(57)【要約】【課題】単純な構造を有し、空気ポンプの必要性を除去し、プリントヘッドへ一定したインクの供給を行い、周囲の温度変化によるインクの漏れを防止するインクカートリッジを提供すること。【解決手段】本インクカートリッジは、ケース１と、インク供給チャンバ７と、インク貯蔵チャンバ３とを備える。インク供給チャンバ７およびインク貯蔵チャンバ３は、ケース１の内部にある。インク出口９が、ケース１の側壁に設けられる。インク供給チャンバ７は、低位置でインク出口９と連通し、高位置で通気穴２と連通する。インク貯蔵チャンバは、低位置で第１の通路５および第２の通路６を通じてインク供給チャンバ５と連通する。第２の通路６は、インク出口９よりも下かつ第１の通路５よりも上に設けられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、インク供給チャンバと、インク貯蔵チャンバとを備えるインクカートリッジであって、
前記インク供給チャンバおよび前記インク貯蔵チャンバは、前記ケースの内部に配置され、
前記ケースの側壁にインク出口が設けられ、
前記インク供給チャンバは低位置で前記インク出口と連通すると共に高位置で通気穴と連通し、
前記インク貯蔵チャンバは、低位置で第１の通路および第２の通路を通じて前記インク供給チャンバと連通し、
前記第２の通路は前記インク出口よりも下かつ前記第１の通路よりも上に設けられる、インクカートリッジ。
【請求項２】
前記インク貯蔵チャンバの内部頂部は、前記第２の通路の最高点よりも上の位置にある、請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記インク貯蔵チャンバの頂部には、インク入口が設けられる、請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インク供給チャンバおよび前記インク貯蔵チャンバは、壁によって分離され、前記第１の通路および前記第２の通路は、前記壁に設けた小孔である、請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記インク貯蔵チャンバは、透明な材料で作られる壁であって、少なくとも一つのチャンバの内部を見ることのできる前記壁を有する、請求項４に記載の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、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
硬いケースの内部に柔らかいインクバッグを収めたことを特徴とするインクカートリッジが知られている。例えば、特許文献１には、密封された硬いケース内部にインクバッグを有するインクカートリッジが開示されている。このケース内に空気圧を印加すると、インクバッグが押圧され、プリントヘッドにインクが供給される。このケースは、底部と頂部とを有する。ケースの底部にインクバッグを載置した後、底部を頂部で覆い、ケースを密封する。
【０００３】
通常、プリントヘッドは、プリントヘッドより下のレベルからインクを吸引するよう、一定の吸引力を有する。しかし、インクのレベルが低すぎると、プリントヘッド単体ではインクを吸引することができない。この場合、インク供給システムが必要となる。特許文献１に開示されるインクカートリッジは、この種のプリンタにおいて使用するのに適している。プリントヘッドは全く吸引力を要しない。空気ポンプが、一定の空気圧をケースに印加し、インクバッグ上への圧力を生ぜしめることで、プリントヘッドの吸引力不足を克服する。
【０００４】
【特許文献１】中国特許第１３１９５０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公知のインクカートリッジは構造が極めて複雑であり、そのため高価であった。また、プリンタに空気ポンプを搭載する必要があるため、プリンタが高価となっていた。さらに、普通のユーザにはインクカートリッジの補給ができない。使用済みカートリッジを専門家に送り補給してもらわねばならない。また、空気の膨張率は、液体インクの膨張率よりも高い。そのため、長期にわたってインクカートリッジを使用せずにおくと、周囲の温度変化によりインクバッグに圧力が加わり、インクが押されてインク出口から漏れ出し、汚れの原因となる可能性がある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、新規なインクカートリッジを提供するものである。本発明にかかるカートリッジは、単純な構造を有し、空気ポンプの必要性を除去しつつ、プリントヘッドに一定したインクの供給を行い、周囲の温度変化に起因するインクの漏れを防止するとういう効果を奏する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によるインクジェットカートリッジは、ケースと、インク供給チャンバと、インク貯蔵チャンバとを含み、インク供給チャンバおよびインク貯蔵チャンバは、ケース内部に設けられ、インク出口はケース側壁に設けられ、インク供給チャンバは、低位置でインク出口と連通し、高位置で通気穴と連通し、インク貯蔵チャンバは、第１の通路および第２の通路を通じて、低位置でインク供給チャンバと連通し、第２の通路は、インク出口よりも下かつ第１の通路よりも上に設けられることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかるインクジェットカートリッジの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の基本概念について説明し、その後に、本発明の各実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
インクジェットカートリッジは、ケースと、インク供給チャンバと、インク貯蔵チャンバとを備えて構成される。ケースは、透明な材料から作られることが好ましい。また好ましくは、ケースの少なくとも一つの壁は、透明な材料で作られる。適当な透明材料は、プラスチック等を含む。透明な壁を介して、プリンタのユーザは、インクのレベルを観察することができ、それによって、適宜インクの補給を行うことができる。
【００１０】
インク供給チャンバおよびインク貯蔵チャンバは、ケース内部に設けられる。このケースの側壁には、インク出口が設けられる。このインク出口は、インクをインクカートリッジからプリントヘッドに供給するために使用される。インク供給チャンバは、低位置でインク出口と連通し、高位置で通気穴と連通する。
【００１１】
インク貯蔵チャンバは、第１の通路および第２の通路を通じて、低位置でインク供給チャンバと連通する。第２の通路は、インク出口よりも下かつ第１の通路よりも上に設けられる。第１の通路は、インク貯蔵チャンバからインク供給チャンバにインクを移送する。第２の通路を介して、インク供給チャンバからインク貯蔵チャンバへ空気が流れることを可能になる。
【００１２】
好ましくは、インク供給チャンバおよびインク貯蔵チャンバは、実施の形態１に示すような壁を共有する。壁上には、通路として使用することができる二つの小孔が設けられる。あるいは、第１および第２の通路にはチューブを使用することもできる。チューブが水平方向に設置されない場合は、貯蔵チャンバの内部頂部は、第２の通路の最高点よりも上になければならない。
【００１３】
好ましくは、インク貯蔵チャンバの頂部上に、インク入口が設けられる。インク入口は、補給のために使用される。インク入口は、補給の間において容易に開放できるキャップで密封される。
【００１４】
インク供給チャンバおよびインク貯蔵チャンバをケース内部に配置するための態様は、任意であり、適当などのような態様を用いてもよい。図１に示す一態様では、二つのチャンバを平行に設置し、階段型の壁で分離している。図４に示す他の態様では、インク貯蔵チャンバをインク供給チャンバ上に設置している。図４では、二つのチャンバの間の壁は、右上がりの傾斜を有するため、第２の通路が第１の通路よりも高い位置に位置づけられる。
【００１５】
好ましくは、第１の通路及び第２の通路は、Ｌ字型に構成される。Ｌ字型通路の一例を図５に示す。輸送中、インクカートリッジは、しばしば傾けて、または、上下反対に置かれる。このため、空気がインク貯蔵チャンバに流れ込み、インクがインク貯蔵チャンバからインク供給チャンバに流れ込むかもしれない。供給チャンバ内のインクのレベルが（インク出口よりも上に）上がると、インクカートリッジをプリンタに取り付ける時に、インクの漏れが生じる可能性がある。インクが漏れると汚れる。Ｌ字型構造は、空気がインク貯蔵チャンバに流れ込むことを防止し、それによってインクの漏れを防ぐ。
【００１６】
印刷中、供給チャンバ内のインクが消費され、インクのレベルが低下する。供給チャンバ中のインクレベルが第２の通路よりも下がると、空気が通気穴を通ってインク供給チャンバからインク貯蔵チャンバへと流れ込み、それによって、インクが、貯蔵チャンバから第１の通路を通じて供給チャンバへと流れる。それによって供給チャンバ内のインクレベルが上がる。供給チャンバ内のインクレベルが第２の通路に達すると、空気の流れが阻害される。そして、貯蔵チャンバから供給チャンバへのインクの流れも停止する。この循環は、貯蔵チャンバが空になるまで続く。印刷中、供給チャンバ中のインクレベルは比較的一定に維持されるため、プリントヘッドへのインクの供給も一定である。
本発明のインクカートリッジを、以下の各実施の形態によりさらに例示する。
【００１７】
〔実施の形態１〕
図１は、本発明の実施の形態１にかかるインクカートリッジの断面図である。ケース１は、プラスチックで作られる。ケースの側壁上にインク出口９が設けられる。インク出口９としては、逆止め弁または同様の制御装置を用いることができる。ケース１内部には、インク供給チャンバ７とインク貯蔵チャンバ３との２つのチャンバが設けられる。供給チャンバ７の頂部上に、通気穴２が設けられる。供給チャンバ７の底部は、チューブ８を通じてインク出口９と連通する。貯蔵チャンバ３と供給チャンバ７とは、壁１０により分離される。壁１０の底部上の小孔６は、供給チャンバ７と貯蔵チャンバ３とを接続する第１の通路として使用される。壁１０上の他の小孔５は、供給チャンバ７と貯蔵チャンバ３とを接続する第２の通路として使用される。第２の通路５は、第１の通路６よりも上かつインク出口９よりも下に配置される。貯蔵チャンバ３の頂部上には、インク入口４が設けられる。インク入口４は、貯蔵チャンバへのインク補給の際に開放することができるキャップで密封される。
【００１８】
図２に示すように、インクカートリッジがプリンタ上に取り付けられるとき、インク出口９は、プリントヘッドに対し水平方向に接続される。カートリッジが新しい場合、貯蔵チャンバ３はインクで充満している。供給チャンバ７のインクレベルは、第２の通路５よりも上である。大気圧下では、供給チャンバ７と貯蔵チャンバ３との間にインクの流れはない。印刷中、供給チャンバ７中のインクは徐々に消費される。供給チャンバ７中のインクレベルが第２の通路５よりも下になると、空気が貯蔵チャンバ３へと流れ込み、インクが貯蔵チャンバ３から第１の通路６を通じて供給チャンバ７へと流れる。それによって、供給チャンバ７中のインクレベルが上昇する。インクレベルが第２の通路５よりも上になると、インクが空気の流れを阻害する。貯蔵チャンバ３から供給チャンバ７へのインクの流れもまた停止する。この過程の間、供給チャンバ７中のインクレベルは、ほとんど変化しないため、プリントヘッドへのインクの供給が一定に保たれる。供給チャンバ３内のインクレベルが第２の通路５に達した後、インクがすべて消費されるまで、両チャンバ内のインクは相互に同じレベルに維持される。
【００１９】
図３に示すように、両チャンバ内のインクがなくなる前は、プリンタのユーザは、インク入口４からインク貯蔵チャンバ３に適宜インクを補給することができる。プリンタが長期間にわたって使用されない場合、周囲の急激な温度変化により、貯蔵チャンバ３の空間内で空気の膨張が生じ、圧力が発生して、インクを供給チャンバ７に押し流すかもしれない。第２の通路５と通気穴２との間には、貯蔵チャンバ３から流れてくるインクを入れる十分な空間があるので、インクがケース１から漏れ出して汚れを発生させることはない。
【００２０】
供給チャンバと貯蔵チャンバとの間に壁がない場合、第１および第２の通路はチューブであってもよい。もし、チューブを水平方向に設置しないのであれば、貯蔵チャンバの内部頂部は、第２の通路の最高点よりも上でなければならない。
【００２１】
ケース１は、透明材料で作ることができる。ケース１の少なくとも背側壁は透明材料で作られる。プリンタのユーザは、インク貯蔵チャンバ３のインクレベルを観察することができ、適宜インクの補給を行うことができる。
【００２２】
〔実施の形態２〕
図４は、本発明の実施の形態２にかかるインクカートリッジの構造を例示する図である。図４に示すように、実施の形態２は、インク供給チャンバ７とインク貯蔵チャンバ３とが異なった態様で設置される点で実施の形態１と異なっている。実施の形態１では、二つのインク供給チャンバ７とインク貯蔵チャンバ３とは平行して設置され、階段型の壁で分離される。本実施の形態では、インク貯蔵チャンバ３はインク供給チャンバ７の上に設置される。二つのインク供給チャンバ７とインク貯蔵チャンバ３との間の壁は、右肩上がりの傾斜を有するため、第２の通路は第１の通路よりも高い位置に位置づけられる。さらに、インク入口４の近傍に通気穴２が位置づけられるため、インクの補給がさらに便利になる。
【００２３】
〔実施の形態３〕
図５は、本発明にかかるインクカートリッジの実施の形態３の構造を例示する図である。輸送中、インクカートリッジは、しばしば傾けてまたは上下反対方向に位置づけられる。そのため、インク貯蔵チャンバ３への空気の流れ、および、インク貯蔵チャンバ３からインク供給チャンバ７へのインクの流れが生じるかもしれない。供給チャンバ７内のインクレベルが（インク出口９よりも高く）上がると、インクカートリッジのプリンタへの取り付けの際にインクの漏れが発生するかもしれず、それによって汚れが発生する。図５に示すように、本実施の形態３は、第１の通路６および第２の通路５がＬ字型の構造を有する点で実施の形態２と異なる。さらに、通気穴２は、フィルム１１で密封される。この構造によって、輸送中のインク漏れが防止される。
【００２４】
これらの各実施の形態は、本発明の単なる例示である。本発明の精神および請求の範囲を逸脱することのない多くの変形があることを当業者は認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１のインクチャンバの構造原理を例示する図である。
【図２】実施の形態１の貯蔵チャンバからインク供給チャンバへのインクの流れを例示する図である。
【図３】カートリッジの補給を例示する図である。
【図４】実施の形態２のインクチャンバの構造を例示する図である。
【図５】実施の形態３のインクチャンバの構造を例示する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ケース
２  通気穴
３  インク貯蔵チャンバ
４  インク入口
５  第２の通路
６  第１の通路
７  インク供給チャンバ
８  チューブ
９  インク出口
１０  壁
１１  フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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