JPH10100429A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクカートリッジの容積効率を高めて多量
のインクを収納でき、インク容器内の吐き出し性の良い
繊維状材料で構成することでインクの残量を最小限に抑
えることを可能とし、インク保持体を移動させないよう
にするリブ板を設けてインク保持体が移動しないように
することで安定したインク供給をする。 【解決手段】 通気口を有する上板と四面の側板と供給
口付近が一段下がった面を有する底板とインクヘッドと
分離可能な結合部からなり、インク容器の内部に挿入さ
れている吸水処理をしたポリエステル繊維状材料を、イ
ンク保持体が移動しないように円錐状の先端がとがっ突
起を設けてインク保持体内に刺すことで移動を防止する
ように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタ用のインクカートリッジの構造に関して、特にイ
ンクの貯蔵及び供給に適した内部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクを噴射する印字ヘッドにインクを
供給するインクカートリッジにおいては、インクカート
リッジ内でのインク揺動による気泡混入の防止やインク
漏れ防止を目的で多孔質材料からなるインク保持体が挿
入されている。

【０００３】これらの方法として、容器内にインク保持
体（ウレタンフォーム）にインクを含浸させ、保持体の
毛細管力によりインクを保持し、容器内の背圧を適度に
調整することが提案されている。

【０００４】また、インク容器内のインク保持体にポリ
エステルフェルト繊維材を用いてインクを含浸させ、保
持体の毛細管力によりインクを保持し、この吸収体にイ
ンク供給口を圧接配置しヘッドへインクを供給すること
が提案されている（特開平６−２５５１２１）。

【０００５】図５はポリエステル繊維材料を用いたイン
クカートリッジの従来例を示す断面図であり、タンク受
け１５と大気連通口１４及びインク供給口１９を有し、
上記タンク受け１５に嵌合装着されるインクタンク１６
と、このインクタンク１６内に装着されてインクが含浸
保持されているインク吸収体１７と、上記タンク受け１
５の底部に設けられ、一端がインクタンク１６のインク
供給口１９に挿入されてインク吸収体１７に圧接配置さ
れると共に他端がヘッド本体１３に連続接続されるジョ
イント部材１８とを備えている。この構造のようにイン
ク吸収体１７は、ポリエステル繊維材料を用いた場合再
利用性には優れているが、インクを含浸させるのに時間
がかり、また含浸させたインクが吐き出しにくいため、
インク吸収体内に残るインク量が多くなる問題点があ
る。また、衝撃が加わると内部のインク吸収体１７が移
動してしまう危険があり安定したインク供給ができない
可能性がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決しインク含浸の時間を短くできまた、イン
ク吐き出し性を向上させることで、インク容器内のイン
クの残量を最小限に抑えることを可能としさらに衝撃な
どによるインク保持体の移動が防げるインクジェットプ
リンタ用のインクカートリッジを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】通気口を有する蓋と四面
の側板と供給口付近が一段下がった面を有する底部と印
字ヘッドと分離可能な結合部からなり、インク容器の内
部に挿入されている繊維状材料において、インク吐き出
し性の良い繊維材料を利用し、供給口近傍に繊維密度の
高いフェルトブロック、その他に繊維密度が低いフェル
トブロックを設け、インク保持体の密度差で生じる毛細
管力を利用しインクの集液効果を高めるようにした。ま
た、インク保持体が移動しないように平板に円錐状の先
端がとがった突起を設けてインク保持体を挟み尖った突
起がインク保持体内に刺さることでインク保持体の移動
を防止するようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は本発明のインクカートリッジの
内部構造を示す断面図である。蓋１の内面には、煙突状
をした空気連通孔８を有し、またインク保持体とリブ板
７を押さえるために蓋１の内面にインク容器２の内壁全
周にガイドとなるようにリブ９を有し、その内面にもイ
ンク保持体を押さえるために複数本のリブ９が設けられ
ている。供給口１１付近は底面１０よりも一段下がった
構造となっている。

【０００９】インク容器２内のインク保持体は、供給口
１１付近が一段下がったところにインク保持体４、その
他に主インク保持体３が挿入されている。インク保持体
４と主インク保持体３は互いに接触するよに重ねられ、
インク保持体４の容積は主インク保持体３の容積よりも
小さい。

【００１０】インク保持体４は一段下がった部分に隙間
無くひきつめられているが、底面１０よりでっぱらず主
インク保持体３を局部的に圧縮していない。主インク保
持体３はインク容器２の容積より大きい状態のものをリ
ブ板７と一体化してインク容器２内の底面１０及びイン
ク保持体４に押圧して挿入されている。

【００１１】供給口１１にはフィルター５が配置されて
いる。印字ヘッドとの接続部にはシール部材６が挿入さ
れている。

【００１２】インク容器２内のインクの流れは、初期状
態では主インク保持体３にインクが保持されている。印
字ヘッドによるポンプ作用によりインクが外部へ排出さ
れ始めるとインク保持体間の密度差より生じる毛細管力
と印字ヘッドのポンプ作用で主インク保持体３からイン
ク保持体４へインクが移動し、フィルター５を通り印字
ヘッドへ供給される。

【００１３】本実施例においては、主インク保持体３と
インク保持体４は互いに接触して重ねられ、インク保持
体４の重なり合う面積は主インク保持体３の１／２以下
程度である。この接触面積が大きくなると、インクは集
めやすいがインク保持体４の容積が増えるために、主イ
ンク保持体３にくらべ密度が高いインク保持体４では毛
細管力が高いために内部にインクを保持しようとする力
が強く働くため、多くのインクが保持されてしまいイン
クの使用効率が悪くなってしまう。

【００１４】主インク保持体３とインク保持体４はポリ
エステル繊維材を吸水処理を施した繊維により作られた
フェルトブロックで構成したものを本実施例では使用し
ている。

【００１５】また、主インク保持体３とインク保持体４
はインクの流れ方向と繊維方向１２を一致させた構成に
配置すると主インク保持体３、インク保持体４内をイン
クがスムーズに流れ、効率良くインクが移動可能となる
のでインク保持体内からインクの吐き出し性が向上す
る。

【００１６】インク保持体であるフェルトブロックを構
成する繊維密度はインク保持体４が高く、主インク保持
体３の繊維密度を低くすることで毛細管力が生じ供給口
１１の遠方より近傍が増大し効率のよい集液効果が発揮
される。本実施例では、インク保持体３とインク保持体
４の密度差は０．１３ｇ／ｃｍ³に設定している。

【００１７】供給口１１付近が一段下がったところに繊
維密度の高いフェルトブロックであるインク保持体４を
配置することで繊維間の隙間が狭く空気を通しにくいた
め印字ヘッドへの空気混入を防ぎ、安定したインク供給
が行われ信頼性の向上になる。また、主インク保持体３
は低繊維密度により作られたフェルトブロックのため大
量のインクを含浸することができ、インク容器２内の負
圧を印字ヘッドの吐出力より弱く設定されているので含
浸されているインクのほとんどを消費することができ
る。

【００１８】リブ板７は主インク保持体３が落下時の衝
撃や振動などにより移動しないようにするために配置さ
れている。このリブ板７は、円錐状の先端が尖った形状
で構成され主インク保持体３を両側面から挟み込むこと
で円錐状の突起部分が主インク保持体３内に突き刺さり
主インク保持体３と一体化した状態でインク容器２内に
挿入することにより移動防止に効果がある。

【００１９】図２、図３、図４は主インク保持体３をリ
ブ板７で挟みインク容器２に挿入するまでを示したもの
である。図２は、主インク保持体３をリブ板７で挟む前
の状態を示した図で、主インク保持体３はインク容器２
より容積が大きい状態になっている。図３は、主インク
保持体３をリブ板７で両側面より挟んで突起の部分を刺
し主インク保持体３と一体化した状態を示した図であ
る。図４は、主インク保持体３とリブ板７を一体化して
インク容器２内に挿入した状態を示す図であり、インク
容器内２に圧縮状態で挿入される。

【００２０】供給口１１近くにはポリエステル材料から
なるフィルター５を設けている。本実施例では、フィル
ター５の１穴の開口部の大きさは主インク保持体３とイ
ンク保持体４の繊維やゴミが印字ヘッドへ流失しないよ
うに２５μｍ以下のものを使用しゴミの流失防止を確実
にしている。

【００２１】また、単位面積当たりの開口率を高めたも
のを使用することでインクの流れに対してなるたけ抵抗
とならないようにし、印字ヘッド内にインクを供給でき
るようにしている。

【００２２】蓋１はインクが外部へ漏れないように超音
波溶着で接着しインク容器２内を気密にしている。空気
連通孔８を細い煙突状にすることでインク容器２内の空
気を外部に出にくくしてインク容器２内のインク乾燥を
防止し、外部からのゴミがインク容器２内に入らないよ
うにしている。また、環境変化による圧力の上昇が発生
しても、インク容器２内と外気が連通しているためにイ
ンク漏れの心配がない。

【００２３】

【発明の効果】本発明のインクカートリッジにおいて
は、インク保持体間に密度差を生じさせることで毛細管
力が比較的簡素な内部構造によって調整されているの
で、インク充填の容積効率が高く供給口にインクを集積
する効果にすぐれ、またインク保持体を構成する繊維材
を吸水処理したポリエステル繊維材を使用することでイ
ンク注入時の時間が短縮できインク保持体内からのイン
ク吐き出し効果がすぐれ、インク保持体内のインク残量
が少なくでき使用効率が高くなる。また、止めリブとイ
ンク保持体を一体化しインク容器内に挿入することで、
落下時の衝撃や振動などにより移動しなくなり、万一強
い衝撃などを受けた後でも安定したインク供給が行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるインクカートリッジを
示す断面図である。

【図２】本発明の実施例におけるインクカートリッジの
主インク保持体をリブ板で挟む前の状態を示した図であ
る。

【図３】本発明の実施例におけるインクカートリッジの
主インク保持体とリブ板で一体化した状態を示した図で
ある。

【図４】本発明の実施例におけるインクカートリッジの
主インク保持体とリブ板を一体化してインク容器内に挿
入した状態を示す図である。

【図５】従来例におけるインクカートリッジを示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 蓋 ２ インク容器 ３ 主インク保持体 ４ インク保持体 ５ フィルター ６ シール部材 ７ 止めリブ ８ 空気連通孔 ９ リブ １０ 底面 １１ 供給口 １２ 繊維方向 １３ ヘッド本体 １４ 大気連通孔 １５ タンク受け １６ インクタンク １７ インク吸収体 １８ ジョイント部材 １９ インク供給口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクヘッドと分離可能なインクカート
   リッジにおいて、通気口を有する蓋と四面の側板と供給
   口付近が一段下がった面を有する底部とインクヘッドと
   分離可能な結合部からなり、供給口にはフィルターが配
   設され、繊維状材料からなるインク保持体が突起がある
   ２枚の部材で挟まれた状態で構成されインク容器の内部
   に挿入され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】 繊維状材料からなるインク保持体は繊維
   密度の異なる複数種のフェルトブロックからなり、供給
   口近傍に繊維密度の高いフェルトブロックが配設され、
   繊維密度が高いものほどフェルトブロックの面積を小さ
   くして集液効果を向上させた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】 インク容器内の繊維状材料からなるイン
   ク保持体のフェルトブロックは吸水処理を行ったポリエ
   ステル繊維材料を用いた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】 インク容器内の供給口にはゴミの流失を
   防ぐためにポリエステル繊維により構成されたフィルタ
   ーが配設され、その開口部の大きさが３０μｍ以下で構
   成さ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。
5. 【請求項５】 インク容器内のインク保持体が移動しな
   いように、２枚の板でインク保持体を挟むように構成さ
   れ、この２枚の平板からは円錐状の先端がとがった複数
   本の突起が突出しインク保持体内に刺さるように構成さ
   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。