(57)【要約】【課題】インクの特性を変えることなく、溶存酸素量の増加を抑制することができる。【解決手段】バルクインク供給システムにおいて、インクジェットヘッドに供給するインク６を貯留するインクタンク４は、非密閉型の容器で構成されてインク６を貯留するタンク本体７が設けられている。そして、このタンク本体７内には、タンク本体７に貯留されるインク６よりも比重の小さい複数のビーズ８が収容されている。そして、このように構成されるインクタンク４では、タンク本体７内においてビーズ８が貯留されるインク６の表面に浮かび、インク６の表面がビーズ８で覆われた状態となる。このため、インク６と空気との接触面積が小さくなり、タンク本体７に貯留されたインク６に空気中の酸素が溶け込むのを抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタのインクジェットヘッドにインクを供給するバルクインク供給システムに用いられて、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを貯留する非密閉型のインクタンクであって、
インクが貯留されるタンク本体と、
前記タンク本体内に収容されて前記インクよりも比重が小さい固体空気遮蔽体と、
を備えることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記タンク本体には、前記タンク本体に貯留される前記インクの表面を覆う数の前記固体空気遮蔽体が収容さ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】
前記タンク本体には、前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する供給口が形成されており、
前記固体空気遮蔽体は、前記供給口の内径よりも大きな外径に形成されてい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。
【請求項４】
インクジェットプリンタのインクジェットヘッドにインクを供給するバルクインク供給システムに用いられて、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを非密閉型のインクタンクで貯留するインクの貯留方法であって、
前記インクを貯留するタンク本体に、前記インクよりも比重が小さい固体空気遮蔽体を収容した状態で、前記インクを前記タンク本体に貯留することを特徴とするインクの貯留方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタのバルクインク供給システムによりインクジェットヘッドに供給するインクを貯留する非密閉型のインクタンク、及び、このインクタンクでインクを貯留するインクの貯留方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大量のインクを消費するインクジェットプリンタ等において、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するバルクインク供給システムが考えられている。このバルクインク供給システムは、インクジェットヘッドとは別に、多量のインクを貯留するインクタンクを備えており、このインクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給することで、インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００７−０５０５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、バルクインク供給システムでは、インクの品質を維持するとともに、インクから発生する気泡によりインクジェットヘッドのノズルが詰まるのを防止するために、インクタンクで貯留するインクはできるだけ溶存酸素量が少ない方が望ましい。しかしながら、このインクタンクは、インクを補充するインク補充口が設けられて非密閉型となっているため、インク補充口からインクタンク内に空気が流入してくる。このため、この空気中の酸素がインクタンクに貯留されているインクに溶け込むことで、インクの溶存酸素量が増加して、インクの吐出安定性が低下するという問題があった。
【０００４】
なお、特許文献１において、大気連通口を備えたサブタンクでは、インクよりも比重の軽い保護液体を設けることが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されたタンクでは、インクと保護液体とが液体同士であるため、インクと保護液体が混ざり合いやすく、また、混ざり合ったインクと保護液体が完全に分離するまでには相当の時間を要するため、インクの特性が変わってしまう可能性があるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、インクの特性を変えることなく、溶存酸素量の増加を抑制することができるインクタンク及びインクの貯留方法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】
【０００６】
本発明に係るインクタンクは、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドにインクを供給するバルクインク供給システムに用いられて、インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する非密閉型のインクタンクであって、インクが貯留されるタンク本体と、タンク本体内に収容されてインクよりも比重が小さい固体空気遮蔽体と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るインクタンクによれば、タンク本体内にインクよりも比重が小さい固体空気遮蔽体が収容されているため、タンク本体内では、これらの固体空気遮蔽体がタンク本体に貯留されたインクの表面を覆うように浮かび、インクと空気との接触面積が小さくなる。このため、タンク本体に空気が流入してきても、タンク本体に貯留されたインクに空気中の酸素が溶け込むのを抑制することができる。しかも、固体空気遮蔽体は固体であることから、液体のインクとは混ざり合いにくくなるため、インクの特性が変化するのを防止することができる。そして、タンク本体にインクが補充されたとしても、この補充されたインクは固体空気遮蔽体に堰き止められることなくタンク本体内に沈み込んで貯留され、その後、補充されたインクの勢いで固体空気遮蔽体がインク内に沈められたとしても、固体空気遮蔽体は速やかにインクの表面まで浮き上がることができるため、インクと空気との接触時間を最小限に抑えることができる。このように、本発明に係るインクタンクによれば、インクの特性を変えることなく、タンク本体に貯留されたインクの溶存酸素量の増加を抑制することができる。
【０００８】
この場合、タンク本体には、タンク本体に貯留されるインクの表面を覆う数の固体空気遮蔽体が収容されていることが好ましい。このインクタンクによれば、タンク本体に収容される固体空気遮蔽体によりタンク本体に貯留されるインクの表面が覆われるため、インクと空気との接触面積を極めて小さくすることができ、タンク本体に貯留されたインクの溶存酸素量の増加を更に抑制することができる。
【０００９】
また、タンク本体には、インクジェットヘッドにインクを供給する供給口が形成されており、固体空気遮蔽体は、供給口の内径よりも大きな外径に形成されていることが好ましい。このインクタンクによれば、固体空気遮蔽体の外径が供給口の内径よりも大きく形成されているため、タンク本体に貯留されているインクの残量が少なくなっても、固体空気遮蔽体が供給口から流出するのを防止することができる。
【００１０】
本発明に係るインクの貯留方法は、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドにインクを供給するバルクインク供給システムに用いられて、インクジェットヘッドに供給するインクを非密閉型のインクタンクで貯留するインクの貯留方法であって、インクを貯留するタンク本体に、インクよりも比重が小さい固体空気遮蔽体を収容した状態で、インクをタンク本体に貯留することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るインクの貯留方法によれば、タンク本体内にインクよりも比重が小さい固体空気遮蔽体が収容されているため、タンク本体内では、これらの固体空気遮蔽体がタンク本体に貯留されたインクの表面を覆うように浮かび、インクと空気との接触面積が小さくなる。このため、タンク本体に空気が流入してきても、タンク本体に貯留されたインクに空気中の酸素が溶け込むのを抑制することができる。しかも、固体空気遮蔽体は固体であることから、液体のインクとは混ざり合いにくくなるため、インクの特性が変化するのを防止することができる。そして、タンク本体にインクが補充されたとしても、この補充されたインクは固体空気遮蔽体に堰き止められることなく沈み込んでタンク本体内に沈み込んで貯留され、その後、補充されたインクの勢いで固体空気遮蔽体がインク内に沈められたとしても、固体空気遮蔽体は速やかにインクの表面まで浮き上がることができるため、インクと空気との接触時間を最小限に抑えることができる。このように、本発明に係るインクタンクによれば、インクの特性を変えることなく、タンク本体に貯留されたインクの溶存酸素量の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インクの特性を変えることなく、溶存酸素量の増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るインクタンクの好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係るインクタンクを、インクジェットプリンタのバルクインク供給システムに適用したものである。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るインクタンクを備えるバルクインク供給システムの構成を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るインクタンク４は、インクジェットプリンタのバルクインク供給システム１に設けられている。
【００１６】
バルクインク供給システム１は、主走査方向に移動するキャリッジ２に搭載された複数のインクジェットヘッド３ａ〜３ｄと、各インクジェットヘッド３ａ〜３ｄに供給するインクを貯留するインクタンク４ａ〜４ｄと、各インクタンク４ａ〜４ｄに各インクジェットヘッド３ａ〜３ｄに供給されるインクの流路となるパイプ５ａ〜５ｄとにより構成されている。
【００１７】
インクジェットヘッド３ａ〜３ｄは、それぞれ、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ及びブラックＫのインクをプラテン側に向けて吐出するものである。すなわち、インクジェットヘッド３ａは、イエローＹのインクを吐出するものであり、インクジェットヘッド３ｂは、マゼンダＭのインクを吐出するものであり、インクジェットヘッド３ｃは、シアンＣのインクを吐出するものであり、インクジェットヘッド３ｄは、ブラックＫのインクを吐出するものである。
【００１８】
インクタンク４ａ〜４ｄは、それぞれ、インクジェットヘッド３ａ〜３ｄに供給するインクを貯留するタンクである。すなわち、インクタンク４ａは、イエローＹのインクを貯留し、インクタンク４ｂは、マゼンダＭのインクを貯留し、インクタンク４ｃは、シアンＣのインクを貯留し、インクタンク４ｄは、ブラックＫのインクを貯留するものである。そして、各インクタンク４ａ〜４ｄは、パイプ５ａ〜５ｄを介して、各色のインクをインクジェットヘッド３ａ〜３ｄに供給する。
【００１９】
図２は、インクタンクの断面図である。図２に示すように、インクタンク４ａ〜４ｄは、インク６を貯留するタンク本体７が設けられている。タンク本体７は、インク６の補充を可能とするために、非密閉型の容器で構成されており、タンク本体７の上部にインク補充口９が形成されている。なお、図２において、インク補充口９は、タンク本体７の上部を開放することで形成されているが、インク補充口９の位置や形状などは、適宜選択される。
【００２０】
また、タンク本体７の底面には、パイプ５にインク６を供給する供給口１０が形成されている。なお、タンク本体７内には、図示しないが、タンク本体７に貯留されているインク６の貯留量（残量）を計測する計測装置が設けられている。そして、この計測装置による計測により、貯留されているインク６の残量が所定量以下になったことを検出すると、各インクタンク４ａ〜４ｄにインク６が補充される。
【００２１】
そして、タンク本体７内には、複数の球状のビーズ８が収容されている。各ビーズ８は、供給口１０の内径よりも大きな外径を有する球状に形成されている。例えば、各ビーズ８は、インク６の表面積に対して数％程度の大きさに相当する約４ｍｍ（５／３２ｉｎｃｈ）径に形成されている。そして、各ビーズ８は、タンク本体７に貯留されるインク６よりも、比重の小さい物質で構成される。すなわち、これらのビーズ８は、インク６の表面に浮く物質で構成される。また、各ビーズ８は、
タンク本体７に貯留されるインク６が染込まず、このインク６に溶けない物質で構成される。このため、ビーズ８は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂製で形成されている。
【００２２】
また、タンク本体７に収容されるビーズ８の数は、少なくとも、タンク本体７の内側横断面を敷き詰める程度の数となっている。すなわち、タンク本体７において、貯留されるインク６の表面に浮いたときに、少なくともこのインク６の表面を覆う数となっている。
【００２３】
このように構成されるインクタンク４では、タンク本体７内において貯留されるインク６の表面にビーズ８が浮かんでおり、インク６の表面がビーズ８で覆われた状態となっている。そして、インク補充口９からタンク本体７内にインク６が補充されると、この補充されたインク６は、インク６の表面を覆っているビーズ８を押し退けてビーズ８に堰き止められることなくタンク本体７内に沈み込んで貯留される。このとき、タンク本体７内では、補充されたインク６の勢いによってインク６がかき混ぜられ、ビーズ８がインク６内に沈められるが、ビーズ８は、インク６よりも比重が小さいため、短時間のうちにインク６の表面まで浮かび上がる。そして、再度、インク６の表面がビーズ８で覆われた状態となる。
【実施例】
【００２４】
本発明の効果を実証するため、下記の測定を行った。
【００２５】
測定は、バルクインク供給システムの吐出安定性を評価することを目的として、時間経過に伴う容器に貯留したインクの溶存酸素量について測定した。測定を行う実施例は、本実施形態のインクタンクであり、タンク本体７となる容器に複数のビーズ８が収容されている。実施例と比較測定を行う比較例は、従来のインクタンクであり、タンク本体となる容器にビーズが収容されていない。
【００２６】
実施例と比較例の測定条件は、以下のとおりである。
【００２７】
実施例及び引用例では、タンク本体７として、ＰＰ製容器を用い、この容器に貯留するインクは、ライトブルー（ＬＢＬ）の昇華転写インク（Ｓｂ５１）を用いた。そして、実施例では、ＰＰ（ポリプロピレン）製容器に、材質がＰＥ（ポリエチレン）、大きさが５／３２ｉｎｃｈ、数が２０００玉のビーズ８を収容した。
【００２８】
測定手順は以下のとおりである。
（１）簡易脱気層に１０００ｃｃのインクを入れ、エアーポンプを使用しながら３０分間攪拌する。
（２）攪拌直後のインクの溶存酸素量を測定する。なお、溶存酸素量は、簡易脱気層の容器底面から１ｃｍの箇所で測定する。
（３）簡易脱気層に入れたインクを攪拌した後に２時間放置し、インクの脱気を行う。このとき、簡易脱気層に空気が流入しないように、簡易脱気層に蓋をして簡易脱気層内を密閉状態とする。
（４）簡易脱気層に入れられたインクを、５００ｃｃ容器を用いて、実施例のインクタンク及び比較例のインクタンクにゆっくり移し替える。
（５）そして、容器入れ替え直後、１時間後、４時間後、２０時間後、２４時間後、４８時間後に、それぞれ実施例と比較例とでインクの溶存酸素量を測定する。なお、溶存酸素量は、実施例及び比較例ともに、ＰＰ製容器の底面から１ｃｍの箇所で測定する。
【００２９】
測定結果を、表１及び図３に示す。図３において、線Ａは比較例（ビーズなし）を示しており、線Ｂは実施例（ビーズあり）を示している。
【表１】
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【００３０】
表１及び図３から、比較例では、時間の経過とともにインクの溶存酸素量が増加している。特に、容器移し替えてから４時間経過後に、インクの溶存酸素量が急激に増加している。一方、実施例では、時間の経過にかかわらず、インクの溶存酸素量があまり増加しないことが分かった。
【００３１】
この測定結果から、実施例では、容器にビーズが収容されることで、容器に貯留されているインクと空気との接触面積が小さくなり、時間が経過しても、インクの溶存酸素量の増加を抑えることができたことが立証された。
【００３２】
このように、本実施形態に係るインクタンク４によれば、タンク本体７内にインク６よりも比重が小さいビーズ８が収容されているため、タンク本体７内では、これらのビーズ８がタンク本体７に貯留されたインク６の表面を覆うように浮かび、インク６と空気との接触面積が小さくなる。このため、タンク本体７に空気が流入してきても、タンク本体に貯留されたインク６に空気中の酸素が溶け込むのを抑制することができる。しかも、ビーズ８は固体であることから、液体のインク６とは混ざり難くなるため、インク６の特性が変化するのを防止することができる。そして、タンク本体７にインク６が補充されたとしても、この補充されたインク６はビーズ８に堰き止められることなくタンク本体７内に沈み込んで貯留され、その後、補充されたインク６の勢いでビーズ８がインク６内に沈められたとしても、ビーズ８は、速やかにインク６の表面まで浮き上がることができるため、インク６と空気との接触時間を最小限に抑えることができる。このように、本実施形態に係るインクタンク４によれば、インク６の特性を変えることなく、タンク本体７に貯留されたインク６の溶存酸素量の増加を抑制することができる。
【００３３】
また、タンク本体７に収容されるビーズ８によりタンク本体７に貯留されるインク６の表面が覆われるため、インク６と空気との接触面積を極めて小さくすることができ、タンク本体７に貯留されたインク６の溶存酸素量の増加を更に抑制することができる。
【００３４】
また、ビーズ８の外径が供給口１０の内径よりも大きく形成されているため、タンク本体７に貯留されているインク６の残量が少なくなっても、ビーズ８が供給口１０から流出するのを防止することができる。これにより、パイプ５内やインクジェットヘッド３内にビーズ８が詰まるのを防止することができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、固体空気遮蔽体の一例として、ビーズ８を用いて説明したが、インクタンク４内のインク６の表面を空気から遮蔽する固形物（固体）であれば如何なるものであってもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、粒状の球体に形成されたビーズ８を例に説明したが、インク６の表面に浮かび、多数の固体空気遮蔽体によってインク表面を覆うことができるものであれば、如何なる形状であってもよい。例えば、球体形状、楕円球形状（卵型形状）、多面体形状、板形状、粒形状、棒形状、糸形状の何れの形状であってもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、ＰＥによって形成されたビーズ８を例に説明したが、インク６よりも比重が小さく、インク６が染込みにくく、インク６に解けにくいものであれば、如何なる材質であってもよい。例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、アクリル、ＰＰ（ポリプロピレン）の何れの形状であってもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、インク６の表面積に対して数％程度の大きさに相当する約４ｍｍ径のビーズ８を、複数個タンク本体７内に収容することを例として説明したが、固体空気遮蔽体によってインク６の表面を覆うことが可能であれば、如何なる大きさ及び個数の空気遮蔽体をタンク本体７内に収容してもよい。例えば、１個の固体空気遮蔽体をタンク本体７内に収容して、インク６の表面を覆うようにしてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、インクタンク４のタンク本体７として、上部が開放されるものを例として説明したが、インク６の補充が可能な非密閉型であれば、如何なる形状であってもよい。例えば、図４に示すインクタンク１４のタンク本体１７や、図５に示すインクタンク２４のタンク本体２７であってもよい。
【００４０】
図４に示すタンク本体１７は、上部が筐体で覆われており、その一部にインク補充口１９が設けられている。このインク補充口１９は、内径Ａが、ビーズ８の外径Ｂよりも小さく形成されている。このように、インク補充口１９の内径Ａをビーズ８の外径Ｂよりも小さくすることで、インク補充口１９からビーズ８が放出されるのを防止できる。これにより、ビーズ８がタンク本体１７に収容された状態で、インクタンク１４を流通させることができる。
【００４１】
図５に示すタンク本体２７は、上部が筐体で覆われており、その一部に筒状のインク補充口２９が設けられている。このインク補充口２９は、内径が、ビーズ８の外径よりも大きく形成されている。そして、インク補充口２９には、インク補充口２９に脱着される蓋体３１が取り付けられている。また、インク補充口２９には、メッシュ状の中蓋３２が取り付けられている。この中蓋３２の編目は、ビーズ８の外径よりも小さく形成されている。そして、インク６を補充するときは、蓋体３１を取り外して、インク補充口２９からインク６を補充し、インク６の補充が完了すると、蓋体３１を取り付けて、インク補充口２９を閉じる。このように、蓋体３１を設けることで、インク６を補充しないときは、蓋体３１によりタンク本体２７を密閉しておくことができるため、タンク本体２７内に流入する空気を遮断することができる。また、ビーズ８の外径よりも小さい編目の中蓋３２を設けることで、インク補充口２９の内径に関わらず、インク補充口２９からビーズ８が放出されるのを防止できる。これにより、ビーズ８がタンク本体２７に収容された状態で、インクタンク１４を流通させることができる。なお、中蓋３２は、インク補充口２９に取り付けられてもよく、タンク本体２７内に取り付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本実施形態に係るインクタンクを備えるバルクインク供給システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示すインクタンクの断面図である。
【図３】インクの溶存酸素量の測定結果を示す図である。
【図４】他のインクタンクの断面図である。
【図５】他のインクタンクの断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…バルクインク供給システム、２…キャリッジ、３…インクジェットヘッド、４，１４，２４…インクタンク、５…パイプ、６…インク、７，１７，２７…タンク本体、８…ビーズ、９，１９，２９…インク補充口、１０…供給口、３１…蓋体、３２…中蓋。
【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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