(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット・プリンタ用カートリッジ組立体であり、
インク槽を画成するカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体に固定された印刷ヘッドと、から成り、前記印刷ヘッドは、前記インク槽のインクが前記印刷ヘッドまで流れるように前記インク槽と連通しており、前記カートリッジ本体は、前記印刷ヘッドに流れるインクが通る前記インク槽内のスタンドパイプ部と、前記フィルタの一部を包囲するベース部を備える前記スタンドパイプ部のためのフィルタキャップと、を含んでおり、前記ベース部は、前記インク槽内の前記カートリッジ本体の前記スタンドパイプ部に填まる形状とされていることを特徴とするインクジェット・プリンタ用カートリッジ組立体。
【請求項２】
前記カートリッジ本体の前記スタンドパイプ部は第１の形状の頂部を有し、前記フィルタキャップの前記ベース部は前記スタンドパイプ部の頂部に緊密に嵌合する形状および寸法とされていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ組立体。
【請求項３】
前記フィルタキャップの前記ベース部および前記カートリッジ本体の前記スタンドパイプ部の前記頂部は実質的に環状であることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ組立体。
【請求項４】
前記フィルタキャップの前記ベース部は弾性体であり、前記フィルタキャップのフィルタ部は周囲に前記弾性体がモールド成型されたメッシュ要素であることを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ組立体。
【請求項５】
前記メッシュ部は予め実質的に丸形とされていることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ組立体。
【請求項６】
インクジェット・プリンタ用インクカートリッジであって、
インクチャンバと、貫通口を有する前記チャンバ内のスタンドパイプと、インクが前記インクチャンバから前記スタンッドパイプを通って排出されるよう前記スタンドパイプ内の前記開口と連通している排出部とを含むカートリッジ本体と、前記スタンドパイプに固定されたフィルタキャップと、から成り、前記フィルタキャップは、フィルタ要素と、前記フィルタ要素の周面を包むように成型付着された弾性体とから成り、前記弾性体は、前記スタンドパイプの頂部に填め込まれていることを特徴とするインクジェット・プリンタ用インクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、一般にインクジェット印刷ヘッドに関し、特に印刷ヘッドのノズルに通じる流路への微粒子および気泡の侵入を防止するフィルタを含む印刷ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印刷ヘッドにおいて、液体インクは、印刷ヘッド本体内のインクチャンバの内側の、通常、発泡体に保持されている。この種の印刷ヘッドは、単一パッケージでインクの貯蔵および給滴の２つの機能を果たす。この印刷ヘッドは、インク含浸多孔体を備える１つ又はそれ以上のチャンバで構成されたインク槽と、インク滴の排出を制御する電子的および流体的部材が存在する印刷要素とを含む。インク槽と印刷要素との間の連結はインク分岐管を介して達成される。フィルタ・スタンドパイプ構造は、インクの色ごとの槽チャンバに１つずつあって、インク分岐管の一部を構成する。
【０００３】
過去において、微細メッシュフィルタが各スタンドパイプの入口に取り付けられた。このフィルタは、典型的にポリウレタン発泡体で形成されたスタンドパイプの上方の多孔性の槽材と密接している。フィルタ・スタンドパイプ組立体は、いくつもの重要な機能を果たす。多孔槽材が変形可能に選択されているので、フィルタ・スタンドパイプ組立体は、フィルタ近くの槽材を圧縮する。この圧縮は、フィルタと槽材との密接な接触を確実なものとする。また、フィルタは、毛管ドレンとして作用し、必要時のインクの通過を許容するがスタンドパイプへの空気の進入を防止する。この機能は、フィルタと槽材との間の緊密接触によって高められる。フィルタの孔サイズと槽材の圧縮との間の適正バランスが高い槽排出効率を実現する。最後に、フィルタの最も明白な機能は印刷要素への汚染粒子の進入を防止することである。汚染粒子が印刷要素に進入すると、高鮮明印刷要素内の小さなインク溝を塞いでしまう。
【０００４】
スタンドパイプに対するフィルタの妥当接着を行なうための最重要条件として、フィルタとスタンドパイプとの間の接触線の周辺の全域の周囲に延展せしめることが挙げられる。これは、フィルタとスタンドパイプとの材料特性が異なるため困難なものとなっている。例えば、ある従来インクの場合、フィルタがステンレス鋼のワイヤメッシュであるのに対して、スタンドパイプがポリフェニレンオキシド樹脂である。スタンドパイプの周囲とメッシュとの完璧な接着ができないと、空気および汚染粒子がスタンドパイプに入り込む通路ができてしまう。
【０００５】
メッシュフィルタをプラスチック製スタンドパイプに取着する通常の方法は熱ステーク溶接（heat stake welding）である。この方法は、大量生産を行なう製造環境においていくつかの課題を抱えている。これらの課題の中の最たるものとして、フィルタとスタンドパイプの適正な接着を確実に実現するのが困難な点が挙げられる。熱ステーク溶接は、多数の作業パラメータを最大限にしてからでないと確実な作業が行なえない。熱ステーク溶接の２つ目の課題としては、一定の条件下で粒子汚染が発生する点である。
【０００６】
熱ステーク溶接の代替策として、接着剤を用いてメッシュをスタンドパイプに接着する方法がある。この方法は粒子汚染の発生を避けられるが、依然としてパラメータの最大化の作業を必要とする。さらに、接着剤を硬化させるのに要する時間および温度のことを考えると、この方法は熱ステーク溶接と比べ魅力的のものとは言えない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、改良されたフィルタ・スタンドパイプ構造を有する上記タイプのカートリッジ組立体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明により、インクジェット・カートリッジのインクチャンバ内のスタンドパイプの頂部に被される自己密閉式の弾性フィルタ挿入部材を提供することによって達成される。
【０００９】
【実施例】
図面を参照するに、インクジェット印刷ヘッドカートリッジ１０は、発泡体１２が充填されたインクチャンバを備えるカートリッジ本体１１を含む。使用時、インクを含浸した多孔体１２内のインクは、インクチャンバから印刷ヘッド本体１１のスタンドパイプ部分１４の内側１３および出口１６を通り、カートリッジ本体１１の下側部の符号２０などのチャネルを通ってカートリッジ本体の底部２１の排出部（図示せず）に配給される。インクは、排出部から印刷ヘッドチップ（図示せず）の分岐管内に流れ込み、その後そこからノズルチャンバに送られて印刷媒体に噴射される。インクが印刷ヘッドから排出された際、補充インクがスタンドパイプ１４を通って多孔体１２から吸出される。ある形態のカートリッジの多孔体は、フォーメックス社製造のＳＩＦフェルト第０３Ｚ７０Ａ０５３２番などのポリエーテル−ポリウレタンフォーム網状体である。
【００１０】
フィルタキャップ１７は、多孔体１２からのインクの流れを良くすると共に、気泡および粒子を除去するためスタンドパイプ１４の頂部に被せられている。フィルタキャップ１７は、ステンレス鋼メッシュフィルタ材をドーム形に変形させたディスク１８で形成されている。図３に示されるように、ドーム状メッシュディスク１８は、発泡体１２に圧入し、その頂面全域が発泡体と緊密に接している。フィルタキャップ１７の形成時、ドーム形スチールメッシュフィルタ材は、射出モールドに配置され、弾性材がモールド内に射出されてメッシュフィルタの縁部周囲に付着する。
【００１１】
弾性材１９は、スタンドパイプ１４の頂部の内側周囲に収容されるべくフィルタメッシュから下方に伸延する。弾性体１９のほぼ円形の底縁部は、スタンドパイプへのフィルタキャップの初期取り付け作業を容易にする面取り部１５を含む。この取り付け作業は、スタンドパイプ１４の頂部の外径コーナー部を丸くすることによってさらに容易とされている。フィルタキャップは、スタンドパイプに配置された後、図３に示される位置まで押しさげられてスタンドパイプに取り付けられる。弾性体１９のエプロン部とスタンドパイプ１４の外側との間のシーリングは、フィルタキャップが下方に進むにつれてスタンドパイプの外径が増大するため次第に高まる。フィルタキャップ１７は発泡体１２がカートリッジ本体に挿入される前のカートリッジの組立て時にスタンドパイプに取り付けられる。
【００１２】
図３には１つの槽チャンバおよびスタンドパイプ１４が示されているが、追加の色インクのための追加のチャンバ、スタンドパイプおよびフィルタキャップを設けてもよい。ディスク１８は、現在とところ好ましくは、フロリダ州デランドのフルイド・ダイナミクス社から入手可能な比率２０ミクロンのダイナメッシュフィルタで形成されている。弾性体１８は、好ましくは、ミズーリ州セントルイスのアドバンスト・エラストマ・システムズ社が販売するサントプレーン（Santoprene）２０１−７３である。
【００１３】
【発明の効果】
上述のような自己密閉型弾性フィルタ挿入部材を設ければ、フィルタ挿入部材がスタンドパイプの壁との間にシール効果を発生させるので、フィルタとスタンドパイプとの永久接着を行なう必要性が回避される。
【００１４】
また、組立て工程での汚染粒子生成の可能性がなくなり、組立て作業が簡素化され、信頼性の高い組立てが行なえる。
【００１５】
さらに、本発明の形態のごとくフィルタ材をドーム状に形成することにより、多孔槽材とフィルタとの接触状態がさらに高められる。こうしてフィルタと槽材の適正接触が図られ、インク槽からのインク排出効率が高められる。
【００１６】
その上、自己密閉式弾性フィルタは印刷ヘッドの組立て時の取扱いがメッシュフィルタより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるフィルタキャプの断面を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のキャップの断面図である。
【図３】図３は、本発明によるインクジェット印刷ヘッドカートリッジ組立体の部分断面図である。
【符号の説明】
１０    印刷ヘッドカートリッジ
１１    カートリッジ本体
１２    多孔体（発泡体）
１４    スタンドパイプ部
１６    出口
１７    フィルタキャップ
１８    ドーム状メッシュディスク
１９    弾性体
２０    チャネル
２１    底部
【図１】
0003641694.tif 000002
【図２】
0003641694.tif 000003
【図３】
0003641694.tif 000004