JP4407341B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上にインクを吐出して所望画像を印刷することが可能なインクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタには、記録紙の搬送方向と直交する方向（記録紙の幅方向）に往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドが搭載され、インクジェットヘッドにインク供給源からのインクを供給するチューブが接続されて、インク供給源からのインクをインクジェットヘッドから吐出して記録紙に所望画像を印刷するシリアルタイプのものがある。このようなインクジェットプリンタで画像を記録紙に印刷するときは、キャリッジが往復移動しながら画像を印刷するのでキャリッジの移動方向が変化するときにインクジェットヘッドに過大な加速度が付与され、そのときインク供給源とインクジェットヘッドを繋ぐチューブ内のインクにも加速度が与えられる。

このようにインクに加速度が与えられることでチューブ内のインクにはインク動圧が生じる。そのインク動圧の影響によりインクジェットヘッドでのインク吐出性が安定しないという問題が生じる。

前述の問題を解決するため、例えば、特許文献１では、インクタンク側（インク流路の上流側）に位置されインク流路内に発生した気泡を貯溜するための気泡溜まりが上方に設けられた第１室と印字ヘッド側（第１室に対しインク流路の下流側）に位置する第２室とが上方部分で連通するように第１フィルタで画設されたエアトラップユニット（サブタンク）を備えたインクジェットプリンタが提案されている。これによれば、第１室に設けられた気泡溜まりに貯溜された気泡によりチューブ内に生じたインク動圧を吸収することができる。そのため、インクジェットヘッドでのインク吐出性が安定し良好な印刷品質を得ることができる。

特開２００２−１６６５６８号公報（第４−６頁、図２−５）

しかしながら、特許文献１のインクジェットプリンタにおいて、エアトラップユニットの第１室に設けられた気泡溜まりでは、気泡量が多くなると気泡とインクとが接する面積が大きくなるため、インク内に凝集物が生じるという問題がある。

そこで、本発明は、インクが空気と接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制するインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

本発明のインクジェットプリンタは、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備えている。前記可動インクタンクは、前記インク流入口と連通する第１のインク室と前記インク排出口と連通する第２インク室とによって前記貯留空間が構成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室が壁によって区画されており、さらに、前記第１インク室と第２インク室をこれらの上方において連通させる連通口を有しており、前記第２インク室は、その上端から前記連通口よりも下方となる所定の位置までの所定範囲における水平断面積が、前記所定範囲よりさらに下方の部位における水平断面積未満であることを特徴とするものである。

このような構成によると、インク流入口が設けられた部屋以外の少なくともいずれか１つの部屋において、壁の上端からその下方所定範囲における水平断面積が、前記所定範囲よりさらに下方の部位における水平断面積より小さいため、インクとエアが接触し得る領域（該所定範囲）の水平断面積が小さくなる。そのため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記インク流入口が設けられた部屋以外の全ての部屋において、前記所定範囲の水平断面積が、それより下方の部位における水平断面積未満であることを特徴とするものである。

このような構成によると、インク流入口が設けられた部屋以外の全ての部屋において、インクとエアとが接触する水平断面積が小さくなる。そのため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記第２インク室の前記所定範囲には、実質的に水平断面積を同じにしつつ鉛直に延在した部分が設けられていることを特徴とするものである。

このような構成によると、実質的に水平断面積が同じとなる鉛直に延在した部分が設けられていることで、可動インクタンク内のインクの液面高さが鉛直に延在した部分で多少変動してもインクとエアとが接触する水平断面積が変わらないため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記第２インク室において、前記所定範囲よりも下方に、水平断面積が下方ほど大きくなる領域が存在することを特徴とするものである。

このような構成によると、貯溜空間内のインクと貯溜空間内の上部に溜まったエアとが接触する水平断面積を小さくしつつインクの貯溜量を増加させることができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記第１インク室と第２インク室が前記壁の上端部に形成された前記連通口によって連通するとともに、前記壁の前記上端部よりもさらに上方には、前記連通口よりも水平断面積が大きい領域が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のインクジェットプリンタは、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備える。

そして、前記可動インクタンクは、前記インク流入口と連通する第１インク室と前記インク排出口と連通する第２インク室とによって前記貯留空間が構成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室が壁によって区画されており、さらに、前記第１インク室と第２インク室をこれらの上方において連通させる連通口を有しており、前記第１インク室または第２インク室の少なくともいずれか一方において、その上端から前記連通口よりも下方となる所定の位置までの所定範囲における水平断面積が、前記所定範囲よりさらに下方の部位における水平断面積未満であることを特徴としている。

上記インクジェットプリンタによれば、複数の貯溜空間の少なくともいずれか１つにおいて、壁の上端からその下方所定範囲における水平断面積が、前記所定範囲よりさらに下方の部位における水平断面積より小さいため、インクとエアが接触し得る領域（該所定範囲）の水平断面積が小さくなる。そのため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、固定インクタンクと前記可動インクタンクとを連結して、前記固定インクタンク内のインクを前記可動インクタンクに供給するチューブをさらに備えていることを特徴とするものである。

このような構成によると、固定インクタンクと可動インクタンクをチューブで連結することで、固定インクタンク内のインクを可動インクタンクに供給することができるとともに、固定インクタンクを取り換え易い位置に設けることが可能となる。そのため、固定インクタンク内のインクがなくなった場合に簡単に固定インクタンクを交換することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記壁が前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分を有していることを特徴とするものである。

このような構成によると、キャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。そのため、インクが気泡を巻き込むのを抑制することができ、インクジェットヘッドのインク吐出性が安定し印刷品質が向上する。

本発明のインクジェットプリンタは、前記複数の部屋のうち、前記インク流入口が設けられた部屋の側面であって前記壁における前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分と対向する部分が可撓性部材で構成されていることを特徴とするものである。

このような構成によると、可撓性部材がキャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に設けられているので、キャリッジの往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記壁が前記貯溜空間を２つの部屋に区画していることを特徴とするものである。

このような構成によると、可動インクタンクの構造が簡素なものとなり、可動インクタンクの製造コストが減少する。

本発明のインクジェットプリンタは、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備えている。前記可動インクタンクは、前記インク流入口と連通する第１インク室と前記インク排出口と連通する第２インク室とによって前記貯留空間が構成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室が壁によって区画されており、さらに、前記第１インク室と第２インク室をこれらの上方において連通させる連通口を有しており、前記連通口は、壁の上端部付近における第１の領域と、前記第１の領域よりも上方にあって前記第１の領域よりも水平断面積が小さい第２の領域とからなることを特徴とするものである。

このような構成によると、壁の上端部よりも上方に第１の領域が存在し、その第１の領域よりも上方にあってそれより水平断面積が小さい第２の領域が存在しているため、可動インクタンク内のインクの液面が第２の領域内に存在する場合において、貯溜空間内のインクとそれとともに流入したエアとが接触する水平断面積が小さくなる。そのため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を説明する。

［プリンタ全体構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの全体的な構成を示す正面図である。図１に示すようにインクジェットプリンタ１は、枠体上のフレーム２を備えている。フレーム２は、プリンタの底部に位置する水平部２ｈと、水平部２ｈの両端から垂直に立ち上がる垂直部２ｖとを有している。

左右の垂直部２ｖの上部同士を連結するように、スライドレール３が水平に支架されている。スライドレール３にはキャリッジ４が、スライドレール３の長手方向（主走査方向）に沿って摺動自在に備えられている。このキャリッジ４の下面には、４色のインクを吐出させるために各色ごとに配設された計４個の圧電式のインクジェットヘッド５が設けられている。

左右の垂直部２ｖの上部にはそれぞれプーリ６，７が支持され、一側のプーリ６には、垂直部２ｖによって支持されるモータ８のモータ軸が連結されている。両プーリ６，７の間には無端ベルト９が架け渡されており、キャリッジ４はこの無端ベルト９の適宜の部分に固定される。

このような構成により、一側のプーリ６がモータ８の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ４がスライドレール３の長手方向（主走査方向）に沿って直線往復駆動され、この結果、インクジェットヘッド５の往復移動が行われる。

左右の垂直部２ｖには、インクタンク２０（固定インクタンク）を着脱可能に搭載する搭載部１０が形成されている。２つの搭載部１０は２色ずつのインクタンク２０を装着できるようになっており、このインクタンク２０の内部に形成されているインク袋２２が可撓性チューブ２８によって、インクジェットヘッド５のそれぞれの上部に位置する４つのサブタンク３０（可動インクタンク）と接続される。なお、４つのサブタンク３０は、後述するようにインクジェットヘッド５とそれぞれ連通しているため、インクタンク２０からインクジェットヘッド５にインクが供給される。

フレーム２の水平部２ｈの上にはスライド機構１１が設置され、このスライド機構１１の上にプラテン１２が支持される。このプラテン１２には布帛を、その印刷したい部分が上面に来るように位置決めして、且つピンと張った皺のない平坦な状態でセットできるようになっている。本実施の形態のインクジェットプリンタ１は、例えば縫製済みＴシャツにインクジェット印刷を行うものである。

また、プラテン１２を図１の紙面垂直方向（スライド機構１１におけるスライド方向であって、インクジェットプリンタ１の副走査方向）に往復移動させるために、プラテン搬送機構が配設されている。このプラテン搬送機構については図示しないが、ラック、ピニオン機構や、無端ベルトを用いた周知の機構などを適用することができる。

また、インクジェットプリンタ１はカバー１３を備えており、インクジェットヘッド５やスライド機構１１等を覆って保護できるようになっている。なお、図１においては、カバー１３の内部の様子を詳細に示すために、カバー１３を鎖線で描いて透視的に図示している。カバー１３の前面の図１中右上部には、液晶パネルや操作ボタンを備える操作パネル１４が配設されている。

［インクジェットヘッドへのインク供給構成］
図２は、インクジェットヘッドへのインク供給構成を示す概略図である。図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッド５の上部には、インクタンク２０からのインクを貯溜するサブタンク３０が設けられている。このサブタンク３０の図２中右上部には接続部２９が形成されており、可撓性チューブ２８が接続されている。可撓性チューブ２８の一端部側には、インクタンク２０の後述するキャップ２３を貫通する中空針２５が設けられており、その中空針２５を介して可撓性チューブ２８内へインクタンク２０のインクが流通する。

このように、インクタンク２０とサブタンク３０とを可撓性チューブ２８で連結することで、インクタンク２０内のインクをサブタンク３０に供給することができるとともに、インクタンク２０を取り換えやすい位置に設けることが可能となる。そのため、インクタンク２０のインクが無くなった場合に簡単にインクタンク２０を交換することができる。

インクタンク２０は、合成樹脂製のハウジング２１の内部に、インク袋２２を備えた構成となっている。このインク袋２２は、脱気されたインクを内包している。インク袋２２は、その開口部を封止するスパウト２４を有する。図２（ｂ）に拡大して示すように、スパウト２４は樹脂製の円筒形状をした部材で、インク袋２２の開口部に嵌め込まれ固着されている。スパウト２４の内周面には、シリコンゴム製またはブチルゴム製のキャップ２３が嵌め込まれているインク袋２２は、可撓性を有する複数のフィルムを熱圧着して形成されているパウチフィルムで構成されている。このパウチフィルムは最内側にポリプロピレン層が形成され、外側に向かって順に基材としてのポリエステル層と、そのポリエステル層に敷設されるガスバリア層としてのアルミ箔層と、フィルムの強度向上のためのナイロン層とが多重に積層された構造となっている。

前述の通り、キャップ２３には、可撓性チューブ２８の一端部側に設けられた中空針２５が貫通されている。インクタンク２０の内部のインクが無くなったときには、キャップ２３から中空針２５を抜いて、インクタンク２０ごと交換できるようになっている。

図１に示すように、４個のインクジェットヘッドは、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、キャリッジ４の往復移動方向に沿って並設されており、それぞれに対応したインクタンク２０と可撓性チューブ２８でサブタンク３０を介して連結されている。

インクジェットヘッド５は、平面視でキャリッジ４の往復移動方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと圧力室のインクに圧力を与えるアクチュエータとが貼り合わされたヘッド本体５ａを有している。ヘッド本体５ａの底面には、インクを下方に向けて吐出するための微小径の吐出ノズルが多数並べて形成されており、それら吐出ノズルが記録媒体たる布帛に接触しないようにカバー５ｂが設けられている。また、ヘッド本体５ａの上端部にはサブタンク３０にネジ５ｅで取り付けられるように両端部に貫通孔５ｄが形成された取付けプレート５ｃが設けられている。なお、カバー５ｂは吐出ノズルからのインク吐出を妨げないように長方形状の開口部が形成された枠状のプレートからなる。

インクジェットヘッド５は、その下面がプラテン１２の上面との間に少量の隙間を形成するように配置されており、布帛に画像を印刷する際にプラテン１２にセットされた布帛の印刷したい部分がその隙間に搬送される。この構成で、インクジェットヘッド５がキャリッジ４によって往復移動されつつ布帛上に吐出ノズルから各色のインクを吐出することで、所望のカラー画像を布帛に形成できるようになっている。

［サブタンクの構成］
図３は、サブタンク３０の概略構成を示すものであり、（ａ）は図２におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。サブタンク３０は、キャリッジ４に固定するベースプレート３１と、内部にインクタンク２０からのインクを貯溜する貯溜空間を有する、ほぼ直方体形状の本体３５とで構成されている。ベースプレート３１は、平面視でキャリッジ４の往復移動方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、それ自体をキャリッジ４にネジで固定するための貫通孔３２ａ及びインクジェットヘッド５が取り付けられるように内周面にネジ部が形成された貫通孔３２ｂとが形成されている。

図３（ａ）に示すように本体３５には、ベースプレート３１の上面から上方に向かって延在しつつ、キャリッジ４の移動方向と直交する方向に延在した壁３６が形成されており、本体３５の貯溜空間を第１インク室４１と第２インク室４２とに区画している。壁３６には、第１インク室４１と第２インク室４２とが上方で連通する連通口３６ａが形成されている。本体３５の第１インク室４１側であって、壁３６と対向する側壁には開口部４１ａが形成されている。本体３５の開口部４１ａには、それ全体を塞ぐように可撓性フィルム４５（可撓性部材）が設けられている。

本実施の形態において、可撓性フィルム４５には厚みが１０μｍで酸化ケイ素を蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂からなる層と厚み３０μｍのポリプロピレン樹脂からなる層とが積層した２層体を用いている。このように酸化ケイ素を蒸着した層を有することで、外方からのエア、水蒸気などを通過させない遮気層とすることができ、サブタンク３０内にエアなどが侵入するのを防ぐことができる。

なお、本実施の形態における本体３５の材質には、ポリプロピレン樹脂を適用しているため、可撓性フィルム４５の一方の層がポリプロピレン樹脂からなっている。つまり、酸化ケイ素が蒸着された層を外側に位置させるとともにポリプロピレン樹脂からなる層を内側に位置させて、内側の層と本体３５とを熱溶着などで接続して設ける場合のその接合力を向上させている。例えば、本体３５の材質がポリエチレン樹脂から構成されている場合では、可撓性フィルム４５のポリプロピレン樹脂からなる層をポリエチレン樹脂からなる層とすることが好ましい。こうすることで、可撓性フィルムの内側の層と本体３５との接合力を向上させることが可能となる。

図３（ｂ）に示すように、サブタンク３０には接続部２９と第１インク室４１の下部とが連通するようにインク流入口４３が形成されている。このインク流入口４３は、接続部２９で可撓性チューブ２８と連通するように接続部２９に近い側で斜めに屈曲した部分４３ａを有するとともに、その屈曲した部分の端部から下方に向かって垂直に形成され部分４３ｂを有し、第１インク室４１の壁３６の上端部より下方位置で連通している。また、インク流入口４３のインク流入方向と壁３６の延在方向とが平行となっている。

また、図３（ｃ）に示すように、第２インク室４２とインクジェットヘッド５とが連通しつつ第２インク室４２に貯溜されたインクをインクジェットヘッド５に排出するインク排出口３２がベースプレート３１にインクジェットヘッド５の図示しないインク供給口と重なる位置に２つ形成されている。

図３（ｂ）に示す第１インク室４１は、上端部から所定範囲、本実施形態ではインク流入口４３が形成された部分近傍までの範囲４１ｂにおいて、実質的にほぼ同じ水平断面積を有するように形成されつつ、その下方、本実施形態ではインク流入口４３が形成された部分近傍から下方に向かって拡大した部分４１ｃを有している。さらに、第１インク室４１は、上記の拡大した部分の下端部から第１インク室４１の下端部までの範囲４１ｄにおいて、ほぼ同じ水平断面積を有するように形成されている。

また、図３（ｃ）に示すように第２インク室４２は、上端部から所定範囲、本実施形態では第２インク室４２の中央近傍部分までの範囲４２ｂが実質的に水平断面積を同じにする鉛直に延在した部分として形成されており、それの下端部から下方に向かって拡大した部分４２ｃを有している。また、第２インク室４２は、それの拡大した部分の下端部から第２インク室４２の下端部までの範囲４２ｄにおいて、ほぼ同じ水平断面積を有するように形成されている。なお、本実施形態では、第２インク室４２の下部部分（第２インク室４２の同じ水平断面積を有する部分）４２ｄの水平断面積と、第１インク室４１の下部部分（第１インク室４１の同じ水平断面積を有する部分）４１ｄの水平断面積とが同じとなっている。第２インク室４２の下部部分以外（４２ｂ、４２ｃ）であって、第１インク室４１と第２インク室４２とが互いに対応する位置での第２インク室４２の水平断面積は、第１インク室４１の水平断面積よりも小さくなっている。各インク室において、上部（４１ｂ、４２ｂ）の水平断面積は、それよりも下方の部位の水平断面積より小さくなっている。この構成により、サブタンク３０の貯溜空間内の各インク室４１、４２において、インクと貯溜空間内の後述する上部に溜まったエアとが接触する水平断面積が小さくなる。従って、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

また、各インク室４１，４２がそれぞれ下方において拡大した部分（４１ｄ、４２ｄ）を有することで、第１インク室４１ではそれのインク貯溜量を増大させることができ、特に、第２インク室４２では拡大された第２インク室４２の下方両端部分４２ｄと連通するインク排出口３２によって、インクジェットヘッド５の上端部両端部分からインクを供給することができるとともに、第１インク室４１と同様に第２インク室４２のインク貯溜量を増大させている。

［サブタンク内のインク変化状況］
続いて、サブタンク３０の第１インク室４１及び第２インク室４２内のインク変化状況について以下に説明する。図４は、サブタンクの貯溜空間におけるインク液面の変化状況を示し、（ａ）はインクに混入した気泡によって貯溜空間内のエアが増大した後に印刷又はパージしたときの状態を示した断面図であり、（ｂ）は図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図であり、（ｃ）は図４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、インクタンク２０から可撓性チューブ２８を介してサブタンク３０内の第１インク室４１及び第２インク室４２にインクを初期導入したときは、可撓性チューブ２８の一端部側の中空針２５をインクタンク２０のキャップ２３に抜き差しした後に、サブタンク３０内にインクを初期導入するために、可撓性チューブ２８内に混入したエアがサブタンク３０内にインクとともに流入して第１インク室４１及び第２インク室４２の上端部にエア溜まりが形成される。また、インク初期導入時のパージ時に余分なエアを排出させながらエア溜まりのエアを適正なエア量とすることで、サブタンク３０内の第１インク室４１及び第２インク室４２のインク液面を壁３６の連通口３６ａとほぼ同一のレベル（壁３６の上端面とほぼ同一のレベル）とすることができる。

また、第１インク室４１及び第２インク室４２の上端部であって、それらに跨るエア溜まりはエアダンパとしての機能を有している。つまり、適正なエア量を有するエア溜まりを第１インク室４１及び第２インク室４２の上端部に有することで、印刷時のキャリッジ４の往復移動に伴う可撓性チューブ２８内のインクに生じるインク動圧をエア溜まりで吸収することができるので、インク動圧がインクジェットヘッド５のインク吐出に与える影響が抑制されてインク吐出性が安定する。

通常、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなサブタンク３０内のインク液面状態が維持されながら、インクジェットヘッド５からインクが吐出されて布帛に所望の画像が印刷される。また、インクジェットヘッド５からインクが吐出されたときに、インクジェットヘッド５の内部のインク流路には負圧が生じ、その負圧によって自然にサブタンク３０の第２インク室４２内のインクがインク排出口３２を通ってインクジェットヘッド５に移動しつつ、第１インク室４１内のインクが壁３６の連通口３６ａを通って第２インク室４２へ移動する。そして、可撓性チューブ２８内のインクがサブタンク３０の第１インク室４１にインク流入口４３を通って移動するとともにインクタンク２０のインクが可撓性チューブ２８内に移動する。このインクジェットヘッド５のインク吐出による負圧は、それほど大きな負圧ではないためにサブタンク３０内のインク液面状態が保たれる。こうして、インクタンク２０のインクがインクジェットヘッド５に負圧により供給されることになる。

また、インクタンク２０のインクや可撓性チューブ２８内のインクに混入した気泡がサブタンク３０内にインクとともに侵入した場合には、エア溜まりが増大し、これにより第１インク室４１及び第２インク室４２のインク液面が押し下げられることになる。この状態のままでインクジェットヘッド５からのインク吐出による印刷又はパージした時には、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように第２インク室４２のインクがインク排出口３２から排出されることで、インク液面が下がる。一方、第１インク室４１のインク液面は、壁３６の連通口３６ａとほぼ同一レベルまで上昇する。しかし、このような状態で印刷を続けるとインクジェットヘッド５のインク吐出によって生じる負圧作用では第１インク室４１のインクが壁３６を越えて第２インク室４２に移動させるのが困難となるので、エア排出パージを行って余分なエアをインクジェットヘッド５の吐出ノズルから排出させる。エア排出パージを行うことで、第２インク室４２のインク液面が下がり第１インク室４１のインクが第２インク室４２に移動する。このとき、強制的にエア排出パージが行われているために、第２インク室４２へ移動した第１インク室４１のインクと第２インク室４２のインクとの間には、余分なエアが存在するようになり、インク間に挟まれた状態でエア排出されることになる。

また、サブタンク３０内のエア溜まりは、第１インク室４１及び第２インク室４２の上部であって、各インク室４１，４２に跨るように存在しているため、そのエア溜まりのエアとサブタンク３０内のインクとの接触面積はほぼ一定となる。つまり、サブタンク３０の第１インク室４１及び第２インク室４２のインク液面が混入した気泡により下がった場合やインク液面が下がった状態から印刷又はパージした場合であっても、図４（ａ）に示すようにサブタンク３０内のインク液面は第１インク室４１及び第２インク室４２の上方の水平断面積がほぼ一定であり、かつ、それぞれ下方部分４１ｄ、４２ｄよりも水平断面積が小さい部分４１ｂ、４２ｂを上下するだけとなる。

特に、第２インク室４２のインクとエア溜まりのエアとが接触する部分４２ｂでは、その水平断面積が小さくされているために、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物を生じるのを抑制することができる。つまり、図４（ａ）、（ｃ）に示すようにサブタンク３０の第２インク室４２のインク液面は水平断面積が小さいほぼ一定の部分を上下するだけなので、インクとエアとの接触面積は変化せず、且つ小さい接触面積となるため、インク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

また、前述したサブタンク３０の形状は特に限定するものではなく、例えば、図５〜図８に示すようなサブタンクでも適用することができる。以下にサブタンクの第１〜第４変形例について説明するが、前述したサブタンク３０と同様なものについては同一符号で示し、説明を省略する。

サブタンクの第１変形例について以下に説明する。図５は、サブタンクの第１変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図であり、（ｃ）は図５（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように第１変形例のサブタンク１００は、前述したサブタンク３０の第２インク室４２より上方の部分がキャリッジ４の往復移動方向と直交する方向に拡大した領域を有するようなものとなっている。それ以外は、前述したサブタンク３０と同様なため説明を省略する。

サブタンク１００は、前述したベースプレート３１と、内部にインクを貯溜する貯溜空間を有するとともにほぼ直方体形状の本体１０１とで構成されている。本体１０１には、ベースプレート３１の上面から上方に向かって延在しつつ、キャリッジ４の往復移動方向と直交する方向に延在した壁１０２が形成されている。また、本体１０１には、第２インク室４２の上端部であって、第１インク室４１及び第２インク室４２を上方で連通する連通部１０３を有するように内方に向かって水平に延出した部分が形成されている。壁１０２の上端部より上方であって、本体１０１と本体１０１から内方に向かって水平に延出した部分とで囲まれた領域には、第２インク室４２側の壁１０２の上端部近傍部分よりも水平断面積が大きいエア溜まり１０５が設けられている。

このようなサブタンク１００にインクを初期導入したときは、インクとともに流入したエアがエア溜まりに溜まるので、キャリッジ４の往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収するエアダンパの機能をエア溜まりが果たすとともに、エア貯溜量が増大した分だけその機能が向上し、インクジェットヘッド５のインク吐出性がほぼ一定の状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。

続いて、サブタンクの第２変形例について以下に説明する。図６は、サブタンクの第２変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図６（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図であり、（ｃ）は図６（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第２変形例のサブタンク１５０は、前述したサブタンク１００の第１インク室４１及び第２インク室４２の上部のキャリッジ４の往復移動方向に平行な幅が狭くなるようなものとなっている。それ以外は、前述したサブタンク１００とほぼ同様なため説明を省略する。

サブタンク１５０は、前述したベースプレート３１と、内部にインクを貯溜する貯溜空間を有するとともにほぼ直方体形状の本体１５１とで構成されている。図６（ａ）に示すように本体１５１は、前述した壁１０２と同様なものを有し、本体１５１の上部１５１ａ、１５１ｂを下方より厚く形成することにより、壁１０２の上端部近傍部分と対向する部分が第１インク室４１及び第２インク室４２の上部のキャリッジ４の往復移動方向に平行な幅を狭くするように内方に向かって突出している。また、図６（ｂ）に示すように本体１５１には前述したサブタンク１００のエア溜まり及び連通部１０３を有するように、第２インク室４２の上端部であって、内方に向かって水平に延出した部分が形成されている。本体１５１の第１インク室４１側であって、壁１０２に対向する部分には、開口部１５２が形成されており、その開口部１５２の全体を塞ぐように可撓性フィルム１５３が設けられている。可撓性フィルム１５３は前述した可撓性フィルム４５とサイズが異なるだけでその他は同様である。

このようなサブタンク１５０にインクを初期導入したときは、インクとともに流入したエアがエア溜まりに溜まるので、キャリッジ４の往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収するエアダンパの機能をエア溜まりが果たすとともに、エア貯溜量が増大した分だけその機能が向上し、インクジェットヘッド５のインク吐出性がほぼ一定の状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。

また、第１インク室４１及び第２インク室４２の上部４１ｂ、４２ｂの幅が狭くなっているために、その部分の水平断面積がより小さくなる。そのため、その狭くなった部分にインク液面が存在する場合において、インクとエア溜まりのエアとの接触面積が小さくなりインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

続いて、サブタンクの第３変形例について以下に説明する。図７は、サブタンクの第３変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図７（ａ）におけるＪ−Ｊ断面図であり、（ｃ）は図７（ａ）におけるＫ−Ｋ断面図である。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように第３変形例のサブタンク２００は、前述したサブタンク１００のエア溜まりの上部が上方に向かって開口した開口部２０２を有するようにして構成されている。また、開口部２０２は可撓性フィルム２０３によって塞がれている。それら以外は、前述したサブタンク１００とほぼ同様なため説明を省略する。

サブタンク２００は、前述したベースプレート３１と、内部にインクを貯溜する貯溜空間を有するとともにほぼ直方体形状の本体２０１とで構成されている。本体２０１には、前述した壁１０２と同様な壁が形成されている。また、本体２０１には、第２インク室４２の上端部であって、第１インク室４１及び第２インク室４２を上方で連通する連通部１０５、１０７及びエア溜まりを有するように内方に向かって水平に延出した部分１０３が形成されている。

また、図７（ｂ）に示すように本体２００には、壁１０２の上端部より上方であって、本体２０１と本体２０１から内方に向かって水平に延出した部分１０３とで囲まれた領域には、第２インク室４２側の壁１０２の上端部近傍部分よりも水平断面積が大きいエア溜まりが設けられている。また、本体２０１の上端部には、上方に向かって開口した開口部２０２が形成されている。本体２０１の上端面には、開口部２０２の全体を塞ぐように前述した可撓性フィルム４５とサイズが異なるだけでそれ以外は同様な可撓性フィルム２０３が設けられている。

このようなサブタンク２００にインクを初期導入したときは、インクとともに流入したエアがエア溜まりに溜まるので、キャリッジ４の往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収するエアダンパの機能をエア溜まりが果たすとともに、エア量が増大した分だけその機能が向上し、インクジェットヘッド５のインク吐出性がほぼ一定の状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。

また、可撓性フィルム２０３がエア溜まりの一壁面を構成しているので、エア溜まりでインク動圧を吸収するエアダンパの機能がさらに向上することになる。つまり、エア溜まりに溜まったエアがインク動圧を吸収するときに、エアに伝わったインク動圧をさらに可撓性フィルム２０３で吸収することができるので、エアダンパ機能が向上し第２インク室４２内のインクにキャリッジ４の往復移動に伴って生じるインク動圧を伝えるのをより抑制することができる。

サブタンクの第４変形例について以下に説明する。図８は、サブタンクの第４変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図８（ａ）におけるＬ−Ｌ断面図であり、（ｃ）は図８（ａ）におけるＭ−Ｍ断面図である。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように第４変形例のサブタンク２５０は、前述したベースプレート３１と、内部にインクを貯溜する貯溜空間を有するとともにほぼ直方体形状の本体２５１とで構成されている。本体２５１には、ベースプレート３１の上面から上方に向かって延在しつつ、キャリッジ４の往復移動方向と直交する方向に延在した壁２５２が形成されている。そして、壁２５２によってサブタンク２５０内の貯溜空間が第１インク室２４１と第２インク室２４２とに区画されるとともに、各インク室２４１，２４２が壁２５２の上端部より上方で連通されるようになっている。また、本体２５１の壁２５２の上端面と対向する部分には、図８（ａ）に示すように凹部２５３が形成されている。この凹部２５３の水平断面積は、第１インク室２４１と第２インク室２４２とが連通する部分より小さく形成されている。なお、サブタンク２５０に設けられた接続部とインク流入口は、前述した接続部２９とインク流入口４３と同様なために説明を省略する。

また、図８（ｂ）に示すように第１インク室２４１は、凹部２５３が形成されていない部位の本体２５１の天井面２５４からインク流入口４３が形成された部分近傍までの範囲において実質的ほぼ同じ水平断面積を有するように形成され、その下方、インク流入口４３が形成された部分近傍から下方に向かって拡大した部分を有するように形成されている。また、第１インク室２４１は、上記拡大した部分の下端部から第１インク室２４１の下端部までの範囲においてはほぼ同じ水平断面積を有するように形成されている。図８（ｃ）に示すように第２インク室２４２は、前述した第１インク室２４１と同様な断面形状となっている。このように各インク室２４１，２４２が上方より下方において水平断面積の大きい部位を持たせることで、インク貯溜量を増大させることができる。

このようなサブタンク２５０にインクを初期導入する際、インク導入速度を速めて勢いよくインク導入することで、図８（ａ）に示すようなインク液面高さとなる。つまり、勢いよくインクを導入することでインクとともに流入するエアがインク排出口３２からある程度排出され、エア量が少なくなり凹部２５３内にインク液面が存在することになる。従って、本体２５１の凹部２５３によって、インクがサブタンク２５０に導入された際に、インクとともに流入した適量のエアが凹部２５３に溜まりその部分がエア溜まりとなって、それがエアダンパの機能を有する。そのため、キャリッジ４の往復移動に伴って生じるインク動圧が凹部２５３内のエアによって吸収される。

以上のようなサブタンク３０，１００，１５０，２００が適用されたインクジェットプリンタによると、各インク室において、壁の上端から、その下方所定範囲における水平断面積が、それよりも下方の部位における水平断面積より小さく形成されている。サブタンクにインクと共に流入したエアは、貯溜空間に溜まるが、エアとインクが接触する部位は、上記の水平断面積が他の部位より小さくなっている範囲内であるため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。なお、サブタンク３０，１００，１５０，２００においては、第２インク室４２の壁３６，１０２の上端部よりも下方における水平断面積が、第１インク室４１の対応する位置における水平断面積以下となっている。

また、サブタンク２５０が適用されたインクジェットプリンタによると、本体２５１の凹部２５３内にインク液面が存在する場合において、凹部２５３の水平断面積が各インク室２４１，２４２を連通する部分の水平断面積より小さいため、糊成分などを含むインクがエアと接触してインク内に凝集物が生じるのを抑制することができる。

また、サブタンク３０，１００，１５０，２００，２５０にはキャリッジ４の往復移動方向と実質的に直交する方向に延在した壁３６，１０２，２５２が設けられているので、キャリッジ４の往復移動に伴うサブタンク３０，１００，１５０，２００，２５０内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。そのため、インクが気泡を巻き込むのを抑制することができ、インクジェットヘッド５のインク吐出性が安定し印刷品質が向上する。

また、サブタンク３０，１００，１５０，２００には第１インク室４１側であって、壁３６，１０２と対向する部分に可撓性フィルム４５、１５３がキャリッジ４の往復移動方向と実質的に直交する方向に設けられているので、キャリッジ４の往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収することができる。また、可撓性フィルム４５、１５３が壁３６，１０２の可撓性フィルム４５，１５３を向く面とほぼ同程度又はそれ以上の面積を有するようにした場合に、インク動圧の吸収効果を大きくすることができる。なお、可撓性フィルム４５、１５３を用いて第１インク室におけるダンパー効果を上げているため、第２インク室４２の壁３６、１０２の上端部よりも下方における水平断面積が、第１インク室４１の対応する位置における水平断面積以下となっている。また、サブタンク３０，１００，１５０，２００，２５０の貯溜空間が壁３６，１０２，２５２によって第１インク室４１，２４１及び第２インク室４２，２４２の２つの部屋に区画されることで、サブタンク３０，１００，１５０，２００，２５０の構造が簡素なものとなり、それの製造コストを減少させることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな設計変更が可能なものである。例えば、インクジェットプリンタ１に適用可能なサブタンク３０，１００，１５０，２００の各インク室は２つに限らず、複数形成されていてもよく、少なくともいずれか１つのインク室が、壁の上端部よりも下方の所定範囲における水平断面積が、それより下方の部位における水平断面積より小さければ良い。また、インクジェットプリンタ１に適用可能なサブタンク３０，１００，１５０，２００，２５０の壁３６，１０２，２５２が、キャリッジ４の往復移動方向に平行に延在した部分からなっていても良い。また、インクジェットプリンタ１には、サブタンクに可撓性部材が設けられていないサブタンクを用いてもよい。また、インクジェットプリンタ１に適用可能なサブタンク２５０も各インク室は２つに限らず、複数形成されていてもよい。また、複数のインク室の全てではなく、少なくとも一つが、インクが空気と接触し得る部位の水平断面積が他の部位の水平断面積より小さくなるよう構成されていても、インク内の凝集物の生成を抑制する効果がある。

また、上述した本実施の形態のインクジェットプリンタ１だけに限らず、上述したようなサブタンクがインクジェットヘッド５の上方に位置しつつ、キャリッジ４とともに往復移動しながら、記録媒体に所望の画像を形成することができるインクジェットプリンタであれば良く、記録媒体も布帛に限らずプラスチックシート、紙などでもよい。

以上説明したように、本発明によると、サブタンク内のインク室において、インクが空気と接触し得る部位の水平断面積を他の部位の水平断面積より小さくして、インク内に凝集物が生じるのを抑制することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの全体的な構成を示す正面図である。 （ａ）は図１に示すインクジェットヘッドへのインク供給構成を示す概略図であり、（ｂ）はインク袋の開口近傍の拡大図である。 サブタンクの概略構成を示すものであり、（ａ）は図２におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。 サブタンクの貯溜空間におけるインク液面の変化状況を示し、（ａ）はインクに混入した気泡によって貯溜空間内のエアが増大した後に印刷又はパージしたときの状態を示した断面図であり、（ｂ）は図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図であり、（ｃ）は図４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。 サブタンクの第１変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図であり、（ｃ）は図５（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。 サブタンクの第２変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図６（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図であり、（ｃ）は図６（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。 サブタンクの第３変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図６（ａ）におけるＪ−Ｊ断面図であり、（ｃ）は図６（ａ）におけるＫ−Ｋ断面図である。 サブタンクの第４変形例の概略構成を示すものであり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は図８（ａ）におけるＬ−Ｌ断面図であり、（ｃ）は図８（ａ）におけるＭ−Ｍ断面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
４ キャリッジ
５ インクジェットヘッド
２０ インクタンク（固定インクタンク）
２８ チューブ
３０，１００，１５０，２００，２５０ サブタンク（可動インクタンク）
３２ インク排出口
３６，１０２，２５２ 壁
４１，２４１ 第１インク室
４２，２４２ 第２インク室
４３ インク流入口
４５，１５３ フィルム（可撓性部材）
２５３ 凹部

Claims (9)

1. 記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、
   前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備え、
   前記可動インクタンクは、前記インク流入口と連通する第１のインク室と前記インク排出口と連通する第２インク室とによって前記貯留空間が構成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室が壁によって区画されており、さらに、前記第１インク室と第２インク室をこれらの上方において連通させる連通口を有しており、
   前記第２インク室は、その上端から前記連通口よりも下方となる所定の位置までの所定範囲における水平断面積が、前記所定範囲よりさらに下方の部位における水平断面積未満であることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記第２インク室の前記所定範囲は、実質的に水平断面積を同じにしつつ鉛直に延在している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。
3. 前記第２インク室において、前記所定範囲よりも下方に、水平断面積が下方ほど大きくなる領域が存在することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記第１インク室と第２インク室が前記壁の上端部に形成された前記連通口によって連通するとともに、前記壁の前記上端部よりもさらに上方には、前記連通口よりも水平断面積が大きい領域が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、
   前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備え、
   前記可動インクタンクは、前記インク流入口と連通する第１インク室と前記インク排出口と連通する第２インク室とによって前記貯留空間が構成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室が壁によって区画されており、さらに、前記第１インク室と第２インク室をこれらの上方において連通させる連通口を有しており、
   前記第１インク室または第２インク室の少なくともいずれか一方において、その上端から前記連通口よりも下方となる所定の位置までの所定範囲における水平断面積が、前記所定範囲よりさらに下方の部位における水平断面積未満であることを特徴とするインクジェットプリンタ。
6. 固定インクタンクと前記可動インクタンクとを連結して、前記固定インクタンク内のインクを前記可動インクタンクに供給するチューブをさらに備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記壁が前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記第１インク室の側面であって前記壁における前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分と対向する部分が可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
9. 記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、
   前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備え、
   前記可動インクタンクは、前記インク流入口と連通する第１インク室と前記インク排出口と連通する第２インク室とによって前記貯留空間が構成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室が壁によって区画されており、さらに、前記第１インク室と第２インク室をこれらの上方において連通させる連通口を有しており、
   前記連通口は、壁の上端部近傍における第１の領域と、前記第１の領域よりも上方にあって前記第１の領域よりも水平断面積が小さい第２の領域とからなることを特徴とするインクジェットプリンタ。
   

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