JP2934016B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、インクジェット記録装置、より詳細には、
インクジェット記録装置におけるインク供給路系の改良
に関する。

従来技術 インクジェット記録装置のインク供給法として、従来
より、種々の手段が提案されているが、代表的なものと
して、 ヘッドキャリッジ以外にあるメインインクタンクとヘ
ッドキャリッジ上にあるサブインクタンクとをチューブ
で接続するもの； メインインクタンクをキャリッジ上に配設して、メイ
ンインクタンクとサブインクタンクとを直接連結するも
の； キャリッジが、インク補給位置に移動したとき、キャ
リッジ上に配設したサブインクタンクへ直接、メインイ
ンクタンクよりインクを補給するもの； 等があげられる。

，はともに、サブインクタンクの容積復帰力及び
ノズル部の毛管力でインクの補給をするものであるが、 は、印字ヘッドが移動するときの、チューブの変形
に伴うインク圧力の変動がインク吐出の不安定性を招
く。また、チューブ内に長期間保持されたインク内で気
泡が発生したりインクが変質する等の問題点がある。

は、記録に十分な量のインクを、メインインクタン
クに収納し、これをヘッドキャリッジ上に搭載するの
で、ヘッドキャリッジの慣性負荷が大きくなり、移動制
御が困難になり、キャリッジ走査系の大型化やコスト高
を招くことになる。

は、ヘッドキャリッジ上にサブインクタンクを搭載
するもので、これはサブインクタンクのメインを最少必
要量（例えば１頁分）のインク量にすることで、前記
の欠点を解消し、メインインクタンクとサブインクタン
クとの間のインクの供給を、チューブを介することな
く、換言すれば、キャリッジがインク補給位置に移動し
たときのみ、メインインクタンク側とサブインクタンク
側のインク供給口を接続してインクを供給するもので、
前記の欠点をも解消できるものである。

しかし、はサブインクタンク側、および、インク供
給系側のインク供給口からのインクもれが問題となる。
これは、インク供給口部等インク供給系路内にインクが
残存することに起因するもので、特に、インク供給後か
らの印字中や、次の供給時の供給口部の接続等に際し発
生しやすい。

また、残存したインクはとくに蒸発・乾燥して固化し
やすくなり、これが、供給系路内に堆積したり、サブイ
ンクタンク内へ侵入したりしてインクの噴射に悪影響を
与える。

目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもの
で、特に、インク供給系路に残存するインクを排出し、
インクの蒸発、乾燥による固化を防止することを目的と
してなされたものである。

構成 本発明は、上記目的を達成するために、キャリッジに
搭載されたサブインクタンクと、キャリッジ以外に設置
されているメインインクタンクと、前記メインインクタ
ンクから前記サブインクタンクへインクを供給するイン
ク供給手段とを備え、前記キャリッジを走査するととも
に印字ヘッドよりインクを噴射して記録を行うインクジ
ェット記録装置において、少なくともインク供給時には
前記サブインクタイクと前記メインインクタンクとを前
記インク供給手段を介して接続させ、前記メインインク
タンクから前記サブインクタンクへインクを供給し、そ
のインク供給動作が終了後、前記インク供給手段に残存
するインクを排出させるインク排出手段を備えたこと、
或いは、印字ヘッドを有するヘッドキャリッジに搭載さ
れたサブインクタンクと、ヘッドキャリッジ以外に設置
されているメインインクタンクと、前記メインインクタ
ンクから前記サブインクタンクへインクを供給するイン
ク供給手段とを備え、前記ヘッドキャリッジを走査する
とともに前記印字ヘッドよりインクを噴射して記録を行
うインクジェット記録装置において、前記インク供給手
段は、前記メインインクタンクから前記サブインクタン
クへインクを供給するためのポンプ手段と、該ポンプ手
段と前記メインインクタンクとの間に配設された切換弁
を有し、前記メインインクタンクからサブインクタンク
へのインク供給動作終了後、前記切換弁を操作して前記
メインインクタンクとポンプ手段との連通を閉じるとと
もに前記ポンプ手段側を開放し、前記ポンプ手段を駆動
して前記切換弁から前記サブインクタンク内のインク供
給系路中に残存するインクを前記開放された切換弁を通
して排出するようにしたこと、或いは、印字ヘッドを有
するヘッドキャリッジに搭載されたサブインクタンク
と、ヘッドキャリッジ以外に設置されているメインイン
クタンクと、前記メインインクタンクから前記サブイン
クタンクへインクを供給するインク供給手段とを備え、
前記ヘッドキャリッジを走査するとともに前記印字ヘッ
ドよりインクを噴射して記録を行うインクジェット記録
装置において、前記インク供給手段は、前記メインイン
クタンクから前記サブインクタンクへインクを供給する
ための第１のポンプ手段と、該第１のポンプ手段と前記
メインインクタンクとの間に配設された第１の切換弁
と、該第１の切換弁と前記サブインクタンクとの間のイ
ンク供給系路中に配設された第２の切換弁と、該第２の
切換弁を介して接続された第２のポンプ手段とを有し、
前記メインインクタンクからサブインクタンクへのイン
ク供給動作終了後、前記第１の切換弁を操作して前記メ
インインクタンクからのインクの供給を遮断するととも
に前記第２の切換弁を開いて前記第２のポンプ手段を前
記インク供給系路に連結し、該第２のポンプ手段を駆動
して前記インク供給系路中に残存しているインクを前記
第２の切換弁を通して排出するようにしたことを特徴と
したものである。以下、本発明の実施例に基づいて説明
する。

第４図は、本発明が適用されるインクジェット記録装
置の一例を説明するための要部構成図で、図中、１はヘ
ッドキャリッジ、２はインク供給ユニット（メインイン
クタンク）、３は記録紙、101はキャリッジ駆動モー
タ、102はキャリッジ駆動ベルト、103はモータプーリ、
111はキャリッジガイド棒、301は紙ガイド、302は紙送
りローラで、周知のように、キャリッジ駆動モータ101
にてヘッドキャリッジ１を矢印Ａ方向に往復駆動させる
とともに、記録紙３を矢印Ｂ方向に搬送し、ヘッドキャ
リッジ１の走査中に該ヘッドキャリッジ１に搭載された
ノズルよりインク滴を飛翔させて記録紙３上に印字を行
うものである。

上述のごときインクジェット記録装置においては、前
述のように、インク供給ユニット２はヘッドキャリッジ
以外の場所に固定されており、ヘッドキャリッジ１が所
定位置に来た時に、該ヘッドキャリッジ１がインク供給
ユニット２に連結されてインク供給ユニット２より該ヘ
ットキャリッジ１にインクが供給されるか、或いは、イ
ンク供給ユニット２とヘッドキャリッジ１がホース等で
連結されて該インク供給ユニット２よりヘッドキャリッ
ジ１へ常時インクが供給されるようになっているが、前
述のように、インク供給口からのインク洩れやインク供
給系路中の残存インクの固化等による悪影響がある。

本発明は、上述のごとき問題点を解決するためになさ
れたもので、以下、図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を説明するための要部構
成図で、同図は、ヘッドキャリッジ１がインク供給ユニ
ット２の位置に移動した状態を示す。この構成において
は、キャリッド駆動モータ101の駆動によってヘッドキ
ャリッジ１は矢印Ａ方向に往復走査され、該ヘッドキャ
リッジ１に配設されている印字ヘッド部120より記録紙
に向けて記録画像信号に応じてインク滴を吐出し、記録
を行なう。このとき吐出したインク滴相当のインクの供
給はサブインクタンク130よりすみやかに行なわれる。
サブインクタンク130内のインク量が規定量以下となる
と（インク残量センサ、印字または紙送りカウンター等
により設定）、インク供給ユニット２の動作によりイン
クカートリッジ210のメインインクタンク211よりヘッド
キャリッジ１のサブインクタンク130へのインク供給が
おこなわれる。このインクの供給はサブインクタンク１
がインク供給ユニット２が配置されているインク供給位
置に移動して実行される。

インク供給ユニット２は、メインインクタンク211及
び廃液溜212を保持したインクカートリッジ210、インク
供給ポンプ221、インク排出ポンプ222、ヘッドキャップ
223、インク供給接続部224、大気開放接続部225、バル
ブ機構226、切換弁227等より構成されている。

メインインクタンク221はインクカートリッジ210のケ
ースを使用し、その一部に大気連通孔214を有する構造
としたり（さらにメインインクタンク211内に多孔質体
を配設してもよい）、或いは、第２図に示すように、イ
ンク袋215を使用し、このインク袋215の中にインクを保
有するようにしてもよい。

廃液溜212は例えばインク吸収体を使用しており、イ
ンク供給ポンプ221、インク廃出ポンプ222はチュービン
グポンプ、ピストンポンプ、ダイアフラムポンプ等が使
用できる。

ヘッドキャップ223、インク供給接続部224、大気開放
接続部225は、それぞれシリコンゴム等の軟性ゴムで形
成され、バネ部材（図示せず）等により、印字ヘッド12
0、サブインクタンク130へ押圧され、必要に応じてソレ
ノイド等により、離間することができる。（電源OFF時
は、ヘッドキャリッジ１はインク供給位置にあって、ヘ
ッドキャップ223、接続キャップ224,225等はヘッドキャ
リッジ１に押圧されている。） 一方、ヘッドキャリッジ１はキャリッジ基台110、印
字ヘッド部120、サブインクタンク130より構成されてい
る。

キャリッジ基台110は、キャリッジガイド111をスライ
ドして、ヘッドキャリッジ１をキャリッジ駆動モータ10
1の駆動により往復査走させる。

印字ヘッド部120は、通常は印字駆動ユニットが複数
個配置されたマルチ構成となっている（なお121はノズ
ルを示す）。

サブインクタンク130は、インク溜部内に、例えば、
多孔質体によりなるインク保持部131を有する構造とし
たり、第３図に示すように、フィルム体135（フィルム
体135は変形して、インク溜の容積を変化させる）を配
設し、このフィルム体135によってインクを保有するよ
うにする。

これらサブインクタンク保持部131,135はヘッドキャ
リッジ１の移動走査により、サブインクタンク130内で
発生するインク部（供給インク）の圧力変動を防止する
ことができる。

このサブインクタンク130には、さらに、印字ヘッド
部120側へのインクを供給する排出口部にフィルター134
が設置されている。また、インク供給口132、大気開放
口133は接続キャップ224,225と対応するように、テーパ
ー状となっている。なお、インク供給口132部内に逆止
弁機能を設けてもよい（ただし、図示せず）。

次に、以上の構成における、インクの供給について説
明する。

ヘッドキャリッジ１がインク供給位置に移動完了した
ことをセンサー（図示せず）が検出すると、キャップ22
3,224,225を移動させるソレノイドの動作がOFFとなり、
バネ部材の働きにより、それぞれヘッドキャリッジ１側
の121部、132部、133部へ押圧され、インク供給系路が
接続される（この押圧動作によって132部に設置した弁
機能が開くようにしてもよい）。

インク供給系路が接続されると、インク供給ポンプ22
1が動作し、メインインクタンク211内のインクを一定
量、あるいは、サブインクタンクに設けられたセンサが
満様になったことを検出するまで供給する。このとき、
バルブ機構227はメインインクタンク211とインク供給ポ
ンプ221間で開、大気側で閉となり、バルブ機構226は開
となっている。供給されたインクは、インク保持部131,
135に保持される。

また、このとき一部のインクは大気開放口133と大気
開放接続部225を介してオーバーフローし、廃液溜212に
廃棄されてもよい。

インクの供給が終わると、インク供給ポンプ221の動
作が停止する。従来は、この状態でインク供給接続部22
4の接続を解除し、該接続部224をインク供給口132から
離間したので前述の問題点、すなわち、インク漏れや残
存インクの固化等が発生した。

次に、バルブ機構227を動作させ、メインインクタン
ク211とインク供給ポンプ221との間を閉とし、インク供
給ポンプ221側を大気側に開とする。この状態で、イン
ク供給ポンプ221の動作を再開し、バルブ機構227、イン
ク供給接続部224、大気開放接続部133内のインクを吸引
し、インク保持部131の上面までのインクを排出する
（このとき前述と同様に一部のインクが廃液溜212に廃
棄されてもよい）。

その後、ヘッドキャップ223、及び接続部224,225を移
動させるソレノイドの動作が働き、それぞれの接続が解
除され、これらキャップ223、及び、接続部224,225が離
間され、図示の状態に戻る。

これにより、メインインクタインクとサブインクタン
クのインク溜部間で、インク供給接続部を含むインク供
給手段の系に残存するインクを排出することができる。

第２図は、本発明の他の実施例を説明するための構成
図で、この実施例は、排出用ポンプ228を設置し、この
ポンプ228で残存インクを排出するようにして、前述の
ポンプ227と同様、バルブ機構226を切換後、このポンプ
228を動作させることで残存インクを排出するようにし
たものである。

第３図は、更に、本発明の他の実施例を説明するため
の構成図で、この実施例は、供給接続部を、チューブ13
6,137を用いて常時接続するようにしたもので、前記と
同様にして残存インク（ここではチューブ136内のイン
ク）を排出できる。

効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、メ
インインクタンクからサブインクタンクへのインク供給
後、インク供給手段の系に残存するインクを排出するの
で、残存インクのインクもれや、残存インクの蒸発、乾
燥による固化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、それぞれ本発明の実施例を説明す
るための要部構成図、第４図は、本発明が適用されるイ
ンクジェット記録装置の一例を説明するための要部構成
図である。 １……ヘッドキャリッジ、２……メインインクタンク、
３……記録紙、110……キャリッジ基台、120……印字ヘ
ッド部、130……サブインクタンク、131……インク保持
部、210……インクカートリッジ、211……メインインク
タンク、212……廃液溜。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリッジに搭載されたサブインクタンク
   と、キャリッジ以外に設置されているメインインクタン
   クと、前記メインインクタンクから前記サブインクタン
   クへインクを供給するインク供給手段とを備え、前記キ
   ャリッジを走査するとともに印字ヘッドよりインクを噴
   射して記録を行うインクジェット記録装置において、少
   なくともインク供給時には前記サブインクタンクと前記
   メインインクタンクとを前記インク供給手段を介して接
   続させ、前記メインインクタンクから前記サブインクタ
   ンクへインクを供給し、そのインク供給動作が終了後、
   前記インク供給手段に残存するインクを排出させるイン
   ク排出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記
   録装置。
2. 【請求項２】印字ヘッドを有するヘッドキャリッジに搭
   載されたサブインクタンクと、ヘッドキャリッジ以外に
   設置されているメインインクタンクと、前記メインイン
   クタンクから前記サブインクタンクへインクを供給する
   インク供給手段とを備え、前記ヘッドキャリッジを走査
   するとともに前記印字ヘッドよりインクを噴射して記録
   を行うインクジェット記録装置において、前記インク供
   給手段は、前記メインインクタンクから前記サブインク
   タイクへインクを供給するためのポンプ手段と、該ポン
   プ手段と前記メインインクタンクとの間に配設された切
   換弁を有し、前記メインインクタンクからサブインクタ
   ンクへのインク供給動作終了後、前記切換弁を操作して
   前記メインインクタンクとポンプ手段との連通を閉じる
   とともに前記ポンプ手段側を開放し、前記ポンプ手段を
   駆動して前記切換弁から前記サブインクタンク内のイン
   ク供給系路中に残存するインクを前記開放された切換弁
   を通して排出するようにしたことを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
3. 【請求項３】印字ヘッドを有するヘッドキャリッジに搭
   載されたサブインクタンクと、ヘッドキャリッジ以外に
   設置されているメインインクタンクと、前記メインイン
   クタンクから前記サブインクタンクへインクを供給する
   インク供給手段とを備え、前記ヘッドキャリッジを走査
   するとともに前記印字ヘッドよりインクを噴射して記録
   を行うインクジェット記録装置において、前記インク供
   給手段は、前記メインインクタンクから前記サブインク
   タンクへインクを供給するための第１のポンプ手段と、
   該第１のポンプ手段と前記メインインクタンクとの間に
   配設された第１の切換弁と、該第１の切換弁と前記サブ
   インクタンクとの間のインク供給系路中に配設された第
   ２の切換弁と、該第２の切換弁を介して接続された第２
   のポンプ手段とを有し、前記メインインクタンクからサ
   ブインクタンクへのインク供給動作終了後、前記第１の
   切換弁を操作して前記メインインクタンクからのインク
   の供給を遮断するとともに前記第２の切換弁を開いて前
   記第２のポンプ手段を前記インク供給系路に連結し、該
   第２のポンプ手段を駆動して前記インク供給系路中に残
   存しているインクを前記第２の切換弁を通して排出する
   ようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。