JP2002096483A - インクジェット記録装置及びインク供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のインク供給路では、交換式のインク保
持手段の場合、インク保持手段の交換時にインク供給路
中に微少な気泡が入り込むことは避けられず、この気泡
がフィルタに付着してインクが流れるフィルタ面積を小
さくすることがあり、これによって流路抵抗が増大して
全体の動圧を大きくし、インクの供給を不安定にさせて
いた。本発明の目的は、気泡がフィルタと接触してイン
クの流れるフィルタ面積を小さくするのを防ぐことので
きるインクジェット式記録装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明によれば、インク保持手段側のフ
ィルタ取り付け部材の天井部分が、前記インク保持手段
連通部から外周部に向かって逆テーパになっているた
め、気泡は浮力によって天井部分に沿って外周部へと導
かれ、気泡がフィルタに付着してインクの流れる面積を
小さくするのを防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
滴を吐出して記録媒体に文字等の記録像を書き込むイン
クジェット記録装置、より詳細にはインク貯蔵庫からイ
ンクジェット記録ヘッドにインクを導くインク供給路の
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、ノズル開口
部からインク滴を吐出させて紙などの記録媒体に文字や
画像を印刷するものである。インク中の塵埃を排除する
目的でインクカートリッジ等のインク保持手段と記録ヘ
ッドの間にフィルタが設けられている。

【０００３】従来のインク保持手段から記録ヘッドへの
インク供給路は、例えば図３に示すように、インク保持
手段側の供給路１２と記録ヘッドへの導入路１３間に位
置し、流路抵抗が小さくなるようにフィルタ１１の面積
を大きくしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のインク供給路では、交換式のインク保持手段
の場合、インク保持手段の交換時にインク供給路中に微
少な気泡が入り込むことは避けられず、この気泡がフィ
ルタ１１に付着してインクが流れるフィルタ面積を小さ
くすることがある。フィルタ面積が小さくなると流路抵
抗が増大して全体の動圧が大きくなり、インクの供給が
不安定になることがある。

【０００５】本発明の目的は、気泡がインク供給路内の
フィルタと接触してインクの流れるフィルタ面積を小さ
くするのを防ぐことのできるインクジェット記録装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための本発明の具体的な構成は、画像を記録する為のイ
ンクを保持するインク保持手段と、該インク保持手段か
らインクを記録ヘッドに供給するためのインク供給路
と、該インク供給路の一部に設けられたインクを濾過す
るインク濾過手段を備えるインクジェット記録装置であ
って、前記インク濾過手段は、インク濾過手段とインク
保持手段側の供給路とを連通する部材と、インク濾過手
段と記録ヘッド側の供給路とを連通する部材と、前記濾
過手段内に設けられたインク供給路の横断面積よりも大
きい濾過面積を持つフィルタとを具備し、かつインク濾
過手段とインク保持手段側の供給路とを連通する部材の
インク保持手段側の空間部分をインク保持手段側からフ
ィルタ方向に向うテーパ状としたことにある。

【０００７】あるいは、画像を記録する為のインクを保
持するインク保持手段と、該インク保持手段からインク
を記録ヘッドに供給するためのインク供給路と、該イン
ク供給路の一部に設けられたインクを濾過するインク濾
過手段と、前記インク保持手段交換のためインク供給路
に設けられた接続部とを備えるインクジェット記録装置
であって、前記インク濾過手段は、インク濾過手段とイ
ンク保持手段側の供給路とを連通する部材と、インク濾
過手段と記録ヘッド側の供給路とを連通する部材と、前
記濾過手段内に設けられたインク供給路の横断面積より
も大きい濾過面積を持つフィルタとを具備し、更にイン
ク濾過手段とインク保持手段側の供給路とを連通する部
材のインク保持手段側の空間部分をインク保持手段側か
らフィルタ方向に向うテーパ状とし、このテーパ形状に
より、インク濾過手段とインク保持手段側の供給路とを
連通する部材の空間Ｖ’と、前記接続部体積Ｖとの関係
を、Ｖ’＞Ｖとなるように構成したことにある。

【０００８】上記構成によれば、インク濾過手段とイン
ク保持手段側の供給路とを連通する部材のインク保持手
段側の空間部分をインク保持手段側からフィルタ方向に
向う逆テーパ形状としたため、気泡は浮力によって連通
する部材の天井部分（上部）に沿って外周部へと導か
れ、気泡がフィルタに付着してインクの流れる面積を小
さくするのを防ぐことができる。

【０００９】なお、本発明の請求項３に記載しているよ
うに、インク保持手段内のインクを真空脱泡によってイ
ンク内の溶存酸素量を平衡状態以下とすることにより、
記録ヘッドによりインクが消費される毎にインク濾過手
段の天井部分の気泡を溶融することができ、気泡の成長
を防ぐことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一例を図面に基づ
いて詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明のフィルタ取り付け部材を
備えたインクジェット記録装置の一例となる概略図であ
る。

【００１２】図において、インク保持手段となるインク
カートリッジ２０には、多孔質からなるフォーム材（図
示せず）を充填されたフォーム室２２が形成され、記録
ヘッド３０に対してインク吐出条件に良好な水頭圧を確
保しつつ、インクを収蔵できるよう構成されている。ま
た、インクカートリッジ２０からはインク供給路１０１
を形成する通孔２１が形成される。

【００１３】一方、インクカートリッジ２０及び記録ヘ
ッド３０間には、インク中の塵埃の記録ヘッド３０への
流入を防ぐためのフィルタ１１を備えたインク濾過手段
（以下フィルタ取り付け部材という）１０を備えてい
る。

【００１４】また、インクカートリッジ２０内のインク
の消耗やインクカートリッジ２０の破損時に、インクカ
ートリッジ２０を交換できるように、インクカートリッ
ジ２０、フィルタ取り付け部材１０間のインク供給路１
０１には取り外し可能な、接続部４０を有している。

【００１５】図２は、本発明のフィルタ取り付け部材を
示す断面図である。

【００１６】図２に示すように、フィルタ取り付け部材
１０は、インクカートリッジ２０側の供給路１２と、記
録ヘッド３０への導入路１３とフィルタ１１からなる。
フィルタ１１は流路抵抗が小さくなるように、インク供
給路１０１の横断面積１２１（図中において直径Ａの断
面積）よりも大きい濾過面積１２２（図中において直径
Ｂの断面積）をとなっている。よって、インクカートリ
ッジ２０側の供給路１２は、インク供給路１０１の横断
面積１２１と、フィルタ１１の濾過面積１２２をつなぐ
ための拡大管とする必要性から、インク供給路１０１の
横断面積とフィルタ１１の濾過面積の二つの断面積を有
する管路構成となる。また、供給路１２の横断面積１２
１から濾過面積１２２への拡大部分である開口部１２３
は、インク供給時の抵抗とならないようにフィルタ１１
から十分な距離離れている。

【００１７】フィルタ１１は、線径が数ミクロンのステ
ンレス綱線を用いて形成したあやたたみ織シートとして
構成され、ある一定以上の大きさの異物を通さないフィ
ルタ、つまりメッシュザイズが小さく、しかも流路抵抗
が可能な限り小さくなるような、肉厚が薄いシートとし
て形成される。

【００１８】本例のインクジェット記録装置において、
印刷により記録ヘッド３０でインクが消費されると、イ
ンクカートリッジ２０のフォーム材に吸収されているイ
ンクが記録ヘッド３０により吸い出され、インク供給路
１０１内の接続部４０、フィルタ１１を通って記録ヘッ
ド３０へ流れ込む。インクはフィルタ取り付け部材１０
に取り付けられインク供給路１０１を横切るフィルタ１
１の全面をほぼ均等に流れるため、フィルタ１１上で淀
みを生じることが無く、インクに含まれている塵埃がフ
ィルタ１１上で除去されてから導入路１３を経由して記
録ヘッド３０に流れ込む。

【００１９】インクカートリッジ２０内のインクの消耗
やインクカートリッジ２０破損時には、取り外し可能な
接続部４０を取り外し、インクカートリッジ２０を交換
するが、この際、接続部４０からインク供給路中に微少
な気泡が混入することは避けらない。

【００２０】接続部４０からインク供給路中に混入した
微少な気泡は、印刷により記録ヘッド３０でインクが消
費されるにしたがって、インクカートリッジ２０のフォ
ーム材２３に吸収されているインクが記録ヘッド３０に
より吸い出されることにより、インク供給路１０１内を
インクと共にフィルタ１１方向へと進む。この際、気泡
がフィルタ１１へ到達してしまうとフィルタ１１の有効
面積が減少し、流路抵抗が増大して全体の動圧が大きく
なり、インクの供給が不安定になってしまう。

【００２１】しかしながら、本例においては、インク供
給路１０１の横断面積１２１に対して、フィルタ１１と
横断面積１２１から濾過面積１２２への拡大部分である
開口部１２３の距離が十分確保されているため、気泡が
フィルタ１１へ到達することがない。

【００２２】また、フィルタ取り付け部材１１の天井部
分（供給路１２側）がインク供給路１０１から外周部に
向かって逆テーパになっているため、気泡は自身の浮力
により外周部へと移動し、天井部分近傍にトラップされ
る。

【００２３】理論的には、最大、接続部４０の体積分
（体積Ｖ）の気泡がインク供給部へと流入する可能性が
あるが、本例においては前記フィルタ取り付け部材１１
の天井部分の横断面積１２１から濾過面積１２２への拡
大部分である開口部１２３より上方側の体積Ｖ’に対し
てＶ’＞Ｖとなるように調整されているため、インク供
給路１０１へと混入した気泡がすべてトラップされたと
しても、気泡がフィルタ１１へと到達することはない。
また、このトラップされた気泡は記録ヘッド３０でイン
クが消費されるにしたがってインクカートリッジ２０の
フォーム材２３より吸い出されるフレッシュインクの連
続供給により、フレッシュインクへと溶融し成長し続け
ることはない。

【００２４】なお、本例においてはインクカートリッジ
封入時、インクに真空脱泡を施し、インクの溶存酸素量
を平衡状態以下とし、インクカートリッジ内容量の平衡
状態へと至る溶存酸素量をＸ’、接続部から流入する気
泡をＸとした場合に、Ｘ’＞Ｘとなるよう調整すること
によってより確実に気泡をインクへと溶融させる。

【００２５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によればインクカー
トリッジ内のインクの消耗やインクカートリッジ破損時
の、インクカートリッジ交換時に発生するインク供給路
中への微少な気泡混入時に、気泡がフィルタと接触して
インクの流れるフィルタ面積を小さくするのを防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフィルタ取り付け部材を備えたイン
クジェット記録装置の一例となる概略図。

【図２】 本発明のフィルタ取り付け部材を示す断面図
である。

【図３】 従来のフィルタ取り付け部材を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０はフィルタ取り付け部材、１１はフィルタ、１２は
インクカートリッジ側の供給路、１３は記録ヘッドへの
導入路、２０はインクカートリッジ、２２はフォーム
室、３０は記録ヘッド、４０は接続部、１０１はインク
供給路、１２１はインク供給路の横断面積、１２２はフ
ィルタの濾過面積、１２３は開口部である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像を記録する為のインクを保持するイン
   ク保持手段と、該インク保持手段からインクを記録ヘッ
   ドに供給するためのインク供給路と、該インク供給路の
   一部に設けられたインクを濾過するインク濾過手段を備
   えるインクジェット記録装置であって、 前記インク濾過手段は、インク濾過手段とインク保持手
   段側の供給路とを連通する部材と、インク濾過手段と記
   録ヘッド側の供給路とを連通する部材と、前記濾過手段
   内に設けられたインク供給路の横断面積よりも大きい濾
   過面積を持つフィルタとを具備し、かつインク濾過手段
   とインク保持手段側の供給路とを連通する部材のインク
   保持手段側の空間部分をインク保持手段側からフィルタ
   方向に向うテーパ状としたことを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】画像を記録する為のインクを保持するイン
   ク保持手段と、該インク保持手段からインクを記録ヘッ
   ドに供給するためのインク供給路と、該インク供給路の
   一部に設けられたインクを濾過するインク濾過手段と、
   前記インク保持手段交換のためインク供給路に設けられ
   た接続部とを備えるインクジェット記録装置であって、 前記インク濾過手段は、インク濾過手段とインク保持手
   段側の供給路とを連通する部材と、インク濾過手段と記
   録ヘッド側の供給路とを連通する部材と、前記濾過手段
   内に設けられたインク供給路の横断面積よりも大きい濾
   過面積を持つフィルタとを具備し、更にインク濾過手段
   とインク保持手段側の供給路とを連通する部材のインク
   保持手段側の空間部分をインク保持手段側からフィルタ
   方向に向うテーパ状とし、このテーパ形状により、イン
   ク濾過手段とインク保持手段側の供給路とを連通する部
   材の空間Ｖ’と、前記接続部体積Ｖとの関係を、Ｖ’＞
   Ｖとなるように構成したことを特徴とするインクジェッ
   ト式記録装置。
3. 【請求項３】前記インク保持手段にインクを収蔵する際
   にインクに真空脱泡を施し、インクの溶存酸素量を平衡
   状態以下としたことを特徴とする請求項１または２記載
   のインクジェット式記録装置。