JP6709604B2 - ink cartridge - Google Patents

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本発明は、インクジェット式プリンタに搭載されるインクカートリッジに関し、さらに詳しくは、インクカートリッジ内部に備える負圧形成室によりインクカートリッジ内で負圧の形成を可能としたことにより、インク収容量を増量したインクカートリッジに関する。 The present invention relates to an ink cartridge mounted in an inkjet printer, and more specifically, a negative pressure forming chamber provided in the ink cartridge enables negative pressure to be formed in the ink cartridge, thereby increasing the amount of ink stored. Regarding the ink cartridge.

印刷装置の一例として挙げられるインクジェット式プリンタは、通常、装置内のインクカートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジに貯留されているインクをインク吐出口から記録ヘッドへ送り込み、この記録ヘッドが用紙等の被記録媒体にインクを噴射・塗布することで、画像や文字の記録を行う。 An ink jet printer, which is an example of a printing apparatus, normally sends ink stored in an ink cartridge mounted in an ink cartridge mounting section in the apparatus from an ink ejection port to a recording head, and the recording head ejects a sheet or the like. Images and characters are recorded by ejecting and applying ink onto the recording medium.

インクジェット方式の印刷装置に使用されるインクカートリッジの開発においては、圧電方式、サーマル方式などのインクジェットヘッドの駆動力に適応した負圧制御がなされている。 In the development of an ink cartridge used in an inkjet printing apparatus, negative pressure control adapted to the driving force of an inkjet head such as a piezoelectric method or a thermal method is performed.

例えば、インクカートリッジ内部にスポンジ等の負圧発生部材を設け、負圧発生部材の毛管力により負圧を得るインクカートリッジが提案されている。(例えば特許文献1) For example, an ink cartridge has been proposed in which a negative pressure generating member such as a sponge is provided inside the ink cartridge and a negative pressure is obtained by the capillary force of the negative pressure generating member. (For example, Patent Document 1)

また、インクカートリッジ内部に、実質インク収容室と2層の負圧発生部材を設けることで、インクカートリッジ内のインク容量を多少大きくさせることができるインクカートリッジが提案されている。(例えば特許文献2) In addition, an ink cartridge has been proposed in which the ink volume inside the ink cartridge can be increased to some extent by providing a substantial ink storage chamber and a two-layer negative pressure generating member inside the ink cartridge. (For example, Patent Document 2)

さらに、インクカートリッジ内部に大気口から連通する膜弁からなる空気弁を備え、インクカートリッジ内部の負圧を調整するインクカートリッジが提案されている。(例えば特許文献3) Further, there has been proposed an ink cartridge that has an air valve formed of a membrane valve that communicates with the atmosphere port inside the ink cartridge and that adjusts the negative pressure inside the ink cartridge. (For example, Patent Document 3)

特開2009−119703号公報JP, 2009-119703, A 特開2000−33715号公報JP, 2000-33715, A 特開2005−170027号公報JP, 2005-170027, A

しかしながら、上記特許文献1に提案されているインクカートリッジは、インク収容室に対する負圧発生部材の占める割合が非常に大きく、インクカートリッジ内のインクの収容量が小さいという問題があった。 However, the ink cartridge proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242 has a problem that the negative pressure generating member occupies a very large proportion of the ink containing chamber and the amount of ink contained in the ink cartridge is small.

また、上記特許文献2に提案されているインクカートリッジは、インクカートリッジ内部に、実質インク収容室と2層の負圧発生部材を設けることでインクカートリッジ内のインク容量を多少大きくすることが可能であるが、インクカートリッジ内の構成が複雑になり、また、製造コストも高くなる問題があった。 In addition, the ink cartridge proposed in the above-mentioned Patent Document 2 can increase the ink capacity in the ink cartridge to some extent by providing a substantial ink containing chamber and a two-layer negative pressure generating member inside the ink cartridge. However, there are problems that the structure inside the ink cartridge becomes complicated and the manufacturing cost becomes high.

また、上記特許文献3に提案されているインクカートリッジは、インクカートリッジ内部に大気口から連通する膜弁からなる空気弁を備え、インクカートリッジ内部の負圧を調整することで、インクカートリッジ内にスポンジなどからなる負圧材を設けていないので、インクカートリッジ内のインク充填量を大きくすることができるが、インクカートリッジ内の構成が複雑になるだけでなく、製造コストも高くなるという問題があった。 Further, the ink cartridge proposed in the above-mentioned Patent Document 3 is provided with an air valve formed of a membrane valve that communicates with the atmosphere port inside the ink cartridge, and by adjusting the negative pressure inside the ink cartridge, a sponge is formed inside the ink cartridge. Since a negative pressure material such as is not provided, it is possible to increase the ink filling amount in the ink cartridge, but there is a problem that not only the structure inside the ink cartridge becomes complicated but also the manufacturing cost increases. ..

本発明は、同一容積のインクカートリッジに対して、いかにインク充填量を大きくしかつ負圧の安定したカートリッジを得ることを課題として鋭意研究した結果なされた発明である。 The present invention has been made as a result of intensive research on how to increase the ink filling amount and to obtain a cartridge having a stable negative pressure with respect to an ink cartridge having the same volume.

すなわち、本発明は、同一容積のインクカートリッジに対して、インク充填量が大きくかつ負圧が安定し、インク漏れがない良好な印刷ができるインクカートリッジを提供することを目的とする。さらに、輸送中の衝撃や温度変化、気圧変化に対してもインク漏れを起こさないインクカートリッジを提供することを目的とする。 That is, it is an object of the present invention to provide an ink cartridge which has a large ink filling amount, a stable negative pressure, and good printing without ink leakage with respect to an ink cartridge having the same volume. Further, it is another object of the present invention to provide an ink cartridge which does not leak ink even when it is subjected to shock, temperature change, and atmospheric pressure change during transportation.

この目的は、特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また、従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。 This object is achieved by a combination of features described in independent claims of the invention. Further, the dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.

即ち、本発明の第1の発明は、インクを収容するインク収容室と、前記インクを吐出するインク吐出口と、大気開放口とを少なくとも備えるインクカートリッジであって、前記大気開放口に連通しかつ前記インク収容室に連通する負圧形成室が前記インク収容室の底部と空間を形成して前記インク収容室の内部に備えられ、前記インク収容室には前記インク収容室の底部近傍から前記負圧形成室の底部を貫通して前記負圧形成室の内部に連通する2つの端部を有するキャピラリが備えられ、前記キャピラリの前記2つの端部のうち前記インク収容室の底部近傍にある一方の端部から前記大気開放口からの空気が前記負圧形成室を経由して前記インク収容室に導入され、前記負圧形成室の底部の底面中心部分はキャピラリホルダの底面で構成され、前記キャピラリは前記キャピラリホルダの中心に設けられた穴に差し込まれることで前記負圧形成室の底部に固定され、前記キャピラリは円筒状に形成され、前記キャピラリの前記2つの端部のうち前記負圧形成室内にある他方の端部を、円筒を斜めに切断した楕円面形状とすることで、前記インク収容室内のインクが前記負圧形成室内へ移動する際に前記キャピラリの前記他方の端部でインクに働く表面張力を小さくさせることを特徴とするインクカートリッジである。 That is, the first aspect of the present invention is an ink cartridge including at least an ink storage chamber for storing ink, an ink discharge port for discharging the ink, and an atmosphere opening port, which communicates with the atmosphere opening port. A negative pressure forming chamber that communicates with the ink containing chamber forms a space with the bottom of the ink containing chamber and is provided inside the ink containing chamber, and the ink containing chamber is provided with a portion near the bottom of the ink containing chamber. A capillary having two end portions penetrating the bottom of the negative pressure forming chamber and communicating with the inside of the negative pressure forming chamber is provided, and the capillary is located near the bottom of the ink containing chamber of the two end portions of the capillary. Air from the atmosphere opening port from one end is introduced into the ink containing chamber via the negative pressure forming chamber, the bottom center portion of the bottom of the negative pressure forming chamber is configured by the bottom surface of the capillary holder, The capillary is fixed to the bottom of the negative pressure forming chamber by being inserted into a hole provided at the center of the capillary holder, the capillary is formed in a cylindrical shape, and the negative end of the two ends of the capillary is By making the other end in the pressure forming chamber into an elliptical shape obtained by obliquely cutting a cylinder, the other end of the capillary when the ink in the ink containing chamber moves into the negative pressure forming chamber. The ink cartridge is characterized by reducing the surface tension acting on the ink.

本発明の第2の発明は、第1の発明に記載の前記インク収容室の底部にインク溜り部が備えられ、前記インク溜り部の底面の位置は前記インク収容室の底面に設けられた前記インク吐出口につながるインク収容室開口部の位置より低い構成であることを特徴とするインクカートリッジである。 In a second aspect of the present invention, an ink reservoir is provided at the bottom of the ink storage chamber according to the first aspect of the invention, and the bottom surface of the ink storage portion is located at the bottom of the ink storage chamber. The ink cartridge is characterized in that it is lower than the position of the opening of the ink containing chamber connected to the ink ejection port.

本発明の第3の発明は、第2の発明に記載の前記インク溜り部が前記インク収容室の底面に設けられた前記インク吐出口につながる前記インク収容室開口部から離れた位置に設けられていることを特徴とするインクカートリッジである。 In a third aspect of the present invention, the ink reservoir according to the second aspect is provided at a position apart from the ink containing chamber opening connected to the ink discharge port provided on the bottom surface of the ink containing chamber. The ink cartridge is characterized in that

本発明の第4の発明は、第2の発明ないし第3の発明のいずれかに記載の前記キャピラリの前記一方の端部が前記インク溜り部の底部近傍に設けられていることを特徴とするインクカートリッジである。 A fourth invention of the present invention is characterized in that the one end of the capillary according to any one of the second invention to the third invention is provided in the vicinity of the bottom of the ink reservoir. It is an ink cartridge.

本発明の第5の発明は、第1の発明ないし第4の発明のいずれかに記載の前記大気開放口と前記インク収容室の間であって前記インク収容室の外側上面に大気連通路が設けられていることを特徴とするインクカートリッジである。 A fifth invention of the present invention is characterized in that an atmosphere communication passage is provided between the atmosphere opening port and the ink containing chamber according to any one of the first invention to the fourth invention, and on an outer upper surface of the ink containing chamber. An ink cartridge characterized in that it is provided.

本発明の第1の発明であるインクカートリッジは、インクを収容するインク収容室と、インクを吐出するインク吐出口と、大気開放口とを少なくとも備えるインクカートリッジであって、大気開放口に連通しかつインク収容室に連通する負圧形成室がインク収容室の底部と空間を形成してインク収容室の内部に備えられ、インク収容室にはインク収容室の底部近傍から負圧形成室の底部を貫通して負圧形成室の内部に連通する2つの端部を有するキャピラリが備えられ、キャピラリの2つの端部のうちインク収容室の底部近傍にある一方の端部から大気開放口からの空気が負圧形成室を経由してインク収容室に導入され、負圧形成室の底部の底面中心部分はキャピラリホルダの底面で構成され、キャピラリはキャピラリホルダの中心に設けられた穴に差し込まれることで負圧形成室の底部に固定され、キャピラリは円筒状に形成され、キャピラリの2つの端部のうち負圧形成室内にある他方の端部を、円筒を斜めに切断した楕円面形状とすることで、インク収容室内のインクが負圧形成室内へ移動する際にキャピラリの他方の端部でインクに働く表面張力を小さくさせる構成にしている。本発明は、上記の構成としているので、同一容積のインクカートリッジに対して、インク充填量が大きくかつ負圧が安定し、インク漏れがない良好な印刷をすることができる。さらに、輸送中の衝撃や温度変化、気圧変化に対してもインク漏れを起こさないようにすることができる。そして、キャピラリの他方の端部が斜め下方へ下がった形状であるため、インクが負圧形成室内の下方へ流れやすくなるので、インクが負圧形成室内に急激に移動して大気開放口から漏れることを防止することができる。 An ink cartridge according to a first aspect of the present invention is an ink cartridge that includes at least an ink storage chamber that stores ink, an ink discharge port that discharges ink, and an atmosphere opening port, and that communicates with the atmosphere opening port. Further, a negative pressure forming chamber communicating with the ink containing chamber is provided inside the ink containing chamber by forming a space with the bottom of the ink containing chamber, and the ink containing chamber is provided from the vicinity of the bottom of the ink containing chamber to the bottom of the negative pressure forming chamber. A capillary having two ends communicating with the inside of the negative pressure forming chamber is provided, and one end of the two ends of the capillary near the bottom of the ink containing chamber is connected to the atmosphere opening port. Air is introduced into the ink containing chamber via the negative pressure forming chamber, the center of the bottom surface of the bottom of the negative pressure forming chamber is formed by the bottom surface of the capillary holder, and the capillary is inserted into the hole provided in the center of the capillary holder. fixed to the bottom portion of the negative pressure generating chamber by the capillary is formed in a cylindrical shape, the other end portion in the negative pressure generating chamber of the two ends of the capillary, and ellipsoid shape obtained by cutting a cylinder at an angle By doing so, the surface tension acting on the ink at the other end of the capillary is reduced when the ink in the ink containing chamber moves into the negative pressure forming chamber . Since the present invention is configured as described above, it is possible to perform good printing with a large ink filling amount and a stable negative pressure, and no ink leakage, with respect to ink cartridges of the same volume. Furthermore, it is possible to prevent ink leakage even with impact, temperature change, and atmospheric pressure change during transportation. Since the other end of the capillary has a shape that is slanted downward, ink easily flows downward in the negative pressure forming chamber, so that the ink rapidly moves into the negative pressure forming chamber and leaks from the atmosphere opening port. Can be prevented.

また、本発明の第2の発明であるインクカートリッジは、インク収容室の底部にインク溜り部が備えられ、インク溜り部の底面の位置はインク収容室の底面に設けられたインク吐出口につながるインク室開口部の位置より低い構成としているので、インク残量が少なくてもインク溜まり部にはインクが残っているため、キャピラリのインク収容室の底部近傍の端部が常にインクの中に配置された状態となり、負圧が安定しインク漏れのない良好な印刷をすることができる。 Further, in the ink cartridge of the second aspect of the present invention, the ink reservoir is provided at the bottom of the ink containing chamber, and the position of the bottom surface of the ink reservoir is connected to the ink ejection port provided on the bottom of the ink containing chamber. Since the position is lower than the position of the opening of the ink chamber, the ink remains in the ink reservoir even when the remaining amount of ink is small.Therefore, the end near the bottom of the ink containing chamber of the capillary is always placed in the ink. As a result, the negative pressure is stabilized, and good printing without ink leakage can be performed.

また、本発明の第3の発明であるインクカートリッジは、インク溜り部がインク収容室の底面に設けられたインク吐出口につながるインク室開口部から離れた位置に設けられた構成にしているので、インクを吐出しようとする力によってインク溜まり部の中に溜められたインクが吸い出されず、キャピラリのインク収容室の底部近傍の端部が常にインクの中に配置された状態となり、負圧が安定しインク漏れのない良好な印刷をすることができる。 Further, the ink cartridge according to the third aspect of the present invention is configured such that the ink reservoir portion is provided at a position apart from the ink chamber opening portion connected to the ink ejection port provided on the bottom surface of the ink containing chamber. The ink stored in the ink reservoir is not sucked by the force of ejecting the ink, and the end of the capillary near the bottom of the ink storage chamber is always placed in the ink. Is stable, and good printing without ink leakage can be performed.

また、本発明の第4の発明であるインクカートリッジは、キャピラリの一方の端部がインク溜り部の底部近傍に設けられた構成にしているので、キャピラリの一方の端部がより確実にインクの中に配置された状態にし、負圧が安定しインク漏れのない良好な印刷をすることができる。 Further, in the ink cartridge according to the fourth aspect of the present invention, since one end of the capillary is provided in the vicinity of the bottom of the ink reservoir, one end of the capillary can more reliably store the ink. It is possible to perform good printing with stable negative pressure and no ink leakage by placing it inside.

また、本発明の第5の発明であるインクカートリッジは、大気開放口とインク収容室の間であってインク収容室の外側上面に大気連通路を設けた構成にしているので、インクカートリッジからインクを吐出する際にインクカートリッジの外部からインク収容室へ空気が流入されるため、負圧が安定しインク漏れのない良好な印刷をすることができる。 Further, since the ink cartridge according to the fifth aspect of the present invention has a structure in which the atmosphere communication passage is provided on the outer upper surface of the ink containing chamber between the atmosphere opening port and the ink containing chamber, the ink cartridge is separated from the ink cartridge. Since air is introduced into the ink containing chamber from the outside of the ink cartridge when ejecting, the negative pressure is stable and good printing without ink leakage can be performed.

本発明の1実施形態におけるインクカートリッジの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the ink cartridge according to the embodiment of the present invention. 図1におけるインクカートリッジの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the ink cartridge in FIG. 1. 本発明のインク収容室のみを断面図とした分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing only the ink storage chamber of the present invention as a sectional view. 図3におけるキャピラリの説明図である。It is explanatory drawing of the capillary in FIG. 図3におけるインク収容室の天蓋部を、(a)は上面側から見たとき、(b)は底面側から見たときの平面図である。4A and 4B are plan views of the canopy portion of the ink storage chamber in FIG. 3, as viewed from the top side and FIG.

本発明の1実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこの事例に限られるものではなく、適宜選択が可能である。 One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this case, and can be appropriately selected.

図1〜3に示すように、本実施形態のインクカートリッジ1は、インクを収容するインク収容室2と、インクを吐出するインク吐出口3と、大気開放口4とを少なくとも備えるインクカートリッジ1であって、インク吐出口3がインク収容室2の底部18側に設けられ、大気開放口4がインク収容室2の上部側に設けられ、大気開放口4に連通しかつインク収容室2に連通する負圧形成室6がインク収容室2の底部18と空間を形成してインク収容室2の内部に備えられ、インク収容室2にはインク収容室2の底部18近傍から負圧形成室6の底部7を貫通して負圧形成室6の内部に連通する2つの端部を有するキャピラリ8が備えられ、キャピラリ8の2つの端部のうちインク収容室2の底部18近傍の端部から大気開放口4からの空気が負圧形成室6を経由してインク収容室2に導入される構成となっている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the ink cartridge 1 of the present embodiment is an ink cartridge 1 including at least an ink storage chamber 2 that stores ink, an ink discharge port 3 that discharges ink, and an atmosphere opening port 4. Therefore, the ink ejection port 3 is provided on the bottom portion 18 side of the ink containing chamber 2, and the atmosphere opening port 4 is provided on the upper side of the ink containing chamber 2 so as to communicate with the atmosphere opening port 4 and the ink containing chamber 2. A negative pressure forming chamber 6 is provided inside the ink containing chamber 2 by forming a space with the bottom part 18 of the ink containing chamber 2. In the ink containing chamber 2, from the vicinity of the bottom part 18 of the ink containing chamber 2 to the negative pressure forming chamber 6 is formed. Is provided with a capillary 8 having two end portions that penetrate the bottom portion 7 of the ink cartridge 2 and communicate with the inside of the negative pressure forming chamber 6. From the two end portions of the capillary 8 in the vicinity of the bottom portion 18 of the ink containing chamber 2, The air from the atmosphere opening port 4 is introduced into the ink containing chamber 2 via the negative pressure forming chamber 6.

インク収容室2は、底部18及び側部からなり上方が開口している中空形状部と、中空形状部上方の開口部を覆う天蓋部13とからなり、中空形状部は天蓋部13に備えられたインク注入口23からインクを充填可能である。インクカートリッジ1の下方にはインク収容室2内のインクを吐出するインク吐出口3が備えられ、インク収容室2の底部18にはインク吐出口3へとつながるインク収容室開口部24が備えられ、インク収容室2内部のインクをインク収容室開口部24からインク吐出口3へと流すことで、インク吐出口3からインクカートリッジ1の外部へインクを吐出することができる。インク収容室2の底部18にはインク溜まり部20が備えられ、インク溜まり部20の底面の位置はインク収容室開口部24の位置より低くすることが望ましい。また、インク溜り部20はインク収容室開口部24から離れた位置に設けることが望ましく、より詳細には、インク溜り部20をインク収容室2の底部18の長手方向の一端付近に、インク収容室開口部24をインク収容室2の底部18の長手方向の他端付近に設けることが望ましい。 The ink containing chamber 2 is composed of a hollow shape portion which is composed of a bottom portion 18 and side portions and is open at the upper side, and a canopy portion 13 which covers the opening portion above the hollow shape portion, and the hollow shape portion is provided in the canopy portion 13. Ink can be filled from the ink inlet 23. Below the ink cartridge 1, an ink ejection port 3 for ejecting the ink in the ink accommodation chamber 2 is provided, and at a bottom portion 18 of the ink accommodation chamber 2, an ink accommodation chamber opening 24 connected to the ink ejection port 3 is provided. By flowing the ink inside the ink storage chamber 2 from the ink storage chamber opening 24 to the ink discharge port 3, the ink can be discharged from the ink discharge port 3 to the outside of the ink cartridge 1. The bottom 18 of the ink storage chamber 2 is provided with an ink reservoir 20, and the position of the bottom surface of the ink reservoir 20 is preferably lower than the position of the ink storage chamber opening 24. Further, it is desirable that the ink reservoir 20 is provided at a position away from the ink containing chamber opening 24. More specifically, the ink reservoir 20 is provided near one end of the bottom 18 of the ink containing chamber 2 in the longitudinal direction. It is desirable to provide the chamber opening 24 near the other end of the bottom portion 18 of the ink containing chamber 2 in the longitudinal direction.

図5に示すように、天蓋部13には大気開放口4、大気連通路14及び開口部5が形成され、インク収容室2内部と外部とで大気を連通可能である。また、インク収容室2内部の上方が負圧形成室6により仕切られた構成とした場合、二分されたインク収容室2のそれぞれに繋がる様に天蓋部13に2つの開口部21を設け、2つの開口部21を連通路22により接続することが望ましい。なお、開口部5、大気連通路14、開口部21及び連通路22は天蓋部13の上面に設けられているが、天蓋部13の上面は大気開放口4を除いてシールされるため、開口部5、大気連通路14、開口部21及び連通路22には、元から内部に存在した空気及び新たに大気開放口4から流入した空気のみが通過する。 As shown in FIG. 5, the canopy portion 13 is formed with an atmosphere opening 4, an atmosphere communication passage 14, and an opening 5 so that the atmosphere can communicate between the inside and the outside of the ink containing chamber 2. When the inside of the ink containing chamber 2 is partitioned by the negative pressure forming chamber 6, two openings 21 are provided in the canopy 13 so as to be connected to each of the two divided ink containing chambers 2. It is desirable to connect the two openings 21 by a communication path 22. The opening 5, the atmosphere communication passage 14, the opening 21, and the communication passage 22 are provided on the upper surface of the canopy portion 13, but the upper surface of the canopy portion 13 is sealed except for the atmosphere opening port 4, so that the opening Only the air originally existing inside and the air newly introduced from the atmosphere opening port 4 pass through the portion 5, the atmosphere communication passage 14, the opening 21, and the communication passage 22.

図2〜3に示すように、負圧形成室6は、底部7及び側部からなり上方が開口している中空形状であり、インク収容室2の底部18と空間を形成してインク収容室2の内部に備えられ、開口している上方はインク収容室2の天蓋部13で覆われている。負圧形成室6とインク収容室2とは、負圧形成室6の側部及び底部7とで仕切られており、インク収容室2内のインクは、底部7を貫通するキャピラリ8を介してのみ負圧形成室6に移動するようになっている。なお、インク収容室2から負圧形成室6へのインクの移動は、インク収容室2内の温度上昇や圧力変化により内部の空気やインクが膨張した時に、インクカートリッジ1から外部へインクが漏れることを防ぐための機能である。 As shown in FIGS. 2-3, the negative pressure forming chamber 6 has a hollow shape including a bottom portion 7 and side portions and is open at the upper side, and forms a space with the bottom portion 18 of the ink containing chamber 2 to form the ink containing chamber. The top of the ink containing chamber 2 is provided with an opening and is covered with a canopy portion 13 of the ink containing chamber 2. The negative pressure forming chamber 6 and the ink containing chamber 2 are partitioned by the side portion and the bottom portion 7 of the negative pressure forming chamber 6, and the ink in the ink containing chamber 2 passes through a capillary 8 penetrating the bottom portion 7. Only the negative pressure forming chamber 6 is moved. The movement of the ink from the ink containing chamber 2 to the negative pressure forming chamber 6 causes the ink to leak from the ink cartridge 1 to the outside when the internal air or the ink expands due to the temperature rise or the pressure change in the ink containing chamber 2. This is a function to prevent this.

図3、図4に示すように、キャピラリ8は、インク収容室2の底部18近傍から負圧形成室6の底部7を貫通して負圧形成室6の内部に連通する2つの端部を備えている。負圧形成室6の底部7の底面中心部分はキャピラリホルダ9の底面で構成され、キャピラリ8はキャピラリホルダ9の中心に設けた穴に差し込まれることで負圧形成室6の底部7に固定される。キャピラリホルダ9は上側の円板部10と、円板部10の下面に一体に設けた下側の逆円錐台形部11とからなり、円板部10の上面の中心から逆円錐台形部11の下面の中心まで通過する穴がキャピラリ8を固定可能に設けられ、負圧形成室6の内側下方に設けた凹部に嵌め込まれて固定される。さらに、キャピラリホルダ9の円板部10の上面に中空円筒形のスローブ12をキャピラリ8の側方を囲むように配置し、天蓋部13のフィルタ収納部17の下方開口部がスローブ12の上方開口部に接する構成とし、スローブ12を介してキャピラリホルダ9を天蓋部13で抑えることで、より確実にキャピラリホルダ9を固定することができる。本実施形態では、キャピラリホルダ9を負圧形成室6と別体に設けたが、負圧形成室6と一体に構成しても良い。 As shown in FIGS. 3 and 4, the capillary 8 has two end portions that penetrate from the vicinity of the bottom portion 18 of the ink containing chamber 2 to the bottom portion 7 of the negative pressure forming chamber 6 and communicate with the inside of the negative pressure forming chamber 6. I have it. The central portion of the bottom surface of the bottom portion 7 of the negative pressure forming chamber 6 is configured by the bottom surface of the capillary holder 9, and the capillary 8 is fixed to the bottom portion 7 of the negative pressure forming chamber 6 by being inserted into the hole provided in the center of the capillary holder 9. It The capillary holder 9 is composed of an upper disc portion 10 and a lower inverted frustoconical portion 11 integrally provided on the lower surface of the disc portion 10. A hole that passes to the center of the lower surface is provided so that the capillary 8 can be fixed, and is fitted and fixed in a recess provided in the lower inside of the negative pressure forming chamber 6. Further, a hollow cylindrical slobe 12 is arranged on the upper surface of the disk portion 10 of the capillary holder 9 so as to surround the side of the capillary 8, and the lower opening of the filter storage portion 17 of the canopy portion 13 is opened above the slobe 12. The capillary holder 9 can be more reliably fixed by holding the capillary holder 9 with the canopy 13 via the slot 12 so as to be in contact with the portion. In the present embodiment, the capillary holder 9 is provided separately from the negative pressure forming chamber 6, but it may be integrated with the negative pressure forming chamber 6.

さらに、キャピラリ8の一端は負圧形成室6内に、他端はインク収容室2の底部18近傍となるように配置され、キャピラリ8は略円筒状に形成され、キャピラリ8の一端は円筒を斜めに切断した楕円面形状で、長手方向にインクや空気が通過できるように一端から他端まで中心に穴が設けられている。この構成により、大気開放口4からの空気が負圧形成室6を経由してインク収容室2に導入できるため、負圧を安定化することができる。 Further, one end of the capillary 8 is arranged in the negative pressure forming chamber 6 and the other end is arranged in the vicinity of the bottom portion 18 of the ink containing chamber 2, and the capillary 8 is formed in a substantially cylindrical shape, and one end of the capillary 8 is a cylinder. It has an elliptical shape cut obliquely, and has a hole in the center from one end to the other end so that ink and air can pass in the longitudinal direction. With this configuration, the air from the atmosphere opening port 4 can be introduced into the ink containing chamber 2 via the negative pressure forming chamber 6, so that the negative pressure can be stabilized.

なお、インク残量が少なくなった時でもインク溜まり部20にはインクが残っているため、キャピラリ8の他端をインク溜り部20の底部近傍に設けることで、キャピラリ8の他端が常にインク内に配置されるので、より負圧を安定化させることができる。 Since the ink remains in the ink reservoir 20 even when the remaining amount of ink is low, the other end of the capillary 8 is always provided with ink by providing the other end of the capillary 8 near the bottom of the ink reservoir 20. Since it is arranged inside, the negative pressure can be more stabilized.

また、キャピラリ8の一端を前記形状としたことで、インク収容室2内のインクが負圧形成室6内へ移動する際、キャピラリ8の一端の面積が大きくなるためキャピラリ8の一端でインクに働く表面張力が小さくなり、また、キャピラリ8の一端が斜め下方へ下がった形状のため、インクが負圧形成室6内の下方へ流れやすくなるので、インクが負圧形成室6内に急激に移動して大気開放口4から漏れることを防止できる。 Further, since one end of the capillary 8 has the above-described shape, when the ink in the ink containing chamber 2 moves into the negative pressure forming chamber 6, the area of the one end of the capillary 8 becomes large, so that one end of the capillary 8 is filled with the ink. The surface tension acting becomes small, and since one end of the capillary 8 is slanted downwardly, the ink easily flows downward in the negative pressure forming chamber 6, so that the ink suddenly enters the negative pressure forming chamber 6. It can be prevented from moving and leaking from the atmosphere opening port 4.

大気連通路14は、インク収容室2の天蓋部13の上方に細溝状に設けられ、大気開放口4と負圧形成室6に通じる開口部5とを連通している。インク収容室2の天蓋部13の大気開放口4を除いてシールすると、大気連通路14は大気開放口4から開口部5までの細長い通路となり、この大気連通路14が大気開放口4からの空気の流入に対して抵抗になるため、インク収容室2内を負圧の状態に保つことができる。 The atmosphere communication passage 14 is provided in the form of a narrow groove above the canopy portion 13 of the ink containing chamber 2, and connects the atmosphere opening port 4 and the opening 5 communicating with the negative pressure forming chamber 6. When sealing is performed excluding the atmosphere opening port 4 of the canopy portion 13 of the ink containing chamber 2, the atmosphere communication passage 14 becomes a narrow passage from the atmosphere opening port 4 to the opening 5, and the atmosphere communication passage 14 extends from the atmosphere opening port 4. Since it becomes a resistance against the inflow of air, the inside of the ink containing chamber 2 can be maintained in a negative pressure state.

フィルタ15は、略円柱形状であり、フィルタ15の一端が円柱を斜めに切断した楕円面形状であり、この一端の楕円面形状の中心部分に、空気を通過させインクを通過不能とした薄膜状の空気弁16を備えている。フィルタ15の他端は中空円柱形状であり、インク収容室2の天蓋部13の下方に設けた中空円柱形状のフィルタ収納部17に嵌め込まれる。フィルタ15は内部が空洞のため、天蓋部13の開口部5からフィルタ15内に流入した空気が空気弁16を通過して負圧形成室6に流入する。 The filter 15 has a substantially columnar shape, and one end of the filter 15 has an elliptical surface shape obtained by obliquely cutting a columnar shape, and a thin film shape that allows air to pass through and prevents ink from passing through the central portion of the elliptical surface at this one end. The air valve 16 is provided. The other end of the filter 15 has a hollow cylindrical shape, and is fitted into a hollow cylindrical filter storage portion 17 provided below the canopy portion 13 of the ink storage chamber 2. Since the inside of the filter 15 is hollow, the air that has flowed into the filter 15 through the opening 5 of the canopy portion 13 passes through the air valve 16 and flows into the negative pressure forming chamber 6.

空気弁16は、大気連通路14を介して大気開放口4から負圧形成室6への空気移動を可能とし、インク収容室2から移動しキャピラリ8の一端から急激に出射したインクの通過を防止する。このため、大気開放口4からインクが漏れることを防止することができる。また、空気弁16を含むフィルタ15の一端が斜面であるため、インクが空気弁16に付着してもフィルタ15の一端の先端へ垂れていくので、インクが空気弁16に固着して空気の流路を塞いでしまうことを防止する。 The air valve 16 enables air to move from the atmosphere opening port 4 to the negative pressure forming chamber 6 through the atmosphere communication passage 14, and allows passage of ink that has moved from the ink containing chamber 2 and rapidly ejected from one end of the capillary 8. To prevent. Therefore, it is possible to prevent the ink from leaking from the atmosphere opening port 4. Further, since one end of the filter 15 including the air valve 16 is an inclined surface, even if the ink adheres to the air valve 16, the ink drips to the tip of the one end of the filter 15. Prevents blocking the flow path.

インク吐出口栓19は、略円柱形状であり、インク吐出口3を密閉するように嵌合される。一方の中央には円形の穴が設けられ、インク吐出口3と嵌合後はインク収容室2内部を向くように備えられ、他方の中央にはスリットが設けられ、インク吐出口3と嵌合後はインクカートリッジ1の外面を向くように備えられる。インクカートリッジ1使用時には、印刷装置側のインク供給針がインク吐出口栓19のスリットから挿入される構成とする。このとき、インク供給針とインク吐出口栓19のスリットとの間に隙間ができ、この隙間からインクを外部へ吐出することができる。 The ink ejection port plug 19 has a substantially columnar shape and is fitted so as to seal the ink ejection port 3. A circular hole is provided at the center of one side, and is provided so as to face the inside of the ink containing chamber 2 after fitting with the ink discharge port 3, and a slit is provided at the center of the other side, and fitted with the ink discharge port 3. The rest is provided so as to face the outer surface of the ink cartridge 1. When the ink cartridge 1 is used, the ink supply needle on the printing device side is inserted from the slit of the ink discharge port plug 19. At this time, a gap is formed between the ink supply needle and the slit of the ink discharge port plug 19, and the ink can be discharged to the outside through this gap.

図3に示すように、インク収容室2内の上方を負圧形成室6で仕切る構成とした場合、負圧形成室6によってインク収容室2の上方が二分される。このとき、大気開放口4からの空気がキャピラリを介してインク収容室2内に流入すると、二分されたインク収容室2のどちらかに空気が偏り、インク量が偏る。 As shown in FIG. 3, when the upper part of the ink containing chamber 2 is partitioned by the negative pressure forming chamber 6, the negative pressure forming chamber 6 divides the upper part of the ink containing chamber 2 into two parts. At this time, when the air from the atmosphere opening port 4 flows into the ink containing chamber 2 via the capillary, the air is biased to one of the two divided ink containing chambers 2 and the ink amount is biased.

図5に示すように、天蓋部13には、二分されたインク収容室2のそれぞれに繋がる様に2つの開口部21が設けられ、2つの開口部21は連通路22により接続される構成とする。この構成により、二分されたインク収容室2の間で空気の移動が起こり、空気量及びインク量のバランスをとることができる。 As shown in FIG. 5, the canopy portion 13 is provided with two openings 21 so as to be connected to each of the two divided ink storage chambers 2, and the two openings 21 are connected by a communication passage 22. To do. With this configuration, movement of air occurs between the two divided ink storage chambers 2, and the air amount and the ink amount can be balanced.

1…インクカートリッジ
2…インク収容室
3…インク吐出口
4…大気開放口
5…開口部
6…負圧形成室
7…底部
8…キャピラリ
9…キャピラリホルダ
10…円板部
11…逆円錐台形部
12…スローブ
13…天蓋部
14…大気連通路
15…フィルタ
16…空気弁
17…フィルタ収納部
18…底部
19…インク吐出口栓
20…インク溜まり部
21…開口部
22…連通路
23…インク注入口
24…インク収容室開口部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ink cartridge 2... Ink storage chamber 3... Ink ejection port 4... Atmosphere opening port 5... Opening portion 6... Negative pressure forming chamber 7... Bottom portion 8... Capillary 9... Capillary holder 10... Disk portion 11... Inverted conical trapezoidal portion 12... Slobe 13... Canopy part 14... Atmosphere communication path 15... Filter 16... Air valve 17... Filter storage part 18... Bottom part 19... Ink ejection port plug 20... Ink reservoir part 21... Opening part 22... Communication path 23... Ink injection Inlet 24... Ink chamber opening

Claims (5)

インクを収容するインク収容室と、前記インクを吐出するインク吐出口と、大気開放口とを少なくとも備え、前記インク吐出口が前記インク収容室の底部側に設けられ前記大気開放口が前記インク収容室の上部側に設けられたインクカートリッジであって、
前記大気開放口に連通しかつ前記インク収容室に連通する負圧形成室が前記インク収容室の底部と空間を形成して前記インク収容室の内部に備えられ、前記インク収容室には前記インク収容室の底部近傍から前記負圧形成室の底部を貫通して前記負圧形成室の内部に連通する2つの端部を有するキャピラリが備えられ、前記キャピラリの前記2つの端部のうち前記インク収容室の底部近傍にある一方の端部から前記大気開放口からの空気が前記負圧形成室を経由して前記インク収容室に導入され、
前記負圧形成室の底部の底面中心部分はキャピラリホルダの底面で構成され、前記キャピラリは前記キャピラリホルダの中心に設けられた穴に差し込まれることで前記負圧形成室の底部に固定され、
前記キャピラリは円筒状に形成され、前記キャピラリの前記2つの端部のうち前記負圧形成室内にある他方の端部を、円筒を斜めに切断した楕円面形状とすることで、前記インク収容室内のインクが前記負圧形成室内へ移動する際に前記キャピラリの前記他方の端部でインクに働く表面張力を小さくさせることを特徴とするインクカートリッジ。
At least an ink storage chamber for storing ink, an ink discharge port for discharging the ink, and an atmosphere opening port are provided, and the ink discharge port is provided on the bottom side of the ink storage chamber, and the atmosphere opening port is for storing the ink. An ink cartridge provided on the upper side of the chamber,
A negative pressure forming chamber that communicates with the atmosphere opening port and that communicates with the ink containing chamber forms a space with the bottom of the ink containing chamber and is provided inside the ink containing chamber, and the ink containing chamber contains the ink. A capillary having two ends communicating with the inside of the negative pressure forming chamber through the bottom of the negative pressure forming chamber from the vicinity of the bottom of the storage chamber is provided, and the ink of the two ends of the capillary is provided. Air from the atmosphere opening port is introduced into the ink containing chamber from the one end near the bottom of the containing chamber via the negative pressure forming chamber,
The bottom center portion of the bottom of the negative pressure forming chamber is configured by the bottom surface of the capillary holder, the capillary is fixed to the bottom of the negative pressure forming chamber by being inserted into a hole provided in the center of the capillary holder,
The capillary is formed in a cylindrical shape, and the other end of the two ends of the capillary in the negative pressure forming chamber is formed into an elliptical shape by obliquely cutting the cylinder, thereby forming the ink containing chamber. An ink cartridge which reduces surface tension acting on the ink at the other end of the capillary when the ink moves to the negative pressure forming chamber .
前記インク収容室の底部にインク溜り部が備えられ、前記インク溜り部の底面の位置は前記インク収容室の底面に設けられた前記インク吐出口につながるインク収容室開口部の位置より低い構成であることを特徴とする請求項1のインクカートリッジ。 An ink reservoir is provided at the bottom of the ink storage chamber, and the position of the bottom surface of the ink reservoir is lower than the position of the ink storage chamber opening connected to the ink ejection port provided on the bottom of the ink storage chamber. The ink cartridge according to claim 1, wherein the ink cartridge is present. 前記インク溜り部が前記インク収容室開口部から離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項2のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 2, wherein the ink reservoir is provided at a position apart from the opening of the ink containing chamber. 前記キャピラリの前記一方の端部が前記インク溜り部の底部近傍に設けられていることを特徴とする請求項2乃至3のインクカートリッジ。 4. The ink cartridge according to claim 2, wherein the one end of the capillary is provided near the bottom of the ink reservoir. 前記大気開放口と前記インク収容室の間であって前記インク収容室の外側上面に大気連通路が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のインクカートリッジ。 5. The ink cartridge according to claim 1, further comprising an atmosphere communication passage provided on the outer upper surface of the ink containing chamber between the atmosphere opening port and the ink containing chamber.
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