(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な方法で第二のインクタンクへのインク供給経路を縮小し、キャリッジの縮小化を図るインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インク補充用のインクカートリッジ１０１と第二のインクタンク１０４が連結材１０２で連結されており、第二のインクタンク１０４の下流にインク吐出ヘッドを有するインクジェット記録装置において、前記連結材１０２と第二のインクタンク１０４と連結部で、折れ曲がった供給中間部材１０５を有し、前記供給中間部材１０５が、第二のインクタンクのケースの一部で形成されているインクジェット記録装置である。【選択図】図１
2007301780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク補充用のインクカートリッジと第二のインクタンクが連結材で連結されており、第二のインクタンクの下流にインク吐出ヘッドを有するインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
前記連結材と第二のインクタンクと連結部で、折れ曲がった供給中間部材を有し、
前記供給中間部材が、第二のインクタンクのケースの一部で形成されている
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
第二のインクタンクの供給口が、溝形状であり、
前記溝を塞ぐ部材が、第二のインクタンクの側面開口部を塞ぐ
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
第二のインクタンクの側面開口部を塞ぐ部材が、フィルム材である
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
第二のインクタンクのケースの材質と第二のタンクの側面開口部を塞ぐ部材の表面層が、同質材料である
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
前記同質材料が、ポリエチレンである
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
第二のインクタンクのインク貯蔵部に多孔質部材を設けた
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
ピエゾ方式のヘッド方式である
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録装置は、
サーマル方式のヘッド方式である
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクカートリッジから記録ヘッドまでのインク流路の途中にインクチューブを介し前記記録ヘッド上流部にインクを貯蔵するタンク部を有するインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクを用いて、被印刷物に画像を形成する画像形成装置としてインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、サブインクタンク及び印字ヘッドを搭載して被印刷物上を主走査方向に往復移動可能に、つまり所定のホームポジションから発進し復帰するように構成されたキャリッジと、前記サブインクタンクに供給手段を介してインクを供給する固定されたメインインクタンクとを備え、キャリッジは、供給手段としてチューブとこのチューブに所定の曲げ半径を形成してチューブを支持する手段とを有しており、さらに前記印字ヘッドに通電するためのフレキシブル基板が設けられている。
また、チューブ引き回し途中にチューブに固着されたチューブホルダを設け、このチューブホルダをキャリッジと同方向に移動し、かつこの移動方向と直角方向に回動可能に構成したインクジェット記録装置が知られている（特許文献１参照）。したがって、この構成によれば、チューブホルダが回動するので、チューブに無理な力が作用することを回避できるとともに、チューブの屈曲半径に左右される大きなスペースを不要にでき、装置の小型化が可能になるとされている。
【０００３】
また、チューブを支持するリンク保持部材を、可撓性を有した弾性部材と、可撓性を有しない非弾性部材からなる多節リンク保持部材とにより支持し、これらの弾性部材と多節リンク保持部材とを一体に形成したインクジェット記録装置が知られている（特許文献２参照）。したがって、従来は、チューブの曲げ反力によってキャリッジが、その移動中の一部の領域で押し上げられていたのに対して、この構成によれば、弾性部材で前記曲げ反力を吸収できるので、キャリッジの押し上げが防止され、印字画像のずれや乱れなどを防止できるとされている。
さらに、キャリッジが移動する際に生じるチューブ内のインク変動量を吸収するインク変動抑制装置をキャリッジ上に設け、このインク変動抑制装置を袋状体とするとともに、この袋状体をつぶす方向の力を加えた装置を設けたインクジェット記録装置が知られている（特許文献３参照）。この構成によれば、キャリッジが停止し、チューブ内圧が正常な値に戻った後には、必ず袋状体をしぼんだ状態にできるので、袋状体への不必要なインクの流入を抑止して、インク変動抑制装置によってチューブ内圧が変動することを防止できるとされている。
【０００４】
しかしながら、上記した従来の構成では、主走査方向におけるホームポジションにキャリッジを移動させたとき、この移動に伴って屈曲したチューブから反力を受けて、キャリッジがホームポジションの位置からずれ、各種の不都合が生じるという問題があった。すなわち、チューブ半径方向における左端部または右端部の位置を占めたホームポジションにキャリッジがあるとき、つまり深く湾曲されたチューブの一端にキャリッジが位置を占めることになるホームポジションにキャリッジがあるとき、チューブ屈曲の反力のため、キャリッジはホームポジションから離れる主走査方向に移動する力を受ける。特に、キャリッジがホームポジションに移動したあとには、キャリッジを移動させた駆動源であるキャリッジ駆動モータへの通電を停止してしまうので、キャリッジの移動を規制する拘束力がなくなる。この結果、キャリッジが移動してしまうことがある。
そこで特許文献４には、この発明は、被印字物にインクで印字するヘッドと、このヘッドを搭載し被印字物上を主走査方向に往復移動するキャリッジと、インクを貯蔵するインクタンクと、このインクタンクから前記ヘッドにインクを搬送するチューブとを有したインクジェット記録装置において、前記チューブを所定の曲げ半径を形成して支持する保持部材を有し、この保持部材は、キャリッジの主走査方向動作と連動してチューブを外方に膨出させないように保持動作するインクジェット記録装置が、開示されている。これにより、主走査方向の端部にキャリッジがあるときでも、キャリッジが主走査方向に力を受けずに、また外側にチューブがふくらむことも最小にして必要なスペースを少なくすることが可能な画像形成装置を提供することができた。
しかしながら、この方法でもまだ小型化は十分ではなく、より小型化できる方法が求められていた。
【０００５】
また、特許文献５には、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体保管用タンクから供給される液体を収容して前記液滴吐出ヘッドに供給するサブタンクと、このサブタンク内を密閉状態又は開放状態に切り替える開放手段とを備え、前記サブタンクは負圧を発生させるための可撓性部材と弾性部材とを有している液体吐出装置において、前記ノズルの状態を回復するときに、前記サブタンク内の気体の量が所定量以上のときには前記開放手段により前記サブタンク内を開放状態にし、前記サブタンク内の気体の量が所定量未満のときには前記サブタンク内を開放状態にしないことを特徴とする液体吐出装置が、開示されている。これにより、サブタンクの供給口への切替え部の構造は簡略化されているものの、チューブのジョイントは４部品となり、部品点数が多いという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２１７４９６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２７４２３号公報
【特許文献３】特開２００１−６３０８２号公報
【特許文献４】特開２００６−１５７０６号公報
【特許文献５】特開２００５−５９４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、安価な方法で第二のインクタンクへのインク供給経路を縮小し、キャリッジの縮小化を図るインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、インク補充用のインクカートリッジと第二のインクタンクが連結材で連結されており、第二のインクタンクの下流にインク吐出ヘッドを有するインクジェット記録装置において、前記連結材と第二のインクタンクと連結部で、折れ曲がった供給中間部材を有し、前記供給中間部材が、第二のインクタンクのケースの一部で形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置である。ここで、連結材は、チューブ等である。
本発明は、第二のインクタンクの供給口が、溝形状であり、前記溝を塞ぐ部材が、第二のインクタンクの側面開口部を塞ぐことを特徴とする。
本発明は、第二のインクタンクの側面開口部を塞ぐ部材が、フィルム材であることを特徴とする。ここで、フィルム材は、薄肉シート材である。
本発明は、第二のインクタンクのケースの材質と第二のタンクの側面開口部を塞ぐ部材の表面層が、同質材料であることを特徴とする。
本発明は、前記同質材料が、ポリエチレンであることを特徴とする。
本発明は、第二のインクタンクのインク貯蔵部に多孔質部材を設けたことを特徴とする。
本発明は、ピエゾ方式のヘッド方式であることを特徴とする。
本発明は、サーマル方式のヘッド方式であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、前記解決するための手段によって、安価な方法で第二のインクタンクへのインク供給経路を縮小し、キャリッジの縮小化を図るインクジェット記録装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
インクジェット記録装置は、高速高画質印刷が可能となり、広く普及しているが、オフィス用途の場合、一般のインクカート記録装置ではインク消耗が多い為、頻繁にインク交換を行わなければならない。そのため、大容量インクカートリッジの採用によりインク交換の手間および、そのインク代の節約ができるような記録装置が提供されている。インクジェット記録装置の一般的構造として、インク吐出ヘッドを搭載した移動体（キャリッジ）を往復運動させ、画像を形成させている。
【００１２】
図１は、従来の第二のインクタンク方式を採用したインクジェット記録装置である。インクカートリッジ１０１を前面に配置し、インクカートリッジ１０１から第二のインクタンク１０４にチューブ等の連結材１０２で連結している。インクの供給ポンプ１０３により第二のインクタンク１０４にインクが供給される。連結材１０２は、前記したようにキャリッジ１１０に平行に配置している。連結材１０２の曲げられたところから第二のインクタンクの供給口１１４までの距離を小さくすることが課題であった。図示例では、第二のインクタンクの供給口１１４を第二のインクタンク１０４の上部に配置し、かつ供給口が内側によっていることで距離を小さくしている。Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ３が、連結材１０２の曲げられたところから第二のインクタンクの供給口１１４までの距離になる。
【００１３】
キャリッジ１１０に大容量インクカートリッジ１０１を搭載すると、キャリッジ１１０の質量と大きさの拡大を招く。
具体的には、インクカートリッジ１０１の質量が増大した場合は、キャリッジ１１０の高速印字の定速域に達するまでの加速領域が長くなり、装置自体を増大させる。また、定速域であっても負荷が大きい為、速度安定性をよくするための工夫が必要となる。
また、インクカートリッジ１０１の大きさが拡大した場合は、そのまま装置自体を大きくしてしまうと、共に、キャリッジ１１０の振れの影響が出やすくなり高画質にとっては不利な条件となる。
そこで、インクカートリッジ１０１と連結された第二のインクタンク１０４をキャリッジ１１０に搭載し、記録を行うようにして質量低減と大きさの縮小を図っている。
【００１４】
図２は、従来の第二のインクタンクの構造図である。第二のインクタンクの供給口１１４に供給方向を変える供給中間部材１０５があり、第二のインクタンクの供給口１１４と供給中間部材１０５との間にはシール材１０６が取り付けられており、インク漏れを防止している。その供給中間部材１０５に連結材１０２が、固定部材１０７によって固定されている。チューブ固定部材１０７と供給中間部材１０５の間にもシール材１０８が取り付けられており、インク漏れを防止している。
連結材１０２は、キャリッジ１１０の移動方向に概略平行に配置し、キャリッジ１１０の移動と共に曲率を変えて変形するようにしている。これにより連結材１０２の変形負荷を少なくしている。また、図１のように、Ｌ１で連結材１０２はキャリッジ１１０移動方向から第二のインクタンク１０４の方向に概略直角をなす方向で曲げられる。Ｌ２は供給中間部材１０５の長さである。第二のインクタンク１０４に供給するには、Ｌ１＋Ｌ２の距離が必要となってくる。この距離をより小さくすることにより、キャリッジ１１０の大きさを小さくすることが可能となる。キャリッジ１１０を小さくすることにより、本体の小型化、高画質化、静寂化などのメリットがある。
しかしながら、図２の従来の第二のインクタンク１０４は、供給中間部材１０５やそれをシールするシール部材１０６などがあり、簡単な構造ではない。本発明では、この部品を削減することを目的としている。
【００１５】
図３は本発明の第二のインクタンクの概略図である。図２の供給中間部材１０５は単に方向を変えるだけの部品であり、他の方法で方向を変えることができる。具体的には、第二のインクタンクのケース１０４ａに溝１０４ｂをつけ、その溝１０４ｂ部分の開口部にフィルム３０を溶着することで、部品の削除ができた。フィルム３０溶着自体は自動化できるため、供給中間部材１０５とシール材１０６をセットして挿入するよりはコストダウンとなる。なお、フィルム３０の溶着方向は図３に限ったものではない。
【００１６】
図４のように、上部を開口とし、上部にフィルム溶着することも可能である。図４の例では、フィルム３０は第二のインクタンク１０４の不圧形成と兼ねている。側面に凸なるフィルム形状とし、その凸部の内側に加圧部材３１を内側から外側に加圧している。したがって、ヘッド部１１１からインクを吸引すると、第二のインクタンク１０４内のインクが減った為、フィルム３０が内に縮もうとするが、前記加圧部材３１により、フィルム３０は外への力が働き釣り合う。この釣り合うときに、第二のインクタンク１０４内は負圧となっている。負圧が発生しないと、インクはヘッド部１１１から流れ落ちてしまうし、インク吐出も正常に行えないので負圧形成は重要な役割を果たしている。
【００１７】
図５は、ヘッド上流部にスポンジ等の毛管現象を有する多孔質部材を配置した第二のインクタンクである。インク貯蔵部に多孔質部材６０を設けることにより、インクは毛細現象により、インクを保持しようとするため、ヘッドに対して必要以上にインクが流れこまない。ここでも、この多孔質部材６０を第二のインクタンク１０４内に収納する為には側面の開口が必要であり、フィルム溶着で開口を塞ぐようにしている。供給口だけの専用溶着ではなく全体溶着とすると、供給口部の溶着コストは著しく少なくできる。
また、フィルム溶着においては、同質同士の溶着後の材質同士の溶融が進み強度的にもっともよい結果となる。さらに、短時間、低温度でのフィルム溶着で最も適していた材質は、ポリエチレンであった。
【００１８】
図６は、インクジェット記録装置の概略斜視図である。ベース部８には、記録紙カセット７が挿入されている。また９はヘッド支持部であり、スキャナ部１０に一体的に取り付けられている。スキャナ部１０には、操作表示部１１、コンタクトガラス１２、圧板１３も取り付けられている。１４は記録紙の排紙口、１５はスタック部である。ここでベース部８とヘッド支持部９は回動可能に取り付けられている。
【００１９】
図７は、インクジェット記録装置の概略断面図である。
図７にて記録動作の説明をする。スキャナ部１０のコンタクトガラス１２上に原稿をセットし、圧板１３によって押える。読取開始信号によってセンサユニット２１がＡ方向に移動しながら、原稿の画情報を読み取る。記録側は、カセットにセットされた記録紙１６が記録紙分離部１７によって一枚に分離搬送され、搬送ローラ４、５によって印字部に送られる。ここでプラテン３とインクジェットヘッド１の間に搬送された記録紙に、ヘッド１がガイドロッド２に支持されて図２の奥行方向に移動しながら記録紙に向かってインクを吐出する。そこでまた所定量、記録紙を移動してヘッドが走査する。これを繰り返して記録紙に画像が形成される。印刷された記録紙は排紙口１４から装置の外へ搬出され、スタック部１５に積載されていく。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の第二のインクタンク方式を採用したインクジェット記録装置である。
【図２】従来の第二のインクタンクの構造図である。
【図３】本発明の第二のインクタンクの概略図である。
【図４】上部を開口とし、上部にフィルム溶着した第二のインクタンクの概略図である。
【図５】ヘッド上流部にスポンジ等の毛管現象を有する多孔質部材を配置した第二のインクタンクである。
【図６】インクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図７】インクジェット記録装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  インクジェットヘッド
２  ガイドロッド
３  プラテン
４  搬送ローラ
５  搬送ローラ
７  記録紙カセット
８  ベース部
９  ヘッド支持部
１０  スキャナ部
１１  操作表示部
１２  コンタクトガラス
１３  圧板
１４  記録紙の排紙口
１５  スタック部
１６  記録紙
１７  記録紙分離部
２１  センサユニット
３０  フィルム
３１  加圧部材
６０  多孔質部材
１０１  インクカートリッジ
１０２  連結材
１０３  供給ポンプ
１０４  第二のインクタンク
１０４ａ  第二のインクタンクのケース
１０４ｂ  溝
１０５  供給中間部材
１０６  シール材
１０７  固定部材
１０８  シール材
１１０  キャリッジ
１１１  ヘッド部
１１４  第二のインクタンクの供給口
１２０  フィルム端面
【図１】
2007301780.tif 000003
【図２】
2007301780.tif 000004
【図３】
2007301780.tif 000005
【図４】
2007301780.tif 000006
【図５】
2007301780.tif 000007
【図６】
2007301780.tif 000008
【図７】
2007301780.tif 000009