JPH08267778A - インクタンク及び該インクタンクに対するフィルタの取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクタンクの材質が限定されない、インク
供給性能の安定した、生産性の良好なインクタンク及び
このインクタンクへのフィルタの取付方法を提供するこ
とにある。 【構成】 インクを保持するための圧縮可能な多孔質部
材１５と、この多孔質部材１５に保持されたインクを前
記記録手段へ供給するためのインク供給口１０と、この
インク供給口１０と多孔質部材１５とを連通させるイン
ク供給路１０ａと、このインク供給路１０ａの端部に設
けられたフィルタ１６と、このフィルタ１６の周辺部を
非固着状態で支持するフィルタ支持部１８と、前記多孔
質部材１５の弾性変形力により前記フィルタ１６を前記
フィルタ支持部１８に対して圧接させる多孔質部材の変
形規制部材１９と、を有するインクタンクである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被記録媒体に対して複
数のオリフィスから画像情報に応じてインクを吐出し、
画像を形成する記録手段に供給するためのインクを収容
するものであって、フィルタを有するインクタンク及び
該インクタンクに対するフィルタ取付方法に関し、特
に、インクを保持するために多孔質部材を用いるインク
タンク及び該インクタンクに対するフィルタ取付方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】インクを吐出する記録手段を用いて画像
等を記録する方式は、比較的記録装置を安価に製造でき
るため、近年主流となっている。この方式は、記録手段
としてインクジェットヘッドを用いて、被記録媒体に複
数のオリフィスから画像情報に応じて液滴を吐出するこ
とで、画像を形成するものである。

【０００３】このインクジェットヘッドは、前記複数の
オリフィスに連通する複数のノズルと、前記複数のノズ
ルと共通に連通する共通液室と、前記共通液室にインク
を供給するインクタンクとにより構成されるのが一般的
である。また、記録手段の小型化という観点から、前記
複数のノズル内には液滴を吐出するエネルギ−発生体と
して、発熱抵抗体が設けられることが多い。

【０００４】そして、インクジェットヘッドにインクを
供給するインクタンクには、インクを吐出するオリフィ
スからのインク漏れを防止するために、記録手段に対し
て背圧を発生させる手段を内部に設ける構成としてい
る。

【０００５】この背圧発生手段としては、収容されたイ
ンクがメニスカスを形成して背圧を発生するように、多
孔質となっている多孔質部材をインク収容部に配する構
成が挙げられる。なお、通常この背圧発生手段は、記録
手段における圧力状態を大気圧よりも低い状態、すなわ
ち大気圧に対して負の圧力とする場合には負圧発生手段
と称される。

【０００６】前述したように、負圧発生手段として多孔
質部材が使われることが多いが、この場合には多孔質部
材から微細片が出て、保持しているインク内に混じる可
能性が高いため、通常のゴミ等を除去する目的もあわせ
て外部へのインク導出経路中にフィルタを設けることに
なる。このフィルタにより、記録手段側へ微細なゴミ等
が侵入することを防ぐことができ、吐出部における目詰
まりを引き起こすことを抑制できる。

【０００７】このフィルタは、インクタンク内部におい
て記録手段へインクを供給するためのインク供給口部に
装着され、フィルタを支持するフィルタ支持部に、フィ
ルタ−周囲に当接する箇所に設けられた突起部を、熱又
は超音波により溶かすことによりフィルタを溶着してい
た。

【０００８】また、フィルタ部の固定部の密着性を向上
させるための方法として、特公平６−３９１６４号公報
に示されるように、フィルタをインクタンクに設けられ
たフィルタ支持部とフィルタ押え部材で挟み込み、双方
を溶融させて固定する方法も提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述した従来例では、フィルタを固定するために溶着とい
う手法を用いているために、溶着のための突起部が構成
されているインクタンクの材質が、熱又は超音波による
溶着に最適な熱加塑性を持つ高分子材料に限定されると
いう技術的な制約が生じていた。

【００１０】また、ガラス、金属等のフィラ−が混入さ
れている材料の場合、熱又は超音波による溶着時に溶着
端子の摩耗、ヤケなどが発生する為に安定な生産ができ
ないという課題があった。

【００１１】さらに、溶着時に一定の時間を要する為に
生産時間が長く、コスト上昇のおそれがあった。

【００１２】加えて、フィルタを溶着により固定する場
合、フィルタ支持部からのフィルタの浮きなどに起因す
る間隙から気泡等の侵入を防止するために、フィルタ周
囲の溶着は確実に行う必要がある。

【００１３】このため、フィルタ周辺部において、フィ
ルタと多孔質部材とが圧接するフィルタ表面よりも溶着
部が突出する構成となることが多く、この場合には、フ
ィルタ周辺部において多孔質部材との間に間隙が生じる
こととなる。このフィルタと多孔質部材との間の間隙
は、気泡等が滞留しやすい領域となるため、インク供給
時の有効流路径の減少やインク供給量の変動等によりイ
ンクの安定な供給が困難になるおそれがある。

【００１４】本発明の目的は上記問題点を解決し、イン
クタンク材質が限定されない、インク供給性能の安定し
た、生産性の良好なインクタンク及びこのインクタンク
へのフィルタの取付方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、記録手段に供給するためのインクを
収容するインクタンクにおいて、インクを保持するため
の圧縮可能な多孔質部材と、該多孔質部材に保持された
インクを前記記録手段へ供給するためのインク供給口
と、該インク供給口と多孔質部材とを連通させるインク
供給路と、該インク供給路の端部に設けられたフィルタ
と、該フィルタの周辺部を非固着状態で支持するフィル
タ支持部と、前記多孔質部材の弾性変形力により前記フ
ィルタを前記フィルタ支持部に対して圧接させる多孔質
部材の変形規制部材と、を有する構成とすることを提案
するものである。

【００１６】そして、上記構成に加え、前記フィルタ支
持部に、前記フィルタの位置を規制するための突出部を
有し、該突出部の突出量を前記フィルタの厚さよりも少
なくする構成、または、前記フィルタ支持部と前記フィ
ルタとの間に、環状の弾性部材が配する構成を提案する
ものである。

【００１７】また、上記構成以外に、記録手段にインク
を供給するためのインク供給口を有するインクタンクに
対するフィルタ取付方法として、前記インク供給口に連
通するフィルタ支持部にフィルタを載置し、インクを保
持するための多孔質部材をインクタンク内に挿入して該
多孔質部材を圧縮し、該圧縮に対する弾性変形力で前記
フィルタを前記フィルタ支持部に圧接させ、前記フィル
タ支持部に前記フィルタを取付るフィルタ取付方法も提
案するものである。

【００１８】そして、上述方法に対してさらに、前記フ
ィルタ支持部に環状の弾性部材を介した状態で前記フィ
ルタを載置する工程を加えた方法も提案するものであ
る。

【００１９】

【作用】上述した手段を用いることにより、インクタン
クへのフィルタの取付を溶着を用いずに、フィルタ支持
部に圧接させることができ、さらに、多孔質部材がフィ
ルタのインクタンク内部側表面全体と確実に密着するこ
とができる。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて、詳細
に説明する。なお、各図において、同一符号を付した要
素は、同一または同様の機能を有するものとする。

【００２１】図１は、本発明に係わるインク収容部を有
するインクジェット記録装置の一例を示す概略外観図で
ある。図１において、１はフィルタを有するインク収容
部を備えたインクジェットヘッドである。２はインクジ
ェットヘッド１を吐出口面を下向きにして固定するキャ
リッジである。

【００２２】また、３は記録が行われる被記録媒体であ
り、本実施例では記録紙を用いている。この記録紙３
は、プラテン４によりインクジェットヘッド１の走査方
向と垂直方向に搬送される。５、６はキャリッジ２走査
するためのシャフトであり、５の回転によりキャリッジ
２が移動する。

【００２３】そして、７はインクジェットヘッド１の吐
出口面を覆うキャップであり、非印字時のインクジェッ
トヘッド１の待機中に吐出口面を覆うように構成されて
いる。８はキャップ７を介してインクジェットヘッド１
内の複数のオリフィスからインクを吸引する為のポンプ
である。

【００２４】以上のような構成を持つインクジェット記
録装置により、記録紙３上に、インクジェットヘッド１
内の複数のオリフィスから液滴を吐出することで画像が
形成される。

【００２５】（第１実施例）図２に本発明の第１実施例
として、記録手段とインク収容部とを有するインクジェ
ットヘッドの断面図を示す。図２において、１２は液滴
を形成する為のエネルギ−発生部である複数のヒ−タ−
が形成されているヒ−タ−ボ−ドである。１３は内部に
複数のノズル、及び前記複数のノズルに連通する共通液
室、さらに前記共通液室に連通するインク供給口を持つ
天板である。１１は基板であり、基板１１上にヒ−タ−
ボ−ド１２、天板１３が固定されている。

【００２６】そして、基板１１、ヒータボード１２、天
板１３により、記録手段としての被記録媒体に複数のオ
リフィスから液滴を吐出して画像を形成する液滴形成部
を構成する。

【００２７】また、１４は前記液滴形成部にインクを供
給し、保持するためのインク収容部としてのインクタン
クである。１０はインク収容部内のインクをインク収容
部外へ導出するためのインク供給口である。インクタン
ク１４内には、前述したように、負圧を発生しインクを
保持する機能を持つ圧縮された多孔質部材１５と、イン
ク供給口１０とを連通させるインク供給路１０ａの端部
に位置するように前記インク中のゴミを除去する機能を
持つフィルタ１６とが備えられている。

【００２８】ここで、多孔質部材１５はウレタンもしく
はメラミン系の材質を用いた弾性体である多孔質部材
を、圧縮しつつインクタンク１４内に挿入することで形
成されている。また、フィルタ１６は平面状のＳＵＳの
細線を編み込んだメッシュフィルタ、もしくはＳＵＳの
細線のバルクをプレスし、燒結したフィルタが用いられ
ている。

【００２９】フィルタ１６はインクタンク１４内に形成
された、天板１３に連通するインク供給口部１７の上面
を覆う位置となるフィルタ支持部１８に置かれており、
前記の圧縮された多孔質部材１５により加圧状態でイン
クタンク１４内のインク供給口に密接するように固定さ
れている。この際フィルタ１６のインクタンク１４との
接着、溶着などの固着工程は無い。

【００３０】また、フィルタ支持部１８もフィルタ１６
と同様の平面形状をしており、フィルタ径よりも大きな
径を有している。これは、多孔質部材１５のフィルタ１
６に圧接する領域にわたって圧力状態を均一とするため
であり、特にフィルタ周辺部において多孔質部材の圧縮
分布が変化しないようにしている。

【００３１】ここで、多孔質部材１５はフィルタ取付部
であるフィルタ支持部１８に対向するインクタンクの壁
１９により圧接方向の圧力状態が維持される構成となっ
ている。従って、本実施例においては、壁１９が多孔質
部材１５の主な変形規制部材として機能している。

【００３２】また、図に示したように、フィルタ支持部
１８をインクタンク内部に突出させる構成とし、突出部
全体を覆うように多孔質部材１５を配してフィルタ１６
を押圧している。

【００３３】そして、この加圧状態は、インクタンク１
４の内容積と多孔質部材１５の大きさにより調整される
が、安定した負圧発生とフィルタ１６の位置固定を両立
するために、多孔質部材１５とフィルタ１６との圧接面
から対向する壁までの距離をｈとすると、多孔質部材１
５の同一方向（もしくはフィルタ押圧軸方向）の幅を
１．５ｈ〜６ｈの範囲内としてフィルタ１６に対する押
圧力を３０００〜１５０００Ｎ／ｍ² とすることが望ま
しい。本実施例においては、多孔質部材１５の幅を３ｈ
として、フィルタ１６に対して７５００Ｎ／ｍ² の押圧
力が働くようにしている。

【００３４】また、前述した壁１９にリブ２０を設けて
フィルタの圧接力の微調整を行うとともに、フィルタ１
６にかかる多孔質部材１５の弾性変形力による押圧力の
ベクトルをフィルタ１６の表面に対する法線方向とほぼ
等しくなるように規制している。これにより、変形の規
制をさらにインク供給に適切な状態に調整している。

【００３５】上述の構成を採用することにより、多孔質
部材１５とフィルタ１６との圧接部において間隙が生じ
ることはなく、フィルタ１６に対して多孔質部材１５が
確実に密着するので、フィルタ近傍に気泡が集まること
によりインク供給流路の有効径を減少させることはな
い。

【００３６】また、落下等による振動が加わり、インク
タンク内部において、多孔質部材１５が内部に保持した
インクの自重による影響により微少な変位をしたとして
も、フィルタ１６が非固着状態であるため、その変位に
伴ってフィルタ１６もフィルタ支持部１８上で多少の移
動は可能となる。従って、多孔質部材１５とフィルタ１
６との間のねじれ等が生じることはなく、衝撃等により
気泡がフィルタ１６の近傍に滞留する可能性をより低い
ものとできる。

【００３７】（第２実施例）図３は、本発明に係わる第
２実施例としてのフィルタ部を示す概略断面図である。
図３において、３１はインクタンク内に形成された、液
滴形成部にインクを供給する為のインク供給口部であ
る。３２はインクタンク内に挿入された、負圧を発生し
インクを保持する機能を持つ圧縮された多孔質部材であ
る。３３はインク中のゴミを除去する機能を持つフィル
タである。

【００３８】そして、前述した第１実施例と同様に、多
孔質部材３２はウレタンもしくはメラミン系の材質を用
いた弾性体である多孔質部材を、圧縮しつつインクタン
ク１４内に挿入することで形成されている。また、フィ
ルタ３３は平面状のＳＵＳの細線を編み込んだメッシュ
フィルタ、もしくはＳＵＳの細線のバルクをプレスし、
燒結したフィルタが用いられている。

【００３９】ここで、フィルタ３３はインク供給口部３
１の上面を覆うように、フィルタ支持部３８上の所定位
置に置かれており、前記の圧縮された多孔質部材３２に
より加圧状態でインクタンク内のインク供給口に密接す
るように固定されている。

【００４０】この際、位置決め用の突出部であるリブ３
４は、フィルタ３３の水平方向の固定位置がインク供給
口部の中心から大きく外れる事がないようにする為に、
また組立時のフィルタ３３の位置決めを容易にする為
に、インク供給口部３１の上部の周囲に設けられてい
る。また、フィルタ３３の密着性を良好にする為に、位
置決め用のリブ３４の厚みはフィルタ３３の厚みより少
なく設定され、結果としてリブ３４の高さは、フィルタ
３３の圧接側表面よりも低くなっている。

【００４１】これにより、第１実施例と同様にフィルタ
３３と多孔質部材３２との密着性は維持され、さらにフ
ィルタ３３の位置精度を向上することができる。

【００４２】そして、突出部３４とフィルタ３３の端部
との間に間隔を設けることにより、前述したような衝撃
等に起因する多孔質部材３２の変位を許容できるととも
に、インク供給に影響を与えない程度にフィルタ３３の
変位を抑えることも可能となる。

【００４３】（第３実施例）図４に本発明に係わる第３
の実施例としてのフィルタ部の取付形態を示す。図４に
おいて、４１はインクタンク内に形成された、液滴形成
部にインクを供給する為のインク供給口部である。４２
はインクタンク内に挿入された、負圧を発生しインクを
保持する機能を持つ圧縮された多孔質部材である。４３
はインク中のゴミを除去する機能を持つフィルタであ
る。

【００４４】フィルタ４３はフィルタ支持部４８に対し
て、インク供給口部４１の上面を覆う位置に置かれてお
り、前記の圧縮された多孔質部材４２により加圧状態で
インクタンク内のインク供給口に密接するように固定さ
れている。この際、フィルタ４３のインク供給口部４１
との気密性を良好にする為に、インク供給口部４１の上
部には、中央部のインク供給部が除去されて環状となっ
た平面状の弾性部材４４が配置され、弾性部材４４の上
部にフィルタ４３が配置されている。弾性部材４４はブ
チルゴム等が使用される。

【００４５】ここで、フィルタ４３への押圧力に対し
て、弾性部材４４が塑性変形を生じない程度の弾性係数
等の特性を有する材料とすることが好ましい。

【００４６】この弾性部材４４を設けることにより、多
孔質部材４２によるフィルタ４３への押圧力のベクトル
が、衝撃等の外力によりフィルタ４３の表面に対する法
線方向に対して一時的にずれたとしても、初期状態に復
帰するまで気密性を維持することができる。

【００４７】（第４実施例）さらに、図５に本発明に係
わる他の実施例としてのフィルタ部を示す。本実施例
は、前述した第２実施例と第３実施例とを組み合わせ、
より気密性の良いフィルタ取付形態を提案するものであ
る。

【００４８】図５において５１はインクタンク内に形成
された、液滴形成部にインクを供給する為のインク供給
口部である。５２はインクタンク内に挿入された、負圧
を発生しインクを保持する機能を持つ圧縮された多孔質
部材である。５３はインク中のゴミを除去する機能を持
つフィルタである。

【００４９】フィルタ５３はフィルタ支持部５８に対し
てインク供給口部５１の上面を覆う位置に置かれてお
り、前記の圧縮された多孔質部材５２により加圧状態で
インクタンク内のインク供給口に密接するように固定さ
れている。

【００５０】この際、フィルタ５３のインク供給口部５
１との密着性を良好にする為に、インク供給口部５１の
上部には、中央部のインク供給部が除去された平面状の
弾性部材５４が配置され、弾性部材５４の上部にフィル
タ５３が配置されている。

【００５１】さらに、位置決め用のリブ５５は、フィル
タ５３及び弾性部材５４の水平方向の固定位置がインク
供給口部の中心から大きく外れる事がないようにする為
に、また組立時のフィルタ５３及び弾性部材５４の位置
決めを容易にする為に、インク供給口部５１の上部の周
囲に設けられている。また、フィルタ５３の密着性を良
好にする為に、位置決め用のリブ５５の厚みはフィルタ
５３と弾性部材５４との厚みより低く設定されている。

【００５２】これにより、フィルタ５３と多孔質部材５
２との密着性を高くするとともに、フィルタ５３とフィ
ルタ支持部５８との間の気密性を維持することが可能と
なる。

【００５３】

【発明の効果】以上に述べてきたように、本発明では、
インクを保持するための多孔質部材とフィルタとの圧接
部において間隙が生じることはなく、フィルタに対して
多孔質部材が確実に密着するので、フィルタ近傍に気泡
が集まることによりインク供給流路の有効径を減少させ
ることはない。

【００５４】また、落下等による振動が加わり、インク
タンク内部において、多孔質部材が内部に保持したイン
クの自重による影響により微少な変位をしたとしても、
フィルタが非固着状態であるため、その変位に伴ってフ
ィルタもフィルタ支持部上で多少の移動は可能となる。
従って、多孔質部材とフィルタとの間のねじれ等が生じ
ることはなく、衝撃等により気泡がフィルタの近傍に滞
留する可能性をより低いものとできる。

【００５５】そして、インクタンク材質が限定されな
い、生産性の高いインクタンクとこのインクタンクへの
フィルタの取付方法を実現し、低コストのインクタンク
を生産することと共に、フィルタの密着性が高くゴミ除
去性の良好な、信頼性の高いインクタンクを生産するこ
とが可能となる。

【００５６】また、ガラス、金属等のフィラ−が混入さ
れている材料を用いることができるので、インクタンク
を取り外し可能とした際の係合部の強度を高くして、着
脱を繰り返した場合の係合部の摩耗を少なくすることも
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるインク収容部を有するインクジ
ェット記録装置の一例を示す概略外観図である。

【図２】本発明に係わる第１実施例としての記録手段と
インク収容部とを有するインクジェットヘッドの概略断
面図である。

【図３】本発明に係わる第２実施例としてのフィルタ部
を示す概略断面図である。

【図４】本発明に係わる第３実施例としてのフィルタ部
を示す概略断面図である。

【図５】本発明に係わる第４実施例としてのフィルタ部
を示す概略断面図である。

【符号の説明】 １ インクジェットヘッド ２ キャリッジ ３ 記録紙 ４ プラテン ５ シャフト ６ シャフト ７ キャップ ８ ポンプ １０ インク供給口 １０ａ インク供給路 １１ 基板 １２ ヒータボード １３ 天板 １４ インクタンク（インク収容部） １５ 多孔質部材 １６ フィルタ １７ インク供給口部 １８ フィルタ支持部 １９ 壁 ２０ リブ ３１ インク供給口部 ３２ 多孔質部材 ３３ フィルタ ３４ リブ（突起部） ３８ フィルタ支持部 ４１ インク供給口部 ４２ 多孔質部材 ４３ フィルタ ４４ 弾性部材 ４８ フィルタ支持部 ５１ インク供給口部 ５２ 多孔質部材 ５３ フィルタ ５４ 弾性部材 ５５ リブ（突起部） ５８ フィルタ支持部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段に供給するためのインクを収容
   するインクタンクにおいて、 インクを保持するための圧縮可能な多孔質部材と、 該多孔質部材に保持されたインクを前記記録手段へ供給
   するためのインク供給口と、 該インク供給口と多孔質部材とを連通させるインク供給
   路と、 該インク供給路の端部に設けられたフィルタと、 該フィルタの周辺部を非固着状態で支持するフィルタ支
   持部と、 前記多孔質部材の弾性変形力により前記フィルタを前記
   フィルタ支持部に対して圧接させる多孔質部材の変形規
   制部材と、を有することを特徴とするインクタンク。
2. 【請求項２】 前記フィルタ支持部は、前記フィルタの
   位置を規制するための突出部を有し、該突出部の突出量
   は前記フィルタの厚さよりも少ないことを特徴とする請
   求項１に記載のインクタンク。
3. 【請求項３】 前記フィルタ支持部と前記フィルタとの
   間には、環状の弾性部材が配されることを特徴とする請
   求項１に記載のインクタンク。
4. 【請求項４】 記録手段にインクを供給するためのイン
   ク供給口を有するインクタンクに対するフィルタ取付方
   法であって、 前記インク供給口に連通するフィルタ支持部にフィルタ
   を載置し、 インクを保持するための多孔質部材をインクタンク内に
   挿入して該多孔質部材を圧縮し、 該圧縮に対する弾性変形力で前記フィルタを前記フィル
   タ支持部に圧接させ、前記フィルタ支持部に前記フィル
   タを取付ることを特徴とするフィルタ取付方法。
5. 【請求項５】 前記フィルタ支持部に環状の弾性部材を
   介した状態で前記フィルタを載置することを特徴とする
   請求項４に記載のフィルタ取付方法。