KR100944617B1 - 잉크 탱크 및 잉크 젯 기록 장치 - Google Patents

Abstract

잉크 탱크 내에 배치된 중공 형상의 연통관에 의해 잉크 탱크와 결합하는 잉크 공급 시스템에 있어서, 연통관으로부터의 잉크 누출을 방지하는 동시에 연통관이 잉크 탱크로부터 돌출되어 있는 것에 의한 파손 등을 방지하기 위해, 잉크 탱크(10) 내에, 이동 가능한 연통관(60)을 배치하여, 기록 헤드의 압박 부재에 의해 연통관이 잉크 탱크 내로부터 돌출하고, 기록 헤드 내로 삽입되어 잉크 탱크 내와 기록 헤드 내를 액체 연통시킨다.

잉크 탱크, 기록 헤드, 연통관, 잉크 공급 시스템, 압박 부재

Description

잉크 탱크 및 잉크 젯 기록 장치 {INK TANK AND INK JET RECORDING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 잉크 젯 기록 헤드에 공급하는 잉크 등의 액체를 수납하고 있는 잉크 탱크 및 잉크 탱크가 사용되는 잉크 젯 기록 장치에 관한 것으로, 특히 잉크 젯 기록 헤드와 분리 가능하며, 간편한 조작으로 잉크 탱크가 기록 헤드로부터 탈착 가능하고, 또한 잉크 젯 기록 헤드와 잉크 탱크를 연통시키는 연통 부재의 고정밀도 위치 결정이 가능한 잉크 탱크 및 잉크 탱크가 사용되는 잉크 젯 기록 장치에 관한 것이다.

액체 사용 장치, 예를 들어 잉크 젯 기록 헤드를 이용하여 기록 매체에 액체인 잉크를 부여함으로써 기록 매체 상에 화상을 형성하는 잉크 젯 기록 장치는, 기록시의 소음이 비교적 작고, 게다가 작은 도트를 높은 밀도로 형성할 수 있으므로, 최근에 있어서는 컬러 인쇄를 포함한 많은 인쇄에 이용되고 있다. 이러한 잉크 젯 기록 장치의 일 형태로서, 분리 가능하게 장착된 잉크 탱크로부터 잉크의 공급을 받는 잉크 젯 기록 헤드와, 기록 헤드를 탑재하여 기록 매체에 대해 기록 헤드를 소정 방향으로 상대적으로 주사시키는 캐리지와, 기록 매체를 기록 헤드에 대해 상기 소정 방향에 직교하는 방향으로 상대적으로 반송(부 주사)시키는 반송 수단을 구비하고, 기록 헤드의 주 주사의 과정에서 잉크 토출을 행하게 함으로써 기록을 행하는 것이 있다. 또한, 캐리지 상에, 블랙 잉크 및 옐로, 시안, 마젠타 등의 각 컬러 잉크가 토출이 가능한 기록 헤드를 탑재하고, 블랙 잉크에 의한 텍스트 화상의 모노크롬(monochrome) 인쇄뿐만 아니라, 각 잉크의 토출 비율을 바꿈으로써 풀 컬러 인쇄를 가능하게 한 것도 있다.

현재, 예를 들어 잉크 젯 기록 장치의 잉크의 공급 구성에 있어서, 잉크 수용부를 갖는 잉크 탱크와 기록 수단이 별개의 부재이고, 또한 기록 장치에 대해 양쪽 모두 분리할 수 있어, 사용시에 일체로 하여 사용하는 구성이 주류가 되고 있다. 이 구성에서는, 잉크 수용부로부터 기록 수단까지의 경로가 짧으므로, 기록 장치의 소형화가 용이하다. 또한, 잉크 수용부만을 교환함으로써 잉크를 보급(補給)할 수 있으므로, 운전 비용이 낮다고 하는 이점을 갖는다.

잉크 공급 구성에 있어서, 잉크 탱크에 있어서의 기록 수단과의 결합부(이하,「결합부」라 칭함)에는, 잉크 탱크부와 기록 수단이 분리 가능하므로, 적어도 이하의 3개의 조건을 동시에 만족시키는 것이 요망된다.

하나는, 기록 수단과 잉크 탱크를 일체로 하였을 때(이하,「결합시」라 칭함) 및 분리하였을 때(이하,「비결합시」라 함)에, 잉크 탱크의 자세에 관계없이 잉크 누출을 방지하는 것이고, 하나는, 결합시에 있어서 안정적으로 잉크를 공급하는 것이다. 그리고 또 하나는, 사용자에 따라서는 결합과 비결합을 반복하는 것을 생각할 수 있으므로, 결합과 비결합을 반복하는 경우에 있어서도, 매번 결합시 및 비결합시에 요구되는 조건을 만족시키는 것이다.

이러한 구성에 있어서는, 일본 특허 출원 공개 평07-241998호 공보(특허 문헌 1), 일본 특허 출원 공개 제2000-85138호 공보(특허 문헌 2)에 개시되어 있는 바와 같이, 잉크 탱크와 기록 수단을 액체 연통시키는 결합 수단으로서, 중공 형상의 관 형상 부재를 이용하여, 기록 헤드 내와 잉크 탱크 내를 액체 연통시키는 경우가 많다. 그 밖에, 니들을 이용하여 헤드와 잉크 탱크를 연결시키는 구성을 개시하고 있는 예로서는, 일본 특허 출원 공개 평05-229133호 공보(특허 문헌 3), 일본 특허 출원 공개 평05-254139호 공보(특허 문헌 4), 일본 특허 출원 공개 평05-270001호 공보(특허 문헌 5)를 들 수 있다. 이들 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 5는, 관 형상 부재의 표면을 O링 등의 탄성 부재에 의해 용이하게 밀봉할 수 있고, 또한 관 형상 부재의 내부를 통해 고속이고 또한 대량으로 잉크를 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 5에 개시되어 있는 구성과 같이, 공급 니들 등 결합 부재는 수직 방향을 향하고 있는 것이 많다. 이것은, 중력에 의해 잉크 탱크 내의 잉크가 탱크 하부에 모이기 쉽고, 또한 잉크 사용에 수반하여 잉크 탱크 내로 대기를 도입하는 구조의 잉크 탱크에 있어서는, 잉크 도출부가 잉크 탱크 하부에 없으면 잉크 탱크 내에 있어서 사용할 수 없는 잉크가 대량으로 남아 낭비가 발생하므로, 잉크 탱크의 도출구는 잉크 탱크 하부에 배치되어 있는 경우가 많다.

그 결과, 관 형상 부재에 의해 잉크 탱크와 기록 헤드를 결합하고, 잉크 탱크 하부에 도출구가 배치되어 있는 구성에 있어서는, 잉크 탱크를 관 형상 결합 부 재의 방향을 따라 기록 장치의 상면 방향으로부터 장착시키고 있다.

그러나, 상기한 종래예에 대해서는 이하의 과제를 지적할 수 있다.

우선, 첫 번째로 관 형상 결합 부재를 따라 기록 장치 상면 방향으로부터 잉크 탱크 장착을 행하므로, 기록 장치의 상면 부분에 공간을 확보한 상태에서 사용해야 하며, 또한 기록 장치의 디자인상의 제한도 발생한다. 또한, 금후의 고속 인자(印字)에 견디는 고속 잉크 공급을 행하기 위해서는, 관 형상 결합 부재를 굵게 형성할 필요가 있다. 그러나, 기록 장치 상면 방향으로부터의 잉크 탱크 장착에서는, 잉크 탱크의 위치 결정이 곤란하며, 관 형상 결합 부재의 크기에는 한계가 있었다.

두 번째로, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 5에 대해서는 잉크 탱크의 비결합시에 관 형상 중공 부재의 잉크 도입 개구부를 폐쇄하는 수단을 갖지 않아, 잉크 탱크 비결합시에 잉크 도입 개구부로부터 잉크가 증발하여 잉크의 물성이 변화하거나, 먼지 등이 혼입하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 관 형상 결합 부재를 따라 미끄럼 이동하고, 잉크 도입 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 수단을 마련한 경우도 생각할 수 있지만, 그 구성에 있어서는 부품 개수가 증가하고, 폐쇄 부재에 의해 잉크 탱크의 위치를 보다 높은 위치에 배치해야 해, 결과적으로 기록 장치의 높이가 증가해 버린다. 또한, 특허 문헌 2에서는 필름 형상의 부재에 의해 니들관의 개구부를 밀봉하고 있지만, 이 경우에는 한번 기록 헤드에 잉크 탱크를 장착하면 밀봉 필름은 파단되고, 내부의 잉크를 완전히 다 사용하기 전에 기록 헤드로부터 이탈한 경우에는, 니들관으로부터 잉크 누출이 발생할 가능성이 있다.

세 번째로, 기록 장치에 대해서는 높이가 낮고 콤팩트한 것이 요구되고 있으므로, 잉크 탱크에 대해서도 사용 상태에 있어서의 높이를 낮게 한 것이 많아지고 있다. 그러나, 잉크 탱크 내의 잉크 용량을 쉽게 줄일 수 없기 때문에, 그만큼 잉크 탱크의 길이가 증가하고 있다. 따라서, 가로로 긴 잉크 탱크를 수직 방향으로 장착하게 되어, 장착시의 잉크 탱크의 기울기에 의해 관 형상 결합 부재와 도출구와의 위치 어긋남이 발생하고, 또한 관 형상 결합 부재와 도출구가 어긋난 상태로 장착됨으로써, 잉크 누출이나 관 형상 결합 부재에 힘이 가해져 파손되는 경우도 있다.

관 형상 결합 부재와 도출구와의 위치 결정을 행하기 위해, 기록 헤드와 잉크 탱크에 가이드를 배치하여, 위치 결정 정밀도를 향상시키는 수단도 있지만, 부품 변동이 있는 잉크 탱크를 확실하게 장착하기 위해서는, 가이드에 근소한 간극을 발생시킬 필요가 있고, 그 결과 그 간극분은 위치 어긋남이 발생한다.

네 번째로, 특허 문헌 2의 제3 실시 형태로서 개시되어 있는 바와 같이, 잉크 니들관을 잉크 탱크에 마련하는 경우에는, 사용자에 대한 위험 방지, 또는 니들관의 파손 방지를 위해 가이드 통 등의 보호 부재를 설치할 필요가 있어, 잉크 탱크가 커진다. 또한, 가이드 통을 마련한 경우에도 낙하 등에 의한 가이드 통 자체의 파손 등이 일어날 수 있다.

본 발명은, 상술한 기술 과제에 착안하여, 이것을 개선하기 위해 예의 검토한 결과 얻어지는 것이며, 잉크 젯 기록 장치에 배치된 잉크 젯 기록 헤드에 대해 공급되는 잉크를 수납하는 잉크 탱크에 있어서, 상기 잉크 탱크는 상기 잉크를 직접 수납하는 잉크 수납부와, 상기 기록 헤드의 잉크 도입구와 연통하는 개구와, 상기 개구를 통해 상기 잉크 도입구에 출입 동작 가능하게 구성된 연통관을 구비하고, 상기 연통관은 잉크 유로를 구비하고 있고, 상기 잉크 유로는 상기 연통관이 상기 개구를 통해 상기 잉크 도입구 내로 삽입된 상태에서 상기 잉크 수납부와 상기 기록 헤드를 연통하여 잉크 공급 가능해지고, 상기 잉크 탱크 내에 수납된 상태에서는 상기 잉크 수납부와 외부를 비연통 상태로 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 잉크 탱크와 연통관과의 사이에는 탄성 부재가 배치되어 있고, 상기 탄성 부재는 상기 연통관을 상기 잉크 탱크 내에 수납되는 방향으로 가압하고 있다.

또한, 잉크 젯 기록 장치에는 상기 탄성 부재의 가압에 저항하여 상기 연통관을 상기 개구로부터 외부로 압출하기 위한 압박 부재를 구비하고 있고, 상기 잉크 탱크에는 상기 압박 부재를 받아들여, 상기 압박 부재에 의한 상기 연통관의 압박을 가능하게 하는 삽입구가 마련되어 있다.

게다가 또한, 잉크 탱크의 개구 및 삽입구로부터 상기 잉크 수납부 내의 잉크가 잉크 탱크의 외부로 누출되지 않도록 밀봉 부재를 구비하고 있다.

또한, 연통관은 상기 삽입구에 면하고 있고, 상기 압박 부재에 의해 직접 압박 가능하게 구성되어 있다.

또한, 삽입구에는 가요성 재료로 구성된 시트체가 배치되어 있고, 상기 압박 부재에 의해 상기 시트체를 통해 상기 연통관이 압박 가능하게 구성되어 있다.

또한, 잉크 젯 기록 장치에 구비된 압박 부재는, 상기 잉크 탱크의 장착 동작에 수반하여 이동하도록 구성되어 있고, 상기 잉크 탱크의 외장에는 상기 압박 부재를 이동시키기 위한 가이드가 설치되어 있다.

또한, 잉크 탱크의 개구는 상기 잉크 탱크의 사용 상태의 바닥면에 배치되어 있다.

또한, 잉크 탱크의 잉크 수납부는, 가요성의 시트체와 탄성체를 구비하여 구성되고, 잉크 수납부 내에 잉크를 직접 수납하고 있는 동시에, 상기 잉크 수납부의 상황에 따라서 상기 잉크 탱크의 외부로부터 상기 잉크 수납부 내로 대기를 도입하는 대기 도입 기구를 구비하여 구성되어 있다.

게다가 또한, 잉크 젯 기록 장치에 대해 비장착 상태의 잉크 탱크의 잉크 수납부 내에는, 상기 잉크 젯 기록 장치에 장착되어 기능하고 있는 상태의 압력과 동등 혹은, 그보다 높은 압력 상태로 잉크가 충전되어 있다.

덧붙여, 잉크 젯 기록 장치에 배치된 잉크 젯 기록 헤드에 대해 공급되는 잉크를 직접 수납하는 잉크 수납부와, 상기 기록 헤드의 잉크 도입구와 연통하는 개구와, 상기 개구를 통해 상기 잉크 도입구에 출입 동작 가능하게 구성되고 또한 상기 잉크 탱크와의 사이에 잉크 탱크 내에 수납되는 방향으로 가압하는 탄성 부재를 구비한 연통관과, 상기 연통관에 동작을 행하게 하기 위한 외부로부터의 동작 전달을 가능하게 하는 삽입구를 구비하고 있고, 상기 연통관은 잉크 유로를 구비하고, 상기 잉크 유로는 상기 연통관이 상기 개구를 통해 상기 잉크 도입구 내로 삽입된 상태에서 상기 잉크 수납부와 상기 기록 헤드를 연통하여 잉크 공급 가능해지고, 상기 잉크 탱크 내에 수납된 상태에서는 상기 잉크 수납부와 외부를 비연통 상태로 하도록 구성된 잉크 탱크의 장전부와,

상기 잉크 탱크에 설치된 탄성 부재의 가압에 저항하여 상기 연통관을 상기 개구로부터 외부로 압출하기 위한 압박 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

이 압력 부재는, 상기 잉크 탱크의 상기 장전부에의 장전 후에, 독립적으로 조작되어 잉크 탱크의 연통관을 압박하는 구성, 혹은 잉크 탱크의 외장에 설치된 가이드를 따른 동작을 가능하게 하는 상기 가이드에 결합하는 가이드 접촉 부재를 갖고 있는 구성으로 되어 있다.

도1은 본 발명의 최량의 실시 형태에 따른 잉크 탱크와 기록 헤드의 결합 상태를 도시하는 모식적 단면도이다.

도2의 (a), 도2의 (b)는 본 발명의 최량의 실시 형태에 따른 잉크 탱크와 기록 헤드의 장착 과정을 도시하는 모식적 단면도이다.

도3은 본 발명의 최량의 실시 형태에 따른 기록 헤드에 잉크 탱크를 장착하는 과정을 도시하는 사시도이다.

도4의 (a) 내지 도4의 (c)는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 잉크 탱크와 기록 헤드와의 장착 과정을 도시하는 모식 단면도이다.

도5는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 잉크 탱크를 기록 헤드로부터 분리하는 상태를 도시하는 모식 단면도이다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크 탱크와 기록 헤드와의 장착하는 과정을 도시하는 사시도이다.

도7의 (a) 및 도7의 (b)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 잉크 탱크를 기록 헤드에 장착하는 상태를 도시하는 모식 단면도이다.

도8은 본 발명에 관계되는 기록 장치의 사시도이다.

이하에, 본 발명을 잉크 젯 기록 장치에 적용한 최량의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 명세서에 있어서,「기록」이라 함은, 문자, 도형 등 유의의 정보를 형성하는 경우뿐만 아니라, 유의 무의를 막론하고, 또한 사람이 시각으로 지각할 수 있도록 현재화한 것인지 여부를 막론하고, 넓게 기록 매체 상에 화상, 모양, 패턴 등을 형성하는 경우, 또는 기록 매체의 가공을 행하는 경우를 말하는 것으로 한다.

또한, 「기록 매체」라 함은, 일반적인 기록 장치에서 이용되는 종이뿐만 아니라, 넓게 직물, 플라스틱·필름, 금속판 등, 글래스, 세라믹스, 목재, 피혁 등, 잉크를 수용 가능한 것도 말하는 것으로 하지만, 이하에서는「용지」또는 단순히 「종이」라고도 하는 것으로 한다.

또한, 본 발명의 액체 공급 시스템에 이용되는 액체로서, 이하의 각 실시 형태에서는 잉크를 예로 취하여 설명을 행하고 있지만, 적용 가능한 액체로서는 잉크에 한정되는 일 없이, 예를 들어 잉크 젯 기록 분야에 있어서는 기록 매체에 대한 처리액 등을 포함하는 것은 물론이다.

(제1 실시 형태)

우선, 도1, 도2의 (a), 도2의 (b) 및 도3을 이용하여, 본 발명의 최량의 실시 형태에 대해 설명한다. 도1은 잉크 탱크와 기록 헤드와의 결합 상태를 도시하는 모식적 단면도이고, 도2의 (a), 도2의 (b)는 잉크 탱크를 기록 헤드에 결합하는 과정을 도시하는 모식적 단면도이다. 도3은 도2의 (a)에서의 결합 과정을 도시하는 사시도이지만, 설명을 위해 기록 헤드(20)의 측면의 일부를 제거한 것으로 되어 있다.

도1에 도시하는 실시 형태에는, 액체 수납 용기로서의 잉크 탱크(10)와, 잉크 젯 기록 헤드(이하, 단순히「기록 헤드」라 함)(20)로 구성되어 있다. 잉크 공급 경로로서는, 잉크 탱크(10) 내의 잉크 수납실(12)에 수납되어 있는 잉크가, 중공 형상의 연통관(60) 내의 잉크 유로(61)를 통해, 기록 헤드(20) 내의 액실(液室)(50)에 연통하고, 필터(22)를 경유하여 잉크 토출부(21)에 이른다. 그리고, 잉크 토출부(21)에서 기록 매체에 대해 잉크를 토출하여 기록을 행한다.

여기서, 잉크 탱크(10)와 기록 헤드(20)의 결합 과정에 대해 설명한다. 도2의 (a)는 잉크 탱크(10)를 기록 헤드(20)에 결합하기 위해 기록 헤드(20)의 잉크 탱크 장착부(장전부)에 잉크 탱크(10)를 삽입하고 있는 상태를 도시하는 도면이고, 그 상태를 도시하는 사시도가 도3이다. 잉크 탱크(10)는 기록 헤드(20)의 탱크 삽입구(23)에 삽입하여 결합한다. 탱크 삽입 방향은 잉크 토출 방향에 대해 수직 방향이며, 도7의 기록 장치의 설명으로 후술하지만, 기록 장치의 정면 방향으로부터 탱크 교환을 행할 수 있다. 또한, 본 구성의 경우 사용자는 자연스럽게 잉크 탱크(10)를 탱크 삽입구(23)의 바닥면을 따라 삽입하기 때문에, 높이 방향의 위치 어긋남을 저감할 수 있다. 도2의 (a)의 도면의 깊이 방향의 위치에 대해서는, 도3에 도시한 바와 같이, 탱크 삽입구(23)에 측벽을 설치하여 위치 결정을 행할 수 있지만, 더욱 고정밀도로 하기 위해서는 측면에 가이드를 설치해도 좋다.

잉크 탱크(10)의 도출구(66)는 원기둥 형상의 연통관(60)의 측면을 O링 등의 탄성 부재로 형성된 연통관 밀봉 부재 A(63)에 의해 밀봉되어 있다. 또한, 연통관(60)의 타단은 잉크 수납실(12)로부터 돌출되어 있지만, 마찬가지로 연통관 밀봉 부재 B(64)에 의해 밀봉되어 있고, 잉크 수납실(12)은 밀폐 상태로 되어 있다. 또한, 연통관(60)은 내부의 중공 구조에 의해 잉크 유로(61)를 형성하고 있지만, 잉크 유로(61)에 연통하는 개구는 양쪽 모두 잉크 수납실(12) 내에 연통하고 있다. 또한, 연통관(60)에는 연통관 스프링(62)이 작용하고 있어, 연통관(60)을 도면에 있어서 상방으로 압박하고 있지만, 연통관(60)은 그 상단부를 외장(16)에 접촉시키고 있고, 잉크 탱크에 대해 정지 상태로 되어 있다. 이 상태에 있어서, 연통관(60)은 하방 단부만을 도출구로부터 돌출시킨 상태로 되어 있지만, 외장(16)의 바닥면부보다 돌출되어 있지 않으므로, 잉크 탱크의 삽입 중에 탱크 삽입구(23)의 바닥면에 접촉하지 않는 구성으로 되어 있어, 잉크 탱크 장착의 장해가 되지는 않는다.

기록 헤드(20)에는 기록 장치의 모터에 연결되어 있고, 도면에 있어서의 높이 방향에 대해 이동 가능한 압박 부재(70)가 있다. 압박 부재(70)는 압박 부재 삽입구(65)에 원활하게 삽입된다. 기록 헤드(20)에는 도입구(54)가 형성되어 있지만, 구 형상의 폐쇄 부재(51)를 폐쇄 스프링(52)에 의해 고무 등의 탄성 부재로 구성되는 도입구 밀봉 부재(53)에 압박함으로써 도입구(54)를 폐쇄하고 있다. 이에 의해, 액실(50)은 잉크 토출부(21)를 제외하고 밀폐 상태로 되어 있어, 액실(50) 내에 잉크가 채워져 있어도, 잉크 토출부로부터 잉크가 누출되거나 하는 일은 없다. 또한, 폐쇄 부재(51)는 도면에 있어서 하방으로 이동 가능하며, 도입구(54)를 개폐 가능하게 하고 있다.

도2의 (b)는, 도2의 (a)의 화살표를 따라 탱크를 장전부에 삽입하여, 부딪치게 한 상태를 도시한다. 이 상태에서는, 압박 부재(70)의 하방단이 압박 부재 삽입구(65)의 위치와 맞추어져 있고, 또한 도출구(66)와 도입구(54)에 있어서도 위치가 맞추어져 있다. 이 도면에 있어서는, 잉크 탱크의 외장(16)과 기록 헤드(20)의 내벽면에 의해 위치 결정이 행해지고 있지만, 기록 헤드(20) 내에 잉크 탱크 맞댐 부재(도시하지 않음)를 마련하여 맞댐 부재에 잉크 탱크를 부딪치게 함으로써 위치를 결정해도 좋다. 이 상태에 있어서, 압박 부재(70)의 이동 방향과 연통관(60)의 중심축이 일치하고 있는 것이 바람직하다.

이 상태의 이후에, 도2의 (b)에 있어서의 화살표의 방향으로 압박 부재(70)를 이동시킴으로써, 연통관(60) 및 폐쇄 부재(51)를 이동시키지만, 이 이동을 행하기 전에 전기적 접촉 등에 의해 잉크 탱크가 정위치에 있는 것을 검지하는 것이 바람직하다. 만일, 탱크 위치가 적절하지 않다고 판단되는 경우에는, 사용자에게 경고를 발하여 탱크 삽입을 적절하게 행하도록 지시할 수 있다.

도1은 압박 부재(70)가 이동 완료됨으로써, 잉크 탱크(10)와 기록 헤드(20)의 결합이 완료된 상태이다. 압박 부재(70)의 이동에 의해, 연통관(60)이 하방으로 이동하고, 그에 수반하여 연통관(60)이 액실(50) 내로 도입되고, 잉크 유로(61)의 하방단의 개구부가 액실(50) 내로 도입되고, 타단의 개구부는 잉크 수납실(12) 내와 연통하고 있는 상태인 것에 의해, 잉크 수납실(12)과 헤드 액실(50)이 액체 연통 상태로 되어 있다. 잉크 유로(61)의 상방 개구부는, 연통관 밀봉 부재 A(63)의 밀봉부보다 잉크 수납실측에 있고, 또한 개구부가 잉크 수납실(12)의 최하면에 근접해지도록, 압박 부재(70)를 이동시키는 것이 바람직하다. 잉크 유로(61)의 개구부가 잉크 수납실(12)의 최하면보다 상방에 위치하고 있으면 잉크 수납실(12)에 잉크 잔류가 발생하기 때문이다.

또한, 잉크 탱크의 위치를 검지한 후에 압박 부재(70)의 이동을 행하면, 위치 어긋남이 발생되어 있는 상태에서 연통관 삽입을 행하는 일이 없으므로, 연통관에 불필요한 하중이 가해지는 일은 없고, 연통관(60)에 대한 반복 장착에 있어서도 내구성을 확보할 수 있다. 또한, 연통관(60)은 탄성 부재인 연통관 밀봉 부재 A(63), 연통관 밀봉 부재 B(64)에 의해 지지되어 있어 다소의 위치 어긋남은 허용할 수 있고, 압박 부재(70)의 이동을 행하고 있을 때에는 잉크 탱크(10)가 어느 정도 이동 가능한 상태이며, 도입구 밀봉 부재(53)의 탄성 반발력에 의해 잉크 탱크가 정상적인 위치로 자동적으로 이동할 수 있다. 이 이동 동작은, 사용자가 잉크 탱크를 삽입한 직후로부터, 실제로 기록을 개시할 때까지의 동안의 언제라도 행해도 좋다. 또한, 인자 중에는 압박 부재(70)가 압박 부재 삽입구(65)에 삽입되어 있는 상태이므로, 부적절한 상태에서 사용자에 의해 잉크 탱크가 분리되는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 이 잉크 탱크 결합 상태에 있어서, 잉크 탱크의 동작을 포함하는 잉크 공급 메카니즘에 대해 설명한다.

잉크 탱크(10)는, 대체로 잉크 수납 공간이 형성되는 잉크 수납실(12) 및 밸브실(30)의 2실로 이루어지고, 그 양 실의 내부는 연통로(13)를 통해 서로 연통되어 있다. 그리고, 잉크 수납실(12) 내에는 기록 헤드로부터 토출시키기 위한 잉크가 수납되고, 토출 동작에 수반하여 기록 헤드에 공급된다.

잉크 수납실(12)에는, 일부에 변형 가능한 가요성막(시트 부재)(11)이 배치되어 있고, 이 부분과 불요성(不撓性)의 외장(16)과의 사이에서 잉크를 수납하는 공간을 형성하고 있다. 이 시트 부재(11)로부터 본 잉크 수납 공간에 대한 외측 공간, 즉 도면에 있어서의 시트 부재(11)에 대해 상측의 공간은, 대기로 개방되어 대기압과 동등하게 되어 있다. 또한, 이 잉크 수납 공간 내는, 하방에 위치하는 액실(50)의 접속부(51)에의 접속부 및 밸브실에의 연통로(13)를 제외하고, 실질적으로 밀폐 공간을 형성하고 있다.

본 예의 시트 부재(11)의 중앙 부분은 평판 형상의 지지 부재인 압력판(14)에 의해 형상이 규제되어 있고, 그 주연 부분이 변형 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 시트 부재(11)는 이미 그 중앙 부분이 볼록 형상으로 형성되어 있고, 측면 형상이 대략 사다리꼴로 되어 있다. 이 시트 부재(11)는, 후술하는 바와 같이 잉크 수납 공간 내에 있어서의 잉크량의 변화나 압력 변동에 따라서 변형한다. 그때 에, 시트 부재(11)의 주변 부분이 균형 좋게 신축 변형하고, 그 시트 부재(11)의 중앙 부분이 대략 수평 자세를 유지한 상태로 도면 상하 방향으로 평행 이동한다. 이와 같이 시트 부재(11)가 원활하게 변형(이동)하기 때문에, 그 변형에 수반되는 충격의 발생이 없고, 충격에 기인하는 잉크 수납 공간 내에 이상한 압력 변동이 발생하는 일도 없다.

또한 잉크 수납 공간 내에는, 압력판(14)을 통해 시트 부재(11)를 도면의 상방향으로 가압하는 압박력을 작용함으로써 기록 헤드의 잉크 토출부에 형성되는 메니스커스의 보유력과 평형하게 기록 헤드의 잉크 토출 동작이 가능한 범위에 있는 부압(負壓)을 발생시키는 압축 스프링 형태의 스프링 부재(15)가 설치되어 있다. 그와 함께, 잉크 수납실 내의 공기가 환경 변화(주위 온도나 기압)에 의해 체적 변동된 경우, 스프링과 시트의 변위에 의해 수용하여, 실내의 부압이 크게 변동되지 않도록 되어 있다. 또한, 도1의 상태는, 잉크 수납 공간 내에 거의 완전히 잉크가 충전된 상태를 나타내고 있지만, 이 상태에서도 스프링 부재(15)는 압축된 상태에 있고, 잉크 수납 공간 내에 적절한 부압이 발생되어 있는 것으로 한다.

밸브실(30)에는 잉크 탱크(10) 내의 부압이 소정치 이상으로 높아졌을 때에 외부로부터 기체(공기)를 도입하는 동시에, 잉크 탱크(10)로부터의 잉크 누출을 저지하기 위한 일 방향 밸브가 구성된다. 이 일 방향 밸브는, 연통구(36)를 갖고 밸브 폐쇄 부재가 되는 압력판(34)과, 밸브실 하우징 내벽의 연통구(36)와의 대향 위치에 고정되어 연통구(36)를 밀폐 가능한 밀봉 부재(37)와, 압력판과 접합되는 동시에 연통구(36)가 관통한 시트 부재(31)를 갖고, 밸브실(30) 내에 있어서도 잉크 탱크(10)에의 연통구(13) 및 대기에의 연통구(36)를 제외하고 실질적으로 밀폐 공간을 유지하고 있다. 그리고 시트 부재(31)로부터 도면 중 우측의, 밸브실 하우징 내의 공간은 대기 연통구(32)에 의해 대기로 개방되어 대기압과 동등하게 되어 있다.

시트 부재(31)는 중앙 부분의 압력판(34)과 접합되어 있는 부분 이외의 주연 부분은 변형 가능하게 되어 있으며, 중앙 부분이 볼록 형상으로 되어 있고 측면 형상이 대략 사다리꼴로 되어 있다. 이러한 구성을 취함으로써 밸브 폐쇄 부재인 압력판(34)의, 도면의 좌우 방향으로의 이동이 원활하게 행해진다.

밸브실(30)의 내부에는, 밸브의 개방 동작을 규제하기 위한 밸브 규제 부재로서, 스프링 부재(35)가 설치되어 있다. 여기서도 스프링 부재(35)는 약간 압축된 상태로 해 두고, 이 압축의 반력에 의해 압력판(34)을 도면의 우측으로 누르는 구성으로 하고 있다. 이 스프링 부재(35)의 신축에 의해, 연통구(36)에 대한 밀봉 부재(37)의 밀착/이격을 행함으로써 밸브로서의 기능을 갖게 하고, 또한 대기 연통구(32)로부터 연통구(36)를 통해 밸브실(30) 내부에의 기체의 도입만을 허가하는 일 방향 밸브 기구로 하고 있다.

여기서 밀봉 부재(37)로서는, 연통구(36)가 확실하게 밀폐되는 것이면 좋다. 즉, 적어도 연통구(36)와 접촉하는 부위가 개구면에 대해 평탄성을 유지하는 형상을 가진 것, 혹은 연통구(36)의 주위에 밀착 가능한 리브를 가진 것, 또는 연통구(36) 내에 선단이 돌입하여 연통구(36)를 폐색 가능한 형상을 갖는 것 등, 밀착 상태를 확보할 수 있는 것이면 좋고, 또한 그 재질도 특별히 한정되지 않는다. 그 러나, 이 밀착은 스프링 부재(35)의 신장력에 의해 달성되는 것이므로, 이 신장력의 작용에 의해 움직이는 시트 부재(31)와 압력판(34)에 추종하기 쉬운 것, 즉 수축성을 갖는 고무와 같은 탄성체로 밀봉 부재를 형성하는 것은, 보다 바람직하다.

이러한 잉크 탱크(10)의 구성에서는, 잉크가 충분히 채워져 있는 초기 상태로부터 잉크 소비가 진행되어 가, 잉크 수납실(12) 내의 부압과, 밸브실(30) 내에 있어서의 밸브 규제 부재에 의해 작용하는 힘 등이 균형 잡힌 상태로부터 더욱 잉크 소비가 계속되어 부압이 더욱 강해진 순간에, 연통구(36)가 개방되어 대기의 유입이 발생하고, 잉크 수납 공간 내에 취입되도록 각 부분의 설계가 행해진다. 그리고, 이 대기의 취입에 의해 잉크 수납실(12) 내의 용적은 시트 부재(11) 내지 압력판(14)이 도면의 상방으로 변위 가능함으로써 반대로 증대할 수 있고, 동시에 부압도 약해짐으로써 연통구(36)가 폐쇄된다.

또한, 잉크 탱크의 주위 환경의 변화, 예를 들어 온도 상승 혹은 감압 등이 발생해도, 시트 부재(11) 내지 압력판(14)의 하방으로의 최대 변위 위치로부터 초기 위치까지의 사이의 용적분, 수납 공간 내에 취입되어 있는 공기의 팽창이 허용되므로, 환언하면 상기 용적분의 공간이 버퍼 영역으로서 기능하므로, 주위 환경의 변화에 수반되는 압력의 상승을 완화하여, 토출구로부터의 잉크 누출을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 초기 충전 상태로부터의 액체 도출에 수반하여 잉크 수납 공간의 내용적이 감소하고, 버퍼 영역이 확보될 때까지는 외기가 도입되지 않으므로, 그때까지 주위 환경의 급격한 변화나 진동이나 낙하 등이 발생해도 잉크 누출이 발생하기 어 렵다. 또한, 잉크 미사용 상태로부터 미리 버퍼 영역을 확보하고 있는 것이 아니므로, 잉크 수납 용기의 용적 효율도 높아 콤팩트한 구성으로 할 수 있다.

또한, 잉크 탱크는 잉크 젯 기록 장치에 대해 비장착 상태에서는, 잉크 수납부의 압력은 상기 잉크 젯 기록 장치에 장착되어 기능하고 있는 상태의 압력과 동등 혹은, 그보다 높은 압력 상태로 잉크가 충전되어 구성되어 있다. 이에 의해, 잉크 탱크가 단일 부재로 존재하고 있는 물류 형태 등에서, 부주의하게 연통관으로부터 공기를 내부로 끌어들이는 일이 없다.

액실(50) 내에 있어서의 잉크 공급 경로는, 잉크 탱크(10)와의 접속부(상류)측으로부터 서서히 확대되고, 그리고 기록 헤드(20)(하류)를 향해 서서히 축소되는 단면을 갖는다. 잉크 공급 경로의 최대 확대부에는 필터(22)가 구비되어, 공급되는 잉크 중에 혼입된 불순물이 기록 헤드(20) 내로 유입되어 가는 것을 방지하고 있다.

기록 헤드(20)에는, 소정 방향(예를 들어, 후술하는 바와 같이 캐리지 등의 부재에 탑재되어 기록 매체에 대해 상대 이동하면서 토출 동작을 행하는 시리얼(serial) 기록 방식을 채용하는 것에 있어서는 상기 이동 방향과 다른 방향)으로 배열된 복수의 토출구와, 각 토출구에 연통하는 액로와, 액로에 배치되어 잉크를 토출하기 위해 이용되는 에너지를 발생하는 소자가 설치된다. 여기서, 기록 헤드에 있어서의 잉크의 토출 방식, 즉 에너지 발생 소자의 형태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 통전에 따라서 발열하는 전기 열 변환체를 상기 소자로서 이용하여, 그 발생하는 열 에너지를 잉크 토출에 이용하는 것이라도 좋다. 그 경우 에는, 전기 열 변환체의 발열에 의해 잉크에 막 비등(film boiling)을 발생시키고, 그때의 발포 에너지에 의해 잉크 토출구로부터 잉크를 토출시킬 수 있다. 또한, 전압의 인가에 따라서 변형하는 압전 소자와 같은 전기 기계 변환 소자를 이용하여, 그 기계적 에너지를 이용하여 잉크 토출을 행하는 것이라도 좋다.

또한, 기록 헤드(20) 및 액실(50)은, 분리 가능 또는 분리 불가능하게 일체화된 것이라도 좋고, 또한 별개의 부재로 구성되어 연통로를 통해 접속되는 것이라도 좋다. 일체화된 경우에는, 기록 장치 내의 탑재 부재(예를 들어, 캐리지)에 착탈 가능한 카트리지의 형태로 할 수도 있다.

상기 실시 형태와 같이, 본 발명의 주된 특징 중 하나는, 잉크 탱크(10) 내에 연통관(60)을 배치하고, 압박 부재(70)의 작용에 의해 연통관(60)을 기록 헤드 내로 도입하여 잉크 연통을 행하는 것이다. 이에 의해, 연통관을 탱크에 설치한 구성이면서, 도출구로부터의 잉크 누출을 확실하게 방지하는 것이 가능해지는 동시에, 연통관이 잉크 탱크 외장으로부터 돌출되어 있지 않으므로 낙하 등에 의한 파손을 방지할 수 있고, 나아가 잉크 탱크의 콤팩트화가 가능해진다. 또한, 도출구를 잉크 탱크 바닥면에 설치한 잉크 탱크이면서, 잉크 탱크 장착을 기록 장치 정면 방향으로부터 행할 수 있어, 기록 장치 상면에 어떠한 것도 얹는 것이 가능해지고, 또한 사용자가 자연스럽게 탱크 삽입구의 바닥부를 따르게 하면서 잉크 탱크를 삽입하므로, 높이 방향의 잉크 탱크 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 압박 부재의 이동에 의해 연통관을 잉크 탱크 내로 도입하는 상태에서, 압박 부재와 연통관에서 다소의 위치 어긋남이 발생되어 있어도 탄성 부재의 반발력에 의해 축 중 심이 일치하여, 위치 어긋남이 수정된다. 또한, 복잡한 부품 구성을 수반하지 않고 탱크 비결합시의 액실 내를 밀폐 상태로 유지할 수 있어, 잉크의 고착이나 증발에 수반되는 잉크 공급 성능의 저하를 억제할 수 있다. 게다가, 탱크 위치를 검지한 후에 연통 동작을 행함으로써, 연통관에 가해지는 부담을 저감하여 내구성을 향상시킬 수 있고, 또한 사용자의 조작력을 저감하여 조작성을 향상시킬 수 있다.

(제2 실시 형태)

여기서, 도4의 (a), 도4의 (b), 도4의 (c), 도5, 및 도6을 이용하여, 기록 장치의 모터 등에 의한 동력을 이용하지 않고, 기록 헤드 내의 스프링에 의해 압박 부재를 이동시키는 구성에 대해 설명한다.

도4의 (a)는 기록 헤드(20A)에 대해, 잉크 탱크(10A)를 결합하기 위해 탱크 삽입구(23)의 바닥면을 따라 잉크 탱크를 삽입하고 있는 상태를 도시하는 모식 단면도이다.

압박 부재(70A)는 압박 스프링(71)에 의해 도면에 있어서 하방으로 압박되어 있고, 잉크 탱크 내에 삽입되어 압박하는 부분이 돌출되어 있다. 또한, 압박 부재(70A)에는 돌기(72)가 배치되어 있고, 또한 잉크 탱크(10A)에는 외장면에 돌기(72)에 대응하는 슬라이드 가이드(17)가 배치되어 있다. 도6은 돌기(72)와 슬라이드 가이드(17)가 결합하고 있는 상태를 도시하는 개략 사시도이다. 본 도면에 있어서는 설명을 위해, 잉크 탱크(10A)와 압박 부재(70A)만을 도시하고, 다른 부재에 대해서는 생략하고 있다. 도면에 나타내어지는 바와 같이, 잉크 탱크(10A)에는 슬라이드 가이드(17)로서 외장부에 단차를 마련하고 있고, 그 단차와 결합하도록, 돌기(72)가 잉크 탱크(10A)를 감싸도록 하여 구성되어 있다. 잉크 탱크(10A)의 삽입 동작에 따라서, 돌기(72)는 슬라이드 가이드(17)를 따라 이동함으로써 압박 부재(70A)가 상방으로 이동한다.

도4의 (b)는 도6과 같이 돌기(72)와 슬라이드 가이드(17)가 결합하고, 압박 부재가 상방으로 변위하고 있는 도중의 상태를 도시하는 모식 단면도이다. 이 상태에 있어서, 잉크 탱크(10A)의 삽입 동작에 의해 돌기(72)가 슬라이드 가이드(17)의 경사면부에 의해 힘을 받고, 압박 스프링에 반발함으로써 압박 부재를 상방으로 변위시키고 있다. 또한, 압박 부재의 변위에 수반하여, 분리 부재(74)도, 지지점(75)을 지지점으로 하여 변위하고, 분리 스위치(76)는 하방으로 변위하고 있다. 또한, 도4의 (a)에서는 압박 부재(70A)의 압박부는 기록 헤드(20A)의 탱크 삽입구 천장면으로부터 돌출되어 있지만, 압박 부재(70A)의 변위에 수반하여 압박부도 수납되어 간다.

도4의 (c)는 잉크 탱크(10A)와 기록 헤드(20A)가 결합한 상태를 도시하는 모식 단면도이다.

이 상태에 있어서, 돌기(72)는 슬라이드 가이드(17)의 홈부에 인입됨으로써 압박 부재(70A)는 도4의 (a)의 초기 상태에 위치하고 있다. 그러나, 잉크 탱크(10A)가 도1에서 설명한 결합 상태 위치에 있기 때문에, 압박 부재(70A)의 압박부는 압박 부재 삽입구(65)로부터 잉크 탱크(10A) 내부로 삽입되어, 도1과 마찬가지로 연통관(도시하지 않음)을 압박하고 있다. 또한, 분리 스프링(73)은 잉크 탱크(10A)에 의해 압축 상태가 되지만, 분리 스프링(73)은 탱크 교환시의 조작성 향상의 목적으로서, 잉크 탱크를 슬라이드시키기 위한 스프링이며, 본 구성에 필수적인 부재는 아니다. 또한, 잉크 탱크와 탱크 삽입구의 바닥면과의 마찰을 낮게 억제하면 탱크를 슬라이드시키는 데 큰 힘은 필요하지 않으며, 예를 들어 탱크 분리 스프링 등과 비교하여 약한 스프링을 사용할 수 있다. 이 상태에서, 잉크 탱크의 장착 동작은 완료하고, 인자 가능해진다.

도5에 있어서, 잉크 탱크를 분리하는 방법에 대해 설명한다.

기록을 행하여 잉크를 소비하고, 빈 잉크 탱크를 교환하는 경우에는, 분리 스위치(76)를 도면의 화살표 방향으로 이동시키면, 그 동작에 의해 압박 부재(70A)가 상방으로 변위하고, 돌기(72)와 슬라이드 가이드(17)와의 결합이 해제되면, 분리 스프링(73)의 압축력에 의해 잉크 탱크(10A)가 슬라이드하여, 잉크 탱크 교환이 용이해진다.

즉, 전술한 실시 형태에 있어서는, 기록 장치의 모터 등에 의한 동력에 의해 연통관 연통 동작을 행하였지만, 본 실시 형태에서는 기록 헤드 내의 압박 스프링에 의해, 잉크 탱크를 삽입하는 동작을 이용하여, 자동으로 연통 동작을 행하는 것이 특징이 된다. 이에 의해, 모터의 동력을 연락할 필요가 없어져, 기록 장치의 부품 개수를 저감할 수 있다.

(제3 실시 형태)

도7의 (a), 도7의 (b)에 있어서, 연통관부를 다른 구성으로 한 실시 형태에 대해 설명한다.

도7의 (a)는 최량의 실시 형태에 있어서 설명한 도2의 (a)에 대응하는 잉크 탱크를 삽입한 직후의 상태를 도시하는 모식 단면도이다. 최량의 실시 형태와 다른 점은, 연통관(60A)의 도면에 있어서 상방의 단부가 잉크 수납실(12)로부터 돌출되어 있지 않고, 또한 연통 스프링(62A)이 잉크 수납실(12) 내에 배치되어 있다. 이에 의해, 도1과 비교하여 연통부의 콤팩트화를 행할 수 있다.

도7의 (b)는 압박 부재(70)에 의해 연통관(60A)이 이동하고, 잉크 탱크(10B)와 기록 헤드(20)가 잉크 연통 상태에 있는 상태를 나타내는 모식 단면도이다. 이 상태에 있어서, 압박 부재(70)는 고무나 필름 등에 의해 구성된 압박막(67)을 통해 연통관(60A)을 변위시키고 있고, 압박막(67)은 압박 부재(70)의 변위에 의해 크게 변형되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 연통관(60A)의 미끄럼 이동 저항이 연통관 밀봉 부재 A(63)에만 의존하므로, 압박 부재(70)의 가압력을 저감시킬 수 있다. 또한, 연통관(60A)의 상방 단부측이 완전히 밀폐 구조이므로, 밀봉부로부터의 잉크 번짐의 위험성을 저감시킬 수 있다.

(그 밖의 실시 형태)

상술한 잉크 탱크 결합 구성의 여러 실시 형태에서는, 기본적으로 모두 흡수체 등에 잉크를 보유시키지 않고 그대로 저류 또는 공급되도록 한 구성을 채용하는 한편, 가동 부재(시트 부재, 압력판)와 이것을 가압하는 스프링 부재에 의해 부압 발생 수단을 구성하는 동시에 공급 시스템 내를 밀폐 구조로 함으로써 기록 헤드에 대해 적절한 부압을 작용하도록 하였다.

이러한 구성은, 흡수체에 의해 부압을 발생시키는 종래 기술의 구성에 대해, 용적 효율이 높고, 또한 잉크 선정의 자유도도 향상시킬 수 있는 것이지만, 본 발명의 주지인 잉크 탱크 결합 구성에 대해 제한을 가하는 것은 아니다. 즉, 연통관을 잉크 탱크 내로 도입하여 잉크 탱크 내와 기록 헤드를 연통시키는 구성의 잉크 탱크 결합 합성이면, 잉크 탱크 내의 내부 구조에는 의존하지 않는다. 따라서, 내부에 흡수체를 배치하여, 흡수체의 모세관력에 의해 부압을 발생시키는 형태라도 좋다.

또한, 본 구성에 있어서는, 밸브실(30)에 의해 잉크 수납실(12)로 대기를 도입함으로써 내부의 잉크를 전부 다 사용하는 구조였지만, 본 발명의 주지인 잉크 탱크 결합 구성에 대해 제한을 가하는 것은 아니다. 따라서, 밸브실(30)을 갖지 않고, 스프링 부재(15), 압력판(14) 및 시트 부재(11)에 의해 부압을 발생시키는 구성의 잉크 탱크라도 좋다.

또한, 이상의 설명에서는 본 실시 형태의 기록 방식으로서, 시리얼형의 잉크 젯 기록 장치를 적용해 왔지만, 본 발명 및 본 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 시리얼형이 아닌 라인 주사형의 기록 장치라도 본 발명 및 본 실시 형태를 적용하는 것은 가능하다. 또한, 액체 공급 시스템은 잉크의 색조(색이나 농도 등)에 대응하여 복수 설치할 수 있는 것은 물론이다.

또한, 이상에서는 본 발명을 기록 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 탱크에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 기록부로서의 펜에 잉크를 공급하는 공급부에 적용되는 것이라도 좋다.

또한, 본 발명은 그러한 다양한 기록 장치 외에, 음료수나 액체 조미료 등의 다양한 액체를 공급하기 위한 장치, 혹은 약품을 공급하는 의료 분야 등에 광범위하게 적용할 수 있다.

(잉크 젯 기록 장치의 구성예)

도8은 본 발명을 적용 가능한 잉크 젯 기록 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.

본 예의 기록 장치(150)는 시리얼 스캔 방식의 잉크 젯 기록 장치이며, 가이드 축(151, 152)에 의해, 캐리지(153)가 화살표 A의 주 주사 방향으로 이동 가능하게 가이드되어 있다. 캐리지(153)는 캐리지 모터 및 그 구동력을 전달하는 벨트 등의 구동력 전달 기구에 의해, 주 주사 방향으로 왕복 운동된다. 캐리지(153)에는, 상기한 어떠한 실시 형태를 가능하게 한 기록 헤드 또는 잉크 탱크가 탑재된다. 기록 매체로서의 용지(P)는, 장치의 전단부에 설치된 삽입구(155)로부터 삽입된 후, 그 반송 방향이 반전된 후 이송 롤러(156)에 의해 화살표 B의 부 주사 방향으로 반송된다. 기록 장치(150)는 기록 헤드를 주 주사 방향으로 이동시키면서, 플래튼(platen)(157) 상의 용지(P)의 기록 영역을 향해 잉크를 토출시키는 기록 동작과, 그 기록 폭에 대응하는 거리만큼 용지(P)를 부 주사 방향으로 반송하는 반송 동작을 반복함으로써, 용지(P) 상에 순차적으로 화상을 기록한다.

또한, 기록 헤드는 상술한 바와 같이 잉크를 토출하기 위한 에너지로서, 전기 열 변환체로부터 발생하는 열 에너지를 이용하는 것이라도 좋다. 그 경우에는, 전기 열 변환체의 발열에 의해 잉크에 막 비등을 발생시키고, 그때의 발포 에너지에 의해 잉크 토출구로부터 잉크를 토출할 수 있다. 또한, 기록 헤드에 있어서의 잉크의 토출 방식은, 이러한 전기 열 변환체를 이용한 방식에만 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 압전 소자를 이용하여 잉크를 토출하는 방식 등이라도 좋다.

캐리지(153)의 이동 영역에 있어서의 도8의 좌측단에는, 캐리지(153)에 탑재된 기록 헤드의 잉크 토출구의 형성면과 대향하는 회복계 유닛(회복 처리 수단)(158)이 설치되어 있다. 회복계 유닛(158)은 기록 헤드의 잉크 토출구의 캡핑이 가능한 캡과, 그 캡 내로 부압을 도입 가능한 흡인 펌프 등이 구비되어 있고, 잉크 토출구를 덮은 캡 내로 부압을 도입함으로써, 잉크 토출구로부터 잉크를 흡인 배출시켜, 기록 헤드의 양호한 잉크 토출 상태를 유지하기 위한 회복 처리를 행할 수 있다. 또한, 화상 형성과는 별도로, 캡 내를 향해 잉크 토출구로부터 잉크를 토출시킴으로써 기록 헤드의 양호한 잉크 토출 상태를 유지하는 회복 처리(예비 토출 처리라고도 함)를 행할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 연통관을 탱크에 설치한 구성이면서, 도출구로부터의 잉크 누출을 확실하게 방지하는 것이 가능해지는 동시에, 물류시에는 연통관이 잉크 탱크 외장으로부터 돌출되어 있지 않으므로 낙하 등에 의한 파손을 방지할 수 있고, 나아가 잉크 탱크의 콤팩트화가 가능해진다. 또한, 도출구를 잉크 탱크 바닥면에 설치한 잉크 탱크이면서, 잉크 탱크 장착을 기록 장치 정면 방향으로부터 행할 수 있어, 기록 장치 상면에 어떠한 것도 얹는 것이 가능해지고, 또한 사용자가 자연스럽게 탱크 삽입구의 바닥면을 따르게 하면서 잉크 탱크를 삽입하므로, 높이 방향의 잉크 탱크 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 압박 부재의 이동에 의해 연통관을 잉크 탱크 내로 도입하는 연통 동작 중에, 연통관과 연통관에서 다소의 위치 어긋남이 발생되어 있어도 탄성 부재의 반발력에 의해 축 중심이 일치하여, 위치 어긋남이 수정된다. 또한, 복잡한 부품 구성을 수반하지 않고 탱크 비결합시의 액실 내를 밀폐 상태로 유지할 수 있어, 잉크의 고착이나 증발에 수반되는 잉크 공급 성능의 저하를 억제할 수 있다. 게다가, 탱크 위치를 검지한 후에 연통 동작을 행함으로써, 연통관에 가해지는 부담을 저감하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims (13)

1. 잉크 젯 기록 장치에 제공되고 잉크 도입구를 구비한 잉크 젯 기록 헤드에 공급되는 잉크를 수납하는 잉크 탱크로서,

   상기 잉크 탱크는,

   상기 잉크를 직접 수납하는 잉크 수납부와,

   상기 잉크 젯 기록 헤드의 상기 잉크 도입구와 유체 소통되는 개구와,

   잉크 유로를 구비한 연통관 - 상기 연통관은, 상기 개구를 통해 상기 연통관이 돌출되는 제1 위치와, 상기 개구를 통해 상기 연통관이 돌출되지 않는 제2 위치 사이에서 이동가능함 - 과,

   상기 연통관을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향한 방향으로 가압하는 탄성 부재를 포함하며,

   상기 연통관은 상기 잉크 젯 기록 장치에 구비된 압박 부재에 의해 상기 탄성 부재의 가압력에 거슬러 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동가능한 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
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3. 제1항에 있어서, 상기 잉크 탱크가 상기 기록 헤드에 대해 장착된 상태에서 상기 압박 부재를 받아들여, 상기 압박 부재에 의한 상기 연통관의 압박을 가능하게 하는 압박 부재 삽입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
4. 제3항에 있어서, 상기 잉크 탱크의 개구 및 상기 압박 부재 삽입구로부터 상기 잉크 수납부 내의 잉크가 잉크 탱크의 외부로 누출되지 않도록 밀봉 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
5. 제3항에 있어서, 상기 연통관은 상기 압박 부재 삽입구에 면하고 있고, 상기 압박 부재에 의해 직접 압박 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
6. 제3항에 있어서, 상기 압박 부재 삽입구에는 가요성 재료로 구성된 시트체가 배치되어 있고, 상기 압박 부재에 의해 상기 시트체를 통해 상기 연통관이 압박 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
7. 제3항에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 장치에 구비된 상기 압박 부재는, 상기 잉크 탱크의 장착 동작에 수반하여 이동하도록 구성되어 있고, 상기 잉크 탱크의 외장에는 상기 압박 부재를 이동시키기 위한 가이드가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
8. 제1항에 있어서, 상기 잉크 탱크의 상기 개구는, 상기 잉크 탱크의 사용 상태의 바닥면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
9. 제1항에 있어서, 상기 잉크 탱크의 상기 잉크 수납부는, 가요성의 시트체와 탄성체를 구비하여 구성되고, 상기 잉크 수납부 내에 잉크를 직접 수납하고 있음과 함께, 상기 잉크 수납부의 상황에 따라서 상기 잉크 탱크의 외부로부터 상기 잉크 수납부 내로 대기를 도입하는 대기 도입 기구를 구비하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
10. 제9항에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 장치에 대해 비장착 상태인 잉크 탱크의 잉크 수납부 내에는, 상기 잉크 젯 기록 장치에 장착되어 기능하고 있는 상태의 압력과 동등 혹은, 그보다 높은 압력 상태로 잉크가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
11. 잉크 도입부를 구비한 잉크 젯 기록 헤드와,

    잉크 탱크를 장착하기 위한 잉크 탱크 장전부를 포함하는 잉크 젯 기록 장치로서,

    상기 잉크 탱크는,

    상기 잉크 젯 기록 장치에 제공된 상기 잉크 젯 기록 헤드에 공급되는 잉크를 직접 수납하는 잉크 수납부와,

    상기 잉크 젯 기록 헤드의 상기 잉크 도입부와 유체 소통하는 개구와,

    잉크 유로를 구비한 연통관 - 상기 연통관은, 상기 개구를 통해 상기 연통관이 돌출되는 제1 위치와, 상기 개구를 통해 상기 연통관이 돌출되지 않는 제2 위치 사이에서 이동가능함 - 과,

    상기 연통관을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향한 방향으로 가압하는 탄성 부재를 포함하고,

    상기 연통관은 상기 잉크 젯 기록 장치에 구비된 압박 부재에 의해 상기 탄성 부재의 가압력에 거슬러 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동가능한 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 압박 부재는, 상기 잉크 탱크의 상기 장전부에의 장전 후에, 독립적으로 조작되어 상기 잉크 탱크의 상기 연통관을 압박하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 압박 부재는, 상기 잉크 탱크의 외장에 설치된 가이드를 따른 동작을 가능하게 하는 상기 가이드에 결합하는 가이드 접촉 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.

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