JPH11235832A - インク・カ―トリッジ用のインク漏れ制御構成 - Google Patents

インク・カ―トリッジ用のインク漏れ制御構成

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JPH11235832A
JPH11235832A JP10355258A JP35525898A JPH11235832A JP H11235832 A JPH11235832 A JP H11235832A JP 10355258 A JP10355258 A JP 10355258A JP 35525898 A JP35525898 A JP 35525898A JP H11235832 A JPH11235832 A JP H11235832A
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JP
Japan
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ink
bag
reservoir
housing
capillary channel
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JP10355258A
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English (en)
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Steven Robert Komplin
スティーヴン・ロバート・コンプリン
James Harold Powers
ジェームズ・ハロルド・パワーズ
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Original Assignee
Lexmark International Inc
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17556—Means for regulating the pressure in the cartridge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
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    • B41J2/17513—Inner structure

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク・カートリッジからのインク漏れが防
止されているインクジェットプリンタ用の使い捨てイン
ク・カートリッジを提供することである。 【解決手段】 インクジェットプリンタのインク・カー
トリッジにおける封止リザーバは、１つ或は２つのスプ
リング負荷されたバッグを内部的に有して封止リザーバ
内の背圧を制御するアキュムレータとして機能してい
る。単一或は複数のバッグのための環境空気のソースは
気泡発生器用の空気のソースとして役立つ。単一バッグ
或は２つのバッグの内の一方における内部はその気泡発
生器と連通して、背圧を低減すべく気泡が前記封止リザ
ーバ内で必要とされた際に、空気が気泡発生器へ供給さ
れる。単一バッグ或は２つのバッグの内の一方の内部か
らのこの同一気流は、封止リザーバ内の背圧があまりに
も低くなると、バッグ内部が気泡発生器の少なくとも１
つの毛管チャネルを通過して封止リザーバから漏れるイ
ンクを受け入れることを許容している。

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
ンタのインク・カートリッジからのインク漏れを防止す
る構成に関し、より詳細には、インクジェットプリンタ
のインク・カートリッジにおける封止リザーバから漏れ
るインクの流れ経路を制御する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】Cowger等の合衆国特許第５，４０９，１
３４号では、インクジェットプリンタのインク・カート
リッジが開示されており、インク・カートリッジの封止
リザーバ内の背圧が湾曲スプリングに取り付けられた可
撓性バッグを含むアキュムレータを介して規制されてい
る。
【０００３】Baldwin等の合衆国特許第５，５２６，０
３０号は、気泡を封止リザーバに供給してその背圧を低
減する気泡発生器と、該気泡発生器を通じてのインク漏
れの際にインク所定体積を保存するラビリンスとを備え
る。
【０００４】Baldwin等の合衆国特許第５，６００，３
５８号は疎水性膜を用いて、上記ラビリンスに接続され
る通気開口からのインクの流れを防止している。こうし
て、このBaldwin等の合衆国特許第５，６００，３５８
号では上記Cowger等の特許のインク・カートリッジから
漏れるインクの問題を認識している。しかしながらBald
win等の合衆国特許第５，６００，３５８号はラビリン
スと、該ラビリンスに接続されると共にインク・カート
リッジの最下位部に隣接する第２の通気開口を必要とし
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明に係るインク漏
れ制御構成は上述したCowger等の特許やBaldwin等の特
許の問題を充分に克服しており、そのインク漏れ制御構
成がインク・カートリッジの最下位部に隣接した第２の
通気開口を必要としていない。よって、周囲大気に対し
てのインクの容易な流れ出しが上述のBaldwin等の特許
第５，６００，３５８号のように生ずることが全くな
い。
【０００６】本発明に係るインク漏れ制御構成はインク
ジェットプリンタにおけるインク・カートリッジ内の気
泡発生器を利用し、気泡発生器における複数の固定サイ
ズ毛管チャネルを通過するインク漏れがインク・カート
リッジにおけるアキュムレータを形成している可撓性の
単一或は複数のバッグの内部に向けられる。このアキュ
ムレータはそのスプリングの可撓性を介して背圧と釣り
合っている。
【０００７】従って、本発明に係るインク漏れ制御構成
は、上述したCowger等の特許やBaldwin等の特許におけ
るインク・カートリッジからのインク漏れ問題を削除す
るものである。
【０００８】本発明の目的は、インク・カートリッジか
らのインク漏れが防止されているインクジェットプリン
タ用の使い捨てインク・カートリッジを提供することで
ある。
【０００９】本発明の他の目的は、機能及び動作を損な
うことなしに、インク・カートリッジからの漏れを防止
するための構成を有するインク・カートリッジを提供す
ることである。
【００１０】本発明の更なる目的は、インク・カートリ
ッジの封止リザーバが、周囲大気からインク・カートリ
ッジ内部までの連通のための単一通気口の利用を介して
動作範囲以内に維持されたその背圧を有していることか
ら成る構成を提供するものである。
【００１１】本発明の更なる他の目的は、インク・カー
トリッジからのインクの漏れが防止されており、各種パ
ーツは製造に際して容易であると共に安価であり、複雑
なパーツが殆どないような、インク・カートリッジ用の
構成を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、インク
ジェット・プリンタ用のインク・カートリッジは、イン
クを含有すると共に、内部的に設定された動作範囲で背
圧を有する封止リザーバと、前記封止リザーバ内の前記
背圧を前記動作範囲以内で支持するために該封止リザー
バ内に取り付けられた少なくとも１つの膨張可能及び縮
小可能なバッグと、前記封止リザーバ外部の周囲空気を
前記バッグ内部に連通して、前記封止リザーバ内の流体
体積の低減に応じて前記バッグが膨張するように為す連
通手段と、前記封止リザーバ内の前記背圧が前記動作範
囲を超えると、該封止リザーバ内へ気泡を発生する気泡
発生手段と、前記器気泡発生手段が前記封止リザーバ外
部の前記周囲空気と連通していることと、前記封止リザ
ーバから漏れる任意のインクを前記気泡発生手段を介し
て前記バッグ内部へ搬送する搬送手段と、を少なくとも
備えて構成される。
【００１３】本発明の他の目的は、以下の説明、請求
項、並びに、図面から容易に取得されることになる。
【００１４】
【発明を実施する形態】以下、本発明の好適実施例を添
付図面を用いて説明する。図１で参照されるように、イ
ンクジェットプリンタで用いられるインク・カートリッ
ジ１０が示されている。インク・カートリッジ１は印刷
ヘッド１２と連通する封止リザーバ１１を含む。
【００１５】インク・カートリッジ１０のキャップ１３
はその上方面１５内に開口１４を有し、その中には、適
切なプラスチックで形成されたインレット（入口）通気
口１６が支持されている。インレット通気口１６は、そ
れ自体を貫通して延在すると共に当該通気口１６の水平
（方向）バッグ支持部２０内の水平（方向）通路１９と
連通している垂直（方向）通路１８を有する通気口部１
７を含む。
【００１６】水平バッグ支持部２０はその両端にそれぞ
れ取り付けられたバッグ２１及び２２を有する。これら
バッグ２１及び２２は、水平バッグ支持部２０内の水平
通路１９と通気口部１７内の垂直通路１８とを介して、
封止リザーバ１１外部の周囲大気と連通している。
【００１７】インレット通気口１６の水平バッグ支持部
２０は、そこから下方へ延在している垂直（方向）サー
ジ管２３を有する。この垂直サージ管２３は水平バッグ
支持部２０内の水平通路１９と連通している垂直（方
向）通路２４を有する。従ってこの垂直通路２４は、水
平通路１９と通気口部１７内の垂直通路１８とを介し
て、周囲大気と連通しているばかりではなく、バッグ２
１及び２２の各々の内部とも連通している。
【００１８】垂直サージ管２３の下方端に一体的に成形
されたハウジング２５を有する。ハウジング２５はその
底面２８内に、その外壁２９から円筒状凹部３１の内壁
３０まで延在する複数の水平（方向）スカラップ又は溝
２７（図３参照）を有する。
【００１９】ハウジング２５内の円筒状凹部３１は垂直
（方向）通路３２の下方端と連通している。この垂直通
路３２は垂直サージ管２３の垂直通路２４の下方端と連
通している上方端を有する。
【００２０】円筒状凹部３１の内壁３０は複数の同等角
度で離間したリブ３３によって画成されている。円筒状
凹部３１の内壁３０内における複数リブ３３間の垂直
（方向）スペース又は溝３４は、それらの下方端でハウ
ジング２５の底面２８内における水平スカラップ又は溝
２７と連通している。
【００２１】円筒状凹部３１の内壁３０における垂直ス
ペース又は溝３４の上端は、円筒状凹部３１の上方壁３
６における水平（方向）溝３５と連通している。これら
水平溝３５はハウジング２５における垂直通路３２と連
通している。
【００２２】図３及び図４に示されるように、ステンレ
ス鋼球３７がハウジング２５における円筒状凹部３１内
に配置されている。この球３７は円筒状凹部３１内に圧
入されてその内部に保持されているので、ハウジング２
５における底面２８を越えて突出しない。
【００２３】理解して頂きたいことは、球３７は、好ま
しくは、ハウジング２５の底面２８上方に配置されてい
ることである。しかしながらそうしたことは、動作上、
必ずしも要求されない。
【００２４】球３７は、例えばガラス等の他の任意の適
切な疎水性材で形成され得る。球３７は毛細管部材又は
毛管部材として機能することが望まれているので疎水性
材で形成されている。理解して頂くべきことは、この球
３７は例えばシリンダ（円筒体）等の他の形状によって
代替可能であることである。
【００２５】球３７は、好ましくは、必須ではないがハ
ウジング２５内の円筒状凹部３１内に同心状に配置され
ている。気泡発生器３８はハウジング２５及び球３７の
組合せを含む。
【００２６】気泡発生器３８は、ハウジング２５の内面
と球３７の外部との間の環状スペース内に形成された動
作部３９を有する。特に、気泡発生器３８の動作部３９
は複数の毛管チャネル４０から成り、これら毛管チャネ
ルはハウジング２５の底面２８内のスカラップ２７から
溝３４及び３５を通って垂直サージ管２３内の通路２４
の下方入り口まで延在している。複数の毛管チャネル４
０は、封止リザーバ１１の内部と、インレット通気口１
６を通って周囲大気に接続されている垂直サージ管２３
との信頼性があって連続的な連通を保証している。
【００２７】インク・カートリッジ１０の正規の指導で
は、ハウジング２５は封止リザーバ１１がインク４２に
関して略枯渇されるまでインク４２内に沈められる。イ
ンク４２の分量は共通してメニスカスと呼称されるイン
ク−空気の界面を毛管チャネル４０内に形成する。
【００２８】通常の動作状態下、封止リザーバ１１内の
インクの圧力は周囲圧力に対して弱められている。その
界面での張力により、インク−空気の界面は複数の毛管
チャネル４０を通って封止リザーバ１１内へ空気が通過
することを防止している。臨界圧力差を超えると、気泡
がインク−空気の界面を通って引っ張られて、背圧を解
除する。これは圧力差が決して臨界値を超えないことを
保証している。
【００２９】インク・カートリッジ１１の寿命中、周囲
圧力における低減が時々生ずる。これは例えば飛行機の
与圧解除されたコンパートメント内において生じ得る。
周囲圧力におけるそうした低減は、封止リザーバ１１内
部のインク４２と周囲空気との間の圧力差を必然的に低
減する。この圧力差はアキュムレータ・スプリング（不
図示）の部分的緩和及びアキュムレータ・バッグ２１及
び２２の対応するしぼみ（又は崩壊）によって再平衡化
されねばならない。
【００３０】もし周囲圧力が消費されたインク４２の体
積に依存する臨界値を超えて減少すると、インク４２は
封止リザーバ１１から毛管チャネル４０を通って垂直サ
ージ管２３内の通路２４内へ漏れ続けることになる。
【００３１】もし周囲圧力における低減が充分に大きけ
れば、インク４２は垂直サージ管２３内の通路２４から
インレット通気口１６における水平通路１９内へそして
最終的にはアキュムレータ・バッグ２１及び２２内へ流
れ続ける。それ故に、インク４２はインク・カートリッ
ジ１０から逸脱せずに、その代わりに、バッグ２１及び
２２内へ集まる。
【００３２】封止リザーバ１１内の背圧における増大
は、バッグ２１及び２２が封止リザーバ１１内の背圧を
その動作範囲まで制御し損なった場合にも生ずる。
【００３３】図２に示されるように、ハウジング２５の
底面２８は、好ましくは、封止リザーバ１１の底壁４３
上に静止している。理解して頂くべきことは、ハウジン
グ２５の底面２８は、所望に応じて、封止リザーバ１１
の底壁４３から離間させられ得る。
【００３４】底壁４３はその中に嵌合させられて、封止
リザーバ１１からインク滴を噴出するために印刷ヘッド
１２を有する。印刷ヘッド１２は、好ましくは、上述し
たCowger等の特許で説明されたようなサーマル-バブル
・タイプである。
【００３５】図５を参照すると、インク・カートリッジ
１０の他の実施例が示されており、インク・カートリッ
ジ１０の封止リザーバ１１は上述したCowger等の特許で
より詳細に示されて説明されたように単一バッグ４５を
有する。
【００３６】図６に示されるように、バッグ４５は両側
４７及び４８を有し、それらの端部の一方で気泡発生器
５０のハウジング４６の外面４９に接着されている。バ
ッグ４５の両側４７及び４８は、気泡発生器５０のハウ
ジング４６の好ましくは非円形の外面４９に、例えば適
切なサーマル・ボンドで接着されている。
【００３７】ハウジング４６の外面４９の例示的な非円
形状は図７に示されている。この形状はバッグ４５をハ
ウジング４６の外面４９に封止する点での製造の容易性
のために選択されている。
【００３８】また気泡発生器５０は、ハウジング４６の
底面５１Ｂ内における拡張された凹部５１Ａ内に球５１
を含む。この球５１は凹部５１Ａの内面における複数の
リブ５２（図７参照）と協働して、上記毛管チャネル４
０（図４参照）に対して説明されたのと同様に固定サイ
ズの複数の毛管チャネル５３（図６参照）を形成してい
る。
【００３９】バッグ４５（図５参照）はインレット通気
口５５の底面５４上に支持されている。インレット通気
口５５は相対的に大きなインレット通気マニホルド５６
を含み、その中には、バッグ４５がインク４２で満たさ
れると該インク４２が流入できる。バッグ４５は通常決
してインク４２で一杯となることはない一方で、これは
追加された予防手段である。
【００４０】またインレット通気口５５は、インレット
通気マニホルド５６を封止リザーバ１１を取り囲んでい
る周囲大気に接続する垂直（方向）通路５７をも含む。
こうして、バッグ４５の内部は周囲大気と連通してい
る。
【００４１】バッグ４５は、ハウジング４６が封止リザ
ーバ１１内のインク４２内部となるように設計されてい
る。気泡発生器５０（図６参照）は上記気泡発生器３８
（図３参照）に対して先行して説明されたのと同様に動
作する。従って、もしインク４２（図５参照）が封止リ
ザーバ１１から気泡発生器５０の毛管チャネル５３（図
６参照）を通って漏れると、そのインク４２（図５参
照）はバッグ４５の内部に流れることになる。もしバッ
グ４５の内部が一杯になると、インレット通気マニホル
ド５６はインク４２をその中に集め始めることになる。
【００４２】更に、もしカートリッジ１０の位置が図５
に示される位置から逆転されると、インレット通気マニ
ホルド５６内のインク４２の分量がインレット通気マニ
ホルド５６の上面５８から垂直通路５７が該インレット
通気マニホルド５６と連通している所まで越えなけれ
ば、インク４２はインレット通気マニホルド５６から周
囲大気まで流れない。
【００４３】バッグ４５はインレット通気口５５の底面
５４上に支持されている。インレット通気口５５の底面
５４からそれぞれ延出するニップル５９はバッグ４５の
側部４７をそれぞれ通過して留め具を形成している。他
の任意の適切な留め具手段が利用され得る。ただ必要な
ことは、バッグ４５内部がインレット通気口５５のイン
レット通気マニホルド５６と連通するように開口してい
ることであり、それによってニップル５９間の開口５
９’でバッグ４５の側部４７を形成している。
【００４４】図８を参照すると、インレット通気口６２
の底面６１に取り付けられた単一バッグ６０が示されて
いる。ニップル６３は底面６１からバッグ６０を通過す
るように延出して、該バッグ６０をインレット通気口６
２に取り付けている。
【００４５】インレット通気口６２は底面６１から内側
へニップル６３間を延在するチャンバー６４を有する。
チャンバー６４はニップル６３間でバッグ６０の内部と
連通している。バッグ６０はチャンバー６４に隣接する
その側部６３’内に開口を有する。
【００４６】インレット通気口６２はチャンバー６４か
ら封止リザーバ１１外部の周囲大気へ延びる垂直（方
向）通路６５を有する。よって、周囲大気からの空気は
この垂直通路６５及びチャンバー６４を通って単一のバ
ッグ６０内部へ流入することができる。
【００４７】気泡発生器３８のハウジング２５（図３参
照）から上方へ延びる管２３内の垂直通路２４は、管２
３の上方端におけるフランジ６７内のチャンバー６６
（図８参照）と連通している。ニップル６８はそのフラ
ンジ６７の底面６９から、単一バッグ６０の側部６９’
を通過するように延びて、この単一バッグ６０をフラン
ジ６７に取り付けている。
【００４８】バッグ６０のニップル６８間の側部６９’
内には開口が設けられて、該バッグ６０内部をフランジ
６７内のチャンバー６６に連通させている。よって、イ
ンク４２の漏洩があると、インク４２は管２３内の垂直
通路２４からフランジ６７を通って単一バッグ６０内へ
流れる（図８参照）。
【００４９】周囲空気圧は垂直通路６５及びチャンバー
６４を通ってバッグ６０内部と連通する。バッグ６０の
内部から、その空気圧は気泡発生器５０に連通して、需
要に応じて、上述したように、気泡が気泡発生器５０の
毛管チャネル４０（図４参照）を通って引っ張られる。
同様にインク（図８参照）は、封止リザーバ１１から漏
れると、毛管チャネル４０（図４参照）を通って搬送さ
れる。
【００５０】図９を参照すると、本発明の他の実施例が
示されており、封止リザーバ１１が内部に２つのバッグ
（図示ではその一方が符号７０で示されている）を２つ
のバッグ２１（図１参照）及び２２と同様に具備する。
ハウジング２５からの管７１はバッグ７０を通過してい
る。この管７１は管２３（図１参照）と置き換わる。
【００５１】管７１（図９参照）がバッグ７０内に配置
された場合、管７１内の開口７２は該バッグ７０の内部
を管７１内の垂直（方向）通路７３に連通させている。
その結果、もしインク４２が封止リザーバ１１から漏れ
ると、その漏れたインク４２は単一バッグ７０内部へ管
７１内の開口７２を通って流入することになる。
【００５２】管７１はその上方端で、インレット通気口
１６の水平バッグ支持部２０内の水平通路１９に接続さ
れている。よって、空気はインレット通気口１６の通気
口部１７における垂直通路１８と該インレット通気口１
６の水平バッグ支持部２０内の水平通路１９とを通って
バッグ７０の内部に入ることができる。
【００５３】図１０を参照すると、図９の変更例が示さ
れており、管７１が下方管８０及び上方管８１（図１０
参照）によって置き換わっている。下方管８０は、ハウ
ジング２５と連通している垂直（方向）通路８２を有し
ており、上方管８１は、インレット通気口１６の水平バ
ッグ支持部２０内の水平通路１９と連通している垂直
（方向）通路８３を有する。
【００５４】しかしながら、管８０内の垂直通路８２の
上方端は、上方管８１内の垂直通路８３の下方端がそう
であるようにバッグ７０の内部と連通している。それ故
に、封止リザーバ１１を取り囲む周囲大気からの空気
は、上方管８１内の垂直通路８３を通ってバッグ７０の
内部に入って、該バッグ内部から下方管８０内の垂直通
路８２を通ってハウジング２５へ出る。これによって、
必要に応じて、気泡が気泡発生器３８（図３参照）を通
って封止リザーバ１１の内部へ供給されることを可能と
している。
【００５５】何らかのインク４２漏れがあればいつでも
（図１０参照）、インク４２はハウジング２５と下方管
８０内の垂直通路８２とを通ってバッグ７０の内部へ流
れる。よって、封止リザーバ１１から毛管チャネル４０
（図４参照）を通って漏れるインク４２はバッグ７０の
内部に保持されて、インク・カートリッジ１０から逸脱
することがない。
【００５６】理解して頂くべきことは、バッグ２１（図
１参照），２２，４５（図４参照），６０（図８参
照），７０（図９参照）の各々が、例えば、前述したCo
wger等の特許で示すと共に説明したようにスプリングに
よってバイアスされていることである。
【００５７】理解して頂くべきことは、気泡発生手段
が、１つ或はそれ以上の溝に隣接する、球３７（図３参
照）、球５１（図６参照）、シリンダを用いる他に、任
意の適切方法で形成され得ることである。その形状的及
び材料的な特性がインク−空気の界面を制御して、設計
臨界値を越える背圧でバブルが封止リザーバ１１（図１
参照）にまで通過ことを可能とすることだけが必要であ
る。
【００５８】気泡発生器内におけるこの必要とされるイ
ンク−空気の界面を達成する１つの手段は、フォーム或
はフェルトの小片を用いることであり、空気或はインク
はそのフォーム或はフェルトを横切る圧力に依存して通
過し得る。
【００５９】他の手段は、球３７（図３参照）を水平上
方壁３６に取り付けられた適切に寸法付けされたワイヤ
メッシュの小片で置き換えることであり、その場合、例
えば水平溝３５はそこから省略される。このメッシュは
ハウジング２５の水平上方壁３６（図３参照）にヒート
・ステークさせることができて、その外側の周囲を封止
している。
【００６０】この必要とされる気泡発生器内でのインク
−空気の界面を達成する更なる手段は、バッグの底に対
して適切な内径を有する短い管或はプレートにおける穴
を封止することである。
【００６１】本発明の長所は、インクジェットプリンタ
で使用される使い捨てインク・カートリッジからのイン
ク漏れを回避することである。本発明の他の長所は、気
泡発生器の一部としてのインク貯蔵領域に対する要件を
削除することである。本発明の更なる長所は周囲大気に
対してただ１つだけの開口が必要とされることである。
【００６２】以上、例示の目的のために、現行で最良の
理解法に従って本発明の好適実施例を図示し且つ説明し
た。しかしながら、明らかなことは、本発明における構
成及び構造における変更及び変形は、本発明の精神及び
範囲から逸脱することなしに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るインク漏れ制御構成を有
するインク・カートリッジの部分的に破断された正面図
である。
【図２】図２は、図１の２−２線に沿って切り取った場
合のインク・カートリッジの一部の、部分的に破断され
た側面図である。
【図３】図３は、本発明に係る気泡発生器の好適実施例
の断面図である。
【図４】図４は、図３の４−４線に沿って切り取った場
合の気泡発生器の底面図である。
【図５】図５は、アキュムレータの一部として使用され
ているバッグ底部に接続された本発明に係る気泡発生器
を有するインク・カートリッジの他の実施例の部分的に
破断された正面図である。
【図６】図６は、図５のバッグの一部と、図７の６−６
線で切り取った場合の気泡発生器を有するハウジングに
対する該バッグ一部のアタッチメントとの拡大された破
断断面図である。
【図７】図７は、図６の気泡発生器のハウジングに封止
されて、図示の明瞭化のために球が省略された状態の図
６での７−７線に沿って切り取った場合の図５のバッグ
一部の上面図である。
【図８】図８は、気泡発生器がバッグの底部端に接続さ
れている、インク・カートリッジの他の変更例の部分的
に破断された側面図である。
【図９】図９は、気泡発生器がバッグ及びインレット通
気口と連通している、インク・カートリッジの他の実施
例の部分的に破断された側面図である。
【図１０】図１０は、気泡発生器がインレット通気口と
バッグを介して連通している、インク・カートリッジの
更なる他の実施例の部分的に破断された正面図である。
【符号の説明】
１０ インク・カートリッジ １１ 封止リザーバ １２ 印刷ヘッド １６，５５ インレット通気口 ２０ 水平バッグ支持部 ２１，２２，４５，６０，７０ バッグ ２３ 垂直サージ管 ２４ 垂直サージ管の垂直通路 ２５，４６ ハウジング ３７，５１ 球 ３８，５０ 気泡発生器 ４２ インク ４０，５３ 毛管チャネル ４５ インク
フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ハロルド・パワーズ アメリカ合衆国 40514 ケンタッキー、 レキシントン、リーマ・ウェイ 4772

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクジェット・プリンタ用のインク・
    カートリッジであって、 インクを含有すると共に、内部的に設定された動作範囲
    で背圧を有する封止リザーバと、 前記封止リザーバ内の前記背圧を前記動作範囲以内で支
    持するために該封止リザーバ内に取り付けられた少なく
    とも１つの膨張可能及び縮小可能なバッグと、 前記封止リザーバ外部の周囲空気を前記バッグ内部に連
    通して、前記封止リザーバ内の流体体積の低減に応じて
    前記バッグが膨張するように為す連通手段と、 前記封止リザーバ内の前記背圧が前記動作範囲を超える
    と、該封止リザーバ内へ気泡を発生する気泡発生手段
    と、 前記器気泡発生手段が前記封止リザーバ外部の前記周囲
    空気と連通していることと、 前記封止リザーバから漏れる任意のインクを前記気泡発
    生手段を介して前記バッグ内部へ搬送する搬送手段と、
    を備えるインク・カートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記連通手段が、前記バッグ内部の環境
    空気と連通する通気口を含む、請求項１に記載のインク
    ・カートリッジ。
  3. 【請求項３】 前記通気口を前記バッグ内部に連通する
    通気連通手段を含む、請求項２に記載のインク・カート
    リッジ。
  4. 【請求項４】 前記通気連通手段が前記搬送手段と連通
    している、請求項３に記載のインク・カートリッジ。
  5. 【請求項５】 前記気泡発生手段が前記封止リザーバの
    最下位部内に配置されている、請求項４に記載のインク
    ・カートリッジ。
  6. 【請求項６】 前記気泡発生手段が、 球と、 前記球を受容する受容手段を有して、該球が固定されて
    いる固定要素と、 前記球が前記固定要素内の前記受容手段と協働して、そ
    れらの間に固定サイズの少なくとも１つの毛管チャネル
    を画成し、前記球が疎水性材から形成されていること
    と、 前記少なくとも１つの毛管チャネルが前記封止リザーバ
    及び前記搬送手段を相互に連通させることと、 前記少なくとも１つの毛管チャネルが、前記封止リザー
    バ内の前記背圧が前記動作範囲以内にある際に前記封止
    リザーバから当該少なくとも１つの毛管チャネルまでの
    内部的なインクの分量を維持し、前記背圧が前記動作範
    囲を超えて前記封止リザーバ内の該背圧を低下する際に
    前記少なくとも１つの毛管チャネル内でのインク−空気
    の界面を介して空気を泡に為すことと、を含む、請求項
    ５に記載のインク・カートリッジ。
  7. 【請求項７】 前記通気連通手段が前記通気口を、前記
    搬送手段を介して、前記気泡発生手段の前記少なくとも
    １つの毛管チャネルに連通させる、請求項６に記載のイ
    ンク・カートリッジ。
  8. 【請求項８】 前記通気口が前記バッグへの入り口上方
    に配置された単一通気口であり、該単一通気口が前記搬
    送手段にも連通している、請求項７に記載のインク・カ
    ートリッジ。
  9. 【請求項９】 前記固定要素が、前記封止リザーバと連
    通している前記受容手段を有するハウジングを含み、該
    ハウジングが前記封止リザーバの最下位部に静止してお
    り、 前記球が前記ハウジング内の前記受容手段内に配置され
    て該ハウジングに固定されている、請求項８に記載のイ
    ンク・カートリッジ。
  10. 【請求項１０】 前記ハウジングが前記封止リザーバの
    表面上に静止しているその底面を有することと、 前記ハウジング内で前記底面に隣接して、気泡を前記ハ
    ウジング内の前記受容手段と前記少なくとも１つの毛管
    チャネルとを介して、前記封止リザーバ内へ流し、イン
    クが前記少なくとも１つの毛管チャネルを介して前記封
    止リザーバから漏れる際にインクを前記封止リザーバか
    ら前記バッグ内部へ流すことを可能とする手段と、 を含む、請求項９に記載のインク・カートリッジ。
  11. 【請求項１１】 前記搬送手段が前記固定要素内の前記
    受容手段に接続された管を含み、 前記管が前記バッグを介して前記通気口に延在してお
    り、 前記管が前記バッグ内に開口を有して、インクが前記少
    なくとも１つの毛管チャネルを介して前記封止リザーバ
    から漏れる際にインクを前記バッグ内部へ流れることを
    可能とすると共に、空気が前記バッグから前記少なくと
    も１つの毛管チャネルを介して前記封止リザーバまで流
    れることを可能としていることから成る、請求項８に記
    載のインク・カートリッジ。
  12. 【請求項１２】 前記搬送手段が、前記要素内の前記受
    容手段と前記バッグの内部とを相互に連通して、気泡が
    前記要素内の前記受容手段を介して前記封止リザーバへ
    流れることを可能とすると共に、インクが前記少なくと
    も１つの毛管チャネルを介して前記封止リザーバから漏
    れる際に該封止リザーバから前記バッグの内部へ流れる
    ことを可能とすることから成る管を含む、請求項８に記
    載のインク・カートリッジ。
  13. 【請求項１３】 前記要素が、前記封止リザーバと連
    通している前記受容手段を有するハウジングであり、前
    記封止リザーバの最下位部に静止しているそのハウジン
    グを含み、 前記ハウジングが前記封止リザーバの面上に静止してい
    る底面を有しており、 前記球が前記ハウジングの前記底面上方の前記ハウジン
    グ内の前記受容手段内に配置されており、 前記ハウジング内で前記底面に隣接して、前記封止リザ
    ーバを前記少なくとも１つの毛管チャネルに連通してい
    る手段を含む、請求項６に記載のインク・カートリッ
    ジ。
  14. 【請求項１４】 前記搬送手段が前記気泡発生手段に接
    続された管を含んでおり、 前記管が前記バッグを介して前記通気口まで延在してお
    り、 前記管が前記バッグ内で開口を有して、インクが前記気
    泡発生手段を介して前記封止リザーバから漏れる際にイ
    ンクが前記バッグの内部へ流れることを可能とすると共
    に、空気が当該管を通って前記バッグから前記気泡発生
    手段を介して前記封止リザーバまで流れることを可能と
    している、ことから成る請求項２に記載のインク・カー
    トリッジ。
  15. 【請求項１５】 前記搬送手段が前記気泡発生手段と前
    記バッグ内とを相互に連通する管を含んで、インクが前
    記封止リザーバから前記気泡発生手段を介して漏れる際
    に、気泡が前記気泡発生手段を介して流れことを可能と
    すると共に、インクが前記封止リザーバから前記バッグ
    内部へ流れることを可能としている、請求項２に記載の
    インク・カートリッジ。
  16. 【請求項１６】 前記通気口が前記バッグへの入り口上
    方に配置された単一通気口であり、該単一通気口が前記
    搬送手段と連通している、請求項２に記載のインク・カ
    ートリッジ。
  17. 【請求項１７】 前記気泡発生手段が、 球と、 前記球を受容する受容手段を有して、該球が固定される
    固定要素と、 前記球が前記固定要素内の前記受容手段と協働して、そ
    れらの間に固定サイズの少なくとも１つの毛管チャネル
    を画成し、前記球が疎水性材から形成されていること
    と、 前記少なくとも１つの毛管チャネルが前記封止リザーバ
    及び前記搬送手段を相互に連通していることと、 前記少なくとも１つの毛管チャネルが前記封止リザーバ
    から内部的にインク分量を維持して、該封止リザーバ内
    の背圧が前記動作範囲内にある際に当該少なくとも１つ
    の毛管チャネルを封止して、前記背圧が前記動作範囲を
    超えて前記封止リザーバ内の該背圧を低下する際に、前
    記少なくとも１つの毛管チャネル内のインク−空気の界
    面を介して空気が泡に成ることを可能としていること
    と、を含む、請求項２に記載のインク・カートリッジ。
  18. 【請求項１８】 前記搬送手段が前記気泡発生手段に接
    続された管を含み、 前記管が前記バッグを介して前記連通手段まで延びてお
    り、 前記管が前記バッグ内に開口を有して、インクが前記封
    止リザーバから前記気泡発生手段を介して漏れる際にイ
    ンクが前記バッグ内部へ流れることを可能としている、
    請求項１に記載のインク・カートリッジ。
  19. 【請求項１９】 前記搬送手段が前記気泡発生手段と前
    記バッグ内部とに連通する管を含んで、インクが前記封
    止リザーバから前記気泡発生手段を介して漏れる際に、
    気泡が前記気泡発生手段を介して前記封止リザーバ内へ
    流れることを可能とすると共に、インクが前記封止リザ
    ーバから前記バッグ内部へ流れることを可能としてい
    る、請求項１に記載のインク・カートリッジ。
  20. 【請求項２０】 前記気泡発生手段が、 球と、 前記球を受容する受容手段を有して、該球が固定される
    固定要素と、 前記球が前記要素内の前記受容手段と協働して、それら
    の間に固定サイズの少なくとも１つの毛管チャネルを画
    成し、該球が疎水性材から形成されていることと、 前記少なくとも１つの毛管チャネルが前記封止リザーバ
    から内部的にインクの分量を維持して、前記封止リザー
    バ内の背圧が前記動作範囲内である際に当該少なくとも
    １つの毛管チャネルを封止して、前記背圧が前記動作範
    囲を超えて前記封止リザーバ内の前記背圧を低下する際
    に、当該少なくとも１つの毛管チャネル内のインク−空
    気の界面を介して空気が泡になることを可能とすること
    と、を含む、請求項１に記載のインク・カートリッジ。
  21. 【請求項２１】 インクジェットプリンタ用のインク・
    カートリッジであって、 インクを含有すると共に内部的に設定された動作範囲の
    背圧を有する封止リザーバと、 前記封止リザーバ内に取り付けられて、前記動作範囲内
    の前記封止リザーバ内の前記背圧を支持する単一の膨張
    可能及び縮小可能なバッグと、 前記封止リザーバ外部の周囲空気を前記バッグ内部に連
    通させて、前記バッグを前記封止リザーバ内の流体体積
    の低減に応じて膨張させるように為す連通手段と、 前記封止リザーバ内の前記背圧が前記動作範囲を超える
    際に、前記封止リザーバ内に対して気泡を発生する気泡
    発生手段と、 前記気泡発生手段がハウジングを含むことと、 前記ハウジングが内部に通路を有する部分を含むこと
    と、 前記ハウジングの前記部分が少なくとも１つの毛管チャ
    ネルを内部的に有して、前記通路に連通していること
    と、 前記バッグが前記ハウジングの前記部分に封止された部
    分を有して、前記バッグ内部と前記少なくとも１つの毛
    管チャネルを前記ハウジングの前記通路を介して連通し
    て、前記少なくとも１つの毛管チャネルを介して漏れる
    任意のインクが前記ハウジング内の前記通路を介して前
    記バッグ内部へ流れるように為すことと、を含むインク
    ・カートリッジ。
JP10355258A 1997-12-12 1998-12-14 インク・カ―トリッジ用のインク漏れ制御構成 Pending JPH11235832A (ja)

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