JP3171105B2 - プリンタおよびインクタンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを吐出させ
て記録を行なう記録ヘッドと、記録ヘッドに供給するた
めのインクを保有するインクタンクを有し、インクタン
クが着脱自在に構成されたプリンタ、及び、そのインク
タンクに関するものであり、特に、インクタンクが装着
されるジョイント部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェットプリンタは、高画
質の印字画像が得られるとともに、低騒音であることか
ら、広く利用されるようになってきている。特に、小型
のプリンタが製造可能であることから、個人向けに開発
されたものも多い。このような個人向けの小型プリンタ
においては、使用者本人がインクタンクやプリントヘッ
ドと一体のインクジェットカートリッジを交換し、イン
クの補充を行なうように構成されている。特に、インク
タンクのみの場合には、安価に交換可能であり、ランニ
ングコストを低減させることができる。

【０００３】このようなインクタンクが交換可能に構成
されたプリンタにおいては、従来、インクタンクの交換
時に、インクタンクを装着するジョイント部の近傍にイ
ンクがしみだし、使用者の手を汚したり、機械本体にイ
ンクがたれるなどの問題があった。

【０００４】このような問題を解決するための一つの方
法として、例えば、特開平３−９２３５６号公報に開示
されているように、インクタンク下部のインク取り出し
口をゴム栓で構成し、このゴム栓に金属性のインク供給
針を貫通させて記録ヘッドへのインク流路と接続するよ
うに構成したものがある。この構成においては、インク
供給針はインクに対する耐食性を備え、ゴム栓の貫通が
可能なように、パイプの先端を極めて鋭利に形成してい
る。インクタンクを取り外しても、ゴム栓の弾性力によ
りインクタンクのインク供給口は閉じ、インクは漏れな
い。しかし、不用意な取扱いを行なうと鋭利なパイプの
先端に触れ、怪我をするという問題を抱えていた。さら
に、インク供給針そのものは内径が細いため、インク供
給針の内部に突き破られたゴム栓の破片が混入した場
合、インクの供給を妨げるという問題も抱えていた。

【０００５】このような問題を解決するために、例え
ば、特開昭５０−７４３４１号公報に開示されているよ
うに、インク供給口の先端にあらかじめ透孔を有するゴ
ムなどの蓋板を設け、この透孔を割れ目を有するゴムな
どの薄膜により封止して、比較的鋭利ではない導液管の
挿入を可能とした構成のものも提案されている。しか
し、この構成の場合は、やはり透孔および割れ目からイ
ンクが微小に漏れるという問題があった。

【０００６】別の方法として、例えば、特開平２−２１
４６６５号公報や特開平６−９６６号公報などに開示さ
れているように、インクタンクの接続部を封止部材で封
止しておき、一方、プリンタ側の接続部を周囲に孔あけ
用の突起を配した剛体の多孔質材で形成し、インクタン
クの装着によって孔あけ用の突起でインクタンクの封止
部材を破り、多孔質材をインクタンク内の多孔質体に押
圧して接続している。このような構成では、多孔質材を
配したインク供給管の先端部は比較的広く、詰まること
はない。また、孔あけ用突起もそれほど鋭利である必要
はないので、けがの心配もない。さらに、インクタンク
はその初期状態において、封止部材で封止されているの
で、インクが漏れることはない。しかし、このような構
成では、剛体の多孔質材の部分には、常にインクが潤沢
に供給されているので、インクタンクの離脱時には供給
されたインクがぼた落ちするという問題があった。

【０００７】近年、カラーのプリンタが多く開発されて
いる。カラープリンタにおいては、複数の色を印字可能
な一体型の記録ヘッドが用いられるようになってきてい
る。このような一体型の記録ヘッドの場合には、上述の
インクの漏れやぼた落ちは、インクの混色につながりや
すいという問題も抱えている。

【０００８】このようなインクの漏れやぼた落ちをなく
すため、例えば、特願平６−２７２７４７号公報に記載
されているように、インクタンクの結合部にインクタン
クの装着時と取り外し時で体積の異なる多孔質体を設け
た構成を提案している。この構成によれば、インクタン
クを取り外す際に多孔質体が膨張してインクを吸収する
ので、ぼた落ちなどが発生しない。しかし、多孔質体が
膨張する際に、インクとともに空気を吸い込み、再度イ
ンクタンクを装着すると多孔質体が吸い込んだ空気がイ
ンクの流路に残り、印字不良を引き起こすという問題が
ある。

【０００９】また、圧接はインクの供給が不安定になり
がちである。例えば、米国特許第４７７１２９５号明細
書の請求項１１のｄに記載されているように、伸びたパ
イプが毛管部材に圧接し、毛管部材の密度を高めてイン
クを供給するものがある。この構成において、圧接量が
少ないと毛管部材の密度が小さくなり、インクの供給時
に空気も同時に引き込んでしまう。逆に圧接量が大きい
と毛管部材の密度が高くなりすぎ、インクの供給に影響
を及ぼす。このように毛管部材と圧接する構成では、特
性が圧接量に左右されやいため、製品のばらつきも発生
しやすく、印字不良も多いという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、インクタンクの着脱時に発
生するインク漏れ等を防止するとともに、インクタンク
の装着によるインクの流路への空気の侵入を防止し、印
字不良などの不具合を軽減したプリンタおよびインクタ
ンクを提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、プリンタにおいて、インクを吐出させて記録を行な
う記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給するための前記イ
ンクを保有するインクタンクを有し、該インクタンク
は、大気連通孔とインクを供給するための連通孔が設け
られた主インク室と、該主インク室の内部に収容された
インク室毛管部材と、前記連通孔に設けられ前記インク
室毛管部材に接して配置され複数の微小孔が形成された
第１のメニスカス形成部材と、該第１のメニスカス形成
部材を介して前記連通孔により前記主インク室と連通し
底部に前記記録ヘッドとの結合部が設けられた中間室を
少なくとも有し、前記結合部に結合部毛管部材が設けら
れており、前記記録ヘッドは、前記インクタンクの前記
結合部と着脱自在に結合するインク導入部を有してお
り、該インク導入部の前記インクタンクの前記結合部と
対向する面にはフィルタが設けられており、前記インク
タンクの装着時に前記インク導入部の前記フィルタが前
記結合部毛管部材と当接することを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項２に記載の発明は、プリンタにおい
て、インクを吐出させて記録を行なう記録ヘッドと、該
記録ヘッドに供給するための前記インクを保有するイン
クタンクを有し、該インクタンクは、大気連通孔とイン
クを供給するための連通孔が設けられた主インク室と、
該主インク室の内部に収容されたインク室毛管部材と、
前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材に接して配
置され複数の微小孔が形成された第１のメニスカス形成
部材と、該第１のメニスカス形成部材を介して前記連通
孔により前記主インク室と連通し底部に前記記録ヘッド
との結合部が設けられた中間室を少なくとも有し、前記
結合部に結合部毛管部材が設けられているとともに、前
記結合部毛管部材の前記中間室側に複数の微小孔が形成
された第２のメニスカス形成部材が設けられており、前
記記録ヘッドは、前記インクタンクの前記結合部と着脱
自在に結合するインク導入部を有しており、該インク導
入部の前記インクタンクの前記結合部と対向する面には
フィルタが設けられており、前記インクタンクの装着時
に前記インク導入部の前記フィルタが前記結合部毛管部
材と当接することを特徴とするものである。

【００１３】請求項３に記載の発明は、プリンタにおい
て、インクを吐出させて記録を行なう記録ヘッドと、該
記録ヘッドに供給するための前記インクを保有するイン
クタンクを有し、該インクタンクは、大気連通孔とイン
クを供給するための連通孔が設けられた主インク室と、
該主インク室の内部に収容されたインク室毛管部材と、
前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材に接して配
置され複数の微小孔が形成された第１のメニスカス形成
部材と、該第１のメニスカス形成部材を介して前記連通
孔により前記主インク室と連通し底部に前記記録ヘッド
との結合部が設けられた中間室を少なくとも有し、前記
結合部に複数の微小孔が形成された第２のメニスカス形
成部材が設けられており、前記記録ヘッドは、前記イン
クタンクの前記結合部と着脱自在に結合するインク導入
部を有しており、該インク導入部の前記インクタンクの
前記結合部と対向する面には結合部毛管部材が設けられ
ているとともに、前記結合部毛管部材の前記記録ヘッド
側にフィルタが設けられており、前記インクタンクの装
着時に前記インク導入部の前記結合部毛管部材が前記第
２のメニスカス形成部材と当接することを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項４に記載の発明は、プリンタにおい
て、インクを吐出させて記録を行なう記録ヘッドと、該
記録ヘッドに供給するための前記インクを保有するイン
クタンクを有し、該インクタンクは、大気連通孔とイン
クを供給するための連通孔が設けられた主インク室と、
該主インク室の内部に収容されたインク室毛管部材と、
前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材に接して配
置され複数の微小孔が形成された第１のメニスカス形成
部材と、該第１のメニスカス形成部材を介して前記連通
孔により前記主インク室と連通し底部に前記記録ヘッド
との結合部が設けられた中間室を少なくとも有し、前記
結合部に複数の微小孔が形成された第２のメニスカス形
成部材が設けられており、前記記録ヘッドは、前記イン
クタンクの前記結合部と着脱自在に結合するインク導入
部を有しており、該インク導入部の前記インクタンクの
前記結合部と対向する面にはフィルタが設けられてお
り、前記インクタンクの装着時に前記インク導入部の前
記フィルタが前記第２のメニスカス形成部材と当接する
ことを特徴とするものである。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１または
２に記載のプリンタにおいて、前記結合部毛管部材の密
度は、前記インク室毛管部材の密度より高いものである
ことを特徴とするものである。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれか１項に記載のプリンタにおいて、前記フィ
ルタは、金属メッシュにより構成されていることを特徴
とするものである。

【００１７】請求項７に記載の発明は、インクを吐出さ
せて記録を行なうプリンタに着脱可能に装着され、装着
時にフィルタを有する記録ヘッドのインク導入部に結合
される結合部を有するインクタンクにおいて、大気連通
孔とインクを供給するための連通孔が設けられた主イン
ク室と、該主インク室の内部に収容されたインク室毛管
部材と、前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材に
接して配置され複数の微小孔が形成された第１のメニス
カス形成部材と、該第１のメニスカス形成部材を介して
前記連通孔により前記主インク室と連通し底部に前記記
録ヘッドとの結合部が設けられた中間室と、該結合部に
配置された結合部毛管部材を有し、該結合部毛管部材
は、インクタンクの装着時に前記インク導入部の前記フ
ィルタに当接するように設けられていることを特徴とす
るものであり、請求項８に記載の発明は、請求項７に記
載のインクタンクにおいて、前記結合部毛管部材の前記
中間室側に複数の微小孔が形成された第２のメニスカス
形成部材が設けられていることを特徴とするものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のプリンタ及びイ
ンクタンクの第１の実施の形態における要部断面図、図
２は同じく要部斜視図である。図中、１はインクタン
ク、２はジョイント部、３はプリントヘッド、４はイン
ク導入部、１１は主インク室、１２はインク室毛管部
材、１３は大気連通口、１４は第１のメニスカス形成部
材、１５はインク誘導部材、１６は中間室、１７は第２
のメニスカス形成部材、１８は結合部毛管部材、１９は
ジョイント外周部、２０はインク誘導部材押さえ、２１
は接合部材、２２はフィルタ、２３はインク流路であ
る。図１および図２では、インクタンク１を装着する前
の状態を示している。また、図１，図２では、プリント
ヘッド３がプリンタに装着されており、プリントヘッド
３にインクタンク１を装着する構成を示し、インクタン
ク１と、プリントヘッド３のインク流路の部分のみを図
示している。なお、図２は、インクタンク１の側壁の１
面と、インク室毛管部材１２を取り除いて示している。
インクタンク１は、プリントヘッド３とジョイント部２
において接続される。インクタンク１のジョイント部２
がプリントヘッド３のインク導入部４に当接することに
よってインクの流路が接続され、インクタンク１からイ
ンクを供給される。

【００１９】インクタンク１の内部には、主インク室１
１と、その下部に中間室１６が設けられている。主イン
ク室１１の内部には、インク室毛管部材１２が配置され
ている。このインク室毛管部材１２は、毛細管力により
インクを保持し、負圧を保っている。主インク室１１の
上部には、インク室毛管部材１２と大気連通可能な大気
連通口１３が設けられている。主インク室１１の下部に
は、連通孔が設けられており、中間室１６と連通してい
る。インク室毛管部材１２は、その上部で大気と連通
し、大気圧解放されているので、インク供給時には、イ
ンク室毛管部材１２内のインクは大気圧により押され、
また、インク室毛管部材１２の下方から負圧により中間
室１６側へ引き出される。また、主インク室１１の底面
は、連通孔を最低部とするような斜面で形成されてい
る。

【００２０】主インク室１１の底面に設けられた連通孔
には、多数の微細孔を有する第１のメニスカス形成部材
１４が配置されている。第１のメニスカス形成部材１４
には、インク室毛管部材１２の底部が圧接されて配置さ
れる。インク室毛管部材１２内にインクが含浸されてい
るときは、インクは第１のメニスカス形成部材１４を通
過して中間室１６に移動する。インク室毛管部材１２に
インクがなくなった場合、インク室毛管部材１２に接し
た第１のメニスカス形成部材１４の微細孔に張っている
インクのメニスカスを押し、表面張力に打ち勝ってこれ
を通過し、気泡となって中間室１６へ移動する。これに
より、プリントヘッド３へのインクの供給圧を一定以下
に保っている。

【００２１】第１のメニスカス形成部材１４の下部に
は、インク誘導部材１５が設けられている。インク誘導
部材１５は、連通孔の周囲の壁面から突出するインク誘
導部材押さえ２０によって支持されている。あるいは、
第１のメニスカス形成部材１４の一部をインク誘導部材
１５としてもよい。インク誘導部材１５は、中間室１６
の底面まで延在している。第１のメニスカス形成部材１
４の下面に気泡が溜り、空気の層ができてしまったり、
あるいは、中間室１６内のインクの液面が低下したと
き、インク誘導部材１５が中間室１６内のインクを吸い
上げて第１のメニスカス形成部材１４にインクを供給す
る。これにより、第１のメニスカス形成部材１４を常に
濡れた状態に保ち、負圧を保つ。また、インクを使いき
るまで、インクの供給圧を最良の状態を維持することが
できる。

【００２２】中間室１６は、連通孔よりも上方に延在す
る部分を有している。図１では、中間室１６の周辺部の
方が連通孔の部分よりも高くなるように、中間室１６の
上壁を斜めにしている。中間室１６は、第１のメニスカ
ス形成部材１４および第２のメニスカス形成部材１７を
通過して侵入してきた気泡を周辺部の連通孔よりも高い
部分に集積し、ジョイント部２からプリントヘッド３へ
の気泡の混入を防止し、また、結合部に残留する空気を
除去している。

【００２３】中間室１６の底部には、プリントヘッド３
との接続を行なうためのジョイント部２が設けられてい
る。ジョイント部２には、多数の微細孔が設けられた第
２のメニスカス形成部材１７および結合部毛管部材１８
がこの順で設けられている。インクタンク１が取り外さ
れて放置された状態においては、この第２のメニスカス
形成部材１７に設けられた微細孔に形成されるインクの
表面張力によって、中間室１６内のインクがジョイント
部２から漏れ出すことはない。また、インクタンク１が
装着されている状態では、インクタンク１にかかる振動
および衝撃、加速度による圧力変動、および、プリント
ヘッド３のノズル側からの気泡混入を防止する。第２の
メニスカス形成部材１７としては、例えば、ステンレス
材のメッシュフィルタの濾過粒度４０ミクロン品等を使
用することができる。

【００２４】ジョイント部２に設けられた結合部毛管部
材１８は、インクタンク１の装着時には、第２のメニス
カス形成部材１７とプリントヘッド３のフィルタ２２の
間を埋めるため、結合部における空気の残留量を大幅に
減少させることができ、気泡による印字不良を減少させ
ることができる。また、インクタンク１の取り外し時に
は、この結合部毛管部材１８がインクを吸収するので、
インクが垂れることはない。また、仮に結合部毛管部材
１８の保持許容量を超えた場合でも、インクタンク１内
の負圧によって、許容量を超えたインクはインクタンク
１内へ吸い込まれ、結合部毛管部材１８は所定のインク
を保持してバランスを保つ。このとき、従来のような結
合部毛管部材１８の体積変化はほとんどないので、結合
部毛管部材１８内に空気が侵入することもほとんどな
い。

【００２５】結合部毛管部材１８としては、インクの吸
収力に優れた材料が用いられ、具体的には、例えば、製
造上容易な繊維状のフェルト等を用いることができる。
フェルトの材質としては、ポリエステルやアクリル、ポ
リプロピレンなどが用いられる。フェルトの利点として
は、インクに対するぬれ性がよいことや、密度を自在に
変えることが可能であること等が挙げられる。

【００２６】結合部毛管部材１８の密度は、主インク室
１１に装填されているインク室毛管部材１２の密度より
も高くする。これによって、インクタンク１が取り外さ
れたときのインクの垂れを防止することができる。結合
部毛管部材１８の密度は、インク室毛管部材１２の密度
の２倍程度以上であれば、インクの供給や、メンテナン
ス時の吸引動作等において支障はなかった。また、この
結合部毛管部材１８の厚みは、圧力損失を考えてなるべ
く薄い方が望ましい。プリントヘッド３のフィルタ２２
との当接を考慮して決定すればよい。一例としては、２
〜５ｍｍ程度とすることができる。

【００２７】ジョイント部２のジョイント外周部１９
は、プリントヘッド３に設けられている接合部材２１が
当接しやすいように、平坦な面が形成されている。

【００２８】一方、プリントヘッド３は、インク導入部
４においてインクタンク１のジョイント部２と接続され
る。インク導入部４の周囲には、接合部材２１が配置さ
れている。この接合部材２１は、インクタンク１が装着
されたとき、インクタンク１のジョイント外周部１９の
面に当接変形し、接合部を密閉する。これにより、接合
部からのインクの漏れなどを防ぐことができる。接合部
材２１の材料としては、例えば、シリコンゴムやブチル
ゴムなどを用いることができる。この接合部材２１を設
けずに構成することも可能である。

【００２９】インク導入部４の先端には、フィルタ２２
が配置されている。このフィルタ２２は、インクタンク
１が取り外された状態でインク導入部４に付着するゴミ
等をインク流路２３内に混入させないために設けられて
いる。また、フィルタ２２の微小孔に形成されるインク
のメニスカスによってインクを保持し、ノズルからのイ
ンクの流出を防いでいる。フィルタ２２の材料として
は、例えば、濾過粒度が５から６０ミクロンのステンレ
ス材のメッシュフィルタ等を使用することができる。そ
の他の材料としては、例えば、セラミック製のフィルタ
などを利用することができる。具体的には、例えば、ス
テンレス材のメッシュフィルタの濾過粒度２０ミクロン
品を使用することができる。

【００３０】図３は、インクタンク１の分解図である。
図中、図１と同様の部分には同じ符号を付してある。３
１はトップカバー、３２はタンクケース、３３はボトム
カバー、３４はラベルである。インクタンク１は、トッ
プカバー３１、タンクケース３２、ボトムカバー３３に
より構成されている。タンクケース３２は、図１におけ
る主インク室１１の側面と底面、および、中間室１６の
上面と側面を構成する。タンクケース３２の底面には、
主インク室と中間室との連通孔が形成されており、その
連通孔に第１のメニスカス形成部材１４が配設される。
さらに、タンクケース３２内にはインク室毛管部材１２
が挿入される。タンクケース３２の上に、大気連通口を
有するトップカバー３１が設けられ、主インク室が形成
される。第１のメニスカス形成部材１４の下には、イン
ク誘導部材１５が設けられ、さらにボトムカバー３３が
設けられる。これにより中間室が形成される。ボトムカ
バー３３にはジョイント部２が形成されており、ジョイ
ント部２に第２のメニスカス形成部材１７と結合部毛管
部材１８が配置される。なお、タンクケース３２の側面
に案内事項等を記載したラベル３４を貼着してもよい。

【００３１】図４は、インク導入部４の分解拡大図であ
る。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付してあ
る。４１はジョイントブロック、４２はマニホールドで
ある。インク導入部４には、上述したように、接合部材
２１およびフィルタ２２が設けられている。ジョイント
ブロック４１にフィルタ２２、および、接合部材２１が
装着され、ジョイントブロックアッセンブリが作製され
る。また、マニホールド４２は、インクを吐出するため
のノズルを備えたヘッドチップと結合され、ヘッドチッ
プにインクを供給するためのインク流路が形成されてい
る。また、ヘッドチップには、インクを吐出するための
気泡を発生する発熱体が各ノズルに対応して設けられて
いる。ジョイントブロックアッセンブリは、マニホール
ド４２に装着され、プリントヘッド３の主要部を構成す
る。このほか、プリントヘッド３には、マニホールド４
２に組み込まれたヘッドチップに電力および制御信号を
供給するための配線、および、記録する画像にあわせて
発熱体を駆動するための駆動回路等が設けられた基板も
組み込まれる。

【００３２】図５は、本発明のプリンタおよびインクタ
ンクの第１の実施の形態におけるインクタンク取り外し
時のジョイント部付近の拡大断面図、図６は、同じくイ
ンクタンク装着時のジョイント部付近の拡大断面図であ
る。図中の符号は図１と同様である。インクタンク１の
装着時には、図６に示すように、ジョイント部２に設け
た結合部毛管部材１８は、インク導入部４に設けられて
いるフィルタ２２に当接し、インクをプリントヘッド３
へ供給する。このとき、結合部毛管部材１８をフィルタ
２２に圧接させる必要はなく、両者を当接させればよ
い。実際には、当接によって結合部毛管部材１８は多少
変形するが、その変形量は０．３〜０．５ｍｍ程度と非
常に少ない。また、インクの供給性能はこの変形量に大
きく左右されず、安定している。

【００３３】また、インク導入部４の周囲に配置されて
いる接合部材２１は、ジョイント外周部１９の平面に圧
接され、その先端部分が弾性変形している。これによ
り、気密性を保持して、インクの流路を外気と遮断して
いる。インクタンク１内のインクは、圧縮状態にある結
合部毛管部材１８を通過し、プリントヘッド３へ供給さ
れる。このとき、結合部毛管部材１８は、第２のメニス
カス形成部材１７とフィルタ２２の間のインクの流路と
なっている。

【００３４】上述のように、ジョイント部２の部分はイ
ンクの流路となっているため、この部分にインクが存在
している。通常、図５に示すようにインクタンク１を取
り外す時には、ジョイント部２に存在しているインクが
ジョイント部２の周辺に流出しようとする。しかし、ジ
ョイント部２に配置した結合部毛管部材１８がジョイン
ト部２に存在するインクを保持し、ジョイント部２に残
留していたインクは、ジョイント部２から漏れ出すこと
はない。プリントヘッド３側では、インクを吐出するノ
ズルのインクの表面張力と、フィルタ２２の微細孔に形
成されるインクのメニスカスによる表面張力がバランス
し、ノズルなどからインクが漏出することはない。

【００３５】また、図６に示すようにインクタンク１が
装着されるときには、結合部毛管部材１８とフィルタ２
２が当接し、結合部の流路が結合部毛管部材１８によっ
て確保されるため、結合部に残留する空気の量を低減す
ることができ、気泡による印字不良を減少させて印字品
質を向上させることができる。仮に結合部に気泡が残留
しても、メンテナンス時に吸引動作を行なえば、十分除
去可能である。

【００３６】上述の構成において、特に図５に示した構
成では、インクタンク１を取り外した状態の時に結合部
毛管部材１８が外気に触れており、この部分からインク
が蒸散する。これを防ぐため、例えば、インクタンク１
の出荷時にはジョイント部２にシールを貼着したり、キ
ャップなどによってジョイント部２を覆うように構成す
ることができる。

【００３７】図７は、本発明のプリンタの第２の実施の
形態におけるジョイント部付近の拡大断面図である。図
中の符号は図１と同様である。この実施の形態では、結
合部毛管部材１８をプリントヘッド３側に設けている。
このような構成においても、インクタンクの装着時は、
上述の図６に示したように、結合部毛管部材１８は、第
２のメニスカス形成部材１７に当接させることができ
る。これにより、インクタンク１側の第２のメニスカス
形成部材１７とプリントヘッド３側のフィルタ２２との
間が結合部毛管部材１８によって満たされるので、この
結合部に残留する空気を低減して印字不良を減少させ、
印字品質を向上させることができる。

【００３８】また、インクタンク１が取り外された場合
には、インクタンク１内のインク室毛管部材１２の負圧
と、第２のメニスカス形成部材１７の微細孔に形成され
るインクのメニスカスによる表面張力がバランスし、ジ
ョイント部２からインクが漏れ出すことはない。結合部
に存在していたインクは、結合部毛管部材１８の毛管力
によって保持されるため、インク導入部４からインクが
流出することはない。

【００３９】図８は、本発明のプリンタの第３の実施の
形態におけるジョイント部付近の拡大断面図である。図
中の符号は図１と同様である。この実施の形態では、結
合部毛管部材１８を用いずに構成している。このような
構成においても、インクタンク１の第２のメニスカス形
成部材１７と、プリントヘッド３側のフィルタ２２を直
接当接させ、インクの流路を形成することができる。

【００４０】この場合も、インクタンク１の装着によっ
て第２のメニスカス形成部材１７とフィルタ２２を当接
させるので、両者間に残留する空気を少なくすることが
でき、印字不良を低減することができる。また、インク
タンク１が取り外された場合も、第２の実施の形態と同
様、ジョイント部２からインクが漏れ出すことはない。
なお、第２のメニスカス形成部材１７の代わりに結合部
毛管部材１８を残し、第２のメニスカス形成部材１７を
用いずに構成することも可能である。

【００４１】図９は、本発明のプリンタの第４の実施の
形態における要部構成図である。図中、図１ないし図４
と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。５
１はプリント基板、５２はヘッドチップである。この実
施の形態では、複数色のインクを用いるカラープリンタ
に本発明を適用した場合の一例を示している。ここで
は、３色のインクを用いることとし、１つのインクタン
ク１からそれぞれの色のインクを供給するように、イン
クタンク１内を３分割している。使用する色としては、
例えば、シアン、マゼンタ、イエローを用いることがで
きる。もちろんこの色に限らない。また、ブラックを含
めた４色を使用したり、２色あるいは５色以上の色を用
いることもでき、その場合には、色の数だけインクタン
ク１内を分割する。あるいは、使用する色数以下の個数
のインクタンクを並置した構成にしてもよい。

【００４２】インクタンク１は、内部が３分割され、そ
れぞれ別の色のインクが収容されている。分割されたそ
れぞれの構造は、図１および図３に示した構造と同様で
あり、図１および図３に示した構造の３つのインクタン
クを一体化した構造と同様に機能する。ジョイント部２
もそれぞれの色のインクごとに設けられている。この例
では、３つのジョイント部２がジグザグに配列されてい
る。結合部毛管部材１８は、上述の第１の実施の形態と
同様、それぞれのジョイント部２に設けられている。も
ちろん、第２、第３の実施の形態に示した構成を適用す
ることも可能である。

【００４３】プリントヘッド３は分解して示している。
ジョイントブロック４１には、それぞれの色のインクタ
ンクと接続されるように、３つのインク導入部４を有し
ている。各インク導入部４には、図４に示した構成と同
様に、フィルタ２２および接合部材２１が設けられてい
る。３つのジョイント部２のジョイント外周部１９は、
それぞれ対応するインク導入部４の接合部材２１を押圧
し、変形させてそれぞれの結合部を密閉する。また、各
ジョイント部２の結合部毛管部材１８が各インク導入部
４のフィルタ２２と当接し、それぞれの色のインクの流
路が構成される。

【００４４】マニホールド４２には、各色ごとのインク
流路が形成されている。また、マニホールド４２とヘッ
ドチップ５２が液的に接続され、インク流路が形成され
ており、各インク導入部４から導入されたインクをヘッ
ドチップ５２に供給する。

【００４５】プリント基板５１は、ヘッドチップ５２に
電力および制御信号、記録すべき画像の信号などを供給
するための配線等が設けられている。記録する画像にあ
わせて発熱体を駆動するための駆動回路等が設けられる
こともある。プリント基板５１とヘッドチップ５２は、
例えば、ワイヤボンディングなどにより電気的に接続さ
れている。

【００４６】図１０は、本発明の第４の実施の形態にお
けるヘッドチップの一例を示す正面図である。ヘッドチ
ップ５２には、各色のインクを噴射するために、各色ご
とにそれぞれ複数本のノズルが配列されている。この例
では、各色のノズル群が一列に配列されている。このヘ
ッドチップ５２が、図中、上下方向に移動しながらイン
クの噴射制御を行なうことによって、各色の帯状領域の
記録を行なうことができる。ヘッドチップ５２には、各
ノズルを駆動するための駆動回路が搭載されることがあ
る。なお、各色のノズル群の間に間隙を設けて図示して
いるが、実際にはこの部分および両端部にも記録を行な
わないダミーノズルが配置されることがある。

【００４７】この第４の実施の形態によれば、各色ごと
に設けられているインク導入部４において、インクタン
ク１を取り外した際に、インク導入部４付近に存在する
インクは、それぞれの結合部毛管部材１８で保持される
ので、インク漏れやインクのぼた落ちなどが発生しな
い。そのため、隣接するインク導入部に異なる色のイン
クが侵入し、混色を起こす事態を回避することができ
る。また、インクタンクの取り外し時に、それぞれの結
合部毛管部材１８が空気を取り込むこともないので、再
度のインクタンク１の装着時に、インク流路内への気泡
の侵入を減少させる。さらに、インクタンク１の装着に
より、結合部のインク流路は結合部毛管部材１８によっ
て満たされるので、インク流路内への気泡の侵入はさら
に減少させることができる。

【００４８】図１１は、本発明のプリンタの一例を示す
外観図である。図中、６１はプリンタ、６２は下部ケー
ス、６３は上部ケース、６４はトレー挿入口、６５はデ
ィップスイッチ、６６はメインスイッチ、６７は用紙受
け、６８はパネルコンソール、６９は手差し挿入口、７
０は手差しトレー、７１はインクタンク挿入蓋、７２は
インクタンク、７３は用紙送りローラ、７４は用紙トレ
ー、７５はインタフェースケーブル、７６はメモリカー
ドである。図１１では、上述の第１ないし第４の実施の
形態が適用されるプリンタの全体を示している。

【００４９】プリンタ６１の筺体は、概ね下部ケース６
２と上部ケース６３により構成されている。この中に図
示しない電気回路や駆動系部品などが収納されている。
下部ケース６２にはトレー挿入口６４が設けられ、ここ
から記録するための用紙が収納された用紙トレー７４が
挿入され、プリンタ６１に用紙が装填される。

【００５０】また、下部ケース６２にはディップスイッ
チ６５およびメインスイッチ６６が取り付けられてい
る。ディップスイッチ６５は、プリンタ６１の動作の一
部を設定するものであり、設定変更の頻度の少ない機能
設定が割り付けられている。このディップスイッチ６５
は、使用しないときにはカバーで覆うように構成されて
いる。メインスイッチ６６は、プリンタ６１の電源を切
入するためのスイッチである。下部ケース６２には、さ
らに、図示しないインタフェースコネクタや、メモリカ
ード７６の挿入口等が設けられている。インタフェース
コネクタには、インタフェースケーブル７５が接続さ
れ、外部のコンピュータなどとのデータ交換が行なわれ
る。メモリカード７６は、プリンタ６１の動作時に拡張
メモリとして用いられたり、ある場合にはフォントが格
納され、記録時に用いられる。

【００５１】上部ケース６３には、用紙受け６７が形成
されており、記録済みの用紙が排出される。また、パネ
ルコンソール６８が設けられており、記録モードの設定
や、給紙、排紙等の指示など、ユーザが頻繁に使用する
入力手段や、プリンタ側からのメッセージの表示手段な
どが配置されている。さらに、手差し挿入口６９、手差
しトレー７０が設けられており、ここからユーザが手差
しにより給紙することができる。

【００５２】また、上部ケース６３にはインクタンク挿
入蓋７１が設けられている。この蓋を開けることによ
り、内部のインクタンク７２の着脱を行なうことができ
る。インクタンク７２は、上述の各実施の形態で示した
ような構成のものを用いることができる。ここでは、第
１ないし第３の実施の形態のいずれかで示した単色のイ
ンクタンクと、第４の実施の形態で示した３色一体型の
インクタンクの２つのインクタンク７２が装着される。
インクタンク７２は、図示しない記録ヘッドに装着され
る。また、記録ヘッドは図示しないキャリッジに取り付
けられている。インクタンク７２の装着時には、インク
タンク７２の結合部毛管部材とインク導入部のフィルタ
が当接することにより、インクの流路を形成するととも
に、ジョイント部およびインク導入部付近の空気は結合
部毛管部材によって排除し、気泡による印字不良を防止
している。インクタンク７２の取り外し時には、上述の
ように結合部毛管部材によって結合部付近のインクが保
持されるので、インクがにじみ出したり、ぼた落ちする
ことはない。そのため、プリンタ本体を汚したり、他の
色のインク導入部にぼた落ちして混色を起こすことはな
い。

【００５３】用紙トレー７４に収納された用紙は、内部
の図示しない搬送系により１枚ずつ取り出されて搬送さ
れ、あるいは手差し挿入口６９から用紙が差し込まれ、
用紙送りローラ７３の円周に沿って送られる。インクタ
ンク７２が装着された図示しない記録ヘッドが用紙の搬
送方向とは直角方向に移動し、帯状領域ごとに記録を行
なう。そして、用紙送りローラ７３によって次の帯状領
域の記録位置まで用紙の長さ方向に用紙を送る。この動
作を繰り返し行なうことにより、用紙上に記録を行な
う。そして、上部ケース６３の用紙受け６７へ排紙され
る。

【００５４】上述の各実施の形態では、インクタンク１
をプリントヘッド３に装着する構成を示したが、例え
ば、プリントヘッド３もプリンタのキャリッジに対して
着脱自在に構成してもよい。なお、上述の例においては
インクタンク１とプリントヘッド３の結合のみによって
全インク流路を形成しているが、例えば、インク流路の
みの部材を間に用いるなど、２つ以上の結合部を有する
場合についても、それぞれの結合部において本発明の構
成を適用することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１，２，５および請求項７，８に記載の発明によれば、
記録ヘッドの結合部に結合部毛管部材が設けられ、イン
クタンクの装着時に記録ヘッドのインク導入部に設けら
れたフィルタが結合部毛管部材に当接するので、結合部
に残留する空気を少なくすることができる。これによ
り、結合部に残留する空気によって生じる印字不良の発
生を減少させ、印字品質を向上させることができる。ま
た、インクタンクの装着時に結合部毛管部材はフィルタ
に当接されるので、結合部毛管部材の体積変化はほとん
どなく、インクタンクが外されたときに、結合部毛管部
材に空気が侵入することはなく、インクの垂れも防止で
きる。

【００５６】請求項３に記載の発明によれば、記録ヘッ
ドの結合部に第２のメニスカス形成部材が設けられ、イ
ンクタンクの装着時に記録ヘッドのインク導入部に設け
られた結合部毛管部材に当接するので、結合部に残留す
る空気を少なくすることができる。これにより、結合部
に残留する空気によって生じる印字不良の発生を減少さ
せ、印字品質を向上させることができる。また、インク
タンクの装着時に結合部毛管部材は第２のメニスカス形
成部材に当接されるので、結合部毛管部材の体積変化は
ほとんどない。インクタンクが外されたときは、第２の
メニスカス形成部材により、インクの垂れを防止でき
る。

【００５７】請求項４に記載の発明によれば、記録ヘッ
ドの結合部に第２のメニスカス形成部材が設けられ、イ
ンクタンクの装着時に記録ヘッドのインク導入部に設け
られたフィルタが第２のメニスカス形成部材に当接する
ので、結合部に残留する空気を少なくすることができ
る。これにより、結合部に残留する空気によって生じる
印字不良の発生を減少させ、印字品質を向上させること
ができる。また、インクタンクが外されたときに、第２
のメニスカス形成部材によって、インクの垂れを防止で
きる。

【００５８】請求項５に記載のように、結合部毛管部材
の密度は、インク室毛管部材の密度より高いものとする
ことができる。また、請求項６に記載のように、フィル
タは、金属メッシュにより構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のプリンタ及びインクタンクの第１の
実施の形態における要部断面図である。

【図２】 本発明のプリンタ及びインクタンクの第１の
実施の形態における要部斜視図である。

【図３】 本発明のプリンタ及びインクタンクの第１の
実施の形態におけるインクタンク１の分解図である。

【図４】 本発明のプリンタ及びインクタンクの第１の
実施の形態におけるインク導入部４の分解拡大図であ
る。

【図５】 本発明のプリンタ及びインクタンクの第１の
実施の形態におけるインクタンク取り外し時のジョイン
ト部付近の拡大断面図である。

【図６】 本発明のプリンタ及びインクタンクの第１の
実施の形態におけるインクタンク装着時のジョイント部
付近の拡大断面図である。

【図７】 本発明のプリンタの第２の実施の形態におけ
るジョイント部付近の拡大断面図である。

【図８】 本発明のプリンタの第３の実施の形態におけ
るジョイント部付近の拡大断面図である。

【図９】 本発明のプリンタの第４の実施の形態におけ
る要部構成図である。

【図１０】 本発明の第４の実施の形態におけるヘッド
チップの一例を示す正面図である。

【図１１】 本発明のプリンタの一例を示す外観図であ
る。

【符号の説明】

１…インクタンク、２…ジョイント部、３…プリントヘ
ッド、４…インク導入部、１１…主インク室、１２…イ
ンク室毛管部材、１３…大気連通口、１４…第１のメニ
スカス形成部材、１５…インク誘導部材、１６…中間
室、１７…第２のメニスカス形成部材、１８…結合部毛
管部材、１９…ジョイント外周部、２０…インク誘導部
材押さえ、２１…接合部材、２２…フィルタ、２３…イ
ンク流路、３１…トップカバー、３２…タンクケース、
３３…ボトムカバー、３４…ラベル、４１…ジョイント
ブロック、４２…マニホールド、５１…プリント基板、
５２…ヘッドチップ、６１…プリンタ、６２…下部ケー
ス、６３…上部ケース、６４…トレー挿入口、６５…デ
ィップスイッチ、６６…メインスイッチ、６７…用紙受
け、６８…パネルコンソール、６９…手差し挿入口、７
０…手差しトレー、７１…インクタンク挿入蓋、７２…
インクタンク、７３…用紙送りローラ、７４…用紙トレ
ー、７５…インタフェースケーブル、７６…メモリカー
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 和之 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−52405（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−255122（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132633（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−101075（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−286152（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出させて記録を行なう記録ヘ
   ッドと、該記録ヘッドに供給するための前記インクを保
   有するインクタンクを有し、該インクタンクは、大気連
   通孔とインクを供給するための連通孔が設けられた主イ
   ンク室と、該主インク室の内部に収容されたインク室毛
   管部材と、前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材
   に接して配置され複数の微小孔が形成された第１のメニ
   スカス形成部材と、該第１のメニスカス形成部材を介し
   て前記連通孔により前記主インク室と連通し底部に前記
   記録ヘッドとの結合部が設けられた中間室を少なくとも
   有し、前記結合部に結合部毛管部材が設けられており、
   前記記録ヘッドは、前記インクタンクの前記結合部と着
   脱自在に結合するインク導入部を有しており、該インク
   導入部の前記インクタンクの前記結合部と対向する面に
   はフィルタが設けられており、前記インクタンクの装着
   時に前記インク導入部の前記フィルタが前記結合部毛管
   部材と当接することを特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 インクを吐出させて記録を行なう記録ヘ
   ッドと、該記録ヘッドに供給するための前記インクを保
   有するインクタンクを有し、該インクタンクは、大気連
   通孔とインクを供給するための連通孔が設けられた主イ
   ンク室と、該主インク室の内部に収容されたインク室毛
   管部材と、前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材
   に接して配置され複数の微小孔が形成された第１のメニ
   スカス形成部材と、該第１のメニスカス形成部材を介し
   て前記連通孔により前記主インク室と連通し底部に前記
   記録ヘッドとの結合部が設けられた中間室を少なくとも
   有し、前記結合部に結合部毛管部材が設けられていると
   ともに、前記結合部毛管部材の前記中間室側に複数の微
   小孔が形成された第２のメニスカス形成部材が設けられ
   ており、前記記録ヘッドは、前記インクタンクの前記結
   合部と着脱自在に結合するインク導入部を有しており、
   該インク導入部の前記インクタンクの前記結合部と対向
   する面にはフィルタが設けられており、前記インクタン
   クの装着時に前記インク導入部の前記フィルタが前記結
   合部毛管部材と当接することを特徴とするプリンタ。
3. 【請求項３】 インクを吐出させて記録を行なう記録ヘ
   ッドと、該記録ヘッドに供給するための前記インクを保
   有するインクタンクを有し、該インクタンクは、大気連
   通孔とインクを供給するための連通孔が設けられた主イ
   ンク室と、該主インク室の内部に収容されたインク室毛
   管部材と、前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材
   に接して配置され複数の微小孔が形成された第１のメニ
   スカス形成部材と、該第１のメニスカス形成部材を介し
   て前記連通孔により前記主インク室と連通し底部に前記
   記録ヘッドとの結合部が設けられた中間室を少なくとも
   有し、前記結合部に複数の微小孔が形成された第２のメ
   ニスカス形成部材が設けられており、前記記録ヘッド
   は、前記インクタンクの前記結合部と着脱自在に結合す
   るインク導入部を有しており、該インク導入部の前記イ
   ンクタンクの前記結合部と対向する面には結合部毛管部
   材が設けられているとともに、前記結合部毛管部材の前
   記記録ヘッド側にフィルタが設けられており、前記イン
   クタンクの装着時に前記インク導入部の前記結合部毛管
   部材が前記第２のメニスカス形成部材と当接することを
   特徴とするプリンタ。
4. 【請求項４】 インクを吐出させて記録を行なう記録ヘ
   ッドと、該記録ヘッドに供給するための前記インクを保
   有するインクタンクを有し、該インクタンクは、大気連
   通孔とインクを供給するための連通孔が設けられた主イ
   ンク室と、該主インク室の内部に収容されたインク室毛
   管部材と、前記連通孔に設けられ前記インク室毛管部材
   に接して配置され複数の微小孔が形成された第１のメニ
   スカス形成部材と、該第１のメニスカス形成部材を介し
   て前記連通孔により前記主インク室と連通し底部に前記
   記録ヘッドとの結合部が設けられた中間室を少なくとも
   有し、前記結合部に複数の微小孔が形成された第２のメ
   ニスカス形成部材が設けられており、前記記録ヘッド
   は、前記インクタンクの前記結合部と着脱自在に結合す
   るインク導入部を有しており、該インク導入部の前記イ
   ンクタンクの前記結合部と対向する面にはフィルタが設
   けられており、前記インクタンクの装着時に前記インク
   導入部の前記フィルタが前記第２のメニスカス形成部材
   と当接することを特徴とするプリンタ。
5. 【請求項５】 前記結合部毛管部材の密度は、前記イン
   ク室毛管部材の密度より高いものであることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のプリンタ。
6. 【請求項６】 前記フィルタは、金属メッシュにより構
   成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいず
   れか１項に記載のプリンタ。
7. 【請求項７】 インクを吐出させて記録を行なうプリン
   タに着脱可能に装着され、装着時にフィルタを有する記
   録ヘッドのインク導入部に結合される結合部を有するイ
   ンクタンクにおいて、大気連通孔とインクを供給するた
   めの連通孔が設けられた主インク室と、該主インク室の
   内部に収容されたインク室毛管部材と、前記連通孔に設
   けられ前記インク室毛管部材に接して配置され複数の微
   小孔が形成された第１のメニスカス形成部材と、該第１
   のメニスカス形成部材を介して前記連通孔により前記主
   インク室と連通し底部に前記記録ヘッドとの結合部が設
   けられた中間室と、該結合部に配置された結合部毛管部
   材を有し、該結合部毛管部材は、インクタンクの装着時
   に前記インク導入部の前記フィルタに当接するように設
   けられていることを特徴とするインクタンク。
8. 【請求項８】 前記結合部毛管部材の前記中間室側に複
   数の微小孔が形成された第２のメニスカス形成部材が設
   けられていることを特徴とする請求項７に記載のインク
   タンク。