JP2002205414A - インクカートリッジ - Google Patents

インクカートリッジ

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JP2002205414A
JP2002205414A JP2001003977A JP2001003977A JP2002205414A JP 2002205414 A JP2002205414 A JP 2002205414A JP 2001003977 A JP2001003977 A JP 2001003977A JP 2001003977 A JP2001003977 A JP 2001003977A JP 2002205414 A JP2002205414 A JP 2002205414A
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JP
Japan
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ink
ink cartridge
membrane valve
hole
cartridge
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001003977A
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English (en)
Inventor
Yasuto Sakai
康人 坂井
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多孔質体を使用しないインクカートリッジに
おいて、容器内部に収容されたインクを安定かつ確実に
記録ヘッドに供給すること。 【解決手段】 インクが収容された容器1と、外部にイ
ンクを供給するインク供給孔2と、容器内部と大気とを
連通する通孔部を備え、この通気部に膜弁11を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドを搭載するキャリッジに装着するのに適した
インクカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、共通のイン
ク室とノズル開口とに連通する圧力発生室に圧力を付加
してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェッ
ト式記録ヘッドと、記録ヘッドにインクを供給するイン
クカートリッジをキャリッジに搭載し、キャリッジを往
復動させながら印刷データに一致させてインク滴を記録
用紙に吐出するように構成されている。
【0003】ところで記録ヘッドのノズル開口はインク
カートリッジのインク液面よりも低い箇所に位置してい
るため、ノズル開口には水頭圧が作用するため、通常イ
ンクカートリッジ内に多孔質体を収容し、多孔質体によ
る表面張力によりインクカートリッジの圧力がノズル開
口よりも若干低くなるように構成して、ノズル開口から
インクの滲み出しを防止するような対策が取られてい
る。
【0004】しかしながら、インクの消費が進んで多孔
質体に吸収されているインクの量が少なくなると、多孔
質体の表面張力が大きくなって記録ヘッドへのインクの
供給が滞りやすくなり、カートリッジ内のインクを完全
に消費できないという問題がある。また、多孔質体の実
質的な体積の分だけ、カートリッジに収容できるインク
が少なくなるために、インクカートリッジが大型化する
という問題がある。
【0005】このような問題を解決するために、例えば
特開平7−68782号公報に示されたように、インク
カートリッジ上部の大気開放部にはインクジェットプリ
ンタ本体装着時に開状態となる弁構造が設けられ、ま
た、インク供給部にはインク量によって体積の変化する
インク保持体を利用した弁構造が設けられたインクジェ
ット記録ヘッド用のインクカートリッジが提案されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これによれば、カート
リッジ内に多孔質体を収容する必要がなくなるため、イ
ンクタンクの実質的インク収容量を大きくすることが可
能となるが、大量のインク供給が要求された場合にイン
ク保持体の体積変化が追いつかず、必要なインク量をイ
ンクジェット式記録ヘッドに供給できず印字品質の低下
を招く可能性があるという問題がある。
【0007】一方では、インクジェットプリンタに装着
時には大気開放部の弁構造は常に開状態になるために、
インクカートリッジを装着したままインクジェットプリ
ンタに姿勢変化を与えた時に、インクカートリッジから
インクが流出し、ユーザーの手や衣服を汚染する問題も
ある。
【0008】さらには、一つのインクカートリッジに二
つの弁構造を設けてあるために、インクカートリッジと
しては複雑な機構を持つものとなり、部品点数も増加す
るために、組み立て性の低下やコストの上昇が生じると
いう問題がある。
【0009】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、インクカート
リッジ内の利用効率を高め、インクジェットプリンタに
装着時に姿勢の変化によるインク流出が起こらない、比
較的単純な構造を持ったインクカートリッジを提供する
ことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明においては、一定以下の負圧により開弁
する膜弁をインクカートリッジの大気通気部に設けたこ
とを特徴とするものである。
【0011】
【作用】膜弁は、通常状態では閉状態であり、記録ヘッ
ドからのインク吐出によってインクが消費されインク量
が減少し、インクカートリッジ内部が一定の負圧以下に
なった時に膜弁が大気圧とインクカートリッジ内部の圧
力との差圧を受けて開状態となりインクカートリッジ内
部に大気を取り込み負圧がなくなった時に再び閉状態に
なる。膜弁は通常状態では閉状態であるために、インク
カートリッジ内は密閉空間となり、ヘッドノズルからの
インクの滲み出しが防止され、また、インクジェットプ
リンタ本体の姿勢変化による大気開放孔からのインク流
出も防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細を図示した実
施例に基づいて説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例を示すものであ
る。図中符号1はインクカートリッジ本体を構成する容
器で、容器の底面1aには容器内のインクが排出される
インク通孔4と、記録ヘッドのインク供給針が挿入され
るインク供給孔2とが形成されている。インク供給孔2
には図示しない記録ヘッドと連通するインク供給針が挿
入された時に、インク供給孔2とインク供給針の間でシ
ールが取れるように、インクに対して耐久性を備えたゴ
ムや高分子エラストマー等の弾性材料からなるシール部
材3が挿入されている。記録ヘッドのインク供給針がイ
ンク供給孔2に挿入された時に、インク供給針の外周は
シール部材3の通孔3aと密着しシールされる。
【0014】インクカートリッジ上面6には大気開放孔
7が設けられている。
【0015】符号11はインクに対して耐久性を備えた
ゴムや高分子エラストマー等の弾性材料からなる膜弁で
ある。膜弁11は膜弁支持部材13と密着しており、そ
の隙間はシールされている。また、膜弁支持部材13は
インクカートリッジ内部の接合部9へ振動溶着あるいは
超音波溶着等により気密に接合されている。
【0016】膜弁支持部材13はインクカートリッジ上
方向へオフセットされて取り付けられており、それによ
って膜弁11には膜反力が発生し、膜弁シール部10は
インクカートリッジの大気シール部8に密着して膜弁1
1は閉状態となる。本実施例においては、膜弁シール部
10はインクカートリッジの大気シール部8に密着しや
すくなるように膜部11aから凸になるように成形され
ている。
【0017】符号5はインクを示しており、液体状態の
まま容器1の内部に収納されている。
【0018】膜弁11の中心部に設けられている通孔1
2は、図2に示すように膜弁11が開状態になった時
に、大気開放孔7と連通してインクカートリッジ内部へ
空気を取り込むための流路となる。
【0019】図3は本発明の他の実施例を示すものであ
って、本実施例においては膜弁11のシール部10をコ
イルバネ21によって大気シール部8に押し付けてい
る。膜弁シール部10の裏面には通孔12の周囲にわた
る凸部11bが形成されており、そこにコイルバネ21
の一端が挿入されている。膜弁支持部材13の外周部に
はコイルバネ支持部材22が圧入などの方法で装着され
ている。コイルバネ支持部材22の中心部にはコイルバ
ネ21の他端が挿入されるように凹部22aが設けられ
ており、凹部22aの中心部には通孔22bが設けられ
ている。通孔22bは、膜弁11が開状態の時に大気開
放孔7および膜弁通孔12と連通する。
【0020】コイルバネ21の寸法およびコイルバネ支
持部材22の寸法はコイルバネ21が膜弁凸部11bを
適当な圧力で押さえつけるように設計される。
【0021】図4は本発明の他の実施例を示すものであ
って、本実施例においては、膜弁11のシール部10を
板バネ31によって、大気シール部8に押し付けてい
る。膜弁支持部材13の外周部に板バネ支持部材32が
装着され板バネ支持部材32には板バネ31が装着され
る。板バネ31の中心部には通孔31aが設けられてい
る。通孔31aは、膜弁11が開状態の時に大気開放孔
7および膜弁通孔12と連通する。膜弁シール部10の
裏面には、板バネ31が膜弁11の中央部を押すために
通孔12の周囲にわたる凸部11bが形成されている。
板バネ31の寸法および板バネ支持部材の寸法は板バネ
31が膜弁凸部11bを適当な圧力で押さえつけるよう
に設計される。
【0022】ところで、インクジェットプリンタ用イン
クカートリッジは、インクカートリッジ内のインク物性
の変化を抑えるために真空パックされた状態で流通する
ことが一般的であるが、真空パックによりインクカート
リッジ外部が負圧になるために、インクカートリッジ内
部に収納されているインクが圧力によって外部に漏れ出
しやすいという問題がある。本発明のインクカートリッ
ジにおいては真空パックによってインクカートリッジの
外部が負圧になった場合に大気開放部の膜弁は閉状態に
なる方向に圧力が働くためにインクがインクカートリッ
ジの外部に漏れ出しにくいという利点がある。
【0023】
【発明の効果】以上説明したような本発明においては、
一定以下の負圧により開弁して大気に連通する膜弁をイ
ンクカートリッジ上面に備える構造としたために、記録
ヘッドからのインク吐出によってインクが消費されイン
ク量が減少し、インクカートリッジ内部が一定の負圧以
下になった時に膜弁が大気圧とインクカートリッジ内部
の圧力との差圧を受けて開状態となり、必要量だけイン
クを記録ヘッドに供給することが可能となる。
【0024】また膜弁は通常状態では閉状態であるため
に、インクカートリッジ内は密閉空間となり、ヘッドノ
ズルからのインクの滲み出しが防止され、さらにインク
ジェットプリンタ本体の姿勢変化による大気開放孔から
のインク流出も防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体を示す断面図である。
【図2】図1の実施例における膜弁の開状態を示した図
である。
【図3】本発明の他の実施例の膜弁部断面図である。
【図4】本発明の他の実施例の膜弁部断面図である。
【符号の説明】
1 容器 1a 容器の底面 2 インク供給孔 3 シール部材 4 インク通孔 5 インク 6 インクカートリッジ上面 7 大気開放孔 8 インクカートリッジ大気シール部 9 接合部 10 膜弁シール部 11 膜弁 11a 膜部 11b 凸部 12 膜弁通孔 13 膜弁支持部材 21 コイルバネ 22 コイルバネ支持部材 22a コイルバネ支持部材凹部 22b コイルバネ支持部材通孔 31 板バネ 31a 板バネ通孔 32 板バネ支持部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクが収容された容器と、外部にイン
    クを供給するインク供給孔と、容器内部と大気とを連通
    する通孔部を備え、この通気部に膜弁を設けたインクカ
    ートリッジ。
  2. 【請求項2】 上記膜弁は、インクに対して耐久性を備
    えた弾性材料からなることを特徴とする請求項1のイン
    クカートリッジ。
  3. 【請求項3】 前記弾性材料はゴムまたは高分子エラス
    トマーである請求項2記載のインクカートリッジ。
  4. 【請求項4】 前記膜弁に形成された通孔をカートリッ
    ジシール部に押圧する押圧手段を設けた請求項1のイン
    クカートリッジ。
  5. 【請求項5】 前記押圧手段が、コイルスプリングであ
    る請求項1のインクカートリッジ。
  6. 【請求項6】 前記押圧手段が、通孔が形成された板バ
    ネであることを特徴とする請求項1記載のインクカート
    リッジ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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