JP2000255078A - インクジェットプリンタ用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装填と同時に、インク
タンクをエアーチャネルを介して大気に開放することが
できる、インクジェットプリンタ用インクカートリッジ
を提供する。 【解決手段】 インクタンクＴと、インク供給針１００
が挿着されるインク供給路６ａ，６ｂと、インク供給針
１００が挿着されたときに破壊される保護フィルム７
と、インク供給針が挿着されたときに、その外周に密着
する調芯リング（２１ａ，２１ｂ）とを備えてなり、イ
ンク供給路６ａ，６ｂに近接して設けられたエアーチャ
ネル９ａ〜９ｃと、インク供給針がインク供給路に非挿
入の状態では、エアーチャネルを閉塞しているが、イン
ク供給針がインク供給路に挿入されると、当該挿入に応
動して、挿入方向と垂直な方向の応力成分により移動す
ることにより、エアーチャネルの閉塞を解除するバルブ
部材２２ａ，２２ｂとを有してな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、キャリッジにセッ
トすることのみより、インクタンクと大気とを連通させ
るることができる、プリントヘッド別体型のインクジェ
ットプリンタ用インクカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリントヘッド別体型のインクジェット
用インクカートリッジは、インク供給路を介して、イン
クタンク内のインクを、キャリッジに搭載されたプリン
トヘッドに供給するように構成されている。

【０００３】図６（Ａ）は、この種の、従来のインクカ
ートリッジの構成を示す分解斜視図である。インクカー
トリッジ８０は、カートリッジ本体８１と蓋部材８２と
を有して構成されている。

【０００４】カートリッジ本体８１は、インクタンクＴ
を有している（図６（Ａ）ではスポンジ８３が収容され
ている）。カートリッジ本体８１の上部には、蓋部材８
２が設けられており、その上部には後述するエアーチャ
ネル９０と連通する連通孔８４が設けられている。イン
クカートリッジ８０の下部にはインク供給路８５が設け
られその開口部分には、インクカートリッジが未使用の
状態で、保護フィルム８６が設けられている。また、こ
の保護フィルム８６の内部側には調芯リング８７が設け
られている。

【０００５】インクカートリッジ８０の製造課程では、
蓋部材８２のインク充填用の孔８８からインクの充填が
行われるがこの孔８８は、工場出荷時には、保護シール
８９（たとえば、合成樹脂シートからなる）により封止
されている。

【０００６】また、図６（Ｂ）に示すように、蓋部材８
２の上面には、前述した連通孔８４に連通する所定のパ
ターンの溝（すなわち、エアーチャネル９０）が形成さ
れている。このエアーチャネル９０の上面は、当該エア
ーチャネル９０の終端部分９１を残して前述した保護シ
ール８９により被覆されている。また、終端部分９１
は、インクカートリッジ８０が未使用の状態でインクタ
ンクＴと大気とが連通しないように、気密シール９２
（たとえば、合成樹脂シートからなる）により封止され
ている。

【０００７】ユーザは、インクカートリッジ８０を、図
示しないキャリッジに装填するときには、まず気密シー
ル９２を剥がして、インクタンクＴ内と大気とを連通さ
せる。キャリッジには、インクタンクＴ内のインクを、
図示しないプリントヘッドに供給するための図示しない
インク供給針が取り付けられており、インクカートリッ
ジ８０がキャリッジに装填される課程で、保護フィルム
８６はインク供給針の先端により破壊される。インクカ
ートリッジ８０をキャリッジに装填し終わった状態で
は、調芯リング８７は、インクが漏れ出さないように、
インク供給針の外周を密封する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ユーザがイ
ンクカートリッジ８０の使用に際して気密シール９２を
剥がすとき、誤って保護シール８９を剥がしてしまうこ
とがある。保護シール８９が剥がされると、インクカー
トリッジ８０内部のインクの蒸発量が過多となる等、イ
ンク物性の変化が大きくなり、プリント品質に影響を及
ぼす。また、カラーのインクカートリッジの場合には、
複数のインクタンクが設けられるが、各インクタンクご
とに気密シール９２が設けられるため、ユーザにそれぞ
れの気密シールを剥がす作業を強いることになる。

【０００９】本発明の目的は、キャリッジへのインクカ
ートリッジの装填と同時に、インクタンクをエアーチャ
ネルを介して大気に開放することができる、プリントヘ
ッド別体型のインクジェットプリンタ用インクカートリ
ッジを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述したように、インク
カートリッジを、新たに使用する場合には、ユーザは、
気密シールの除去およびインクカートリッジの装填とい
った２つの作業をしなければならない。本発明者は、イ
ンクカートリッジの装填の操作のみにより、インクタン
クと大気との連通を図ることができれば、保護シールが
不用意に剥がされることもなく、またユーザに気密シー
ルを剥がす作業を強いることもない、との知見のもとに
本発明をなすに至った。

【００１１】本発明は、インクタンクと、インク供給路
と、保護フィルムと、調芯リングとを備えてなるプリン
トヘッド別体型のインクカートリッジに適用される。イ
ンクカートリッジは、通常は、プリントヘッドが搭載さ
れたキャリッジに装填されるが、必ずしもこれには限定
されず、プリンタ内の定位置に設置され、可撓性の供給
チューブを介してプリントヘッドにインクを供給するも
のであってもよい。

【００１２】インク供給路は、インクタンク内のインク
を外部（すなわち、プリントヘッド）に供給するもので
あり、当該インク供給路にはインク供給針が挿着され
る。

【００１３】保護フィルムは、インクカートリッジの未
使用時には、インクタンク内のインクが外部に漏れ出な
いようにするためのもので、インク供給路の大気側の開
口部等、インク供給路の少なくとも一部に設けられ、イ
ンク供給針が挿着されるときに、当該インク供給針の先
端により破壊される。

【００１４】調芯リングは、インク供給路の一部に設け
られ、インク供給針が挿着されたときに、インク供給針
の外周に密着し、インクタンク内のインクの外部への漏
出を防止している。

【００１５】本発明のインクカートリッジでは、上記構
成に加えて、さらに、従来とは異なる、エアーチャネル
とバルブ部材とが設けられている。

【００１６】エアーチャネルは、少なくとも一部が、前
記インク供給路に近接して設けられており、次に述べる
ように、インク供給針がインク供給路に挿入された状態
で、インクタンクと大気とを連通させることができる。
エアーチャネルは、その一部または全部を、インクカー
トリッジの表面部分に形成した所定パターンの溝と、当
該溝を被覆する保護シールとにより構成することができ
る。また、たとえば、異なるモールドを用いた複数回の
射出成形（多色成形）技術を用いてカートリッジ本体を
作成することにより、インクカートリッジ内部にエアー
チャネルを形成することもできる。なお、インクタンク
の構造にもよるが、通常、エアーチャネルのインクタン
ク内への開口部は、当該インクタンクの上部に設けられ
る。

【００１７】バルブ部材は、インク供給針が前記インク
供給路に非挿入の状態では、エアーチャネルを閉塞して
いるが、インク供給路にインク供給針が挿入されると、
当該挿入に応動して、挿入方向と垂直な方向の応力成分
により移動して、エアーチャネルの閉塞を解除するよう
に構成される。バルブ部材は、合成ゴム、プラスチッ
ク、金属等の材料により構成することができ、調芯リン
グと一体に構成することもできるし、調芯リングとは別
体に構成することもできる。バルブ部材は、インク供給
路にインク供給針が挿入された際に、バルブ部材が調芯
リングに近づくように構成することもできるし、バルブ
部材が調芯リングから離れるように構成することもでき
るが、何れの場合でもバルブ部材は、エアーチャネルの
閉塞を解除する。

【００１８】本発明の好ましい一実施形態例では、イン
ク供給路の前記エアーチャネルに近接する部分が、当該
インク供給路と平行であり、調芯リングは肉厚の形状を
なし、閉塞解除部材は、調芯リングと一体に連結形成さ
れた、当該調芯リングの中心軸と平行な中心軸を持つ形
状をなすように構成される。そして、さらに調芯リング
と、閉塞解除部材とは、インク供給針がインク供給路に
非挿入の状態では、エアーチャネルは前記閉塞解除部材
のリング部分により閉塞しているが、インク供給針が前
記インク供給路に挿入されると、バルブ部材のリング中
央部分が前記エアーチャネルの前記閉塞を解除するよう
に構成される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜図５により本発明のインク
カートリッジの一実施例を説明する。

【００２０】図１はインクカートリッジ１を下方から見
た分解斜視図である。図１に示すように、本実施例のイ
ンクカートリッジ１は、中央部構成要素２，上部構成要
素３および下部構成要素４を有している。

【００２１】中央部構成要素２は容器状をなし、その内
部空間はインクタンクＴとなっており、スポンジ５が収
容されるとともにインクが充填されている。

【００２２】中央部構成要素２は、その下面に下部構成
要素４を取り付けるための取り付け面Ｓ１を有してお
り、当該取り付け面Ｓ１には、インク供給路の一部６ａ
が開口しており、当該開口には保護フィルム７が形成さ
れている。当該取り付け面Ｓ１には、後述する下部構成
要素４の突起１７ａ〜１７dと嵌合する穴８ａ〜８ｄが
形成されるとともに、エアーチャネル９の一部９ａが開
口している（この開口を符号１８ａで示す）。このエア
ーチャネル９ａは、中央部構成要素２の側面Ｓ２に形成
した溝に、中央部構成要素２の内部を通って連続してい
る。中央部構成要素２の側面Ｓ２に形成した溝は、図２
に示すように、堰状の連続突起１０に囲まれることによ
りエアーチャネル９の一部９ｂを構成している。中央部
構成要素２の側面Ｓ２の上部には、インクタンクＴ側に
向けて、連通孔１１が形成されており、エアーチャネル
９ｂは、当該連通孔１１に連続している。エアーチャネ
ル９ｂは、各構成要素２〜４が組み立てられた状態で、
保護シール１２（図１参照）により被覆される。

【００２３】図１に示されるように、上部構成要素３
は、インクカートリッジ１の蓋部材であり、インクタン
クＴ内にスポンジ５を入れた後に、中央部構成要素２に
取り付けられる。上部構成要素３には、インク注入用の
孔１４が形成されており、インクを注入した後に保護シ
ール１５により封止される。

【００２４】また、図１に示されるように、下部構成要
素４の上面には、中央部構成要素２の取り付け面Ｓ１に
密着する、取り付け面Ｓ３が形成されている。下部構成
要素４には、インク供給路の一部６ｂが形成されてお
り、インク供給路６ｂの取り付け面Ｓ３側の開口は、前
述したインク供給路６ａの開口と一致する。取り付け面
Ｓ３には、図３に示すように、後述する調芯リングとバ
ルブ部材が一体となった調芯・バルブ部材２０が取り付
けられる溝１６を有するとともに、前記中央部構成要素
２の取り付け面Ｓ１に形成された穴８ａ〜８ｄと嵌合す
る突起１７ａ〜１７ｄが形成されている。溝１６の中央
部分には、バンクＢが形成されており、当該バンクＢ
の、インク供給路６ｂとは反対側には、図１にも示すよ
うな中央部構成要素２を上下に貫通するエアーチャネル
９ｃが設けられている（エアーチャネル９ｃの取り付け
面Ｓ３での開口を符号１８ａで示す）。下部構成要素４
の下面側には、図１や図３に示すように、図示しないイ
ンク供給針との連結を行う連結部材１９が突出して形成
されている。

【００２５】調芯・バルブ部材２０は、図４（Ａ）の平
面図、および（Ｂ）の断面図（（Ａ）におけるＦＦ線断
面図）に示すように、リング形状（あるいはドーナツ形
状）をなす調芯リング部２１と、同じくリング形状をな
すバルブ部２２との一体構造物である。調芯リング部２
１のバルブ部２２側（符号２１ａで示す）は、バルブ部
２２とは反対側（符号２１ｂで示す）よりも肉厚に形成
されている。また、バルブ部２２の調芯リング部２１側
（符号２２ａで示す）は、当該符号２１ａで示す部分の
厚みよりも肉薄に形成され、バルブ部２２の調芯リング
部２１とは反対側（符号２２ｂで示す）は、符号２２ａ
で示す部分よりも肉厚に形成されている。また、調芯リ
ング部２１の孔２３は、図示しないインク供給針の径よ
りも小さく形成され、バルブ部２２の孔２４は小さめに
形成されている。

【００２６】上記構成のインクカートリッジの作用を以
下に説明する。図５（Ａ）は、組み立てられたインクカ
ートリッジ１の、インク供給針が挿入される前の、中央
部構成要素３と下部構成要素４との接合部分の様子、す
なわち調芯・バルブ部材２０が下部構成要素の溝１６に
取り付けられた状態を示す図であり、図５（Ｂ）は、組
み立てられたインクカートリッジ１の、インク供給針が
挿入されたときの、中央部構成要素３と下部構成要素４
との接合部分の様子を示す図である。

【００２７】図５（Ａ）に示すように、調芯リング部２
１の孔２３の中心は、インク供給路９ｂの中央線Ｌより
も、溝１６内に形成されたバンクＢとは反対側に偏って
いる。また、この状態では、エアーチャネル９ａの、中
央部構成要素２の取り付け面Ｓ１の開口１８ａ、および
エアーチャネル９ｃの、下部構成要路４の取り付け面Ｓ
３の開口１８ｂは、バルブ部２２の符号２２ｂで示す部
分により閉塞されているので、インクタンクＴ（図１参
照）と大気とが連通することはない。

【００２８】一方、図５（Ｂ）に示すように、インク供
給路９ｂにインク供給針１００が挿入されると、調芯・
バルブ部材２０は変形する。このとき、調芯リング部２
１の符号２１ａで示す部分は、バンクＢ側に押圧される
とともに、バルブ部２２全体を移動させる。これによ
り、取り付け面Ｓ１の開口１８ａ、および取り付け面Ｓ
３の開口１８ｂの閉塞はバルブ部２２の符号２２ｂで示
す部分により解除されるので、インクタンクＴ（図１参
照）と大気とは、エアーチャネル９ｂ，９ａ、バルブ部
２２の孔２４、エアーチャネル９ｃを介して連通する。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、キャリ
ッジへのインクカートリッジの装填と同時に、インクタ
ンクをエアーチャネルを介して大気に開放することがで
きる。したがって、保護シールがユーザによって不用意
に剥がされることもなく、またユーザに気密シールを剥
がす作業を強いることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクカートリッジ１を下方から見た分解斜視
図である。

【図２】中央部構成要素の側面に形成した溝の説明図で
ある。

【図３】下部構成要素の取り付け面Ｓ３を示す図であ
る。

【図４】調芯リングとバルブ部材が一体となった調芯・
バルブ部材を示す図であり、（Ａ）平面図、（Ｂ）は
（Ａ）におけるＦＦ線の断面図である。

【図５】（Ａ）はインクカートリッジの、インク供給針
が挿入される前の中央部構成要素と下部構成要素の接合
部分の様子を示す図、（Ｂ）はインクカートリッジの、
インク供給針が挿入されたときの中央部構成要素と下部
構成要素との接合部分の様子を示す図である。

【図６】（Ａ）は従来のインクカートリッジの構成を示
す分解斜視図、（Ｂ）はインクカートリッジの蓋部材の
平面図である。

【符号の説明】

１ インクカートリッジ ２ 中央部構成要素 ３ 上部構成要素 ４ 下部構成要素 ５ スポンジ ６ａ，６ｂ インク供給路 ７ 保護フィルム ８ａ〜８ｄ 穴 ９ａ，９ｂ，９ｃ エアーチャネル １０ 連続突起 １１ 連通孔 １２ 保護シール １４ インク注入用の孔 １５ 保護シール １６ 溝 １７ａ〜１７ｄ 突起 １８ａ、１８ｂ 開口 １９ 連結部材 ２０ 調芯・バルブ部材 Ｔ インクタンク Ｓ１，Ｓ３ 取り付け面 １００ インク供給針

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクタンクと、 前記インクタンク内のインクを外部に供給する、インク
   供給針が挿着されるインク供給路と、 前記インク供給路の少なくとも一部に設けられ、前記イ
   ンク供給針が挿着されたときに、破壊される保護フィル
   ムと、 前記インク供給路の一部に設けられ、前記インク供給針
   が挿着されたときに、前記インク供給針の外周に密着す
   る調芯リングと、 を備えてなるプリントヘッド別体型のインクジェットプ
   リンタ用インクカートリッジにおいて、 少なくとも一部が、前記インク供給路に近接して設けら
   れた、前記インクタンクと大気とを連通させるエアーチ
   ャネルと、 前記インク供給針が前記インク供給路に非挿入の状態で
   は、前記エアーチャネルを閉塞しているが、前記インク
   供給針が前記インク供給路に挿入されると、当該挿入に
   応動して、挿入方向と垂直な方向の応力成分により移動
   することにより、前記エアーチャネルの前記閉塞を解除
   するバルブ部材と、を有してなるインクジェットプリン
   タ用インクカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記インク供給路の前記エアーチャネル
   に近接する部分が、当該供給路と平行であり、 前記調芯リングは、肉厚の形状をなし、 前記閉塞解除部材は、前記調芯リングと一体に連結形成
   された、前記リングの中心軸と平行な中心軸を持つ形状
   をなし、 前記インク供給針が前記インク供給路に非挿入の状態で
   は、前記エアーチャネルは前記閉塞解除部材のリング部
   分により閉塞しているが、前記インク供給針が前記イン
   ク供給路に挿入されると、前記バルブ部材のリング中央
   部分が前記エアーチャネルの前記閉塞を解除する、 ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリ
   ンタ用インクカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記エアーチャネルの前記インクタンク
   内への開口部が、当該インクタンクの上部に設けられて
   いることを特徴とする請求項１または２に記載のインク
   ジェットプリンタ用インクカートリッジ。