(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク室と、
前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、
を具備したインクタンクにおいて、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形可能であることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記蛇腹形状部は、前記逆止弁の中央領域に備えられていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記逆止弁は、前記中央領域の肉厚が外周領域の肉厚より薄いことを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記逆止弁によって前記連結部と前記インク室とのインクの流れが遮断された状態で、前記連結部内のインクの圧が高くなると前記蛇腹形状部が前記インク室側に変形することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項５】
前記インクタンクは、前記連結部内の前記連通部と前記インク供給口との間に位置し、前記インク供給口を閉栓する弁体を備えており、
インクジェットヘッドに連通したインク供給管が前記インク供給口から前記連結部内に挿入されて前記弁体が移動することによって前記蛇腹形状部がインク室側に変形することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項６】
前記蛇腹形状部は、前記連通部に対応した領域であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項７】
インク供給管を具備したインクジェットヘッドと、
インク室と、前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、前記連結部の内方に配され前記インク供給口を閉栓する弁体と、を具備したインクタンクと、
を備え、前記インクジェットヘッドに対して前記インクタンクが着脱自在に構成されたインクジェット記録装置において、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、
前記インク供給管が前記インク供給口から前記連結部内に挿入されて前記弁体が移動されることで前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記蛇腹形状部は、前記逆止弁の中央領域に備えられていることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記逆止弁は、前記中央領域の肉厚が外周領域の肉厚より薄いことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクタンクおよびインクジェット記録装置に関し、特にインクジェットヘッドとインクタンクとの装着に関する安定性が確保されたインクタンクおよびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドと連通しインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給管と、このインク供給管に対して着脱されるインクタンクと、を備えて構成されるインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
例えば近年のインクジェット記録装置では、高速記録に適用できるインク供給時の圧力損失が少ない構成のインクタンクが望まれている。その一例として直接インクを収納したインク室を備えるとともに、このインク室にインク供給口が配されたインクタンクが提案されている。この種のインクタンクのインク供給口は、インクタンクがインク供給管に対して接続されていない状態でインク供給口からのインク漏れなどを防ぐためにインク供給口に弁体を配置する構成が知られている。
【０００４】
弁体としては特許文献１に示されるような構成例がある。すなわち、インク室とインク供給口との間に、インク供給口を閉鎖する弁体と、この弁体をインク供給口側に付勢するバネとを配置した構成である。このように弁体とバネとが配置され、インク室とインク供給口とを連結する空間として連結部を備えている。連結部はインク室とは連通部によって連通されている。特許文献１では、不測の事態によるインク漏れを防止する目的でさらに連通部に逆止弁が配置され、インクタンクからのインク漏れに対する対処がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３０２０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に開示されるような構成では、インク供給口とインク供給管とが連結されると弁体が連結部の内方に移動することになるが、連通部側は逆止弁で封止されているため弁体の移動容積分の連結部内のインクがインク供給管に圧送されることになる。インク供給管から圧送されたインクはインクジェットヘッドのノズルに到達し、ノズルに形成されたメニスカスの不安定さを招くことになる。この不安定さは記録開始時の書き出し印字の乱れを招いたり、最悪の場合にはメニスカスが破壊されてノズルからインク漏れを生じることになる。
【０００７】
一方、メカニカルな誤装着防止機構が付設されないインクタンクでは、インクタンクが誤装着される場合が発生し得る。この場合には、インクタンクの連結部内のインクがインク供給管に圧送されることになってしまう。この場合、インク供給管に本来供給されるべきインクと異なったインクが送られてしまうため混色の課題を発生する。
【０００８】
本発明者等はこれらの課題を解決するために、インク供給管がインク供給口に挿入されて連結された際の弁体の移動容積分の変形・変位を連結部で許容できるようにする機能を連結部に配された逆止弁に持たせる構成を採用したものである。
【０００９】
本発明は、インクタンクの連結部に弁体と逆止弁を配置した構成でありながら、以下に示す目的を達成するものである。第１に、インク供給管が連結された際に弁体の移動容積分の連結部内のインクがインク供給管に圧送される事態を抑制して、インクジェットヘッドのノズルのメニスカスの安定を図ることができるインクタンクおよびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。第２に誤装着した際にもインク供給管内のインクの混色の抑制ができるインクタンクおよびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するためのインクタンクは、インク室と、前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、を具備したインクタンクにおいて、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するためのインクジェット記録装置は、インク供給管を具備したインクジェットヘッドと、
インク室と、前記インク室と連通した連通部と、インク供給口とを供えた連結部と、前記連結部の内方に配され前記インク供給口を閉栓する弁体と、を具備したインクタンクと、
を備え、前記インクジェットヘッドに対して前記インクタンクが着脱自在に構成されたインクジェット記録装置において、
前記連通部には、前記インク室から前記インク供給口側へのインクの流れは許容し、前記連結部から前記インク室へのインクの流れは遮断する逆止弁が備えられており、
前記逆止弁は、蛇腹形状部を備えており、
前記インク供給管が前記インク供給口から前記連結部内に挿入されて前記弁体が移動されることで前記蛇腹形状部が前記連通部の内方に入り込むように変形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上の構成によれば、逆止弁の中央領域に設けられた変位部がインク供給管の挿入によってインクタンクの弁体が連結部内方に移動する容積分に対応して変位して連通部の内圧上昇を緩和することができる。これにより、インクタンクを装着した際にインクジェットヘッドのノズルのメニスカスの安定を図ることができ、メニスカスの崩壊を防止し、書き出し印字の不良を防止することができる。加えて、インクタンクを誤装着した際にもインク供給管内のインクの混色の抑制ができる。さらには、インク導出時の圧力損失を低減し高速印字に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用されるインクタンク外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示されたインクタンクのＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】（ａ）は第１の実施形態が採用されたインクタンクの連結部を拡大して示す断面図である。（ｂ）は第１の実施形態が採用されたインクタンクの連結部とインク供給管とが装着された状態を示す断面図である。（ｃ）は第１の実施形態が採用されたインクタンクの連結部とインク供給管とが装着され、インク供給されている状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は第２の実施形態が採用されたインクタンクの連結部を拡大して示す断面図である。（ｂ）は第２の実施形態が採用されたインクタンクの連結部とインク供給管とが装着された状態を示す断面図である。（ｃ）は第２の実施形態が採用されたインクタンクの連結部とインク供給管とが装着され、インク供給されている状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明が適用される実施例について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１５】
図１、図２は本発明が適用されるインクタンクの一構成例を示す図で、図１はインクタンクの外観を模式的に示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【００１６】
インクタンク１は、筐体２とフタ３とが接合されて構成され、内部は図２に示されるように仕切り壁６によって２つの室に区分されている。２つの室の一方はインクを直接収納したインク室１１であり、他方はインク吸収体１４が収納されており、このインク吸収体によってインクが保持された吸収体収納室１２である。フタ３の吸収体収納室１２を覆う領域には大気連通孔４が設けられており、インク吸収体１４と大気連通孔４との間にはバッファ空間１５が存在している。インク室１１と吸収体収納室１２とは、インクタンクの底部に設けられた気液交換部１３によって連通している。インク室１１の底部にはジョイント部５が設けられており、インクジェットヘッド３０に連通したインク供給管３２がジョイント部５と連結されることにより、ジョイント部５を介してインクタンク内のインクがインクジェットヘッド３０に供給される。
【００１７】
ジョイント部５は、図２に示されるように、その基端にはインク室１１と連通した連通部２１が、その先端にはインクジェットヘッド３０に連通したインク供給管３２が挿入されるインク供給口２２が備えられている。連通部２１とインク供給口２２との間には連通部２０を有しており、連通部２０内には基端側から順に逆止弁２３、バネ２５、弁体２４、シール体２６が配されている。
【００１８】
なお、インクタンク１内のインクの消費は次のように行われる。すなわち、インクジェットヘッド３０からインクが吐出されると、大気連通孔４と連通した吸収体収納室１２に貯留されたインクが減少していく。吸収体収納室１２内のインクの界面が気液交換部１３の開口の上端の高さまで減少した後は、インクが消費されると気液交換部１３において気液交換が開始されインク室１１内のインクが消費され減少する。
【００１９】
（実施例１）
図３（ａ）ないし（ｃ）は逆止弁２３の一構成例を採用したインクタンク１のジョイント部５を拡大して示す断面図である。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、ジョイント部５は、インク室１１と連通した連通部２１とインク供給管３２が挿入されるインク供給口２２との間の連通部２０内に連通部２１側から順に逆止弁２３、バネ２５、弁体２４、シール体２６が配されている。インクタンク１がインクジェットヘッド３０に装着されていない状態では、弁体２４がバネ２５によってインク供給口２２に配されたシール体２６に付勢されており、これによって弁体２４とシール体２６が密着してインク供給口２２は閉栓されている。
【００２１】
次に、逆止弁２３について説明する。この実施例の逆止弁２３は弾性体で構成されており、その中央領域が外周領域２３ａに対して厚みが薄い構成となっている（図面上は表現できていない）。厚みの薄い中央領域は後述するように、インク供給管３２がインク供給口２２に挿入された際に連通部２１側に伸縮変形が可能な変位部２３ｂとして機能する。なお、逆止弁２３は、連通部２１の連結部２０内面に配置されており、インク室１１からインク供給口２２へのインクの流れを許容し、反対方向の流れを遮断する逆止弁２３の機能を達成できるようにその一部が溶着等で連結部２０内壁に固定されている。固定方法については、カシメや接着などの通常の手法が適用でき、固定部を固定不動部として以下に説明する弾性変形や変位が可能な状態であれば良い。逆止弁２３の外周領域の肉厚を中央領域より厚く構成することで、連結部２０の内壁との当接精度が向上しシール性能の信頼性が向上する。
【００２２】
図３（ａ）はインクタンク１がインクジェットヘッド３０に対して非装着である状態を示している。この状態では逆止弁２３は連通部２１を覆っておりインクの連通を遮蔽している。
【００２３】
この状態からインクタンク１とインク供給管３２とが連結されると、インク供給管３２がインク供給口２２に挿入される。この動作によって、インク供給管３２によって弁体２４が連結部２０の内方に押される。なお、弁体２４とシール体２６との当接が解除される前にインク供給管３２の外周がシール体２６の内周の一部と周接し、インク供給管３２の周囲からインクが漏れることが抑制される。
【００２４】
インク供給管３２がインク供給口２２内に挿入されて弁体２４が連結部２０内に移動すると連結部２０内の圧力は上昇を始める。しかし、逆止弁２３はその中央領域の変位部２３ｂが薄く構成されていることで、連結部２０内の圧力上昇を受けると、その圧力上昇を緩和するように図３（ｂ）に示されるように変位部２３ｂが連通部２１（インク室１１）側に拡張変形する。これにより連結部２０内の圧力上昇が抑制でき、インク供給管３２側に連結部２０内のインクが押圧されて移動することが無くなり、インクジェットヘッド３０のノズル３１のメニスカスが壊され、インク漏れを発生することが抑制される。また、インクタンクを誤装着した際にも連結部２０内のインクがインク供給管３２内に押し出されることが抑制されるためインク供給管内のインクの混色も抑制できる。
【００２５】
ここで、インク供給管３２にインクタンク１のインク供給口２２が装着されて弁体２４が連結部２０内方に移動する移動容積をＳ１、逆止弁の中央領域の変位部２３ｂがインク室１１側に変形する変形容積をＳ２としたとき、容積Ｓ１、Ｓ２がほぼ等しいことが好ましい。ほぼ等しいことによってインク供給管３２内にインクが実質的に押しこまれることがなく、インクジェットヘッドのノズルのメニスカスの破壊が発生することや、誤装着時にインク供給管３２内でインクが混色する事態が無くなる。なお、誤装着による被害を別の手法で防止できる場合には、インクジェットヘッドのノズルのメニスカスの破壊が抑制できる範囲で容積Ｓ１＞Ｓ２の関係となっていてもよい。
【００２６】
図３（ｃ）に示されるように、矢印Ｉで示されるインクの供給がなされる状態ではインクタンク１のインク室１１からインクジェットヘッド１（インク供給管３２）側に向うインクの流れを許容し阻害することがないように逆止弁２３は連通部２１を開放する。
【００２７】
（実施例２）
図４（ａ）ないし（ｃ）は逆止弁１２３の別の構成例を採用したインクタンク１のジョイント部５を拡大して示す断面図である。逆止弁の構成を除き他の構成は実施例１に示す構成と同一であるため同一の符合によって説明する。
【００２８】
実施例２に示される逆止弁１２３について説明する。
【００２９】
実施例２の逆止弁１２３は図４（ａ）に示されるように、その中央領域が圧力を受けることで簡単に拡張変形する変位部１２３ｂとなっており、この例ではジャバラ構成を採用している。逆止弁１２３の変位部１２３ｂは、ジャバラ構成に限定されることなく、インク供給管３２がインク供給口２２に挿入され、弁体２４を移動させた際の移動容積Ｓ１に相当する変形容積Ｓ２分の変形ができる構成であればこの発明の変位部１２３ｂの構成に含まれる。
【００３０】
図４（ａ）はインクタンク１がインクジェットヘッド３０に対して非装着である状態を示している。この状態では逆止弁１２３は連通部２１を覆っておりインクの連通を遮蔽している。この状態では逆止弁１２３の変位部１２３ｂは拡張変形していない。
【００３１】
インクタンク１とインク供給管３２とが連結されると、連結部２０内の圧力は上昇しようとするが、逆止弁１２３の変位部１２３ｂがその圧力を緩和するように図４（ｂ）に示されるように連通部２１（インク室１１）側に拡張変形する。そして、図４（ｃ）に示されるよう矢印Ｉで示されるインクの供給がなされる状態では、逆止弁１２３の変位部１２３ｂは元の状態に戻り、インクタンク１のインク室１１からインク供給管３２側に向うインクの流れを阻害することがないように連通部２１を開放する。
【００３２】
なお、逆止弁１２３に変位部１２３ｂを設けたことにより、実施例１と同様に、インク供給管３２側に連結部２０内のインクが押圧されて移動することが無くなり、メニスカスが壊され、インク漏れが抑制される。また、インクタンクを誤装着した際に連結部２０内のインクがインク供給管３２内に押し出されることが抑制されてインク供給管内のインクの混色が抑制できる。
【００３３】
ここで、逆止弁１２３の変位部１２３ｂの変位容積Ｓ２は、実施例１と同様の条件を満足することが好ましい。しかし、変位容積Ｓ２はそれ以上の容積分の変位を可能にする構成（この変位可能容積をＳ２Ａとする）とされていることは一層好ましい構成である。変位可能容積Ｓ２Ａは、設計公差や異なるプリンタにおけるインク供給管のインク供給内への侵入量が異なるような場合にも本発明の効果を享受することを可能にする。
【符号の説明】
【００３４】
１  インクタンク
５  ジョイント部
１１  インク室
２０  連結部
２１  連通部
２２  インク供給口
２３  逆止弁
２３ａ  外周領域
２３ｂ  変位部（中央領域）
２４  弁体
２５  バネ
２６  シール体
３０  インクジェットヘッド
３１  ノズル
３２  インク供給管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005704852.tif 000005