JP3417750B2 - インクジェットプリンタの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、記録紙等の記録媒
体にインクの液滴を飛翔させて記録させるインクジェッ
トプリンタのインクカートリッジ、特にインク含浸部材
（例えば多孔質体）が充填されてなるインク収容部を有
するインクカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクの液滴を飛翔させて記録
紙等の記録媒体に記録させるインクジェットプリンタ
は、本体ケースの内部に、インクジェット式の印字ヘッ
ド及び該印字ヘッドに供給するインクを収容するインク
カートリッジを着脱可能に搭載する記録装置と、記録紙
等の記録媒体を搬送する搬送装置と、上記記録装置を、
上記搬送装置によって搬送される記録媒体の大きさに応
じて往復移動させるキャリッジ装置とを備える。そし
て、上記搬送装置は、記録装置の往復移動方向と軸線が
平行に延びるプラテンローラを回転駆動して、記録装置
の往復移動方向に直交する方向に記録媒体を搬送する構
成とされている。上記キャリッジ装置は、記録装置が搭
載されたキャリッジを、プラテンローラの軸線と平行に
延びるガイドロッドにスライド可能に支持し、モータに
よって駆動される駆動プーリ及び従動プーリ間に巻回し
たベルトにより、プラテンローラの軸線方向において往
復移動させる構成とされている。

【０００３】そして、上述したインクジェットプリンタ
において、記録装置のインクカートリッジには、内部空
間を大気圧に保持しかつインク収容部からインク供給孔
を通じての印字ヘッドへのインクの供給を円滑にするた
めに、上記インク供給孔とは別に大気連通孔が設けられ
ている（例えば特開平７ー３２６０３号公報参照）。こ
のような大気連通孔を設ける場合においては、インクの
蒸発等を防止するために、大気連通孔を通じての空気の
自由な移動を制限する必要がある。そのため、インク収
容部を、迷路構造の連通路を通じて大気連通孔に連通さ
せることが一般に行われている。

【０００４】具体的には、図９に示すように、インクカ
ートリッジａの蓋体ｂの上面に、一端部が内部空間（イ
ンク収容部）に通ずる迷路状の溝部ｃを形成し、その上
にシール部材ｄを他端部を残して接着又は熱融着し、そ
れによって内部空間を大気に連通する連通路を構成する
ものや、図１０に示すように、カートリッジ本体ｅに大
径の取付孔ｆを形成し、該取付孔ｆに、該取付孔ｆに嵌
着することで迷路状の連通路を形成する通路形成部材ｇ
を嵌着し、それによって内部空間（インク収容部）を大
気に連通する連通路を構成するようにしたものも知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たものでは、本来インクカートリッジを構成するカート
リッジ本体やそれの蓋体等のほかに、迷路状の連通路を
形成するための特別の部材としてシール部材ｄや通路形
成部材ｇを必要とし、部品点数が多くなるという問題が
ある。それに加えて、製造工数も増加し、また、コスト
アップの原因となっている。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、部品点数を増加させることなく、インク収容部を大
気連通孔に連通させる連通路を形成することができるイ
ンクジェットプリンタのインクカートリッジを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内部
にインク含浸部材が充填されてなるインク収容部を有し
一部が開放された箱形状のカートリッジ本体と、該カー
トリッジ本体の開放部に固着され上記カートリッジ本体
の開放部を閉塞する蓋体とを備え、上記カートリッジ本
体又は蓋体に大気連通孔が形成され、該大気連通孔に上
記インク収容部が連通路を通じて連通しているインクジ
ェットプリンタのインクカートリッジにおいて、上記カ
ートリッジ本体の内部空間であって上記インク収容部か
ら突出された空間に上記連通路が形成され、この連通路
が迷路状に形成されており、上記連通路の側壁を構成す
る側壁構成部が、その左右の端縁部を上記カートリッジ
本体の左右側面に一体的に結合され、該側壁構成部の左
右に嵌合凹部が形成され、上記蓋体に、上記連通路内に
延びる突出リブが一体的に形成されるとともに上記嵌合
凹部に嵌合する嵌合凸部が形成され、上記蓋体が上記カ
ートリッジ本体の開放部を閉塞したとき、上記連通路が
上記インク収容部に密閉状態で連通され、上記嵌合凹部
と嵌合凸部の嵌合部に、上記連通路内の空気の流れを制
限する絞り部が形成されている構成とする。

【０００８】よって、請求項１の発明によれば、カート
リッジ本体に蓋体を固着する際に側壁構成部の先端部を
蓋体又はカートリッジ本体に固着するだけで、特別な部
材を用いることなく、簡単に迷路状の連通路が形成さ
れ、迷路状の連通路によって、大気連通孔を通じての空
気の自由な移動が規制され、インクの蒸発等が防止され
る。また、迷路状の連通路内に、突出リブを位置させる
ようにしているので、連通路の迷路構造と突出リブの邪
魔板効果との相乗効果により、簡単な構造で、空気の自
由な移動を規制し、インクの蒸発等を効果的に防止する
ことができ、さらに、外気温、外気圧の変化等によるイ
ンクカートリッジの外部へのインクの漏れも防止するこ
とができる。

【０００９】また、嵌合凹部と嵌合凸部との嵌合部に、
側壁構成部に連通路における空気の流れを規制する絞り
部を形成しているので、連通路を迷路状として通路長さ
を長くするのと相俟って、空気の自由な流れを効果的に
規制することができる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記突出リブが、連通路内への挿入を案内するテー
パ面を有する。

【００１１】請求項２の発明によれば、突出リブが連通
路内へ挿入される際、テーパ面によって案内され、カー
トリッジ本体に対する蓋体の装着が無理なく行われる。
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前
記カートリッジ本体は、一側に突出部を有し、その突出
部の中に前記突出された空間が形成されている。請求項
３の発明によれば、突出部の中に連通路を形成するよう
にしているので、インクの蒸発防止等の目的に応じて連
通路の形状を自由に定めることができ、設計の自由度が
高まる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１３】インクジェットプリンタの全体構成を示す
図１及びインクジェットプリンタの回復機構、紙送り機
構等を示す図２において、インクジェットプリンタ１は
本体フレーム２を有し、該本体フレーム２の前部に手差
し給紙部３が設けられると共に、上部でかつ手差し給紙
部３の後方に、インクジェット式の印字ヘッド４、回復
機構ＲＭ、紙送り機構ＬＭ等を内蔵するサブフレーム５
が載置されている。また、サブフレーム５の上部後方に
は、記録紙６を複数枚貯蔵する給紙カセット７が着脱可
能に取付けられている。

【００１４】上記サブフレーム５の内部後方には円筒形
状のプラテンローラ８が回転可能に配置されている。プ
ラテンローラ８は、給紙カセット７又は手差し給紙部３
から供給された記録紙６を印字ヘッド４に対面させなが
ら搬送するものであり、紙送り機構ＬＭの一部を構成し
ている。

【００１５】上記プラテンローラ８の上側には、記録紙
６をプラテンローラ８に密着させるプレッシャローラ９
が設けられている。プラテンローラ８にはプラテンギヤ
１０が一体的に設けられ、該プラテンギヤ１０が紙送り
モータ（図示せず）によって回転駆動され、それによっ
てプラテンローラ８が回転するように構成されている。
尚、上記プラテンギヤ１０は、給紙カセット７から記録
紙６を１枚づつプラテンローラ８に給紙するための給紙
ギヤ列（図示せず）にも駆動力を伝達するように構成さ
れている。

【００１６】上記プラテンローラ８の前方には、キャリ
ッジ１１が設けられている。キャリッジ１１は、上記印
字ヘッド４及び該印字ヘッド４に供給するためのインク
を収容するインクカートリッジ１２がそれぞれ交換可能
に搭載され、プラテンローラ８の軸線と平行に設けられ
たキャリッジ軸１３に沿って移動可能に構成されてい
る。これによって、上記印字ヘッド４は、プラテンロー
ラ８の軸線に沿って往復移動せしめられる。

【００１７】上記サブフレーム５の右側裏面には、キャ
リッジ１１を駆動するキャリッジ駆動モータ１４が配設
されている。キャリッジ駆動モータ１４は、ベルト１５
を介してキャリッジ１１を駆動するものであり、ステッ
プモータあるいはＤＣモータが使用される。また、ベル
ト１５に沿って、プラテンローラ８側には、目盛が付さ
れているテープ状の位置ゲージ１６が配設されている。

【００１８】また、上記プラテンローラ８の左側には、
印字ヘッド４の回復機構ＲＭが配設されている。このよ
うな回復機構ＲＭが設けられているのは、インクジェッ
ト式の印字ヘッド４は、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したりする等の原因
により吐出不良を起こすので、これを良好な吐出状態に
回復させるためである。回復機構ＲＭとしては、印字ヘ
ッド４内の不良インクを吸引するパージ装置１７、印字
ヘッド４のノズル面をワイピングするワイピング装置１
８等が採用されている。

【００１９】上記パージ装置１７は、印字ヘッド４を着
脱可能に覆うキャップ１９を有し、そして該キャップ１
９によって印字ヘッド４が覆われているときに、周知の
ポンプ（図示せず）により負圧を発生させ、印字ヘッド
４の内部の不良インクを吸引して、良好な吐出状態を回
復させるものである。尚、上記パージ装置１７のポンプ
は、ポンプカムギヤ２０を介して紙送りモータ（図示せ
ず）により駆動されるようになっている。

【００２０】上記キャリッジ１１には、図３に示すよう
に、ヘッドユニット２１を介してインクカートリッジ１
２が装着されるようになっている。キャリッジ１１は、
多数の電気接点２２が配設された基板部２３を有し、そ
の一側の下部にキャリッジ軸１３に摺動可能に嵌合する
嵌合孔部２４が形成され、上部にヘッドユニット位置決
め孔２５，２５が形成された壁部２６が立設されてい
る。また、キャリッジ１１の一側に対向する他側には、
ヘッドユニット取付爪部２７，２７及びインクカートリ
ッジ取付爪部２８が形成された別の壁部２９が立設され
ている。

【００２１】上記ヘッドユニット２１は、基板部３１の
一側にインク流路３２ａを有するインク供給管部３２が
一体的に形成された壁部３３が形成され、該壁部３３の
左右両側には、インクカートリッジ位置決め孔３４，３
４が形成されている。

【００２２】尚、上記インク供給管部３２の壁部３３よ
り外側の部分には、印字ヘッド４が取付けられ、該印字
ヘッド４は、インク供給管部３２より供給されたインク
を前面のノズル孔から飛翔させるアクチュエータ（図示
せず）を含む。

【００２３】上記インクカートリッジ１２は、図４
（ａ）（ｂ）に示すように、内部にインク含浸部材４５
（例えば多孔質体）が充填されて構成されるインク収容
部４６を有し一面例えば上部が開放された箱形状のカー
トリッジ本体４７と、該カートリッジ本体４７の上部に
固着（例えば接着、超音波による熱融着）されカートリ
ッジ本体４７の上部開口４７ａを閉塞する蓋体４８とに
より構成されている。

【００２４】上記カートリッジ本体４７の一側例えば前
部にはインク供給管（図示せず）が嵌合されるインク供
給孔７１が形成され、また、他側例えば後部の上側には
突出部５０が形成され、該突出部５０の後面部に大気連
通孔５１が開設されている。上記突出部５０の内部空間
は、側壁構成部としての機能も有する区画壁部５４によ
ってインク収容部４６と区画されており、該内部空間
に、後述するように上記大気連通孔５１をインク収容部
４６に連通せしめる迷路状の連通路５３が形成されるよ
うになっている。

【００２５】上記区画壁部５４は、それらの下縁部がカ
ートリッジ本体４７の底面に、左右両側の端縁部がカー
トリッジ本体４７の左右側面にそれぞれ一体的に形成さ
れており、区画壁部５４の上縁部と蓋体４８の下面との
間に、インク収容部４６と連通路５３とを、空気の流れ
を規制しつつ、相互に連通する横長の連通口５４ａが形
成されている。

【００２６】上記連通路５３は、カートリッジ本体４７
と一体的に形成された区画壁部５４及び側壁構成部５
６，５７により、突出部５０の内部空間を区画すること
によって構成されている。そして、突出部５０の内部空
間に形成された連通路５３は、一端部が連通口５４ａを
通じてインク収容部４６に、他端部が大気連通孔５１を
通じて大気にそれぞれ連通するようになっている。

【００２７】上記側壁構成部５６，５７は、それの下縁
部がカートリッジ本体４７の底面に、左右両側の端縁部
がカートリッジ本体４７の左右側面にそれぞれ一体的に
結合されている。

【００２８】また、上記蓋体４８には、連通路５３内
（具体的には側壁構成部５６，５７の間）に延びる突出
リブ５８が一体的に形成され、該突出リブ５８には、連
通路５３内に挿入し易くなるように連通路５３内への挿
入を案内するテーパ面５８ａ，５８ａが形成されてい
る。

【００２９】上記カートリッジ本体４７と蓋体４８との
固着（例えば超音波溶着）は、具体的には、例えば図５
（ａ）（ｂ）に示すように、側壁構成部５６，５７の上
端部には断面半円形状の凸部５６ａ，５７ａが形成さ
れ、該凸部５６ａ，５７ａが加熱により溶融して蓋体４
８の下面に融着することにより行われる。

【００３０】そして、図６〜図８に示すように、前側の
側壁構成部５６は左右に嵌合凹部５６ｂ，５６ｃを有
し、蓋体４８に前記嵌合凹部５６ｂ，５６ｃに嵌合する
嵌合凸部４８ａ，４８ｂが形成され、一方の嵌合凸部４
８ａが嵌合凹部５６ｃをほぼ完全に閉塞し（図７参
照）、他方の嵌合凸部４８ｂが嵌合凹部５６ｂとの嵌合
により絞り部６１を形成するようになっている（図８参
照）。また、後側の側壁構成部５７は、前側の側壁構成
部５６にほぼ平行に延びる第１構成部５７Ａと、該第１
構成部５７Ａの中間部位から後方に延び大気連通孔５１
を挟む２つの第２構成部５７Ｂ，５７Ｃとを備え、第１
構成部５７Ａの左右及び第２構成部５７Ｂ，５７Ｃの後
端に、蓋体４８の嵌合凸部（図示せず）が嵌合する嵌合
凹部５７ｂ〜５７ｅが形成されている。そして、前側の
側壁構成部５６の絞り部６１を構成する部位と反対側の
部位の嵌合凹部５７ｃ，５７ｅは、蓋体４８の嵌合凸部
との嵌合により絞り部を構成する（図６のＡ部分）一
方、同一側の部位の嵌合凹部５７ｂ，５７ｄは、蓋体４
８の嵌合凸部との嵌合によりほぼ完全に閉塞されるよう
になっている（図６のＢ部分）。このようにすれば、図
６においてＡの部分は絞り部を構成する一方、Ｂの部分
はほぼ完全に閉塞されるので、大気連通孔５１とインク
供給部とが、中間部分に複数の絞り部が形成された迷路
状の連通路５３によって相互に連通されていることにな
る。ここで、「ほぼ完全に閉塞」とは、絞り部の側に比
べて空気が流れにくい程度に閉塞されていることを意味
する。

【００３１】したがって、上記のように構成すれば、連
通路５３の側壁を構成する区画壁部５４及び側壁構成部
５６，５７がカートリッジ本体４７の突出部５０に一体
的に形成され、かつ連通路５３が上部開口４７ａと同方
向に開放して形成されているので、カートリッジ本体４
７を連通路５３と共に金型によって樹脂材料等で容易に
成形することができる。また、突出リブ５８を有する蓋
体４８の成形も、同様に容易である。それに加えて、カ
ートリッジ本体４７に蓋体４８を固着する際に区画壁部
５４及び側壁構成部５６，５７の先端部を蓋体４８の下
面に固着するだけで、連通路５３を形成するための特別
な部材を用いることなく、簡単に連通路５３を形成する
ことができる。

【００３２】特に、蓋体４８に突出リブ５８を一体的に
形成しているので、カートリッジ本体４７に蓋体４８を
固着（熱融着）するために係合する際、カートリッジ本
体４７と蓋体４８とが前後逆に係合されることがない。
また、突出リブ５８に連通路５３内への挿入を案内する
テーパ面５８ａ，５８ａを形成しているので、カートリ
ッジ本体４７と蓋体４８との係合の際、テーパ面５８
ａ，５８ａに案内されて突出リブ５８が円滑に挿入さ
れ、両者の係合が無理なく行われる。よって、カートリ
ッジ本体４７と蓋体４８との係合が確実になされて無理
なく熱融着され、高い密閉性が得られるのに加えて、カ
ートリッジ本体４７と蓋体４８との位置決めが確実にな
されるので、生産自動機等で搬送する場合において、振
動等でずり落ちたりすることがない。

【００３３】また、インク供給管部３２が嵌合されるイ
ンク供給孔７１とは異なる側に設けられた突出部５０内
に連通路５３を形成し、インク供給管部３２と連通路５
３とがインク収容部４６を挟んで位置することとなるよ
うにしているので、インク供給管部３２から印字ヘッド
４にインクが供給されるのに伴い、大気連通孔５１及び
連通路５３を通じてインク収容部４６に空気が円滑に供
給される。よって、インク供給管部３２を通じてのイン
クの流れがスムーズに行われる。

【００３４】特に、突出部５０という、インク収容部４
６とは独立した部分の内部に区画壁部５４や側壁構成部
５５を一体的に構成するようにしているので、インクの
蒸発防止等の目的に応じて連通路５３の形状を自由に定
めることができ、設計の自由度が高まる。

【００３５】また、迷路状の連通路５３内に、突出リブ
５８を位置させるようにしているので、連通路５３の迷
路構造と突出リブ５８の邪魔板効果との相乗効果によ
り、簡単な構造で、空気の自由な移動を規制し、インク
の蒸発等を効果的に防止することができ、さらに、外気
温、外気圧の変化等によるインクカートリッジ１の外部
へのインクの漏れも防止することができる。特に、側壁
構成部５６，５７に連通路５３における空気の流れを規
制する絞り部６１を形成しているので、連通路５３を迷
路状として通路長さを長くするのと相俟って、空気の自
由な流れを効果的に規制することができる。

【００３６】上記実施の形態においては、連通路５３の
側壁を構成する区画壁部５４及び側壁構成部５６，５７
をカートリッジ本体４７に一体的に形成しているが、蓋
体４８側に区画壁部及び側壁構成部を樹脂成形等により
一体的に形成し、カートリッジ本体４７に蓋体４８を固
着する際に区画壁部及び側壁構成部の先端部（下端部）
をカートリッジ本体４７の底面に固着することにより、
連通路を形成するように構成することもできる。尚、こ
の場合には、連通路５３内に延びる突出リブは、カート
リッジ本体４７側に形成される。

【００３７】また、上記実施の形態においては、大気連
通孔５１をカートリッジ本体４７側に設けているが、蓋
体４８側に設けるようにしてもよい。

【００３８】さらに、上記実施の形態においては、蓋体
４８より連通路５３内に延びる突出リブ５８を１つとし
ているが、例えば図４（ｂ）に鎖線で例示するように、
突出リブを複数個とすることもできる。

【００３９】また、上記実施の形態においては、連通路
５３を、突出部５０の上下方向全体に亘って形成してい
るが、突出部５０の上下方向の一部にのみ形成し、通路
面積を小さくして空気の自由な流れをより規制するよう
にすることもできる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明は、連通路の側壁を構成
する側壁構成部をカートリッジ本体の側面に一体的に結
合して形成し、蓋体に連通路内に延びる突出リブを一体
的に形成していることから、カートリッジ本体に蓋体を
固着する際に側壁構成部の先端部を蓋体又はカートリッ
ジ本体に固着するだけで、特別な部材を用いることな
く、簡単に迷路状の連通路を形成することが可能とな
り、迷路状の連通路によって、大気連通孔を通じての空
気の自由な移動を規制し、インクの蒸発等を防止するこ
とができる。また、迷路状の連通路内に、突出リブを位
置させるようにしているので、連通路の迷路構造と突出
リブの邪魔板効果との相乗効果により、簡単な構造で、
空気の自由な移動を規制し、インクの蒸発等を効果的に
防止することができ、さらに、外気温、外気圧の変化等
によるインクカートリッジの外部へのインクの漏れも防
止することができる。

【００４１】また、嵌合凹部と嵌合凸部の嵌合部に、側
壁構成部に連通路における空気の流れを規制する絞り部
を形成しているので、連通路を迷路状として通路長さを
長くするのと相俟って、空気の自由な流れを効果的に規
制することができる。

【００４２】請求項２の発明は、突出リブに、連通路内
への挿入を案内するテーパ面を形成しているので、蓋体
をカートリッジ本体に装着する際、突出リブがテーパ面
に案内されて、無理なく連通路内へ挿入することができ
る。請求項３の発明は、突出部の中に連通路を形成する
ようにしているので、インクの蒸発防止等の目的に応じ
て連通路の形状を自由に定めることができ、設計の自由
度が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの斜視図
である。

【図２】本発明に係るインクジェットプリンタの回復機
構、紙送り機構等を示す斜視図である。

【図３】本発明に係るインクジェットプリンタのキャリ
ッジ、印字ヘッド及びインクカートリッジの分解斜視図
である。

【図４】本発明に係るインクカートリッジを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図５】本発明に係るインクカートリッジの連通部付近
を示し（ａ）は溶着直前の状態を示す断面図、（ｂ）は
溶着直後の状態を示す断面図である。

【図６】本発明に係るカートリッジ本体の要部平面図で
ある。

【図７】図６のＡ部における、蓋体溶着後の断面図であ
る。

【図８】図６のＢ部における、蓋体溶着後の断面図であ
る。

【図９】従来例を示す斜視図である。

【図１０】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ インクジェットプリンタ １２ インクカートリッジ ４５ インク含浸部材 ４６ インク収容部 ４７ カートリッジ本体 ４７ａ 上部開口 ４８ 蓋体 ５０ 突出部 ５１ 大気連通孔 ５３ 連通路 ５４ 区画壁部 ５６ 側壁構成部 ５７ 側壁構成部 ５８ 突出リブ ５８ａ テーパ面

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にインク含浸部材が充填されてなる
   インク収容部を有し一部が開放された箱形状のカートリ
   ッジ本体と、該カートリッジ本体の開放部に固着され上
   記カートリッジ本体の開放部を閉塞する蓋体とを備え、
   上記カートリッジ本体又は蓋体に大気連通孔が形成さ
   れ、該大気連通孔に上記インク収容部が連通路を通じて
   連通しているインクジェットプリンタのインクカートリ
   ッジにおいて、上記カートリッジ本体の内部空間であって上記インク収
   容部から突出された空間に上記連通路が形成され、この
   連通路が迷路状に形成されており、 上記連通路の側壁を構成する側壁構成部が、その左右の
   端縁部を上記カートリッジ本体の左右側面に一体的に結
   合され、該側壁構成部の左右に嵌合凹部が形成され、 上記蓋体に、上記連通路内に延びる突出リブが一体的に
   形成されるとともに上記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部が
   形成され、上記蓋体が上記カートリッジ本体の開放部を閉塞したと
   き、上記連通路が上記インク収容部に密閉状態で連通さ
   れ、 上記嵌合凹部と嵌合凸部の嵌合部に、上記連通路内
   の空気の流れを制限する絞り部が形成されていることを
   特徴とするインクジェットプリンタのインクカートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 前記突出リブは、連通路内への挿入を案
   内するテーパ面を有するところの請求項１に記載のイン
   クジェットプリンタのインクカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記カートリッジ本体は、一側に突出部
   を有し、その突出部の中に前記突出された空間が形成さ
   れている請求項１又は２記載のインクジェットプリンタ
   のインクカートリッジ。