(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体に架設されたＹ軸レール（２４）にＹカーソル（２６）を移動可能に取り付け、前記Ｙカーソル（２６）にインクジェット型の記録ヘッド（３６）を取り付け、前記Ｙカーソル（２６）側にサブタンク（３８）を前記記録ヘッド（３６）よりも高い位置に取り付け、該サブタンク（３８）から前記記録ヘッド（３６）にインク供給路を介してインクが供給されるように成し、前記サブタンク（３８）を機体側に配設したメインタンク（４６）にインク供給用のポンプを介して連通し、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）とで挟持した作画媒体に前記記録ヘッド（３６）からインクを吐出し作画を行うようにしたインクジェット記録装置において、前記サブタンク（３８）内を負圧エアーポンプ（６２）と正圧エアーポンプ（７４）とに連結し、前記サブタンク（３８）内の負圧を圧力計（７０）で測定し、前記負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路にスピードコントローラ（７２）を設け、前記圧力計（７０）の測定値に基づいて、前記エアー吸引経路内の負圧が増大すると該負圧の増大に応じて前記スピードコントローラ（７２）から外部の空気を流入させ前記エアー吸引経路内の負圧を一定に保持し、前記サブタンク（３８）内を前記記録ヘッド（３６）からのインク漏れを阻止するのに適した負圧に常に保持されるようにするとともに、前記サブタンク（３８）から前記記録ヘッド（３６）へのインク初期充填を、前記サブタンク（３８）に前記正圧エアーポンプ（７４）から正圧を供給して行うよう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】
前記サブタンク（３８）に残量検出センサ（８３）を設け、サブタンク（３８）内のインクの量が所定量以下になると前記インク供給用のポンプ（４８）を駆動し、前記サブタンク（３８）内を負圧に保持した状態で、該サブタンク（３８）内に前記メインタンク（４６）内のインクを供給し、作画動作を止めることなくサブタンク（３８）内へのインクの補充を自動的に行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路にエアーチャンバー（６４）を設け、該エアーチャンバー（６４）の空気の緩衝によって前記負圧エアーポンプ（６２）の圧力変動を吸収するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の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】
本発明はインクジェット記録装置に関し、更に特定すれば、記録ヘッド側にインク用のサブタンクを搭載し、機体側にインク用のメインタンクを設けたインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−６５２１号公報、特開平１０−８６３９５号公報その他には、記録ヘッド側にインク用のサブタンクを搭載し、機体側にインク用のメインタンクを装備し、メインタンクからサブタンクにインクを供給し、サブタンクから記録ヘッドにインクを供給するとともに、記録ヘッドからインクを吐出して用紙に作画を行うようにしたインクジェット記録装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
Ｙカーソル即ち記録ヘッド側にサブタンクがあると、一度このサブタンクにインクがチャージできるので、記録ヘッドへのインク供給制御が容易になるというメリットが存する。しかしながら、サブタンクと記録ヘッドとの間のインクの供給がスムーズに行われるには、両者の取り付け位置関係に高精度が要求され、その組み立て作業が容易でないという問題点があった。即ち、サブタンク内のインクの液面に対して記録ヘッドの位置が高すぎると記録ヘッド部にインクが供給されなくなる。しかも、サブタンクを記録ヘッドより低い位置に取り付けるには、設計の自由度が制約され、記録ヘッド用のＹカーソルの他にサブタンク専用のＹキャリッジを設けたり、あるいは、記録ヘッド搭載用のＹカーソルの、記録ヘッド取付側とは反対側に、記録ヘッドより低くなるようにサブタンクを取り付ける必要があり、いずれも機構が複雑となるとともに、記録ヘッドとサブタンクとの高さ位置関係に高精度な調整が必要とされコスト高となるという問題点があった。
記録ヘッドの上方にサブタンクを配置できれば上記問題点は解消できるが、サブタンクを記録ヘッドの上方に配置するとサブタンク内のインクが記録ヘッドに自然落下により流入し、記録ヘッドからインクが漏れてしまうという問題点が生じる。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、機体に架設されたＹ軸レール（２４）にＹカーソル（２６）を移動可能に取り付け、前記Ｙカーソル（２６）にインクジェット型の記録ヘッド（３６）を取り付け、前記Ｙカーソル（２６）側にサブタンク（３８）を前記記録ヘッド（３６）よりも高い位置に取り付け、該サブタンク（３８）から前記記録ヘッド（３６）にインク供給路を介してインクが供給されるように成し、前記サブタンク（３８）を機体側に配設したメインタンク（４６）にインク供給用のポンプを介して連通し、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）とで挟持した作画媒体に前記記録ヘッド（３６）からインクを吐出し作画を行うようにしたインクジェット記録装置において、前記サブタンク（３８）内を負圧エアーポンプ（６２）と正圧エアーポンプ（７４）とに連結し、前記サブタンク（３８）内の負圧を圧力計（７０）で測定し、前記負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路にスピードコントローラ（７２）を設け、前記圧力計（７０）の測定値に基づいて、前記エアー吸引経路内の負圧が増大すると該負圧の増大に応じて前記スピードコントローラ（７２）から外部の空気を流入させ前記エアー吸引経路内の負圧を一定に保持し、前記サブタンク（３８）内を前記記録ヘッド（３６）からのインク漏れを阻止するのに適した負圧に常に保持されるようにするとともに、前記サブタンク（３８）から前記記録ヘッド（３６）へのインク初期充填を、前記サブタンク（３８）に前記正圧エアーポンプ（７４）から正圧を供給して行うようにしたものである。
また本発明は、前記サブタンク（３８）に残量検出センサ（８３）を設け、サブタンク（３８）内のインクの量が所定量以下になると前記インク供給用のポンプ（４８）を駆動し、前記サブタンク（３８）内を負圧に保持した状態で、該サブタンク（３８）内に前記メインタンク（４６）内のインクを供給し、作画動作を止めることなくサブタンク（３８）内へのインクの補充を自動的に行うようにしたものである。
また本発明は、前記負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路にエアーチャンバー（６４）を設け、該エアーチャンバー（６４）の空気の緩衝によって前記負圧エアーポンプ（６２）の圧力変動を吸収するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図２において、（２）は金属板から構成されるプラテンであり、インクジェット記録装置の脚体（図示省略）に支承された機体（図示省略）に固設されている。前記脚体の下部の後方側には、ロール紙（１０２）のロール部が装着されたロール紙供給スクローラ（４）の両端軸部（４ａ）が、脚体の左右にそれぞれ回転自在に配設された一対の軸受部材（６）（８）上に載置されている。
【０００６】
また、前記脚体の下部前方側には、ロール紙巻き取りスクローラ（１０）の両端軸部（１０ａ）が脚体の左右にそれぞれ回転自在に配置された一対の軸受部材（１２）（１４）によって支承されている。前記一対の軸受部材（１２）（１４）はそれぞれ脚体に回転自在に軸支され、一方の軸受部材（１２）は、ロール紙巻取りモータ（１６）の出力軸に連結し、他方の軸受部材（１４）には、該軸受部材（１４）の回転運動を検出するエンコーダ（１８）の入力軸が連結している。
【０００７】
前記プラテン（２）の後方には、用紙ガイド（２０）が配置され、該用紙ガイド（２０）の後方には、図２中、紙面垂直方向即ちＹ軸方向に延びるガイドローラ（２２）が配置され、該ガイドローラ（２２）は、機体に回転自在に軸支されている。（２４）はＹ軸レールであり、前記プラテン（２）の上方に水平に配置され、両端がブラケットを介して機体に固定されている。前記Ｙ軸レール（２４）には、Ｙカーソル（２６）（キャリッジ）が移動可能に取り付けられ、該Ｙカーソル（２６）は、Ｙ軸駆動モータに連結する無端状のスチールベルトを介して、機体に配設されたＹ軸駆動装置（２８）に連係している。
【０００８】
前記プラテン（２）と用紙ガイド（２０）との間には、Ｙ軸方向に沿ってスリットが形成され、該スリットに駆動ローラ（３０）が配置されている。駆動ローラ（３０）の両端は、ブラケットを介して機体に配設されたＸ軸駆動装置（３２）に連係している。前記Ｙ軸レール（２４）には、ピンチローラ軸が弾発機構（図示省略）を介して昇降可能に取り付けられ、該ピンチローラ軸に回転自在に嵌着されたピンチローラ（３４）は、前記駆動ローラ（３０）の表面から離反した状態と、該表面に水平に弾接した状態のいずれか一方の状態に設定し得るように構成されている。
【０００９】
前記Ｙカーソル（２６）の一方側にはヘッドベースが固設され、これにインクの色ごとに用意された４個の、それぞれ多数のノズルを備えたインクジェット記録ヘッド（３６）が取り付けられている。尚、図面では１個の記録ヘッドのみ図示し他の記録ヘッドは図示省略してある。前記Ｙカーソル（２６）の上部には、記録ヘッド（２６）と同数の、４色（ブラックＫ、シアンＣ、マゼンダＭ、イエローＹ）の溶剤インク用のサブタンク（３８）が取り付けられている。尚、図面では１個のサブタンクのみ図示し他のサブタンクは図示省略してある。
【００１０】
前記記録ヘッド（３６）を支持する基板には各サブタンク（３８）ごとにそれぞれ図１に示すように、手動バルブ（４０）が取り付けられている。各サブタンク（３８）は、対応する記録ヘッド（３６）にチューブ（４２）により連結し、各サブタンク（３８）のインク排出口（４４）は、対応する記録ヘッド（３６）のインク受け入れ口よりも上方に設定され、この高低差により、記録ヘッド（３６）に、対応するサブタンク（３８）からインクが自然落下により供給されるように構成されている。
【００１１】
（４６）は４色の溶剤インクが入れられた４個のインク用メインタンクであり、脚体側に設けられたタンク収納ケースに脱着自在に配置されている。尚、図面では１個のインク用メインタンクのみ図示し、他のインク用メインタンクは図示省略してある。各インク用メインタンク（４６）は、それぞれダイアフラムポンプ（４８）、フイルタ（５０）及び手動バルブ（４０）を介して、対応するサブタンク（３８）にチューブにより連結している。
【００１２】
（５２）は洗浄液（ジェットウオッシュ）が入れられた洗浄用メインタンクであり、脚体側に設けられたタンク収納ケースに脱着自在に配置されている。前記洗浄用メインタンク（５２）は、ダイアフラムポンプ（５４）、フイルタ（５６）、分岐チューブ、手動バルブ（４０）を介して、各サブタンク（３８）にチューブにより連結している。前記ダイアフラムポンプ（４８）（５４）のバイパス通路には、それぞれ安全弁（５８）（６０）が設けられている。（６２）は負圧エアーポンプであり、機体に配設されている。負圧エアーンプ（６２）は、エアーチャンバー（６４）、二方電磁弁（６６）、マニホールド（６８）、分岐チューブ、三方電磁弁（６９）を介して、チューブにより、各サブタンク（３８）に連結している。
【００１３】
負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路には、圧力計（７０）とスピードコントローラ（７２）が取り付けられている。前記圧力計（７０）とスピードコントローラ（速度制御弁）（７２）は、サブタンク（３８）内の負圧を高精度に制御するために設けられている。サブタンク（３８）内の負圧が高い状態でホールドされてしまうような場合、エアーの吸引経路が外気に対して閉じられているために、負圧の高い状態がそのまま保持されしまう可能性がある。そのような状態を防ぐために本実施形態ではスピードコントローラ（７２）が設けられている。このスピードコントローラ（７２）により、若干外部からエアー吸引経路に空気が流入するような機構が該経路の途中に構成されることになり、これにより負圧の高精度の制御が可能となる。
【００１４】
（７４）は正圧エアーポンプであり機体に配設されている。正圧エアーポンプ（７４）は、レギュレータ（７６）、フイルタ（７８）、マニホールド（８０）、分岐チューブ、三方電磁弁（６９）を介して、チューブにより、対応する各サブタンク（３８）に連結している。前記サブタンク（３８）には、インク残量を検出するセンサ（８３）が設けられている。前記巻取りモータ（１６）、各ポンプ（４８）（５８）（６２）（７４）はそれぞれドライバを介してコントローラ（８２）に接続し、また、スピードコントローラ（７２）、電磁弁（６６）（６９）、ＸＹ駆動装置（３２）（２８）、記録ヘッド（３６）その他の各種電子機器及び装置は、図３に示すように、コントローラ（８２）に接続し、該コントローラ（８２）によって制御されるように構成されている。
【００１５】
尚、図中、（８６）は記録ヘッド加熱ヒータ、（８４）はサブタンク加熱用ヒータ、（８８）はチューブ加熱用ヒータ、（９０）はプラテン加熱用ヒータ、（９２）は各記録ヘッド（３６）に設けられた温度センサ、（９４）はサブタンク（３８）に設けられた温度センサである。
次に本実施形態の動作について説明する。
プラテン（２）上にロール紙（１０２）のくり出し部をセットするには、ピンチローラ（３４）を上昇させ、供給スクローラ（４）にセットされているロール紙のロール部からロール紙（１０２）をくり出し、プラテン（２）を経て、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）との間に挿入し、しかる後に、ピンチローラ（３４）を下降させて、ピンチローラ（３４）をロール紙（１０２）の上から駆動ローラ（３０）に弾接する。これにより、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）とで作画媒体をグリップし、作画媒体のセットが終了する。
【００１６】
コントローラ（８２）によって最初のインク初期充填動作が行われる。このインク初期充填時は、記録ヘッド（３６）はホームポジションに復帰し、負圧エアーポンプ（６２）はオンの状態となる。メインタンク（４６）はサブタンク（３８）よりも低い位置にあるので、メインタンク（４６）のインクをポンプ（４８）でサブタンク（３８）までフイルタ（５０）を通して充填する。なお、フイルタ（５０）が詰まった場合にはダイアフラムポンプ（４８）の下流側のチューブ内が所定の圧力になると安全弁（５８）が働き、一定の圧力になるとインクをメインタンク（４６）に戻す構造となっており、液漏れなどが起こらないようにしている。
【００１７】
また、インクをサブタンク（３８）に供給していると、サブタンク（３８）内の圧力が高くなるので、この圧力を逃がすために負圧エアーポンプ（６２）が通常は稼動している。インクがサブタンク（３８）に充填されたら、コントローラは、まず、三方電磁弁（６９）を負圧側から正圧側に切り替え、且つ正圧エアーポンプ（７４）を駆動する。
【００１８】
これによりサブタンク（３８）に正圧エアーポンプ（７４）からの正圧が供給され、サブタンク（３８）から対応する各記録ヘッド（３６）にインクが充填される。この記録ヘッド（３６）へのインク初期充填が行われると、正圧エアーポンプ（７４）が停止され、三方電磁弁（６９）が負圧側に切り替わり、二方電磁弁（６６）が開放され、負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路が開き、各サブタンク（３８）内が負圧に保持される。このように、通常の状態では、サブタンク（３８）内は負圧エアーポンプ（６２）により負圧に保たれ、記録ヘッド（３６）からインクが垂れない即ち漏れない状態となっている。
【００１９】
また、サブタンク（３８）内の負圧をあまり高くすると、インクが記録ヘッド（３６）に供給されない状態となるので、負圧はサブタンク（３８）から記録ヘッドまでインク供給路（４２）を介して自然にインクが供給される程度に保たれている。具体的には、負圧の状態は、圧力計（７０）できちんと管理され、一定の負圧になるように制御が行われる。また、負圧エアーポンプ（６２）の値には若干の変動があるため、エアーチャンバー（６４）により空気の緩衝部分が設けられ、ここで圧力変動の緩衝作用が行われる。
【００２０】
プリンタが作画動作に移行すると、ロール紙（１０２）のくり出し部は、駆動ローラ（３０）の一方向の間欠回転により、プラテン（２）上をＸ軸方向に搬送される。また、記録ヘッド（３６）は、コントローラの制御により画像情報に基いて駆動され、インクを吐出するとともに、Ｙカーソル（２６）のＹ軸レール（２４）に沿った往復移動によって、Ｙ軸に沿ってロール紙（１０２）のくり出し部を走査し、コントローラのメモリに展開された画像情報がロール紙（１０２）面に可視化される。
【００２１】
記録ヘッド（３６）のピエゾ素子がインクを吐出すれば、その分、インクをサブタンク（３８）から自動的に吸引する。作画動作を行っていくうちに、サブタンク（３８）内のインクが少なくなって行く。この場合、サブタンク（３８）内の圧力は低くなる。このような状態になると、スピードコントローラ（７２）が働き、インク吸引経路に空気が若干流れて、サブタンク（３８）内の圧力が必要以上に低くなるのを防止し、サブタンク（３８）から記録ヘッド（３６）へのインクの供給がスムーズに行われるように構成されている。
【００２２】
作画動作中、残量検出センサ（８２）がサブタンク（３８）のインクが少なくなったことを感知すると、ダイアフラムポンプ（４８）が駆動され、メインタンク（４６）からインクがサブタンク（３８）内にフイルタ（５０）を通して充填される。このとき、インクの供給により、サブタンク（３８）内の圧力は上がるが、各サブタンク（３８）内に負圧エアーポンプ（６２）の負圧が作用しているため、この圧力上昇はすぐに解消され、問題が起こることはない。このサブタンク（３８）へのインク補充動作は印字作画の最中に行うことができるので、印字動作を中断する必要がなく、印字作画動作を効率的に行うことができる。
【００２３】
プリンタ装置をしばらく使用しない場合には、サブタンク（３８）と記録ヘッド（３６）内の掃除を行う。この場合、コントローラは、Ｙカーソル（２６）を作画範囲から外れる方向にＹ軸レール（２４）に沿って駆動し、記録ヘッド（３６）を所定のホームポジションに移動させる。次にコントローラは、負圧エアーポンプ（６２）をオフとし、三方電磁弁（６９）を正圧側に切り替え、エアー吸引経路を遮断し、その後に、まず、正圧エアーポンプ（７４）を駆動し、正圧エアーでサブタンク（３８）内を加圧し、サブタンク（３８）内と記録ヘッド（３６）内のインクを全て記録ヘッド（３６）のノズルからジェット噴流で排出する。
【００２４】
このとき、手動バルブ（４０）は、洗浄タンク側に切り替えておく。次にダイアフラムポンプ（５４）を駆動し、洗浄用メインタンク（５２）内の洗浄水をフイルタ（５６）を通して、サブタンク（３８）に充填し、且つ、正圧エアーポンプ（７４）で、サブタンク（３８）内の洗浄水を記録ヘッド（３６）に押し出し、記録ヘッド（３６）のノズルから洗浄水をジェット噴流で排出する。サブタンク（３８）及び記録ヘッド（３６）からの洗浄水の排水後、正圧エアーポンプ（７４）で、サブタンク（３８）及び記録ヘットド（３６）内にエアーを送り、サブタンク（３８）及び記録ヘッド（３６）内を乾燥させる。
【００２５】
上記の説明から明らかなように、本実施形態では、サブタンク（３８）に絶えずエアーポンプ（６２）から負圧を与えることによりサブタンク（３８）内、記録ヘッド（３６）内を大気圧より低く設定し、記録ヘッド（３６）からインクが落ちないようにしている。また、上記負圧を絶えず大気圧より若干低くするような制御を行うことにより、記録ヘッド（３６）へのインクの供給及び制御を確実に行うことができるようにしている。しかもスピードコントローラ（７２）は、二方電磁弁（６６）よりも負圧エアーポンプ（６２）側に配置されているので、本装置の電源を切った場合にも、二方電磁弁（６６）を閉じられた状態にしておくことで、サブタンク（３８）内にエアーが流入する恐れが無く、サブタンク（３８）内の負圧はそのまま保持され、記録ヘッド（３６）からインクが落ちることがない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く、記録ヘッドの上方にサブタンクを配置し水頭差で記録ヘッドにインクを供給するようにしたので、記録ヘッドへのインクの供給をスムーズに行うことができるとともに、常時サブタンクに負圧を作用させているので、記録ヘッドからインクが垂れるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブロック説明図である。
【図２】記録装置の側面説明図である。
【図３】記録装置の機能ブロック説明図である。
【符号の説明】
２      プラテン
４      ロール紙供給スクローラ
６      軸受部材
８      軸受部材
１０    ロール紙巻き取りスクローラ
１２    軸受部材
１４    軸受部材
１６    巻き取りモータ
１８    エンコーダ
２０    用紙ガイド
２２    ガイドローラ
２４    Ｙ軸レール
２６    Ｙカーソル
２８    Ｙ軸駆動装置
３０    駆動ローラ
３２    Ｘ軸駆動装置
３４    ピンチローラ
３６    記録ヘッド
３８    サブタンク
４０    手動バルブ
４２    インク供給路
４４    インク排出口
４６    インク用メインタンク
４８    ダイアフラムポンプ
５０    フイルタ
５２    洗浄用メインタンク
５４    ダイアフラムポンプ
５６    フイルタ
５８    安全弁
６０    安全弁
６２    負圧エアーポンプ
６４    エアーチャンバー
６６    二方電磁弁
６８    マニホールド
７０    圧力計
７２    スピードコントローラ
７４    正圧エアーポンプ
７６    レギュレータ
７８    フイルタ
８０    マニホールド
８２    コントローラ
８３    残量検出センサ
８４    ヒータ
８６    ヒータ
８８    ヒータ
９０    ヒータ
９２    温度センサ
９４    温度センサ
１０２  ロール紙
【図１】
0004070996.tif 000002
【図２】
0004070996.tif 000003
【図３】
0004070996.tif 000004