(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置において、カートリッジ交換に伴う諸問題を解消する。【解決手段】インクジェット記録装置は、インクを吐出するキャリアヘッド３と、それに供給するインクを保持するインク袋１を有し、これらは、記録装置本体に、それから取り外すことができないように取り付けられている。インク袋１とキャリアヘッド３はインクチューブ２によって接続されている。インクチューブ２は、インク袋１およびキャリアヘッド３に取り外すことができないように直接取り付けられており、破壊しない限り、インク袋１およびキャリアヘッド３から分離できない。すなわち、このインクジェット記録装置は、インク袋１のインクを使い切ると寿命となる、いわば使い捨ての構成である。【選択図】図１
2006076061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留器と、
前記ヘッドと前記液体貯留器を接続する液体導入路とを有し、
前記ヘッドおよび前記液体貯留器は、記録装置本体に対して着脱不能に取り付けられており、前記液体導入路は、前記ヘッドおよび前記液体貯留器に、着脱不能に接続されており、前記液体貯留器は、前記液体導入路を介する以外に外部との間で液体を流通させることができない液体吐出記録装置。
【請求項２】
前記液体貯留器は前記ヘッドより下方に配置されている、請求項１に記載の液体吐出記録装置。
【請求項３】
前記液体貯留器は可撓性を有し、該液体貯留器の内部空間の容積を大きくする方向に付勢力を加えられている、請求項１または２に記載の液体吐出記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体（以下、単にインクと称する）を吐出して記録を行うインクジェット記録装置（液体吐出記録装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録装置は、その寿命を、２万枚とか６万枚の記録紙への記録実行に設定している。その設定寿命分の消費インク量は膨大となるため、装置に寿命分のインクを蓄える方法は採られておらず、インクは、カートリッジとしてユーザに提供されている。カートリッジは、それに保持されたインクを消費し切ったら順次交換される。
【０００３】
このようなカートリッジとしては、インクを吐出するヘッドと、ヘッドへ供給するインクを保持するインク貯留器が一体になったものや、インク貯留器のみからなるものがある。いずれにしても、カートリッジは、一般に小型に構成され、往復動するヘッドキャリッジに搭載される場合が多い。
【０００４】
カートリッジには、インク供給路を、カートリッジの交換時に分離、接続するためのジョイント機構が設けられ、また、ヘッド一体型の場合には、ヘッド駆動などのために必要な電気系の接続用の電気コンタクトが設けられている。ジョイント機構の近傍には、着脱時にヘッド側へゴミが侵入するのを防止するためにインクフィルターが設けられている。
【特許文献１】特開平０２−１９８８６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなカートリッジを用いた場合、記録装置の他に、カートリッジも商品として製造、販売されるため、それだけ商品の種類数が増えることになり、それによって、管理コストが高くなってしまう。また、記録装置本体が、新機種の導入などに伴って生産中止になった場合でも、その記録装置を使用しているユーザがいる以上、カートリッジの供給は続けなければならず、自ずと物流コストや、管理コストが嵩むことになる。
【０００６】
また、カートリッジは適宜交換する必要があるが、その操作は、ユーザにとって面倒であり、好まれない場合がある。また、記録装置には、カートリッジ交換のために、交換を可能とする動作モードを設ける必要がある場合があり、そのために構成が複雑となりがちである。また、カートリッジ交換可能とするために、ジョイント機構やフィルタが必要となるが、これらは、概してインクジェット記録装置において比較的高価な部品である。また、カートリッジ交換時、記録装置内がインクなどによって汚れてしまう恐れがある。また、ユーザが適切にカートリッジ交換を行わなければ、記録動作途中でインク切れが発生してしまうことも考えられる。また、カートリッジ交換に伴って、古いカートリッジは廃棄物となり、それによって頻繁に廃棄物が生じることとなるため、環境保全を考慮した廃棄物処理、再資源化などの対応にも手間がかかることになる。
【０００７】
本発明の目的は、上記のようなカートリッジを利用することに伴う諸問題を解消することができる液体吐出記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の液体吐出記録装置は、液体を吐出するヘッドと、ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留器と、ヘッドと液体貯留器を接続する液体導入路とを有し、ヘッドおよび液体貯留器は、記録装置本体に対して着脱不能に取り付けられており、液体導入路は、ヘッドおよび液体貯留器に、着脱不能に接続されており、液体貯留器は、液体導入チューブを介する以外に外部との間で液体を流通させることができないことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明の液体吐出記録装置は、液体貯留器およびヘッドが、カートリッジとして交換可能な構成を有しておらず、破壊しない限り記録装置本体から取り外すことはできない。したがって、本発明の液体吐出装置は、液体貯留器に貯留された液体が無くなるまでの比較的短い寿命を有する、言わば使い捨ての構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液体吐出記録装置によれば、カートリッジを交換する構成における諸問題を解消することができる。すなわち、製品の管理コストを低減できる。また、ユーザにカートリッジ交換の手間をかけさせることもなく、廃棄物が頻繁に出ることもなくなり、また、廃棄物の発生頻度を低減することによって、環境保全を考慮した廃棄物処理、最資源化の対応も容易になる。
【００１１】
この際、本発明の液体吐出記録装置は、短寿命でよいことや、比較的高価な、液体供給路のジョイント機構やフィルタが不要となることなどから製造コストを抑えることができ、また管理コストも低減できるので、低価格での提供が可能となる。その結果として、ユーザに対する、記録装置の消却分も含めたランニングコストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の、インク供給系の要部を透視して示す斜視図である。
【００１４】
このインクジェット記録装置は、図示していないが、記録紙Ｐを搬送する搬送機構を有している。記録紙Ｐは、搬送機構によって、外装材１１によって覆われた記録装置内を通って搬送され、記録画像が形成された記録紙Ｐは、最終的に、排紙口１１ａを通って排紙される。
【００１５】
記録紙Ｐの搬送経路上には、インクを吐出する機構を備えるキャリアヘッド３が、キャリアガイド５によって、記録紙Ｐの搬送方向に交差する方向に往復動可能に支持されている。図示していないが、記録装置には、キャリアヘッド３を往復動させるための機構や、その機構およびキャリアヘッド３の、インクを吐出する機構などのための制御機構が備えられており、キャリアヘッド３は、制御機構に接続されている。
【００１６】
キャリアヘッド３に供給するインクを保持するインク袋（液体貯留器）１が、記録装置の使用時の姿勢で、キャリアヘッド３より下方となる位置に設けられている。図に示す例では、インク袋１は、搬送機構による記録紙Ｐの搬送経路の下方の、記録装置底部に沿って設けられ、ガイドペグ４によって固定されている。インク袋１とキャリアヘッド３は液体導入路としてのインクチューブ２によって接続されている。インクチューブ２は、キャリアヘッド３の往復動に追従できるように、可撓性を有し、余裕のある長さを有している。
【００１７】
一般に、インクジェット記録装置では、インクは、ヘッドのノズルの適切な位置にメニスカスが形成されるようにヘッドに充填され、それによって、適正なインク吐出が可能となる。そのため、ヘッド液室内のインクが少し負圧になるようにする必要があり、本実施形態の構成では、インク袋１が、キャリアヘッド３より下方に配置されていることによって、この負圧が確保されている。
【００１８】
次に、このインクジェット記録装置による記録動作について説明する。
【００１９】
記録動作が開始されると、まず、記録紙Ｐが、キャリアヘッド３に対面する所定の位置に搬送される。この状態で、キャリアヘッド３が往復動させられ、この際、キャリアヘッド３からインクが吐出され、それによって、キャリアヘッド３に設けられたノズルの配置幅分の記録画像が記録紙Ｐ上に形成される。その後、記録紙Ｐが所定量だけ搬送された後、再びキャリアヘッド３が往復動させられ、インクが吐出され、これらが繰り返されることによって、記録紙Ｐ上の所望の領域に記録画像が形成される。
【００２０】
従来、インクジェット記録装置は、寿命を何万枚もの記録に設定されている。記録装置をこのように長寿命とするためは、その寿命を確保できるように、高い耐久性を有する構成とする必要があり、それだけ製造コストが高くなる。また、長寿命とすることによって、記録装置本体に対して着脱可能なカートリッジの形態で、インクを適宜補給する構成が必要となる。
【００２１】
これに対して、本実施形態のインクジェット記録装置は、寿命を、インク袋１に保持されたインクを使い切るまでの比較的短いものに設定し、すなわち、耐久性の低い構成としており、それによって、製造コストを低減し、低価格で提供可能な、言わば使い捨ての構成である。あるいは、本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、ヘッドを含むカートリッジに対して、ヘッドの寿命に合わせて、記録装置の他の構成を、ヘッドの寿命に見合う程度の耐久性を有するように安価に構成して付け加えた、言わば、プリンタ機能を付加したカートリッジであるということができる。
【００２２】
より具体的には、低耐久性の構成とすることで、使用する部品の材料、構造を安価な低耐久性のものとすることができ、また、部品数を低減することができ、それに伴って組立工数も少なくすることができる。これらによって、記録装置の製造コストを低減できる。
【００２３】
インク袋１は、この寿命の間に必要な量のインクを保持可能な容積を有している。したがって、インク袋１は交換の必要がなく、インクチューブ２は、インク袋１およびキャリアヘッド３に、着脱不能に直接固定され、破壊しない限り、これらから切り離すことができない構成となっている。すなわち、より具体的には、例えば、インクチューブ２は、インク袋１と一体に形成されており、キャリアヘッド３に溶着によって固定されている。
【００２４】
また、もちろん、インク袋１およびキャリアヘッド３も、記録装置本体に対して着脱不能に取り付けられており、記録装置を破壊もしくは分解しない限り取り外すことはできない。すなわち、図に示す例では、キャリアヘッド３は、その貫通孔にキャリアガイド５を挿通して取り付けられ、キャリアガイド５は外装１１に固定されている。したがって、キャリアヘッド５は、その外装部材を破壊したり、キャリアガイド５を記録装置本体から取り外したりしない限り、記録装置本体から分離できない。また、キャリアガイド５も、取り外す必要がないので、容易に取外し可能な構成とせず、溶着や保持部のかしめなどによって取り付け、容易に取り外せない構成としてもよい。インク袋１は、例えば、ガイドペグ４のかしめによって固定され、したがって、ガイドペグ４を破壊しない限り取り外すことができない。そして、インク袋１は、インクチューブ２を介する以外に、インクを外部と流通させることができない構成となっており、インク袋１に後からインクが補給されることはない。
【００２５】
また、本実施形態のインクジェット記録装置では、カートリッジ交換時のゴミ進入防止用のフィルタ、インク供給路を切り離し接続可能とするためのジョイント機構は必要なく、インクチューブ２は、これらの機構を介することなく、インク袋１とキャリアヘッド３を接続している。この際、カートリッジの場合のように、着脱に伴ってゴミが侵入することがないので、フィルタを設けないにも拘わらず、ヘッドへ供給されるインクに含まれるゴミをほとんどなくして、記録動作、記録品質の信頼性を非常に高くすることができる。
【００２６】
そして、記録装置には、カートリッジを交換可能な構成の場合のように、交換用のモードを設けたり、交換用の機構を設けたりする必要がない。また、カートリッジを交換可能とするために必要とされたフィルタ、ジョイント機構といった、インクジェット記録装置において比較的高価な部品となりがちな部品を省略することができる。これらのことによっても、記録装置のコスト低減を図ることができる。また、カートリッジを別商品として製造、販売する必要がないため、管理コストも抑えることができる。生産機種変後にも、その機種のカートリッジの生産を続けなければならないということもないので、生産機種変更への対応も容易である。
【００２７】
以上の本実施形態によれば、交換して使用されるカートリッジを用いることによる諸問題を解消することができる。
【００２８】
すなわち、上記のように、カートリッジの製造、販売のために管理コストなどを割く必要がなくなる。
【００２９】
また、ユーザは、カートリッジ交換の手間が省け、交換時に記録装置内が汚れてしまうということもなくなる。また、小容量のカートリッジを比較的頻繁に交換する必要がある従来の構成に比べて、インクが切れる頻度が減り、記録動作中にインクを切らしてしまうという事態になるのも低減することができる。また、製造コストや管理コストを抑えることによって、メーカは低価格で記録装置を提供でき、ユーザにとっても、従来の記録装置本体の消却分とカートリッジ分とを含めたランニングコストより、本実施形態の場合における記録装置の価格分だけの方が、ランニングコストを低減することができる。
【００３０】
特に、ユーザの中には、記録動作を実行させる頻度の少ないユーザもいる。このようなユーザにとっては、何万枚もの記録動作に耐えられる耐久性を有する記録装置でも、その耐久性を生かすことはできず、すなわち、経年劣化や、新たな機能、性能を有する新機種への買い替えのために、寿命まで使用することなく記録装置を廃棄することになりがちである。したがって、このようなユーザに対して、ランニングコストを大きく低減できることが期待できる。
【００３１】
また、ユーザは頻繁に廃棄物を出す必要もなくなる。廃棄物の発生頻繁が低くなることによって、環境保全を考慮した廃棄物処理、再資源化などの対応もしやすくなる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置の、内部を透視して示す側面図である。同図において、第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００３３】
本実施形態は、第１の実施形態から、ヘッド液室を負圧とする構成を変えたものである。すなわち、本実施形態では、インク袋１は、キャリアヘッド３より上方に位置しており、水頭差のみを考慮すれば、ヘッド液室が正圧となる配置となっている。そして、インク袋１は、外装材１１の内壁から延びるインク袋台１１６上に配置され、インク袋１の下面は、このインク袋台１１６に接着されている。インク袋１の上面には、負圧発生板６が接着されている。負圧発生板６と外装材１１の天井部の間には、引っ張りコイルばね７が接続されている。
【００３４】
この構成では、インク袋１には、その下面と上面を離し、したがってインク袋１の内部空間を広げる方向に、引っ張りばね７によって所定の付勢力が加わる。それによって、ヘッド液室内に負圧を発生することができる。
【００３５】
本実施形態のインクジェット記録装置も、第１の実施形態と同様、インク袋１内のインクを使い切るまでの寿命を有する構成となっており、それによって、カートリッジを適宜交換して用いる記録装置に対して、種々の利点が得られる。第１、第２の実施形態において示した、ヘッド液室内に負圧を発生させる構成は、比較的容量の大きなインク貯留器を用いて比較的簡単な構成で負圧を発生させることができ、使い捨てのインクジェット記録装置の構成として好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の、要部を透視して示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置の、要部を透視して示す側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    インク袋
２    インクチューブ
３    キャリアヘッド
【図１】
2006076061.tif 000003
【図２】
2006076061.tif 000004