(57)【要約】【課題】装置の待機中はもとより、印字中に自由にメインタンクの交換が可能なインクジェット記録装置を提供することである。【解決手段】印字ヘッドとメインタンク間のインク供給路の途中にインク溜め部を設け、メインタンクと接続される接続部からインク溜め部までのインク供給路の重力方向位置は、印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力を発生させるのに適正な範囲になる位置に配置するとともに、その全容積は最大印字画像を印字した場合のインク消費量以上のインクが収納できる容積になるよう構成したものである。【選択図】        図１
2004358669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドと前記印字ヘッドにインクを供給するインク供給手段を備え、前記印字ヘッドと前記インク供給手段とはインク供給チューブにより接続されたインクジェット記録装置であって、
前記印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力は、前記インク供給手段の重力方向の位置を前記印字ヘッドより低い位置に配置することで発生させ、前記印字ヘッド−インク供給手段間のインク供給路の途中に交換可能なメインタンクを備えるインクジェット記録装置において、
前記印字ヘッド−前記メインタンク間のインク供給路の途中にインク溜め部を設け、前記メインタンクとの接続部から前記インク溜め部までのインク供給路の重力方向位置は、前記印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力を発生させる適正範囲になる位置に配置し、前記接続部から前記インク溜め部までの容積は最大印字画像印字時のインク消費量以上のインクが収納できる容積にしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク溜め部の内部空気を抜くエアー抜き手段を有したことを特徴とする請求項１に示すインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記インク溜め部と印字ヘッドのインク供給路間にそのインク供給路の遮蔽、開放を行う遮蔽手段を有したことを特徴とする請求項１に示す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、記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報に基づいて記録用紙やプラスチック薄板等の記録媒体に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
記録媒体の搬送方向（紙送り方向、副走査方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って移動する記録手段（記録ヘッド）によって画像を記録（主走査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体の所望範囲に記録が行われる。一方、記録媒体の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行ない、記録媒体の所望範囲に画像が記録される。
【０００４】
そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から記録媒体へインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００５】
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（印字ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。また、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用することにより記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易であり、記録手段のフルマルチ化及び高密度実装化も容易である。
【０００６】
また、記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００７】
図７はインクジェット記録装置の外観斜視図であり、図８はインクジェット記録装置のアッパーカバー１２１を取り外した状態を示す斜視図である。
【０００８】
図８において、インクジェット記録装置の前面に、前面へ開閉可能なロールホルダーユニット１２２が設けられており、記録紙等の記録媒体はロールホルダーユニット１２２から記録部へ供給される。インクジェット装置は、２個の脚部１８０に支持された装置本体１９０、排紙された記録紙等の記録媒体を積載するスタッカ１２３、内部が透視可能な透明で開閉可能なアッパーカバー１２１を備えている。装置本体１００の図示右側には、回復ユニット３００、メインタンク１３０を保持する供給ユニット３２０が配設されている。
【０００９】
図８において、インクジェット記録装置は、さらに、記録紙等の記録媒体を矢印Ａ方向（副走査方向）に搬送するための搬送ローラ対１１０と、記録媒体の幅方向（矢印Ｂ方向、主走査方向）に往復移動可能に案内支持されたキャリッジ２００と、キャリッジ２００を矢印Ａ方向に往復移動させるためのキャリッジモータ（不図示）及びベルト伝動手段２７０と、キャリッジ２００に装着された記録手段としての印字ヘッド２０１と、印字ヘッド２０１のノズル口（不図示）のメニスカスを保持するために適正な負圧力（印字ヘッド２０１と供給ユニット３２０の液面の水頭差による負圧力）を与えかつ、インクタンク１３０を保持する供給ユニット３２０を備え、印字ヘッド２０１の吐出口の目詰まりなどによるインク吐出不良を解消させるための吸引式のヘッドクリーニングを行う回復ユニット３００とを備えている。
【００１０】
図示のインクジェット記録装置の場合、キャリッジ２００には、記録媒体にカラー記録を行うための複数の印字ヘッド２０１が装着されている。この複数の印字ヘッド２０１は、例えば、それぞれ異なった色のインクに対応した６つの印字ヘッド２０１｛例えば、Ｙ（イエロー）用ヘッド、Ｍ（マゼンタ）用ヘッド、Ｃ（シアン）用ヘッド、Ｂｋ（ブラック）用ヘッド、淡Ｃ（淡色シアン）用ヘッド、淡Ｍ（淡色マゼンタ）用ヘッド、｝で構成されている。そして、前記印字ヘッド２０１は、供給チューブ３３５（各色別々）により供給ユニット３２０と接続されており、インクが印字ヘッド２０１に送られると印字可能となる。また、前記供給チューブ３３５はキャリッジ２００の往復移動の際に暴れることのないように、キャタピラ２６０によってそれらの全てが束ねられている。
【００１１】
以上の構成で記録紙等の記録媒体に記録を行う場合、搬送ローラ対１１０によって記録媒体を所定の記録開始位置まで搬送した後、ここから印字ヘッド２０１による主走査及び搬送ローラ１１０による副走査を繰り返すことにより、記録媒体全体に対する記録が行われる。
【００１２】
すなわち、キャリッジベルト２７０およびキャリッジモータ（不図示）によってキャリッジ２００が図８中の矢印Ｂ方向に移動することにより、記録媒体に記録が行われる。キャリッジ２００が主走査される前の位置に戻されると、搬送ローラ対１１０によって記録媒体が副走査方向（図８中の矢印Ａ方向）に搬送され、その後再び図８中の矢印Ｂ方向にキャリッジ２００の主走査が行なわれることにより、記録媒体に対する画像や文字等の記録が行なわれる。上記の動作を繰り返し、記録媒体の１枚分の記録が終了すると、該記録媒体はスタッカ１２３内に排紙され、１枚分の記録が完了する。なお、以下の説明における「記録紙」は、プラスチック薄板や布等を含む記録媒体の一例を指すものである。
【００１３】
次に、このインクジェット記録装置のインク供給系の構成について図９を参照して説明する。図９は、図８に示すインクジェット記録装置のインク流路図を表し、説明を簡単にするため、１色分の流路についてのみ示している。
【００１４】
２０１は印字ヘッド２０１であり、供給チューブ３３５の先端に設けられたヘッド接続部が、挿入口２０１ａに接続される。その挿入口２０１ａは、後述する液室２０１ｆに接続されている。上記した液室２０１ｆは複数のノズル２０１ｇを有するノズル部につながっておりノズル２０１ｇにインクに直接供給している。それゆえ、挿入口２０１ａからのインクはノズル２０１ｇに供給される。また、挿入口２０１ａからノズル２０１ｇまでの間は大気に対して気密な状態に保たれていることは言うまでもない。
【００１５】
ノズル２０１ｇは、インクを吐出する先端（吐出口）を下向きにして配列されており、インクは吐出口にてメニスカスを形成した状態でノズル２０１ｇ内を満たしている。そのため、印字ヘッド２０１の内部、特に液室２０１ｆ内は大気圧に対して負圧の状態に保たれている。ただし、負圧が小さすぎると、ノズル２０１ｇの先端に異物やインクが付着した場合、インクの吐出口におけるメニスカスが破れてインクがノズル２０１ｇから漏れ出てしまうことがある。またこの逆に負圧が大きすぎると、吐出時にインクに与えられるエネルギーよりもノズル２０１ｇ内（液室２０１ｆ内）にインクを引き戻す力が強くなってしまい、吐出不良となってしまう。よって、液室２０１ｆ内における負圧は、大気圧よりも若干低い一定の範囲に保たれる。この負圧の範囲は、ノズル２０１ｇの数、断面積、発熱抵抗素子の性能等により異なるが、一般的に−２０ｍｍＡｑ〜−２００ｍｍＡｑの範囲が好ましいとされる。
【００１６】
印字ヘッド２０１内を上記した負圧にする方法としては、印字ヘッド２０１を供給ユニット３２０よりも高い位置に配置するとともに両者を供給チューブ３３５で接続し、その水頭差により負圧を発生させている。
【００１７】
次に、上記供給ユニット３２０およびメインタンク１３０について説明する。メインタンク１３０は、供給ユニット３２０に対して着脱可能な構成であり、その底部に、ゴム栓１３０ｂで密封されたインク供給口と、ゴム栓１３０ｃで密封された空気導入口とを有する。
【００１８】
一方、供給ユニット３２０は、メインタンク１３０からインクを取り出すためのインク供給針３２１と、メインタンク１３０内へ空気を導入させるための空気導入針３２２とを有する。インク供給針３２１および空気導入針３２２はともに中空の針であり、メインタンク１３０のインク供給口および空気導入口の位置に対応させて針先を上方に向けて配置されており、メインタンク１３０が供給ユニット３２０に装着されることで、インク供給針３２１および空気導入針３２２がそれぞれゴム栓１３０ｂ，１３０ｃを貫通し、メインタンク１３０の内部に侵入する構成となっている。
【００１９】
インク供給針３２１は、液路３２３、供給弁３２５、および液路３２７という経路を経て、供給チューブ３３５と接続される。空気導入針３２２は、液路３２８、バッファ室３３０、大気連通口３２９を経て大気と連通する。
【００２０】
供給弁３２５は、ゴム材からなるダイアフラム３２５ａを有し、このダイアフラム３２５ａを変位させることにより２つの液路３２７，３２３間の遮蔽、開放を行う。ダイアフラム３２５ａの上面には、押圧ばね３２５ｃを保持するばねホルダ３２５ｂが取り付けられており、この押圧ばね３２５ｃによりダイアフラム３２５ａを押し潰すことにより、液路３２７，３２３間が遮蔽される。
【００２１】
その供給弁３２５の作動は、モータ３２５ｅの駆動力を不図示のギヤトレインを介して、カム３２５ｆに伝達（回転）することで行う。そのカム３２５ｆの回転によりレバー３２５ｄを動作させて、押圧ばね３２５ｃのばね力に抗してばねホルダ３２５ｂを持ち上げることで、液路３２７，３２３間が連通する。供給弁３２５は、印字ヘッド２０１がインクを吐出している状態では開放され、待機中および休止中は遮蔽される。
【００２２】
また、上述した供給ユニット３２０の構成は、インクの色ごとに設けられている。
【００２３】
以上の構成により、印字ヘッド２０１内のインクが消費されると、その負圧により、インクが随時メインタンク１３０から供給ユニット３２０および供給チューブ３３５を介して印字ヘッド２０１へ供給される。その際、メインタンク１３０から供給されたインクと同量の空気が、大気連通口３２９からバッファ室３３０、空気導入針３２２を経て、メインタンク１３０内に導入される。（例えば，特許文献１参照）
【特許文献１】
特開２００２−２３４１８０号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したインクジェット記録装置のインク供給系構成においては、印字中に自由にメインタンク１３０を交換できないという不都合がある。なぜなら、メインタンク１３０を外してしまうと、印字ヘッド２０１に適正な負圧を与える上記したバッファタンク３３０との接続（インク的接続）が切れてしまい、印字ヘッド２０１に適正な負圧を与えられなくなるからである。
【００２５】
したがって、メインタンク１３０を交換する場合は、印字が終了して、待機状態になるまで待つしかない。この待ち時間（印字時間）は、印字面積、印字密度、印字モードなどによって当然異なるが、特に、大判用インクジェット記録装置（約Ａ２サイズ〜）においては、その印字面積が小判用インクジェット記録装置（約〜Ａ３サイズ）に比較して、数倍〜数十倍になり、印字時間も印字面積に比例して数倍〜数十倍になってしまう。
【００２６】
したがって、大判用インクジェット記録装置においては、その印字時間が数十分をゆうに越えてしてしまうことがまれではない。特に、長尺印字を行った場合、最も印字時間が長くなる。
【００２７】
つまり、印字中に自由にメインタンク１３０を交換できないということは、ユーザーはこの印字時間分だけ待たなければならないということになり、煩わしさがつきまとう。
【００２８】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、印字ヘッド２０１と前記印字ヘッド２０１にインクを供給する供給ユニット３２０を備え、前記印字ヘッド２０１と前記供給ユニット３２０とは供給チューブ３３５により接続された、いわゆるチュービング  インク供給型のインクジェット記録装置であって、前記印字ヘッド２０１を印字可能状態にする負圧力は、前記供給ユニット３２０の重力方向の位置を前記印字ヘッド２０１より低い位置に配置することで発生させ、前記印字ヘッド２０１−供給ユニット３２０間のインク供給路の途中に交換可能なメインタンク１３０を備えるインクジェット記録装置において、装置の待機中はもとより、印字中に自由にメインタンク１３０の交換が可能なインクジェット記録装置を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、印字ヘッドと前記印字ヘッドにインクを供給するインク供給手段を備え、前記印字ヘッドと前記インク供給手段とはインク供給チューブにより接続されたインクジェット記録装置であって、前記印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力は、前記インク供給手段の重力方向の位置を前記印字ヘッドより低い位置に配置することで発生させ、前記印字ヘッド−インク供給手段間のインク供給路の途中に交換可能なメインタンクを備えるインクジェット記録装置において、前記印字ヘッドと前記メインタンク間のインク供給路の途中にインク溜め部を設け、前記メインタンクと接続されるインク供給針からインク溜め部までのインク供給路の重力方向  位置は、前記印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力を発生させるのに適正な範囲になる位置に配置するとともに、その全容積は最大印字画像を印字した場合のインク消費量以上のインクが収納できる容積になるよう構成したものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を説明する。なお、従来例と同様部分は、番号を同じくし、説明を割愛する。
【００３１】
図１は、インクジェット記録装置を示す斜視図を示す。
【００３２】
図１において、インクジェット記録装置１は、内部に種々の部品や部材が収納されている筐体４を有する。この筺体４は、互いに向き合って配置された２つの架台１８０，１８０それぞれの上端部に跨がるように固定されている。筺体４の内部には、所定間隔離れて向き合う２枚の支持板（側板）が固定されている。それぞれの支持板  同志の間には、記録媒体が搬送される搬送方向（矢印Ａ方向であり副走査方向）に直交する主走査方向（矢印Ｂ方向）に延びる円柱状のキャリッジレール１６を備える上筐体１５が配置されている。その上筐体１５の長手方向両端部はそれぞれ支持板に固定されている。
【００３３】
キャリッジ２００には、略Ｃ型の摺動溝（不図示）を有しており、その摺動溝は、図１の矢印Ｂ方向に往復動可能なようキャリッジレール１６を嵌め込んでいる。
【００３４】
また、その往復動の駆動として、インクジェット記録装置１には駆動モータ（不図示）と、キャリッジレール１６の長手方向両端部にはそれぞれプーリ（不図示）が配置されており、これら２つのプーリには無端ベルト２７０が掛け渡されている。この無端ベルト２７０の一部分にキャリッジ２００が固定されている。
【００３５】
駆動モータは、キャリッジ搬送駆動制御部（不図示）から送信されてきた駆動制御パルス信号に基づいて制御される。従って、駆動モータが所定のタイミングで駆動してプーリが回転すると無端ベルト２７０と共にキャリッジ２００が図１の矢印Ｂ方向に往復動する。この往復動の際、キャリッジ２００は、キャリッジレール１６によって案内される。
【００３６】
それから、キャリッジ２００には、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック、淡シアン、淡マゼンタなどの各色ごとの印字ヘッド２０１が搭載され、従来例と同様に、供給チューブ３３５（各色別々）により供給ユニット３２０と接続されており、インクが印字ヘッド２０１に送られると印字可能となる。また、前記供給チューブ３３５はキャリッジ２００の往復移動の際に暴れることのないように、キャタピラ２６０によってそれらの全てが束ねられている。
【００３７】
印字ヘッド２０１には、印字ヘッド２０１を制御する印字ヘッド制御部（不図示）から駆動パルス信号が送られてくる。この駆動パルス信号は画像データに基づいて形成されたものであり、印字ヘッド２０１は、この駆動パルス信号に基づいて所定のタイミングでインクを吐出するように制御される。
【００３８】
次に、本発明のインク供給系について説明する。
【００３９】
図２、６は、本発明のインク流路図を示し、図３は図２の要部（インク溜め部７０）拡大図、図４、５は、メインタンク１３０を外した状態の本発明のインク流路図を示している。また、図２〜６は従来例と同様に１色分だけ模式的に示している。また、従来例と同様部分は番号を同じくして表し説明を割愛する。
【００４０】
図２〜６において、６０はインク溜め部を表し、供給ユニット３２０の液路３２７と接続されるとともに、後述するインク溜め遮蔽弁７０と液路６１により接続されている。
【００４１】
インク溜め部６０には、密閉された箱状のインク溜め６０ａ、そのインク溜め６０ａの上部に接続されたエアーチューブ６０ｂ、そのエアーチューブ６０ｂを介してインク溜め６０ａの液面調整（後述する）をするチューブポンプであるエアー抜きポンプ６０ｃ、そのエアー抜きポンプ６０ｃの駆動源であるポンプ駆動モータ６０ｄ、上記インク溜め６０ａの液面を検出するインク溜め液面検知針６０ｅを有している。上記インク溜め液面検知針６０ｅは、２種類の長さの金属棒であり、その先端（上端）はインクの電気抵抗を測定する不図示の回路と接続されている。そして、もう一方の先端（下端）がインクと接触するとインクを介して回路に電流が流れるため液面を検知することができる。つまり、インク溜め６０ａ内の液面が所定の位置に以上になっているかどうかを検出できるようになっている。
【００４２】
それから、供給ユニット３２０内インク供給針３２１の先端からインク溜め６０ａ内までのインク供給路の印字ヘッド２０１との重力方向の位置は、印字ヘッド２０１を印字可能状態にする負圧力を発生させる適正範囲に配置されている。つまり、従来例で説明したように、印字ヘッド２０１に対して−２０ｍｍＡｑ〜−２００ｍｍＡｑになる位置の範囲に配置されている。それから、その容積は最大印字画像を印字した場合のインク消費量以上のインクが蓄積できる容積にあらかじめ設定されている。
【００４３】
ここで、最大印字画像を印字した場合のインク消費量について説明する。
例えば、最大印字幅４２インチ（約１０６７ｍｍ）、最大印字長さ２００インチ（約５ｍ）、印字密度６００ｄｐｉ（主走査）×６００ｄｐｉ（副走査）の仕様の装置を例にとって説明する。
【００４４】
印字ヘッド２０１の１滴あたりのインク容積は８ｐｌ（ピコリットル）、最大印字ｄｕｔｙは１色あたり１００％とする。そうすると、最大インク消費量は４２（インチ）×６００（ｄｐｉ）×２００（インチ）×６００（ｄｐｉ）×８（ｐｌ）×１０＾−９＝２４．１９２（ｍｌ）印字ヘッド２０１の吸引回復時、予備吐時のインク消費量をそれぞれ１ｍｌ、０．５ｍｌとすると、２４．１９２＋１＋０．５＝２５．６９２ｍｌとなる。
【００４５】
したがって、本実施例の場合は、インク供給針３２１の先端からインク溜め６０ａ内までの容積を３０ｍｌ（インク溜め６０ａ容積：２７ｍｌ、その他液路容積：３ｍｌ）とした。ただし、インク溜め６０ａ容積は液面検知針６０ｅにより検知される下限の容積である。
【００４６】
図２〜６にもどって、７０はインク溜め遮蔽弁を示し、上述した液路６１によりインク溜め部６０と、液路７１により供給チューブ３３５と、にそれぞれ接続されている。内部の構造については従来例で示した供給弁３２５と同一構造であるため説明を割愛する。
【００４７】
８０はエアー遮蔽弁を示し、上述したエアー抜きポンプ６０ｃの排出口に接続され、反対側は大気開放されている。また、エアー遮蔽弁８０も内部の構造については従来例で示した供給弁３２５と同一構造であるため説明を割愛する。
【００４８】
９０は、インク溜め遮蔽弁７０とエアー遮蔽弁８０の共通の駆動源である遮蔽弁駆動部を示し、駆動モーターにより不図示ギアトレインを介して、カムを回転させるよう構成されている。このカムの回転制御は、不図示のフォトセンサーとセンサーフラグによりカムのホームポジション（以下Ｈ．Ｐ．）を検知し、そのＨ．Ｐ．から所定の角度  回転させることで行われる。その所定の角度というのは、各モード（弁の遮蔽ｏｒ開放）のカム（センサーフラグ）とレバーの機械的な位相により、あらかじめ決められている。
【００４９】
つまり、例えばＨ．Ｐ．から９０°の回転位置でインク溜め遮蔽弁７０が開放されるとあらかじめ設定されているとするならば、駆動モータを回転させフォトセンサーとセンサーフラグによりＨ．Ｐ．を検知した後、９０°の回転位置で止めるよう制御すればよいことになる。本実施例の場合、インク溜め遮蔽弁７０とエアー遮蔽弁８０の共通の駆動源で駆動させており、そのモードは表１のようになる。
【００５０】
【表１】
2004358669.tif 000003
【００５１】
それから、供給チューブ３３５とキャリッジ２００内  印字ヘッド２０１の接続は従来例と同様の構成である。
【００５２】
また、上述したインク供給系の構成は、インクの色ごとに設けられている。
【００５３】
このような構成において、印字中におけるメインタンク１３０の交換について説明する。
【００５４】
図４、５は、メインタンク１３０を外した際の流路図、図６はその後メインタンク１３０を装着した流路図である。
【００５５】
メインタンク１３０を外すと大気と接する液面は、インク供給針３２１の開口部３２１ａになる。したがって、その開口部３２１ａと印字ヘッド２０１との重力方向の差（水頭差）により、印字ヘッド２０１に負圧力が与えられる。この時、開口部３２１ａは印字ヘッド２０１への負圧の適性範囲に配置されているため印字に影響を与えることはない。
【００５６】
そして、印字が続けられインク供給針３２１から、インクをどんどん消費し、インク溜め６０ａの直下までの消費すると、今度はインク溜め６０ａのインクが消費され始め、そのインク消費量分の空気（インク供給針３２１の開口部から入ってくる）がインク溜め６０ａに入り、図５のようにインク溜め６０ａの液面が下がっていく。この時、大気と接する液面はインク溜め６０ａの直下であり、この位置も印字ヘッド２０１への負圧の適性範囲に配置されているため印字に影響を与えることはない。そして印字が終了する。
【００５７】
また、上述したように、インク供給針３２１の先端からインク溜め６０ａ内までのインク供給路の容積は３０ｍｌであり、最大印字画像を印字した場合のインク消費量（２５．６９２ｍｌ）以上に設定されているので、印字が終了するまでにインク溜め６０ａのインクを使いきることはない。したがって、印字が終了するまでに、たとえメインタンク１３０が挿入されなくても、印字は保証される。次に、メインタンク１３０が外され、直ぐに新しいメインタンク１３０が挿入された場合について説明する。例えば、図５のようにインク溜め６０ａのインクを約半分消費した時点でメインタンク１３０が挿入された場合を例にとって説明する。
【００５８】
図５の状態では、インク溜め６０ａの直下の液面が大気と接している液面であるため、この液面と印字ヘッド２０１との重力方向の差（水頭差）により、印字ヘッド２０１に負圧力が与えられている。上述したように、この液面は印字ヘッド２０１への負圧の適性範囲に配置されているため印字に影響を与えることはない。この状態で、図６のようにメインタンク１３０が挿入されると、空気導入針３２２の開口部３２２ａを通じて、空気導入針３２２−液路３２８間に残っているインクとメインタンク１３０内のインクがつながり、空気導入針３２２−液路３２８間のインクの液面３２８ａが印字ヘッド２０１に負圧力を与える液面になる。また、この時、空気導入針３２２−液路３２８間にインクがない場合は、その液面３２８ａがメインタンク１３０の直下となる。それゆえ、空気導入針３２２−液路３２８間のインクの有り無しにかかわらず、上記液面３２８ａの位置は印字ヘッド２０１への負圧の適性範囲になる。よって、印字に悪影響を与えることはない。
【００５９】
それから、この状態では、インク供給針３２１−液路３２７（インク溜め６０ａの直下まで）間にはインクはなく空気が入っているが、印字が進むと消費した分のインクがインク溜め６０ａから印字ヘッド２０１へ供給されることで、インク溜め６０ａが負圧になり、供給された分の空気が液路３２７からインク溜め６０ａに入り、インク溜め６０ａの液面が下がってくる。それと同時に、インク供給針３２１−液路３２７間でも同様にインク溜め６０ａに入った空気分だけ負圧になり、上記消費分のインクがメインタンク１３０から供給針３２１へ入り、インク供給針３２１−液路３２７間がインクで満たされていく。メインタンク１３０内でも同様に消費分の空気が空気導入針３２２から入る。
【００６０】
このようにして、印字中にメインタンク１３０を交換した場合でも、印字ヘッド２０１への負圧の適性範囲に保たれ、インクも導入されていくので、印字に悪影響を与えることはない。
【００６１】
そして、印字が終了すると、今度はインク溜め６０ａの下がった液面を復活させるインク溜め６０ａ液面調整処理を行う。次に、その処理について説明する。
【００６２】
まず、遮蔽弁駆動部９０により、インク溜め遮蔽弁７０を遮蔽し、エアー遮蔽弁を開放させる。その動作は上記した通りであり、表１のモード２の状態にする。それから、供給弁３２５を開放させ、この状態で、エアー抜きポンプ６０ｃを駆動しインク溜め６０ａの空気を抜く。そうすると、その抜いた分のインクがメインタンク１３０からインク供給針３２１→液路３２３→遮蔽弁３２５→液路３２７と移動し、インク溜め６０ａに入る。
【００６３】
この時、インク溜め遮蔽弁７０は遮蔽されているため、印字ヘッド２０１からインクを引いてくることはない。また、インク供給針３２１−液路３２７間がインクで満たされていなく空気が存在している場合でも、インク溜め６０ａの空気を抜くことで、インクで満たされていき、その空気はインク溜め６０ａの空気と一緒になり、エアー抜きポンプ６０ｃによって抜かれていく。
【００６４】
そして、インク溜め液面検知針６０ｅにより液面が検知された時点でエアー抜きポンプ６０ｃを止め、その後、インク溜め６０ａ内の圧力が制定する時間を待って、供給弁３２５とエアー遮蔽弁を遮蔽し、インク溜め遮蔽弁７０を開放させる（モード１、図２の状態）。
【００６５】
このようにして、インク溜め６０ａの液面を復活させれば印字可能となり、印字命令待ちの待機状態となる。
【００６６】
このようにして、印字中であっても、メインタンク１３０を自由に交換できるため、ユーザーは印字が終了するまでメインタンク１３０交換作業を待たなければならないという煩わしさが解消できる。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明では、印字ヘッドと前記印字ヘッドにインクを供給するインク供給手段を備え、前記印字ヘッドと前記インク供給手段とはインク供給チューブにより接続されたインクジェット記録装置であって、前記印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力は、前記インク供給手段の重力方向の位置を前記印字ヘッドより低い位置に配置することで発生させ、前記印字ヘッド−インク供給手段間のインク供給路の途中に交換可能なメインタンクを備えるインクジェット記録装置において、前記印字ヘッドと前記メインタンク間のインク供給路の途中にインク溜め部を設け、前記メインタンクと接続されるインク供給針からインク溜め部までのインク供給路の重力方向位置は、前記印字ヘッドを印字可能状態にする負圧力を発生させる適正範囲になる位置に配置するとともに、その全容積は最大印字画像印字時のインク消費量以上のインクが収納できる容積になるよう構成することで、印字中におけるメインタンク交換が可能となり、ユーザーは印字が終了するまで待たなければならないという煩わしさを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の模式図
【図２】本発明のインク流路図
【図３】本発明のインク流路図
【図４】本発明のインク流路図
【図５】本発明のインク流路図
【図６】本発明のインク流路図
【図７】従来のインクジェット記録装置の模式図
【図８】従来のインクジェット記録装置の模式図
【図９】従来のインク流路図
【符号の説明】
１  インクジェット記録装置
６０  インク溜め部
６０ａ  インク溜め
６０ｂ  エアーチューブ
６０ｃ  エアー抜きポンプ
６０ｄ  ポンプ駆動モータ
６０ｅ  インク溜め液面検知針
６１  液路
７０  インク溜め遮蔽弁
７１  液路
８０  エアー遮蔽弁
９０  遮蔽弁駆動部
【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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