JP2005047057A

JP2005047057A - Ink supply unit

Info

Publication number: JP2005047057A
Application number: JP2003204011A
Authority: JP
Inventors: 久 ▲吉▼村; Hisashi Yoshimura; Naozumi Ueno; 直純上野; Hiroichi Nakamura; 博一中村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-02-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink supply unit capable of absorbing a pressure variation in an ink tank and supplying ink stably. <P>SOLUTION: The ink supply unit 1 comprising an ink tank 2 for containing ink is provided with a moving wall 3 for varying the volume of the ink tank 2 depending on the state change of a matter contained in the ink tank 2 due to variation in the external environment of the ink tank 2. Furthermore, a first filter 4 for suppressing pressure variation in the ink tank 2 due to ink consumption by supplying outer air into the ink tank 2 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置や複写機、ＯＡ機器のプリンタ等に用いられるインクジェットプリンタ等において供給するインクを収容するインク供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式による印字は、騒音が少なく普通紙にも簡単に印字できるため、ファクシミリ装置や複写機、ＯＡ機器のプリンタ等に有利に用いられている。
【０００３】
画像形成を行なう装置として上記方式を用いたインクジェットプリンタは、一般に、インクヘッドを搭載したキャリッジが記録媒体の搬送方向に対して直交方向に往復走査しながらインクを吐出することにより、画像形成を行なうことができる。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタは、吐出するインクを収容するためのインクタンクを備えている。
【０００５】
従来、インクタンクには、インクの残量の変化によるインクタンクの内部圧力の変動を吸収できるよう、内部に多孔質吸収材が充填されており、この多孔質吸収材内にインクが保持されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、温度変化や気圧変化等の外部環境の変化による内部圧力の変動を吸収できるよう、インクタンクが、インクが収容される主インクと、主インク室と連通孔を介して連通しかつ上部側に大気連通口が開設された副インク室とを備えているものもある。この副インク室内部には吸収部材が挿入されており、吸収部材が含浸可能なインク量が充填されている。これにより、主インク室内部の負圧を制御することができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２２９１３３号公報（１９９３年９月７日公開）
【０００８】
【特許文献２】
特開平７−５２４０５号公報（１９９５年２月２８日公開）
【０００９】
【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および２に記載の構成では、インクタンク内部に多孔質材等や吸収部材（吸収材）が配されており、これらの吸収材にインクが含浸保持されている。
【００１０】
このため、吸収材に含浸されたインクを全て使い切ることはできず、インクタンクの容積に対するインク利用効率（供給可能インク量／インクタンク容積）は低くなる。即ち、インクタンクの容積を有効に活用できない。
【００１１】
なお、特許文献２に記載の構成では、インクタンクが主インクと副インク室とを備えてはいるものの、それぞれ単体での交換については考慮されていない。従って、副インク室の多孔質材にインクが残っていても、主インク室のインクがなくなればインクタンクごと交換しなければならない。
【００１２】
また、吸収材が配されていると、その中をインクが流れるとき、粘性抵抗をうけることとなる。このような場合、インク供給装置からインクを押し出す圧力（インクの供給圧）が、インクの残量によって異なることとなる。即ち、吸収材により圧力損失が発生する。
【００１３】
これにより、安定してインクを供給することができず、高速印字など大量インク供給時における追従性が悪くなる。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクタンク内部の圧力変動を吸収できると共に、インクを安定して供給することができるインク供給装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のインク供給装置は、上記の課題を解決するために、内部に少なくともインクを収容するインクタンクを備えたインク供給装置であって、前記インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、前記インクタンクの容積を変化させる容積変化手段を備えていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、容積変化手段により、インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、インクタンクの容積を変化させることができる。
【００１７】
ここで、インク供給装置を、例えばインクジェットプリンタ等の印字装置に装着して用いている場合、インクタンクの外部環境の変化（例えば、温度変化や気圧変化）によりインクタンク内の収容物の状態が変化する。そして、このような収容物の状態変化によって、インクタンク内の圧力は常に変動する。それゆえ、上記容積変化手段を備えていない構成のインク供給装置では、インクタンク内の圧力変動が大きくなると、インク漏れが生じる。
【００１８】
しかしながら、本発明では、上述したように、上記容積変化手段により、収容物の状態変化に応じて、インクタンクの容積を変化させることができる。つまり、例えば周囲の温度変化により、インクや空気等の収容物の圧力が増加した場合には、インクタンクの容積を増加させ、上記収容物の圧力が減少した場合には、インクタンクの容積を減少させることができる。これにより、外部環境の変化によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えることができる。
【００１９】
したがって、上記容積変化手段により、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができる。それゆえ、インクを安定して供給可能なインク供給装置を提供することが可能となる。
【００２０】
本発明のインク供給装置は、上記の課題を解決するために、内部に少なくともインクを収容するインクタンクを備えたインク供給装置であって、前記インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することにより、前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、圧力変動抑制手段により、インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することで、インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。
【００２２】
ここで、インク供給装置を、例えばインクジェットプリンタ等の印字装置に装着して用いている場合、インクタンク内のインクを消費すれば、インクタンク内のインク量が減少する。そして、このようなインク量の減少によって、インクタンク内の圧力は常に変動する。それゆえ、上記圧力変動抑制手段を備えていない構成のインク供給装置では、インクタンク内の圧力変動が大きくなると、インク漏れが生じる。
【００２３】
しかしながら、本発明では、上述したように、上記圧力変動抑制手段により、インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することで、インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。つまり、インクの消費に伴い、空気をインクタンク内部に供給することにより、インクの消費によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えることができる。
【００２４】
したがって、上記圧力変動抑制手段により、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができる。それゆえ、インクを安定して供給可能なインク供給装置を提供することが可能となる。
【００２５】
また、本発明のインク供給装置は、上記の容積変化手段を備えたインク供給装置において、さらに、前記インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することにより、前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、圧力変動抑制手段により、インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することで、インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。
【００２７】
ここで、インク供給装置を、例えばインクジェットプリンタ等の印字装置に装着して用いている場合、インクタンク内のインクを消費すれば、インクタンク内のインク量が減少する。そして、このようなインク量の減少によって、インクタンク内の圧力は常に変動する。それゆえ、上記圧力変動抑制手段を備えていない構成のインク供給装置では、インクタンク内の圧力変動が大きくなると、インク漏れが生じる。
【００２８】
しかしながら、本発明では、上述したように、上記圧力変動抑制手段により、インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することで、インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。つまり、インクの消費に伴い、空気をインクタンク内部に供給することにより、インクの消費によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えることができる。
【００２９】
したがって、上記容積変化手段と圧力変動抑制手段とにより、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができる。それゆえ、インクを安定して供給可能なインク供給装置を提供することが可能となる。
【００３０】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インクタンクは、第１開口部と第２開口部とを備え、前記容積変化手段は前記第１開口部を覆うように、かつ、前記圧力変動抑制手段は前記第２開口部を覆うように設けられていることを特徴としている。
【００３１】
上記の構成によれば、容積変化手段と圧力変動抑制手段とは、インクタンクに設けられた別々の開口部を覆うように設けられている。
【００３２】
したがって、容積変化手段を、例えばフィルタ等のインクを通さないが、空気を通すような材質のもので形成することにより、容積変化手段は、インクをインクタンクの外部へ漏らすことなく、空気をインクタンクの内部へ通すことが可能となる。
【００３３】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インクタンクは、インクタンクに収容されたインクを外部へ供給するための第３開口部を備え、前記第３開口部、および、前記圧力変動抑制手段のみが、前記インクタンクの外部と連通していることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、インクを外部へ供給する第３開口部、および、圧力変動抑制手段以外において、インクタンクは閉じられることになる。
【００３５】
したがって、インクタンク内のインクの水分が蒸発してインクの粘度が増加するのを防止することができる。
【００３６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、弾性部材からなることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、容積変化手段は、弾性部材で構成されている。
【００３８】
したがって、簡単な構成で、インクタンクの容積を変化させることができる。
【００３９】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、前記インクタンクの内部における１ｋＰａあたりの圧力変化に対して、インクタンクの容積を１割以上変化させることを特徴としている。
【００４０】
上記の構成によれば、容積変化手段は、インクタンクの内部における１ｋＰａあたりの圧力変化に対して、インクタンクの容積を１割以上変化させる。
【００４１】
ところで、インクを紙等の記録媒体へ吐出するインクヘッドのノズル先端からの空気の誤吸入を防止するためにはインク供給負圧の最大値は２〜３ｋＰａであり、大気との連通部よりインクが洩れないことよりインク供給圧の上昇の上限は大気圧となり、インク供給圧の圧力変動の許容値は、おおよそ２〜３ｋＰａの間の値である。また、インクタンクの外部の温度が５℃から５５℃と５０ｄｅｇ上昇すると、定圧変化の場合、インクタンク内部の空気の体積は約１８パーセント増加する。
【００４２】
しかしながら、上記の構成とすることにより、例えばインクタンク内の圧力変化が２ｋＰａの場合には、インクタンクの容積を２割以上変化させることができる。
【００４３】
したがって、インク供給装置を用いる環境における温度変化が一般に５０ｄｅｇ以下であるとすると、インク供給圧の変動を２ｋＰａ以下とすることができる。それゆえ、記録媒体に対して、精度の高い印字が可能となる。
【００４４】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、インク供給装置の使用開始時には、前記インクタンクの内部に負圧を発生させるように設定されていることを特徴としている。
【００４５】
上記の構成によれば、前記容積変化手段は、インク供給装置の使用開始時には、前記インクタンクの内部に負圧を発生させるように設定されている。
【００４６】
したがって、インク供給装置の使用時に、インクタンク内の収容物が外部環境の変化によって膨張した場合であっても、確実にインクタンクの容積を増加させることができる。
【００４７】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記圧力変動抑制手段は、前記圧力変動抑制手段と、インクタンクの内部のインクとの界面におけるインクの表面張力を利用して、インクタンクの内部の圧力変動を抑制することを特徴としている。
【００４８】
上記の構成によれば、圧力変動抑制手段は、この圧力変動抑制手段とインクタンク内部のインクとの界面における表面張力を利用して、インクタンク内部の圧力の変動を抑制している。
【００４９】
したがって、インクの消費に伴い生じるインクタンク内部の圧力変動を、簡易な構成で抑制することができる。
【００５０】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記圧力変動抑制手段は、フィルタからなることを特徴としている。
【００５１】
上記の構成によれば、圧力変動抑制手段は、フィルタからなっている。
【００５２】
したがって、圧力抑制変動手段を簡易な構成で設けることができる。さらに、フィルタのメッシュ径が互いに異なるフィルタを選択的に利用することにより、インクタンクの内部圧力を、簡易に、かつ、精度良く調整することができる。
【００５３】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記フィルタのメッシュ径は、２５μｍから５０μｍであることを特徴としている。
【００５４】
上記の構成によれば、フィルタのメッシュ径は、２５μｍから５０μｍである。
【００５５】
したがって、インクタンク内部の圧力（負圧）を、１．７〜３．５ｋＰａにできる。それゆえ、インクの消費に伴うインクタンク２内部の圧力変動が生じていない場合においては、フィルタのメッシュに形成されたメカニカスが壊れることを防止でき、インク漏れを防ぐことができる。
【００５６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第３開口部に、前記第３開口部を覆うように設けられると共に、インクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、インクを外部へ供給するインク供給手段を備えていることを特徴としている。
【００５７】
上記の構成によれば、第１開口部および第２開口部と異なる第３開口部に、インクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、インクを外部へ供給するインク供給手段が備えられている。
【００５８】
したがって、インク供給装置を新たな装置に交換する場合、つまり、インクタンク外部の圧力が所定の値以上の場合には、インク供給手段はインクを外部に供給しないため、第３開口部からのインク漏れを防止できる。
【００５９】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インク供給手段はフィルタからなり、前記フィルタのメッシュ径は２５μｍから５０μｍであることを特徴としている。
【００６０】
上記の構成によれば、インク供給手段はフィルタからなっており、上記フィルタのメッシュ径は、２５μｍから５０μｍである。
【００６１】
したがって、インク供給手段を簡易な構成で設けることができる。
【００６２】
さらに、フィルタのメッシュ径を上記範囲に設定することにより、インクタンク内部の圧力（負圧）を、１．７〜３．５ｋＰａにできる。それゆえ、インク供給時以外においては、フィルタのメッシュに形成されたメカニカスが壊れることを防止でき、インク漏れを防ぐことができる。
【００６３】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記フィルタの表面が親水化処理されていることを特徴としている。
【００６４】
上記の構成によれば、例えば洗浄処理により親水化されている。
【００６５】
したがって、フィルタにおけるメカニカスを安定させることができる。
【００６６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向と、インク供給装置を印字装置に装着して使用する際におけるインク供給装置の移動方向とが互いに異なるように前記容積変化手段が設けられていることを特徴としている。
【００６７】
上記の構成によれば、容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向は、インク供給装置を印字装置に装着して使用する際におけるインク供給装置の移動方向と並行しない。
【００６８】
ここで、上記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向が、インク供給装置の移動方向と並行となる場合、インク供給装置の加減速を伴った移動により、容積変化手段が、容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向に、重力加速度（ｇ）を受けることになる。これにより、容積変化手段に外力が加わり、インクタンクの内部に圧力変動が生じてしまう。
【００６９】
しかしながら、本発明の構成とすることにより、インク供給装置の加減速を伴った移動による、圧力変動の発生を防止することができる。
【００７０】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第２開口部は、前記インクタンクの下面に設けられていることを特徴としている。
【００７１】
上記の構成によれば、上記第２開口部は、インクタンクの下面に設けられている。つまり、圧力変動抑制手段は、インクタンクの下面に設けられている。
【００７２】
したがって、インクタンク内のインクを使い切るまで、圧力変動抑制手段を用いた圧力変動の抑制を行なうことができる。
【００７３】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第３開口部は、前記インクタンクの下面に設けられると共に、前記第２開口部と、前記第３開口部とが略同一の高さに設けられていることを特徴としている。
【００７４】
上記の構成によれば、圧力変動抑制手段とインク供給手段とが、略同一高さに設けられる。これにより、圧力変動抑制手段が調整するインクタンク下面近傍における圧力と、インク供給手段近傍との圧力とが略等しくなる。
【００７５】
したがって、圧力変動抑制手段の調整によって、インクの供給圧を制御することができる。それゆえ、インクレベルの変化による圧力変動がなくなり、外部へインクを安定して供給できる。
【００７６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、インク供給装置の内部に設けられていることを特徴としている。
【００７７】
上記の構成によれば、容積変化手段は、インク供給装置の内部に設けられているため、例えば人等が、容易に容積変化手段に触れることはできない。
【００７８】
したがって、容積変化手段に対して意図しない外力がかかることを防止できる。それゆえ、上記外力によりインクタンクの内部圧力が変動し、インク漏れが生じる事態を防止することができる。
【００７９】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第１開口部は、前記インクタンクの上面に設けられていることを特徴としている。
【００８０】
上記の構成によれば、第１開口部がインクタンクの上面に設けられている。つまり、容積変化手段が、インクタンクの上面に設けられている。
【００８１】
したがって、容積変化手段は、インクの消費に伴い生ずるインクレベルの変化の影響を受けなくてすむ。それゆえ、外部環境の変化により生じるインクタンク内の圧力変動を、より安定的に抑制することができる。
【００８２】
また、容積変化手段にはインクの重みが加わらないため、インクタンクのインク液面に対して垂直の方向の重力加速度（ｇ）の影響を低減することができる。
【００８３】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第１開口部は、前記インクタンクの下面に設けられていることを特徴としている。
【００８４】
上記の構成によれば、第１開口部がインクタンクの下面に設けられている。つまり、容積変化手段が、インクタンクの下面に設けられている。
【００８５】
これにより、容積変化手段が、インクタンクに関し、圧力変動抑制手段と同じ面側、あるいは、圧力変動制御手段およびインク供給手段と同じ面側に設けられることになる。
【００８６】
したがって、インク供給装置を製造する際における、インクタンクの加工が容易になる。
【００８７】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インクタンクの内部には、インクおよび空気のみが収容されることを特徴としている。
【００８８】
上記の構成によれば、インクタンク内部には、インク吸収体やインク袋等の吸収材（例えば、多孔質体）が収納されないことになり、インクタンクの容積を有効に活用できる。
【００８９】
したがって、インクタンクの小型化を図ることが可能となる。
【００９０】
また、通常、上記吸収材がインクタンクの内部に配されていると、インクタンク内をインクが流れるときに、インクが粘性抵抗を受けることになる。このような場合、インク供給装置からインクを外部へ押し出す圧力（インクの供給圧）が、インクの残量により異なることとなる。つまり、上記吸収材により、圧力損失が生じてしまう。
【００９１】
しかしながら、本発明は、インクタンク内部に吸収材を設けない構成としているため、上記のような圧力損失が発生せず、安定してインクを供給することができる。これより、特に、高速印字等の大量のインクを供給する場合においても、インク供給を安定して行なうことができる。
【００９２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００９３】
図１は、本実施の形態に係るインク供給装置の概略構成を示した断面図である。同図に示すように、インク供給装置１は、インクタンク２、移動壁（容積変動手段）３、第１フィルタ（圧力変動抑制手段）４、第２フィルタ（インク供給手段）５、インク供給口６、シールフィルム７、シールゴム８、封止テープ９、および、空気タンク１０を備えている。
【００９４】
上記インクタンク２は、インクを収容するタンク室であって、第１開口部２１、第２開口部２２、第３開口部２３、および、防御壁２４を備えている。また、上記第１開口部２１、第２開口部２２、および、第３開口部２３は、インクタンク２の下面に設けられている。なお、上記防御壁２４については、後述する。
【００９５】
上記第１開口部２１には、この第１開口部を覆うように、上記移動壁３が設けられている。また、上記第２開口部２２には、この第２開口部２２を覆うように、上記第１フィルタ４が設けられている。さらに、上記第３開口部２３には、この第３開口部２３を覆うように、上記第２フィルタ５が設けられている。
【００９６】
上記移動壁３は、壁部３ａ、バネ部３ｂ、端部３ｃ、および、固定部３ｄを備えている。上記壁部３ａの外周部３ａ’には、その外周部３ａ’を囲むように、上記バネ部３ｂの一端が接続されている。また、上記バネ部３ｂの他端には、上記端部３ｃが接続されている。そして、上記端部３ｃは、上記インクタンク２の下面にて、上記固定部３ｄにより固定されている。さらに、上記移動壁３は、インクおよび空気を通さない構成としている。
【００９７】
そして、上記壁部３ａは、バネ部３ｂの伸縮により、主として、同図の矢印Ａおよび矢印Ｂ方向に移動可能な構成となっている。それゆえ、上記壁部３ａの矢印Ａまたは矢印Ｂ方向の移動により、インク供給装置１では、インクタンクの容積を変化させることが可能となっている。
【００９８】
また、上記壁部３ａ、バネ部３ｂ、および、端部３ｃは、インクタンク２のインクの漏れや、製造の容易さから、ゴム等の弾性部材を用いて一体に成形されることが好ましい。
【００９９】
上記第１フィルタ４は、インクタンク２と空気タンク１０とを隔てる部材である。また、この第１フィルタ４は、上記空気タンク１０の空気をインクタンク２に供給することにより、インクタンク２のインクの消費によって生じるインクタンク２の内部の圧力変動を抑制するものである。
【０１００】
なお、この第１フィルタ４は、インクタンク２の内部のインクにより、メカニカス（インクの膜）が形成されるものであれば、その材質・大きさ等は特に限定されるものではない。また、上記第１フィルタ４としては、例えば、網目状の金属メッシュフィルタや、金属繊維または樹脂繊維の編物であるフィルタ等が利用できる。また、第１フィルタ４の目の編み方についても、特に限定されるものではない。
【０１０１】
上記第２フィルタ５は、インクタンク２の内部のインクを、インクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合にインク供給口６へ供給するものである。つまり、上記第２フィルタは、インク供給口６からインクが吸引されたときのみ、インクを通す。また、インク供給装置を新たな装置に交換する場合、つまり、インクタンク外部の圧力が所定の値以上の場合には、インク供給手段はインクを外部に供給しない。なお、この第２フィルタ５は、例えば上記第１フィルタと同じ材質・形状で構成される。
【０１０２】
上記インク供給口６は、上記第２フィルタ５を介して、インクタンク２から供給されたインクを外部に供給するための開口である。
【０１０３】
上記シールフィルム７は、インク供給口６を塞ぐフィルムである。ただし、このシールフィルム７は、インク供給装置１を、印字装置、例えば後述するインクジェットプリンタ（図７参照）に装着する際には取り外される。
【０１０４】
上記シールゴム８は、上記インク供給口６に当接するように設けられている。
また、このシールゴム８は、上記印字装置にインク供給装置１を装着する際に、印字装置に設けられたインク供給針７１の外周部７１ａと密着し（図１参照）、インクタンク２内のインクや空気が外部に漏れないようにシールするものである。
【０１０５】
上記封止テープ９は、空気タンク１０を塞ぐテープである。ただし、この封止テープ９も、上記シールフィルム７と同様に、インク供給装置１を印字装置に装着して用いる際には取り外される。
【０１０６】
上記空気タンク１０は、上記移動壁３、第１フィルタ４、インクタンク２の筐体の一部、インク供給装置１の筐体の一部で構成され、上記封止テープ９を取り外した後は、外部と連通する。これにより、外部から空気の流入、および、外部への空気の流出が可能とる。
【０１０７】
ここで、上記インク供給針７１について説明する。上記インク供給装置１の使用時には、上述したように、インク供給針７１がインクタンク２の内部に挿入される。上記インク供給針７１は、中空状の針であり、インクタンク２側の一端は先が尖っている。インクタンク２側の端部付近には供給孔７１ｂが、他端には供給孔７１ｃが形成されている。そして、インクタンク２に収容されているインクは、インク供給針７１の供給孔（７１ｂ・７１ｃ）を介して、インクタンク２の外部（例えば、インク供給装置１をインクジェットプリンタに用いる場合は、キャリッジにおけるインクヘッド等）に供給される。
【０１０８】
ところで、インクタンク２の内部に設けられている上記防御壁２４は、第１フィルタ４からインクタンク２の内部に供給された空気が、第２フィルタ５を介して、インク供給針７１の供給孔７１ｂからインクと共にインクヘッド側（図示せず）に供給されないよう、空気の流れを止めるためのものである。
【０１０９】
また、この防御壁２４は、下端に、インクを通す開口２４ａを備えている。この開口２４ａは、上記第１フィルタ４および第２フィルタ５の設置位置よりも、低い位置に、つまりインクタンク２の下面側に設けられている。
【０１１０】
これにより、上記開口２４ａは、インクタンク２内のインクの液面高さを均等に保つ役割を果たす。さらに、この開口２４ａを介して、上記第１フィルタ４からインクタンク２の内部に供給された空気が、インク供給針７１の供給孔７１ｂからインクと共に供給されることを防止できる。
【０１１１】
ここで、インクタンク２の内部圧力は、負圧（陰圧）となっているため、上記第１フィルタ４および第２フィルタ５におけるメニスカスは、インクタンク２の内部側に凹んだ状態となっている。
【０１１２】
ところで、インク供給装置１を、例えばインクジェットプリンタ等の印字装置に装着して用いている場合、インクタンク２内のインクを消費すれば、インクタンク２内のインク量が減少する。そして、このようなインク量の減少によって、インクタンク２内の圧力は常に変動する。また、インクタンク２の周囲の温度変化や気圧の変化等の、インクタンク２の外部環境の変化により、インクタンク２内の収容物の状態が変化する。そして、このような収容物の状態変化によって、インクタンク２の内部圧力は常に変動する。
【０１１３】
そこで、以下に、本発明の特徴となるインクタンク２の内部圧力の制御について説明する。
【０１１４】
まず、インク供給装置１の動作時（インクタンクの使用（インクの消費）時）における内部圧力の制御について説明する。なお、インク供給装置の使用開始時には、インクタンク２の内部には負圧がかかっている。
【０１１５】
インクタンク２のインクの消費に伴い、インクタンク２の内部圧力は負圧が大きくなる。そして、この負圧が所定の値（臨界値）まで大きくなると、第１フィルタ４表面にインクによって形成されているメニスカスが破れる。
【０１１６】
このとき、インクタンク２は、第１フィルタ４を介して空気を吸い込む。これにより、インクタンク２内部の負圧が過大になることを防止することができ、インクタンク２の内部圧力を所定の範囲に調整することができる。
【０１１７】
即ち、インクが消費されると、インクタンク２内部の負圧の増加により、第１フィルタ４のフィルタの目に張っているインクの液面を空気が押し、表面張力に打ち勝って（メニスカスを破って）これを通過し気泡となる。この気泡を発生させるための圧力（臨界値）は、第１フィルタの濾過精度（フィルタのメッシュ径）に依存するが、この濾過精度を最適にすることによって、インクタンク２の内部圧力、即ち、インクの供給圧を一定に保つことができる。また、第１フィルタ４は、その濾過精度よりも大きいゴミ等を除去する働きもある。
【０１１８】
このように、第１フィルタ４は、インク供給装置１の動作時におけるインクタンク２の内部圧力を調整することができる。即ち、第１フィルタ４は、インクタンク２内部のインク残量の変化（インクの消費）に基づく圧力変動を吸収する。
【０１１９】
つまり、上記第１フィルタ４は、第１フィルタ４と、インクタンク２の内部のインクとの界面におけるインクの表面張力を利用して、インクタンク２の内部の圧力変動を抑制している。このため、インクの消費に伴い生じるインクタンク２内部の圧力変動を、簡易な構成で抑制することができる。
【０１２０】
次に、上記外部環境の変化時のうち、温度変化時の内部圧力の制御について説明する。
【０１２１】
上記インク供給装置１の周囲の温度は、時間帯や設置場所の変更などによって変化する。このような場合、インクタンク２内部の空気が膨張あるいは収縮しようとし、内部圧力が変動する。
【０１２２】
特に、インクの消費が進み、インクタンク内部の空気が多くなってきた場合などは、上記温度の変化による内部圧力の変動が大きくなる。ここで、インクタンク２の内部に、例えば１００（ｃｃ）の空気が収容されているとし、定圧変化が起こると仮定する。そして上記の仮定のもと、インクタンク２の内部の温度が５℃から５５℃に変化した場合には、ボイル・シャルルの法則により、空気の体積が１００×（３２８／２７８）＝１１８（ｃｃ）となり、１８（ｃｃ）体積が変化する。つまり、空気の体積が１８パーセント増加する。また、定圧変化ではなく、定積変化が起こっていると仮定すると、インクタンク２の内部圧力が１．１８倍となる。
【０１２３】
このように、インクタンク２の内部における空気の状態が変化した場合、その状態変化に応じてインクタンクの容積が変化するように、上記移動壁３が変形する。つまり、インクや空気等の収容物の圧力が増加した場合には、インクタンク２の容積を増加させるように移動壁３の壁部３ａが図１の矢印Ａ方向に移動し、上記収容物の圧力が減少した場合には、インクタンク２の容積を減少させるように、上記移動壁３の壁部３ａが同図のＢ方向に移動する。
【０１２４】
この移動壁３の移動により、上記温度変化に基づくインクタンク内部の圧力変動を抑制することができる。それゆえ、インクタンク２は、状態が変化したインクや空気を、第１フィルタ４から漏らすことなく収容することが可能となる。
【０１２５】
ここで、温度Ｔ１におけるタンク内の空気の圧力をＰ１、体積をＶ１、温度Ｔ２における圧力をＰ２、体積をＶ２とすると、Ｖ２は、以下の式（１）で示される。
【０１２６】
Ｖ２＝（Ｐ１／Ｐ２）・Ｖ１・（Ｔ２／Ｔ１）（１）
また、温度変化前に容積変化手段は平衡状態であることを考慮し、体積がＶ１および圧力がＰ１の点を通り、かつ、容積変化手段の圧力に対する容積変化の傾きがαである直線Ｖｂを考える。なお、この直線Ｖｂは、以下の式（２）で示される。
【０１２７】
Ｖｂ＝α（Ｐ−Ｐ１）＋Ｖ１（２）
また、定圧変化時の体積をＶｍとすると、Ｖｍは、以下の式（３）で示される。
【０１２８】
Ｖｍ＝Ｖ１・Ｔ２／Ｔ１（３）
さらに、定積変化時の圧力をＰｍとすると、Ｐｍは、以下の式（４）で示される。
【０１２９】
Ｐｍ＝Ｐ１・Ｔ２／Ｔ１（４）
すると、図２に示すようになり、Ｖ２を示す曲線とＶｂを示す直線との交点（Ｖｄ、Ｐｄ）が動作点となる。
【０１３０】
つまり、体積変化がなければＰｍまで圧力上昇するところを容積変化手段が（Ｖｄ−Ｖ１）だけ容積変化して圧力Ｐｄで平衡することを意味している。なお、動作点は２次式の解により安定動作の条件を設定すればよく、その詳細は省略する。
【０１３１】
上記の検討に基づき、容積変化手段は、インクタンクの内部における１ｋＰａあたりの圧力変化に対して、インクタンクの容積を１割以上変化するよう設定している。
【０１３２】
ところで、インクを紙等の記録媒体へ吐出するインクヘッドのノズル先端からの空気の誤吸入を防止するためにはインク供給負圧の最大値は２〜３ｋＰａであり、また、大気との連通部よりインクが洩れないことよりインク供給圧の上昇の上限は大気圧となる（振動、気圧変化を考慮して上限値を大気圧以下に設定しても良い）。よって、インク供給圧の圧力変動の許容値は、おおよそ２〜３ｋＰａの間の値である。また、インクタンクの外部の温度が５℃から５５℃と５０ｄｅｇ上昇すると、定圧変化の場合、インクタンク内部の空気の体積は約１８パーセント増加する（図２参照）。
【０１３３】
ここで、インクタンク２の内部における１ｋＰａあたりの圧力変化に対して、上記移動壁３を、インクタンク２の容積を１割以上変化させるように構成しておけば、例えば圧力変化が２ｋＰａの場合には、インクタンクの容積を２割以上変化させることができる（図２参照）。したがって、この構成の場合、インク供給装置を用いる環境における温度変化が一般に５０ｄｅｇ以下であるとすると、インク供給圧の変動を２ｋＰａ以下とすることができる。この結果、記録媒体に対して、精度の高い印字が行なえる。
【０１３４】
また、上記では、温度変化時の内部圧力の制御について説明したが、インクタンク２の周囲の気圧変化時についても同様である。この場合にも、上記周囲の気圧の変化により、インクタンク２内のインクや空気等の収容物の状態が変化する。そのため、上記移動壁３を用いて、インクタンク２の容積を変化させることにより、インクタンク２内の圧力変動を抑制することができる。それゆえ、インクタンク２は、状態が変化したインクや空気を、第１フィルタ４から漏らすことなく収容することが可能となる。
【０１３５】
以上のように、本実施の形態に係るインク供給装置１は、内部に少なくともインクを収容するインクタンク２を備えたものであって、インクタンク２の内部圧力を所定の値に維持すための、移動壁（容積変化手段）３および第１フィルタ（圧力変動抑制手段）４を備えている。
【０１３６】
また、上記移動壁（容積変化手段）３は、インクタンク２の外部環境の変化によるインクタンク２内の収容物（空気およびインク）の状態変化に応じて、インクタンク２の容積を変化させるものである。さらに、上記第１フィルタ４は、インクタンク２の外部からインクタンク２の内部へ空気を供給することによって、インクの消費によるインクタンク２の内部の圧力変動を抑制するものである。
【０１３７】
インクタンク内の圧量上昇を抑制するために移動壁（容積変化手段）３の容積が増加した状態でヘッドがインクを吐出消費されると、インクの消費に伴い移動壁（容積変化手段）３の容積は減少し、増加前の容積に復元するように変化し、インクが消費され移動壁（容積変化手段）３の供給能力を超え、インクタンク内の負圧が圧力変動抑制手段の設定圧力を超えると第１フィルタ（圧力変動抑制手段）４の圧力変動抑制機能が作動する。
【０１３８】
この移動壁３および第１フィルタ４により、がインクタンク２の内部圧力を一定に保つことが可能となる。その結果、上記インク供給装置１では、インクを安定して供給できる。
【０１３９】
ところで、上記インク供給装置１では、上記第３開口部２３（あるいは、第２フィルタ５）、および、第１フィルタ４のみが、インクタンク２の外部と連通している構造を有している。つまり、この第３開口部２３（あるいは、第２フィルタ５）および第１フィルタ４以外においては、インクタンク２が閉じられた状態となっている。それゆえ、インクタンク２内のインクの水分が蒸発することを抑えることができ、インクの粘度が増加してしまうといった不具合をなくすことができる。
【０１４０】
また、上記インク供給装置１においては、インクの消費によるインクタンク２の内部の圧力変動を、上記第１フィルタ４で抑制している。このように、フィルタを用いることにより、簡易な構成にて、インクの消費によるインクタンク２の内部の圧力変動を抑制できる。さらに、フィルタのメッシュ径が互いに異なるフィルタを選択的に利用することにより、インクタンク２の内部圧力を、簡易に、かつ、精度良く調整することができる。
【０１４１】
また、上記第１フィルタ４におけるフィルタのメッシュ径は、２５μｍから５０μｍであることが好ましい。これは、図３にも示すとおり、メッシュ径を２５μｍから５０μｍとすることにより、インクタンク２内部の負圧を１．７ｋＰａから３．５ｋＰａの間の値とできる。その結果、インクの消費に伴うインクタンク２内部の圧力変動が生じていない際には、第１フィルタ４のメッシュに形成されたメカニカスが壊れることを防ぐことができ、インク漏れを防止できる。
【０１４２】
また、上記インク供給装置１においては、上述した第２フィルタ５が設けられているため、インク供給装置を新たな装置に交換する際にも、インク漏れを防止できる。
【０１４３】
さらに、上記第２フィルタのメッシュ径も、第１フィルタのメッシュ径と同じく、２５μｍから５０μｍであることが好ましい。これにより、インクタンク２内部の負圧を１．７ｋＰａから３．５ｋＰａの間の値とできる。その結果、インク供給時以外において、第１フィルタ４のメッシュに形成されたメカニカスが壊れることを防ぐことができる。その結果、インク漏れを防止できる。
【０１４４】
また、上記第１フィルタ４および第２フィルタ５については、それぞれ、フィルタの表面が、例えば洗浄処理によって親水化処理されていることが好ましい。
【０１４５】
このように、各フィルタの表面を親水化処理することにより、フィルタに形成されるメカニカスを安定させることができる。
【０１４６】
上記第２開口部２２は、図１にも示すとおり、インクタンク２の下面に設けられている。つまり、第１フィルタ４が、インクタンク２の下面に設けられる。この結果、インクタンク２内のインクを使い切るまで、第１フィルタ４を用いた、インクタンク２内の圧力変動の抑制を行なうことができる。
【０１４７】
また、上記第３開口部２３は、上述したとおり、インクタンク２の下面に設けられている。そして、この第３開口部２３は、上記第２開口部２２と略同じ高さに設けられていることが好ましい。つまり、インクタンク２の下面から同じ高さに、上記両開口部（２２・２３）が形成されていることが好ましい。
【０１４８】
このように両開口部（２２・２３）を形成することにより、第１フィルタ４が調整するインクタンク下面近傍における圧力と、第２フィルタ近傍との圧力とが略等しくなる。それゆえ、第１フィルタ４の調整、つまりメッシュ径の選択により、外部に対するインクの供給圧を制御できる。それゆえ、インクの消費に伴うインクレベルの変化による圧力変動がなくなり、外部に対して安定してインクを供給することができる。
【０１４９】
また、上記のインク供給装置１では、上述したとおり、第２開口部２２および第３開口部２３に加えて、第１開口部２１もインクタンク２の下面に設けられている。このような構成とすることにより、移動壁３が、インクタンク２に関し、第１フィルタ４および第２フィルタ５と同じ面（下面）側に設けられることになる。この結果、インク供給装置１を製造する際に、インクタンク２の加工が容易になる。
【０１５０】
また、上記インク供給装置１においては、図１にも示すとおり、移動壁３がインク供給装置１の内部に形成されている。これにより、例えばインク供給装置１を新たな装置に交換する際などに、ユーザが、この移動壁３に誤って触ってしまうといったことがなくなる。つまり、移動壁３に意図しない外力が加わることを防げる。その結果、上記外力によるインクタンク２の内部圧力の変動といったことがなくなり、インク漏れを防止できる。
【０１５１】
また、上記インク供給装置１のインクタンク２内には、インクおよび空気のみが収容されることが好ましい。つまり、インクタンク２内には、インク吸収体やインク袋等の吸収材（例えば多孔質体）等、他のものが収容されないことが好ましい。
【０１５２】
このような構成とすることにより、インクタンク２の容積を有効に活用できる。つまり、吸収材が含まれた構成のインクタンクと比較すると、本インクタンク２では、吸収材がインクタンク２内に含まれないため、充填可能なインク量を多くすることができる。
【０１５３】
ところで、上記の実施の形態に係るインク供給装置１においては、移動壁３がインクタンク２の下面に設けられていたが、特に、これに限定されるものではない。例えば、移動壁をインクタンク２の上面や側面に設けた構成としてもよい。
【０１５４】
図４は、移動壁をインクタンクの上面に設けたインク供給装置の断面図を示している。なお、説明の便宜上、この移動壁を移動壁３’とし、この移動壁３’を備えたインク供給装置をインク供給装置１’として表す。さらに、このインク供給装置１’のインクタンクをインクタンク２’と、第１開口部を第１開口部２１’として表す。
【０１５５】
上記インク供給装置１’では、第１開口部２１’がインクタンク２’の上面に形成され、かつ、移動壁３’がこの第１開口部２１’を覆うように形成される。その他の構成は、上記インク供給装置１と同じである。
【０１５６】
この場合には、移動壁３’は、インクの消費に伴い生ずるインクレベルの変化の影響を受けなくてすむ。それゆえ、外部環境の変化により生じるインクタンク内の圧力変動を、より安定的に抑制することができる。また、移動壁３’にはインクの重みが加わらないため、インクタンクのインク液面に対して垂直の方向の重力加速度（ｇ）の影響を低減することができる。
【０１５７】
図５は、移動壁をインクタンクの側面に設けたインク供給装置の断面図を示している。なお、説明の便宜上、この移動壁を移動壁３”とし、この移動壁３”を備えたインク供給装置をインク供給装置１”として表す。さらに、このインク供給装置１”のインクタンクをインクタンク２”と、第１開口部を第１開口部２１”として表す。
【０１５８】
上記インク供給装置１”では、第１開口部２１”がインクタンク２”の側面に形成され、かつ、移動壁３”がこの第１開口部２１”を覆うように形成される。その他の構成は、上記インク供給装置１と同じである。
【０１５９】
ここで、容積を変化させるために移動壁３”が動作する方向（図５のＡ’−Ｂ’方向）と、インク供給装置１”を印字装置（図示せず）に装着して使用する際におけるインク供給装置１”の移動方向とが互いに異なるように、上記移動壁３”を設けることが好ましい。
【０１６０】
ところで、上記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向が、インク供給装置の移動方向と並行となる場合、インク供給装置の加減速を伴った移動により、容積変化手段が、容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向に、重力加速度（ｇ）を受けることになる。これにより、容積変化手段に外力が加わり、インクタンクの内部に圧力変動が生じてしまう。
【０１６１】
しかしながら、上記移動壁３”の動作方向と、インク供給装置１”の移動方向とが互いに異なるように移動壁３”を設けることにより、インク供給装置１”の加減速を伴った移動による、圧力変動の発生を防止することができる。
【０１６２】
また、上記実施の形態においては、外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化から生じる、インクタンク内の圧力変動を抑えるために、容積変化手段として、図１、３、または４に示すような移動壁（３・３’・３”）を設けた。しかし、移動壁（３・３’・３”）は、このような形状に限定されるものではない。
【０１６３】
例えば、移動壁を、図６に示すとおり、第１開口部２１の深さを深くして、その開口内にシリンダ４０を配した構成としてもよい。このような構成でも、シリンダ４０が、図のＡ−Ｂ方向に移動することにより、移動壁３と同様な機能を発揮できる。また、上記移動壁３を、風船ゴムのような弾性材で形成してもよい。この場合には、移動壁３の構成を簡素化できる。
【０１６４】
なお、上記シリンダを用いた構成、および、風船ゴムのよう弾性体を用いた構成は、上述した、移動壁をインクタンクの上面あるいは側面に設けた場合（図４、図５参照）にも適用できる。
【０１６５】
また、上記インク供給装置（１・１’・１”）では、移動壁（３・３’・３”）と第１フィルタ４とを備えた構成を示した。しかしながら、移動壁（３・３’・３”）のみを備える構成、あるいは、第１フィルタ４のみを備える構成としてもよい。
【０１６６】
上記移動壁（３・３’・３”）のみを備える構成の場合には、インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、インクタンクの容積を変化させることができる。したがって、外部環境の変化によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えることができる。これにより、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができ、インクを安定して供給できる。
【０１６７】
また、第１フィルタ４のみを備える構成の場合には、インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することで、インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑えることができる。つまり、インクの消費に伴い、空気をインクタンク内部に供給することにより、インクの消費によるインクタンクの内部圧力の変動を抑えることができる。これにより、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができ、インクを安定して供給できる。
【０１６８】
以下、上述したインク供給装置（１・１’・１”）を、インクジェットプリンタに適用した場合の構成について、図７を用いて説明する。
【０１６９】
インクジェットプリンタは、給紙部（給紙装置）、分離部、搬送部、印刷部および排出部から構成される。
【０１７０】
給紙部とは、印刷を行なう際にシート（記録用紙）Ｓを供給するものであり、給紙トレイ５１およびピックアップローラ５２よりなる。印刷を行わない際には、シートＳを保管する機能を果たす。
【０１７１】
分離部（図示せず）は、上述した給紙部より供給されるシートＳを、後述する印刷部へ１枚ずつ供給するためのものであり、給紙ローラおよび分離装置よりなる。分離装置では、パッド部分（シートＳとの接触部分）とシートＳとの摩擦が、シート（Ｓ・Ｓ）間の摩擦より大きくなるように設定されている。また、給紙ローラでは、給紙ローラとシートとの摩擦が、パッドとシートＳとの摩擦や、シート（Ｓ・Ｓ）間の摩擦よりも大きくなるように設定されている。そのため、２枚のシート（Ｓ・Ｓ）が分離部まで送られてきたとしても、給紙ローラによって、これらのシートＳを分離し、上側のシートＳのみを搬送部に送ることができる。
【０１７２】
搬送部は、分離部より１枚ずつ供給されるシートＳを、印刷部へと搬送するためのものであり、ガイド板（図示せず）およびローラ対（搬送押えローラ５３・搬送ローラ５４）よりなる。ローラ対は、シートＳを、後述する印字ヘッド５５とプラテン５６との間に送り込む際に、印字ヘッド５５からのインクがシートＳの適切な位置に吹き付けられるように、シートＳの搬送を調整する部材である。
【０１７３】
印刷部は、搬送部のローラ対より供給されるシートＳへ印刷を行なうためのものである。印刷部は、印字ヘッド５５、印字ヘッド５５を搭載したキャリッジ５７、キャリッジ５７を案内するための部材であるガイドシャフト５８、印字ヘッド５５にインクを供給するインクカートリッジ５９、インクカートリッジを搭載するカートリッジ装着部６０、インクカートリッジ５９からキャリッジにインクを供給するためのインク供給チューブ６１、および、印刷時にシートＳの台となるプラテン５６より構成される。
【０１７４】
排出部は、印刷が行われたシートＳをインクジェットプリンタの外部へ排出するためのものであり、排出ローラ（６２・６３）、用紙排出口６４、および、排出トレイ６５よりなる。
【０１７５】
なお、上述した図１に示すインク供給装置（１・１’・１”）はインクカートリッジ５９に備えられている。
【０１７６】
ここで、印刷時におけるインクジェットプリンタの動作を説明する。
【０１７７】
まず、図示しないコンピュータ等から、画像情報に基づく印刷要求が、インクジェットプリンタに対してなされる。すると、印刷要求を受信したインクジェットプリンタは、給紙トレイ５１上のシートＳを、ピックアップローラ５２によって給紙部より搬出する。
【０１７８】
次に、搬出されたシートＳは、給紙ローラによって分離部を通過し、搬送部へと送られる。搬送部では、ローラ対によって、シートＳを印字ヘッド５５とプラテン５６との間へと送る。
【０１７９】
そして、印刷部では、印字ヘッド５５のノズルより、プラテン５６上のシートＳへ、画像情報に対応してインクが吹き付けられる（吐出される）。このとき、シートＳはプラテン５６上で一端停止されている。インクを吹き付けつつ、キャリッジ５７は、ガイドシャフト５８に案内されて、主走査方向に渡って一ライン分走査される。それが終了すると、シートＳは、プラテン５６上で副走査方向に一定の幅だけ移動させられる。印刷部において、上記処理が画像情報に対応し継続して実施されることにより、シートＳ全面に印刷がなされる。
【０１８０】
なお、キャリッジ５７には、インクカートリッジ５９からインク供給チューブ６１を介してインクが供給される。キャリッジ５７に供給されたインクは、印字ヘッド５５のノズルから吐出される。
【０１８１】
続いて、印刷が行われたシートＳは、インク乾燥部を経て、排出ローラ（６２・６３）によって、用紙排出口６４から排出トレイ６５に排出される。その後、シートＳは印刷物としてユーザに提供される。
【０１８２】
【発明の効果】
本発明のインク供給装置は、以上のように、内部に少なくともインクを収容するインクタンクを備えたインク供給装置であって、前記インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、前記インクタンクの容積を変化させる容積変化手段を備えている構成である。
【０１８３】
それゆえ、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができ、インクを安定して供給可能なインク供給装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【０１８４】
本発明のインク供給装置は、以上のように、内部に少なくともインクを収容するインクタンクを備えたインク供給装置であって、前記インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することにより、前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えている構成である。
【０１８５】
それゆえ、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができ、インクを安定して供給可能なインク供給装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【０１８６】
また、本発明のインク供給装置は、上記の容積変化手段を備えたインク供給装置において、さらに、前記インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することにより、前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えている構成である。
【０１８７】
それゆえ、インクタンク内の内部圧力を一定に保つことができ、インクを安定して供給可能なインク供給装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【０１８８】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インクタンクは、第１開口部と第２開口部とを備え、前記容積変化手段は前記第１開口部を覆うように、かつ、前記圧力変動抑制手段は前記第２開口部を覆うように設けられている構成である。
【０１８９】
それゆえ、容積変化手段を、例えばフィルタ等のインクを通さないが、空気を通すような材質のもので形成することにより、容積変化手段は、インクをインクタンクの外部へ漏らすことなく、空気をインクタンクの内部へ通すことが可能となるという効果を奏する。
【０１９０】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インクタンクは、インクタンクに収容されたインクを外部へ供給するための第３開口部を備え、前記第３開口部、および、前記圧力変動抑制手段のみが、前記インクタンクの外部と連通している構成である。
【０１９１】
それゆえ、インクタンク内のインクの水分が蒸発してインクの粘度が増加するのを防止することができるという効果を奏する。
【０１９２】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、弾性部材からなる構成である。
【０１９３】
それゆえ、簡単な構成で、インクタンクの容積を変化させることができるという効果を奏する。
【０１９４】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、前記インクタンクの内部における１ｋＰａあたりの圧力変化に対して、インクタンクの容積を１割以上変化させる構成である。
【０１９５】
それゆえ、インク供給装置を用いる環境における温度変化が一般に５０ｄｅｇ以下であるとすると、インク供給圧の変動を２ｋＰａ以下とすることができる。したがって、記録媒体に対して、精度の高い印字が可能となるという効果を奏する。
【０１９６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、インク供給装置の使用開始時には、前記インクタンクの内部に負圧を発生させるように設定されている構成である。
【０１９７】
それゆえ、インク供給装置の使用時に、インクタンク内の収容物が外部環境の変化によって膨張した場合であっても、確実にインクタンクの容積を増加させることができるという効果を奏する。
【０１９８】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記圧力変動抑制手段は、前記圧力変動抑制手段と、インクタンクの内部のインクとの界面におけるインクの表面張力を利用して、インクタンクの内部の圧力変動を抑制する構成である。
【０１９９】
それゆえ、インクの消費に伴い生じるインクタンク内部の圧力変動を、簡易な構成で抑制することができるという効果を奏する。
【０２００】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記圧力変動抑制手段は、フィルタからなる構成である。
【０２０１】
それゆえ、圧力抑制変動手段を簡易な構成で設けることができるという効果を奏する。さらに、フィルタのメッシュ径が互いに異なるフィルタを選択的に利用することにより、インクタンクの内部圧力を、簡易に、かつ、精度良く調整することができる。
【０２０２】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記フィルタのメッシュ径は、２５μｍから５０μｍである構成である。
【０２０３】
それゆえ、インクタンク内部の圧力（負圧）を、１．７〜３．５ｋＰａにできる。したがって、インクの消費に伴うインクタンク２内部の圧力変動が生じていない場合においては、フィルタのメッシュに形成されたメカニカスが壊れることを防止でき、インク漏れを防ぐことができるという効果を奏する。
【０２０４】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第３開口部に、前記第３開口部を覆うように設けられると共に、インクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、インクを外部へ供給するインク供給手段を備えている構成である。
【０２０５】
それゆえ、インク供給装置を新たな装置に交換する場合、つまり、インクタンク外部の圧力が所定の値以上の場合には、インク供給手段はインクを外部に供給しないため、第３開口部からのインク漏れを防止できるという効果を奏する。
【０２０６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インク供給手段はフィルタからなり、前記フィルタのメッシュ径は２５μｍから５０μｍである構成である。
【０２０７】
したがって、インク供給手段を簡易な構成で設けることができるという効果を奏する。さらに、フィルタのメッシュ径を上記範囲に設定することにより、インクタンク内部の圧力（負圧）を、１．７〜３．５ｋＰａにできる。したがって、インク供給時以外においては、フィルタのメッシュに形成されたメカニカスが壊れることを防止でき、インク漏れを防ぐことができる。
【０２０８】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記フィルタの表面が親水化処理されている構成である。
【０２０９】
それゆえ、フィルタにおけるメカニカスを安定させることができるという効果を奏する。
【０２１０】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向と、インク供給装置を印字装置に装着して使用する際におけるインク供給装置の移動方向とが互いに異なるように前記容積変化手段が設けられている構成である。
【０２１１】
それゆえ、インク供給装置の加減速を伴った移動による、圧力変動の発生を防止することができるという効果を奏する。
【０２１２】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第２開口部は、前記インクタンクの下面に設けられている構成である。
【０２１３】
それゆえ、インクタンク内のインクを使い切るまで、圧力変動抑制手段を用いた圧力変動の抑制を行なうことができるという効果を奏する。
【０２１４】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第３開口部は、前記インクタンクの下面に設けられると共に、前記第２開口部と、前記第３開口部とが略同一の高さに設けられている構成である。
【０２１５】
それゆえ、圧力変動抑制手段の調整によって、インクの供給圧を制御することができる。したがって、インクレベルの変化による圧力変動がなくなり、外部へインクを安定して供給できるという効果を奏する。
【０２１６】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記容積変化手段は、インク供給装置の内部に設けられている構成である。
【０２１７】
それゆえ、容積変化手段に対して意図しない外力がかかることを防止できる。
したがって、上記外力によりインクタンクの内部圧力が変動し、インク漏れが生じる事態を防止することができるという効果を奏する。
【０２１８】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第１開口部は、前記インクタンクの上面に設けられている構成である。
【０２１９】
それゆえ、容積変化手段は、インクの消費に伴い生ずるインクレベルの変化の影響を受けなくてすむ。したがって、外部環境の変化により生じるインクタンク内の圧力変動を、より安定的に抑制することができるという効果を奏する。
【０２２０】
また、容積変化手段にはインクの重みが加わらないため、インクタンクのインク液面に対して垂直の方向の重力加速度（ｇ）の影響を低減することができる。
【０２２１】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記第１開口部は、前記インクタンクの下面に設けられている構成である。
【０２２２】
それゆえ、インク供給装置を製造する際における、インクタンクの加工が容易になるという効果を奏する。
【０２２３】
また、本発明のインク供給装置は、上記のインク供給装置において、前記インクタンクの内部には、インクおよび空気のみが収容される構成である。
【０２２４】
それゆえ、インクタンクの小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。さらに、高速印字等の大量のインクを供給する場合においても、インク供給を安定して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る、インク供給装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】圧力と体積との対応を示すグラフである。
【図３】フィルタのメッシュ径とインクタンク内の負圧との関係をしめしたグラフである。
【図４】本発明の実施の一形態に係る、他のインク供給装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る、更に他のインク供給装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】上記インク供給装置における移動壁の他の構成を示した断面図である。
【図７】上記インク供給装置をインクジェットプリンタに適用した場合における、インクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・１’・１” インク供給装置
２・２’・２” インクタンク
３・３’・３” 移動壁（容積変化手段）
４第１フィルタ（圧力変動抑制手段）
５第２フィルタ（インク供給手段）
６インク供給口
１０空気タンク
２１第１開口部
２２第２開口部
２３第３開口部
２４防御壁
４０シリンダ（容積変化手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink supply apparatus that stores ink to be supplied in an ink jet printer or the like used for a facsimile machine, a copying machine, a printer of an OA device, or the like.
[0002]
[Prior art]
Ink-jet printing is advantageous for use in facsimile machines, copiers, printers for office automation equipment, and the like because it produces less noise and can be easily printed on plain paper.
[0003]
Ink jet printers using the above method as an image forming apparatus generally perform image formation by ejecting ink while a carriage equipped with an ink head performs reciprocal scanning in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium. be able to.
[0004]
Such an ink jet printer includes an ink tank for containing ejected ink.
[0005]
Conventionally, an ink tank has been filled with a porous absorbent material so that fluctuations in the internal pressure of the ink tank due to changes in the remaining amount of ink can be absorbed, and ink is held in the porous absorbent material. (For example, refer to Patent Document 1).
[0006]
In addition, the ink tank communicates with the main ink in which ink is stored via the communication hole and the upper side so as to absorb fluctuations in the internal pressure due to changes in the external environment such as temperature change and pressure change. Some have a secondary ink chamber with an air communication opening. An absorbing member is inserted into the sub ink chamber and is filled with an amount of ink that can be impregnated in the absorbing member. Thereby, the negative pressure inside the main ink chamber can be controlled (see, for example, Patent Document 2).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-229133 (published on September 7, 1993)
[0008]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-52405 (published February 28, 1995)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configurations described in Patent Documents 1 and 2, a porous material or the like or an absorbing member (absorbing material) is disposed inside the ink tank, and ink is impregnated and held in these absorbing materials.
[0010]
For this reason, it is not possible to use up all the ink impregnated in the absorbing material, and the ink use efficiency with respect to the volume of the ink tank (the amount of ink that can be supplied / the volume of the ink tank) becomes low. That is, the volume of the ink tank cannot be effectively used.
[0011]
In the configuration described in Patent Document 2, although the ink tank includes the main ink and the sub ink chamber, the replacement of each ink tank is not considered. Therefore, even if ink remains in the porous material in the sub ink chamber, the ink tank must be replaced when the ink in the main ink chamber runs out.
[0012]
In addition, when an absorbing material is provided, viscous resistance is applied when ink flows through the absorbing material. In such a case, the pressure for pushing out the ink from the ink supply device (ink supply pressure) varies depending on the remaining amount of ink. That is, a pressure loss is generated by the absorbent material.
[0013]
As a result, the ink cannot be supplied stably, and the followability when supplying a large amount of ink such as high-speed printing is deteriorated.
[0014]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ink supply device that can absorb pressure fluctuations inside the ink tank and stably supply ink. is there.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an ink supply device according to the present invention is an ink supply device including an ink tank that contains at least ink therein, and the ink supply device accommodates in the ink tank due to a change in the external environment of the ink tank. It is characterized by comprising a volume changing means for changing the volume of the ink tank according to the change in the state of the object.
[0016]
According to the above configuration, the volume of the ink tank can be changed by the volume changing means according to the change in the state of the contents in the ink tank due to the change in the external environment of the ink tank.
[0017]
Here, when the ink supply device is used by being mounted on a printing device such as an ink jet printer, the state of the contents in the ink tank is changed by a change in the external environment of the ink tank (for example, temperature change or pressure change). Change. The pressure in the ink tank always fluctuates due to such changes in the state of the contents. Therefore, in an ink supply device having a configuration that does not include the volume changing means, ink leakage occurs when the pressure fluctuation in the ink tank increases.
[0018]
However, in the present invention, as described above, the volume changing means can change the volume of the ink tank in accordance with the change in the state of the contents. In other words, for example, when the pressure of a container such as ink or air increases due to a change in ambient temperature, the volume of the ink tank is increased, and when the pressure of the container decreases, the volume of the ink tank is increased. Can be reduced. Thereby, the fluctuation | variation of the internal pressure of an ink tank by the change of an external environment can be suppressed.
[0019]
Therefore, the internal pressure in the ink tank can be kept constant by the volume changing means. Therefore, it is possible to provide an ink supply device that can stably supply ink.
[0020]
In order to solve the above-described problems, an ink supply apparatus according to the present invention is an ink supply apparatus including an ink tank that contains at least ink therein. Air is supplied from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank. It is characterized by comprising pressure fluctuation suppressing means for suppressing pressure fluctuation inside the ink tank due to the consumption of the ink.
[0021]
According to the above configuration, the pressure fluctuation inside the ink tank due to ink consumption can be suppressed by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank by the pressure fluctuation suppressing means.
[0022]
Here, when the ink supply device is mounted on a printing device such as an ink jet printer, for example, if the ink in the ink tank is consumed, the amount of ink in the ink tank decreases. The pressure in the ink tank always fluctuates due to such a decrease in the ink amount. Therefore, in an ink supply device having a configuration that does not include the pressure fluctuation suppressing means, ink leakage occurs when the pressure fluctuation in the ink tank increases.
[0023]
However, in the present invention, as described above, the pressure fluctuation suppression means suppresses pressure fluctuation inside the ink tank due to ink consumption by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank. Can do. That is, by supplying air into the ink tank as ink is consumed, fluctuations in the internal pressure of the ink tank due to ink consumption can be suppressed.
[0024]
Therefore, the internal pressure in the ink tank can be kept constant by the pressure fluctuation suppressing means. Therefore, it is possible to provide an ink supply device that can stably supply ink.
[0025]
Further, the ink supply device of the present invention is an ink supply device including the volume changing means described above, and further supplies air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank, whereby the ink due to consumption of the ink It is characterized by having pressure fluctuation suppressing means for suppressing pressure fluctuation inside the tank.
[0026]
According to the above configuration, the pressure fluctuation inside the ink tank due to ink consumption can be suppressed by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank by the pressure fluctuation suppressing means.
[0027]
Here, when the ink supply device is mounted on a printing device such as an ink jet printer, for example, if the ink in the ink tank is consumed, the amount of ink in the ink tank decreases. The pressure in the ink tank always fluctuates due to such a decrease in the ink amount. Therefore, in an ink supply device having a configuration that does not include the pressure fluctuation suppressing means, ink leakage occurs when the pressure fluctuation in the ink tank increases.
[0028]
However, in the present invention, as described above, the pressure fluctuation suppression means suppresses pressure fluctuation inside the ink tank due to ink consumption by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank. Can do. That is, by supplying air into the ink tank as ink is consumed, fluctuations in the internal pressure of the ink tank due to ink consumption can be suppressed.
[0029]
Therefore, the internal pressure in the ink tank can be kept constant by the volume changing means and the pressure fluctuation suppressing means. Therefore, it is possible to provide an ink supply device that can stably supply ink.
[0030]
In the ink supply device according to the aspect of the invention, in the ink supply device, the ink tank may include a first opening and a second opening, and the volume changing unit may cover the first opening. And the said pressure fluctuation suppression means is provided so that the said 2nd opening part may be covered.
[0031]
According to said structure, the volume change means and the pressure fluctuation suppression means are provided so that the separate opening part provided in the ink tank may be covered.
[0032]
Therefore, by forming the volume changing means with a material that does not allow ink such as a filter to pass therethrough but allows air to pass therethrough, the volume changing means allows the ink to pass through the ink without leaking the ink outside the ink tank. It is possible to pass through the inside of the tank.
[0033]
The ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the ink tank includes a third opening for supplying the ink stored in the ink tank to the outside, the third opening, and Only the pressure fluctuation suppressing means communicates with the outside of the ink tank.
[0034]
According to the above configuration, the ink tank is closed except for the third opening for supplying ink to the outside and the pressure fluctuation suppressing means.
[0035]
Therefore, it is possible to prevent the ink viscosity from increasing due to evaporation of the ink moisture in the ink tank.
[0036]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the volume changing means is made of an elastic member.
[0037]
According to said structure, the volume change means is comprised with the elastic member.
[0038]
Therefore, the volume of the ink tank can be changed with a simple configuration.
[0039]
In the ink supply device according to the present invention, in the ink supply device, the volume changing unit may change the volume of the ink tank by 10% or more with respect to a pressure change per 1 kPa inside the ink tank. It is a feature.
[0040]
According to said structure, a volume change means changes the volume of an ink tank 10% or more with respect to the pressure change per 1 kPa inside an ink tank.
[0041]
By the way, in order to prevent the erroneous suction of air from the nozzle tip of the ink head that discharges ink onto a recording medium such as paper, the maximum value of the ink supply negative pressure is 2 to 3 kPa. As the ink supply pressure does not leak, the upper limit of the increase in the ink supply pressure is atmospheric pressure, and the allowable value of the pressure fluctuation of the ink supply pressure is a value between approximately 2 and 3 kPa. Further, when the temperature outside the ink tank rises from 5 ° C. to 55 ° C. and 50 deg, the volume of air inside the ink tank increases by about 18% in the case of a constant pressure change.
[0042]
However, with the above configuration, for example, when the pressure change in the ink tank is 2 kPa, the volume of the ink tank can be changed by 20% or more.
[0043]
Therefore, if the temperature change in the environment where the ink supply device is used is generally 50 deg or less, the fluctuation of the ink supply pressure can be 2 kPa or less. Therefore, highly accurate printing can be performed on the recording medium.
[0044]
In the ink supply device of the present invention, in the ink supply device, the volume changing means is set to generate a negative pressure inside the ink tank at the start of use of the ink supply device. It is a feature.
[0045]
According to the above configuration, the volume changing means is set so as to generate a negative pressure inside the ink tank at the start of use of the ink supply device.
[0046]
Therefore, when the ink supply device is used, the volume of the ink tank can be reliably increased even when the contents in the ink tank expand due to a change in the external environment.
[0047]
Further, the ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the pressure fluctuation suppression means utilizes the surface tension of the ink at the interface between the pressure fluctuation suppression means and the ink inside the ink tank, It is characterized by suppressing the pressure fluctuation inside the ink tank.
[0048]
According to the above configuration, the pressure fluctuation suppressing means suppresses fluctuations in the pressure inside the ink tank using the surface tension at the interface between the pressure fluctuation suppressing means and the ink inside the ink tank.
[0049]
Therefore, the pressure fluctuation inside the ink tank caused by the ink consumption can be suppressed with a simple configuration.
[0050]
The ink supply apparatus of the present invention is characterized in that, in the ink supply apparatus, the pressure fluctuation suppressing means is a filter.
[0051]
According to said structure, the pressure fluctuation suppression means consists of a filter.
[0052]
Therefore, the pressure suppression variation means can be provided with a simple configuration. Further, by selectively using filters having different mesh diameters, the internal pressure of the ink tank can be adjusted easily and accurately.
[0053]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the mesh diameter of the filter is 25 μm to 50 μm.
[0054]
According to said structure, the mesh diameter of a filter is 25 micrometers-50 micrometers.
[0055]
Therefore, the pressure (negative pressure) inside the ink tank can be 1.7 to 3.5 kPa. Therefore, when there is no pressure fluctuation inside the ink tank 2 due to ink consumption, the mechanicals formed on the filter mesh can be prevented from being broken, and ink leakage can be prevented.
[0056]
The ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the ink supply device is provided in the third opening so as to cover the third opening, and when the pressure outside the ink tank is a predetermined value or less. The ink supply means for supplying ink to the outside is provided.
[0057]
According to the above configuration, the ink supply means for supplying the ink to the outside when the pressure outside the ink tank is equal to or lower than the predetermined value is provided in the third opening different from the first opening and the second opening. ing.
[0058]
Therefore, when the ink supply device is replaced with a new device, that is, when the pressure outside the ink tank is equal to or higher than a predetermined value, the ink supply means does not supply the ink to the outside, so that the ink from the third opening portion Leakage can be prevented.
[0059]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the above ink supply device, the ink supply means comprises a filter, and the mesh diameter of the filter is 25 μm to 50 μm.
[0060]
According to said structure, the ink supply means consists of a filter, The mesh diameter of the said filter is 25 micrometers-50 micrometers.
[0061]
Therefore, the ink supply means can be provided with a simple configuration.
[0062]
Furthermore, the pressure (negative pressure) inside the ink tank can be set to 1.7 to 3.5 kPa by setting the mesh diameter of the filter within the above range. Therefore, when the ink is not supplied, the mechanical formed on the filter mesh can be prevented from being broken, and ink leakage can be prevented.
[0063]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the surface of the filter is subjected to a hydrophilic treatment.
[0064]
According to said structure, it hydrophilizes by the washing process, for example.
[0065]
Therefore, the mechanical mechanism in the filter can be stabilized.
[0066]
Further, the ink supply device of the present invention is the ink supply device according to the above-described ink supply device, the direction in which the volume changing means operates to change the volume, and the ink supply device when the ink supply device is mounted on the printing device and used. The volume changing means is provided in such a manner that the moving directions are different from each other.
[0067]
According to the above configuration, the direction in which the volume changing unit operates to change the volume is not parallel to the movement direction of the ink supply device when the ink supply device is mounted on the printing device and used.
[0068]
Here, when the direction in which the volume changing means operates to change the volume is parallel to the moving direction of the ink supply device, the volume changing means changes the volume by the movement accompanying acceleration / deceleration of the ink supply device. Gravity acceleration (g) will be received in the direction in which the means operates to change volume. As a result, an external force is applied to the volume changing means, and a pressure fluctuation occurs inside the ink tank.
[0069]
However, by adopting the configuration of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of pressure fluctuation due to the movement of the ink supply device accompanied by acceleration / deceleration.
[0070]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the second opening is provided on a lower surface of the ink tank.
[0071]
According to the above configuration, the second opening is provided on the lower surface of the ink tank. That is, the pressure fluctuation suppressing means is provided on the lower surface of the ink tank.
[0072]
Therefore, the pressure fluctuation can be suppressed using the pressure fluctuation suppressing means until the ink in the ink tank is used up.
[0073]
In the ink supply device of the invention, in the ink supply device, the third opening is provided on a lower surface of the ink tank, and the second opening and the third opening are substantially the same. It is characterized by being provided at a height of.
[0074]
According to said structure, a pressure fluctuation suppression means and an ink supply means are provided in substantially the same height. As a result, the pressure in the vicinity of the lower surface of the ink tank adjusted by the pressure fluctuation suppressing means and the pressure in the vicinity of the ink supply means become substantially equal.
[0075]
Therefore, the ink supply pressure can be controlled by adjusting the pressure fluctuation suppressing means. Therefore, pressure fluctuation due to change in ink level is eliminated, and ink can be stably supplied to the outside.
[0076]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the volume changing means is provided in the ink supply device.
[0077]
According to the above configuration, since the volume changing means is provided inside the ink supply device, for example, a person or the like cannot easily touch the volume changing means.
[0078]
Therefore, it is possible to prevent an unintended external force from being applied to the volume changing means. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the internal pressure of the ink tank fluctuates due to the external force and ink leakage occurs.
[0079]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the first opening is provided on an upper surface of the ink tank.
[0080]
According to said structure, the 1st opening part is provided in the upper surface of the ink tank. That is, the volume changing means is provided on the upper surface of the ink tank.
[0081]
Therefore, the volume changing means does not need to be affected by the change in the ink level caused by the ink consumption. Therefore, pressure fluctuations in the ink tank caused by changes in the external environment can be more stably suppressed.
[0082]
Further, since the weight of the ink is not applied to the volume changing means, it is possible to reduce the influence of the gravitational acceleration (g) in the direction perpendicular to the ink surface of the ink tank.
[0083]
The ink supply device of the present invention is characterized in that, in the ink supply device, the first opening is provided on a lower surface of the ink tank.
[0084]
According to said structure, the 1st opening part is provided in the lower surface of the ink tank. That is, the volume changing means is provided on the lower surface of the ink tank.
[0085]
Thereby, the volume changing means is provided on the same surface side as the pressure fluctuation suppressing means or on the same face side as the pressure fluctuation controlling means and the ink supply means with respect to the ink tank.
[0086]
Therefore, it is easy to process the ink tank when manufacturing the ink supply device.
[0087]
The ink supply device according to the present invention is characterized in that, in the ink supply device, only ink and air are accommodated in the ink tank.
[0088]
According to the above configuration, the ink tank does not contain an absorbent material (for example, a porous body) such as an ink absorber or an ink bag, and the volume of the ink tank can be effectively utilized.
[0089]
Therefore, it is possible to reduce the size of the ink tank.
[0090]
In general, when the absorbing material is disposed inside the ink tank, the ink receives a viscous resistance when the ink flows through the ink tank. In such a case, the pressure for pushing the ink from the ink supply device to the outside (ink supply pressure) varies depending on the remaining amount of ink. That is, pressure loss is caused by the absorbent material.
[0091]
However, since the present invention is configured such that no absorber is provided inside the ink tank, the pressure loss as described above does not occur and ink can be supplied stably. As a result, the ink can be stably supplied, particularly when supplying a large amount of ink for high-speed printing or the like.
[0092]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 as follows.
[0093]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an ink supply apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the ink supply device 1 includes an ink tank 2, a moving wall (volume fluctuation means) 3, a first filter (pressure fluctuation suppression means) 4, a second filter (ink supply means) 5, an ink supply port. 6, a seal film 7, a seal rubber 8, a seal tape 9, and an air tank 10 are provided.
[0094]
The ink tank 2 is a tank chamber that stores ink, and includes a first opening 21, a second opening 22, a third opening 23, and a defense wall 24. The first opening 21, the second opening 22, and the third opening 23 are provided on the lower surface of the ink tank 2. The defense wall 24 will be described later.
[0095]
The moving wall 3 is provided in the first opening 21 so as to cover the first opening. The second opening 22 is provided with the first filter 4 so as to cover the second opening 22. Furthermore, the second filter 5 is provided in the third opening 23 so as to cover the third opening 23.
[0096]
The moving wall 3 includes a wall portion 3a, a spring portion 3b, an end portion 3c, and a fixed portion 3d. One end of the spring portion 3b is connected to the outer peripheral portion 3a ′ of the wall portion 3a so as to surround the outer peripheral portion 3a ′. The end 3c is connected to the other end of the spring 3b. The end 3c is fixed on the lower surface of the ink tank 2 by the fixing portion 3d. Further, the moving wall 3 is configured so as not to pass ink and air.
[0097]
And the said wall part 3a becomes a structure which can mainly be moved to the arrow A and arrow B direction of the figure by expansion-contraction of the spring part 3b. Therefore, the volume of the ink tank can be changed in the ink supply device 1 by the movement of the wall 3a in the direction of arrow A or arrow B.
[0098]
Further, the wall 3a, the spring 3b, and the end 3c are preferably integrally formed using an elastic member such as rubber from the viewpoint of ink leakage from the ink tank 2 and ease of manufacture.
[0099]
The first filter 4 is a member that separates the ink tank 2 and the air tank 10. The first filter 4 suppresses pressure fluctuations in the ink tank 2 caused by consumption of ink in the ink tank 2 by supplying the air in the air tank 10 to the ink tank 2.
[0100]
The material and size of the first filter 4 are not particularly limited as long as a mechanical (ink film) is formed by the ink inside the ink tank 2. As the first filter 4, for example, a mesh-like metal mesh filter, a filter that is a knitted metal fiber or resin fiber, or the like can be used. Further, the method of knitting the eyes of the first filter 4 is not particularly limited.
[0101]
The second filter 5 supplies the ink inside the ink tank 2 to the ink supply port 6 when the pressure outside the ink tank is a predetermined value or less. That is, the second filter passes ink only when ink is sucked from the ink supply port 6. Further, when the ink supply device is replaced with a new device, that is, when the pressure outside the ink tank is equal to or higher than a predetermined value, the ink supply means does not supply ink to the outside. The second filter 5 is made of the same material and shape as the first filter, for example.
[0102]
The ink supply port 6 is an opening for supplying the ink supplied from the ink tank 2 to the outside via the second filter 5.
[0103]
The seal film 7 is a film that blocks the ink supply port 6. However, the seal film 7 is removed when the ink supply device 1 is attached to a printing device, for example, an ink jet printer (see FIG. 7) described later.
[0104]
The seal rubber 8 is provided in contact with the ink supply port 6.
The seal rubber 8 is in close contact with the outer peripheral portion 71a of the ink supply needle 71 provided in the printing apparatus when the ink supply apparatus 1 is attached to the printing apparatus (see FIG. 1), and the ink in the ink tank 2 It seals so that air does not leak to the outside.
[0105]
The sealing tape 9 is a tape that blocks the air tank 10. However, the sealing tape 9 is also removed when the ink supply device 1 is mounted on a printing device and used, like the sealing film 7.
[0106]
The air tank 10 is composed of the moving wall 3, the first filter 4, a part of the casing of the ink tank 2, and a part of the casing of the ink supply device 1, and after the sealing tape 9 is removed, Communicate with the outside. Thereby, inflow of air from the outside and outflow of air to the outside are possible.
[0107]
Here, the ink supply needle 71 will be described. When the ink supply device 1 is used, the ink supply needle 71 is inserted into the ink tank 2 as described above. The ink supply needle 71 is a hollow needle, and one end on the ink tank 2 side is pointed. A supply hole 71b is formed near the end on the ink tank 2 side, and a supply hole 71c is formed at the other end. Then, the ink stored in the ink tank 2 passes through the supply holes (71b and 71c) of the ink supply needle 71 to the outside of the ink tank 2 (for example, when the ink supply device 1 is used in an inkjet printer, the carriage In the ink head).
[0108]
By the way, the defense wall 24 provided inside the ink tank 2 is configured so that the air supplied from the first filter 4 to the inside of the ink tank 2 passes through the second filter 5 and the supply hole of the ink supply needle 71. The air flow is stopped so that the ink is not supplied to the ink head side (not shown) together with the ink from 71b.
[0109]
The defense wall 24 includes an opening 24a through which ink passes at the lower end. The opening 24 a is provided at a position lower than the installation position of the first filter 4 and the second filter 5, that is, on the lower surface side of the ink tank 2.
[0110]
Thereby, the opening 24a plays a role of keeping the liquid level of the ink in the ink tank 2 uniform. Further, the air supplied from the first filter 4 to the inside of the ink tank 2 through the opening 24 a can be prevented from being supplied together with the ink from the supply hole 71 b of the ink supply needle 71.
[0111]
Here, since the internal pressure of the ink tank 2 is a negative pressure (negative pressure), the meniscus in the first filter 4 and the second filter 5 is recessed in the ink tank 2. Yes.
[0112]
By the way, when the ink supply device 1 is used by being mounted on a printing device such as an ink jet printer, if the ink in the ink tank 2 is consumed, the amount of ink in the ink tank 2 decreases. The pressure in the ink tank 2 constantly fluctuates due to such a decrease in the ink amount. Further, the state of the contents in the ink tank 2 changes due to a change in the external environment of the ink tank 2 such as a change in temperature around the ink tank 2 and a change in atmospheric pressure. The internal pressure of the ink tank 2 always fluctuates due to such a change in the state of the contents.
[0113]
Therefore, control of the internal pressure of the ink tank 2 which is a feature of the present invention will be described below.
[0114]
First, control of the internal pressure during operation of the ink supply device 1 (when the ink tank is used (ink consumption)) will be described. Note that negative pressure is applied to the inside of the ink tank 2 at the start of use of the ink supply device.
[0115]
As the ink in the ink tank 2 is consumed, the internal pressure of the ink tank 2 becomes negative. When the negative pressure increases to a predetermined value (critical value), the meniscus formed by the ink on the surface of the first filter 4 is broken.
[0116]
At this time, the ink tank 2 sucks air through the first filter 4. Thereby, it is possible to prevent the negative pressure inside the ink tank 2 from becoming excessive, and the internal pressure of the ink tank 2 can be adjusted to a predetermined range.
[0117]
That is, when the ink is consumed, the negative pressure in the ink tank 2 increases, so that the air pushes against the liquid level of the ink on the filter of the first filter 4 and overcomes the surface tension (breaks the meniscus). E) It passes through and becomes a bubble. The pressure (critical value) for generating the bubbles depends on the filtration accuracy (the mesh diameter of the filter) of the first filter. By optimizing the filtration accuracy, the internal pressure of the ink tank 2, that is, The ink supply pressure can be kept constant. The first filter 4 also has a function of removing dust and the like larger than the filtration accuracy.
[0118]
Thus, the first filter 4 can adjust the internal pressure of the ink tank 2 when the ink supply device 1 is in operation. That is, the first filter 4 absorbs pressure fluctuations based on a change in the remaining amount of ink in the ink tank 2 (ink consumption).
[0119]
That is, the first filter 4 suppresses pressure fluctuations inside the ink tank 2 by using the surface tension of the ink at the interface between the first filter 4 and the ink inside the ink tank 2. For this reason, the pressure fluctuation inside the ink tank 2 caused by the ink consumption can be suppressed with a simple configuration.
[0120]
Next, control of the internal pressure at the time of temperature change among the above changes in the external environment will be described.
[0121]
The ambient temperature of the ink supply device 1 changes due to a change in time zone or installation location. In such a case, the air inside the ink tank 2 tends to expand or contract, and the internal pressure fluctuates.
[0122]
In particular, when the consumption of ink advances and the air inside the ink tank increases, the fluctuation of the internal pressure due to the change in temperature increases. Here, it is assumed that, for example, 100 (cc) of air is accommodated in the ink tank 2, and a constant pressure change occurs. Under the above assumption, when the temperature inside the ink tank 2 changes from 5 ° C. to 55 ° C., the volume of air is 100 × (328/278) = 118 (cc according to Boyle-Charles' law. ) And the 18 (cc) volume changes. That is, the volume of air is increased by 18%. If it is assumed that a constant volume change occurs instead of a constant pressure change, the internal pressure of the ink tank 2 is 1.18 times.
[0123]
As described above, when the air state in the ink tank 2 changes, the moving wall 3 is deformed so that the volume of the ink tank changes according to the change in the state. That is, when the pressure of the container such as ink or air increases, the wall 3a of the moving wall 3 moves in the direction of arrow A in FIG. When the pressure decreases, the wall portion 3a of the moving wall 3 moves in the direction B in the figure so as to reduce the volume of the ink tank 2.
[0124]
The movement of the moving wall 3 can suppress the pressure fluctuation inside the ink tank based on the temperature change. Therefore, the ink tank 2 can store ink or air whose state has changed without leaking from the first filter 4.
[0125]
Here, assuming that the pressure of air in the tank at the temperature T1 is P1, the volume is V1, the pressure at the temperature T2 is P2, and the volume is V2, V2 is expressed by the following equation (1).
[0126]
V2 = (P1 / P2) .V1. (T2 / T1) (1)
Further, considering that the volume changing means is in an equilibrium state before the temperature change, a straight line Vb passing through the point where the volume is V1 and the pressure is P1, and the slope of the volume change with respect to the pressure of the volume changing means is α. Think. The straight line Vb is expressed by the following formula (2).
[0127]
Vb = α (P−P1) + V1 (2)
Moreover, when the volume at the time of a constant pressure change is set to Vm, Vm is shown by the following formula | equation (3).
[0128]
Vm = V1 / T2 / T1 (3)
Furthermore, when the pressure at the time of constant volume change is Pm, Pm is represented by the following formula (4).
[0129]
Pm = P1 / T2 / T1 (4)
Then, as shown in FIG. 2, the intersection (Vd, Pd) of the curve indicating V2 and the straight line indicating Vb becomes an operating point.
[0130]
That is, if there is no volume change, the volume changing means changes the volume by (Vd−V1) where the pressure rises to Pm and balances with the pressure Pd. The operating point may be set as a stable operating condition by a solution of a quadratic equation, and details thereof are omitted.
[0131]
Based on the above examination, the volume changing means is set to change the volume of the ink tank by 10% or more with respect to the pressure change per 1 kPa inside the ink tank.
[0132]
By the way, the maximum value of the negative pressure of ink supply is 2 to 3 kPa in order to prevent the erroneous suction of air from the nozzle tip of the ink head that discharges ink onto a recording medium such as paper. Since the ink does not leak more, the upper limit of the ink supply pressure rises to atmospheric pressure (the upper limit may be set to atmospheric pressure or less in consideration of vibration and atmospheric pressure change). Therefore, the allowable value of the pressure fluctuation of the ink supply pressure is a value between approximately 2 and 3 kPa. Further, when the temperature outside the ink tank rises by 50 degrees from 5 ° C. to 55 ° C., the volume of air inside the ink tank increases by about 18% in the case of a constant pressure change (see FIG. 2).
[0133]
Here, if the moving wall 3 is configured to change the volume of the ink tank 2 by 10% or more with respect to the pressure change per 1 kPa inside the ink tank 2, for example, when the pressure change is 2 kPa. The volume of the ink tank can be changed by 20% or more (see FIG. 2). Therefore, in this configuration, if the temperature change in the environment where the ink supply device is used is generally 50 deg or less, the fluctuation of the ink supply pressure can be 2 kPa or less. As a result, highly accurate printing can be performed on the recording medium.
[0134]
In the above description, the control of the internal pressure when the temperature changes has been described, but the same applies when the atmospheric pressure around the ink tank 2 changes. Also in this case, the state of the contained matter such as ink and air in the ink tank 2 changes due to the change in the ambient atmospheric pressure. Therefore, the pressure fluctuation in the ink tank 2 can be suppressed by changing the volume of the ink tank 2 using the moving wall 3. Therefore, the ink tank 2 can store ink or air whose state has changed without leaking from the first filter 4.
[0135]
As described above, the ink supply device 1 according to the present embodiment includes the ink tank 2 that contains at least ink therein, and maintains the internal pressure of the ink tank 2 at a predetermined value. , A moving wall (volume changing means) 3 and a first filter (pressure fluctuation suppressing means) 4 are provided.
[0136]
The moving wall (volume changing means) 3 changes the volume of the ink tank 2 in accordance with the change in the state of the contents (air and ink) in the ink tank 2 due to the change in the external environment of the ink tank 2. It is. Furthermore, the first filter 4 suppresses fluctuations in pressure inside the ink tank 2 due to ink consumption by supplying air from the outside of the ink tank 2 to the inside of the ink tank 2.
[0137]
If the head discharges and consumes ink while the volume of the moving wall (volume changing means) 3 is increased in order to suppress an increase in the pressure amount in the ink tank, the moving wall (volume changing means) 3 is consumed as the ink is consumed. The volume of the ink tank decreases and changes so as to restore the volume before the increase, the ink is consumed and the supply capacity of the moving wall (volume changing means) 3 is exceeded, and the negative pressure in the ink tank is set to the set pressure of the pressure fluctuation suppressing means. If it exceeds, the pressure fluctuation suppression function of the first filter (pressure fluctuation suppression means) 4 is activated.
[0138]
The moving wall 3 and the first filter 4 can keep the internal pressure of the ink tank 2 constant. As a result, the ink supply device 1 can stably supply ink.
[0139]
By the way, the ink supply device 1 has a structure in which only the third opening 23 (or the second filter 5) and the first filter 4 communicate with the outside of the ink tank 2. That is, the ink tank 2 is closed except for the third opening 23 (or the second filter 5) and the first filter 4. Therefore, it is possible to suppress the evaporation of the moisture of the ink in the ink tank 2, and it is possible to eliminate the problem that the viscosity of the ink increases.
[0140]
Further, in the ink supply device 1, the first filter 4 suppresses pressure fluctuation inside the ink tank 2 due to ink consumption. In this way, by using the filter, it is possible to suppress the pressure fluctuation inside the ink tank 2 due to ink consumption with a simple configuration. Furthermore, by selectively using filters having different mesh diameters, the internal pressure of the ink tank 2 can be adjusted easily and accurately.
[0141]
Further, the mesh diameter of the filter in the first filter 4 is preferably 25 μm to 50 μm. As shown in FIG. 3, the negative pressure in the ink tank 2 can be set to a value between 1.7 kPa and 3.5 kPa by setting the mesh diameter to 25 μm to 50 μm. As a result, when there is no pressure fluctuation in the ink tank 2 due to ink consumption, the mechanical mechanism formed on the mesh of the first filter 4 can be prevented from being broken, and ink leakage can be prevented.
[0142]
In addition, since the above-described second filter 5 is provided in the ink supply device 1, ink leakage can be prevented even when the ink supply device is replaced with a new device.
[0143]
Further, the mesh diameter of the second filter is preferably 25 μm to 50 μm, similarly to the mesh diameter of the first filter. Thereby, the negative pressure inside the ink tank 2 can be set to a value between 1.7 kPa and 3.5 kPa. As a result, it is possible to prevent the mechanical mechanism formed on the mesh of the first filter 4 from being broken except when ink is supplied. As a result, ink leakage can be prevented.
[0144]
Moreover, about the said 1st filter 4 and the 2nd filter 5, it is preferable that the surface of a filter is respectively hydrophilized by the washing process, for example.
[0145]
In this way, by performing a hydrophilic treatment on the surface of each filter, it is possible to stabilize the mechanism formed on the filter.
[0146]
The second opening 22 is provided on the lower surface of the ink tank 2 as shown in FIG. That is, the first filter 4 is provided on the lower surface of the ink tank 2. As a result, the pressure fluctuation in the ink tank 2 can be suppressed using the first filter 4 until the ink in the ink tank 2 is used up.
[0147]
The third opening 23 is provided on the lower surface of the ink tank 2 as described above. The third opening 23 is preferably provided at substantially the same height as the second opening 22. That is, it is preferable that the openings (22, 23) are formed at the same height from the lower surface of the ink tank 2.
[0148]
By forming both openings (22, 23) in this way, the pressure in the vicinity of the lower surface of the ink tank adjusted by the first filter 4 is substantially equal to the pressure in the vicinity of the second filter. Therefore, the ink supply pressure to the outside can be controlled by adjusting the first filter 4, that is, selecting the mesh diameter. Therefore, the pressure fluctuation due to the change of the ink level accompanying the consumption of the ink is eliminated, and the ink can be stably supplied to the outside.
[0149]
In the ink supply device 1, the first opening 21 is also provided on the lower surface of the ink tank 2 in addition to the second opening 22 and the third opening 23 as described above. With such a configuration, the moving wall 3 is provided on the same surface (lower surface) side as the first filter 4 and the second filter 5 with respect to the ink tank 2. As a result, the ink tank 2 can be easily processed when the ink supply device 1 is manufactured.
[0150]
Further, in the ink supply device 1, as shown in FIG. 1, the moving wall 3 is formed inside the ink supply device 1. Thereby, for example, when the ink supply device 1 is replaced with a new device, the user does not touch the moving wall 3 by mistake. That is, it is possible to prevent an unintended external force from being applied to the moving wall 3. As a result, there is no fluctuation in the internal pressure of the ink tank 2 due to the external force, and ink leakage can be prevented.
[0151]
Further, it is preferable that only ink and air are accommodated in the ink tank 2 of the ink supply device 1. That is, it is preferable that the ink tank 2 does not contain other things such as an absorbent material (for example, a porous material) such as an ink absorber or an ink bag.
[0152]
With such a configuration, the volume of the ink tank 2 can be effectively utilized. That is, as compared with an ink tank having a configuration including an absorbing material, the ink tank 2 does not include the absorbing material in the ink tank 2, so that the amount of ink that can be filled can be increased.
[0153]
By the way, in the ink supply device 1 according to the above-described embodiment, the moving wall 3 is provided on the lower surface of the ink tank 2, but is not particularly limited thereto. For example, the moving wall may be provided on the upper surface or side surface of the ink tank 2.
[0154]
FIG. 4 is a cross-sectional view of an ink supply device in which a moving wall is provided on the upper surface of the ink tank. For convenience of explanation, this moving wall is referred to as a moving wall 3 ′, and an ink supply device provided with this moving wall 3 ′ is referred to as an ink supply device 1 ′. Further, the ink tank of the ink supply device 1 ′ is represented as an ink tank 2 ′, and the first opening is represented as a first opening 21 ′.
[0155]
In the ink supply device 1 ′, the first opening 21 ′ is formed on the upper surface of the ink tank 2 ′, and the moving wall 3 ′ is formed so as to cover the first opening 21 ′. Other configurations are the same as those of the ink supply device 1.
[0156]
In this case, the moving wall 3 ′ need not be affected by the change in the ink level caused by the ink consumption. Therefore, pressure fluctuations in the ink tank caused by changes in the external environment can be more stably suppressed. In addition, since the weight of ink is not applied to the moving wall 3 ′, the influence of the gravitational acceleration (g) in the direction perpendicular to the ink liquid surface of the ink tank can be reduced.
[0157]
FIG. 5 is a cross-sectional view of an ink supply device in which a moving wall is provided on the side surface of the ink tank. For convenience of explanation, this moving wall is referred to as a moving wall 3 ″, and an ink supply device provided with this moving wall 3 ″ is referred to as an ink supply device 1 ″. Further, an ink tank of the ink supply device 1 ″ is referred to as an ink tank. 2 ″ and the first opening is represented as the first opening 21 ″.
[0158]
In the ink supply device 1 ″, the first opening 21 ″ is formed on the side surface of the ink tank 2 ″, and the moving wall 3 ″ is formed so as to cover the first opening 21 ″. Is the same as that of the ink supply apparatus 1.
[0159]
Here, in order to change the volume, when the moving wall 3 ″ operates (direction A′-B ′ in FIG. 5) and the ink supply device 1 ″ is mounted on a printing device (not shown) and used. It is preferable to provide the moving wall 3 ″ so that the moving direction of the ink supply device 1 ″ is different from each other.
[0160]
By the way, when the direction in which the volume changing means operates to change the volume is in parallel with the movement direction of the ink supply device, the volume changing means is changed by the movement accompanying acceleration / deceleration of the ink supply device. Will receive gravitational acceleration (g) in the direction in which it operates to change volume. As a result, an external force is applied to the volume changing means, and a pressure fluctuation occurs inside the ink tank.
[0161]
However, by providing the moving wall 3 ″ so that the moving direction of the moving wall 3 ″ and the moving direction of the ink supply device 1 ″ are different from each other, the pressure caused by the movement accompanied by the acceleration / deceleration of the ink supply device 1 ″. Occurrence of fluctuations can be prevented.
[0162]
In the above embodiment, in order to suppress pressure fluctuations in the ink tank caused by changes in the state of the contents in the ink tank due to changes in the external environment, the volume changing means is shown in FIG. The moving walls (3, 3 ′, 3 ″) as shown are provided. However, the moving walls (3, 3 ′, 3 ″) are not limited to such shapes.
[0163]
For example, as shown in FIG. 6, the moving wall may be configured such that the depth of the first opening 21 is increased and the cylinder 40 is disposed in the opening. Even in such a configuration, the cylinder 40 moves in the AB direction in the figure, so that the same function as the moving wall 3 can be exhibited. Further, the moving wall 3 may be formed of an elastic material such as balloon rubber. In this case, the configuration of the moving wall 3 can be simplified.
[0164]
The configuration using the cylinder and the configuration using an elastic body such as balloon rubber are also applicable to the case where the moving wall is provided on the upper surface or side surface of the ink tank (see FIGS. 4 and 5). it can.
[0165]
Further, the ink supply device (1 · 1 ′ · 1 ″) has a configuration including the moving wall (3 · 3 ′ · 3 ″) and the first filter 4. However, a configuration including only the moving wall (3, 3 ′, 3 ″) or a configuration including only the first filter 4 may be employed.
[0166]
In the case of the configuration including only the moving wall (3, 3 ′, 3 ″), the volume of the ink tank is changed according to the change in the state of the contents in the ink tank due to the change in the external environment of the ink tank. Therefore, fluctuations in the internal pressure of the ink tank due to changes in the external environment can be suppressed, whereby the internal pressure in the ink tank can be kept constant and ink can be supplied stably.
[0167]
Further, in the case of a configuration including only the first filter 4, it is possible to suppress pressure fluctuation in the ink tank due to ink consumption by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank. That is, by supplying air into the ink tank as ink is consumed, fluctuations in the internal pressure of the ink tank due to ink consumption can be suppressed. Thereby, the internal pressure in the ink tank can be kept constant, and ink can be supplied stably.
[0168]
Hereinafter, a configuration when the above-described ink supply device (1 · 1 ′ · 1 ″) is applied to an ink jet printer will be described with reference to FIG.
[0169]
The ink jet printer includes a paper feed unit (paper feed device), a separation unit, a transport unit, a printing unit, and a discharge unit.
[0170]
The paper supply unit supplies a sheet (recording paper) S when performing printing, and includes a paper supply tray 51 and a pickup roller 52. When printing is not performed, the sheet S is stored.
[0171]
The separation unit (not shown) is for supplying the sheets S supplied from the above-described paper supply unit one by one to a printing unit described later, and includes a paper supply roller and a separation device. In the separation device, the friction between the pad portion (contact portion with the sheet S) and the sheet S is set to be larger than the friction between the sheets (S · S). In the paper feed roller, the friction between the paper feed roller and the sheet is set to be larger than the friction between the pad and the sheet S and the friction between the sheets (S · S). Therefore, even if two sheets (S · S) have been sent to the separation unit, these sheets S can be separated by the paper feed roller, and only the upper sheet S can be sent to the conveyance unit.
[0172]
The conveyance unit is for conveying the sheets S supplied one by one from the separation unit to the printing unit, and includes a guide plate (not shown) and a roller pair (conveyance pressing roller 53 and conveyance roller 54). Become. The roller pair adjusts the conveyance of the sheet S so that the ink from the print head 55 is sprayed to an appropriate position of the sheet S when the sheet S is fed between the print head 55 and the platen 56 described later. It is a member.
[0173]
The printing unit is for printing on the sheet S supplied from the roller pair of the transport unit. The printing unit includes a print head 55, a carriage 57 on which the print head 55 is mounted, a guide shaft 58 which is a member for guiding the carriage 57, an ink cartridge 59 for supplying ink to the print head 55, and a cartridge mounting on which the ink cartridge is mounted. The unit 60 includes an ink supply tube 61 for supplying ink from the ink cartridge 59 to the carriage, and a platen 56 that serves as a base for the sheet S during printing.
[0174]
The discharge unit is for discharging the printed sheet S to the outside of the ink jet printer, and includes discharge rollers (62 and 63), a paper discharge port 64, and a discharge tray 65.
[0175]
Note that the ink supply device (1, 1 ′, 1 ″) shown in FIG.
[0176]
Here, the operation of the ink jet printer during printing will be described.
[0177]
First, a print request based on image information is made to an inkjet printer from a computer or the like (not shown). Then, the ink jet printer that has received the print request carries out the sheet S on the paper feed tray 51 from the paper feed unit by the pickup roller 52.
[0178]
Next, the unloaded sheet S passes through the separation unit by the sheet feeding roller and is sent to the conveyance unit. In the conveyance unit, the sheet S is sent between the print head 55 and the platen 56 by the roller pair.
[0179]
In the printing unit, ink is sprayed (discharged) from the nozzles of the print head 55 onto the sheet S on the platen 56 in accordance with the image information. At this time, the sheet S is stopped on the platen 56 at one end. While spraying ink, the carriage 57 is guided by the guide shaft 58 and scanned for one line in the main scanning direction. When this is finished, the sheet S is moved on the platen 56 by a certain width in the sub-scanning direction. In the printing unit, the above processing is continuously performed corresponding to the image information, whereby printing is performed on the entire surface of the sheet S.
[0180]
Ink is supplied to the carriage 57 from the ink cartridge 59 through the ink supply tube 61. The ink supplied to the carriage 57 is ejected from the nozzles of the print head 55.
[0181]
Subsequently, the printed sheet S passes through the ink drying unit and is discharged from the paper discharge port 64 to the discharge tray 65 by the discharge rollers (62, 63). Thereafter, the sheet S is provided to the user as a printed matter.
[0182]
【The invention's effect】
As described above, the ink supply device of the present invention is an ink supply device including an ink tank that contains at least ink therein, and the state of the contents in the ink tank changes due to a change in the external environment of the ink tank. Accordingly, the ink tank has a volume changing means for changing the volume of the ink tank.
[0183]
Therefore, the internal pressure in the ink tank can be kept constant, and an ink supply device that can stably supply ink can be provided.
[0184]
As described above, the ink supply device of the present invention is an ink supply device including an ink tank that contains at least ink therein, and supplies air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank. The pressure fluctuation suppressing means for suppressing the pressure fluctuation inside the ink tank due to the consumption of the ink is provided.
[0185]
Therefore, the internal pressure in the ink tank can be kept constant, and an ink supply device that can stably supply ink can be provided.
[0186]
Further, the ink supply device of the present invention is an ink supply device including the volume changing means described above, and further supplies air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank, whereby the ink due to consumption of the ink It is the structure provided with the pressure fluctuation suppression means which suppresses the pressure fluctuation inside a tank.
[0187]
Therefore, the internal pressure in the ink tank can be kept constant, and an ink supply device that can stably supply ink can be provided.
[0188]
In the ink supply device according to the aspect of the invention, in the ink supply device, the ink tank may include a first opening and a second opening, and the volume changing unit may cover the first opening. And the said pressure fluctuation suppression means is the structure provided so that the said 2nd opening part may be covered.
[0189]
Therefore, by forming the volume changing means with a material that does not pass ink such as a filter but allows air to pass through, the volume changing means allows the air to flow without leaking the ink outside the ink tank. There is an effect that it is possible to pass through the inside of the ink tank.
[0190]
The ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the ink tank includes a third opening for supplying the ink contained in the ink tank to the outside, the third opening, and Only the pressure fluctuation suppression means communicates with the outside of the ink tank.
[0191]
Therefore, there is an effect that it is possible to prevent the ink viscosity in the ink tank from evaporating and the ink viscosity from increasing.
[0192]
In the ink supply device according to the present invention, in the ink supply device, the volume changing unit is formed of an elastic member.
[0193]
Therefore, there is an effect that the volume of the ink tank can be changed with a simple configuration.
[0194]
Further, the ink supply device of the present invention is such that, in the ink supply device, the volume changing means changes the volume of the ink tank by 10% or more with respect to a pressure change per 1 kPa inside the ink tank. is there.
[0195]
Therefore, if the temperature change in the environment where the ink supply device is used is generally 50 deg or less, the fluctuation of the ink supply pressure can be 2 kPa or less. Therefore, there is an effect that high-precision printing is possible on the recording medium.
[0196]
Also, the ink supply device of the present invention is such that, in the ink supply device described above, the volume changing means is set to generate a negative pressure inside the ink tank at the start of use of the ink supply device. is there.
[0197]
Therefore, when the ink supply device is used, there is an effect that the volume of the ink tank can be reliably increased even if the contents in the ink tank expand due to a change in the external environment.
[0198]
Further, the ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the pressure fluctuation suppression means utilizes the surface tension of the ink at the interface between the pressure fluctuation suppression means and the ink inside the ink tank, In this configuration, the pressure fluctuation inside the ink tank is suppressed.
[0199]
Therefore, there is an effect that the pressure variation inside the ink tank caused by the ink consumption can be suppressed with a simple configuration.
[0200]
In the ink supply device according to the present invention, in the ink supply device described above, the pressure fluctuation suppressing unit is configured by a filter.
[0201]
Therefore, there is an effect that the pressure suppression variation means can be provided with a simple configuration. Further, by selectively using filters having different mesh diameters, the internal pressure of the ink tank can be adjusted easily and accurately.
[0202]
Further, the ink supply device of the present invention is such that, in the above ink supply device, the mesh diameter of the filter is 25 μm to 50 μm.
[0203]
Therefore, the pressure (negative pressure) inside the ink tank can be 1.7 to 3.5 kPa. Therefore, when there is no pressure fluctuation inside the ink tank 2 due to ink consumption, the mechanical mechanism formed in the filter mesh can be prevented from being broken, and ink leakage can be prevented.
[0204]
The ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the ink supply device is provided in the third opening so as to cover the third opening, and when the pressure outside the ink tank is a predetermined value or less. And an ink supply means for supplying ink to the outside.
[0205]
Therefore, when the ink supply device is replaced with a new device, that is, when the pressure outside the ink tank is equal to or higher than a predetermined value, the ink supply means does not supply ink to the outside. There is an effect that ink leakage can be prevented.
[0206]
Also, the ink supply device of the present invention is configured such that, in the above ink supply device, the ink supply means comprises a filter, and the mesh diameter of the filter is 25 μm to 50 μm.
[0207]
Therefore, the ink supply means can be provided with a simple configuration. Furthermore, the pressure (negative pressure) inside the ink tank can be set to 1.7 to 3.5 kPa by setting the mesh diameter of the filter within the above range. Accordingly, when the ink is not supplied, the mechanical formed on the filter mesh can be prevented from being broken, and ink leakage can be prevented.
[0208]
Moreover, the ink supply device of the present invention has a configuration in which the surface of the filter is hydrophilized in the ink supply device.
[0209]
Therefore, there is an effect that the mechanicals in the filter can be stabilized.
[0210]
Further, the ink supply device of the present invention is the ink supply device according to the above-described ink supply device, the direction in which the volume changing means operates to change the volume, and the ink supply device when the ink supply device is mounted on the printing device and used. The volume changing means is provided in such a manner that the moving directions are different from each other.
[0211]
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of pressure fluctuation due to the movement of the ink supply device with acceleration / deceleration.
[0212]
In addition, the ink supply device of the present invention is configured such that, in the ink supply device, the second opening is provided on a lower surface of the ink tank.
[0213]
Therefore, the pressure fluctuation can be suppressed using the pressure fluctuation suppressing means until the ink in the ink tank is used up.
[0214]
In the ink supply device of the invention, in the ink supply device, the third opening is provided on a lower surface of the ink tank, and the second opening and the third opening are substantially the same. It is the structure provided in height.
[0215]
Therefore, the ink supply pressure can be controlled by adjusting the pressure fluctuation suppressing means. Therefore, there is no pressure fluctuation due to a change in ink level, and there is an effect that ink can be stably supplied to the outside.
[0216]
Also, the ink supply device of the present invention is the above ink supply device, wherein the volume changing means is provided inside the ink supply device.
[0217]
Therefore, it is possible to prevent an unintended external force from being applied to the volume changing means.
Therefore, it is possible to prevent a situation in which the internal pressure of the ink tank fluctuates due to the external force and ink leakage occurs.
[0218]
Moreover, the ink supply device of the present invention is configured such that, in the ink supply device, the first opening is provided on an upper surface of the ink tank.
[0219]
Therefore, the volume changing means does not need to be affected by the change in the ink level caused by the ink consumption. Therefore, there is an effect that pressure fluctuations in the ink tank caused by changes in the external environment can be more stably suppressed.
[0220]
Further, since the weight of the ink is not applied to the volume changing means, it is possible to reduce the influence of the gravitational acceleration (g) in the direction perpendicular to the ink surface of the ink tank.
[0221]
In addition, the ink supply device of the present invention is configured such that, in the ink supply device, the first opening is provided on a lower surface of the ink tank.
[0222]
Therefore, the ink tank can be easily processed when the ink supply device is manufactured.
[0223]
The ink supply device of the present invention is configured such that, in the ink supply device, only ink and air are accommodated in the ink tank.
[0224]
As a result, the ink tank can be reduced in size. Further, even when supplying a large amount of ink for high-speed printing or the like, the ink supply can be stably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an ink supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the correspondence between pressure and volume.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the filter mesh diameter and the negative pressure in the ink tank.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another ink supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of still another ink supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration of the moving wall in the ink supply device.
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the ink jet printer when the ink supply device is applied to the ink jet printer.
[Explanation of symbols]
1, 1 ', 1 "ink supply device
2.2'2 "ink tank
3, 3 ', 3 "moving wall (volume changing means)
4 First filter (pressure fluctuation suppression means)
5 Second filter (ink supply means)
6 Ink supply port
10 Air tank
21 First opening
22 Second opening
23 Third opening
24 Defense Wall
40 cylinders (volume changing means)

Claims

内部に少なくともインクを収容するインクタンクを備えたインク供給装置であって、
前記インクタンクの外部環境の変化によるインクタンク内の収容物の状態変化に応じて、前記インクタンクの容積を変化させる容積変化手段を備えていることを特徴とするインク供給装置。An ink supply device including an ink tank for containing at least ink therein,
An ink supply apparatus comprising: a volume changing unit that changes the volume of the ink tank in accordance with a change in the state of the contents in the ink tank due to a change in the external environment of the ink tank.

内部に少なくともインクを収容するインクタンクを備えたインク供給装置であって、
前記インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することにより、前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴とするインク供給装置。An ink supply device including an ink tank for containing at least ink therein,
An ink supply apparatus comprising pressure fluctuation suppressing means for suppressing pressure fluctuation inside the ink tank due to consumption of the ink by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank.

前記インクタンクの外部から前記インクタンクの内部へ空気を供給することにより、前記インクの消費によるインクタンクの内部の圧力変動を抑える圧力変動抑制手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising pressure fluctuation suppressing means for suppressing pressure fluctuation inside the ink tank due to consumption of the ink by supplying air from the outside of the ink tank to the inside of the ink tank. The ink supply device described.

前記インクタンクは、第１開口部と第２開口部とを備え、
前記容積変化手段は前記第１開口部を覆うように、かつ、前記圧力変動抑制手段は前記第２開口部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のインク供給装置。The ink tank includes a first opening and a second opening,
The ink supply device according to claim 3, wherein the volume changing unit is provided so as to cover the first opening, and the pressure fluctuation suppressing unit is provided so as to cover the second opening. .

前記インクタンクは、インクタンクに収容されたインクを外部へ供給するための第３開口部を備え、
前記第３開口部、および、前記圧力変動抑制手段のみが、前記インクタンクの外部と連通していることを特徴とする請求項４に記載のインク供給装置。The ink tank includes a third opening for supplying the ink stored in the ink tank to the outside.
5. The ink supply device according to claim 4, wherein only the third opening and the pressure fluctuation suppressing unit communicate with the outside of the ink tank.

前記容積変化手段は、弾性部材からなることを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載のインク供給装置。The ink supply device according to claim 3, wherein the volume changing unit is made of an elastic member.

前記容積変化手段は、前記インクタンクの内部における１ｋＰａあたりの圧力変化に対して、インクタンクの容積を１割以上変化させることを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載のインク供給装置。The ink according to any one of claims 3 to 6, wherein the volume changing unit changes the volume of the ink tank by 10% or more with respect to a pressure change per 1 kPa inside the ink tank. Feeding device.

前記容積変化手段は、インク供給装置の使用開始時には、前記インクタンクの内部に負圧を発生させるように設定されていることを特徴とする請求項３から７の何れか１項に記載のインク供給装置。The ink according to any one of claims 3 to 7, wherein the volume changing means is set to generate a negative pressure inside the ink tank at the start of use of the ink supply device. Feeding device.

前記圧力変動抑制手段は、前記圧力変動抑制手段と、インクタンクの内部のインクとの界面におけるインクの表面張力を利用して、インクタンクの内部の圧力変動を抑制することを特徴とする請求項３から８の何れか１項に記載のインク供給装置。The pressure fluctuation suppressing means suppresses pressure fluctuation inside the ink tank by using a surface tension of ink at an interface between the pressure fluctuation suppressing means and ink inside the ink tank. The ink supply device according to any one of 3 to 8.

前記圧力変動抑制手段は、フィルタからなることを特徴とする請求項３から９の何れか１項に記載のインク供給装置。The ink supply apparatus according to any one of claims 3 to 9, wherein the pressure fluctuation suppressing unit includes a filter.

前記フィルタのメッシュ径は、２５μｍから５０μｍであることを特徴とする請求項１０に記載のインク供給装置。The ink supply device according to claim 10, wherein the filter has a mesh diameter of 25 μm to 50 μm.

前記第３開口部に、前記第３開口部を覆うように設けられると共に、
インクタンク外部の圧力が所定の値以下の場合に、インクを外部へ供給するインク供給手段を備えていることを特徴とする請求項５に記載のインク供給装置。The third opening is provided so as to cover the third opening,
6. The ink supply device according to claim 5, further comprising ink supply means for supplying ink to the outside when the pressure outside the ink tank is a predetermined value or less.

前記インク供給手段はフィルタからなり、
前記フィルタのメッシュ径は２５μｍから５０μｍであることを特徴とする請求項１２に記載のインク供給装置。The ink supply means comprises a filter,
13. The ink supply device according to claim 12, wherein the filter has a mesh diameter of 25 μm to 50 μm.

前記フィルタの表面が親水化処理されていることを特徴とする請求項１０、１１、および、１３の何れか１項に記載のインク供給装置。14. The ink supply device according to claim 10, wherein the surface of the filter is subjected to a hydrophilic treatment.

前記容積変化手段が容積を変化させるために動作する方向と、インク供給装置を印字装置に装着して使用する際におけるインク供給装置の移動方向とが互いに異なるように前記容積変化手段が設けられていることを特徴とする請求項３から１４の何れか１項に記載のインク供給装置。The volume changing means is provided so that the direction in which the volume changing means operates to change the volume and the moving direction of the ink supply apparatus when the ink supply apparatus is mounted on a printing apparatus are different from each other. The ink supply device according to claim 3, wherein the ink supply device is an ink supply device.

前記第２開口部は、前記インクタンクの下面に設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のインク供給装置。The ink supply device according to claim 4, wherein the second opening is provided on a lower surface of the ink tank.

前記第３開口部は、前記インクタンクの下面に設けられると共に、
前記第２開口部と、前記第３開口部とが略同一の高さに設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のインク供給装置。The third opening is provided on the lower surface of the ink tank,
The ink supply device according to claim 12, wherein the second opening and the third opening are provided at substantially the same height.

前記容積変化手段は、インク供給装置の内部に設けられていることを特徴とする請求項３〜１７の何れか１項に記載のインク供給装置。The ink supply device according to any one of claims 3 to 17, wherein the volume changing means is provided inside the ink supply device.

前記第１開口部は、前記インクタンクの上面に設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のインク供給装置。The ink supply device according to claim 4, wherein the first opening is provided on an upper surface of the ink tank.

前記第１開口部は、前記インクタンクの下面に設けられていることを特徴とする請求項１６または１７に記載のインク供給装置。The ink supply device according to claim 16 or 17, wherein the first opening is provided on a lower surface of the ink tank.

前記インクタンクの内部には、インクおよび空気のみが収容されることを特徴とする請求項１から２０の何れか１項に記載のインク供給装置。21. The ink supply device according to claim 1, wherein only ink and air are accommodated in the ink tank.