JP2001334682A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モバイルプリンタはピットイン方式が望まし
く、駆動源の電池が、ピットインする時の動力により電
力が消費され、その分、記録枚数が減少するという問題
がある。従って、ピットイン時に消費される電力を極力
減らし、その分、記録可能な枚数を増やして、省エネに
優れた記録装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 主走査方向に移動するキャリッジの記憶
ヘッドに接続された貯留インクタンクに、装置本体に固
定された補充インクタンクから必要に応じて補充するイ
ンク補充手段を有するインクジェット記録装置におい
て、手動による部材の移動を利用してインク補充が行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置、特に、必要に応じて補充インクタンクから貯留
インクタンクにインクを補充することができるインクジ
ェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、シリアルスキャン方式のイン
クジェット記録装置としては、主走査方向に移動可能な
キャリッジ上に、記録手段としての記録ヘッドと、イン
ク容器としてのインクタンクを交換可能に搭載した構成
のものがある。この記録方式のものにおいては、記録ヘ
ッドとインクタンクは、インク路によって接続されてい
る。このような記録装置の場合には、記録ヘッドとイン
クタンクが搭載されたキャリッジの主走査と、被記録媒
体の副走査との繰り返しによって、被記録媒体上に順次
画像を記録する。

【０００３】一方、インクジェット記録装置のインクタ
ンクに対するインクの供給方式としては、例えば、イン
クを加圧してインクタンク内に負圧を導入してインクを
吸引供給する方法などが考えられる。

【０００４】記録ヘッドが接続されているインクタンク
に対するインクの供給方法として、後者の吸引供給をし
た場合の構成の１つとして以下のようなものがある。

【０００５】図１１は、従来のインクジェット記録装置
の要部を示す図で、同図において、２０はサブインクタ
ンクなどの貯留インクタンクで、２０ａは、インクを吐
出可能なインクジェット記録ヘッドであり、これら貯留
インクタンク２０と記録ヘッド２０ａはシリアルスキャ
ン方式のインクジェット記録装置におけるキャリッジ
（図示しない）に着脱可能に塔載されている。記録ヘッ
ド２０ａは、画像情報に基づいて、貯留インクタンク２
０内のノズル４４のインク吐出口からインクを吐出して
記録を行うものである。２０ｆは、貯留インクタンク２
０内のインクを記録ヘッド２０ａに供給するためのイン
ク供給口である。ノズル４４には、インクを吐出するた
めのエネルギを発生する吐出エネルギ発生手段が備えら
れている。吐出エネルギ発生手段としては、熱エネルギ
を発生する電気熱変換体を用いることができる。キャリ
ッジは、適宜な移動機構によって矢印２８、３５の主走
査方向に移動される。また、被記録媒体は、搬送手段に
よって、主走査方向と交差する副走査方向に搬送され
る。このようなインクジェット記録装置においては、記
録ヘッド２０ａと貯留インクタンク２０を塔載したキャ
リッジの主走査と、被記録媒体の副走査との繰り返しに
よって、被記録媒体上に順次画像が記録される。

【０００６】貯留インクタンク２０の側面には、吸引口
５３と、インク取入れ口２０ｂが形成されている。吸引
口５３は、吸引路５３ａを通して貯留インクタンク２０
内に連通しており、貯留インクタンク２０内における吸
引路５３ａの開口部位には、気体透過部材４８が備えら
れている。この気体透過部材４８は、インクを通さず
に、気体は透過させる気液分離手段としての機能を有す
るもので、例えば、四弗化エチレン樹脂またはそれに類
する樹脂多孔質材料によって形成された薄いシート状の
ものである。また、貯留インクタンク２０内には、イン
クを吸収保持するためのインク吸収体４１ａが収容され
ている。

【０００７】貯留インクタンク２０のインク供給口２０
ｆには、フィルタ１０３と弁１０４が備えられている。
弁１０４は、シート状であり、その基端部がフィルタ１
０３に溶着されている。また、この弁１０４は、貯留イ
ンクタンク２０の内圧に応じてインク供給口２０ｆを開
閉する。

【０００８】また、１０１は、貯留インクタンク２０の
インク取入れ口２０ｂに接続可能な供給ジョイントであ
り、チューブ２１ａを介して記録装置本体側のメインの
補充用インクタンク２２に接続されている。１０２は、
吸引口５３に接続可能な吸引ジョイントであり、導管５
５を介して吸引ポンプ３１に接続されている。ジョイン
ト１０１、１０２は、キャリッジの走査方向３５におい
てインク取入れ口２０ｂおよび吸引口５３と対向するよ
うに、記録装置本体側に配備されている。

【０００９】記録動作中は、図１１に示されるように弁
１０４が開いており、貯留インクタンク２０から記録ヘ
ッド２０ａにインクが供給される。

【００１０】図１２から図１６は、インクの補給動作の
説明図である。

【００１１】インクの補給に際しては、先ず、キャリッ
ジが矢印２８方向に移動することによって、図１２のよ
うに、インク取入れ口２０ｂと吸引口５３が、対応する
ジョイント１０１、１０２に接続される。その後、吸引
ポンプ３１の吸引動作によって、貯留インクタンク２０
内の空気が気体透過部材４８を通して吸引され、この貯
留インクタンク２０内は負圧となる。貯留インクタンク
２０内の負圧によって、図１３、図１４のように、補充
インクタンク２２内のインクが貯留インクタンク２０の
内部４１に吸引される。

【００１２】そして、その際には、図１３および図１４
のように、貯留インクタンク２０内の負圧によって、弁
１０４がインク供給口２０ｆを閉じる。従って、記録ヘ
ッド２９ａ内のインクは貯留インクタンク２０内に吸引
されず、そのインク吐出口に形成されたインクのメニス
カスは破壊されない。また、インク吐出口から記録ヘッ
ド２０ａおよび貯留インクタンク２０内に空気が侵入す
ることもない。これらの結果、貯留インクタンク２０内
にインクが確実に吸引供給される。

【００１３】そして、図１５のように、貯留インクタン
ク２０内のインクの液面４１ｂが気体透過部材４８に達
した時には、この気体透過部材４８がインク等の液体を
通さないために、インクの補給は自動的に停止する。そ
の後、図１６のように、キャリッジ１９の矢印３５方向
の移動によって、インク取入れ口２０ｂと吸引口５３
が、対応するジョイント１０１、１０２から離脱して、
一連の補給動作を完了する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成においては、以下のような問題が見られる。

【００１５】すなわち、可搬性に優れたモバイルプリン
タにおいて、駆動源は電池でも可能なようになってい
る。そのために、極力省エネの構成にせざるを得ないの
で、主走査方向に移動するキャリッジ部分の重量を極力
軽くしなければならず、上述のようなインク供給方式
の、つまりピットイン方式が望ましいが、ピットインす
る時の動力により、電池の電力が消費され、その分、記
録枚数が減少するという問題がある。

【００１６】従って、本発明の目的は、上記のような従
来技術における問題を解決するために、ピットイン時に
消費される電力を極力減らして、その分、記録可能な枚
数を増やして、省エネに優れたインクジェット記録装置
を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のインクジェット記録装置は、主走査方向
に移動するキャリッジの記憶ヘッドに接続された貯留イ
ンクタンクに、装置本体に固定された補充インクタンク
から必要に応じて補充するインク補充手段を有するイン
クジェット記録装置において、手動による部材の移動を
利用してインク補充が行われることを特徴とする。

【００１８】また、本発明のインクジェット記録装置
は、手動による排紙トレーの開閉動作を利用してインク
補充が行なわれることを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、手動によるプリンタカバーの開閉動作を利用してイ
ンク補充が行われることを特徴とする。

【００２０】さらにまた、本発明のインクジェット記録
装置は、インク供給口を通して記録ヘッドにインクを供
給し、かつ内部に負圧が導入されることによりインクの
供給が可能なインクタンクであって、インクを吸引補給
のための負圧を導入する吸引口に、インクは通さずに気
体を通す気液分離手段を有し、該気液分離手段とインク
を吸引補給のための負圧源との間に前記気液分離手段に
一定以上の負圧が作用しないような一定負圧発生手段を
設けた前記インクタンクを有するインクジェット記録装
置において、手動による排紙トレーの開閉動作を利用し
てインク補充が行われることを特徴とする。

【００２１】本発明のインクジェット記録装置は、手動
によるプリンタカバーの開閉動作を利用してインク補充
が行われることを特徴とする。

【００２２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、一定負圧発生手段としてチューブポンプを設けた、
手動による排紙トレーの開閉動作を利用してインク補充
が行われることを特徴とする。

【００２３】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、一定負圧発生手段としてチューブポンプを設けた、
手動によるプリンタカバーの開閉の動作を利用してイン
ク補充が行われることを特徴とする。

【００２４】さらにまた、本発明のインクジェット記録
装置は、一定負圧発生手段としてダイヤフラムポンプを
設けた、手動による排紙トレーの開閉動作を利用してイ
ンク補充が行われることを特徴とする。

【００２５】本発明のインクジェット記録装置は、一定
負圧発生手段としてダイヤフラムポンプを設けた、手動
によるプリンタカバーの開閉の動作を利用してインク補
充が行われることを特徴とする。

【００２６】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記記録ヘッドが、インクを吐出するために利用さ
れるエネルギを発生する素子としてインクに膜沸騰を生
じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体を有するこ
とを特徴とする。

【００２７】このように構成される本発明によれば、過
度な負圧により気液分離手段である気体透過部材を破壊
することなく、ピットイン時の電池の消耗が少なくな
り、その分、記録可能な枚数の多い省エネ性に優れた、
コンパクトなインクジェット記録装置を実現することが
できる。

【００２８】以下に、本発明のインクジェット記録装置
における実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００２９】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明に係
るインクジェット記録装置における第１の実施例の要部
の概略構成図である。図示されるように、本発明のこの
実施例１におけるインクジェット記録装置のケースは、
下ケース１と上ケース２とから成り、これら下ケース１
と上ケース２とによって装置本体をカバーするように構
成されている。

【００３０】図示されるように、上ケース２には、記録
後の用紙を支える排紙トレー３が、両側２箇所のヒンジ
４によってＡ方向に回動可能に設けられており、上ケー
ス２に平行になった後に、Ｂ方向に排紙トレー３を移動
させて、排紙トレー３の先端部３ａが下ケース１および
上ケース２の背面と同一になるまで移動される。ここ
で、排紙トレー３のヒンジ４の近傍に、ラック３ｂが片
側に設置されている。このラック３ｂが後述するポンプ
のコロホルダギア１０９ａと係合されている。

【００３１】ここで、ピットイン手段に就いて詳細を述
べる。

【００３２】図２において、２０はサブタンクのような
貯留インクタンクで、２０ａは、インクを吐出可能なイ
ンクジェット記録ヘッドであり、これら貯留インクタン
ク２０と記録ヘッド２０ａとはシリアルスキャン方式の
インクジェット記録装置におけるキャリッジ（図示しな
い）に着脱可能に塔載されている。記録ヘッド２０ａ
は、インクを画像情報に基づいて、貯留インクタンク２
０内のノズル４４のインク吐出口から吐出して記録を行
うものである。２０ｆは、貯留インクタンク２０内のイ
ンクを記録ヘッド２０ａに供給するためのインク供給口
である。ノズル４４には、インクを吐出するためのエネ
ルギを発生する吐出エネルギ発生手段が備えられてい
る。この吐出エネルギ発生手段としては、熱エネルギを
発生する電気熱変換体を用いることが出来る。キャリッ
ジは、適宜な移動機構によって矢印２８、３５の主走査
方向に移動される。また、被記録媒体は、搬送手段によ
って、主走査方向と交差する副走査方向に搬送される。
このようなインクジェット記録装置においては、記録ヘ
ッド２０ａと貯留インクタンク２０を塔載したキャリッ
ジの主走査と、被記録媒体の副走査との繰り返しによっ
て被記録媒体上に順次画像が記録される。

【００３３】貯留インクタンク２０の側面には、吸引口
５３と、インク取入れ口２０ｂとが形成されている。吸
引口５３は、吸引路５３ａを介して貯留インクタンク２
０内に連通しており、そして貯留インクタンク２０内に
おける吸引路５３ａの開口部位には、気体透過部材４８
が備えられている。この気体透過部材４８は、インクは
通さずに、気体は透過させる気液分離手段としての機能
を有するもので、例えば、四弗化エチレン樹脂またはそ
れに類する樹脂多孔質材料によって形成されている、薄
いシート状のものである。また、貯留インクタンク２０
内には、インクを吸収保持するためのインク吸収体４１
ａが収容されている。

【００３４】インク供給口２０ｆには、フィルタ１０３
と弁１０４が備えられている。弁１０４は、シート状で
あり、その基端部がフィルタ１０３に溶着されている。
この弁１０４は、貯留インクタンク２０の内圧に応じて
インク供給口２０ｆを開閉する。

【００３５】また、１０１は、貯留インクタンク２０の
インク取入れ口２０ｂに接続可能な供給ジョイントであ
り、チューブ２１ａを介して記録装置本体側のメインの
補充インクタンク２２に接続されている。１０２は、吸
引口５３に接続可能な吸引ジョイントであり、導管５５
を介して吸引ポンプ３１に接続されている。ジョイント
１０１、１０２は、キャリッジの走査方向３５において
インク取入れ口２０ｂおよび吸引口５３と対向するよう
に、記録装置本体側に配備されている。

【００３６】記録動作中は、図２に示されるように弁１
０４が開いており、貯留インクタンク２０から記録ヘッ
ド２０ａにインクが供給される。

【００３７】図３から図７は、インクの補給動作の説明
図である。

【００３８】インクの補給に際しては、先ず、キャリッ
ジが矢印２８方向に移動することによって、図３のよう
に、インク取入れ口２０ｂと吸引口５３が、対応するジ
ョイント１０１、１０２に接続される。その後、吸引ポ
ンプ３１の吸引動作により、貯留インクタンク２０内の
空気が気体透過部材４８を通して吸引されて、貯留イン
クタンク２０内が負圧となる。この貯留インクタンク２
０内の負圧によって、図４、図５のように、補充インク
タンク２２内のインクが貯留インクタンク２０の内部４
１に吸引される。

【００３９】そして、その際には、図４および図５に示
されるように、貯留インクタンク２０内の負圧によっ
て、弁１０４がインク供給口２０ｆを閉じる。従って、
記録ヘッド２０ａ内のインクは、貯留インクタンク２０
内に吸引されず、そのインク吐出口に形成されたインク
のメニスカスは破壊されない。また、インク吐出口から
記録ヘッド２０ａおよび貯留インクタンク２０内に空気
が浸入することもない。これらの結果、貯留インクタン
ク２０内のインクが確実に吸引供給される。

【００４０】そして、図６のように、貯留インクタンク
２０内のインクの液面４１ｂが気体透過部材４８に達し
た時には、その気体透過部材４８がインク等の液体を通
さないために、インクの補給は自動的に停止する。

【００４１】しかし、この時に、貯留インクタンク２０
内の負圧は急激に上昇して、吸引ポンプ３１を停止させ
ない限りは、ポンプの吸引能力の最大まで負圧を発生し
続けるために、気体透過部材４８に過度な負圧が作用し
てしまう。そこで、図８に示されるように、吸引ポンプ
３１とジョイント１０２の間に存在する導管５５にチュ
ーブ１０８を用いて、コロホルダ１０９が回転すること
によって一体的に回動する２個のコロ１１０によりチュ
ーブ１０８が扱かれ、かつコロ１１０が通過した後に、
チューブ１０８が元の状態に復元しようとする。この時
に、チューブ１０８に負圧が発生する。このような負圧
の値は、気体透過部材４８を破壊しない程度の値とされ
るが、上述のようにチューブ１０８自体の復元力によっ
て負圧の値が決定されるために、或る負圧の値に成る
と、チューブ１０８は潰れたままになり、それ以上に負
圧の値は上昇しなくなり、いくらコロホルダ１０９が図
示しない駆動源により駆動されても気体透過部材４８を
破壊することはなくなる。

【００４２】ここで、２個のコロ１１０は互いに対向す
る位置に配置されているために、チューブ１０８内の負
圧が大気圧になることがなく、効率の良いポンプ形態を
成している。さらに、チューブ１０８の材質には、塩化
ビニール製のタイゴン（商標）やシリコン製のものを用
いることができる。

【００４３】ここで、チューブポンプ１０７のコロホル
ダ１０９の回転軸と一体となったコロホルダギア１０９
ａと、上述の排紙トレー３と一体になったラック３ｂと
が係合して、排紙トレー３をＢ方向に移動させた時に、
コロ１１０がチューブ１０８を扱くようになる。この扱
く量は、貯留インクタンク２０が空の状態から満タンに
なる迄の回転数が貯留インクタンク２０の容量とチュー
ブポンプ１０７の容量とから決定され、その回転数に対
応可能なラック３ｂの長さに設定されている。

【００４４】ここで、排紙トレー３を立設させる場合に
は、上述と逆の動作をさせるのであるが、この時にコロ
ホルダ１０９を逆回転させるために、貯留インクタンク
２０に空気が送られて加圧され、記録ヘッド２０ａのノ
ズル４４やインク供給孔２０ｂからインクが漏れたりし
て記録装置を汚染したりしてしまう。これを防止するた
めに、コロホルダ１０９のコロホルダギア１０９ａにワ
ンウエイクラッチが設置されている。

【００４５】なお、本例では、気体透過部材４８とし
て、ゴアテックス（商標、ゴア社の製品）が用いられ、
膜厚が３０μで、負圧を０．２ａｔｍとした。

【００４６】本発明におけるこのような構成によって、
排紙トレー３を収納する時に、ピットイン動作が入り、
貯留インクタンク２０にインクが満たされる。

【００４７】（実施例２）上記の実施例１では、排紙ト
レー３を収納する時の動作を活用してチューブポンプ１
０７を駆動させているが、本実施例ではプリンタカバー
の収納する時の動作を活用している。

【００４８】すなわち、図９に示されるように、装置本
体を下ケース１と上ケース２とで覆い、記録時に排紙口
からゴミ等が入らないようにプリンタカバー５で上ケー
ス２を覆う。記録装置の使用時には、このプリンタカバ
ー５を開けるが、このプリンタカバー５は排紙トレーの
機能も有している。ここで、プリンタカバー５のヒンジ
６は記録装置の後部に設置され、プリンタカバー５はこ
れらヒンジ６回りに回動される。これらヒンジ６の一方
の同軸上に、ヒンジギア６ａが一体的に設けられ、さら
にアイドルギア７と係合しており、最終的にチューブポ
ンプ１０７のコロホルダギア１０９ａまでのギアトレイ
ンが設けられ、図９に示されるようにＣ方向にプリンタ
カバー５が閉じられる時に、コロホルダ１０９のコロ１
１０がチューブ１０８を扱いて貯留インクタンク２０に
負圧が作用して貯留インクタンク２０にインクを充填さ
せる。この時のヒンジギア６ａの回転量は、実施例１と
同様な考え方で設定されている。この時も、プリンタカ
バー５を開ける動作時にチューブポンプ１０７のコロホ
ルダ１０９ａが逆転すると、チューブ１０８を介して貯
留インクタンク２０に空気が送られて加圧され、記録ヘ
ッド２０ａのノズル４４やインク供給孔２０ｂからイン
クが漏れたりして記録装置を汚染したりしてしまう。こ
れを防止するために、コロホルダ１０９のコロホルダギ
ア１０９ａにはワンウエイクラッチが設置されている。
このような構成によって、プリンタカバー５を閉じる時
にピットイン動作に入り、貯留インクタンク２０にイン
クが満たされる。

【００４９】（実施例３）実施例３は、実施例１の構成
でチューブポンプ１０７の代わりに図１０のように、導
管５５にダイヤフラムポンプ１１１を吸引ポンプとして
設置したものである。

【００５０】つまり、図１０に示されるように、ハウジ
ング１１２に導管５５が取付けられて、この導管５５の
端部に弁１１３がハウジング１１２に一体的に取付けら
れ、これと対向するハウジング１１２の孔の外部に弁１
１４が設けられている。さらに、ダイヤフラム１１５
は、サブハウジング１１６によりハウジング１１２と挟
持されており、ダイヤフラム１１５には導電性のダイヤ
フラムホルダ１１７が一体的に取付けられ、ダイヤフラ
ムホルダ１１７の突起１１７ａの先端にはネジが切られ
ており、圧縮コイルバネ１１８が突起１１７ａの外周に
設置され、ストッパ１１９で圧縮コイルバネ１１８が圧
縮されている。ここで、サブハウジング１１６の中央の
孔には、電気接点１１６ａ、１１６ｂが２個対向的に密
着されており、これにリード線１２０ａ、１２０ｂが接
続されていて基板の回路に繋がっている。

【００５１】さらに、ストッパ１１９の上には、軸１２
１を中心に回転するポンプカム１２２が設置され、ポン
プカム１２２によってストッパ１１９が押されると、ダ
イヤフラム１１５が下に変位して弁１１４が開放され、
一方、弁１１３は閉塞されて空気がＡ方向に排出され、
逆にポンプカム１２２からストッパ１１９が開放された
時には、ダイヤフラム１１５が上昇されて、ダイヤフラ
ムポンプ１１１内が負圧となって、弁１１３が開放さ
れ、弁１１４が閉塞されて、導管５５側から空気がダイ
ヤフラムポンプ１１１内にＢ方向に吸引される。

【００５２】以上の繰り返しにより、気体透過部材４８
を介して空気が吸引されて貯留インクタンク２０内にイ
ンクが吸引される。ここで、気体透過部材４８にインク
が到達してインクが満タンになると、ダイヤフラムポン
プ１１１内の負圧は急激に上昇するために、圧縮コイル
バネ１１８の抗力にダイヤフラム１１５が打ち勝つこと
によって、ダイヤフラム１１５が下に変位した状態が続
き、ポンプカム１２２が空振りになって、その後の空気
の吸引が不可能となり、それ以上の負圧は、気体透過部
材４８には作用しなくなり、気体透過部材４８を破壊す
ることは無くなる。この負圧の値を決定するのは、圧縮
コイルバネ１１８の設定値である。この値は、ストッパ
１１９がネジ式なので、これによって調節可能となる。
この時の制御としては、リード線１２０ａ、１２０ｂの
導通が切れた時に、ポンプカム１２２の回転を停止させ
れるようにすれば良い。

【００５３】以上のような構成により、気体透過部材４
８にインクが到達した時の急激な負圧上昇によって、ダ
イヤフラム１１５の変位が不可能となって吸引が停止
し、気体透過部材４８を破壊することが無く、かつ負圧
センサも兼用しているので、タイムラグなくダイヤフラ
ムポンプ１１１も停止できる。

【００５４】なお、ダイヤフラム１１５の材質は、ＨＮ
ＢＲ（窒化水素ブタジエンゴム）、塩素化ブチルゴム、
ＥＰＤＮ（エチレン−プロピレン−ジエンターポリマ
ー）等が適している。

【００５５】以上は、１タンクのみの構成に就いて述べ
たが、カラーインクジェット記録装置の場合には、上記
の構成を並列に配置すれば良いことは当然である。

【００５６】なお、本構成においては、ポンプカム１２
２が逆転しても、貯留インクタンク２０には加圧が作用
しないので、ポンプカム１２２の軸１２１と同軸に配置
されているポンプカムギア１２３にはワンウエイクラッ
チは設置されていない。

【００５７】このような構成においては、排紙トレー３
をカバー内に収納したり、立設したりした場合に、ピッ
トイン動作が入る。

【００５８】（実施例４）実施例４は、実施例２の構成
においてチューブポンプ１０７の代わりに図１０のよう
に、導管５５にダイヤフラムポンプ１１１を吸引ポンプ
として設置したものである。

【００５９】このような構成においては、プリンタカバ
ー５を開閉した場合に、ピットイン動作に入る。

【００６０】以上の全ての実施例において、通常使用時
は、自動でモータ駆動によってピットイン動作が行なわ
れる。

【００６１】以上に説明したように、本発明によれば、
インク供給口を通して記録ヘッドにインクを供給し、か
つ内部に負圧が導入されることによりインクの供給が可
能なインクタンクであって、インクを吸引補給するため
の負圧を導入する吸引口に、インクは通さずに気体を通
す気体分離手段を備えたインクジェット記録装置におい
て、気液分離手段とインクを吸引補給のための負圧源と
の間に気液分離手段に一定以上の負圧が作用しないよう
な一定負圧発生手段、例えば、負圧センサを設けた吸引
ポンプ、チューブポンプまたはダイヤフラムポンプ等を
設けることによって、過度な負圧により気液分離手段で
ある気体透過部材を破壊することなく、排紙トレーやプ
リンタカバー等の手動による開閉時の動作を動力として
利用し、インク補充としてのピットインを行うために、
電池の消耗が少なくなり、その分だけ、記録枚数が多
く、省エネに優れて、コンパクトなインクジェット記録
装置を実現することができる。

【００６２】なお、このようなピットインの構成に拘ら
ず、記録装置の部材の動きを動力としてピットインを行
う全てのインクジェット記録装置においても同様な効果
が得られることは自明である。

【００６３】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば、電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱
エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記
録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもの
である。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化
が達成できるからである。

【００６４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，
７４０，７９６号明細書に開示されている基本的な原理
を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマ
ンド型，コンティニュアス型のいずれにも適用可能であ
るが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（イン
ク）が保持されているシートや液路に対応して配置され
ている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰
を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動
信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネル
ギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じ
させて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状
の駆動信号としては、米国特許第４，４６３，３５９号
明細書、同第４，３４５，２６２号明細書に記載されて
いるようなものが適している。なお、上記熱作用面の温
度上昇率に関する発明の米国特許第４，３１３，１２４
号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優
れた記録を行うことができる。

【００６５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４，５５８，３３３号明細書、米国特許第
４，４５９，６００号明細書を用いた構成も本発明に含
まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対し
て、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構
成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネ
ルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成
を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構
成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録
ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によ
れば記録を確実に効率よく行うことができるようになる
からである。

【００６６】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００６７】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００６８】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００６９】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００７０】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状または固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００７１】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００７２】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のインクジェッ
ト記録装置は、主走査方向に移動するキャリッジの記憶
ヘッドに接続された貯留インクタンクに、装置本体に固
定された補充インクタンクから必要に応じて補充するイ
ンク補充手段を有するインクジェット記録装置におい
て、手動による部材の移動を利用してインク補充が行わ
れるので、電池の消耗の少ない、かつ省エネに優れたコ
ンパクトな記録装置が得られる。

【００７３】本発明の請求項２に記載のインクジェット
記録装置は、手動による排紙トレーの開閉動作を利用し
てインク補充が行なわれるので、電池の消耗を少なくで
き、省エネに優れている。

【００７４】本発明の請求項３に記載のインクジェット
記録装置は、手動によるプリンタカバーの開閉動作を利
用してインク補充が行われるので、電池の消耗が少な
く、省エネに優れている。

【００７５】本発明の請求項４に記載のインクジェット
記録装置は、インク供給口を通して記録ヘッドにインク
を供給し、かつ内部に負圧が導入されることによりイン
クの供給が可能なインクタンクであって、インクを吸引
補給のための負圧を導入する吸引口に、インクは通さず
に気体を通す気液分離手段を有し、該気液分離手段とイ
ンクを吸引補給のための負圧源との間に前記気液分離手
段に一定以上の負圧が作用しないような一定負圧発生手
段を設けた前記インクタンクを有するインクジェット記
録装置において、手動による排紙トレーの開閉動作を利
用してインク補充が行われるので、過度な負圧による気
液分離手段である気体透過部材を破壊すること無く、ピ
ットイン時の電池の消耗が少なくなり、記録枚数を多く
でき、省エネに優れたコンパクトな記録装置を得ること
ができる。

【００７６】本発明の請求項５に記載のインクジェット
記録装置は、手動によるプリンタカバーの開閉動作を利
用してインク補充が行われるので、電池の消耗が少な
く、省エネに優れている。

【００７７】本発明の請求項６に記載のインクジェット
記録装置は、一定負圧発生手段としてチューブポンプを
設けた、手動による排紙トレーの開閉動作を利用してイ
ンク補充が行われるので、過度な負圧により気液分離手
段である気体透過部材を破壊すること無く、電池の消耗
が少なく、省エネに優れている。

【００７８】本発明の請求項７に記載のインクジェット
記録装置は、一定負圧発生手段としてチューブポンプを
設けた、手動によるプリンタカバーの開閉動作を利用し
てインク補充が行われるので、電池の消耗が少なく、か
つ省エネに優れている。

【００７９】本発明の請求項８に記載のインクジェット
記録装置は、一定負圧発生手段としてダイヤフラムポン
プを設けた、手動による排紙トレーの開閉動作を利用し
てインク補充が行われるので、過度な負圧によって気体
透過部材を破壊することが無く、電池の消耗が少なく、
省エネに優れている。

【００８０】本発明の請求項９に記載のインクジェット
記録装置は、一定負圧発生手段としてダイヤフラムポン
プを設けた、手動によるプリンタカバーの開閉動作を利
用してインク補充が行われるので、電池の消耗が少な
く、省エネに優れている。

【００８１】本発明の請求項１０に記載のインクジェッ
ト記録装置は、前記記録ヘッドが、インクを吐出するた
めに利用されるエネルギを発生する素子としてインクに
膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体
を有するので、インクを好適に吐出してきれいに記録す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の実施例１に
おける要部の概略構成図である。

【図２】図１の貯留インクタンクとインク補給系の離間
状態の説明図である。

【図３】図２の貯留インクタンクとインク補給系の接続
状態の説明図である。

【図４】図２のインク補給系によるインク補給の途中状
態の説明図である。

【図５】図２のインク補給系によるインク補給の途中状
態の説明図である。

【図６】図２のインク供給系によるインク補給の停止状
態の説明図である。

【図７】図２のインク供給系によるインク補給終了後の
動作説明図である。

【図８】本発明の補充吸引ポンプのチューブ扱き構成の
概略図である。

【図９】本発明の実施例２を示す要部構成の概略図であ
る。

【図１０】本発明の実施例３を示すダイヤフラムポンプ
の構成の概略図である。

【図１１】従来形態のインクジェット記録装置における
要部の概略構成図である。

【図１２】図１１の貯留インクタンクとインク補給系の
接続状態の説明図である。

【図１３】図１１のインク補給系によるインク補給の途
中状態の説明図である。

【図１４】図１１のインク補給系によるインク補給の途
中状態の説明図である。

【図１５】図１１のインク補給系によるインク補給の停
止状態の説明図である。

【図１６】図１１のインク供給系によるインク補給終了
後の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 下ケース ２ 上ケース ３ 排紙トレー ３ｂ ラック ４ ヒンジ ５ プリンタカバー ６ ヒンジ ６ａ ヒンジギア ７ アイドルギア １９ キャリッジ ２０ 貯留インクタンク ２０ａ 記録ヘッド ２０ｂ インク取入れ口 ２０ｆ 供給口 ２２ 補充インクタンク ３１ 吸引ポンプ ４４ ノズル ４８ 気体透過部材 ５３ 吸引口 １０１ 供給ジョイント １０２ 吸引ジョイント １０３ フィルター １０４ 弁 １０６ 負圧センサ １０７ チューブポンプ １０８ チューブ １０９ コロホルダ １０９ａ コロホルダギア １１０ コロ １１１ ダイヤフラムポンプ １１２ ハウジング １１３、１１４ 弁 １１５ ダイヤフラム １１６ サブハウジング １１６ａ、１１６ｂ 電気接点 １１７ ダイヤフラムホルダ １１７ａ 突起 １１８ 圧縮バネ １１９ ストッパ １２０ａ、１２０ｂ リード線 １２１ 軸 １２２ ポンプカム

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に移動するキャリッジの記憶
   ヘッドに接続された貯留インクタンクに、装置本体に固
   定された補充インクタンクから必要に応じて補充するイ
   ンク補充手段を有するインクジェット記録装置におい
   て、 手動による部材の移動を利用してインク補充が行われる
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 手動による排紙トレーの開閉動作を利用
   してインク補充が行なわれる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】 手動によるプリンタカバーの開閉動作を
   利用してインク補充が行われる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】 インク供給口を通して記録ヘッドにイン
   クを供給し、かつ内部に負圧が導入されることによりイ
   ンクの供給が可能なインクタンクであって、インクを吸
   引補給のための負圧を導入する吸引口に、インクは通さ
   ずに気体を通す気液分離手段を有し、該気液分離手段と
   インクを吸引補給のための負圧源との間に前記気液分離
   手段に一定以上の負圧が作用しないような一定負圧発生
   手段を設けた前記インクタンクを有するインクジェット
   記録装置において、 手動による排紙トレーの開閉動作を利用してインク補充
   が行われることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 手動によるプリンタカバーの開閉動作を
   利用してインク補充が行われることを特徴とする請求項
   ４記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 一定負圧発生手段としてチューブポンプ
   を設けた、手動による排紙トレーの開閉動作を利用して
   インク補充が行われることを特徴とする請求項４記載の
   インクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 一定負圧発生手段としてチューブポンプ
   を設けた、手動によるプリンタカバーの開閉動作を利用
   してインク補充が行われることを特徴とする請求項４記
   載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 一定負圧発生手段としてダイヤフラムポ
   ンプを設けた、手動による排紙トレーの開閉動作を利用
   してインク補充が行われることを特徴とする請求項４記
   載のインクジェット記録装置。
9. 【請求項９】 一定負圧発生手段としてダイヤフラムポ
   ンプを設けた、手動によるプリンタカバーの開閉動作を
   利用してインク補充が行われることを特徴とする請求項
   ４に記載のインクジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記記録ヘッドは、インクを吐出する
    ために利用されるエネルギを発生する素子としてインク
    に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換
    体を有することを特徴とする請求項４に記載のインクジ
    ェット記録装置。