JP2006247886A - Device for preventing ink pressure variation in recording head, recorder and liquid ejector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録実行中の主走査方向へのキャリッジの移動に伴って発生する記録ヘッド内のインク圧の変動を防止する記録ヘッド内のインク圧変動防止装置及び該記録ヘッド内のインク圧変動防止装置を備えた記録装置に関する。
更に本発明はインク等の液体をそのヘッドから吐出(噴射)して被記録材(被液体噴射材)に記録を実行する(液体を付着する)インクジェット式記録装置などの液体噴射装置、該液体噴射装置において設けられる液体噴射ヘッド内の液体圧変動防止機構に関するものである。
The present invention relates to an ink pressure fluctuation preventing device in a recording head that prevents a change in ink pressure in the recording head that occurs as the carriage moves in the main scanning direction during printing, and an ink pressure fluctuation in the recording head. The present invention relates to a recording apparatus including a prevention device.
Further, the present invention relates to a liquid ejecting apparatus such as an ink jet recording apparatus that performs recording (attaches liquid) on a recording material (liquid ejecting material) by ejecting (ejecting) a liquid such as ink from the head, and the liquid The present invention relates to a liquid pressure fluctuation preventing mechanism in a liquid ejecting head provided in the ejecting apparatus.
ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録材に記録を行なうプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録材に相当する被液体噴射材に噴射して、前記液体を前記被液体噴射材に付着させる装置を含む意味で用いる。
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレーや面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
Here, the liquid ejecting apparatus uses an ink jet recording head, and is not limited to a recording apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine that records ink on a recording material by discharging ink from the recording head. It is used to include a device for ejecting a liquid corresponding to the application from a liquid ejecting head corresponding to the recording head to a liquid ejecting material corresponding to a recording material and attaching the liquid to the liquid ejecting material.
In addition to the recording head, as a liquid ejecting head, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, and an electrode material (conductive paste) used for forming an electrode such as an organic EL display or a surface emitting display (FED) Examples thereof include an ejection head, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and a sample ejection head as a precision pipette.
以下、インクジェット式記録装置あるいは液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタを例にとって説明する。
インクジェットプリンタでは、記録ヘッドをキャリッジの下面に装着し、キャリッジを主走査方向に往復動させると共に、主走査方向と直交する副走査方向に所定の搬送速度で用紙を搬送することで用紙記録面のほぼ全域に亘る記録を実行している。
Hereinafter, an ink jet printer which is an example of an ink jet recording apparatus or a liquid ejecting apparatus will be described as an example.
In an ink jet printer, a recording head is mounted on the lower surface of the carriage, the carriage is reciprocated in the main scanning direction, and the sheet is conveyed at a predetermined conveying speed in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Recording is performed over almost the entire area.
この場合、キャリッジの急激な移動によって記録ヘッド内のインク圧が変動してインクドット径を大きくしたり余分なインクが記録ヘッドから吐出され、記録品質に悪影響をもたらす。この傾向は、キャリッジにインクカートリッジを装着しないタイプ、即ち図8に示すようにインクカートリッジをプリンタ本体内に固定状態でセットし、インクカートリッジから繰り出されたインクチューブをU字状に湾曲させた状態で記録ヘッドに接続するインクカートリッジ固定タイプのインクジェットプリンタにおいて顕著に現れる。 In this case, the ink pressure in the recording head fluctuates due to abrupt movement of the carriage, and the ink dot diameter is increased or excess ink is ejected from the recording head, which adversely affects recording quality. The tendency is that the ink cartridge is not attached to the carriage, that is, as shown in FIG. 8, the ink cartridge is set in the printer main body in a fixed state, and the ink tube fed out from the ink cartridge is bent in a U shape. In the ink cartridge fixed type ink jet printer connected to the recording head, it appears remarkably.
このタイプのインクジェットプリンタでは、図8(a)に示すように、一例として当初左に位置していたキャリッジ203が、図8(b)に示すように右に移動することにより、インクチューブ205のキャリッジ203側の直線部分207において、インクチューブ205内のインクAがキャリッジ203側へ移動しようとする脈動が発生する。そしてこの脈動が記録ヘッド内に流入し、記録ヘッド内のインク圧の変動をもたらす。
In this type of ink jet printer, as shown in FIG. 8A, the
そこで従来は、下記特許文献1ないし図9に示すような自己封止弁211を記録ヘッド209内に設けることによって、上記記録ヘッド209内のインク圧の変動を防止していた。この自己封止弁211は、記録ヘッド209内のインクAの流入口213とインクAの流入口215との間にインク流路とは遮断された圧力調整室217を形成し、この圧力調整室217内において設けられている。具体的には、基端側(図9中、右端側)に圧力調整室217と記録ヘッド209の外部空間とを仕切るフィルム219、先端側(図9中、左端側)に弁体221、そしてフィルム219と弁体221の中間に常時弁体221を閉鎖方向に付勢する付勢バネ223を備えることによって自己封止弁211は構成されている。
Therefore, conventionally, the self-
図9に基づいて簡単に自己封止弁211の作動態様を説明すると、通常は圧力調整室217はインク流路と遮断されているため、上記キャリッジ203の移動に伴って発生したインクAの脈動が流入口213に流入したとしても弁体221によって圧力調整室217内への流入は防止されている。一方、インクAを吐出した場合には圧力調整室217内は負圧になるため、フィルム219が図9(b)に示すように内側に押し込まれて弁体221が開放状態となり、圧力調整室217内にインクAが充填される構成になっている。
The operation mode of the self-sealing
しかし記録実行中は、キャリッジ203は常時移動しており、記録ヘッド209からは連続的にインクAが吐出されているため、実際は弁体221の部分で微小のクリアランスが生じており上記脈動によるインク圧の変動を完全に防止しているとは言えなかった。また、このような複雑な構造の自己封止弁211を記録ヘッド209内に設けることは、インクジェットプリンタ201全体の製品コストの増大とインクジェットプリンタ201の大型化を招く要因となっていた。
However, during recording, the
そこで本発明の目的は、このような背景技術及び背景技術が抱えていた問題点の存在を踏まえて発案されたものであって、極めて簡単な構造でコンパクトな弁構造を採用することにより、キャリッジの移動に伴う記録ヘッド内のインク圧の変動を効果的且つ安価に防止することのできる記録ヘッド内のインク圧変動防止装置及び該記録ヘッド内のインク圧変動防止装置を備えた記録装置と液体噴射装置とを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention was devised in view of the background art and the problems that the background art had, and the carriage was realized by adopting a very simple structure and a compact valve structure. Ink pressure fluctuation preventing device in the recording head capable of effectively and inexpensively preventing fluctuations in ink pressure in the recording head due to movement of the recording head, and a recording apparatus and liquid having the ink pressure fluctuation preventing device in the recording head It is to provide an injection device.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、記録実行中の主走査方向へのキャリッジの移動に伴って発生する記録ヘッド内のインク圧の変動を防止する記録ヘッド内のインク圧変動防止装置であって、前記記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、キャリッジの移動に伴って生ずる加速力を利用して記録ヘッドに対して固定状態で設けられるインクの流入口を閉鎖すると共に、上記加速力の減衰に伴って上記インクの流入口を拡開する方向に移動する可動弁を記録ヘッド内に設けることによって構成されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, an ink pressure fluctuation preventing apparatus in a recording head according to the first aspect of the present invention is an ink in a recording head that is generated as the carriage moves in the main scanning direction during recording. An ink pressure fluctuation preventing device in a recording head for preventing pressure fluctuations, wherein the ink pressure fluctuation preventing device in the recording head is fixed to the recording head by using an acceleration force generated by the movement of the carriage. The ink inlet provided in the state is closed, and a movable valve that moves in the direction of expanding the ink inlet as the acceleration force is attenuated is provided in the recording head. It is a feature.
本発明の第1の態様によれば、インクの脈動が発生するキャリッジの移動時にはインクの流入口は閉鎖されているので、記録ヘッド内への上記脈動によるインクの流入は防止されている。また移動後キャリッジが停止することによってキャリッジの移動に伴って生じた加速力が減衰し、可動弁が開放状態となるため記録ヘッド内への記録実行に必要なインクの充填は可能になっている。またインクの脈動の発生要因となっているキャリッジの移動に伴って生ずる加速力を、そのまま可動弁の閉鎖状態を得る手段として利用しているからエネルギー効率の点でも極めて優れた構成になっている。 According to the first aspect of the present invention, the ink inflow port is closed when the carriage in which the ink pulsation occurs is moved, so that the inflow of ink into the recording head due to the pulsation is prevented. Further, when the carriage stops after moving, the acceleration force generated by the movement of the carriage is attenuated and the movable valve is opened, so that it is possible to fill the recording head with ink necessary for recording. . In addition, since the acceleration force generated by the movement of the carriage, which is a cause of ink pulsation, is used as it is as a means for obtaining the closed state of the movable valve, it has an extremely excellent configuration in terms of energy efficiency. .
本発明の第2の態様に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、第1の態様において、前記可動弁は振り子運動をするように構成されており、重力による一定点への振動収束を利用して前記インクの流入口を拡開するようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第2の態様によれば、振り子運動をする可動弁の採用により機構の簡素化と小型化に寄与し、加速力増加時において可動弁の振れが大きくなって閉鎖状態、加速力減衰時において可動弁の振れが小さくなって開放状態へと自動的に移行するようになる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ink pressure fluctuation preventing apparatus in a recording head according to the first aspect, wherein the movable valve is configured to perform a pendulum motion, and the vibration converges to a certain point due to gravity. It is characterized in that the ink inlet is expanded by use.
According to the second aspect of the present invention, the adoption of a movable valve that performs a pendulum motion contributes to the simplification and miniaturization of the mechanism. At that time, the swing of the movable valve becomes small and the state automatically shifts to the open state.
本発明の第3の態様に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、第1の態様において、前記可動弁は前記インクの流入口を常時拡開する方向に付勢力を受けており、当該付勢力によって前記加速力の減衰時に前記インクの流入口を拡開する方向に可動弁が移動するように構成されていることを特徴とするものである。
本発明の第3の態様によれば、付勢部材を必要とする分、部品点数が増加して機構が複雑になるが、加速力減衰後、短時間で可動弁は開放状態に移行できるようになる。または付勢部材の付勢力や付勢方向を適宜調整することによってインクの鉛直方向以外への吐出も可能になる。
According to a third aspect of the present invention, in the ink pressure fluctuation preventing apparatus in the recording head according to the first aspect, the movable valve receives a biasing force in a direction in which the ink inlet is always expanded, The movable valve is configured to move in a direction to expand the ink inlet when the acceleration force is attenuated by the urging force.
According to the third aspect of the present invention, the number of parts increases and the mechanism becomes complicated by the amount of the urging member required, but the movable valve can be shifted to the open state in a short time after the acceleration force is attenuated. become. Alternatively, ink can be ejected in directions other than the vertical direction by appropriately adjusting the urging force and the urging direction of the urging member.
本発明の第4の態様に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、記録実行中の主走査方向へのキャリッジの移動に伴って発生する記録ヘッド内のインク圧の変動を防止する記録ヘッド内のインク圧変動防止装置であって、前記記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、記録ヘッドに接続されるインクチューブと、インクチューブの接続端に設けられる可動弁によって構成されており、当該可動弁はキャリッジの移動に伴って生ずるインクチューブの姿勢変化によってインク流路の方向を切り替えて記録ヘッド内のインクの流入口を開閉するようにしたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ink pressure fluctuation preventing apparatus in a recording head that prevents fluctuations in ink pressure in the recording head that occur as the carriage moves in the main scanning direction during recording. The ink pressure fluctuation preventing device in the recording head comprises an ink tube connected to the recording head and a movable valve provided at a connection end of the ink tube. The movable valve is characterized in that it changes the direction of the ink flow path according to the change in the posture of the ink tube caused by the movement of the carriage, thereby opening and closing the ink inlet in the recording head.
本発明の第4の態様によれば、キャリッジの移動に伴って生ずるインクチューブの姿勢変化によって可動弁が所定の角度回動し、キャリッジの存するポジションによって可動弁の閉鎖状態と開放状態とを自動的に切り替えることができるようになる。従って、本態様による場合も機構の簡素化と小型化に寄与し、可動弁の回動角度等を適宜調整することによってインクの鉛直方向以外への吐出も可能となる。またインクの脈動が最大となるポジションにキャリッジが移動した時、可動弁が閉鎖状態になるように設定しておけば、上記脈動に起因する記録ヘッド内のインク圧の変動が最も効果的に防止される。 According to the fourth aspect of the present invention, the movable valve rotates by a predetermined angle due to the change in the posture of the ink tube caused by the movement of the carriage, and the closed state and the open state of the movable valve are automatically set according to the position where the carriage exists. Can be switched automatically. Therefore, this embodiment also contributes to the simplification and miniaturization of the mechanism, and ink can be ejected in directions other than the vertical direction by appropriately adjusting the rotation angle of the movable valve. Also, if the movable valve is set to the closed state when the carriage moves to the position where the ink pulsation is maximized, the ink pressure fluctuation in the recording head due to the pulsation is most effectively prevented. Is done.
本発明の第5の態様に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、第1〜第4のいずれか1つの態様において、前記記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、前記構成に加えて、記録ヘッドにおけるインクの収容空間を形成するヘッドケースの主走査方向の側壁をキャリッジの移動に伴って弾性変形する弾性膜によって構成されていることを特徴とするものである。
また本発明の第6の態様に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、第1〜第4のいずれか1つの態様において、前記記録ヘッド内のインク圧変動防止装置は、前記構成に加えて、記録ヘッドにおけるインクの収容空間を形成するヘッドケースのインクの流入口及び吐出連絡口が形成された基端部位を除くほとんどの部位がキャリッジの移動に伴って弾性変形する弾性膜によって構成されていることを特徴とするものである。
An ink pressure fluctuation preventing device in a recording head according to a fifth aspect of the present invention is the ink pressure fluctuation preventing device in the recording head according to any one of the first to fourth aspects. The side wall in the main scanning direction of the head case forming the ink containing space in the recording head is formed of an elastic film that is elastically deformed as the carriage moves.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the ink pressure fluctuation preventing apparatus in the recording head according to any one of the first to fourth aspects, wherein the ink pressure fluctuation preventing apparatus in the recording head is added to the above configuration. Most portions of the print head except the base end portion where the ink inflow port and the discharge communication port are formed are formed of an elastic film that is elastically deformed as the carriage moves. It is characterized by that.
これら本発明の第5または第6の態様によれば、キャリッジの移動によって生ずる上記脈動によるインク圧の変動防止作用に加えて、記録ヘッド内に存しているインクの振動に基づくインク圧の変動が弾性膜の弾性変形によって吸収される。従ってキャリッジの移動によって生ずる記録ヘッド内のインク圧の変動の影響が更に小さくなり、より一層の高精度、高品質の記録が実行されるようになる。 According to the fifth and sixth aspects of the present invention, in addition to the ink pressure fluctuation preventing action due to the pulsation caused by the carriage movement, the ink pressure fluctuation based on the vibration of the ink existing in the recording head. Are absorbed by elastic deformation of the elastic membrane. Therefore, the influence of the ink pressure fluctuation in the recording head caused by the movement of the carriage is further reduced, and recording with higher accuracy and higher quality can be performed.
本発明の第7の態様に係る記録装置は、記録実行中の主走査方向へのキャリッジの移動に伴って発生する記録ヘッド内のインク圧の変動を防止する記録ヘッド内のインク圧変動防止装置を備える記録装置であって、前記記録ヘッド内のインク圧変動防止装置として第1〜第6のいずれか1つの態様に記載した記録ヘッド内のインク圧変動防止装置を適用したことを特徴とするものである。 A recording apparatus according to a seventh aspect of the present invention is an ink pressure fluctuation preventing device in a recording head that prevents fluctuations in ink pressure in the recording head that occur as the carriage moves in the main scanning direction during recording. The ink pressure fluctuation preventing device in the recording head described in any one of the first to sixth aspects is applied as the ink pressure fluctuation preventing device in the recording head. Is.
本発明の第7の態様によれば、インクの脈動が発生するキャリッジの移動時にはインクの流入口は閉鎖されているので記録ヘッド内への上記脈動によるインクの流入は防止されている。また移動後キャリッジが停止することによってキャリッジの移動に伴って生じた加速力が減衰し、可動弁が開放状態となるため記録ヘッド内への記録実行に必要なインクの充填は可能になっている。またインクの脈動の発生要因となっているキャリッジの移動に伴って生ずる加速力を、そのまま可動弁の閉鎖状態を得る手段として利用しているからエネルギー効率の点でも極めて優れた構成になっている。そしてこのような優れた記録ヘッド内のインク圧の変動防止作用を得ることによって記録面全面に亘っての高精度、高品質の記録が実行されるようになる。 According to the seventh aspect of the present invention, the ink inflow port is closed when the carriage is moved to generate ink pulsation, so that the ink is prevented from flowing into the recording head due to the pulsation. Further, when the carriage stops after moving, the acceleration force generated by the movement of the carriage is attenuated and the movable valve is opened, so that it is possible to fill the recording head with ink necessary for recording. . In addition, since the acceleration force generated by the movement of the carriage, which is a cause of ink pulsation, is used as it is as a means for obtaining the closed state of the movable valve, it has an extremely excellent configuration in terms of energy efficiency. . By obtaining such an excellent ink pressure fluctuation preventing effect in the recording head, high-precision and high-quality recording is performed over the entire recording surface.
本発明の第8の態様に係る液体噴射装置は、液体噴射実行中の主走査方向へのキャリッジの移動に伴って発生する液体噴射ヘッド内の液体圧の変動を防止する液体噴射ヘッド内の液体圧変動防止機構を備える液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッド内の液体圧変動防止機構は、キャリッジの移動に伴って生ずる加速力を利用して液体噴射ヘッドに対して固定状態で設けられる液体の噴射口を閉鎖すると共に、上記加速力の減衰に伴って上記液体の噴射口を拡開する方向に移動する可動弁を液体噴射ヘッド内に設けることによって構成されていることを特徴とするものである。 In the liquid ejecting apparatus according to the eighth aspect of the invention, the liquid in the liquid ejecting head that prevents the liquid pressure in the liquid ejecting head from fluctuating due to the movement of the carriage in the main scanning direction during the liquid ejecting is provided. In the liquid ejecting apparatus including the pressure variation preventing mechanism, the liquid pressure variation preventing mechanism in the liquid ejecting head is provided in a fixed state with respect to the liquid ejecting head by using an acceleration force generated with the movement of the carriage. The liquid ejecting port is closed, and a movable valve that moves in the direction of expanding the liquid ejecting port as the acceleration force is attenuated is provided in the liquid ejecting head. Is.
以下、本願発明に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置及び液体噴射ヘッド内の液体圧変動防止機構を備えた液体噴射装置の一例である記録装置について説明する。最初に本願発明の液体噴射装置、そしてその一例である記録装置を実施するための最良の形態としてインクジェットプリンタ100を採り上げて、その全体構成の概略を図面に基づいて説明する。
Hereinafter, a recording apparatus which is an example of a liquid ejecting apparatus including an ink pressure variation preventing apparatus in a recording head and a liquid pressure variation preventing mechanism in a liquid ejecting head according to the present invention will be described. First, an
図1はインクジェットプリンタのカバーを取り外した状態を示す斜視図、図2はインクジェットプリンタの内部構造の概略を示す側断面図である。尚、ここで説明するインクジェットプリンタ100は比較的小型、軽量で持ち運びに適したシンプルな構成の可搬型のインクジェットプリンタである。そして、最も奥部側、搬送方向上流側に位置するのが給送用カセット4であり、該給送用カセット4は、図1、図2に示すように液体噴射装置本体、そして記録装置本体の一例であるプリンタ本体3の後部上方寄りの部位に前下がり傾斜姿勢で設けられている。従ってプリンタ本体3には、一般に常設されている給送用トレイは設けられておらず、給送用トレイとしての機能を給送用カセット4が担っている。
FIG. 1 is a perspective view showing a state where an ink jet printer cover is removed, and FIG. 2 is a side sectional view showing an outline of the internal structure of the ink jet printer. The
給送用カセット4内に収容された多数枚の積畳された被液体噴射材の一例である被記録材P(以下単に用紙Pともいう)は、給送用カセット4の先端部下方に設けられるホッパー押上げカム30によってホッパー板16を介して用紙Pの先端部が上方に押し上げられる。従って、用紙Pの先端部は、ホッパー板16と、上方に位置する給送用ローラ14とによって挟圧され、給送用ローラ14の回転軸17を中心として回転に伴う挟圧送り作用によって給送用カセット4内に積畳された上位の用紙Pが搬送経路に向けて引き出される。
A recording material P (hereinafter also simply referred to as “paper P”), which is an example of a large number of stacked liquid ejecting materials accommodated in the feeding
また引き出された用紙Pが複数枚に亘る場合には、重送された後続の用紙Pを最上位の用紙Pから分離する分離作用部の一例である図示しない分離パッドと、分離された後続の用紙Pを給送用カセット4内に戻す図示しない戻しレバーとによって最上位の1枚の用紙Pのみが選択されて搬送経路に導かれる。
Further, when a plurality of sheets P are pulled out, a separation pad (not shown), which is an example of a separation operation unit that separates the succeeding fed sheet P from the uppermost sheet P, and a separated succeeding sheet P. Only the uppermost sheet P is selected by a return lever (not shown) for returning the sheet P into the feeding
給送用ローラ14の下方には、前方(図2中、左方)に向けて低くなるように傾斜する搬送ガイド32が設けられている。給送用ローラ14とホッパー板16とによる挟圧送り作用によって引き出された最上位の用紙Pは、上記搬送ガイド32によって案内されて搬送用ローラ19の上方に導かれる。また、搬送用ローラ19の手前の搬送方向上流側には、用紙Pの通過を検出する被液体噴射材検出手段の一例である図示しない被記録材検出手段(以下単に検出レバーという)が設けられている。
Below the feeding
搬送用ローラ19の搬送方向下流側には、記録ポジション26が形成されている。記録ポジション26には、用紙Pに記録を実行する液体噴射実行手段の一例である記録実行手段の主たる構成要素として、主走査方向Xに往復可能に走行し得るキャリッジガイド軸12によって軸支されたキャリッジ10が設けられている。そして、該キャリッジ10の下面には、用紙Pに液体の一例であるインクを吐出(噴射)して記録を直接実行する液体噴射ヘッドの一例である記録ヘッド13が搭載されている。また、キャリッジ10には、一例としてプリンタ本体3の底部に背面から装着される液体カートリッジの一例であるインクカートリッジCから延びているU字状ないしJ字状に湾曲した液体チューブの一例であるインクチューブ5の先端部が接続され、図示しない液体流路の一例であるインク流路を通って記録ヘッド13内へ導かれている。
A
記録ヘッド13の下方には、記録ヘッド13と対向して記録ヘッド13のヘッド面と用紙Pとの間のプラテンギャップPGを規定するプラテン28が設けられている。そして、キャリッジ10とプラテン28との間に用紙Pを主走査方向Xと直交する副走査方向Yに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド13を主走査方向Xに一往復させる間に記録ヘッド13から用紙Pにインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって、用紙Pの記録面の全面に亘っての所望の記録が実行される。尚、上記プラテンギャップPGは、高精度の記録を実行する上で極めて重要な要素となっており、用紙Pの厚さの変化等に応じて適宜調節されるようになっている。
A platen 28 that defines a platen gap PG between the head surface of the
記録ヘッド13の下流には排出用駆動ローラ20aと、排出用従動ローラ20bとによって構成される被液体噴射材排出手段の一例である排出用ローラ20が設けられている。このうち排出用従動ローラ20bはその外周に複数の歯を有する歯付きローラであり、ローラホルダ21によって自由回転可能な状態で軸支されている。また、排出用従動ローラ20bは、排出用駆動ローラ20aよりその軸芯位置が幾分搬送方向上流側に位置するように配設されている。このような配設態様を採ることによって、用紙Pは、僅かに下に凸となる俗に「逆ぞり」と呼ばれている湾曲状態が形成される。これにより記録ヘッド13に対向する位置に存する用紙Pの部位は、プラテン28に押し付けられ、用紙Pの浮き上がりが防止されて正常に記録が実行されるようになっている。
A
[実施例]
次に、このようなインクジェットプリンタ100に設けられる本願発明に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置1について具体的に説明する。
[Example]
Next, the ink pressure
図3はインク圧変動防止装置の一例を示す開放状態の原理図(a)と、閉鎖状態の原理図(b)である。図4はインク圧変動防止装置の他の一例を示す開放状態の原理図(a)と、閉鎖状態の原理図(b)である。図5はインク圧変動防止装置の更に他の一例を示す開放状態の原理図(a)と、閉鎖状態の原理図(b)である。また図6はインク圧変動防止装置の更に他の一例を示す開放状態の原理図(a)と、閉鎖状態の原理図(b)である。 FIG. 3 is a principle diagram (a) in an open state and an example principle diagram (b) in a closed state showing an example of an ink pressure fluctuation preventing device. FIG. 4 is a principle diagram (a) in an open state and another principle diagram (b) in a closed state showing another example of the ink pressure fluctuation preventing device. FIG. 5 shows a principle diagram (a) in an open state and another principle diagram (b) in a closed state showing still another example of the ink pressure fluctuation preventing device. FIG. 6 is a principle diagram (a) in an open state and another principle diagram (b) in a closed state showing still another example of the ink pressure fluctuation preventing apparatus.
本発明の記録ヘッド内のインク圧変動防止装置1は、記録実行中の主走査方向Xへのキャリッジ10の移動に伴って発生するインクチューブ5内のインク(液体)Aの脈動を主要因とする記録ヘッド13内のインク圧(液体圧)の変動を防止する役割を有している。そして、図3〜図5に示すインク圧変動防止装置1にあっては、キャリッジ10の移動に伴って生ずる加速力を利用して記録ヘッド13に対して固定状態で設けられているインクAの流入口33を閉鎖すると共に、上記加速力の減衰に伴って上記流入口33を拡開する方向に移動する可動弁34を記録ヘッド13内に設けることによってインク圧変動防止装置1が構成されている。
The ink pressure
図3に示すインク圧変動防止装置1は、記録ヘッド13のヘッドケース35の上部にインクチューブ5と接続されるインクAの流入口36、ヘッドケース35の下部中央に上記インクAの流入口33をそれぞれ備えている。そして、流入口36の近傍下方に所定の角度範囲に亘って回動できる回動自在の可動弁34を備えている。
The ink pressure
可動弁34は、上方に回動支点となると共に弁としての機能を担う弁体37を有し、その下方に流入口33にインクAを導くためのノズル38を一体に備えた形状を有している。弁体37は、球形をしており、ヘッドケース35の上部に形成されている球面状の嵌合凹部39に自由に回動できる状態で嵌まっている。またノズル38は筒状をしており、ノズル38の内部には弁体37を貫通する連通口40が形成されている。尚、可動弁34は、弁体37とノズル38とから成るこのような構成を採用したことに伴い、キャリッジ10の停止時には図3(a)に示すようにノズル38の先端が流入口33を向くような鉛直姿勢をとっている。
The
そして、キャリッジ10の移動に伴って加速力が生ずると、可動弁34は、図3(b)に示すように、キャリッジ10の移動方向と反対方向に傾いて弁体37を貫通する連通口40の上端面の位置が流入口36の位置からずれるため、可動弁34は閉鎖状態となる。その後、可動弁34は振り子運動をするようになり、重力による一定点への振動収束によって図3(a)に示す鉛直姿勢に戻り、再び開放状態となる。従って、キャリッジ10の移動時には、可動弁34は閉鎖状態にあるからキャリッジ10の急激な移動によって生ずるインクチューブ5内のインクAの脈動はヘッドケース35内に伝達されない。
When an acceleration force is generated as the
図4に示すインク圧変動防止装置1は、可動弁34、流入口36及び流入口33の構成は上記図3に示すインク圧変動防止装置1と同様であるが、ヘッドケース35の構成が異なっている。即ち図4に示すインク圧変動防止装置1にあっては、インクAの収容空間を形成するヘッドケース35の主走査方向Xの対向する側壁がキャリッジ10の移動に伴って弾性変形する弾性膜41によって構成されている。
In the ink pressure
このような構成とした場合にも上記図3に示すインク圧変動防止装置1と同様の作用効果が得られる他、更に次のような作用効果が発揮される。即ち、キャリッジ10が移動するとヘッドケース35内に存するインクAも同時に移動するためヘッドケース35内のインクAのインク圧が多少変動する。この場合図4(b)に示すように、弾性膜41が弾性変形することによって上記インク圧の変動分が吸収される。従って、流入口33からは適量のインクAのみが吐出され高精度、高品質の記録が実行される。
Even in such a configuration, the same operational effects as those of the ink pressure
図5に示すインク圧変動防止装置1は、可動弁34と流入口36の構成は上記図3に示すインク圧変動防止装置1と同様であり、弾性膜を使用している点は、上記図4に示すインク圧変動防止装置1と同様であるが、ヘッドケース35の構成と弾性膜の形状が異なっている。即ち図5に示すインク圧変動防止装置1にあっては、記録ヘッド13におけるヘッドケース35のインクの流入口36及び吐出連絡口42が形成された基端部位43を除くほとんどの部位が袋状の弾性膜44によって構成されている。
The ink pressure
このような構成とした場合にも上記図3に示すインク圧変動防止装置1と同様の作用効果が得られる他、更に上記図4に示すインク圧変動防止装置1における弾性膜41によってもたらされるのと同様の作用効果が発揮される。尚、ヘッドケース35内に供給されたインクAは吐出連絡口42から図示しない中継流路を通って図示しない流入口33に導かれる。
Even in such a configuration, the same effect as the ink pressure
図6に示すインク圧変動防止装置1は、記録ヘッド13に接続されるインクチューブ5と、インクチューブ5の接続端に設けられる可動弁45によって構成されている。そして、この可動弁45は、キャリッジ10の移動に伴って生ずるインクチューブ5の姿勢変化によってインク流路46の方向を切り替えて記録ヘッド13内のインクAの流入口33を開閉する。インクチューブ5の姿勢変化は、弾力性を有するインクチューブを90度に曲げたり、U字反転させたりした際に発生する撓み変形からの復元力により実現される。
The ink pressure
具体的には図6に示すように、可動弁45は、インクチューブ5と一体に設けられており、インクチューブ5内のインク流路46は、可動弁45を貫通してヘッドケース35内に延びている。また可動弁45は、一例として球形状をしておりヘッドケース35内に形成されている嵌合凹部47と嵌合し所定の角度範囲(例えば90°)に亘って回動し得るように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
そして、一例として図6(a)に示すように、キャリッジ10ないし記録ヘッド13が左端側に位置している時には、可動弁45内のインク流路46が流入口33と一致するように設定されていて、可動弁45は開放状態になっている。一方、キャリッジ10ないし記録ヘッド13が移動を開始して一例として図6(b)に示す右端側に位置した場合には、インクチューブ5の姿勢変化によって可動弁45を時計方向に所定の角度回動させる力が働き、可動弁45内のインク流路46は流入口33からずれて閉鎖状態に移行する。従ってインクチューブ5内のインクAの脈動が最大となるポジションにキャリッジ10が移動した時、可動弁45が上記閉鎖状態になるように設定しておけば、上記脈動に起因する記録ヘッド13内のインク圧の変動を最も効果的に防止することができる。
As an example, as shown in FIG. 6A, when the
[他の実施例]
本願発明に係る記録ヘッド内のインク圧変動防止装置1、該記録ヘッド内のインク圧変動防止装置1を備えた記録装置100及び液体噴射装置は、以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行なうことも勿論可能である。
[Other embodiments]
The ink pressure
図7はインク圧変動防止装置の他の2種類の実施例を示す原理図(a)(b)である。即ち、図7に示すインク圧変動防止装置1は基本的には前記図3に示すインク圧変動防止装置1と構成を同じくするが、可動弁34に対してインクAの流入口33を常時拡開する方向に付勢する付勢手段が設けられている点で、図3に示すインク圧変動防止装置1と構成を異にする。
FIG. 7 is a principle diagram (a) and (b) showing two other embodiments of the ink pressure fluctuation preventing apparatus. That is, the ink pressure
このうち図7(a)に示すインク圧変動防止装置1にあっては、付勢手段として付勢バネ48を備えている。付勢バネ48はノズル38の左右(主走査方向Xと一致する)に2本設けられていて、可動弁34の傾斜方向に応じて一方の付勢バネ48が圧縮変形、他方の付勢バネ48が引張り変形するように構成されている。また図7(b)に示すインク圧変動防止装置1にあっては、付勢手段としてゴム状弾性体49を備えている。ゴム状弾性体49は2個設けられていて、可動弁34の弁体37の一部を切欠いて形成した左右(主走査方向Xと一致する)2つの収容空間50を利用して設けられている。そして可動弁34の傾斜方向に応じて一方のゴム状弾性体49が圧縮変形し、その反撥力によって可動弁34が開放状態となるように付勢する。
Among them, the ink pressure
因みにこのような付勢手段を設けた場合には、閉鎖状態の可動弁34を短時間で開放状態に移行させる効果が得られる。また上記付勢手段を図4及び図5に示すインク圧変動防止装置1に設けることも可能である。また付勢手段としてはエアダンパやマグネット等を利用した他の構成も採用可能である。
Incidentally, when such an urging means is provided, an effect of shifting the
1 (記録ヘッド内の)インク圧変動防止装置、3 プリンタ本体、
4 給送用カセット、S5 インクチューブ、10 キャリッジ、
12 キャリッジガイド軸、13 記録ヘッド、14 給送用ローラ、
16 ホッパー板、17 回転軸(給送用ローラの)、19 搬送用ローラ、
20 排出用ローラ、20a 排出用駆動ローラ、20b 排出用従動ローラ、
21 ローラホルダ(排出用従動ローラの)、26 記録ポジション、28 プラテン、
30 ホッパー押上げカム、32 搬送ガイド、33 流入口、34 可動弁、
35 ヘッドケース、36 流入口、37 弁体、38 ノズル、39 嵌合凹部、
40 連通口、41 弾性膜、42 吐出連絡口、43 基端部位、
44 (袋状の)弾性膜、45 可動弁、46 インク流路、47 嵌合凹部、
48 付勢バネ(付勢手段)、49 ゴム状弾性体(付勢手段)、50 収容空間、
100 インクジェットプリンタ(記録装置)、
P 用紙(被記録材)、X 主走査方向、Y 副走査方向、PG プラテンギャップ、
A インク(液体)、C インクカートリッジ
1 Ink pressure fluctuation prevention device (in the recording head), 3 printer body,
4 cassette for feeding, S5 ink tube, 10 carriage,
12 Carriage guide shaft, 13 Recording head, 14 Feeding roller,
16 hopper plate, 17 rotating shaft (for feeding roller), 19 conveying roller,
20 discharge roller, 20a drive roller for discharge, 20b driven roller for discharge,
21 Roller holder (for driven roller for discharge), 26 recording position, 28 platen,
30 hopper push-up cam, 32 transport guide, 33 inlet, 34 movable valve,
35 Head case, 36 Inlet, 37 Valve body, 38 Nozzle, 39 Fitting recess,
40 communication port, 41 elastic membrane, 42 discharge communication port, 43 base end part,
44 (bag-like) elastic membrane, 45 movable valve, 46 ink flow path, 47 fitting recess,
48 biasing spring (biasing means), 49 rubber-like elastic body (biasing means), 50 accommodating space,
100 Inkjet printer (recording device),
P paper (recording material), X main scanning direction, Y sub-scanning direction, PG platen gap,
A ink (liquid), C ink cartridge
Claims (8)
前記インク圧変動防止装置は、キャリッジの移動及び停止に伴って生ずる加速力を利用して記録ヘッドに対して固定状態で設けられるインクの流入口を閉鎖すると共に、上記加速力の減衰に伴って前記インクの流入口を拡開する方向に移動する可動弁を設けることによって構成されていることを特徴とするインク圧変動防止装置。 An ink pressure fluctuation preventing device for preventing fluctuations in ink pressure in a recording head that occurs in association with movement and stop of a carriage in the main scanning direction during recording,
The ink pressure fluctuation preventing device closes an ink inlet provided in a fixed state with respect to the recording head by using an acceleration force generated when the carriage is moved and stopped, and is accompanied by a decrease in the acceleration force. An ink pressure fluctuation preventing apparatus comprising a movable valve that moves in a direction of expanding the ink inlet.
前記インク圧変動防止装置は、記録ヘッドに接続されるインクチューブと、インクチューブの接続端に設けられる可動弁によって構成されており、当該可動弁はキャリッジの移動及び停止に伴って生ずるインクチューブの姿勢変化によってインク流路の方向を切り替えて記録ヘッド内へのインクの流入口を開閉するようにしたことを特徴とするインク圧変動防止装置。 An ink pressure fluctuation preventing device for preventing fluctuations in ink pressure in a recording head that occurs in association with movement and stop of a carriage in the main scanning direction during recording,
The ink pressure fluctuation preventing device includes an ink tube connected to a recording head and a movable valve provided at a connection end of the ink tube, and the movable valve is an ink tube generated when the carriage moves and stops. An ink pressure fluctuation preventing apparatus characterized in that the direction of the ink flow path is changed by changing the posture to open and close the ink inlet into the recording head.
前記記録ヘッド内のインク圧変動防止装置として請求項1〜6のいずれか1項に記載した記録ヘッド内のインク圧変動防止装置を適用したことを特徴とする記録装置。 A recording apparatus comprising an ink pressure fluctuation preventing device in a recording head for preventing fluctuations in ink pressure in the recording head that occurs as the carriage moves in the main scanning direction during recording,
A recording apparatus, wherein the ink pressure fluctuation preventing apparatus in a recording head according to any one of claims 1 to 6 is applied as the ink pressure fluctuation preventing apparatus in the recording head.
前記液体噴射ヘッド内の液体圧変動防止機構は、キャリッジの移動に伴って生ずる加速力を利用して液体噴射ヘッドに対して固定状態で設けられる液体の噴射口を閉鎖すると共に、上記加速力の減衰に伴って上記液体の噴射口を拡開する方向に移動する可動弁を液体噴射ヘッド内に設けることによって構成されていることを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus including a liquid pressure fluctuation preventing mechanism in a liquid ejecting head that prevents fluctuations in the liquid pressure in the liquid ejecting head that occur with the movement of the carriage in the main scanning direction during the liquid ejecting.
The liquid pressure fluctuation preventing mechanism in the liquid ejecting head closes a liquid ejecting port provided in a fixed state with respect to the liquid ejecting head using an acceleration force generated with the movement of the carriage, and A liquid ejecting apparatus comprising: a movable valve that moves in a direction in which the liquid ejection port is expanded in accordance with attenuation in a liquid ejecting head.
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2005
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