JP4420489B2 - Ink cartridge for ink jet recording apparatus - Google Patents
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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。
【0002】
【従来の技術】
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開平8−132635号公報において開示している。
【0003】
この種のインクカートリッジは、限られた容積に可能な限り多量のインクを収容するために容器本体部の肉厚が極度に薄く制限される反面、記録ヘッドとの接合を確実にするために厚く形成されるインク供給口の近傍では形状が複雑、かつ肉厚が不均一となる。このため、カートリッジを高分子の射出成形により構成する場合にはひけによる成形精度の低下により、インク流路の形状精度が低くなり気泡の排出が十分に行い得ないといった問題を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
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、インク供給口近傍を精度よく成形することができ、しかも気泡を良好に排出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。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために、本発明のインクカートリッジは、インクを含浸させた多孔質材を収容し一列に配置された複数のインク収容室と、前記インク収容室の底面に設けられ前記インク収容室の配列方向に一列に配置された円筒状の複数のインク供給口と、を有するインクカートリッジにおいて、前記インク供給口に対応するように前記インク収容室内に突出形成され前記多孔質材を圧縮するための突部であって、その頂面側から見た平面形状が前記インク収容室の長手方向を長軸とする長細い形状である突部と、前記突部の頂面の外周縁に設けられた凸条に添着されたフィルタと、前記突部の前記長軸の一方の側に設けられ、前記インク供給口に連通する通孔と、を有し、前記突部の頂面が前記凸条より低い位置にあることで、前記頂面と前記フィルタとの間に形成される部分と、前記長軸に沿って前記長軸の他方の側から前記一方の側の前記通孔に向けて徐々に深まる斜面を有する部分とを備えた流路が前記突部に形成され、前記インク供給口は複数の円筒状凹部により形成され、前記突部側に位置する前記円筒状凹部の径よりも前記底面側に位置する前記円筒状凹部の径は大きく、その中心軸が前記インク収容室の配列方向である前記突部の短軸方向にずれていることを特徴とする。
【0006】
【作用】
斜面により、インク収容室からインク供給口へのインクの流れをスムーズにし、本体に比較して厚くなる突起の肉厚を可能な限り薄くして、成形時のひけの発生を抑える。
【0007】
【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、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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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起に載置し、フィルタ30をこの突起に圧接しながら突起を溶融させて添着されている。
【0025】
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。
【0026】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、インク供給口と連通する通孔を一端に設けた突起をインク収容室内に突出形成するとともに、この突起の他端から通孔に向けて深まるように傾斜した流路を形成したので、フィルタの下に溜まる気泡をこの傾斜した流路によるインクのスムーズな流れに載せて容易に排出することができるばかりでなく、カートリッジ本体と突起との肉厚の相違による複雑な形状となりやすいこの領域の肉厚を可能な限り均して、射出成形時のひけの発生を抑えてインクカートリッジを高い形状精度で構成することができる。
【0027】
また、この突起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。
【図面の簡単な説明】
【図1】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2】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3】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4】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5】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6】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7】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8】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9】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
33 周縁凸条
34 島状凸条[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink cartridge that is detachably mounted on a carriage of an ink jet recording apparatus that includes a carriage provided with a recording head that ejects ink droplets.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-132635 discloses a carriage-mounted ink cartridge in which a through hole communicating with an ink supply port is covered with a filter and a porous material impregnated with ink is placed on the pressure contact position. Disclosed in.
[0003]
This type of ink cartridge is extremely thin to limit the wall thickness of the container body in order to accommodate as much ink as possible in a limited volume, but is thick to ensure bonding with the recording head. In the vicinity of the ink supply port to be formed, the shape is complicated and the thickness is not uniform. For this reason, when the cartridge is formed by polymer injection molding, there is a problem that the shape accuracy of the ink flow path is lowered due to the decrease in molding accuracy due to sink marks, and bubbles cannot be sufficiently discharged.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an on-carriage type ink that can accurately form the vicinity of the ink supply port and can well discharge bubbles. To provide a cartridge.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such a problem, an ink cartridge according to the present invention includes a plurality of ink storage chambers that are arranged in a row and contains a porous material impregnated with ink, and the bottom surface of the ink storage chamber. An ink cartridge having a plurality of cylindrical ink supply ports arranged in a line in an arrangement direction of the ink storage chamber, wherein the porous material is formed so as to protrude from the ink storage chamber so as to correspond to the ink supply port. A protrusion for compressing, and a planar shape seen from the top surface side is a long and narrow shape having the longitudinal direction of the ink storage chamber as a major axis, and an outer peripheral edge of the top surface of the protrusion A filter attached to a ridge provided on the projection, and a through hole provided on one side of the long axis of the projection and communicating with the ink supply port, and the top surface of the projection is By being in a lower position than the ridges, A portion formed between the top surface and the filter, and a portion having a slope gradually deepening from the other side of the long axis toward the through hole on the one side along the long axis. The provided flow path is formed in the protrusion, the ink supply port is formed by a plurality of cylindrical recesses, and the cylindrical shape is positioned on the bottom surface side than the diameter of the cylindrical recess on the protrusion side. The diameter of the recess is large, and the center axis thereof is shifted in the short axis direction of the protrusion, which is the arrangement direction of the ink storage chambers.
[0006]
[Action]
The inclined surface smoothes the flow of ink from the ink storage chamber to the ink supply port, reduces the thickness of the protrusion that is thicker than the main body as much as possible, and suppresses the occurrence of sink marks during molding.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Therefore, details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 and FIG. 2 show an ink cartridge according to an embodiment of the present invention which is formed so as to be able to accommodate two types of ink, magenta and cyan, and five types of yellow.
[0008]
In the figure,
[0009]
Cylindrical
[0010]
This type of ink cartridge is formed in the same size so as to have compatibility, and further, the ink storage chambers 2a to 2e are narrow so as to correspond to the respective ink supply needles protruding at equal intervals on the recording head. Regardless of the size, the
[0011]
For this reason, the
[0012]
On the other hand, in the ink storage chambers 2a to 2e,
[0013]
These
[0014]
The
[0015]
Further, the inclined surface 9a has the thickness of the
[0016]
On the other hand, the
These
[0017]
The
[0018]
In the unused state, the upper surface of the
[0019]
On the other hand, FIG. 5 and FIG. 6 show a second embodiment of the present invention configured as an ink cartridge for storing a single color ink such as black. 5 and 6, the ink cartridge
[0020]
The
[0021]
The
By the way, a single color ink cartridge has a relatively wide width compared to a plurality of color ink cartridges. Therefore, a
[0023]
For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the
[0024]
Further, in order to shorten the vertical distance from the
[0025]
The
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a protrusion having a through hole communicating with the ink supply port at one end is formed to protrude into the ink containing chamber, and is inclined so as to deepen from the other end of the protrusion toward the through hole. Since the flow path is formed, the bubbles accumulated under the filter can be easily discharged on the smooth flow of ink by the inclined flow path, and the difference in thickness between the cartridge body and the protrusion The thickness of this region, which tends to become a complicated shape due to the above, can be equalized as much as possible to suppress the occurrence of sink marks during injection molding, and the ink cartridge can be configured with high shape accuracy.
[0027]
Even if the area of the filter attached to this portion is enlarged in order to filter bubbles while reducing the channel resistance against ink by providing island-like ridges on the top of this protrusion, it is porous The ink flow path can be reliably ensured by suppressing the bending due to the pressure contact with the member.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are perspective views showing the structure of the upper surface of the ink cartridge according to an embodiment of the present invention before the film is attached, and the perspective view showing the structure of the back surface, respectively. It is a perspective view which shows the state which stuck the film sticking.
FIGS. 2A to 2C are a top view showing an inner surface of an ink cartridge main body according to an embodiment of the present invention, and sectional views taken along lines AA and BB, respectively.
FIGS. 3A and 3B are a plan view of a lid and a cross-sectional view of the ink cartridge in the vicinity of an ink discharge hole, respectively.
FIGS. 4A to 4C are diagrams showing another embodiment of the flow path communicating with the ink supply port, respectively.
FIGS. 5 (a) and 5 (b) are perspective views showing the structure of the upper surface of a single color ink cartridge according to another embodiment of the present invention before film attachment, It is a perspective view which shows a structure.
FIGS. 6A and 6B are a side view and a cross-sectional view taken along line AA showing the main part of the ink cartridge, respectively.
FIGS. 7A to 7C are diagrams showing another embodiment of the flow path communicating with the ink supply port, respectively.
FIGS. 8A to 8C are a plan view showing the structure of the bottom surface of the cartridge with the filter removed, and a cross-sectional structure taken along lines AA and BB attached to the filter. FIG. It is a figure expanded and shown in a state.
FIGS. 9A and 9B are views showing enlarged cross-sectional structures taken along lines CC and DD in FIG. 7, respectively.
[Explanation of symbols]
1, 21 Ink cartridge bodies 2a to 2e, 22
Claims (5)
前記インク供給口に対応するように前記インク収容室内に突出形成され前記多孔質材を圧縮するための突部であって、その頂面側から見た平面形状が前記インク収容室の長手方向を長軸とする長細い形状である突部と、
前記突部の頂面の外周縁に設けられた凸条に添着されたフィルタと、
前記突部の前記長軸の一方の側に設けられ、前記インク供給口に連通する通孔と、を有し、
前記突部の頂面が前記凸条より低い位置にあることで、前記頂面と前記フィルタとの間に形成される部分と、前記長軸に沿って前記長軸の他方の側から前記一方の側の前記通孔に向けて徐々に深まる斜面を有する部分とを備えた流路が前記突部に形成され、
前記インク供給口は複数の円筒状凹部により形成され、前記突部側に位置する前記円筒状凹部の径よりも前記底面側に位置する前記円筒状凹部の径は大きく、その中心軸が前記インク収容室の配列方向である前記突部の短軸方向にずれているインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。 A plurality of ink storage chambers containing a porous material impregnated with ink and arranged in a row; and a plurality of cylindrical chambers provided on the bottom surface of the ink storage chamber and arranged in a row in the arrangement direction of the ink storage chambers In an ink cartridge having an ink supply port,
A projecting portion that is formed to protrude into the ink containing chamber so as to correspond to the ink supply port and compresses the porous material, and the planar shape viewed from the top surface side is the longitudinal direction of the ink containing chamber. A protrusion that is a long and thin shape with a long axis;
A filter attached to a protrusion provided on the outer peripheral edge of the top surface of the protrusion;
A through hole provided on one side of the long axis of the protrusion and communicating with the ink supply port;
Since the top surface of the protrusion is at a position lower than the ridge, the portion formed between the top surface and the filter, and the one from the other side of the long axis along the long axis And a channel having a portion having a slope gradually deepening toward the through-hole on the side, is formed in the protrusion.
The ink supply port is formed by a plurality of cylindrical recesses, and the diameter of the cylindrical recess located on the bottom surface side is larger than the diameter of the cylindrical recess located on the protrusion side, and the center axis thereof is the ink. An ink cartridge for an ink jet recording apparatus, wherein the ink cartridge is displaced in a short axis direction of the protrusion, which is an arrangement direction of the storage chambers .
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