(57)【要約】【課題】高速印刷に対応するために脱気インクの性能維持するためにインク供給経路を真空密閉とする、また同時に、インク流量確保するインク供給装置を提供するものである。【解決手段】インクタンク１は通常閉弁状態で真空密閉で、インクジェット記録装置に接続された時点で開弁する。開弁させインク経路にインクを満たしてからインクを僅かにインク経路外に排出することで、インク流路への空気混入を防ぎながら連結してインク流路を確保する。また、接続部に可動式弁を使用することで任意のインク経路径を設定して十分なインク流量を確保する。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクタンクと、インクタンクの供給用接続口に接続され、バルブ構造が組みこまれたタンクキャップと、その一部にインク排出穴を具備し、インク供給路のインクタンク接続部に設けられたレシーバとを有することを特徴とするインク供給装置。
【請求項２】
前記インク排出穴はインク廃棄タンクに連通していることを特徴とする請求項１記載のインク供給装置。
【請求項３】
前記タンクキャップはテーパ形状とし、位置決めガイドをかねる構成としたことを特徴とする請求項１記載のインク供給装置。
【請求項４】
前記レシーバには遮蔽シャッタを具備するカバーを設け、前記遮蔽用シャッタは前記レシーバを保護するべく閉塞し、インクタンクの装着後にはタンクキャップの係止をするように構成されていることを特徴とする請求項１記載のインク供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、更に詳しくは印刷信号に対応してインク滴を吐出するインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットヘッド内に設けられた圧電素子あるいは発熱素子等のエネルギを使用してノズルからインク滴を吐出させ、被印刷媒体上に文字や画像等の印刷を行うインクジェット記録装置がよく知られている。このインクジェット記録装置としては、インクジェットヘッドがキャリッジに搭載され、往復移動を行なう過程で印刷を行なうシリアル型と、インクジェットヘッドを固定し、被記録媒体を搬送しつつ印刷を行なうライン型がある。いずれのインクジェット記録装置においても、インクジェットヘッドとは別にインク貯蔵容器を具備しており、このインクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するシステムが備えられている。
【０００３】
安定した高速印刷を維持していくためには、インクジェットヘッドに気泡が流入、若しくは圧電素子の駆動による衝撃でインク自体より気泡が発生してインクジェットヘッドが吐出不良となることを阻止する必要がある。このためインク貯蔵容器に予め充填されている脱気インクを、脱気した状態を維持しつつインクジェットヘッドへ供給できるように、インク貯蔵容器に栓体を設け、インクの脱気状態を維持する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、インク貯蔵容器に予め充填されている脱気インクを、脱気した状態を維持しつつインクジェットヘッドへ供給できるように、インク貯蔵容器にゴム栓体を設け、該ゴム栓体に中空針を刺し、インク経路を形成する構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１９２７３９号公報
【特許文献２】
特開平７−１３２６１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の構成であっても、インク貯蔵容器とインク供給経路との連結部分において空気の混入は防ぐことが出来なかった。すなわち、インク貯蔵容器からインク供給経路に向かって流出してくるインクのうち、最初に流れ出すインクは、栓体内に残存する空気に触れてしまい、完全な脱気状態を維持することができかった。
【０００７】
そこで本発明の課題は、インク貯蔵容器の接続前は単体で真空密閉を維持し、インク供給経路との接続時においてもインク貯蔵容器から流出されるインクの空気混入を最小限に抑えるインク供給装置を提供することにある。更に、高速印字による大量のインク消費に対応して、インクジェットヘッドへのインク充填時間を短縮するため、インク貯蔵容器にゴム栓体に中空針を刺す構成では差込力とゴム栓体に発生する亀裂によるインク漏れ、空気混入により実現困難であった１００ｇ／分以上のインク流量確保するインク供給装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明は、インクタンクと、インクタンクの供給用接続口に接続され、バルブ構造が組みこまれたタンクキャップと、その一部にインク排出穴を具備し、インク供給路のインクタンク接続部に設けられたレシーバとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インク排出穴をインク廃棄タンクに連通させていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記タンクキャップをテーパ形状とし、位置決めガイドをかねる構成としたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記レシーバに遮蔽シャッタを具備するカバーを設け、前記遮蔽用シャッタは前記レシーバを保護するべく閉塞し、インクタンクの装着後にはタンクキャップの係止をするように構成したことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、インクタンクがインクジェット記録装置から取り外されている状態では、インク供給接続口は閉弁状態を維持し、インクジェット記録装置への接続時は、可動式の弁体が開弁してインクを僅かにインク経路外に排出することで、インク流路への空気混入を防ぎながらインクジェットヘッドへインクを供給することができる。よって、脱気インクの性能を保持しつつ、インクの漏洩やインク溶媒の揮散が防止可能となる。また、本発明の構成では原理上接続部の流路面積に制限を受けず任意の流路面積が設定出来るため十分なインク流量のインク流路を確保することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
図１は本発明のインク供給装置が搭載されたインクジェット記録装置の構造の概略を示す説明図である。図において、１はインクジェットヘッドであり、圧電素子あるいは発熱素子等のエネルギを使用してノズルからインク滴を吐出させるため、複数のノズルが設けられている。２はフィルタユニットであり、インク中の異物を除去する。このインクジェットヘッド１とフィルタユニット２はチューブ６によって連結されている。また、フィルタユニット２はチューブ４を介してマニホールド５に連結されている。マニホールド５は、インクを一時貯蔵するサブタンク３からインクジェットヘッド１へインクを供給する際に、インクの送容量を稼ぐ機能を有する。
【００１４】
マニホールド５とサブタンク３間はインクパイプ８で連結されており、このインクパイプ８の経路中には電磁弁９、電磁弁１０と、手動止栓１２が設けられている。また、サブタンク３近傍のインクパイプ８はマニホールド５への経路とは別に分岐した経路を有しており、この途中には手動止栓１３が設けられている。
【００１５】
一方、インンクパイプ８の電磁弁９と電磁弁１０との間には分岐路があり、この分岐路には電磁弁１１、更にはサブタンク３へインク補給を行う脱着可能なインクタンク６が設けられている。インクタンク６のインク排出部分にはタンクキャップ１４（後述）が装着されている。また、インクパイプ８のインクタンク６に装着される部分にはレシーバ１５（後述）が設けられ、更にチューブを介してインク廃棄タンク２５に連通している。このインク廃棄タンク２５はインク重量でインク収納容量を検出し、タンク交換時期を知らせる機能を有する。
【００１６】
なお、インクタンク６は可撓性で十分に柔軟で、インク排出による容積変化によってもタンク内部圧力変化がほとんど無く、また空気不透過性の素材で真空密閉状態が維持されている。本例では、インクタンクとして１リットルのアルミ袋にプラスチックコーティングされた物を使用している。
【００１７】
前述したインクジェット記録装置において、印刷中のインクジェットヘッド１への脱気インクの供給はサブタンク３のみで行う。よって、印刷中は、手動止栓１２と電磁弁９、電磁弁１０を開放し、電磁弁１１を閉止した状態となっている。
【００１８】
印刷を継続することによってサブタンク３のインクが減り、サブタンク３に設けたインク残量センサ（図示せず）がインク残量が残り僅かであることを示したら、電磁弁９を閉止し、電磁弁１０と電磁弁１１を開放し、インクタンク６からサブタンク３へ脱気インクを供給する。インクタンク６はサブタンク３より水位が高くなるよう配置されているため、インクがインクタンク６からサブタンク３に注入され易くなっている。この状態で脱気インクを供給し、インク残量センサが上限位置を示したところで電磁弁１１を閉止すると、インクタンク６へのインク供給は停止できる。その後、再び印刷を開始する場合には、電磁弁１１を閉止し、電磁弁９を開放すればよい。
【００１９】
図２はインクタンク６のインク排出部分に設けられたタンクキャップ１４の拡大断面図である。タンクキャップ１４はインクタンク６のリブ部２８を被覆している。このタンクキャップ１４の内部にはバルブ１７がバネ２０により軸方向に移動可能に収容されている。また、タンクキャップ１４の先端近傍の内側にはＯリング２３、バルブ１７には弾性体からなるＯリング１８が嵌装されている。タンクキャップ１４の先端は、テーパ形成部１９のようにテーパ状になっている。
【００２０】
上記構成において、インクタンク６のタンクキャップ１４が後述するレシーバに接続される前は、バルブ１７に嵌装されたＯリング１８とタンクキャップ１４のテーパ形状部１９とがバネ２０の付勢力により弾接されているため、インクタンク６内の脱気インクは脱気状態を維持したまま真空密閉された状態となる。
【００２１】
図３はインクパイプ８側に設けられ、タンクキャップ１４と接続されるレシーバ１５の拡大断面図である。レシーバ１５の内部には、インクタンク６のタンクキャップ１４との接続口であるジョイント１６と、環境粉塵等がインクに混入した場合に濾過するフィルタ３１が装着されている。このフィルタ３１は、その周囲に設けられたフィルタリング２９及びＯリング３２を介して、フィルタチャンバ３９に嵌め込まれている。従って、フィルタ３１の交換時にはレシーバ１５本体を交換することなく、フィルタリング２９単体での取り外し交換が可能な構成となっている。また、レシーバ１５には、ジョイント１６に連通するようにインク排出穴２４が設けられており、当該インク排出穴２４はチューブを介してインク廃棄タンク２５に連結されている。
【００２２】
図４は本発明のタンクキャップ１４とレシーバ１５とが装着される途中の状態を示す断面図、図５は本発明のタンクキャップ１４とレシーバ１５とが装着された後の状態を示す断面図である。
【００２３】
タンクキャップ１４の接続前には、レシーバ１５側のインク経路は電磁弁１１で遮断されている。また、ジョイント１６内部にあるインクはジョイント穴部２２より排出され、インク水位はジョイント穴部２２の下部位置に保持されている。
【００２４】
インクタンク６のタンクキャップ１４がレシーバ１５に接続される時、タンクキャップ１４の先端のテーパとして形成されガイド部２１は、レシーバ１５へ挿入する位置決めガイドの機能も兼ねているため、タンクキャップ１４をレシーバ１５内部のジョイント１６に正確にガイドして対向させる。そして、タンクキャップ１４とレシーバ１５とが接触を開始すると、バネ２０により弾接されていたバルブ１７がジョイント１６に押されて開弁状態となるため、インクタンク６が収縮しながら、インク自重により、図４のインク流３３に示すようにインクが流下する。流下したインクにより、ジョイント１６内部はインクで満たされるが、ジョイント穴部２２の下部に設けられたインク排出穴２４より廃インク３４として排出することができる。排出されたインクはインクの有する自重による自然流下でチューブを介してインク廃棄タンク２５内部に収納される。この排出されたインクは、インクタンク６の先端近傍にあって、タンクキャップ１４とレシーバ１５との接続の過程で空気を含んでいる可能性があるインクであり、印刷に支障をきたす恐れがあるため廃棄する。
【００２５】
タンクキャップ１４とレシーバ１５との接続の過程において、タンクキャップ１４が更に奥へ移動すると、タンクキャップ１１先端に嵌装されていたＯリング２３がジョイント穴部２２を通過し、図５に示す密閉連結され、真空密封されたインク流３５を確立するすることが出来る。
【００２６】
図６はレシーバ１５にカバー３６を設けた状態を示す断面図、図７はその平面図である。図に示すように、カバー３６の上部にシャッタ２６を設け、インクタンク６が装着されない状態においてはバネ２７の付勢力でもってシャッタ２６を閉じ、環境粉塵等がインク及びインク経路に混入することを防止する。
【００２７】
図８はカバー３６付レシーバ１５にタンクキャップ１４を接続した状態を示す断面図、図７はその平面図である。シャッタ２６はタンクキャップ１４の装着前に手動で開放しながら装着する。その後、シャッタ２６から手を離すとバネ２７の付勢力でシャッタ２６が閉じ、リブ部２８を勘合してインクタンク６の外れを防止する。インクタンク６を分離する際はシャッタ２６を手動で開放してから取外すとよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インクタンクはインクジェット記録装置から取外されている時は真空密閉状態でインクの脱気状態を維持し、インクジェット記録装置に装着する時は本発明の接続機構により真空密閉状態を維持し、かつ空気に触れる可能性のあるインクをインク供給の前に除去することができ、更に、インクジェット記録装置への装着後は、Ｏリングにより密閉されて真空密閉状態を維持すること可能となる。このように、インクの真空密閉状態を維持することで、脱気インクの性能保持やインクの漏洩やインク溶媒の揮散、空気泡の混入、環境粉塵の混入が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインクジェット記録装置の一例となる概略説明図。
【図２】タンクキャップの概略を示す断面図。
【図３】レシーバ内部構造を示す断面図。
【図４】本発明のタンクキャップとレシーバとが装着される途中の状態を示す断面図。
【図５】本発明のタンクキャップとレシーバとが装着された後の状態を示す断面図。
【図６】レシーバにカバーを設けた状態を示す断面図。
【図７】図６の平面図。
【図８】カバー付レシーバにタンクキャップを装着した状態を示す断面図。
【図９】図９の平面図。
【符号の説明】
１はヘッド、２はフィルタユニット、３はサブタンク、４はチューブ、５はマニホールド、６はインクタンク、７は補給パイプ、８インクパイプ、９、１０、１１は電磁弁、１２、１３は手動止栓、１４はタンクキャップ、１５はレシーバ、１６はジョイント、１７はバルブ、１８はＯリング、１９はテーパ形状部、２０はバネ、２１はガイド部、２２はジョイント穴部、２３はＯリング、２４はインク排出穴、２５はインク廃棄タンク、２６はシャッタ、２７はバネ、２８はリブ部、２９はフィルタリング、３０はフィルタチャンバ、３１はフィルタ、３２はＯリングである。
【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】
2004322506.tif 000011