JP3667296B2 - インクタンク - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に搭載された記録ヘッドに対して着脱自在に構成されるインクタンクに関し、特にインクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比の高いインクタンクにおいて、インクタンク内に収納されるインク吸収体の構成を規定することで、外的要因によって内部構造が不具合を発生することを抑制し、安定したインク供給性能を発揮することが可能な、新規、かつ改良されたインクタンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録の分野において、装置の小型化、メンテナンスのフリーの観点からインクジェットヘッドとインクタンクとを一体とした構成で、インクジェット記録装置の装着部（走査キャリッジ）に対して着脱自在としたインクジェットカートリッジが用いられることが知られている。このインクジェットカートリッジには、たとえばインクジェットヘッドとインクタンクとを常時一体化した構成を採用するものと、インクジェットヘッドとインクタンクとを着脱可能とし、使用に際して一体化する構成を採用するものとが知られている。
【０００３】
上記インクカートリッジに用いられるインクタンクは、記録に供されない状態では外部にインクを漏らすことがないようにインクを安定的に保持し、また、記録時には安定してインクジェットヘッドにインクを供給することを可能にすることが要求され、この要求を満足する目的でインクタンクにはインクジェットヘッドに供給されるインクの流れに対する背圧、いわゆる負圧を発生するための構成が備えられる。
【０００４】
インクタンクにおける負圧発生のための一般的な構成例として、例えば特開昭６２−２６４７２８号、特開平８−２３０２０７号公報に示すようなウレタンフォーム等の多孔質体を負圧発生部材（インク吸収体）としてインクタンク内に収納し、この多孔質体の毛管力を不圧発生源として利用するものがある。この構成に用いられるインクタンクは通常インクを貯蔵するインク吸収体を収容したインク収容部と、インク吸収体からインクジェットヘッドへインクを供給するためのインク供給口と、記録中のインク供給を円滑にするためにインク収容部に対して大気を取り込む大気連通口とを含む構成とされる。
【０００５】
そして、インクジェットへッドに対してインクを安定的に供給するために、インクタンクのインク供給口及びその周辺のインク保持力が、その他の領域に比べて高くなるようにインクタンク内部にインク吸収体を収納し、常にインク供給口付近にインクが集まりやすい状況を構成するのが一般的である。
【０００６】
例えば、毛管力を高める方法として特開平８−２３０２０７には、図７（ａ）に示すように、インクタンク２１０の筐体２１１内に収容するインク保持部材（インク吸収体）をインクジェットヘッド２３２へのインク供給口付近にインクを集めるための第１のインク保持部材２５０と、インク保持を目的とした第２のインク保持部材２５１との二部材を収納し、第１のインク保持部材２５０のインク保持力（毛管力）を第２のインク保持部材２５１の毛管力以上にすることで、第１のインク保持部材２５０に常にインクを保持させてインクの安定供給を行う方式が一般的に知られている。例えば、第２のインク保持部材２５１に、ウレタンインク吸収体、第１のインク保持部材２５０に繊維束からなるインク保持部材を用いる構成が知られている。
【０００７】
繊維束から構成される第１のインク保持部材２５０はインクの供給の方向に沿って配された繊維の束によって構成されており、図７（ｂ）に示すように、インクタンク２１０をインクジェットヘッド２３２に取り付けた場合、インクジェットヘッド２３２側のインク受入管２３４Ｂと第１のインク保持部材２５０とをしっかりと当接させるために、第１インク保持部材２５０が第２のインク保持部材２５１側に向かって摺動し、第２のインク保持部材２５１を圧縮するように押し込む形態を取る。
【０００８】
上述の形態において、繊維束からなる第１のインク保持部材２５０は繊維を高圧縮して構成しているため、ウレタンからなる第２のインク保持部材２５１よりも、硬く変形しにくい。そのため、インク受入管２３４Ｂがインクタンクの供給口から挿入した分、第１のインク保持部材２５０が摺動し、その摺動分を第２のインク保持部材２５１の変形で吸収し、かつ、その第２のインク保持部材２５１の復元力が利用されてインク受入管２３４Ｂ、第１インク保持部材２５０、第２インク保持部材２５１の間の安定した当接が達成される構成をとる。
【０００９】
ところで、インクタンクの外形状は、インクジェット記録装置内に収納保持されることから、インクジェット記録装置側の要求として決定される場合がある。そのため、縦横比のバランスが取れたインクタンクだけでなく、例えば縦長のインクタンクが要求されたり、横長や、薄型などのインクタンクが要求されたりする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このようなインクタンクは、インクジェットヘッドに対して着脱されるため、操作者の取り扱い上で、例えば、インクタンクを落下させてしまうなど急激な外的衝撃がインクタンクに加わるような事態を被る場合がある。
【００１１】
大きな外的衝撃が加わった場合、インクタンク内で大きな容積を占有する第２のインク保持部材２５１がインクタンク内部で移動、変形してしまう場合がある。わずかな変形であればインク保持部材の弾性によって復元可能であるが、変形の状態によっては復元せず、変形箇所においてインク保持力が高まり、その部位にインク残りが生じインク消費効率の低下を招きかねない。また、インク漏れを引き起こしたりするおそれもある。
【００１２】
特に、近年インクジェット記録装置による記録頻度の上昇に伴いインクタンク内に含浸保持させるインク量も増加の傾向にある。このように、インク保持部材の保持するインク量が増えれば増えるほど落下時にインク保持部材にかかる衝撃は大きくなり、上述の不都合が発生しやすい環境になる。
【００１３】
外的要因によってインクタンク内部に収納された第２インク保持部材に生じる変形の課題は、さまざまな外形状のインクタンクの中でも、特にインクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比が高いインクタンクにおいては、第２のインク保持部材の変形が他の構成のインクタンク比べ、衝撃によって変形しやすい傾向にある。
【００１４】
なお、最近では第２インク保持部材としてウレタンに変わりエコロジー、リサイクル性の視点から熱可塑性樹脂が用いられたインクタンクも提案されている。樹脂材料からなるインク保持部材では反発弾性がウレタンに比べて小さいため、インクを多量に保持するインク保持部材の場合、落下時の衝撃によって移動、座屈してしまうと形状を復元しにくくなるが、この場合にも前記インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比が高いインクタンクにおいては、第２のインク保持部材の変形が他の構成のインクタンクに比べ変形しやすい傾向にあることは同様である。
【００１５】
そこで本発明は、インクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比が大きなインクタンクが外部衝撃を被った場合であっても、インク保持部材の変形をできるだけ押さえることを可能とし、かつ、インクジェットヘッドとの装着状態を良好にし、安定的にインク供給を行うことのできるインクタンクを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のインクタンクは、インクジェットヘッドにインクを導く経路の始端としてのインク受入管に対して着脱可能に構成されるとともに、前記インク受入管が挿入されるインク供給口と、 前記インクタンク内部を大気に連通させる大気連通部と、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを保持するためのインク保持部材と、を備えて、インクを貯留するインクタンクにおいて、前記インク保持部材は、前記インク供給口に面して配され、前記インクタンクの装着状態で前記インク受入管の始端と当接する第１インク保持部材と、前記第１インク保持部材と接続され、前記インクタンク内部の主たる領域に収納された第２インク保持部材と、を備えており、前記第１インク保持部材は前記インク受入管の挿入方向に対して交差する方向の配列方向成分を備えるとともに、前記第２インク保持部材は前記第１インク保持部材との当接方向の配列方向成分を備えており、前記第１インク保持部材は前記第２インク保持部材に対して相対的にインクの保持力が高いことを特徴とする。
【００１７】
ここで、第１、第２インク保持部材はともに発泡体であり、発泡気孔が延在方向成分を有しており、前記配列方向成分は発泡気孔の延在方向であることは好ましい構成である。また、第１、第２インク保持部材はともに方向性を有する繊維体の集合体であり、前記配列方向成分は前記繊維体の長さ方向であることは好ましい構成である。前記繊維の集合体は、熱可塑性樹脂からなることは好ましい構成である。
【００１８】
前記繊維の集合体は、ポリオレフィン系の樹脂からなることは好ましい構成である。前記インクタンクを構成する外筐体の構成材料が、ポリオレフィン系の樹脂からなることは好ましい構成である。前記第１、第２インク保持部材は、一方が発泡体、他方が繊維の集合体の組み合わせであることは好ましい構成である。前記第１のインク保持部材を構成する前記繊維体の繊維径が、前記第２のインク保持部材を構成する前記繊維体の繊維径以下であることは好ましい構成である。
【００１９】
この構成によれば、前述のようなインクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比の高いインクタンクに関して、収納されるインク保持部材の発泡方向あるいは繊維方向を、インクタンク高さ方向に沿った形で収納することで、落下などの外的衝撃が加わった場合、特に供給口側を下にして落下したような場合であっても外的衝撃方向に対して発泡方向あるいは繊維方向が沿っているためインク保持部材の強度が高くでき、第２インク保持部材は変形などが生じにくく、落下に伴う各種の不都合が発生しにくい。
【００２０】
また、インク受入口からの押圧力を受けることで、第１のインク保持部材が変形しやすい方向性を有しているため、第２のインク保持部材への過度な押圧力が加わることなく変形を抑える構成であるため、インクがインク保持部材内に安定的に保持され、かつ、インク供給時に不用意なインク残りや、環境変化時のインク漏れ、さらには落下時に筐体内での第２のインク保持部材のズレによるインク供給不良等を防止することができる。
【００２１】
また、本発明は、インクジェットヘッドにインクを導く経路の始端としてのインク受入管に対して着脱可能に構成されるとともに、前記インク受入管が挿入されるインク供給口と、前記インクタンク内部を大気に連通させる大気連通部と、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを保持するためのインク保持部材と、を備えて、インクを貯留するインクタンクにおいて、前記インク保持部材は、前記インク供給口に面して配され、前記インクタンクの装着状態で前記インク受入管の始端と当接する第１インク保持部材と、前記第１インク保持部材と接続され、前記インクタンク内部の主たる領域に収納された第２インク保持部材と、を備えており、前記第１インク保持部材は前記インク受入管に対する当接方向に平行な方向の押圧力に対して変形しやすい、前記押圧方向に対して交差する方向の配列成分を有して配置されると共に、前記第２インク保持部材は前記インク受入管に対する当接方向に平行な方向の押圧力に対して変形しにくい、前記押圧方向に沿った平行な方向の配列成分を有して配置されており、前記第１インク保持部材は前記第２インク保持部材に対して相対的にインクの保持力が高いことを特徴とする。
【００２２】
上記の通り構成された本発明のインクタンクは、第１インク保持部材はインク受入管に対する当接方向に平行な方向の押圧力に対して変形しやすい、押圧方向に対して交差する方向の配列成分を有して配置されると共に、第２インク保持部材はインク受入管に対する当接方向に平行な方向の押圧力に対して変形しにくい、押圧方向に沿った平行な方向の配列成分を有して配置されており、第１インク保持部材は第２インク保持部材に対して相対的にインクの保持力が高い構成となっている。このため、インクジェットヘッドのインク受入口と第１のインク保持部材とを接続した状態、すなわち、第１のインク保持部材がインク受入口と第２のインク保持部材とに挟まれた状態でインク受入口からの押圧力を受けることで、第１のインク保持部材が大きく変形し、第２のインク保持部材の変形は抑えられる。
【００２３】
また、本発明のインクタンクは、第１、第２インク保持部材はともに発泡体であり、発泡気孔が延在方向成分を有しており、配列方向成分は発泡気孔の延在方向であってもよいし、第１、第２インク保持部材はともに方向性を有する繊維体の集合体であり、前記配列方向成分は前記繊維体の長さ方向であってもよい。
【００２４】
さらに、本発明のインクタンクのインク保持部材は、少なくとも１つが繊維体からなるものであってもよい。
【００２５】
また、本発明のインクタンクは、第１のインク保持部材を構成する繊維体の繊維径が、第２のインク保持部材を構成する繊維体の繊維径以下であってもよい。
【００２６】
さらに、本発明のインクタンクは、繊維体が、熱可塑性樹脂からなるものであってもよいし、インク保持部材が、ポリオレフィン系の樹脂からなるものであってもよいし、筐体の構成材料が、ポリオレフィン系の樹脂からなるものであってもよい。
【００２７】
本発明のインクタンクは、インクジェット記録装置に用いられる、インクを保持するための、繊維塊からなるインク保持部材が筐体内に収納されたインクタンクであって、前記インク保持部材が、少なくとも、インクを吐出するインクジェットヘッドにインクを供給するためのインク供給口部に配置され、前記インクジェットヘッドのインク受入口と当接することで前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドへ供給するインク流路を形成する第１のインク保持部材と、前記第１のインク保持部材と接し、前記第１のインク保持部材に対してインクを供給する、少なくとも前記インク受入口と前記第１のインク保持部材とを接続した状態における前記第１のインク保持部材よりも保持液体に対する液体保持力が弱い第２のインク保持部材とを有するインクタンクにおいて、前記第１のインク保持部材は、主たる繊維方向が前記第１のインク保持部材と前記インク受入口との当接方向と略平行な押圧力の押圧方向に対して交差するように配置され、前記第２のインク保持部材は、主たる繊維方向が前記押圧方向に対して略平行となるように配置されていることを特徴とする。
【００２８】
上記の通り構成された本発明のインクタンクは、繊維塊からなる第１のインク保持部材の主たる繊維方向が押圧方向に対して交差するように配置されることで第１のインク保持部材は繊維塊としての押圧方向に対する剛性は小さいので変形しやすく、一方、第２のインク保持部材は、第２のインク保持部材の主たる繊維方向が押圧方向に対して平行に配置されることで、繊維塊としての押庄方向に対する剛性は第１のインク保持部材に比べて高く、よって第１のインク保持部材に比べて変形しにくい。このため、インクジェットヘッドのインク受入口と第１のインク保持部材とを接続した状態、すなわち、第１のインク保持部材がインク受入口と第２のインク保持部材とに挟まれた状態でインク受入口からの押圧力を受けることで、第１のインク保持部材が大きく変形し、第２のインク保持部材の変形は抑えられる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明が適用可能なインクジェットカートリッジについて図１〜図４を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明が適用可能なインクジェットカートリッジの正面図である。図１に示すようにインクジェットカートリッジ３０は、インクを吐出するインクジェットヘッド３２が一体に設けられたホルダ３１と、このホルダ３１に着脱自在に保持されるブラックインクタンク１０およびカラーインクタンク２０とを有する。ブラックインクタンク１０およびカラーインクタンク２０は、それぞれインクジェットヘッド３２に供給するインクを収容するものであり、ブラックインクタンク１０はブラックインクを収容し、カラーインクタンク２０は、イエロー、シアン、およびマゼンタの３色のインクを収容している。
【００３１】
インクジェットヘッド３２は、使用状態におけるホルダ３１の底部に位置しており、ブラックインクタンク１０およびカラーインクタンク２０から供給される各色のインクに対応して、不図示のブラックインク用の吐出口群と、イエローインク用の吐出口群と、シアンインク用の吐出口群と、マゼンタインク用の吐出口群とを有する。ホルダ３１の、ブラックインクタンク１０との接続部およびカラーインクタンク２０との接続部には、それぞれインクの色に対応した不図示のインク受入管が突出して設けられている。各インク受入管は、それぞれインク供給路を介して、対応する吐出口群と接続されている。
【００３２】
ホルダ３１にブラックインクタンク１０を装着することで、ブラックインクタンク１０内のブラックインクは、インク受入管およびインク供給路を経由してブラックインク用の吐出口群へ供給される。同様に、ホルダにカラーインクタンク２０を装着することで、カラーインクタンク内の各色のインクは、それぞれインク受入管およびインク供給路を経由して、対応する色用の吐出口群へ供給される。
【００３３】
なお、各インク受入管の先端には、インク受入管の中へ異物が侵入するのを防止するためにそれぞれフィルタが取り付けられている。
【００３４】
図２は、図１に示すブラックインクタンクを下方からみた分解斜視図であり、図３は、ブラックインクタンクを示す図であり、図３（ａ）はその上面図、図３（ｂ）は一部を破断した側面図、図３（ｃ）は底面図である。なお、図３（ａ）では、蓋部材およびインク吸収体を取り除いた状態で示している。
【００３５】
ブラックインクタンク１０は、ブラックインク用のインク収容部１６を構成する上端が開口部となった筐体１１と、筐体１１の上端開口部を塞ぎ、大気連通口（不図示）が形成された蓋部材１２と、蓋部材１２の大気連通口を覆って取り付けられ、大気連通口からのインク漏れが外部へ至らないようにするためのバッファ用の空間が内部に設けられた上部部材１３とを有する。上部部材１３には、蓋部材１２の大気連通口とは異なる位置に大気開放口（不図示）が形成されるとともに、ホルダ３１（図１参照）への着脱を行う際に利用される摘み部（不図示）が設けられている。図３（ｂ）に示されるようにブラック用インクタンクは、底面の幅に対して高さが高く構成されたアスペクト比の高い外形のインクタンクである。
【００３６】
筐体１１の底部には、ブラックインクタンク１０をホルダ３１に装着した際にホルダ３１のブラックインク用のインク受入管と対向する位置に、インク供給口１４が形成されている。インク供給口１４の周囲には、ブラックインクタンク１０からインク受入管を通じて供給されるインクがホルダ３１内へ漏れるのを防止するためのリブ１５が形成されている。
【００３７】
インク収容部１６内には、ブラックインクを含浸保持する第１のインク保持部材５０および第２のインク保持部材５１が装填されている。第１のインク保持部材５０は、第２のインク保持部材５１とブラックインクタンク１０の底壁との間で、第２のインク保持部材５１に密着し、かつインク供給口１４を内側から塞ぐように設けられている。
【００３８】
第１のインク保持部材５０および第２のインク保持部材５１はともにインクを含浸保持するものであるが、第１のインク保持部材５０のインク保持力（毛管力）は第２のインク保持部材５１のインク保持力よりも高くなっている。これによって、第２のインク保持部材５１に保持されているインクが第１のインク保持部材５０に効果的に導かれ、第２のインク保持部材５１に保持されたインクの消費効率が向上する。
【００３９】
第１、第２のインク保持部材５０、５１は、ともにウレタンからなるインク保持部材が好適である。ここで、ウレタンは例えば実開平５−６９２号に示されるように、発泡に対して方向を有していることが知られており、発泡方向の剛性が、発泡方向に対して略垂直な方向の剛性より高いため、発泡方向にかかる力に対して変形しにくい特性を有する。
【００４０】
ここで、図５（ａ）に示すように、第１のインク保持部材５０はインクジェットヘッド３２のインク受入管３４Ｂの当接方向に略平行な押圧方向（矢印Ａ）の押圧力に対して変形しやすいようにウレタンの発泡方向をインク受入管３４Ｂの押圧方向に略垂直（矢印Ｂ）に配置し、第２のインク保持部材５１はインク受入管３４Ｂとの当接方向に略平行な押圧方向（矢印Ａ）の押圧力に対して変形しにくいように、ウレタンの発泡方向がインク受入管３４Ｂの押圧方向に対して略平行方向（矢印ｃ）となるように配置した。
【００４１】
言い換えると、第２のインク保持部材５１は、インク供給口１４が配された底面に向かう方向に発泡方向成分が揃っている発泡体であり、第１のインク保持部材５０はインク供給口１４が配された底面に平行な方向に発泡方向成分が配列されている発泡体とされている。
【００４２】
また、第１のインク保持部材５０がブラックインクタンク１０内部で移動しないように固定するために第２のインク保持部材５１は筐体１１よりも多少大きめに構成し、一方、第１のインク保持部材５０はインク受入管３４Ｂとの当接時に速やかに変形摺動するように筐体１１に対しやや小さめに構成した。そのため、第２のインク保持部材５１に第１のインク保持部材５０が多少圧縮される構成となり、第１のインク保持部材５０にインクが安定的に保持される構成になっている。
【００４３】
このように収納するインク保持部材の発泡方向を上述のようにすることにより、落下などの外的衝撃が加わった場合、特に供給口側を下にして落下したような場合であっても発泡方向を考慮すると、特に影響を受けやすい第２インク保持部材５１の強度を高くできるため、主としてインクを保持する機能を発揮する第２インク保持部材は変形などが生じにくく、落下に伴う各種の不都合が発生しにくい。
【００４４】
ブラックインクタンク１０をホルダ３１に装着することで、インク受入管はインク供給口１４内の第１のインク保持部材５０に当接し、第１のインク保持部材５０に保持されているインクが、インク受入管およびインク供給路を経てインクジェットヘッド３２の吐出口群に供給される。
【００４５】
次に、カラーインクタンク２０について図４を参照して説明する。図４は、図１に示すカラーインクタンクを示す図であり、図４（ａ）はその上面図、図４（ｂ）は一部を破断した側面図、図４（ｃ）は底面図である。なお、図４（ａ）では、蓋部材およびインク吸収体を取り除いた状態で示している。
【００４６】
カラーインクタンク２０も、基本的にはブラックインクタンク１０と同様の構成であり、インクを収容する筐体２１と、大気連通口（不図示）が形成された蓋部材２２と、蓋部材２２に取り付けられた上部部材２３とを有する。
【００４７】
筐体２１の内部は、平面視略Ｔ字状に配置された仕切壁２１ａ、２１ｂにより、ホルダ３１のインク受入管の位置に対応した３つの領域に区画されている。これら３つの領域は、それぞれイエローインク用のインク収容部２６Ｙ、シアンインク用のインク収容部２６Ｃ、およびマゼンタインク用のインク収容部２６Ｍとなっている。蓋部材２２の大気連通口は、これら各インク収容部２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍごとに設けられている。
【００４８】
筐体２１の底部には、カラーインクタンク２０がホルダ３１に装着された際にカラーインク用の各インク受入管に対向する位置に、インク供給口２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍが形成されており、また、それらの周囲にはインク漏れ防止用のリブ２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍが形成されている。
【００４９】
また、各インク収容部２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍの内部には、所定の色のインクを含浸保持する第１のインク保持部材５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍおよび第２のインク保持部材５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍが設けられているが、これらの構成および各インク収容部２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍからのインクの供給動作はブラックインクタンク１０と同様であるので、その詳細な説明は省略する。カラーインクタンクにおいても各インク収容部２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍは底面の幅に対して高さが高く構成されたアスペクト比の高い外形のインク収容部の構成である。アスペクト比の高いインクタンクに対して、収納するインク保持部材の発泡方向をブラックインクタンクの説明で行ったように配置することにより、落下などの外的衝撃が加わった場合、特に供給口側を下にして落下したような場合であっても発泡方向を考慮すると、特に影響を受けやすい第２インク保持部材５１の強度を高くできるため、主としてインクを保持する機能を発揮する第２インク保持部材は変形などが生じにくく、落下に伴う各種の不都合が発生しにくい。
【００５０】
次に、インクジェットヘッドとインクタンクを接続した際の第１および第２のインク保持部材の関係を、図５に示すインクタンクの側断面図を用いて説明する。なお、以下の説明では、簡単のため、特に、ブラックインクタンク１０を例として説明するが、カラーインクタンクにおいても同等に説明できる。
【００５１】
ブラックインクタンク１０内には、ブラックインクタンク１０と、インクジェットヘッド３２とが接合されていない図５（ａ）の状態から、図５（ｂ）に示すブラックインクタンク１０と、インクジェットヘッド３２とが接合された状態とすることで、インク受入管３４Ｂが第１のインク保持部材５０を押圧する状態となる。
【００５２】
すなわち、この押圧状態では、インク受入管３４Ｂがインク供給口１４内に進入してくることで、第１のインク保持部材５０を第２のインク保持部材５１の方へと押し込む力が第１のインク保持部材５０に対して印加されることとなる。これに対して、第１のインク保持部材５０は、インク受入管３４Ｂの当接方向に略平行な押圧方向（矢印Ａ）の押圧力に対して変形しやすいようにウレタンの発泡方向がインク受入管３４Ｂの押圧方向に略垂直（矢印Ｂ）に配置されているため（言い換えると、ウレタンはインク供給口が配された底面に平行な方向の発泡方向を有して配置されているため）、矢印Ｄ方向に積極的に縮む。
【００５３】
これにより、インク供給口１４内へのインク受入管３４Ｂの進入量を第１のインク保持部材５０が吸収するので、第２のインク保持部材５１の不用意な変形を押さえつつ第１のインク保持部材５０をインク受入管３４Ｂに対して当接させることができる。この際に、第１のインク保持部材５０は、インク受入管３４Ｂと第２のインク保持部材５１とが当接していない通常状態（図５（ａ）の状態）に対し、さらに圧縮されることになりインク保持力が高まり、よりインクを安定的に保持することができるようになる。
【００５４】
以上説明したようにインクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比の高いインクタンクに対して発泡方向を有したウレタンなどのインク保持部材を図５に示すような関係で収納することによって、インクタンク内の第２のインク保持部材５１の不必要な変形を抑えっっ、インクジェットヘッド３２とインクタンクとを接続できる。このため、インクタンク内のインクはインク保持部材内に安定的に保持され、かつ、インク供給時に不用意なインク残りや、環境変化時のインク漏れ、さらには落下時に筐体１１内での第２のインク保持部材５１のズレによるインク供給不良等を防止することができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、ウレタンからなる第１および第２のインク保持部材５０、５１を用いて説明したが、第１および第２のインク保持部材５０、５１の材料はウレタンにのみ限定されるものではない。
【００５６】
また、保持するインクはインクジェット記録装置で一般的に用いられるＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃインクに限定されるものでもない。
（第２の実施形態）
本実施形態のインクタンクは、第１のインク保持部材１５０および第２のインク保持部材１５１が、ポリオレフィン系の樹脂材料からなる繊維で構成されているとともに、筐体１１１も同様にポリオレフィン樹脂で構成されている以外は、第１の実施形態で説明した構成と同様にインクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比の高いインクタンクが用いられており、詳細の説明は省略する。
【００５７】
なお、本実施形態では、第１のインク保持部材１５０のインク保持力（毛管力）を、第２のインク保持部材１５１のインク保持力以上とすることが好ましく、この場合、第１のインク保持部材１５０に第２のインク保持部材１５１よりも繊維径の細い繊維を用いるとインク保持力を高めつつインク供給時の流抵抗成分を抑えることができるという点で望ましい。
【００５８】
第１のインク保持部材１５０は、図６（ａ）に示すように、インク受入管１３４Ｂの当接方向に略平行な押圧方向（矢印Ａ’）の押圧力に対して変形しやすいように、主たる繊維方向をインク受入管１３４Ｂの押圧方向に略垂直方向（矢印Ｂ’）に配置し、第２のインク保持部材１５１はインク受入管１３４Ｂの当接方向に略平行な押圧方向の押圧力に対して変形しにくいように主たる繊維方向をインク受入管１３４Ｂとの押圧方向に対して略平行方向（矢印Ｃ）に配置した。
【００５９】
言い換えると、第２のインク保持部材１５１は、インク供給口１１４が配された底面に向かう方向に繊維の配列方向が概ね揃っている織維集合体であり、第１のインク保持部材１５０はインク供給口１１４が配された底面に平行な方向に繊維が概ね配列されている繊維集合体とされている。
【００６０】
ブラックインクタンク１１０は、図６（ｂ）に示すように、ブラックインクタンク１１０と、インクジェットヘッド１３２とを接合する際、インク供給口１１４内へのインク受入管１３４Ｂの進入によるインク受入管１３４Ｂの進入量を、第１のインク保持部材１５０が矢印Ｄ，方向に積極的に縮むことで吸収するので、第２のインク保持部材１５１の不用意な変形を押さえつつ第２のインク保持部材１５１をインク受入管１３４Ｂに対して当接させることができる。
【００６１】
方向性を有した繊維を利用して構成されたインク保持部材を収納したブラックインクタンクは、底面の幅に対してインク供給管との当接方向である高さ方向が高く構成されたアスペクト比の高い外形のインクタンク構成である。本インクタンクに対して、収納する繊維で構成されるインク保持部材の繊維の配列方向を図６に示されるようにすることにより、落下などの外的衝撃が加わった場合、特に供給口側を下にして落下したような場合であっても繊維の配列方向を考慮すると、特に影響を受けやすい第２インク保持部材５１の強度を高くできるため、主としてインクを保持する機能を発揮する第２インク保持部材は変形などが生じにくく、落下に伴う各種の不都合が発生しにくい。
【００６２】
このように、本実施形態のインクタンクも、第１の実施形態と同様に、インクタンク内の第２のインク保持部材１５１の不必要な変形を抑えつつ、インクジェットヘッド１３２とインクタンクとを接続できる。このため、インクタンク内のインクはインク保持部材内に安定的に保持され、かつ、インク供給時に不用意なインク残りや、環境変化時のインク漏れ、さらには落下時に筐体１１１内での第２のインク保持部材１５１のズレによるインク供給不良等を防止することができる。
【００６３】
第１のインク保持部材を構成する繊維体の繊維径が、第２のインク保持部材を構成する前記繊維体の繊維径以下にすることで、第１のインク保持部材の毛管力を第２のインク保持部材の毛管力よりも大きくすることができる。
【００６４】
また、繊維体は、熱可塑性樹脂からなり、特にポリオレフィン系の樹脂からなるものである。インクタンクの筐体の構成材料もポリオレフィン系の樹脂からなるものとする。
【００６５】
このように、本実施形態のインクタンクは、筐体１１１が、第１のインク保持部材１５０および第２のインク保持部材１５１と同系統の樹脂材料で構成されているため、リサイクル性、リユース性を大幅に向上させることができ、エコロジーなインクタンクを提供できる。
【００６６】
以上ブラックインクタンクを例に説明したが、カラーインクタンクに関しても同様に説明できる。
【００６７】
また、以上の実施形態では、第１のインク保持部材と第２のインク保持部材とは、発泡体同士、繊維集合体同士の組み合わせであったが、第１のインク保持部材と第２のインク保持部材とは異なる構造体の組み合わせ、すなわち発泡体と繊維集合体とを組み合わせて構成してよく、例えば第１のインク保持部材を繊維集合体、第２のインク保持部材を発泡体といった組み合わせ、あるいはこの逆の組み合わせであっても構造体の方向性の観点が満足されるものであれば本発明の範疇である。
【００６８】
さらには、本発明においてインク供給管との当接方向が略重力方向である例について説明したが、インクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比が高い形態であれば、当然の事ながらインクタンクの長手方向が水平方向等であってもよい。
【００６９】
次に、第２の実施形態で説明した、第１のインク保持部材および第２のインク保持部材が、ポリオレフィン系の樹脂材料からなる繊維塊で構成されているインクタンクの構造体を用い、第１のインク保持部材の特性を変化させて第１の実施例〜第４の実施例をおこなった。この実施例によってインク供給特性の評価結果に関して説明する。なお、以下の説明で用いる符号は、第２の実施形態で用いた符号を用いる。
【００７０】
本実施例では、圧損成分、供給不良になる気泡の巻き込みの有無、およびインク使いきり効率を表１に示す、第１のインク保持部材１５０の密度をパラメータとして評価した。
【００７１】
【表１】

【００７２】
表１に示す４種類のインクタンクを、それぞれホルダに装着し、フィルタを介してホルダ先端のインク流路からチューブポンプを用いて５．０ｇ／ｍｉｎの流速で強制的にインクを排出し、その際の庄損成分ならびに、供給不良になり気泡を巻きこむことが無いかを検討した。
【００７３】
この評価結果を表２に示す。
【００７４】
【表２】

インクと水の比重をほぼ同じと考えて計測。
【００７５】
以上から、吸収体の過度な変形を回避した上で、インク供給時の流抵抗成分を下げ、インク供給性を向上できるという本発明の効果を確認できた。
【００７６】
しかし、本発明の効果をさらに高めるために、第１のインク保持部材１５０の密度を過度に下げた第４の実施例においては、高速でインク排出を行った場合、インク使いきりの途中で記録画像がかすれる現象が発生した。解析の結果、ヘッド内部に滞在した気泡によるものであることが分かった。これは、第２のインク保持部材１５１から第１のインク保持部材１５０へのインクの移動よりも、第１のインク保持部材１５０の周囲の空間からのエアーの巻きこみのほうが容易になり、泡を巻きこんでしまうことで適正なインク供給を妨げてしまったと考えられる。
【００７７】
したがって、第１のインク保持部材１５０と第２のインク保持部材１５１の変形方向を規定することにより本発明の効果を得ることができるが、本発明を採用するにあたっては、第１および第２のインク保持部材の密度、繊維径、材質等はプリンタの諸特性等を考慮し、適宜選択するのが好ましい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インクジェットヘッドのインク供給管との当接方向のインクタンク寸法に対して、前記当接方向と略垂直方向のインクタンク寸法の小さい、所謂インクジェットヘッドへの当接方向に対するアスペクト比の高いインクタンクに関して、収納されるインク保持部材の発泡方向あるいは繊維方向を、インクタンク高さ方向に沿った形で収納することで、落下などの外的衝撃が加わった場合、特に供給口側を下にして落下したような場合であっても外的衝撃方向に対して発泡方向あるいは繊維方向が沿っているためインク保持部材の強度が高くでき、第２インク保持部材は変形などが生じにくく、落下に伴う各種の不都合が発生しにくい。
【００７９】
また、インク受入口からの押圧力を受けることで、第１のインク保持部材が変形しやすい方向性を有しているため、第２のインク保持部材への過度な押圧力が加わることなく変形を抑える構成であるため、インクがインク保持部材内に安定的に保持され、かつ、インク供給時に不用意なインク残りや、環境変化時のインク漏れ、さらには落下時に筐体内での第２のインク保持部材のズレによるインク供給不良等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェットカートリッジの正面図である。
【図２】図１に示すブラックインクタンクを下方からみた分解斜視図である。
【図３】図１に示すブラックインクタンクの上面図、一部破断側面図、および底面図である。
【図４】カラーインクタンクの上面図、一部破断側面図、および底面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のブラックインクタンクに、インクジェットヘッドが接合された際の、第１および第２のインク保持部材の状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のブラックインクタンクに、インクジェットヘッドが接合された際の、第１および第２のインク保持部材の状態を示す図である。
【図７】従来のインクタンクの構成の一例を示す模式的な側断面図、および、インクタンクに、インクジェットヘッドが接合された際の、第１および第２のインク保持部材の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 大気連通口
１０、１１０ ブラックインクタンク
１１、２１、１１１ 筐体
１２、２２ 蓋部材
１３、２３ 上部部材
１３ａ 摘み部
１４、２４Ｙ、１１４ インク供給口
１５、２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ リブ
１６、２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ インク収容部
２０ カラーインクタンク
２１ａ 仕切壁
３０ インクジェットカートリッジ
３１ ホルダ
３２、１３２ インクジェットヘッド
３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｃ、３３Ｍ 吐出口群
３４Ｂ、３４Ｙ、１３４Ｂ インク受入管
３５Ｂ、３５Ｙ インク供給路
３６Ｂ フィルタ
５０、７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、１５０ 第１のインク保持部材
５１、７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｍ、１５１ 第２のインク保持部材

Claims (17)

1. インクジェットヘッドにインクを導く経路の始端としてのインク受入管に対して着脱可能に構成されるとともに、前記インク受入管が挿入されるインク供給口と、前記インクタンク内部を大気に連通させる大気連通部と、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを保持するためのインク保持部材と、を備えて、インクを貯留するインクタンクにおいて、
   前記インク保持部材は、前記インク供給口に面して配され、前記インクタンクの装着状態で前記インク受入管の始端と当接する第１インク保持部材と、前記第１インク保持部材と接続され、前記インクタンク内部の主たる領域に収納された第２インク保持部材と、を備えており、
   前記第１インク保持部材は前記インク受入管の挿入方向に対して交差する方向の配列方向成分を備えるとともに、前記第２インク保持部材は前記第１インク保持部材との当接方向の配列方向成分を備えており、
   前記第１インク保持部材は前記第２インク保持部材に対して相対的にインクの保持力が高いことを特徴とするインクタンク。
2. 前記第１、第２インク保持部材はともに発泡体であり、発泡気孔が延在方向成分を有しており、前記配列方向成分は発泡気孔の延在方向であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 前記第１、第２インク保持部材はともに方向性を有する繊維体の集合体であり、前記配列方向成分は前記繊維体の長さ方向であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
4. 前記第１のインク保持部材を構成する前記繊維体の織維径が、前記第２のインク保持部材を構成する前記繊維体の繊維径以下である請求項３に記載のインクタンク。
5. 前記第１、第２インク保持部材は、一方が発泡体、他方が織維の集合体の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
6. 前記繊維の集合体は、熱可塑性樹脂からなる請求項３〜５のいずれか１項に記載のインクタンク。
7. 前記繊維の集合体は、ポリオレフィン系の樹脂からなる請求項３〜５のいずれか１項に記載のインクタンク。
8. 前記インクタンクを構成する外筐体の構成材料が、ポリオレフィン系の樹脂からなる請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクタンク。
9. インクジェットヘッドにインクを導く経路の始端としてのインク受入管に対して着脱可能に構成されるとともに、前記インク受入管が挿入されるインク供給口と、前記インクタンク内部を大気に連通させる大気連通部と、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを保持するためのインク保持部材と、を備えて、インクを貯留するインクタンクにおいて、
   前記インク保持部材は、前記インク供給口に面して配され、前記インクタンクの装着状態で前記インク受入管の始端と当接する第１インク保持部材と、前記第１インク保持部材と接続され、前記インクタンク内部の主たる領域に収納された第２インク保持部材と、を備えており、
   前記第１インク保持部材は前記インク受入管に対する当接方向に平行な方向の押圧力に対して変形しやすい、前記押圧方向に対して交差する方向の配列成分を有して配置されると共に、前記第２インク保持部材は前記インク受入管に対する当接方向に平行な方向の押圧力に対して変形しにくい、前記押圧方向に沿った平行な方向の配列成分を有して配置されており、
   前記第１インク保持部材は前記第２インク保持部材に対して相対的にインクの保持力が高いことを特徴とするインクタンク。
10. 前記第１、第２インク保持部材はともに発泡体であり、発泡気孔が延在方向成分を有しており、前記配列方向成分は発泡気孔の延在方向であることを特徴と する請求項９に記載のインクタンク。
11. 前記第１、第２インク保持部材はともに方向性を有する繊維体の集合体であり、前記配列方向成分は前記繊維体の長さ方向であることを特徴とする請求項９に記載のインクタンク。
12. 前記インク保持部材は、少なくとも１つが繊維体からなるものである請求項９〜１１のいずれか１項に記載のインクタンク。
13. 前記第１のインク保持部材を構成する前記繊維体の繊維径が、前記第２のインク保持部材を構成する前記繊維体の繊維径以下である請求項１１または１２に記載のインクタンク。
14. 前記繊維体は、熱可塑性樹脂からなる請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のインクタンク。
15. 前記インク保持部材が、ポリオレフィン系の樹脂からなる請求項９〜１４のいずれか１項に記載のインクタンク。
16. 前記筐体の構成材料が、ポリオレフィン系の樹脂からなる請求項９〜１５のいずれか１項に記載のインクタンク。
17. インクジェット記録装置に用いられる、インクを保持するための、繊維塊からなるインク保持部材が筐体内に収納されたインクタンクであって、前記インク保持部材が、少なくとも、インクを吐出するインクジェットヘッドにインクを供給するためのインク供給口部に配置され、前記インクジェットヘッドのインク受入口と当接することで前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドへ供給するインク流路を形成する第１のインク保持部材と、前記第１のインク保持部材と接し、前記第１のインク保持部材に対してインクを供給する、少なくとも前記インク受入口と前記第１のインク保持部材とを接続した状態における前記第１のインク保持部材よりも保持液体に対する液体保持力が弱い第２のインク保持部材とを有するインクタンクにおいて、
    前記第１のインク保持部材は、主たる繊維方向が前記第１のインク保持部材と前記インク受入口との当接方向と略平行な押圧力の押圧方向に対して交差するように配置され、前記第２のインク保持部材は、主たる繊維方向が前記押圧方向に対して平行となるように配置されていることを特徴とするインクタンク。

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