(57)【要約】【課題】  インクタンクの小型化、ひいては該インクタンクを備えたインクジェット記録装置本体の小型化を図る。【解決手段】  インクタンク１の内部は筒状の大きな空間が設けられ、そこに可動分離壁６が摺動自在に収納されている。インクタンク１の左右端部にそれぞれ、インクタンクを固定するための固定部材１０が配置される。図面左側の固定部材１０には廃インク排出用の中空針４が固着され、図面右側の固定部材１０にはインク供給用の中空針９が固着されている。インクタンク１の左端の壁２よりタンク内部に廃インク排出用の中空針４を挿入するとともに、インクタンク１の右端の壁２よりタンク内部にインク供給用の中空針９を挿入することで、インクタンク１が両方の固定部材１０によって着脱自在に保持される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収納するインク室を有するインクタンクであって、
前記インク室内に摺動可能に設けられた、前記インク室を分離する分離壁を有するインクタンク。
【請求項２】
前記分離壁が、当該分離壁で分割されたインク室の一方の室内に作用する吸引圧により摺動されることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記分離壁が、当該分離壁で分割されたインク室の他方の室内へのインクの充填圧により摺動されることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記インク室は、前記分離壁により、インクジェットヘッドに供給されるインクを収納するための第１のインク室と前記インクジェットヘッドから排出されたインクを収納するための第２のインク室とに分離されるものであり、前記分離壁の摺動により前記第１のインク室の容積が小さくなるとともに前記第２のインク室の容積が大きくなることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項５】
インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給するためのインクを収納するためのインク室を有するインクタンクと、備えたインクジェット記録装置において、
前記インクタンクは、前記インク室内に摺動可能に設けられた、前記インク室を分離する分離壁を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記分離壁が、当該分離壁で分割されたインク室の一方の室内に作用する吸引圧により摺動されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記分離壁が、当該分離壁で分割されたインク室の他方の室内へのインクの充填圧により摺動され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。
【請求項８】
前記インク室は、前記分離壁により、前記インクジェットヘッドに供給するためのインクを収納するため第１のインク室と前記ヘッドから排出されたインクを収納する第２のインク室とに分離されるものであり、前記分離壁の摺動により前記第１のインク室の容積が小さくなるとともに前記第２のインク室の容積が大きくなることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記インクタンクが、前記インクジェットヘッドを搭載するヘッドキャリッジ上に着脱自在に搭載されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記インクタンクがインク供給路を介して前記ヘッドキャリッジ以外の部位に着脱自在に搭載されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを記録ヘッドの吐出口から吐出させて記録を行うインクジェット記録装置のインクタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙、布、プラスチックシート、OHP用シート等の記録媒体（以下、記録媒体と記する）に対して記録を行う記録装置は、種々の記録方式例えば、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、又はインクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な形態として提案されている。
【０００３】
そのような記録装置の中で吐出口（ノズル）からインクを吐出させて記録紙上に記録を行うインクジェット記録方式の記録装置（以下、インクジェット記録装置と称する）は低騒音なノンインパクト記録装置であり、高密度かつ高速な記録動作が可能であり、最近このタイプの記録装置が多くなってきている。
【０００４】
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載するキャリッジを駆動する手段と、記録紙を搬送する搬送手段及びこれらを制御するための制御手段とを備えている。
【０００５】
一方、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出する為に利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、或いは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるものなどがある。
【０００６】
その中でも熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出させる方式のインクジェット記録方式の記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列する事ができるため高解像度の記録をする事が可能である。その中でも電気熱変換素子をエネルギー発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、有利である。
【０００７】
上述のように、インクジェット記録方式は簡単な構成からなる極めて優れた記録方式ではあるが、一方解決すべき問題も存在する。問題の１つは吐出口の目詰まりである。目詰まりの原因としては主に２つほどあり、１つは吐出口からの溶媒の蒸発によってノズル先端のインク粘度が高くなって不吐出を起こすものである。もう１つはインク液中の微細なごみがノズルに入って不吐出を起こすものである。
【０００８】
上述の問題の処理手段として一般にポンプ手段を用いた目詰まり回復処理手段が設けられている。インクの流路系におけるポンプ手段の介在には２通りがあり、その１つはノズルとインクタンクの間にあってインク流路系のインクを加圧し、ノズルおよび流路中の高粘度インクや微細なごみ又は、インク液中の気泡を廃インクとしてノズル先端より排出させて処理するものである。他の１つはノズル先端から吸引ポンプでインクを吸引する事によりヘッド内及びヘッドにインクを供給する流路内の高粘度インクまたは微細なごみ又はインク液中の気泡を廃インクと共にノズル先端より吸引処理することである。
【０００９】
このようにしてノズル先端より排出した廃インクを収容する構成も大きくわけて２種類ある。
【００１０】
１つは、インクタンクと廃インクタンクを一体にしてキャリッジ上に構成する方法であり、もう１つは廃インクタンクをキャリッジ以外の場所、例えば本体側に構成する方法である。
【００１１】
廃インクタンクをキャリッジ上に構成する例として、インクカートリッジと廃インクタンクを別の容器にし、キャリッジ上に別体もしくは、一体として搭載するものが一般的である。また、キャリッジ以外の場所として本体下部に大きな廃インク吸収体を平置きして配設する方法が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平０７−３１４７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、廃インク吸収体を本体下部に配設する構成では、吸収体交換の際、インクによる汚れが発生したり、吸収体上部に配設されている精度を必要とするプリンタユニットを外す必要が有った。よって、通常はインクジェット記録装置の寿命に対応した廃インク収容能力を有する大きな廃インク吸収体を本体の空きスペースに設け、ユーザー交換をさせない仕様にしている。この為に、インクジェット記録装置の小型化が困難となっていた。
【００１３】
また、供給用インクタンクと廃インクタンクの２液室を一体としてヘッドキャリッジ上に構成した場合には、インクタンクの交換によって廃インクタンクも交換されるメリットはあるが、供給用インクの貯蔵スペースと廃インク貯蔵用のスペースが必要となり、インクタンクを載せるヘッドキャリッジへの負荷が増え（大きく、重くなり）小型化を阻害する要因の一つとなっていた。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、インクタンクの小型化、ひいては装置本体の小型化を図ることができるインクタンクの構成及びこれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、インクを収納するインク室を有するインクタンクであって、前記インク室に摺動可能に設けられた、前記インク室を分離する分離壁を有するインクタンク及びこれを備えたインクジェット記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インクタンク内のインク室に、摺動自在な可動分離壁により分離された供給用インクの貯蔵室と廃インク貯蔵室を設けることが可能である。このインクタンクでは、インクジェットヘッドからインク供給用の貯蔵室のインクを吐出すると、このインクの減少分、可動分離壁の摺動によって廃インク貯蔵室のスペースを増やすことができる。このように一つのインクタンクの内部を供給用インクの貯蔵スペースとしてだけでなく、廃インク貯蔵用のスペースとしても使用できるので、インクタンクが大型化せず、インクジェット装置の小型化が図れる。また、廃インク吸収体が不要になり、その分装置も小型となり、コストも下がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１から図５は、本発明の第１の実施の形態を示すインクタンクの断面図、図７はインクジェット記録装置の概略斜視図を示す。
【００１９】
図１において、符号１はインクジェット記録装置に着脱可能なインクタンク、符号１０はインクタンク１を固定する固定部材を示す。図では、分かり易いようにインクタンク１と固定部材１０の間に隙間を設けているが、実際は密着している。そして、インクタンク１がインクジェット記録装置に装着されている状態を示したものが図７である。
【００２０】
図７において、記録手段であるヘッド５０は、被記録媒体としての記録紙５７に対向した面に、矢印Ｃ，Ｄの主走査方向と直交した方向に複数のノズル列が設けられており、ノズル列毎に異なる色のインクを吐出する。ヘッド５０が載置されているキャリッジ５１は、両端がフレームに固定されたお互いに平行なガイドシャフト５４とガイドレールに沿って、矢印Ｃ、Ｄの主走査方向に往復動可能に支持されている。尚、キャリッジ５１は不図示のベルト駆動装置とモータとにより往復動される。
【００２１】
キャリッジ５１の移動範囲の近傍には、搬送ローラー５２と、これに当接する不図示のピンチローラーとが設けられている。また、このインクジェット記録装置の前部には、着脱可能なカセット５６が取りつけられている。記録紙５７は、カセット５６から供給され、記録ヘッド５０と対向する記録位置に至り、そして搬送ローラー５２及びピンチローラーに挟まれて、それらの搬送ローラー５２及びピンチローラーの回転によりキャリッジ５１の移動方向と交差（例えば直交）する矢印Ｙの副走査方向に搬送される。そして、記録ヘッド５０により画像が記録された記録紙５７は、排紙スタッカ５５上に排出される。そして、キャリッジ５１から供給ユニットまではチューブ５８を介して接続されている。ここで、供給ユニットの上部には、インクタンク１が４つセットされている。
【００２２】
このインクタンク１の内部は、図１のような筒状の大きな空間が設けられ、そこに可動分離壁６が摺動自在に収納されている。この可動分離壁６の周囲にはパッキン３が設けられ、摺動してどの位置にあっても液状のインクが可動分離壁６を乗越えていかない構造を有する。
【００２３】
インクタンク１の左右端部にそれぞれ、インクタンクを固定するための固定部材１０が配置されている。図１の左側の固定部材１０には廃インク排出用の中空針４が固着され、図１の右側の固定部材１０にはインク供給用の中空針９が固着されている。そして、インクタンク１の左端の壁２よりタンク内部に廃インク排出用の中空針４を挿入するとともに、インクタンク１の右端の壁２よりタンク内部にインク供給用の中空針９を挿入することで、インクタンク１が両方の固定部材１０によって着脱自在に保持される。ここで、中空針４及び９が挿入されるインクタンク１の左右端部それぞれの部位には、内部のインクが外部へ漏れ出ない事を目的にパッキン５が設けられている。
【００２４】
そして、廃インク排出用の中空針４の根元に不図示のチューブが接続され、チューブの末端はヘッドの機能回復を行うヘッド回復手段（図７の符号５３に示す。）に連結されている。そして、ヘッド５０が移動してヘッド回復手段に位置したときにノズルのクリーニングまたは、ヘッドのキャッピングとともに予備吐出もしくはノズル先端からポンプ（不図示）でインク吸引が行われるが、このときのインクは廃インクとして前記ポンプを介して前述の廃インク排出用の中空針４へ圧送され、インクタンク１に廃インク排出用の中空針４が挿入されている場合、廃インク排出用の中空針４から、廃インクがインクタンク１の内部へ放出される。
【００２５】
一方、インク供給用の中空針９はキャリッジに搭載されている不図示のヘッドへ、チューブ又は、他の流路を介して接続されている。そして、ヘッドからインクが吐出されるとチューブ内または流路の圧が下がり、インク供給用の中空針９からインクタンク１内の供給用インク７が吸引されるものである。
【００２６】
次に、図１から図４まで時系列的に可動分離壁６の動作説明を行う。
【００２７】
図１は、未使用のインクタンクが供給ユニット上部にセットされている状態を示す。図中、インクタンク１の内部に設けられた可動分離壁６が廃インク排出用の中空針４の近傍（左端側）まで来ており、廃インクは、まったく貯蔵されていない。また、可動分離壁６を挟んで反対側、すなわちインク供給用の中空針９の近傍（右端側）の空間には、供給用インク７が充ちている状態を示している。
【００２８】
図２と図３は、インクタンク１に廃インク１１が徐々に充填されてきた状態を示し、廃インク１１が廃インク排出用の中空針４からインクタンク１の内部に注入されると、可動分離壁６が廃インクの充填圧によりインク供給用の中空針９の方向へ押される。更に、インク供給用の中空針９から供給用インク７が吸い出される為、可動分離壁６は負圧（吸引圧）により引っ張られ、インクタンク１に設けられた供給用インク７の貯蔵スペースと廃インク１１の貯蔵スペース比が、駆動機構を必要とせず自動的に可変される。
【００２９】
最後に図４は、インクタンク１の交換時期の状態を示したものである。図は、供給用インク７が無くなり、廃インク１１で満たされた場合の可動分離壁６の状態を示す。この状態では、更なる廃インクを充填するスペースが無く、更に供給インクも空となり、インクタンク交換が必要となる。
【００３０】
また、図５は、インクタンク１がインクタンク収納用供給部ハウジング１２に装着した状態を示す。通常は、インクタンク１が複数有り、図５のような形態のインクタンク収納用供給部ハウジング１２が複数個設けられている。
【００３１】
以上説明したように、ヘッドの目詰まり防止の為にヘッドからインクを強制的に吸引して廃インク貯蔵部へと排出するポンプ機能を備えたインクジェット記録装置において、インクタンク内部を摺動自在な可動分離壁により、インク供給用の貯蔵部と前記の廃インク貯蔵部に分離する事で、下記の効果が期待できる。
１）廃インク用の液室とインク供給用の液室を交互に使用する為、インクタンクのスペース効率が大変良く、小型化が可能である。
２）廃インク吸収体が不要になり、その分装置が小形となり、コストも下がる。
３）インクタンクを交換する事で廃インク吸収容量がオーバーになり溢れる事がない。
４）装置を常にきれいな状態に保つ事ができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を詳細に説明する。図６は、第２の実施の形態を示すインクタンクの断面図である。図において、１は着脱可能なインクタンクの筐体、１０は、インク供給用の中空針９を保持する固定部材を示す。第１の実施の形態ではインクタンク１が横置きになっていたが、第２の実施の形態ではインクタンク１が縦置きになっている。ここで、インクタンク１の上下端部には、内部のインクが外部へ漏れ出ないようにするパッキン５が設けられている。次に、インクタンク１の内部は筒状の大きな空間になっており、そこに可動分離壁６が摺動自在にセットされている。この可動分離壁６の周囲にはパッキン３が全周に設けられ、摺動位置に関わらず液状のインクが可動分離壁６を越えて隣の液室にいかない構造を提供するものである。
【００３３】
次に、先ほど述べた固定部材１０にはインク供給用の中空針９が固着されている。そして、インク供給用の中空針９はキャリッジに搭載されているヘッドにチューブ又は、樹脂流路を介して接続されており、ヘッドからインクが吐出されるとチューブ内（樹脂流路内）が負圧になり、インク供給用の中空針９からインクタンク１内の供給用インク７が吸引されるものである。
【００３４】
インクタンク１の上部に差し込まれた廃インク排出用の中空針４は、チューブ８を介してヘッドの機能回復を行うヘッド回復手段に接続されている。ヘッドに設けられたノズルのクリーニングや予備吐出により、ヘッドから吸引された廃インクはヘッド回復手段のポンプを介して廃インク排出用の中空針４へ導かれ、廃インク排出用の中空針４から廃インク１１がインクタンク１の内部へ放出されるものである。この際の廃インク１１のインクタンク１の内部への充填圧により可動分離壁６が摺動される。
【００３５】
尚、図ではインクタンク１の内部に設けられた可動分離壁６が廃インク排出用の中空針４の近傍（上端側）まで来ており、廃インクはまったく貯蔵されていない状態を示す。また、可動分離壁６を挟んで反対側、すなわち、インク供給用の中空針９の近傍（下端側）の空間には、供給用インク７が充ちている。すなわち、新品のインクタンクを意味している。
【００３６】
その後、廃インクが一杯になるまでの過程は、第１の実施の形態の図２から図４までと同様である。
【００３７】
（その他の実施の形態）
上述の実施の形態では、チューブを介してヘッドに接続したインクタンクをヘッドキャリッジの外部に搭載した形態を示したが、当然ながら、本発明はヘッドキャリッジ上にインクタンクを搭載する形態にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるインクタンクを示す断面図であり、未使用の状態を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるインクタンクを示す断面図であり、インクタンクに廃インクが徐々に充填されてきた状態で、かつインクタンク内の供給用インクが徐々に吸引された状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるインクタンクを示す断面図であり、インクタンクに廃インクが徐々に充填されてきた状態で、かつインクタンク内の供給用インクが徐々に吸引された状態を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるインクタンクを示す断面図であり、供給用インクが無くなり、廃インクで満たされた場合の可動分離壁の状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるインクタンクを収納保持するうハウジングの形態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるインクタンクを示す断面図であり、未使用の状態を示す図である。
【図７】本発明のインクタンクを着脱自在なインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    インクタンク
６    可動分離壁
７    供給用インク
１１    廃インク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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