JP2003312000A - 液体吐出記録装置、および該液体吐出記録装置の記録液補給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリッジ外のメインインクタンクから、キ
ャリッジ上のサブインクタンクへのインク補給を簡単な
構成で行うシリアル型で小型携帯型のインクジェット記
録装置を提供する。 【解決手段】 サブインクタンクケース１０３に多孔質
体１０４を圧縮して挿入している。サブインクタンク１
０１内のインク保持量を検出するためにインク残検ピン
１０７，１０８がサブインクタンクケース１０３底部よ
り差し込まれ、多孔質体１０４の保持しているインク量
を検出する。多孔質体１０４の脇にはメインインクタン
ク３０１からのインクが補給される空間のインク補給部
１０９が設けられている。インク補給部１０９にはイン
ク補給口１１０と、インクを補給しないときにインク補
給口１１０を塞ぐインク補給口弁１１１とが設けられて
いる。インク補給部１０９はサブインクタンクケース１
０３上部の大気連通口１０６を介して大気圧と連通して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体吐出記録装置に
関し、特にキャリッジ外に設けられたメインインクタン
クからキャリッジ上に設けられたサブインクタンクへの
インクの供給を間欠的に行うインク供給手段を備えたシ
リアルタイプのインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭やオフィスで用いられる記録装置と
してはパーソナルコンピュータに接続して使用するプリ
ンタや、ワードプロセッサのプリンタ部、ファクシミ
リ、複写機などがある。これらの記録装置に用いられる
記録方式は主に電子写真方式とインクジェット記録方式
である。

【０００３】インクを微少な液滴として被記録材に適宜
に付着させることで記録物を得るインクジェット記録方
式は、電子写真方式の記録装置に比べて装置が格別に安
価でかつ小型であり、普通紙への事務文書の記録から、
専用紙への写真画像の記録まで幅広い記録物が手軽に得
られることから近年多く用いられている。また小型化に
有利な利点を生かして携帯型のインクジェット記録装置
も提案されている。

【０００４】そのようなインクジェット記録方式の記録
装置にも、インクジェット記録ヘッド部とインクタンク
部の構成にいくつかの種類がある。

【０００５】ひとつは、インクジェット記録ヘッドとイ
ンクタンクを一体に構成して交換可能なカートリッジ形
態にまとめインクジェットユニットとしたものである。
このインクジェットユニットは、記録装置に移動自在に
備えられたキャリッジに対して着脱自在とされ、インク
タンク内に収納されたインクがなくなると、ユーザーは
新しいインクジェットユニットと交換する。この方式
は、記録ヘッドとインクタンクが一体なのでシステムが
簡単になること、交換する毎に新品の記録ヘッドとなる
ことなどの特徴がある。しかし比較的高価なインクジェ
ット記録ヘッドをインクタンクの頻度に合わせて交換す
るため、どうしてもランニングコストが高めになる。

【０００６】また別の構成として、インクジェット記録
ヘッドとインクタンクを別々に構成し、インクジェット
記録ヘッドはキャリッジに固定され、ユーザーはインク
タンクのみを交換するものがある。インクタンクはイン
クジェット記録ヘッドに直結してキャリッジ上に設けら
れる場合と、インクジェット記録ヘッドにインクを供給
するためのフレキシブルなチューブでつないでキャリッ
ジ外に設ける場合とがある。この方式は、交換する消耗
品がインクタンクのみなのでランニングコストが安くな
るという特徴がある。しかし長寿命の記録ヘッドを製造
するために装置本体が高価になることと、記録ヘッドが
装置寿命以前に消耗した場合には修理扱いのヘッド交換
が必要となる。

【０００７】また別の構成として、インクジェット記録
ヘッド部とインクタンクを別々に構成した上でそれぞれ
が交換できるように構成されているものなどがある。こ
の場合もインクタンクはヘッドに直結してキャリッジ上
に設けられる場合とチューブを介してキャリッジ外に設
けられる場合とがある。この方式は、ランニングコスト
が前記２つの例の中間程度になり、また記録ヘッドが装
置寿命以前に消耗しても簡単に交換できるが、記録ヘッ
ドとインクタンクを別々に着脱する機構が必要でまた操
作が煩雑になりやすい。

【０００８】インクタンクはインクジェット記録ヘッド
に必要なインクを供給するほかに、ヘッドに対して適正
な負圧、つまりインクを引き戻そうとする圧力、を発生
させる働きを備える。インクジェット記録ヘッドの吐出
口にはインクの表面張力と適度な負圧によりメニスカス
が形成されている。そこで吐出口に加わる負圧が小さ過
ぎるとノズルからインクが漏れたり、吐出が適正に行わ
れなくなる。逆に負圧が大きすぎるとインクが吐出され
にくくなり、記録がかすれたり、まったく吐出できなく
なる。

【０００９】この適正な負圧を発生させる仕組みもイン
クジェット記録ヘッドとインクタンクの構成に応じてさ
まざまに工夫されている。

【００１０】ひとつはインクタンク内に設けられた多孔
質体（主にスポンジ）にインクを吸収させ、この多孔質
体のもつ毛細管力が記録ヘッドに負圧として作用するよ
うに構成するもので、スポンジは、記録ヘッドとインク
タンクの一体型や、別々ではあるけれどキャリッジ上に
まとめられているタイプに用いられる。

【００１１】また、記録ヘッドとインクタンクの一体型
でもインクを水密性・気密性のある軟らかい袋に入れ、
その袋を外側に広げようとする板ばねを袋に貼り付けて
負圧を発生させるものもある。

【００１２】一方、チューブを介してキャリッジ外にイ
ンクタンクを設ける場合には、記録ヘッドとインクタン
クの置かれる高さの差、つまり水頭差を用いる場合が多
い。

【００１３】チューブを介してキャリッジ外のインクタ
ンクからインクを供給する方式で携帯型のプリンタを構
成する工夫として特開2000-103079号公報にはキャリッ
ジ外に設けたメインのインクタンクをばね袋構成とした
ものが提案されている。水頭差による負圧発生では記録
装置の置かれる向きによって圧力が変わってしまうから
である。

【００１４】また、キャリッジの往復動作に伴ってチュ
ーブ内のインクの慣性力がヘッドに作用するのを防ぐた
めに、特開平10-086402号公報には、キャリッジ上のサ
ブインクタンクに弁を設けてメインインクタンクからサ
ブインクタンクへのインクの補給を間欠的に行うものが
提案されている。

【００１５】また、特開平10-244686号公報には、キャ
リッジ上のサブインクタンクに補給用のメインのインク
タンクを接続してヘッドからメインインクタンクまでの
閉流路系を作り、インク補給後にメインのインクタンク
の上下位置を変えることでサブインクタンク内の負圧を
調整する。その負圧を保持したままで補給用タンクを切
り離すことでヘッドに適切な負圧をかけることができる
構成が提案されている。

【００１６】また、記録ヘッドとインクタンクが別々に
交換可能な構成でキャリッジ上に設けられたインクタン
クを交換頻度を少なくするための工夫として特開平09-1
69119号公報には、インクタンクのスポンジ部にインク
補給用のチューブを圧接してインクタンクのスポンジの
負圧で補給用チューブからインクを吸い上げるものが提
案されている。インクタンクのスポンジの負圧を用いる
ので満タンを検知する必要がなく、残っているインク量
を考慮せずに簡単な構成でインク補充ができる。

【００１７】また特開平09-240020号公報に開示されて
いるように、被記録材搬送方向と交差する方向に関する
キャリッジ移動の１往復ごとにホームポジションでキャ
リッジ上のインクタンクに補給を行い、インクタンクの
液面を検知してインクが所定量ある場合には補給動作は
行われるが補給は行われないように制御するものが開示
されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】記録ヘッドとインクタ
ンクがキャリッジ上に設けられていて別々に交換できる
構成で、小型で携帯可能なインクジェット記録装置が提
案されている。しかし、装置の小型化のためにキャリッ
ジも必要最小限の大きさとしているため、インクタンク
の交換頻度が据え置き型の記録装置に対してどうしても
多くなっている。小型で携帯可能でありながらもインク
タンク交換頻度のより少ないインクジェット記録装置を
構成しようとしたとき上述したような従来のものにおい
ては以下に記載するような問題点があることが分かっ
た。

【００１９】キャリッジ上に小さなサブインクタンク
を、キャリッジ外に大きなメインインクタンクを設けチ
ューブで接続してメインインクタンクからサブインクタ
ンクへインクを補給する構成は、キャリッジを小さく構
成することができるので装置の小型化に有効な技術であ
るが、チューブ内のインクがキャリッジの往復動作によ
って慣性力が発生し、ヘッドに働く負圧を変動させるの
で、これを緩和させるための手段が必要となる。

【００２０】また、キャリッジはかなりの距離を往復動
作するので、メインインクタンクとサブインクタンクを
つなぐチューブはしなやかに曲がる性質が必要で軟らか
い樹脂製のものを用いるとどうしてもガス透過性が高く
なる。そのため長期の放置によってチューブ内に気泡が
たまってしまうので、これを除外するための手段が必要
である。そのため一般には所定の間隔でチューブ内のイ
ンクを吸引して気泡ごと除去する方法をとるが、この方
法では、交換頻度低減のため大容量インクタンクをキャ
リッジ外に設けたのに、大量のインクを無駄に捨てるこ
とになる。

【００２１】さらに、携帯型の小型の記録装置では運搬
時に記録装置の姿勢があらゆる向きになることが想定さ
れ、その際にメインタンクと記録ヘッドの水頭差が大き
く変化するため、記録ヘッドの吐出口からインクを漏ら
さないようにするための手段が別に必要となる。

【００２２】キャリッジ上のインクタンクの多孔質体に
インク補給用のチューブを接続してメインタンクの多孔
質体の毛細管力で補給用チューブからインクを吸い上げ
るものは、インクを吸収させるのに非常に時間がかか
る。記録装置を使用していない夜間などに自動で補充す
る構成にはよくても、キャリッジを超小型にするために
キャリッジ上のインクタンクをぎりぎりまで小さくした
いような構成には適さないことが分かった。

【００２３】被記録材搬送方向と交差する方向に関する
キャリッジ移動の１往復ごとにホームポジションでキャ
リッジ上のインクタンクに補給を行い、インクタンクの
液面を検知してインクが所定量ある場合には補給動作は
行われるが補給は行われないように制御するものは、実
際にはインクの補給が行われない場合でも無駄に補給動
作は行われるのでスループットが低下する問題がある。

【００２４】また、インクタンクのインク量を検知する
ために液面を必要とすることから記録ヘッドに対する負
圧を発生させる手段が液体のみの収納室とは別に必要に
なり、せっかく小さく構成したキャリッジを大きくする
ことになる。

【００２５】ばね袋を用いた負圧発生手段をもつキャリ
ッジ上のサブインクタンクに補給用のメインのインクタ
ンクを接続し、メインのインクタンクの上下位置を変え
ることでサブインクタンク内の負圧を調整し、その負圧
を保持したままで補給用タンクを切り離す構成は、密閉
系を常に維持しなければならないので流路の接続や切り
離しには細心の注意を有し、複雑な構成が必要となる。

【００２６】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、キャリッジ外
のメインインクタンクから、キャリッジ上のサブインク
タンクへのインク補給を簡単な構成で行うシリアルタイ
プの小型携帯型記録装置に適したインク補給方法と、そ
のインク補給方法を用いたインクジェット記録装置を提
供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】サブタンク内の多孔質体
からなる液体吸収体に記録液（例えばインク）を吸収さ
せてかつ毛細管力による負圧を発生させる方法は、記録
装置の姿勢差による圧力変動が少ない、記録液を収納す
る空間が密閉系でなくても良い、記録液中に発生する気
泡の影響が少ない等、特に小型の記録装置を構成するに
は多くの利点がある。しかし、多孔質体の毛細管力だけ
で記録液を吸収するのは時間がかかるため記録動作の途
中などで記録液を補給する構成には適さない。そこで、
この問題を解決するために、本発明者は次のような構成
とした。

【００２８】１．既にある量の記録液を保持している液
体吸収体に記録液を追加する際に、追加した記録液が、
液体吸収体が既に保持している記録液と連続した状態で
液体吸収体に吸収されるように、液体吸収体が既に保持
している記録液に隣接して空間を設け、その空間に記録
液を投入し、液体吸収体のもつ毛細管力で液体吸収体に
吸収させることで記録液を補給するようにした。

【００２９】２．液体吸収体の保持する記録液量を検出
する手段を設け、その値によって記録液の補給のタイミ
ングを判定することにした。

【００３０】３．インクジェット式の記録ヘッド部から
出る記録液量（記録液消費量）を吐出ドットのカウント
と吸引動作のカウントによって積算し、その値によって
も記録液の補給のタイミングを判定することにした。

【００３１】４．次回の記録液補給までに記録液が消費
されてしまってサブタンクの保持している記録液が無く
なってしまわないように、また記録液補給によってサブ
タンクの記録液があふれてしまうことがないように、無
くなる側、あふれる側の両方に余裕を持った記録液保持
量（記録液残量）で少量ずつ記録液の補給を行うことに
した。

【００３２】すなわち、上記目的を達成するための本発
明は、タンク内の多孔質体からなる液体吸収体に記録液
を保持させたサブタンクと、該サブタンクから供給され
る記録液を用いて記録を行うインクジェット式の記録ヘ
ッド部と、前記サブタンクに供給する記録液を収納する
メインタンクと、前記メインタンクの記録液を前記サブ
タンクに補給する補給手段とを備えた液体吐出記録装置
において、前記補給手段により記録液が補給される空間
を形成する補給部が、該補給部に補給された記録液が前
記液体吸収体に既に保持された記録液と連続した状態で
前記液体吸収体に吸収されるように前記液体吸収体の液
体を保持した部分に接して設けられていることを特徴と
する。

【００３３】この構成では、液体吸収体の既に記録液を
保持している部分に接して記録液を補給するので、補給
前に液体吸収体に保持している記録液と補給されて新た
に液体吸収体に吸収される記録液が一体となる。

【００３４】上記の液体吐出記録装置において、前記補
給部に補給された記録液は前記液体吸収体の毛細管力に
より前記液体吸収体に吸収される。このように液体吸収
体自身の毛細管力で補給する構成なので、強制的に液体
吸収体に記録液を吸収させるための加圧手段や吸引手段
が不要であり、また補給経路を密閉する必要もないので
補給系を簡潔に構成できる。

【００３５】また、多孔質部材の毛細管力によりサブタ
ンク内への記録液補給が行われるので、サブタンクに補
給するときのみメインタンクからの補給手段の一部を接
続して記録液を補給する、いわゆるピットイン方式にお
いても、またメインタンクからの供給チューブを常にサ
ブタンクに接続して適宜に記録液の補給を行う、いわゆ
るチューブ供給方式のどちらにおいても記録液の漏れや
不足がなく、またインクジェット記録ヘッド部に対する
負圧を適正に保つことのできるインク供給系を構成する
ことができる。

【００３６】さらに、上記の液体吐出記録装置におい
て、前記記録液が補給される空間は前記サブタンクに設
けられた大気連通口を介して大気と連通していることが
好ましい。このような構成では、補給された記録液が液
体吸収体に吸収されるときに前記記録液が補給される空
間の気圧が低下することがない。さらに、補給経路が密
閉系でなく、補給時に一旦大気開放されるためここで気
泡を除去することができる。

【００３７】上記の液体吐出記録装置においては、前記
記録液が補給される空間には当該空間に液体を補給する
ための開口部と該開口部を塞ぐ開閉部材とが設けられて
いて、該開閉部材は記録液の補給時のみ前記開口部を開
くことが好ましい。この構成では、記録液を補給しない
ときは記録液を補給する補給部空間の開口部が閉じられ
ているので、記録液補給のための開口部から記録液が漏
れ出すことがない。

【００３８】上記の液体吐出記録装置においては、前記
開閉部材は通常は前記開口部が閉状態になるようにばね
部材もしくは開閉部材自身のばね性によって付勢されて
いて、前記補給手段の一部が押すことで開くことが好ま
しい。この構成では、記録液を補給するときに補給部の
開口部の開閉部材を開閉するためだけの駆動手段を必要
としない。

【００３９】上記の液体吐出記録装置は前記記録ヘッド
部を被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動させて
記録を行うシリアルプリンタであって、前記サブタンク
は前記記録ヘッド部を搭載して移動するキャリッジ上に
設けられ、前記メインタンクはキャリッジ外に設けられ
ていて、前記キャリッジが被記録媒体上に存在するとき
には前記補給手段は前記サブタンクの補給部に接続され
ていないこと、あるいは、前記サブタンクの補給部に常
に接続されているものが適用できる。前者の構成では、
キャリッジを小型に構成しながらも、サブタンクより大
きいメインタンクを構成できる。後者の構成では、記録
動作中でもサブタンクへの記録液の補給ができる。

【００４０】すなわち、前者のいわゆるピットイン式の
構成は記録液補給時に補給手段の接続・切り離しのため
の時間がかかること、補給位置でのみしか補給できない
ことがあるものの、キャリッジ上のサブタンクにメイン
タンクからの供給チューブ等の補給手段が接続されてい
ないので超小型のキャリッジを構成してもチューブの反
力の影響がなく、またチューブのスペースも不要となり
モータ等の駆動源も小型化できるなど超小型の記録装置
を構成するのに適している。一方、補給手段である供給
チューブの常時接続式ではちょうどピットイン式と反対
になる。つまり、チューブの反力がキャリッジに加わる
のでより強力なモータ等の駆動源が必要であること、ま
たチューブをとりまわすスペースが必要なことなどがあ
るものの、記録液の補給に補給手段の接続・切り離しの
時間が必要なくそしてキャリッジがどの位置にある状態
でも常に記録液の補給が可能であるので小型であっても
スループットを要求される記録装置の構成に適してい
る。

【００４１】さらに、上記の液体吐出記録装置は前記サ
ブタンクの保持している記録液量を検出する検出手段を
有し、該検出手段から得られる記録液保持量によって、
記録液の補給量を制御することが好ましい。この構成で
は、サブタンクの記録液保持量によって、記録液補給の
際の補給量を制御するようにしたので、サブタンクの記
録液保持量を制御できる。また、サブタンクの保持して
いる記録液量を検出するようにしたので、記録液消費
量、記録液補給量などの誤差をサブタンクの記録液保持
量として検出し制御することができる。つまり、補給手
段である供給チューブ内に気泡があって記録液の補給部
への投入量が少なくても次回の補給時に修正することが
できる。

【００４２】上記の液体吐出記録装置において、前記検
出手段による記録液保持量の検出値は記録液の補給後あ
らかじめ決められた一定時間後の値を用いることが好ま
しい。この構成では、補給された記録液が液体吸収体の
毛細管力によってゆっくり吸収されている状態を検出で
きる。

【００４３】上記の液体吐出記録装置において、前記記
録液保持量があらかじめ設定された所定の値ｃより少な
い場合には前記補給手段により前記サブタンクに記録液
の補給を行うことが好ましい。この構成では、記録液保
持量が所定の値より少ない場合に記録液の補給を行うよ
うにしたので、サブタンクの記録液保持量を制御でき
る。

【００４４】さらに、上記の液体吐出記録装置は前記記
録ヘッド部から出ていく記録液消費量を記録装置の動作
から推定する手段を有し、前記推定より得られる記録液
消費量から所定の量ｂを超えたら記録液の補給を行うこ
とが好ましい。この構成では、記録液消費量が所定の量
を超えたら記録液を補給することにしたので、記録液の
補給タイミングを正確に見積もることができる。

【００４５】そして、この構成の場合、前記記録ヘッド
部から記録液が出ていく状態が記録液滴の吐出のみの液
体吐出記録装置であると、前記記録ヘッド部から出てい
く記録液量を推定する手段とは前記記録ヘッド部からの
記録液滴の吐出数を数えることである。この構成では、
記録液の消費量の推定に記録ヘッド部からの記録滴の吐
出数を数えることにしたので、１ドット単位の細かさで
記録液の消費量を推定できる。

【００４６】前記記録ヘッド部から記録液が出ていく状
態が記録液滴の吐出のみの液体吐出記録装置に代えて、
記録液が出ていく状態が記録液滴の吐出と回復装置によ
る吸引動作である液体吐出記録装置であるときは、前記
記録ヘッド部から出ていく記録液量を推定する手段とは
前記記録ヘッド部からの記録液滴の吐出数を数えること
と、前記記録ヘッド部に対する前記回復装置の吸引動作
の回数を数えることである。この構成では、記録液消費
量の推定に前記記録ヘッド部からの記録液滴の吐出数を
数えることと、前記記録ヘッド部に対する回復装置の吸
引動作の回数を数えることにしたので、記録液の補給タ
イミングを正確に見積もることができる。

【００４７】さらに、上記の液体吐出記録装置におい
て、前記記録液保持量があらかじめ設定された所定の値
ａ（ａ＞ｃ）より多い場合には記録液消費量の推定値に
関わらず記録液の補給を行なわないことが好ましい。こ
の構成では、実際の記録液補給量が記録液消費量の推定
値より多い場合の記録液保持量の制御の修正が行える。

【００４８】さらに、上記の液体吐出記録装置におい
て、記録液補給の履歴を管理して、記録液消費量の推定
値と記録液補給量のずれを補正することが好ましい。こ
の構成では、記録液消費量の推定値と実際に補給される
記録液量の差によってサブタンク内の記録液保持量が常
に多目とか、常に少な目とかに偏ることを防ぐ。

【００４９】この場合、前記補正は前記所定の値ｂの値
を変えることや、前記サブタンクへの記録液補給量を変
更することである。前者の構成では、記録液消費量の推
定値によって記録液の補給を行うかどうかの判定値を補
正することにより、記録液補給の間隔を補正できるので
結果的に記録液補給量の補正ができる。後者の構成で
は、記録液保持量の細かな制御ができる。

【００５０】そして上記のような液体吐出記録装置で
は、前記補給部に補給された記録液が前記液体吸収体に
吸収され終わる前でも記録を行うことが好ましい。この
構成では、見かけの記録液補給完了までに要する時間を
短縮することができる。

【００５１】また本発明は、タンク内の多孔質体からな
る液体吸収体に記録液を保持させたサブタンクと、該サ
ブタンクから供給される記録液を用いて記録を行うイン
クジェット式の記録ヘッド部と、前記サブタンクに供給
する記録液を収納するメインタンクと、前記メインタン
クの記録液を前記サブタンクに補給する補給手段とを備
えた液体吐出記録装置の記録液補給方法であって、前記
液体吸収体の記録液を保持している部分に接する記録液
を溜める空間を設けておき、前記補給手段により既に液
体吸収体に保持されている記録液に触れるように前記記
録液を溜める空間に記録液を補給し、前記液体吸収体の
毛細管力により前記補給された記録液を前記液体吸収体
に吸収、保持させることを特徴とする。

【００５２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００５３】（第１の実施形態）図１は本発明の液体吐
出記録装置の第１の実施形態を示す外観斜視図である。
図１に示す形態の液体吐出記録装置は、紙、ＯＨＰシー
ト等の被記録材２００に対してインク滴を適宜に付着さ
せることで文字や図形等の記録を行うインクジェット記
録装置１０００である。

【００５４】インクジェット記録装置１０００を構成す
る筐体には２本のガイドシャフト３，４が略平行に配設
され、キャリッジ２が２本のガイドシャフト３，４で往
復移動可能に支持されている。キャリッジ２は、不図示
の駆動手段によって被記録材２００上空を横断するよう
に往復移動する。キャリッジ２にはインクジェットユニ
ット１００が一体的に構成されている。

【００５５】インクジェットユニット１００はその被記
録材対向面（図１ではキャリッジ下面）にブラックＢ
ｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色のインク滴
を被記録材に適宜付着させるためのノズル１０２Ｂｋ，
１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙを備えている。ノズルに
インクを供給するためのサブインクタンク１０１Ｂｋ，
１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙは各色のノズル１０２Ｂ
ｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙに対応して設けられ
ている。

【００５６】被記録材２００から外れたところに、イン
クジェットユニット１００の為のメンテナンスステーシ
ョン３００が設けられている。メンテナンスステーショ
ン３００にはノズル１０２Ｂｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，
１０２Ｙの乾燥を防ぐキャップ３３０やワイパーブレー
ド（不図示）などインクジェット記録装置としてごく一
般的なものから、本発明の特徴であるサブインクタンク
１０１Ｂｋ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙにインクを
補給するインク補給機構３１０が設けられている。

【００５７】インク補給機構３１０は、ブラックＢｋ，
シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹの各色の補給用イン
クを収納するメインインクタンク３０１Ｂｋ，３０１
Ｃ，３０１Ｍ，３０１Ｙや、各色のメインインクタンク
のインクを各色毎のサブインクタンクへ送り出す不図示
のポンプ装置、各色用のインク補給弁３０２Ｂｋ，３０
３Ｃ，３０３Ｍ，３０３Ｙ、前記ポンプ装置から前記イ
ンク補給弁の各々へインクを運ぶインク補給管３０４Ｂ
ｋ，３０４Ｃ，３０４Ｍ，３０４Ｙ、それに前記インク
補給弁のすべてを支持するインク補給弁支持部３０５、
インク補給弁支持部３０５を記録装置底面に対して略平
行に往復移動するように駆動する不図示の駆動手段など
からなる。この駆動手段は直進型のソレノイドタイプの
アクチュエータや、ステッピングモータとラック・アン
ド・ピニオン機構を用いて直線運動もしくは円弧運動す
るものなどの一般的な駆動機構を用いたものである。

【００５８】図２は図１に示したインクジェットユニッ
ト１００を搭載したキャリッジ２およびインク補給機構
３１０部分の側面断面図である。

【００５９】本実施形態は４色のインクを用いるインク
ジェット記録装置で、メインインクタンク３０１Ｂｋ，
３０１Ｃ，３０１Ｍ，３０１Ｙから、これらの各々に対
応するノズル１０２Ｂｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２
Ｙまでは同様の断面形状のものが４組設けられている。
そこで図２はそのうち一つの断面を表し、各部に付する
番号にはインク色を区別する添え字を省略する。

【００６０】サブインクタンク１０１の構成は、サブイ
ンクタンクケース１０３にインクを保持するインク吸収
体として、ウレタンスポンジまたはポリプロピレン繊維
等による多孔質体１０４を圧縮して挿入している。多孔
質体を圧縮するのは多孔質体内の空隙を小さくして毛細
管力を高めるためである。さらに多孔質体１０４からノ
ズル１０２へインクを導くインク導出管１０５上部は多
孔質体１０４を少し押すように設けられていて、この部
分が他の部分よりも毛細管力がより高くなることでイン
ク導出管１０５近傍にインクが集まるように構成されて
いる。

【００６１】サブインクタンクケース１０３の上部には
大気連通口１０６が設けられている。これはサブインク
タンク内外の圧力差を吸収するためのもので、外部の気
圧の変化や多孔質体１０４の保持するインクが減少する
ことによる圧力上昇に対応するものである。ただし、イ
ンクが蒸発するのをできるだけ抑制するために大気連通
口１０６の口径はできるだけ小さく、またできるだけ長
くする。

【００６２】サブインクタンク１０１内のインク保持量
を検出するためにインク残検ピン１０７，１０８がサブ
インクタンクケース１０３底部より差し込まれている。
この電極は不図示の導通体により記録装置内の電気回路
に接続されていて、この２本の電極間の電圧変化により
多孔質体１０４の保持しているインク量を検出する。多
孔質体の保持しているインクは破線のハッチングで図示
している。このインク残量検出技術については特開平０
５-０６４８９８号公報に開示されている。

【００６３】多孔質体１０４の脇（図面右側面）にはサ
ブインクタンクケース１０３の接しない隙間が設けられ
ている。ここがメインインクタンク３０１からのインク
が補給されるインク補給部１０９である。インク補給部
１０９にはインク補給口１１０と、インクを補給しない
ときにインク補給口１１０を塞ぐインク補給口弁１１１
とが設けられている。インク補給口弁１１１はゴムもし
くは熱可塑性のエラストマーなどの軟らかい弾性体でで
きている。インク補給部１０９に投入されたインクが多
孔質体に吸収される際のインク補給部１０９の圧力上昇
を防ぐために、インク補給部１０９はサブインクタンク
連通口（不図示）によって大気連通口１０６を介して大
気圧と連通している。

【００６４】インク補給部１０９にインクを補給する部
分はインク補給弁支持部３０５に支持されたインク補給
弁３０３である。インク補給はインク補給弁３０３が不
図示の駆動手段によりインク補給口１１０に向けて（図
２中左方向）に移動し、インク補給口弁１１１を押し開
くことで行われる。

【００６５】次に、図２の図面右側に示されているイン
ク補給機構３１０について説明する。インク補給機構３
１０はメインインクタンク３０１に収納しているインク
をインク補給部１０９に適宜に補給するための機構であ
り、インク補給弁３０３と、インクを収納するメインイ
ンクタンク３０１と、メインインクタンク３０１のイン
クをインク補給弁３０３へ加圧する加圧ポンプ（補給ポ
ンプ）３０６と、加圧ポンプ３０６を駆動する直進型プ
ッシュプルソレノイドタイプのアクチュエータ３０７
と、加圧ポンプ３０６のインクをインク補給弁３０３に
供給するインク補給管３０４と、インク補給弁３０３を
支持するインク補給弁支持部３０５と、インク補給弁支
持部３０５を駆動する不図示の駆動手段とからなる。

【００６６】メインインクタンク３０１は、樹脂のメイ
ンケース３１２内にインクを密閉して収納した可塑性を
有したインク袋３１３が納められたものである。

【００６７】インク袋３１３にはゴムもしくは熱可塑性
のエラストマーでできたインク供給蓋３１１が設けられ
ていて、メインインクタンク３０１をインク補給機構３
１０にセットするとパイプ状のインク針３０９がインク
供給蓋３１１に刺さってメインインクタンク３０１のイ
ンクをインク補給機構３１０のインク系（インク補給弁
３０３、インク補給管３０４等）に接続する。

【００６８】加圧ポンプ３０６の入り口側（メインイン
クタンク３０１の接続口側）には一方向弁であるポンプ
弁３０８が、半球状のゴムでできた加圧ポンプ３０６と
一体的に設けられている。インク補給弁３０３も一方向
弁になっている。図３にインク補給弁３０３の外観斜視
図を示す。インク補給弁３０３はゴムのパイプの先端を
潰したような形状をしていて、先端のスリット部３０３
ａが弁の働きをするものである。インク補給弁３０３内
部の液体を加圧すればその圧力によって先端のスリット
部３０３ａを押し開いて中の液体が出てくる。一方、イ
ンク補給弁３０３内部の液体を減圧すると先端のスリッ
ト部３０３ａがより密着するので外部の流体がなかに入
り込むことがない。

【００６９】本実施形態においてはインク補給弁３０３
の位置はインク袋３１３のインク供給蓋３１１より高く
なっているのでスリット部３０３ａが無かったとして
も、インク補給弁３０３先端からインクが漏れることは
ないが、インクジェット記録装置が携帯型の場合には携
帯時の装置の向きが任意になるのでどの方向になっても
メインインクタンク３０１内のインクの水頭圧を止める
力がポンプ弁３０８とインク補給弁３０３には必要であ
る。

【００７０】また、インク補給弁３０３はインク補給を
行っていないときのインク補給管３０４内のインク蒸発
を防ぐ働きもする。

【００７１】本実施形態においてはインク補給管３０４
は塩化ビニールやポリエチレンなどの軟らかい樹脂でで
きたチューブであるが、インク補給弁支持部３０５の移
動する量は少ないのでポリアセタールなどの硬い樹脂ま
たは金属製のパイプにシールしたヒンジで移動可能に接
続した構成でもよい。

【００７２】以下に、上記のように構成された記録装置
のインク補給動作について説明する。補給動作は図４を
用いて説明する。

【００７３】キャリッジ２がメンテナンスステーション
（図１の符号３００参照）内の所定の位置にあるとき
に、不図示の駆動手段によりインク補給弁支持部３０５
をキャリッジ２に向けて移動させると、インク補給弁３
０３先端がインク補給口１１０から入って中のインク補
給口弁１１１を押し開く。ここで本発明のサブインクタ
ンクは多孔質体の毛細管力を利用してインクを保持して
いるので、このインク補給口１１０とインク補給弁３０
３の接続には密閉性が要求されず、がたのある結合でよ
い。

【００７４】次に、４色分４組のインク補給機構のなか
で必要なアクチュエータ３０７の加圧プランジャ３１４
を図４中の矢印Ａ方向に駆動させ加圧ポンプ３０６の半
球状のゴム袋を押すことで一定量のインクがインク補給
弁３０３からインク補給部１０９に投入される。加圧ポ
ンプ３０６の上流側と下流側に一方向弁が設けられてい
るので加圧プランジャ３１４を戻すとメインインクタン
ク３０１から加圧ポンプ３０６のゴム袋内にインクが補
給される。

【００７５】インク補給部１０９に投入されたインクは
多孔質体１０４の毛細管力により多孔質体１０４にゆっ
くりと吸収される。

【００７６】ここでサブインクタンク１０１内の壁１０
１ａがタンク底の方まで延びているのは補給するインク
を多孔質体１０４下部から吸わせるためである。図５に
示すようにインク補給口１１０をサブインクタンク１０
１の天井面（上面）に設けてインクを上から補給する
と、補給されたインクは多孔質体１０４にしみ込むもの
の元々多孔質体１０４が保持していて、インク導出管１
０５の存在する多孔質体１０４の下部に集中しているイ
ンクとつながらない（図５中の矢印Ｂ）ことになる。

【００７７】インク補給部１０９の形状は、図６に示す
ようにインク補給部１０９の底１０９ａをタンク上方か
らタンク下方に向けて斜めに形成する（図６中の矢印Ｃ
で示す形状にする）と、よりスムースに吸収される。ま
た、図７に示すようにサブインクタンクケース１０３の
底部近傍の側壁から飛び出る構成にしても、多孔質体１
０４下部から補給インクを吸収させるという機能上同様
の効果を達成できる。また、図７中矢印Ｅの部分を透明
に構成すればこの部分を光センサで検出することでイン
ク補給状態（多孔質体のインク吸収状態）を検知するこ
ともできる。さらに、インク補給口弁１１１の構成は図
６に示されるようなゴム板形状のものでなくて、図７に
示す板部材をねじりコイルばねで付勢するような弁部材
とばね部材を別々の構成としてもよい。

【００７８】以上のように本実施形態の各部の構成や動
作について説明した。次にこれらを用いての本実施形態
のインク補給方法について図８のフローチャートを用い
て説明する。

【００７９】インクの補給はサブインクタンク１０１の
インク残量（インク保持量）と計算上のインク消費量の
データの２つのパラメータを用いて行われる。サブイン
クタンク１０１のインク残量はサブインクタンク１０１
に挿入した２本の電極の電圧によって検出する。この出
力値から得られるインク残量を「Ｉ」とする。インク消
費量は吐出されたインク滴数とノズル回復のための吸引
動作の回数を数えて積算することで得られる。この計算
上のインク消費量を「Ｄ」とする。

【００８０】インク補給制御シーケンスが開始される
と、まずステップＳ５００でドットカウントによるイン
ク消費量Ｄ（図面にはドットカウントＤと略す）を初期
化しＤ＝０とする。ドットカウントによるインク消費量
Ｄの積算作業はこのフローチャートとは別に、記録吐出
動作やノズル吸引動作に応じて行われる。次ぎにステッ
プＳ５１０でそのときのインク残量Ｉがあらかじめ設定
された閾値ａ以下であるかを判定する。「ＹＥＳ」の場
合には次のステップＳ５２０でドットカウントによるイ
ンク消費量Ｄの値を閾値ｂと比較する。閾値ｂは１回分
のインク補給量とする。「ＮＯ」の場合にはサブインク
タンク１０１にインクが十分あるのでステップＳ５１０
の前に戻る。

【００８１】ステップＳ５２０でドットカウントによる
インク消費量Ｄが閾値ｂ以上の場合にはインクがある程
度消費されたと判断してステップＳ５４０に移行しイン
ク補給を行う。インク補給後はサブインクタンク１０１
の多孔質体１０４によるインク吸収時間を考慮してステ
ップＳ５５０で所定の時間ｔ待ち、ステップＳ５００の
前に戻る。

【００８２】ステップＳ５２０でインク消費量Ｄが所定
の値ｂ未満だった場合は次のステップＳ５３０に進みイ
ンク残量Ｉの判定を行う。ここでインク残量Ｉが所定の
値ｃ未満の場合にはサブインクタンク１０１のインク残
量が少なすぎると判断してドットカウントによるインク
消費量が少なくてもインク補給のステップＳ５４０に進
む。インク残量Ｉが閾値ｃより小さくなければサブイン
クタンク１０１のインク量はまだ十分あると判断してそ
のままステップＳ５１０の前に戻る。

【００８３】ここでインク残量Ｉによる判定の閾値ａ、
ｃはａ＞ｃの関係を満たす。

【００８４】１回のインク補給量ｂは多くてもサブイン
クタンクの最大インク保持量の半分以下である。

【００８５】ノズルからの１ドットのインク吐出量、ノ
ズル回復動作による１回のインク吸引量、インク補給機
構による１回のインク補給量それぞれにある程度の誤差
やばらつきがありぴったり一致しない。また本発明にお
いてはインクを補給した後で補給したインクが多孔質体
に吸収されるのを待たずに記録動作を行うために、例え
ば印字デューティによって、多孔質体に含まれるインク
量が変わる。そこでこれらのずれをある程度許容するた
めの緩衝手段として、サブインクタンク１０１のインク
量を空にも満タンにもしないで中間に維持しようとする
ものである。

【００８６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態として、インク消費量の推定値とインク補給量
のずれをインク残量（インク保持量）の判定値を用いて
補正する方法を図９のフローチャートを用いて説明す
る。

【００８７】インク補給シーケンスが開始されると、最
初にステップＳ６００で補正係数値Ｎ１の初期化を行
い、Ｎ１＝１とする。次にステップＳ６０２で補正係数
値Ｎ２の初期化を行い、Ｎ２＝１とする。次にステップ
Ｓ６０４でドットカウントによるインク消費量Ｄの初期
化を行い、Ｄ＝０とする。図８のシーケンスと同様に、
ドットカウントによるインク消費量の積算作業そのもの
はこのフローチャートとは別に記録吐出動作やノズル吸
引動作に応じて行われる。

【００８８】次にステップＳ６０６でインク残量Ｉがあ
らかじめ設定された閾値ａ以下か判定する。「ＹＥＳ」
の場合は次のステップＳ６１０で、ドットカウントから
得られるインク消費量Ｄの値を所定の閾値と比較する。
「ＮＯ」の場合にはステップＳ６０８で補正係数Ｎ２を
Ｎ２＝１．２５としてステップＳ６０６の前に戻る。

【００８９】上記のステップＳ６１０での閾値はあらか
じめ設定された値ｂに補正係数Ｎ１とＮ２を掛けたもの
である。インク消費量Ｄが「ｂ×Ｎ１×Ｎ２」の値以上
の場合にはインクがある程度消費されたと判断してステ
ップＳ６１８に移行しインク補給を行う。「ｂ×Ｎ１×
Ｎ２」の値が１回分のインク補給量である。インク消費
量Ｄが「ｂ×Ｎ１×Ｎ２」の値に達していない場合には
インク消費量はまだインク補給を行うほどではないと判
断してステップＳ６１２に進む。

【００９０】ステップＳ６１２ではサブインクタンクの
インク残量Ｉがあらかじめ設定された閾値ｃ未満かどう
か判定する。「ＹＥＳ」の場合には次のステップＳ６１
６に進む。「ＮＯ」の場合はインク残量はまだ十分あり
インク補給するほどではないと判断してステップＳ６０
６の前に戻る。

【００９１】ステップＳ６１６で再度インク残量の判定
を行う。サブインクタンクのインク残量Ｉがあらかじめ
設定された閾値ｄ未満かどうか判定する。この閾値ｄは
サブインクタンクのインク残量としてはぎりぎりほぼ空
に近い状態の量として設定する。「ＹＥＳ」の場合には
インク補給システムになんらかの異常があったと判断
し、ステップＳ６２２でエラー処理を行って終了する。
なんらかの異常とは例えば加圧ポンプの故障で補給動作
自体は行われたが実際にはインクが補給されていない状
態である。「ＮＯ」の場合はステップＳ６１４に進み補
正係数Ｎ２＝０．８として次のステップＳ６１８でイン
ク補給を行う。「ＮＯ」の場合というのは、インク残量
は危機的に少ないわけではないがインク消費量Ｄが少な
いにも関わらず、補給が必要な量まで減っていることを
意味する。

【００９２】ステップＳ６１８でのインク補給後、ステ
ップＳ６２０では補正係数Ｎ２の値をＮ１に移して次回
のインク補給判定への履歴とする。インク補給後はサブ
インクタンクの多孔質体によるインク吸収時間を考慮し
てステップＳ６２４で所定の時間ｔ待ち、補正係数Ｎ２
の初期化のステップＳ６０２の前に戻る。

【００９３】補正係数に設定する値は本実施形態では1.
25と0.8である。これは1.25×0.8=1とそれぞれ同じ回数
現れれば「１」に戻るように設定した。乗じて「1」に
なる組み合わせで有れば他の値でもかまわないが、この
値はサブインクタンクのインク最大インク保持量やイン
ク補給量によって適宜に設定する。

【００９４】記録ヘッドのインク吐出量、つまり１ドッ
トのインク滴の容積、ノズル回復動作によるインク吸引
量、加圧ポンプによるインク補給量にはそれぞれ機械毎
に、また同じ機械でも環境条件によりばらつきがある。
第１の実施形態のように、インク消費量Ｄによる判定閾
値ｂをインク補給量と等しく設定しても、実際には多め
に補給する場合や少な目に補給する場合がでてきてしま
う。これらのばらつきによる実際のインク消費量とイン
ク補給量の差があるのでドットカウントによるインク消
費量Ｄの積算だけを用いてインク補給しているとサブイ
ンクタンクのインク量が増減する。そこでサブインクタ
ンクのインク量を検出する手段を設けてインク残量が多
すぎたり少なすぎたりする場合に対応する。インク残量
が多すぎる場合はインク消費量Ｄに関わらずインク補給
しない。インク残量が少なすぎる場合はインク消費量Ｄ
に関わらずインク補給を行う。さらに図９のフローチャ
ートの場合には、インク補給の前にインク残量が上限設
定値ａを超えていた場合にはインク消費量の見積もり
（推定値）に対して実際のインク補給量が多すぎると判
断し、補給するかどうかのインク消費量Ｄによる閾値を
多めに設定する（ステップＳ６０８）。またその履歴が
次回以降にも残るように設定している。逆にインク残量
が下限設定値ｃを下回ることがあると実際のインク補給
量が少なすぎると判断し、次回のインク消費量Ｄによる
閾値を少な目に、つまり少し早めに補給するように設定
する（ステップＳ６１４）。

【００９５】このようにインク残量判定の履歴に応じて
インク補給量を補正することで、その記録装置が固有に
持っているインク消費量とインク補給量の差を修正する
ことができる。

【００９６】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態として、インク消費量の推定値とインク補給量
のずれをインク補給量を増減させることで補正する方法
を図１０のフローチャートを用いて説明する。第２の実
施形態を説明した図９のフローチャートとは同様のステ
ップには同じ符号を付して説明を省略する。本実施形態
のフローチャートにおいては補正係数Ｎ２をインク補給
量の補正係数として処理するところが異なる。

【００９７】ステップＳ６０６でインク残量Ｉが設定値
ａより多い場合にはステップＳ６２５に進み、補正係数
Ｎ２＝１．２とする。ステップＳ６１６でインク残量Ｉ
が設定値ｄ以上の場合はステップＳ６２７で補正係数Ｎ
２＝０．８とする。インク補給のステップＳ６１８にお
いて補正係数Ｎ２の値によって補給量を変更してインク
補給を行う。図２及び図４に示したアクチュエータ３０
７において加圧プランジャの変位量を制御することで補
給量を変更する。

【００９８】上述した第１から第３の実施形態によれ
ば、記録装置において記録動作が行われていない間にイ
ンク補給が行われる。サブインクタンクがその内部に設
けられた多孔質体によりインクを保持し、またインクジ
ェット記録ヘッド部に必要な負圧を発生させる。そこ
で、サブインクタンクには負圧を保持するための気密性
が要求されないのでインク補給手段との接合・離間が簡
潔なものとなる。また、前記多孔質体へのインク補給は
多孔質体自身の毛細管力によって行うので、インク補給
のための吸引手段を必要としない。さらに、多孔質体の
インクが保持されている領域である多孔質体の下部横か
らインクを吸い上げる形態をとるので、多孔質体内に残
っているインクと新たに供給されるインクの間に気泡が
入ることもない。

【００９９】さらに、供給されたインクが多孔質体に吸
収されるのを待たずに記録動作を開始できるので、多孔
質体の毛細管力を用いてインクを吸収するための長い時
間がかからない。また、多孔質体に保持できるインク量
の半分程度を維持するように制御するので、供給したイ
ンク量と使用量の差をインク保持量の増減で吸収でき
る。

【０１００】また、インクジェットユニット１００、サ
ブインクタンク１０１はキャリッジ２に固定されユーザ
ーが交換しないものとして説明したが、インクジェット
ユニットやサブインクタンクの寿命が記録装置の寿命よ
り短い場合は、インクジェットユニットやサブインクタ
ンクを交換式としてもよい。また、この交換式の構成と
本発明のインク補給方法は同一に存在できる。

【０１０１】その際に、交換するサブインクタンクはキ
ャリッジ外のメインインクタンクからのインクを受ける
部分であるインク補給部１０９と一体でも良いが、分割
式としてインク補給部１０９はキャリッジ２に固定さ
れ、インクを保持した多孔質体を収容する収容部のみが
交換する構成の方がより低コストなものとなる。

【０１０２】（第４の実施形態）図１１は本発明の第４
の実施形態の記録装置を示す断面図である。本実施形態
はキャリッジ外に設けたメインインクタンクとキャリッ
ジ上のサブインクタンクを常にチューブで接合した、い
わゆるチューブ供給系に適用したものである。図１１に
おいて第１の実施形態と同じものには同じ番号をつけて
説明を省略する。

【０１０３】本実施形態においてはインク補給弁支持部
３０５がサブインクタンク１０１に常に結合されている
部分のみが第１〜第３の実施形態と異なるものである。
そのため、図１１に示すようにインク補給管３０４は長
く、またキャリッジ２の往復動作に追随するために軟ら
かい材質でなければならない。

【０１０４】このように構成すると、記録動作中でもイ
ンク補給が行えるという効果がある。またチューブ内に
気泡が混入してもインク補給部１０９でこの気泡の分離
が行えるし、気泡によってインク補給量が所定量より少
なくなることにも対応できる。またインクを加圧ポンプ
３０６で加圧してサブインクタンク１０１へ供給するの
で、サブインクタンク１０１とメインインクタンク３０
１をチューブでつなぎ閉流路空間を構成している一般の
チューブ連続供給系に用いるチューブよりも細いチュー
ブで良い。チューブ連続供給系の場合は記録によるイン
ク消費に応じてチューブ内にインクが流れるためにイン
クの管路抵抗がインクジェットユニットのノズル１０２
に対する負圧となって働くからである。

【０１０５】次に、図１２のフローチャートを用いて本
実施形態のインク補給方法について説明する。第２の実
施形態を説明した図９のフローチャートと同様のステッ
プには同じ符号を付して説明を省略する。

【０１０６】本実施形態のインク補給方法においてはイ
ンク残量Ｉが所定の値に満たない場合の処理が異なる。
つまり、チューブ内に気泡が混入してインク補給量が少
ない場合も考慮してすぐにエラーとせず、インク補給を
繰り返して様子を見る。複数回のインク補給でもインク
残量が所定の値まで回復しない場合にのみエラー処理と
する。

【０１０７】図１２に示すようにシーケンス開始後のス
テップＳ６０１で、補正係数Ｎ１の他にカウンタ変数Ｎ
３を導入し、Ｎ３＝０の初期化処理を行う。ステップＳ
６１６でのインク残量Ｉが閾値ｄ未満だった場合はまず
ステップＳ６１５で記録処理を停止してこれ以上インク
を消費しないようにする。次にステップＳ６１９でカウ
ンタ変数Ｎ３＝Ｎ３＋１としてカウンタを進める。

【０１０８】ステップＳ６２１でカウンタ変数Ｎ３があ
らかじめ設定された閾値ｅ未満か判別する。「ＹＥＳ」
の場合はステップＳ６１８のインク補給を行う。そし
て、ステップＳ６２０、Ｓ６２４を行った後ステップＳ
６０２の前に戻る。その後、インク残量Ｉが所定の値ｄ
未満の状態でインク補給を行っているのでステップＳ６
０６は「ＹＥＳ」となり、記録処理は停止しているので
ステップＳ６１０は「ＮＯ」となる。そこでステップＳ
６１６でインク残量Ｉがまだ閾値ｄ未満なら再びステッ
プＳ６１５、Ｓ６１９を行う。この処理をカウンタ変数
Ｎ３がｅ回に達するまで行い。それでもインク残量Ｉが
閾値ｄを超えなければステップＳ６２２でエラー処理を
行ってシーケンスを終了する。

【０１０９】カウンタ変数Ｎ３がｅ回に達する前にイン
ク残量Ｉが閾値ｄ以上になればステップＳ６１６で「Ｎ
Ｏ」へ分岐しステップＳ６１３で記録処理を再開して、
ステップＳ６１７でカウンタ変数Ｎ３をＮ３＝０と初期
化する。その後は図９のフローチャートと同様である。

【０１１０】このようにインク残量が極端に少ない場合
もすぐにエラー処理せずにインク補給を繰返して様子を
見ることで、インク補給管３０４内のインクに気泡が混
じっていて補給されたインクの量が極端に少ない場合
や、またインク補給管３０４内のインクが空になってい
て、インク補給動作を行ってもインク補給管３０４がイ
ンクで満たされるまでまったく補給されないという場合
にも対応できる。

【０１１１】ここまでの説明はサブインクタンク１０１
がキャリッジ２に固定された構成であったが、サブイン
クタンク１０１の寿命が記録装置の寿命より短い場合は
サブインクタンク１０１をユーザーが交換できるように
構成すれば良い。チューブ式で構成している場合はサブ
インクタンク１０１からメインインクタンク３０１まで
を一体として交換する構成にすれば、サブインクタンク
部分の交換を忘れることもない。この場合、インク補給
のポンプとしてはチューブを外側から押すチューブポン
プを用いる。

【０１１２】さらに、インクジェット記録ヘッド部の寿
命が記録装置の寿命より短い場合はインクジェットユニ
ット１００をユーザーが交換できるように構成する必要
がある。チューブ式で構成している場合はインクジェッ
トユニット１００のノズルからメインインクタンク３０
１までを一体として交換するように構成すると、インク
ジェットユニット部分（インクジェット記録ヘッド部）
の交換を忘れることがない。この場合もインク補給のポ
ンプとしてはチューブを外側から押すチューブポンプを
用いる。

【０１１３】本実施形態によれば、サブインクタンク１
０１へのインク補給系は常にサブインクタンクに接続さ
れているので、(1)記録動作中でもインクの補給ができ
る、(2)インク補給手段のサブインクタンクとの結合・
離間のための時間が必要ないためスループットの向上が
図れる、という利点がある。もちろん、サブインクタン
クとインク補給系の結合部が大気に連通しているため
に、インク補給管３０４内のインクの慣性力がインクジ
ェットユニット１００のノズル１０２に対する圧力変動
を引き起こすことはない。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャリッジ上のサブタンク内の多孔質体でインクジェッ
ト式の記録ヘッド部に対して負圧を発生させる構成の液
体吐出記録装置としたので、記録装置の姿勢によらずサ
ブタンク内の記録液を保持できる。そしてサブタンクの
外殻に気密性が要求されないので、記録液が補給される
補給部が簡単に構成できる効果がある。さらに、液体吸
収体底部の液体を保持している部分に接して記録液を吸
収させるように構成したので、液体吸収体が元々保持し
ている記録液と新たに補給された記録液とが一体となっ
て液体吸収体に保持される。

【０１１５】また、記録液が補給される補給部の空間が
サブタンクの大気連通口に連通していることにより、補
給された記録液がスムースに液体吸収体に吸収される。
そして補給部が大気に開放されているので、補給手段か
らの気泡をここで除去できる。

【０１１６】また、記録液を補給しないときは記録液が
補給される補給部空間の開口部が開閉部材で閉じられて
いることにより、そこから記録液が漏れ出すことがない
ので、携帯型のインクジェット式記録装置を構成するこ
とができる。

【０１１７】また、補給部空間の開口部を塞いでいる開
閉部材を補給手段によって押し開けるように構成したの
で、記録液を補給するときに補給部の開口部を開閉する
ためだけの駆動手段を必要とせずキャリッジを小型に構
成することができる。

【０１１８】また、サブタンクに補給するときのみ、メ
インタンクからの補給手段をサブタンクに接続する構成
にすることにより、キャリッジを小型に構成しながら
も、大容量のメインタンクを採用できるので、タンク交
換頻度を少なくすることができる。

【０１１９】また、メインタンクからの補給手段をサブ
タンクに常時接続する構成にすることにより、記録動作
中でもサブタンクへの記録液補給ができるので記録装置
のスループットが向上する。また、補給手段の常時接続
構成において、記録液が補給される補給部は大気に連通
していることで、補給手段からの記録液に気泡が混入し
ていたとしても補給された記録液が液体吸収体に吸収さ
れる際にはその気泡は除去されるので、別の気泡除去手
段が不要で簡単な構成となる。

【０１２０】また、サブタンクの記録液保持量（残量）
を検出し、この記録液保持量（残量）によって、記録液
補給の際の補給量を制御するようにしたので、サブタン
クが空になったりあふれたりすることがない。

【０１２１】また、前記記録液保持量の検出値は記録液
補給後一定時間後の値を用いることにしたので、液体吸
収体の毛細管力のみで補給液を吸収するという時間のか
かる方法を有効に用いることができる。

【０１２２】また、前記記録液保持量が所定の値より少
ない場合には記録液を補給することにより、サブタンク
が補給した記録液であふれることがない。

【０１２３】また、記録液消費量が所定の量を超えたら
記録液を補給することにより、記録液の補給タイミング
を正確に見積もることができるので、サブタンクの記録
液保持量のみで記録液補給を制御する方法よりもよりき
め細かく制御できる。

【０１２４】また、インクジェット記録ヘッド部からの
液滴の吐出数を数えて記録液消費量を推定することによ
り、１ドット単位の細かさで記録液消費量を推定でき
る。

【０１２５】また、インクジェット記録ヘッド部からの
液滴の吐出数を数えることと、ノズル回復動作の吸引回
数を数えることで記録液消費量を推定することにより、
１ドット単位の細かさで記録液消費量を推定できる。記
録液の補給タイミングを正確に見積もることができる。

【０１２６】また、記録液保持量が所定の値ａより多い
場合には記録液消費量にかかわらず記録液を補給しない
ことにより、実際の記録液補給量が記録液消費量の推定
値より多いために液体吸収体の記録液保持量がだんだん
増えていってあふれるという問題はない。

【０１２７】また、実際の記録液補給量と記録液消費量
の推定値のずれを記録液補給の履歴を管理して補正する
ことにより、記録液消費量の推定値と実際に補給される
記録液量の差によってサブタンクの記録液保持量が常に
多目とか、常に少な目とかに偏ることを防ぐ。

【０１２８】また、前記補正は記録液消費量の推定値に
よって記録液の補給を行うかどうかの判定値を変えて行
うことにより、記録液補給の間隔を補正できるので結果
的に記録液の補給量の補正ができる。

【０１２９】また、前記補正は前記補給量を変更するこ
ととしたので、より適切な制御ができる。

【０１３０】また、前記補給された記録液がサブタンク
内の多孔質体に吸収され終わる前でも記録を行うことに
より、記録装置のスループットが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体吐出記録装置の第１の実施形態を
示す概略斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施形態のインク供給系の構成
を示す概略断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態のインク補給弁を示す
概略斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施形態のインク供給系の補給
動作を示す概略断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態のインク補給部の効果
を説明する比較説明図である。

【図６】本発明の第１の実施形態の別のサブインクタン
ク構成を示す概略断面図である。

【図７】本発明の第１の実施形態の別のサブインクタン
ク構成を示す概略断面図である。

【図８】本発明の第１の実施形態のインク補給シーケン
スを説明するフローチャートである。

【図９】本発明の第２の実施形態のインク補給シーケン
スを説明するフローチャートである。

【図１０】本発明の第３の実施形態のインク補給シーケ
ンスを説明するフローチャートである。

【図１１】本発明の第４の実施形態のインク供給系の構
成を示す概略断面図である。

【図１２】本発明の第４の実施形態のインク補給シーケ
ンスを説明するフローチャートである。

【符号の説明】 100 インクジェットユニット（インクジェット記録
ヘッド部） 101,101Bk,101C,101M,101Y サブインクタンク 101a 壁 102,102Bk,102C,102M,102Y ノズル 103,103Bk,103C,103M,103Y サブインクタンクケース 104 多孔質体 105 インク導出管 106 大気連通口 107,108 インク残検ピン 110 インク補給口 111 インク補給口弁 112 サブタンク連通口 300 メンテナンスステーション 301,301Bk,301C,301M,301Y メインインクタンク 302 ポンプ装置 303,303Bk,303C,303M,303Y インク補給弁 304,304Bk,304C,304M,304Y インク補給管 305 インク補給弁支持部 306 加圧ポンプ 307 アクチュエータ 308 ポンプ弁 309 インク針 310 インク補給機構 311 インク供給蓋 312 メインケース 313 インク袋 314 加圧プランジャ 330 キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EA23 EA26 EB21 EB51 EB56 EB59 EC11 EC15 EC17 EC26 EC36 EC39 EC64 FA02 FA10 HA37 KA01 KB04 KB09 KB19 KB37 KC11 KC13 KC14 KC15 KC16 KC17

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内の多孔質体からなる液体吸収体
   に記録液を保持させたサブタンクと、該サブタンクから
   供給される記録液を用いて記録を行うインクジェット式
   の記録ヘッド部と、前記サブタンクに供給する記録液を
   収納するメインタンクと、前記メインタンクの記録液を
   前記サブタンクに補給する補給手段とを備えた液体吐出
   記録装置において、 前記補給手段により記録液が補給される空間を形成する
   補給部が、該補給部に補給された記録液が前記液体吸収
   体に既に保持された記録液と連続した状態で前記液体吸
   収体に吸収されるように前記液体吸収体の液体を保持し
   た部分に接して設けられていることを特徴とする液体吐
   出記録装置。
2. 【請求項２】 前記補給部に補給された記録液が前記液
   体吸収体の毛細管力により前記液体吸収体に吸収され
   る、請求項１に記載の液体吐出記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録液が補給される空間は前記サブ
   タンクに設けられた大気連通口を介して大気と連通して
   いる、請求項１又は２に記載の液体吐出記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録液が補給される空間には当該空
   間に液体を補給するための開口部と該開口部を塞ぐ開閉
   部材とが設けられていて、該開閉部材は記録液の補給時
   のみ前記開口部を開く、請求項１から３のいずれか１項
   に記載の液体吐出記録装置。
5. 【請求項５】 前記開閉部材は通常は前記開口部が閉状
   態になるようにばね部材もしくは開閉部材自身のばね性
   によって付勢されていて、前記補給手段の一部が押すこ
   とで開く、請求項４に記載の液体吐出記録装置。
6. 【請求項６】 液体吐出記録装置は前記記録ヘッド部を
   被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動させて記録
   を行うシリアルプリンタであって、前記サブタンクは前
   記記録ヘッド部を搭載して移動するキャリッジ上に設け
   られ、前記メインタンクはキャリッジ外に設けられてい
   て、前記キャリッジが被記録媒体上に存在するときには
   前記補給手段は前記サブタンクの補給部に接続されてい
   ない、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出
   記録装置。
7. 【請求項７】 液体吐出記録装置は前記記録ヘッド部を
   被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動させて記録
   を行うシリアルプリンタであって、前記サブタンクは前
   記記録ヘッド部を搭載して移動するキャリッジ上に設け
   られ、前記メインタンクはキャリッジ外に設けられてい
   て、前記補給手段は前記サブタンクの補給部に常に接続
   されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液
   体吐出記録装置。
8. 【請求項８】 前記サブタンクの保持している記録液量
   を検出する検出手段を有し、該検出手段から得られる記
   録液保持量によって、記録液の補給を制御する、請求項
   １から７のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置。
9. 【請求項９】 前記検出手段による記録液保持量の検出
   値は記録液の補給後あらかじめ決められた一定時間後の
   値を用いる、請求項８に記載の液体吐出記録装置。
10. 【請求項１０】 前記記録液保持量があらかじめ設定さ
    れた所定の値ｃより少ない場合には前記補給手段により
    前記サブタンクに記録液の補給を行う、請求項８または
    ９に記載の液体吐出記録装置。
11. 【請求項１１】 前記記録ヘッド部から出ていく記録液
    消費量を記録装置の動作から推定する手段を有し、前記
    推定より得られる記録液消費量から所定の量ｂを超えた
    ら記録液の補給を行う、請求項１から１０のいずれか１
    項に記載の液体吐出記録装置。
12. 【請求項１２】 前記記録ヘッド部から記録液が出てい
    く状態が記録液滴の吐出のみの液体吐出記録装置であっ
    て、前記記録ヘッド部から出ていく記録液量を推定する
    手段とは前記記録ヘッド部からの記録液滴の吐出数を数
    えることである、請求項１１に記載の液体吐出記録装
    置。
13. 【請求項１３】 前記記録ヘッド部から記録液が出てい
    く状態が記録液滴の吐出と回復装置による吸引動作であ
    る液体吐出記録装置であって、前記記録ヘッド部から出
    ていく記録液量を推定する手段とは前記記録ヘッド部か
    らの記録液滴の吐出数を数えることと、前記記録ヘッド
    部に対する前記回復装置の吸引動作の回数を数えること
    である、請求項１１に記載の液体吐出記録装置。
14. 【請求項１４】 前記記録液保持量があらかじめ設定さ
    れた所定の値ａ（ａ＞ｃ）より多い場合には記録液消費
    量の推定値に関わらず記録液の補給を行なわない、請求
    項１１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出記録装
    置。
15. 【請求項１５】 記録液補給の履歴を管理して、記録液
    消費量の推定値と記録液補給量のずれを補正する、請求
    項１４に記載の液体吐出記録装置。
16. 【請求項１６】 前記補正は前記所定の値ｂの値を変え
    ることである、請求項１５に記載の液体吐出記録装置。
17. 【請求項１７】 前記補正は前記サブタンクへの記録液
    補給量を変更することである、請求項１５に記載の液体
    吐出記録装置。
18. 【請求項１８】 前記補給部に補給された記録液が前記
    液体吸収体に吸収され終わる前でも記録を行う、請求項
    １から１７のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置。
19. 【請求項１９】 タンク内の多孔質体からなる液体吸収
    体に記録液を保持させたサブタンクと、該サブタンクか
    ら供給される記録液を用いて記録を行うインクジェット
    式の記録ヘッド部と、前記サブタンクに供給する記録液
    を収納するメインタンクと、前記メインタンクの記録液
    を前記サブタンクに補給する補給手段とを備えた液体吐
    出記録装置の記録液補給方法であって、 前記液体吸収体の記録液を保持している部分に接する記
    録液を溜める空間を設けておき、前記補給手段により既
    に液体吸収体に保持されている記録液に触れるように前
    記記録液を溜める空間に記録液を補給し、前記液体吸収
    体の毛細管力により前記補給された記録液を前記液体吸
    収体に吸収、保持させることを特徴とする液体吐出記録
    装置の記録液補給方法。