JPH0920014A - インクジェット記録装置用インク容器及びインク補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はインクカートリッジを交換した際の吐
出回復の必要をなくすことで廃インク量を減少させるこ
とができ、かつその取扱性に優れたインク容器を有した
補給装置を提供することを目的とする。 【解決手段】インクジェット記録装置のインク吐出ヘッ
ドに供するインクを収容し、インクジェット記録装置に
着脱可能なインクカートリッジ４２であり、このインク
カートリッジは唯一の実質的な開口であるインク排出口
４７を備え、このインク排出口４７にはこれを塞ぐイン
ク吸収体５３を装着した。これを用いるインク補給装置
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、記録ヘッドに供給するイ
ンクを貯留したインクジェット記録装置用インクカート
リッジ、及びそのインクカートリッジを用いて画像出力
を行うインクジェット記録装置のインク補給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置のインク
供給機構は、記録ヘッド部にインクタンクを一体化した
インクタンク一体型記録ヘッドを全体的に着脱交換可能
にしたインクタンク一体型記録ヘッド方式と、記録ヘッ
ドについては長期的に使用する一方、この記録ヘッドの
インク供給経路に対して、インクカートリッジのみを交
換するようにしたインクカートリッジ交換方式とに大別
される。

【０００３】しかしながら、インクタンク一体型記録ヘ
ッドの場合、インクタンクと同時に記録ヘッドも同時に
交換されることになり、ランニングコスクが高価になる
という欠点を有する。

【０００４】一方、インクカートリッジのみを交換する
方式においては、インク供給経路とインクカートリッジ
との接続方法によって、いくつかの方式に分類される。
その１つは、インクカートリッジがインクジェット記録
装置本体内に内蔵され、インクカートリッジからインク
供給管等を本体内に徘徊して記録ヘッドに結合させてイ
ンクを供給する方式がある。この方式はインクカートリ
ッジの設置場所の自由度が大きい利点があるものの、イ
ンクの供給系がかなり大きなスペースを占め、装置の小
型化に適さない。さらに、インクの供給系が複雑にな
り、低コスト化が難しい。しかも、インクカートリッジ
の交換時等において、インク供給系でのインクが途切れ
易く、この後、インク吐出の信頼性を上げるための吐出
回復に要するインク消費量が多量となるため、廃インク
の処理の問題、ひいてはランニングコストの増大につな
がる。

【０００５】２つ目のものは、インクカートリッジが記
録ヘッド用キャリッジに搭載され、そのインクカートリ
ッジから中空針やチューブ等を介して記録ヘッドにイン
クを供給する方式がある。この方式はインクの供給系を
小型にすることが可能であり、吐出回復に要するインク
消費量がそれなりに少なく出来る利点がある。しかしな
がら、この方式においても、インクカートリッジ交換を
行った後等には供給系に空気が入り込みやすく、吐出回
復に要するインクが必要となり、インク消費量を十分に
減らすことができない。

【０００６】一方、従来、インクの残量検知及びインク
切れ検知を行う方法として、インク容量を可視化せしめ
る方法と、インクの電気抵抗を利用した方法（特公昭１
−１７４６５号公報、特公昭３−４０３１号公報）が一
般に用いられる。

【０００７】可視化による方法はインク容器に透明部材
を用いて容器内のインク容量を目視出来るようにしたも
のであり、操作者がインクの有無を判断する方法であ
る。しかしながら、インクの残容量が少なくても画像を
記録し続けることが可能であり、操作者がインク残量の
確認を怠った場合にはインク供給系や記録ヘッドに空気
が入り込み、正常なインク吐出が不可能になる可能性が
ある。インク供給系や記録ヘッドに空気が入り込むと、
正常なインク吐出が出来なくなるため、吐出回復操作が
必要になる。さらに記録ヘッド内に多量の空気が混在し
た状態で長期間放置された場合には記録ヘッド内のイン
ク粘度が増加し、ひいては乾燥してしまい、正常なイン
ク吐出可能な状態に復旧することが出来なくなる危険性
さえある。

【０００８】他方、インクの電気抵抗を利用したインク
量検知方法は、インク容器内に間隔を開けて一対の電極
を配設して、その電極に一定電圧ないしは一定電流を加
えた際の電流ないしは電圧を検出するものであり、イン
クの容量によって電気抵抗が変化することを利用した方
法である。この方法はインクが完全になくなる前に操作
者に報知することやインク吐出を強制的に停止させるこ
とで、記録ヘッドの内部への空気混入を未然に防ぐこと
が出来る利点を有する。

【０００９】しかしながら、この方法が使用できるイン
クは適当な電気抵抗を有したものに限られ、例えば油性
インク等の電気的絶縁性が高いインクを使用するために
は、インクに導電性成分を添加する等の改善が必要であ
り、それだけに製造上のコストが嵩むことになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述したキ
ャリッジに搭載される交換式インクカートリッジのよう
なものの技術的な課題を改善するためになされたもので
あり、特に、インク容器を交換した際の吐出回復の操作
が格別必要ではなく、しかも廃インク量を減少させるこ
とができ、かつ、そのインク容器の取扱い性に優れたイ
ンク補給装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を達成
するために提案されたものであり、第１の発明はインク
ジェット記録装置のインク吐出ヘッドに供するインクを
収容し、インクジェット記録装置に着脱可能なインク容
器において、このインク容器は、唯一の実質的な開口で
あるインク排出口を備え、このインク排出口にはこれを
塞ぐインク吸収体を装着したものであり、第２の発明は
インク吐出ヘッドと、このインク吐出ヘッドに供するイ
ンクを貯留するインクタンクと、このインクタンクに供
するためのインクを収容し、インクタンクに着脱可能な
インク容器を備えたインクジェット記録装置において、
前記インク容器は、唯一の実質的な開口であるインク排
出口を有し、このインク排出口にはこれを塞ぐ第１のイ
ンク吸収体を装着してなり、前記インクタンクは、タン
ク匡体と、これの内部に装填され前記第１のインク吸収
体と同等またはそれ以上に強いインク吸液力を有した第
２のインク吸収体と、この第２のインク吸収体に前記イ
ンク容器から前記第１のインク吸収体を通じてインクの
補給を受けるインク補給口と、前記第２のインク吸収体
からのインクを前記インク吐出ヘッドに供するインク導
出口と、前記第１のインク吸収体及び第２のインク吸収
体の少なくとも一方の一部を大気に連通させる大気連通
路とを備えてなるものであり、第３の発明はインク吐出
ヘッドに供するインクを貯留するインクタンクと、この
インクタンクに供するためのインクを収容したインク容
器を備えたインクジェット記録装置のインク補給装置に
おいて、前記インク容器側に吸収力の弱い第１のインク
吸収体を設け、前記インクタンク側に第１のインク吸収
体より吸収力の強い第２のインク吸収体を設け、第１の
インク吸収体から第２のインク吸収体を通じてインク容
器から前記インクタンクにインクを補給するものであ
る。

【００１２】

【実施の形態】

＜第１の実施形態＞図１ないし図１４を参照して、以下
に本発明の第１の実施形態を説明する。 （構成）図１は本実施形態に係るインクジェットプリン
タ装置全体の概略的な構成を示す図であり、図２はその
インクジェットプリンタ装置全体の斜視図である。この
インクジェットプリンタ装置はその頂上部分に給紙ステ
ーション１を設け、その下部に記録ステーション２を配
置してなる構成である。記録ステーション２にはプラテ
ンユニット３とキャリッジ４が配置されている。キャリ
ッジ４にはインク供給のインク供給ユニット５が取り付
けられている。さらに、プラテンユニット３の下方には
用紙切断用カッター６と一対の排紙ローラ７，８が配置
されている。

【００１３】給紙ステーション１には、給紙ローラ９と
複数の支持ローラ１０にて支持案内される３本のロール
紙１１，１２，１３が、図１及び図２で示すように配置
される。つまり、ロール紙１１，１２，１３はそれぞれ
異なる幅を持ち、最長のロール紙１１と、これに続く長
さのロール紙１２，１３の列とが２列になって平行に設
置されている。また、最長のロール紙１１の幅と他の２
本のロール紙１２，１３の長さの和は略等しい。このた
め、長さの異なるロール紙１１，１２，１３をコンパク
トに配設することができるようになる。

【００１４】各ロール紙１１，１２，１３から選択的に
繰り出される記録用紙は前記給紙ローラ９と繰出しロー
ラ１５の転接部分からこれに続く用紙ガイド１６を通じ
てプラテンユニット３側へ誘導される。用紙ガイド１６
は２枚のガイド板１７，１８の間の隙間によって形成さ
れる。用紙の装填やジャム等の際に対処するため、特に
外側のガイド板１８は内側のガイド板１７から退避自在
に構成されている。

【００１５】前記プラテンユニット３はプラテンローラ
２１とプラテンボード２２を備えており、プラテンロー
ラ２１には送込み機構２３の押付けローラ２４が対向し
て設けられている。プラテンローラ２１と押付けローラ
２４との転接部間に記録用紙を挟み込んでプラテンボー
ド２２の案内用前面に押し出すようになっている。

【００１６】プラテンボード２２の前面には裏側から空
気を吸引することにより前記用紙を軽く吸着するための
小孔２６が多数設けられている。プラテンローラ２１と
プラテンボード２２の裏側位置にはこれらを覆って吸引
手段２７の吸引チャンバ２８を形成するように蓋２９が
設けられている。なお、吸引手段２７は前記ロール紙１
１，１２，１３の繰出し位置に対応して３つの領域に区
分されて設けられている。前記給紙ローラ９とプラテン
ローラ２１とは用紙搬送モータ３０によって駆動され
る。

【００１７】次に、前記キャリッジ４について説明す
る。キャリッジ４は上下に離間して配置した２本のガイ
ドシャフト３１，３２により、ロール紙１１，１２，１
３から選択的に繰り出される記録用紙の幅方向に移動案
内されるように支持されている。すなわち、下側のガイ
ドシャフト３２に沿って平行にベルト３３が配設され、
このベルト３３は図示しないモータドライバに制御され
る駆動モータにより駆動される。このベルト３３の一部
が前記キャリッジ４に連結されている。そして、キャリ
ッジ４はベルト３３を介してガイドシャフト３１，３２
上を記録用紙の記録面に沿って、用紙搬送方向に対して
垂直な方向に往復移動するように操作される。

【００１８】そして、キャリッジ４は記録ステーション
２の左右の側板３４，３５の間の領域を記録可能な動作
範囲とする。このため、左右の側板３４，３５にはキャ
リッジ４及びこれの搭載部品が貫通する切欠き孔３６が
それぞれ形成されている。キャリッジ４のホームポジシ
ョンは左右の側板３４の切欠き孔３６を突き抜けてその
外側に位置する所を左右の移動終端位置とし、図２で示
すように退避する右側の終端位置をホームポジションと
する。ホームポジションにはここに位置する後述する記
録ヘッド４０のインク吐出ノズルの先端面を少なくとも
覆うキャップユニット３７が設置されている。このキャ
ップユニット３７は記録ヘッド４０に対して接離可能で
あり、非記録時にはそれらのインク吐出ノズルを外気と
遮断することによりそのノズル内のインク蒸発を防止す
るようになっている。

【００１９】キャリッジ４はカラー用の記録ヘッド４
０、つまり、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色にそれぞれ対応する記録
ヘッド４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが集中的に並べ
て搭載されている。これらは記録用紙の搬送方向の鉛直
方向に並べて搭載されている。各記録ヘッド４０ａ，４
０ｂ，４０ｃ，４０ｄのインク吐出ノズルはそれぞれ記
録用紙の表面に向き合う位置にあり、それらのインク吐
出ノズルの内部は毛細管力によるインクのメニスカスが
形成されている。そして、画像の記録時には図示しない
ヘッドドライバから信号を受けたインク吐出ノズルが、
記録用紙に向けてインク滴を吐出するようになってい
る。

【００２０】さらに、前記キャリッジ４には前記インク
供給ユニット５が取り付けられてあるが、このインク供
給ユニット５は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの４色のインク貯留手段であるインクタンク４１ａ，
４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが搭載されている。各インクタ
ンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄには、対応する色
のインクを収容したインク容器としてのインクカートリ
ッジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄがそれぞれ着脱自
在に装着される。また、各インクタンク４１ａ，４１
ｂ，４１ｃ，４１ｄはそれぞれ対応する記録ヘッド４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに対して個別的にチューブ
４３を介して接続されており、これによりインク供給系
が構成されている。

【００２１】次に、前記インク供給ユニット５の各部を
詳細に説明する。図４はインク容器としてのインクカー
トリッジ４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）の構
成を示す図である。このインクカートリッジ４２は略断
面方形のボトル形状をしたインクカートリッジ匡体４５
を備えており、このインクカートリッジ匡体４５は内部
をインクを収容するインク貯留室４６とし、そのインク
貯留室４６の底部にはインク排出口４７を形成してい
る。この実施形態のインクカートリッジ４２では、イン
ク排出口４７を除き、インクカートリッジ匡体４５は閉
塞されたものである。他の部分に開口等を設けてもよい
が、インク排出口４７を唯一の実質的な開口としてあ
る。

【００２２】インク排出口４７にはインク吸収体４８を
装着したハウジング４９が装着されている。このハウジ
ング４９は略円筒状の部材からなり、その下端縁部がイ
ンク排出口４７の開口内周縁に対して密に嵌め込まれて
液密的に取着されている。その下端縁部から立ち上がる
ハウジング４９の内壁部の途中には、第１のフランジ５
１が形成され、ハウジング４９の上端開口縁には第２の
フランジ５２が形成されている。

【００２３】そして、この第１のフランジ５１と第２の
フランジ５２との間においてハウジング４９の内面には
インク吸収体５３が圧縮されて隙間なく装着されてい
る。インク吸収体５３は例えば三次元網状構造を有した
ポリウレタンフォームを用いた連続多孔質体から構成さ
れる。インク吸収体５３の上端面は平らであり、この上
端面はハウジング４９の上端開口縁に位置する第２のフ
ランジ５２の内面と略面一である。インク吸収体５３の
下端面は第１のフランジ５１の開口から球状に突き出し
ており、この突出部５５の頂点はハウジング４９の最下
端からなる位置決め端５６の位置よりもハウジング４９
及びインク排出口４７の外へ突き出して外部に露出して
いる。インク排出口４７の外周にはねじ部５７を設けて
あり、このねじ部５７を利用して図示しないキャップを
インク排出口４７に対して着脱可能に装着するようにし
てある。

【００２４】また、図４で示すように、インクカートリ
ッジ匡体４５はその１つの隅の角部をカートリッジ装着
方向に沿って平面的に形成して窪み部６１と、その１つ
の側面にカートリッジ装着方向に沿って直線的に形成さ
れた案内溝６２を有し、さらに、各側面にはそれぞれ凹
部６３を形成してある。これらの凹部６３はカートリッ
ジ４２の装着方向に対して突き抜けることのない形態
で、ここではカートリッジの装着方向に直交する方向に
長い溝として形成されている。

【００２５】このインクカートリッジ４２を装着するイ
ンクタンク４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）の
構成について説明する。図５及び図６で示すように、そ
のインクタンク匡体６５はその内部空間の途中に仕切板
６６を設ける。この仕切板６６はインクタンク匡体６５
の内周に設けられた段差６７に載置される状態で固定さ
れている。そして、仕切板６６はインクタンク匡体６５
の内部空間を上下に仕切り、その下側の部分をインク貯
留部６８とし、その上側の部分をインクカートリッジ保
持部６９とする。インク貯留部６８の鉛直最下部にはそ
れの中央に位置してインク導出口７１が設けられてお
り、このインク導出口７１にはこれに対応する記録ヘッ
ド４０に通じるチューブ４３が接続される。

【００２６】インク貯留部６８の内部にもインク吸収体
７２が隙間なく装着されている。インク吸収体７２は例
えば三次元網状構造を有したポリウレタンフォームを用
いた連続多孔質体から構成される。そして、このインク
吸収体７２は毛細管力によるインク保持力を有してお
り、記録ヘッド４０のノズルメニスカスに与えるインク
圧力を所望の範囲値に調整する作用を有する。

【００２７】一方、インクカートリッジ保持部６９は前
記インクカートリッジ４２の外形と契合する内壁面から
なり、上方が開口となる内壁面には、前記インクカート
リッジ４２における窪み部６１に係合するインクカート
リッジ４２の装着方向に沿って長い第１の突起部７３
と、インクカートリッジ４２の案内溝６２に係合するイ
ンクカートリッジ４２の装着方向に沿って長い第２の突
起部７４と、インクカートリッジ４２の凹部６３に係合
するインクカートリッジ４２の装着方向に直交する方向
に沿って長い凸部７５を有する。そして、インクカート
リッジ保持部６９にインクカートリッジ４２を差し込ん
で装着する際、第１の突起部７３がインクカートリッジ
４２の窪み部６１に係合し、第２の突起部７４がインク
カートリッジ４２の案内溝６２に係合してガイド作用を
しながら差し込むことができる。これら相互のガイド作
用はインクカートリッジ４２とこれを装着するインクカ
ートリッジ保持部６９とが特定の関係で許容される。つ
まり、突起部７３と窪み部６１、突起部７４と案内溝６
２との位置は契合するインクカートリッジ４２とインク
カートリッジ保持部６９の組合せごとに異なり、各イン
クカートリッジ保持部６９は他の異なる種類のインクカ
ートリッジ４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）を
受け入れない。つまり、インクカートリッジ４２はその
角部の窪み部６１と側面の案内溝６２にインクタンク４
１に設けられた突起部７３，７４が嵌合するように装着
されるため、インクカートリッジ４２の装着向きは一義
的になる。従って、異なるインクタンク４１とインクカ
ートリッジ４２の組み合わせで装着されることがなくな
り、誤ったインクカートリッジ４２の装着によるインク
混色が防止される。

【００２８】図７はインク供給ユニット５を上方から見
た図であり、インク供給ユニット５の中央部に、インク
カートリッジ４２の窪み部６１が集まるように配置され
ている。各インクカートリッジ４２の窪み部６１によっ
て形成された空間は指を入れるのに十分な大きさを有し
ており、操作者はその窪み部６１とこれの反対側に位置
するフリーな角部を利用してインクカートリッジ４２の
着脱を行うことが出来る。従って、隣り合うインクカー
トリッジ４２の間を密着して配置しても、インクカート
リッジ４２の着脱は容易であり、インクカートリッジ４
２の設置スペースを小さく出来るため、装置の小型化が
可能になる。さらに隣り合う窪み部６１によって抜取り
用の空間が形成されることにより、インクカートリッジ
単体の窪み部空間が小さくなり、窪み部６１によるイン
ク収容量の減少分を少なく出来る。また、インクカート
リッジ４２の側面を持ってインクカートリッジ着脱を行
う場合には剛性の弱い側面を強く押さえると体積が減少
してカートリッジ４２内のインクが溢れてしまう。従っ
て、操作者が剛性が強い角部を持って着脱を行うよう促
す配置にすることはインクカートリッジ４２からインク
が溢れて、装置や操作者を汚すことを防止出来る利点が
ある。

【００２９】仕切板６６にはその中央に位置して形成さ
れたインク補給口８１と、そのインク補給口８１を中心
とする円上に等角間隔で形成された複数の大気連通口８
２とが設けられている。インク補給口８１は前記インク
貯留部６８のインク導出口７１を通る略鉛直線上に位置
して配置されている。仕切板６６の上面においてインク
補給口８１の周りには前述したインクカートリッジ４２
のハウジング４９における最下端からなる位置決め端５
６を当てる複数の突起８０が間をあけて形成されてい
る。

【００３０】また、インク補給口８１にはインク貯留部
６８のインク吸収体７２と接するようにフィルタ８４が
密に装着されている。このフィルタ８４はインクカート
リッジ４２のインク吸収体５３よりも強い吸液力を有し
ている。フィルタ８４はインク貯留部６８の内部へゴミ
等が入り込むことを防止することを主な目的としたもの
である。フィルタ８４も例えば三次元網状構造を有した
ポリウレタンフォームを用いた連続多孔質体から構成さ
れる。

【００３１】このフィルタ８４の中央部にはインク検出
センサ８３を嵌合する孔が形成されている。インク検出
センサ８３はフィルタ８４の上面より１mm程度、上方へ
突き出すように設けられている。そして、図８で示すよ
うに、インクカートリッジ４２を装着した状態におい
て、インク検出センサ８３はインクカートリッジ４２の
インク吸収体５３の下端中央部分に押し込まれ、これに
よって変形したインク吸収体５３に包み込まれ、接触す
る面積を大きくする。インク検出センサ８３とは別に基
準センサ８７が大気中に露出する状態で設置されてい
る。

【００３２】また、仕切板６６の上面周部にはインク補
給口８１と大気連通口８２とを取り囲むようにリブ８５
が設けられている。このリブ８５はインクカートリッジ
保持部６９に装着したインクカートリッジ４２のインク
排出口４７の下端またはハウジング４９の最下端からな
る位置決め端５６の位置よりも高く形成されている。リ
ブ８５はその内側の領域を過剰のインクが溢れたときに
そのインクを貯溜するためのインク貯溜池８６を形成し
ている。

【００３３】前記インク検出センサ８３は基準センサ８
７と共にインクカートリッジ４２におけるインクの有無
を検知する検知手段を構成するものである。ここでは両
センサ８３，８７はいわゆるＮ．Ｔ．Ｃ型サーミスタと
呼ばれるものであり、これは温度上昇により電気抵抗値
が減少するサーミスタを用い、サーミスタを自己発熱さ
せることで検出動作を行うものである。中でもビード型
と呼ばれる形式のものが、ガラス封印してあることから
インクに対して安定しており、また小型で熱容量が小さ
く応答時間が短いため、好適に用いられる。

【００３４】図９はそのインク有無検知回路を示すブロ
ック図である。ＣＰＵ９０から検知開始の信号が与えら
れると、インク検出センサ８３及び基準センサ８７に電
力が印加される。両センサ８３，８７は時間の経過と共
に、発熱量と放熱に応じて温度が上昇していく。ここ
で、センサ８３，８７が検出している雰囲気が、大気中
とインク中とでは放熱によって失われる熱量が異なる。
インク中にある場合は大気中よりも熱放熱が大きく、セ
ンサ温度の上昇は大気中よりも鈍くなる。

【００３５】両センサ８３，８７は温度上昇に応じて電
気抵抗値が変化すると、それぞれの増幅部８８に入力さ
れる電圧が変化し、各増幅部８８で増幅された両電圧は
後段の比較部８９で比較される。ＣＰＵ９０はその比較
して得られた信号からインクの有無を判断する。つま
り、インク検出センサ８３はインクカートリッジ４２の
インク吸収体５３を検知し、基準センサ８７は大気を検
知している。インクカートリッジ４２のインク吸収体５
３にインクが含まれている場合にはインク検出センサ８
３と基準センサ８７で検出した電圧差が大きく、インク
有りを検知する。反対に、インクカートリッジ４２のイ
ンクを消費して、インク吸収体５３に含まれていたイン
クが空気と置換されると、両者の電圧差は小さくなり、
インク無しを検知する。

【００３６】次に、記録ヘッド４０、インクタンク４
１、及びインクカートリッジ４２の配置構造について説
明する。図１および図２で示すように、記録ヘッド４０
は、鉛直上方からブラック用記録ヘッド４０ａ、シアン
用記録ヘッド４０ｂ、マゼンタ用記録ヘッド４０ｃ、イ
エロー用記録ヘッド４０ｄの順に配置される。また各色
用のインクタンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとイ
ンクカートリッジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄにつ
いては、前後列に２個並びに配置してあり、前列（記録
ヘッド側）を後列（操作者側）よりも高い位置に配置し
てある。前列側のものにブラック用とシアン用のインク
タンク４１ａ、４１ｂおよびインクカートリッジ４２
ａ，４２ｂを設置し、後列側のものにマゼンタ用とイエ
ロー用のインクタンク４１ｃ，４１ｄおよびインクカー
トリッジ４２ｃ，４２ｄを配置する。各インクタンク４
１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄはそれに対応する記録ヘ
ッド４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに対して個別的に
連結される。インクタンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４
１ｄとこれらに対応する記録ヘッド４０ａ，４０ｂ，４
０ｃ，４０ｄの位置高さの差をほぼ等しくすることで、
記録ヘッド４０のノズルメニスカスへ加わる圧力を、各
記録ヘッド４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ間で差が生
じないようしてある。つまり、液頭を極力等しくしてい
る。

【００３７】複数のインクタンク４１とインクカートリ
ッジ４２を一列に配列すると、インク供給ユニット５を
搭載するキャリッジ４の幅あるいは奥行きが極端に長く
なり、それだけ装置の大型化を招くが、本実施形態のよ
うに配列することで、インク供給ユニット５の幅と奥行
きがなるべく等しくなるようにすることが好ましい。ま
た、前列（操作者に対して奥側）のインクカートリッジ
４２ａ，４２ｂは、後列（操作者に対して手前側）のイ
ンクカートリッジ４２ｃ，４２ｄより高くすることで、
視認性が良くなり、インクカートリッジの交換操作が容
易になる。 （作用）次に、前述した構成のインクジェットプリンタ
装置の記録時における動作について説明する。まず、記
録しようとする画像幅に応じていずれかのロール紙１
１，１２，１３を選択して、その選択したロール紙１
１，１２，１３から引き出される記録用紙を、用紙搬送
モータ３０により駆動される給紙ローラ９と用紙ガイド
１６及びプラテンローラ２１によってプラテンボード２
２の前面の記録位置まで搬送する。このように搬入され
た記録用紙はその記録位置においてプラテンボード２２
の複数の孔２６から吸引することで、記録ヘッド４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと適正なギャップを得なが
ら鉛直下方向へ搬送される。

【００３８】この際、キャリッジ４はガイドシャフト３
１，３２上を記録用紙の搬送方向と直角方向に往復移動
を行い、記録位置において各記録ヘッド４０ａ，４０
ｂ，４０ｃ，４０ｄから記録用紙にインクを吐出するこ
とで所望の記録画像を得る。

【００３９】画像を記録し終えた記録用紙はカッター６
により切断された後に排紙ローラ７，８により所定の位
置へ排出される。記録を終えると、用紙搬送モータ３０
が逆転することで，記録用紙は待機位置まで戻される。
また、キャリッジ４は記録位置から離れたホームポジシ
ョンの位置まで移動されて待機する。

【００４０】ところで、記録動作により消費されるイン
クは、インクタンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと
インクカートリッジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄか
らそれぞれの記録ヘッド４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０
ｄへと供給される。インクカートリッジ４２ａ，４２
ｂ，４２ｃ，４２ｄは着脱容易であり、インクの消費に
応じてインクカートリッジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４
２ｄを新たのものと適宜交換することができる一方、記
録ヘッド４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄについては長
期的に使用する。

【００４１】インクカートリッジ４２はそのインク排出
口４７を下に向けてそれのインクタンク４１に装着され
る（図８）。インク排出口４７を下にすると、インクは
重力とインク吸収体５３の毛細管現象による吸液力が作
用して、インク吸収体５３に含まれた空気と置換して含
浸していく。インクカートリッジ４２は大口径のインク
排出口４７を有するが、そのインク排出口４７にインク
吸収体５３が装着されていることで、実質的には極小口
径の多数の排出口が密集している状態と同様であり、イ
ンク吸収体５３に含浸したインクはそれの毛細管力によ
って保持されている。インクカートリッジ４２はインク
排出口４７の外部と内部とを連通している部分がない。
インク吸収体５３に含浸したインクによって外気が内部
に流入されず、インクカートリッジ４２の内側が負圧に
なるため、インク排出口４７を下に向けても収容されて
いるインクが漏れ出すことはない。

【００４２】インクカートリッジ４２をインクタンク４
１の上方から挿入すると、インク吸収体５３はインク補
給口８１におけるフィルタ８４と接触する。インク吸収
体５３の下部は半球状に出張った形状の突出部５５であ
り、その中央部がフィルタ８４の上面と押し当たって接
触しており、この接合部付近がインク供給主流路とな
り、フィルタ接触部の周囲は大気に露出して大気導入路
となる。インクカートリッジ４２内のインクは、インク
カートリッジ４２単体ではインク吸収体５３の作用によ
って保持されているが、インク吸収体５３がフィルタ８
４と接触すると、インク吸収体５３のインクはフィルタ
８４の吸液力によって、そのフィルタ８４へと移行す
る。インクカートリッジ４２の内部は、収容されたイン
クがフィルタ８４へ移行することで、次第に負圧になっ
ていくが、一定圧力を下回ると、インク吸収体５３の大
気露出部からインクカートリッジ４２の内部へ大気が導
入されるため、インクカートリッジ４２の内部は常に一
定範囲内の圧力に維持されることになる。

【００４３】また、インクカートリッジ４２の装着途中
において、インクタンク４１の内壁面に設けられた凸部
（突起）部７５が、インクカートリッジ４２の側面を圧
縮してインクカートリッジ４２内の容積を減少させてイ
ンクを少量押し出す。押し出されたインクはインク吸収
体５３におけるインクと空気の置換を促進すると共に、
インク吸収体５３における、フィルタ８４との接触部を
インクで飽和させる。インク吸収体５３がフィルタ８４
と接触して、さらにインクカートリッジ４２を下方に押
し込むと、インクカートリッジ４２の側面の凹部６３と
インクタンク４１の凸部７５が嵌合して、インクカート
リッジ４２の概略位置決めと操作者にクリック感を与え
る。この際に、変形していたインクカートリッジ４２の
側面が元に戻り、インクカートリッジ４２の内体積が膨
脹するが、インク吸収体５３の大気導入路に大気が導入
されるものの、インク供給主流路に空気が入ることはな
い。

【００４４】また、インク補給口８１の周囲には突起８
０が複数箇所設けてあり、これにインクカートリッジ４
２の最下端からなる位置決め端５６が当たるため、イン
ク吸収体５３とフィルタ８４の接触面積および接触圧を
適切に規制する。

【００４５】フィルタ８４がインクを吸収して飽和に達
すると、これの下面に接したインクタンク４１側のイン
ク吸収体７２にインクを伝達する。インクの伝達力はイ
ンクタンク４１側のインク吸収体７２とインクカートリ
ッジ４２側のインク吸収体５３の毛細管現象による吸液
力の差に依存するものであり、インクタンク４１側のイ
ンク吸収体７２がインクカートリッジ４２側のインク吸
収体５３と同等以上の吸液力を有したものにすること
で、インクタンク４２側のインク吸収体７２がインクが
飽和して吸液力が減少するまで、インクカートリッジ４
２からインクの供給が続く。

【００４６】さらに、インクタンク４１側のインク吸収
体７２の吸液力をインクカートリッジ４２側のそれより
も大きくすることで、インクの移行速度を速くすること
が可能である。本実施形態では、両インク吸収体５３，
７２に三次元網状構造を有したポリウレタンフォームを
用い、インクカートリッジ４２側のものが４０ケ／２５
mm程度のセル数を有するインク吸収体に対し、インクタ
ンク４１側のものに８０ケ／２５mm程度のセル数を有す
るインク吸収体を用いることで、好適なインク移行速度
が得られた。このインク吸収体５３，７２に熱焼結タイ
プの例えばポリエチレンである高分子多孔質体を用いる
ことも可能である。

【００４７】また、両インク吸収体５３，７２の間に位
置するフィルタ８４は、インクカートリッジ４２側のイ
ンク吸収体５３からインクタンク４１側のインク吸収体
７２へとスムーズにインクを伝達させるためにはなるべ
くインク保持力が弱い方が都合良い。本実施形態では平
均気孔径５０μｍで空孔率４０％程度の熱焼結タイプ低
密度ポリエチレンである高分子多孔質体を用いることで
好適な結果が得られた。

【００４８】図１０はインク吸収体５３とインク吸収体
７２の三次元網状構造を模式的に示した説明図である。
各インク吸収体５３，７２における個々のセルは略楕円
形状をしており、それらの長径方向が鉛直方向になるよ
うに設置してある。毛細管力はその長径方向に強く作用
するため、インクは鉛直下方向に移行しやすく、その際
に置換された空気は側方向のセルへと移行しやすくな
る。

【００４９】図１１（Ａ）〜（Ｃ）はインクタンク４１
のインク吸収体７２にインクが含浸していく様子を模式
的に示した図である。同図中の黒の矢印はインクの流れ
を示し、白抜きの矢印は空気の流れを示す。まず、イン
クカートリッジ４２のインク吸収体５３からフィルタ８
４を介して伝達されたインクは重力とインク吸収体７２
の吸液力が作用して、図１１（Ａ）で示すように、鉛直
下方向に含浸していく。図１１（Ｂ）で示すように、イ
ンクがインク吸収体７２の底面に達すると、含浸部が徐
々に拡がり始める。そして、図１１（Ｃ）で示すよう
に、インクはインク吸収体７２中の空気と置換しながら
インク吸収体７２の底面から上面側へと含浸していき、
遂にはインク吸収体７２の全体がほぼインクで飽和する
に至る。インクにより置換された空気は仕切板６６の複
数箇所にある大気連通口８２から上方へ流れ、外気へと
排出される。

【００５０】インクタンク４１のインク吸収体７２に含
浸したインクはインク導出口７１に接続されたチューブ
４３を通じてそれに対応した記録ヘッド４０へと供給さ
れる。記録ヘッド４０がインクを吐出してインクを消費
すると、それに応じてインクタンク４１から記録ヘッド
４０へインクが供給され、前述した作用によってインク
カートリッジ４２からインクタンク４１へとインクが補
給される。

【００５１】特に、図１０で示したように、インク吸収
体５３とインク吸収体７２の三次元網状構造における個
々のセルが略楕円形状であり、それらの長径方向が鉛直
方向になるように設置してあるため、毛細管力はその長
径方向に強く作用して、インクが鉛直下方向に移行し易
いと共に、空気は側方向のセルへと移行し易い。さら
に、インク補給口８１とインク導出口７１とを結ぶ直線
が略鉛直になるように配置してあるため、インク導出口
７１の周辺に含まれている空気は側方に移行して、イン
ク補給口８１とインク導出口７１とを結ぶインク流路に
ある空気は素早くほぼ完全にインクで置換されることに
なる。従って、空気がインク供給系であるチューブ４３
や記録ヘッド４０に混入することがなくなり、記録ヘッ
ド４０は安定したインク吐出が可能になる。

【００５２】ところで、インクカートリッジ４２をイン
クタンク４１に接続して静的に放置した場合にはインク
タンク４１のインク吸収体７２がインクで飽和して吸液
力がなくなると、それ以上のインクは補給されない。し
かし、キャリッジ４が往復移動する際の振動等の要因に
よって、インクカートリッジ４２のインク吸収体５３の
インクメニスカスが破壊され、インクタンク４１側に過
剰にインクが供給されることがある。

【００５３】しかし、この実施形態では過剰インクが一
定量以上になると、それ以上に過剰インクが供給されな
いようになっている。以下に、それの説明を行う。イン
クカートリッジ４２およびインクタンク４１を搭載した
キャリッジ４は、記録紙に画像を記録するためにガイド
シャフト３１，３２上を往復移動する。キャリッジ４の
加速停止や移動に伴う振動はインクカートリッジ４２の
インク吸収体５３に含浸したインクメニスカスを破壊し
てインクがカートリッジ４２の外にしみ出す要因とな
る。

【００５４】通常、インクタンク４１のインク吸収体７
２はインクが含浸して飽和に達しており、インクカート
リッジ４２からしみ出したインクはそのインク吸収体７
２に吸収されないため、インク補給口８１や大気連通口
８２から仕切板６６の上部に溢れるに至る。

【００５５】ここで、図１２で示すように、仕切板６６
にはインク補給口８１と大気連通口８２とを取り囲むよ
うにリブ８５が設けられており、溢れ出たインクはその
内側に形成されるインク貯溜池８６に溜まる。インク貯
溜池８６に貯溜されるインクが一定量に達すると、イン
クカートリッジ４２のインク排出口４７付近の大気露出
部はそのインク中に浸かり、インクカートリッジ４２の
内部は外気と完全に遮断される。インクカートリッジ４
２の内部は大気が導入されなくなり、負圧になるため、
それ以上、インクを排出しなくなる。また、インク貯溜
池８６は上部に伸びたリブ８５により囲まれているた
め、インクタンク４１の外へインクが漏れることがな
く、従って、装置内外を汚すことはない。

【００５６】また、インク貯溜池８６にあるインクはイ
ンク吸収体７２に吸収されていないので、記録ヘッド４
０のノズルのインクメニスカスには正圧が加わるが、こ
の実施形態においては正常なノズルメニスカスを維持で
きる圧力の許容範囲内にあるように、インク貯溜池８６
の液面高さと記録ヘッド４０の位置関係を決めてある。
よって、記録ヘッド４０は常に安定したノズルメニスカ
スが形成されており、安定した記録画像を得ることが出
来る。

【００５７】次に、インクカートリッジ４２を交換する
場合の作用について説明する。インクカートリッジ４２
は収容されたインクを消費してしまうと、新規のインク
カートリッジ４２と交換する。加えて、内容量の残って
いる使用途中のインクカートリッジ４２を他のインクカ
ートリッジ４２と交換する機会も生じる。つまり、小型
プリンター等で少量の記録を行う装置においては、イン
クが無くなるまでインクカートリッジ４２を着脱する必
要性は少ないが、夜間運転や無人で多量の記録画像を得
る目的で使用する装置においてはインク残量が少なく、
無人運転途中にインク切れになりうる場合には、予め充
分な容量のインクカートリッジ４２と交換する必要性が
生じる。

【００５８】ここでは空のインクカートリッジ４２の交
換は勿論のこと、使用途中のインクカートリッジ４２も
容易に着脱交換出来るように配慮されたものであり、以
下にその際の作用について説明する。インクカートリッ
ジ４２を取り外す操作は単にインクカートリッジ４２を
鉛直上方向に引き抜くだけで良い。フィルタ８４と離さ
れたインクカートリッジ４２は先に記述したように、内
部にインクが残っている場合でも、インクはインク吸収
体５３に保持されたままであり、インク排出口４７から
漏れ出すことはない。また、取り外し途中において、押
圧されていたインクカートリッジ４２の側面がインクタ
ンク壁面に設けられた凸部７５から外れて、インクカー
トリッジ４２の内部体積が増加し、インク吸収体５３に
空気を取り入れてバッファ部を形成する。単なるインク
カートリッジ４２を引き抜いた場合には、フィルタ８４
と離される際にインク吸収体５３側につれ移りしたイン
クや、インクカートリッジ４２を引き抜いた際の振動等
によりメニスカスが破壊されたインクがインク滴とな
り、数滴落ちることがある。しかし、ここでのインクカ
ートリッジ４２ではインク吸収体５３に形成されたバッ
ファ部が、それらのインクを吸収するため、インクカー
トリッジ４２を抜き取り後にインク滴が落ちることがな
くなり、装置や操作者をインクで汚すことが防止でき
る。

【００５９】取り外したインクカートリッジ４２はその
インク排出口４７にキャップをして保管する。キャップ
を装着することにより、不用意にインクカートリッジ４
２に触れた場合でも、手や衣服をインクで汚すことが防
止できる。また、インク吸収体５３が装着されたインク
排出口４７が大気導入口を兼ねた構成であり、キャップ
することでインクカートリッジ４２の内部は外気と遮断
される。交換された小残量のインクカートリッジ４２は
有人運転中や少量の記録を行う目的では十分に使用可能
であるため、再交換されて使用されることになるが、内
部のインクは、キャップにより外気と遮断されて高湿度
下に保たれ、インクの増粘および乾燥が防止され、次回
の使用時にも安定したインク吐出が可能である。

【００６０】新規或いは使用途中のインクカートリッジ
４２をインクタンク４１に装着する場合は、キャップを
外した後、インク排出口４７が下になるようにインクタ
ンク４１に押し込めば良い。インクタンク４１側のイン
ク吸収体７２に未飽和部分があれば、吸引等の特別な手
段を用いずとも、重力と吸液力の作用によりインクが補
給される。先に述べたように、インクがインクタンク４
１内を移行する過程で、インク補給口８１とインク導出
口７１とを結ぶインク流路にある空気は、ほぼ完全にイ
ンクで置換されることになる。従って、インクタンク４
１のインク残量が少なくなり、チューブ４３に空気が混
入する前にインクカートリッジ４２を交換すれば、記録
ヘッド４０に常に安定したインクの供給が可能であり、
インクカートリッジ交換後に吸引操作を行う必要はな
い。

【００６１】次に、インクカートリッジ４２のインク有
無検知の作用について説明する。インク検出センサ８３
は、インクカートリッジ４２のインク排出口４７と、イ
ンクタンク４１のインク補給口８１と、インク導出口７
１とを結ぶ略鉛直線上に配置され、フィルタ８４の中央
部の孔に嵌合して、そのフィルタ８４の上面より１mm程
度突出して、インクカートリッジ４２のインク吸収体５
３を押圧している。インク吸収体５３はインク検出セン
サ８３に押圧されており、弾性的に変形してインク検出
センサ８３を包み込み、インク検出センサ８３に接触す
る面積を大きくしている。また、インク吸収体５３のセ
ンサ接触部周囲はフィルタ８４の上面と接触しており、
その中央部周辺をインク供給主流路としている。また、
前述したように、このインク検出センサ８３とは別に基
準センサ８４が大気中に露出して設置される。

【００６２】ＣＰＵ９０から検知開始の信号が与えられ
ると、インク検出センサ８３及び基準センサ８７に電力
が印加される。両センサ８３，８７は時間の経過と共
に、発熱量と放熱に応じて温度が上昇していく。ここ
で、両センサ８３，８７が検出している周囲の雰囲気
が、大気中であるのとインク中であるのとでは放熱によ
って失われる熱量が異なり、インク中にある場合の熱放
熱が大気中の場合の熱放熱よりも大きく、また、センサ
温度の上昇はインク中にある場合の方が大気中にある場
合よりも鈍くなる。

【００６３】両センサ８３，８７は温度上昇に応じて電
気抵抗値が変化する。すると、増幅部８８に入力される
電圧が変化し、増幅部８８で増幅された両電圧は後段の
比較部８９で比較され、ＣＰＵ９０はその比較信号から
インクの有無を判断する。

【００６４】このようにインクカートリッジ４２のイン
ク吸収体５３にインクが含まれている場合にはインクセ
ンサ８３と基準センサ８７で検出した電圧差が大きくな
り、このとき、インク有りを検知する。反対に、インク
カートリッジ４２のインクを消費して、インク吸収体５
３に含まれていたインクが空気と置換されると、両者の
電圧差は小さくなり、インク無しを検知する。

【００６５】記録ヘッド４０のインク吐出によりインク
カートリッジ４２内のインクが消費されてインクカート
リッジ４２内のインクがなくなると、インク吸収体に含
浸していたインクは空気と置換された状態になる。しか
し、インクカートリッジ４２内にインクがなくなっても
インク吸収体５３内のインクは完全に置換されるわけで
なく、複数のセルにはインクが残っている可能性があ
る。そのような場合、残留インクがインク検出センサ８
３付近のインク吸収体５３の部分にも存在しやすいが、
このような場合にはインクカートリッジ４２内に十分イ
ンクが有るものと誤検知してしまうことになる。

【００６６】しかし、図１３に示すようにインク吸収体
５３のフィルタ接触部分においてはインク吸収体５３よ
りも強い吸液力を有するフィルタ８４の作用で残留イン
クは他の部分より先に少なくなる。このため、インク検
出センサ８３をインク吸収体５３のフィルタ接触部分近
傍に配置することにより、インク有無検知の信頼性が高
まる。

【００６７】さらに、インクカートリッジ内にインクが
収容されている場合においては、インク検出センサ８３
の周囲のインク吸収体５３の部分はインク供給主流路と
なり、空気が排除されるため、インク検出センサ８３に
よってインクの存在を確実に検知することができる。

【００６８】また、インクカートリッジ４２のインクを
消費し尽くしてインク無しを検知後に、インクカートリ
ッジ４２を交換した場合においては、インクを十分に含
浸したインク吸収体５３がインク検出センサ８３に直接
接触するため、即座にインク有りを検知することが出来
る。

【００６９】インク有無検知は、例えば決められたファ
イル数を出力した後や、決められた時間が経過した後の
ような、所定のタイミングにおいて、キャリッジ４を停
止させて行う。画像記録中のキャリッジ４の加速停止
や、移動に伴う振動は、インク吸収体５３に含浸したイ
ンクメニスカスを不安定にする。特にインク吸収体５３
のインク検出センサ８３及びフィルタ８４と接触してい
る界面ではその傾向が顕著であり、インク有無検知の判
定が不確実となる。そこで、キャリッジ停止期間にイン
ク有無検知を行うことにより、常に安定したメニスカス
のインク吸収体５３を検出することが可能となり、検知
の信頼性が向上する。

【００７０】また一般に、インク検出センサ８３に電力
を印加し続けた場合、時間の経過と共に、発熱と放熱が
バランスし、インク検出センサ８３の温度も一定に落ち
つく。この時、液中では大気中より熱の失われる量が多
く、低温度でバランスすることになる。ところが、高分
子発泡材等の連続多孔質体に含浸している液中において
は、液間に高分子材が介在して熱伝導率が小さくなり、
放熱量が少なくなる。従って、電力印加直後は大気中の
センサとの出力差が大きく生じるが、時間が経過するに
従い温度差（出力差）は小さくなり、最終的にバランス
する温度は大気中の場合と僅差になってしまう。

【００７１】さらに、先に記述したようにインクカート
リッジ内のインクがなくなった場合においても、インク
吸収体５３に含まれるインクは完全にはなくなり難く、
インク吸収体の複数のセル内にはインクが残ったままに
なることが多い。そのため、インク検出センサ８３と接
触しているインク吸収体５３の部分にインクが残ってい
る場合にはインク検出センサ８３に電力を印加した直後
は、液中にある場合と同等の温度変化を示す。

【００７２】図１４はインク吸収体５３に含まれたイン
ク量によって、インク検出センサ出力の時間経過による
変化を示した特性図である。同図中の（ａ）は、インク
吸収体５３にインクが全く含まれない場合を示す。
（ｂ）はインク吸収体５３にインクが僅かに含まれてい
る場合を示す。（ｃ）はインク吸収体５３の全体にイン
クが含まれている場合を示す。

【００７３】そこで、本実施形態においては、両センサ
８３，８４に電力を印加してから所定時間経過後に比較
電圧のサンプリングを行い、サンプリング後は電力印加
を止めるようにしている。そうすることで、インク吸収
体５３に含まれているインクが一定量以下の場合におい
ては熱容量が小さいため、電力印加して所定時間経過後
のインクの温度はインク量が十分にある場合よりも高く
なり、判定が容易になる。インクがインク吸収体５３に
十分含まれている場合においては大気中の基準センサ８
７との出力差が大きい時点で判定を行い、不必要な加熱
を行わずに冷却期間を設けているため、毎回精度良く検
知が行える。

【００７４】インク有無検知の判定結果でインクなしを
検知した場合には操作者にインクカートリッジ交換時期
を知らせる信号を発すると共に、インク消費量のカウン
トを始める、交換時期を知らせる信号は、例えば操作パ
ネル上のＬＥＤランプ等の表示を点灯させることやブザ
ーを鳴らすことで行われる。また、インク消費量のカウ
ントはインクタンク４１内のインクが消費されて記録ヘ
ッド４０やチューブ４３に空気が入り込む前に記録を止
めるために行うものであって、例えば記録ヘッドノズル
の吐出信号を積算していくことや、例えば出力ファイル
数より概略のインク消費量を算出することで行われる。
インク消費量のカウントにより、インクなし検知後、更
に一定量以上のインクが消費されたと判断した場合には
記録途中のファイルを出力した後に装置の記録動作を止
めて待機状態にして、操作者のインクカートリッジ交換
を待つ。インク消費量のカウントを行わずにインクなし
検知直後に装置の記録動作を止めても、出力途中のファ
イルを出力した後に装置の記録動作を止めても良く、記
録ヘッド４０やチューブ４３に空気が入り込む前に待機
状態にすることで、記録ヘッド内は常にインクが満たさ
れていることになり、安定した記録画像を得ることが出
来る。 ＜第２の実施形態＞前述した実施形態ではインク貯留部
６８の内部へゴミ等の異物が入り込むことを防止するこ
となどを目的としてフィルタ８４を設けたものである
が、図１５で示すように、そのフィルタ８４を設けず、
インクカートリッジ４２のインク吸収体５３とインクタ
ンク４１のインク吸収体７２同士が直接に接触する構成
にしてもよい。このようにしてもインクの供給は可能で
ある。しかし、両インク吸収体５３，７２の接触面積や
接触圧を常に一定とすることが難しく、経時的な信頼性
の面からも、両インク吸収体５３，７２の接触部に熱焼
結タイプ高分子多孔質体や金属メッシュ等の剛体を用い
ることが好ましい。 ＜第３の実施形態＞前記実施形態におけるインクカート
リッジ４２の外形状と、窪み部６１と案内溝６２の位置
関係およびそれらの個数は本実施形態に限ったものでは
なく、他のインクカートリッジ４２の形状に応用しても
良いし、窪み部６１や案内溝６２を２個以上設けてもよ
い。

【００７５】図１６はインクカートリッジ着脱用の窪み
部６１を側面に配置したものである。インクカートリッ
ジ保持部６９にはその窪み部６１同志が向き合うように
配置され、抜き取り用の空間９１が形成される。

【００７６】図１７は外径を円筒形状としたインクカー
トリッジ４２の例であり、その円周外面に窪み部６１と
案内溝６２を２個づつ設けたものである。勿論、窪み部
６１と案内溝６２のの相対位置が各インクカートリッジ
４２ごとで異なっており、インクカートリッジ保持部６
９に誤装着されることはない。各インクカートリッジ４
２の窪み部６１が向き合うようにインクカートリッジ保
持部６９に装着されるようになっている。向き合う窪み
部６１によって抜き取り用の空間を形成するようになっ
ている。 ［付記］ １．インクジェット記録装置のインク吐出ヘッドに供す
るインクを収容し、インクジェット記録装置に着脱可能
なインク容器において、このインク容器は、唯一の実質
的な開口であるインク排出口を備え、このインク排出口
にはこれを塞ぐインク吸収体を装着したことを特徴とす
るインクジェット記録装置用インク容器。これによる
と、インク容器のインク排出口にインク吸収体を装着し
たことにより、インク排出口を下方に向けてもインクの
漏れ出しがなくなる。この結果、インクジェット記録装
置や操作者をインクで汚すことを防止でき、また、イン
ク容器の取扱、及びインク容器の装着作業が簡便にな
る。

【００７７】２．インク吐出ヘッドと、このインク吐出
ヘッドに供するインクを貯留するインクタンクと、この
インクタンクに供するためのインクを収容し、インクタ
ンクに着脱可能なインク容器を備えたインクジェット記
録装置において、前記インク容器は、唯一の実質的な開
口であるインク排出口を有し、このインク排出口にはこ
れを塞ぐ第１のインク吸収体を装着してなり、前記イン
クタンクは、タンク匡体と、これの内部に装填され前記
第１のインク吸収体と同等またはそれ以上に強いインク
吸液力を有した第２のインク吸収体と、この第２のイン
ク吸収体に前記インク容器から前記第１のインク吸収体
を通じてインクの補給を受けるインク補給口と、前記第
２のインク吸収体からのインクを前記インク吐出ヘッド
に供するインク導出口と、前記第１のインク吸収体及び
第２のインク吸収体の少なくとも一方の一部を大気に連
通させる大気連通路とを備えてなることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置のインク補給装置。前記インク容
器は、第１のインク吸収体の一部が前記インク補給口に
接触し、前記第１のインク吸収体及び第２のインク吸収
体の少なくとも一方の一部が外気に露出する位置でイン
クタンクに装着されることにより、両インク吸収体の吸
液力差と重力作用によってインクタンクにインクが補給
される。このため、インク容器の交換において吸引等の
特別な操作が不要になり、また、インク容器交換に伴う
廃インクが生じなくなる。

【００７８】３．前記インク吸収体は三次元網状構造の
連続多孔質体で形成したことを特徴とする付記第１、２
項に記載のインクジェット記録装置用インク容器及びイ
ンクジェット記録装置のインク補給装置。 ４．前記インクタンクのインク補給口とインク導出口と
を結ぶ、例えば鉛直線上に前記第２のインク吸収体の毛
細管力が強く作用する方向を配置したことを特徴とする
付記第２項に記載のインクジェット記録装置のインク補
給装置。これによれば、インクタンク内でインクが移行
する過程でインク導出口付近の空気がスムーズに側方へ
排除され、記録ヘッド側に空気が供給されることを極力
防止することができる。例えば記録ヘッドやチューブ側
に空気が供給されることなく、従って、安定したインク
吐出が可能になる。

【００７９】５．前記インクタンクのタンク匡体はイン
ク容器の側面と契合する壁面を備え、該壁面の一部にイ
ンク容器の側面を押圧する突起部を有したことを特徴と
する付記第２項に記載のインクジェット記録装置のイン
ク補給装置。前記インクタンクの壁面に突起部を設ける
ことにより、インク容器の装着時にインク容器の側面を
押し潰してインク容器の内容積を減少させ、インクを排
出し、インク容器のインク排出口に装着されたインク吸
収体に含まれた空気が取り除かれる。このため、インク
容器からインクタンクへのインク供給が確実に行える。

【００８０】６．前記インクタンクのインク補給口の周
囲には、インク溜りを形成すべく前記インク補給口を取
り囲むリブを有し、前記リブの上端が前記インク補給口
及びインク容器の第１のインク吸収体の外部露出部より
も鉛直上方に位置することを特徴とする付記第２項に記
載のインクジェット記録装置のインク補給装置。前記イ
ンクタンクのインク補給口周囲を取り囲むリブを設ける
ことによりインク溜りを形成したから、インク容器から
インクタンクへ過剰にインクが供給された場合、インク
容器内部が外気と遮断されてインクの供給が止まるた
め、インク過供給によるインク吐出不良や装置内外の汚
れが防止できる。

【００８１】７．前記インクタンクの大気連通路は、前
記インクタンクのリブに囲まれた内側の領域でかつ前記
リブの上端よりも鉛直下方に配設されることを特徴とす
る付記第２項に記載のインクジェット記録装置のインク
補給装置。大気連通路をリブに囲まれた内側に配設する
ことにより、その大気連通路から染み出るインクによる
装置汚れが防止される。

【００８２】８．吸収力の弱い第１のインク吸収体から
吸収力の強い第２のインク吸収体にインクを補給するイ
ンク補給装置であって、第１のインク吸収体の一部を第
２のインク吸収体に接触させて配置し、その接触部に第
１のインク吸収体内のインクの有無を検知する手段を設
けたことを特徴とするインク補給装置。この場合、第１
のインク吸収体を高密度インク吸収体とし、第２のイン
ク吸収体を低密度インク吸収体としてもよい。インク有
無検知手段を高密度インク吸収体と低密度インク吸収体
の接触部に設ければ、低密度インク吸収体のインクがな
くなる場合、インク吸収体の検知手段近傍部分に残留す
るインクが先に少なくなる。従って、インク有無検知手
段による検出が即座に行われる。

【００８３】９．前記吸収力の弱い第１のインク吸収体
がインク容器側にあり、吸収力の強い第２のインク吸収
体が記録装置本体側に設けられていることを特徴とする
付記第８項に記載のインク補給装置。高密度インク吸収
体を記録装置本体側に、低密度インク吸収体をインク容
器側に設けたことにより、インク容器交換の際には、即
座にインク有無検知手段にインクが達する。低密度イン
ク吸収体をインク容器側に設けたことにより、インク容
器交換の際には、即座にインク検知が可能になる。

【００８４】１０．前記インク有無検知手段のセンサは
サーミスタであることを特徴とする付記第８項に記載の
インク補給装置。インク有無検知センサをサーミスタに
することにより、熱によるインク検知が行える。これに
よれば、電気絶縁性の高いインクにおいても確実なイン
ク残量検知が可能である。

【００８５】１１．前記インク有無検知手段の検知部が
第１のインク吸収体側へ突き出して接触した位置に保持
されてなることを特徴とする付記第８，９，１０項に記
載のインク補給装置。インク有無検知手段が低密度イン
ク吸収体側へ突出した位置に保持して、インク有無検知
手段を低密度インク吸収体に被うことにより、迅速なイ
ンク有無検知が可能になる。

【００８６】１２．インク有無検知手段の検知動作はキ
ャリッジの停止期間中に行い、キャリッジの移動動作期
間中はインク有無検知センサに電力を与えないことを特
徴とする付記第８，９，１０，１１項に記載のインク補
給装置を用いたインクジェット装置。インク有無検知は
キャリッジ停止期間中に行い、キャリッジ移動動作期間
中はインク無し検知センサに電力を与えないことによ
り、インクなし検知時のインク吸収体は、常に安定した
インクメニスカスになる。また、キャリッジ停止期間中
の安定したメニスカスのインク吸収体を検知するため、
信頼性の高いインク検知が行える。

【００８７】１３．少なくとも２つ以上の異なる色のイ
ンクを収容した着脱可能なインク容器と、各インク容器
の外形に契合してインク容器を収容するホルダとを備え
たインクジェット装置において、前記インク容器は、着
脱方向に設けた抜取り用の窪み部と案内溝を有し、前記
ホルダは該窪み部と案内溝にそれぞれ嵌合する複数の突
起部を有し、該窪み部と案内溝の相対位置を色毎に違え
た配置にすることを特徴とするインクジェット装置。複
数のインク容器とホルダとにおいてインク容器に抜き取
り用の窪み部と案内溝と、インクタンクに窪み部と案内
溝に嵌合する突起部を備え、窪み部と案内溝の相対位置
をインク容器毎に違えた配置にすることによって、同一
組み合わせのインク容器とホルダ以外は装着不可能にな
る。インク容器に抜き取り用窪み部を設けることで、複
数のインク容器を密着した設置が可能であり、装置の小
型化が可能になる。また、同一組み合わせのインク容器
とホルダ以外は装着不可能にすることで、インクの混色
が防止できる。

【００８８】１４．隣り合うインク容器窪み部によっ
て、抜取り用の空間が形成されることを特徴とする付記
第１３項に記載のインクジェット装置。複数のインク容
器窪み部によって抜取り用の空間が形成されることによ
り、インク容器単体の抜取り用窪み部で減少されるイン
ク内容量が少なくなる。複数のインク容器窪み部によっ
て抜取り用の空間が形成されることで、窪み部によるイ
ンク収容量減少分が少なくなり、インク容器外形が小さ
くなり、装置の小型化が可能になる。

【００８９】１５．インク容器は略方形のボトル形状で
あって、抜取り用の窪み部をインク容器のコーナー部に
設けたことを特徴とする付記第１３，１４項に記載のイ
ンクジェット装置。抜取り用の窪み部をインク容器のコ
ーナー部に設けたことにより、操作者は剛性の強いコー
ナー部を使用してインク容器着脱を行うよう促される。
操作者コーナー部を使用してインク容器着脱を行うよう
促すことで、着脱時のインク漏れを防止でき、装置や操
作者を汚すことが防止できる。

【００９０】１６．キャリッジに、鉛直方向に配置した
複数のインク吐出ヘッドと、各インク吐出ヘッドにイン
クを供するインクを貯留する複数のインクタンクと、各
インクタンクに供するインクを収容する着脱可能な複数
のインク容器とを搭載し、前記インクタンクとインク容
器を複数列に配置すると共に、それらの配置高さを変
え、かつ高位置に配置されたインクタンクとインク容器
が鉛直上方に配置されたインク吐出ヘッドにインクを供
する対応関係を有するものであることを特徴とするイン
クジェット装置。各インク吐出ヘッドに対するインクタ
ンクとインク容器の高さをほぼ等しくすることで、ノズ
ルメニスカスに加わる圧力が各ヘッドでほぼ等しくな
る。各インク吐出ヘッドに対するインクタンクとインク
容器の高さをほぼ等しくすることで、ノズルメニスカス
に加わる圧力が各ヘッドでほぼ等しくなり、安定したイ
ンク吐出が可能になる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンク容器を交換した際の吐出回復の操作が格別必要でな
く、かつ廃インク量を減少させることができ、しかも、
インク容器の取扱性の優れたインクジェット記録装置用
インク容器及びインク補給装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリ
ンタ装置の全体構成の説明図。

【図２】同じくそのインクジェットプリンタ装置の斜視
図。

【図３】同じくそのインクジェットプリンタ装置のイン
クタンクにインクカートリッジを装着した配置状態を示
すインク供給ユニットの斜視図。

【図４】同じくそのインクジェットプリンタ装置におけ
るインクカートリッジの一部破断して示す斜視図。

【図５】同じくそのインクジェットプリンタ装置におけ
るインクタンクの一部破断して示す斜視図。

【図６】同じくそのインクジェットプリンタ装置におけ
るインクタンクの断面図。

【図７】同じくそのインクジェットプリンタ装置におけ
るインクタンクの構成を示す平面図。

【図８】同じくそのインクジェットプリンタ装置におけ
るインクタンクにインクカートリッジを装着した状態で
の断面図。

【図９】同じくそのインクジェットプリンタ装置におけ
るインク有無検知回路のブロック図。

【図１０】同じくそのインクジェットプリンタ装置にお
けるインク吸収体構造を説明する模式図。

【図１１】同じくそのインクジェットプリンタ装置にお
けるインクタンクにインクが含浸していく様子の説明
図。

【図１２】同じくそのインクジェットプリンタ装置にお
けるインク溜まりの部分を示すためのインクカートリッ
ジ接続部の拡大図。

【図１３】同じくそのインクジェットプリンタ装置にお
けるインク有無検知回路におけるフィルタ接触部分の説
明図。

【図１４】同じくそのインクジェットプリンタ装置にお
けるインクセンサ出力の時間経過による変化を表したグ
ラフ。

【図１５】本発明の第２の実施形態のインクジェットプ
リンタ装置におけるインクタンクの構成を示す断面図。

【図１６】本発明の第３の実施形態のインクカートリッ
ジの説明図。

【図１７】本発明の第３の実施形態のインクカートリッ
ジの説明図。

【符号の説明】

４…キャリッジ、５…インク供給ユニット、４０…記録
ヘッド、４１…インクタンク、４２…インクカートリッ
ジ、４７…インク排出口、５３…インク吸収体、６１…
窪み部、６２…案内溝、６３…凹部、６８…インク貯留
部、７１…インク導出口、８１…インク補給口、８２…
大気連通口、８３…インク検出センサ、８４…フィル
タ、８５…リブ、８７…基準センサ、９０…ＣＰＵ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクジェット記録装置のインク吐出ヘッ
   ドに供するインクを収容し、インクジェット記録装置に
   着脱可能なインク容器において、 このインク容器は、唯一の実質的な開口であるインク排
   出口を備え、このインク排出口にはこれを塞ぐインク吸
   収体を装着したことを特徴とするインクジェット記録装
   置用インク容器。
2. 【請求項２】インク吐出ヘッドと、このインク吐出ヘッ
   ドに供するインクを貯留するインクタンクと、このイン
   クタンクに供するためのインクを収容し、インクタンク
   に着脱可能なインク容器を備えたインクジェット記録装
   置において、 前記インク容器は、唯一の実質的な開口であるインク排
   出口を有し、このインク排出口にはこれを塞ぐ第１のイ
   ンク吸収体を装着してなり、 前記インクタンクは、タンク匡体と、これの内部に装填
   され前記第１のインク吸収体と同等またはそれ以上に強
   いインク吸液力を有した第２のインク吸収体と、この第
   ２のインク吸収体に前記インク容器から前記第１のイン
   ク吸収体を通じてインクの補給を受けるインク補給口
   と、前記第２のインク吸収体からのインクを前記インク
   吐出ヘッドに供するインク導出口と、前記第１のインク
   吸収体及び第２のインク吸収体の少なくとも一方の一部
   を大気に連通させる大気連通路とを備えてなることを特
   徴とするインクジェット記録装置のインク補給装置。
3. 【請求項３】インク吐出ヘッドに供するインクを貯留す
   るインクタンクと、このインクタンクに供するためのイ
   ンクを収容したインク容器を備えたインクジェット記録
   装置のインク補給装置において、 前記インク容器側に吸収力の弱い第１のインク吸収体を
   設け、前記インクタンク側に第１のインク吸収体より吸
   収力の強い第２のインク吸収体を設け、第１のインク吸
   収体から第２のインク吸収体を通じてインク容器から前
   記インクタンクにインクを補給するインクジェット記録
   装置のインク補給装置。