JP2001063091A - インク供給システムおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 毛管力発生部材を用いることなく、安定した
負圧を得る。 【解決手段】 インクジェットヘッド１とインクタンク
３０との間に介在する負圧発生容器１０が、筐体１１
と、筐体１１の内の内袋１２とからなる。インクジェッ
トヘッド１からインクを吐出し、負圧発生部材１０内の
インクが供給されると、内袋１２がつぶれその復元力に
よる負圧が発生する。この負圧により、インクタンク３
０内のインク１９が負圧発生容器１０内へ導かれる。こ
の状態で内袋１２の変形が止まるので、内袋１２の復元
力は一定となる。すなわち、インクジェットヘッド１に
はほとんど変動の無い一定の負圧が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置などに利用されるインク供給システムおよびイン
クジェット記録装置に関し、より具体的には、インク収
納容器の一部が交換可能なインク供給システムおよびイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録手段
（インクジェットヘッド）から記録媒体上にインクを吐
出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化
が容易であること、ノンインパクト方式のため騒音が少
ないこと、多種多様なインクを用いることが可能なため
カラー画像が容易に形成可能であることなどの利点によ
り、ここ数年で大きく普及している。

【０００３】従来、インクジェット記録装置に用いられ
るインク供給システムとしては、インクジェットヘッド
を搬送するキャリッジに着脱自在に搭載され、このイン
クジェットヘッドに連通接続されたインクタンク内に、
予めインクを含浸保持させたインク吸収体を装填し、こ
のインク吸収体内のインクをインクジェットヘッドへ供
給するようにしたものが知られている。そのようなイン
ク供給システムとしては、インクタンク筺体内にポリウ
レタンフォームなどの多孔質体からなるインク吸収体を
装填し、タンク蓋を溶着する構成が一般的である。これ
らの構成では、インクタンクの移動や振動にかかわら
ず、インクを安定的に保持できるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，近年の
インクジェット記録装置の高速化に伴い、短時間に多量
のインクをヘッドへ供給することが求められ、使用する
インク量が増加している。しかし、前記したインク供給
システムでは、インクタンク内のほぼ全容積にインク吸
収体が充填されており、このインク吸収体の吸収可能な
範囲でのみインクが収容できる。従って、インク吸収体
が存在せずに、インクタンク内のほぼ全容積にインクが
注入される構成のインク供給システムに比べると、イン
クタンク体積に対し注入できるインク量がかなり少なく
なってしまう。

【０００５】また、多孔質体などの毛管部材は、インク
の供給量に伴って流抵抗の増大を招き、しかも印字デュ
ーティによって流抵抗が変化するため、ヘッドオリフィ
スにおける負圧の大きな変化をもたらす。これは吐出量
変動を大きくするおそれがある。また、高画質化、イン
クの多様化が進んでおり、インク組成の僅かな変化でも
画像に対して影響を引き起こすおそれがある。すなわ
ち、多孔質体などの毛管部材は、表面積（インクとの接
液面積）が大きいため、インクとの接液による分解、溶
出などが生じない化学的安定性が厳しく要求される。し
たがって、反応結合、物理吸着などの点からも、多孔質
体として使用できる材料が限定される。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、毛
管力発生部材を用いることなく、安定した負圧を得るこ
とができるインク供給システムおよびインクジェット記
録装置を提供することにある。また、今後の記録の高速
化にも容易に対応でき、耐インク接液性の高いインク供
給システムおよびインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインク供給シス
テムは、インクを吐出するインクジェットヘッドと、イ
ンクジェットヘッドに供給するインクを保持するインク
タンクとを含むインク流通可能な経路中に、弾性変形時
の復元力により負圧を発生する負圧発生容器が設けられ
ていることを特徴とする。

【０００８】本発明によると、吐出量変動による流抵抗
変動が少なく、またキャリッジの動作に伴う圧力の変動
はほとんど発生しないので、安定的な記録が可能にな
る。そして、インク保持量が多く高速印字に適してい
る。その上、負圧発生容器内にインクが残留している状
態でインクタンクの交換が行なわれることにより、完全
にインク切れになる状態がほとんどなくなる。また、イ
ンクに接する部材の接液面積が小さいので、この部材の
材料選択の幅が広い。

【０００９】インクジェットヘッドが、インク流通可能
な経路の一方の端部に配置されていてもよい。インクタ
ンクが、インク流通可能な経路の他方の端部に配置され
ており、負圧発生容器が、インクジェットヘッドとイン
クタンクとの間に介在していてもよい。

【００１０】または、負圧発生容器が、インク流通可能
な経路の他方の端部と、インクジェットヘッドとインク
タンクの間とに設けられていてもよい。この場合、他方
の端部に位置する負圧発生容器をバッファータンクとし
て機能させて、気圧や温度の変化に基づく圧力変動を吸
収し、インク吐出への影響を抑えることができる。

【００１１】負圧発生容器が、多層構造の容器であっ
て、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層が、イン
クを収容可能でありインクの導出に伴い弾性変形可能な
内袋であってもよい。

【００１２】内袋には上方に空気逃がし口が設けられて
いてもよい。または、内袋は空気透過性の低い材料から
なっていてもよい。

【００１３】負圧発生容器が、多層構造の容器であっ
て、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層が空気透
過性の高い材料からなる弾性変形可能な内袋であり、筐
体と内袋の間の空間にインクを収容可能であってもよ
い。

【００１４】負圧発生容器が、多層構造の容器であっ
て、最外層が略チューブ形状で、最内層が、インクを流
通可能なインクの導出に伴い弾性変形可能な内壁を有し
て構成され、容器が１または複数連接されていてもよ
い。この場合、インクジェット記録装置全体をコンパク
トにできる。

【００１５】インクタンクが、多層構造の容器であっ
て、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層が、イン
クを流通可能でありインクの導出に伴い弾性変形可能な
内袋を有した形態、インクを収容するインク収容室と、
インク収容室と隔壁により区切られているとともに連通
部によって連通されているバッファー室とを有する形
態、筐体内にインク収納袋を収納した形態のいずれかで
あってもよい。この場合、インク漏れを防ぐ効果が高
い。また、インクタンク自体も負圧発生作用を有するの
で、インクタンクの位置に制約がなく、インクジェット
記録装置の小型化、設計自由度の向上、デザイン自由度
の向上が図れる。また、多層ブロー成形等により一度の
成形工程で簡単かつ安価に製造できる。

【００１６】インクタンクには、多層構造の容器であっ
て、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層が環境変
化によって弾性変形可能な内壁を有したバッファー容器
が連結されていてもよい。

【００１７】負圧発生容器は、容器内に収納されたイン
ク中に存在する気体を外方に透過させることが可能な気
液分離手段であってもよい。そして、この気液分離手段
は、負圧発生容器を構成する気体透過性の高い内袋と、
負圧発生容器に連結された減圧手段と、から構成されて
いてもよい。

【００１８】負圧発生容器を構成する筐体と内袋との境
界に空隙を有しており、空隙に対して圧力発生手段が連
結されていてもよい。

【００１９】圧力発生手段は、大気圧に対して減圧する
手段であってもよい。

【００２０】内袋は、気体透過性が高い材料によって構
成されていてもよい。

【００２１】圧力発生手段は、大気圧に対して加圧する
手段であってもよい。

【００２２】本発明のインクジェット記録装置は、前記
したいずれかの構成のインク供給システムを有すること
を特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）次に、本発明
の実施の形態について図面を参照して説明する。

【００２４】図１に、本発明の第一の実施形態のインク
供給システムの概略断面図を示す。本実施形態では、イ
ンク吐出口２からインクを吐出し記録を行うインクジェ
ットヘッド１と、このインクジェットヘッド１にインク
を供給するためのインクタンク３０とが、負圧発生容器
１０を介して接続されて、インク流通可能な経路を構成
している。

【００２５】負圧発生容器１０は、筐体１１と、筐体１
１の内側に位置し筐体１１から剥離可能な内袋１２とか
ら構成されている。負圧発生容器１０にはインクジェッ
トヘッド１へインクを供給するためのインク供給口１５
と、インクタンク３０内のインク１９を負圧発生容器１
０内へ吸引するためのインク吸引口１４とが設けられて
いる。すなわち、負圧発生容器１０は、インク供給口１
５を介してインクジェットヘッド１と接続されており、
インク吸引口１４および後述するインク供給管３４を介
してインクタンク３０と接続されている。内袋１２の内
部にはインク１９が収納される。筐体１１の一部には、
筐体１１と内袋１２の間の空間を大気と連通させるため
の大気連通口１３が設けられている。

【００２６】負圧発生容器１０は、負圧発生機能を有す
る、ほぼ多角柱形状の中空容器である。負圧発生容器１
０は筐体１１と内袋１２とから構成され、筐体１１と内
袋１２とがそれぞれ剥離可能になっている。内袋１２は
可撓性を有しており、この内袋１２は、内部に収納され
たインクの導出に伴い変形可能である。また、大気連通
口１３が設けられており、大気連通口１３を通して内袋
１２と筐体１１との間に大気を導入可能となっている。

【００２７】内袋１２は、その内側から順に、耐インク
性を有する接液層、弾性率支配層、ガスバリア性に優れ
たガスバリア層が積層された３層からなり、それぞれの
層が接合状態で機能分離されている。弾性率支配層は、
負圧発生容器１０の使用温度範囲内で弾性率支配層の弾
性率がほぼ一定に保たれるものであり、すなわち、負圧
発生容器１０の使用温度範囲内で内袋１２の弾性率がそ
の弾性率支配層によってほぼ一定に保たれる。内袋１２
では、中間の層と外側の層とが入れ代わり、弾性率支配
層が最も外側の層で、ガスバリア層が中間の層であって
もよい。

【００２８】このように内袋１２が構成されていること
により、耐インク層、弾性率支配層およびガスバリア層
という少ない層構成で内袋１２がそれぞれの層の機能を
十分に発揮することが可能となり、内袋１２の弾性率な
どの、温度変化に対する影響が少なくなる。また、内袋
１２では、使用温度範囲内で負圧発生容器１０の負圧を
制御するために適した弾性率が確保されるので、負圧発
生容器１０内のインクに対して内袋１２がバッファーの
機能を有することとなる。

【００２９】本実施形態においては、内袋１２を構成す
る最も内側の接液層の材質としてポリプロピレン、中間
の弾性率支配層として環状オレフィンコポリマ、最も外
側のガスバリア層の材質としてＥＶＯＨ（ＥＶＡ（エチ
レン酢酸ビニル共重合体樹脂）のけん化物）が用いられ
ている。ここで、弾性率支配層に機能性接着樹脂材料を
含ませることで、互いの層間に接着層を特別に備える必
要がないため、内袋１２の厚みを薄くすることができ、
好ましい。

【００３０】筐体１１の材質としては、内袋１２の最内
層と同じポリプロピレンが用いられている。

【００３１】インク吸引口１４にはインク供給管３４を
介してインクタンク３０が着脱可能に接続されている。
インクタンク３０は内部にインク１９を収容し、インク
タンク３０の筐体３１の上部にはインクタンク３０内を
大気と連通するための大気連通口３３が設けられてい
る。インクタンク３０は、負圧発生容器１０に対して、
使用状態でインク１９の液面が低くなる位置に配されて
いる。インク供給管３４の先端は前記インクタンク３０
の底面に配置されている。

【００３２】ここで、本実施形態の動作について説明す
る。

【００３３】キャリッジに搭載され走査されるインクジ
ェットヘッド１からインクを吐出し記録を行うと、イン
クの消費に伴って負圧発生容器１０内のインクがインク
ジェットヘッド１へ供給される。消費が進むと内袋１２
が徐々につぶれ、内袋１２の復元力が徐々に大きくな
る。すなわち、インクジェットヘッド１に作用する負圧
が徐々に大きくなる。この負圧が負圧発生容器１０とイ
ンクタンク３０内のインク１９の液面との高低差以上に
なると、インクタンク３０内のインク１９が負圧発生容
器１０内へ導かれる。この状態になると、すなわちイン
クタンク３０内のインク１９が負圧発生容器１０内へ導
かれるようになると、内袋１２の変形（つぶれ）が止ま
るので、内袋１２の復元力は一定となる。すなわち、イ
ンクタンク３０内のインク１９が使い切られるまではイ
ンクジェットヘッド１にはほとんど変動の無い一定の負
圧が維持される。

【００３４】本構成によれば負圧の発生手段に毛管力発
生部材を用いていないので以下の効果が発揮できる。

【００３５】インクの供給経路を十分太くできるので、
吐出量変動による流抵抗変動が少なくなる。すなわち、
印字デューティの差による負圧変動が少なくなるので、
安定した印字を得ることができる。また、印字速度のさ
らなる高速化にも容易に対応できる。加えて、毛管力部
材に比べてインク接液部材（内袋）の接液面積が十分に
小さいので、インクの変質などの悪影響を最小限に抑え
ることができ、物理的吸着も発生しないので、安定した
信頼性の高い印字を得ることができる。

【００３６】また、負圧発生容器１０内のインク１９の
揺れを内袋１２が吸収するので、キャリッジの動作に伴
うインクジェットヘッドへの負圧変動はほとんど発生し
ない。

【００３７】本構成においては、インクタンク３０内の
インクが負圧発生容器１０内より先に空となる。したが
って、インクタンク３０が空になった時点で、ユーザー
がインクタンク３０を交換すれば、まだ負圧発生容器１
０内にインクが残留している状態でインクが補充可能な
状態となるため、実質的に全体としてインク切れになる
ことがない。

【００３８】インクタンク３０は、図示しないキャリッ
ジ上に搭載しても、キャリッジ外に配置してもよい。イ
ンクタンク３０をキャリッジ外に配置する場合は、チュ
ーブを介して負圧発生容器１０と常時接続される構成
か、キャリッジが接続位置へ来るたびに負圧発生容器１
０と接続される構成（ピットイン式）が採用される。ピ
ットイン方式の場合には、インクタンク３０と離脱した
時に負圧発生容器１０の内袋を密封するための弁機構
（不図示）がインク吸引口１４近傍に設けられる。な
お、これらのインクタンクの配置方法は、以下の全ての
実施形態に関しても同様である。

【００３９】（第２の実施形態）図２に、本発明の第２
の実施形態のインク供給システムの概略断面図を示す。
インクジェットヘッド１から負圧発生容器１０までの構
成は第１の実施形態と同様であるので同一の符号を付与
し説明を省略する。第１の実施形態との相違点は、負圧
発生容器１０にインク吸引口１４を介して接続されるイ
ンクタンクの形態である。本実施形態では、インクタン
ク４０は、筐体４１と、筐体４１内に配置されインクを
収容しているインク袋４２とからなる。筐体４１の一部
には大気連通口４３が設けられており、インクの消費に
伴って、インク袋４２が自由につぶれる構成となってい
る。負圧発生容器１０へのインク供給動作は第１の実施
形態と同様である。

【００４０】本実施形態によれば、第１の実施形態の効
果に加えて、インクタンク４０内のインクがインク袋４
２内に収容されているのでインク漏れに対してより信頼
性の高いインク供給システムが得られるという効果を奏
する。

【００４１】（第３の実施形態）図３に、本発明の第３
の実施形態のインク供給システムの概略断面図を示す。
本実施形態では、インクジェットヘッド１から負圧発生
容器１０までの構成は第１の実施形態と同様であるの
で、同一の符号を付与し説明を省略する。第１の実施形
態との相違点は負圧発生容器１０にインク吸引口１４を
介して接続されるインクタンクにある。

【００４２】インクタンク５０は、隔壁５２で区画され
たインク収容室５７とバッファー室５６とから構成され
ている。インク収容室５７は、インク供給管５４を介し
て負圧発生容器１０と接続されるとともに、バッファー
室５６とインクタンクの底部付近で連通している。連通
部には毛管部材５５が配設されている。

【００４３】印字に伴ってインクが消費されると、負圧
発生容器１０内の負圧が高くなり、インク吸引口１４を
介してインクタンク５０内のインク５９が負圧発生容器
１０内へ導かれる。実質的に密閉されているインクタン
ク５０のインク収容室５７は、インクの導出に伴い負圧
が高くなり、毛管部材５５の毛細管力（インクメニスカ
ス）に抗して、大気連通口５３から毛管部材５５を介し
て導出されたインク量に見合う量の空気（気泡）５８が
インク収容室５７内へ導入される。この動作が繰り返さ
れ、インクタンク５０内のインクがすべて消費された時
点でインクタンク５０を交換する構成となっている。

【００４４】本実施形態は、インクタンク５０自身が負
圧を有しているため、第１の実施形態の効果に加えて、
以下の効果を発揮するものである。すなわち、第１，２
の実施形態は交換タンク３０，４０に負圧発生手段を持
たないため、インクタンク３０，４０を負圧発生容器１
０より下方に配置しなければならないと言う制約があっ
たが、本実施形態では、インクタンク５０自身が負圧発
生手段を有しているので、インクタンク５０の位置に制
約がない。このことにより、インクジェット記録装置の
小型化、設計自由度の向上、デザイン自由度の向上とい
った効果が得られる。

【００４５】（第４の実施形態）図４に第４の実施形態
を示す。前記した各実施形態と同様の構成については、
同一の符号を付与し説明を省略する。本実施形態のイン
クタンク６０は、筐体６１と、インクを内部に収容した
内袋６２とからなる。筐体６１の一部には、負圧発生容
器１０と同様に、筐体６１と内袋６２との間を大気と連
通させるための大気連通口６３が設けられている。この
インクタンク６０は、負圧発生容器１０と同様に、イン
クの消費に伴って内袋６２がつぶれ内袋６２の復元力に
よってインクタンク６０に負圧を発生させる構成となっ
ている。したがって、負圧発生容器１０に接続されるイ
ンクタンク自身が負圧発生源を有する点では、第３の実
施形態と同様の効果が得られる。そして本実施形態は、
第１，３の実施形態の効果に加えて、インクタンク６０
が多層ブロー成形等により一度の成形工程で簡単に成形
可能であり、第３の実施形態のような毛管部材等の別部
品が必要ないので、安価に製造できるという効果があ
る。

【００４６】インクタンク６０の内袋６２の復元力は、
負圧発生容器１０の内袋１２の復元力より弱くなってい
る。すなわち、インクタンク６０よりも負圧発生容器１
０の方に、高い負圧が発生するように設定されている。
これによると、負圧発生容器１０よりもインクタンク６
０のインクが先に空になるので、ユーザーがインクタン
ク６０が空になった時点でインクタンク６０を交換すれ
ば、まだ負圧発生容器１０内にインクが残留している状
態でインクが補充可能な状態となるため、実質的に全体
としてインク切れになることがないので、より好まし
い。

【００４７】（第５の実施形態）図５に第５の実施形態
を示す。前記した各実施形態と同様の構成については、
同一の符号を付与し説明を省略する。本実施形態では、
２つの負圧発生容器１０，８０が設けられている。負圧
発生容器１０は、第１〜４の実施形態と同様に、筐体１
１と内袋１２からなりインクタンク７０とインクジェッ
トヘッド１との間に配置されている。一方、もう１つの
負圧発生容器８０は、やはり筐体８１と内袋８２とから
なり内袋８２の復元力により負圧を発生する構成であ
る。この負圧発生容器８０は、内部にインクを収容し実
質的に密閉されたインクタンク７０とのみ接続されてい
るバッファータンクであり、インクジェットヘッド１と
は直接接続されてはいない。すなわち、インクタンク７
０が、一方は負圧発生容器１０を介してインクジェット
ヘッド１へ、他方は負圧発生容器８０へ着脱自在に接続
できる構成となっている。

【００４８】負圧発生容器８０の内袋８２内には空気が
存在し、環境変化（気圧や温度変化）時のバッファーと
して機能する。すなわち、減圧時には内袋８２が膨ら
み、加圧時にはつぶれ、インク供給システム内の圧力変
動を吸収できる。また、たとえば、インクタンク７０内
にインクが充填されている時に環境変化を受けた場合に
は、接続口７３を介してインクタンク７０内のインクが
内袋８２内へ流れ込む可能性があるが、本実施形態で
は、インクの消費に伴って速やかにインクタンク７０内
へインクが戻り、使用可能なインク量が減少することは
ない。なお、もちろん本実施形態でも第１の実施形態と
同様な効果を奏することができる。

【００４９】（第６の実施形態）図６に第６の実施形態
を示す。前記した各実施形態と同様の構成については、
同一の符号を付与し説明を省略する。本実施形態の負圧
発生容器は、パイプ状の負圧発生管２０である。接続さ
れるインクタンクは第１〜５の実施形態のいずれと同様
な構成であってもよい。図６（ａ）はインク供給システ
ム全体の概略断面図、図６（ｂ）は負圧発生管２０の拡
大断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）に示す負圧発生管２
０のＡ−Ａ線断面図である。

【００５０】負圧発生管２０は、図示するように、筐体
２１と内壁２２からなり、内壁２２内にインクが流れる
構成となっている。負圧発生の仕組みは前述の各実施形
態と同様で、内壁２２の筐体２１側への復元力による。
本実施形態の負圧発生管２０は、多段に設けられてい
る。たとえばこの負圧発生管２０をチューブ状につなげ
て使うと、キャリッジの走査に伴って系全体が湾曲を繰
り返す。本構成によれば、このような場合においても、
負圧発生管２０が多段になっているので、湾曲されない
部分が確実に負圧を発生および維持するので、安定した
記録が可能である。また、第１〜５の実施形態に比べ、
負圧発生容器が小さいので、インクジェット記録装置全
体をコンパクトにできる。

【００５１】負圧発生管２０の断面は内袋が安定してつ
ぶれる形状が望ましく、本実施形態では図６（ｃ）に示
すような長方形としたが、平行四辺形や、楕円、長円
等、安定した負圧が得られる形状であれば限定されるも
のではない。なお、もちろん本実施形態でも第１の実施
形態と同様な効果を奏することができる。

【００５２】（第７の実施形態）図７に第７の実施形態
を示す。前記した各実施形態と同様の構成については、
同一の符号を付与し説明を省略する。本実施形態の負圧
発生容器９０の内袋１２には、インク吸引口１４、イン
ク供給口１５に加えて、空気逃がし口９１が設けられて
いる。

【００５３】インクジェット記録装置においては、イン
ク中に気泡が存在するとインクの吐出が乱れ印字欠陥を
引き起こすことが知られている。空気のインク経路内へ
の進入は、インクの経路内における気体透過や、インク
タンク交換時のジョイント部からの進入等に起因する。
本実施形態では、インク１９の経路に進入した空気（気
泡）５８を負圧発生容器９０内でトラップすることがで
きる。インク１９の経路内に進入した空気（気泡）５８
は、インク１９の流れに沿って負圧発生容器９０内へ導
かれる。そこで、気泡５８は負圧発生容器９０内の上方
にトラップされ、インクジェットヘッド１側へ導かれる
ことは防げる。空気逃がし口９１には弁機構９２が設け
られており、トラップされた空気５８は定期的に空気逃
がし口９１からポンプ９３などの空気排出手段により外
部に排出されて、必要以上の空気の蓄積は防止される。
なお、もちろん本実施形態でも第１の実施形態と同様な
効果を奏することができる。

【００５４】（第８の実施形態）図８に第８の実施形態
を示す。前記した各実施形態と同様の構成については、
同一の符号を付与し説明を省略する。本実施形態の負圧
発生容器１００の筐体１０５と内袋１０１の間の空間に
圧力発生手段１０４が接続されている。本構成によれ
ば、インク供給系の負圧制御を内袋１０１の復元力と前
記圧力発生手段の両方で行うことができる。内袋１０１
の復元力のみの系では内袋１０１の膜厚や負圧発生容器
１００の形状で負圧特性が決まってしまう。そして、イ
ンクの消費（内袋の変形）に伴って負圧が高くなる。と
ころが、本構成のように、筐体１０５と内袋１０１との
間の空間に圧力発生手段１０４を接続するとインク供給
系内の圧力をモニターしその情報に基づいて、該圧力発
生手段により筐体１０５と内袋１０１の間の空間を加減
圧することでインク供給系の負圧をインクタンク接続初
期から、インク使いきりまで一定にコントロールするこ
ともできる。このことは、インクジェットヘッドにかか
る負圧が常に一定となるので、インクジェットヘッドか
らのインクの吐出が安定し、より信頼性の高い印字が得
られる。

【００５５】図８の構成で、負圧発生容器１００内の内
袋１０１を空気透過性の高い材料により構成し、前記筐
体１０５と内袋１０１の間の空間を前記圧力発生手段で
該内袋１０１内の圧力より低い圧力にすると、内袋内に
溜まった空気が、気圧差によって空気透過性の高い内袋
を透過して内袋内の空気が排出される。すなわち、内袋
１０１を空気透過性の高い材料で構成した場合、圧力発
生手段は実質的に内袋１０１内にインクと併存する空気
を外部へ透過（排出）させることができる気液分離手段
として機能できる。さらに、図８に示すように弁機構１
０６が設けられていると、圧力発生手段１０４または大
気との接続を適宜切り替えることもできる。なお、もち
ろん本実施形態でも第１の実施形態と同様な効果を奏す
ることができる。

【００５６】（第９の実施形態）図９に第９の実施形態
を示す。前記した各実施形態と同様の構成については、
同一の符号を付与し説明を省略する。本実施形態の負圧
発生容器１１０は、筐体１１１と、筐体１１１内の空気
透過性の高い内袋１１２とからなるが、内袋１１２内に
は空気が収容され、筐体１１１と内袋１１２との間にイ
ンク１９が収容される構成となっている。従って、イン
ク吸引口１４およびインク供給口１５は筐体１１１に接
続され内袋１１２とは接続されていない。また、大気連
通口１１３は逆に筐体１１１には接続されず内袋１１２
と接続されている。大気連通口１１３には減圧手段１１
４が接続されている。この減圧手段１１４により、内袋
１１２内の空間を減圧すると、内袋１１２がつぶれよう
とする力がはたらき負圧が発生する。

【００５７】インク１９の経路内に進入した空気（気
泡）５８は、インク１９の流れに沿って負圧発生容器１
１０内へ導かれ、筐体１１１と内袋１１２との間の空間
内で上方にトラップされる。そして、前記の通り減圧手
段１１４により内袋１１２内に負圧が発生すると、筐体
１１１と内袋１１２との間の空間内にトラップされた気
泡５８が、気圧差によって、空気透過性の高い内袋１１
２を透過して内部に排出される。なお、もちろん本実施
形態でも第１の実施形態と同様な効果を奏することがで
きる。

【００５８】（第１０の実施形態）図１０に本発明の第
１０の実施形態の概略断面図を示す。前記した実施形態
と同様の構成については同一の符号を付与し説明を省略
する。本実施形態では、インクタンク１９０が、インク
ジェットヘッド１と負圧発生容器１０の間に配されてい
る。インクタンク１９０は筐体１９１の内部にインク１
９が収容される構成であり、筐体１９１の一部には、イ
ンクジェットヘッド１へインクを供給するためのインク
供給口１９４と、負圧発生容器１０に接続される連通口
１９３とが設けられている。インクタンク１９０の内部
は、連通口１９３を介して、負圧発生容器１０の内袋１
２の内部と連通している。内袋１２内には空気が存在
し、インクの消費に伴って、内袋１２がつぶれ、内袋１
２内の空気がインクタンク１９０へ導入される構成とな
っている。内袋１２の復元力によりインク供給システム
内に負圧を発生させる構成となっている。インクタンク
１９０内のインクが空になると、インクタンク１９０を
交換する構成であるが、その際、負圧発生室１２内を大
気に開放させることによって、内袋１２は、自身の復元
力により元の状態に戻るので、新しいタンクが装着され
る毎に、上述の動作を繰り返すことができる。本構成
は、負圧発生容器１０内に前述の第５の実施形態と同様
に空気が存在するので、前述の第５の実施形態と同様の
理由で同様の効果を奏する事ができる。

【００５９】（第１１の実施形態）図１１に本発明の第
１１の実施形態の概略断面図を示す。前記した実施形態
と同様の構成については同一の符号を付与し説明を省略
する。本実施形態はインクジェットヘッド１とインクタ
ンク３０の間に、２つの負圧発生容器１０を配した構成
である。負圧発生のメカニズムは他の実施形態と同様で
あるので、説明を省略する。本構成における効果は、以
下のとおりである。他の実施形態と同様に、インクの消
費に伴って内袋１２が徐々につぶれ、その復元力によっ
て負圧が徐々に大きくなる。二つの負圧発生容器を有し
ているので、他の実施形態に比べて、同じ量のインクを
消費したときの内袋１２のつぶれ量は半分となる。つま
り、同じ量のインクを消費したときのインク供給システ
ム全体の負圧は他の実施形態に比べて弱くなる。すなわ
ち、インク消費に伴う負圧の変化が他の実施形態に比べ
て小さくなり、インク供給システムとしてはより好まし
い構成といえる。

【００６０】この他、二つの負圧発生容器１０のうち、
どちらか一方の内袋１２の復元力を他方の内袋１２の復
元力より弱くしておくと、インクの消費に伴って復元力
の弱い方の負圧発生容器が先につぶれる。つまり、イン
クタンク３０内のインクが空になり、さらにインクを消
費し続けた場合に、復元力の弱い方の負圧発生容器の内
袋１２のつぶれを不図示の検知手段で検知することで、
内袋の復元力が高い方の負圧発生容器内にインクが十分
残った状態でアラームを出すことができるので、インク
切れを未然に防止することが可能となる。本実施形態で
は、負圧発生容器を２つ用いた例を説明したが、２つに
限るものではなく、３つ以上の構成であっても、上述の
効果を得られることは言うまでもない。

【００６１】また、図１２は第１１の実施形態の変形例
を示す概略図である。本実施形態は２つの負圧発生容器
１０を並列に接続した構成である。その他の構成は、前
述の第１１の実施形態と同様であるので、説明を省略す
る。

【００６２】本図面では２つの負圧発生容器１０を便宜
上、上下に配置しているが、実際には上下ではなく略同
一高さに配されているものである。

【００６３】本構成によれば、第１１の実施形態と実質
的に等価であるので、同様の効果を得ることができる。

【００６４】（その他）以上説明した各実施形態は、負
圧発生容器１０とインクタンクとがインク供給管により
常時接続された構成として説明されているが、これらは
必要なときにのみ接続される形態でもよい。図１３は、
こうした変形例を説明するための説明図であり、第１の
実施形態で説明したインク供給システムにおけるインク
タンク３０の着脱構成の変形例を示す概略図である。負
圧発生室１０のインク供給管１４に接続されるインクタ
ンク３０のインク供給管３４の先端には、中空針３６が
配されている。一方、負圧発生室１０のインク吸引口１
４には弾性部材１８が設けられており、負圧発生容器１
０内の内袋１２を大気に対して密閉している。

【００６５】インクタンク３０と負圧発生室１０の着脱
について説明する。前述の中空針３６を前記弾性部材１
８を貫通させることで、インクタンク１０内の内袋１２
内と、インクタンク３０内が連通される。

【００６６】インクタンク３０が負圧発生室から離脱す
る、すなわち中空針３６が弾性部材１８からぬき去られ
ると、略同時に、弾性部材１８は自身の弾性力により中
空針３６により貫通された穴を密封するので、インク１
９が負圧発生容器内から漏れ出たり、あるいは内袋１２
内の負圧により空気を内袋１２内へ引き込んだりするこ
とはほとんどない。

【００６７】接続部の構成は、本構成に限るものではな
く、インク漏れ、インク供給システム内への不要な空気
の進入が防止でき、負圧発生容器１０内とインクタンク
３０内が連通される構成であれば良い。

【００６８】

【発明の効果】本発明によると、吐出量変動による流抵
抗変動が少なく、またキャリッジの動作に伴う圧力の変
動はほとんど発生しないので、安定的な記録が可能にな
る。そして、インク保持量が多く高速印字に適してい
る。その上、負圧発生容器内にインクが残留している状
態でインクタンクの交換が行なわれることにより、完全
にインク切れになる状態がほとんどなくなる。また、イ
ンクに接する部材の接液面積が小さいので、この部材の
材料選択の幅が広い。

【００６９】インクタンクを筐体と内袋からなる多層構
造とすると、インク漏れを防ぐ効果が高い。また、イン
クタンク自体も負圧発生作用を有すると、インクタンク
の位置に制約がなく、インクジェット記録装置の小型
化、設計自由度の向上、デザイン自由度の向上が図れ
る。また、多層ブロー成形等により一度の成形工程で簡
単かつ安価に製造できる。

【００７０】負圧発生容器を２つ設け、そのうちの一方
をバッファータンクとして機能させると、気圧や温度の
変化に基づく圧力変動を吸収し、インク吐出への影響を
抑えることができる。

【００７１】負圧発生容器を、円筒状の筐体と、変形可
能な内壁とから構成すると、インクジェット記録装置全
体をコンパクトにできる。

【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供給システム
の概略図である。

【図２】本発明の第２の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図３】本発明の第３の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図４】本発明の第４の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図５】本発明の第５の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図６】本発明の第６の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図７】本発明の第７の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図８】本発明の第８の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図９】本発明の第９の実施形態のインク供給システム
の概略図である。

【図１０】本発明の第１０の実施形態のインク供給シス
テムの概略図である。

【図１１】本発明の第１１の実施形態のインク供給シス
テムの概略図である。

【図１２】本発明の第１１の実施形態のインク供給シス
テムの変形例の概略図である。

【図１３】本発明のインク供給システムの変形例の概略
図である。

【符号の説明】

１ インクジェットヘッド ２ インク吐出口 １０ 負圧発生容器 １１ 筐体 １２ 内袋 １３ 大気連通口 １４ インク吸引口 １５ インク供給口 １８ 弾性部材 １９ インク ２０ 負圧発生容器（負圧発生管） ２１ 筐体 ２２ 内壁 ３０ インクタンク ３１ 筐体 ３３ 大気連通口 ３４ インク供給管 ３６ 中空針 ４０ インクタンク ４１ 筐体 ４２ インク袋 ４３ 大気連通口 ５０ インクタンク ５１ 筐体 ５２ 隔壁 ５３ 大気連通口 ５４ インク供給管 ５５ 毛管部材 ５６ バッファー室 ５７ インク収容室 ５８ 気泡（空気） ６０ インクタンク ６１ 筐体 ６２ 内袋 ６３ 大気連通口 ７０ インクタンク ７３ 接続口 ８０ 負圧発生容器（バッファータンク） ８１ 筐体 ８２ 内袋 ９０ 負圧発生容器 ９１ 空気逃がし口 ９２ 弁機構 ９３ ポンプ １００ 負圧発生容器 １０１ 内袋 １０３ 大気連通口 １０４ 減圧手段 １０５ 筐体 １０６ 弁機構 １１０ 負圧発生容器 １１１ 筐体 １１２ 内袋 １１３ 大気連通口 １１４ 減圧手段 １９０ インクタンク １９１ 筐体 １９３ 連通口 １９４ インク供給口

フロントページの続き (72)発明者 服部 省三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 越川 浩志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 北畠 健二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 林 弘毅 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA26 EC15 EC32 FA10 KA08 KB04 KB11 KB13 KB15 KC02 KC14 KC17 KC30

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するインクジェットヘッド
   と、該インクジェットヘッドに供給するインクを保持す
   るインクタンクとを含むインク流通可能な経路中に、弾
   性変形時の復元力により負圧を発生する負圧発生容器が
   設けられているインク供給システム。
2. 【請求項２】 前記インクジェットヘッドが、前記イン
   ク流通可能な経路の一方の端部に配置されている請求項
   １に記載のインク供給システム。
3. 【請求項３】 前記インクタンクが、前記インク流通可
   能な経路の他方の端部に配置されており、前記負圧発生
   容器が、前記インクジェットヘッドと前記インクタンク
   との間に介在している請求項２に記載のインク供給シス
   テム。
4. 【請求項４】 前記負圧発生容器が、前記インク流通可
   能な経路の他方の端部と、前記インクジェットヘッドと
   前記インクタンクの間とに設けられている請求項２に記
   載のインク供給システム。
5. 【請求項５】 前記負圧発生容器が、多層構造の容器で
   あって、略多角柱状の筐体を形成する外層と、該外層内
   に対応して設けられ，内部にインクを収容可能であり該
   インクの導出に伴い弾性変形可能な内袋と、を備える請
   求項１〜５のいずれか１項に記載のインク供給システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記内袋には上方に空気逃がし口が設け
   られている請求項５に記載のインク供給システム。
7. 【請求項７】 前記内袋は、空気透過性の低い材料によ
   って構成されていることを特徴とする請求項５に記載の
   インク供給システム。
8. 【請求項８】 前記負圧発生容器が、多層構造の容器で
   あって、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層が空
   気透過性の高い材料からなる弾性変形可能な内袋であ
   り、前記筐体と前記内袋の間の空間にインクを収容可能
   である請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク供給
   システム。
9. 【請求項９】 前記負圧発生容器が、多層構造の容器で
   あって、最外層が略チューブ形状で、最内層が、インク
   を流通可能な該インクの導出に伴い弾性変形可能な内壁
   を有して構成され、前記容器が１または複数連接されて
   いる請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク供給シ
   ステム。
10. 【請求項１０】 前記インクタンクが、多層構造の容器
    であって、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層
    が、インクを流通可能であり該インクの導出に伴い弾性
    変形可能な内袋を有した形態、インクを収容するインク
    収容室と、該インク収容室と隔壁により区切られている
    とともに連通部によって連通されているバッファー室と
    を有する形態、筐体内にインク収納袋を収納した形態の
    いずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    か１項に記載のインク供給システム。
11. 【請求項１１】 前記インクタンクには、多層構造の容
    器であって、最外層が略多角柱状の筐体であり、最内層
    が環境変化によって弾性変形可能な内壁を有したバッフ
    ァー容器がさらに連結されていることを特徴とする請求
    項１〜１０のいずれか１項に記載のインク供給システ
    ム。
12. 【請求項１２】 前記負圧発生容器は、容器内に収納さ
    れたインク中に存在する気体を外方に透過させることが
    可能な気液分離手段であることを特徴とする請求項１〜
    ５のいずれか１項に記載のインク供給システム。
13. 【請求項１３】 前記気液分離手段は、前記負圧発生容
    器を構成する気体透過性の高い内袋と、前記負圧発生容
    器に連結された減圧手段と、から構成されることを特徴
    とする請求項１２に記載のインク供給システム。
14. 【請求項１４】 前記負圧発生容器を構成する筐体と内
    袋との境界に空隙を有しており、該空隙に対して圧力発
    生手段が連結されていることを特徴とする請求項５に記
    載のインク供給システム。
15. 【請求項１５】 前記圧力発生手段は、大気圧に対して
    減圧する手段であることを特徴とする請求項１４に記載
    のインク供給システム。
16. 【請求項１６】 前記内袋は、気体透過性が高い材料に
    よって構成されていることを特徴とする請求項１５に記
    載のインク供給システム。
17. 【請求項１７】 前記圧力発生手段は、大気圧に対して
    加圧する手段であることを特徴とする請求項１４に記載
    のインク供給システム。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか１項に記載
    のインク供給システムと、該供給システムにより供給さ
    れるインクにより記録される被記録媒体を搬送する搬送
    手段と，を有するインクジェット記録装置。