JPH11240180A - インクジェット記録装置とその使用方法並びにそのインクタンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク補給並びに記録ヘッドを回復処理しう
るインクジェット記録装置とその使用方法並びにそのイ
ンクタンクの提供。 【解決手段】 記録ヘッドを備えた第１のタンクと第１
のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを装着可
能としたインクジェット記録装置であって、第１のタン
クのインク室と記録ヘッドとを逆流防止手段を具備する
隔壁により連通可能に構成すると共に、インク室内を減
圧して、第２のタンクからインクを補給させうるインク
補給手段を装備させ、第１のタンクを装着しうるキャリ
ッヂ手段が記録する記録位置とインクの補給並びにイン
クの滴吐出を回復させる回復位置とに変位可能に装備さ
れ、第１のタンクが補給位置において、第２のタンクに
連結可能に構成されたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インクタンクか
らインクを供給されて記録処理をなしうるインクジェッ
ト記録装置とその使用方法並びにそのインクタンクの技
術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば特
開平９−２９９９１号公報（公知例１）のものが開示さ
れており、その要点はインク補給タンク１４からインク
を補給される印字タンク１を往復移動可能に装備させ、
インク量を検出するセンサ９、１０の出力によりインク
補給ノズル１７を操作してインクの補給を行うものであ
る。

【０００３】又、例えば特開平９−１１４８９号公報
（公知例２）のものは記録ヘッド１０とインクタンク１
１とを一体化したカートリッヂ１をキャリッヂ２上に装
着し、記録操作するものであってインクタンク１１内の
負圧力によりプールタンク９からインクを補給させるも
のである。

【０００４】更に、特開平２−６３７４６号公報（公知
例３）のものはサブタンク１０３内を減圧させ、サブタ
ンク１０３に連結したメインタンク１１８からインクの
補給を行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の公知例１乃至３
のものにあっては補給タンクからサブタンクへインクを
補給して長期にわたって記録処理に供しうるようにした
ものであるが、尚改善が望まれる不具合が残されてい
た。

【０００６】即ち、公知例１のものにあってはインクの
重力（水頭差）を利用して補給を行うものであるから補
給速度が遅いばかりでなく、補給タンク１４内のインク
を使い切ることは困難であり、又インクの補給中におい
て記録ヘッドには水頭差分の正圧が作用することにな
り、ノズルからインク漏れを発生するおそれがあった。

【０００７】又、公知例２のものでもヘッドのインク吐
出口から吸引してインク補給を行うものであるため、吐
出口からインクが排出される一方で補給が行われ、補給
速度が低下することは回避出来なかった。

【０００８】更に、公知例３のものではサブタンク内へ
インクが記録ヘッドから逆流し、記録処理に支障を来す
おそれがあった。

【０００９】この発明が解決しようとする第１の課題点
は、公知例１乃至２のものの不具合を解消しうるものを
提供することである。

【００１０】この発明が解決しようとする第２の課題点
は、第１のタンクにインクを補給する際に記録ヘッドか
らインク室方向へインクが逆流するおそれがないものを
提供することである。

【００１１】この発明が解決しようとする第３の課題点
は、第１のタンクにインクを補給し、もしくは記録ヘッ
ドの回復処理をなしうるものを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の各課題点を解消し
うるこの発明の具体的な対応手段は次の如くである。

【００１３】(1) 記録ヘッドを備えた第１のタンクと当
該第１のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを
装着可能としたインクジェット記録装置であって、前記
第１のタンクのインク室と前記記録ヘッドとを逆流防止
手段を具備する隔壁により連通可能に構成すると共に、
前記インク室内を減圧して、前記第２のタンクからイン
クを補給させうるインク補給手段を装備させたことを特
徴とするインクジェット記録装置。

【００１４】(2) 前記第１のタンクを装着しうるキャリ
ッヂ手段が記録する記録位置とインクの補給位置並びに
インクの滴吐出を回復させる回復位置とに変位可能に装
備されたことを特徴とする前記(1) 記載のインクジェッ
ト記録装置。

【００１５】(3) 前記補給手段を排インク吸収材に連通
させたことを特徴とする前記(1) 記載のインクジェット
記録装置。

【００１６】(4) 前記補給位置と回復位置は同位置であ
るよう構成されたことを特徴とする前記(2) 記載のイン
クジェット記録装置。

【００１７】(5) 前記補給位置は記録位置に対して回復
位置をはさんで外側に位置するよう構成したことを特徴
とする前記(2) 記載のインクジェット記録装置。

【００１８】(6) 前記第１のタンクが前記補給並びに回
復位置において、前記第２のタンクに連結可能に構成さ
れた前記(1) 又は(2) 記載のインクジェット記録装置。

【００１９】(7) 記録ヘッドを備えた第１のタンクと当
該第１のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを
装着可能としたインクジェット記録装置の使用方法であ
って、前記第１のタンクのインクに対し予め補給手段を
稼動した後、第２のタンクに連通させて第２のタンクか
ら第１のタンクへインクを補給させるようにする使用方
法。

【００２０】(8) 記録ヘッドを備えた第１のタンクと当
該第１のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを
装着可能としたインクジェット記録装置の使用方法であ
って、第１のタンクのインク残量と回復に要するインク
量を比較の後、前者が少ない場合予め第２のタンクから
第１のタンクへインクを補給の後、前記第１のタンクの
記録ヘッドのノズルをノズルキャップに係合させ、ノズ
ルキャップを減圧させてノズルからのインク滴吐出を回
復させるようにした使用方法。

【００２１】(9) 第２のタンクからインクを補給しうる
注入口を備えたインク室を有する第１のタンクにおい
て、当該インク室と記録ヘッドとを逆流防止手段を具備
する隔壁により連通可能に構成すると共に、当該インク
室に続く吸引口を補給手段の吸引口キャップに係合可能
に構成したことを特徴とするインクジェット記録装置用
の第１のインクタンク。

【００２２】即ち、この発明によれば、第１のタンクを
減圧させてインクを補給し、長期にわたって利用出来る
ものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２４】（実施の形態１） １．手段 １−１．全体装置 図１に示すこの実施の形態のフルカラーインクジェット
プリンタ等の記録装置（以下プリンタ）１０００につい
ては、このプリンタ１０００上のプリント部にイエロ
ー、シアン、マゼンタ及びブラック等のインクを供給し
うる可動状の第１のタンク１１００と、第１のタンク１
１００にインクを補給しうる固定状の第２のタンク１２
００とを連通手段１３００によって連通させて装填可能
に構成しており、後述する補給手段１４００によって第
１のタンク１１００を減圧させて第２のタンク１２００
から第１のタンク１１００へインクを補給しうるように
なしている。

【００２５】１−２．各部の構成 １−２−１．第１のタンク１１００ 図２及び図３に示す第１のタンク１１００はその一例で
あってケース１１０１内には注入ニードル１１０２を経
て第２のタンク１２００からインクを注入されうるイン
ク室１１０３を形成すると共に、隔壁１１０４で仕切ら
れた記録ヘッド１１０５を形成しており、ノズル１１０
６からインク滴を吐出しうるものであり、隔壁１１０４
の開閉孔１１０７は逆流防止弁１１０９によって開閉可
能に構成している。

【００２６】逆流防止弁１１０９は隔壁１１０４に対
し、ある差圧が生じると開閉孔１１０７が開くよう構成
されたもので、例えば特開平８−１７４８６０号がその
１つの実施例である。

【００２７】又、インク室１１０３の頂部に開放された
吸引通路１１１０に続く吸引口１１１１を記録ヘッド１
１０５のノズル１１０６に隣接させて開放させており、
ノズル１１０６と吸引口１１１１とは後述する回復手段
１５００及び補給手段１４００に臨ませうるものであ
る。

【００２８】図３において１１１２、１１１３、１１１
４はインク上限、下限検出用及び共通の電極ピンであ
り、電極間の抵抗値により第１のタンク内のインク残量
の上下限を検出するものである。

【００２９】１−２−２．第２のタンク１２００ 図１及び図４に示すように第２のタンク１２００は第１
のタンク１１００に対応するように各インクを個別的に
収容したインク袋１２０１を外箱１２０２内に収容さ
せ、そのノズル１２０３を後述する連通手段１３００に
連結可能としている。

【００３０】１−２−３．連通手段１３００ 図２及び図３に示す第１、第２のタンク１１００、１２
００を連通させる連通手段１３００は、第１のタンク１
１００に突設した注入ニードル１１０２を、往復連結具
１３０１のゴムシール１３０２に突入可能に対向させ、
ラック歯１３０３を歯輪１３０４に係合させており、連
通ノズル１３０５に嵌着させた可撓性のチューブ１３０
６の他端を第２のタンク１２００のノズル部１２０３に
挿着して第１、第２のタンク１１００、１２００を連結
可能としている。

【００３１】１３０７は、歯輪１３０４を旋回させるリ
バーシブルモータである。

【００３２】１−２−４．補給手段１４００ 第１のタンク１１００の吸引口１１１１に図示していな
い駆動機構によって係合しうる吸引口キャップ１５０３
をベース１５０１上に設け、これに連結された補給パイ
プ１４０１は排インク吸収材１５０６に連通させると共
に、この補給パイプ１４０１上にインク室１１０３を減
圧する補給ポンプ１４０２を配設したものである。

【００３３】１−２−５．回復手段１５００ 図１乃至図３に示すようにノズル１１０６のインク滴吐
出を回復させるためにベース１５０１上にはノズルキャ
ップ１５０２を配設すると共に、その側部にはノズルク
リーナ１５０４並びに吸引口クリーナ１５０５を連設し
ており、ノズルキャップ１５０２を排出パイプ１５０８
を介して排インク吸収材１５０６に連通させると共に、
排出パイプ１５０８上には回復ポンプ１５０７を配設し
てインクを吸引しうるように構成している。

【００３４】１−２−６．キャリッヂ１６００ 図１に示すキャリッヂ１６００はプリンタ１０００のフ
レーム１００１に横架したガイド軸１００２上に図示し
ない駆動手段により記録位置もしくは補給・回復位置へ
駆動される駆動ベルト１００３によって往復移動可能と
しており、その側枠１６０１と底枠１６０２によってコ
字形状に形成し、側枠１６０１間に第１のタンク１１０
０を挿着可能とすると共に、底枠１６０２の開放部（図
示略）から第１のタンク１１００のノズル１１０６並び
に吸引口１１１１を露呈させインク供給位置もしくは回
復処理位置に選択的に臨ませうるように構成している。

【００３５】１−２−７．ポンプ（補給ポンプ１４０
２、回復ポンプ１５０７）Ｐ 図５に示すように支持枠Ｐ1 に軸支した駆動軸Ｐ2 上に
回転板Ｐ4 を固設し、回転板Ｐ4 上に遊着した一対のロ
ーラＰ5 の外周を回転板Ｐ4 の外周の外側に部分的に突
出させて配置し、ガイド枠Ｐ6 に沿って誘導されたチュ
ーブＰ7 内でインクを給送可能としており、図示しない
駆動手段によって駆動軸Ｐ2 を旋回させてチューブＰ7
を押圧するローラＰ5 の位置を変更させてチューブＰ7
の偏平化される位置を移動させてインクもしくは空気を
給送しうるように構成したものである。

【００３６】２．作用 ２−１．記録行程 このプリンタ１０００による記録行程については、図示
しない操作手段をオペレータによって操作して記録動作
を指令すると、ガイド軸１００２上で矢印イ−イ’方向
に適宜キャリッヂ１６００が移動され、記録位置（Ｘ）
において記録紙Ｓ上の所要の位置に臨まされた第１のタ
ンク１１００の記録ヘッド１１０５により円滑に記録処
理が実行されるものであり、記録装置停止中はキャリッ
ヂ１６００はホーム位置（Ｈ）に停止して、ノズル１１
０６及び吸引口１１１１は各々ノズルキャップ１５０２
及び吸引口キャップ１５０３によってキャッピングされ
る。

【００３７】２−２．インク補給行程 次に、記録処理の継続によって第１のタンク１１００内
のインクが消費され、第２のタンク１２００からインク
の補給を行う場合については、図６のフローチャートを
も参照してその手順を説明する。

【００３８】即ち、第１のタンク１１００の下限検出用
の電極ピン１１１３によりインク室１１０３内のインク
の消費が検出され、インク補給指令が操作されると、ま
ずキャリッヂ１６００位置が検出され、インク補給位置
にあるか否かが判定され（Ｓ１）、ホーム位置（Ｈ）に
なければガイド軸１００２上でキャリッヂ１６００をホ
ーム位置（Ｈ）に移動させて第１のタンク１１００の注
入ニードル１１０２を連通手段１３００の往復連結具１
３０１に整列させる（Ｓ２）。

【００３９】尚、ここではホーム位置（Ｈ）とインク補
給位置は同位置である。

【００４０】この状態で吸引口１１１１と吸引口キャッ
プ１５０３を経口させた後、補給手段１４００の補給ポ
ンプ１４０２を駆動させる（Ｓ３）。

【００４１】この場合、図５に示す回転板Ｐ4 と共に、
ローラＰ5 が回動され、ガイド枠Ｐ6 上でチューブＰ7
が脈動状に変形され、作動時間（Ｔｂ）を経る。

【００４２】次いで、連通手段１３００のリバーシブル
モータ１３０７を始動させて歯輪１３０４を旋回させ、
往復連結具１３０１上に設けたゴムシール１３０２を矢
印（ロ）方向に前進させてニードル１１０２を挿入させ
ることによって第１と第２のタンク１１００、１２００
を接続する（Ｓ５）。

【００４３】接続に際し、第１のタンク１１００に連通
した補給ポンプ１４０２は既にＴｂ時間動作状態にある
から、ゴムシール１３０２が開放されても第２タンク１
１００側へインクが逆流して空気が侵入することがな
く、スムーズにインクの補給が開始される。

【００４４】第１のタンク１１００が減圧状態となっ
て、第２のタンク１２００からチューブ１３０６を経由
してインクを第１のタンク１１００内に補給するもので
あるが、この場合のインク補給量についてはインク室１
１０３内のインクが上限検出用の電極ピン１１１２によ
って検出されてインク量の上限が検知されると（Ｓ
６）、リバーシブルモータ１３０７を作動させて往復連
結具１３０１を矢印（ロ’）方向に後退させてゴムシー
ル１３０２をニードル１１０２から離脱させることによ
って第１と第２のタンク１１００と１２００とを分離さ
せる（Ｓ９）。

【００４５】更に、所要の時間Ｔａにわたってポンプ１
４０２を駆動させた後（Ｓ１０）、停止させる（Ｓ１
１）。

【００４６】これによって、第１のタンク１１００のイ
ンク室１１０３内と吸引口１１１１間の通路及びニード
ル１１０２にインクが残っていたとしても時間Ｔａ中に
取り除くことが出来、目詰まり等を防止出来、記録処理
のために待機することとなる。

【００４７】又、インク室１１０３内のインク量が上限
値に未達である限りは所要の補給時間ＴＳにわたってイ
ンクの補給が継続される（Ｓ７）。

【００４８】更に、第２のタンク１２００内にインクが
不足した際にはそのエンプティ信号によっても第１と第
２のタンク１１００、１２００を分離させ（Ｓ９）、第
２のタンク１２００を交換させて支障なくインクの補給
を完遂しうるものである。

【００４９】尚、このインクの補給に際してはインク室
１１０３は隔壁１１０４によって記録ヘッド１１０５と
区画され、開閉孔１１０７は逆流防止弁１１０９によっ
て閉止されているのでインクは逆流することがなく、安
全に補給しうるものである。

【００５０】又、インク補給中にはノズル１１０６はキ
ャップ１５０２でキャップされているため、インク補給
中にノズル１１０６内のインク粘度の上昇を抑えうるよ
うになっている。

【００５１】更に、ポンプ１４０２を廃インク吸収材１
５０６に連通させたことでインクしぶきの流れ込みやイ
ンク量上限検出の万一のトラブル時のオーバーフローが
あっても被害を最小限に抑えることが出来るようになっ
ている。

【００５２】２−３．回復行程 次に、記録ヘッド１１０５の回復処理について図７をも
参照して説明する。

【００５３】即ち、オペレータ又は予め定められたよう
にシーケンスに基づいて発生する回復処理指令に基づい
てキャリッヂ１６００がホーム位置（Ｈ）に配置されて
いるか否かを検出し（Ｋ１）、ホーム位置（Ｈ）へ移動
させるが（Ｋ２）、その動作については前記したＳ１、
Ｓ２と同様であるから重ねての説明は省略する。

【００５４】次いで、電極ピン１１１２によって検出さ
れた第１のタンク１１００のインクのフルから吐出及び
回復動作による消費量を差し引いたインク残量と回復動
作に必要なインク消費量を比較し（Ｋ３）、回復動作の
インク消費量が小であれば回復動作が指令され（Ｋ
６）、ポンプ１５０７が始動され、ノズルキャップ１５
０２においてノズル１１０６に負圧を与えて記録ヘッド
１１０５を回復処理させ、次いで記録位置（Ｘ）へ移動
させるものである（Ｋ７）。

【００５５】又、インク残量が回復動作消費量以下であ
ればインクを第２のタンク１２００から補給し（Ｋ
４）、電極ピン１１１２で検出されるまで補給済みか否
かを検出し（Ｋ５）、補給が完了していれば回復動作に
入るものである（Ｋ６）。

【００５６】以上により、第１のタンクのインク残量不
足に起因して回復動作中に記録ヘッド内へ気泡を入れて
しまうことを回避出来る。

【００５７】（実施の形態２）図８に示す変形例の特徴
点は、第１のタンク１１００にインクを補給する補給位
置（Ｙ）とノズルからのインク滴吐出を回復させるため
の回復位置（Ｚ）とにノズルキャップを併設した点に特
徴があるものである。

【００５８】即ち、補給位置（Ｙ）における第１のベー
ス１５０１Ａには有底状のノズルキャップ１５０２Ａと
補給ポンプ１４０２Ａに連通された吸引口キャップ１５
０３Ａを設け、第２のベース１５０１Ｂには回復ポンプ
１５０７Ｂに連通されたノズルキャップ１５０２Ｂと有
底状の吸引口キャップ１５０３Ｂを設けたものである。

【００５９】従って、第１のタンク１１００は補給位置
（Ｙ）においてインクを補給され、又回復位置（Ｚ）に
おいてはノズル１１０６を回復処理されるものである。

【００６０】又、記録装置停止中はキャリッヂは回復位
置（Ｚ）に停止しており、ノズルにはノズルキャップ１
５０２Ａが、吸引口１１１１には吸引口キャップ１５０
３Ｂが施される。

【００６１】その他の点は、実施の形態１と共通してい
るので符号にＡもしくはＢを付して表示するに止めた。

【００６２】この実施例によれば、補給動作中ノズルは
キャップ１５０１Ａでカバーされ、回復動作中には吸引
口１１１１がキャップ１５０３Ｂでカバーされ、補給及
び回復動作中での乾燥防止や空気の逆流を防止出来る。

【００６３】更に、インク補給時のみ移動する補給位置
（ア）を外方に配置することで通常は回復位置（Ｚ）へ
の移動のみで良く、スループットの低下を防止してい
る。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したこの発明による特有の効果
は次の通りである。

【００６５】 第１のタンクに第２のタンクからタイ
ムリにインクを補給し、長期にわたって記録処理を供し
うるものである。

【００６６】 第１のタンク内を減圧してインク補給
を行う際に記録ヘッドからインク室方向にインクが逆流
されることがなく、空気の混入等による記録不良等が発
生するおそれがない。

【００６７】 第１のタンクに設けた記録ヘッドに効
果的に回復処理を施し、高品質な記録処理をなしうるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１のインクジェット記録
装置の斜視図。

【図２】図１の要部の斜視図。

【図３】図１の第１のインクタンクと補給手段並びに回
復手段の一部側面図。

【図４】図１の第１及び第２のタンクと連通手段の側面
図。

【図５】図１のポンプの側面図。

【図６】図１のインク補給動作のフローチャート。

【図７】図１の記録ヘッドの回復動作のフローチャー
ト。

【図８】この発明の実施の形態２のインクジェット記録
装置におけるインク補給・回復手段を示す斜視図。

【符号の説明】

１０００ インクジェット記録装置 １１００ 第１のタンク １１０３ インク室 １１０４ 隔壁 １１０５ 記録ヘッド １１０６ ノズル １１０９ 逆流防止手段 １１１１ 吸引口 １２００ 第２のタンク １５０１（Ａ、Ｂ） ノズルキャップ １５０３（Ａ、Ｂ） 吸引口キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮 澤 久 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを備えた第１のタンクと当該
   第１のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを装
   着可能としたインクジェット記録装置であって、前記第
   １のタンクのインク室と前記記録ヘッドとを逆流防止手
   段を具備する隔壁により連通可能に構成すると共に、前
   記インク室内を減圧して、前記第２のタンクからインク
   を補給させうるインク補給手段を装備させたことを特徴
   とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記第１のタンクを装着しうるキャリッ
   ヂ手段が記録する記録位置とインクの補給位置並びにイ
   ンクの滴吐出を回復させる回復位置とに変位可能に装備
   されたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット
   記録装置。
3. 【請求項３】 前記補給手段を排インク吸収材に連通さ
   せたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記
   録装置。
4. 【請求項４】 前記補給位置と回復位置は同位置である
   よう構成されたことを特徴とする請求項２記載のインク
   ジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記補給位置は記録位置に対して回復位
   置をはさんで外側に位置するよう構成したことを特徴と
   する請求項２記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記第１のタンクが前記補給並びに回復
   位置において、前記第２のタンクに連結可能に構成され
   た請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 記録ヘッドを備えた第１のタンクと当該
   第１のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを装
   着可能としたインクジェット記録装置の使用方法であっ
   て、前記第１のタンクのインクに対し予め補給手段を稼
   動した後、第２のタンクに連通させて第２のタンクから
   第１のタンクへインクを補給させるようにする使用方
   法。
8. 【請求項８】 記録ヘッドを備えた第１のタンクと当該
   第１のタンクにインクを補給しうる第２のタンクとを装
   着可能としたインクジェット記録装置の使用方法であっ
   て、第１のタンクのインク残量と回復に要するインク量
   を比較の後、前者が少ない場合予め第２のタンクから第
   １のタンクへインクを補給の後、前記第１のタンクの記
   録ヘッドのノズルをノズルキャップに係合させ、ノズル
   キャップを減圧させてノズルからのインク滴吐出を回復
   させるようにした使用方法。
9. 【請求項９】 第２のタンクからインクを補給しうる注
   入口を備えたインク室を有する第１のタンクにおいて、
   当該インク室と記録ヘッドとを逆流防止手段を具備する
   隔壁により連通可能に構成すると共に、当該インク室に
   続く吸引口を補給手段の吸引口キャップに係合可能に構
   成したことを特徴とするインクジェット記録装置用の第
   １のインクタンク。