JP2003089217A - インク供給装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、長期に渡って信頼性の高いインク
供給を実現することができ、高速印字可能な記録装置に
適し、かつ小型なインク供給装置及びインクジェット記
録装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のインク供給装置は、インクを吐
出して画像を形成するインクジェットヘッドに用いら
れ、少なくともインク排出口及び負圧維持部材を具備
し、インクが収容されるインクカートリッジが近接位置
で着脱自在に接続されているインク容器を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインク供給装置及び
インクジェット記録装置に関し、特にインクジェット記
録装置のインクジェットヘッドにインクを供給するイン
ク供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オンデマンド型のインクジェット記録技
術には、インクを充填した液室の壁の一部に振動板を設
け、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室
内の体積を変化させて圧力を高めインクを吐出する方式
や、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて、発
熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高
め、インクを吐出する方式が広く知られている。これら
のインクジェットヘッドにインクを供給する手段も、記
録装置の仕様により様々な方式が実用化されている。最
も普及している小型のプリンタにおいては、紙の走査方
向に直角に高速で往復運動するキャリッジに、インクが
収容されたインクカートリッジがインクジェットヘッド
と共に搭載される方式が最も一般的である。この場合、
インクカートリッジの水頭差やキャリッジ走査による圧
力等の悪影響をキャンセルために、インクカートリッジ
内部を負圧に維持する部材を設け、インクジェットヘッ
ドのノズルのメニスカスを維持して印字品質を安定化し
ている。

【０００３】この負圧維持の方法としては、例えば特許
第２，９３６，６９７号明細書（以下従来例１と称す）
に開示されているようなフォーム体をカートリッジ内に
収容してその毛管力によって負圧を発生させる方法が最
も一般的に採用されている。また、負圧を発生させる別
の方法としては、特開平５−３０５７１３号公報（以下
従来例２と称す）に開示されているような、可とう性部
材とばねを用いた方法が開示されている。この方式は、
フォーム体方式のインク容量の問題とゴミのフィルタリ
ングの問題を両方解決するもので、インク供給方法とし
て優れている。また、この可とう性フィルムとばねを用
いたインク供給容器にインクを補充して、繰り返し使用
できる。更に、インク容器内から空気を除去する方法と
して、特開平１０−２９３２４号公報（以下従来例３と
称す）において、負圧調整部材の操作により負圧容器内
の空気を上流側のインクカートリッジに排出する提案が
なされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１によれば、フォーム体は実際の体積に対して含浸
できるインクが少なく、インクカートリッジが大型化に
なりやすい欠点を有する。また、多数回のカートリッジ
交換によってフォームから発生されるゴミをインクジェ
ットヘッドに蓄積させないようにするには、インクジェ
ットヘッドとインクカートリッジの間に大型のフィルタ
を備えるか、またはカートリッジ内部にフィルタを内蔵
する必要が生じる。また、フィルタは非常に高価な部品
であり、プリンタ或いはカートリッジの著しいコストア
ップにつながる。

【０００５】また、上記従来例２の方法によれば、補充
の繰り返しや長期間放置等により容器内に蓄積する気泡
の除去のための構造が複雑であり、小型化、記録装置へ
の搭載には不向きである。

【０００６】更に、上記従来例３によれば、気泡を上流
側に戻してしまうと、インクの溶存空気量が増加しイン
クの品質が低下し、後にインクジェットヘッドに供給さ
れた段階で気泡を発生しやすくなる。

【０００７】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、長期に渡って信頼性の高いインク供給を実
現することができ、高速印字可能な記録装置に適し、か
つ小型なインク供給装置及びインクジェット記録装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明のインク供給装置によれば、インクを吐出
して画像を形成するインクジェットヘッドに用いられ、
少なくともインク排出口及び負圧維持部材を具備し、イ
ンクが収容されるインクカートリッジが近接位置で着脱
自在に接続されているインク容器を有することに特徴が
ある。よって、多数回のカートリッジ交換に対してゴミ
等の混入が少なく、長期に渡り信頼性の高いインク供給
を行い得る、小型のインクジェット記録装置に適したイ
ンク供給装置を提供できる。

【０００９】また、インクカートリッジがチューブによ
りインク容器と連結されることにより、多数回のインク
カートリッジ交換に対してゴミ等の混入が少なく長期信
頼性の高い大容量インクカートリッジを搭載可能なイン
クジェット記録装置に適したインク供給装置を提供でき
る。

【００１０】更に、負圧維持部材がインクの排出によっ
て変形する弾性部材からなることにより、ノズルのメニ
スカスを維持して印字品質を安定化し、長期に渡り信頼
性の高いインク供給を行い得るインク供給装置を提供で
きる。

【００１１】また、インク容器が開閉自在な大気連通口
を具備することにより、適宜にインク供給経路から空気
を排出することができ、長期に渡り信頼性の高いインク
供給を行い得るインク供給装置を提供できる。

【００１２】更に、押圧部材によって弾性部材を強制的
に変形させることにより、インクジェットヘッドの印字
品質を長期に渡り安定して維持し得るインク供給装置を
提供できる。

【００１３】また、弾性部材と押圧部材の間に保護部材
を設けることにより、インク供給装置の耐久性を向上さ
せることができる。

【００１４】更に、インクカートリッジとインク容器の
接続部に、またはチューブとインク凶器の接続部に、イ
ンクカートリッジあるいはインク容器の内圧に応じて開
閉する弁が設けられることにより、簡単な機構でインク
の補充を実現できる。

【００１５】また、高流体抵抗部材により弁を構成する
ことにより、構造が簡易なインク供給装置を提供でき
る。

【００１６】更に、インクカートリッジのインクを排出
する加圧機構を設けることにより、簡単な機構でインク
の補充を実現することができる。

【００１７】また、インクカートリッジからインク容器
へ水頭差によってインクを供給することにより、簡単な
機構でインクの補充を実現することができる。

【００１８】更に、大気連通口にフィルタを設けること
により、インクジェットヘッドに供給するインクの品質
を高品質に維持することができる。

【００１９】また、別の発明のインクジェット記録装置
は、上記記載のインク供給装置を搭載したことに特徴が
ある。よって、長期に渡り印字品質が安定した大容量カ
ートリッジが搭載可能なインクジェット記録装置を実現
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のインク供給装置は、イン
クを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドに用
いられ、少なくともインク排出口及び負圧維持部材を具
備し、インクが収容されるインクカートリッジが近接位
置で着脱自在に接続されているインク容器を有する。

【００２１】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例に係るインク供
給装置の構成を示す断面図である。図１の（ａ）はイン
ク供給装置の主走査方向断面図、図１の（ｂ）は図１の
（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１の（ｃ）はインク供給
装置の記録ヘッド近傍の側面図である。本実施例のイン
ク供給装置は、図１に示すように、主に、記録ヘッド１
０１に接続されるサブタンク２０１と、サブタンク２０
１に近接位置で接続されるインクカートリッジ３０１と
を含んで構成されている。このサブタンク２０１には、
サブタンクフレーム２０２と可とう性フィルム２０３で
囲まれたインクバッファ２０４が形成され、記録ヘッド
１０１との接合部にインク排出口２０５が設けられてい
る。インクバッファ２０４の内部には可とう性フィルム
２０３を外側に付勢する弾性部材２０６が設けられてお
り、この弾性部材２０６により通常は、インクバッファ
２０４の内部は負圧が維持されている。弾性部材２０６
としては、板ばねやコイルばね等の様々な種類のものを
使用することができるが、選択するばねの構造によって
適宜に弾性部材２０６と可とう性フィルム２０３の間に
板を介在させても良い。また、図１においては、弾性部
材２０６をインクバッファ２０４の内部に設けている
が、インクバッファ２０４の外側から可とう性フィルム
２０３を引っ張ることで負圧を発生させても良い。この
負圧により記録ヘッド１０１のノズル部におけるメニス
カスが安定に維持される。なお、図１に示す本実施例お
いては一面のみ弾性変形する構成としているが、相対す
る２面が弾性変形する構造も可能である。また、図１で
は弾性部材を可とう性フィルム２０３と弾性部材２０６
を組み合わせて構成しているが、可とう性フィルム２０
３が十分な復元力を有する弾性フィルムである場合には
弾性部材２０６を設ける必要はない。

【００２２】また、サブタンク２０１の上部には、大気
連通口２０７が設けられており、ばね２０８により付勢
される大気開放弁２０９によって通常閉じられる構造と
されている。これによりインクバッファ２０４の内部は
外部に対して通常密閉状態を維持するが、例えば図１の
（ａ）に示すごとく外部からの押圧部材４０１等のアク
セスによって適宜開弁し、インクバッファ２０４の内部
を大気開放可能な構成となっている。更に、このサブタ
ンク２０１の上部には、インクカートリッジ３０１から
インクをインクバッファ２０４に補充可能にするための
インク補充口２１０が形成されている。このサブタンク
２０１に近接位置で接続されるインクカートリッジ３０
１は、インクが充填された剛体容器或いは可とう性の袋
を用いることができる。図１の（ａ）においては、イン
クカートリッジ３０１のインク排出部にばね３０２で付
勢されたインク補充弁３０３が設けられており、インク
カートリッジ３０１がサブタンク２０１に単に接続され
ている状態ではインクがインクカートリッジ３０１から
流れ出さないようにばね力が設定されている。ただし、
この弁機構は、必ずしもインクカートリッジ３０１側に
ある必要はなく、サブタンク２０１のインク補充口２１
０の部分に設けても良い。またインクカートリッジ３０
１とサブタンク２０１の相対位置に関しても、図１のよ
うにインクカートリッジ３０１がサブタンク２０１の上
側に接続される構成に限られるものではなく、横方向に
並べて配置する構成でも良い。

【００２３】次に、本実施例のインク供給装置の動作に
ついて図１を参照して説明する。図１において、記録ヘ
ッドからインクを印写して、サブタンク２０１内のイン
クバッファ２０４からインクがある程度消費された状態
を示している。インクバッファ２０４に連通した大気連
通口２０７の大気開放弁２０９及びインク補充口２１０
に連通するインク補充弁３０３のそれぞれは通常閉じて
いるため、インクの消費に伴ってインクバッファ２０４
の容積が減少し、それに伴い弾性部材２０６と可とう性
フィルム２０３とからなる弾性部材が内側に変形する。
通常のばねを用いた場合は、ばね変形量が多くなるとば
ねの発生力が多くなるので、インクバッファ２０４内の
負圧が上昇する。この負圧はインク補充弁３０３を開弁
するように作用するため、ばね３０２を適宜に設定する
ことにより、インクバッファ２０４の負圧に応じて自動
的にインク補充弁３０３が開き、インクを補充させるこ
とができる。また、図１のようにサブタンク２０１がイ
ンクカートリッジ３０１の下に配置される構成において
は、両者の水頭差を有効に利用することができる。本実
施例のインク供給装置においては水頭差のみによって適
宜サブタンク２０１へインクを補充することも可能であ
り、非常にシンプルなインク供給系を実現することがで
きる。当然のことながら、インク補充弁３０３を電磁弁
のように外部信号により制御可能なものを用いて、適宜
にインク補充を行うようにしても良い。

【００２４】本実施例のインク供給装置においては、イ
ンクカートリッジ３０１を多数回交換しながら長期間使
用することを想定したものである。このような場合、イ
ンクカートリッジ交換時の気泡混入やインク流路系を構
成する各部材の透気性等により、インクバッファ２０４
の内部に空気が蓄積することがある。インクバッファ２
０４の内の空気は、記録ヘッド１０１に混入して印字不
良を引き起こしたり、環境温度の上昇により空気が膨張
してインクバッファ２０４内の負圧に悪影響を及ぼす。
そこで、本実施例によるインク供給装置は、インクバッ
ファ２０４内の空気を排出する機能を有することができ
る。

【００２５】また、図２の（ａ）の状態から空気を排出
する場合、図２の（ｂ）に示すように、サブタンク２０
１のケースに形成された側面開口部２１１を介して押圧
部材５０１を所定位置まで挿入する。この状態で、図１
の（ａ）に示す押圧部材４０１を大気連通口２０７に挿
入し、大気開放弁２０９を開くと、インクバッファ２０
４内が負圧であるために、大気連通口２０７から空気が
取り込まれ内部が大気圧になる。そのため、図２の
（ｃ）に示すように、サブタンク２０１の内側方向に変
位していた弾性部材２０６の復元力によって押圧部材５
０１に突き当たるまでインクバッファ２０４が膨張す
る。この時、インクバッファ２０４がまだ膨張する余地
のある状態となるように、押圧部材５０１の位置は決め
られている。この状態で、インクを補充すると、比重の
差で空気がインクバッファ２０４の上部に押しやられ、
大気連通口２０７から外部に排出される。インクバッフ
ァ２０４のインク補充が終了した時は、インクバッファ
２０４内はインクで満たされ空気はほとんど残っていな
い状態となる。この状態で、大気開放弁２０９を閉じて
内部を再び大気と遮断し、その後図２の（ｄ）のように
押圧部材５０１を待避させる。押圧部材５０１の待避に
より弾性部材２０６がインクバッファ２０４を更に膨張
させるように力を作用させるため、インクバッファ２０
４内部に負圧が発生され、印字可能な状態に復帰する。
この空気排出の過程において、ばねの力の大きさによっ
ては大気開放して押圧部材５０１に可とう性フィルム２
０３が直接接触すると、可とう性フィルム２０３が損傷
する恐れがある。したがって、この接触部に保護部材２
１２としてのクッション材、低摩耗材等を設けると良
い。また、大気開放の際に大気連通口２０７からゴミが
混入する場合があるため、図１に示すように大気連通口
２０７とインクバッファ２０４の境界付近にフィルタ２
１３を形成すると良い。更に、上述したように、大気開
放状態でインクを補充するが、インク補充弁３０３がイ
ンクバッファ２０４の負圧上昇により動作するように設
定されている場合には、インクバッファ２０４が大気圧
の状態では開弁しない。その場合には、インクカートリ
ッジ３０１を加圧することによって弁を開き、補充する
ことができる。

【００２６】ここで、加圧の方法としては例えば、イン
クカートリッジ３０１を可とう性の袋で構成しておき、
袋をつぶすように外側から圧力を加えるような方法が簡
便である。その構成を有する本発明の第２の実施例に係
るインク供給装置の構成を図３に示す。図３の（ｂ）は
図３の（ａ）においてＢ−Ｂ’線断面図である。図３で
は、インクカートリッジ３０１のケース内にインク収容
袋３０４が設けられており、インクカートリッジ３０１
のケースに形成された開口部３０６から加圧部材６０１
を挿入してインク収容袋３０４を押圧して補充圧を発生
させる構成を示している。インク収容袋３０４が完全に
つぶれて内部に残留するインク量を減らすために、加圧
板３０５を介して加圧する構成になっている。また、図
３では、インク補充弁の別の例を示しており、小径孔あ
るいはスリットからなる高流体抵抗部材で弁機能を持た
せている。この方法によれば、非常に簡易な構成で前述
した図１と同様の補充動作を実現することができる。

【００２７】図４はインクカートリッジ３０１を本体固
定とし、キャリッジ１１に搭載され、記録ヘッド１０１
とサブタンク２０１のみの構成としたインクジェットヘ
ッドとインクカートリッジ３０１をチューブ１２で連結
した構成の概略図である。このように、インクカートリ
ッジ３０１を本体固定とすることにより大容量のインク
カートリッジ３０１を用いた場合でも、キャリッジ１１
の総重量を軽いまま維持することができるため、高速印
字が可能であり、特に大量印字するオフィス用高速プリ
ンタに適している。

【００２８】図５はチューブ連結方式のインク供給装置
の構成図である。図５はインク供給装置の主走査方向断
面図である。図１の構成と同一部分の説明は省略し、異
なる部分のみ説明する。先ず、大気連通口２０７は、ば
ね２１５で付勢されている大気開放弁２１４によって通
常閉じられ、大気と遮断された状態で設けられている。
この弁の開閉は外部からのピン７０１等による押圧によ
り行われる。インク補充口２１０は、サブタンク２０１
内に形成されたばね２１７とインク補充弁２１８によっ
て通常閉じられ、補充がカットされている。このインク
補充口２１０は、図４のチューブ１２に接続しており、
図示しない本体固定のインクカートリッジと接続してい
る。また、図５においては、補充の完了を検知するセン
サ２１８がサブタンク２０１上部に形成されている。イ
ンクの補充、空気排出動作に関しては、図１のインクカ
ートリッジを直接サブタンクに接続する方式と同一であ
るので、説明を省略する。このようにチューブ連結によ
る高速プリンタに対しても、簡単な機構により適宜空気
を排出しながら長期に渡り安定したインク供給を行うこ
とができる。

【００２９】（具体例１）図１において容積が約５ｃｃ
のサブタンク２０１のサブタンクフレーム２０２をポリ
エチレン樹脂で形成した。大気連通口２０７部分には、
ブチルゴム製のシール材とポリエチレン樹脂製のシール
板からなる大気開放弁２０９を約３０ｇｆの力を発生す
るばね２０８で加圧状態でセットした。大気連通口２０
７とサブタンク２０１内部の境界面にろ過精度５ミクロ
ンのフィルタ２１３を熱融着で固定した。次に、サブタ
ンクフレーム２０２の一側面に板ばねによる圧縮ばねを
固定した後、可とう性フィルム２０３にたるみを持たせ
た状態でサブタンクフレーム２０２に熱融着して固定し
た。ばねとしては、最大荷重約７０ｇｆの力を発生させ
るものを用い、可とう性フィルム２０３としてはガスバ
リア性のある厚さ４０ミクロンの積層フィルムを用い
た。表面に保護部材２１２としての薄いフォーム体を貼
り付けた後、カバーを取り付けた。インクカートリッジ
３０１としては、アルミ層を中間層に有し内側のシーラ
ント層がポリエチレン、外層がナイロンの積層フィルム
によって形成された袋にインクが充填されたものを用い
た。このインクカートリッジ２０３のインク排出口に
は、作動圧が約８０ｍｍＡｑに設定されたインク補充弁
３０３を直径約４ｍｍの鋼球１５と圧縮コイルばね３０
２とブチルゴム製のシール材により形成して設けた。こ
のインクカートリッジ３０１をサブタンク２０１にブチ
ルゴム製のシール材を介して圧接固定し、サブタンク２
０１のインク排出口２０５に記録ヘッド１０１を取り付
けてインクを噴射させ評価した。その結果、インク消費
に伴って適宜インクが補充され、インクカートリッジ３
０１が空になるまで、安定して印字が行え良好なインク
供給が行われていることが確認できた。

【００３０】（具体例２）具体例１で説明したサブタン
ク２０１を用い、図３に示すようなインクが袋内に収容
され、外部から加圧可能なインクカートリッジ３０１を
サブタンク２０１に接続した。このカートリッジのイン
ク排出口部には、高流体抵抗部材としての小径孔を設け
た。小径孔の大きさは、直径０．３ｍｍ、長さ１０ｍｍ
とした。このような構成で具体例１と同様に記録ヘッド
１０１をサブタンクのインク排出口２０５に取付け、イ
ンクを噴射してインク供給の評価を行った。インク消費
がゆっくり行われた場合は具体例１と同様にサブタンク
２０１へのインク補充がインク消費に連動して自動的に
行われた。しかし、具体例２においては、インクカート
リッジ３０１のインク排出口の小径孔の流体抵抗が大き
いため、インクを短時間に消費した場合には、サブタン
ク内の負圧上昇のみではインク補充が間に合わない状態
が生じた。この場合は、インクカートリッジ３０１の側
面の開口部より加圧部材６０１を挿入し、インクカート
リッジ３０１の内圧を上昇させて補充を行った。この場
合には、図示しないがサブタンク２０１の上部に水位検
知をする電極を２つ設け、この電極間の抵抗値により補
充完了を検出して、カートリッジの加圧の制御を行っ
た。

【００３１】（具体例３）具体例２と同様に図３のイン
ク供給装置において、インクカートリッジ３０１内に故
意に空気を混入させ、インク供給を行った。インクカー
トリッジ３０１を強制加圧することで、空気をサブタン
ク２０１に送り込み、記録ヘッドの印写を行ったとこ
ろ、正常に噴射されないノズルが多数個発生した。そこ
で、次に、同様の方法により空気をサブタンク内に送り
込んだ後、図２の（ｂ）のようにサブタンク２０１の側
面の開口から押圧部材５０１をサブタンクカバーの内面
から約１ｍｍ内側に挿入した状態で、ピンを大気連通口
２０７に挿入し、サブタンク内を大気開放した。次に、
インクカートリッジ３０１の側面の開口部より加圧部材
６０１を挿入し、インクカートリッジ３０１の内圧を上
昇させてインク補充を行った。補充完了後、大気連通口
２０７からピンを抜いて内部を大気と遮断し、押圧部材
５０１をサブタンク２０１外に待避させてサブタンク２
０１内に負圧を発生させた。この状態で再度インク噴射
を行ったところ、サブタンク２０１がほとんど空になる
状態まで良好な噴射状態を得ることができ、インク供給
が良好に行われていることが確認できた。

【００３２】（具体例４）図５のように容積が約５ｃｃ
のサブタンク２０１のサブタンクフレーム２０２をポリ
エチレン樹脂で形成した。大気連通口２０７部分には、
ブチルゴム製のシール材とポリエチレン樹脂製のシール
部材からなる大気開放弁２１４を約３０ｇｆの力を発生
する板ばね２１５で加圧状態でセットした。次に、サブ
タンクフレーム２０２の一側面に板ばねによる圧縮ばね
を固定した後、可とう性フィルムにたるみを持たせた状
態でサブタンクフレーム２０２に熱融着して固定した。
ばねとしては、最大荷重約７０ｇｆの力を発生させるも
のを用い、可とう性フィルムとしてはガスバリア性のあ
る厚さ４０ミクロンの積層フィルムを用いた。インクカ
ートリッジ３０１としては、アルミ層を中間層に有し内
側のシーラント層がポリエチレン、外層がナイロンの積
層フィルムによって形成された袋にインクが充填された
ものを用いた。このインクカートリッジ３０１とサブタ
ンク２０１は内径が２ｍｍ、長さが８００ｍｍのポリエ
チレン製のチューブ１２で接続した。チューブ１２とサ
ブタンク２０１の接続部は、図５のように弁を形成し
た。この弁は、ばね２１６で付勢されて鋼球２１７とシ
ール材により通常は約１０ｇｆの力で閉じており、イン
クカートリッジ３０１とサブタンク２０１の差圧で動作
するように形成した。インクカートリッジ３０１は、具
体例３と同様に図３のようにインク収容袋３０４を有
し、外部から加圧できる構成のものを用いた。具体例４
においてはサブタンク２０１とインクカートリッジ３０
１の間にチューブ１２を介しており、またインク補充の
弁に比較的強い力のばねを用いたため、通常状態でカー
トリッジを押圧するようにし、サブタンク内圧が−８０
ｍｍＡｑで弁が自動的に開くように調節した。このよう
な構成のインク供給装置を図４のように記録装置にセッ
トし、印写評価を行ったところ、インク消費に応じて適
宜インクカートリッジ３０１からインクが補充され、良
好な結果を得ることができた。次に、具体例３と同様に
空気を故意に封入したインクカートリッジを接続し、イ
ンク補充動作を行ったところ、印写不良が生じた。そこ
で、具体例３と同様のシーケンスで押圧部材４０１と補
充を連動させて動作させ、空気排出を行ったところ、再
び良好な印写状態が得られ、サブタンク内の空気が良好
に排出できたことが確認できた。

【００３３】以下、上述したインク供給装置を搭載した
インクジェット記録装置について説明する。図６は別の
発明に係るインクジェット記録装置の要部構成を示す斜
視図である。

【００３４】図６において、別の発明のインクジェット
記録装置は、装置本体６１の内部に主走査方向に移動可
能なキャリッジ６２、キャリッジ６２に搭載したインク
ジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへイン
クを供給するインクカートリッジ６３等で構成される印
字機構部６４等を収納し、印字機構部６４によって所要
の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイに
排紙する。印字機構部６４は、図示しない左右の側板に
横架したガイド部材である主ガイドロッド６５と従ガイ
ドロッド６６とでキャリッジ６２を主走査方向（図６で
紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ６
２にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する
インクジェットヘッドからなる記録ヘッドを複数のイン
ク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク
滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリ
ッジ６２には記録ヘッドに各色のインクを供給するため
の各インクカートリッジ６３を交換可能に装着してい
る。

【００３５】ここで、キャリッジ６２は後方側（用紙搬
送方向下流側）を主ガイドロッド６５に摺動自在に嵌装
し、前方側（用紙搬送方向下流側）を従ガイドロッド６
６に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ
６２を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ６
７で回転駆動される駆動プーリ６８と従動プーリ６９と
の間にタイミングベルト７０を張装し、このタイミング
ベルト７０をキャリッジ６２に固定しており、主走査モ
ータ６７の正逆回転によりキャリッジ６２が往復駆動さ
れる。

【００３６】また、キャリッジ６２の移動方向右端側の
記録領域を外れた位置には、記録ヘッドの吐出不良を回
復するための回復装置７１を配置している。回復装置７
１はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有し
ている。キャリッジ６２は印字待機中にはこの回復装置
７１側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッドをキ
ャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことにより
インク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中
などに記録と関係しないインクを吐出することにより、
全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性
能を維持する。吐出不良が発生した場合等には、キャッ
ピング手段で記録ヘッドの吐出口を密封し、チューブを
通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸
い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニ
ング手段により除去され吐出不良が回復される。また、
吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜
（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体
に吸収保持される。

【００３７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインク供
給装置によれば、インクを吐出して画像を形成するイン
クジェットヘッドに用いられ、少なくともインク排出口
及び負圧維持部材を具備し、インクが収容されるインク
カートリッジが近接位置で着脱自在に接続されているイ
ンク容器を有することに特徴がある。よって、多数回の
カートリッジ交換に対してゴミ等の混入が少なく、長期
に渡り信頼性の高いインク供給を行い得る、小型のイン
クジェット記録装置に適したインク供給装置を提供でき
る。

【００３９】また、インクカートリッジがチューブによ
りインク容器と連結されることにより、多数回のインク
カートリッジ交換に対してゴミ等の混入が少なく長期信
頼性の高い大容量インクカートリッジを搭載可能なイン
クジェット記録装置に適したインク供給装置を提供でき
る。

【００４０】更に、負圧維持部材がインクの排出によっ
て変形する弾性部材からなることにより、ノズルのメニ
スカスを維持して印字品質を安定化し、長期に渡り信頼
性の高いインク供給を行い得るインク供給装置を提供で
きる。

【００４１】また、インク容器が開閉自在な大気連通口
を具備することにより、適宜にインク供給経路から空気
を排出することができ、長期に渡り信頼性の高いインク
供給を行い得るインク供給装置を提供できる。

【００４２】更に、押圧部材によって弾性部材を強制的
に変形させることにより、インクジェットヘッドの印字
品質を長期に渡り安定して維持し得るインク供給装置を
提供できる。

【００４３】また、弾性部材と押圧部材の間に保護部材
を設けることにより、インク供給装置の耐久性を向上さ
せることができる。

【００４４】更に、インクカートリッジとインク容器の
接続部に、またはチューブとインク凶器の接続部に、イ
ンクカートリッジあるいはインク容器の内圧に応じて開
閉する弁が設けられることにより、簡単な機構でインク
の補充を実現できる。

【００４５】また、高流体抵抗部材により弁を構成する
ことにより、構造が簡易なインク供給装置を提供でき
る。

【００４６】更に、インクカートリッジのインクを排出
する加圧機構を設けることにより、簡単な機構でインク
の補充を実現することができる。

【００４７】また、インクカートリッジからインク容器
へ水頭差によってインクを供給することにより、簡単な
機構でインクの補充を実現することができる。

【００４８】更に、大気連通口にフィルタを設けること
により、インクジェットヘッドに供給するインクの品質
を高品質に維持することができる。

【００４９】また、別の発明のインクジェット記録装置
は、上記記載のインク供給装置を搭載したことに特徴が
ある。よって、長期に渡り印字品質が安定した大容量カ
ートリッジが搭載可能なインクジェット記録装置を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るインク供給装置の
構成を示す断面図である。

【図２】本実施例のインク供給装置の動作を示す部分断
面図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係るインク供給装置の
構成を示す断面図である。

【図４】サブタンクとインクカートリッジとをチューブ
で連通した構成を示す概略斜視図である。

【図５】チューブ連結方式のインク供給装置の構成を示
す断面図である。

【図６】別の発明のインクジェット記録装置の構成を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１０１；記録ヘッド、２０１；サブタンク、２０２；サ
ブタンクフレーム、２０３；可とう性フィルム、２０
４；インクバッファ、２０５；インク排出口、２０６；
弾性部材、２０７；大気連通口、２０８；ばね、２０
９；大気開放弁、２１０；インク補充口、２１１；穴、
２１２；保護部材、３０１；インクカートリッジ、３０
２；ばね、３０３；インク補充弁、４０１，５０１，６
０１，７０１；押圧部材。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出して画像を形成するインク
   ジェットヘッドに用いられ、少なくともインク排出口及
   び負圧維持部材を具備し、インクが収容されるインクカ
   ートリッジが近接位置で着脱自在に接続されているイン
   ク容器を有することを特徴とするインク供給装置。
2. 【請求項２】 前記インクカートリッジがチューブによ
   り前記インク容器と連結されている請求項１記載のイン
   ク供給装置。
3. 【請求項３】 前記負圧維持部材がインクの排出によっ
   て変形する弾性部材からなる請求項１記載のインク供給
   装置。
4. 【請求項４】 前記インク容器が開閉自在な大気連通口
   を具備する請求項１記載のインク供給装置。
5. 【請求項５】 押圧部材によって前記弾性部材を強制的
   に変形させる請求項３記載のインク供給装置。
6. 【請求項６】 前記弾性部材と前記押圧部材の間に保護
   部材を設ける請求項３又は５に記載のインク供給装置。
7. 【請求項７】 前記インクカートリッジと前記インク容
   器の接続部に、インクカートリッジあるいはインク容器
   の内圧に応じて開閉する弁が設けられる請求項１記載の
   インク供給装置。
8. 【請求項８】 前記インク容器と前記チューブの接続部
   に、インクカートリッジあるいはインク容器の内圧に応
   じて開閉する弁が設けられる請求項２記載のインク供給
   装置。
9. 【請求項９】 前記弁は高流体抵抗部材である請求項７
   又は８に記載のインク供給装置。
10. 【請求項１０】 前記インクカートリッジのインクを排
    出する加圧機構を設ける請求項１又は２に記載のインク
    供給装置。
11. 【請求項１１】 前記インクカートリッジから前記イン
    ク容器へ水頭差によってインクを供給する請求項１又は
    ２に記載のインク供給装置。
12. 【請求項１２】 前記大気連通口にフィルタを設ける請
    求項４記載のインク供給装置。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載のイ
    ンク供給装置を搭載したことを特徴とするインクジェッ
    ト記録装置。