JP2004209662A - Liquid tank - Google Patents

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JP2004209662A
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Takumi Namekawa
巧 滑川
Hiroyasu Uchida
裕康 内田
Masato Nakamura
正人 中村
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent dust and the like from adhering to the inside of a liquid tank. <P>SOLUTION: The liquid tank 11 for supplying a liquid 4 to a liquid discharging head 2 which discharges the liquid comprises a liquid storing part 12 where the liquid 4 is stored, and a liquid supplying part 13 for supplying the liquid 4 stored in the liquid storing part 12 to the liquid discharging head 2. The liquid storing part 12 is a joined united body of a container body 22 having one face as an opening 22a, and a lid body 23 for shutting the opening 22a of the container body 22. The container body 22 and the lid body 23 are formed by injection molding so that an inner face for forming the liquid storing part 12 has a smaller surface roughness than that of an outer face. The container body 22 and the lid body 23 are joined and united by injection filling of a resin 5 into groove parts 11a and 11b formed along mutual joining parts. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体タンクに関する。
【0002】
【従来の技術】
液体を吐出する装置として、例えば記録紙の対象物に対してヘッドチップよりインクを吐出させて、画像や文字を記録するプリンタ装置としてインクジェット方式を用いたものがある。このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、プリント画像のカラー化が容易という利点がある。
【0003】
インクジェット方式を用いたプリンタ装置では、例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等のように複数の色のインクがそれぞれ充填されたインクタンクが、ヘッドチップまでのインクの供給路が形成されたインクヘッドカートリッジに装着され、それぞれの色に対応するインクタンクからそれぞれの供給路を経てヘッドチップにインクを供給する。そして、このプリンタ装置では、インクタンクから供給路を介して供給されたインクを、ヘッドチップに設けられた微小なインク吐出孔から吐出させて記録紙の対象物に対して画像や文字を印刷する。
【0004】
また、インクジェット方式を用いたプリンタ装置では、インクタンクが着脱可能に設けられており、インクタンク内にインクが無くなった場合に、インクタンクを取り外し、新しいインクタンクに交換するようにしている(例えば、特許文献1を参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特許第2801149号公報(第5−6図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したインクタンクは、通常、加工性のよいポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック系材料をモールド成形することで形成されており、その表面粗さは、いわゆる標準的な成型加工により12〜25μm程度とされている。
【0007】
ここで、インクタンクは、モールド成型された後や、環境配慮の観点から使用済みを回収した後に、内部の洗浄を行い、内部に溜まった細かな塵埃を除去し、また残留インクを除去してから、インクを封入して利用又は再利用するようにしている。
【0008】
しかしながら、従来のインクタンクでは、内面の表面粗さが標準的な12〜25μm程度とされているために、内部に溜まった数μm程度の細かな塵埃等が内面に付着したまま、洗浄によっても除去されないといった問題があった。
【0009】
そして、このような細かな塵埃が内面に付着したまま、インクタンク内にインクを封入して使用すると、ヘッドチップのインク吐出孔からインクを吐出した際に、インク内に混入した塵埃によって、インクの吐出が不安定となり印字品位が低下したり、インク吐出孔の目詰まり等を引き起こす虞が生じてしまう。
【0010】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、内部に塵埃等が付着しにくく、洗浄が容易な液体タンクを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る液体タンクは、液体を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するためのものであり、液体が収容される液体収容部と、液体収容部に収容された液体を液体吐出ヘッドに供給する液体供給部とを備える。液体収容部は、一面を開口部とする容器本体と、容器本体の開口部を閉塞する蓋体とが接合一体化されてなる。そして、容器本体及び蓋体は、液体収容部を形成する内面が外面よりも表面粗さが小さくなるように射出成形によって形成されており、互いの接合部分に沿って形成された溝部に樹脂が射出充填されることによって接合一体化されていることを特徴としている。
【0012】
以上のように、本発明に係る液体タンクでは、液体収容部を形成する容器本体及び蓋体の内面が射出成形によって外面よりも表面粗さが小さくなるように形成されていることから、内面に塵埃等が付着しにくく、内面に付着した塵埃や残留インクを洗浄によって適切に除去することができる。また、この液体タンクでは、互いに接合される容器本体と蓋体との接合部分に沿って溝部が形成され、この溝部に樹脂が射出充填されることによって、容器本体及び蓋体が強固に接合一体化されている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたインクジェットプリンタ装置について、図面を参照して説明する。
【0014】
図1に示すように、本発明が適用されたインクジェットプリンタ装置1は、対象物となる記録紙に対してインクを吐出して画像や文字を印刷するものである。また、このインクジェットプリンタ装置1は、記録紙の印刷幅に合わせてインク吐出孔を設けた、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
【0015】
このインクジェットプリンタ装置1は、インクを吐出するインクジェットプリントヘッドカートリッジ(以下では、ヘッドカートリッジと記述する。)2と、このヘッドカートリッジ2を装着するプリンタ本体3とを備える。インクジェットプリンタ装置1は、ヘッドカートリッジ2がプリンタ本体3に対して着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ2に対してインク供給源となるインクタンク11が着脱可能となっている。すなわち、このプリンタ装置1では、ヘッドカートリッジ2とインクタンク11が消耗品として取り扱われ交換可能となっている。
【0016】
先ず、上述したインクジェットプリンタ装置1を構成するプリンタ本体2に対して着脱可能なヘッドカートリッジ2について図面を参照して説明する。
【0017】
このヘッドカートリッジ2は、導電性の液体であるインクを、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙の記録媒体上にインク液滴を吹付ける。具体的に、ヘッドカートリッジ2は、図2及び図3に示すように、インク4が充填された容器であるインクタンク11が装着されるカートリッジ本体31を有する。
【0018】
インクタンク11は、図4に示すように、例えば樹脂材料等を射出成形することにより成形されるものであり、長手方向を使用する記録紙の幅方向の寸法と略同じ寸法となす略矩形状に形成され、カートリッジ本体31に対して着脱可能とされている。
【0019】
具体的に、インクタンク11は、インク4を収容するインク収容部12と、インク収容部12からカートリッジ本体31にインク4を供給するインク供給部13と、外部よりインク収容部12内に空気を取り込む外部連通孔14と、外部連通孔14より取り込まれた空気をインク収容部12内に導入する空気導入管15と、外部連通孔14と空気導入管15との間でインク4を一時的に貯留するインク貯留部16と、外部連通孔14から外部へのインク漏れを防ぐシール17と、インクタンク11をカートリッジ本体31に固定するための係止突部18及び係合段部19と、インクタンク11内におけるインク4の残量を検出するための端子部20と、インクタンク11を識別する識別突部21とを有している。
【0020】
インク収容部12は、気密性の高い材料によりインク4を収容するための空間を形成している。インク収容部12は、略矩形に形成され、長手方向の寸法が使用する記録紙の幅方向、すなわち記録紙の送り方向に対して直交する方向の寸法と略同じ寸法となるように形成されている。なお、インク収容部12は、インクと接する内面が外面より表面粗度が小さくなるように形成され、内部のクリーニングを行うときに、塵埃等の微小な異物が残存しないようにしている。
【0021】
インク供給部13は、インク収容部12の下側略中央部に設けられている。このインク供給部13は、インク収容部12と連通した略凸形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するカートリッジ本体31の接続供給部37に嵌合されることによって、インクタンク11をカートリッジ本体31に接続される。なお、インク収容部12の底面は、インク供給部13が設けられた中央部が最も深くなるように形成され、収容しているインクがインク供給部13に集中するようになっている。
【0022】
なお、インク供給部13の先端部に設けられているインク供給口13bは、インクタンク11を装着部32に装着する際、インクヘッドカートリッジ2の装着部32に設けられた接続供給部37が円滑に嵌合するように、先端部に向かって直線状又は湾曲しながら拡径するように形成されている。
【0023】
具体的にインク供給部13は、図5及び図6に示すように、インクタンク11の底面13aと、インク4を供給する供給口13bと、供給口13bを開閉する弁13cと、弁13cを付勢するコイルバネ13dと、弁13cを開閉する開閉ピン13eとを有している。インク供給部13は、インクタンク11がカートリッジ本体31に装着される前において、図5に示すように、弁13cがコイルバネ13dの付勢力により供給口13dを閉じる方向に付勢されており、供給口13dを閉塞している。そして、インク供給部13は、インクタンク11がカートリッジ本体31に装着されると、図6に示すように、開閉ピン13eが後述するカートリッジ本体31の接続供給部37の上部により押し上げられて、コイルバネ13dの付勢力に抗して弁13cを押し上げて供給口13bを開放する。これにより、インクタンク11のインク供給部13が接続供給部37に装着され、インク収容部12と後述するカートリッジ本体31のインク溜め部51とが連通して、インク4の供給が可能となる。
【0024】
また、このインク供給部13は、図2及び図3に示すように、インクタンク11を接続供給部37から引き抜く場合に、上述した動作と逆の動作により、弁13cが供給口13bを閉塞する。これにより、インクタンク11をカートリッジ本体31に装着する直前にインク供給部13の先端部が下方を向いている状態であってもインク収容部12内のインク4が漏れることを防止することができる。また、インクタンク11をカートリッジ本体31から引き抜いたときには、直ちに弁13cが供給口13bを閉塞するので、インク供給部13の先端からインク4が漏れることを防止することができる。
【0025】
外部連通孔14は、インクタンク11外部からインク収容部12に空気を取り込む通気口である。外部連通孔14は、インクタンク11がカートリッジ本体31に装着されてインク収容部12からカートリッジ本体31側にインク4が流下した際に、インク収容部12内のインク4が減少した分に相当する分の空気を外部よりインクタンク11内に取り込むために、インクタンク11の外周面等に設けられている。
【0026】
空気導入管15は、外部連通孔14からインク収容部12の内部へと延長して設けられており、インク収容部12と外部連通孔14とを連通し、外部連通孔14より取り込まれた空気をインク収容部12内に導入する。これにより、このインクタンク11では、カートリッジ本体31に装着された際に、カートリッジ本体31にインク4が供給されてインク収容部12内がインク4の減少に伴い減圧状態となっても、空気導入管15によりインク収容部12に空気が導入されることから、内部の圧力が平衡状態に保たれてインク4をカートリッジ本体31に適切に供給することができる。
【0027】
インク貯留部16は、空気導入管15の中途部に設けられ、インク収容部12に連通する空気導入管15よりインク4が漏れ出た際に、いきなり外部に流出することがないようにインク4を一時的に貯留する。
【0028】
具体的に、インクタンク11では、常温、常圧時においてインク貯留部16にインク4がない状態となる。しかしながら、インクタンク11においては、外部圧力の低下又は外部温度の上昇が起こると、インク収容部12内の空気が膨張し、膨張した空気がインク4をインク収容部12より空気導入管15を介してインク貯留部16に押し出してしまう。このとき、インクタンク11では、インク収容部12より押し出されたインク4をインク貯留部16で貯留することから外部連通孔14よりインク4が漏れ出ることを防止できる。
【0029】
インク貯留部16は、空気導入管15の中途部に設けられ、長い方の対角線をインク収容部12の長手方向とした略菱形状の内部空間を形成している。そして、このインク貯留部16は、上側に位置する頂部が外部連通孔14を介して外部と連通されると共に、下側に位置する頂部が空気導入管15を介してインク収容部と連通されている。これにより、空気導入管15を通してインク収容部12から逆流したインクを一時的に貯留し、外部連通孔14から漏れ出すことなく、再度インク収容部12側に戻すことが可能となっている。更に、この空気導入管15がインク供給部13上に位置するように設けられ、インク収容部12内のインク残量が少なくなったときにも、インク貯留部16のインクを効率良くインク供給部13に供給できるようにしている。
【0030】
シール17は、出荷時等に外部連通孔14までインク4が逆流してしまった場合でもインク4がインクタンク11の外部に漏れてしまうことを防止する部材である。なお、シール17は、使用時、外部連通孔14を開放するようにインク収容部12より剥離される。勿論、外部連通孔14は、インク収容部12の上面に設けられていることから、使用時にインクが外部連通孔14より外部に漏れることはない。
【0031】
係止突部18は、図7に示すように、インクタンク11の長手方向の一方の側面に設けられた突部であり、後述するカートリッジ本体31のラッチレバー34に形成された係合孔34aと係合する。この係止突部18は、上面がインク収容部12の側面に対して略直交するような平面で形成されるとともに、下面は側面から上面に向かって傾斜するように形成されている。
【0032】
係合段部19は、図8に示すように、インクタンク11の係止突部18が設けられた側面の反対側の面の上部に設けられ、インクタンク11の上面と一端を接する傾斜面19aと、この傾斜面19aの他端と接し、上面と平行な平面19bとからなる。インクタンク11は、係合段部19が設けられていることで、平面19bが設けられた側面の高さが、係止突部18が設けられた側面の高さに対して低くなるように形成され、この係合段部19で後述するカートリッジ本体31の係合片33と係合する。係合段部19は、ヘッドカートリッジ2の装着部32に挿入されるとき、挿入端側の側面に設けられ、装着部32側の係合片33に係合することで、インクタンク11を装着部32に装着する際の回動支点部となる。
【0033】
端子部20は、図8に示すように、インクタンク11の係合段部19が設けられた側面に、高さ方向に並設された電極端子であり、インクタンク11内のインク収容部12からインクタンク11の外部に引き出されている。端子部20は、後述するカートリッジ本体31のインク残量検出部36に接続される。すなわち、インク収容部12内に臨まされた一対の端子が、ここでは、高さ方向に3段設けられている。インク収容部12内に臨まされた一対の端子は、インク収容部12内のインクに浸漬しているとき、インクが導電性を有することから、抵抗値が小さくなる。これに対して、インク収容部12内のインクが減り、インク収容部12内に臨まされた一対の端子が空気に晒されたときには、抵抗値が高くなる。
【0034】
このような端子部20は、インク収容部12のインクが満杯のとき、全ての段の端子間の抵抗が小さくなる。そして、インクが使用されるに連れて、上段から順に端子間の抵抗値が高く変化する。ここでは、インク残量検出部36が各段の抵抗値が高くなることを検出することで、インク収容部12内のインク残量を検出することができるようにしている。なお、インク収容部20の高さ方向に設ける端子部20の段数は、3段に限定されるものではなく、2段でも良くまた、より正確な残量検出を行う場合には、この段数を更に増やすようにすればよい。
【0035】
なお、この端子部20は、インクタンク11の内部から外部に引き出されているため内部のインク4が漏れ出してしまわないように接着剤で固定されている。このとき、端子部20は、内部の圧力が例えば150mmHO以下であればインク4が漏れないように設計されている。
【0036】
識別突部21は、インクタンク11の種類を識別するための突部であり、後述するカートリッジ本体31の識別凹部43に挿入されるようになっている。
【0037】
ここで、具体的なインクタンク11の種類としては、図2に示すように、例えばイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの4色に対応するインクタンク11y,11m,11c,11kがある。これらインクタンク11y,11m,11c,11kを全てカートリッジ本体31に装着することで、ヘッドカートリッジ2は、カラー印刷に対応するようになっている。ここで、インクタンク11は、通常、印刷時にブラックのインクの消費量が最も多いので、インクタンク11kが他のインクタンク11y、11m、11cに比してインク収容部12の容量が大きいものとされている。カートリッジ本体31には、インクタンク11y,11m,11c,11kを全て装着することとなるため、カートリッジ本体31に各インクタンク11を装着する際に、装着位置を間違えるおそれがある。
【0038】
そこで、識別突部21は、上述したように各インクタンク11を所定の位置に間違いなく装着するために、識別凹部43にあわせてインクタンク11y,11m,11c,11kのそれぞれにおいて突部の位置が異なるようにしている。
【0039】
識別突部21は、インクタンク11y,11m,11c,11kを製造する際に、全て同じ位置に複数の突部を有するように形成した後に、インクタンク11y,11m,11c,11kのそれぞれぞれで異なる位置の突部を切り取るようにすることが好ましい。このように識別突部21を形成することで、インクタンク11y,11m,11c,11kを全て別工程で作製することなく上述した突部を切り取る工程までは同一の工程とすることができるため、製造効率を向上させることができる。
【0040】
このように構成されたインクタンク11は、上述したように各色に対応したインクタンク11y,11m,11c,11kがあり、それぞれヘッドカートリッジ2を構成するカートリッジ本体31に装着されてインク4をカートリッジ本体31側に供給することができる。
【0041】
ところで、上述したインクタンク11は、図23に示すように、一面を開口部とする容器本体22と、この容器本体22の開口部を閉塞する蓋体23とを有しており、これら容器本体22と蓋体23とが接合一体化されることで、上述したインク4が収容されるインク収容部12が形成されている。
【0042】
具体的に、容器本体22は、図24に示すように、耐インク性を有する、例えばポリプロピレン等のプラスチック系材料を射出成形することで形成される。また、この容器本体22は、一面を開口部22aとする略矩形箱状を為すと共に、記録紙の幅方向に対応して長尺状に形成されている。また、この容器本体22は、インクと接する内面が外面よりも表面粗さが小さくなるように形成されている。
【0043】
また、この容器本体22の内面には、底面略中央部を略菱形状に囲むようにして、上述したインク貯留部16を形成する立上り周壁24が立設されている。さらに、この立上り周壁24の先端部には、後述する蓋体23側の係合孔28と係合される係合突部25が突出形成されている。また、容器本体22の内部には、上述した外部連通孔14が立上り周壁24の内側と連通するように形成されており、上述した空気導入管15が外部連通孔14から立上り周壁24の内側と外側とを連通するように形成されている。
【0044】
また、この容器本体22の内面には、立上り周壁24の外側に位置して、後述する蓋体23側の位置決め穴30に係合される一対の位置決め突部26が突出形成されている。また、この容器本体22には、外部連通孔14の近傍及び外部連通孔14を挟んだ両側に位置して、後述する内部の洗浄を行うための複数の孔部27が設けられている。
【0045】
一方、蓋体23は、図25及び図26に示すように、容器本体22と同一材料、すなわち耐インク性を有する、例えばポリプロピレン等のプラスチック系材料を射出成形することで形成される。この蓋体23は、略矩形平板状を為すと共に、容器本体22の開口部22aに対応した形状を有している。また、この蓋体23は、インクと接する内面が外面よりも表面粗さが小さくなるように形成されている。
【0046】
また、この蓋体23には、上述した容器本体22側の係合突部25が係合される係合孔28が、立上り周壁24の形状に沿って略菱形状に形成されている。また、この蓋体23には、係合孔28によって分断される内側と外側とを連結する複数の連結部29が所定の間隔で設けられている。また、この蓋体23の内面には、上述した容器本体22側の一対の位置決め突部26が係合される一対の位置決め穴30が設けられている。
【0047】
そして、このインクタンク11は、図27に示すように、容器本体22の開口部22aを蓋体23が閉塞することによって、容器本体22側の係合突部25及び一対の位置決め突部26が、それぞれ蓋体23側の係合孔28及び一対の位置決め穴30に係合された状態となる。
【0048】
ここで、容器本体22及び蓋体23には、図28に示すように、互いの接合部分に沿って段差部22b,23aが形成されており、これら段差部22b,23aの間に溝部11aが形成されている。また、容器本体22及び蓋体23には、図29に示すように、係合突部25と係合孔28との係合部分に沿って段差部22c,23bが形成されており、これら段差部22c,23bの間に溝部11bが形成されている。
【0049】
そして、容器本体22と蓋体23とは、図23及び図30に示すように、互いの接合部分に沿って形成された溝部11aに、上述した容器本体22及び蓋体23と同一材料からなる樹脂5が射出充填されることによって接合一体化されている。また、容器本体22及び蓋体23は、図23及び図31に示すように、係合突部25と係合孔28との係合部分に沿って形成された溝部11bに樹脂5が射出充填されることによって、上述したインク貯留部16を形成している。なお、これら溝部11a,11bに樹脂5を充填する際は、容器本体22の開口部22aを蓋体23が閉塞した状態で一方の金型で位置決め固定し、蓋体23側に樹脂5を流し込む流路が形成されたもう一方の金型を配置して、これら金型と蓋体23との間の溝部11a,11bに樹脂5を射出充填させる。
【0050】
このように、インクタンク11では、容器本体22と蓋体23との接合部分に沿って形成された溝部11a及び係合突部25と係合孔28との係合部分に沿って形成された溝部11bに、上述した容器本体22及び蓋体23と同一材料からなる樹脂5が射出充填されることによって、これら容器本体22及び蓋体23を強固に接合一体化することが可能である。
【0051】
また、このインクタンク11は、インク収容部12内にインクが無くなった後に、回収して再利用することも可能である。したがって、このインクタンク11では、製造後或いは使用後に洗浄を行った後、インクの充填が行われる。具体的に、このインクタンク11に対しては、洗浄剤として界面活性剤等を上述した複数の孔部27から充填し、超音波洗浄等により洗浄を行う。そして、このような洗浄を複数回繰り返すことで、このインクタンク11内の塵埃や残留インク等を除去するようにしている。なお、洗浄後は、インクタンク11を乾燥させてから、インクタンク11の複数の孔部27をキャップやシール等により封止する。
【0052】
ところで、上述した容器本体22及び蓋体23は、インクタンク11を形成する内面が外面よりも表面粗さが小さくなるように射出成形によって形成されており、その内面の表面粗さRmaxは、塵埃等が付着しにくくなるように、6.3μm以下とされ、外面の表面粗さRmaxは、いわゆる標準的な12〜25μm程度とされている。
【0053】
このように、上述した容器本体22及び蓋体23の内面を外面よりも表面粗さが小さくなるようにするためには、例えば一対の成形金型を用いて容器本体22及び蓋体23を射出成形する際に、容器本体22及び蓋体23の内面側を成形する一方の金型の内面を鏡面加工することによって、成形される容器本体22及び蓋体23の内面側の表面粗さを外面側よりも小さくすることが可能である。なお、ブロー成形では、インクタンク11の内面の表面粗さRmaxを6.3μm以下とすることは困難である。
【0054】
ここで、本発明のように、容器本体及び蓋体の内面を外面よりも表面粗さが小さくしたインクタンクと、従来のように、容器本体及び蓋体の内面を外面と同じ表面粗さとしたインクタンクとを用意した。そして、これら本発明のインクタンクと従来のインクタンクとについて、それぞれインクタンク内の洗浄を行った後に残ったゴミの数を測定した。以下、測定結果を表1に示す。
【0055】
【表1】

Figure 2004209662
【0056】
なお、表1は、インクタンク内の洗浄前において、5μm以上のゴミの数が60000個以上である場合に、1回目の洗浄後に残ったゴミの数と、5回目の洗浄後に残ったゴミの数とを示している。また、本発明のインクタンクの内面の表面粗さは、射出成形により6.3μm程度とされており、従来のインクタンクの内面の表面粗さは、ブロー成形により25μm程度とされている。
【0057】
表1の測定結果から、従来のインクタンクでは、1回目の洗浄後に残ったゴミの数が20000〜60000個であり、5回目の洗浄後に残ったゴミの数が7000個であった。これに対して、本発明のインクタンクでは、1回目の洗浄後に残ったゴミの数が4500〜4800個となり、従来よりも一度に多くのゴミが洗浄により除去されたことがわかる。さらに、5回目の洗浄後に残ったゴミの数は、500個となり、従来よりもゴミの数が大幅に削減されたことがわかる。
【0058】
以上のように、このインクタンク11では、インクと接する内面が外面より表面粗度が小さくなるように形成されていることから、塵埃等が内面に付着しにくく、作製後や回収後の洗浄によって内面に付着した塵埃や残留インクを適切且つ容易に除去することが可能である。
【0059】
以上のようなインクタンク11が装着されるカートリッジ本体31は、図2及び図3に示すように、インクタンク11が装着される装着部32と、インクタンク11を固定する係合片33及びラッチレバー34と、インクタンク11を付勢する付勢部材35と、インクタンク11内におけるインク残量を検出するインク残量検出部36と、インク供給部13と接続されてインク4が供給される接続供給部37と、接続供給部37内におけるインク4の有無を検出するインク検出部38,39と、カートリッジ本体31をプリンタ本体3から取り外すための取手部40と、インクを吐出するヘッドチップ41と、ヘッドチップ41を保護するヘッドキャップ42とを有している。
【0060】
インクタンク11が装着される装着部32は、インクタンク11が装着されるように略凹形状となっており、ここでは4本のインクタンク11が並列に収納される。装着部32は、インクタンク11が収納されることから、インクタンク11と同様に印刷幅の方向に長く設けられている。
【0061】
装着部32は、図9に示すように、インクタンク11が装着される部分であり、イエロー用のインクタンク11yが装着される装着部32y、マゼンタ用のインクタンク11mが装着される装着部32m、シアン用のインクタンク11cが装着される装着部32c、ブラック用のインクタンク11kが装着される装着部32kからなり、装着部32y,32m,32c,32kが隔壁32aによりそれぞれ隣接するように区画されている。
【0062】
なお、上述したようにブラックのインクタンク11kは、インク4の内容量が大きいため、長手方向に対して垂直方向の幅が他のインクタンク11y,11m,11cよりも広く設けられており、これに合わせて装着部32kの幅も他の装着部32y,32m,32cよりも広く設けられている。
【0063】
装着部32の開口端に設けられる係合片33は、図10に示すように、装着部32の長手方向の一端縁に設けられており、インクタンク11の係合段部19と係合する。具体的に、係合片33は、図11に示すように、インクタンク11の係合段部19と係合する。インクタンク11は、インクタンク11の係合段部19側を挿入端として斜めに装着部32内に挿入し、係合段部19と係合片33との係合位置を回動支点として、図11に示すように、インクタンク11の係合段部19が設けられていない側を装着部32側に回動させるようにして、図3に示すように、装着部32に装着することができる。これによって、インクタンク11は、装着部32に容易に装着することができる。
【0064】
ラッチレバー34は、図10及び図12に示すように、装着部32の係合片33に対して反対側の側面、すなわち長手方向の他端の側面に設けられており、略長方形状の係合孔34aを有している。ラッチレバー34は、基端部が装着部32を構成する長手方向の他端の側面の底面側に一体的に設けられ、先端側がこの側面に対して近接離間する方向に弾性変位するように形成され、先端側に係合孔33aが形成されている。ラッチレバー34は、インクタンク11が装着部32に装着されると同時に、図10中に示す矢印A方向に弾性変位し、係合孔34aがインクタンク11の係止突部18と係合するように矢印A方向とは逆方向に付勢力が働き、装着部32に装着されたインクタンク11が装着部32より脱落しないようにする。
【0065】
また、ラッチレバー34は、インクタンク11を取り外すとき、矢印A方向に弾性変位されることで、係合孔34aと係止突部18との係合状態が解除されて、インクタンク11が取り外し可能となる。
【0066】
付勢部材35は、インクタンク11の係合段部19に対応する側面側の底面上にインクタンク11を取り外す方向に付勢する付勢部材である。付勢部材35は、インクタンク11を取り外す方向に弾性変位可能とされた、例えば板バネが用いられている。付勢部材35は、その板バネを折曲し、折曲することにより形成された頂部でインクタンク11の底面を押圧し、装着部32に装着されているインクタンク11を装着部32より取り外す方向に付勢するようにしている。これにより付勢部材35は、ラッチレバー34を弾性変位させて装着部32からインクタンク11を取り外すとき、インクタンク11を取り外す方向にインクタンク11の底面を押圧するため、インクタンク11の取り外しを容易とすることができる。
【0067】
インク残量検出部36は、図13に示すように、インクタンク11内のインク4の残量を段階的に検出するための3つの導電性を有する部材36a,36b,36cがそれぞれ一対に設けられ、図示しない制御回路と接続された導体板36dに接続された検出部であり、各色のインクタンク11y,11m,11c,11kの装着部32y,32m,32c,32kに設けられている。
【0068】
インク残量検出部36は、インクタンク11がヘッドカートリッジ2に装着されたとき、インクタンク11内の側面の高さ方向に並設された端子部20に接触し電気的に接続される。インク残量検出部36は、インクタンク11を装着するとき、インクタンク11側へ付勢する図示しない弾性体により押圧されており、これによりインクタンク11を押圧されインクタンク11の端子部20に密着され確実に端子部20と電気的に接続されるようにしている。
【0069】
このようなインク残量検出部36は、一対の部材36a,36b,36c間の電気抵抗値を検出することで後述する制御回路がインクタンク11内におけるインク4の残量を検出する。具体的にインク残量検出部36では、インクタンク11内におけるインク4が導電性を有しているため、インクタンク11内におけるインク4の残量により一対の部材36a,36b,36c間の電気抵抗値が異なるようになっている。つまり、インク残量検出部36では、インクタンク11内にインク4があれば検出される電気抵抗値が下がり、インク4が無ければ空気が絶縁物質であるので検出される電気抵抗値が大きくなることを検出するようにしている。
【0070】
接続供給部37は、インク供給部13が接続されて、ヘッドチップ41にインク4を供給する供給路を形成する。接続供給部37は、インクタンク11が装着される際に、インクタンク11のインク供給部13と係合することで、インクタンク11の位置決めを行う。接続供給部37は、インク供給部13と嵌合し易くするため、先端部に向かって縮径するように形成されている。
【0071】
以上の例では、インク供給部13を先端部に向かって拡径するように形成し、接続供給部37を先端部に縮径するように形成する例を説明したが、インク供給部13の拡径部と接続供給部37の縮径部は何れか一方に設けるようにしてもよい。また、イン供給部13を縮径部とし接続供給部37を拡径部としても同様な効果を得ることができる。
【0072】
ここで、接続供給部37の構成について具体的に説明すると、接続供給部37は、図14に示すように、インクタンク11から供給されるインク4を溜めるインク溜め部51と、接続供給部37に連結されるインク供給部13をシールするシール部材52と、インク4内の不純物を除去するフィルタ53と、ヘッドチップ41側への供給路を開閉する弁機構54とを有している。
【0073】
インク溜め部51は、インク供給部13と接続されインクタンク11から供給されるインク4を溜める空間である。
【0074】
シール部材52は、インク溜め部51の上端に設けられたシール部材であり、インクタンク11のインク供給部13が接続供給部37のインク溜め部51に接続されるとき、インク4が外部に漏れないようインク溜め部51とインク供給部13との間を密閉するシール部材である。
【0075】
フィルタ53は、インクタンク11の着脱時等にインク4に混入してしまった塵や埃等のごみを取り除くフィルタである。フィルタ53は、インク検出部38,39よりも下部に設けられている。
【0076】
弁機構54は、図15及び図16に示すように、インク溜め部51からインクが供給される流入路61と、流入路61からインク4が流入するインク室62と、インク室62からインク4を流出する流出路63と、インク室62を流入路61側と流出路63側とを分割するように設けられた開口部64と、開口部64を開閉する弁65と、弁65を付勢するバネ66と、バネ66の強さを調節する負圧調整ネジ67と、弁65と接続される弁シャフト68と、弁シャフト68と接続されるダイアフラム69とを有している。
【0077】
インク流入路61は、インク溜め部51を介してインクタンク11のインク収容部12内のインク4をヘッドチップ41に供給可能にインク収容部12と連結する供給路である。インク流入路61は、インク溜め部51の底面側からインク室62まで延在されている。
【0078】
インク室62は、流入路61、インク流出路63及び開口部64と一体となって形成された略直方体をなすインク収容室であり、流入路61からインク4が流入し、開口部64を介して流出路63からインク4が流出するようにしている。
【0079】
インク流出路63は、インク室62から開口部64を介してインク4が供給されて、さらにヘッドチップ41と連結された供給路である。インク流出路63は、インク室62の底面側からヘッドチップ41まで延在されている。
【0080】
弁65は、インク流入路61側とインク流出路63側とで分割する開口部64を開閉する弁である。弁65は、バネ66の付勢力と、弁シャフト68を介して接続されたダイアフラム69の復元力と、流出路63側のインク4の負圧によって上下に移動するようになっている。弁65は、下端に位置するとき、インク室62をインク流入路61側とインク流出路63側とを分割するように開口部64を閉じ、インク4の供給を停止する。弁65は、上端に位置するとき、インク室62をインク流入路61側とインク流出路63側とを分割せずに、ヘッドチップ41へインク4の供給を可能とする。
【0081】
なお、弁65を構成する材質は、その種類を問わないが、例えばゴム弾性体、いわゆるエラストマーから形成されれば、高い閉塞性を有するので好ましい。
【0082】
バネ66は、付勢力により弁65を下方向に付勢する圧縮コイルバネであり、弁65の上面とインク室62の上面との間を連結するように取り付けられている。
【0083】
負圧調整ネジ67は、バネ66の付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ67を調整することでバネ66の付勢力を調整することができるようにしている。これにより、負圧調整ネジ67は、開口部64を開閉する弁65を動作させるインク4の負圧を調整することができる。
【0084】
弁シャフト68は、一端に接続された弁65と、他端に接続されたダイアフラム69とを連結して運動するように設けられたシャフトである。
【0085】
ダイアフラム69は、弁シャフト68の他端に接続された付勢力を有する薄い弾性板である。このダイアフラム69は、インク室62の流出路63側の一主面と、外気と接する他主面とからなり、大気圧とインク4の負圧により外気側と流出路63側に弾性変位する。
【0086】
以上のような弁機構54では、弁65がバネ66の付勢力とダイアフラム69の付勢力とによってインク室62の開口部64を閉塞するように押圧されている。そして、ヘッドチップ41からインク4が吐出された際に、開口部64分割された流出路63側のインク室62のインク4の負圧が高まる。そして、インク4の負圧によりダイアフラム69が大気圧により押し上げられて、弁シャフト68とともに弁65を押し上げる。このとき、インク室62の流入路61側と流出路63側と間の開口部64が開放され、インク4が流入路61側から流出路63側に供給される。そして、インク4の負圧が低下してダイアフラム69が復元力により元の形状にもどり、バネ66の付勢力により弁シャフト68とともに弁65をインク室62が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構54では、インク4を吐出する度にインク4の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
【0087】
また、この接続供給部37では、インク収容部12内のインク4がインク室62に供給されると、インク収容部12内のインク4が減少するが、このとき、空気導入管15から外気がインクタンク11内に入り込む。インクタンク11内に入り込んだ空気は、インクタンク11の上方に送られる。これにより、インク4が後述するヘッドチップ41のノズル104aから吐出される前の状態に戻り、平衡状態となる。このとき、空気導入管15内にインク4がほとんどない状態で平衡状態となる。
【0088】
なお、接続供給部37は、図示しない先端部が、上述したインク供給部13の開閉ピン13eを兼ねるようにしてもよく、この場合にインクタンク11がカートリッジ本体31に装着されると、この先端部が上述したインク供給部13の弁13cを押し上げてインク4の供給を可能とする。
【0089】
このように接続供給部37は、インクタンク11からヘッドチップ41へ適切な量のインク4を供給することができる。
【0090】
インク検出部38,39は、接続供給部37内におけるインク4の有無を検出する一対の導電性を有する線状部材であり、先端部が接続供給部37内に臨ませるように配設されている。インク検出部38,39は、接続供給部37のインク溜め部51の側面に接続供給部37の内部から外部に貫通するように設けられ、それぞれヘッドチップ41に接続されている。
【0091】
インク検出部38,39は、接続供給部37内におけるフィルタ53よりも上部に設けられている。これは、インク4がフィルタ53以下となる場合に、ヘッドチップ41側におけるインク4の負圧が高まり、装置の故障の原因となることを防止するためである。インク検出部38,39は、インク4をフィルタ53よりもインクタンク11側で検出することで、インク4がフィルタ53からヘッドチップ41側においてなくなってしまうことを防止することができる。
【0092】
さらに、インク検出部38,39は、インク残量検出部36と組み合わせて用いることでより詳細にインクタンク11内のインク4の残量を検出することが可能となる。具体的にインク検出部38,39では、インク4が導電性を有しているため、接続供給部37内におけるインク4の有無により両者間の電気抵抗値が異なるようになっている。つまり、インク検出部38,39では、接続供給部37内にインク4があれば検出される電気抵抗値が下がり、インク4が無ければ空気が絶縁物質であるので検出される電気抵抗値が大きくなる。
【0093】
このようにインク検出部38,39は、インクタンク11内におけるインク4の残量が無い状態であっても、接続供給部37内におけるインク4の有無を検出することができるため、装置全体としてより正確にインク4の残量を検出することができる。
【0094】
取手部40は、カートリッジ本体31が消耗する等して交換の必要がある場合や、インクジェットプリンタ装置1を修理する際等に、カートリッジ本体31の取り外しを容易にする。
【0095】
ヘッドチップ41は、接続供給部37から供給されるインク4を吐出するインク吐出孔であるノズル104aを多数有している。
【0096】
ヘッドキャップ42は、ヘッドチップ41を保護するために設けられたカバーであり、インク4を吐出する際には、後述するプリンタ本体3のヘッドキャップ開閉機構83により開閉される。ヘッドキャップ42は、図2に示すように、開閉方向に設けられた溝部71と、長手方向に設けられヘッドチップ41の吐出面41aに付着した余分なインクを吸い取る清掃ローラ72とを有している。
【0097】
ヘッドキャップ42は、開閉動作時にこの溝部71に沿って開閉するようにされており、このとき清掃ローラ72がヘッドチップ41の吐出面41aに当接しながら回転することで、余分なインク4を吸い取り、ヘッドチップ41の吐出面41aを清掃する。この清掃ローラ72は、例えば吸水性の高い部材が用いられる。また、ヘッドキャップ42は、ヘッドチップ41内のインク4が乾燥しないようにする。
【0098】
上述したヘッドチップ41は、各色のインク4に対応して、図17に示すように、ベースとなる回路基板101と、インク4を加熱する発熱抵抗体102と、インク4の漏れを防ぐフィルム103と、インク4が吐出されるノズル104aが多数設けられたノズルシート104と、これらに囲まれてインク4が供給される空間であるインク加圧室105と、インク加圧室105にインクを供給するインク流路部106とを備えている。
【0099】
回路基板101は、シリコン等の半導体基板からなるものであり、その一主面101aに、発熱抵抗体102が形成されており、この発熱抵抗体102と回路基板101上の図示しない制御回路とが接続されている。この制御回路は、ロジックIC(Integrated Circuit)やドライバートランジスタ等からなる。
【0100】
発熱抵抗体102は、制御回路から供給される電力により発熱し、インク加圧室105内のインク4を加熱して内圧を高める。これにより加熱されたインクは、後述するノズルシート104に設けられたノズル104aから吐出する。
【0101】
フィルム103は、回路基板101の一主面101aに積層されている。フィルム103は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストからなるものであり、回路基板101の一主面101aの略全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要部分が除去されて所定形状に形成される。これにより、フィルム103は各発熱抵抗体102の周囲部を略凹状に囲むように形成される。フィルム103により発熱抵抗体102を囲む部分がインク加圧室105の一部を形成している。
【0102】
ノズルシート104は、インク4を吐出させるためのノズル104aが形成されたシート状部材であり、フィルム103の回路基板101と反対側に積層されている。ノズル104aは、ノズルシート104に円形状に開口された孔であり、各発熱抵抗体102の下側に位置するように配置されている。なお、ノズルシート104はインク加圧室105の一部を形成している。
【0103】
インク加圧室105は、回路基板101、発熱抵抗体102、フィルム103及びノズルシート104に囲まれた空間であり、インク流路部106から供給されるインク4を発熱抵抗体102により加熱させて内圧を上昇させる。
【0104】
インク流路部106は、上述した接続供給部37の流出路63と連通されており、接続供給部37により供給されるインク4を各インク加圧室105に送り込む流路を形成している。
【0105】
以上のように構成されるヘッドチップ41は、図14に示すように、例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各インクタンク11に対応するインク流路部106がそれぞれ記録紙の幅方向に渡って設けられ、図18に示すように、各色のインク4が供給されるインク流路部106に対応して、それぞれ印刷幅方向にノズル104aが略直線状に並設されている。
【0106】
具体的には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのインクタンク11y,11m,11c,11kの直下に各色に対応する接続供給部37が設けられており、この接続供給部37の下部にインク流路部106が記録紙の印刷幅にわたって設けられているため、ヘッドチップ41は、吐出面41aにおいて、各色のノズル104aが、このインク流路部106に沿って設けられている。
【0107】
ヘッドチップ41は、各色のノズル104aが略直線上に並設されているが、所定の数のノズル104aを組として、このノズル104aの組が印刷方向に前後するように設けられている。
【0108】
このようなヘッドチップ41は、発熱抵抗体102によりインク加圧室105が加圧されて、インク液滴iが記録紙に対して吐出される。
【0109】
このような構成とされたカートリッジ本体31において、ヘッドチップ41がインク液滴iを吐出する原理を説明する。
【0110】
まず、図示しない制御回路からの指令によって選択された発熱抵抗体102に短時間、例えば1〜3マイクロ秒程度、電流パルスが流されることにより、発熱抵抗体102が急速に加熱される。この結果、図19に示すように、発熱抵抗体102に接する部分にインク気泡Bが発生し、図20に示すように、そのインク気泡Bの膨張によってインク気泡Bの膨張分の体積と等しい体積のインク4が押しのけられる。これによって、ノズル104aに接する部分の押しのけられたインク4と同等の体積のインク液滴iがノズル104aから吐出され、記録紙の対象物に着弾される。
【0111】
インク液滴iが吐出されると、インク液滴iを吐出したインク加圧室105内に吐出された量と同量のインク4がインク流路部106から直ちに補充され、図17に示すように、もとの状態に戻る。このインク4は、接続供給部37を通じてインクタンク11から供給される。
【0112】
インク4がノズル104aから吐出される前、すなわちインク加圧室105内にインク気泡が発生する前は、インクタンク11の空気導入管15内と空気導入管15外でインク液面が同一の高さになった際にインク4が平衡状態にある。
【0113】
ここで、カートリッジ本体31にインクタンク11を装着する動作について説明する。カートリッジ本体31にインクタンク11を装着する際には、インクタンク11の係合段部19を係合片33に係合させ、この係合片33が回動支点となるようにインクタンク11を回動させて係止突部18とラッチレバー34の係合孔34aとを係合させる。このときに、付勢部材35がインクタンク11を取り外し方向に付勢することで、インクタンク11がカートリッジ本体31に固定される。
【0114】
カートリッジ本体31は、インクタンク11が装着された際に、インクタンク11のインク供給部13に対応する部分に、インク供給部13と接続される接続供給部37が設けられている。接続供給部37は、カートリッジ本体31の装着部32内の底面部に設けられたヘッドチップ41上から底面部の一部に設けられた係合孔13fから突出するように形成され、凸状のインク供給口13bに係合する凸状のインク供給調整部であり、インクジェットプリントヘッドのヘッドチップ41へのインク供給路を構成している。
【0115】
以上のように、インクジェットプリンタ装置1では、インクタンク11をヘッドカートリッジ2の装着部32に容易に脱着することができると共に、適切に位置決め固定することができる。
【0116】
また、インクジェットプリンタ装置1では、短いサイクルで消耗されるインクタンク11にラッチレバーを設けずに済むことから、インクタンク11の取り扱いが容易となり、インクタンク11の製造コストを低減することができる。
【0117】
また、ヘッドカートリッジ2では、各色に対応するヘッドチップ41が、ライン状のノズル104aを有するため、各色に対応するインク流路部106が記録紙の幅方向に延在されている。このようなヘッドチップ41にインク4を効率よく供給するために、幅方向の略中央にインク4を供給するための接続供給部37があることが好ましく、これにともないインクタンク11の供給部13も幅方向の略中央とされている。
【0118】
このようなヘッドカートリッジ2では、ヘッドチップ41を小型化するために、各色に対応するノズル104aのライン及びノズル104a上のインク流路部106の間隔を狭め、これにともない各色に対応する接続供給部37同士の間隔も狭めている。
【0119】
したがってインクタンク11の形状は、上述したように記録紙の幅方向に延在した形状とすることがインク4の容量の上で最も好ましい。インクタンク11をこのような形状とすることで、インクタンク11の高さ及び厚みを抑えてインク4の容量を確保することができる。
【0120】
ここで、ヘッドカートリッジ2では、上述した記録紙の幅方向に延在されたインクタンク11を用いることから、取り付けられるプリンタ本体3が傾いている場合に、インクタンク11の長手方向の一端に設けられた端子部20と当接するインク残量検出部36だけでインク4の残量を検出すると検出誤差が大きくなってしまう場合がある。しかし、ヘッドカートリッジ2では、インク残量検出部36だけでなく、接続供給部37内においてインク検出部38,39により、インク4の有無を検出しているため、より正確にインク4の残量を検出することができる。
【0121】
次に、以上のように構成されたヘッドカートリッジ2が装着されるインクジェットプリンタ装置1を構成するプリンタ本体3について図面を参照して説明する。
【0122】
プリンタ本体3は、図1に示すように、ヘッドカートリッジ2が装着されるヘッドカートリッジ装着部81と、ヘッドカートリッジ2を着脱するためのヘッドカートリッジ着脱機構82と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキャップ開閉機構83と、記録紙を給排紙する給排紙機構84と、給排紙機構84に記録紙を供給する給紙口85と、給排紙機構84から記録紙が出力される排紙口86とを有する。
【0123】
ヘッドカートリッジ装着部81は、ヘッドカートリッジ2が装着される凹部であり、ヘッドカートリッジ2がヘッドカートリッジ着脱機構82により着脱できるようになっている。
【0124】
ヘッドカートリッジ着脱機構82は、ヘッドカートリッジ装着部81にヘッドカートリッジ2を着脱するための機構であり、例えばレバー等によりヘッドカートリッジ2を固定、開放するようになっている。
【0125】
ヘッドキャップ開閉機構83は、ヘッドカートリッジ2のヘッドキャップ42を開閉する駆動部を有しており、印刷を行うときにヘッドキャップ42を開放してチップヘッド41が記録紙に対して露出するようにし、印刷が終了したときにヘッドキャップ42を閉塞してチップヘッド41を保護する。
【0126】
給排紙機構84は、記録紙を搬送する駆動部を有しており、供給口85から供給される記録紙をヘッドカートリッジ2のチップヘッド41まで搬送し、インク4が吐出された記録紙を排紙部85に搬送して装置外部へ出力するようになっている。給紙口85は、給排紙機構84に記録紙を供給する開口部であり、トレー85a等に複数枚の記録紙を積層してストックすることができる。排紙口86は、インク4が吐出された記録紙が給排紙機構84により搬送されて排出される。
【0127】
次に、以上のように構成されたインクジョットプリンタ装置1の制御回路について図面を参照して説明する。なお、インクジェットプリンタ装置1において各部を制御する制御回路は、ヘッドカートリッジ2、プリンタ本体3のどちらに設けられていてもよいが、以下ではヘッドカートリッジ2に設けられているものとして説明する。
【0128】
制御回路は、図21に示すように、プリンタ本体3の各駆動部を駆動するプリンタ駆動部111と、各色のインク4に対応するヘッドチップ41の発熱抵抗体102を駆動するヘッド駆動部112と、各色のインク4の残量を警告する警告部113と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子114と、制御プログラム等が記録されたROM(Read Only Memory)115と、読み出された制御プログラム等が読み出されるRAM(Random Access Memory)116と、各部の制御を行う制御部117とを有している。
【0129】
プリンタ駆動部111は、制御部117からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構83を駆動させてヘッドキャップ42を開閉する。また、プリンタ駆動部111は、制御部117からの制御信号に基づき、給排紙機構84を駆動させてプリンタ本体3の給紙口85から記録紙を給紙し、記録後に排紙口86から排紙する。
【0130】
ヘッド駆動部112は、各色に対応するチップヘッド41の発熱抵抗体102を駆動して、所望のノズル104aから各色のインク4を吐出する。
【0131】
警告部113は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等の表示手段であり、プリント条件、プリント状態、インク残量等の情報を表示する。また、警告部113は、例えばスピーカ等の音声出力手段であってもよく、この場合は、プリント条件、プリント状態、インク残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部113は、表示手段及び音声出力手段をともに有するように構成してもよい。
【0132】
入出力端子114は、上述したプリント条件、プリント状態、インク残量等の情報をインターフェースを介して外部の情報処理装置118等に送信することができるようにする。また、入出力端子114は、外部の情報処理装置118等から、上述したプリント条件、プリント状態、インク残量等の情報を出力する制御信号や、画像データ等が入力される。ここで、上述した情報処理装置118は、例えば、パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistant)等の電子機器である。
【0133】
情報処理装置118等と接続される入出力端子114は、インターフェースとして、例えばシリアルインターフェイスやパラレルインターフェイス等を用いることができ、具体的にUSB(Universal Serial Bus)、RS232C、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394等の規格に準拠したものである。また入出力端子114は、インターフェースから有線通信及び無線通信のどちらでデータの通信を行うようにしてもよい。この無線通信規格としては、IEEE802.11a,802.11b,802.11g等がある。
【0134】
ROM115は、例えばEP−ROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)等のメモリであり、制御部117が行う各処理のプログラムが格納されている。この格納されているプログラムは、制御部117によりRAM116にロードされる。
【0135】
RAM116は、制御部117によりROM115から読み出されたプログラムや、インクジェットプリンタ装置1の各種状態を記憶する。
【0136】
入出力端子114と情報処理装置118との間に、例えばインターネット等のネットワークが介在していてもよく、この場合に入出力端子114は、例えばLAN(Local Area Network)、ISDN(Integrated Services Digital Network)、xDSL(Digital Subscriber Line)、FTTH(Fiber To The Home)、CATV(Community Antenna TeleVision)、BS(Broadcasting Satellite)等のネットワーク網に接続され、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)等の各種プロトコルによりデータの送受信を行うことができる。
【0137】
制御部117は、入出力端子114から入力された画像データ及び制御信号や、インク検出部38,39による電気抵抗値の変化や、インク残量検出手部36による電気抵抗値の変化等に基づき、各部を制御する。制御部117、このような処理プログラムとしてROM115から読み出してRAM116に記憶し、このプログラムに基づき各処理を行う。
【0138】
具体的に、制御部117は、1対の導電線であるインク検出部38,39間の電気抵抗値の変化を、ヘッドチップ41を介して検出する検出手段を構成し、この電気抵抗値の変化を検出することで、インク検出部38,39がインク4に浸っている状態か否かを検出し、これにより接続供給部37内のインク4の有無を判断する。すなわち、制御部117は、インク検出部38,39の抵抗値が閾値以上となった否かを判断する。
【0139】
制御部117は、電気抵抗値が閾値以上となり、接続供給部37内にインク4がないと判断した場合に、インクタンク11内のインク4もないと判断する。
【0140】
この場合、制御部117は、警告部113にインク4が無い状態である旨を表示、すなわち警告表示するようにするとともに、プリント動作を禁止するようにプリンタ駆動部111及びヘッド駆動部112を制御する。
【0141】
また、制御部117は、インク残量検出部36の電気抵抗値の変化を検出し、電気抵抗値が変化したことが検出された場合にこの電気抵抗値が変化した端子部20のインクタンク11の高さ方向に位置に応じて警告部113に異なるレベルのインク残量表示を行う。すなわち、制御部117は、インクタンク11の高さ方向に複数段設けられた一対端子間の電気抵抗値が変化し、閾値以上に成ったか否かを判断する。
【0142】
また、制御部117は、情報処理装置がインターフェースを介して入出力端子114に接続されている場合、インク無しの情報及びインク残量の情報等を入出力端子114からインターフェースを介して外部の情報処理装置に出力するように制御する。
【0143】
なお、以上のように構成された制御回路においてROM115にプログラムを格納するようにしたが、プログラムを格納する媒体としては、ROMに限定されるものでなく、例えばプログラムが記録された光ディスクや、磁気ディスク、光磁気ディスク、ICカード等の各種記録媒体を用いることができる。この場合に制御回路は、各種記録媒体を駆動するドライブと接続されてこれら記録媒体からプログラムを読み出すように構成する。
【0144】
以下で、制御回路の各動作を図22に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本動作はROM115等の記憶手段に格納されたプログラムに基づいて制御部117内の図示しないCPU(Central Processing Unit)の処理に基づいて実行されるものである。
【0145】
まず、ステップS101において、制御部117は、インク残量検出部36の電気抵抗値の変化を検出し、電気抵抗値が変化したことが検出された場合に、この電気抵抗値が変化したインク残量検出部36の導体板にインクタンク11の高さ方向の位置に応じて警告部113に異なるレベルのインク残量表示を行う。すなわち、ここでは、インク残量検出部36がインクタンク11の高さ方向に3段設けられていことから、警告部113に3段階で残量表示を行うことができる。制御部117は、インクダンク11のインクが満杯のとき、全ての段のインク残量検出部36の電気抵抗値が閾値より小さくなっており、これに基づいて、警告部113に行くが満杯である旨を表示する。そして、インクが使用され、最上段のインク残量検出部36の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部113に、インクが1レベル減ったことを表示する。更にインクが使用され、中段のインク残量検出部36の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部113に、インクが更に1レベル減ったことを表示する。更にインクが使用され、最下段のインク残量検出部36の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部113に、インク残量が残り僅かであることを表示する。
【0146】
次に、ステップS102において、制御部117は、接続供給部37内のインク4が所定量以下、すなわちインク無し状態であるか否かを判断し、インク無し状態であると判断された場合には、ステップS103において、警告部113にその旨を表示、すなわち警告表示を行い、ステップS104において、プリント動作を禁止する。
【0147】
上述した処理により、本発明を適用したインクジェットプリンタ装置1は、インクタンク11からヘッドカートリッジ2へのインク供給路である接続供給部37の側面にインク供給調整部37の内部からインク供給調整部37の外部に貫通する少なくとも1対の導電線であるインク検出部38,39を設け、インク検出部38,39間の電気抵抗値の変化を検出し多彩にインクタンク11内のインク無し状態を判断し、警告表示を行うようにしたので、インク吐出量が使用温度等の使用環境に応じて変化しても、インクタンク11の交換時期を正確に知らせることができる。
【0148】
以上のように、本発明を適用したインクタンク11では、内面に細かな塵埃等が付着しにくく、インクタンク11内に塵埃等が付着したり、残留インクが残っていたとしても、洗浄により容易に除去することが可能である。したがって、このインクタンク11では、洗浄回数を少なくし、コストを削減することが可能であると共に、このインクタンク11を再利用することが可能である。
【0149】
また、このインクジェットプリンタ装置1では、本発明を適用したインクタンク11をヘッドカートリッジ1に装着して使用すれば、ヘッドチップ41のノズル104aからインク4を吐出した際に、インク4内に混入した塵埃によって、インク4の吐出が不安定となり印字品位が低下したり、ノズル104aの目詰まり等を引き起こすといった問題を回避することが可能である。
【0150】
なお、上述したインクジェットプリンタ装置1では、ヘッドカートリッジ2をプリンタ本体3に対して着脱可能としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッドチップ41等が本体部3に固定されている場合にも適用できる。
【0151】
また、上述したインクジェットプリンタ装置1では、ヘッドチップ41が発熱抵抗体102によりインク4を加熱する電気熱変換方式について説明したが、圧電素子により機械的にインク4を押し出す圧電素子等電気機械変換素子を用いたヘッドチップとしてもよい。
【0152】
さらに、上述したインクジェットプリンタ装置1では、ヘッドチップ41等が設けられたヘッドカートリッジ2がプリンタ本体3に対して着脱自在としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッドチップ41等がプリンタ本体3に設けられている場合にも適用できる。
【0153】
さらにまた、本発明は、インクジェットプリンタ装置に適用されるインクタンクに限定されるものではなく、微少量の液体を吐出する他の装置に広く適用することができる。具体的に、本発明は、例えば液体中のDNA等を微少量だけ吐出したり、プリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置に装着される液体タンクに適用してもよい。
【0154】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液体タンクによれば、内面に塵埃等が付着しにくく、内面に付着した塵埃や残留液等を洗浄によって適切且つ容易に除去することが可能なことから、再利用が可能であり、この液体タンクが使用される液体吐出ヘッドにおいて、液体内に塵埃等が混入することによる吐出孔からの不安定な液体の吐出や吐出孔の目詰まり等を回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェットプリンタ装置の構成を示す斜視図である。
【図2】インクジェットプリンタ装置が備えるインクジェットプリントヘッドカートリッジの構成を示す斜視図である。
【図3】インクジェットプリンタ装置が備えるインクジェットプリントヘッドカートリッジの構成を示す断面図である。
【図4】ヘッドカートリッジに装着されるインクタンクの構成を示す断面図である。
【図5】ヘッドカートリッジに装着されるインクタンクの供給部における供給口が閉塞された状態を説明するための模式図である。
【図6】ヘッドカートリッジに装着されるインクタンクの供給部における供給口が開放された状態を説明するための模式図である。
【図7】ヘッドカートリッジに装着されるインクタンクの係合突部を説明するための模式図である。
【図8】ヘッドカートリッジに装着されるインクタンクの端子部を説明するための模式図である。
【図9】ヘッドカートリッジの構成を説明するための平面図である。
【図10】インクジェットプリンタ装置が備えるインクジェットプリントヘッドカートリッジの構成を示す断面図である。
【図11】インクジェットプリンタ装置が備えるインクジェットプリントヘッドカートリッジの構成を示す断面図であり、インクタンクを装着するときの動作を説明する図である。
【図12】インクジェットプリンタ装置が備えるインクジェットプリントヘッドカートリッジのラッチレバーを説明するための図である。
【図13】ヘッドカートリッジにおけるインク残量検出部の構成を説明するための平面図である。
【図14】インクタンク及びヘッドカートリッジの構成を説明するための断面図である。
【図15】ヘッドカートリッジの接続供給部における弁機構を説明するための断面図である。
【図16】ヘッドカートリッジの接続供給部における弁機構を説明するための断面図である。
【図17】ヘッドカートリッジのヘッドチップを説明するための断面図である。
【図18】ヘッドカートリッジのヘッドチップを説明するための平面図である。
【図19】ヘッドカートリッジのヘッドチップにおいて、気泡が発生した状態を説明するための断面図である。
【図20】ヘッドカートリッジのヘッドチップにおいて、発生した気泡によりインク液滴が吐出される状態を説明するための断面図である。
【図21】インクジェットプリンタ装置の制御回路を説明するためのブロック図である。
【図22】インクジェットプリンタ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図23】インクタンクを構成する容器本体及び蓋体が接合一体化された状態を示す斜視図である。
【図24】容器本体を内面側から見た斜視図である。
【図25】蓋体を内面側から見た斜視図である。
【図26】蓋体を外面側から見た斜視図である。
【図27】容器本体の開口部を蓋体が閉塞した状態を示す斜視図である。
【図28】図27中線分X−X’による断面である。
【図29】図27中線分Y−Y’による断面である。
【図30】図23中線分X−X’による断面である。
【図31】図23中線分Y−Y’による断面である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ装置、2 ヘッドカートリッジ、3 プリンタ本体、4 インク、5 樹脂、11 インクタンク、11a,11b 溝部、12インク収容部、13 インク供給部、13a 底面、13b 供給口、13c弁、13d コイルバネ、13e 開閉ピン、14 外部連通孔、15 空気導入管、16 インク貯留部、17 シール、18 係止突部、19 係合段部、19a 斜面部、19b 平面、20 端子部、21 識別突部、22 容器本体、23 蓋体、24 立上り周壁、25 係合突部、26 位置決め突部、28 係合孔、30 位置決め穴、31 カートリッジ本体、32 装着部、33 係合片、34 ラッチレバー、34a 係合孔、35 付勢部材、36 インク残量検出部、37 接続供給部、38,39 インク検出部、40 取手部、41 ヘッドチップ、42 ヘッドキャップ、43 識別凹部、51 インク溜め部、52 シール部材、53 フィルタ、54 弁機構、61 流入路、62 インク室、63 流出路、64 開口部、65 弁、66 バネ、67 負圧調整ネジ、68 弁シャフト、69 ダイアフラム、71 溝部、72 清掃ローラ、81 ヘッドカートリッジ装着部、82 ヘッドカートリッジ着脱機構、83 ヘッドキャップ開閉機構、84 給排紙機構、85 給紙口、86 排紙口、101 回路基板、101a 一主面、102 発熱抵抗体、103 フィルム、104 ノズルシート、104a ノズル、105 インク加圧室、106 インク流路部、111 プリンタ駆動部、112 ヘッド駆動部、113警告部、114 入出力端子、115 ROM、116 RAM、117 制御部、118 情報処理装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid tank for supplying liquid to a liquid discharge head that discharges liquid.
[0002]
[Prior art]
As a device for discharging a liquid, for example, there is a device using an ink jet method as a printer device for recording an image or a character by discharging ink from a head chip to an object of recording paper. A printer device using this ink jet system has advantages of low running cost, downsizing of the device, and easy colorization of a printed image.
[0003]
In a printer device using an ink jet method, an ink tank filled with inks of a plurality of colors such as yellow, magenta, cyan, and black is used as an ink head cartridge in which an ink supply path to a head chip is formed. And supplies ink from the ink tanks corresponding to the respective colors to the head chip via the respective supply paths. In this printer, ink supplied from an ink tank via a supply path is ejected from minute ink ejection holes provided in a head chip to print an image or a character on a recording paper target. .
[0004]
Further, in a printer device using an ink jet system, an ink tank is provided so as to be detachable, and when there is no ink in the ink tank, the ink tank is removed and replaced with a new ink tank (for example, , Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2801149 (FIG. 5-6)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned ink tank is usually formed by molding a plastic material such as polyethylene or polypropylene having good workability, and its surface roughness is about 12 to 25 μm by so-called standard molding. It has been.
[0007]
Here, after the ink tank is molded or after collecting used from the viewpoint of environmental consideration, the inside is washed, fine dust accumulated inside is removed, and residual ink is also removed. Therefore, the ink is sealed and used or reused.
[0008]
However, in the conventional ink tank, since the inner surface has a standard surface roughness of about 12 to 25 μm, fine dust or the like having a size of about several μm accumulated inside adheres to the inner surface. There was a problem that it was not removed.
[0009]
If such fine dust adheres to the inner surface and the ink is sealed in the ink tank and is used, when the ink is ejected from the ink ejection hole of the head chip, the dust mixed in the ink causes Ejection becomes unstable, and the print quality is degraded, and the ink ejection holes may be clogged.
[0010]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid tank in which dust and the like hardly adhere to the inside and which can be easily cleaned.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a liquid tank according to the present invention is for supplying a liquid to a liquid discharge head that discharges a liquid, and includes a liquid storage portion that stores the liquid, and a liquid storage portion that is stored in the liquid storage portion. A liquid supply unit for supplying the liquid to the liquid discharge head. The liquid container is formed by integrally joining a container body having an opening on one surface and a lid closing the opening of the container body. The container body and the lid are formed by injection molding such that the inner surface forming the liquid storage portion has a smaller surface roughness than the outer surface, and the resin is formed in a groove formed along a joint portion between the two. It is characterized by being integrated by being injected and filled.
[0012]
As described above, in the liquid tank according to the present invention, since the inner surfaces of the container body and the lid forming the liquid storage portion are formed by injection molding so that the surface roughness is smaller than the outer surface, Dust and the like hardly adhere, and dust and residual ink adhered to the inner surface can be appropriately removed by washing. Further, in this liquid tank, a groove is formed along a joint portion between the container body and the lid, which are joined to each other, and the resin is injected and filled into the groove, so that the container body and the lid are firmly joined together. Has been
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an inkjet printer to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, an ink jet printer 1 to which the present invention is applied prints an image or a character by discharging ink onto a recording paper as an object. The ink jet printer 1 is a so-called line type printer in which ink ejection holes are provided in accordance with the printing width of recording paper.
[0015]
The inkjet printer device 1 includes an inkjet print head cartridge (hereinafter, referred to as a head cartridge) 2 for discharging ink, and a printer main body 3 to which the head cartridge 2 is mounted. In the inkjet printer device 1, the head cartridge 2 is detachable from the printer main body 3, and an ink tank 11 serving as an ink supply source is detachable from the head cartridge 2. That is, in the printer 1, the head cartridge 2 and the ink tank 11 are handled as consumables and can be replaced.
[0016]
First, a head cartridge 2 that can be attached to and detached from a printer main body 2 that constitutes the above-described inkjet printer device 1 will be described with reference to the drawings.
[0017]
The head cartridge 2 discharges ink, which is a conductive liquid, into fine particles by, for example, an electrothermal conversion method or an electromechanical conversion method, and sprays ink droplets onto a recording medium of recording paper. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the head cartridge 2 has a cartridge body 31 in which the ink tank 11 which is a container filled with the ink 4 is mounted.
[0018]
As shown in FIG. 4, the ink tank 11 is formed by, for example, injection molding a resin material or the like, and has a substantially rectangular shape having substantially the same size as the width of the recording paper used in the longitudinal direction. And is detachable from the cartridge body 31.
[0019]
Specifically, the ink tank 11 includes an ink storage unit 12 that stores the ink 4, an ink supply unit 13 that supplies the ink 4 from the ink storage unit 12 to the cartridge body 31, and air from the outside into the ink storage unit 12. An external communication hole 14 for taking in air, an air introduction pipe 15 for introducing air taken in from the external communication hole 14 into the ink container 12, and the ink 4 is temporarily supplied between the external communication hole 14 and the air introduction pipe 15. An ink storage section 16 for storing the ink, a seal 17 for preventing ink from leaking from the external communication hole 14 to the outside, a locking projection 18 and an engagement step 19 for fixing the ink tank 11 to the cartridge main body 31, A terminal unit 20 for detecting the remaining amount of the ink 4 in the tank 11 and an identification protrusion 21 for identifying the ink tank 11 are provided.
[0020]
The ink storage section 12 forms a space for storing the ink 4 using a highly airtight material. The ink storage section 12 is formed in a substantially rectangular shape, and is formed such that the dimension in the longitudinal direction is substantially the same as the dimension in the width direction of the recording paper to be used, ie, the dimension in the direction orthogonal to the recording paper feed direction. I have. The ink container 12 is formed such that the inner surface in contact with the ink has a smaller surface roughness than the outer surface, so that minute foreign substances such as dust do not remain when cleaning the inside.
[0021]
The ink supply unit 13 is provided at a substantially central portion below the ink storage unit 12. The ink supply unit 13 is a substantially convex nozzle that communicates with the ink storage unit 12, and the tip of the nozzle is fitted into a connection supply unit 37 of the cartridge body 31, which will be described later. Connected to main body 31. Note that the bottom surface of the ink storage unit 12 is formed so that the center where the ink supply unit 13 is provided is the deepest, and the stored ink concentrates on the ink supply unit 13.
[0022]
When the ink tank 11 is mounted on the mounting part 32, the connection supply part 37 provided on the mounting part 32 of the ink head cartridge 2 is smoothly connected to the ink supply port 13b provided at the end of the ink supply part 13. It is formed so as to increase in diameter while being linear or curved toward the distal end portion so as to fit into.
[0023]
Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the ink supply unit 13 includes a bottom surface 13a of the ink tank 11, a supply port 13b for supplying the ink 4, a valve 13c for opening and closing the supply port 13b, and a valve 13c. It has an energizing coil spring 13d and an opening / closing pin 13e for opening and closing the valve 13c. Before the ink tank 11 is mounted on the cartridge main body 31, the ink supply section 13 is biased in a direction in which the valve 13c closes the supply port 13d by the biasing force of the coil spring 13d, as shown in FIG. The mouth 13d is closed. When the ink tank 11 is mounted on the cartridge main body 31, the ink supply section 13 pushes up and down the open / close pin 13e by an upper portion of a connection supply section 37 of the cartridge main body 31 described later, as shown in FIG. The valve 13c is pushed up against the urging force of 13d to open the supply port 13b. As a result, the ink supply unit 13 of the ink tank 11 is mounted on the connection supply unit 37, and the ink storage unit 12 communicates with an ink storage unit 51 of the cartridge main body 31, which will be described later, so that the ink 4 can be supplied.
[0024]
In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, when the ink tank 11 is pulled out from the connection supply unit 37, the ink supply unit 13 closes the supply port 13b by the operation opposite to the above-described operation. . This prevents the ink 4 in the ink container 12 from leaking even when the tip of the ink supply unit 13 faces downward immediately before the ink tank 11 is mounted on the cartridge main body 31. . Further, when the ink tank 11 is pulled out from the cartridge body 31, the valve 13c immediately closes the supply port 13b, so that the ink 4 can be prevented from leaking from the tip of the ink supply unit 13.
[0025]
The external communication hole 14 is a vent that takes in air from outside the ink tank 11 into the ink container 12. The external communication hole 14 corresponds to the amount of the ink 4 in the ink storage unit 12 reduced when the ink 4 flows down from the ink storage unit 12 to the cartridge main body 31 when the ink tank 11 is mounted on the cartridge main body 31. It is provided on the outer peripheral surface of the ink tank 11 or the like in order to take the minute air into the ink tank 11 from outside.
[0026]
The air introduction pipe 15 is provided so as to extend from the external communication hole 14 to the inside of the ink container 12, communicates the ink container 12 with the external communication hole 14, and takes in air taken in from the external communication hole 14. Is introduced into the ink container 12. Thus, in the ink tank 11, even when the ink 4 is supplied to the cartridge main body 31 when the ink container 11 is attached to the cartridge main body 31 and the inside of the ink containing section 12 is depressurized due to the decrease of the ink 4, air is introduced. Since the air is introduced into the ink storage section 12 by the tube 15, the internal pressure is maintained in an equilibrium state, so that the ink 4 can be appropriately supplied to the cartridge main body 31.
[0027]
The ink reservoir 16 is provided in the middle of the air introduction pipe 15, and when the ink 4 leaks from the air introduction pipe 15 communicating with the ink storage section 12, the ink 4 is prevented from flowing out to the outside. Is temporarily stored.
[0028]
Specifically, the ink tank 11 is in a state where there is no ink 4 in the ink storage unit 16 at normal temperature and normal pressure. However, in the ink tank 11, when a decrease in the external pressure or a rise in the external temperature occurs, the air in the ink storage section 12 expands, and the expanded air transfers the ink 4 from the ink storage section 12 through the air introduction pipe 15. And is pushed out to the ink storage unit 16. At this time, in the ink tank 11, the ink 4 pushed out from the ink storage unit 12 is stored in the ink storage unit 16, so that it is possible to prevent the ink 4 from leaking out of the external communication hole 14.
[0029]
The ink storage section 16 is provided in the middle of the air introduction pipe 15, and forms a substantially rhombus-shaped internal space having a longer diagonal line as a longitudinal direction of the ink storage section 12. The top of the ink reservoir 16 is communicated with the outside via the external communication hole 14, and the bottom of the ink reservoir 16 is communicated with the ink storage via the air introduction pipe 15. I have. This makes it possible to temporarily store the ink that has flowed back from the ink storage unit 12 through the air introduction pipe 15 and return the ink to the ink storage unit 12 side again without leaking from the external communication hole 14. Further, the air introduction pipe 15 is provided so as to be located above the ink supply unit 13 so that the ink in the ink storage unit 16 can be efficiently supplied to the ink supply unit even when the remaining amount of ink in the ink storage unit 12 becomes small. 13 can be supplied.
[0030]
The seal 17 is a member that prevents the ink 4 from leaking to the outside of the ink tank 11 even when the ink 4 flows backward to the external communication hole 14 at the time of shipping or the like. In use, the seal 17 is peeled from the ink container 12 so as to open the external communication hole 14. Of course, since the external communication hole 14 is provided on the upper surface of the ink containing section 12, the ink does not leak outside from the external communication hole 14 during use.
[0031]
As shown in FIG. 7, the locking projection 18 is a projection provided on one side surface of the ink tank 11 in the longitudinal direction, and is provided with an engagement hole 34 a formed in a latch lever 34 of the cartridge body 31 described later. Engage with. The locking projection 18 is formed as a plane whose upper surface is substantially perpendicular to the side surface of the ink container 12, and whose lower surface is formed to be inclined from the side surface toward the upper surface.
[0032]
As shown in FIG. 8, the engaging step 19 is provided on the upper surface of the ink tank 11 on the side opposite to the side on which the locking projection 18 is provided, and has an inclined surface that makes one end contact with the upper surface of the ink tank 11. 19a, and a flat surface 19b in contact with the other end of the inclined surface 19a and parallel to the upper surface. The ink tank 11 is provided with the engagement step 19 so that the height of the side surface provided with the flat surface 19 b is lower than the height of the side surface provided with the locking projection 18. The engaging step 19 is engaged with an engaging piece 33 of the cartridge body 31 described later. The engagement step portion 19 is provided on the side surface on the insertion end side when inserted into the mounting portion 32 of the head cartridge 2, and engages with the engaging piece 33 on the mounting portion 32 side to mount the ink tank 11. It serves as a rotation fulcrum when mounted on the part 32.
[0033]
As shown in FIG. 8, the terminal portion 20 is an electrode terminal arranged in the height direction on the side surface of the ink tank 11 on which the engaging step portion 19 is provided. From the ink tank 11. The terminal section 20 is connected to an ink remaining amount detection section 36 of the cartridge body 31 described later. That is, here, a pair of terminals facing the inside of the ink container 12 are provided in three stages in the height direction. The resistance of the pair of terminals facing the inside of the ink container 12 is small when the terminal is immersed in the ink inside the ink container 12 because the ink has conductivity. On the other hand, when the amount of ink in the ink storage unit 12 decreases and the pair of terminals facing the inside of the ink storage unit 12 are exposed to air, the resistance value increases.
[0034]
In such a terminal section 20, when the ink in the ink containing section 12 is full, the resistance between the terminals in all stages becomes small. Then, as the ink is used, the resistance value between the terminals sequentially changes from the top to the bottom. Here, the remaining amount of ink in the ink storage unit 12 can be detected by the ink remaining amount detecting unit 36 detecting that the resistance value of each stage increases. The number of terminals 20 provided in the height direction of the ink storage unit 20 is not limited to three, but may be two. If more accurate remaining amount detection is to be performed, the number of terminals may be reduced. What is necessary is just to increase it further.
[0035]
Since the terminal portion 20 is drawn out from the inside of the ink tank 11, it is fixed with an adhesive so that the ink 4 inside does not leak. At this time, the terminal section 20 has an internal pressure of, for example, 150 mmH. 2 It is designed so that the ink 4 does not leak if it is O or less.
[0036]
The identification projection 21 is a projection for identifying the type of the ink tank 11, and is inserted into an identification recess 43 of the cartridge body 31 described later.
[0037]
Here, specific types of the ink tank 11 include, for example, ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k corresponding to four colors of yellow, cyan, magenta, and black, as shown in FIG. By mounting all of these ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k on the cartridge main body 31, the head cartridge 2 is adapted for color printing. Here, since the ink tank 11 usually consumes the largest amount of black ink during printing, it is assumed that the ink tank 11k has a larger capacity of the ink storage unit 12 than the other ink tanks 11y, 11m, and 11c. Have been. Since all of the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k are mounted on the cartridge main body 31, there is a possibility that the mounting positions may be mistaken when mounting the ink tanks 11 on the cartridge main body 31.
[0038]
Therefore, the identification protrusion 21 is positioned at each of the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k in accordance with the identification recess 43 so that each of the ink tanks 11 is surely mounted at a predetermined position as described above. Are different.
[0039]
When manufacturing the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k, the identification protrusions 21 are formed so as to have a plurality of protrusions at the same position, and then each of the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k. It is preferable to cut off the protrusions at different positions. By forming the identification protrusions 21 in this manner, the same process can be performed up to the process of cutting out the protrusions described above without manufacturing the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k all in separate processes. Manufacturing efficiency can be improved.
[0040]
The ink tank 11 configured as described above includes the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k corresponding to the respective colors as described above. Each of the ink tanks 11 is mounted on the cartridge main body 31 constituting the head cartridge 2, and the ink 4 is stored in the cartridge main body 2. 31 side.
[0041]
By the way, as shown in FIG. 23, the above-described ink tank 11 has a container body 22 having an opening on one surface and a lid 23 for closing the opening of the container body 22. The ink storage portion 12 that stores the above-described ink 4 is formed by joining and integrating the lid 22 and the lid 23.
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 24, the container body 22 is formed by injection-molding a plastic-based material having ink resistance, such as polypropylene. The container body 22 has a substantially rectangular box shape with one surface as an opening 22a, and is formed in a long shape corresponding to the width direction of the recording paper. The container body 22 is formed such that the inner surface in contact with the ink has a smaller surface roughness than the outer surface.
[0043]
On the inner surface of the container body 22, a rising peripheral wall 24 that forms the above-described ink storage section 16 is provided upright so as to surround a substantially central portion of the bottom surface in a substantially rhombic shape. Further, an engagement projection 25 is formed at the tip of the rising peripheral wall 24 so as to be engaged with an engagement hole 28 on the lid 23 described later. Further, inside the container body 22, the above-described external communication hole 14 is formed so as to communicate with the inside of the rising peripheral wall 24, and the above-described air introduction pipe 15 is formed between the outside communication hole 14 and the inside of the rising peripheral wall 24. It is formed so as to communicate with the outside.
[0044]
A pair of positioning projections 26 are formed on the inner surface of the container main body 22 so as to be positioned outside the rising peripheral wall 24 and engage with positioning holes 30 on the lid 23 described later. The container main body 22 is provided with a plurality of holes 27 located near the external communication hole 14 and on both sides of the external communication hole 14 for cleaning the inside described later.
[0045]
On the other hand, as shown in FIGS. 25 and 26, the lid 23 is formed by injection molding the same material as the container body 22, that is, a plastic material such as polypropylene having ink resistance. The lid 23 has a substantially rectangular flat plate shape and a shape corresponding to the opening 22 a of the container body 22. Further, the lid 23 is formed such that the inner surface in contact with the ink has a smaller surface roughness than the outer surface.
[0046]
The lid 23 is formed with an engagement hole 28 into which the above-described engagement protrusion 25 on the container body 22 is engaged in a substantially rhombic shape along the shape of the rising peripheral wall 24. The lid 23 is provided with a plurality of connecting portions 29 that connect the inside and the outside separated by the engaging holes 28 at predetermined intervals. In addition, a pair of positioning holes 30 are provided on the inner surface of the lid 23 to be engaged with the pair of positioning protrusions 26 on the container body 22 described above.
[0047]
Then, as shown in FIG. 27, when the lid 23 closes the opening 22a of the container main body 22, the engagement protrusion 25 on the container main body 22 side and the pair of positioning protrusions 26 are formed. , And are engaged with the engagement hole 28 and the pair of positioning holes 30 on the lid 23 side, respectively.
[0048]
Here, as shown in FIG. 28, the container body 22 and the lid 23 are formed with stepped portions 22b and 23a along their joint portions, and a groove 11a is formed between the stepped portions 22b and 23a. Is formed. Also, as shown in FIG. 29, the container body 22 and the lid 23 are formed with step portions 22c and 23b along the engagement portion between the engagement protrusion 25 and the engagement hole 28, and these step portions are formed. A groove 11b is formed between the portions 22c and 23b.
[0049]
As shown in FIGS. 23 and 30, the container body 22 and the lid 23 are formed of the same material as the container body 22 and the lid 23 described above in the groove 11a formed along the joint therebetween. The resin 5 is joined and integrated by injection filling. As shown in FIGS. 23 and 31, the container body 22 and the lid 23 are formed by injection-filling the resin 5 into a groove 11b formed along the engagement portion between the engagement protrusion 25 and the engagement hole 28. Thus, the above-described ink storage section 16 is formed. When filling the grooves 11a and 11b with the resin 5, the opening 22a of the container body 22 is positioned and fixed by one of the molds with the lid 23 closed, and the resin 5 is poured into the lid 23 side. The other mold in which the flow path is formed is arranged, and the resin 5 is injected and filled into the grooves 11a and 11b between the mold and the lid 23.
[0050]
As described above, in the ink tank 11, the groove 11 a formed along the joint portion between the container body 22 and the lid 23 and the engagement portion between the engagement protrusion 25 and the engagement hole 28 are formed. By injecting and filling the groove 11b with the resin 5 made of the same material as the above-described container body 22 and lid 23, the container body 22 and lid 23 can be firmly joined and integrated.
[0051]
Further, the ink tank 11 can be collected and reused after the ink in the ink container 12 has been exhausted. Therefore, in the ink tank 11, after cleaning after manufacturing or use, the ink is filled. Specifically, the ink tank 11 is filled with a surfactant or the like as a cleaning agent from the plurality of holes 27 described above, and is cleaned by ultrasonic cleaning or the like. By repeating such washing a plurality of times, dust, residual ink and the like in the ink tank 11 are removed. After the washing, the ink tank 11 is dried, and then the plurality of holes 27 of the ink tank 11 are sealed with a cap or a seal.
[0052]
Incidentally, the container body 22 and the lid 23 described above are formed by injection molding such that the inner surface forming the ink tank 11 has a smaller surface roughness than the outer surface, and the inner surface has a surface roughness R. max Is set to 6.3 μm or less so as to make it difficult for dust and the like to adhere, and the outer surface has a surface roughness R max Is set to a standard value of about 12 to 25 μm.
[0053]
As described above, in order to make the inner surfaces of the above-described container body 22 and lid 23 smaller in surface roughness than the outer surface, for example, the container body 22 and the lid 23 are injected using a pair of molding dies. At the time of molding, the inner surface of one of the molds for molding the inner surfaces of the container body 22 and the lid 23 is mirror-finished to reduce the surface roughness of the inner surfaces of the container body 22 and the lid 23 to be molded. It is possible to make it smaller than the side. In the blow molding, the surface roughness R of the inner surface of the ink tank 11 max Is difficult to be 6.3 μm or less.
[0054]
Here, the ink tank in which the inner surfaces of the container body and the lid are smaller in surface roughness than the outer surface as in the present invention, and the inner surfaces of the container body and the lid have the same surface roughness as the outer surface as in the related art. An ink tank was prepared. Then, for each of the ink tank of the present invention and the conventional ink tank, the number of dusts remaining after cleaning the inside of the ink tank was measured. Hereinafter, the measurement results are shown in Table 1.
[0055]
[Table 1]
Figure 2004209662
[0056]
Table 1 shows that the number of dust particles remaining after the first cleaning and the number of dust particles remaining after the fifth cleaning are shown when the number of dust particles having a size of 5 μm or more before the cleaning in the ink tank is 60,000 or more. Shows the number. The surface roughness of the inner surface of the ink tank of the present invention is about 6.3 μm by injection molding, and the surface roughness of the inner surface of the conventional ink tank is about 25 μm by blow molding.
[0057]
From the measurement results in Table 1, in the conventional ink tank, the number of dusts remaining after the first cleaning was 20,000 to 60,000, and the number of dusts remaining after the fifth cleaning was 7,000. On the other hand, in the ink tank of the present invention, the number of dusts remaining after the first cleaning is 4500 to 4800, and it can be seen that more dusts are removed at once than in the conventional case. Further, the number of dusts remaining after the fifth cleaning was 500, which indicates that the number of dusts was significantly reduced as compared with the conventional case.
[0058]
As described above, in the ink tank 11, since the inner surface in contact with the ink is formed so as to have a smaller surface roughness than the outer surface, dust and the like hardly adhere to the inner surface. It is possible to appropriately and easily remove dust and residual ink attached to the inner surface.
[0059]
As shown in FIGS. 2 and 3, the cartridge main body 31 to which the ink tank 11 is mounted has a mounting portion 32 to which the ink tank 11 is mounted, an engagement piece 33 for fixing the ink tank 11, and a latch. The lever 34, an urging member 35 for urging the ink tank 11, an ink remaining amount detecting unit 36 for detecting the remaining amount of ink in the ink tank 11, and the ink 4 are supplied by being connected to the ink supply unit 13. A connection supply section 37; ink detection sections 38 and 39 for detecting the presence or absence of the ink 4 in the connection supply section 37; a handle section 40 for removing the cartridge main body 31 from the printer main body 3; And a head cap 42 for protecting the head chip 41.
[0060]
The mounting portion 32 to which the ink tank 11 is mounted has a substantially concave shape so that the ink tank 11 is mounted. Here, four ink tanks 11 are housed in parallel. Since the ink tank 11 is accommodated in the mounting portion 32, the mounting portion 32 is provided to be long in the print width direction, similarly to the ink tank 11.
[0061]
As shown in FIG. 9, the mounting portion 32 is a portion where the ink tank 11 is mounted. The mounting portion 32y where the yellow ink tank 11y is mounted, and the mounting portion 32m where the magenta ink tank 11m is mounted. , A mounting portion 32c to which the cyan ink tank 11c is mounted, and a mounting portion 32k to which the black ink tank 11k is mounted. Have been.
[0062]
As described above, the black ink tank 11k has a large inner volume of the ink 4, so that the width in the vertical direction with respect to the longitudinal direction is provided wider than the other ink tanks 11y, 11m, and 11c. The width of the mounting portion 32k is also wider than the other mounting portions 32y, 32m, and 32c.
[0063]
As shown in FIG. 10, the engaging piece 33 provided at the opening end of the mounting portion 32 is provided at one longitudinal edge of the mounting portion 32 and engages with the engaging step 19 of the ink tank 11. . Specifically, the engagement piece 33 is engaged with the engagement step 19 of the ink tank 11, as shown in FIG. The ink tank 11 is inserted obliquely into the mounting portion 32 with the engagement step 19 side of the ink tank 11 as an insertion end, and the engagement position between the engagement step 19 and the engagement piece 33 is used as a rotation fulcrum. As shown in FIG. 11, the side of the ink tank 11 where the engagement step 19 is not provided can be rotated toward the mounting portion 32, and can be mounted on the mounting portion 32 as shown in FIG. it can. Thereby, the ink tank 11 can be easily mounted on the mounting section 32.
[0064]
As shown in FIGS. 10 and 12, the latch lever 34 is provided on a side surface opposite to the engagement piece 33 of the mounting portion 32, that is, on the other side surface in the longitudinal direction, and has a substantially rectangular engagement. It has a hole 34a. The latch lever 34 is formed such that its base end is integrally provided on the bottom side of the side surface of the other end in the longitudinal direction that constitutes the mounting portion 32, and its distal end side is elastically displaced in a direction approaching or separating from this side surface. An engagement hole 33a is formed on the distal end side. The latch lever 34 is elastically displaced in the direction of arrow A shown in FIG. 10 at the same time when the ink tank 11 is mounted on the mounting portion 32, and the engagement hole 34 a engages with the locking projection 18 of the ink tank 11. As described above, the urging force acts in the direction opposite to the direction of the arrow A, so that the ink tank 11 mounted on the mounting portion 32 does not drop off from the mounting portion 32.
[0065]
When the ink tank 11 is removed, the latch lever 34 is elastically displaced in the direction of arrow A, so that the engagement state between the engagement hole 34a and the locking projection 18 is released, and the ink tank 11 is removed. It becomes possible.
[0066]
The biasing member 35 is a biasing member that biases the ink tank 11 on the bottom surface on the side surface corresponding to the engaging step 19 of the ink tank 11 in a direction in which the ink tank 11 is removed. The urging member 35 is, for example, a leaf spring that is elastically displaceable in a direction in which the ink tank 11 is removed. The biasing member 35 bends the leaf spring, presses the bottom surface of the ink tank 11 at the top formed by bending, and removes the ink tank 11 mounted on the mounting portion 32 from the mounting portion 32. It is urged in the direction. Accordingly, the urging member 35 presses the bottom surface of the ink tank 11 in a direction in which the ink tank 11 is detached when the ink tank 11 is detached from the mounting portion 32 by elastically displacing the latch lever 34. Can be easy.
[0067]
As shown in FIG. 13, the ink remaining amount detection unit 36 includes a pair of three conductive members 36a, 36b, and 36c for detecting the remaining amount of the ink 4 in the ink tank 11 stepwise. The detection section is connected to a conductor plate 36d connected to a control circuit (not shown), and is provided in the mounting sections 32y, 32m, 32c, and 32k of the ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k for the respective colors.
[0068]
When the ink tank 11 is mounted on the head cartridge 2, the ink remaining amount detection unit 36 contacts and is electrically connected to the terminal units 20 arranged side by side in the height direction of the side surface inside the ink tank 11. When the ink tank 11 is installed, the ink remaining amount detection unit 36 is pressed by an elastic body (not shown) that urges the ink tank 11 side. The terminal portion 20 is securely brought into contact with the terminal portion 20 so as to be electrically connected thereto.
[0069]
Such an ink remaining amount detecting unit 36 detects the electric resistance value between the pair of members 36a, 36b, 36c so that a control circuit described later detects the remaining amount of the ink 4 in the ink tank 11. More specifically, in the ink remaining amount detecting unit 36, since the ink 4 in the ink tank 11 has conductivity, the electric power between the pair of members 36a, 36b, 36c depends on the remaining amount of the ink 4 in the ink tank 11. The resistance values are different. That is, in the ink remaining amount detecting unit 36, the detected electric resistance value decreases if the ink 4 is present in the ink tank 11, and the detected electric resistance value increases if the ink 4 is absent because the air is an insulating substance. I try to detect that.
[0070]
The connection supply section 37 is connected to the ink supply section 13 and forms a supply path for supplying the ink 4 to the head chip 41. The connection supply section 37 positions the ink tank 11 by engaging with the ink supply section 13 of the ink tank 11 when the ink tank 11 is mounted. The connection supply section 37 is formed so as to be reduced in diameter toward the front end in order to easily fit the ink supply section 13.
[0071]
In the above example, the example in which the ink supply unit 13 is formed so as to increase in diameter toward the distal end and the connection supply unit 37 is formed so as to reduce in diameter toward the distal end is described. The diameter portion and the reduced diameter portion of the connection supply portion 37 may be provided in any one of them. The same effect can be obtained even if the in-supply portion 13 is a reduced diameter portion and the connection supply portion 37 is an enlarged diameter portion.
[0072]
Here, the configuration of the connection supply unit 37 will be specifically described. As shown in FIG. 14, the connection supply unit 37 includes an ink reservoir 51 that stores the ink 4 supplied from the ink tank 11, and a connection supply unit 37. And a filter 53 for removing impurities in the ink 4 and a valve mechanism 54 for opening and closing a supply path to the head chip 41 side.
[0073]
The ink reservoir 51 is a space that is connected to the ink supply unit 13 and stores the ink 4 supplied from the ink tank 11.
[0074]
The seal member 52 is a seal member provided at the upper end of the ink reservoir 51. When the ink supply unit 13 of the ink tank 11 is connected to the ink reservoir 51 of the connection supply unit 37, the ink 4 leaks to the outside. This is a sealing member that seals the space between the ink reservoir 51 and the ink supply unit 13 so as not to cause the problem.
[0075]
The filter 53 is a filter for removing dirt such as dust and dirt mixed into the ink 4 when the ink tank 11 is attached or detached. The filter 53 is provided below the ink detectors 38 and 39.
[0076]
As shown in FIGS. 15 and 16, the valve mechanism 54 includes an inflow passage 61 to which ink is supplied from the ink reservoir 51, an ink chamber 62 into which the ink 4 flows from the inflow passage 61, and an ink chamber 62 from which the ink 4 flows. , An opening 64 provided to divide the ink chamber 62 into the inflow path 61 and the outflow path 63, a valve 65 for opening and closing the opening 64, and biasing the valve 65. And a negative pressure adjusting screw 67 for adjusting the strength of the spring 66, a valve shaft 68 connected to the valve 65, and a diaphragm 69 connected to the valve shaft 68.
[0077]
The ink inflow path 61 is a supply path that connects the ink 4 in the ink storage section 12 of the ink tank 11 to the ink storage section 12 via the ink storage section 51 so that the ink 4 can be supplied to the head chip 41. The ink inflow path 61 extends from the bottom surface of the ink reservoir 51 to the ink chamber 62.
[0078]
The ink chamber 62 is a substantially rectangular parallelepiped ink storage chamber formed integrally with the inflow path 61, the ink outflow path 63, and the opening 64. The ink 4 flows from the inflow path 61 through the opening 64. As a result, the ink 4 flows out from the outflow channel 63.
[0079]
The ink outflow path 63 is a supply path through which the ink 4 is supplied from the ink chamber 62 through the opening 64 and further connected to the head chip 41. The ink outflow passage 63 extends from the bottom surface side of the ink chamber 62 to the head chip 41.
[0080]
The valve 65 is a valve that opens and closes an opening 64 that is divided between the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63. The valve 65 moves up and down by the urging force of the spring 66, the restoring force of the diaphragm 69 connected via the valve shaft 68, and the negative pressure of the ink 4 on the outflow passage 63 side. When located at the lower end, the valve 65 closes the opening 64 so as to divide the ink chamber 62 into the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63, and stops the supply of the ink 4. When located at the upper end, the valve 65 enables the supply of the ink 4 to the head chip 41 without dividing the ink chamber 62 into the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63.
[0081]
The material constituting the valve 65 is not limited, but is preferably formed of, for example, a rubber elastic body, a so-called elastomer, since it has a high blocking property.
[0082]
The spring 66 is a compression coil spring that urges the valve 65 downward by the urging force, and is attached so as to connect between the upper surface of the valve 65 and the upper surface of the ink chamber 62.
[0083]
The negative pressure adjusting screw 67 is a screw for adjusting the urging force of the spring 66, and the urging force of the spring 66 can be adjusted by adjusting the negative pressure adjusting screw 67. Thus, the negative pressure adjusting screw 67 can adjust the negative pressure of the ink 4 that operates the valve 65 that opens and closes the opening 64.
[0084]
The valve shaft 68 is a shaft provided so as to move by connecting a valve 65 connected to one end and a diaphragm 69 connected to the other end.
[0085]
The diaphragm 69 is a thin elastic plate having an urging force and connected to the other end of the valve shaft 68. The diaphragm 69 has one main surface on the outflow path 63 side of the ink chamber 62 and another main surface in contact with the outside air, and is elastically displaced toward the outside air and the outflow path 63 by the atmospheric pressure and the negative pressure of the ink 4.
[0086]
In the valve mechanism 54 described above, the valve 65 is pressed so as to close the opening 64 of the ink chamber 62 by the urging force of the spring 66 and the urging force of the diaphragm 69. Then, when the ink 4 is ejected from the head chip 41, the negative pressure of the ink 4 in the ink chamber 62 on the side of the outflow path 63 divided into the openings 64 increases. Then, the diaphragm 69 is pushed up by the atmospheric pressure due to the negative pressure of the ink 4, and pushes up the valve 65 together with the valve shaft 68. At this time, the opening 64 between the inflow path 61 side and the outflow path 63 side of the ink chamber 62 is opened, and the ink 4 is supplied from the inflow path 61 side to the outflow path 63 side. Then, the negative pressure of the ink 4 decreases, the diaphragm 69 returns to the original shape by the restoring force, and the valve 65 is pulled down together with the valve shaft 68 by the urging force of the spring 66 so that the ink chamber 62 is closed. As described above, in the valve mechanism 54, when the negative pressure of the ink 4 increases each time the ink 4 is discharged, the above-described operation is repeated.
[0087]
In the connection supply unit 37, when the ink 4 in the ink storage unit 12 is supplied to the ink chamber 62, the ink 4 in the ink storage unit 12 decreases. The ink enters the ink tank 11. The air that has entered the ink tank 11 is sent above the ink tank 11. As a result, the state returns to a state before the ink 4 is ejected from the nozzles 104a of the head chip 41, which will be described later, and the state becomes an equilibrium state. At this time, an equilibrium state is established in a state where the ink 4 hardly exists in the air introduction pipe 15.
[0088]
The connection supply unit 37 may be configured such that a tip (not shown) also serves as the opening / closing pin 13 e of the ink supply unit 13. In this case, when the ink tank 11 is mounted on the cartridge body 31, The unit pushes up the valve 13c of the ink supply unit 13 described above to enable the supply of the ink 4.
[0089]
As described above, the connection supply unit 37 can supply an appropriate amount of the ink 4 from the ink tank 11 to the head chip 41.
[0090]
The ink detection units 38 and 39 are a pair of conductive linear members that detect the presence or absence of the ink 4 in the connection supply unit 37. The ink detection units 38 and 39 are disposed such that the tips face the connection supply unit 37. I have. The ink detectors 38 and 39 are provided on the side surface of the ink reservoir 51 of the connection supply unit 37 so as to penetrate from the inside of the connection supply unit 37 to the outside, and are connected to the head chip 41, respectively.
[0091]
The ink detection units 38 and 39 are provided above the filter 53 in the connection supply unit 37. This is to prevent the negative pressure of the ink 4 on the head chip 41 side from increasing when the amount of the ink 4 becomes equal to or less than the filter 53, thereby preventing the device from malfunctioning. The ink detectors 38 and 39 detect the ink 4 on the ink tank 11 side with respect to the filter 53, thereby preventing the ink 4 from disappearing from the filter 53 on the head chip 41 side.
[0092]
Further, the ink detecting units 38 and 39 can detect the remaining amount of the ink 4 in the ink tank 11 in more detail by using the ink detecting unit 38 and the ink remaining amount detecting unit 36 in combination. Specifically, in the ink detectors 38 and 39, since the ink 4 has conductivity, the electric resistance between the two differs depending on the presence or absence of the ink 4 in the connection supply unit 37. That is, in the ink detection units 38 and 39, the detected electric resistance value decreases if the ink 4 is present in the connection supply unit 37, and if the ink 4 is absent, the detected electric resistance value is large because air is an insulating substance. Become.
[0093]
As described above, the ink detectors 38 and 39 can detect the presence or absence of the ink 4 in the connection supply unit 37 even when there is no remaining amount of the ink 4 in the ink tank 11. The remaining amount of the ink 4 can be detected more accurately.
[0094]
The handle portion 40 facilitates removal of the cartridge body 31 when the cartridge body 31 needs to be replaced due to wear or the like, or when the ink jet printer device 1 is repaired.
[0095]
The head chip 41 has a number of nozzles 104a, which are ink ejection holes for ejecting the ink 4 supplied from the connection supply unit 37.
[0096]
The head cap 42 is a cover provided to protect the head chip 41, and is opened and closed by a head cap opening and closing mechanism 83 of the printer main body 3 described below when the ink 4 is ejected. As shown in FIG. 2, the head cap 42 has a groove 71 provided in the opening and closing direction, and a cleaning roller 72 provided in the longitudinal direction and absorbing excess ink attached to the ejection surface 41 a of the head chip 41. I have.
[0097]
The head cap 42 is opened and closed along the groove 71 during the opening and closing operation. At this time, the cleaning roller 72 rotates while abutting on the ejection surface 41 a of the head chip 41, thereby absorbing excess ink 4. Then, the ejection surface 41a of the head chip 41 is cleaned. As the cleaning roller 72, for example, a member having high water absorption is used. Further, the head cap 42 prevents the ink 4 in the head chip 41 from drying.
[0098]
The above-described head chip 41 includes a circuit board 101 serving as a base, a heating resistor 102 for heating the ink 4, and a film 103 for preventing the ink 4 from leaking, as shown in FIG. And a nozzle sheet 104 provided with a large number of nozzles 104a for discharging the ink 4, an ink pressurizing chamber 105 surrounded by the nozzle sheet 104 and supplying the ink 4, and supplying the ink to the ink pressurizing chamber 105. And an ink flow path section 106.
[0099]
The circuit board 101 is made of a semiconductor substrate such as silicon. A heating resistor 102 is formed on one main surface 101a of the circuit board 101. The heating resistor 102 and a control circuit (not shown) on the circuit board 101 are connected to each other. It is connected. The control circuit includes a logic IC (Integrated Circuit), a driver transistor, and the like.
[0100]
The heating resistor 102 generates heat by electric power supplied from the control circuit, and heats the ink 4 in the ink pressurizing chamber 105 to increase the internal pressure. The heated ink is discharged from a nozzle 104a provided on a nozzle sheet 104 described later.
[0101]
The film 103 is laminated on one main surface 101a of the circuit board 101. The film 103 is made of, for example, an exposure-curable dry film resist. After being laminated on substantially the entire main surface 101a of the circuit board 101, an unnecessary portion is removed by a photolithography process to form a predetermined shape. . Thus, the film 103 is formed so as to surround the periphery of each heating resistor 102 in a substantially concave shape. A portion surrounding the heating resistor 102 by the film 103 forms a part of the ink pressurizing chamber 105.
[0102]
The nozzle sheet 104 is a sheet-like member on which nozzles 104 a for discharging the ink 4 are formed, and is stacked on the film 103 on the side opposite to the circuit board 101. The nozzle 104 a is a hole opened in a circular shape in the nozzle sheet 104, and is arranged so as to be located below each heating resistor 102. The nozzle sheet 104 forms a part of the ink pressurizing chamber 105.
[0103]
The ink pressurizing chamber 105 is a space surrounded by the circuit board 101, the heating resistor 102, the film 103, and the nozzle sheet 104. The ink 4 supplied from the ink flow path 106 is heated by the heating resistor 102. Increase internal pressure.
[0104]
The ink flow path 106 is communicated with the outflow path 63 of the connection supply section 37 described above, and forms a flow path for sending the ink 4 supplied from the connection supply section 37 to each of the ink pressurizing chambers 105.
[0105]
In the head chip 41 configured as described above, as shown in FIG. 14, for example, the ink flow path portions 106 corresponding to the yellow, magenta, cyan, and black ink tanks 11 respectively extend in the width direction of the recording paper. As shown in FIG. 18, the nozzles 104a are arranged substantially linearly in the printing width direction in correspondence with the ink flow passages 106 to which the inks 4 of the respective colors are supplied.
[0106]
Specifically, connection supply units 37 corresponding to the respective colors are provided immediately below the yellow, magenta, cyan, and black ink tanks 11y, 11m, 11c, and 11k. Since the portion 106 is provided over the printing width of the recording paper, the head chip 41 has the nozzles 104a of each color on the ejection surface 41a along the ink flow path portion 106.
[0107]
In the head chip 41, the nozzles 104a of the respective colors are arranged substantially on a straight line. However, a predetermined number of nozzles 104a are provided as a set, and the set of the nozzles 104a is provided so as to be arranged back and forth in the printing direction.
[0108]
In such a head chip 41, the ink pressurizing chamber 105 is pressurized by the heating resistor 102, and the ink droplet i is ejected to the recording paper.
[0109]
The principle in which the head chip 41 discharges the ink droplet i in the cartridge body 31 having such a configuration will be described.
[0110]
First, a current pulse is applied to the heating resistor 102 selected by a command from a control circuit (not shown) for a short time, for example, about 1 to 3 microseconds, so that the heating resistor 102 is rapidly heated. As a result, as shown in FIG. 19, an ink bubble B is generated at a portion in contact with the heating resistor 102, and as shown in FIG. Ink 4 is displaced. As a result, an ink droplet i having the same volume as the displaced ink 4 at the portion in contact with the nozzle 104a is ejected from the nozzle 104a and landed on a recording paper target.
[0111]
When the ink droplet i is ejected, the same amount of ink 4 as the amount ejected into the ink pressurizing chamber 105 that ejected the ink droplet i is immediately replenished from the ink flow path portion 106, as shown in FIG. Then, it returns to the original state. The ink 4 is supplied from the ink tank 11 through the connection supply unit 37.
[0112]
Before the ink 4 is ejected from the nozzle 104a, that is, before ink bubbles are generated in the ink pressurizing chamber 105, the ink liquid level inside the air introduction pipe 15 of the ink tank 11 and outside the air introduction pipe 15 are the same. When this happens, the ink 4 is in an equilibrium state.
[0113]
Here, the operation of mounting the ink tank 11 on the cartridge body 31 will be described. When the ink tank 11 is mounted on the cartridge body 31, the engagement step 19 of the ink tank 11 is engaged with the engagement piece 33, and the ink tank 11 is rotated so that the engagement piece 33 becomes a pivot point. By rotating, the locking projection 18 is engaged with the engagement hole 34 a of the latch lever 34. At this time, when the urging member 35 urges the ink tank 11 in the removing direction, the ink tank 11 is fixed to the cartridge main body 31.
[0114]
The cartridge main body 31 is provided with a connection supply section 37 connected to the ink supply section 13 at a portion corresponding to the ink supply section 13 of the ink tank 11 when the ink tank 11 is mounted. The connection supply unit 37 is formed so as to protrude from an engagement hole 13f provided in a part of the bottom surface portion from above the head chip 41 provided on the bottom surface portion in the mounting portion 32 of the cartridge body 31, and has a convex shape. It is a convex ink supply adjusting unit that engages with the ink supply port 13b, and forms an ink supply path to the head chip 41 of the inkjet print head.
[0115]
As described above, in the ink jet printer 1, the ink tank 11 can be easily attached to and detached from the mounting portion 32 of the head cartridge 2, and can be appropriately positioned and fixed.
[0116]
In addition, in the ink jet printer device 1, since the latch lever is not required for the ink tank 11 that is consumed in a short cycle, the handling of the ink tank 11 becomes easy, and the manufacturing cost of the ink tank 11 can be reduced.
[0117]
In the head cartridge 2, since the head chips 41 corresponding to the respective colors have the linear nozzles 104a, the ink flow path portions 106 corresponding to the respective colors extend in the width direction of the recording paper. In order to efficiently supply the ink 4 to such a head chip 41, it is preferable that a connection supply unit 37 for supplying the ink 4 is provided substantially at the center in the width direction, and the supply unit 13 of the ink tank 11 is accordingly provided. Is also substantially at the center in the width direction.
[0118]
In such a head cartridge 2, in order to reduce the size of the head chip 41, the line of the nozzle 104 a corresponding to each color and the interval between the ink flow path portions 106 on the nozzle 104 a are narrowed, and the connection and supply corresponding to each color The interval between the parts 37 is also reduced.
[0119]
Therefore, the shape of the ink tank 11 is most preferably extended in the width direction of the recording paper, as described above, from the viewpoint of the capacity of the ink 4. By forming the ink tank 11 in such a shape, the height and thickness of the ink tank 11 can be suppressed and the capacity of the ink 4 can be secured.
[0120]
Since the head cartridge 2 uses the above-described ink tank 11 extending in the width direction of the recording paper, the head cartridge 2 is provided at one end in the longitudinal direction of the ink tank 11 when the attached printer main body 3 is inclined. If the remaining amount of the ink 4 is detected only by the remaining ink amount detecting unit 36 in contact with the terminal unit 20, the detection error may increase. However, in the head cartridge 2, the presence or absence of the ink 4 is detected more accurately by the ink detectors 38 and 39 in the connection supply unit 37 as well as the ink remaining amount detector 36, so that the remaining amount of the ink 4 is more accurately detected. Can be detected.
[0121]
Next, the printer main body 3 constituting the ink jet printer 1 to which the head cartridge 2 configured as described above is mounted will be described with reference to the drawings.
[0122]
As shown in FIG. 1, the printer main body 3 includes a head cartridge mounting portion 81 in which the head cartridge 2 is mounted, a head cartridge attaching / detaching mechanism 82 for attaching / detaching the head cartridge 2, and a head cap opening / closing mechanism for opening / closing the head cap. 83, a paper feeding / discharging mechanism 84 for feeding / discharging the recording paper, a paper feed port 85 for supplying the recording paper to the paper feeding / discharging mechanism 84, and a paper discharging port 86 from which the recording paper is output from the paper feeding / discharging mechanism 84. And
[0123]
The head cartridge mounting portion 81 is a concave portion in which the head cartridge 2 is mounted, and the head cartridge 2 can be attached and detached by the head cartridge attaching / detaching mechanism 82.
[0124]
The head cartridge attachment / detachment mechanism 82 is a mechanism for attaching / detaching the head cartridge 2 to / from the head cartridge attachment unit 81, and is configured to fix and open the head cartridge 2 by, for example, a lever or the like.
[0125]
The head cap opening / closing mechanism 83 has a drive unit that opens and closes the head cap 42 of the head cartridge 2, and opens the head cap 42 when printing is performed so that the chip head 41 is exposed to recording paper. When the printing is completed, the head cap 42 is closed to protect the chip head 41.
[0126]
The paper supply / discharge mechanism 84 has a drive unit for transporting the recording paper, transports the recording paper supplied from the supply port 85 to the chip head 41 of the head cartridge 2, and removes the recording paper from which the ink 4 has been discharged. The paper is conveyed to the paper discharge unit 85 and output to the outside of the apparatus. The paper supply port 85 is an opening for supplying recording paper to the paper supply / discharge mechanism 84, and can stack a plurality of recording papers on a tray 85a or the like and stock them. The recording paper from which the ink 4 has been discharged is conveyed by the paper supply / discharge mechanism 84 and discharged from the paper discharge port 86.
[0127]
Next, a control circuit of the ink jet printer 1 configured as described above will be described with reference to the drawings. A control circuit for controlling each unit in the ink jet printer 1 may be provided in either the head cartridge 2 or the printer main body 3, but the following description will be made assuming that the control circuit is provided in the head cartridge 2.
[0128]
As shown in FIG. 21, the control circuit includes a printer driving unit 111 that drives each driving unit of the printer main body 3, a head driving unit 112 that drives the heating resistor 102 of the head chip 41 corresponding to each color ink 4, and A warning unit 113 for warning the remaining amount of the ink 4 of each color; an input / output terminal 114 for inputting / outputting a signal to / from an external device; a ROM (Read Only Memory) 115 storing a control program and the like; A RAM (Random Access Memory) 116 from which a control program or the like is read out, and a control unit 117 that controls each unit.
[0129]
The printer driving unit 111 drives the head cap opening and closing mechanism 83 based on the control signal from the control unit 117 to open and close the head cap 42. Further, based on a control signal from the control unit 117, the printer driving unit 111 drives the paper supply / discharge mechanism 84 to feed recording paper from the paper supply port 85 of the printer main body 3, and after recording, from the paper discharge port 86. Discharge paper.
[0130]
The head driving unit 112 drives the heating resistor 102 of the chip head 41 corresponding to each color, and discharges the ink 4 of each color from a desired nozzle 104a.
[0131]
The warning unit 113 is a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display), and displays information such as a printing condition, a printing state, and a remaining amount of ink. In addition, the warning unit 113 may be a voice output unit such as a speaker, for example, and in this case, outputs information such as a print condition, a print state, and a remaining amount of ink by voice. Note that the warning unit 113 may be configured to have both a display unit and a sound output unit.
[0132]
The input / output terminal 114 enables information such as the above-described printing conditions, printing status, remaining ink amount, and the like to be transmitted to an external information processing device 118 or the like via an interface. The input / output terminal 114 receives a control signal for outputting information such as the above-described printing conditions, printing status, remaining ink amount, and image data from an external information processing device 118 or the like. Here, the above-described information processing device 118 is an electronic device such as a personal computer and a PDA (Personal Digital Assistant).
[0133]
As the input / output terminal 114 connected to the information processing device 118 or the like, for example, a serial interface or a parallel interface can be used as an interface, and specifically, a USB (Universal Serial Bus), RS232C, IEEE (Institute of Electrical and Electronic) Engineers) 1394 or the like. In addition, the input / output terminal 114 may perform data communication from the interface by either wired communication or wireless communication. The wireless communication standards include IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, and the like.
[0134]
The ROM 115 is a memory such as an Erasable Programmable Read-Only Memory (EP-ROM), and stores a program for each process performed by the control unit 117. The stored program is loaded into the RAM 116 by the control unit 117.
[0135]
The RAM 116 stores programs read from the ROM 115 by the control unit 117 and various states of the ink jet printer 1.
[0136]
For example, a network such as the Internet may be interposed between the input / output terminal 114 and the information processing device 118. In this case, the input / output terminal 114 is, for example, a LAN (Local Area Network) or an ISDN (Integrated Services Digital Network). ), XDSL (Digital Subscriber Line), FTTH (Fiber To The Home), CATV (Community Antenna TeleVision), BS (Broadcasting Satellite), etc. Data can be transmitted and received by various protocols.
[0137]
The control unit 117 is based on image data and control signals input from the input / output terminal 114, changes in the electric resistance value by the ink detection units 38 and 39, changes in the electric resistance value by the ink remaining amount detection unit 36, and the like. , To control each part. The control unit 117 reads out such a processing program from the ROM 115 and stores it in the RAM 116, and performs each processing based on the program.
[0138]
Specifically, the control unit 117 constitutes a detection unit that detects a change in the electric resistance value between the ink detection units 38 and 39, which is a pair of conductive lines, via the head chip 41. By detecting the change, it is detected whether or not the ink detection units 38 and 39 are immersed in the ink 4, thereby determining the presence or absence of the ink 4 in the connection supply unit 37. That is, the control unit 117 determines whether or not the resistance values of the ink detection units 38 and 39 are equal to or greater than the threshold.
[0139]
The controller 117 determines that there is no ink 4 in the ink tank 11 when the electrical resistance value is equal to or more than the threshold value and it is determined that there is no ink 4 in the connection supply unit 37.
[0140]
In this case, the control unit 117 controls the printer driving unit 111 and the head driving unit 112 to display a message indicating that there is no ink 4 in the warning unit 113, that is, to display a warning, and to prohibit the printing operation. I do.
[0141]
Further, the control unit 117 detects a change in the electric resistance value of the ink remaining amount detecting unit 36, and when it is detected that the electric resistance value has changed, the ink tank 11 of the terminal unit 20 in which the electric resistance value has changed. Different levels of the remaining ink level are displayed on the warning unit 113 in accordance with the position in the height direction. That is, the control unit 117 determines whether or not the electric resistance value between the pair of terminals provided in a plurality of stages in the height direction of the ink tank 11 has changed and has exceeded a threshold value.
[0142]
Further, when the information processing apparatus is connected to the input / output terminal 114 via the interface, the control unit 117 outputs information on the absence of ink and information on the remaining amount of ink from the input / output terminal 114 to external information via the interface. Control to output to the processing device.
[0143]
In the control circuit configured as described above, the program is stored in the ROM 115. However, the medium for storing the program is not limited to the ROM. For example, an optical disk on which the program is recorded, a magnetic disk, Various recording media such as disks, magneto-optical disks, and IC cards can be used. In this case, the control circuit is configured to be connected to drives for driving various recording media and to read programs from these recording media.
[0144]
Hereinafter, each operation of the control circuit will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This operation is executed based on the processing of a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the control unit 117 based on a program stored in a storage unit such as the ROM 115.
[0145]
First, in step S101, the control unit 117 detects a change in the electric resistance value of the ink remaining amount detecting unit 36, and when it is detected that the electric resistance value has changed, the control unit 117 detects the change in the electric resistance value of the ink remaining amount. Different levels of remaining ink are displayed on the warning unit 113 in accordance with the position of the ink tank 11 in the height direction on the conductor plate of the amount detector 36. That is, in this case, since the remaining ink level detecting unit 36 is provided in three levels in the height direction of the ink tank 11, the warning level can be displayed on the warning unit 113 in three levels. When the ink in the ink dunk 11 is full, the control unit 117 determines that the electric resistance values of the ink remaining amount detection units 36 in all the stages are smaller than the threshold value. Display that there is. Then, when the ink is used and the electric resistance value of the ink remaining amount detecting unit 36 at the uppermost stage changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning unit 113 indicates that the ink level has decreased by one level. When the ink is further used and the electric resistance value of the middle ink remaining amount detecting unit 36 changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning unit 113 displays that the ink level is further reduced by one level. Further, when the ink is used and the electric resistance value of the ink remaining amount detecting unit 36 at the lowermost level changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning unit 113 displays that the remaining ink amount is small.
[0146]
Next, in step S102, the control unit 117 determines whether or not the amount of the ink 4 in the connection supply unit 37 is equal to or less than a predetermined amount, that is, whether or not the ink is in an out-of-ink state. In step S103, the warning is displayed on the warning unit 113, that is, a warning is displayed. In step S104, the printing operation is prohibited.
[0147]
With the above-described processing, the ink-jet printer 1 to which the present invention is applied is provided with the ink supply adjustment unit 37 from the inside of the ink supply adjustment unit 37 on the side of the connection supply unit 37 which is the ink supply path from the ink tank 11 to the head cartridge 2. Ink detectors 38 and 39, which are at least one pair of conductive wires penetrating outside of the ink tank 11, detect a change in the electric resistance value between the ink detectors 38 and 39 and variously determine the absence of ink in the ink tank 11. In addition, since the warning display is performed, it is possible to accurately notify the replacement timing of the ink tank 11 even if the ink discharge amount changes according to the use environment such as the use temperature.
[0148]
As described above, in the ink tank 11 to which the present invention is applied, fine dust and the like hardly adhere to the inner surface, and even if the dust and the like adhere to the ink tank 11 or the residual ink remains, the ink tank 11 can be easily cleaned. Can be removed. Therefore, in the ink tank 11, it is possible to reduce the number of times of cleaning and reduce the cost, and it is possible to reuse the ink tank 11.
[0149]
In addition, in the ink jet printer 1, if the ink tank 11 to which the present invention is applied is mounted on the head cartridge 1 and used, when the ink 4 is ejected from the nozzle 104 a of the head chip 41, Dust can make it possible to avoid the problem that the ejection of the ink 4 becomes unstable and the print quality is reduced, and the nozzle 104a is clogged.
[0150]
In the above-described inkjet printer device 1, the head cartridge 2 is detachable from the printer main body 3. However, the present invention is not limited to this, and the head chip 41 and the like are fixed to the main body portion 3. It can also be applied when
[0151]
Also, in the above-described ink jet printer device 1, the electrothermal conversion method in which the head chip 41 heats the ink 4 by the heating resistor 102 has been described, but an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element that mechanically pushes the ink 4 by a piezoelectric element. May be used as a head chip.
[0152]
Further, in the above-described ink jet printer device 1, the head cartridge 2 provided with the head chip 41 and the like is detachable from the printer main body 3, but the present invention is not limited to this, and the head chip 41 and the like are not limited thereto. Can be applied to the case where is provided in the printer main body 3.
[0153]
Furthermore, the present invention is not limited to the ink tank applied to the ink jet printer device, but can be widely applied to other devices that discharge a small amount of liquid. Specifically, for example, the present invention is mounted on a liquid ejecting apparatus that ejects a very small amount of DNA or the like in a liquid or ejects a liquid containing conductive particles for forming a wiring pattern of a printed wiring board. It may be applied to a liquid tank.
[0154]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid tank of the present invention, dust and the like hardly adhere to the inner surface, and dust and residual liquid and the like adhered to the inner surface can be appropriately and easily removed by washing. It is possible to reuse the liquid tank, and in a liquid discharge head using the liquid tank, avoid unstable discharge of liquid from the discharge holes or clogging of the discharge holes due to dust or the like entering the liquid. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an ink jet printer device according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of an ink jet print head cartridge included in the ink jet printer device.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ink jet print head cartridge included in the ink jet printer device.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ink tank mounted on a head cartridge.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state in which a supply port of a supply unit of an ink tank mounted on the head cartridge is closed.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state in which a supply port of a supply unit of an ink tank mounted on a head cartridge is opened.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an engagement protrusion of an ink tank mounted on a head cartridge.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a terminal portion of an ink tank mounted on a head cartridge.
FIG. 9 is a plan view illustrating the configuration of a head cartridge.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an inkjet print head cartridge included in the inkjet printer device.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ink jet print head cartridge included in the ink jet printer device, illustrating an operation when an ink tank is mounted.
FIG. 12 is a view for explaining a latch lever of the ink jet print head cartridge provided in the ink jet printer device.
FIG. 13 is a plan view illustrating a configuration of an ink remaining amount detection unit in the head cartridge.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ink tank and a head cartridge.
FIG. 15 is a sectional view for explaining a valve mechanism in a connection supply section of the head cartridge.
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a valve mechanism in a connection supply section of the head cartridge.
FIG. 17 is a sectional view for explaining a head chip of the head cartridge.
FIG. 18 is a plan view illustrating a head chip of a head cartridge.
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a state in which bubbles are generated in the head chip of the head cartridge.
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a state in which ink droplets are ejected by generated bubbles in a head chip of the head cartridge.
FIG. 21 is a block diagram illustrating a control circuit of the inkjet printer.
FIG. 22 is a flowchart illustrating a control method of the inkjet printer.
FIG. 23 is a perspective view showing a state in which a container body and a lid constituting an ink tank are joined and integrated.
FIG. 24 is a perspective view of the container body as viewed from the inner surface side.
FIG. 25 is a perspective view of the lid viewed from the inner surface side.
FIG. 26 is a perspective view of the lid viewed from the outer surface side.
FIG. 27 is a perspective view showing a state in which an opening of the container main body is closed by a lid.
FIG. 28 is a line segment X in FIG. 1 -X 1 Cross section by '.
FIG. 29 is a line segment Y in FIG. 1 -Y 1 Cross section by '.
30 is a line segment X in FIG. 2 -X 2 Cross section by '.
FIG. 31 is a line segment Y in FIG. 2 -Y 2 Cross section by '.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 inkjet printer device, 2 head cartridge, 3 printer body, 4 ink, 5 resin, 11 ink tank, 11 a, 11 b groove, 12 ink storage unit, 13 ink supply unit, 13 a bottom surface, 13 b supply port, 13 c valve, 13 d coil spring , 13e opening / closing pin, 14 external communication hole, 15 air introduction pipe, 16 ink storage section, 17 seal, 18 locking projection, 19 engagement step, 19a slope, 19b plane, 20 terminal, 21 identification projection , 22 container body, 23 lid, 24 rising peripheral wall, 25 engaging projection, 26 positioning projection, 28 engaging hole, 30 positioning hole, 31 cartridge body, 32 mounting section, 33 engaging piece, 34 latch lever, 34a engagement hole, 35 urging member, 36 ink remaining amount detecting section, 37 connection supply section, 38, 39 ink detecting section, 40 handle section, 4 Head chip, 42 head cap, 43 identification recess, 51 ink reservoir, 52 seal member, 53 filter, 54 valve mechanism, 61 inflow path, 62 ink chamber, 63 outflow path, 64 opening, 65 valve, 66 spring, 67 Negative pressure adjusting screw, 68 valve shaft, 69 diaphragm, 71 groove, 72 cleaning roller, 81 head cartridge mounting section, 82 head cartridge attaching / detaching mechanism, 83 head cap opening / closing mechanism, 84 paper feeding / discharging mechanism, 85 paper feeding port, 86 discharging Paper mouth, 101 circuit board, 101a one main surface, 102 heating resistor, 103 film, 104 nozzle sheet, 104a nozzle, 105 ink pressurizing chamber, 106 ink flow path section, 111 printer drive section, 112 head drive section, 113 Warning unit, 114 input / output terminal, 115 ROM, 116 RAM, 117 control unit , 118 Information processing device

Claims (3)

液体を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体タンクにおいて、
上記液体が収容される液体収容部と、
上記液体収容部に収容された液体を上記液体吐出ヘッドに供給する液体供給部とを備え、
上記液体収容部は、一面を開口部とする容器本体と、上記容器本体の開口部を閉塞する蓋体とが接合一体化されてなり、
上記容器本体及び上記蓋体は、上記液体収容部を形成する内面が外面よりも表面粗さが小さくなるように射出成形によって形成されており、互いの接合部分に沿って形成された溝部に樹脂が射出充填されることによって接合一体化されていることを特徴とする液体タンク。
In a liquid tank for supplying liquid to a liquid discharge head that discharges liquid,
A liquid storage section in which the liquid is stored,
A liquid supply unit that supplies the liquid stored in the liquid storage unit to the liquid ejection head,
The liquid container is formed by joining and integrating a container body having an opening on one surface and a lid closing the opening of the container body,
The container body and the lid are formed by injection molding such that an inner surface forming the liquid storage portion has a smaller surface roughness than an outer surface, and a resin formed in a groove formed along a joint portion between the container body and the lid. Characterized by being integrated by being injected and filled.
上記液体収容部を外部と連通させる外部連通孔と、
上記外部連通孔から上記液体収容部の内部へと延長して設けられ、上記外部連通孔より取り込まれる外部の空気を上記液体収容部へと導く空気導入管と、
上記空気導入管の中途部に設けられ、上記空気導入管を通して上記液体収容部から逆流した液体を一時的に貯留する液体貯留部とを備え、
上記容器本体は、内面に所定の領域に亘って周囲を囲むように立設された立上り周壁と、上記立上り周壁の先端部に上記蓋体に向かって突出形成された係合突部とを有し、
上記蓋体は、上記係合突部が係合される係合孔を有し、
上記容器本体及び上記蓋体は、上記係合孔に上記係合突部が係合された状態で記係合突部と上記係合孔との係合部分に沿って形成された溝部に樹脂が射出充填されることによって上記液体貯留部を形成していることを特徴とする請求項1記載の液体タンク。
An external communication hole for communicating the liquid container with the outside,
An air introduction pipe that is provided extending from the external communication hole to the inside of the liquid storage unit, and guides external air taken in from the external communication hole to the liquid storage unit,
A liquid storage unit that is provided in the middle of the air introduction pipe and temporarily stores the liquid that has flowed back from the liquid storage unit through the air introduction pipe,
The container main body has a rising peripheral wall provided on an inner surface thereof so as to surround a predetermined area, and an engaging projection formed at a tip end of the rising peripheral wall toward the lid. And
The lid has an engagement hole with which the engagement protrusion is engaged,
The container body and the lid are formed in a groove formed along an engagement portion between the engagement projection and the engagement hole in a state where the engagement projection is engaged with the engagement hole. The liquid tank according to claim 1, wherein the liquid storage portion is formed by injection-filling.
上記容器本体及び蓋体は、上記液体収容部を形成する内面の表面粗さRmaxが6.3μm以下であることを特徴とする請求項1記載の液体タンク。The container body and the lid, the liquid tank according to claim 1, wherein the surface roughness R max of the inner surface defining the liquid storage portion is less than 6.3 [mu] m.
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