(57)【要約】【課題】記録液のカートリッジや記録液の管理を容易にし、また記録ヘッドユニットの部品点数を削減して重量を軽減することにより、省資源化及び低コスト化を図る。【解決手段】記録ヘッドユニット１５には、被記録媒体の表面側に記録する第１の吐出領域３１を構成する吐出部３１１と、被記録媒体の裏面側に記録する第２の吐出領域３２を構成する吐出部３２１とが形成されている。記録ヘッドユニット１５にインクを供給するためのチューブ２３は、インク供給システム２２を介してインクタンク２１からサブタンク３３へ連結されている。そして、インクタンク２１から供給されたインクが、第１の吐出領域の吐出部３１１及び第２の吐出領域の吐出部３２１に対して供給される。すなわち、記録ヘッドユニット１５とインクタンク２１とを一体化することなくインク供給システム２２を介して接続することにより、記録ヘッドユニット１５の重量を軽減させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体を反転させて両面へ記録を行うための被記録媒体反転機構と、被記録媒体の一方の面に記録液を吐出する吐出口が形成された第１の吐出領域、及び被記録媒体の他方の面に記録液を吐出する吐出口が形成された第２の吐出領域が設定された記録ヘッドユニットとを有し、供給された被記録媒体の一方の面に、前記第１の吐出領域の吐出口から記録液を吐出して記録した後、前記被記録媒体反転機構にて該被記録媒体を反転させ、該被記録媒体の他方の面に前記記録ヘッドユニットの第２の吐出領域の吐出口から記録液を吐出して記録を行った後、該被記録媒体を排出する記録装置において、該記録装置は、記録液を保持する記録液タンクと、記録液を各前記吐出領域の両方で吐出できるように、前記記録液タンクに保持された記録液を前記記録ヘッドユニットに供給する記録液供給手段とを有し、前記記録ヘッドユニットと前記記録液タンクとは一体化されることなく前記記録液供給手段を介して接続されていることを特徴とした記録装置。
【請求項２】
被記録媒体を反転させて両面へ記録を行うための被記録媒体反転機構と、被記録媒体の一方の面に記録液を吐出する第１の記録ヘッドユニットと、被記録媒体の他方の面に記録液を吐出する吐出口が形成された第２の記録ヘッドユニットとを有し、供給された被記録媒体の一方の面に、前記第１の記録ヘッドユニットから記録液を吐出して記録した後、前記被記録媒体反転機構にて該被記録媒体を反転させ、該被記録媒体の他方の面に前記第２の記録ヘッドユニットから記録液を吐出して記録を行った後、該被記録媒体を排出する記録装置において、該記録装置は、記録液を保持する記録液タンクと、前記記録液タンクに保持された記録液を各前記記録ヘッドユニットの両方に供給する記録液供給手段とを有し、各前記記録ヘッドユニットと前記記録液タンクとは一体化されることなく前記記録液供給手段を介して接続されていることを特徴とした記録装置。
【請求項３】
前記第１の吐出領域及び前記第２の吐出領域へは各記録液毎に設けられた一組の前記記録液タンクから記録液を供給していることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記第１の記録ヘッドユニット及び前記第２の記録ヘッドユニットへは各記録液毎に設けられた一組の前記記録液タンクから記録液を供給していることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドユニットは、記録液を保持しておくサブタンクを有し、該サブタンクは、前記記録液供給手段が接続され、前記記録液供給手段は、前記記録液タンクから前記サブタンクへ記録液を供給することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載の記録装置。
【請求項６】
記録液として複数種類の記録液を使用できるように、前記記録液タンクを、記録液の種類に対応して複数備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録液タンクは、記録液の種類毎に交換可能であることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録装置に関し、より詳細には、各種被記録媒体に対して記録を行うプリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッタ等の画像形成装置（画像記録装置）として用いる記録方式の一つにインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを被記録媒体へ直接付着させて記録する構成のプリンタである。
【０００３】
インクジェットプリンタは、家庭などで個人的または少人数で使用される小型のプリンタとして広く使われている。このような小型のプリンタはシリアル式が主流である。シリアル式のプリンタは、小型の印字ヘッドとインクカートリッジとが一体になって被記録媒体の送り方向と直交する方向に往復移動しながら縦方向に移動する被記録媒体に文字や画像を記録する。
【０００４】
インクジェットプリンタは、画質の要求と共に高速化の要求が高まってきている。シリアル式のプリンタで高速に記録を行うためには、印字ヘッドとインクカートリッジを高速に往復移動させるか、印字ヘッドのノズル列長さを長くして一度の走査で記録できる幅を大きくするか、印字ヘッドの往復移動で往復両方向印字を行う等の方法がある。しかしながら、これらの方法はいずれにしてもヘッドの駆動の負荷が大きくなりすぎて高速化には限界がある。
【０００５】
上記のごとくの高速化を担う方式として、ライン式のインクジェットプリンタが提案されている。ライン式プリンタは、被記録媒体の送り方向と直交する方向にインク（記録液）滴を吐出する吐出口が並ぶように、シリアル式で使用されていた印字ヘッドを複数配列したものである。つまり、ライン式プリンタは、被記録媒体の幅方向へ印字領域一杯の長さに並べて印字ヘッドを構成することにより、印字ヘッドを基本的に移動させることなく被記録媒体へ記録するものである。一般にライン式のプリンタはヘッドの移動がないため、シリアル式のプリンタに較べて高速性を備えている。
【０００６】
また、地球温暖化などの環境問題が近年多くのところで議論されている。環境問題は地球社会にとって大きな問題であり、小型の画像形成装置であろうともその対策が要求される。その一つとして、シート状の被記録媒体の両面に記録できる記録装置がインクジェット方式等によって提案されている。このような記録装置は、記録後の被記録媒体の枚数を半減させることができるため、被記録媒体の省資源化に繋がり、今後益々大きな問題となっていく環境問題対策の一助を担う効果を期待することができる。また、上記のような両面記録方式によって、被記録媒体の保管スペースを概ね半減できるため省スペース化に繋がる。
【０００７】
なお、本明細書における「記録」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を被記録媒体に付与することも含む。
【０００８】
特許文献１には、記録ヘッドユニットを二分する位置に被記録媒体反転機構を有したシリアル式の記録装置であって、一つの記録ヘッドユニットを表用と裏用の二つの記録部に分け、必要に応じて記録ヘッドユニットが被記録媒体の送り方向に移動できるヘッドシフト機構を備えた記録装置が記載されている。
【０００９】
特許文献２には、記録媒体の両面に対向してそれぞれ記録ヘッドが配置され、各記録ヘッドによって記録媒体の両面にそれぞれ記録が行われる記録装置が記載されている。また、特許文献３には、記録媒体の両面に対向してそれぞれ記録ヘッドが配置され、各記録ヘッドが高速に両面印刷するライン式のインクジェットプリンタが記載されている。また、特許文献４には、二組のヘッドで時間差をもって両面へ記録することで記録速度を上げるようにした記録装置が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−０１１９０７号公報
【特許文献２】
特開平１０−０７６７１３号公報
【特許文献３】
特開２００２−０１１８６４号公報
【特許文献４】
特開２００２−０５２７６１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された装置は、第１の記録部と第２の記録部に相当する記録ヘッドユニットの第１の吐出領域と第２の吐出領域との間に反転機構部への出入り口があるため、その幅の分ヘッドが大きくなる。また、第１及び第２の吐出領域に相当するノズル列を有しているので、ヘッドの大きさは現在製品化されているインクジェットプリンタのヘッドと較べて非常に大きくなってしまう。また片面の記録速度を下げないようにした場合は、ヘッドの大きさが２倍以上になる。
【００１２】
被記録媒体の搬送方向と直交する方向へヘッドが移動して記録を行うシリアル式記録装置では、ヘッドが大きくなるとヘッドの制動力が悪くなり、記録品質も低下する。記録品質低下を防止するためには、移動速度を下げる必要が生じる。このとき移動速度を下げると、記録時間が長くなってしまうという課題が生じる。
【００１３】
特許文献２及び特許文献３に記載された装置は、被記録媒体を挟むように二つの記録ヘッドを配置して被記録媒体の両面へ記録しているので、記録ヘッドのメンテナンスやカートリッジ交換の作業性が低下するといった問題が生じる。
【００１４】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、記録ヘッドユニットや吐出領域を被記録媒体の表裏用に二つ備えて該被記録媒体の両面に印刷する装置において、記録液タンクを記録ヘッドユニットに持たせることなく、一つの共通の記録液タンクから記録液供給システムを介して表裏用の各記録ヘッドユニットまたは各吐出領域へ記録液を供給するようにすることで、記録液のカートリッジや記録液の管理を容易にし、また記録ヘッドユニットの部品点数を削減して重量を軽減することにより、省資源化及び低コスト化を図った記録装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また上記記録装置によって、特許文献１に記載されたごとくの、二つの吐出領域を持つような大きな記録ヘッドユニットであっても、その軽量化を図ることができる。また特許文献２及び特許文献３に記載された装置のように二つの記録ヘッドユニットを配置した記録装置では、記録液タンクや記録液供給システムを共有化することで、記録液カートリッジや記録液タンクの交換をヘッド毎に実行する必要がなくなり、これによって部品点数が減り、省資源化や低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また、上記記録装置によって、１つの記録液種に対して１つの記録液タンクを使用して記録液タンクを着脱可能にすることにより、記録液タンクの管理を容易にし、一般の装置使用者でも記録液の補充または交換を容易にできるようにする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被記録媒体を反転させて両面へ記録を行うための被記録媒体反転機構と、被記録媒体の一方の面に記録液を吐出する吐出口が形成された第１の吐出領域、及び被記録媒体の他方の面に記録液を吐出する吐出口が形成された第２の吐出領域が設定された記録ヘッドユニットとを有し、供給された被記録媒体の一方の面に、前記第１の吐出領域の吐出口から記録液を吐出して記録した後、前記被記録媒体反転機構にて該被記録媒体を反転させ、該被記録媒体の他方の面に前記記録ヘッドユニットの第２の吐出領域の吐出口から記録液を吐出して記録を行った後、該被記録媒体を排出する記録装置において、該記録装置は、記録液を保持する記録液タンクと、記録液を各前記吐出領域の両方で吐出できるように、前記記録液タンクに保持された記録液を前記記録ヘッドユニットに供給する記録液供給手段とを有し、前記記録ヘッドユニットと前記記録液タンクとは一体化されることなく前記記録液供給手段を介して接続されていることを特徴としたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、被記録媒体を反転させて両面へ記録を行うための被記録媒体反転機構と、被記録媒体の一方の面に記録液を吐出する第１の記録ヘッドユニットと、被記録媒体の他方の面に記録液を吐出する吐出口が形成された第２の記録ヘッドユニットとを有し、供給された被記録媒体の一方の面に、前記第１の記録ヘッドユニットから記録液を吐出して記録した後、前記被記録媒体反転機構にて該被記録媒体を反転させ、該被記録媒体の他方の面に前記第２の記録ヘッドユニットから記録液を吐出して記録を行った後、該被記録媒体を排出する記録装置において、該記録装置は、記録液を保持する記録液タンクと、前記記録液タンクに保持された記録液を各前記記録ヘッドユニットの両方に供給する記録液供給手段とを有し、各前記記録ヘッドユニットと前記記録液タンクとは一体化されることなく前記記録液供給手段を介して接続されていることを特徴としたものである。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第１の吐出領域及び前記第２の吐出領域へは各記録液毎に設けられた一組の前記記録液タンクから記録液を供給していることを特徴としたものである。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記第１の記録ヘッドユニット及び前記第２の記録ヘッドユニットへは各記録液毎に設けられた一組の前記記録液タンクから記録液を供給していることを特徴としたものである。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１の発明において、前記記録ヘッドユニットは、記録液を保持しておくサブタンクを有し、該サブタンクは、前記記録液供給手段が接続され、前記記録液供給手段は、前記記録液タンクから前記サブタンクへ記録液を供給することを特徴としたものである。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１の発明において、記録液として複数種類の記録液を使用できるように、前記記録液タンクを、記録液の種類に対応して複数備えることを特徴としたものである。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記記録液タンクは、記録液の種類毎に交換可能であることを特徴としたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る実施の形態を示すインクジェット記録装置の要部概略図である。インクジェット記録装置１０は、その筐体１１の上部の一端にシート状の被記録媒体２０を所定枚数積載する給紙トレー１２と、その給紙トレー１２から送られた被記録媒体２０が搬送される搬送機構１３と、筐体１１の上部で給紙トレー１２と反対側の端部に設けられた排出トレー１４を有している。この排出トレー１４には、記録済みの被記録媒体２０が排出される。
【００２５】
さらにインクジェット記録装置１０には、上記搬送機構１３の上側で被記録媒体２０の両面に記録を行う記録ヘッドユニット１５と、記録ヘッドユニット１５を搭載するためのキャリッジ１６と、搬送機構１３の一部をつかさどり、記録ヘッドユニット１５の下側に配され被記録媒体２０を反転させる反転機構部１７とが備えられている。
【００２６】
さらにインクジェット記録装置１０には、複数枚の被記録媒体２０の両面に記録するときに、一方の面に記録した被記録媒体２０を一時ストックしておくための中間トレー１８を反転機構部１７に対して昇降動させるトレー駆動機構部１９を備えるとともに、必要な種類のインクタンク２１が筐体１１の正面に設けられ、さらに各インクタンク２１から記録ヘッドユニット１５に対して、記録液であるインクを供給する記録液供給手段であるインク供給システム２２が備えられている。
【００２７】
なお上記反転機構部１７は、図１のような構成に限ったものではなく如何なる反転機構も適用することができ、特定の構成を持った反転機構に限定するものではない。ここでは、反転機構の詳細な構成動作については説明を省略する。また、以下の実施例においても反転機構部に関する記載は省略する。
【００２８】
次に図２及び図３を用いて、本発明に関わる記録ヘッドの構成例とその機能について説明する。
図２は、図１に示す記録ヘッドユニット及びインク供給系の構成を説明するための概略図である。また図３は、記録ヘッドユニットのノズル面を示す要部概略図である。図２に示す記録ヘッドユニット１５は、図３のＢＫ（ブラック）インクの吐出部３１１，３２１に沿った断面を側方から見た概略構成を示す。
【００２９】
記録ヘッドユニット１５は、インクジェット方式の記録ヘッドを備えている。記録ヘッドユニット１５は、被記録媒体の表面側に対して記録する領域（第１の吐出領域）３１を構成する吐出部３１１と、被記録媒体の裏面側に対して記録する領域（第２の吐出領域）３２を構成する吐出部３２１とが形成されている。記録ヘッドユニット１５には、インクタンク２１からインク供給システム２２を通してインクが供給されるチューブ２３が連結されている。
【００３０】
記録ヘッドユニット１５にインクを供給するためのチューブ２３は、第１の吐出領域の吐出部３１１及び第２の吐出領域の吐出部３２１に対してインクが供給されるように、一定のインクを保持しておくサブタンク３３へ連結されている。サブタンク３３は、第１の吐出領域３１及び第２の吐出領域３２で共通に使用される。但し、サブタンク３３は、記録ヘッドユニット１５の重量が大きくならないように必要最小限の少量のインクが貯留される容量とする。
【００３１】
サブタンク３３に貯留されたインクは、フィルタ３４を介して第１及び第２の吐出領域３１，３２の各吐出部３１１，３２１へ送られ、吐出制御されたインク滴となって被記録媒体２０上へ吐出される。
【００３２】
上記のように、インクタンク２１から記録ヘッドユニット１５のサブタンク３３へインクを供給する構成にしたことにより、記録ヘッドユニット１５の重量が軽減され、シリアル式記録装置では制動力が向上し、記録品質も向上した。また、記録ヘッドユニット１５の移動速度を下げる必要がなくなったので高速記録が可能となった。
【００３３】
各吐出部３１１，３２１からインクを吐出させる手段としては、電気熱変換体で発生した熱により気泡を発生させた体積変化によりインクを吐出するサーマル（バブル（登録商標））方式、Ｎｉ等の薄膜振動板へＰＺＴなどの圧電材料を取りつけてその圧電材料の変位を薄膜振動板に伝えることでインク室の体積変化を発生させインクを吐出するピエゾ方式、及び静電力を用いて振動板を変位させることでインク室の体積変化を発生させてインクを吐出する静電方式等があるが、いずれの方式も本発明に適用することができる。
【００３４】
図３に示すように、記録ヘッドユニット１５は、対向位置で搬送される被記録媒体２０に対して複数の色（ブラックＢＫ，イエローＹ，マゼンダＭ，シアンＣ）を吐出する。従って図２に示すごとくのサブタンク３３、フィルタ３４，及び吐出部３１１，３２１によるユニットを、複数色分備えて記録ヘッドユニット１５が構成される。
【００３５】
各色のインク吐出部３１１，３２１は、被記録媒体２０の搬送方向Ｐに沿って所定の間隔で配置された複数のインク吐出口により構成されている。また記録ヘッドユニット１５は、被記録媒体２０の搬送方向Ｐに対して直交方向Ｍに往復移動する。この往復移動は、被記録媒体２０の全幅に対応する範囲で行われ、被記録媒体２０上に記録が行われる。
【００３６】
図３では、複数のインク吐出口より構成される吐出部３１１，３２１を実線で示しているが、実際には、吐出部３１１，３２１は、多数のインク吐出口が一直線状に並べられて構成されている。例えば、２５６個のインク吐出口が、４２．３μｍピッチで並んだ場合は、第１及び第２の吐出領域３１，３２の吐出部３１１，３２１長さは、それぞれ約１１ｍｍになる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明に係る他の実施の形態を示すインクジェット記録装置の要部概略図である。インクジェット記録装置１０は、その筐体１１の上部の一端にシート状の被記録媒体２０を所定枚数積載する給紙トレー１２と、その給紙トレー１２から送られた被記録媒体２０が搬送される搬送機構１３と、筐体１１の上部で給紙トレー１２と反対側の端部に設けられた排出トレー１４を有している。この排出トレー１４には、記録済みの被記録媒体２０が排出される。
【００３８】
さらにインクジェット記録装置１０には、上記搬送機構１３の上側で被記録媒体２０の両面に記録を行う二つの記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂと、記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂを搭載するためのキャリッジ１６と、搬送機構１３の一部をつかさどり、記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂの下側に配され被記録媒体２０を反転させる反転機構部１７とが備えられている。
【００３９】
さらにインクジェット記録装置１０には、複数枚の被記録媒体２０の両面に記録するときに、一方の面に記録した被記録媒体２０を一時ストックしておくための中間トレー１８を反転機構部１７に対して昇降動させるトレー駆動機構部１９を備えるとともに、必要な種類のインクタンク２１が筐体１１の正面に設けられ、さらに各インクタンク２１から記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂへインクを供給するためのインク供給システム２２が備えられている。
【００４０】
なお上記反転機構部１７は、図４のような構成に限ったものではなく如何なる反転機構も適用することができ、特定の構成を持った反転機構に限定するものではない。ここでは、反転機構の詳細な構成動作については説明を省略する。また、以下の実施例においても反転機構部に関する記載は省略する。
【００４１】
次に図５及び図６を用いて、本発明に関わる記録ヘッドの構成例とその機能について説明する。
図５は、図４に示す記録ヘッドユニット及びインク供給系の構成を説明するための概略図である。また図６は、記録ヘッドユニットのノズル面を示す要部概略図である。図５に示す記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂは、図６のＢＫインクの吐出部３１１，３２１に沿った断面を側方から見た概略構成を示す。
【００４２】
本実施形態は、被記録媒体の表面側に対して記録する記録ヘッドユニット（第１の記録ヘッドユニット）１５ａと、被記録媒体の裏面側に対して記録する記録ヘッドユニット（第２の記録ヘッドユニット）１５ｂの二つの記録ヘッドユニットを備えることを特徴とする。各記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂは、それぞれ吐出部３１１，３２１を備え、各吐出部３１１，３２１から被記録媒体にインクを吐出する。
【００４３】
記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂには、インクタンク２１からインク供給システム２２を通して供給される２つのチューブ２３ａ，２３ｂが、各吐出部３１１，３２１に対応して連結されている。そして記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂにインクを供給するためのチューブ２３ａ，２３ｂは、第１の記録ヘッドユニット１５ａと、第２の記録ヘッドユニット１５ｂの各インク吐出部３１１，３２１へインクが供給されるように、一定のインクを保持しておくサブタンク３３ａ，３３ｂにそれぞれ連結されている。各サブタンク３３ａ，３３ｂの容量は、記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂの重量が大きくならないように必要最小限の少量のインクが保持される程度に留めておく。
【００４４】
上記のように、インクタンク２１から記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂのサブタンク３３ａ，３３ｂへインクを供給する構成にしたことにより、記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂの重量が軽減され、シリアル式記録装置では制動力が向上し、記録品質も向上した。また、記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂの移動速度を下げる必要がなくなったので高速記録が可能となった。
【００４５】
図６に示すように、記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂは、対向位置で搬送される被記録媒体２０に対して複数の色（ブラックＢＫ，イエローＹ，マゼンダＭ，シアンＣ）を吐出する。従って図５に示すごとくのサブタンク３３ａ，３３ｂ、フィルタ３４ａ，３４ｂ，及び吐出部３１１，３２１によるユニットを、複数色分備えて記録ヘッドユニット１５ａ，１５ｂが構成される。
【００４６】
各色のインク吐出部３１１，３２１は、被記録媒体２０の搬送方向Ｐに沿って所定の間隔で配置された複数のインク吐出口により構成されている。また記録ヘッドユニット１５は、被記録媒体２０の搬送方向Ｐに対して直交方向Ｍに往復移動する。この往復移動は、被記録媒体２０の全幅に対応する範囲で行われ、被記録媒体２０上に記録が行われる。
【００４７】
図５では、複数のインク吐出口より構成される吐出部３１１，３２１を実線で示しているが、実際には、吐出部３１１，３２１は、多数のインク吐出口が一直線状に並べられて構成されている。例えば、２５６個のインク吐出口が、４２．３μｍピッチで並んだ場合は、第１及び第２の吐出領域３１，３２の吐出部３１１，３２１長さは、それぞれ約１１ｍｍになる。
【００４８】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明に係る更に他の実施の形態を示すインクジェット記録装置を説明するための図で、二つの記録ヘッドユニットを有したフルライン式記録ヘッドユニットのノズル面の要部概略図を示すものである。
また図８は、図７に示すフルライン式記録ヘッドユニットのインク循環系統を説明するための図である。図８では、記録ヘッドユニットで使用される複数のインクのうち、１種類のインクの循環系統を示している。
【００４９】
本実施形態のインクジェット記録装置は、被記録媒体２０の記録可能領域の全幅にわたって複数の吐出口が配された、いわゆるフルライン式記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄを有している。フルライン式記録ヘッドユニット１５ｃ、１５ｄは、搬送ドラム（図示せず）による被記録媒体２０の搬送経路上に、搬送経路を横切るように配置されており、被記録媒体２０の記録可能領域の全幅に一括して記録を行うことができる。
【００５０】
本実施形態は、被記録媒体の表面側に対して記録する記録ヘッドユニット（第１の記録ヘッドユニット）１５ｃと、被記録媒体の裏面側に対して記録する記録ヘッドユニット（第２の記録ヘッドユニット）１５ｄの二つの記録ヘッドユニットを備える。各記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄは、それぞれ吐出部３１２，３２２を備え、各吐出部３１２，３２２から被記録媒体にインクを吐出する。
【００５１】
また図８に示すように、インク供給システムは、記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄと、インク受け部材５３１，５３２と、インクタンク４１と、サブタンク４４と、供給ポンプ４５と、回収ポンプ４２１，４２２と、供給弁４６１，４６２と、排出弁４７１，４７２と、大気開放弁４８と、回収弁４９１，４９２と、フィルタ５０１，５０２を有している。
【００５２】
また、記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄは、インク供給部５１１，５１２と、インク排出部５２１，５２２と、複数の吐出口を有する吐出部３１２，３２２と、吐出部３１２，３２２にそれぞれ連結する共通液室４３１，４３２とを有している。すなわち、２つの記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄは、互いに同様の構成を有している。
【００５３】
非吐出ノズル（吐出口）中の増粘インクやゴミ詰まり、また共通液室内に停留した気泡等、インク吐出不良の原因となるものの排除を目的とした予備吐出あるいは強制インク排出時には、まずノズル部をキャッピングする。強制インク排出においては、供給弁４６１，４６２、及び排出弁４７１，４７２を開いた状態で供給ポンプ４５を動作させ、ポンプの脈動の影響を低減させるサブタンク４４から、供給弁４６１，４６２、及びインク供給部５１１，５１２を経て記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄにインクが送液される。記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄの共通液室４３１，４３２のインク圧力が高まることで、一部のインクは、吐出口３１３，３１４から強制的にインク受け部材５３１，５３２に排出され、他の一部のインクは、インク排出部５２１，５２２から排出弁４７１，４７２を経てインクタンク４１へ戻される。
【００５４】
インク受け部材５３１，５３２に排出されたインクは、回収ポンプ４２１，４２２によって吸引され、途中に配置されたフィルタ５０１，５０２でゴミ等がろ過された後、回収弁４９１，４９２を経てインクタンク４１へ戻される。
【００５５】
なお、ここではライン式の記録ヘッドユニットを用いて説明したが、シャトル式の記録ヘッドユニットであっても、二つの記録ヘッドユニットを用いた場合は同じ様な構成で一つのインクタンクから二つの記録ヘッドユニットへインクを供給することができる。
【００５６】
記録ヘッドユニット１５ｃ、１５ｄは、対向位置で搬送される被記録媒体２０に対して複数の色（ブラックＢＫ，イエローＹ，マゼンダＭ，シアンＣ）を吐出する。従って図８に示すごとくの共通液室４３１，４３２及び吐出部３１２，３２２を備えるによるユニットを、複数色分備えて記録ヘッドユニット１５ｃ，１５ｄが構成される。
【００５７】
また、図７では吐出部３１２，３２２を実線で示しているが、実際には、吐出部３１２，３２２は、被記録媒体２０の搬送方向Ｐと直交する方向へ多数のインク吐出口が一直線状に並べられて構成されている。例えば、Ａ４幅を記録するヘッドでインクを吐出口が４２．３μｍピッチで並んだ場合は、約５，０００のインク吐出口が並ぶ。
【００５８】
被記録媒体２０への記録に際しては、給紙トレーから搬送された被記録媒体２０の第１の面に、第１の記録ヘッドユニット１５ｃによって記録が行われ、被記録媒体反転機構によって裏返された被記録媒体２０の第２の面に、第２の記録ヘッドユニット１５ｄによって記録が行われて、記録装置から記録済みの被記録媒体が排出される。
【００５９】
（第４の実施の形態）
図９は、本発明に適用可能なインクタンクの構成例を示す図である。図９に示す形態は、ブラックインク用のインクタンク６１ＢＫと、３種類のカラーインクタンク６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙを一体化させて１つのユニットとして構成したカラーインクタンクユニット６０とを有するものである。
【００６０】
図９に示すごとくのインクタンクは、上記第１ないし第３の実施の形態に適用可能な記録液タンクである。インクタンク６１ＢＫ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙは、内部に一定量のインクが充填されており、各タンクに備えられたインク供給口６２よりインクジェット記録ヘッドにインクを供給するものである。
【００６１】
各インクタンク６１ＢＫ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙの内部には、ブラック（ＢＫ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各有色インクがそれぞれ充填されている。各インクタンクの本体は、透明または半透明であるため、内部のインク残量が外から目視できるようになっている。
【００６２】
カラーインクであるシアン（Ｃ）インク，マゼンダ（Ｍ）インク，イエロー（Ｙ）インクは、それぞれシアンインクタンク６１Ｃ，マゼンダインクタンク６１Ｍ，イエローインクタンク６１Ｙに充填されており、カラーインクタンクユニット６０として一体化されている。またブラック（ＢＫ）のインクは、ブラックインクタンク６１ＢＫに充填されている。
【００６３】
各種インクは、インク供給口６２に接続されたチューブ（図示せず）によってインク供給システムに送出され、該インク供給システムによってそれぞれの記録ヘッドユニットのサブタンクへ供給される。ここでは、両面記録で用いられる複数の記録ヘッドや複数の吐出領域を持ったヘッドユニットへも、上記のごとくの１箇所で集中管理されたインクタンクからインクが供給される。
【００６４】
上記のように、１種類のインクに対して１つのインクタンクを用意し、その１つのインクタンクから記録ヘッドにインクを供給することにより、インクタンクの数を半数に減らすことができ、インクタンクの管理がしやすくなる。またインタンクの部品点数が減ることによって、省資源化や低コスト化が図れるようになった。
【００６５】
ビジネス文書などのテキスト文書では、カラーインクが使用されることは殆どなく、主にブラックインクが使用される。その反面、デジタルカメラなどの写真のプリントでは、ブラックインクが使用されることは殆どなく、カラーインクの使用量が多くなる。
【００６６】
また、カラー記録においては、３種類のインクを組み合わることによってカラーを表現している。すなわち、カラーインクは３種類セットで使用され、使用用途によって、カラーインクとブラックインクでは使用量が異なるため、３種類のカラーインクタンク（６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ）を一つのカラーインクユニット６０とし、ブラックインクタンク６１ＢＫを独立して構成することで、例えば、ブラックインクがなくなった場合に、インクタンクの交換時にカラーインクが大量に残った状態でインクタンクを交換することがなくなり、省資源化を図ることができる。
【００６７】
（第５の実施の形態）
図１０は、本発明に適用可能なインクタンクの他の構成例を示す図である。図１０に示す形態は、ブラックインク用のインクタンク７１ＢＫと、３種類のカラーインクタンク７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙとが、それぞれ個別に独立した構成を有するものである。
【００６８】
図１０に示すごとくのインクタンクは、上記第１ないし第３の実施の形態に適用可能な記録液タンクである。各インクタンク７１ＢＫ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙは、内部に一定量のインクが充填されており、各タンクに備えられたインク供給口７２よりインクジェット記録ヘッドにインクを供給するものである。
【００６９】
各インクタンク７１ＢＫ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙの内部には、ブラック（ＢＫ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各有色インクがそれぞれ充填されている。各インクタンクの本体は、透明または半透明であるため、内部のインク残量が外から目視できるようになっている。
【００７０】
カラーインクであるシアン（Ｃ）インク，マゼンダ（Ｍ）インク，イエロー（Ｙ）インク，及びブラック（ＢＫ）インクは、それぞれシアンインクタンク７１Ｃ，マゼンダインクタンク７１Ｍ，イエローインクタンク７１Ｙ，ブラックインクタンク７１ＢＫに充填されている。そして各インクタンクは個々独立しており、各インクタンク毎に着脱できるような構成になっている。
【００７１】
各種インクは、インク供給口７２に接続されたチューブ（図示せず）によってインク供給システムに送出され、該インク供給システムによってそれぞれの記録ヘッドユニットのサブタンクへ供給される。ここでは、両面記録で用いられる複数の記録ヘッドや複数の吐出領域を持ったヘッドユニットへも、上記のごとくの１箇所で集中管理されたインクタンクからインクが供給される。
【００７２】
上記のように、１種類のインクに対して１つのインクタンクを用意し、その１つのインクタンクから記録ヘッドにインクを供給することにより、インクタンクの数を半数に減らすことができ、インクタンクの管理がしやすくなる。またインクタンクの部品点数が減ることによって、省資源化や低コスト化が図れるようになった。
【００７３】
ビジネス文書などのテキスト文書では、カラーインクが使用されることは殆どなく、主にブラックインクが使用される。その反面、デジタルカメラなどの写真のプリントでは、ブラックインクが使用されることは殆どなく、カラーインクの使用量が多くなる。
【００７４】
また、カラー記録においては、３種類のインクを組み合わせることによってカラーを表現している。このときカラーインクも、記録するものによってインクの使用量はまちまちであり、インクの減り方もまちまちになる。カラーインクは、ブラックインクと比較するとインク間におけるインクの減り方の違いは小さいが、それでも差は生じる。従って本実施形態のごとくに、各カラーインク毎にインクタンクを着脱できるような構成にすることで、インクタンクをそのインク消費量に応じて着脱し交換でき、これによりインクを無駄にすることなく最後まで使用でき、省資源化を図ることができる。
【００７５】
以上、各実施形態では、インクを吐出して記録するインクジェット記録装置を例として説明したが、本発明の記録装置は、インクジェット記録装置に限定されるものではなく、またインク，インクジェット記録用記録媒体を限定するものでもない。
【００７６】
インク等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の紙やＯＨＰシート、コンパクトディスクや装飾板等に用いられるプラスチック材、布帛、アルミニウムや銅等の金属材等を用いることができる。
【００７７】
また、本発明に係る記録装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対して記録を行うプリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用することができる。例えば、各種の紙やＯＨＰシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コンパクトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラスチック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装置、または布帛に記録を行う捺染装置等に適用することができる。
【００７８】
また、これらの記録装置に用いる記録液としては、それぞれの被記録媒体や記録条件に合わせた液体を用いればよく、インク以外の記録液としてはレジスト，ＤＮＡ，ハンダ等を用いることができる。また、上記実施形態では、記録液タンクとして、インクタンクを使用した例を説明したが、使用する記録液に応じたタンクを適用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の記録装置によれば、被記録媒体の表裏それぞれに記録するための第１の吐出領域と第２の吐出領域とを有する記録ヘッドユニットに対して、共通の記録液タンクから記録液供給手段を通して記録液を供給することにより、記録ヘッドユニットの重量が軽減され、シリアル式記録装置では制動力が向上して記録品質も向上させることができる。また、記録ヘッドユニットの移動速度を下げる必要がないので、記録液による高速記録が可能となる。
【００８０】
また、被記録媒体の表裏それぞれに記録するための第１の記録ヘッドユニットと第２の記録ヘッドユニットに対して、共通の記録液タンクから記録液供給手段を通して記録液を供給することにより、記録ヘッドユニットの重量が軽減され、シリアル式記録装置では制動力が向上して記録品質も向上させることができる。また、記録ヘッドユニットの移動速度を下げる必要がないので、高速記録が可能となる。更には、記録液タンクや記録液供給システムを一本化することができ、記録液カートリッジや記録液タンクの交換もヘッド毎に行う必要がないので、部品点数が減り、省資源化や低コスト化を図ることができる。
【００８１】
また、記録ヘッドユニットには必要最小限の記録液を保有しておくサブタンクを保持せしめ、サブタンクと記録液供給手段とを接続して、記録液タンクからサブタンクへ記録液を供給することにより、記録ヘッドユニットの重量を軽減することができ、シリアル式記録装置では制動力が向上して記録品質も向上する。また、移動速度を下げる必要がないので、高速記録が可能となる。
【００８２】
また、１つの記録液種に対して１つの記録液タンクとすることにより、記録液タンクの数を半数に減らすことができるので、記録液タンクの管理が容易になり、記録液タンクの部品点数が減り、省資源化や低コスト化を図ることができる。
【００８３】
また、記録液タンクを、記録液の種類毎に交換可能とすることにより、記録液の種類毎の消費量に応じて記録液毎に記録液の補充を行うことができることから、記録液を無駄にすることなく最後まで使用することができ、これによって省資源化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態を示すインクジェット記録装置の要部概略図である。
【図２】図１に示す記録ヘッドユニット及びインク供給系の構成を説明するための概略図である。
【図３】記録ヘッドユニットのノズル面を示す要部概略図である。
【図４】本発明に係る他の実施の形態を示すインクジェット記録装置の要部概略図である。
【図５】図４に示す記録ヘッドユニット及びインク供給系の構成を説明するための概略図である。
【図６】記録ヘッドユニットのノズル面を示す要部概略図である。
【図７】本発明に係る更に他の実施の形態を示すインクジェット記録装置を説明するための図である。
【図８】図７に示すフルライン式記録ヘッドユニットのインク循環系統を説明するための図である。
【図９】本発明に適用可能なインクタンクの構成例を示す図である。
【図１０】本発明に適用可能なインクタンクの他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０…インクジェット記録装置、１１…筐体、１２…給紙トレー、１３…搬送機構、１４…排出トレー、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…記録ヘッドユニット、１６…キャリッジ、１７…反転機構部、１８…中間トレー、１９…トレー駆動機構部、２０…被記録媒体、２１，４１，６１，７１…インクタンク、２２…インク供給システム、２３，２３ａ，２３ｂ…チューブ、３１…第１の吐出領域、３２…第２の吐出領域、３３，３３ａ，３３ｂ，４４…サブタンク、３４，３４ａ，３４ｂ，５０１，５０２…フィルタ、４５…供給ポンプ、４８…大気開放弁、６０…カラーインクタンクユニット、６２，７２…インク供給口、３１１，３１２，３２１，３２２…吐出部、４２１，４２２…回収ポンプ、４３１，４３２…共通液室、４６１，４６２…供給弁、４７１，４７２…排出弁、４９１，４９２…回収弁、５１１，５１２…インク供給部、５２１，５２２…インク排出部、５３１，５３２…インク受け部材。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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