JP2005161770A - Ink-jet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、インク流路内に発生した気泡を貯留し、この気泡を排出することのできるインクジェットプリンタの構造に関するものである。 The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly to a structure of an ink jet printer capable of storing bubbles generated in an ink flow path and discharging the bubbles.
従来から、インクジェットプリンタ本体内に静置されたインクタンクから可撓性を有するチューブを介して、移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドにインクを供給するチューブ供給形式のインクジェットプリンタが知られている。一方、インクジェットプリンタでは、記録ヘッド内のインクに気泡(空気)が含まれると、インクの吐出不良や記録品質の低下を招来する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a tube supply type ink jet printer that supplies ink to a recording head mounted on a moving carriage from an ink tank that is stationary in an ink jet printer body via a flexible tube is known. . On the other hand, in the ink jet printer, if bubbles (air) are contained in the ink in the recording head, ink ejection failure and recording quality are deteriorated.
チューブ供給形式のインクジェットプリンタでは、チューブを構成する材料の特性から空気がチューブを透過してインク中に溶解することが避けられず、記録ヘッドの上流側に気泡貯留室を設け、気泡を除去する作業が必要であった。 In a tube supply type ink jet printer, it is inevitable that air permeates the tube and dissolves in the ink due to the characteristics of the material constituting the tube, and a bubble storage chamber is provided upstream of the recording head to remove bubbles. Work was necessary.
前記チューブ供給形式のインクジェットプリンタにおける気泡除去の技術としては、例えば、特許文献1には、記録ヘッドの上部にマニホールド(気泡貯留室に相当)を備えるとともに、静止位置側にインクタンクと循環ポンプとを設け、循環ポンプを駆動させて気泡を除去する構成が記載されている。詳細には、インクをインクタンクから第1インク流路、マニホールド、第2インク流路、インクタンクの順に循環させて、その循環路内の気泡をインクタンクに戻して除去している。また、メンテナンス位置にて、吸引パージ手段により記録ヘッドのノズル(インク吐出)側からインクを吸引するように構成している。
As a technique for removing bubbles in the tube supply type ink jet printer, for example,
この特許文献1の構成では、循環のために循環ポンプからインクタンクへの戻りのチューブが必要となり、装置が大型化、複雑化するという問題があった。
In the configuration of
また、特許文献2には、インク供給チューブ内で気泡として発生した空気をキャリッジに搭載したタンクの上部に蓄積し、排気ポンプにより排出し、また排出後に排気弁によりタンクを密閉することが記載されている。排気弁の具体的な構成については、不明である。
本発明者は、気泡貯留室に連通する通路孔内に、その通路孔の軸線方向に沿って弁体を変位させることにより、気泡貯留室内の気泡を排出することを可能にした排気弁手段を開発した。 The present inventor provides an exhaust valve means that enables the bubbles in the bubble storage chamber to be discharged by displacing the valve body in the passage hole communicating with the bubble storage chamber along the axial direction of the passage hole. developed.
しかしながら、前記排気弁手段としては、気泡貯留室の気泡を排気しないとき(例えば、被記録媒体への記録時等)には、前記連通口が確実に閉塞されて気泡貯留室内にインクや気泡を安定的に貯留する必要がある一方、メンテナンス時には、前記連通口が速やかに外部に連通されて、気泡貯留室内の空気を効率よく排出できる構造であることが要望される。 However, as the exhaust valve means, when the bubbles in the bubble storage chamber are not exhausted (for example, when recording on a recording medium, etc.), the communication port is securely closed, and ink or bubbles are discharged into the bubble storage chamber. While it is necessary to store stably, at the time of maintenance, it is desired that the communication port be quickly communicated with the outside so that the air in the bubble storage chamber can be efficiently discharged.
また、前記排気弁手段は、キャリッジに搭載されているため、記録時にはキャリッジとともに主走査方向の往復移動を繰り返す。従って、前記排気弁手段は、小型化、軽量化のために簡略な構造であることも要望されている。 Further, since the exhaust valve means is mounted on the carriage, it reciprocates in the main scanning direction together with the carriage during recording. Therefore, the exhaust valve means is also required to have a simple structure for size reduction and weight reduction.
本発明は、このような課題を解消するものであり、インク流路内に発生した気泡を排出可能な排気弁手段を、簡略な構造で確実に動作させることのでき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ものである。 The present invention solves such problems and provides an ink jet printer capable of reliably operating an exhaust valve means capable of discharging bubbles generated in an ink flow path with a simple structure. It is the purpose.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明におけるインクジェットプリンタは、ノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載したキャリッジと、その記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクと、そのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路とを備えたインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジには、前記インク流路内で発生する気泡を貯留する気泡貯留室と、前記気泡貯留室の気泡を排出可能な排気弁手段とが搭載され、前記排気弁手段には、前記気泡貯留室の外部に連通する連通口を一端に有する通路孔と、前記連通口を開閉するように前記通路孔の内部を通路孔の軸線方向に沿って変位可能な弁体とが備えられ、前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に近い部分の内径は、弁体と摺接可能な小径に形成され、連通口に遠い部分の内径は、弁体との間に隙間を有する大径に形成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an ink jet printer according to an embodiment of the present invention includes a carriage on which a recording head for recording ink on a recording medium by discharging ink from nozzles, and ink supplied to the recording head. In the ink jet printer comprising an ink tank for storing ink and an ink flow path for supplying ink from the ink tank to the recording head, the carriage includes a bubble storage chamber for storing bubbles generated in the ink flow path. And an exhaust valve means capable of discharging bubbles in the bubble storage chamber. The exhaust valve means has a passage hole having one end communicating with the outside of the bubble storage chamber, and opens and closes the communication opening. A valve body capable of displacing the inside of the passage hole along the axial direction of the passage hole, the inner circumference of the passage hole facing the outer periphery of the valve body. In other words, the inner diameter of the portion close to the communication port is formed to be a small diameter that can slide in contact with the valve body, and the inner diameter of the portion far from the communication port is formed to be a large diameter having a gap between the valve body. It is a feature.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体は、ゴム状弾性材料の成形体であることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, the valve body is a molded body of a rubber-like elastic material.
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち連通口に遠い部分は、弁体におけるバリ発生部と対向する部分であることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the second aspect, a portion of the inner periphery of the passage hole facing the outer periphery of the valve body that is far from the communication port is a burr generating portion in the valve body. It is the part which opposes, It is characterized by the above-mentioned.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体は前記連通口側に付勢され、弁体における連通口に対向する面には、連通口の周囲を囲む環状の突起部が設けられていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to third aspects, the valve body is urged toward the communication port side, and the surface of the valve body facing the communication port is disposed on the surface. In addition, an annular protrusion that surrounds the communication port is provided.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体は、連通口に外部から挿入される挿入体により、連通口から離隔するように変位させられることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to fourth aspects, the valve body is separated from the communication port by an insert inserted from the outside into the communication port. It is characterized by being displaced.
請求項1に記載の発明によれば、弁体が通路孔の内部をその軸線方向に沿って変位して、連通口を開閉するように構成しているから、気泡貯留室の気泡を連通口を介して外部に排出する排気弁手段を小型に且つ簡便に実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, the valve body is configured to displace the inside of the passage hole along the axial direction thereof to open and close the communication port. Thus, the exhaust valve means for discharging to the outside can be realized in a small and simple manner.
また、弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に近い部分の内径は、弁体と摺接可能な程度の小径に形成されているから、弁体をガタつきなく連通口の閉塞に導くことができるとともに、連通口を開放するに際しては、弁体の外周と通路孔の内周との間に空気の流路を確保することができる。さらに、弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に遠い部分の内径は、弁体との間に隙間が確保された大径に形成されていることから、弁体における連通口に遠い部分の形状が、通路孔における空気の流路を妨げたり、弁体の摺動性を損なったりすることを防止できる。 In addition, the inner diameter of the portion of the passage hole facing the outer periphery of the valve body, which is close to the communication port, is formed with a small diameter that allows sliding contact with the valve body. In addition to being able to guide the opening of the mouth, an air flow path can be secured between the outer periphery of the valve element and the inner periphery of the passage hole when the communication port is opened. Furthermore, in the inner periphery of the passage hole facing the outer periphery of the valve body, the inner diameter of the portion far from the communication port is formed in a large diameter with a clearance between the valve body, The shape of the portion far from the communication port can prevent the air flow path in the passage hole from being hindered and the slidability of the valve body from being impaired.
請求項2に記載の発明によれば、弁体はゴム状弾性材料であるから、その弾性変形を利用して、連通口に対する弁体の封止性能を高めることができる。また、弁体が連通口を開閉する弁機能とシール機能とを兼用することで、部品点数を削減することができる。さらに、弁体は成形体であるため、製造コストを低減できる。 According to the second aspect of the present invention, since the valve body is a rubber-like elastic material, the sealing performance of the valve body with respect to the communication port can be enhanced by utilizing the elastic deformation. Moreover, the number of parts can be reduced by combining the valve function that the valve body opens and closes the communication port and the sealing function. Furthermore, since the valve body is a molded body, the manufacturing cost can be reduced.
請求項3に記載の発明によれば、弁体がゴム状弾性材料の成形体であるために、金型の合わせ目に起因して弁体にバリが発生していても、そのバリ発生部と対向する通路孔の部分が、隙間の確保された大径に形成されているから、バリによって通路孔の空気の流路が妨げられたり、弁体の摺動性が損なわれたりすることを防止できる。 According to the third aspect of the present invention, since the valve body is a molded body of rubber-like elastic material, even if burrs are generated in the valve body due to the joint of the mold, the burr generating portion The part of the passage hole that faces the gap is formed in a large diameter with a gap, so that the air flow path of the passage hole is hindered by the burr, and the slidability of the valve element is impaired. Can be prevented.
請求項4に記載の発明によれば、弁体が連通口側に付勢されて、弁体における連通口に対向する面が連通口を覆い且つ突起部が連通口を囲むため、弁体により連通口を確実に閉塞することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the valve body is urged toward the communication port, the surface of the valve body that faces the communication port covers the communication port, and the protrusion surrounds the communication port. The communication port can be reliably closed.
請求項5に記載の発明によれば、連通口に外部から挿入される挿入体により、弁体が連通口から離隔するように変位させられるから、弁体と連通口との間に隙間が発生して、気泡排出通路の空気を外部に排出するための流路を簡単且つ確実に形成することができる。 According to the invention described in claim 5, since the valve body is displaced so as to be separated from the communication port by the insert inserted from the outside into the communication port, a gap is generated between the valve body and the communication port. Thus, the flow path for discharging the air in the bubble discharge passage to the outside can be easily and reliably formed.
次に、本発明を具体化した実施形態について説明する。図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、本体フレーム1に内包されて被記録媒体である用紙Pにインクを吐出させて記録する記録機構部2と、記録機構部2における記録ヘッドユニット3のメンテナンス処理を行うメンテナンスユニット4と、前記本体フレーム1内に固定して配置される記録ヘッドユニット3に供給するインクを貯留するインクタンク5a〜5d等から構成されている。
Next, an embodiment embodying the present invention will be described. As shown in FIG. 1, an
フルカラー記録のための複数のインクタンク5(個別の色、即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー用のインクタンクに対しては符号5a〜5dを付する、図1参照)は、インクの消耗に応じて交換することができる。
A plurality of ink tanks 5 for full-color recording (
記録機構部2において、本体フレーム1内に平行状に設けられた左右長手の後ガイド軸6と、前ガイド軸7とにキャリッジ9が摺動自在に載置され、該キャリッジ9に記録ヘッドユニット3が一体的に取付けられている。
In the
本体フレーム1の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ10と、無端帯であるタイミングベルト11とにより前記キャリッジ9は前記前後ガイド軸6、7に沿って左右方向に往復移動可能に構成されている。他方、図示しないが、公知の用紙搬送機構により、用紙Pは前記記録ヘッドユニット3の下面側で前記キャリッジ9の移動方向と直交する方向に水平状(図1の矢印A方向)に搬送される。
A
搬送される用紙Pの幅より外側には、その一端側(実施形態では図1の左端部)に、インク受け部12が設けられており、他端側には、メンテナンスユニット4が配置されている。これにより、記録動作中に定期的に記録ヘッドユニット3は前記インク受け部12が設けられたフラッシング位置にてノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部12にてインクを受ける。他端側のヘッド待機位置では、前記メンテナンスユニット4が配置されてノズル面のクリーニングを行い、また、色毎にインクを選択的に吸引するための回復処理及び後述するダンパー装置13内の気泡(空気)を除去する除去処理を行う。
Outside the width of the sheet P to be conveyed, an
図1に示すように、前記記録ヘッドユニット3の下面のノズル面より下方位置に、個別の色毎のインクタンク5をそれぞれ前方から挿入して装着できるように構成されている。図1において、左側から順に、ブラックインク(BK)用のインクタンク5a,シアンインク(C)用のインクタンク5b、マゼンタインク(M)用のインクタンク5c、イエローインク(Y)用のインクタンク5dは、水平且つ並列状に配置される。
As shown in FIG. 1, the ink tank 5 for each individual color can be inserted and mounted from the front at a position below the nozzle surface on the lower surface of the
前記各インクタンク装着部の後側には、各色のインクタンク5の挿入方向(後側壁面)に対向するようにインク供給用中空針(図示せず)を水平状に突設している。各色のインクに対応する中空針の基端部は、対応する可撓性を有するインク供給チューブ14a〜14dを介して記録ヘッドユニット3に接続されている。この場合、ブラック用とシアン用のインク供給チューブ14a,14bの中途部同士、マゼンタ用及びイエロー用のインク供給チューブ14c,14dの中途部同士を上下に重ねて結束している。
On the rear side of each ink tank mounting portion, a hollow needle for ink supply (not shown) protrudes horizontally so as to face the insertion direction (rear side wall surface) of each color ink tank 5. The proximal end portion of the hollow needle corresponding to each color ink is connected to the
次に、キャリッジ9に搭載された記録ヘッドユニット3の実施形態を、図2〜図8を参照しながら説明する。本実施形態ではフルカラー記録のために記録ヘッドユニット3は、図2及び図3に示すように、箱状に形成されたヘッドホルダ20と、そのヘッドホルダ20の底板20aの下面側に固定されたインクジェット式の記録ヘッド21と、前記底板20aの上側に固定されたダンパー装置13及び排気弁手段26と備える。
Next, an embodiment of the
記録ヘッド21の下面には、図2(記録ヘッド21を下面からみた図)において左側からブラックインク(BK)用のノズル22aの列と、シアンインク(C)用のノズル22bの列と、イエローインク(Y)用のノズル22cの列と、マゼンタインク(M)用のノズル22dの列とが、キャリッジ9の移動方向(主走査方向)と直交する方向に長く形成されている。そして、用紙Pの上面に対向するように各ノズル22が下向きにて露出している。
On the lower surface of the
前記記録ヘッド21は、特開2002−67312号公報、特開2001−219560号公報などで公知のものと同様に、上面の一側に各インク色(例えば4色)毎のインク供給口を有し、その供給口から延びる各インク供給チャンネルを介してそれぞれ多数の圧力室にインクが分配され、各圧力室に対応する圧電素子などのアクチュエータ23の駆動によりノズル22からインクを吐出させるものである。アクチュエータ23の上面には、そのアクチュエータ23に電圧を印加するフレキシブルフラットケーブル24が固定されている。記録ヘッド21の各インク供給口には各インクタンク5からダンパー装置13を介してインクが供給されるインク流路が形成されている。
The
次に、図3〜図8に基づいて、ダンパー装置13の構成について詳述する。ダンパー装置13は、気泡貯留室としてインク色毎に独立した複数のダンパー室27を、主仕切り壁35を挟んで、かつ主仕切り壁と交差する副仕切り壁35a、30によって区画して備えている。実施形態では、主仕切り壁35の下にブラックインク(BK)用のダンパー室27aの一部が配置され、主仕切り壁35の上にシアンインク(C)用のダンパー室27b、イエローインク(Y)用のダンパー室27c及びマゼンタインク(M)用のダンパー室27dが副仕切り壁35a、30によって区画されて配置され、全体として上下に2層状に構成されている。
Next, based on FIGS. 3-8, the structure of the
具体的には、ダンパー装置13における本体ケース25は、矩形筒状の側壁を外周として有し、上下面を開放した箱状の下ケース32と、その下ケース32の上面を覆って固定された上ケース31とから構成される。上ケース31及び下ケース32は共に合成樹脂材料にて射出成形されたものであり、超音波溶着等にて液密的に結合されている。
Specifically, the
下ケース32には、その下面にその下面の面積の大部分を開放した開口部が設けられ、その開口部及び上方の開放面からそれぞれ平行に間隔を置いた位置に主仕切り壁35が形成されている。そして、その開口部はダンパー用の可撓性膜(合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム)36で封止されている。具体的には、開口部の外周を画定する外周壁37の下端面に、可撓性膜36の外周縁を接着もしくは超音波溶着等により接合する。その可撓性膜36と主仕切り壁35との間にブラックインク(BK)用のダンパー室の第1室27a−1が形成されている。可撓性膜36とヘッドホルダ20の底板20aとの間には、可撓性膜36の変形のための間隙が確保されて、ダンパー装置13がヘッドホルダ20に固着されている。
The
前記主仕切り壁35の上面には、その主仕切り壁35と交差して一体的に立ち上がった副仕切り壁35aが形成され、下ケース32内の主仕切り壁35よりも上方の部分が、後述する上ケース31と共同して複数のダンパー室として形成されている。実施形態では、2個の副仕切り壁35aが相互に間隔を置いて配置され、下ケース32の側壁と共同してシアンインク(C)、イエローインク(Y)及びマゼンタインク(M)用の3個のダンパー室27b〜27d(詳細にはそのダンパー室の第2室39b〜39d)が形成されている。各副仕切り壁35aは、図6に示すように下ケース32内を全長にわたって延びて形成され、主仕切り壁35の上面から外れた位置においてダンパー室27b〜27d(詳細には第2室39b〜39d)を各インク色毎のインク流出口41b〜41dに連通させている。
On the upper surface of the
さらに追加の副仕切り壁35bが、インク流出口41b〜41d近傍の主仕切り壁35の上面から外れた位置へ延びて形成され、その副仕切り壁35bと下ケース32の側壁との間に、ブラックインク(BK)用のダンパー室の第2室39aが形成されている。その第2室39aの下端は、インク流出口41aに連通している(図3、図6参照)。
Further, an additional
ブラックインク(BK)用のダンパー室の第1室27a−1は、第2室39aに、副仕切り壁35bに沿って形成した円筒部内を上下方向に貫通する絞り部としての通路42を介して連通している(図5、図6、図8(c)参照)。通路42は、第1室27a−1よりも断面積を小さく形成され、その第1室27a−1内よりも流路抵抗が大きく設定されている。
The
上ケース31は、上面に複数の凹部を備えた偏平形状に形成されている。上ケース31には、ブラックインク(BK)用のダンパー室の第1室27a−1とほぼ対応する上方位置に、2個の副仕切り壁30で仕切られたシアンインク(C)、イエローインク(Y)及びマゼンタインク(M)用の3個のダンパー室27b〜27dの第1室27b−1〜27d−1が、上方に開放して形成されている(図4参照)。副仕切り壁30は、下ケース32の副仕切り壁35aの延長面上に位置し、第1室27b−1〜27d−1の底壁29には、絞り部としての多数個の通路孔44が上下に貫通形成され、各第1室27b−1〜27d−1は、その下の室(下ケース32に副仕切り壁35aによって区画された室)すなわち第2室39b〜39dとそれぞれ個別に連通している。
The
通路孔44は、各第1室27b−1〜27d−1よりも断面積を小さく形成され、その各第1室27b−1〜27d−1よりも流路抵抗が大きく設定されている。
The
第1室27b−1〜27d−1の上方開放面は、1枚のダンパー用の可撓性膜(合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム)43で共通に封止されている。具体的には、各第1室の外周を画定する外周壁及び副仕切り壁30の上端面に、可撓性膜43を接着もしくは超音波溶着等により接合している。
The upper open surfaces of the
前記各インク流出口41a〜41dは、図5に示すように下ケース32の下面に並んで位置し、可撓性膜36よりも下方に延長した位置で、下向きに開口している。一方、記録ヘッド21は、上面に各インク色毎のインク供給チャンネル(マニホールド)の端部と連通した複数のインク供給口(図示しない)を、各インク流出口41a〜41dと対向した位置に備えている。各インク流出口41a〜41dは、ヘッドホルダ20の底板20aに設けた開口を貫通し、記録ヘッド21の各インク供給口と、ゴムパッキン等のシール材を介して連通している。
As shown in FIG. 5, the
インク流出口41a〜41dと反対側の下ケース32の側面からフランジ状に突出した部分32aには、図3及び図4に示すように各インク色毎のインク流入口47(実施形態では4個、ブラックインク(BK)用、シアンインク(C)用、イエローインク(Y)用及びマゼンタインク(M)用の各インク流入口をそれぞれ47a、47b、47c、47dで示す)が上向きに開口されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, an ink inlet 47 for each ink color (four in the embodiment) is provided in a portion 32a protruding in a flange shape from the side surface of the
これらのインク流入口に、各インク色毎のインク流路を有するジョイント部材45が、各インク流路の下端を対応させパッキン等のシール46を介して接続されている。ジョイント部材45の各インク流路上端には、各インク色のインク供給チューブ14a〜14dの先端が接続されている。
A
そして、前記ブラックインク(BK)用のインク流入口47aは、前記下ケース32の下面に下向き開放状に水平に形成された凹通路48を介して対応するダンパー室27aの第1室に接続されている。他のインク流入口47b〜47dは前記下ケース32の下面に下向き開放状に水平に形成された凹通路48及び下ケース32の一側壁内に沿って上下方向(主仕切り壁35のなす面とほぼ直交する方向)に延びるように形成された連通路49と、上ケース31に上下に貫通する連通路50とを介して対応するダンパー室27b〜27dの第1室に接続されている(図4、図5、図7(a)、図7(b)及び図8(b)参照)。記録動作に応じてキャリッジ9が主走査方向(左右方向)に往復移動するにつれて、各インク供給チューブ14も左右方向に移動すると、そのリターン時の慣性力により前記各インク供給チューブ14内のインクの圧力も大きく変動し、その圧力変動は、インク流入口47を介して各ダンパー室27に伝播する。本実施形態では、前記連通路50の開口面が可撓性膜43の下面に近接した高さ位置にあるので、ダンパー室27b〜27d内に流入されたインクが連通路50の開口面と対峙して接近する可撓性膜43に直接的に衝突できるから、インク供給チューブ14b〜14d内のインクの動圧変動を効率的に吸収緩和(ダンピング)させることができるのである。
The
各インク流入口47a〜47dおよび凹通路48の開放下面は、前記可撓性膜36を延長した部分で封止されている。
The open lower surfaces of the
ブラックインク(BK)用のダンパー室の第1室27a−1の天井面すなわち主仕切り壁35の下面に、凹通路48側の側壁に両端を接続した平面視U字形のリブ35cが、可撓性膜36まで達しない高さに形成されている。このため、U字形のリブ35cに囲まれる部分には、インクが侵入しない空間が確保され、この中の空気と可撓性膜36との共同で前述したインクの圧力変動を吸収するようにしている。
A
また、上ケース31の上面には、前記インク流出口41a〜41d近傍の各第2室39a〜39dとそれぞれ対応する位置に、各ダンパー室の第3室55a〜55dが互いに独立して凹み形成されている。各第3室55a〜55dは、上ケース31に貫通形成された空気孔54により、対応する第2室39a〜39dとそれぞれ連通している。つまり、各インク色毎のダンパー室27a〜27dは、それぞれ第1室から第3室までの3個の室から構成されている。
In addition,
さらに、上ケース31には、それぞれ前記第1室と第3室との間において各第2室39a〜39dの上部に連通する排気孔53が貫通形成されている。各排気孔53の上端は、上ケース31の上面に互いに独立して凹み形成された複数の排気通路51にそれぞれ接続され、その排気通路は、本体ケースの長手方向(インク流入口47a〜47dとインク流出口41a〜41dを結ぶ方向)と直交する方向に延びその他端が後述する排気弁手段26に対する接続口52a、52b、52c、52dと接続されている(図4参照)。
Further, the
各排気孔53は、上ケース31から各第2室39a〜39d内に垂下する筒状壁内に形成され、上ケース31から所定距離置いた位置で各第2室39a〜39d内に開口している。つまり、後述するように排気孔53から第2室39a〜39d内の気泡を排出した状態でも、第2室39a〜39dの上部に筒状壁の垂下高さだけの空気層を確保するようにしている。また、通常、第3室55a〜55dにも空気層が確保されるから、これらの空気層により、ダンパー室27a〜27d内で生じた前述の圧力変動を吸収緩和させ、記録ヘッド21のノズル22での圧力を均一に維持し、記録品質を高めるようにしている。
Each
前記各ダンパー室の第3室55a〜55d及び排気通路51は、その開放上面を前記可撓性膜43を延長した部分で覆われ、その各室及び通路が画定されている。
The
ダンパー装置13は、主仕切り壁35及び可撓性膜36,43が、キャリッジ9の移動方向すなわち記録ヘッド21のノズルの開口面と平行に延在するように、キャリッジ9上に固定されている。
The
次に、排気弁手段26について説明すると、下ケース32の一側(図4及び図8(a)の右端)に一体的に設けられた収納部34には、上下方向に長い略円筒状で且つ上下に開口する通路孔56がインク色毎に(4つ)形成されている。上ケース31の側縁は、収納部34の上端を覆う位置まで延長され、前記各排気通路51の他端が各通路孔56の上端開口部とそれぞれ個別に連通されている。通路孔56の下端開口部は、外部に連通する連通口56aとなっている。
Next, the exhaust valve means 26 will be described. The
通路孔56の内部には、通路孔56の軸線方向に沿って変位可能な弁体57と、弁体57を連通口56a側に付勢する手段としてのばね手段60(コイルバネ等)とが備えられている。弁体57は略円筒形を呈し、その連通口56aに対向する面には、連通口56aの周囲を囲む環状の突起部57aが設けられている。この弁体57は、ゴム状弾性材料の成形体からなっており、ゴムの弾性により突起部57aが連通孔56aの周囲の面に密着することで、後述する弁閉止状態を得るように構成している。
Inside the
ゴムの成形体の製造に際しては、金型が利用されるが、一般的に金型の合わせ目(入れ子やスライド部など)に起因して成形体にはバリが発生する。本実施形態の弁体57は、極めて小さいサイズ(直径3mm程度)であり、このように小さいサイズの成形体においては、バリを小さくするように金型を工夫したり、発生したバリを後処理で除去したりすることは容易ではなく、部品のコストアップに繋がる。本実施形態の弁体57は、特別なバリ対策を講じたものではなく、一般的な製造方法により得られたもので、弁体57の外周面の上端側(連通口56aから遠い側)がバリ発生部57bとなって、バリが外周側に向かって縁状に広がっている。
In the production of a rubber molded body, a mold is used. Generally, however, burrs are generated in the molded body due to the joint of the mold (such as a nest and a slide portion). The
通路孔56は、弁体57の外周に対向する通路孔56の内周のうち、連通口56aに近い部分の内径は、弁体57と摺接可能な小径に形成され、連通口56aに遠い部分の内径は、弁体57との間に隙間を有する大径に形成されている(以下、前記小径の部分を小径部56b、大径の部分を大径部56cと記す)。そして、この大径部56cが、前記した弁体57におけるバリ発生部57bに対向する部分となっている。すなわち、弁体57が通路孔56の最も下方(底面側)にあるときの前記バリ発生部57bに対向する通路孔56の内周面の位置から、弁体57が上方に変位したときの前記バリ発生部57bに対向する通路孔56の内周面の位置までが、少なくとも大径部56cとして形成されている。
In the inner periphery of the
この実施形態では、図9(b)に示すように、弁体57においては、バリ発生部57bを除く大部分の直径がD0であり、バリ発生部57bの直径がD1(>D0)となっている。そして、通路孔56の小径部56bの内径をD2、大径部56cの内径をD3とすると、D0<D2<D1<D3の関係となっている。なお、大径部56cの内径D3は、弁体57に発生するバリの外周方向への広がり度合いに応じて設定される。また、図9(a)及び図9(b)に示すように、弁体57bの上面には、ばね手段60を取り付けるために突出させた係合部57cが設けられているが、ばね手段60を取り付けるための形状は、図示したような突出形状に限定するものではない。
In this embodiment, as shown in FIG. 9 (b), in the
そして、弁体57がばね手段60によって下向きに押圧された状態が、連通口56aに対する弁閉止状態であり(図8(a)及び図9(a)参照)、弁体57が、後述する小キャップ部材72の挿入体72aによって上方に押し上げられた状態が連通口56aに対する弁開放状態となる(図9(b)参照)。
A state in which the
メンテナンスユニット4は、記録ヘッド21のノズル22の開口面を開閉可能に覆うキャップ部材71と、排気弁手段26の下端開口面を個別に開閉可能に覆う複数の小キャップ部材72とを備える(図8(a)参照)。両キャップ部材71,72は、公知のメンテナンスユニットと同様の上下移動機構73により、キャリッジ9が待機位置(図1において右端位置)に移動したときに、ノズル22の開口面及び排気弁手段26の下端面に密着するように上昇し、他の位置ではそれらの面から離隔するように下降する。また、キャップ部材71は、公知のメンテナンスユニットと同様に吸引ポンプ74に接続され、吸引ポンプ74の駆動によりノズル22から増粘したインクや異物が吸引除去される。
The
各小キャップ部材72は、そのキャップ部材よりも突出した挿入体72aをそれぞれ有し、排気弁手段26の下端面に密着したとき、挿入体72aにより、前記弁体57をばね手段60の付勢力に抗して押し上げて、弁開放状態にする。
Each
そして、各小キャップ部材72は共通の流路を介して前記吸引ポンプ74に接続され、吸引ポンプ74の駆動により各ダンパー室の第2室39a〜39d内に蓄積した気泡が一括して吸引され排出される。これは、インクタンク5からインク供給チューブ14を通して記録ヘッド21に供給されるインクを、そのインク流路の途中となる第2室39a〜39d内に一旦貯留することで、インク中から気泡を分離浮上させ、第2室39a〜39dの上部に蓄積した気泡を、上記のように、吸引ポンプ74により排出させるのである。
Each
キャップ部材71と小キャップ部材72は、切替弁75により択一的に吸引ポンプ74に接続される。キャップ部材71と小キャップ部材72は、上下移動機構73により、同時にノズル22の開口面及び排気弁手段26の下端面に密着するが、好適には、まず小キャップ部材72をとおして第2室39a〜39dの上部に蓄積した気泡を排出し、その後、キャップ部材71をとおしてノズル22からインクを排出する。仮にキャップ部材71のみで第2室39a〜39dの気泡を排出しようとすると、多量のインクを排出しなければならないが、上記のようにすることで、少ないインク排出量で、気泡の排出及び記録ヘッドの回復処理を行うことができる。
The
また、ノズル22からのインク吸引のみ、または第2室39a〜39dの気泡の排出のみを、それぞれ単独に行うこともできる。
In addition, only ink suction from the nozzles 22 or only discharge of bubbles in the
上記実施形態では、記録ヘッド21がメンテナンスユニット4の位置にないとき、すなわち被記録媒体へインクを吐出しているときなどには、通路孔56の連通口56aに、小キャップ部材72の挿入体72aは挿入されない。そのため、弁体57が、ばね手段60と通路孔56の底面との間で押圧挟持された状態が保たれる。このとき、弁体57の突起部57aが連通口56a側に押圧されて弾性変形するため、片当たりすることなく連通口56aの周囲を囲むとともに、その周囲の面と密着する。これにより、連通口56aを確実に閉塞することができる。そして、ダンパー室27内のインクや気泡が、排気通路51を介して排出されることはなく、安定的に貯留される。
In the above embodiment, when the
一方、記録ヘッド21がメンテナンスユニット4の位置にあり、通路孔56の連通口56aに下方から小キャップ部材72の挿入体72aが挿入されたときには、弁体57は通路孔56の軸線方向に沿って押し上げられ、連通口56aから離隔し、弁体57の下面及び突起部57aと、連通口56aとの間に隙間が生じる。
On the other hand, when the
また、あらかじめ大径部56cの直径D3は、弁体57のバリ発生部57bの直径D1よりも大きく(D3>D1)設定されている。その結果、弁体57の外周と通路孔56の内周との間にも隙間が形成される。
The diameter D3 of the large-
従って、これらの隙間が、通路孔56における空気の流路となり、小キャップ部材72を介した吸引ポンプ74の吸引により、ダンパー室27内の気泡が、排気通路51、通路孔56、連通口56aを通って確実に排出される。
Accordingly, these gaps serve as air flow paths in the
また、再び、弁体57が弁閉止状態となる際には、弁体57が、ばね手段60による付勢力とともに小径部56bに案内されて下方に変位するため、速やかに連通口56aを閉塞することができる。
Further, when the
上述したように、本発明では、通路孔56に、バリ発生部57bの直径D1よりも大きな直径D3を有する大径部56cを設け、弁体57のバリが通路孔56の内周面に当接しないようにしているため、バリが、弁体57の上下動の摺動性を悪化させたり、通路孔56における空気の流路を狭くしたりする不都合を生じない。
As described above, in the present invention, the
従って、弁体57の製造において、そのバリを小さくしたり無くしたりする手段を講じる必要がないので、弁体57の部品コストを押し上げる心配がない。
Therefore, in the manufacture of the
また、本実施形態では、弁体57自体をゴム状弾性材料で形成しているため、弁機能とシール機能を兼用でき、部品点数の削減によるコストダウン、軽量化、及び小型化を図ることができる。
In this embodiment, since the
なお、本実施形態のような吸引ポンプ74の吸引動作に代えて、インクタンク5側から、インクに正圧を加えて、ノズル22から増粘したインクや異物を吸引除去したり、第2室39a〜39d気泡を排出することもできる。あるいは、吸引動作とインクへの正圧印加を併用することもできる。
Instead of the suction operation of the
また、本発明は、種々の種類のインクジェットプリンタに適用できることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention can be applied to various types of inkjet printers.
9 キャリッジ
13 ダンパー装置
20 ヘッドホルダ
21 記録ヘッド
22 ノズル
25 本体ケース
26 排気弁手段
27、27a〜27d ダンパー室
34 収納部
35 主仕切り壁
44 通路孔
51 排気通路
56 通路孔
56a 連通口
56b 小径部
56c 大径部
57 弁体
57a 突起部
57b バリ発生部
60 ばね手段
71 キャップ部材
72 小キャップ部材
72a 挿入体
74 吸引ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記キャリッジには、
前記インク流路内で発生する気泡を貯留する気泡貯留室と、
前記気泡貯留室の気泡を排出可能な排気弁手段とが搭載され、
前記排気弁手段には、
前記気泡貯留室の外部に連通する連通口を一端に有する通路孔と、
前記連通口を開閉するように前記通路孔の内部を通路孔の軸線方向に沿って変位可能な弁体とが備えられ、
前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に近い部分の内径は、弁体と摺接可能な小径に形成され、連通口に遠い部分の内径は、弁体との間に隙間を有する大径に形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。 A carriage mounted with a recording head for recording on a recording medium by discharging ink from nozzles, an ink tank for storing ink supplied to the recording head, and an ink flow for supplying ink from the ink tank to the recording head Ink jet printer with road,
The carriage includes
A bubble storage chamber for storing bubbles generated in the ink flow path;
An exhaust valve means capable of discharging the bubbles in the bubble storage chamber is mounted,
The exhaust valve means includes
A passage hole having at one end a communication port communicating with the outside of the bubble storage chamber;
A valve body capable of displacing the inside of the passage hole along the axial direction of the passage hole so as to open and close the communication port,
Of the inner periphery of the passage hole facing the outer periphery of the valve body, the inner diameter of the portion close to the communication port is formed to be a small diameter that can be slidably contacted with the valve body, and the inner diameter of the portion far from the communication port is An ink jet printer having a large diameter with a gap therebetween.
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