JP3969447B2 - インクジェット記録装置用のインクカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を吐出する記録ヘッドが設けられたキャリッジを備えたインクジェット記録装置のキャリッジに着脱可能に搭載されるインクカートリッジに関する。

インク供給口と連通する通孔をフィルタで覆い、その上にインクを含浸させた多孔質材を圧接位置させるようにしたキャリッジ搭載型のインクカートリッジについては本出願人が特許文献１において開示している。

この種のインクカートリッジは、ところで、単一色のインクカートリッジのように複数色のインクカートリッジに比較して幅が広い場合には、多孔質材から圧力を受けた場合にはたわみやすく、流路抵抗が増大するという問題がある。
特開平8−132635号公報

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フィルタの面積を拡大した場合でも、多孔質部材との圧接による撓みを抑えて、インクの流路を確実に確保することができるオンキャリッジ型のインクカートリッジを提供することにある。

このような課題を達成するために、外部にインクを排出するインク供給口と連通する通孔を備え、インク収容室の底面から突出するように形成された突部と、前記突部の頂部に形成され、長手方向を有する環状の凸条と、前記突部の頂部において前記環状の凸状に囲まれるように形成された島状の凸条と、前記突部の頂部に備えられ、前記環状の凸条によって支持されるフィルタと、を具備し、前記島状の凸条は、前記環状の凸条の長手方向に延在するように構成した。

突部の頂部に島状の凸条を設けることにより、インクに対する流路抵抗を低減させつつ気泡を濾過するために、この部分に添設するフィルタの面積を拡大した場合でも、多孔質部材との圧接による撓みを抑えて、インクの流路を確実に確保することができる。

図１、図２は、マゼンタ、シアンの濃淡２種のインクと、イエローの５種のインクを収容し得るように形成した本発明の一実施例なすインクカートリッジを示したものである。

図において符号１は、水蒸気の透過度が低い反面、強度的に若干劣るポリプロピレンを素材として可能な限り多量のインクを収容し得るよう略直方体状に形成したインクカートリッジ本体で、この本体１には、マゼンタ、シアンの濃いインクを収容する各インク収容室２ａ、２ｃと、これらよりも多量のマゼンタ、シアンの薄いインクとイエローのインクを収容する巾の広い各インク収容室２ｂ、２ｄ、２ｅとがそれぞれ隔壁３‥‥を介して区画形成され、多孔質材からなるフォーム５を各収容室２ａ〜２ｅに装填して、これにインクが含浸されている。

これらのインク収容室２ａ〜２ｅの記録ヘッド寄りの底面６の一端側には、各インク収容室２ａ〜２ｅに連通する円筒状のインク供給口４ａ〜４ｅが、外周がほぼ接するように突出形成されている。

この種のインクカートリッジは、互換性を持たせるように同じサイズに形成され、さらに、記録ヘッド上に等間隔に突設した各インク供給針と対応するように、インク収容室２ａ〜２ｅの狭広の如何に拘りなく、その底面６にはインク供給口４ａ〜４ｅが等しい間隔をおいて形成されている。

このため、各インク供給室２ａ〜２ｅ内に突出するフォーム圧縮用突部７ａ〜７ｅに設けたインク流出孔８ａ〜８ｅとインク供給口４ａ〜４ｅとは、上下の金型の突当てによって断面円形で、かつ下部ほど径が大きくなる凹部を、その中心軸線を上下方向にずらしていわゆるクランク状に形成することにより、各インク収容室２ａ〜２ｅの巾の違いの如何に拘りなく、等間隔に形成したインク供給口４ａ〜４ｅと互いに連通させることができるように形成されている。

一方、インク収容室２ａ〜２ｅには、フォーム５のインクの排出を助けるフォーム圧縮用の突部７ａ〜７ｅが、巾の狭い各インク収容室２ａ〜２ｅ内に沿わせることができるように断面長円形に形成されている。

これら各突部７ａ〜７ｅは、インク供給口４ａ〜４ｅが例え等間隔に形成するべく、隣接する他方のインク収容室側に位置しても、隔壁との間には間隙を存在させて、部分的に極端な厚肉部が生じないように形成されている。そして、各突部７ａ〜７ｅは長手方向一端に設けたインク供給口４ａ〜４ｅとの接続流路を形成する通孔８ａ〜８ｅに向けて他端からインク供給口４へと徐々に深まる断面三角形状の流路９が設けられている。

流路９は、カートリッジの端部側がインク供給口４ａ〜４ｅとほぼ直線をなすように、また中央側が図４（ａ）に示したようにインク供給口４ａ〜４ｅの形成された一端側から他端側に延びる平面として形成されたり、図４（ｂ）に示したようにインク供給口側を凸とする円弧面９ｂとして形成されたり、さらには図４（ｃ）に示したようにインク収容室２ａ〜２ｅ側を凸とする円弧面９ｃとして形成されている。特に図４（ｃ）に示した斜面９ｃは、後述するフィルタ１０の下面からインク供給口４ａ〜４ｅへのインクの流れを増速する作用が大きいため、気泡の排出性が向上する。

また、斜面９ａは、インク収容室２ａ〜２ｅからインク供給口４ａ〜４ｅへのインクの流れをスムーズにする作用の他に、本体１に比較して厚くなる突部７ａ〜７ｅの肉厚を可能な限り薄くできるため、内方に突出したこの突部７ａ〜７ｅの肉厚を可能な限り均一にして成形時のひけの発生を抑え、さらには、内端上縁に添設するフィルタ１０の有効面積を拡大することができる。インクの流れに円滑化と、フィルタ１０の面積の増大化により、フィルタ１０の下に生じる気泡の排出性を向上することができる。なお、図中符号１１は、カートリッジ本体１の外側に突設した誤装着防止用の突起を示している。

他方、インクカートリッジ本体１の開口部を封止する蓋体１３は、その内面に、図３に示したようにインク収容室２ａ〜２ｅ内に収容した多孔質部材、つまりフォーム５を押圧する２条の縦リブ１４が間隔をおいて各インク収容室２ａ〜２ｅ毎に突出形成されている。
これらの縦リブ１４は、インク供給口４ａ〜４ｅ寄りの部分が、他の部分よりも高く形成されていて、インク収容室２の内部に突出したフォーム圧縮用突部７ａ〜７ｅと協動してこの部分のフォーム５の空孔を縮小することにより、得られる強い毛細管作用によってフォーム５内に均一に吸収されたインクをインクの減少とともにインク供給口４ａ〜４ｅの領域へ集める。

この蓋体１３には、その中央部とインク供給口４寄りの部分に、各インク収容室２ａ〜２ｅに対応させてインク充填口１５と大気連通口１６が貫通形成され、また、この蓋体１３の上面には、始端部が大気連通口１６に連通し、末端が蓋体１３の上面他半に設けた通孔部１７ａ〜１７ｅへと伸びる細溝１８が各インク収容室２ａ〜２ｅ毎に迷路状に形成されている。

未使用状態では細溝１８の上面は、遮気性のフィルム５０（図１（ｃ））により封止されてインクの蒸発を防止されている。そしてインクカートリッジを使用するに際には、この上を被覆しているフィルムの他半部５０ｂが引剥される。これにより、各インク収容室２ａ〜２ｅ内が大気に開放されて記録ヘッドへのインクの供給が可能となる。この状態においては残留部５０ａと長い細溝１８とにより形成されるキャピラリの大きな流路抵抗によってインクの蒸発が防止される。さらに、これらの細溝１８の末端の通孔部１７ａ〜１７ｅを一個所にまとめて１つを頂点とするように配列することにより、添着したフィルム５０ｂをこの部分で容易に引剥せるように構成されている。

これに対して図５、図６は、ブラック等の単色のインクを収容するインクカートリッジとして構成した本発明の第２の実施例を示したものである。図５、図６においてインクカートリッジ本体２１には、記録ヘッド寄りの底面２６の一端にインク供給口２４が設けられ、また、このインク供給口２４と対応する位置にインク収容室２２内に、フォーム３１を圧縮するための突部２７が突出形成されている。

この突部２７は、インク収容室２２の記録ヘッド側から他端側へ達する長楕円形として形成されていて、その記録ヘッド側の一端にはインク供給口２４に連通する通孔２８が設けられている。通孔２８とインク供給口２４との間には、突部２７の偏肉部２７ａを均らすように、ここには通孔２８に向けてインク供給口２４側に徐々に深まるように流路２９が設けられ、フィルタ３０の下に生じる気泡を通孔２８を介して外部に排出できるように構成されている。

流路２９は、カートリッジの端部側がインク供給口２４とほぼ直線をなすように、また中央側が図７（ａ）に示したように平面２９ａとして形成されたり、図７（ｂ）に示したようにインク供給口側を凸とする円弧面２９ｂとして形成されたり、さらには図７（ｃ）に示したようにインク収容室２２側を凸とする円弧面２９ｃとして形成されている

ところで、単一色のインクカートリッジは、複数色のインクカートリッジに比較して幅が比較的広いため、突部２７に十分な幅のフィルタ３０を貼着できる反面、フォーム３１から圧力を受けた場合にはたわみやすく、流路抵抗を却って増大させるという不都合が生じる。

このため、この実施例においては、突部２７の頂面３２は、図７に示したように、外周に設けた周縁凸条３３によって中央がインクの流路をなすよう一段低く形成され、さらにこの中央部分には図８、図９に示したように２本の島状凸条３４、３４が周縁凸条３３よりも若干高くなるように、少なくとも１本、この実施例ではフィルタ３０のたわみを防止できる程度の間隔をあけて突出形成されていて、突部２７の上に添設したサイズの大きなフィルタ３０がインク収容室２２内に充填したフォーム３１の圧力によって撓まないように構成されている。

また、裏面にはフィルタ３０からインク供給口２４までの垂直方向の距離を短くするために、インクカートリッジ本体２１の下面に、インク供給口２４と記録ヘッドが確実に係合するのに必要な記録ヘッドの係合部を受ける凹部３５が設けてあり、この凹部３５を必要最小限の大きさにすることによって、インク収容室２２の内容積を可能な限り大きくするように構成されている。フィルタ３０は、周縁突状３３の表面に形成された突部に載置され、フィルタ３０をこの突部に圧接しながら突部を溶融させて添着されている。

なお、本体２１の開口部を封止する蓋体４３は、前述の実施例と同様に蓋体４３にもその内面にはフォーム３１を圧縮するためのリブ４４が設けられ、またその表面には、一端が大気連通口４７に連通し、他端がフィルムの剥離可能領域に開孔する細溝４８が設けられている。

図（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例を、フィルム貼着前の状態での上面の構造を示す斜視図、裏面の構造を示す斜視図、及びフィルム貼着を貼着した状態を示す斜視図である。 図（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ本発明の一実施例をなすインクカートリッジ本体の内面を示す上面図と、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線での断面図である。 図（ａ）（ｂ）は、それぞれ同上カートリッジを構成する蓋の平面図と、インクカートリッジのインク排出用通孔近傍での断面図である。 図（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれインク供給口に連通する流路の他の実施例を示す図である。 図（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明の他の実施例をなす単色のインクカートリッジの実施例を、フィルム貼着前の状態での上面の構造を示す斜視図、裏面の構造を示す斜視図である。 図（ａ）（ｂ）は、それぞれ同上インクカートリッジの要部を示した側面図とＡ−Ａ線での断面図である。 図（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの他の実施例をインク供給口に連通する流路の構造で示す図である。 図（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれカートリッジの底面の構造をフィルタを外して示す平面図と、Ａ−Ａ線、及びＢ−Ｂ線での断面構造をフィルタを貼着した状態で拡大して示す図である。 図（ａ）（ｂ）は、それぞれ図７におけるＣ−Ｃ線、及びＤ−Ｄ線での断面構造を拡大して示す図である。

符号の説明

１、２１ インクカートリッジ本体 ２ａ〜２ｅ、２２ インク収容室 ４ａ〜４ｅ、２４ インク供給口 ７ａ〜７ｅ、２７ 突部 ８、２８ 通孔 ９、２９ 徐々に深まるように傾斜した流路 ９ａ〜９ｃ、２９ａ〜２９ｃ 斜面 ３０ フィルタ ３３ 周縁凸条 ３４ 島状凸条

Claims (1)

1. 外部にインクを排出するインク供給口と連通する通孔を備え、インク収容室の底面から突出するように形成された突部と、
   前記突部の頂部に形成され、長手方向を有する環状の凸条と、
   前記突部の頂部において前記環状の凸状に囲まれるように形成された島状の凸条と、
   前記突部の頂部に備えられ、前記環状の凸条によって支持されるフィルタと、
   を具備し、
   前記島状の凸条は、前記環状の凸条の長手方向に延在することを特徴とするインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。

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