(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置において、簡易な構成でインク漏れや空気の導入のない信頼性の高いピットイン方式の液体供給を可能とする。【解決手段】サブタンクのインク室１００３のインク吸入口１０１４と、インク供給のため空気吸引を行なうための空気導出口１０１９とを同一平面に設け、サブタンクへのインク供給に際して、インクの供給管１０２６と空気吸引管１０３６との接続を同時に行なう。【選択図】　　　　図４
2004017637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対し走査して当該記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置において、
記録ヘッドの走査のための移動を含む移動を行なう移動手段と、
該移動手段により記録ヘッドとともに移動し該記録へッドに供給するインクを貯留するサブタンクであって、当該移動における所定位置で、当該サブタンクの気体導出口を介した気体吸引により、当該サブタンクのインク給入口を介して当該サブタンク内へインクを給入するサブタンクと、
該サブタンクの前記気体導出口および前記インク給入口と前記所定位置で係合してそれぞれ気体吸引路およびインク供給路を形成し、それぞれ気体の吸引およびインク補給を行なう手段と、
を具え、前記気体吸引路およびインク供給路を形成が略同時に行なわれることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記気体導出口と前記インク給入口は、当該サブタンクの略同一面に設けられ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】
前記気体導出口を介した気体吸引は、当該貯留されるインク室に対して多孔質膜を介して行なう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】
インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対し走査して当該記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置で用いられる液体貯蔵容器において、
該液体貯蔵容器は、記録ヘッドの走査のための移動を含む移動を行なう移動手段により記録ヘッドとともに移動し該記録へッドに供給するインクを貯留する容器であって、当該移動における所定位置で、当該液体貯蔵容器の気体導出口を介した気体吸引により、当該液体貯蔵容器の液体給入口を介して当該液体貯蔵容器内へ液体が給入され、
前記気体導出口および前記インク給入口と前記所定位置で係合することにより、それぞれ気体吸引路およびインク供給路が略同時に形成されることを特徴とする液体貯蔵容器。
【請求項５】
前記気体導出口と前記インク給入口は、当該液体貯蔵容器の略同一面に設けられることを特徴とする請求項４に記載の液体貯蔵容器。
【請求項６】
前記気体導出口を介した気体吸引は、当該貯留されるインク室に対して多孔質膜を介して行なうことを特徴とする請求項４または５に記載の液体貯蔵容器。
【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および液体貯蔵容器に関し、詳しくは、インクを吐出する記録ヘッドとともにキャリッジに搭載され記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するためのインクタンク等の液体貯蔵容器であって、当該容器への他の液体容器からの液体供給を空気の吸引による負圧によって行なう液体貯蔵容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の容器は、インクジェット記録分野では記録ヘッドとともにキャリッジに搭載されるサブタンクとして知られており、所定量の記録を行なうごとにメインタンクからインク供給がなされる。このサブタンクにインクを供給（充填または補充）する一方式として、サブタンクに供給するためのインクを貯留したメインタンクが装置の所定の箇所に配設されるとともに、上記サブタンクが記録ヘッドとともにキャリッジ上に搭載されるものである。そして、キャリッジを移動させて所定の位置で、メインタンクからのインク供給路とサブタンクのインク給入口、およびポンプ側の吸引路とサブタンクの空気導出口とを接続することにより、ポンプの空気吸引による負圧によってサブタンクにインクを供給する方式、いわゆるピットイン方式が知られている。
【０００３】
このピットイン方式においては、インクを供給する場合に所定量のインクを過不足なくサブタンクに供給することが必要である。特に、サブタンクにインクを満たすような場合に過剰に供給することによるインクの溢れ（オーバーフロー）は装置の品質上問題となる。
【０００４】
この問題をポンプの吸引量制御等の比較的複雑な構成を用いることなく解消する構成として、サブタンクの空気吸引路の一部に気体を透過させることができるが、インクを通過させない多孔質からなる繊維状の膜を設けるものがある。これによれば、この膜を介してポンプによる空気吸引動作を行うことによってインクが供給されて膜の位置まで達すると、この膜のインクメニスカス保持力とインク吸引力が平衡してインク供給が停止する。このように、ポンプなどによる吸引制御を特に行なわなくても、インク供給の際の過剰供給を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ピットイン方式では、上記の多孔質膜を用いたものに限らず、サブタンクへのインク供給に際して空気吸引路およびインク供給路の形成に関する問題がある。すなわち、メインタンク側のインク供給管とサブタンクのインク給入口との接続においてインクの漏れを生じることがあり、また、ポンプ側の吸引管とサブタンクの空気導出口との接続において空気の導入を生じることがあることである。例えば、空気吸引とインク供給のための経路形成が同時に行なわれず、空気吸引経路の形成が先に行なわれた場合、経路形成のためサブタンク内部にポンプ側の吸引管が挿入されることによってサブタンク内部の圧力が上昇しサブタンクのインク給入口からインクが漏れることがある。このインク吸入口は、通常、インク供給管（供給針）を挿入可能とするとともに、タンク内のインクが外部に漏れることを防ぐため、上記挿入のための切込みが形成されたゴムなどの栓によって構成されているが、上述の圧力の上昇によって切込みを介してインクが漏れる場合がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成でインク漏れのない信頼性の高いピットイン方式の液体供給を可能とするインクジェット記録装置および液体貯蔵容器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明では、インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対し走査して当該記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置において、記録ヘッドの走査のための移動を含む移動を行なう移動手段と、該移動手段により記録ヘッドとともに移動し該記録へッドに供給するインクを貯留するサブタンクであって、当該移動における所定位置で、当該サブタンクの気体導出口を介した気体吸引により、当該サブタンクのインク給入口を介して当該サブタンク内へインクを給入するサブタンクと、該サブタンクの前記気体導出口および前記インク給入口と前記所定位置で係合してそれぞれ気体吸引路およびインク供給路を形成し、それぞれ気体の吸引およびインク補給を行なう手段と、を具え、前記気体吸引路およびインク供給路を形成が略同時に行なわれることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、前記気体導出口と前記インク給入口は、当該サブタンクの略同一面に設けられることを特徴とする。
【０００９】
また、インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対し走査して当該記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置で用いられる液体貯蔵容器において、該液体貯蔵容器は、記録ヘッドの走査のための移動を含む移動を行なう移動手段により記録ヘッドとともに移動し該記録へッドに供給するインクを貯留する容器であって、当該移動における所定位置で、当該液体貯蔵容器の気体導出口を介した気体吸引により、当該液体貯蔵容器の液体給入口を介して当該液体貯蔵容器内へ液体が給入され、前記気体導出口および前記インク給入口と前記所定位置で係合することにより、それぞれ気体吸引路およびインク供給路が略同時に形成されることを特徴とする。
【００１０】
以上の構成によれば、サブタンクへインクを供給する場合、気体吸引のための気体導出口およびインク供給のためのインク給入口とによってそれぞれ気体吸引路およびインク供給路を形成する際、その形成が略同時に行なわれるので、一方が他方より先に形成されることによって、インク給入口を介してインクが漏れたりすることを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドと液体貯蔵容器（以下「サブタンク」という）の外観を模式的に示す斜視図であり、記録ヘッドとサブタンクとがキャリッジに一体に設けられた構成を示している。
【００１２】
図１において、キャリッジ１００２は、モータやワイヤなどの不図示の駆動機構によって駆動されることにより、２本のガイド軸１０１０に案内されて移動することができる。キャリッジ１００２において、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のインク（本明細書では液体ともいい、本発明の適用においてインクとそれ以外の液体とで異なることはない。）ごとの記録ヘッド１００１は一体に設けられるものであり、それぞれいわゆるサイドシュータタイプの吐出口を千鳥状に配列する（図同では２本の線として示されている）。そして、各インクごとの吐出口列は記録ヘッドの走査方向（図中、矢印Ａ方向）と略直交する方向に沿って直線状をなすものである。この記録ヘッド１００１を用紙などの記録媒体に対して走査し、この走査の間に記録媒体にインクを吐出して記録を行なうことができる。
【００１３】
キャリッジ１００２の内部には各記録ヘッドに対応してサブタンク（不図示）が設けられ、これらサブタンクにはピットイン方式によりインクを供給するためのインク給入口（不図示）が設けられ、各インク給入口にはゴム栓１００４が設けられる。また、キャリッジ１００２には、上記インク供給に用いられる空気導出口（不図示）も設けられ、この部分にも同様にゴム栓１００９が設けられる。
【００１４】
これら各インクの吸入口ごとのゴム栓と空気導出口のゴム栓はキャリッジの同一面に設けられる。これにより、後述されるように、サブタンクへのインク補給に際してインク供給経路と空気吸引経路とを同時に形成でき、インク漏れや空気の導入を防ぐことができる。
【００１５】
図２は、上述したキャリッジ１００２についてその移動方向に直交する方向に沿った断面を示す図であり、図３は、図２におけるＢ−Ｂ線断面で示されるキャリッジ１００２が装置の端部近傍に移動したときを示す図である。
【００１６】
これらの図に示すように、サブタンクはインク室１００３を有して構成される。すなわち、各色のインクごとにインク室１００３が設けられる。そして、各インク室には、その壁の一部にインク給入口１０１４が形成され、また、これを覆いインクの流出を防ぐゴム栓１００４が設けられる。各インク室１００３の底部には対応する記録ヘッド１００１にインクを供給するためのインク供給路１００５が設けられる。一方、各インク室１００３の上部には、連通口１０１６およびこの連通口全体を覆ってタンク室壁に取付けられる多孔質膜１００６が設けられる。この多孔質膜１００６は、空気等の気体を透過させ、かつ液体（インク）を透過させない気液分離部材である。本実施形態では、この多孔質膜１００６のインク室内面側には撥水剤が塗布されている。多孔質膜の１００６のインク室に面する側と反対側の面は、キャリッジ壁と蓋部材１００７により形成される連絡室１００８に面しており、この連絡室１００８は連通路１０１８を介してその開口端である導出口１０１９に連通している。
【００１７】
多孔質膜１００６は複数の微小孔が形成されたものであり、これらの微小孔の形成は、繊維状の樹脂や金属を積層させ焼結させて得られる多繊維体について、気体を透過するとともにインクが通過できない大きさの孔径になるように繊維径や焼結後の密度を決定することによって行なうことができる。
【００１８】
次に、サブタンクへのインク補給動作を、図３および図４を参照して説明する。図３は、キャリッジ１００２を側面から見た図であり、キャリッジのサブタンクなどについて断面で示している。また、図４は、キャリッジ１００２を上面から見た図であり、同様にキャリッジについて断面で示すものである。
【００１９】
インク補給時のキャリッジの位置は、非記録時に記録ヘッドが位置するホームポジションから、図３、図４においてさらに所定量右側に移動した位置である。記録ヘッドがホームポジションに位置するとき、およびインク補給位置に位置するときの双方で記録へッドにキャッピングをすることが必要であるため、それぞれの位置に対応してキャップ１０３０Ａおよび１０３０Ｂが設けられる。ホームポジションでは、キャッピング状態で記録ヘッドの吸引回復処理などが行なわれる。このため、ポンプ１０２２が設けられる。また、サブタンクへのインク補給時に用いられるキャップ１０３０Ｂについてもインク吸引を行なうことができるようポンプ１０２２２との間で吸引路が設けられる。これは、インク補給時に記録ヘッドの吐出口からインクが漏れるようなことがあっても、それをキャップ１０３０Ｂによって受け、さらに吸引することにより所定箇所に排出するためである。
【００２０】
記録装置におけるキャリッジ１００２の移動経路の一端近傍には、そのキャリッジにおける３つのサブタンクそれぞれに対応して供給管（針）１０２６が設けられる。それぞれの供給管１０２６は、中空の構造を有しその中空部分は対応するインクのメインインクタンク（不図示）に供給チューブ１０２４によって連通している。それぞれの供給管１０２６の先端近傍には孔１０２７が形成されており、これにより、供給管１０２６がサブタンクのインク室１００３内に挿入されたとき供給管の中空部とインク室とが連通することができる。また、それぞれの供給管１０２６にはキャップ１０２８が設けられる。このキャップは供給管と摺動でき、供給管１０２６がキャリッジ１００２と接続しないときは、バネ１０２５の付勢力によって所定の位置を占めるよう設けられ、これにより、供給管の孔１０２７を塞いで供給管内のインクの乾燥を防ぐことができる。また、このキャップ１０２８は、非記録時などにおいてキャリッジがホームポジションにあるとき、各サブタンクのゴム栓１００４に当接し、これにより、ゴム栓の切込みを介したインクの蒸発を防いでいる。
【００２１】
空気吸引用の吸引管１０３８のキャリッジ１００２との接合に関する構造も上述の供給管１０２６と同様である。すなわち、導出口１０１９およびそれに続く連通路１０１８に挿入される吸引管１０３６の中空部はチューブ１０２３を介してポンプ１０２１と接続し、これにより、サブタンクから空気の吸引を行なうことができる。キャップ１０３８も、同様に吸引時以外は孔１０３７を塞ぎ、また、ゴム栓１００９をシールする。
【００２２】
以上の構成において、サブタンクの吸入口１０１４（ゴム栓１００４）と導出口１０１９（ゴム栓１００９）とが上述のように同一平面上に設けられることと相俟って、供給管１０２６と吸引管１０３６の長さを同じものとすることにより、インク供給路と空気吸引路の形成を同時に行なうことができ、前述したインク漏れや空気の導入を防ぐことができる。
【００２３】
サブタンクのインク室１００３内のインクが消費され少なくなったタイミングで、キャリッジ１００２はインク補給位置へ移動する。この移動に伴い、各供給管１０２６と吸引管１０３６は対応するゴム栓１００４、１００９を貫いてそれぞれインク吸入口１０１４と導出口１０１９内に挿入される。そして、吸引ポンプ１０２１が駆動を開始することにより、各インク室１００３内の空気が排出されて圧力が低下する。この圧力低下によって、各メインタンクのインクは供給管１０２６によりインク室１００３内に供給される。インク供給が進み、インクの液位が多孔質膜１００６の位置に到達すると、多孔質膜１００６に塗布されている撥水の作用および微小孔によって、インクが多孔質膜１００６を透過することはなく、空気の吸引のみが行なわれる。吸引ポンプ１０２１は上記のような液位に達する所定時間駆動されると停止される。
【００２４】
なお、上述の実施形態では、インク吸入口１０１４および空気導出口１０１９のゴム栓をシールするキャップ１０２８および１０３８は別個のものとしたが、これらを一体のものとしても良い。すなわち、空気導出口１０１９とインク供入口１０１４それぞれのゴム栓が同一平面をなすように設けられるため、キャッピングの際に単一部材でのキャップが容易であり、かつ、キャッピング性にも優れたものとすることができる。
【００２５】
（実施形態２）
図５は、本発明の他の実施形態に係るサブタンクを具えたキャリッジの構成を模式的に示す斜視図である。
【００２６】
図５に示すように、本実施形態はインク供入口と空気導出口として、中空の管を用いる。すなわち、上述の実施形態とは逆の関係であり、装置本体側のインク供給にかかる管がその接続部にゴム栓を備え、同様に空気吸引にかかる管がゴム栓を備え、上記の中空管１０３４および１０３９がゴム栓内に挿入されて、インク供給系路と空気吸引経路が形成される。
【００２７】
本実施形態においてもインク供入口と空気導出口とが同一平面上に形成されているので、各々のインク漏れや空位の導入の発生を低減することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、サブタンクへインクを供給する場合、気体吸引のための気体導出口およびインク供給のためのインク給入口とによってそれぞれ気体吸引路およびインク供給路を形成する際、その形成が略同時に行なわれるので、一方が他方より先に形成されることによって、インク給入口を介してインクが漏れたりすることを防止できる。
【００２９】
この結果、ピットイン供給方式において、信頼性の高い液体貯蔵容器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドとサブタンクの外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】上記装置におけるキャリッジについてその移動方向に直交する方向に沿った断面を示す図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線断面で示されるキャリッジ１００２が装置の端部近傍に移動したときを示す図である。
【図４】上記キャリッジを上面から見た図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るサブタンクを具えたキャリッジの構成を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１００１　　　記録ヘッド
１００２　　　キャリッジ
１００３　　　インク室
１００６　　　多孔質膜
１００８　　　連絡室
１０１４　　　インク給入口
１０１９　　　空気導出口
１０２１　　　ポンプ
１０２６　　　供給管
１０２８　　　キャップ
１０３６　　　吸引管
１０３８　　　キャップ
【図１】
2004017637.tif 000003
【図２】
2004017637.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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