(57)【要約】【課題】フィルターを容易に交換できるインクタンクを提供する。【解決手段】インクジェットプリンタに設置された印刷ヘッド２００に供給するためのインクを収容し、印刷ヘッドに着脱可能なインクタンク１００において、インクを収容し、インク流出部１１０が設けられた本体１０３と、本体に収容されており、一端にはインク流出部が連通され他端には本体の底面１０３ａに対向するインク流入口１２５ａが設けられた管状体１２０と、管状体に設置されたフィルター１３０と、を含む。かかる構成によれば、インクタンクが印刷ヘッドに着脱可能に装着され、インクタンク本体に収容された管状体にフィルターが設置されるので、インクタンクを交換することによりフィルターを容易に交換することができる。【選択図】図１
2008087461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタに設置された印刷ヘッドに供給するためのインクを収容し、前記印刷ヘッドに着脱可能なインクタンクにおいて、
インクを収容し、インク流出部が設けられた本体と、
前記本体に収容されており、一端には前記インク流出部が連通され他端には前記本体の底面に対向するインク流入口が設けられた管状体と、
前記管状体に設置されたフィルターと、
を含むことを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記管状体は、前記本体に着脱可能であ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】
前記フィルターは、前記管状体の内部に前記本体の底面と並行に設置されることを特徴とする、請求項１または２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記インク流入口は、前記本体の底面に隣接して設けられ、前記フィルターは、前記インク流入口に設置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項５】
前記インク流出部は、前記本体の側面に設けられ、前記管状体は、折曲形状に形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項６】
インクジェットプリンタにおいて、
請求項１〜５のいずれかに記載のインクタンクと、
前記インクタンクからインクを供給されて、供給されたインクを印刷媒体に吐出するノズルを有する印刷ヘッドと、
を含むことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷ヘッドにインクを供給するインクタンクおよびインクジェットプリンタに係り、より詳しくは、フィルターを容易に交換可能なインクタンクおよびインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、インクを吐出して印刷媒体に画像を形成する装置であって、インクを吐出するノズルが形成された印刷ヘッドと、印刷ヘッドにインクを供給するインクタンクとを有する。そして、印刷ヘッドおよびインクタンクが一体化され、一体的に印刷ヘッドに着脱される一体型インクカートリッジと、印刷ヘッドがプリンタ装置に固設され、インクタンクのみが印刷ヘッドに着脱可能な分離型インクカートリッジとがある。
【０００３】
このような分離型インクカートリッジの場合、印刷ヘッドにインクタンクを装着すると、インクタンクから印刷ヘッドのノズルに至るインク流路が形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の分離型インクカートリッジの場合、インク流路上のインクに含有された異物および気泡を濾過するためのフィルターが印刷ヘッドの内部に設けられているので、フィルターのみを交換することができず、印刷ヘッドの構造上、フィルターのサイズを大きくすることもできないという問題点があった。
【０００５】
また、インクタンクの着脱時に流入した空気やノズルを通じて流入した空気を含有したインクが印刷ヘッドの内部のフィルターを通過すると、インク通過の前後に過度な圧力損失が発生するという問題点があった。
【０００６】
また、印刷ヘッドがインクジェットプリンタに固設されているので、フィルターの寿命が切れてもフィルターの交換を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルターを容易に交換可能な、新規かつ改良されたインクタンクおよびインクジェットプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、インクジェットプリンタに設置された印刷ヘッドに供給するためのインクを収容し、印刷ヘッドに着脱可能なインクタンクが提供される。本インクタンクは、インクを収容し、インク流出部が設けられた本体と、本体に収容されており、一端にはインク流出部が連通され他端には本体の底面に対向するインク流入口が設けられた管状体と、管状体に設置されたフィルターと、を含む。
【０００９】
かかる構成によれば、インクタンクが印刷ヘッドに着脱可能に装着され、インクタンク本体に収容された管状体にフィルターが設置されるので、インクタンクを交換することによりフィルターを容易に交換することができる。
【００１０】
また、上記管状体は、本体に着脱可能であるようにしてもよい。
【００１１】
また、上記フィルターは、管状体の内部に本体の底面と並行に設置されるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記インク流入口は、本体の底面に隣接して設けられ、フィルターは、インク流入口に設置されるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記インク流出部は、本体の側面に設けられ、管状体は、折曲形状に形成されるようにしてもよい。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点によれば、上記インクタンクと、インクタンクからインクを供給されて、供給されたインクを印刷媒体に吐出するノズルを有する印刷ヘッドと、を含むインクジェットプリンタが提供される。
【００１５】
かかる構成によれば、インクタンクが印刷ヘッドに着脱可能に装着され、インクタンク本体に収容された管状体にフィルターが設置されるので、インクタンクを交換することによりフィルターを容易に交換することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、フィルターを容易に交換可能な、インクタンクおよびインクジェットプリンタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
本実施形態に係るインクタンク１００は、図１に示すように、本体１０３、インク流出部１１０、管状体１２０、フィルター１３０を含む。
【００１９】
本体１０３は、印刷ヘッド２００に供給されるインクを収容する。本体１０３には、インクの消耗に応じて残留インクが底面１０３ａに集まるように、底面１０３ａ側に傾斜した傾斜面１０３ｂが形成されてもよい。本体１０３の上側には、大気と連通される大気連通口（図示せず）が形成される。大気連通口（図示せず）により、インクタンク１００に収容されたインクの上面に大気圧が作用する。これにより、印刷ヘッド２００のノズル（図示せず）からインクが吐出されて印刷ヘッド２００のインクが消耗されると、消耗量に応じて毛細管現象によりインクタンク１００のインクが印刷ヘッド２００に供給されることで、印刷ヘッド２００のノズルにインクが再充填される。
【００２０】
インク流出部１１０は、本体１０３の底面１０３ａに残留したインクを使用するために、本体１０３の底面１０３ａに隣接した本体１０３の側面１０３ｃに設けることが好ましいが、他の位置に設けてもよい。
【００２１】
インク流出部１１０は、図１に示すように、インク流出管１１１、パッキング部材１１３、開口開閉部材１１５、弾性部材１１７を有する。
【００２２】
インク流出管１１１の一端には、印刷ヘッド２００のインク流入管２１０が挿入される挿入開口１１１ａが形成され、他端には、弾性部材１１７が載置される載置部１１１ｂが形成される。また、インク流出管１１１の他端で弾性部材１１７が載置されてない所定の領域には、後述する管状体１２０と連通される管状体連通開口１１１ｃが形成される。
【００２３】
インク流出管１１１は、生産性の観点から本体１０３と一体形成することが好ましい。また、印刷ヘッド２００との干渉を避けるために、本体１０３の内側に突出するように形成することが好ましい。
【００２４】
パッキング部材１１３は、インク流出管１１１の挿入開口１１１ａ側に収容されて、印刷ヘッド２００のインク流入管２１０が挿入された時にインクが漏れないようにする。インク流入管２１０の外面と接触圧着されるパッキング部材１１３の内面には、突起１１３ａが形成されており、インク流入管２１０との間で、密閉状態が維持される。そして、開口開閉部材１１５側には、テーパ面１１３ｂが形成される。
【００２５】
開口開閉部材１１５は、図１に示すように、球形状を有しており、弾性部材１１７によりパッキング部材１１３側に弾性支持される。インクタンク１００が印刷ヘッド２００に装着されていなければ、弾性部材１１７により開口開閉部材１１５がパッキング部材１１３のテーパ面１１３ｂに圧着されることでインクが流出しなくなる。
【００２６】
印刷ヘッド２００のインク流入管２１０が挿入された時、すなわち、インクタンク１００が印刷ヘッド２００に装着された時には、インク流入管２１０が開口開閉部材１１５を押しながらパッキング部材１１３のテーパ面１１３ｂから離隔させることで、インク流入管２１０の開口２１０ａを通じてインクが印刷ヘッド２００に流入する。これにより、本体１０３に収容されたインクが印刷ヘッド２００のノズル（図示せず）に供給される。
【００２７】
弾性部材１１７は、圧縮コイルスプリングとして示されているが、必ずしもこれに限定されず、例えば板スプリングなどの多様な弾性部材として設けられることができる。
【００２８】
管状体１２０は、図１に示すように、インク流出部１１０と結合される結合部１２３、結合部１２３から延長されて本体１０３の底面１０３ａ側に折曲された折曲部１２５を有する。結合部１２３および折曲部１２５は、図１に示すように、一体形成されることが好ましい。
【００２９】
結合部１２３は、軟性のプラスチック材で設けられることが好ましい。結合部１２３の内径をインク流出部１１０のインク流出管１１１の外径より若干小さく形成することで、結合部１２３とインク流出管１１１が弾性結合される。また、結合部１２３およびインク流出管１１１のいずれか一方に掛止め突起（図示せず）を設け、他方に掛止め溝（図示せず）を設けて、掛止め溝結合されてもよい。すなわち、結合部１２３がインク流出管１１１から容易に着脱されるとともに、インクタンク１００の使用中に管状体１２０がインク流出部１１０から離脱しない程度の結合強度が維持されれば、いかなる結合手段を用いて結合されてもよい。
【００３０】
折曲部１２５は、図１に示すように、一側に結合部１２３が連結され他側に本体１０３の底面１０３ａ側に開放されたインク流入口１２５ａが形成される。折曲部１２５は、本体１０３に収容されたインクの使用効率を高めるために、インク流入口１２５ａを底面１０３ａと隣接させるように形成することが好ましい。
【００３１】
結合部１２３と折曲部１２５との間には、インク流出管１１１の管状体連通開口１１１ｃと連通されるインク流出部連通開口１２０ａが形成される。これにより、インク流入口１２５ａに流入したインクは、インク流出部連通開口１２０ａ、管状体連通開口１１１ｃを経て印刷ヘッド２００側に流入する。
【００３２】
一方、図１に示すように、インク流入口１２５ａがインク流出部連通開口１２０ａより大きく、インク流出部連通開口１２０ａ側に向かって断面積が次第に減少するようにすることが好ましい。これにより、インク流入口１２５ａに流入したインクの流速がインク流出部連通開口１２０ａ側で次第に速くなり、収容されたインクを円滑に印刷ヘッド２００に供給することができる。
【００３３】
また、インク流入口１２５ａを大きく形成すれば、それに応じて管状体１２０のインク流路上に配置されたフィルター１３０のサイズも大きくすることができるという利点がある。また、結合部１２３が同一、かつインク流入口１２５ａのサイズが異なる管状体１２０を準備して、フィルター１３０の必要サイズに該当するインク流入口１２５ａを有する管状体１２０を採用することで、他部品の形状を変更することなく、多様なサイズのフィルター１３０を採用することができる。
【００３４】
フィルター１３０は、図１に示すように、折曲部１２５のインク流入口１２５ａに設置される。必要に応じては、インク流入口１２５ａとインク流出部連通開口１２０ａとの間に設置してもよい。これにより、管状体１２０のみの着脱によりフィルター１３０の交換が可能となる。
【００３５】
フィルター１３０は、本体１０３の底面１０３ａに並列して配置されることが好ましい。底面１０３ａに並列して配置されることで、フィルター１３０の全体がインクに浸たされて気泡がほとんど存在しなくなる。インクタンク１００内に存在する気泡は、インクより小さな比重を有するので、インクの液面に上昇する。これにより、本体１０３の底面１０３ａには気泡がほとんど存在しなくなるので、気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過し、フィルター１３０を通過したインクによる圧力降下が小さくなる。このことは、後述する図２および図３に示す実験結果からも確認される。従来のインクジェットプリンタでは、印刷ヘッドの内部にフィルターを設置しており、気泡を含有したインクがフィルターを通過することで、フィルター通過後のインクによる圧力降下が大きかった。圧力降下が大きければ、インクの供給が円滑に行われないので、正常な画質を実現することが困難となる。
【００３６】
フィルター１３０は、微細孔（図示せず）が表面に形成されたプレートである。プレートとしては、微細孔を加工可能なシリコンウエハ、プラスチックプレート、金属プレートを用いることができる。微細孔は、異物または気泡を確実に濾過できるようにノズル直径より小さいことが好ましい。必要に応じて、微細孔は、使用条件などを考慮してノズル直径と同一またはノズル直径より大きく形成されてもよい。
【００３７】
図２および図３は、フィルター１３０のサイズ以外の条件を同一にして、気泡を含有しないインクと気泡を含有したインクとがフィルター１３０を通過する場合におけるフィルター１３０を通過前後のインクによる圧力降下を比較するグラフである。図２および図３において、Ｌ１およびＬ３のデータはフィルター１３０を通過前の圧力値であり、Ｌ２およびＬ４のデータはフィルター１３０を通過後の圧力値である。
【００３８】
図２で、気泡を含有したインクがフィルター１３０を通過した後の圧力値（Ａ）は約−３３０（ｍｍＨ２Ｏ）であり、通過する前の圧力値−５０（ｍｍＨ２Ｏ）から２８０（ｍｍＨ２Ｏ）の圧力降下が発生している。気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過した後の圧力値（Ｂ）は平均−２５０（ｍｍＨ２Ｏ）であり、通過する前の圧力値−５０（ｍｍＨ２Ｏ）から２００（ｍｍＨ２Ｏ）の圧力降下が発生している。したがって、気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過する時には、気泡を含有したインクが通過する時より８０（ｍｍＨ２Ｏ）だけ高い圧力が発生するので、より円滑にインクが印刷ヘッド２００に供給されていることが理解される。
【００３９】
図３は、インクタンク１００のフィルター１３０のサイズ（インク流入口１２５ａの断面積）を図２のインクタンク１００のフィルター１３０のサイズ（インク流入口１２５ａの断面積）より小さくした場合における実験結果である。
【００４０】
図３でも、図２の場合と同様に、気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過した後の圧力値（Ｄ）は、気泡を含有したインクが通過した後の圧力値（Ｃ）よりも高いことが確認される。すなわち、気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過する時の圧力降下が約４００（ｍｍＨ２Ｏ）であるのに対して、気泡を含有したインクがフィルター１３０を通過する時の圧力降下が約６００（ｍｍＨ２Ｏ）である。すなわち、気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過する時には、気泡を含有したインクがフィルター１３０を通過する時と対比して、フィルター１３０を通過した後の圧力値が２００（ｍｍＨ２Ｏ）高いことが確認される。
【００４１】
そして、図２および図３で、気泡を含有しないインクがフィルター１３０を通過する時の圧力降下を比較すれば、図２に示す場合には２８０（ｍｍＨ２Ｏ）であるのに対して、図２に示す場合より小さいサイズのフィルター１３０を採用した図３に示す場合には４００（ｍｍＨ２Ｏ）である。すなわち、フィルター１３０のサイズが大きいほど圧力降下が小さいことが確認される。よって、大きいサイズのフィルター１３０を採用すれば、同一の条件でより円滑にインクを印刷ヘッド２００側に供給することができる。
【００４２】
このように、インクジェットプリンタの使用条件を考慮して、インクの供給性能を向上させるためにフィルター１３０のサイズをより大きくする必要がある場合には、管状体１２０のインク流入口１２５ａのサイズを変更することで、さらに大きいサイズのフィルター１３０を採用することができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明に係るインクタンク１００は、次のような効果を奏するものである。第一に、フィルター１３０をインクタンク１００の内部、特に底面１０３ａに隣接して設置し、フィルター１３０が常にインクに浸たるようにすることで、フィルター１３０を通過する時に発生する圧力降下を抑制することができる。これにより、より円滑にインクを印刷ヘッド２００側に供給することができる。第二に、管状体１２０の形状、特にインク流入口１２５ａのサイズを変更することで、多様なサイズのフィルター１３０を採用することができる。第三に、インク流入口１２５ａがインクタンク１００の底面１０３ａに隣接して設置される場合には、インクタンク１００の底面１０３ａに残留したインクを画像形成に利用することができる。第四に、管状体１２０が着脱可能に設けられ、またフィルター１３０がインクタンク１００の内部に設置されることで、管状体１２０やインクタンク１００の交換により、フィルター１３０の交換が可能となる。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態に係るインクタンクと印刷ヘッドとの結合断面図である。
【図２】図１に示すインクタンクのフィルターを通過する時に発生する圧力降下を示すグラフである。
【図３】図２に示すインクタンクのフィルターより小さなサイズのフィルターを採用した場合に発生する圧力降下を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１００    インクタンク
１０３    本体
１１０    インク流出部
１１３    パッキング部材
１１５    開口開閉部材
１１７    弾性部材
１２０    管状体
１２０ａ    インク流出部連通開口
１２３    結合部
１２５    折曲部
１２５ａ    インク流入口
１３０    フィルター
【図１】
2008087461.tif 000003
【図２】
2008087461.tif 000004
【図３】
2008087461.tif 000005