JP7224945B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関する。

従来、液体を吐出して紙等の記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタとして、インクが貯蔵されたインクタンクをインクジェットプリンタに装着し、インクがなくなったら新しいインクタンクと交換するタイプのものが広く普及している。しかしながら、近年、インクタンク内のインクがなくなったとしてもインクタンク自体は交換せずに、インクタンクに設けた補充口からユーザーがインクをインクタンクに補充して再び記録を行うタイプのインクジェットプリンタが普及してきている。なお、このタイプのインクタンクは大容量のインクを貯蔵することができるようになっており、液体を吐出するインクジェットヘッドとチューブを介して接続されている。

ユーザーがインクを補充できるインクタンクは、大容量であるがゆえに、インクタンク内のインクを使い切るまでに時間を要する。インク中に含まれる水分はインクタンクの外壁を透過して徐々に大気中に放出されるため、インクを使い切るまでに長時間を要してしまうとより大量の水分がインクから蒸発してしまう。この為、特に後半のインク残量が少なくなった状態においては、多くの水分がインクから蒸発したと考えられるため、インクタンク内のインクの粘度が高くなる。インクの粘度が増大すると記録品位に影響を及ぼす場合がある。このようなインクの粘度の増大を抑制するため、特許文献１では、加湿装置をインクジェットプリンタに設けることにより湿度を調節し、インク内の水分の蒸発を抑制する方法が記載されている。

特開２００５－７４７５５号公報

しかしながら、インクジェットプリンタに加湿装置を搭載することで、インクジェットプリンタが大型化してしまうという課題がある。本発明は上記課題を鑑み、ユーザーがインクを補充できる大容量のインクタンクを搭載するインクジェットプリンタにおいて、インクジェットプリンタをなるべく大型化することなく、インクタンク内のインクの水分の蒸発を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクを収容するインク収容部を複数有し、接続されたチューブによって前記インクを前記インクジェットヘッドに供給し、前記複数のインク収容部にインクを補充するための補充口を有するインクタンクと、を有するインクジェットプリンタにおいて、前記インクタンクの、前記インクタンクの外方に面している外壁の厚さが、前記複数のインク収容部のそれぞれの間に配されている隔壁の厚さよりも厚いことを特徴とする。

本発明によれば、インクジェットプリンタをなるべく大型化することなく、インクタンク内のインクの水分の蒸発を抑制し、インクの粘度の増大を抑制することができる。

インクジェットプリンタを示す概略図。 第１の実施形態におけるインクタンクを示す概略図。 第２の実施形態におけるインクの配置を示す図。 第３の実施形態におけるインクタンクを示す概略図。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
（インクジェットプリンタ）
インクジェットプリンタについて、図１を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態におけるインクジェットプリンタ１を示す概略図である。インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド１０１の往復移動（主走査）と、記録媒体である記録用シート１０８の所定ピッチごとの搬送（副走査）とを繰り返しながら、これらの動きと同期してインクジェットヘッド１０１からインクを吐出し記録を行う。記録用シート１０８としては、インク滴を着弾させて記録を行えるものであれば任意のものを使用してよい。例えば、紙、布、光ディスクのラベル面、プラスチックシート、ＯＨＰシート、封筒など、種々の材質および形態のものを記録媒体として使用することができる。

インクジェットヘッド１０１は、２本のガイドレール上を摺動できるように設置されたキャリッジ１０２に着脱可能に搭載されている。キャリッジ１０２は不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動する。インクジェットヘッド１０１から吐出されたインクが着弾する記録用シート１０８は、搬送手段である搬送ローラ１０３により、キャリッジ１０２の移動方向と交差する方向（矢印Ａ）に搬送される。インクジェットヘッド１０１は複数の色（シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢＫ）のインクを吐出するため、インクを吐出する複数の吐出口から成るノズル列を複数有している。

インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド１０１から吐出されるインクを内部に収容することができるインクタンク１０５を有する。インクタンク１０５は吐出されるインクの種類に応じて複数のインクを収容可能となっている。図１においては、４種類のインクに対応したインクタンク１０５が図示されている。本実施形態におけるインクタンク１０５は、従来から広く普及している交換型のインクタンクと比較して大容量となるように設計されている。インクタンク１０５に収容されたインクがなくなった場合には、ユーザーが、まず、インクタンク１０５の補充口１０に取り付けられているキャップ１２を外す。その後、補充用インクが充填されているインクボトルから補充口１０を介してインクタンク１０５にインクを充填（補充）する。インクの補充が完了した後、補充口１０にキャップを取り付け直し、インクの補充の一連の動作が完了する。インクタンク１０５とインクジェットヘッド１０１は、インクの色に対応した複数のインク供給チューブ１０７によって接続される。

インクジェットヘッド１０１の往復移動範囲内で、かつ、記録用シート１０８の通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット１０４が、インクジェットヘッド１０１のインク吐出面と対向するように配置されている。回復ユニット１０４は、インクジェットヘッド１０１のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部、インク吐出面をキャッピングした状態でインクジェットヘッド１０１から強制的にインクを吸引するための吸引機構を有する。さらに回復ユニット１０４は、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレードを有する。

（インクタンク）
インクタンク１０５について、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）はインクタンク１０５を示す概略図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ－Ａ断面におけるインクタンク１０５を示す。図２に示すように、インクタンク１０５は、複数のインク収容部（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を有し、各インク収容部にインクが収容されている。複数のインク収容部（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）は、第１のインク収容部６ａ、第２のインク収容部６ｂ、第３のインク収容部６ｃ及び第４のインク収容部６ｄの順に一列に配置されている。また、各インク収容部の間には隔壁２１が配されており、各インク収容部が収容しているインクが混合しないようになっている。

ここで、例えば第１のインク収容部６ａに収容されているインク中の水分は、インクタンク１０５の外壁２０を透過して外気に放出され、隔壁２１を透過して第２のインク収容部６ｂに放出される。したがって、外壁２０及び隔壁２１の厚さを厚くすることでインクの蒸発速度を低下させることが考えられる。すなわち、インク中の水分の蒸発の抑制だけを達成しようとすれば、インクタンク１０５を形成するすべての外壁２０及び隔壁２１の厚さを厚くすればよい。

しかしながら、すべての外壁２０及び隔壁２１を厚くしてしまうとインクタンクが大型化してしまい、それに伴い、インクタンクを搭載するインクジェットプリンタ１も大型化してしまう。一方、第２のインク収容部６ｂのインク中の水分として隔壁２１を通って第１のインク収容部６ａに放出されるものもある。よって、第１のインク収容部６ａのインクの水分が隔壁２１を透過して第２のインク収容部６ｂに放出されても、第２のインク収容部６ｂからも第１のインク収容部６ａに水分が放出されるため、隔壁２１を介して第１のインク収容部が失った水分が補われる。また、第１のインク収容部６ａから見ると、隔壁２１の向こう側に第２のインク収容部６ｂがある為、第１のインク収容部６ａから水分量（インク量）が豊富な第２のインク収容部６ｂ側に放出しようとするインクの量は、そもそも少ない。したがって、本発明者らの検討によれば、隔壁２１を介して蒸発する第１のインク収容部中の水分は実質的には少ないため、仮に隔壁２１の厚さを外壁２０より薄くしたとしても、そのことによりインクの蒸発が促進することはあまりない。

そこで本発明は、インクの蒸発に実質的に寄与する外壁２０の厚みを厚くし、インクの蒸発にはあまり寄与しない隔壁２１の厚みを薄くすることにより、インクの水分の蒸発を抑制しつつ、インクジェットプリンタが大型化してしまうことを抑制する。具体的には、インクタンク１０５Ａの外壁２０の厚さを、隔壁２１の厚さよりも厚くする。

ここで、外壁とは、インクタンクの外方（インクタンク外の領域）に面しており、外気に触れるインクタンクを形成する壁のことをいう。また、隔壁とは、インクタンクの内方にあって各インク収容部を仕切る壁のことをいう。外壁２０と隔壁２１は、一体的に形成されている。

外壁２０の厚みとしては、インクの蒸発を抑制する観点から考慮して、２．０ｍｍ以上とすることが好ましく、５．０ｍｍ以上とすることがより好ましい。しかしながら、あまりに厚くするとインクジェットプリンタの大型化につながる為、外壁２０の厚みは、１０．０ｍｍ以下とすることが好ましい。隔壁２１の厚みとしては、インクタンクの大型化の抑制の観点から考慮して、１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、１．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。しかしながら、隔壁をあまりに薄くするとインクタンク１０５の外形形状の維持が困難になるため、隔壁の厚みは、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。また、外壁２０の厚みを「１」とした場合、インクタンクの大型化を抑制しつつインクの蒸発を抑制する観点から、隔壁２１の厚みを０．４以下にすることが好ましく、０．３以下とすることがより好ましい。また、インクタンク１０５の外形形状の維持の観点から、同様に外壁２０の厚みを「１」とした場合に、隔壁２１の厚みを０．２以上とすることが好ましい。ここで、外壁２０の厚みとは、外壁２０の領域から無作為に１０か所選定した箇所の厚みの平均値とする。同様に、隔壁２１の厚みとは、隔壁２１の領域から無作為に１０か所選定した箇所の厚みの平均値とする。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図３を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の箇所については同様の符号を付し、説明は省略する。図３（ａ）はインクタンクの上面の概略図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＥ－Ｅ断面の概略図である。本実施形態では、水分の蒸発速度が大きいインクが、両側を他のインク収容部に挟まれている第２のインク収容部６ｂ又は第３のインク収容部６ｃに収容される。さらに、水分の蒸発速度が小さいインクが外側の第１のインク収容部６ａ又は第４のインク収容部６ｄに収容されることを特徴とする。

インクは、主に、外気に触れる外壁２０を通って水分が外気に放出されることにより蒸発するため、外壁２０の面積が大きくなればなるほどインクの種類に限らず蒸発速度が増加する。ここで、蒸発速度とは、単位時間あたりに蒸発するインク中の水分の蒸発量のことをいう。したがって、図３（ａ）に示すように、外気に触れる外壁を３面（２ａ、２ｂ、２ｃ／５ａ、５ｂ、５ｃ）有する第１のインク収容部６ａ及び第４のインク収容部６ｄに収容されるインクがより早く蒸発する。一方、外気に触れる外壁を２面（３ａ、３ｂ／４ａ、４ｂ）しか有さない第２のインク収容部６ｂ及び第３のインク収容部６ｃに収容されるインクは、第１のインク収容部６ａ及び第４のインク収容部６ｄに収容されるインクよりも蒸発速度は小さい。

なお、インクタンクの外気に触れる外壁として、インクタンクの側面を形成する外壁（２ａ、２ｂ、２ｃ／３ａ、３ｂ／４ａ、４ｂ／５ａ、５ｂ、５ｃ）のみならずインクタンクの上面と底面も該当する。しかしながら、インクタンクの上面と底面を通って蒸発する水分量は各インク収容部においてはあまり差がないため、本実施形態においては考慮せず、上面及び底面以外の面に位置する外壁について考慮する。したがって、インクタンクの外壁のうち、各インク収容部でのインクの蒸発量に差が生じる外壁である側壁（２ａ、２ｂ、２ｃ／３ａ、３ｂ／４ａ、４ｂ／５ａ、５ｂ、５ｃ）に着目して、上述したようなインクの配置を行う。

ゆえに、インクＷ４０、インクＸ４１、インクＹ４２及びインクＺ４３の蒸発速度が、インクＷ４０＜インクＸ４１＜インクＹ４２＜インクＺ４３の場合、以下のようにインクを収容する。蒸発速度の大きいインクＹ４２又はインクＺ４３のどちらか一方を第２のインク収容部６ｂに収容し、他方を第３のインク収容部６ｃに収容する。そして、蒸発速度の小さいインクＷ４０又はインクＸ４１のどちらか一方を第１のインク収容部６ａに収容し、他方を第４のインク収容部６ｄに収容する。このようにすることにより、蒸発しやすいインクの蒸発をより抑制することができる。

また、仮にインクの水分の蒸発量が各インクで同じであっとしても、インクの明度によっては、記録した際に、正常時のインクの色味と比較して変化が大きい場合がある。具体的には、明度の低いインクは水分が蒸発しても色味にあまり変化はなく、明度の高いインクは水分の蒸発により明度の低いインクよりも色味の変化が大きい。したがって、明度の高いインクは明度の低いインクよりも蒸発を抑制することが好ましい。

ゆえに、インクＷ４０、インクＸ４１、インクＹ４２及びインクＺ４３の明度が、インクＷ４０＜インクＸ４１＜インクＹ４２＜インクＺ４３の場合、以下のようにインクを収容することが好ましい。明度の高いインクＹ４２又はインクＺ４３のどちらか一方を第２のインク収容部６ｂに収容し、他方を第３のインク収容部６ｃに収容する。そして、明度の低いインクＷ４０又はインクＸ４１のどちらか一方を第１のインク収容部６ａに収容し、他方を第４のインク収容部６ｄに収容する。このようにすることにより、明度の高いインクの色味が大きく変化してしまうことを抑制することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図４を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の箇所については同様の符号を付し、説明は省略する。図４は本実施形態におけるインクタンク３０１の概略図示す。図４（ｂ）は図４（ａ）に示すＢ－Ｂ断面における概略図、図４（ｃ）は図４（ａ）に示すＣ－Ｃ断面における概略図、図４（ｄ）は図４（ａ）に示すＤ－Ｄ断面における概略図をそれぞれ示す。

本実施形態は、インクタンク３０１の隔壁がリブ（５０、５１）を有することを特徴とする。隔壁２１を薄くすることに伴い、隔壁２１の強度が低下する。したがって、図４に示すように、第１のインク収容部６ａにリブ５０を設けることにより、強度の低下した隔壁の強度を確保することができる。また、リブを設けることにより隔壁をより薄くすることができ、インクタンクをより小型化することができる。

同様に、第２のインク収容部６ｂ、第３のインク収容部６ｃ及び第４のインク収容部６ｄにおいてもリブ（５０、５１）を設けることにより強度を確保することができる。この際、図４（ｄ）に示すように、隔壁に直交する方向から隔壁を見たときに、リブ５０とリブ５１が重ならないようにインクタンク５０１にリブ（５０、５１）を設けることが強度の確保の観点からより好ましい。

本実施形態において隔壁２１の厚みとは、リブ（５０、５１）を除く隔壁２１の領域から無作為に１０か所選定した箇所の厚みの平均値とする。

１ インクジェットプリンタ
６ インク収容部
１０ 補充口
２０ 外壁
２１ 隔壁
１０１ インクジェットヘッド
１０５ インクタンク
１０７ チューブ

Claims (17)

1. インクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクを収容するインク収容部を複数有し、接続されたチューブによって前記インクを前記インクジェットヘッドに供給し、前記複数のインク収容部にインクを補充するための補充口を有するインクタンクと、
   を有するインクジェットプリンタにおいて、
   前記インクタンクの、前記インクタンクの外方に面している外壁の厚さが、前記複数のインク収容部のそれぞれの間に配されている隔壁の厚さよりも厚いことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記外壁は、前記インクタンクの上面及び底面以外の面に位置する壁である請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記外壁と前記隔壁は、一体になっている請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記外壁の厚さを１としたときに、前記隔壁の厚さが０．２以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記外壁の厚さを１としたときに、前記隔壁の厚さが０．４以下である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記外壁の厚さを１としたときに、前記隔壁の厚さが０．３以下である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記外壁の厚さが２．０ｍｍ以上である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記外壁の厚さが５．０ｍｍ以上である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記外壁の厚さが１０．０ｍｍ以下である請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記隔壁の厚さが１．５ｍｍ以下である請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記隔壁の厚さが１．０ｍｍ以下である請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
12. 前記隔壁の厚さが０．５ｍｍ以上である請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
13. 前記インクタンクは、４種類のインクに対応する、第１のインク収容部、第２のインク収容部、第３のインク収容部及び第４のインク収容部の、４つのインク収容部を有し
    前記４つのインク収容部は一列に配置されている請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
14. 前記第１のインク収容部、前記第２のインク収容部、前記第３のインク収容部及び前記第４のインク収容部がこの順に前記一列に配置され、
    インクＷ、インクＸ、インクＹ及びインクＺの蒸発速度が、
    インクＷ＜インクＸ＜インクＹ＜インクＺ
    の場合、
    前記インクＷ又は前記インクＸのどちらか一方が前記第１のインク収容部に収容され、他方が前記第４のインク収容部に収容され、
    前記インクＹ又は前記インクＺのどちらか一方が前記第２のインク収容部に収容され、他方が前記第３のインク収容部に収容されている請求項１３に記載のインクジェットプリンタ。
15. 前記第１のインク収容部、前記第２のインク収容部、前記第３のインク収容部及び前記第４のインク収容部がこの順に前記一列に配置され、
    インクＷ、インクＸ、インクＹ及びインクＺの明度が、
    インクＷ＜インクＸ＜インクＹ＜インクＺ
    の場合、
    前記インクＷ又は前記インクＸのどちらか一方が前記第１のインク収容部に収容され、他方が前記第４のインク収容部に収容され、
    前記インクＹ又は前記インクＺのどちらか一方が前記第２のインク収容部に収容され、他方が前記第３のインク収容部に収容されている請求項１３に記載のインクジェットプリンタ。
16. 前記隔壁にリブが設けられている請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
17. 前記第１のインク収容部と前記第２のインク収容部の間に配されている前記隔壁の、前記第１のインク収容部に面している側に第１のリブが設けられており、
    前記第１のインク収容部と前記第２のインク収容部の間に配されている前記隔壁の、前記第２のインク収容部に面している側に第２のリブが設けられており、
    前記隔壁に直交する方向から該隔壁を見たときに、前記第１のリブ及び前記第２のリブが互いにずれて配置されている請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
    

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