WO2004087426A1 - インク供給装置 - Google Patents

Abstract

　インク供給装置は、内部にインクを収容するインクタンクと、インクタンクを着脱可能に保持するタンクホルダとを備える。タンクホルダは、装着されたインクタンクの内部圧力が所定値となるよう、インクタンクとの間でインクおよび空気を流通可能とするコントロールタンク・流通針・空気供給針を備えている。

Description

ィンク供給装置

技術分野

本発明は、 ファクシミ リ装置や複写機、 〇 A機器のプリ ンタ等に用い られるインクジェッ トプリ ンタ明等において供給するインクを収容するィ ンク供給装置に関するものである。 書

背景技術

イ ンクジエツ ト方式による印字は、 騒音が少なく普通紙にも簡単に印 字できるため、 ファクシミ リ装置や複写機、 O A機器のプリ ンタ等に有 利に用いられている。

画像形成を行う装置と して上記方式を用いたィンクジェッ トプリ ンタ は、 一般に、 イ ンクへッ ドを搭載したキヤ リ ッジが記録媒体の搬送方向 に対して直交方向に往復走査しながらィンクを吐出することによ り、 画 像形成を行う ことができる。

このよ うなインクジエツ トプリ ンタは、 吐出するィンクを収容するた めのインクタンクを備えている。

従来、 インクタンクには、 インクの残量の変化によるインクタンクの 内部圧力の変動を吸収できるよ う、 内部に多孔質吸収材が充填されてお り、 この多孔質吸収材内にインクが保持されているものがある （例えば 、 特開平 5— 2 2 9 1 3 3号公報 （ 1 9 9 3年 9月 7 日公開） （以下、 特許文献 1 と称する） 参照） 。 また'、 温度変化や気圧変化等の外部環境の変化 （周囲環境の変化） に よる内部圧力の変動を吸収できるよ う、 インクタンクが、 インクが収容 される主インク と、 主イ ンク室と連通孔を介して連通しかつ上部側に大 気連通口が開設された副インク室とを備えているものもある。 この副ィ ンク室内部には吸収部材が挿入されており、 吸収部材が含浸可能なィン ク量が充填されている。 これによ り、 主インク室内部の負圧を制御する ことができる （例えば、 特開平 7— 5 2 4 0 5号公報 （ 1 9 9 5年 2月 2 8 日公開） （以下、 特許文献 2 と称する） 参照） 。

さらに、 記録へッ ドにィンクを供給するためのィンク供給用針状部材 が差し込まれる接続部を有し、 イ ンクを貯留する袋状のィンク収納体と 、 記録に使用されずに回収されるィンクを保持する廃ィンク回収体とを 、 これらを収容するケーシングに対して、 交換可能なイ ンクカー ト リ ツ ジもある。 このイ ンクカー ト リ ッジでは、 イ ンク収容体には、 イ ンク供 給用の中空針が差し込まれるキヤップ部材がチューブなどで接続されて いる （特開 2 0 0 1 — 3 5 3 8 8 2号公報 （ 2 0 0 1年 1 2月 2 5 日公 開） （以下、 特許文献 3 と称する） 参照） 。

また、 環境変化におけるタンク内空気の体積膨張による内圧上昇を緩 和すために、 大気と連通した袋状の緩和手段を備えたィンクタ ンクもあ る （特開平 7— 3 1 4 7 0 9号公報 （ 1 9 9 5年 1 2月 5 日公開） （以 下、 特許文献 4 と称する） 参照） 。

さ らに、 環境変化によ りイ ンクタンクの温度が所定温度以上となると 、 空気室の体積が減少するよ うに隔膜を移動させるために、 変形する レ バーを備えたインクタンクもある （特開平 1 0— 3 3 7 8 7 7号公報 （ 1 9 9 8年 1 2月 2 2 日公開） （以下、 特許文献 5 と称する） 参照） 。 しかしながら、 上記特許文献 1および 2に記載の構成では、 イ ンクタ ンク内部に多孔質材等ゃ吸収部材 （吸収材） が配されており、 これらの 吸収材にィンクが含浸保持されている。

このため、 吸収材に含浸されたィンクを全て使い切ることはできず、 イ ンク タンクの容積に対するイ ンク利用効率 （供給可能イ ンク量 イ ン クタンク容積） は低く なる。 即ち、 イ ンク タ ンクの容積を有効に活用で きない。

なお、 特許文献 2に記載の構成では、 インクタンクが主インク と副ィ ンク室とを備えてはいるものの、 それぞれ単体での交換については考慮 されていない。 従って、 副インク室の多孔質材にインクが残っていても 、 主ィンク室のィンクがなく なればィンクタンクごと交換しなければな らない。 また、 インク残量を少なくするために主インク室のみを大容-量 と した場合、 タンク装着後の温度変化で主ィンク室から押し出されたィ ンクが副ィンク室の多孔質体で吸収しきれずに、 ィンク漏れが発生する ため、 大容量化 · 高効率化には限界があった。

また、 吸収材が配されていると、 その中をインクが流れるとき、 粘性 抵抗をうけること となる。 このよ うな場合、 インク供給装置からイ ンク を押し出す圧力 （イ ンクの供給圧） が、 イ ンク の残量によって異なるこ と となる。 即ち、 吸収材によ り圧力損失が発生する。

これによ り、 安定してイ ンクを供給することができず、 高速印字など 大量ィンク供給時における追従性が悪く なる。

さらに、 特許文献 3に記載の構成では、 袋状のイ ンク収容体をケーシ ングに収容する構成であるため、 ケーシングの容積を最大限に活用でき ない。 また、 特許文献 4に記載の構成では、 インクタンク内に、 大気と連通 した袋状の緩和手段を収容するため、 インクタンクの容積を有効に活用 できない。

また、 特許文献 5に記載の構成では、 温度変化に応じてのみ空気 ¾の 体積を変化させるため、 気圧の変化、 気泡の発生 ' 流入などには対応で きない。 発明の開示

本発明は、 上記の問題点に鑑みてなされたものであり、 その目的は、 インクタンク内部の圧力変動を吸収できると共に大容量化が可能であり 、 イ ンクを安定して供給することができるィンク供給装置を提供するこ とにある。 さ らに、 イ ンク タ ンク に収容されているイ ンクの有効利用を 図ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、 本発明のイ ンク供給装置は、 内部にィ ンク を収容するイ ンクタンク と、 該ィンクタンクを着脱可能に保持する タンクホルダとを備えたインク供給装置において、 上記タンクホルダは 、 装着された上記ィンクタンクの内部圧力が所定値となるよ う、 上記ィ ンク タンク との間でィンクおよび空気を流通可能とする圧力調整手段 （ 例えば、 流通針、 空気供給針、 圧力コン ト ロール針、 圧力コン ト ロール タンクなど） を備えていることを特徴と している。

即ち、 上記のインク供給装置は、 インクタンクをタンクホルダに装着 したときに、 圧力調整手段の一部 （例えば、 流通針、 空気供給針、 ある いは圧-力コントロール針の一端） がインクタンクの中に挿入されること が好ましい。 上記の構成によれば、 圧力調整手段を備えるタンクホルダと、 インク タンク とが着脱可能に構成されている。

従って、 例えば、 圧力調整手段が、 インクタンク との間で流通するィ ンクおよび空気を収容可能な圧力調整室を備えている とすると、 インク タンク内部のインクを消費し、 圧力調整手段の圧力調整室内部にインク を残したままィンクタンクを取り替えたと しても、 その後装着された別 のインクタンク との間で、 圧力調整室内部のインクを用いることができ る。 これによ り、 インクを無駄にすることなく、 有効に利用することが できる。

また、 圧力調整手段によ り、 インクの消費や、 周囲環境 （温度） の変 化に伴い、 インクタンク内部の圧力が変動しても、 イ ンクおよび空気の 流通によってインクタンクの内部圧力を調整することができる。 即ち、 インクタンク内部の圧力変動を吸収することができる。

さ らに、 圧力調整手段をィンク タンクに対して着脱可能とすることに よ り、 ィンクタンク内部にインクタンク内部の圧力を負圧にして圧力変 動を吸収するための吸収材 (例えば、 多孔質体) を備えなく てもよく な

O

通常、 吸収材が配されていると、 その中をインクが流れるとき、 粘性 抵抗をうけること となる。 このよ うな場合、 インク供給装置からインク を押し出す圧力 （インクの供給圧） が、 インクの残量によって異なるこ と となる。 即ち、 吸収材によ り圧力損失が発生する。

しかしながら、 インクタンクに吸収材を備えていないため、 圧力変動 が発生せず、 安定してインクを供給することができる。 また、 吸収材に インクが残った状態でインクタンクを捨てることがなく 、 インク使用の 効率化が実現できる。

また、 上記の目的を達成するために、 本発明のインク供給装置は、 内 部に少なく ともイ ンクを収容するィンクタンクを備えたィンク供給装置 であって、 前記インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の 収容物の状態変化に応じて、 前記ィンクタンクの容積を変化させる容積 変化手段を備えていることを特徴と している。

上記の構成によれば、 容積変化手段によ り、 イ ンクタンクの外部環境 の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、 インクタン クの容積を変化させることができる。

こ こで、 ィンク供給装置を、 例えばインクジエツ トプリ ンタ等の印字 装置に装着して用いている場合、 イ ンク タンクの外部環境の変化 （例え ば、 温度変化や気圧変化) によ りイ ンク タンク内の収容物の状態が変化 する。 そして、 このよ うな収容物の状態変化によって、 イ ンク タ ンク内 の圧力は常に変動する。 それゆえ、 上記容積変化手段を備えていない構 成のィンク供給装置では、 インクタンク内の圧力変動が大きく なると、 ィンク漏れが生じる。

しかしながら、 本発明では、 上述したよ うに、 上記容積変化手段によ り、 収容物の状態変化に応じて、 インクタンクの容積を変化させること ができる。 つま り、 例えば周囲の温度変化によ り、 インクや空気等の収 容物の圧力が増加した場合には、 イ ンクタンクの容積を増加させ、 上記 収容物の圧力が減少した場合には、 インクタンクの容積を減少させるこ とができる。 これによ り、 外部環境の変化によるインクタンクの内部圧 力の変動を抑えることができる。

したがって、 上記容積変化手段によ り、 インクタンク内の内部圧力を 一定に保つことができる。 それゆえ、 インクを安定して供給可能なイン ク供給装置を提供することが可能となる。

また、 上記の目的を達成するために、 本発明のインク供給装置は、 内 部に少なく と もインクを収容するィンクタンクを備えたィンク供給装置 であって、 前記ィンクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気 を供給することによ り、 前記ィンクの消費によるインクタンクの内部の 圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴と している 上記の構成によれば、 圧力変動抑制手段によ り、 インクタンクの外部 から前記ィンクタンクの内部へ空気を供給することで、 インクの消費に よるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。

ここで、 イ ンク供給装置を、 例えばイ ンクジェッ トプリ ンタ等の印字 装置に装着して用いている場合、 インクタンク内のインクを消費すれば 、 インクタンク内のインク量が減少する。 そして、 このよ うなインク量 の減少によって、 イ ンクタンク内の圧力は常に変動する。 それゆえ、 上 記圧力変動抑制手段を備えていない構成のィンク供給装置では、 インク タンク内の圧力変動が制御できず、 インクを消費するときはタンク内の 負圧が上昇してィンク供給不足が、 長期の待機 · 放置時には温度変化に よる圧力変動でノズルよ りの空気吸引やインク漏れが発生する。

しかしながら、 本発明では、 上述したよ うに、 上記圧力変動抑制手段 によ り、 インクタンクの外部から前記ィンクタンクの内部へ空気を供給 することで、 インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑え ること'ができる。 つま り、 インクの消費に伴い、 空気をインクタンク内 部に供給することによ り、 インクの消費によるインクタンクの内部圧力 の変動、 および、 長期放置の温度変化による圧力変動を抑えることがで きる。

したがって、 上記圧力変動抑制手段により、 インクタンク内の内部圧 力を一定に保つことができる。 それゆえ、 インクを安定して供給可能な ィンク供給装置を提供することが可能となる。

本発明のさらに他の目的、 特徴、 および優れた点は、 以下に示す記載 によって十分に理解されるであろう。 また、 本発明の利益は、 添付図面 を参照した次の説明で明白になるであろう。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の実施の一形態に係るィ ンク供給装置の要部の構成を 示す図である。

図 2 ( a ) は、 イ ンク タ ンクの構成を示す図であり、 同図 （ b ) は、 タンクホルダの構成を示す図である。

図 3は、 イ ンク供給装置を用いたイ ンクジエツ トプリ ンタの概略の構 成を示す図である。

図 4は、 本発明の実施の他の一形態に係るィンク供給装置の要部の構 成を示す図である。

図 5は、 圧力コ ン ト ロールタンク内部にフェル トを配した場合のイン ク供給装置の構成について示す図である。

図 6は、 インクタンク内部の温度が、 5 °Cから 5 5 °Cに上昇した場合 の、 インクタンク内の空気の体積膨張によるインクの流出量、 および、 インクタンク内のインクの体積膨張によるインクの流出量を示すグラフ である。 図 7は、 インクタンク内のインク残量が 8 0 c c で、 インクタンク内 において 5 0 °C上昇の温度サイクルを繰返し受けた場合に、 インクタン クからインクが流出した後のインク残量を示すグラフであ.る。

図 8は、 インクの体積膨張によるインクの流出と、 5 0 °Cの温度上昇 の繰り返し数との関係を示すグラフである。

図 9は、 本発明の実施のさ らに他の形態に係る、 インク供給装置の概 略構成を示す断面図である。

図 1 0は、 圧力と体積との対応を示すグラフである。

図 1 1 は、 フィルタのメ ッシュ径とィンクタンク内の負圧との関係を しめしたグラフである。

図 1 2は、 本発明の実施のさ らに他の形態に係る、 他のイ ンク供給装 置の概略構成を示す断面図である。

図 1 3は、 本発明の実施のさ らに他の形態に係る、 更に他のイ ンク供 給装置の概略構成を示す断面図である。

図 1 4は、 上記ィンク供給装置における移動壁の他の構成を示した断 面図である。 発明を実施するための最良の形態

〔実施の形態 1〕

本発明の実施の一形態について図 1 ないし図 3、 図 6〜図 8に基づい て説明すれば、 以下の通りである。

図 1 は、 本実施の形態に係るにおけるィンク供給装置の要部の構成を 示す。 '同図に示すよ うに、 本インク供給装置は、 インクを収容するイン クタンク 1 と、 インクタンク 1 を保持するタンクホルダ 5 とを備えてい る。 インクタンク 1 は、 タンクホルダ 5に着脱可能に構成されている。 タンクホルダ 5は、 図 2 ( b ) に示すよ うに、 コン トロールタンク 5 0、 流通針 5 3、 空気供給針 5 4、 および、 ィンク供給針 （第 1インク 供給手段） 5 5 を備えている。 タンクホルダ 5がインクタンク 1 に装着 されているとき、 流通針 5 3、 空気供給針 5 4、 および、 ィンク供給針 5 5は、 インクタンク 1 内部に挿入されている。

コン トロールタンク 5 0は、 側面がバネ （付勢部材） 5 1力、らなる。 バネ 5 1 は、 コン トロールタンク 5 0の容積が大きく なる、 即ち、 パネ 5 1が広がる方向に、 コン トロールタンク 5 0の上下面を付勢している 。 コン トロールタンク 5 0 とインクタンク 1 とは、 流通針 5 3を介して 空気およびィンクが流通可能になつている。

なお、 バネ 5 1 は、 コン トロールタンク 5 0の容積を大きくする方向 にコン ト口ールタンク 5 0を付勢するものであれば、 その材料 · 形状 · 大きさ * 配置などは特に限定されるものではない。 例えば、 側面の一部 のみがパネからなっていてもかまわない。

流通針 5 3は中空状の針であり、 インクタンク 1側の一端は先が尖つ ている。 流通針 5 3は、 インクタンク 1側の端部付近には流通孔 5 3 a が、 コン ト口ールタンク 5 0側の端部には流通孔 5 3 bが形成されてい る。 流通孔 5 3 a · 5 3 b間を、 空気おょぴインクが流通する。

なお、 コン トロールタンク 5 0は流通針 5 3 と接続されており、 コン トロールタンク 5 0において、 外部と連通できるのは流通針 5 3の流通 孔 5 3 b · 5 3 a を介してのみである。

上記。コン トロールタンク 5 0および流通針 5 3は、 インクタンク 1 内 部の温度変化に基づく圧力変動を吸収するためのものである。 なお、 コントロールタンク 5 0および流通針 5 3は、 一体的に形成さ れていてもかまわなレ、。

空気供給針 5 4は中空状の針であり、 インクタンク 1側の一端は先が 尖っている。 空気供給針 5 4は、 インクタンク 1側の端部付近には大気 連通孔 5 4 a力 コ ン トロールタンク 5 0側の端部には大気連通孔 5 4 bが形成されている。 空気供給針 5 4の他端は、 大気連通孔 5 4 b にお いて外部に開放されている。 即ち、 空気供給針 5 4を介してインクタン ク 1 は大気に連通されている。 空気供給針 5 4は、 イ ンクタンク 1 内部 のイ ンク残量の変化に基づく圧力変動を吸収するためのものである。 インク供給針 5 5は、 中空状の針であり、 インクタンク 1側の一端は 先が尖っている。 イ ンクタンク 1側の端部付近には供給孔 5 5 aが、 コ ン ト ロールタンク 5 0側の端部には供給孔 5 5 bが形成されている。 ィ ンク タンク 1 に収容されているイ ンクは、 ィンク供給針 5 5を介して、 イ ンク タンク 1 の外部 (例えば、 イ ンク供給装置をイ ンクジエツ トプリ ンタに用いる場合は、 キャ リ ッジにおけるイ ンクヘッ ド等） に供給され る。

インクタンク 1 は、 図 2 ( a ) に示すよ うに、 イ ンクタンク 1 を構成 する、 タンクホルダ 5に装着される側の側面は、 内壁 2 1 と外壁 2 2 と によ り構成されている。 内壁 2 1 は、 開口部 2 1 a〜 2 1 dを有する。 外壁 2 2は、 開口部 2 2 a〜 2 2 dを有する。

インクタンク 1がタンクホルダ 5 に装着されるとき、 開口部 2 I d · 2 1 a · 2 2 aは空気供給針 5 4が揷入される位置に対応し、 開口部 2 l b 2 2 bは流通針 5 3が揷入される位置に対応し、 開口部 2 1 c · 2 2 cはィンク供給針 5 5が挿入される位置に対応する。 また、 針 5 3 · 5 4が挿入される箇所には、 内壁 2 1 と外壁 2 2 との 間に、 開口部 3 1 b · 3 1 a を有するシール部 3 1が配され、 イ ンク供 給針 5 5が挿入される箇所には、 内壁 2 1 と外壁 2 2 との間に、 開口部 3 2 a を有するシール部 3 2が配されている。 シール部 3 1 · 3 2によ り、 針 5 3〜 5 5がイ ンクタンク 1 内に挿入された場合に、 針 5 3〜 5 5周辺からィンクが漏れないよ うになつている。

内壁 2 1 の開口部 2 1 dを覆う よ うに、 メ ッシュフィルタ 2 7が配さ れている。 メ ッシュフィルタ 2 7は、 ィンクタンク 1 の内部圧力が所定 の範囲となるよ う調整するためのものである。 インクタンク 1 内部のィ ンクによ り メニスカス (イ ンクの膜) が形成されるものであれば、 その 材料 · 大きさ等は特に限定されるものではない。 例えば、 メ ッシュフィ ルタ 2 7は、 網目状の金属メ ッシュフィルタや、 金属繊維、 または、 樹 脂繊維の編物であるフィルタ等でもよい。

ここで、 インクタンク 1の内部圧力は、 負圧 (陰圧) となっているた め、 メ ッシュフィルタ 2 7におけるメニスカスは、 イ ンク タンク 1内部 側に凹んだ状態となっている。

また、 内壁 2 1 は、 空気防護壁 2 8を有する。 空気防護壁 2 8は、 流 通針 5 3 · 空気供給針 5 4からイ ンクタンク 1 内部に供給された空気が 、 ィンク供給針 5 5 の供給孔 5 5 aからイ ンク と共に供給されないよ う 、 空気の流れを止めるためのものである。

図 2 ( a ) に示すインクタンク 1 を、 図 2 ( b ) に示すタンクホルダ 5に装着するとき、 流通針 5 3、 空気供給針 5 4、 および、 ィンク供給 針 5 5 'はィンクタンク 1 内部に揷入され、 ィンク供給装置と して図 1 に 示す構成となる。 以下、 インクタンク 1の内部圧力の制御について説明する。

まず、 インク供給装置の動作時 （インクタンク 1 の使用 （インクの消 費） 時） における内部圧力の制御について説明する。

インクタンク 1 のィンクの消費に伴い、 インクタンク 1 の内部圧力は 負圧が大きく なる。 そして、 所定の値 （臨界値） まで大きく なると、 メ ッシュフィルタ 2 7表面にインクによって形成されているメニスカスが 破れる。

このとき、 インクタンク 1 は、 メ ッシュフィルタ 2 7を介して空気を 吸い込む。 これによ り、 インクタンク 1 内部の負圧が過大になることを 防止することができ、 インクタンク 1 の内部圧力を所定の範囲に調整す ることができる。

即ち、 イ ンクが消費されると、 空気供給針 5 4から入って来た空気は

、 インクタンク 1 内部の負圧の増加によ り、 メ ッシュフィルタ 2 7のメ シュの目に張っているィンクの液面を押し、 表面張力に打ち勝って （ メ ニスカスを破って） これを通過し気泡となる。 この気泡を発生させる ための圧力 (臨界値) は、 メ ッシュフィルタ 2 7の濾過精度に依存する が 、 この濾過精度を最適にすることによつて、 インクタンク 1 の内部圧 力 、 即ち、 インクの供給圧を一定に保つことができる。 また、 メ ッシュ フィルタ 2 7は、 その濾過精度よ り も大きいゴミ等を除去する働きもあ る。

このよ うに、 空気供給針 5 4は、 インク供給装置の動作時におけるィ ンクタンク 1 の内部圧力を調整することができる。 即ち、 空気供給針 5 4は、 'インクタンク 1 内部のインク残量の変化 （インクの消費） に基づ く圧力変動を吸収することができる。 次に、 温度変化時の内部圧力の制御について説明する。

ところで、 時間帯や設置場所の変更などによって、 イ ンク供給装置の 周囲の環境が変化する場合がある。 このよ うな場合、 インクタ ンク 1 内 部の空気の体積が変化し、 内部圧力が変動する。

例えば、 イ ンクの消費が進み、 イ ンクタンク 1 内部の空気が多く なつ てきた場合などは、 環境の変化による内部圧力の変動が大きく なる。 ィ ンクタンク 1 内部に、 例えば 1 0 0 ( c c ) の空気が収容されている と する と、 インクタンク 1 内部の温度が 5 °Cから 5 5 °Cに変化した場合、 ボイル · シャルルの法則によ り、 空気の体積は 1 0 0 X ( 3 2 8 / 2 7 8 ) = 1 1 8 ( c c ) となり、 1 8 ( c c ) 体積が変化する。

このよ うに、 インクタンク 1 内部の空気の体積が変化した場合、 その 体積分の空気またはィンクを、 流通針 5 3を介してコ ン ト ロールタンク 5 0 との間で流通させることによ り、 温度変化に基づく イ ンク タ ンク 1 内部の圧力変動を吸収することができる。

具体的に、 イ ンク タンク 1 内部において、 ィンクの液面が流通孔 5 3 a よ り高い位置 (同じ高さも含む) にある場合には、 空気の膨張 (イ ン クタンク 1 内部の空気の体積の增加) によ り、 イ ンク タンク 1 内部から 、 イ ンクや空気が流通針 5 3 を介してコン ト ロールタ ンク 5 0に流出す る。 ここで、 コン トロールタンク 5 0はバネ 5 1 を備えることで容積の 増減が可能である。 即ち、 バネ 5 1が広がることで、 コン トロールタン ク 5 0は流入したィンクゃ空気を収容することができる。

また、 インクタンク 1 内部において、 インクの液面が流通孔 5 3 a よ り低い'位置にある場合には、 空気の膨張によ り、 インクタンク 1 内部か ら、 空気が流通針 5 3 を介してコン ト ロールタンク 5 0に流出する。 一方、 空気の収縮 （インクタンク 1 内部の空気の体積の減少） によ り 、 その体積変化分、 インクタンク 1 は、 コン トロールタンク 5 0内部の 空気あるいはインクを吸い上げる。 即ち、 流通針 5 3 を介して、 空気あ るいはインクがインクタンク 1 内部に流入する。

従って、 インク供給装置の待機時に、 温度変化によるインクタンク 1 内部の空気の体積変化があっても、 その体積変化、 即ち、 イ ンクタンク 1 の内部圧力の変動を、 流通針 5 3およびコン トロールタンク 5 0によ り吸収することができる。

このよ うに、 コン トロールタンク 5 0を備えていることによ り、 一度 インクタンク 1 から流出したインクも利用することができる。 これによ り、 インクの利用効率の向上を図ることができる。

また、 タンクホルダ 5 とインクタ ンク 1 とは着脱可能となっている。 従って、 インクタ ンク 1 内部のインクを消費し、 コン トロールタンク 5 0内部にイ ンクを残したままイ ンクタンク 1 を取り替えたと しても、 そ の後装着された別のインクタンク との間で、 コン トロールタンク 5 0内 部のインクを用いることができる。 これによ り、 インクを無駄にするこ となく 、 有効に利用することができる。

なお、 図 2 ( a ) に示すシール部 3 1 · 3 2 と、 外壁 2 2 との間に形 成される空間 4 0 · 4 1 には、 多孔質性部材である多孔質体 （例えば、 ポリエステル繊維を一方向に束ねた中綿材など） を配していてもかまわ ない。 これによ り、 インクタンク 1 をタンクホルダ 5から取り外すとき 、 針 5 3〜 5 5に付着していたィンクを吸収することができる。 これに よ り、 'インクタンク 1 を取り外したユーザにインクが付着することを防 止できる。 また、 インクタンク 1 をタンクホルダ 5に装着する ときの針 5 3 〜 5 5のインクタンク 1への揷入順は、 ィンク供給針 5 5 を最後にする方が よい。

例えば、 ィンク供給針 5 5を最初に揷入したとすると、 流通針 5 3や 空気供給針 5 4を揷入したとき、 インクタンク 1 内部に圧力変動が起こ り、 ィンク供給針 5 5から空気ゃィンクが流出してしま う こと となる。 しかしながら、 ィンク供給針 5 5 を最後に挿入することによ り、 流通 針 5 3や空気供給針 5 4によってィンク供給針 5 5の挿入による圧力変 動を吸収することができ、 インク供給針 5 5から、 例えばィンク供給チ ユ ーブ （インク供給経路） に空気やインクを押し出すことを防止できる 。 従って、 インクを用いた画像形成時に、 インク供給チューブ内に溜ま つていた空気ゃィンクが排出されることによる画質の劣化を防止するこ とができる。

また、 インクタンク 1 をタンクホルダ 5から取り外す （離脱させる） ときの針 5 3 〜 5 5のインクタンク 1からの抜き取り順は、 インク供給 針 5 5を最初にする方がよい。

例えば、 ィンク供給針 5 5を最後に抜き取るとする と、 流通針 5 3や 空気供給針 5 4を抜き取ったとき、 インクタンク 1 内部に圧力変動が起 こ り、 例えばキャ リ ッジのノズル先端からィンク供給針 5 5を介してィ ンク供給チューブ (ィンク供給経路) に空気を吸い込むこと となる。

しかしながら、 ィンク供給針 5 5 を最初に抜き取ることによ り、 流通 針 5 3や空気供給針 5 4によってィンク供給針 5 5の抜き取り よる圧力 変動を吸収することができ、 例えばインク供給チューブ （インク供給経 路） が空気を吸い込むことを防止できる。 従って、 インクを用いた画像 7

形成時に、 ィンク供給チューブ內に溜まっていた空気が排出されること による画質の劣化を防止することができる。

また、 上述したインクタンク 1内部には、 インクおよび空気のみが収 納されており、 それ以外のもの （例えば、 インク吸収体やインク袋など の収納部材） は収納されていない。 このよ うな収納部材があると、 その 中をィンクが流れるとき、 粘性抵抗をう けること となる。 このよ うな場 合、 ィンク供給針 5 5からインクが流出する際のインクを押し出す圧力 (インクの供給圧） が、 インクの残量によって異なること となる。 即ち 、 収納部材によ り圧力損失が発生する。

従って、 ィンク供給時において、 収納部材の中をィンクが流れるこ と による圧力損失がなく、 安定してインクを供給するこ とができる。 これ によ り、 高速印字などの大量ィンク供給時において、 ィンク供給の追従 性の向上を図るこ とができる。

さ らに、 コン ト ロールタンク 5 0 は、 インクタンク 1 の底面近傍に配 されている。 これによ り、 インクタンク 1 内部のインクを使い切るまで 、 コン トロールタンク 5 0を用いた内部圧力の制御を行う ことができる また、 インクの流出口である供給孔 5 5 a における圧力と略同じ圧力 に基づき、 コン ト ロールタンク 5 0を用いてインクタンク 1 の内部圧力 の制御を行う ことができる。 従って、 インクの供給圧 （インクの供給に 要する圧力） を制御することができ、 イ ンクの供給を安定して行う こと ができる。

ここ。で、 インクタンク 1 の容積を V t、 コントロールタンク 5 0の容 積を V s とする。 このとき、 容積 V t ' V s の関係は、 0 . l ≤V s / V t≤ 0 . 3 を満足する。

ところで、 イ ンクを記録媒体に吐出するインクへッ ドのノズルにおけ る耐圧を考えると、 ィンク供給圧の圧力変動の許容値は略 2〜 3 k P a である。 また、 温度上昇を 2 0〜 5 0 °Cとすると、 インクタンク 1 内部 の空気の体積変化は約 7〜 ： 1 7 %となる。

そこで、 容積 V t · V s が上記関係を満足することによ り、 コン ト口 ールタンク 5 0がインクで満タンとなることはなく 、 コン ト ロールタン ク 5 0 とイ ンクタンク 1 との間でィンクおよび空気を流通させることに よ り、 インクタンク 1 の内部圧力の調整を行う ことができる。 即ち、 ィ ンクタンク 1 を適切な負圧に維持することができる。

以上のよ うに、 本実施の形態のィ ンク供給装置は、 内部にイ ンクを収 容するインクタンク 1 と、 該イ ンク タンク 1 を着脱可能に保持するタン クホルダ 5 とを備えている。

また、 インク供給装置において、 タンクホルダ 5は、 装着されたィン クタンク 1 の内部圧力が所定値となるよ う、 イ ンク タンク 1 との間でィ ンクおよび空気を流通可能とする圧力調整手段 (図 1では、 インクおよ ぴ空気を流通可能とする流通針 5 3 ' コン ト ロールタンク 5 0、 空気を 流通可能とする空気供給針 5 4 ) を備えていることを特徴と している。 即ち、 ィンク供給装置は、 インクタンク 1 をタンクホルダ 5 に装着し たときに、 流通針 5 3 · 空気供給針 5 4がイ ンクタンク 1 の中に揷入さ れる。

これによ り、 タンクホルダ 5 とインクタンク 1 とが着脱可能に構成さ れている。

従って、 例えば、 イ ンク供給装置の圧力調整手段と して、 イ ンク タン ク 1 との間で流通するィンクおよび空気を収容可能なコン トロールタン ク 5 0を備えているとすると、 インクタンク 1 内部のインクを消費し、 コントロールタンク 5 0内部にインクを残したままインクタンク 1 を取 り替えたと しても、 その後装着された別の新しいインクタンク 1 との間 で、 コントロールタンク 5 0内部のインクを用いることができる。 これ によ り、 インクを無駄にすることなく、 有効に利用することができる。 また、 流通針 5 3 ' コン ト口ールタンク 5 0 · 空気供給針 5 4によ り 、 イ ンクの消費や、 周囲環境 （温度） の変化に伴い、 イ ンクタンク 1 内 部の圧力が変動しても、 インクおょぴ空気の流通によってインクタンク 1 の内部圧力を調整することができる。 即ち、 インクタンク 1 内部の圧 力変動を吸収することができる。

さ らに、 流通針 5 3 · コン ト口ールタンク 5 0 · 空気供給針 5 4 をィ ンクタンク 1 に対して着脱可能とすることによ り、 インクタンク 1 内部 にインクタンク 1 内部の圧力を負圧にして圧力変動を吸収するための吸 収材 （例えば、 多孔質体) を備えなく てもよく なる。

通常、 吸収材が配されていると、 その中をィンクが流れるとき、 粘性 抵抗をう けること となる。 このよ うな場合、 ィンク供給装置からィンク を押し出す圧力 (ィンクの供給圧) が、 イ ンクの残量によって異なるこ と となる。 即ち、 吸収材によ り圧力損失が発生する。

しかしながら、 インクタンク 1 に吸収材を備えていないため、 圧力変 動が発生せず、 安定してインクを供給することができる。

ところで、 インクタンク 1内の温度が、 5 °〇から 5 5 ° に上昇 （ 5 0 °C上昇） した場合の、 インクタンク 1 内の空気の体積膨張によるインク の流出量、 および、 インクタンク 1 内のインクの体積膨張によるインク の流出量を、 図 6に示す。 これによ り、 インクの体積膨張によるインク の流出は、 空気の体積膨張によるインクの流出の約 1 / 1 5であること がわかる。

また、 インクタンク 1 内のインク残量が 8 0 c c (このときの空気量 は 2 0 c c ) で、 インクタンク内において、 5 0 °C上昇の温度サイクル を繰返し受けた場合に、 インクタンク 1 からインクが流出した後のイン ク残量を図 7に示す。

同図に示すよ うに、 初期のィンク残存量が 8 0 c cであっても、 5 0 °Cの温度上昇を 1 0サイクル繰り返すと、 空気の体積膨張によ りインク は 1 0 0 %流出してしま うが、 それと比較すると、 インクの体積膨張に よる流出は少なく 、 5 0 °Cの温度上昇を 1 0サイクル繰り返した場合、 インク残量は 7 2 %、 流出量は 8 %となる。

このィンクの体積膨張による流出について、 5 0 °Cの温度上昇の繰り 返し数との関係を、 図 8に示す。 同図に示すよ うに、 インク残量 （ c c ) を y、 5 0 °Cの温度上昇の繰返し数を X とすると次式 （ 1 )

y = 8 0 e (- ⁰·⁰¹⁰⁶⁾ ( 1 )

に近似できる。 即ち、 5 0 °Cの温度上昇の繰返しサイクルによるインク 残量の減少の時定数は 1 0 0回であることが分かる。

ここで、 インクタンク 1の容積を 1 0 0 c c と し、 インクが満タンに 入っているとする。 この場合、 インクタンク 1 には空気が入っていない ため、 温度が上昇した場合、 考慮するのはインクの体積膨張によるイン クの流出のみである。 例えば、 インクの体積膨張率を 0. 2 1 X 1 0一³ 、 インクタンク 1 の容積を 1 0 0 c c、 上昇したィンクタンク 1の温度 Δ T = 5 0 °Cとすると、 インクの体積膨張は 1. 0 5 c cである。 従って、 インクタンク 1 とコントロールタンク 5 0が着脱可能であり 、 新しい満タンのィ ンクタンク 1 をタンクホルダ 5に取り付けたと して も、 インクの膨張によるイ ンクの流出は大きな問題とならない。

また、 インク供給装置は、 コントロールタンク 5 0 (圧力調整室） を 有することによ り 、 周囲環境 （温度） の変化に基づくインクタンク 1 の 内部圧力の変動を吸収することがでさる。

また、 インクタンク 1 内部のィンクを消費し、 コン ト ロールタンク 5

0内部にイ ンクを残したままイ ンクタンク 1 を取り替えたと しても、 そ の後装着された別のィンクタンク 1 との間で、 コン トローノレタンク 5 0 内部のィンクを用いることができる 。 これによ り、 インクを無駄にする ことなく 、 有効に利用することがで 2·る。

ィンク供給装置は、 外部からィ ンク タ ンク 1 内部に空気を供給するた めの空気供給針 5 4を有することによ り、 インクタンク 1装着時に、 ィ ンクタンク 1 が大気と連通することができる。 これによ り、 イ ンクの消 費によるイ ンク タ ンク 1 の内部圧力の変動を吸収できる。

また、 空気供給針 5 4が、 イ ンクタンク 1 に対して着脱可能なタンク ホルダ 5に備えられているため、 ィンク タ ンク 1 をタンクホルダ 5から 取り外したとき、 インクタンク 1 を密閉することができる。 従って、 ィ ンクタンク 1 からインクが漏れることを防止できる。

以下、 上述したインク供給装置を 、 インクジェッ トプリ ンタに適用し た場合の構成について、 図 3を用いて説明する。

図 3に示すよ う に、 イ ンクジェク トプリ ンタは、 給紙部 （給紙装置）

、 分離部、 搬送部、 印刷部および排出部から構成される。

給紙部とは、 印刷を行う際にシー ト （記録用紙） Sを供給するもので あり、 給紙ト レイ 6およびピックアップローラ 4 よ り なる。 印刷を行わ ない際には、 シー ト Sを保管する機能を果たす。

分離部 （図示せず） は、 上述した給紙部よ り供給されるシー ト Sを、 後述する印刷部へ 1枚ずつ供給するためのものであり 、 給紙ローラおよ び分離装置よ りなる。 分離装置では、 パッ ド部分 （シー ト S と.の接触部 分） とシー ト S との摩擦が、 シー ト S · S間の摩擦よ り大きく なるよ う に設定されている。 また、 給紙口一ラでは、 給紙ローラとシー ト との摩 擦が、 パッ ドとシー ト S との摩擦や、 シー ト S · S間の摩擦よ り も大き く なるよ うに設定されている。 そのため、 2枚のシー ト S · Sが分離部 まで送られてきたと しても、 給紙ローラによって、 これらのシー ト sを 分離し、 上側のシー ト Sのみを搬送部に送ることができる。

搬送部は、 分離部よ り 1枚ずつ供給されるシー ト sを、 印刷部へと搬 送するためのものであり、 ガイ ド板 （図示せず） およびローラ対 （搬送 押えローラ 8 ' 搬送ローラ 9 ) よ り なる。 ローラ対は、 シー ト Sを、 後 述する印字へッ ド 1 3 とプラテン 1 6 との間に送り込む際に、 印字へッ ド 1 3からのインクがシー ト Sの適切な位置に吹き付けられるよ うに、 シー ト sの搬送を調整する部材である。

印刷部は、 搬送部のローラ対よ り供給されるシー ト sへ印刷を行うた めのものである。 印刷部は、 印字ヘッ ド 1 3、 印字ヘッ ド 1 3を搭載し たキヤ リ ッジ 3、 キヤ リ ッジ 3を案内するための部材であるガイ ドシャ フ ト 1 0、 印字へッ ド 1 3にインクを供給するィンクカー ト リ ッジ 1 4 、 インクカート リ ツジを搭載するィンクカー ト リ ツジ装着部 1 7、 イン クカー'ト リ ッジ 1 4からキヤ リ ッジにインクを供給するためのインク供 給チューブ 2、 および、 印刷時にシー ト Sの台となるプラテン 1 6 よ り 構成される。

排出部は、 印刷が行われたシー ト Sをインクジエツ トプリ ンタの外部 へ排出するためのものであり、 排出ローラ 1 1 · 1 2、 用紙排出口 1 5 、 および、 排出 ト レイ 7 よ りなる。

なお、 上述した図 1 に示すイ ンクタンク 1 はインクカー ト リ ッジ 1 4 に備えられている。 また、 図 1 に示すタンクホルダ 5はインクカー ト リ ッジ装着部 1 7の一部に該当する。

ここで、 印刷時におけるィンクジエツ トプリ ンタの動作を説明する。 まず、 図示しないコンピュータ等から、 画像情報に基づく印刷要求が 、 インクジェッ トプリ ンタに対してなされる。 すると、 印刷要求を受信 したイ ンクジェッ トプリ ンタは、 給紙トレイ 6上のシー ト Sを、 ピック アップローラ 4によって給紙部よ り搬出する。

次に、 搬出されたシー ト Sは、 給紙ローラによって分離部を通過し、 搬送部へと送られる。 搬送部では、 ローラ対によって、 シー ト Sを印字 へッ ド 1 3 とプラテン 1 6 との間へと送る。

そして、 印刷部では、 印字へッ ド 1 3のノズルよ り、 プラテン 1 6上 のシー ト S へ 、 画像情報に対応してインクが吹き付けられる (吐出され る） 。 このとき、 シー ト Sはプラテン 1 6上で一端停止されている。 ィ ンクを吹き付けつつ、 キヤ リ ッジ 3は、 ガイ ドシャフ ト 1 0に案内され て、 主走査方向に渡って一ライン分走査される。 それが終了すると、 シ ー ト Sは、 プラテン 1 6上で副走査方向に一定の幅だけ移動させられる 。 印刷部において、 上記処理が画像情報に対応し継続して実施されるこ とにより、 シー ト S全面に印刷がなされる。

なお、 キャリ ッジ 3には、 インクカー ト リ ッジ 1 4からインク供給チ ユ ーブ 2を介してインクが供給される。 キヤリ ッジ 3 に供給されたイン クは、 印字ヘッ ド 1 3のノズルから吐出される。

続いて、 印刷が行われたシー ト Sは、 インク乾燥部を経て、 排出ロー ラ 1 1 · 1 2によって、 用紙排出口 1 5から排出 トレィ 7に排出される 。 その後、 シー ト Sは印刷物と してユーザに提供される。

〔実施の形態 2〕

本発明の他の実施の一形態について図 1 、 2 、 4 、 5に基づいて説明 すれば、 以下の通りである。 なお、 本実施の形態において、 実施の形態 1 における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、 同一の 符号を付記してその説明を省略する。

本実施の形態におけるィンク供給装置の構成を図 4に示す。 同図に示 すよ う に、 本インク供給装置は、 インクタンク 1 ' と タンクホルダ 5 ' とからなり、 インクタンク 1 'はタンクホルダ 5 ' に対して着脱可能に 構成される。 本ィンク供給装置は、 実施の形態 1 におけるィンク供給装 置における流通針 5 3 と空気供給針 5 4 とコ ン ト 口一ルタンク 5 0がー 体的に形成されている構成 (図 1 · 2参照） である。 即ち、 インクタン ク 1 'は、 インクタンク 1 の流通針 5 3 · 空気供給針 5 4 ' メ ッシュフ イノレタ 2 7 · コ ン ト ローノレタンク 5 0のかわり に、 圧力コ ン ト ローノレ針 6 1および圧力コン トロールタンク 6 2を備えている。

従って、 インクタンク 1 ' は、 ィンク供給針 5 5およぴ圧力コン ト口 ール針 6 1 に対応するよ うに、 開口部おょぴシール部を有している。 インクタンク 1 ' と圧力コン トロールタンク 6 2 とは、 圧力コン ト口 ール針- 6 1 によって連通され、 空気およびィンクが流通可能となってい る。 圧力コントロール針 6 1 は中空状の針であり、 インクタンク 1 ' 側の 一端は先が尖っている。 圧力コントロール針 6 1 は、 インクタンク 1 ' 側の端部付近には流通孔 6 1 aが、 圧力コン トロールタンク 6 2側の端 部には流通孔 6 1 bが形成されている。

圧力コン トロールタンク 6 2は、 空気およびインクを溜めることがで きる調整室 6 2 a と、 調整室 6 2 a、 即ちインクタンク' 1 ' を大気と連 通するための大気連通路 6 2 b とからなる。 即ち、 インクタンク 1 ' の 内部圧力は、 常に大気圧になるよ う調整されている。

ここで、 インク供給装置の動作時 （インクタンク 1 ' の使用 （インク の消費） 時） における内部圧力の制御について説明する。

インクタンク 1 ' のインクの消費に伴い、 インクタンク 1 の内部圧力 が変化すると、 インクタンク 1 ' は、 圧力コン ト口—ル針 6 1から少な く と も空気またはインクを吸い込む。 このよ うに、 インクタンク 1 ' の 内部圧力が大気圧に維持されるよ う調整することによ り、 インクタンク 1 ' 内部のィンク残量の変化に基づく圧力変動を吸収することができる 次に、 温度変化時の内部圧力の制御について説明する。

インクタンク 1 ' 内部の空気の体積が変化した場合、 その体積分の空 気またはインクを、 圧力コン ト口一ル針 6 1 を介して圧力コン トロール タンク 6 2 との間で流通させることによ り、 温度変化に基づくインクタ ンク 1 ' 内部の圧力変動を吸収することができる。

即ち、 インクタンク 1 ' 内部の空気が膨張すると、 インクタンク 1 ' から、-インクや空気が圧力コン トロールタンク 6 2に流入する。 これに よ り、 インクタンク 1 ' の内部圧力は大気圧に維持されるよ う調整され る。

また、 インクタンク 1 ' 内部の空気が収縮した場合には、 圧力コン ト ロールタンク 6 2から、 インクや空気がインクタンク 1 ' 内部に流入す る。 これによ り、 インクタンク 1 ' の内部圧力は大気圧に維持されるよ う調整される。 .

このよ う に、 圧力コン ト ロ一ルタ ンク 6 2 は、 イ ンク タ ンク 1 ' 内部 の温度変化に基づく圧力変動、 および、 インク供給装置の動作時の圧力 変動を吸収することができる。

なお、 圧力コ ン トローノレタンク 6 2内において圧力コ ン ト口一ル奢卜 6 1 は、 上記圧力変動時にイ ンクタ ンク 1 ' に圧力コン ト ロールタンク 6 2から空気またはィンクが流入する場合において調整室 6 2内の底にィ ンクが溜まっている ときに、 インクを先に吸い上げることができる位置 に配されている。

これによ り 、 インクが消費されてイ ンクタンク 1 ' におけるインクの 液面の位置が流通孔 6 1 a よ り下になつたとき、 イ ンクタンク 1 ' から 圧力コン ト 口ールタンク 6 2に流出するのは空気であるが、 一方、 圧力 コン ト ロー/レタ ンク 6 2からイ ンク タンク 1 ' に流入するのはィ ンク と なる。 そして、 圧力コン トロールタンク 6 2内にインクがなく なった場 合には、 空気を流入させてインクタンク 1 ' の内部圧力を大気圧に安定 させることができる。

従って、 インクを無駄なく使い切ることができる。

なお、 圧力コン トロールタンク 6 2の内部には、 予めインクが含浸さ れた多孔質体を備えていてもかまわない。

以下、 図 5を用いて、 多孔質体 （インク吸収体） 7 0を備えた圧力コ ン トロールタンク 7 5について説明する。

圧力コン トロールタンク 7 5は、 多孔質体 7 0およびメ ッシュフィル タ （負圧調整手段） 7 1 を備え、 開口部 7 3によ り大気と連通している 多孔質体 7 0には、 予めインクが含浸されており、 メ ッシュフィルタ 7 1 のメ ッシュには、 インクによ り メニスカスが形成されている。

インクタンク 1 ' の内部圧力において負圧が大き く なると、 メニスカ スが破れ、 開口部 7 3からの空気が圧力コン トロールタンク 7 5に供給 される。 そして、 この供給された空気に押されて、 圧力コントロールタ ンク 7 5から圧力コン ト口—ル針 6 1 を介してインクタンク 1 ' にイン クが供給される。 これによ り、 インクタンク 1 ' の内部圧力は調整され る。 即ち、 圧力コン トロールタンク 7 5は、 インクタンク 1 ' 内部の圧 力変動を吸収することができる。

また、 メ ッシュフイノレタ 7 1 においてメニスカスが破れても、 空気が 供給されてインクタンク 1 ' の内部圧力が安定すれば、 負圧は小さく な り、 メニスカスは再生される。

なお、 圧力コン ト口ールタンク 7 5からインクタンク 1 ' へ供給され るインクが無く なった後は、 圧力コン トロールタンク 7 5内部の空気に よ り、 インクタンク 1 ' の内部圧力を調整する。

また、 温度変化等によ り、 インクタンク 1 ' から圧力コン トロールタ ンク 7 5にインクが流出したと しても、 インクタンク 1 ' の内部圧力の 変動によ り、 流出したインクが再びインクタンク 1 ' 内部に流入するこ と とな'る。 これによ り、 インクを使い切ることができ、 無駄にすること はない。 また、 開口部 7 3は、 使用前はシールテープ 7 2により密閉されてい る。 これにより、 圧力コントロールタンク 7 5内部のイ ンクの蒸発を抑 制する。

なお、 多孔質体 7 0ゃメ ッシュフィルタ 7 1の構成 ·材料等は特に限 定されるものではない。 また、 メ ッシュフィルタ 7 1は無くてもかまわ ない。

〔実施の形態 3〕

本発明のさらに他の実施の一形態について図 9ないし図 1 4に基づい て説明すれば、 以下の通りである。

図 9は、 本実施の形態に係るイ ンク供給装置の概略構成を示した断面 図である。 同図に示すように、 ィンク供給装置 1 0 1は、 イ ンク タ ンク 1 0 2、 移動壁 (容積変動手段) 1 0 3、 第 1 フィルタ (圧力変動抑制 手段) 1 0 4、 第 2フィルタ (第 2ィンク供給手段） 1 0 5、 イ ンク供 給口 1 0 6、 シールフィルム 1 0 7、 シールゴム 1 0 8、 封止テープ 1 0 9、 および、 空気タ ンク 1 1 0を備えている。

上記ィンクタンク 1 0 2は、 インクを収容するタンク室であって、 第 1開口部 1 2 1、 第 2開口部 1 2 2、 第 3開口部 1 2 3、 および、 防御 壁 1 2 4を備えている。 また、 上記第 1開口部 1 2 1、 第 2開口部 1 2 2、 および、 第 3開口部 1 2 3は、 イ ンク タンク 1 0 2の下面に設けら れている。 なお、 上記防御壁 1 2 4については、 後述する。

上記第 1開口部 1 2 1には、 この第 1開口部を覆う ように、 上記移動 壁 1 0 3が設けられている。 また、 上記第 2開口部 1 2 2には、 この第 2開口部 1 2 2を覆う ように、 上記第 1 フィルタ 1 0 4が設けられてい る。 さらに、 上記第 3開口部 1 2 3には、 この第 3開口部 1 2 3を覆う よ うに、 上記第 2フィルタ 1 0 5が設けられている。

上記移動壁 1 0 3は、 壁部 1 0 3 a、 バネ部 1 0 3 b、 端部 1 0 3 c 、 および、 固定部 1 0 3 dを備えている。 上記壁部 1 0 3 aの外周部 1 0 3 a ' には、 その外周部 1 0 3 a ' を囲むよ う に、 上記パネ部 1 0 3 bの一端が接続されている。 また、 上記パネ部 1 0 3 bの他端には、 上 記端部 1 0 3 cが接続されている。 そして、 上記端部 1 0 3 cは、 上記 インクタンク 1 0 2の下面にて、 上記固定部 1 0 3 dによ り固定されて いる。 さらに、 上記移動壁 1 0 3は、 ィンクおよび空気を通さない構成 と している。

そして、 上記壁部 1 0 3 a は、 バネ部 1 0 3 bの伸縮によ り、 主と し て、 同図の矢印 Aおよび矢印 B方向に移動可能な構成となっている。 そ れゆえ、 上記壁部 1 0 3 aの矢印 Aまたは矢印 B方向の移動によ り、 ィ ンク供給装置 1 0 1では、 インクタンクの容積を変化させることが可能 となっている。

また、 上記壁部 1 0 3 a .、 パネ部 1 0 3 b、 および、 端部 1 0 3 c は

、 インクタンク 1 0 2のインクの漏れや、 製造の容易さから、 ゴム等の 弾性部材を用いて一体に成形されることが好ま しい。

上記第 1 フィルタ 1 0 4は、 インクタンク 1 0 2 と空気タンク 1 1 0 とを隔てる部材である。 また、 この第 1 フィルタ 1 0 4は、 上記空気タ ンク 1 1 0の空気をインクタンク 1 0 2に供給することによ り、 インク タンク 1 0 2のインクの消費によって生じるインクタンク 1 0 2の内部 の圧力変動を抑制するものである。

なお、 この第 1 フィルタ 1 0 4は、 インクタンク 1 0 2の内部のイン クによ り、 メカ二カス （インクの膜） が形成されるものであれば、 その 材質 · 大きさ等は特に限定されるものではない。 また、 上記第 1 フィル タ 1 0 4 と しては、 例えば、 網目状の金属メ ッシュフィルタや、 金属繊 維または樹脂繊維の編物であるフィルタ等が利用できる。 また、 第 1 フ ィルタ 1 0 4 の目 の編み方についても、 特に限定される ものではない。 上記第 2フィルタ 1 0 5は、 インクタンク 1 0 2の内部のインクを、 イ ンクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合にインク供給口 1 0 6へ 供給するものである。 つま り、 上記第 2 フィルタは、 ィンク供給口 1 0 6からインクが吸引されたときのみ、 インクを通す。 また、 インク供給 装置を新たな装置に交換する場合、 つま り、 イ ンク タ ンク外部の圧力が 所定の値以上の場合には、 第 2ィンク供給手段はィンクを外部に供給し ない。 なお、 この第 2 フィルタ 1 0 5は、 例えば上記第 1 フィ ルタ と同 じ材質 · 形状で構成される。

上記ィンク供給口 1 0 6は、 上記第 2 フィルタ 1 0 5 を介して、 イ ン クタンク 1 0 2から供給されたインクを外部に供給するための開口であ る。

上記シールフィルム 1 0 7は、 イ ンク供給口 1 0 6 を塞ぐフィルムで ある。 ただし、 このシールフィルム 1 0 7は、 ィンク供給装置 1 0 1 を 、 印字装置、 例えばインクジェッ トプリ ンタ (図 3参照) に装着する際 には取り外される。

上記シールゴム 1 0 8は、 上記ィンク供給口 1 0 6 に当接するよ うに 設けられている。 また、 このシールゴム 1 0 8は、 上記印字装置にイ ン ク供給装置 1 0 1 を装着する際に、 印字装置に設けられたィンク供給針 1 7 1：の外周部 1 7 l a と密着し （図 9参照） 、 イ ンク タンク 1 0 2内 のインクや空気が外部に漏れないよ うにシールするものである。 上記封止テープ 1 0 9は、 空気タンク 1 1 0を塞ぐテープである。 た だし、 この封止テープ 1 0 9 も、 上記シールフィルム 1 0 7 と同様に、 イ ンク供給装置 1 0 1 を印字装置に装着して用いる際には取り外される 上記空気タンク 1 1 0は、 上記移動壁 1 0 3、 第 1 フィルタ 1 0 4、 イ ンクタンク 1 0 2の筐体の一部、 ィンク供給装置 1 0 1 の筐体の一部 で構成され、 上記封止テープ 1 0 9を取り外した後は、 外部と連通する 。 これによ り、 外部から空気の流入、 および、 外部への空気の流出が可 能とる。

こ こで、 上記ィンク供給針 1 7 1 について説明する。 上記ィンク供給 装置 1 0 1 の使用時には、 上述したよ うに、 ィンク供給針 1 7 1がイ ン ク タ ンク 1 0 2 の内部に挿入される。 上記ィンク供給針 1 7 1 は、 中空 状の針であり、 イ ンクタンク 1 0 2側の一端は先が尖っている。 イ ンク タ ンク 1 0 2側の端部付近には供給孔 1 7 1 bが、 他端には供給孔 1 7 1 c が形成されている。 そして、 インク タンク 1 0 2に収容されている イ ンクは、 ィンク供給針 1 7 1 の供給孔 1 7 1 b ' 1 7 1 c を介して、 イ ンクタ ンク 1 0 2 の外部 (例えば、 ィンク供給装置 1 0 1 をイ ンクジ エツ トプリ ンタに用いる場合は、 キヤ リ ッジにおけるィンクへッ ド等） に供給される。

ところで、 インクタンク 1 0 2の内部に設けられている上記防御壁 1

2 4は、 第 1 フィルタ 1 0 4からインクタンク 1 0 2の内部に供給され た空気が、 第 2フィルタ 1 0 5を介して、 ィンク供給針 1 7 1 の供給孔 1 7 1' bからインク と共にインクヘッ ド側 （図示せず） に供給されない よ う、 空気の流れを止めるためのものである。 また、 この防御壁 1 2 4は、 下端に、 ィンクを通す開口 1 2 4 a を備 えている。 この開口 1 2 4 a は 、 上記第 1 フィルタ 1 0 4および第 2フ ィルタ 1 0 5の設置位置よ り も 、 低い位置に 、 つま りインクタンク 1 0

2の下面側に設けられてい

これによ り、 上記開口 1 2 4 aは、 インクタンク 1 0 2内のインクの 液面高さを均等に保つ役割を果たす。 さ らにヽ この開口 1 2 4 a を介し て、 上記第 1 フィルタ 1 0 4からインクタンク 1 0 2の内部に供給され た空気が、 ィンク供給針 1 7 1 の供給孔 1 7 1 bからインク と共に供給 されることを防止できる。

ここで、 インクタンク 1 0 2の内部圧力は 、 負圧 （陰圧） となってい るため、 上記第 1 フィルタ 1 0 4およぴ第 2フィルタ 1 0 5におけるメ ニスカスは、 インク タンク 1 0 2の内部側に凹んだ状態となっている。

と ころで、 インク供給装置 1 0 1 を、 例えばインクジェッ トプリ ンタ 等の印字装置に装着して用いている場合、 インクタンク 1 0 2内のイン クを消費すれば、 インクタンク 1 0 2内のインク量が減少する。 そして 、 このよ うなインク量の減少によって、 インクタンク 1 0 2内の圧力は 常に変動する。 また、 インクタンク 1 0 2の周囲の温度変化や気圧の変 化等の、 インクタンク 1 0 2の外部環境の変化によ り、 インクタンク 1 0 2内の収容物の状態が変化する。 そして、 このよ うな収容物の状態変 化によって、 インクタンク 1 0 2の内部圧力は常に変動する。

そこで、 以下に、 本発明の特徴となるインクタンク 1 0 2の内部圧力 の制御について説明する。

まず、 ィンク供給装置 1 0 1の動作時 （インクタンクの使用 （インク の消費） 時） における内部圧力の制御について説明する。 なお、 インク 供給装置の使用開始時には、 インクタンク 1 0 2の内部には負圧がかか つている。

インクタンク 1 0 2のインクの消費に伴い、 インクタンク 1 0 2の内 部圧力は負圧が大きく なる。 そして、 この負圧が所定の値 （臨界値） ま で大きく なると、 第 1フィルタ 1 0 4表面にィンクによつて形成されて いるメニスカスが破れる。

このとき、 インクタンク 1 0 2は、 第 1 フィルタ 1 0 4を介して空気 を吸い込む。 これによ り、 インクタンク 1 0 2内部の負圧が過大になる ことを防止することができ、 インクタンク 1 0 2の内部圧力を所定の範 囲に調整することができる。

即ち、 インクが消費されると、 インクタンク 1 0 2内部の負圧の増カロ によ り、 第 1 フィルタ 1 0 4のフィルタの目に張っているインクの液面 を空気が押し、 表面張力に打ち勝って （メニスカスを破って） これを通 過し気泡となる。 この気泡を発生させるための圧力 (臨界値) は、 第 1 フィルタの濾過精度 （フィルタのメ ッシュ径） に依存するが、 この濾過 精度を最適にすることによって、 インクタンク 1 0 2の内部圧力、 即ち 、 インクの供給圧を一定に保つことができる。 また、 第 1 フィルタ 1 0 4は、 その濾過精度よ り も大きいゴミ等を除去する働きもある。

このよ うに、 第 1 フィルタ 1 0 4は、 ィンク供給装置 1 0 1の動作時 におけるインクタンク 1 0 2の内部圧力を調整することができる。 即ち 、 第 1 フィルタ 1 0 4は、 インクタンク 1 0 2内部のインク残量の変化 (インクの消費） に基づく圧力変動を吸収する。

つま り、 上記第 1 フィルタ 1 0 4は、 第 1フィルタ 1 0 4 と、 インク タンク 1 0 2の内部のインク との界面におけるインクの表面張力を利用 して、 インクタンク 1 0 2の内部の圧力変動を抑制している。 このため 、 イ ンクの消費に伴い生じるイ ンク タンク 1 0 2内部の圧力変動を、 簡 易な構成で抑制することができる。

次に、 上記外部環境の変化時のう ち、 温度変化時の内部圧力の制御に ついて説明する。

上記ィンク供給装置 1 0 1の周囲の温度は、 時間帯や設置場所の変更 などによって変化する。 このよ うな場合、 イ ンクタンク 1 0 2内部の空 気が膨張あるいは収縮しよ う と し、 内部圧力が変動する。

特に、 イ ンクの消費が進み、 インクタンク内部の空気が多く なつてき た場合などは、 上記温度の変化による内部圧力の変動が大きく なる。 こ こで、 イ ンク タンク 1 0 2の内部に、 例えば 1 0 0 ( c c ) の空気が収 容されていると し、 定圧変化が起こると仮定する。 そして上記の仮定の もと、 インクタンク 1 0 2の内部の温度が 5 °Cから 5 5 °Cに変化した場 合には、 ボイル ' シャルルの法則によ り、 空気の体積が 1 0 0 X ( 3 2 8 / 2 7 8 ) = 1 1 8 ( c c ) となり、 1 8 ( c c ) 体積が変化する。 つま り、 空気の体積が 1 8パーセン ト増加する。 また、 定圧変化ではな く、 定積変化が起こつていると仮定すると、 イ ンク タ ンク 1 0 2 の内部 圧力が 1 . 1 8倍となる。

このよ うに、 インクタンク 1 0 2の内部における空気の状態が変化し た場合、 その状態変化に応じてィンクタンクの容積が変化するよ うに、 上記移動壁 1 0 3が変形する。 つま り、 ィンクゃ空気等の収容物の圧力 が増加した場合には、 インクタンク 1 0 2の容積を増加させるよ う に移 動壁 1' 0 3の壁部 1 0 3 aが図 9の矢印 A方向に移動し、 上記収容物の 圧力が減少した場合には、 インクタンク 1 0 2の容積を減少させるよ う に、 上記移動壁 1 0 3の壁部 1 0 3 aが同図の B方向に移動する。

この移動壁 1 0 3の移動によ り、 上記温度変化に基づくインクタンク 内部の圧力変動を抑制することができる。 それゆえ、 インクタンク 1 0

2は、 状態が変化したィンクや空気を、 第 1 フィルタ 1 0 4から漏らす ことなく収容することが可能となる。

ここで、 温度 T 1 におけるタンク内の空気の圧力を P 1、 体積を V I

、 温度 T 2における圧力を P 2、 体積を V 2 とすると、 V 2は、 以下の 式 （ 2 ) で示される。

V 2 = (P 1 /P 2 ) · V 1 · (T 2 /T 1 ) ( 2 )

また、 温度変化前に容積変化手段は平衡状態であるこ とを考慮し、 体 積が V 1および圧力が P 1 の点を通り、 かつ、 容積変化手段の圧力に対 する容積変化の傾きが αである直線 V b を考える。 なお、 この直線 V b は、 以下の式 （ 3 ) で示される。

V b = α (Ρ— P I ) + V 1 ( 3 )

また、 定圧変化時の体積を Vmとすると、 V mはゝ 以下の式 （ 4 ) で 示される。

V m = V 1 · T 2 / T 1 ( 4 )

さ らに、 定積変化時の圧力を P mとすると、 P mは、 以下の式 （ 5 ) で 示される。

P m= P l - T 2 /T l ( 5 )

すると、 図 1 0に示すよ うになり、 V 2を示す曲線と V bを示す直線 との交点 （V d、 P d ) が動作点となる。

つまり、 体積変化がなければ P mまで圧力上昇する と ころを容積変化 手段が （V d— V I ) だけ容積変化して圧力 P dで平衡することを意味 している。 なお、 動作点は 2次式の解によ り安定動作の条件を設定すれ ばよく 、 その詳細は省略する。

上記の検討に基づき、 容積変化手段は、 インクタンクの内部における l k P a あたりの圧力変化に対して、 インクタンクの容積を 1割以上変 化するよ う設定している。

ところで、 インクを紙等の記録媒体へ吐出するインクへッ ドのノズル 先端からの空気の誤吸入を防止するためにはィンク供給負圧の最大値は 2〜 3 k P aであり、 また、 大気との連通部よ りインクが洩れないこと よ りインク供給圧の上昇の上限は大気圧となる （振動、 気圧変化を考慮 して上限値を大気圧以下に設定しても良い） 。 よって、 インク供給圧の 圧力変動の許容値は、 おおよそ 2〜 3 k P a の間の値である。 また、 ィ ンクタンクの外部の温度が 5 °Cから 5 5 °Cと 5 0 d e g上昇すると、 定 圧変化の場合、 インクタンク内部の空気の体積は約 1 8パーセン ト増加 する (図 1 0参照) 。

ここで、 インクタンク 1 0 2の内部における 1 k P a あたり の圧力変 化に対して、 上記移動壁 1 0 3を、 インクタンク 1 0 2の容積を 1割以 上変化させるよ うに構成しておけば、 例えば圧力変化が 2 k P a の場合 には、 インクタンクの容積を 2割以上変化させることができる (図 1 0 参照） 。 したがって、 この構成の場合、 インク供給装置を用いる環境に おける温度変化が一般に 5 0 d e g以下であるとする と、 インク供給圧 の変動を 2 k P a以下とすることができる。 この結果、 記録媒体に対し て、 精度の高い印字が行なえる。

また'、 上記では、 温度変化時の内部圧力の制御について説明したが、 インクタンク 1 0 2の周囲の気圧変化時についても同様である。 この場 合にも、 上記周囲の気圧の変化によ り、 インクタンク 1 0 2内のインク や空気等の収容物の状態が変化する。 そのため、 上記移動壁 1 0 3 を用 いて、 インクタンク 1 0 2の容積を変化させることによ り、 インクタン ク 1 0 2内の圧力変動を抑制することができる。 それゆえ、 インクタン ク 1 0 2は、 状態が変化したィンクゃ空気を、 第 1 フィルタ 1.0 4から 漏らすことなく収容することが可能となる。

以上のよ うに、 本実施の形態に係るインク供給装置 1 0 1 は、 内部に 少なく ともインクを収容するインクタンク 1 0 2を備えたものであって 、 インクタンク 1 0 2の内部圧力を所定の値に維持すための、 移動壁 ( 容積変化手段） 1 0 3および第 1 フィルタ （圧力変動抑制手段） 1 0 4 を備えている。

また、 上記移動壁 (容積変化手段) 1 0 3は、 インクタンク 1 0 2の 外部環境の変化によるインクタンク 1 0 2内の収容物 (空気およびイン ク） の状態変化に応じて、 インクタンク 1 0 2の容積を変化させるもの である。 さ らに、 上記第 1 フィルタ 1 0 4は、 インクタンク 1 0 2の外 部からインクタンク 1 0 2の内部へ空気を供給することによって、 イン クの消費によるインクタンク 1 0 2の内部の圧力変動を抑制するもので める。

インクタンク内の圧量上昇を抑制するために移動壁 （容積変化手段） 1 0 3の容積が増加した状態でへッ ドがィンクを吐出消費されると、 ィ ンクの消費に伴い移動壁 （容積変化手段） 1 0 3の容積は減少し、 増加 前の容積に復元するよ.うに変化し、 インクが消費され移動壁 （容積変化 手段） '1 0 3の供給能力を超え、 インクタンク內の負圧が圧力変動抑制 手段の設定圧力を超えると第 1 フィルタ （圧力変動抑制手段） 1 0 4の 圧力変動抑制機能が作動する。

この移動壁 1 0 3およぴ第 1 フィルタ 1 0 4によ り、 がインクタンク 1 0 2の内部圧力を一定に保つことが可能となる。 その結果、 上記ィン ク供給装置 1 0 1では、 イ ンクを安定して供給できる。

ところで、 上記ィンク供給装置 1 0 1では、 上記第 3開口部 1 2 3 ( あるいは、 第 2フィルタ 1 0 5 ) 、 および、 第 1 フィルタ 1 0 4のみが 、 インクタンク 1 0 2の外部と連通している構造を有している。 つま り 、 この第 3開口部 1 2 3 (あるいは、 第 2フィルタ 1 0 5 ) およぴ第 1 フィルタ 1 0 4以外においては、 インクタンク 1 0 2が閉じられた状態 となっている。 それゆえ、 イ ンクタンク 1 0 2内のインクの水分が蒸発 するこ とを抑えることができ、 イ ンクの粘度が増加してしま う といった 不具合をなくすこ とができ る。

また、 上記ィンク供給装置 1 0 1 においては、 イ ンクの消費によるィ ンクタンク 1 0 2の内部の圧力変動を、 上記第 1 フィルタ 1 0 4で抑制 している。 このよ うに、 フィルタを用いることによ り、 簡易な構成にて 、 イ ンクの消費によるイ ンクタンク 1 0 2の内部の圧力変動を抑制でき る。 さ らに、 フィルタのメ ッシュ径が互いに異なるフィルタを選択的に 利用することによ り、 インクタンク 1 0 2の内部圧力を、 簡易に、 かつ 、 精度良く調整することができる。

また、 上記第 1 フィルタ 1 0 4におけるフィルタのメ ッシュ径は、 2 5 μ ηιから 5 0 μ πιであることが好ましい。 これは、 図 1 1 にも示すと おり、 メ ッシュ径を 2 5 z mから 5 0 111とすることによ り、 イ ンクタ ンク 1- 0 2内部の負圧を 1. 7 k P a力 ら 3. 5 k P aの間の値とでき る。 その結果、 インクの消費に伴うインクタンク 1 0 2内部の圧力変動 が生じていない際には、 第 1 フィルタ 1 0 4のメ ッシュに形成されたメ 力-カスが壌れることを防ぐことができ、 インク漏れを防止できる。 また、 上記ィンク供給装置 1 0 1 においては、 上述した第 2 フィルタ 1 0 5が設けられているため、 ィンク供給装置を新たな装置に交換する 際にも、 インク漏れを防止できる。

さ らに、 上記第 2フィルタのメ ッシュ径も、 第 1 フィノレタのメ ッシュ 径と同じく 、 2 5 μ ηιから 5 0 / mであることが好ましい。 これによ り 、 イ ンクタンク 1 0 2内部の負圧を 1. 7 k P a力 ら 3. 5 k P aの間 の値とできる。 その結果、 ィンク供給時以外において、 第 1 フィルタ 1 0 4のメ ッシュに形成されたメカ二カスが壊れることを防ぐことができ る。 その結果、 ィンク漏れを防止できる。

また、 上記第 1 フィルタ 1 0 4およぴ第 2フィルタ 1 0 5については 、 それぞれ、 フィルタの表面が、 例えば洗浄処理によって親水化処理さ れているこ とが好ま しい。

このよ うに、 各フィルタの表面を親水化処理することによ り、 フィル タに形成されるメカ二カスを安定させることができる。

上記第 2開口部 1 2 2は、 図 9にも示すとおり、 イ ンク タンク 1 0 2 の下面に設けられている。 つま り、 第 1 フィルタ 1 0 4力 、 インクタン ク 1 0 2の下面に設けられる。 この結果、 インクタ ンク 1 0 2内のイン クを使い切るまで、 第 1 フィルタ 1 0 4を用いた、 インクタンク 1 0 2 内の圧力変動の抑制を行う ことができる。

また、 上記第 3開口部 1 2 3は、 上述したとおり、 インクタンク 1 0 2の下'面に設けられている。 そして、 この第 3開口部 1 2 3は、 上記第 2開口部 1 2 2 と略同じ高さに設けられていることが好ましい。 つま り 、 イ ンクタンク 1 0 2 の下面から同じ高さに、 上記両開口部 1 2 2 · 1 2 3が形成されているこ とが好ましい。

このよ うに両開口部 1 2 2 · 1 2 3 を形成することによ り、 第 1 フィ ルタ 1 0 4が調整するイ ンクタンク下面近傍における圧力と、 第 2フィ ルタ近傍との圧力とが略等しく なる。 それゆえ、 第 1 フィルタ 1 0 4 の 調整、 つま り メ ッシュ径の選択によ り、 外部に対するインクの供給圧を 制御できる。 それゆえ、 インクの消費に伴うインク レベルの変化による 圧力変動がなく なり 、 外部に対して安定してィンクを供給することがで きる。

また、 上記のイ ンク供給装置 1 0 1では、 上述したとおり、 第 2開口 部 1 2 2およぴ第 3開口部 1 2 3に加えて、 第 1 開口部 1 2 1 もイ ンク タンク 1 0 2の下面に設けられている。 このよ うな構成とすることによ り、 移動壁 1 0 3が、 インクタンク 1 0 2に関し、 第 1 フィルタ 1 0 4 および第 2 フィルタ 1 0 5 と同じ面 (下面) 側に設けられることになる 。 この結果、 ィンク供給装置 1 0 1 を製造する際に、 イ ンクタ ンク 1 0 2 の加工が容易になる。

また、 上記ィンク供給装置 1 0 1 においては、 図 9にも示すとおり 、 移動壁 1 0 3がィンク供給装置 1 0 1 の内部に形成されている。 これに よ り、 例えばィンク供給装置 1 0 1 を新たな装置に交換する際などに、 ユーザが、 この移動壁 1 0 3に誤って触ってしま う といったことがなく なる。 つま り、 移動壁 1 0 3に意図しない外力が加わることを防げる。 その結果、 上記外力によるインクタンク 1 0 2の内部圧力の変動といつ たこと'がなく なり、 ィンク漏れを防止できる

また、 上記ィンク供給装置 1 0 1 のインクタンク 1 0 2内には、 イン クおよび空気のみが収容されることが好ましい。 つま り、 インクタンク

1 0 2内には、 インク吸収体やインク袋等の吸収材 （例えば多孔質体） 等、 他のものが収容されないことが好ましい。

このよ うな構成とすることによ り、 インクタンク 1 0 2の容積を有効 に活用できる。 つまり、 吸収材が含まれた構成のインクタンク と比較す る と、 本インクタンク 1 0 2では、 吸収材がインクタンク 1 0 2内に含 まれないため、 充填可能なインク量を多くすることができる。

ところで、 上記の実施の形態に係るインク供給装置 1 0 1 においては 、 移動壁 1 0 3がインクタンク 1 0 2の下面に設けられていたが、 特に 、 これに限定されるものではない。 例えば、 移動壁をインクタンク 1 0 2の上面や側面に設けた構成と してもよい。

図 1 2は、 移動壁をィンクタンクの上面に設けたィンク供給装置の断 面図を示している。 なお、 説明の便宜上、 この移動壁を移動壁 1 0 3 ' と し、 この移動壁 1 0 3 ' を備えたィンク供給装置をィンク供給装置 1 0 1 ' と して表す。 さ らに、 このインク供給装置 1 0 1 ' のイ ンク タン クをインクタンク 1 0 2' と、 第 1開口部を第 1開口部 1 2 1 と して 表す。

上記ィンク供給装置 1 0 1 ' では、 第 1 開口部 1 2 1 ' がインクタン ク 1 0 2 ' の上面に形成され、 かつ、 移動壁 1 0 3 ' がこの第 1開口部 1 2 1 ' を覆う よ うに形成される。 その他の構成は、 上記ィンク供給装 置 1 0 1 と同じである。

この場合には、 移動壁 1 0 3 ' は、 インクの消費に伴い生ずるィンク レベル'の変化の影響を受けなく てすむ。 それゆえ、 外部環境の変化によ り生じるインクタンク内の圧力変動を、 よ り安定的に抑制することがで きる。 また、 移動壁 1 0 3 ' にはイ ンクの重みが加わらないため、 イン クタンクのインク液面に対して垂直の方向の重力加速度 （ g ) の影響を 低減することができる。

図 1 3は、 移動壁をィンクタンクの側面に設けたィンク供給装置の断 面図を示している。 なお、 説明の便宜上、 この移動壁を移動壁 1 0 3〃 とし、 この移動壁 1 0 3〃 を備えたィンク供給装置をィンク供給装置 1 0 1 " と して表す。 さらに、 このィンク供給装置 1 0 1〃 のインクタン クをインクタンク 1 0 2 " と、 第 1開口部を第 1開口部 1 2 1 " と して 表す。

上記ィンク供給装置 1 0 1 " では、 第 1開口部 1 2 1 " がインクタン ク 1 0 2〃 の側面に形成され、 かつ、 移動壁 1 0 3 " がこの第 1開口部 1 2 1〃 を覆う よ うに形成される。 その他の構成は、 上記ィンク供給装 置 1 0 1 と同じである。

ここで、 容積を変化させるために移動壁 1 0 3〃 が動作する方向 （図 1 3の - Β ' 方向） と、 ィンク供給装置 1 0 1〃 を印字装置 （図示 せず） に装着して使用する際におけるインク供給装置 1 0 1〃 の移動方 向とが互いに異なるよ うに、 上記移動壁 1 0 3〃 を設けることが好まし い。

ところで、 上記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向 が、 インク供給装置の移動方向と並行となる場合、 インク供給装置の加 減速を伴った移動により、 容積変化手段が、 容積変化手段が容積を変化 させるために動作する方向に、 重力加速度 （ g ) を受けることになる。 これにより、 容積変化手段に外力が加わり、 インクタンクの内部に圧力 変動が生じてしまう。 しかしながら、 上記移動壁 1 0 3〃 の動作方向と、 ィンク供給装置 1 0 1〃 の移動方向とが互いに異なるよ うに移動壁 1 0 3〃 を設けること によ り、 ィンク供給装置 1 0 1〃 の加減速を伴った移動による、 圧力変 動の発生を防止することができる。

また、 上記実施の形態においては、 外部環境の変化によるインクタン ク内の収容物の状態変化から生じる、 イ ンクタンク内の圧力変動を抑え るために、 容積変化手段と して、 図 9、 1 1、 または 1 2に示すよ うな 移動壁 1 0 3 · 1 0 3 ' · 1 0 3〃 を設けた。 しかし、 移動壁 1 0 3 · 1 0 3 ' · 1 0 3〃 は、 このよ うな形状に限定されるものではない。 例えば、 移動壁を、 図 1 4に示すとおり、 第 1 開口部 1 2 1 の深さを 深く して、 その開口内にシリ ンダ 1 4 0を配した構成と してもよい。 こ のよ う な構成でも、 シリ ンダ 1 4 0が、 図の A— B方向に移動すること によ り、 移動壁 1 0 3 と同様な機能を発揮できる。 また、 上記移動壁 1 0 3 を、 風船ゴムのよ うな弹性材で形成してもよい。 この場合には、 移 動壁 1 0 3の構成を簡素化できる。

なお、 上記シリ ンダを用いた構成、 および、 風船ゴムのよ う弾性体を 用いた構成は、 上述した、 移動壁をインクタンクの上面あるいは側面に 設けた場合 (図 1 2、 図 1 3参照) にも適用できる。

また、 上記ィンク供給装置 1 0 1 · 1 0 1 ' · 1 0 1 では、 移動壁 1 0 3 · 1 0 3 ' · 1 0 3〃 と第 1 フィルタ 1 0 4 とを備えた構成を示 した。 しかしながら、 移動壁 1 0 3 · 1 0 3 ' · 1 0 3 " のみを備える 構成、 あるいは、 第 1 フィルタ 1 0 4のみを備える構成と してもよい。

上記移動壁 1 0 3 · 1 0 3 ' ' 1 0 3〃 のみを備える構成の場合には 、 インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態 変化に応じて、 インクタンクの容積を変化させることができる。 したが つて、 外部環境の変化によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えるこ とができる。 これによ り、 インクタンク内の内部圧力'を一定に保つこと ができ、 インクを安定して供給できる。

また、 第 1 フィルタ 1 0 4のみを備える構成の場合には、 インクタン クの外部から前記ィンクタンクの内部へ空気を供給することで、 インク の消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。 つ ま り、 インクの消費に伴い、 空気をインクタンク内部に供給することに よ り、 インクの消費によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えるこ と ができる。 これによ り、 インクタンク内の内部圧力を一定に保つことが でき、 ィンクを安定して供給できる。

なお、 上記ィ ンク供給装置 1 0 1 · 1 0 1 · 1 0 1〃 を、 イ ンクジ エツ トプリ ンタに適用した場合の構成は、 図 3に示した構成と同様であ る。 なお、 この場合には、 上述した図 9に示すィンク供給装置 1 0 1 · 1 0 1 ' · 1 0 1 " がイ ンクカー ト リ ッジ 1 4に備えられること となる 本発明のイ ンク供給装置は、 以上のよ うに、 内部にイ ンクを収容する インクタンク と、 該インクタンクを着脱可能に保持するタンクホルダと を備えたィンク供給装置において、 上記タンクホルダは、 装着された上 記ィンク タンクの内部圧力が所定値となるよ う、 上記ィンクタンク との 間でインクおよび空気を流通可能とする圧力調整手段 （例えば、 流通針 、 空気供給針、 圧力コン トロール針、 圧力コントロールタンクなど） を 備えでいる構成である。

即ち、 上記のインク供給装置は、 インクタンクをタンクホルダに装着 したときに、 圧力調整手段の一部 （例えば、 流通針、 空気供給針、 ある いは圧力コン ト口ール針の一端） がインクタンクの中に揷入されるこ と が好ましい。

上記の構成によれば、 圧力調整手段を備えるタンクホルダと、 インク タンク とが着脱可能に構成されている。

従って、 例えば、 圧力調整手段が、 インクタンク との間で流通するィ ンクおよび空気を収容可能な圧力調整室を備えているとすると、 インク タンク内部のインクを消費し、 圧力調整手段の圧力調整室内部にィンク を残したままインクタンクを取り替えたと しても、 その後装着された別 のインクタンク との間で、 圧力調整室内部のインクを用いることができ る。 これによ り、 インクを無駄にすることなく 、 有効に利用することが できる。

また、 圧力調整手段によ り、 インクの消費や、 周囲環境 （温度） の変 化に伴い、 インクタンク内部の圧力が変動しても、 ィンクおよび空気の 流通によってィンクタンクの内部圧力を調整することができる。 即ち、 インクタンク内部の圧力変動を吸収するこ とができる。

さ らに、 圧力調整手段をィンクタンクに対して着脱可能とすることに よ り、 インクタンク内部にインクタンク内部の圧力を負圧にして圧力変 動を吸収するための吸収材 (例えば、 多孔質体) を備えなくてもよく な る。

通常、 吸収材が配されていると、 その中をインクが流れるとき、 粘性 抵抗をう けること となる。 このよ うな場合、 インク供給装置からインク を押し出す圧力 （インクの供給圧） が、 インクの残量によって異なるこ と となる。 即ち、 吸収材によ り圧力損失が発生する。 しかしながら、 インクタンクに吸収材を備えていないため、 圧力変動 が発生せず、 安定してインクを供給することができる。

また、 上記のイ ンク供給装置は、 圧力調整手段が、 インクタンク内部 から流出したインクおよび空気を保持する圧力調整室 （例えば、 コン ト ロールタンク、 圧力コン トロールタンク、 調整室） を有することが好ま しい。

上記の構成によれば、 周囲環境 （温度） の変化に基づくイ ンクタンク の内部圧力の変動を吸収することができる。

また、 インクタンク内部のインクを消費し、 圧力調整室内部にイ ンク を残したままインクタンクを取り替えたと しても、 その後装着された別 のインクタンク との間で、 圧力調整室内部のインクを用いることができ る。 これによ り、 インクを無駄にすることなく 、 有効に利用することが できる。

また、 上記のイ ンク供給装置は、 圧力調整手段が、 外部からインクタ ンク内部に空気を供給するための空気供給手段 (例えば、 空気供給針、 圧力コン トロール針、 圧力コン トロールタンク） を有することが好ま し レヽ

上記の構成によれば、 インクタンク装着時には、 インクタンクが大気 と連通することができる。 これによ り、 イ ンクの消費によるインクタン クの内部圧力の変動を吸収できる。

また、 空気供給手段が、 インクタンクに対して着脱可能なタンクホル ダに備えられているため、 インクタンクをタンクホルダから取り外した とき、。インクタンクを密閉することができる。 従って、 インクタンクか らインクが漏れることを防止できる。 また、 上記のインク供給装置は、 タンクホルダが、 装着されたインク タンク と連通し、 インクタンクに収容されたインクを外部に供給する第 1インク供給手段を備え、 第 1インク供給手段は、 タンクホルダにイン クタンクを装着する際、 インクタンク とは最後に連通されることが好ま しい。 即ち、 第 1 イ ンク供給手段がインクタンク と連通するのは、 圧力 調整手段がインクタンク と連通する （インクタンクに装着される） よ り も後となる。

例えば、 第 1ィンク供給手段を最初にィンクタンク と連通させたとす ると、 圧力調整手段をインクタンク と連通させたとき、 インクタンク内 部に圧力変動が起こ り、 第 1ィンク供給手段から空気ゃィンクが流出し てしま う こと となる。

しかしながら、 上記の構成によれば、 第 1 イ ンク供給手段は、 タ ンク ホルダにィンクタンクを装着する際、 インク タンク とは最後に連通され ることによ り、 圧力調整手段によつて圧力調整手段とインクタンク との 連通による圧力変動を吸収することができ、 第 1 ィ ンク供給手段から、 例えばイ ンク供給チューブ （イ ンク供給経路） に空気やイ ンク を押し出 すことを防止できる。 従って、 イ ンクを用いた画像形成時に、 イ ンク供 給チューブ内に溜まっていた空気ゃィンクが排出されることによる画質 の劣化を防止することができる。

また、 上記のインク供給装置は、 タンクホルダが、 装着されたインク タンク と連通し、 インクタンクに収容されたインクを外部に供給する第

1インク供給手段を備え、 第 1インク供給手段は、 タンクホルダからィ ンクタンクを取り外す際、 最初に連通が解除されることが好ましい。 即 ち、 第 1インク供給手段とインクタンク との連通が解除される （インク タンクから取り外される） のは、 圧力調整手段とインクタンク との連通 が解除されるよ り も、 先である。

例えば、 第 1 イ ンク供給手段を最後に連通解除する と、 圧力調整手段 の連通を解除したとき、 インクタンク内部に圧力変動が起こ り、 例えば キャ リ ッジのノズル先端から第 1ィンク供給手段を介してィンク供給チ ユ ーブ （イ ンク供給経路） に空気を吸い込むこと となる。

しかしながら、 上記の構成によれば、 第 1インク供給手段の連通を最 初に解除することによ り、 圧力調整手段によって第 1ィンク供給手段の 挿入による圧力変動を吸収することができ、 例えばィンク供給チューブ (ィンク供給経路) が空気を吸い込むことを防止できる。 従って、 イン クを用いた画像形成時に、 インク供給チューブ内に溜まっていた空気が 排出されるこ とによる画質の劣化を防止することができる。

また、 上記のィンク供給装置は、 インクタンク内部には、 インクおよ び空気のみが収容されることが好ましい。

上記の構成によれば、 インクタンクの内部にィンク吸収体ゃィンク袋 などの吸収材が収納されていないことこよ り、 インクタ ンクの容積を有 効に活用できる。 従って、 インクタンクの小型化を図ることができる。

また、 上記のインク供給装置は、 圧力調整室は、 側面の少なく とも一 部が、 圧力調整質の容積が大きく なるよ うに他の面 （上記側面の少なく とも一部を除く領域 （側面も含む） 、 例えば底面） を付勢する付勢部材 からなることが好ましい。

上記の構成によれば、 インクタンクの圧力変動を吸収することができ る。 '

また、 上記のインク供給装置は、 圧力調整手段が、 インクタンクの底 面近傍に配置されていることが好ましい。

上記の構成によれば、 圧力調整手段が調整する、 インクタンクの底面 近傍における圧力 （所定値） と、 第 1インク供給手段におけるインクの 流出口 （例えば、 供給孔） との圧力が略等しくなる。 従って、 圧力調整 手段による圧力の調整によって、 インクの流出の制御を行うことができ る。 即ち、 圧力調整手段を、 インクがなくなるまで用いることができる また、 上記のインク供給装置は、 圧力調整室が、 予めインクを吸収し ているインク吸収体を有することが好ましい。

上記の構成によれば、 インク吸収体 （多孔質体） を備えることにより 、 イ ンク タ ンク内部の負圧を調整することができる。

また、 上記のンク供給装置は、 圧力調整手段が、 イ ンク タンクの内部 圧力を負圧に調整する負圧調整手段を有することが好ましい。

上記の構成によれば、 負圧調整手段 （例えば、 メ ッシュフィルタ） に より、 メ ニスカスを用いて空気の供給を調整でき、 イ ンクタンクの内部 圧力を所定の範囲に調整することができる。

また、 上記のィンク供給装置は、 イ ンク タンクの容積を v t と し、 圧 力調整室の容積を V s とすると、 容積 V sおよび V tは、

0 . l ≤V s / V t ≤ 0 . 3

を満足することが好ましい。

上記の構成によれば、 圧力調整室を満タンにすることなく、 インクタ ンクの内部圧力を所定の範囲に保持することができる。

本発明のインク供給装置は、 以上のように、 内部に少なく ともインク を収容するインクタンクを備えたィンク供給装置であって、 前記ィンク タ ンクの外部環境の変化によるイ ンクタンク内の収容物の状態変化に応 じて、 前記ィンクタンクの容積を変化させる容積変化手段を備えている 構成である。

上記の構成によれば、 容積変化手段によ り、 イ ンク タンクの外部環境 の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、 インクタン クの容積を変化させることができる。

こ こで、 インク供給装置を、 例えばインクジェッ トプリ ンタ等の印字 装置に装着して用いている場合、 インクタンク の外部環境の変化 （例え ば、 温度変化や気圧変化) によ りイ ンクタンク内の収容物の状態が変化 する。 そして、 このよ うな収容物の状態変化によって、 インクタンク内 の圧力は常に変動する。 それゆえ、 上記容積変化手段を備えていない構 成のィ ンク供給装置では、 イ ンクタンク内の圧力変動が大きく なる と、 イ ンク漏れが生じる。

しかしながら、 本発明では、 上述したよ うに、 上記容積変化手段によ り、 収容物の状態変化に応じて、 イ ンクタンクの容積を変化させること ができ る。 つま り、 例えば周囲の温度変化によ り、 イ ンクや空気等の収 容物の圧力が増加した場合には、 イ ンク タンクの容積を増加させ、 上記 収容物の圧力が減少した場合には、 イ ンクタンクの容積を減少させるこ とができる。 これによ り、 外部環境の変化によるインクタンクの内部圧 力の変動を抑えることができる。

したがって、 上記容積変化手段によ り、 インクタンク内の内部圧力を 一定に保つことができる。 それゆえ、 インクを安定して供給可能なイン ク供給装置を提供することが可能となる。

本発明のインク供給装置は、 以上のよ うに、 内部に少なく ともインク を収容するイ ンクタンクを備えたィンク供給装置であって、 前記ィンク タンクの外部から前記ィンクタンクの内部へ空気を供給することによ り 、 前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力 変動抑制手段を備えている構成である。

上記の構成によれば、 圧力変動抑制手段によ り、 イ ンク タンクの外部 から前記ィンクタンクの内部へ空気を供給することで、 インクの消費に よるイ ンクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。

こ こで、 ィンク供給装置を、 例えばインクジェッ トプリ ンタ等の印字 装置に装着して用いている場合、 イ ンク タンク内のイ ンクを消費すれば 、 インクタンク内のインク量が減少する。 そして、 このよ うなインク量 の減少によって、 イ ンク タンク内の圧力は常に変動する。 それゆえ、 上 記圧力変動抑制手段を備えていない構成のィンク供給装置では、 イ ンク タンク内の圧力変動が大きく なると、 インク漏れが生じる。

しかしながら、 本発明では、 上述したよ うに、 上記圧力変動抑制手段 によ り、 イ ンクタ ンクの外部から前記イ ンクタ ンクの内部へ空気を供給 することで、 イ ンクの消费によるインクタ ンクの内部の圧力変動を抑え ることができる。 つま り、 インクの消費に伴い、 空気をインクタンク内 部に供給することによ り、 インクの消費によるイ ンクタンクの内部圧力 の変動を抑えるこ とができる。

したがって、 上記圧力変動抑制手段によ り、 インクタンク内の内部圧 力を一定に保つこ とができる。 それゆえ、 イ ンクを安定して供給可能な ィンク供給装置を提供することが可能となる。

また'、 本発明のインク供給装置は、 上記の容積変化手段を備えたイン ク供給装置において、 さ らに、 前記インクタンクの外部から前記インク タンクの内部へ空気を供給することによ り、 前記ィンクの消費によるィ ンクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えているこ とが好ましい。

上記の構成によれば、 圧力変動抑制手段によ り、 インクタンクの外部 から前記ィンクタンクの内部へ空気を供給することで、 インクの消費に よるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。

ここで、 ィンク供給装置を、 例えばインクジェッ トプリ ンタ等の印字 装置に装着して用いている場合、 インクタンク内のインクを消費すれば 、 インクタンク内のインク量が減少する。 そして、 このよ うなインク量 の減少によって、 インクタンク内の圧力は常に変動する。 それゆえ、 上 記圧力変動抑制手段を備えていない構成のィンク供給装置では、 インク タンク内の圧力変動が大きく なると、 インク漏れが生じる。

しかしながら、 本発明では、 上述したよ うに、 上記圧力変動抑制手段 によ り、 イ ンクタンクの外部から前記ィンク タンクの内部へ空気を供給 することで、 イ ンクの消費によるイ ンク タンクの内部の圧力変動を抑え ることができる。 つま り、 イ ンクの消費に伴い、 空気をインクタンク内 部に供給することによ り、 イ ンクの消費によるイ ンク タンクの内部圧力 の変動を抑えることができる。

したがって、 上記容積変化手段と圧力変動抑制手段とによ り、 インク タンク内の内部圧力を一定に保つことができる。 それゆえ、 インクを安 定して供給可能なィンク供給装置を提供することが可能となる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記ィ'ンクタンクは、 第 1 開口部と第 2開口部とを備え、 前記容積変化 手段は前記第 1開口部を覆う よ うに、 かつ、 前記圧力変動抑制手段は前 記第 2開口部を覆う よ うに設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、 容積変化手段と圧力変動抑制手段とは、 インク タンクに設けられた別々の開口部を覆う よ うに設けられている。

したがって、 容積変化手段を、 例えばフィルタ等のインクを通さない が、 空気を通すよ うな材質のもので形成することによ り、 容積変化手段 は、 インクをインクタンクの外部へ漏らすことなく 、 空気をィ ンクタン クの内部へ通すことが可能となる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記ィンクタンクは、 イ ンクタンクに収容されたィンクを外部へ供給す るための第 3開口部を備え、 前記第 3開口部、 および、 前記圧力変動抑 制手段のみが、 前記ィンクタンクの外部と連通していることが好ま しい 上記の構成によれば、 インクを外部へ供給する第 3開口部、 および、 圧力変動抑制手段以外において、 イ ンク タ ンクは閉じられることになる 。

したがって、 インクタンク内のインクの水分が蒸発してインクの粘度 が増加するのを防止することができる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記容積変化手段は、 弾性部材からなることが好ましい。

上記の構成によれば、 容積変化手段は、 弾性部材で構成されている。 したがって、 簡単な構成で、 インクタンクの容積を変化させることが できる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記容積変化手段は、 前記ィンクタンクの内部における 1 k P a あたり の圧力変化に対して、 インクタンクの容積を 1割以上変化させることが 好ましい。

上記の構成によれば、 容積変化手段は、 イ ンク タ ンクの内部における l k P a あたりの圧力変化に対して、 インクタンクの容積を 1割以上変 化させる。 .

ところで、 インクを紙等の記録媒体へ吐出するィンクへッ ドのノズル 先端からの空気の誤吸入を防止するためにはィンク供給負圧の最大値は 2〜 3 k P aであり、 大気との連通部よ りインクが洩れないことよ りィ ンク供給圧の上昇の上限は大気圧となり、 ィンク供給圧の圧力変動の許 容値は、 おおよそ 2〜 3 k P aの間の値である。 また、 インクタンクの 外部の温度が 5 °Cから 5 5。Cと 5 0 d e g上昇する と、 定圧変化の場合 、 インクタンク内部の空気の体積は約 1 8パーセン ト增加する。

しかしながら、 上記の構成とすることによ り 、 例えばイ ンク タンク内 の圧力変化が 2 k P aの場合には、 インクタンクの容積を 2割以上変化 させることができる。

したがって、 ィンク供給装置を用いる環境における温度変化が一般に 5 0 d e g以下である とすると、 ィンク供給圧の変動を 2 k P a以下と することができる。 それゆえ、 記録媒体に対して、 精度の高い印字が可 能となる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記容積変化手段は、 イ ンク供給装置の使用開始時には、 前記イ ンクタ ンクの内部に負圧を発生させるよ う に設定されていることが好ましい。 上記の構成によれば、 前記容積変化手段は、 イ ンク供給装置の使用開 始時には、 前記ィンク タンクの内部に負圧を発生させるよ うに設定され ている。

したがって、 インク供給装置の使用時に、 インクタンク内の収容物が 外部環境の変化によって膨張した場合であっても、 確実にイ ンク タンク の容積を増加させることができる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記圧力変動抑制手段は、 前記圧力変動抑制手段と、 イ ンク タ ンクの内 部のインク との界面におけるインクの表面張力を利用して、 インクタン クの内部の圧力変動を抑制することが好ましい。

上記の構成によれば、 圧力変動抑制手段は、 この圧力変動抑制手段と インクタンク内部のインク との界面における表面張力を利用して、 イン クタンク内部の圧力の変動を抑制している。

したがって、 インクの消費に伴い生じるインクタンク内部の圧力変動 を、 簡易な構成で抑制することができる。

また、 本発明のイ ンク供給装置は、 上記のイ ンク供給装置において、 前記圧力変動抑制手段は、 フィルタからなることが好ましい。

上記の構成によれば、 圧力変動抑制手段は、 フィルタからなっている したがって、 圧力抑制変動手段を簡易な構成で設けることができる。 さ らに、 フィルタのメ ッシュ径が互いに異なるフィルタを選択的に利用 することによ り、 インクタンクの内部圧力を、 簡易に、 かつ、 精度良く 調整することができる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記フィルタのメ ッシュ径は、 2 5 /1 mから 5 0 μ mであることが好ま しレヽ。 上記の構成によれば、 フィルタのメ ッシュ径は、 2 5 μ mから 5 0 μ mである。

したがって、 インクタンク内部の圧力 （負圧） を、 1 . 7〜 3 . 5 k P a にできる。 それゆえ、 インクの消費に伴うインクタンク内部の圧力 変動が生じていない場合においては、 フィルタのメ ッシュに形成された メカ二カスが壊れることを防止でき、 インク漏れを防ぐことができる。 また、 本発明のインク供給装置は、 上記のイ ンク供給装置において、 前記第 3開口部に、 前記第 3開口部を覆う よ う に設けられると共に、 ィ ンクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、 インクを外部へ供給す る第 2ィンク供給手段を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、 第 1開口部および第 2開口部と異なる第 3開口 部に、 イ ンクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、 イ ンクを外部 へ供給する第 2ィンク供給手段が備えられている。

したがって、 ィンク供給装置を新たな装置に交換する場合、 つま り、 インクタンク外部の圧力が所定の値以上の場合には、 第 2イ ンク供給手 段はインクを外部に供給しないため、 第 3開口部からのインク漏れを防 止できる。

また、 本発明のィンク供給装置は、 上記のィンク供給装置において、 前記第 2ィンク供給手段はフィルタからなり、 前記フィルタのメ ッシュ 径は 2 5 μ mから 5 0 mであることが好ましい。

上記の構成によれば、 第 2ィンク供給手段はフィルタからなつており 、 上記フィルタのメ ッシュ径は、 2 5 111から 5 0 111でぁる。

したがって、 第 2ィンク供給手段を簡易な構成で設けることができる さ らに、 フィルタのメ ッシュ径を上記範囲に設定することによ り、 ィ ンクタンク内部の圧力 （負圧） を、 1 . 7〜 3 . 5 k P a にできる。 そ れゆえ、 インク供給時以外においては、 フィルタのメ ッシュに形成され たメカ二カスが壊れることを防止でき、 インク漏れを防ぐことができる また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記フィルタの表面が親水化処理されているこ とが好ましい。

上記の構成によれば、 例えば洗浄処理によ り親水化されている。

したがって、 フィルタにおけるメカ二カスを安定させることができる また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向と、 イ ンク供 給装置を印字装置に装着して使用する際におけるィ ンク供給装置の移動 方向とが互いに異なるよ うに前記容積変化手段が設けられていることが 好ましい。

上記の構成によれば、 容積変化手段が容積を変化させるために動作す る方向は、 ィ ンク供給装置を印字装置に装着して使用する際におけるィ ンク供給装置の移動方向と並行しない。

こ こで、 上記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向が 、 イ ンク供給装置の移動方向と並行となる場合、 イ ンク供給装置の加減 速を伴った移動によ り、 容積変化手段が、 容積変化手段が容積を変化さ せるために動作する方向に、 重力加速度 （ g ) を受けることになる。 こ れによ り、 容積変化手段に外力が加わり、 イ ンク タ ンクの内部に圧力変 動が生じてしま う。 しかしながら、 本発明の構成とすることによ り、 イ ンク供給装置の加 減速を伴った移動による、 圧力変動の発生を防止することができる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記第 2開口部は、 前記イ ンク タンクの下面に設けられていることが好 ましい。 .

上記の構成によれば、 上記第 2開口部は、 イ ンク タ ンクの下面に設け られている。 つま り、 圧力変動抑制手段は、 インクタンクの下面に設け られている。

したがって、 イ ンクタンク内のイ ンクを使い切るまで、 圧力変動抑制 手段を用いた圧力変動の抑制を行う ことができる。

また、 本発明のイ ンク供給装置は、 上記のイ ンク供給装置において、 前記第 3開口部は、 前記イ ンク タンクの下面に設けられる と共に、 前記 第 2開口部と、 前記第 3開口部とが略同一の高さに設けられていること が好ましい。

上記の構成によれば、 圧力変動抑制手段と第 2イ ンク供給手段とが、 略同一高さに設けられる。 これによ り、 圧力変動抑制手段が調整するィ ンクタンク下面近傍における圧力と、 第 2ィンク供給手段近傍との圧力 とが略等しく なる。

したがって、 圧力変動抑制手段の調整によって、 ィンクの供給圧を制 御することができる。 それゆえ、 イ ンク レベルの変化による圧力変動が なく なり、 外部へイ ンクを安定して供給できる。

また、 本発明のイ ンク供給装置は、 上記のイ ンク供給装置において、 前記容積変化手段は、 ィンク供給装置の内部に設けられていることが好 ましい。 上記の構成によれば、 容積変化手段は、 インク供給装置の内部に設け られているため、 例えば人等が、 容易に容積変化手段に触れることはで きない。

したがって、 容積変化手段に対して意図しない外力がかかることを防 止できる。 それゆえ、 上記外力によ りインクタンクの内部圧力が変動し 、 インク漏れが生じる事態を防止することができる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のイ ンク供給装置において、 前記第 1開口部は、 前記ィンクタンクの上面に設けられていることが好 ましい。

上記の構成によれば、 第 1開口部がインクタ ンクの上面に設けられて いる。 つま り、 容積変化手段が、 イ ンクタンクの上面に設けられている したがって、 容積変化手段は、 イ ンクの消費に伴い生ずるイ ンタ レべ ルの変化の影響を受けなく てすむ。 それゆえ、 外部環境の変化によ り生 じるインクタ ンク内の圧力変動を、 よ り安定的に抑制することができる また、 容積変化手段にはイ ンクの重みが加わらないため、 イ ンク タ ン クのインク液面に対して垂直の方向の重力加速度 （ g ) の影響を低減す ることができる。

また、 本発明のイ ンク供給装置は、 上記のイ ンク供給装置において、 前記第 1 開口部は、 前記ィンクタンクの下面に設けられていることが好 ましい。

上記の構成によれば、 第 1開口部がインクタンクの下面に設けられて いる。 つま り、 容積変化手段が、 インクタンクの下面に設けられている これによ り、 容積変化手段が、 インクタンクに関し、 圧力変動抑制手 段と同じ面側、 あるいは、 圧力変動制御手段および第 2イ ンク供給手段 と同じ面側に設けられることになる。

したがって、 イ ンク供給装置を製造する際における、 イ ンクタンクの 加工が容易になる。

また、 本発明のインク供給装置は、 上記のインク供給装置において、 前記ィンクタンクの内部には、 ィンクおよび空気のみが収容されること が好ましい。

上記の構成によれば、 イ ンクタンク内部には、 インク吸収体やインク 袋等の吸収材 (例えば、 多孔質体） が収納されないことになり、 イ ンク タンクの容積を有効に活用できる。

したがって、 イ ンクタンクの小型化を図ることが可能となる。

また、 通常、 上記吸収材がィンクタンクの内部に配されている と、 ィ ンクタンク内をインクが流れるときに、 インクが粘性抵抗を受けること になる。 このよ うな場合、 ィンク供給装置からィンクを外部へ押し出す 圧力 (インクの供給圧) が、 イ ンクの残量によ り異なること となる。 つ ま り、 上記吸収材によ り、 圧力損失が生じてしま う。

しかしながら、 本発明は、 イ ンクタンク内部に吸収材を設けない構成 と しているため、 上記のよ うな圧力損失が発生せず、 安定してインクを 供給することができる。 これよ り、 特に、 高速印字等の大量のインクを 供給する場合においても、 ィンク供給を安定して行う ことができる。

また、 本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、 請 求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、 異なる実施の形態にそれ ぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態につ いても本発明の技術的範囲に含まれる。 産業上の利用の可能性

インクジェッ ト方式を用いた、 複写機、 ファクシミ リ 、 ワー ドプロセッ サ、 プリ ンタなどに適用可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 内部にインクを収容するィンクタンク と、 該インクタンクを着脱 可能に保持するタンクホルダとを備えたィンク供給装置において、 上記タンクホルダは、 装着された上記イ ンク タンクの内部圧力が所定 値となるよ う、 上記ィンクタンク との間でィンクおよび空気を流通可能 とする圧力調整手段を備えているこ とを特徴とするィンク供給装置。

2 . 上記圧力調整手段は、 上記イ ンク タンク内部から流出した上記ィ ンクおよび空気を保持する圧力調整室を有することを特徴とする請求項 1 に記載のイ ンク供給装置。

3 . 上記圧力調整手段は、 外部から上記ィ ンク タ ンク内部に空気を供 給するための空気供給手段を有することを特徴とする請求項 1 に記載の ィンク供給装置。

4 . 上記圧力調整手段は、 上記イ ンクタンクを上記タンクホルダに装 着したときに、 上記イ ンク タンクの中に一部が揷入されることを特徴と する請求項 1 に記載のィ ンク供給装置。

5 . 上記タンクホルダは、 装着された上記インクタンク と連通し、 ィ ンクタンクに収容されたィンクを外部に供給する第 1ィンク供給手段を 備え、

上記第 1ィンク供給手段は、 タンクホルダにインクタンクを装着する 際、 インクタンク とは最後に連通されることを特徴とする請求項 1 に記 載のィンク供給装置。

6 上記タンクホルダは、 装着された上記インクタンク と連通し、 ィ ンクタンクに収容されたィンクを外部に供給する第 1ィンク供給手段を 備え、

上記第 1ィンク供給手段は、 タンクホルダからインクタンクを取り外 す際、 最初に連通が解除されることを特徴とする請求項 1 に記載のィン ク供給装置。

7 . 上記インクタンク内部には、 インクおよび空気のみが収容される ことを特徴とする請求項 1 に記載のィンク供給装置。

8 . 上記圧力調整室は、 側面の少なく とも一部が、 上記圧力調整室の 容積が大きく なるよ うに他の面を付勢する付勢部材からなることを特徴 とする請求項 2に記載のィンク供給装置。

9 . 上記圧力調整手段は、 上記イ ンクタ ンクの底面近傍に配置されて いることを特徴とする請求項 1 に記載のィンク供給装置。

1 0 . 上記圧力調整室は、 予めィ ンクを吸収しているインク吸収体を 有することを特徴とする請求項 2に記載のィンク供給装置。

1 1 . 上記圧力調整手段は、 イ ンク タンクの内部圧力を負圧に調整す る負圧調整手段を有することを特徴とする請求項 1 に記載のィンク供給 装置。

1 2 . 上記ィンクタンクの容積を V t と し、 上記圧力調整室の容積を V s とすると、 容積 V sおよび V t は、

を満足することを特徴とする請求項 2に記載のィンク供給装置。

1 3 . 内部に少なく ともイ ンクを収容するインクタンクを備えたイン ク供給装置であって、

前記ィンクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の 状態変化に応じて、 前記ィンクタンクの容積を変化させる容積変化手段 を備えていることを特徴とするィンク供給装置。

1 4 . 内部に少なく ともインクを収容するィンクタ ンクを備えたイン ク供給装置であって、

前記ィ ンクタ ンクの外部から前記ィ ンク タンクの内部へ空気を供給す ることによ り、 前記イ ンクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動 を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴とするィンク供給装 置。

1 5 . 前記ィンクタ ンクの外部から前記インクタ ンクの内部へ空気を 供給するこ とによ り、 前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧 力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴とする請求項 1 3に記載のイ ンク供給装置。

1 6 . 前記イ ンク タ ンクは、 第 1 開口部と第 2開口部とを備え、 前記容積変化手段は前記第 1 開口部を覆う よ うに、 かつ、 前記圧力変 動抑制手段は前記第 2開口部を覆う よ うに設けられていることを特徴と する請求項 1 5に記载のィンク供給装置。

1 7 . 前記ィンクタンクは、 イ ンクタンクに収容されたィンクを外部 へ供給するための第 3開口部を備え、

前記第 3開口部、 および、 前記圧力変動抑制手段のみが、 前記イ ンク タンクの外部と連通していることを特徴とする請求項 1 6に記載のイ ン ク供給装置。

1 8 . 前記容積変化手段は、 弾性部材からなることを特徴とする請求 項 1 5から 1 7の何れか 1項に記載のィンク供給装置。

1 9 . 前記容積変化手段は、 前記ィンクタンクの内部における 1 k P a あたりの圧力変化に対して、 インクタンクの容積を 1割以上変化させ ることを特徴とする請求項 1 5から 1 8の何れか 1項に記载のィンク供 給装置。

2 0 . 前記容積変化手段は、 イ ンク供給装置の使用開始時には、 前記 イ ンク タ ンクの内部に負圧を発生させるよ うに設定されていることを特 徴とする請求項 1 5から 1 9の何れか 1項に記載のィンク供給装置。

2 1 . 前記圧力変動抑制手段は、 前記圧力変動抑制手段と、 イ ンクタ ンクの内部のインク との界面におけるインクの表面張力を利用して、 ィ ンクタンクの内部の圧力変動を抑制することを特徴とする請求項 1 5か ら 2 0の何れか 1項に記載のィンク供給装置。

2 2 . 前記圧力変動抑制手段は、 フィルタからなることを特徴とする 請求項 1 5から 2 1 の ί可れか 1項に記載のィ ンク供給装置。

2 3 . 前記フイノレタのメ ッシュ径は、 2 5 μ m力 ら 5 0 μ mであるこ とを特徴とする請求項 2 2に記載のィンク供給装置。

2 4 . 前記第 3開口部に、 前記第 3開口部を覆う よ う に設けられると 共に、

イ ンクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、 イ ンクを外部へ供 給する第 2ィンク供給手段を備えていることを特徴とする請求項 1 7に 記載のィンク供給装置。

2 5 . 前記第 2イ ンク供給手段はフィルタからなり、

前記フィルタのメ ッシュ径は 2 5 ^ mから 5 0 μ mであることを特徴 とする請求項 2 4に記載のィンク供給装置。

2 6 . 前記フィルタの表面が親水化処理されていることを特徴とする 請求項 2 2、 2 3、 および、 2 5の何れか 1項に記載のインク供給装置

2 7 . 前記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向と、 ィンク供給装置を印字装置に装着して使用する際におけるィンク供給装 置の移動方向とが互いに異なるように前記容積変化手段が設けられてい ることを特徴とする請求項 1 5から 2 6の何れか 1項に記載のインク供 給装置。

2 8 . 前記第 2開口部は、 前記イ ンクタンクの下面に設けられている ことを特徴とする請求項 1 6または 1 7に記載のィンク供給装置。

2 9 . 前記第 3開口部は、 前記イ ンク タンクの下面に設けられると共 に、

前記第 2開口部と、 前記第 3開口部とが略同一の高さに設けられてい ることを特徴とする請求項 2 4に記載のィ ンク供給装置。

3 0 . 前記容積変化手段は、 イ ンク供給装置の内部に設けられている ことを特徴とする請求項 1 5〜 2 9の何れか 1項に記載のィ ンク供給装 置。

3 1 . 前記第 1開口部は、 前記イ ンク タンクの上面に設けられている ことを特徴とする請求項 1 6または 1 7に記載のィ ンク供給装置。

3 2 . 前記第 1開口部は、 前記イ ンク タ ンクの下面に設けられている ことを特徴とする請求項 2 8または 2 9に記載のィンク供給装置。

3 3 . 前記ィンク タ ンクの内部には、 インクおょぴ空気のみが収容さ れることを特徴とする請求項 1 3から 3 2の何れか 1項に記載のィンク 供給装置。