JP3844041B2 - インクジェット記録装置用インクカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク滴を吐出する記録ヘッドが取付けられたキャリッジに装着されて記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、比較的簡単な構造で写真品質で画像を印刷することができるため、パーソナルユースの記録装置としても広く使用されている。
このような記録装置は、通常、ブラックインク用の記録ヘッドと、カラーインク用の記録ヘッドとをキャリッジに搭載して、ブラックインク用カートリッジ、及びカラーインク用カートリッジを装着することにより各記録ヘッドにインク供給針を介してインクを供給するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
記録装置により印刷される印刷物の大半がテキストデータであるような場合には、カラーインクの使用量や頻度が低く、これにともなってカラーインク用カートリッジの交換頻度もブラックインク用カートリッジの交換頻度に比較して極めて低くなり、カラーインク用カートリッジのインクを消費しきる以前に有効期限が到来してしまい、交換を余儀なくされ、ランニングコストが上昇するという問題がある。
また、逆にカラー画像の印刷量が多くなる使用形態では、ブラックインクの使用頻度が低くなり、ブラックインク用カートリッジのインクを消費しきる以前に有効期限が到来してしまうことがある。
さらに、記録装置自体の使用頻度が低い場合には、ブラックインク用、及びカラーインク用カートリッジにインクを残したまま、有効期限を迎えることがある。
このような問題を解消するため、カートリッジの容積を小さくしてインク収容量を少なくしたインクカートリッジを製作することも考えられるが、インクカートリッジを収容するホルダとの間に隙間が生じて、キャリッジの往復動によりインク供給針との間にゆるみが生じたり、また新たな型を起こす必要が生じてコストが掛かる等の不都合がある。
このような問題を解消するため、特開平9-262988号公報に見られるように通常量のインクカートリッジを構成する容器の底部に詰め物を装填して、インク容量を減少させたインクカートリッジが提案されている。
これによれば、容器の形状を変えることなく詰め物を装填するだけでインクの充填量を減少させることができるものの、記録ヘッドへのインクの流出特性に最も大きな影響を与えるインク供給口近傍の形状が変化するため、印刷特性に変動を来す虞がある。
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、通常のインクカートリッジと同等のインク排出特性を備えた小容量用のインクカートリッジを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、キャリッジに設けられた記録ヘッドのインク供給針とインク供給口を介して連通するインク室を備え、前記キャリッジのホルダに収容される容器からなるインクカートリッジにおいて、前記容器の内部空間を壁により複数の領域に分割されていて、少なくとも１つの領域はインクが収容されているとともに前記インク供給口が設けられており、他の領域は空でインク供給口を有さず、容器全体が遮気性の密封袋に収容されて大気圧よりも低い圧力に維持されている。
【０００５】
【作用】
通常の容量のインクを収容するインクカートリッジと位置決め領域と同一の座標を保持するとともに、インク供給口近傍の構造や形状に変化を招くことなくインク収容量だけを減少させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１、図２は、本発明のインクジェット記録装置用インクカートリッジの一実施例を、カラーインクカートリッジに例を採って示すものであって、カートリッジホルダに規定の状態で装填可能な外形を備えた容器１は、インク供給針の配列方向に垂直な第１の壁２、２によりインク色数、この実施例では３つの部屋に分割し、さらに各部屋を第２の壁４、４、４により２の領域３ａ、３ｂに分割されている。
【０００７】
壁４により分割された一方の領域３ａは、インク室として構成され、通常のインクカートリッジと同様に底部にインク供給口５が設けられ、また容器１の開口部の少なくともインクを収容する領域３ａが、蓋体６により封止されている。蓋体６は、インクを収容する領域３ａにインク注入口７と、大気連通口８とが形成される。大気連通口８は蓋体６の表面に形成され、かつ図示しない遮気性フィルムにより封止されてキャピラリーを形成する細溝９により大気開放口１０に接続されている。
【０００８】
また、図１（ｂ）に示したように細溝９の端部を、空洞部３ｂのひとつに連通した貫通孔からなる大気開放口１０’として構成すると、インクカートリッジの使用時に遮気性フィルムを剥離するまでは、空洞部３ｂに蓄圧されている負圧によりインクを収容する領域３ａが負圧に維持され、かつ遮気性フィルムの剥離時には、可及的に大きな開口面積が得られるため、インクを収容する領域を細溝９を介して確実に大気に開放できる。また輸送の過程でたとえ細溝９を伝ってインクが大気連通口１０’に流れ込んだ場合にでも、インクを空洞部３ｂに収容して外部への漏洩を防止することができる。
【０００９】
さらに、図2（ｂ）に示したように、空洞部３ｂにも大気連通口８と同様の大気連通口８’を設け、カートリッジを遮気性の密封袋に減圧状態で封止して流通させると、空洞部３ｂの容積を減圧空間として利用することができ、製造から使用されるまでの期間が長い場合にでも密封袋内を確実に減圧状態に維持でき、確実に脱気されたインクを消費者に届けることができ、例えば長期間に渡って休止状態におかれていた記録装置の使用開始時のメンテナンス、つまり記録ヘッドに侵入している気泡を脱気インクで排除するのに極めて有効に作用する。
【００１０】
また、空洞部３ｂが蓋体６により密封されていると、ここの空気が膨張した場合には隔壁を介して隣接するインクの収容領域の容積を変化させてしまうが、大気連通口８’を設けておくことにより、この悪影響を防止することができる。
【００１１】
この実施例によれば、図３に示したようにカートリッジホルダ１１に装填し、インク供給口５にインク供給針１２を挿入すると、周囲をホルダ１１の内壁により保持された状態で記録ヘッド１３と連通状態が維持されるから、キャリッジの往復動に関わりなく、インクを記録ヘッド１３に確実に供給することができる。
【００１２】
なお、上述の実施例においては、壁４により分割された一方の領域を空洞部としているが、図４に示したようにこの空洞部３ｂにもインク供給口５’を形成するとともに、蓋体６にもインク注入口７’、大気連通口８’、及び大気連通口８とは独立した溝を形成して、インク収容領域として形成することにより、一方の領域３ａのインクが消費されたり、また有効期限が切れた場合に、他方のインク供給口５’をインク供給針１２’に装填するようにすると、インクカートリッジの有効期限を延長することができる。
【００１３】
また、領域３ｂにメンテナンス液を充填しておくことにより、カラー印刷を長期間行わないことが明らかな場合には、メンテナンス液を記録ヘッドに充填して、インクの固化等による不都合を防止することができる。
【００１４】
なお、上述の実施例においては、容器全体をインク供給口数に分割するとともに、これらをさらにインク収容領域と、空洞部とするように壁により分割しているが、図５に示したように共通の壁１４によりインク収容領域１５と空洞部１６とに２分し、インク収容領域１５だけを壁１７によりインクの種類数に一致するように分割するようにしてもよい。
【００１５】
また、上述の実施例においては、容器全体を蓋体６により封止しているが、図６（ａ）に示したようにインク収容領域１５だけを蓋体６’により封止し、空洞領域１６を開放したり、また図６（ｂ）に示したように空洞領域１６の底部に開口１８を形成して筒状として構成してもよい。
【００１６】
図７、図９（ａ）は、それぞれ多孔質材にインクを吸収させて容器に収容する形式のカートリッジの一実施例を示すものであって、カートリッジ２０は、ほぼ直方体状の空間を確保するためのインク室２１を形成する高分子材料製の容器本体２２と、容器本体２２の開口部を封止する蓋体２３とから構成されていて、容器本体２２にインクを含浸して保持するほぼ直方体状の多孔質材２４が装填されている。
【００１７】
多孔質材２４は、蓋体２３の裏面のインク供給口２６に対向する領域に形成されたリブ２５によりインク供給口２６の近傍を圧縮されている。これにより、インク供給口２６の近傍の毛細管力が高くなって、周囲のインクをインク供給口２６に吸い寄せて多孔質材２４のインクを確実に記録ヘッドに供給できる。
【００１８】
このようなインクカートリッジのインクを小容量化する場合には、図８、図９（ｂ）に示したように横断面形状がほぼ同一であるものの、通常のインクカートリッジ２０に収容する多孔質材２４の高さＨよりも低い高さＨ’の多孔質材２４’を容器本体２２に装填する一方、高さが低い多孔質材２４’をインク供給口２６に圧縮して押し付けることができる程度の高さを有するリブ２５’を備えた蓋体２３’で封止する。
【００１９】
この実施例によれば、インク供給口近傍の形状を通常容量のものとほぼ同一としてインク供給性能に変化を招くことなく、しかも金型が高価な容器本体を共通化できてコストを引き下げることができる。
【００２０】
また、インクカートリッジから記録ヘッドに供給したインクの量を記録装置本体で管理する場合には、小容量向けに製作されたインクカートリッジであることを認識させる必要があるが、図７乃至図１０に示したように記録装置から読み出し可能な記憶素子２６をインクカートリッジに付帯させ、この記憶装置にインクの量に関する情報を書き込んでおくことにより、インクカートリッジの仕様を記録装置に容易に認識させることができる。
インク量に関する情報としては、カートリッジから記録ヘッドに供給できるインク量そのものばかりでなく、カートリッジに充填した量でもよい。
【００２１】
また、記憶素子２６として書込み可能なものを使用すれば、記録装置により使用したインク量を記憶素子２６に書き込むことにより、インクが残っている状態でインクカートリッジが記憶装置から取り出され、再び装着された場合にでも、使用可能なインクの量を記録装置に正確に認識させることができる。
【００２２】
なお、図１０に示したようにカートリッジホルダとの位置決めに関与する領域２２ａ”を通常の容器本体２２（図８）と同一に維持しつつ、インク室２１”の幅Ｗを狭くし、つまり側壁２２ｂ”を外形形状よりも内側に位置させるとともに、これに対応する幅Ｗ’の多孔質材２４”を収容して封止しても同様の作用を奏する。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明においては、キャリッジに設けられた記録ヘッドのインク供給針とインク供給口を介して連通するインク室を備え、キャリッジのホルダに収容される容器からなるインクカートリッジにおいて、容器の内部空間を壁により複数の領域に分割し、少なくとも一方の領域にインクを収容するとともに前記インク供給口が設けられているので、通常の容量のインクを収容する容器と同一形状を保持した状態で、インク収容領域の容積を減少させることができ、キャリッジの移動による不都合を来すことなく、少ない印刷量に適したインク容量のインクカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジをカラーインク用カートリッジに例を採って、蓋体を取り外した状態で示す図である。
【図２】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ同上インクカートリッジの１つのインク収容領域の断面構造を示す図である。
【図３】同上インクカートリッジをキャリッジに装着した状態を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を、断面構造で示す図である。
【図５】本発明の他の実施例を、カラーインク用カートリッジに例を採って、蓋体を取り外した状態で示す図である。
【図６】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図７】多孔質材にインクを吸収させる形式のインクカートリッジの一実施例を示す組立斜視図である。
【図８】多孔質材にインクを吸収させる形式のインクカートリッジを小容量化する場合の一実施例を示す組立斜視図である。
【図９】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ多孔質材にインクを吸収させる形式のインクカートリッジの通常容量のものと、小容量化したものとの断面構造を示す図である。
【図１０】多孔質材にインクを吸収させる形式のインクカートリッジを小容量化する場合に他の実施例を示す組立斜視図である。
【符号の説明】
１ 容器
２、第１の壁
３ａ インク収容領域
３ｂ 空洞部
５、５’ インク供給口
６ 蓋体
７、７’ インク注入口
８、８’ 大気連通口
９ 細溝
１１ カートリッジホルダ
１２、１２’ インク供給針
１３ 記録ヘッド

Claims (3)

1. キャリッジに設けられた記録ヘッドのインク供給針とインク供給口を介して連通するインク室を備え、前記キャリッジのホルダに収容される容器からなるインクカートリッジにおいて、
   前記容器の内部空間を壁により複数の領域に分割されていて、少なくとも１つの領域はインクが収容されているとともに前記インク供給口が設けられており、他の領域は空でインク供給口を有さず、容器全体が遮気性の密封袋に収容されて大気圧よりも低い圧力に維持されているインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
2. 前記１つの領域が、さらに複数の領域に分割されてそれぞれの領域にインクが収容され、かつインク供給口が設けられている請求項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
3. 前記容器に収容されているインクの量に関する情報を記録装置により読出し可能に格納した記憶素子が付帯されている請求項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッジ。

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