JP2817653B2

JP2817653B2 - インク供給装置

Info

Publication number: JP2817653B2
Application number: JP2901095A
Authority: JP
Inventors: 克幸藤井; 淳一吉田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: DE69611628T2; EP0727314A3; JPH08216424A; DE69611628D1; TW286355B; EP0727314B1; EP0727314A2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット方式の
記録装置において、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ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
用いられているインク供給機構としては、例えば、特公
平３−４１３５１号公報に記載されているように、イン
クタンク内に多孔質部材を配置し、一端をフィルタを介
してプリントヘッドに連結するとともに、他端に空気取
入口を設けた構成のものがある。このような構成のイン
ク供給機構では、多孔質部材とインクタンクの内壁の間
からフィルタへ空気が侵入し、プリントヘッドへのイン
クの供給が阻害される場合がある。

【０００３】このような不具合を解決するため、例え
ば、特開平２−３４３５４号公報では、インクタンクの
内壁面にインク吸収体へ当接するようなリブを配置する
ことで気泡がヘッドへ侵入することを防止している。し
かしながら、この方法でもリブとスポンジの密着性が悪
い場合があり、やはり空気がインクタンク内壁面を伝わ
りヘッドまで侵入してしまうという問題がある。

【０００４】また、別の解決手段として、例えば、特開
昭５７−２７８６号公報では、印字ヘッドとインク容器
を連結するインク流路中に、多孔質部材を内蔵する空気
捕集室を設けて気泡を捕集する構成が開示されている。
しかしながらこのような構成では、多孔質部材自体の流
路抵抗が大きいことと、多孔質部材の全面に気泡が溜ま
ったときに流路抵抗が増大し、高速印字に応答するため
に必要なインクの供給が追いつかないという問題点があ
った。

【０００５】さらに、例えば、特開昭５９−９５１５２
号公報では、貫通口を有したエラストマー板の片面にフ
ィルタ布を貼り付けることにより、フィルタ面で気泡を
捕集する構成が開示されている。しかしながら、この構
成においても上述の構成と同様、フィルタ布の全面に気
泡が溜まったときに流路抵抗が増大し、高速印字に応答
するために必要なインクの供給が追いつかないという問
題があった。

【０００６】さらに、例えば、特開平３−１８９１５７
号公報では、インクタンクとヘッドを接続するジョイン
トに中空針を使用し、さらに中空針の内部に多孔質体を
設けることにより、気泡、ゴミの侵入を防止する構成が
開示されている。しかしながらこの構成では、ジョイン
トの接続性を良好にするために中空針の内径は事実上小
さくする必要がある。すなわち、内蔵された多孔質部材
の開口面積は小さくなるため、流路抵抗が大きくなり、
流路抵抗が増大し、高速印字に応答するために必要なイ
ンクの供給が追いつかないという問題があった。

【０００７】このような多孔質体やフィルタの面で気泡
を捕捉する構成では、流路抵抗を減少させるために、多
孔質体やフィルタの濾過粒度を大きくすることも考えら
れるが、その場合には、例えば、メンテナンスなどによ
って多量のインクが消費された場合に、気泡が多孔質体
やフィルタを通過してプリントヘッドへ入り込み、印字
不良などを引き起こす原因となる。

【０００８】また、別の技術として、例えば、特開昭６
０−２６２６５４号公報では、インクタンクとヘッドの
中間のサブタンクにインクを蓄積し、そこからヘッドに
インクを供給する方法が開示されている。サブタンクは
大気に開放されており、サブタンクの内部で気泡とイン
クが分離され、インクのみがヘッドへ供給される。しか
しながら、この構成では、サブタンクの大気解放口から
インクが漏れる可能性があり、さらに、インク圧力を負
圧に維持するためにはヘッドをサブタンクより上部に配
置しなければならないという設計上の制約があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、インク室からプリントヘッ
ドへのインク供給過程において、流路抵抗の増大なしに
プリントヘッドへの気泡侵入を阻止したインク供給装置
を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、プリントヘッドへインクを供給す
るインク供給装置において、大気連通口およびインクを
供給するための連通孔が設けられた主インク室と、該主
インク室の内部に収納されインクを保持する毛細管部材
と、前記連通孔に設けられるとともに前記毛細管部材に
接して配置され複数の微小孔が形成されたメニスカス形
成部材と、前記連通孔に接続されるとともに前記プリン
トヘッドへインクを供給する供給部と前記連通孔との接
続部より上方へ向けて傾斜する内壁とを有する副インク
室と、前記メニスカス形成部材の下面に接し前記副イン
ク室の底部へ向けて伸びる多孔質部材からなるインク誘
導部材と、該インク誘導部材を保持する保持部材を有す
ることを特徴とするものである。

【００１１】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のインク供給装置において、前記保持部材は、
前記連通孔の側壁から径方向に伸びる複数の突起部材で
構成されており、前記副インク室の前記上方へ向けて傾
斜する内壁の側に配置される前記突起部材の数がその反
対側に配置される数よりも少なくなるように前記突起部
材を配置したことを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に記載の発明においては、請求項
２に記載のインク供給装置において、前記供給部は、前
記連通孔との接続部をはさんで前記上方へ向けて傾斜す
る内壁とは反対側に設けられていることを特徴とするも
のである。

【００１３】請求項４に記載の発明においては、プリン
トヘッドへインクを供給するインク供給装置において、
大気連通口およびインクを供給するための連通孔が設け
られた主インク室と、該主インク室の内部に収納されイ
ンクを保持する毛細管部材と、前記連通孔に設けられる
とともに前記毛細管部材に接して配置され複数の微小孔
が形成されたメニスカス形成部材と、前記連通孔に接続
されるとともに前記プリントヘッドへインクを供給する
供給部が設けられ前記連通孔との接続部をはさんで前記
供給部とは反対側の内壁が前記連通孔との接続部より上
方へ向けて傾斜している副インク室と、前記メニスカス
形成部材の下面に接し前記副インク室の底部へ向けて伸
びる多孔質部材からなるインク誘導部材と、前記連通孔
との接続部と前記供給部との間に下垂した壁部材を有す
ることを特徴とするものである。

【００１４】請求項５に記載の発明においては、請求項
３または４に記載のインク供給装置において、前記連通
孔との接続部と前記供給部の間の壁面が前記供給部より
上方へ向けて傾斜していることを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、インク供給装
置が記録装置に装着された状態では、毛細管部材によっ
てインクが保持されており、プリントヘッドにおける負
圧を保っている。プリントヘッドからインクが消費され
ると、毛細管部材により保持されているインクがメニス
カス形成部材を通過し、連通孔から副インク室の供給部
を通り、プリントヘッドに供給される。主インク室内に
気泡が入り込んでも、メニスカス形成部材によりトラッ
プされる。

【００１６】また、目詰まりなどに対しては、通常、ノ
ズル側からインクおよびゴミを吸引して吸い取る。この
時発生する負圧は通常のインク供給で発生する負圧にく
らべ大きな負圧となる。この時、メニスカス形成部材上
の気泡は、この大きな負圧によって、まれにインクとと
もにメニスカス形成部材を通過してしまうことがある。
しかし、副インク室の壁面は、連通孔との接続部より上
方へ向けて傾斜しているので、主インク室からインクに
混入されてきた気泡は、自身の浮力により傾斜した壁面
に沿って上昇し、集積する。このため、インクのみがプ
リントヘッドへ供給されることとなり、プリントヘッド
側には気泡は混入せず、良好な画質による記録を続ける
ことができる。

【００１７】さらにインクの消費が進行し、主インク室
内のインクがなくなると、メニスカス形成部材の微小孔
に形成されるインクのメニスカスによって負圧を保持す
る。すなわち、負圧の増大とともにインクのメニスカス
が押され、空気が気泡として通過する。この気泡の体積
分だけ負圧は減少する。このようにして、負圧はほぼ一
定に保たれる。メニスカス形成部材を通過した気泡は、
上述のように気泡自身の浮力により、副インク室の傾斜
した壁面に沿って移動して集積され、プリントヘッド側
に気泡が混入することはない。

【００１８】このとき、メニスカス形成部材の下面に気
泡が滞留すると、メニスカス形成部材の両面が空気にさ
らされることとなり、インク量が減少してメニスカスが
破られる可能性がある。しかし、インク誘導部材が副イ
ンク室からインクを吸い上げ、メニスカス形成部材に供
給することにより、メニスカス形成部材の微小孔に形成
されたメニスカスが破られることはない。

【００１９】このインク誘導部材は、インクの通過や気
泡の発生の障害にならないように、連通孔を塞がないよ
うに配置される。そのため、非常に倒れやすいが、保持
部材により保持する構成としたので、メニスカス形成部
材との接触が保たれ、メニスカス形成部材へのインクの
供給が断たれないようにしている。

【００２０】このように、メニスカス形成部材によって
気泡をトラップするが、メニスカス形成部材を通過した
気泡は中間インク室に集積するので、従来のように完全
に気泡の侵入を防ぐために必要なほどの流路抵抗は存在
せず、流路抵抗を高めずにプリントヘッドへの気泡の侵
入を防止することができる。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、インク誘
導部材を保持する保持部材を、連通孔の側壁から径方向
に伸びる複数の突起部材で構成している。そして、副イ
ンク室の上方へ向けて傾斜する内壁の側に配置される突
起部材の数がその反対側に配置される数よりも少なくな
るように、突起部材を配置している。メニスカス形成部
材を通過して副インク室内に侵入した気泡は、突起部材
の少ない側に誘導される傾向があり、このような配置と
することによって、気泡は傾斜する内壁の側に誘導さ
れ、斜面に沿って上昇し、集積される。このように、請
求項２に記載の発明では、保持部材は、インク誘導部材
の保持とともに、気泡を誘導する機能も兼ね備えてい
る。

【００２２】請求項３に記載の発明によれば、さらに、
副インク室に設けられている供給部は、連通孔との接続
部をはさんで上方へ向けて傾斜する内壁とは反対側に設
けられている。上述のように、インク誘導部材によって
気泡は傾斜する内壁に向かって移動するが、供給部をそ
の移動方向と反対側に設けることによって、インクの流
れと気泡の流れを分離することができ、プリントヘッド
への気泡の混入をさらに減少させることができる。

【００２３】請求項４に記載の発明によれば、連通孔と
の接続部より上方へ向けて傾斜している内壁とは反対側
に供給部を有する構成において、連通孔との接続部と前
記供給部との間に下垂した壁部材を設けている。この壁
部材によって、接続部へ移動しようとする気泡は阻止さ
れ、プリントヘッドへの気泡の混入を減少させることが
できる。もちろん、この壁部材を請求項１ないし３に記
載の発明に適用することもできる。

【００２４】請求項５に記載の発明によれば、連通孔と
の接続部と供給部の間の壁面も、供給部より上方へ向け
て傾斜させている。これにより、供給部から侵入する気
泡をも、傾斜した壁面に沿って移動させ、集積させるこ
とができる。特に、インク供給装置が記録装置から分離
可能な構成では、インク供給装置を記録装置に装着する
際に、装着時の加圧力によって供給部から気泡をインク
供給装置内へ取り込み、プリントヘッドへの空気量を減
少させることができる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明のインク供給装置の第１の実
施例を示す断面図、図２は、同じく断面斜視図、図３
は、同じく連通路上面の平面図、図４は同じくインク誘
導部材押さえを説明するための斜視図である。図中、１
はインクタンク、２は主インク室、３は毛細管部材、４
は中間インク室、５は連通路、６は大気連通口、７は連
通孔、８は第１のメニスカス形成部材、９はインク誘導
部材、１０は第２のメニスカス形成部材、１１はジョイ
ント口、１２は吸収材、１３はインク誘導部材押さえ、
１４はジョイント外周部である。この実施例では、プリ
ントヘッドと分離型のインク供給装置を示している。図
２における手前側の側壁および毛細管部材３を除いて示
している。

【００２６】インクタンク１の内部には、主インク室２
と、その側方に中間インク室４が設けられている。イン
クタンク１の筐体は、剛性を持ち、長期のインク保持を
可能にするため、耐インク性の良い材料が選択される。
ジョイント口１１において、図示しないプリントヘッド
と接続される。主インク室２内のインクは、連通路５を
通過し、このジョイント口１１を介してプリントヘッド
へインクが供給される。

【００２７】主インク室２の下部には、連通孔７が設け
られており、連通路５を介して中間インク室４およびジ
ョイント口１１と連通している。連通孔７の断面形状と
しては、円形、楕円形、多角形、星形、十字形、スリッ
ト形状等、種々の形状とすることができる。また、主イ
ンク室２の底面は、連通孔７を最低部とするような斜面
で形成されている。

【００２８】主インク室２の内部には、毛細管部材３が
配置されている。この毛細管部材３は、毛細管力により
インクを保持し、負圧を保っている。毛細管部材３の材
料としては、２次元構造を持つ繊維状材料、３次元構造
を持つ多孔質体材料、繊維状材料を３次元状に紡績した
フェルトおよび不織布材料等を使用することができる。
具体的には、例えば、ポリエステル繊維を３次元状に紡
績したポリエステルフェルトや、ポリエステル繊維を一
方向に束ねた中綿材などを使用することができる。密度
としては、０．０４ｇ／ｃｍ³〜０．１ｇ／ｃｍ³のも
のを用いることができ、インクとの毛細管力、流体抵抗
の観点からこの程度の値のものが好適である。なお、材
料の構成はポリエステル繊維に限定されるものではな
く、適度な毛細管力を有し、インク耐性のある材料であ
れば、インクに合わせ、他の材料を用いることができ
る。

【００２９】毛細管部材３の周囲形状は、主インク室２
の内部と同じ形状であり、毛細管部材３の周囲は主イン
ク室２の側壁に密着するように挿入されている。これに
より、大気連通口６から導入される空気が、主インク室
２の側壁に沿って侵入することを極力避けている。ま
た、毛細管部材３の底面には、主インク室２の底面に設
けられている斜面の傾きαより大きい傾きの傾斜が設け
られている。さらに、第１のメニスカス形成部材８に接
する部分だけ、凸状に形成されている。このような形状
の毛細管部材３を、主インク室２内の底面全体において
毛細管部材３が接するように、主インク室２に挿入す
る。すると、第１のメニスカス形成部材８の上で特につ
ぶれて毛細管部材３の密度が高くなり、第１のメニスカ
ス形成部材８から離れるに従って次第に密度が低くな
る。これにより、主インク室２の内面と毛細管部材３の
間を通って侵入しようとする空気をさらに阻止し、主イ
ンク室２内にインクが残っている状態で第１のメニスカ
ス形成部材８の表面に到達する空気の量を減少させるこ
とができる。毛細管部材３を第１のメニスカス形成部材
８に圧接しない構成も可能であるが、少なくとも接して
いることが必要である。

【００３０】主インク室２の上部には、毛細管部材３と
大気連通可能な、大気連通口６が設けられている。この
実施例では、大気連通口６の径は、毛細管部材３の孔も
しくは繊維間の隙間より大きく構成されている。毛細管
部材３は、その上部で大気と連通し、大気圧に解放され
ている。プリントヘッドへのインク供給時には、毛細管
部材３内のインクは大気圧により押され、また、毛細管
部材３の下方から負圧により連通路５側へ引き出される
ため、効率よく毛細管部材３のインクを使用することが
できる。このとき、毛細管部材３の毛細管力により、プ
リントヘッドにおける負圧は一定に保たれる。大気連通
口６からインクが飛び出さないように、インクは通さ
ず、空気を透過させるシートを大気連通口６に設けるこ
とも可能である。または、大気連通口６を、インクが流
出しない微細孔を多数配すことにより構成することもで
きる。

【００３１】主インク室２の底面に設けられた連通孔７
には、第１のメニスカス形成部材８が配置されている。
第１のメニスカス形成部材８には、毛細管部材３の底部
が圧接されて配置される。第１のメニスカス形成部材８
としては、例えば、金網や樹脂製の網等の網目状体や、
多孔質体等を用いることができる。網目状体の具体例と
しては、金属メッシュフィルタや、金属繊維、例えば、
ＳＵＳの細線をフェルト状にし、さらに、圧縮焼結させ
たものを基材としたフィルタ、エレクトロフォーミング
金属フィルタ等を使用することができる。また、例え
ば、畳綾織などの樹脂繊維や金属の編み物であるフィル
タや、レーザビーム加工、電子ビーム加工等による高精
細な穴径を有するフィルタを用いることができる。形状
は、連通孔７を覆える形状であればよく、円形や長方
形、その他の形状とすることができる。

【００３２】毛細管部材３内にインクが含浸されている
ときは、インクは第１のメニスカス形成部材８を通過し
て中間インク室４に移動する。第１のメニスカス形成部
材８は、毛細管部材３にインクがなくなった場合でも、
中間インク室４への不要な空気の侵入を防ぐ。さらにイ
ンクが消費されると、大気連通口６から入って来た空気
は、毛細管部材３を通過し、主インク室２内の負圧の増
加により、毛細管部材３に接した第１のメニスカス形成
部材８に形成されている微細孔に張っているインクのメ
ニスカスを押し、表面張力に打ち勝ってこれを通過し、
気泡となる。発生した気泡は、連通路５を通り、中間イ
ンク室４へ移動する。気泡が発生する際の圧力（バブル
ポイント圧）は、第１のメニスカス形成部材８の濾過粒
度に依存する。この濾過粒度を最適にすることによっ
て、インクタンク１内の負圧、すなわち、プリントヘッ
ドへのインクの供給圧を一定に保つことができる。第１
のメニスカス形成部材８の濾過粒度としては、例えば、
４０μｍ〜７０μｍ程度のものを使用することができ
る。

【００３３】第１のメニスカス形成部材８の下面にはイ
ンク誘導部材９が接するように配置されている。このイ
ンク誘導部材９は、連通孔７の径よりも小さい断面寸法
を有している。第１のメニスカス形成部材８の下面に気
泡が溜り、空気の層ができてしまったり、あるいは、主
インク室２内のインクがなくなり、連通路５の高さより
もインクの液面が低下すると、このインク誘導部材９が
連通路５の底部よりインクを吸い上げて第１のメニスカ
ス形成部材８にインクを供給することにより、第１のメ
ニスカス形成部材８を常に濡れた状態に保ち、負圧を保
つことができる。これにより、インクを使いきるまで、
最良の状態を維持することができる。インク誘導部材９
の形状は任意であり、スリット状や、直方体、三角柱な
どの角柱、円筒形状、楕円柱状であってもよい。また、
インク誘導部材９を複数設けることもできる。インク誘
導部材９の材料としては、毛細管力によりインクを第１
のメニスカス形成部材８へ上げることができる材料であ
ればよく、例えば、ポリエステル繊維を一方向に束ねた
中綿材や、ポリウレタン、メラミンフォーム等の多孔質
性部材、２次元、３次元状の繊維構造体等を使用するこ
とができる。

【００３４】上述のように、インク誘導部材９は連通孔
７の径よりも小さい断面寸法を有し、連通孔７を塞がな
いように構成されており、さらに、連通路５の底部まで
延在している。そのため、そのままでは非常に不安定で
あり、製造時や使用時の振動などによって倒れてしまう
場合がある。このインク誘導部材９が倒れてしまうと、
第１のメニスカス形成部材８にインクが供給されなくな
り、中間インク室４内のインクを使い終わらないうち
に、インクタンク１が使用できなくなってしまう。

【００３５】このような問題を回避するため、図３およ
び図４に示すように、インク誘導部材９は、連通孔７の
側壁から連通孔７の中心方向に伸びる複数のインク誘導
部材押さえ１３によって保持されている。ここでは一例
として３つのインク誘導部材押さえ１３を配置してい
る。このインク誘導部材押さえ１３は、インク誘導部材
９を抑えるという観点から、インク誘導部材９の長手方
向になるべく長く抑えるように構成することが望ましい
が、インクの流路を確保するため、ここでは連通路５の
底面との間に間隙を設けている。また、強度を保つた
め、連通孔７の側壁とともに連通路５の上面にも伸ばし
ている。さらに、連通孔７のジョイント口１１側に発生
した気泡や、ジョイント口１１から侵入してきた気泡を
中間インク室４へ導くため、インク誘導部材押さえ１３
は連通路５の側壁に接しないように構成し、気泡の通路
を設けている。具体的には、インク誘導部材９の長さが
７ｍｍ程度の時、インク誘導部材押さえ１３は５ｍｍ程
度とし、連通路５の底面との間隔を２ｍｍ程度とするこ
とができる。また、厚さは０．５ｍｍ程度とし、強度を
確保するため、連通路５内ではある程度の幅を有するよ
うに構成している。なお、インク誘導部材押さえ１３
は、インクタンク１の筺体とともに一体に成形すること
ができる。

【００３６】インク誘導部材押さえ１３を設ける場合に
は、図３に示すようにジョイント口１１側に多く、中間
インク室４側に少なく配置するとよい。ここでは、中間
インク室４側に１つ、ジョイント口１１側に２つ配置
し、中間インク室４側に設けたインク誘導部材押さえ１
３と、ジョイント口１１側に設けたそれぞれのインク誘
導部材押さえ１３との角度を１３０゜、ジョイント口１
１側に設けたインク誘導部材押さえ１３相互の角度を１
００゜となるように配置している。連通孔７に発生した
気泡は、インク誘導部材押さえ１３の間隔の広い部分か
ら連通路５内に侵入する。そのため、中間インク室４側
に設けるインク誘導部材押さえ１３を少なくすることに
よって、気泡は中間インク室４側に多く侵入し、後述す
る連通路５の斜面に沿って中間インク室４へと移動す
る。逆に、ジョイント口１１側にインク誘導部材押さえ
１３を多く配置することによって、連通路５のジョイン
ト口１１側への気泡の侵入を減少させることができる。
このように、インク誘導部材押さえ１３の配置を調節す
ることによって、インクと気泡の分離を良好に行なうこ
とができる。

【００３７】連通路５は、中間インク室４、主インク室
２、ジョイント口１１をこの順で連通している。連通路
５の上壁は、図１に示すように、連通路７から中間イン
ク室４に向かって次第に高くなるように斜めに構成され
ている。これにより、連通孔７に発生した気泡をスムー
スに中間インク室４へ移動させることができる。連通路
５の底面は、水平であってもよいが、残留するインク量
をなるべく減らすため、この実施例では中間インク室４
と主インク室２を連通する区間だけ斜面で形成されてい
る。そして、ジョイント口１１を連通路５の最底部とな
るように構成するとよい。

【００３８】上述のように、第１のメニスカス形成部材
８を通って連通孔７に発生した気泡は、連通路５の傾斜
した上面を伝って中間インク室４に気泡が移動する。こ
の時の気泡の移動方向は、連通孔７から中間インク室４
へ向かう方向である。一方、プリントヘッドへ供給する
インクの移動方向は連通孔７からジョイント口１１へ向
かう方向である。このように、気泡の移動方向とインク
の移動方向とが逆になっているので、インクと気泡との
分離を確実に行なうことができ、上述のインク誘導部材
押さえ１３とともにプリントヘッドへの気泡の混入を少
なくしている。

【００３９】中間インク室４は、初期状態ではインクに
より満たされている。そして、主インク室２から第１の
メニスカス形成部材８を通過して連通路５に侵入した気
泡が集積される。中間インク室４の大きさは、主インク
室２内のインクがなくなるまでにまれに侵入する気泡を
集積できる大きさがあればよく、小さな室で構成するこ
とができる。また、気泡を集積するため、中間インク室
４の上面は主インク室２の連通孔７よりも高さが上とな
るように構成する必要がある。

【００４０】中間インク室４に集積される気泡の量は、
毛細管部材３にインクが保持されている間はそれほど増
加しないが、毛細管部材３に保持されているインクが無
くなり、第１のメニスカス形成部材８を通して空気が気
泡として侵入するようになると、集積される気泡の量は
急激に増加する。そのため、毛細管部材３に保持されて
いたインクが無くなると、急速に中間インク室４の液面
は低下することになる。中間インク室４の少なくとも一
部を透明体で形成しておき、インク液面の低下を検知す
ることによって、インクタンク１内のインクがほぼなく
なった状態を検出することができる。もちろん、インク
タンク１全体を透明体あるいは半透明体で形成すること
もできる。インク液面の検出は、目視による方法や、光
学的に検出する方法など、種々の方法を用いることがで
きる。目視の場合に便利なように、基準線を設けておく
こともできる。

【００４１】ジョイント口１１には、第２のメニスカス
形成部材１０および吸収材１２がこの順で設けられてい
る。インクタンク１が取り外されて放置された状態にお
いては、この第２のメニスカス形成部材１０に設けられ
た微細孔に形成されるインクの表面張力によって、中間
インク室４および連通路５内のインクがジョイント口１
１から漏れ出すことはない。また、インクタンク１を記
録装置に装着する際には、装着時の圧力によってジョイ
ント口１１に残留してしまう空気を第２のメニスカス形
成部材１０のインク膜を通過させ、中間インク室４に移
動させる。そのため、プリントヘッドに気泡が混入する
のを低減させることができる。さらに、インクタンク１
が装着されている状態では、インクタンク１にかかる振
動および衝撃、加速度による圧力変動、および、プリン
トヘッドのノズル側からの気泡混入を防止する。第２の
メニスカス形成部材１０の材料としては、第１のメニス
カス形成部材８と同様、例えば、ＳＵＳメッシュ、もし
くは、ＳＵＳの細線をフェルト状にし、さらに、圧縮焼
結させたものを基材としたフィルタ、金属や樹脂繊維の
編み物等を使用することができる。第２のメニスカス形
成部材１０のメニスカス開口径は、設計するバブルポイ
ント圧とともに、使用するインクとの界面張力と、濡れ
角から規定されるが、具体的には、５μｍ〜６０μｍ程
度のものを使用することができる。第２のメニスカス形
成部材１０のバブルポイント圧は、インクタンク１が取
り外された状態で内部のインクが漏れず、また、空気が
侵入しない程度に設定すればよい。

【００４２】また、ジョイント口１１に設けられた吸収
材１２は、ジョイント口１１に付着したインクが、イン
クタンク１の着脱時に、たれ落ちないようにしている。
吸収材１２としては、インクの吸収力に優れた材料が用
いられ、例えば、スポンジ、もしくはポリエステル繊維
を一方向に束ねた中綿材等で構成することができる。こ
の吸収材１２は、流路抵抗が低いことが望まれる。

【００４３】ジョイント口１１のジョイント外周部１４
は、その先端が凸状に形成されている。図示しないプリ
ントヘッドのジョイント口１１と接続される部分には、
インクタンク１のジョイント外周部１９が接触する部分
に対応して、例えば、ドーナッツ状の弾性部材が配置さ
れている。ジョイント外周部１４がこの弾性部材に押圧
されることによって、接続部におけるインクの通路を密
閉し、この部分でのインクの漏れを防ぐ。

【００４４】本発明のインク供給装置の第１の実施例に
おける動作を説明する。初期状態において、主インク室
２には、毛細管部材３による毛細管力によって保持でき
る限界までインクが充填されている。使用開始時の状態
としては、インク使用効率上の観点から、できる限り主
インク室２内にインクを満たすことが望ましいが、毛細
管部材３の毛細管力によって負圧を発生させるために、
毛細管部材３にはある程度のインク未充填部分が必要で
ある。また、中間インク室４には、インクが満たされて
いる。以下の説明において、プリントヘッドにおけるイ
ンク圧力の初期状態を、例えば、−２０ｍｍＨ₂Ｏとす
ることができる。インク供給装置が装着される前の初期
状態において、このインク圧力は毛細管部材３の毛細管
力により実現され、インクが保持されている。また、中
間インク室４および連通路５内のインクも負圧となり、
第２のメニスカス形成部材１０の微細孔に形成されるイ
ンクの界面により負圧が保たれる。使用前には、ジョイ
ント口１１および大気連通口６には気密シールを貼って
おくことができる。この状態で、パッケージングされて
いる。インクタンク１を使用する際には、気密シールを
はがし、記録装置に装着する。

【００４５】インクタンク１の装着時に、ジョイント口
１１に多少の空気が残留することがある。残留した空気
は、インク供給装置の装着時の圧力によって、第２のメ
ニスカス形成部材１０に形成されているインクの界面を
押し、連通路５内に気泡として侵入する。連通路５内に
侵入した気泡は、気泡自身の浮力によってインク誘導部
材押さえ１３の脇を通過し、連通路５の上面の傾斜に従
って移動し、中間インク室４に集積される。

【００４６】インクタンク１が装着された後、印字が始
まると、プリントヘッドにおいてインクが消費される。
すると、消費されたインクの量だけ、大気連通口６から
徐々に空気が毛細管部材３に広がってゆく。毛細管部材
３に保持されるインクの減少とともに、インクの水頭圧
が減少し、負圧は徐々に増大するが、許容範囲内で推移
し、インクが少なくなっても、毛細管部材３の有する毛
細管力により、安定した負圧でインクを供給することが
できる。毛細管部材３が保持するインクは、第１のメニ
スカス形成部材８を通ってスムースに連通路５に移動す
る。

【００４７】また、通常の印字動作におけるインク供給
において、大気連通口６から侵入した空気は、主インク
室２の壁面を伝わって第１のメニスカス形成部材８へ侵
入しようとするが、主インク室２の底面における毛細管
部材３との圧接により、第１のメニスカス形成部材８の
表面まで到達する空気は微量である。多少の空気が第１
のメニスカス形成部材８の表面に到達したとしても、空
気は第１のメニスカス形成部材８上にトラップされたま
ま、インクの移動が続く。インク内に混入している気泡
が毛細管部材３を通過して、第１のメニスカス形成部材
８の上面に空気が接触した場合も、第１のメニスカス形
成部材８の濾過粒度を毛細管部材３よりも細かく設定し
ておくことにより、空気は第１のメニスカス形成部材８
上にトラップされ、インクの移動が続く。主インク室２
から中間インク室４へのインクの移動は、毛細管部材３
の保持するインクがほぼなくなるまで行なわれる。

【００４８】第１のメニスカス形成部材８の表面に気泡
がトラップされている状態で、ノズルの目詰まり回避な
どのために、メンテナンス動作としてノズル先端からイ
ンクを吸引することがある。この場合には、ノズルの先
端から強制的にインクを吸引するため、通常よりも大き
な負圧が発生する。また、ベタ印字など、大量にインク
を消費する場合にも、通常よりも負圧が大きくなる場合
がある。このようなとき、第１のメニスカス形成部材８
の表面にトラップされていた気泡が微細孔からインクと
ともに連通路５内に引き込まれることがまれにある。第
１のメニスカス形成部材８の連通路５側に引き込まれた
気泡は、他の気泡などとともに大きくなり、連通孔７か
らあふれ、気泡自身の浮力によって連通路５の傾斜した
上面を伝わって中間インク室４へ移動する。そして、中
間インク室４の上部に集積されることになる。第１のメ
ニスカス形成部材８の連通路５側の面が気泡によって覆
われても、第１のメニスカス形成部材８の微細孔に形成
されているインクの界面の有する表面張力によって、負
圧は保たれる。

【００４９】毛細管部材３が保持していたインクがほぼ
なくなると、第１のメニスカス形成部材８上に空気が接
する状態となる。この状態では、第１のメニスカス形成
部材８の微細孔には、インクの界面あるいはインクのメ
ニスカスが形成されている。さらにインクが消費される
に従って徐々に負圧が増大し、ある一定の負圧値（第１
のメニスカス形成部材８の濾過粒度によって決定される
インクのバブルポイント圧）が第１のメニスカス形成部
材８に加わると、第１のメニスカス形成部材８上に形成
されているインクの界面あるいはメニスカスを通して、
空気が細かな気泡が第１のメニスカス形成部材８の連通
路５側に発生する。発生した細かな気泡は、気泡自身の
浮力によって連通路５の斜面を伝って、中間インク室４
の内部に移動する。このとき、インク誘導部材押さえ１
３を中間インク室４側に少なく配置しておくことによ
り、多くの気泡は中間インク室４側に移動し、さらに連
通路５の上面の傾斜に沿って移動する。これにより、気
泡の中間インク室４への移動がスムースに行なわれる。
中間インク室４に移動した気泡は、中間インク室４に次
第に溜まることになる。これ以降のインク動圧は、第１
のメニスカス形成部材８により制御されるので、インク
がなくなるまでほぼ一定に保持される。

【００５０】毛細管部材３に保持されていたインクが無
くなった後は、第１のメニスカス形成部材８の両面は空
気にさらされることになる。すなわち、第１のメニスカ
ス形成部材８の主インク室２側は、主インク室２内のイ
ンクがなくなって大気連通口６から導入された空気にさ
らされる。また、第１のメニスカス形成部材８の連通路
５側は、第１のメニスカス形成部材８を介して侵入した
気泡によって、微小な空気の層が形成され、やはり空気
にさらされることになる。しかし、インク誘導部材９に
よって、第１のメニスカス形成部材８へ連通路５内のイ
ンクが吸い上げられ、第１のメニスカス形成部材８は常
に濡れた状態に保たれる。そのため、第１のメニスカス
形成部材８にはインクの膜が形成され続け、気泡発生後
の負圧の制御動作は有効に作動する。インク誘導部材９
は、インク誘導部材押さえ１３によって抑えられている
ので、インク誘導部材９と第１のメニスカス形成部材８
との接触は保たれる。このようにして、中間インク室４
および連通路５内のインクがほぼなくなるまで、安定し
たインクの供給圧に制御される。

【００５１】ところで、外気圧が変動したり、また、外
気温が変動するなど、周囲の環境が変化する場合、大気
連通口６から毛細管部材３が受ける大気圧と、プリント
ヘッド１のノズルの先端が受ける大気圧が同じであるの
で、大気圧が変化しても圧力バランスは崩れず、影響は
少ない。また、中間インク室４内に空気が集積されてい
る場合には、外気温の変動や外気圧の変動によって、集
積されている空気の膨張および収縮が起こる。中間イン
ク室４内の空気が収縮する場合には、負圧が上昇するの
で、インクが使用された場合と同様の動作によってこの
変動が打ち消される。中間インク室４内の空気が膨張す
る場合には、中間インク室４および連通路５内のインク
が第１のメニスカス形成部材８を通って毛細管部材３に
吸収され、連通路５内の負圧は保たれる。しかし、どち
らの場合にも、中間インク室４内の空気量は少なく、ま
た、中間インク室４よりも主インク室２の容積がはるか
に大きいため、問題になることはない。

【００５２】図５は、本発明のインク供給装置の第２の
実施例を示す断面図である。図中の符号は図１と同様で
ある。この実施例では、連通路５のジョイント口１１か
ら第１のメニスカス形成部材８にかけての区間の上面も
斜面としている。すなわち、ジョイント口１１から中間
インク室４にむけて、次第に上昇するように連通路５の
上面を形成している。例えば、上述のようにインクタン
ク１を記録装置に装着する際に、インクタンク１と記録
装置の接合部の空気がジョイント口１１から気泡として
侵入する。連通路５へ侵入した気泡は、気泡自身の浮力
によって連通路５の上面まで浮き上がる。連通路５の上
面は、中間インク室４まで続く斜面となっているので、
気泡はこの斜面に沿って中間インク室４へと移動し、集
積される。途中、インク誘導部材押さえ１３が連通路５
の上面から垂下しているが、連通路５の側面とインク誘
導部材押さえ１３の間を抜けて、中間インク室４へと移
動する。

【００５３】また、主インク室２から侵入した気泡の大
部分は、上述のようにインク誘導部材押さえ１３により
中間インク室４へと誘導されるが、ジョイント口１１側
にも気泡は発生する。これらの気泡は、連通路５の上面
がジョイント口１１に向けて低くなっているのでジョイ
ント口１１の方向には移動できず、逆にインク誘導部材
押さえ１３と連通路５の側壁との隙間から中間インク室
４へと移動する。

【００５４】このように、第２の実施例によれば、連通
孔７やジョイント口１１から侵入する気泡を中間インク
室４へと移動させるので、ジョイント口１１付近に気泡
が滞留することはなく、プリントヘッドへの気泡の混入
を防止することができる。

【００５５】図６は、本発明のインク供給装置の第１お
よび第２の実施例における変形例を示す連通路上面の平
面図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付
して説明を省略する。１５は壁である。壁１５は、連通
孔７のジョイント口１１側の周囲に、連通路５の上面か
ら垂下している。壁１５の下端は、連通路５の底面には
接触せず、インクの流路となる間隙が設けられている。

【００５６】上述の第１および第２の実施例において、
第１のメニスカス形成部材８の下面に発生する気泡は、
中間インク室４側だけでなく、ジョイント口１１側にも
発生する。壁１５は、ジョイント口１１側に発生した気
泡をジョイント口１１に向かって移動させないように作
用する。図６では、ジョイント口１１側に設けられた２
つのインク誘導部材押さえ１３を連結する形で配置し、
相互の強度を向上させている。しかし、これに限らず、
独立した突起として形成することもできる。もちろん、
インクタンク１の筺体と一体的に形成すればよい。な
お、上述の各例では、インク誘導部材押さえ１３を３つ
配置した例を示したが、これに限らず、２つあるいは４
つ以上配置することもできる。

【００５７】図７は、本発明のインク供給装置の第１お
よび第２の実施例における別の変形例を示す連通路上面
の平面図である。図中の符号は図６と同様である。上述
の第１および第２の実施例において、インク誘導部材９
はインクタンク１の組立時にインク誘導部材押さえ１３
の間に挿入され、組み付けられる。しかし、これに限ら
ず、例えば、第１のメニスカス形成部材８に直接取り付
け、第１のメニスカス形成部材８とインク誘導部材９の
アッセンブリとして組み付けることも可能であるし、あ
るいは、第１のメニスカス形成部材８とインク誘導部材
９とを同一材料によって一体成形した構成とすることも
考えられる。このような場合、インク誘導部材９を不要
とすることが可能である。このとき、図７に示すよう
に、連通孔７からあふれでてくる気泡を中間インク室４
へと導くため、壁１５を連通孔７のジョイント口１１側
の周囲に連通路５の上面から垂下させる構成を採用する
ことができる。

【００５８】主インク室２から連通路５へ侵入した気泡
は、壁１５によってジョイント口１１の方向への移動は
抑制され、中間インク室４への移動が促進される。その
ため、ジョイント口１１からプリントヘッドへの気泡の
混入を防止することができる。また、ジョイント口１１
へ向かうインクは、壁１５と連通路５の底面との間を移
動するため、インクの流れは阻害されない。さらに、ジ
ョイント口１１から侵入した気泡は、壁１５と連通路５
の側壁との間を抜けて中間インク室４へと移動し、ジョ
イント口１１付近に気泡が滞留することはない。

【００５９】図８ないし図１０は、本発明のインク供給
装置が装着されるキャリッジ部分の一例を示す斜視図、
図１１は、同じく断面図である。図中、２１はキャリッ
ジ、２２はプリントヘッドユニット、２３はインクタン
ク、２４はシャフト孔、２５はガイドプレート受け、２
６は開口、２７は突起受け、２８は板バネ、２９はプリ
ントヘッド押さえレバー、３０はプリントヘッド当接
部、３１はコンタクトピン、３２はインクタンク押さ
え、３３は突起、３４はプリントヘッド固定部、３５は
基板、３６はインク導入部、３７はブラック用ヘッド、
３８はカラー用ヘッド、３９は嵌合部、４０は軸、４１
はバネ、４２はコンタクト基板、４３はコネクタ、４４
は位置センサ、４５はタイミングフェンスである。

【００６０】キャリッジ２１には、シャフト孔２４及び
ガイドプレート受け２５が設けられており、記録装置本
体のメインシャフトおよびガイドプレートによって移動
可能に構成されている。また、プリントヘッドユニット
２２を組み付けるため、キャリッジ２１の中央部に開口
２６が、両側壁に突起受け２７が、後部底面に板バネ２
８がそれぞれ設けられている。プリントヘッド押さえレ
バー２９は、図１１に示すように、その両端で軸４０に
回動可能に固定されるとともに、バネ４１により付勢さ
れている。プリントヘッドユニット２２が装着される
と、図１１に太い矢印で示すように、プリントヘッド押
さえレバー２９はプリントヘッドユニット２２をプリン
トヘッド当接部３０に斜めに押し当て、図中Ｚ方向及び
−Ｙ方向に付勢する。プリントヘッド当接部３０は、プ
リントヘッドユニット２２が装着された際に、プリント
ヘッドユニット２２のプリントヘッド固定部３４と当接
し、プリントヘッドユニット２２を位置決めする。図８
では、プリントヘッド押さえレバー２９の一部を破断
し、内部のプリントヘッド当接部３０が見えるように示
している。

【００６１】キャリッジ２１の背面には、図１１に示す
ようにコンタクト基板４２が設けられており、記録装置
本体とフレキシブルケーブルなどで電気的に接続されて
いる。このコンタクト基板４２には、コネクタ４３が装
着されている。コネクタ４３のコンタクトピン３１は、
プリントヘッドユニット２２との電気的な接続を行なう
部分であり、記録装置本体から供給される電源や各種の
信号をプリントヘッドユニット２２に供給する。コンタ
クト基板４２にはさらに位置センサ４４が設けられてお
り、タイミングフェンス４５に記されたマークを検出す
る。

【００６２】インクタンク押さえ３２は、インクタンク
２３の嵌合部３９と嵌合し、インクタンク２３を係止す
る。このインクタンク押さえ３２の押圧力によって、イ
ンクタンク２３はプリントヘッドユニット２２のインク
導入部３６に押圧されて、インクタンク２３とプリント
ヘッドユニット２２の接続部を密閉し、液的な連通を図
る。また、インクタンク押さえ３２の近傍は、嵌合部３
９の幅だけへこんでおり、その凹部に嵌合部３９を挿入
することによって、図中Ｘ方向の位置決めと、−Ｙ方向
の位置決めを行なっている。

【００６３】プリントヘッドユニット２２には、各イン
クタンク２３と液的に接続され、供給されるインクを受
け取るインク導入部３６が各色毎に設けられている。こ
こでは、ブラックのインクと、他の３色のインクを受け
取るインク導入部３６が設けられている。このインク導
入部３６で受け取ったインクのうち、ブラックインクは
ブラック用ヘッド３７に供給され、その他の色のインク
はカラー用ヘッド３８に供給される。ブラック用ヘッド
３７及びカラー用ヘッド３８には、多数のノズルが図中
Ｙ方向に配列されている。ブラック用ヘッド３７では、
配列されたすべてのノズルを用いてブラックによる記録
が可能である。カラー用ヘッド３８では、配列されてい
るノズルを３つのグループに分け、それぞれのグループ
のノズルを用いて各色による記録を行なう。使用しない
ノズルを設けることもある。一方、ブラック用ヘッド３
７およびカラー用ヘッド３８を駆動するための駆動回路
が配置され、キャリッジ２１のコンタクトピン３１と電
気的に接続される基板３５が設けられている。ここで
は、それぞれのヘッドに対応して２枚設けられている。
基板３５は、例えば金属で構成することができ、ブラッ
ク用ヘッド３７及びカラー用ヘッド３８の放熱用のヒー
トシンクとしても用いられる。プリントヘッドユニット
２２の側面には突起３３が、また、上部にはプリントヘ
ッド固定部３４が設けられており、キャリッジ２１への
装着時に使用される。突起３３は、キャリッジ２１の突
起受け２７と嵌合し、プリントヘッドユニット２２の保
持及び位置決めを行なう。また、プリントヘッド固定部
３４は、キャリッジ２１のプリントヘッド当接部３０に
当接し、プリントヘッド押さえレバー２９によって押圧
固定される。

【００６４】キャリッジ２１にプリントヘッドユニット
２２を装着する際には、プリントヘッド押さえレバー２
９を持ち上げるようにして回動させておき、キャリッジ
２１の開口２６からプリントヘッドユニット２２のブラ
ック用ヘッド３７及びカラー用ヘッド３８が露出するよ
うに、プリントヘッドユニット２２をキャリッジ２１の
上部から挿入する。このとき、幾分斜めに挿入すると容
易に挿入できる。プリントヘッドユニット２２の突起３
３は、キャリッジ２１の突起受け２７に挿入され、その
最深部に当接し、プリントヘッドユニット２２の手前側
の位置決めが行なわれる。さらに、プリントヘッドユニ
ット２２のプリントヘッド固定部３４をキャリッジ２１
のプリントヘッド当接部３０に当接させ、プリントヘッ
ド押さえレバー２９を離してプリント押さえレバー２９
の付勢力によってキャリッジ２１をＺ方向及び−Ｙ方向
に押圧する。このときの力の方向を図１１に太い矢印で
示している。一方、プリントヘッドユニット２２はキャ
リッジ２１の板バネ２８上に載置され、その弾性力によ
って−Ｚ方向に付勢されてプリントヘッド押さえレバー
２９とともにプリントヘッドユニット２２を固定する。

【００６５】さらに、キャリッジ２１のコンタクトピン
３１は、図示しないプリントヘッドユニット２２のコン
タクト部と電気的に接続される。このとき、電気的な接
続を安定的に行なうため、コンタクトピン３１は、プリ
ントヘッドユニット２２側のコンタクト部への押圧力を
必要とする。このときの各コンタクトピン３１の反力
は、約８０ｇｆ程度が必要とされる。例えば、信号線が
１５本存在するとすれば、コンタクトピン３１の反力は
総計で約１．２ｋｇｆ必要である。プリントヘッドユニ
ット２２の突起３３をキャリッジ２１の突起受け２７に
挿入した後、プリントヘッドユニット２２をキャリッジ
のプリントヘッド押さえレバー２９で固定することによ
って、プリントヘッドユニット２２のコンタクト部はコ
ンタクトピン３１に所定の力で押圧され、安定した電気
的な結合を得ている。図１１では、このコンタクトピン
３１による押圧力を太い矢印で示している。

【００６６】一般に、ある部品を位置決めして組み付け
る場合、第１の基準面では３点により位置決めし、第２
の基準面では２点で位置決めし、さらに第３の基準面で
は１点で位置決めすると、最も安定した構成となること
が知られている。この構成では、Ｙ方向について、プリ
ントヘッドユニット２２のプリントヘッド固定部３４と
キャリッジ２１のプリントヘッド当接部３０による位置
決め、および、プリントヘッドユニット２２の両側の突
起３３とキャリッジ２１の両側の突起受け２７による位
置決めを行なっている。これらの位置決めには、プリン
トヘッド押さえレバー２９による押圧力と、コンタクト
ピン３１の反力が用いられている。プリントヘッド押さ
えレバー２９は、Ｚ方向から−Ｙ方向に約３０゜の角度
をなした方向に力を発生し、プリントヘッドユニット２
２をＺ方向と−Ｙ方向に押圧し、プリントヘッドユニッ
ト２２のプリントヘッド固定部３４とキャリッジ２１の
プリントヘッド当接部３０との当接を確実に行なって位
置決めするとともに、プリントヘッドユニット２２の突
起３３をキャリッジ２１の突起受け２７の最底部に押し
つけ、Ｚ方向の位置決めを行なっている。また、コンタ
クトピン３１による反力によって、プリントヘッドユニ
ット２２の突起３３は、キャリッジ２１の突起受け２７
においてＹ方向に安定的に押しつけられ、この部分での
Ｙ方向の位置決めが行なわれる。このようにして、Ｙ方
向及びＺ方向に精度よく位置決めを行なっている。Ｘ方
向については、突起３３とキャリッジ２１の側面によっ
て位置決めされる。

【００６７】図９では、キャリッジ２１にプリントヘッ
ドユニット２２が組み付けられた状態を示している。プ
リントヘッドユニット２２が組み付けられた後、インク
タンク２３が装着される。ここでは、ブラックのインク
タンクと他の３色のインクタンクが装着される。これら
のインクタンクとしては、上述の実施例で示したインク
タンクを用いることができる。各インクタンク２３に
は、嵌合部３９が設けられている。インクタンク２３を
装着する際には、インクタンク２３の把持部を持ち、所
定の位置に挿入する。すると、インクタンク２３の嵌合
部３９とキャリッジ２１のインクタンク押さえ３０とが
嵌合し、インクタンク２３がプリントヘッドユニット２
２に対してＺ方向に加圧される。この加圧力によって、
インクタンク２３の下面にあるジョイント口を、プリン
トヘッドユニット２２の各インク導入部３６に圧接さ
せ、密閉されたインクの流路を形成する。

【００６８】また、インクタンク２３の前面下部がキャ
リッジの前部に当接し、Ｙ方向の位置決めが行なわれ
る。このＹ方向の位置決めは、プリントヘッドユニット
２２のインク導入部３６の奥に設けられた壁、および、
キャリッジ２１のインクタンク押さえ３０の近傍に設け
られた凹部によっても行なわれる。さらに、プリントヘ
ッドユニット２２のインク導入部３６の周囲に配設され
た隔壁、および、キャリッジ２１のインクタンク押さえ
３０の近傍に設けられた凹部によって、Ｘ方向の位置決
めが行なわれる。また、この例では、インクタンク２３
の底面と向き合うキャリッジ２１の面に爪を設けてお
り、この爪によってもインクタンク２３を押圧し、固定
している。４つのインクタンク２３が装着された状態を
図１０に示している。

【００６９】図１２は、記録装置の一例を示す外観図で
ある。図中、５１は記録装置、５２は下部ケース、５３
は上部ケース、５４はトレー挿入口、５５はディップス
イッチ、５６はメインスイッチ、５７は用紙受け、５８
はパネルコンソール、５９は手差し挿入口、６０は手差
しトレー、６１はインクタンク挿入蓋、６２はインクタ
ンク、６３は用紙送りローラ、６４は用紙トレー、６５
はインタフェースケーブル、６６はメモリカードであ
る。

【００７０】記録装置５１の筺体は、概ね下部ケース５
２と上部ケース５３により構成されている。この中に図
示しない電気回路や駆動系部品などが収納されている。
下部ケース５２にはトレー挿入口５４が設けられ、ここ
から記録するための用紙が収納された用紙トレー６４が
挿入され、記録装置５１に用紙が装填される。

【００７１】また、下部ケース５２にはディップスイッ
チ５５およびメインスイッチ５６が取り付けられてい
る。ディップスイッチ５５は、記録装置５１の動作の一
部を設定するものであり、設定変更の頻度の少ない機能
設定が割り付けられている。このディップスイッチ５５
は、使用しないときにはカバーで覆うように構成されて
いる。メインスイッチ５６は、記録装置５１の電源を切
入するためのスイッチである。下部ケース５２には、さ
らに、図示しないインタフェースコネクタや、メモリカ
ード６６の挿入口等が設けられている。インタフェース
コネクタには、インタフェースケーブル６５が接続さ
れ、外部のコンピュータなどとのデータ交換が行なわれ
る。メモリカード６６は、記録装置５１の動作時に拡張
メモリとして用いられたり、ある場合にはフォントが格
納され、記録時に用いられる。

【００７２】上部ケース５３には、用紙受け５７が形成
されており、記録済みの用紙が排出される。また、パネ
ルコンソール５８が設けられており、記録モードの設定
や、給紙、排紙等の指示など、ユーザが頻繁に使用する
入力手段や、プリンタ側からのメッセージの表示手段な
どが配置されている。さらに、手差し挿入口５９、手差
しトレー６０が設けられており、ここからユーザが手差
しにより給紙することができる。

【００７３】また、上部ケース５３にはインクタンク挿
入蓋６１が設けられている。この蓋を開けることによ
り、内部のインクタンク６２の着脱を行なうことができ
る。インクタンク６２は、上述の各実施例で示したよう
な本発明のインク供給装置を用いることができる。ここ
では４つのインクタンクが装着される。図８ないし図１
１に示したように、キャリッジにプリントヘッドユニッ
トが取り付けられ、さらに、インクタンク６２が装着さ
れる。

【００７４】用紙トレー６４に収納された用紙は、内部
の図示しない搬送系により１枚ずつ取り出されて搬送さ
れ、用紙送りローラ６３の円周に沿って送られる。イン
クタンク６２が装着された図示しないプリントヘッドが
用紙の搬送方向とは直角方向に移動し、帯状領域ごとに
記録を行なう。そして、用紙送りローラ６３によって次
の帯状領域の記録位置まで用紙の長さ方向に用紙を送
る。この動作を繰り返し行なうことにより、用紙上に記
録を行なう。そして、上部ケース５３の用紙受け５７へ
排紙される。

【００７５】上述の図８ないし図１２では、ブラック
と、他の３色を用いて記録を行なう場合の構成例を示し
た。しかし、これに限らず、ブラックを除く３色を用い
たり、５個以上のインク供給系を用いる構成としてもよ
い。もちろん、単色の記録装置にも適用することができ
る。さらに、図８ないし図１１で示したブラック用ヘッ
ド３７とカラー用ヘッド３８の２ヘッド構成の他、各色
ごとにプリントヘッドを設けた構成とすることも可能で
ある。

【００７６】図１３は、本発明のインク供給装置の第３
の実施例を示す断面図である。図中、図１と同様の部分
には同じ符号を付して説明を省略する。７１はプリント
ヘッド、７２は供給路である。この実施例では、プリン
トヘッド７１とインクタンク１とが一体に構成された例
を示している。

【００７７】プリントヘッド７１の周囲には、ヘッド自
身が取り付けられた図示しないヒートシンク、プリント
ヘッド７１に電気信号を供給する図示しないプリント配
線基板等が存在している。プリントヘッド７１には、図
示しない多数のノズルが高密度で形成されている。例え
ば、１２８個のノズルを３００ｓｐｉの密度で形成する
ことができる。各ノズルには、通電によって気泡を発生
させ、インク滴を噴射するための図示しない発熱体が設
けられている。図１３において、インク滴の噴射は下向
きに行なわれる。

【００７８】インクタンク１の内部は、主インク室２と
中間インク室４に分けられている。この実施例における
中間インク室４は、第１および第２の実施例のように、
不要な気泡を集積するだけのインク室ではなく、インク
の収容室として用いられている。そのため、主インク室
２と同等あるいはそれ以上の大きさを有するように構成
することができる。上述の第１および第２の実施例で
は、主インク室２内の毛細管部材３が保持可能なインク
量とほぼ同程度のインク量しか、インクタンク１内に収
容できない。しかし、この実施例では、中間インク室４
にはほぼ１００％のインクが収容できるので、インクタ
ンク１全体の体積効率を向上させることができる。

【００７９】また、この実施例では、中間インク室４か
ら供給路７２を介してプリントヘッド７１へインクが供
給される。すなわち、連通路５は、主インク室２の下部
に設けられている連通孔７と中間インク室４を結ぶのみ
である。連通路５の上面は、第１および第２の実施例と
同様、連通孔７から中間インク室４へ向けて次第に高く
なるように構成されている。これにより、主インク室２
から第１のメニスカス形成部材８を通って侵入した気泡
は、連通路５の斜面に沿って中間インク室４へと移動
し、中間インク室４の上部に集積される。この構成で
は、気泡の移動方向とインクの移動方向が同じ方向であ
るが、気泡が供給路７２まで到達する前に、気泡の浮力
によって中間インク室４の上部へと浮き上がるので、プ
リントヘッド７１への気泡の混入はほとんどない。

【００８０】さらに、インク誘導部材９を支える複数の
インク誘導部材押さえ１３を設け、このインク誘導部材
押さえ１３を中間インク室４側が少なく、反対側が多く
なるように配置する。これにより、インク誘導部材９と
第１のメニスカス形成部材８との接合を確実にするとと
もに、主インク室２から侵入した気泡を中間インク室４
へと導いている。

【００８１】連通路５と供給路７２の接続部には、第２
のメニスカス形成部材１０が設けられているが、プリン
トヘッド７１とインクタンク１とが分離されることはな
いので、第２のメニスカス形成部材１０は、インクタン
ク１にかかる振動および衝撃、加速度による圧力変動、
および、プリントヘッド３１のノズル側からの気泡混入
の防止、ゴミなどの除去などのフィルタの機能を有する
のみである。また、吸収材１２も、インクタンクの着脱
が行なわれないので、インクの吸収という機能はなく、
最終的なゴミ、気泡の除去などを行なうのみである。第
２のメニスカス形成部材１０および吸収材１２は、どち
らか一方のみを設けたり、両方とも設けずに構成するこ
とも可能である。

【００８２】本発明のインク供給装置の第３の実施例の
動作は、上述の第１、第２の実施例におけるインクタン
ク装着後の動作と同様である。この第３の実施例では、
主インク室２からプリントヘッド３１に至るインクの流
路の途中に、ジョイント部のような接続箇所がないの
で、着脱の際の空気やゴミの混入がなく、良好な記録動
作を行なうことができる。また、記録装置から取り外さ
れている状態においては、プリントヘッド３１に設けら
れているノズルの毛細管力と、主インク室２内の毛細管
部材３の毛細管力とのバランスによって負圧が保たれ、
インク漏れなどの不具合は発生しない。

【００８３】この第３の実施例の構成では、中間インク
室４の容積が大きく、内部に集積される空気の量も多い
ので、外気圧が変動したり、また、外気温が変動するな
ど、周囲の環境が変化すると、内部の空気が膨張または
収縮し、その影響が無視できない。このような環境が変
化する場合の動作について、簡単に説明する。

【００８４】まず、中間インク室４にインクが満杯に充
填されており、主インク室２からインクを供給している
ときには、大気連通口６から毛細管部材３が受ける大気
圧と、プリントヘッド７１のノズルの先端が受ける大気
圧が同じであるので、大気圧が変化しても圧力バランス
は崩れず、影響は少ない。

【００８５】次に、中間インク室４内に空気の層が形成
されている場合を考える。外気圧が下降するとき、また
は外気温が上昇する際には、中間インク室４の上部の空
気層の体積が膨張するために、中間インク室４内の負圧
値が相対的に小さくなろうとする。そのため、中間イン
ク室４内のインクは、連通孔７を介し、第１のメニスカ
ス形成部材８を通過し、主インク室２内の毛細管部材３
で吸収される。これにより、中間インク室４内の圧力と
大気圧との差圧を保ち、かつ、インクは漏れることはな
い。

【００８６】外気圧が上昇するとき、または外気温が下
降する際には、中間インク室４の上部の空気層が収縮す
るために、中間インク室４内の負圧値は相対的に大きく
なろうとする。この場合には、インクの消費時と同様
に、大気連通口６から毛細管部材３を通過し、さらに第
１のメニスカス形成部材８を通過し、連通孔７を介して
中間インク室４内に空気が導入されることによって、中
間インク室４の内部の差圧を一定に保つ。また、主イン
ク室２内にインクが存在するときは、インクの中間イン
ク室４内への移動が生じ、中間インク室４内の負圧は保
たれる。どちらの場合も、インクが漏れることはない。

【００８７】上述の第３の実施例では、第１および第２
の実施例とは構成の異なるインク供給装置とプリントヘ
ッドが一体となった構成を示したが、第１または第２の
実施例で示したインク供給装置とプリントヘッドを一体
に構成することも可能である。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、流路抵抗の増大なしにプリントヘッドへの気
泡侵入を阻止し、良好な画質による記録を行なうことが
できる。また、インク誘導部材押さえによりインク誘導
部材を押さえ、メニスカス形成部材へ確実にインクを供
給するように構成しているので、インク誘導部材が倒れ
て中間インク室内のインクを使いきることができなくな
るという不具合を解消している。さらに、このインク誘
導部材の配置を調節し、あるいは壁を設けることによっ
てプリントヘッドへの気泡の移動を抑制し、プリントヘ
ッドに気泡が侵入することによる画質劣化を防ぎ、安定
した高画質を得ることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインク供給装置の第１の実施例を示
す断面図である。

【図２】本発明のインク供給装置の第１の実施例を示
す断面斜視図である。

【図３】本発明のインク供給装置の第１の実施例にお
ける連通路上面の平面図である。

【図４】本発明のインク供給装置の第１の実施例にお
けるインク誘導部材押さえを説明するための斜視図であ
る。

【図５】本発明のインク供給装置の第２の実施例を示
す断面図である。

【図６】本発明のインク供給装置の第１および第２の
実施例における変形例を示す連通路上面の平面図であ
る。

【図７】本発明のインク供給装置の第１および第２の
実施例における別の変形例を示す連通路上面の平面図で
ある。

【図８】本発明のインク供給装置が装着されるキャリ
ッジ部分の一例におけるプリントヘッドユニット装着前
の状態を示す斜視図である。

【図９】本発明のインク供給装置が装着されるキャリ
ッジ部分の一例におけるインク供給装置装着前の状態を
示す斜視図である。

【図１０】本発明のインク供給装置が装着された後の
キャリッジ部分の状態を示す斜視図である。

【図１１】本発明のインク供給装置が装着された後の
キャリッジ部分の状態を示す断面図である。

【図１２】記録装置の一例を示す外観図である。

【図１３】本発明のインク供給装置の第３の実施例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１…インクタンク、２…主インク室、３…毛細管部材、
４…中間インク室、５…連通路、６…大気連通口、７…
連通孔、８…第１のメニスカス形成部材、９…インク誘
導部材、１０…第２のメニスカス形成部材、１１…ジョ
イント口、１２…吸収材、１３…インク誘導部材押さ
え、１４…ジョイント外周部、２１…キャリッジ、２２
…プリントヘッドユニット、２３…インクタンク、２４
…シャフト孔、２５…ガイドプレート受け、２６…開
口、２７…突起受け、２８…板バネ、２９…プリントヘ
ッド押さえレバー、３０…プリントヘッド当接部、３１
…コンタクトピン、３２…インクタンク押さえ、３３…
突起、３４…プリントヘッド固定部、３５…基板、３６
…インク導入部、３７…ブラック用ヘッド、３８…カラ
ー用ヘッド、３９…嵌合部、５１…記録装置、５２…下
部ケース、５３…上部ケース、５４…トレー挿入口、５
５…ディップスイッチ、５６…メインスイッチ、５７…
用紙受け、５８…パネルコンソール、５９…手差し挿入
口、６０…手差しトレー、６１…インクタンク挿入蓋、
６２…インクタンク、６３…用紙送りローラ、６４…用
紙トレー、６５…インタフェースケーブル、６６…メモ
リカード、７１…プリントヘッド、７２…供給路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プリントヘッドへインクを供給するイン
ク供給装置において、大気連通口およびインクを供給す
るための連通孔が設けられた主インク室と、該主インク
室の内部に収納されインクを保持する毛細管部材と、前
記連通孔に設けられるとともに前記毛細管部材に接して
配置され複数の微小孔が形成されたメニスカス形成部材
と、前記連通孔に接続されるとともに前記プリントヘッ
ドへインクを供給する供給部と前記連通孔との接続部よ
り上方へ向けて傾斜する内壁とを有する副インク室と、
前記メニスカス形成部材の下面に接し前記副インク室の
底部へ向けて伸びる多孔質部材からなるインク誘導部材
と、該インク誘導部材を保持する保持部材を有すること
を特徴とするインク供給装置。
【請求項２】前記保持部材は、前記連通孔の側壁から
径方向に伸びる複数の突起部材で構成されており、前記
副インク室の前記上方へ向けて傾斜する内壁の側に配置
される前記突起部材の数がその反対側に配置される数よ
りも少なくなるように前記突起部材を配置したことを特
徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項３】前記供給部は、前記連通孔との接続部を
はさんで前記上方へ向けて傾斜する内壁とは反対側に設
けられていることを特徴とする請求項２に記載のインク
供給装置。
【請求項４】プリントヘッドへインクを供給するイン
ク供給装置において、大気連通口およびインクを供給す
るための連通孔が設けられた主インク室と、該主インク
室の内部に収納されインクを保持する毛細管部材と、前
記連通孔に設けられるとともに前記毛細管部材に接して
配置され複数の微小孔が形成されたメニスカス形成部材
と、前記連通孔に接続されるとともに前記プリントヘッ
ドへインクを供給する供給部が設けられ前記連通孔との
接続部をはさんで前記供給部とは反対側の内壁が前記連
通孔との接続部より上方へ向けて傾斜している副インク
室と、前記メニスカス形成部材の下面に接し前記副イン
ク室の底部へ向けて伸びる多孔質部材からなるインク誘
導部材と、前記連通孔との接続部と前記供給部との間に
下垂した壁部材を有することを特徴とするインク供給装
置。
【請求項５】前記連通孔との接続部と前記供給部の間
の壁面が前記供給部より上方へ向けて傾斜していること
を特徴とする請求項３または４に記載のインク供給装
置。