JPH11198390A

JPH11198390A - インクカートリッジ

Info

Publication number: JPH11198390A
Application number: JP282898A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Chiba; 淳千葉
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-07-27

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、インク消費に伴うの負圧変動を最小限に抑えること
を可能とすること。【解決手段】通気口を有する上板と四面の側板と底面
中央部の給口付近が一段下がった面を有する、インクヘ
ッドと分離可能な結合部からなり、側板の少なくとも一
部に薄板状のリブを備えた直方体形状のインク容器と、
リブと上板に押圧されて圧縮状態でインク容器の内部に
挿入されている７〜１５デニールとしたレーヨン繊維材
料と繊維径を６〜１５デニールとしたポリプロピレン繊
維材料の混合からなるインク保持体とによって構成され
てい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】

【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３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。

【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、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また、インク量の
変化に伴う負圧変化を最小限に抑えることをも可能にし
た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
の側板と底部中央に供給口付近が一段下がった面を有す
る印字ヘッドと分離可能な結合部からなり、蓋と側板に
押圧されて圧縮状態で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。以下、図面を参照
して本発明の実施例を説明する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１、図２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り図１は側断面
図、図２は図１と直交する方向の側断面図である。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は底面１０中央部にあり付
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の容積より大きく底面１０及びイ
ンク保持体４に押圧して挿入されている。

【００１１】補助部材７は主インク保持体３の上に配置
され蓋１のリブ９により主インク保持体３とともに押圧
されている。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
クの使用効率が低下する。

【００１４】供給口１１は底面１０の中央部に設けられ
る。供給口１１が底面１０の偏った位置に設けられる
と、インク消費時に主インク保持体に保持されたインク
に偏りが生じ負圧変動が大きくなり、インク供給性の安
定性や使用効率が低下する。

【００１５】主インク保持体３とインク保持体４はレー
ヨン繊維とＰＰ（ポリプロピレン）繊維を８：２の混合
比によりフェルトブロックを構成したものを本実施例で
は使用している。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】補助部材７は主インク保持体３が振動など
により移動しないようにするために配置されている。こ
の補助部材７は、独立気泡体で構成されたゴムスポンジ
でできているため、インクが染み込みにくくそのために
空気連通孔８にインクが入り込みにくくする効果があ
る。

【００２０】また、蓋１に配置されるリブ９はインク容
器内壁いっぱいに全周に設けられ、さらにその内側にも
間隔が５ｍｍ程度でリブ９が構成されていると安定した
押さえになる。

【００２１】リブ９のみで押さえようとすると主インク
保持体３の繊維密度が低いために主インク保持体３がリ
ブ９に食い込んでしまい、移動を止めることができない
が、補助部材７をかいしてリブ９によって押さえること
で主インク保持体３が食い込むことなく押さえることが
できる。

【００２２】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。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
の流出防止を確実にしている。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】

【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、底面中央部に設けた
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繊維径を７〜１５デニールであ
るレーヨン繊維材と繊維径を６〜１５デニールであるポ
リプロピレン繊維材を混合したものを使用することでイ
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
り、インク残量の変化に伴う負圧変動が小さくなる。

【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を
示す断面図である。

【図３】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補助部材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

【特許請求の範囲】

【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、蓋と側板に押圧されて圧縮状態でインク容器の
内部に挿入されている繊維径６〜１５デニールとしたポ
リプロピレン繊維材と繊維径７〜１５デニールとしたレ
ーヨン繊維材混合フェルト材料からなるインク保持体と
インク保持体を押さえる多孔質部材によって構成されて
いることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】底面部の一段下がった供給口は底面中央
部にあり、インク消費時にインク保持体より、インク消
費に伴う負圧変動を押さえ、安定したインク供給性とイ
ンク供給効率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。
【請求項３】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。
【請求項４】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繊維方向をインクの流れ
方向と一致させた構成でインク容器内に挿入されている
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。
【請求項５】インク容器内の供給口近傍のインク保持
体とそれ以外のインク保持体の密度差が０．１ｇ／ｃｍ
³以上であ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。
【請求項６】インク容器内にはインク保持体と蓋の間
に独立気泡体で構成されている多孔質部材が入っている
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。
【請求項７】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。
【請求項８】インク容器内のインク保持体を押圧する
蓋にはインク容器と重ね合わせた時にインク容器内壁ぎ
りぎりに全周リブが構成され、さらにその内側には５ｍ
ｍ間隔以下に複数本のリブが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。
【請求項９】インク容器内のインクは粘度が１．７〜
２．０ｃｐ、表面張力が３０〜３３ｄｙｎｅ／ｃｍであ
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。