(57)【要約】【課題】スポンジを排除したインクカートリッジの構造を設計すること。【解決手段】インクカートリッジはインクチャンバを備えたカートリッジ本体からなる。カートリッジ本体の一方の側部にはインク供給ポートが設けられ、他方の側部には空気チャネルが設けられる。インクチャンバは互いに連通するメインチャンバ及びサブチャンバを有し、両者の連通部近傍にインク切れ検知プリズムが設けられる。前記サブチャンバは逆止弁を介してインク供給ポートに連通する。逆止弁はインク供給ポートに隣接する両側壁間に横向きに設けられる。本発明では、各インクカートリッジの公称容量が増し、多孔性材料がない場合にインク切れ表示信号が送信された後に一定量のインクが供給され続けるという問題がない。また、横向きに設けられた逆止弁という技術的解決策により、製造性及びインク供給の安定性を高めることができる。
2005506920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタ用インクカートリッジにおいて、
インクチャンバを有するカートリッジ本体と、インク供給ポートと、空気通路とを備え、
前記インクチャンバは、互いに連通したメインチャンバとサブチャンバとを有し、
前記メインチャンバと前記サブチャンバとの間の連通部に隣接して、インク切れ検知プリズムが配置され、
前記インク供給ポートに隣接する前記カートリッジ本体の側壁部に、逆止弁がずらした状態で配置され、
前記サブチャンバは、前記逆止弁を介して前記インク供給ポートに連通している、
プリンタ用インクカートリッジ。
【請求項２】
前記メインチャンバと前記サブチャンバとの間に隔壁が設けられ、
前記メインチャンバと前記サブチャンバとの間の前記連通部は、その底部に設けられた連通孔であり、
前記連通孔の設置位置は、前記インク切れ検知プリズムの屈折点よりも低い、
請求項１記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【請求項３】
前記サブチャンバは、前記連通孔以外は完全に封止されている、
請求項１又は請求項２記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【請求項４】
前記インク供給ポート内には、インクガイド部材が更に配置される、
請求項１記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【請求項５】
プリンタ用インクカートリッジにおいて、
カートリッジキャップ上の空気通路を介して大気に連通したインクチャンバを備え、
前記インクチャンバとインク供給ポートとの間に、逆止弁が配置され、
前記逆止弁と前記インク供給ポートとの間に、インク供給チャンバが形成され、
前記インク供給ポート内に、封止部材が設けられ、
前記インクチャンバに圧力を逃すために使用される通路が、前記インク供給チャンバ内に配置され、
前記インク供給チャンバから前記インクチャンバにインクを排出するために使用する減圧逆止弁が、前記通路のポートに設けられる、
プリンタ用インクカートリッジ。
【請求項６】
プリンタ用インクカートリッジにおいて、
インクチャンバを有するカートリッジ本体と、インクガイド部材が配置されたインク供給ポートと、空気通路とを備え、
前記インクチャンバは互いに連通したメインチャンバとサブチャンバとを有し、
前記メインチャンバと前記サブチャンバとの間の連通部に隣接して、インク切れ検知プリズムが配置され、
前記インク供給ポートに隣接する前記カートリッジ本体の側壁に、逆止弁がずらした状態で配置され、
前記サブチャンバは前記逆止弁を介して前記インク供給ポートに連通し、
前記逆止弁と前記インク供給ポートとの間に形成されたインク供給チャンバは、前記インクチャンバに圧力を逃すために使用される通路を有し、
インクの充填の際に前記インク供給チャンバに負圧を発生させるために使用される減圧逆止弁が、前記通路のポートに設けられる、
プリンタ用インクカートリッジ。
【請求項７】
前記インクガイド部材は、前記インク供給チャンバ内で前記インク供給ポートに隣接して配置され、前記サブチャンバから延びる前記通路の入口は、前記インクガイド部材の上方に設けられる、
請求項６記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【請求項８】
前記減圧逆止弁は、前記通路に連結された弾性壁部からなり、前記壁部には切り込みが形成される、請求項６又は請求項７記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【請求項９】
前記弾性壁部の内側は前記インク供給チャンバに連通し、前記弾性壁部の外側は前記インクチャンバ内に位置する、請求項８記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【請求項１０】
前記弾性壁部は円筒状の管であり、前記切り込みが延びる方向は前記円筒状の管の軸線と平行である、
請求項８記載のプリンタ用インクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に使用するインク供給装置に関し、特に、インクジェットプリンタに使用するインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は「インクタンク、組立体、及び該組立体を使用した印刷装置」という名称の発明を開示している。そのインクカートリッジの構造は特許文献１の図５に示す実施の形態に記載されている。このインクカートリッジは２つのチャンバ、インク吸収材、インク供給ポート、及び、一方のチャンバに設けられた大気に連通した空気孔を有するタイプのものである。他方のチャンバは実質的に閉鎖された液体貯蔵チャンバである。これら２つのチャンバは隔壁の底部近傍に形成されたチャネルを介して互いに連通している。プリントヘッドがインク吸収材により吸収されたインクを消費するに伴って、液体貯蔵チャンバ内のインクは２つのチャンバ間の連通チャネルを介してインク吸収材に供給される。インク供給の間に液体貯蔵チャンバ内の負圧が徐々に増すと、空気孔から、またインク吸収材を介して空気が入り、その空気が連通チャネルを介して液体貯蔵チャンバに供給され、その結果、液体貯蔵チャンバ内の負圧が低下して、プリントヘッドに与えられる負圧がほぼ一定となる。従って、プリントヘッドに供給されるインクは安定に保たれる。更に、液体貯蔵チャンバの底部には、頂角が９０度の二等辺三角形状の三角プリズムが設けられている。このプリズムはプリンタ内の光電装置と共に、インク漏れ検知機構を構成している。この機構の検知原理は以下の通りである。インクカートリッジにインクが充分に充填されている場合、三角形の１つの傾斜部を含む平面に一度入射光が入ると、該入射光はインクに向けて屈折されてインクに吸収され、受光器に受信される光信号が無くなり得るが、インクがプリズムの屈折点以下まで消費されると、入射光は三角形の２つの傾斜部を含む２つの平面によりそれぞれ２度反射されて受光器に平行に到達し、受光器が光信号を受信した後、プリンタはインク切れ表示信号を送信する。
【０００３】
プリンタによるインク切れ表示信号は液体貯蔵チャンバ内にインクがないことを意味するだけであり、他方のチャンバにはその内部のインク吸収材の毛管作用によりある程度の量のインクが残っている。従って、インク切れ表示信号を受信しても、ユーザはある程度の量だけ印刷を続行することができるかもしれない。この場合、プリンタのユーザは引き続き印刷作業を行えるため便利である。例えば、インク切れ信号を受信した後でも、ユーザは一定量の標準的な用紙に印刷を続けることができるかもしれない。印刷される頁の枚数がその量を超える場合、複数枚を印刷する途中でインクカートリッジを交換することを避けるために、その時点でインクカートリッジを交換するのが好ましい。
【０００４】
更に、本出願人は、以下のインクカートリッジを開発した。このインクカートリッジは、カートリッジ本体、キャップ、ガスバッグ台座、ガスバッグ、弾性リテーナリングから構成されるガスバッグ組立体と、弁キャップ弁体、及び、フィルタとから構成される逆止弁組立体と、インク供給ポート内に配置された封止リングとからなり、弁体の移動方向或いは中心線はインク供給ポートの中心線と平行である。
【０００５】
【特許文献１】
中国特許公開広報１２５２３５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の第１の構成のインクカートリッジの最も深刻な問題は、各インクカートリッジに収容されるインクの量が比較的少ないことである。インク吸収材としては一般にスポンジが使用され、これがチャンバの容量の殆どを占めてしまい、インクの貯蔵に使用される容量が相対的に少なくなってしまう。
【０００７】
上記第２の構造のカートリッジはいくつかの種類のプリンタに使用され、インク供給に関しては優れた効果をもたらしている。しかし、インクカートリッジとプリントヘッドが高速で前後に同時に移動する高速インクジェットプリンタに関しては、折り返しポイントでの加速度が非常に大きい。この場合、中心線がその移動方向と直交する弁体の周囲に慣性が働く。ゴム製の弁体は軸方向にある程度の長さを有するため、弁体の穴が安定性を失い、上記周囲に働く慣性により変形する。慣性が消えるとこの変形は即座に回復するが、この変形と回復の間に、ある程度の量のインクが、閉鎖しているべき逆止弁を通過してしまう。これにより、インクが過剰に供給され、印刷の質を低下させてしまう。
【０００８】
また、５色カートリッジを使用するカラーインクジェットプリンタ等のプリンタに関しては、カートリッジのチャンバが狭く、逆止弁を特定の方向に配置するのに必要な寸法が、弁組立体の取り付けに必要な最小寸法より小さいか、或いは僅かに大きく、従って、このインクカートリッジの組立ができなくなるか、組立が困難となる。逆止弁を備えたインクカートリッジを狭いインクチャンバ内で組み立てるため、製品の合格率が低下してしまう。
【０００９】
また、インク供給を制御すべく逆止弁を使用したインクカートリッジでは、逆止弁の出口とインク供給ポートとの間にある程度の空間がある。一般に、インクの揮発を防ぐために、使用していないインクカートリッジのインク供給ポートは封止膜或いは封止キャップにより常時封止されている。しかし、封止膜に孔をあけインク供給ポートに到達するためにインク供給針を使用するタイプのプリンタの場合、インク供給針が上記空間内に入り込んだ時に、その空間内のインクは逆止弁により提供される逆遮断により、即座に押し出される。その結果、インクはインク供給針に沿ってこぼれ、プリンタや印刷媒体を汚してしまう。更に、インクカートリッジを負圧インク充填方法で製造する場合、この空間はカートリッジキャップ内のインク供給ポートからの負圧を吸い込むことができず、この空間にインクを充填することができなくなるか、或いは充分に充填することができなくなる。小さな自己吸引力を有するプリントヘッドを備えたあるプリンタでは、使用中にインク供給が途切れるという現象が生じる。
【００１０】
本発明の主な目的は、スポンジを排除したインクカートリッジの構造を設計することである。従って、一定の負圧とインク供給の質を実質的に保証することを前提条件として、各インクカートリッジの公称容量を増加させる。
【００１１】
本発明の別の目的は、インクチャンバにスポンジが無くても、インク切れ表示信号が送信された後にも、ある程度の量のインクの供給を継続できるインクカートリッジを得ることである。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、逆止弁を狭いインクチャンバ内に組み込む時に生じる組立の問題を解決すると共に、逆止弁組立体の作業安定性を高めることである。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、逆止弁を使用したインクカートリッジを設置する時におそらく生じるインク漏れの問題を解決し、このタイプのインクカートリッジの製造時に、インク充填作業性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明はインクチャンバを有するカートリッジ本体を採用した。カートリッジ本体の片側にインク供給ポートが設けられ、大気に連通した通路がカートリッジ本体上で、好ましくはインク供給ポートに対して反対側に配置される。インク供給の間、インクチャンバ内の負圧をほぼ一定に保つために、入口と出口とがそれぞれインクチャンバとインク供給ポートとに連通した逆止弁を、カートリッジ本体内でずらして配置されている。インク切れ表示信号を受信した後でもインクが無くなるまで印刷用にある程度の量のインクが残るように、インクチャンバは理論上、メインチャンバとサブチャンバとに分割されている。メインチャンバとサブチャンバとの間の連通部に隣接してインク切れ検知プリズムが配置され、該連通部は逆止弁の入口に連通している。このインクカートリッジのインク供給手順は以下の通りである。即ち、逆止弁はプリントヘッドにより提供される自己吸引力によって開き、サブチャンバ内のインクが弁とインク供給ポートを介して供給される。この過程で、サブチャンバは逆止弁を介してプリントヘッドにインクを供給するが、インクはメインチャンバから連通部を介してサブチャンバに供給されるため、サブチャンバ内でのインクの液面は下がらない。メインチャンバのインクが無くなった場合、即ち、サブチャンバだけがインクで満たされている場合、インク切れ検知装置はインク切れ表示信号を送信する。すると、サブチャンバは一定量の紙を印刷するだけのインク供給を継続する
【００１５】
本発明の別の技術的解決方法は以下の通りである。ここではインクチャンバを有するカートリッジ本体が提供される。インクガイド部材が配置されたインク供給ポートがカートリッジ本体の片側に設けられる。大気に連通した通路がカートリッジ本体上で、好ましくはインク供給ポートとは反対側に配置される。インクチャンバは互いに連通したメインチャンバとサブチャンバを有する。メインチャンバとサブチャンバとの間の連通部に隣接してインク切れ検知プリズムが配置される。サブチャンバは逆止弁を介してインク供給ポートに連通している。逆止弁はインク供給ポートに隣接してカートリッジ本体の側壁にずらして設けられる。逆止弁とインク供給ポートとの間に形成されたインク供給チャンバは、圧力をインクチャンバに逃すための通路を有する。インクの充填中にインク供給チャンバ内に負圧を発生させるための減圧逆止弁が、この通路のポートに設けられる。
【００１６】
上記の技術的解決方法から分かるように、インク供給ポート内で一定量のインクが消費されると、逆止弁の出口の圧力が入口の圧力よりも低くなり、その結果、逆止弁が開いて、インクが逆止弁を介してインクチャンバからインク供給ポートに流れる。逆止弁の２つの端部の圧力が互いに等しくなると、逆止弁は自動的に閉じる。空気通路から入りインクチャンバ内に導入される空気は、インクチャンバ内のインクが流出する時に発生する負圧とバランスを失うため、インクチャンバ内ではほぼ一定の圧力が残り、プリンタへの正常なインク供給が保証される。ここではスポンジがないため、インクチャンバの容量は増す。インクカートリッジに収容されるインク量は３０〜６０％増加し得る。
【００１７】
本発明はメインチャンバとサブチャンバとの２つのチャンバを備えた設計を採用している。メインチャンバ内のインクが完全に無くなると、インク切れ検知装置はインク切れ表示信号を送信する。この時、ユーザは実際の印刷状況に応じて、サブチャンバに残っているインクで印刷作業を続けるか否かを判断することができる。
【００１８】
弁体の中心線が処理モードにおけるプリントヘッドの移動方向と一致するため、弁体にはその軸方向の慣性力が働く。弁体の直径が比較的小さいため、その接触面積も小さい。また、弁体はある程度の厚さを有する。上述の理由により、慣性力による作用が弁の開閉に悪影響を及ぼすことはない。逆止弁組立体の周囲の寸法はその軸方向の寸法より大きいため、逆止弁をずらして設けるという解決策を採用すれば、逆止弁を狭いインクカートリッジ内に設けることが可能となる。この場合は、製造工程だけを考慮に入れればよい。このことについては本発明の実施の形態の中で更に説明する。
【００１９】
インク供給チャンバとインクチャンバとの間に設けられた逆止弁により、インクカートリッジをインク供給針或いは同様な構成要素を備えたプリンタ上に設けた場合に生じるインク漏れを効果的に防ぐことができる。インクチャンバ及びインク供給チャンバ内の空気はインクカートリッジの製造過程で容易に排出して負圧を形成することができ、その結果、インクチャンバとインク供給チャンバへのインク充填作業をその後のインク充填工程の間に同時に完了することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施の形態及び添付図面により詳細に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１を参照すると、この実施の形態はインクチャンバが理論的にメインチャンバとサブチャンバとに分割された技術的解決法を提供するものである。インクチャンバはキャップ２と、２つの端壁６及び１６と、底面１０と、２つの側壁とにより囲まれている。垂直な隔壁１５にてメインチャンバ３を区画することによってサブチャンバ１を形成している。サブチャンバ１は実質的に封止されている。「実質的に封止されて」とは、チャンバ１の底部には、貫通孔１４が１つしか無いことを意味し、それに隣接してインク切れ検知プリズム１３が設けられている。逆止弁チャンバ１２の入口は通路に連通している。通路はサブチャンバからインクを供給するのに使用される。通路は、カートリッジ本体の外方溝と、逆止弁チャンバ１２の処理穴を封止する封止膜との間に形成される。逆止弁チャンバ１２の出口はインク供給ポート７に連通しており、その上端部には、繊維材料でできたインクガイド部材８が設けられ、下端部には、その出口近傍でフレア状の封止リング９が設けられる。封止リング９の最外端部には封止膜５が設けられる。封止リング９はループ線を介してプリンタ上のインク供給ボスと気密に接触している。キャップ２上には空気通路があり、該通路は孔とこの孔を塞ぐために使用する通気性プラグ４より形成されている。プラグ４は高分子材料でできており、内部に空気孔が形成された柱状に形成されている。空気孔の直径は１０ｍ〜６０ｍである。この空気通路は一定の圧力を保つためにインクチャンバに空気を供給することができ、使用中にインクカートリッジを取り出す時にインク液が空気通路からこぼれてプリンタ或いは作業者を汚してしまうことがないようにすることができる。また、通気性プラグ４は封止膜５により封止されている。
【００２２】
図２を参照すると、インク供給ポート７及び空気通路は封止膜５により封止されている。インクカートリッジの使用開始時には、封止膜５ははがされる。カートリッジ本体の側壁１７の外には、逆止弁チャンバの出口をインク供給ポート７に連通させるインク通路１８と、メインチャンバ３の下部のインク供給ポート７により分離された２つの領域を連通させるインク通路１９とが設けられる。インク通路１８及び１９を構成する溝を封止するために封止膜１１も使用される。
【００２３】
図３を参照すると、インクチャンバと連通したインク入口通路２０が逆止弁チャンバ１２の左側に設けられ、その右側且つ下部にはインク出口通路１８が設けられている。弁は左側本体２１と、右側本体２３と、それらの間に位置する弁体２２とからなる。弾性材料でできた弁体２２の弁ポートは左側本体の弁フェースを弾性的に押圧する。左側本体の面には孔が設けられている。右側本体２３の中央部には孔が設けられている。両者が互いに嵌合した後、左側本体及び右側本体は逆止弁と気密に協働する。封止膜１１は逆止弁チャンバ１２の処理穴と、各インク通路を構成する溝を封止する。
【００２４】
図４を参照すると、封止膜１１はサブチャンバを逆止弁チャンバに連通させるインク通路２５を封止している。
【００２５】
図５を参照すると、カートリッジ本体の側壁１７上には、サブチャンバを逆止弁チャンバ１２に連通させるインク通路２５と、逆止弁チャンバ１２をインク供給ポートに連通させるインク通路１８と、インク供給ポートにより分離されたメインチャンバの２つの下部同士を連通させるインク通路１９とが設けられている。カートリッジ本体の底部には、メインチャンバとサブチャンバとの間の貫通孔１４が設けられている。
【００２６】
図６を参照すると、カートリッジ本体の２つの側壁１７間の間隔は非常に狭く、インク供給ポート７はメインチャンバ内である程度の高さを有し、下部領域２６が形成されている。この領域にインクが残ってしまうことを防ぐために、インク通路１９に連通する孔２７，２８がメインチャンバに設けられる。サブチャンバにはインク通路２５と貫通孔３０（１４）とに連通する孔３１が設けられる。インク切れ検知プリズム２９は、その内部に、射出成形時の収縮から生じる検知プリズムの鏡面の縮みを防ぐためのスロットが設けられるような構造及び形状を有する。
【００２７】
（実施の形態２）
図７を参照すると、本実施の形態は実施の形態１と実質的に同じであるが、唯一の違いは、メインチャンバの底面が逆止弁チャンバの上面とほぼ面一となる箇所まで部分的に隆起しており、それによりメインチャンバ（図６を参照）の下部領域２６を削除でき得る点である。従って、この下部領域に連通するために使用されるインク通路１９を削除できるが、インク通路２５は逆止弁チャンバの入口端部に繋がる唯一の通路のままである。そのため、構造を簡略化でき、インクカートリッジの製造工程も減らすことができる。
【００２８】
（実施の形態３）
本実施の形態の図面では、実施の形態１と同じ部材には同じ参照番号を付す。
【００２９】
あるタイプのプリンタでは、インクの有無を検知するために使用する光電装置は比較的高い精度を有し、プリントヘッドのインクカートリッジホルダはインクカートリッジと正確に連結する。図８、図９、１０を参照すると、インク供給ポート７の周囲の封止リングを削除しても良く、従って、インクの供給はインクガイド部材８とプリントヘッドとの間の直接的接触により行われる。
【００３０】
さらに、図９を参照すると、本実施の形態のゴム製封止リング３８は逆止弁の左側本体２１と逆止弁チャンバ１２の内壁との間の空間内に押し込まれている。そのため、左側本体２１、右側本体２３及び弁体２２からなる弁組立体を逆止弁チャンバ１２の内壁に固着させる必要がない。従って、上記実施の形態と比較して、組立作業及び製造作業が改善され、封止性も高まる。
【００３１】
（実施の形態４）
図１１及び１２を参照し、インクチャンバ１とインク供給ポートとの間に逆止弁が設けられる。この逆止弁は、貫通孔３５を有する基部ネスト３７と、中央孔３９を有する弁コアと、貫通孔３８を有するキャップ４０とを有する。弁コア３６は弾性材料でできており、中央孔３９の頭部をキャップ４０の弁フェースに弾性的に押しつける。インク供給チャンバ３４は弁フェースと封止部材との間の空間である。インクチャンバ１とインク供給チャンバ３４との間に減圧通路３３が設けられる。通路３３に嵌合した減圧逆止弁３２は弾性力を有する筒状体に形成され、その開口端部は通路３３と気密且つ固定的に連結されている。筒状体の壁部に切り込み４１が形成され、該切り込み４１は筒状体の外側から内側に延びている。切り込み４１は自身の弾性力で閉鎖しても良い。筒状体の内部チャンバはインク供給チャンバと連通し、その外壁部はインクチャンバ内に位置しているため、インク供給チャンバ内の圧力がインクチャンバ内の圧力よりも高く、両者の圧力差が閾値に達すると、スロット４１が開いてインク供給チャンバ内のインク液がインクチャンバに逆流するため、インク供給チャンバ内の圧力を逃がすことができる。両チャンバ内の圧力が同じであれば、スロット４１は自身の弾性力により閉じたままである。インクチャンバ内の圧力がインク供給チャンバ内の圧力よりも高い場合、筒状体の構造が耐圧縮性を有するため、筒の壁部に生じる接線力がスロットをよりきつく閉じさせる。この実施の形態はインクカートリッジの製造時に負圧インク充填方法を採用するのに適している。この方法によれば、インク供給チャンバ３４を負圧下で充填することができる。
【００３２】
（実施の形態５）
本実施の形態は本発明の最適な実施の形態である。図１３を参照すると、大気に連通した空気スロット４５がカートリッジのキャップ４６に設けられている。インクカートリッジを使用する時は、空気スロットが通気性プラグ４４により栓をされた空気孔を介してメインチャンバ５７に空気を導入する。インクの充填に使用される処理孔と、該処理孔を封止するのに使用される封止部材４３がサブチャンバ５８の近傍に形成される。キャップに固定された膜４２が空気スロット４５と共に空気通路を形成する。膜４２はインクカートリッジをプリンタ上に置き印刷を開始する時にはがされるものであり、この膜４２の上部及び下部は空気通路の端部及びインク供給ポートをそれぞれ封止する。カートリッジ本体５０は隔壁によりメインチャンバ５７とサブチャンバ５８とに分割され、これらメインチャンバ５７とサブチャンバ５８は底部の孔を介して互いに連通している。サブチャンバ５８はインクチャネル５９を介して逆止弁の入口に連通し、逆止弁の出口はインクチャネル６０を介してインク供給ポートに連通し、インクガイド部材５１がインク供給ポート内に配置される。逆止弁組立体は左側本体５５と、弁コア５４と、右側本体５３とからなる。逆止弁組立体はＯリング５２を介しカートリッジ本体５０側の弁ネスト６１内に押し込まれる。Ｌ字状膜５６の一方の側部が弁ネスト、インクチャネル５９及びインクチャネル６０を封止し、他方の側部がインクチャネル５９から底部まで延びるチャネルを封止する。減圧逆止弁４７の開口端はスロット４８を有し、インク供給チャンバとインクチャンバとの間の連通管６２上に設けられる。
【００３３】
図１４を参照すると、インクチャネル５９の右側はカートリッジ本体の底部から弁ネスト６１上の逆止弁の入口端部まで延びている。インクチャネル６０の右側はインク供給チャンバ内に延びている。減圧逆止弁４７は弾性材料でできており、スロット４８を有する。減圧逆止弁４７の開口端部は連通管６２に気密性を有して連結される。
【００３４】
図１５を参照すると、サブチャンバ５８及びメインチャンバ５７は隔壁６７により互いに分離されている。サブチャンバ５８は底部上のメインチャンバ５７と連通した孔６６と、インクチャネル５９につながる孔とを除き、実質的に封止されている。インク供給ポート７５の上方の空間はインク供給チャンバ６３であり、その内部にインクチャンバにつながる減圧通路が配置される。減圧逆止弁４７は減圧通路の管６２上に設けられている。インク供給チャンバ６３内には垂直に分割されたバー６４とインクガイド部材５１が設けられる。この構造により、インクガイド部材５１の上面をインクで満タンに充填した環境に配置することができ、またインクチャネル６０の入口孔を設ける場所をインクガイド部材５１の上面よりも高くすることができる。
【００３５】
図１６を参照すると、内部に逆止弁組立体が配置された弁ネスト６１はカートリッジ本体の一方の側壁上の凹状の領域である。この弁の入口端部（左側）と出口端部（右側）は逆止弁組立体の外側のＯリング５２により互いに分離している。膜５６がこの弁ネストを封止している。
【００３６】
図１７を参照すると、膜５６はカートリッジ本体の外壁部上のインクチャネル６０の一部を封止している。インクチャネル６０のこの部分はインク通路を形成し、その一端部はインク供給チャンバ６３に通じている。インク供給チャンバ６３の上部の分割バー６４はインクガイド部材５１の上面を押圧する。
【００３７】
以下、製造工程の間の真空引きによるインク充填方法、及び本発明の作用原理を簡単に説明する。弾性封止部材４３を処理孔内に挿入し、弾性通気性プラグ４４をキャップ４６の対応する孔内に挿入した後、キャップ４６を膜４２により封止する。膜５６は外壁部に形成された弁ネスト及びインクチャネルを封止する。膜４９の上部は空気孔を封止し、下部はインク供給ポート６５を封止する。従って、メインチャンバ５７、サブチャンバ５８及びインク供給チャンバ６３は完全に封止される。次いで、負圧インク充填装置の針が封止部材４３を介してメインチャンバ５７を貫通し、メインチャンバから空気を吸引する。サブチャンバ５８は、連通孔６６を介してメインチャンバ５７と連通しているため、両チャンバ内の空気が吸引される。この時、インク供給チャンバは上記２つのチャンバに対して正圧状態にあり、逆止弁は正圧下できつく閉鎖される。しかし、減圧逆止弁４７の内圧はその外圧より高いため、弾性弁管はその半径方向に広がり、その結果、スロットが開く。その後、インク供給チャンバも負圧状態となる。この時、インクはメインチャンバ、サブチャンバ及びインク供給チャンバ内に容易に充填される。インクが充填されたインクカートリッジをプリンタ上に設置してその使用を開始する時、膜４９がはがされることで、メインチャンバ５７が大気と連通し、インクガイド部材５１がプリントヘッドと接触する。インク供給チャンバ内のインクは印刷作業に伴って減少していき、インク供給チャンバ６３はメインチャンバとサブチャンバに対して負圧状態となる。この時、弾性材料で作成された減圧逆止弁４７の外圧は内圧より高いため、弁管を半径方向に収縮させ、その結果、逆止弁は開き、インクはサブチャンバ５８からインク供給チャンバ６３に供給される。サブチャンバ５８は実質的に封止されているため、消費されるインクはメインチャンバ５７からのインクにより補償される。そのうちに、キャップ上の空気通路を介して空気がメインチャンバ５７に供給される。メインチャンバ内のインクが無くなると、メインチャンバの底部に設けられたインク切れ検知プリズム６８がインク切れ表示信号をプリンタに送信する。しかし、この時点では、サブチャンバ５８内のインクにより印刷作業は継続可能である。通路６６はサブチャンバ５８への空気の供給に使用される空気通路となる。
【００３８】
本発明は上記５つの実施の形態に限定されるものではない。本発明の構造は上記実施の形態に基づき更に簡略化しても良い。ここで図１８を参照する。インクカートリッジをプリンタに設置した後、殆どの状況では、インクが無くなるまではインクカートリッジを取り出して廃棄処分することはない。印刷作業の途中でインクカートリッジを取り出して交換して再度プリンタに設置することも殆どない。従って、図１８に示す解決策によれば、インク供給ポート７内のインクガイド部材を削除することができる。インクガイド部材の削除に必要なことは、逆止弁チャンバ１２の出口近傍のインクチャネル１８の一端を封止リングの上側に移動させることだけである。実際、インクチャネルの断面の寸法は非常に小さく、インク液面には表面張力が働くため、印刷作業の途中でインクカートリッジを取り出す際にインクカートリッジを投げたり無理に絞ったりしない限り、インクガイド部材の有無に明瞭な差はない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によるプリンタ用インクカートリッジは、多孔性材料を逆止弁に代えてインク供給を制御している。従って、インクカートリッジ内のインク容量を増やすことができる。本発明はメインチャンバとサブチャンバからなる構造を採用している。従って、プリンタがインク切れ表示信号を送信しても、インクカートリッジ内に残っているインクがプリンタに供給されるため、印刷作業を継続することができる。逆止弁をずらして設けるという解決策により、製造性とインク供給の安定性が高まる。逆止弁を採用したことで、インクカートリッジをプリンタ上に設置する際にインクがこぼれることを防ぎ、製造工程の間の充填効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１による構造を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】実施の形態１によるカートリッジ本体を示す３次元図である。
【図６】実施の形態１によるカートリッジ本体を別の方向から示す３次元図である。
【図７】本発明の実施の形態２による構造を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３による構造を示す図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】図８の左側面図である。
【図１１】実施の形態４によるカートリッジのキャップを外した構造を示す図である。
【図１２】実施の形態４による減圧逆止弁の構造を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態５による構造を示す図である。
【図１４】実施の形態５によるカートリッジ本体を示す３次元図である。
【図１５】本発明の実施の形態５の断面図である。
【図１６】図１５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１７】図１５のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１８】図１８は上記実施の形態で使用可能なインク供給ポートの別の構造形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１            インクチャンバ
１，５８      サブチャンバ
２，４０，４６       キャップ
３，５７      メインチャンバ
４，４４      通気性プラグ
５，１１      封止膜
６，１６      端壁
７，６５，７５       インク供給ポート
８，５１      インクガイド部材
９，３８      封止リング
１０          底面
１２          逆止弁チャンバ
１３，２９，６８     インク切れ検知プリズム
１４，３０，３５，３８      貫通孔
１５，６７    隔壁
１７          側壁
１８，１９，２５     インク通路
１８，５９，６０     インクチャネル
１８          インク出口通路
２０          インク入口通路
２１，５５    左側本体
２２          弁体
２３，５３    右側本体
２６          下部領域
２７，２８，３１，６６      孔
３２，４７    減圧逆止弁
３３          減圧通路
３４，６３    インク供給チャンバ
３６，５４    弁コア
３７          基部ネスト
３９          中央孔
４１，４８    スロット
４１          切り込み
４２，４９，５６     膜
４３          封止部材
４５          空気スロット
５０          カートリッジ本体
５２          Ｏリング
６１          弁ネスト
６２          連通管
６３          チャンバ
６４          バー
６６          通路
６６          連通孔
【図１】
2005506920.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2005506920.tif 000046
【国際調査報告】
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2005506920.tif 000048
2005506920.tif 000049
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