JPH08174858A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境温度変化等によりインク収容部の内部状
態が変化しても、インク収容部に設けられた大気連通口
からのインク漏れが生じる可能性をより低くすることを
目的とする。 【構成】 インクを保持する吸収部材を有するインクカ
ートリッジにおいて、大気を導入する大気連通口と、前
記吸収部材に通じる第１の面を含む複数の面により構成
される室と、該室と前記大気連通口とを連通させる連通
路と、を有し、前記第１の面と異なる前記室の壁部に前
記大気連通口と連通する連通路が開口している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体を収容するインク
収容部に関し、特にインクジェット記録に用いられるイ
ンク収容部としてのインクカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録に用いられるインク
を貯留するインク収容部には、インクを筐体内に直接貯
留する形態、可撓性の袋にインクを収納する形態、スポ
ンジ等の多孔質部材にインクを保持する形態などが用い
られている。

【０００３】そして、それぞれの形態において記録によ
るインクの消費に伴ってインク収容部内に外部大気を導
入し、内圧をほぼ一定に保つ構成が採用されている。こ
れは、記録のためにインクを吐出するインク吐出部に設
けられたインク吐出口部の圧力状態を一定の状態に保つ
ためである。通常、この吐出口部は大気圧よりも低く設
定され、これによりインクが漏れ出すのを防止してい
る。

【０００４】この大気導入の手段としては、筐体に孔を
開けて内部と外部とを連通させるのが一般的である。前
述したインクを筐体内に直接貯留する場合には、この孔
からのインク漏れを防止するために気体のみを透過させ
るフィルター等を必ず設けなければならないが、これに
対して可撓性袋を用いる場合には必要ない。

【０００５】また、多孔質部材の有する毛細管力などの
インク保持力によりインクを貯留する場合には、通常の
状態では大気連通口からのインク漏れは生じない。しか
しながら、インクカートリッジに対して振動等が加わっ
た場合にはインクが漏れる可能性があった。

【０００６】このため、多孔質部材を配するインク収容
部に大気連通口を設ける場合には、大気連通口に連通す
る連通路のインク収容部内部の開口部にインク漏れ防止
機構を設ける構成を採用していた。

【０００７】例えば、特開平１−９３３６５号公報に見
られるような吸収性のフォーム材料を内部に有するイン
ク収容部に設けられた大気連通路の内部開口部を壁面よ
り突出させる構成が挙げられる。ここでは、その突出部
形状を円錐状とし、その周囲にインクの移動を妨げるた
めの溝（以下、トラップとも称す）を設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の構成を
採用しても、物理的な振動、衝撃等が加えられた場合に
大気連通路内にインクが侵入することがあった。この場
合、大気連通路の径を小さくして毛細管力によりインク
収容部外へ漏れ出るのを防止するという手法が挙げられ
る。

【０００９】しかし、記録走査に伴う振動等で大気連通
口に侵入しメニスカスを形成したインクが長時間経過後
に増粘した場合等において、このインクを大気連通路か
ら除去するためには、かなりの圧力差が必要となる。

【００１０】また、インクジェット記録装置は様々な地
域において使用されるため、インク収容部であるインク
カートリッジを生産した地域とは異なる環境条件下でイ
ンク漏れを生じないように安全率を高くして、大気連通
路における毛細管力を強いものとしなければならない。

【００１１】これは、結果的にインク収容部内の圧力が
外部に比べてかなり低い状態とならないと大気連通口を
介して外気を導入することができないことになり、吐出
口部の圧力状態が不安定になる可能性が高い。

【００１２】また、物流時に見られるような環境温度変
化や、気圧変化等により多孔質部材からインクがにじみ
出し、輸送中の振動等で大気連通路内にインクが侵入し
た場合には、インク漏れ防止のためにインクカートリッ
ジの開口部等に設けられたシールを取り除いたときにイ
ンクが漏れる可能性があった。

【００１３】そして、このようなインク漏れは、インク
カートリッジをユーザーが手に取ったり、インクジェッ
ト記録装置に装着する場合に、大気連通口からインクが
にじみ出し、手を汚したり、装置を汚したりする虞があ
った。

【００１４】本発明は、上記課題に鑑み、諸条件下での
大気連通口からのインク漏れが生じる可能性をより低く
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、インクを保持する吸収部材を有するインク
カートリッジにおいて、大気を導入する大気連通口と、
前記吸収部材に通じる第１の面を含む複数の面により構
成される室と、該室と前記大気連通口とを連通させる連
通路と、を有し、前記第１の面と異なる前記室の壁部に
前記大気連通口と連通する連通路が開口している構成を
提案するものである。

【００１６】また、上記構成に加え、前記第１の面が前
記吸収体に対向しており、前記壁部は前記第１の面に対
して交差する構成、もしくは、前記壁部が、９０度以下
の第１の角部と１８０度以上の第２の角部を有してお
り、前記開口は前記第２の角部に設けられている構成を
提案するものである。

【００１７】そして、前述の構成に対し、前記第１の角
部と前記第２の角部が交互に複数設ける構成、前記第１
の角部が、前記インクの表面張力によりインクを滞留さ
せる角度を有する構成もまた、提案するものである。

【００１８】

【作用】上述の構成を用いることにより、環境変化等で
吸収部材からインクが滲み出たとしても、大気連通口に
そのインクが直接侵入することを防止できる。

【００１９】

【実施例】以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。
なお、図において同一の符号を付した要素は同一の機能
を有するものとする。

【００２０】（第１実施例）図１に本発明に係わる第１
の実施例としての大気連通構造を有するインク収容部を
示す。本実施例において、インク収容部はインクを吐出
する吐出部に対して着脱可能なインクカートリッジの形
態を採っている。

【００２１】図１において、１はインクカートリッジ本
体であり、インクカートリッジ１は内部を吐出部の圧力
状態を調整するための負圧発生室２と、インクを貯留す
るインク貯留室３とに分けた構成としている。

【００２２】ここで、図１（ａ）はインクカートリッジ
１の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ
断面図である。

【００２３】この負圧発生室２内にはインクを保持する
吸収部材４が配されており、この吸収部材４は多孔質構
造によりインクがメニスカスを形成し、負圧を発生でき
るものである。また、負圧発生室２には大気連通部６
と、外部へインクを供給するためのインク供給口７が設
けられている。

【００２４】そして、負圧発生室２とインク貯留室３は
連通部５によって通じており、この連通部５を介して、
インク貯留室３から負圧発生室２のインク供給口７へイ
ンクを供給し、一方で、大気連通部６から負圧発生室２
内に導入された大気をインク貯留室内に導入する。

【００２５】本実施例においては、大気連通部６はイン
クを滞留させるための室であるインクトラップ室７、大
気連通用内部開口８と室１１を連通させる連通路９、そ
して大気連通口１２と室１１を連通させる連通路１０か
ら構成される。なお、室１１、連通路９、１０は図１に
示したようにインクカートリッジ１を構成する壁の内部
に設けられる。大気連通部６を設ける位置としては、負
圧発生室２内において、連通部５及びインク供給口７か
ら離れた位置に内部開口８が位置するように、インク供
給口が設けられている壁と、連通部５に沿っている壁以
外の壁に設けることが望ましく、図１（ａ）に示したよ
うに連通部に沿っている壁面に対向する壁部に設けるこ
とが最も好ましい。

【００２６】上述の構成を採用することにより、環境変
化等で負圧発生室２内のインクが連通路９内に侵入し、
大気連通口１２側に移動したとしても、その移動途中に
インクはトラップ室１１の底部に滞留させることができ
る。これにより、大気連通口１２にインクが到達する可
能性を低いものとできる。

【００２７】また、図１に示したように室における連通
路９及び連通路１０の開口の位置を、開口が設けられる
壁面の中央領域とすることにより、インクカートリッジ
が任意の姿勢で載置されてもインクを滞留させることが
可能となる。これは、開口部が設けられている壁面より
も、室１１の隅部の方がインクの表面張力等により滞留
し易いので、より連通路１０内にインクが侵入しにくい
構造を提供することにもなる。

【００２８】（第２実施例）図２に本発明に係わる第２
の実施例としての大気連通構造を有するインク収容部と
してのインクカートリッジを示す。本実施例の構成は、
負圧発生室２及びインク貯留室３に関する部分は前述し
た第１実施例と変わらないが、インクカートリッジの壁
内に設けられた大気連通部の室１１と負圧発生室３との
連通状態が異なっている。

【００２９】ここで、図２（ａ）は本実施例のインクカ
ートリッジの断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中
のＢ−Ｂ断面図である。

【００３０】本発明においては、インクを大気連通口１
２に連通する連通路自体にインクが侵入するのを防止す
る構成となっている。これは、細い大気連通路にインク
が侵入した場合に、そのインクが増粘する可能性があ
る。大気連通路内でインクが増粘し、インクの移動が困
難になると、インク供給時の負圧が高くなり、インクを
吐出するための吐出部の圧力が、高記録品位を維持可能
な所定の圧力範囲から外れてしまうおそれがある。

【００３１】従って、本実施例では、前述の実施例にお
いて内部開口８と室１１を連通させる連通路９を設ける
構成にかえて、室１１の一壁面を開放状態とし、吸収部
材４に面する構成としている。

【００３２】この室１１は、前述の実施例の室７のイン
クトラップ効果に加えて、インクカートリッジ内の内圧
変化により吸収部材４からにじみでたインクがすぐに大
気連通路１０に侵入するのを防止するバッファ室の効果
も有する。

【００３３】図３は、室１１内にメニスカスを形成でき
る程度の量までインクがにじみでた状態を示している。
図３（ａ）は図２（ａ）に示した大気連通部６にインク
が侵入した状態を示す拡大断面図であり、図３（ｂ）は
図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、図３（ｃ）は図３
（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。

【００３４】本実施例においては、図３（ｂ）に示した
ように室１１の隅部がインクトラップ部となる。これ
は、室１１を構成する壁面の中央領域にはインク１４が
表面張力により付着し難いのに比べ、隅部ではインクが
メニスカスを形成しやすいためである。そして、図３
（ａ）及び（ｃ）に示したように、吸収部材４からイン
クがにじみでた状態で振動を受けても容易に大気連通路
に侵入しないように、大気連通路１０の室１１側の開口
１３を吸収部材４に対向しない壁面に設けるとともに、
壁の中央部に設けている。

【００３５】上述の構成を採用することにより、室１１
の隅部のインクトラップ部分に図３のようにインクにメ
ニスカスを形成させ、振動、落下、熱衝撃、温度変化に
よって、負圧調整のためにインクを保持する吸収部材４
からインクがにじみでて、室１１の内壁にインクが付着
したとしても、大気連通路１０内にインクが侵入する確
率を低いものとできるので、大気連通口１２にインクが
到達し、結果としてインクが漏れる可能性をより低いも
のとすることができる。

【００３６】（その他の実施例）上述の実施例では、イ
ンクトラップ室７及び１１の形状を平行６面体とし、隅
部１５の角度を直角にしたが、これに限るものではな
く、図４に示す断面形状をなす構成としても良い。

【００３７】図４（ａ）は大気連通路１０の室１１内の
開口に対向する位置と開口の両側にインクトラップ部と
なる鋭角の隅部を設けた構成となっている。また、図４
（ｂ）は大気連通路１０の開口に対向する位置に鋭角を
なす隅部を設け、それ以外の壁面は緩やかな曲率の曲面
により構成されている。そして、図４（ｃ）は複数の鋭
角の隅部を設け、前述の第２実施例と同様に連通路１０
の開口に直接対向しないように鋭角の隅部を設けてい
る。開口の近傍にも鋭角の隅部を設けている。

【００３８】大気連通部の室１１のインクトラップ部分
の形状は、少なくとも１つの隅部の角度Ｅが９０°より
も小さい角度を持つ形状にすると、このインクが鋭角の
隅部でメニスカスを作り、インクの移動を妨げやすくな
る。これにより大気連通口部からのインク漏れが防止で
きる。一方、大気連通路１０の内部開口が設けられる部
分の角度Ｆを１８０°以上としているため、インクの付
着を効果的に防止している。

【００３９】好適な例としては、図４（ｃ）に示したよ
うに開口を室１１の中央側に突出させ、これに隣接する
ように鋭角の隅部を設けることにより、より一層内部開
口にインクが到達し難い構成となる。

【００４０】前述したように、インクトラップ室またば
バッファ室に設けられる隅部の角度は、様々考えられる
が、インクカートリッジに収容されるインクの表面張力
や粘度等から好適な角度及び間隔、設けられる数等を設
定することになるのは言うまでもない。

【００４１】以下、上述のインクカートリッジが用いら
れる装置について説明する。

【００４２】図５は、本発明に係わるインクカートリッ
ジ１が搭載可能なインクジェット機録装置の一例として
の概略斜視図であり、１は前述したインク収容部である
インクカートリッジであり、ＨＣはインクカートリッジ
１とインク吐出部を有する記録手段である記録ヘッドカ
ートリッジ５００１を着脱可能に保持するキャリッジで
ある。

【００４３】５００４はキャリッジＨＣを記録紙やプラ
スチック薄板等の被記録媒体５００６に対して走査させ
るためのリードスクリューであり、５００３はキャリッ
ジＨＣの走査を案内するためのガイドレールである。こ
こで、リードスクリュー５００４はギア５００９及び５
０１１を介して駆動モータ５０１３の正逆回転に連動
し、さらに、リードスクリュー５００４に刻まれた螺旋
溝５００５がキャリッジＨＣに設けられた不図示の係合
部と係合しているため、キャリッジＨＣの走査は駆動モ
ータ５０１３の駆動によって装置の長手方向に行われる
ことになる。そして、被記録材５００６は、プラテンロ
ーラ５０００によって搬送される。

【００４４】また、被記録材５００６の搬送領域に隣接
して、吐出部の回復手段が設けられる。この回復手段
は、前記記録ヘッドカートリッジの吐出口部（不図示）
をキャッピングするためのキャップ部材５００２と、こ
のキャップ部材５００２に設けられた内部開口（不図
示）を介して吐出部を吸引回復する吸引手段５０１２か
らなる。この吸引手段には、ギア５０１０及び切り替え
クラッチ等の公知の伝達手段により、駆動モータ５０１
３から駆動力が伝達される。

【００４５】さらに、上述の吸引回復処理は吐出口の目
詰まり等の回復だけでなく、吸引量を変化させることに
より、インクカートリッジから吐出部までのインクを排
出させて微細なゴミや気泡等をフィルター部だけでなく
インク流路内から除去することも可能である。このイン
ク流路の回復処理は定期的に、またはユーザーが必要と
判断した場合に強制的に行われるものであり、良好な印
字品位を維持することが可能となる。

【００４６】前述のキャッピング及び吸引回復の各処理
は、キャリッジＨＣがホームポジション側の領域に来た
ときに、それぞれの対応位置で行われることになる。そ
して、これらの各処理は周知のタイミング及びシーケン
スを利用して任意の態様で、単独または複合的に実施さ
れる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成を採用
することにより、環境変化等によりインクを保持する部
材からインクがにじみ出したとしても、大気連通部にイ
ンクを滞留させる機構を設けているため、インクカート
リッジの外表面に設けられている大気連通口にインクが
到達する可能性を低いものとできる。

【００４８】また、インクカートリッジが任意の姿勢で
載置されてもインクを滞留させることが可能となる。

【００４９】そして、仮に振動、落下、熱衝撃、温度変
化によって、負圧調整のためにインクを保持する吸収部
材からインクがにじみでて、インクトラップのための室
の内壁にインクが付着したとしても、大気連通口に連通
する大気連通路内にインクが侵入する確率を低いものと
できるので、インクがインクカートリッジの大気連通口
から漏れて周囲を汚損する可能性をより低いものとする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明に係わる第１の実施例と
してのインクカートリッジの断面図

【図２】（ａ）（ｂ）は本発明に係わる第２の実施例と
してのインクカートリッジの断面図

【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は図２に示した大気連通部
にインクが侵入した際の拡大断面図

【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明に係わる他の大気
連通部の形状を示した断面図

【図５】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
一例を示す概略斜視図

【符号の説明】

１ インクカートリッジ ２ 負圧発生室 ３ インク貯留室 ４ 吸収部材 ５ 連通部 ６ 大気連通部 ７ インク供給口 ８ 内部開口 ９ 連通路 １０ 連通路 １１ 室 １２ 大気連通口 １３ 開口 １４ インク ５０００ プラテンローラ ５００１ 記録ヘッドカートリッジ ５００２ キャップ部材 ５００４ リードスクリュー ５００５ 螺旋溝 ５００６ 被記録材 ５００９ ギア ５０１１ ギア ５０１２ 吸引手段 ５０１３ 駆動モータ ＨＣ キャリッジ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを保持する吸収部材を有するイン
   クカートリッジにおいて、 大気を導入する大気連通口と、 前記吸収部材に通じる第１の面を含む複数の面により構
   成される室と、 該室と前記大気連通口とを連通させる連通路と、を有
   し、 前記第１の面と異なる前記室の壁部に前記大気連通口と
   連通する連通路が開口していることを特徴とするインク
   カートリッジ。
2. 【請求項２】 前記第１の面は前記吸収体に対向してお
   り、前記壁部は前記第１の面に対して交差することを特
   徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記壁部は、９０度以下の第１の角部と
   １８０度以上の第２の角部を有しており、前記開口は前
   記第２の角部に設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載のインクカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記第１の角部と前記第２の角部は交互
   に複数設けられることを特徴とする請求項３に記載のイ
   ンクカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記第１の角部は、前記インクの表面張
   力によりインクを滞留させる角度を有することを特徴と
   する請求項３に記載のインクカートリッジ。