JPH1058699A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度や気圧が変化してインク収容室内におけ
る空気が膨張した場合にも、インクが通気口から外部に
漏れるということがなく、インクが有効に利用されるイ
ンクカートリッジを提供する。 【解決手段】 カートリッジ１０に少なくともインク１
を収容させるインク収容室１２と、このインク収容室か
ら供給されるインクを保持する保持部材１３ａが収容さ
れたインク保持室とが設けられると共に、保持部材に保
持されたインクをインク保持室から外部に供給するイン
ク供給口１４と、カートリッジ内に空気を導入する通気
口１５とが設けられたインクカートリッジにおいて、イ
ンク収容室及びインク保持室と隔壁１１，１６を介して
空気室１７を設け、この空気室とインク保持室とを連通
させる連通穴１６ａを空気室の下端部に設けると共に、
この空気室の上端部に通気口１５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インクジェット
記録装置において記録ヘッドにインクを供給するのに使
用するインクカートリッジに係り、カートリッジに少な
くともインクを収容させたインク収容室と、このインク
収容室から供給されるインクを保持する保持部材が収容
されたインク保持室とが設けられると共に、保持部材に
保持されたインクをインク保持室から外部に供給するイ
ンク供給口と、空気をカートリッジ内に導入する通気口
とが設けられたインクカートリッジにおいて、温度や気
圧の変化によってインク収容室内における空気が膨張し
ても、インクが外部に漏れるということが少なく、また
インクが有効に利用されるインクカートリッジに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置において、記録
ヘッドからインクを吐出させて記録を行なうにあたって
は、一般に記録ヘッドにインクカートリッジからインク
を供給するようにしていた。

【０００３】ここで、このようなインクカートリッジと
しては、従来より様々な種類のインクカートリッジが使
用されており、例えば、図１に示すように、合成樹脂等
で構成された箱体からなるカートリッジ１０内に隔壁１
１を配し、この隔壁１１によってカートリッジ１０内を
インク１を収容させるインク収容室１２と、インク１を
保持するスポンジ等の保持部材１３ａを収容させるイン
ク保持室１３とに分離させ、上記の隔壁１１にインク収
容室１２とインク保持室１３とを連通させる連通部１１
ａを設け、インク収容室１２に収容されたインク１をこ
の連通部１１ａを通してインク保持室１３に収容された
保持部材１３ａに供給すると共に、この保持部材１３ａ
に保持されたインク１を記録ヘッド等に供給するインク
供給口１４をインク保持室１３の底部に設け、さらにこ
のインク保持室１３にカートリッジ１０内に空気を導く
通気口１５を設けたものが利用されていた。

【０００４】そして、上記のようなインクカートリッジ
においては、インク供給口１４を通して保持部材１３ａ
に保持されたインク１をインク保持室１３から記録ヘッ
ド等に供給し、このように保持されたインク１が放出さ
れた保持部材１３ａに対して上記のインク収容室１２か
ら連通部１１ａを通してインク１を供給する一方、上記
の通気口１５を通して外部の空気をインク保持室１３内
に導き、この空気をインク保持室１３から上記の連通部
１１ａを通してインク収容室１２内に導き、このインク
収容室１２内における空気の圧力を一定化させて、イン
ク供給口１４からインク１が安定して供給されるように
していた。

【０００５】しかし、上記のインクカートリッジの場
合、本体にセットされた状態あるいはインク供給口１４
が閉じられた状態で、温度が上昇したり、気圧が下降し
たりしてインク収容室１２の上部に収容された空気が膨
張すると、この空気によってインク収容室１２内に収容
されたインク１が押され、このインク１が連通部１１ａ
を通してインク保持室１３の保持部材１３ａに過剰に供
給され、このように過剰に供給されたインク１が上記の
通気口１５を通して外部に漏れるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、カートリ
ッジに少なくともインクを収容させたインク収容室と、
このインク収容室から供給されるインクを保持する保持
部材が収容されたインク保持室とが設けられると共に、
保持部材に保持されたインクをインク保持室から外部に
供給するインク供給口と、空気をカートリッジ内に導入
する通気口とが設けられたインクカートリッジにおける
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
る。

【０００７】すなわち、この発明は、上記のようなイン
クカートリッジにおいて、温度や気圧が変化してインク
収容室内における空気が膨張した場合であっても、イン
クが通気口から外部に漏れたりするということがなく、
インクが有効に利用されるようにすることを課題とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明におけるインク
カートリッジにおいては、上記のような課題を解決する
ため、カートリッジに少なくともインクを収容させるイ
ンク収容室と、このインク収容室から供給されるインク
を保持する保持部材が収容されたインク保持室とが設け
られると共に、保持部材に保持されたインクをインク保
持室から外部に供給するインク供給口と、カートリッジ
内に空気を導入する通気口とが設けられたインクカート
リッジにおいて、上記のインク収容室及びインク保持室
と隔壁を介して空気室を設け、この空気室とインク保持
室とを連通させる連通穴を空気室の下端部に設けると共
に、この空気室の上端部に上記の通気口を設けるように
したのである。

【０００９】そして、この発明におけるインクカートリ
ッジのように、隔壁によってインク収容室やインク保持
室と分離させるようにして空気室を設け、この空気室と
インク保持室とを連通させる連通穴を空気室の下端部に
設けると共に、通気口を空気室の上端部に設けると、温
度や気圧の変化等によりインク収容室内における空気が
膨張し、この空気によりインク収容室内に収容されたイ
ンクが押されて、インクがインク保持室に収容された保
持部材に過剰に供給されたとしても、この過剰に供給さ
れたインクがインク保持室と空気室とを連通する連通穴
の部分から空気室内に流れ込んで、過剰のインクがこの
空気室内に収容されるようになり、従来のように通気口
を通してインクが外部に漏れるということが抑制され
る。

【００１０】また、このインクカートリッジにおいて
は、空気室とインク保持室とを連通させる連通穴を空気
室の下端部に設けているため、温度や気圧等が元に戻っ
た場合には、この空気室内に収容されたインクが上記の
連通穴を通してインク保持室に戻されるようになり、イ
ンクが有効に利用されるようになる。

【００１１】また、この発明におけるインクカートリッ
ジにおいて、上記のように空気室を設けるにあたり、こ
の空気室の容積が小さすぎると、インク収容室内におけ
る空気の膨張によってこの空気室にインクが流れ込んだ
場合に、この空気室がインクで一杯になってインクが通
気口から外部に漏れるおそれがあるため、この空気室の
容積をある程度大きくする必要がある一方、この空気室
の容積を大きくしすぎると、インクカートリッジ内に収
容されるインクの量が少なくなるため、この空気室の大
きさを適度な大きさに設定することが好ましい。例え
ば、温度が０℃から３０℃まで変化したような場合、イ
ンク収容室からインク保持室に過剰に供給されるインク
の量が約１３％になるため、好ましくは、この空気室の
容積をインク収容室の容積の１５％以上、より好ましく
は２０％以上になるようにする。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例に係るインクカート
リッジを添付図面に基づいて説明すると共に、比較例を
挙げ、この実施例に係るインクカートリッジを使用した
場合にインクの漏れ等が抑制されると共に、インクが有
効に利用されることを明らかにする。

【００１３】（実施例１）この実施例におけるインクカ
ートリッジにおいては、半透明のＡＢＳ樹脂を用いて、
図２に示すように、縦２０ｍｍ，横３５ｍｍ，高さ２０
ｍｍの箱状になったカートリッジ１０を成形し、このカ
ートリッジ１０内に複数の連通部１１ａが設けられた隔
壁１１を配して、カートリッジ１０内を上下に半分に分
離させ、その上部側にインク１を収容するインク収容室
１２を設けた。

【００１４】一方、上記の隔壁１１の下部側においては
隔壁１６を垂直方向に設け、この隔壁１６によってイン
ク１を保持する保持部材１３ａが収容されるインク保持
室１３と、この保持部材１３ａが収容されていない空気
室１７とに分離させ、この空気室１７の容積が上記のイ
ンク収容室１２の容積の２０％になるようにすると共
に、この空気室１７とインク保持室１３とを分離させる
隔壁１６の下端部にインク保持室１３と空気室１７とを
連通させる連通穴１６ａを設けた。なお、上記のインク
収容室１２と空気室１７との間における隔壁１１の部分
には、連通部１１ａを設けないようにし、インク収容室
１２に収容されたインク１が空気室１７に流れ込まない
ようにした。

【００１５】また、上記のインク保持室１３の底部に保
持部材１３ａに保持されたインク１を記録ヘッド等に供
給するインク供給口１４を設ける一方、空気室１７の上
端部に空気をカートリッジ１０内に導く通気口１５を設
けるようにした。

【００１６】そして、この実施例においては、上記の保
持部材１３ａに比重が０．０５２ｇ／ｃｃ、空孔の平均
径が０．２ｍｍのポリウレタンスポンジで構成され、上
記のインク保持室１３の容積の１．５倍の体積になった
ものを用い、この保持部材１３ａをインク保持室１３内
に圧縮させて充填させると共に、インク１に粘度が２ｃ
ｐ、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍの水性インクを用い、
このインク１を上記のインク収容室１２に収容させると
共に、インク保持室１３内に収容された保持部材１３ａ
に含浸させた。

【００１７】（実施例２）この実施例におけるインクカ
ートリッジにおいては、半透明のＡＢＳ樹脂を用いて、
図３に示すように、縦２０ｍｍ，横２０ｍｍ，高さ３５
ｍｍの箱状になったカートリッジ１０を成形し、このカ
ートリッジ１０内において隔壁１１を上下方向に設け、
この隔壁１１によりカートリッジ１０内を左右に半分に
分離させると共に、上記の隔壁１１の下端部にインク収
容室１２とインク保持室１３とを連通させる連通部１１
ａを設けた。

【００１８】そして、この隔壁１１によって分離された
一方の部分（図では右側の部分）をインク１を収容させ
るインク収容室１２にする一方、他方の部分（図では左
側の部分）においては、隔壁１６を水平方向に設け、こ
の隔壁１６の下部側の部分にインク１を保持する保持部
材１３ａを収容させてインク保持室１３として用いる一
方、この隔壁１６の上部側の部分を保持部材１３ａが収
容されていない空気室１７として用いるようにし、この
空気室１７の容積が上記のインク収容室１２の容積の２
０％になるようにすると共に、この空気室１７とインク
保持室１３とを分離させる隔壁１６にインク保持室１３
と空気室１７を連通させる連通穴１６ａを設けた。

【００１９】また、上記のインク保持室１３の底部に保
持部材１３ａに保持されたインク１を記録ヘッド等に供
給するインク供給口１４を設ける一方、空気室１７の上
面部に空気をカートリッジ１０内に導く通気口１５を設
けるようにした。

【００２０】そして、この実施例においても、上記の実
施例１と同様に、保持部材１３ａに比重が０．０５２ｇ
／ｃｃ、空孔の平均径が０．２ｍｍのポリウレタンスポ
ンジで構成され、上記のインク保持室１３の容積の１．
５倍の体積になったものを用い、この保持部材１３ａを
インク保持室１３内に圧縮させて充填させると共に、イ
ンク１に粘度が２ｃｐ、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍの
水性インクを用い、このインク１を上記のインク収容室
１２に収容させると共に、インク保持室１３内に収容さ
れた保持部材１３ａに含浸させた。

【００２１】（実施例３）この実施例においては、半透
明のＡＢＳ樹脂を用いて、図４に示すように、実施例１
と同じ大きさになったカートリッジ１０を成形し、この
カートリッジ１０内にインク収容室１２やインク保持室
１３と空気室１７とを分離させる隔壁１６を上下方向に
設けると共に、この隔壁１６の下端部に空気室１７とイ
ンク保持室１３とを連通させる連通穴１６ａを設け、ま
たこの隔壁１６によって分離された空気室１７の上端部
に通気口１５を設けるようにした。

【００２２】また、上記の隔壁１６によって空気室１７
と分離された部分においては、複数の連通部１１ａが設
けられた隔壁１１を水平方向に設け、この隔壁１１の上
部側にインク１を収容させるインク収容室１２を設ける
一方、この隔壁１１の下部側にインク保持部材１３ａを
収容させるインク保持室１３を設け、このインク収容室
１２とインク保持室１３とを同容積にすると共に、上記
の空気室１７の容積をインク収容室１２の容積の２０％
になるようにした。

【００２３】そして、この実施例においても、上記の実
施例１と同様に、保持部材１３ａに比重が０．０５２ｇ
／ｃｃ、空孔の平均径が０．２ｍｍのポリウレタンスポ
ンジで構成され、上記のインク保持室１３の容積の１．
５倍の体積になったものを用い、この保持部材１３ａを
インク保持室１３内に圧縮させて充填させると共に、イ
ンク１に粘度が２ｃｐ、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍの
水性インクを用い、このインク１を上記のインク収容室
１２に収容させると共に、インク保持室１３内に収容さ
れた保持部材１３ａに含浸させた。

【００２４】（実施例４）この実施例におけるインクカ
ートリッジにおいては、図５に示すように、空気室１７
の容積を上記実施例１の場合より小さくし、この空気室
１７の容積をインク収容室１２の容積の１０％にし、そ
れ以外については、上記実施例１の場合と同様にした。

【００２５】（比較例１）この比較例におけるインクカ
ートリッジにおいては、上記実施例１のインクカートリ
ッジと同じ大きさになったカートリッジ１０を成形し、
前記の図１に示したように、カートリッジ１０に空気室
１７を設けないようにし、それ以外については、実施例
１の場合と同様にした。

【００２６】（比較例２）この比較例におけるインクカ
ートリッジにおいては、図６に示すように、実施例１に
おけるインクカートリッジにおいて、空気室１７に通気
口１５を設けるにあたり、この通気口１５を空気室１７
の高さの中央部分に設けるようにし、それ以外について
は、実施例１の場合と同様にした。

【００２７】（比較例３）この比較例のインクカートリ
ッジにおいては、図７に示すように、実施例１のインク
カートリッジにおいて、空気室１７とインク保持室１３
とを分離させる隔壁１６に上記の連通穴１６ａを設ける
にあたり、この連通穴１６ａを空気室１７の高さの中央
部分に設けるようにし、それ以外については、実施例１
の場合と同様にした。

【００２８】（比較例４）この比較例におけるインクカ
ートリッジにおいては、図８に示すように、実施例１に
おけるインクカートリッジにおいて、空気室１７とイン
ク保持室１３とを分離させる隔壁１６に上記の連通穴１
６ａを設けるにあたり、この連通穴１６ａを空気室１７
の上端部の位置に設け、また通気口１５を空気室１７の
下端部の位置に設けるようにし、それ以外については、
実施例１の場合と同様にした。

【００２９】（比較例５）この比較例におけるインクカ
ートリッジにおいては、図９に示すように、実施例１の
インクカートリッジにおいて、空気室１７とインク保持
室１３とを分離させる隔壁１６を設けるかわりに、空気
室１７内にインク保持室１３に向かうリブ２０を設け、
このリブ２０により保持部材１３ａを保持させて、イン
ク保持室１３と空気室１７とを分離させ、上記のリブ２
０を除いた部分における空気室１７の容積がインク収容
室１２の容積の２０％になるようにし、それ以外につい
ては、実施例１の場合と同様にした。なお、この比較例
のインクカートリッジにおいては、上記のようにリブ２
０を除いた部分における空気室１７の容積がインク収容
室１２の容積の２０％になるようにしたため、インク保
持室１３の容積が実施例１の場合に比べて小さくなっ
た。

【００３０】（比較例６）この比較例におけるインクカ
ートリッジにおいては、図１０に示すように、実施例２
のインクカートリッジにおいて、空気室１７に設ける通
気口１５の位置を変更させ、通気口１５を空気室１７の
下端部に設けるようにし、それ以外については、実施例
２の場合と同様にした。

【００３１】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜４及び比較例１〜６の各インクカートリッジにおい
て、各カートリッジ１０の体積に対して充填されるイン
クの割合（インク充填率）を求めると共に、インク供給
口１４を閉じた状態で温度が０℃から１０℃に上昇した
場合、また温度が０℃から３０℃に上昇した場合におい
て、前記の通気口１５からインク１が漏れる状態を調
べ、さらに温度が３０℃から０℃に下降した場合におい
て、空気室１７に流出したインク１がインク保持室１３
に戻る状態を調べ、これらの結果を下記の表１に合わせ
て示した。

【００３２】ここで、通気口１５からのインク１の漏れ
については、外部に全く漏れなかった場合を○、３滴以
下の漏れの場合を△、３〜１０滴程度の漏れの場合を
×、１０滴以上の漏れの場合を××で示した。また、空
気室１７からインク保持室１３へのインク１の戻りにつ
いては、空気室１７内におけるインク１がほぼ１００％
戻った場合を○、８０％程度戻った場合を△、５０％程
度戻った場合を×、１０％程度戻った場合を××で示し
た。

【００３３】

【表１】

【００３４】この結果から明らかなように、隔壁１６に
よりインク収容室１２やインク保持室１３と分離するよ
うに空気室１７を設け、この空気室１７とインク保持室
１３とを連通させる連通穴１６ａを空気室１７の下端部
に設けると共に、この空気室１７の上端部に通気口１５
を設けるようにした各実施例のインクカートリッジにお
いては、十分なインクの量が充填されると共に、温度の
変化によるインク１の漏れが抑制されると共に、温度が
元に戻った場合におけるインクの戻りも良くなってい
た。

【００３５】ここで、空気室１７の容積をインク収容室
１２の容積の１０％の大きさにした実施例４のインクカ
ートリッジにおいては、インク充填率が多くなったが、
温度の変化が大きい場合にはこの空気室１７の容積が少
ないため、若干インク１が外部に漏れた。このため、空
気室１７の容積をインク収容室１２の容積の２０％程度
にすることが好ましかった。

【００３６】一方、比較例１のインクカートリッジのよ
うに空気室１７を設けなかった場合には、温度の変化に
よるインク１の漏れが非常に多くなり、また比較例２，
４，６のインクカートリッジのように空気室１７に通気
口１５を設けるにあたり、通気口１５を空気室１７の上
端部以外の部分に設けた場合には、インク１の漏れが発
生しやすくなり、また比較例３，４のインクカートリッ
ジのように空気室１７とインク保持室１３とを連通させ
る連通穴１６ａを空気室１７の下端部以外の部分に設け
た場合には、温度が元に戻った場合におけるインク１の
戻りが悪くなった。

【００３７】また、インク保持室１３と空気室１７とを
分離させるにあたって、比較例５のインクカートリッジ
のように隔壁１６を設けずに、空気室１７内にリブ２０
を設け、このリブ２０によって保持部材１３ａを保持さ
せるようにした場合、空気室１７における容積がこのリ
ブ２０の分だけ減少し、空気室１７の容積を実施例１と
同様にインク収容室１２の容積の２０％にした場合に
は、インク保持室１３の容積が減少して、インク充填率
が悪くなった。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
インクカートリッジにおいては、隔壁によりインク収容
室やインク保持室と分離するように空気室を設け、この
空気室とインク保持室とを連通させる連通穴を空気室の
下端部に設けると共に、通気口を空気室の上端部に設け
るようにしたため、温度や気圧の変化等によりインク収
容室内における空気が膨張し、この空気によってインク
収容室内に収容されたインクが押され、インクが保持部
材に過剰に供給されたとしても、この過剰に供給された
インクがインク保持室と空気室とを連通する連通穴の部
分から空気室内に流れて、過剰のインクが空気室内に収
容されるようになり、従来のようにインクが通気口を通
して外部に漏れるということが少なくなった。

【００３９】また、このインクカートリッジにおいて
は、空気室とインク保持室とを連通させる連通穴を空気
室の下端部に設けているため、圧力や温度が元に戻った
場合には、この空気室内に収容されたインクが上記の連
通穴を通してインク保持室に戻されるようになり、イン
クが有効に利用されるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較例１のインクカートリッジの状態を示した
概略説明図である。

【図２】この発明の実施例１におけるインクカートリッ
ジの状態を示した概略説明図である。

【図３】この発明の実施例２におけるインクカートリッ
ジの状態を示した概略説明図である。

【図４】この発明の実施例３におけるインクカートリッ
ジの状態を示した概略説明図である。

【図５】この発明の実施例４におけるインクカートリッ
ジの状態を示した概略説明図である。

【図６】比較例２のインクカートリッジの状態を示した
概略説明図である。

【図７】比較例３のインクカートリッジの状態を示した
概略説明図である。

【図８】比較例４のインクカートリッジの状態を示した
概略説明図である。

【図９】比較例５のインクカートリッジの状態を示した
概略説明図である。

【図１０】比較例６のインクカートリッジの状態を示し
た概略説明図である。

【符号の説明】

１ インク １０ カートリッジ １１ 隔壁 １２ インク収容室 １３ インク保持室 １３ａ 保持部材 １４ インク供給口 １５ 通気口 １６ 隔壁 １６ａ連通穴 １７ 空気室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カートリッジに少なくともインクを収容
   させるインク収容室と、このインク収容室から供給され
   るインクを保持する保持部材が収容されたインク保持室
   とが設けられると共に、保持部材に保持されたインクを
   インク保持室から外部に供給するインク供給口と、カー
   トリッジ内に空気を導入する通気口とが設けられたイン
   クカートリッジにおいて、上記のインク収容室及びイン
   ク保持室と隔壁を介して空気室を設け、この空気室とイ
   ンク保持室とを連通させる連通穴を空気室の下端部に設
   けると共に、この空気室の上端部に上記の通気口を設け
   たことを特徴とするインクカートリッジ。