(57)【要約】      （修正有）【課題】インク供給部とインク吐出部とを連通するインク供給路に配置され、インク吐出部に安定的にインクを供給することができるインクボトルを提供する。【解決手段】開口を有し、インクを貯留する有底中空状のケース本体２１と、インク供給部からケース本体２１の内部にインクが流入する流入口２３ａと、ケース本体２１の内部に貯留されるインクがインク吐出部の方へ流出する流出口２４ａと、ケース本体２１の内部に配置され、ケース本体２１の内壁面と所定の間隔を有した状態でケース本体２１の内部に貯留されるインクの液面に浮いているフロート部材２５とを備え、フロート部材２５の少なくともインクに接する表面が撥インク性である。【選択図】図３
2018065364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを供給するインク供給部とインクを吐出するインク吐出部とを連通するインク供給路に配置されるインクボトルであって、
開口を有し、前記インクを貯留する有底中空状のケース本体と、
前記インク供給部から前記ケース本体の内部に前記インクが流入する流入口と、
前記ケース本体の内部に貯留される前記インクが前記インク吐出部の方へ流出する流出口と、
前記ケース本体の内部に配置され、前記ケース本体の内壁面と所定の間隔を有した状態で前記ケース本体の内部に貯留される前記インクの液面に浮いているフロート部材と、
を備え、
前記フロート部材の少なくとも前記インクに接する表面が撥インク性である、インクボトル。
【請求項２】
一端が前記インク供給部に連通し、他端が前記ケース本体の内部であって前記フロート部材よりも前記ケース本体の底部に近い側に配置され前記流入口を構成するインク流入管を備え、
前記ケース本体の内部において、前記インク流入管は上下方向に向かって延び、
前記フロート部材は、前記インク流入管の外径以上の大きさで、且つ上下方向に貫通された第１の貫通孔を有し、
前記インク流入管は、前記第１の貫通孔をスライド自在に貫通している、請求項１に記載されたインクボトル。
【請求項３】
一端が前記インク吐出部に連通し、他端が前記ケース本体の内部であって前記フロート部材よりも前記ケース本体の底部に近い側に配置され前記流出口を構成するインク流出管を備え、
前記ケース本体の内部において、前記インク流出管は上下方向に向かって延び、
前記フロート部材は、前記インク流出管の外径以上の大きさで、且つ上下方向に貫通された第２の貫通孔を有し、
前記インク流出管は、前記第２の貫通孔をスライド自在に貫通している、請求項１または２に記載されたインクボトル。
【請求項４】
前記インク流出管は、前記流出口を構成する側の端部が屈曲している、請求項３に記載されたインクボトル。
【請求項５】
前記フロート部材は、前記ケース本体に貯留される前記インクの増加または減少に伴い、前記インク流出管に沿って上下方向に移動可能なように構成されている、請求項３または４に記載されたインクボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを供給するインク供給部とインクを吐出するインク吐出部とを連通するインク供給路に配置されたインクボトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録媒体に向かってインクを吐出するインク吐出ヘッドを備えたインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置では、インク吐出ヘッドに安定的にインクを供給するために、インクの圧力変動を小さく抑えることが求められる。これに関連する技術として、例えば特許文献１には、インクカートリッジからインク吐出ヘッドへインクを供給するインク流路にインクボトルを配置したインクジェット式記録装置が開示されている。特許文献１のインクボトルは、中空の容器と、インクカートリッジから上記容器内へインクを供給するパイプと、上記容器内からインク吐出ヘッドへインクを排出するパイプと、上記容器内のインクの液面に浮いているフロートと、を備える。このインクボトルは、インク吐出ヘッドと共にキャリッジに搭載されており、印刷時には初期位置と印刷位置との間を往復移動する。このことにより、インクボトルの容器内のインクは、印刷のたびに重力と直交する方向に揺り動かされる。そこで、特許文献１では、フロートによってインクボトル内のインク液面の揺れを抑えて、インクへの気泡の混入を防ぎ、インク吐出ヘッドの不吐出を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７４７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者の検討によれば、気化し易い性質のインクを使用する場合、特許文献１のインクジェット式記録装置ではインク液面の空気との接触面積を小さくできることでインクの変質は抑制できるものの、フロート上面にインクが侵入した場合に速やかに乾燥固化が起こり、これが繰り返されると固化物がインク流入管を通じてインク吐出ヘッドに侵入し、ノズル詰まりなどの不具合がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクボトル内でのインクの変質をより良く抑えて、インク吐出部に均質なインクを供給することができるインクボトルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインクボトルは、インクを供給するインク供給部とインクを吐出するインク吐出部とを連通するインク供給路に配置される。このインクボトルは、開口を有し、上記インクを貯留する有底中空状のケース本体と、上記インク供給部から上記ケース本体の内部に上記インクが流入する流入口と、上記ケース本体の内部に貯留される上記インクが上記インク吐出部の方へ流出する流出口と、上記ケース本体の内部に配置され、上記ケース本体の内壁面と所定の間隔を有した状態で上記ケース本体の内部に貯留される上記インクの液面に浮いているフロート部材と、を備え、上記フロート部材の少なくとも上記インクと接する表面が、撥インク性である。
【０００７】
上記インクボトルでは、フロート部材の少なくともインクに接する表面が撥インク性である。このため、フロート部材のインクに接する表面、特には側面部分にインクが付着しにくくなり、当該部分でインクが乾燥、固化することが抑えられる。その結果、インクボトル内のインク貯留量の増減に応じてフロートを安定的に上下動させることができる。また、インクボトル内でのインクの変質を抑えることができる。さらに、インク吐出ヘッドのノズルでは目詰まりが生じにくくなり、印刷不良を抑制することができる。したがって、上記インクボトルは、インク吐出部に安定してインクを供給することができる。
【０００８】
なお、本明細書において「撥インク性」とは、θ／２法に基づくインクの接触角が３０°以上であることをいう。接触角は、値が小さいほどインクとの親和性が高い。言い換えれば、値が大きいほどインクをはじく性質（撥インクの度合い）が大きい。なお、具体的な接触角の測定方法や代表的な材質の接触角については、後述する実施例に示す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインクボトルでは、インクの変質をより良く抑えることができる。このため、本発明のインクボトルを備えたインク供給システム、並びにインクジェット式記録装置では、インク吐出部に均質なインクを供給することができ、インク吐出部から安定してインクを吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタの主要部の正面図である。
【図３】一実施形態に係るインクボトルの模式的な断面図である。
【図４】図３に示すインクボトルのＩＶ−ＩＶ線横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、ここに開示されるインクボトル及びインク供給システム、並びにインクジェット式記録装置の一実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
【００１２】
図１は、一実施形態に係る大判のインクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」ということがある。）１０の正面図である。また、図２は、プリンタ１０の主要部を表す正面図である。なお、図面中の符号Ｘは、副走査方向を示し、前後方向を表している。図面中の符号ＦおよびＲｒは、それぞれ手前側および奥側を表している。図面中の符号Ｙは、主走査方向を示し、左右方向を表している。図面中の符号ＬおよびＲは、それぞれ左および右を表している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、プリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではない。
【００１３】
プリンタ１０は、記録媒体５上に印刷を行うインクジェット式記録装置の一例である。記録媒体５の材質としては、例えば、普通紙、インクジェット用印刷紙等の紙類、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂、アルミニウム、鉄等の金属類、ガラス類等が挙げられる。
【００１４】
プリンタ１０は、ケーシング２と、ケーシング２内に配置されたガイドレール３とを備えている。ガイドレール３は左右方向に延び、ケーシング２の左右の壁に固定されている。ガイドレール３には、キャリッジ１が係合している。キャリッジ１には、インクボトル１４とインク吐出ヘッド１５とが搭載されている。キャリッジ１は、キャリッジ移動機構８によって、ガイドレール３に沿って主走査方向Ｙ（図１、２の左右方向）に摺動自在に構成されている。キャリッジ移動機構８は、ガイドレール３の左端側および右端側に配置されたプーリ９ｂ、９ａを有している。プーリ９ａにはキャリッジモータ８ａが連結されている。プーリ９ａは、キャリッジモータ８ａによって駆動される。プーリ９ａ、９ｂには、無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。プーリ９ａ、９ｂが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１が主走査方向Ｙに移動する。
【００１５】
ケーシング２には、記録媒体５を載せ置くプラテン４が設けられている。プラテン４は、キャリッジ１の下方に設けられている。プラテン４の上方には、記録媒体５を上方から押さえつけるピンチローラ（図示せず）が設けられている。ピンチローラの下方には、グリッドローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラは、図示しないフィードモータに連結されている。グリッドローラはフィードモータによって駆動され、回転する。グリッドローラとピンチローラとの間に記録媒体５が挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録媒体５は副走査方向Ｘ（図１の前後方向）に搬送される。
【００１６】
ケーシング２の右端には、相互に異なる着色剤を含んだ５つのカートリッジ１１が、それぞれ着脱自在に装着されている。５つのカートリッジ１１には、それぞれ、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクが貯留されている。各インクの色調や材料については特に限定されず、従来から用いられているものと同等でよい。インクは、例えば、エコソルベント系であってもよいし、リアルソルベント系であってもよいし、光硬化型であってもよい。なかでも沸点が概ね１００℃以下、例えば８０℃以下の溶剤、例えば水やｎ−ヘキサン等の揮発性有機溶剤を含むインクを用いる場合に、プリンタ１０の効果がより良く発揮される。
【００１７】
プリンタ１０は、インク供給システムを備えている。インク供給システムは、カートリッジ１１（インク供給部）と、インク供給路１２と、送液ポンプ１３と、インクボトル１４と、インク吐出ヘッド１５（インク吐出部）と、制御装置１８と、を備えている。
【００１８】
インク供給路１２は、カートリッジ１１からインク吐出ヘッド１５へインクを供給するインク流路である。インク供給路１２は、キャリッジ１の移動に適用可能なように、柔軟性や可撓性を有している。インク供給路１２は、例えば樹脂製の変形容易なチューブである。なお、インク供給路１２は、チューブ以外で構成されていてもよい。インク供給路１２は、撥インク性であってもよいし、撥インク性でなくてもよい。
【００１９】
インクボトル１４とインク吐出ヘッド１５とはキャリッジ１に搭載されており、左右方向に往復移動する。一方、カートリッジ１１は、キャリッジ１に搭載されておらず、左右方向に往復移動しない。そのため、キャリッジ１が左右方向に移動した場合にもインク供給路１２が破損しないように、インク供給路１２の大部分（少なくとも全長の半分以上）は、左右方向に延びた状態で配置されている。本実施形態では５種類のインクを利用しているため、合計５本のインク供給路１２が設けられている。それらインク供給路１２は、ケーブル類保護案内装置７で覆われている。ケーブル類保護案内装置７とは、例えばケーブルベア（登録商標）である。
【００２０】
送液ポンプ１３は、カートリッジ１１からインク吐出ヘッド１５の方へインクを供給する送液装置の一例である。送液ポンプ１３は、インク供給路１２に設けられている。送液ポンプ１３の種類は特に限定されない。送液ポンプ１３は、例えばトロコイドポンプ式の、所謂、チューブポンプである。送液ポンプ１３は制御装置１８に接続されている。送液ポンプ１３の駆動と停止は、制御装置１８によって制御される。ただし、送液ポンプ１３は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【００２１】
インク吐出ヘッド１５は、記録媒体５に向かってインクを吐出する吐出装置の一例である。インク吐出ヘッド１５は、記録媒体５と対向する側の面（本実施形態では下面）に、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）を備えている。インク吐出ヘッド１５の内部には、圧電素子等を備えたアクチュエータ（図示せず）が設けられている。このアクチュエータが駆動することにより、上記ノズルからインクが吐出される。
【００２２】
制御装置１８は、プリンタ１０の全体の動きを制御する。制御装置１８は、カートリッジ１１からインク吐出ヘッド１５へのインクの供給を制御する。制御装置１８は、送液ポンプ１３とインク吐出ヘッド１５とに接続されている。制御装置１８は、送液ポンプ１３の駆動と停止を制御する。制御装置１８は、例えばインクボトル１４のインク貯留量が所定の下限値に達したときに、送液ポンプ１３を駆動させる。制御装置１８は、例えばインクボトル１４のインク貯留量が所定の上限値（満タン）に達したときに、送液ポンプ１３を停止させる。制御装置１８の構成は特に限定されない。制御装置１８は、典型的にはコンピュータである。制御装置１８は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラム等を格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記憶媒体）とを備えていてもよい。
【００２３】
インクボトル１４は、インク吐出ヘッド１５に連通し、インク吐出ヘッド１５へインクを補給する役割を担う。インクボトル１４はまた、インクの圧力変動を緩和して、インク吐出ヘッド１５のインク吐出動作を安定化する役割を担う。インクボトル１４は、インク供給路１２に配置されている。この実施形態では、インクボトル１４がキャリッジ１に搭載され、インク吐出ヘッド１５に近接して配置されている。これにより、インク吐出の直前でインクの動圧変動を吸収することができ、インクの吐出安定性をより良く高めることができる。インクボトル１４は、底面が重力方向に対して垂直になるようにキャリッジ１に固定されている。これにより、フロート部材２５を安定的に上下動させることができる。
【００２４】
図３は、一実施形態に係るインクボトル１４の模式的な断面図である。なお、図３の符号Ｚは、上下方向を表している。図３の符号ＵおよびＤは、それぞれ重力方向の上方および下方を示している。図３の矢印は、インクの動きを示している。また、図４は、インクボトル１４のＩＶ−ＩＶ線横断面図である。インクボトル１４は、ケース本体２１と、蓋体２２と、インク流入管２３と、インク流出管２４と、フロート部材２５とを備えている。
【００２５】
ケース本体２１は、一面（図３の上方Ｕの面）が開口した有底中空状の構造である。ケース本体２１は、ここでは円筒形状である。ケース本体２１の材質は、特に限定されない。ケース本体２１の材質は、耐久性や機械的強度等の諸特性や入手容易性、コスト等の兼ね合いから、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂製、あるいは、ガラス製であってもよい。なかでも、撥インク性や耐薬品性、コスト、軽量性等の観点から、一好適例としてポリプロピレンが挙げられる。ケース本体２１の内部において、ケース本体２１とフロート部材２５とに囲まれた領域が、インク貯留室２６である。インク貯留室２６は、所定量のインクを一時的に貯留する。ケース本体２１のインク貯留室２６の部分の内壁面、あるいは内壁面全体は、撥インク性であってもよいし、撥インク性でなくてもよい。ケース本体２１の内壁面には、撥インクの性質を高めることを目的として、撥インク層が形成されていてもよい。
【００２６】
蓋体２２は、ケース本体２１の上記開口を覆っている。蓋体２２は、上記開口を気密に封止している。蓋体２２の材質は、特に限定されない。蓋体２２の材質は、ケース本体２１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。プリンタ１０の通常使用時において、蓋体２２はインクと直接接触しない。このため、蓋体２２のインク貯留室２６側の面は、撥インク性であってもよいが、撥インク性でなくてもよい。蓋体の下面には、センサ２７が設けられている。
【００２７】
センサ２７は、フロート部材２５の変位に基づいて、インク貯留室２６内のインク貯留量が所定の第１の貯留値以下であることを検知する。また、センサ２７は、フロート部材２５の変位に基づいて、インク貯留室２６内のインク貯留量が所定の第２の貯留値以上であることを検知する。第２の貯留量は、第１の貯留量よりも多い量である。第１および第２の貯留量は、制御装置１８に予め記憶されている。センサ２７の種類は、特に限定されない。センサ２７は、例えばフォトセンサである。
【００２８】
インク流入管２３は、インク貯留室２６にインクを流入させるための配管である。インク流入管２３の材質は、特に限定されない。インク流入管２３は、例えばインク供給路１２よりも硬度が高い樹脂製の配管である。インク流入管２３は、撥インク性であるとよい。インク流入管２３の一端は、インク供給路１２に接続され、カートリッジ１１と連通している。インク流入管２３の他端２３ａは、ケース本体２１の内部に配置され、インク貯留室２６と連通している。インク流入管２３の他端２３ａは、ここではインク貯留室２６の内部に配置されている。インク流入管２３の他端２３ａは、インクが流入するインク流入口である。
【００２９】
インク流入管２３は、ケース本体２１の内部において、カートリッジ１１に近い方（図３の上方Ｕ）から、ストレート部２３ｓと屈曲部２３ｂとを有している。ストレート部２３ｓは、断面Ｉ字状で、上下方向Ｚに向かって延びている。ストレート部２３ｓは、ケース本体２１の内壁面と平行である。ストレート部２３ｓは、蓋体２２と垂直である。ストレート部２３ｓは、蓋体２２に設けられた貫通孔２２ｈ１を貫通している。ストレート部２３ｓは、蓋体２２の貫通孔２２ｈ１の外周と気密に封止されている。ストレート部２３ｓは、フロート部材２５と垂直である。ストレート部２３ｓは、フロート部材２５に設けられた第１の貫通孔２５ｈ１を貫通している。ストレート部２３ｓは、フロート部材２５の第１の貫通孔２５ｈ１にスライド自在に保持されている。ストレート部２３ｓは、フロート部材２５の第１の貫通孔２５ｈ１の外周と接合されていない。屈曲部２３ｂは、流入口２３ａの近傍に位置する。屈曲部２３ｂは、主走査方向Ｙの右側Ｒへ断面Ｌ字状に屈曲している。ただし、屈曲部２３ｂはＬ字形状でなくてもよい。また、屈曲部２３ｂは必ずしも必要ではない。インク流入管２３は、屈曲部２３ｂを有していなくてもよい。
【００３０】
インク流出管２４は、インク貯留室２６に貯留されるインクを流出させるための配管である。インク流出管２４の材質は、特に限定されない。インク流出管２４は、インク流入管２３と同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。インク流出管２４は、例えばインク供給路１２よりも硬度が高い樹脂製の配管である。インク流出管２４は、撥インク性であるとよい。インク流出管２４の一端は、インク供給路１２に接続され、インク吐出ヘッド１５と連通している。インク流出管２４の他端２４ａは、ケース本体２１の内部に配置され、インク貯留室２６と連通している。インク流出管２４の他端２４ａは、ここではインク貯留室２６の内部に配置されている。インク流出管２４の他端２４ａは、インクが流出するインク流出口である。本実施形態において、ケース本体２１の底面から流入口２３ａまでの距離と、ケース本体２１の底面から流出口２４ａまでの距離とは同じである。ただし、流入口２３ａのほうが流出口２４ａよりもケース本体２１の底面に近くてもよいし、流出口２４ａのほうが流入口２３ａよりもケース本体２１の底面に近くてもよい。
【００３１】
インク流出管２４は、ケース本体２１の内部において、インク吐出ヘッド１５に近い方（図３の上方Ｕ）から、ストレート部２４ｓと屈曲部２４ｂとを有している。ストレート部２４ｓは、断面Ｉ字状で、上下方向Ｚに向かって延びている。ストレート部２４ｓは、ケース本体２１の内壁面と平行である。ストレート部２４ｓは、ストレート部２３ｓと平行である。ストレート部２４ｓは、蓋体２２と垂直である。ストレート部２４ｓは、蓋体２２に設けられた貫通孔２２ｈ２を貫通している。ストレート部２４ｓは、蓋体２２の貫通孔２２ｈ２の外周と気密に封止されている。ストレート部２４ｓは、フロート部材２５と垂直である。ストレート部２４ｓは、フロート部材２５に設けられた第２の貫通孔２５ｈ２を貫通している。ストレート部２４ｓは、フロート部材２５の第２の貫通孔２５ｈ２にスライド自在に保持されている。ストレート部２４ｓは、第２の貫通孔２５ｈ２の外周と接合されていない。屈曲部２４ｂは、流出口２４ａの近傍に位置する。屈曲部２４ｂは、主走査方向Ｙの左側Ｌへ断面Ｌ字状に屈曲している。ただし、屈曲部２４ｂはＬ字形状でなくてもよい。また、屈曲部２４ｂは必ずしも必要ではない。インク流出管２４は、屈曲部２４ｂを有していなくてもよい。
【００３２】
ここでは、ストレート部２３ｓの上下方向Ｚの長さと、ストレート部２４ｓの上下方向Ｚの長さとが同じである。屈曲部２３ｂの主走査方向Ｙの長さＬ１は、第１の貫通孔２５ｈ１の開口径Ｄ１（図４参照）よりも長く、屈曲部２４ｂの長さＬ２は、第２の貫通孔２５ｈ２の開口径Ｄ２（図４参照）よりも長い。フロート部材２５は、屈曲部２３ｂ、２４ｂがストッパとなり、ストレート部２３ｓおよびストレート部２４ｓよりも下方Ｄには移動しない。言い換えれば、フロート部材２５は、ストレート部２３ｓおよびストレート部２４ｓの部分で上下可動が可能なように構成されている。
【００３３】
本実施形態において、ストレート部２３ｓおよびストレート部２４ｓは、フロート部材２５が上下動する際のガイドとして機能する。フロート部材２５が少なくとも１つ（好ましくは複数）のガイドを備えることで、インク貯留量の増減に応じてフロート部材２５を安定的に可動させることができる。さらに、フロート部材２５がインクの液面から浮き上がり斜めに傾くことを抑制することができる。言い換えれば、フロート部材２５をインクの液面により良く配置することができる。その結果、インクの液面での泡立ちを抑制して、インクに気泡が混入することをより良く抑制することができる。
【００３４】
本実施形態において、屈曲部２３ｂのおよび屈曲部２４ｂは、係止部として機能する。インク流入管２３およびインク流出管２４のうちの少なくとも一方（好ましくは、インク流入管２３およびインク流出管２４のいずれも）が屈曲部を有することで、インク貯留室２６のインク貯留量が減少した場合に、インク流入管２３およびインク流出管２４がフロート部材２５の貫通孔２５ｈ１、２５ｈ２から外れにくくなる。
【００３５】
フロート部材２５は、インクの液面を覆うことでインクと空気との接触を低減して、インクの気化や変質を抑制するものである。フロート部材２５は、ケース本体２１の内部に配置され、インク貯留室２６の上面を区画している。フロート部材２５は、ここでは円板形状である。言い換えれば、フロート部材２５は、平面視においてケース本体２１の内側と同じ形状を有している。フロート部材２５は、インク貯留室２６に貯留されるインクの液面に浮いている。
【００３６】
フロート部材２５の少なくともインクに接する表面は、撥インク性である。言い換えれば、フロート部材２５に対するインクの接触角が３０°以上である。フロート部材２５の撥インク性を高めて、ここに開示される技術の効果をより良く発揮する観点からは、フロート部材２５に対するインクの接触角が、概ね４５°以上、典型的には５０°以上、例えば５５°以上であるとよい。フロート部材２５に対するインクの接触角は、材料の入手容易性やコスト等の観点から、概ね９０°以下、典型的には８０°以下、例えば７０°以下であってもよい。
【００３７】
なお、本明細書において「インクに接する表面」とは、プリンタ１０の通常使用時において、インクと接触し得る面をいう。本実施形態では、少なくとも、フロート部材２５のインク貯留室２６に対向する側の面（下面）と、ケース本体２１に対向する側の面（側面）とを包含し、フロート部材２５の蓋体２２に対向する側の面（上面）の一部あるいは全部をも包含し得る。
【００３８】
フロート部材２５の材質は特に限定されない。フロート部材２５は、典型的にはインク貯留室２６に貯留されるインクよりも密度が小さい材質で構成されている。ただし、フロート部材２５は、インク貯留室２６に貯留されるインクと同等以上の密度の材質で構成されていてもよい。その場合、フロート部材２５は、浮力を確保するために中空構造を有していてもよい。
【００３９】
フロート部材２５は、撥インク性の材質で構成されているとよい。撥インク性を好適に発揮し得る材質としては、インク貯留室２６に貯留されるインクの種類によっても異なり得るが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（４フッ素化樹脂、ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（３フッ素化樹脂、ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（２フッ素化樹脂、ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（４．６フッ素化樹脂、ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリエチレン（ＰＥ）系樹脂等が挙げられる。また、フロート部材２５は、例えば撥インク性ではない基材の少なくともインクと接する表面に撥インク剤をコートする撥インク処理を施して、当該表面に撥インク層を形成したものであってもよい。
【００４０】
フロート部材２５の材質は、ケース本体２１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、フロート部材２５の撥インクの度合いはケース本体２１の撥インクの度合いと同じであってもよいし、異なっていてもよい。好適な一態様では、フロート部材２５の撥インクの度合いが、ケース本体２１の撥インクの度合いと同じか、ケース本体２１の撥インクの度合いよりも大きい。言い換えれば、フロート部材２５に対するインクの接触角が、ケース本体２１に対するインクの接触角と同じか、ケース本体２１に対するインクの接触角よりも大きい。これにより、ここに開示される技術の効果をより高いレベルで発揮することができる。
【００４１】
図４に示すように、フロート部材２５の外径ＥＤは、ケース本体２１の内径ＢＤよりも小さい。このため、フロート部材２５は、ケース本体２１の内壁面と所定の間隔を有した状態で、インクの液面に浮いている。ケース本体２１の内径ＢＤとフロート部材２５の外径ＥＤとの片側あたりのギャップ（つまり、（ＢＤ−ＥＤ）／２）は、概ね１〜５ｍｍ、例えば２〜４ｍｍであってもよい。これにより、インクの気化の抑制と、フロート部材２５の上下可動性の確保とを、高いレベルで両立することができる。
【００４２】
フロート部材２５の中央部分には、フロート部材２５を上下方向Ｚに貫通する第１および第２の２つの貫通孔２５ｈ１、２５ｈ２が形成されている。第１貫通孔２５ｈ１の開口径Ｄ１は、インク流入管２３のストレート部２３ｓの外径ｄ１以上である。好ましくは、ｄ１＜Ｄ１である。第１貫通孔２５ｈ１の開口径Ｄ１は、概ね３〜８ｍｍ、例えば４〜７ｍｍであってもよい。ストレート部２３ｓの外径ｄ１は、概ね２〜６ｍｍ、例えば３〜５ｍｍであってもよい。第１貫通孔２５ｈ１の開口径Ｄ１とストレート部２３ｓの外径ｄ１との片側あたりのギャップ（つまり、（Ｄ１−ｄ１）／２）は、概ね０．２〜１ｍｍ、例えば０．５〜１ｍｍであってもよい。これにより、インクの気化の抑制と、フロート部材２５の上下可動性の確保とを、高いレベルで両立することができる。
【００４３】
また、第２貫通孔２５ｈ２の開口径Ｄ２は、インク流出管２４のストレート部２４ｓの外径ｄ２以上である。好ましくは、ｄ２＜Ｄ２である。第２貫通孔２５ｈ２の開口径Ｄ２は、概ね３〜８ｍｍ、例えば４〜７ｍｍであってもよい。第２貫通孔２５ｈ２の開口径Ｄ２は、第１貫通孔２５ｈ１の開口径Ｄ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ストレート部２４ｓの外径ｄ２は、概ね２〜６ｍｍ、例えば３〜５ｍｍであってもよい。ストレート部２４ｓの外径ｄ２は、ストレート部２３ｓの外径ｄ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２貫通孔２５ｈ２の開口径Ｄ２とストレート部２４ｓの外径ｄ２との片側あたりのギャップ（つまり、（Ｄ２−ｄ２）／２）は、概ね０．２〜１ｍｍ、例えば０．５〜１ｍｍであるとよい。これにより、インクの気化の抑制と、フロート部材２５の上下可動性の確保とを、高いレベルで両立することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、第１貫通孔２５ｈ１にインク流入管２３のストレート部２３ｓが貫通し、第２貫通孔２５ｈ２にインク流入管２４のストレート部２４ｓが貫通しているが、これには限定されない。例えば、フロート部材２５には、１つの貫通孔のみが形成されていて、２本のインク流入管２３、２４のいずれもが、この１つの貫通孔を貫通していてもよい。１つの貫通孔を２本のインク流入管が貫通する場合、貫通孔の開口径は、上記した第１および第２の２つの貫通孔２５ｈ１、２５ｈ２よりも大きく、概ね６〜１６ｍｍ、例えば８〜１４ｍｍであってもよい。
【００４５】
プリンタ１０の印刷時には、インク吐出ヘッド１５のノズルから記録媒体５に向かってインクが吐出される。インク吐出ヘッド１５のノズルからインクが吐出されると、インクボトル１４のインク貯留室２６に貯留されているインクが吸い出され、インク吐出ヘッド１５に供給される。インク貯留室２６のインク貯留量が減少すると、これに追従してフロート部材２５が下方Ｄに変位する。フロート部材２５の変位は、センサ２７によって検知される。この情報は、制御装置１８に送られる。制御装置１８は、フロート部材２５が所定の下限位置に到達したときに、インク貯留室２６内のインク貯留量が所定の下限値であると判断して、送液ポンプ１３を駆動する。これにより、カートリッジ１１からインクボトル１４に向かってインクが送られる。
【００４６】
インクボトル１４のインク貯留室２６にインクが流入するにしたがって、フロート部材２５が上方Ｕに変位する。フロート部材２５の変位は、センサ２７によって検知される。この情報は、制御装置１８に送られる。制御装置１８は、フロート部材２５が所定の上限位置に到達したときに、インク貯留室２６内のインク貯留量が所定の上限値（満タン）であると判断して、送液ポンプ１３を停止する。このように、フロート部材２５の変位に基づいて送液ポンプ１３を駆動することで、インク貯留室２６内には所定量のインクが維持される。これにより、カートリッジ１１からインク吐出ヘッド１５へインクが安定して供給され、印刷時には、インク吐出ヘッド１５からインクを安定的に吐出することができる。
【００４７】
以上、本実施形態のインクボトル１４では、フロート部材２５の少なくともインクに接する表面が撥インク性である。これにより、フロート部材２５の側面部分にインクが付着しにくくなり、フロート部材２５の表面、特には側面部分でインクが乾燥、固化することが抑えられる。その結果、インク貯留室２６内のインク貯留量の増減に応じてフロート部材２５を安定的に上下動させることができる。また、インクボトル１４内でのインクの変質を抑えることができる。したがって、インクボトル１４は、インク吐出ヘッド１５に安定してインクを供給することができる。さらに、インク吐出ヘッド１５のノズルで目詰まりが生じにくくなり、印刷不良を抑制することができる。以上のような効果によって、インクボトル１４を備えたインク供給システムでは、インクの吐出安定性が向上し、長期に亘ってインク吐出ヘッド１５から安定的にインクを吐出することができる。また、インクボトル１４を備えたプリンタ１０では、長期に亘って良好な画像形成を行うことができる。
【００４８】
本実施形態では、一端がカートリッジ１１に連通し、他端がインク貯留室２６の内部に配置され流入口２３ａを構成するインク流入管２３を備えている。ケース本体２１の内部において、インク流入管２３は上下方向に向かって延びている。フロート部材２５は、インク流入管２３の外径以上の大きさで、且つ上下方向に貫通された第１の貫通孔２５ｈ１を有している。インク流入管２３は、第１の貫通孔２５ｈ１をスライド自在に貫通している。流入口２３ａがインク貯留室２６に配置されることで、フロート部材２５の上面にはインクが供給されない。このことにより、フロート部材２５の上面にインクが付着しにくくなる。また、インク流入管２３がフロート部材２５の第１の貫通孔２５ｈ１にスライド自在に貫通されていることで、インクの表面に浮いているフロート部材２５の状態を安定化させることができる。
【００４９】
本実施形態では、一端がカートリッジ１１に連通し、他端がインク貯留室２６の内部に配置され流出口２４ａを構成するインク流出管２４を備えている。ケース本体２１の内部において、インク流出管２４は上下方向に向かって延びている。フロート部材２５は、インク流出管２４の外径以上の大きさで、且つ上下方向に貫通された第２の貫通孔２５ｈ２を有している。インク流出管２４は、第２の貫通孔２５ｈ２をスライド自在に貫通している。インク流出管２４がフロート部材２５の第２の貫通孔２５ｈ２にスライド自在に貫通されていることで、インクの表面に浮いているフロート部材２５の状態を安定化させることができる。
【００５０】
本実施形態では、インク流出管２４は、流出口２４ａを構成する側の端部に屈曲部２４ｂを有している。このことにより、インク貯留室２６内のインク量が減少した場合にも、フロート部材２５が第２の貫通孔２５ｈ２から抜けにくくなる。また、たとえインク貯留室２６の底部に固化したインクや異物等が沈殿していても、この沈殿物を吸い込み難くなる。このことにより、インク吐出ヘッド１５のノズルが目詰まりすることをより良く抑制することができる。
【００５１】
本実施形態では、フロート部材２５は、ケース本体２１に貯留される上記インクの増加または減少に伴い、インク流出管２４に沿って上下方向に移動可能なように構成されている。インク流出管２４はフロート部材２５が上下動する際のガイドとなる。このことにより、フロート部材２５がインクの液面から浮き上がり斜めに傾くことを抑制することができる。その結果、インクの液面での泡立ちを抑制して、インクに気泡が混入することをより良く抑制することができる。
【００５２】
本実施形態では、フロート部材２５の少なくとも上記インクと接する表面の撥インクの度合いが、ケース本体２１の内壁面の撥インクの度合いよりも大きい。このことにより、さらにフロート部材２５にインクが付着しにくくなる。そのため、本発明の効果を更に高いレベルで発揮することができる。
【００５３】
本実施形態では、フロート部材２５の少なくとも上記インクと接する表面がフッ素系樹脂で構成されている。フッ素系樹脂は、樹脂の中でも総じて撥インク性が高い。このため、幅広いインクに対して、本発明の効果を高いレベルで発揮することができる。
【００５４】
本実施形態では、フロート部材２５の少なくとも上記インクと接する表面において、上記インクの接触角が４５°以上である。このことにより、フロート部材２５の撥インクの度合いがより良く高められ、本発明の効果を更に高いレベルで発揮することができる。
【００５５】
以下、本発明に関する幾つかの試験例を説明するが、本発明をかかる試験例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００５６】
本試験例では、まず、フロート部材の各種材質に対するインクの付着性を評価した。具体的には、まず、２５℃の環境下において、質量基準で、プロピレングリコール１０．０質量％と、非フッ素系界面活性剤０．５質量％と、フッ素系界面活性剤０．１質量％と、バインダー樹脂微粒子（固形分率：４１．０重量％））２４．４質量％と、シアン系の顔料分散体（固形分率：１０．０重量％）２６．１質量％とを、水溶媒中で攪拌混合した後、フィルター（アドバンテック東洋株式会社製のメンブレンフィルター、C300A047A）で濾過して、試験用のインクを得た。
【００５７】
次に、材質の異なる計１０種類の樹脂板を用意した。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）製、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）製、ポリエチレン（ＰＥ）製、ポリプロピレン（ＰＰ）製、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製、ポリスチレン（ＰＳ）製、ＡＢＳ樹脂製、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製の樹脂板を用意した。
【００５８】
次に、これら樹脂板に対するインクの接触角を測定した。接触角の測定には、接触角計ＤＭ−５０１Ｈｉ（協和界面科学社株式会社製）を使用した。具体的には、温度：２５±５℃、湿度５０±１０％の環境下において、樹脂板の表面にインク１．０μＬを滴下して、接滴後１５ｓｅｃの液滴の画像から、θ／２法で接触角を算出した。測定は各樹脂板につき５回ずつ行い、その算術平均値を求めた。結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2018065364.tif 000003
【００６０】
次に、上記樹脂板を加工して、図４に示すようなフロート部材を作製し、これを用いて図３に示すようなインクボトルを構築した。ケース本体の材質と寸法関係を下記に示す。そして、上記構築したインクボトルを使用して、以下の試験を行った。
・ケース本体の材質：ＰＰ
・ケース本体の内径とフロート部材の外径との片側あたりのギャップ：２．０ｍｍ
・フロート部材の第１貫通孔の開口径：５．０ｍｍ
・フロート部材の第２貫通孔の開口径：５．０ｍｍ
・インク流入管のストレート部の外径：４．０ｍｍ
・インク流出管のストレート部の外径：４．０ｍｍ
【００６１】
＜フロート動作安定性＞
まず、インクジェットプリンタＶＧ−６４０（ローランドディー．ジー．株式会社製）を用意し、インクボトルが設置できるようにキャリッジを改造した。次に、プラテンヒーターを６０℃に設定して、標準モードで所定の画像を印刷した。そして、所定の画像を出力した後に、フロート部材がインクボトルの液面上に浮いているかどうかを目視で確認した。結果を表１に示す。なお、表１において、「○」は、所定の画像を出力した後に、フロート部材がインクボトルの液面上に浮いていたことを、「×」は、所定の画像を出力した後に、フロート部材がインクボトルの液面上に浮いていなかったことを、それぞれ表している。
【００６２】
＜インク固化＞
まず、インクジェットプリンタＶＧ−６４０（ローランドディー．ジー．株式会社製）を用意し、インクボトルが設置できるようにキャリッジを改造した。次に、プラテンヒーターを６０℃に設定して、印字をせずにキャリッジの走査のみを計４８時間実施した。その後、インクボトル中のインクを回収し、フィルター（アドバンテック東洋株式会社製のメンブレンフィルター、C300A047A）で濾過して、濾紙上の固化物の有無を目視で確認した。結果を表１に示す。なお、表１において、「無」は、固化物が認められなかったことを、「有り」は、顕著な固化物が認められたことを、それぞれ表している。
【００６３】
その結果、実施例の材質からなるフロート部材を用いた場合には、比較例の材質からなるフロート部材を用いた場合に比べて、フロート部材の動作安定性に優れていた。また、著しいインクの乾燥、固化も認められなかった。このことは、ここに開示される技術の意義を示している。
【００６４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。
【００６５】
上記した実施形態では、インクボトル１４がキャリッジ１に搭載されていたが、これには限定されない。インクボトル１４は、インクボトル１４のフロート部材２５をより良く安定的に上下動させる観点から、キャリッジ１に搭載されず、例えばプリンタ本体２の内部の所定の載置台に、重力方向に対して垂直になるように固定されていてもよい。
【００６６】
上記した実施形態では、フロート部材２５の下方Ｄにインク流入管２３の流入口２３ａが配置されていたが、これには限定されない。流入口２３ａは、フロート部材２５よりも上下方向Ｚの上方Ｕに配置されていてもよい。
【００６７】
上記した実施形態では、インク流入管２３の一端２３ａが流入口を構成し、インク流出管２４の一端２４ａが流出口を構成していたが、これには限定されない。流入口２３ａおよび／または流出口２４ａは、ケース本体２１の壁面に直接的あるいは間接的に形成することもできる。例えば、流出口２４ａは、ケース本体２１の底面に形成することもできる。この場合、インク流入管２３および／またはインク流出管２４は、省略することもできる。また、流入口２３ａおよび／または流出口２４ａは、複数形成することもできる。
【００６８】
上記した実施形態では、フロート部材２５が円板形状であった。つまり、フロート部材２５は、平面視において円形状であり、断面視において平板状であったが、これには限定されない。フロート部材２５は、例えば、平面視において四角形などの多角形状や歯車状等であってもよい。フロート部材２５は、例えば、断面視において波状、弓状、丘状等であってもよい。また、フロート部材２５のケース本体２１に近接する縁部には、例えば、突起部や傾斜部等を形成してもよい。
【００６９】
上記した実施形態では、インクボトル１４がプリンタ１０に搭載されていたが、これには限定されない。インクボトル１４は、インク供給システムを備える各種用途、例えば、インクジェット方式を採用する種々の製造装置やマイクロピペット等の計測器具で使用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０    プリンタ
１４    インクボトル
２１    ケース本体
２３    インク流入管
２４    インク流出管
２５    フロート部材
２６    インク貯留室
【図１】
2018065364.tif 000004
【図２】
2018065364.tif 000005
【図３】
2018065364.tif 000006
【図４】
2018065364.tif 000007