JP2001310482A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】搬送中にインクが零れるのを防止したインクタ
ンクを提供すること 【解決手段】記録ヘッド３０と共にキャリッジ２０に装
架され、記録ヘッドに供給するインクを所定液面まで保
持するタンクチャンバ５９と、このタンクチャンバを大
気に開放する大気開放路６０とを備えたインクタンクに
おいて、大気開放路は、所定液面より上方でインクタン
ク５０の一側に開口する外部開口部６０ｂと、タンクチ
ャンバ内に開口する内部開口部６０ａとを有し、この内
部開口部は、インクタンク５０を一側に倒したときに、
インク液面７１よりも高位置で、かつ、他側に倒したと
きに、インク内に浸漬される位置に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、イン
クジェット記録装置に関し、より詳細には、大判の記録
媒体に印字する記録ヘッドを搭載したキャリッジ内に装
架され、記録ヘッドにインクを供給するためのインクタ
ンクを有するインクジェット記録装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、図１０に示すように、大判の印
字が可能なインクジェット記録装置のキャリッジに、記
録ヘッドと共に装架されるインクタンク５００は、タン
クチャンバ５１０内にフロート５５２を配置し、このフ
ロート５５２に設けたマグネット５５３で作動するセン
サ５５６をインクタンク５００に設けてある。供給口５
６２から記録ヘッドにインクが供給され、タンクチャン
バ５１０内の液面が低下すると、フロート５５２もイン
クの液面と共に低下する。そして、センサ５５６がフロ
ート５５２の位置すなわちタンクチャンバ５１０内の液
面が下がったことを検出すると、インク補給口５５７か
らインクがフィルタ５５１を介してタンクチャンバ５１
０内に補給され、このタンクチャンバ５１０内の液面を
所定の範囲に保持する。タンクチャンバ５１０は、大気
開放口５６０を介して大気に開放され、インク液面が変
動することにより、タンクチャンバ５１０内の圧力が変
動することが防止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように大判の印字
が可能なインクジェット記録装置では、装置全体が大型
化する。このため、通常の使用状態と同じ横長姿勢で搬
送することは困難であり、例えばエレベータ等の狭い場
所では、側方に倒した縦長姿勢で搬送することが必要な
場合がある。このように、装置の全体が通常の使用状態
から側方に倒されると、インクジェット記録装置内のイ
ンクタンクは、大気開放口を備えているため、インクタ
ンク内に貯留されているインクが、この大気開放口から
外部に零れることがある。

【０００４】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、記録ヘッドへの滑らかなインク供給を維持
しつつ、搬送中にインクが外部に零れるのを防止したイ
ンクタンクを有するインクジェット記録装置提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、記録ヘ
ッドと共にキャリッジに装架され、前記記録ヘッドに供
給するインクを所定液面まで保持するタンクチャンバ
と、前記タンクチャンバを大気に開放する大気開放路と
を設けたインクタンクを有するインクジェット記録装置
において、前記大気開放路は、前記所定液面より上方で
インクタンクの一側に開口する外部開口部と、タンクチ
ャンバ内に開口する内部開口部とを有し、この内部開口
部は、インクタンクを一側に倒したときに、インク液面
より上に位置し、前記インクタンクを他側に倒したとき
に、前記外側開口部は、インク液面より上に位置する事
を特徴とするインクジェット記録装置が提供される。

【０００６】また、インクジェット記録ヘッドと、前記
記録ヘッドに供給するインクを保持するタンクチャンバ
と前記タンクチャンバを大気に開放する大気開放路を設
けたインクタンクと、前記記録ヘッドに信号を配信する
回路基板とを備えたキャリッジを有するインクジェット
記録装置において、前記回路基板に、前記インクタンク
を加熱する発熱体を設けた事を特徴とするインクジェッ
ト記録装置が提供される。

【０００７】

【発明の実施の態様】図１は、本発明の好ましい実施形
態によるインクジェット記録装置の概要を示す。本実施
形態のインクジェット記録装置は、幅が約５９〜１３５
cmの記録媒体１０に記録可能なワイドフォーマットプリ
ンタと称される形式のものに適し、これに適用可能な記
録媒体１０には、普通紙の他、壁紙、光沢紙およびフィ
ルムが含まれる。

【０００８】記録媒体１０は、支持フレーム上にロール
状に巻かれた状態で供給され、給紙ローラ１１によりこ
の支持フレームから引出され、搬送ローラ１２により、
プラテン１３に沿って図中下方に搬送される。このと
き、記録媒体１０は、プラテン１３の表面上に開口する
吸引孔(図示しない）に作用する負圧により、このプラ
テン１３の表面からの浮き上りが防止される。記録ヘッ
ド及び該記録ヘッドにインクを供給するインクタンク
（後述する）を搭載したキャリッジ２０は、キャリッジ
ガイド１４ａ，１４ｂに沿って記録媒体搬送方向と直角
に交差する方向に往復動し、記録媒体１０に所要のカラ
ー画像を記録する。

【０００９】このインクジェット記録装置の図示しない
機枠には、それぞれ油性顔料インク等の好適なインクを
収容する複数のインクボトル１５が搭載されている。各
インクボトル１５からは、インクポンプ１６により、フ
レキシブル構造のインクチューブ９０を経由して、キャ
リッジ２０内に設けられたインクタンクにそれぞれの色
彩のインクを補給する。本実施形態では、６つのインク
ボトル１５が搭載されており、したがって、合計６色の
インクをそれぞれの記録ヘッドから噴出し、所要のカラ
ー画像を描く。

【００１０】次に、図２から図５を参照しつつ本発明の
好ましい実施形態について詳細に説明する。キャリッジ
２０には、各色毎に分かれた６つの記録ヘッド３０ａ〜
３０ｆを取付けるため、各記録ヘッド３０ａ〜３０ｆ毎
に記録ヘッド支持部２１ａ〜２１ｂが設置されている。
図を簡略化するため、図３には、キャリッジ２０内の記
録ヘッド３０ａとこれをキャリッジ２０のシャーシ２３
に取付ける記録ヘッド支持部２１ａのみを示す。これら
の記録ヘッド３０ａ〜３０ｆは、それぞれが記録ヘッド
支持部２１ａ，２１ｂに対し着脱自在に支持されてい
て、キャリッジ２０がキャリッジガイド１４ａ，１４ｂ
に沿って往復移動する間にプラテン１３上の記録媒体１
０との間に僅かな間隙を配置した状態で対面する。な
お、各記録ヘッド３０ａ〜３０ｆは、基本的にはそれぞ
れ同じ構造を有するものであるため、特定することを要
しない場合には、ａ〜ｆの添え字を省略し、符合３０で
代表して表す。

【００１１】キャリッジ２０に設けられたシャーシ２３
の内面側すなわち記録ヘッド３０と反対側には、基板支
持部２２ａ，２２ｂが設けられており、これらの基板支
持部２２ａ，２２ｂを介して、各記録ヘッド３０のイン
ク噴射動作やキャリッジ２０自体の動作を制御するため
の電力及び信号を供給する回路基板２５がキャリッジ２
０に固定されている。

【００１２】回路基板２５には、タンク固定部２６ａ，
２６ｂが取付けられており、インクタンク５０ａ〜５０
ｆが固定されている。それぞれのインクタンク５０の上
部には、インク補給用のチューブ９０が接続されてい
る。各チューブ９０はキャリッジ２０に形成された開口
（図２）から外側にでて、各色毎の補給用インクポンプ
１６のポンプの排出側に接続されている。インクポンプ
１６の吸引側はチューブ１７により、インクジェット記
録装置の機枠に取付けられたインクボトル１５に接続さ
れている。

【００１３】次に、図４及び図５を参照してインクタン
ク５０の構成を詳細に説明する。本実施形態のインクジ
ェット記録装置は６色構成に形成されているため、各色
に対応した６つのインクタンク５０ａ〜５０ｆが設けら
れている。インクタンク５０ａ〜５０ｆの各々の構成は
同一であるため、以下の説明においては、インクタンク
を参照符号５０で代表して表す。

【００１４】インクタンク５０の上部には、インク補給
口５７が設けられており、インクポンプ１６からのチュ
ーブ９０が接続されている。インクタンク５０の内部す
なわちタンクチャンバ５９内には、フロート５２が支持
部５５に支点５４を支持されて取付けられている。フロ
ートの先端部にはマグネット５３が固定されている。ま
た、インクタンク５０の外側にはマグネット５３の動作
によってスイッチング動作するセンサ５６が設けられて
おり、このセンサ５６は回路基板２５に接続されてい
る。

【００１５】フロート５２の上部には、例えば発泡ポリ
エチレン製であるのが好ましいフィルタ５１が設けられ
ており、インク補給口５７から注入されたインク内に含
まれる異物が記録ヘッド１３に供給されないようにフィ
ルタリングする。更に、フィルタ５１の上部には、大気
開放路６０及び排出路６１が設けられている。符号６２
は、タンクチャンバ５９内のインクを記録ヘッド３０に
送るための供給管路である。

【００１６】大気開放路６０は、インクボトル１５から
インクポンプ１６を介して補給される時に、インクタン
ク５０内の圧力が上昇して記録ヘッド３０のインク噴射
特性に影響を及ぼすのを防止する。また、排出路６１
は、フィルタ５１が目詰まりし、インクを透過できなく
なったときに、フィルタ５１の上部に溢れたインクを外
部に排出する。

【００１７】各インクタンク５０に設けられた排出路６
１は、内部開口部６１ａを介して、フィルタ５１のタン
クチャンバ５９の上側に連通し、外部開口部６１ｂを介
してインクタンク５０の外側に開口する。この外部開口
部６１ｂには、チューブ７０が接続され、タンクチャン
バ５９を、キャリッジ２０内の最も下方位置のインクタ
ンク５０ｆよりも更に下側に設置されているオーバーフ
ロータンク８０に連通している。

【００１８】図４の（Ａ）に示すように、本実施形態で
は、大気開放路６０はインクタンク５０の上部に配置さ
れ、インクタンク５０の一側で外気に開口する外部開口
部６０ｂと、タンクチャンバ５９内に開口する内部開口
部６０ａとを有している。大気開放路６０の内部開口部
６０ａ及び排出路６１の内部開口部６１ａは、図５の
（Ａ）に示すように、インクタンク５０の左側（図４の
（Ａ）に示す状態の左側）を下にして９０°倒した時の
液面７１よりも高い位置に設置されている。更に、大気
開放路６０の外部開口部６０ｂ及び排出路６１の外部開
口部６１ｂは、図５の（Ｂ）に示すように、インクタン
ク５０の右側（図４の（Ａ）に示す状態の右側）を下に
して９０°倒した時の液面７１よりも高い位置に設置さ
れている。このようにインクタンク５０の右側を下にし
て９０°倒したとき、内部開口部６０ａ，６１ａは、液
面７１よりも低い位置に設置され、したがってインク内
に浸漬される。

【００１９】なお、図示の実施形態では、外部開口部６
０ｂ，６１ｂは、インクタンク５０の側壁部に設けてあ
るが、しかし、このような側壁部に限らず、通常の使用
状態のとき及び側方に倒したときに、タンクチャンバ５
９内の液面よりも高い位置に設置されるものであれば、
頂壁部、前壁部あるいは後壁部に設けてもよいことは明
らかである。

【００２０】図６及び図７は、各インクタンク５０から
溢れたインクを収容するオーバーフロータンク８０の詳
細を示す。オーバーフロータンク８０の上部には、イン
クタンク５０ａ〜５０ｆのそれぞれから延びるチューブ
７０ａ〜７０ｆを接続する接続路８６ａ〜８６ｆと、大
気開放路８７とが設けられている。このオーバーフロー
タンク８０の内部は、上部を互いに連通させたタンクチ
ャンバ８９とサブチャンバ８８とに分かれており、この
タンクチャンバ８９内に、フロート８１が支持部８４に
支点８３を支持されて取付けられている。このフロート
８１の先端部にはマグネット８２が固定され、一方、オ
ーバーフロータンク８０の外側にはマグネット８２の動
作によってスイッチング動作する磁気センサ８５が設け
られており、タンクチャンバ８９内の液面が所定高さま
で上昇したときに、磁気センサ８５が回路基板２５を介
して信号を送り、溢れ量が一定量に達したことを知らせ
る。

【００２１】なお、チューブ７０ａ〜７０ｆ及び接続路
８６ａ〜８６ｆもそれぞれ同様な構造に形成されている
ため、これらのチューブ及び接続路をそれぞれ符号７
０，８６で代表して表す。

【００２２】本実施形態では、インクタンク５０の場合
と同様に、接続路８６と大気開放路８７とは、図７の
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、オーバーフロータンク
８０の左側および右側（図７の（Ｃ）で見たときの左側
及び右側）のそれぞれを下にして９０°倒したときの液
面９１よりも高い位置に内部開口部が位置するように設
置される。このため、サブチャンバ８８の容積は、セン
サ８５が動作するときの液量を収容できる大きさに形成
するのが好ましい。

【００２３】図９は、周囲温度が変化しても記録ヘッド
３０にへの滑らかなインク供給および記録ヘッド３０か
らの確実なインク吐出を維持するためのインクタンク５
０の温度制御を示す。

【００２４】インクタンク５０を固定した回路基板２５
には、各インクタンク５０に対応した位置に、発熱体と
してのチップ抵抗２７が実装されている。インクタンク
５０とチップ抵抗２７とは互いに接触していてもよく、
あるいは、互いに離隔させてもよい。本実施形態では、
図９の（Ａ）に示すように、チップ抵抗２７とインクタ
ンク５０との間に約５mmの間隙を設けてある。

【００２５】更に、インクタンク５０には、チップ抵抗
２７の影響が及ばない位置に、温度検知器９１が設けら
れている。本実施形態では、温度検知器９１をインクタ
ンク５０の外側に設けたが、これに限らず、インクタン
クの中側あるいはこのインクタンクの近傍に設けても良
い。更に、キャリッジ２０には、ファン９０を設けてあ
り、各インクタンク５０の温度の均一化を図ると共に、
回路基板２５に実装された素子の熱でキャリッジ２０内
の温度が過度に上昇するのを防止している。

【００２６】次に、上記構成による本発明の実施形態に
よるインクジェット記録装置の動作を説明する。インク
ポンプ１６（図１）により、インクボトル１５のインク
を、インクタンク５０のインク補給口５７からタンクチ
ャンバ５９に補給する。タンクチャンバ５９内の液面が
上昇すると、図４の（Ｂ）に示すフロート５２が支点５
４を支点にして揺動し、先端部のマグネット５３の位置
が上昇する。このマグネット５３の位置は、インクタン
ク５０の外側に取付けられたセンサ５６によって検知さ
れ、フロート５２の上昇を検知すると、制御基板２５を
介して送られる制御信号によりポンプ１６からのインク
補給を停止させる。再び、インクタンク５０内のインク
が消費されてフロート５２が下降するとセンサ５６の検
知信号により、インクポンプ１６を作動し、インクの補
給を行う。この一連の動作を繰り返すことにより、イン
クタンク５０内のインク液面を符号５８で示す位置を中
心として所定範囲に保つように制御している。

【００２７】ここで、ゴミ等の異物やインクの凝固によ
ってフィルタ５１が目詰まりを起こすと、インク補給口
５７から供給されたインクはフィルタ５１から溢れ、排
出路６１からチューブ７０を通って、図６に示すオーバ
ーフロータンク８０内に流れ込む。更に、インク補給が
継続されると、オーバーフロータンク８０のタンクチャ
ンバ８９内の液面が上昇し、フロート８１が支点８３を
支点にして揺動し、先端部のマグネット８２の位置が上
昇する。このマグネット８２の位置は、センサ８５によ
って検知され、制御基板２５を介してフィルター異常の
警告を出す。

【００２８】大気開放路６０のタンク内部開口部６０ａ
及び排出路６１のタンク内部開口部６１ａは、図５の
（Ａ）に示すようにインクタンク５０の左側を下にして
９０°倒した時の液面７０よりも高い位置に設置されて
いるため、この状態下においてインクタンク５０内のイ
ンクは大気開放路６０及び排出路６１から外部に漏れ出
すことはない。これは、言いかえると、輸送用に梱包し
た状態である図８の（Ａ）に示すインクジェット記録装
置の通常使用状態と同じ横長配置から、例えばエレベー
タに搬入するために、図８の（Ｂ）に示すように左側を
下にした縦長配置にしたときに、インクタンク５０から
インクが漏れ出さないということと同様である。

【００２９】また、大気開放路６０のタンク外部開口部
６０ｂ及び排出路６１のタンク外部開口部６１ｂは、図
５の（Ｂ）に示すようにインクタンク５０の右側を下に
して９０°倒した時の液面７１よりも高い位置に設置さ
れているため、この状態下においてインクタンク５０内
のインクは大気開放路６０及び排出路６１から外部に漏
れ出さない。これは言いかえると、インクジェット記録
装置の右側を下にして立てた状態すなわち図８の（Ｂ）
の状態から逆転させた縦長配置でも、インクタンク５０
からインクが漏れ出さないということと同様である。

【００３０】また、オーバーフロータンク８０にインク
が溢れ出ている場合には、オーバーフロータンク８０の
右側あるいは左側のいずれの側を下にして倒した状態で
あっても、接続路８６と大気開放路８７とのそれぞれの
内部開口部が液面９１よりも高い位置に位置するため、
大気開放路８７から外部にインクが零れ、あるいは、接
続路８６及びチューブ７０を介してインクタンク５０内
にインクが逆流するのが防止される。このため、各イン
クタンク５０内で色の異なるインクが混合することはな
い。このオーバーフロータンク８０のタンクチャンバ８
９内の液面が上昇すると、フロート８１が上昇し、マグ
ネット８２及びセンサ８５を通じて検出される。所定レ
ベルまで液面が上昇した場合には、このオーバーフロー
タンク８０をキャリッジ２０から取り外し、内部のイン
クを排出した後、再度、所定位置に取付ける。

【００３１】オーバーフロータンク８０が、このように
内部をタンクチャンバ８９とサブチャンバ８８とに分け
られ、タンクチャンバ８９内にフロート８１を設けられ
ることにより、フロート８１を収容するタンクチャンバ
８９の断面積は、オーバーフロータンク８０の全体に対
して占める割合が小さくなる。これにより、オーバーフ
ロータンク８０の感度が向上し、各インクタンク５０内
のフィルタ５１の目詰まりを早期に検出することができ
る。また、サブタンク８８は、オーバーフロータンク８
０が横倒しとなったときに外部に零れるのを防止すると
共に、各インクタンク５０がオーバーフローしたときの
予備タンクとして作用し、したがってインク収容能力を
向上させる。

【００３２】更に、インクタンク５０内のインクの温度
を温度検知器９１で検知し、回路基板２５に設けたチッ
プ抵抗２７への通電を制御する事により、記録ヘッド３
０に供給するインク温度にしたがってこの記録ヘッド３
０から噴出するインク温度が一定に保たれる。本実施形
態では、チップ抵抗２７を７０〜９０℃に加熱すること
により、インクの温度を１８℃以上に保持することを可
能とした。更に、ファン９０の作動を温度検知器９１の
出力データに基づいて制御することにより、キャリッジ
２０内の温度の均一化を図ると共に、キャリッジ２０内
の温度が上昇し過ぎた場合に冷却することができる。

【００３３】これにより、極めて簡単な構造でありなが
らも、インクタンク５０内したがって、記録ヘッド３０
から噴出するインクの温度を一定に保持し、温度変化に
伴うインク吐出に関する不具合、例えばインク温度低下
に伴う粘度上昇によるインク詰りすなわちインク不吐出
等を生じさせることなく、確実に記録ヘッド３０から適
量のインクを噴出することができる。

【００３４】なお、図９の（Ｃ）では、ファン９０がキ
ャリッジ２０内の角部に配置した状態でしめしてある
が、これに限らず、全体を効率よく冷却できるものであ
れば、どのような位置に配置してもよい。また、キャリ
ッジ２０の壁部の適宜位置に好適な通気口を設けること
が好ましい。

【００３５】

【発明の効果】以上明らかなように、本発明によれば、
輸送時に装置を縦置きにしても大気開放路からインクが
タンク外部に漏れ出さない構造をインクタンクの構成部
品を増やすことなく実現させることができる。

【００３６】また、記録ヘッドに信号を配信すると共
に、インクタンクが設けられる回路基板に、インクタン
クを加熱する発熱体を設けることにより、インク詰まり
等の不具合を防止しつつ確実に所要のインクを記録ヘッ
ドから噴出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態によるインクジェッ
ト記録装置の概要を説明する図。

【図２】本発明の好ましい実施形態によるインクジェッ
ト記録装置のキャリッジ内構造を概略的に示す説明図。

【図３】キャリッジ内の記録ヘッドとインクタンクとの
配置関係を示す概略的な断面図。

【図４】図３に示すインクタンクの概略構造を示し、
（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は側部断面図、（Ｃ）は平
面図。

【図５】図４のインクタンクの作動を示し、（Ａ）は左
側を下にして倒した状態の部分断面図、（Ｂ）は右側を
下にして倒した状態の部分断面図。

【図６】オーバーフロータンクの概略を示し、（Ａ）は
フロートと磁気センサとの関係を説明する断面図、
（Ｂ）は平面図、（Ｃ）はオーバーフロータンク内にお
ける接続路と大気開放路とのそれぞれの内部開口部の位
置関係を説明する図。

【図７】図６に示すオーバーフロータンクを左側及び右
側を下にして倒したときの、液面と内部開口部との位置
関係を説明する断面図。

【図８】図１のインクジェット記録装置の全体を包装箱
に梱包した状態を示し、（Ａ）は通常使用状態と同じく
横長配置とした説明図、（Ｂ）は、側方に倒して縦長配
置とした状態の説明図。

【図９】キャリッジタンク内のインクタンクとチップ抵
抗とファンとの配置関係を示す説明図。

【図１０】従来技術によるインクタンクの内部構造を説
明する概略断面図。

【符号の説明】 ２０…キャリッジ、２７…チップ抵抗、３０…記録ヘッ
ド、５０…インクタンク、６０…大気開放路、６０ａ…
内部開口部、６１…排出路、７０…チューブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット記録ヘッドと共にキャリ
   ッジに装架され、前記記録ヘッドに供給するインクを所
   定液面まで保持するタンクチャンバと、前記タンクチャ
   ンバを大気に開放する大気開放路とを設けたインクタン
   クを有するインクジェット記録装置において、 前記大気開放路は、前記所定液面より上方でインクタン
   クの一側に開口する外部開口部と、タンクチャンバ内に
   開口する内部開口部とを有し、この内部開口部は、イン
   クタンクを一側に倒したときに、インク液面より上に位
   置し、前記インクタンクを他側に倒したときに、前記外
   側開口部は、インク液面より上に位置する事を特徴とす
   るインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 インクジェット記録ヘッドと、前記記録
   ヘッドに供給するインクを保持するタンクチャンバと前
   記タンクチャンバを大気に開放する大気開放路を設けた
   インクタンクと、前記記録ヘッドに信号を配信する回路
   基板とを備えたキャリッジを有するインクジェット記録
   装置において、 前記回路基板に、前記インクタンクを加熱する発熱体を
   設けた事を特徴とするインクジェット記録装置。