(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に複数の記録ヘッドが高低差を設けて配置され、それぞれの前記記録ヘッドに同一のインクカートリッジからそれぞれインク供給チューブを介してインクを供給するインクジェット記録装置において、
それぞれの前記記録ヘッドのインクの流入口側とそれぞれの前記インク供給チューブのインクの流出口側との間にそれぞれ弁機構が接続され、
それぞれの前記弁機構は、表裏に差圧を受ける弁体と前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とにより構成され、
それぞれの前記弁機構の付勢力は、前記流入口側と前記流出口側との間の差圧が、それぞれの前記記録ヘッドと前記インクカートリッジとの高低差による水頭圧と前記流入口側との差圧では前記弁体が閉弁状態を維持する一方、前記記録ヘッドのインクの消費により発生する規定値以上の負圧が前記流入口側に作用した場合の差圧では前記弁体が開弁し、また前記負圧が前記規定値よりも小さくなった場合に前記弁体が閉弁するように設定されていて、前記それぞれの弁機構の付勢力の間に前記複数の記録ヘッド間の高低差による水頭差に相当する差分を設けて前記複数の記録ヘッド間の高低差を補償して前記各記録ヘッドに均一な圧力でインクを供給するように構成されているインクジェット記録装置。
【請求項２】
上下方向に複数の記録ヘッドを高低差を設けて配置されたそれぞれの記録ヘッドに同一高さに配置された複数のインクカートリッジのそれぞれからインク供給チューブを介してインクを供給するインクジェット記録装置において、
それぞれの前記記録ヘッドのインクの流入口側とそれぞれの前記インク供給チューブのインクの流出口側との間にそれぞれ弁機構が接続され、
それぞれの前記弁機構は、表裏に差圧を受ける弁体と前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とにより構成され、
それぞれの前記弁機構の付勢力は、前記流入口側と前記流出口側との間の差圧が、それぞれの前記記録ヘッドと前記インクカートリッジとの高低差による水頭圧と前記流入口側との差圧では前記弁体が閉弁状態を維持する一方、前記記録ヘッドのインクの消費により発生する規定値以上の負圧が前記流入口側に作用した場合の差圧では前記弁体が開弁し、また前記負圧が前記規定値よりも小さくなった場合に前記弁体が閉弁するように設定されていて、前記それぞれの弁機構の付勢力の間に前記複数の記録ヘッド間の高低差による水頭差に相当する差分を設けて前記複数の記録ヘッド間の高低差を補償して前記各記録ヘッドに均一な圧力でインクを供給するように構成されているインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、メインタンクからインク供給チューブで記録ヘッドにインクを供給しながら印刷を行うインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポスターなどのサイズの大きな記録用紙に印刷を行うインクジェット記録装置は、装置本体に設けられた各色のインクカートリッジからそれぞれインク供給チューブを介してキャリッジの各色の記録ヘッドにインクを供給するように構成されている。
これらの記録ヘッドは同一水平線上に位置するように配置されている。このため側方に配置された記録ヘッドが記録用紙の端部をも印刷できるように、記録用紙の幅方向に記録ヘッドを収容できるスペースを必要として、幅方向のサイズが大きくなるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を解決するため、記録ヘッドをキャリッジの移動方向に垂直な方向に配置することも考えられるが、記録ヘッドが上下方向に並ぶため、水平方向に配置されたインクカートリッジとの間の水頭差が生じ、各記録ヘッドへのインク供給圧にばらつきが生じ、印字品質が低下するという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上下方向に配置された記録ヘッドに均等な圧力でインクを供給して高い印字品質での印刷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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために本発明においては、上下方向に複数の記録ヘッドが高低差を設けて配置され、それぞれの前記記録ヘッドに同一のインクカートリッジからそれぞれインク供給チューブを介してインクを供給するインクジェット記録装置において、それぞれの前記記録ヘッドのインクの流入口側とそれぞれの前記インク供給チューブのインクの流出口側との間にそれぞれ弁機構が接続され、それぞれの前記弁機構は、表裏に差圧を受ける弁体と前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とにより構成され、それぞれの前記弁機構の付勢力は、前記流入口側と前記流出口側との間の差圧が、それぞれの前記記録ヘッドと前記インクカートリッジとの高低差による水頭圧と前記流入口側との差圧では前記弁体が閉弁状態を維持する一方、前記記録ヘッドのインクの消費により発生する規定値以上の負圧が前記流入口側に作用した場合の差圧では前記弁体が開弁し、また前記負圧が前記規定値よりも小さくなった場合に前記弁体が閉弁するように設定されていて、前記それぞれの弁機構の付勢力の間に前記複数の記録ヘッド間の高低差による水頭差に相当する差分を設けて前記複数の記録ヘッド間の高低差を補償して前記各記録ヘッドに均一な圧力でインクを供給するように構成されている。
【０００５】
【作用】
各記録ヘッドの水頭差を弁機構により補償して、各記録ヘッドに均一な圧力でインクを供給する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクジェット記録装置の一実施例を示すものであって、上端、及び下端をガイド部材１、２に移動可能に支持されたキャリッジ３には上下方向に複数、この実施例においては3個の記録ヘッド４、５、６が配置されている。各記録ヘッド３〜５には後述するバッファタンク７、８、９がそれぞれ接続されていて、印刷で消費するインクをそれぞれのバッファタンク７〜９から供給を受けるようになっている。
【０００７】
バッファタンク７〜９は、それぞれインク供給チューブ１０、１１、１２を介して共通のインクカートリッジ１３に接続されている。記録ヘッド４〜６のノズル面には記録用紙を支持するプラテン１４が配置され、また上下には紙送りローラ１５、１６が設けられている。なお、図中符号１７は、カートリッジ架を示す。
【０００８】
図２は、前述のバッファタンクの一実施例を、１つのバッファタンク７に例を採って示すものであって、インク貯蔵室２０を構成するケース２１の上部にはインク供給チューブ１０の接続口２２が設けられ、また下部に記録ヘッド４にインクを供給する流出口２３が形成されている。
【０００９】
流出口２３とインク貯蔵室２０との間には、開弁時の差圧が調整可能な弁機構２４が設けられている。
弁機構２４は、図３（イ）、（ロ）に示したようにバネ２５によりインク貯蔵室２０の側に常時付勢され、かつ中心に貫通孔２６を備えた弁体２７と、弁体２７の貫通孔２６を封止する弁座２８とにより構成され、弁体２７の一方の面が通孔２９を介してインク貯蔵室２０に、また他方の面が通孔３０を介して流出口２３に連通するように構成されている。
【００１０】
ところで、図１に示したように記録ヘッド５、６は、最上位置の記録ヘッド４に対してそれぞれ上下方向にそれぞれ高低差ΔＨ１、ΔＨ２が存在するため、これら記録ヘッド５、６に接続されているバッファタンク８、９のバネ２５を、高低差ΔＨ１、ΔＨ２に対応する水頭圧分だけその弾圧力が強くなるように設定する。
【００１１】
この実施例において、インクカートリッジ１３を装着すると、インク供給チューブ１０、１１、１２を介してインクカートリッジ１３のインクが、インクカートリッジ１３に形成された図示しない大気連通孔を介してサイホン現象によりバッファタンク７、８、９に流れ込む。バッファタンクのうちバッファタンク８とバッファタンク９とのインク貯蔵室２０のインクは、バッファタンク７のインク貯蔵室２０のインクよりもそれぞれ高低差ΔＨ１、ΔＨ２分だけ圧力が高くなる。
【００１２】
この状態で印刷などにより記録ヘッド５、６、７でインクが消費されると、バッファタンク７、８、９の流出口２３の圧力が低下するため、弁体２７がバネ２５の付勢力に抗して図３（ロ）に示したように弁座２８から離れ、インク貯蔵室２０のインクが通孔２６から記録ヘッド５、６、７に流れ込む。
【００１３】
このようにして各バッファタンクのバネ２５により設定されている差圧に一致するまで記録ヘッド５、６、７にインクが流れ込むと、各バッファタンク７、８、９の弁体２７がバネ２５の付勢力に負けて弁座２８に弾接され、流路が閉じる。
【００１４】
これにより、記録ヘッド６、７は、それぞれ記録ヘッド５と間の高低差ΔＨ１、ΔＨ２に関係なく記録ヘッド５と同一の圧力でインクの供給を受けることができる。
【００１５】
また、非印字期間中は、バッファタンク７、８、９の弁体２７がバネ２５の付勢力により弁座２８に弾接されて流路を閉塞するため、たとえインクカートリッジ１３にインク吸収用の多孔質材が収容されていなくても記録ヘッド５、６、７からのインクの漏れ出が防止される。
【００１６】
なお、上述の実施例においては、水頭差補償用の弁機構をバッファタンクに組み込んでいるが、弁機構だけを設けても同様の作用を奏することは明らかである。
【００１７】
また、上述の実施例においては共通のインクカートリッジ１３から複数のバッファタンク７、８、９にインクを分配しているが、図４に示したように各バッファタンク７、８、９に対してそれぞれ独立のインクカートリッジ３０、３１、３２によりインクを供給するようにすると、カラー印刷にも対応することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上を説明したように本発明によれば、各記録ヘッドの水頭差を弁機構により補償して、各記録ヘッドに均一な圧力でインクを供給することができ、記録ヘッドの高低差に関わりなく、高い印字品質での印字が可能となる。
【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一実施例を、インクを供給系について示す図である。
【図２】同上記録装置に使用するバッファタンクの一実施例を示す断面図である。
【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上バッファタンクの弁機構を、拡大して示す図である。
【図４】本発明のインクジェット記録装置の他の実施例を、インクを供給系について示す図である。
【符号の説明】
１、２  ガイド部材
３  キャリッジ
４、５、６  記録ヘッド
７、８、９  バッファタンク
１０、１１、１２  インク供給チューブ
１３、１４、１５  インクカートリッジ
２０  インク貯蔵室
２１  ケース
２２  接続口
２３  流出口
２４  弁機構
２５  バネ
２６  貫通孔
２７  弁体
２８  弁座
２９、３０  通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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