JPH07132614A

JPH07132614A - インク供給装置

Info

Publication number: JPH07132614A
Application number: JP30341693A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Oda; 和之小田; Yoshihiko Fujimura; 義彦藤村; Junichi Yoshida; 淳一吉田; Atsushi Takagi; 淳高木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成により、インクの収容効率を高
め、記録ヘッドへのインク供給性を高めるとともに、周
囲環境変化による影響を確実に抑えることができるイン
クジェット記録装置のインク供給装置を提供する。【構成】インクタンク１内にはインクが充填されてお
り、インクタンク１の内壁の一部には、弾性を有する弾
性部材が設けられている。また、弾性部材には、微小径
穴が設けられており、インクのミクロなメニスカスが形
成されている。インクの消費又は周囲環境の変化によっ
てインクタンク１内の圧力が相対的に減少する場合、弾
性体膜４は、インクタンク１の内部に向かって凸の状態
で張り出す。さらに圧力が低下すると、微小径穴３から
気泡がインクタンク１内に入り込み、インクタンク１内
の負圧をほぼ一定に保ち、良好な印字を補償する。イン
クタンク１内の圧力が増加する場合、弾性体膜４の凸状
態が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置において、記録ヘッドにインクを供給するインク供給
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
用いられていたインク供給機構としては、記録ヘッドに
連通接続されるインクタンクの内部全域に、スポンジも
しくは繊維状材料であるフェルト等のインク吸収体を装
填し、このインク吸収体にインクをあらかじめ含浸保持
させておき、インク吸収体内のインクを記録ヘッドに供
給するようにしたものが知られている。

【０００３】しかしながら、このタイプのインク供給機
構では、インク吸収体の毛細管力によってインクを保持
するので、インクタンクの内容積の約４０％〜６０％の
インク量しか使用することができず、使用効率が低い。
インクタンクの使用寿命を伸ばそうとすると、必然的に
インクタンクが大型化してしまい、小型化の要請に沿わ
ないという問題があった。

【０００４】また、インクが消費されるにつれてインク
吸収体で保持されるインク量が減少すると、インク水頭
圧の減少から、インク吸収体に含浸したインクに作用す
る負圧が上昇し、記録ヘッドへのインクの供給が妨げら
れるという問題もある。このような現象が顕著になる
と、記録ヘッドにインクが供給されない状態でインクの
吐出動作が行なわれるため、結果的に印字ノズル部より
気泡が逆流し、画質欠陥を引き起こす。

【０００５】このような問題を解決するため、例えば特
開昭６２−２３１７５９号公報に記載されているインク
供給装置では、密閉したインクタンク内にインクのみを
充填し、このインクタンクと記録ヘッドとの間に圧力制
御弁を設けることによって、記録ヘッドに一定の圧力で
インクを供給している。また、特開平１−１４８５５９
号公報では、密閉したインクタンク内にインクのみを充
填し、毛管流路と溢れ溜めを設けることによって、イン
クタンク内の圧力を一定の負圧に保っている。

【０００６】上述の圧力制御弁を設けるタイプのインク
供給装置では、微少な負圧の作用によって完全に開閉す
る制御弁を実際に作成することは非常に困難であり、装
置が大型化、高価格化してしまうという問題があった。
また、長期にわたり使用する場合には、制御弁の部分に
インクが固着し、開閉しなくなるというトラブルが発生
するなどの不具合があり、信頼性は低かった。

【０００７】また、毛管流路と溢れ溜めを組み合わせた
タイプのインク供給装置では、印字の初期段階におい
て、インクタンク内のインクが消費されるにしたがって
インクタンク内の負圧が増加すると、毛細管を通じて空
気がインクタンク内に導入され、インクタンク内の負圧
値はほぼ一定に保たれ、インクタンク内のインクが記録
ヘッドに安定供給される。しかし、周囲の環境が変化
し、たとえばインクタンク内の上方空間の空気が膨張し
た場合、インクタンク内のインクは毛細管を通じて溢れ
溜めへ移動し、インクタンク内のインクが一時的に溢れ
溜め側へ退避することになる。そのため、記録ヘッドに
は溢れ溜め内のインクが形成する自由表面と記録ヘッド
部分との高低差分だけの正圧が発生することになる。こ
のような状態では、ヘッド面が少しでも汚れていると、
ノズルからのインク漏れを引き起こすというトラブルが
発生し、信頼性に欠けていた。また、密閉したインクタ
ンクに対して、かなりの長さの毛細管を介して溢れ溜め
を連通接続しているため、毛細管を適宜屈曲させる等、
装置構成が複雑化してしまう。さらに、インクタンク内
のインク消費にともなって、インクタンク内の負圧値が
増加したとしても、毛細管内にゴミや乾燥したインクが
詰まると、毛細管からの気泡の導入が不確実になってし
まう。この結果、インクタンク内の負圧値が不安定にな
りやすく、記録ヘッドにインクを安定供給することが難
しいという問題があった。

【０００８】また、例えば特開平４−２９６５６６号公
報に記載されているように、インクタンク内の貯蔵容器
浮き袋にインクのみを充填し、インクタンク下部にバブ
ル発生器を設けることによって、インクタンク内をある
範囲の負圧に保持する方法が開発されている。しかし、
この方法では、周囲環境が大幅に変化し、貯蔵容器浮き
袋のアキュムレータ機能を超えてしまうようなアクシデ
ントが発生すると、インクタンク内は大気圧になってし
まい、インクタンク下部のバブル発生器を通して、多量
のインクが漏れるという事態が発生する。インク漏れの
ひどいときには、プリンタとのコンタクト部などにイン
クが付着することによって、プリンタの故障を招くとい
うこともあった。また、インクタンクをプリンタ上から
外し、放置したような場合には、インクタンクは様々な
姿勢で放置されることになる。このようなとき、インク
タンク下部のバブル発生器とインクが接触していない場
合があり、その場合には、バブル発生器に付着したイン
クが固化してしまい、バブル発生器が動作しなくなるな
どのトラブルが発生した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、装置構成の簡略化および小
型化という要請を満足させながら、インクの収容効率を
高め、記録ヘッドへのインク供給性を高めるとともに、
プリンタ本体搭載時にはもちろんのこと、どのような姿
勢に放置されても、周囲の環境変化による影響を確実に
抑えることができるインクジェット記録装置のインク供
給機構を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録ヘッドに
インクを供給するインク供給装置において、インクが充
填されるインクタンクを有し、該インクタンクの内壁の
少なくとも一部は弾性を有する部材で構成されており、
前記弾性を有する部材にメニスカス形成部が設けられて
いることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、インク供給装置はインクが充
填されるインクタンクを有し、そのインクタンクの内壁
の少なくとも一部は弾性を有する部材で構成されてお
り、この弾性を有する部材の弾性力により、インクタン
ク内の圧力がある程度一定に保たれる。また、弾性を有
する部材にはメニスカス形成部が設けられている。この
メニスカス形成部に、インクタンク内のインクにより、
インクのミクロなメニスカスが形成される。

【００１２】インクが消費され、あるいは、周囲環境の
変化によってインクタンク内の圧力が相対的に減少する
ときには、インクタンクの内壁の一部に設けられている
弾性を有する部材は、インクタンク内部に向かって凸の
状態で張り出す。さらにインクタンク内の圧力が低下す
ると、メニスカス形成部に形成されているインクのメニ
スカスが大気により押され、インクタンク内に空気が入
り込み、気泡となり、インクタンク内の体積を増加させ
て、インクタンク内の圧力を上昇させる。気泡の発生後
は、メニスカス形成部には再びインクの膜が形成され
て、メニスカスによる圧力バランスが保たれる。

【００１３】周囲環境が変化し、インクタンク内の圧力
が相対的に増大するときには、インクタンクの内壁の一
部に設けた弾性を有する部材が、インクタンクの内部に
向かって凸の状態から徐々に凹むことによって、インク
タンク内部の負圧値はある一定の範囲に保たれる。この
ような動作により、記録ヘッドに適度な負圧が発生され
良好な印字が補償される。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明のインク供給装置の第１の実
施例を示す断面図である。図中、１はインクタンク、２
は大気連通口、３は微小径穴、４は弾性体膜、５はフィ
ルタ、６は記録ヘッド、７はマニホールドである。この
実施例では、インクタンク１と記録ヘッド６が一体に形
成された例を示している。

【００１５】インクタンク１の筐体は、剛性を持ち、長
期のインク保持を可能にするため、耐インク性の良い材
料が選択される。インクタンク１内の側壁には、その一
部に微小径穴３を有する弾性体膜４が設けられている。
インクタンク１の側壁には、大気連通口２が設けられて
おり、弾性体膜４の変形により、弾性体膜４とインクタ
ンク１の側壁との間に大気が侵入できるように構成され
ている。インクタンク１の弾性体膜４の内部にインクが
収容されている。弾性体膜４としては、例えば、膜厚
０．６ｍｍのネオプレンゴム等を用いることができる。
この他にも適度の弾性を有し、空気の透過を十分に阻止
し、インク耐性のあるものなら使用することが可能であ
る。例えば、ブチルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴ
ム、シリコンゴムなどが考えられる。弾性体膜４として
ゴム材を用いる際には、インクタンクの振動などによっ
て、弾性体膜４に設けられている微小径穴のインクメニ
スカスが破壊されないように、また強度的にもある程度
の膜厚が必要である。

【００１６】弾性体膜４が有する微小径穴３には、イン
クタンク１内のインクによりメニスカスが形成される。
このメニスカスにおけるインクの表面張力によって、イ
ンクタンク１内の負圧を調整する。この微小径穴３は、
弾性体膜４のなるべく下部に設けることにより、インク
タンク１内にインクが残っている限り、微小径穴３はイ
ンクにより濡れた状態に保持され、微小径穴３に形成さ
れるメニスカスが破壊されることはない。微小径穴３の
径は、例えば、約７０μｍとすることができる。微小径
穴３は、レーザビーム加工、電子ビーム加工により形成
することができ、高精細な穴径を確保することができ
る。

【００１７】弾性体膜４をゴムなどの材料を用いた場
合、インクタンク１内の圧力変化により弾性体膜４の形
状が変化し、伸縮する。これに伴い、微小径穴３の径も
変化する。しかし、この微小径穴３の径の変化は、イン
クタンク１内の圧力が高くなると径が小さくなり、空気
やインクの出入りを阻止し、インクタンク１内の圧力が
低下すると径が大きくなって、例えば気泡が侵入しやす
くなり、インクタンク１内の圧力低下を緩和するように
働く。そのため、微小径穴３の径の変化を、有効に用い
ることができる。微小径穴３の径が大きくなってもイン
クのメニスカスが良好に形成されるように、微小径穴３
の部分は撥水性を有するように構成するとよい。また、
微小径穴３は多数形成されるが、１つあるいは小数でも
よい。記録ヘッド６に適正な負圧を維持するためには、
微小径穴３の径を一定に保った方が有利な場合もある。
その時には、弾性体膜４の微小径穴３の部分を固めた
り、シールなどで伸縮しないように構成したり、あるい
は、別のメニスカス形成部材を用いることも考えられ
る。このような構成では、工程や部品点数が増加する
が、弾性体膜４の部小径穴３における強度を増し、耐久
性を向上させることができる。

【００１８】インクタンク１の底面には、記録ヘッド６
と連通するマニホールド７が設けられている。また、イ
ンクタンク１とマニホールド７の接続部には、フィルタ
５が設けられており、インク中のゴミ、気泡などの異物
を捕集する。フィルタ５としては、例えば、濾過精度２
０μｍのものが使用されている。この濾過精度は、記録
ヘッド６中のインク流路径よりも、大きい異物をトラッ
プするという考えから決定されている。記録ヘッド６に
は、図示しない多数のノズルが高密度で形成されてい
る。例えば、１２８個のノズルを３００ｓｐｉの密度で
形成することができる。各ノズルには、通電によって気
泡を発生させ、インク滴を噴射するための図示しない発
熱体が設けられている。図１においてインク滴の噴射は
下向きに行なわれる。記録ヘッド６の周囲には、記録ヘ
ッド６自身が取り付けられたヒートシンク、記録ヘッド
６に電気信号を供給するプリント配線基板等も存在して
いる。

【００１９】図２、図３は、本発明のインク供給機構の
第１の実施例における動作の説明図である。図中の符号
は図１と同様である。工場出荷時において、インクタン
ク１にインクが充満され、弾性体膜４のインクタンク底
面近くに形成された微小径穴３には、インクのミクロな
メニスカスが形成されている。その後、記録ヘッド６か
らプライミングを行なうことによって、インクタンク１
内に初期負圧を発生させる。この状態において、記録ヘ
ッド６におけるインク圧力は、例えば、−２０ｍｍＨ₂
Ｏとすることができる。このとき、インクタンク１の内
壁の弾性体膜４は、インクタンク１の内部に向かって凸
の状態となっている。この後、記録ヘッド６のノズル部
および大気連通口２には気密シールが貼られて、パッケ
ージングされる。

【００２０】プリンタに装着され、記録ヘッド６で印字
が始まると、インクタンク１内の負圧は徐々に上昇す
る。それにともなって、図２（Ａ）に示すように、弾性
体膜４は、その張力に逆らって、インクタンク内部に向
かってますます凸の状態で張り出してくる。弾性体膜４
の膨張にしたがって、膜上に形成されている微小径穴３
の開口径は徐々に増大して行く。インクタンク１内の負
圧値がある値以上になり、弾性体膜の膨張が進むと、図
２（Ｂ）に示すように、弾性体膜４の微小径穴３に形成
されたインクのミクロなメニスカスを通過して、インク
タンク１の内部に向かって気泡が発生し、インクタンク
１の内部に空気が導入される。この動作が繰り返し行な
われ、インクタンク１内部の負圧値の増加を抑え、イン
クタンク１内の負圧を一定に保つ。発生した気泡がイン
クタンク１内に取り込まれた後は、再びインクによって
メニスカスが微小径穴３に形成され、インクタンク１内
が大気に解放されることはない。

【００２１】このとき、微小径穴３の直径をｄ、インク
タンク１内のインクの水頭圧をρｇｈ、インクの界面張
力をγ、濡れ角をθとするとヘッドに生じる負圧Ｐ_neg
は以下のように書ける。Ｐ_neg＝４γｃｏｓθ／ｄ−ρｇｈ＞０ …（１）ここで、インク水頭圧ｈは初期状態において最大値を示
すが、この際にもＰ_negは記録ヘッド６からのインク漏
れを防止するために、少なくとも０以上である必要があ
る。また、Ｐ_negは、ノズルからのインクの噴射を妨げ
ない程度の負圧値である必要がある。あまりに負圧が高
いとノズルへのリフィルが阻害されるからである。毛細
管力の関係から、微小径穴の直径ｄは、ノズル直径より
も大きい必要がある。Ｐ_neg＜ｃｏｎｓｔ．（安定インク噴射域） …（２）式（１），（２）の関係を同時に満たすように、微小径
穴の直径ｄは選択される。

【００２２】印字中に記録ヘッド６でのインク圧が−１
２５ｍｍＨ₂Ｏを超過すると、インクのリフィルを阻害
し、記録ヘッド６から吐出されるインク滴の量が減少し
て、かすれと呼ばれる印字画質の低下を起こすことが判
明している。図１に示した第１の実施例では、インクタ
ンク１内の高低差分のインク水頭圧しか、記録ヘッド６
にかかるインク静圧の変化はない。また、インク供給機
構中の抵抗成分が印字中に発生する圧力損失は、ベタ印
字時において３０ｍｍＨ₂Ｏ程度であることから、イン
ク残量が殆どない最悪状態における記録ヘッド圧力Ｐ
_headは、次のように計算できる。Ｐ_head＝−２０ｍｍＨ₂Ｏ（初期負圧）−５０ｍｍＨ₂
Ｏ（インクタンク高低差）−３０ｍｍＨ₂Ｏ（圧力損
失）＝−１００ｍｍＨ₂Ｏ＞−１２５ｍｍＨ₂Ｏこのように、最悪状態における記録ヘッド圧力Ｐ
_headは、−１２５ｍｍＨ₂Ｏより大きいので、かすれは
生じず、インク残量、印字カバレッジがどのような状態
においても良好な印字が可能である。

【００２３】印字が進行し、インクタンク１内部のイン
クの量が減少し、空気に置換されるにともなって、イン
クタンク１は周囲環境の変化を受けやすくなる。すなわ
ち、周囲の温度変化によって、インクタンク１内に導入
された空気は膨張又は収縮する。また、大気圧の変化に
より、インクタンク１内の空気の圧力は相対的に増加ま
たは減少する。

【００２４】インクタンク１内に空気が導入された状態
で周囲環境が変化し、例えば、周囲の温度が低下し、あ
るいは、大気圧が上昇して、インクタンク１内の圧力が
相対的に減少するときには、インクが消費された場合と
同様に、弾性体膜４の微小径穴３に形成されたインクの
ミクロなメニスカスが、インクタンク内部に向かってシ
ャボン玉状に膨張し、気泡がインクタンク１に導入され
る。これにより、インクタンク１内の圧力の減少を緩和
し、インクタンク１の内部の負圧値は一定に保たれる。

【００２５】また、周囲環境が変化し、例えば、周囲の
温度が上昇し、あるいは、大気圧が低下して、インクタ
ンク１内の圧力が相対的に増大するときには、図３に示
すように、インクタンク１の内部に向かって凸の状態で
張り出している弾性体膜４は、その張力によって、徐々
にその凸の状態が少なくなり、インクタンク１の内容積
が大きくなるので、インクタンク１内の圧力の増加が抑
えられ、インクタンク１の内部の負圧値はある一定の範
囲に保たれる。

【００２６】周囲環境が大幅に変化し、弾性体膜４のア
キュムレータ機能を超えてしまうようなアクシデントが
発生した場合には、インクタンク１内は大気圧あるいは
大気圧を越えた圧力になってしまうが、弾性体膜４上の
微小径穴の径の方が、記録ヘッド６のインク流路の径よ
りも大きいため、インク漏れは常に微小径穴３から生
じ、漏れたインクは弾性体膜４とインクタンク１の壁と
の間に設けられている空間に収容される。そのため、記
録ヘッド６からインクが漏れ、プリンタ本体を汚染し故
障の原因になるといったことは生じない。このとき、大
気連通口２をなるべくインクタンク１の上部に設けた
り、大気連通口２に、空気を通し、インクを通さない膜
を設けておけば、漏れたインクが大気連通口２からイン
クタンク１の外へ漏れ出すことはない。微小径穴３から
漏れたインクは、周囲環境が正常に回復するとともに、
インクタンク１内部の負圧が増大するため、弾性体膜４
上の微小径穴３を通じて、弾性体膜４の内部に再導入さ
れる。

【００２７】図４は、本発明のインク供給装置の第２の
実施例を示す断面図である。図中、図１と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。８は板バネであ
る。上述の第１の実施例では、インクタンク１の壁面の
一部をゴム材等の弾性体の膜により構成したが、バネ等
の弾性力を有する部材を用いることも可能である。図４
（Ａ）では、図１に示した構造のインクタンク１におい
て、弾性体膜４の代わりに板バネ８を用いている。板バ
ネ８は、インクタンク１の壁面に設けられた溝に少なく
とも一方がはめ込まれている。板バネ８は、インクタン
ク１内の負圧が大きくなるとともに、弾性力により変形
し、インクタンク１内に凸形状となる。この弾性力によ
って、安定した負圧を発生することが可能となる。しか
し、伸縮はしないので、板バネ８の溝にはめ込まれた一
端は、上下動することになる。インクの漏れを防ぐた
め、ポリエチレンフィルムやポリエステルフィルムなど
の材料を併せて用いることも可能である。微小径穴３
は、板バネ８に設けることもできるし、ポリエチレンフ
ィルムやポリエステルフィルムなどの部分に設けること
も可能である。板バネ８に微小径穴３を設けた場合に
は、微小径穴３がポリエチレンフィルムやポリエステル
フィルムなどにより覆われないように構成する必要があ
る。

【００２８】図４（Ｂ）は、複数枚の板バネ８を山型に
構成した部材を弾性体膜４の代わりに用いた例を示して
いる。このような構成では、インクタンク１内の負圧の
増加による板バネ８の変形とともに、板バネ８同士の接
続部がインクタンク１の内側へ移動し、インクタンク１
内の体積を減少させ、負圧の増加を抑える。このとき、
板バネ８のインクタンク１との接続部は、図４（Ａ）に
示した例のように移動しないので、シーリングが容易で
ある。もちろん、内側又は外側にポリエチレンフィルム
やポリエステルフィルムなどを用いることもできる。ま
た、このほかにも、バネを組み合わせて弾性体とした部
材を用いることが可能である。

【００２９】図５は、本発明のインク供給装置の第３の
実施例を示す断面図である。図中、図１と同様の部分に
は、同じ符号を付して説明を省略する。９はインク移動
体である。図５に示したインク供給装置は、インクタン
ク１の内面を包み込むようにインク移動体９を設置した
ものである。このような構成によれば、インクタンク１
がプリンタ上から外され、いかなる姿勢に保持されて
も、インクタンク１の各コーナーに配置されたインク移
動体９は常にインクと接触している。そのため、常にイ
ンク移動体９によって微小径穴３にインクが供給され、
微小径穴３に形成されたインクメニスカスは良好な状態
に保たれている。よって、インクメニスカスが乾燥など
によって破壊され、インクタンク１内の圧力が大気に解
放されることはなく、インクが固化するなどのトラブル
も発生しない。また、外気温の上昇、または外気圧の減
少もしくは外気温の下降、または外気圧の増大などの環
境変動が生じた際にも、微小径穴３に形成されたインク
メニスカスは良好な状態に保たれ、負圧解除などの問題
は起こらない。そのため、ほぼ一定の負圧を保つことが
できる。インク移動体９を設置する際には、弾性体膜４
の動作に影響しないようにする必要がある。また、微小
径穴３で発生する気泡のインクタンク１内への導入を妨
げないようにする必要がある。

【００３０】インク移動体９としては、ポリエステル繊
維を１次元状に紡績したポリエステルフェルト等を使用
することができる。また、インクとの毛細管力が適度
で、インク耐性のある材料であれば、ポリウレタン、メ
ラミンフォームなどの多孔性部材でも、２次元、３次元
状の繊維構造体などでも良い。

【００３１】図６は、本発明のインク供給装置の第４の
実施例を示す断面図である。図中、図１と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。１０はインク移動
体である。図６に示したインク供給装置では、微小径穴
３からインクタンク１の各コーナーに伸びるインク移動
体１０を設置している。これによって、インクタンク１
がプリンタ上から外され、いかなる姿勢に保持されて
も、インク移動体１０の一部は常にインクと接触し、微
小径穴３にインクが供給される。よって、図５に示した
第３の実施例と同様、微小径穴３にインクが常に供給さ
れ、微小径穴３に形成されたインクのメニスカスは良好
な状態に保たれるので、インクのメニスカスが破壊され
てインクタンク１内の圧力が大気に解放されることはな
い。また、外気温の上昇、または外気圧の減少もしくは
外気温の下降、または外気圧の増大などの環境変動にも
対応することができ、ほぼ一定の負圧を保つことができ
る。

【００３２】図７は、本発明のインク供給装置の第５の
実施例を示す断面図である。図中、図１と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。１１はインク移動
体である。図７に示したインク供給装置では、インク移
動体１１をインクタンク１内のインク中に浮遊させる構
成としている。この例では、微小径穴３を弾性体膜４の
上部に設けた場合を示している。このとき、微小径穴３
は、インク量の減少とともに直接インクと触れなくなる
が、インク移動体１１が常にインクと接し、インク移動
体１１によりインクが微小径穴３に供給されるので、微
小径穴３に形成されるインクのメニスカスは破壊される
ことはない。また、インクタンク１がプリンタ上から外
され、いかなる姿勢に保持されても、インク移動体１１
がインクの移動とともに移動し、常にインクと接触す
る。そのため、図５に示した第３の実施例と同様、微小
径穴３にインクが常に供給され、微小径穴３に形成され
たインクのメニスカスは良好な状態に保たれるので、イ
ンクメニスカスが破壊されてインクタンク１内の圧力が
大気に解放されることはない。さらに、外気温の上昇、
または外気圧の減少もしくは外気温の下降、または外気
圧の増大などの環境変動にも対応することができ、ほぼ
一定の負圧を保つことができる。

【００３３】図８は、本発明のインク供給装置の第６の
実施例を示す斜視図である。図中の符号は図１と同様で
ある。この実施例では、円筒形状のインクタンクを有す
るインク供給装置の例を示している。インク供給装置
は、直方体状のインクタンクを有する構成の他、図８に
示すように、円筒形状のインクタンク１を有する構成と
することも可能である。また、別の形状でもよく、イン
クタンクの形状は様々な形態で実現可能であり、装着さ
れるプリンタに応じて設計することができる。

【００３４】また、図８では、インクタンク１の側壁部
分をすべて弾性体膜４で構成している。しかし、一部の
みを弾性体膜４で構成することも可能である。このと
き、弾性体膜４の部分は、１ヶ所に限らず、複数箇所と
することもできる。さらに、微小径穴３を複数設ける場
合、１ヶ所にまとめて設けるほか、数箇所あるいは周状
に配置することもできる。

【００３５】上述の各実施例におけるインク供給装置
は、プリンタに着脱自在に構成されるが、もちろん、プ
リンタに固定された構成であってもよい。また、上述の
各実施例では、記録ヘッドと一体型のインク供給装置を
示したが、これに限らず、別体としてもよい。このと
き、インクタンクのみを交換可能に構成したり、記録ヘ
ッドも交換可能に構成することもできる。インクの吐出
方向は、下向きのほか、横向きとすることもできる。

【００３６】さらに、上述の各実施例は適宜組み合わせ
て構成することができる。例えば、図４に示した板バネ
を弾性体として用い、さらに図５や図６で示したインク
移動体を有するインク供給装置や、図８に示した円筒形
のインクタンクを用い、図７に示した浮遊するインク移
動体を用いたインク供給装置等を構成することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インクタンクの内壁の一部に設けられた弾性
を有する部材の弾性力、及び、弾性を有する部材に設け
られたメニスカス形成部に形成されるメニスカスの表面
張力により、インクタンク内部をほぼ一定の負圧に保つ
ことが可能になっている。これにより、記録ヘッドに作
用するインク圧力の変動を適正な値の範囲内にとどめ、
インクの使用効率の向上を図り、周囲環境変化による影
響の抑制を両立することによって、信頼性を高め、高効
率なインクジェットプリンタのインク供給装置を提供す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインク供給装置の第１の実施例を示
す断面図である。

【図２】本発明のインク供給機構の第１の実施例にお
ける動作の説明図である。

【図３】本発明のインク供給機構の第１の実施例にお
ける動作の説明図である。

【図４】本発明のインク供給装置の第２の実施例を示
す断面図である。

【図５】本発明のインク供給装置の第３の実施例を示
す断面図である。

【図６】本発明のインク供給装置の第４の実施例を示
す断面図である。

【図７】本発明のインク供給装置の第５の実施例を示
す断面図である。

【図８】本発明のインク供給装置の第６の実施例を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１インクタンク、２大気連通口、３微小径穴、４
弾性体膜、５フィルタ、６記録ヘッド、７マニ
ホールド、８板バネ、９〜１１インク移動体。

フロントページの続き (72)発明者高木淳神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドにインクを供給するインク供
給装置において、インクが充填されるインクタンクを有
し、該インクタンクの内壁の少なくとも一部は弾性を有
する部材で構成されており、前記弾性を有する部材にメ
ニスカス形成部が設けられていることを特徴とするイン
ク供給装置。