JP2007160861A - インク収納容器及びインク収納容器を用いたインク撹拌システム - Google Patents

Abstract

【課題】 濃度差のない高品位な印字画像を得る為、インクを無駄に使用することなく、顔料の沈降量に応じて、印字動作休止時にでも、インクタンク内のインクの撹拌を行う。
【解決手段】 タンク内のインクを外部へ供給するためのインク供給口と、タンク内の空気を排出するための空気排出口と、タンク内に大気を導入するための大気導入口と、を有するインクタンク。及びそれを用いた撹拌システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に着脱自在に搭載されるインク収納容器、並びにインク収納容器を用いたインク撹拌システムに関する。

インクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドに設けられた複数の吐出口からインクを記録媒体に対して吐出し、記録を行うものである。このインクジェット記録装置において、インクジェット記録ヘッドへインクを供給するインクタンクは、インクジェット記録ヘッドと一体的にキャリッジに搭載されるオンキャリッジタイプのインクタンクと呼ばれるものと、キャリッジに搭載されずにインクジェット記録ヘッドに対して供給部材を介してインクを供給するオフキャリッジタイプのインクタンクと呼ばれるものが挙げられる。このオフキャリッジタイプのインクタンクは、記録に用いられるインクを記録ヘッドへ供給するインク供給系の末端に、着脱自在に接続される構成のものが多い。従来の着脱自在型インクタンクには、インクタンクの内部にスポンジなどの毛管力発生部材を設け、これにインクを保持するもの、可撓性の袋内や剛性を有する筐体内部に直接インクを保持するものなどが知られている。特に紙面１枚あたりのインク供給量が大きいワイドフォーマットプリンタや稼働率の高いネットワークプリンタにおいては、大容量のインクが要求される。このため、インクタンクの交換頻度の低減、且つインク収容効率を考慮して、タンク内にスポンジなどの部材を設けずに直接インクを収容するタイプのインクタンク（以下、「全生タイプインクタンク」ともいう）が望まれている。

このような全生タイプインクタンクにおいては、インク濃度を常に均一に保つことができる染料インクが従来は使用されてきた。しかしながら、染料インクを使用して記録した記録物は、耐光性、耐ガス性、耐水性が悪く、屋外掲示物や長期保存用記録物には不向きである。一方、顔料を着色剤とする顔料インクは染料インクに比べて耐光性、耐ガス性、耐水性等が優れている。しかしながら、顔料は溶媒に溶解するのではなく溶媒内に分散しているので、静止状態のインクタンク中では顔料が沈降してしまう。

上述のオンキャリッジタイプインクタンクにおいては、キャリッジの走査によってインクタンクが振動し、内部のインクも攪拌された状態で随時インクを供給するので、顔料が分散された比較的均一濃度のインクが記録ヘッドへ送られる。一方、オフキャリッジタイプインクタンクでは、所定位置に据え置かれた状態でインクを供給するので、顔料の沈降現象が無視できないものとなる。

例えば、長時間放置されたインクタンク内部では顔料が沈降して、タンクの底部から液面付近に向かって顔料粒子の濃度傾斜が発生し、底部は過度に色の濃い層である一方、液面付近は過度に色の薄い層となり、底部と液面付近で大きくインク濃度が変わっている。仮にインクタンク底部からインクを導出する構成のインクタンクであれば、最初に過度に濃いインクが導出されることになる。この状態で大量の記録を行い、記録開始直後と終了直前の記録結果を比較すると目視されうる程度の色差が生じる場合もある。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。

この問題を解決するために、インクタンク底面より気泡を発生させて、インクタンク内のインクに対流を発生させる方法がある。

構成としては特許文献１、２及び３の様に、インクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給管と大気に連通した大気連通管とをインクタンクの底部に設けている。インク供給口を通じて、インクタンクから記録ヘッドにインクが供給されると、その分の体積の空気が大気連通管からインクタンク内に入ってくる。その気泡がインクタンク内のインクに対流を発生させ、インクを撹拌させることにより、顔料の沈降を解消し、濃度むらを防止させている。
特開２００２−３０７７１０号公報 特許第２９２９８０４号公報 特開平９−８５９６２号公報

しかしながら、上記従来のインクタンクにおいて、次のような問題がある。

そもそも印字動作や吸引回復動作等のインクを消費する動作の中においてのみ顔料の沈降を防止・改善できるが、インクジェット記録装置が休止状態のときは、撹拌動作が出来ない。これを解決するために、印字・回復の必要が無くとも定期的にそういった動作を行えば顔料の沈降を防止・改善できるが、破棄されるインクが無駄になり、有効な方法ではない。

さらに、インクジェット記録ヘッドに供給されるインク量分の体積の気泡がインクタンク内のインクに対流を発生させ、インクを撹拌させるが、気泡の量は印字や回復で消費するインク量で決定してしまい、顔料の沈降度合いに応じた対流を発生させることが出来ない。これを解決するために、印字・回復の必要が無くとも撹拌に必要な気泡量に見合ったインクを強制的に消費すれば、顔料の沈降を防止・改善できるが、破棄されるインクが無駄になり、これもまた同様に有効な方法ではない。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、顔料を着色剤として使用するインクを搭載したインクタンクにおいても、供給インクの濃度むらを無くし、記録物に目視され得る程度の濃度差を生じさせないようなインク供給を行うインクタンクを提供することを目的とする。

すなわち、インクジェット記録装置が印字動作を行っていない状態においても、複数濃度層を有するインクを収容するインクタンクにおいて、該インクタンクからインクを取り出す際に、取り出したインクの濃度むらを無くし、常に一定濃度のインクを供給可能とするインクタンクを提供することを目的とする。

本発明のインク収容容器は、インクを収納するインク収納室と、前記インク収納室の底部に設けられた、前記インク収納室内のインクを外部へ供給するためのインク供給口と、前記インク収納室の上部に設けられ、前記インク収納室内の空気を排気するための空気排出口と、前記インク収納室の底部に設けられ、前記インク収納室内に大気を導入するための大気導入口と、を有するインク収納容器。

さらに、前記インク収納容器を用いたインク供給システムであって、インク収納容器底部のインク供給口に接続するインク導出手段を備え、インク収納容器底部の大気導入口に接続する大気導入手段を備え、空気排出口に接続する空気排出手段とを備えているインク撹拌システム。

以上の構成によれば、空気排出口より、インク収納室内の空気を排気することにより、大気導入口から、大気が気泡となってインクタンク内を上昇し、インクタンク内の濃度ムラの程度に応じて、インクに対流が発生し攪拌されるので、インクタンク内の濃度むらが緩和され、一定濃度の液体をインク供給口より供給することができる。

上記構成によれば、インクジェット記録装置の印字・回復動作休止時においてもインクタンク内の顔料沈降防止及び改善か可能となる。また、顔料沈降量に応じて撹拌量を変えることが可能となる。さらにインクを無駄にすること無しに撹拌することが出来る。

従って、インクタンク内の濃度むらが解消され、一定濃度の液体をインク供給口より供給することが可能となり、濃度差のない高品位な印字品位を得ることが出来る。

（実施例１）
本発明の第一の実施形態であるインクタンクについて、以下に図面を参照して説明する。

本発明のインクタンクに好適なインク供給システムを備えた記録装置について説明する。図２は本発明のインクタンクが適用される装置例としてインクジェット記録装置を示している。図２に示すインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッド１の往復移動（主走査）と、一般記録紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シートＳの所定ピッチごとの搬送（副走査）とを繰り返しつつ、これらの動きと同期させながらインクジェット記録ヘッド１から選択的にインクを吐出させ、記録用シートＳに付着させることで、文字や記号、画像等を形成するシリアル型の記録装置である。

図２において、インクジェット記録ヘッド１は、２本のガイドレール８，９に摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレール８，９に沿って往復移動されるキャリッジ２に着脱可能に搭載されている。記録用シートＳは、搬送ローラ３により、インクジェット記録ヘッド１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ２の移動方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印Ａ方向）に搬送される。

インクジェット記録ヘッド１は、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列を有する。インクジェット記録ヘッド１から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したインクタンクが、インク供給ユニット５に着脱可能に装着される。インクタンク１１をインク供給ユニット５に格納し、インク供給ユニットフタ１０を上部より閉じることにより、インクタンク１１はインク供給ユニット５に収納できる。

インクジェット記録ヘッド１は複数のノズルを有し、各ノズルに対応した電気熱変換体が発する熱エネルギーを利用してインク中に気泡を発生させ、この気泡の生成圧力によって前記各ノズルよりインク滴を吐出する。

インク供給ユニット５とインクジェット記録ヘッド１とは、それぞれインクの色に対応した複数のインク供給チューブ６によって接続され、インクタンク１１内に収納された各色のインクを、インクジェット記録ヘッド１の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。

インクジェット記録ヘッド１の往復移動範囲内で、かつ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である被記録領域には、回復ユニット７が、インクジェット記録ヘッド１のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット７は、インクジェット記録ヘッド１のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部、インク吐出口面をキャッピングした状態でインクジェット記録ヘッド１から強制的にインクを吸引するための吸引機構、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。

図３は、インクタンク１１を底部から見た斜視図であり、図４は、図３のインクタンク１１を上部より見た斜視図である。

図３において、２１はボトムカバーであり、インクジェット記録装置に装着された際に、インクジェット記録装置側のインク供給経路とインクタンク１１とを接続するものである。ボトムカバー２１は、第１の接続口２７、第２の接続口２８を鉛直方向下向きにして装着される。つまり、ボトムカバー２１がある方がインクタンク１１の底部となる。

図４において、蓋１５ａには第３の接続口２９が設けられている。第３の接続口２９はインクジェット記録装置側の不図示の空気排出口とインクタンクとを接続するものである。

図５は図３に示したインクタンクを分解した状態を表す図である。

図５に示すようにインクタンクは、インク収納部１４、蓋１５ａ、弾性部材１６、記憶媒体ホルダ１７、記憶媒体１８、両面テープ１９、固定部材２０、ボトムカバー２１、蓋押さえ部材２２から構成される。インク収納部１４は天面１４ａが開口され、内部にインクを直接収納している。蓋１５ａにより、インク収納部１４の天面１４ａの開口が塞がれる。

インク収納部１４の外側の底部１４ｂには、開口案内部１４ｃに設けられた２つの開口に、それぞれ弾性体１６が挿入され、固定部材２０により固定される。不図示のインク導出用接続針及び空気導入用接続針とインク収容部１４の内側空間とを弾性部材１６を介して互いに連通している。さらに、蓋１５ａに設けられた開口に、弾性体１６が挿入され、蓋固定部材２２により固定される。不図示の空気排出用接続針とインク収容部１４の内側空間とを弾性部材１６を介して互いに連通している。

インク収納部１４の下部には、記憶媒体ホルダ収納部１４ｄが設けられている。記憶媒体ホルダ収納部１４ｄには、液体収納容器の識別情報（ＩＤ）を電気的に記憶する記憶媒体１８を有する電気配線基板２６を両面テープ１９で固定し保持する記憶媒体ホルダ１７が隙間を介して収納される。

さらに、底部１４ｂにはボトムカバー２１が装着され、これにより、弾性部材１６を挿入した開口案内部１４ｃと、記憶媒体１８を固定した記憶媒体ホルダ１７を隙間を介して収納した記憶媒体ホルダ収納部１４ｄとが覆われる。

また、図６はインク１２を導入した状態のインクタンク１１を示す模式断面図である。

不図示のインク導出用接続針が挿入される第一の接続口２７と、不図示の空気導入用接続針が挿入される第二の接続口２８は、インクジェット記録装置に取り付けられた状態では、常に鉛直方向で下側となる。また、不図示の空気排出用接続針が挿入される第三の接続口は、インクジェット記録装置に取り付けられた状態では、常に鉛直方向で上側となる。

また、図７はインクジェット記録装置に設けられたインク供給ユニット５に取りつけられたインクジェット記録ヘッドが記録動作状態のインクタンク１１を示す模式断面図である。

インク供給ユニット５には、インクタンク内のインクを導出する中空のインク導出針３９と、インクタンク内に空気を導入する中空の空気導入針３８と、インクタンク内の空気を排出する中空の空気排出針４０が設けられている。これらの針が、それぞれインクタンクの第一の接続口２７（図６に図示）、第二接続の口２８（図６に図示）、第三の接続口２９（図６に図示）に刺し込まれることによって、インク供給ユニット５はインクタンク内と連通する。また、空気排出針４０は、弁２１５を通じてインクジェット記録ヘッドの吸引回復を行うポンプ６２と繋がっている。しかし、弁２１５は、インクタンク内のインクの撹拌時以外は閉じた状態になっており、空気排出管４５とインクタンク内は連通しない。

インク導出針３９からインク導出管４１を通ってインクジェット記録装置へ導出されたインクは、インクジェット記録ヘッド１へ送られ、吐出される。すると、このようなインクの移動に伴ってインク収容部１４内のインクが減少すると、インク収容部１４内の圧力が低下する。すると、空気導入管４４から空気導入針３８を通して、気泡７０ａがインク収納部１４内に導入される。

ここで、図１１において、ポンプ６２の詳細について説明する。

図１１は、図２におけるインクジェット機記録ヘッド１を吸引回復する回復ユニット７の吸引圧力を発生させるポンプの模式図である。このポンプが生み出す圧力を弁切り換えにより流用するものである。

ポンプ６２における圧力を発生する駆動方式はチューブ方式ポンプである。チューブ方式ポンプは加圧コロ５１０を（Ｋ）位置より回転を開始し、（Ｌ）位置までチューブ２１１を加圧することにより、負圧を発生させる。この発生した圧力を弁２１５にて切り換えることによって、インクタンク側に導通させ、発生する圧力をインクタンクに伝えることができる。

また、ポンプ６２はインクジェット記録ヘッドのスキャン動作を利用したピストンポンプでも同様の効果は得られる。

さらに、駆動源が電気による方式のポンプでも同様の効果は得られるが、モーターなどを必要とするため、コスト、サイズ、重量等のデメリットがある。

図７において、インクジェット記録装置側は記録ヘッド１に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。本実施形態の場合、空気をインクタンク内部へ導入する空気導入針３８の端面３８ａがインクジェット記録ヘッド１のインク吐出口面３１よりも鉛直方向下方位置に配されており、この下端３８ａとインク吐出口面３１との高さの差（水頭差Ｈ）が常に負圧としてインクジェット記録ヘッド１に作用する構成となっている。すなわち、インクタンク１１内のインクの液面の高さに関わらず、常にほぼ一定の負圧がインクジェット記録ヘッド１に作用する構成となっている。

図８はインクジェット記録装置に設けられたインク供給ユニット５に取りつけられた状態で使用しない状態にて長期おかれた場合のインクタンク１１のインク状態を示す模式断面図である。

本実施例のインクタンクに搭載しているインクは顔料インクであるが、顔料インクにはいくつかのタイプがある。すなわち、インク溶媒との親和性をもたせるために親水基を付与した顔料による自己分散タイプ、疎水的顔料を界面活性剤により分散安定化したもの、あるいは低分子樹脂による樹脂分散やマイクロカプセルタイプなどである。いずれも顔料は溶解系ではなく分散系である。したがって、インクタンクを長期間に渡り同じ姿勢にて保持した場合、分散している顔料が沈降する現象が起こる。インクはタンク底部に向かうほど濃度が高くなっている。

図８において説明すると、インクタンク１１内のインクは上側から低濃度層インク層１２ａ、中濃度層インク層１２ｂ、高濃度インク層１２ｃというように鉛直方向に対し下側に行くに従って、顔料濃度が高いインクになっている。このままの状態にて、タンク底部よりインクタンクのインクを導出すると、顔料リッチ領域からインクを導出することになり、顔料濃度が増大したインクが供給されることになってしまう。また、インクタンク１１内のインクを使いきるまでの過程で、いつかは初期製造された顔料処方比から大きく濃度低下したインクが導出されることになる。

図１は本発明におけるインクタンク内の顔料成分が沈降したインクの撹拌方法を説明する図である。

図１において、まずインクジェット記録ヘッド１にインクを供給するインク導出管４１の途中に設けられた弁６１を閉じる。その後インクタンク１１内の空気６５を空気排出針４０を通じて、ポンプ６２により、空気排出管４５から大気に排出する。するとインクタンク１１内の空気６５部の圧力が低下する。その分空気導入管４４を通じて、空気導入針３８より空気が導入される。空気導入は空気導入針３８端部のインクと空気が接している部分のメニスカス力とインクタンク１１内の圧力が釣り合う時点で終了する。導入された空気は気泡７０ｂとなり、インクタンク内を上昇していく。

ところで、顔料濃度が高いほど所定量のインクの重さは重くなるので、攪拌されない状況ではインクの重さが重い高濃度層のインクよりも軽い中、低濃度層のインクが鉛直方向で下側にくることはない。ここで、気泡７０ｂが上昇するのに伴ってインク収納部１４内のインクが攪拌され、高濃度層のインクが中濃度層の上に押し上げられる。押し上げられた後、高濃度層のインク自体が有する重さにより、高濃度層のインクが沈もうとするため、対流Ｅが発生し、インクの攪拌が促進され、顔料がさらに拡散し、均一に分布することになる。

インク顔料成分が沈降している度合いに応じて、インクタンク１１内から排出する短時間当たりの空気量を加減することにより、空気導入針から発生する気泡の量を制御することが出来る。さらに、空気導入針から気泡が発生している時間は、インクタンク１１内から空気６５を排出している時間により制御することが出来る。

したがって、インクジェット記録装置の印字動作及び回復動作に寄与しないインクを、インク導出針より排出し、破棄することもなく、常に均一濃度のインクをインクジェット記録ヘッドに供給することができる。

よって、インクタンク内の濃度むらが緩和され、一定濃度の液体をインク供給口より供給することが可能となり、濃度差のない高品位な印字品位を得ることが出来る。

また、紙面１枚あたりのインク供給量が大きいワイドフォーマットプリンタや稼働率の高いネットワークプリンタにおいては、大容量のインクが要求される。インクタンクの容量増加に伴い、インクタンクの底面積が大きくなってくると、沈降している顔料を撹拌するために本発明のインクタンクはより効果的である。

（実施例２）
本発明の第一の実施形態ではインクタンク上部の空気排出針より強制的にインクタンク内の空気を排出したが、第二の実施例ではインクタンク底部の空気導入針より、空気を加圧導入することにより、インクタンク内のインクを撹拌するものである。以下に図面を参照して説明する。

図９は第二の実施例におけるインクタンク内の顔料成分が沈降したインクの撹拌方法を説明する図である。図９において、インクタンク内のインクを導出する中空のインク導出針３９と、インクタンク内に空気を導入する中空の空気導入針３８と、インクタンク内の空気を排出する中空の空気排出針４０が設けられている。これらの針が、それぞれインクタンクの第一の接続口２７（図６に図示）、第二接続の口２８（図６に図示）、第三の接続口２９（図６に図示）に刺し込まれることによって、インク供給ユニット５はインクタンク内と連通する。しかし、弁２１６は、強制的に空気をインクタンクに導入しない時は、インク空気導入針３８を通じ大気とインクタンク内は連通している状態となっている。さらに、弁６４は閉じた状態となっている。ここで、弁６１、弁６４共に電磁弁を用いている。

次に、インクタンク１１内のインクを撹拌する状況を説明する。まずインクジェット記録ヘッド１にインクを供給するインク導出管４１の途中に設けられた弁６１を閉じる。その後、空気導入針３８を通じて、大気をポンプ６３により空気導入管４４からインクタンク１１内に導入する。それと同時に空気排出管４５の途中に設けられた弁６４を開ける。

ここで、ポンプ６３は、例えば、インクジェット記録装置のキャリッジが印字によって走査するのを駆動源として、ピストンポンプを作動させる方式等が、コスト的に好ましい。インクジェット記録装置のキャリッジは、印字動作などで、図２のガイドレール８と同じ方向（Ｄ方向）に往復動作を行なう。この往復動作と、ピストンポンプのピストンの往復動作を連結し、キャリッジが往復動作を行なうごとに、ピストンポンプが駆動し、インクタンクに空気を導入する。

図１２、図１３及び図１４、図１５を参照してポンプ６３の詳細の動作説明をする。

図１２は、図９におけるポンプ６３の模式図である。また図９には、インクジェット記録装置が示してあり、矢印Ｄは、キャリッジ２の走査方向の往復動作を示している。

ポンプ６３は、ピストンポンプ９１、大気吸引弁９３、気体逆流防止弁９２を図に示すように連結した構造である。大気吸引弁９３、気体逆流防止弁９２は、一方向のみに気体が流れる一方向弁の構造となっていて、それぞれ、矢印Ｆ５，Ｆ６の方向のみ気体が流れ、逆方向には流れないように、球状の弁部材と弁部材を付勢するバネなどの付勢から構成されている。ピストンポンプ９１は、往復運動を行なうピストン９５と、ピストン９５が内部を摺動する筒状のシリンジ９４から構成されている。

ピストン９４は、キャリッジ２のＤ方向（図２に図示）の往復動作に連動していて、キャリッジ２が往復動作を行なうと、矢印Ｆ３、Ｆ４の往復動作を行なう。ピストンポンプ９１は、キャリッジ２に組み込まれていて、キャリッジ２の往復動作と同時に動作する。

図１４の状態は、キャリッジ２が往復動作（Ｆ８）を行なっている状態を示している。このとき、ピストンポンプ９１のピストン９５は、シリンジ９４内のバネなどの付勢部材９６に、図の右方に付勢されている状態にあり、シリンジ９４内の容積は、最大となっている。次に、図１５は、キャリッジ２が、インクジェット記録装置の端部、即ち往復動作の反転位置にある状態を示している。このとき、ピストンポンプ９１のピストン９５の先端部９７は、インクジェット記録装置のピストン受け９８に当たり、ピストン９５は、シリンジ９４内に押し込まれる（矢印Ｆ９）。これによって、シリンジ９４内の容積は縮小し、内部の気体は圧縮、加圧状態になる。

このようなキャリッジ２およびピストンポンプ９１の動作に伴う気体の動きを図１２において説明する。ピストン９５が矢印Ｆ４方向に移動すると、シリンジ９４内部が減圧され、大気吸引弁９３が開放し、外気を吸引する（Ｆ５）。その後、ピストン９５が矢印Ｆ４方向に移動すると、シリンジ９４内部は加圧状態となり、大気吸引弁９３は閉鎖し、気体逆流防止弁９２が開放して、空気導入管４４と通って、インクタンク１１に空気が導入される。その後、気体逆流防止弁９２は閉鎖する。このようにキャリッジ２の往復動作に伴うポンプ６３の繰り返し動作で、インクタンク１１に大気を導入する。

次にインクタンクに空気を導入しない状態は、図１３の様に弁２１６が回転し、ポンプ６３に押し出される空気は大気に開放される。同時にインクタンクに連結している空気導入管４４も大気に開放状態となる。

また駆動源が、実施例１にて説明したチューブポンプの回転方向を逆にした場合でも同様の効果は得られる。

さらに、駆動源が電気による方式のポンプでも同様の効果は得られるが、モーターなどを必要とするため、コスト、サイズ、重量等のデメリットがある。

図９において、導入された空気は気泡７０ｂとなり、インクタンク内を上昇していく。気泡７０ｂが上昇するのに伴って対流Ｅが発生し、この対流によりインクの攪拌が促進され、顔料が拡散し均一に分布することになる。

また、大気の導入によりインクタンク１１内の空気６５部の圧力が上昇する。その分空気排出針４０を通じて、空気排出管４５より空気が排出される。大気導入動作が終了した後、ポンプ６３は導通を遮断したまま、その状態を保持し、インクタンク内の圧力が大気と同じになった時点において、弁６４を閉じる。次に、弁２１６を回転させ、空気導入針３８と大気とが導通状態になるようにする。そして最後に弁６１を開ける。この状態にて、インクジェット記録装置にインクを供給できる状態に戻る。

（実施例３）
本発明の第三の実施形態は、第二の実施例におけるインクタンク上部の空気排出針、空気排出管、弁などの空気排出機能をもった構成をより簡略な圧力調整弁にした実施例である。以下に図面を参照して説明する。

図１０は第三の実施例におけるインクタンク内の顔料成分が沈降したインクの撹拌方法を説明する図である。図１０において、インクタンク内のインクを導出する中空のインク導出針３９と、インクタンク内に空気を導入する中空の空気導入針３８が設けられている。これらの針が、それぞれインクタンクの第一の接続口２７（図６に図示）、第二接続の口２８（図６に図示）に刺し込まれることによって、インク供給ユニット５はインクタンク内と連通する。しかし、ポンプ６３は稼働していないときは開いた状態になっており、インク空気導入管とインクタンク内は連通している。ここで、弁６１は電磁弁を用いている。

また、弁部材６７は蓋１５ｂとの間のオイル６８のメニスカス力にて付着しており、さらに弁部材カバー６９により外周を覆われている。弁部材６７は、インクタンク内の圧力がインクタンク外の圧力（大気圧）に比べ大きくなり、その力がオイル６８のメニスカス力よりも大きくなると鉛直上向きに動き、インクタンク内の空気をインクタンク外に逃がす働きを持つ。逆に、インクタンク内の圧力がインクタンク外の圧力（大気圧）に比べ小さくなっても、弁部材が動くことはない。

次に、インクタンク１１内のインクを撹拌する状況を説明する。まずインクジェット記録ヘッド１にインクを供給するインク導出管４１の途中に設けられた弁６１を閉じる。その後、空気導入管４４を通じて、大気をポンプ６３により空気導入針３８からインクタンク１１内に導入する。

注入された空気は気泡７０ｂとなり、インクタンク内を上昇していく。気泡７０ｂが上昇するのに伴って対流Ｅが発生し、この対流によりインクの攪拌が促進され、顔料が拡散し均一に分布することになる。

また、大気の導入により、インクタンク１１内の空気６５部の圧力が上昇するが、弁部材６５が動き、空気がインクタンク外に排出される。大気導入動作が終了した後、ポンプ６３は導通を遮断したまま、その状態を保持する。その間に弁部材６７の働きにより、インクタンク内の圧力が大気とほぼ同じになる。次に、弁２１６を回転させ、空気導入針３８と大気とが導通状態になるようにする。そして最後に弁６１を開ける。この状態にて、インクジェット記録装置にインクを供給できる状態に戻る。

本実施例１、２及び３に記載のインクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを用いてインクに膜沸騰による状態変化を生起させることによって、インク滴を吐出する方式のインクジェット記録ヘッドであるが、圧電素子を用いてインクを吐出するインクジェット記録装置でも本実施例と同等の効果が得られる。

本発明の第一の実施形態におけるインクタンクを用いたインクジェット記録ヘッドへのインク供給システムの撹拌状況を説明する図である。 本発明の第一の実施形態におけるインク供給システムを好適に実施するインクジェット記録装置を説明する図である。 本発明の第一の実施形態におけるインク収納容器を斜め下から見た外観図である。 図３に示したインク収納容器を斜め上から見た外観図である。 図３に示したインク収納容器の構成部材を説明する分解斜視図である。 図３に示したインク収納容器の短手方向の中心を通る線で切った断面図である。 本発明の第一の実施形態におけるインクタンクを用いたインクジェット記録ヘッドへのインク供給システムのインク供給状況を説明する図である。 図７に示したインクタンクが、静止状態にて長期間おかれた場合のインク状態を示す模式断面図である。 本発明の第二の実施形態におけるインクタンクを用いたインクジェット記録ヘッドへのインク供給システムの撹拌状況を説明する図である。 本発明の第三の実施形態におけるインクタンクを用いたインクジェット記録ヘッドへのインク供給システムの撹拌状況を説明する図である。 図７に示したポンプの構成を示す模式図である。 図９に示したポンプの構成を示す模式図で、インクタンクに大気を導入している状態を説明する図である。 図９に示したポンプの構成を示す模式図で、インクタンクに大気を導入していない状態を説明する図である。 図９に示したポンプの動作状態を説明する模式図である。 図９に示したポンプの動作状態を説明する模式図である。

符号の説明

１ インクジェット記録ヘッド
２ キャリッジ
３ 搬送ローラ
５ インク吸引ユニット
５ａ キャップ
６ インク供給チューブ
７ 回復ユニット
８，９ ガイドレール
１１ インクタンク
１２ インク
１２ａ 顔料低濃度インク層
１２ｂ 顔料中濃度インク層
１２ｃ 顔料高濃度インク層
１４ インク収納部
１５ａ、１５ｂ 蓋
１６ 弾性部材
１７ 記憶媒体ホルダ
１８ 記憶媒体
１９ 両面テープ
２０ 固定部材
２１ ボトムカバー
２２ 蓋固定部材
２７ 第１の接続口
２８ 第２の接続口
２９ 第３の接続口
３８ インク導出針
３９ 大気導入針
４０ 空気排出針
４１ インク導出管
４４ 大気導入管
４５ 空気排出管
５１ 気液分離膜
６１、６４ 弁
６２，６３ ポンプ
６５ 空気
６７ 弁部材
６８ オイル
６９ 弁部材カバー
７０ａ、７０ｂ 気泡
９１ ピストンポンプ
９２ 気体逆流防止弁
９３ 大気吸引弁
２１５，２１６ 弁
Ｅ 対流
Ｓ 記録用シート

Claims (6)

1. インクジェット記録装置に搭載されたインクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク収納容器において、
   前記インクを収納するインク収納室と、
   前記インク収納室の底部に設けられた、前記インク収納室内のインクを外部へ供給するためのインク供給口と、
   前記インク収納室の上部に設けられ、前記インク収納室内の空気を排出するための空気排出口と、
   前記インク収納室の底部に設けられ、前記インク収納室内に大気を導入するための大気導入口と、を有することを特徴とするインク収納容器。
2. 請求項１に記載のインク収納容器を用いたインク撹拌システムであって、
   インク収納容器底部のインク供給口に接続するインク導出手段を備え、インク収納容器底部の大気導入口に接続する大気導入手段を備え、空気排出口に接続する空気排出手段とを備えていることを特徴とするインク撹拌システム。
3. 前記空気排出手段が、インクジェット記録ヘッドに対し回復動作を行うポンプによって、強制的に空気を排出する機能を備えていることを特徴とする請求項２に記載のインク撹拌システム。
4. 前記空気排出手段が、インクジェット記録ヘッドのスキャン動作を利用したピストンポンプによって、強制的に空気を排出する機能を備えていることを特徴とする請求項２に記載のインク撹拌システム。
5. 前記空気導入手段が、インクジェット記録ヘッドに対し回復動作を行うポンプによって、強制的に空気を導入する機能を備えていることを特徴とする請求項２に記載のインク撹拌システム。
6. 前記空気導入手段が、インクジェット記録ヘッドのスキャン動作を利用したピストンポンプによって、強制的に空気を導入する機能を備えていることを特徴とする請求項２に記載のインク撹拌システム。

Images