(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の内径を有する円筒部と、前記円筒部と出口端面との間に前記出口端面に向けて径が大きくなるテーパ部とを有し、前記円筒部の内面と前記テーパ部とが頂部で連続して形成されたインクを分注するための開口を備え、インクジェットプリンタに供給するインクを内蔵するインクカートリッジを、
前記開口の前記円筒部に、インク分注用のチューブの先端に設けられた前記円筒部の内径よりも径の大きいシールラバーを嵌合させる嵌合工程と、
該チューブを介してインクが分注される分注工程と、
前記シールラバーを前記開口から抜く際に、前記シールラバーが前記頂部で離れることで、前記円筒部の内面を伝ってきた余分なインクを前記頂部で残着させる抜き取り工程と、
前記開口の前記出口端面に、フィルム材を接合して前記開口をシールするシール工程とで製造する、インクカートリッジの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインクカートリッジの製造方法において、
前記開口は、前記インクカートリッジが前記インクジェットプリンタに取り付けられる際に、インク射出ヘッドへインクを供給するインク通路に接続されるインク供給口であることを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のインクカートリッジの製造方法において、
前記シール工程で、前記出口端面に熱溶着によって前記フィルム材を接合することを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクカートリッジの製造方法において、
前記インクカートリッジは、多数の気孔内に前記インクを保持するインク保持体を内蔵することを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに対してインクを供給するためのインクカートリッジに関するものであり、さらに詳細には、多数の気孔内にインクを保持するインク保持体を内蔵するインクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェットプリンタ等の記録装置においては、装置にインクを供給するために所定のインクを保有するインクカートリッジが使用されている。
一般に、インクカートリッジには、装置にインクを供給するための供給口が形成されている。また、インクカートリッジ内には、スポンジやウレタンフォーム等の多気孔を有するインク保持体が装着されている。
【０００３】
従来広く使用されているウレタンフォームは、気孔の密度のばらつきが大きいため、毛細管現象によるインクの流動性が不安定であった。この問題を解決するために従来よりウレタンフォームを圧縮して使用することが行われていた。
すなわち、ウレタンフォームを圧縮しないで使用する場合、インク残留量が始めのインク量の３０〜４０％と大きく、ウレタンフォームを圧縮して使用する場合は、インク残留量を２０％以下に改善できるのである。これは、ウレタンフォームを圧縮すると、大きな径を持つ気孔が圧縮されやすいため、気孔の密度が平均化するためである。
【０００４】
インクカートリッジは、中空ケースに中空ケースの内容積より少し大きく作られたインク保持体を圧縮して挿入した後に、上部に蓋を装着し、インクをインク供給口を介してインク保持体に分注して製造される。
そして、使用者によりインクカートリッジがインクジェットプリンタに取り付けると、インク保持体に保持されているインクが、毛細管現象によりインク供給口から流出し、プリンタ内に設けられたインク通路を通り、インク噴射ヘッドへ供給される。
【０００５】
ここで、従来のインクカートリッジの構成を平面図で図４に、そのインクカートリッジのインク供給口付近の拡大図を図５に示す。インクカートリッジ４０は、箱状を成し、前壁を貫通する円形のインク供給口４１を形成していて、多数の気孔を有するインク保持体４２を内蔵している。インク分注用チューブ４５の先端には円柱状のシールラバー４６が嵌合されている。このシールラバー４６の直径はインク分注時にインクがインク供給口４１より漏れないように、インク供給口４１の直径より少し大きく形成されている。
【０００６】
次に、上記構成を有するインクカートリッジにインクを分注する方法を説明する。初めに、インク供給口４１にシールラバー４６を嵌合させる。そして、図示しない分注機よりインク分注用チューブ４５を介して、インクカートリッジ４０内のインク保持体４２に一定量のインクを分注する。分注されたインクは気孔の毛細管現象によりインク保持体４２全体に供給される。インクの分注終了後、シールラバー４６をインク供給口４１から外し、インク供給口４１の出口端面４３にフィルム材を熱溶着により接合してシールを行なう。
【０００７】
そして、上記の方法により製造されたインクカートリッジは、使用者によりインクジェットプリンタに取り付けられると、インク保持体に保持されたインクは、インク供給口から流出し、マニホールド内に設けられたインク通路を通り、インク噴射ヘッドへ供給される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクカートリッジには、次のような問題があった。
すなわち、インクカートリッジ１０にインクを分注するときに、インクが漏れないようにインク供給口４１の内側壁面とシールラバー４６が密着している。このため、インク保持体４２に保持できなかった余分なインクが、シールラバー４６上面とインク供給口４１の内側壁面に付着している。そして、インク分注終了後、図５に示すように、インク供給口４１からシールラバー４６を抜いたとき、インクの粘性によりインク供給口４１の出口端面４３の内側角部４４に、余分なインクが残ってしまう。
【０００９】
インク供給口４１の出口端面４３の内側角部４４にインクが残ってしまうと、インク供給口４１の出口端面４３に、フィルム材を熱溶着により接合してシールを行なうとき、シール面にインクが入り込み、確実に溶着することができず、不安定なシールとなってしまうという問題があった。
シールが不安定だと、インクカートリッジの使用前に、インクカートリッジのインク供給口からインクが漏れ出る不具合が生じる。
【００１０】
さらに、シール面にインクが入り込んでいるので、熱溶着の際に、シール面に付着したインクが熱により沸騰して気化するため、インクカートリッジ内にエアが混入するという別の問題もあった。
インクカートリッジ内にエアが混入すると、そのインクカートリッジを初めてインクジェットプリンタに取り付けて使用するとき、エアの影響により印字が不安定になる。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、インク分注後にインク供給口の出口端面にインクが残着するのを防止して、インクカートリッジの使用前に起るインク供給口からのインク漏れの不具合を防止し、インクカートリッジの最初の使用時に安定した印字ができるインクカートリッジを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のインクカートリッジは、インクジェットプリンタに供給するインクを内蔵するインクカートリッジにおいて、前記インクカートリッジのインク供給口の内周入口にテーパが形成されている。
【００１３】
さらに、本発明のインクカートリッジは、上記のものにおいて、多数の気孔内に前記インクを保持するインク保持体を内蔵し、当該インクカートリッジの製造時に、前記インク供給口を介して前記インク保持体にインクが分注されて、前記インクの分注後に前記インク供給口の出口端面がフィルム材にてシールされる。
【００１４】
上記構成を有するインクカートリッジにインクを分注する方法を説明する。初めに、インク供給口にシールラバーを嵌合させる。そして、インク分注装置よりチューブを介してインクカートリッジ内のインク保持体に一定量のインクを分注する。分注されたインクは気孔の毛細管現象によりインク保持体全体に供給される。インクの分注終了後、シールラバーをインク供給口から抜く。このとき、余分なインクは粘性により、シールラバーに引っ張られながらインク供給口の内壁面を伝っていく。そして、インク供給口の出口端面にフィルム材を熱溶着により接合してシールを行なう。
【００１５】
ここで、インクカートリッジのインク供給口の内周入口にテーパを形成することにより、インク供給口からシールラバーを抜いたときに、シールラバーがインク供給口のテーパの頂部で離れるため、粘性によりインク供給口の内壁面を伝ってきた余分なインクを、インク供給口のテーパの頂部に残着させることができる。すなわち、インク供給口の出口端面には、インクが残着しなくなる。
【００１６】
【００１７】
よって、インク供給口にフィルム材で熱溶着により安定したシールができ、熱溶着の際に起るインクカートリッジ内へのエアの混入を防止する。従って、インクカートリッジ使用前に起るインク供給口からのインク漏れを防止し、インクカートリッジの最初の使用時に安定した印字ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクカートリッジを図面に基づいて詳細に説明する。
図１に本発明のインクカートリッジの第１の実施の形態の構成を、インクカートリッジのインク供給口付近の拡大図で示す。図１において、インクカートリッジ１０ａは、箱状を成し、前壁を貫通する円形のインク供給口１２ａを形成している。さらに、インク供給口１２ａの内周入口にはテーパ部２０を形成している。このテーパ部２０の長さをｈ、角度をθ及びインク供給口１２ａの長さをＨとすると、本実施の形態では、例えば、ｈ＝２．２ｍｍ、θ＝１０度及びＨ＝４ｍｍとしている。これらの長さや角度の最適値は、インクの粘度及びシールラバーの抜き速度により変化する。
【００１９】
さらに、インクカートリッジ１０は多数の気孔を有するインク保持体１３を内蔵する。インク保持体１３は、インクカートリッジ１０ａに圧縮して挿入したときに、平均気孔径が３５０μｍ程度となるように、インクカートリッジ１０ａの内容積の１．７倍から１．８倍の容積を有する直方体形状の多孔質のフォーム材である。
一方、図示しない分注機からインク分注用チューブ３０が延びていて、そのチューブ３０の先端部には、円柱状のシールラバー３１が嵌合されている。
【００２０】
また、図２に本発明のインクカートリッジを使用するインクジェットプリンタのインク噴射部の概略平面図を示す。インク噴射部はインク噴射ヘッド１８、ヘッドホルダ１４及びインクカートリッジ１０ａから構成されている。インクカートリッジ１０ａ内のインク保持体１３に保持されたインクは、インク供給口１２ａから流出し、マニホールド１６内に設けられたインク通路１７を通り、インク噴射ヘッド１８へ供給される。
【００２１】
上記構成を有するインクカートリッジにインクを分注する方法を説明する。初めに、インク供給口１２ａにシールラバー３１を嵌合させる。そして、図示しない分注機よりインク分注用チューブ３０を介して、インクカートリッジ１０ａ内のインク保持体１３に一定量のインクを分注する。分注されたインクは気孔の毛細管現象によりインク保持体１３全体に供給される。インクの分注終了後、シールラバー３１をインク供給口１２ａから抜き、インク供給口１２ａの出口端面１５にフィルム材を熱溶着により接合してシールを行なう。
【００２２】
図１において、インクカートリッジにインクを分注するときに、インクが漏れないようにインク供給口１２ａの内壁面とシールラバー３１が密着している。このため、インク保持体１３に保持できなかった余分なインクが、シールラバー３１上面とインク供給口１２ａの内側壁面に付着している。そしてインクの分注終了後、インク供給口１２ａからシールラバー３１を抜くときに、余分なインクは粘性により、シールラバー３１に引っ張られながらインク供給口１２ａの内壁面を伝っていく。
ここで、インクカートリッジ１０ａのインク供給口１２ａの内周入口にテーパを形成することにより、インク供給口１２ａからシールラバー３１を抜いたときに、シールラバー３１がテーパ頂部２１で離れるため、粘性によりインク供給口１２ａの内壁面を伝ってきた余分なインクを、テーパ頂部２１に残着させることができる。従って、インク供給口１２ａの出口端面１５にインクを残着させないようにできる。
【００２３】
以上詳細に説明した通り、第１の実施の形態のインクカートリッジによれば、インク供給口の内周入口にテーパを形成することにより、インク供給口からシールラバーを抜いたときに、シールラバーがインク供給口のテーパ頂部で離れるため、粘性によりインク供給口の内壁面を伝ってきた余分なインクを、インク供給口のテーパ頂部に残着させることができる。すなわち、インク供給口の出口端面にインクが残着しないようにできる。よって、インク供給口にフィルム材で熱溶着により安定したシールをすることができる。また、熱溶着の際に、シール面に付着したインクが熱により、沸騰して気化するために起るインクカートリッジ内へのエア混入も防止できる。
従って、インクカートリッジの使用前に起るインク供給口からのインク漏れを防止し、インクカートリッジの最初の使用時に安定した印字ができる。
【００２４】
また、本発明のインクカートリッジの第２の実施の形態の構成を、インクカートリッジのインク供給口付近の拡大図で図３に示す。図１に示される実施の形態と異なる点は、インク供給口の内周入口に段差を形成していることである。
図３において、インク供給口１２ｂの内周入口には段差部２５が形成されている。また、シールラバー３１の側面とインク供給口１２ｂの内壁面とは接していない。
【００２５】
上記構成を有するインクカートリッジにインクを分注する方法を説明する。初めに、インク供給口１２ｂの段差部２５にシールラバー３１の上端を密着させる。そして、図示しない分注機よりインク分注用チューブ３０を介して、インクカートリッジ１０ｂ内のインク保持体１３に一定量のインクを分注する。分注されたインクは気孔の毛細管現象によりインク保持体１３全体に供給される。インクの分注終了後、シールラバー３１をインク供給口１２ｂの段差部２５から外し、インク供給口１２ｂの出口端面１５にフィルム材を熱溶着により接合してシールを行なう。
【００２６】
図３において、インクカートリッジにインクを分注するときに、インクが漏れないようにインク供給口１２ｂの段差部２５とシールラバー３１の上面を密着させる。このため、インク保持体１３に保持できなかった余分なインクが、シールラバー３１上面とインク供給口１２ｂの段差部２５の内側壁面に付着している。
ここで、インクカートリッジ１０ｂのインク供給口１２ｂの内周入口に段差を形成することにより、シールラバー３１とインク供給口１２ｂの内側壁面とが接しなくなり、インクカートリッジ１０ｂへのインク分注終了後、インク供給口１２ｂからシールラバー３１を外したとき、シールラバー３１はインク供給口１２ｂの段差部２５から離れるので、余分なインクは粘性により、段差部２５の下方角部２６に残着する。よって、インク供給口１２ｂの出口端面１５にインクが残着することを防止できる。
【００２７】
以上詳細に説明した通り、第２の実施の形態のインクカートリッジによれば、インク供給口の内周入口に段差を形成することにより、インクカートリッジへのインク分注終了後、インク供給口からシールラバーを外したときに、余分なインクを段差部のインク供給口の下方角部に残着させることができる。すなわち、余分なインクがインク供給口の出口端面に残着することを防止できる。よって、インク供給口にフィルム材で熱溶着によりシールをするときに、インク供給口のシールを安定して行なうことができる。また、熱溶着の際に、シール面に付着したインクが熱により、沸騰して気化するために起るインクカートリッジ内へのエア混入も防止できる。従って、インクカートリッジの使用前に起るインク供給口からのインク漏れを防止し、インクカートリッジの最初の使用時に安定した印字ができる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要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勿論である。
例えば、前記実施の形態では、インクカートリッジ内にインク保持体を内蔵しているが、インク保持体を内蔵せずに直接インク自体を貯蔵する場合でも、本発明を適用できる。
また、インク供給口にフィルム材でシールするときのインク供給口の出口端面とフィルム材の接合は、熱溶着に限られず、接着剤による接合にも、本発明は適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明のインクカートリッジによれば、インク供給口の内周入口にテーパを形成することにより、インクカートリッジへのインク分注終了後、インク供給口からシールラバーを抜いたときに、余分なインクがインク供給口のテーパ頂部に残着するので、インク供給口の出口端面に残着することを防止できる。よって、インク供給口にフィルム材で熱溶着によりシールをするときに、インク供給口のシールを安定して行なうことができる。また、熱溶着の際に、シール面に付着したインクが熱により、沸騰して気化するために起るインクカートリッジ内へのエア混入も防止できる。従って、インクカートリッジの使用前に起るインク供給口からのインク漏れを防止し、インクカートリッジの最初の使用時に安定した印字ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態のインクカートリッジのインク供給口付近の拡大図を示す。
【図２】  インクジェットプリンタのインク噴射部の概略平面図を示す。
【図３】  第１の実施の形態のインクカートリッジのインク供給口付近の拡大図を示す。
【図４】  従来のインクカートリッジの平面図を示す。
【図５】  従来のインクカートリッジのインク供給口付近の拡大図を示す。
【符号の説明】
１０ａ  インクカートリッジ
１２ａ  インク供給口
１３    インク保持体
２０    テーパ部
３０    インク分注用チューブ
３１    シールラバー
【図１】
0004000604.tif 000002
【図２】
0004000604.tif 000003
【図３】
0004000604.tif 000004
【図４】
0004000604.tif 000005
【図５】
0004000604.tif 000006