JP2007307916A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路を容易に形成することができるインクカートリッジを提供する。
【解決手段】インク供給口４を備えた容器内にインクが収容されたインクカートリッジ１であって、上記容器本体２の表面にインク流路となるインク溝３５が形成されるとともに、大気連通路となる大気連通溝３６が形成され、上記容器本体２表面のインク溝３５と大気連通溝３６の開口が第１フィルム５７で封止したことにより、容器本体２表面に形成したインク溝３５や大気連通溝３６の開口を第１フィルム５７で封止して流路を形成したため、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路が形成された容器本体２を容易に成形することができ、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製造することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、印刷信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置用のインクカートリッジに関するものである。

一般に、インクジェット記録装置は、記録用紙の紙幅方向に往復動するキャリッジに、印刷信号に対応してインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドを搭載し、外部のインクタンクから記録ヘッドにインクを供給するように構成されている。このようなインクタンク等のインク貯蔵容器は、小型の記録装置にあってはキャリッジに着脱可能に搭載され、大型の記録装置にあっては函体に設置されてインク供給チューブにより記録ヘッドに接続されている。

キャリッジに搭載されるインクカートリッジは、内部にスポンジ等の多孔質材を収容し、この多孔質材にインクを含浸させるタイプや、インクのみが収容されたインク収容部の供給口近傍に差圧弁を配置したタイプのものがある。

これらのインクカートリッジにおいては、多孔質材や差圧弁によって記録ヘッドのノズル開口にかかるインク圧力を所定の値にすることができ、ノズル開口からのインク漏れの防止が可能になっている。

本発明は、上記のようなインクカートリッジに関するものであり、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路を容易に形成すること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ものである。

上記目的を達成するため、本発明のインクカートリッジは、インク供給口を備えた容器内にインクが収容されたインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、上記容器の表面にインク流路となるインク用凹部と、大気連通路となる大気連通用凹部が形成され、上記容器表面のインク用凹部と大気連通用凹部の開口がフィルムで封止されることにより、インク用凹部がインク流路に、大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成されていることを要旨とする。

すなわち、本発明のインクカートリッジは、容器表面にインク用凹部や大気連通用凹部を形成し、これらの開口をフィルムで封止することにより流路を形成するため、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容易に成形することができ、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製造することができる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記インク用凹部と大気連通用凹部の開口が同一のフィルムで封止されている場合には、フィルムの枚数が必要以上に増えないため、製造工程が少なく、コスト面でも有利である。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記フィルムが容器表面に溶着されることによりインク用凹部と大気連通用凹部の開口が封止されている場合には、フィルムの溶着によりインク用凹部および大気連通用凹部の封止が行なわれることから、製造が容易となる。

また、本発明のインクカートリッジは、インク供給口を備えた容器内部にインクが収容され、容器内部に収容されたインクを差圧弁を介してインク供給口に供給するインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、上記容器の表面に、上記差圧弁を収容する差圧弁収容室と連通するインク流路となるインク用凹部と、大気連通路となる大気連通用凹部が、仮想直線を境界にした第１の領域と第２の領域にそれぞれ形成され、上記インク用凹部と大気連通用凹部の開口が封止部材で封止されることにより、インク用凹部がインク流路に、大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成されていることを要旨とする。

すなわち、大気連通路となる大気連通用凹部開口部が溶着の高さ精度が必要であり、またインク流路となるインク用凹部開口部が溶着強度を必要であるが、仮想直線を境界にした第１の領域と第２の領域にそれぞれ形成しているので、製造時における大気連通用凹部が形成された領域の高さ精度の管理、またはインク用凹部が形成された領域の溶着強度の管理が容易になる。また、比較的狭い面積の溶着状態を制御すればよくなることから、溶着の条件出しも比較的容易に行なえるようになる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記仮想直線がカートリッジの記録装置への挿入方向と同一の方向である場合は、大気連通用凹部とインク用凹部及びその他の構成要素を効率よく配置することができる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記差圧弁を収容する差圧弁収容室は、上記インク用凹部が形成された第１の領域に形成されている場合には、差圧弁収容室を高い溶着強度で封止部材と溶着でき、インク漏れ等の無い信頼性の高いインクカートリッジを実現できる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記大気連通路と接続する大気通気室を形成する通気室凹部は、上記大気連通路が形成された第２の領域に形成されている場合には、通気室凹部と大気連通凹部を同一の封止部材で形成することができ、簡単に製造することができる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記第２の領域が主として溶着の高さ精度の管理を要する領域であり、前記第１の領域は溶着強度の管理を要する領域である場合には、溶着の高さ精度が必要な領域では溶着の高さを精度よく管理し、溶着強度が必要な領域では溶着強度を高めるように管理することができる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記第１の領域を含む第１の溶着範囲と上記第２の領域を含む第２の溶着範囲を有し、上記第１の溶着範囲と第２の溶着範囲の境界に流路を構成しない溝が形成された場合には、フィルムを溶着させる溶着加圧面を、分割された溶着範囲同士の間でオーバーラップさせることができ、溶着装置の設計の自由度が向上する。

また、本発明のインクカートリッジは、インク供給口を備えた容器内部にインクが収容され、容器内部に収容されたインクを差圧弁を介してインク供給口に供給するインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、上記容器に形成された上記差圧弁を収容する差圧弁収容室と、内部に膜弁を収容した状態で上記差圧弁収容室の開口を封止し、かつ差圧弁収容室内部と連通するインク流路となるインク用凹部が形成された蓋体と、上記容器の表面及び前記蓋体上に接合され、上記蓋体に形成された上記インク用凹部を封止してインク流路を形成する封止部材とを備えたことを要旨とする。

すなわち、差圧弁収容室とこれに連通するインク流路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容易に製造することができる。

また、本発明のインクカートリッジは、インク供給口を備えた容器内にインクが収容されたインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、上記容器の表面にインク流路となるインク用凹部と、大気連通路となる大気連通用凹部が形成され、上記容器表面のインク用凹部と大気連通用凹部の開口がフィルムで封止されることにより、インク用凹部がインク流路に、大気連通用凹部が大気連通路にそれぞれ形成され、上記フィルム上には、このフィルムを覆う第２のオーバーシートが貼着されていることを要旨とする。

すなわち、上記容器の表面に、上記フィルムを覆うオーバーシートが貼着されている場合には、フィルムがオーバーシートで保護されてフィルムの破損によるインク漏れが防止され、インクの蒸発も防ぐことができる。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記オーバーシートが、容器表面以外の面まで覆う延長領域を有している場合や、上記延長領域がインク注入口を覆っている場合には、インク注入口まで１枚のオーバーシートで覆うことができ、工程の簡略化や部品点数の節減に有利である。

本発明のインクカートリッジにおいて、上記フィルムの厚みが、オーバーシートの厚みより薄く設定されている場合には、フィルムを溶着してインク用凹部および大気連通用凹部を封止する際、フィルムが容器表面に沿いやすいため、溶着強度や溶着精度の向上に有利である。また、比較的厚みの厚いオーバーシートによりフィルムを有効に保護できる。

なお、本発明において「溶着範囲」とは、同一の溶着加圧面で溶着しうる範囲をいう。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１は、本発明のインクカートリッジが使用されるインクジェット式記録装置の一例を示す図である。この装置は、本発明が適用されたインクカートリッジ（以下「カートリッジ」という）１が搭載されるとともに、記録ヘッド７３が取り付けられたキャリッジ７５を備えている。

上記キャリッジ７５は、タイミングベルト７７を介してステッピングモータ７９に接続され、ガイドバー７８に案内されて記録紙７６の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ７５は、上部に開放する大略箱型を呈し、記録紙７６と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド７３のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、カートリッジ１が搭載されるようになっている。

そして、上記記録ヘッド７３にカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ７５を移動させながら記録紙７６上面にインク滴を吐出させて記録紙７６に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。

図２および図３は、本発明のカートリッジ１の一実施の形態を示す分解斜視図である。また、図４および図５は、それぞれ上記容器本体２を開口側から見た状態、容器本体２を表面側（以下、容器本体２の開口側と反対側の面を「容器本体２の表面」という）から見た状態を示す。

上記カートリッジ１は、一方の面（図２における左側面）が開口した扁平な矩形状の容器本体２と、上記開口部に溶着されて開口を封止する蓋体３とを備えている。上記容器本体２および蓋体３は、いずれも合成樹脂から形成されている。

上記容器本体２には、その表面に、インク流路となるインク溝３５，１８Ａが形成されるとともに、大気連通路となる大気連通溝３６が形成されている。そして、上記容器本体２表面に遮気性を有する１枚の第１フィルム５７が溶着されることにより、上記インク溝３５，１８Ａと大気連通溝３６の開口が封止されてインク溝３５，１８Ａがインク流路に、大気連通溝３６が大気連通路にそれぞれ形成されている。

このようにすることにより、本発明のカートリッジ１は、容器本体２表面に形成したインク溝３５や大気連通溝３６等の開口を第１フィルム５７で封止して流路を形成するため、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容易に成形することができ、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製造することができる。

以下、上記容器本体２の流路構造等について詳しく説明する。

上記容器本体２のキャリッジ７５への挿入方向の先端面（この例では下面）には、インク供給口４が形成され、正面と背面（図４における左右）にはそれぞれカートリッジ１着脱の際に把持される把持アーム５，６が容器本体２と一体的に形成されている。上記インク供給口４にはインク供給針の挿通により開弁する弁体（図示せず）が収容されている。なお、図３において、４９はインク供給口４側の把持アーム６の下部に設けられた記憶手段である。

上記容器本体２の開口側内部は、略水平方向でインク供給口４の側に若干下り傾斜となるように延びる壁１０を含む枠状部１４が形成されている。この枠状部１４は、容器本体２の天井面および両側面と略一定の隙間を持たせて形成されている。上記枠状部１４より下側の領域は、インクが収容される第１インク室１１に形成されている。

そして、上記枠状部１４と容器本体２の外周壁との間に形成された隙間と、上記枠状部１４のバルブ収容室８側に設けられた壁１２とにより、通孔６７を介して第１インク室１１を大気と連通させる大気連通路１３，１３Ａが形成されている。

上記壁１２と容器本体２の外周壁とに蓋体３が融着されて大気連通路１３Ａが形成される。また、上記大気連通路１３Ａを形成する壁１２の上端部は、使用状態において第１インク室１１内の液面より上方に突出するよう容器本体２の天井部近傍まで延びている。これにより、上記大気連通路１３Ａの開口が第１インク室１１内の液面より上方に開口し、通孔６７へのインクの逆流をできるだけ防止するようになっている。

上記枠状部１４の内部は、底部にインクが流通する連通口１５Ａが形成された縦方向に延びる壁１５により左右に分割されている。そして、上記壁１５で分割された図示の右側に位置する領域は、第１インク室１１から吸い上げたインクを一時貯留する第２インク室１６に形成されている。また、図示の左側に位置する領域には、第３インク室１７，第４インク室２３，第５インク室３４等が形成されるとともに、膜弁５２やバネ５０等から構成される差圧弁が収容されるようになっている。

上記第１インク室１１の第２インク室１６より下側の部分には、第２インク室１６と容器本体２の底面２Ａ近傍との間を連通させて第１インク室１１のインクを第２インク室１６に吸い上げる吸上げ流路１８が形成されている。上記吸上げ流路１８の下部には、周囲が壁１９で囲まれた矩形の領域が形成され、上記壁１９には、その下部と上面とにそれぞれ連通口１９Ａ，１９Ｂが形成されている。

上記吸上げ流路１８は、容器本体２の表面に溝状のインク溝１８Ａを形成し、このインク溝１８Ａが第１フィルム５７で封止されることにより形成されている。

そして、上記吸上げ流路１８は、その上部が連通口４７を介して第２インク室１６と連通し、下部の壁１９で囲まれた矩形の領域内に開口部４８が形成されて下端開口１８Ｂ（図９参照）が第１インク室１１と連通している。これにより、第１インク室１１と第２インク室１６とが吸上げ流路１８を介して連通され、第１インク室１１のインクが第２インク室１６に導入されるようになっている。

また、容器本体２の底面には、その吸上げ流路１８に対応する箇所に、第１インク室１１にインクを注入する際に用いられるインク注入口２０が形成されている。さらに、上記インク注入口２０の近傍には、インク注入の際に空気を排出する空気排出口２１が形成されている。

上記第３インク室１７には、枠状部１４の上面１４Ａとの間で所定間隔を隔てて横方向に延びる壁２２が形成されている。また、上記第３インク室１７は、上記壁２２に連続した略円弧状を呈する壁２４によって区画され、上記壁２４に囲まれた部分が、差圧弁収容室３３と第５インク室３４が形成される領域になっている。

上記円弧状の壁２４で囲まれた領域は、第５インク室３４と対向する領域の表面側に差圧弁収容室３３を形成するよう壁２５により厚み方向に２分割されている。上記壁２５には、上記第５インク室３４に流入したインクを差圧弁収容室３３に導くインク流通口２５Ａが設けられている。

上記略円弧状の壁２４の下部には、壁１０との間に連通口２６Ａを備えた区画壁２６が形成され、この区画壁２６より下流側（図４における左側）が第４インク室２３に形成されている。また、上記略円弧状の壁２４と枠状部１４との間には下部に連通口２７Ａを備えて縦方向に延びる区画壁２７、および上下に連通口３２Ａ，３２Ｂを備えて縦方向に延びる区画壁３２が設けられ、インク流路２８Ａ，２８Ｂが形成されている。

また、上記容器本体２には、上記区画壁２７の上端部に連続するとともに、略円弧状の壁２４および壁２２に接続されるよう形成された円弧状の壁３０が形成されている。そして、上記円弧状の壁３０に囲まれた領域が、ブロック状（この例では円柱状）のフィルタ７が収容されるフィルタ収容室９に形成されている。

そして、上記フィルタ収容室９を形成している円弧状の壁３０にまたがって、大円と小円を連結した形状の貫通穴２９が形成されている。そして、上記貫通穴２９の大円側がインク流路２８Ａの上部に連通し、貫通穴２９の小円側が、略円弧状の壁２４の先端部に設けられた連通口２４Ａを介して第５インク室３４の上部に連通している。これにより、上記貫通穴２９を介してインク流路２８Ａと第５インク室３４とが連通している。

そして、第２インク室１６から連通口１５Ａ，２６Ａ，３２Ｂ，２７Ａ等を通過してインク流路２８Ａに流入したインクは、フィルタ収容室９のフィルタ７でろ過されて貫通穴２９の大円側に流れ込む。ついで、貫通穴２９に流入したインクは、貫通穴２９の小円側から連通口２４Ａを介して第５インク室３４に流れ込むようになっている。上記貫通穴２９の容器本体２表面側の開口も第１フィルム５７で封止されている。

ここで、上記枠状部１４の開口側には、遮気性の第２フィルム５６が溶着されている。すなわち、上記第２フィルム５６は、枠状部１４，壁１０，１５，２２，２４，３０，４２，区画壁２６，２７，３２と溶着され、インク室や流路を形成している。

一方、容器本体２の表面側には、カートリッジ挿入方向である矢印Ｙと平行な方向の仮想直線Ｘ−Ｘ'により第１の領域と第２の領域に分けられ、第１の領域には少なくとも差圧弁収容室とインク溝３５が形成され、第２の領域には少なくとも大気通気室と大気連通溝が形成されている。

上記差圧弁収容室３３の下部とインク供給口４とは、表面側に形成されたインク溝３５と、このインク溝３５を覆う遮気性の第１フィルム５７とからなる流路により連通されている。上記インク溝３５は、上下端部がそれぞれ差圧弁収容室３３およびインク供給口４に連通している。これにより、第５インク室３４に流入したインクは、インク流通口２５Ａを通過し、差圧弁収容室３３を通ってインク溝３５で形成される流路からインク供給口４に流れるようになっている。

また、容器本体２の表面には、インクの蒸発をできるだけ防止する蛇行した大気連通溝３６と、上記大気連通溝３６に連通し、差圧弁収容室３３および大気連通溝３６の周囲を囲む幅広の溝３７とが形成されている。また、上記容器本体２の表面には、その第２インク室１６に対応する領域に矩形状の凹部３８が形成されている。

上記矩形状の凹部３８内には、一段下がりの状態で枠部３９およびリブ４０が形成されている。そして、これらに發インク性を有する通気性シート５５が張設されることにより、上記矩形状の凹部３８内が、大気連通溝３６および溝３７を介して大気に連通する大気通気室に形成されている。

上記凹部３８の奥面には貫通穴４１が穿設され、第２インク室１６内の長円状の壁４２で区画された細長い領域４３に連通されている。また、上記凹部３８の通気性シート５５よりも表面側の領域には大気連通溝３６が連通している。さらに、上記細長い領域４３の貫通穴４１と反対側の端部には貫通穴４４が穿設されている。この貫通穴４４は、容器本体２の表面側に形成された連通用の溝４５、および上記溝４５と連通するよう穿設された貫通穴４６を介して大気開放弁室であるバルブ収容室８に連通されている。

上記バルブ収容室８には、第１インク室１１に形成された大気連通路１３Ａに形成された通孔６７に連通する貫通穴６０が形成されている。これにより、大気連通溝３６および溝３７を通って凹部３８に入った空気は、貫通穴４１，細長い領域４３，貫通穴４４，４６を介してバルブ収容室８に至り、バルブ収容室８から貫通穴６０，通孔６７，大気連通路１３，１３Ａを介して第１インク室１１に至るようになっている。

また、上記バルブ収容室８は、そのカートリッジ挿入側（この実施例では下側）が開放されていて、後述するように、記録装置本体に設けられた識別片や作動杆が進入可能になっており、上部に上記作動杆の進入により開弁して常時開放弁状態を維持する大気開放弁が収容される。

図６は、前述の第５インク室３４および差圧弁収容室３３近傍の断面構造を示す。なお、図示の右側が差圧弁収容室３３のある容器本体２の表面側である。上記差圧弁収容室３３には、バネ５０とエラストマー等の弾性変形可能な材料により構成され、中心に貫通穴５１を備えた膜弁５２が収容されている。上記膜弁５２はその周囲が環状の厚肉部５２Ａを有し、この厚肉部５２Ａに一体に形成された枠部５４を介して容器本体２に固定されている。また、上記バネ５０は、一端が膜弁５２のバネ受け部５２Ｂに当接され、他端が差圧弁収容室３３を蓋する蓋体５３のバネ受け部５３Ａに当接されて支持されている。

このような構成により、第５インク室３４からインク流通口２５Ａを通過したインクは、膜弁５２によって流通を阻止される。この状態でインク供給口４の圧力が低下すると、その負圧により膜弁５２がバネ５０の付勢力に抗して弁座部２５Ｂから離れ、インクは貫通穴５１を通過してインク溝３５で形成された流路を経由してインク供給口４に流れ込む。

インク供給口４のインク圧力が所定の値に上昇すると、膜弁５２がバネ５０の付勢力によって弁座部２５Ｂに弾接され、インクの流通が遮断される。このような動作を繰り返すことにより一定の負圧を維持しながらインクをインク供給口４から排出することができる。

図７は、大気連通用のバルブ収容室８の断面構造を示す。なお、図示の右側が容器本体２の表面側である。上記バルブ収容室８を区画する壁には貫通穴６０が穿設され、ここにゴム等の弾性部材により構成された押圧部材６１がその周囲を容器本体２に支持されて移動可能に挿入されている。上記押圧部材６１の進入側の先端には、弾性部材６２に支持されて貫通穴６０に常時付勢された弁体６５が配置されている。上記弾性部材６２は、この例では下端が突起６３で固定され、中央部が突起６４で規制された板バネが用いられている。

一方、上記押圧部材６１の反対側には、アーム６６が配置されている。上記アーム６６は、そのカートリッジ１の挿入方向側（この例では下端）が、後述する作動杆７０より内側に位置する回動支点６６Ａを介して容器本体２に固定されている。また、上記アーム６６は、その引き抜き側（この例では上部側）が作動杆７０の進入路に斜めに突出している。上記アーム６６の先端には、押圧部材６１を弾圧する凸部６６Ｂが形成されている。このような構成により、弁体６５の開弁時に、上述したように、第１インク室１１の上部に設けられた通孔６７が、貫通穴６０，バルブ収容室８，貫通穴４６，溝４５，貫通穴４４，細長い領域４３，貫通穴４１を介して大気連通用の凹部３８に接続される。

また、上記バルブ収容室８には、アーム６６よりも挿入側（この例では下側）に記録装置に対するカートリッジ１の適否を判断するための識別用凸部６８が設けられている。この識別用凸部６８は、インク供給針７２（図８参照）にインク供給口４を連通させる前でかつ弁体６５を開弁させる前に、識別片（作動杆）７０による判定が可能な位置に設けられている。

このような構成により、図８に示したように下面に作動杆７０が立設されたカートリッジホルダ７１にカートリッジ１が装填されると、作動杆７０が傾斜したアーム６６に当接し、カートリッジ１の押込みとともに押圧部材６１を弁体６５の側に傾斜させる。これにより弁体６５が貫通穴６０から離れ、前述したように貫通穴４６，溝４５，貫通穴４４，領域４３，貫通穴４１を介して大気連通用の凹部３８を大気開放させる。

また、カートリッジホルダ７１から引き抜かれた場合には、アーム６６が作動杆７０の支持を失うため、弾性部材６２の付勢力により弁体６５が貫通穴６０を封鎖し、インク収容領域と大気との連通を断つ。

つぎに、上記のように弁等の全ての部材が容器本体２に組み込まれた状態で、表面には、少なくとも凹部が形成されている領域を覆うように遮気性の第１フィルム５７を貼付する。これにより、表面側には凹部と第１フィルム５７により大気連通路となるキャピラリが形成される。

ここで、上記キャピラリを含む流路の配置や流路の形成等について詳しく説明する。

上記カートリッジ１では、上述したように、上記容器本体２の表面に、１枚の第１フィルム５７が溶着されることにより、容器本体２表面に形成されたインク溝３５，貫通穴２９，インク溝１８Ａ，溝４５，大気連通溝３６および凹部３８の開口がそれぞれ封止され、インク溝３５，貫通穴２９，インク溝１８Ａおよび溝４５は、それぞれインク流路に形成され、大気連通溝３６および凹部３８は、それぞれ大気連通路に形成される。第１フィルム５７を溶着した状態のカートリッジ１を図９に示す。

このとき、第１フィルム５７の容器本体２表面への溶着は、例えば、第１フィルム５７を容器本体２表面に被せ、加熱加圧板で押圧することにより熱溶着することが行なわれる。

ここで、大気連通溝３６は、インクの蒸発をできるだけ防止するとともに流路抵抗を必要以上に大きくしないよう、複雑に屈曲させた細くて浅い溝が形成されている。したがって、大気連通溝３６を第１フィルム５７で封止する際には、溶着の際の高さを高精度に管理しないと、大気連通溝３６が潰れて空気の流通を妨げてしまうおそれがある。一方、インク溝３５等のインク流路を形成する凹部は、インク漏れを防ぐために溶着強度を重視して溶着することが望ましい。

そこで、上記容器本体２の表面は、図１０に示すように、インク溝３５や貫通穴２９等の主としてインク流路となる凹部が形成された領域（ｂ）と、主として大気連通溝３６が形成された領域（ａ）とに大略区分されるように流路を配置している。また、上記容器本体２表面の領域（ａ）と領域（ｂ）との境界の部分に、流路を構成しない溝３１を形成している。

そして、第１フィルム５７を容器本体２に溶着する際に１つの加熱加圧板で一度に加圧する範囲（以下「溶着範囲」という）を、主として溶着の高さ精度の管理を要する領域（ａ）と、主として溶着強度の管理を要する領域（ｂ）とに分割し、それぞれの領域（ａ）（ｂ）で独立して溶着条件の制御を行なうようにしている。このようにすることにより、溶着精度管理と溶着強度管理とを併せて行なうことができるうえ、比較的狭い面積の溶着状態を制御すればよくなることから、溶着の条件出しも比較的容易に行なえるようになる。

さらに、言い換えれば、上記第１フィルム５７の溶着範囲は、カートリッジ１内に負圧を発生させる差圧弁よりも下流側のインク流路となるインク溝３５が形成された領域（ｂ）と、他の領域（ａ）とに分割されている。すなわち、差圧弁を有するカートリッジ１では、比較的インク流路や大気連通路等の流路形状が複雑となることから、複雑な流路を容易に形成できる効果が顕著である。

また、上記流路を構成しない溝３１が、分割された溶着範囲（ａ）（ｂ）の境界部に位置しているため、第１フィルム５７を溶着させる溶着加圧面を、分割された溶着範囲（ａ）（ｂ）同士の間でオーバーラップさせることができ、溶着装置の設計の自由度が向上する。図９において、５７Ａは第１フィルム５７の、溝３１に対応する部分に設けられた切欠部である。

上記カートリッジ１は、図１１に示すように、上記容器本体２の表面に、上記第１フィルム５７を覆うオーバーシート５９が貼着されている。このようにすることにより、第１フィルム５７がオーバーシート５９で保護されて第１フィルム５７の破損によるインク漏れが防止され、インクの蒸発も防ぐことができる。図において、５９Ａはオーバーシート５９の、溝３１に対応する部分に設けられた切欠部である。

上記オーバーシート５９は、第１フィルム５７の厚みより厚いものが用いられている。すなわち、上記カートリッジ１では、第１フィルム５７の厚みが、オーバーシート５９の厚みより薄く設定されている。このようにすることにより、第１フィルム５７を溶着してインク溝３５，１８Ａや大気連通溝３６等を封止する際、第１フィルム５７が容器本体２の表面に沿いやすいため、溶着強度や溶着精度の向上に有利である。また、比較的厚みの厚いオーバーシート５９により第１フィルム５７を有効に保護できる。

また、上記オーバーシート５９は、容器本体２の下面まで覆う延長領域５９Ｂが形成され、上記延長領域５９Ｂがインク注入口２０および空気排出口２１を覆っている。このように、インク注入口２０や空気排出口２１まで１枚のオーバーシート５９で覆うことができ、工程の簡略化や部品点数の節減に有利である。

一方、容器本体２の開口部には、上述したように、枠状部１４，壁１０，１５，２２，２４，３０，４２，区画壁２６，２７，３２に対して気密的になるよう、遮気性の第２フィルム５６が熱溶着等により貼着される。そして、そのうえから蓋体３をかぶせて溶着等により固定される。これにより、各壁によって区画された領域が連通口や開口を介してのみ連通するように封止される。

さらに、バルブ収容室８の開口側も、同様に熱溶着により遮気性の第３フィルム５８で封止され、カートリッジ１に仕上げられる。このようにインク収容領域を遮気性の第１および第２フィルム５６，５７等により封止する構造を採ることにより、容器本体２を容易に成形できるばかりでなく、キャリッジの往復動に起因するインクの揺動を第１および第２フィルム５６，５７の膜変形により吸収してインク圧力をなるべく一定に維持することが可能となる。

ついで、インク注入口２０にインク注入管を挿通するとともに、空気排出口２１を開放した状態で、十分に脱気したインクを注入する。注入が完了した後、インク注入口２０および空気排出口２１をフィルムおよびオーバーシート５９で封止する。

このように構成されたカートリッジ１は、弁等により大気との連通が断たれて保存されるため、インクの脱気度が十分に維持される。

そして、カートリッジ１をカートリッジホルダ７１に装填する際、当該カートリッジホルダ７１に適合したカートリッジ１である場合には、インク供給口４がインク供給針７２に挿通される位置まで進入し、また前述したように作動杆７０により貫通穴６０が開放され、インク収容領域が大気に連通し、またインク供給口４のバルブもインク供給針７２により開弁される。

一方、当該ホルダに適合しない場合には、インク供給口４がインク供給針７２に到達する前に、識別用凸部６８がホルダ７１の識別片７０Ａに当接して進入が阻止される。この状態では、作動杆７０もアーム６６に到達できないため、弁体６５が封止状態を維持し、インク収容領域の大気開放が阻止されてインクの蒸発を防止する。

カートリッジ１がカートリッジホルダ７１に正常に装着され、印刷が行なわれて記録ヘッド７３によりインクが消費されると、インク供給口４の圧力が規定値以下に低下するため、前述のように膜弁５２が開放される。また、インク供給口４の圧力が上昇すると膜弁５２が閉弁する。このようにして、所定の負圧に維持されたインクが記録ヘッド７３に流れ込む。

記録ヘッド７３でのインクの消費が進行すると、第１インク室１１のインクが吸上げ流路１８を介して第２インク室１６に流れ込む。ここに流れ込んだ気泡は浮力により上昇し、インクだけが下部の連通口１５Ａを経由して第３インク室１７に流れ込む。

第３インク室１７のインクは、略円形に形成された壁２４下端部に形成された区画壁２６の連通口２６Ａを通過して第４インク室２３を通り、インク流路２８Ａ，２８Ｂへ流れ込む。

インク流路２８Ａを流れたインクは、フィルタ収容室９に流れ込んでフィルタ７でろ過される。上記フィルタ収容室９を通過したインクは、貫通穴２９の大円側から小円側と流れ、連通口２４Ａを通過して第５インク室３４の上部に流れ込む。

ついで、第５インク室３４に流入したインクは、インク流通口２５Ａを通過して差圧弁収容室３３に流れ込み、前述したように膜弁５２の開閉動作により所定の負圧でインク供給口４に流れ込む。

ここで、第１インク室１１は、大気連通路１３，１３Ａおよび通孔６７，バルブ収容室８等を介して大気に連通されており、大気圧に維持されているため、負圧が発生してインクの流れを阻害することにはならない。仮に、第１インク室１１のインクが逆流して凹部３８まで流れ込んだとしても、ここには發インク性の通気性シート５５が設けられているから、この通気性シート５５により大気との連通は維持しつつインクの流出が阻止される。これにより、大気連通溝３６にインクが流れ込んで固化する等により大気連通溝３６が閉塞するような不都合を未然に防止できる。

このように、上記カートリッジ１では、容器本体２表面に形成したインク溝３５等や大気連通溝３６を形成し、それらの開口を第１フィルム５７で封止することにより流路を形成するため、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容易に成形することができ、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製造することができる。

なお、上記各実施の形態では、フィルタ７として円柱状のものを用いた例を示したが、これに限定するものではなく、ブロック状を呈したフィルタであれば、各種の形状大きさのものを含む趣旨である。

以上のように、本発明のインクカートリッジによれば、容器表面にインク用凹部や大気連通溝を形成し、それらの開口をフィルムで封止することにより流路を形成するため、インク流路や大気連通路等の比較的複雑な流路が形成された容器を容易に成形することができ、成形型の設計や加工等が容易になり、低コストで製造することができる。

本発明のカートリッジが用いられるインクジェット式記録装置を示す斜視図である。 本発明のカートリッジの一実施の形態を示す分解斜視図である。 上記カートリッジを示す分解斜視図である。 容器本体の開口部の状態を示す図である。 容器本体の表面の状態を示す図である。 差圧弁収容室の断面構造を拡大して示す図である。 バルブ収容室の断面構造を拡大して示す図である。 カートリッジホルダの一例を示す図である。 第１フィルムを溶着した状態を示す図である。 本発明のカートリッジの流路配置を説明する図である。 オーバーシートを溶着した状態を示す図である。

符号の説明

１…カートリッジ、２…容器本体、３…蓋体、４…インク供給口、５…把持アーム、６…把持アーム、７…フィルタ、８…バルブ収容室、９…フィルタ収容室、１０…壁、１１…第１インク室、１２…壁、１３…大気連通路、１３Ａ…大気連通路、１４…枠状部、１４Ａ…上面、１５…壁、１５Ａ…連通口、１６…第２インク室、１７…第３インク室、１８…吸上げ流路、１８Ａ…インク溝、１９…壁、１９Ａ…連通口、１９Ｂ…連通口、２０…インク注入口、２１…空気排出口、２２…壁、２３…第４インク室、２４…壁、２４Ａ…連通口、２５…壁、２５Ａ…インク流通口、２５Ｂ…弁座部、２６…区画壁、２６Ａ…連通口、２７…区画壁、２７Ａ…連通口、２８Ａ…インク流路、２８Ｂ…インク流路、２９…貫通穴、３０…壁、３１…溝、３２…区画壁、３２Ａ…連通口、３２Ｂ…連通口、３３…差圧弁収容室、３４…第５インク室、３５…インク溝、３６…大気連通溝、３７…溝、３８…凹部、３９…枠部、４０…リブ、４１…貫通穴、４２…壁、４３…細長い領域、４４…貫通穴、４５…溝、４６…貫通穴、４７…連通口、４８…開口部、４９…記憶手段、５０…バネ、５１…貫通穴、５２…膜弁、５２Ａ…厚肉部、５２Ｂ…バネ受け部、５３…蓋体、５３Ａ…バネ受け部、５４…枠部、５５…通気性シート、５６…第２フィルム、５７…第１フィルム、５７Ａ…切欠部、５８…第３フィルム、５９…オーバーシート、５９Ａ…切欠部、５９Ｂ…延長領域、６０…貫通穴、６１…押圧部材、６２…弾性部材、６３…突起、６４…突起、６５…弁体、６６…アーム、６６Ａ…回動支点、６６Ｂ…凸部、６７…通孔、６８…識別用凸部、７０…作動杆、７０Ａ…識別片、７１…カートリッジホルダ、７２…インク供給針、７３…記録ヘッド、７５…キャリッジ、７６…記録紙、７７…タイミングベルト、７８…ガイドバー、７９…ステッピングモータ。

Claims (7)

1. インク供給口を備えた容器を有するインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、
   大気連通路となる大気連通溝と、
   上記容器の表面に設けられ、上記大気連通溝を介して大気に連通する大気連通室となる凹部と、
   を備えたことを特徴とするインクカートリッジ。
2. 上記凹部は上記容器の表面に設けられたフィルムによって封止されている請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 上記凹部は矩形状であることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
4. 上記凹部内に枠部及びリブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
5. 上記枠部及びリブに發インク性を有する通気性シートが設けられてい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。
6. インク供給口を備えた容器を有するインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、
   大気連通路となる大気連通溝と、
   上記容器の表面に設けられ、上記大気連通溝を介して大気に連通する大気連通室となる凹部と、
   上記凹部を覆うように上記容器の表面に設けられたフィルムと、
   上記フィルムを覆うオーバーシートと、
   を備えたことを特徴とするインクカートリッジ。
7. インク供給口を備えた容器内部にインクが収容され、容器内部に収容されたインクを差圧弁を介してインク供給口に供給するインクジェット記録装置用のインクカートリッジであって、
   上記容器の表面に、上記差圧弁を収容する差圧弁収容室と、大気連通路となる大気連通用凹部とが、上記インクカートリッジの上記記録装置への挿入方向に延びる仮想の境界線を境界にした第１の領域と第２の領域とにそれぞれ形成され、
   上記大気連通用凹部の開口が封止されることにより、大気連通用凹部が大気連通路になること
   を特徴とするインクカートリッジ。

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