(57)【要約】      （修正有）【課題】家庭やオフィスで使用されるインクジェット記録装置において、記録装置本体のサイズを大きくせずに、消耗品である搭載インクの容量を増やし、補助動力等を使わないシンプルなインク供給を実現する。【解決手段】プリントヘッドと一体化したオンキャリッジインクタンクと、交換可能な補充用インクタンクの２つのインクタンク系から成るインク供給方式とする。補充用インクタンクをプリントヘッドの下方Ｈmm（中心値）に配置し、その高さ方向の幅を２ｈmmとするとき、プリントヘッドに連なる液室の負圧変動許容値が−(Ｐ±p)mmH2Oであるならば、ｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐとする。これによって、許容負圧のみで補充用インクタンクからオンキャリッジインクタンクにインクを吸い上げるようにする。【選択図】  図１０
2013230651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式記録装置において、少なくとも、プリントヘッドと一体化したオンキャリッジインクタンクと、交換可能な補充用インクタンクと、該補充用インクタンクからインクをオンキャリッジインクタンクに導く可撓性インク導管とから成るインク供給系であること、該補充用インクタンクをプリントヘッドの下方に配置し、その中心位置をプリントヘッドから下方にＨmmその高さ方向の幅を±ｈmmすなわち２ｈmmとするとき、プリントヘッドに連なる液室の負圧変動許容値が−(Ｐ±p)mmH2Oであるならば、Ｈ＝Ｐとし同時にhをp以下とすること、を特徴とするインクジェット方式記録装置。
【請求項２】
請求項１において、特に、ｈ＝ｐ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３】
請求項１および２において、補充用インクタンクの配置条件を、プリントヘッド下方のＨ＝Ｐかつｈ≦ｐという条件に加え、記録装置本体の横方向および奥行き方向において、プリントヘッドの回復機構と紙送り機構を避けた全域に亘る空間内の任意位置とす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１、２および３において、交換可能な補充用インクタンクの配置空間の直上に位置する排紙トレイが、記録装置休止中あるいは停止中は記録装置本体内に自動的に引き込まれ格納され、記録装置作動中は自動的に本体内の格納位置から伸長あるいは繰り出されてい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】
家庭やオフィスで使用されるインクジェット記録装置において、プリントヘッド由来の負圧だけを用い補助装置を使わないシンプルなインク供給の基本要素条件の解明と、それにもとづく、装置本体のサイズを大きくせずに消耗品である搭載インクの容量を格段に増やす構成を有するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く普及しているインクジェット記録装置では、紙の進行方向と直行する方向に往復走査するプリントヘッドを搭載したキャリッジがあり、このキャリッジに各色のインクタンクが取り替え自在に装着されている。使えるインク量を増やすために、キャリッジ上のインクタンクとは別にもう一式のインクタンク群を持ち、そこからキャリッジ上のインクタンクにインクを供給する方式も、記録装置の使用目的に応じて採用されている。どちらの方式においても、プリントヘッドへの安定したインク供給は基本的な課題であり、そのより良い解決に様々な工夫が積み重ねられてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開 平07-068773号公報
【特許文献２】特開2001-138541号公報
【特許文献３】特開2010-228237号公報
【特許文献４】特開2009-226026号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンシューマー商品ジャンル（主に家庭用やＳＯＨＯ用）およびビジネスユースのインクジェット記録装置は、１９９０年代初頭に初めて本格的な製品が登場し、以来急速に普及し大きな市場を形成してきた。この２０年間、文字品位も写真画質も格段の向上を見せ、仕様も豊かになり、デザインは洗練され、装置本体の価格もドラスチックに安くなってきた。なかんずく写真の印刷においては無くてはならない存在となっている。コンシューマー商品ジャンルのインクジェット記録装置においては、インクが無くなれば取り替えて使う消耗品であるオンキャリッジインクタンク、これはインクカートリッジと呼ばれているが、この方式が主流であり、殆どの製品に採用されている。そしてこの消耗品であるインクカートリッジは、長い間、膨大な生産量にもかかわらず、実際に印刷できるインク量も価格も殆ど変っていない。
【０００５】
ユーザーからは「インクがすぐに無くなる」、「しかもインク代が高い」という意見が多く聞かれる。また、せっかく高性能のプリンタを買ったにもかかわらず、「できる限り使わないようにしている」、「画質を犠牲にしてでもインク使用量の少ない印刷モードでプリントすることで、とにかく我慢している」という声も聞かれる。このユーザーの要望に応えるべく、サードパーティーがインクリフィルキットやインク詰め替え商品を提供しているが、リフィルでは手を汚すことが多々あるし、詰め替えではオリジナルメーカーとの間の特許紛争などが絶えない。一方、肝心のオリジナルメーカーは、ビジネスユースのプリンタでは、本体の大型化や高価格化は受け入れられるものとして、高コストの大型インクタンクシステムを導入し対応しているが、家庭用あるいはＳＯＨＯ向けのコンシューマー商品プリンタでは、はっきりした対応が為されないまま推移している。適切な技術の開発は第３者が想像する以上に難しく、専門技術者ですらコンシューマー商品に適う技術の創出は難しいのであろうか。未だユーザーの不満は解消されていない。
【０００６】
代表的な例を示すと、日本市場で多く使われているインクカートリッジは、黒とイエロー、マゼンダ、シアンのカラーインク合わせて４個で構成されていて、１個１,０００円強、仮に全部を交換すると５,０００円近い出費となる。標準原稿・標準印刷モード（ISO/IEC2472および2471準拠）でのＡ４サイズへの印刷可能枚数は約５００枚である。したがって１枚の印刷インク代が約１０円となる。カタログにもおおむねこのようなレベルの数字が並んでいる。４色のインクを使うのであるから、平均すれば１色のインクカートリッジ当り１２５枚の印刷可能枚数である。価格の割にはあまりにも少ない。ユーザーからは、「これならインクが無くなったら新しいプリンタを買う方が良いではないか」と言う声すらあがっている。実際、例えば４,８００円とか５,８００円等の価格のプリンタが店頭に現れ、よく買われている。「インク代が高い」と言う不満は、販売上の問題でもあるので検討は置いておくとし、「インクがすぐに無くなる」と言う不満には何としてでも応えたいものである。その解決策は大容量インクカートリッジとなる筈であるので、当然１枚当りのインク代も割安とし得ることは必定である。
【０００７】
キャリッジに各色のインクタンクが交換自在に装着されている方式をオンキャリッジインクタンク方式と呼ぶことにする。また、キャリッジ上に固定されたインクタンクとは別に、もう一式のインク補充用の交換自在のインクタンクを持ち、そこからキャリッジ上のインクタンクにインクを供給する方式をオフキャリッジインクタンク方式と呼ぶことにする。
【０００８】
オンキャリッジインクタンク方式プリンタにおける主要構成要素の典型的な配置を、図１横断面図、図２平面図にて示す。１は紙カセット、２は排紙トレイ、印刷紙は点線３で示した紙パスを通って、１から２へと搬送され排出される。その途中の印刷工程において、プリントヘッド４から情報に応じてインク滴が吐出され印刷がなされる。５は交換式オンキャリッジインクタンクである。図３に斜視図にて、この従来機におけるオンキャリッジインクタンクを交換する様子を示す。タンクの上部機構を開け、同時にキャリッジを中央に動かし、それから交換するのである。
【０００９】
インクタンクの代表的な大きさは、幅略１.５ｃｍ、奥行き５〜７ｃｍ、高さ４〜５ｃｍであり、これが取り替え自在にキャリッジに搭載されている。文字を印字することを主眼とする黒インクは、幅が上記の倍くらいあるのが普通である。タンクの数は、この黒と、イエロー、マゼンダ、シアンの４個、あるいはフォトマゼンダ、フォトシアンを加え６個、さらに写真用の黒を加えた都合７個等の組み合わせもある。さらに写真画質の一層の向上を企図して色数を増やす構成も見られる。これらの場合、全色のタンクの幅合計は７〜１０ｃｍ前後になる。ここでキャリッジは、ユーザーによるインクカートリッジの交換容易性を確保するためのしっかりした機構を持っており、その厚さも加えた値である。これが紙幅（２１ｃｍ）を越えて往復スキャンするのであるから、少なくとも紙幅プラス２０ｃｍの装置本体の幅が必要なのである。実際殆どのコンシューマージャンルのプリンタの横幅は４０ｃｍを優に越えている。だから、インク量を増やそうにも、これ以上インクタンクの幅を広くはし難いのである。高さと奥行きも限界に近い。また、オンキャリッジインクタンクを大きくするとキャリッジを動かすモーターへの負荷が増すことも躊躇させる要因である。キャリッジの動きの精密さはプリンタにとっては生命線なのである。
【００１０】
このような事情からか、オンキャリッジインクタンク方式では長年インク容量は増やされていない。なお、前述の幅広の黒インクタンクと普通の横幅のイエロー、マゼンダ、シアン、都合４色のシステムの場合は、合計の横幅は７ｃｍくらいである。この場合、紙幅プラス１４ｃｍの幅方向の長さが必要である。このような比較的幅狭のインクカートリッジ群の製品においても、インク量の増量は何ら手つかずのまま推移している。
【００１１】
上記事例のインクタンクの内容量は３０ｃｃ強である。オンキャリッジインクタンクは実質的にはプリントヘッドの上方置きであり、基本的には水頭圧がプリントヘッドにかかり、よほど浅いインクタンクでないかぎり、何か対処しなければインクがプリントヘッドから漏れてしまう。そのためにスポンジ状の詰め物をしたり、迷路を作ったり弁を設けたりして、プリントヘッドからのインクのボタ落ちを防いでいる。１例が引用文献１：特開平07-068773に見られる。この技術はその後改良され実際の製品で使われていると考えられるが、この詰め物のためインクカートリッジ体積の利用効率は半分近くまで落ち、有効インク量は例えば１５ｃｃくらいになる。実際の使われ方であるレポートや手紙文あるいはレシピやネット情報のコピーなどの使用では、前記標準原稿印刷に比し半分くらいのインク消費量であり、１枚当たりのインク消費量は概略０.０５ｃｃである（実際に印字に使われるインク量とメンテナンスに使われるインク量の合算からの換算値である）。したがって計算上は略３００枚/インクカートリッジ１個の印字が可能と言うわけである。これは多くのユーザーの実感の上限値に合致している。（本提案では以後、上記の１枚当たりのインク消費量は０.０５ｃｃを用いて説明を続ける）
【００１２】
以上のことから課題は明確である。コンシューマー商品ジャンルのインクジェットプリタで、本体を大きくしないでかつ補助動力や補助装置を用いないシンプルな、だからコストの上がらないインク容量を増やす方法の創出が待たれているのである。オンキャリッジインクタンク方式では、インク増量には前記のように限度がある。解をオフキャリッジインクタンク方式に求めなければならない。さらに装置本体の横幅にも課題がある。家庭やＳＯＨＯの狭い机上やオフィスでは、高さで例えば１８ｃｍが２３ｃｍになっても特段のことは無いが、横幅が例えば４３ｃｍが４８ｃｍになることは占有場所が広がりかなり困ることである。同ジャンルのレーザープリンタよりも幅広となってしまう。本体の横幅を広げるようなオフキャリッジインクタンクの配置は採らないことを、前提条件あるいは課題に加える。
【００１３】
オフキャリッジインクタンクの配置場所で常識的に良いとされているのは、プリントヘッドの下方である。インクタンクがプリントヘッドの上方にあると、インクタンクの水頭圧によってプリントヘッドからインクが漏れ出すいわゆるボタ落ちが生じる。その対応に工夫が要る。下方置きではボタ落ちの心配が無い、だから簡便な機構で済ませることができる、と言われている。
【００１４】
しかし実際には幾つかの問題があり様々な工夫がなされている。公知例として特許文献２特開2001-138541号公報、同３特開2010-228237号公報、同４特開2009-226026号公報が参考になる。特開2009-226026号公報では、ポンプによりバッファー室（サブタンクと呼んでいる）を負圧状態に減圧し印刷の安定を図り、必要に応じバッファー室を正圧状態に加圧し貯留されたインクをプリンタヘッドから自動的に送出させるようにしている。何れにおいても、プリントヘッド由来の負圧を用いて自動的に吸い上げることができるのは３cm前後の深さまでであり、これを越える深さでは吸い上げポンプが必要となる。ポンプを使うとなると、必然的にセンサーや切換弁や制御機器などが必要であり、コストのかかる構成となる。
【００１５】
市販品の中には図４、図５に模式図的に示すような、紙送り機構とプリントヘッドの回復機構（図のオンキャリッジインクタンク６の下部、番号12で示す）を避けた記録装置１１の片側に寄った場所に交換用オフキャリッジインクタンクを設けたものが見られる。番号８で示す場所である。７は両インクタンクを結ぶ可撓性インク導管である。このインク供給系はポンプを使用していないことから、プリントヘッド由来の負圧のみによるインク汲み上げ方式であろう。このため交換用/補充用オフキャリッジインクタンクの高さは制約されるが、記録装置本体の奥側方向にはいくばくかは長くでき、収容インク量を増やすことができる。しかしこのような片側寄せの置き方では、インクタンクの横幅は本体幅に影響するため、それほどは大きくできない。また色数も増やしにくい。実際、市販されているものは4色である。本体幅をもう少し増やしても良いと言うことで、色数を増やすこともできるが、本体幅は大きくなるし「拡張自由度」がある場所とは言えない。
【００１６】
ポンプなどの力を用いないインク収納量大容量化の回答の一つは、交換用インクタンクをプリントヘッドの上方に配置し、このタンク内のインクがもたらすプリントヘッドへの水頭圧を制御する水頭圧制御機構をオンキャリッジインクタンク内に設け、プリントヘッドに連なる液室の負圧変動許容範囲に対応した交換用インクタンクの高さ幅とする方法である。このインク供給系はオフキャリッジインクタンクの高さ幅は制約されているが、記録装置本体幅いっぱいに配置できる「拡張自由度」を有している。また記録装置本体の奥側方向にも長いスペースが得られるものである。ただし、小型の弁のような簡単なものではあるが水頭圧制御機構を必要とする。
【００１７】
上記の様々な工夫の中で、本発明は、交換用オフキャリッジインクタンクのプリントヘッド下方配置に関するものであり、（１）収納インクの大容量化が簡単で、収納インク量や色数の拡張自由度を有し、（２）インクタンク交換においてはユーザーフレンドリーであり、（３）本体の横幅を広げないで、（４）コンシューマー商品たらしめるシンプルで安価な構成で実現することを目的とするものである。大前提としてプリントヘッドからのインクボタ落ちが無くかつインク吐出を阻害しない安定したインク供給性能を有するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は上記目的を達成するために、第１の課題解決手段として、インクジェット方式記録装置において、少なくとも、プリントヘッドと一体化したオンキャリッジインクタンクと、交換可能なインクタンクと、この交換用インクタンクからインクをオンキャリッジインクタンクに導く可撓性インク導管とから成るインク供給系であること、交換用インクタンクをプリントヘッドの下方に配置し、その中心位置をプリントヘッドから下方にＨmmその高さ方向の幅を±ｈmmすなわち２ｈmmとするとき、プリントヘッドに連なる液室の負圧変動許容値が−(Ｐ±p)mmH2Oであるならば、Ｈ＝Ｐとし同時にhをp以下とすること、を特徴とするインクジェット方式記録装置である。
【００１９】
請求項１において、特に、ｈ＝ｐであることを特徴とするインクジェット方式記録装置を考案したものである。
【００２０】
さらに課題解決手段３として、前記課題解決手段１および２において、交換用インクタンクの配置条件を、プリントヘッド下方のＨ＝Ｐかつｈ≦ｐという条件に加え、記録装置本体の横方向および奥行き方向において、プリントヘッドの回復機構と紙送り機構を避けた全域に亘る空間内の任意位置とすることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００２１】
課題解決手段４は、課題解決手段１、２および３において、交換可能な補充用インクタンクの配置空間の直上に位置する排紙トレイが、記録装置休止中あるいは停止中は記録装置本体内に自動的に引き込まれ格納され、記録装置作動中は自動的に本体内の格納位置から伸長あるいは繰り出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。
【発明の効果】
【００２２】
第１の課題解決手段による作用は次のとおりである。先ず本発明の記録装置１４の主要構成要素の配置を模式図６（横断面図），７（平面図）にて示す。太い点線１３で示す空間が、本発明で規定する下置きオフキャリッジインクタンク（交換用インクタンク）９の収納可能空間である。詳しくは後述する。
【００２３】
先ず交換用インクタンクのプリントヘッド下方配置に関する諸条件を厳密に考究し、以下のような必要十分条件を得た。交換用インクタンクの高さ方向の中心位置をプリントヘッドからＨmm下方とする。そしてその高さ方向の幅を中心位置から±ｈmm、すなわち２ｈmmとする。(Ｈ−ｈ)mmがインク満杯時のインクの高さであり、(Ｈ＋ｈ)mmはインクが底をつく直前の高さである。また、プリントヘッドからインクを漏らさず（いわゆるボタ落ちをさせず）かつ吐出が問題となるほど高くない負圧の範囲を−(Ｐ±ｐ)mmH2Oとする。
【００２４】
（Ａ）必須条件１：負圧が最低まで弱くなったら｛すなわち−(Ｐ−ｐ)mmH2Oの時｝、インクの最も汲み上げ易い/流入し易い交換タンク最上位位置｛すなわち下方に(Ｈ−ｈ)mmの時｝からも、もうこれ以上は吸い上げない/流入させない。もって負圧のさらなる低下をもたらしインクのボタ落ちを起こすことをさせない。この条件は次のように表わすことができる。
Ｈ−ｈ≧Ｐ−ｐ・・・・・（１）
説明の簡便化のため、インクの密度は水と同じ１とした。実際にも殆どが水であるインクの密度は近似しており、このように扱って問題は無い。
【００２５】
（Ｂ）必須条件２：負圧が最大では、すなわち−(Ｐ＋ｐ)mmH2Oの時、インクの最も汲み上げ難い交換タンク最底部位置｛すなわち下方(Ｈ＋ｈ)mmの時｝からもインクを吸い上げる。 この条件は次のように表わすことができる。
Ｈ＋ｈ≦Ｐ＋ｐ・・・・・（２）
【００２６】
上記の式（１）および（２）から
ｈ−ｐ ≦Ｐ−Ｈ ≦ｐ−ｈ・・・・・（３）
が導かれる。また、これから、
∴ ２ｈ≦２ｐ・・・・・（４）
が導かれる。すなわち交換用インクタンクの高さ幅（注：置かれる高さ位置ではない）２ｈは、負圧の許容変動幅の２ｐ以下でなければならないのである。
【００２７】
以上が交換用インクタンクに求められる条件であるが、我々の目的はこのインクタンクの高さ幅を少しでも大きくし収納インク量を増やしたいのであるから、ｈ＝ｐとするのがより好ましい。これが第２の課題解決手段である。例えば 負圧が−２５mm±１０mmH2Oであれば、交換用インクタンクの高さ２ｈは２ｐ相当の２０mmであることを示唆している。また、ｈ＝ｐとするためにはＰ−Ｈはゼロの数字以外であってはならない。すなわちＰ＝Ｈとすべきなのである。そのうえで、紙送り機構との干渉を避ける等の理由からインクタンク上部を下げなければならないこともあろう。そのためにやむなくｈ＜ｐとすることもある。
【００２８】
以上の２必須条件をもって十分な性能、すなわち「ボタ落ちがなくかつ最低部からも汲み上げることができる」ことが得られるのである。この原理的な検討から、いくら下からでもインクを組みあげられる、と言うわけにはいかないことが分かる。交換用インクタンクの最大高さ位置は、ヘッド位置から下方の（P-p）mmから(P+p)mmまでであり、タンクの高さ幅は最大２ｐmmである。 この制約条件はかなり「狭い」あるいは「窮屈」なものである。だからといってサブタンク位置や高さ幅を広げるとポンプ等の補助動力を必要とする。そのようなインク供給システムは本発明と関わらない領域である。たとえ高さ方向の条件が厳しくとも、これさえ丁寧に順守すれば、得られる他の条件はきわめて魅力的なものであるからである。
【００２９】
図９と図１０を用いて具体的に説明する。交換用インクタンク９は連結用シール部材９３を具備している。プリンタ本体の連結機構７１にはニードル７２が設けられている。交換用インクタンク９が連結機構７１に装着されると、インクはニードル７２から可撓性インク導管７を介してオンキャリッジインクタンク６のインク室６０に連通する。このとき不要な空気の混入を防ぐ手段や、その前にインクが空になったことを知らせる仕組みなど、関連する諸要素が必要であるが、多くのすぐれた公知技術から適宜援用すればよい。本発明の骨格に絞って説明を続ける。
【００３０】
オンキャリッジインクタンク６のインク室６０の内部では、プリント動作による激しい往復運動によってインクは常に擾乱状態にある。このインク状態が直接プリントヘッドに伝わると安定した吐出ができなくなってしまう。そこで番号６１で示すような、プリントヘッドを保護しインクの乱れる動きを緩和させる緩衝機構を設ける。これは連通多孔質材、例えばスポンジや繊維の詰め物などを用いる。あるいは後述の迷路状の緩衝機構も有効である。
【００３１】
またインク室６０の中では混入気泡の問題が内在している。すなわちインク室６０に何らかの理由（溶融気体、インクタンク交換時の混入気体等）で気泡が混在すると、液温が上昇した時などに膨張し、意図せずプリントヘッド４からのインクボタ落ちを惹起する。気泡を図９および図１０に番号６５で例示的に示した。このような不都合を防ぐために「気体の放出、あるいは過剰な正圧の放出」を行う機構６６が必要である。インクジェットプリンタでは、基本的にはオンキャリッジインクタンクにこの機構が組み込まれている。
【００３２】
交換用インクタンク９からのインクの送出をスムーズにするためには、送出に伴う負圧がここに発生してはいけない。例えば取扱性を容易にするためハードなインク容器９０を用い、その中に柔らかくインク送出にしたがって自然にしぼんで行くようなインク袋９１を使う、などの工夫が必要である。ハードインク容器９０には空気を取り入れる孔９２を設けておくことが、負圧発生を防ぐために肝要である。これ以外にも同様の性能を持つ機構が多く提案されている。
【００３３】
交換用インクタンク９の収納可能場所は図６、図７あるいは図８の点線１３で示す、紙カセット１の上方でありかつプリントヘッド直下の紙搬送路３１の下方の空間である。ここに収める交換用インクタンク９の高さ幅は上記のように最大で２ｐmm相当であり、必ずしも大きな値では無い。インク性状やプリントヘッド形状にもよるが、高くても４０mm前後である。この空間を確保するために、プリントヘッド直下の紙搬送路３１は従来の記録装置に比し高めの構成にしておく必要がある。ただし、オンキャリッジインクタンクは、ここにインクを貯め込む目的では無いので小さくて済む。高さも横幅も、必要なら奥行き幅も、である。したがって、プリントヘッド直下の紙搬送路３１を従来の記録装置に比し高めた構成でも、記録装置としてはその高さは従来機と殆ど変らない。
【００３４】
交換用インクタンク９の収納可能場所、点線１３であるが、もう一つの制約事項は、プリントヘッドの回復機構（図６のオンキャリッジインクタンクの下部、番号１２で示す）を避けることである。また駆動伝達機構は可能な限り外装部側に配すること、紙搬送のための送りローラーなども可能な限り小径にする、等の配慮が必要である。これらの設計的配慮を行うことによって、記録装置の横幅一杯に近い広い交換用インクタンク９の収納可能スペース１３が得られる。
【００３５】
奥行き方向の制約は紙のピックアップローラー図６の番号３２である。収納可能スペース１３は、最大この位置まで伸ばせる。このようにして、この交換用インクタンク９の収納可能場所、点線１３は、高さこそ大きくは無いが、記録装置の横幅ほぼ一杯の横幅と長い奥行きから成る巨大な空間として創出できたのである。
【００３６】
以上が本発明の課題解決手段の基本原理であり、作用の説明であるが、これによる効果は以下のとおりである。（１）交換用インクタンクをプリントヘッドよりも下方に配置する構成において、広い配置スペースと拡張自由度を担保し、ゆいつ上記条件：Ｈ＝Ｐとしかつｈ≦ｐを守るだけで良いシンプルな構成が可能となった。すなわち、インク供給のために、これまで提案されてきた他の配置や方法で必要とされているバッファー室や汲み上げポンプは不要である。これらに関わるインク移送手段、センサーや切り替え弁、フランジ等々の機械要素および制御回路も不要である。インクは単にプリントヘッド由来の負圧にしたがって汲み上げられる。シンプルで低コストであり、にもかかわらずインク収納量増大と必要機能を確実に実現できる。
【００３７】
（２）本発明の目的は、記録装置の大きさを大きくしないことでもある。前述のように代表的な、２０年に亘り変化なく使われてきたオンキャリッジインクタンクの高さは、少しでも多くのインクを搭載したい、しかしインクのボタ落ちは避けねばならない、という二律背反性から略４０ｍｍないし５０ｍｍの高さであり続けている。そして水頭圧を制御する簡単ではあるが何らかの臓物が入っている。本発明によれば、プリントヘッドと一体と成るオンキャリッジインクタンクは、ここにインクを貯め込む目的では無いのでそれらよりは小さくて済む。その高さは１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度の高さで充分である。従来機に比し３０ｍｍないし４０ｍｍ低くて済み、その分プリントヘッド直下の紙搬送路３１を上方向に持ち上げ、下方のスペースを広げることができる。例えば収納可能空間１３の高さをプリントヘッド下方３０mmにとり、その中に例えば２０mm高さ幅の交換用インクタンクを装着できるようにする。例えば幅４０mm、奥行き８０mmとすれば（全てインクタンクの内寸法表示である）、６４ccのインク容量となる。１,２８０枚を超えるプリントが可能なインク量である（６４cc/０.０５cc＝１,２８０）。これが従来機とほとんど同じ装置高さの中でのユーザー不満に対する回答である。
【００３８】
（３）記録装置の横幅を小さくできる。繰り返しではあるが、前項で「オンキャリッジインクタンクは、ここにインクを貯め込む目的では無いので小さくて済む」と記したが、これは高さだけでは無い。横幅も小さくできる。例えば数ｍｍに、とにかく１ｃｍ以内に、である。この数字は例示であるが、インクの色数が増えれば増えるほど、記録装置本体幅には２倍で効いてくるのであるから、効果は大きいことが理解できるはずである。参考として、図7の右側に従来機のインクタンク５を点線で示した。この従来機の大きさは同図の点線１０である。たんなる模式図であるが、往復するオンキャリッジインクタンクの幅が記録装置本体の横幅に大きく効いてくることが視覚的に理解できよう。製品のサイズは他にも制約条件があり設計マターではあるが、小さくし得る自由度を担保できることは大きな効用である。
【００３９】
交換用インクタンクの典型的な例では、文字用の黒を大型にし、例えば横幅６０ｍｍとする。他の色用インクタンク幅は４０ｍｍとする。合計の横幅は、６０＋４０ｘ５＝２６０ｍｍである。これは、紙幅＋オンキャリッジインクタンク幅ｘ２に近似し、越えるものではない。同じ６色搭載の従来機より少なくとも５ｃｍ以上幅狭の製品が作れるのである。先にカラーインクタンクの印刷可能枚数を示したが、この事例の文字用の黒インクタンクの容量は６０mmｘ２０mmｘ８０mm＝９６cc。  すなわち、９６cc/０.０５cc＝１,９２０（枚）印刷可である。
【００４０】
（４）交換用インクタンクの配置場所は本体のユーザーと対面するフロント側の下部位置であり、そこに、横一線にズラリと並べ置くことができる。ユーザーには極めて交換し易い。図３斜視図で示した従来機では、上蓋を開け、複合機であれば上部のスキャナーごと持ち上げるのであるが、それから覗き込むようにしてインクタンクを交換している。一方図８の本発明の配置では、前面のインクタンク収納部扉１７を開け、インクタンク収納部取り出し口１６から必要なインクタンク９を交換する。両者の扱い容易性は一目瞭然である。なお、本発明の持つ１つの欠点は、排紙トレイ２が補充用インクタンクの交換のための収納部取り出し口１６および扉１７の直上にあり、このままではインクタンク交換がやりにくいことである。これに対処するために、この排紙トレイを課題解決手段４記載のように、休止中あるいは停止中は記録装置本体内に自動的に引き込み格納させ、使用に当っては自動的に繰り出す機構を加えた。これにより、ユーザーは排紙トレイに邪魔されることなくインクタンク交換ができるようになった。なお次善の策として、従来機のように単に手動での取り外しやはね上げ、あるいは手動での格納と引き出しを行う、そのような機構を否定するものではない。
【００４１】
ビジネスユース機などで、さらにインク容量を増やしたければ、インクタンクの奥行きや幅を伸ばせばよい。具体的な構成を実施例で後述する。またインクの色数をさらに増やしたければ、その横幅を少し狭め奥行きを伸ばせばよい。このように設計の自由度が極めて高くなる。ただし、インクタンクの内側高さ２ｈは２ｐｍｍ堅持が必須であり、これさえ守ればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】代表的従来機の横断面図
【図２】その平面図
【図３】その斜視図。インクタンク交換の概略図
【図４】オフキャリッジインクタンク横側配置記録装置の横断面図
【図５】その平面図
【図６】交換用インクタンク下方配置記録装置の横断面図
【図７】その平面図
【図８】その斜視図。インクタンク配置例および交換の概略図
【図９】下方配置交換用インクタンクとオンキャリッジインクタンクの関係図、その１
【図１０】同  その２
【図１１】迷路型インク擾乱緩衝機構
【図１２】大型交換用インクタンク下方配置記録装置の横断面図
【図１３】その平面図
【図１４】自動伸長型排紙トレイ装着記録装置横断面図
【図１５】その平面図
【図１６】伸長型排紙トレイ第一段が伸長した図
【図１７】伸長型排紙トレイ第二段が伸長した図
【図１８】伸長型排紙トレイ第三段が伸長し、伸びきった図
【図１９】その横断面図
【図２０】自動繰り出し型排紙トレイ装着記録装置、トレイ格納図
【図２１】同、トレイ繰り出し図
【図２２】同、その横断面図
【発明を実施するための形態】
【００４３】
これまでの説明に用いた図６、図７、図８の記録装置の基本構成と、図９、図１０の関係図で示す自力汲み上げ条件に適う配置が本発明の典型的な形態である。具体的な構成を、黒、イエロー、マゼンダ、シアン、フォトマゼンダ、フォトシアンの６色を用いたコンシューマープロダクトジャンルのフォトプリンタで示す。
【００４４】
オンキャリッジインクタンクの各色の内側寸法は０.９ｃｍとした。それらの隔壁は０.１ｃｍ（これらのインクタンクは取り外して交換するものではないので、厚い容器壁や容器間の隙間などは不要である）、最外壁は０.２ｃｍ、合計幅は、０.９ｘ６＋０.１ｘ５＋０.２ｘ２＝６.３ｃｍである。これを幅７ｃｍのキャリッジに搭載した。本体幅は、紙幅２１ｃｍであるから、これに７ｘ２ｃｍ＋α（ギヤ等のメカニカル部品や外装の厚さや間隙などで略４ｃｍ）を加えて３９ｃｍとすることができる。従来機の６色オンキャリッジインクタンク搭載のキャリッジ幅は１０ｃｍ近くかそれ以上であり、したがって本体幅は４０ｃｍを優に超えている。
【００４５】
このインクタンクの奥行きは内寸法で５.０ｃｍとした。これは特別短くはしていない。この場所の奥行き方向には十分な余裕があるからである。高さは外寸法１.４ｃｍ、内寸法１.０ｃｍとした。単純計算では容量は４.５ｃｃである。インク擾乱緩衝部材を設けているので、自由インク液量（緩衝部材に含まれる液量を除いた液量）は約３ｃｃである。これは連続印刷で約１００枚の印刷が可能な液量である。ここでは標準原稿１枚の印刷に０.０３ｃｃ使うとした。このオンキャリッジインクタンクには常時インクが補給されており、わずかな補給タイムラグがあっても、そして連続印刷の場合でも、このくらいは印刷できる余裕がある量である、と言う意味である。ここで、連続印刷の場合にはその間に空吐出や吸引清掃などが無く、実際の印刷に消費されるインク量だけであるとして、標準原稿１枚の印刷に０.０３ｃｃ使うとした。なお実際の記録装置としてのインク消費量は、前述のようにプリントヘッドの清掃目的の空吐出や吸引清掃などを行うので０.０５ｃｃで換算計算している。
【００４６】
交換用インクタンクは、その高さ位置と高さ幅さえ厳守すれば、自由度高く設計できる。作用・効果の項で例示したものが典型的な交換用インクタンクの形態である。再掲ではあるが、高さｘ横幅ｘ奥行きが内径表示で２cmｘ４cmｘ８cmとすれば、約１,２００枚強の印刷が可能である。奥行き長を、例えば１４cmにすれば２,０００枚強印刷可能となる（２ｘ４ｘ１４＝１１２cc→１１２/０.０５＝２,２４０枚）。
【００４７】
オンキャリッジインクタンクの背丈が低いから、このことから得られるスペースがインクタンクの格好の置き場所となったのである。しかも装置本体の横幅一杯に使える。奥行き方向にも、大きなスペースがある。タンクの高さが好むと好まざるにかかわらず、とにかく低い。これがかえってこのような設計の自由度、あるいは拡張性をもたらしてくれるのである。そのためにも記述の考究に基づくＨ＝Ｐと好ましくはｈ＝ｐを厳密に適用することが肝心であり、これさえ厳守すれば安心して自由な設計ができるのである。
【００４８】
本発明の構成では、ユーザーによるインクタンクの交換は、必然的に排紙トレイ２の下側のインクタンク収納部扉１７を開けインクタンク収納部取り出し口１６からの交換となる。記録装置の前面での操作であるのでやり易いのではあるが、そのたびにインクタンク収納部取り出し口１６の上方にある排紙トレイ２を取り除いて、あるいは記録装置本体内に押し込んでインクタンク交換をしなければならない。インクタンク交換の前面での操作のやり易さを活かすためにも、インクタンク交換時には排紙トレイが自動的に記録装置本体内に引き込まれていてほしい。またそのほうが記録装置不使用時、使っていない排紙トレイが出っ張っていて邪魔になることは無いし、見た目もすっきりする。
【００４９】
上記目的を果たすために自動伸長型排紙トレイを具備する記録装置１８を考案した。図１４〜図１９を用いて説明する。番号２０が自動伸長型排紙トレイである。この設計では３段の伸長でＡ４紙をカバーする寸法とした。自動伸長型排紙トレイ２０は鋼製丸棒でなる３個の伸長型排紙トレイ２１，２２，２３から構成される。それぞれの左右両端は丸棒を縦方向に押しつぶし、その下部に直線ギヤ２４を刻み設けた。記録装置本体の内部最前面箇所に、この直線ギヤ２４に対応して排紙トレイ駆動ギヤ２５を置く。伸長型排紙トレイの動きの説明図を図１４の下部の２０−０，２０−１，２０−２，２０−３に取りだして示した。出発点は２０−０で、駆動ギヤ２５の回転により第一段の伸長型排紙トレイ２１を送り出す。図１４の２０−１である。２１の終端が駆動ギヤ２５を外れたところで、駆動ギヤ２５は第二段として排紙トレイ２１を乗せた２２に系合しこれを送り出す。図１４の２０−２である。次いで同様に第三段として伸長型排紙トレイ２３に系合しこれを送り出す。図１４の２０−３である。
【００５０】
図１４の２０−０は、自動伸長型排紙トレイ２０が収納されている出発点の状態であるが、これに対応する平面図を図１５に示した。この状態で記録装置は休止あるいはシャットダウンしており、記録装置からは排紙トレイは出ていない。そして、ユーザーは排紙トレイに邪魔されることなくインクタンクの交換ができる。図１６は記録装置再稼働に当り、先ず第一段の伸長型排紙トレイ２１を送り出した所である。図１４の２０−１の状態の平面図である。図１７は図１４の２０−２に相当する平面図であり、トレイ２１を乗せた第二段の伸長型排紙トレイ２２を送り出した所である。そして図１８は図１４の２０−３に相当する平面図であり、トレイ２１と２２を乗せた第三段の伸長型排紙トレイ２３を送り出した所である。
【００５１】
図１９に伸長型排紙トレイ３段を全て伸長させた様子を横断面図で示した。図示していないが、これらの一連の動きを制御する装置はもちろん必要である。一般的な設計事項の一つであり特別なものではない。排紙トレイ上の印刷物の有無を検知して、無ければ自動的に駆動ギヤ２５を逆転させて、上記と逆の順番で伸長型排紙トレイを記録装置本体内に収納するのも一案である。当然、ユーザーによるか自動かは問わず、シャットダウンに入る前にも駆動ギヤ２５を逆転させてトレイは本体内に収納される。
【実施例】
【００５２】
ビジネスユース向きのプリタであるならば、１万枚印刷できる交換用インクタンクも容易に設計可能である。例えば、黒用インクタンク横幅１２ｃｍ、奥行き２２ｃｍとすれば、上記同様の表現で、インクタンク容量は２cmｘ１２cmｘ２２cmで５２８cc、すなわち印刷可能枚数は１０,５６０枚である。カラー用２色を幅７cm奥行きは黒と同じとすれば、２cmｘ７cmｘ２２cm＝３０８ccすなわち印刷可能枚数は６,１６０枚/１色である。残りの１色は、プリントヘッドの回復機構を避け奥行き長を１８cmとし横幅を９cmとした。容積は２cmｘ９cmｘ１８cm＝３２４cc、すなわち印刷可能枚数は６,４８０枚である。４色タンク全体の横幅は、１２cm＋７cmｘ２＋９＝３５cm（＋容器壁厚と間隔で合計略３７cm）である。図１２および図１３に、この大型交換用インクタンク搭載の記録装置１５を示す。図１３では見やすいように交換用インクタンク群９とその収納可能空間１３を中心に表示し、他のキャリッジ部分やインク導管や紙送り機構は省略してある。
【００５３】
インク擾乱緩衝機構の他の実施例を図１１に示す。迷路６２で構成されるインク擾乱緩衝
機構を具備している。他の番号は、図９および図１０と同様である。
【００５４】
自動伸長型排紙トレイを具備する記録装置の他の実施例を図２０，２１，２２にて示す。記録装置１９であるが、呼称はあるいは自動繰り出し型トレイを具備すると言うのが適切かもしれない。排紙トレイは、バネ性を有する鋼線で成る第一段の繰り出し型トレイ２６と、その上部に重畳された第二段の繰り出し型トレイ２７と、さらにその上部の固定排紙トレイ２８から構成される。第一段の繰り出し型トレイ２６と第二段の繰り出し型トレイ２７は、それぞれの繰り出しローラー対２９によって、本体の格納位置（図２０）から使用状態の繰り出された位置（図２１）に繰り出される。また休止信号/停止信号に応じて繰り出しローラー２９の逆転により、本体内に引き込まれ格納される。鋼製排紙トレイの繰り出し/引き込みを安定して行うために、繰り出しローラー２９近傍にガイド機構（図示していない）を設けると良い。
【００５５】
本発明実施例の自動伸長型排紙トレイを具備する記録装置１８，１９の伸長/繰り出しおよび引き込み/格納のメカニズムは、他分野では多く使われているものであり、特別のものではない。他の類似の自動メカニズムの記録装置への援用も適宜使われてしかるべきものである。これまでのインクジェット方式の記録装置において、このような自動伸長/格納型排紙トレイが存在したかどうかは定かではないが、本発明の「インクタンク取り出し口の直ぐ上に排紙トレイがある構成」においては、必然ではないものの、極めてユーザーフレンドリーな設計的配慮である。
【００５６】
本発明は以上の実施形態に限定されることなく、公知のインクジェット方式記録装置に提案されている様々な要素技術を設計の目的に応じて援用することによって、交換用インクタンクの高さ位置をＨ＝Ｐとすることと、交換用インクタンクの高さ幅２ｈを２ｐ以内とすること、この２点を必要十分な前提条件として厳密に適用しさえすれば、種々の実施形態を可能とするものである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明をコンシューマープロダクツとしてのインクジェト方式記録装置を中心に説明し、ビジネスユースのプリンタへの適用も紹介してきた。コストをかけても良い、大判プリンタや、プロ仕様の写真用プリンタ、あるいは産業用のプリンタにも適用できる。また、さらにはポータブルプリンタですら、設計の狙いによれば使ってみることも有意な効果をもたらしてくれることもあろう。
【符号の説明】
【００５８】
１    紙カセット
２    排紙トレイ
３    紙搬送路
４    プリントヘッド  
５    従来型オンキャリッジインクタンク
６    小型オンキャリッジインクタンク
７    インク導管  
８    横側配置オフキャリッジインクタンク
１０  従来機外形の概念図
１２  プリントヘッドの回復機構
１３  収納可能空間
１４  本案記録装置の外形概念図
１５  大型交換用インクタンク搭載の記録装置
１６  インクタンク収納部からのインクタンク取り出し口
１７  インクタンク収納部扉
１８  自動伸長型排紙トレイ装着記録装置
２０  伸長型排紙トレイ
２１  第一伸長型排紙トレイ
２２  第二伸長型排紙トレイ
２３  第三伸長型排紙トレイ
２４  伸長型排紙トレイの直線ギヤ
２５  伸長型排紙トレイ駆動ギヤ
２６  第一段の繰り出し型トレイ
２７  第二段の繰り出し型トレイ
２８  固定排紙トレイ
２９  繰り出しローラー
３１  プリントヘッド直下の紙搬送路
３２  紙ピックアップローラー
６０  インク室
６１  多孔質材インク緩衝機構
６２  迷路型インク緩衝機構
６５  気泡
６６  気体放出機構
７１  プリンタ本体の連結機構
７２  ニードル
９０  ハードインク容器
９１  インク袋
９２  空気を取り入れる孔
９３  連結用シール部材
【図１】
2013230651.tif 000003
【図２】
2013230651.tif 000004
【図３】
2013230651.tif 000005
【図４】
2013230651.tif 000006
【図５】
2013230651.tif 000007
【図６】
2013230651.tif 000008
【図７】
2013230651.tif 000009
【図８】
2013230651.tif 000010
【図９】
2013230651.tif 000011
【図１０】
2013230651.tif 000012
【図１１】
2013230651.tif 000013
【図１２】
2013230651.tif 000014
【図１３】
2013230651.tif 000015
【図１４】
2013230651.tif 000016
【図１５】
2013230651.tif 000017
【図１６】
2013230651.tif 000018
【図１７】
2013230651.tif 000019
【図１８】
2013230651.tif 000020
【図１９】
2013230651.tif 000021
【図２０】
2013230651.tif 000022
【図２１】
2013230651.tif 000023
【図２２】
2013230651.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図９と図１０を用いて具体的に説明する。交換用インクタンク９は連結用シール部材９３を具備している。プリンタ本体の連結機構７１にはニードル７２が設けられている。交換用インクタンク９が連結機構７１に装着されると、インクはニードル７２から可撓性インク導管７を介してオンキャリッジインクタンク６のインク室６０に連通する。このとき不要な空気の混入を防ぐ手段やインクタンク交換時シーケンス（交換時インク吐出、ヘッドクリーニング等）、その前にインクが空になったことを知らせる仕組みなど、関連する諸要素が必要であるが、多くのすぐれた公知技術から適宜援用すればよい。本発明の骨格に絞って説明を続ける。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
インク擾乱緩衝機構の他の実施例を図１１に示す。迷路６２で構成されるインク擾乱緩衝機構を具備している。他の番号は、図９および図１０と同様である。
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月26日(2013.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
インクジェット方式記録装置において、少なくとも、プリントヘッドと一体化したオンキャリッジインクタンクと、交換可能な補充用インクタンクと、該補充用インクタンクからインクをオンキャリッジインクタンクに導く可撓性インク導管とから成るインク供給系であること、該補充用インクタンクをプリントヘッドの下方に配置し、その中心位置をプリントヘッドから下方にＨmmその高さ方向の幅を±ｈmmすなわち２ｈmmとするとき、プリントヘッドに連なる液室の負圧変動許容値が−(Ｐ±p)mmH2Oであるならば、ｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐとすることにより該許容負圧のみで補充用インクタンクからオンキャリッジインクタンクにインクを吸い上げることを特徴とするインクジェット方式記録装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１において、特にｈ＝ｐかつＨ＝Ｐであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
請求項１および請求項２において、補充用インクタンクの配置条件を、プリントヘッド下方であってｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐあるいは特にｈ＝ｐかつＨ＝Ｐという条件に加え、記録装置本体の横方向および奥行き方向において、プリントヘッドの回復機構と紙送り機構を避けた全域に亘る空間内の任意位置とすることを特徴とするインクジェット記録装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
市販品の中には図４（横断面図）、図５（平面図）に模式図的に示すような、紙送り機構とプリントヘッドの回復機構（図のオンキャリッジインクタンク６の下部、番号１２で示す）を避けた記録装置１１の片側に寄った場所に交換用オフキャリッジインクタンクを設けたものが見られる。番号８で示す場所である。７は両インクタンクを結ぶ可撓性インク導管である。この構成では、記録装置本体の奥側方向にはいくばくかは長くでき、収容インク量を増やすことができる。しかしこのような片側寄せの置き方では、インクタンクの横幅は本体幅に影響するため、それほどは大きくできない。また色数も増やしにくい。実際、市販されているものは4色である。本体幅をもう少し増やしても良いとするならば色数を増やすことはできるが、「拡張自由度」がある場所とは言えない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明は上記目的を達成するために、第１の課題解決手段として、インクジェット方式記録装置において、少なくとも、プリントヘッドと一体化したオンキャリッジインクタンクと、交換可能な補充用インクタンクと、この補充用インクタンクからインクをオンキャリッジインクタンクに導く可撓性インク導管とから成るインク供給系であること、補充用インクタンクをプリントヘッドの下方に配置し、その中心位置をプリントヘッドから下方にＨmmその高さ方向の幅を±ｈmmすなわち２ｈmmとするとき、プリントヘッドに連なる液室の負圧変動許容値が−(Ｐ±p)mmH2Oであるならば、ｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐとすることにより、この許容負圧のみで補充用インクタンクからオンキャリッジインクタンクにインクを吸い上げることを特徴とするインクジェット方式記録装置である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、特に、ｈ＝ｐかつＨ＝Ｐであることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
さらに課題解決手段３として、前記課題解決手段１および２において、交換用インクタンクの配置条件を、プリントヘッド下方であってｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐあるいは特にｈ＝ｐかつＨ＝Ｐであるという条件に加え、記録装置本体の横方向および奥行き方向において、プリントヘッドの回復機構と紙送り機構を避けた全域に亘る空間内の任意位置とすることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記の式（１）および（２）から
ｈ−ｐ ≦Ｐ−Ｈ ≦ｐ−ｈ・・・・・（３）
が導かれる。これからさらに、
ｈ≦ｐ＋（Ｐ−Ｈ）かつｈ≦ｐ−（Ｐ−Ｈ）、すなわち
ｈ≦ｐ−｜Ｐ−Ｈ｜、ただし  ｐ−｜Ｐ−Ｈ｜≧０
あるいはより端的に、
ｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐ  ・・・・・（４）
が導かれる。すなわち交換用インクタンクの高さ幅２ｈは負圧の許容変動幅の２ｐ以下であり、加えてタンク位置の中心値Ｈと許容負圧の中心値Ｐの差が許容変動幅の１/２のｐ以下となるのである。そしてこの条件さえ満たせば、（１）吸引ポンプ等の補助動力や補助装置を用いないで、プリントヘッドに連なる液室の許容負圧−(Ｐ±p)mmH2Oのみで補充用インクタンクからオンキャリッジインクタンクにインクを吸い上げることと、（２）最も吸い上げやすい補充用インクタンク最上位部からインクを吸い上げた時でも、プリントヘッド周りの負圧を許容最低値以下に下げてしまうことなく、したがってインクのボタ落ちをひき起こすということも無い、この２基本要素条件が満たされるのである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
以上が交換用インクタンクに求められる条件であるが、我々の目的はこのインクタンクの高さ幅を少しでも大きくし収納インク量を増やしたいのであるから、ｈは最大値のｈ＝ｐそしておのずからＨ＝Ｐとするのがより好ましい。これが第２の課題解決手段である。例えば
負圧が−２５mm±１０mmH2Oであれば、交換用インクタンクの高さ２ｈは２ｐ相当の２０mmであることを示唆している。また、ｈ＝ｐとするためにはＰ−Ｈはゼロの数字以外であってはならない。すなわちＨ＝Ｐ（この事例ではＨ＝２５mm）とすべきなのである。そのうえで、紙送り機構との干渉を避ける等の理由からインクタンク上部位置を下げなければならないこともあろう。そのためにやむなくｈ＜ｐとすることもある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
以上が本発明の課題解決手段の基本原理であり、作用の説明であるが、これによる効果は以下のとおりである。（１）交換用インクタンクをプリントヘッドよりも下方に配置する構成において、広い配置スペースと拡張自由度を担保し、ゆいつ上記条件“ｈ≦ｐかつ｜Ｐ−Ｈ｜≦ｐ”を守るだけで良いシンプルな構成が可能となった。すなわち、インク供給のために、これまで提案されてきた他の配置や方法で必要とされているバッファー室や汲み上げポンプは不要である。これらに関わるインク移送手段、センサーや切り替え弁、フランジ等々の機械要素および制御回路も不要である。インクは単にプリントヘッド由来の負圧にしたがって汲み上げられる。シンプルで低コストであり、にもかかわらず必要機能を確実に実現できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013230651.tif 000025
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2013230651.tif 000026