JP4255595B2 - インク供給装置、記録装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインク供給装置、記録装置及び画像形成装置に関し、特にキャリッジに搭載したヘッドユニットにサブタンクユニットのサブタンクからインクを供給するインク供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット噴射式のプリンタやファクシミリ、複写機等の記録装置には、キャリッジに搭載したヘッドユニットにインクを供給し、キャリッジをキャリッジロッドに沿って往復移動しながら記録ヘッドからインクを液滴として噴射して記録紙等に印字するインクジェット噴射式の記録装置が多く使用されている。この記録装置は、固定のインク供給部からチューブでキャリッジに搭載されたサブタンクにインクを供給し、更にサブタンクから記録ヘッドにインクを供給しているが記録ヘッドのノズル位置精度を確保して組立性を向上するためにヘッドユニットは位置精度良くキャリッジにセットされている。また、キャリッジ上には各色に対応して一対のサブタンクユニットとヘッドユニットがジョイント部を介して分離可能なように搭載されている。このような形態のものにおいてはユーザ又はサービスマンがヘッドユニットの交換を必要とした場合に容易に行う事ができる構造であることが望まれている。そこで、例えば特開平５−３１８７６４号公報に開示されたインクジェット記録装置では、記録ヘッドを有するヘッドユニットにインクタンクを保持して接続するヘッド支持部を設け、ヘッドユニットとインクタンクを一体にしてキャリッジに着脱するようにし、インクタンクとインクヘッドを一体にした状態で交換できるようにしている。また、特開平６−１１５０９２号公報に開示されたインクジェット記録装置では、キャリッジに搭載したヘッドユニットとインクタンクをインク供給チューブで接続し、ヘッドユニットは交換せずにインクタンクだけを交換するようにしている。
【０００３】
別の問題として混入したエアーの処理の問題がある。この問題を解決する方法として、サブタンクユニットの機能として内部にエアートラップ領域部を設けて通常の印写時にインク内に混入するエアーをエアートラップ領域部にトラップし、その後一定のタイミングでこれを別途設けられたインク吸引機構により一挙に吸い出してヘッドのノズルから排出を行う方法が提案されている。
【０００４】
この方法による従来のインク供給装置におけるサブタンクユニットの構造を図５に示す。同図に示すように、メインインクタンク（図示せず）からのインクは外部供給チューブ５２を介してサブタンクユニット５１内のインクタンク５３に供給される。サブタンクユニット５１のガイド部で構成される開口部５６内に設けられた中空針の供給管５５にヘッドユニットのインク導入ジョイント機構部（図示せず）が装着されると、インクタンク５３内のインクはインク流路５４及びサブタンクユニット５１のインク供給ジョイント機構部５９並びにヘッドユニットのインク導入ジョイント機構部を通ってヘッドユニットへ供給される。その際、サブタンクユニット５１内のエアーはエアー流路５７を介してエアートラップ領域部５８にトラップされる。このような形態のサブタンクユニットとヘッドユニットを分離可能なように、かつジョイントさせた状態の様子を図６に示す。同図において、ヘッドユニット６１はキャリッジ６０に設けられたヘッド位置決め部材６２によって配置され、ヘッドユニットのインク導入ジョイント機構部６３は図中下方方向からサブタンクユニット５１のインク供給ジョイント機構部５９と連結している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造を有するヘッドユニット及びサブタンクユニットでは、操作者がヘッドユニットを交換する時は一旦サブタンクユニットを取り外すかあるいは移動させた後ヘッドユニットを取り外さなければならず、操作工程が大変煩わしい。すなわち、図６に示すように矢印Ａの方向にサブタンクユニットの取り外した後につまみ６５を持って矢印Ｂの方向にヘッドユニットを取り外するように２つの操作工程を要する。
【０００６】
本発明はこの問題点を解決するためのものであり、サブタンクユニット又はヘッドユニットの交換を容易にし、かつヘッドユニットが確保すべきセット時のノズル位置精度に影響を与えることなく交換を実現させると共に小型化を図れるインク供給装置、記録装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、ヘッドユニットとサブタンクユニットを記録部材に沿って往復運動するキャリッジに搭載し、サブタンクユニット内のサブタンクのインクをヘッドユニットに供給する、本発明に係るインク供給装置によれば、サブタンクユニットとヘッドユニットは分割して構成され、サブタンクユニット及びヘッドユニットはキャリッジに対して着脱自在であり、サブタンクユニットに一端が係合し、ヘッドユニットに他端が係合することにより、サブタンクユニット及びヘッドユニットを互いに着脱自在に連結可能な中間接続部を備えている。更には、中間接続部はＵ字形状であり、中間接続部の両端は上方に配置され、中間接続部の中間部はキャリッジに固定されている。よって、中間接続がＵ字形状であるので同じ上から下の方向にサブタンクユニット及びヘッドユニットを着脱できるため、メンテナンスが容易に行うことができる。
【０００８】
また、中間接続部は、両端にゴムシールを有している。更に、サブタンクユニットは、先端に針が設けられ、中間接続部の一端に設けられたゴムシールに挿入されるインク供給管を有している。また、ヘッドユニットは、先端に針が設けられ、中間接続部の他端に設けられたゴムシールに挿入されるインク導入管を有している。よって、サブタンクユニット及びヘッドユニットの針が上側、中間接続部のゴムシールが下側であるので、ヘッドユニット、中間接続部及びサブタンクユニットの間でインク漏れが発生しにくい。
【０００９】
更に、このインク供給装置を、プリンタやファクシミリ、複写機などの記録装置及び画像形成装置に搭載することにより、ヘッドユニットやサブタンクユニットの装着や交換を容易にすることができ、ヘッドユニットやサブタンクを短時間で装着したり交換することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のインク供給装置におけるサブタンクユニットとヘッドユニットは分割して構成され、サブタンクユニット及びヘッドユニットはキャリッジに対して着脱自在である。また、サブタンクユニットに一端が係合し、ヘッドユニットに他端が係合することにより、サブタンクユニット及びヘッドユニットを互いに着脱自在に連結可能な中間接続部を備えている。更には、中間接続部はＵ字形状であり、中間接続部の両端は上方に配置され、中間接続部の中間部はキャリッジに固定されている。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係るインクジェット記録装置におけるインク供給機構を示す概略断面図である。同図において、図５及び図６と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。異なるものとして、中間接続部１１は、インク連通流路１２と、当該インク連通流路１２の一端と連通すると共にサブタンクユニット５１の開口部５６ａに係合する係合部１３ａと、インク連通流路１２の他端と連通すると共にヘッドユニット６１の開口部５６ｂに係合する係合部１３ｂと、当該各係合部１３ａ，１３ｂの各開口部５６ａ、５６ｂを封止すると共にサブタンクユニット５１のインク供給管５５ａ及びヘッドユニット６１のインク導入管５５ｂが挿入されるゴムシール１４ａ，１４ｂと、キャリッジ６０に例えばネジやフック等によって取り外し可能なように固定されるスライド抜け止め部材１５を含んで構成されている。なお、中間接続部１１はプラスチックで形成される。このような構成を有する中間接続部１１がサブタンクユニット５１とヘッドユニット６１を互いに着脱自在に連結している。そして、サブタンクユニット５１のインクタンク５３内のインクは、インク流路５４及びインク供給管５５ａを通り、更にサブタンクユニット５１の開口部５６ａに係合された中間接続部１１のサブタンクユニット５１の係合部１３ａ、そして当該係合部１３ａに連通するインク連通流路１２を通ってヘッドユニット６１の開口部５６ｂに係合するヘッドユニット６１の係合部１３ｂに流れる。そして、ヘッドユニット６１のインク導入管５５ｂからヘッドユニット６１内に供給される。また、ヘッドユニット６１はサブタンクユニット５１を外すことなく単独で矢印方向に移動が可能となっている。
【００１２】
図２は本実施例のインクジェット記録装置におけるインク供給機構の交換時の様子を示す概略断面図である。同図において、図１、図５及び図６と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。キャリッジ６０にはサブタンクユニット５１が搭載されて、中間接続部１１がスライド抜け止め部材１５によって固定されている。サブタンクユニット５１のインク供給ジョイント機構部５９とヘッドユニット６１のインク導入ジョイント機構部６３は中間接続部１１によって連結されている。また、図示していない制御部からのコード１６が接続されてヘッドユニット６１の電気接点に接続する電気接点接続部１７を有する接点加圧回動アーム１８は軸回動する。加圧レバー１９は接点加圧回動アーム１８を連動押圧することにより電気接点接続部１７がヘッドユニット６１の電気接点に確実に接続するためのレバーである。また、ヘッドユニット６１はキャリッジ６０に対してヘッド位置決め部材６２への当接によって位置精度よく固定される。なお、フルカラー印刷装置の場合は同様の構成のものが色数分配置される。位置決め加圧は図中上下であるＺ方向に接点加圧回動アーム１８の押し付け力により行われ、Ｘ方向（図中左右）はヘッド位置決めバネ２０によって行われる。また、Ｙ方向（図中手前・奥）は図示しないがＹ方向同様のバネで位置決めされる。一方、ヘッドユニット６１を取り外す場合は電気接点加圧レバー１９を解除し、接点加圧・回動アーム１８を開放（図中破線で示す）した後、矢印方向へ移動させることで行われる。その際、ヘッドユニット６１のインク導入ジョイント機構部６３は中間接続部１１から取り外される。なお、ヘッドユニット６１は位置決めの時に微少ながらも位置移動するようになっているため、中間接続部１１は各々のヘッドユニット６１に対して一部品ずつ割り振ることとして負荷の影響を軽減させている。また、ヘッドユニット６１の位置に応じて各々従動させるようになっている。さらに、キャリッジ６０に対してはスライド抜け止め部材１５で上記したスライドが可能にするとともに、各々のヘッドユニット６１を取り外す時に一体で抜けないような抜け止め構造となっている。
【００１３】
図３はヘッドユニットに対するサブタンクユニットの配列例を示す概略平面図である。同図に示す配列例はヘッドユニット６１に対して平面上にサブタンクユニット５１を配列する場合である。この配列は中間接続部１１のインク連通管１２の長手方向の各々の長さを変えてサブタンク５１の位置を交互に並べた形態である。このような配列にすることにより、ヘッドユニット６１の長手方向の幅内にサブタンクユニット５１を配置することができ、本実施例のインクジェット記録装置におけるインク供給機構全体を小型にすることができる。ヘッドユニット６１の幅も極力小さくでき、ノズル位置間の精度を向上することが可能となる。なお、同図のようにサブタンク５１の位置を交互に並べる形態に限る必要はない。
【００１４】
図４はヘッドユニットに対するサブタンクユニットの別の配列例を示す概略断面図である。同図に示す配列例は、ピッチを基準に、サブタンクユニット５１を配列する場合に中間接続部１１の各々の接続高さ、つまり係合部１３ａの長手方向の長さを変えてサブタンクユニットの位置を立体的に並べた形態である。このような配列にすることにより、中間接続部１１の幅分のみでサブタンクユニットを配置することができ、ヘッドユニットの長手方向における小型化に対応することができ、更にはノズル位置間の精度をより一層向上することができる。
【００１５】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、ヘッドユニットとサブタンクユニットを記録部材に沿って往復運動するキャリッジに搭載し、サブタンクユニット内のサブタンクのインクをヘッドユニットに供給する、本発明に係るインク供給装置によれば、サブタンクユニットとヘッドユニットは分割して構成され、サブタンクユニット及びヘッドユニットはキャリッジに対して着脱自在であり、サブタンクユニットに一端が係合し、ヘッドユニットに他端が係合することにより、サブタンクユニット及びヘッドユニットを互いに着脱自在に連結可能な中間接続部を備えている。更には、中間接続部はＵ字形状であり、中間接続部の両端は上方に配置され、中間接続部の中間部はキャリッジに固定されている。よって、中間接続がＵ字形状であるので同じ上から下の方向にサブタンクユニット及びヘッドユニットをそれぞれ着脱できるため、メンテナンスが容易に行うことができる。
【００１７】
また、中間接続部は、両端にゴムシールを有している。更に、サブタンクユニットは、先端に針が設けられ、中間接続部の一端に設けられたゴムシールに挿入されるインク供給管を有している。また、ヘッドユニットは、先端に針が設けられ、中間接続部の他端に設けられたゴムシールに挿入されるインク導入管を有している。よって、サブタンクユニット及びヘッドユニットの針が上側、中間接続部のゴムシールが下側であるので、ヘッドユニット、中間接続部及びサブタンクユニットの間でインク漏れが発生しにくい。
【００１８】
更に、このインク供給装置を、プリンタやファクシミリ、複写機などの記録装置及び画像形成装置に搭載することにより、ヘッドユニットやサブタンクユニットの装着や交換を容易にすることができ、ヘッドユニットやサブタンクを短時間で装着したり交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るインク供給装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施例のインク供給装置の交換時の様子を示す概略断面図である。
【図３】ヘッドユニットに対するサブタンクユニットの配列例を示す概略平面図である。
【図４】ヘッドユニットに対するサブタンクユニットの別の配列例を示す概略正面図である。
【図５】従来のインク供給装置におけるサブタンクユニットの構造を示す断面図である。
【図６】従来のインク供給装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１１：中間接続部、１２：インク連通管、１３ａ，１３ｂ：係合部、
１４ａ，１４ｂ：ゴムシール、１５：スライド抜け止め部材、１６：コード、
１７：電気接点接続部、１８：接点加圧回動アーム、
１９：加圧レバー、２０：ヘッド位置決めバネ、５１：サブタンクユニット、
５２：外部供給チューブ、５３：インクタンク、５４：インク流路、
５５，５５ａ：供給管、５５ｂ：導入管、５６，５６ａ，５６ｂ：開口部、
５７：エアー流路、５８：エアートラップ領域部、
５９，６３：インク供給ジョイント機構部、
６０：キャリッジ、６１：ヘッドユニット、６２：ヘッド位置決め部材。

Claims (6)

1. サブタンクユニットとヘッドユニットを記録部材に沿って往復運動するキャリッジに搭載し、サブタンクユニット内のサブタンクのインクをヘッドユニットに供給するインク供給装置において、
   前記サブタンクユニットと前記ヘッドユニットは分割して構成され、
   前記サブタンクユニット及び前記ヘッドユニットは前記キャリッジに対して着脱自在であり、
   前記サブタンクユニットに一端が係合し、前記ヘッドユニットに他端が係合することにより、前記サブタンクユニット及び前記ヘッドユニットを互いに着脱自在に連結可能な中間接続部を備え、
   該中間接続部はＵ字形状であり、前記中間接続部の両端は上方に配置され、前記中間接続部の中間部は前記キャリッジに固定されることを特徴とするインク供給装置。
2. 前記中間接続部は、両端にゴムシールを有し、
   前記サブタンクユニットは、先端に針が設けられ、前記中間接続部の一端に設けられた前記ゴムシールに挿入されるインク供給管を有し、
   前記ヘッドユニットは、先端に針が設けられ、前記中間接続部の他端に設けられた前記ゴムシールに挿入されるインク導入管を有することを特徴とする請求項１記載のインク供給装置。
3. サブタンクユニットとヘッドユニットを記録部材に沿って往復運動するキャリッジに搭載し、サブタンクユニット内のサブタンクのインクをヘッドユニットに供給するインク供給装置を有する記録装置において、
   前記サブタンクユニットと前記ヘッドユニットは分割して構成され、
   前記サブタンクユニット及び前記ヘッドユニットは前記キャリッジに対して着脱自在であり、
   前記サブタンクユニットに一端が係合し、前記ヘッドユニットに他端が係合することにより、前記サブタンクユニット及び前記ヘッドユニットを互いに着脱自在に連結可能な中間接続部を備え、
   該中間接続部はＵ字形状であり、前記中間接続部の両端は上方に配置され、前記中間接続部の中間部は前記キャリッジに固定されることを特徴とする記録装置。
4. 前記中間接続部は、両端にゴムシールを有し、
   前記サブタンクユニットは、先端に針が設けられ、前記中間接続部の一端に設けられた前記ゴムシールに挿入されるインク供給管を有し、
   前記ヘッドユニットは、先端に針が設けられ、前記中間接続部の他端に設けられた前記ゴムシールに挿入されるインク導入管を有することを特徴とする請求項３記載の記録装置。
5. サブタンクユニットとヘッドユニットを記録部材に沿って往復運動するキャリッジに搭載し、サブタンクユニット内のサブタンクのインクをヘッドユニットに供給するインク供給装置を有する画像形成装置において、
   前記サブタンクユニットと前記ヘッドユニットは分割して構成され、
   前記サブタンクユニット及び前記ヘッドユニットは前記キャリッジに対して着脱自在であり、
   前記サブタンクユニットに一端が係合し、前記ヘッドユニットに他端が係合することにより、前記サブタンクユニット及び前記ヘッドユニットを互いに着脱自在に連結可能な中間接続部を備え、
   該中間接続部はＵ字形状であり、前記中間接続部の両端は上方に配置され、前記中間接続部の中間部は前記キャリッジに固定されることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記中間接続部は、両端にゴムシールを有し、
   前記サブタンクユニットは、先端に針が設けられ、前記中間接続部の一端に設けられた前記ゴムシールに挿入されるインク供給管を有し、
   前記ヘッドユニットは、先端に針が設けられ、前記中間接続部の他端に設けられた前記 ゴムシールに挿入されるインク導入管を有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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