JP2005313384A - インクジェット式記録装置及びインク充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のノズルヘッド４１を有するラインヘッド４を備えたインクジェット式記録装置Ａにおいて、インクの供給系の構成を簡素化する。
【解決手段】複数のノズルヘッド４１を有するラインヘッド４と、ラインヘッド４の外に配置されて、インクを貯留するメインタンク１３と、メインタンク１３と各ノズルヘッド４１とをつなぐインク供給路１３ａ，４９ａ，４９ｃと、ラインヘッド４に設けられた分配タンク６と、を備える。分配タンク６に設けた供給チューブ接続部６７の数を、ラインヘッド４に並設されたノズルヘッド４１の数よりも少なくする。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット式記録装置、及び該記録装置におけるインクの充填方法に関する。

ノズルが形成されたノズルヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット式記録装置が知られている。この種のインクジェット式記録装置の１つとして、例えば特許文献１には、ノズルヘッドは別に（一体ではなく）メインタンクを配置した記録装置が開示されている。この装置は、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズルヘッドを備えていると共に、ノズルヘッドに対応して、互いに異なる色のインクを貯留する複数のメインタンクを備えていて、ノズルヘッドとメインタンクとを複数の供給チューブによって一対一に接続することにより、各メインタンク内のインクを各ノズルヘッドに供給している。
特開平７−４７６８５号公報

ところで、上記特許文献１に開示されたインクジェット式記録装置は、ノズルヘッドを主走査方向（記録媒体の幅方向）に往復走査しながらインクを吐出する、いわゆるシリアルタイプの記録装置であるが、これとは異なり、記録媒体の全幅に亘ってノズルを配置したラインヘッドを備え、ヘッドを移動させることなく記録を行うインクジェット式記録装置が知られている。

また、ラインヘッドは記録媒体の全幅に亘って延びる長尺物であり、一体で作成することが困難である点に鑑みて、比較的小面積のノズルヘッドを記録媒体の幅方向に並設することによって長尺なラインヘッドを構成することも知られている。

ところが、こうして複数のノズルヘッドを並設することによって構成したラインヘッドにおいては、そのノズルヘッドの１つ１つにメインタンクからインクを供給しなければならないため、インクの供給系の構成が複雑になるという不都合がある。

例えばノズルヘッド１つ１つを、多数のチューブを介してメインタンクと個別に接続する構成を採用したのでは、そのチューブの数が多くなるため、部品点数の増大に伴いコストの増大を招くと共に、メインタンクとラインヘッド間におけるチューブの配設スペースが大きくなることによって記録装置の大型化を招いてしまう。また、メンテナンス等の目的で、ラインヘッドを記録装置から取り外そうとすれば、ラインヘッドに接続されている多数のチューブを取り外さなければならなくなり、同様に、その取り付けの際には多数のチューブをラインヘッドに接続しなければならず、メンテナンス性の低下をも招く。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のノズルヘッドを有するラインヘッドを備えたインクジェット式記録装置において、インクの供給系の構成を簡素化することにある。

本発明のインクジェット式記録装置は、記録媒体の全幅に亘ってその幅方向に並設された複数のノズルヘッドを有するラインヘッドと、上記ラインヘッドの外に配置されて、インクを貯留するメインタンクと、上記メインタンクと各ノズルヘッドとをつないで、該メインタンク内のインクを各ノズルヘッドに供給するインク供給路と、上記ラインヘッドに設けられたタンクであって、上記インク供給路上に介設される分配タンクと、を備える。

そして、上記分配タンクは、上記インク供給路のメインタンク側に接続される上流側接続部と、上記ノズルヘッド側に接続される下流側接続部と、有し、上記上流側接続部の数は、上記ラインヘッドに並設されたノズルヘッドの数よりも少ないとする。ここで、上記分配タンクは、２以上のノズルヘッドにインクを供給するタンクとする。

この構成によると、例えばチューブ等からなるインク供給路によって、ラインヘッドとメインタンクとは互いに接続され、メインタンク内のインクは、そのインク供給路を介してラインヘッドの各ノズルヘッドに供給される。このインク供給路上には、ラインヘッドに設けた分配タンクが介設されるが、その分配タンクに設けた上流側接続部の数は、ラインヘッドに並設されたノズルヘッドの数よりも少ない。このため、ラインヘッドとメインタンクとの間に配設されるチューブの数は、ノズルヘッドの数よりも少なくなる。このことにより、インク供給路を構成する部品の点数が低減することによるコストの低減化、インク供給路の配設スペースの節約による記録装置の小型化、及びラインヘッドの取り外し・取り付けの容易化によるメンテナンス性の向上、がそれぞれ図られる。

上記下流側接続部の数は、上記ノズルヘッドの数と同じか又はそれよりも少ない、とすればよい。但し、上記分配タンクは、２以上のノズルヘッドにインクを供給するタンクであるため、下流側接続部の数は２以上とする。

上記各下流側接続部は、フィルタが内蔵されかつ、上記分配タンクに対し着脱可能に取り付けられる接続部部材からなる、としてもよい。

この構成によると、下流側接続部（接続部部材）にフィルタを設けることによって、ノズルヘッド内に不純物が混入することが未然に防止され、インクの吐出不良が抑制される。また、そのフィルタを分配タンクに対し着脱可能に取り付けられる接続部部材に内蔵させることによって、接続部部材の交換によってフィルタを容易に交換可能になる。それと共に、接続部部材（下流側接続部）は、上述したように全ノズルヘッドに対して１つではないため、特定のノズルヘッドに接続される接続部部材（フィルタ）だけを交換することも可能となり、ランニングコストの低減が図られる。

上記分配タンクは、内圧変動に応じてタンク容積が変化する構造とすることが好ましい。これは、１つの分配タンクに対し２以上のノズルヘッドが接続されている構成において生じる不都合を解消するためである。

すなわち、インクジェット式記録装置においては、ノズルヘッドに対するパージ動作が従来から行われているが、ラインヘッドは多数のノズルヘッドからなるため、全ノズルヘッドに対してパージ動作を行うと、インクを無駄に消費することになる。そこで、特定のノズルヘッド（例えばノズルが閉塞しているノズルヘッド）に対して、個別にパージ動作を行うことが考えられるが、その場合、上記記録装置は、２以上のノズルヘッドが分配タンクを介して互いに接続された構成であるため、特定のノズルヘッドに対しパージ動作を行ったときに分配タンク内が負圧になって、他のノズルヘッドから分配タンク側にインクが逆流してしまう場合がある。

また、全ノズルヘッドに対してパージ動作を行ったときにも、ノズルヘッド相互間における流路抵抗差等に起因して、流路抵抗が大きくパージ動作によってインクが吸い出され難いノズルヘッドから分配タンク側にインクが逆流してしまう場合がある。

さらに、パージ動作ではなく、印字動作においても、特定のノズルヘッドにおいて印字動作をしたときに、他のノズルヘッドから分配タンク側にインクが逆流してしまう場合がある。

このようにノズルヘッドから分配タンク側にインクが逆流してしまうと、そのノズルヘッドのノズル内にインクが充填されていない状態となってしまい、吐出不良を招くことになる。

こうした現象は分配タンク内が負圧になることに起因するため、その分配タンクを、内圧変動に応じてタンク容積が変化する構造とすることによって、分配タンク内が負圧になることが防止される。その結果、上述したインクの逆流現象の発生が防止され、インクの吐出不良が防止される。

上記分配タンクは、可撓壁と、該可撓壁と共にタンク内空間を画成する画成壁とからなる、としてもよい。こうすることで、タンク内空間を画成する可撓壁がダイヤフラムとなって、内圧変動に応じてタンク容積が変化する。つまり、内圧変動が緩和される。

上記分配タンクは、上記可撓壁を、タンク容積拡大側に付勢する付勢手段をさらに有する、としてもよい。

この構成により、上記可撓壁が分配タンクの内方に凹んだ状態のままになることが防止され、内圧変動の吸収効果が阻害されることが防止される。その結果、インクの逆流現象が確実に防止される。

上記分配タンクは、上記可撓壁と該可撓壁に相対する画成壁との間に介在して、該可撓壁が所定以上にタンク内方に凹むことを規制する規制片をさらに有する、としてもよい。

この構成によると、分配タンク内に設けた規制片によって、可撓壁が、それに相対する画成壁と密着することがない。それによって、例えばその画成壁に上流又は下流側接続部を設けたときでも、その接続部が可撓壁によって塞がれてしまうことが防止される。その結果、ノズルヘッドへのインクの供給が確実に行い得る。

上記分配タンクは、タンク内空間において隣り合う下流側接続部の開口間に配置されたリブをさらに有する、としてもよい。

こうすることで、特定のノズルヘッドに対するパージ動作や、特定のノズルヘッドの印字動作等によって発生した圧力変動波がリブに遮られるため、他のノズルヘッドに伝播することが防止される。そうして、各ノズルヘッドにおけるインクの吐出が良好に保たれる。

上記分配タンクは、そのタンク内空間に存在するエアを排出するためのエア排出路に接続されるエア排出接続部をさらに有する、としてもよい。

これは、各ノズルヘッド内にインクを充填する際に特に有効である。つまり、記録装置の初期状態（使用開始前状態）においては、各ノズルヘッド内にインクを充填する必要があり、通常はノズルヘッドに対するパージ動作を行うことによって、ノズルヘッド内のエアとインクとを置換する。ところが、メインタンクと各ノズルヘッドとの間に、分配タンクを介設した構成では、空の各ノズルヘッドと空の分配タンクとの双方に、インクを充填する必要がある。そこで、上記分配タンクに、エア排出路に接続されるエア排出接続部を設けることによって、エア排出接続部及びエア排出路を介してタンク内のエアを抜きながら、インク供給路及び上流側接続部を介してタンク内にインクを充填することが可能になる。そうして、分配タンク内にインクを充填すれば、従来通り各ノズルヘッドに対するパージ動作を行うことによって、分配タンク内のインクを各ノズルヘッドに供給して、その各ノズルヘッド内にインクを充填することが可能になる。

また、記録装置の使用開始後において、インクに溶存していたエアが、各ノズルヘッド内等において析出したときには、そのエアが分配タンク内に集められる。そうして、エア排出接続部及びエア排出路を介してタンク内のエアを外部に排出することも可能になる。

上記エア排出接続部は、上記分配タンクの上部に設け、上記分配タンクは、そのタンク内空間に上記エア排出接続部に向かって上向きに傾斜した案内面をさらに有する、としてもよい。こうすることで、分配タンク内のエアは上昇し、上向きに傾斜した案内面に案内されてエア排出接続部に集められる。そうして、分配タンク内のエアが確実に排出される。

本発明のインク充填方法は、複数のノズルヘッドを有するヘッドユニットと、インクを貯留するメインタンクと、該各ノズルヘッドとメインタンクとの間のインク供給路上に介設された分配タンクと、を備えたインクジェット式記録装置において、上記各ノズルヘッド内にインクを充填するためのインク充填方法である。

上記インク充填方法は、上記分配タンクに接続されたエア排出路を開状態にしかつ、上記メインタンクの背圧を高めることによって、上記インク供給路を介して上記メインタンクから分配タンクにインクを供給する第１ステップと、上記分配タンク内にインクを充填した後に、上記エア排出路を閉状態に切り換える第２ステップと、上記各ノズルヘッドのノズル開口側を吸引することによって、上記分配タンクから各ノズルヘッド内にインクを供給する第３ステップと、を含む。

この構成によると、ヘッドユニットとメインタンクとの間のインク供給路上に分配タンクを介設したインクジェット式記録装置において、第１ステップでは、分配タンクに接続されたエア排出路を開状態にしかつ、上記メインタンクの背圧を高める。このことによって、分配タンク内のエアがエア排出路を介して排出される一方、インク供給路を介して上記メインタンクから分配タンクにインクが供給される。

続く第２ステップでは、上記分配タンク内にインクが充填された後に、上記エア排出路を閉状態に切り換える。

そうして、第３ステップでは、各ノズルヘッドのノズル開口側を吸引する。このことによって、上記インクが充填された分配タンクから各ノズルヘッドにインクが供給され、各ノズルヘッドにインクが確実に充填される。

本発明のインクジェット式記録装置によると、ラインヘッドに設けた分配タンクの上流側接続部の数を、そのラインヘッドに並設されたノズルヘッドの数よりも少なくすることによって、インク供給系の構成が簡略化されるから、インク供給路を構成する部品点数の低減化によるコストの低減化、インク供給路の配設スペースの節約による記録装置の小型化、及びラインヘッドの取り外し・取り付けの容易化によるメンテナンス性の向上、を共に図ることができる。

また、上記分配タンクを、内圧変動に応じて容積が可変となる構造とすることによって、パージ動作や印字動作時に分配タンク内が負圧になることに起因する種々の不都合を未然に防止することができる。

さらに、上記分配タンクにエア排出接続部を設け、そのエア排出接続部をエア排出路に接続することによって、分配タンク内にインクを充填することができ、各ノズルヘッドに確実にインクを充填することができる。また、各ノズルヘッド及び分配タンク内のエアを確実に排出することができる。

また、本発明のインク充填方法によると、分配タンクを備えた記録装置において、その分配タンク内にインクが充填されるから、各ノズルヘッド内に確実にインクを充填することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（記録装置の全体構成）
本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ａは、圧電アクチュエータの圧電効果を利用して、インクジェットヘッドからインク滴を吐出し、その吐出したインク滴を記憶媒体に着弾させることでその記録媒体に記録を行う。

上記記録装置Ａは、図１，２に示すように、４つのインクジェットヘッド１１を備えている。４つのインクジェットヘッド１１は、ブラックインクを吐出するインクジェットヘッド１１、イエローインクを吐出するインクジェットヘッド１１、マジェンタインクを吐出するインクジェットヘッド１１、及びシアンインクを吐出するインクジェットヘッド１１である。この記録装置Ａは４色のインクによってカラー印字が可能である。

記録媒体１２は、各インクジェットヘッド１１の下方位置で、複数のローラ１２ａによって所定の搬送方向（Ｘ方向）に搬送される。記録媒体１２は、例えばロール紙（図示省略）として、そのロールから繰り出すようにしてもよい。

各インクジェットヘッド１１は、上記記録媒体１２の幅方向（Ｙ方向）に延びて配置されていると共に、これら４つのインクジェットヘッド１１は、Ｘ方向に所定の等間隔を空けて並設されている。

各インクジェットヘッド１１は、図１，４〜６に示すように、Ｙ方向に延びるラインヘッド４を備えている。ラインヘッド４は、インクを吐出する複数のノズル４４と、各ノズル４４からインクを吐出させる複数の圧電アクチュエータ（図示省略）とを含む。ノズル４４は記録媒体１２の全幅にわたって配列されている。尚、図６のラインヘッド４は、理解容易のために実際のラインヘッド４よりもノズル４４の数を減じて図示している。

このように、各インクジェットヘッド１１は、記録媒体１２の全幅にわたって配列されたノズル４４を備えている。このため、その記録動作時には、上記記録媒体１２を搬送方向に搬送しながら、所定のタイミングで所定のノズル４４からインクを吐出する。つまり、各インクジェットヘッド１１を、記録媒体１２の幅方向に移動させなくても、その記録媒体１２の全幅（例えばＪＩＳ，Ａ２幅）にわたって所望の画像を形成することが可能である。

各インクジェットヘッド１１は、図１，２に示すようにＹ方向に延びて配設された、ボールねじ１６とリニアガイド１７とに支持されている。このボールねじ１６は、その一端部に取り付けられたモータ１８によって回転駆動される。モータ１８がボールねじ１６を回転駆動することにより、インクジェットヘッド１１は、ボールねじ１６及びリニアガイド１７に案内されてＹ方向に往復移動する。こうして、各インクジェットヘッド１１は、記録媒体１２の搬送位置である記録位置と、後述するパージユニット５の配設位置であるクリーニング位置とに相互に位置変更が可能である。尚、４つのボールねじ１６は、互いに別個のモータ１８によって回転駆動されるため、４つのインクジェットヘッド１１は、互いに独立に記録位置とクリーニング位置との間を移動することが可能にされている。

上記記録装置Ａは、各インクジェットヘッド１１のラインヘッド４をクリーニングするパージユニット５を４つ備えている。これらのパージユニット５は、記録媒体１２の搬送位置に対しＹ方向の外方位置、つまりクリーニング位置に配置されている。４つのパージユニット５は、インクジェットヘッド１１の高さ位置よりも下側位置に、インクジェットヘッド１１に対応して、Ｘ方向に所定の等間隔を空けて並設されている。

各パージユニット５は、複数のキャップ５２と、図示省略の吸引ポンプとを備えており、上記キャップ５２は、インクジェットヘッド１１に含まれるノズルヘッド４１（図６参照）に対応して、Ｙ方向に並設されている。

各キャップ５２は、図１２に示すように、上端開口の略箱状に形成されていて、上記の吸引ポンプに接続されている。また、各パージユニット５は、リニアアクチュエータ（図示省略）によって上下方向に移動するよう構成されており、パージユニット５は、クリーニング位置に位置付けられたインクジェットヘッド１１のノズルヘッド４１下面に対して各キャップ５２を密着させたクリーニング状態と、ノズルヘッド４１下面に対してキャップ５２を離間させた待避状態と、に相互に状態変更する。

このように、ノズルヘッド４１の１つ１つに対応するキャップ５２を設けることにより、各キャップ５２の大きさは小さくなり、それによって各キャップ５２をノズルヘッド４１下面に密着させることが容易になる（キャップ５２内を減圧した際に圧力漏れが生じ難くなる）。また、１つのインクジェットヘッド１１に含まれる全ノズルヘッド４１に対し一度に吸引動作を行う全クリーニングと、特定のノズルヘッド４１に対し個別に吸引動作を行う個別クリーニングとを、切り換えて行うことが可能になる。全クリーニングは、後述するノズルヘッド４１へのインクの充填の際やその他において行い、個別クリーニングは例えばテストプリント等によってノズルが閉塞しているノズルヘッド４１を特定した際に行うようにすればよい。個別クリーニングを行うことによって、インクの消費量を抑制することができる。

上記記録装置Ａは、４つのメインタンク１３を備えている。４つのメインタンク１３は、ブラックインクを貯留するメインタンク１３、イエローインクを貯留するメインタンク１３、マジェンタインクを貯留するメインタンク１３、及びシアンインクを貯留するメインタンク１３である。４つのインクジェットヘッド１１と４つのメインタンク１３は、インク供給メインチューブ１３ａを介して一対一に接続されており、メインタンク１３内のインクは、インク供給メインチューブ１３ａを介してインクジェットヘッド１１に供給される。尚、各インクジェットヘッド１１と各メインタンク１３とを互いに接続する各インク供給メインチューブ１３ａは、１本のチューブからなっていてもよいし、複数本のチューブの束からなっていてもよい。尚、図１では図示を省略するが、上記インク供給メインチューブ１３ａ上には、開閉弁１３ｂが介設されている（図１２参照）。

上記記録装置Ａは、電源・制御ボックス１４を備えている。各インクジェットヘッド１１と電源・制御ボックス１４は、伝送線１４ａを介して接続されている。電源・制御ボックス１４は、各インクジェットヘッド１１に電力と制御信号とを供給していると共に、上記電源・制御ボックス１４は、上記ボールねじ１６の端部に取り付けられた各モータ１８にも制御信号を供給している。

上記記録装置Ａは、エア供給源１５を備えている。インクジェットヘッド１１とエア供給源１５は、それぞれエア供給メインチューブ１５ａを介して接続されている。エア供給源１５は、各インクジェットヘッド１１に乾燥気体を供給するものであり、この乾燥気体の供給によって、圧電アクチュエータ（圧電素子）の欠陥発生の原因である水分を除去して、圧電素子の長寿命化を図るようにしている。

尚、図１では図示を省略するが、各インクジェットヘッド１１には、エア排出メインチューブ１９（図１２参照）が接続されている。このエア排出メインチューブ１９は、後述するように、分配タンク６内のエアを排出するためのチューブであり、図示省略の吸引ポンプに接続されている。また、このエア排出メインチューブ１９上には、開閉弁１９ａが介設されている。

（インクジェットヘッドの構成）
各インクジェットヘッド１１は、図３に示すように、本体ボックス２内に、ラインヘッド４を収納した構成とされている。

本体ボックス２は、直方体の形状を有しており、その内部には、回路基板とインク供給用、その他のチューブ等とが配置されている。

上記ラインヘッド４は、図４〜６に示すように、複数のノズルヘッド４１と、ノズルヘッド４１を保持するベースプレート４２と、を備えている。尚、図４において、紙面右手前側（図５，６においては紙面左手前側）を右側、紙面左奥側（図５，６においては紙面右奥側）を左側と呼ぶ。

上記ベースプレート４２は、細長形状の板材であり、その中央部に開口４２ａが長手方向に延びて形成されている。この開口４２ａの縁部は波形に形成されており、各ノズルヘッド４１は、この波形に合致するように、ベースプレート４２に対しその長手方向に傾いて固定される。尚、図６では、ノズルヘッド４１を１つのみ図示しているが、ベースプレート４２にはその長手方向に複数の（図６の例では、３０個の）ノズルヘッド４１が並設される。

上記各ノズルヘッド４１は、複数のノズル４４が略千鳥状に配列されたノズル板４３を有している。複数のノズルヘッド４１が、ベースプレート４２の長手方向に並設されることで、ノズル４４が、記録媒体１２の全幅にわたって、その記録媒体１２の幅方向に略等間隔を空けて配列される。

上記ノズルヘッド４１は、圧電アクチュエータの圧電効果によってインクを吐出するものであり、その構成は一般的であるため、ここではその説明を省略する。

上記ラインヘッド４は、２つの中継基板４６と、２つのカプラユニット４７と、２つのエアマニホールド４８と、３つの（換言すれば３つに分割された）分配タンク６と、を備えている。

上記２つの中継基板４６は、ベースプレート４２の長手方向両端部に立設された２つのサイドフレーム４２ｂの上端同士を互いに掛け渡すように、長手方向に並んで配置されていて、このサイドフレーム４２ｂによって支持されている。この２つの中継基板４６はそれぞれ、本体ボックス２側のコネクタに結合されるコネクタ４６ａを有している。このコネクタ４６ａは、図４，５に示すように、ラインヘッド４の上面部に上向きに配置されている。また、図示は省略するが、上記中継基板４６の下側において、長手方向の右側に配置された１５個のノズルヘッド４１はそれぞれ、ＦＰＣを介して右側の中継基板４６に接続され、左側に配置された１５個のノズルヘッド４１はそれぞれ、ＦＰＣを介して左側の中継基板４６に接続されている。こうして、各ノズルヘッド４１からの配線は中継基板４６に集約されており、ラインヘッド４と本体ボックス２との電気的な接続を、上記中継基板４６のコネクタ４６ａのみで行うようにしている。

上記２つのカプラユニット４７は、ラインヘッド４の背面の上部に長手方向に並んで配置されていて、上記サイドフレーム４２ｂに取り付けられた支持板４２ｃに対し固定されている。各カプラユニット４７は、それぞれ上記本体ボックス２側のカプラ２ａに接続される４つのカプラ４７ａを有しており、各カプラ４７ａは、ラインヘッド４の背面側に横向きに配置されている。２つのカプラユニット４７の内の一方（左側）には、後述するヘッドエア供給チューブ４８ａ、ヘッドインク供給チューブ４９ａ及びヘッドエア排出チューブ４９ｂの３つのチューブがそれぞれ接続され、他方（右側）のカプラユニット４７には、２つのヘッドインク供給チューブ４９ａ及び２つのヘッドエア排出チューブ４９ｂの４つのチューブがそれぞれ接続されている。こうして、合計８個のカプラ４７ａの内の３つはインク供給用、３つはエア排出用、１つはエア供給用のカプラとなっている。

上記２つのエアマニホールド４８は、ラインヘッド４の背面の下部に長手方向に延びて配置されていて、上記支持板４２ｃに対し固定されている。上記カプラユニット４７に接続されたヘッドエア供給チューブ４８ａは、その途中で２回分岐されて、上記２つのエアマニホールド４８それぞれの両端部に接続されている。また、上記ノズルヘッド４１の内の、長手方向の右側に配置された１５個のノズルヘッド４１は、右側に配置されたエアマニホールド４８に、残りのノズルヘッド４１は、左側に配置されたエアマニホールド４８に、それぞれエア分配チューブ４８ｂを介して接続される（図５参照）。これにより、乾燥空気は、エア供給源１５から、エア供給メインチューブ１５ａ、カプラユニット４７、ヘッドエア供給チューブ４８ａ、エアマニホールド４８、及びエア分配チューブ４８ｂを介して各ノズルヘッド４１に内蔵された圧電素子及びその近傍に供給されることになり、上述したように、圧電素子の及びその近傍が乾燥される。

上記３つの分配タンク６は、図５に示すように、ラインヘッド４の正面に長手方向に並んで配置されていて、上記サイドフレーム４２ｂによって支持されている。上記３つの分配タンク６にはそれぞれ、上記カプラユニット４７に接続されたヘッドインク供給チューブ４９ａと、ヘッドエア排出チューブ４９ｂとが接続されている。ヘッドインク供給チューブ４９ａは、上記各分配タンク６にインクを供給するためのチューブであり、ヘッドエア排出チューブ４９ｂは、ノズルヘッド４１にインクを充填する際に、又はノズルヘッド４１内で析出して分配タンク内に溜まったエアの除去等のために、その分配タンク６内からエアを排出するために用いられるチューブである。上記３つのヘッドインク供給チューブ４９ａ及び３つのヘッドエア排出チューブ４９ｂはそれぞれ、ラインヘッド４の両端外方を通ってその背面側から正面側に延びて配設されている。

そして、図７に示すように（尚、図７はラインヘッド４の構成を模式的に示す図である）、上記ラインヘッド４に含まれるノズルヘッド４１の内、長手方向の右側に配置された１０個のノズルヘッド４１は、３つの分配タンク６の内の右側に配置された分配タンク６に、長手方向の中央に配置された１０個のノズルヘッド４１は中央に配置された分配タンク６に、長手方向の左側に配置された１０個のノズルヘッド４１は左側に配置された分配タンク６に、それぞれインク分配チューブ４９ｃを介して接続される（図１１参照。尚、インク分配チューブ４９ｃの配設構造の詳細については後述する）。

これにより、インクは、メインタンク１３から、インク供給メインチューブ１３ａ，カプラユニット４７、ヘッドインク供給チューブ４９ａ、分配タンク６、及びインク分配チューブ４９ｃを介して各ノズルヘッド４１に供給されることになる。

（分配タンクの構成）
上記分配タンク６は、図８〜１０に示すように、扁平な形状を有していて、その一側に凹陥部６３が形成されたタンク本体６１と、そのタンク本体６１の凹陥部６３開口を閉塞するフィルム６２と、からなる。尚、本実施形態では、フィルム６２を透明性材料によって構成しており、そのため、各図においては外部から視認可能なタンク内空間を図示している。

上記タンク本体６１は、上記ラインヘッド４（そのサイドフレーム４２ｂ）に固定される略長板状のフランジ部６４を有していて、そのフランジ部６４の一側には枠状に突出して凹陥部６３を画成する画成壁６５が設けられている。画成壁６５は、底壁部６５ａ、２つの側壁部６５ｂ、及び上壁部６５ｃとからなり、上壁部６５ｃは、その凹陥部６３の内方側に、長手方向の一端側に配置されたエア排出チューブ接続部６８を挟んだ両側でその接続部６８に向かってそれぞれ上向きに傾斜する案内面６５ｄを有する。

上記フランジ部６４の他側下部には、その他側面から突出して長手方向に延びるジョイント取付部６６が設けられており、このジョイント取付部６６には、図１０に示すように、その突出端面に開口した１０個の取付孔６６ａが長手方向に並んで形成されている。また、図９，１０に示すように、上記フランジ部６４の下部には、厚み方向に貫通した１０個の貫通孔６３ａが長手方向に並んで形成されていて、各貫通孔６３ａは上記各取付孔６６ａに連通している。そして、上記フランジ部６４の一側における上記凹陥部６３内には、隣り合う貫通孔６３ａの開口の間にリブ６３ｂが立設されている。

上記フランジ部６４の他側には、上記ジョイント取付部６６の上側位置であって長手方向の中央位置に、上記ヘッドインク供給チューブ４９ａが接続される供給チューブ接続部６７が、上向きに配置されている。上記供給チューブ接続部６７内にはインク流路６７ａが形成されていて、そのインク流路６７ａは、上記フランジ部６４の一側で、凹陥部６３の長手方向略中央位置でかつ高さ方向の略中央位置に開口している。この開口はその開口端に向かって拡径するテーパ状とされている。こうして、インク流路６７ａの開口を、凹陥部６３の長手方向略中央位置でかつ高さ方向の略中央位置に設定することによって、各貫通孔６３ａまでの距離に偏りが生じない。

上記タンク本体６１の上面には、ヘッドエア排出チューブ４９ｂが接続されるエア排出チューブ接続部６８が上向きに配置されている。エア排出チューブ接続部６８は、長手方向の一端側に配置されており、上記供給チューブ接続部６７とは長手方向に位置がずれていると共に、高さ方向にも位置がずれている。こうして、供給チューブ接続部６７の位置とエア排出チューブ接続部６８の位置とをずらすことによって、ヘッドインク供給チューブ４９ａ及びヘッドエア排出チューブ４９ｂの干渉が回避される。また、このエア排出チューブ接続部６８の内部には、図示は省略するが、凹陥部６３内に連通するエア流路が形成されている。

そして、図１０，１１に示すように、上記タンク本体６１のジョイント取付部６６にジョイント７が取り付けられることによって、上記分配タンク６には、インク分配チューブ４９ｃが接続される分配チューブ接続部６９が形成される。上記ジョイント７は、比較的小径の分配チューブ接続部６９と、この分配チューブ接続部６９の基端に設けられた断面矩形状のフランジ７１と、このフランジ７１を挟んで分配チューブ接続部６９とは逆側に設けられた比較的大径の拡径部７２と、からなる。

上記拡径部７２は、上記ジョイント取付部６６の取付孔６６ａ内に内挿される部分であり、その外周面にはＯリングが配設される凹溝７３が形成されている。上記ジョイント７の内部には、貫通孔７４が形成されており、該貫通孔７４は、上記拡径部７２の基端側において拡径している。そして、拡径部７２の基端にはフィルタ７５が配設されており、上記ジョイント７をジョイント取付部６６に取り付け固定したときに、フランジ部６４の貫通孔６３ａとジョイント７の貫通孔７４とによって、フィルタ７５が介設されたインク流路が形成される。

上記ジョイント７は、そのフランジ７１をジョイント取付部６６に対しネジ止めすることによって、タンク本体６１に取り付けられ、このことで、上記ジョイント７はタンク本体６１に対して着脱可能となっている。そうして、上記ジョイント７を取付固定したときには、分配タンク６の下部に、インク分配チューブ４９ｃの接続口が横向きに配置されることになる。図１１に示すように、上記インク分配チューブ４９ｃは、分配タンク６と、この分配タンク６の斜め下方位置に配置されるノズルヘッド４１との間において、略水平延びた後に下向きに傾斜して、言い換えると、上向きには傾斜しないように配設されている。

上記フィルム６２は、上記画成壁６５の開口縁部に溶着されてその開口を閉塞しており、この画成壁６５とフィルム６２とフランジ部６４とによってインクが貯留されるタンク内空間６ａが形成される。このフィルム６２は可撓性を有しており、タンク内に圧力変動が生じた（負圧になった）ときには、上記フィルム６２がダイヤフラムとなってタンク容積が減少するようにされている。

上記フィルム６２には、その内側面に長手方向に延びる当て板８が接着されており、この当て板８には、所定の間隔を空けて複数の規制片８１がタンク内方に突出して設けられている。各規制片８１は、フィルム６２がタンク内方に凹んだときに、そのフィルム６２とフランジ部６４との間に介在することで、上記フィルム６２が所定以上に凹むことを規制する役割を有している（図１０の一点鎖線参照）。

また、上記フランジ部６４の一側には、その高さ方向略中央部に、４つの圧縮ばね９が長手方向に並んで配設されており、各圧縮ばね９は上記当て板８に当接して、上記フィルム６２をタンク容積の拡大側に付勢している。

（ノズルヘッド内へのインクの充填手順）
ここで、各ノズルヘッド４１内へのインク充填手順について、図１２を参照しながら説明する。インクの充填は、記録装置Ａの初期状態（ノズルヘッド４１内にインクが充填されていない状態）において行われ、インクジェットヘッド１１はクリーニング位置に位置付けられる。先ず、上記分配タンク６に連通したエア排出メインチューブ１９上の開閉弁１９ａを開状態にしかつ、インク供給メインチューブ１３ａ上の開閉弁１３ｂも開状態にする。そうして、上記メインタンク１３の高さ位置を高くすることによってタンク背圧を高め、それによって、上記ヘッドエア排出チューブ４９ｂ及びエア排出メインチューブ１９を介して分配タンク６内のエアを排出しつつ、上記インク供給メインチューブ１３ａ及びヘッドインク供給チューブ４９ａを介してメインタンク１３から分配タンク６にインクを供給する（第１ステップＰ１）。

そして、上記分配タンク６内にインクが充填されれば、上記エア排出メインチューブ１９上の開閉弁１９ａを閉状態に切り換える（第２ステップＰ２）。

その状態で、上記パージユニット５を上昇させてインクジェットヘッド１１のノズルヘッド４１下面に対して各キャップ５２を密着させたクリーニング状態にし、吸引ポンプを作動させて、全ノズルヘッド４１に対し一度に吸引動作を行う全クリーニングを実行する。このことによって、上記インク分配チューブ４９ｃを介して分配タンク６から各ノズルヘッド４１内にインクが供給され、ノズルヘッド４１内にインクが充填される（第３ステップＰ３）。

以上説明したように、上記のインクジェット式記録装置Ａは、ラインヘッド４に含まれる各ノズルヘッド４１とメインタンク１３とをつなぐインク供給路（インク供給メインチューブ１３ａ、ヘッドインク供給チューブ４９ａ、及びインク分配チューブ４９ｃ）上に、分配タンク６を介設しており、その分配タンク６に設けた供給チューブ接続部６７の数を上記ラインヘッド４に並設されたノズルヘッド４１の数よりも少なくしている。つまり、１つのラインヘッド４には、３０個のノズルヘッド４１が並設されているのに対し、３つの分配タンク６それぞれに１つの合計３つの供給チューブ接続部６７が設けられている。

これによって、上記インク供給メインチューブ１３ａ、ヘッドインク供給チューブ４９ａの数は、ノズルヘッド４１の数よりも少なくなり、チューブの数の低減化によるコストの低減化、チューブの配設スペースの節約による記録装置Ａの小型化、及びラインヘッド４の取り外し・取り付けの容易化によるメンテナンス性の向上、をそれぞれ図ることができる。特に、ラインヘッド４と本体ボックス２との間はカプラ２ａ，４７ａによって接続されるため、ラインヘッド４の取り外し・取り付けは、さらに容易化される。

また、上記分配タンク６における分配チューブ接続部６９は、フィルタ７５が内蔵されたジョイント７からなり、そのジョイント７は上記分配タンク６に対し着脱可能に取り付けられるため、ジョイント７の交換によってフィルタ７５を容易に交換可能になる。それと共に、ジョイント７は、ノズルヘッド４１に対応して設けられているため、特定のノズルヘッド４１に接続されるジョイント７（フィルタ７５）だけを交換することも可能となり、ランニングコストの低減を図ることができる。さらに、上記ジョイント７は分配タンク６の下部に取り付けられるため、分配タンク６内のインクが少なくなっても、フィルタ７５は常にインクに浸した状態となり、フィルタ７５が乾燥してしまうことを防止することが可能である。

さらに、上記分配タンク６は、そのタンク内空間６ａをフィルム６２によって画成しており、内圧変動に応じてタンク容積を可変に構成しているため、１つの分配タンク６に対し２以上のノズルヘッド４１が接続されている構成において生じる不都合を解消することができる。すなわち、上述したように、特定のノズルヘッド４１に対して、個別に吸引動作を行う個別クリーニングにおいては、分配タンク６内が負圧になって、他のノズルヘッド４１から分配タンク６側にインクが逆流してしまう場合があるところを、上記フィルム６２がダイヤフラムとなることによって、分配タンク６内が負圧になることが防止される。その結果、上述したインクの逆流現象の発生を防止することができる。

また、ノズルヘッド４１相互間における流路抵抗差等が大きく、全ノズルヘッド４１に対して吸引動作を行う全クリーニング時に、流路抵抗が大きくパージ動作によってインクが吸い出され難いノズルヘッド４１から分配タンク６側にインクが逆流してしまうことや、特定のノズルヘッド４１において印字動作をしたときに、他のノズルヘッド４１から分配タンク６側にインクが逆流してしまうことも、分配タンク６内が負圧になることが防止されることによって共に防止される。そうして、各ノズルヘッド４１のノズル内がインクが充填された状態に保たれて、インクの吐出不良を未然に防止することができる。

また、上記フィルム６２は、圧縮ばね９によってタンク容積拡大側に付勢されているため、上記フィルム６２が分配タンクの内方に凹んだ状態のままになることが防止され、内圧変動の吸収効果が阻害されることが防止される。その結果、インクの逆流現象を確実に防止することができる。

さらに、上記フィルム６２に接着された当て板８に規制片８１を設けることによって、
上記フィルム６２が所定以上にタンク内方に凹むことが規制される。つまり、フィルム６２がフランジ部６４と密着することがなく、フィルム６２によってフランジ部６４の貫通孔６３ａが塞がれることを防止することができる。尚、規制片はフランジ部６４に設けてもよい。

加えて、隣り合う貫通孔６３ａの開口間にリブ６３ｂを設けることによって、特定のノズルヘッド４１に対する吸引動作や、特定のノズルヘッド４１の印字動作等によって発生した圧力変動波がリブ６３ｂに遮られて、他のノズルヘッド４１に伝播することが防止されるため、各ノズルヘッド４１におけるインクの吐出を良好に保つことができる。尚、上記リブ６３ｂは省略することも可能である。

また、上記分配タンク６を、エア排出チューブ接続部６８、ヘッドエア排出チューブ４９ｂを介してエア排出メインチューブ１９に接続し、分配タンク６内のエアを排出可能に構成したことによって、上述したように、分配タンク６を含むインク供給系において、各ノズルヘッド４１にインクを充填することができると共に、各ノズルヘッド４１内等においてエアが析出したときには、そのエアが分配タンク６内に集められて、エア排出メインチューブ１９等を介してエアを外部に排出することも可能になる。このときに、上記分配タンク６とノズルヘッド４１とをつなぐインク分配チューブ４９ｃが、上向きには傾斜しないように配設されていることによって、そのインク分配チューブ４９ｃ内にエアが残存することがなく、分配タンク６内に確実にエアを移動させることができる。尚、上記の構成では、分配チューブ接続部６９を横向きに配置しているが、これに限るものではなく、例えば下向きに配置してもよい。

さらに、上記エア排出チューブ接続部６８を分配タンク６の上部に設けて、その上壁部６５ｃに案内面６５ｄを設けることによって、分配タンク６内のエアをエア排出チューブ接続部６８に集めることができ、分配タンク６内のエアを確実に排出することができる。

尚、上記分配タンク６における各接続部６７，６８，６９の位置は、上記に限るものではなく、適宜変更することが可能である。また、各接続部６７，６８，６９の数も、上記に限るものではなく、適宜変更することが可能である。例えば供給チューブ接続部６７を、２以上としてもよいし（但し、ノズルヘッド４１の数は超えない）、分配チューブ接続部６９をノズルヘッド４１に対応して設けるのではなく、複数のノズルヘッド４１に対して１つの割合で設けてもよい。さらに、ジョイント７（フィルタ７５）を、複数のノズルヘッド４１に対して１つの割合で設けてもよい。

また、上記のラインヘッド４には、３つの分配タンク６を設けているが、これに限るものではなく、例えば１つであってもよいし、２つであってもよいし、４以上であってもよい。

尚、上記ノズルヘッド４１は、圧電アクチュエータを備えたものに限らず、発熱素子を備えたものであってもよい。

以上説明したように、本発明は、インクの供給系の構成を簡素化することができるから、特に複数のノズルヘッドでラインヘッドを構成したインクジェット式記録装置、等に有用である。

記録装置の平面図である。 同記録装置の正面図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 ラインヘッドの斜視図である。 同ラインヘッドの斜視図である。 同ラインヘッドの分解斜視図である。 同ラインヘッドの構成を示す模式図である。 分配タンクの斜視図である。 同分配タンクの斜視図である。 図９のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 分配タンクとノズルヘッドとの接続状態を示す説明図である。 ノズルヘッドへのインク充填手順を示す説明図である。

符号の説明

１２ 記録媒体
１３ メインタンク
１３ａ インク供給メインチューブ（インク供給路）
１９ エア排出メインチューブ（エア排出路）
４ ラインヘッド
４１ ノズルヘッド
４４ ノズル
４９ａ ヘッドインク供給チューブ（インク供給路）
４９ｂ ヘッドエア排出チューブ（エア排出路）
４９ｃ インク分配チューブ（インク供給路）
６ 分配タンク
６２ フィルム（可撓壁）
６３ｂ リブ
６５ 画成壁
６５ｄ 案内面
６７ 供給チューブ接続部（上流側接続部）
６８ エア排出チューブ接続部（エア排出接続部）
６９ 分配チューブ接続部（下流側接続部）
７ ジョイント（接続部部材）
７５ フィルタ
８１ 規制片
９ 圧縮ばね（付勢手段）
Ａ 記録装置

Claims (11)

1. 記録媒体の全幅に亘ってその幅方向に並設された複数のノズルヘッドを有するラインヘッドと、
   上記ラインヘッドの外に配置されて、インクを貯留するメインタンクと、
   上記メインタンクと各ノズルヘッドとをつないで、該メインタンク内のインクを各ノズルヘッドに供給するインク供給路と、
   上記ラインヘッドに設けられたタンクであって、上記インク供給路上に介設される分配タンクと、を備え、
   上記分配タンクは、上記インク供給路のメインタンク側に接続される上流側接続部と、上記ノズルヘッド側に接続される下流側接続部と、有し、
   上記上流側接続部の数は、上記ラインヘッドに並設されたノズルヘッドの数よりも少ないインクジェット式記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記下流側接続部の数は、上記ラインヘッドに並設されたノズルヘッドの数と同じか又はそれよりも少ないインクジェット式記録装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記各下流側接続部は、フィルタが内蔵されかつ、上記分配タンクに対し着脱可能に取り付けられる接続部部材からなるインクジェット式記録装置。
4. 請求項１に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記分配タンクは、内圧変動に応じてタンク容積が変化する構造であるインクジェット式記録装置。
5. 請求項４に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記分配タンクは、可撓壁と、該可撓壁と共にタンク内空間を画成する画成壁とからなるインクジェット式記録装置。
6. 請求項５に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記分配タンクは、上記可撓壁を、タンク容積拡大側に付勢する付勢手段をさらに有するインクジェット式記録装置。
7. 請求項５又は６に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記分配タンクは、上記可撓壁と該可撓壁に相対する画成壁との間に介在して、該可撓壁が所定以上にタンク内方に凹むことを規制する規制片をさらに有するインクジェット式記録装置。
8. 請求項１又は４に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記分配タンクは、タンク内空間において隣り合う下流側接続部の開口間に配置されたリブをさらに有するインクジェット式記録装置。
9. 請求項１に記載のインクジェット式記録装置において、
   上記分配タンクは、そのタンク内空間に存在するエアを排出するためのエア排出路に接続されるエア排出接続部をさらに有するインクジェット式記録装置。
10. 請求項９に記載のインクジェット式記録装置において、
    上記エア排出接続部は、上記分配タンクの上部に設けられており、
    上記分配タンクは、そのタンク内空間に上記エア排出接続部に向かって上向きに傾斜した案内面をさらに有するインクジェット式記録装置。
11. 複数のノズルヘッドを有するヘッドユニットと、インクを貯留するメインタンクと、該各ノズルヘッドとメインタンクとの間のインク供給路上に介設された分配タンクと、を備えたインクジェット式記録装置において、上記各ノズルヘッド内にインクを充填するためのインク充填方法であって、
    上記分配タンクに接続されたエア排出路を開状態にしかつ、上記メインタンクの背圧を高めることによって、上記インク供給路を介して上記メインタンクから分配タンクにインクを供給する第１ステップと、
    上記分配タンク内にインクを充填した後に、上記エア排出路を閉状態に切り換える第２ステップと、
    上記各ノズルヘッドのノズル開口側を吸引することによって、上記分配タンクから各ノズルヘッド内にインクを供給する第３ステップと、を含むインク充填方法。
    

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