(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置にあって、インク濃度の変動による記録濃度変動や、インク経路中やノズル内で目詰まりによるインク吐出不良を比較的簡易な構成で解決する。【解決手段】インクジェット記録ヘッドを用い被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置のうち、特に前記インクジェット記録ヘッドを具えたキャリッジ内にインクタンクを有するにインクジェット記録装置において、前記インクカートリッジが吸収体と仕切りを具え、上下方向に分割されている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録ヘッドを用い被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置のうち、
前記インクジェット記録ヘッドを具えたキャリッジ内にインクタンクを有するにインクジェット記録装置において、
前記インクタンクが吸収体と仕切りを具え、上下方向に分割されている事を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インクは水に対して不溶性もしくは難溶性の染料を分散した水性インクであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記仕切りが小穴を具え、仕切りの上下の空間が連通していることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記仕切りが前記インクタンク内のインクのうち比重の大きい部分が、前記仕切りから下方向へ流れることを防止する手段を具えたことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インクタンク内のインクのうち比重の大きい部分が、前記仕切りから下方向へ流れることを防止する手段が、前記仕切りの傾斜であ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。
【請求項６】
前記インクタンク内のうち比重の大きい部分が、前記仕切りから下方向へ流れることを防止する手段が、前記仕切りの上向きの突起と、同仕切りの上方に設けられた棚、および同棚に設けられた下向きの突起であ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。
【請求項７】
前記仕切りがインク吐出時に発生するインク流により吐出インクの濃度を均一化する手段を具えたことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記吐出インク濃度の均一化手段が、前記仕切りの傾斜であることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記吐出インク濃度の均一化手段が、前記仕切りの上向きの突起と同仕切りの上方に設けられた棚と、同棚に設けられた下向きの突起であることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項１０】
前記インクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクに気泡を生じさせ該気泡の生成に基づいてインクを吐出するものであることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷データに一致して着色液体液滴として被記録媒体に吐出するインクジェット記録装置に関し、特にインクジェット記録ヘッドを具えたキャリッジ内にインクタンクを有する記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、単色のインク、またはカラー記録に対応した複数色のインクを被記録材（紙、布、ＯＨＰ用紙、プリント回路基板など）上に吐出することによって画像を形成する方式である。この方式を採用したインクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクを搭載するキャリッジと、被記録材を搬送する搬送部と、これらを制御する制御部とを具備している。
【０００３】
この様なインクジェット記録装置は、記録ヘッドを被記録材の搬送方向（副走査方向）と略直行する方向（主走査方向）にシリアルスキャンさせながら複数の吐出口からインク滴を吐出させ、一方で被記録時に被記録材を記録幅に等しい量での間欠搬送を行うことによって被記録材上に準じ記録を施す。この記録方式は、記録信号に応じてインクを直接被記録材上に吐出させて行うので、安易で安価な記録方式として広く用いられている。
【０００４】
また、複数色の記録ヘッドを具えることによりフルカラー化への対応も容易である。このようなフルカラーインクジェット記録装置の場合、一般にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の三原色にブラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種類の記録ヘッドおよびインクタンクが必要とされる。
【０００５】
ところでインクジェット記録装置では、インクとして各種の水溶性染料を水または水と有機溶剤との混合液に溶解させたものが使用されている。しかしながら、水溶性染料を用いた場合には、これらの水溶性染料は本来耐光性が劣る為、記録画像の耐光性が問題になる場合が多い。
【０００６】
又、染料が水溶性である為に、記録画像の耐水性が問題となる場合が多い。すなわち、記録画像に雨、汗、或いは飲食用の水が掛かったりした場合、記録画像が滲んだり消失することがある。
【０００７】
一方、ボールペンなどの染料を用いた文房具においても同様の問題があり、かかる耐光性、耐水性の問題を解決する為に、種々の文房具用水性顔料インクの提案がなされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の文房具用水性顔料インクをインクジェット記録装置使用した場合、水系顔料インク中に分散している顔料は凝集し大型化してしまったり、分散している顔料は水よりも比重が大きいため長期間の保存中にインクタンク底部に沈殿したりし、その結果インク濃度の変動による記録濃度変動を生じたり、インク経路中やノズル内で目詰まりを起こしインク吐出不良となったり、或いは熱エネルギーを利用してインクに気泡を生じさせ気泡の生成に基づいてインクを吐出するサーマルインクジェット記録装置ではインク吐出時に焦げ付きなどの不具合が発生する恐れがあった。またフルカラーインクジェット記録装置ではインクの色によってはまれにしか使われないインクがあり、これら不具合の発生の可能性はより顕著となる。
【０００９】
このうち顔料のインクタンク底部への沈殿問題に対しては、例えば特開昭６１−５７３４２号公報や特開昭６０−１１０４５８号公報等には、攪拌モータで回転駆動される攪拌棒をインクタンク内に設け、攪拌棒の先端に取り付けられた攪拌部材、例えば攪拌ファンをインク内で回したり、またマグネットスタラを用いて攪拌子をインク内で回転させ、機械的に渦巻きのインク流を発生させて攪拌するものがあった。しかし攪拌棒や攪拌子で攪拌する方法では、顔料同士が衝突する機会が増し、凝集が加速されしまう。またインク内に溶存している気体が気泡になり、この気泡がインクの不吐出や吐出不良を引き起こすことがある。たとえ攪拌力を弱めたとしても前記泡の発生を避けることが困難である。この成長気泡による吐出不良の問題は、サーマルインクジェット記録装置ではより顕著となる。さらに、インクジェット記録ヘッドを具えたキャリッジ内にインクタンクを有する記録装置では、攪拌モータやマグネットスタラ、攪拌棒、攪拌ァアン、攪拌子などをキャリッジ内に設置する必要があり、キャリッジを駆動する為の駆動手段や制御手段の大型化、複雑化などにより、装置の大型化、製造コストの上昇等を招く。これは、従来からユーザが求めている記録装置の小型化、低価格化というニーズに反する。その他、攪拌における圧力変動がインクジェット記録ヘッドに伝達されてしまい、インク吐出が不安定になるという問題や、或いは印字中は攪拌を休止しなければいけないという問題があった。攪拌により発生する圧力変動をヘッドに伝達させない方法としては、特開平５−２６１９３４号公報では、図１４に示すようにインクタンクとは別に第二インクタンク３４を設け、この同第二インクタンクを攪拌棒３２と攪拌ファン３３で攪拌する方法が提案されているが、この方法でも攪拌ファンを用いて攪拌している為、凝集や溶存気体による気泡の問題や、攪拌モータの具備によるコストの問題は解決されていない。
【００１０】
一方、攪拌棒や攪拌子を使わないで顔料のインクタンク底部へ沈殿を防ぐ方法としては、ヘッド内の気泡を排除するためのインク循環経路を用いてインクタンク内のインクを攪拌させる方法や、特開平０６−００８４６５号公報で提案されている、図１５に示すようなインクヘッド１９とインクタンク２１を結ぶ流路（第一流路３６）の他に、同第一流路の途中から分岐し、同インクタンクに連結する流路によって実現する第二流路３７をもち、ポンプ３０を用いて流動させることでインクを循環させ前記インクタンク内の攪拌を行う方法、インクタンクをヒータ等で暖めてインクタンク内に対流を起こす方法、インクタンクを回転もしくは揺動させる方法（特開平５−３３８１９５号公報）、さらに図１６に示すキャリッジ内のインクタンク内にインクよりも比重の大きな材料により形成された移動体３８を設ける方法（特開平９−３０９２１２号公報）でも、攪拌により顔料同士が衝突する機会が増大し、凝集が加速される問題は解決されていなかった。
【００１１】
従って、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、凝集・沈殿し易い水系顔料インクを用いて確実に画像を形成するインクジェット記録装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を可決する為に、本発明に基づいた記録装置は、インクを被記録材上に吐出することによって画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記インクジェット記録ヘッドへインクを供給するインクカートッリジが吸収体と仕切りを具え、上下方向に分割されている事を特徴とする。
【００１３】
好ましくは前記仕切りが小穴を具え、仕切りの上下の空間が連通していることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは前記仕切りが、インクタンク内のインクのうち比重の大きい部分が仕切りから下方向へ流れることを防止する手段を具えたことを特徴とする。
【００１５】
また、好ましくは前記仕切りがインク吐出時に発生するインク流により、吐出インクの濃度が均一化される手段を具えたことを特徴とする。
【００１６】
（作用）
以上の構成によれば、インクタンク内に吸収体と傾斜の付いた仕切りを設けるか、もしくは吸収体と上向きの突起を具えた仕切りと下向きの突起を具えた棚を設けるという簡単で、低コストな手段により、長期間の保存においても、顔料同士が衝突する機会を増やさない一方、仕切り、もしくは上向きの突起を具えた仕切りと下向きの突起を具えた棚が顔料のインクタンク低部までの沈殿を最小限に妨げるので、インクの濃度変化が極小になり、これによる記録濃度変動や、インク経路中やノズル内で目詰まりによるインク吐出不良の発生を防ぐことができる。
【００１７】
以下実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、本発明の目的が達成されるものであれば、各構成要素が代替物に置換されたものであってもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に基づいたインクジェット記録装置の一例を説明する為の斜視図である。キャリッジ１１はキャリッジ駆動ベルト１４を介し、キャリッジ駆動モータ１３により、被記録材１２の通紙方向に対し垂直に移動する。同被記録材は図示されていない通紙モータにより搬送されるが、同通紙モータと前記キャリッジ駆動モータは図示されていない制御回路によりその動作を制御されている。吐出回復部１６は図示されていない吐出回復ポンプを具え、図示されていないインクジェット記録ヘッドが当接された時、同回復ポンプによりインクを吸引することができる。
【００２０】
図２は被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図である。インク液滴はインクジェット記録ヘッド１９上に設けられた、ノズル２０より吐出される。同インクジェット記録ヘッドと同ノズルは、吐出するインク色数と同じ組み数設けられている。
【００２１】
図３はインクタンク２１の上方にインクジェット記録ヘッド１９を具えたタイプのキャリッジの断面図である。
【００２２】
図３には本発明の請求項３および５、８に基づき、吸収体２２と仕切り２３と小穴２４が設けられている。同仕切り２２は同小穴２３部分を頂点にし、同小穴から反対方向に傾斜している。
【００２３】
図４において吐出時のインクの流れを模式的に説明する。図４は前記仕切り付近の拡大図である。長期保存を行うと、前記仕切り上に顔料が集中し比較的濃い領域ができるが、顔料は同仕切りにより塞き止められ、前記インクタンク２１の底部まで達しない。さらにインク吐出時に発生するインク流２５は、顔料濃度の濃い部分と薄い部分を通過して流れる為、濃い部分薄い部分が混ぜ合わされ、吐出インクの濃度は一定に保たれる。
【００２４】
（実施形態２）
以下、本発明の第２の実施例について、図を用いて詳細に説明する。第２の実施例による定着装置の構成は第１の実施例と共通であるため説明を省略する。
【００２５】
図５は第２の実施例における被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図である。第２の実施例では図５においてインクジェット記録ヘッド１９が、キャリッジ１１の下部に設けられている他は第１の実施例と同じであるため説明を省略する。
【００２６】
図６は第２の実施例に基づいたキャリッジ１１の断面図である。第２の実施例では図６においてインクジェット記録ヘッド１９が、キャリッジ１１の下部に設けられている他は第１の実施例と同じであるため説明を省略する。
【００２７】
図７において吐出時のインクの流れを模式的に説明する。図７は前記仕切り付近の拡大図である。長期保存を行うと、前記仕切り上に顔料が集中し比較的濃い領域ができるが、顔料は同仕切りにより塞き止められ、前記インクタンク２１の底部まで達しない。さらにインク吐出時に発生するインク流２５は、顔料濃度の濃い部分と薄い部分を通過して流れる為、濃い部分薄い部分が混ぜ合わされ、吐出インクの濃度は一定に保たれる。
【００２８】
（実施形態３）
以下、本発明の第３の実施例について、図を用いて詳細に説明する。第３の実施例による定着装置の構成は第１の実施例と共通であるため説明を省略する。
【００２９】
第３の実施例によるにおける被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図は第１の実施例と共通であるため説明を省略する。
【００３０】
図８はインクタンク２１の上方にインクジェット記録ヘッド１９を具えたタイプのキャリッジの断面図である。
【００３１】
図８には本発明の請求項３および６、９に基づき、吸収体２２と仕切り２３と小穴２４と棚２６が設けられている。同仕切り２２には同小穴付近に上向きの突起２７が設けられ、インクタンクの壁から同突起方向に傾斜している。また同棚には下向きの突起２８が設けられている。
【００３２】
図９において吐出時のインクの流れを模式的に説明する。図９は前記仕切り付近の拡大図である。長期保存を行うと、前記仕切り上に顔料が集中し比較的濃い領域ができるが、顔料は同仕切りと上向きの突起２７と棚２６により塞き止められ、前記インクタンク２１の底部まで達しない。さらにインク吐出時に発生するインク流２５は、前記上向き突起と前記下向き突起に誘導され、顔料濃度の濃い部分と薄い部分を通過して流れる為、濃い部分薄い部分が混ぜ合わされ、吐出インクの濃度は一定に保たれる。
【００３３】
（実施形態４）
以下、本発明の第４の実施例について、図を用いて詳細に説明する。第４の実施例による定着装置の構成は第１の実施例と共通であるため説明を省略する。
【００３４】
第４の実施例によるにおける被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図は第２の実施例と共通であるため説明を省略する。
【００３５】
図１０はインクタンク２１の下部にインクジェット記録ヘッド１９を具えたタイプのキャリッジの断面図である。
【００３６】
図１０には本発明の請求項４および６、９に基づき、吸収体２２と仕切り２３と小穴２４と棚２６が設けられている。同仕切り２２には同小穴付近に上向きの突起２７が設けられ、インクタンクの壁から同突起方向に傾斜している。また同棚には下向きの突起２８が設けられている。
【００３７】
図１１において吐出時のインクの流れを模式的に説明する。図１１は前記仕切り付近の拡大図である。長期保存を行うと、前記仕切り上に顔料が集中し比較的濃い領域ができるが、顔料は同仕切りと上向きの突起２７と棚２６により塞き止められ、前記インクタンク２１の底部まで達しない。さらにインク吐出時に発生するインク流２５は、前記上向き突起と前記下向き突起に誘導され、顔料濃度の濃い部分と薄い部分を通過して流れる為、濃い部分薄い部分が混ぜ合わされ、吐出インクの濃度は一定に保たれる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に基づく記録装置は、長期間の保存においても、顔料同士が衝突する機会を増やさない一方、顔料のインクタンク最下部までの沈殿を妨げるので、インクの濃度変化を極小に押さえ、これによる記録濃度変動や、インク経路中やノズル内で目詰まりによるインク吐出不良の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく記録装置の一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図２】本発明に基づく記録装置のキャリッジの一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施例に基づく記録装置のインクタンクの一例の構成を説明する為の断面図である。
【図４】本発明の第一の実施例に基づく記録装置のインクタンク内のインクの流れを説明する為の模式図である。
【図５】本発明に基づく記録装置のキャリッジの一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図６】本発明の第二の実施例に基づく記録装置のインクタンクの一例の構成を説明する為の断面図である。
【図７】本発明の第二の実施例に基づく記録装置のインクタンク内のインクの流れを説明する為の模式図である。
【図８】本発明の第三の実施例に基づく記録装置のインクタンクの一例の構成を説明する為の断面図である。
【図９】本発明の第三の実施例に基づく記録装置のインクタンク内のインクの流れを説明する為の模式図である。
【図１０】本発明の第四の実施例に基づく記録装置のインクタンクの一例の構成を説明する為の断面図である。
【図１１】本発明の第四の実施例に基づく記録装置のインクタンク内のインクの流れを説明する為の模式図である。
【図１２】従来の記録装置の一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図１３】従来の記録装置のキャリッジの一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図１４】従来の攪拌機構を具えた第ニインクタンクを具備した記録装置の一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図１５】従来の三方弁を具備した記録装置の一例の構成を説明する為の斜視図である。
【図１６】従来の移動体を具備した記録装置の一例の構成を説明する為の斜視図である。
【符号の説明】
１１　キャリッジ
１２　被記録材
１３　キャリッジ駆動モータ
１４　キャリッジ駆動ベルト
１５　キャリッジ駆動レール
１６　吐出回復部
１７，１８　搬送ローラ
１９　インクジェット記録ヘッド
２０　ノズル
２１　インクタンク
２２　吸収体
２３　仕切り
２４　小穴
２５　吐出時のインクの流れ
２６　棚
２７　上向きの突起
２８　下向きの突起
３０　ポンプ
３１　攪拌モータ
３２　攪拌棒
３３　攪拌フアン
３４　第二インクタンク
３５　三方弁
３６　第一流路
３７　第二流路
３８　移動体
【図１】
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【図２】
2004009413.tif 000004
【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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【図１１】
2004009413.tif 000013
【図１２】
2004009413.tif 000014
【図１３】
2004009413.tif 000015
【図１４】
2004009413.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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