JP5133189B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して画像を記録する画像記録装置のインク経路構成に関する。

一般的なインクジェット方式による記録装置、所謂、インクジェットプリンタ（以下、プリンタと称する）は、サーマルヘッド方式或いは電気機械変換素子（ピエゾ）方式等の記録ヘッドから記録用紙等の記録媒体上にインクを吐出して、画像を記録（印刷）している。

このプリンタは、一軸方向（記録媒体の幅方向）に走査移動可能な記録ヘッドを用いたシリアル式インクジェットプリタと、同じく一軸方向に複数のノズルを列に配置した固定式記録ヘッドを用いたライン式インクジェットプリンタとがある。いずれのプリンタにおいても、画像記録の際に記録ヘッドからインクを吐出しているため、吐出したインクの量に相当する量のインクをインク供給源から記録ヘッドに供給している。

このインク供給源は、インクタンク交換や保守の容易性を図るために、通常に記録ヘッドへインクを供給するインク供給位置と、メンテナンスを行なう保守位置との間を移動できるように構成されている。例えば、特許文献１では、インク供給源である、インクタンクが複数装着されるインクタンクホルダがある軸を中心にして供給位置から保守位置まで回動できる構成となっている。
特開２００４−２５７１７号公報

前述した特許文献１による構成は、インクタンクホルダの近くに設けた１つの軸を中心に回動させているため、その軸に近い位置に配置されたインクタンクと、軸から離れた位置に配置されたインクタンクとでは、記録ヘッドまでの径路長が異なる。この径路長に差があることにより、インクタンク毎に記録ヘッドまでの流路抵抗値が異なっている。このため、インクタンク毎に記録ヘッドに供給されるインク供給量やノズル面圧が異なってしまうため、安定した画像記録品質を維持することが難しい。

そこで本発明は、記録ヘッドにインクを供給するインク供給源の保守の容易性を図りつつ、インク供給源を装置本体に対して相対移動させても各インク供給源から記録ヘッドまでの流路抵抗値のばらつきを低減することのできる画像記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、任意の一方向に対して、予め定められたインク色の順序で等間隔に装置本体内に列状に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で前記等間隔に配置されたインク供給源と、同色のインクが用いられる前記ヘッドユニットと前記インク供給源との間のそれぞれのインク経路間を接続する同じ長さのチューブと、を有する画像記録装置を提供する。

本発明によれば、記録ヘッドにインクを供給するインク供給源の保守の容易性を図りつつ、インク供給源を装置本体に対して相対移動させても各インク供給源から記録ヘッドまでの流路抵抗値のばらつきを低減することのできる画像記録装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図６を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。まず、図１乃至図３は、第１の実施形態に係る画像記録装置の全体構成について説明する。尚、以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をＸ軸方向または副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をＹ軸方向または主走査方向或いは記録媒体の幅方向としている。また、Ｘ軸及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向または上下方向とする。

図１において、画像記録装置１は、記録媒体供給部１１、媒体搬送部１２、画像形成部１３、排出部１４、インク供給源１８、装置本体フレーム１００、及び制御部２１で構成される。
記録媒体供給部１１は、複数の記録媒体１５を載置する供給トレイ２５と、ピックアップローラ２６とから構成されている。供給トレイ２５には、記録媒体１５として例えば、複数枚のカットシートが装填されている。ピックアップローラ２６は、供給トレイ２５に装填された記録媒体１５に当接して、１枚ずつピックアップし、媒体搬送部１２へ受け渡す。

媒体搬送部１２は、レジストローラ２９と、ローラ３０と、搬送ベルト３１と、プラテン３２と、吸引ファン３３と、から構成されている。レジストローラ２９は、ピックアップローラ２６により搬入された記録媒体１５の先端を当接させて、搬送姿勢を矯正（斜行補正）すると共に、タイミングを調整して搬送ベルト３１に受け渡しを行う。搬送ベルト３１は、無端で帯状に形成され且つ、多数の孔が開口されている。この搬送ベルト３１は、例えば、３つのローラ３０に巻回され、一定のテンションが掛けられている。尚、ローラ３０の少なくとも１つは、搬送モータが接続された駆動ローラであり、搬送ベルト３１を移動させている。

また、搬送ベルト３１の回動内に、プラテン３２と吸引ファン３３が設けられている。プラテン３２は、少なくとも画像形成部１３と対向する領域が画像形成面となるように配置されており、且つ、多数の孔が形成されている。吸引ファン３３は搬送ベルト３１の多数の孔からプラテン３２の多数の孔を通して、エアーを吸引して、負圧を発生する。この負圧により、レジストローラ２９から搬送された記録媒体１５は、搬送ベルト３１上に吸着された状態で所定の搬送速度で下流側へと搬送される。

この画像形成部１３は、Ｘ軸方向に沿って配置される複数のインク色のヘッドユニット３５（３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙ）と、各ヘッドユニット３５に各色のインクを分配する分配タンク３６（３６Ｋ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙ）と、少なくとも各ヘッドユニット３５を保持するヘッドユニット保持部材３７と、により構成される。ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙ及び分配タンク３６Ｋ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙは、所定間隔で離間して配置される。尚、以下の説明において、符号に用いた英文字は、Ｋ：ブラック、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエローのインク色を示唆する。本実施形態においては、記録媒体１５の搬送方向における上流側から下流側に向かって、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの順に配置されている。

各ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙは、搬送方向と直交する方向に記録媒体１５の幅以上となるように、ヘッドユニット保持部材３７によって保持されている。本実施形態では、各ヘッドユニット３５は、例えば、６個の短尺な記録ヘッドを千鳥状に配置することで記録媒体１５の幅以上となるように構成されている。

本実施形態では、各分配タンク３６Ｋ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙは、６個の短尺な記録ヘッドに所定色のインクを分配している。このように構成された画像形成部１３では、ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙの下方を記録媒体１５が通過する際に、それぞれに画像データに基づき、各色のインクが吐出され、記録媒体１５上にカラー画像又はモノクロ画像が形成されている。画像形成部１３によって画像形成された記録媒体１５は、排出部１４の排出ローラ４１によって排出トレイ４２へと排出される。

また、インク供給源１８は、各ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙにインクを供給するインク供給源となるインクカートリッジ５１（５１Ｋ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｙ）で構成されている。

装置本体フレーム１００は、図２及び図３に示すように、フロント側フレーム１００ａとリア側フレーム１００ｂと底板１００ｃによって構成されている。
この装置本体フレーム１００には、フロント側フレーム１００ａとリア側フレーム１００ｂとが底板１００ｃの両側に設けられている。これらのフレーム内には、図１に示したように記録媒体供給部１１、媒体搬送部１２及び排出部１４が搬送経路に沿って配置（図示せず）される。さらに、媒体搬送部１２の上方に近接して画像形成部１３が配置されている。また、フロント側フレーム１００ａには、インクカートリッジ５１Ｋ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｙを保持するインク供給源保持部２００が設けられている。このインク供給源保持部２００は、フロント側フレーム１００ａに取り付けられた支持部材２０２と、支持部材２０２と回動軸２０３を介して取り付けられたホルダー部２０１とで構成される。このホルダー部２０１は、回動軸２０３を中心に回動する。

また、ホルダー部２０１に対する各インクカートリッジ５１の着脱方向は、Ｙ軸方向に設定されている。
この構成により、正面側から図示しない外装パネルをあけることにより、各インクカートリッジ５１の交換操作を行うことができる。尚、インク供給源保持部２００をフロント側フレーム１００ａに取り付けたが、リア側フレーム１００ｂに取り付けてもよい。

各インクカートリッジ５１は、インク供給源保持部２００に外れないように押圧されて保持される。各インクカートリッジ５１は、先端部のインク供給口５１ａがチューブ５２と連結してインクを供給する。空になった各インクカートリッジ５１は、ユーザーによって装置正面方向へ引き抜かれて取り外しされる。

ホルダー部２０１は、図２に示すフロント側フレーム１００ａに対して略平行な閉位置（供給位置）と、図３に示すフロント側フレーム１００ａに対して略直交する開位置（保守位置）との間を、回動軸２０３を中心に回動する。ホルダー部２０１は、底板１００ｃ、つまり装置設置面に対して水平な状態を維持しつつ回動する。尚、各インクカートリッジ５１は、供給位置において各ヘッドユニット３５にインクを供給する。また、ホルダー部２０１は、閉位置にあるとき、図示しないストッパ機構によりフロント側フレーム１００ａに対して解除しない限り固定されている。尚、制御部２１は、記録媒体供給部１１、媒体搬送部１２、画像形成部１３、排出部１４、インク供給源１８をそれぞれ制御している。

次に、図４乃至図６を用い、本実施形態のインク経路について説明する。
図４は、本実施形態のインク供給路を概略的に示した図である。ここでは、ブラック色Ｋのインク経路を一例として説明する。他のインク色についても同様である。
図４に示すように、装置本体フレーム１００内には、ヘッドユニット３５Ｋが所定の位置に配置され、インク供給源保持部２００のホルダー部２０１側には、インクカートリッジ５１Ｋが装着されている。

ヘッドユニット３５Ｋとインクカートリッジ５１は、チューブ５２によって接続されている。また、ヘッドユニット３５Ｋには、画像記録を行うために所定の負圧をあたえる必要があるため、ヘッドユニット３５Ｋのノズル面から高さＨだけ低い位置にインクカートリッジ５１Ｋが配置されている。

この高さＨを設定することにより、ヘッドユニット３５Ｋからインクが垂れることなく記録媒体１５に画像記録を行う。そして、ヘッドユニット３５Ｋが画像記録を行うことで消費されたインクがインクカートリッジ５１Ｋから補給される。ここで、一般的にインク経路の流路抵抗は、チューブ５２の長さに比例する。つまり、インクカートリッジ５１Ｋとヘッドユニット３５Ｋを接続するチューブ５２の長さが、長ければ流路抵抗は大きくなり、短ければ流路抵抗は小さくなる。

このように流路抵抗が異なった場合、同じ圧力でインクカートリッジ５１Ｋからヘッドユニット３５Ｋにインクを供給した際、流路抵抗が小さければ、圧力損失が小さいため供給されるインクの流量は多くなり、流路抵抗が大きければ圧力損失が大きいため供給されるインクの流量は少なくなる。そのため、インク色に関わりなく、流路抵抗のバラツキをなくす必要がある。

そこで、本実施形態では、図５（ａ），（ｂ）に示す配置を採用している。
図５（ａ）は、インク供給源保持部２００が閉位置の状態を示し、図５（ｂ）は、インク供給源保持部２００が開位置の状態を示している。図５（ａ）に示すように、装置本体フレーム１００側には、各ヘッドユニット３５が所定距離Ｌ〜４Ｌを離間して配置されている。ここでは、各ヘッドユニット間の距離をＬとしている。本実施形態では、例えば搬送方向上流側からヘッドユニット３５Ｋ、ヘッドユニット３５Ｃ、ヘッドユニット３５Ｍ、ヘッドユニット３５Ｙの順序で同じ距離Ｌを空けて等間隔に配置される。また、列端のヘッドユニット、ここでは、ヘッドユニット３５Ｙと回動軸２０３との距離もＬとしている。この配置において、ホルダー部２０１が閉位置のときは、インクカートリッジ５１は、ヘッドユニット３５の長手方向における外側に配置され、ヘッドユニット３５とインクカートリッジとが向かい合い、それぞれが正対する配置となる。具体的には、ホルダー部２０１が閉位置のとき、Ｙ方向においてヘッドユニット３５Ｋとインクカートリッジ５１Ｙとが向かい合い、ヘッドユニット３５Ｃとインクカートリッジ５１Ｍとが向かい合っている。また、ヘッドユニット３５Ｍ及びヘッドユニット３５Ｙは、それぞれインクカートリッジ５１Ｃ、５１Ｋと向かい合っている。

装置本体フレーム１００のフロント側フレーム１００ａには、インク供給源保持部２００のホルダー部２０１が回動可能に取り付けられている。このホルダー部２０１には、搬送方向上流側からインクカートリッジ３６Ｙ、インクカートリッジ３６Ｍ、インクカートリッジ３６Ｃ、インクカートリッジ３６Ｋの順序で装着されている。つまり、搬送方向上流側から見たヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙの順序と、インクカートリッジ５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋの順序とが逆転されている。

次に、図５（ａ），（ｂ）に示す本実施形態におけるヘッドユニットとインクカートリッジの配置と、図６に示すインク経路長即ち、流路抵抗が考慮されていないヘッドユニットとインクカートリッジの配置について比較しつつ説明する。尚、説明の便宜上、図５及び図６における各インクカートリッジ間の間隔及び各インクカートリッジは同じ間隔Ｌであるものとする。

図５及び図６に示すように、何れの配置においても、各ヘッドユニット３５と各インクカートリッジ５１を接続するチューブ５２，５３は、インク供給源保持部２００のホルダー部２０１が閉位置から開位置まで回動可能な長さを有している。

図５に示す本実施形態においては、搬送方向上流側から見たヘッドユニット３５は、ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙの順序で配置され、インクカートリッジ５１は、インクカートリッジ５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋの順序で配置されている。この配置により、例えば、ヘッドユニット３５Ｋからインクカートリッジ５１Ｋまでのチューブは、４Ｌ＋Ｌとなるため、全長は５Ｌとなる。同様に、ヘッドユニット３５Ｃからインクカートリッジ５１Ｃまでのチューブは、３Ｌ＋２Ｌとなるため、全長は５Ｌとなる。以下、ヘッドユニット３５Ｍ，３５Ｙとインクカートリッジ５１Ｍ，５１Ｙにおいても、それぞれ全長は、［３Ｌ＋２Ｌ］，［Ｌ＋４Ｌ］により、５Ｌとなる。

これに対して、図６による配置では、例えば、ヘッドユニット３５Ｋからインクカートリッジ５１Ｋまでのチューブの全長は、ヘッドユニット３５Ｋから回動軸２０３までのチューブの長さが４Ｌであり、回動軸２０３からインクカートリッジ５１Ｋまでのチューブの長さが４Ｌであるため、［４Ｌ＋４Ｌ］により、全長は８Ｌとなる。

同様に、ヘッドユニット３５Ｃからインクカートリッジ５１Ｃまでのチューブの全長は、［３Ｌ＋３Ｌ］により、全長は６Ｌとなる。ヘッドユニット３５Ｍからインクカートリッジ５１Ｍのチューブの全長は、［２Ｌ＋２Ｌ］により４Ｌである。ヘッドユニット３５Ｙからインクカートリッジ５１Ｙまでのチューブの全長は、［Ｌ＋Ｌ］によって全長は２Ｌとなる。

このように、図５に示すように、ヘッドユニット３５及び各インクカートリッジ５１を配置の順番を逆転させた配置を用いることにより、チューブの全長はインク色に拘わらず５Ｌである。これに対して、図６に示すような各ヘッドユニット３５及び各インクカートリッジ５１を配置すると、インク色毎によって、２Ｌ，４Ｌ，６Ｌ，８Ｌと最大では４倍のチューブの長さが異なってくる。

このように図６に示す配置では、最も長いチューブの長さが８Ｌであり、最も短いチューブの長さは２Ｌである。前述した様に、流路抵抗はチューブの長さに比例して大きくなるため、インク色毎に圧力損失が異なることになる。例えば、ヘッドユニットのクリーニングを行うために不図示の加圧ポンプによりインクカートリッジ５１内を加圧し、ヘッドユニット３５からインクを強制的に吐出させた際、長いチューブに標準を合わせて圧力設定を行うと、短いチューブには必要以上な圧力がかかってしまう。このような場合、短いチューブが用いられたヘッドユニットからは必要以上のインクが吐出され、インクを無駄に消費してしまう。また、ヘッドユニットにインクを初期充填する際にも同様なことが起こり、あるヘッドユニットでは充填に手間取り、あるヘッドユニットではノズルからインクが垂れ落ちている状態となる。

本実施形態においては、図５（ａ）に示すように順序を逆転して配置することにより、同じインク色において、各ヘッドユニット３５と各インクカートリッジ３６のインク経路長、即ち、チューブ５２の長さがすべて、５Ｌとなる。各チューブ５２は、回動軸２０３近傍を経由させて配線することにより、ホルダー部２０１が装置本体フレーム１００（フロント側フレーム１００ａ）に対して閉位置でも開位置でもチューブに不要な外力が加わることなく引き回される。

このよう、インク色が異なったとしても、同じ径の同じ長さのチューブを用いていることができるため、流路抵抗を等しくすることができる。よって、等しい流路抵抗は、同じインク供給量と、同じノズル面圧をかけることができ、安定した記録品質を維持することができる。

また、インク経路の構成がインク色に関わりなく全て共通となるため、部品の共用により部品の品種を削減でき、組立も同じ作業となるため、作業効率も上昇して、製造コストの低減を実現することができる。

尚、本実施形態では、各インクカートリッジ５１間の間隔をヘッドユニットと同じ間隔で配置させたが、各インクカートリッジ５１間の間隔が等しければヘッドユニットと同じ間隔にする必要はない。この場合においても、図６に示したように配置することよりインク色毎による流路抵抗のバラツキを抑えることができる。

次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。
図７は、第１の変形例に係る概念的な装置構成を示し、図８は、ヘッドユニットにインクを供給するインク供給源の構成例を示している。
第１の変形例では、インク供給路において、ヘッドユニット３５からインクカートリッジ５１までのインク供給路中に電磁弁６１とサブタンク６２を追加した構成である。

この構成において、ヘッドユニット３５のノズルのメニスカスは、サブタンク６２によって形成する。電磁弁６１は、開閉によりインクカートリッジ５１からサブタンク６２へのインク供給又は停止を行う。

また、図８に示すように、各ヘッドユニット３５から各インクカートリッジ５１までのチューブ５２，５４は、図５で説明したと同様な配置であり、インク色に関係なく全て同じ長さである。これら以外の構成部位は、図１に示した第１の実施形態と同等であり、ここでの説明は省略する。チューブ５４の長さは一様であり、例えば、Ｌとする。

この第１の変形例は、図８（ａ）に示すように順序を逆転して配置することにより、インク色に拘わらず、サブタンク６２を含む各ヘッドユニット３５と各インクカートリッジ３６のインク経路長、即ち、チューブ５２，５４による長さがすべて、６Ｌとなる。このよう、インク色が異なったとしても、同じ径の同じ長さのチューブを用いていることができるため、流路抵抗を等しくすることができる。よって、等しい流路抵抗は、同じインク供給量と、同じノズル面圧をかけることができ、安定した記録品質を維持することができる。

次に、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。
図９は、第２の変形例に係る画像記録装置のインク経路の概念的な構成例を示し、図１０（ａ），（ｂ）は、ヘッドユニットにインクを供給するインク供給源の構成例を示している。
第２の変形例は、インク循環経路によるインク供給路が設けられた画像記録装置である。このインク循環経路は、上部タンク６４からヘッドユニット３５にインクを供給するインク供給路となるチューブ５５（例えば、長さＬとする）と、ヘッドユニット３５から下部タンク６３に吐出されなかったインクを排出するインク排出路となるチューブ５６（例えば、長さＬとする）と、下部タンク６３から上部タンク６４にポンプ６５を用いて汲み上げてインクを帰還させるインク帰還路となるチューブ５７（例えば、長さＬとする）とで構成される。

下部タンク内には、図示しない液面センサが設けられている。この液面センサの検出信号に基づいて図示しない制御部の指示により電磁弁６１が開かれ、インクカートリッジ５１から下部タンク６３にインクが補充される。 また、インクカートリッジ５１から下部タンク６３にインクを供給（補充）するチューブ５２は、前述した第１の変形例と同等である。即ち、図１０（ａ）に示すように、記録媒体の搬送方向から見て、ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙ（下部タンク６３Ｋ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｙ）の順に対して、インクカートリッジ５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋの順序に配置される。このように、順序を逆転して配置することにより、インク色に拘わらず、各インクカートリッジ５１から下部タンク６３を含む各ヘッドユニット３５までのインク経路長、即ち、チューブ５２，５５，５７による長さをすべて同じにすることができる。

これにより、インク色が異なったとしても、同じ径の同じ長さのチューブを用いているため、流路抵抗は等しくなる。
尚、この第２の変形例では、インク循環経路において、上下部タンクとヘッドユニットの高さ位置関係により、自然落下によるインク循環とメニスカスを形成している。上部タンク６４は、ヘッドユニット３５よりも高さＨ１だけ高い位置に設けられている。この上部タンク６４を上位（高い）に配置することにより、上部タンク６４からヘッドユニット３５にインクの自重（重力）により供給される。

また、メニスカスを形成するためにヘッドユニット３５の記録ヘッド内のインク室（下方にノズルが設けられているインク貯留スペース）に負圧が働くように、下部タンク６３はヘッドユニット３５よりも高さＨ２だけ低く配置されている。これらのＨ１、Ｈ２は、設計仕様に基づく数値であり、設計時に求められた距離で配置される。
この第２の変形例においても、インクカートリッジからヘッドユニットまでを同じ径の同じ長さのチューブを用いることができ、流路抵抗を等しくできる。

次に、第２の実施形態について説明する。
図１１には、本実施形態の画像記録装置のインク経路の概念的な構成例を示し、図１２には、ヘッドユニットにインクを供給するインク供給源の構成例を示している。

本実施形態は、図１１に示すように、インク供給源としてインクカートリッジ５１とサブタンク６２がインク供給源保持部２００のホルダー部２０１に搭載されている構成である。ホルダー部２０１は、装置本体フレーム１００のフロント側フレーム１００ａに回動軸２０３を用いて、回動可能に取り付けられている。
本実施形態では、図１２（ｂ）に示すように、インクカートリッジ５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋに対応したサブタンク６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋが同じ長さのチューブ５２で接続している。

サブタンク６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、装置本体フレーム１００内のヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙに対して、同じ長さのチューブ５４により接続されている。チューブ５４は、少なくとも、ホルダー部２０１が閉位置から開位置まで回動可能にする長さを有している。これらサブタンク６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、図１２（ａ）に示すように、ホルダー部２０１が閉位置の時に搬送方向から見てヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙの順序に対して、サブタンク６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋの順序で配置される。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。即ち、インク色が異なったとしても、同じ径の同じ長さのチューブを用いているため、流路抵抗を等しくすることができる。よって、等しい流路抵抗は、同じインク供給量と、同じノズル面圧をかけることができ、安定した記録品質を維持することができる。さらに、サブタンク６２を搭載するホルダー部２０１は、大型化するがその反面、装置本体フレーム１００内の構成が簡易化され、チューブの引き廻しが容易になる。またホルダー部２０１に搭載されているサブタンク６２は修理や調整等が容易となる。

次に、第３の実施形態について説明する。
図１３には、本実施形態の画像記録装置のインク循環経路の概念的な構成例を示し、図１４（ａ），（ｂ）には、ヘッドユニットにインクを供給するインク供給源の構成例を示している。 本実施形態は、図１３に示すように、ホルダー部２０１に、インク供給源としてのインクカートリッジ５１、上部サブタンク７２及び下部サブタンク７１が搭載されている構成である。尚、ヘッドユニット３５、上部サブタンク７２及び下部サブタンク７１でインク循環経路を形成している。

このインク循環経路は、上部サブタンク７２からヘッドユニット３５にインクを供給するインク供給路となるチューブ５５（例えば、長さＬとする）と、ヘッドユニット３５から下部サブタンク７１に吐出されなかったインクを排出するインク排出路となるチューブ５６（例えば、長さＬとする）と、下部サブタンク７１から上部サブタンク７２にポンプ６５を用いて汲み上げてインクを帰還させるインク帰還路となるチューブ５７（例えば、長さＬとする）とで構成される。さらに、インクカートリッジ５１から下部サブタンク７１に接続するインク補充のためのチューブ５２が設けられている。さらに、チューブ５２の途中には、インクの補充時には開き、通常の画像記録時には閉じる電磁弁６１が配置される。さらに、上部サブタンク７２及び下部サブタンク７１を接続するインク帰還路となるチューブ５７の途中には、下部サブタンク７１から上部サブタンク７２にインクを帰還させるポンプ６３が設けられている。

また、ホルダー部２０１は、装置本体フレーム１００のフロント側フレーム１００ａに回動軸２０３を用いて、回動可能に取り付けられている。
また、この構成において、図１４（ａ）に示すように、ホルダー部２０１が閉位置の時に記録媒体の搬送方向から見て、ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙの順に対して、インクカートリッジ５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋ（上下サブタンク７１Ｙ（７２Ｙ），７１Ｍ（７２Ｍ），７１Ｃ（７２Ｃ），７１Ｋ（７２Ｋ））の順序で等間隔に配置される。

このような配置により、本実施形態でインク帰還路を構成するチューブ５５，５６の合計の長さは、インク色に拘わらず同じ長さになる。また、チューブ５２，５７は可動する部分を含まず、同じ長さである。
従って、本実施形態のインク循環経路は、インク色が異なったとしても、同じ径の同じ長さのチューブを用いているため、流路抵抗を等しくすることができる。よって、等しい流路抵抗は、同じインク供給量と、同じノズル面圧をかけることができ、安定した記録品質を維持することができる。特に、本実施形態は、常にインクが循環している構成であるため、流路抵抗の違いは大きく影響を受けることとなり、この流路抵抗を全インク色において同じにすることにより、他のインク循環経路と比べて、著しく高品質な画像を得ることができる。

次に、第４の実施形態について説明する。
これまで説明した実施形態は、ヘッドユニット（記録ヘッド）がヘッドユニット保持部材３７に固定された固定ライン型記録ヘッドであったが、これに限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、シリアルタイプの画像記録装置においても適用することができる。

本実施形態において、ヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙは、走査移動するヘッドユニット保持部材３８上に、主走査方向に等間隔で列を成して配置される。ヘッドユニット３５の列端、ここでは、主走査方向でヘッドユニット３５Ｙから距離Ｌの位置に回動軸２０３を設けて、この回動軸を中心として回動するホルダー部２０１を設ける。本実施形態では、ヘッドユニット保持部材３８とホルダー部２０１は、一体的に走査移動する。

ホルダー部２０１には、サブタンク５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋがヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙと同じ距離Ｌの等間隔で配置される。ヘッドユニット３５とサブタンク５１を回動させて向かい合わせた場合には、つまり、閉位置においてそれぞれが対向する配置となる。

装置本体フレーム１００内のヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙに対して、同じ長さのチューブ５４により接続されている。チューブ５４は、少なくとも閉位置から開位置まで回動可能にする長さを有している。これらの配置は、図１２（ａ）に示すように、ホルダー部２０１が閉位置の時に主走査方向から見てヘッドユニット３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙの順序に対して、サブタンク５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋの順序で距離Ｌの等間隔に配置される。また、ヘッドユニット３５Ｙから回動軸２０３までの距離はＬとする。従って、本実施形態におけるヘッドユニット３５とサブタンク５１との距離は、インク色に拘わらず、距離５Ｌとなる。

本実施形態において、前述した第１の実施形態と同様に、各インク色に対して同じインクの流路抵抗を得ることができ、安定した記録品質を維持することを実現する。
以上説明したように、安定した記録品質を維持することを実現する各実施形態及び各変形例によれば、同径で同じ長さのチューブにより各色のインク経路が同一的に構成されるため、従来のように、インクの流量と圧力を所定の値にするために、タンクの配置に応じて流路抵抗値が同じとなるように経路の断面形状や長さを変える必要がない。

各インク色のインクカートリッジ、サブタンク及びチューブ等の全ての構成部材は、全色で共通して使用することができるため、必要な部材の種別を大幅に少なくすることができ、コストを削減することができる。

また、インク色に関わりなく、共通部材となるため、サービスパーツの種別が少なくなり、サービス作業時の利便性が高くなる。さらに、チューブ長さが共通なため、組立や交換作業時に、部材と接続対象となる部材と距離が規定されているため、正しい接続の時には弛みが無いようにチューブ長を決めることにより、他のインク色の部材まで届かない又は、大きく弛みが発生することとなり、作業者が視覚的に間違いとして認知でき、接続ミスが減ることとなる。

図１は、第１の実施形態に係る画像記録装置の全体構成を示すブロック図である。 図２は、装置本体フレームの構造を示し、ホルダー部が閉じた状態の正面を斜め上から見た図である。 図３は、装置本体フレームの構造を示し、ホルダー部が開いた状態の正面を斜め上から見た図である。 図４は、第１の実施形態におけるインク供給路を概略的に示した図である。 図５（ａ）は、第１の実施形態におけるインク供給源保持部が閉位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示し、図５（ｂ）は、インク供給源保持部が開位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示す図である。 図６は、第１の実施形態と比較のために示す流路抵抗が考慮されていないヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示す図である。 図７は、第１の実施形態の第１の変形例に係るインク供給路を概略的に示した図である。 図８（ａ）は、第１の実施形態の第１の変形例におけるインク供給源保持部が閉位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示し、図８（ｂ）は、第１の変形例のインク供給源保持部が開位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示す図である。 図９は、第１の実施形態の第２の変形例に係るインク供給路を概略的に示した図である。 図１０（ａ）は、第１の実施形態の第２の変形例におけるインク供給源保持部が閉位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示し、図１０（ｂ）は、第２の変形例のインク供給源保持部が開位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示す図である。 図１１は、第２の実施形態に係るインク供給路を概略的に示した図である。 図１２（ａ）は、第２の実施形態におけるインク供給源保持部が閉位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示し、図１２（ｂ）は、第２の実施形態のインク供給源保持部が開位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示す図である。 図１３は、第３の実施形態に係るインク供給路を概略的に示した図である。 図１４（ａ）は、第３の実施形態におけるインク供給源保持部が閉位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示し、図１４（ｂ）は、第３の実施形態のインク供給源保持部が開位置のヘッドユニットとインクカートリッジの位置関係を示す図である。 図１５は、第４の実施形態に係るシリアルタイプの画像記録装置に適用した構成例を示す図である。

符号の説明

１…画像記録装置、１１…記録媒体供給部、１２…媒体搬送部、１３…画像形成部、１４…排出部、１５…記録媒体、１８…インク供給源、２１…制御部、２５…供給トレイ、２６…ピックアップローラ、２９…レジストローラ、３０…ローラ、３１…搬送ベルト、３２…プラテン、３３…吸引ファン、３５，３５Ｋ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙ…ヘッドユニット、３６，３６Ｋ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙ…分配タンク、３７…ヘッドユニット保持部材、４１…排出ローラ、４２…排出トレイ、５１，５１Ｋ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｙ…インクカートリッジ、１００…装置本体フレーム、１００ａ…フロント側フレーム、１００ｂ…リア側フレーム、１００ｃ…底板、２００…インク供給源保持部、２０１…ホルダー部、２０２…支持部材、２０３…回動軸。

Claims (9)

1. 任意の一方向に対して、予め定められたインク色の順序で等間隔に装置本体内に列状に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で前記等間隔に配置されたインク供給源と、
   同色のインクが用いられる前記ヘッドユニットと前記インク供給源との間のそれぞれのインク経路間を接続する同じ長さのチューブと、
   を有することを特徴とする画像記録装置。
2. 任意の一方向に対して、予め定められたインク色の順序で装置本体内に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、
   前記装置本体内で、前記複数のヘッドユニットのそれぞれに同じインク経路長で接続されて列状に等間隔で配置された複数のサブタンクと、
   前記サブタンクの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で前記等間隔に配置された複数のインク供給源と、
   同色のインクが用いられる前記ヘッドユニットと前記インク供給源との間のそれぞれのインク経路間を接続する同じ長さのチューブと、
   を有することを特徴とする画像記録装置。
3. 任意の一方向に対して、予め定められたインク色の順序で装置本体内に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、
   前記装置本体内で、前記複数のヘッドユニットのそれぞれに同じインク経路長で接続され、前記ヘッドユニットの配置位置よりも高位置に配置されてインクを供給する上部タンクと、
   前記装置本体内で、前記複数のヘッドユニットのそれぞれに同じインク経路長で接続されて列状に等間隔で配置され、前記ヘッドユニットの配置位置よりも低位置に配置されて前記ヘッドユニットから排出されたインクを収容し、前記上部タンクに前記インクを帰還させる複数の下部タンクと、
   前記下部タンクの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で前記等間隔に配置された複数のインク供給源と、
   同色のインクが用いられる前記ヘッドユニットと上部タンクと下部タンクとによるインク循環経路間と、前記下部タンクとインク供給源との間のインク経路をそれぞれに接続するインク色毎で同じ長さのチューブと、
   を有することを特徴とする画像記録装置。
4. 任意の一方向に対して、予め定められたインク色の順序で等間隔に装置本体内に列状に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で前記等間隔に配置された複数のサブタンクと、
   前記サブタンクのそれぞれに同じインク経路長で接続された複数のインク供給源と、
   同色のインクが用いられる前記ヘッドユニットと前記サブタンクと間のインク経路をそれぞれに接続する同じ長さのチューブと、
   を有することを特徴とする画像記録装置。
5. 任意の一方向に対して、予め定められたインク色の順序で等間隔に装置本体内に列状に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で、前記ヘッドユニットの配置位置よりも高位置で前記等間隔に配置されてインクを供給する上部タンクと、
   前記回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で、前記ヘッドユニットの配置位置よりも低位置で前記等間隔に配置されて前記ヘッドユニットから排出されたインクを収容し、前記上部タンクに前記インクを帰還させる複数の下部タンクと、
   前記下部タンクのそれぞれに同じインク経路長で接続された複数のインク供給源と、
   同じインク色の前記ヘッドユニットと前記上部タンクと前記下部タンクとによるインク循環経路間と、前記下部タンクとインク供給源と間のそれぞれのインク経路を接続するインク色間で同じ長さのチューブと、
   を有することを特徴とする画像記録装置。
6. 任意の一方向に反復する走査移動を行うヘッド支持部材と、
   前記ヘッド支持部材に予め定められたインク色の順序で等間隔に列状に配置され、インクを吐出して記録媒体上に画像を記録する複数のヘッドユニットと、
   前記ヘッド支持部材上で前記ヘッドユニットの列端に配置された回動軸を中心として回動可能に設けられ、前記インク色の順序とは逆転された順序で前記等間隔に配置されたインク供給源と、
   同色のインクが用いられる前記ヘッドユニットと前記インク供給源との間のそれぞれのインク経路間を接続する同じ長さのチューブと、
   を有することを特徴とする画像記録装置。
7. 前記インク供給源は、前記回動軸に支持されるホルダー部に搭載され、前記回転軸による回動方向は、前記装置本体の設置面に対して平行であり、且つ前記ヘッドユニットの列に対して直交する方向であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の画像記録装置。
8. 前記チューブは、前記装置本体とホルダー部に架け渡される際に、前記回動軸を経由することを特徴とする請求項７に記載の画像記録装置。
9. 前記回転軸による回動方向は、前記記録媒体の画像記録面に対して平行であり、且つ前記ヘッドユニットの列に対して直交する方向であることを特徴とする請求項６に記載の画像記録装置。

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