JP3308751B2 - インクタンク及びその製造方法 - Google Patents
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Description
具やインクジェット記録装置、複写機またはファクシミ
リなどの記録装置において記録剤として使用されるよう
なインクを貯蔵するためのインクタンクに関する。
ェット記録装置などの液体噴射記録装置においては、近
年小型化が求められてきており、図6に示すような記録
装置IJRAのプリンタキャリッジHC上に記録手段と
しての記録ヘッドと液体貯蔵容器としてのインクタンク
を一体化した記録ユニットIJCを配置したものがあ
る。
の刻まれたリードスクリュー5004は、駆動モータ5
013の正逆回転に連動し、駆動力伝達ギア5011,
5009を介して回転駆動される。キャリッジHCは、
ピン(不図示)によって螺旋溝5005に対して係合
し、さらに案内レール5003に摺動自在に案内されて
いることにより、図示矢印a,b方向に往復移動できる
ようになっている。前述した各実施例に示したものと同
様の構成のインクジェットヘッドと、インクジェットヘ
ッドに供給するインクを保持する液体貯蔵容器とが一体
となったインクジェットヘッドカートリッジであるIJ
Cが、このキャリッジHCに着脱自在に搭載されてい
る。これにより1つのインクジェットヘッドでカラー印
字が可能となり、小型のカラー印字用インクジェット装
置が実現される。
動方向にわたって、被記録媒体Pをプラテンローラ50
00に対して押圧する。フォトカプラ5007,500
8は、キャリッジHCのレバー5006のこの域での存
在を確認して駆動モータ5013の回転方向の逆転等を
行なうためのホームポジション検知手段を構成する。イ
ンクジェットヘッドカートリッジ5030の前面をキャ
ップするキャップ部材5022は、支持部材5016に
よって支持され、さらに吸引手段5015を備え、キャ
ップ内開口5023を介してインクジェットヘッドカー
トリッジ5030の吸引回復を行なう。本体支持板50
18には支持板5019が取付けられており、この支持
板5019に摺動自在に支持されたクリーニングブレー
ド5017は、図示しない駆動手段によって前後方向に
移動される。クリーニングブレード5017の形態は図
示するものに限られず、公知のものが本例に適用できる
ことは言うまでもない。レバー5021は、吸引回復操
作を開始するためのもので、キャリッジHCと当接する
カム5020の移動にともなって移動し、駆動モータ5
013からの駆動力がギア5010やクラッチ切換等の
公知の伝達手段によって移動制御される。
引回復の各処理は、キャリッジHCがホームポジション
側領域にきたときにリードスクリュー5004の作用に
よって、それぞれの対応位置で行なわれるようになって
いる。周知のタイミングで所望の作動を行なうように構
成することにより、様々なタイプの装置に適用できるも
のとなっている。
ド71とインクタンク72とを分離できるようにして、
インク切れ時にインクタンクのみを交換するタイプのも
のが提案されている。これは従来装置のインクタンクの
ようにプリンタ本体内に固定され、チューブなどでイン
クをキャリッジ上の記録ヘッドに送る機構のものに比
ベ、小型化と記録装置本体の機構の簡素化が可能とな
る。
る小型化に対して、インクタンクそのものの小型化も当
然要求されるが、それにともないインクタンクの容量も
制限されてくる。しかしながら同一の記録内容に対して
の記録手段に必要とされるインクの使用量は装置の大き
さに関係なく一定であるから、インクタンクの小型化は
インクタンクの交換が頻繁となることを意味する。この
ため、ランニングコストを考慮すると充槙されたインク
の使用効率を可能な限り高める必要がある。
に代表される連泡多孔質部材が従来より広く採用されて
きた。これは多孔質部材自身毛管力を有しており、ポア
サイズや圧縮率の設定により、記録ヘッドに適当な負圧
のインク供給が自由であること、タンク構造を単純にで
きるため、比較的廉価に製造可能であることなどによ
る。
は、その小型化の要求と共に、インクジェットプリンタ
ーの空きスペースに適合する形状が要求されてきてい
る。
る形状のインクタンクの従来例の構成を示す斜視図であ
る。
72は、上面開口部を覆う蓋84とともに、その内部に
スポンジ83を密閉収容する。一般的にヘッド81,イ
ンクタンク82の形状はモールド成形等により比較的簡
単に設計することが可能である。内部に収容されるスポ
ンジ83は、インク充填効率の向上を図るためにインク
タンク82の形に合わせて形状加工されている。
たような複雑な外形のインクタンクに合わせて、通常、
量産可能な単純な立方体形状のスポンジを挿入しようと
しても、インクタンク内部にデッドスベースができ、イ
ンク充填効率の低いものとなってしまうという問題点が
ある。
2の形に合わせたスポンジ83を形状加工は非常に困難
であり、仮にできたとしてもコストが非常に高くなって
しまう。
する問題点に鑑みてなされたものであって、要求される
形状が複雑な形状であっても、廉価で製作しやすく、か
つインク充填効率の高い安定したインクタンク及びその
製造方法を実現することを目的とする。
は、インクジェットヘッドに対して供給されるインクを
貯留する吸収体を収容したインクタンクであって、収容
体を収容可能な空間を備えた第1の構成体と、インクジ
ェットヘッドに対してインクを供給するためのインク供
給部と吸収体を収納可能な空間とを備えた第2の構成体
と、第1の構成体内に収容される第1の収容体と、第2
の構成体内に収容される第2の収容体と、を備える。そ
して、第1の吸収体と第2の吸収体とが接触するように
第1の構成体と第2の構成体とが連結されて構成され
る。
接触する構成体の面粗さがJISのB0601(198
2年)で規定される35S以上560S以下であるとし
てもよい。
法は、インクジェットヘッドに対して供給されるインク
を貯蔵する吸収体を収容したインクタンクの製造方法で
あって、第1の吸収体を収容可能な空間を備えた第1の
構成体内にこの第1の構成体の吸収体挿入開口から第1
の吸収体を外側に突出するように収容する第1の収容工
程と、インクジェットヘッドに対してインクを供給する
ためのインク供給部と第2の吸収体を収容可能な空間と
を備えた第2の構成体内にこの第2の構成体の吸収体挿
入開口から第2の吸収体を外側に突出するように収容す
る第2の収容工程と、第1の構成体から突出した第1の
吸収体と第2の構成体の吸収体挿入開口から突出した第
2の吸収体とが押圧接触するように第1の構成体と第2
の構成体とを連結する連結工程と、を有する。
体と第2の吸収体がインク貯留部として一体になり、第
1および第2の構成体からなるインクタンクの形状に合
わせて第1および第2の吸収体を収容することが可能に
なるため、インクタンクのデッドスペースが少なくな
る。また、本発明のインクタンクは、構成体内の吸収体
と接する面を粗くすることにより、一旦インクタンク内
に収容した吸収体に変形が生じにくくなるので、収容状
態が安定する。また、本発明のインクタンクは、第1の
吸収体と第2の吸収体との接触部分が圧縮された状態
で、第1および第2の吸収体が第1および第2の構成体
内に収容されることで、インクタンクに第1および第2
の吸収体が圧入されるため、インクタンクのデッドスベ
ースがさらに少なくなるとともに、各吸収体の密着性が
十分に図られる。
よれば、インクタンク組立時に、吸収体の少なくとも一
部が、構成体の吸収体挿入開口の端面から外部へ突出す
る形状の吸収体を用いることにより、第1および第2の
構成体が組み立てられたインクタンク内に吸収体が圧入
された状態で収容されるので、デッドスペースが少なく
なる。
は、第1および第2の工程の少なくとも2回で、構成体
内に吸収体が収容されることによって、吸収体が理想的
に収容される。
る。
タンク11を説明したものである。本実施例のインクタ
ンク11は、図1(a)に示すようにタンクホルダー部
12に挿入されるもので、タンクホルダー部12にはイ
ンクジェット記録ヘッド13が取り付けられる。インク
タンク11とタンクホルダー部12とは相互に分離可能
に構成されている。
ク受入部14が設けられており、インクタンク11の内
部には、インク受入部14と対応する位置に圧接体16
が設けられている。インク受入部14にはフィルター1
5が設けられており、インク受入部14と圧接体16と
はフィルター15を挟んで相互に密着することで、相互
の毛細管力でインク流路を形成する。圧接体16とし
て、本実施例では細い繊維束を集合したものを使用して
いる。
インクタンク部構成部品17と第2のインクタンク部構
成部品18とがそれぞれの開口面が一致するように組み
合わされて構成されるもので、各インクタンク部構成部
品17,18のそれぞれに1個のスポンジ19,110
が圧縮挿入されている。上述した圧接体16は第2のイ
ンクタンク部構成部品110に設けられている。
構成部品17,18が組み合わされる前には、スポンジ
19,110は、各インクタンク部構成部品17,18
の開口部よりも外部にはみ出るように挿入され、図1
(c)に示すような組み合わされた状態のときには圧縮
された状態となる。したがって、各スポンジ19,11
0の形状は各インクタンク部構成部品17,18の内部
形状に合わせた最も単純な形をデザインすればよいの
で、タンク形状は、スポンジの製造上の都合を考えるこ
となく設計できる。
部品17,18を接着,超音波溶着あるいは熱溶着など
の手法によって図1(c)に示すように組み立てられて
おり、その接合部分は完全に密封構造になっている。こ
の時、各インクタンク部構成部品17,18に収容され
ていたスポンジ19,110は相互に接触界面111を
持つスポンジとなり、インク貯留部として一体となる。
ンクタンクの構成のみが異なるものとであるため、図2
にはインクタンクの構成のみを示している。図2(a)
はインクタンク構成部品組立時の外観を示す斜視図、図
2(b)はインクタンク構成部品組立前の状態を示す断
面図、図2(c)はインクタンク構成部品組立後の状態
を示す断面図である。
種類のインクを収容するもので、これに合わせてインク
タンク21を構成する第1のインクタンク部構成部品2
2および第2のインクタンク部構成部品23の内部は3
室に分けられ。インクを供給するための圧接体28も第
2のインクタンク部構成部品の3室のそれぞれに設けら
れている。
22,23は上記のように3室に分けられるものである
が、各室の形状はインクタンク21の形状に合わせられ
るため、すべて等しいものとはなっていない。図2
(b)の断面図に示すように、各インクタンク部構成部
品22,23を構成する3室のうち、最も左側に位置す
る室だけが異なる形状とされ、これらの室に収容される
スポンジ24,26は、他の室のスポンジ25,27と
は異なる形状とされている。
じめ熱圧縮されており、インクタンク部構成部品22,
23への挿入時の圧縮工程は不必要である。本実施例の
場合においても、各スポンジ24〜27は、容器部構成
部品の開口部よりも外部にはみ出るように挿入される。
次いでインクタンクは2つの容器部構成部品を接着,超
音波溶着あるいは熱溶着などの手法によって相互に組み
立てられており、その接合部分は完全に密封構造とされ
る。このとき、3組2体のスポンジは相互に接触界面2
9を形成するので、インク貯留部として一体的に機能す
る。
ンクタンク構成部品に収容されるスポンジを組立時に良
好に接触させるためには、インクタンク構成部品同士の
接合前の状態において、スポンジは各容器部品の開口面
より外部へ出ている必要がある。また、スポンジは容器
部品の接合性に影響がでないように挿入される必要があ
る。
手段について、以下に説明する。
を、図3(b)に示すように圧縮しながら、図3(c)
に示すようにインクタンク31に挿入する場合、図3
(d)に示すように溶着部となるインクタンク31の開
口部の縁にスポンジ32が出ないように、十分スポンジ
を圧入し、図3(e)に示すような状態とする必要があ
る。
31の内壁面と接触する部分では、その接触抵抗から中
央部よりも低くなる。上述したような第1および第2の
実施例においては、スポンジ相互の密着を十分とするた
めに、インクタンク31からはみでる部分はできるだけ
多いほうがよく、内壁面と接触する部分は、開口面ぎり
ぎりとなることが好ましい。従来、スポンジは圧入によ
り挿入されていたので、スポンジを上記のような状態と
することは圧入時の力加減によってのみなされていた。
互の密着を十分に期待するようにスポンジを収容するこ
とは非常に困難であり、逆に、スポンジの押し込み量を
減らすと、図3(d)に示すようにスポンジ32は容器
部品の外周部にはみ出すため、組立性に問題が生じる。
明の第3の実施例について図4を参照して説明する。
(b)に示すように、押圧面がインクタンク31の開口
面よりも小さな第1の挿入治具を用いてスポンジ32を
圧入し、その後、図4(c)に示すように押圧面がイン
クタンク31の開口面とほぼ等しく、また、押圧面の中
央部がへこんだ形状の第2の圧入治具42によりスポン
ジ32を圧入する。
としての圧入では第1の圧入治具41の挿入状態を比較
的ゆるやかにし、あらかじめ、スポンジ32がインクタ
ンク31の開口部よりもはみ出るように挿入する。第二
段階として、インクタンク31の縁部から開口部に対し
て、直角方向にはみ出したスポンジ32を選択的にイン
クタンク31に押し込むための再挿入工程を行う。再挿
入工程に使う押し治具の形状は第一段階で使用した第1
の圧入治具41を使用してもよいが、インクタンク31
の形状にあわせた第2の圧入治具42を使用することに
よりさらに理想的なスポンジ挿入が可能となる。なお、
上記の再挿入工程は複数回行ってもよい。
る。
さらに安定させるために、インクタンクの内壁の面精度
を粗くしたものである。
ポンジを状態よく収納した後、インクタンク同士を溶着
する。スポンジは自らもとの形状に戻ろうとする復元力
があり、時間の経過と共に圧入したスポンジに変形が生
じるため、溶着することを素早く行って次工程に移す必
要がある。
を、粗さ35Sから560Sの範囲となるように作製し
た。この結果、図5(a)に示すように圧入治具53を
用いてインクタンク51内に圧入したスポンジ52は、
スポンジ52とインクタンク51の内壁との間に働く摩
擦力により図5(b)に示すように安定した状態のまま
インクタンク51内に納まるようになった。この結果、
工程上の管理が不必要となり、作りやすく安定したイン
クタンクの製造が可能となった。
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて、優れた効果をもたらすものである。
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(イ
ンク)の吐出が達成でき、より好ましい。
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行なうことができる。
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数個の記録ヘッドの組み合わせによってその長さを
満たす構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドと
しての構成のいずれでもよい。
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであれば良い。
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダと組み合せた複写装置、さらには
送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの
であってもよい。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
収体と第2の吸収体とが接触するように第1の構成体と
第2の構成体とが連結されて構成されることによって、
第1の吸収体と第2の吸収体がインク貯留部として一体
になり、インクタンクの形状に合わせて第1および第2
の吸収体を収容する結果、インクタンクのデッドスペー
スが少なくなり、インク充填効率が高いインクタンクを
廉価に作ることができる。
1および第2の構成体の内壁の表面粗さが、35S以上
560S以下であることによって、第1および第2の吸
収体が安定して収容され、組立の容易性を向上すること
ができる。
よれば、第1および第2の構成体が連結されたインクタ
ンク内に第1および第2の吸収体が圧入された状態で収
容されるので、デッドスペースが少なくなる。また、本
発明のインクタンクの製造方法によれば、第1および第
2の工程の2回で、構成体内に吸収体が収容されること
によって、吸収体が理想的に収容されるとともに、製造
された製品の信頼性を向上することができる。
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
実施例に関する挿入工程を説明するための図である。
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 インクジェットヘッドに対して供給され
るインクを貯留する吸収体を収容したインクタンクにお
いて、収容体を収容可能な空間を備えた第1の構成体と、 前記インクジェットヘッドに対してインクを供給するた
めのインク供給部と、 吸収体を収納可能な空間とを備えた第2の構成体と、 前記第1の構成体内に収容される第1の収容体と、 前記第2の構成体内に収容される第2の収容体と、を備
え、 前記第1の吸収体と前記第2の吸収体とが接触するよう
に前記第1の構成体と前記第2の構成体とが連結されて
構成される ことを特徴とするインクタンク。 - 【請求項2】 前記インクタンクは、段差部を有し、該
段差部を境にして前記第1の構成体と第2の構成体とに
分割されている請求項1に記載のインクタンク。 - 【請求項3】 前記第1の構成体の前記空間の内壁およ
び前記第2の構成体の前記空間の内壁の表面粗さは、前
記吸収体と前記内壁との間に働く摩擦抵抗により安定な
収容状態が得られる35S以上560S以下である請求
項1に記載のインクタンク。 - 【請求項4】 前記インク供給部には、前記第2の収容
体に圧接される圧接部材が設けられている請求項1に記
載のインクタンク。 - 【請求項5】 前記第1の吸収体と前記第2の吸収体と
の接触部分は圧縮された状態にある請求項1に記載のイ
ンクタンク。 - 【請求項6】 インクジェットヘッドに対して供給され
るインクを貯蔵する吸収体を収容したインクタンクの製
造方法において、 第1の吸収体を収容可能な空間を備えた第1の構成体内
に、該第1の構成体の吸収体挿入開口から前記第1の吸
収体を外側に突出するように収容する第1の収容工程
と、 前記インクジェットヘッドに対してインクを供給するた
めのインク供給部と、第2の吸収体を収容可能な空間と
を備えた第2の構成体内に、該第2の構成体の吸収体挿
入開口から前記第2の吸収体を外側に突出するように収
容する第2の収 容工程と、 前記第1の構成体から突出した前記第1の吸収体と、前
記第2の構成体の吸収体挿入開口から突出した前記第2
の吸収体とが押圧接触するように前記第1の構成体と前
記第2の構成体とを連結する連結工程と、 を有することを特徴とするインクタンクの製造方法。 - 【請求項7】 前記第1および第2の収容工程の少なく
とも一方は、前記構成体の前記吸収体挿入開口から前記
収容体がはみ出すように挿入する第1の工程と、はみだ
した前記吸収体を押し込む第2の工程とを有する請求項
6に記載のインクタンクの製造方法。
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