JP3821201B2 - インクジェット記録装置用インクカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク滴を吐出する記録ヘッドが取付けられたキャリッジに装着されて記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、比較的簡単な構造で写真品質で画像を印刷することができるため、パーソナルユースの記録装置としても広く使用されている。
このような記録装置は、通常、ブラックインク用の記録ヘッドと、カラーインク用の記録ヘッドとをキャリッジに搭載して、ブラックインク用カートリッジ、及びカラーインク用カートリッジを装着することにより各記録ヘッドにインク供給針を介してインクを供給するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
記録装置により印刷される印刷物の大半がテキストデータであるような場合には、カラーインクの使用量や頻度が低く、これにともなってカラーインク用カートリッジの交換頻度もブラックインク用カートリッジの交換頻度に比較して極めて低くなり、カラーインク用カートリッジのインクを消費し切る以前に有効期限が到来して交換を余儀なくされ、ランニングコストが上昇するという問題がある。
また、逆にカラー画像の印刷量が多いユーザにおいては、ブラックインクの使用頻度が低くなり、ブラックインク用カートリッジのインクを消費し切る以前に有効期限が到来し、やはりて交換を余儀なくされ、ランニングコストが上昇するという問題がある。
さらに、パーソナルユースにおいては、記録装置の使用頻度が比較的低いため、ブラックインク用、及びカラーインク用カートリッジにインクを残したまま、有効期限を迎えることがある。
このような問題を解消するため、特開平9-262988号公報に見られるように通常量のインクカートリッジを構成する容器に詰め物を装填して、インク吸収体の充填可能容積を減少させることが考えられているが、記録ヘッドへのインクの供給特性に最も大きな影響を与えるインク供給口近傍の形状や、圧縮特性等が大きく変化するため、印刷特性の低下を招くという問題がある。
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、通常容量のインクカートリッジと同一のインク供給特性を備えた小容量用のインクカートリッジを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、キャリッジに設けられた記録ヘッドのインク供給針とインク供給口を介して連通するインク収容室を備え、かつ前記キャリッジのホルダに収容されるほぼ直方体状の容器からなるインクカートリッジにおいて、
前記容器が仕切り部により複数のインク収容室に分割されて前記インク収容室のそれぞれに異なるカラーインクが収容され、前記インク供給口が一方の短辺側の側壁に偏して配置され、また他方の短辺側の側壁に前記インク収容室側に突出し、かつ前記仕切り部を跨ぐように凹部が形成されていて、前記凹部に長辺側の側壁に平行で、かつ前記インク供給口側に突出する少なくとも１本のリブが形成され、前記一方の短辺側の側壁と前記リブとにより押圧されるインク吸収体を収容して前記容器に収容する前記カラーインクのインク量を減少させるようにした。
【０００５】
【作用】
インク供給口側は、リブを設けていない標準容量のインクカートリッジと同一の圧縮を受けていて、インク供給口の反対側には、収容すべきインク量に応じてインク収容室の容積を加減するリブが延びている。インク吸収体は、インク収容室の長さに応じて調製されていて、インク充填量に関わりなく、インクカートリッジの、静的、及び動的な特性を一定に維持することができる。また、インク供給口側へのリブの長さを変えることにより、インク収容可能な実質的な容量を加減でき、容器本体の外側の金型を共通化することができ、また容器本体の外側の形状で位置決め基準を設定する場合には製造ラインを共通化することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで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。
図１乃至図５は、それぞれブラックインク等、１種類のインクを収容するカートリッジの一実施例を示すものであって、インクカートリッジを構成する容器本体１は、キャリッジのカートリッジホルダに着脱可能で、かつホルダー内でのガタ付きを生じない程度の直方体状（なお、この実施例において、直方体状とは、上面側が若干拡開したものをも含む形状を指す。）に形成されており、上面に開口２を備え、また底面３には容器本体の一方の短辺の側壁４の側に記録ヘッドと連通してインクを供給するインク供給口５が形成されている。容器本体１の底部６にはインク供給口５に連通するインク流出孔７を備えた凸部８が形成され、その上面にフィルタ９が設けられている。
【０００７】
容器本体１の他方の短辺側の側壁１０は、容器本体の下半から底部６に延び、かつ短辺の幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２の凹部１１が形成されている。この凹部１１は、製造工程で使用されるパレットとの位置決めや、またカートリッジホルダに対するガイド部材や、誤挿入防止等の機能を果たすものである。
【０００８】
そして、この実施例のように小容量向けのインクカートリッジを構成する場合には、この凹部１１の容器本体１の内部に突出している面１１ａに長辺側の側壁１２に平行な同形の２つのリブ１３、１４が形成されている。
【０００９】
このように構成された容器本体１の空間、つまりインク収容室１５には、開口２から弾性多孔質材からなる直方体状のインク吸収体１６が圧入され、インク注入口１７、及び大気連通口１８が形成された蓋体１９により封止された上で、インク注入口１７からインク吸収体１６にインクを圧入してインクカートリッジ２０に仕上げられる。なお、上述の実施例においては２本のリブ１３、１４が平行に形成されているため、インク吸収体１６の圧入時に無用にずれることがない。
【００１０】
ところで、図５（イ）に示したようにインク吸収体１６は、容器本体１の開口２の幅Ｗ１よりも若干大きく、またインク供給口５が位置する短辺の側壁４からリブ１３、１４の先端までの長さＬ１よりも若干大きい長さＬ２のサイズに成形されている。これにより、図５（ロ）に示したように容器本体１と蓋体１９により封止された状態では、凸部８によりインク流出口７の先端、つまりフィルタ９が当接している領域が、他の領域をよりも強く圧縮され、強い毛細管力が作用している。
【００１１】
また、インク吸収体１６は、そのインク供給口５側がリブが存在しない後述する標準容量のインクカートリッジ（図６）と同一の形態で圧縮を受け、またインク流出に関わりのない他端側がリブ１３、１４により押圧されているから、インク吸収体１６のインク吸収可能量が少ないのにもかかわらず通常容量のものの供給特性と同一となる。
【００１２】
ところで、これら容器本体１は、通常、高分子材料の射出成形により製造するため、金型が用意されている。したがって、外側の金型については通常容量の容器本体１と共通化が可能となり、内側の金型にはリブ１３、１４となる樹脂注入用凹部を付加する程度の若干の設計変更を行うことにより、小容量向けインクカートリッジ用の容器本体を製造することができ、また小容量化に関わらず外形形状に変化をきたさないから、通常容量のインクカートリッジの製造ラインを流用することができ、設備コストを下げることが出来る。
【００１３】
すなわち、通常容量のカートリッジは、図６（イ）に示したように幅は、小容量のカートリッジと同程度であるものの、インク収容体１６’の長さがインク供給口５が位置する短辺の側壁４から他方の短辺側の側壁４までの長さＬ３より大きな長さＬ４となるように成形されている。これにより、図６（ロ）に示したように容器本体１と蓋体１９により封止された状態では、インク供給口５側は、リブ１３、１４を設けた小容量のインクカートリッジと同一の形態で圧縮を受けている。
【００１４】
なお、このような外形が同一な標準容量と小容量の容器の構造は、カラーインク用のカートリッジ等、複数種類のインクを収容するインクカートリッジにも適用することができる。
【００１５】
すなわち、図７乃至図９は、複数種類のインクを１つのカートリッジに収容する場合の実施例を示すものであって、容器本体３１は、キャリッジのカートリッジホルダに着脱可能で、かつホルダー内でのガタつきを生じない程度の直方体状に形成され、複数、この実施例では３つのインク収容室３２、３３、３４を区画するように仕切り部３５、３６が形成されている。
【００１６】
容器本体３１の上面には開口３７を備え、また底面３８には各インク収容室３２、３３、３４の一方の短辺の側壁３９、４０、４１の側に記録ヘッドと連通してインクを供給するインク供給口４２、４３、４４が形成されている。各インク収容室３２、３３、３４の底部４５、４６、４７にはインク供給口４２、４３、４４に連通するインク流出孔４８、４９、５０を備えた凸部５１、５２、５３が形成され、その上面にフィルタ５４、５５、５６が設けられている。
【００１７】
各インク収容室３２、３３、３４の他方の短辺側の側壁５７、５８、５９には、仕切り部３５、３６を対称線とするように容器本体３１の下半から底部に延びる凹部６０、６１が形成されている。この凹部６０、６１は、製造工程で使用されるパレットとの位置決めや、またカートリッジホルダに対するガイド部材や、誤挿入防止等の機能を果たすものである。
【００１８】
そして、この実施例のように小容量用のインクカートリッジを構成する場合には、この凹部６０、６１の容器本体に突出している面６０ａ、６１ａに長辺側の側壁６２に平行で、かつ同形の２つのリブ６３、６４、６５、６６がそれぞれ各インク収容室３２、３３、３４に位置するように形成されている。
【００１９】
また長辺側の側壁を区画部材とする２つのインク収容室３２、及び３４は、短辺の側壁から直接延び、かつ凹部６０、６１に形成されたリブ６３〜６６の先端と同一の位置に先端が位置するリブ６７、６８が、リブ６３〜６６と平行に形成されている。
【００２０】
この実施例においても小容量のカートリッジを構成する場合には、前述の実施例と同様にリブ６３〜６８の先端から対向する側の壁面までの距離Ｌ５よりも大きい長さを備えたインク吸収体６９を装填し（図１０（イ））、また通常容量のものとして構成する場合には、凹部６０、６１の面６０ａ、６１ａからインク供給口側の対向する壁面までの距離よりも大きい長さのインク吸収体６９’を収容すればよい（図１０（ロ））。なお、図中符号７０は、インク注入口７１、大気連通口７２が形成された蓋体を示す。
【００２１】
これらの小容量、及び通常容量のインクカートリッジにおいても、前述の実施例と同様にインク供給口４２、４３、４４に連通する凸部５１〜５３でのインク吸収体６９、６９’の圧縮形態は同一となるから、インクの収容量に関わりなく同一の供給特性を維持する。
【００２２】
なお、上述の実施例においては、インク収容室に２つのリブが形成されているが、中央線に位置する場合には１本、または３本以上形成して、インク吸収体に無用に大きなずれが生じない程度に形成すれば同様の作用を奏することは明らかである。
また、上述の実施例におけるカラーインク用カートリッジにおいては、３色のインクを収容するものについて説明したが、４種類以上のインクを収容するものに適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッド用インクカートリッジを構成する容器本体の一実施例を、蓋を開放して示す図である。
【図２】同上インクカートリッジの凹部より下部領域の構造を示す上面図である。
【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ図２におけるＡ−Ａ線、及びＢ−Ｂ線での断面構造を示す図である。
【図４】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ側面図、図２におけるＣ−Ｃ線、及びＤ−Ｄ線での断面構造を示す図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの組立工程を示す図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、本発明のインクカートリッジを通常容量のインクカートリッジとして使用する場合の組立工程を示す図である。
【図７】本発明のインクジェット記録ヘッド用インクカートリッジの他の実施例をなす容器本体を、蓋を開放して示す図である。
【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれ複数種のインクを収容することができる本発明のインクカートッジの他の実施例の下部領域の構造を示す上面図、及び側面図である。
【図９】図（イ）乃至（ハ）は、図８のＥ−Ｅ線、Ｆ−Ｆ線、及びＧ−Ｇ線での断面構造を示す図である。
【図１０】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上複数種のインクを収容できるインクカートリッジの小容量向けのものと、通常容量向けとの実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 容器本体
５ インク供給口
７ インク流出孔
１１ 凹部１
１３、１４ リブ
１５ インク収容室
１６ インク吸収体

Claims (5)

1. キャリッジに設けられた記録ヘッドのインク供給針とインク供給口を介して連通するインク収容室を備え、かつ前記キャリッジのホルダに収容されるほぼ直方体状の容器からなるインクカートリッジにおいて、
   前記容器が仕切り部により複数のインク収容室に分割されて前記インク収容室のそれぞれに異なるカラーインクが収容され、
   前記インク供給口が一方の短辺側の側壁に偏して配置され、また他方の短辺側の側壁に前記インク収容室側に突出し、かつ前記仕切り部を跨ぐように凹部が形成されていて、前記凹部に長辺側の側壁に平行で、かつ前記インク供給口側に突出する少なくとも１本のリブが形成され、前記一方の短辺側の側壁と前記リブとにより押圧されるインク吸収体を収容して前記容器に収容する前記カラーインクのインク量を減少させたインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
2. 前記複数のインク収容室のうち、前記容器の側壁により区画されるインク収容室には短辺側の側壁から突出したリブが形成されている請求項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
3. 前記インク収容室を区画する壁が、前記ホルダに接触する側部よりも内側に位置して形成されている請求項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
4. 前記容器の分割された領域で、かつ前記インク供給口が設けられていない領域を前記容器の外部に開放するとともに、遮気性の密封袋に収容されて大気圧よりも低い圧力に維持されている請求項1に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッジ。
5. 前記キャリッジのインク供給針の配列方向に垂直な第１の壁により、各インク供給針に対向する空間を形成するように分割され、前記空間が第１の壁に直交する第２の壁により分割されている請求項１に記載のインクジェット記録装置用インクカートリッジ。

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