯留部の内部にある内部開口まで
延びる連通路が形成されたインク供給部とを備え、前記
連通路に、セットしたときに印刷ヘッド側の受け部材に
押し上げられて前記インク吸収材を圧縮すると共にフィ
ルタとして機能する第２のインク吸収材を設けたインク
カートリッジにおいて、前記インク供給部に、前記内部
開口を覆うように密着して前記沈降インクの前記内部開
口への流動を緩和するメッシュフィルタを備え、前記第
２のインク吸収材は、前記メッシュフィルタを介して前
記インク吸収材を圧縮することを特徴とする。

【００１２】このインクカートリッジでは、沈降インク
供給抑制部材として、インク供給部には、内部開口を覆
うように密着して沈降インクの内部開口への流動を緩和
する流動緩和蓋が設けられ、顔料インクは、流動緩和蓋
を介して供給される。この場合の流動緩和蓋としては代
表的なものとしてメッシュが挙げられ、メッシュ（網
目）を通過するときに、他の（濃度の低い）顔料インク
と適度に混ざり合いながら通過するため、沈降インクの
濃度が緩和され、濃度を均一にするように作用する。こ
れにより、沈降インクが、顔料インクの一部として供給
されるのを抑制でき、顔料インクを供給しつつ、供給す
る顔料インクへの沈降インクの混入を抑制でき、それに
より、印刷ムラを低減できるインクカートリッジとな
る。

【００１３】本発明の他のインクカートリッジは、イン
ク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯留するインク
貯留部と、前記インク貯留部の下部に形成され、その内
部に、前記インク貯留部の内部と外部とを連通するよう
に外部から前記インク貯留部の内部にある内部開口まで
延びる連通路が形成されたインク供給部とを備え、前記
連通路に、セットしたときに印刷ヘッド側の受け部材に
押し上げられて前記インク吸収材を圧縮すると共にフィ
ルタとして機能する第２のインク吸収材を設けたインク
カートリッジにおいて、前記インク供給部に、前記第２
のインク吸収材の上面に接合されると共に前記内部開口
を覆うように密着して前記連通路を開閉自在に塞ぐ連通
蓋を備え、前記第２のインク吸収材は、前記連通蓋を介
して前記インク吸収材を圧縮することを特徴とする。

【００１４】このインクカートリッジでは、インク供給
部は、沈降インク供給抑制部材として、連通路内の内部
開口近傍に所定のインク吸収材から成るインクフィルタ
を保持し、そのインクフィルタの上面には、内部開口を
覆うように密着して連通路を塞ぐ連通蓋が接合されてい
る。このため、放置されている場合には、連通路内への
インク供給がないので、連通路内では沈降インクが発生
しない（インク溜まりＤＩｂがない）。また、顔料イン
クは、インクフィルタを介して連通蓋を押し上げ、その
ときの間隙から、インクフィルタを介して所定の吸引力
で吸引されることにより供給される。このため、放置さ
れている間、連通蓋の上面に沈降インクが発生する可能
性があっても、連通蓋を押し上げた間隙を他の（濃度の
低い）顔料インクと適度に混ざり合いながら通過するた
め、沈降インクの濃度が緩和され、濃度を均一にするよ
うに作用する。これにより、沈降インクが、顔料インク
の一部として供給されるのを抑制でき、顔料インクを供
給しつつ、供給する顔料インクへの沈降インクの混入を
抑制でき、それにより、印刷ムラを低減できるインクカ
ートリッジとなる。

【００１５】本発明の他のインクカートリッジは、イン
ク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯留するインク
貯留部と、前記インク貯留部の下部に形成され、その内
部に、前記インク貯留部の内部と外部とを連通するよう
に外部から前記インク貯留部の内部にある内部開口まで
延びる連通路が形成されたインク供給部とを備えたイン
クカートリッジにおいて、前記インク貯留部内に前記色
素の沈降方向を塞ぐ複数の仕切が設けられ、前記インク
貯留部は、前記複数の仕切により複数のブロックに分割
され、各ブロック間の仕切の切れ目が前記沈降方向に並
ばないように設けられていることを特徴とする。

【００１６】このインクカートリッジでは、沈降インク
供給抑制部材として、インク貯留部内に色素の沈降方向
を塞ぐ複数の仕切が設けられ、インク貯留部は、複数の
仕切により複数のブロックに分割され、各ブロック間の
仕切の切れ目が沈降方向に並ばないように設けられてい
る。この場合、複数のブロックは仕切により分けられて
いるので、各ブロック間のインク流動路は仕切の切れ目
となるが、それが沈降方向に並んでいないので、放置に
より沈降しても次の仕切までとなってその濃度の高さの
程度は軽く、また、各ブロック内のインク流動路が沈降
方向とならず、迂回しながら流動するので、濃度の異な
るインクが適度に混ざり合って、濃度を均一にするよう
に作用する。これにより、沈降インクが、顔料インクの
一部として供給されるのを抑制でき、顔料インクを供給
しつつ、供給する顔料インクへの沈降インクの混入を抑
制でき、それにより、印刷ムラを低減できるインクカー
トリッジとなる。

【００１７】本発明の他のインクカートリッジは、イン
ク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯留するインク
貯留部と、前記インク貯留部の下部に形成され、その内
部に、前記インク貯留部の内部と外部とを連通するよう
に外部から前記インク貯留部の内部にある内部開口まで
延びる連通路が形成されたインク供給部とを備えたイン
クカートリッジにおいて、前記インク貯留部の内壁面に
前記インク吸収材を圧縮すると共に、前記内壁面に沿っ
た前記顔料インクの流動を抑制する複数の凸部が設けら
れていることを特徴とする。

【００１８】このインクカートリッジでは、沈降インク
供給抑制部材として、インク貯留部の内壁面にインク吸
収材を圧縮する複数の凸部が設けられている。この場
合、内壁面の凸部によりインク吸収材を圧縮するので、
インク保持力（メニスカス力）が強くなって、インクの
移行や色素拡散を抑制でき、それにより、沈降を抑制で
きる。また、内壁面沿いに沈降インクが発生しても内壁
面の凸部がその沈降インクの流動を抑制するので、沈降
インクが、顔料インクの一部として供給されるのを抑制
でき、顔料インクを供給しつつ、供給する顔料インクへ
の沈降インクの混入を抑制でき、それにより、印刷ムラ
を低減できるインクカートリッジとなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係るイ
ンクカートリッジについて、添付図面を参照しながら詳
細に説明する。

【００２０】まず、図１７のインクカートリッジＩＣ
は、前述のように、染料インク用のインクカートリッジ
であり、図１のインクカートリッジＩＣ１（第１実施形
態）は、顔料インク用のインクカートリッジであり、こ
れらは共に、図１５に示すインクジェットプリンタのイ
ンクカートリッジＩＣとして使用される（ただし、図１
５では、代表して図１７の染料インク用のインクカート
リッジＩＣを図示）。ここで、まず、図１７の染料イン
ク用と図１の顔料インク用とで共通する事項から説明し
ておく。

【００２１】図１５に示すように、プリンタ側には、カ
ートリッジ装着ケース１と、その内部に固定されたカー
トリッジホルダ２と、上半部をカートリッジ装着ケース
１に覆われカートリッジホルダ２の下面に固定された印
刷ヘッド３と、が設けられている。また、カートリッジ
装着ケース１には捻りコイルばね４で付勢されたケース
蓋５が設けられ、カートリッジホルダ２に装着したイン
クカートリッジＩＣを印刷ヘッド３側に押圧する。

【００２２】図１、図１５および図１７に示すように、
インクカートリッジＩＣは、下ケース２３と上ケース２
４とからインク貯留部（いわゆるインクタンク）を構成
し、内部にはインクを吸収するようにして貯留するイン
ク吸収材ＦＡが充填されている。下端部にはインク供給
部２６が突出形成されており、その内部に、インク貯留
部に延びる連通路２７が形成され、その奥側にはインク
吸収材ＦＡとの間にインク吸収材ＦＢ（インクフィル
タ）が設けられている。

【００２３】このように構成されたインクカートリッジ
ＩＣを、カートリッジホルダ２に装着すると、連通路２
７が印字ヘッド３に設けた受け部材６の差込み部１１に
嵌合する。また、受け部材６の軸心部にはインク導入路
１３が形成されており、インク導入路１３にはヘッド本
体７から延びるヘッド針８が挿通している。ヘッド針８
の軸心には、印字ヘッド３のインクノズル９に連なるイ
ンク通路１０が形成され、差込み部１１と共にヘッド針
８がインクカートリッジＩＣのインク供給部２６に差し
込まれることにより、このインク通路１０とインクカー
トリッジＩＣのインク貯留部内部とが連通する。インク
カートリッジＩＣのインクは、この状態で、所定の吸引
力で吸引されることにより、インク通路１０に供給され
る。

【００２４】図１のインクカートリッジＩＣ１および図
１７のインクカートリッジＩＣにおいて、インク吸収材
ＦＡは、多孔質体または繊維質体から成り、インクを保
持してインク漏れや気泡の混入を防止する役目を果た
す。インク吸収材ＦＢも、多孔質体または繊維質体から
成り、インクカートリッジＩＣをセットしたときの品質
保持およびインク供給の補助を果たす。すなわち、受け
部材６によって押し上げられたときの密着性を確保し、
インク以外の異物の流出を防ぐフィルタの役目を果たす
とともに、インク保持力（メニスカス力）はインク吸収
材ＦＡより強く、毛細現象によりインクを引き込む効果
を有する。また、インク吸収材ＦＢを囲むインク供給部
２６の凸部は、インク吸収材ＦＢを所定の位置に保持す
るとともに、インク吸収材ＦＡを圧縮してその接触部分
の毛細現象を強くすることにより、インクの供給を補助
する。

【００２５】ところで、図１７の染料インク用のインク
カートリッジＩＣでは、図示のように、連通路２７の内
部開口（開口を含む仮想平面、ただし図示の例では連通
路２７の周囲壁面の上端面と面一の開口を含む仮想水平
上端面）ＶＰより下方の部分に、インクのみと成る部分
（インク溜まり）ＤＩａ、ＤＩｂが生じる。これに対
し、図１の顔料インク用のインクカートリッジＩＣ１で
は、同図に示すように、インク吸収材ＦＡ、ＦＢと同様
の多孔質体または繊維質体から成り、ただし供給のため
の吸引力より大きなインク保持力を有するインク吸収材
ＦＣを、内部開口ＶＰより下方の底面部分に埋め込んで
いる。

【００２６】ここで、一般に、インクは、水、色素（分
散液）、その他溶剤から成り、染料インクとは、インク
中に色素が溶解した状態のものを指し、顔料インクは、
インク中に色素が分散した状態のものを指す。図１６
（ａ）のように、水分子と色素分子（または色素粒子）
を表現した場合、染料インクでは、同図（ｂ）のよう
に、色素と水の分子が結合しているので、安定してい
て、上述のインク溜まりＤＩａ、ＤＩｂ等があっても特
に問題とはならない。一方、同図（ｃ）に示すように、
顔料インクの色素分子（または色素粒子）は、染料イン
クのものより大きく、水の分子等とは結合せず、単体で
浮遊しているので不安定であり、また、放置しておけ
ば、同図（ｄ）に示すように、粒子が大きくて重い分だ
け色素が自重方向に沈降し、濃度が高くなったインク
（沈降インク）が発生する。このため、顔料インクを使
用すると、沈降インクが不規則に流出して、印刷ムラが
生じる。

【００２７】特に、インクを保持するインク吸収体を充
填しているものでは、一旦、色素が沈降してしまうと、
放置前の正常な状態、すなわち色素の濃度が均一な状態
に戻すことは困難であり、また、インク溜まりＤＩａ、
ＤＩｂでは、沈降が進行しやすい。そこで、インクカー
トリッジＩＣ１では、その部分に、供給のための吸引力
より大きなインク保持力を有するインク吸収材ＦＣを埋
め込むことにより、沈降インクを保持して出さないよう
にしている。これにより、沈降インクが、顔料インクの
一部として供給されるのを抑制でき（下記の沈降イン
ク供給抑制構造）、顔料インクを供給しつつ、供給する
顔料インクへの沈降インクの混入を抑制でき、それによ
り、印刷ムラを低減できるインクカートリッジとなって
いる。

【００２８】なお、以下、顔料インク用のインクカート
リッジＩＣの他の実施形態について説明するが、沈降イ
ンクの影響による印刷ムラを低減するには、基本的に下
記の〜の構成とする考え方があり、各実施形態には
これらのうちのいずれかまたは複数の考え方が適用され
ているので、説明中に付記する。 供給する顔料インクへの沈降インクの混入を抑制す
る構成（沈降インク供給抑制構造） 沈降インクの発生（または堆積）を抑制する構成
（沈降インク発生抑制構造） 沈降インクを放置後の初期供給で排除可能とする構
成（沈降インク排除促進構造）

【００２９】図２（第２実施形態）のインクカートリッ
ジＩＣ２は、上述のインクカートリッジＩＣ１の考え方
をさらに進めたもので、インク吸収材ＦＣの代わりに、
沈降インクを収容する沈降インク収容部を設ける。具体
的には、例えば図示のように、インクを収容するインク
容器ＰＡを設ける。このインク容器ＰＡは外部から交換
可能な構成にしても良い。また、インク貯留部の内側ば
かりでなく、このインク容器ＰＡと連通してインクを収
容できるインク容器ＰＢを、インク貯留部の外側に設け
ても良い。この場合、インク容器ＰＢのみ交換可能とし
て、インク容器ＰＡに収容したインクをインク容器ＰＢ
に入れ替えて外部から回収できるようにしても良いし、
もちろん、両方とも交換可能としても良い。このインク
カートリッジＩＣ２では、沈降インクを収容する沈降イ
ンク収容部を設けることにより、沈降インクを収容して
出さないようにすることができ、沈降インクが、顔料イ
ンクの一部として供給されるのを抑制でき（沈降イン
ク供給抑制構造）、これにより、顔料インクを供給しつ
つ、印刷ムラを低減できる。

【００３０】次に、図３（第３実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ３では、内部開口ＶＰを覆うように密着し
て沈降インクの連通路２７へのインク流動を緩和する流
動緩和蓋ＣＡが設けられ、顔料インクは、流動緩和蓋Ｃ
Ａを介して供給される。この場合の流動緩和蓋ＣＡとし
ては、代表的なものとしてメッシュ（メッシュフィル
タ）が挙げられ、メッシュ（網目）を通過するときに、
他の（濃度の低い）顔料インクと適度に混ざり合いなが
ら通過するため、沈降インクの濃度が緩和され、濃度を
均一にするように作用し（沈降インク供給抑制構
造）、これにより、印刷ムラを低減できる。

【００３１】次に、図４（第４実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ４では、同図（ａ）に示すように、インク
吸収体ＦＢ（インクフィルタ）の上面に、内部開口ＶＰ
を覆うように密着して連通路２７を塞ぐ連通蓋ＣＢが接
合されている。この場合の連通蓋ＣＢは、容器またはイ
ンク吸収材で構成され、そのサイズは、内部開口ＶＰの
開口サイズ（内径）より大きい。また、インク吸収体Ｆ
Ｂのサイズも、インクカートリッジＩＣ４外へのインク
漏れを防止するため、内部開口ＶＰの開口サイズより少
し大きくし、強制的に（圧縮して）埋め込んでいる。こ
こで、例えばインク吸収体ＦＡの押圧力によって連通蓋
ＣＢを内部開口ＶＰに密着させ、放置されている間、連
通路２７内にインクが流れ込まない状態を保つことによ
り、連通路２７内では沈降インクが発生しない（インク
溜まりＤＩｂがない）。すなわち、放置しても、インク
溜まりＤＩｂがない分だけ沈降インクの発生を抑制でき
（沈降インク発生抑制構造）、これにより、印刷ムラ
を低減できる。

【００３２】また、同図（ｂ）に示すように、顔料イン
クは、インク吸収体ＦＢ（インクフィルタ）を介して連
通蓋ＣＢを押し上げ、そのときの間隙から、インク吸収
体ＦＢ（インクフィルタ）を介して所定の吸引力で吸引
されることにより供給される。このため、放置されてい
る間、連通蓋ＣＢの上面に沈降インクが発生する可能性
があっても、連通蓋ＣＢを押し上げた間隙を他の（濃度
の低い）顔料インクと適度に混ざり合いながら通過する
ため、沈降インクの濃度が緩和され、濃度を均一にする
ように作用し、これにより、沈降インクが、顔料インク
の一部として供給されるのを抑制でき（沈降インク供
給抑制構造）、印刷ムラを低減できる。

【００３３】次に、図５（第５実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ５には、インク貯留部に、複数（ここでは
３個）の仕切Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が設けられている。これ
らの仕切としてはインクの色素沈降を止められるもので
あれば良く、板状のものを埋め込んでも良いし、インク
カートリッジＩＣ５の内壁として形成しても良い。仕切
の方向としては、顔料インクの色素の沈降を止める方向
（沈降方向を塞ぐ方向）に設けられる。例えば図示の例
では仕切Ｗ１の切れ目が右半分、仕切Ｗ２の切れ目が左
半分、仕切Ｗ３の切れ目が右半分、となっているため、
例えば仕切Ｗ２より上部にあった色素は、放置しても右
半分では沈降インクＨ２として仕切Ｗ２に止められる。
また、左半分では、元の位置が仕切Ｗ１より上方であれ
ば、沈降インクＨ１として仕切Ｗ１に止められ、下方で
あれば、沈降インクＨ３として仕切Ｗ３に止められる。

【００３４】すなわち、仕切Ｗ１より上部をブロックＢ
Ａ、仕切Ｗ１より下方で仕切Ｗ２より上方の部分（仕切
Ｗ１から仕切Ｗ２の間）をブロックＢＢ、仕切Ｗ２から
仕切Ｗ３の間をブロックＢＣ、仕切Ｗ３より下方をブロ
ックＢＤとすると、このインクカートリッジＩＣ５で
は、インク貯留部は、色素が沈降する沈降方向を塞ぐ複
数（３個）の仕切により複数（４個）のブロックに分割
され、各ブロック間の仕切の切れ目が沈降方向に並ばな
いように設けられている。もちろん、さらに多くの仕切
を設けてブロック数を増加させても良いし、各仕切の切
れ目を細かく分散させて設けても良い。また、図示のよ
うに、インク吸収体ＦＡとして、一体ではない複数のイ
ンク吸収材ＦＡ１、ＦＡ２、ＦＡ３などを用いることに
より、色素が移行し難くなって、さらに沈降を抑制でき
る。また、インク保持力をインク吸収材ＦＡ１、ＦＡ
２、ＦＡ３の順で徐々に強くしていくことにより、毛細
現象によりインク供給を補助する役目を果たすこともで
きる。

【００３５】上述のように、このインクカートリッジＩ
Ｃ５では、複数のブロックは仕切により分けられている
ので、各ブロック間のインク流動路は仕切の切れ目とな
るが、それが沈降方向に並んでいないので、放置により
沈降しても次の仕切までとなり、沈降はそれ以上進行せ
ず、その濃度の高さの程度は軽くて済む。すなわち、極
端に濃度が高い沈降インクの発生を抑制でき（沈降イ
ンク発生抑制構造）、印刷ムラを低減できる。また、各
ブロック内のインク流動路が沈降方向とならず、迂回し
ながら流動するので、濃度の異なるインクが適度に混ざ
り合って、濃度を均一にするように作用する。これによ
り、沈降インクが、顔料インクの一部として供給（混
入）されるのを抑制でき（沈降インク供給抑制構
造）、印刷ムラを低減できる。

【００３６】次に、図６（第６実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ６では、インク貯留部の内壁面にインク吸
収材ＦＡを圧縮する複数の凸部が設けられている。一般
に、内壁面沿いのインクはインク吸収体ＦＡの奥にある
インクよりインク溜まりＤＩａ、ＤＩｂ等に移行しやす
く、また、底面側で内壁面沿い（底面沿い）のインク
は、インク吸収体ＦＡに保持されているインクより抵抗
が小さく流動しやすいので、この部分の沈降インクは供
給されやすい。これに対し、インクカートリッジＩＣ６
では、内壁面の凸部によりインク吸収材ＦＡを圧縮する
ので、インク保持力（メニスカス力）が強くなって、イ
ンクの移行や色素拡散を抑制でき、それにより沈降を抑
制し、沈降インクの発生を抑制でき（沈降インク発生
抑制構造）、また、内壁面沿いに沈降インクが発生して
も内壁面の凸部がその沈降インクの流動を抑制するの
で、沈降インクが、顔料インクの一部として供給（混
入）されるのを抑制でき（沈降インク供給抑制構
造）、印刷ムラを低減できる。

【００３７】上述のインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ６
は、インク吸収材を内部に保持して顔料インクを貯留す
るインク貯留部と、内部と外部とを連通する連通路が形
成されたインク供給部を備えているものであり、基本的
な構成としては従来と変わらないので、そのまま単に放
置すれば、沈降インクが発生する。このため、単にその
ままインクを供給したのでは、その供給インク（顔料イ
ンク）の中に沈降インクが混入して印刷ムラの原因とな
る。すなわち、印刷ムラ（基となる色との色差）を指標
するいわゆるデルタＥ（ΔＥ）変化が大きくなる。

【００３８】そこで、上述のように、インクカートリッ
ジＩＣ１〜ＩＣ６では、それぞれ、沈降インクが顔料イ
ンクの一部として供給されるのを抑制する各種の沈降イ
ンク供給抑制構造を採用して、デルタｅ変化を低減して
いる。なお、第１〜３、５、６実施形態の考え方は、イ
ンク吸収体ＦＢ（インクフィルタ）を使用しないタイプ
または使用してもインク供給時に押し上げないタイプな
どにも適用できる。

【００３９】次に、図７（第７実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ７では、内部開口ＶＰより下方の位置ＤＰ
まで、インク吸収材ＦＡを埋め込むことにより、インク
のみとなる部分（インク溜まりＤＩａとなる部分）を小
さくできる。これにより、放置しても、インク溜まりＤ
Ｉａが小さい分だけ沈降インクの発生を抑制でき（沈
降インク発生抑制構造）、顔料インクを供給しつつ、印
刷ムラを低減できる。

【００４０】次に、図８（第８実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ８では、上述のインクカートリッジＩＣ７
の考え方をさらに進め、内部開口ＶＰより下方にある底
面部分に、インク吸収材ＦＡと同質のインク吸収材（図
示の例では同じインク吸収材ＦＡ）を埋め込むことによ
り、インクのみとなる部分（インク溜まりＤＩａとなる
部分）を無くすことができる。これにより、放置して
も、インク溜まりＤＩａが無い分だけ沈降インクの発生
を抑制でき（沈降インク発生抑制構造）、顔料インク
を供給しつつ、印刷ムラを低減できる。

【００４１】次に、図９（第９実施形態）のインクカー
トリッジＩＣ９では、インク吸収体ＦＢ（インクフィル
タ）のサイズを内部開口ＶＰの開口サイズ以上として、
例えば圧縮等により強制的に埋め込んで保持している。
このため、放置されている場合には、インク吸収体ＦＢ
が連通路２７の蓋の役目を果たし、連通路２７内へのイ
ンク供給がない（あるいは緩和される）ので、連通路２
７内では沈降インクが発生しない。すなわち、放置して
も、インク溜まりＤＩｂがない分だけ沈降インクの発生
を抑制でき（沈降インク発生抑制構造となり）、顔料
インクを供給しつつ、印刷ムラを低減できる。

【００４２】次に、図１０（第１０実施形態）のインク
カートリッジＩＣ１０では、同図（ａ）に示すように、
連通路２７の内周面とインク吸収体ＦＢとの間隙を埋め
つつインク吸収体ＦＢを下方へ押圧する爪部ＮＰが設け
られている。このため、放置されている場合には、爪部
ＮＰが連通路２７の内周面とインク吸収体ＦＢとの間隙
を埋め、インク吸収体ＦＢとともに連通路２７の蓋の役
目を果たし、連通路２７内へのインク供給が緩和される
ので、連通路２７内では沈降インクの発生が抑制され
る。すなわち、放置しても、沈降インクの発生を抑制で
き（沈降インク発生抑制構造）、顔料インクを供給し
つつ、印刷ムラを低減できる。なお、図１７（ｂ）で前
述のように、インク供給時に受け部材６等によるインク
供給時の押し上げがある場合には、図１０（ｂ）のよう
に、その押し上げ分をインク吸収体ＦＢの柔軟性で吸収
し、押し上げが無い場合には、同図（ｃ）のように、そ
のままインク吸収体ＦＢを介してインクが供給される。

【００４３】次に、図１１（第１１実施形態）のインク
カートリッジＩＣ１１では、同図（ａ）に示すように、
インク吸収材ＦＢ（インクフィルタ）が、複数種類（こ
こでは２種類）の相互に柔軟性の異なるインク吸収材Ｆ
Ｂａおよびインク吸収体ＦＢｂを積層して構成される。
これにより、インク吸収体ＦＢ全体としての柔軟性をき
め細かく調整できる。例えば同図（ｂ）のように、イン
ク供給時の押し上げがある場合、インク吸収体ＦＢａの
材質をインク吸収体ＦＢ全体に使うと柔軟性に欠けると
きには、柔軟性の高いインク吸収体ＦＢｂと積層するこ
とにより、接触圧加重を調整できる。その逆に関係につ
いても同様である。なお、インク吸収材ＦＢａ、ＦＢｂ
等に流出異物を捕らえる効果（集塵効果：すなわちフィ
ルタとしての効果）がある場合、インク吸収材を複数用
いることでその効果も向上する。

【００４４】次に、図１２（第１２実施形態）のインク
カートリッジＩＣ１２では、顔料インクは、インク吸収
材ＦＢ（インクフィルタ）を介して所定の吸引力で吸引
されることにより供給されるが、インク吸収材ＦＢの他
に、連通路２７の内周面との間隙（インク溜まりＤＩｂ
となる部分）を埋めるスペーサ（埋設部材）ＳＰを保持
している。このため、放置しても、インク溜まりＤＩｂ
がない分だけ沈降インクの発生を抑制でき（沈降イン
ク発生抑制構造）、顔料インクを供給しつつ、印刷ムラ
を低減できる。なお、パッキン効果のあるスペーサＳＰ
の場合、例えば同図（ｂ）の「○」の箇所のパッキン効
果により、インクの蒸発やセット時のインク漏れ等を防
止あるいは抑制できる。

【００４５】次に、図１３（第１３実施形態）のインク
カートリッジＩＣ１３では、内部開口ＶＰをインク貯留
部の最下面として、インク貯留部の底面を内部開口ＶＰ
より上方にかつ内部開口ＶＰに向かって傾斜するように
設けているので、放置しても、沈降インクが堆積しにく
くなるとともに、堆積するときには、内部開口ＶＰ方向
に沈降して堆積するので、沈降インクを放置後の初期供
給で排除可能となり（沈降インク排除促進構造）、顔
料インクを供給しつつ、印刷ムラを低減できる。また、
これにより、インク溜まりＤＩａに相当する部分が無く
なり、底面全体にインク吸収材ＦＡを備えたことによ
り、インクの色素拡散を抑制でき、沈降インクの発生を
抑制でき（沈降インク発生抑制構造となり）、顔料イ
ンクを供給しつつ、印刷ムラを低減できる。なお、この
場合の傾斜としては図示のような曲形（曲面）の他、直
線（平面）状のものでも良い。

【００４６】上述のように、インクカートリッジＩＣ４
〜ＩＣ１３では、それぞれ、沈降インクの発生を抑制す
る各種の沈降インク発生抑制構造を採用して、デルタＥ
変化を低減している。なお、第７、８，１３実施形態の
考え方は、インク吸収体ＦＢ（インクフィルタ）を使用
しないタイプまたは使用してもインク供給時に押し上げ
ないタイプなどにも適用できる。また、第９、１１、１
２実施形態の考え方は、インク供給時にインク吸収体Ｆ
Ｂ（インクフィルタ）を押し上げないタイプなどにも適
用できる。

【００４７】次に、図１４（第１４実施形態）のインク
カートリッジＩＣ１４では、図１７で前述の染料インク
用のインクカートリッジＩＣに対し、インク吸収材Ｆ
Ａ、ＦＢのインク保持力の関係を逆にして、インク吸収
材ＦＡの方をインク吸収材ＦＢの方以上に強くしてい
る。すなわち、インク保持力について、従来、インク吸
収材ＦＡ＜インク吸収材ＦＢとしていたのを、インク吸
収材ＦＡ≧インク吸収材ＦＢとしている。

【００４８】ここで、インク保持力について、従来、イ
ンク吸収材ＦＡ＜インク吸収材ＦＢとしていたのは、図
１７でも前述のように、インク吸収材ＦＡ→インク吸収
材ＦＢのインクの流動を促進し、インク供給を補助する
ためである。もちろん、インク供給時の吸引力も、イン
ク吸収材ＦＡ→インク吸収材ＦＢの方向が主流になるよ
うに設計される。また、前述のインク溜まりＤＩａ、Ｄ
Ｉｂは、インク貯留部の底面にあるので、インク供給時
の吸引力の方向から言えば、インク吸収材ＦＡに保持さ
れたインクの方が吸引されやすい（図１４にはこの様子
が矢印で描かれている）。ところが、その反面、インク
溜まりＤＩａ、ＤＩｂにはインク保持力がないため、
（インク吸収材ＦＢより弱いとはいえインク保持力を有
する）インク吸収体ＦＡよりインクを保持しにくい。す
なわち、インク保持力から言えば、インク溜まりＤＩ
ａ、ＤＩｂのインクの方が吸引されやすい。

【００４９】染料インクの場合、吸引力の方向とインク
保持力との関係が微妙にバランスしても何ら問題となら
ない。しかし、顔料インクの場合、特に放置されていた
直後では、インク溜まりＤＩａ、ＤＩｂにあるのは沈降
インクであり、微妙なバランスとなって、沈降インクが
不規則に顔料インクに混入して吸引（供給）されれば、
印刷ムラの原因となる。そこで、インクカートリッジＩ
Ｃ１４では、インク保持力について、インク吸収材ＦＡ
≧インク吸収材ＦＢとすることにより、インク溜まりＤ
Ｉａ、ＤＩｂのインク（沈降インク）をさらに吸引（供
給）し易くしている。これにより、沈降インクを放置後
の初期供給で排除可能となり（沈降インク排除促進構
造）、顔料インクを供給しつつ、印刷ムラを低減でき
る。なお、本実施形態の考え方は、インク供給時にイン
ク吸収体ＦＢ（インクフィルタ）を押し上げないタイプ
などにも適用できる。また、インク吸収材ＦＡの保持力
を強めることにより、インク吸収材ＦＡからインク溜ま
りＤＩａ、ＤＩｂへの色素の流動（沈降）を抑制するこ
ともできる（沈降インク発生抑制構造）。

【００５０】上述のように、インクカートリッジＩＣ１
３、ＩＣ１４では、それぞれ、放置後の初期供給で沈降
インクを排除可能な沈降インク排除促進構造を採用して
いる。これにより、その後の印刷における印刷ムラを低
減できる。特にインクジェットプリンタ等では、放置後
にヘッドノズルの詰まり等を排除するためのインク吐出
処理（いわゆるクリーニング処理）を行うので、それら
と同時に沈降インクを排除できれば、通常の印刷開始後
の印刷ムラの低減に有益である。

【００５１】なお、カラー印刷のためのインクの場合、
Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ
（ブラック）の４原色のインクのうち、いずれかの色の
色素（例えばＣ色色素）の分子量が最も大きい（他の３
色より沈降しやすい）など、分子量（あるいは沈降しや
すさ）に違いがある場合、色別にインクカートリッジの
構成を分けても良い。もちろん、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。

【００５２】

【発明の効果】上述のように、本発明のインクカートリ
ッジによれば、顔料インクを供給しつつ、供給する顔料
インクへの沈降インクの混入を抑制でき、それにより、
印刷ムラを低減できる、などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図５】本発明の第５実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図６】本発明の第６実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図７】本発明の第７実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図８】本発明の第８実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図９】本発明の第９実施形態に係るインクカートリッ
ジのイメージ断面図である。

【図１０】本発明の第１０実施形態に係るインクカート
リッジのイメージ断面図である。

【図１１】本発明の第１１実施形態に係るインクカート
リッジのイメージ断面図である。

【図１２】本発明の第１２実施形態に係るインクカート
リッジのイメージ断面図である。

【図１３】本発明の第１３実施形態に係るインクカート
リッジのイメージ断面図である。

【図１４】本発明の第１４実施形態に係るインクカート
リッジのイメージ断面図である。

【図１５】本発明の各実施形態に係るインクカートリッ
ジを装着するインクジェットプリンタにおいて、インク
カートリッジを取り外した状態の印刷ヘッド廻りの拡大
断面図である。

【図１６】本発明の課題を説明するための顔料インクの
特性についての説明図である。

【図１７】染料インク用のインクカートリッジのイメー
ジ断面図である。

【符号の説明】

２６ インク供給部 ２７ 連通路 ＣＡ 流動緩和蓋 ＣＢ 連通蓋 ＤＩａ、ＤＩｂ …… インク溜まり ＦＡ インク吸収材 ＦＢ インク吸収材（インクフィルタ） ＦＢａ、ＦＢｂ …… インク吸収材 ＦＣ インク吸収材 ＩＣ、ＩＣ１〜ＩＣ１４ …… インクカートリッジ ＮＰ 爪部 ＰＡ、ＰＢ …… インク容器（沈降インク収容部） ＳＰ スペーサ（埋設部材） ＶＰ 内部開口 Ｗ１〜Ｗ３ …… 仕切

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−334099（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−309212（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−286114（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−148938（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126976（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−338195（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229140（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−162321（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク吸収材を内部に保持して顔料イン
   クを貯留するインク貯留部と、 前記インク貯留部の下部に形成され、その内部に、前記
   インク貯留部の内部と外部とを連通するように外部から
   前記インク貯留部の内部にある内部開口まで延びる連通
   路が形成されたインク供給部とを備え、前記内部開口を、前記インク貯留部の内部の最下底面よ
   り上方に設けたインクカートリッジにおいて、 前記インク貯留部の内部底面のうちの前記内部開口より
   下方にある底面部分に、前記インク吸収材とは別の前記
   吸引力より大きなインク保持力を有するインク吸収材 を
   備えたことを特徴とするインクカートリッジ。
2. 【請求項２】 インク吸収材を内部に保持して顔料イン
   クを貯留するインク貯留部と、 前記インク貯留部の下部に形成され、その内部に、前記
   インク貯留部の内部と外部とを連通するように外部から
   前記インク貯留部の内部にある内部開口まで延びる連通
   路が形成されたインク供給部とを備え 、前記内部開口を、前記インク貯留部の内部の最下底面よ
   り上方に設けたインクカートリッジにおいて、 前記インク貯留部の内部底面のうちの前記内部開口より
   下方にある底面部分に、前記沈降インクを収容する沈降
   インク収容部を備え、 前記沈降インク収容部を外部から交換可能なインク容器
   で構成した ことを特徴とするインクカートリッジ。
3. 【請求項３】 インク吸収材を内部に保持して顔料イン
   クを貯留するインク貯留部と、 前記インク貯留部の下部に形成され、その内部に、前記
   インク貯留部の内部と外部とを連通するように外部から
   前記インク貯留部の内部にある内部開口まで延びる連通
   路が形成されたインク供給部とを備え 、前記連通路に、セットしたときに印刷ヘッド側の受け部
   材に押し上げられて前記インク吸収材を圧縮すると共に
   フィルタとして機能する第２のインク吸収材を 設けたイ
   ンクカートリッジにおいて、 前記インク供給部に、前記内部開口を覆うように密着し
   て前記沈降インクの前記内部開口への流動を緩和するメ
   ッシュフィルタを備え、 前記第２のインク吸収材は、前記メッシュフィルタを介
   して前記インク吸収材を圧縮する ことを特徴とするイン
   クカートリッジ。
4. 【請求項４】 インク吸収材を内部に保持して顔料イン
   クを貯留するインク貯留部と、 前記インク貯留部の下部に形成され、その内部に、前記
   インク貯留部の内部と外部とを連通するように外部から
   前記インク貯留部の内部にある内部開口まで延びる連通
   路が形成されたインク供給部とを備え 、前記連通路に、セットしたときに印刷ヘッド側の受け部
   材に押し上げられて前記インク吸収材を圧縮すると共に
   フィルタとして機能する第２のインク吸収材を設けたイ
   ンクカートリッジにおいて、 前記インク供給部に、前記第２のインク吸収材の上面に
   接合されると共に前記内部開口を覆うように密着して前
   記連通路を開閉自在に塞ぐ連通蓋を備え、 前記第２のインク吸収材は、前記連通蓋を介して前記イ
   ンク吸収材を圧縮する ことを特徴とするインクカートリ
   ッジ。
5. 【請求項５】 インク吸収材を内部に保持して顔料イン
   クを貯留するインク貯留部と、 前記インク貯留部の下部に形成され、その内部に、前記
   インク貯留部の内部と外部とを連通するように外部から
   前記インク貯留部の内部にある内部開口まで延びる連通
   路が形成されたインク供給部とを備えたインクカートリ
   ッジにおいて、 前記インク貯留部内に前記色素の沈降方向を塞ぐ複数の
   仕切が設けられ、 前記インク貯留部は、前記複数の仕切により複数のブロ
   ックに分割され、各ブロック間の仕切の切れ目が前記沈
   降方向に並ばないように設けられている ことを特徴とす
   るインクカートリッジ。
6. 【請求項６】 インク吸収材を内部に保持して顔料イン
   クを貯留するインク貯留部と、 前記インク貯留部の下部に形成され、その内部に、前記
   インク貯留部の内部と 外部とを連通するように外部から
   前記インク貯留部の内部にある内部開口まで延びる連通
   路が形成されたインク供給部とを備えたインクカートリ
   ッジにおいて、 前記インク貯留部の内壁面に前記インク吸収材を圧縮す
   ると共に、前記内壁面に沿った前記顔料インクの流動を
   抑制する複数の凸部が設けられている ことを特徴とする
   インクカートリッジ。