JP2005131905A - Liquid storage container and recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交換型の液体収納容器及び該液体収納容器を用いたインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an exchangeable liquid storage container and an ink jet recording apparatus using the liquid storage container.
インクジェット方式は、記録に際し、インクジェットヘッドに設けられた微細な吐出口によりインク滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体に着弾させることにより所望の記録を行うものである。 In the ink jet system, desired recording is performed by causing ink droplets to fly through fine discharge ports provided in an ink jet head and landing the ink droplets on a recording medium.
インクジェット記録に用いるインクには主に染料を用いたインクが使用されてきた。しかしながら、染料を使用したインクを使用して印字した記録物は、耐光性、耐候性などにおいて、屋外掲示プリント物等、耐光性、耐候性を重視する用途に対して、求められる性能を提供できず、その代わりに顔料を使用したインクが実用化されている。しかし顔料は溶解系ではなく分散系であるため、顔料を使用したインクは、インクタンク中において、顔料粒子の沈降が生じることが避けられない。 Inks using dyes have been mainly used as inks for ink jet recording. However, recorded matter printed using dye-based inks can provide the required performance for applications that place importance on light resistance and weather resistance, such as outdoor posted printed matter, in terms of light resistance and weather resistance. Instead, an ink using a pigment has been put into practical use. However, since the pigment is not a dissolution system but a dispersion system, the ink using the pigment cannot avoid the precipitation of pigment particles in the ink tank.
したがって、記録媒体の搬送方向に対して交差させて記録ヘッドを移動するいわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置において、インクタンクがインクジェットヘッドとともに移動するいわゆるオンキャリッジタンクの場合には、インクタンクの移動に伴ってインクが撹拌されるため、それほど顕著ではないものの、インクタンクが静的に固定されたアウトキャリッジタンクの場合においては、インクジェット記録装置の使用頻度、使用間隔、印刷枚数等によって顔料の沈降現象が無視できないことがわかってきた。 Therefore, in a so-called serial scan type ink jet recording apparatus that moves the recording head so as to intersect with the conveyance direction of the recording medium, the ink tank moves in the case of a so-called on-carriage tank in which the ink tank moves together with the ink jet head. This is not so noticeable because the ink is agitated, but in the case of an outcarriage tank where the ink tank is statically fixed, the pigment sedimentation phenomenon depends on the use frequency, use interval, number of prints, etc. of the ink jet recording apparatus. It has become clear that cannot be ignored.
さらに、インクタンクをインクジェットヘッドとは離れた位置に個別配置するアウトキャリッジタンクでは、使用頻度の高いユーザーにおいてもタンクの交換頻度を減らす目的で、インク容量を大容量にすることが多く、この点からもユーザーによっては無視できない顔料沈降が起こる懸念があった。 Furthermore, in an out-carriage tank in which the ink tank is individually arranged at a position away from the ink jet head, the ink capacity is often increased in order to reduce the frequency of tank replacement even for users who are frequently used. Therefore, there is a concern that pigment sedimentation that cannot be ignored by some users occurs.
例えば、インクジェット記録装置に装着された状態でインクタンクが長期間放置されると、インクタンク内部で顔料粒子が徐々に沈降する。その結果、インクタンク内部で底部から上部の方向に顔料粒子の濃度傾斜が発生し、底部には、顔料粒子濃度が高く、過度に色の濃い層が生じ、上部には顔料粒子濃度が低く、過度に色の薄い層が生じる。 For example, when the ink tank is left for a long period of time while attached to the ink jet recording apparatus, the pigment particles gradually settle inside the ink tank. As a result, the concentration gradient of the pigment particles occurs from the bottom to the top inside the ink tank, the pigment particle concentration is high at the bottom, an excessively dark layer is formed, and the pigment particle concentration is low at the top. An overly pale layer is produced.
そして、インクタンク底部よりインク収納室のインクを導出する構成のインクタンクからインクを供給すると、最初に、顔料粒子濃度の高い層からインクが供給されるので、過度に色の濃い印刷物が生じ、インクタンクの使用初期と使用後期で記録物に目視されうる程度の濃度の差が生じてくるという問題がある。この現象は、色の濃淡によって画像を構成するカラー印刷において、特に顕著となる。 Then, when ink is supplied from an ink tank configured to draw out ink in the ink storage chamber from the bottom of the ink tank, first, ink is supplied from a layer having a high pigment particle concentration, resulting in an excessively dark printed matter, There is a problem in that a difference in density that can be visually observed on a recorded matter occurs between the early and late use of the ink tank. This phenomenon is particularly noticeable in color printing in which an image is formed by color shading.
この問題を解決するため、特開2001−270131及び特開2001−293880に開示されているように、インクタンクのインク供給口からインクタンク内に複数の穴が空いた管状パイプを設けられ、インクを吸引する際に、インクタンク内部のインク供給口近くの部分からのみ吸引するのではなく、インクタンク内の上下方向に渡って多数の箇所からインクを吸引するようにし、その多数の箇所から吸引されたインクを一時的に滞留する箇所を設け、その滞留箇所からインクの供給を行うことによって、長期間に渡る放置によるインクタンク内のインクに上下方向において濃度むらを軽減されることが可能としている。 In order to solve this problem, as disclosed in JP-A-2001-270131 and JP-A-2001-293880, a tubular pipe having a plurality of holes in the ink tank is provided from the ink supply port of the ink tank, and the ink is supplied. When sucking ink, the ink is not sucked only from the portion near the ink supply port inside the ink tank, but the ink is sucked from many places in the vertical direction in the ink tank, and sucked from the many places. By providing a place where the stored ink is temporarily retained and supplying the ink from the retained position, it is possible to reduce the density unevenness in the vertical direction of the ink in the ink tank that has been left for a long period of time. Yes.
しかし、特開2001−270131及び特開2001−293880に開示されている、インクタンクは以下の問題点があげられる。 However, the ink tank disclosed in JP-A-2001-270131 and JP-A-2001-293880 has the following problems.
第一に管状パイプ外のインクに関しては均等に各濃度層からそれぞれのインクが流入して撹拌されて濃度が平均化されるが、その撹拌効率は管状パイプに設けられた穴の数やそれぞれの穴径、穴の位置で決まる(以下総称して穴のプロファイルと称する)。これら管状パイプに設ける穴のプロファイルは固定された液面に対しては事前の実験やシュミレーションなどで最適なプロファイルを得られる。しかし、ある程度内部のインクが消費され液面が変化することで、液面下にある穴、つまりは使用可能な穴が減るため、ある液面に合わせたプロファイルを設定してしまうと他の液面では最適では無くなってしまう。 First, regarding the ink outside the tubular pipe, each ink flows equally from each concentration layer and is agitated to average the concentration, but the agitation efficiency depends on the number of holes provided in the tubular pipe and each of the holes. It is determined by the hole diameter and the position of the hole (hereinafter collectively referred to as a hole profile). As for the profile of the holes provided in these tubular pipes, an optimum profile can be obtained for the fixed liquid surface by prior experiments or simulations. However, since the internal ink is consumed to some extent and the liquid level changes, the number of holes below the liquid level, that is, usable holes, is reduced. In terms of surface, it is not optimal.
ユーザーがどの程度インクを消費した時点で長期間インクタンクを静置してインクの顔料が沈降するのかを規定できないため、最適な穴のプロファイルを提供することができず、濃度むらを解消できない可能性がある。 Since the ink tank cannot be left standing for a long period of time when the user consumes the ink, the optimal hole profile cannot be provided and density unevenness cannot be eliminated. There is sex.
第二に液面が下がると上述のとおり、液面下にある穴つまりは使用可能な穴が減るため、インクが流通可能な穴面積が減少し結果、流抵抗が増大してインクの供給に影響をあたえる。
そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、長期間に渡る使用にあたっても記録物に目視され得る程度の濃度差が生じないような、着色剤として顔料を使用したインクタンクを提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent a density difference that can be visually observed on a recorded matter even when used for a long period of time. It is to provide an ink tank using a pigment as a colorant.
液体を記録装置に供給する容器において、容器に設けられた液体を収容する液体収納室、容器に設けられた複数の接続口の内、少なくとも1つは空気を液体収納室内に導入する導入口であり、少なくとも1つは液体を記録装置に供給する供給口であり、該供給口の容器内部側の開口部を覆う撹拌室を容器内部に有し、該撹拌室は容器の底部から鉛直方向に容器内部高さとほぼ等しい高さまで延び、該撹拌室に対して複数の穴が液体容器の記録装置に装着された姿勢における鉛直方向に対して前記撹拌室の底部側から順次配置され、該液体収納室の底部から撹拌室を内包して前記供給口を繋ぐ流路を備えたことを特徴とする液体収納容器を特徴とする。 In a container for supplying a liquid to a recording apparatus, at least one of a liquid storage chamber for storing the liquid provided in the container and a plurality of connection ports provided in the container is an inlet for introducing air into the liquid storage chamber. And at least one is a supply port for supplying liquid to the recording apparatus, and has a stirring chamber covering the opening of the supply port inside the container, and the stirring chamber extends vertically from the bottom of the container. A plurality of holes are sequentially arranged from the bottom side of the stirring chamber with respect to the vertical direction in a posture in which the container is mounted on the recording device of the liquid container. The liquid storage container is characterized by comprising a flow path that includes a stirring chamber from the bottom of the chamber and connects the supply port.
請求項1に規定した構成を採用することにより、インクタンク内のインク量に関わらず、インク撹拌室内にインクが満タン状態で存在できるため、インク経路に配されたインクの流入穴の全てをインク使用初期からインク使いきりまで有効に利用できる。これにより、顔料を使用したインクの使用時の濃度差が、インクタンクの使用期間中いつまでもほぼ同等に維持できるインクタンクを提供できる。 By adopting the configuration defined in claim 1, since the ink can exist in a full state in the ink stirring chamber regardless of the amount of ink in the ink tank, all of the ink inflow holes arranged in the ink path are removed. It can be used effectively from the beginning of ink use up to the end of ink use. Accordingly, it is possible to provide an ink tank in which the density difference when using the ink using the pigment can be maintained substantially the same throughout the use period of the ink tank.
請求項2に記載した構成を採用することにより、インクの使用に伴ってインクタンク内に導入される空気の流入によってインクが撹拌される。これにより、均等な濃度になったインクをインク撹拌室内に導入することが可能になる。 By adopting the configuration described in claim 2, the ink is agitated by the inflow of air introduced into the ink tank as the ink is used. This makes it possible to introduce ink having a uniform concentration into the ink stirring chamber.
請求項3に規定した構成を採用することにより、インクタンク内のインク量に関わらず、インク撹拌室内のインク量を良好に満タン状態にできる。
By adopting the configuration defined in
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図2は本発明を適用した液体収納容器の第1実施例を示す模式的斜視図であり、図3は図2の液体収納容器の概略構成を示すための模式的分解斜視図であり、図4は図3においてさらに接続ユニットを分解して詳細構成を示す模式的分解斜視図である。 FIG. 2 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a liquid storage container to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a schematic exploded perspective view for showing a schematic configuration of the liquid storage container of FIG. 4 is a schematic exploded perspective view showing the detailed structure of the connecting unit further disassembled in FIG.
図5は接続ユニットの詳細を示す斜視図及び部分的な断面を示した図であり、図5(a)は接続ユニットを下方向から見た斜視図であり、図5(b)は上方向から見た斜視図、図5(c)は流路部材108及び撹拌室107の内部構造を示す部分断面図である。
5A and 5B are a perspective view and a partial cross-sectional view showing details of the connection unit, FIG. 5A is a perspective view of the connection unit as viewed from below, and FIG. 5B is an upward direction. FIG. 5C is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the
図6は接続ユニットの詳細を示す拡大縦断面図であり、図1は図2の液体収納容器をインクジェット記録装置のインクタンクとして使用する場合のインク供給システム全体の概略構造を示す模式図であり、図7〜10は図1〜6中の液体収納容器からインクが供給された時のインクの挙動を説明するための拡大縦断面図である。また図7〜10は理解しやすくするために図を簡略化している。 FIG. 6 is an enlarged vertical sectional view showing details of the connection unit, and FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic structure of the entire ink supply system when the liquid storage container of FIG. 2 is used as an ink tank of an ink jet recording apparatus. 7 to 10 are enlarged longitudinal sectional views for explaining the behavior of the ink when the ink is supplied from the liquid storage container in FIGS. 7 to 10 are simplified for easy understanding.
図1〜図10において、本発明を適用した液体収納容器1000は、接続ユニット100の接続口150,151を下方に向けた姿勢で装着され使用されるものであり、従って、接続口150,151を有する接続ユニット100側が液体収納容器1000の底部になる。つまり、図1のように液体収納容器1000がインクジェット記録装置のインクタンクである場合には、前記接続口150,151を下側にした状態でインクジェット記録装置の装着部に着脱可能に装着され、該インクジェット記録装置の記録手段としてのインクジェットヘッド(記録ヘッド)にインクを供給するために使用される。
1 to 10, the
図3のように液体収納容器1000は、液体(インク)を収容する液体収容部(インク収容部)200と、該容器本体200内の液体を取り出すための接続ユニット100と、液体収納容器1000に関する種々の情報を取り出すための情報記憶媒体ユニット300と、キャップ部材400と、を備えている。前記液体収容部200はプラスチック材をブロー成形で成形された中空容器である。前記接続ユニット100は液体供給用中空針及び大気導入用中空針を挿通するための複数の接続部を有する。前記接続ユニット100は、前記液体収容部200に形成された開口部201に対してシール部材101を介して気密状態で押圧挟持されている。前記キャップ部材400は、前記液体収容部(容器本体)200に形成された開口部201に対してシール部材101を介して前記接続ユニット100を気密状態で押圧挟持するために、該開口部201の外周の雄ねじ部にねじ込まれる(締結される)ものである。また、前記情報記憶媒体ユニット300は液体収容部200の側面に超音波溶着等により位置決め固定されるものである。
As shown in FIG. 3, the
次に、図4〜図6を参照して、前記接続ユニット100について詳細に説明する。接続ユニット100は、複数の接続部を有し、各接続部に通じる接続口150,151に対応する位置に形成された連通孔153,154を有するハウジング102と、該ハウジング102内の前記連通孔153,154に対応する位置に装着されたゴム状弾性体からなる2個の弾性部材103と、接続口150,151に対応する位置に形成された連通孔155,156を有する押圧部材104と、該押圧部材104に配された2つの吸収体105と、該吸収体105の外側に装着される吸収体カバー106と、筒形状で筒側面に複数の孔107a〜g及び筒天井に孔107hを設けたインク撹拌室107と、インク撹拌室107を内包する流路部材108とを一体化して構成されている。
Next, the
こうして、開口201を有する液体収容部200と、液体を前記液体収容部から導出するための接続部及び前記前記液体収容部に空気を導入するための接続部を有し、接続部には弾性部材103が圧縮された状態で保持された接続ユニット100と、を備え、前記液体収容部200と前記接続ユニット100とを組み合わせて構成される液体収納容器1000が提供されている。
Thus, the
前記接続口150,151は前記吸収体カバー106に形成されている。また、前記押圧部材104はハウジング102に対して超音波溶着又は係止爪等(不図示)により固定することで挟止められている。
The
前記弾性部材103は、ドーム形状をしており、押圧部材104により弾性部材103が圧縮固定された構成となっている。すなわち、各弾性部材103はドーム形状のダム状弾性材で作られているので、前記ハウジング102の2箇所の凹部のそれぞれに装着されるとともに押圧部材104で圧縮固定されることで、該弾性部材103の径方向への圧縮力が発生し、気密密封状態で装着される構成となっている。
The
また、押圧部材104に配された2つの吸収体105は、前記吸収体カバー106によって挟持(挟止)されている。前記吸収体カバー106は前記押圧部材104又は前記ハウジング102に対して超音波溶着又は係止爪(不図示)等により固定されている。インク撹拌室107も前記ハウジング102に対して超音波溶着又は係止爪(不図示)、はめ込み等により固定されている。さらに流路部材108も同様に前記ハウジング102に対して超音波溶着又は係止爪(不図示)、はめ込み等により固定されている。こうして、接続ユニット100が構成されている。
Further, the two
この接続ユニット100は、図6に示すように、前記液体収容部(容器本体)200の開口部201に対して、シール部材101を介在させた状態で、内ねじを有するキャップ部材400を開口部201の外周ねじにねじ込むことにより密封状態で固定される。
As shown in FIG. 6, the
そして、液体収納容器1000を使用するに際しては、図6に示すように、液体(インク)供給針528及び空気導入針529が、接続口150,151、吸収体105,105、連通孔155,156、弾性部材103,103、連通孔153,154を突き通してインク撹拌室107内へ延び出すことにより容器本体200内と通じ、インク供給経路及び大気導入経路が接続ユニット100を介して接続され、所定の機能(インク供給等)が実行される。つまり、前記接続ユニット100内には複数の接続口150,151に通じる複数の接続部が構成されている。前記液体供給針528は液体収容部200内の液体を導出するためのものであり、前記空気導入針529はインク貯蔵室202内へ空気を導入するためのものである。
When using the
図6において、キャップ400の頂面は図示のように開放されており、従って、接続ユニット100の外側端面(吸収体カバー106)に形成された接続口150,151は、キャップ400で接続ユニット100を固定した状態でも露出している。
In FIG. 6, the top surface of the
前記キャップ400は液体収容部(容器本体)200の開口部201とねじ係合によりねじ込む(締結する)構成となっており、その内径部には接続ユニット100を開口部201とキャップ400との間で挟持できるように係合部401が形成されている。
The
前記シール部材101は、キャップ400のねじ込み(締結)によって、接続ユニット100のハウジング102の外周に形成された環状段付き部157と容器本体(液体収容部)200の開口部201との間で所定量だけ圧縮され、インクタンク1000内部を外気から気密状態に保つように構成されている。
The
すなわち、図6に示すように、接続ユニット100のハウジング102には前記容器本体200の開口部の先端面に当接する係合面(段付き部157が形成されており、該ハウジング102の外周に形成される環状溝内に前記シール部材(環状のシール部材)101を所定の圧縮力で挟持することで確実な封止状態で組み付けるように構成されている。
That is, as shown in FIG. 6, the
次に、前記情報記憶媒体ユニット300について説明する。図4において、情報記憶媒体ユニット300は、情報記憶媒体ホルダ301と、該情報記憶媒体ホルダ301の凹部の内面に内面テープ303によって位置決め固定された情報記憶媒体302と、該情報記憶媒体ホルダ301の外表面から突出した複数の突起304から成る櫛歯状のID部(機械式識別部)と、から構成されている。
Next, the information
先ず、前記情報記憶媒体302について説明する。この情報記憶媒体302は、インクタンク(液体収納容器)1000がインクジェット記録装置に装着された状態で該インクジェット記録装置との間で情報交換が可能である。情報記憶媒体302とインクジェット記録装置との間で交信される情報は、例えば、インクの使用期限、インクタンク1000内のインク量、インクの色などに関する情報である。インクジェット記録装置の制御部によりこのような情報を取り出すことにより、使用期限切れ又はインク切れのアラームを出してユーザーにインクタンクの交換を促すなどすることができる。それによって、インクの変色や増粘によって記録画像に影響が生じるのを防止したり、また、インクが空の状態で記録動作を行ってたり、違う色のインクを保持するインクタンクを誤装着した状態で記録動作を行ったりして、記録不良が発生するのを防止したりなどの処理を行うことができる。このようにすることによって、常に良好な記録動作を行えるようにし、高品位な画像出力が得られるようにできる。
First, the
前記情報記憶媒体302としては、磁気、光磁気、電気、メカなど各種の情報取得手段により識別情報が得られる媒体であれば、フラッシュメモリやライトアットワンス的な磁気媒体など、そのようなものを用いてもよい。本実施例のインクタンク1000では、インクタンク識別情報の保持、記録装置本体側からの情報の書き込みに加えて、記録装置本体側からの記憶情報の追加、あるいは記憶情報の変更、削除などが可能な媒体として、電気的な書き込み消去処理可能なEEPROMが用いられている。このEEPROMは記録装置本体側に設けられた電気信号コネクタと電気的に接続される接続点を有するプリント基板上に搭載され、これらが一体となって情報記憶媒体302が構成されている。
The
次に前述の櫛歯状の突起304は、インクタンクの誤装着防止のためのIDとして用いられている。インクの色毎、あるいは記録装置の機種毎等、あらかじめ決められた部分を切除されており、そのインクタンクの切除された部分と対応する本体側の対応する位置には突起が設けられ、正しいインクタンク(機種、色等)のみが装着されるようになっている。前述の情報記憶媒体による誤装着防止に加えて、メカ構成により誤装着を防止している。
Next, the comb-shaped
次に、本実施例の液体収納容器(インクタンク)1000が接続されるインクジェット記録装置のインク供給システム(記録用液体供給系)の一例について図1を参照して説明する。図1は、前記液体収納容器1000を前記接続ユニット100を介して記録手段としてのインクジェットヘッド(記録ヘッド)524に接続し、該インクジェットヘッドから記録媒体にインクを飛翔させて記録を行うように構成された記録用液体供給系の全体の概略構成を示す図である。
Next, an example of an ink supply system (recording liquid supply system) of the ink jet recording apparatus to which the liquid storage container (ink tank) 1000 of this embodiment is connected will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a configuration in which the
前記記録手段としての記録ヘッド(インクジェットヘッド)524は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録手段(記録ヘッド)524は、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。 A recording head (inkjet head) 524 as the recording means is an ink jet recording means for discharging ink using thermal energy, and includes an electrothermal transducer for generating thermal energy. Further, the recording means (recording head) 524 causes film boiling in the ink by the thermal energy applied by the electrothermal transducer, and uses the pressure change caused by the growth and contraction of bubbles generated at that time. More ink is ejected and recording is performed.
図11は、記録ヘッド524のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。図10において、記録用紙等の記録媒体と所定の隙間(例えば、約0.2〜約2.0ミリ程度)をおいて対面する吐出口面81には、所定のピッチで複数の吐出口82が形成され、共通液室83と各吐出口82とを連通する各流路84の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体(発熱抵抗体など)85が配設されている。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体85を駆動(通電)して、液路84内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口82からインクを吐出させるインクジェットヘッド524が構成されている。
FIG. 11 is a partial perspective view schematically showing the structure of the ink discharge portion of the
図1において、記録ヘッド(インクジェットヘッド)524は、インク供給管526を介してインクタンク1000と流体接続されている。インク供給管526のインクタンク1000側の先端は、インク供給ユニット525のバッファ室530に接続されている。インク供給ユニット525には、バッファ室530に連通する中空のインク供給針(インク導出針)528及び空気導入針529が設けられていて、インク貯蔵室202内から液体(インク)を導出するためのインク供給針528はインクタンク1000の第1の流体接続口150に対応配置された弾性部材103を貫通してインク撹拌室107及びインク流路部材108内部を経てインク貯蔵室202内に通じており、先端付近に開口している針孔を通してインク貯蔵室202内のインクを取り出して供給(導出)できるようになっている。この際、弾性部材103は、前述のように圧縮固定されているので、貫通したインク供給針528の外周を押圧することでインク供給針528の周囲の気密性を保持し、インクの漏れ出しを防止している。
In FIG. 1, a recording head (inkjet head) 524 is fluidly connected to the
また、インク供給ユニット525には、バッファ室530に連通する空気導入針529が設けられており、この空気導入針529は、前述のインク供給針528と同様に、インクタンク1000の第2の流体接続口151に対応配置された弾性部材103を貫通してインク貯蔵室202内に延びており、先端付近に開口している針孔を通してインク収容部200内に空気(大気圧)を導入できるようになっている。この際も、弾性部材103は、前述のように圧縮固定されているので、貫通した空気導入針529の外周を押圧することで大気導入針529の周囲の気密性を保持している。
The
前記バッファ室530には、その上部からインク供給ユニット525の外周に連通するバッファ室空気連通部527が設けられている。空気導入針529はバッファ室530の高さ方向の中ほどまで延びており、インク導出針(インク供給針)528は空気導入針529よりも下方まで延びている。定常状態では、バッファ室530内には、空気導入針529の下端の位置までインクが満たされ、上方にバッファ空間が生じた状態になっている。
The
次に、インクジェット記録装置におけるインク供給システムを示す図1を参照して、図2〜図6で説明した第1実施例に係る液体収納容器1000をインクタンクに用いる場合のインク導出動作(インク供給動作)について説明する。なおインク導出動作と本発明の効果に直接関わる部分の詳細説明は後述する。
Next, referring to FIG. 1 showing an ink supply system in an ink jet recording apparatus, an ink derivation operation (ink supply) when the
図1において、インクジェットヘッド524はインク吐出口面81に形成された吐出口82からインクを吐出して記録媒体(用紙等)に記録を行う。すると、吐出された分のインクを補うようにインクがインク収納室202から流路部108に設けられた供給口203を通じて、流路部材108内部に設けられたインク供給路109から供給口204、インク撹拌室107(流路部材108の内部構造は図5を参照)及び、インク供給針528、インク供給管526を介してインクタンク1000からインクジェットヘッド524へ供給される。
In FIG. 1, an
接続ユニット100と記録ヘッド524とを結ぶインク供給管526(その途中でも良い)にはインク供給ユニット525が設けられている。インクの供給に伴ってインク貯蔵室202内のインクが減少すると、該インク貯蔵室202内の圧力が低下する。すると、インク供給ユニット525に設けられたバッファ室空気連通部527からバッファ室530に導入される空気が空気導入針529を通してインク貯蔵室202内へ導入される。
An
ここで、インクジェット記録装置においては、インクジェットヘッド524に対して供給されるインクが所定の負圧状態に保持されている必要がある。本実施例のインク供給システムの場合、空気をインク貯蔵室202内へ導入する空気導入針529の下端開口部529aがインクジェットヘッド524の吐出口面81より下方位置に配されており、この下端開口部529aと吐出口面81の高さの差(水頭差h)が常に負圧としてインクジェットヘッド524の吐出口82に作用する構成となっている。すなわち、インクタンク1000内のインクの液面の高さにかかわらず、常にほぼ一定の負圧がインクジェットヘッド524の吐出口82に作用する構成となっている。
Here, in the ink jet recording apparatus, the ink supplied to the
次に、図1を参照して、温度や気圧などの環境変化によりインク貯蔵室202内の空気が膨脹収縮した場合について説明する。インク貯蔵室202の空気が膨脹する時には、液体(インク)が空気導入管(針)529を介してバッファ室530内に押し出されるが、該バッファ室530は、想定される環境変化が生じても、インクが該バッファ室から溢れないように十分な容積を有している。また、万一多少のインクが溢れても、このインクはバッファ室空気連通部527の先に設けられている廃インク吸収体(不図示)に吸収され、記録装置内の他の部分をインクで汚すことはない。一方、インク貯蔵室202内の空気が収縮する時には、中空の空気導入針529と撹拌室107を介してインクタンク1000内へ空気(外気)が導入される。
Next, a case where the air in the
なお、本実施例では、インクジェットヘッド524へのインク供給に伴うインク貯蔵室202内の圧力低下を補うための構成として、空気導入針529から空気を導入する構成を示したが、これは、接続ユニット100の第2の接続口(空気導入用の接続口)151に一定の圧力条件で液体を供給するシステムを接続し、圧力低下を補うのにインク(液体)を供給するように構成しても良い。この場合の液体(インク)は、特にインク貯蔵室202内に収納されている液体(インク)と同じ種類の液体であってもよい。
In the present embodiment, the configuration in which air is introduced from the
ここで、図1及び図7〜10を用いて顔料が沈降した場合における本発明の効果を説明する。また図7〜10は理解しやすくするために図を模式的に簡略化している。 Here, the effect of the present invention when the pigment settles will be described with reference to FIGS. 1 and 7 to 10. 7 to 10 are schematically simplified for easy understanding.
インクジェット記録装置に装着された状態でインクタンク1000が長期間放置されると、インクタンク1000内部で顔料粒子が徐々に沈降する。その結果、インクタンク内部で底部から上部の方向に顔料粒子の濃度傾斜が発生する。その結果、概ね図1のように底部には、顔料粒子濃度が高い層603(以下、顔料高濃度層603)が生じ、上部には顔料粒子濃度が低い層601(以下、顔料低濃度層601)、そして中間にはほぼ当初の顔料粒子濃度を保っている層602(以下、顔料中濃度層602)に分かれる。
When the
図7に示すとおり、顔料が沈降した状態で印刷やポンプによる吸引などによりインクがインク供給管526を通じて外部に供給されると同時に、流路部108内の顔料高濃度層603、顔料低濃度層601、顔料中濃度層602の(ある特定の層のインクでなく)各層からのインクが、107a〜dの各穴を通じてインク撹拌室107内に導入され、インク撹拌室107内に基から存在していた各沈降層のインクとの混合や一時的な滞留が発生しインク撹拌室107内の顔料濃度が平均化される。
As shown in FIG. 7, at the same time as ink is supplied to the outside through the
また、流路部108は、上部で108b室と底部でインク貯蔵室202と連通する108c室、及び上部から底部に向かって設けられた複数の導入穴によって108b室と連通し、かつ底部にインク供給部を持つ108a室とからなる。また流路部108に収容可能な液体はインク貯蔵室202の液体に比べて充分小さい。
Further, the
この際、インクの供給量、顔料濃度がわかれた各層の粘度、などを基に各層からの流入量、流入スピードを撹拌効率が最も高くなるように穴径、穴の開口方向、穴の位置などを設定している。 At this time, based on the ink supply amount, the viscosity of each layer where the pigment concentration is determined, the amount of inflow from each layer, the inflow speed, hole diameter, hole opening direction, hole position etc. Is set.
ここで前記したインクの供給と同時にバッファ室空気連通部527からバッファ室530に導入される空気610が空気導入針529を通してインク貯蔵室202内へ導入される。
Here, simultaneously with the supply of the ink, the
通常では重い顔料高濃度層603がそれよりも軽い顔料中濃度層602の上に来ることはない。しかし、本発明では図7に示すとおり、この時空気610はタンク上部にむかって矢印A方向に移動し、顔料高濃度層603を空気610が押し上げることにより、顔料高濃度層603が顔料濃度中層602の上に押し上げられる。押し上げられた後、その重さにより顔料高濃度層603が沈もうとするため、各層間で対流Cが発生し、インクが撹拌されることにより顔料がより一層の拡散、均一化される。
Normally, the heavy pigment
そして図8に示すとおり図7と同じように空気610によって撹拌された(点線によって囲われた部分)顔料中濃度層602が空気610により顔料低濃度層601の上に押し上げられ顔料低濃度層601との対流Dによってインクが撹拌されることにより顔料がより一層拡散、均一化される。この空気610の導入とその後の移動を繰り返すことにより、インク貯蔵室202全体が撹拌される。
As shown in FIG. 8, the pigment
このように、空気導入口529をインク貯蔵室202と流路部材108に通じる供給口203の間に設けることにより、上述のように撹拌され顔料濃度が均一化されたインクが、流路109に供給されるため、撹拌されてより均一化されたインクの供給が可能となる。
Thus, by providing the
また図8に示すとおり供給されたインク量に応じて流路109,108内のインクが移動して壁面とインクとの摩擦などによりある程度撹拌されながら流路部材108内を移動する。そして流路109が容器内部高さとほぼ同じ高さに設けられた供給口204からインク撹拌室107へと通じていることにより、顔料高濃度層603または顔料中濃度層602が、インク撹拌室107の上部より流入し、その重さにより顔料高濃度層603、顔料中濃度層602が沈もうとするため、各層間で更なる対流が発生し、インクが撹拌されながら、インク撹拌室107に導入されることにより顔料がより一層の拡散、均一化される。
Further, as shown in FIG. 8, the ink in the
そして図9のように空気610はインク貯蔵室202の上部に滞留する(空気層604)ため、流路109→流路108→インク撹拌室107に至るインク経路は常にインクで満たされている。このことによりインクがある程度消費され、図9のような水位になってから、長い期間使用されず静置され顔料が沈降した場合においても、流路部材108内ひいてはインク撹拌室107周囲の沈降状態は図7で示した水位でのインク撹拌室107周囲の沈降状態と同じであるため、図7,8での水位と同じ撹拌効果を得ることができる。そして当初の各層の粘度、などを基に撹拌効果が最も高くなるように設定した穴径、穴の開口方向、穴の位置の効果を常に発揮することが可能となり、上述のように撹拌され顔料濃度が均一化されたインクの供給が可能となる。
As shown in FIG. 9, the
図7または図9の水位かインクを消費するとインク貯蔵室202内のインクが順次外部へ供給される。そして図10のように供給口203及び流路109の径を適切な大きさに設定することにより、流路109内に空気がインクの供給途中に入り込むことなく、インク貯蔵室202内のインクが途切れずに供給することが可能であるため、インクを無駄なく使用できる。
When the water level or ink in FIG. 7 or FIG. 9 is consumed, the ink in the
以上、述べたように従来例の問題点である、液面が変化することで、液面下にある穴、つまり使用可能な穴が減り、ある液面に合わせたプロファイルを設定してしまうと他の液面では最適では無くなってしまう点、同じくインクが流通可能な穴面積が減少した結果、流抵抗が増大してインクの供給に影響をあたえる点をタンクの鉛直方向に設けた複数の導入穴の全域にインクタンク使用初期(インク満タン状態)からインク使いきりに至るまで、インクを存在させる構成にしたことで解決している。 As described above, when the liquid level changes, which is a problem of the conventional example, the number of holes below the liquid level, that is, usable holes are reduced, and a profile that matches the liquid level is set. Multiple introductions in the vertical direction of the tank that are not optimal at other liquid levels, and also have the effect of increasing the flow resistance and affecting the ink supply as a result of the decrease in the hole area where ink can flow This is solved by having a configuration in which ink is present throughout the hole from the initial stage of ink tank use (ink full state) to when the ink is used up.
そして本発明を用いることで、目的である、長期間に渡る使用にあたっても記録物に目視され得る程度の濃度差が生じないような、着色剤として顔料を使用したインクタンクを提供が可能となる。 By using the present invention, it is possible to provide an ink tank using a pigment as a colorant that does not cause a density difference that can be visually observed on a recorded matter even when used for a long period of time. .
図12は本発明を適用した液体収納容器の第2実施例を示す模式的斜視図であり、図13は図12の液体収納容器の概略構成を示すための模式的分解斜視図であり、図14は図12においてさらに接続ユニットを分解して詳細構成を示す模式的分解斜視図である。次に、図12〜図14を参照して、本発明を適用した液体収納容器の別の実施例(第4実施例)を説明する。 FIG. 12 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the liquid storage container to which the present invention is applied, and FIG. 13 is a schematic exploded perspective view for showing a schematic configuration of the liquid storage container of FIG. 14 is a schematic exploded perspective view showing the detailed structure of the connecting unit further disassembled in FIG. Next, another embodiment (fourth embodiment) of the liquid storage container to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
図12〜図14において、本発明を適用した液体収納容器1000の第4実施例も、接続ユニット100の接続口150,151を下方に設けた姿勢で装着され使用されるものであり、従って、接続口150,151を有する接続ユニット100側が液体収納容器1000の底部になる。つまり、液体収納容器1000がインクジェット記録装置のインクタンクである場合には、前記接続口150,151を下側にした状態でインクジェット記録装置の装着部に着脱可能に装着され、該インクジェット記録装置の記録手段としてのインクジェットヘッドにインクを供給するために使用される。
12 to 14, the fourth embodiment of the
図12において、液体収納容器1000は、液体(インク)を収容する液体収容部(インク収容部)200と、該液体収容部200内の液体を取り出すための接続ユニット100と、液体収納容器1000に関する種々の情報を取り出すための情報記憶媒体ユニット300と、ガード部材420と、を備えている。
In FIG. 12, a
本実施例では、前記液体収容部200はプラスチック材をブロー成形で成形された扁平状の中空容器で構成されている。これは記録装置等の機器において複数の液体収納容器(インクタンク)に装着する場合、該機器の省スペース化(小型化)を図るためである。
In the present embodiment, the
前記接続ユニット100は、複数の接続部を有し、各接続部に通じる接続口150,151に対応する位置に形成された連通孔を有するハウジング102と、該ハウジング102内の各連通孔に対応する位置に装着されたゴム弾性体からなる2個の弾性部材103と、これらの弾性部材103に対応する位置に形成された連通孔を有する押圧部材104と、該押圧部材104に配された2つの吸収体105と、該吸収体105の外側に装着される吸収体カバー106と、インク撹拌室107と、流路部材108とを一体化して構成されている。本実施例でも、前記接続口150,151は前記吸収体カバー106に形成されている。
The
前記押圧部材104及びインク撹拌室107、流路部材108はハウジング102に対して超音波溶着又は係止爪等(不図示)により固定することで挟止められている。前記弾性部材103は、ドーム形状をしており、押圧部材104により前記ハウジング102内に圧縮固定されている。また、押圧部材104に配された2つの吸収体105は、前記吸収体カバー106によって挟持(挟止)されている。前記吸収体カバー106は前記押圧部材104又は前記ハウジング102に対して超音波溶着又は係止爪(不図示)等により固定されている。こうして、一体化された接続ユニット100が構成されている。この接続ユニット100は、そのハウジング102を前記開口部201の接合面に超音波溶着することにより、液体収容部200に固定されている。
The pressing
さらに、図12〜図14の第2実施例に係る液体収納容器1000においては、接続ユニット100を液体収容部200に固定した後、ガード部材420を該接続ユニット100の上から液体収容部200の底面に対しパッチン止め(弾性変形可能な突状フック部と該フック部に係止される係合孔による掛け止め構造)となっており、該接続ユニット100を保護するように構成されている。
Furthermore, in the
このガード部材420は、溶着された接続ユニット100の保護と、情報記憶媒体ユニット300の保護及び保持と、を目的とするものである。
The
また、前記ガード部材420の長手方向の一端部には、前述の第1実施例と同様の趣旨で、液体収納容器1000の誤装着を防止するための櫛歯状の突起によるメカIDが設けられている。
In addition, at one end portion in the longitudinal direction of the
図12〜図14の第2実施例に係る液体収納容器1000は、その他の点では図1〜図8で説明した第1実施例の場合と実質上同じ構成を有している。つまり、第2実施例において、前述の第1実施例と異なる主な点は次の通りである。
The
第1に、液体収容部200が図示のような扁平容器で構成されており、複数の液体収納容器(インクタンク)を記録装置等の機器に装着する場合に該機器の省スペース化(小型化)が可能になることである。
First, the
第2に、一体化された接続ユニット100が液体収容部200に超音波溶着等で固定されており、前述の第1実施例におけるシール部材101に相当する部材を省略することができ、一層の構造の簡単化及び部品点数の低減が可能になることである。
Second, the
第3に、第2実施例においては、ガード部材420を液体収容部200の底面に対しパッチン止め(弾性変形可能な突状フック部と該フック部に係止される係合孔による掛け止め構造)する構成とし、このガード部材420によって、溶着された接続ユニット100及び情報記憶媒体ユニット300の保護及び保持を図るとともに、液体収納容器1000の誤装着防止用の櫛歯状の突起によるメカIDを形成するようにしたことである。
Thirdly, in the second embodiment, the
従って、図12〜図14の第2実施例によっても、図1〜図8で詳述した第1実施例の場合と同様の作用効果を達成することができる。 Therefore, the second embodiment shown in FIGS. 12 to 14 can achieve the same effects as those of the first embodiment described in detail with reference to FIGS.
なお、前述の実施例では、接続ユニット100内に設けられる接続部の数が2つである場合を例に挙げて説明したが、本発明は、接続ユニット内に3個以上の接続部を設ける場合にも同様に適用することができ、同様の作用効果が得られるものであり、これらも本発明の範囲内に属するものである。
In the above-described embodiment, the case where the number of connection portions provided in the
また、前述の実施例では、インク撹拌室107、及び流路部材108の水平断面形状が円形の場合を例に挙げて説明したが、この接続ユニットの断面形状は、長円形や三角形やその他の多角形など、必要に応じて任意の形状を採り得るものである。
In the above-described embodiment, the case where the horizontal cross-sectional shape of the
81 吐出口面
82 吐出口
83 共通液室
84 流路
85 電気熱変換体
100 接続ユニット
101 シール部材
102 ハウジング
103 弾性部材
104 押圧部材
81
Claims (3)
容器に設けられた液体を収容する液体収納室、
容器に設けられた複数の接続口の内、少なくとも1つは空気を液体収納室内に導入する導入口であり、少なくとも1つは液体を記録装置に供給する供給口であり、
該供給口の容器内部側の開口部を覆う撹拌室を容器内部に有し、該撹拌室は容器の底部から鉛直方向に容器内部高さとほぼ等しい高さまで延び、
該撹拌室に対して複数の穴が液体容器の記録装置に装着された姿勢における鉛直方向に対して前記撹拌室の底部側から順次配置され、
該液体収納室の底部から撹拌室を内包して前記供給口を繋ぐ流路を備えたことを特徴とする液体収納容器。 In a container that supplies liquid to a recording device,
A liquid storage chamber for storing the liquid provided in the container;
Among the plurality of connection ports provided in the container, at least one is an introduction port for introducing air into the liquid storage chamber, and at least one is a supply port for supplying liquid to the recording apparatus,
A stirring chamber that covers the opening on the container inner side of the supply port is provided inside the container, and the stirring chamber extends vertically from the bottom of the container to a height that is substantially equal to the height of the container.
With respect to the stirring chamber, a plurality of holes are sequentially arranged from the bottom side of the stirring chamber with respect to the vertical direction in a posture in which the recording apparatus of the liquid container is mounted,
A liquid storage container comprising a flow path that includes a stirring chamber from the bottom of the liquid storage chamber and connects the supply port.
The liquid container according to claim 1 or 2, wherein the flow path communicates with the stirring chamber from a position substantially equal to or higher than the height of the stirring chamber.
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CN105936187A (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-14 | 精工爱普生株式会社 | Liquid storing body |
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