JP3122230B2 - インク供給機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被記録材へインクを吐
出させて記録を行なう記録手段に対してインクを供給す
るインク供給機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワード
プロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーショ
ンの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に
基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材に画像を
記録していくように構成されている。前記記録装置は、
記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、
サーマル式、レーザービーム式等に分けることができ
る。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリ
アルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記
録位置にセットした後、被記録材に沿って移動するキャ
リッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録（主走
査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り
（ピッチ搬送）を行ない、その後に再び停止した被記録
材に対して、次の行の画像を記録（主走査）するという
動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行な
われる。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行な
った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行ない、さら
に、次の行の記録を一括して行なうという動作を繰り返
すことにより、被記録材全体の記録が行なわれる。

【０００４】上記記録装置のうち、インクジェット式の
記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記
録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行な
うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、
高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特
別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニン
グコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が
少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を
記録するのが容易であるなどの利点を有している。中で
も、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの
記録手段を使用するライン型の装置は、記録の一層の高
速化が可能である。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。一
方、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、
近年では、通常の被記録材である紙や樹脂薄板（ＯＨＰ
等）などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパン
チ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）な
どを使用ことが要求されるようになってきた。

【０００６】上記インクジェット記録装置においては、
記録ヘッドへインクを供給するためのインク貯留部とし
てのインクカートリッジが使用されている。このインク
カートリッジは、記録ヘッドにインク供給管等で接続さ
れる別部品で構成される場合と記録ヘッドと一体的に構
成される場合がある。また、インクカートリッジ内での
インク貯留形態としては、インクをそのまま容器内に溜
める他、容器内に収納した可撓性のインク袋内に貯留し
たり、容器内に収納したインク吸収体にインクを吸収さ
せて保持するなど、種々の形態がある。

【０００７】ここで、一般的なインク袋を使用した従来
のインク供給系について説明する。記録ヘッドのインク
吐出に伴い、記録ヘッド内のインクが減量することによ
り該記録ヘッド内に負圧が発生し、これが記録ヘッドの
吸引力となり、インクカートリッジと記録ヘッドの間に
設けられたインク溜めから記録ヘッド内へのインクの吸
引補充が行なわれる。前記インク溜めはダンパとして機
能するものである。このダンパとしてのインク溜めにお
いては、記録ヘッドにインクが吸引補充された分の負圧
が発生し、該負圧によってインクカートリッジ内のイン
ク袋からインクが吸引補充されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、前記インク袋
自体は、インク減量により負圧が発生しないように、イ
ンク減量に対応してその容量が小さくなり、かつインク
押し出し力を発生することがない状態、すなわち、無圧
状態を保つような構造を有している。そのため、記録ヘ
ッドに対するインクカートリッジ装着部の高低位置を変
更したり、インク供給管の長さを変更することは、記録
ヘッドへのインク供給圧力の変更となる。このため、従
来のインクジェット記録装置においては、新機種の開発
等において同一記録ヘッドを使用しても、インクカート
リッジの位置やインク供給管の長さを変更することがで
きず、記録装置の軽薄短小化を図ることが困難である。

【０００９】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、インクカートリッ
ジの位置やインク供給管の長さ等に影響されずに、イン
ク袋等のインク充填部の圧力を一定に保つことができ、
したがって、同一記録ヘッドを使用する場合でも、イン
クカートリッジの位置やインク供給管の長さ等を自由に
設定することができ、記録装置の軽薄短小化およびコス
トダウンを容易に図り得るインク供給機構を提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
上記目的を達成するため、被記録材へインクを吐出させ
て記録を行なう記録手段に対してインクを供給するイン
ク供給機構において、前記インク供給機構は、可撓性部
材が用いられて構成されたインク充填部と、該インク充
填部を収容するとともに前記インク充填部の周囲に空隙
部を備える容器体と、前記容器体の前記空隙部に対して
圧力を付与して前記インク充填部に対して与圧する圧力
付与機構と、前記記録手段と前記インク充填部との間に
配されたインク溜まり部と、を備え、前記記録手段への
インク供給圧が規定範囲に維持されるように、必要に応
じて前記圧力付与機構によって前記空隙部を与圧し、前
記インク充填部から前記インク溜まり部にインクを供給
することを特徴とする。また、請求項２〜４の発明は、
上記構成に加えて、前記記録手段に対して前記インク充
填部を収容した容器体が重力方向に関して下方に位置し
て構成されている場合、前記圧力付与機構によって前記
空隙部に付与される圧力は、正の圧力であり、前記記録
手段に対して前記インク充填部を収容した容器体が重力
方向に関して上方に位置して構成されている場合、前記
圧力付与機構によって前記空隙部に付与される圧力は、
負の圧力である構成、前記インク溜まり部と前記容器体
とを連結するインク供給経路には、圧力センサが備えら
れており、該圧力センサによる圧力の検出結果に応じ
て、前記圧力付与機構によって前記空隙部を与圧し、前
記インク充填部から前記インク溜まり部にインクを供給
する構成、さらには、前記圧力付与機構は、前記記録手
段のインク吐出状態を回復するために用いられる回復ポ
ンプである構成とすることにより、一層効率よく上記目
的を達成するものである。

【００１１】

【作用】上記本発明の構成によれば、インクカートリッ
ジ（前記容器体）内のインク充填部（インク袋等）に対
する外側圧力を制御可能な可変式とすることにより、前
記空隙部を与圧部としてインクカートリッジの位置に応
じた圧力を作用させることができるので、ダンパとして
の前記インク溜まり部から記録ヘッド（前記記録手段）
へ至るインク供給管のインク吸い込みに必要な負圧力を
常に同じ状態に保つことが可能になり、そのため、記録
ヘッドの吸引力に対する前記ダンパの負荷を一定にする
ことができ、したがって、インクカートリッジの位置や
インク供給管の長さなどの変更に関わらず、記録ヘッド
へのインク供給を常に安定した適正な条件で行なうこと
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
の一実施例を備えたワードプロセッサの縦断面図であ
る。図１のワードプロセッサにおいては、シリアルタイ
プの記録装置が使用されており、被記録材に沿って往復
移動可能なキャリッジ１７にパーマネント型のインクジ
ェット記録手段１２が搭載されている。本実施例では、
記録装置の操作性向上と小型化の目的から、記録手段１
２にインクを供給するためのインクカートリッジ１３の
組み込み位置は、破線で示す記録装置単体の時の位置Ｏ
ＲＧより、ワードプロセッサの筐体の側面下部ＭＯＶに
変更されている。

【００１３】図１において、１は記録装置部、２はワー
ドプロセッサ部、３はポンプ駆動モータ、５は記録部に
おける用紙やプラスチック薄板等の位置を規制するため
のプラテンローラ、６は被記録材を紙送り（搬送）する
ためのフィードローラ、７は記録ヘッド１２の吸引回復
用のポンプを兼ねたポンプユニット、１６は記録装置の
制御部を構成する回路基板（ＰＣＢユニット）である。
また、ワードプロセッサ部２には、ワードプロセッサの
制御用回路基板３１、表示器としてのＣＲＴディスプレ
イ３２、入力手段としてのキーボード３３などが設けら
れている。

【００１４】前記記録手段（記録ヘッド）１２は、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記
録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱
変換体を備えたものである。また、前記記録手段１２
は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギー
により生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生
じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出さ
せ、記録を行なうものである。

【００１５】図２は、前記記録手段（記録ヘッド）１２
のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図であ
る。図２において、被記録材と所定の隙間（例えば、約
０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口形成
面５１には、所定のピッチで複数の吐出口５２が形成さ
れ、共通液室５３と各吐出口５２とを連通する各液路５
４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生する
ための電気熱変換体（発熱抵抗体など）５５が配設され
ている。本例においては、記録ヘッド１２は、前記吐出
口５２が前記キャリッジ１７の移動方向（主走査方向）
と交叉する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ
１７に搭載されている。こうして、画像信号または吐出
信号に基づいて対応する電気熱変換体５５を駆動（通
電）して、液路５４内のインクを膜沸騰させ、その時に
発生する圧力によって吐出口５２からインクを吐出させ
る記録ヘッド１２が構成されている。

【００１６】図３は図１のインクジェット記録装置（記
録装置部）１のインク供給系の構成を示す模式図であ
り、図４は図３中のインクカートリッジ１３を示す模式
的斜視図であり、図５は図４のインクカートリッジ１３
の内部構造および装着機構を示す縦断面図であり、図６
は図３中のポンプユニット７の構成を示す模式図であ
る。図６に示すように、前記ポンプユニット７は吸引ポ
ンプであり、そのポンプピストン８は、ポンプ駆動レバ
ー４を介して前記ポンプ駆動モータ３に連結されてい
る。図３のインク供給系において、９はインク溜まり、
１０は前記インクカートリッジ１３内のインク供給袋１
４（図５）と前記インク溜まりダンパ９を接続するイン
ク供給管、１１は前記ポンプユニット７のポンプ排気室
Ａと前記インクカートリッジ１３内の与圧部１５（図
５）とを接続する与圧管、１４は前記インクカートリッ
ジ１３内に収納されたインク供給袋（インク充填部）、
１５は前記インクカートリッジ１３内の前記インク供給
袋１４の回りに形成された１５は与圧部（空洞部）であ
る。

【００１７】図３のインク供給系において、前記インク
供給管１０の途中（図示の例では、インク溜まり９の入
口近傍）には、インクの供給状態を検知するためのダイ
アフラムスイッチ等から成る圧力センサ１９が設けられ
ている。図３および図６において、１８はポンプ吸引
口、２０はポンプ排気室Ａに設けられた排気弁、２１は
ポンプ吸気室Ｂに設けられた吸気インクの排出弁、２８
は前記ポンプピストン８に設けられた逆止弁付きの小孔
（オリフィス）である。前記与圧管１１の一端は前記排
気弁２０を介して前記ポンプ排気室Ａに接続されてい
る。

【００１８】図５において、２２は前記インクカートリ
ッジ１３内のインクを引き出すための中空状のインク供
給針、２３はインクカートリッジ１３内の前記与圧部に
圧力を導入するための中空状の与圧針である。これらの
インク供給針２２および与圧針２３は記録装置の枠部材
に装着されており、前記インク供給針２２には前記イン
ク供給管１０が接続され、前記与圧針２３には前記与圧
管１１が接続されている。図４および図５において、イ
ンクカートリッジ１３には、前記インク供給針２２を貫
通させインク供給袋１４内のインクを外部に供給するた
めの供給用ヘソ２４、並びに前記与圧針２３を貫通させ
前記与圧部（空洞部）１５内に圧力を導入するための与
圧用ヘソ２５が設けられている。なお、図５中の矢印Ｘ
はインクカートリッジ装着時の挿入方向を示す。

【００１９】図３において、Ｃは記録ヘッド１２とイン
ク溜まり９を接続するインク供給用のパイプ、Ｄはイン
ク溜まり９内に形成されたインク溜まりダンパ室、Ｅは
インク溜まり９内のインク、Ｆは前記吸引インクの排出
弁２１に接続されたインク排出管である。

【００２０】以上により、本発明によるインク供給機
構、すなわち、被記録材へインクを吐出させて記録を行
なう記録手段１２に対してインクを供給するインク供給
機構において、前記インク供給機構は、可撓性部材が用
いられて構成されたインク充填部１４と、該インク充填
部を収容するとともに前記インク充填部の周囲に空隙部
１５を備える容器体１３と、前記容器体の前記空隙部に
対して圧力を付与して前記インク充填部に対して与圧す
る圧力付与機構（ポンプ）７と、前記記録手段１２と前
記インク充填部１４との間に配されたインク溜まり部９
と、を備え、前記記録手段へのインク供給圧が規定範囲
に維持されるように、必要に応じて前記圧力付与機構に
よって前記空隙部を与圧し、前記インク充填部から前記
インク溜まり部にインクを供給する構成が提供される。

【００２１】上記本発明の構成においては、インク供給
状態の検知は、記録動作に先立って行なわれる。すなわ
ち、先ず、記録ヘッド１２の吐出口５２を清掃するため
の吸引ポンプ７を作動させ、インクカートリッジ１３か
ら記録ヘッドを経て吸引ポンプ７にインクを吸い取るこ
とにより、記録ヘッド１２の清掃（回復動作）が行なわ
れる。その間、インクカートリッジ１３と記録ヘッド１
２との間のインク溜まり９の近傍に取り付けたインク残
量測定用の圧力センサ１９によって、インクの残量を測
定する。その場合、インク残量が無い時には、インクカ
ートリッジ１３のインク供給袋１４からインク溜まり９
に配管されたインク供給管１０内の液圧は負圧状態とな
る。インクカートリッジ１３の取り付け位置が低い場
合、あるいは吐出後の負圧により吸引不可能な場合に
も、前記圧力センサ１９は負圧を示し続け、また、吸引
ポンプ７でインクを吸引した後も該圧力センサ１９は負
圧を示したままになる。

【００２２】上記本発明の構成においては、圧力センサ
１９が負圧を検知すると、ポンプ７の排気弁２０から排
圧が取り出され、該排圧は与圧管１１を通してインクカ
ートリッジ１３の与圧部（空洞部）１５に与えられる。
これによって、インク供給袋１４に圧力が作用し、イン
クが強制的に押出され、インク供給管１０内の液圧が上
昇する。このため、前記圧力センサ１９はインク不足エ
ラーを検知しなくなり、インクの供給も円滑に行なわれ
る。一方、インク供給袋１４にインク残量が無い場合に
は、与圧部１５に圧力を掛けてもインク供給管１０のイ
ンク残量センサ（圧力センサ）１９取り付け位置での液
圧が負圧のままとなり、インク不足を正常に検出するこ
とができる。

【００２３】次に、図１〜図６で説明したインクジェッ
ト記録装置の動作例を具体的に説明する。まず、ワード
プロセッサ部２から記録装置部１の記録装置制御用の回
路基板（ＰＣＢ）１６に対し、給紙命令に続き、記録命
令が記録データと共に転送されてくる。この命令に基づ
いて、インクカートリッジ１３より記録ヘッド１２にイ
ンクを充填し、記録動作に入る。

【００２４】すなわち、ワードプロセッサ部２からの記
録命令があると、記録装置制御用の回路基板１６上のＣ
ＰＵは、まず、キャリッジモータ（不図示）を作動さ
せ、記録ヘッド１２を搭載したキャリッジ１７をポンプ
ユニット７の位置に移動させ、該ポンプユニット７の吸
引口１８を記録ヘッド１２の吐出口形成面５１に当接さ
せる。次いで、ポンプ駆動モータ３を作動させてインク
の吸引を行なう。すると、ポンプユニット７の吸気室Ｂ
の負圧は、記録ヘッド１２の吐出口５２およびパイプＣ
を通してインク溜まり９のダンパ室Ｄに導入される。こ
の負圧によって、インク溜まり９内のインクＥが記録ヘ
ッド１２内へ吸引補充される。すると、インク溜まり９
内のダンパ室Ｄの圧力は、インクＥの減量分だけ低くな
り、インク供給管１０内の圧力より低くなる。したがっ
て、インク供給管１０内のインクはインク溜まり９内へ
吸い込まれる。この時、圧力センサ１９によって、イン
クカートリッジ１３からインク供給圧、すなわち、イン
ク供給管１０のインク溜まり９近傍のインク圧が測定さ
れる。

【００２５】測定の結果、インク圧が規定量ある場合に
は、インクが正常に供給され、記録ヘッド１２の吐出口
５２からポンプユニット７へインクが吸い出され、これ
によって、記録動作の用意ができていることを確認する
ことができる。一方、圧力センサ１９の測定インク圧が
規定値より低い場合には、ポンプユニット７のインク吸
引に対してインク供給が不可能または不足する状態にな
っており、インク供給袋１４内のインク残量が無いか、
あるいはインク溜まり９へのインク供給圧が不足してい
ることを示す。

【００２６】そこで、ポンプ排気室Ａ内の圧力を、与圧
管１１を通してインクカートリッジ１３の与圧部１５に
導入して、インク供給袋１４に圧力を作用させる。イン
ク供給袋１４にインクがある場合には、インクがインク
供給管１０へ送り出され、該インク供給管１０内の圧力
が上昇するとともに、インク溜まり９内へインクが供給
される。したがって、圧力センサ１９の測定インク圧が
上昇し、インク有りの反応を示すようになる。一方、与
圧部１５に一定時間圧力を作用させても圧力センサ１９
の測定圧が変化しない場合は、インク供給袋１４内のイ
ンクが無くなっており、インク切れであることを認知す
る。以上のインクカートリッジ１３内の以上残量検知
は、該インクカートリッジ１３の取り付け位置の高低
（水頭）やインク供給管１０の長さ（流れ抵抗）の大小
に関係なく、常に一定の条件で行なうことができる。

【００２７】なお、以上の実施例では、インクカートリ
ッジ１３を記録ヘッド１２より下方の位置に取り付けた
ので、インク供給袋１４に正圧を作用させたが、インク
カートリッジを記録ヘッドより上方に取り付ける場合に
は、インク供給袋に負圧を掛けることになるが、本発明
はそのような場合にも同様に適用することができ、イン
ク溜まり９の圧力を一定にする制御することにより同様
の効果が得られる。

【００２８】また、前述の実施例では、記録手段（記録
ヘッド）１２をキャリッジ１７に搭載し、被記録材に沿
って主走査するシリアルタイプのインクジェット記録装
置を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の記録
幅の全体または一部に対応するライン型の記録手段を用
いるラインタイプのインクジェット記録装置の場合に
も、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得
るものである。さらに、前述の実施例では、１個の記録
ヘッドで記録するインクジェット記録装置の場合を例に
挙げて説明したが、本発明は、異なる色で記録する複数
の記録ヘッドを備えたカラーインクジェット記録装置、
あるいは色彩が同じで濃度が異なるインクで記録する複
数の記録ヘッドを用いる階調記録用のインクジェット記
録装置など、記録ヘッドの数に関係なく、同様に適用す
ることができ、同様の作用効果を達成し得るものであ
る。

【００２９】また、前述の実施例では、インクカートリ
ッジとして、インク供給袋１４を容器内に収納する形態
のものを使用したが、本発明は、インクカートリッジ内
にインク充填部と空洞部を有する構成のインクカートリ
ッジであれば、その他の形態のインクカートリッジを用
いるインクジェット記録装置に対しても同様に適用で
き、同様の効果を達成し得るものである。さらに、記録
ヘッド１２とインクカートリッジ１３は、これらを別部
品としてインク供給管１０で接続する構成の他、記録ヘ
ッドとインクタンクを一体化した構成のものなどその他
の種々の構成とすることができ、本発明は、それらの場
合にも同様に適用でき、同様の効果を達成し得るもので
ある。

【００３０】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式のインクジェット記録装置において優れた効果
をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高
密度化、高精細化が達成できるからである。

【００３１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体
（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００３２】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００３３】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００３４】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても、本発明は有効に適用できる。そのよ
うな記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組み合わせ
によってその長さを満たす構成や、一体的に形成された
１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加え
て、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体
に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着され
ることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのイ
ンクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録
ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタン
クが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用い
た場合にも本発明は有効である。

【００３５】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００３６】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば、単色のインクに対応して１個
のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複
数のインクに対応して複数個数設けられるものであって
もよい。すなわち、例えば、記録装置の記録モードとし
ては、黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、
記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせに
よるか、いずれでもよいが、異なる色の複色カラー又
は、混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装
置にも本発明は極めて有効である。

【００３７】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止するか、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００３８】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００３９】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
（請求項１）によれば、被記録材へインクを吐出させて
記録を行なう記録手段に対してインクを供給するインク
供給機構において、前記インク供給機構は、可撓性部材
が用いられて構成されたインク充填部と、該インク充填
部を収容するとともに前記インク充填部の周囲に空隙部
を備える容器体と、前記容器体の前記空隙部に対して圧
力を付与して前記インク充填部に対して与圧する圧力付
与機構と、前記記録手段と前記インク充填部との間に配
されたインク溜まり部と、を備え、前記記録手段へのイ
ンク供給圧が規定範囲に維持されるように、必要に応じ
て前記圧力付与機構によって前記空隙部を与圧し、前記
インク充填部から前記インク溜まり部にインクを供給す
る構成としたので、インク充填部の圧力付与状態を制御
することによりインク溜まり部における圧力状態を規制
することで、記録手段に対する負圧力を調整するインク
溜まり部の状態を常に安定に保つことができ、それによ
って、インクカートリッジの位置やインク供給管の長さ
等に影響されずに、記録手段に対するインク供給を常に
適正な条件で行なうことができるインク供給機構が提供
される。また、請求項２〜５の発明によれば、上記請求
項１の構成に加えて、前記記録手段に対して前記インク
充填部を収容した容器体が重力方向に関して下方に位置
して構成されている場合、前記圧力付与機構によって前
記空隙部に付与される圧力は、正の圧力であり、前記記
録手段に対して前記インク充填部を収容した容器体が重
力方向に関して上方に位置して構成されている場合、前
記圧力付与機構によって前記空隙部に付与される圧力
は、負の圧力である構成、前記インク溜まり部と前記容
器体とを連結するインク供給経路には、圧力センサが備
えられており、該圧力センサによる圧力の検出結果に応
じて、前記圧力付与機構によって前記空隙部を与圧し、
前記インク充填部から前記インク溜まり部にインクを供
給する構成、あるいは、前記圧力付与機構は、前記記録
手段のインク吐出状態を回復するために用いられる回復
ポンプである構成としたので、一層効率よく上記効果を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインク供給機構を備えたイン
クジェット記録装置の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】図１中のインク供給系の構成を示す模式図であ
る。

【図４】図１中のインクカートリッジの斜視図である。

【図５】図１中のインクカートリッジおよびその接続部
の構造を示す断面図である。

【図６】図１中のポンプユニットの構成を模式的に示す
断面図である。

【符号の説明】

１ インクジェット記録装置部 ２ ワードプロセッサ部 ３ ポンプ駆動モータ ５ 記録用のプラテンローラ ６ フィードローラ ７ ポンプユニット（圧力付与機構） ８ ポンプピストン ９ インク溜まり（インク溜まり部） １０ インク供給管 １１ 与圧管 １２ 記録手段（記録ヘッド） １３ インクカートリッジ（容器体） １４ インク供給袋（インク充填部） １５ 与圧部（空洞部、空隙部） １６ 記録装置制御用の回路基板 １７ キャリッジ １８ ポンプ吸引口 １９ 圧力センサ（検出機構） ２０ 排気弁 ２１ 排出弁 ２２ インク供給針 ２３ 予圧針 ５１ 吐出口形成面 ５２ 吐出口 ５５ 電気熱変換体 Ａ ポンプ排気室 Ｂ ポンプ吸気室 Ｃ パイプ Ｄ インク溜まりのダンパ室 Ｅ インク Ｆ インク排出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−161545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−48360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198256（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−10945（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−104947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−24954（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−22346（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 - 2/185 B41J 2/05

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録材へインクを吐出させて記録を
   行なう記録手段に対してインクを供給するインク供給機
   構において、 前記インク供給機構は、可撓性部材が用いられて構成さ
   れたインク充填部と、該インク充填部を収容するととも
   に前記インク充填部の周囲に空隙部を備える容器体と、
   前記容器体の前記空隙部に対して圧力を付与して前記イ
   ンク充填部に対して与圧する圧力付与機構と、前記記録
   手段と前記インク充填部との間に配されたインク溜まり
   部と、を備え、前記記録手段へのインク供給圧が規定範囲に維持される
   ように、必要に応じて前記圧力付与機構によって前記空
   隙部を与圧し、前記インク充填部から前記インク溜まり
   部にインクを供給する ことを特徴とするインク供給機
   構。
2. 【請求項２】 前記記録手段に対して前記インク充填
   部を収容した容器体が重力方向に関して下方に位置して
   構成されている場合、前記圧力付与機構によって前記空
   隙部に付与される圧力は正の圧力であり、前記記録手段
   に対して前記インク充填部を収容した容器体が重力方向
   に関して上方に位置して構成されている場合、前記圧力
   付与機構によって前記空隙部に付与される圧力は負の圧
   力であることを特徴とする請求項１に記載のインク供給
   機構。
3. 【請求項３】 前記インク溜まり部と前記容器体とを
   連結するインク供給経路には、圧力センサが備えられて
   おり、該圧力センサによる圧力の検出結果に応じて、前
   記圧力付与機構によって前記空隙部を与圧し、前記イン
   ク充填部から前記インク溜まり部にインクを供給するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のインク供給機構。
4. 【請求項４】 前記圧力付与機構は、前記記録手段の
   インク吐出状態を回復するために用いられる回復ポンプ
   であることを特徴とする請求項１に記載のインク供給機
   構。
5. 【請求項５】 前記記録手段は、インク吐出用の熱エ
   ネルギーを発生するための電気熱変換体を備えており、
   前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによ
   りインクに生じる膜沸騰を利用して、吐出口よりインク
   を吐出させることを特徴とする請求項１に記載のインク
   供給機構。