JPH05305713A - インクカートリッジ - Google Patents

インクカートリッジ

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JPH05305713A
JPH05305713A JP4252205A JP25220592A JPH05305713A JP H05305713 A JPH05305713 A JP H05305713A JP 4252205 A JP4252205 A JP 4252205A JP 25220592 A JP25220592 A JP 25220592A JP H05305713 A JPH05305713 A JP H05305713A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】インクの再充填可能なインクカートリッジの提
供。 【構成】歪縮可能なインクバッグの一方にインクジッェ
トのヘッドを他方にインク貯蔵室接続する。双方の接続
とも毛管を介して行うので、毛管の端の一方が濡れない
ときインクは遮断され洩れない。インクバッグの内部圧
は大気圧より低く保たれ、インク貯蔵室からのインク流
入は容易である。インク供給の遠隔制御も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、一般にコンピュータ制御
プリンタ用インクカートリッジに関し、更に詳細にはこ
のようなカートリッジ内部の歪縮可能なインクバッグの
再充填装置に関する。
【０００２】
【従来技術と問題点】コンピュータ制御プリンタは周知
であり、このようなプリンタの交換可能なペン及びイン
クカートリッジも同様に周知である。このようなカート
リッジはインク溜めバックを備えており、これは大気圧
より低く保たれてインクがうっかりそこから洩れる可能
性を極小にしている。
【０００３】カートリッジアセンブリのインク放出ノズ
ルは通常、要求があれば直ちに印刷可能な状態になるよ
うにインクが注入されたままになっており、インクが引
出されるように、インクが引出されるにつれてインクバ
ッグが次第に歪縮するようになっている。ノズルの中が
空になるのは実質上インク全体積が排出されるときにの
み生ずる。
【０００４】従来技術のインク補給システムの一例には
二重隔壁ニードル（ノズル）装置があるが、これには多
数の部品が必要であり、それ故製造には比較的経費がか
さむ。圧縮ガスボンベに見られるような二重機械弁機構
も三方弁と同様に使用されてきた。インク補給に関する
これら従来技術はすべて比較的複雑、高価で、且つかさ
ばっている。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、空気を混入させずに流
体を閉じた負圧流体容器に導入する組合わせ装置により
従来技術の問題を解消し、コンピュータ制御プリンタの
ペンカートリッジのインクバッグの詰めなおしを容易に
することにある。
【０００６】
【発明の概要】本発明の新奇な組合わせ装置において
は、毛管弁がインクバッグの内部およびインク貯蔵室と
連絡している。インクは、インクバッグが満たされるま
で、または貯蔵室の供給インクが実質的に排出しきるま
で毛管弁を通って流れ、供給インクが排出しきった時点
で毛管弁は空気がインクバッグに導入されるのを阻止す
る。貯蔵室はカートリッジ内部に組入れて構成すること
ができまたは特殊コネクタおよび毛管弁を使用してイン
クバッグを定期的に詰め替えるインクの遠隔供給とする
こともできる。毛管弁は廉価であり、移動部分が無く、
そこを通る空気流を阻止し、弁の両側が液体と接触して
いない限りそこを通るインクの流れをも阻止する。
【０００７】
【好適実施例の説明】図１は、その一方だけを図示して
ある１対の並行側壁12、折り畳み得るインクバッグ15が
入っている周壁14、およびその中のインク貯蔵室20を備
えているハウジング11から構成されるプリンタのインク
カートリッジ10を示している。バッグ15は、その周辺で
共に固定され且つ19でわかるようにハウジングの周壁14
に固定されている１対の長方形の可撓性側面パネル16、
17から構成されている。
【０００８】バッグ15には１対の離して設けられた比較
的剛いが軽量の金属板22、23がその中にあって、それら
は互いに離れて、二重の弓形金属ばね25により可撓性側
面パネル16、17と係合されて歪縮可能なバッグ15を拡げ
るようになっている。今までのプリンタインクカートリ
ッジは一般に中に入っているインクが枯渇したとき捨て
るように詰め替えしない形に構成されている。本発明の
インクカートリッジは消耗するのではなく詰め替え可能
である。
【０００９】バッグ15からのインクは、当業者に既知で
あるように、全般に27で示すプリンタのノズル板にある
インクジェットオリフィス（ノズル）またはオリフィス
の配列を通して、コンピュータ制御のもとにインクの引
出しを行う、ハウジング11の内側に取付けられたヘッド
（図示せず）により放出される。
【００１０】剛いインクカートリッジハウジング11は、
インクバッグ15の一方の側の内部に分割壁11aを備えて
おり、これによりハウジング内に詰め替え可能なインク
貯蔵室20を画定している。インク貯蔵室は適切な流体導
管30により可撓性インクバッグ15に接続されている。ね
じキャップ32が、ハウジングの周壁14を貫いてインク詰
替え室20の内部に突出している充填口を覆っている。充
填オリフィスの下に泡噴射緩衝メッシュ34を随意に設け
て、インク貯蔵室に供給インクを補給する期間中流体が
後方に飛散するのを防止することができる。
【００１１】毛管フィルタ材の円筒形ブロックから成る
毛管弁40は、ばねバイアスされたインクバッグ15と詰め
替え可能なインク貯蔵室20との間に突出している流体導
管30内に配設されてそこを通る流体インクの流れを制御
している。毛管弁40は、プリンタノズル板の毛管力より
大きい有効毛管力を有するどんなインク適合材料からで
も構成することができる。毛管弁フィルタ材はダート容
量の大きいステンレス鋼編み線メッシュから構成される
ことが望ましい。このようなフィルタ材の一つは、米国
ニューヨーク州、East HillsのPaul Process Filtratio
n社によりRIGIMESHの商標で販売されている。液体での
公称ろ過定格が10で絶対定格が25のREGIMESH J形焼結編
み線メッシュフィルタが現在のところ好適である。この
フィルタはインクを貯蔵室20から歪縮可能バッグ15まで
インクを通しやすい。歪縮可能バッグ15は、ばねバッグ
15の中の圧力が貯蔵室20の中の圧力より低く、これによ
りインクが貯蔵室20から毛管弁40を通して導管30に自動
的に吸い込まれるように、二重弓形ばね25の作用により
大気圧より低くまたは負圧に維持されている。
【００１２】毛管フィルタ材の性質は、その入口表面お
よびその出口表面が共にインクで湿っているときインク
を通しやすいようなものである。しかし、フィルタはま
た弁としても作用してインクまたは空気が貯蔵室20の中
の供給インクが排出されて毛管弁40の入口側がもはや湿
り状態になっていないときフィルタを通していずれの方
向にも流れないようにしている。続いて、ばねバイアス
されたインクバッグ15に残っているインクがカートリッ
ジから引かれ、プリンタ動作中供給インクが完全に排出
されるまでノズル板27を通して放出される。
【００１３】このような装置では可撓バッグ15の中の供
給インクを直接監視する必要がなく、充填キャップ32を
定期的に取り外し、インク貯蔵室20の中の供給インクを
補給する方がむしろ簡単なことになるという長所を備え
ている。透明窓またはサイトゲージを設けて貯蔵室20の
インクレベルを目で見て監視するようにするのもよい。
【００１４】次に図２に転ずると、装置はインク貯蔵室
20がプリンタインクカートリッジ10のハウジングの壁の
中に入っていないということを除いては、図１に示すも
のと全く同じである。代わりに、カートリッジのインク
バッグ15にハウジングの周壁14に設置された閉コネクタ
44に終端する充填管（図示せず）を設けることができ
る。インクの遠隔容器42は、これも図示しない手段によ
り大気圧より低く保持され（インクが遠隔充填容器から
洩れないようになって）いるが、図１の実施例に使用さ
れているものと同様の毛管弁構造を採用している新奇な
流体ブリッジによりカートリッジハウジングのばねバイ
アスインクバッグ15を詰め替えるよう接続することがで
きる。特に、充填装置は、めす結合器60を管の一方の部
分（インク供給管）51に、これと接合すべきおす結合器
70を管の他方の部分（インク配給管）52に備えている二
部分充填管50から構成されている。二つの管の遠隔端は
それぞれ遠隔詰替えインクの遠隔容器42およびカートリ
ッジハウジングの入口コネクタ44に接続することができ
る。
【００１５】今度は図３、図４、図５、および図６を参
照すると、流体ブリッジ装置がそれぞれ接続段階、空気
排除段階、インク注入／配給（流体ブリッジ確立）段
階、および分離段階について図示されている。これらの
図において、流体ブリッジのめす結合器60およびおす結
合器70はそれぞれインク供給管51に接続可能なシリンダ
62およびインク配給管52に接続可能なピストン72から構
成されていることがわかる。シリンダ62およびピストン
72は共に軸方向に整列したインク供給通路64およびイン
ク配給通路74を備えている。毛管フィルタ66、76は、図
１のフィルタ40と同様に、REGIMESHのものであるのが望
ましいが、インク供給通路64およびインク配給通路74に
図示の場所で設けられている。
【００１６】ピストン70は、ピストンおよびシリンダに
設けられている肩68、78が図４に示すように接触するよ
うになるまで、シリンダ60の穴の中で内側に滑ることが
できる。ピストンはピストン70の溝の中に設けられたオ
ウリング80によりボンベ内に滑動可能に封止されてい
る。それで図３に示すように、空気はそれらの間の空間
84に捕らえられることが理解される。ピストン70がシリ
ンダ60の中に押し下げられると（またはボンベが押し上
げられると）、空間84に捕らえられている空気が通気通
路86を通して排出される。この通路の拡大部分には、注
入およびインク移送過程で空気を流すと共にそこを通っ
てインクが上向きに流れることがないようにする材料の
フィルタ88が入っている。フィルタ88に対する好適な材
料はPOREXの商標名で販売されている焼結テフロン材料
である。フィルタ88に適する更に他の材料は、米国メリ
ーランド州、ElktonのW.L.Gore & Associates, Inc.に
より製造されているGORE-TEXのような呼吸できる防水織
物である。
【００１７】空気を排除してから（図４）、ピストン70
をシリンダ60から部分的に引出し（図５）、インクを空
間84に引込み、毛管フィルタ66と76を横断して流体ブリ
ッジを作り、これによりインクが今度は遠隔の負圧イン
ク供給部（遠隔容器）42から、ばね25の影響により更に
低い負圧に保たれているばねバイアスされたインクバッ
グ15まで連続的に流れる。インクバッグ15の詰め替えが
達成されると、ピストン70は図６に示すように引出され
る。配給通路74にある毛管フィルタ76では、その下端が
現在は空気にさらされ、それによりフィルタおよびばね
バイアスされたインクバッグ15の負圧が共にインクが配
給管52から後方にインクが洩れないようにしている。空
間84に漏入した残りのインクは毛管フィルタ66を通過し
（その両側が濡れているので）、インク供給管51を通し
て負圧インク供給部42に戻る。この時点で、インク供給
管52をプリンタインクカートリッジ10から切離すことが
できる。毛管フィルタは、図１の説明に関連して図示し
たように、カートリッジ10の流体通路に供給管入口コネ
クタ44とインクバッグ15との間にも設けることができ
る。
【００１８】組合わせの構造要素は、材料がインクの化
学薬品に耐える限りポリエチレンまたは同様のもののよ
うな普通の材料から構成することができる。
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の実施によ
り、インクカートリッジにインクを再充填して使用する
ことが可能となるので、インクカートリッジの再使用が
可能となる。そしてインクを溜めておくインクバック
は、毛管によって外部と連絡するので、供給口から外部
へのインク洩れはないし、小型で簡単である。本発明の
インクカートリッジをインクジェットプリンタに用いる
と、インクカートリッジが小型、軽量かつ廉価となる効
果がある。また、インクの遠隔供給も可能となるので使
用に便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施し、内部にインクバック、インク
再充填チャンバ、およびそれらを結ぶ毛管弁とを有する
プリンタ用インクカートリッジの展開斜視図である。
【図２】本発明の別の実施例の分解斜視図である。
【図３】図２の実施例で用いられる流体ブリッジの第１
の動作状態（接続）での断面図はである。
【図４】図２の実施例で用いられる流体ブリッジの第２
の動作状態（空気排除）での断面図である。
【図５】図２の実施例で用いられる流体ブリッジの第３
の動作状態（流体ブリッジ確立）での断面図である。
【図６】図２の実施例で用いられる流体ブリッジの第４
の動作状態（分離）での断面図である。
【記号の説明】
１０ インクカートリッジ １１ ハウジング １１ａ 分割壁 １２ 側壁 １４ 周壁 １５，１７ 可●性側面パネル ２０ インク貯蔵室 ２２，２３ 金属板 ２５ 二重弓形金属バネ ２７ ノズル板 ３０ 流体導管 ３２ ネジキャップ ３４ 泡噴射緩働メッシュ ４０ 毛管弁 ４２ 遠隔容器 ４４ 入口コネクタ ５１ インク供給管 ５２ インク配給管 ６０ めす結合器 ６２ シリンダ ６４ インク供給通路 ６６，７６，８８ フイルタ ７０ おす結合器 ７２ ピストン ７４ インク配給通路 ８０ オウリング ８６ 空気通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ボーラ アメリカ合衆国カリフォルニア州サン・デ ィエゴ，サーモン・リバー・ロード 12832

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】後記（イ）及至（ハ）より成るインクカー
    トリッジ。 （イ）内部のインクを放出するためのインク放出ロを有
    し，内部が大気圧より低い圧力に保たれたインクバッ
    グ。 （ロ）前記インクの充填装置。 （ハ）前記インクバックと前記充填装置とを接続し前記
    インクを通過させるための毛管弁。
  2. 【請求項２】前記インク放出口が毛管を有し，該毛管の
    毛管力が前記毛管バッグの毛管力より小さいという特徴
    を有する請求項１記載のインクカートリッジ。
  3. 【請求項３】前記毛管弁が第１の毛管を有する配給部と
    第２の毛管を有する供給部とから成り、該配給部と該供
    給部が離接自在にされた請求項１または請求項２記載の
    インクカートリッジ。
  4. 【請求項４】前記配給部と前記供給部の少くとも一方に
    空気抜きを有する請求項３記載のインクカートリッジ。
  5. 【請求項５】前記インク充填装置の内部圧を大気圧より
    低くしたことを特徴とする請求項３あるいは請求項４記
    載のインクカートリッジ。
JP25220592A 1991-08-27 1992-08-27 インクカートリッジ、インクを補充するシステム及びその方法 Expired - Lifetime JP3480955B2 (ja)

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