JP6748617B2 - インクタンクおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクが注入される注入口を有するインクタンクと当該インクタンクを備えるインクジェット記録装置に関する。

特許文献１には、インクを注入するためのインク注入部を有するタンクと、タンクから供給されるインクを吐出する印刷ヘッドとを備えたプリンターが開示されている。タンク内部には、タンクの前面側に設けられたインク注入部から注入されたインクを、タンクの背面の壁に向かって誘導する隔壁が設けられている。これにより、ユーザがインクを注入する際に、インクの落下によってタンクの前面の壁にインクが飛散するのを抑制することができ、タンク内のインクの液面を正確に把握しやすい構成となっている。

特開２０１５−１６４８１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、注入されたインクが隔壁に落下して発生した気泡がタンクの前面の壁側に移動すると、ユーザがタンク内の液面を把握しにくい場合がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、注入口からインクが注入される際に発生する気泡によってインクタンクに貯留されたインク液面の視認性が低下するのを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るインクタンクは、正面壁と、前記正面壁と対向する背面壁と、前記正面壁及び前記背面壁と接続する第１側壁と、前記第１側壁と対向する第２側壁と、上端を画定する天板と、前記天板と対向し下端を画定する底板と、によって形成される貯留室と、前記貯留室にインクを注入するための注入口と、前記注入口と前記正面壁との間において前記第１側壁および前記第２側壁に接続され、前記貯留室を前記注入口側の第１空間と前記正面壁側の第２空間とに区切る隔壁と、前記貯留室内のインクを前記インクタンクの外部へ供給するための供給口と、前記正面壁に設けられ、インクの補充をユーザに促すための下限指標と、を備え、前記隔壁と前記底板の間に前記第１空間と前記第２空間とを連通する連通部が形成されるインクタンクであって、前記下限指標は、前記供給口より鉛直上方に設けられ、前記供給口の下端部は前記隔壁の下端部より鉛直上方に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、注入口からインクが注入される際に発生する気泡によってインクタンクに貯留されたインク液面の視認性が低下するのを抑制することができるインクジェット記録装置を提供することができる。

第１実施形態に係るインクジェット記録装置を示す外観斜視図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置のタンクカバーを開けた状態を示す外観斜視図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインクタンクにインクを注入する様子を示す外観斜視図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の動作を説明する断面模式図である。 第１実施形態に係るインクタンクの外観斜視図である。 第１実施形態に係るインクタンクのＹ方向における断面図である。 第１実施形態に係るインクタンクのＸ方向における断面図である。 第１実施形態に係るインクタンクに対してインクを注入する様子を示す、Ｙ方向における断面図である。 第１実施形態に係るインクタンクの、記録ヘッドへのインク供給が停止した状態を示すＹ方向における断面図である。 第２実施形態に係るインクタンクを示すＹ方向における断面図である。 第２実施形態に係るインクタンクの、記録ヘッドへのインク供給が停止した状態を示すＹ方向における断面図である。 第２実施形態に係るインクタンクの変形例のＹ方向における断面図である。 第３実施形態に係るインクタンクの外観斜視図である。 第３実施形態に係るインクタンクのＹ方向における断面図である。 第３実施形態に係るインクタンクのＸ方向における断面図である。 第３実施形態に係るインクタンクを背面側から見たＸ方向における断面図である。 第３実施形態に係るインクタンクの変形例のＹ方向における断面図である。 第３実施形態に係るインクタンクの変形例のＸ方向における断面図である。 第３実施形態に係るインクタンクの変形例のＸ方向における断面図である。

本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。本明細書においては、間欠的に搬送される記録媒体に対しインクを吐出する記録ヘッドを、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動させて記録を行う、シリアル型のインクジェット記録装置を例に説明する。しかしながら、本発明はシリアル型のインクジェット記録装置に限らず、長尺プリントヘッドを用いて連続的にプリントを行うライン型のインクジェット記録装置にも適用することができる。本明細書において「インク」とは、記録液などの液体の総称として用いる。さらに本明細書において「記録」とは、平面的なものに対する記録に限らず、立体物に対する記録も含む。本明細書において「記録媒体」とは、液体を吐出されるものであって、紙、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等の記録媒体の総称として用いる。さらに、記録媒体はカット紙に限らずロール状の連続紙も含む。

〔第１実施形態〕
図１は本実施形態のインクタンク６を設けたインクジェット記録装置（以下、記録装置）２の外観を示す斜視図である。記録装置２の前面にはユーザが操作可能な操作パネル１が設けられ、インクタンク６へのインク補充が必要なとき等にユーザに対してアナウンスが表示される。操作パネル１の鉛直方向（Ｚ方向）下方には、記録媒体１１（図４参照）を収容可能なカセット３が挿抜可能に設けられている。ユーザはカセット３を記録装置２の前面側に抜き出して記録媒体１１を積載することができる。また、記録装置２には上面に原稿台圧板４が設けられ、ユーザは記録装置２に読み取らせるための原稿をセットすることができる。なお、図１に示すＹ方向は記録媒体１１が搬送される搬送方向を示し、Ｘ方向は記録媒体１１の幅方向を示す。Ｙ方向の上流側は記録装置２の背面側に対応し、Ｙ方向の下流側は記録装置２の前面側に対応する。

次に図２と図３を用いて、ユーザがインクタンク６にインクを注入する際の操作について説明する。記録装置２には、カセット３に隣接してインクタンク６が設けられている。本実施形態では、ブラック用インクタンク６Ｋ、イエロー用インクタンク６Ｙ、シアン用インクタンク６Ｃ、マゼンタ用インクタンク６Ｍの、４つのインクタンクが独立して設けられている。なお、インクタンク６の数やインクの数はこれに限らず、３色以下のインクを用いたものであっても良いし、他色のインクを加え５色以上のインクを用いたものであっても良い。また、以降で４つのインクタンクをまとめてインクタンク６とも称する。

記録装置２は、インクタンク６を被覆する位置と露出させる位置とに回動可能なインクタンクカバー５を備える。図１はインクタンクカバー５がインクタンク６を被覆する位置に位置し、この状態でもユーザがインクタンク６内のインク量を確認することができるように、インクタンクカバー５の前面には開口部或いは透明部材が取り付けられている。

図２は不図示の回動軸を中心としてユーザがインクタンクカバー５を前面側に回動させて、インクタンク６を露出させた状態を示し、インクタンク６の前面側及びキャップ７が露出される。キャップ７はインクタンク６毎に設けられ、ブラック用キャップ７Ｋ、イエロー用キャップ７Ｙ、シアン用キャップ７Ｃ、マゼンタ用キャップ７Ｍをまとめてキャップ７と称する。キャップ７は、インクタンク６の上部に設けられたインク注入口１９（図４参照）を封じている。ユーザがインクを注入する際は、キャップ７を外してインク注入口１９を開放し、インクボトル８からインクを注入する。図３では、ユーザによってマゼンタインクが注入されている様子を示す。インクの注入が終わると、ユーザは再びキャップ７でインク注入口１９を封じる。

なお、図１〜３においてはインク注入口１９がインクタンク６上部の斜面に設けられているが、これに限らずインクタンク６の天面に設けられていてもよい。図４以降では、インク注入口１９がインクタンク６の天面に設けられている例を用いて説明する。

図４を用いて、記録装置２の動作を説明する。図４は、記録装置２の断面模式図であり、便宜上１色分のインクタンク６のみ示す。インクタンク６にはインク１７が貯留され、インク注入口１９の他に、インク供給口１８と大気連通口２０が設けられている。インク供給口１８はインクタンク６の下部に設けられ、可撓性チューブ等で構成されたインク供給路２１と接続されることでインクタンク６内のインク１７を記録ヘッド１４へ供給可能となっている。大気連通口２０はインクタンク６の上部に設けられ、インクタンク６の内部を外部の気圧と同等に保つ。大気連通口２０を設けることで、インクタンク６から記録ヘッド１４までインクの水頭差を利用してインクが供給される。

カセット３に積載された記録媒体１１のうち一番上に積載された記録媒体は、給送ローラ１２によって給送される。給送された記録媒体１１は、屈曲した搬送路１２５を通って搬送ローラ１３に到達し、搬送ローラ１３によって搬送されながら記録ヘッド１４からインクが吐出されて記録が行われる。記録が完了した記録媒体１１は、排出ローラ１５によって記録装置２の外部へ排出される。搬送ローラ１３と排出ローラ１５の間であって、記録ヘッド１４と対向する位置にはプラテン１６が配され、プラテン１６は記録ヘッド１４によって記録される記録媒体１１の裏面を支持する。

次に、図５〜図９を用いて本実施形態のインクタンク６を説明する。図５はインクタンク６の外観斜視図であり、図６はＹ方向における断面図、図７は前面側から見たＸ方向における断面図である。インクタンク６の前面側は視認壁（正面壁）３０を有し、ユーザがインクタンク６内のインク量を確認することができるように構成されている。視認壁３０には、インク量が満タンであることを示す上限指標２２と、インク量が減少してインクの補充が必要であることを示し、インクの補充を促すための下限指標２３と、が設けられている。インクタンク６は視認壁３０の他に、視認壁３０と対向する背面壁３３と、第１側壁３１と、第２側壁３２と、上端を画定する天板２４と、下端を画定する底板２５と、によってインク１７を貯留可能な貯留室が形成されている。第１側壁３１は第２側壁３２と対向し、天板２４は底板２５と対向する。

インクタンク６の内部（貯留室）には、天板２４から鉛直下方へ延びる隔壁２６が設けられている（図６参照）。隔壁２６は水平方向において、インクタンク６の貯留室を背面壁側の空間と視認壁側（正面壁側）の空間とに区切る。隔壁２６は、Ｙ方向においてインク注入口１９より下流側に設けられ、Ｘ方向においては第１側壁３１及び第２側壁３２と接続されている（図７参照）。また隔壁２６は、視認壁３０との間に所定間隔が形成されるように設けられている。隔壁２６と底板２５の間には、インク１７が移動可能なように連通部としての隙間が設けられている。隔壁２６の下端２６ｂは、インク供給口１８の下端部１８ａよりも鉛直下方に位置するように設けられている。なお、下限指標２３は、インク供給口１８より鉛直上方に位置するように設けられている。また、隔壁２６は必ずしも天板２４に接続されている必要はなく、上限指標２２よりも鉛直上方であれば視認壁３０に接続されていてもよい。さらに、隔壁２６と底板２５は一部が接続されていても、連通可能な連通部が設けられていればよい。

図６や図７に示すように、隔壁２６の天板２４側の端部近傍には穴部（連通部）２７が形成されている。本実施形態では、図７に示すように、第１側壁３１側と第２側壁３２側に穴部２７が２つ設けられている。穴部２７は上限指標２２よりも鉛直上方に設けられている。穴部２７は、隔壁２６と視認壁３０によって形成される空間と、隔壁２６と背面壁３３によって形成される空間の大気（空気）を連通させる。これにより、２つの空間の気圧を同等に保つことができ、２つの空間に貯留されるインク１７の水位を等しく保つことができる。なお、穴部２７は、隔壁２６の鉛直上方の端部である上端２６ａと天板２４を接続しないで隙間を設けることによって形成されてもよい。以降で、隔壁２６と背面壁３３によって形成される空間を第１空間６１、隔壁２６と視認壁３０によって形成される空間を第２空間６２と称する。

図８はＹ方向におけるインクタンク６の断面図であり、ユーザによってインクボトル８からインクが注入される様子を示す。図８（ａ）は、インクタンク６にインク１７が注入されていない状態から、ユーザがインクボトル８からインクの注入を開始した状態を示す。インク注入口１９は第１空間６１側に設けられているため、注入されたインク１７はまず第１空間６１に入る。インクボトル８から注入されたインク１７が底板２５に到達すると、注入による衝撃によって飛散インク１７ａや気泡１７ｂが発生する。この際、隔壁２６が設けられていることによって、インク１７の注入によって発生する飛散インク１７ａや気泡１７ｂは、隔壁２６に付着する。これにより、飛散インク１７ａや気泡１７ｂが視認壁３０に付着することが抑制される。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から、ユーザによってさらにインク１７が注入されている状態を示す。インク１７は、隔壁２６と底板２５との間に形成された隙間を通過して、第１空間６１から第２空間６２へ向けて移動する。なお、隔壁２６の下端２６ｂと底板２５との間に形成された隙間は、インク液面１７ｃに発生している気泡１７ｂが通過できない程度の大きさとする。すなわち、気泡１７ｂは隔壁２６によって第２空間６２への移動が抑制されるため、第２空間６２には気泡１７ｂがほとんど存在せず、ユーザは視認壁３０を通じて第２空間６２のインク液面１７ｄが明確に目視できる。前述したように、第１空間６１におけるインク液面１７ｃと第２空間６２におけるインク液面１７ｄはインクの注入に応じて同じように変動するため、ユーザはインクタンク６内におけるインク量を正確に確認することができる。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）からさらにインク１７の注入が継続されて、液面が上限指標２２に到達した状態を示す。このように、インク１７の注入によって発生した飛散インク１７ａや気泡１７ｂは、隔壁２６によって第２空間６２への移動が阻害され、第１空間６１内に留まる。これにより、飛散インク１７ａや気泡１７ｂが視認壁３０に付着することを防ぎ、ユーザはインクタンク６内のインク量をより正確に目視することが可能となる。

図９は、記録ヘッド１４へのインク供給によってインクタンク６内のインク量が減り、インク液面１７ｄ（及びインク液面１７ｃ）が下限指標２３を下回り、インク供給口１８の下端部１８ａよりも下回った状態を示す。すなわち、インク液面１７ｄが下限指標２３を下回ってもユーザによるインクタンク６へのインク注入がなされず、記録ヘッド１４へのインク供給が止まってしまった状態を示す。ここで、インク供給口１８の下端部１８ａが隔壁２６の下端２６ｂよりも鉛直上方に位置するため、インク供給が止まった状態においても、インク液面１７ｃ及び１７ｄは隔壁２６の下端２６ｂよりも上方に位置する。そのため、仮に第１空間６１側のインク液面１７ｃに気泡１７ｂが存在していても、下端２６ｂと底板２５ｂとの隙間はインクで満たされていて、当該隙間もインク液面１７ｃより下方に位置するため、気泡１７ｂが第２空間６２へ移動することは妨げられる。従って、インクタンク６内のインク量に関わらず、視認壁３０に気泡１７ｂ等が付着することを抑制することができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態について、図１０〜図１２を用いて説明する。図１０は、本実施形態のインクタンク６のＹ方向における断面図である。第１実施形態と比較して、本実施形態の底板２５は、隔壁２６と対向する下方領域２５ａが底板２５の他の領域よりも鉛直下方に位置するように構成されている。これに伴い、隔壁２６の下端２６ｂは底板２５より鉛直下方になるように設けられている。隔壁２６の下端２６ｂと下方領域２５ａの間には、第１実施形態と同様、インク１７が第１空間６１と第２空間６２を移動可能な隙間が形成されている。また、インク供給口１８の下端部１８ａは、鉛直方向において底板２５と同じ高さになるように設けられている。

図１１は、第１実施形態における図９と対応する図であり、インクタンク６内のインク量が減って、記録ヘッド１４へのインク供給が停止した状態を示す断面図である。インク供給口１８の下端部１８ａが底板２５と同じ高さにあるため、底板２５と同じ高さまではインク供給が継続され、インク供給が停止すると、底板２５より下方に設けられた下方領域２５ａにインクが残存する。すなわち、第１実施形態よりもインクタンク６内に残存するインク量を少なくすることができる。一方、下方領域２５ａにおいては、第１実施形態と同様、インク液面１７ｃ、１７ｄが隔壁２６の下端２６ｂよりも鉛直上方に位置するため、第１空間６１で発生した気泡１７ｂが第２空間６２へ移動することが抑制される。

図１２は、本実施形態の変形例であり、インク注入口１９の下端１９ａを鉛直下方へ延在させた構成を示すＹ方向における断面図である。インク注入口１９の下端１９ａは、隔壁２６に設けられた穴部２７よりも鉛直下方になるように構成されている。これにより、注入されたインクが穴部２７に接触して穴部２７が塞がれるのを抑制することができる。なお、本変形例は第１実施形態に対しても採用することができる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態について、図１３〜図１６を用いて説明する。図１３は、本実施形態におけるインクタンク６の外観斜視図であり、図１４はＹ方向におけるインクタンク６の断面図であり、図１５は前面側から見たＸ方向における断面図である。図１６は、図１３における隔壁２６近傍を背面側から見たＸ方向における断面図である。

本実施形態では、図１〜図３において示したように、インク注入口１９がインクタンク６上部の斜面２８に設けられている。インク注入口１９が斜め上方向に向けて開口しているため、ユーザがよりインクを注入しやすい構成となっている。第１、第２実施形態と比較して、インク注入口１９と視認壁３０とが接近して配置される構成であり、本実施形態においては、インク注入口１９と隔壁２６とが一体的に構成されている。

図１６に示すように、隔壁２６の上端２６ａは斜面２８に接続され、上部には穴部２７が２つ設けられている。インク注入口１９は、斜面２８に対してほぼ垂直の方向に延在する側壁部１９ｂを有し、インク注入口１９の下端１９ａは穴部２７より鉛直下方に位置する（図１４参照）。インク注入口１９の側壁部１９ｂが隔壁２６と接続される構成によって、側壁部１９ｂと隔壁２６がインクタンク６内部を第１空間６１と第２空間６２に分離している。

底板２５は、第２実施形態と同様、隔壁２６と対向する下方領域２５ａが底板２５より鉛直下方に位置するように設けられている。本実施形態ではさらに、下方領域２５ａと底板２５の境界部２５ｄに、櫛歯状のリブ２５ｃが設けられている。櫛歯状のリブ２５ｃは、鉛直上方に延びて形成される。櫛歯状のリブ２５ｃを設けることで、第１空間６１で発生した気泡１７ｂが、隔壁２６と下方領域２５ａの隙間を通過するのを抑制することができる。リブ２５ｃを設ける数を多くすることで、細かい気泡１７ｂに対しても効果を得ることができる。なお、第２実施形態の構成に本実施形態のリブ２５ｃを採用することもできる。

図１７〜図１９を用いて、本実施形態のリブ２５ｃの変形例を説明する。図１７は、隔壁２６の下端２６ｂ近傍を示すＹ方向における断面図であり、図１８は前面側からみたＸ方向における断面図である。第３実施形態では、鉛直方向に延びるリブ２５ｃを有する構成だったが、図１７及び図１８に示す例では、水平方向に延びるリブ２５ｅを下方領域２５ａ全体に設ける。図１９は、隔壁２６の下端２６ｂにリブ２６ｃを設ける構成を示す、前面側からみたＸ方向の断面図である。いずれの変形例も、隔壁２６と底板２５の隙間にリブを設けることで、インク１７が第１空間６１から第２空間６２へ移動する際に通過する断面積が小さくなり、細かい気泡１７ｂの通過も抑制することができる。

６ インクタンク
１９ インク注入口
２４ 天板
２５ 底板
２６ 隔壁
３０ 視認壁（正面壁）
３１ 第１側壁
３２ 第２側壁
３３ 背面壁
６１ 第１空間
６２ 第２空間

Claims (7)

1. 正面壁と、前記正面壁と対向する背面壁と、前記正面壁及び前記背面壁と接続する第１側壁と、前記第１側壁と対向する第２側壁と、上端を画定する天板と、前記天板と対向し下端を画定する底板と、によって形成される貯留室と、
   前記貯留室にインクを注入するための注入口と、
   前記注入口と前記正面壁との間において前記第１側壁および前記第２側壁に接続され、前記貯留室を前記注入口側の第１空間と前記正面壁側の第２空間とに区切る隔壁と、
   前記貯留室内のインクを前記インクタンクの外部へ供給するための供給口と、
   前記正面壁に設けられ、インクの補充をユーザに促すための下限指標と、
   を備え、前記隔壁と前記底板の間に前記第１空間と前記第２空間とを連通する連通部が形成されるインクタンクであって、
   前記下限指標は、前記供給口より鉛直上方に設けられ、
   前記供給口の下端部は前記隔壁の下端部より鉛直上方に設けられることを特徴とするインクタンク。
2. 正面壁と、前記正面壁と対向する背面壁と、前記正面壁及び前記背面壁と接続する第１側壁と、前記第１側壁と対向する第２側壁と、上端を画定する天板と、前記天板と対向し下端を画定する底板と、によって形成される貯留室と、
   前記貯留室にインクを注入するための注入口と、
   前記注入口と前記正面壁との間において前記第１側壁および前記第２側壁に接続され、前記貯留室を前記注入口側の第１空間と前記正面壁側の第２空間とに区切る隔壁と、
   前記貯留室内のインクを前記インクタンクの外部へ供給するための供給口と、を備え、前記隔壁と前記底板の間に前記第１空間と前記第２空間とを連通する連通部が形成されるインクタンクであって、
   前記底板は、前記第１空間側の第１底面と前記隔壁に対向する第２底面を含み、前記第２底面は、前記第１底面より低く、前記供給口の下端部は、前記第１底面と同じ高さであることを特徴とするインクタンク。
3. 前記隔壁は前記天板に接続し、前記天板と前記隔壁との間に前記第１空間と前記第２空間を連通する第２連通部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクタンク。
4. 前記正面壁にインク量が満タンであることを示す上限指標が設けられ、
   前記隔壁は前記上限指標より鉛直上方の前記正面壁に接続することを特徴とする請求項１または２に記載のインクタンク。
5. 前記供給口は、インク供給路と接続することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のインクタンク。
6. 前記隔壁と前記底板の間で、前記底板の側に櫛歯状のリブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のインクタンク。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載のインクタンクと、
   前記インクタンクから供給されたインクを吐出する記録ヘッドと、を備えるインクジェ
   ット記録装置。

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