(57)【要約】      （修正有）【課題】インクヘッドの印字中インク負圧を一定に発生させること。【解決手段】オリフィス高さとインクタンクのインク液面高さの水頭差ｈをインクの消費量にかかわらず機械的に一定に保つ様に、インクタンク収納部にインクタンク重量とばねバランスする昇降器を設ける。インクタンク２はインク重量が変化しても水頭差ｈが変化しない圧縮コイルばね４を介して可動支持部材３により支持されており、インクヘッド１よりインクが消費されインクタンク２内のインク容量が減じるとインクタンク２の液面高さが水頭差ｈになるまで押し上げる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクヘッドオリフィス高さとインクタンクのインク液面高さの水頭差によりインクヘッドの負圧を保つ装置において（１）インクタンク、又はインクタンク内のインク質量重心を上下に移動させる構造を有し、（２）インク又はインクタンク等とインク重量を圧縮コイルばね等で受け、（３）そのばねはインク重量が変化してもインク液面が移動しないように（１）の重量支え部を上下させる特性を有することを特徴としたインクヘッド一定負圧発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクを吐出させて印字等を行うインクジェットプリンタのインク収納装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な従来例を図６及び図７に示す。図６はヘッドとインクタンクの間にサブタンクを設けサブタンクのインク液面をレベルセンサ等で検出しポンプと併用してインク液面高さを一定に保つ様にしたものである。図７は鳥の水呑器（チキンフィード）タイプと言われるもので、サブタンクの液面が下がるとインクタンクのインク供給口より空気が逆流しその空気量分サブタンクへインクが落下してサブタンク液面を一定にするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図６従来例では次のような欠点があった。（１）サブタンク、レベルセンサ、ポンプ等必要になり装置が複雑になる。（２）一般にサブタンクのインク容量は小さく、レベルセンサやポンプによる小量インクのコントロールが難しくサブタンク内の液面はかなりの幅で上下し負圧精度が悪く、インク吐出精度を高くできない。（３）印字中にポンプがＯＮ、ＯＦＦする場合があり、その時の電源電圧変化等が印字ヘッド制御に悪影響する時がある。また図７従来例では次のような欠点があった。（１）インクの表面張力等の関係で空気置換のインクは断続的でありその１回分がかなりのインク容量で図６例の（２）と同じ現象がある。（２）インクタンク液面とサブタンク液面の水頭差分、インクタンク内は負圧にする必要がある為、インクタンクはその負圧に負けない剛性が必要であり大容量のインクを収納するタンクの場合、変形しない高強度タンクにしなければならない。本発明によればインク消費量によるインク液面低下分をばねを使用しインクを上昇させる様にしたものである。その時のばね定数をインク水頭差と水頭差分のインク質量値に選べばインク液面高さはインク消費量に関わらず一定となる。またインクタンクへのインク充填時にいつでも同様のことが云える。
【０００４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１ないし図３に示す。図３はインクヘッド１のノズル１ａのインク状態を表す部分詳細模式図である。オリフィス面１ｃより、インクタンク２の液面迄ｈの高さ差を設けるとｈ水頭差分負圧が発生する。この負圧により１ａ内のインクはメニスカスを形成し１ｃより凹状態で待機している。この負圧がないとインクは１ｂより自重により排出されたり凸状態になったりし、隣接ノズルのインク吐出作動の障害になったり、インク凸状態ノズルの吐出異常となり精度よい印字ができない。よってこのｈは一定に保つ必要がある。図１はヘッド回復中又は待機中を表し、図２は印字中を表す実施形態１の模式図である。２はインク重量が変化してもｈが変化しない特性を有する圧縮コイルばね４を介して、上下に移動する可動支持部材３により支持されており、図２に於いてインクヘッド１よりインクが消費され２内のインク容量が減じると減少インク重量分４が３を、２の液面高さがｈになる迄押し上げる構造である。９は１の加圧用チューブポンプであるが押圧枕９ａを離間させることでポンプ機能を省き９のチューブ部分は導通状態となっている。図１は１の回復又は待機状態を表しており、６はヘッドキャップ、８は６の吸引用チューブポンプ、７はインクフィルタで９ａが９のチューブ部分を押圧した状態で９及び８が動作するとインクが１ａ部を通って、１、２間を循環することにより１内の気泡を取り除いたり１ａのインク詰まりを起こしている固着インク等を清掃する回復動作となる。また８、９が回転していない状態が印字待機状態である。ｈの最適値は１０ｍｍ〜４０ｍｍ間にあり１が長尺ヘッドで２が大容量インクタンクの場合ほぼ同一面内に１、２が位置する為装置の大面積化が予想される。大面積化を解消する為図４に示す実施形態２を示す。
【０００５】
（実施形態２）
図４はインク収納部を実施形態１よりｈ１、更に下方へ位置させるためのものである。２をケース２１、インク袋２２、圧縮コイルバネ２３、ピストン板２４で構成されるインクカートリッジにし１１の水頭管を設けることにより実施形態１と同様の効果を得るものである。２３はインク重量変化に１１のｈ１を加えた特性にすれば良い。カラープリンター等複数色の１及び２を同一装置内に配置する場合、２を重ね、それぞれｈ１を２配置毎の高さに合せれば小画積化が図れる。
【０００６】
インク循環時は閉鎖弁１０を閉じることにより、８、９を動作させればインクが配管系外に漏れることはない。
【０００７】
（実施形態３）
図５にインクカートリッジの実施形態２と別形態の断面模式図を示す。図４の２２は蛇腹状伸縮袋を示したが、図５の２２は円筒形で円筒面部がめくれて二重になる形態の伸縮袋を示す。また５をセプタムゴム２６を設置することにより具体化したものを示す。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、インク位置を上下させる構造にしたことで、以下の様な効果が得られた。
【０００９】
（１）精度の良い定水頭圧が得られる。
【００１０】
（２）装置が簡便な為安価に製造できる。
【００１１】
（３）ヘッドとインクタンク間を短く配管できる為、インク導通効率が上がり、インクタンク自身がサージタンクの役目を果し、エアバッファ装置等不要となる。
【００１２】
（４）実施形態２により、長尺ヘッド、大容量インクが小面積装置内に収る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の回復、待機状態の側面断面模式図。
【図２】実施形態１の印字状態を示す側面断面模式図。
【図３】ヘッドの部分拡大断面模式図による負圧説明図。
【図４】実施形態２の側面断面模式図。
【図５】実施形態３の側面断面模式図。
【図６】従来例。
【図７】従来例。
【符号の説明】
１  インクヘッド
１ａ  ノズル
１ｂ  ヒータ
１ｃ  オリフィス面
２  インクタンク
２ａ  大気開放口
３  可動支持部材
４  圧縮コイルばね
５  自在接続部
６  ヘッドキャップ
７  インクフィルタ
８  吸引用チューブポンプ
９  加工用チューブポンプ
９ａ  押圧枕
１０  閉鎖弁
１１  水頭管
２１  ケース
２２  インク袋
２３  圧縮コイルばね
２４  ピストン板
２５  ケース蓋
２６  セプタムゴム
【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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