JPH07117234A

JPH07117234A - インクカートリッジ

Info

Publication number: JPH07117234A
Application number: JP26863693A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hashimoto; 憲一郎橋本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-05-09
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JP3229090B2

Abstract

(57)【要約】【目的】再充填の可能なカートリッジを良好な組立性
で提供すること。【構成】複数の仕切り部材によって区画された複数の
イング室を有し、隣り合うインク室が多孔質体を配設し
たインク連通部を介して連通され、インクの消費に伴う
インク室内のインク残量低下がインク室毎に順次生じる
インク容器において、インク連通部に配設した多孔質体
が、単体ではインク室の間隔にほぼ等しい間隔で切れ目
を有するかあるい細くなっており、容器組立時に容器に
設けた突起部で各室に分断されることを特徴とするイン
クカートリッジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置、複写機またはファクシミリ等の記録装置おいて使用
される液体であるインクを貯蔵するインク容器に関する
もので、特にインクの再充填に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置では安定的にイ
ンクを記録ヘッドから吐出させ、また待機時に吐出口か
らインクが洩れ出したりしないようにするために吐出口
におけるインクは常に適度な負圧状態に保たれているこ
とが好ましい。従来のインクジェット記録装置において
この負圧状態を実現する一つの手段として、そのインク
容器の水位が常に記録ヘッドよりも低位にあるように構
成する方法が採られてきた。このようなインクジェット
記録装置においては、重力を利用しているために使用時
には必ずある決まった姿勢にしておくことが必要であ
る。

【０００３】しかしながら近年、インクジェット記録装
置の小型化および携帯性が求められるようになり、イン
ク容器を従来のように記録ヘッド搬送用のキャリッジと
別に配置するのではなく、記録装置のキャリッジ上に搭
載することが求められている。記録ヘッドに対して適正
な負圧を発生しつつ、かつ非記録時において吐出口から
のインク洩れがないようなインク容器として下記のよう
なインク容器が知られている。

【０００４】図９は従来例のインク容器の一部を破断し
て示す模式斜視図であり、図１０は従来例の模式断面図
である。なお、これらの図においては、インクを被記
録媒体である紙等に飛翔させて記録を行う記録ヘッド１
０５を接続した状態を示している。

【０００５】図９および図１０に示すように、従来例の
容器本体１０１は、その底板１０１ａ上にスポンジ等か
らなる板状の多孔質体１０３が配設されており、多孔質
体１０３の部分以外は５枚の仕切板１０２ａ〜１０２ｅ
によって６個の室に区分されている。容器本体１０１の
前面壁１０１ｂの外面には記録ヘッド１０５が取付けら
れており、後面壁１０１ｃには大気連通孔１０４が開口
されている。大気連通孔１０４は、管状に形成して大気
連通孔１０４が開口された室のほば中央部位に突出して
開口しているため、大気連通孔１０４が設けられている
室にインクが溜った場合にインク容器をどのような姿勢
にしても、該大気連通孔１０４が開口した室の容積の半
分以下までのインク量であれば洩れ出すことはない。

【０００６】次に、本実施例のインク容器の記録時の動
作について、図１０を参照して説明する。なお、記録時
には図１０（Ａ）に示すように多孔質体１０３の少なく
とも一部がインク容器の最低部に配置されるような姿勢
でなくてはならない。初期状態においては該インク容器
には、大気連通孔１０４が開口された第１室を除く全て
の部屋がインクで満たされている。印字を行っていく
と、図１０（Ａ）に示すようにインクは吐出口１０５ａ
から最も遠い部屋から順に消費されていく。その理由は
次のとおりである。インクが吐出口１０５ａを通して吐
出されるのに伴い、最も吐出口１０５ａに近い第６室の
インクが吐出量に見合う分だけ吸い出される。第６室は
吐出口１０５ａの他には多孔質体３を介して第５室とつ
ながっているのみであるので、第６室から吐出口１０５
ａに吸い出された分のインク量が第５室より多孔質体１
０３の隙間を通って供給される。同様にして大気連通孔
１０４寄りの室から順にインクが供給されることによ
り、吐出口１０５ａに対して連続的にインクが供給され
ていく。そして、大気連通孔１０４寄りの隣りの室に供
給可能なインクが全くない場合は、大気連通孔１０４か
ら供給される空気が多孔質体１０３の中を通って供給さ
れる。こうして大気連通孔１０４寄りの室から順にイン
クが消費されるのである。なお、このときインクの全く
ない最も吐出口１０５ａ寄りの室と、その吐出口１０５
ａ側の隣接する室との連通部の多孔質体１０３内には微
小な多数のメニスカスが形成されており、これによって
容器内のインクは所定の負圧を維持している。

【０００７】次に、非印字時におけるインクの状態維持
作用について説明する。周囲環境の変化、特に温度や周
囲の気圧の変化に伴って、インクは液体であるのでその
体積はほとんど変化しないが、空気は大きく膨脹収縮す
る。例えば、図１０（Ａ）の場合、温度が上昇したと
き、第１室から第５室までの空気はその部分の多孔質体
１０３の中にインクがほとんどなく大気連通孔１０４を
介して外気に連通しているため、膨脹しても容易に外部
へ逃げることができヘッド側に圧力を及ぼすことはな
い。ところが、第４室の空気はインクによって外気と遮
断されているため、第４室の空気の膨脹に伴い第４室内
のインクは第３室へと押し出される。ところが第３室に
押し出されたインクは多孔質体１０３の中を第１室方向
に広がっていくため、その過程で第３室、第２室内の空
気は外気と遮断され、その結果、図１０（Ｂ）に示すよ
うに、押し出された空気は第３室、第２室内にはほとん
ど入らずに大気連通孔１０４が開口している第１室のみ
移動する。

【０００８】このように第１室に溢流するインク量は、
温度上昇前に空気が外気と遮断されているのは一つの室
のみであるため、第１室の容積は、第２室以降の各室の
容積に対して、想定される温度および気圧の変動範囲に
鑑みて所定の比率で確保すれば良い。

【０００９】一方、図１０（Ｂ）に示す状態から温度が
低下したときには、第２、３、４室の空気が外気と遮断
されているため、空気の収縮に伴い第１室に移動してい
たインクが逆に第２、３、４室に向って吸い戻される。
そして、最終的には、図１０（Ｃ）に示すように初期状
態に復帰する。

【００１０】上述した非印字時におけるインク状態維持
作用は、他のどんな姿勢に対しても同様に機能する。た
だし、多孔質体１０３が図８の状態とは上下逆になり第
４室のインクが多孔質体１０３に全く触れていない姿勢
の場合のみ若干異なり、温度上昇してもインク容器内の
すべての空気は外気と連通しているため、インクの第１
室への溢流さえも起らない。

【００１１】以上述べたように従来例によると、あらゆ
る姿勢で温度変化や圧力変化に曝された場合にも元の状
態に復帰可能である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では次のような問題点があった。図１１、図１２および
図１３を用いて説明すると、従来のカートリッジではイ
ンクを再充填する場合、図１１のように記録ヘッド１０
６とインク容器１０７を分離して、ジョイント部１０８
から新しいインクを注入する方法や、記録ヘッドとイン
ク容器が分離できない場合は、記録ヘッドに最も近いイ
ンク室に別に注入口を設けて注入する方法（不図示）で
あった。

【００１３】図１２は、インク容器１０７を逆さにし
て、ジョイント部１０８からインクを注入する様子を示
したものである。この場合インク室１０９eには充填さ
れるが、インク室１０９a〜１０９bには充填されず、直
接インク漏れを防ぐためのバッファ室１１０にインクが
流れてしまう。これは多孔質体１１１内に残っているイ
ンクがインク室１０９eからバッファ室１１０までつな
がっているため、インクの表面張力で多孔質体１１１が
パイプの役目をし、各インク室ではこぼれず、多孔質体
１１１の途切れるバッファ室１１０でははじめて表面張
力を破ってインクが多孔質体１１１からこぼれるからで
ある。多孔質体１１１が未使用の場合や、残ったインク
が乾いてしまった場合には、注入される圧力に対して、
インクの表面張力が小さいので、パイプの役目を果たさ
ず、インク室に順次インクが溜まっていく。

【００１４】図１３は各インク室の仕切り部分にだけ多
孔室体を設けたもので、再充填の際、多孔室内にインク
が残っていても、インク室の途中で途切れるため、イン
クがこぼれ各インク室に順次溜まっていく。しかし、仕
切り部分にだけ多孔質体を配置しなければならず、組立
性が非常に悪い。

【００１５】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
や課題に鑑みなされたものであって、良好な組立性を維
持しながらも再充填の容易なインクカートリッジを提供
することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、組立性の良好なまま各インク室の仕切り部分の多
孔質体をインク室の仕切り部分の多孔質体をインク室毎
に分離するもので、具体的には多孔質体にインク室のピ
ッチで切れ目を設け、インク容器にもインク室毎に突起
を設けることで、組立前に一体であった多孔質体を組立
時にインク室毎の突起で断ち切るようにした。また別の
方法として、多孔質体をインク室の仕切り部分以外は細
くし、インク容器に設けた突起で前記多孔質体の細くし
た部分を押し潰すことで、インク室毎にインクの通路を
断ち切るようにした。

【００１７】すなわち、本発明は、複数の仕切り部材に
よって区画された複数のイング室を有し、隣り合うイン
ク室が多孔質体を配設したインク連通部を介して連通さ
れ、インクの消費に伴うインク室内のインク残量低下が
インク室毎に順次生じるインク容器において、インク連
通部に配設した多孔質体が、単体ではインク室の間隔に
ほぼ等しい間隔で切れ目を有するかあるい細くなってお
り、容器組立時に容器に設けた突起部で各室に分断され
ることを特徴とするインクカートリッジであり、また、
複数の仕切り部材によって区画された複数のイング室を
有し、隣り合うインク室が多孔質体を配設したインク連
通部を介して連通され、インクの消費に伴うインク室内
のインク残量低下がインク室毎に順次生じるインク容器
に於て、インク連通部に配設した多孔質体が、単体では
インク室の間隔にほぼ等しい間隔で断面が小さくなって
おり、容器組立時に容器内の仕切り間に設けた突起部で
前記断面の小さい部分を押し潰し前記多孔室の毛管力を
各室の途中で分断されることを特徴とするインクカート
リッジである。

【００１８】

【作用】本発明のインクカートリッジにおいては、各イ
ンク室を連通する多孔質体を、インク室毎に、分断ある
いは部分的に押し潰すようにしたので、インクの再充填
の際には、多孔質内にインクが残存していても、インク
室の途中で必ず途切れるため、中間のインク室にもイン
クが充填される。また多孔質体の分断や押し潰しは、組
立時に自動的に行われるようにしたので、良好な組立性
を維持できた。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一例としての多孔質体であり例えばスポ
ンジである。スポンジ１は外形は従来のカートリッジの
ものと同等であるが、タンク容器に組み込んだときに、
両端インク室を除いた各インク室の中央に当たる部分に
切れ目１a〜１dが入っている。

【００２０】図２は組立途中のカートリッジを示したも
ので、タンク容器２と底板３でスポンジ１を挟み込むよ
うになっている。タンク容器２は５枚の仕切り４a〜４e
で区切られ、５a〜５eはインク室で、インク室５eには
記録ヘッド（不図示）とのジョイントであるゴム栓６を
設けてある。７はインク漏れを防ぐバッファ室で大気連
通孔８を有している。下板３にはインク室５a〜５dの中
央に当たる部分にそれぞれ三角状のリブ３a〜３dが突き
出ている。

【００２１】図３は組立後のカートリッジで(a)(b)はそ
れぞれ(a)の水平断面、垂直断面である。組立時にスポ
ンジで１は仕切り板４a〜４eとリブ３a〜３dによって互
い違いに挟まれ、長手方向に引っ張られることのよって
切れ目１a〜１dで引きちぎられる。引きちぎられたスポ
ンジはリブ３a〜３dで阻まれてお互いに接触せず、完全
に分断される。

【００２２】図３のカートリッジは図１２で示した従来
例の構成と同じく、各インク室の仕切り部分にしか多孔
質体がないことになり、インク使用後はインク室間にイ
ンクのつながりがないため、ゴム栓４からの再充填が可
能となる。

【００２３】図４は本発明の第２の実施例としての多孔
質体であり、例えばスポンジである。スポンジ９は外形
は従来のカートリッジのものと同等であるが、タンク容
器に組み込んだとき、両端のインク室を除いた各インク
室の中央に当たる部分に楕円状の穴９a〜９dが開いてお
り端部だけがつなっがいる。

【００２４】図５は組立途中のカートリッジを示したも
ので、タンク容器１０と底板１１でスポンジ９を挟み込
むようになっている。タンク容器１０は５枚の仕切り板
１２a〜１２eで区切られた６部屋に分かれており、１３
a〜１３eはインク室でインク室１３eには記録ヘッド
（不図示）とのジョイントであるゴム栓１４が設けてあ
る。１５はインク漏れを防ぐためにバッファ室で大気連
通孔１６を有している。インク室１３a〜１３dには中央
に仕切り板１２a〜１２eと平行に左右一対のリブ１７a
〜１７dが設けられている。リブ１７a〜１７dには仕切
り板１２a〜１２eより若干下方へ伸びており、また、対
になっているリブ同士の間隔はスポンジの穴９a〜９bの
幅より小さい。

【００２５】図６は完成したカートリッジで(a)(c)はそ
れぞれ(a)の水平断面、垂直断面である。組立時にスポ
ンジ９はリブ１７a〜１７dによって穴９a〜９bの両脇の
部分が潰される。潰された部分は多孔質体としての機能
はなさないので、結局スポンジ９はインク室毎に分断さ
れたことになる。

【００２６】図７は本発明の第３の実施例であるスポン
ジであり、スポンジ１８は幅が広い部分と狭い部分がイ
ンク室のピッチで繰り返されており、スポンジを型で抜
くときの個数を多くできる。使用時は図１に示した例の
ように細くなった部分をちぎるようにしても、図４で示
した例のように細い部分を押し潰すようにしてもかまわ
ない。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ス
ポンジを組み立てるときに分断できるようにしたこと
で、再充填の可能なカートリッジを良好な組立性で提供
することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の多孔質体を示す平面図である。

【図２】第１実施例のカートリッジの組立途中を示す模
式断面図である。

【図３】第１実施例のカートリッジの模式断面図であ
る。

【図４】第２実施例の多孔質体を示す平面図である。

【図５】第２実施例のカートリッジの組立途中を示す模
式断面図である。

【図６】第２実施例のカートリッジの模式断面図であ
る。

【図７】第３実施例の多孔質体を示す平面図である。

【図８】従来のカートリッジを一部破断して示す斜視図
である。

【図９】従来のカートリッジの模式断面図である。

【図１０】従来のカートリッジの記録時の動作を示す説
明図である。

【図１１】従来のカートリッジの模式断面図である。

【図１２】従来のカートリッジの模式断面図である。

【図１３】従来のカートリッジの模式断面図である。

【符号の説明】

１スポンジ１a〜１c 切れ目２インク容器３底板３a〜３d リブ４a〜４e 仕切り５a〜５e インク室６ゴム栓７バッファ室８大気連通孔９スポンジ９a〜９d スポンジ穴１０インク容器１１底板１２a〜１２e 仕切り版１３a〜１３e インク室１４ゴム栓１５バッファ室１６大気連通孔１７a〜１７d リブ１８スポンジ１０１インク容器１０１a 底板１０１b 前面壁１０１c 後面壁１０２a〜１０２e 仕切り１０３多孔質体１０４大気連通孔１０５記録ヘッド１０５a 吐出口１０６記録ヘッド１０７インク容器１０８ジョイント１０９a〜１０９e インク室１１０バッファ室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の仕切り部材によって区画された複
数のイング室を有し、隣り合うインク室が多孔質体を配
設したインク連通部を介して連通され、インクの消費に
伴うインク室内のインク残量低下がインク室毎に順次生
じるインク容器において、インク連通部に配設した多孔
質体が、単体ではインク室の間隔にほぼ等しい間隔で切
れ目を有するかあるい細くなっており、容器組立時に容
器に設けた突起部で各室に分断されることを特徴とする
インクカートリッジ。
【請求項２】複数の仕切り部材によって区画された複
数のイング室を有し、隣り合うインク室が多孔質体を配
設したインク連通部を介して連通され、インクの消費に
伴うインク室内のインク残量低下がインク室毎に順次生
じるインク容器に於て、インク連通部に配設した多孔質
体が、単体ではインク室の間隔にほぼ等しい間隔で断面
が小さくなっており、容器組立時に容器内の仕切り間に
設けた突起部で前記断面の小さい部分を押し潰し前記多
孔室の毛管力を各室の途中で分断されることを特徴とす
るインクカートリッジ。