JP2003048328A - インクタンク及び該インクタンクを備えたインクジェット記録装置。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インク吸収体を充填せずともインクタンク内に
負圧を発生させとともに該負圧を保持することを可能に
し、インクタンク内のインクを加圧して加圧回復を行う
ことも可能にする。 【構成】インクタンク１０１に弾性材からなる膜ポンプ
２０と圧力を逃がすためのリリースバルブ３０とを設
け、膜ポンプの操作とリリースバルブの開閉操作を共通
の操作部材４０により同時に行い、膜ポンプの押圧動作
によりインクタンク内に正圧を発生させるとともに膜ポ
ンプの復元力によりインクタンク内に負圧を発生させ、
膜ポンプの押圧動作が解除された後ではインクタンク内
が負圧状態を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録手段にインク
を供給するためのインクタンク及び該インクタンクを備
えたインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワード
プロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーショ
ンなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情
報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シ
ート等の記録媒体（被記録材）に画像（文字や記号等を
含む）を記録していくように構成されている。前記記録
装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤド
ット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けること
ができる。

【０００３】記録媒体の搬送方向（紙送り方向、副走査
方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリア
ルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って移動
（主走査）するキャリア（キャリッジ）上に搭載した記
録手段としての記録ヘッドによって画像を記録し、１行
分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査として
のピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体
に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作
を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われ
る。一方、記録媒体（被記録材）の搬送方向の副走査の
みで記録するラインタイプの記録装置においては、記録
媒体を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記
録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、
さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返
すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。

【０００４】そのうち、インクジェット式の記録装置
（インクジェット記録装置）は、記録手段としての記録
ヘッド（インクジェットヘッド）から記録媒体へインク
を吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパク
ト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録すること
ができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録するこ
とができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方
式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク
（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録す
るのが容易であるなどの利点を有している。また、イン
クジェット記録装置においては、記録媒体（被記録材）
の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、こ
れらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である
紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）など
の他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体
として用いる記録装置も使用されるようになっている。

【０００５】記録手段としての記録ヘッドから記録媒体
へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置
においては、記録ヘッドにインクを供給するためのイン
クタンクが使用されている。このインクタンクはインク
流路を介して記録ヘッドの吐出口まで通じており、吐出
口に適正なメニスカスを形成するために記録ヘッド内部
及びインクタンク内部のインクを所定の負圧状態に保つ
必要がある。そこで、従来のインクタンクにおいては、
記録ヘッド内部及びインクタンク内部のインクを負圧に
保つために、該インクタンク内にスポンジ等のインク吸
収体を充填し、該インク吸収体の保水力を利用してい
た。

【０００６】また、インクジェット記録装置において
は、吐出口内のインク中に増粘インク（固着インクを含
む）や気泡等が発生したり、ほこりが混入したりする
と、吐出口に目詰まりに起因するインク不吐出（吐出性
能低下を含む）が発生し、記録不良を生じることがあ
る。そこで、このような記録不良を解消すべく記録ヘッ
ドのインク吐出性能を維持回復するために、吐出口から
インクを排出して吐出口内のインクをリフレッシュする
ための回復処理が行われている。この種の回復処理は、
例えば、記録ヘッドの吐出口をキャップで密閉した状態
（キャッピング状態）で負圧ポンプを使用してインクを
吸引する吸引回復、あるいは、吐出口内のインクを加圧
することによりインク受けにインクを排出（空吐出又は
予備吐出）する加圧回復などの方法によって行われてい
る。

【０００７】また、インクジェット記録装置において
は、不使用時や待機時における記録ヘッドのインク乾燥
を防止したり記録ヘッドを保護するためにも、吐出口周
辺を密閉して気密を保つ必要がある。つまり、前記吸引
回復の他に、不使用時にも吐出口を密閉する必要があ
り、そのために弾性材（ゴム状弾性体）で形成されたキ
ャップが使用されている。また、インクジェット記録装
置においては、一般に、インクタンクの装着位置は記録
ヘッドの吐出口面より上方の位置に選定されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インクタンクを用いるインクジェット記録装置において
は、次のような解決すべき技術的課題が残されていた。
第１に、インクタンク内に充填されたスポンジ等のイン
ク吸収体からの遊離インクが存在するために記録ヘッド
内のインクが負圧にならない場合があり、記録ヘッド
（吐出口等）からインクが垂れてしまったり、吐出口に
適正なメニスカス状態を保つことができないことがあ
る。第２に、スポンジでは保水残インクが多く、インク
の消費効率が低い。第３に、スポンジ材の体積分がイン
クタンクの容量減となり、スポンジ保水率が１００％に
満たないため、インクタンクの容積効率が低い。

【０００９】第４に、インクタンクは、圧縮状態で充填
されるスポンジの復元力に対向できる強度を有する必要
があり、そのために、インクタンクの壁厚が大きくな
り、インクタンクの内容比率が低い。第５に、スポンジ
を充填したり、インクタンクの壁厚が増加する分、製造
コストが高くなる。第６に、吸引回復等の回復処理を行
うために吸引ポンプを必要とし、装置構成が複雑にな
り、装置コストが高くなる。第７に、固着インクや紙粉
のためにキャップでは気密保持が困難であり、吸引回復
時にキャップリーク（気密漏れ）が生じて吐出口から正
常にインクを吸引できないことがある。

【００１０】本発明は以上のような技術的課題に鑑みて
なされたものであり、本発明の目的は、スポンジ等のイ
ンク吸収体をインクタンク内に充填することなく、イン
クタンク内に負圧を発生させとともに該負圧を保持する
ことができ、さらに、回復操作時には、インクタンク内
のインクを加圧することで記録ヘッドの加圧回復も行う
ことができるインクタンク及び該インクタンクを備えた
インクジェット記録装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するため、記録手段にインクを供給するため
のインクタンクにおいて、インクタンク内部に通じる空
間を形成する弾性材からなる膜ポンプとインクタンク内
の圧力を逃がすためのリリースバルブとを有し、前記膜
ポンプの操作と前記リリースバルブの開閉操作が共通の
操作部材により同時に行われることを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、上記請求項１の構成に
加えて、前記膜ポンプの押圧動作により前記インクタン
ク内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力により該イ
ンクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押圧動作
が解除された後では該インクタンク内が負圧状態に維持
される構成とすることにより、一層効率よく上記目的を
達成するものである。

【００１３】請求項６の発明は、上記目的を達成するた
め、インクタンクから記録手段にインクを供給し、該記
録手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット
記録装置において、前記インクタンクは該インクタンク
内部に通じる空間を形成する弾性材からなる膜ポンプと
該インクタンク内の圧力を逃がすためのリリースバルブ
とを有し、前記膜ポンプの操作と前記リリースバルブの
開閉操作が共通の操作部材により同時に行われることを
特徴とする。

【００１４】請求項７の発明は、上記請求項６の構成に
加えて、前記膜ポンプの押圧動作により前記インクタン
ク内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力により該イ
ンクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押圧動作
が解除された後では該インクタンク内が負圧状態に維持
される構成とすることにより、一層効率よく上記目的を
達成するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同
一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本
発明を適用するのに好適なインクジェットプリント装置
の概略構成を示す模式的斜視図である。図１において、
インク貯留部としてのインクタンク１０１及び記録手段
としての記録ヘッド１０２が一体化された構造の複合キ
ャリア１００は、装置本体に設置された２本のガイドレ
ール３Ａ、３Ｂによって往復移動可能に案内支持されて
いる。装置本体の一端部には複合キャリア１００を往復
移動させるためのキャリアモータ４が装着されている。
装置本体の他端部にはアイドラプーリ５が配設されてい
る。そして、キャリアモータ４の出力軸に取り付けられ
たドライブプーリ４Ａと前記アイドラプーリ５との間に
は前記ガイドレール３Ａ、３Ｂと平行なタイミングベル
ト６が張架されている。なお、以下の説明では、前記複
合キャリア１００については、これを単にキャリア１０
０と呼ぶこともある。

【００１６】前記タイミングベルト６の一部は前記キャ
リア１００に連結されている。また、前記タイミングベ
ルト６は、前記アイドラプーリ５を付勢するように装着
されたテンションバネ７によって所定の張力を付与され
ている。こうして、キャリアモータ４の正転及び逆転に
よってキャリア１００を往復移動させるとともに、キャ
リアモータ４の回転量及び回転速度によってキャリア１
００の位置及び移動速度、すなわち記録ヘッド１０２の
位置及び移動速度（主走査の速度）を制御するように構
成されている。

【００１７】前記複合キャリア１００の一部を構成する
記録手段としての記録ヘッド１０２のインク吐出部（吐
出口面）と対向する位置には、所定の隙間を設けてプラ
テン８が前記ガイドレール３Ａ、３Ｂと平行に配設され
ている。このプラテン８は、記録位置（印刷位置）にお
ける記録紙等の記録媒体の位置を適正な紙間距離（吐出
口面と記録媒体との間の距離）の位置に規制するための
ものである。プラテン８より通紙方向上流側には、前記
ガイドレール３Ａ、３Ｂと平行に不図示のフィードロー
ラ（搬送ローラ、紙送りローラ）が配設されている。こ
のフィードローラに対して、ピンチローラガイド９に支
持されたピンチローラ１０を圧接することにより、自動
給紙装置１５から送り出された記録媒体をこれらのフィ
ードローラとピンチローラ１０との間の摩擦力によって
記録部（印刷部）のプラテン８上へ搬送するように構成
されている。符号１２は前記フィードローラ（搬送ロー
ラ、紙送りローラ）を駆動するためのラインフィードモ
ータ（搬送モータ）を示す。

【００１８】前記記録位置では、記録情報に基づいて前
記記録ヘッド１０２を駆動するとともにこれに同期して
前記キャリア１００による走査を行うことにより、前記
フィードローラ及び前記ピンチローラ１０によって搬送
されてきた記録媒体に対する記録が行われる。プラテン
８の通紙方向下流側には、記録部を通過した記録媒体を
排出するための排出ローラ１１及び拍車（不図示）が設
けられており、ここでも排出ローラ１１と拍車との間の
摩擦搬送力により、記録媒体を送り出すように構成され
ている。

【００１９】前記プラテン８の領域（記録領域）を外れ
た図示右側の位置には、記録ヘッド１０２の回復処理を
行うための回復系ユニット１６が配設されている。この
回復系ユニット１６には記録ヘッド１０２のインク吐出
部を密閉するためのキャップ１７が設けられている。こ
の回復系ユニット１６は、複合キャリア１００のホーム
ポジション又はその近傍に配設されており、回復処理に
際し、吐出口から増粘インク、固着インク、気泡、埃
（紙粉等）などを排出するために該吐出口から排出され
るインクをインク受け部（通常前記キャップ１７が使用
される）で受けたり、あるいは、ワイピング部材で記録
ヘッドの吐出口面を拭き取り清掃（クリーニング）する
ことで、記録ヘッド１０２のインク吐出性能を維持・回
復するように構成されている。

【００２０】前記キャップ１７は、ホームポジションに
位置する記録ヘッド１０２の吐出口面に密着させること
により、記録装置の輸送時や記録ヘッド１０２の非記録
時などにおける吐出口内のインク乾燥防止や吐出口面の
保護のためにも使用される。本実施例のインクジェット
記録装置においては、記録ヘッド１０２の回復処理は、
少なくとも吐出口内のインクを加圧して排出させる加圧
排出動作によって行うように構成されている。前記自動
給紙装置１５、前記フィードローラ（不図示）、前記排
紙ローラ１１、前記回復系ユニット１６などの駆動は、
例えばＬＦ（ラインフィード、紙送り）モータ１２を駆
動源としてギア１３、１４及び不図示のクラッチ等から
成る伝導機構を介して行われる。

【００２１】記録手段としての記録ヘッド１０２は、熱
エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット
記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生するための電
気熱変換体を備えたものである。また、該記録ヘッド１
０２は、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギ
ーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じ
る気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よ
りインクを吐出させ、記録を行うものである。前記電気
熱変換体は、各吐出口のそれぞれに対応して配設されて
おり、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス
電圧を印加することによって対応する吐出口からインク
を吐出するものである。

【００２２】図２は、前記複合キャリア１００の記録ヘ
ッド（部）１０２のインク吐出部の構造を模式的に示す
部分斜視図である。図２において、前記記録媒体と所定
の隙間（例えば、約０．２〜約２．０ミリ程度) をおい
て対面する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐
出口８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを
連通する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネ
ルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体な
ど）８５が配設されている。記録ヘッド１０２は、前記
吐出口８２が主走査方向（キャリア１００の移動方向）
と交叉する方向に並ぶような位置関係で構成されてい
る。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応
する電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路８４内
のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって
吐出口８２からインクを吐出させるインクジェット式の
記録ヘッド１０２が構成されている。

【００２３】図３は本発明を適用したインクタンクを有
するインクジェット記録装置の一実施例（第１実施例）
の要部構成を一部破断して示す模式的正面図である。図
１において、前記複合キャリア１００はインクタンク
（部）１０１と記録ヘッド（部）１０２とを一体化した
構造を有しており、インク貯留部としての該インクタン
ク１０１から記録手段としての該記録ヘッド１０２にイ
ンクを供給し、該記録ヘッド１０２からインクを吐出し
て記録を行うように構成されている。前記インクタンク
１０１は、前記記録ヘッド１０２の吐出口面８１より上
方に配置されている。

【００２４】前記記録ヘッド１０２の吐出口面８１をキ
ャッピングするために前記回復系ユニット１６に設けら
れるキャップ１７は、前記複合キャリア１００のホーム
ポジション（放置位置）においてキャップホルダ１８に
保持されており、必要に応じて、該キャップホルダ１８
を記録ヘッド１０２に対して前進（当接）、後退（離
隔）可能に構成することにより、キャリア１００のホー
ムポジションにおいて記録ヘッド１０２に対してキャッ
プ１７を密着（キャッピング）、開放（アンキャッピン
グ）可能に構成してもよい。また、前記キャップ１７の
内部には吐出口８２から排出されたインクを保留するた
めのインク吸収体を配置してもよい。さらに、前記キャ
ップ１７の内部をチューブ等を介して別の廃インク溜め
に接続してもよく、その場合に吸引ポンプを介在させて
キャップ１７内の廃インクを空吸引可能に構成してもよ
い。

【００２５】前記複合キャリア１００に一体的に設けら
れたインクタンク部１０１には膜ポンプ（スポイトポン
プ）２０とリリースバルブ（逃がし弁）３０が設けられ
ている。前記膜ポンプ（スポイトポンプ）２０は、イン
クタンク１０１の頂面に形成された開口部２１に気密状
態で装着されたドーム形状をしたゴム状弾性材の膜部材
から成り、該インクタンク内部に通じる空間を形成する
スポイトゴム形状のポンプで構成されている。前記リリ
ースバルブ３０は、前記インクタンク１０１内の圧力を
逃がすための逃がし弁であり、ばね３１のばね付勢力に
より弁口３２を閉じる閉鎖位置に保持される弁球３３で
構成されている。

【００２６】そこで、前記膜ポンプ２０の押圧動作と前
記リリースバルブ３０の開放動作が共通の操作部材４０
によって同時に行われるように構成されている。前記操
作部材４０は手動又はモータ等の駆動源によって上下動
操作（又は押圧操作）可能なレバー状の部材で構成され
ている。前記操作部材４０は、通常では不図示のばね付
勢力により図示実線で示す上昇位置（非作動位置）に保
持されている。複合キャリア１００がインク受け部に対
向する位置にきたり、図３に示すように吐出口８１部の
インク乾燥を防止するためにキャップ１７によりキャッ
ピングされた状態にある時に、前記操作部材４０をばね
付勢力に抗して押圧（押下げ）すると、前記膜ポンプ２
０が圧縮されてその内容積が減少する。図３中のＳは前
記操作部材４０のストローク（上下方向移動範囲）を示
す。この膜ポンプ２０の内容積の減少によりインクタン
ク１０１内に正圧が発生するとともに該正圧（圧力）が
上昇し、該インクタンクに通じる記録ヘッド１０２の液
室の圧力が上昇することで吐出口８２からインクが排出
（吐出）され、該吐出口８２の回復動作が行われる。

【００２７】図４は図３中の操作部材４０を操作する際
の該操作部材の押下げストローク（横軸）とインクタン
ク１０１内の圧力（縦軸）との関係を示す特性グラフで
ある。図３及び図４において、操作部材４０を押圧して
いくと該膜ポンプの内容積の減少によりインクタンク１
０１内の圧力が上昇していく（図４中の線Ａ）が、該操
作部材（操作レバー）４０が最下降位置（全ストローク
Ｓ）まで押下げられると、弁球３３が押下げられて弁口
３２が開放され、インクタンク１０１内が大気に開放さ
れることで、該インクタンク内の圧力は大気圧まで急に
降下し（図４中の線Ｂ）、弁口３２が再び閉じられるま
で該インクタンク１０１内は大気圧の状態になる（図４
中の線Ｃ）。

【００２８】この線Ｃの状態から操作部材４０の押圧を
解除すると、前記弁球３３により弁口３２が閉じられ、
かつ、ゴム状弾性材から成る膜ポンプ２０が復元力によ
り該膜ポンプの内容積が増大していき、インクタンク１
０１内が負圧になるとともに該負圧が成長していく（図
４中の線Ｄ）。そして、記録時や放置期間におけるイン
クタンク１０１内のインク消費分のインク体積の減少あ
るいは各リーク（気密洩れ）による負圧損失によってイ
ンクタンク１０１内の負圧の程度が減少する（図４中の
線Ｅ）。ただし、線Ｅで示すように、インクタンク１０
１では、負圧の程度が最大限減少しても、常に一定の負
圧状態に維持される。次いで、再び操作部材４０を押圧
すると、線Ａに沿ってインクタンク１０１内の圧力が上
昇していき、前述のヒステリシス特性が繰り返される。
つまり、インクタンク１０１の内部では図４に示すよう
なヒステリシスにより常に記録時の負圧が保たれるわけ
である。

【００２９】すなわち、図４において、Ｓは操作部材４
０のストローク（移動範囲）を示し、線Ａは操作部材４
０を押す動作によりインクタンク部１０１の内部が加圧
されて記録ヘッド部１０２からインクが吐出される回復
動作を示し、線Ｂはリリースバルブ３０の弁開放による
大気圧リセット動作を示し、線Ｃはリリースバルブ３０
の空押し期間及び該リリースバルブの弁閉鎖までの戻り
期間を示し、線Ｄは膜ポンプ２０の復元時の負圧成長期
間を示し、線Ｅは記録時や放置期間におけるインク消費
分体積減や各リークによる負圧損失期間を示している。

【００３０】なお、本発明者らの考究によれば、記録時
に記録ヘッド１０２の吐出口８２に適正なメニスカスを
形成するためのインクタンク１０１内の適正負圧はおよ
そ５ｍｍ〜５０ｍｍ水柱程度の微負圧であり、この程度
の負圧は厚手のゴム膜等の弾性材で形成された膜ポンプ
による弾性復元力で充分に発生可能なものである。ま
た、前記線Ａ及び前記線Ｄの傾斜はインクタンク１０１
内の空気とインクの体積比率により変化する。そして、
インクタンク１０１内の負圧は、回復操作（回復動作）
の度毎に一旦大気圧にリセットされ、新たな負圧成長を
繰り返すことにより常に適正な負圧（５ｍｍ水柱以上）
に保たれることになる。

【００３１】図５〜図７は本発明を適用したインクタン
クを有するインクジェット記録装置の他の実施例（第２
実施例）の要部構成を一部破断して示す模式的正面図で
あり、図５は記録装置を放置したときなどにインクタン
ク１０１内に負圧を発生させている状態を示し、図６は
記録時等にインクタンク１０１内を大気圧に維持してい
る状態を示し、図７は記録ヘッド１０２の回復動作時等
にインクタンク１０１内を加圧にしている状態を示す。

【００３２】図５〜図７において、図２に示すような電
気熱変換体によるインクの膜沸騰を利用してインク滴を
吐出するインクジェット記録装置のように、吐出口から
小液滴を吐出して記録する場合は、メニスカスを形成す
る吐出口の径が極小であるために該吐出口における表面
張力が大きくなるという関係から、インクタンク部１０
１及び記録ヘッド部１０２の内部が負圧でなくても吐出
口８２に適正なメニスカスが形成されることがある。そ
のため、記録時にインクタンク１０１内を特に負圧にす
る必要がない。しかし、インクタンク１０１内を大気圧
状態で長く放置すると、毛細管現象及び重力の影響で吐
出口８２等からインクが漏出してくることがある。

【００３３】そこで、図５〜図７の第２実施例において
は、キャリア１００の移動を利用することで、該キャリ
ア（複合キャリア）１００が記録領域を外れた放置位置
（図５に示す不使用時のホームポジション）にある時に
はインクタンク１０１内を負圧気味にし、一方、前記キ
ャリア（複合キャリア）１００が記録領域を外れた回復
操作位置（図７に示す反対側の位置）にある時にはイン
クタンク１０１内を加圧するように構成されている。そ
れ以外の位置、すなわち前記放置位置と前記回復操作位
置との間では、インクタンク１０１の内部は大気に開放
（連通）されている。

【００３４】図５〜図７において、複合キャリア１００
と一体に設けられたインクタンク１０１には、膜ポンプ
５０とリリースバルブ６０が設けられている。前記膜ポ
ンプ５０は、インクタンク１０１の頂面に形成された開
口部５１に気密状態で装着された蛇腹状のゴム状弾性材
の膜部材から成り、該インクタンク内部に通じる伸縮自
在の密閉空間で構成されている。前記リリースバルブ６
０は、前記膜ポンプ５０に連結されるとともに摺動可能
に支持された弁竿６１と、該弁竿６１の軸方向所定間隔
の２箇所に装着された封止部材（例えばゴム状弾性材の
Ｏリング等）６２Ａ、６２Ｂと、前記弁竿６１の位置に
応じて前記封止部材６２Ａ又は６２Ｂにより密封された
り、大気に開放（連通）されたりする弁口６３によって
構成されている。

【００３５】記録時を含め、複合キャリア１００が図５
に示すキャッピング位置（放置位置）及び図７に示す回
復動作位置を外れた位置（それ以外の位置）にあるとき
は、図６に示すようにゴム状弾性材から成る膜ポンプ５
０の復元力によって弁竿６１は弁口６３を開放する位置
（封止部材６２Ａ、６２Ｂが弁口６３を密封しない位
置）に保持され、インクタンク１０１内は大気圧の状態
に維持されている。

【００３６】キャリア１００が図５に示すように図示右
側のキャッピング位置（放置位置）にくると、弁竿６１
の右端部が装置本体７０の右側の当接部（枠体部）７１
に当接し、該弁竿６１がゴム状弾性材から成る前記膜ポ
ンプ５０の弾性力に抗して所定距離だけ左方向に移動す
ることで、右側の封止部材６２Ｂによって弁口６３が閉
じられるとともに膜ポンプ５０の内部容積が増大し、イ
ンクタンク１０１内が負圧状態となる。従って、記録装
置の不使用時や保管時など、記録ヘッド１０２をキャッ
プ１７でキャッピングした状態で記録装置が長期間にわ
たって放置される場合に、記録ヘッド１０２の吐出口８
２に適正なメニスカスを形成することができ、毛細管現
象及び重力の影響で吐出口８２等からインクが漏出して
くることを防止する（無くす）ことができる。

【００３７】一方、キャリア１００が図７に示すように
図示左側の回復動作位置にくると、記録ヘッド１０２の
吐出口面８１がインク受け部としてのインク吸収体１９
と当接又は対向するとともに、膜ポンプ５０の左側頂面
及び弁竿６１の左端部が装置本体７０の左側の当接部
（枠体部）７２に当接し、該弁竿６１がゴム状弾性材か
ら成る前記膜ポンプ５０の弾性力に抗して所定距離だけ
右方向に移動することで、左側の封止部材６２Ａによっ
て弁口６３が閉じられるとともに膜ポンプ５０の内部容
積が減少し、インクタンク１０１内が加圧されることに
なる。このインクタンク１０１内の加圧によって、該イ
ンクタンクに接続された記録ヘッド１０２の液室の圧力
が上昇することで吐出口８２からインクが排出（吐出）
され、該吐出口８２の回復動作が行われる。この吐出口
８２から排出されたインクはインク受け部としてのイン
ク吸収体１９に廃インクとして保留される。

【００３８】なお、図５〜図７の第２実施例において
は、前記リリースバルブ６０を構成する前記弁竿６１と
装置本体（フレーム等）７０の当接部７１、７２によっ
て膜ポンプ５０の操作とリリースバルブ６０の開閉操作
を同時に行う操作部材（図３中の操作部材４０に相当図
部材）が構成されている。また、前記インク吸収体１９
に保留された廃インクは、吸引ポンプ（不図示）等を利
用して別の廃インク貯留部へ導出するように構成しても
よい。図５〜図７の第２実施例は、以上説明した点では
図１〜図４で説明した第１実施例と相違しているが、そ
の他の点では実質上同じ構成を有しており、それぞれ対
応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略
する。

【００３９】以上説明した各実施例によれば、インクタ
ンクから記録手段にインクを供給し、該記録手段からイ
ンクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、前記インクタンク１０１は該インクタンク内部に
通じる空間を形成する弾性材からなる膜ポンプ２０（又
は５０）と該インクタンク内の圧力を逃がすためのリリ
ースバルブ３０（又は６０）とを有し、前記膜ポンプの
操作と前記リリースバルブの開閉操作が共通の操作部材
４０（又は６１、７１、７２）により同時に行われるよ
うに構成されている。また、前記インクタンク１０１は
記録手段としての記録ヘッド１０２の吐出口面８１より
上方に配置されるように構成されている。さらに、前記
膜ポンプ２０（又は５０）の押圧動作により前記インク
タンク内に発生する正圧を、記録手段としての記録ヘッ
ド１０２のインク吐出性能を維持回復するための回復操
作に利用するように構成されている。

【００４０】さらに、図１〜図４の第１実施例によれ
ば、前記膜ポンプ２０の押圧動作により前記インクタン
ク１０１内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力によ
り該インクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押
圧動作が解除された後では該インクタンク内が負圧状態
に維持されるように構成されている。また、前記リリー
スバルブ３０はばね３１の付勢力により閉鎖位置に保持
される弁球３３から成る構成を有している。さらに、図
１〜図４の実施例においては、前記膜ポンプ２０の押圧
動作と前記リリースバルブ３０の開放動作を同時に行う
ための操作手段４０は、装置本体内の部位であって、記
録ヘッド１０２がその吐出口面８１をキャッピングされ
る位置にあるときに操作可能なように配置されている。
ただし、前記膜ポンプ２０の押圧動作と前記リリースバ
ルブ３０の開放動作を同時に行うための操作手段は、前
記インクタンク１０１に設け、これを装置本体側に設け
た押圧機構によって操作するように構成してもよい。

【００４１】そして、以上説明した各実施例によれば、
従来例のようにスポンジ等のインク吸収体をインクタン
ク内に充填することなく、インクタンク１０１内に吐出
口８２に適正なメニスカスを形成するための負圧を発生
させとともに該負圧を保持することができ、さらに、回
復操作時には、インクタンク１０１内のインクを加圧す
ることで記録ヘッド１０２の加圧回復も行うことができ
るインクタンク及び該インクタンクを備えたインクジェ
ット記録装置が提供される。

【００４２】なお、以上の各実施例では、インク貯留部
としてのインクタンク１０１と記録手段としての記録ヘ
ッド１０２を一体化して構成した複合キャリア１００を
用いるインクジェット記録装置を例に挙げて説明した
が、本発明は、往復移動するキャリア上にインクタンク
及び記録ヘッドを一体化したインクジェットカートリッ
ジを搭載する構成、あるいはキャリア上に別体のインク
タンク及び記録ヘッドを搭載するとともにそれらの間を
接続する構成、さらには、キャリアに搭載した記録ヘッ
ドと装置本体側に固定されたインクタンクとを可撓性の
インクチューブ等で接続する構成においても、同様に適
用することができ、同様の作用効果が得られるものであ
る。

【００４３】なお、以上の実施例では、記録手段として
の記録ヘッド１０２を主走査方向に移動させながら記録
するシリアル型のインクジェット記録装置の場合を例に
挙げて説明したが、本発明は、記録媒体の全幅または一
部をカバーする長さのラインタイプの記録ヘッドを用い
て副走査のみで記録するライン型のインクジェット記録
装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効
果を達成し得るものである。また、本発明は、単色記録
を行うインクジェット記録装置、１個または複数個の記
録ヘッドを用いて複数の異なる色で記録するカラーイン
クジェット記録装置、同一色彩で異なる濃度の複数濃度
で記録する階調記録用のインクジェット記録装置、さら
には、これらを組み合わせたインクジェット記録装置な
どの場合にも、同様に適用することができ、同様の効果
を達成しうるものである。

【００４４】また、本発明は、記録ヘッドとインクタン
クを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用いる
構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間を
インク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘ
ッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同
様に適用することができ、同様の効果が得られるもので
ある。さらに、本発明は、例えば、ピエゾ素子等の電気
機械変換体等を用いる記録ヘッドを使用するものにも適
用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを
吐出する方式の記録ヘッドを使用するインクジェット記
録装置において優れた効果をもたらすものである。かか
る方式によれば、記録の高密度化、高精細化が達成でき
るからである。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段にインクを供給するための
インクタンクにおいて、インクタンク内部に通じる空間
を形成する弾性材からなる膜ポンプとインクタンク内の
圧力を逃がすためのリリースバルブとを有し、前記膜ポ
ンプの操作と前記リリースバルブの開閉操作が共通の操
作部材により同時に行われる構成としたので、スポンジ
等のインク吸収体をインクタンク内に充填することな
く、インクタンク内に負圧を発生させとともに該負圧を
保持することができ、さらに、回復操作時には、インク
タンク内のインクを加圧することで記録ヘッドの加圧回
復も行うことができるインクタンクが提供される。

【００４６】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
構成に加えて、前記膜ポンプの押圧動作により前記イン
クタンク内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力によ
り該インクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押
圧動作が解除された後では該インクタンク内が負圧状態
に維持される構成としたので、一層効率よく、上記効果
を達成できるインクタンクが提供される。

【００４７】請求項３〜５の発明によれば、上記請求項
１又は２の構成に加えて、前記リリースバルブはばね付
勢力により閉鎖位置に保持される弁球から成る構成、前
記記録手段の吐出口面より上方に配置される構成、ある
いは、前記膜ポンプの押圧動作により前記インクタンク
内に発生する正圧を、記録手段のインク吐出性能を維持
回復するための回復操作に利用する構成としたので、一
層効率よく、上記効果を達成できるインクタンクが提供
される。

【００４８】請求項６の発明によれば、インクタンクか
ら記録手段にインクを供給し、該記録手段からインクを
吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
前記インクタンクは該インクタンク内部に通じる空間を
形成する弾性材からなる膜ポンプと該インクタンク内の
圧力を逃がすためのリリースバルブとを有し、前記膜ポ
ンプの操作と前記リリースバルブの開閉操作が共通の操
作部材により同時に行われる構成としたので、スポンジ
等のインク吸収体をインクタンク内に充填することな
く、インクタンク内に負圧を発生させとともに該負圧を
保持することができ、さらに、回復操作時には、インク
タンク内のインクを加圧することで記録ヘッドの加圧回
復も行うことができるインクタンクを備えたインクジェ
ット記録装置が提供される。

【００４９】請求項７の発明によれば、上記請求項６の
構成に加えて、前記膜ポンプの押圧動作により前記イン
クタンク内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力によ
り該インクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押
圧動作が解除された後では該インクタンク内が負圧状態
に維持される構成としたので、一層効率よく、上記効果
を達成できるインクタンクを備えたインクジェット記録
装置が提供される。

【００５０】請求項８〜１０の発明によれば、上記請求
項６又は７の構成に加えて、前記リリースバルブはばね
付勢力により閉鎖位置に保持される弁球から成る構成、
前記インクタンクは前記記録手段の吐出口面より上方に
配置される構成、あるいは、前記膜ポンプの押圧動作に
より前記インクタンク内に発生する正圧を、記録手段の
インク吐出性能を維持回復するための回復操作に利用す
る構成としたので、一層効率よく、上記効果を達成でき
るインクタンクを備えたインクジェット記録装置が提供
される。

【００５１】請求項１１〜１３の発明によれば、さら
に、前記膜ポンプの押圧動作と前記リリースバルブの開
放動作を同時に行うための操作手段が装置本体に配設さ
れている構成、前記操作手段は前記記録手段がその吐出
口面をキャッピングされる位置にあるときに操作可能な
ように配置されている構成、あるいは、前記膜ポンプの
押圧動作と前記リリースバルブの開放動作を同時に行う
ための操作手段が前記インクタンクに設けられている構
成としたので、一層効率よく、上記効果を達成できるイ
ンクタンクを備えたインクジェット記録装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するのに好適なインクジェットプ
リント装置の概略構成を示す模式的斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明を適用したインクタンクを有するインク
ジェット記録装置の一実施例の要部構成を一部破断して
示す模式的正面図である。

【図４】図３中の操作部材を操作する際の該操作部材の
押下げストローク（横軸）とインクタンク内の圧力（縦
軸）との関係を示す特性グラフである。

【図５】本発明を適用したインクタンクを有するインク
ジェット記録装置の他の実施例においてインクタンク内
に負圧を発生させている時の要部構成の状態を一部破断
して示す模式的正面図である。

【図６】本発明を適用したインクタンクを有するインク
ジェット記録装置の他の実施例において記録時等にイン
クタンク内を大気圧に維持している時の要部構成の状態
を一部破断して示す模式的正面図である。

【図７】本発明を適用したインクタンクを有するインク
ジェット記録装置の他の実施例において記録ヘッドの回
復動作時等にインクタンク内を加圧にしている時の要部
構成の状態を一部破断して示す模式的正面図である。

【符号の説明】

３Ａ、３Ｂ ガイドレール ４ キャリアモータ ６ タイミングベルト ８ プラテン １０ ピンチローラ １１ 排出ローラ １２ ラインフィードモータ １５ 自動給紙装置 １６ 回復系ユニット １７ キャップ １８ キャップホルダ １９ インク吸収体 ２０ 膜ポンプ ２１ 開口部 ３０ リリースバルブ ３１ ばね ３２ 弁口 ３３ 弁球 ４０ 操作部材 ５０ 膜ポンプ ５１ 開口部 ６０ リリースバルブ ６１ 弁竿 ６２Ａ、６２Ｂ 封止部材 ６３ 弁口 ７０ 装置本体 ７１ 当接部 ７２ 当接部 ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８３ 共通液室 ８４ 液路 ８５ 電気熱変換体 １００ 複合キャリア １０１ インクタンク（インク貯留部） １０２ 記録ヘッド（記録手段）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段にインクを供給するためのイン
   クタンクにおいて、インクタンク内部に通じる空間を形
   成する弾性材からなる膜ポンプとインクタンク内の圧力
   を逃がすためのリリースバルブとを有し、前記膜ポンプ
   の操作と前記リリースバルブの開閉操作が共通の操作部
   材により同時に行われることを特徴とするインクタン
   ク。
2. 【請求項２】 前記膜ポンプの押圧動作により前記イン
   クタンク内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力によ
   り該インクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押
   圧動作が解除された後では該インクタンク内が負圧状態
   に維持されることを特徴とする請求項１に記載のインク
   タンク。
3. 【請求項３】 前記リリースバルブはばね付勢力により
   閉鎖位置に保持される弁球から成ることを特徴とする請
   求項１又は２に記載のインクタンク。
4. 【請求項４】 前記記録手段の吐出口面より上方に配置
   されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   のインクタンク。
5. 【請求項５】 前記膜ポンプの押圧動作により前記イン
   クタンク内に発生する正圧を、記録手段のインク吐出性
   能を維持回復するための回復操作に利用することを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクタンク。
6. 【請求項６】 インクタンクから記録手段にインクを供
   給し、該記録手段からインクを吐出して記録を行うイン
   クジェット記録装置において、 前記インクタンクは該インクタンク内部に通じる空間を
   形成する弾性材からなる膜ポンプと該インクタンク内の
   圧力を逃がすためのリリースバルブとを有し、 前記膜ポンプの操作と前記リリースバルブの開閉操作が
   共通の操作部材により同時に行われることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記膜ポンプの押圧動作により前記イン
   クタンク内に正圧を発生させ、該膜ポンプの復元力によ
   り該インクタンク内に負圧を発生させ、該膜ポンプの押
   圧動作が解除された後では該インクタンク内が負圧状態
   に維持されることを特徴とする請求項６に記載のインク
   ジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記リリースバルブはばね付勢力により
   閉鎖位置に保持される弁球から成ることを特徴とする請
   求項６又は７に記載のインクジェット記録装置。
9. 【請求項９】 前記インクタンクは前記記録手段の吐出
   口面より上方に配置されることを特徴とする請求項６〜
   ８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記膜ポンプの押圧動作により前記イ
    ンクタンク内に発生する正圧を、記録手段のインク吐出
    性能を維持回復するための回復操作に利用することを特
    徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のインクジェッ
    ト記録装置。
11. 【請求項１１】 前記膜ポンプの押圧動作と前記リリー
    スバルブの開放動作を同時に行うための操作手段が装置
    本体に配設されていることを特徴とする請求項６〜１０
    のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 前記操作手段は前記記録手段がその吐
    出口面をキャッピングされる位置にあるときに操作可能
    なように配置されていることを特徴とする請求項１１に
    記載のインクジェット記録装置。
13. 【請求項１３】 前記膜ポンプの押圧動作と前記リリー
    スバルブの開放動作を同時に行うための操作手段が前記
    インクタンクに設けられていることを特徴とする請求項
    ６〜１０のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
14. 【請求項１４】 前記記録手段はインクを吐出するため
    に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備
    えていることを特徴とする請求項６〜１３のいずれかに
    記載のインクジェット記録装置。
15. 【請求項１５】 前記記録手段は前記電気熱変換体が
    発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
    用して吐出口よりインクを吐出することを特徴とする請
    求項１４に記載のインクジェット記録装置。