JP4890817B2 - Ink tank - Google Patents
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Description
本発明は、内部に収容したインクを外部に供給可能なインクタンクに関するものである。 The present invention relates to an ink tank that can supply ink contained therein to the outside.
インクタンクは、例えば、インクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置に備えられて、そのインクジェット記録ヘッドに対してインクを供給する。 The ink tank is provided, for example, in an ink jet recording apparatus that records an image using an ink jet recording head, and supplies ink to the ink jet recording head.
インクジェット記録ヘッドとしては、種々の方式によりインクを吐出するものが知られており、またインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口から記録媒体の被記録面に対してインクを吐出することで記録を行う。これは所謂ノンインパクト記録方式と呼ばれる記録方式である。このようなインクジェット記録装置は、種々の記録媒体に記録可能であること、高速記録が可能であること、更には記録時の騒音が少ない等、多くの利点を有し、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等における記録機構として、広く用いられている。 As an ink jet recording head, one that ejects ink by various methods is known, and an ink jet recording apparatus ejects ink from an ink ejection port of an ink jet recording head to a recording surface of a recording medium. Make a record. This is a so-called non-impact recording method. Such an ink jet recording apparatus has many advantages such as being capable of recording on various recording media, being capable of high-speed recording, and having low noise during recording, such as a printer, a word processor, a facsimile, Widely used as a recording mechanism in copying machines and the like.
図14は、記録ヘッドカートリッジを構成する従来のインクタンクを模式的に示した断面図である(特許文献1)。図のように記録ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッドH1001とインクタンクT2000とから構成されている。 FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a conventional ink tank constituting a recording head cartridge (Patent Document 1). As shown in the figure, the recording head cartridge H1000 includes a recording head H1001 and an ink tank T2000.
記録ヘッドH1001内のインクi5000は、吐出口H1003の近傍でメニスカスを形成して保持される。この状態において、発熱抵抗体を有する記録素子H1002を駆動させることにより、その発生する熱エネルギを利用してインクi5000を吐出させる。すなわち、発熱抵抗体の熱作用面上のインクi5000を急激に加熱して膜沸騰を生じさせ、その際に発生する気泡の圧力によって、インクi5000を吐出口H1003より吐出することができる。インクタンクT2000は、インクi5000を収容するインク収容部T2001と、インクi5000を記録ヘッドH1001に供給するインク供給口T2002とを有する。また、インクタンクT2000は、吐出口H1003、またはインク供給口T2002からのインクの漏洩を防止するために、インク収容部T2001内部を負圧に保持する機構を有しており、その負圧は、以下の構成によって保持されている。 The ink i5000 in the recording head H1001 forms a meniscus and is held in the vicinity of the ejection port H1003. In this state, by driving the recording element H1002 having a heating resistor, the ink i5000 is ejected using the generated thermal energy. That is, the ink i5000 on the heat acting surface of the heating resistor is rapidly heated to cause film boiling, and the ink i5000 can be ejected from the ejection port H1003 by the pressure of bubbles generated at that time. The ink tank T2000 includes an ink storage portion T2001 that stores the ink i5000, and an ink supply port T2002 that supplies the ink i5000 to the recording head H1001. Further, the ink tank T2000 has a mechanism for holding the inside of the ink containing portion T2001 at a negative pressure in order to prevent ink leakage from the ejection port H1003 or the ink supply port T2002. It is held by the following configuration.
すなわちインク収容部T2001は、容器T2003と、容器T2003の開口部を覆う可撓性部材T2004とで構成され、可撓性部材T2004は、インク収容部T2001内部の負圧に応じて変位可能である。可撓性部材T2004は、ばね部材T2005を介して支持部T2006に結合されることにより弾性的に付勢され構成、もしくは、可撓性部材T2004自体が弾性を持っている。 That is, the ink storage portion T2001 includes a container T2003 and a flexible member T2004 that covers the opening of the container T2003, and the flexible member T2004 can be displaced according to the negative pressure inside the ink storage portion T2001. . The flexible member T2004 is elastically biased by being coupled to the support portion T2006 via the spring member T2005, or the flexible member T2004 itself has elasticity.
図15は、従来のインクタンクの他の例を説明するための断面図である(特許文献2)。インクタンク1は剛体容器2と、この中に収容されるインク収容部3とを有しており、インク収容部3の内部にインク4が貯留されている。剛体容器2は、上側が開口している容器本体5と、この容器本体5の開口部を封鎖している容器蓋6とから構成されている。容器蓋6には、剛体容器2の内部7を大気開放している大気連通孔8が形成されている。インク収容部3は、剛体容器2の内部6とほぼ同一の大きさで、第一の端版部材11と、第2の端版部材12と、可撓性薄膜からなる両端が開口した矩形断面の筒状胴部13と、第1および第2の端版部材11、12の間に配置したコイルばね14とで構成される。インク収容部3内のインク4は、フィルタを通してインク取出し孔17からインクジェットプリンタ等に供給される。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining another example of a conventional ink tank (Patent Document 2). The ink tank 1 has a
このような構成のインクタンク1は、コイルばね14の付勢力がインク収容部3の内容積を拡大する方向に作用することにより、そのインク収容部3内のインク4に負圧が付与されることになる。
In the ink tank 1 having such a configuration, the biasing force of the
図16は、従来のインクタンクの更に他の例を説明するための断面図である(特許文献3)。インクタンク127は、2つのばね107と2つの圧力板109の組み合わせからなるばねユニットと、可撓性のタンクシート(可撓性部材)106とによって構成されている。インクタンク127内のインクは、フレーム115に形成されたインク供給口を通してインクジェットヘッドに供給される。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining still another example of a conventional ink tank (Patent Document 3). The
このような構成のインクタンク127は、内部のインクが消費されて、その内容積が最小となる時まで適正な負圧、つまりノズルに形成されるメニスカスの保持力と平衡して、ノズルからのインク吐出動作を可能とする適正な負圧を発生することができる。
The
ところで、上述したようなインクタンクの内部に保持される負圧は、そのインクタンクが静的な状態にある時のみならず、運搬中、高海抜時、更には衝撃や振動が加えられたときにも維持されるものでなくてはならない。これら外部からの加速度によって引き起こされる圧力のために、インクタンク内の負圧が維持できなくなった場合には、インクタンクからインクが漏洩するおそれがあるからである。また、インクタンクが記録ヘッド共にインクジェットカートリッジを構成する場合には、その記録ヘッドからインクが漏洩するおそれがある。 By the way, the negative pressure held inside the ink tank as described above is not only when the ink tank is in a static state, but also during transportation, above sea level, or when an impact or vibration is applied. Must be maintained. This is because if the negative pressure in the ink tank cannot be maintained due to the pressure caused by the external acceleration, ink may leak from the ink tank. Further, when the ink tank constitutes an ink jet cartridge together with the recording head, the ink may leak from the recording head.
しかし、特許文献1,2,3に記載のインクタンクは、衝撃や振動が加えられ際の負圧の低下を積極的に抑制することに関して特に考慮されていない。よって衝撃や振動が加わった際にインクを外部へ押し出そうとする最大圧力に打ち勝つ程度の負圧を常時インク収容部に発生させる必要があった。つまり、インクタンクに衝撃や振動が加えられたときに、その内部の負圧が低下することを想定し、その負圧の低下分を見越して充分な負圧を常に発生させる必要があった。
However, the ink tanks described in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、必要以上の負圧を常に発生させることなく、様々な方向から衝撃が加わった場合にも、インク収容部内の負圧を維持することができるインクタンクを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can maintain a negative pressure in an ink containing portion even when an impact is applied from various directions without always generating an excessive negative pressure. An object of the present invention is to provide an ink tank capable of performing
本発明のインクタンクは、インク収容部の少なくとも一部が可撓性材料によって形成され、変位可能な可動部材を前記インク収容部に備え、前記可動部材が付勢部材によって前記インク収容部の外方に付勢され、前記インク収容部内のインクをインク供給部から外部に供給可能なインクタンクにおいて、前記可動部材の周囲を、前記インクの流動に伴い変位可能な前記可撓性材料によって形成し、前記付勢部材は、前記インク収容部から外方に凸状に突出させるように前記可動部材を付勢し、前記インク供給部は、前記インク収容部内で前記可動部材と対向する位置に形成された開口を通して、前記インク収容部内に連通する連通路を有することを特徴とする。
Ink tank of the present invention, at least a portion of the ink accommodating portion is formed by a flexible material, provided with a displacement of a movable member in the ink accommodating portion, the movable member of the ink accommodating portion by the urging member In an ink tank that is urged outward and can supply the ink in the ink storage part from the ink supply part to the outside, the periphery of the movable member is formed by the flexible material that can be displaced as the ink flows The urging member urges the movable member to protrude outwardly from the ink containing portion, and the ink supply portion is located at a position facing the movable member in the ink containing portion. A communication path communicating with the inside of the ink accommodating portion through the formed opening is provided.
本発明のインクタンクは、通常の使用ではインク漏洩防止等のための適正な負圧を保持し、インクタンクの落下や外部からの衝撃が加えられた際は、インク収容部内のインクが可撓性部材の一部を外側に押し広げる作用を積極的に利用して内部の負圧低下を抑える。この結果、衝撃が加えられた際にも内部の負圧を維持して、インクの漏洩の発生を防止して、信頼性の高いインクタンクを提供することができる。 The ink tank of the present invention maintains an appropriate negative pressure for preventing ink leakage under normal use, and the ink in the ink containing portion is flexible when the ink tank is dropped or an external impact is applied. Actively utilizing the action of spreading a part of the sex member outward to suppress the internal negative pressure drop. As a result, even when an impact is applied, the internal negative pressure can be maintained, ink leakage can be prevented, and a highly reliable ink tank can be provided.
以下、図面を参照して本発明のインクタンクの実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the ink tank of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本例のインクタンクが搭載されるインクジェット記録装置は、所謂ノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録や、様々な記録メディアに対する記録が可能であるとともに、記録時における騒音がほとんど生じないという特徴を有する。このため、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置として広く採用されている。
(First embodiment)
The ink jet recording apparatus in which the ink tank of this example is mounted is a so-called non-impact recording type recording apparatus, which can perform high-speed recording and recording on various recording media, and hardly generates noise during recording. It has the characteristics. For this reason, it is widely adopted as a device that bears a recording mechanism such as a printer, a word processor, a facsimile machine, and a copying machine.
図1は、一般的なインクジェット記録装置の基本的な構成を表す斜視図であり、装置本体M1000、給送部M3022、排出トレイM1004から構成される。 FIG. 1 is a perspective view illustrating a basic configuration of a general ink jet recording apparatus, which includes an apparatus main body M1000, a feeding unit M3022, and a discharge tray M1004.
図2は、装置本体M1000の内部を表す斜視図であり、シャーシM3019と各記録動作機構等から構成されている。矢印Xの主走査方向に移動可能なキャリッジM4001には、記録位置に搬送された記録シート(記録媒体)に所望の記録を行うための記録ヘッドカートリッジ(不図示)が着脱自在に搭載される。記録シートは、記録位置において、主走査方向と交差する矢印Yの副走査方向に搬送される。記録ヘッドカートリッジは、記録ヘッドと、その記録ヘッドに着脱自在のインクタンクとから構成される。記録ヘッドは、例えば、電気熱変換素子によってインクを加熱し、インクの膜沸騰の作用を利用して、インク滴を吐出口より吐出させるものである。 FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the apparatus main body M1000, which includes a chassis M3019 and recording operation mechanisms. A carriage M4001 movable in the main scanning direction indicated by an arrow X is detachably mounted with a recording head cartridge (not shown) for performing desired recording on a recording sheet (recording medium) conveyed to a recording position. The recording sheet is conveyed at the recording position in the sub-scanning direction indicated by an arrow Y that intersects the main scanning direction. The recording head cartridge includes a recording head and an ink tank that is detachable from the recording head. The recording head, for example, heats ink by an electrothermal conversion element, and ejects ink droplets from an ejection port by utilizing the action of ink film boiling.
図3は、本例のインクタンクT2000を説明する図であり、(a)は、上方からの斜視図、(b)は、下方からの斜視図である。インクタンクT2000はインクを収容する容器であり、図3に示すように容器本体T2017と蓋部材T2018から構成され、記録ヘッド(不図示)にインクを供給するためのインク供給口T2002が容器本体T2017の底面に形成されている。 3A and 3B are diagrams for explaining the ink tank T2000 of this example, in which FIG. 3A is a perspective view from above, and FIG. 3B is a perspective view from below. The ink tank T2000 is a container that stores ink, and includes a container body T2017 and a lid member T2018 as shown in FIG. 3, and an ink supply port T2002 for supplying ink to a recording head (not shown) is the container body T2017. It is formed on the bottom surface.
図4は、インクタンクT2000の分解斜視図である。図5は、図3のV−V線に沿う断面図であり、(a)は、インクが一杯に充填された状態を表す図であり、(b)は、インクを約半分程度使用した状態を表す図である。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink tank T2000. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 3, (a) is a diagram illustrating a state where ink is fully filled, and (b) is a state where about half of the ink is used. FIG.
インクタンクT2000は、容器本体T2017と蓋部材T2018に、後述のばね部材T2005、板部材T2022、可撓性フィルムT2011、メニスカス部材T2020、押え板T2021、およびフィルム部材T2019を備えて構成される。 The ink tank T2000 includes a container body T2017 and a lid member T2018, which include a spring member T2005, a plate member T2022, a flexible film T2011, a meniscus member T2020, a presser plate T2021, and a film member T2019, which will be described later.
可撓性フィルムT2011と、その中央部に取り付けられた板部材T2022は可動部材を構成し、この可動部材と容器本体T2017によってインク収容部T2001が形成される。可動部材は、ばね部材T2005によって付勢されることにより、容器本体T2017内から外方に突出する凸状に維持される。図5のように容器本体T2017内にインクが満充填されたときには、可動部材の内側がインク収容部T2001の全容積の半分以上の領域を占めている。また、インク収容部T2001のインクを使い切った状態においては、インク収容部T2001の容積を略無くすように可動部が変位する構成となっている。 The flexible film T2011 and the plate member T2022 attached to the central portion thereof constitute a movable member, and the ink containing portion T2001 is formed by the movable member and the container main body T2017. The movable member is biased by the spring member T2005, and thus is maintained in a convex shape protruding outward from the container body T2017. When the ink is fully filled in the container main body T2017 as shown in FIG. 5, the inner side of the movable member occupies a region that is more than half of the total volume of the ink containing portion T2001. In addition, when the ink in the ink storage portion T2001 is used up, the movable portion is displaced so as to substantially eliminate the volume of the ink storage portion T2001.
容器本体T2017は、ポリプロピレンなどの材料で形成されており、図3に示すように、インクタンクの高さをH、奥行きをD、幅Wとされている。容器本体T2017の内面において、それらの寸法の中で最小となる寸法の辺に対して直交する面には固定面T2024が設けられている。本例の場合は、高さHおよび奥行きDよりも幅Wが小さいため、その幅Wの辺と直交する内面に固定面T2024が設けられている。インクタンクの寸法は、例えば、高さHが40mm、奥行きDが60mm、幅Wが15mmである。これらの寸法H,D,Wの関係は、インク収容部T2001内部の高さ、奥行き、幅の関係に対応し、固定面T2024は、インクタンクの種々の姿勢において最も小さい水頭圧が掛かる面である。 The container body T2017 is formed of a material such as polypropylene, and the height of the ink tank is H, the depth is D, and the width W is as shown in FIG. On the inner surface of the container main body T2017, a fixed surface T2024 is provided on the surface orthogonal to the side of the smallest dimension among these dimensions. In the case of this example, since the width W is smaller than the height H and the depth D, the fixed surface T2024 is provided on the inner surface orthogonal to the side of the width W. The dimensions of the ink tank are, for example, a height H of 40 mm, a depth D of 60 mm, and a width W of 15 mm. The relationship between these dimensions H, D, and W corresponds to the relationship between the height, depth, and width inside the ink container T2001, and the fixed surface T2024 is the surface on which the smallest head pressure is applied in various postures of the ink tank. is there.
固定面T2024の中央部には、ばね部材T2015を位置決めし保持する凹部が設けられ、その凹部に位置する開口T2013から、インク供給口T2002につながる連通路T2012が形成されている。容器本体T2017の外表面には、連通路T2012を形成するための溝部分が容器本体T2017の固定面T2024と平行設けられている。その溝部分の開口部は、フィルム部材T2019を接合することによって塞がれ、これによって連通路T2012が管状に形成される。フィルム部材T2019は、例えば、材料がポリプロピレンで厚みが0.1mmのフィルムである。 A concave portion for positioning and holding the spring member T2015 is provided at the center portion of the fixed surface T2024, and a communication path T2012 connected to the ink supply port T2002 is formed from an opening T2013 located in the concave portion. On the outer surface of the container body T2017, a groove portion for forming the communication path T2012 is provided in parallel with the fixed surface T2024 of the container body T2017. The opening of the groove portion is closed by joining the film member T2019, whereby the communication path T2012 is formed in a tubular shape. The film member T2019 is, for example, a film whose material is polypropylene and whose thickness is 0.1 mm.
また、容器本体T2017の下面部に形成されるインク供給口T2002には、メニスカス形成部材T2020が、押え板T2021によって挟み込まれ接合されている。メニスカス形成部材T2020は、後述するインク収容部T2001の負圧によって供給口T2002から空気が取り込まれないように、250〜350mmAq程度のメニスカス保持力を有している。そのメニスカス形成部材T2020の材質は、例えば、透過寸法が15〜30μmのSUS304材料のサスメッシュフィルタ、もしくは、フェルト状のサスミックフィルタ、もしくは、ポリプロピレンなどが良い。なお、そのようなフィルタの材質は上記以外の物でもよい。 Further, a meniscus forming member T2020 is sandwiched and bonded by a presser plate T2021 to an ink supply port T2002 formed on the lower surface portion of the container body T2017. The meniscus forming member T2020 has a meniscus holding force of about 250 to 350 mmAq so that air is not taken in from the supply port T2002 due to a negative pressure of an ink storage portion T2001 described later. The material of the meniscus forming member T2020 is, for example, a SUS304 material suspension mesh filter having a transmission dimension of 15 to 30 μm, a felt-shaped suspension filter, or polypropylene. The material of such a filter may be other than the above.
また、固定面T2024に隣接する容器本体T2017内の側面の中段には、可撓性フィルムT2011を溶着するための領域が開口周縁部T2015として設けられている。可撓性フィルムT2011は、インクがリークしないように開口周縁部T2015に溶着され、対向する固定面T2017とともにインク収容部T2001を形成する。可撓性フィルムT2011は、例えば、内面がポリプロピレン材料によって形成された厚みが0.1mmのフィルムである。 In addition, a region for welding the flexible film T2011 is provided as an opening peripheral portion T2015 in the middle of the side surface in the container body T2017 adjacent to the fixed surface T2024. The flexible film T2011 is welded to the opening peripheral edge portion T2015 so that the ink does not leak, and forms the ink containing portion T2001 together with the fixed surface T2017 facing the flexible film T2011. The flexible film T2011 is a film having an inner surface made of a polypropylene material and having a thickness of 0.1 mm, for example.
インク収容部T2001の内部にはばね部材T2005が備えられ、可撓性フィルムT2011の内面には、ばね部材T2005の付勢力を受ける板部材T2022が備えられている。ばね部材T2005の付勢力により、インク収容部T2001内は常に負圧に保たれ、可撓性フィルムT2011はインク収容部T2001から外方に向かう凸型に形成される。開口T2013は、板部材T2022に対するばね部材T2015の付勢力の作用中心線L(図参照)上の位置あるいはその近傍に形成されている。ばね部材T2005と板部材T2022は、例えば、材料がSUS304で形成され、板部材T2022の厚みは、例えば、0.1〜0.2mmである。また、インク収容部T2001内部の負圧は、例えば、100〜200mmAqである。 A spring member T2005 is provided inside the ink container T2001, and a plate member T2022 that receives the urging force of the spring member T2005 is provided on the inner surface of the flexible film T2011. Due to the urging force of the spring member T2005, the inside of the ink containing portion T2001 is always kept at a negative pressure, and the flexible film T2011 is formed in a convex shape outward from the ink containing portion T2001. The opening T2013 is formed at or near the position on the action center line L (see the drawing) of the urging force of the spring member T2015 on the plate member T2022. The spring member T2005 and the plate member T2022 are made of, for example, SUS304, and the thickness of the plate member T2022 is, for example, 0.1 to 0.2 mm. Further, the negative pressure inside the ink containing portion T2001 is, for example, 100 to 200 mmAq.
また、固定面T2024に隣接するインク収容部T2001内の側面には、傾斜面T2025が形成されている。容器本体T2017の開口部は蓋部材T2018によって塞がれ、その蓋部材T2018には、負圧によって変位する可撓性フィルムT2011の動きを妨げないように大気連通口T2023が設けられている。 An inclined surface T2025 is formed on the side surface in the ink containing portion T2001 adjacent to the fixed surface T2024. The opening of the container body T2017 is closed by a lid member T2018, and the lid member T2018 is provided with an air communication port T2023 so as not to hinder the movement of the flexible film T2011 that is displaced by negative pressure.
可撓性フィルムT2011と板部材T2022によって、インク収容部T2001から凸型に突出する可動部が形成される。その可動部は、容器本体T2017の側壁T2028と蓋部材T2018から構成される保護部T2027によって囲われており、それらの可動部と保護部T2027との間に、その可動部の変位を許容する空間T2026が形成されている。 The flexible film T2011 and the plate member T2022 form a movable portion that protrudes in a convex shape from the ink containing portion T2001. The movable part is surrounded by a protective part T2027 composed of a side wall T2028 of the container main body T2017 and a lid member T2018, and a space allowing displacement of the movable part between the movable part and the protective part T2027. T2026 is formed.
そして、インク収容部T2001と連通路T2012は、インクi5000によって満たされている。前述のように、凸型に形成されたインク収容部T2001の可動部は、インクi5000が消費されていく過程においても、図5(b)に示すように常に凸型を成している。 The ink storage portion T2001 and the communication path T2012 are filled with ink i5000. As described above, the movable portion of the ink containing portion T2001 formed in a convex shape always has a convex shape as shown in FIG. 5B even in the process where the ink i5000 is consumed.
図6は、インクタンクT2000が落下する状態を説明する図である。
図6に示すように、ユーザがインクタンクT2000を誤って落下させた場合、インクタンクT2000は床に衝突して衝撃を受ける。またインクタンクT2000に対しては、何らかの原因により衝撃が加えられるおそれもある。このようにインクタンクT2000に衝撃が加えられた場合には、その衝撃が加わる方向に応じて、図7(a)〜(c)に示すように内部のインクi5000が移動して可撓性フィルムT2011が変形する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state where the ink tank T2000 falls.
As shown in FIG. 6, when the user accidentally drops the ink tank T2000, the ink tank T2000 collides with the floor and receives an impact. Further, the ink tank T2000 may be impacted for some reason. When an impact is applied to the ink tank T2000 as described above, the internal ink i5000 moves as shown in FIGS. 7A to 7C according to the direction in which the impact is applied. T2011 is deformed.
図7(a)は、インクタンクT2000が固定面T2024と略平行な矢印F方向に落下した場合における断面図である。 FIG. 7A is a cross-sectional view when the ink tank T2000 drops in the direction of arrow F substantially parallel to the fixed surface T2024.
このようにインクタンクT2000が落下した場合、まず、保護部T2027を含むインクタンクT2000の外装が衝撃を受け、インク収容部T2001内のインクi5000は、落下の方向(矢印F方向)に加速度を生じて、その矢印F方向に移動を始める。 When the ink tank T2000 is dropped as described above, first, the exterior of the ink tank T2000 including the protection unit T2027 receives an impact, and the ink i5000 in the ink storage unit T2001 generates acceleration in the dropping direction (arrow F direction). Starts moving in the direction of the arrow F.
可撓性フィルムT2011は、前述のように、例えば、厚みが0.1mmのポリプロピレンで形成されているため柔軟であり、移動しようとするインクi5000に対して瞬時に反応して変形する。さらに、可撓性フィルムT2011が固定面T2024から凸型に突出してインクi5000を収容し、かつ固定面T2024の周囲で可撓性フィルム側に向かって広がる傾斜面T2025によって、容易にインクが移動して可撓性フィルムT2011が変形する。 As described above, the flexible film T2011 is made of, for example, polypropylene having a thickness of 0.1 mm, so that it is flexible and deforms in response to the ink i5000 to be moved instantaneously. Further, the flexible film T2011 protrudes from the fixed surface T2024 in a convex shape to store the ink i5000, and the ink is easily moved by the inclined surface T2025 spreading toward the flexible film side around the fixed surface T2024. Thus, the flexible film T2011 is deformed.
すなわちインクi5000は、可撓性フィルムT2011の図7中下側部分を突出させるように傾斜面T2025に沿って移動し、圧力Gを発生させて、インク収容部T2001の容積を拡大させるように作用する。このようなインクが移動した際の可撓性フィルムT2011の変形を許容するために、可撓性フィルムT2011の周囲と保護部T2027との間には充分な空間T2026が形成されている。そのため、固定面T2024と略平行するどの方向に落下しても同様に作用する。 That is, the ink i5000 moves along the inclined surface T2025 so that the lower part of the flexible film T2011 in FIG. 7 protrudes, generates a pressure G, and acts to expand the volume of the ink containing portion T2001. To do. In order to allow deformation of the flexible film T2011 when the ink moves, a sufficient space T2026 is formed between the periphery of the flexible film T2011 and the protective portion T2027. Therefore, even if it falls in any direction substantially parallel to the fixed surface T2024, it acts similarly.
このように、インクタンクが落下等の衝撃を受けた際に、インクi5000を積極的に可撓性フィルムT2011の方向へ移動させることにより、そのインクi5000は、可撓性フィルムT2011を変形させて、インク収容部T2001の容積を拡大させるように作用する。しかし、インク収容部T2001内に収容されているインク量は変化しないため、結果として、インク収容部T2001内の負圧が一時的に高められることとなる。 As described above, when the ink tank receives an impact such as dropping, the ink i5000 is positively moved in the direction of the flexible film T2011 so that the ink i5000 deforms the flexible film T2011. This acts to expand the volume of the ink containing portion T2001. However, since the amount of ink stored in the ink storage unit T2001 does not change, as a result, the negative pressure in the ink storage unit T2001 is temporarily increased.
例えば、インクタンクの落下の方向が図7のようにインク供給口T2002を下向きにした方向である場合、連通路T2012内に収容されているインクi5002は、落下の衝撃によりインク供給口T2002から漏れようとする。しかし前述のように、インク収容部T2001の負圧が高められるため、インク収容部に連通路T2012内のインクi5002をインク収容部にT2001内に引き込もうとする矢印M方向の力が作用し、インク供給口T2002からのインク漏れが防止される。また、インク供給口T2002に設けられたメニスカス形成部材T2020は、落下の衝撃時に発生するインク収容部T2001内の負圧よりも高いメニスカス保持力を有し、インク収容部T2001内への空気の取り込みを防止する。 For example, when the ink tank falls in the direction in which the ink supply port T2002 faces downward as shown in FIG. 7, the ink i5002 accommodated in the communication path T2012 leaks from the ink supply port T2002 due to the impact of the drop. Try to. However, as described above, since the negative pressure of the ink containing portion T2001 is increased, the force in the direction of arrow M that tries to draw the ink i5002 in the communication path T2012 into the ink containing portion into T2001 acts on the ink containing portion. Ink leakage from the supply port T2002 is prevented. Further, the meniscus forming member T2020 provided in the ink supply port T2002 has a meniscus holding force higher than the negative pressure in the ink containing portion T2001 that is generated at the time of a drop impact, and takes in air into the ink containing portion T2001. To prevent.
図7(b)は、インクタンクT2000が保護部T2027を下にして矢印J方向に落下した状態における断面図である。 FIG. 7B is a cross-sectional view in a state where the ink tank T2000 is dropped in the direction of arrow J with the protective portion T2027 facing down.
図に示すように、インクタンクT2000が矢印J方向に落下した際には保護部T2027が衝撃を受け、インク収容部T2001内のインクi5000、板部材T2022、およびばね部材T2005に矢印J方向の加速度が生じて移動をはじめる。それらの移動は、可撓性フィルムT2011に圧力をかけて、インク収容部T2001の容積を拡大しようと作用する。板部材T2022は蓋部材T2018に当接しようと移動し、またばね部材T2005は、凸状に突出している可動部をさらに突出させようとする。しかし、インク収容部T2001内に収容されているインク量は変化しないため、インク収容部T2001内の負圧が一時的に高まり、前述した図7(a)の場合と同様にインク漏れを防止することができる。 As shown in the figure, when the ink tank T2000 falls in the direction of arrow J, the protection portion T2027 receives an impact, and the ink i5000, the plate member T2022, and the spring member T2005 in the ink storage portion T2001 are accelerated in the direction of arrow J. Begins to move. These movements act to apply pressure to the flexible film T2011 to expand the volume of the ink containing portion T2001. The plate member T2022 moves so as to come into contact with the lid member T2018, and the spring member T2005 tries to further protrude the movable portion protruding in a convex shape. However, since the amount of ink stored in the ink storage unit T2001 does not change, the negative pressure in the ink storage unit T2001 temporarily increases, and ink leakage is prevented as in the case of FIG. be able to.
図7(c)は、インクタンクT2000が固定面T2024を下側にして落下した状態における断面図である。 FIG. 7C is a cross-sectional view in a state where the ink tank T2000 is dropped with the fixed surface T2024 on the lower side.
図のように、インクタンクT2000が固定面T2024を下側にして落下した際、容器本体T2017の外面が衝撃を受ける。そして、板部材T2022、ばね部材T2005、およびインク収容部T2001内部のインクi5000が落下の方向と同じ矢印Kの方向に移動しようとする。しかし、ばね部材T2005の付勢力が落下方向とは反対の方向に作用しているため、板部材T2022およびインクを移動し難くし、インク収容部T2001の容積を減少させようとする作用を抑制する。また、落下時の衝撃が大きく、ばね部材T2005による付勢力を上回る力で板部材T2022が移動した際も、インク収容部T2001内のインクi5000は、固定面T2024に隣接する傾斜面T2025に沿って移動する。したがって、インクi5000は可撓性フィルムT2011に圧力をかけて、インク収容部T2001の容積を拡大させるように作用する。 As shown in the figure, when the ink tank T2000 falls with the fixed surface T2024 on the lower side, the outer surface of the container body T2017 receives an impact. Then, the ink i5000 inside the plate member T2022, the spring member T2005, and the ink containing portion T2001 tries to move in the direction of the arrow K that is the same as the direction of dropping. However, since the urging force of the spring member T2005 acts in the direction opposite to the falling direction, the plate member T2022 and the ink are made difficult to move and the action of reducing the volume of the ink containing portion T2001 is suppressed. . In addition, when the plate member T2022 moves with a force that is large when dropped and exceeds the urging force of the spring member T2005, the ink i5000 in the ink containing portion T2001 moves along the inclined surface T2025 adjacent to the fixed surface T2024. Moving. Accordingly, the ink i5000 acts to apply pressure to the flexible film T2011 to expand the volume of the ink containing portion T2001.
したがって、このような場合にもインク収容部T2001内の負圧が一時的に高まり、前述した図7(a)の場合と同様に、インク漏れを防止することができる。 Accordingly, even in such a case, the negative pressure in the ink containing portion T2001 temporarily increases, and ink leakage can be prevented as in the case of FIG. 7A described above.
このように、ばね部材T2005の作用中心の近くに連通路T2012の開口T2013を設けることにより、その開口T2013を下にして落下してしまった場合に、インク収容部T2001の容積を減少させようとする作用をばね部材T2005が抑制する。これにより、インク収容部T2001内を負圧に保つことができる。また、高さH、奥行きD、幅Wの寸法の中で最小となる寸法の方向に直交する内面に固定面T2024を設け、その中央部に開口T2013を設けている。このため、インクタンクが固定面T2024を下側にして落下した場合に、開口T2013にかかる水頭圧を低減して、インク漏れをより発生し難くする。また、固定面T2024側に移動できないインク収容部T2001内のインクi5000は、傾斜面T2025に沿って矢印L方向に移動することにより、インク収容部T2001内の負圧の低下を抑制する。 Thus, by providing the opening T2013 of the communication path T2012 near the center of action of the spring member T2005, when the opening T2013 is dropped down, the volume of the ink containing portion T2001 is reduced. The spring member T2005 suppresses this action. As a result, the inside of the ink containing portion T2001 can be kept at a negative pressure. Further, a fixed surface T2024 is provided on the inner surface orthogonal to the direction of the smallest dimension among the dimensions of height H, depth D, and width W, and an opening T2013 is provided in the center thereof. For this reason, when the ink tank falls with the fixed surface T2024 on the lower side, the water head pressure applied to the opening T2013 is reduced, and ink leakage is less likely to occur. Further, the ink i5000 in the ink containing portion T2001 that cannot move to the fixed surface T2024 side moves in the arrow L direction along the inclined surface T2025, thereby suppressing a decrease in negative pressure in the ink containing portion T2001.
以上のように、インクタンクに対して図7(a),(b)のような方向の衝撃が加えられた際には、インク収容部内のインクが衝撃の方向に瞬時に移動し、インク収容部を構成する可撓性部材の一部を外側に押し広げようと作用する。この作用によってインク収容部の負圧を一時的に高めることによってインクの漏れを防止することができる。また、インクタンクに対して図7(c)のような方向の衝撃が加えられた際には、ばね部材の作用によってインク収容部内の負圧の低下を抑制して、インクの漏れを防止することができる。したがって、インクタンクのインク供給口からのインク漏れを防止して、信頼性の高いインクタンクを提供することができる。また、インクタンクが記録ヘッドと共にインクカートリッジを構成している場合には、その記録ヘッドの吐出口からのインクの漏れを防止することができる。 As described above, when an impact in the direction as shown in FIGS. 7A and 7B is applied to the ink tank, the ink in the ink containing portion instantaneously moves in the direction of the impact, and the ink is stored. This acts to spread a part of the flexible member constituting the part outward. By this action, it is possible to prevent ink leakage by temporarily increasing the negative pressure in the ink containing portion. Further, when an impact in the direction as shown in FIG. 7C is applied to the ink tank, the action of the spring member suppresses a decrease in the negative pressure in the ink containing portion, thereby preventing ink leakage. be able to. Therefore, ink leakage from the ink supply port of the ink tank can be prevented, and a highly reliable ink tank can be provided. In addition, when the ink tank constitutes an ink cartridge together with the recording head, it is possible to prevent ink leakage from the ejection port of the recording head.
また、落下時や何らかの衝撃を受けた時以外は、通常状態でのインク漏れを防止する程度の負圧状態が保持されているため、吐出周波数を高めても、印字性能に悪影響を与えることは無く、良好な印字を行なうことが可能である。 In addition, the negative pressure state that prevents ink leakage in the normal state is maintained except when it is dropped or subjected to some impact, so even if the discharge frequency is increased, printing performance will not be adversely affected. And good printing can be performed.
(第2の実施形態)
図8から図10は、本発明の第2の実施形態を説明するための図である。
図8に示すように、本例のインクタンク2000は、高さH、奥行きD、幅Wの寸法の中で高さHが最小となる薄型のインクタンクであり、インク供給口T2002が図中左側の横側面の中央に設けられ、図中下側が容器本体T2017によって構成されている。また同図中上側は蓋部材T2018によって構成されている。インクタンク2000の内部構成は、前述の実施形態と略同様であり、ばね部材T2005、板部材T2022、可撓性フィルムT2011、メニスカス部材T2020、フィルム部材T2019が備えられている。
(Second Embodiment)
8 to 10 are diagrams for explaining the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, the ink tank 2000 of this example is a thin ink tank in which the height H is the smallest among the dimensions of the height H, the depth D, and the width W, and the ink supply port T2002 is shown in the drawing. It is provided in the center of the left lateral surface, and the lower side in the figure is constituted by a container body T2017. Further, the upper side in the figure is constituted by a lid member T2018. The internal configuration of the ink tank 2000 is substantially the same as that of the above-described embodiment, and includes a spring member T2005, a plate member T2022, a flexible film T2011, a meniscus member T2020, and a film member T2019.
固定面T2024は、高さH、奥行きD、幅Wの寸法の中で最小となる高さ方向の辺と直交する面に設けられている。寸法H,D,Wの関係は、前述した実施形態と同様に、インク収容部T2001内部の高さ、奥行き、幅の関係に対応しており、固定面T2024は、インクタンクの種々の姿勢において最も小さい水頭圧が掛かる面となる。このような固定面T2024に対向するように可撓性フィルムT2011が接合されて、インク収容部T2001が形成される。さらに、インク収容部T2001の内部には、ばね部材T2005と板部材T2022が備わり、インク収容部2001が図8のように凸型に形成されている。
The fixed surface T2024 is provided on a surface orthogonal to the side in the height direction that is the smallest among the dimensions of the height H, the depth D, and the width W. The relationship between the dimensions H, D, and W corresponds to the relationship between the height, depth, and width inside the ink containing portion T2001, as in the above-described embodiment, and the fixed surface T2024 is in various postures of the ink tank. It becomes the surface where the smallest water head pressure is applied. The flexible film T2011 is joined so as to face the fixed surface T2024, thereby forming the ink containing portion T2001. Furthermore, a spring member T2005 and a plate member T2022 are provided inside the ink storage portion T2001, and the
また、本例における連通路T2012は、容器本体T2017の内面に形成された溝部分の開口部がフィルム部材T2019によって閉塞されることにより形成される。また、連通路T2012の開口T2013は、固定面T2024の中央部ではなく、ばね部材T2005の設置領域付近に設けられている。 In addition, the communication path T2012 in this example is formed by closing the opening portion of the groove portion formed on the inner surface of the container body T2017 with the film member T2019. Further, the opening T2013 of the communication path T2012 is provided not near the center of the fixed surface T2024 but in the vicinity of the installation region of the spring member T2005.
本例のインクタンクT2000も前述した実施形態の場合と同様に、高さH、奥行きD、幅Wの寸法関係によって固定面T2024の位置を決める。また、開口T2013の位置は、ばね部材T2005の作用中心のみならず、本例のように、ばね部材T2005の設置領域に近接した位置に設定することにより上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the ink tank T2000 of this example, the position of the fixed surface T2024 is determined by the dimensional relationship of the height H, the depth D, and the width W, as in the case of the above-described embodiment. Further, the position of the opening T2013 is set not only at the center of action of the spring member T2005, but also at a position close to the installation region of the spring member T2005 as in this example, thereby obtaining the same effect as the above-described embodiment. Can do.
(第3の実施形態)
図11および図12は、本発明の第3の実施形態を説明するための図である。
(Third embodiment)
11 and 12 are diagrams for explaining a third embodiment of the present invention.
本例では、可撓性フィルムT2011の外側に板部材T2022を接合し、複数の引張りばねT2029a、T2029b、T2029c、T2029dによって板部材T2022を外側に付勢して、インク収容部T2001を図12のような凸型に形成している。引張りばねT2029a〜T2029dの片側は、容器本体T2017の蓋部材側の四隅に固定されている。これらの引張りばねT2029a〜T2029dの作用中心軸T2030は固定面T2024の中央部に位置し、その作用中心軸T2030に近接するように連通路T2012の開口T2013が設けられている。 In this example, the plate member T2022 is joined to the outside of the flexible film T2011, and the plate member T2022 is urged outward by a plurality of tension springs T2029a, T2029b, T2029c, T2029d, and the ink containing portion T2001 is shown in FIG. It is formed in such a convex shape. One side of the tension springs T2029a to T2029d is fixed to the four corners of the container body T2017 on the lid member side. The action center axis T2030 of these tension springs T2029a to T2029d is located at the center of the fixed surface T2024, and an opening T2013 of the communication path T2012 is provided so as to be close to the action center axis T2030.
本例のように、ばね部材がインク収容部の外に備わる場合、さらに、ばね部材が固定面の中央部に位置しない場合においても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。 As in this example, when the spring member is provided outside the ink storage portion, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained even when the spring member is not positioned at the center portion of the fixed surface.
(第4の実施形態)
図13は、本発明の第4の実施形態を説明するための図であり、説明の便宜上、容器本体T2017の外側面に接合されるフィルム部材T2019を透過して表す。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention, and for convenience of explanation, a film member T2019 joined to the outer surface of the container body T2017 is shown in a transparent manner.
本例のインクタンクT2000は、容器本体T2017に設けられた連通路T2012に、流抵抗発生部T2031が構成されている。連通路T2012は、容器本体T2017の外側面に形成された溝部分の開口部がフィルム部材2019によって塞がれることにより構成される。流抵抗発生部T2031は、例えば、連通路T2012を複数回、屈折させた形態であり、その内部を流れるインクi5002の流速が速いときに大きな流抵抗を発生する構成となっている。つまり、瞬時に大量のインクが連通路T2012内を移動することが困難な構成となっている。 In the ink tank T2000 of this example, a flow resistance generator T2031 is configured in a communication path T2012 provided in the container body T2017. The communication path T2012 is configured by a film member 2019 closing an opening portion of a groove portion formed on the outer surface of the container body T2017. For example, the flow resistance generation unit T2031 has a configuration in which the communication path T2012 is refracted a plurality of times, and has a configuration in which a large flow resistance is generated when the flow velocity of the ink i5002 flowing through the communication path T2012 is high. That is, it is difficult to instantaneously move a large amount of ink in the communication path T2012.
例えば、インクタンクT2000を誤って落下させてしまった際、前述したように瞬間的に、インク収容部の負圧に変化が起きる。その際、連通路T2012内のインクi5002が大量に移動すれば、空気の引き込み、あるいは、インク漏れが生じるおそれがある。そこで本例においては、前述した第1の実施形態の構成に流抵抗発生部T2031を追加することにより、インク漏れをより発生し難くする。 For example, when the ink tank T2000 is accidentally dropped, the negative pressure in the ink containing portion instantaneously changes as described above. At this time, if the ink i5002 in the communication path T2012 moves in a large amount, there is a possibility that air will be drawn in or ink leakage may occur. Therefore, in this example, by adding the flow resistance generator T2031 to the configuration of the first embodiment described above, ink leakage is less likely to occur.
(他の実施形態)
本発明のインクタンクは、記録ヘッドと共にインクジェットカートリッジを構成するものであってもよい。
(Other embodiments)
The ink tank of the present invention may constitute an ink jet cartridge together with the recording head.
T2000 インクタンク
T2001 インク収容部
T2002 インク供給口
T2004 可撓性部材
T2005 ばね部材
T2012 連通路
T2013 開口
T2020 メニスカス形成部材
T2022 板部材
T2031 流抵抗発生部
T2000 ink tank T2001 ink containing portion T2002 ink supply port T2004 flexible member T2005 spring member T2012 communication path T2013 opening T2020 meniscus forming member T2022 plate member T2031 flow resistance generating portion
Claims (8)
前記インク収容部は、前記板部材と対向している面であって前記付勢部材の端部が接続される第1の内壁面と、The ink storage portion is a surface facing the plate member and a first inner wall surface to which an end of the biasing member is connected;
前記第1の内壁面に傾斜して交差する第2の内壁面と、 A second inner wall surface inclined and intersecting the first inner wall surface;
前記第1の内壁面に対して垂直な前記インクタンクの外壁面に設けられるインク供給口に連通する開口部と、を有し、 An opening communicating with an ink supply port provided on an outer wall surface of the ink tank perpendicular to the first inner wall surface;
前記第2の内壁面は、前記第1の内壁面と交差することによって前記インク収容部側に鈍角を形成するように延在して前記可撓性部材と接触することを特徴とするインクタンク。 The ink tank, wherein the second inner wall surface extends so as to form an obtuse angle on the ink containing portion side by intersecting with the first inner wall surface, and is in contact with the flexible member. .
前記板部材と前記蓋部材との間に、前記可撓性部材の変形を許容する空間を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクタンク。 The ink tank includes a lid member that covers the plate member ,
The ink tank according to claim 1, wherein a space allowing deformation of the flexible member is formed between the plate member and the lid member.
6に記載のインクタンク。 The said flow resistance generation | occurrence | production part is formed by the bending part of the said communicating path.
The ink tank according to 6 .
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