(57)【要約】【課題】安定したインク供給を行う。【解決手段】インクジェットヘッド２は、インクカートリッジ３、インク供給部４を備える。インク供給部４は、インク供給針６、インク供給経路７を備える。インク供給針６を硬質の連続気孔多孔質体から構成する。インク供給針６は、シール１２を突き破り、インク供給口３ａに挿入される。インクカートリッジ３内に充填されたインク８は、インク供給針６に吸引される。インク供給針６が吸引能力を超えて飽和状態になると、後端６ｂからインク供給経路７に流れ落ち、インク供給経路７を通ってノズルに供給される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯留された液体貯留タンクから供給された液体を液体吐出ノズルから吐出する液体吐出ヘッドにおいて、
前記液体貯留タンクの液体供給口に挿入し、液体貯留タンク内の液体を前記液体吐出ノズルに供給する液体供給針を設け、
前記液体供給針を硬質の連続気孔多孔質体から構成したことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記連続気孔多孔質体をポリビニルアルコールとしたことを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタなどに用いられる液体吐出ヘッドに関し、更に詳しくは、液体貯留タンクから液体供給を行う液体供給針に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタの記録用インクは、インクカートリッジに充填して供給され、このインクカートリッジはインクジェットプリンタ内に交換可能に装着されている。インクカートリッジに設けられたインク供給口に、インク供給針を挿入する。インク供給針が挿入されると、インクカートリッジ内のインクが流出し、インク供給路等を通りインクジェットヘッドに供給される。そこで、安定したインク供給を行うインク供給針やインク供給路としてさまざまな工夫が考えられている。（例えば、特開平１１−５３１４号公報、特開平１１−７８０４６号公報、特開２０００−２１８８０９号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−５３１４号公報に記載されているインクジェット式記録ヘッドでは、針先部の平面部にインク誘導孔を設けて、そのインク誘導孔からインクを供給しているが、インク誘導孔は極小径の孔であり、ゴミが詰まりインク供給が止まってしまうことがある。また、特開平１１−７８０４６号公報に記載されているインクジェット式記録装置では、インク供給路内に気泡誘導溝を設け、気泡がフィルタに付着するのを防止している。また、特開２０００−２１８８０９号公報に記載されているインクジェット式記録装置では、インク供給針の中空部側にフィルタの突出部を設け、フィルタの実質面積を増大させることにより、フィルタによる圧力損失を低減させている。しかしながら、これらのものも、インク供給針の形状としては、針先部の先端に孔を設けたものであり、その孔にゴミが詰まりインク供給が止まってしまうことがあり、問題となっていた。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためのものであり、安定して液体を供給することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液体吐出ヘッドは、液体が貯留された液体貯留タンクから供給された液体を液体吐出ノズルから吐出する液体吐出ヘッドにおいて、前記液体貯留タンクの液体供給口に挿入し、液体貯留タンク内の液体を前記液体吐出ノズルに供給する液体供給針を設け、前記液体供給針を硬質の連続気孔多孔質体から構成したものである。なお、前記連続気孔多孔質体をポリビニルアルコールとすることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したインクジェットヘッド２の要部を示す概略図である。インクジェットヘッド２は、インクカートリッジ３、インク供給部４を備えている。インクカートリッジ３は、インク供給部４に脱着自在に取り付けられる。インク供給部４は、インク供給針６、インク供給経路７を備えており、図示しないノズルへインク８を供給する。
【０００７】
図１に示すように、インクカートリッジ３には、インク供給口３ａを封止するインクキャップ１１と、インク漏洩防止用のシール１２と、ゴム材で形成されたゴムキャップ１３とが取り付けられ、インク８が充填されている。インクキャップ１１は、コイルバネ１４により図中下方向に押さえ付けられている。ゴムキャップ１３をインク供給針６に差し込み、インク供給針６によりシール１２が破られ、インクキャップ１１が上方向に持ち上げられると、インク８はインク供給針６、インク供給経路７を経て図示しないノズルに供給される。なお、インクカートリッジ３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各４色毎に取り付けられており、インク供給部４も、各４色毎に設けられている。なお、この４色の他に、ダークイエロー、ライトマゼンダ、ライトシアン等のカートリッジを加えてもよい。
【０００８】
インク供給針６は、インクカートリッジ３が挿入される際にシール１２を突き破るため、先端６ａが円錐形状になっており、後端６ｂがインク供給経路７に取り付けられている。また、インク供給針６は、シール１２を突き破り、インクキャップ１１を持ち上げるために、ある一定以上の硬度が必要とされ、硬質の連続気孔多孔質体（ＰＶＡ（ポリビニルアルコール））から構成されている。このＰＶＡは耐油性、耐薬品性、吸水性に優れている。
【０００９】
インク供給針６の気孔のサイズは３０μｍ、硬度は８０°、空孔率（気孔体積／全体積）は７５〜８０％である。なお、気孔のサイズは５〜３０μｍ、硬度は６０〜９０°、空孔率は７５〜８０％が好ましく用いられる。
【００１０】
図２は、挿入前のインクカートリッジ３とインク供給部４との構成を示す概略図である。インクキャップ１１は、コイルバネ１４により下方向に押さえ付けられ、インク供給口３ａの下側孔３ｂを封止している。ゴムキャップ１３は、インク供給針６を挿入し易いように、入り口部１３ａがテーパ形状となっている。また、インク供給針６をゴムキャップ１２に挿入後、インク供給針６とゴムキャップ１３とで隙間が生じないようにする必要があることから、インク供給針６の外径Ｄ１とゴムキャップ１３の内径Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２となっている。
【００１１】
次に、本実施形態の作用について説明する。図２に示すように、ユーザーは、インクカートリッジ３をインク供給部４に挿入する。その際、ゴムキャップ１３がインク供給針６に安定して挿入されるように、図示しないガイド部材によりガイドされる。そして、先端６ａによりシール１２が破られ、インクキャップ１１が上方向に持ち上げられ、図１に示すように、インク供給針６がインク供給口３ａに挿入される。
【００１２】
インクカートリッジ３に充填されたインク８は、インク供給口３ａを通り、インク供給針６に吸引される。吸引されたインク８は、先端６ａから後端６ｂまで染み渡り、インク供給針６が吸引能力を超えて飽和状態になると、後端６ｂからインク供給経路７に流れ落ち、インク供給経路７を通ってノズルに供給される。このように、連続気孔多孔質体から構成されるインク供給針６によりインク８の供給を行うことから、安定したインク供給を行うことができるとともに、フィルタ効果を得ることができ、フィルタが不要となる。また、インク８と一緒にエアが送られてしまうこともなくなり、エア抜き機構が不要となる。
【００１３】
インクカートリッジ３を交換する場合には、装填されているインクカートリッジ３をインク供給部４から引き抜き、新しいインクカートリッジ３を装填する。その際、インクキャップ１１がコイルバネ１４により下側孔３ｂを封止することから、インク８が外部へ漏れだすことがない。
【００１４】
なお、上記実施形態では、インク供給針をポリビニルアルコールからなる連続気孔多孔質体から構成したが、この他に、ポリウレタンミクロポーラス多孔体、ポリエチレン燃焼体、ウレタンフォーム、ゴムスポンジなどを用いてインク供給針を構成してもよい。
【００１５】
また、上記実施形態では、インク供給針をポリビニルアルコールそのもので構成したが、この他に、このポリビニルアルコールを金属や硬質合成樹脂からなるパイプで覆ってもよく、この場合にはフィルタ性能を低下させることなく、インク供給針自体の強度を高めることができる。また、インク供給針の断面形状は円形に限らず、楕円形、三角形、四角形、その他の多角形であってもよい。
【００１６】
さらに、上記実施形態では、インクカートリッジ内に直接インクを充填したが、インクカートリッジ内にスポンジ等を収納し、そのスポンジにインクを含浸させてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液体吐出ヘッドによれば、液体貯留タンクの液体供給口に挿入し、液体貯留タンク内の液体を液体吐出ノズルに供給する液体供給針を設け、液体供給針を硬質の連続気孔多孔質体から構成することにより、安定したインク供給を行うことができるとともに、フィルタ効果を得ることができ、フィルタが不要となる。また、インクと一緒にエアが送られてしまうこともなくなり、エア抜き機構が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したインクジェットヘッドのインクカートリッジとインク供給部との構成を示す概略図である。
【図２】本発明を実施したインクジェットヘッドの挿入前のインクカートリッジとインク供給部との構成を示す概略図である。
【符号の説明】
２　インクジェットヘッド
３　インクカートリッジ
４　インク供給部
６　インク供給針
７　インク供給経路
８　インク
【図１】
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【図２】
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