JPH1148493A

JPH1148493A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JPH1148493A
Application number: JP22090497A
Authority: JP
Inventors: Seiji Mochizuki; 聖二望月
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】外部から脱気インクの補給を不要とするとと
もに、インク補給後の記録ヘッドへのインク充填操作を
不要とすること。【解決手段】インク容器が外部からインクの注入が可
能な元タンク１６〜１９として構成され、元タンク１６
〜１９のインクを常温以上に加熱する脱気装置２０〜２
３を介して記録ヘッド４、５に供給し、インクタンク１
６〜１９のインクをインクエンドとなる以前に脱気装置
２０〜２３により脱気して記録ヘッド４、５に供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドを用いて大判の記録媒体に印刷を行うインク
ジェット式記録装置、より詳細にはインクの供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、インク供給
源からインクの供給を受ける記録ヘッドを記録用紙の紙
巾方向に往復動させて印刷する関係上、大量の印刷を行
う記録装置にあっては、インク供給源を筐体に設置し、
チューブを介して記録ヘッドにインクを供給する手法が
採られている。

【０００３】ところで、インクジェット式記録装置は、
圧力発生室のインクを加圧してインク滴を発生させる関
係上、インクに気泡が含まれていると、インクの加圧力
が低下してインク滴の吐出性能も低下するため、記録ヘ
ッドに溶存空気を含まないインクを供給する必要があ
る。このため、工場で十分に脱気されたインクをインク
カートリッジや、インク袋に収容し、遮気容器に梱包し
たものが商品として提供されている。ところが、大判の
記録媒体を用いてポスター等を印刷するインクジェット
式記録装置にあっては、印刷時に大量のインクを消費す
るため、図５に示したように脱気インクを封入した可撓
性を有するインク袋Ａと、インクニアエンド状態及びイ
ンクエンド状態にインクエンド検出器を作動させるイン
クエンド検出板ＢとをケースＣ，Ｃ’に収容して構成し
たインクカートリッジがインク補給手段として用いられ
ている。

【０００４】インク袋Ａは、ガスバリヤー性を確保する
ためにアルミ箔を中間層として２枚のフィルム、例えば
外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルム
により挟み込んだアルミラミネートフィルムにより構成
され、遮気性を損なうこと無く、インク量に応じて柔軟
に変形する袋として機能する。

【０００５】しかしながら、インク量が多くなって袋の
容量が大型化すると、袋となる材料には強度が必要とな
り、袋の剛性が高くなる。このようにインク袋の剛性が
高くなると、記録ヘッドへのスムーズなインクの補給が
困難となり、通常５００ｃｃ程度が上限となり、インク
袋の大型化には限界がある。また、記録装置との接続
を、インク供給口Ｄに形成されたゴム等の弾性材料から
なるセプタムＥにインク供給インクチューブのインク供
給針を装入して行うため、着脱時にエアがインク供給流
路に侵入し、したがって印刷途中でインク切れを起こし
た場合には、記録ヘッドへのインクの再充填操作を必要
として作業能率が低下するという問題がある。さらには
絶対量として残量が多いくても、これから行う印刷量に
はインク切れとなるような残量の場合には、作業能率を
優先させて新しいインク袋に交換するなどの対応を採る
ため、インクに無駄が生じたり、またインクの充填操作
を必要とする等の問題もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは外部から脱気インクの補給を不要とするととも
に、インク補給後の記録ヘッドへのインク充填操作を不
要とするインクジェット式記録装置を提供することであ
る。

【０００７】

【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、印字信号に対応してインク
滴を吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載し、インク
容器から送液手段によりインク供給チューブを介してイ
ンクを前記記録ヘッドに供給するインクジェット式記録
装置において、前記インク容器が外部からインクの注入
が可能な元タンクとして構成され、前記元タンクから前
記記録ヘッドの間にインクに常温以上に加熱する加熱手
段を備えた脱気手段を介して前記記録ヘッドに供給する
ようにした。

【０００８】

【作用】インクタンクのインクをインクエンドとなる以
前に脱気手段により脱気して記録ヘッドに供給して、イ
ンクカートリッジの交換による脱気インクの補給を不要
とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を実施
例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示
すものであって、印刷対象となる記録媒体の幅よりも若
干広めに形成された窓１を形成するフレーム２を備え、
窓１の上部にはキャリッジ３により紙幅方向に往復案内
されるインクジェット式記録ヘッド４、５が、また下方
には記録用紙を支持する用紙ガイド部材６が設けられ
て、前面の操作し易い側の端部には制御パネル７が、ま
た他側にはカバー８により開閉可能なインクタンク収納
部９が形成されている。

【００１０】図２は、本発明の一実施例を示すものであ
って、キャリッジ３は、ブラックのインクを吐出する記
録ヘッド４と、イエロ、シアン、マゼンタのインク滴を
吐出する記録ヘッド５と、必要に応じてキャリッジの往
復動に起因するインク圧力の変動を緩和するバッファタ
ンクを搭載し、後述するインク供給システムからインク
供給チューブ１２、１３、１４、１５を介して輸送され
たインクをバッファタンクを介して、または記録ヘッド
４、５に直接供給するように構成されている。

【００１１】インク供給システムは、蓋１６ａ〜１９ａ
によりインクの補給が可能な元タンク１６〜１９、脱気
装置２０〜２３、止弁２４〜２７、及び遮気性を備えた
中継タンク２８〜３１から構成されている。元タンク１
６〜１９にはそれぞれインクニアエンド検出手段１６ｂ
〜１９ｂが設けられている。

【００１２】また非印字領域には、非印字時に記録ヘッ
ド４、５のインク乾燥に起因する目詰まり防止と、記録
ヘッド４、５へのインクの初期充填や目詰まり解消のた
めに負圧を作用させるキャッピング装置３２が設けられ
ている。なお、図中符号３３は、タイミングベルト３４
によりキャリッジ３に接続するキャリッジ駆動モータを
示す。

【００１３】脱気装置２０〜２３は、それぞれ同一構造
のものとして構成され、例えば脱気装置２０に例を採っ
て説明すると、両端に上部空間が吸引ポンプ４０に連通
され、一端にインク流入口４１が、他端にインク流出口
４２を備えた容器４３の底部にインクを常温以上で、か
つインクに変質を招かない温度、例えば６０°Ｃ程度に
加熱するヒータを設けて構成され、インク流入口４１が
止弁４５を介して元タンク１６に接続する送液ポンプ４
６に接続されている。なお、図中符号４７は、冷却用の
ファンを示す。

【００１４】中継タンク２８〜３１は、やはりそれぞれ
同一構造のもとして構成され、例えば中継タンク２８に
例を採って説明すると、この実施例ではガスバリヤー性
を確保するためにアルミ箔を中間層として２枚のフィル
ム、例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレ
ンフィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルム
を用いた可撓性の袋５０に、設置されたとき最上部とな
る位置にエア溜め部５１を形成して構成され、一端を流
入口５２とし、また他端を流出口５３としてインク供給
チューブ１２に接続されている。

【００１５】エア溜め部５１は止弁５４を介して大気に
開放され、また袋５０の変形度合を検出する検知板５５
が設けられていて、袋の変形度合による検知板５５の変
位を図示しないリミットスイッチ等により検出すること
により、インク充填時のインクフル状態を、また印刷時
のインクニアエンド状態を検出できるように構成されて
いる。

【００１６】次にこのように構成した装置の動作の内、
インク補給を中心にして記録ヘッド４に接続する流路に
例を採って説明する。インク元タンク１６の蓋１６ａを
空けてインクを注入し、注入後に蓋１６ａを閉める。こ
の状態で止弁４５を開放し、真空ポンプ４０を作動させ
て送液ポンプ４６により元タンク１６から脱気装置２０
にインクを供給する。容器４３に流れ込んだインクはヒ
ータ４４により常温以上に加熱されて気体の溶解度を低
下させ、さらに真空ポンプ４０による負圧を受けて溶存
空気を遊離させ、真空ポンプ４０により外部に放出す
る。

【００１７】インクの溶存空気が排出された段階で、ヒ
ータ４４への通電を停止し、ファン４７を作動させてイ
ンクを印刷に適した温度まで冷却する。冷却が終了した
段階で、止弁２４、及び５４を開弁すると、インクは中
継タンク２８に流れ込み、中継タンク２８を構成してい
るインク袋５０は、内部のエアを止弁５４を介して大気
に放出しながら流れ込んでくる脱気インクを収容する。

【００１８】このようにして所定量のインクがインク袋
５０に充填されると、検知板５５によりインクフルが検
出されるので、止弁２４が閉弁されてインク袋５０への
インクの補給が終了する。そして止弁５４が閉弁されて
中継タンク２８が大気と遮断され、また送液ポンプ４６
が停止される。

【００１９】インク袋５０にインクの充填が終了した段
階で、記録ヘッド４をキャッピング装置３２により封止
し、図示しない吸引ポンプにより記録ヘッド４に負圧を
作用させてインク袋５０から記録ヘッド４までの流路内
の空気をインクにより追い出しながらインクを充填す
る。

【００２０】記録ヘッド４へのインクの充填が終了した
段階でホストから印刷データを出力すると、記録ヘッド
４は印刷データに対応してインク滴を吐出しながら印刷
を実行する。インク袋５０は、記録ヘッド４で印刷によ
り消費される量に対応して変形してインクを記録ヘッド
４に供給する。

【００２１】このようにしてインク袋５０のインク量が
ニアエンドまで減少すると、検知板５５により検出され
る。これにより、真空ポンプ４０が作動し、また止弁４
５を開放して送液ポンプ４６により元タンク１６のイン
クを脱気装置２０に供給して、前述と同様の手順でイン
クの脱気を行う。脱気が終了した段階で、止弁５４を開
弁してインク袋５０を大気に開放させ、また流路の止弁
２４を開放して脱気装置２０のインクをインク袋５０に
注入する。

【００２２】この状態においても、インク袋５０は大気
に開放されていて脱気装置２０からの送液圧が記録ヘッ
ド４に作用せず、また中継タンク２８からインクジェッ
ト式記録ヘッド４までの流路には依然として脱気インク
が充填しているので、記録ヘッド４へのインクの充填操
作を必要とすることなく、印刷を継続して実行すること
ができる。

【００２３】このようにして所定量のインクがインク袋
５０に充填されると、検知板５５によりインクフルが検
出されるので、止弁２４が閉弁されてインク袋５０への
インクの補給が終了する。そして止弁５４が閉弁されて
中継タンク２８が大気と遮断され、また送液ポンプ４６
が停止される。

【００２４】さらに印刷が進んで元タンク１６のインク
がニアエンドにまで減少すると、センサ１６ｂから信号
が出力して警報が発せられるので、ボトル等に収容され
ている非脱気、もしくは脱気が不十分なインクを元タン
ク１６に補充する。もとより、ニアエンド状態でも中継
タンク２８には以後の脱気操作に要する時間の印刷量を
賄うことができる量のインクが中継タンク２８に収容さ
れているから、元タンク１６へのインクの補給に際して
も印刷の中断を必要としない。

【００２５】なお、上述の実施例においては元タンク１
６と中継タンク２８との間に容器４３を接続し、容器４
３のインクを加熱するようにしているが、図４に示した
ように元タンク１６にヒータ４４を設けるとともに、上
部空間に真空ポンプ４０の負圧を作用させるようにして
もよい。

【００２６】この実施例によれば、当日の作業開始前に
予めヒータ４４に通電して脱気を行うことにより、大量
の脱気インクをストックすることができ、中継タンク２
８の小型化が可能となって中継タンク２８をキャリッジ
３に搭載することができる。

【００２７】また、上述の実施例においては、中継タン
ク２８に可撓性のインク袋５０を使用しているが、例え
ば第１実施例に例を採って説明すると、図５に示したよ
うに金属等の遮気性材料からなる密封容器６０を用い、
これに２種類の液位、つまりインクフル状態、及びイン
クニアエンド状態となる液位を検出するセンサ６１、６
２を設け、また止弁６３を介して大気に開放可能な流路
を形成しても同様の作用を奏することは明らかである。

【００２８】そしてこの実施例によれば、元タンク１６
を仮貯蔵タンクとして使用し、また中継タンク６０の容
量をインク容器と同等以上にしておくことにより、元タ
ンク１６にインクを注入後、これをインクを脱気装置２
０により一気に脱気して中継タンク２８に貯蔵すること
により、脱気操作の周期を延長でき、またインクの品質
をより安定化することができる。

【００２９】なお、上述の実施例においては真空ポンプ
により負圧を作用させた状態で加熱して高い効率で脱気
を実行しているが、加熱だけでも印刷に適した程度まで
脱気できる場合には、真空ポンプを不要とすることがで
きる。

【００３０】また、上述の実施例においては中継タンク
にインクを補給するために送液ポンプ４６を使用してい
るが、元タンク１６〜１９の水頭圧を利用できる場合に
は不要とすることができ、中継タンク２８〜３１が小型
の場合には、キャリッジ３に搭載することができる。

【００３１】なお、上述の実施例においては記録媒体を
記録ヘッドとを共に移動させながら、記録面を走査する
記録装置に例を採って説明したが、被記録体をフラット
ベットに固定し、記録ヘッドを２次元に移動させたり、
また記録ヘッドとフラットベッドを直交方向に移動させ
る形式の記録装置に適用することができ、これによれば
インクの種類を変えるだけで、記録用紙以外の媒体、例
えば金属や高分子材料の板材にも印刷が可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
印字信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドをキ
ャリッジに搭載し、インク容器から送液手段によりイン
ク供給チューブを介してインクを前記記録ヘッドに供給
するインクジェット式記録装置において、インク容器が
外部からインクの注入が可能な元タンクとして構成さ
れ、元タンクから記録ヘッドの間にインクを常温以上に
加熱する加熱手段を備えた脱気手段を介して記録ヘッド
に供給するインクカートリッジの交換による脱気インク
の補給が不要とすることができるばかりでなく、インク
カートリッジ交換後のインク充填操作を不要として印刷
の能率を向上することができる。

【００３３】また、元タンクにインクを継ぎ足し補充で
きるため、インクを有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す概観図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図である。

【図３】同上装置の流路構成を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例を、流路構成でもって示す
図である。

【図５】本発明の他の実施例を、流路構成でもって示す
図である。

【図６】大型のインクジェット式記録ヘッドに使用する
インクカートリッジの一例を示す図である。

【符号の説明】

３キャリッジ４、５記録ヘッド９インクタンク収納部１２〜１５インク供給チューブ１６〜１９元タンク２０〜２３脱気装置２４〜２７止弁２８〜３１中継タンク４３容器４４ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印字信号に対応してインク滴を吐出する
記録ヘッドをキャリッジに搭載し、インク容器から送液
手段によりインク供給チューブを介してインクを前記記
録ヘッドに供給するインクジェット式記録装置におい
て、前記インク容器が外部からインクの注入が可能な元タン
クとして構成され、前記元タンクから前記記録ヘッドの
間にインクを常温以上に加熱する加熱手段を備えた脱気
手段を介して前記記録ヘッドに供給するインクジェット
式記録装置。
【請求項２】前記加熱手段が前記記録ヘッドと前記元
タンクとの間に接続された容器に設けられている請求項
１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】前記容器に負圧付与手段が接続されてい
る請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】前記加熱手段が前記元タンクに設けられ
ている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】前記元タンクに負圧付与手段が接続され
ている請求項４に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項６】前記記録ヘッドと前記脱気手段の間に第
２のタンクが接続されている請求項１に記載のインクジ
ェット式記録装置。
【請求項７】第２のタンクにインクニアエンド検出手
段が設けられている請求項６に記載のインクジェット式
記録装置。
【請求項８】第２のタンクが可撓性を有するインク袋
により構成されている請求項６に記載のインクジェット
式記録装置。