JP3246516B2 - インクジェット記録装置、及びこれに使用するインクタンク - Google Patents

インクジェット記録装置、及びこれに使用するインクタンク

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体上に直接イン
クを吐出し記録を行うインクジェット記録装置、及びこ
れに適したインクタンクに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置は、交換
式のインクタンクが多く用いられており、特開平3−923
56号公報に見られるようにインクタンクのインク取り出
し口をゴム栓で封止し、このゴム栓に記録ヘッドに接続
する金属製のインク供給針の先端を貫通させて両者の連
通させてインクを記録ヘッドに供給するように構成され
ていた。このようなインク供給針は、比較的厚みを備え
たゴム栓をスムーズに貫通させる必要上、ステンレス製
の直径1mm程度のパイプの先端を斜めにカットした注
射針状に構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット記録装置の記録ヘッドに安定なインク滴の吐出を可
能ならしめるためには、インクタンクと記録ヘッドとの
差圧がマイナス30〜マイナス100mmAq(水頭)
程度の負圧に保つ必要があるが、パイプを注射針状に加
工したインク供給針は、内径が1mm程度と大きいた
め、インクタンク交換により脱着されると、記録ヘッド
に大量のエアが流れ込みやすく、印字不良を引き起こす
という不都合がある。またインク供給針は、その先端が
注射針状に鋭く加工されているため、安全性の面からも
問題となる。本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、インクタン
クの交換時に記録ヘッドへの空気の侵入を可及的に抑
え、かつ接続部のシールを確保しつつ、安全なインク供
給針を備えたインクジェット記録装置を提供するもので
ある。また本発明の他の目的は、同上記録装置に適した
インクタンクを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明においては、記録装置は、キャリッジに
設けられた記録ヘッドに連通するインク供給針に、イン
クタンクが着脱可能に設けられたインクジェット記録装
置において、前記インク供給針は、先端が円錐面として
形成された筒胴部を備え、かつ前記円錐面に前記筒胴部
の内径よりも小さく、メニスカスによりインクを保持す
ることができる直径のインク供給孔が複数穿設されてお
り、またキャリッジに設けられた記録ヘッドに連通し、
先端が円錐面として形成されたインク供給針を備えたイ
ンクジェット記録装置に装着されるインクタンクにおい
、インクを保持するインク吸収用多孔質体と、前記イ
ンク吸収用多孔質体を収容する容器と、インク供給針が
挿通可能で、かつ前記容器の底面から突出するように筒
状に形成されて前記インク吸収用多孔質体のインクが流
入するインク取り出し口と、前記インク取り出し口の、
前記インク供給針の挿通側に設けられて前記インク供給
針の外周に弾接してインクの漏れ出しを防止するリング
状シール材と、前記シール材の前記インク供給針の挿通
側を封止するように前記インク取り出し口に接着され、
かつ前記インク供給針の円錐面により破断されるフィル
ムと、から構成されている。
【0005】
【作用】太いパイプの先端に円錐面を形成し、ここに複
数のインク供給孔を形成しているから、先端の先鋭度が
低く、危険性がなく、また複数のインク供給孔によりメ
ニスカスの体積を減少させて脱着時の空気の侵入を可及
的に防止する。
【0006】
【発明の好ましい実施の態様】そこで以下に本発明の詳
細を図示した実施例の基づいて説明する。図2は、本発
明のインクジェット式記録装置の一実施例を、記録ヘッ
ドとインクタンクとの接続機構で示すものであって、キ
ャリッジ12の下面に設けられた記録ヘッド10は、キ
ャリッジ12に垂設されたインク供給針9の一端に連通
されている。キャリッジ12には、インク取り出し口3
が形成されたインクタンク1が着脱可能に搭載されてい
て、インク供給針9を経由して記録ヘッド10にインク
を供給し、記録ヘッド10のノズル開口11からインク
滴を吐出させて記録用紙14に印刷できるように構成さ
れている。ところで、インク供給針9は、図3に見られ
るように後述するインクタンクのフィルム4を貫通でき
るように先端に円錐面が形成され、この円錐面にインク
供給針の本体、筒導体部の内径よりも小さな直径φ0.
3mmのインク供給孔9aが複数個穿設されている。
【0007】一方、インクタンク1は、図1に示したよ
うに通気孔7により外気と連通する内部には、多孔質吸
収材2が装填されていて、多孔質吸収材2内にインクを
保持、貯蔵している。インク取り出し口3は、タンク内
に突出するように延長され、その上面にナイロン繊維ま
たはステンレス繊維からなるフィルタ5が熱溶着または
接着剤により固定され、フィルタ5を多孔質吸収材2に
押し付けている。
【0008】インク取り出し口3は、その下部、つまり
外気側にはフィルム4が溶着あるいは接着され、フィル
ム4とフィルタ5との間にインクで満たされる空間8が
形成されている。このフィルム4とフィルタ5との間に
形成された空間8のフィルム4側には、インク供給針9
の本体、つまり筒導体部の全周が密着するパッキン6、
つまりリング状に形成されたパッキン6が、複数のイン
ク供給孔9aを空間8に露出させる位置に固定されてい
る。
【0009】さらに、フィルム4はアルミ、ポリスチレ
ン、ナイロンの3層構造として構成され、インクタンク
1内に空気が侵入するのを防ぐためのガスバリア性に優
れた膜層、本実施例ではアルミの層が形成されている。
なお、アルミの代わりにステンレス、ポリプロピレン等
を用いることも可能である。
【0010】インクタンク1は、ポリスチレンで成形さ
れており、フィルム4のポリスチレン面とインクタンク
1のポリスチレンで熱溶着されフィルム4は固着してい
る。フィルム4の総厚みは50μm程度で十分に薄いた
め、樹脂成形で安全性の高いインク供給針9であっても
容易に貫通できる。
【0011】しかし一方では、使用者の不用意な取り扱
いによりフィルム4が破損する虞がある。このため、図
4に示したようにインク取り出し口外縁3aをフィルム
4より外側に突出させ外輪形状にすることで、使用者の
指16等が直接フィルム4に強く触れることがなく、イ
ンクタンク1を交換する時にフィルム4を破るのを防止
している。またこのような構造にすることにより、他部
品を用いることのない単純な構造、即ち低コストでフィ
ルム4を保護することができる。
【0012】インク取り出し口外縁3aの突出量は、イ
ンク取り出し口外縁3aの最大内径(d)に対し、イン
ク取り出し口外縁3aの突出量(h)を、 h≧d/10 とするのが好ましいことが判明した。
【0013】この時、使用者が通常の取り扱いをする限
り、例えば故意に指の爪先をフィルム4に立てるような
ことをしなければ、フィルム4が破れることはない。こ
こで突出量を大きくすればするほどフィルム4をより安
全に保護することはできるが、それに伴いインクを抽出
する位置、即ち空間8がノズルに対し高くなりインクの
供給圧に影響したり、また高さ方向のレイアウトに影響
する等の問題が発生するため、より好ましくは、 d/4≧h≧d/10 である。なおインク取り出し口3の断面形状が多角形の
場合は、最長対角線長さをdとする。
【0014】この実施例において、キャリッジ12に作
られたガイド13に沿って上方からインクタンク1を挿
入すると、インク供給針9の円錐面がフィルム4を破
り、円錐面に穿設されているインク供給孔9aは、イン
クで濡れているパッキン6の内周面を通過して空間8内
へ突出する。これにより、インク供給針9は、その本体
の外周にインク取り出し口3とフィルム4の間で保持さ
れたパッキン6の内周が密着して、インクタンク1との
シールが確保される。そして、インク供給針9の円錐面
には、直径φ0.3mm程度のインク供給孔9aが穿設
されているため、メニスカス15(図3)の体積は、パ
イプを注射針状に形成して従来のものに比較して十分に
小さから、インクタンク1の交換時に侵入する空気を微
小量に抑えることができる。
【0015】ここでインクタンク1が40℃を越えるよ
うな場所に放置された場合を考える。インクタンク1が
まだ熱い状態のうちにインクタンク1をインク供給針9
に接続すると、インク供給針9がフィルム4を破る時に
フィルム4は通常より伸びる。そして図5に示されるよ
うに、伸びたフィルム4がインク供給針9とパッキン6
との間に入り込み、隙間17が形成されてシールが十分
に確保されない場合がある。そこでインク取り出し口3
に配するフィルム4には、例えばポリスチレン層さらに
ナイロン層を廃したような、より薄く伸びにくい膜を用
い、フィルム4がインク供給針9とパッキン6との間に
入り込む前に確実に破れるようにする。これによりイン
クタンク1とインク供給針9間で発生するシール不良を
防止することができる。
【0016】インク取り出し口3に配したフィルム4に
薄膜を用いた場合、フィルム4をより確実に保護する必
要がある。まず前述のとおり、インク取り出し口外縁3
aをフィルム4より外側に突出させることにより、単純
な構造で目的を達成できる。
【0017】さらに図6に示したように、インク取り出
し口外縁3aの端に強度の強い第2のフィルム20を貼
ることで、より確実にフィルム4を保護してもよい。な
お、第2のフィルム20とパッキン6の距離を十分確保
することで、図5に示したようなシール不良が発生する
ことはない。また第2のフィルム20をインクタンク交
換時に剥すようにして使用することでも、シール不良を
防止し、かつフィルム4を保護することができることは
言うまでもない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明にお
いては、インク供給針は、先端が円錐面として形成され
た筒胴部を備え、かつ前記円錐面に前記筒胴部の内径よ
りも小さく、メニスカスによりインクを保持することが
できる直径のインク供給孔が複数穿設されているため、
インク供給針の先端の先鋭度を下げることができ、かつ
カートリッジ取り外し時における空気や気泡の浸入をイ
ンク供給孔に形成されたメニスカスにより防止すること
ができる。また請求項2の発明においては、インクを保
持するインク吸収用多孔質体と、インク吸収用多孔質体
を収容する容器と、インク供給針が挿通可能で、かつ容
器の底面から突出するように筒状に形成されてインク吸
収用多孔質体のインクが流入するインク取り出し口と、
インク取り出し口の、インク供給針の挿通側に設けられ
てインク供給針の外周に弾接してインクの漏れ出しを防
止するリング状シール材と、シール材のインク供給針の
挿通側を封止するようにインク取り出し口に接着され、
かつインク供給針の円錐面により破断されるフィルムと
から構成されているので、未使用状態ではフィルムによ
りインクの流出を防止でき、またインク供給針が挿通さ
れる時点では、インク供給針の先端で引き裂くようにし
てインク供給針が進入するため、破損したフィルムがイ
ンク供給孔を塞ぐを防止して、インクを記録ヘッドに確
実に供給でき、さらに取出し口近傍の未破損領域でシー
ル材の抜け出しを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット記録装置に適したイン
クタンクの一実施例を示す図。
【図2】本発明のインクジェット記録装置の一実施例
を、インクタンクとインク供給針との接続関係により示
す断面図である。
【図3】同上インク供給針とインクタンクのインク取り
出し口との近傍を拡大して示す断面図である。
【図4】同上インクタンクのインク取り出し口を拡大し
て示す図である。
【図5】図(A)、(B)は、それぞれシール不良の状
態を説明する図である。
【図6】本発明のインクタンクの他の実施例示す断面図
である。
【符号の説明】
1 インクタンク 2 多孔質吸収材 3 インク取り出し口 3a インク取り出し口外縁 4 フィルム 5 フィルタ 6 パッキン 9 インク供給針 9a インク供給孔 10 記録ヘッド 11 ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−295665(JP,A) 特開 平4−110157(JP,A) 実開 昭61−115641(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/175

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャリッジに設けられた記録ヘッドに連
    通するインク供給針に、インクタンクが着脱可能に設け
    られたインクジェット記録装置において、 前記インク供給針は、先端が円錐面として形成された筒
    胴部を備え、かつ前記円錐面に前記筒胴部の内径よりも
    小さく、メニスカスによりインクを保持することができ
    る直径のインク供給孔が複数穿設されているインクジェ
    ット記録装置。
  2. 【請求項2】 キャリッジに設けられた記録ヘッドに連
    通し、先端が円錐面として形成されたインク供給針を備
    えたインクジェット記録装置に装着するインクタンクに
    おいて、 インクを保持するインク吸収用多孔質体と、前記インク
    吸収用多孔質体を収容する容器と、インク供給針が挿通
    可能で、かつ前記容器の底面から突出するように筒状に
    形成されて前記インク吸収用多孔質体のインクが流入す
    るインク取り出し口と、前記インク取り出し口の、前記
    インク供給針の挿通側に設けられて前記インク供給針の
    外周に弾接してインクの漏れ出しを防止するリング状シ
    ール材と、前記シール材の前記インク供給針の挿通側を
    封止するように前記インク取り出し口に接着され、かつ
    前記インク供給針の円錐面により破断されるフィルム
    と、からなるインクジェット記録装置用インクタンク。
  3. 【請求項3】 前記インク取り出し口のインク吸収用多
    孔質体側にインクを貯留する領域が確保されている請求
    項2に記載のインクジェット記録装置用インクタンク。
  4. 【請求項4】 前記インク取り出し口の上流側が前記イ
    ンク吸収用多孔質体に弾接している請求項2に記載のイ
    ンクジェット記録装置用インクタンク。
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