JP2002370375A - インクジェットプリント装置、インクタンクおよびインク供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリントヘッドに所定量のインクを貯留する
第２インクタンクを備えるとともに、これに対し第１イ
ンクタンクから間欠的にインクが供給されるように供給
系を構成した場合において、第２インクタンクへの充填
効率が高くかつ充填処理時間も短く、しかも全体として
インク使用効率の高い構造を実現する。 【解決手段】 プリント装置使用時の姿勢において、重
力方向に関し、第１インクタンクから第２インクタンク
にインクを供給するための流路の第２インクタンク側の
開口が相対的に高い位置、第２インクタンクからプリン
トヘッドにインクを供給するためのインク流出部が相対
的に低い位置にあり、かつ前記流路の第１インクタンク
側の開口が第１インクタンクの底部に位置するように供
給系を構成する。これにより、充填時のインク移送が円
滑に行われ、またインク使用効率も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リント装置、インクタンクおよびインク供給方法に関
し、特にインクを吐出するためのプリントヘッドに対し
インクを間欠的に供給する方式のインクジェットプリン
ト装置に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリントヘッドを用いて
プリント媒体へとインクを付与することによりプリント
媒体上に画像を形成するインクジェットプリント装置に
は、プリント媒体に対しプリントヘッドを移動させつつ
その過程でインク吐出を行うことにより画像形成を行う
ものや、これとは逆に固定したプリントヘッドに対しプ
リント媒体を移動させつつその過程でインク吐出を行う
ことにより画像形成を行うもの等がある。

【０００３】かかるインクジェットプリント装置に適用
されるプリントヘッドへのインクの供給方式には、大き
く分けて２種類がある。吐出されたインク量に対応した
量のインクが常に、プリントヘッドに対し言わば連続的
に供給されるように供給系を構成した方式のもの（以
下、連続供給方式という）と、プリントヘッドに所定量
のインクを貯留する貯留部（サブタンクまたは第２イン
クタンク）を備えるとともに、その貯留部に対しインク
供給源（メインタンクまたは第１インクタンク）から適
切なタイミングで言わば間欠的にインクが供給されるよ
うに供給系を構成した方式のもの（以下、間欠供給方式
という）とである。

【０００４】ここで、例えばプリントヘッドをプリント
媒体に対し所定方向に往復走査させるとともに、これと
ほぼ直交する方向にプリント媒体を搬送して画像の形成
を行う所謂シリアル型と呼ばれる方式のインクジェット
プリント装置に適用される連続供給方式には、さらに２
種類がある。キャリッジ等に搭載されて往復移動（主走
査）するプリントヘッドに一体不可分にまたは分離可能
にインクタンクを取り付けてインクを供給するオンキャ
リッジ方式と称されるものと、キャリッジ上に搭載され
るプリントヘッドとは別体に、インクタンクをプリント
装置の他の部位に固定的に据え付け、可撓性チューブを
介してインクタンクとプリントヘッドとを連結してイン
クを供給するチューブ供給方式とである。なお、後者に
はインクタンクとプリントヘッドとの中間タンクとして
機能する第２のインクタンクがプリントヘッドないしキ
ャリッジ上に搭載される形態のものもある。

【０００５】オンキャリッジ方式の構成を採る場合に
は、キャリッジと共に移動する部材（プリントヘッド、
およびこれに分離不能または可能に一体化されるインク
タンク）の主走査方向に垂直な面の方向の投影面積や体
積が制約され、小型の、特に可搬型のプリント装置を構
成する場合には、非常に限られた容量のインクタンクし
か使用できないことになる。そのためにインクタンク一
体型プリントヘッドまたはインクタンクの交換頻度が非
常に高くなり、使い勝手やランニングコストの点でも問
題があった。さらに近年では、所謂モバイル機器の普及
が著しく、例えばノート型パーソナルコンピュータやデ
ィジタルカメラに一体化されるような超小型のインクジ
ェットプリンタも提案されており、そのようなプリンタ
にオンキャリッジ方式を適用した設計を行うことは実用
的でないと考えられる。

【０００６】また、チューブ供給方式の構成を採る場合
には、主走査時にキャリッジと共に移動する部材はある
程度小型化することが可能となるが、キャリッジ上のプ
リントヘッドとキャリッジ外の部位にあるインクタンク
とを結合してインクを供給するチューブ部材がキャリッ
ジに追従して移動するためのスペースを要するので、そ
の分小型化が難しい。さらに、近年ではプリント動作の
高速化に対応してキャリッジも高速に走査される傾向に
あり、追従するチューブの激しい揺動によりプリントヘ
ッドに対するインク供給系内のインクの圧力変動が生じ
るので、圧力変動を抑えるために種々の複雑な圧力緩衝
機構を設けることが強く望ましく、その点においても小
型化は難しかった。

【０００７】以上に対し、例えばシリアル型のインクジ
ェットプリント装置に適用される間欠供給方式は、キャ
リッジ上に相対的に小型の第２のインクタンクとプリン
トヘッドとを有する一方、プリント装置のキャリッジ以
外の部位に相対的に大きな第１のインクタンクを有し、
第１のインクタンクから第２のインクタンクに対し適切
なタイミングでインクが供給されるように供給系が構成
されるものである。また、主走査中には、第１および第
２インクタンク間のインク供給系を空間的に切り離す
か、または弁等によってインク流路を遮断することによ
って、第１および第２インクタンク間を流体的に絶縁す
るような構成が採用される。これによれば、連続供給方
式において小型化の制約となっていたインクタンクなど
の上記移動部材の大きさや、チューブの揺動による種々
の問題点の発生を基本的には解決できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、間欠供給方式
の構成を採用する上で、インク供給系内部に混入してく
る、またはしている空気等の気体の排出と内部圧力制御
とを適切に行うことが問題となる。

【０００９】ここで、供給系内部に進入してくる気体に
は大きく分類して４種類の発生要因がある。 １）プリントヘッドのインク吐出口から進入する、ない
しは吐出動作に伴って発生するもの、 ２）インク内部に溶存していた気体が分離したもの、 ３）供給系を構成する素材を通して外部から気体透過に
より進入してくるもの、および、 ４）第１のインクタンクと第２のインクタンクとを結合
するためのジョイントを結合する際に進入してくるも
の、 である。

【００１０】気体の進入は、供給システムの構成により
その量には種々の差はあるが、多かれ少なかれ必ず発生
する問題である。そして、気体が例えばキャリッジ上の
第２インクタンクに溜まってくると、その分第２インク
タンクへのインク充填効率が低下するという問題を引き
起こすことになる。また、温度変化に対する空気の膨張
収縮により予期せぬ圧力の変化を発生させ、それに伴っ
て発生する過大な正圧の作用による吐出口からのインク
漏洩や、逆に過大な負圧の作用によるインクの吐出不良
が生じる恐れがある。さらに、第２インクタンクに溜ま
っていた気体が吐出口側に導かれるインク内部に混入
し、インクの不吐出を生じさせる等の問題を引き起こす
こともある。

【００１１】なお、これらの問題はチューブ供給方式に
よる連続供給系を構成する場合でも同様に生じるもので
ある。従来、チューブ供給方式による連続供給系では、
この気体の進入対策として、定期的ないし強制的にプリ
ントヘッドの吐出口を介してその内方からのインクと気
体とを同時に吸引し排出する回復操作や、第２のインク
タンクがキャリッジに搭載される形態のものにあって
は、吐出口からの吸引動作と同時に第２のインクタンク
から気体をインクとともに強制排出する回復操作等を実
施することにより対応していた。

【００１２】このような対策を採る場合、発生する廃イ
ンクの量が多いために、間欠供給方式を採用して小型・
可搬型のプリント装置を実現しようとしても、その設計
上重大な制約が生じる。さらに、第２インクタンクに適
時インクを充填するための動作以外に、プリント装置の
制御シーケンス上、少なくともプリントヘッドの吐出口
側からインクを吸引するための回復動作に長い時間を要
することになる。それのみならず、当該回復動作の後処
理として行われるプリントヘッド吐出口形成面上の付着
インクを除去するためのワイピング動作や、予備吐出動
作なども行われることになるので、その分さらに時間が
かかってしまうという問題がある。

【００１３】また、チューブ供給方式による連続供給系
において、吐出口に形成されるインクメニスカスを保持
するために大気圧に対して負圧を発生させる必要がある
インクジェットプリント装置においては、第１のインク
タンクをプリントヘッドの吐出口位置よりも低い位置に
配置することで第１のインクタンク内に自ずから負圧が
発生するようにするなどの制限が必要となっている。そ
のために、インクタンクの位置と姿勢までが限定され、
特に搬送時の姿勢が定まらない可搬型のプリント装置と
する場合には、吐出口からのインク漏洩を引き起こす等
の問題があった。

【００１４】これに対し、間欠供給系を採用する場合に
おいて、液体は通さず気体のみを透過する機能を有する
膜（以下、単に機能性膜という）を配設し、その機能性
膜を介して第２のインクタンク内部から強制的に気体の
みを分離して排出する一方、第２のインクタンクにイン
クを保持するスポンジ等の多孔質部材を収納して適切な
負圧を生じさせるもの等が提案されている。この構成
は、インク充填時に発生する廃インク量の増大を効果的
に抑制でき、搬送時の姿勢が定まらない可搬型のプリン
ト装置とする場合にも有効である。

【００１５】しかしながら、機能性膜を安定して使用す
るためには、化学的な不活性状態が永く持続することが
強く望ましく、このため機能性膜に影響を与えない組成
のインクを選定するなど、インク選択の範囲が狭くなっ
てしまうという問題点があった。

【００１６】また、第２のインクタンク上に機能性膜を
配置した場合、気体が逆に第２のインクタンク内に進入
する方向にも流れうる。そのためインクをプリントヘッ
ドのノズルに対して負圧に保つための多孔質部材等の負
圧発生機構等を第２のインクタンク内に設ける場合に
は、第２インクタンク内のインク収容効率が制限されて
しまう。また、インク中の染料や顔料の沈着や、変質等
に対する多孔質部材への耐久性に対して設計が限定され
る可能性があり、これによってもインク選択の範囲が狭
くなってしまう。

【００１７】さらに、かかる構成では、インク充填が完
了した時点では必ず多孔質部材にインクが過充填された
状態となるので、プリントヘッドに所要の負圧を作用さ
せるためには、充填完了後に必ずプリントヘッドの吐出
口側から吸引動作を行い、多孔質部材に過充填されたイ
ンクを廃インクとして排出しなければならない。すなわ
ち、充填動作に付随して廃インクが発生するという問題
がある。

【００１８】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
もので、インク供給方式に間欠供給系を採用するととも
に、第２インクタンクへの充填効率が高くかつ充填処理
時間も短く、しかも全体としてインク使用効率の高い構
造を実現することを目的とする。

【００１９】また、本発明は、それによって小型・可搬
型のインクジェットプリント装置の構成に資することを
他の目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
インクを吐出するプリントヘッドを用いてプリント媒体
に対しプリントを行うインクジェットプリント装置であ
って、前記インクの供給源をなす第１インクタンクと、
該第１インクタンクからインクを充填可能で、当該イン
クを前記プリントに際して前記プリントヘッドに供給す
る第２インクタンクと、前記第１インクタンクから前記
第２インクタンクへのインク充填を行わせるためのイン
ク移送手段と、を具え、プリント装置使用時の姿勢にお
いて、重力方向に関し、前記第１インクタンクから前記
第２インクタンクにインクを供給するための流路の前記
第２インクタンク側の開口が相対的に高い位置、前記第
２インクタンクから前記プリントヘッドにインクを供給
するためのインク流出部が相対的に低い位置にあり、前
記流路の前記第１インクタンク側の開口が前記第１イン
クタンクの底部に位置していることを特徴とする。

【００２１】ここで、前記流路の前記第１インクタンク
側の開口が、前記第１インクタンクの内部を大気と連通
させるための大気連通部より、プリント装置使用時の姿
勢において重力方向に関し低い位置にあるものとするこ
とができる。

【００２２】また、前記第１インクタンク内に収容され
るインクの液面より常に高い位置にするものがあるよ
う、前記第１インクタンクの内部を大気と連通させるた
めの大気連通部を複数設けることができる。

【００２３】また、前記第１インクタンクは、内容積が
変化するよう変形可能なインク収容部と、該収容部が大
気圧と平衡して変形可能とするための大気連通部とを有
するものとすることができる。

【００２４】さらに、前記大気連通部には、気体のみを
透過し液体を透過しない膜を配置することができる。

【００２５】以上において、前記第１インクタンクおよ
び前記第２インクタンクは、インクおよび気体を重力方
向に関しそれぞれ下方および上方に障害なく分離可能な
構成、例えば前記第１インクタンクおよび前記第２イン
クタンクの内部空間にそのままインクが収容される構成
とすることができる。

【００２６】また以上において、前記インク移送手段
は、前記第２インクタンクからその内容物を前記第１イ
ンクタンクに戻すことが可能であり、当該戻しを行うた
めの流路の起点が、プリント装置使用時の姿勢におい
て、重力方向に関し、前記第２インクタンク上の相対的
に高い位置にあり、前記プリントヘッドに対するインク
供給路の起点は重力方向に関し前記第２インクタンク上
の相対的に低い位置にあるものとすることができる。

【００２７】ここで、前記第１インクタンクから前記第
２インクタンクにインクを供給するための流路が、前記
内容物を前記第１インクタンクに戻す流路としても用い
られるものとすることができる。

【００２８】また、前記第２インクタンクは内容積が可
変に形成され、前記移送手段は、前記第１インクタンク
から前記第２インクタンクへのインク充填を行うために
前記内容積を増大させ、前記第２インクタンクの内容物
を前記第１インクタンクに戻すために前記内容積を減少
させるよう、前記第２インクタンクに力を作用するため
の内容積変更手段を有するものとすることができる。

【００２９】ここで、前記第２インクタンクは膨張およ
び収縮することで前記内容積が増大または減少する構造
を有し、前記内容積変更手段は当該第２インクタンクを
収納するシェル要素を有し、前記移送手段は前記シェル
要素内を減圧および加圧することで前記第２インクタン
クを膨張および収縮させる加減圧手段を有するものとす
ることができる。

【００３０】以上において、前記第１インクタンクと前
記第２インクタンクとを接続する流路を形成および遮断
する流路開閉手段を具えるものとすることができる。

【００３１】また、向きが異なる少なくとも２つの姿勢
で使用可能で、当該２つの姿勢のいずれにおいても、重
力方向に関し、前記流路の前記第１インクタンク側の開
口が前記第１インクタンクの底部に位置するよう前記第
１インクタンクが構成されているものとすることができ
る。

【００３２】または、向きが異なる少なくとも２つの姿
勢で使用可能で、当該２つの姿勢のいずれにおいても、
重力方向に関し、前記第１インクタンクから前記第２イ
ンクタンクにインクを供給するための流路の前記第２イ
ンクタンク側の開口が相対的に高い位置、前記第２イン
クタンクから前記プリントヘッドにインクを供給するた
めのインク流出部が相対的に低い位置にあるよう前記第
２インクタンクが構成され、前記流路の前記第１インク
タンク側の開口が前記第１インクタンクの底部に位置す
るよう前記第１インクタンクが構成されているものとす
ることができる。

【００３３】また、前記インク移送手段が前記第２イン
クタンクからその内容物を前記第１インクタンクに戻す
ことが可能な構成を採る場合において、向きが異なる少
なくとも２つの姿勢で使用可能で、当該２つの姿勢のい
ずれにおいても、前記戻しを行うための流路の前記第２
インクタンク側の起点が、重力方向に関し、前記第２イ
ンクタンク上の相対的に高い位置にあり、前記プリント
ヘッドに対するインク供給路の起点は重力方向に関し前
記第２インクタンク上の相対的に低い位置にあるよう前
記第２インクタンクを構成することができる。

【００３４】以上において、前記プリントヘッドは、前
記インクを吐出するために利用されるエネルギとして、
インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する発熱
素子を有するものとすることができる。

【００３５】また、本発明インクタンクは、上記のイン
クジェットプリント装置に前記第１インクタンクとして
適用可能で、少なくとも当該適用が行われて前記インク
ジェットプリント装置が使用されるときに大気圧に解放
されることを特徴とする。

【００３６】また、本発明インクタンクは、前記第２イ
ンクタンクからその内容物を前記第１インクタンクに戻
すことが可能な構成を採るインクジェットプリント装置
に前記第１インクタンクとして適用可能で、少なくとも
当該適用が行われて前記インクジェットプリント装置が
使用されるときに大気圧に解放されるとともに、前記イ
ンクジェットプリント装置が使用されるときの姿勢にお
いて前記第２インクタンクから戻る内容物を受容可能な
内容積が確保されていることを特徴とする。

【００３７】これらインクタンクにおいて、前記インク
ジェットプリント装置が使用されるときの姿勢におい
て、前記第２インクタンクに向かう前記流路の開口が、
重力方向に関し底部に位置する部位に設けられているも
のとすることができる。

【００３８】また、内部を大気と連通させるための大気
連通部を具えることができる。ここで、前記大気連通部
は、前記インクジェットプリント装置が使用されるとき
の姿勢において重力方向に関し上方に位置する部位に設
けられているものとすることができる。または、前記大
気連通部は、前記インクジェットプリント装置が使用さ
れるときの姿勢において前記第１インクタンク内に収容
されるインクの液面より常に高い位置にするものがある
よう、複数設けられているものとすることができる。

【００３９】またインクタンクは、内容積が変化するよ
う変形可能なインク収容部と、該収容部が大気圧と平衡
して変形可能とするための大気連通部とを有するものと
することができる。

【００４０】さらに、前記大気連通部に、気体のみを透
過し液体を透過しない膜が配置されたものとすることが
できる。

【００４１】これらのインクタンクにおいて、インクお
よび気体を重力方向に関しそれぞれ下方および上方に障
害なく分離可能な構成、例えば内部空間にそのままイン
クが収容される構成とすることができる。

【００４２】また、インクタンクは前記インクジェット
プリント装置に着脱可能なものとすることができる。

【００４３】さらに、本発明は、前記第２インクタンク
からその内容物を前記第１インクタンクに戻すことが可
能な構成を採るインクジェットプリント装置に適用され
るインク供給方法であって、前記内容積を増大させるこ
とで前記第１インクタンクから前記第２インクタンクへ
インクを充填する工程と、前記内容積を減少させること
で前記第２インクタンクの内容物を前記第１インクタン
クに戻す工程と、を具えたことを特徴とする。

【００４４】ここで、前記充填工程を行う際、所定の判
定に応じ前記戻し工程を先行して実施させる制御工程を
具えることができる。

【００４５】本発明によれば、インクの供給源をなす第
１インクタンクと、インク移送手段により第１インクタ
ンクからインクを適時充填可能で、当該インクを前記プ
リントに際してプリントヘッドに供給する第２インクタ
ンクと、を具え、プリント装置使用時の姿勢において、
重力方向に関し、第１インクタンクから第２インクタン
クにインクを供給するための流路の第２インクタンク側
の開口が相対的に高い位置、第２インクタンクから前記
プリントヘッドにインクを供給するためのインク流出部
が相対的に低い位置にあり、かつ流路の第１インクタン
ク側の開口が第１インクタンクの底部に位置するように
したことによって、第２インクタンクへの充填効率が高
くかつ充填処理時間も短く、また全体としてのインク使
用効率も高いインクジェットプリント装置を実現でき
る。

【００４６】さらに、インク移送手段により、充填動作
に先立って適宜、第２インクタンクの内容物を第１イン
クタンクに戻すことができるようにするとともに、当該
戻しを行うための流路の起点が、プリント装置使用時の
姿勢において、重力方向に関し、第２インクタンク上の
相対的に高い位置にあるようにしたことにより、第２イ
ンクタンク内に溜まった気体を第１インクタンクに確実
かつ円滑に移送し、さらに第１インクタンク内で速やか
な気液分離を行うことができる。また、これにより、第
１のインクタンク内に戻した気体が再度第２のインクタ
ンク内に流れ込むこともなくなる。

【００４７】なお、本明細書において、「プリント」と
は、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみなら
ず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るよ
うに顕在化したものであるか否かを問わず、広くプリン
ト媒体上に画像、模様、パターン等を形成する場合、ま
たはプリント媒体の加工を行う場合を言うものとする。

【００４８】また、「プリント媒体」とは、一般的なプ
リント装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラ
スチック・フィルム、金属板等、ガラス、セラミック
ス、木材、皮革等、インクを受容可能な物も言うものと
するが、以下では「用紙」または単に「紙」ともいうも
のとする。

【００４９】さらに、「インク」（「液体」という場合
もある）とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈
されるべきものであり、プリント媒体上に付与されるこ
とによって、画像、模様、パターン等の形成、プリント
媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、プリント媒
体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化）に
供される液体を言うものとする。

【００５０】なお、本発明が適用されるプリントヘッド
は、電気熱変換体が発生する熱エネルギを利用して液体
に膜沸騰を生じさせ気泡を形成する形態、電気機械変換
体によって液体を吐出させる形態、静電気あるいは気流
を利用して液滴を形成吐出する形態などのインクジェッ
ト記録で提案される各種形態が挙げられるが、特に小型
化の観点からは電気熱変換体を利用したものが好適に用
いられる。

【００５１】また、「ノズル」とは、特にことわらない
限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出
に利用されるエネルギを発生する上記電気熱変換体など
の素子を総括して言うものとする。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００５３】（インクジェットプリント装置の構成例）
図１は本発明の一実施形態に係る間欠供給方式を適用し
たインクジェットプリント装置の全体構成を示す模式的
平面図である。

【００５４】図１の構成において、プリントヘッドユニ
ット１はキャリッジ２に交換可能に搭載されている。プ
リントヘッドユニット１は、プリントヘッド部および第
２インクタンク部等を有し、また、ヘッド部を駆動して
ノズルにインク吐出動作を行わせるための信号などを授
受するためのコネクタが設けられている（不図示）。プ
リントヘッドユニット１はキャリッジ２に位置決めして
交換可能に搭載されており、キャリッジ２には、上記コ
ネクタを介して各プリントヘッドユニット１に駆動信号
等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設
けられている。

【００５５】キャリッジ２は、主走査方向に延在して装
置本体に設置されたガイドシャフト３に沿って往復移動
可能に案内支持されている。そして、キャリッジ２は主
走査モータ４によりモータプーリ５、従動プーリ６およ
びタイミングベルト７等の伝動機構を介して駆動される
とともに、その位置および移動が制御される。また、キ
ャリッジ２には、例えば透過型フォトインタラプタ形態
のホームポジションセンサ１０が設けられる一方、キャ
リッジのホームポジションに対応した装置の固定部位に
は透過型フォトインタラプタの光軸を遮蔽可能に遮蔽板
１１が配設されている。これにより、キャリッジ２が移
動してホームポジションセンサ１０が遮蔽板１１を通過
した際にホームポジションが検出され、その検出位置を
基準としたキャリッジ位置および移動の制御が可能とな
る。

【００５６】プリント用紙やプラスチック薄板等のプリ
ント媒体８は、送給モータ１５によりギアを介してピッ
クアップローラ１３を回転させることにより、オートシ
ートフィーダ（以降ＡＳＦ）１４から一枚ずつ分離給紙
される。さらに、搬送ローラ９の回転により、プリント
ヘッドユニット１の吐出口形成面と対向する位置（プリ
ント部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ９
の駆動は、ラインフィード（ＬＦ）モータ１６の回転を
ギアを介して伝達することにより行われる。

【００５７】その際、給紙がなされたか否かの判定と給
紙時の頭出し（副走査方向におけるプリント媒体上のプ
リント開始位置の確定）とは、プリント媒体搬送経路
上、プリント位置より上流側に配設されたプリント媒体
有無検出用のペーパエンドセンサ１２の出力に基づいて
行われる。また、ペーパーエンドセンサ１２は、プリン
ト媒体８の後端を検出し、その検出出力に基づいて副走
査方向におけるプリント媒体上の最終プリント位置を確
定するためにも使用される。

【００５８】なお、プリント媒体８は、被プリント部に
おいて平坦な被プリント面を形成するように、その裏面
をプラテン（不図示）により支持されている。この場
合、キャリッジ２に搭載されたプリントヘッドユニット
１は、その吐出口形成面がキャリッジ２から下方へ突出
して、プリント媒体８と平行になるように保持されてい
る。プリントヘッドユニット１は例えば、熱エネルギを
利用してインクを吐出する形態のインクジェットプリン
トヘッドユニットであって、インクに膜沸騰を生じさせ
る熱エネルギを発生するための電気熱変換体を備えたも
のである。すなわち、プリントヘッドユニット１のプリ
ントヘッドは、上記電気熱変換体によって印加される熱
エネルギによるインクの膜沸騰により生じる気泡の圧力
を利用して、吐出口よりインクを吐出してプリントを行
うものである。もちろん、圧電素子によってインクを吐
出するもの等、その他の方式のものであってもよい。

【００５９】１００は回復系機構であり、プリントヘッ
ドユニット１からインクを吸引回復させる動作や、プリ
ントヘッドの吐出口形成面を保護するために用いられる
キャップ部材を有する。キャップ部材は不図示のモータ
により吐出口形成面に対し接合／離脱位置に設定可能で
あって、接合状態において不図示の吸引ポンプ等により
キャップ部材内部に負圧を生じさせることでプリントヘ
ッドの吸引回復動作等が行われる。また、プリント装置
の非使用時にもキャップ部材を接合状態としておくこと
で、プリントヘッドの吐出口形成面を保護することがで
きる。

【００６０】１０１はプリントヘッドユニット１に連結
するためのプリントヘッドユニット側のバルブユニット
である。１０４はバルブユニット１０１と対をなすイン
ク供給側のバルブユニットである。１０２は同様にプリ
ントヘッドユニット１側のエアポンプを結合するための
バルブユニットである。１０３はバルブユニット１０２
と対をなすエアポンプユニット側のバルブユニットであ
る。

【００６１】これらのバルブユニット１０１〜１０４
は、キャリッジ２が主走査方向上のプリント領域外側に
位置するホームポジションまたはその近傍の位置に設定
され、対応するバルブユニット同士が突き当たったとき
に連結して、バルブユニット間を通じたインクやエアの
流れを許容する形態のものである。また、キャリッジ２
が当該位置からプリント領域方向へ離脱したときに対応
するバルブユニット同士の連結が解除されるが、当該連
結の解除に伴ってバルブユニット１０１および１０４は
自動的に閉塞状態となるものとする。これに対し、バル
ブユニット１０２は常にオープン状態のものである。

【００６２】１０５はチューブ部材であり、第１のイン
クタンク１０７に結合され、バルブユニット１０４まで
インクを供給するためのものである。１０６は空圧回路
用のチューブ部材であり、加圧減圧用のポンプユニット
１０８に結合されている。１１２はポンプユニット１０
８の吸排気口である。なお、これらのチューブ部材はそ
れぞれ一体に構成されたものでなくてもよく、複数のチ
ューブ要素をつなぎあわせて構成されるものでもよい。

【００６３】（インクジェットプリント装置の他の構成
例）図１の間欠供給系は、第２インクタンクへのインク
充填を行う際にのみ上記バルブユニットの連結を行う一
方、プリント動作中には第１および第２インクタンク間
のインク供給系が空間的に切り離される形態のものであ
る。これに対し、そのような切り離しを行わずに、弁等
によってインク流路を遮断することによって、第１およ
び第２インクタンク間を流体的に絶縁するような構成を
有する間欠供給系を採用することもできる。

【００６４】図２は常時接続しているチューブ機構を用
いる間欠供給系を適用したインクジェットプリント装置
を模式的に示す。図２においては、図１と同様に構成で
きる部分であって本例の供給系の説明に関係のないもの
については、簡略化のために図示を省略している。

【００６５】図２において、１５０は一端がプリントヘ
ッドユニットの第２インクタンクに接続された空圧回路
用の可撓性チューブであり、その他端は電磁バルブユニ
ット１５２および空圧回路用のチューブ部材１０６を介
して加圧減圧用のポンプユニット１０８に接続される。
１５１は一端がプリントヘッドユニットの第２インクタ
ンクに接続されたインク供給用の可撓性チューブ部材で
あり、その他端は電磁バルブユニット１５２およびイン
ク供給用チューブ部材１０５を介して第１のインクタン
ク１０７に接続される。

【００６６】すなわち、このように常時接続しているチ
ューブ機構を用いる場合にも、電磁バルブユニット１５
２などの流路開閉手段を介挿し、これを第２インクタン
クへのインク充填動作時およびプリント動作時に適切に
開閉制御することによって、間欠供給系を構成すること
ができるものである。

【００６７】（制御系の構成例）図３は、図１または図
２のインクジェットプリント装置における制御系の概略
構成例を示すブロック図である。

【００６８】同図において、コントローラ２００は主制
御部をなすものであり、例えばマイクロコンピュータ形
態のＣＰＵ２０１、プログラムや所要のテーブルその他
の固定データを格納したＲＯＭ２０３、画像データを展
開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ２０５を有
する。画像データの供給源であり、プリントに係る画像
等のデータの作成、処理等を行うコンピュータとする
他、画像読み取り用のリーダ部、あるいはディジタルカ
メラの等の形態であってもよい。また、本実施形態ない
し本発明に係るインクジェットプリント装置は、そのよ
うなホスト装置２１０と別体に構成されているもので
も、分離可能または分離不能に一体に構成されていても
よいものである。

【００６９】画像データやその他のコマンド，ステータ
ス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１２を介して
コントローラ２００と送受信される。操作部２１９は電
源スイッチ２２０や吸引回復の起動を指示するための回
復スイッチ２２１等、操作者による指示入力を受容する
スイッチ群を有する。検出部２２３は上述のホームポジ
ションセンサ１０、プリント媒体の有無を検出するため
のペーパエンドセンサ１２、および環境温度を検出する
ために適宜の部位に設けられた温度センサ２２２等、装
置の状態を検出するためのセンサ群を有する。

【００７０】ヘッドドライバ２５０は、プリントデータ
等に応じてプリントヘッド１の電気熱変換体（吐出ヒー
タ）３００を駆動するドライバである。ヘッドドライバ
２５０は、プリントデータを吐出ヒータ３００の位置に
対応させて整列させるシフトレジスタ、整列されたプリ
ントデータを適宜のタイミングでラッチするラッチ回
路、および駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを
作動させる論理回路素子のほか、必要に応じてドット形
成位置合わせ（レジストレーション処理）のために吐出
ヒータ駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定
するタイミング設定部等を有する。また、プリントヘッ
ド１には、インクの吐出特性を安定させるべく温度調整
を行うためのサブヒータ３０１が設けられている。この
サブヒータ３０１は、吐出ヒータ３００と同時にプリン
トヘッド基板上に形成された形態および／またはプリン
トヘッド本体ないしはプリントヘッドユニットに取り付
けられる形態とすることができる。

【００７１】２５１は主走査モータ４を駆動するための
モータドライバ、２５２はラインフィード（ＬＦ）モー
タ１６を駆動するためのモータドライバ、２５３は送給
モータ１５を駆動するためのモータドライバである。２
５４はポンプユニット１０８の駆動および制御を行うた
めのドライバ、２５５は回復系駆動用のモータ１７を駆
動するためのモータドライバである。

【００７２】３８は流路開閉用のバルブユニットを駆動
するためのドライバであり、図１の構成例のように、相
互の結合および分離に伴って自動的に流路の開放および
閉塞が行われるバルブユニット１０１および１０４を用
いる場合には不要であるが、受動的に流路の開閉を行う
構成、すなわち図２の構成例のようにインク流路を開閉
するための電磁バルブ１５２が配設される場合に、これ
を駆動すべく用いられるものである。

【００７３】（間欠供給系の構成の第１例）本発明イン
クジェットプリント装置における間欠供給系の最も単純
化された形態について、その構成および基本的な動作を
説明する。

【００７４】図４は図１の構成における間欠供給系に適
用されるプリントヘッドユニット１の内部構造と、それ
に連結される周辺の接続回路とを説明するための図であ
る。なおこの図はプリント装置使用時の姿勢の状態を示
しており、図の上方向が鉛直方向上方に相当する。ただ
し、第２インクタンク３０４に対する第１インクタンク
１０７の相対的な高低関係は図示のものに限られない。

【００７５】図４において、３０２は主走査方向と異な
る方向（たとえば直交する方向）に吐出口ないしノズル
を配列してなるプリントヘッドである。吐出口内方の液
路には吐出ヒータが配置されるとともに、各液路は共通
液室に連通し、この共通液室に対しインクが導入されて
各液路へのインク分配が行われるものとすることができ
る。

【００７６】３０３はシェル要素であり、その内部構造
と大気との連通をバルブユニット１０２および１０１以
外の部分で遮断するための構造体である。３０４は第２
のインクタンクである。第２のインクタンク３０４は、
シェル要素３０３内の圧力に応じてその内容積を可変と
できるよう変位ないし変形可能な柔軟構造を持ったも
の、例えばベローズ形態の構造体で構成され、その内部
がプリントヘッド３０２の共通液室に連通するととも
に、バルブユニット１０１に接続されている。そして、
使用時の姿勢を取る場合にはバルブユニット１０１への
接続部はプリントヘッド３０２への連通部はより重力方
向において高い部位に位置する。図に示す例では、使用
時の姿勢においてバルブユニット１０１への接続部は重
力方向最高部に、プリントヘッド３０２への連通部は最
低部に位置している。３０６は第２インクタンク３０４
の構造体の変位部分に設けられた突き当て部材である。
３０７はストッパであり、第２インクタンク３０４の内
容積の増大（膨張）により突き当て部材３０６が変位し
てきたときにこれと当接することにより、それ以上の変
位を阻止して第２インクタンク３０４の内容積の増大を
規制するように働くものである。

【００７７】３０５は圧縮ばねであり、第２のインクタ
ンク３０４の突き当て部３０６とシェル要素３０３との
それぞれに端部が結合され、伸長側すなわち第２インク
タンク３０４の内容積を増大させる方向に力を作用する
よう設定されている。なお、このばね３０５は、図示の
例では第２のインクタンク３０４内に配設されている
が、その外部に設けられたものでもよい。この場合、第
２インクタンク３０４の内容積を増大させる方向に力を
作用可能なものであれば、圧縮ばねを用いるものでも、
あるいは引っ張りばねを用いるものでもよい。またその
ように特別なばねを設けるもののほか、第２インクタン
ク３０４の材質および構造を適切に選定することによ
り、すなわち例えばゴム部材のようなものでベローズを
構成することにより、第２インクタンク３０４の構造そ
のものが内部に負圧を発生させるとともに、内容積を増
大する方向に変位ないし変形可能なものであってもよ
い。

【００７８】第２インクタンク３０４内は、バルブユニ
ット１０１と１０４とが接続された際に、チューブ部材
１０５を介して第１インクタンク１０７と連通する。ま
た、シェル要素３０３内であって第２インクタンク３０
４外側の空間は、バルブユニット１０２と１０３とが接
続された際に、チューブ部材１０６を介してポンプユニ
ット１０８に結合する。ここで、バルブユニット１０１
および１０４に関しては、相互に結合した際にインク流
路を形成し、非結合状態においてこれを閉塞する構成を
有したものとする。

【００７９】図５（Ａ）〜（Ｃ）はそれらバルブユニッ
ト１０１および１０４の構成および動作を説明するため
の説明図である。

【００８０】同図（Ａ）において、１０１Ａはバルブユ
ニット１０１を構成し、インクタンク３０４の内部を密
閉するためのゴム等の弾性部材で形成した密閉部材であ
り、第２インクタンク３０４の内外に連続するスリット
１０１Ｂが設けられている。そして、図に示すバルブユ
ニット１０１および１０４の非結合状態では、密閉部材
１０１Ａ自身の弾性によりスリット１０１Ｂが閉塞さ
れ、インクタンク３０４内部の気密および液密状態が保
たれる。

【００８１】１０４Ａ〜１０４Ｅはバルブユニット１０
４を構成する部材である。ここで１０４Ａはチューブ部
材１０５の端部に設けられた中空針部材であり、その先
端付近の側部に開口１０４Ｂを有している。１０４Ｃは
開口１０４Ｂを含め中空針部材１０４Ａの先端部分を覆
う閉塞部材であり、中空針部材１０４Ａが嵌入する貫通
孔１０４Ｄを有したゴム等の弾性部材で形成されてい
る。この閉塞部材１０４Ｃは中空針１０４Ａのフランジ
部に設けられたばね１０４Ｅにより付勢され、バルブユ
ニット１０１および１０４の非結合状態では図に示す位
置に保持され、中空針部材１０４Ａの開口１０４Ｂは貫
通孔１０４Ｄの内壁によって閉塞されている。

【００８２】かかる同図（Ａ）の状態から、充填動作の
ためにシェル要素３０３が図中右方に移動して行くと、
同図（Ｂ）に示すように密閉部材１０１Ａおよび閉塞部
材１０４Ｃが当接した状態となる。

【００８３】この状態からさらにシェル要素３０３が図
中右方に移動して行くと、同図（Ｃ）に示すように、ば
ね１０４Ｅが撓み、中空針部材１０４Ａの先端は相対的
に貫通孔１０４Ｄ内を進み、さらにスリット１０１Ｂを
押し広げつつ第２インクタンク３０４内に進入し、開口
部１０４Ｂが第２インクタンク３０４内に位置すること
で、チューブ部材１０５を介した第１インクタンク１０
７および第２インクタンク３０４の連通が行われる。

【００８４】また、充填動作が終了してシェル要素３０
３が図中左方に移動すれば同図（Ａ）に示す状態とな
り、第２インクタンク３０４内および第１インクタンク
１０７内は液密な状態となるので、プリント装置の姿勢
によらずインク漏洩が生じることはない。

【００８５】なお、このように結合した状態で流路を形
成し、非結合状態においてこれを閉塞するバルブユニッ
ト１０１および１０４は、図５の例に限られず種々の構
成を採り得ることは言うまでもない。

【００８６】また、このようなバルブユニット１０１お
よび１０４に対し、バルブユニット１０２および１０３
については、切り離された際に流路を閉塞する弁体は有
していない。すなわち、特にシェル要素３０３内であっ
て第２インクタンク３０４外側の空間は切り離し時には
大気に開放される。

【００８７】再び図４を参照するに、ポンプユニット１
０８は例えばダイアフラムポンプ等の形態のポンプ本体
と、そのポンプ本体の作用室に接続され、流路を大気側
とバルブユニット１０３側とに切換え可能な方向制御弁
とを有したものとすることができる。そして、バルブユ
ニット１０２および１０３の結合状態において、まず流
路を大気側に設定して吸い込み動作を行い、次に流路を
バルブユニットないしシェル要素側に設定して吐き出し
動作を行うことでシェル要素３０３内を加圧することが
できる。逆に、流路をバルブユニットないしシェル要素
側に設定して吸い込み動作を行い、次に流路を大気側に
設定して吐き出し動作を行うことでシェル要素３０３内
を減圧することができる。なお、シェル要素３０３内を
適宜加圧または減圧できるものであれば、ポンプユニッ
ト１０８の構成はいかなるものであってもよいのは勿論
である。また、本実施形態ではポンプユニット１０８に
よりシェル要素３０３の内部からエアを吸引することで
減圧し、またシェル要素３０３の内部に加圧エアを圧送
することで加圧おこなうものであるが、シェル要素３０
３内に所定の気体または液体を封入し、これに減圧力ま
たは加圧力を作用するようにしたものでもよい。

【００８８】次に、第２インクタンク３０４ないしプリ
ントヘッド３０２に供給すべきインク１１０を貯留する
第１インクタンク１０７には多様な構成のものが考えら
れるが、本実施形態では大気連通部１０９を有し、大気
とは常に連通して内部の圧力が大気圧状態に保たれるも
のを用いている。ここで、大気連通部１０９はインク液
面より高い位置にあるものであれば単なる穴であっても
よいが、インク漏洩をより有効に防止する観点から、気
体だけを通し、液体を通さない機能性膜等を配置したも
のであってもよい。また、第１インクタンクに突入され
てインクを移送するためのチューブ部材１０５の先端
は、図示の使用時の姿勢において重力方向に対しインク
タンク内の最低部位に位置する。これは、インクを残留
させず最後まで使い切るということもあるが、後述のよ
うな第２インクタンク３０４内のエア抜き処理を行う上
でも有効な構成である。

【００８９】なお、本例の構成では、第１インクタンク
１０７および第２インクタンク３０３にはスポンジ等を
有さず、内部空間にそのままインクが収容されるように
している。そのため、インクおよび気体は重力方向に関
しそれぞれ下方および上方に障害なく、速やかに分離可
能な構成となっている。

【００９０】（インク充填処理の例）図６は以上の構成
における第１インクタンク１０７から第２インクタンク
３０４内にインク充填を行う際の処理手順の一例を示
す。

【００９１】例えばホスト装置２１０から画像データが
供給され、プリントが指示されたときに本手順が起動さ
れると（ＳＴＥＰ１）、まず、ＳＴＥＰ２にてバルブユ
ニット１０１〜１０４の接続動作を行う。すなわち図１
の構成においてキャリッジ２を主走査方向に移動させ、
バルブユニット１０１および１０２をそれぞれバルブユ
ニット１０４および１０３に突き当てることにより、イ
ンク流路および空気流路が形成される。なお、接続方法
についてはこれに限るものではない。また、接続が行わ
れるまではバルブユニット１０１および１０４は流路を
閉塞しており、接続時に双方の流路が開放されて連結す
る。一方、バルブユニット１０２および１０３は常時開
放状態であり、結合に応じて空気流路が形成されるもの
である。

【００９２】次に、ＳＴＥＰ３においてキャッピング動
作を行う。これは、図１の符号１００で示した回復系機
構のうちのキャップ部を移動させて、図４のプリントヘ
ッド３０２の吐出口形成面に密着させる動作を行うもの
である。

【００９３】ＳＴＥＰ４では、第２インクタンク内に蓄
積してしまった空気やガスを排出する処理（以下エア抜
き処理という）を実施するか否かを判定し、当該判定に
応じて以降の動作を分岐させる。分岐の条件としては、
基本的には前回エア抜き処理を行ってからの経過時間
や、第２インクタンク３０４へのインク充填動作の回
数、またはそれらの相互の関係から決定することができ
る。

【００９４】図７は当該エア抜き処理の実施判定を行う
ための処理手順の一例である。判定処理をスタートする
と（ＳＴＥＰ３０）、まずＳＴＥＰ３１にて第２インク
タンクの最終エア抜き処理を実施してからの経過時間の
情報を収得し、処理を分岐させる。判定のための情報は
本手順では３通りとし、１週間未満の場合は「１」、１
週間以上１ヶ月未満の場合は「２」、１ヶ月以上の場合
は「３」とする。これは、例えばプリント装置またはホ
スト装置に設けたタイマを用い、エア抜き処理を行う都
度タイマをリスタートするとともに、リスタート時点か
らの計時内容に応じて処理を分岐するようにすることが
できる。また、カレンダー機能を利用するとともに、エ
ア抜き処理が行われる度にそのときの時刻を更新して保
持するメモリ領域を用い、カレンダー機能が示す現在時
刻と当該メモリ領域に格納されている最終エア抜き処理
時刻とを比較することで処理を分岐するようにすること
もできる。この場合には、プリント装置の電源オフ時に
もその内容が保持されるよう、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発
性メモリの領域を用いることが好ましい。

【００９５】経過時間情報が「３」であった場合は、Ｓ
ＴＥＰ３４にて、エア抜き動作を行うためのフラグをセ
ットする。このフラグは例えばＲＡＭ２０５の一部の領
域に形成しておくことができる。また、このフラグセッ
トに応じてエア抜き処理が行われるので、この時点で上
記タイマをリスタートすることができる。または、経過
時間情報「１」または「２」の判定に基づいて分岐した
後は、最終エア抜き処理を実施してから第２インクタン
ク３０４にインクを充填する動作が繰り返された回数で
エア抜き処理の要否を決定する。充填動作回数のレベル
を、本手順では１０回未満の場合は「ａ」、１０回以上
２０回未満の場合は「ｂ」、２０回以上の場合は「ｃ」
とする。なお、充填動作回数を累積するためにメモリ領
域を用いることができ、また、プリント装置の電源オフ
時にもその内容が保持されるよう、ＥＥＰＲＯＭ等の不
揮発性メモリの領域を用いることが好ましい。

【００９６】経過時間情報が「１」であった場合は、Ｓ
ＴＥＰ３２にて、充填動作回数が「ｃ」すなわち２０回
以上であるか否かを判定する。ここで否定判定であれば
本手順を終了する。一方肯定判定であればＳＴＥＰ３４
に進み、エア抜き動作を行うためのフラグがセットして
本手順を終了する。また、経過時間情報が「２」であっ
た場合は、ＳＴＥＰ３３にて、充填動作回数が「ａ」す
なわち１０回未満であるか否かを判定する。ここで否定
判定であればＳＴＥＰ３４に進み、エア抜き動作を行う
ためのフラグがセットされる。一方肯定判定であれば本
手順を終了する。

【００９７】ＳＴＥＰ３４においてエア抜き動作を行う
ためのフラグがセットされた後は、本手順の終了して
（ＳＴＥＰ３５）図３のＳＴＥＰ４にリターンし、この
フラグのセット状態を判定してエア抜き処理（ＳＴＥＰ
９〜ＳＴＥＰ１５）が行われる。また、ＳＴＥＰ３２に
て否定判定された場合またはＳＴＥＰ３３にて肯定判定
がなされた場合は、直ちに本手順を終了してＳＴＥＰ３
５）図３のＳＴＥＰ４にリターンし、通常の充填処理
（ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ８）が行われる。

【００９８】なお、本例では、経過時間と充填回数とエ
ア抜き処理の要否を決定するようにしたが、エア抜き処
理が適切に起動されるのであればいずれか一方でもよ
く、また、さらに環境温度や湿度等の条件を加味して判
定条件を可変としたり、インクの種類や第２インクタン
クの大きさ、さらにはプリントヘッドから吐出される単
位時間当たりのインクの流量や、使用されている姿勢差
等により判定条件に変更を加えて最適化を図ってもよ
い。また、経過時間および充填回数に関する上記諸値は
単なる例示であることは勿論である。

【００９９】再び図６を参照するに、上記エア抜き処理
フラグがセットされており従ってＳＴＥＰ４にてエア抜
き処理を行うと判定された場合はＳＴＥＰ９進む。ＳＴ
ＥＰ９では加圧減圧用ポンプユニット１０８を加圧側に
動作させる。加圧動作は予め定められた時間（Ｃ秒）継
続されるものとする。この定められた加圧動作時間は第
２インクタンク３０４の内容積を最小にするのに充分な
時間を設定するのが基本であり、諸要素の寸法等にもよ
るが、通常は約３〜１０秒程度である。

【０１００】なお、エア抜き処理を行う場合において常
に第２インクタンク３０４の内容積を完全に最小にさせ
る必要はなく、経過時間および充填回数等のパラメータ
から溜まっているエア量を推定し、必要最小限の加圧時
間に変更設定できるようにしてもよい。ただし、いずれ
の場合においても、加圧条件としてはプリントヘッドの
ノズルに形成されるインクのメニスカス耐力以内の力で
加圧することが望ましい。メニスカス耐力以下の力とす
ることにより、ノズルからのインクの流出がない状態で
加圧動作を行うことが可能となるからである。しかし本
例の場合、プリントヘッドの吐出口形成面にはキャッピ
ングが施されているので、短時間であればメニスカス耐
力以上の圧力で加圧動作を行うことも可能である。さら
に、加圧時のメニスカス耐力以内の力で加圧動作を行っ
てインクを短時間で第１インクタンク１０７側に逆流さ
せるためには、逆流のための流路の圧力損失が小さいこ
とが望ましい。

【０１０１】次にＳＴＥＰ１０へ進み、今度は逆にポン
プユニット１０８を減圧側に作用させる。減圧側に作用
させることでシェル要素３０３内は大気圧に対して減圧
された状態となるので、第１のインクタンク１０７側か
らチューブ部材１０５、バルブユニット１０４および１
０１を介して第２のインクタンク３０４内にインクが流
入してくる。この減圧動作時の圧力についても、やはり
減圧時のメニスカス耐力以内の力とすることが望まし
く、これによって吐出口を介しての空気の侵入を防止す
ることが可能となる。減圧動作を所定時間（Ｄ秒）続け
ると、第２インクタンク３０６の突き当て部３０６がス
トッパ３０７に突き当たる所まで膨張し、両者の当接に
応じてそれ以上の膨張が機械的に阻止される。

【０１０２】次にＳＴＥＰ１１に進み、再度シェル要素
３０３内を所定時間（Ｅ秒）加圧する。続いて、ＳＴＥ
Ｐ１２にて再度シェル要素３０３内を所定時間（Ｆ秒）
減圧する。これは第２のインクタンク３０４内の空気を
全て第１のインクタンク１０７側に戻そうとした場合に
は必要な動作となる。これに対し、常に第２インクタン
ク３０４内にある空気を完全に押し戻してインク充填効
率を最大に保つ必要がなければ、この２回目の加減圧動
作（ＳＴＥＰ１１およびＳＴＥＰ１２）は省略してもよ
い。

【０１０３】ここで、第２のインクタンク３０４内の空
気を完全に排出するための条件は、 第２インクタンク３０４内の最大容積（または最大排出
容量）＞チューブ部材の１０５内容積×２ の構造を持つことであり、かつ少なくとも２回の加圧減
圧動作を繰り返すことにより達成される関係である。こ
れが本実施形態の特徴の一つであるといえる。

【０１０４】すなわち、第２インクタンク３０４内に完
全に空気が充満していた場合、ＳＴＥＰ９で加圧動作を
行い、空気を実質的に全てインクタンク１０７側に向け
て押し出した場合でも、実際にはＳＴＥＰ１０の減圧動
作時に再度、チューブ部材１０５内の容積分の空気が第
２インクタンク３０４に戻ってくることになる。そして
ＳＴＥＰ１１で再度加圧動作を行うと、今度は第２イン
クタンク３０４内の重力方向上方に溜まっている空気が
先に第１インクタンク１０７に向けて戻り、溜まってい
る空気がすべて戻ってから、インクが戻ることとなる。

【０１０５】なお、常に完全に排出することを考えなけ
れば、「第２インクタンク３０４内の最大容積（または
最大排出容量）＞チューブ部材１０５の内容積」の関係
であればよい。

【０１０６】しかし、「第２インクタンク３０４内の最
大容積（または最大排出容量）＞チューブ部材１０５の
内容積×２」と言う関係が成り立っていれば、２回目の
動作の時に必ずチューブ部材１０５内には後から戻って
きたインクが充満しているので、ＳＴＥＰ１２で最充填
動作をさせたときには必ず、第２インクタンク３０４内
にはインクのみが流入してくることになる。以上の動作
により、第２インクタンク３０４内は完全にインクが充
填された状態になる。

【０１０７】この状態では、実際には第２インクタンク
３０４の突き当て部３０６がストッパ３０７に当接して
いるために、圧縮ばね３０５が自由に伸びることができ
ない状態になっている。そこでＳＴＥＰ１３で再度、短
い時間（Ｂ秒）の加圧動作を行い、第２インクタンク３
０４内のインクを少量、第１インクタンク１０７側へ押
し戻してやることにより第２インクタンク３０４を収縮
させて突き当て部３０６をストッパ３０７から離れた状
態にし、圧縮ばね３０５で適正な負圧を発生させる状態
にさせる動作を行う。

【０１０８】なお、この際の圧力は、廃インクを全く出
さないという観点からはプリントヘッドのメニスカス耐
力以内で行うことが望ましい。しかし逆に、プリントヘ
ッドのインク吐出特性を良好にするための回復処理に兼
用するという観点から、積極的に圧力を上げて少量のイ
ンクがノズルから流出するようにすることもできる。

【０１０９】また、このようなＳＴＥＰ１３の加圧動作
を行うもののほか、ＳＴＥＰ１２での減圧動作時間を適
切に定めることにより突き当て部３０６が完全にストッ
パ３０７に当接する前に減圧動作が停止するようにした
り、あるいはセンサ突き当て部位置を検出することによ
り停止を行うようにしてもよい。また、プリントヘッド
の吐出口からキャップを介して少量のインク吸引処理を
行うようにしたり、プリントヘッドを駆動してキャップ
内にインク吐出（予備吐出）を行うようにしてもよい。

【０１１０】いずれにしても、これらのような処理によ
り突き当て部３０６がストッパ３０７から離れた状態と
なることにより、圧縮ばね３０５が内容積を拡大する方
向に変位可能な状態となり、負圧が発生する。この状態
からプリントヘッドのメニスカス耐力とつりあった状態
で第２インクタンクの膨張が停止するよう動作する。よ
って、この状態から、インク消費が進んで第２インクタ
ンク３０３の内容積が最小となるまで、プリントヘッド
の適切なインク吐出が可能な最適値の範囲の負圧が維持
されるよう、圧縮ばね３０５のばね定数を設定すること
が望ましい。

【０１１１】次に、ＳＴＥＰ１４にて回復系機構１００
によるキャピング状態を解除し、続いてＳＴＥＰ１５に
てキャリッジ２を主走査方向上のプリント領域側に移動
させることによりバルブユニットの結合を解除する。こ
の際、バルブユニット１０１および１０４はともに流路
を閉塞するように動作する一方、バルブユニット１０２
は開放状態を保つ。

【０１１２】さらに、後処理として、最終エア抜き処理
からの経過時間を判定するためのタイマのリスタートあ
るいはエア抜き処理実施時刻情報の更新、および充填回
数情報のクリア、並びにエア抜き処理判定フラグのリセ
ット等を行い（ＳＴＥＰ１６）、処理を終了する（ＳＴ
ＥＰ１７）。

【０１１３】以上に対し、上記エア抜き処理フラグがセ
ットされておらず従ってＳＴＥＰ４にてエア抜き動作の
必要が無いと判定された場合には、ＳＴＥＰ５へ進む。
この場合、第２インクタンク３０４にはエアが溜まって
いないか、あるいは溜まっていても微少量であるので、
シェル要素３０３内を加圧減圧用ポンプユニット１０８
で所定時間（Ａ秒）減圧し、インク消費に応じ収縮して
内容積が小さくなっている第２インクタンク３０４を膨
張させる動作をすぐに開始する。

【０１１４】次に、ＳＴＥＰ６で短い時間（Ｂ秒）加圧
し、圧縮ばね３０５で適正な負圧が発生するようにイン
クを少量、第１インクタンク１０７側に戻す動作を行
う。次にＳＴＥＰ７にて回復系機構１００によるキャピ
ング状態を解除し、続いてＳＴＥＰ８にてキャリッジ２
を主走査方向上のプリント領域側に移動させることによ
りバルブユニットの結合を解除し、処理を終了する（Ｓ
ＴＥＰ１７）。これらＳＴＥＰ６〜ＳＴＥＰ８の処理は
上述したＳＴＥＰ１３〜ＳＴＥＰ１５の処理と同様であ
る。

【０１１５】以上の構成および処理によれば、充填動作
に付随して廃インクを発生させることなく、簡単な態様
で第２のインクタンクへの間欠的なインク供給を行うこ
とが可能となる。

【０１１６】また、第２インクタンク３０４を内容積可
変のものとし、その内容積を変化させることによって第
２インクタンク３０４自身がインク充填、エア抜き処理
ないし第１インクタンクへのインク戻しを行うアクチュ
エータとして機能させるようにしたことにより、これら
の動作を単一の駆動源の駆動制御により実現できる。

【０１１７】また、他の利点として次のことが挙げられ
る。従来、オンデマンド方式のインクジェット方式で
は、インクがインクタンクからプリントヘッドの方向に
対して一方通行的に流れるものであった。本実施形態で
は、インクの流れが一つの流路に対して双方向となって
いることに特徴がある。特に、第２のインクタンクやチ
ューブ内に顔料インクや染料インクが長時間放置される
と、水分ないし溶剤成分の蒸発等が発生し、インク粘度
が上昇して目詰まりを生じ易くなったり、濃度が上昇し
て画像のカラーバランスが崩れやすくなったりする問題
点があった。このような場合、従来方式では、インクの
流れが一方通行的になっているために、この問題を解決
しようとするとチューブ内や第２のインクタンク内にあ
るインクを全て廃インクとして捨てなくてはならず、大
量のインクを無駄に消費してしまうことになる。これに
対し、本実施形態によれば、第２インクタンクやチュー
ブ内のインクを比較的容量の大きい第１のインクタンク
に戻し、蒸発していない標準状態のインクの中に再拡散
させることにより、再利用可能な状態にまで復元するこ
とも可能となる。そして、このような動作を放置時間に
応じて行うことも可能であり、図７のフローチャートの
パラメータを決定する際に、かかる観点で行うことも可
能である。

【０１１８】一方、第２インクタンクやチューブ内のイ
ンクを比較的容量の大きい第１のインクタンクに戻し、
蒸発していない標準状態のインクの中に再拡散させるこ
とにより、再利用可能な状態にまで復元したり、あるい
はエア抜きを行うことが可能な構成として、図８に示す
ような供給系が採用されるものもある。

【０１１９】図８において、１１０１および１１０４
は、それぞれ、第１インクタンク１１０７側および第２
インクタンク１３０４側の接続部であり、インク充填動
作等において適宜接続される間欠供給系の構成要素をな
している。かかる接続部は図８の構成の場合、第２イン
クタンク１３０４への供給用と第１インクタンク１１０
７への戻し用とに設けられている。１１０８は第１イン
クタンク１１０７から第２インクタンク１３０４に至る
供給経路に設けられたポンプ、１１０９は第２インクタ
ンク１３０４から第１インクタンク１１０７に至る戻し
経路に設けられたバルブである。

【０１２０】かかる構成において、接続部を介して第１
インクタンク１１０７側および第２インクタンク１３０
４側が接続された状態でバルブ１１０９を開放し、ポン
プ１１０８を作動させると、インクは第１インクタンク
１１０７から第２インクタンクないしプリントヘッド１
３０２へと供給されるとともに、プリントヘッド１３０
２ないし第２インクタンク１３０４から第１インクタン
ク１１０７へと戻される。すなわち、第１インクタンク
１１０７および第２インクタンク１３０４ないしプリン
トヘッド１３０２間でインクの循環供給系が形成され
る。そして、この循環によって第２インクタンク１３０
４へのインク充填が行われるとともに、第２インクタン
ク１３０４やチューブ内のインクを第１インクタンク１
１０７に戻すことによりリフレッシュしたり、あるいは
エア抜き処理を行うことが可能となる。

【０１２１】しかしながら、図８の構成は循環系を構成
する以上、第２インクタンク１３０４はその内容積が可
変のものではなく、プリントヘッド１３０２に対して適
切に負圧を作用させるための手段等が必要となる。ここ
で、第２インクタンク１３０４に負圧発生手段としての
多孔質体を配設する場合には、インク収容効率が制限さ
れてしまう等の問題がある。また、そのような多孔質体
を設けずインクをそのまま貯留するためには、負圧発生
のためにプリントヘッド１３０２に対して第２インクタ
ンク１３０４を低位置に配設する必要が生じ、プリント
装置を可搬型の構成とする場合には姿勢が定まらないた
めに、連続供給系での第１インクタンクとプリントヘッ
ドとの関係と同様の問題が生じる。

【０１２２】これに対し本実施形態の構成では、第２イ
ンクタンク３０４を内容積可変のものとし、適切な負圧
を発生できるようにした構造を採用するとともに、その
内容積を適切に変化させることによってインク充填、エ
ア抜き処理ないし第１インクタンクへのインク戻しを行
うことができるように構成したことによって、そのよう
な問題を解決できるのである。

【０１２３】また、インクないしエアが同一経路上で双
方向に流れるようにしたことにより、チューブ等接続部
材の構成および接続工程等を簡単化できる。

【０１２４】（第１インクタンクの構成について）さ
て、上述のように、第１インクタンクに突入されるため
のチューブ部材１０５の先端は、図４に示した使用時の
姿勢において重力方向に対しインクタンク内の最低部位
に位置する。これは、インクを残留させず最後まで使い
切るということもあるが、第２インクタンク３０４内の
エア抜き処理を行う上でも有効な構成である。

【０１２５】すなわち、本実施形態では、ＳＴＥＰ９の
加圧動作により、第２インクタンク３０４からチューブ
部材１０５を介し第１インクタンク１０７内にインクと
空気とが逆流してくる。従って、図４に示したように、
第１インクタンク１０７の内部で空気１１１は上側、イ
ンク１１０は下側に位置するよう分離している状態に対
し、チューブ部材１０５の先端がインクタンク内の最低
部位に位置していることが最も重要となる。つまり、一
度逆流させた空気混じりのインクに対して、第１のイン
ク内で再度、重力の作用によってインクと空気とを分離
させてインクを再利用することにより、本発明の重要な
思想の一つである廃インクを発生させずに、間欠供給系
を完成させることが可能となるわけである。すなわち、
従来廃インクとなっていた分のインクを再利用可能な構
成としたことが特徴である。

【０１２６】そのために第１インクタンクに要求される
設計条件としては、インク取り出し口（チューブ部材先
端）が通常使用時の姿勢においてインク貯留部底面側
（重力方向下側）に位置すること、並びに、通常使用時
の姿勢において常に相対的に重力方向上側に空気、下側
にインクが分離して存在可能な構成を有することであ
る。また、初期使用開始時、より正確には、初期使用開
始後、最初に逆流が発生する時点において、最初の逆流
量（その時点で既に第２インクタンクに溜まっていた空
気およびインクの量）を受容可能なだけの容量を有して
いること、第１インクタンク内を常にほぼ大気圧状態に
保つ構成または手段を有していること、少なくとも第１
インクタンク部がプリントヘッドとは別に交換可能な方
式であることなども好ましい条件として挙げられる。こ
の場合、第１インクタンクの交換を容易とするために、
チューブ部材１０５が第１インクタンク１０７近傍にお
いて取り外し可能なチューブ要素で構成されていてもよ
い。

【０１２７】以上のような条件を適切に満たし得るもの
であれば、第１インクタンクには図４のような構成に限
らず種々の構成を採用することができる。

【０１２８】図９は本発明に適用可能な第１インクタン
ク１０７の他の構成例を示すものである。通常使用時の
姿勢において底面側となる部位にチューブ部材１０５を
連結し、かつその先端の突入量がほぼ底面部位にとどま
っていること、および、上面部および底面部など適宜の
部位に機能性膜を有した大気連通部１０９を複数配置
し、どのような姿勢でもインクの液面より常に高い部位
に位置するものがあるようにしたこと以外、基本的な原
理および動作は図４に示したものとほぼ同様である。

【０１２９】図１０は第１インクタンク１０７のさらに
他の構成例である。本例では第１インクタンク１０７の
筐体内部に変形可能なフィルム部材が張り付けられた構
造を有している。すなわち、符号１１２で示すものが変
形可能なフィルムであり、ここでは２枚使用されてい
る。１１３はフィルム内容積の増大（内部空間の膨張）
を許容する空間である。

【０１３０】この構成において、チューブ部材１０５を
介し空気混じりのインクがインク１１０内に逆流してく
ると、変形可能なフィルム１１２が空間１１３内で変形
し、これによって逆流を受け入れることが可能となる。
この場合も第１のインクタンク１０７内の圧力は大気連
通部１０９により大気圧と平衡しており、極端な正圧と
なることはない。この場合は但し、図９の構成の場合と
異なり、逆流により空気がインク１１０内に一部蓄積す
るので、温度変化で空気が膨張したときでも空間１１２
で対応可能となるよう、容積比率の設計を適切に行って
おくことが強く望ましい。

【０１３１】（実施形態の第２例）図１１は本発明の実
施形態の第２例を示す。上述の実施形態は１種類のイン
クに対して間欠供給系を構成したものであったのに対
し、本例は２色または２種以上のインクに対して構成し
た間欠供給系を説明するためのものである。すなわち、
図１０では単純化のために２種類のインクの使用に対す
る構成を例示しているが、それ以上、例えば４種類や６
種類等のインクの使用に対しても同様の思想で間欠供給
系を構成できることは言うまでもない。

【０１３２】本例は、上例に対して単純に複数の系統
（図示の例では２系統）を設けたことにとどまらず、以
下の利点がある。すなわち、加圧減圧のための機構（ポ
ンプユニット１０８）やシェル要素の共通使用が原理的
に可能で、プリント装置を小型化する設計に適している
こと、色ないし種類毎に異なる大きさの第２インクタン
クを用いることが必要な場合でも共通の周辺機構を使用
できること、第２インクタンク内の残量が異なっていて
も個別制御を要することなく、単一のポンプユニットに
対する制御シーケンスで全種類のインクをそれぞれの最
適な量に調整して高速充填が可能であること、などであ
る。

【０１３３】すなわち、制御シーケンスとしては図６に
示した処理手順とほぼ同一のものを使用することが可能
であり、ＳＴＥＰ４の判断処理ないし図７の判断手順を
インクの種類毎に行い、エア抜き処理が必要な第２イン
クタンクが一つでも存在した場合にはＳＴＥＰ９へ進
み、それ以外の場合はＳＴＥＰ５へ進むように変更すれ
ば足りる。

【０１３４】図１２を用いて本例での充填動作を説明す
る。同図は第２インクタンクの内容積がインクの種類毎
に異なっている状態で、インクの充填動作をさせた場合
の第２インクタンクの動きを段階別に示したものであ
る。同図（Ａ）はインク充填動作開始前のインクの残量
がインクの種類毎にアンバランスとなっている状態を示
す。同図（Ｂ）は減圧が完了した状態であり、各突き当
て部材３０６がストッパ３０７に当接し、充填が規定量
で停止した状態を示している。同図（Ｃ）は短時間の加
圧を加えてインクを若干量逆流させることで、ストッパ
３０７に当接していた各突き当て部材３０６を離隔さ
せ、これによって各圧縮ばね３０５により適正負圧の発
生が可能な状態にし、充填動作が完了した状態を示して
いる。

【０１３５】このように、本例の特徴はインクの種類が
増えようとも、プリントヘッドの内部構成としては単
に、第２インクタンクをインクの種類分配設するだけ
で、その他は周辺の機構（シェル要素、ポンプユニッ
ト、ストッパ等）を共用でき、従って可搬型や薄型ない
し小型のプリンタを設計する際に非常に有効な手法とな
る。

【０１３６】さらに、第２インクタンク内のインク残量
がインクの種類毎に異なっていても、減圧に応じて膨張
する第２インクタンクがストッパに当接した時点でそれ
ぞれの膨張が阻止されてそれぞれ規定量のインクを充填
することが可能であり、種類毎のインク残量の差に応じ
た細かい制御を行う必要が原理的になくなる。逆に、種
類毎に最大のインク容量が異なる設計を行っても、それ
ぞれの最大容量で自動的に充填を終了することが可能と
なる。これは、例えばブラックインクとカラーインクと
で容量を変えた設計を行う際に非常に有効な構成とな
る。

【０１３７】また、各インクの使用量ないし消費量から
それぞれの充填所要時間を算出し、最も長い充填時間を
要するものに合わせて充填時間が可変設定されるように
してもよい。

【０１３８】（実施形態の第３例）次に、実施形態の第
３例として、第２のインクタンク内にインクを充填させ
るシーケンスを上述の第１例および第２例よりさらに短
縮化するための構成について説明する。

【０１３９】第１例および第２例においては、シェル要
素内を減圧して第２インクタンク内にインクを充填する
動作後に、短時間の加圧によるインク戻し動作（図６の
ＳＴＥＰ６およびＳＴＥＰ１３）を行うことで適正負圧
が発生するようにしていた。これに対し本例は、基本的
に、かかる動作を不要とし、減圧による充填動作を完了
するだけで適正負圧が得られるようになして、プリント
可能状態となるまでの時間を短縮するための構成に関す
るものである。

【０１４０】図１３は本例の間欠供給系に適用されるプ
リントヘッドユニット１の内部構造と、それに連結され
る周辺の接続回路とを説明するための図であり、図４と
同様に構成できる各部については対応箇所に同一符号を
付してある。

【０１４１】本例の構成が図４の構成と異なるのは、図
４における固定的なストッパ３０７の代わりに、第２イ
ンクタンク３０４とともに自らも膨張して第２インクタ
ンク３０４に突き当たることで、その膨張を規制する規
制部材３５０を設けたことである。

【０１４２】この膨張規制部材３５０は、基本的に第２
インクタンク３０４と同様、その内容積を可変とできる
よう変位ないし変形可能な柔軟構造を持ったもの、例え
ばベローズ形態の構造体で構成され、その内部を大気と
連通させるための大気連通口３５２と、膨張に応じ第２
インクタンクの突き当て部材３０６と当接する突き当て
部３５１とを有している。

【０１４３】かかる構成によっても、図６と同様の制御
手順を採用することで、第２インクタンク３０４に対す
るエア抜き処理ないしインク充填処理を行うことができ
るが、減圧時の動作は次の通りである。すなわち、ポン
プユニット１０８を減圧側に作用させることでシェル要
素３０３内は大気圧に対して減圧された状態となるの
で、第２インクタンク３０４が膨張し、第１のインクタ
ンク１０７側からチューブ部材１０５、バルブユニット
１０４および１０１を介して第２のインクタンク３０４
内にインクが流入してくる。このとき同時に膨張規制部
材３５０内に大気連通口３５２を介して外気が流入して
くることにより膨張規制部材３５０も膨張して行く。そ
して減圧動作を続けると、やがて第２インクタンク３０
６の突き当て部３０６および膨張規制部材３５０の突き
当て部３５１が当接し、両者の当接に応じて第２インク
タンク３０４のそれ以上の膨張が阻止される。

【０１４４】ここで、図４の構成においては、第２イン
クタンク３０４の突き当て部３０６がストッパ３０７に
当接している状態でインク充填動作を完了すると、圧縮
ばね３０５が自由に伸びることができない状態になって
いる。そこで、図６の手順では短時間の加圧動作を行
い、第２インクタンク３０４内のインクを少量、第１イ
ンクタンク１０７側へ押し戻してやることにより第２イ
ンクタンク３０４を収縮させて突き当て部３０６をスト
ッパ３０７から離れた状態にし、圧縮ばね３０５で適正
な負圧を発生させる状態にさせる動作を行うようにして
いた。

【０１４５】しかし本例では、第２インクタンク３０４
および膨張規制部材３５０の構成を適切に定めること
で、両者の当接に伴う第２インクタンク３０４へのイン
ク充填動作完了後、減圧動作を停止し、シェル要素３０
３内を大気開放すれば、大気連通している膨張規制部材
３５０は圧縮ばね３０５の伸長を許容して後退できるの
で、そのままで第２インクタンク３０４が適正な負圧を
発生している状態となる。そしてこれにより、プリント
可能状態となるまでの時間を短縮するものである。

【０１４６】図１４を用いて本例の動作原理を説明す
る。図１４は図１３の構成をモデル化して示すもので、
シリンダ状として示しているシェル要素３０３の左側部
分が第２インクタンク３０４に、右側部分が膨張規制部
材３５０に相当する。また、両者の中間部分の空間がポ
ンプユニット１０８に連通し、減圧動作に応じて圧力Ｐ
ｐが作用するものとする。Ｆｓｔは第２インクタンク３
０４自身および圧縮ばね３０５の合成ばね力、Ｆｌｂは
膨張規制部材３５０自身のばね力である。また、Ｐｉｔ
は第２インクタンク３０４に対する第１インクタンク１
０７の相対的な高低関係（水頭差）に応じて第２インク
タンク３０４に作用する圧力である。

【０１４７】ここで、第２インクタンク３０６の突き当
て部３０６および膨張規制部材３５０の突き当て部３５
１の受圧面積をそれぞれＡｓｔおよびＡｌｂとする。ポ
ンプユニット１０８の減圧動作によって第２インクタン
ク３０４が膨張して行くとき、第２インクタンク３０６
の突き当て部３０６には （Ｐｐ×Ａｓｔ）＋Ｆｓｔ＋（Ｐｉｔ×Ａｓｔ） の力が作用し、図の右方向に移動して行く。一方、膨張
規制部材３５０の突き当て部３５１には （Ｐｐ×Ａｌｂ）−Ｆｌｂ の力が作用し、図の左方向に移動して行く。

【０１４８】双方の突き当て部が当接し、その状態で係
止するための条件は、 （Ｐｐ×Ａｓｔ）＋Ｆｓｔ＋（Ｐｉｔ×Ａｓｔ）＝（Ｐ
ｐ×Ａｌｂ）−Ｆｌｂ であり、この条件を満たすように各部寸法や諸元その他
の条件を定めれば、第２インクタンク３０４の膨張が適
切な位置で規制され、充填が完了する。

【０１４９】しかし、第２インクタンク３０４の膨張を
確実に規制するためには、上式の右辺（すなわち膨張規
制部材３５０の突き当て部３５１の作用力）が左辺（す
なわち第２インクタンク３０６の突き当て部３０６の作
用力）より大であることが好ましく、かつ当接後に第２
インクタンク３０４に好ましくない量の縮退を生じさせ
ないために、膨張規制部材３５０の突き当て部３５１の
移動を所定位置にとどめるためのストッパ３５９を設け
ておくことが好ましい。

【０１５０】（実施形態の第４例）図１５は本発明の実
施形態の第４例を示す。本例は２色または２種以上のイ
ンクに対して、上述の実施形態の第３例と同様の間欠供
給系を構成したものである。

【０１５１】なお、図１５では単純化のために２種類の
インクの使用に対する構成を例示しているが、それ以
上、例えば４種類や６種類等のインクの使用に対しても
同様の思想で間欠供給系を構成できることは言うまでも
ない。そして、各第２インクタンク３０４の膨張を共通
の膨張規制部材３５０によって規制し、かつ負圧発生の
ためのインク戻し動作を不要とできるほかは、上記実施
形態の第２例と同様の動作を行うとともに、同様の効果
を達成できる。

【０１５２】（その他）図４、図１１、図１３および図
１５の各例は、第２インクタンクへのインク充填を行う
際にのみ上記バルブユニットの連結を行う一方、プリン
ト動作中には第１および第２インクタンク間のインク供
給系が空間的に切り離される形態の図１のプリント装置
に対応したものである。しかしこれらの基本構成は、そ
のような切り離しを行わずに、第１および第２インクタ
ンク間を流体的に絶縁するような構成を有する間欠供給
系が採用された図２のプリント装置に適用することもで
きる。

【０１５３】すなわち、図４、図１１、図１３および図
１５にそれぞれ示されたプリントヘッド１ないしシェル
要素３０３に空圧回路用の可撓性チューブ１５０および
インク供給用の可撓性チューブ部材１５１の一端を接続
する一方、バルブユニット１０１〜１０４の代わりに、
チューブ部材１５０，１５１とチューブ部材１０６，１
０５との間に電磁バルブユニット１５２などの流路開閉
手段を介挿すればよい。そして、充填動作に際し電磁バ
ルブユニット１５２を作動させ、第２インクタンク３０
４および第１インクタンク１０７の接続と、シェル要素
３０３内部およびポンプユニット１０８の接続とを行わ
せることで、各例と同様の動作を行うことができる。

【０１５４】また、以上の各例に係る図面は、プリント
装置の通常使用時における間欠供給系の姿勢が示されて
おり、その姿勢では、第１インクタンク１０７に関して
はインク取り出し口（チューブ部材先端）がインク貯留
部底面側（重力方向下側）に位置し、第２インクタンク
３０４に関してはバルブユニット１０１への接続部が重
力方向最高部に、プリントヘッド３０２への連通部が最
低部に位置するという条件を満たしている。しかしなが
ら、小型・可搬型のプリント装置が構成される場合は特
に、種々の姿勢での使用が要望されることも考えられ、
そのためには複数の姿勢で上記条件を満たす間欠供給系
が採用されることが望ましい。

【０１５５】図１６はその構成例を示すもので、ある向
きで使用されるときの間欠供給系の姿勢（同図（Ａ））
と、その姿勢から９０度回動させた向きで使用されると
きの間欠供給系の姿勢（同図（Ｂ））とを示している。

【０１５６】図示の構成においては、そのいずれの姿勢
を取る場合でもインク貯留部の最低部位に位置する部分
が存在するよう第１インクタンク１０７の形状を定める
とともに、インク取り出し口（チューブ部材１０５の先
端）を当該部分に接続している。また、いずれの姿勢を
取る場合でもインクの液面より高い部位に位置するもの
があるように、機能性膜を有した大気連通部１０９が複
数配置されている。

【０１５７】また、第２インクタンク３０４に関して
は、同図（Ａ）と（Ｂ）とのいずれの姿勢を取る場合で
も重力方向最低部位にプリントヘッド３０２への連通部
が位置するようにするとともに、その位置と略対角の位
置にインク導入部を設け、その導入部とバルブユニット
１０１とを可撓性のチューブ１２０で接続している。

【０１５８】このような構成により、同図（Ａ）と
（Ｂ）とのいずれの姿勢を取る場合でも、あるいはそれ
らの間の姿勢を取る場合でも、第１インクタンク１０７
および第２インクタンク３０４に要求される条件が満た
され、使用時の姿勢が制限されることの少ない適切な間
欠供給系とすることができる。

【０１５９】なお、図１６の構成は、ほぼ９０度の回動
範囲内の向きで使用可能としたプリント装置に適合する
間欠供給系の構成を示したが、それ以外の角度内の姿勢
に対応して構成してもよいことは勿論である。また、図
１６はインク種類を１種類とした場合の構成に対応して
いるが、図１１のように複数種類のインクに対応した構
成とすることもできる。

【０１６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インク供給方式に間欠供給系を採用するとともに、第２
インクタンクへの充填効率が高くかつ充填処理時間も短
く、しかも全体としてインク使用効率の高い構造を実現
することができる。また、それによって小型・可搬型の
インクジェットプリント装置の構成に資することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る間欠供給方式を適用
したインクジェットプリント装置の全体構成を示す模式
的平面図である。

【図２】図１の構成に対し、常時接続しているチューブ
機構を用いる間欠供給系を適用したインクジェットプリ
ント装置の全体構成を示す模式的平面図である。

【図３】図１または図２のインクジェットプリント装置
における制御系の概略構成例を示すブロック図である。

【図４】図１の構成における間欠供給系に適用されるプ
リントヘッドユニットの内部構造およびそれに連結され
る周辺の接続回路の第１例を説明するための模式的側面
図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図４の構成に適用可能なイ
ンク供給用バルブユニットの構成例および動作を説明す
るための図である。

【図６】図１の構成における第１インクタンクから第２
インクタンク内にインク充填を行う際の処理手順の一例
を示すフローチャートである。

【図７】図６の手順のうち特にエア抜き処理の実施判定
を行うための判定手順の詳細な処理例を示すフローチャ
ートである。

【図８】図４の構成に対する比較例を示す図である。

【図９】本発明の実施形態に適用可能な第１インクタン
クの他の構成例を示す模式的側面図である。

【図１０】本発明の実施形態に適用可能な第１インクタ
ンクの他の構成例を示す模式的側面図である。

【図１１】間欠供給系に適用されるプリントヘッドユニ
ットの内部構造の第２例を説明するための模式的側面図
である。

【図１２】（Ａ）〜（Ｂ）は、図１０の構成によるイン
ク充填時の順次の動作を説明するための説明図である。

【図１３】間欠供給系に適用されるプリントヘッドユニ
ットの内部構造の第３例を説明するための模式的側面図
である。

【図１４】図１３の構成の動作原理を説明するための説
明図である。

【図１５】間欠供給系に適用されるプリントヘッドユニ
ットの内部構造の第４例を説明するための模式的側面図
である。

【図１６】種々の姿勢で使用されるプリント装置に適合
した間欠供給系の構成例を示すもので、（Ａ）はある向
きで使用されるときの間欠供給系の姿勢、（Ｂ）はその
姿勢から９０度回動させた向きで使用されるときの間欠
供給系の姿勢を示す説明図である。

【符号の説明】

１ プリントヘッドユニット ２ キャリッジ ３ ガイドシャフト ４ 主走査モータ ８ プリント媒体 ９ 搬送ローラ １０ ホームポジションセンサ １５ 送給モータ １６ ラインフィード（ＬＦ）モータ １００ 回復系機構 １０１〜１０４ バルブユニット １０５ インク用チューブ部材 １０７ 第１インクタンク １０６ 空圧回路用チューブ部材 １０８ ポンプユニット １０９ 大気連通部 １１２ 吸排気口 １５０ 空圧回路用可撓性チューブ １５１ インク供給用可撓性チューブ部材 １５２ 電磁バルブユニット ２００ コントローラ ２０１ ＣＰＵ ２０３ ＲＯＭ ２０５ ＲＡＭ ２１０ ホスト装置 ２１９ 操作部 ２２３ 検出部 ３０２ プリントヘッド ３０３ シェル要素 ３０４ 第２インクタンク ３０５ 圧縮ばね ３０６ 突き当て部材 ３０７ ストッパ ３５０ 膨張規制部材 ３５１ 突き当て部 ３５２ 大気連通部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢澤 剛 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 井上 博行 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 吉田 正仁 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 平井 康行 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 野島 隆司 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 佐藤 典子 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 稲村 秀介 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 岩崎 武史 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 棚網 康文 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 EC20 EC64 KA08 KB05 KB11 KB15 KB37 KC02 KC20

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するプリントヘッドを用い
   てプリント媒体に対しプリントを行うインクジェットプ
   リント装置であって、 前記インクの供給源をなす第１インクタンクと、 該第１インクタンクからインクを充填可能で、当該イン
   クを前記プリントに際して前記プリントヘッドに供給す
   る第２インクタンクと、 前記第１インクタンクから前記第２インクタンクへのイ
   ンク充填を行わせるためのインク移送手段と、を具え、
   プリント装置使用時の姿勢において、重力方向に関し、
   前記第１インクタンクから前記第２インクタンクにイン
   クを供給するための流路の前記第２インクタンク側の開
   口が相対的に高い位置、前記第２インクタンクから前記
   プリントヘッドにインクを供給するためのインク流出部
   が相対的に低い位置にあり、前記流路の前記第１インク
   タンク側の開口が前記第１インクタンクの底部に位置し
   ていることを特徴とするインクジェットプリント装置。
2. 【請求項２】 前記流路の前記第１インクタンク側の開
   口が、前記第１インクタンクの内部を大気と連通させる
   ための大気連通部より、プリント装置使用時の姿勢にお
   いて重力方向に関し低い位置にあ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ト装置。
3. 【請求項３】 前記第１インクタンク内に収容されるイ
   ンクの液面より常に高い位置にするものがあるよう、前
   記第１インクタンクの内部を大気と連通させるための大
   気連通部が複数設けられていることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載のインクジェットプリント装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１インクタンクは、内容積が変化
   するよう変形可能なインク収容部と、該収容部が大気圧
   と平衡して変形可能とするための大気連通部とを有する
   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
   ント装置。
5. 【請求項５】 前記大気連通部に、気体のみを透過し液
   体を透過しない膜が配置されていることを特徴とする請
   求項２に記載のインクジェットプリント装置。
6. 【請求項６】 前記第１インクタンクおよび前記第２イ
   ンクタンクは、インクおよび気体を重力方向に関しそれ
   ぞれ下方および上方に障害なく分離可能な構成を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに
   記載のインクジェットプリント装置。
7. 【請求項７】 前記第１インクタンクおよび前記第２イ
   ンクタンクの内部空間にそのままインクが収容されるよ
   うにしたことを特徴とする請求項６に記載のインクジェ
   ットプリント装置。
8. 【請求項８】 前記インク移送手段は、前記第２インク
   タンクからその内容物を前記第１インクタンクに戻すこ
   とが可能であり、当該戻しを行うための流路の起点が、
   プリント装置使用時の姿勢において、重力方向に関し、
   前記第２インクタンク上の相対的に高い位置にあり、前
   記プリントヘッドに対するインク供給路の起点は重力方
   向に関し前記第２インクタンク上の相対的に低い位置に
   あることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれ
   かに記載のインクジェットプリント装置。
9. 【請求項９】 前記第１インクタンクから前記第２イン
   クタンクにインクを供給するための流路が、前記内容物
   を前記第１インクタンクに戻す流路としても用いられる
   ことを特徴とする請求項８に記載のインクジェットプリ
   ント装置。
10. 【請求項１０】 前記第２インクタンクは内容積が可変
    に形成され、前記移送手段は、前記第１インクタンクか
    ら前記第２インクタンクへのインク充填を行うために前
    記内容積を増大させ、前記第２インクタンクの内容物を
    前記第１インクタンクに戻すために前記内容積を減少さ
    せるよう、前記第２インクタンクに力を作用するための
    内容積変更手段を有することを特徴とする請求項８また
    は請求項９に記載のインクジェットプリント装置。
11. 【請求項１１】 前記第２インクタンクは膨張および収
    縮することで前記内容積が増大または減少する構造を有
    し、前記内容積変更手段は当該第２インクタンクを収納
    するシェル要素を有し、前記移送手段は前記シェル要素
    内を減圧および加圧することで前記第２インクタンクを
    膨張および収縮させる加減圧手段を有することを特徴と
    する請求項１０に記載のインクジェットプリント装置。
12. 【請求項１２】 前記第１インクタンクと前記第２イン
    クタンクとを接続する流路を形成および遮断する流路開
    閉手段を具えたことを特徴とする請求項１ないし請求項
    １１のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
13. 【請求項１３】 向きが異なる少なくとも２つの姿勢で
    使用可能で、当該２つの姿勢のいずれにおいても、重力
    方向に関し、前記流路の前記第１インクタンク側の開口
    が前記第１インクタンクの底部に位置するよう前記第１
    インクタンクが構成されていることを特徴とする請求項
    １ないし請求項７のいずれかに記載のインクジェットプ
    リント装置。
14. 【請求項１４】 向きが異なる少なくとも２つの姿勢で
    使用可能で、当該２つの姿勢のいずれにおいても、重力
    方向に関し、前記第１インクタンクから前記第２インク
    タンクにインクを供給するための流路の前記第２インク
    タンク側の開口が相対的に高い位置、前記第２インクタ
    ンクから前記プリントヘッドにインクを供給するための
    インク流出部が相対的に低い位置にあるよう前記第２イ
    ンクタンクが構成され、前記流路の前記第１インクタン
    ク側の開口が前記第１インクタンクの底部に位置するよ
    う前記第１インクタンクが構成されていることを特徴と
    する請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のインク
    ジェットプリント装置。
15. 【請求項１５】 向きが異なる少なくとも２つの姿勢で
    使用可能で、当該２つの姿勢のいずれにおいても、前記
    戻しを行うための流路の前記第２インクタンク側の起点
    が、重力方向に関し、前記第２インクタンク上の相対的
    に高い位置にあり、前記プリントヘッドに対するインク
    供給路の起点は重力方向に関し前記第２インクタンク上
    の相対的に低い位置にあるよう前記第２インクタンクが
    構成されていることを特徴とする請求項８ないし請求項
    １２のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
16. 【請求項１６】 前記プリントヘッドは、前記インクを
    吐出するために利用されるエネルギとして、インクに膜
    沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する発熱素子を有す
    ることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれ
    かに記載のインクジェットプリント装置。
17. 【請求項１７】 請求項１に記載のインクジェットプリ
    ント装置に前記第１インクタンクとして適用可能で、少
    なくとも当該適用が行われて前記インクジェットプリン
    ト装置が使用されるときに大気圧に解放されることを特
    徴とするインクタンク。
18. 【請求項１８】 請求項８ないし請求項１６のいずれか
    に記載のインクジェットプリント装置に前記第１インク
    タンクとして適用可能で、少なくとも当該適用が行われ
    て前記インクジェットプリント装置が使用されるときに
    大気圧に解放されるとともに、前記インクジェットプリ
    ント装置が使用されるときの姿勢において前記第２イン
    クタンクから戻る内容物を受容可能な内容積が確保され
    ていることを特徴とするインクタンク。
19. 【請求項１９】 前記インクジェットプリント装置が使
    用されるときの姿勢において、前記第２インクタンクに
    向かう前記流路の開口が、重力方向に関し底部に位置す
    る部位に設けられていることを特徴とする請求項１７ま
    たは請求項１８に記載のインクタンク。
20. 【請求項２０】 内部を大気と連通させるための大気連
    通部を具えたことを特徴とする請求項１７ないし請求項
    １９のいずれかに記載のインクタンク。
21. 【請求項２１】 前記大気連通部は、前記インクジェッ
    トプリント装置が使用されるときの姿勢において重力方
    向に関し上方に位置する部位に設けられていることを特
    徴とする請求項２０に記載のインクタンク。
22. 【請求項２２】 前記大気連通部は、前記インクジェッ
    トプリント装置が使用されるときの姿勢において前記第
    １インクタンク内に収容されるインクの液面より常に高
    い位置にするものがあるよう、複数設けられていること
    を特徴とする請求項２０に記載のインクタンク。
23. 【請求項２３】 内容積が変化するよう変形可能なイン
    ク収容部と、該収容部が大気圧と平衡して変形可能とす
    るための大気連通部とを有することを特徴とする請求項
    １７ないし請求項１９のいずれかに記載のインクタン
    ク。
24. 【請求項２４】 前記大気連通部に、気体のみを透過し
    液体を透過しない膜が配置されていることを特徴とする
    請求項２０ないし請求項２３のいずれかに記載のインク
    タンク。
25. 【請求項２５】 インクおよび気体を重力方向に関しそ
    れぞれ下方および上方に障害なく分離可能な構成を有す
    ることを特徴とする請求項１７ないし請求項２４のいず
    れかに記載のインクタンク。
26. 【請求項２６】 内部空間にそのままインクが収容され
    るようにしたことを特徴とする請求項２５に記載のイン
    クタンク。
27. 【請求項２７】 前記インクジェットプリント装置に着
    脱可能であることを特徴とする請求項１７ないし請求項
    ２６のいずれかに記載のインクタンク。
28. 【請求項２８】 請求項８ないし請求項１６のいずれか
    に記載のインクジェットプリント装置に適用されるイン
    ク供給方法であって、 前記内容積を増大させることで前記第１インクタンクか
    ら前記第２インクタンクへインクを充填する工程と、 前記内容積を減少させることで前記第２インクタンクの
    内容物を前記第１インクタンクに戻す工程と、を具えた
    ことを特徴とするインク供給方法。
29. 【請求項２９】 前記充填工程を行う際、所定の判定に
    応じ前記戻し工程を先行して実施させる制御工程を具え
    たことを特徴とする請求項２８に記載のインク供給方
    法。