JP5216211B2 - インクジェットプリンタ用インク袋及びサブタンクを設けたインクジェットプリンタのインク供給機構 - Google Patents

Description

本発明は、印字信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドに、インク袋内のインクを供給するインクジェットプリンタに用いられるインク袋及び記録ヘッドにサブタンクを介してインクを供給するインクジェットプリンタのインクの供給機構に関する。

インクジェットプリンタでは、カートリッジでインクを供給するもの、ボトルでインクを供給するものなど多数のインク供給機構が提案されている。その中でもカートリッジタイプの構造においては、インクがカートリッジの中に設けられた袋状の構造物に入っていて、その中のインクが記録ヘッドまで供給されていく構造が提案されている。カートリッジなどにインク袋が入っている構造のものでは、インク袋を針の近傍部分で板状の部材で押さえているものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、インクタンクの内部に板状のものが入っている構成（例えば特許文献２参照）や、その板の位置でインクの減り方が解るものなどがある（例えば特許文献３参照）。また、インク袋を押圧してインク袋内のインクを最後まで供給するものが知られている（例えば特許文献４参照）。
特開平１１−２４５４３０号公報 特開２００３−５３９８７号公報 特開平６−９９５８８号公報 特開２００３−１３６７４９号公報

インク袋だけの状態でインクを供給する構成とした場合、袋状の部分には何も接していないため、インクの減りに伴い袋がでこぼこの状態で縮んでいき、袋内のインクを最後まで供給できないことが多い。ポンプでインク袋内のインクを吸い出す構造やインク袋を押圧するサポートがあれば、インクを最後まで供給することが可能であるが、これらのサポートがないインクの供給機構の場合には、インク袋のインクが無くなるまで使えない状態になる可能性がある。インク袋を押圧する方法もあるが、インク袋はインクジェット記録ヘッドと繋がっているので、圧力変動などの問題をきちんと制御しなければならない。また、カートリッジの中にインク袋を収納した状態だと、インクの残量が外からでは解らないので問題も生じないが、袋のままの状態であると、見た感じで袋の中にインクが残っているのが解り、使用者に不快感が残るという問題が生じる。また、袋の中に入るインクの量を多くするために真ん中に折り目を設けた構造のものがあり、その部分をガイド部材で折れる方向にサポートしている構造のカートリッジもあるが、カートリッジ内においてはサポートがあるため問題はないのだが、インク袋だけの状態では、折り目方向に簡単に折れていかない可能性がある。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、一対の互いに対面する両面部を有して袋体を形成し、該袋体の一方側の辺部にインク輸送管と接続するための接続口を設け、前記袋体にインクを充填したインクジェットプリンタ用のインク袋において、前記両面部の各々の略全域に袋体の表面を平坦に維持する平坦維持面を設けたものである。
また本発明は、一対の互いに対面する両面部と、該両面部間の対面間隔が広狭方向に変位し得るように前記両面部の両側部に設けられたマチとで袋体を形成し、該袋体の一方側の辺部にインク輸送管と接続するための接続口を設け、前記袋体にインクを充填したインクジェットプリンタ用のインク袋において、前記両面部の各々の略全域に袋体の表面を平坦に維持する平坦維持面を設けたものである。
また本発明は、前記マチの中央に折り目を形成したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記袋体の表面を平坦に維持する平坦維持面は、前記両面部の外側に前記袋体より硬質の板状の部材を貼り付けて形成したものである。
また本発明は、前記袋体の表面を平坦に維持する平坦維持面は、前記両面部の内側に前記袋体より硬質の板状の部材を貼り付けて形成したものである。
また本発明は、前記袋体の表面を平坦に維持する平坦維持面は、前記両面部の積層した複数のシートの間に前記袋体より硬質の板状の部材を挟んで形成したものである。
また本発明は、前記袋体の表面を平坦に維持する平坦維持面は、前記両面部を前記袋体より硬質の板状に加工して形成したものである。
また本発明は、印字信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドに、インク袋内のインクをサブタンクを経て供給するインクジェットプリンタのインクの供給機構において、前記インク袋のインク収容空間部を形成する両面部の各々の略全域にインク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を設け、前記インク袋の接続口に前記サブタンクに連結するインク輸送管を連結したものである。
また本発明は、印字信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドに、インク袋内のインクをサブタンクを経て供給するインクジェットプリンタのインクの供給機構において、前記インク袋のインク収容空間部を形成する両面部の各々の略全域にインク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を設け、前記両面部の両側に該両面部間の対面間隔が広狭方向に変位し得るようにマチを設けるとともに、前記インク袋の接続口に前記サブタンクに連結するインク輸送管を連結したものである。
また本発明は、 前記マチの中央に折り目を形成し、前記インク袋を、インク袋支持面上に載置し、前記インク袋支持面に突起を設け該突起が前記マチの折り目を押圧するようにしたものである。
また本発明は、前記マチの中央に折り目を形成し、前記インク袋を、インク袋支持面上に、前記マチを下にして前記両面部が垂直となるように載置し、前記インク袋支持面に突起を設け前記突起が前記マチの折り目を押圧するようにしたものである。
また本発明は、前記インク袋をカートリッジに収納し、該カートリッジ内のインク袋を交換可能としたものである。

本発明は、インクが供給されていくと、袋は両面部の板状の部分が互いに平行に接近して平均的に縮んでいき、両面部にでこぼこが形成されることなく、インクをほぼ使い切るまで供給できる。また、折り目が付いているところから強制的に正確に折り畳まれる。また、カートリッジの中の袋だけを交換することができるようにすれば、個々にカートリッジ箱を用意することが不要になり、また製品に取り付ける場合においては、針と穴の位置決めやインク袋の取り扱いなどが簡単になる。また垂直置きにした場合は、袋の自重によりマチ折り目部への突起押圧効果を持たせることができるので、突起による押圧力の設定を小さくできる。

以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図５は、正面カバーを開いた状態のインクジェットプリンタの概略外観図を示し、印刷対象となる記録媒体が通過可能な幅の窓２を形成するフレーム４を備え、窓２の上部にはキャリッジによりＹ軸レール６に沿って紙幅方向に往復移動されるインクジェット式記録ヘッド８が、また下方には記録用紙を支持する用紙ガイド部材１０が設けられて、前面の操作し易い側の端部には制御パネル１２が設けられている。フレームの一方側、また他側にはカバー１４により開閉自在なインクタンク収納部１６を設けて構成されている。

図１は、インクジェットプリンタのインク供給機構の一実施形態を示すものであって、キャリッジは、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド８と、イエロ、シアン、マゼンタのインク滴を吐出する記録ヘッドとを搭載し、タイミングベルトを介してキャリッジ駆動モータによりＹ軸レール６に沿って往復駆動される。尚、本実施形態では、記録ヘッド８と他の記録ヘッドのインク供給機構は同一であるので、記録ヘッド８のインク供給機構のみ図示し、他の記録ヘッドのインク供給機構は図示省略した。

インク供給機構は、インクタンク収納部１６に収容される大容量、例えば１リットルのインク袋１８と、インク輸送管２０により、電磁弁２２を介して、インク袋１８に接続されるサブタンク２４と、サブタンク２４と記録ヘッド８を圧力ダンパ２６を介して接続するインク供給チューブ２８とから構成されている。インクジェットプリンタの非印字領域には非印字時に記録ヘッド８のインク乾燥に起因する目詰まり防止と、記録ヘッド８へのインクの初期充填や目詰まり解消のために負圧を作用させるキャッピング装置３０が設けられ吸引ポンプ３２によりキャッピング装置３０を介して記録ヘッド８に負圧を作用させることができるように構成されている。

吸引ポンプ３２は排液タンク３４にチューブを介して連結している。インクタンク収納部１６に収納されるインク袋１８は、図３に示したように、ガスバリヤー性を確保するためにアルミ箔を中間層として２枚のフイルム、例えば外側をナイロンフイルム、内側をポリエチレンフイルムより挟み込んだアルミラミネートフイルムや、また可撓性、通気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフターレート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フイルム表面に、酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面を熱溶性に優れたポリエチレン等の高分子フイルムを積層してなる光透過性フイルムを用いた可撓性の袋体３６に、その一方の短辺側３６ａにインク供給管２０に接続可能な接続口３８を設けて構成されている。

袋体３６の長辺側には可及的に容積を拡大するために、袋体３６の両面部３６ｄ，３６ｅの両側にマチ４０を設け、また、他方の短辺側３６ｂの中央部３６ｃを溶着して無用に袋体３６が膨張するのを阻止するように構成されている。前記マチ４０には、その中央部に、長辺に沿って折り目４２が形成され、袋体３６内のインクが少なくなると、折り目４２を中心としてマチ４０が折り畳まれ、両面部３６ｄ，３６ｅが互いに接近するようになっている。

更に、本実施形態では、袋体３６の両面部３６ｄ，３６ｅのそれぞれのほぼ全域に、両端部側に所定の領域を残して、袋状の表面を平坦に維持するための、袋体３６より硬質のプラスチックの板などからなる板状部材４４が貼付されている。前記板状部材４４は、袋体３６の両面部３６ｄ，３６ｅの内側に貼付しても良く、また積層構造の両面部３６ｄ，３６ｅの積層シートの中に挟み込んで配置しても良い。また両面部３６ｄ，３６ｅのシート自体を袋状の表面を平坦に維持する板状となるように加工し、両面部３６ｄ，３６ｅ自体を板状部材とするようにしてもよい。

前記インク袋１８を載置する台４６には取付板４８が立設され、これにインク袋１８の接続口３８に挿入される管状の針５０を備えた連結部が設けられている。前記台４６の載置面には、前記インク袋１８のマチ４０の折り目４２に係合して、マチ４０を折り畳むのをサポートする板状の突起５２が突出後退方向に移動自在に配置され、ばね５４によって突出方向に付勢されている。インクが充填された前記インク袋１８は、接続口３８に針５０が挿入されて、インク輸送管２０に連通した状態で、台４６上にマチ４０を下にして、両面部３６ｄ，３６ｅが垂直となるように載置され、マチ４０の折り目４２に前記突起５２を位置させる。

上記した構成において、インク袋１８からサブタンク２４にインクが供給され、インク袋１８内のインクの量が減少すると、インク袋１８は、板状部材４４の平坦面維持作用により、両面部３６ｄ，３６ｅが平坦状を保持したまま、互いにほぼ平行に向き合いつつ接近し、両面部３６ｄ，３６ｅ間容積が縮小する。このとき、マチ４０は、突起５２からの圧力により、その折り目４２から正確に折り畳まれる。インクが出尽くしたインク袋１８は、図４に示すように、両面部３６ｄ，３６ｅが平行に対接し、全体が薄い板状となる。

突起５２は、袋体３６内のインクが満タンのときは、インク液の圧力に負けて沈むが、インクの減少に伴って上昇し、マチ４０に対して、その折り目４２から正確に折り畳まれるように作用する。突起５２は所望の方向に折り目４２を付けるのが目的であるので、途中から接触しなくなる構造であっても問題はなく（進退可能）、また下だけに限らず上に設けても良くまた上下にあっても良い。インク袋の姿勢は水平、垂直、斜めなどどのような状態でも良いのであるが、本実施形態のように垂直置きにすると、袋の自重によるマチ折り目部４２への突起押圧効果を持たせることができ、突起５２の押圧力の設定を小さくできるなどの効果を持たせることができる。サブタンク２４が空の場合、電磁弁２２を開いて水頭差によりインク袋１８からサブタンク２４にインクを供給する。

インク袋１８は、一番高い位置にあり、インクは水頭差により、インク輸送管２０内を流れ、印字中の場合は、サブタンク２４内のインクが減ってくると、サブタンク２４に設けたセンサでコントローラにインク供給を指示し、電磁弁２２が開き、インク輸送管２０内をインクが流れサブタンク２４に供給される。電磁弁２２を開いただけではインクが落下しにくい場合は最初だけ外部から少し押圧すると良い。なお本実施形態では突起５２により若干の押圧がされている状態であるため比較的スムーズに供給がされる。記録ヘッド８で印字をするとサブタンク２４からインクが供給される。本実施形態では一番高い位置にインク袋１８，中間の位置にヘッド８，一番低い位置にサブタンク２４を設けているが、これはインク供給機構の一例であり特にこれに限定するものではない。ヘッド１８から正確にインクの吐出ができるインク供給機構であれば問題はないため、サブタンクがヘッド近傍に設けられたものやサブタンクを設けない構成のものであっても問題はない。

前記センサでサブタンク２４の膨らみの上限下限をモニターし、記録ヘッド８への影響がない程度のサブタンク２４の膨らみの範囲内で、サブタンク２４が所定の膨らみの状態となると、インクの供給が停止される。ダンパ２６は、サブタンク２４からの圧力を緩衝し、記録ヘッド８への圧力変動の影響が出ないようにしている。インク袋１８のインクが無くなったときは、インク袋１８を交換する。インク袋１８内のインクが無くなったことは、目視あるいはセンサによって検出するようにしても良い。またサブタンク２４のインク供給の下限を超えてもインクが供給されないことを見てインクが無くなったことを感知しても良い。上記実施形態では、インク袋１８を立てた構成を採用しているが、カートリッジやインク袋などはヘッドからのインクの吐出に影響がでないのであれば、平置き、斜め、下向きなどにしてもよい。

上記実施形態では、インク袋１８を直接台４６上にセットしたが、図６，７に示すように、カートリッジ５６内にインク袋１８を収納する構成としても良い。カートリッジ５６は、容部５８とこれに脱着可能な蓋６０とから構成される。前記容部５８には、インク袋１８のマチ４０の折り目４２を押圧する突起（図示省略）が設けられている。図１の台４６に相当する台（図示省略）に立設されたカートリッジ支持枠６１が設けられた取付板６２には、棒状の位置決め部材６４，６６が突設される。

カートリッジ５６側には位置決め部材６４，６６を受け入れる穴６８，７０が設けられ、この穴６８，７０に前記位置決め部材６４，６６を挿入することで、カートリッジ５６を支持枠６１に、インク袋１８の両面部３６ｄ，３６ｅが垂直となるように、セットすることができる。カートリッジ５６を取付板６２に取り付けると、針５０が、カートリッジ５６の穴７２から突出するインク袋１８の接続口３８に挿入され、インク輸送管２０とカートリッジ５６内のインク袋１８内が連通する。

本発明の機能構成説明図である。 本発明の要部の説明図である。 インク袋の外観図である。 インク袋の外観図である。 インクジェットプリンタの外観図である。 本発明の他の実施形態の説明図である。 本発明の他の実施形態の説明図である。

符号の説明

２ 窓
４ フレーム
６ キャリッジ
８ 記録ヘッド
１０ 用紙ガイド部材
１２ 制御パネル
１４ カバー
１６ インクタンク収納部
１８ インク袋
２０ インク輸送管
２２ 電磁弁
２４ サブタンク
２６ ダンパ
２８ インク供給チューブ
３０ キャッピング装置
３２ 吸引ポンプ
３４ 排液タンク
３６ 袋体
３８ 接続口
４０ マチ
４２ 折り目
４４ 板状部材
４６ 台
４８ 取付板
５０ 針
５２ 突起
５４ ばね
５６ カートリッジ
５８ 容部
６０ 蓋
６２ 取付板
６４ 位置決め部材
６６ 位置決め部材
６８ 穴
７０ 穴
７２ 穴

Claims (8)

1. 印字信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドに、インク袋内のインクを供給するインクジェットプリンタのインクの供給機構において、前記インク袋のインク収容空間部を形成する両面部の両側に該両面部間の対面間隔が変位し得るようにマチを設け、前記マチに折り目を形成し、前記インク袋を、インク袋支持面上に載置し、前記インク袋支持面に突起を設け該突起が前記マチの折り目を押圧するようにし、前記突起が、前記インク袋のインクの減少に伴って可動することを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給機構。
2. 前記インク袋を、インク袋支持面上に、前記マチを下にして前記両面部が垂直となるように載置し、前記インク袋支持面に設けた突起が前記マチの折り目を押圧するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。
3. 前記インク袋のインク収容空間部を形成する両面部の各々の領域にインク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。
4. 前記インク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を、前記両面部の外側に前記インク袋より硬質の板状の部材を貼り付けて形成したことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。
5. 前記インク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を、前記両面部の内側に前記インク袋より硬質の板状の部材を貼り付けて形成したことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。
6. 前記インク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を、前記両面部の積層した複数のシートの間に前記インク袋より硬質の板状の部材を挟んで形成したことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。
7. 前記インク袋の表面を平坦に維持する平坦維持面を、前記両面部を前記インク袋より硬質の板状に加工して形成したことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。
8. 前記インク袋をカートリッジに収納し、該カートリッジ内のインク袋を交換可能としたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク供給機構。

Images