JPH047157A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録ヘッド用のインクカート
リッジに関する。

「従来の技術」 ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の電子機
器の出力装置としてプリンタが多く用いられており、こ
の種のプリンタには、インクジェット式の記録ヘッドを
設けたものがある。

第３図は従来のインクジェット記録ヘッド部分の断面図
である。

同図において、１０はインクカートリッジ、１１はイン
ク供給装置、１２はインクジェット記録ヘッドをそれぞ
れ示している。

インク供給装置１１は、キャリッジ１３の内部に設けら
れたインク室１４と、このインク室１４に連通した受給
口１５と、インク室１４とインクジェット記録ヘッド１
２とを連通させるゲート１６とを備えている。

インクジェット記録ヘッド１２は、インク導入路Ｉ７と
、圧力室１８と、この圧力室Ｉ８に圧力を与える圧電素
子１９と、ノズル２０とを有している。このヘッド１２
はキャリッジ１３と一体的に構成されている。

第４図は第３図に用いられる従来のインクカドリッジｌ
Ｏの断面図を示す。

同図において、インクカートリッジ１０の上面及び下面
には、密閉用のシーリングシート２１及び２２がそれぞ
れ設けられている。インクカートリッジ１０の内部には
、インク２３が貯蔵されている。なお、説明のため図は
上下方向に拡大されて示されている。

インクカートリッジｌＯを使用するときは、突起部２４
を有するカッタ２５をインクカートリッジ１０の上面か
ら押圧しシーリングシート２１を破りながらインク供給
装置の受給口１５に挿入して押し当てる。

受給口１５にはブレークピン２６が設けられているので
、シーリングシート２２も開口せしめられる。これによ
りインクカートリッジ１０内のインク２３は、インク供
給装置１１のインク室１４に流入し貯蔵される。

インク室１４に貯蔵されたインクは、ゲート１６を介し
てインクジェット記録ヘッド１２に供給される（第３図
）。なお、インク供給後はインクカートリッジ１０は取
り外され、受給口１５は空気導入口として開口したまま
用いられる。

第３図において、インクジェット記録ヘッド１２は、レ
ール２７に沿って（紙面と垂直な方向に）移動しながら
用紙等に印字する。なお、ボタン２８を押すとゲートゴ
ム２９によりゲート１６が閉鎖される。

これはインクジエツト記録ヘッド１２内部の空気を抜（
際に、インク室１４内のインクがインクジェット記録ヘ
ッド１２側へ吸引されるのを防止するためのものである
。

ところがこの種のインクカートリッジによると、インク
供給装置にこのインクカートリッジを手で挿入しシーリ
ングシート２１及び２２をブレークピン２６やカッタ２
５で突き破った時、インクカートリッジ１０の上下の開
口からインクが飛散して手や周辺を汚染する恐れがある
。

また、−旦シーリングシート２１及び２２が開口される
とインクカートリッジ１０内のインク２３が全て流出し
てしまい、インクの注入を途中で停止することができな
い。そのため、過剰補給によりインクが溢れて周辺を汚
染することがある。

さらにまた、キャリッジ１３の移動開始および停止の際
に、インク室１４内のインクが揺動して波打ち、空気導
入口としての受給口１５からインクが飛散して周囲を汚
染したり、圧力室１８へのインク供給量が急激に変化す
ることにより、印字品位が劣化することがある。

これに対して本願出願人は、平成２年４月４日付けの特
許出願の明細書に第５図のインクジェット記録ヘッド部
分の他の従来例の断面図に示すようなインクカートリッ
ジ及びインク供給装置を提案した。但し同図はインク供
給装置のインク受給通路にインクカートリッジが接合し
ている状態を示す。

同図に示すようにインクカートリッジ３０は、断面がコ
の字状の樹脂製のハウジング３１を備えており、このハ
ウジング３１の内部にインクを貯蔵するためのインク室
３２と、インク室３２のインクを外部に導くためのイン
ク供給通路３３とが形成されている。

インク供給通路３３は、その一端がインク室３２の上部
でこのインク室３２と連通しており、その他端は下向き
に開口されている。インク室３２及びインク供給通路３
３の内部には、インクを含浸せしめた多孔質部材３４が
充填されている。多孔質部材３４の開口部付近の端面ば
インク供給通路３３の開口面より内側に形成されている
。

インク受給通路３５の内部には繊維束部材３６が充填さ
れている。このインク受給通路３５の前部（図の左側）
には図示しないインクジェット記録ヘッドが取り付けら
れている。

インク受給通路３５は、インク受給通路３５の底部でイ
ンク導入路３７に連通しており、このインク導入路３７
はインクジェット記録ヘッドの圧力室に連通している。

圧力室はノズルに連通しており、圧力室の内壁の一部は
圧電素子で形成されている。

なお、同図は説明のためインク導入路３７の先端部３８
付近の繊維束部材３６が円状に省略されているが、実際
はインク導入路３７の先端部３８と繊維束部材３６とは
接触している。

繊維東部材３６は、例えば複数のプラスチックファイバ
で円柱状に形成されている。繊維東部材３６の直径はイ
ンク受給通路３５の内径に等しく、その高さはインク受
給通路３５に挿入した際にインク受給通路３５の開口面
より低（なるように形成されている。

この繊維東部材３６をインク供給装置のインク受給通路
３５に挿入すると、インク受給通路３５の内部のテーパ
部分３９により絞り込まれる。

このため繊維束部材３６の上部は円筒状であり、密度が
ほぼ均一であるのに対し、下部の密度は上部より高くな
っているので毛細管現象が効果的に起こる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第５図に示す本願出願人によるインクカ
ートリッジ３０ではインク室３２のインクが全てインク
ジェット記録ヘッドに供給されずにインク室３２の下部
にインクが残ることがある。

従って本発明の目的は、本願出願人によるインク供給装
置にそのまま使用でき、しかもインク室内のインクがよ
り効果的に供給されるインクカドリッジを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的は本発明によれば、インクを貯蔵するための
インク室と、一端がインク室に連通しており、他の一端
が開口可能なインク供給通路とを備えたインクカートリ
ッジであって、多孔質部材及び繊維束部材がインク供給
通路及び前記インク室内に設けられていることで達成さ
れる。

［作用］ インクカートリッジに内蔵されている多孔質部材及び繊
維東部材にインクが含浸されている。このインクカート
リッジをインク供給装置に装着するとインク供給通路の
開口部まで設けられた多孔質部材と、インク供給装置の
繊維東部材とが連結する。

毛細管現象によりインクカートリッジ内の上部のインク
が多孔質部材によりインクジェット記録ヘッドに供給さ
れ、インクカートリッジ内の下部のインクが繊維東部材
及び多孔質部材によりインクジェット記録ヘッドに全て
供給される。

［実施例］ 以下本発明によるインクカートリッジを実施例により詳
細に説明する。

第１図は本発明の一実施例として、使用する前のインク
カートリッジの断面図である。

同図に示すようにインクカートリッジ４０は、断面がコ
の字状の樹脂製のハウジング４１を備えておす、コのハ
ウジング４１の内部にインクを貯蔵するためのインク室
４２と、インク室４２のインクを外部に導くためのイン
ク供給通路４３とが形成されている。

インク供給通路４３は、その一端がインク室４２の上部
でこのインク室４２と連通しており、その他端は下向き
に開口されている。インク室４２及びインク供給通路４
３の内部には、インクを含浸せしめた多孔質部材４４と
繊維東部材４５とが充填されている。

繊維東部材４５は、インク室４２内の多孔質部材４４の
底面部４４ａとハウジング４１の内壁との間から側面部
４４ｂとハウジング４１の内壁との間を介してインク供
給通路４３内の多孔質部材４４の底面部４４ｃとハウジ
ング４１の内壁との間にかけて設けられている。但し繊
維束部材４５はインク供給通路４３の途中までしか設け
られておらず、インク供給通路４３の開口部まで多孔質
部材４４が設けられている。

多孔質部材４４の開口部付近の端面はインク供給通路４
３の開口面より内側に形成されている。

多孔質部材４４は、毛細管経路が複雑に入り組んでいる
部材であり、例えばポリエステル又は他の材質のスポン
ジもしくはフェルトのように液体を含浸しやすい部材で
形成されている。

繊維束部材４５は、複数の繊維部材が束ねられた部材で
ある。繊維部材とは、プラスチックファイバ、グラスフ
ァイバ、金属線等の線状の部材である。これら複数の線
状の部材が束ねられることにより線状の部材間に毛細管
経路が形成され、この毛細管経路を利用するものである
。

インク室４２とインク供給通路４３との内壁には複数の
突起、即ちリブ４６が設けられている。これら複数のリ
ブ４６によってハウジング４１と多孔質部材４４との間
に外部からインク室４２への空気導入路が形成されてい
る。ハウジング４１と繊維束部材４５との間にも外部か
らインク室４２への空気導入路が形成されている。この
空気導入路はインク供給通路４３の開口部に連通してい
る。

インク供給通路４３の開口部は、使用する前は密閉部材
の一例としてのシーリングシート４７で密閉されるが、
シーリングシート４７と多孔質部材４４とは離隔されて
いる。このシーリングシート４７は、例えばアルミ箔で
形成されている。このシーリングシート４７は使用時に
容易に破断可能である。

シーリングシート４７としてアルミ箔が用いられている
が、これに限らず装着の際に容易に開口することが可能
であれば他の金属、樹脂を用いてもよい。

ハウジング４１は樹脂で形成されているが、これに限ら
ず金属であってもよい。金属で形成する場合、プレスに
より部分加工したものを接合して形成してもよい。

さらにまた、空気導入路を多孔質部材４４自体の内部に
設けたとき、ハウジング４１は、多孔質部材４４をイン
クカートリッジ４０の形状に形成し、その表面を樹脂コ
ーティングすることにより形成してもよい。

多孔質部材４４に含浸させるインクは、染料と有機溶剤
と約３０％の水とを混合したもので、活性度が通常用い
られるインクより大きい。このため多孔質部材４４を故
意に押圧しない限り、インクは表面張力により多孔質部
材４４内に留まり、自然にスポンジ表面から滴下するこ
とはない。

インクカートリッジ４０内にインクを注入するには、例
えば真空ポンプ等の装置によりインクカートリッジ４０
内の圧力を減圧して注入すればよい。

第２図は第１図に示した使用する前のインクカートリッ
ジ４０をインク供給装置に装着した際の部分断面図であ
る。なお、インク受給通路４８は従来例と同じ構成であ
る。

インクカートリッジ４０はそのシーリングシートが破ら
れ開口された状態でインク供給装置に装着されている。

シーリングシートが開口されると、インク供給通路４３
の開口部の多孔質部材４４とインク受給通路４８内の繊
維束部材４９とが接触する。

インクカートリッジ４０のインク室４２内の多孔質部材
４４の上部に含浸されたインクが毛細管現象によりイン
ク供給通路４３、インク受給通路４８、インク導入路５
０を介してインクジェット記録ヘッドに供給される。

一方、インクカートリッジ４０のインク室４２内の多孔
質部材４４の下部と繊維束部材４５とに含浸されたイン
クは毛細管現象により、インク室４２内の多孔質部材４
４の底面部４４ａ　とハウジング４１の内壁との間から
側面部４４ｂとハウジング４１の内壁との間を介してイ
ンク供給通路４３内の多孔質部材４４の底面部４４ｃと
ハウジング４１の内壁との間にかけて設けられた繊維束
部材４５と、インク供給通路４３の開口部の多孔質部材
４４と、インク受給通路４８の繊維東部材４９と、イン
ク導入路５０とを介してインクジェット記録ヘッドに供
給される。

これらのことによりインク室４２のインクが、より効果
的にインクジェット記録ヘッドの圧力室に供給され、ノ
ズルから噴射され用紙等に印字される。

インクカートリッジ４０がインク供給装置に装着される
ときインク受給通路４８の受給面はインク受給通路４８
の内側の奥にあり、しかも装着の際の衝撃は多孔質部材
４４に吸収される。多孔質部材４４に含浸されたインク
は毛細管現象により速やかにインク受給通路４８内の繊
維東部材４９に吸収されるのでインク供給通路４３から
インクが溢れることがない。そのためインク供給通路４
３の周辺を汚染することがない。

インク供給通路４３の開口面はインク供給装置のインク
受給通路４８の開口よりわずかに大きくなっており、そ
の間に間隙が形成されている。この間隙及び空気導入路
を介してインクカートリッジ４０のインク室４２内に空
気が流入する。

さらに、インク室４２の上部には空気導入口がなく、イ
ンク室４２がほとんど密閉されているので使用中のイン
クの蒸発を防止することができる。

また、インクカートリッジ４０のシーリングシートが開
口された場合に倒れてもインク室４２内のインクは多孔
質部材４４及び繊維東部材４５に留まるので外部に流出
されにくい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、インクを貯蔵するためのイ
ンク室と、一端がインク室に連通しており、他の一端が
開口可能なインク供給通路とを備えたインクカートリッ
ジであって、多孔質部材及び繊維束部材がインク供給通
路及びインク室内に設けられているので従来のインク供
給装置にそのまま使用でき、しかもインク室内のインク
がインク供給装置により効果的に供給されるインクカー
トリッジを製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として、使用する前のインク
カートリッジの断面図、第２図は第１図に示した使用す
る前のインクカートリッジをインク供給装置に装着した
際の部分断面図、第３図は従来のインクジェット記録ヘ
ッド部分の断面図、第４図は第３図に用いられる従来の
インクカートリッジの断面図、第５図はインクジェット
記録ヘッド部分の他の従来例の断面図である。 ４０・・・・・・インクカートリッジ、４１・・・・・
・ハウジング、４２・・・・・・インク室、４３・・・
・・・インク供給通路、４４・・・・・・多孔質部材、
４５・・・・・・繊維東部材、４６・・・・・・リブ、
４７・・・・・・シーリングシート。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インクを貯蔵するためのインク室と、一端が該インク室
   に連通しており、他の一端が開口可能なインク供給通路
   とを備えたインクカートリッジであって、多孔質部材及
   び繊維束部材が該インク供給通路及び前記インク室内に
   設けられていることを特徴とするインクカートリッジ。