JPH08216428A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクカートリッジの構成を簡単化し製造を
容易とさせ、インク供給性能を向上させる。 【構成】 容器２内にインク袋３を配設すると共に、廃
インク袋４を配設し、廃インク袋４に仕切部４ｃを設け
て少なくとも二つの区画室４ａ及び４ｂを画定し、その
一方に廃インクを吸収して体積が膨張する吸収剤５を収
容させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ等に使用するインクカートリッジに関するものであっ
て、更に詳細には、未使用のインクを供給すると共に使
用済みの廃インクを回収することの可能なインクカート
リッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタに使用するイン
クカートリッジとしては、従来、例えば特開平２−１９
２９５３号に記載されているものがあり、その第１図に
示されているインクカートリッジを図７として示してあ
る。この従来のインクカートリッジにおいては、未使用
のインクを収容するインク袋１０１がインクカートリッ
ジ１２０のカートリッジケース１１０の底部上に載置さ
れており、一方、使用済みの廃インクを回収する廃イン
ク袋１０３は上蓋１１１に固着されている。そして、廃
インク袋１０３は、フィルム等のシート体から形成され
ており、その内部には全体的に一様に高分子吸収材が収
納されている。そして、廃インク袋１０３の一端は廃液
口１０３ａを介して廃液針１０６に連結されており、一
方、廃インク袋１０３は非透過性のフィルム等から構成
されているので、チューブ１０５が挿入されており外部
と通気孔Ｂを介して連通されている。

【０００３】この様な従来のインクカートリッジでは、
廃インク袋１０３を上蓋１１１に固着するものであり、
且つ廃液針１０６を介してその内部に廃インクを回収す
るものであるから、構造が複雑であり、製造上困難性が
あり且つコスト高とならざるを得ない。更に、この従来
のインクカートリッジにおいては、高分子吸収材１０４
を使用して回収した廃インクを吸収するものであるが、
高分子吸収材１０４は、廃インク袋１０３の長さにわた
ってほぼ一様に分布されている。従って、廃液針１０６
から廃インクが廃インク袋１０３内に回収されると、廃
インク袋１０３内の入り口近くに存在する高分子吸収材
１０４が廃インクを吸収してその体積を膨張させる。す
ると、廃インク袋１０３の入り口近くにおいて膨張した
部分はインク袋１０１の供給口１０１ａ近くを押しつぶ
し、インク袋１０１からのインクの供給を阻害する傾向
となる。従って、上述した従来技術のインクカートリッ
ジにおいてはインク袋１０１内に収容されているインク
全てを使用することができないという欠点を有してい
る。更に、廃インク袋１０３はチューブ１０５を介して
外部と連通されているので、廃インク袋１０３内に廃イ
ンクを回収する上で困難性がともなうという欠点も有し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した従来技術の欠点を
解消し更に性能の優れたインクカートリッジを提供する
ことを目的とする。特に、本発明は、インク袋内に収容
されているインクをほぼ完全に使用することを確保する
ことを可能としたインクカートリッジを提供することを
目的とする。更に、本発明は、廃インクの回収を確実且
つ容易とさせることを目的とする。更に、本発明は、構
造が簡単であり製造が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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、インク
ジェットプリンタ等に使用するのに適したインクカート
リッジが提供される。本インクカートリッジは、インク
供給口と廃インク回収口とを具備する容器を有してい
る。該容器は、好適には、上半分と下半分の二つ割り構
造を有している。該容器内には、インクを収容するイン
ク袋が配設されており、インク袋から供給されるインク
は該容器のインク供給口を介してカートリッジ外部へ供
給される。典型的には、本インクカートリッジをプリン
タに装着した場合に、プンリトヘッド等へ連結されるイ
ンク供給管路がインクカートリッジのインク供給口と連
結される。

【０００６】該容器内には、更に、廃インク回収口を介
して該容器内部に回収される廃インクを吸収する廃イン
ク袋が設けられている。本発明においては、廃インク袋
は、廃インク回収管路に直接連結されるものではなく、
廃インク回収管路は容器の廃インク回収口と連結される
に過ぎない。従って、回収された廃インクは容器の内部
に回収されるが、従来技術における如く、直接的に廃イ
ンク袋内に回収されるものではない。本発明における廃
インク袋は、仕切部によって少なくとも２つの区画室が
形成されており、その区画室の少なくとも１つには廃イ
ンクを吸収するとその体積を膨張させる吸収剤を有して
いる。この吸収剤としては、例えば、上述した従来技術
に記載されている高分子吸収剤を使用することが可能で
ある。この様に、廃インク袋に複数個の区画室を形成
し、その内の少なくとも１つに吸収剤を収納する構成と
することにより、吸収剤が廃インクを吸収してその体積
を膨張させると仕切部が解除されてそれまで仕切部によ
って分離されていた区画室が連結されることとなる。従
って、本発明においては、廃インク袋を廃インクを吸収
可能な物質から構成し、且つ複数個の区画室を形成する
と共に、少なくともその１つの区画室内に吸収剤を収納
する構成としたので、吸収剤が廃インクを回収して廃イ
ンク袋が体積を膨張する方向を制御することが可能とな
り、その結果、廃インク袋の膨張動作を利用して、イン
ク袋を押圧しインク袋からのインクの供給を助長するこ
とを可能としている。

【０００７】

【実施例】図１を参照すると、本発明の１実施例に基づ
いて構成されたインクカートリッジ１を使用したプリン
タシステムの概略図が示されている。即ち、インクカー
トリッジ１は、途中にインクセンサ９を有するインク供
給管路１０を介してプリントヘッド１６へ接続されてお
り、未使用のインクがインクカートリッジ１からプリン
トヘッド１６へ供給される。プリントヘッド１６からの
使用済みの廃インクを回収する第１廃インク回収管路１
１がプリントヘッド１６からポンプ１５へ連結されてお
り、更にヘッドキャップ１７からの廃インクを回収する
第２廃インク回収管路１２もポンプ１５へ連結されてい
る。そして、ポンプ１５は、第３廃インク回収管路１３
を介してインクカートリッジ１へ接続されている。更
に、パージモータ１８がヘッドキャップ１７及びポンプ
１５の両方へ動作結合されており、廃インクを強制的に
インクカートリッジ１へ回収させている。この様に、本
発明のインクカートリッジを使用するプリンタシステム
においては、未使用のインクがインクカートリッジ１か
らプリンタヘッド１６へ供給され、プリントに使用され
なかった廃インクをインクカートリッジ１内に回収する
ものである。

【０００８】本インクカートリッジ１は、大略、容器２
と、未使用のインクを収容するインク袋３と、回収され
た廃インクを吸収するインク袋４とを有している。後に
詳細に説明する如く、容器２は、好適には、上下の二つ
割り構造を有しており、プラスチック等からモールド成
形することが可能である。容器２は、プリンタシステム
のインク供給管路１０の一端を挿入可能なインク供給口
２２を有すると共に、プリンタシステムの廃インク回収
管路１３の一端を挿入可能な廃インク回収口２３を有し
ている。インク袋３は所望量のインクを収容可能な任意
の構造のものを使用することが可能であり、例えば、上
述した従来技術のものを使用することも可能である。即
ち、インク袋３は、インクを透過させることのない例え
ばプラスチック等のフィルムから構成されており、金属
製リング等から構成される口部３ａが容器２のインク供
給口２２に固定され、口部３ａ内にインク供給管路１０
の一端が挿入される。

【０００９】廃インク袋４は、廃インク吸湿性の物質か
ら構成されており、従って廃インクを透過させることが
可能である。廃インク袋４の材質としては、例えば、木
材パルプとマニラ麻とポリプロピレンとからなるヒート
ロン（商品名、南国パルプ工業製）を使用することが好
適であるが、例えば、紙や布等その他の廃インクを吸収
可能なものであればどのような材質のものも使用可能で
ある。図示例においては、廃インク袋４は一枚の用紙を
二つおりにしその周囲三方を綴代４ｄとして固着して形
成されている。そして、そのほぼ中央を両面接着テープ
によって上下の壁部分を接着させて仕切部４ｃを形成
し、それにより一対の前部区画室４ａ及び後部区画室４
ｂを画定している。前部区画室４ａは空のままである
が、後部区画室４ｂは吸収剤５を所定量充填してある。
この吸収剤５は、廃インクなどの液体を吸収するとその
体積を膨張させるものであって、種々の高分子吸収剤を
使用することが可能である。例えば、澱粉系アクリル酸
グラフト重合化物（三洋化成工業製「サンウエット」及
びダイセル化学製「ジェルファイン」）、ポリアクリル
酸塩系ポリマー（製鉄化学製「アクアキープ」、日本触
媒工業製「アクアリックＣＡ」、荒川工業製「クリスパ
ー」、花王製「ターファイン」、日本エクスラン製「エ
クスラーナ」）、ビニルアルコールアクリル酸塩系ポリ
マー（住友化学工業製「スミカゲル」）、ＰＶＡ系ポリ
マー（日本合成化学工業製「ＧＰ」）、イスブチレン無
水マイレイン酸系ポリマー（クラレ・イスブレンケミカ
ル製「ＫＩゲル」）等を使用することが可能である。

【００１０】ところで、本実施例においては、廃インク
袋４は、容器２の底面上に載置されている。従って、容
器２の廃インク回収口２３を介して容器２の内部に延在
する廃インク回収管路１３の一端から容器２の内部へ廃
インクが回収されると、その廃インクは容器２の底面上
に滴下する。そして、その廃インクは容器２の底面上に
載置されている廃インク袋４に到達すると廃インク袋４
に吸収される。廃インク袋４に吸収される廃インクは次
第に前部区画室４ａに沿って進行し、仕切部４ｃを越え
て、後部区画室４ｂに到達する。すると、後部区画室４
ｂ内には吸収剤５が収容されているので、吸収剤５が廃
インク袋４内を浸透してきた廃インクを吸収しその体積
が膨張する。吸収剤５が所定の体積を越えて膨張する
と、仕切部４ｃを形成している両面接着テープが剥離
し、後部区画室４ｂを前部区画室４ａと連通させ、従っ
て、膨張した吸収剤５は前部区画室４ａ内にも入り込み
廃インク袋４を全体的に膨張した状態とさせる。

【００１１】この様に吸収剤５が廃インクを吸収するこ
とにより段階的に廃インク袋４が膨張させる状態につい
て図２（ａ）乃至（ｃ）を参照して詳細に説明する。図
１（ａ）は、初期状態であり、インクカートリッジ１の
容器２内にインクが充填されているインク袋３が配設さ
れており、更に後部区画室４ｂ内に吸収剤５を収容する
廃インク袋４が容器１の底面上に載置して配設されてい
る。廃インク回収口２３を介して容器１内部に廃インク
が回収されると、その廃インクは容器１の底面に沿って
流れ、廃インク袋４に遭遇してそれに吸収される。尚、
本発明の好適実施例によれば、廃インク袋４が前部区画
室４ａと後部区画室４ｂの一対の区画室を有しており且
つ前部区画室４ａが空であり後部区画室４ｂ内に廃イン
ク吸収剤が収容されている場合には、容器１内部に廃イ
ンクを回収する廃インク回収口２３側に近接して前部区
画室４ａを位置させ、一方後部区画室４ｂは廃インク回
収口２３から最も離して位置させる。従って、廃インク
回収口２３から容器２内部に回収された廃インクは最初
に空の前部区画室４ａの部分に吸収され、その廃インク
は徐々に後部区画室４ｂに向かって進行する。更に、容
器２内に十分な量の廃インクが回収される場合には、廃
インクの一部は容器２の底面に沿っても後部区画室へ向
かって進行する。

【００１２】そして、廃インクが後部区画室４ｂに到達
すると、図２（ｂ）に示した如く、廃インクはその中に
収容されている吸収剤５によって吸収され、その結果吸
収剤５’はその体積を膨張し、後部区画室４ｂ全体が膨
張する。この場合に、廃インク袋４が膨張するのは、膨
張した吸収剤５’を収容する後部区画室４ｂのみであ
り、且つ廃インク袋４の上にはインクが充填されたイン
ク袋３が位置されているので、インク袋３の後部部分を
押圧することとなる。そのために、インク袋３内に充填
されているインクは圧力を受け、インク供給口２２を介
してインク供給管路１０へ強制的に送給されることとな
る。この様に、インク袋３においてともすれば残留しが
ちな後部部分が膨張する廃インク袋４の後部区画室４ｂ
によって最初に強制的に押圧されるので、インク袋３内
にインクが未使用のまま残留する傾向は効果的に解消さ
れる。

【００１３】次いで、更に、廃インクが容器２内部に回
収されると、膨張した吸収剤５’は更に膨張し、ついに
所定の臨界体積を越えると、廃インク袋４の仕切部４ｃ
が解除される。この状態を図２（ｃ）に示してある。即
ち、仕切部４ｃが廃インク袋４の中央の対向内面を互い
に接着させる両面接着テープで構成されている場合に
は、その両面接着テープが剥離されることによって、後
部区画室４ｂは前部区画室４ａと連通される。その結
果、後部区画室４ｂ内の膨張した吸収剤５’は前部区画
室４ａ内に流れ込み、前部区画室４ａも膨張状態とさせ
る。従って、インク袋３は、後部から前部方向にかけて
押圧されて、インク袋３内に充填されているインクは更
に絞り出される傾向となる。この様に、本発明において
は、廃インク袋４は、方向性をもって順次膨張されるも
のであるから、インク袋３は段階的に後部から前部にか
けて押圧力を受けることとなり、インク袋３内に充填さ
れているインクは、後部から前部へ向かって次第に押し
出される傾向となる。

【００１４】尚、上述した実施例においては、廃インク
袋４を容器２の底面上に載置させたが、廃インク袋４の
下側に下敷きを設けることも可能である。この下敷き
は、好適には、廃インク袋４の材質よりも廃インクの吸
湿性に優れており、回収された廃インクを速やかに後部
区画室４ｂ内に収容されいてる吸収剤５に吸収させる構
成とすると良い。更に、容器内部に回収される廃インク
を後部区画室４ｂ内に収容されている吸収剤５に迅速に
吸収させることが可能であれば、廃インク袋４をインク
袋３の上側に載置させることも可能である。更に、上述
した実施例においては、廃インク回収管路１３の一端か
ら容器２内に回収される廃インクは容器２の底面上に一
端滴下し底面に沿って流れて廃インク袋４に吸収されて
いるが、例えば、回収された廃インクが直接的に廃イン
ク袋４上に滴下するか又は吸収されるように構成するこ
とも可能である。しかしながら、廃インク回収管路１３
を廃インク袋４と直接的に連結することは所望により可
能であるが、特に必要なものではない。更に、上述した
実施例においては、前部区画室４ａと後部区画室４ｂと
の一対の区画室を設けているが、所望のインク押し出し
効果が得られる限り、この様な区画室は所望により任意
の個数設けることが可能であり、更に、任意の区画室内
に所望量の吸収剤５を収容させることが可能である。
又、上述した実施例においては、両面接着テープを使用
して仕切部４ｃを形成しているが、例えば、糊又は所望
の接着剤等を使用して廃インク袋４の対向する所望の内
面部分を貼り合わせる等のその他の手段によっても仕切
部４ｃを形成することも可能である。

【００１５】次に、図３（ａ）乃至（ｄ）を参照して、
本発明インクカートリッジ１の具体的構成の１実施例に
ついて説明する。図３に示したインクカートリッジ１に
おける容器２は上下の二つ割り２ａ及び２ｂから構成さ
れている。図３（ａ）は中央断面図を示しており、初期
的状態においては、上蓋２ａと下蓋２ｂとを合わせた容
器２内には、ほぼその全体的な容積を占めてインクが充
填されているインク袋３が配設されている。インク袋３
の金属性リング等からなる口部３ａは、容器２のインク
供給口２２内に固定して位置されている。図３（ｄ）の
正面図に示される如く、容器２正面の中央に位置してイ
ンク供給口２２が設けられており、横方向に多少離隔し
た位置に廃インク回収口２３が設けられている。そし
て、図３（ａ）に示される如く、下蓋２ｂの内部底面上
には廃インク袋４が載置されており、その上側にインク
袋３が横たわっている。廃インク袋４は、前述した如
く、仕切部４ｃによって前部区画室４ａと後部区画室４
ｂとに分離されており、後部区画室４ｂ内には吸収剤５
が収容されている。尚、図３（ｂ）は本インクカートジ
ッリ１の概略平面図、及び図３（ｃ）はその概略底面図
である。

【００１６】図４（ａ）及び（ｂ）は、図３に示したイ
ンクカートリッジ１における上蓋２ａの構成を更に詳細
に示したものである。即ち、上蓋２ａは、大略矩形形状
の箱型をしており、その正面図である図４（ｂ）に示さ
れる如く、その一側面には、インク供給口２２の一部を
画定するインク供給口切り欠き部２２ａ及び、廃インク
回収口２３の一部を画定する廃インク回収口切り欠き部
２３ａが形成されている。更に、図５（ａ）及び（ｂ）
は、図３に示したインクカートリッジ１における下蓋２
ｂの構成を詳細に示している。図５（ｂ）は、その概略
正面図であり、インク供給口２２の一部を画定するイン
ク供給口突起２２ｂが形成されており、一方廃インク回
収口２３の一部を画定する廃インク回収口突起２３ｂが
形成されている。更に、本下蓋２ｂにおいては、図５
（ａ）の概略平面図に示した如く、廃インク回収口突起
２３ｂの後方所定の位置に底面から立設してストッパ２
４が設けられている。このストッパ２４は、廃インク回
収口２３内に挿入される廃インク回収管路１３の一端が
容器２内部深くに挿入されることを防止し、それを所定
の位置に位置規制するするストッパである。

【００１７】図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の好適実
施例に基づいて構成された廃インク袋４の詳細な構成を
示している。この廃インク袋４は、細長い大略矩形形状
の用紙（例えば、前述した紙、布等の廃インク吸湿性を
有するもの）を二つ折りにし、その３つの辺における合
わせ部分の周囲を熱溶着又は接着剤等によりシール部４
ｄを形成している。そして、二つ折りにする場合に、そ
のほぼ中央に接着剤又は両面接着テープを貼着して仕切
部４ｃを形成し、前部区画室４ａと後部区画室４ｂとの
二つの分離された部屋を形成する。その場合に、図６
（ｂ）に示した如く、後部区画室４ｂ内に廃インクを吸
収して体積を膨張させる吸収剤５を収容させる。この場
合に、仕切部４ｃを形成する接着剤又は両面接着テープ
の接着強度は、後部区画室４ｂ内に収容されている吸収
剤５が廃インクを吸収することにより膨張する場合に、
その体積が所定の臨界値を越えると剥離する程度の接着
強度のものに設定する。その様に構成することにより、
後部区画室４ｂ内の吸収剤５が所定の臨界値を越えて膨
張した場合に、仕切部４ｃが解除されて後部区画室４ｂ
と前部区画室４ａとが連通され、膨張された吸収剤５が
前部区画室４ａ内にも流れ込み、前部区画室４ａを膨張
させることとなる。

【００１８】

【効果】本発明によれば、廃インク袋の膨張動作に指向
性が与えられているので、インク袋からのインク供給動
作を促進させることが可能である。又、インクの使用効
率を向上させ且つ廃インクの回収効率も向上させること
が可能である。更に、インク袋を押圧して強制的にイン
クを外部へ供給させるので、インク袋内にインクを残留
させることがないか又は残留量を最小とさせることを可
能としている。廃インク袋は容器内に配置させることが
必要であるに過ぎないので、その配置位置は特に制限さ
れることはなく、インクカートリッジの構造及び製造が
簡単化され且つ設計も容易化される。更に、廃インク袋
自体が回収された廃インクを吸収可能なものであるから
空気等のガスに対しては透過性を有しており、従って廃
インク袋内の気体等を放出させるための機構を設けるこ
とは必要ではない。

【００１９】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明はこれら具体例にのみ限定さ
れるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱する
ことなしに種々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクカートリッジを使用したプリ
ンタシステムを示した概略図。

【図２】 （ａ）乃至（ｃ）は本発明のインクカートリ
ッジのインク供給助長動作を説明するための各概略図。

【図３】 本発明の１実施例に基づいて構成されたイン
クカートリッジの概略図であって、（ａ）はその中央断
面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は正面
図。

【図４】 図３におけるインクカートリッジにおける上
蓋の概略図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図。

【図５】 図３におけるインクカートリッジにおける下
蓋の概略図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図。

【図６】 本発明の１実施例に基づいて構成された廃イ
ンク袋の概略図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正
面図。

【図７】 従来技術のインクカートリッジを示した概略
断面図。

【符号の説明】

１：インクカートリッジ ２：容器 ３：インク袋 ４：廃インク袋 ４ａ：前部区画室 ４ｂ：後部区画室 ４ｃ：仕切部 ５：吸収剤 １０：インク供給管路 １３：廃インク回収管路 ２２：インク供給口 ２３：廃インク回収口

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク供給口と廃インク回収口とを具備
   する容器、前記容器内に配設されており前記インク供給
   口を介して供給すべきインクを収容するインク袋、前記
   容器内に配設されており前記廃インク回収口を介して前
   記容器内へ回収される廃インクを吸収する廃インク袋、
   を有しており、前記廃インク袋は仕切部によって少なく
   とも２つの区画室を形成しており、且つ廃インクを吸収
   すると体積が膨張する吸収剤がすくなとも１つの区画室
   内に収容されており、前記吸収剤の膨張により前記仕切
   部を解除して当初吸収剤を収容していた区画室を当初吸
   収剤を収容していなかった区画室と連通させることを特
   徴とするインクカートリッジ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記当初吸収剤を収
   容していた区画室は、当初前記当初吸収剤を収容してい
   なかった区画室に対して、前記インク供給口から一層離
   隔して位置されていることを特徴とするインクカートリ
   ッジ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記廃インク
   袋は前記容器の底部壁上に載置されていることを特徴と
   するインクカートリッジ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の内のいずれか１項にお
   いて、前記インク袋は前記廃インク袋上に載置されてい
   ることを特徴とするインクカートリッジ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の内のいずれか１項にお
   いて、前記仕切部は前記廃インク袋の対向する内壁の一
   部を一時的に接着させて形成したものであることを特徴
   とするインクカートリッジ。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記仕切部は両面接
   着テープによって形成したものであることを特徴とする
   インクカートリッジ。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記廃インク袋は廃
   インクは透過させるが吸収剤は透過させない物質から構
   成されていることを特徴とするインクカートリッジ。