JP2001138534A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッドにインクを供給する中間タンクと
してのサージタンクに記録ヘッドの圧力変化を緩衝させ
る緩衝作用をもたせる。 【構成】 インクを保持するインクタンクと、このイン
クタンクからのインクが一時的に貯溜されるサージタン
クと、当該サージタンクからのインクをインクドットと
して吐出する記録ヘッドとを有し、これらの各要素が順
次インク通路を形成するインクチューブによりつながれ
たインクジェット記録装置において、上記サージタンク
の上方に上記インクタンクに接続するインク供給チュー
ブを接続し、上記サージタンクの下方に記録ヘッドに接
続される中間チューブを接続し、インクタンクのインク
がサージタンクを経て記録ヘッドに供給される際、該サ
ージタンクの上方に空気室が形成されるよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インクジェットプロ
ッタ等のインクジェット記録装置に関するもので、特に
インクドットとして吐出されるインクの供給の改善に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置におい
て、インクタンクと記録ヘッドとの間にインクを一時的
に貯溜させるためのサージタンクを設けたものがあっ
た。このサージタンクは、記録ヘッドが記録のためイン
クドットを吐出し続けて行く際に記録ヘッド内のインク
圧力の変動を極力小さくして吐出品質を維持するために
有効なものである。

【０００３】このようなサージタンクの一例としては、
インクの貯溜室を形成する一つの壁を可撓性フィルム等
で形成するものがあった。記録ヘッドによる記録は、一
般に、記録ヘッドを、Ｙ方向すなわち記録紙を横断する
方向に移動させながら行なわれる。この記録ヘッドの移
動は通常加減速をともない、インク供給のためのチュー
ブをその移動の開始時および終了時等において振ってし
まい、記録ヘッド内のインク圧力の変動要因となるもの
である。しかしながら、このようなインク圧力の変動要
因は上述のサージタンクでは、可撓性フィルムが撓んだ
り復帰したりすることで吸収することができ、したがっ
て、記録ヘッド内のインク圧力を適正に維持できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のサ
ージタンクでは、インク貯溜室の一つの壁を可撓性フィ
ルム等で形成する構造を有していた。そのため、製造コ
ストが上昇する不都合があった。この発明は、この点を
改善するためになされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、インクを保持するインクタンクと、このインク
タンクからのインクが一時的に貯溜されるサージタンク
と、当該サージタンクからのインクをインクドットとし
て吐出する記録ヘッドとを有し、これらの各要素が順次
インク通路を形成するインクチューブによりつながれた
インクジェット記録装置において、上記サージタンクの
上方に上記インクタンクに接続するインク供給チューブ
を接続し、上記サージタンクの下方に記録ヘッドに接続
される中間チューブを接続し、インクタンクのインクが
サージタンクを経て記録ヘッドに供給される際、該サー
ジタンクの上方に空気室が形成されるよう構成した。

【０００６】

【実施例】以下、この発明を、比較的粘性の高い染料イ
ンクを用いたインクジェットプロッタ装置に採用した実
施例に基づき説明する。

【０００７】図４は、本発明を採用したインクジェット
プロッタの要部を示す説明図である。ここで、１００は
Ｙバー、２００はプラテン、３００はペンブロック、４
００はキャップブロック、５００はワイパーブロックで
ある。

【０００８】ペンブロック３００のキャリッジ３０１
（図２）は、Ｙバー１００に沿ってＹ方向に移動可能に
構成されている。このキャリッジ３０１には、4つの記
録ヘッド３１０〜３４０（図２）が搭載されており、そ
れぞれ色の異なるインクがインクタンク群３９１〜３９
４から供給される。また、これらの記録ヘッド３１０〜
３４０群の下方には、記録紙６００がＸ方向に移動可能
に装着されている。したがって、記録紙６００をＸ方向
に、各記録ヘッドをＹ方向に移動させながら、各記録ヘ
ッドからインクを吐出させることにより所望の記録を行
なうことができる。

【０００９】この実施例装置における各インク記録ヘッ
ド３１０〜３４０に関係する構成は、供給されるインク
が異なるほかはどれも同一の構成を有しており、例えば
第４ヘッド３４０に関係する構成は、図1の模式図に示
すように、第４のインクタンク３９４の第４のインクが
第４インクチューブ３４８、第一弁機構３６０、ヘッド
チューブ３４４、サージタンク３４２及び中間チューブ
３４５を通って第４ヘッド３４０内に供給される構成と
なっている。また、同様に洗浄液タンク３８０の洗浄液
が第４洗浄液チューブ３７７、第一弁機構３６０、ヘッ
ドチューブ３４４、サージタンク３４２及び中間チュー
ブ３４５を通って供給される構成となっている。

【００１０】ここで、第４ヘッド３４０の吐出ノズル３
４１の下端高さは、第４インクタンクに保持されている
インク液面より若干高い位置に保持されている。また、
サージタンク３４２にインクを供給するヘッドチューブ
３４４はサージタンク３４２の上部に接続されており、
上方からインクがこのサージタンク内に補給される構造
を有している。さらに、このサージタンク３４２から第
４ヘッド３４０へのインクの供給を行なう中間チューブ
３４５はサージタンク３４２の下部に接続されている。

【００１１】第一弁機構３６０は、図２に示すように、
モータＭ１と、このモータＭ１によって回転させられる
第１〜第８カム３６１〜３６８を有している。これらの
カムはいずれも部分的に凸部分が形成されており、モー
タＭ１の回転によりこの凸部分が各対応するチューブを
圧迫することで各インクまたは洗浄液通路を閉じる構成
となっている。第１、第２カムが第１ヘッド３１０、第
３、第４カムが第２ヘッド３２０、第５、第６カムが第
３ヘッド３３０、第７、第８カムが第４ヘッド３４０の
それぞれのインクチューブ及び洗浄液チューブに対応し
ている。また、第１、第３、第５及び第７カムのそれぞ
れの凸部はどれも一致した位置におかれ、それぞれのヘ
ッドの洗浄液チューブ３７１、３７３、３７５及び３７
７を同期したタイミングで圧迫すなわち閉じ、第２、第
４、第６及び第８カムのそれぞれの凸部は第１、第３、
第５及び第７カムのそれぞれの凸部とほぼ半分の長さで
重なり他の半分の長さが異なる位置に設けられている。
それぞれのヘッドのインクチューブ３７２、３７４、３
７６及び３７８を同時に閉じる。すなわち、この第一弁
機構３６０により、各ヘッドを同一のタイミングで洗浄
液チューブに接続する洗浄液供給モードとインクチュー
ブに接続するインク供給モードとにそれぞれ一括して切
り換えることができる構成となっている。

【００１２】キャップブロック４００は、図４に示すよ
うにペンブロック３００の待避位置に設けられている。
ペンブロック３００が待避位置（-Ｙ方向）に向けて移
動すると、キャップブロック４００に設けられたレバー
４０１を−Ｙ方向に押し、キャップブロック４００の図
示しないロック機構を開放する。キャップブロック４０
０は図示しないバネにより上方に付勢されているので、
ロック機構が開放されることで上方に変位し、ペンブロ
ック３００が待避位置に達した時、キャップブロック４
００に設けられた各キャップがペンブロック３００の各
ヘッドの吐出ノズルを、図３に示すように、キャッピン
グする。

【００１３】各キャップには、図３に示すように、３個
のチューブ穴が設けられており、例えば第４ヘッド３４
０に対応する第４キャップ４４０においては、両端のチ
ューブ穴が第４開放チューブ４７８に、中央のチューブ
穴が第４吸引チューブ４７７にそれぞれ接続している。
第４開放チューブ４７８を含めた各キャップの開放チュ
ーブは、第２弁機構４６０により同時に開閉可能になさ
れている。なお、この第２弁機構４６０は、先に説明し
た第１弁機構３６０と同一の原理で動作するものであ
る。

【００１４】図４に示すように、各開放チューブはこの
実施例においては１本にまとめられて廃液タンク４８２
内におかれるが、その先端は大気中に開放されるよう廃
液タンク４８２の液面内には入り込まないようにされて
いる。一方、各吸引チューブは第２弁機構４６０は何ら
作用せずすなわちこの第２弁機構４６０では常時開とな
っており、その後１本にまとめられて吸引ポンプ４８１
を経て廃液タンク４８２内におかれている。なお、こち
らのチューブは大気中に開放されることは必要としな
い。

【００１５】ワイパーブロック５００は、図４に示すよ
うに、ペンブロック３００の待避位置とプラテン２００
の中間位置に装着されている。弾性体（ゴム）で形成さ
れたワイパーが各ヘッドの吐出ノズルを拭き取る作用を
行なう。

【００１６】以上のような構成を有したインクジェット
記録装置は、ヘッド洗浄動作と記録動作の２つの動作を
実行可能に構成されている。まず、ヘッド洗浄動作につ
いて説明する。ヘッド洗浄動作では、図２に示すよう
に、ペンブロック３００が待避位置に位置づけられ各ヘ
ッドの吐出ノズルにキャッピングが施される。そして、
第１弁機構３６０を回転させて、各記録ヘッドに対応す
る各インクチューブを閉じ、各洗浄液チューブを開放す
る。そして、これと同時に、図３に示すように、第２弁
機構４６０の各開放チューブを閉じる。

【００１７】以上の状態が形成されたら、次に、図４に
示す吸引ポンプ４８１を駆動する。各キャップの開放チ
ューブは閉じられているので、この吸引力は、各記録ヘ
ッド内のインク及びサージタンク内のインクを吸引し、
廃液タンク４８２に排出する作用をなす。この時には、
第１弁機構３６０により洗浄液タンクが接続されている
ので、各サージタンク、各記録ヘッド内には洗浄液が送
り込まれることとなる。

【００１８】次に、第１弁機構３６０を動作させて、各
洗浄液チューブを閉じ、各インクチューブを開放する。
さらに、吸引ポンプ４８１を駆動することにより、各記
録ヘッド、各サージタンク内の洗浄液を各記録ヘッド及
びサージタンクに対応するインクに交換することができ
る。そして、この交換が完了した段階で、第２弁機構４
６０を駆動して、各開放チューブを開にする。

【００１９】以上の状態で、図４の吸引ポンプ４８１を
動作させれば、各開放チューブ、各キャップ及び各吸引
チューブを経由する空気流が生じる。各キャップ内の残
滓を取り除くことができる。以上で、ヘッド洗浄動作が
完了する。なお、この場合において各記録ヘッドのイン
クチューブを開のままとしても、各記録ヘッドの吐出ノ
ズルよりも各開放チューブの方がはるかに大きいので各
記録ヘッドが新たなインクを吸いこむようなことはな
い。

【００２０】次に、記録動作について説明する。記録動
作は、第１弁機構３６０により、各洗浄液チューブを閉
じ、各インクチューブを開とした状態で、かつ先に示し
たペンブロックにより各記録ヘッドが記録紙を横断しな
がら行われる。図１に示す第４ヘッド３４０の吐出ノズ
ル３４１は、図示してはいないが、その内部にインクを
保持する複数の管が設けられており、各管の先端部にピ
エゾ素子が埋め込まれた構成を有している。そして、ピ
エゾ素子に電圧を印加することで管内のインク圧力を急
上昇させてインクドットを形成し吐出する。

【００２１】サージタンク３４２は、インクタンク３９
４からインクを導くヘッドチューブ３４４が上部に、第
４ヘッド３４０にインクを送り出す中間チューブ３４５
を下部に接続しているので、例えば、先に説明したヘッ
ド洗浄動作終盤時での新たなインクを導入する際に空気
室３４３が生じる。この空気室３４３は、記録動作時で
のヘッド移動の際の第４ヘッド３４０内のインク圧力の
変動の緩衝作用を有している。ヘッド移動時での急激な
圧力変動が次のインクドットの吐出に影響を与えないよ
う速やかに抑えている。なお、この空気室３４３内の空
気が逃げないようヘッドチューブ３４４の内径を数ｍｍ
以下の十分に細いものとする必要がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧力変動の緩衝作用を有する空気室をサージタンク
内に安価、簡単につくることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録ヘッド及びその関係構成を示す模
式図である。

【図２】待避位置における各記録ヘッドとキャップブロ
ックの関係を示す説明図である。

【図３】図２の拡大図である。

【図４】本発明を採用したインクジェットプロッタの要
部図である。

【符号の説明】

３４０：記録ヘッド ３４１：吐出ノズル ３４２：サ
ージタンク ３４３：空気室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを保持するインクタンクと、この
   インクタンクからのインクが一時的に貯溜されるサージ
   タンクと、当該サージタンクからのインクをインクドッ
   トとして吐出する記録ヘッドとを有し、これらの各要素
   が順次インク通路を形成するインクチューブによりつな
   がれたインクジェット記録装置において、 上記サージタンクの上方に上記インクタンクに接続する
   インク供給チューブを接続し、上記サージタンクの下方
   に記録ヘッドに接続される中間チューブを接続し、イン
   クタンクのインクがサージタンクを経て記録ヘッドに供
   給される際、該サージタンクの上方に空気室が形成され
   るよう構成したことを特徴とするインクジェット記録装
   置。