JP2004299410A - インクジェット記録装置用のインクカートリッジとその操作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク漏れを防止し、空気の侵入を阻止してインクカートリッジをプリンタに装着脱しうるインクジェット記録装置用のインクカートリッジとその操作方法の提供。
【解決手段】インクカートリッジのインク供給部にはインクを導出可能に封止する封止手段を配設し、封止手段にはインクジェット記録装置におけるインク供給針の侵入によって開放されうる封止開口手段を形成しており、封止手段が弾性材料で形成された第１、第２封止体を互いに隣接させて構成され、第１封止体をインク供給側に第２封止体をインク受領側に位置するようにインク通路内に嵌装され、第１封止体には常閉状の封止開口手段が開放可能に開設され、第２封止体には常開状の封止開口手段が形成されたもの。
【選択図】図６

Description

この発明は、インクジェット記録装置用のインクカートリッジの技術分野に属するものである。

特開平８−１３２６３５号公報 従来、この種のシリアルプリンタ類において、例えば公知例には、インクカートリッジのインク供給部Ａにパッキン部材Ｂを装着しその外端に封止フィルムＣを貼着したものが示されており、その使用状態を横式図的に示すと図１５乃至１７の如くであって、図１５に示すようにヘッド供給針Ｄをインク供給部Ａの封止フィルムＣを突き破って侵入させ、図１６に示す状態を経由して図１７に示すようにパッキン部材Ｂのリップ部ｂ１をヘッド供給針Ｄに当接させてインク漏れを防止しつつインクを図示しない記録ヘッドに供給するように構成している。

この公知例のものにあっては例えば次に挙げるような改善が望ましい点が存していた。
即ち、図１５においては、封止フィルムＣが破断されていないため、インクの排出は行われず、又、図１７の状態に到達するとパッキン部材Ｂのリップ部ｂ_１がヘッド供給針Ｄに当接されてインクの漏れは防止されることとなるが、図１６の状態では封止フィルムＣが破断されていてしかもヘッド供給針Ｄがパッキン部材Ｂのリップ部ｂ_１に接触していないため、インク漏れがみられ又、気泡Ｅが侵入することとなってインク供給不良が発生したり、気泡がヘッド流路内に流れ込み、印字不良を引き起こすおそれがあった。

この発明が解決しようとする第１の課題点は、インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着脱する際にインク漏れが発生せず、又インクカートリッジ内に空気が侵入するのを防止しうるものを提供することである。
この発明が解決しようとする第２の課題点は、破断されて利用される封止フィルムを不要として再生利用を低コストで容易になしうるものを提供することである。
この発明が解決しようとする第３の課題点は、インクカートリッジの装着脱操作を軽労力でなしうるものを提供することである。

前記の各課題を解決するための対応手段は次の如くである。
(1) インクジェット記録装置の印刷手段にインクを供給しうるインクカートリッジであって、当該インクカートリッジのインク供給部にはインクを導出可能に封止する封止手段を配設し、当該封止手段にはインクジェット記録装置における記録ヘッドに連通されたインク供給針の侵入によって開放されうる封止開口手段を形成したことを特徴とするインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(2) 前記封止手段がゴムなどの弾性材料で形成され、前記封止開口手段が少なくとも１個以上のスリットであることを特徴とする前記(1)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(3) 前記封止手段が弾性材料で形成された第１、第２封止体を互いに隣接させて構成され、第１封止体を内側に、第２封止体を外側に位置するようにインク通路内に嵌装され、第１封止体には常閉状の封止開口手段が開放可能に開設され、第２封止体には常開状の封止開口手段が形成されたことを特徴とする前記(1)又は(2)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(4) 前記スリットを前記第１封止体の中央凹入部に配設したことを特徴とする前記(2)又は(3)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(5) 前記第１封止体が前記インク通路内に圧縮状に装着されたことを特徴とする前記(1)乃至(4)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(6) 前記第１封止体の下面中央部に円錐状の係合部を凹設したことを特徴とする前記(3)乃至(5)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(7) 前記封止手段が弾性材料で形成された一体状の封止部材で構成され、下面中央部には上向き先細状の円錐台形開口を凹設し、封止開口手段が形成される中央薄肉部を形成して前記インク通路内に圧縮状に装着されたことを特徴とする前記(1)又は(2)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(8) 前記封止手段が弾性材料で形成された一体状の封止部材で構成され、下面中央部には上向き先細状の円錐台形開口を凹設すると共に上面中央部には凹入部を形成して、封止開口手段が形成された中央薄肉部を形成して前記インク通路内に圧縮状に装着されたことを特徴とする前記(1)又は(2)記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
(9) インクジェット記録装置の印刷手段にインクを供給しうるインクカートリッジの操作方法であって、次の手順からなる方法。
１．インク供給針によってインク供給部の常開状の封止体を封止し、
２．インク供給針によってインク供給部の常閉状の封止体を開放させ、
３．インク供給針によりインク通路を開通させる。
(10) インクジェット記録装置の印刷手段にインクを供給しうるインクカートリッジの操作方法であって、次の手順からなる方法。
１．インク供給部の常閉状の封止体をインク供給針を退避させて閉止する。
２．インク供給部の常開状の封止体をインク供給針を退避させて開放する。

以上の如き解決手段によればインク漏れを安全に防止すると共に空気の侵入を阻止した状態でインクカートリッジをプリンタに装着脱しうるものである。

以上説明したこの発明による特有の効果は次の如くである。
１．プリンタに装着脱の際にインク漏れがなく空気が侵入されるおそれがない（請求項１〜１０）。
２．インクカートリッジ内のインクの脱気度が低下されるおそれがない（請求項１〜１０）。
３．インク供給針と封止手段の密着性がよい（請求項４〜７）。
４．インク供給針が偏心することなく封止手段に係合してインク漏れが防止できる(請求項６)。
５．第１、第２封止体を個別的に交換できるのでインクカートリッジの再生処理が容易である（請求項３〜６）。
６．インク供給部の封止フィルムが不要であって安価に再生処理できる（請求項１〜１０）。

以下に説明する各実施例に共通した特徴的な点は、インクジェット記録装置（プリンタ）１０００に装填されて、その印刷手段にインクを供給するインクカートリッジ１００（ａ〜ｃ）のインク供給部１１０（ａ〜ｃ）にはインク漏洩を防止すると共に、空気の侵入を阻止する封止手段１２０（ａ〜ｃ）が設けられている点である。

１．手段
図１に示すインクカートリッジ１００にあっては、ケース部１０１にインクを収蔵した多孔質体１３０を収容させ、蓋体１０２には開放可能な通気孔１０３、１０４を開設すると共に、ケース部１０１の底部１０５にはインク供給部１１０を設けた点では格別に特徴的な点は存しない。
ところで、図２に要部を拡大して示すようにそのインク供給部１１０にはフィルター１０６を介してケース部１０１内に連通された第１流路１１１と、プリンタ１０００のインク供給針１１００側に対向する第２流路１１２とからなるインク通路１１３が開設されている。
前記した第２流路１１２は第１流路１１１よりも拡張状に形成されており、この第２流路１１２内には第１流路１１１側に位置する第１封止体１２１と、インク供給針１１００側に対向する第２封止体１２２とを互いに当接させるようにして嵌着してなる封止手段１２０が配設されている。
この第１、第２封止体１２１、１２２は例えばシリコンゴムなどの弾性変形可能な材料で形成されており、第１封止体１２１の外観形状はディスク状でありその中央部に図３、（イ）、（ロ）に示すように常閉状のプラス状もしくはマイナス状のスリット１２１Ａ（Ｂ）が透設されて第２流路１１２内に圧縮された状態で装着されている。このスリット形状はカッタ等で切り裂いたもの、あるいは細かい針等で貫通させた切り裂き形状によって形成される。
又、第２封止体１２２についても外観形状がディスク状であって、その中央部にインク供給針１１００を液封状に挿通させうる常開状の上向き先細の円錐台形状の貫通孔１２２Ａが開設されて第２流路１１２内に嵌着されている。

２．使用手順
図１に示すインクカートリッジ１００はインク供給時以前にあっては図示は省略したシール材によって通気孔１０３、１０４が閉止され、又、封止手段１２０における第１封止体１２１によりケース部１０１内の多孔質体１３０に吸蔵されたインクは漏れ出すことなく、又空気が侵入されるおそれもなく安全に保持されるものである。
次にこのインクカートリッジ１００をプリンタ１０００に装填してインクを供給する場合にはプリンタ１０００の装填部１２００内に挿入し、記録ヘッド１３００に連通させたインク供給針１１００上にインク供給部１１０を臨ませ、押し下げてインク供給部１１０とインク供給針１１００とを係合させる。
この際、図４に示すようにインク供給針１１００は第１段階で第２封止体１２２の常開状の貫通孔１２２Ａに圧接状に侵入されるが、第１封止体１２１のスリット１２１Ａ（Ｂ）は閉止されたままであってインクの漏れ出しや空気の侵入は防止されている。
引き続いてインクカートリッジ１００が押し下げられて図５に示すようにインク供給針１１００が第１封止体１２１のスリット１２１Ａ（Ｂ）を貫通して第１流路１１１位置に到達されると、インクは第１流路１１１からインク供給針１１００のインク孔１１０１を経由して記録ヘッド１３００に供給されうる状態となるが、この手順の経緯において第２封止体１２２によって封止された状態でインク供給針１１００が第１封止体１２１のスリット１２１Ａ（Ｂ）を開放するように操作されるため外部からのケース部１０１内への空気の侵入は安全に阻止され、インクの円滑な供給を保障し、更にはインクの劣化を防止しうるものである。
次に使用済みのインクカートリッジ１００を装填部１２００から取り外す際には、残留されているインクがケース部１０１から漏れ出さないように次のような手順が実行される。
即ち、図５の状態から図４の状態に移行するに当たって、まずは第１封止体１２１のスリット１２１Ａ（Ｂ）からインク供給針１１００が抜脱され、常閉状のスリット１２１Ａ（Ｂ）が弾性復元力によって閉止され、この間第１封止体１２２の貫通孔１２２Ａは依然としてインク供給針１１００によって封止されているため、ケース部１０１内のインクが漏れ出すおそれはなく、又、空気がケース部１０１内に侵入することも防止できるものである。
更に図２に示すようにインク供給針１１００が完全に抜脱された状態では第１封止体１２１によってケース部１０１内は封止されているため、ケース部１０１内のインクが外部の空気に直接触れることがないのでインクの脱気度が低下されることなく確保できて長期保存が可能となるものである。
又、インク供給部１１０の外面を封止するフィルムなどの貼設を必要としないので安価であり、軽便に再生利用に供しうるものである。

図６乃至図８のインク供給部１１０ａの特徴的な点は、第１封止体１２１ａの上面中央領域に凹入部１２１Ｃａを形成して中央薄肉部１２１Ｄａを形成すると共に下面中央部に円錐状の係合部１２１Ｅａを凹設した点であり、その他の点では実施例１と共通するので符号に（ａ）を付して表示した。
このインク供給部１１０ａにあっては図７に示すようにインク供給針１１００ａが係合部１２１Ｅａに係合してその中心位置において第１封止体１２１ａを押し上げてスリット１２１Ａ（Ｂ）ａを開放させるのでインク供給針１１００ａの偏心によりインク漏れや空気の侵入が発生するのを確実に防止できるものである。
更に係合部１２１Ｅａにインク供給針１１００が係合するため、挿入する際に応力が集中し、スリットを入れずとも針のみで中央薄肉部１２１Ｄａを引き裂き挿入することが可能である。
又、図８に示すように中央薄肉部１２１Ｄａにおいてスリット１２１Ａ（Ｂ）ａが押し拡げられて開放されるため挿入力が容易である。又インク供給針を抜く際にも針に押し戻されながら封止するため、抜く力も少なく、封止も確実に実行できる。

図９乃至図１１のインク供給部１１０ｂの特徴的な点は、封止手段１２０ｂが単体状の封止部材１２５ｂで構成されておりその外観形状が円盤状であって下面中央部には上向き先細状の円錐台形開口１２５Ａｂを凹設したために中央薄肉部１２５Ｂｂが形成されており、これを第２流路１１２ｂ内に圧縮状に嵌着させたものである。
なお、実施例１と共通する点は符号に（ｂ）を付して表示した。
このインク供給部１１０ｂにあっては図１０に示すようにインク供給針１１００ｂを円錐台形開口１２５Ａｂに封止状に侵入させ遂にはその先端で中央薄肉部１２５Ｂｂを突き破って第１流路１１１ｂ内に侵入させると、図１１に示すように封止部材１２５ｂの中央薄肉部１２５Ｂｂが圧縮され、その反力でインク供給針１１００ｂに密着されインクの漏れや空気の侵入を防止できるものである。
又、インク供給針１１００ｂを退避させて図９の状態に復帰させた際にも、封止部材１２５ｂは第２流路１１２ｂ内に圧縮して嵌着されているため中央薄肉部１２５Ｂｂは中央方向に強く押圧されていてインク供給針１１００ｂによって開設された破断流路１２５Ｃｂは安全に閉止されているため、インク漏れや空気の侵入を阻止しうるものである。

図１２乃至図１４のインク供給部１１０ｃが実施例３と相違する点は、第２流路１１２ｃが段付き開口状であってしかも深さが大となるように形成され、円柱状の封止部材１２６ｃにはその上面中央領域に凹入部１２１Ｃｃを形成すると共に、下面中央領域には円錐台形開口１２６Ａｃを凹設し、更にその中心部には円錐状の係合部１２１Ｅｃを凹設しており中央薄肉部１２６Ｄｃにはスリット１２１Ａ（Ｂ）ｃを開設したものであって第２流路１１２ｃ内に圧縮して嵌着されている。
なお、実施例１と共通する点は符号に（ｃ）を付して表示した。
このインク供給部１１０ｃにおいてはいわば実施例２における第１、第２封止体１２１、１２２を一体化したものに相当するものであるから、図１３に示すようにインク供給針１１００ｃの先端を封止部材１２６ｃの係合部１２１Ｅｃに係合させて封止部材１２６ｃを押し上げるように侵入させると、スリット１２１Ａ（Ｂ）ｃが押し拡げられて図１４に示すようにインク供給針１１００ｃは第１流路１１１ｃ内に臨まされてインクを供給させうるものであるが、この際にインク供給針１１００ｃは円錐台形開口１２６Ａｃに封止状に圧接されているため空気の侵入は阻止され、又図１４の状態から図１３の状態を経て図１２のようにインク供給針１１００ｃが抜き出された際にはスリット１２１Ａ（Ｂ）ｃは実施例１同様に安全に閉止されてインクの漏れ出しを防止しうるものである。

この実施例１のインクカートリッジとインクジェット記録装置の要部の説明図。 図１のインク供給部の要部の拡大断面図。 図１のスリットの平面図。 図２の装着途中の説明図。 図２の装着完了時の説明図。 実施例２のインク供給部の要部の拡大断面図。 図６の装着途中の説明図。 図６の装着完了時の説明図。 実施例３のインク供給部の要部の拡大断面図。 図９の装着途中の説明図。 図９の装着完了時の説明図。 実施例４のインク供給部の要部の拡大断面図。 図１２の装着途中の説明図。 図１２の装着完了時の説明図。 公知例のインク供給部の要部の拡大断面図。 図１５の装着途中の説明図。 図１５の装着完了時の説明図。

符号の説明

１０００ インクジェット記録装置（プリンタ）
１１００（ａ〜ｃ） インク供給針
１００（ａ〜ｃ） インクカートリッジ
１１０（ａ〜ｃ） インク供給部
１１３（ａ〜ｃ） インク通路
１２０（ａ〜ｃ） 封止手段
１２１Ａ（Ｂ）（ａ、ｃ） スリット封止開口手段
１２１（ａ） 第１封止体
１２２（ａ） 第２封止体
１２１Ｃ（ａ、ｃ） 凹入部
１２１Ｅ（ａ、ｃ） 係合部
１２１Ｄ（ａ）、１２５Ｂｂ、１２６Ｄｃ 中央薄肉部
１２５Ａｂ、１２６Ａｃ 円錐台形開口
１２５ｂ、１２６ｃ 封止部材

Claims (10)

1. インクジェット記録装置の印刷手段にインクを供給しうるインクカートリッジであって、当該インクカートリッジのインク供給部にはインクを導出可能に封止する封止手段を配設し、当該封止手段にはインクジェット記録装置における記録ヘッドに連通されたインク供給針の侵入によって開放されうる封止開口手段を形成したことを特徴とするインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
2. 前記封止手段がゴムなどの弾性材料で形成され、前記封止開口手段が少なくとも１個以上のスリットであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
3. 前記封止手段が弾性材料で形成された第１、第２封止体を互いに隣接させて構成され、第１封止体を内側に、第２封止体を外側に位置するようにインク通路内に嵌装され、第１封止体には常閉状の封止開口手段が開放可能に開設され、第２封止体には常開状の封止開口手段が形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
4. 前記スリットを前記第１封止体の中央凹入部に配設したことを特徴とする請求項２又は３記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
5. 前記第１封止体が前記インク通路内に圧縮状に装着されたことを特徴とする請求項１乃至４記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
6. 前記第１封止体の下面中央部に円錐状の係合部を凹設したことを特徴とする請求項３乃至５記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
7. 前記封止手段が弾性材料で形成された一体状の封止部材で構成され、下面中央部には上向き先細状の円錐台形開口を凹設し、封止開口手段が形成される中央薄肉部を形成して前記インク通路内に圧縮状に装着されたことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
8. 前記封止手段が弾性材料で形成された一体状の封止部材で構成され、下面中央部には上向き先細状の円錐台形開口を凹設すると共に上面中央部には凹入部を形成して、封止開口手段が形成された中央薄肉部を形成して前記インク通路内に圧縮状に装着されたことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置用のインクカートリッジ。
9. インクジェット記録装置の印刷手段にインクを供給しうるインクカートリッジの操作方法であって、次の手順からなる方法。
   １．インク供給針によってインク供給部の常開状の封止体を封止し、
   ２．インク供給針によってインク供給部の常閉状の封止体を開放させ、
   ３．インク供給針によりインク通路を開通させる。
10. インクジェット記録装置の印刷手段にインクを供給しうるインクカートリッジの操作方法であって、次の手順からなる方法。
    １．インク供給部の常閉状の封止体をインク供給針を退避させて閉止する。
    ２．インク供給部の常開状の封止体をインク供給針を退避させて開放する。