JP2003159811A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブタンク内に残留する空気を可及的に低減
させることができる記録装置を提供すること。 【解決手段】 インク供給源としてのインクパックと記
録ヘッドとを接続するインク流路の途中に、一側にイン
ク流入口５１、他側にインク流出口５２を備えた可撓性
のインク袋５０からなるサブタンクが接続される。前記
インク袋５０のインク流出口５２は、重力方向における
上端部に形成されており、したがって、ここに空気が残
留する度合いを著しく低減させることができる。それ
故、脱気インクを用いた場合、サブタンクに残留する空
気によりインクの脱気度を低下させるという問題を回避
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インク供給源か
らキャリッジに搭載されたサブタンクを経由して記録ヘ
ッドにインクを供給するインクジェット式記録装置、ま
たは１つのインク供給源から複数のサブタンクにインク
を供給し、各サブタンクよりそれぞれの記録ヘッドに対
してインクを供給することができるインクジェット式記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリアルプリンティング方式のインクジ
ェット式記録装置は、キャリッジに搭載されて主走査方
向に往復移動するインクジェット式記録ヘッドと、前記
主走査方向に直交する副走査方向に記録用紙を搬送させ
る紙送り手段が具備され、印刷データに基づいて記録ヘ
ッドよりインク滴を吐出させることにより、印刷用紙に
対して印刷が実行される。そして、主にホームユーズと
して利用されるこの種の記録装置の多くは、記録ヘッド
にインクを供給するための各インクカートリッジが、前
記記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に着脱可能に装着
できるように構成されている。

【０００３】ところで、前記したようにインクカートリ
ッジがキャリッジ上に搭載されるオンキャリッジタイプ
の記録装置においては、比較的大量の印刷を実行しよう
とする場合においては、インクカートリッジの頻繁な交
換を余儀なくされる。このために、カートリッジの交換
作業に人手を要するだけでなく、結果としてランニング
コストも上昇することは免れない。

【０００４】したがって、例えば業務用として利用され
る記録装置においては、大容量のインクカートリッジを
記録装置の本体側に配置し、前記インクカートリッジか
ら可撓性のインク供給チューブを介してキャリッジに搭
載された記録ヘッドに対してそれぞれインクを供給する
ような構成（オフキャリッジタイプ）が採用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したオフキャリッ
ジタイプの記録装置においては、記録ヘッドに対して安
定的にインクを供給するために、インクカートリッジと
前記記録ヘッドとを接続するインク供給路の途中にサブ
タンクを備え、このサブタンクに一時的にインクを貯留
する構成が採用される。

【０００６】一方、この種の記録装置における記録ヘッ
ドは、圧力発生室のインクを加圧してインク滴を吐出さ
せる関係上、インクに気泡が含まれていると、インクの
加圧力が低下してインク滴の吐出性能も低下するため、
記録ヘッドに溶存空気を含まないインクを供給する必要
がある。このために、製造過程で十分に脱気されたイン
クをインクカートリッジ内に封入し、遮気容器に梱包し
たものが商品として提供されている。したがって、前記
したサブタンクにおいては、脱気インクの脱気度を保持
するために気密状態になされた可撓性のインク袋を用い
ることが望ましい。

【０００７】しかしながら、前記した構成の記録装置に
おいては、記録装置に初めてインクを導入する初期充填
時において、前記したサブタンク内に空気が残留すると
いう問題が発生する。前記したインクの初期充填時にお
いて、サブタンク内に空気が残留した場合においては、
その後にサブタンクから空気を排出させることは容易で
はなく、サブタンク内に残留する空気がインクの脱気度
を低下させるという問題を抱えている。

【０００８】この発明は、前記した実情に基づいてなさ
れたものであって、その課題とするところは構造の複雑
化を招くことなく、例えばインクの初期充填時におい
て、サブタンク内に空気を残留させることなくインク流
路にインクを充填させることができるインクジェット式
記録装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記した課題を達成する
ためになされたこの発明にかかるインクジェット式記録
装置は、キャリッジに搭載され印刷データに基づいてイ
ンク滴を吐出する記録ヘッドと、インク供給路を介して
前記記録ヘッドに対してインクを供給するインク供給源
とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記イ
ンク供給源と前記記録ヘッドとを接続する前記インク供
給路の途中に、インク流入口とインク流出口を備えた可
撓性のインク袋からなるサブタンクが接続され、前記サ
ブタンクにおけるインク流出口がサブタンクの重力方向
における上端部に形成した点に特徴を有する。

【００１０】この場合、好ましくは前記サブタンクが、
表裏を構成する可撓性素材の周縁部を貼着して偏平状に
形成され、偏平面が垂直となるよう設置される。この場
合の好ましい１つの実施の形態においては、前記サブタ
ンクが矩形状に形成されて、上辺部が水平となるように
設置され、前記インク流出口が、左右両辺部のいずれか
における重力方向の上端部に形成された構成とされる。
また、好ましい他の実施の形態においては、前記サブタ
ンクが矩形状に形成されて、上辺部が水平となるように
設置され、前記インク流出口が前記上辺部に形成された
構成とされる。

【００１１】加えて、前記サブタンクが、ガスバリア性
を確保する層を有する高分子フィルムにより構成されて
いることが望ましい。さらに好ましい実施の形態におい
ては、前記サブタンクには、サブタンク内のインク量を
検出するインク量検出手段が備えられる。

【００１２】一方、この発明にかかるインクジェット式
記録装置においては、前記インク供給源が、好ましくは
気密状態になされた加圧室と、この加圧室内に収納され
インクを封入した可撓性素材によるインクパックとによ
り構成され、前記加圧室内に加圧空気を導入すること
で、インクパックよりインクが導出されるように構成さ
れる。さらに、前記インク供給路が、好ましくは可撓性
のチューブにより構成される。

【００１３】前記した構成の記録装置によると、気密状
態になされた加圧室内に収容された各インクパックは、
加圧空気の作用を受けて各サブタンクにインクを供給す
るように作用する。各サブタンクにおいては、前記した
インク量検出手段により所定量のインクを貯留するよう
になされ、各サブタンクより記録ヘッドに対してインク
を供給するようになされる。そして、各記録ヘッドにお
いては、印刷データに基づいてインク滴を記録用紙に吐
出するように作用する。

【００１４】前記したサブタンクは、インク流入口とイ
ンク流出口を備えた可撓性のインク袋により構成されて
おり、且つ、インク流出口がサブタンクの重力方向にお
ける上端部に形成されているので、記録装置にインクを
初めて導入する場合において、サブタンク内には空気を
残さずにインクを充填することが可能となる。これによ
り、インクの脱気度を低下させることなく、記録ヘッド
に対してインクを供給することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるインクジ
ェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づ
いて説明する。まず、図１は記録装置の基本構成を平面
図で示したものである。図１における符号１はキャリッ
ジを示しており、このキャリッジ１にはブラックインク
を吐出する記録ヘッド２と、イエロ、シアン、マゼンタ
の各カラーインクを吐出する記録ヘッド３とが搭載され
ており、タイミングベルト５を介してキャリッジ駆動モ
ータ６により、用紙ガイド部材７に沿って往復駆動され
るように構成されている。また、この実施の形態におい
ては、前記記録ヘッド２，３には後述するインク供給シ
ステムからインクの供給を受けるように構成されてい
る。

【００１６】インク供給システムには、インクパック収
納部１０が配置されており、大容量のインクを収納した
後述するインク供給源としてのインクパックをそれぞれ
収納することができる加圧室１２〜１５が個別に形成さ
れている。また、インクパック収納部１０より各インク
パックに対応させてインク輸送管１６〜１９の各一端が
接続されており、このインク輸送管１６〜１９の各他端
は、後述するサブタンク２０〜２３に接続されている。

【００１７】また、各サブタンク２０〜２３と、キャリ
ッジ１に搭載された記録ヘッド２，３との間にはインク
供給路として機能する可撓性のインク供給チューブ２４
〜２７が接続されており、各サブタンク２０〜２３より
各インク供給チューブ２４〜２７を介して記録ヘッド
２，３に対してインクが供給できるように構成されてい
る。そして、この実施の形態においてはインク輸送管１
６〜１９のそれぞれには電磁開閉弁２８〜３１が接続さ
れている。

【００１８】記録装置の非印刷領域には、非印刷時にお
いて記録ヘッド２，３のノズル形成面を封止し、ノズル
開口におけるインク溶媒の揮散に伴う目詰まりを防止さ
せるキャッピング装置３２が配置されている。また、こ
のキャッピング装置３２には、吸引ポンプ３３より負圧
を印加することができるように構成されている。これに
より、記録ヘッド２，３より強制的にインクを吸引排出
させて、前記したサブタンクから記録ヘッド２，３に至
るインク流路へのインクの初期充填操作や、記録ヘッド
の目詰まりを解消させるためのクリーニング操作が実行
できるようになされている。

【００１９】また、前記した用紙ガイド部材７は、記録
用紙に対向する面に多数の細孔７ａが穿設された筐体状
に形成されており、ポンプ３４の吸引口３４ａからの負
圧を記録用紙に作用させて記録用紙を負圧によりガイド
部材７に一時的に固定することができるように構成され
ている。このポンプ３４の排出口３４ｂは、各電磁開閉
弁３５〜３８を介して前記した加圧室１２〜１５に接続
され、それぞれに加圧空気が供給されるように構成され
ている。

【００２０】図２は、前記した加圧室１２〜１５にそれ
ぞれ収容されるインク供給源として機能するインクパッ
ク４０の外観構成を示したものである。このインクパッ
ク４０は、ガスバリア性を確保するために、アルミ箔を
中間層として、例えば外側をナイロンフィルム、内側を
ポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネー
トフィルムを袋状に形成して、内部にインクが封入され
ている。そして、一方の短辺側４０ａに前記したインク
輸送管１６〜１９に接続可能な接続口４１が設けられて
いる。また、可及的に容積を拡大するためにインクパッ
ク４０の長辺側にマチ４２を設け、また他方の短辺側４
０ｂの中央部を溶着して無用に膨張するのを阻止するよ
うに構成されている。

【００２１】図３は、前記したサブタンクを構成する可
撓性インク袋５０の外観構成を示している。このインク
袋５０は、図２に示したインクパック４０と同様に、ガ
スバリア性を確保するためにアルミ箔を中間層として、
例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフ
ィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルムが用
いられている。そして、この実施の形態においては、矩
形状に形成された前記した２枚の可撓性素材（アルミラ
ミネートフィルム）の各周縁部を、例えば熱溶着手段に
より貼着して偏平状に形成されている。

【００２２】このインク袋５０における一方の短辺側の
ほぼ中央部には、インク流入口５１が設けられており、
また、他方の短辺側の端部にはインク流出口５２が形成
されている。そして、この実施の形態においては、イン
ク袋５０の一方の偏平面図に、図４に示したようにイン
ク量検出手段を構成するインク量検出板５３が、例えば
両面テープ（図示せず）により取り付けられ、筐体部５
４Ａおよび蓋体部５４Ｂからなる保護ケース５４内に収
容された構成とされている。なお、前記インク袋５０は
２枚の可撓性素材の周縁部を貼着して偏平状に形成され
ているが、１枚の可撓性素材を２つ折りにし、三辺を例
えば熱溶着手段により貼着して偏平状に形成されていて
もよい。

【００２３】図５は、前記した構成のインクパックおよ
びサブタンクを用いた記録装置のインク供給系を示した
ものである。なお、図５においては、加圧室１２にブラ
ックインクを封入したインクパック４０が収納され、こ
のインクパック４０より供給されるブラックインクを一
時的に貯留するサブタンク２０を経由するインク供給系
のみが示されている。したがって、図５には示されてい
ないが他のカラーインクのインク供給系についても、そ
れぞれ同様の構成になされている。なお、図５におい
て、既に説明した各部に対応する部分は同一符号で示し
ており、したがって、各部の詳細な説明については適宜
省略する。

【００２４】図５に示すように、インクパック４０に
は、前記したサブタンクの構成と同様に、その一面にイ
ンク残量検出板４３が、例えば両面接着テープにより取
り付けられて加圧室１２内に収容されている。これによ
り、インクパック４０の脹らみ具合をインク残量検出板
４３の変位としてインク残量検出手段４４により検出す
ることができる。

【００２５】そして、インク残量検出手段４４からの出
力を制御装置６０に送ることにより、インクパック４０
のインク残量を管理することができるように構成されて
いる。また、加圧室１２には電磁開閉弁３９が接続され
ており、前記制御装置６０からの指令により、加圧室１
２が適宜大気に連通できるように構成されており、これ
によりインクパック４０に加わるの加圧量が調整できる
ようになされている。

【００２６】また、サブタンク２０を構成するインク袋
５０に貼着された検出板５３の変位をインク量検出手段
５５により検出してサブタンク２０のインク量を管理す
ることができるようにもなされている。すなわち、記録
ヘッド２においてインクを消費し、サブタンク２０を構
成するインク袋５０内のインク量が所定の値以下となっ
た場合には、インク量検出手段５５より制御装置６０に
対して指令信号が送られる。

【００２７】これに基づいて制御装置６０は、電磁開閉
弁２８を所定時間開弁させる制御を行い、サブタンク２
０を構成するインク袋５０内には、所定量のインクが補
給される。このような操作を繰り返すことにより、イン
ク袋５０内には常に所定の範囲のインクが蓄積された状
態になされ、インク袋５０より記録ヘッド２に対して所
定の水頭差をもって、安定してインクを供給するように
なされる。また、前記制御装置６０は、電磁開閉弁３
５、ポンプ３３，３４に対して、所定のプログラムシー
ケンスにしたがって指令信号を送出し、これらを駆動制
御することがきるように構成されている。

【００２８】以上の構成において、前記したサブタンク
を構成する矩形状に形成されたインク袋５０は、図６に
模式的に示すように、その上辺部が水平となるように設
置され、前記したインク流出口５２が、重力方向の上端
部に位置するように配置される。すなわち、インク袋５
０を収納した直方体状の保護ケース５４は、長手方向の
側面を底面にした縦置き状態になされる。

【００２９】サブタンクを前記した姿勢に保持させるこ
とにより、記録装置に初めてインクを導入する初期充填
動作時においては、図６に示すようにインク流入口５１
からインク袋５０内にインクが導入される。そして、イ
ンク袋５０の重力方向の下方からインクが貯留され、イ
ンク袋５０の上辺部側に向かってインクの液面が上昇す
る。この間、前記したキャッピング装置３２によって、
記録ヘッドに負圧が印加され吸引動作がなされる。そし
て、インクの液面がインク袋５０の上端部に至った時
に、インク流出口５２を介してインクが記録ヘッド側に
供給されるように作用する。

【００３０】したがって、インク袋５０内には空気を殆
ど残さずにインクが充填される。これにより、脱気イン
クを用いた場合、サブタンクに残留する空気によりイン
クの脱気度を低下させるという問題を回避することがで
きる。

【００３１】図７は、前記したサブタンクを構成する矩
形状に形成されたインク袋５０の他の構成を示してい
る。すなわち、インク袋５０は図７に模式的に示すよう
に、その上辺部が水平となるように設置され、インク流
出口５２がインク袋５０の上辺部のほぼ中央に形成され
ている。

【００３２】この構成においても、記録装置に初めてイ
ンクを導入する初期充填動作時においては、図７に示す
ようにインク流入口５１からインク袋５０内にインクが
導入される。そして、インク袋５０の重力方向の下方か
らインクが貯留され、インク袋５０の上辺部側に向かっ
てインクの液面が上昇する。そして、インクの液面がイ
ンク袋５０の上端部に至った時に、インク袋５０の上辺
部側に配置されたインク流出口５２を介してインクが記
録ヘッド側に供給されるように作用する。

【００３３】したがって、図７に示した構成において
も、インク袋５０内には空気を殆ど残さずにインクが充
填することができる。これにより、脱気インクを用いた
場合、サブタンクに残留する空気によりインクの脱気度
を低下させるという問題を回避することができる。

【００３４】なお、前記した実施の形態においては、サ
ブタンクを構成するインク袋として、いずれも外形形状
が矩形状に形成されたものが示されているが、インク袋
としては必ずしも矩形状に限られるものではない。要す
るに、設置された状態のインク袋の重力方向の上端部に
インク流出口を配置するように構成すれば、前記と同様
の作用効果を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
にかかるインクジェット式記録装置によると、サブタン
クを構成する可撓性素材により形成されたインク袋のイ
ンク流出口を、重力方向における上端部に形成したの
で、ここに空気が残留する度合いを著しく低減させるこ
とができる。したがって、脱気インクを用いた場合、サ
ブタンクに残留する空気によりインクの脱気度を低下さ
せるという問題を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるインクジェット式記録装置の
基本構成を示した平面図である。

【図２】図１に示す記録装置において用いられるインク
パックの外観構成を示した斜視図である。

【図３】図１に示す記録装置において用いられるサブタ
ンクを構成する可撓性インク袋の外観構成を示した斜視
図である。

【図４】図３に示すインク袋を保護ケース内に収容した
状態を示す分解斜視図である。

【図５】図１に示す記録装置のインク供給系を示した構
成図である。

【図６】図３に示すインク袋を用いたサブタンクの設置
状態を示した模式図である。

【図７】他の形態のインク袋を用いたサブタンクの設置
状態を示した模式図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ２，３ 記録ヘッド ７ 用紙ガイド部材 １０ インクパック収納部 １２〜１５ 加圧室 ２０〜２３ サブタンク ２４〜２７ インク供給チューブ ２８〜３１ 電磁開閉弁 ３２ キャッピング装置 ３３ 吸引ポンプ ３４ ポンプ ４０ インクパック（インク供給源） ４３ インク残量検出板 ５０ インク袋（サブタンク） ５１ インク流入口 ５２ インク流出口 ５３ インク量検出板 ５４ 保護ケース ６０ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA15 EA26 EB21 EB50 FC02 JA03 JA13 KB37 KB40 KC02 KC10 KC14 KC18

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリッジに搭載され印刷データに基づ
   いてインク滴を吐出する記録ヘッドと、インク供給路を
   介して前記記録ヘッドに対してインクを供給するインク
   供給源とを備えたインクジェット式記録装置であって、 前記インク供給源と前記記録ヘッドとを接続する前記イ
   ンク供給路の途中に、インク流入口とインク流出口を備
   えた可撓性のインク袋からなるサブタンクが接続され、
   前記サブタンクにおけるインク流出口がサブタンクの重
   力方向における上端部に形成されたことを特徴とするイ
   ンクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記サブタンクが、表裏を構成する可撓
   性素材の周縁部を貼着して偏平状に形成され、偏平面が
   垂直となるよう設置された請求項１に記載のインクジェ
   ット式記録装置。
3. 【請求項３】 前記サブタンクが矩形状に形成されて、
   上辺部が水平となるように設置され、前記インク流出口
   が、左右両辺部のいずれかにおける重力方向の上端部に
   形成された請求項２に記載のインクジェット式記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記サブタンクが矩形状に形成されて、
   上辺部が水平となるように設置され、前記インク流出口
   が前記上辺部に形成された請求項２に記載のインクジェ
   ット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記サブタンクが、ガスバリア性を確保
   する層を有する高分子フィルムにより構成されてなる請
   求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインクジェッ
   ト式記録装置。
6. 【請求項６】 前記サブタンクには、サブタンク内のイ
   ンク量を検出するインク量検出手段を備えてなる請求項
   １ないし請求項５のいずれに記載のインクジェット式記
   録装置。
7. 【請求項７】 前記インク供給源が、気密状態になされ
   た加圧室と、この加圧室内に収納されインクを封入した
   可撓性素材によるインクパックとにより構成され、前記
   加圧室内に加圧空気を導入することで、インクパックよ
   りインクが導出されるように構成した請求項１に記載の
   インクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 前記インク供給路が、可撓性のチューブ
   により構成された請求項１に記載のインクジェット式記
   録装置。