インクカートリッジ
【課題】インクカートリッジが取り外される際にプリンタ内にインク滴が垂れ落ちるのを低減する。
【解決手段】インクカートリッジ２０は、内部にインクを貯溜するインク室と、側面２０ａから突出し先端面２２ａにインク供給口２４が形成されたインク供給部２２と、側面２０ａのインク供給部２２の下方位置から突出した突出部３０とを有している。インク供給部２２と突出部３０はいずれも側面２０ａから装着方向に突出しており、突出部３０の先端面３０ａが先端面２２ａより側面２０ａから離れている。突出部３０の上面及び下面には、インクを毛管力によって保持する微小間隔を構成する谷部３３が複数形成されている。
【解決手段】インクカートリッジ２０は、内部にインクを貯溜するインク室と、側面２０ａから突出し先端面２２ａにインク供給口２４が形成されたインク供給部２２と、側面２０ａのインク供給部２２の下方位置から突出した突出部３０とを有している。インク供給部２２と突出部３０はいずれも側面２０ａから装着方向に突出しており、突出部３０の先端面３０ａが先端面２２ａより側面２０ａから離れている。突出部３０の上面及び下面には、インクを毛管力によって保持する微小間隔を構成する谷部３３が複数形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクが貯溜されたインクカートリッジに関し、特に、プリンタに装着されたインクカートリッジを取り外す際にプリンタ内にインク滴が垂れ落ちることを低減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には、複数のインクカートリッジが平置きに並置されるインクジェット式記録装置が開示されている。インクカートリッジの容器本体の１の面には、インク供給口が形成されており、そのインク供給口にインクジェット式記録装置に設けられたインク供給針が挿入されて、インクカートリッジ内のインクがインクジェット式記録装置に供給される。インクカートリッジの容器本体の内部には、インク袋が収納されており、そのインク袋の内側と外側とはシール供給蓋により連通が遮断されている。シール供給蓋の内側には、バネ座が設けられており、そのバネ座がバネによりシール供給蓋方向に付勢され、シール供給蓋とバネ座とが当接して連通が遮断されている。よって、インク供給針がインク供給口に挿入された場合には、バネ座が反付勢方向に押されてインクの流路が形成される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３８８１５号公報（図１及び図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェット式記録装置においては、インク供給口からインクカートリッジ内に挿入されたインク供給針にはインクが付着するため、インクカートリッジを取り外す際にインク供給針に付着したインクがインク供給口に乗り移り、インク供給口からインクカートリッジの装着部に垂れ落ちることがあった。また、インク供給針に付着するインクは、インク供給口から抜出された後でもインク供給針の先端に残留していることがあり、インク供給針が水平方向に突出して形成されているので、インク供給針の先端からインクカートリッジの装着部に垂れ落ちてしまうことがあった。このようにインクカートリッジの装着部にインク滴が垂れると、インクジェット式記録装置内が汚れるだけでなく、新たに装着された別のインクカートリッジにインクが付着して汚れてしまうという問題点があった。
【０００５】
特に、インク供給口の連通の遮断を、バネ付勢されたインク供給口を開閉する弁を有するバルブ機構で行う場合には、かかる汚れの問題がより深刻になる。これは、弁がバネの付勢力によりインク供給口を閉じる方向に移動するため、インク供給口付近のインクがインク供給口の外に向けて押されるからであり、最悪の場合には、多量のインクがインク供給口から外部に垂れ落ちてしまうという問題点があった。
【０００６】
なお、特許文献１のインクカートリッジは、そのインクカートリッジの一の面にインク供給口が形成されているが、その他に、インクカートリッジの一の面から外方に突出するインク供給部を有し、そのインク供給部の突出先端にインク供給口が形成されたインクカートリッジもある。インク供給部の突出先端にインク供給口が形成されるインクカートリッジであっても、上記のバルブ機構を備え平置きされる場合には、インク滴の垂れ落ちが発生する。即ち、バルブ機構を備えるインクカートリッジが平置きされるインクジェット式記録装置では、インクカートリッジの形状に関わらず、インク滴の垂れ落ちが発生して装着部が汚れやすいという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、インクカートリッジが取り外される際にプリンタ内にインク滴が垂れ落ちるのを低減するインクカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクカートリッジは、プリンタに装着されたときにインクをプリンタに供給するインクカートリッジであって、インクが貯溜されたインク貯溜室と、前記インク貯溜室に貯溜されたインクを排出する供給口と、前記供給口を介したインク供給方向に関して前記供給口と交差する方向に突出し、前記インク供給方向に関して前記供給口よりも外側に突出先端を有する突出部とを備えている。そして、前記突出部には、前記供給口から排出されたインクを毛管力によって保持する複数の微小間隙が形成されている。
【０００９】
これによると、プリンタに装着されたインクカートリッジを取り外す際に供給口からインクが垂れ落ちたとしても、これを突出部で受けるとともに、微小間隙における毛管力によって保持することができる。そのため、インクカートリッジを取り外す際に供給口から垂れ落ちたインク滴によってインクカートリッジを装着するプリンタが汚されるという問題を極力回避することができる。
【００１０】
本発明において、前記突出部が前記インク供給方向と平行に突出していることが好ましい。また、このとき、前記突出部が前記プリンタに装着されるときの姿勢である装着姿勢にあるときに側面となる一端面から突出していると共に、前記供給口が前記一端面又は前記一端面から突出した位置に形成されていてもよい。これにより、インクカートリッジの構造が単純となって製造しやすい。
【００１１】
また、このとき、前記装着姿勢にあるときに、前記突出部が、前記供給口の下方に位置していてもよい。これにより、突出部が供給口から自由落下したインク滴をより確実に受け取って保持することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記微小間隙の間隔が、５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、垂れ落ちてきたインク滴を確実に捕捉することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記複数の微小間隙が、前記突出部の前記供給口側に形成されていることが好ましい。これにより、垂れ落ちてきたインク滴を突出部で受けると同時に捕捉することができる。
【００１４】
また、このとき、前記突出部には、鋭角に交わる２つの平面からなる谷部が複数連続して形成されており、各谷部が前記微小間隙を構成していてもよい。これによると、谷部の２つの平面が交差する交差点に近づくに連れてより大きな毛管力が生じる。そのため、垂れ落ちてきたインク滴をより確実に捕捉することができる。また、複数の谷部が連続して形成されているので、垂れ落ちてきたインク滴をより多く保持することができる。
【００１５】
また、このとき、前記突出部には、所定方向に配列する複数の凸部が形成され、隣接する凸部の対向面は互いに平行であり、隣接する凸部間の空間が前記微小間隙を構成していてもよい。これにより、複数の凸部間で垂れ落ちてきたインク滴を保持することができる。
【００１６】
また、本発明において、前記突出部には、複数の貫通孔が形成されており、各貫通孔の内壁面が前記微小間隙を構成することが好ましい。これにより、複数の貫通孔内で垂れ落ちてきたインク滴を保持することができる。また、貫通孔が複数形成されているので、垂れ落ちてきたインク滴をより多く保持することができる。
【００１７】
また、本発明において、前記プリンタに装着された際に、前記突出部が挿入される挿入部が前記プリンタに形成されており、前記突出部が、前記挿入部の内周面形状に対応した断面形状を有しており、前記プリンタに装着された際に、前記挿入部の内部に設けられた前記突出部の有無を検知する検知手段によって検知されることが好ましい。これにより、突出部を、インクカートリッジがプリンタに装着されたことの検知と垂れ落ちたインク滴の保持とに兼用することができるので、インクカートリッジの構造が簡略化される。また、プリンタに装着した際に、インクカートリッジの正確な位置決めができる。
【００１８】
また、本発明において、前記供給口からインクが排出される状態と、前記供給口からインクが排出されない状態とを切換可能なバルブをさらに備えていることが好ましい。これによると、バルブが設けられていることで、インクカートリッジからインクが排出される状態とインクが排出されない状態とを切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるインクカートリッジが採用されたインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、記録用紙Ｐに向けてインクを吐出する複数のノズル２ａを有するインクジェットヘッド２と、インクカートリッジ２０が装着される装着部１６と、インクジェットヘッド２と装着部１６に装着されたインクカートリッジ２０とを連通させる可撓性のチューブ１５と、インクジェットヘッド２を一方向に直線的に往復移動させるキャリッジ５と、記録用紙Ｐを搬送する搬送機構６と、インクジェットヘッド２内のエアや高粘度化したインクを吸引するパージ装置７とを含んでいる。
【００２１】
記録用紙Ｐに対する印刷に際して、インクジェットプリンタ１のインクジェットヘッド２がキャリッジ５により図１の紙面垂直方向に往復移動され、記録用紙Ｐが搬送機構６により図１の紙面左右方向に搬送される。インクジェットヘッド２は記録用紙Ｐに対して所定間隔を介して対向配置され、互いに交差する方向に相対移動される。インクジェットヘッド２の往復移動と記録用紙Ｐの搬送移動とは、図示しない制御手段により同期して行われ、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐを横切るごとにノズル２ａからインクが吐出されて印刷が行われる。このインクは、装着部１６に装着されたインクカートリッジ２０からチューブ１５を介してインクジェットヘッド２に供給されている。なお、ノズル２ａからインクが吐出されていない状態で、ノズル２ａからインクが漏れるのを防止するために、ノズル２ａは、装着部１６及びインクカートリッジ２０よりも高い位置に配置されている。
【００２２】
パージ装置７は、インク吐出面に対して接近及び離隔する方向に移動可能で且つインク吐出面を覆うようにインクジェットヘッド２に装着可能なパージキャップ１０と、ノズル２ａからインクを吸引する吸引ポンプ１１とを含んでいる。そして、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐに印刷可能な印刷範囲外にあるときは、吸引ポンプ１１により、インクジェットヘッド２内に混入したエアや水分が蒸発して高粘度化したインクをノズル２ａから吸引することが可能である。このパージ動作により、インクジェットヘッド２のインク吐出特性が回復される。
【００２３】
装着部１６は、図１に示すように、右方に向かって開口した凹部１６ａが形成されている。そして、この凹部１６ａの開口からインクカートリッジ２０が左方に向けて水平方向に挿入され、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着される。一方、インクカートリッジ２０を装着部１６から取り外す場合は、インクカートリッジ２０の右端を右方に平行に引っ張ることで凹部１６ａから取り外される。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態によるインクカートリッジ２０の概略斜視図である。図３（ａ）は、インクカートリッジ２０が装着部１６に装着される直前の状態を示す部分断面図であり、図３（ｂ）はインクカートリッジ２０が装着部１６に装着されたときの状態を示す部分断面図である。
【００２５】
インクカートリッジ２０は、図１及び図２に示すように、略直方体形状の外形を有し、インクが充填されたインク室（インク貯溜室）２１が内部に形成されている。図１に示すように、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、装着部１６の側面１６ｂ（凹部１６の底面となる面）と対向するインクカートリッジ２０の側面２０ａには、側面２０ａから側面１６ｂに向かう方向（すなわち、装着部１６に対してインクカートリッジ２０を装着する装着方向）に突出した円筒状のインク供給部２２が形成されている。インク供給部２２の内部には装着方向に貫通する貫通部２３が形成されており、インク室２１と連通している。この貫通部２３がインクを外部に供給するインク供給流路を形成しており、インク供給流路によるインク供給方向は装着方向と平行となる。そして、図３（ａ）に示すように、インク供給部２２の先端面２２ａには、インク室２１から装着方向（インク供給方向）に流れてくるインクが排出されるインク供給口（貫通部２３の一方の開口）２４が形成されている。先端面２２ａはインク供給方向と直交する面であり、よって、インク供給口２４はインク供給方向と直交する面内に画定されている。
【００２６】
貫通部２３の中央よりややインク供給口２４側には、図３（ａ）に示すように、円筒状のシール部材２５が設けられている。シール部材２５は、ゴム等の弾性材料によって構成されており、後述するインク供給針１７の外周側面と弾性的に圧接することで、装着部１６に対してインクカートリッジ２０が装着されているときにおいて貫通部２３とインク供給針１７の外周側面との間からインクが外部に漏れ出すのを防ぐものである。また、貫通部２３のインク室２１側には、インク供給口２４よりもその径が拡大した拡径部２６が形成されている。拡径部２６は、貫通部２３のインク室２１側の端部から中央近傍まで延在している。そして、この拡径部２６内には、コイルバネ２７とバルブ２８とが配置されている。コイルバネ２７は、拡径部２６のインク室２１側に配置されており、バルブ２８を装着方向に付勢している。バルブ２８は、拡径部２６の径とほぼ同じ大きさの径を有しており、コイルバネ２７によって貫通部２３の段差面２９と当接するように付勢されていることでインク室２１内のインクが外部に漏れ出すのを防いでいる。つまり、バルブ２８とコイルバネ２７とが設けられていることで、インクカートリッジ２０からインクが排出される状態とインクが排出されない状態とを切り換えることができる。なお、バルブ２８は、後述するようにインク供給針１７に押し込まれることで、段差面２９との当接が解除され、このときインク室２１内のインクがインク供給針１７内に流れ込む。
【００２７】
また、インクカートリッジ２０には、図２に示すように、側面２０ａから装着方向（先端面２２ａに対して垂直方向）に突出した突出部３０が形成されている。突出部３０は、装着方向に対して垂直な面によって切られた断面外形形状がいずれにおいても同じ形状であるように、一様に装着方向に延在して形成されている。突出部３０は、側面２０ａの下端近傍であってインク供給部２２の下方に配置されている。また、突出部３０は、インク供給部２２よりも側面２０ａからの突出距離が大きくなっており、その先端面（突出先端）３０ａが、図３（ａ）に示すように、先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。さらに、突出部３０は、インクカートリッジ２０の幅方向（図２中左右方向）に関して、インクカートリッジ２０の幅とほぼ同じ距離だけ延在しており、上面視おいて、インク供給部２２の全体と重なっている。
【００２８】
また、突出部３０の上面及び下面は、互いに鋭角に交差することで谷部３３を形成する複数の傾斜面３１，３２を有しており、複数の谷部３３がインクカートリッジ２０の幅方向に関して連続して形成されている。つまり、突出部３０の上面及び下面は、ジグザグ形状となっている。なお、傾斜面３１，３２は平らな面となっている。本実施形態における谷部３３には、隣接する谷部３３の境界線３４間及び突出部３０のインクカートリッジ２０の幅方向の両端に位置する傾斜面３１，３２の頂線３５と境界線３４との間に微小間隙３８が構成されており、これら微小間隙３８の間隔ｔが最大５ｍｍ以下となるように形成されている。このように、微小間隔３８の間隔ｔが５ｍｍ以下であると、谷部３３には毛管力が生じる。そのため、インク供給部２２の先端面２２ａ及びインク供給針１７の先端面１７ａから垂れ落ちてきたインク滴を複数の谷部３３で受けつつ保持することができる。加えて、微小間隙３８は、1つの谷部３３における傾斜面３１，３２の交差点に近づくに連れてその間隔が小さくなるので毛管力が増大する。そのため、傾斜面３１，３２の交差点近傍では最も大きな毛管力が生じているので、受け取ったインク滴を谷部３３からほとんど移動しないように保持することができる。なお、インクの保持力を強めたい場合は、微小間隙３８の間隔ｔを２ｍｍ以下として毛管力を強めることが好ましい。
【００２９】
装着部１６には、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、インク供給口２４を通って貫通部２３に挿入される円筒状のインク供給針１７が形成されている。このインク供給針１７の先端面１７ａは、側面１６ｂよりも若干突出した位置に存在している。また、装着部１６の外側側面１６ｃには、チューブ１５の一端と接続される円筒状のジョイント部１４が形成されている。そして、装着部１６には、インク供給針１７内の貫通部１７ｂとジョイント部１４内の貫通部１４ａとを連通させる連通孔１６ｄが形成されている。この構成により、インク室２１からインク供給針１７内に流れ込んだインク（すなわち、インク室２１からインク供給方向に供給されたインク）が連通孔１６ｄ及びジョイント部１４の貫通部１４ａを介してチューブ１５内に流れ、インク室２１内のインクがインクジェットヘッド２に供給される。
【００３０】
また、側面１６ｂのインク供給針１７を囲む領域には、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、インク供給部２２と嵌合可能な環状溝１８が形成されている。環状溝１８は、インク供給部２２の側面２０ａからの突出距離とほぼ同じ距離の深さ、あるいは若干大きな深さを有している。また、インク供給針１７の先端面１７ａには、その先端面１７ａの一部を欠落させる図示しない切り欠きが設けられている。
【００３１】
また、装着部１６の側面１６ｂには、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、突出部３０が挿入される挿入部１９が形成されている。挿入部１９は、図３（ａ）に示すように凹形状に形成されている。また、挿入部１９の開口１９ａ形状は、突出部３０の先端面３０ａの外形形状とほぼ同じ形状であって、大きさもほぼ同じあるいは若干大きくなっている。そして、挿入部１９は開口１９ａと同じ形状で装着方向に延在して形成されている。つまり、挿入部１９の内周面形状は、突出部３０の断面外形形状と対応している。これにより、インクカートリッジ２０を装着部１６に装着したときに突出部３０が挿入部１９内に嵌合されるので、インクカートリッジ２０が装着部１６において正確に位置決めされる。さらに、装着部１６に対して異なるインクカートリッジの誤装着を防ぐことができる。具体的には、カラーインクジェットプリンタなどのように、インク色が複数色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）必要な場合、インクカートリッジもこれに対応した色のインクが充填された複数のインクカートリッジが必要となる。この場合に、例えば、ブラックのインクが充填されたブラックインクカートリッジと、イエローのインクが充填されたイエローインクカートリッジとが装着される装着部がそれぞれ隣接しているとき、誤って、ブラックインクカートリッジをイエローインクカートリッジが装着される装着部に装着してしまうことがある。そこで、イエローインクカートリッジ及びブラックインクカートリッジの突出部の先端面の形状をそれぞれ異なる形状とする。つまり、各色のインクが充填されたインクカートリッジの突出部の先端面の形状をそれぞれ異なる形状とし、さらに挿入部の内周面形状を対応するインクカートリッジの突出部の断面外形形状に対応させることで、異なる色のインクカートリッジの誤装着を防ぐことができる。その結果、プリンタのインク供給路内において混色を防ぐことができる。
【００３２】
また、挿入部１９内の装着方向における奥部には、可動片を備えたスイッチ（検知手段）１３が設けられている。スイッチ１３の可動片は、図示しないバネなどにより挿入部１９の奥部の面から突出するように付勢されており、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときに、挿入部１９内に挿入された突出部３０の先端面３０ａによって押し込まれる。スイッチ１３は、可動片が押し込まれることで検知信号を図示しない制御手段に送信する。これにより、インクカートリッジ２０が装着部１６に完全に装着されているかどうか、制御手段が判定することができる。そのため、インクカートリッジ２０が完全に装着されていない状態でインクカートリッジ２０内のインクをインクジェットヘッド２側に供給することがなくなるので、インクカートリッジ２０が装着部１６に対して半装着状態（インク供給針１７がバルブ２８を押す直前程度までインクカートリッジ２０が装着部に装着された状態）又は装着されていない状態で、インク供給針１７からインクを吸い込もうとしなくなる。その結果、インク供給針１７から空気をほとんど吸い込まなくなり、インクジェットヘッド２が吐出不良となるような空気溜まりがインクジェットヘッド２内に生じにくくなる。また、突出部３０を、インクカートリッ２０がプリンタに完全に装着されたことの検知と、垂れ落ちたインク滴の保持とに兼用することができるので、インクカートリッジ２０の構造が簡略化される。
【００３３】
続いて、インク供給部２２の先端面２２ａからインク滴が垂れ落ちるときの状況及び垂れ落ちたインク滴を突出部３０で保持する状況について以下に説明する。図４は、インク供給口からインクが突出部に垂れ落ちるときの状況及びその垂れ落ちたインク滴を突出部３０で保持するときの状況の経過を示す図である。装着部１６にインクカートリッジ２０を装着したとき、すなわち、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態にインクカートリッジ２０を移動したときに、インク供給針１７の先端面１７ａがバルブ２８をバネ２７に抗する方向に押す。このとき、インク供給針１７の外周側面とシール部材２５とは常に接触しているので、インク室２１及び貫通部２３の拡径部２６内に存在するインクが、シール部材２５を越えてインク供給口２４側には流出せずに、先端面１７ａの切り欠きからインク供給針１７内の貫通部１７ｂにインクが流れ込む。そして、インク供給針１７内に流れ込んだインクがチューブ１５を介してインクジェットヘッド２へ流れる。
【００３４】
このように最初に装着部１６にインクカートリッジ２０を装着する場合は、インク供給部２２からインクが外部にほとんど漏れ出すことはないが、インク室２１内のインクが減少し、インクカートリッジ２０を装着部１６から取り外す際に、インク供給部２２から外部にインクが漏れ出す虞がある。つまり、図３（ｂ）の状態からインクカートリッジ２０を装着部１６から取り外すときであって、インク供給針１７を貫通部２３から抜くとき（すなわち、バルブ２８が段差面２９と当接する位置に戻るとき）に、インク供給口２４から微量のインクが漏れることがある。これは、バルブ２８の段差面２９と当接する位置に戻るときの移動により、拡径部２６内のインクがインク供給口２４に向けて押し出されること、及び、インク供給針１７の先端に纏わり付いたインクが、インク供給針１７がインク供給口２４から抜け出す際にそのインク供給口２４に乗り移って付着すること、による。そして、インク供給口２４に付着したインクは、図４（ａ）に示すように、インク供給部２２の先端面２２ａにおいてインクが表面張力で保持された状態になるが、そのインク量が表面張力で保持しきれないほどに多いときは、図４（ｂ）に示すように、下方にインク滴が垂れ落ちる。また、インク供給針１７の先端に纏わり付いたインクがインク供給口２４から抜け出した後に、直接落下することも起こりえる。
【００３５】
下方に垂れ落ちたインク滴は、図４（ｃ）に示すように、突出部３０の上面のほぼ中央で受け止められ、傾斜面３１,３２に沿って複数の谷部３３に広がる。そして、複数の谷部３３に広がったインク滴は各谷部３３によって保持される。つまり、突出部３０の上面及び下面には強い毛管力を発生させる複数の谷部３３が存在するため、突出部３０全体でインクを保持することができる。そのため、比較的多くのインク滴を保持することが可能となる。さらに、突出部３０は、図３（ａ）に示す状態（インク供給針１７と突出部３０とが平面視において重なっているとき）において、インク供給針１７の先端面１７ａからインク滴が垂れ落ちてきたときに、突出部３０で受け止め、そしてインク滴を保持することができる。また、垂れ落ちたインク滴を受け止める突出部３０にインク滴を保持する毛管力が作用しているため、装着部１６から取り外されたインクカートリッジ２０がどのような姿勢で取り扱われたとしても、インク滴は落下し難くなっている。
【００３６】
以上のように、本実施形態におけるインクカートリッジ２０は、インクカートリッジ２０を装着部１６から取り外すときにおいて、インク供給口２４及び先端面２２ａから垂れ落ちてきたインク滴を突出部３０で受けるとともに、突出部３０の微小間隙３８における毛管力によってそのインク滴を保持することができる。そのため、インク供給針１７の先端面１７ａ、インク供給口２４及び先端面２２ａから垂れ落ちたインク滴によってプリンタの装着部１６が汚れにくくなる。
【００３７】
また、突出部３０がインク供給部２２と同様に同じ側面２０ａから突出しているので、先端面２２ａから垂れ落ちてきたインク滴を受けて保持することができるとともに、インクカートリッジ２０の構造が単純となって製造しやすくなる。また、突出部３０がインク供給部２２の下方に存在するので、先端面２２ａから自由落下したインク滴をより確実に受け取って保持することができる。微小間隙３８の間隔ｔが５ｍｍ以下であるため、突出部３０で受け取ったインク滴を確実に捕捉することができる。複数の微小間隙３８が突出部３０の上面側、すなわち、インク供給部２２側に形成されているので、垂れ落ちてきたインク滴を受け取ると同時に捕捉することができる。そのため、受け取ったインク滴が突出部３０上において移動しにくくなる。したがって、移動に伴う突出部３０からの垂れ落ちを防ぐことができる。
【００３８】
続いて、第１〜第５変形例について、以下に説明する。図５は、第１変形例によるインクカートリッジ２２０の概略斜視図である。図６は、第２変形例によるインクカートリッジ３２０の概略斜視図である。図７は、第３変形例によるインクカートリッジ４２０の概略斜視図である。図８は、第４変形例によるインクカートリッジ５２０の概略斜視図である。図９は、第５変形例によるインクカートリッジ６２０の概略斜視図である。これら変形例によるインクカートリッジ２２０〜６２０は、上述したインクカートリッジ２０の突出部３０が異なる構成を有しているだけでそれ以外は同じ構成となっている。したがって、インクカートリッジ２０と同様なものは、同符号で示し説明を省略する。
【００３９】
第1変形例によるインクカートリッジ２２０の突出部２３０は、図５に示すように、上述した突出部３０を、平面視において、９０度回転させたものとほぼ同様である。つまり、突出部２３０の上面及び下面は、互いに鋭角に交差することで谷部２３３を形成する複数の傾斜面（平面）２３１，２３２を有しており、複数の谷部２３３が装着方向に関して連続して形成されている。本変形例における谷部２３３には、隣接する谷部２３３の境界線２３４間及び突出部２３０の装着方向に平行な方向の両端に位置する傾斜面２３１，２３２の頂線２３５と境界線２３４との間に微小間隙２３８が構成されており、これら微小間隙２３８の間隔ｔ1が５ｍｍ以下となるようなに形成されている。また、突出部２３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部２３０の先端面２３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような第１変形例によるインクカートリッジ２２０においても、上述のインクカートリッジ２０と同様に、先端面２２ａ、インク供給口２４及びインク供給針１７の先端面１７ａから垂れ落ちたインク滴を受けつつ保持することができる。
【００４０】
第２変形例によるインクカートリッジ３２０の突出部３３０は、図６に示すように、上述した突出部３０の下面に複数の谷部３３が設けられていないものと同様である。そのため、下面側においてインク滴を保持することはできないが、下面に複数の谷部３３が形成されていないので、その分だけ突出部３３０の構成が単純となって、製造しやすくなる。なお、突出部３３０は上面側に複数の谷部３３が形成されているので、インクカートリッジ３２０は、上述したインクカートリッジ２０と同様な効果を得ることができる。
【００４１】
第３変形例によるインクカートリッジ４２０の突出部４３０は、図７に示すように、上面から上方に向かって突出した複数の凸部４３３がインクカートリッジ４２０の幅方向に関して並設されている。隣接する凸部４３３の対向面は互いに平行であり、その間には微小間隙４３８が構成されている。そして、微小間隙４３８の間隔ｔ２は、５ｍｍ以下となるようなに形成されている。また、突出部４３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部４３０の先端面４３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような突出部４３０が形成されたインクカートリッジ４２０においても、第２変形例と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
第４変形例によるインクカートリッジ５２０の突出部５３０は、図８に示すように、直方体形状を有している。また、突出部５３０には、上下方向に貫通した複数の貫通孔５３３が形成されており、これら貫通孔５３３の内壁面が微小間隙５３８を構成している。微小間隙の間隔、すなわち、貫通孔５３３の直径は５ｍｍ以下となっている。このように貫通孔５３３の直径が５ｍｍ以下となっていることで、微小間隙５３８に毛管力が生じる。また、突出部５３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部５３０の先端面５３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような突出部５３０が形成されたインクカートリッジ５２０においても、先端面２２ａ、インク供給口２４及びインク供給針１７の先端面１７ａから垂れ落ちたインク滴を突出部５３０の上面で受けつつ複数の貫通孔５３３内でインクを保持することができる。また、複数の貫通孔５３３が突出部５３０に形成されているので、多くのインク滴を保持することが可能となる。さらに、複数の貫通孔５３３内において保持されたインクは、インク滴が突出部５３０の上面に落ちてくるとそのインク滴と一体化しようとする。そのため、突出部５３０の上面に溜まったインクが貫通孔５３３内のインクによってその移動が保持されるので、より多くのインク滴を突出部５３０で受け取って保持することができる。
【００４３】
第５変形例によるインクカートリッジ６２０の突出部６３０は、図９に示すように、直方体形状を有している。また、突出部６３０には、インクカートリッジ６２０の幅方向に関して貫通した複数の貫通孔６３３が形成されており、これら貫通孔６３３の内壁面が微小間隙６３８を構成している。微小間隙の間隔、すなわち、貫通孔６３３の直径が５ｍｍ以下となっている。このように貫通孔６３３の直径が５ｍｍ以下となっていることで、微小間隙６３８に毛管力が生じる。また、突出部６３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部６３０の先端面６３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような突出部６３０が形成されたインクカートリッジ６２０においても、先端面２２ａ、インク供給口２４及びインク供給針１７の先端面１７から垂れ落ちたインク滴を突出部６３０の上面で受けることができる。そして、上面において広がったインク滴が突出部６３０のインクカートリッジ６２０の幅方向の側面を伝い、貫通孔６３３内に流れ込むことで、貫通孔６３３内においてその流れ込んだインクを保持することができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態及び各変形例においては、突出部３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０の突出方向が、装着方向に対して傾いていてもよい。この場合、挿入部１９を傾いた突出方向と同じ方向に傾くように形成する。また、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときに、突出部３０を検知する検知手段であるスイッチ１３は、特に物理的に検知する方式に限るものではなく、光や赤外線などによる光学的な検知センサであってもよい。つまり、突出部３０を検知することでインクカートリッジ２０が完全に装着されていることを検知することができればよい。また、インク供給部２２は、側面２０ａから突出して形成されているが、突出していなくてもよい。この場合、インク滴は側面２０ａを伝って突出部３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０上に垂れ落ちる。この場合においても、突出部３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０は上述と同様にインクを受けて保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態によるインクカートリッジが採用されたインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図３】（ａ）はインクカートリッジが装着部に装着される直前の状態を示す部分断面図であり、（ｂ）はインクカートリッジが装着部に装着されたときの状態を示す部分断面図である。
【図４】インク供給口からインクが突出部に垂れ落ちるときの状況及びその垂れ落ちたインク滴を突出部で保持するときの状況の経過を示す図である。
【図５】第１変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図６】第２変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図７】第３変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図８】第４変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図９】第５変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ プリンタ
１３ スイッチ（検知手段）
１９ 挿入部
２０ インクカートリッジ
２０ａ 側面
２１ インク室（インク貯溜室）
２４ インク供給口
２８ バルブ
３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０ 突出部
３０ａ，２３０ａ，４３０ａ，５３０ａ，６３０ａ 先端面（突出先端）
３３，２３３ 谷部
３１，３２，２３１，２３２ 傾斜面（平面）
３８，２３８，４３８，５３８，６３８ 微小間隙
４３３ 凸部
５３３，６３３ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクが貯溜されたインクカートリッジに関し、特に、プリンタに装着されたインクカートリッジを取り外す際にプリンタ内にインク滴が垂れ落ちることを低減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には、複数のインクカートリッジが平置きに並置されるインクジェット式記録装置が開示されている。インクカートリッジの容器本体の１の面には、インク供給口が形成されており、そのインク供給口にインクジェット式記録装置に設けられたインク供給針が挿入されて、インクカートリッジ内のインクがインクジェット式記録装置に供給される。インクカートリッジの容器本体の内部には、インク袋が収納されており、そのインク袋の内側と外側とはシール供給蓋により連通が遮断されている。シール供給蓋の内側には、バネ座が設けられており、そのバネ座がバネによりシール供給蓋方向に付勢され、シール供給蓋とバネ座とが当接して連通が遮断されている。よって、インク供給針がインク供給口に挿入された場合には、バネ座が反付勢方向に押されてインクの流路が形成される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３８８１５号公報（図１及び図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェット式記録装置においては、インク供給口からインクカートリッジ内に挿入されたインク供給針にはインクが付着するため、インクカートリッジを取り外す際にインク供給針に付着したインクがインク供給口に乗り移り、インク供給口からインクカートリッジの装着部に垂れ落ちることがあった。また、インク供給針に付着するインクは、インク供給口から抜出された後でもインク供給針の先端に残留していることがあり、インク供給針が水平方向に突出して形成されているので、インク供給針の先端からインクカートリッジの装着部に垂れ落ちてしまうことがあった。このようにインクカートリッジの装着部にインク滴が垂れると、インクジェット式記録装置内が汚れるだけでなく、新たに装着された別のインクカートリッジにインクが付着して汚れてしまうという問題点があった。
【０００５】
特に、インク供給口の連通の遮断を、バネ付勢されたインク供給口を開閉する弁を有するバルブ機構で行う場合には、かかる汚れの問題がより深刻になる。これは、弁がバネの付勢力によりインク供給口を閉じる方向に移動するため、インク供給口付近のインクがインク供給口の外に向けて押されるからであり、最悪の場合には、多量のインクがインク供給口から外部に垂れ落ちてしまうという問題点があった。
【０００６】
なお、特許文献１のインクカートリッジは、そのインクカートリッジの一の面にインク供給口が形成されているが、その他に、インクカートリッジの一の面から外方に突出するインク供給部を有し、そのインク供給部の突出先端にインク供給口が形成されたインクカートリッジもある。インク供給部の突出先端にインク供給口が形成されるインクカートリッジであっても、上記のバルブ機構を備え平置きされる場合には、インク滴の垂れ落ちが発生する。即ち、バルブ機構を備えるインクカートリッジが平置きされるインクジェット式記録装置では、インクカートリッジの形状に関わらず、インク滴の垂れ落ちが発生して装着部が汚れやすいという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、インクカートリッジが取り外される際にプリンタ内にインク滴が垂れ落ちるのを低減するインクカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクカートリッジは、プリンタに装着されたときにインクをプリンタに供給するインクカートリッジであって、インクが貯溜されたインク貯溜室と、前記インク貯溜室に貯溜されたインクを排出する供給口と、前記供給口を介したインク供給方向に関して前記供給口と交差する方向に突出し、前記インク供給方向に関して前記供給口よりも外側に突出先端を有する突出部とを備えている。そして、前記突出部には、前記供給口から排出されたインクを毛管力によって保持する複数の微小間隙が形成されている。
【０００９】
これによると、プリンタに装着されたインクカートリッジを取り外す際に供給口からインクが垂れ落ちたとしても、これを突出部で受けるとともに、微小間隙における毛管力によって保持することができる。そのため、インクカートリッジを取り外す際に供給口から垂れ落ちたインク滴によってインクカートリッジを装着するプリンタが汚されるという問題を極力回避することができる。
【００１０】
本発明において、前記突出部が前記インク供給方向と平行に突出していることが好ましい。また、このとき、前記突出部が前記プリンタに装着されるときの姿勢である装着姿勢にあるときに側面となる一端面から突出していると共に、前記供給口が前記一端面又は前記一端面から突出した位置に形成されていてもよい。これにより、インクカートリッジの構造が単純となって製造しやすい。
【００１１】
また、このとき、前記装着姿勢にあるときに、前記突出部が、前記供給口の下方に位置していてもよい。これにより、突出部が供給口から自由落下したインク滴をより確実に受け取って保持することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記微小間隙の間隔が、５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、垂れ落ちてきたインク滴を確実に捕捉することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記複数の微小間隙が、前記突出部の前記供給口側に形成されていることが好ましい。これにより、垂れ落ちてきたインク滴を突出部で受けると同時に捕捉することができる。
【００１４】
また、このとき、前記突出部には、鋭角に交わる２つの平面からなる谷部が複数連続して形成されており、各谷部が前記微小間隙を構成していてもよい。これによると、谷部の２つの平面が交差する交差点に近づくに連れてより大きな毛管力が生じる。そのため、垂れ落ちてきたインク滴をより確実に捕捉することができる。また、複数の谷部が連続して形成されているので、垂れ落ちてきたインク滴をより多く保持することができる。
【００１５】
また、このとき、前記突出部には、所定方向に配列する複数の凸部が形成され、隣接する凸部の対向面は互いに平行であり、隣接する凸部間の空間が前記微小間隙を構成していてもよい。これにより、複数の凸部間で垂れ落ちてきたインク滴を保持することができる。
【００１６】
また、本発明において、前記突出部には、複数の貫通孔が形成されており、各貫通孔の内壁面が前記微小間隙を構成することが好ましい。これにより、複数の貫通孔内で垂れ落ちてきたインク滴を保持することができる。また、貫通孔が複数形成されているので、垂れ落ちてきたインク滴をより多く保持することができる。
【００１７】
また、本発明において、前記プリンタに装着された際に、前記突出部が挿入される挿入部が前記プリンタに形成されており、前記突出部が、前記挿入部の内周面形状に対応した断面形状を有しており、前記プリンタに装着された際に、前記挿入部の内部に設けられた前記突出部の有無を検知する検知手段によって検知されることが好ましい。これにより、突出部を、インクカートリッジがプリンタに装着されたことの検知と垂れ落ちたインク滴の保持とに兼用することができるので、インクカートリッジの構造が簡略化される。また、プリンタに装着した際に、インクカートリッジの正確な位置決めができる。
【００１８】
また、本発明において、前記供給口からインクが排出される状態と、前記供給口からインクが排出されない状態とを切換可能なバルブをさらに備えていることが好ましい。これによると、バルブが設けられていることで、インクカートリッジからインクが排出される状態とインクが排出されない状態とを切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるインクカートリッジが採用されたインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、記録用紙Ｐに向けてインクを吐出する複数のノズル２ａを有するインクジェットヘッド２と、インクカートリッジ２０が装着される装着部１６と、インクジェットヘッド２と装着部１６に装着されたインクカートリッジ２０とを連通させる可撓性のチューブ１５と、インクジェットヘッド２を一方向に直線的に往復移動させるキャリッジ５と、記録用紙Ｐを搬送する搬送機構６と、インクジェットヘッド２内のエアや高粘度化したインクを吸引するパージ装置７とを含んでいる。
【００２１】
記録用紙Ｐに対する印刷に際して、インクジェットプリンタ１のインクジェットヘッド２がキャリッジ５により図１の紙面垂直方向に往復移動され、記録用紙Ｐが搬送機構６により図１の紙面左右方向に搬送される。インクジェットヘッド２は記録用紙Ｐに対して所定間隔を介して対向配置され、互いに交差する方向に相対移動される。インクジェットヘッド２の往復移動と記録用紙Ｐの搬送移動とは、図示しない制御手段により同期して行われ、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐを横切るごとにノズル２ａからインクが吐出されて印刷が行われる。このインクは、装着部１６に装着されたインクカートリッジ２０からチューブ１５を介してインクジェットヘッド２に供給されている。なお、ノズル２ａからインクが吐出されていない状態で、ノズル２ａからインクが漏れるのを防止するために、ノズル２ａは、装着部１６及びインクカートリッジ２０よりも高い位置に配置されている。
【００２２】
パージ装置７は、インク吐出面に対して接近及び離隔する方向に移動可能で且つインク吐出面を覆うようにインクジェットヘッド２に装着可能なパージキャップ１０と、ノズル２ａからインクを吸引する吸引ポンプ１１とを含んでいる。そして、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐに印刷可能な印刷範囲外にあるときは、吸引ポンプ１１により、インクジェットヘッド２内に混入したエアや水分が蒸発して高粘度化したインクをノズル２ａから吸引することが可能である。このパージ動作により、インクジェットヘッド２のインク吐出特性が回復される。
【００２３】
装着部１６は、図１に示すように、右方に向かって開口した凹部１６ａが形成されている。そして、この凹部１６ａの開口からインクカートリッジ２０が左方に向けて水平方向に挿入され、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着される。一方、インクカートリッジ２０を装着部１６から取り外す場合は、インクカートリッジ２０の右端を右方に平行に引っ張ることで凹部１６ａから取り外される。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態によるインクカートリッジ２０の概略斜視図である。図３（ａ）は、インクカートリッジ２０が装着部１６に装着される直前の状態を示す部分断面図であり、図３（ｂ）はインクカートリッジ２０が装着部１６に装着されたときの状態を示す部分断面図である。
【００２５】
インクカートリッジ２０は、図１及び図２に示すように、略直方体形状の外形を有し、インクが充填されたインク室（インク貯溜室）２１が内部に形成されている。図１に示すように、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、装着部１６の側面１６ｂ（凹部１６の底面となる面）と対向するインクカートリッジ２０の側面２０ａには、側面２０ａから側面１６ｂに向かう方向（すなわち、装着部１６に対してインクカートリッジ２０を装着する装着方向）に突出した円筒状のインク供給部２２が形成されている。インク供給部２２の内部には装着方向に貫通する貫通部２３が形成されており、インク室２１と連通している。この貫通部２３がインクを外部に供給するインク供給流路を形成しており、インク供給流路によるインク供給方向は装着方向と平行となる。そして、図３（ａ）に示すように、インク供給部２２の先端面２２ａには、インク室２１から装着方向（インク供給方向）に流れてくるインクが排出されるインク供給口（貫通部２３の一方の開口）２４が形成されている。先端面２２ａはインク供給方向と直交する面であり、よって、インク供給口２４はインク供給方向と直交する面内に画定されている。
【００２６】
貫通部２３の中央よりややインク供給口２４側には、図３（ａ）に示すように、円筒状のシール部材２５が設けられている。シール部材２５は、ゴム等の弾性材料によって構成されており、後述するインク供給針１７の外周側面と弾性的に圧接することで、装着部１６に対してインクカートリッジ２０が装着されているときにおいて貫通部２３とインク供給針１７の外周側面との間からインクが外部に漏れ出すのを防ぐものである。また、貫通部２３のインク室２１側には、インク供給口２４よりもその径が拡大した拡径部２６が形成されている。拡径部２６は、貫通部２３のインク室２１側の端部から中央近傍まで延在している。そして、この拡径部２６内には、コイルバネ２７とバルブ２８とが配置されている。コイルバネ２７は、拡径部２６のインク室２１側に配置されており、バルブ２８を装着方向に付勢している。バルブ２８は、拡径部２６の径とほぼ同じ大きさの径を有しており、コイルバネ２７によって貫通部２３の段差面２９と当接するように付勢されていることでインク室２１内のインクが外部に漏れ出すのを防いでいる。つまり、バルブ２８とコイルバネ２７とが設けられていることで、インクカートリッジ２０からインクが排出される状態とインクが排出されない状態とを切り換えることができる。なお、バルブ２８は、後述するようにインク供給針１７に押し込まれることで、段差面２９との当接が解除され、このときインク室２１内のインクがインク供給針１７内に流れ込む。
【００２７】
また、インクカートリッジ２０には、図２に示すように、側面２０ａから装着方向（先端面２２ａに対して垂直方向）に突出した突出部３０が形成されている。突出部３０は、装着方向に対して垂直な面によって切られた断面外形形状がいずれにおいても同じ形状であるように、一様に装着方向に延在して形成されている。突出部３０は、側面２０ａの下端近傍であってインク供給部２２の下方に配置されている。また、突出部３０は、インク供給部２２よりも側面２０ａからの突出距離が大きくなっており、その先端面（突出先端）３０ａが、図３（ａ）に示すように、先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。さらに、突出部３０は、インクカートリッジ２０の幅方向（図２中左右方向）に関して、インクカートリッジ２０の幅とほぼ同じ距離だけ延在しており、上面視おいて、インク供給部２２の全体と重なっている。
【００２８】
また、突出部３０の上面及び下面は、互いに鋭角に交差することで谷部３３を形成する複数の傾斜面３１，３２を有しており、複数の谷部３３がインクカートリッジ２０の幅方向に関して連続して形成されている。つまり、突出部３０の上面及び下面は、ジグザグ形状となっている。なお、傾斜面３１，３２は平らな面となっている。本実施形態における谷部３３には、隣接する谷部３３の境界線３４間及び突出部３０のインクカートリッジ２０の幅方向の両端に位置する傾斜面３１，３２の頂線３５と境界線３４との間に微小間隙３８が構成されており、これら微小間隙３８の間隔ｔが最大５ｍｍ以下となるように形成されている。このように、微小間隔３８の間隔ｔが５ｍｍ以下であると、谷部３３には毛管力が生じる。そのため、インク供給部２２の先端面２２ａ及びインク供給針１７の先端面１７ａから垂れ落ちてきたインク滴を複数の谷部３３で受けつつ保持することができる。加えて、微小間隙３８は、1つの谷部３３における傾斜面３１，３２の交差点に近づくに連れてその間隔が小さくなるので毛管力が増大する。そのため、傾斜面３１，３２の交差点近傍では最も大きな毛管力が生じているので、受け取ったインク滴を谷部３３からほとんど移動しないように保持することができる。なお、インクの保持力を強めたい場合は、微小間隙３８の間隔ｔを２ｍｍ以下として毛管力を強めることが好ましい。
【００２９】
装着部１６には、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、インク供給口２４を通って貫通部２３に挿入される円筒状のインク供給針１７が形成されている。このインク供給針１７の先端面１７ａは、側面１６ｂよりも若干突出した位置に存在している。また、装着部１６の外側側面１６ｃには、チューブ１５の一端と接続される円筒状のジョイント部１４が形成されている。そして、装着部１６には、インク供給針１７内の貫通部１７ｂとジョイント部１４内の貫通部１４ａとを連通させる連通孔１６ｄが形成されている。この構成により、インク室２１からインク供給針１７内に流れ込んだインク（すなわち、インク室２１からインク供給方向に供給されたインク）が連通孔１６ｄ及びジョイント部１４の貫通部１４ａを介してチューブ１５内に流れ、インク室２１内のインクがインクジェットヘッド２に供給される。
【００３０】
また、側面１６ｂのインク供給針１７を囲む領域には、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、インク供給部２２と嵌合可能な環状溝１８が形成されている。環状溝１８は、インク供給部２２の側面２０ａからの突出距離とほぼ同じ距離の深さ、あるいは若干大きな深さを有している。また、インク供給針１７の先端面１７ａには、その先端面１７ａの一部を欠落させる図示しない切り欠きが設けられている。
【００３１】
また、装着部１６の側面１６ｂには、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときにおいて、突出部３０が挿入される挿入部１９が形成されている。挿入部１９は、図３（ａ）に示すように凹形状に形成されている。また、挿入部１９の開口１９ａ形状は、突出部３０の先端面３０ａの外形形状とほぼ同じ形状であって、大きさもほぼ同じあるいは若干大きくなっている。そして、挿入部１９は開口１９ａと同じ形状で装着方向に延在して形成されている。つまり、挿入部１９の内周面形状は、突出部３０の断面外形形状と対応している。これにより、インクカートリッジ２０を装着部１６に装着したときに突出部３０が挿入部１９内に嵌合されるので、インクカートリッジ２０が装着部１６において正確に位置決めされる。さらに、装着部１６に対して異なるインクカートリッジの誤装着を防ぐことができる。具体的には、カラーインクジェットプリンタなどのように、インク色が複数色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）必要な場合、インクカートリッジもこれに対応した色のインクが充填された複数のインクカートリッジが必要となる。この場合に、例えば、ブラックのインクが充填されたブラックインクカートリッジと、イエローのインクが充填されたイエローインクカートリッジとが装着される装着部がそれぞれ隣接しているとき、誤って、ブラックインクカートリッジをイエローインクカートリッジが装着される装着部に装着してしまうことがある。そこで、イエローインクカートリッジ及びブラックインクカートリッジの突出部の先端面の形状をそれぞれ異なる形状とする。つまり、各色のインクが充填されたインクカートリッジの突出部の先端面の形状をそれぞれ異なる形状とし、さらに挿入部の内周面形状を対応するインクカートリッジの突出部の断面外形形状に対応させることで、異なる色のインクカートリッジの誤装着を防ぐことができる。その結果、プリンタのインク供給路内において混色を防ぐことができる。
【００３２】
また、挿入部１９内の装着方向における奥部には、可動片を備えたスイッチ（検知手段）１３が設けられている。スイッチ１３の可動片は、図示しないバネなどにより挿入部１９の奥部の面から突出するように付勢されており、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときに、挿入部１９内に挿入された突出部３０の先端面３０ａによって押し込まれる。スイッチ１３は、可動片が押し込まれることで検知信号を図示しない制御手段に送信する。これにより、インクカートリッジ２０が装着部１６に完全に装着されているかどうか、制御手段が判定することができる。そのため、インクカートリッジ２０が完全に装着されていない状態でインクカートリッジ２０内のインクをインクジェットヘッド２側に供給することがなくなるので、インクカートリッジ２０が装着部１６に対して半装着状態（インク供給針１７がバルブ２８を押す直前程度までインクカートリッジ２０が装着部に装着された状態）又は装着されていない状態で、インク供給針１７からインクを吸い込もうとしなくなる。その結果、インク供給針１７から空気をほとんど吸い込まなくなり、インクジェットヘッド２が吐出不良となるような空気溜まりがインクジェットヘッド２内に生じにくくなる。また、突出部３０を、インクカートリッ２０がプリンタに完全に装着されたことの検知と、垂れ落ちたインク滴の保持とに兼用することができるので、インクカートリッジ２０の構造が簡略化される。
【００３３】
続いて、インク供給部２２の先端面２２ａからインク滴が垂れ落ちるときの状況及び垂れ落ちたインク滴を突出部３０で保持する状況について以下に説明する。図４は、インク供給口からインクが突出部に垂れ落ちるときの状況及びその垂れ落ちたインク滴を突出部３０で保持するときの状況の経過を示す図である。装着部１６にインクカートリッジ２０を装着したとき、すなわち、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態にインクカートリッジ２０を移動したときに、インク供給針１７の先端面１７ａがバルブ２８をバネ２７に抗する方向に押す。このとき、インク供給針１７の外周側面とシール部材２５とは常に接触しているので、インク室２１及び貫通部２３の拡径部２６内に存在するインクが、シール部材２５を越えてインク供給口２４側には流出せずに、先端面１７ａの切り欠きからインク供給針１７内の貫通部１７ｂにインクが流れ込む。そして、インク供給針１７内に流れ込んだインクがチューブ１５を介してインクジェットヘッド２へ流れる。
【００３４】
このように最初に装着部１６にインクカートリッジ２０を装着する場合は、インク供給部２２からインクが外部にほとんど漏れ出すことはないが、インク室２１内のインクが減少し、インクカートリッジ２０を装着部１６から取り外す際に、インク供給部２２から外部にインクが漏れ出す虞がある。つまり、図３（ｂ）の状態からインクカートリッジ２０を装着部１６から取り外すときであって、インク供給針１７を貫通部２３から抜くとき（すなわち、バルブ２８が段差面２９と当接する位置に戻るとき）に、インク供給口２４から微量のインクが漏れることがある。これは、バルブ２８の段差面２９と当接する位置に戻るときの移動により、拡径部２６内のインクがインク供給口２４に向けて押し出されること、及び、インク供給針１７の先端に纏わり付いたインクが、インク供給針１７がインク供給口２４から抜け出す際にそのインク供給口２４に乗り移って付着すること、による。そして、インク供給口２４に付着したインクは、図４（ａ）に示すように、インク供給部２２の先端面２２ａにおいてインクが表面張力で保持された状態になるが、そのインク量が表面張力で保持しきれないほどに多いときは、図４（ｂ）に示すように、下方にインク滴が垂れ落ちる。また、インク供給針１７の先端に纏わり付いたインクがインク供給口２４から抜け出した後に、直接落下することも起こりえる。
【００３５】
下方に垂れ落ちたインク滴は、図４（ｃ）に示すように、突出部３０の上面のほぼ中央で受け止められ、傾斜面３１,３２に沿って複数の谷部３３に広がる。そして、複数の谷部３３に広がったインク滴は各谷部３３によって保持される。つまり、突出部３０の上面及び下面には強い毛管力を発生させる複数の谷部３３が存在するため、突出部３０全体でインクを保持することができる。そのため、比較的多くのインク滴を保持することが可能となる。さらに、突出部３０は、図３（ａ）に示す状態（インク供給針１７と突出部３０とが平面視において重なっているとき）において、インク供給針１７の先端面１７ａからインク滴が垂れ落ちてきたときに、突出部３０で受け止め、そしてインク滴を保持することができる。また、垂れ落ちたインク滴を受け止める突出部３０にインク滴を保持する毛管力が作用しているため、装着部１６から取り外されたインクカートリッジ２０がどのような姿勢で取り扱われたとしても、インク滴は落下し難くなっている。
【００３６】
以上のように、本実施形態におけるインクカートリッジ２０は、インクカートリッジ２０を装着部１６から取り外すときにおいて、インク供給口２４及び先端面２２ａから垂れ落ちてきたインク滴を突出部３０で受けるとともに、突出部３０の微小間隙３８における毛管力によってそのインク滴を保持することができる。そのため、インク供給針１７の先端面１７ａ、インク供給口２４及び先端面２２ａから垂れ落ちたインク滴によってプリンタの装着部１６が汚れにくくなる。
【００３７】
また、突出部３０がインク供給部２２と同様に同じ側面２０ａから突出しているので、先端面２２ａから垂れ落ちてきたインク滴を受けて保持することができるとともに、インクカートリッジ２０の構造が単純となって製造しやすくなる。また、突出部３０がインク供給部２２の下方に存在するので、先端面２２ａから自由落下したインク滴をより確実に受け取って保持することができる。微小間隙３８の間隔ｔが５ｍｍ以下であるため、突出部３０で受け取ったインク滴を確実に捕捉することができる。複数の微小間隙３８が突出部３０の上面側、すなわち、インク供給部２２側に形成されているので、垂れ落ちてきたインク滴を受け取ると同時に捕捉することができる。そのため、受け取ったインク滴が突出部３０上において移動しにくくなる。したがって、移動に伴う突出部３０からの垂れ落ちを防ぐことができる。
【００３８】
続いて、第１〜第５変形例について、以下に説明する。図５は、第１変形例によるインクカートリッジ２２０の概略斜視図である。図６は、第２変形例によるインクカートリッジ３２０の概略斜視図である。図７は、第３変形例によるインクカートリッジ４２０の概略斜視図である。図８は、第４変形例によるインクカートリッジ５２０の概略斜視図である。図９は、第５変形例によるインクカートリッジ６２０の概略斜視図である。これら変形例によるインクカートリッジ２２０〜６２０は、上述したインクカートリッジ２０の突出部３０が異なる構成を有しているだけでそれ以外は同じ構成となっている。したがって、インクカートリッジ２０と同様なものは、同符号で示し説明を省略する。
【００３９】
第1変形例によるインクカートリッジ２２０の突出部２３０は、図５に示すように、上述した突出部３０を、平面視において、９０度回転させたものとほぼ同様である。つまり、突出部２３０の上面及び下面は、互いに鋭角に交差することで谷部２３３を形成する複数の傾斜面（平面）２３１，２３２を有しており、複数の谷部２３３が装着方向に関して連続して形成されている。本変形例における谷部２３３には、隣接する谷部２３３の境界線２３４間及び突出部２３０の装着方向に平行な方向の両端に位置する傾斜面２３１，２３２の頂線２３５と境界線２３４との間に微小間隙２３８が構成されており、これら微小間隙２３８の間隔ｔ1が５ｍｍ以下となるようなに形成されている。また、突出部２３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部２３０の先端面２３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような第１変形例によるインクカートリッジ２２０においても、上述のインクカートリッジ２０と同様に、先端面２２ａ、インク供給口２４及びインク供給針１７の先端面１７ａから垂れ落ちたインク滴を受けつつ保持することができる。
【００４０】
第２変形例によるインクカートリッジ３２０の突出部３３０は、図６に示すように、上述した突出部３０の下面に複数の谷部３３が設けられていないものと同様である。そのため、下面側においてインク滴を保持することはできないが、下面に複数の谷部３３が形成されていないので、その分だけ突出部３３０の構成が単純となって、製造しやすくなる。なお、突出部３３０は上面側に複数の谷部３３が形成されているので、インクカートリッジ３２０は、上述したインクカートリッジ２０と同様な効果を得ることができる。
【００４１】
第３変形例によるインクカートリッジ４２０の突出部４３０は、図７に示すように、上面から上方に向かって突出した複数の凸部４３３がインクカートリッジ４２０の幅方向に関して並設されている。隣接する凸部４３３の対向面は互いに平行であり、その間には微小間隙４３８が構成されている。そして、微小間隙４３８の間隔ｔ２は、５ｍｍ以下となるようなに形成されている。また、突出部４３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部４３０の先端面４３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような突出部４３０が形成されたインクカートリッジ４２０においても、第２変形例と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
第４変形例によるインクカートリッジ５２０の突出部５３０は、図８に示すように、直方体形状を有している。また、突出部５３０には、上下方向に貫通した複数の貫通孔５３３が形成されており、これら貫通孔５３３の内壁面が微小間隙５３８を構成している。微小間隙の間隔、すなわち、貫通孔５３３の直径は５ｍｍ以下となっている。このように貫通孔５３３の直径が５ｍｍ以下となっていることで、微小間隙５３８に毛管力が生じる。また、突出部５３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部５３０の先端面５３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような突出部５３０が形成されたインクカートリッジ５２０においても、先端面２２ａ、インク供給口２４及びインク供給針１７の先端面１７ａから垂れ落ちたインク滴を突出部５３０の上面で受けつつ複数の貫通孔５３３内でインクを保持することができる。また、複数の貫通孔５３３が突出部５３０に形成されているので、多くのインク滴を保持することが可能となる。さらに、複数の貫通孔５３３内において保持されたインクは、インク滴が突出部５３０の上面に落ちてくるとそのインク滴と一体化しようとする。そのため、突出部５３０の上面に溜まったインクが貫通孔５３３内のインクによってその移動が保持されるので、より多くのインク滴を突出部５３０で受け取って保持することができる。
【００４３】
第５変形例によるインクカートリッジ６２０の突出部６３０は、図９に示すように、直方体形状を有している。また、突出部６３０には、インクカートリッジ６２０の幅方向に関して貫通した複数の貫通孔６３３が形成されており、これら貫通孔６３３の内壁面が微小間隙６３８を構成している。微小間隙の間隔、すなわち、貫通孔６３３の直径が５ｍｍ以下となっている。このように貫通孔６３３の直径が５ｍｍ以下となっていることで、微小間隙６３８に毛管力が生じる。また、突出部６３０は、平面視において、上述の突出部３０と同じ大きさを有している。つまり、突出部６３０の先端面６３０ａは、インク供給部２２の先端面２２ａよりも側面２０ａから離れている。このような突出部６３０が形成されたインクカートリッジ６２０においても、先端面２２ａ、インク供給口２４及びインク供給針１７の先端面１７から垂れ落ちたインク滴を突出部６３０の上面で受けることができる。そして、上面において広がったインク滴が突出部６３０のインクカートリッジ６２０の幅方向の側面を伝い、貫通孔６３３内に流れ込むことで、貫通孔６３３内においてその流れ込んだインクを保持することができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態及び各変形例においては、突出部３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０の突出方向が、装着方向に対して傾いていてもよい。この場合、挿入部１９を傾いた突出方向と同じ方向に傾くように形成する。また、装着部１６にインクカートリッジ２０が装着されたときに、突出部３０を検知する検知手段であるスイッチ１３は、特に物理的に検知する方式に限るものではなく、光や赤外線などによる光学的な検知センサであってもよい。つまり、突出部３０を検知することでインクカートリッジ２０が完全に装着されていることを検知することができればよい。また、インク供給部２２は、側面２０ａから突出して形成されているが、突出していなくてもよい。この場合、インク滴は側面２０ａを伝って突出部３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０上に垂れ落ちる。この場合においても、突出部３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０は上述と同様にインクを受けて保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態によるインクカートリッジが採用されたインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図３】（ａ）はインクカートリッジが装着部に装着される直前の状態を示す部分断面図であり、（ｂ）はインクカートリッジが装着部に装着されたときの状態を示す部分断面図である。
【図４】インク供給口からインクが突出部に垂れ落ちるときの状況及びその垂れ落ちたインク滴を突出部で保持するときの状況の経過を示す図である。
【図５】第１変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図６】第２変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図７】第３変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図８】第４変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【図９】第５変形例によるインクカートリッジの概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ プリンタ
１３ スイッチ（検知手段）
１９ 挿入部
２０ インクカートリッジ
２０ａ 側面
２１ インク室（インク貯溜室）
２４ インク供給口
２８ バルブ
３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０ 突出部
３０ａ，２３０ａ，４３０ａ，５３０ａ，６３０ａ 先端面（突出先端）
３３，２３３ 谷部
３１，３２，２３１，２３２ 傾斜面（平面）
３８，２３８，４３８，５３８，６３８ 微小間隙
４３３ 凸部
５３３，６３３ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタに装着されたときにインクをプリンタに供給するインクカートリッジであって、インクが貯溜されたインク貯溜室と、
前記インク貯溜室に貯溜されたインクを排出する供給口と、
前記供給口を介したインク供給方向に関して前記供給口と交差する方向に突出し、前記インク供給方向に関して前記供給口よりも外側に突出先端を有する突出部とを備えており、
前記突出部には、前記供給口から排出されたインクを毛管力によって保持する複数の微小間隙が形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記突出部が前記インク供給方向と平行に突出し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。
【請求項３】
前記突出部が前記プリンタに装着されるときの姿勢である装着姿勢にあるときに側面となる一端面から突出していると共に、前記供給口が前記一端面又は前記一端面から突出した位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記装着姿勢にあるときに、前記突出部が、前記供給口の下方に位置することを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記微小間隙の間隔が、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記複数の微小間隙が、前記突出部の前記供給口側に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記突出部には、鋭角に交わる２つの平面からなる谷部が複数連続して形成されており、各谷部が前記微小間隙を構成することを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記突出部には、所定方向に配列する複数の凸部が形成され、隣接する凸部の対向面は互いに平行であり、隣接する凸部間の空間が前記微小間隙を構成することを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記突出部には、複数の貫通孔が形成されており、各貫通孔の内壁面が前記微小間隙を構成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記プリンタに装着された際に、前記突出部が挿入される挿入部が前記プリンタに形成されており、
前記突出部が、前記挿入部の内周面形状に対応した断面形状を有しており、前記プリンタに装着された際に、前記挿入部の内部に設けられた前記突出部の有無を検知する検知手段によって検知されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
前記供給口からインクが排出される状態と、前記供給口からインクが排出されない状態とを切換可能なバルブをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
プリンタに装着されたときにインクをプリンタに供給するインクカートリッジであって、インクが貯溜されたインク貯溜室と、
前記インク貯溜室に貯溜されたインクを排出する供給口と、
前記供給口を介したインク供給方向に関して前記供給口と交差する方向に突出し、前記インク供給方向に関して前記供給口よりも外側に突出先端を有する突出部とを備えており、
前記突出部には、前記供給口から排出されたインクを毛管力によって保持する複数の微小間隙が形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記突出部が前記インク供給方向と平行に突出し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。
【請求項３】
前記突出部が前記プリンタに装着されるときの姿勢である装着姿勢にあるときに側面となる一端面から突出していると共に、前記供給口が前記一端面又は前記一端面から突出した位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記装着姿勢にあるときに、前記突出部が、前記供給口の下方に位置することを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記微小間隙の間隔が、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記複数の微小間隙が、前記突出部の前記供給口側に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記突出部には、鋭角に交わる２つの平面からなる谷部が複数連続して形成されており、各谷部が前記微小間隙を構成することを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記突出部には、所定方向に配列する複数の凸部が形成され、隣接する凸部の対向面は互いに平行であり、隣接する凸部間の空間が前記微小間隙を構成することを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記突出部には、複数の貫通孔が形成されており、各貫通孔の内壁面が前記微小間隙を構成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記プリンタに装着された際に、前記突出部が挿入される挿入部が前記プリンタに形成されており、
前記突出部が、前記挿入部の内周面形状に対応した断面形状を有しており、前記プリンタに装着された際に、前記挿入部の内部に設けられた前記突出部の有無を検知する検知手段によって検知されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
前記供給口からインクが排出される状態と、前記供給口からインクが排出されない状態とを切換可能なバルブをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２６８７９２（Ｐ２００７−２６８７９２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９５６６２（Ｐ２００６−９５６６２）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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