JP2004216761A - インクタンクおよびインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】顔料インクにおける顔料粒子の分離、沈降を防止可能なインクタンクを提案すること。
【解決手段】インクタンク５は、インクジェットヘッド４が搭載されているキャリッジ３に搭載されて、印字幅方向Ｘに往復移動する。顔料インクが貯留されているインクタンク５の各インク室２１〜２４にはそれぞれ顔料インクの攪拌機構３０が内蔵されている。攪拌機構３０は、インクタンク５の移動に伴って、慣性力によって揺動中心軸３１を中心として左右に揺動する軸状錘３２と、この軸状錘３２と一体となって左右に揺動する３枚のフィン３３を備えている。インクタンク５が移動するとフィン３３が左右に揺動して、顔料インクを攪拌する。専用機を用いてインクタンク５を振動あるいは反転させることなく、顔料インクを攪拌してその品質低下を防止できる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は顔料インクが充填されたインクタンク、および顔料インクを用いて印字を行うインクジェットプリンタに関するものである。さらに詳しくは、顔料インクの顔料粒子の分離・沈降に起因する品質劣化を防止可能な機構を備えたインクタンク、および当該インクタンクをインクジェットヘッドと共に印字幅方向に往復移動させながら印字を行うインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタとしては顔料インクを用いて印字を行うものが知られており、かかるインクジェットプリンタに搭載されるインクタンクでは、顔料インクの顔料粒子が沈降してインク品質が劣化する惧れがある。例えば、インクジェットプリンタが長期間使用されずに放置された場合には、インクタンクの底面側に顔料粒子が沈降して、インクタンク内に顔料粒子の濃度勾配が発生する。インクタンクのインク取り出し口がインクタンク底面に形成されている場合には、長期間放置された後の印字では、インクタンク底面側の過度に濃いインクが供給されてしまうので、印字品位が悪化してしまう。一方、顔料インクが充填されたインクタンクの場合においても、長期間放置された後に、インクジェットプリンタに装着して使用する際に、過度に濃いインクあるいは過度に薄いインクが供給されて印字品位が悪化する惧れがある。
【０００３】
従来においては、かかる顔料インクの品質劣化に起因する印字品位の劣化などを防止するために、顔料粒子の分離、沈降が発生したインクが使用されないように、インクタンクの表面に品質保証期限を表示している。あるいは、下記の特許文献に記載されているように、インクタンクの反転、インクタンクを超音波振動させて、顔料インクを攪拌することで、顔料粒子の分離、沈降を解消するようにしている。
【０００４】
【特許文献】
特開２００１−３２２２９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、劣化した顔料インクの使用をインクタンクに付されている品質保証期限表示により回避する方法では、表示を見落とす場合があり、根本的な解決策ではない。また、インクタンクを反転させたり、超音波振動を与える方法では、そのための装置が大掛かりとなり、実用的でない。
【０００６】
本発明の課題は、キャリッジに搭載されてインクジェットヘッドと共に印字幅方向にインクタンクが往復移動することに着目し、このインクタンクの移動を利用して顔料インクを攪拌して顔料粒子の分離、沈降を解消可能なインクタンクを提案することにある。
【０００７】
また、本発明の課題は、かかる顔料インクの攪拌機構を備えたインクタンクをインクジェットヘッドと共に印字幅方向に往復移動させて印字を行うインクジェットプリンタを提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のインクタンクは、顔料インクが貯留されるインク室と、インクタンクの移動に伴って発生する慣性力を利用して、前記インク室内の顔料インクを攪拌する攪拌機構とを有していることを特徴としている。
【０００９】
ここで、前記攪拌機構として、前記インク室内においてインクタンクの移動に伴って揺動可能に配置された錘と、前記インク室内において前記錘と一体となって揺動する攪拌部材とを備えた構成のものを用いることができる。インクタンクが移動すると、インク室内において錘が揺動し、これと一体となっている攪拌部材も揺動する。攪拌部材の揺動によってインク室内の顔料インクが攪拌されて、顔料粒子の分離状態、沈降状態が解消される。
【００１０】
また、前記攪拌機構として、インクタンクの移動に伴って所定の移動軌跡に沿って移動可能な移動体を備えた構成のものを用いることができる。この場合には、インクタンク移動方向に傾斜する方向に延びる移動体移動路を形成し、前記移動体を前記移動体移動路に沿って往復移動させるようにすることが望ましい。インクタンクが移動すると、それに伴って移動体が所定の移動軌跡に沿って移動して、当該移動軌跡を規程している移動体移動路の端に衝突する。インクタンクが逆方向に移動すると、移動体は逆方向に移動して反対側の端に衝突する。移動体を所定の質量のものとしておけば、移動体の衝突によってインクタンクには振動が加わり、インク室内の顔料インクが攪拌され、顔料粒子の分離状態や沈降状態が解消される。また、移動体およびその移動部分を、インク室内に設ける必要がないので、インク室内に攪拌機構を配置する場合に比べて、インク充填効率を高めることができる。
【００１１】
次に、前記攪拌機構としては、インクタンクの移動に伴って、前記顔料インクが慣性力によって前記インク室内を移動可能な攪拌路を備えた構成のものを用いることもできる。この場合には、錘や移動体などが移動することがないので、インクタンク全体の慣性力を低減できる。
【００１２】
次に、本発明は、インクジェットヘッドを印字幅方向に往復移動させながら、前記印字幅方向に直交する方向に搬送される記録媒体に印字を行うインクジェットプリンタにおいて、前記インクジェットヘッドと共に往復移動するインクタンクを備えており、前記インクタンクが上記構成の攪拌手段を備えたインクタンクであることを特徴としている。
【００１３】
本発明のインクジェットプリンタにおいては、搭載されているインクタンク内の顔料インクが印字動作中に攪拌される。よって、顔料粒子が分離、沈降して、印字の濃度むらが発生して印字品位が劣化するという弊害を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜図３を参照して、本発明を適用したインクジェットプリンタの第１の実施の形態を説明する。
【００１５】
（全体構成）
図１は本実施の形態に係るインクジェットプリンタを示す構成図である。この図を参照して説明すると、インクジェットプリンタ１は、印字幅方向Ｘに架け渡したキャリッジガイド軸２に沿って往復移動可能なキャリッジ３と、このキャリッジ３に下向き状態に搭載されたインクジェットヘッド４とを有している。キャリッジ３には、インクタンク５が着脱可能に搭載されている。キャリッジ３の下側にはプラテンローラ６が配列されており、このプラテンローラ６によって印字幅方向Ｘとは直交する方向Ｙに搬送される記録紙７（記録媒体）に対して、インクジェットヘッド４を印字幅方向Ｘに往復移動させながら印字が行われる。
【００１６】
図２はキャリッジ３の断面構成を示す説明図であり、図３はキャリッジ３に搭載されているインクタンク５を示す説明図である。キャリッジ３は上方に開口しているキャリッジケース１１と、このキャリッジケース１１の内部に配置されたインクタンク装着部１２とを有している。インクタンク装着部１２の底面には上方に向けて４本のインク供給針１３ａ〜１３ｄが配列されている。インクタンク５には４つのインク室２１〜２４が形成されており、各インク室には例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの顔料インクが充填されている。各インク室２１〜２４の底面にはインク取り出し口２１ａ〜２４ａが形成されており、インクタンク５をインクタンク装着部１２に上側から差し込むことにより装着すると、各インク取り出し口２１ａ〜２４ａに、対応するインク供給針１３ａ〜１３ｄが差し込まれて、各インク室２１〜２４からインクジェットヘッド４へのインク供給経路が形成されるようになっている。
【００１７】
なお、インクタンク５の装着および固定は、タンクケース１１に対して上下方向に回動自在に取り付けた装着レバー１４を用いて行われる。インクタンク装着部１２にインクタンク５を入れた後に、装着レバー１４を押し下げると、インクタンク５が押し込まれて装着状態になる。装着レバー１４の先端部分にはタンクケース１１の側に形成した係合部１５にロック可能な突起１４ａが形成されており、係合部１５に突起１４ａをロックすることにより、インクタンク５がインクタンク装着部１２にロックされた状態が形成される。
【００１８】
次に、インクタンク５の各インク室２１〜２４には、インクタンク５の移動に伴って発生する慣性力を利用して貯留されている顔料インクを攪拌可能な攪拌機構が内蔵されている。各インク室２１〜２４に内蔵されている攪拌機構は同一であるので、インク室２１の攪拌機構について説明する。本例の攪拌機構３０は、揺動中心軸３１と、軸状錘３２と、複数枚、例えば３枚のフィン３３を備えている。揺動中心軸３１は、インク室２１内における長手方向の一端に垂直に配置されており、その上下の端が、インクタンク５の底板部分５１および天板部分５２に取り付けた軸受３４、３５によって回転自在の状態で支持されている。この揺動中心軸３１からは３本の水平連結軸３６、３７、３８が延びており、これらの水平連結軸３６〜３８の先端には軸状錘３２が垂直に取り付けられている。これら水平連結軸３６〜３８に、それぞれ湾曲状のフィン３３が取り付けられている。
【００１９】
ここで、各インク室２１〜２４はキャリッジ移動方向（印字幅方向Ｘ）に直交する方向に延びている。従って、各インク室２１〜２４内において、攪拌機構３０の軸状錘３２も、揺動中心軸３１に対してキャリッジ移動方向に直交する方向に離れた位置に配置されている。
【００２０】
このように構成したインクジェットプリンタ１では、記録紙７をＹ方向に搬送しながら、キャリッジ３に搭載されているインクジェットヘッド４およびインクタンク５を印字幅方向Ｘに往復移動させて、記録紙７の表面に印字が行われる。
インクタンク５が印字幅方向Ｘに移動すると、各インク室２１〜２４に内蔵されている攪拌機構３０によって、各インク室２１〜２４内の顔料インクが攪拌される。
【００２１】
すなわち、インクタンク５が移動すると、軸状錘３２は、その慣性力によって、揺動中心軸３１を中心として移動方向とは反対方向に揺動する。インクタンク５は往復移動するので、軸状錘３２は揺動中心軸３１を中心として左右に揺動する。軸状錘３２と共に３枚のフィン３３も左右に揺動する。これらのフィン３３が左右に揺動することによって、各インク室２１〜２４内の顔料インクが攪拌される。従って、顔料インクの顔料粒子が各インク室２１〜２４の底面部分に沈降した状態が解消され、顔料インクの濃度が均一化される。よって、専用機を用いてインクタンク５を振動あるいは反転させることにより顔料インクを攪拌する必要がない。
【００２２】
また、かかるインクタンク５をインク供給源として用いるインクジェットプリンタ１においては、濃度の異なる顔料インクがインクヘットヘッド４の側に供給され、印字品位が劣化するという弊害が発生正しない。
【００２３】
（攪拌機構の別の例）
図４にはインクタンクの各インク室に配置される攪拌機構の第２の実施の形態を示す説明図である。この図に示すインクタンク５Ａの基本的構造は上記のインクタンク５と同一であるので対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。本例のインクタンク５Ａにおいては、底板部分５１における各インク室２１〜２４の底面部分に、キャリッジ移動方向（Ｘ）に対してほぼ４５度の角度で傾斜した方向に直線状に延び、上部が開口している球状錘移動空間５４（移動体移動路）が形成されている。本例では各インク室２１〜２４の底面部分にそれぞれ３本の球状錘移動空間５４が形成されている。各球状錘移動空間５４には球状錘５３（移動体）が移動自在の状態で収容されている。
【００２４】
更に詳述すると、球状錘移動空間５４の深さは球状錘５３の直径の略２／３程度であり、従って球状錘５３は球状錘移動空間５４からその一部が突出している。また、球状錘移動空間５４の上面の開口部は球状錘５３の直径よりやや小さく形成され、その内部は球状錘５３の直径より大きく形成されているので、球状錘５３は、球状錘移動空間５４で移動自在且つ離脱不可の状態で取り付けられている。尚、球状錘５３は、インクに侵食されずインクに悪影響なく比重の重いステンレススチール等の材質が望ましい。
【００２５】
この構成の攪拌機構を備えたインクタンク５Ａでは、当該インクタンク５Ａがキャリッジ３によって方向Ｘに沿って往復移動すると、慣性力によって、各球状錘５３は球状錘移動空間５４の内部を往復移動する。これら球状錘５３の移動に伴って球状錘移動空間５４のインクが押し出されるとともに、インク室２１〜２４内のインクが球状錘移動空間５４に移動することからタンク、各インク室２１〜２４内の顔料インクが攪拌される。また、球状錘移動空間５４は移動方向Ｘに対して斜め方向としてあるので、球状錘５３の移動に伴ってインクタンク５Ａは前後左右に揺動して、効率良く顔料インクが攪拌される。この攪拌機構では、インク室２１〜２４のインク貯留部分に配置される部品が球状錘５３のみで構造が簡単であるという利点がある。
【００２６】
なお、本実施の形態では、錘が移動しやすいように形状が球状の球状錘５３としたが、他に、円柱や角柱などの移動体を用いることができ、使用する移動体に対応した移動体移動路を形成すればよい。その場合、円柱等の長さを変えることにより錘の重さ、すなわち慣性力を調整できることから、インクタンクの移動スピードに最適な錘とする効果もある。
【００２７】
また、移動体移動路は、移動方向Ｘに平行な方向とすることも可能である。その場合、前述の円柱や角柱状の錘の上部にインクを撹拌するための板状のフィンを設ければ、撹拌効果を向上させることができる。移動体経路が移動方向Ｘに対して斜めに設けられてあった場合で移動する円柱状の錘にフィンを設けると、撹拌効果は更に向上する。
【００２８】
更に、球状錘移動体空間５４を移動体と嵌合する形状としておけば空間に出入りするインク量が多くなるので望ましいが、それに限定されるものではなく、例えば、撹拌効果が悪化するが角型の溝と球の移動体の組み合わせであっても構わない。
【００２９】
次に、図５には第３の実施の形態として攪拌機構のさらに別の例を示してある。この図に示す攪拌機構は各インク室２１〜２４に内蔵された攪拌器７０から構成されており、攪拌器７０には、インクタンク５Ｃの移動に伴って各インク室２１〜２４に貯留されている顔料インクが所定の経路に沿って矢印で示すように移動する攪拌路が構成されている。攪拌路を適切に構成しておくことにより、インクタンク５Ｃの移動に伴って各インク室２１〜２４内の顔料インクが攪拌され、その濃度分布が均一化される。なお、インクタンク５Ｃ自体は上記のインクタンク５と同様な構成とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクタンクタンクにおいては、当該インクタンクタンクの移動に伴って発生する慣性力を利用してインク室に貯留されている顔料インクを攪拌可能な攪拌機構が備わっている。従って、本発明のインクタンクは、インクジェットプリンタのキャリッジに搭載されて印字幅方向に往復移動すると、インク室内の顔料インクが攪拌され、顔料粒子の分離、沈降が解消され、その品質劣化を防止できる。
【００３１】
また、本発明のインクジェットプリンタでは、品質が劣化した顔料インクがインクジェットヘッドに供給されないので、良好な印字品位を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能なインクジェットプリンタの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドおよびインクタンクが搭載されたキャリッジの断面構成を示す説明図である。
【図３】図１のインクタンクの攪拌機構を示すための説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の攪拌機構を備えたインクタンクを示す説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の攪拌機構を備えたインクタンクを示す説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ、２ キャリッジガイド軸、３ キャリッジ、４ インクジェットヘッド、５、５Ａ、５Ｂ インクタンク、７ 記録紙、１１ キャリッジケース、１２ インクタンク装着部、１３ａ〜１３ｄ インク供給針、２１〜２４ インク室、３０ 攪拌機構、３１ 揺動中心軸、３２ 軸状錘、３３ フィン、３４、３５ 軸受、３６、３７、３８ 水平連結軸、５３ 球状錘、５４ 球状錘移動空間、７０ 攪拌器

Claims (7)

1. 顔料インクが貯留されるインク室と、
   インクタンクの移動に伴って発生する慣性力を利用して、前記インク室内の顔料インクを攪拌する攪拌機構とを有しているインクタンク。
2. 請求項１において、
   前記攪拌機構は、前記インク室内においてインクタンクの移動に伴って揺動可能に配置された錘と、前記インク室内において前記錘と一体となって揺動する攪拌部材とを備えていることを特徴とするインクタンク。
3. 請求項１において、
   前記攪拌機構は、インクタンクの移動に伴って所定の移動軌跡に沿って移動可能な移動体を備えていることを特徴とするインクタンク。
4. 請求項３において、
   前記攪拌機構は、インクタンク移動方向に対して斜め方向に延びる移動体移動路を備え、前記移動体は前記移動体移動路に沿って往復移動可能であることを特徴とするインクタンク。
5. 請求項１において、
   前記攪拌機構は、インクタンクの移動に伴って、前記顔料インクが慣性力によって前記インク室内を移動可能な攪拌路を備えていることを特徴とするインクタンク。
6. インクジェットヘッドを印字幅方向に往復移動させながら、前記印字幅方向に直交する方向に搬送される記録媒体に印字を行うインクジェットプリンタにおいて、
   前記インクジェットヘッドと共に往復移動するインクタンクを備えており、
   前記インクタンクは請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載のインクタンクであることを特徴とするインクジェットプリンタ。
7. 請求項６において、
   前記インクタンクが着脱可能な状態で装着されるインクタンク装着部を有していることを特徴とするインクジェットプリンタ。

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