JPH0357867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の吐出口を備えたインクジエツ
ト記録ヘツドに対して供給されるインクを貯留す
るインク容器とそのインク容器に補給されるイン
クを収容したインク補給用容器とを備えたインク
ジエツト装置に関する。

現在知られる各種記録方式の中でも、記録時に
騒音の発生がほとんどないノンインパクト記録方
式であつて、且つ、高速記録が可能であり、しか
も、普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録
の行なえる所謂インクジエツト記録方式は、各種
プリンター、複写装置やワードプロセツサー等の
印字装置を実現する上で、極めて有用な方式であ
る。このインクジエツト記録方式に就いては、こ
れ迄にも様々な方式が提案され、改良が加えられ
て商品化されたものもあれば、現在もなお実用化
への努力が続けられているものもある。

インクジエツト記録方式では、記録液（本発明
に於ける説明では、インクと呼称する。）の小滴
（droplet）を種々の作用原理で飛翔させ、それを
紙等の被記録材に付着させて記録を行うものであ
る。この様なインクジエツト記録方式に用いるイ
ンク滴発生装置、つまり、インクジエツト装置
は、一般に、インク滴を形成する為のインクジエ
ツトヘツドとこれに供給するインクの供給系から
成つている。

ところで、上記インクジエツトヘツドの第１の
形態として、１〜10個程度のインク吐出口を有す
る、一般に、シングルタイプ或は、セミマルチタ
イプと呼ばれるものがあるが、これ等のタイプの
ヘツドに対するインク供給系は、（インク吐出口
が少ない、しかもインク消費量が少ないので、）
カートリツジ式の交換可能なインクタンクや単数
のインク供給パイプを利用して比較的、簡易に構
成することができる。

しかし、用紙の一行分を略同時に印字する目的
で用いられる、一般に、フルラインマルチタイプ
と呼ばれる別の形態のヘツドに対するインク供給
系は、（インク吐出口が極めて多数、設けられる
し、ヘツド全体のインク消費量も、叙上の場合と
は比較にならぬ程、多くなるので、）その構造が
複雑にして大型化するとか、別途、インクの補給
が必要になる等、前者のインク供給系に較べて、
かなり技術的難度の高いものである。

特に記録ヘツドに供給されるインク供給用容器
に、別途インク補給する構成ではインク供給用容
器とインク補給用容器とのインク補給部における
接続を確実に行わなくてはインク漏れなどを招く
虞があり、装置内や記録用紙等を汚したり、イン
クの補給が良好に行えずヘツドへのインク供給が
不十分となり印字品位の低下を招く虞もある。

従つて、この様なフルラインマルチタイプと呼
ばれるインクジエツト装置に係るインク供給系に
於て、実用性の高いものは未だ見出し得ない現状
である。

そこで、本発明では、叙上の従来技術に於ける
課題を解決して、マルチタイプのインクジエツト
装置に係る実用性の高いインク供給手段を提供す
ることを目的とする。

つまり、本発明の第１の目的は、マルチタイプ
のインクジエツト装置に対して長時間安定したイ
ンク供給を行うための装置を提供することにあ
る。

又、本発明の第２の目的は、マルチタイプのイ
ンクジエツト装置の全域に対して、ほゞ一様にイ
ンクを安定供給するための装置を提供することに
ある。

更に、インク供給用容器に対してインクを補給
するインク補給用容器を確実にインク供給用容器
に取りつけてインク補給部からのインク漏れ等の
不都合を防止するインクジエツト装置を提供する
ことを目的とする。

本発明者等は前述の目的を達成せんものと鋭意
検討した結果、インク供給用容器と接続されるイ
ンク補給用容器に対して上下左右の各方向から固
定力を加える固定部材をインク供給用容器にとり
つけることでインク供給用容器とインク補給用容
器とのインク補給部の確実なる固定が達成できる
との知見を得るに至つた。

本発明は、前述の知見に基づきなされたもので
インクを吐出して画像の形成を行う記録手段に供
給されるインクを貯留した第１インク容器と、前
記第１インク容器に対してインクを補給するため
のインクを貯留した第２インク容器と、前記第１
インク容器上部に備えられ、前記第２インク容器
を第１インク容器へ装着する動作に連動して前記
第２インク容器の底部周辺と係合して回動し、前
記第２インク容器が装着されたことで前記第２イ
ンク容器の底部角部周辺及び上部角部周辺のそれ
ぞれに直接接触して前記第２インクタンクの上下
左右の位置決めを行い前記第１インク容器に固定
させるための傾斜部を有する爪部を有した固定手
段と、を具備したことを特徴とする。

このようにインク供給用容器に設けられた固定
部材の斜面を利用して、インク補給用容器を上下
左右から押圧して固定保持する構成としているた
め極めて確実かつ強固な固定が達成でき、インク
補給部の接続がずれたりはずれたるすることなく
安定したインク補充が達成できる。

また、インク補給用容器の取り付け取りはずし
は、インク補給用容器の動きに連動して行われる
ので特別な操作を必要とせず取り付け交換が容易
かつ確実に行うことができる。

以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の概要を説明する略図である。
第１図に於て１０１−１，１０１−２，…，１０
１−ｎはインクジエツトヘツドであり、各々に
は、インクを吐出飛翔させるための複数の吐出口
１０３と、吐出口１０３に連通したインク中継室
１０２が設けられている。１１３−１，１１３−
２，…，１１３−ｎ及び１１４−１，１１４−
２，…，１１４−ｎはインクタンク１０４内のイ
ンク１０５を前記各ヘツド１０１−１，１０１−
２，…，１０１−ｎに供給するための供給管であ
り、供給管１１３−１，１１３−２，…，１１３
−ｎには逆流防止弁１１５−１，１１５−２，
…，１１５−ｎ及び１１６−１，１１６−２，
…，１１６−ｎが付設されている。インクタンク
１０４にはインク補充口１１２および通気孔１０
６が設けられており、この通気孔１０６はフイル
ター１０７を介して大気と連通している。そし
て、タンク１０４内にはインク補充口１１２が在
る側と供給管１１３−１，１１３−２，…，１１
３−ｎ及び１１４−１，１１４−２，…，１１４
−ｎが在る側とを仕切るフイルター１０８が設け
られている。１１８はシリンダーブロツクであ
り、その内部には前記ヘツド１０１−１，１０１
−２，…，１０１−ｎに対応したシリンダー１１
９−１，１１９−２，…，１１９−ｎが設けられ
ている。これ等、各シリンダーは通路１１７−
１，１１７−２，…，１１７−ｎを介して逆流防
止弁１１５と１１６の中間で供給路１１３−１，
１１３−２，…，１１３−ｎに接続している。
又、各シリンダー内にはピストン１２０−１，１
２０−２，…，１２０−ｎが挿通してある。１０
９はタンク１０４に対して着脱自在のインク補充
用タンクであり、これには液面コントロール弁１
１１が付設されている。

インクタンク１０４からインクジエツトヘツド
１０１−１，１０１−２，…，１０１−ｎへのイ
ンクの供給は次の様に行う。先ず、インクタンク
１０４からインクジエツトヘツド１０１−１，１
０１−２，…，１０１−ｎに対してインクの初期
充填を行う。所定のヘツドに初期充填を行うとき
は、予め、インクを満した補充用タンク１０９を
インクタンク１０４のインク補充口１１２に接続
する。このとき、液面コントロール弁１１１が開
放され、補充用タンク１０９内のインクが空気と
置換されながらインクタンク１０４内に自然落下
する。インクタンク１０５内のインクレベルが液
面コントロール弁１１１の位置まで達すると液面
コントロール弁１１１の開口部がインクで塞がれ
るので補充用タンク１０９内のインクが空気と置
換されなくなり、補充用タンク１０９からインク
タンク１０４へのインクの移行は停止する。因
に、補充用タンク１０９からインクタンク１０４
にインクが自然落下する際、インクタンク１０４
内のフイルター１０８がインクで漏れるので、イ
ンクタンク１０４のＢ領域からＡ領域への空気の
移行が行われなくなる。インクタンク１０４と補
充用タンク１０９の接続をＯリング１１０を介し
て行つた場合、あるいはインクタンク１０４と補
充用タンク１０９の接続部がインクで封鎖された
場合、インクタンク１０４のＡ領域に空気を補充
しないとインクタンク１０４のＡ領域からＢ領域
にインクが移行せず、Ａ領域とＢ領域のインクレ
ベルが同一にならない。このため、インクタンク
１０４の通気孔１０６はフイルター１０８を境に
してインク補充口１１２と同じ側にある必要があ
る。また、インクタンク１０４のインクレベルは
インクジエツトヘツドの吐出口１０３からインク
が自然漏出することがない様、ヘツド内のインク
圧が負圧になる様に設定する必要がある。

この様にして、インクタンク１０４にインクを
満した状態で所定のピストン１２０−１を矢印方
向に押し、シリンダー１１９−１内の空気を通路
１１７−１を通して排除した後、ピストン１２０
−１を引く（矢印と逆方向）とインクタンク１０
４内のインクが逆流防止弁１１６−１、通路１１
７−１を通じてシリンダー１１９−１内に吸入さ
れる。次いでピストン１２０−１を矢印方向に押
込むとシリンダー１１９−１内のインクは通路１
１７−１、逆流防止弁１１５−１、供給管１１３
−１を通じてインクジエツトヘツド１０１−１内
に圧入される。この様なピストン１２０−１の操
作はインクがインクジエツトヘツド１０１−１内
に充満し更に供給管１１４−１を介してインクタ
ンク１０４に達し供給管１１３−１，１１４−１
内及びインクジエツトヘツド１０１−１内の空気
（気泡）が完全になくなるまで行う。そして、所
定のインクジエツトヘツド１０１−１内にインク
が充填された後、インクジエツトヘツド１０１−
１が作動してインク滴を吐出している時のインク
の供給は、供給管１１３−１及び１１４−１を通
じて毛管力によつて為される。従つて逆流防止弁
１１５−１及び１１６−１は微少な順圧で開放さ
れる必要があり、またインクタンク１０４内のイ
ンクレベルはインクジエツトヘツド１０１−１の
位置に較べて極端に低いことは好ましくなく、実
用上、インクジエツトヘツド１０１−１とインク
タンク１０４のインクレベルの差は略々０〜100
mmの範囲にあることが望ましい。

尚、インクジエツトヘツド１０１−１に気泡や
ゴミ等が混入して安定な吐出が得られない場合
は、インクジエツトヘツド１０１−１にインクを
初期充填するときと同様の操作方法でインクをイ
ンクタンク１０４とインクジエツトヘツド１０１
−１の間に循環させることによつて容易に回復さ
せることができる。

以上の説明は、便宜上ヘツド１０１−１に就い
て行つたが、その他のヘツド１０１−２，…，１
０１−ｎに於ても勿論、上記と同様の操作方法に
より、インクの初期充填、作動中のインク供給及
びインク吐出の回復を行うことができる。

次に、第２図を用いて本発明の一実施例を説明
する。

第２図は第１図々示例の応用例としてのインク
供給装置の分解図である。

第２図に於て、２０１はインクタンクでインク
容器２０２、パツキング２０３、及び上蓋２０４
で構成されている。インク容器２０２内には、フ
イルター２０５、複数のチエツクバルブ２０６が
設置され、その各々にはインク供給パイプ２０
７，２０８が付設されており、インク容器２０２
の前側面にはパイプガイド２０９が、又、後側面
にはシリンダーブロツク２１０が付設されてい
る。

上蓋２０４にはインク補充口２１１、通気孔ブ
ロツク２１２、インク補充用タンク押え２１３お
よび２１４が付設されており、通気孔ブロツク２
１２にはフイルターブロツク２１５が装着されて
いる。

インク容器２０２、パツキング２０３、上蓋２
０４は、それぞれネジ止め等して互に圧着して合
体される。

尚、インク容器２０２及び上蓋２０４は、接合
によつて一体化することも可能であり、その際は
パツキング２０３は必ずしも必要ではない。

２１６はマルチノズルインクジエツトヘツドで
インク供給チユーブ２１７および２１８でそれぞ
れインク供給パイプ２０７および２０８を介して
インクタンク２０１内と連通している。

２１９はインク補充用タンクであり、その１部
に、インクタンクの上蓋２０４のインク補充口２
１１を介してインクタンク２０１に定インクレベ
ルでインクを補充するためのインク注入器具２２
０を具えている。そしてこのインク補充用タンク
２１９は、インクタンク２０１に対して着脱自在
であり必要に応じて交換可能になつている。

インクタンク２０１からマルチノズルインクジ
エツトヘツド２１６へのインクの供給は次の様に
行う。先ず、インクタンク２０１からマルチノズ
ルインクジエツトヘツド２１６に対してインクの
初期充填を行う。インクの初期充填を行うとき
は、インク補充用タンク２１９の注入器具２２０
をインクタンク２０１のインク補充口２１１に接
続させてタンク２１９を上蓋２１４上に設置した
後、タンク２１９をタンク押え２１３および２１
４で固定する。このときインク補充用タンク２１
９に付設されているインク注入器具２２０が作動
してインクタンク２０１の定インクレベルまでイ
ンクが注入される。なお、フイルター２０５の両
側でのインクレベルが等しくなる様に、インク補
充口２１１および通気孔ブロツク２１２は、フイ
ルター２０５に対して同じ側に配設されている。

ここで、第４図によつて、タンク押え２１３及
び２１４に就いて今少し詳しく説明する。

第４図は第２図のインクタンク２０１及びイン
ク補充用タンク２１９の長手方向に沿つた切断面
図である。

第４図に於て、第２図と同一符号は同一要素を
表わしているもので、各々の説明は省略する。図
に於て、２１３ａ及び２１４ａは夫々、タンク押
え２１３，２１４の支軸であり、その一部は上蓋
２０４に固定してある。そして、タンク押え２１
３及び２１４は夫々の支軸２１３ａ，２１４ａを
中心にして、実線で描いた直立姿勢からほゞ水平
姿勢になる迄、自由に２点鎖線で描いた様に傾倒
することができる。

ここで、インクタンク２０１上にインク補充用
タンク２１９を装着するときには、２点鎖線で描
いた位置にあるタンク押え２１３及び２１４各々
の下部突起２１３ｂ及び２１４ｂが補充用タンク
２１９によつて下方に押し下げられるに伴いタン
ク押え２１３及び２１４は共に実線で描いた直立
姿勢に戻る。このとき、タンク押え２１３及び２
１４の爪部２１３ｃ及び２１４ｃが補充用タンク
２１９の上端面に当接され、これを押え込むよう
になる。この押え込み強度は、補充用タンク２１
９の自重にほゞ比例するものである。

この様にして、内部のインク重量が加算されて
いる補充用タンク２１９は適度の強さで図示位置
に係止、固定されるので、多少の外圧が加わつた
場合にも、位置ズレや、インク２０１からの脱離
を起すことがなく、インク漏れを生じることがな
い。因に、補充用タンク２１９内のインクがほゞ
全量、消費され、タンクの交換を行なうときに
は、タンク押え２１３及び２１４を２点鎖線で描
いた位置迄、傾倒させ使用済みのタンク２１９を
取り除いた後、新しい補充用タンク２１９を再装
着するものである。

第３図は第２図図示例のチエツクバルブ２０６
およびシリンダーブロツク２１０の詳細構造を説
明する第２図、Ｘ，X′線に於ける断面図である。
第３図に於て３０１はインクタンクでありインク
容器３０２、パツキング３０３、インクタンク上
蓋３０４で構成されている。インクタンク３０１
内にはチエツクバルブ３０５が設置されており、
このチエツクバルブ３０５は、チエツクエルボー
３０６内にそれぞれ弁支持部３０７，３０８、弁
３０９，３１０、弁受け部３１１，３１２から成
る逆流防止弁３１３，３１４を２個直角に配設し
た構造である。

３１５はシリンダーブロツクであり、シリンダ
ー３１６内にはバネ３１７、バネ受け３１８及び
ピストン３１９を挿入した後、その開口端部をシ
リンダー蓋３２０で閉塞している。ピストン３１
９にはＯリング３２１および着脱自在のロツド３
２２が付設されている。シリンダー３１６は継手
３２３によつてチエツクバルブ３０５内の逆流防
止弁３１３と３１４の間のインク流路３２４と連
通している。因に、３２８および３２９はインク
もれ防止用のパツキングである。

３３０はチエツクバルブ３０５とインク供給チ
ユーブ（不図示）を接続するためのインク供給パ
イプであり支持部材３３１および３３２によつて
それぞれチエツクバルブ３０５およびインク容器
３０２に固定してある。この他、インク供給チユ
ーブの着脱によるインク供給パイプ３３０の移動
を防止するためにスリーブ３３３および３３４が
付設されている。３３５は、パイプガイドで支持
部材３３２の脱離を防止し、且つインク供給パイ
プ３３０の固定を確実にするもので、パイプ貫通
用穴３３６にシール材等を注入することによつて
インク供給パイプ３３０の周囲からのインクもれ
を完全に防止することができる。３３７は他のイ
ンク供給チユーブを接続するためのインク供給パ
イプである。

インクタンク３０１にインクを満した状態でロ
ツド３２２によりピストン３１９を図面左方に向
けて押すとシリンダー３１６内の空気が通路３２
５，３２４，３２６を通り弁３１０を開放した
後、通路３２７からインク供給パイプ３３０を通
じ排除される。ピストン３１９の押圧を解除する
とピストン３１９はバネ３１７によつて押し戻さ
れシリンダー３１６の吸入圧によつて弁３１０が
閉鎖されると共に、弁３０９が開放されインク容
器３０２内のインクがインク流路３２３，３２
４，３２５を通じてシリンダー３１６内に吸入さ
れる。この様にしてインクをシリンダー３１６内
に吸入した後再び、ピストン３１９を図面左方に
向けて押すと弁３０９が閉鎖され、弁３１０が開
放されるのでシリンダー３１６内に吸入されたイ
ンクはインク通路３２５，３２４，３２６，３２
７を通じインク供給パイプ３３０からインク供給
チユーブを介して第３図では図示していないイン
クジエツトヘツドに供給される。この様にして、
インク容器３０２からインクジエツトヘツドへの
インクの初期充填はインクがインクジエツトヘツ
ドおよびインク供給チユーブ、インク供給パイプ
内に満たされ、インク供給経路中に気泡がなくな
るまで行う。

この際、弁３０９および３１０の作動を確実に
し、逆圧によるリークを防止するために弁受け３
１１および３１２の弁３０９および３１０と接す
る部分は弁３０９および３１０と同一面を形成す
る様にし、また弁３０９および３１０より面積を
小さくしてある。

また、ピストン３１９の動作によつてシリンダ
ー３１６内に残留した空気が通路３２５内に流入
しない様に通路３２５はシリンダー３１６の中心
より下部に設けてある。

不図示のインクジエツトヘツドが作動してイン
ク滴を吐出している時のインクの供給は、インク
供給パイプ３３０および３３７を通じてインクタ
ンク３０１内のインクが毛管力によつて行われ
る。従つて、弁３０９および３１０は微少な順圧
で開放される様になつており、またインクタンク
３０１内のインクレベルはヘツドに於けるインク
圧が負圧になる様に設定する。第２図の実施例で
は、以上に説明したチエツクバルブ２０６と全く
同様の構造で且つ同様に作動するチエツクバルブ
が不図示のインクジエツトヘツドと同数、インク
容器２０２内に並設してある。

そして、この実施例装置に於ては、各インクジ
エツトヘツドへのインク供給路（バルブ２０６の
経路、パイプ２０７，２０８及びチユーブ２１
７，２１８の総和）の長さは、全てほゞ同等にな
つているから、各インクジエツトヘツドに毛管力
により供給されるインクの供給圧差はほとんどな
いと考えて良い。

又、第２図には図示されていないが、シリンダ
ーブロツク２１０内には、第３図に示したものと
同様のシリンダー３１６及びピストン３１９が各
チエツクバルブ２０６に対応して夫々、同数内設
してある。

この様に、各シリンダーのケースを一体化した
ことによつて、夫々の機械的強度が増すと共に、
各シリンダーとそれに対応するチエツクバルブと
の接続部を固定することが容易になり、シリンダ
ーのインクタンクからの脱落を防止することがで
きる。

以上説明した通り、本発明によれば、固定部材
の斜面を利用して、インク補給用容器の上部及び
底部周辺を押え込む様にして保持する構成として
いるため極めて確実かつ強固な固定が達成でき、
インクタンクとの接続部がずれたりはずれたるす
ることなく安定したインク補充が達成できるイン
クジエツト装置を提供できる。

また、インク容器の取り付けは、インク容器の
動きに連動して行われ、取りはずし固定部材を左
右に広げる操作だけで行え、特別な操作を必要と
しないのでインク補給用容器の交換を容易かつ確
実に行うことができるインクジエツト装置を提供
することができる。

更に、本発明では、複製のインクジエツト装置
に対する分配補給方式を採用しているため、メイ
ンタンクのインク消費量に応じて適量のインクを
ほゞ自動的に補給できるし、インク補給の手間が
極めて少ないと同時に、補給に伴なうインク漏れ
がない、等々の諸効果を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インク供給装置の実施例を示す
概略図、第２図は第１図実施例の応用例を説明す
る分解図、第３図及び第４図は夫々、第２図応用
例の断面図である。 図に於て、１０１−１，１０１−２…１０１−
ｎ，２１６はインクジエツトヘツド、１０２はイ
ンク中継液室、１０３は吐出口、１０４，２０
１，３０１はインクタンク、１０５はインク、１
０６は通気孔、１０７，１０８，２０５はフイル
ター、１０９，２１９はインク補充タンク、１１
０，１２１−１，１２１−２…１２１−ｎ，３２
１はＯリング、１１１は液面コントロール弁、１
１２，２１１はインク補充口、１１３−１，１１
３−２…１１３−ｎ，１１４−１，１１４−２…
１１４−ｎはインク供給管、１１５−１，１１５
−２…１１５−ｎ，１１６−１，１１６−２…１
１６−ｎ，３１３，３１４は逆流防止弁、１１７
−１，１１７−２…１１７−ｎ，３２３，３２
４，３２５，３２６，３２７はインク通路、１１
８，２１０，３１５はシリンダーブロツク、１１
９−１，１１９−２…１１９−ｎ，３１６はシリ
ンダー、１２０−１，１２０−２…１２０−ｎ，
３１９はピストン、２０２，３０２はインクタン
ク本体、２０３，３０３，３２８，３２９はパツ
キング、２０４，３０４はインクタンク蓋、２０
６，３０５はチエツクバルブ、２０７，２０８，
３３０，３３７はインク供給パイプ、２０９，３
３５はパイプガイド、２１２は通気孔ブロツク、
２１３，２１４はインク補充タンク押え、２１３
ａ，２１４ａは支軸、２１３ｂ，２１４ｂは下部
突起、２１３ｃ，２１４ｃは爪、２１５はフイル
ターブロツク、２１７，２１８はインク供給チユ
ーブ、２２０はインク注入器具、３０６はチエツ
クエルボー、３０７，３０８は弁支持部、３０
９，３１０は弁、３１１，３１２は弁受け部、３
１７はバネ、３１８はバネ受け、３２０はシリン
ダー蓋、３２２はロツド、３２３は継手、３３
１，３３２は支持部材、３３３，３３４はスリー
ブ、３３６はパイプ貫通用穴である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクを吐出して画像の形成を行う記録手段
   に供給されるインクを貯留した第１インク容器
   と、 前記第１インク容器に対してインクを補給する
   ためのインクを貯留した第２インク容器と、 前記第１インク容器上部に備えられ、前記第２
   インク容器を第１インク容器へ装着する動作に連
   動して前記第２インク容器の底部周辺と係合して
   回動し、前記第２インク容器が装着されたことで
   前記第２インク容器の底部角部周辺及び上部角部
   周辺のそれぞれに直接接触して前記第２インクタ
   ンクの上下左右の位置決めを行い前記第１インク
   容器に固定させるための傾斜部を有する爪部を有
   した固定手段と、 を具備したことを特徴とするインクジエツト装
   置。