JP5704852B2 - Ink tank and ink jet recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明はインクタンクおよびインクジェット記録装置に関し、特にインクジェットヘッドとインクタンクとの装着に関する安定性が確保されたインクタンクおよびインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink tank and an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink tank and an ink jet recording apparatus in which stability related to mounting of an ink jet head and an ink tank is ensured.
インクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドと連通しインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給管と、このインク供給管に対して着脱されるインクタンクと、を備えて構成されるインクジェット記録装置が知られている。 There is known an ink jet recording apparatus that includes an ink jet head, an ink supply pipe that communicates with the ink jet head and supplies ink to the ink jet head, and an ink tank that is attached to and detached from the ink supply pipe. .
例えば近年のインクジェット記録装置では、高速記録に適用できるインク供給時の圧力損失が少ない構成のインクタンクが望まれている。その一例として直接インクを収納したインク室を備えるとともに、このインク室にインク供給口が配されたインクタンクが提案されている。この種のインクタンクのインク供給口は、インクタンクがインク供給管に対して接続されていない状態でインク供給口からのインク漏れなどを防ぐためにインク供給口に弁体を配置する構成が知られている。 For example, in recent ink jet recording apparatuses, an ink tank having a configuration with low pressure loss at the time of ink supply that can be applied to high-speed recording is desired. As an example, there has been proposed an ink tank that includes an ink chamber that directly stores ink and in which an ink supply port is disposed in the ink chamber. An ink supply port of this type of ink tank is known to have a configuration in which a valve body is disposed at the ink supply port in order to prevent ink leakage from the ink supply port when the ink tank is not connected to the ink supply pipe. ing.
弁体としては特許文献1に示されるような構成例がある。すなわち、インク室とインク供給口との間に、インク供給口を閉鎖する弁体と、この弁体をインク供給口側に付勢するバネとを配置した構成である。このように弁体とバネとが配置され、インク室とインク供給口とを連結する空間として連結部を備えている。連結部はインク室とは連通部によって連通されている。特許文献1では、不測の事態によるインク漏れを防止する目的でさらに連通部に逆止弁が配置され、インクタンクからのインク漏れに対する対処がなされている。
As a valve body, there exists a structural example as shown by
ところが、特許文献1に開示されるような構成では、インク供給口とインク供給管とが連結されると弁体が連結部の内方に移動することになるが、連通部側は逆止弁で封止されているため弁体の移動容積分の連結部内のインクがインク供給管に圧送されることになる。インク供給管から圧送されたインクはインクジェットヘッドのノズルに到達し、ノズルに形成されたメニスカスの不安定さを招くことになる。この不安定さは記録開始時の書き出し印字の乱れを招いたり、最悪の場合にはメニスカスが破壊されてノズルからインク漏れを生じることになる。
However, in the configuration as disclosed in
一方、メカニカルな誤装着防止機構が付設されないインクタンクでは、インクタンクが誤装着される場合が発生し得る。この場合には、インクタンクの連結部内のインクがインク供給管に圧送されることになってしまう。この場合、インク供給管に本来供給されるべきインクと異なったインクが送られてしまうため混色の課題を発生する。 On the other hand, in an ink tank not provided with a mechanical erroneous mounting prevention mechanism, the ink tank may be erroneously mounted. In this case, the ink in the connecting portion of the ink tank is pumped to the ink supply pipe. In this case, an ink different from the ink that should be supplied to the ink supply pipe is sent to the ink supply pipe, which causes a problem of color mixing.
本発明者等はこれらの課題を解決するために、インク供給管がインク供給口に挿入されて連結された際の弁体の移動容積分の変形・変位を連結部で許容できるようにする機能を連結部に配された逆止弁に持たせる構成を採用したものである。 In order to solve these problems, the present inventors have a function that allows the connecting portion to allow deformation / displacement corresponding to the moving volume of the valve body when the ink supply pipe is inserted and connected to the ink supply port. Is employed in a check valve disposed in the connecting portion.
本発明は、インクタンクの連結部に弁体と逆止弁を配置した構成でありながら、以下に示す目的を達成するものである。第1に、インク供給管が連結された際に弁体の移動容積分の連結部内のインクがインク供給管に圧送される事態を抑制して、インクジェットヘッドのノズルのメニスカスの安定を図ることができるインクタンクおよびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。第2に誤装着した際にもインク供給管内のインクの混色の抑制ができるインクタンクおよびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 The present invention achieves the following objects while having a configuration in which a valve body and a check valve are arranged at a connecting portion of an ink tank. First, it is possible to stabilize the meniscus of the nozzles of the inkjet head by suppressing the situation where the ink in the connecting portion corresponding to the moving volume of the valve body is pumped to the ink supply pipe when the ink supply pipe is connected. An object of the present invention is to provide an ink tank and an ink jet recording apparatus. A second object of the present invention is to provide an ink tank and an ink jet recording apparatus capable of suppressing color mixing of ink in an ink supply pipe even when erroneously mounted.
上記の目的を達成するためのインクタンクは、インク室と、前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、を具備したインクタンクにおいて、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形可能であることを特徴とする。
An ink tank for achieving the above object is an ink tank comprising an ink chamber, a communicating portion communicating with the ink chamber, and a connecting portion provided with an ink supply port.
The communication portion is provided with a check valve that allows ink flow from the ink chamber to the ink supply port side and blocks ink flow from the connecting portion to the ink chamber;
The check valve includes a bellows-shaped portion, and is deformable so that the bellows-shaped portion enters the inside of the communication portion .
また、上記の目的を達成するためのインクジェット記録装置は、インク供給管を具備したインクジェットヘッドと、
インク室と、前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、前記連結部の内方に配され前記インク供給口を閉栓する弁体と、を具備したインクタンクと、
を備え、前記インクジェットヘッドに対して前記インクタンクが着脱自在に構成されたインクジェット記録装置において、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、
前記インク供給管が前記インク供給口から前記連結部内に挿入されて前記弁体が移動されることで前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形することを特徴とする。
An ink jet recording apparatus for achieving the above object includes an ink jet head provided with an ink supply pipe,
An ink tank comprising: an ink chamber; a connecting portion that communicates with the ink chamber; a connecting portion that provides an ink supply port; and a valve body that is disposed inside the connecting portion and closes the ink supplying port. When,
In an inkjet recording apparatus in which the ink tank is configured to be detachable from the inkjet head,
The communication portion is provided with a check valve that allows ink flow from the ink chamber to the ink supply port side and blocks ink flow from the connecting portion to the ink chamber;
The check valve includes a bellows-shaped portion,
The ink supply pipe is inserted into the connecting portion from the ink supply port, and the valve body is moved, whereby the bellows-shaped portion is deformed so as to enter the inside of the communicating portion .
以上の構成によれば、逆止弁の中央領域に設けられた変位部がインク供給管の挿入によってインクタンクの弁体が連結部内方に移動する容積分に対応して変位して連通部の内圧上昇を緩和することができる。これにより、インクタンクを装着した際にインクジェットヘッドのノズルのメニスカスの安定を図ることができ、メニスカスの崩壊を防止し、書き出し印字の不良を防止することができる。加えて、インクタンクを誤装着した際にもインク供給管内のインクの混色の抑制ができる。さらには、インク導出時の圧力損失を低減し高速印字に対応することが可能となる。 According to the above configuration, the displacement portion provided in the central region of the check valve is displaced corresponding to the volume by which the valve body of the ink tank moves inward by the insertion of the ink supply pipe, and the communication portion Increase in internal pressure can be mitigated. Thereby, when the ink tank is mounted, the meniscus of the nozzle of the ink jet head can be stabilized, the meniscus can be prevented from collapsing, and the writing printing defect can be prevented. In addition, color mixing of ink in the ink supply pipe can be suppressed even when the ink tank is erroneously attached. Furthermore, it is possible to reduce the pressure loss when the ink is led out and to support high-speed printing.
以下、本発明が適用される実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
図1、図2は本発明が適用されるインクタンクの一構成例を示す図で、図1はインクタンクの外観を模式的に示す斜視図、図2は図1のA−A線における断面図である。 1 and 2 are diagrams showing an example of the configuration of an ink tank to which the present invention is applied. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of the ink tank. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG.
インクタンク1は、筐体2とフタ3とが接合されて構成され、内部は図2に示されるように仕切り壁6によって2つの室に区分されている。2つの室の一方はインクを直接収納したインク室11であり、他方はインク吸収体14が収納されており、このインク吸収体によってインクが保持された吸収体収納室12である。フタ3の吸収体収納室12を覆う領域には大気連通孔4が設けられており、インク吸収体14と大気連通孔4との間にはバッファ空間15が存在している。インク室11と吸収体収納室12とは、インクタンクの底部に設けられた気液交換部13によって連通している。インク室11の底部にはジョイント部5が設けられており、インクジェットヘッド30に連通したインク供給管32がジョイント部5と連結されることにより、ジョイント部5を介してインクタンク内のインクがインクジェットヘッド30に供給される。
The
ジョイント部5は、図2に示されるように、その基端にはインク室11と連通した連通部21が、その先端にはインクジェットヘッド30に連通したインク供給管32が挿入されるインク供給口22が備えられている。連通部21とインク供給口22との間には連通部20を有しており、連通部20内には基端側から順に逆止弁23、バネ25、弁体24、シール体26が配されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、インクタンク1内のインクの消費は次のように行われる。すなわち、インクジェットヘッド30からインクが吐出されると、大気連通孔4と連通した吸収体収納室12に貯留されたインクが減少していく。吸収体収納室12内のインクの界面が気液交換部13の開口の上端の高さまで減少した後は、インクが消費されると気液交換部13において気液交換が開始されインク室11内のインクが消費され減少する。
The ink in the
(実施例1)
図3(a)ないし(c)は逆止弁23の一構成例を採用したインクタンク1のジョイント部5を拡大して示す断面図である。
(Example 1)
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views showing, in an enlarged manner, the
図3(a)に示すように、ジョイント部5は、インク室11と連通した連通部21とインク供給管32が挿入されるインク供給口22との間の連通部20内に連通部21側から順に逆止弁23、バネ25、弁体24、シール体26が配されている。インクタンク1がインクジェットヘッド30に装着されていない状態では、弁体24がバネ25によってインク供給口22に配されたシール体26に付勢されており、これによって弁体24とシール体26が密着してインク供給口22は閉栓されている。
As shown in FIG. 3A, the
次に、逆止弁23について説明する。この実施例の逆止弁23は弾性体で構成されており、その中央領域が外周領域23aに対して厚みが薄い構成となっている(図面上は表現できていない)。厚みの薄い中央領域は後述するように、インク供給管32がインク供給口22に挿入された際に連通部21側に伸縮変形が可能な変位部23bとして機能する。なお、逆止弁23は、連通部21の連結部20内面に配置されており、インク室11からインク供給口22へのインクの流れを許容し、反対方向の流れを遮断する逆止弁23の機能を達成できるようにその一部が溶着等で連結部20内壁に固定されている。固定方法については、カシメや接着などの通常の手法が適用でき、固定部を固定不動部として以下に説明する弾性変形や変位が可能な状態であれば良い。逆止弁23の外周領域の肉厚を中央領域より厚く構成することで、連結部20の内壁との当接精度が向上しシール性能の信頼性が向上する。
Next, the
図3(a)はインクタンク1がインクジェットヘッド30に対して非装着である状態を示している。この状態では逆止弁23は連通部21を覆っておりインクの連通を遮蔽している。
FIG. 3A shows a state where the
この状態からインクタンク1とインク供給管32とが連結されると、インク供給管32がインク供給口22に挿入される。この動作によって、インク供給管32によって弁体24が連結部20の内方に押される。なお、弁体24とシール体26との当接が解除される前にインク供給管32の外周がシール体26の内周の一部と周接し、インク供給管32の周囲からインクが漏れることが抑制される。
When the
インク供給管32がインク供給口22内に挿入されて弁体24が連結部20内に移動すると連結部20内の圧力は上昇を始める。しかし、逆止弁23はその中央領域の変位部23bが薄く構成されていることで、連結部20内の圧力上昇を受けると、その圧力上昇を緩和するように図3(b)に示されるように変位部23bが連通部21(インク室11)側に拡張変形する。これにより連結部20内の圧力上昇が抑制でき、インク供給管32側に連結部20内のインクが押圧されて移動することが無くなり、インクジェットヘッド30のノズル31のメニスカスが壊され、インク漏れを発生することが抑制される。また、インクタンクを誤装着した際にも連結部20内のインクがインク供給管32内に押し出されることが抑制されるためインク供給管内のインクの混色も抑制できる。
When the
ここで、インク供給管32にインクタンク1のインク供給口22が装着されて弁体24が連結部20内方に移動する移動容積をS1、逆止弁の中央領域の変位部23bがインク室11側に変形する変形容積をS2としたとき、容積S1、S2がほぼ等しいことが好ましい。ほぼ等しいことによってインク供給管32内にインクが実質的に押しこまれることがなく、インクジェットヘッドのノズルのメニスカスの破壊が発生することや、誤装着時にインク供給管32内でインクが混色する事態が無くなる。なお、誤装着による被害を別の手法で防止できる場合には、インクジェットヘッドのノズルのメニスカスの破壊が抑制できる範囲で容積S1>S2の関係となっていてもよい。
Here, S1 is a moving volume in which the
図3(c)に示されるように、矢印Iで示されるインクの供給がなされる状態ではインクタンク1のインク室11からインクジェットヘッド1(インク供給管32)側に向うインクの流れを許容し阻害することがないように逆止弁23は連通部21を開放する。
As shown in FIG. 3C, in the state where ink is supplied as indicated by arrow I, the ink flow from the
(実施例2)
図4(a)ないし(c)は逆止弁123の別の構成例を採用したインクタンク1のジョイント部5を拡大して示す断面図である。逆止弁の構成を除き他の構成は実施例1に示す構成と同一であるため同一の符合によって説明する。
(Example 2)
4A to 4C are cross-sectional views showing an enlarged
実施例2に示される逆止弁123について説明する。
The
実施例2の逆止弁123は図4(a)に示されるように、その中央領域が圧力を受けることで簡単に拡張変形する変位部123bとなっており、この例ではジャバラ構成を採用している。逆止弁123の変位部123bは、ジャバラ構成に限定されることなく、インク供給管32がインク供給口22に挿入され、弁体24を移動させた際の移動容積S1に相当する変形容積S2分の変形ができる構成であればこの発明の変位部123bの構成に含まれる。
As shown in FIG. 4A, the
図4(a)はインクタンク1がインクジェットヘッド30に対して非装着である状態を示している。この状態では逆止弁123は連通部21を覆っておりインクの連通を遮蔽している。この状態では逆止弁123の変位部123bは拡張変形していない。
FIG. 4A shows a state where the
インクタンク1とインク供給管32とが連結されると、連結部20内の圧力は上昇しようとするが、逆止弁123の変位部123bがその圧力を緩和するように図4(b)に示されるように連通部21(インク室11)側に拡張変形する。そして、図4(c)に示されるよう矢印Iで示されるインクの供給がなされる状態では、逆止弁123の変位部123bは元の状態に戻り、インクタンク1のインク室11からインク供給管32側に向うインクの流れを阻害することがないように連通部21を開放する。
When the
なお、逆止弁123に変位部123bを設けたことにより、実施例1と同様に、インク供給管32側に連結部20内のインクが押圧されて移動することが無くなり、メニスカスが壊され、インク漏れが抑制される。また、インクタンクを誤装着した際に連結部20内のインクがインク供給管32内に押し出されることが抑制されてインク供給管内のインクの混色が抑制できる。
Since the
ここで、逆止弁123の変位部123bの変位容積S2は、実施例1と同様の条件を満足することが好ましい。しかし、変位容積S2はそれ以上の容積分の変位を可能にする構成(この変位可能容積をS2Aとする)とされていることは一層好ましい構成である。変位可能容積S2Aは、設計公差や異なるプリンタにおけるインク供給管のインク供給内への侵入量が異なるような場合にも本発明の効果を享受することを可能にする。
Here, it is preferable that the displacement volume S2 of the
1 インクタンク
5 ジョイント部
11 インク室
20 連結部
21 連通部
22 インク供給口
23 逆止弁
23a 外周領域
23b 変位部(中央領域)
24 弁体
25 バネ
26 シール体
30 インクジェットヘッド
31 ノズル
32 インク供給管
DESCRIPTION OF
24
Claims (9)
前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、
を具備したインクタンクにおいて、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形可能であることを特徴とするインクタンク。 An ink chamber;
A communicating portion communicating with the ink chamber, and a connecting portion provided with an ink supply port;
In an ink tank comprising:
The communication portion is provided with a check valve that allows ink flow from the ink chamber to the ink supply port side and blocks ink flow from the connecting portion to the ink chamber;
The check valve includes an accordion-shaped portion, and is deformable so that the accordion-shaped portion enters the inside of the communication portion .
インクジェットヘッドに連通したインク供給管が前記インク供給口から前記連結部内に挿入されて前記弁体が移動することによって前記蛇腹形状部がインク室側に変形することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインクタンク。 The ink tank includes a valve body that is positioned between the communication portion in the connecting portion and the ink supply port, and closes the ink supply port.
The bellows-shaped portion is deformed to the ink chamber side when an ink supply pipe communicating with an ink jet head is inserted into the connecting portion from the ink supply port and the valve body moves. Item 5. The ink tank according to any one of Items 4 .
インク室と、前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、前記連結部の内方に配され前記インク供給口を閉栓する弁体と、を具備したインクタンクと、
を備え、前記インクジェットヘッドに対して前記インクタンクが着脱自在に構成されたインクジェット記録装置において、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、
前記インク供給管が前記インク供給口から前記連結部内に挿入されて前記弁体が移動されることで前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形することを特徴とするインクジェット記録装置。 An inkjet head equipped with an ink supply tube;
An ink tank comprising: an ink chamber; a connecting portion that communicates with the ink chamber; a connecting portion that provides an ink supply port; and a valve body that is disposed inside the connecting portion and closes the ink supplying port. When,
In an inkjet recording apparatus in which the ink tank is configured to be detachable from the inkjet head,
The communication portion is provided with a check valve that allows ink flow from the ink chamber to the ink supply port side and blocks ink flow from the connecting portion to the ink chamber;
The check valve includes a bellows-shaped portion,
Ink jet recording, wherein the ink supply pipe is inserted into the connecting portion from the ink supply port, and the valve body is moved to deform the bellows-shaped portion into the inside of the communicating portion. apparatus.
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