JP2004291297A - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェットプリンタは、記録媒体の搬送方向に交差する方向に往復移動するキャリッジと、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドとを含んでなる。インクジェットヘッドは、サブタンク30のベースプレート31を介してキャリッジに取付けられている。サブタンク30には、インクタンクからのインクを貯溜する貯溜空間が形成されている。サブタンク30内には、ベースプレート31からキャリッジの移動方向と直交する方向に延在した壁36が形成されている。そして、壁36によって貯溜空間がインクタンクと連通するインク流入口43を有する第1インク室41と、インクジェットヘッドと連通するインク排出口32を有する第2インク室42とに区画されている。壁36には、各インク室41、42とを上端部で連通する連通口36aが形成されている。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体上にインクを吐出して所望画像を印刷することが可能なインクジェットプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタには、記録紙の搬送方向と直交する方向(記録紙の幅方向)に往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドが搭載され、インクジェットヘッドにインク供給源からのインクを供給するチューブが接続されて、インク供給源からのインクをインクジェットヘッドから吐出して記録紙に所望画像を印刷するシリアルタイプのものがある。このようなインクジェットプリンタで画像を記録紙に印刷するときは、キャリッジが往復移動しながら画像を印刷するのでキャリッジの移動方向が変化するときにインクジェットヘッドに過大な加速度が付与され、そのときインク供給源とインクジェットヘッドを繋ぐチューブ内のインクにも加速度が与えられる。
【0003】
このようにインクに加速度が与えられることでチューブ内のインクにはインク動圧が生じる。また、インクジェットヘッドにキャリッジの往復移動に伴ってともに移動するサブタンクが設けられている場合では、サブタンク内のインクが波立ち、そのインクが泡立って気泡を巻き込むことになる。従って、巻き込まれた気泡やインク動圧の影響により、インクジェットヘッドでのインク吐出性が安定しない問題が生じる。
【0004】
前述の問題を解決するため、例えば、特許文献1に記載されているように、インクカートリッジにチューブを介して連通する第1のインク室とインクジェットヘッドに連通する第2のインク室とを中仕切りで形成しつつ、第1のインク室と第2のインク室とが連通する連通孔を下端に設けるとともに、第1のインク室と第2のインク室の側面にあたる開口部に遮気性弾性膜が設けられて封止されたサブタンクを備えたインクジェット式記録装置(インクジェットプリンタ)が提案されている。これによれば、キャリッジの移動によるチューブ内のインクの圧力変動を弾性膜の変形により吸収し、インクカートリッジ等から流れ込んだ気泡を連通孔により第2のインク室に流れ込むのを妨害して記録ヘッド(インクジェットヘッド)に流れ込むのを阻止することができる。そのため、インクジェットヘッドでのインク吐出性が安定し良好な印刷品質を得ることができる。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−329330号公報(第2−4頁、図1−3)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1のインクジェットプリンタにおいて、サブタンクの第1のインク室と第2のインク室とを仕切る中仕切りの方向がキャリッジの往復移動方向に平行に設けられているために、サブタンク内に貯溜されたインクのキャリッジの往復移動に伴う波立ちが抑制されずにインクが気泡を巻き込みインクジェットヘッドに気泡が流れ込む可能性がある。
【0007】
そこで、本発明は、インクの波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載のインクジェットプリンタは、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備えている。前記可動タンクは、前記貯溜空間を上方において互いに連通した複数の部屋に区画すると共に、前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分を有する壁を備えていることを特徴とするものである。
【0009】
このような構成によると、貯溜空間を上方において互いに連通した複数の部屋に区画すると共に、キャリッジの往復移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分を有する壁を可動インクタンクに備えているので、キャリッジの往復移動方向に平行に設けられたものより、キャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。そのため、インクが気泡を巻き込むのを抑制することができ、インクジェットヘッドのインク吐出性が安定し印刷品質が向上する。
【0010】
本発明の請求項2に記載のインクジェットプリンタは、固定インクタンクと前記可動インクタンクとを連結して、前記固定インクタンク内のインクを前記可動インクタンクに供給するチューブをさらに備えていることを特徴とするものである。
【0011】
このような構成によると、固定インクタンクと可動インクタンクをチューブで連結することで、固定インクタンク内のインクを可動インクタンクに供給することができるとともに、固定インクタンクを取り換えやすい位置に設けることが可能となる。そのため、インクが無くなった場合に簡単に固定インクタンクを交換することができる。
【0012】
本発明の請求項3に記載のインクジェットプリンタは、前記壁が前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分のみを有していることを特徴とするものである。
【0013】
このような構成によると、複数の部屋の幅(キャリッジの往復移動方向の幅)を狭くすることが可能となり、キャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。
【0014】
本発明の請求項4に記載のインクジェットプリンタは、前記インク流入口から前記貯溜空間へのインク流入方向と前記壁の延在方向とが平行であることを特徴とするものである。
【0015】
このような構成によると、インク流入方向と壁の延在方向とが平行であるために、貯溜空間内へのインク流入時におけるインク液面の波立ちが抑制される。
【0016】
本発明の請求項5に記載のインクジェットプリンタは、前記可動インクタンクの側面の少なくとも一部が可撓性部材で構成されていることを特徴とするものである。
【0017】
このような構成によると、可撓性部材がキャリッジの往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収するので、インクジェットヘッドのインク吐出性がほぼ一定の状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。
【0018】
本発明の請求項6に記載のインクジェットプリンタは、前記可動インクタンクの側面であって前記壁の前記延在した部分と対向する部分が、可撓性部材で構成されていることを特徴とするものである。
【0019】
このような構成によると、可撓性部材もキャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に設けられていることになるので、キャリッジの往復移動に伴って生じるインク動圧をより吸収することができる。また、可撓性部材が壁の可撓性部材を向く面とほぼ同程度の面積を有するようにした場合に、インク動圧の吸収効果を大きくすることができる。
【0020】
本発明の請求項7に記載のインクジェットプリンタは、前記複数の部屋のうち、前記インク流入口が設けられた部屋の側面であって前記壁の前記延在した部分と対向する部分が可撓性部材で構成されていることを特徴とするものである。
【0021】
このような構成によると、インク流入口が設けられた部屋で可撓性部材によりキャリッジの往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収することができる。
【0022】
本発明の請求項8に記載のインクジェットプリンタは、前記インク流入口が前記壁の上端部よりも下方にあることを特徴とするものである。
【0023】
このような構成によると、貯溜空間内のインクにインク流入口からインクを供給した場合に、インク液面を波立たせることなくインクを供給することができるので、インクが気泡を巻き込むのを抑制することができる。
【0024】
本発明の請求項9に記載のインクジェットプリンタは、前記壁が可撓性部材で構成されていることを特徴とするものである。
【0025】
このような構成によると、壁を可撓性部材で構成することで、可動インクタンクを構成する部品を一体成形することが可能となり、可動インクタンクの製造コストを減少させることができる。
【0026】
本発明の請求項10に記載のインクジェットプリンタは、前記可動インクタンクの天井面から下方に向けて仕切り板が突出していることを特徴とするものである。
【0027】
このような構成によると、仕切り板が貯溜空間のインク内に存在する場合に、仕切り板によってキャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちをさらに減少させることができる。
【0028】
本発明の請求項11に記載のインクジェットプリンタは、前記仕切り板が前記複数の部屋に対応した位置にそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【0029】
このような構成によると、仕切り板が複数の部屋のインク内に存在する場合に、仕切り板によってキャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちをさらに減少させることができる。
【0030】
本発明の請求項12に記載のインクジェットプリンタは、前記仕切り板の下端部が前記壁の上端部よりも下方にあることを特徴とするものである。
【0031】
このような構成によると、仕切り板が実質的に貯溜空間のインク内に存在することになるので、キャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちを抑制することができる。
【0032】
本発明の請求項13に記載のインクジェットプリンタは、前記仕切り板の下端近傍部と前記壁の上端近傍部とが対向していることを特徴とするものである。
【0033】
このような構成によると、仕切り板が貯溜空間のインク内に存在しつつ実質的にキャリッジの往復移動方向と直交する方向に設けることになるので、インク液面近傍の各部屋の幅(キャリッジの往復移動方向の幅)を狭くすることが可能となり、キャリッジの往復移動に伴う可動インクタンク内のインク液面の波立ちを抑制することができる。
【0034】
本発明の請求項14に記載のインクジェットプリンタは、前記可動インクタンクの側面の少なくとも一部が透光性部材で構成されていることを特徴とするものである。
【0035】
このような構成によると、透光性部材で可動インクタンクの側面の少なくとも一部が構成されているので、可動インクタンク内のインクの残存状態を知ることができる。
【0036】
本発明の請求項15に記載のインクジェットプリンタは、前記複数の部屋のうち、前記インク排出口が設けられた部屋の側面であって前記壁の前記延在した部分と対向する部分が透光性部材で構成されていることを特徴とするものである。
【0037】
このような構成によると、インク排出口が設けられた部屋内のインクの残存状態を知ることができる。
【0038】
本発明の請求項16に記載のインクジェットプリンタは、前記可動インクタンク内におけるインクの液面高さを検出するための液面高さセンサをさらに備えていることを特徴とするものである。
【0039】
このような構成によると、液面高さセンサにより可動インクタンク内のインクの液面高さを検出することで、気泡パージなどのタイミングをユーザに知らせるとともにそのタイミングを決めることができる。
【0040】
本発明の請求項17に記載のインクジェットプリンタは、前記透光性部材が可撓性を有していることを特徴とするものである。
【0041】
このような構成によると、可動インクタンク内のインクの残存状態を知ることができるとともに、キャリッジの往復移動に伴って生じるインク動圧を吸収することができる。従って、インクジェットヘッドのインク吐出性がほぼ一定の状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。
【0042】
本発明の請求項18に記載のインクジェットプリンタは、前記壁が前記貯溜空間を2つの部屋に区画していることを特徴とするものである。
【0043】
このような構成によると、可動インクタンクの構造が簡素なものとなり、可動インクタンクの製造コストが減少する。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を説明する。
【0045】
[プリンタ全体構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの全体的な構成を示す正面図である。図1に示すようにインクジェットプリンタ1は、枠体上のフレーム2を備えている。フレーム2は、プリンタの底部に位置する水平部2hと、水平部2hの両端から垂直に立ち上がる垂直部2vとを有している。
【0046】
左右の垂直部2vの上部同士を連結するように、スライドレール3が水平に支架されている。スライドレール3にはキャリッジ4が、スライドレール3の長手方向(主走査方向)に沿って摺動自在に備えられている。このキャリッジ4の下面には、4色のインクを吐出させるために各色ごとに配設された計4個の圧電式のインクジェットヘッド5が設けられている。
【0047】
左右の垂直部2vの上部にはそれぞれプーリ6,7が支持され、一側のプーリ6には、垂直部2vによって支持されるモータ8のモータ軸が連結されている。両プーリ6,7の間には無端ベルト9が架け渡されており、キャリッジ4はこの無端ベルト9の適宜の部分に固定される。
【0048】
このような構成により、一側のプーリ6がモータ8の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ4がスライドレール3の長手方向(主走査方向)に沿って直線往復駆動され、この結果、インクジェットヘッド5の往復移動が行われる。
【0049】
左右の垂直部2vには、インクタンク20(固定インクタンク)を着脱可能に搭載する搭載部10が形成されている。2つの搭載部10は2色ずつのインクタンク20を装着できるようになっており、このインクタンク20の内部に形成されているインク袋22が可撓性チューブ28によって、インクジェットヘッド5のそれぞれの上部に位置する4つのサブタンク30(可動インクタンク)と接続される。なお、4つのサブタンク30は、後述するようにインクジェットヘッド5とそれぞれ連通しているため、インクタンク20からインクジェットヘッド5にインクが供給される。
【0050】
フレーム2の水平部2hの上にはスライド機構11が設置され、このスライド機構11の上にプラテン12が支持される。このプラテン12には布帛、プラスチックシート、紙などの記録媒体を、その印刷したい部分が上面に来るように位置決めしてセットできるようになっている。本実施の形態のインクジェットプリンタは、プラテン12上の記録媒体にインクジェット印刷を行うものである。
【0051】
また、プラテン12を図1の紙面垂直方向(スライド機構11におけるスライド方向であって、インクジェットプリンタ1の副走査方向)に往復移動させるために、プラテン搬送機構が配設されている。このプラテン搬送機構については図示しないが、ラック、ピニオン機構や、無端ベルトを用いた機構などを適用することができる。
【0052】
また、インクジェットプリンタ1はカバー13を備えており、インクジェットヘッド5やスライド機構11等を覆って保護できるようになっている。なお、図1においては、カバー13の内部の様子を詳細に示すために、カバー13を鎖線で描いて透視的に図示している。カバー13の前面の図1中右上部には、液晶パネルや操作ボタンを備える操作パネル14が配設されている。
【0053】
[インクジェットヘッドへのインク供給構成]
図2は、インクジェットヘッドへのインク供給構成を示す概略図である。図2に示すように、インクジェットヘッド5の上部には、インクタンク20からのインクを貯溜するサブタンク30が設けられている。このサブタンク30の図2中右上部には接続部29が形成されており、可撓性チューブ28が接続されている。可撓性チューブ28の一端部側には、インクタンク20の後述するキャップ23を貫通する中空針25が設けられており、その中空針25を介して可撓性チューブ28内へインクタンク20のインクが流通する。
【0054】
このように、インクタンク20とサブタンク30とを可撓性チューブ28で連結することで、インクタンク20内のインクをサブタンク30に供給することができるとともに、インクタンク20を取り換えやすい位置に設けることが可能となる。そのため、インクタンク20のインクが無くなった場合に簡単にインクタンク20を交換することができる。
【0055】
インクタンク20は、合成樹脂製のハウジング21の内部に、インク袋22を備えた構成となっている。このインク袋22は、脱気されたインクを内包している。インク袋22は、その開口部を封止する樹脂製のスパウトを有し、このスパウトはシリコンゴム製またはブチルゴム製のキャップ23を備えている。インク袋22は、可撓性を有する複数のフィルムを熱圧着して形成されているパウチフィルムで構成されている。このパウチフィルムは最内側にポリプロピレン層が形成され、外側に向かって順に基材としてのポリエステル層と、そのポリエステル層に敷設されるガスバリア層としてのアルミ箔層と、フィルムの強度向上のためのナイロン層とが多重に積層された構造となっている。
【0056】
キャップ23には、可撓性チューブ28の一端部側に設けられた中空針25が貫通されている。インクタンク20の内部のインクが無くなったときには、キャップ23から中空針25を抜いて、インクタンク20ごと交換できるようになっている。
【0057】
図1に示すように、4個のインクジェットヘッド5は、4色のインク(マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック)に対応して、キャリッジ4の往復移動方向に沿って並設されており、それぞれに対応したインクタンク20と可撓性チューブ28でサブタンク30を介して連結されている。
【0058】
インクジェットヘッド5は、平面視でキャリッジ4の往復移動方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと圧力室のインクに圧力を与えるアクチュエータとが貼り合わされたヘッド本体5aを有している。ヘッド本体5aの底面には、インクを下方に向けて吐出するための微小径の吐出ノズルが多数並べて形成されており、それら吐出ノズルが記録媒体に接触しないようにカバー5bが設けられている。また、ヘッド本体5aの上端部にはサブタンク30にネジ5eで取り付けられるように両端部に貫通孔5dが形成された取付けプレート5cが設けられている。なお、カバー5bは吐出ノズルからのインク吐出を妨げないように長方形状の開口部が形成された枠状のプレートからなる。
【0059】
インクジェットヘッド5は、その下面がプラテン12の上面との間に少量の隙間を形成するように配置されており、記録媒体に画像を印刷する際にプラテン12にセットされた記録媒体の印刷したい部分がその隙間に搬送される。この構成で、インクジェットヘッド5がキャリッジ4によって往復移動されつつ記録媒体上に吐出ノズルから各色のインクを吐出することで、所望のカラー画像を記録媒体に形成できるようになっている。
【0060】
図3は、サブタンクの概略構成を示すものであり、(a)は図2におけるA−A断面図であり、(b)は図3(a)におけるB−B断面図であり、(c)は図3(a)におけるC−C断面図である。サブタンク30は、キャリッジ4に固定するベースプレート31と、内部にインクタンク20からのインクを貯溜する貯溜空間を有するとともにほぼ直方体形状の本体35とで構成されている。ベースプレート31は、平面視でキャリッジ4の往復移動方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、それ自体をキャリッジ4にネジで固定するための貫通孔32a及びインクジェットヘッド5が取り付けられるように内周面にネジ部が形成された貫通孔32bとが形成されている。
【0061】
図3(a)に示すように本体35には、ベースプレート31の上面から上方に向かって延在しつつ、キャリッジ4の移動方向と直交する方向に延在した壁36が形成されており、本体35の貯溜空間を第1インク室41と第2インク室42とに区画している。また、第1インク室41と第2インク室42とが上端部で連通する連通口36aが壁36に形成されている。本体35の第1インク室41の壁36と対向する側壁には開口部41aが形成されており、その開口部41a全体を塞ぐように可撓性フィルム45(可撓性部材)が設けられている。
【0062】
本実施の形態において、可撓性フィルム45には厚みが10μmで酸化ケイ素を蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂からなる層と厚み30μmのポリプロピレン樹脂からなる層とが積層した2層体を用いている。このように酸化ケイ素を蒸着した層を有することで、外方からの空気、水蒸気などを通過させない遮気層とすることができ、サブタンク30内に空気などが侵入するのを防ぐことができる。
【0063】
なお、本実施の形態における本体35の材質には、ポリプロピレン樹脂を適用しているため、可撓性フィルム45の一方の層がポリプロピレン樹脂からなっている。つまり、酸化ケイ素が蒸着された層を外側に位置させるとともにポリプロピレン樹脂からなる層を内側に位置させて、内側の層と本体35とを熱溶着などで接続して設ける場合のその接合力を向上させている。例えば、本体35の材質がポリエチレン樹脂から構成されている場合では、可撓性フィルム45のポリプロピレン樹脂からなる層をポリエチレン樹脂からなる層とすることが好ましい。こうすることで、可撓性フィルムの内側の層と本体35との接合力を向上させることが可能となる。
【0064】
図3(b)に示すように、サブタンク30には接続部29と第1インク室41の下部とが連通するようにインク流入口43が形成されている。このインク流入口43は、接続部29で可撓性チューブ28と連通するように接続部29に近い側で斜めに屈曲した部分を有するとともに、その屈曲した部分の端部から下方に向かって垂直に形成されつつ第1インク室41の壁36の上端部より下方位置で連通している。また、インク流入口43のインク流入方向と壁36の延在方向とが平行となっている。
【0065】
また、図3(c)に示すように、第2インク室42とインクジェットヘッド5とが連通しつつ第2インク室42に貯溜されたインクをインクジェットヘッド5に排出するインク排出口32がベースプレート31にインクジェットヘッド5の図示しないインク供給口と重なる位置に2つ形成されている。また、図3(b)、(c)に示すように、第1インク室41と第2インク室42の断面形状は、壁36を中心としてほぼ対称な形状となっている。第1インク室41はそれと連通するインク流入口43が形成された部分から下方に向かって拡大する部分を有しており、第2インク室42は第1インク室41と同様な位置から下方に向かって拡大した部分を有している。このように拡大した部分を有することで、第1インク室41ではそれのインク貯溜量を増大させることができ、第2インク室42では拡大された第2インク室42の下端部両端部分と連通するインク排出口32によって、インクジェットヘッド5の上端部両端部分からインクを供給することができるとともに、第1インク室41と同様に第2インク室42のインク貯溜量を増大させている。
【0066】
[サブタンク内のインク変化状況]
続いて、サブタンク30の第1インク室41及び第2インク室42内のインク変化状況について以下に説明する。図4は、サブタンクの貯溜空間におけるインク液面の変化状況を示し、(a)は貯溜空間内にインクが導入された初期状態を示した図であり、(b)はインクに混入した気泡が貯溜空間内に侵入し、貯溜空間内のエアが増大した状態を示した図であり、(c)は(b)の状態で印刷又はパージしたときの状態を示した図であり、(d)は(c)の状態でさらにエアパージしたときの状態を示した図である。
【0067】
図4(a)に示すように、インクタンク20から可撓性チューブ28を介してサブタンク30内の第1インク室41及び第2インク室42にインクを初期導入したときは、可撓性チューブ28の一端部側の中空針25をインクタンク20のキャップ23に抜き差しした後に、サブタンク30内にインクを初期導入するために、可撓性チューブ28内に混入したエアがサブタンク30内にインクとともに侵入して第1インク室41及び第2インク室42の上端部にエア溜まりが形成される。また、エア溜まりをインク初期導入時のパージ時に余分なエアを排出させながら適正なエア量とすることで、サブタンク30内の第1インク室41及び第2インク室42のインク液面を壁36の上端面とほぼ同一のレベルとすることができる。
【0068】
また、第1インク室41及び第2インク室42の上端部であって、それらに跨るエア溜まりはエアダンパとしての機能を有している。つまり、適正なエア溜まりを第1インク室41及び第2インク室42の上端部に設けることで、印刷時のキャリッジ4の往復移動に伴う可撓性チューブ28内のインクに生じるインク動圧をエア溜まりで吸収することができるので、インク動圧がインクジェットヘッド5のインク吐出に与える影響が抑制されてインク吐出性が安定する。
【0069】
通常、図4(a)に示すようなサブタンク30内のインク液面状態が維持されながら、インクジェットヘッド5からインクが吐出されて記録媒体に所望の画像が印刷される。また、インクジェットヘッド5からインクが吐出されたときに、インクジェットヘッド5の内部のインク流路には負圧が生じ、その負圧によって自然にサブタンク30の第2インク室42内のインクがインク排出口32を通ってインクジェットヘッド5に移動しつつ、第1インク室41内のインクが壁36を越えて第2インク室42へ移動する。そして、可撓性チューブ28内のインクがサブタンク30の第1インク室41にインク流入口43を通って移動するとともにインクタンク20のインクが可撓性チューブ28内に移動する。このインクジェットヘッド5のインク吐出による負圧は、それほど大きな負圧ではないためにサブタンク30内のインク液面状態が保たれる。こうして、インクタンク20のインクがインクジェットヘッド5に負圧により供給されることになる。
【0070】
また、インクタンク20のインクや可撓性チューブ28内のインクに混入した気泡がサブタンク30内にインクとともに侵入した場合では、図4(b)に示すようにエア溜まりが増大し、第1インク室41及び第2インク室42のインク液面を押し下げることになる。従って、この状態のままでインクジェットヘッド5からのインク吐出による印刷又はパージしたときでは、図4(c)に示すように第2インク室のインクがインク排出口32から排出されることで、インク液面が下がる。一方、第1インク室41のインク液面は、壁36の上端面とほぼ同一レベルまで上昇する。しかし、このような状態で印刷を続けるとインクジェットヘッド5のインク吐出によって生じる負圧作用では第1インク室41のインクが壁36を越えて第2インク室42に移動させるのが困難となるので、エア排出パージを行って余分なエアをインクジェットヘッド5の吐出ノズルから排出させる。エア排出パージを行うことで図4(d)に示すように、第2インク室42のインク液面が下がり第1インク室41のインクが第2インク室42に移動する。このとき、強制的にエア排出パージが行われているために、第2インク室42へ移動した第1インク室41のインクと第2インク室42のインクとの間には、余分なエアが存在するようになり、インク間に挟まれた状態でエア排出されることになる。
【0071】
また、前述したサブタンク30の形状は特に限定するものではなく、例えば、図5〜図7に示すようなサブタンクでも適用することができる。以下にサブタンクの第1〜第3変形例について説明するが、前述したサブタンク30と同様なものについては同一符号で示し、説明を省略する。
【0072】
図5は、サブタンクの第1変形例を示す断面図である。図6は、サブタンクの第2変形例を示す断面図である。図7は、サブタンクの第3変形例を示し、(a)は断面図を示しており、(b)は図7(a)におけるD−D断面図であり、(c)は図7(b)におけるE−E断面図である。
【0073】
図5に示すサブタンク100には、第1インク室41及び第2インク室42の上端面(サブタンク100の天井面)から下方に向かって垂直に突出した仕切り板101が2つ形成されている。なお、サブタンク100ではそれに形成された仕切り板101以外は前述したサブタンク30と同様なため説明を省略する。
【0074】
図5に示すようにサブタンク100の仕切り板101は、第1インク室41及び第2インク室42の上端部中心部分を通過しつつ、サブタンク100の壁36の上端近傍部と仕切り板101の下端近傍部とが対向するように形成されている。また、仕切り板101は壁36の面方向の幅と同一の幅を有している。
【0075】
前述したサブタンク30のようにサブタンク100の第1インク室41及び第2インク室42内に導入されたインクのインク液面が壁36の上端面と同一レベルの場合においては、サブタンク100の仕切り板101が第1及び第2インク室41,42のインク内に存在することになる。そのため、キャリッジ4の往復移動に伴うサブタンク100内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。また、第1インク室41及び第2インク室42に対応した位置にそれぞれ仕切り板101が設けられているために、さらにインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。
【0076】
また、仕切り板101の下端近傍部分と壁36の上端近傍部分とが対向しているために、仕切り板101は実質的にキャリッジ4の往復移動方向と直交する方向に設けられていることになるので、仕切り板101の厚み分だけ第1インク室41及び第2インク室42のインク液面近傍部分の幅が狭くなる。従って、キャリッジ4の往復移動に伴うサブタンク内のインク液面の波立ちを抑制することができる。
【0077】
図6に示すサブタンク150は、第2インク室42の側面であって壁36と対向する側壁に開口部42aが形成された本体151を有している。その開口部42aにはそれ全体を塞ぐように透光性及び可撓性を有するフィルム152(透光性部材)が設けられている。なお、サブタンク150では本体151とフィルム152が前述したサブタンク30と異なった部分で、それら以外は前述したサブタンク30と同様なため説明を省略する。
【0078】
図6に示すようにサブタンク150のフィルム152は、材質や2層体であることについては前述した可撓性フィルム45と同じであるが透光性をさらに有している。また、サブタンク152には、フィルム152と対向する位置で第2インク室42のほぼ中央部をセンシングするフォトセンサ(液面高さセンサ)153が設けられている。
【0079】
このようにサブタンク150のフィルム152が透光性を有しているので、第2インク室42のインクの残存状態を知ることができる。また、第2インク室42内のインク液面高さをフォトセンサ153で検出することが可能となる。そのため、前述したサブタンク30と同様にサブタンク150内に気泡(インクに混入した気泡)が侵入し、エア溜まりが増大した場合における、第2インク室42のインク液面の低下状態を検出することが可能となる。従って、エア排出パージなどのタイミングをユーザに知らせるとともにそのタイミングを決めることができる。また、フィルム152が可撓性を有していることで、キャリッジ4の往復移動に伴って生じる可撓性チューブ28内のインク動圧を可撓性フィルム152で吸収することができるので、インクジェットヘッドのインク吐出性がほぼ一定状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。
【0080】
また、サブタンク150の第1インク室41側の可撓性フィルム45に透光性を有したフィルム152を適用しても良く、こうすることで第1インク室41のインクの残存状態を知ることができ、各インク室41,42のインクの残存状態を知ることができる。
【0081】
図7(a)、(b)、(c)に示すサブタンク200は、キャリッジ4に固定するベースプレート部231と、内部にインクを貯溜する貯溜空間を有するとともに、ほぼ直方体形状の本体部205とで構成されている。なお、ベースプレート部231は、前述したベースプレート31とほぼ同様な形状を有しつつ、インク排出口32及び貫通孔32a,32bが同様に形成されている。また、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【0082】
ベースプレート部231の上面には、ほぼ中央部分から上方に向かって延在しつつ、キャリッジ4の移動方向と直交する方向に延在した延在部206が形成されている。図7(b)、(c)に示すように延在部206の長手方向の両端部分であって、本体部205の内壁には、段付き部207が上下方向に渡って形成されており、その段付き部207及び延在部206に可撓性フィルム(可撓性部材)が固着されている。この可撓性フィルムが前述した壁36と同様な壁201となり、本体部205の内部の貯溜空間を第1インク室41と第2インク室42とに区画している。また、壁201は、第1インク室41及び第2インク室42の上端部が連通する連通部201aが設けられるように段付き部207及び延在部206に固着されている。なお、壁201となる可撓性フィルムは、前述した可撓性フィルム45と同様なものでも良いが、本体部205の材質と同様な材質の樹脂だけで形成されたフィルムが好ましい。可撓性フィルムが本体部205の材質と同様な材質であれば、熱圧着などによる接合力の低下を抑制することができる。
【0083】
また、本体部205には、第1インク室41の壁201と対向する面に前述した開口部41aとほぼ同様な開口部204が形成されており、その開口部204全体と第1インク室41にインクタンク20からのインクが流入するインク流入口43とを塞ぐように可撓性フィルム45が設けられている。なお、インク流入口43のインク流入方向と壁201及び可撓性フィルム45の面方向とが平行となっている。
【0084】
このように、壁201が可撓性フィルムで構成されることで、サブタンク200の本体部205及びベースプレート部231を一体で成形することが可能となって、部品点数を減少させることができる。そのため、サブタンク200の製造コストを減少させることができる。
【0085】
以上のようなサブタンク30,100,150,200を有するインクジェットプリンタによると、壁36,201がキャリッジ4の往復移動方向と実質的に直交する方向に設けられているので、キャリッジ4の往復移動方向に平行に設けられたものより、キャリッジ4の往復移動に伴うサブタンク30,100,150,200内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。そのため、インクが気泡を巻き込むのを抑制することができ、インクジェットヘッド5のインク吐出性が安定し印刷品質が向上する。また、壁36,201によって複数の部屋(第1インク室41及び第2インク室42)の幅(キャリッジ4の往復移動方向の幅)を狭くすることが可能となり、キャリッジ4の往復移動に伴うサブタンク30,100,150,200内のインク液面の波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることができる。
【0086】
また、インク流入方向と壁36,201の延在方向とが平行であるために、貯溜空間内へのインク流入時におけるインクの液面の波立ちが抑制される。また、インク流入口43が壁36,201の上端部より下方にあるので、第1インク室41のインクにインク流入口43からインクを供給した場合に、インク液面を波立たせること無くインクを供給することができるので、インクが気泡を巻き込むのを抑制することができる。
【0087】
また、サブタンク30,100,150,200に設けられた可撓性フィルム45によって、キャリッジ4の往復移動に伴って生じる可撓性チューブ28内のインクのインク動圧を吸収するので、インクジェットヘッド5のインク吐出性がほぼ一定の状態に保たれ、良好な印刷品質を維持することができる。また、本体35に形成された開口部41aを壁36の開口部41aと対向する面と同程度の面積を有するようにした場合に、可撓性フィルム45も開口部41aを塞ぐ部分の面積が壁36の開口部41aと対向する面と同程度の面積となるので、インク動圧の吸収効果を大きくすることができる。また、第1インク室41の側面に可撓性フィルム45が設けられているので、インク流入口43が設けられた部屋でインク動圧を吸収することができる。従って、第2インク室42にインク動圧がほとんど伝わらなくなる。また、貯溜空間が第1インク室41及び第2インク室42の2つの部屋に区画されることで、サブタンク30,100,150,200の構造が簡素なものとなり、それの製造コストを減少させることができる。
【0088】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな設計変更が可能なものである。例えば、インクジェットプリンタのサブタンクの壁がキャリッジの移動方向と直交する方向に実質的に延在した部分のみを有したものでなくても良く、少なくとも一部がキャリッジの移動方向と直交する方向に延在した部分を有した壁がサブタンクに設けられておればよい。また、本実施の形態に係るインクジェットプリンタには、サブタンクに可撓性部材、仕切り板及び透光性部材が設けられていないサブタンクを用いてもよい。
【0089】
また、上述した本実施の形態のインクジェットプリンタ1に適用可能なサブタンク30,100,150,200の各インク室41,42は2つに限らず、複数形成されていても良い。また、サブタンク100に形成された仕切り板101は1つでも良いし、複数であっても良い。
【0090】
また、上述した本実施の形態のインクジェットプリンタ1だけに限らず、上述したようなサブタンクがインクジェットヘッドの上方に位置しつつ、キャリッジとともに往復移動しながら、記録媒体に所望の画像を形成することができるインクジェットプリンタであれば良く、記録媒体も布帛、プラスチックシート、紙などを適用することができる。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、インクの波立ちによって生じるインクの泡立ちを減少させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの全体的な構成を示す正面図である。
【図2】図1に示すインクジェットヘッドへのインク供給構成を示す概略図である。
【図3】サブタンクの概略構成を示すものであり、(a)は図2におけるA−A断面図であり、(b)は図3(a)におけるB−B断面図であり、(c)は図3(a)におけるC−C断面図である。
【図4】サブタンクの貯溜空間におけるインク液面の変化状況を示し、(a)は貯溜空間内にインクが導入された初期状態を示した図であり、(b)はインクに混入した気泡が貯溜空間内に侵入し、貯溜空間内のエアが増大した状態を示した図であり、(c)は(b)の状態で印刷又はパージしたときの状態を示した図であり、(d)は(c)の状態でさらにエアパージしたときの状態を示した図である。
【図5】サブタンクの第1変形例を示す断面図である。
【図6】サブタンクの第2変形例を示す断面図である。
【図7】サブタンクの第3変形例を示し、(a)は断面図を示しており、(b)は図7(a)におけるD−D断面図であり、(c)は図7(b)におけるE−E断面図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ
4 キャリッジ
5 インクジェットヘッド
20 インクタンク(固定インクタンク)
28 チューブ
30 サブタンク(可動インクタンク)
31 ベースプレート
32 インク排出口
36、201 壁
41 第1インク室
42 第2インク室
43 インク流入口
45 フィルム(可撓性部材)
101 仕切り板
152 フィルム(透光性部材)
153 フォトセンサ(液面高さセンサ)
Claims (18)
- 記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
インク流入口及びインク排出口が設けられており、前記インク流入口を介して供給されたインクを貯溜する貯溜空間を有し、前記貯溜空間内のインクを前記インク排出口を介して前記インクジェットヘッドに供給する可動インクタンクと、
前記インクジェットヘッド及び前記可動インクタンクを支持しており、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジとを備え、
前記可動タンクは、前記貯溜空間を上方において互いに連通した複数の部屋に区画すると共に、前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分を有する壁を備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 固定インクタンクと前記可動インクタンクとを連結して、前記固定インクタンク内のインクを前記可動インクタンクに供給するチューブをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記壁が前記キャリッジの移動方向と実質的に直交する方向に延在した部分のみを有していることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記インク流入口から前記貯溜空間へのインク流入方向と前記壁の延在方向とが平行であることを特徴とする請求項3に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記可動インクタンクの側面の少なくとも一部が可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記可動インクタンクの側面であって前記壁の前記延在した部分と対向する部分が、可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記複数の部屋のうち、前記インク流入口が設けられた部屋の側面であって前記壁の前記延在した部分と対向する部分が可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記インク流入口が前記壁の上端部よりも下方にあることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記壁が可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記可動インクタンクの天井面から下方に向けて仕切り板が突出していることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記仕切り板が前記複数の部屋に対応した位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項10に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記仕切り板の下端部が前記壁の上端部よりも下方にあることを特徴とする請求項10又は11に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記仕切り板の下端近傍部と前記壁の上端近傍部とが対向していることを特徴とする請求項12に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記可動インクタンクの側面の少なくとも一部が透光性部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記複数の部屋のうち、前記インク排出口が設けられた部屋の側面であって前記壁の前記延在した部分と対向する部分が透光性部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記可動インクタンク内におけるインクの液面高さを検出するための液面高さセンサをさらに備えていることを特徴とする請求項14又は15に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記透光性部材が可撓性を有していることを特徴とする請求項14〜16のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記壁が前記貯溜空間を2つの部屋に区画していることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
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