JPH11348300A - プリント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリントヘッドによる印字動作を停止させる
ことなく、インクタンクへのインク補給動作を行えるプ
リント装置を提供する。 【解決手段】 インクタンク４、５内のインクレベルを
検出するセンサ２３、２４、２５によりインクレベルを
把握し、このレベルを所定範囲に維持することで、プリ
ントヘッド２０５ａ（２０５ｂ）内の負圧を保持する。
これにより、プリントヘッド２０５ａ（２０５ｂ）の駆
動時においても、インクタンクへのインク補給動作を可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大容量のインクを
供給するインク供給装置を備えたプリント装置に関す
る。ここで、プリントとは、布、糸、紙、シート材等の
インク付与を受ける全てへのインク付与等を含むもの
で、プリント装置は各種情報装置全てあるいはその出力
器としてのプリンタを含むもので、本発明はこれらへの
用途が可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パーソナルコンピュータのプ
リンタや複写機として、インクを用いて記録するインク
ジェット記録装置が普及している。このインクジェット
記録装置は、安価でフルカラーの記録が可能であるた
め、その需要はますます大きくなっている。近時では、
パーソナルユース向けの汎用インクジェットプリンタだ
けでなく、Ａ１版、Ａ０版のような大判のシートに写真
調の画像を記録するようなプロッタにまでインクジェッ
ト記録装置が使用されている。さらに布にプリントを行
う捺染処理システムにも用いられている。

【０００３】また、Ｘ線フィルムやＣＴスキャン画像の
ような医療用の多階調画像記録へのインクジェット記録
の応用が検討されている。

【０００４】インクジェット記録装置を用いて銀塩フィ
ルムと同様な高画質で多階調表現を実現するためにはイ
ンクジェットのインクの種類が増えていく傾向がある。
例えば、写真調のカラープロッターでは通常のシアン、
マゼンタ、イエロー、ブラックの他にも薄めのシアン、
マゼンタを加えるなど、６色以上のインクを用いること
が提案されている。医療画像用記録装置でもＸ線画像の
ように１０００階調以上の階調表現を必要とする画像を
出すためには、少なくとも濃淡６色のブラックインクが
必要であると考えられている。すなわち、このような医
療画像用記録装置では、異なる濃度を有する複数種類の
インクを組み合わせ、インクを２回、３回と重ねて記録
することによってインクの種類数よりはるかに多い階調
を表現することが可能となる。

【０００５】しかし、前述のプロッタや捺染処理システ
ムや医療画像用記録装置では、多量のインクを使用する
ため、大容量のインクタンクを記録ヘッドとともにキャ
リッジ上に搭載すると、キャリッジの重量が重くなり、
キャリッジの駆動制御が困難となる。逆に、インクタン
クの容量が少なければ、頻繁にインクタンクの交換を行
う必要があり、不便である。

【０００６】そこで、キャリッジ上には、少容量のタン
クを有し、キャリッジ外に大きなインクタンクを有し、
各タンク間にインクが流通するチューブを配置したイン
ク供給システムが提案されている。

【０００７】しかし、従来の公知のインク供給システム
では、チューブのガス透過性のため、チューブ内に気泡
が発生し、この気泡が記録ヘッド内に浸入すると印字不
良等を生じ、安定な記録が行えない不都合がある。

【０００８】この点を解決すべく図８に示すようなチュ
ーブを用いたインク供給システムが提案されている。

【０００９】図８において、１０１は記録ヘッドで、１
０２は記録ヘッド１０１へ供給するインクを貯蔵する第
１のインクタンクである。記録ヘッド１０１と第１のイ
ンクタンク１０２は、装置本体に対して移動可能なキャ
リッジ１０３に搭載されている。１０４、１０５は装置
本体に固定された第２、第３のインクタンクである。

【００１０】第２のインクタンク１０４の上部には大気
連通孔１２６が設けられている。第１のインクタンク１
０２と第２、第３のインクタンク１０４、１０５とはチ
ューブ、継手などで構成された第１、第３のインク流路
１０６、１０７によって連結されている。第１のインク
流路１０６は第２のインクタンク１０４に収容されたイ
ンクを第１のインクタンク１０２へ送るものである。ま
た、第３のインク流路１０７は、第１のインクタンク１
０２内のインクを第３のインクタンク１０５へ送るもの
で、第３のインク流路１０７の途中には第３の弁１２２
が設けられている。

【００１１】第２のインクタンク１０４と第３のインク
タンク１０５とは隣接しており、その底部同士が第２の
インク流路１０８によって連結されている。第２のイン
ク流路１０８の途中には、第１の弁１０９が設けられて
いる。第１の弁１０９は、第３のインクタンク１０５か
ら第２のインクタンク１０４方向にのみインクの流れを
許す、いわゆる逆止弁である。

【００１２】第３のインクタンク１０５の上部には第２
の弁１１０を有する大気連通路１１と、第３のインクタ
ンクの気室部分の空気を吸引するための気室吸引路１１
２の一端が取り付けられている。第２の弁１１０は大気
連通路１１１を不図示のカム部材で潰すことにより開閉
され、この第２の弁１１０の開閉により第３のインクタ
ンク１０５の気室部分の大気への連通と非連通を切り替
えることができる。気室吸引路１１２の途中にはチュー
ブポンプ１５０が設けられ、第３のインクタンク１０５
の気室部分の空気を吸引する。気室吸引路１１２の他端
は廃インクタンク１１３に導かれている。さらに、第３
のインクタンク１０５には第４のインク流路１１４の一
端が接続され、第４のインク流路１１４の他端に穴を設
けた管状の第１の針部材１１５が設けられている。

【００１３】第１の針部材１１５は、補給タンク１１６
を所定の位置に装填すると、補給タンク１１６のインク
補給口１１７に挿入されるようになっている。１２８が
補給タンク用の大気連通路であり、その一端にはやはり
先端に穴を設けた管状の第２の針部材１１８が設けら
れ、他端は廃インクタンク１１３まで延びている。廃イ
ンクタンク１１３には大気連通孔１１９が設けられてい
るので、第２の針部材１１８が補給タンク１１６の大気
連通口１２０に挿入されると補給タンク１１６の気室は
大気に連通され、補給タンク１１６から第３のインクタ
ンク１０５へのインクの移動が可能になる。第４のイン
ク流路１１４の途中には一方向にだけインクの流れを許
す第４の弁１２１が設けられ、この第４の弁１２１は第
３のインクタンク１０５から補給タンク１１６へのイン
クの逆流を防止している。

【００１４】第２のインクタンク１０４にはインクレベ
ル検出手段１２４が設けられ、第３のインクタンク１０
５にはインクレベル検出手段１２３が設けられている。
インクレベル検出手段１２４は第２のインクタンク１０
４の最小インクレベルを検出し、インクレベル検出手段
１２３は第３のインクタンク１０５の最大インクレベル
を検出する。

【００１５】図８に示したインク供給システムにおいて
は、インクを循環させるときには、まず第２の弁１１０
を閉じ、第３の弁１２２を開いてチューブポンプ１５０
を矢印Ａ方向に駆動する。これにより第３のインクタン
ク１０５の気室から空気が吸引され、第３のインクタン
ク１０５内の圧力が低下していくため、第１のインクタ
ンク１０２からインク（気泡も含む）が第３の流路１０
７を通じて第３のインクタンク１０５内に導かれる。そ
の結果、第１のインクタンク１０２内の気室の圧力も低
下し、代わりに第２のインクタンク１０４から第１の流
路１０６を通ってインクが第１のインクタンク１０２へ
供給される。このようにして第２のインクタンク１０４
内のインクが第１のインクタンク１０２を経て、第３の
インクタンク１０５へ移動する。このとき、第４の弁１
２１は弾性部材１２７によって閉じる方向に付勢されて
いる。第４の弁１２１が開いて補給タンク１１６のイン
クが第４のインク流路１１４を経て第３のインクタンク
１０５に流れ込まないようにするためである。

【００１６】ここで、インクレベル検出手段１２４が第
２のインクタンクの最小インクレベルを検出するか、イ
ンクレベル検出手段１２５が第３のインクタンクの最大
インクレベルを検出したときに、第２の弁１１０を開け
ることにより、第３のインクタンク１０５の気室が大気
に連通し、第２のインクタンク１０４と第３のインクタ
ンク１０５のインクの水頭差によって第１の弁１０９が
開き、第２の流路１０８を通って第３のインクタンク１
０５から第２のインクタンク１０４にインクを流れ込ま
せることができる。第２、第３のインクタンク１０４、
１０５のインクレベルがほぼ等しくなったときに、この
インクの流れは止まる。第２の弁１１０は第２、第３の
インクタンク１０４、１０５のインクレベルがほぼ等し
くなるまでの間、例えば１０秒間だけ開くようにする。
勿論、この開放時間は第２、第３のインクタンク１０
４、１０５のインク容量、第２の流路１０８の断面積、
インクレベル検出手段１２４、１２５の位置によって適
宜決められる。

【００１７】このように、チューブポンプ１５０の駆動
と、第２の弁１１０の開閉だけの簡単な動作によって、
第１、第２、第３のインクタンク１０３、１０４、１０
５間をインクを循環させることが可能になる。

【００１８】以上の構成によれば、第１のインク流路１
０６に気泡が発生しても、上記のようにインクの循環を
行うことにより、その気泡は一旦、第１のインクタンク
１０２内に入った後、第３のインク流路１０７を通って
第３のインクタンク１０５内に排出されてしまう。従っ
て、途中で発生した気泡は記録ヘッド内部には入ってい
かず、印字不良が発生することはない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示し
た構成のインク供給システムにおけるインク供給方法で
は、印字中、記録へッドの負圧を制御するのは第２、第
３のインクタンク１０４、１０５のインクレベルであ
る。この場合、インクが無くなると印字を中止して、第
３のインクタンク１０５へのインク充填、第３のインク
タンク１０５から第２のインクタンク１０４へのインク
移動等を行うことで、第２、第３のインクタンク１０
４、１０５へのインク再充填を行わなければならない。
このとき、印字を行うことができない記録休止状態が続
くこととなる。この状態は、インクタンクの容量によっ
ても異なるが、第２、第３のインクタンク１０４、１０
５の容量が小さければ、第２、第３のインクタンク１０
４、１０５へのインク補給が頻繁に行われることとな
り、逆にインクタンクの容量が大きければ、前記に述べ
たように記録休止時間が長くかかることとなる。連続記
録の間にインク補給のためにインターバルがあること
は、迅速にプリント出力ができないことになる。

【００２０】本発明の目的は、前記の如く記録ヘッド
（以下、プリントヘッドともいう）に気泡をいれない為
のインク循環を伴うインク供給システムにおいて、プリ
ントヘッドによる印字を止めることなく、インクタンク
へのインク補給動作を行うインク供給装置を備えたプリ
ント装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、インクを吐出するプリントヘッドと、該
プリントヘッドからのインク吐出を制御する吐出制御手
段と、前記プリントヘッドに供給されるインクを貯留す
る第１のインクタンクと、該第１のインクタンクにイン
クを供給する第２のインクタンクと、前記第１のインク
タンクでオーバーフローしたインクを受け入れる第３の
インクタンクと、該第３のインクタンク内の気室部分を
吸引するポンプと、前記第２のインクタンクおよび前記
第３のインクタンク内のそれぞれのインクレベルを検出
する検出手段と、該検出手段による前記第２のインクタ
ンクおよび前記第３のインクタンク内のそれぞれのイン
クレベルを所定範囲に維持するインクレベル維持手段
と、該インクレベル維持手段と前記吐出制御手段とを同
時駆動する駆動制御手段とを含むことを特徴とする。

【００２２】上記構成によれば、プリントヘッド内への
気泡混入を防止することができ、インクタンクへのイン
ク補給動作時においてもプリントヘッドによる印字を止
めることなく、記録休止状態のない安定した動作の向上
を図ることができる。

【００２３】ここで、前記インクレベル維持手段は、前
記第２のインクタンク内の高インクレベルおよび低イン
クレベルを検出する第１の検出手段と、前記第３のイン
クタンク内のインクレベルを検出しかつ前記第２のイン
クタンク内の低インクレベルよりも高いインクレベルを
検出する第２の検出手段とを含んでもよい。

【００２４】また、前記第３のインクタンクから前記第
２のインクタンクへの経路に設けられた第１の弁をさら
に含み、該第１の弁を閉じた状態で前記ポンプを駆動す
ることで、前記第１のインクタンク内のインクを前記第
３のインクタンク内に導くと共に、前記第２のインクタ
ンク内のインクを前記第１のインクタンク内に供給して
もよい。前記第１の弁が前記第３のインクタンクから前
記第２のインクタンクへのインクの流れのみを許す逆流
防止弁であってもよい。

【００２５】前記第１の弁の開放は、前記第３のインク
タンク内のインクレベルと前記第２のインクタンク内の
インクレベルとの高低差に基づくものであってもよい。

【００２６】前記第３のインクタンクの気室部分の大気
との連通および遮断の切り替えを行う第２の弁をさらに
含み、前記第１の弁および前記第２の弁を開くことで前
記第３のインクタンク内のインクを前記第２のインクタ
ンクに移動させるようにしてもよい。

【００２７】前記第３のインクタンクにインクを補給す
る交換可能な補給インクタンクをさらに連結してもよ
い。

【００２８】ここで、前記プリントヘッドはインクを吐
出するために用いられるエネルギとして、前記インクに
熱エネルギを付与する熱エネルギ発生体を含んでもよ
い。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００３０】（実施形態１）図１は本発明のインク供給
装置（以下、インク供給システムとも言う）を含むプリ
ント装置としての捺染処理システムの外観を示す斜視図
である。符号１９９はインクジェット式プリンタ本体を
示し、インクジェット式プリンタ１９９は、インク供給
部１００と、プリンタ部２００と、布搬送部３００とか
ら概略構成されている。

【００３１】上記構成における実際的なプリント動作を
図１を参照しながら、順を追って説明する。

【００３２】記録媒体としての布３０１は、ロール状態
のまま布供給ローラ３０２にセットされる。この布３０
１は種々のガイドローラ３０３および３０４に案内され
ながらプリンタ部２００の下方を通過し、やはりガイド
ローラ３０５，３０６により適度な張力を与えられた
後、布巻取りローラ３０７に到達する。これらローラ３
０２〜３０７は布搬送部３００を構成する。プリンタフ
レーム２０１は布搬送部３００の上方に位置している。
プリンタフレーム２０１には、二本のガイドレール２０
２，２０３が矢印Ａ方向に沿って互いに平行に支持固定
されている。キャリッジ２０４は二本のガイドレール２
０２，２０３に矢印Ａ方向に移動自在に支持されてい
る。キャリッジ２０４上には１６本のプリントヘッド
（代表として２０５ａ，２０５ｂを図示する）が布３０
１と対向する位置に取り付けられている。キャリッジ２
０４が矢印Ａ方向へ駆動モータ（不図示）により移動さ
せられる際、例えばプリントヘッド２０５ａ，２０５ｂ
には必要に応じてインク吐出命令が出されてプリントを
行う。キャリッジ２０４移動終了時には布３０１上の所
定の位置に、吐出されたインクに応じた一行分のプリン
トを行う。布３０１上に一行分のプリントを行った後、
布３０１は布送りベルト（不図示）により図２中の矢印
Ｂ方向（副走査方向）へと所定量だけ搬送される。次
に、例えばプリントヘッド２０５ａ，２０５ｂが必要に
応じた吐出を行いながら、キャリッジ２０４がＡ方向へ
移動した時には布３０１上には二行目のプリントが成さ
れている。このような一連の動作を繰り返すことにより
布３０１上には所望の連続的なプリントが行われる。

【００３３】なお、例えば、プリントヘッド２０５ａ，
２０５ｂ等にはインクチューブ群２０６が接続されてお
り、吐出を繰り返す度に使用した分のインクがインクチ
ューブ群２０６を経てインク供給部１００からプリント
ヘッド２０５ａ，２０５ｂ等に補充される。

【００３４】図２は、図１に示した捺染処理システムに
おけるインク供給装置としてのインク供給部１００の構
成を示す概略断面図である。

【００３５】インク供給部１００は、プリントヘッド２
０５ａ（または２０５ｂ）に供給されるインクを収容す
る第１のインクタンク２と、この第１のインクタンク２
にインクを供給する第２のインクタンク４と、この第２
のインクタンク４にインクを供給しかつ第１のインクタ
ンク２内のオーバーフロー分のインクを貯留する第３の
インクタンク５とから概略構成されている。

【００３６】第１のインクタンク２は、上記プリントヘ
ッド２０５ａ（または２０５ｂ）と共に上記システムを
構成する装置本体に対して移動可能なキャリッジ２０４
に搭載されている。また、上記第２のインクタンク４お
よび第３のインクタンク５は上記システムを構成する装
置本体に固定されている。

【００３７】第２のインクタンク４の上部には大気連通
孔２６が設けられている。第１のインクタンク２と第２
のインクタンク４、第３のインクタンク５とはチュー
ブ、継手などで構成された第１のインク流路６、第３の
インク流路７によって連結されている。第１のインク流
路６は第２のインクタンク４に収容されたインクを矢印
Ａで示すように第１のインクタンク２へ送るものであ
る。また、第３のインク流路７は、第１のインクタンク
２内のインクを第３のインクタンク５へ送るもので、第
３のインク流路７の途中には第３の弁２２が設けられて
いる。

【００３８】第２のインクタンク４と第３のインクタン
ク５とはその底部同士が第２のインク流路８によって連
結されている。第２のインク流路８の途中には、第１の
弁９が設けられている。第１の弁９は、第３のインクタ
ンク５から第２のインクタンク４方向（矢印Ｃ方向）に
のみインクの流れを許す、いわゆる逆止弁であってもよ
い。第３のインクタンク５の上部には第２の弁１０を有
する大気連通路１１と、第３のインクタンク５の気室部
分の空気を矢印Ｄ方向に吸引するための気室吸引路１２
の一端が取り付けられている。大気連通路１１および気
室吸引路１２はともに柔軟な材料、例えばシリコンチュ
ーブが用いられている。第２の弁１０は大気連通路１１
を不図示のカム部材で潰すことにより開閉され、この第
２の弁１０の開閉により第３のインクタンク５の気室部
分の大気への連通と非連通を切り替えることができる。
気室吸引路１２の途中には前述したチューブポンプ５０
が設けられ、第３のインクタンク５の気室部分の空気を
吸引する。

【００３９】チューブポンプ５０におけるローラ５１は
ローラホルダ５２に同心円状に、例えば本例では６個並
べれている。ローラホルダ５２は回転軸５３を中心に回
動可能に支持され、ローラ５１もそれぞれローラホルダ
５２に固定されたローラ回転軸５４を中心に回転可能に
支持されている。押圧部材５５は、圧縮ばね５６によっ
てローラ５１側へ付勢され、チューブ１２を押し潰して
いる。ローラホルダ５２を不図示のモータで、矢印Ｅ方
向に回転するとローラ５１が公転運動を行うためチュー
ブ１１はしごかれ、チューブ１２内が負圧になり、第３
のインクタンク５の気室部分、第３のインク流路７を介
してヘッド２０５ａ（２０５ｂ）に直結する第１のイン
クタンク２から空気が吸引される。

【００４０】気室吸引路１２の他端は廃インクタンク１
３に導かれており、万が一、第３のインクタンク５の中
のインクが気室吸引路１２を通って排出されたとして
も、装置外へインクが漏れないように配慮されている。

【００４１】また、第３のインクタンク５の上部には第
４のインク流路１４の一端が接続され、第４のインク流
路１４の他端には先端に穴を設けた管状の第１の針部材
１５が設けられている。

【００４２】補給タンク１６を所定の位置に装填する
と、第１の針部材１５が補給タンク１６のインク補給口
１７に挿入されるようになっている。２８は補給タンク
用の大気連通路で、その一端にはやはり先端に穴を設け
た管状の第２の針部材１８が設けられ、開口部２０を介
して補給タンク１６に接続されている。

【００４３】廃インクタンク１３には大気連通孔１９が
設けられている。第４のインク流路１４の途中には一方
向（矢印Ｆ方向）にだけインクの流れを許す第４の弁２
１が設けられ、第３のインクタンク５から補給タンク１
６へのインクの逆流を防止している。

【００４４】第２のインクタンク４には第１の検出手段
としてのインクレベルセンサ２４とインクレベルセンサ
２５が設けられ、第３のインクタンクには第２の検出手
段としてのインクレベルセンサ２３が設けられている。
インクレベルセンサ２４は第２のインクタンク４の最小
インクレベルを検出し、インクレベルセンサ２５は第２
のインクタンク４の最大インクレベルを検出し、インク
レベルセンサ２３は第３のインクタンク５の最大インク
レベルを検出する。

【００４５】このような構成において、プリントヘッド
２０５ａ（２０５ｂ）のインク室の圧力は第２のインク
タンク４のインクレベルによって決まり、図中プリント
ヘッド２０５ａ（２０５ｂ）の吐出口と第２のインクタ
ンク４のインクレベルとの高低差は２０〜１００ｍｍの
範囲内にあることが好ましい。高低差が２０ｍｍ未満で
あるときは差が小さ過ぎて第２のインクタンク４の液位
の変動の影響を受けて吐出性能が不安定となったり吐出
口によりインクが漏れる不都合が生じる。また、高低差
が１００ｍｍを越えるときはヘッド内の負圧が大きすぎ
て吐出不良が生じる可能性がある。

【００４６】図中３０は、キャリッジ２０４が記録領域
外の通常ホームポジションと呼ばれる位置に停止したと
きにプリントヘッド２０５ａ（２０５ｂ）のノズル面に
密着してノズルのインク乾燥による目詰まりを防止する
キャップ部材である。

【００４７】ここで、キャップ部材３０およびこれに付
随する手段からなるキャップ手段について以下に詳細に
説明する。

【００４８】キャッピング手段は、不図示のキャップ支
持部材により支えられており、プリントヘッド２０５ａ
（２０５ｂ）に当接・離接可能な状態にする機構を有す
る。さらに、キャップ部材３０には、大気連通のための
チューブ３１の一端が取り付けられており、その他端は
廃インクタンク１３の上部と繁っている。

【００４９】廃インクタンク１３の大気連通孔１９を利
用してキャップ部材３０に大気連通状態を形成する理由
は、プリントヘッド２０５ａ（２０５ｂ）への当接時
に、キャップ内部の空気をプリントヘッド２０５ａ（２
０５ｂ）のノズルに押し込まないためである。

【００５０】チューブ３１には弁機能とインク吸引機能
を兼ね備える吸引ポンプ３２が設けられている。３３は
チューブ加圧コロで、コロホルダー３４の回転中心３５
にアーム３６に支持されて矢印方向Ｇに回転する。チュ
ーブ３１を閉じる為にはチューブ３１を押しつぶした状
態で加圧コロ３３を停止した状態で実現できる。押圧部
材３５は、圧縮ばね３６によって加圧コロ側へ付勢さ
れ、チューブ３１を押しつぶしている。

【００５１】次に、本発明のインク供給システムの動作
を図３〜図７を用いて説明する。

【００５２】まず、図３に示すように、電源をＯＮする
と（Ｓ１）、第２のインクタンク４に設けられたインク
レベルセンサ２４がインクタンク４のインクの有無を検
知する（Ｓ２）。なお、図中Ｓ２の「センサＯＮ」は
「インク有り」を示す。以下、同じ。インクが無けれ
ば、第１、第２、第３のインクタンク２、４、５にイン
クを充填する初期動作を開始する。

【００５３】まず、弁２２、９、１０を順次閉じる（Ｓ
３，Ｓ４，Ｓ５）。チューブポンプ５０が駆動を開始し
（Ｓ６）、第３のインクタンク５の気室部を吸引、減圧
する。第３のインクタンク５の気室部が減圧されて、補
給タンク１６のインクがチューブ１４を通り第３のイン
クタンク５に注入される。第３のインクタンク５内のイ
ンクレベルセンサ２３がインクレベル（液位）を検知す
ると（Ｓ７）、弁１０を開放し（Ｓ８）、第３のインク
タンク５内を大気圧に戻す。弁１０を開放したのち、チ
ューブポンプ５０の駆動を停止する（Ｓ９）。チューブ
ポンプ５０は、弁１０が開放されているので必ずしも停
止する必要はないが、消費電力を少なくするために停止
することが望ましい。

【００５４】次いで、弁９を開放すると（Ｓ１０）、第
３のインクタンク５から第２のインクタンク４にインク
が移行しインクが平準化する。ここで、平準化とは、連
結された第２のインクタンク４と第３のインクタンク５
内のインクがどちらのタンクにも移動しない状態にする
ことを意味する。

【００５５】完全に第２のインクタンク４および第３の
インクタンク５内のインクが平準化されたか否かは、第
２のインクタンク４および第３のインクタンク５の形状
やチューブ８の管径、弁９の管径によってその条件は異
なるが、平準化時間を見積もり、弁９が開いた時間から
の待機時間により平準化の完了を不図示のインクレベル
維持手段としての供給系制御部に信号を送る（Ｓ１
１）。

【００５６】第２のインクタンク４のインクレベルセン
サ２５がインクを検知すると（Ｓ１２）、図４に示すよ
うに第１のインクタンク２へのインクの充填およびチュ
ーブ内の気泡を追い出すための循環動作に移行する。平
準化によってもインクレベルセンサ２５がインクを検知
しないときは、ステップＳ３に戻り、再度第３のインク
タンク５へのインクの充填を行った後、平準化を行い
（Ｓ３〜Ｓ１１）、インクレベルセンサ２５がインクを
検知するまで前記動作を繰り返す（Ｓ１２）。

【００５７】次に、第１のインクタンク２へのインク充
填について図４を参照して述べる。まず、インクレベル
センサ２５がインクを検知した後（Ｓ１２）、弁２２を
開放し（Ｓ１３）、さらに弁９，１０を閉じる（Ｓ１
４，Ｓ１５）。

【００５８】また、このとき、プリントヘッド２０５ａ
（２０５ｂ）のノズルから気泡が入らないよう、プリン
トヘッド２０５ａ（２０５ｂ）のキャッピング部材３０
をプリントヘッド２０５ａ（２０５ｂ）に当接動作を行
い（Ｓ１６）、吸引ポンプ３２を駆動し、加圧コロ３３
でチューブ３１を押しつぶし、チューブを閉じた状態に
する（Ｓ１７）。チューブポンプ５０を駆動すると（Ｓ
１８）、第３のインクタンク５の気室部が吸引される。
同時に、チューブ７を介して第１のインクタンク２、さ
らにチューブ６を介して第２のインクタンク４のインク
を吸引する。

【００５９】上記の如くチューブポンプ５０により第３
のインクタンク５を吸引することにより、第２のインク
タンク４のインクを第１のインクタンク２、第３のイン
クタンク５へ移行せしめ、すべてのタンクにインクを充
填することができる。

【００６０】上記動作は第２のインクタンク４のインク
レベルセンサ２４が「インク無し」を検知するか（Ｓ１
９）、もしくは第３のインクタンク５のインクレベルセ
ンサ２３が「インク有り」を検知する（Ｓ２０）かによ
って停止される。この後、弁２２を閉じた（Ｓ２１）
後、弁１０を開放し（Ｓ２２）、第３のインクタンク５
を大気圧に戻す。さらに、チューブポンプ５０の駆動を
停止し（Ｓ２３）、吸引ポンプ３２を駆動し、チューブ
を大気に開放し（Ｓ２４）、キャップ３０をプリントヘ
ッド２０５ａ（２０５ｂ）から離接させる（Ｓ２５）。
弁９を開放し（Ｓ２６）、一定時間待機し（Ｓ２７）、
インク平準化を行う。インク平準化が終了すると、弁９
を閉めることにより（Ｓ２８）、画像印字が可能な状態
（印字スタンバイ状態）になり、不図示のインク供給シ
ステム制御部に印字スタンバイ信号を送る（Ｓ２９）。

【００６１】印字スタンバイ状態（Ｓ２９）後は、記録
の終了か継続か選択することが可能となる（Ｓ３０）。
記録を終了して、装置を止める場合には、次回の装置立
ち上げ時にすばやく記録動作に移行するためのインク供
給システム終了動作を行う。また、連続的に印字を行う
動作の場合、各インクタンクのインク残量を検知し、補
給タンク１６のインクの有無、第２、第３のインクタン
ク４、５のインクの有無の状態により常に安定してプリ
ントヘッド２０５ａ（２０５ｂ）が印字可能な状態にな
るようインク供給システムを制御する。

【００６２】ここで、連続的に印字を行う場合の供給系
駆動動作について詳細に説明する。

【００６３】本装置は、不図示の吐出制御手段としての
コンピュータからの印字指示の画像信号よりプリントヘ
ッド２０５ａ（２０５ｂ）が駆動された記録媒体に画像
が印字される（Ｓ３１）。画像記録が終了すると（Ｓ３
２）、補給タンク１６のインクの有無を検知するための
タイマーをリセットしたのち（Ｓ３３）、スタートする
（Ｓ３４）。インクレベルセンサ２３により第３のイン
クタンク５にインクの有無を判断し（Ｓ３５）、インク
があることを検知したのち、次のステップＳ３６に進
む。第２のインクタンク４のインクレベルセンサ２４が
インクの有無を判断し（Ｓ３６）、「インク無し」を検
知したならば、ステップＳ２６に戻り平準化を行い、第
２のインクタンク４にインクを補充する。

【００６４】第２のインクタンク４のインクレベルセン
サ２４が「インク有り」を検知し（Ｓ４５）、インクが
あれば印字スタンバイ状態（Ｓ２９）に戻る。

【００６５】ステップＳ３５においてインクレベルセン
サ２３により第３のインクタンク５にインクの有無を判
断し、第３のインクタンク５にインクが充填されていな
い場合、インク補給充填するのに十分な時間以内なら
ば、ステップＳ３５に戻る。インク補給充填するのに十
分な時間を過ぎても、インクレベルセンサ２３がインク
を検知しないときはタイムアウトと判断し（Ｓ３７）、
インク補給タンク１６のインクタンクのインクが無くな
ったことを示しているので、不図示の装置表示パネルあ
るいは装置と接続されたコンピュータにインク補給タン
ク１６の「インク無し」を表示する（Ｓ３８）。

【００６６】さらに、この状態で第２のインクタンク４
のインクレベルセンサ２４がインクの有無を判断し（Ｓ
３９）、「インク無し」を検知したならば、ステップＳ
４９に進み、すべての駆動を停止して（Ｓ５０〜Ｓ５
３）、装置電源をＯＦＦとする。第２のインクタンク４
のインクレベルセンサ２４が「インク有り」を検知し
（Ｓ３９）、インクがあるならば印字スタンバイ状態
（Ｓ２９）に戻る。

【００６７】仮に、印字中にインクレベルセンサ２４が
「インク無し」を検知しても一枚当たりに使用する最低
限のインク量を確保できるよう第２のインクタンク４の
インク底面からセンサレベル面までの容積を必要量とる
ことで印字中における第２のインクタンク４のインク切
れを防止し、チューブ内への気泡の混入を防ぐ。

【００６８】本発明のインク供給方法においては、第３
のインクタンク５のインクレベルセンサ２３が印字終了
時から印字スタンバイ状態に移行する時にインクがある
ことを検知していることが必要である。

【００６９】この状態を実現するためには、不図示のイ
ンク供給系制御部からの印字スタンバイ信号が出される
（Ｓ２９）と同時に、第３のインクタンク５のインクの
有無の状態を検知し、もしインクが充填されていないな
らば第３のインクタンク５にインクを充填する動作を開
始する。

【００７０】図７に第３のインクタンク５へのインク充
填操作を示す。前記の如く印字スタンバイ信号が出され
る（Ｓ２９）と、インクレベルセンサ２３がインクの有
無を検知（Ｓ５４）しインクがあればそのまま終了、イ
ンクが無い状態を検知したならば、弁１０を閉めて（Ｓ
５５）、チューブポンプ５０を駆動し（Ｓ５６）、イン
クレベルセンサ２３がインクレベル（液位）を検知する
まで第３のインクタンク５にインクを補給充填する（Ｓ
５７）。第３のインクタンク５にインクが充填されたな
らば、弁１０を開放し（Ｓ５８）、続いてチューブポン
プ５０の駆動を停止する（Ｓ５９）。これらの動作によ
り、第３のインクタンク５には、補給タンク１６にイン
クがある限りインクを充填した状態を維持しておくこと
ができ、本インク供給システムでは各インクタンクにイ
ンクを補給する為の待機時間をとることをせずに、記録
を停止することなくスムーズに行うことができる。

【００７１】印字スタンバイ状態（Ｓ２９）に続いて記
録終了の判断（Ｓ３０）で記録終了が選択されたなら、
インク供給終了動作を行う。

【００７２】本発明においては、インク供給動作を制御
する不図示の供給制御部とプリントヘッドの吐出動作を
制御する不図示のコンピュータとが不図示の駆動制御手
段により同時に駆動される。この駆動制御手段は不図示
のコンピュータが兼ねることもできる。

【００７３】以下に、インク供給システムの終了動作に
ついては詳細に述べる。

【００７４】記録終了が選択された時（Ｓ３０）、第３
のインクタンク５のインクレベルセンサ２３によりイン
クの有無を検知する（Ｓ４０）。インクが無いならば第
３のインクタンク５に対しインクの補給充填動作を行
う。

【００７５】まず、大気連通口の弁１０を閉め（Ｓ４
１）、チューブポンプ５０を駆動する（Ｓ４２）。補給
タンク１６のインクの有無を検知するためのタイマーを
リセットした（Ｓ４３）のち、スタートする（Ｓ４
４）。インクレベルセンサ２３により第３のインクタン
ク５のインクの有無を判断し（Ｓ４５）、インクがある
ことを検知したのち、次のステップＳ４８に進む。

【００７６】ステップＳ４５においてインクレベルセン
サ２３により第３のインクタンク５のインクの有無を判
断し、第３のインクタンク５にインクが充填されていな
い場合、インク補給充填するのに十分な時間以内なら
ば、ステップＳ４５に戻る。インク補給充填するのに十
分な時間を過ぎても、インクレベルセンサ２３がインク
を検知しないときはタイムアウトと判断し（Ｓ４６）、
インク補給タンク１６のインクが無くなったことを示し
ているので、不図示の装置表示パネルあるいは装置と接
続されたコンピュータに補給タンク１６に「インク無
し」を表示し（Ｓ４７）、ステップＳ４８に進む。

【００７７】引き続き、チューブポンプ５０の駆動を停
止し（Ｓ４８）、弁１０、弁９を開放し（Ｓ４９，Ｓ５
０）、第２のインクタンク４にインクを移行し、平準化
を行い、一定時間待機した後（Ｓ５１）、弁２２を開放
し（Ｓ５２）、装置電源をＯＦＦ（Ｓ５３）とし、装置
の稼動を終了する。

【００７８】上述のような終了動作により次回画像記録
を行うために装置を再起動した場合、すでに各インクタ
ンクにはインクが充填されているので、インク供給シス
テム内の気泡を取り除くために電源ＯＮしたのち、イン
クレベルセンサ２４が第２のインクタンク４にインクが
あることを検知するためのステップＳ１３から動作を始
めることでインクノズルへの気泡の除去を行い、安定し
た画像出力が可能な状態とすることができる。

【００７９】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、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。

【００８０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００８１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００８２】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００８３】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００８４】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００８５】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００８６】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００８７】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘッド内への気泡混入を防止することができ、インクタ
ンクへの充填の為のインク補給動作時においても記録ヘ
ッドにおける印字を止めることなく、記録休止状態のな
い安定した動作の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント装置としての捺染処理システ
ムを示す概略斜視図である。

【図２】本発明のプリント装置の実施形態を示す概略断
面図である。

【図３】図２に示した本発明のプリント装置の実施形態
における動作を説明するためのフローチャートである。

【図４】図３に示したフローチャートに続くフローチャ
ートである。

【図５】図４に示したフローチャートに続くフローチャ
ートである。

【図６】図５に示したフローチャートに続くフローチャ
ートである。

【図７】図６に示したフローチャートに続くフローチャ
ートである。

【図８】従来のインク供給システムを含むプリント装置
を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１，２０５ａ，２０５ｂ プリントヘッド ２ 第１のインクタンク ３，２０４ キャリッジ ４ 第２のインクタンク ５ 第３のインクタンク ６ 第１の流路 ７ 第３のインク流路 ８ 第２のインク流路 ９ 第１の弁 １０ 第２の弁 １１ 大気連通路 １２ 気室吸引路 １３ 廃インクタンク １４ 第４のインク流路 １５ 第１の針部材 １６ 補給タンク １７ インク補給口 １８ 第２の針部材 １９ 大気連通孔 ２０ 大気連通口 ２１ 第４の弁 ２２ 第３の弁 ２３ インクレベル検出手段 ２４ インクレベル検出手段 ２５ インクレベル検出手段 ２６ 大気連通口 ２７ 弾性部材 ２８ 大気連通路 ５０ チューブポンプ ５１ ローラ ５２ ローラホルダ ５３ 回転軸 ５４ ローラ駆動軸 ３５，５５ 押圧部材 ３６，５６ 圧縮ばね ３１，５７ チューブ １００ インク供給部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するプリントヘッドと、 該プリントヘッドからのインク吐出を制御する吐出制御
   手段と、 前記プリントヘッドに供給されるインクを貯留する第１
   のインクタンクと、 該第１のインクタンクにインクを供給する第２のインク
   タンクと、 前記第１のインクタンクでオーバーフローしたインクを
   受け入れる第３のインクタンクと、 該第３のインクタンク内の気室部分を吸引するポンプ
   と、 前記第２のインクタンクおよび前記第３のインクタンク
   内のそれぞれのインクレベルを検出する検出手段と、 該検出手段による前記第２のインクタンクおよび前記第
   ３のインクタンク内のそれぞれのインクレベルを所定範
   囲に維持するインクレベル維持手段と、 該インクレベル維持手段と前記吐出制御手段とを同時駆
   動する駆動制御手段とを含むことを特徴とするプリント
   装置。
2. 【請求項２】 前記インクレベル維持手段は、前記第２
   のインクタンク内の高インクレベルおよび低インクレベ
   ルを検出する第１の検出手段と、前記第３のインクタン
   ク内のインクレベルを検出しかつ前記第２のインクタン
   ク内の低インクレベルよりも高いインクレベルを検出す
   る第２の検出手段とを含むことを特徴とする請求項１記
   載のプリント装置。
3. 【請求項３】 前記第３のインクタンクから前記第２の
   インクタンクへの経路に設けられた第１の弁をさらに含
   み、 該第１の弁を閉じた状態で前記ポンプを駆動すること
   で、前記第１のインクタンク内のインクを前記第３のイ
   ンクタンク内に導くと共に、前記第２のインクタンク内
   のインクを前記第１のインクタンク内に供給することを
   特徴とする請求項１または２に記載のプリント装置。
4. 【請求項４】 前記第１の弁が前記第３のインクタンク
   から前記第２のインクタンクへのインクの流れのみを許
   す逆流防止弁であることを特徴とする請求項３記載のプ
   リント装置。
5. 【請求項５】 前記第１の弁の開放は、前記第３のイン
   クタンク内のインクレベルと前記第２のインクタンク内
   のインクレベルとの高低差に基づくものであることを特
   徴とする請求項４記載のプリント装置。
6. 【請求項６】 前記第３のインクタンクの気室部分の大
   気との連通および遮断の切り替えを行う第２の弁をさら
   に含み、前記第１の弁および前記第２の弁を開くことで
   前記第３のインクタンク内のインクを前記第２のインク
   タンクに移動させることを特徴とする請求項３記載のプ
   リント装置。
7. 【請求項７】 前記第３のインクタンクにインクを補給
   する交換可能な補給インクタンクをさらに連結したこと
   を特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載のプリ
   ント装置。
8. 【請求項８】 前記プリントヘッドはインクを吐出する
   ために用いられるエネルギとして、前記インクに熱エネ
   ルギを付与する熱エネルギ発生体を含むことを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれかの項に記載のプリント装置。