JPH0523951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明はイングジエツトプリンタ等の記録装置
に関し、特に記録要素へのインク供給系に関する
ものである。

＜従来技術の説明＞ 一般に記録装置においては、記録紙上を記録要
素が搭載されたキヤリツジを走査することにより
記録が行われている。この場合、キヤリツジの走
行に追随して記録要素にインクを供給できるよう
に、フレキシブルなインク供給チユーブを記録要
素に接続して、固定した位置にあるインクタンク
からこのインク供給チユーブを介してインクを供
給する方法が採られている。

第１図はかかる方法によりインクの供給を行う
インクジエツトプリンタの一例を示し、ここで、
１は記録紙、２は記録紙１を矢印Ｙ方向（副走査
方向）に送る紙送りローラ、３は紙送りローラ２
を駆動する紙送りパルスモータ、４は紙ガイドロ
ーラ、５は記録平面を形成する紙ガイドローラで
ある。６は記録紙１に対向配置され、記録紙１に
対して平行に移動するマルチノズルインクジエツ
トヘツドである。７はこのインクジエツトヘツド
が搭載され、矢印ＬおよびＲ方向へ往復移動する
キヤリツジ、８はキヤリツジ７をタイミングベル
ト９を介して移動するキヤリツジ駆動用パルスモ
ータ、１０はキヤリツジ７を案内する摺動軸、１
１および１２はキヤリツジ位置センサ、１３はヘ
ツド６へ駆動信号を供給するフレキシブル配線板
である。１４はインクジエツトヘツド６へインク
を供給するフレキシブルなインク供給チユーブ、
１５はインクタンクであり、チユーブ１４を介し
てヘツド６に連通されている。

かかる構成のインクジエツトプリンタにあつて
は、パルスモータ８によつてキヤリツジ７に搭載
されたインクジエツトヘツド６が記録紙１上を往
復走行する。この走行に同期して、フレキシブル
配線板１３を介して供給される駆動信号に従つ
て、ヘツド６の各ノズルからインク滴が記録紙１
に向けて吐出され、記録画像が記録紙１上に形成
される。なお、インクタンク１５からはチユーブ
１４を介して常にヘツド６にインク供給が行われ
ている。

ここで、このような方法によりインクタンク１
５からヘツド６へインク供給を行うためには、キ
ヤリツジ７の移動に伴うチユーブ１４の移動空間
を確保してチユーブの移動に支障を来たさないよ
うにしなければならない。しかしながら、フレキ
シブルなチユーブなのでその移動軌跡が定まら
ず、移動空間を大きくとる必要があり、装置の小
型化に障害となつてしまう。更に、キヤリツジ７
の移動に伴うチユーブ１４の移動に起因して、キ
ヤリツジ７の走行負荷やヘツド６へのインク供給
圧が変動し易く、その結果、ヘツド６の各ノズル
からの空気の抱き込みやノズルから吐出されるイ
ンク滴の飛翔軌跡が変化してしまう等の事態が発
生し、記録紙１上の画像品質が低下してしまう惧
れがある。

そこでキヤリツジにインクの収納容量の少ない
第１のタンク（以下サブタンク）を配置し、記録
装置本体に固定して容量の大きいい第２のタンク
（以下メインタンク）を配置し、両者を記録時に
は分離し、非記録時に連通させてインク供給を行
う方式がある。これは特公昭54−31898号公報に
開示されており、上述の如き欠点の排除には非常
に有効である。

しかしながら同明細書に記載の装置においては
サブタンク内の海綿状プラスチツク、泡ゴム等の
液体吸収材を配置してインクを貯めている。その
為メインタンクからサブタンクへのインク供給に
時間がかかるだけでなく、サブタンク内のインク
量がその容積に比して制限されてしまう。

これを防ぐ為に液体吸収材を用いないでインク
をポンプで供給しようとする場合には、供給量が
多すぎるとインクがヘツドから溢れ出るおそれが
ある。しかもインク供給用の開口がサブタンクに
設けられるので、サンブタンク内のインクは大気
圧による影響を受ける。従つてサブタンクの液面
が変化すると、ノズル内のインクの圧力が変動
し、吐出量及び吐出スピードが変化してしまう。
これを防ぐ為にサブタンクの液面を一定に保たな
ければならない。

＜発明の目的＞ 本発明は上述の如き従来技術の欠点を解消し、
記録要素へのインク供給圧を一定に保つことが可
能な記録装置の提供を目的としている。

即ち、本発明の目的の一つは、第１のタンクか
らオーバーフローしたインクを貯留するためのオ
ーバーフロータンクを設けることにより、第１の
タンク内のインク量を一定に保ち、もつて記録要
素へのインクの供給圧力を一定に保つて高品位の
記録を達成することができる記録装置を提供する
ことである。

本発明の他の目的は、オーバーフロータンクか
ら排出されたインクを貯留するための排液タンク
を設けることにより、一度第１のタンクに供給さ
れたインクは二度と第１のタンクに供給されない
様にして、インク中への異物の混入を防止するこ
とができる記録装置を提供することである。

本発明の別の目的は、排液タンク内の圧力と第
２のタンク内の圧力とを実質的に等しくするため
の、導管などの圧力均一化手段を設けることによ
り、圧力差に基づいてオーバーフロータンクから
排液タンクへインクをスムーズに排出させること
ができる記録装置を提供することである。

この様な種々の目的を達成する本発明の記録装
置は、 記録を行う記録要素と共に移動し、該記録要素
に供給される記録液を貯留するための第１のタン
クと、 該第１のタンクに供給路を介して供給される記
録液を貯留するための第２のタンクと、 前記供給路を断続させる断続手段と、 該断続手段によつて前記供給路が接続されてい
るときに前記第２のタンクから前記第１のタンク
に記録液を供給せしめる供給手段と、 前記第１のタンクからオーバーフローした記録
液を貯留するためのオーバーフロータンクと、 該オーバーフロータンクから排出された記録液
を貯留するための排絵タンクと、 該排液タンク内の圧力と前記第２のタンク内の
圧力とを実質的に等しくするための圧力均一化手
段と、 を有することを特徴とする。

第２図、第３図は本発明の一実施例であり、本
実施例は本発明をカラーインクジエツト記録装置
に応用したものである。

第２図において、１，１０は第１図と同様記録
紙と摺動軸、５１はプラテン、５２Ｃ，５２Ｍ，
５２Ｙは夫々シアンインク、マゼンタインク、イ
エローインクのインクを吐出するインクジエツト
ヘツドユニツト、５３はインク供給開口、５４は
インク回収開口、５５はインク供給チユーブ５６
及びインク回収チユーブ５７を支持する支持ブロ
ツク、５８はポンプ、５９Ｃ，５９Ｍ，５９Ｙは
夫々のインクを貯めてあるメインタンク、６０は
回収されたインクを貯液する排液タンク、６１，
６４は支持ブロツク５５を移動させる為の夫々支
持ラツクとピニオン、６２はラツク６１をガイド
する摺動レール、６３はモータ、７０はユニツト
５２がホームポジシヨンに有することを検出する
検出器、７１は支持ブロツク５５がインク供給位
置に有ることを検出する検出器である。

又、第３図に第２図の一色のインクについてヘ
ツドユニツト５２及び供給、回収系の断面図を示
している。図において５２１はインクジエツトノ
ズル、５２３はノズル５２１を収縮させてインク
を吐出せしめる圧電素子、５２４はノズルとサブ
タンク５２５を連通せしめるインクチユーブ、５
２６はオーバーフロータンク、５６１はインクチ
ユーブ５６の円錐形状部、５７４はインクチユー
ブ５７の円錐形状部、５６４，５６５は夫々円錐
形状部５６１，５７１と開口５３，５４とを密着
させる為のバネ部材、６６は排液タンク６０に設
けられた開口、６７はメインタンク５９に設けら
れた開口、６８は異物がメインタンク５９に入ら
ない様に開口６７に設けられたフイルタ、６９は
開口６６と６７を連通する導管である。

第２図、第３図の動作を説明する。

ヘツドユニツト５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｙはキヤ
リツジ５０に取付けられて一体に摺動軸１０に沿
つて移動しながら記録紙１上にカラー画像を形成
する。所定枚数の記録紙１にプリントが終了する
と、キヤリツジ５０は破線の位置まで移動する。
破線位置にキヤリツジ５０が移動したことを検出
器７０が検知すると、モータ６３が回転し、ラツ
ク６１とピニオン６４とにより、支持ブロツク５
５をヘツドユニツト５２に近接せしめる。すると
第３図に示す如く、各色のインク供給及び回収系
の円錐形状部５６１，５７１がヘツドユニツト５
２の開口５３，５４に当接し、バネ部材５６４，
５６５により密着せしめられる。

この状態でポンプ５８が駆動されてメインタン
ク５９内のインクは供給チユーブ５６、開口５３
を介してサブタンク５２５に供給される。この時
供給されるインク量は少なくともサブタンク５２
５の容量と等しく設定されるので、サブタンク５
２５内のインクの液面は必ずレベルＬに達し、供
給前に残つていた量に相当する量のインクはオー
バーフロータンク５２６に溢れ出す。

ここで、メインタンク５９内のインク量は当然
減るのでメインタンク５９内の気圧は大気圧に比
して低くなり、導管６９で連通している排液タン
ク内の気圧も大気圧に比して低くなり、オーバー
フロータンク５２６に流れ出たインクは圧力差に
より排液タンク内に排出される。

このように排液タンク６０を設けることによ
り、一度サブタンクに供給されたインクは２度と
サブタンクに供給されない為にインク内に異物が
入ることを防ぐことができる。

更に本実施例ではメインタンク５９と排液タン
ク６０を導管６９で連通しているのでオーバーフ
ローしたインクを排出する為のポンプを用いるこ
となく、インクの排出が可能となる。

第４図は他の実施例で図においてはヘツドユニ
ツト５２′の一部を破断した斜視図を示している。

図において５２９は第３図のノズル５２１の先
端部、５２５′，５２６′各ノズルに共通のサブタ
ンクおよびオーバーフロータンクである。図に示
す様にノズルは地面に対して平行に配置される。
この様に地面に対して、或はキヤリツジの摺動軸
に対して平行にノズルを配置することによりサブ
タンク内のインクの液面から、ノズル先端部５２
９までの圧力差がすべてのノズルについて一定と
なるので、インク吐出速度、吐出量のバラツキが
なくなる。

第５図は第２の実施例のプリンタの制御回路図
である。図において１００は映像信号の入力端
子、１０１は映像信号インターフエイス、１０２
は映像信号をインジエツトヘツドの駆動信号に変
換する公知の信号処理回路、１０３はインクジエ
ツトヘツドの公知の駆動回路、１０４は第２図の
５２に対応するインクジエツトヘツド、１０５は
プリント終了信号１１２によりプリント枚数を計
数するカウンタ、７０，７１は第２図の７０，７
１に対応する検出器、１０７は第２図に示されて
いないキヤリツジモータ１１０を駆動するキヤリ
ツジモータ駆動回路、１０８はポンプ５８の駆動
回路、１０９はモータ６３を駆動する駆動回路、
１１１はインク補給が終了すると記録可能信号を
出力する信号線、１０６はインク補給制御を行う
制御回路でCPU、ROM、RAMからなるマイク
ロコンピユータにより構成され第６図に示すフロ
ーチヤートに従つて動作する。

インクジエツトヘツドを駆動する為の動作は従
来よく知られところであるのでここでは省略し、
インク補給動作を第６図のフローチヤートに従つ
て説明する。

カウンタ１０５のカウント値、即ちプリント枚
数がｎになるとキヤリツジモータ１１０を駆動
し、キヤリツジ５０をホームポジシヨンに復帰さ
せる。キヤリツジ５０がホームポジシヨンに達す
ると検出器７０から信号が出力されて、モータ１
１０は停止する。すると退避位置にあつた支持ブ
ロツク５５をインク補給位置に移動させる為にモ
ータ６３が正転させる。

モータ６３が正転し、検出器７１が支持ブロツ
ク５５がインク補給位置に達したことを検出する
とモータ６３は停止する。そしてポンプ５８が駆
動されてインクがサブタンク５２５に供給される
と共に、オーバーフロー分は排液タンク６０に排
出される。ポンプの駆動時間は、制御回路１０６
内の内部カウンタにより計時され、所定時間経過
するとポンプ５８は駆動を停止する。

この所定時間は前述したようにサブタンク５２
５の容量分だけのインクを供給するのに充分な時
間に設定されている。

インク補給が終了するとモータ６３が逆転して
支持ブロツク５５は退避位置に移動すると共に、
駆動回路１０３に記録可能信号を出力するもので
ある。

なお、上例では、インク回収部としてのインク
タンクをキヤリツジ走行路の端部に配置し、キヤ
リツジが走行路端部に来たときにインク回収を行
うようにセンサを配置したが、インク回収の所定
の時期は本例にのみ限られるものではなく、イン
ク回収を連続して行わないいかなる形態の間欠的
回収時期をも含むもをであり、例えば、インクの
貯留量を検知するセンサを設け、その検知出力に
応じてインク回収を行つたり、キヤリツジが走行
路端部に所定回数到達したときに、インク回収を
支持するようにしてもよい。

更に本例では記録要素として記録液を噴射する
いわゆるインクジエツトヘツドを有する記録装置
を例に説明したが、これに限らず例えばペンレコ
ーダー等他の記録液を用いた記録装置にも適用可
能である。

又、本実施例においては第１のタンクからオー
バーフローしたインクを回収するオーバーフロー
タンクとオーバーフロータンクから排出されたイ
ンクを貯留するための排液タンクをヘツドユニツ
トと、本体の両方に設けているが片方でも勿論構
わない。しかし少なくとも本体側に一つ設けるこ
とが望ましい。

＜効果の説明＞ 本発明によれば記録要素と共に移動する第１の
タンクに第２のタンクからインクを供給する際
に、第１のタンク内からオーバフローしたインク
をオーバーフロータンクで回収しているので、イ
ンク量のセンサ等を設けることなく第１のタンク
内のインク量を一定に保つことが可能となる。従
つて記録要素へ供給されるインクの供給圧を一定
に保つことが可能となり、以つて記録紙に形成さ
れる画像を高品位に保つことができる。

また本発明によれば、第１のタンクからオーバ
ーフローしたインクを貯留するためのオーバーフ
ロータンクが設けられているので、第１のタンク
内のインク量を一定に保ち、もつて記録要素への
インクの供給圧力を一定に保つて高品位の記録を
達成することができる。

更に本発明によれば、オーバーフロータンクか
ら排出されたインクを貯留するための排液タンク
が設けられているので、一度第１のタンクに供給
されたインクは二度と第１のタンクに供給されな
い様にして、インク中への異物の混入を防止する
ことができる。

また本発明においては、第２のタンクとオーバ
ーフローしたインクを回収する排液タンク内の圧
力を実質的に等しく保つているので第２のタンク
内のインク量が減ると排液タンク内の圧力が下が
り、ポンプ等を設ける事なく、オーバーフローし
たインクの回収が可能となる。

以上説明した如く、本発明の記録装置は工業上
極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の記録装置の一例を示す斜視図、
第２図は本発明の一実施例のカラーインクジエツ
ト記録装置の斜視図、第３図は第２図の装置がイ
ンク供給、及びインク排出動作状態にある時の断
面図、第４図は他の記録ユニツトの部分断面図、
第５図は第２図の装置の駆動回路図、第６図は第
５図の制御回路のフローチヤートを示す図であ
る。 図において、１は記録紙、１０は摺動軸、５２
Ｃ，５２Ｍ，５２Ｙはインクジエツトヘツドユニ
ツト、５５は支持ブロツク、５８はポンプ、５９
Ｃ，５９Ｍ，５９Ｙはメインタンク、６０は排液
タンク、５２５はサブタンク、５２６はオーバー
フロータンクを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録を行う記録要素と共に移動し、該記録要
   素に供給される記録液を貯留するための第１のタ
   ンクと、 該第１のタンクに供給路を介して供給される記
   録液を貯留するための第２のタンクと、 前記供給路を断続させる断続手段と、 該断続手段によつて前記供給路が接続されてい
   るときに前記第２のタンクから前記第１のタンク
   に記録液を供給せしめる供給手段と、 前記第１のタンクからオーバーフローした記録
   液を貯留するためのオーバーフロータンクと、 該オーバーフロータンクから排出された記録液
   を貯留するための排液タンクと、 該排液タンク内の圧力と前記第２のタンク内の
   圧力とを実質的に等しくするための圧力均一化手
   段と、 を有することを特徴とする記録装置。 ２ 前記圧力均一化手段が前記排液タンク内と前
   記第２のタンク内とを連通させる導管である特許
   請求の範囲第１項に記載の記録装置。