JP4442250B2

JP4442250B2 - インクカートリッジ

Info

Publication number: JP4442250B2
Application number: JP2004047768A
Authority: JP
Inventors: 信吾服部; 智弘神戸
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: JP2005238473A

Description

本発明は、インクカートリッジに関し、特に、大気をインクカートリッジ内部に導入する大気導入部材を備えたインクカートリッジに関するものである。

特開平６−６４１８２号公報に開示されているように、インクカートリッジの本体ケース内部に大気を導入する空気管（以後、「大気導入部材」と称す）と、その大気導入部材の上端に貼着された薄膜遮蔽部材と、大気導入部材内部に配設される連動部材とを備えたインクカートリッジが知られている。このインクカートリッジ内部への大気の導入は、インクカートリッジの底壁に配設されたゴム部材を空気導入針が貫入し、連動部材を押し上げることで薄膜遮蔽部材を破断して、連動部材の細孔を通る大気の導入路が形成される。その連動部材の細孔は、インクカートリッジの底壁に対して略直交する方向に延び、先端開口からゴム部材側に略直線状に形成されている。
特開平６−６４１８２号公報（第１図等）

インクカートリッジの大気導入部材は、インクカートリッジからインクを記録ヘッドへ供給した量に対応する空気をインクカートリッジ内に導入し、記録ヘッドへ供給する圧力を一定に保つ。このため、大気導入部材はインク等が侵入して塞がれていないことが好ましいが、インクカートリッジを製造後ユーザが記録装置本体に装着するまでに、あるいは一度装着後取り外して、傾斜させたり、転倒させる等のことは避けられず、大気導入部材の開口端にインクが付着したり、その内部にインクが侵入していることがある。

このインクが、貯留室側の大気導入部材の開口端でメニスカスを張ったり、大気導入部材内の導入路が細い場合、この内部にメニスカスを張って塞ぐことがある。この状態で、インクを記録ヘッドへ供給すると、メニスカスで密閉されている貯留室内が減圧され、所定圧力以下になるとメニスカスを破って大気が流入し、また残留インクでメニスカスが形成されると減圧され、メニスカスを破って大気が流入するということを繰り返す。つまり、記録ヘッドへのインク供給圧力が脈動し、記録ヘッドからのインク吐出が不均一になり、記録品質を低下させるという問題があった。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、インクカートリッジ内に大気導入を正常に行って記録ヘッドへのインク供給圧力が脈動するのを防止し、記録ヘッドからのインク吐出を均一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。

この目的を達成するために請求項１記載のインクカートリッジは、インクを貯留する貯留室を備え、前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口されると共に前記上端の開口の少なくとも一部分が前記第１の方向に対して傾斜して形成される。

請求項２記載のインクカートリッジは、インクを貯留する貯留室を備え、前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口されると共に前記上端の開口が互いに異なる２以上の平面を有する階段状に形成されている。

請求項３記載のインクカートリッジは、インクを貯留する貯留室を備え、前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口される共に前記上端の開口が非円形に形成されている。

請求項４記載のインクカートリッジは、インクを貯留する貯留室を備え、前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口されると共に前記大気導入部材の内部流路の内径が前記インクによる前記内部流路を塞ぐ方向の膜が形成されない大きさに形成されている。

請求項５記載のインクカートリッジは、請求項４記載のインクカートリッジにおいて、前記大気導入部材の前記内部流路の内径は、０．８ｍｍ以上である。

請求項６記載のインクカートリッジは、請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記底壁の周縁から前記第１の方向に延び、前記貯留室の外周部となる周壁と、その底壁と周壁とにより構成され上面が開放された本体ケースと、その本体ケースの開放上面を覆う蓋部材とを備えており、前記大気導入部材は、前記底壁と一体に形成されている。

請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジによれば、インクを貯留する貯留室の底部となる底壁に、貯留室内に大気を導入する大気導入口が形成され、その大気導入口には、大気導入部材の下端が連絡されている。大気導入部材は、底壁から貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がり、上端を貯留室の上部に開口して形成されている。また、大気導入部材は、上端の開口の少なくとも一部分が第１の方向に対して傾斜して形成されて第１の方向と直交する方向における断面積よりも上端の開口面積が大きくなるように構成されていたり、上端の開口が互いに異なる２以上の平面を有する階段状に形成されていたり、上端の開口が非円形に形成されている。よって、インクが開口に付着してもメニスカスが形成されにくくなると共に、メニスカスが形成されたとしても大気の導入にともない容易に破損することができる。従って、開口にメニスカスが形成されることによって生じる大気の導入の脈動を抑えられるので、記録ヘッドへのインクの供給も脈動が少なくなり、記録ヘッドからのインク吐出を均一に維持することができるという効果がある。

請求項４記載のインクカートリッジによれば、インクを貯留する貯留室の底部となる底壁に、貯留室内に大気を導入する大気導入口が形成され、その大気導入口には、大気導入部材の下端が連絡されている。大気導入部材は、底壁から貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がり、上端を貯留室の上部に開口して形成されている。また、大気導入部材の内部流路の内径は、インクによる内部流路を塞ぐ方向の膜が形成されない大きさに形成されているので、内部流路内にインクが残留していたとしてもインクの膜すなわちメニスカスにより塞がれることがなく、貯留室内に正常に大気を導入し、上記のように記録ヘッドからのインク吐出を均一に維持することができるという効果がある。

請求項５記載のインクカートリッジによれば、請求項４記載のインクカートリッジの奏する効果は、大気導入部材の内部流路の内径を０．８ｍｍ以上とすることで、容易に達成することができる。

請求項６記載のインクカートリッジによれば、請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、本体ケースは、底壁と周壁とにより上面が開放されて構成され、その底壁に、大気導入部材が一体に形成されている。よって、金型成形などにより大気導入部材が一体となる本体ケースを容易に形成できるので、生産コストを低減することができると共に、大気導入部材と底壁との連接部からインクが内部流路内に流入することを防止でき、貯留室内に正常に大気を導入することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例におけるインクカートリッジ１が装着されるインクジェット記録装置２を示した概略図である。

インクジェット記録装置２は、インクカートリッジ１を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ１からインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するインクタンク５と、そのインクタンク５に貯留されたインクを記録媒体６に向けて吐出する記録ヘッド７と、インクタンク５と記録ヘッド７とを備える記録ヘッドユニット８が搭載され直線方向に往復動作するキャリッジ９と、そのキャリッジ９が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸１０と、記録媒体６を搬送する搬送機構１１と、パージ装置１２とを備えている。

インクカートリッジ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の複数色のカラーインク毎に設けられ、インクジェット記録装置２に装着されてカラー印刷が可能に構成されている。

装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａからは、インクカートリッジ１内に貯留されたインクを外部に供給する中空状のインク供給管１３と、インクカートリッジ１内に大気を供給する中空状の大気供給管１４とが突出して配設されている。なお、インク供給管１３および大気供給管１４は、先端が略平面に形成されており、その管上端に内部流路を外部に連通する連通口１３ａ，１４ａ（図２参照）が形成されている。

このインク供給管１３の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク供給管１３は、インク供給チューブ４を介してインクタンク５と連通されている。大気供給管１４の一端側には、大気供給チューブ１５が連結され、大気供給管１４は、大気供給チューブ１５を介して大気と連通されている。

記録ヘッド７は、複数のプレートを積層して形成されインクタンク５からインクが供給されるキャビティプレートと、複数の圧電変形部を有しプレート型に形成されえた圧電アクチュエータプレートとが接着されて構成され、圧電変形部の変形により圧電変形部に対応するノズルからインクが吐出される。なお、ノズルは、記録ヘッド７の記録媒体６との対向面に、千鳥格子状に複数配列されている。

パージ装置１２は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル形成面を覆うパージキャップ１２ａと、パージキャップ１２ａと連通する廃インクチューブ１２ｂと、廃インクチューブ１２ｂを介してノズルからインクを吸引するポンプ１２ｃとを備えている。

次に、図２及び図３を参照して、インクカートリッジ１の構造について説明する。図２は、インクカートリッジ１の断面図であり、図３は、本体ケース１ｂの上面図である。

インクカートリッジ１は、インクを貯留する空間となる貯留室２０を内部に有している。インクカートリッジ１は、その貯留室２０の底部となる底壁２１と、その底壁２１の周縁から貯留室２０側の上部方向（以後、「第１の方向」と称す）に延び貯留室２０の外周部となる周壁２２とを有し上面が開放された本体ケース１ｂと、その本体ケース１ｂの開放上面を覆う蓋部材１ａと、本体ケース１ｂの底壁２１を覆うキャップ部材１ｃとで構成されている。このキャップ部材１ｃには、後述する弁手段２７，２８を装着部３側に露出する２つの露出孔２３，２４が形成されている。インクカートリッジ１は、蓋部材１ａ及びキャップ部材１ｃがそれぞれ本体ケース１ｂと溶着されて形成される。蓋部材１ａ、本体ケース１ｂおよびキャップ部材１ｃの材質は、樹脂材料によって構成されているものとする。

なお、キャップ部材１ｃの一方の端部（図２における紙面右側）には、本体ケース１ｂ側に突出した板状のキャップ突出部１ｄが形成され、本体ケース１ｂには、そのキャップ突出部１ｄが挿入可能となる挿入部１ｅが形成されている。よって、本体ケース１ｂとキャップ部材１ｃとの取付に方向性を持たせることができるので、誤って取り付けることを防止し不良品の発生を低減することができる。

底壁２１には、貯留室２０内のインクを外部に供給するために開口したインク供給口２５が形成されている。このインク供給口２５は、底壁２１の下面から一体に突出形成された筒状壁１ｇ内に形成されている。また、底壁２１には、貯留室２０内に大気を導入するために開口した大気導入口２６が形成されている。この大気導入口２６は、底壁２１の下面から一体に突出形成された筒状壁１ｈ内に形成されている。インクカートリッジ１を装着部３に装着したときには、インク供給口２５にインク供給管１３が、大気導入口２６に大気供給管１４がそれぞれ挿入される。

なお、インク供給口２５内には、弁手段２７が配設されてインクカートリッジ１の内外の連通を封止し、大気導入口２６内には、弁手段２８が配設されてインクカートリッジ１の内外の連通を封止している。この弁手段２７，２８の詳細な説明は後述する。

さらに、底壁２１には、インク供給口２５と貯留室２０との間を連通する複数の連通孔３０が形成されている。この複数の連通孔３０は、３つの長孔によって形成されており、それぞれの連通孔３０が略三角形の一辺となるよう配置されている（図３参照）。また、その略三角形に配置された連通孔３０の中心位置には貫通孔３１が形成されており、その貫通孔３１には、略傘形状に形成され連通孔３０を開閉する逆止弁３２が貫入されている。

図２に示すように、逆止弁３２は、連通孔３０の下面に対向する傘状の弾性膜部３３と、その膜部を一端に支持する軸部３４とを合成樹脂材料にて一体成形して構成されている。軸部３４は底壁１００ｃの貫通孔３１に上下摺動可能に挿通され、常態では、軸部３４に形成された大径部３５によって弾性膜部３３が連通孔３０と間隔を置いた状態で支持され、貯留室２０からインク供給口２５へ向かうインクの流れを可能にしている。インク供給管１３側から貯留室２０へ向かう流れが生じたとき、弾性膜部３３が上昇して連通孔３０を塞ぎ、その流れを阻止する。貯留室２０は減圧状態で包装されているため、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置２に装着したとき、インク供給側の弁手段２７が開放すると、インク供給管１３側から貯留室２０へ向かう流れが生じることになるので、逆止弁３２によってこれを防止している。

また、底壁２１には、その底壁２１から第１の方向に立ち上がって底壁２１と一体に形成された中空筒状の大気導入部材４０が形成されている。この大気導入部材４０の上端開口４２は、貯留室２０内のインク液面よりも上方で開口し、大気導入部材４０の内部流路４１の下端は大気導入口２６に連通している。

大気導入部材４０と底壁２１との連接部４３は、大気導入部材４０から底壁２１に向かって拡大する形状に形成され、大気導入部材４０と大気導入口２６との連接部は、段状面がなく滑らかに連接されている。

開口４２は、第１の方向に対して斜交して形成されており、インクカートリッジ１の中心軸線から周壁２２に向かう方向でかつ底壁２１側に向かって傾斜している。よって、開口４２は、楕円形の略平面となるので、内部流路４１の第１の方向と直交する方向における断面積より大きな開口面積となる。

大気導入部材４０の外周壁４４の内、第１の方向の上端となる端面４５ａは、底壁２１に対して略平行であると共に略平面で形成され、端面４５ａ以外となる外周壁４４の上端の端面４５ｂは、開口４２の周縁に沿って傾斜して形成されている。

なお、開口４２の傾斜方向の直径すなわち長径は略「１ｍｍ」、好ましくは略「２ｍｍ」以上とする。これは、実施例で使用するインクの表面張力が「２５℃」で「３０ｍＮ／ｍ〜４５ｍＮ／ｍ」であることから、開口４２にインクが付着したとしてもメニスカスが形成されにくく、メニスカスが形成されたとしても大気の導入にともない容易に破壊できるからである。

内部流路４１の内径は、略「０．８ｍｍ」以上に形成することが好ましい。これは、内部流路４１の内径が「０．８ｍｍ」より細い内径だと、インクによって内部流路４１を塞ぐ方向にメニスカスが形成される場合があるが、約「０．８ｍｍ」以上であれば、メニスカスが形成されにくく、メニスカスが形成されたとしても大気の導入にともない容易に破損できる。また、内部流路４１の内面に沿ってインクが付着したとしても、大気導入の抵抗を著しく増大させることなく十分な断面の流路を確保することができる。

上記した大気導入部材４０は、上面が開放された本体ケース１ｂと一体に形成されているので、本体ケース１ｂを金型成型などで容易に生産することができ、生産コストを低減することができる。また、組み付け作業を省略することもでき作業効率を向上することができると共に、連接部４３から内部流路４１内にインクが流入し、大気が正常に導入できないなどの弊害を防止することもできる。

ここで、インク供給口２５に配設される弁手段２７および大気導入口２６に配設される弁手段２８について説明する。

弁手段２７は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材５０と、樹脂材料で構成された弁部材５１とを備えている。支持部材５０は、ほぼ円筒形の外形をなし、その中心軸線方向の略中間部に弁座部５２、その弁座部５２よりも貯留室２０側に付勢部５３、その付勢部５３とは反対側へ弁座部５２から延びる円筒部５４、その円筒部５４の外周に間隔をおいて平行に延びる外周壁５５とを一体に成形して構成される。弁部材５１は、付勢部５３によって弁座部５２に当接する方向に付勢されてその付勢部５３内に収容されている。

外周壁５５は、半径方向外方に突起した位置決部５６を有しており、インク供給口２５の筒状壁１ｇは、位置決部５６を収納するために外側へ径が大きくなる段状面１ｆを有している。また、位置決部５６の段状面１ｆと当接する面には、突起して環状に形成された支持部材突起部５７が形成されている。筒状壁１ｇとキャップ部材１ｃとの間に位置決部５６を挟んで支持部材突起部５７を潰した状態で弁手段２７が固着されることでインク漏れが防止されている。

弁座部５２は、その中央に中心軸線方向に貫通した開口５８を有している。円筒部５４は、インクカートリッジ１が装着部３に装着されたとき、インク供給管１３が挿入される誘導路５９を有し、その誘導路５９を開口５８と連通した状態で弁座部５２から一体に連接されている。誘導路５９は、挿入されたインク供給管１３と密着するようにその内径をインク供給管１３の外形よりも小さく形成され、開口５８は、誘導路５９の内径よりも大きくかつインク供給管１３の外径よりも大きく形成されている。誘導路５９のインク供給管１３の挿入側端部は、外方に向け拡大するテーパ形に形成されている。

円筒部５４と外周壁５５との間は、環状の溝６０によって隔てられ、外周壁５５に対して円筒部５４が誘導路５９の中心軸線方向と直交する面内で弾性変形可能とされている。これにより、誘導路５９へインク供給管１３の挿入にともない円筒部５４が拡径し易くし、誘導路５９とインク供給管１３との密着性を良くしてインク漏れの発生を防止することができる。また、誘導路５９に対してインク供給管１３が傾斜あるいはズレて挿入されても、円筒部５４の変形により、誘導路５９へインク供給管１３の挿入を可能にしている。

付勢部５３は、弁座部５２の外周から貯留室２０側に円筒状に立ち上がった側壁部６１と、その側壁部６１と連接し弁部材５１の貯留室２０側に当接するように内側に張り出した張出部６２とにより形成され、張出部６２の中央に開口６３を有している。付勢部５３は、弁部材５１を弁座部５２に当接させる方向に、側壁部６１と張出部６２との弾性力により弁部材５１を付勢し、常態では弁部材５１を弁座部５２に密着させている。また、インク供給管１３が誘導路５９に侵入して弁部材５１を貯留室２０側に押し上げることで、側壁部６１が伸び張出部６２が傾斜して弁部材５１と弁座部５２との間にインク流路のための隙間が形成される。

弁部材５１は、支持部材５０の弁座部５２と当接する底部７０と、その底部７０の外周より貯留室２０側に円筒状に延びる弁側壁部７１とを備え、底部７０には、その弁座部５２と対向する端面に、後述する連通路７３よりも中心側でかつ開口５８よりも外側となる位置に、弁座部５２側に突起し環状に形成された弁部材突起部７２を有している。弁部材５１が支持部材５０内に収納された状態で、弁側壁部７１は、付勢部５３の張出部６２の下面に密着しかつ押圧され、その押圧により、弁部材突起部７２は、弁座部５２を弾性変形させてその弁座部５２の上面に密着する。よって、弁部材５１が支持部材５０内に収納された状態で、開口５８および誘導路５９を介してインク漏れが発生することを確実に防止できる。

底部７０の弁部材突起部７２よりも外周側から弁側壁部７１に亘る位置には、弁部材５１の貯留室２０側と弁座部５２側とを連通する連通路７３が複数貫通形成されている。連通路７３は、２つの面（底部７０と弁側壁部７１）に亘る形状であるため、連通路７３にインクのメニスカスが形成されることを低減することができる。

弁手段２８は、弁手段２７の支持部材と同形状の支持部材３０と、弁手段２７の弁部材５１とは形状の異なる弁部材８１とを備えている。なお、弁手段２８および弁部材２７の支持部材３０は同形状に形成されているので、その説明は省略する。

弁部材８１は、弁部材５１と同形状の底部９０、弁側壁部９１、弁部材突起部９２、連通路９３とを備え、さらに、底部９０の略中心部に弁側壁部９１よりも貯留室２０側に突起した突起部９４を備えている。突起部９４は、インクカートリッジ１が装着部３に正常に装着され、弁部材８１が弁座部５２から上昇したとき、その上端が大気導入部材４０の内部流路４１と間隔を置いて位置し、貯留室２０と弁座部５２の開口５８の連通を確保する。

インクカートリッジ１が装着部３に装着されると（図１における矢印Ｘ方向）、インク供給管１３および大気供給管１４がそれぞれ誘導路５９内に、円筒部５４を拡径しながら侵入し、インク供給管１３は弁部材５１の底部７０と当接し、大気供給管１４は弁部材８１の底部９０と当接する。その後、さらにインクカートリッジが矢印Ｘ方向に押されると、弁部材５１，８１はそれぞれ貯留室２０方向に押されて（弁座部５２から離れる方向に移動して）、インクカートリッジ１内部に大気を導入する導入路が形成されると共に、インクカートリッジ１から外部にインクを供給する供給路が形成される。なお、上述したように貯留室２０内は減圧状態にあるため、流路が形成されると急速にインクカートリッジ１内部に大気が流れ込むので、大気の導入路がインクの供給路より先に開放される事が好ましい。

インクカートリッジを製造後ユーザが記録装置本体に装着するまでに、傾斜させたり転倒させたりして、インクが大気導入部材４０の開口端に付着したり、その内部にインクが侵入していることがあるが、上記のように減圧されているインクカートリッジ内へ急速に流れ込む大気によって大気導入部材４０内の大部分のインクは貯留室２０内に戻される。しかし、そのとき大気導入部材４０にインクが残留したり、その後ユーザがインクカートリッジを装着部から取り外して傾斜させたり転倒させたりすることがあると、大気導入部材４０の内部流路を塞ぐおそれがある。しかし、大気導入部材４０の先端開口４２は第１の方向に対して傾斜して形成され、開口４２の面積は内部流路４１の第１の方向と直交する方向における断面積より大きな面積となるよう構成されているので、開口４２にインクによるメニスカスが形成されることを低減することができる。また、メニスカスが形成されてたとしても、そのメニスカスは大気の導入にともない容易に破損することができる。また、内部流路４１の内径がインクにより内部流路４１を塞ぐ方向にメニスカスが形成されないような大きさで形成されている。よって、大気の導入が脈動を生じることなく正常に行われ、記録ヘッドへのインクの供給がスムースに行えインク吐出を均一に維持できる。

次に、図４を参照して、第２実施例のインクカートリッジ１００について説明する。図４は、第２実施例のインクカートリッジ１００の断面図である。なお、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第２実施例のインクカートリッジ１００のインク供給口２５には、弁手段１２７が配設されている。弁手段１２７は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材１５０と、第１実施例と同形状の弁部材５１とを備えている。

支持部材１５０は、弁座部１５２、付勢部１５３、円筒部１５４、外周壁１５５を一体に成形して構成されている。外周壁１５５は、第１実施例のように円筒部１５４よりも長くなく、弁座部１５２及び位置決部１５６とともにほぼ同一平面上に形成されている。さらに、弁座部１５２には開口１５８、円筒部１５４には誘導路１５９、付勢部１５３には側壁部１６１及び張出部１６２、開口１６３が形成されている。支持部材１５０の各部分の作用は、第１実施例の支持部材５０と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

また、第２実施例のインクカートリッジ１００の大気導入口２６には、弁手段１２８が配設されている。弁手段１２８は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材２５０と、樹脂材料で構成された弁部材１８１とを備えている。

支持部材２５０は、弁座部２５２、付勢部２５３、外周壁２５５を一体に成形して構成され、外周壁２５５には位置決部２５６、付勢部２５３には側壁部２６１及び張出部２６２、開口２６３が形成されている。これらの構成は、上記支持部材１５０と同一であり、同一の作用を達成する。この支持部材２５０は、円筒部に代えて、円筒部よりも十分に内径が大きい円筒状のシール部１９５を有する。

弁部材１８１は、第１実施例の弁部材８１と同形状の底部１９０、弁側壁部１９１、弁部材突起部１９２、連通路１９３、突起部１９４とを備え、さらに、底部１９０下面の略中心部に装着部３側に延びる略軸状の操作部材１９６を備えている。

装着部３は、第１実施例と同様に、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側に立設するガイド部３ｂとからなり、インク供給管１３が突出して配設されている。ベース部３ａのインク供給管１３との接合部分には凹部１９７が形成されており、その凹部１９７内には、インクを吸収可能でかつ柔軟性を有する多孔質部材１９８が配設されている。この多孔質部材１９８の大きさは、キャップ部材１ｃの露出孔１２３の大きさよりも大きくなっている。また、第１実施例とは異なり、大気導入管１４は配設されておらず、シール部材１９５よりも内側であって操作部材１９６の下端で塞がれない位置に大気供給路１９９が形成されている。ベース部３ａの大気供給路１９９の外周部分は、シール部１９５外形よりも大きな外形となる凹部２００が形成されている。

インクカートリッジ１００が装着部３に装着されると、第１実施例同様に、インク供給管１３が円筒部１５４を拡径しながら誘導路１５９内に侵入し、弁手段１２７の弁部材５１を貯留室側２０に押し上げてインクの供給路が形成される。インクカートリッジ１００の装着部３への装着が終了した時点では、露出孔１２３の装着部３側に突起した先端が多孔質部材１９８（図４参照）に接するよう構成されている。そのため、例えば、インクカートリッジ１００の着脱を繰り返し行った場合に、弁手段１２７からのインク漏れやインク供給管１３に付着したインクが垂れるなどしても、その多孔質部材１９８によって吸収できるので、インクによる汚れを最小限にすることができる。

また、インクカートリッジ１００が装着部３に装着されるとき、外気の導入側は、シール部１９５がベース部３ａの凹部２００に弾性変形して密着することで、シール部１９５の内部は、外側から密閉された状態となる。このとき、操作部材１９６は凹部２００の底壁に当接し、弁部材１８１を貯留室２０側に押し上げ、大気供給路１９９と貯留室２０とを連通する大気の導入路が形成される。

第２実施例のインクカートリッジ１００も、第１実施例と同形状の大気導入部材４０を有しているので、インクがこの大気導入部材４０の上端開口４２に付着したり内部に侵入することがあっても、大気導入部材４０の内部流路が塞がれることがない点において第１実施例の奏する効果を有する。

次に、図５および図６を参照して、大気導入部材４０の上端開口の変形例ついて説明する。

図５に示したように、大気導入部材１４０の上端部は、階段状に形成されている。上端の開口１４２は、底壁２１に略平行となり高さの異なる半円状の平面１４２ａ及び平面１４２ｃと、底壁２１に対して略垂直となり長方形状の平面１４２ｂとの３つの平面で非円形な外周をもって構成されている。

図６に示すように、大気導入部材２４０の上端部の開口２４２はその第１の方向に対して傾斜して形成され、その開口２４２の一側から突出部２４４ａが第１の方向に突出して形成されている。よって、開口２４２は、第１実施例と同様に、略楕円形に形成され、かつその外周縁は、突起部２４４ａの上端となる平面２４５ａと、開口２４２の大部分を含む平面２４５ｂと、その両平面を結ぶ垂直な平面２４１ａとで構成されている。

以上、説明した変形例の大気導入部材１４０，２４０も内部流路の内径を「０．８ｍｍ」以上とし、開口１４２，２４２の開口面積が内部流路１４１，２４１の第１の方向に直交する方向における断面積より大きくなるばかりでなく、開口の外周を形成する面が互いに異なる３つの平面上にわたって形成されている。よって、開口１４２，２４２にインクによるメニスカスが形成されることを低減でき、上記実施例と同様の効果を奏することができる。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例では、大気導入部材の開口は、第１の方向に対して異なる角度で斜交する２つの平面にわたる形状としても良いし、多角形、一部を切り欠いた円形など非円形の形状にするものとしても良い。

各実施例では、インク供給口２５及び大気導入口２６を封止する手段として弁装置を用いたが、両口をゴムで封止し、装着部から突出した針状のインク供給管及び大気供給管を突き刺すようにしてもよい。

本発明の第１実施例におけるインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置を示した概略図である。インクカートリッジの断面図である。本体ケースの上面図である。第２実施例のインクカートリッジの断面図である。大気導入部材の先端部を拡大して示した図であり、図５（ａ）は断面図であり、図５（ｂ）は上面図である。大気導入部材の先端部を拡大して示した図であり、図６（ａ）は断面図であり、図６（ｂ）は上面図である。

符号の説明

１，１００インクカートリッジ
１ａ蓋部材
１ｂ本体ケース
２０貯留室
２１底壁
２２周壁
２５インク供給口
２６大気導入口
２７，２８，１２７，１２８弁手段
４０，１４０，２４０大気導入部材
４１，１４１，２４１内部流路
４２，１４２，２４２開口
４３連接部

Claims

インクを貯留する貯留室を備えたインクカートリッジにおいて、
前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、
前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、
前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、
前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口されると共に前記上端の開口の少なくとも一部分が前記第１の方向に対して傾斜して形成されることを特徴とするインクカートリッジ。
インクを貯留する貯留室を備えたインクカートリッジにおいて、
前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、
前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、
前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、
前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口されると共に前記上端の開口が互いに異なる２以上の平面を有する階段状に形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
インクを貯留する貯留室を備えたインクカートリッジにおいて、
前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、
前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、
前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、
前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口される共に前記上端の開口が非円形に形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
インクを貯留する貯留室を備えたインクカートリッジにおいて、
前記貯留室の底部となる底壁に形成され、前記貯留室内に大気を導入する大気導入口と、
前記貯留室内のインクを外部に供給するインク供給口と、
前記底壁から前記貯留室側の上部へ向かう第１の方向に立ち上がって中空筒状に形成される大気導入部材とを備え、
前記大気導入部材の下端が前記大気導入口に連絡され、上端が前記貯留室の上部に開口されると共に前記大気導入部材の内部流路の内径が前記インクによる前記内部流路を塞ぐ方向の膜が形成されない大きさに形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
前記大気導入部材の前記内部流路の内径は、０．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載のインクカートリッジ。
前記底壁の周縁から前記第１の方向に延び、前記貯留室の外周部となる周壁と、その底壁と周壁とにより構成され上面が開放された本体ケースと、その本体ケースの開放上面を覆う蓋部材とを備え、
前記大気導入部材は、前記底壁と一体に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。