JP3945223B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、キャリッジに搭載されて往復移動する記録ヘッドを備えた記録ユニット対して、例えば可撓性チューブによるインク供給路を介してインクを供給するようになされたインクカートリッジを備えたインクジェット式記録装置に関し、特に記録ユニットのメンテナンスを容易に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】
例えば、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、記録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。したがって、例えば業務用として用いら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。
【０００４】
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ブラックインクおよび少なくとも３色のカラーインクをそれぞれ供給するインク供給チューブが各インクカートリッジからキャリッジ側に接続される。したがって、例えば記録ヘッドが搭載されたキャリッジ側のメンテナンスを行うような場合においては、前記した各色のインク供給チューブがメンテナンス作業に支障を与える等の問題が発生する。それ故、この種の記録装置においては、前記した各インク供給チューブが容易に着脱できるような構成とされていることが望ましい。
【０００５】
一方、昨今においては、例えばデジタルカメラで撮像した画像データを顧客から預かり、インクジェット式記録装置を用いて画像データを印刷して顧客に提供する商形態も出現している。このような場合においては、大量の印刷に対応させるために、前記したオフキャリッジタイプの記録装置を複数台並列稼働させるように構成される。そして、それぞれの記録装置において共通に用いられる大容量のインクカートリッジを配備して、当該インクカートリッジより、各記録装置に対してそれぞれインクを供給できるようにしたインク供給システムを採用することが望ましく、このようなシステムについて、本件出願人においてすでに提案がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者のオフキャリッジタイプの記録装置のように、各インク供給チューブが着脱可能になされる構成においては、例えばキャリッジ側のメンテナンスを行うに際して、インク供給チューブを取り外した場合においては、インク供給チューブより不用意にインクが漏出して、機器が汚染されるという問題が発生し得る。
【０００７】
また、後者のように複数台の記録装置を並列稼働させることができるようになされたインク供給システムを採用した場合においても、いずれかの記録装置においてメンテナンスが必要な場合においては、それに対応したインク供給チューブが着脱可能になされていることが望ましい。しかしながら、この場合においても同様に、インク供給チューブを取り外した場合においては、インク供給チューブより不用意にインクが漏出して、機器が汚染されるという問題が発生し得る。
【０００８】
しかも、後者のシステムにおいては、いずれかの記録装置をメンテナンスするために、当該記録装置に対応するインク供給チューブを取り外した場合においては、他の記録装置も同時に稼働を停止させなければならず、時間あたりの印刷枚数を低下させるという問題が発生する。
【０００９】
この発明は、前記したようにオフキャリッジタイプの記録装置において、インク供給チューブを取り外した場合において発生するインクによる汚染の発生を防止できるようにしたインクジェット式記録装置を提供することを目的とするものであり、加えて、複数台の記録装置を並列稼働させることができるインク供給システムを採用した場合において、記録装置のメンテナンス等の実行による印刷効率の低下を最小限にとどめ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を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかるインクカートリッジは、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドを備えた複数の記録ユニットと、装置の固定側に配置されて前記複数の記録ユニットに対して各インク供給路を介してインクを供給するようになされたインクカートリッジとを具備したインクジェット式記録装置であって、前記複数の記録ユニットは前記各インク供給路を介して一つの前記インクカートリッジに接続され、当該一つのインクカートリッジよりそれぞれインクの供給を受けるように構成されており、前記インクカートリッジから前記複数の記録ユニットに至る各インク供給路には、第１と第２の接続部材からなる着脱可能なコネクタがそれぞれ配置され、前記各コネクタを構成する第１と第２の接続部材のうち、前記インクカートリッジ側に配置された前記第１の接続部材には、前記第１と第２の接続部材が分離された状態において、インク供給路を閉塞する封止弁を備え、前記封止弁は、軸方向に移動する可動部材と、前記可動部材を接続端部側に付勢するバネ部材と、前記バネ部材により接続端部側に移動した可動部材の当接によって閉塞されるパッキング部材とにより構成し、前記パッキング部材が円環状に形成され、前記第２の接続部材における筒体部の周面が、円環状に形成された前記パッキング部材の内周面に接合されることでコネクタが接続状態になされる点に特徴を有する。
【００１１】
この場合、前記したインク供給路は、好ましくは可撓性のチューブにより構成され、この可撓性のチューブは、前記コネクタに至るインク供給路の一部において用いられる構成とすることが望ましい。
【００１３】
以上のように構成されたインクジェット式記録装置によると、インクカートリッジから記録ユニットに至る例えば可撓性チューブにより構成されたインク供給路には、第１と第２の接続部材からなる着脱可能なコネクタが配置されているので、記録ユニットをメンテナンスする場合等おいては、前記コネクタを容易に切り離すことができ、その作業性を確保することができる。
【００１４】
また、インクカートリッジから各インク供給路を介して複数の記録ユニットに対してそれぞれインクを供給するようにしたインク供給システムを採用した構成においても、いずれかの記録ユニットをメンテナンスする場合等おいては、同様にコネクタを切り離すことで、その作業性を確保することができる。
【００１５】
そして、コネクタを構成する第１と第２の接続部材のうち、封止弁を具備した接続部材をインク供給路におけるインクカートリッジ側に配置した構成とすることで、インクカートリッジ側からのインクの漏出を効果的に抑えることができ、これにより、機器等を汚染させるなどの問題を解消させることができる。
【００１６】
一方、インクカートリッジから各インク供給路を介して複数の記録ユニットに対してそれぞれインクを供給するようにしたインク供給システムを採用した構成においては、例えばメンテナンス中の記録ユニットを除いた他の記録ユニットにより印刷動作を実行することが可能となる。したがって、印刷効率の低下を最小限にとどめ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が可能となる。
【００１７】
【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。先ず図１は、その第１の実施の形態を模式的に示したものである。この第１の実施の形態においては、インクカートリッジからのインクが、インク供給路を構成する可撓性のチューブを介して往復移動する１つの記録ユニット側に供給されるように構成されている。
【００１８】
この記録装置には、空気加圧ポンプ１が具備されており、この加圧ポンプ１からもたらされる加圧空気は、大気開放弁２および加圧空気伝送路３を介して、インクカートリッジ４に供給されるように構成されている。なお、前記大気開放弁２は、空気加圧ポンプ１から送られる加圧空気圧が所定以上となった場合に加圧空気を大気開放して、インクカートリッジ４に印加される加圧空気を所定の範囲に維持するレギュレータとして作用する。
【００１９】
前記インクカートリッジ４は、その外郭ケース（同じ符号４で示す）が気密状態に形成されており、その内部にインクを封入したインクパック５が収納された構成とされている。そして、外郭ケース４とインクパック５との空間部６に前記した加圧空気が供給されて、この加圧空気によりインクパック５よりインクを押し出し、後述する記録ユニット１６に対してインクが供給されるように構成されている。
【００２０】
前記インクパック５は、その外観構成の一例を図２に示したように、矩形状に形成された二枚の可撓性フィルム状部材における三辺５ｂを予め封止して袋状に形成し、その長辺方向の一端にインク導出栓５ａが取り付けられた構成になされている。そして、インクパック５の残りの一辺５ｃにおける開口からインクを導入し、当該一辺５ｃを封止することにより、内部にインクを封入した構成になされている。
【００２１】
前記インクカートリッジ４より供給されるインクは、インク供給バルブ７を介してインク供給路として機能する固定供給路８-1と、これに接続された可撓性のインク供給チューブ８-2側に送出される。前記固定供給路８-1は、ガスバリア性の良好な例えば金属パイプにより構成されており、また、インク供給チューブ８-2は、キャリッジ側に搭載された記録ヘッドを含む記録ユニット１６側にインクを供給する機能を有している。すなわち、インク供給チューブ８-2はキャリッジの往復移動に追従することができる長さをもって構成されている。これにより、ガスバリア性が若干劣るインク供給チューブ８-2の長さが最小限にとどめられるように構成されている。
【００２２】
前記インク供給チューブ８-2の記録ユニット１６側における端部には、後述する封止弁を備えた着脱可能なコネクタ９が接続されており、このコネクタ９、これに接続されたチューブ１０、およびを記録ユニット側のバルブ１１を介して、記録ユニット１６側にインクが供給されるように構成されている。
【００２３】
前記コネクタ９の構成は図３に示されており、第１接続部材９ａおよび第２接続部材９ｂにより構成されている。そして、図９（ａ）は、第１接続部材９ａおよび第２接続部材９ｂが接続され、記録ユニット１６側に対してインクが供給できる状態を示しており、図９（ｂ）は、第１接続部材９ａおよび第２接続部材９ｂの接続が解除された状態を、それぞれ断面図によって示している。
【００２４】
この実施の形態においては、第１接続部材９ａが前記インク供給チューブ８-2の端部に接続されている。この第１接続部材９ａはその外郭を構成する管状部材９ａ1 内に、軸方向に移動可能な可動部材９ａ3 と、この可動部材９ａ3 を接続端部側に付勢するバネ部材９ａ4 が収納されている。そして、管状部材９ａ1 における接続端部側には、円環状に形成されたゴム製のパッキング部材９ａ5 が収納されており、このパッキング部材９ａ5 は、接続端部において管状部材９ａ1 に取り付けられた筒状の係止部材９ａ2 によって係止されている。
【００２５】
一方、前記した第１接続部材９ａに着脱可能に接続される第２接続部材９ｂには、前記した記録ユニット１６側に至るインク供給チューブ１０が接続されている。そして、第２接続部材９ｂには筒体部９ｂ1 が具備されており、この筒体部９ｂ1 は先端部において閉塞され、先端部の近傍には軸方向に直交するようにインク導入孔９ｂ2 が形成されている。
【００２６】
前記した構成において、コネクタ９を構成する第１接続部材９ａに対して第２接続部材９ｂが接続されない図３（ｂ）に示す状態においては、可動部材９ａ3 はバネ部材９ａ4 の付勢力によって、パッキング部材９ａ5 側に移動し、円環状に形成されたパッキング部材９ａ5 の端面に当接して閉塞するようになされる。したがって、インク供給チューブ８-2を介して第１接続部材９ａに送られるインクは、可動部材９ａ3 とパッキング部材９ａ5 とを含む封止弁によって封止され、第１接続部材９ａよりインクが漏出するのを防止できる。
【００２７】
一方、第１接続部材９ａに対して第２接続部材９ｂが接続される図３（ａ）に示す状態においては、第２接続部材９ｂにおける筒体部９ｂ1 は、第１接続部材９ａの端部に配置された環状のパッキング部材９ａ5 における内周面に接合された状態で、その先端部が管状部材９ａ1 内に挿入される。この時、第２接続部材９ｂにおける筒体部９ｂ1 の先端部は、可動部材９ａ3 に当接してこれを押し込むように作用する。したがって、可動部材９ａ3 は前記バネ部材９ａ4 の付勢力に抗して軸方向に後退する。この結果、第１接続部材９ａ内に導入されたインクは、矢印で示したように第２接続部材９ｂにおけるインク導入孔９ｂ2 を介して筒体部９ｂ1 内に導入され、チューブ１０を介してバルブ１１側に供給される。
【００２８】
図１に示す記録ユニット１６は、記録用紙の幅方向に往復移動されるキャリッジ上に搭載されており、バルブ１１を介して供給されるインクは、一旦サブタンク１２に貯留されるようになされる。そして、サブタンク１２を介したインクは接続管１３を介してダンパ１４に入り、このダンパ１４を介して記録ヘッド１５に供給される。前記記録ヘッド１５は、周知のとおり印刷データに基づくビットマップデータに基づいて、インク滴を吐出するように作用し、これにより記録用紙に対して画像を印刷する。
【００２９】
図４は、記録ユニット１６に搭載されたサブタンク１２の一例を斜視図によって示している。このサブタンク１２は容積が変化可能な柔軟性を有するフィルム状の部材により機密性を有する袋体１２ａに成されている。そして、袋体１２ａの一端に前記したバルブ１１を介して供給されるインクを取り入れる取入口１２ｂが取り付けられており、この取入口１２ｂを介して供給されるインク量に応じて柔軟に追従してインクを一時的に貯留するようになされている。また袋体１２ａの他端には、前記接続管１３に対してインクを送り出す送出口１２ｃが取り付けられている。
【００３０】
図４に示したサブタンク１２の一面には、図には示されていないが感知板が貼着されて取り付けられており、この感知板の移動を検出してサブタンク１２内のインク量を検出することができるように構成されている。そして、記録ヘッド１５によるインクの消費に基づいて、サブタンク１２内のインクが予め定められた量以下になったことを検出した場合には、前記バルブ１１が開弁されてサブタンク１２内にインクが補給され、また、サブタンク１２内のインクが定められた量までに補給された場合には、前記バルブ１１が閉弁されてサブタンクへのインクの補給が停止されるように制御される。
【００３１】
なお、図１に示した構成においては、説明の便宜上、１つのインクカートリッジから供給されるインクの供給経路のみを示しているが、インクカートリッジ４から記録ユニット１６におけるダンパ１４までのインク供給経路は、記録ヘッド１５より吐出される各色のインクに対応して、それぞれ複数の経路が備えられる。そして、各色のインクを貯留する各インクカートリッジには、それぞれ空気加圧ポンプ１からもたらされる加圧空気がそれぞれ供給されるようになされる。
【００３２】
前記した図１ないし図４に示す実施の形態によるインクジェット式記録装置によると、インクカートリッジ４から記録ユニット１６に至るインク供給路の途中に、着脱可能なコネクタ９が配置されているので、記録ユニットをメンテナンスする場合等おいては、前記コネクタを容易に切り離すことができ、メンテナンス等の作業性を確保することができる。そして、前記コネクタ９を切り離した状態においては、インクカートリッジ側からのインクの漏出を、コネクタ９の一方を構成する第１接続部材９ａに内蔵された封止弁により封止することができるので、インクの漏出により機器等を汚染させるなどの問題を解消することができる。
【００３３】
また、記録ユニット１６側に配置されたバルブ１１は、前記コネクタ９を切り離した状態において封止されるように構成することで、サブタンク１２からのインクの漏出を阻止することができ、同様にインクにより機器等を汚染させるなどの問題を解消することができる。
【００３４】
次に図５は、この発明にかかるインクジェット式記録装置の第２の実施の形態を模式的に示したものである。この第２の実施の形態においては、インクカートリッジからのインクが、インク供給路を構成する固定供給路８-1と、これにそれぞれ接続された可撓性のインク供給チューブ８-2を介して複数の記録ユニット側に供給されるように構成されている。なお、図５においては、既に説明した図１に示す実施の形態における各部に相当する部分を同一符号で示している。
【００３５】
そして、この実施の形態における固定供給路８-1は、第１の実施の形態と同様にガスバリア性の良好な例えば金属パイプにより構成されており、この固定供給路８-1からそれぞれ分岐されて、各可撓性のインク供給チューブ８-2が接続され、これらのインク供給チューブ８-2をそれぞれ介して符号１６Ａ〜１６Ｅとして示した各記録ユニットに対してインクが供給されるように構成されている。
【００３６】
そして、各インク供給チューブ８-2は、キャリッジの往復移動の経路に追従することができる長さをもって、各記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅ側にインクを供給することができるように構成されている。これにより、前記した第１の実施の形態と同様に、ガスバリア性が若干劣るインク供給チューブ８-2の長さがそれぞれ最小限にとどめられるように構成されている。
【００３７】
この図５に示す実施の形態においても、説明の便宜上、１つのインクカートリッジから供給されるインクの供給経路のみを示しているが、インクカートリッジ４から記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅにおける各ダンパ１４までのインク供給経路は、記録ヘッド１５より吐出される各色のインクに対応して、それぞれ複数の経路が備えられる。また、各色のインクを貯留する各インクカートリッジには、それぞれ空気加圧ポンプ１からもたらされる加圧空気が供給されるようになされる。
【００３８】
各記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅに備えられたそれぞれのサブタンク１２においても、前記したように感知板がそれぞれ貼着されて取り付けられており、この感知板の移動を検出して各サブタンク１２内のインク量を個々に検出することができるように構成されている。そして、記録ヘッド１５によるインクの消費に基づいて、いずれかのサブタンク１２内のインクが予め定められた量以下になったことを検出した場合には、当該サブタンクに対応するバルブ１１が開弁されてサブタンク１２内にインクが補給され、また、そのサブタンク１２内のインクが定められた量に達した場合には、前記バルブ１１が閉弁されて当該サブタンクへのインクの補給が停止されるように制御される。これにより、それぞれのサブタンク１２には、常に所定の範囲のインクが貯留されるように制御される。
【００３９】
この第２の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置のように、複数の記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅが具備され、これらが、上段から下段に沿って順次配置された場合においては、それぞれの記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅにおいて、異なった水頭差が発生する。この場合、各記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅに対して、それぞれバルブ１１を具備した構成にしたことで、上段に配置された記録ユニットにおけるサブタンク１２から、下段に配置された記録ユニットにおけるサブタンク１２に対してインクが移動するのを効果的に阻止することができる。
【００４０】
そして、この第２の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置によると、各記録ユニット１６Ａ〜１６Ｅに至るインク供給チューブ８-2の端部に、着脱可能なコネクタ９がそれぞれ配置されているので、いずれかの記録ユニットをメンテナンスする場合等おいては、前記コネクタ９を容易に切り離すことができ、メンテナンス等の作業性を確保することができる。
【００４１】
さらに、図５に示す第２の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置によると、例えばメンテナンス等により１つの記録ユニットをコネクタ９により切り離しても、当該コネクタ９の一方を構成する第１接続部材９ａに内蔵された前記封止弁によりインクの漏出を阻止させることができる。したがって、メンテナンス中の記録ユニットを除いた他の記録ユニットにより、印刷動作を実行することが可能となり、印刷効率の低下を最小限にとどめることができる。
【００４２】
また、前記した第１の実施の形態と同様に、記録ユニット１６側に配置されたバルブ１１は、前記コネクタ９を切り離した状態において封止されるように構成することで、サブタンク１２からのインクの漏出を阻止することができ、同様にインクにより機器等を汚染させるなどの問題を解消することができる。
【００４３】
なお、前記した各実施の形態においては、インクカートリッジに対して加圧空気を印加させて当該カートリッジよりインクを送り出すように構成されているが、例えば、インクカートリッジを記録ユニットに対して重力方向における上方に配置し、水頭差によりインクカートリッジから記録ユニットに対してインクを供給する構成に採用しても同一の作用効果を得ることができる。
【００４４】
【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ジェット式記録装置によると、インクカートリッジから記録ユニットに至るインク供給路に着脱可能なコネクタが配置され、少なくともその一方には、両者が分離された状態において、インク供給路を閉塞する封止弁が具備されているので、前記コネクタを分離することにより、例えば記録ユニットのメンテナンスの作業性を確保することができる。そして、前記封止弁の作用によりコネクタを分離することによるインクの漏出を阻止することができ、機器の汚染を未然に防止することが可能である。
【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第１の実施形態を示した模式図である。
【図２】インクカートリッジ内に収納さ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】インクカートリッジから記録ユニットに至るインク供給路に配置されたコネクタの構成を示した断面図である。
【図４】記録ユニットに配置されるサブタンクの一例を示した斜視図である。
【図５】この発明にかかるインクジェット式記録装置の第２の実施形態を示した模式図である。
【符号の説明】
１ 空気加圧ポンプ
２ 大気開放弁
４ インクカートリッジ
５ インクパック
６ 空間部
７ インク供給バルブ
８-1 固定供給路（インク供給路）
８-2 インク供給チューブ（インク供給路）
９ コネクタ
９ａ 第１接続部材
９ａ1 管状部材
９ａ2 係止部材
９ａ3 可動部材
９ａ4 バネ部材
９ａ5 パッキング部材
９ｂ 第２接続部材
９ｂ1 筒体部
９ｂ2 インク導入孔
１０ インク供給チューブ
１１，１１Ａ〜１１Ｅ 記録ユニット
１２ サブタンク
１４ ダンパ
１５ 記録ヘッド

Claims (1)

1. キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドを備えた複数の記録ユニットと、装置の固定側に配置されて前記複数の記録ユニットに対して各インク供給路を介してインクを供給するようになされたインクカートリッジとを具備したインクジェット式記録装置であって、
   前記複数の記録ユニットは前記各インク供給路を介して一つの前記インクカートリッジに接続され、当該一つのインクカートリッジよりそれぞれインクの供給を受けるように構成されており、
   前記インクカートリッジから前記複数の記録ユニットに至る各インク供給路には、第１と第２の接続部材からなる着脱可能なコネクタがそれぞれ配置され、前記各コネクタを構成する第１と第２の接続部材のうち、前記インクカートリッジ側に配置された前記第１の接続部材には、前記第１と第２の接続部材が分離された状態において、インク供給路を閉塞する封止弁を備え、
   前記封止弁は、軸方向に移動する可動部材と、前記可動部材を接続端部側に付勢するバネ部材と、前記バネ部材により接続端部側に移動した可動部材の当接によって閉塞されるパッキング部材とにより構成し、
   前記パッキング部材が円環状に形成され、前記第２の接続部材における筒体部の周面が、円環状に形成された前記パッキング部材の内周面に接合されることでコネクタが接続状態になされることを特徴とするインクジェット式記録装置。

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