JPH08142342A - インクジェット記録装置およびそのインク容器 - Google Patents

インクジェット記録装置およびそのインク容器

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JPH08142342A
JPH08142342A JP28061494A JP28061494A JPH08142342A JP H08142342 A JPH08142342 A JP H08142342A JP 28061494 A JP28061494 A JP 28061494A JP 28061494 A JP28061494 A JP 28061494A JP H08142342 A JPH08142342 A JP H08142342A
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ink
supply pipe
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recording apparatus
container
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Osamu Sato
理 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直接にインクの充填が可能であり、かつイン
ク供給管および大気連通管の先端部を封止用弾性体に差
込み貫通させた記録装置への装着状態で位置の落差によ
り負圧を発生させることができ、また、記録姿勢の選択
を可能とするインクジェット記録装置およびそのインク
容器を提供する。 【構成】 インク供給管(8)および大気連通管(1
0)の端部を封止用弾性体(22)を介して筐体(1
A)内に貫入させた状態で使用されるインク容器(2
0)を具え、インク容器(20)と記録ヘッド(6)と
の間に供給インクに負圧を発生させる落差を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインクを吐出して記録を
行うインクジェット記録装置およびそのインク容器に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置の吐出用
インクが収容される容器としては、特開昭63−348
33号公報に開示されているように、ケース内に袋状の
容器を収容し、その容器内にインクが充填される方式の
ものや、特開昭63−87242号公報、特開平5−3
57046号公報等に開示されているように、インクを
含浸させたポリウレタンの多孔質体スポンジ等を収容す
る形態のインクタンク、さらには特公平3−24900
号公報に開示されているようにケース内にスプリングを
備えた袋状容器を収容しその容器内にインクが充填され
る方式のもの等がある。また、インク供給方式として
は、特開昭58−188663号公報に開示されている
ように記録手段と一体で移動するインク槽から直接にイ
ンクを供給するようにしたものや、特開昭62−551
45号公報に開示されているように中継用のインクタン
クとこれにインクを供給するための交換可能なインクタ
ンクとの2つのインクタンクを具えるようにしたもの等
が知られている。
【0003】上記の内、ポリウレタンスポンジ等にイン
クを含浸させる形態のインクタンク、およびケース内に
スプリングを備えた袋状容器を収納しその容器内にイン
クが充填される方式のものは、インク容器そのものが記
録手段と一体で移動しつつインクをヘッドに直接供給す
るものであるのに対し、ケース内に単に袋状容器を収納
してこれにインクが充填される方式のものや、記録手段
と一体で移動するインク槽を別に設けるようにしたも
の、あるいは中継用と交換用の2つのインクタンクを具
えるようにしたものではインク容器の方が固定されてい
て、配管によってインクを供給するようにしている。
【0004】また一般のインクジェット記録装置では、
記録していないときに記録ヘッドのインク吐出口からイ
ンクが流れ出ないようにするために、記録ヘッドのイン
ク吐出部に−50mmAq前後の負圧を与えているのが
通例で、従って、インク容器そのものが記録手段と一体
で移動する形態のものでは容器内に負圧を発生する手段
を持たせるようにしている。また、インク容器が固定の
ものは中継用のインクタンク、あるいはインク容器自体
の位置によってその水頭差で負圧を発生させるようにし
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、インク容器内に負圧を発生する手段を持たせる
ようにしたものにあっては、その発生させる手段を制御
するために、使用するインクの毛管力に合わせてポリウ
レタンスポンジの圧縮率やスプリングの力を設定する必
要がある。また、インク容器が固定される従来の形態の
ものは産業用が主体であるために、記録装置の価格が比
較的高価であってもよく、中継用のインクタンクを使用
したり、ケース内にさらに袋状容器を収納してインクを
充填するといったように、機能的に重複する複雑な構造
のインク容器となり、また、記録装置自体の大型化を招
く結果となっていた。
【0006】本発明の目的は、これらの問題を解決すべ
く、容器内に直接インクを充填し、かかるインク容器の
固体位置によって負圧を発生させることを可能とし、さ
らにこのようなインク容器の位置の規制によって記録装
置自体の姿勢を変えるだけで、インクジェット記録ヘッ
ドのインク吐出口の向きが変えられ、水平に保持される
被記録材および鉛直に保持される被記録材の双方に対し
て記録が可能なインクジェット記録装置およびそのイン
ク容器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明にかかるインク容器は、記録ヘッドにイン
クを供給するインク供給管および中空の筐体内部を大気
に連通させる大気連通管の端部がそれぞれ液密に貫通可
能な封止用弾性体を有し、該封止用弾性体に前記インク
供給管および大気連通管を貫通させた状態で前記記録ヘ
ッドに供給するインクに負圧を発生させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0008】また、本発明にかかるインクジェット記録
装置は、インク供給管および大気連通管のそれぞれ端部
を封止用弾性体を介して中空筐体内に貫入させた状態で
記録ヘッドにインクの供給が可能なインク容器を具え、
該インク容器と前記記録ヘッドとの間に供給インクに負
圧を発生させる落差を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】本発明によれば、インク供給管および大気連通
管の鋭利な端部をインク容器の筐体に設けた封止用弾性
体に貫通させた状態とするだけで、インク供給管の端部
をインク中に、また大気連通管の端部を筐体内の空気領
域中に開口させて、供給インクに負圧を発生させること
ができるもので、インク容器の記録ヘッドに対する相対
位置での落差のみによりインクジェット記録装置に要求
される適切な負圧を発生させることができる。
【0010】
【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。
【0011】図1および図2は本発明にかかるインク容
器と、シート送りされる被記録材に対し、前記インク容
器からインクの供給を受けて記録を行うフルラインの固
定記録ヘッドとを具備する本発明インクジェット記録装
置の構成例を示す。これらの図において、1Aはインク
ジェット記録装置1のケース本体、1Bはケース本体1
Aに開口するインク容器装着用開口、1Cおよび1Dは
ケース本体1Aに設けられている被記録材(以下で記録
シートという)挿入口および排出口、2は記録シート3
を案内する案内板、4および5はシート搬送ローラ、4
Aおよび5Aはシート搬送ローラ4および5に圧接し、
シート送りに協働する押えローラである。
【0012】6は搬送ローラ4および5により案内板2
に沿って送られてくる記録シート3上に記録を行うイン
クジェット記録ヘッドであり、本例の場合、図2に示す
ように記録シート3の全幅に対する記録が可能なように
フルライン型の記録ヘッド6が設けられている。7は記
録済の記録シート3を加熱し、記録インクを蒸発させて
記録を定着させるヒータである。また、8は記録ヘッド
6にインクを供給するインク供給管、9はインク供給管
8の途中に介装され、後述するようにしてインク供給管
8や記録ヘッド6内の空気を排除し、記録ヘッド6の回
復動作にかかわるポンプである。さらにまた、10は大
気連通管、11は大気連通管10の途中に介装されてい
る逆止弁であり、逆止弁11によりインクが外部に漏洩
するのを防止する。インク供給管8および大気連通管1
0の少なくとも先端部8Aおよび10Aはいずれの図示
の位置に固定されるもので、これらの先端部8Aおよび
10Aは先が鋭利に尖らせてある。なお、図1で12は
ケース本体1Aに対するカバー部材である。
【0013】続いて本発明にかかる固定式の交換可能な
インク容器(以下でインクタンクという)20について
述べることとする。インクタンク20は、図1に示すよ
うにケース本体1Aに設けた開口1Bからガイド部1E
に沿って図示の位置にセットされるもので、21はイン
クタンク20中のインク、22はインクタンク20の筐
体20Aに図3に示すようにして着設されているゴム栓
(封止用弾性体)である。
【0014】なお、ゴム栓22には耐インク性、耐蒸発
性、耐久性、耐クリープ性等の配慮から塩素化ブチルゴ
ムなどが用いられる。ゴム栓22は図3に示すようにし
て栓保持部材23を介して筐体20Aに保持される。す
なわち、本例の場合、所定の位置にゴム栓22(本例の
場合は2個のゴム栓が個別に設けられる)を嵌合させた
栓保持部材23が筐体20A自体とその蓋部材20Bと
の間に挾持される状態で例えば超音波などにより双方に
溶着されている。
【0015】そこで、このような構成になるインクタン
ク20をインクジェット記録装置1に装着するにあたっ
ては、例えば押込み治具を用いてインクタンク20を開
口1Bからガイド部1Eに沿って押込むようにすればよ
い。この押込み動作によって大気連通管10の先端部1
0Aがまずゴム栓22を貫通してインクタンク20内の
上部空間に導かれ、続いてインク供給管8の先端部8A
がゴム栓22を貫通してインクタンク20の底部近傍に
導かれる。かくして、記録ヘッド1へのインク供給が可
能な状態とすることができる。
【0016】なおここで、インクタンク20のセット位
置は、図1に示すように記録ヘッド1がインクタンク2
0の上方に位置する状態で、寸法A1およびB1がそれ
ぞれ30mmおよび60mmに保たれるようにしてあ
る。また、本例の場合、インクジェット記録装置1を図
1に示す状態から時計回り方向に90度姿勢を変更さ
せ、開口1Bが上部に位置する状態でも記録が可能とす
るために、A2およびB2をそれぞれ30mmおよび6
0mmとした。このように設定することで、インクジェ
ット記録装置1のいずれの姿勢でも記録ヘッド6のイン
ク吐出部に−50mmAq前後の負圧を発生させること
ができる。また、記録が行われない状態でもインク吐出
口からインクが流れ出るようなことがない。
【0017】ただし、上述の位置設定にあたっては、上
述のような負圧がインクタンク20内のインク量のいか
んにかかわらず動的に発生できればよいので、最小−2
0mmAqあれはインク流出の虞がなく、また、最大−
100mmAq程度でも記録が可能なことを配慮して設
定すればよいが、その発生負圧の上下の差が少ない方が
良好な記録を得るために望ましいことはいうまもない。
【0018】次に本発明のインクジェット記録装置の動
作手順を説明する。図1では記録ヘッド6のインク吐出
面下に案内板2が設けられている。記録が行われないと
きのインク吐出部におけるインクの増粘を防止するため
にインク吐出面はキャップ(不図示)によって密閉され
るように構成されている。まず、インクタンク20が上
述したようにして装着されると、例えば、インクタンク
20が高温状態で保管されていて、内部が加圧状態にな
っていても、インク21が記録ヘッド6の吐出口から吹
き出すようなことはない。また、インク供給管8はイン
クタンク20の下方部に突き刺さるので、インク21を
できるだけ最後まで使用することができる。そこで、次
にインク供給管8および記録ヘッド6内に溜まっている
空気をポンプ9の駆動により、キャップ(不図示)から
排インクタンク(不図示)に導き、インクと共に回収す
る。この時、インクタンク20内のインク21の水位が
下がるが、大気連通管10からの大気導入により、内圧
は変化しない。次にホスト(不図示)側からの記録信号
により、記録シート3が送給され、記録ヘッド6による
記録がなされた後、ヒータ7によってインクの乾燥が行
われ、排出口1Dからの排出によって記録が完了する。
なお、本動作は、記録シート3を水平に送る下向き記録
の姿勢で、記録シート3を鉛直上向きに送る横向き記録
の姿勢で可能であり、本実施例の構成によれば、いずれ
の姿勢であっても容易に記録を行うことができる。
【0019】なお、本実施例では、インクジェット記録
ヘッド6を移動させずに記録シート3の方を移動させる
方式(ラインタイプ)の記録装置について説明したが、
記録ヘッドを移動させる方式(シリアルタイプ)の記録
装置についても同様な構成により同様の効果が得られ
る。ただし、シリアルタイプのものはインク吐出口の数
が100前後でありインクの消費量が少ないために、記
録ヘッドと一体で移動するインクタンクを使用すること
が可能であるのに対して、ラインタイプの場合はインク
吐出口の数が2000程度もあり、インクの消費量が多
く、大容量のインクタンクを必要とするため、本実施例
の構造が特に有効である。殊に近年では、記録速度の高
速化に伴い、廉価なラインタイプの記録装置が要望され
てきているので、本実施例のように、廉価で得られるイ
ンク容器、および、インクジェット記録装置が必要とな
る。すなわち、本実施例のインク容器20は、インク筐
体20A、蓋部材20B、ゴム栓22、栓保持部材23
のみで構成されるので、非常に廉価で製作が可能であ
る。さらに、ゴム栓22以外の物はポリプロピレン等の
ような廉価でしかも加工が容易であり蒸発を防止する材
料を使用することができるので、インクの増粘を防ぎ、
記録可能なインク量を十分に確保することが容易とな
る。
【0020】なお、図1の右上に示す空間部30を利用
してシート送給装置(不図示)を設けることが可能であ
り、このような装置の追加によってさらに高速の記録が
可能となる。
【0021】図4(A),(B)は、本発明インクタン
ク20にかかる第2の実施例であり、その封止用弾性部
材であるゴム栓22回りの要部を示す。本実施例は、1
つのゴム栓22に同軸状に設けられた大気連通管10、
およびインク供給管8を突き刺して貫通させるようにし
たものである。なお、インク供給管8はゴム栓22を貫
通する手前でその(B)に示すように継手24を介して
インク供給元管8Cに接続されている。また、継手24
の大気連通管10、インク供給管8、およびインク供給
元管8Cとの接続部分は、接着剤25によってそれぞれ
封止されている。ただし本例の場合、大気連通管10の
先端部10Aをインクタンク20内の上方に開口させる
必要があるので、ゴム栓22等をインクタンク20の底
部側に設けると共にインクタンク20の装着方向も第1
実施例とは異なってくる。
【0022】本実施例によれば、一組のゴム栓22、お
よび栓保持部材23によって上述したものと同等の効果
が得られ、より廉価なインク容器が提供できる。
【0023】図5は、本発明インクジェット記録装置1
にかかる第3の実施例を示す。本実施例は、インク供給
管8を2本とし、それぞれを記録ヘッド6、およびイン
クタンク20の両端部近傍に設けることによって、ライ
ンタイプの記録ヘッド6に対しその両端部から同時に大
容量のインク供給を可能としたものである。本例の場
合、大気連通管10としてはさほどの容量を必要としな
いため、1本で済ませてある。本実施例によれば、最小
限の部品点数を追加するだけで、より確実なインク供給
が可能となる。
【0024】図6は本発明の第4実施例としてカラー用
インクジェット記録装置100への適用例を示す。ここ
で、6Y,6M,6Cおよび6Bkは案内板2に沿って
記録シート3の搬送方向とは交叉する方向に並列配置さ
れ、それぞれイエローインク(Y),マゼンタインク
(M),シアンインク(C)およびブラックインク(B
k)を記録シート3上に吐出して記録を行う記録ヘッド
である。また、20Y,20M,20Cおよび20Bk
は上述の記録ヘッド6Y,6M,6Cおよび6Bkにそ
れぞれの色インクを供給するためのインクタンクであ
る。なお、ここで、記録ヘッド6Yとインクタンク20
Y、記録ヘッド6Mとインクタンク20M、記録ヘッド
6Cとインクタンク20Cおよび記録ヘッド6Bkとイ
ンクタンク20Bkのそれぞれ相対位置は図1にならっ
て配置される。
【0025】9Y,9M,9Cおよび9Bkはそれぞれ
対応するインク供給管8Y,8M,8Cおよび8Bkの
途中に介装したポンプ、11Y,11M,11Cおよび
11Bkは大気連通管10Y,10M,10Cおよび1
0Bkに配設した逆止弁であり、これらのポンプおよび
逆止弁の機能としては第1実施例のところで述べたポン
プ9および逆止弁11の機能と変わらないのでその説明
は省略する。本例のカラー用インクジェット記録装置に
おいても図1に示した実施例にならって記録姿勢を変え
ることが可能であり、従って、中に入っているインク2
1Y,21M,21C,21Bkにより発生する負圧
を、記録シート3の水平送り下向き記録の際も、鉛直上
向き送り横向き記録の際にもK−30〜60mmAqに
保つことができ、また、記録していないときに個々の記
録ヘッド6Y〜6Bkのインク吐出口からインクが流れ
出ることもない。また、安定したカラー記録が可能とな
る。なお、インクの表面張力の差による必要水頭値はそ
れぞれのインクの特性に応じて設定されればよいことは
いうまもでない。
【0026】なおここで、1Fは個々のインクタンク2
0Y,20M,20C,20Bk間を仕切っている間仕
切りであり、本例の場合インクタンク20Y〜20Bk
はそれぞれこの図で紙面の裏面側に設けられている不図
示の開口から間仕切りに沿って紙面に鉛直な方向に挿入
されるものである。そして、所定の装着位置で大気連通
管10Y〜10Bkの先端部およびインク供給管8Y〜
8Bkの先端部が第1実施例と同様にしてゴム栓22に
突き刺され、これを貫通する。また、本例においても図
1に示したと同様のカバー部材12が各記録ヘッド6Y
〜6Bkおよびヒータ7を覆蓋する形で装着される。
【0027】このような構成になるカラー用インクジェ
ット記録装置100でのインクタンク20Y〜20Bk
の装着動作および記録動作については、これまでに述べ
てきた実施例と格別に変わるところがないのでその詳細
な説明は省略するが、本実施例によれば、記録姿勢の変
更が可能であり、しかもコンパクトでインクタンクの交
換が容易で廉価なカラーインクジェット記録装置を提供
することができる。
【0028】また、本実施例はカラーインクジェット記
録装置の場合について述べたが、カラーに限らず、種類
の異なるインクを種類別に吐出可能な多値記録装置にも
本発明の適用が可能なことはいうまでもない。
【0029】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、記録ヘッドにインクを供給するインク供給管および
中空の筐体内部を大気に連通させる大気連通管の端部が
それぞれ液密に貫通可能な封止用弾性体を有し、該封止
用弾性体に前記インク供給管および大気連通管を貫通さ
せた状態で前記記録ヘッドに供給するインクに負圧を発
生させるようにしたので、インク容器の装着位置のみで
インク吐出用に適切な負圧を発生させることが可能とな
り、容器自体に負圧発生手段を設ける必要がなく、ま
た、それだけ収容インクの量の増大を図ることができ
る。
【0030】また本発明にかかるインクジェット記録装
置によれば、装置の姿勢をユーザの希望によって変更が
可能であり、しかもインク容器の交換が容易でしかも廉
価なものを提供することができ、さらにカラー記録用等
に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による構成を模式的に示す
断面図である。
【図2】第1実施例をカバー部材取外し状態で示す上面
図である。
【図3】本発明にかかる封止用弾性体まわりの構成例を
示す断面図である。
【図4】本発明にかかる封止用弾性体まわりの他の構成
を第2実施例として栓貫通部の断面図(A)および2重
管形成部分の断面図(B)によって示す説明図である。
【図5】本発明の第3実施例によるインクジェット記録
装置の構成をカバー部材の取外し状態で示す上面図であ
る。
【図6】本発明の第4実施例としてカラー用のインクジ
ェット記録装置への適用例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 1A ケース本体 1B 開口 1C シート挿入口 1D シート排出口 1E ガイド部 1F 間仕切り 2 案内板 3 被記録材(記録シート) 4,5 搬送ローラ 4A,5A 押えローラ 6,6Y,6M,6C,6Bk 記録ヘッド 7 ヒータ 8,8Y,8M,8C,8Bk インク供給管 8A,10A 先端部 9,9Y,9M,9C,9Bk ポンプ 10,10Y,10M,10C,10Bk 大気連通管 11,11Y,11M,11C,11Bk 逆止弁 20,20Y,20M,20C,20Bk インク容器
(インクタンク) 20A 筐体 21,21Y,21M,21C,21Bk インク 22 ゴム栓(封止用弾性部材) 23 栓保持部材

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録ヘッドにインクを供給するインク供
    給管および中空の筐体内部を大気に連通させる大気連通
    管の端部がそれぞれ液密に貫通可能な封止用弾性体を有
    し、 該封止用弾性体に前記インク供給管および大気連通管を
    貫通させた状態で前記記録ヘッドに供給するインクに負
    圧を発生させるようにしたことを特徴とするインクジェ
    ット記録装置のインク容器。
  2. 【請求項2】 前記インク供給管および大気連通管の端
    部は鋭利な針状管に形成され、前記大気連通管の端部が
    前記インク供給管の端部に先行して前記封止用弾性体を
    貫通し、前記大気連通管の端部が前記筐体内の空気領域
    に、また前記インク供給管の端部が前記筐体内のインク
    領域に開口することを特徴とする請求項1に記載のイン
    クジェット記録装置のインク容器。
  3. 【請求項3】 前記インク供給管と前記大気連通管とは
    2重管に形成され、前記封止用弾性体を貫通することを
    特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置の
    インク容器。
  4. 【請求項4】 前記大気連通管は前記筐体内の頂部近傍
    に開口し、前記インク供給管は前記筐体内の底部近傍に
    開口することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
    の項に記載のインクジェット記録装置のインク容器。
  5. 【請求項5】 前記封止用弾性体は保持部材を介して前
    記筐体に液密に保持されることを特徴とする請求項1な
    いし4のいずれかの項に記載のインクジェット記録装置
    のインク容器。
  6. 【請求項6】 インク供給管および大気連通管のそれぞ
    れ端部を封止用弾性体を介して中空筐体内に貫入させた
    状態で記録ヘッドにインクの供給が可能なインク容器を
    具え、該インク容器と前記記録ヘッドとの間に供給イン
    クに負圧を発生させる落差を設けたことを特徴とするイ
    ンクジェット記録装置。
  7. 【請求項7】 前記インク供給管および大気連通管の端
    部は鋭利な針状管に形成され、前記大気連通管の端部が
    前記インク供給管の端部に先行して前記封止用弾性体を
    貫通し、前記大気連通管の端部が前記筐体内の空気領域
    に、また前記インク供給管の端部が前記筐体内のインク
    領域に開口することを特徴とする請求項6に記載のイン
    クジェット記録装置。
  8. 【請求項8】 前記インク供給管と前記大気連通管とは
    2重管に形成され、前記封止用弾性体を貫通することを
    特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。
  9. 【請求項9】 前記大気連通管は前記筐体内の頂部近傍
    に開口し、前記インク供給管は前記筐体内の底部近傍に
    開口することを特徴とする請求項6ないし8のいずれか
    の項に記載のインクジェット記録装置。
  10. 【請求項10】 前記封止用弾性体は保持部材を介して
    前記筐体に液密に保持されることを特徴とする請求項6
    ないし9のいずれかの項に記載のインクジェット記録装
    置。
  11. 【請求項11】 前記記録ヘッドはインクジェット記録
    装置の少なくとも2種類の姿勢で記録が可能であること
    を特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録装
    置。
  12. 【請求項12】 前記インク容器と前記記録ヘッドとの
    間に発生される負圧は−20mmAqないし−100m
    mAqであることを特徴とする請求項11に記載のイン
    クジェット記録装置。
  13. 【請求項13】 前記インク容器および前記記録ヘッド
    はそれぞれ異なる種類のインクに対応して複数ずつ設け
    られることを特徴とする請求項6ないし12のいずれか
    の項に記載のインクジェット記録装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1090766A1 (en) * 1999-10-05 2001-04-11 Nec Corporation Ink cartridge, manufacturing method thereof, and ink jet recording apparatus
GB2428639B (en) * 2005-08-01 2009-10-07 Dynamic Cassette Int An ink cartridge

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