JP2007118295A - Liquid container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液体としてインク滴を吐出するインクジェット記録装置のインクタンク等として用いられる液体容器に関する。 The present invention relates to a liquid container used as, for example, an ink tank of an ink jet recording apparatus that discharges ink droplets as a liquid.
記録方法としては、インク組成物の小滴を飛翔させ、記録用紙等の被記録材に付着させて、文字や画像等の記録を行うインクジェット記録方法が知られている。この種のインクジェット記録方式の記録装置で用いられるインクには、主に耐候性の面から顔料を含有するインクを使用する記録が実用化されてきている。 As a recording method, an inkjet recording method is known in which characters, images, and the like are recorded by causing droplets of an ink composition to fly and adhere to a recording material such as recording paper. As the ink used in this type of ink jet recording apparatus, recording using an ink containing a pigment has been put into practical use mainly from the viewpoint of weather resistance.
ところで、顔料は、溶剤中に溶解するのではなく分散するものであるため、顔料を使用したインクは、含有成分である顔料粒子の沈降が避けられない。したがって、インクジェット記録装置の使用頻度、使用間隔および印刷枚数等によっては、インク供給源であるインクタンクからインク吐出部である記録ヘッドに至るインク供給系において、顔料の沈降現象による影響が無視できないことがある。 By the way, since the pigment is not dissolved in the solvent but is dispersed, the ink using the pigment cannot avoid the precipitation of the pigment particles as the component. Therefore, depending on the usage frequency, usage interval, number of printed sheets, etc. of the ink jet recording apparatus, the influence of the pigment sedimentation phenomenon cannot be ignored in the ink supply system from the ink tank as the ink supply source to the recording head as the ink discharge unit. There is.
例えば、インクジェット記録装置に装着された状態でインクタンクが比較的長期間にわたって放置されたとき、インクタンクのインク収容部内で顔料粒子が徐々に沈降する。その結果、インクタンクは、インク収容部内で底部から上部に向かう鉛直方向に対して顔料粒子の濃度勾配が発生してしまう。すなわち、インク収容部内の底部には顔料粒子濃度が高く過度に色の濃い層が生じる一方で、上部には顔料粒子濃度が低く過度に色の薄い層が生じる。 For example, when the ink tank is left for a relatively long period of time while attached to the ink jet recording apparatus, the pigment particles gradually settle in the ink container of the ink tank. As a result, in the ink tank, the concentration gradient of the pigment particles is generated in the vertical direction from the bottom to the top in the ink containing portion. That is, a layer having a high pigment particle concentration and an excessively dark color is formed at the bottom in the ink containing portion, whereas a layer having an excessively light color and a low pigment particle concentration is generated at the top.
したがって、例えばインク収容部に収容されたインクを底部から導出する構成のインクタンクからインクを供給する場合、最初に顔料粒子濃度が比較的高い層からインクが供給されてしまう。このため、インクタンクの使用初期には過度に色が濃い記録物が得られる一方で、使用後期には過度に色が薄い記録物が得られることになる。つまり、インクタンクの使用初期と使用後期とでそれぞれ得られた記録物には、目視され得る程度の濃度差が生じてくるという問題がある。この現象は、色の濃淡によって画像を構成するカラー印刷において、特に顕著となる。 Therefore, for example, when ink is supplied from an ink tank configured to lead out ink stored in the ink storage portion from the bottom, ink is first supplied from a layer having a relatively high pigment particle concentration. For this reason, a printed matter having an excessively dark color can be obtained in the early stage of use of the ink tank, while a printed matter having an excessively light color can be obtained in the later stage of use. That is, there is a problem that the recorded matter obtained at the initial use stage and the late use stage of the ink tank has a density difference that can be visually observed. This phenomenon is particularly noticeable in color printing in which an image is formed by color shading.
この問題を解決するため、特許文献1には、インクタンク内部に回転子が設けられ、この回転子をインクタンク外部に設けられたマグネティックスターラーの磁力によって回転させることで、インクを撹拌する構成が開示されている。
In order to solve this problem,
また、特許文献2には、インクタンクの底部に熱源が設けられ、インクを加熱することで自然対流を生じさせて、この対流でインクを撹拌する構成が開示されている。 Patent Document 2 discloses a configuration in which a heat source is provided at the bottom of an ink tank, and natural convection is generated by heating the ink and the ink is stirred by this convection.
また、特許文献3には、外部からインクタンク内部に気泡を導入することで、インク中を上昇する気泡によって、インクを撹拌する構成が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示された構成では、回転子を回転駆動する外力を供給するための装置が大掛かりな構造となり、インクジェット記録装置の小型化が困難になるという問題があった。
However, the configuration disclosed in
また、特許文献2に開示された構成では、インクを加熱することでインクの物性が変化し、それにより吐出特性が変化してしまうという問題があった。 Further, in the configuration disclosed in Patent Document 2, there is a problem that the physical properties of the ink are changed by heating the ink, thereby changing the ejection characteristics.
また、特許文献3に開示された構成では、インクの泡立ちが発生し、その気泡がインクジェットヘッドのノズルに達することで吐出不能に陥るという問題があった。 Further, in the configuration disclosed in Patent Document 3, there is a problem in that ink bubbles are generated and the bubbles reach the nozzles of the ink jet head, and thus cannot be ejected.
そこで、本発明は、コンパクトかつ簡素な構成で、インクの物性の変化や泡立ち等を引き起こすことが無い液体撹拌手段を備える液体容器を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a liquid container having a liquid stirring means with a compact and simple configuration, which does not cause a change in ink physical properties or bubbles.
上述した目的を達成するため、本発明に係る液体容器は、被記録材に吐出する液体を収容する液体収容部を備える液体容器であって、液体を流動させるための励起手段と、この励起手段によって流動された液体に方向性を付与するノズル部とを有し、液体収容部内の底面に設けられて液体収容部内の液体を撹拌する液体撹拌手段を備える。 In order to achieve the above-described object, a liquid container according to the present invention is a liquid container including a liquid storage unit for storing a liquid to be discharged onto a recording material, and an excitation unit for causing the liquid to flow, and the excitation unit And a liquid agitation means that agitates the liquid in the liquid storage part provided on the bottom surface in the liquid storage part.
上述したように、本発明に係る液体容器によれば、コンパクトかつ簡素な構成で、液体の物性の変化や泡立ち等を引き起こすことが無く、液体吐出動作の信頼性を向上することができる。 As described above, according to the liquid container of the present invention, it is possible to improve the reliability of the liquid ejection operation without causing a change in the physical properties of the liquid or foaming with a compact and simple configuration.
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態のインクタンクを示す透視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an ink tank according to the first embodiment.
図1に示すように、第1の実施形態のインクタンク100は、インクを収容するインク収容部102と、このインク収容部102内のインクを供給するためのインク供給口110と、インク収容部102内のインクを撹拌するインク撹拌部103とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
インクタンク100は、インク供給口110を介して、インクタンク100が着脱自在に装着されるタンク装着部(不図示)側に設けられたタンクホルダー300と接続される。
The
インクタンク100では、インク収容部102に収容されたインク200に、長期間の放置によってインク収容部102の底部から上部の方向に顔料粒子の濃度勾配が発生する。すなわち、インク収容部102の底部には顔料粒子濃度が高く過度に色の濃い層が生じる一方で、上部には顔料粒子濃度が低く過度に色の薄い層が生じている。
In the
インク撹拌部103は、インク収容部102内のインクを流動させるための励起手段として、インク収容部102内の底面のインク供給口110近傍に配置されたインクジェット(IJ)ヘッド10を有している。
The
図2に、IJヘッド10近傍の拡大図を示す。
FIG. 2 shows an enlarged view of the vicinity of the IJ
インク収容部102のタンク底壁120の外側には、図2に示すように、IJヘッド10に対向する位置に、タンクホルダー300側に設けられたタンクホルダー凸部310が係合するタンク凹部121が設けられている。したがって、インクタンク100は、タンクホルダー300に装着された状態で、インク収容部102の底面に配置されたIJヘッド10と、タンク凹部121に係合されたタンクホルダー凸部310とがタンク底壁120を挟んで対向されて配置されている。IJヘッド10とタンクホルダー凸部310は、それぞれから延ばされた電気配線130および電気接点140によって電気的に接続されている。タンクホルダー凸部310の電気配線130は、電源ユニット(不図示)に電気的に接続されており、この電源ユニットからIJヘッド10へ電力が供給されている。
On the outside of the
図3に、IJヘッド10の詳細な断面図を示す。図3に示すように、IJヘッド10には、インクを吐出させるエネルギーを発生するヒーター30が、ヒーターボード20上部に配設されている。ヒーターボード20の内部には、図示しないが、トランジスタ回路部が配設されている。また、ヒーターボード20の上方には、インクを吐出する吐出口50、インク収容部102内のインクが流入する流路60および発泡室70等を形成するノズル部材40が配設されている。
FIG. 3 shows a detailed cross-sectional view of the
次に、第1の実施形態における、IJヘッド10を用いることによって、インク収容部102内で濃度勾配が生じたインク200が撹拌される状態について説明する。
Next, a state in which the
まず、IJヘッド10には、電気配線130を介して電源ユニットから電力が供給される。IJヘッド10に供給された電力のうちの大部分はヒーター30に供給され、ヒーター30が加熱される。ヒーター30が加熱されることで、ヒーター30上のインク200は膜沸騰を起こし、その発泡圧によって発泡室70内のインク200の圧力が急激に上昇する。この圧力を開放しようとする力によって、発泡室70内のインク200は吐出口50から飛び出し、インク収容部102内の上方に向かうインクの流れ210となる。(図4)
この一連のインク吐出動作をIJヘッド10によって繰り返し行うことで、インク収容部102内で上方に向かうインクの流れ210は、図1中に矢印で示すようにインク収容部102内全体を対流するインク220となる。この対流によって、インク収容部102内で濃度勾配が生じたインク200が良好に撹拌され、インク収容部102内のインク200の濃度をほぼ均一にすることが可能となる。
First, power is supplied to the IJ
By repeating this series of ink ejection operations by the
インク撹拌動作は、所定の時間毎に行うことになるが、IJヘッド10の応答性が非常に高いので、駆動開始から僅かな時間でインク撹拌動作に入ることができ、その結果、迅速にインク200の濃度をほぼ均一にすることが可能となる。
The ink agitation operation is performed every predetermined time. However, since the responsiveness of the IJ
上述したように、インクタンク100によれば、インク収容部102の底面に設けられたIJヘッド10を有するインク撹拌部103を備えることによって、非常にコンパクトかつ簡素な構成でインク収容部102内のインクを良好に撹拌することが可能となる。
As described above, according to the
そして、このインクタンク100によれば、サーマル方式のIJヘッドを用いても、熱を効率的に利用できるので、インク収容部102内のインクの物性への影響が比較的少なく、自然対流方式に比べてインクの温度上昇を僅かな範囲に抑えることができる。さらに、インク撹拌部103によれば、インク収容部102内のインク200中に生じる気泡も無視できる程度に抑えられ、記録用紙等にインクを吐出する際のインク吐出動作に影響を及ぼすことが無い。
According to the
また、インク撹拌部103がIJヘッド10を使用することのもう1つの利点はその指向性にある。上述の実施形態では、吐出口50による吐出方向がヒーター30の主面に対して直交する鉛直方向と平行に形成されており、インク収容部102内の上方へのインクの流れ210Aもヒーター30の主面に対して鉛直方向へ向かう流れとなった。
Another advantage of using the IJ
また、必要に応じて、例えば図5に示すように、吐出口50による吐出方向をヒーター30の主面に直交する鉛直方向に対して所定の角度をもって傾斜させた形状に形成されてもよい。IJヘッド10によるインクの吐出方向をヒーター30の主面に対して傾斜させることで、インク収容部102内の上方へのインクの流れ210Bもヒーター30の主面、すなわちインク収容部102の底面に対して所定の角度をもって流れることになる。このような構成は、IJヘッド10によるインク吐出の指向性を利用したものである。
Further, if necessary, for example, as shown in FIG. 5, the discharge direction by the
また、このように、インク収容部102内の形状に応じて、IJヘッド10の吐出口毎に吐出方向の角度をそれぞれ異ならせてそれぞれ形成することで、インク収容部102内のインク200を更に効果的に撹拌することができる。
Further, in this way, the
すなわち、インクタンク100によれば、IJヘッド10を有するインク撹拌部103を備えることによって、IJヘッド10が応答性や指向性にも優れているので、効果的な撹拌が可能となる。
That is, according to the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態のインクタンクについて、図面を参照して詳細に説明する。図6は、第2の実施形態のインクタンクを示す透視図である。
(Second Embodiment)
Next, the ink tank of the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a perspective view showing the ink tank of the second embodiment.
第2の実施形態のインクタンクは、IJヘッド10の構成のみが第1の実施形態のインクタンクと異なっている。図7に、IJヘッド10近傍の拡大図を示す。
The ink tank of the second embodiment is different from the ink tank of the first embodiment only in the configuration of the
図7に示すように、インクタンク500は、IJヘッド10とタンクホルダー凸部310がタンク底壁120を挟んで配置されている点が第1の実施形態のインクタンク100の構成と同様である。一方で、このインクタンク500は、IJヘッド10とタンクホルダー凸部310とが電気的に接続されていない点が第1の実施形態のインクタンク100の構成と異なっている。
As shown in FIG. 7, the ink tank 500 is the same as the configuration of the
さらに、図7に示すように、タンクホルダー凸部310内には、インクを吐出するために必要な電気信号を供給するためのトランジスタ回路部150が設けられている点が、第1の実施形態のインクタンク100の構成と異なっている。このトランジスタ回路部150は、磁力を発生すための複数のコイル160を有しており、これらコイル160に高周波電流を印加する信号発生装置(不図示)に、電気配線130を介して接続されている。
Furthermore, as shown in FIG. 7, in the first embodiment, the tank holder
次に、IJヘッド10の詳細断面図を図8に示す。
Next, a detailed sectional view of the
また、本実施形態のインクタンク500は、図8に示すように、図3に示したヒーター30の代わりに鉄系の導電材からなる導電体80および導電板80を支持する支持板81が形成されている点が図3に示した構成と異なっている。
Further, as shown in FIG. 8, the ink tank 500 of the present embodiment is formed with a conductor 80 made of an iron-based conductive material and a
次に、第2の実施形態のインクタンク500について、IJヘッド10によって、インク収容部102内で濃度勾配が生じたインク200を撹拌する動作について説明する。
Next, with respect to the ink tank 500 of the second embodiment, an operation of stirring the
まず、信号発生装置(不図示)によってコイル160に高周波電流が印加される。コイル160は、高周波電流が印加されることによって磁力線を発生し、インク収容部102のタンク底壁120を通して磁力線が導電体80まで到達する。この磁力線によって導電体80内に渦電流が誘導され、そのときに生じる抵抗熱によって導電体80が加熱される。
First, a high frequency current is applied to the
導電体80が加熱されることで、導電体80上のインク200は膜沸騰を起こし、その発泡圧によって、発泡室70内のインク200の圧力が急激に上昇する。この圧力を開放しようとする力によって、発泡室70内のインク200は吐出口50から飛び出され、インク収容部102内の上方に向かうインクの流れ210となる。
When the conductor 80 is heated, the
この一連のインク吐出動作を繰り返し行うことで、インク収容部102内の上方に向かうインクの流れ210は、インク収容部102内全体を対流させるインク220となる。そして、このインク222による対流は、インク収容部102内で濃度勾配が生じたインク200を撹拌し、インク収容部102内のインク200の濃度をほぼ均一にすることが可能となる。
By repeating this series of ink ejection operations, the ink flow 210 upward in the
第2の実施形態のインクタンク500が、上述の第1の実施形態のインクタンク100と大きく異なる点は、IJヘッド10とタンクホルダー凸部310とが電気的に接続されていない点と、IJヘッド10自体が電気的回路を有していない点である。IJヘッド10がインク収容部102内に設けられる構成を特徴とする本発明では、IJヘッド10の電気的信頼性を確保することが重要である。本実施形態のインクタンク500では、IJヘッド10とタンクホルダー凸部310とが電気的に接続されていないので、ショートや接点不良が生じるおそれが無いため、第1の実施形態のインクタンク100に比べて電気的信頼性が遥かに向上される。
The ink tank 500 of the second embodiment is greatly different from the
また、図示しないが、上述した実施形態のインクタンクに、記録用紙等にインクを吐出するIJヘッドが一体に設けられて、IJヘッドカートリッジとして構成されてもよい。 Although not shown, an IJ head for ejecting ink onto recording paper or the like may be integrally provided in the ink tank of the above-described embodiment, and may be configured as an IJ head cartridge.
10 IJヘッド
20 ヒーターボード
30 ヒーター
40 ノズル部材
50 吐出口
60 流路
100 インクタンク
102 インク収容部
103 インク撹拌部
110 インク供給口
120 タンク底壁
130 電気配線
140 電気接点
200 インク
210 上方に向かうインクの流れ
220 対流するインク
300 タンクホルダー
310 タンクホルダー凸部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
液体を流動させるための励起手段と、該励起手段によって流動された液体に方向性を付与するノズル部とを有し、前記液体収容部内の底面に設けられて前記液体収容部内の液体を撹拌する液体撹拌手段を備えることを特徴とする液体容器。 A liquid container including a liquid storage portion for storing a liquid to be discharged onto a recording material,
An excitation unit for causing the liquid to flow, and a nozzle part for imparting directionality to the liquid that has flowed by the excitation unit, are provided on the bottom surface in the liquid storage unit and stir the liquid in the liquid storage unit A liquid container comprising a liquid stirring means.
前記液体容器が装着される装着部側に設けられ前記凹部内に係合される凸部に、前記誘導加熱手段が配置されている請求項3に記載の液体容器。 On the outside of the bottom surface of the liquid storage portion, a recess is provided at a position facing the liquid stirring means,
The liquid container according to claim 3, wherein the induction heating means is arranged on a convex portion provided on a mounting portion side where the liquid container is mounted and engaged with the concave portion.
前記液体撹拌手段は、前記供給口近傍に配置されている請求項1ないし7のいずれか1項に記載の液体容器。 The liquid container is provided with a supply port for supplying a liquid to a liquid discharge head that discharges the liquid to the recording material.
The liquid container according to any one of claims 1 to 7, wherein the liquid stirring means is disposed in the vicinity of the supply port.
前記液体容器から供給された液体を被記録材に吐出する液体吐出ヘッドとを備える液体吐出ヘッドカートリッジ。
A liquid container according to any one of claims 1 to 8,
A liquid discharge head cartridge comprising: a liquid discharge head for discharging the liquid supplied from the liquid container onto a recording material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005311425A JP2007118295A (en) | 2005-10-26 | 2005-10-26 | Liquid container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005311425A JP2007118295A (en) | 2005-10-26 | 2005-10-26 | Liquid container |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007118295A true JP2007118295A (en) | 2007-05-17 |
Family
ID=38142669
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007118295A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8801160B2 (en) | 2010-05-21 | 2014-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink cartridge and printer |
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2005
- 2005-10-26 JP JP2005311425A patent/JP2007118295A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8801160B2 (en) | 2010-05-21 | 2014-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink cartridge and printer |
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