JPH04244854A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH04244854A
JPH04244854A JP2773891A JP2773891A JPH04244854A JP H04244854 A JPH04244854 A JP H04244854A JP 2773891 A JP2773891 A JP 2773891A JP 2773891 A JP2773891 A JP 2773891A JP H04244854 A JPH04244854 A JP H04244854A
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ink
tank
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carriage
print head
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朽網 道徳
Shigeo Nonoyama
野々山 茂夫
Hiroshi Sasao
笹生 浩
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに適用されるインクジェット記録装置に関するもので
ある。
【0002】インクジェットプリンタは、印刷媒体に非
接触なプリントヘッドからインクの微小粒子を直接記録
紙等の印刷媒体に吹き付けて記録を行う方式である。そ
の結果、印刷媒体に対する制限が少ない、カラー化を容
易に実現できるという特徴を持ち、さらに、高速記録,
低騒音という特徴も持っている。
【0003】
【従来の技術】これまでに実用化されているインクジェ
ットプリンタの構造概要を図5及び図6に示す。これら
のプリンタの構成,作用は次の通りである。
【0004】図5のインクジェットプリンタは、キャリ
ッジ(図示省略)上に、プリントヘッド1と、該プリン
トヘッド1にインクを供給するインクタンク2とを備え
ている。100はプリントヘッド1が対向する記録紙で
ある。インクタンク2としては、通常カセット状の交換
可能なものが用いられ、容量は50〜100ccである
。 また、図6のインクジェットプリンタは、インクカート
リッジ(インクタンク)3がキャリッジとは別の場所に
設けられており、該インクカートリッジ3とプリントヘ
ッド4を長いインク供給チューブ5で接続してインク供
給を行うようになっている。6はプリントヘッド4の入
口に設けられた圧力ダンパである。しかし、これらのプ
リンタは次の欠点を有していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5の構造では、プリ
ントヘッド1とインクタンク2の両方をキャリッジ上に
搭載しているため、キャリッジが重くなり、該キャリッ
ジを駆動するモータも大きくなる。また、図6の構造で
は、インクカートリッジ3とキャリッジ上のプリントヘ
ッド4を接続するインク供給チューブ5が必要になるた
め、構造が複雑かつ大型になり、しかも高速でキャリッ
ジを走査した場合にはインク供給チューブ5が高速で動
かされるため、動作が不安定になりやすい。すなわち、
いずれも高速記録をするのに必要なキャリッジの高速走
査を実現できる方式ではない。
【0006】本発明は、構造が簡単かつ小型で、しかも
高速記録が可能なインクジェット記録装置を提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明では、キャリッジの走査により記録を行うイ
ンクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジ上に、
プリントヘッドと、該プリントヘッドにインクを供給す
るインクサブタンクとを搭載するとともに、必要に応じ
て前記インクサブタンクにインクを補充するインク補充
ステーションを、前記キャリッジ以外のプリンタ装置内
に配置したことを特徴とする構成(第1の構成)とする
。
【0008】また、第1の構成のインクジェット記録装
置において、インクサブタンクとプリントヘッドが一体
とされたことを特徴とする構成(第2の構成)とする。
【0009】また、第2の構成のインクジェット記録装
置において、一体構成のインクサブタンクとプリントヘ
ッドが交換可能であることを特徴とする構成(第3の構
成)とする。
【0010】また、第1の構成、または第2の構成、ま
たは第3の構成のインクジェット記録装置において、イ
ンクサブタンクのインク残量検知手段を設け、その出力
信号に応じてインク補充ステーションからインクサブタ
ンクへインクを補充するようにしたことを特徴とする構
成(第4の構成)とする。
【0011】また、第1の構成、または第2の構成、ま
たは第3の構成、または第4の構成のインクジェット記
録装置において、インク補充ステーションが、キャリッ
ジがホームポジションに達したときにインクサブタンク
へのインク補充が可能な位置に配置されたことを特徴と
する構成(第5の構成)とする。
【0012】また、第1の構成、または第2の構成、ま
たは第3の構成、または第4の構成、または第5の構成
のインクジェット記録装置において、プリントヘッドと
インクサブタンクとインク補充ステーションが、複数色
のインクに対応できるように複数組設けられていること
を特徴とする構成(第5の構成)とする。
【0013】
【作用】上記いずれの構成の場合も、キャリッジ上のイ
ンクサブタンクには、必要に応じてインク補充ステーシ
ョンからインクが補充されるようになっているため、イ
ンクサブタンクには必要最小限のインクを入れておけば
良い。その結果、キャリッジを軽量化することができ、
高速走査が可能になる。
【0014】第2の構成の場合は、インクサブタンクと
プリントヘッドが一体構成となっているため、ユニット
として取り扱うことが可能で、第3の構成の場合はこの
ユニットが交換可能であるため、メンテナンスが容易化
される。
【0015】また、第4の構成の場合は、インクサブタ
ンクのインク残量を検知してインクを補充するようにな
っているため、インクサブタンクへの効果的なインク補
充が可能である。
【0016】また、第5の構成の場合には、キャリッジ
がホームポジションに達したときにインク補充を行うよ
うになっており、効率的なインク補給が実現される。
【0017】また、第6の構成の場合は、プリントヘッ
ドとインクサブタンクとインク補充ステーションが複数
色のインクに対応できるように複数組設けられているた
め、カラー化に対応可能である。
【0018】
【実施例】以下、図1乃至図4に関連して本発明の実施
例を説明する。
【0019】図1は本例のインクジェット記録装置の構
造概要を示す側面図で、11はキャリッジ、12はイン
ク補充ステーションである。キャリッジ11上には、プ
リントヘッド13と、該プリントヘッド13にインクを
供給するインクサブタンク14とが搭載されており、イ
ンクサブタンク14内のインクの液面は、プリントヘッ
ド13のノズルの位置よりも低くなっている。プリント
ヘッド13とインクサブタンク14は、一体化してユニ
ット構成とすることができ、また、該ユニットを着脱可
能としてメインテナンスを容易化することもできる。
【0020】インク補充ステーション12は、注入パイ
プ15を有するインク補充タンク16と、インクサブタ
ンク14にインクを補給するための加圧ポンプ17とを
備え、キャリッジ11以外のプリンタ装置内、例えばキ
ャリッジ11のホームポジションに近接(キャリッジ1
1がホームポジションに達したときにインクサブタンク
14へのインク補充が可能な位置)して配置されている
。
【0021】プリントヘッド13は、キャリッジ11の
往復運動走査により、記録紙100上を往復し、これに
より印字が可能となっている。印字を継続して行くと、
インクサブタンク14のインクが消費されていく。そし
て、該インクサブタンク14のインク残量が一定量以下
になると、インク残量検知手段により、プリントヘッド
13はホームポジションに戻され、インク補充ステーシ
ョン12からインクの補充を受けるが、その詳細は次の
通りである。
【0022】インク残量検知手段18は、例えば本出願
人により既に出願された特願平2−188124号に示
されており、その構造は図2に示す通りである。インク
残量検知手段18は、1対の電極19,20を備えてお
り、インクサブタンク14内のインク液面が電極19よ
り下になると、電極19,20間の導通がなくなるので
、電極19,20間の抵抗チェックにより、インク残量
低下を検知することができる。21はインク補充完了を
検知するための電極である。
【0023】このインク残量検知手段18がインクサブ
タンク14内のインク残量低下を検出すると、プリント
ヘッド13はホームポジションに戻され、インク補充ス
テーション12からインクの補充を受ける。
【0024】インクサブタンク14には、図3に示すよ
うに補充口22が設けられており、該補充口22はシャ
ッタ23により閉じられている。そして、プリントヘッ
ド13が上記のようにホームポジションに戻された状態
では、注入パイプ15は図3(A)に示すように補充口
22に対向している。ここで、図3(B)に示すように
、シャッタ23を開いて注入パイプ15を補充口22に
進入させ、加圧ポンプ17を作動させてインク補充を行
う。インク補充の完了は、電極20,21により検出さ
れ、加圧ポンプ17は作動を停止する。その後、注入パ
イプ15がインクサブタンク14から退避するとともに
シャッタ23が閉じ、プリントヘッド13は通常の印字
動作に復帰する。
【0025】このように、インクサブタンク14のイン
ク注入部は開閉型のシャッタ23を備えており、該シャ
ッタ23はインク補充時以外は閉じているため、インク
の蒸発等は生じない。インクサブタンク14の容量は、
通常の印字動作の場合5ccあれば充分で、該インクサ
ブタンク14の軽量化が実現される。従って、キャリッ
ジが軽量となり、しかもインク供給チューブ等のような
ものを引き回す必要もないため、高速印字に必要なキャ
リッジの高速走査が可能となる。また、インク補充ステ
ーションのインク補充タンク16には、60cc程度の
充分なインクを備えておくことが可能である。このイン
ク補充タンク16のインク容量は、必要に応じて増やす
こともできる。
【0026】次に、このインクジェット記録装置による
実際の印字結果を説明する。プリントヘッドとして、3
00dpi 用の50ノズルヘッドを用い、インクは表
面張力60dyn /cm,粘度5cpのモノクロイン
クを用いて、粒子化周波数5kHz ,キャリッジ走査
速度0.46m/s,インクサブタンクのインク量5c
cで印字動作を行ったところ、長時間の連続印字を行っ
ても印字は良好に行われた。また、インクサブタンク内
のインクを消費し、インク補充を行っても、この印字安
定性が損なわれることはなかった。さらに、1回のイン
ク補充によりA4サイズの文書を120枚印字すること
ができた。
【0027】上述の説明では、インクサブタンク14の
補充口22にシャッタ23を設ける例について述べたが
、シャッタの代わりに、磁性流体の膜を用いても良い。 図4はその1例を示し、24は磁性流体である。インク
サブタンク14の少なくとも補充口22の周囲の部分は
磁性体で形成されており、磁性流体24は通常は膜とな
って補充口22を閉じている。
【0028】インクサブタンク14のインク残量低下が
検知されると、前述のようにプリントヘッドはホームポ
ジションに戻り、注入パイプ15は図4(A)に示すよ
うに補充口22に対向する。この状態から注入パイプ1
5を下降させると、該注入パイプ15は図4(B)に示
すように磁性流体24を貫通し、この状態でインク補充
が行われる。インク補充完了後に注入パイプ15を引き
上げると、磁性流体24はもとのように補充口22を閉
じる。
【0029】また、上記磁性流体24の代わりに、非磁
性の流体を用いることができる。非磁性流体としては、
飽和蒸気圧の低い、グリコール系の液体またはグリセリ
ン等を使用することができる。なお、カラー化に対応す
るには、プリントヘッドとインクサブタンクとインク補
充ステーションとを、複数色のインクに対応できるよう
に複数組設ければ良い。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、キ
ャリッジ上のインクサブタンクには必要に応じてインク
補充ステーションからインクが補充されるようになって
いるため、インクサブタンクには必要最小限のインクを
入れておけば良い。その結果、キャリッジを軽量化する
ことができ、高速走査が可能になる。また、装置の構造
は簡単かつ小型である。
【0031】また、インクサブタンクをプリントヘッド
と一体に構成すると、これらをユニットとして取扱うこ
とができ、さらに、このユニットを交換可能とすれば、
メンテナンスが容易になる。
【0032】また、インクサブタンクのインク残量を検
知してインク補充を行うようにすれば、効果的なインク
補給が可能になる。さらに、キャリッジがホームポジシ
ョンに達したときにインク補充を行えるように(インク
補充ステーションをホームポジションに近設配置する)
すれば、効率的なインク補給が実現される。
【0033】また、プリントヘッドとインクサブタンク
とインク補充ステーションとを、複数色のインクに対応
できるように複数組設ければ、カラー化に対応可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のインクジェット記録装置の構
造概要を示す側面図である。
【図2】本発明の実施例のインク残量検知手段の構成,
作用説明図である。
【図3】本発明の実施例のインクサブタンクへのインク
補給要領説明図で、図3(A)は注入パイプが補充口に
対向した状態を示し、図3(B)は注入パイプがインク
サブタンク内に進入した状態を示している。
【図4】本発明の実施例の他の補充口開閉手段説明図で
、図4(A)は注入パイプが補充口に対向した状態を示
し、図4(B)は注入パイプがインクサブタンク内に進
入した状態を示している。
【図5】従来のインクジェットプリンタの構造概要を示
す側面図である。
【図6】従来の他のインクジェットプリンタの構造概要
を示す側面図である。
【符号の説明】
11    キャリッジ 12    インク補充ステーション 13    プリントヘッド 14    インクサブタンク 18    インク残量検知手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  キャリッジの走査により記録を行うイ
    ンクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジ上に、
    プリントヘッドと、該プリントヘッドにインクを供給す
    るインクサブタンクとを搭載するとともに、必要に応じ
    て前記インクサブタンクにインクを補充するインク補充
    ステーションを、前記キャリッジ以外のプリンタ装置内
    に配置したことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】  インクサブタンクとプリントヘッドが
    一体で構成されていることを特徴とする請求項1記載の
    インクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】  一体構成のインクサブタンクとプリン
    トヘッドが交換可能であることを特徴とする請求項2記
    載のインクジェット記録装置。
  4. 【請求項4】  インクサブタンクのインク残量検知手
    段を設け、その出力信号をもとにインク補充ステーショ
    ンからインクサブタンクへインクを補充するようにした
    ことを特徴とする請求項1、または請求項2、または請
    求項3記載のインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】  インク補充ステーションが、キャリッ
    ジがホームポジションに達したときにインクサブタンク
    へのインク補充が可能な位置に配置されたことを特徴と
    する請求項1、または請求項2、または請求項3、また
    は請求項4記載のインクジェット記録装置。
  6. 【請求項6】  プリントヘッドとインクサブタンクと
    インク補充ステーションが、複数色のインクに対応でき
    るように複数組設けられていることを特徴とする請求項
    1、または請求項2、または請求項3、または請求項4
    、または請求項5記載のインクジェット記録装置。
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