(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドの要求に応答して収容したインキを供給してなるインキジェットプリンタ用のインキタンクにおいて、インキの供給口にインキの通過量に伴ってインキ供給量が増加するようインキ可溶部を形成してなるインキジェットプリンタ用のインキタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字ヘッドの要求に応答して収容したインキを供給してなるインキジェットプリンタ用のインキタンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、筆記具やインキジェットプリンタ等のインキタンクは、ペン先や印字ヘッドなどのインキ吐出機構に対してインキを供給するものであり、そのインキを自由状態で収容する所謂生インキタイプのものや繊維集束体やスポンジのようなインキ保持部材に含浸させておく所謂中綿タイプのものなどが知られている。
【０００３】
特に、生インキタイプのものは、大量に収容したインキを殆ど全て使いきることが可能であることやインキ吐出機構へのインキの供給がスムーズであることなどより広く使用されている。反面、中綿タイプのものに比べてインキの流れを抑制していないので、インキ吐出機構との間にインキ供給量の制御が必要となるものであった。
【０００４】
即ち、筆記具の場合、インキタンク〜ペン先のインキ供給量制御機構としては、一定の操作によって開閉する弁機構や、繊維集束体のようなインキ中継部材と断面櫛歯状の一時的インキ溜め部材とを配してなるものなどが知られている。
【０００５】
インキジェットプリンタのインキタンクでは、インキ収容部内に袋部材を設置し、この袋部材が空気を取り入れたり吐き出したりすることによってインキ収容部内の圧力を大気圧より若干低くなるように保ちインキの供給を制御するものやインキ収容部内のインキ界面にインキ消費量に応じて可動する可動壁を配置し、この可動壁のインキ収容部内壁に対する摩擦力でインキ供給量を制御するものなどが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
インキ吐出機構との間のインキ供給量の制御とは、印字ヘッドの要求に対して即座に一定のインキを供給するということである。しかし、通常は印字ヘッドの要求に対してインキ収容部内のインキが常に一定量供給されない。つまり、インキ収容部内を減圧にしないとインキは供給口から洩れでてしまうが、このインキが洩れだす力はインキ収容部内に収容されている全インキの総重量に起因している部分が多く、インキ全量が少ないときよりも多いときの方がインキはインキタンクから出易いといえる。よって、インキ消費後、インキ収容部内のインキの量が少ない状態では、インキの量が多い状態よりも、同じ印字ヘッドの要求に対して供給されるインキ量は減少してしまう。
【０００７】
印字ヘッドよりの要求に対してのインキ供給をインキ収容部内のインキ量と極力無関係にすることのできるものとしてインキ収容部内を常に加圧してインキが吹き出すような状態を形成しておき、印字ヘッドのよう給仕にインキ供給口を開放するようなものがしられているが、インキ流通機構の気密性やインキ供給口の制御など複雑な構造となる問題があった。
【０００８】
本発明は、簡単な構造にて、印字ヘッドの要求に対して、極力常に適正な量のインキを供給し得るインキタンクを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、印字ヘッドの要求に応答して収容したインキを供給してなるインキジェットプリンタ用のインキタンクにおいて、インキの供給口にインキの通過量に伴ってインキ供給量が増加するようインキ可溶部を形成してなるインキジェットプリンタ用のインキタンクを要旨とする。
【００１０】
【実施例】
以下、図面に基づき一例について説明する。
図１に示すものは、本発明のインキタンクをインキジェットプリンタ用のインキタンクカートリッジとした例である。インキジェットプリンタの本体に設置し易いように、全体として直方体に近い形状となっているものである。
容器本体１の底部２には孔が形成されており、印字ヘッド（図示せず）にインキを供給するアクリル繊維の集束体がインキ供給口３として取り付けてある。また、容器本体１の開口部４には蓋体５が、超音波溶着などにより液密状に取り付けられている。
【００１１】
容器本体１の内部には、水性の顔料インキ６が収容されており、インキ６の界面部分にインキの消費に伴って移動する可動壁７として、ポリブテン製の高粘度流体７ａとポリプロピレン樹脂製の浮子７ｂとが配置されている。よって、可動壁７は、容器本体１の内部をインキ収容部１ａと空間部１ｂとに区画している。即ち、通常の使用状態では、可動壁７を越えてインキ収容部１ａのインキが空間部１ｂに浸入することも、空間部１ｂの空気がインキ収容部１ａに浸入することもないようにしてある。
【００１２】
図１のＩ−Ｉ線断面による矢視図である図２及びＩＩ−ＩＩ線断面による矢視図である図３に示されているように、空間部１ｂを形成する内壁部分には、スリット状孔８が形成されており、空間部１ｂ内に空気を取り込んだり、空間部１ｂ内の空気を外に吐き出すための通気孔９と連通している。また、インキ収容部１ａを形成する内壁部分のインキ供給口３に近い位置にもスリット状孔１０が形成されており、空間部１ｂに開口しているスリット状孔８とスリット１１にて連通している。
【００１３】
このスリット状孔８、９及びスリット１１は、毛細管力が働く程度の極めて狭い隙間部分であるので、インキ収容部１ｂに開口するスリット状孔１０よりスリット１１を通じてスリット状孔８にインキ６が供給される。スリット状孔８に比べて空間部１ｂは全く毛細管力が発揮されない部分といえるので、インキ６は空間部１ｂに滲みだすことはなく、その開口部にてインキの膜を形成する。よって、スリット状孔８の空間部１ｂに対しての開口部は、インキによる毛細管膜形成部１２となり、実質的に空間部１ｂを密封する。空間部１ｂ内は、密封された状態で大気圧より若干低い圧力の状態となっており、インキ６がインキ供給口３より漏れだすことを抑制している。尚、本例の場合、インキ収容部１ａに開口するスリット状孔１０はインキが切れないよう毛細管力を高めるため狭い幅としているのに対し空間部１ｂに開口するスリット状孔８は、空気が出入りする際にインキの膜を破りやすいよう若干広い幅としてある。
【００１４】
印字ヘッドにインキが供給されると、インキ収容部１ａ内のインキ６の容積が減り、これに伴って可動壁７がインキ供給口３側に移動する。すると、空間部１ｂ内は減圧状態が進み、インキ６がインキ供給口３より外に出ることを抑制する力が働くが、同時に通気孔９より毛細管膜形成部１２のインキの膜を破って空気が空間部１ｂに供給される。印字が終了した段階で空気の供給もなくなり、再び毛細管膜形成部１２にはインキの膜が形成され、空間部１ｂは大気圧よりも若干の減圧状態となりインキを保持する。
【００１５】
また、温度変化などにより、インキ収容部内が高圧状態となった場合、空間部１ｂないの空気は膨張し、可動壁７を介してインキ６を押すが、瞬時に毛細管膜形成部１２のインキの膜を破って空気が吐き出される。よって、インキが漏れだすことは極力抑制されている。反対に、インキ収容部内が減圧状態になったとしても、毛細管膜形成部１２のインキの膜を破って空気が空間部１ｂに供給されるので、印字ヘッドへのインキ供給不足などを起こすことは極力抑制されるものである。
【００１６】
ここで、図１のＩＩＩ部拡大図である図４に示すように、インキ供給口３は繊維間に水溶性の樹脂であるポリビニルアルコール１３が吸着している。即ち、繊維の空間の一部を該樹脂が封鎖しているものである。よって、インキの通過可能な部分は繊維自体の空間率に対して一部分となる。印字に伴ってインキが通過していくとその通過量に従い水溶性樹脂がインキの中に溶けだしていき、徐々に通過可能なインキの量が増えることになる。このようにすることによってインキ収容部１ａ内のインキが大量にある時にはインキ供給口３を通過可能なインキ量を比較的少なく、インキが少量になるにつれてインキ供給口３を通過可能なインキ量を比較的多くすることができるものである。尚、以下に示す図５も同様であるが、図面中のポリビニルアルコール部分は模式的に示してある。
【００１７】
図５にインキ供給口３の他の実施例について説明する。図４に相当する図にて示してある。
本例のものでは、インキ供給口３として繊維収束体を使用せずに、樹脂の成形品の両端を開口する筒体１４を使用する。即ち、該筒体１４は、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの水不溶性樹脂１５にポリビニルアルコール１３を分散させた状態とし、中心孔１４ａを初期のインキ通路とし、ポリビニルアルコール１３が全て溶けだした状態では基材となる水不溶性樹脂の成形品にインキ通孔となる連通多孔が形成されるようなしたものである。この際、ポリビニルアルコールは、ケン化度の異なる数種類のものを使用することが必要である。つまり、インキの通過に際して徐々にインキ通過量を多くするために、水に対しての溶け易さの異なる水溶性樹脂を使用する。
【００１８】
図６にインキ供給口３の更に他の実施例について説明する。
上述の例同様、インキ供給口３を樹脂の成形品である筒体としたものであるが、水溶性樹脂であるポリビニルアルコールの筒体１６を複数径方向に重ねたものである。インキ通孔である中心孔１６ａに近い、即ち径の小さい筒体ほど水に溶けやすいケン化度の高いポリビニルアルコールを使用し、インキの通過に際して徐々にインキ通孔である中心孔１６ａの径が拡大するようになしたものである。
【００１９】
上記各例において、水溶性樹脂は、ポリビニルアルコールの他に全アルキレンオキサイド中のエチレンオキサイドの比率が１０重量部以上９０重量部以下であるポリアルキレンエーテルポリオール樹脂、ポリエステルポリオール樹脂、ポリエチレンオキサイド樹脂、ケン化度が４５モル％以上９８モル％以下である酢酸ビニル単位とビニルアルコール単位による二元共重合体、結晶性ポリＬ−乳酸と非結晶性ポリＤ，Ｌ−乳酸からなり、結晶性ポリＬ−乳酸に対して非結晶性ポリＤ，Ｌ−乳酸の比率が２０重量部以上９０重量部以下であるポリ乳酸樹脂等が使用可能である。この際、インキに溶出する早さをコントロールするために、ポリアルキレンエーテルポリオール樹脂、ポリエステルポリオール樹脂では全アルキレンオキサイド中のエチレンオキサイドの比率を、酢酸ビニル単位とビニルアルコール単位による二元共重合体及びポリビニルアルコールではケン化度を、ポリ乳酸樹脂ではポリＬ−乳酸の比率をそれぞれ異なる数種のものを使用することが必要である。また、同種の水溶性樹脂のみを使用せずに水に対しての溶けだす速度のことなる数種の樹脂を使用してもよい。
【００２０】
以上の他にも本発明の要旨を逸脱しない限りで種々なせるものである。一例を挙げると、上述の例のように、交換可能なカートリッジとする場合、未使用状態ではインキ供給部を覆う蓋をしたり全体をアルミ蒸着した合成樹脂シートで包装するなどインキ乾燥やインキ洩れを抑制する手段を施すことが好ましい。更に、容器本体をインキ残量やインキ色が外から視認できるよう透明な合成樹脂にて成形することや、可動壁をインキ残量視認部材またはインキ色表示部材として着色することなど適宜なすことができるものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインキタンクは、簡単な構造にも拘らず、印字に伴ってインキタンク内のインキ残量が変わっても印字ヘッドの要求に対して極力一定したインキを供給することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す断面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線矢視図。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図。
【図４】図１のＩＩＩ部拡大図。
【図５】他の実施例を示す図４相当図。
【図６】更に他の実施例を示す図４相当図。
【符号の説明】
１  容器本体
１ａ  インキ収容部
１ｂ  空間部
２  底部
３  インキ供給口
４  開口部
５  蓋体
６  インキ
７  可動壁
７ａ  高粘度流体
７ｂ  浮子
８  スリット状孔
９  通気孔
１０  スリット状孔
１１  スリット
１２  毛細管膜形成部
１３  ポリビニルアルコール
１４  筒体
１４ａ  中心孔
１５  水不溶性樹脂
１６  筒体
１６ａ  中心孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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