(57)【要約】【課題】インクタンク内でのインクの流通性を向上するとともに、インクタンク内におけるインクの残存量を少なくすることができ、インクヘッド等に対するインクインクの供給状態の高効率化を図る。【解決手段】インクタンク２０に収納されたスポンジ１０内に存在する各発泡孔１１が、供給口２２に向う方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈する。スポンジ１０と従来のスポンジ１１０とを比較すると、供給口２１に向う方向についてのスポンジ１０内の素材の占める割合は、供給口１２１に向う方向についてのスポンジ１１０内の素材の占める割合に比較して少なく、スポンジ１０内で供給口２１へ向うインクが受ける抵抗は、従来のスポンジ１１０内で供給口１２１へ向うインクが受ける抵抗に比較して低くなり、インクタンク２０は従来のインクタンク１２０に比較して効率よくインクをインクヘッド１３に供給することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡部材を収納した内部に充填されたインクを供給口からインクヘッドに供給するインクタンクにおいて、
前記発泡部材は、各発泡孔が供給口へ向う方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈することを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記発泡部材は、インクタンク内部への収納前において、供給口へ向う方向についてインクタンク内部の寸法に略等しく、供給口へ向う方向に直交する方向についてインクタンク内部の寸法より大きい形状を呈す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】
前記発泡部材は、圧縮倍率が略５倍で水保持量が１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない疎水性スポンジであることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクジェットプリンタにおいてインクヘッドに供給すべきインクが充填されるインクタンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクヘッドから吐出したインクによって記録媒体上に画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、インクヘッドに供給すべきインクが充填されるインクタンクは、十分なインク収納量を確保するためには本来空洞であるべきある。
【０００３】
ところが、インクタンクはインクヘッドとともにキャリッジに搭載され、画像形成時に主走査方向に往復移動する。このため、インクタンク内が空洞であると充填されているインクの上面に波うちによる気泡が生じ、この気泡がインクに混入する。インクはある程度の粘性を有するため、インクに混入した気泡がインクとともにインクヘッドに供給されてしまう。インクヘッドから吐出されるインクに気泡が含まれると、記録媒体上に形成されるドット径が変化し、画像形成状態が劣化する。また、気泡がインクヘッドの電極部に溜まるとインクによる冷却効果が損なわれ、ヘッドが過熱により破壊する。
【０００４】
そこで、インクタンクの内部にはインクを含浸する発泡部材（スポンジ）が収納されており、インク上面の波だちによる気泡の発生を防止している。
【０００５】
また、インクジェットプリンタにおいてインクヘッドとともにキャリッジに搭載されたインクタンクには、常に所定量のインクが補給される必要がある。所定量の補給がなされないと、インクヘッドやインクタンクに空気が混入し、上記と同様に画像形成状態の低下及びインクヘッドの破壊を招来する。
【０００６】
このため、従来のインクタンクでは、インクタンク内に挿入されるスポンジの素材や形状、及び、インクタンクの形状等について種々考慮したものが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０６―３２０７４５号公報
【特許文献２】
特開平１０―１００４３４号公報
【特許文献３】
特開２００１―０５４９５１公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１〜３等の従来のインクタンクでは、疎水性のスポンジを用いてスポンジの形状（外形寸法）やインクタンクの形状を考慮することにより、インクタンク内の供給口へ向う方向をインクヘッド等への供給口方向に向ける手法が提案されるに過ぎず、多孔質体である発泡性のスポンジ内における発泡孔の形状や大きさ、及び、スポンジの保水量が、インクの流通性やインクの残存量に影響を及ぼすことについて考慮されていなかった。このため、従来のインクタンクでは、インクタンク内からインクヘッド等に対してインクを十分に効率よく供給することができない問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、インクタンクに収納されたスポンジの発泡孔の形状や大きさ、及び、スポンジの保水量を適正にすることにより、インクタンク内でのインクの流通性を向上するとともに、インクタンク内におけるインクの残存量を少なくすることができ、インクヘッド等に対するインクインクの供給状態の高効率化を図ることができるインクタンクを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、この発明は、以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）発泡部材を収納した内部に充填されたインクを供給口からインクヘッドに供給するインクタンクにおいて、
前記発泡部材は、各発泡孔が供給口へ向う方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈することを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、インクが充填されるインクタンク内部に、発泡部材が長楕円断面形状を呈する各発泡孔をその長手方向を供給口へ向う方向に配置して収納される。したがって、インクタンク内部における供給口へ向う方向に占める発泡孔（空間）の割合が増加し、供給口へ向う抵抗となる発泡部材の素材の割合が減少する。これによって、インクタンク内部におけるインクの流通性が向上する。
【００１３】
（２）前記発泡部材は、インクタンク内部への収納前において、供給口へ向う方向についてインクタンク内部の寸法に略等しく、供給口へ向う方向に直交する方向についてインクタンク内部の寸法より大きい形状を呈することを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、インクタンク内部に収納される前の発泡部材の形状が、供給口へ向う方向についてはインクタンク内部の寸法に略等しく、供給口へ向う方向に直交する方向についてはインクタンク内部の寸法より大きくされている。したがって、発泡部材は、インクタンク内部に収納される際に供給口へ向う方向に直交する方向について圧縮され、インクタンク内部に収納された際に各発泡孔が供給口へ向う方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈する状態になる。
【００１５】
（３）前記発泡部材は、圧縮倍率が略５倍で水保持量が１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない疎水性スポンジであることを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、インクが充填されるインクタンク内部に、圧縮倍率が略５倍で水保持量が１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない疎水性スポンジが収納される。一般に、発泡部材の圧縮倍率を高くするにしたがって各発泡孔が小径化してインクの泡立ちの発生が抑制される一方、インクタンク内に占める空間の割合が減少してインクの流通性が劣化する。また、発泡部材を水に浸漬した後に引き上げ、常圧下で発泡部材に残留している単位体積当たりの水の重量である保水量が少ないほど、インクタンク内部に充填されたインクの流通性が向上する。したがって、インクタンク内部に収納する発泡部材として、圧縮倍率が１〜５倍で水保持量が１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない疎水性スポンジを用いることにより、インクの泡立ちの発生が確実に抑制されつつ、インクの流通性が確保され、インクタンクに充填されたインクが効率よく供給口から流出する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、この発明の実施形態のインクタンクが適用されるインクジェットプリンタの構成を示す斜視図及び側面断面図である。また、図３は、上記インクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。
【００１８】
インクジェットプリンタ１は、用紙Ｐ等の記録媒体上にインクを吐出して画像を印刷するものであり、用紙Ｐにインクを吐出する印刷部８１、用紙Ｐを印刷部８１に供給する給紙部８２、用紙Ｐを印刷部８１まで搬送する搬送部８３、及び、印刷された用紙Ｐを排出する排出部８５を備えている。
【００１９】
給紙部８２は、給紙トレイ１０３、分離板１０５、給紙ローラ１０４を有している。給紙トレイ１０３は、印刷対象の用紙Ｐを収容する。分離板１０５及び給紙ローラ１０４は、給紙トレイ１０３に収容された用紙Ｐを一枚ずつ分離して搬送部８３に供給する。
【００２０】
搬送部８３は、ガイド板１０６、搬送ローラ１０７を有している。ガイド板１０６は、給紙ローラ１０４から給紙された用紙Ｐを搬送ローラ１０７に導く。搬送ローラ１０７は、ガイド板１０６上を通過した用紙Ｐを印刷部８１のインクヘッド１３とプラテン１０２との間に搬送する。
【００２１】
印刷部８１は、キャリッジ２０３、シャフト２０２及びプラテン１０２を有している。キャリッジ２０３は、図３に示すように、インクヘッド１３及びインクカートリッジ２１０，２１１を搭載し、シャフト２０２に沿って主走査方向（用紙Ｐの搬送方向である副走査方向に直交する方向）に往復移動する。一例として、キャリッジ２０３には、黒色（ＢＫ）のインクが充填された黒インクカートリッジ２１０と、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）の各色のインクが充填された３つのカラーインクカートリッジ２１１と、が搭載されている。
【００２２】
インクカートリッジ２１０，２１１は、内部に充填されたインクをインクヘッド１３に供給するものであり、キャリッジ２０３においてインクヘッド１３の上部に取り付けられている。
【００２３】
インクヘッド１３は、インクカートリッジ２１０，２１１から供給されたインクを底面の吐出口から吐出して、用紙Ｐに画像を印刷する。
【００２４】
シャフト２０２は、キャリッジ２０３を、主走査方向に沿って移動できるように案内するためのガイドである。
【００２５】
プラテン１０２は、インクヘッド１３からのインクの吐出による印刷時に用紙Ｐが載置され、用紙Ｐの平坦性の維持、及び、インクヘッド１３の吐出口と用紙Ｐとの距離調整を行う。
【００２６】
排出部８５は、排出ローラ１０８、排出トレイ１０９を有している。排出ローラ１０８は、印刷部８１で画像が印刷された用紙Ｐを排出トレイ１０９に排出する。
【００２７】
上記のように構成されたインクジェットプリンタ１における画像の印刷時には、まず、ユーザが、用紙Ｐを給紙トレイ１０３上に載置する。インクジェットプリンタ１がコンピュータ等の画像出力装置から印刷要求を受信すると、分離板１０５と給紙ローラ１０４とが用紙Ｐを１枚ずつ搬送部８３に給紙する。そして、給紙された用紙Ｐは、ガイド板１０６に支えられながら搬送ローラ１０７によって印刷部８１に搬送され、用紙Ｐの画像の前端部がインクヘッド１３に対向する位置で搬送が停止される。
【００２８】
このとき、キャリッジ２０３は、主走査方向における一方の端部に設定されているスタート位置に停止しており、印刷開始信号に基づいて他方の端部に設定されている停止位置まで主走査方向に沿って往動する。この往動の間にインクヘッド１３が、印刷要求に含まれる画像データに基づいて駆動され、用紙Ｐに対してインクを吐出する。これにより、用紙Ｐに１ライン分の画像（ライン画像）が印刷される。なお、ライン画像の副走査方向の幅は、インクヘッド１３における吐出口の配列長さに相当する。
【００２９】
搬送ローラ１０７は、キャリッジ２０３が停止位置に達し、用紙Ｐ上に１ライン分の画像が印刷されると、プラテン１０２上の用紙Ｐを１ライン分だけ搬送する。この搬送の間に、キャリッジ２０３はスタート位置に復動する。このキャリッジ２０３の往動、用紙Ｐの１ライン分の搬送、及び、キャリッジ２０３の復動動作を印刷走査を繰り返し行うことで、インクヘッド１３によって、印刷要求に応じた画像データに基づく画像が用紙Ｐの全面に印刷される。
【００３０】
図４は、上記インクジェットプリンタに適用されるインクタンクの構成を従来例と比較して示す図である。インクタンク２０は、底面に供給口２１を備えた中空筐体であり、内部にこの発明の発泡部材であるスポンジ１０を収納している。スポンジ１０を収納したインクタンク２０の内部には、インクヘッド１３に供給すべきインクが充填される。インクタンク２０は、その底面をインクヘッド１３の上面に接触させた状態でキャリッジ２０３に搭載される。インクタンク２０の内部に充填されたインクは、インクタンク２０の底面に形成された供給口２１を経由してインクヘッド１３に供給される。
【００３１】
インクタンク２０内に収納されるスポンジ１０内には、多数の発泡孔１１が互いに連通して形成される。図４（Ａ）に示すように、この発明の実施形態に係るインクタンク２０内に収納されたスポンジ１０内に存在する各発泡孔１１は、供給口２１に向う方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈している。この例では、供給口２１がインクタンク２０の底面に形成されているため、スポンジ１０内に存在する各発泡孔１１は、長手方向をその上面から底面に向う垂直方向にして配列されている。
【００３２】
これに対して、図４（Ｂ）に示す従来のインクタンク１２０に収納されたスポンジ１１０に存在する各発泡孔１１１は、供給口１２１に向う方向に直交する方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈している。これは、インクタンク１２０の内部に隙間なくスポンジ１１０を収納するために、上下方向について収納前のスポンジ１１０の長さをインクタンク１２０の内部形状よりも長くしておき、インクタンク１２０において開放した上面からスポンジ１１０を上下方向に圧縮してインクタンク１２０の内部に収納しているためである。
【００３３】
図４（Ａ）に示すこの発明の実施形態に係るインクタンク２０内に収納されたスポンジ１０と図４（Ｂ）に示す従来のインクタンク１２０内に収納されたスポンジ１１０とを比較すると、供給口２１，１２１に向う方向（上下方向）についての発泡孔１１と発泡孔１１１との配列数は、スポンジ１０における発泡孔１１の方が少なくなる。つまり、供給口２１に向う方向についてのスポンジ１０内の空間の占める割合は、供給口１２１に向う方向についてのスポンジ１１０内の空間の占める割合に比較して多くなる。これは換言すると、供給口２１に向う方向についてのスポンジ１０内の素材の占める割合は、供給口１２１に向う方向についてのスポンジ１１０内の素材の占める割合に比較して少なくなるということである。
【００３４】
スポンジ１０，１１０内における供給口へ向う方向について、各発泡孔１１，１１１の間に位置する素材の占める割合が少ないほど、スポンジ１０，１１０内をその方向に流れるインクが受ける抵抗が低く、各発泡孔１１，１１１の間に位置する素材の占める割合が多いほど、スポンジ１０，１１０内をその方向に流れるインクが受ける抵抗が高くなる。ここで、スポンジ１０，１１０内における供給口へ向う方向は供給口２１，１２１に向う方向であることから、インクタンク２０の内部に収納されたスポンジ１０内で供給口２１へ向うインクが受ける抵抗は、インクタンク１２０の内部に収納されたスポンジ１１０内で供給口１２１へ向うインクが受ける抵抗に比較して低くなることが判る。
【００３５】
スポンジ１０，１１０内における供給口２１，１２１へ向うインクが受ける抵抗はインクヘッド１３に対するインクの供給効率に影響を与えるから、この発明の実施形態に係るインクタンク２０は従来のインクタンク１２０に比較して効率よくインクをインクヘッド１３に供給することができる。
【００３６】
なお、スポンジ１０内において供給口２１に向う方向を長手方向として各発泡孔１１を配列するためには、スポンジ１０の成形時に予めインクタンク２０内への収納状態を考慮して、インクタンク２０内での供給口２１に向う方向に直交する方向に加圧することが考えられる。また、スポンジ１０をインクタンク２０の内部への収納前において、インクタンク２０内での供給口２１に向う方向についてインクタンク２０の内部の寸法に略等しく、供給口２に向う方向に直交する方向についてインクタンク２０の内部の寸法より大きい形状にしておき、インクタンク２０内に収納する際に、スポンジ１０を供給口２に向う方向に直交する方向に圧縮するようにしてもよい。
【００３７】
また、図５に示すように、図示しないメインタンクからインクの補給を受けるようにしてキャリッジ２０３に搭載されるサブタンク３０は上部に補給口３１を備えており、この供給口３１からインクヘッド１３にインクを供給する供給口３２に向う方向がサブタンク３０内における供給口へ向う方向となる。したがって、図５に示すように、上面の背面側に補給口３１を備えるとともに底面の前面側に供給口３２を備えたサブタンク３０では、スポンジ１０の側面断面において背面側の上部から前面側の下部に向う方向を長手方向として長楕円断面形状を呈する各発泡孔１１を配列する。
【００３８】
さらに、スポンジ１０としては、圧縮倍率が略５倍で水保持量が１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない疎水性スポンジを使用することで、インクタンク２０内のスポンジ１０自体におけるインクの残存量を少なくすることができ、インクタンク２０内に充填されたインクを効率よくインクヘッドに供給することができた。この水保持量は、液体に浸漬した後に常圧下で所定時間（１２時間）を経過したスポンジ１０に残留している単位体積当たりの液体量であり、この値が大きいほど親水性が高く、小さいほど疎水性が高い。
【００３９】
上記の１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない水保持量とは、縦×横×厚さが５ｃｍ×５ｃｍ×１ｃｍの形状で圧縮倍率が５倍の親水性スポンジ（密度２５．２ｋｇ／ｍ３  、１ｉｎｃｈ当たりのセル数が４２個）及び疎水性スポンジ（密度２４．９ｋｇ／ｍ３  、１ｉｎｃｈ当たりのセル数が４２個）を、端部から０．５ｃｍまで水に浸漬した後に常圧下で１２時間放置したときの水の残量が、それぞれ１．０１８４ｇ及び０．１８５８ｇであったことから決定したものである。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４１】
（１）インクが充填されるインクタンク内部に、長楕円断面形状を呈する各発泡孔をその長手方向を供給口へ向う方向に配置して発泡部材を収納することにより、インクタンク内部における供給口へ向う方向に占める発泡孔（空間）の割合を増加させることができ、供給口へ向う抵抗となる発泡部材の素材の割合を減少させることができる。これによって、インクタンク内部におけるインクの流通性を向上させてインクタンク内におけるインクの残存量を少なくすることができ、インクヘッド等に対するインクインクの供給状態の高効率化を図ることができる。
【００４２】
（２）インクタンク内部に収納される前の発泡部材の形状を、供給口へ向う方向についてはインクタンク内部の寸法に略等しく、供給口へ向う方向に直交する方向についてはインクタンク内部の寸法より大きくすることにより、発泡部材を、インクタンク内部に収納される際に供給口へ向う方向に直交する方向について圧縮し、インクタンク内部に収納された際に各発泡孔が供給口へ向う方向を長手方向とする長楕円断面形状を呈する状態にすることができる。
【００４３】
（３）インクが充填されるインクタンク内部に、圧縮倍率が略５倍で水保持量が１ｇ／１２．５ｃｍ３  より少ない疎水性スポンジを収納することにより、インクの泡立ちの発生を確実に抑制しつつ、インクの流通性を確保することができ、インクタンクに充填されたインクを効率よく供給口から流出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のインクタンクが適用されるインクジェットプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】同インクジェットプリンタの構成を示す側面断面図である。
【図３】同インクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。
【図４】同インクジェットプリンタに適用されるインクタンクの構成を従来例と比較して示す図である。
【図５】この発明の別の実施形態に係るインクタンクの構成を示す図である。
【符号の説明】
１−インクジェットプリンタ
１０−スポンジ
１１−発泡孔
２０−インクタンク
２１−供給口
１１０−スポンジ（従来例）
１１１−発泡孔（従来例）
１２０−インクタンク（従来例）
１２１−供給口（従来例）
【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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