JP3582597B2 - ink cartridge - Google Patents

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Description

本発明は、キャリッジにインクジェット式記録ヘッドとインクカートリッジを搭載し、インクの補給をカートリッジの交換で行うインクジェット式プリンタに適したインクカートリッジに関する。   The present invention relates to an ink cartridge suitable for an ink jet printer in which an ink jet recording head and an ink cartridge are mounted on a carriage, and ink is supplied by replacing the cartridge.

インクジェット式記録ヘッドを搭載したキャリッジにインク収容体を搭載する形式のインクジェット式プリンタにあっては、キャリッジの移動によるインクの揺動に起因する水頭圧の変動や、泡立ちによる印字不良を防止するために、欧州公開特許第581531号公報に記載されたようにインク収容容器を2つの領域に分割し、記録ヘッド側に多孔質体を収容し、また他方の領域にインクを収容するようにしたものが提案されている。   In the case of an ink jet printer in which an ink container is mounted on a carriage equipped with an ink jet recording head, in order to prevent fluctuations in water head pressure caused by ink sway due to movement of the carriage and printing defects due to foaming. The ink container is divided into two regions as described in European Patent Publication No. 581531, and a porous body is stored on the recording head side, and ink is stored in the other region. Has been proposed.

このような構造を採ると、記録ヘッドへのインクの供給が多孔質体を介して行なわれるため、インクの揺動に起因する不都合を可及的に防止することができる。
しかしながら、記録ヘッドと多孔質体との接合は、容器の側部に穿設された通孔に記録ヘッドに連通する突起を押圧することにより行なわれるため、圧電振動子をインク吐出用のアクチュエータとして使用するインクジェット式記録ヘッドように、圧力発生室への気泡の混入を嫌う記録ヘッドには適用できないという問題がある。
With such a structure, ink is supplied to the recording head through the porous body, so that inconvenience caused by the ink swing can be prevented as much as possible.
However, since the joining between the recording head and the porous body is performed by pressing a projection communicating with the recording head into a through hole formed in the side of the container, the piezoelectric vibrator is used as an actuator for ink ejection. There is a problem that the method cannot be applied to a recording head that refuses to mix air bubbles into the pressure generating chamber, such as an ink jet recording head to be used.

このような問題を解消するために、図12(a)に示したように記録ヘッドのインク供給針の周面に弾接するOリングAを使用することも考えられるが、カートリッジ装着時に大きな摩擦力が生じて、記録ヘッドやキャリッジに負担がかかるばかりでなく、各Oリングがその外周をカートリッジ本体Bに支持されているため、記録ヘッドのインク供給針との位置に誤差が存在すると、装着が極めて困難になり、特に図12(b)に示したように3色のカラータンクC、D、Eを一体としたカートリッジでは装着が不可能になる虞があるという問題がある。   In order to solve such a problem, it is conceivable to use an O-ring A which elastically contacts the peripheral surface of the ink supply needle of the recording head as shown in FIG. Not only causes a load on the recording head and the carriage, but also because each O-ring has its outer periphery supported by the cartridge body B, if there is an error in the position of the recording head with respect to the ink supply needle, mounting is not possible. This becomes extremely difficult, and in particular, there is a problem that mounting may not be possible with a cartridge in which three color tanks C, D, and E are integrated as shown in FIG.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、軽い装着力と大きな余裕をもって装着することができ、また可及的に小さなデッドスペースで記録ヘッドと高い気密性を保持して記録ヘッドヘの気泡の混入を確実に防止することができるインクジェット式プリンタ用のインクカートリッジを提供することである。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to enable mounting with a light mounting force and a large margin, and to achieve a high print head with a small dead space as much as possible. It is an object of the present invention to provide an ink cartridge for an ink jet printer that can maintain airtightness and reliably prevent air bubbles from being mixed into a recording head.

このような問題を解消するために本発明においては、記録ヘッドに連通し、かつ先端にテーパ部を備えたインク供給針と係合するインク供給口を備えたインクカートリッジにおいて、前記インク供給口にテーパ部を有するパッキン部材が設けられ、前記パッキン部材のテーパ部が、前記インク供給針が挿入される側が先細りとなる向きで前記インク供給口に設けられている。 In order to solve such a problem, according to the present invention, in an ink cartridge having an ink supply port which communicates with a recording head and engages with an ink supply needle having a tapered portion at the tip , A packing member having a tapered portion is provided, and the tapered portion of the packing member is provided in the ink supply port in a direction in which a side into which the ink supply needle is inserted is tapered.

ンク供給針がインク供給口に挿入されると、インク供給針の先端がパッキン部材のテーパ部に当接し気密性が確保でき、また深く進入した状態では記録ヘッドに負圧を作用させて強制的にインクを排出させる場合にでも、差圧によりパッキン部材のテーパ部がインク供給針側に容易に変形して高いシール性を発揮する。 When Lee ink supply needle is inserted into the ink supply port, the tip of the ink supply needle is in contact with the tapered portion of the packing member can be secured airtightness, also by the action of negative pressure to the recording head in deep penetration condition Even when the ink is forcibly discharged, the tapered portion of the packing member is easily deformed toward the ink supply needle due to the differential pressure, thereby exhibiting a high sealing property.

そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例の基づいて説明する。
図1(a)、(b)は、本発明の一実施例を示すものであって、図中符号1は、本体容器で、図2に示したように仕切り板2、3より3つの部屋4、5、6に分割され、また各部屋4、5、6はそれれぞれ中仕切り10、10、10によりインクを吸収するに適した多孔質体20を収容するフォーム室11と、インクを収容するインク室12に分離されている。
Therefore, the details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
1 (a) and 1 (b) show an embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a main body container, as shown in FIG. 4, 5 and 6, each of which has a foam chamber 11 containing a porous body 20 suitable for absorbing ink by the partitions 10, 10 and 10; Are separated into an ink chamber 12 for storing the ink.

そして多孔質体20は、それ自体の体積がフォーム室11の容積よりも大きく選ばれ、フォーム室11には圧縮されて収容されている。   The volume of the porous body 20 is selected to be larger than the volume of the foam chamber 11, and is compressed and accommodated in the foam chamber 11.

また、フォーム室11とインク室12と収容されるインク量は、フォーム室11側が20乃至30%程度多くなるように容積比が選択されている。   The volume ratio of the foam chamber 11 and the ink chamber 12 is selected so that the amount of ink stored in the foam chamber 11 is increased by about 20 to 30%.

このようにフォーム室11側のインク量をインク室12のインク量よりも多く設定しておくことにより、3色のインクを1つのカートリッジで提供する場合、各色インクの消費量のアンバランスに起因するインク室液面のばらつきを視覚的に認識しにくくして、インクの残存量に対する消費者の無用な心配を無くすることができ、また、カートリッジ廃棄時には、インクが多孔質体に吸収されているから、流れ出しを防止して環境の保護を図ることができる。   By setting the ink amount in the foam chamber 11 side to be larger than the ink amount in the ink chamber 12 in this manner, when three colors of ink are provided in one cartridge, the ink amounts of the respective colors may be unbalanced. This makes it difficult to visually recognize the variation in the liquid level of the ink chamber, which eliminates unnecessary concerns of the consumer regarding the remaining amount of ink.In addition, when the cartridge is discarded, the ink is absorbed by the porous body. Therefore, it is possible to protect the environment by preventing the outflow.

各フォーム室11の下端には記録ヘッドのインク供給針50と係合するインク供給口13、13、13が設けられ、また容器本体1の上端はフォーム室11に対向する位置にそれぞれ2つ1組みのインク注入口14、15を有する蓋体16で封止されている。   At the lower end of each foam chamber 11, there are provided ink supply ports 13, 13, 13 for engaging with the ink supply needle 50 of the recording head, and the upper end of the container body 1 is located at a position facing the foam chamber 11. It is sealed with a lid 16 having a pair of ink inlets 14 and 15.

蓋体16の裏面のフォーム室11に位置する領域には、インク注入口14、15を取り囲むように突起16a、16bが形成されていて、これらの突起16a、16bにより多孔質体20がインク供給口13の形成されている底面に押圧されている。   Protrusions 16a and 16b are formed in the region of the back surface of the lid 16 located in the foam chamber 11 so as to surround the ink inlets 14 and 15, and the porous body 20 is supplied by these protrusions 16a and 16b. It is pressed against the bottom surface where the mouth 13 is formed.

そして、これら突起16a、16bの内、インク供給口13に対向する方の突起16aを、インク供給口13から離れた方の突起16bよりも下方側に位置するように長く形成して、インク供給口13近傍を最も高い圧力で圧縮するようになっている。   Of the protrusions 16a and 16b, the protrusion 16a facing the ink supply port 13 is formed to be longer than the protrusion 16b remote from the ink supply port 13 so as to be positioned longer. The vicinity of the port 13 is compressed at the highest pressure.

各フォーム室11の底部には、多孔質体20を蓋体16と協同して圧縮するための凸部22が形成されていて、この上端に一定の開口面積を有する空室を形成する凹部23と、これに一端が連通し、他端が後述するパッキンに連通する通孔24が設けられ、さらに凹部23の上他端にフィルター25が固定されている。   At the bottom of each foam chamber 11, a convex portion 22 for compressing the porous body 20 in cooperation with the lid 16 is formed, and a concave portion 23 forming an empty room having a certain opening area at the upper end thereof. A through hole 24 is provided, one end of which communicates with the other, and the other end of which communicates with a packing, which will be described later.

30は、パッキン部材で、インク供給口13の下端に設けられたゴム等の弾性材料で形成されて上方に拡開するロート状のパッキンとして構成されている。そして下端は他の部分に比較して厚肉の筒状部31として構成され、またテーパ部32の周縁上端33がインク供給口13の段部13aと当接し、さらにテーパ部32との境界が薄肉の接続部34として構成されている。   Reference numeral 30 denotes a packing member, which is formed of an elastic material such as rubber provided at the lower end of the ink supply port 13 and is configured as a funnel-shaped packing that expands upward. The lower end is formed as a thicker cylindrical portion 31 as compared with the other portions, and the peripheral upper end 33 of the tapered portion 32 abuts the step 13a of the ink supply port 13, and the boundary with the tapered portion 32 is further reduced. It is configured as a thin connecting portion 34.

これにより、筒状部31によりインク供給口13に確実に保持され、また周縁上端33が段部13aで上方に移動するのを阻止されるため、インク供給針の着脱に際してインク供給口13にしっかりと固定されることになる。またインク供給針との気密性を確保するテーパ部32は薄肉の接続部34によりインク供給口13に固定されているから、変形を来すことなく或程度移動可能となり、このため、インク供給針50との相対的な位置ずれを吸収しつつ、インク供給針との気密性を確保することができる。   As a result, the ink supply port 13 is securely held by the tubular portion 31 and the upper end 33 of the peripheral edge is prevented from moving upward by the step 13a. Will be fixed. Further, since the tapered portion 32 for securing the airtightness with the ink supply needle is fixed to the ink supply port 13 by the thin connecting portion 34, the taper portion 32 can be moved to some extent without deformation, so that the ink supply needle The airtightness with the ink supply needle can be secured while absorbing the relative displacement with respect to the ink supply needle 50.

また、フォーム室11とインク室12を区分している中仕切り10は、容器1の底面から一定の高さまで連続した長孔を形成して気液分離用の連通孔19が設けられ、この連通孔19に一部が接し、この連通孔19に或程度弾圧された状態でフォーム室11に多孔質体20が収容されている。   The partition 10, which divides the foam chamber 11 and the ink chamber 12, forms a continuous long hole from the bottom of the container 1 to a certain height and is provided with a communication hole 19 for gas-liquid separation. The porous body 20 is housed in the foam chamber 11 in a state in which a part thereof is in contact with the hole 19 and is pressed to some extent by the communication hole 19.

一方、カラーインクカートリッジよりも比較的小さく製作されるものの、インク室12の容積が有色のインクよりも多くなるブラックインクのカートリッジは、図3に示したようにインク室12とフォーム室11とを区画する中仕切り10と容器本体1の側壁1aとの間に底面から上部近傍まで延びる隔壁17を形成して、インク室11を2つの部屋12a、12bに分割して、後述するインク注入時の負圧や、また使用時の外圧による容器全体の変形を防いで、インクの漏れだしを防止するように構成されている。なお、分割された各部屋12a、12bは、中仕切り10の連通孔19を介してフォーム室11で接続されているが、隔壁17の下部に連通孔を設けてもよい。   On the other hand, a black ink cartridge which is manufactured to be relatively smaller than a color ink cartridge, but has a larger volume of the ink chamber 12 than colored ink, has an ink chamber 12 and a foam chamber 11 as shown in FIG. A partition wall 17 extending from the bottom surface to the vicinity of the upper portion is formed between the partition 10 to be partitioned and the side wall 1a of the container body 1, and the ink chamber 11 is divided into two chambers 12a and 12b, which are used for ink injection described later. It is configured to prevent deformation of the entire container due to negative pressure or external pressure during use, thereby preventing leakage of ink. The divided rooms 12a and 12b are connected to each other by the foam chamber 11 through the communication holes 19 of the partition 10, but communication holes may be provided below the partition wall 17.

またキャリッジに搭載されたとき、外部から見易い位置の壁、この実施例では側壁1aには、内面に上下に延びる複数条のリブ18、18が形成されていて、インクを壁面1aから速やかに降下させるとともに、コントラストを大きくしてインクの残量をたやすく検知できるように構成されている。なお、図中符号19aは、中仕切り10のフォーム室11側の面に形成された後述する溝部を示している。   Also, when mounted on the carriage, a plurality of ribs 18 extending upward and downward are formed on the inner surface of the wall at a position that is easy to see from the outside, in this embodiment, the side wall 1a, so that ink can quickly descend from the wall surface 1a. At the same time, the contrast is increased so that the remaining amount of ink can be easily detected. Reference numeral 19a in the figure indicates a groove portion described later formed on the surface of the partition 10 on the foam chamber 11 side.

図4は前述した蓋体16の一実施例を示すもので、図中符号14、15は、インク注入用の孔で、多孔質体が収容されている領域に形成されており、インク注入用の孔14には、蛇行した溝40、40、40を介して大気連通口41、41、41に接続されていている。   FIG. 4 shows an embodiment of the lid 16 described above. Reference numerals 14 and 15 in the figure denote holes for ink injection, which are formed in a region where the porous body is accommodated. The hole 14 is connected to the atmosphere communication ports 41, 41, 41 via meandering grooves 40, 40, 40.

これら溝40、40、40は、後述するインク注入作業が終了した段階で、インク注入用の孔14、15、及び大気連通口41を覆うシール42が貼着されたときにキャピラリチューブを形成するようになっている。このシール42には大気連通口41に至る途中に設けられた括れ部43を介して一部が蓋体16から突出する舌片45が形成さている。このような構成により舌片45を蓋体16から引き剥がすと、舌片45だけを括れ部43から容易に分離でき、大気連通口41だけを露出させることができる。   These grooves 40, 40, 40 form a capillary tube when a seal 42 covering the ink injection holes 14, 15 and the air communication port 41 is attached at the stage when the ink injection operation described later is completed. It has become. The seal 42 has a tongue piece 45 that partially projects from the lid 16 via a constricted portion 43 provided on the way to the atmosphere communication port 41. When the tongue piece 45 is peeled off from the lid 16 with such a configuration, only the tongue piece 45 can be easily separated from the constricted portion 43, and only the atmosphere communication port 41 can be exposed.

このシール42は、溝40、40、40を常時封止する本体44の表面には文字やイラスト等のパターンが印刷されているとともに、括れ部43を介して本体44と接続する舌片45には色やパターン等を違えて印刷が施されている。   The seal 42 has a pattern such as a character or an illustration printed on the surface of a main body 44 that constantly seals the grooves 40, 40, 40, and a tongue piece 45 connected to the main body 44 via a constricted portion 43. Are printed in different colors and patterns.

例えば、本体44は、地膚色を青色とするとともに、黒色で文字やイラストが印刷されているのに対して、舌片45は黄色や赤色など本体44の地膚色に対してコントラストの高い色を地膚色とし、黒色系や青色系を中心とする色の文字やイラストが印刷されている。このように本体44と舌片45との色や、パターンを明確に異ならせることにより、使用者に対して舌片45の引き剥がしを喚起することが可能となる。   For example, the main body 44 has a background color of blue and characters and illustrations are printed in black, while the tongue piece 45 has a high contrast color with respect to the background color of the main body 44, such as yellow or red. Characters and illustrations are printed on the ground color, mainly black and blue. By making the color and the pattern of the main body 44 and the tongue piece 45 clearly different from each other, it is possible to urge the user to peel off the tongue piece 45.

このように構成されたカートリッジは、インク供給口をフィルム46により封止するとともに、インク注入用の口14、15に気密的に注入針を挿入し、一方の注入針を排気手段に、また他方の注入針を閉塞する。   In the cartridge configured as described above, the ink supply port is sealed with the film 46, and the injection needle is inserted into the ink injection ports 14 and 15 in an airtight manner. Close the injection needle.

この状態で排気手段を作動させると、フォーム室11、及びインク室12が減圧される。所定の圧力まで減圧した段階で、排気操作を停止し、他方の注入針を計量管に連通させると、計量管に収容されているインクが一旦、多孔質体20に吸収され、ついで連通孔19を経由してインク室12に流入する。   When the exhaust unit is operated in this state, the pressure in the foam chamber 11 and the ink chamber 12 is reduced. At the stage when the pressure is reduced to a predetermined pressure, the evacuation operation is stopped, and the other injection needle is connected to the measuring tube, so that the ink contained in the measuring tube is temporarily absorbed by the porous body 20 and then the communication hole 19 is connected. Flows into the ink chamber 12 via

計量管により規定された量のインクが流入した段階で、蓋体16の表面にシール42を貼着して注入口14、15及び蛇行溝40、及び連通口41を減圧下で封止することにより、フォーム室11、及びインク室12は減圧状態を維持されることになる。   At the stage when the specified amount of ink has flowed in through the measuring tube, a seal 42 is attached to the surface of the lid 16 to seal the injection ports 14, 15 and the meandering groove 40, and the communication port 41 under reduced pressure. Thereby, the foam chamber 11 and the ink chamber 12 are maintained in a reduced pressure state.

このように構成されたカートリッジは、その使用に際して、蓋体16の舌片45を剥がすと、舌片45が括れ部43を境にして本体44から分離される。これによりインク注入口14が溝40を介して大気連通口41に連通する。使用状態においては各フォーム室4、5、6は、蛇行する長い溝40を介して大気に連通することになるから、通気性を確保しつつインクの蒸発を防止することができる。   When the tongue piece 45 of the lid 16 is peeled off at the time of using the cartridge thus configured, the tongue piece 45 is separated from the main body 44 with the constricted portion 43 as a boundary. Thereby, the ink injection port 14 communicates with the atmosphere communication port 41 through the groove 40. In the use state, each of the foam chambers 4, 5, and 6 communicates with the atmosphere via the meandering long groove 40, so that evaporation of ink can be prevented while ensuring air permeability.

この状態でインクカートリッジのインク供給口13を記録ヘッドのインク供給針50に位置合わせして押し込むと、図5(a)に示したようにインク供給針50は、そのテーパ部51がシール46を貫通してパッキン部材30の孔に当接する。パッキン部材30は、上方に拡開しているため、インク供給針50のテーパ部51に弾圧されて弾性変形しながら、パッキン部材30を貫通する。   In this state, when the ink supply port 13 of the ink cartridge is positioned and pushed into the ink supply needle 50 of the recording head, as shown in FIG. It penetrates and contacts the hole of the packing member 30. Since the packing member 30 is expanded upward, the packing member 30 penetrates the packing member 30 while being elastically deformed by being elastically pressed by the tapered portion 51 of the ink supply needle 50.

このようなインク供給針50をパッキン部材30に挿通する形態で使用すれば、たとえ記録ヘッドのインク供給針とパッキンの中心との間に水平方向に若干の位置ずれが存在しても、インク供給針の先端がパッキン部材30の孔に係合しさえすれば、テーパ部32が接続部34の弾性によりインク供給針50に追従するため、インク供給口13とインク供給針50とを確実に封止することができる。   If the ink supply needle 50 is used in a state of being inserted into the packing member 30, even if there is a slight displacement in the horizontal direction between the ink supply needle of the recording head and the center of the packing, the ink supply As long as the tip of the needle engages with the hole of the packing member 30, the tapered portion 32 follows the ink supply needle 50 due to the elasticity of the connection portion 34, so that the ink supply port 13 and the ink supply needle 50 are securely sealed. Can be stopped.

そして、インクカートリッジ装着直後における記録ヘッドへのインクの充填時や、インク吐出能力回復操作時のように記録ヘッドに負圧を作用させてカートリッジからインクを強制的に記録ヘッドに流入させる場合には、カートリッジ側に大きな負圧が作用するため、カートリッジと大気とを隔てているパッキン部材30のテーパ部32がインクカートリッジ側に変形する。   When the recording head is filled with ink immediately after the ink cartridge is mounted, or when a negative pressure is applied to the recording head to force the ink to flow from the cartridge into the recording head, such as during an ink ejection capability recovery operation. Since a large negative pressure acts on the cartridge side, the tapered portion 32 of the packing member 30 separating the cartridge from the atmosphere is deformed toward the ink cartridge.

この結果、パッキン部材30のテーパ部32が圧力差によりインク供給針50に弾圧されて、より一層、高いシール性を発揮することになる。   As a result, the tapered portion 32 of the packing member 30 is resiliently pressed by the ink supply needle 50 due to the pressure difference, and the sealing performance is further enhanced.

またインク供給針50が貫通するまで押し込むことなく、図5(b)に示したようにインク供給針50のテーパ部51がパッキン部材30のテーパ部32に弾接しさえすれば、テーパ部32に下方ヘの弾性力が蓄積されるから、インク供給針50との気密性を確保することができる。   Further, as long as the tapered portion 51 of the ink supply needle 50 elastically contacts the tapered portion 32 of the packing member 30 as shown in FIG. Since the downward elastic force is accumulated, airtightness with the ink supply needle 50 can be ensured.

このような使用形態によればインク供給針50の先端が直接シールされるため、デッドスペースが極めて小さく、かつ押し込みによるピストン効果に起因する空気の注入を防止できる。   According to such a usage form, the tip of the ink supply needle 50 is directly sealed, so that the dead space is extremely small and the injection of air due to the piston effect due to the pushing can be prevented.

この状態で、記録ヘッドのノズル開口側から負圧を作用させると、多孔質体20に吸収されているインクが通孔24からインク供給針の通孔51、51を経由して記録ヘッドに流れ込む。   In this state, when a negative pressure is applied from the nozzle opening side of the recording head, the ink absorbed in the porous body 20 flows into the recording head from the through hole 24 through the through holes 51 of the ink supply needle. .

所定量のインクが消費されて、多孔質体20のインク量が少なくなって、液位が低下すると、インク室12の圧力が連通孔19近傍の多孔質体20のインク保持力に打勝って連通孔19からインク室12に気泡が侵入する。これによりインク室12の圧力が上昇してインクがフォーム室11に流れ込む。   When a predetermined amount of ink is consumed and the amount of ink in the porous body 20 decreases and the liquid level drops, the pressure in the ink chamber 12 overcomes the ink holding force of the porous body 20 near the communication hole 19. Bubbles enter the ink chamber 12 from the communication hole 19. As a result, the pressure in the ink chamber 12 increases, and the ink flows into the foam chamber 11.

フォーム室11に流れ込んだインクは多孔質体20に吸収されてフォーム室11のインク液位を若干上昇させ、連通孔19近傍における多孔質体20のインク保持力とインク室12の圧力とが平衡した時点で、インク室12からフォーム室11ヘのインクの流れ込みが停止する。   The ink flowing into the foam chamber 11 is absorbed by the porous body 20 and slightly raises the ink level in the foam chamber 11, so that the ink holding power of the porous body 20 near the communication hole 19 and the pressure of the ink chamber 12 are balanced. At this point, the flow of ink from the ink chamber 12 to the foam chamber 11 stops.

図6はこの過程を示すもので、図中符号Fはフォーム室11の多孔質体20の水頭圧を、また符号Gはインク室12のインク量を示しており、この図からの明らかなように多孔質体20に当初充填されているインクが一定量w1まで消費されて多孔質体20の水頭圧が所定の値、インク室12の圧力が連通孔19近傍の多孔質体20のインク保持力に打勝つ程度まで低下すると、連通孔19近傍の多孔質体20のインク保持力がインク室12の圧力とバランスを回復するまで段階的にインク室12からフォーム室11にインクが徐々に流れ込む。   FIG. 6 shows this process. In the figure, the symbol F indicates the head pressure of the porous body 20 in the foam chamber 11, and the symbol G indicates the amount of ink in the ink chamber 12, which is apparent from FIG. When the ink initially filled in the porous body 20 is consumed up to a certain amount w1, the head pressure of the porous body 20 is maintained at a predetermined value, and the pressure of the ink chamber 12 is maintained at the ink in the porous body 20 near the communication hole 19. When the force is reduced to a level that overcomes the force, the ink gradually flows from the ink chamber 12 into the foam chamber 11 in a stepwise manner until the ink holding force of the porous body 20 near the communication hole 19 restores the pressure and balance of the ink chamber 12. .

この結果、インク室12のインク量が徐々に低下するものの、多孔質体20の水頭圧はほぼ一定に維持され、記録ヘッドに一定の圧力差でもってインクを供給することが可能となる。   As a result, although the amount of ink in the ink chamber 12 gradually decreases, the head pressure of the porous body 20 is maintained substantially constant, and ink can be supplied to the recording head with a constant pressure difference.

記録ヘッドにより所定量w2までインクが消費されると、インク室12のインクが無くなるものの、多孔質体20には依然としてインク室12からフォーム室11に間断的にインクが供給されていたのと同等のインクが残っている。   When the ink is consumed up to the predetermined amount w2 by the recording head, the ink in the ink chamber 12 runs out, but the porous body 20 is equivalent to the ink being still intermittently supplied from the ink chamber 12 to the foam chamber 11. Ink remains.

したがって多孔質体20に吸収されているインク量でもって更に印刷が可能となる。規定量w3のインクが消費されてしまうと、多孔質体20からのインクの供給が不能となる。   Therefore, printing can be further performed with the amount of ink absorbed by the porous body 20. If the specified amount w3 of the ink is consumed, the supply of the ink from the porous body 20 becomes impossible.

そして、インク室12のインクが全て多孔質体20に吸収された時点から印刷が不能となるまでになお一定量ΔTのインクを記録ヘッドに供給することができるから、インク室12のインクの有無がカートリッジ全体のインクのニアエンドを表示することになり、この段階で新しいカートリッジを準備すれば速やかにインクを補給することが可能となる。   Then, a certain amount of ink ΔT can be supplied to the recording head from the time when all the ink in the ink chamber 12 is absorbed by the porous body 20 until printing becomes impossible. Indicates the near end of the ink in the entire cartridge. If a new cartridge is prepared at this stage, the ink can be supplied promptly.

ところで、前述したように本発明のインクカートリッジは、印刷中も内部を負圧に保持する必要上、前述のインク供給口とインク供給針との気密性確保に加えて、インク室12からフォーム室11へのインク供給プロセスが極めて重要な要因となる。そこで、次に、インク室12からフォーム室11へのインクの供給を管理するための構造について説明する。   By the way, as described above, the ink cartridge of the present invention needs to maintain the inside at a negative pressure even during printing. 11 is an extremely important factor. Therefore, next, a structure for managing the supply of ink from the ink chamber 12 to the foam chamber 11 will be described.

図7に示した実施例は、フォーム室11とインク室12の境界にインク室側が高くなった段差部60を形成するとともに、その下部に両室を接続する溝61を形成したものである。   In the embodiment shown in FIG. 7, a step portion 60 having an elevated ink chamber side is formed at the boundary between the foam chamber 11 and the ink chamber 12, and a groove 61 connecting the two chambers is formed below the step portion 60.

この実施例によれば、連通孔19に接する多孔質体20を段差部60で確実に受け止めて、この近傍の圧縮率を高め、連通孔19を介してのインク室12とフォーム室11との圧力差を確実に確保することができるばかりでなく、インク室12のインクが少なくなった段階で、溝61によりインク室12のインクを集めて、これを多孔質体20に吸収させることができるため、インク室のインクを無駄なく記録ヘッドに供給することができる。   According to this embodiment, the porous body 20 in contact with the communication hole 19 is reliably received by the stepped portion 60, the compression ratio in the vicinity thereof is increased, and the ink chamber 12 and the foam chamber 11 through the communication hole 19 are connected. Not only can a pressure difference be reliably ensured, but also when the ink in the ink chamber 12 is low, the ink in the ink chamber 12 can be collected by the groove 61 and absorbed by the porous body 20. Therefore, the ink in the ink chamber can be supplied to the recording head without waste.

図8に示した実施例は、インク室12の底面をフォーム室11側よりも高くして段差62を形成し、この段差62で多孔質体20の下部を受け止めて連通孔19近傍での多孔質体20の圧縮率を高めるとともに、必要に応じてインク室12からフォーム室11に向かう傾斜63が付けられている。   In the embodiment shown in FIG. 8, the bottom of the ink chamber 12 is higher than the foam chamber 11 side to form a step 62, and the step 62 receives the lower part of the porous body 20 to form a porous layer near the communication hole 19. The compression ratio of the body 20 is increased, and an inclination 63 from the ink chamber 12 to the foam chamber 11 is provided as needed.

この実施例によれば、インク室11のインクを連通孔19に片寄らせて集めることが可能となり、この結果キャリッジの傾きなどに関りなく、インク室12のインクを確実に記録ヘッドに供給することができる。   According to this embodiment, the ink in the ink chamber 11 can be biased toward the communication hole 19 and collected. As a result, the ink in the ink chamber 12 is reliably supplied to the recording head regardless of the inclination of the carriage. be able to.

図9に示した実施例は、フォーム室11とインク室12を区画している中仕切りの連通孔19の上部に連通するようにして、フォーム室側に前述した細い溝部19a(図2、図3を参照)を形成するとともに、さらにインク室12からフォーム室11への空気の通路を確保するために、溝部19aの下端に貫通部19bを形成したものである。   In the embodiment shown in FIG. 9, the above-described thin groove portion 19a (FIG. 2, FIG. 2) is provided on the foam chamber side so as to communicate with the upper part of the communication hole 19 of the partition partitioning the foam chamber 11 and the ink chamber 12. 3), and a penetrating portion 19b is formed at the lower end of the groove portion 19a in order to further secure an air passage from the ink chamber 12 to the foam chamber 11.

この実施例によれば、細い溝部19aで形成される空間を介して多孔質体20の上部を連通孔19に連通させることになる。   According to this embodiment, the upper part of the porous body 20 is communicated with the communication hole 19 through the space formed by the narrow groove 19a.

この結果、多孔質体20の上部の比較的毛細管力が小さな領域と細い溝部19aを介して連通孔19が接続するため、インクと空気との置換を円滑に行わせることができ、インク室12のインクを確実にフォーム室11に流れ込ませてインクの供給ミスを防止することができる。   As a result, since the communication hole 19 is connected to the upper portion of the porous body 20 having a relatively small capillary force via the thin groove 19a, the ink can be replaced with air smoothly, and the ink chamber 12 can be replaced. Can be reliably flowed into the foam chamber 11 to prevent an ink supply error.

図10は、本発明の他の実施例を示すものであって、図中符号65は、フォーム室12の底部に設けられた馬蹄形の突部で、連通孔19の近傍に空間を確保して、インク室12のインクをフォーム室11に流れ込みやすくしたものである。   FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 65 denotes a horseshoe-shaped projection provided at the bottom of the foam chamber 12, which secures a space near the communication hole 19. In addition, the ink in the ink chamber 12 is made to flow into the foam chamber 11 easily.

なお、上述の実施例においては、フォーム室11とインク室12とを1枚の中仕切り10により区画するようににしているが、単一色のインクカートリッジにあっては図11(a)、図11(b)に示したように、フォーム室70の2方、または3方を取り囲むようにインク室71を形成し、フォーム室70とインク室71とを区画する壁72、72、72の少なくとも1つに連通孔73を形成することにより、インクカートリッジ全体の容積に比較して大量のインクを収容することができるばかりでなく、インクの有無を広い角度から確認することができる。なお、図中符号74は、インク供給口を示す。   In the above-described embodiment, the foam chamber 11 and the ink chamber 12 are divided by one partition 10. However, in the case of a single-color ink cartridge, FIGS. As shown in FIG. 11B, an ink chamber 71 is formed so as to surround two or three sides of the foam chamber 70, and at least the walls 72, 72, 72 that partition the foam chamber 70 and the ink chamber 71 are formed. By forming the communication hole 73 in one, not only a large amount of ink can be stored compared to the volume of the entire ink cartridge, but also the presence or absence of ink can be confirmed from a wide angle. Note that reference numeral 74 in the figure denotes an ink supply port.

図(a)、(b)は、それぞれ本発明をカラーインクカートリッジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views each showing an embodiment in which the present invention is applied to a color ink cartridge. 同上インクカートリッジのインク容器本体の一実施例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the ink container body of the ink cartridge. 黒インク用カートリッジのインク容器本体の一実施例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of an ink container body of the black ink cartridge. 蓋体のフォーム室側の構造を示す上面図で、図(a)はシールが未貼着の状態を、また図(b)はシールを貼着した状態を示すものである。FIGS. 4A and 4B are top views showing the structure of the lid body on the foam chamber side, in which FIG. 4A shows a state where a seal is not adhered, and FIG. 図(a)、(b)は、それぞれ同上インクカートリッジを記録ヘッドに装着した状態を示す図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a state where the ink cartridge is mounted on a recording head. インクの消費量と水頭圧、及びインク室のインク量との関係を示す線図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship among an ink consumption amount, a water head pressure, and an ink amount in an ink chamber. フォーム室とインク室との境界領域の構造を示す実施例の図である。FIG. 3 is a diagram of an embodiment showing a structure of a boundary area between a foam chamber and an ink chamber. フォーム室とインク室との境界領域の構造の他の実施例を示す図である。FIG. 9 is a view showing another embodiment of the structure of the boundary area between the foam chamber and the ink chamber. 図(a)、(b)は、それぞれフォーム室とインク室との境界近傍の構造の他の実施例を縦断面、及びA−A線での断面構造を示す図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a vertical cross section and a cross sectional structure taken along line AA of another embodiment of the structure near the boundary between the foam chamber and the ink chamber, respectively. 図(a)、(b)は、それぞれフォーム室とインク室との境界近傍の構造の他の実施例を示す縦断面図、及び横断面図である。(A) and (b) are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing another embodiment of the structure near the boundary between the foam chamber and the ink chamber, respectively. 図(a)、(b)は、それぞれインクカートリッジの他の実施例を示す断面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views showing another embodiment of the ink cartridge. 図(a)、(b)は、それぞれ従来のインクカートリッジの一例を示す図である。FIGS. 1A and 1B are diagrams each showing an example of a conventional ink cartridge.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 カートリッジ本体 2、3 仕切り板 10 中仕切り 11 フォーム室 12 インク室 13 インク供給口 14、15 インク注入用の孔 16 蓋体 17 隔壁 18 リブ 19 連通孔 19a 溝部 20 多孔質体 22 多孔質体圧縮用の凸部 23 凹部 24 通孔 25 フィルター 30 パッキン 31 筒状部 32 テーパ部 40 溝 41 大気連通口 42 シール 50 インク供給針 51 テーパ部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cartridge main body 2, 3 Partition plate 10 Middle partition 11 Foam chamber 12 Ink chamber 13 Ink supply port 14, 15 Hole for ink injection 16 Lid 17 Partition wall 18 Rib 19 Communication hole 19a Groove 20 Porous body 22 Porous body compression Convex portion 23 concave portion 24 through hole 25 filter 30 packing 31 cylindrical portion 32 tapered portion 40 groove 41 atmosphere communication port 42 seal 50 ink supply needle 51 tapered portion

Claims (3)

記録ヘッドに連通し、かつ先端にテーパ部を備えたインク供給針と係合するインク供給口を備えたインクカートリッジにおいて、前記インク供給口にテーパ部を有するパッキン部材が設けられ、前記パッキン部材のテーパ部が、前記インク供給針が挿入される側が先細りとなる向きで前記インク供給口に設けられているインクカートリッジ。 In an ink cartridge having an ink supply port communicating with a recording head and engaging with an ink supply needle having a tapered portion at a tip, a packing member having a tapered portion is provided at the ink supply port, and An ink cartridge in which a tapered portion is provided in the ink supply port so that a side into which the ink supply needle is inserted is tapered. 隔壁により複数の部屋に分割され、前記各部屋のそれぞれに前記インク供給口が連通している請求項1に記載のインクカートリッジ。   The ink cartridge according to claim 1, wherein the ink supply port is divided into a plurality of rooms by a partition wall, and the ink supply ports communicate with each of the rooms. 前記パッキン部材のテーパ部周縁上端がインク供給口の部に当接するように固定されている請求項1に記載のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 1, wherein an upper end of a peripheral edge of the tapered portion of the packing member is fixed so as to contact a step portion of the ink supply port.
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