JP3412150B2 - インクカートリッジ - Google Patents
インクカートリッジInfo
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Description
ンクジェット式記録ヘッドとインクカートリッジを搭載
し、インクの補給をカートリッジの交換により行うイン
クジェット式記録装置のインクカートリッジに関する。
キャリッジにインク収容体を搭載する形式のインクジェ
ット式プリンタにあっては、キャリッジの移動によるイ
ンクの揺動に起因する水頭圧の変動や、泡立ちによる印
字不良を防止するために、欧州公開特許公報581531号公
報に記載されたようにインク収容容器を2つの領域に分
割し、記録ヘッド側に多孔質体を収容し、また他方の領
域にインクを収容するようにしたものが提案されてい
る。このような構造を採ると、記録ヘッドへのインクの
供給が多孔質体を介して行なわれるため、インクの揺動
に起因する不都合を防止することができる。
ット式記録装置は、圧力発生室のインクを加圧してイン
ク滴を発生させる関係上、インクに気泡が含まれている
と、圧力が低下してインク滴の吐出性能も低下するた
め、インクカートリッジへのインク注入工程では気泡を
混入させないような工夫が行われている。例えば、溶存
空気を排除したインクを多孔質体に注入したり、減圧下
で注入するなどを実施している。一方、使用される時点
では、インクカートリッジの装着時に侵入した気泡や記
録ヘッドに残存する気泡をインクに溶解させて排除する
ことができるよう、溶存空気を排除した状態に保つ目的
で、減圧された金属容器に収容したり、遮気性フィルム
により包装することが行われている。しかしながら、イ
ンクカートリッジの製造組立て時およびその後のインク
カートリッジ容器内の減圧値を最 適化しない場合、イ
ンクカートリッジ内に気泡が残存したり、また記録ヘッ
ドに残存する気泡を溶解させて排除する能力に欠けるな
ど、上記した課題を充分に解決できないことが判明し
た。本発明は、このような事情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気泡を確実に排除して
インクを印刷に適した品質に維持することができるイン
クカートリッジを提供することである。
るために本発明においては、インクを吸収するのに適し
た多孔質体を収容し、記録ヘッドに連通するインク供給
針と係合するインク供給口が設けられた容器本体と、イ
ンク注入口及び減圧空間を形成する凹部を備え前記容器
本体の開口部を封止する蓋体とからなり、前記容器本体
と蓋体とで形成されたインク収容容器の容器内圧が0乃
至マイナス300mmHgに減圧され、かつ前記インク
収容容器が遮気性フィルムからなる袋に空間を確保して
密封されて収容され、前記空間が前記容器内圧よりも低
く維持されている。
リッジの一実施例を示すものであって、開口側が若干末
広がりとなるほぼ直方体の高分子材料を射出成形して構
成された容器1を壁2により複数のインク収容室3に分
割して、各収容室3にインクを吸収含浸するのに適した
弾性材料からなる多孔質体4が圧縮状態で収容され、各
収容室3の下端には記録ヘッドのインク供給針と係合す
るインク供給口5が形成されている。また開口6は、イ
ンク注入孔7、大気連通孔8を備えた蓋体9で封止され
ている。
圧縮するための凸部10が形成されていて、その上端に
一定の開口面積を有する空室11を形成する凹部12が
形成され、ここからインク供給口5まで延びる通孔13
が穿設されている。通孔13の外端には、記録ヘッドの
インク供給針と液密に係合するパッキン16が挿入さ
れ、インク供給針の挿入により破損可能で、水分透過性
が低い低密度ポリエチレンフィルム等からなる遮気性フ
ィルム17で封止されている。なお、図中符号18は、
凹部12を覆うように設けられたフィルタ材を示す。
うに一端が大気連通孔8に連通し、また他端が蓋体9の
他側に延びる蛇行した溝19が形成されていて、図中ハ
ッチングで示した領域を覆うように不用意な引き剥がし
が防止された第1のフィルム20と、舌片21aの引き
上げにより容易に引き剥しができる第2のフィルム21
が貼着されている。なお、溝19のフィルム20、21
に封止されない領域は、蓋体9に通孔として形成されて
いる。
のであって、パレット30を保持する受台31は、図示
しない駆動機構により矢印Aで示すように上下動可能に
構成されている。一方、基台32は、貫通口を備え、下
面をパレット30の周面の段差部33により、また上面
を後述する蓋体34により注入室35を形成し、また流
路36により真空ポンプ37に接続されている。
通孔38が穿設され、ここに気密状態を保持しながら図
中矢印Bで示したように上下動可能なピストン部材39
が挿入されている。
された容器1のインク注入口7に対向する位置に注入針
40と、容器1の大気連通口8に対向するように図示し
ない給気装置に連通する流路41を設けて構成されてい
る。また注入針40は、流路42、チューブ43を介し
て分岐管44に接続されている。
中空糸束46を液流路とするように上端と下端をシリン
ダ47に液密に固定し、またシリンダ47を真空ポンプ
48に接続して中空糸の外周に負圧を作用させるように
構成され、シリンダ47の一端がチューブ49によりイ
ンクタンク50に接続され、また他端が止弁51を介し
て分岐管44に接続されている。
4とにより構成され、上死点側がチューブ55により分
岐管44に接続されている。なお、図中符号56は止弁
を、また57はインク圧送用のポンプをそれぞれ示す。
した容器1を載せたパレット30がインク注入装置に到
達して、注入室35の下方にセットされると、受台31
が基台32の下面に密着するまで上昇する。
との間に空間が確保できる程度まで降下させて、また気
液分離ユニット45に連通する止弁51を閉弁したまま
止弁56を開弁して、真空ポンプ37を作動させて注入
室35、チューブ43、及び計量管52を所定の圧力ま
で減圧する。
弁56を閉弁し、また止弁51を開弁して所定量のイン
ク7を計量管52に注入し、これに併行してピストン部
材39を下死点まで降下させる。これにより流路41の
下端41aが大気連通口8に結合し、また注入針40が
インク注入口7から容器1の底面近傍まで進入する。
ット45と遮断した状態で、止弁56を開弁し、計量管
52のピストン54を押圧して所定量のインクを排出す
ると、所定量のインクが容器1に注入される。
実に脱気されたインクが多孔質体4に注入されるため、
インクは、上述の減圧工程では排出しきれなかった多孔
質体4の細孔内に吸着されている気体を容易に溶解させ
て多孔質体4内に気泡を発生させたり、残留させること
無く、多孔質体4に均一に吸収される。
から容器1を取り出し、大気連通口8、インク注入口
7、及び細溝19を覆う程度のサイズに切断された遮気
性フィルム20を貼着して細溝19とフィルム20によ
りキャピラリを形成する。この状態で、容器1を脱気室
に収容して200mmHg程度に減圧すると、一端が未
だ開放されている細溝19を介して容器1が減圧され
る。所定時間が経過した段階で、引き剥がし用の舌片2
1aを備えた遮気性フィルム21を、細溝19の開放領
域に貼着して容器1を完全に大気から遮断する。
い圧力に減圧すると、容器1の隅部特に通孔13内に微
小な気泡が残留したとき、それが減圧によって膨張し、
そのまま容器内に残留して、印刷動作に支障を来すこと
が判った。一方、減圧値を−300mmHgよりも高め
ていくと気泡が残留しない、または目視できないサイズ
になることがわかった。すなわち、減圧値は好ましくは
−200mmHg、最低でも−300mmHgに抑える
必要がある。
リッジにあっては、大気に放置された状態の記録ヘッド
の圧力発生室等の流路に気泡を残すことなくインクを充
填する必要があるため、インクを記録へッドに充填する
時点では、図7で説明するように、サプライ品の減圧値
よりも低くするのが望ましく、好ましくは−200mm
Hg、さらに好ましくは−250mmHg以下に維持さ
れるべきである。
され、蓋体9を張り合わせた構造を採る容器は、完全な
遮気が不可能なため、大気中に放置すると、図5に示し
たように徐々に容器1内の内圧が上昇する。したがって
インクの充填が完了した容器1は、長くとも1週間以内
に図6に示したように熱溶着可能な高分子材料と金属層
との積層構造体として構成さえた遮気性フィルムからな
る袋60に収容して、容器1よりも低い圧力、例えば−
450mmHg以下に減圧して開口を熱溶着により密封
する。
に形成された凹部9aや隙間等により減圧空間が確保さ
れるため、この空間の負圧が容器1に作用して容器1の
内圧が、図5に示したように時間経過と共に徐々に低下
し、気泡に対する溶解能力が向上し、インクカートリッ
ジとしてはより好ましい状態になる。例えば、初期―2
00mmHg以上であったものが−300mmHg付近
まで下降し、以後、袋60から取り出されてフィルム2
1が引き剥がされるまでこの内圧が維持される。
g以上で封止することによって容器内に残る気泡をなく
す、または目視できないほどのサイズに抑えることがで
きる。一方内圧力に対してほぼ150mmHg以上低い
圧力下で袋60に収容すれば、容器内にたとえ気泡が残
留したとしても、時間経過と共に気泡が消滅することが
観察される。また容器1内圧力も図5のように時間経過
と共に低下していくことが実験により確認できた。その
結果、袋60での収容減圧値は、容器1の封止圧力より
も約150mmHg以上低い圧力、好ましくは−450
mmHg以下の圧力に設定するのが良い。
にあっては、サプライ品よりも減圧値を低く設定し、袋
60の減圧値が容器よりも低い−450mmHg以下に
維持されているから、容器の内圧は、やはり初期充填に
適した−250mmHg程度に維持されることになる。
の関係を示すもので、−240mmHgよりも低い場合
には、1回の充填操作だけで確実に充填を終えることが
できる。
ンクの圧力を長期間にわたってインクカートリッジの交
換時に気泡を排除するのに適した値に維持することがで
き、また記録ヘッドに装着後も長期間にわたって溶存大
気圧を飽和値以下に維持することが可能となる。
組立斜視図である。
図である。
である。
る。
図である。
の関係を示す線図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 インクを吸収するのに適した多孔質体を
収容し、記録ヘッドに連通するインク供給針と係合する
インク供給口が設けられた容器本体と、インク注入口及
び減圧空間を形成する凹部を備え前記容器本体の開口部
を封止する蓋体とからなり、前記容器本体と蓋体とで形
成されたインク収容容器の容器内圧が0乃至マイナス3
00mmHgに減圧され、かつ前記インク収容容器が遮
気性フィルムからなる袋に空間を確保して密封されて収
容され、前記空間が前記容器内圧よりも低く維持されて
いるインクカートリッジ。 - 【請求項2】 前記容器内圧が、マイナス250mmH
g以下である請求項1に記載のインクカートリッジ。 - 【請求項3】 前記袋がマイナス450mmHg以下の
減圧下で密封されている請求項1に記載のインクカート
リッジ。
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