JP2010000626A - Liquid supplying device and printer - Google Patents

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    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17506Refilling of the cartridge
    • B41J2/17509Whilst mounted in the printer

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid supplying device which can attain miniaturization and cost reduction by a simple structure, and to provide a printer. <P>SOLUTION: The ink supplying device has a subtank 45 which draws the ink from an ink cartridge, an inkjet head to which the ink is supplied from the subtank 45, and a carriage which moves the inkjet head. The subtank 45 has a capacity-variable ink chamber 50 which is loaded on the carriage and moved together with the carriage and equipped with an expanding mechanism 52 which draws in the ink from the ink cartridge by expanding the ink chamber 50 b the movement of a piston 54 moved via a tension coil spring 57 when the carriage moves. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、メインタンクの液体をサブタンクを介してヘッドに供給する液体供給装置及び印刷装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid supply apparatus and a printing apparatus that supply liquid in a main tank to a head via a sub tank.

上記液体供給装置の一例として、パソコン等に接続されるプリンタに組み込まれて、印刷ヘッドに液体としてのインクを供給する装置が挙げられる。
このような液体供給装置では、キャリッジに搭載されてインクカートリッジからインク供給チューブを介して貯蔵室にインクの補給を受け、印刷時にインク貯蔵室のインクを記録ヘッドに供給するサブタンクユニットと、インクカートリッジのインクをサブタンクユニットに補給するポンプ手段と、記録ヘッドへの駆動信号に対応してインク流量を制御するポンプ制御手段とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
An example of the liquid supply apparatus is an apparatus that is incorporated in a printer connected to a personal computer or the like and supplies ink as a liquid to a print head.
In such a liquid supply device, a sub tank unit that is mounted on a carriage, receives ink from the ink cartridge via the ink supply tube to the storage chamber, and supplies the ink in the ink storage chamber to the recording head during printing, and the ink cartridge There is known one provided with pump means for replenishing the sub-tank unit with ink and pump control means for controlling the ink flow rate in response to a drive signal to the recording head (for example, see Patent Document 1).

ところが、上記のポンプ手段は構造が複雑であり、しかも大きな設置スペースが必要になるため、簡易化及び小型化のために、キャリッジの往復移動の駆動力を利用してインクを供給するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献2に記載のインク供給装置は、往復移動されるキャリッジと、このキャリッジに設けられたインクジェット記録ヘッドへ供給されるインクを貯留したインクカートリッジと、インクジェット記録ヘッドによる印刷で消費されるインクを保持しておくインク保持部とを備え、キャリッジの所定位置への移動によって圧縮されてインク保持部へインクを送り出すとともに、キャリッジの所定位置から外れた位置への移動によって復元してインクカートリッジからインクを引き込むインクポンプ部が設けられている。
However, the above-described pump means has a complicated structure and requires a large installation space. For simplicity and miniaturization, the pump means supplies ink using the driving force of the reciprocating movement of the carriage. (For example, refer to Patent Document 2).
An ink supply device described in Patent Document 2 includes a carriage that is reciprocated, an ink cartridge that stores ink supplied to an inkjet recording head provided on the carriage, and ink consumed by printing by the inkjet recording head. An ink holding unit that holds the ink, and is compressed by moving the carriage to a predetermined position to send ink to the ink holding unit, and restored by moving the carriage to a position away from the predetermined position to restore ink from the ink cartridge. An ink pump portion is provided for drawing in the ink.

特開2001−270133号公報JP 2001-270133 A 特開2007−160639号公報JP 2007-160639 A

ところで、前記のキャリッジの往復移動の駆動力によってインクポンプ部を圧縮する方式のインク供給装置は、インクポンプ部から送り出されるインクを保持しておくバッファとしての別個のタンクであるインク保持部を備えた構造であり、装置の大型化及びコストアップを招いてしまう。   By the way, the ink supply device of the type that compresses the ink pump unit by the driving force of the reciprocating movement of the carriage includes an ink holding unit that is a separate tank as a buffer for holding the ink delivered from the ink pump unit. This increases the size and cost of the device.

そこで、本発明の目的は、簡易な構造で、小型化及び低コスト化を図ることができる液体供給装置及び印刷装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid supply apparatus and a printing apparatus that can be reduced in size and cost with a simple structure.

前記課題を解決することのできる本発明に係る液体供給装置は、液体が貯留されたメインタンクと、前記メインタンクから液体を引き込むサブタンクと、前記サブタンクから液体が供給されるヘッドと、前記ヘッドを移動させるキャリッジと、を有する液体供給装置であって、
前記サブタンクは、前記キャリッジに搭載されて前記キャリッジとともに移動される容量可変の液室を有し、
前記キャリッジが移動することにより弾性部を介して移動される可動部材の移動で前記液室を拡張させて前記メインタンクから液体を引き込ませる拡張手段を備えていることを特徴とする。
The liquid supply apparatus according to the present invention capable of solving the above problems includes a main tank in which liquid is stored, a sub tank that draws liquid from the main tank, a head that is supplied with liquid from the sub tank, and the head. A liquid supply device having a carriage to be moved,
The sub tank has a variable volume liquid chamber mounted on the carriage and moved together with the carriage.
The liquid tank is expanded by the movement of a movable member that is moved through an elastic portion by the movement of the carriage, and is provided with expansion means for drawing liquid from the main tank.

この構成の液体供給装置によれば、キャリッジの一方向への移動によって、拡張手段が液室を拡張させてメインタンクから液体を引き込ませて補給するため、例えば、圧縮させたサブタンクをバネによって拡張させてメインタンクから液体を引き込み、さらにサブタンクを圧縮させて液体を送り出す構造と比較し、サブタンクを圧縮させた際にサブタンクから送り出される液体を保持しておくバッファとしての別個のタンクを不要とすることができる。よって、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、拡張手段が、キャリッジの移動により弾性部を介して移動される可動部材の移動で液室を拡張させてメインタンクから液体を引き込ませる構成であるため、何らかの理由により液室及び可動部材に過剰な負荷がかかった場合でも、弾性部が弾性変形することによって負荷を吸収することができる。したがって、キャリッジを移動させるための駆動系に過剰な負荷がかかることを防止できる。
According to the liquid supply apparatus having this configuration, the expansion means expands the liquid chamber and draws in the liquid from the main tank by the movement of the carriage in one direction, so that the compressed sub tank is expanded by the spring. Compared with the structure in which the liquid is drawn from the main tank and the sub tank is further compressed to send out the liquid, a separate tank is not required as a buffer for holding the liquid sent out from the sub tank when the sub tank is compressed. be able to. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the device.
Further, since the expansion means is configured to expand the liquid chamber by the movement of the movable member moved through the elastic portion by the movement of the carriage and draw the liquid from the main tank, for some reason, the liquid chamber and the movable member Even when an excessive load is applied, the elastic portion is elastically deformed to absorb the load. Therefore, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the drive system for moving the carriage.

また、前記拡張手段は、本体に対して移動可能な前記キャリッジとともに移動されて前記本体側に設けられた規制部に当接して揺動する揺動部材を有し、前記弾性部が前記揺動部材及び前記可動部材の間に介装され前記揺動部材の揺動により前記可動部材を移動させて前記液室を拡張させる引っ張りコイルバネであることが好ましい。   The expansion means includes a swinging member that moves together with the carriage that is movable with respect to the main body and swings in contact with a restricting portion provided on the main body side, and the elastic portion is the swinging member. Preferably, the tension coil spring is interposed between a member and the movable member and moves the movable member by the swing of the swing member to expand the liquid chamber.

この構成の液体供給装置によれば、キャリッジの移動によって揺動部材が本体側の規制部に当接して揺動すると、この揺動力を引っ張りコイルバネが適宜弾性変形しつつ可動部材に伝達し、可動部材を移動させて液室にメインタンクから液体を引き込む。つまり、拡張手段を、規制部、揺動部材及び引っ張りコイルバネを備えるといった簡素な構成にできる。   According to the liquid supply device having this configuration, when the swinging member comes into contact with the regulating portion on the main body side by the movement of the carriage and swings, this swinging force is transmitted to the movable member while the tensile coil spring is elastically deformed as appropriate. The member is moved to draw the liquid from the main tank into the liquid chamber. In other words, the expansion means can have a simple configuration including a restriction portion, a swing member, and a tension coil spring.

また、前記拡張手段は、前記弾性部が前記キャリッジとともに移動されて前記本体側の規制部に当接し揺動して前記可動部材を移動させて前記液室を拡張させる捩りコイルバネであることが好ましい。   Further, the expansion means is preferably a torsion coil spring in which the elastic portion is moved together with the carriage, abuts on the regulating portion on the main body side and swings to move the movable member to expand the liquid chamber. .

この構成の液体供給装置によれば、キャリッジの移動によって捩りバネが本体側の規制部に当接し適宜弾性変形しつつ揺動して揺動力を可動部材に伝達し、可動部材を移動させて液室にメインタンクから液体を引き込む。つまり、拡張手段を、規制部及び捩りコイルバネを備えるといった一層簡素な構成にできる。   According to the liquid supply apparatus having this configuration, the torsion spring abuts against the restriction portion on the main body side by the movement of the carriage and swings while appropriately elastically deforming to transmit the swinging force to the movable member, and moving the movable member to move the liquid Pull liquid from the main tank into the chamber. That is, the expansion means can be configured to be simpler, including a restriction portion and a torsion coil spring.

また、前記液室は、少なくとも一部が可撓性を有する膜によって覆われており、前記拡張手段は、前記可動部材の移動により前記膜を変位させることで前記液室を拡張させるものであり、前記膜には前記可動部材に圧入される突起部が一体成形されていることが好ましい。   The liquid chamber is at least partially covered with a flexible film, and the expansion means expands the liquid chamber by displacing the film by movement of the movable member. It is preferable that a protrusion that is press-fitted into the movable member is integrally formed on the film.

この構成の液体供給装置によれば、液室の少なくとも一部を覆い可動部材の移動により変位する可撓性の膜が、一体成形された突起部を可動部材に圧入することにより取り付けられるため、容易に組み付けることができ、また取り付けのための部品が不要となる。したがって、組み付けコスト、部品点数及び部品コストを低減できる。また、膜を可動部材に取り付けるための別部品がなく、この別部品が液体に接触しない構造であるため、異物の液体への混入の機会を減らすことができる。   According to the liquid supply apparatus having this configuration, the flexible film that covers at least a part of the liquid chamber and is displaced by the movement of the movable member is attached by press-fitting the integrally formed protrusion into the movable member. It can be assembled easily and no parts for mounting are required. Therefore, the assembly cost, the number of parts, and the part cost can be reduced. In addition, since there is no separate part for attaching the film to the movable member, and this separate part does not come into contact with the liquid, it is possible to reduce the chance of foreign matters mixed into the liquid.

また、前記可動部材はシリンダ内を摺動するピストンであることが好ましい。   The movable member is preferably a piston that slides in a cylinder.

この構成の液体供給装置によれば、キャリッジが移動することにより弾性部を介して移動される可動部材がシリンダ内を摺動するピストンであるため、弾性部から受ける力の方向が一定していなくても、可動部材を一定の姿勢で移動させることができる。よって、メインタンクから無駄なく確実に液体を吸引できる。   According to the liquid supply apparatus having this configuration, the direction of the force received from the elastic portion is not constant because the movable member that is moved through the elastic portion when the carriage moves is a piston that slides in the cylinder. However, the movable member can be moved in a constant posture. Therefore, the liquid can be reliably sucked from the main tank without waste.

また、本発明に係る印刷装置は、搬送される媒体に対してヘッドからインクを吐出して印刷処理を行う印刷装置であって、
前記ヘッドへインクを供給する装置として、上記本発明に係る液体供給装置の何れかを備えていることを特徴とする。
The printing apparatus according to the present invention is a printing apparatus that performs printing processing by ejecting ink from a head to a conveyed medium,
The apparatus for supplying ink to the head includes any one of the liquid supply apparatuses according to the present invention.

この構成の印刷装置によれば、キャリッジの移動によって、拡張手段が液室を拡張させてメインタンクから液体を引き込ませて補給する構成の液体供給装置を備えているため、サブタンクを圧縮させた際にサブタンクから送り出されるインクを保持しておくバッファとしての別個のタンクを不要とすることができる。よって、印刷装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。   According to the printing apparatus having this configuration, since the expansion means expands the liquid chamber and draws the liquid from the main tank and replenishes it by the movement of the carriage, the sub tank is compressed. In addition, a separate tank as a buffer for holding the ink sent out from the sub tank can be eliminated. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the printing apparatus.

以下、本発明に係る液体供給装置及び印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図1〜図11は本発明に係る一実施形態の液体供給装置によってインク供給機構が構成されたインクジェットプリンタを説明するための図であり、図1はインクジェットプリンタの外観斜視図、図2はインクジェットプリンタのプリンタカバーを開いた状態の斜視図、図3はインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図、図4はインクポンプ部および規制板を示す平面図、図5はインクジェットプリンタのキャリッジが待機位置にあるときのインク供給機構の要部を示す断面図、図6はシリンダの底部の平面図、図7は自己封止ユニットの構造を示す断面図、図8はインクジェットプリンタのインク供給限界状態にあるときのインク供給機構の要部を示す断面図、図9は可撓膜のコンプライアンス特性を示す特性線図、図10は可撓膜の荷重特性を示す特性線図、図11はインクジェットプリンタのヘッドクリーニング時のインク供給機構の要部を示す断面図である。
Hereinafter, examples of embodiments of a liquid supply apparatus and a printing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 11 are views for explaining an ink jet printer in which an ink supply mechanism is configured by a liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external perspective view of the ink jet printer, and FIG. 3 is a perspective view of the printer with the printer cover open, FIG. 3 is a perspective view of the ink jet printer with the printer case removed, FIG. 4 is a plan view of the ink pump unit and the regulating plate, and FIG. FIG. 6 is a plan view of the bottom of the cylinder, FIG. 7 is a sectional view showing the structure of the self-sealing unit, and FIG. 8 is an ink supply limit of the ink jet printer. FIG. 9 is a characteristic line showing the compliance characteristic of the flexible film. 10 shows characteristic diagram showing a load characteristic of the flexible film, 11 is a cross-sectional view showing the main portion of the ink supply mechanism at the time of head cleaning of the inkjet printer.

まず、本実施形態の印刷装置であるインクジェットプリンタの構造について説明する。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、複数種のカラーインクを使用してロール紙の繰り出された一部にカラー印刷するものであり、プリンタ本体を覆うプリンタケース2の前面には、ロール紙カバー5及びインクカートリッジカバー7が開閉自在に設けられている。更に、プリンタケース2の前面には、電源スイッチ3と共にフィードスイッチやインジケータ等も配置されている。
First, the structure of an inkjet printer that is a printing apparatus according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, an ink jet printer 1 uses a plurality of types of color inks to perform color printing on a part of roll paper that has been fed out. A paper cover 5 and an ink cartridge cover 7 are provided to be freely opened and closed. Further, on the front surface of the printer case 2, a power switch 3 and a feed switch, an indicator, and the like are also arranged.

ロール紙カバー5を開くと、図2に示すように、印刷される媒体であるロール紙11を収容した用紙収容部13が開放状態になって、ロール紙11の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー7を開くと、カートリッジ装着部15が開放状態になり、カートリッジ装着部15へのインクカートリッジ(メインタンク)17の着脱が可能になる。
When the roll paper cover 5 is opened, as shown in FIG. 2, the paper storage unit 13 that stores the roll paper 11 that is a medium to be printed is opened, and the roll paper 11 can be replaced.
When the ink cartridge cover 7 is opened, the cartridge mounting portion 15 is opened, and the ink cartridge (main tank) 17 can be attached to and detached from the cartridge mounting portion 15.

この場合、インクカートリッジカバー7を開く動作に連動して、カートリッジ装着部15の前方にインクカートリッジ17が所定距離だけ引き出される構成になっている。   In this case, the ink cartridge 17 is pulled out by a predetermined distance in front of the cartridge mounting portion 15 in conjunction with the operation of opening the ink cartridge cover 7.

プリンタケース2内の用紙収容部13の上方には、図3に示すように、インクジェットヘッド(ヘッド)21を搭載したキャリッジ23が設けられている。キャリッジ23は、ロール紙11の幅方向に沿って延在するガイド部材25によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙11の幅方向に延在する無端ベルト26aと無端ベルト26aを駆動するキャリッジモータ26bとによって、プラテン28の上方をロール紙11の幅方向に往復移動可能になっている。インクジェットヘッド21は、ロール紙11の繰り出された一部に対してインクを吐出して印刷処理を行う。   As shown in FIG. 3, a carriage 23 on which an inkjet head (head) 21 is mounted is provided above the paper storage unit 13 in the printer case 2. The carriage 23 is supported by a guide member 25 extending along the width direction of the roll paper 11 so as to be movable in the paper width direction, and includes an endless belt 26 a and an endless belt 26 a extending in the width direction of the roll paper 11. The carriage motor 26 b that is driven can reciprocate above the platen 28 in the width direction of the roll paper 11. The inkjet head 21 performs a printing process by discharging ink to a part of the roll paper 11 that has been fed.

図示のように、カートリッジ装着部15の上方が、往復移動するキャリッジ23の待機位置(ホームポジション)となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ23の下面に露出するインクジェットヘッド21のインクノズルを覆うキャップ27と、キャップ27を介してインクジェットヘッド21の各インクノズル内のインクを吸引廃棄するインク吸引機構29とが設けられている。   As shown in the drawing, the upper portion of the cartridge mounting portion 15 is a standby position (home position) of the carriage 23 that reciprocates. Below this standby position, a cap 27 that covers the ink nozzles of the inkjet head 21 exposed on the lower surface of the carriage 23, and an ink suction that sucks and discards the ink in each ink nozzle of the inkjet head 21 via the cap 27. A mechanism 29 is provided.

インクカートリッジ17は、カートリッジケース18内に複数個の図示略のカラーインクパックを収容したものである。インクカートリッジ17内の各インクパックは、可撓性材料からなり内部にインクを貯留した状態で密封されるもので、インクカートリッジ17をカートリッジ装着部15に装着した際に、カートリッジ装着部15側に設けられた図示略のインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部15のインク供給針には、プリンタケース2内に固定されたインク流路31が接続され、このインク流路31には、各色に分けられた可撓性のインク供給チューブ33の一端が接続されている。   The ink cartridge 17 is a cartridge case 18 in which a plurality of unillustrated color ink packs are accommodated. Each ink pack in the ink cartridge 17 is made of a flexible material and sealed with ink stored therein. When the ink cartridge 17 is mounted on the cartridge mounting portion 15, the ink pack 17 is moved to the cartridge mounting portion 15 side. An ink supply needle (not shown) provided is inserted and connected to the ink supply port of the ink pack. An ink flow path 31 fixed in the printer case 2 is connected to the ink supply needle of the cartridge mounting portion 15, and one end of a flexible ink supply tube 33 divided into each color is connected to the ink flow path 31. Is connected.

インク供給チューブ33の他端は、キャリッジ23上に設けられた各色のインクポンプ部34に接続されている。各インクポンプ部34は、インクジェットヘッド21の上方に設けられており、インクジェットヘッド21に接続された自己封止ユニット36にそれぞれ接続されている。   The other end of the ink supply tube 33 is connected to an ink pump unit 34 for each color provided on the carriage 23. Each ink pump unit 34 is provided above the inkjet head 21 and is connected to a self-sealing unit 36 connected to the inkjet head 21.

キャリッジ23には、インクジェットヘッド21の他に、インクポンプ部34及び自己封止ユニット36が一体的に搭載された構成になっている。
これにより、インクカートリッジ17内の各インクパックのインクは、カートリッジ装着部15のインク供給針から、インク流路31、インク供給チューブ33、各色のインクポンプ部34及び各色の自己封止ユニット36を経て、インクジェットヘッド21の各インクノズルにそれぞれ供給されるようになっている。
In addition to the inkjet head 21, an ink pump unit 34 and a self-sealing unit 36 are integrally mounted on the carriage 23.
As a result, the ink in each ink pack in the ink cartridge 17 passes from the ink supply needle of the cartridge mounting unit 15 to the ink flow path 31, the ink supply tube 33, the ink pump unit 34 for each color, and the self-sealing unit 36 for each color. Then, the ink is supplied to each ink nozzle of the inkjet head 21.

インクポンプ部34は、プリンタ1の本体に対して移動可能なキャリッジ23が移動することによりインクカートリッジ17からインクを引き込むもので、プリンタ1の本体側には、キャリッジ23が移動することによりインクポンプ部34を動作させる図4にも示す規制板(規制部)37が、キャリッジ23の待機位置への移動方向前方に配置されている。
そして、上記インクジェットプリンタ1では、インクカートリッジ17、サブタンク45、インクジェットヘッド21、キャリッジ23及びインクポンプ部34からインク供給機構(液体供給機構)が構成されている。
The ink pump unit 34 draws ink from the ink cartridge 17 when the movable carriage 23 moves with respect to the main body of the printer 1, and the ink pump 17 moves to the main body side of the printer 1 by moving the carriage 23. A restricting plate (restricting portion) 37 shown in FIG.
In the ink jet printer 1, the ink cartridge 17, the sub tank 45, the ink jet head 21, the carriage 23, and the ink pump unit 34 constitute an ink supply mechanism (liquid supply mechanism).

次に、インク供給機構を構成するインクポンプ部34について、一色分の構造を例示して説明する。
図5(a)(b)に示すように、流路31のインクカートリッジ17側における端部には、逆止弁41が設けられ、インクカートリッジ17とインクポンプ部34との間において、逆止弁41によってインクカートリッジ17側からインクポンプ部34側へのみインクが流れるようになっている。
Next, the ink pump unit 34 constituting the ink supply mechanism will be described by exemplifying a structure for one color.
As shown in FIGS. 5A and 5B, a check valve 41 is provided at the end of the flow path 31 on the ink cartridge 17 side, and a check valve 41 is provided between the ink cartridge 17 and the ink pump portion 34. The valve 41 allows ink to flow only from the ink cartridge 17 side to the ink pump unit 34 side.

インクポンプ部34は、インクカートリッジ17からインク供給チューブ33を介してインクを引き込むサブタンク45を備えている。このサブタンク45は、上部分割体46と下部分割体47とで構成されており、これら上部分割体46と下部分割体47との間に、可撓性を有するダイヤフラムからなる可撓膜(膜)49によってその上部が覆われたインク室(液室)50を有している。この可撓膜49は、水分透過性及びガス透過性の低いブチルゴム等から形成されている。   The ink pump unit 34 includes a sub tank 45 that draws ink from the ink cartridge 17 through the ink supply tube 33. The sub-tank 45 includes an upper divided body 46 and a lower divided body 47, and a flexible membrane (film) made of a flexible diaphragm between the upper divided body 46 and the lower divided body 47. 49 has an ink chamber (liquid chamber) 50 whose upper portion is covered by 49. The flexible membrane 49 is made of butyl rubber or the like having low moisture permeability and gas permeability.

このインク室50は、インク供給チューブ33に連通しかつ自己封止ユニット36側の流路42に連通しており、インクカートリッジ17からインクが供給されるとともに自己封止ユニット36側にインクを供給可能となっている。可撓膜49は、変形容易な可撓性材料からなっており、この可撓膜49の変形をともなってインク室50が容量可変となり、拡張、縮小される。インクポンプ部34には、この可撓膜49を変位させてインク室50を拡張する拡張機構(拡張手段)52が設けられている。   The ink chamber 50 communicates with the ink supply tube 33 and communicates with the flow path 42 on the self-sealing unit 36 side, and supplies ink from the ink cartridge 17 and supplies ink to the self-sealing unit 36 side. It is possible. The flexible film 49 is made of a flexible material that can be easily deformed. With the deformation of the flexible film 49, the capacity of the ink chamber 50 becomes variable, and is expanded and contracted. The ink pump unit 34 is provided with an expansion mechanism (expansion means) 52 that expands the ink chamber 50 by displacing the flexible film 49.

拡張機構52は、上下方向に延在する筒状のシリンダ53と、このシリンダ53内にて上下に摺動可能に嵌挿されるピストン(可動部材)54と、上部分割体46におけるシリンダ53の上方に配置された揺動軸55に揺動可能に支持された揺動アーム(揺動部材)56と、揺動アーム56とピストン54との間に介装された引っ張りコイルバネ(弾性部)57とを有している。   The expansion mechanism 52 includes a cylindrical cylinder 53 that extends in the vertical direction, a piston (movable member) 54 that is slidably inserted in the cylinder 53, and an upper part of the upper divided body 46 above the cylinder 53. A swinging arm (swinging member) 56 supported swingably on a swinging shaft 55 disposed in the shaft, and a tension coil spring (elastic portion) 57 interposed between the swinging arm 56 and the piston 54. have.

シリンダ53は、水分透過性及びガス透過性の低いポリプロピレン等の樹脂材料からなっている。シリンダ53は、ピストン54の外径よりもわずかに大径の内径を有してピストン54の外周面を摺動可能に案内する小径内周面59が上部に形成され、下部にピストン54の外周面との間に隙間を形成する大径内周面60が形成された段差形状をなしている。   The cylinder 53 is made of a resin material such as polypropylene having low moisture permeability and gas permeability. The cylinder 53 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the piston 54, and a small-diameter inner peripheral surface 59 that slidably guides the outer peripheral surface of the piston 54 is formed at the upper portion, and the outer periphery of the piston 54 at the lower portion. A stepped shape is formed in which a large-diameter inner peripheral surface 60 that forms a gap with the surface is formed.

ピストン54は、水分透過性及びガス透過性の低いポリプロピレン等の樹脂材料から形成されている。ピストン54は、略有底筒状に形成されて、その揺動アーム56側は、揺動アーム56を配置させるため、上端から中間位置まで切り欠かれている。   The piston 54 is made of a resin material such as polypropylene having low moisture permeability and gas permeability. The piston 54 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and its swing arm 56 side is notched from the upper end to an intermediate position in order to place the swing arm 56.

また、ピストン54の底部の中央には、図6に示すように、軸線方向に沿って貫通するスリット65が径方向に延在されており、このスリット65の下部には、相互近接側に突出する一対の係止突条部66が平行に形成されている。両係止突条部66には、対向面の中央に円弧状の位置決め凹部66aが形成されている。また、ピストン54の底部より上方には、引っ張りコイルバネ57の下端を係止する係止部67が形成されている。   Further, as shown in FIG. 6, a slit 65 penetrating along the axial direction extends in the radial direction at the center of the bottom portion of the piston 54. A pair of locking protrusions 66 are formed in parallel. Each locking protrusion 66 has an arcuate positioning recess 66a at the center of the opposing surface. A locking portion 67 that locks the lower end of the tension coil spring 57 is formed above the bottom of the piston 54.

揺動アーム56は、揺動軸55からシリンダ53内に延出する腕部69と、揺動軸55から下方に延出する上下延出部70と、上下延出部70の腕部69とは反対側の端部から腕部69とは逆向きに延出する入力部71とを有している。腕部69の先端は鉤状とされており、この部分に引っ張りコイルバネ57の上端が係止されている。   The swing arm 56 includes an arm portion 69 that extends from the swing shaft 55 into the cylinder 53, a vertical extension portion 70 that extends downward from the swing shaft 55, and an arm portion 69 of the vertical extension portion 70. Has an input portion 71 extending from the opposite end portion in the direction opposite to the arm portion 69. The tip of the arm 69 has a bowl shape, and the upper end of the tension coil spring 57 is locked to this portion.

可撓膜49は、上部分割体46の円環溝73に嵌合された状態で上部分割体46と下部分割体47とに挟持される円環状の厚肉のベース部74と、このベース部74の内周部から筒状をなして延出する薄肉の膜部75と、膜部75のベース部74とは反対側を閉塞させる厚肉の略円板状の固定部76とを有する一体成形品である。   The flexible film 49 includes an annular thick base portion 74 sandwiched between the upper divided body 46 and the lower divided body 47 in a state of being fitted in the annular groove 73 of the upper divided body 46, and the base portion. The thin film part 75 which extends from the inner peripheral part of the cylinder 74 in a cylindrical shape and the thick substantially disk-shaped fixing part 76 which closes the opposite side of the film part 75 from the base part 74. It is a molded product.

固定部76の中央には、先細り形状の突起部77が一体成形され、この突起部77がピストン54のスリット65に圧入により嵌合される。これにより、突起部77の根元のアンダーカット部分が両側の係止突条部66に係止され、その結果、突起部77がスリット65から抜け止めされる。このとき、両係止突条部66の位置決め凹部66aに突起部77が嵌合し位置決めされる。この状態で固定部76がピストン54の底部に一体化され、よって可撓膜49は、ピストン54の移動により固定部76及び膜部75が変位する。   A tapered projection 77 is integrally formed at the center of the fixed portion 76, and the projection 77 is fitted into the slit 65 of the piston 54 by press fitting. As a result, the base undercut portion of the protrusion 77 is locked to the locking protrusions 66 on both sides, and as a result, the protrusion 77 is prevented from coming off from the slit 65. At this time, the protrusions 77 are fitted and positioned in the positioning recesses 66a of the both locking protrusions 66. In this state, the fixing portion 76 is integrated with the bottom portion of the piston 54, so that the fixing portion 76 and the membrane portion 75 of the flexible film 49 are displaced by the movement of the piston 54.

ここで、ピストン54は、固定部76に密着する底部の厚みが厚くされ、底部からの水分透過性及びガス透過性を低く抑えている。つまり、透過速度をQ、材料固有の透過係数をk、表面積をA、厚みをtとすると、Q=k・A/tが成り立つため、透過係数kが低い材料を使用し、表面積Aを可能な限り小さく、厚みtを可能な限り厚くしている。   Here, the piston 54 has a thick bottom portion that is in close contact with the fixed portion 76, and keeps moisture permeability and gas permeability from the bottom portion low. In other words, Q = k · A / t, where Q is the transmission rate, k is the material-specific transmission coefficient, A is the surface area, and t is the thickness. It is as small as possible, and the thickness t is made as thick as possible.

図7に示すように、自己封止ユニット36は、ユニット本体81に、供給路82、中間路83及び排出路84が形成されている。そして、供給路82に形成された供給口82aに、流路42の下流側端部が接続され、排出路84に形成された排出口84aに、インクジェットヘッド21が接続されている。   As shown in FIG. 7, in the self-sealing unit 36, a supply path 82, an intermediate path 83, and a discharge path 84 are formed in the unit main body 81. The downstream end of the flow path 42 is connected to the supply port 82 a formed in the supply path 82, and the inkjet head 21 is connected to the discharge port 84 a formed in the discharge path 84.

供給路82と中間路83とを区画する壁部85には、流入口85aが形成されており、この流入口85aで供給路82内のインクが中間路83内へ流入される。また、中間路83と排出路84とを区画する壁部86には、連通口86aが形成されており、この連通口86aで中間路83内のインクが排出路84内へ流入される。   An inflow port 85 a is formed in the wall portion 85 that divides the supply path 82 and the intermediate path 83, and the ink in the supply path 82 flows into the intermediate path 83 through the inflow port 85 a. Further, a communication port 86 a is formed in the wall portion 86 that divides the intermediate path 83 and the discharge path 84, and ink in the intermediate path 83 flows into the discharge path 84 through the communication port 86 a.

中間路83内には、壁部86に支点部87が形成されており、この支点部87には、揺動棒91が揺動可能に支持されている。この揺動棒91には、その一端部に、壁部85側へ向かって屈曲する作動棒部92が一体に形成されており、この作動棒部92の先端には、壁部85に当接して流入口85aを閉鎖する閉鎖板93が形成されている。また、この閉鎖板93と壁部86との間には、圧縮バネ94が設けられ、この圧縮バネ94の付勢力によって閉鎖板93が壁部85側へ向かって付勢されている。また、揺動棒91の他端部には、壁部86側へ屈曲され、この壁部86の連通口86aに挿通された押圧棒部95が形成されている。   A fulcrum portion 87 is formed on the wall portion 86 in the intermediate path 83, and a swing bar 91 is swingably supported on the fulcrum portion 87. The swing rod 91 is integrally formed with an operating rod portion 92 that is bent toward the wall portion 85 at one end thereof, and the tip of the operating rod portion 92 abuts against the wall portion 85. A closing plate 93 for closing the inlet 85a is formed. A compression spring 94 is provided between the closing plate 93 and the wall portion 86, and the closing plate 93 is biased toward the wall portion 85 by the biasing force of the compression spring 94. Further, the other end portion of the swinging rod 91 is formed with a pressing rod portion 95 that is bent toward the wall portion 86 and is inserted into the communication port 86 a of the wall portion 86.

また、ユニット本体81の排出路84側の側壁81aには、開口部96が形成されている。この開口部96には、その開口縁部に、液密性及び可撓性を有するフィルム97が液密的に連結されている。このフィルム97の排出路84側における中央部分には、押圧板98が固定されている。そして、この押圧板98に、揺動棒91の押圧棒部95の先端部が当接されている。   An opening 96 is formed in the side wall 81a of the unit body 81 on the discharge path 84 side. A liquid-tight and flexible film 97 is liquid-tightly connected to the opening edge portion of the opening 96. A pressing plate 98 is fixed to the central portion of the film 97 on the discharge path 84 side. The tip of the pressing rod portion 95 of the swinging rod 91 is in contact with the pressing plate 98.

また、押圧板98と壁部86との間には圧縮バネ99が取り付けられており、この圧縮バネ99の付勢力によって押圧板98が外側へ押し出されている。そして、この自己封止ユニット36では、閉鎖板93が、圧縮バネ94及び閉鎖板93に作用する圧力によって壁部85に押し付けられ、流入口85aが閉鎖される。   A compression spring 99 is attached between the pressing plate 98 and the wall portion 86, and the pressing plate 98 is pushed outward by the urging force of the compression spring 99. In the self-sealing unit 36, the closing plate 93 is pressed against the wall 85 by the pressure acting on the compression spring 94 and the closing plate 93, and the inflow port 85a is closed.

そして、自己封止ユニット36では、フィルム97によって覆われた部分の容積の減少にともない押圧板98によって揺動棒91の押圧棒部95が押圧されると、揺動棒91が支点部87による連結箇所を中心として揺動することにより、閉鎖板93が壁部85から離れる。これにより、供給路82から流入口85aを通って中間路83及び排出路84へインクが流れ込み、インクジェットヘッド21へ供給される。   In the self-sealing unit 36, when the pressing bar portion 95 of the swinging rod 91 is pressed by the pressing plate 98 as the volume of the portion covered with the film 97 decreases, the swinging rod 91 is moved by the fulcrum portion 87. The closing plate 93 is separated from the wall portion 85 by swinging around the connecting portion. As a result, ink flows from the supply path 82 through the inlet 85 a to the intermediate path 83 and the discharge path 84 and is supplied to the inkjet head 21.

そして、この自己封止ユニット36をインクジェットヘッド21の上流側に設けることにより、例えば、キャリッジ23の加減速などによって供給側におけるインクの圧力変動が発生したとしても、この圧力変動のインクジェットヘッド21への伝達が自己封止ユニット36で遮断される。
これにより、圧力変動が伝達されることによるインクジェットヘッド21での意図しないインクの吐出、インクだれあるいは吐出不良によるドット抜けなどの不具合が防止される。
By providing the self-sealing unit 36 on the upstream side of the inkjet head 21, even if ink pressure fluctuation occurs on the supply side due to acceleration / deceleration of the carriage 23, for example, the pressure fluctuation is applied to the inkjet head 21. Is blocked by the self-sealing unit 36.
This prevents problems such as unintentional ink ejection from the ink jet head 21 due to transmission of pressure fluctuations, ink dripping, or missing dots due to defective ejection.

上記構造のプリンタ1において、キャリッジ23が待機位置にあるとき、図5(b)に示すように、揺動アーム56の入力部71がキャリッジ23外の規制板37に当接し、上下延出部70が鉛直に沿い腕部69及び入力部71が水平をなす状態とされる。このとき、引っ張りコイルバネ57の付勢力でピストン54が引き上げられ、この状態において、図5(a)にも示すように、可撓膜49の膜部75は、そのベース部74側から下方に延び、中間部分で上に折り返されて固定部76に繋がる折り返し形状になる。   In the printer 1 having the above structure, when the carriage 23 is in the standby position, as shown in FIG. 5B, the input portion 71 of the swing arm 56 abuts on the regulation plate 37 outside the carriage 23, and the vertically extending portion 70 is vertical and the arm 69 and the input unit 71 are horizontal. At this time, the piston 54 is pulled up by the urging force of the tension coil spring 57. In this state, as shown in FIG. 5A, the film portion 75 of the flexible film 49 extends downward from the base portion 74 side. The folded shape is folded up at the intermediate portion and connected to the fixing portion 76.

このとき、膜部75は折り返し部分よりもベース部74側が下部分割体47側のシリンダ53の大径内周面60に密着する。ここで、膜部75のベース部74側に密着するシリンダ53は厚みが厚くされ、この部分からの水分透過性及びガス透過性を低く抑えている。つまり、この部分についても、透過係数kが低い材料を使用し、表面積Aを可能な限り小さく、厚みtを可能な限り厚くしている。   At this time, the film portion 75 is in close contact with the large-diameter inner peripheral surface 60 of the cylinder 53 on the lower divided body 47 side, with respect to the base portion 74 side than the folded portion. Here, the cylinder 53 that is in close contact with the base portion 74 side of the membrane portion 75 is thickened to keep moisture permeability and gas permeability from this portion low. That is, also in this part, a material having a low transmission coefficient k is used, the surface area A is made as small as possible, and the thickness t is made as thick as possible.

また、キャリッジ23が待機位置から離れてインクジェットヘッド21を印刷可能領域に位置させ、その後、この印刷可能領域内でインクジェットヘッド21がインクを吐出させて印刷を行うことで、自己封止ユニット36からインクジェットヘッド21にインクが供給され、自己封止ユニット36内が負圧になると、インク室50から流路42を介して自己封止ユニット36にインクが供給される。   Further, the carriage 23 moves away from the standby position to position the ink jet head 21 in the printable area, and then the ink jet head 21 discharges ink in the printable area to perform printing, so that the self-sealing unit 36 When ink is supplied to the inkjet head 21 and the pressure in the self-sealing unit 36 becomes negative, ink is supplied from the ink chamber 50 to the self-sealing unit 36 via the flow path 42.

ここで、図8(a)(b)に示すように、インク室50のインクが減少すると、このインクの減少により生じる負圧で、可撓膜49の膜部75を変形させながら固定部76と一体にピストン54が下降する。すると、ピストン54に引っ張りコイルバネ57を介して連結された揺動アーム56が腕部69の先端を下降させるように揺動することになり、その結果、揺動アーム57の入力部71の側方への突出量が拡大する。このとき、引っ張りコイルバネ57がピストン54の軸線に対して斜めになり、ピストン54に対して横方向の力を発生させることがあるが、ピストン54はシリンダ53に案内されるため、円滑に軸線方向に直線的に移動する。なお、ピストン54はその全可動範囲においてシリンダ53に摺動可能に案内される。   Here, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the ink in the ink chamber 50 is decreased, the fixing portion 76 is deformed while the film portion 75 of the flexible film 49 is deformed by the negative pressure generated by the decrease in the ink. And the piston 54 descends. Then, the swing arm 56 connected to the piston 54 via the tension coil spring 57 swings so that the tip of the arm portion 69 is lowered. As a result, the side of the input portion 71 of the swing arm 57 is swung. The amount of protrusion is increased. At this time, the tension coil spring 57 is inclined with respect to the axis of the piston 54 and may generate a lateral force with respect to the piston 54. However, since the piston 54 is guided by the cylinder 53, the axial direction smoothly. Move linearly. The piston 54 is slidably guided to the cylinder 53 in its entire movable range.

この状態からキャリッジ23が待機位置に戻ると、図5(b)に示すように、キャリッジ23とともに移動する揺動アーム56が入力部71においてキャリッジ23外の規制板37に当接して、キャリッジ23の移動力により揺動し、上下延出部70が鉛直に沿い腕部69及び入力部71が水平をなす。これにより、図5(a)にも示すように、腕部69の先端部が上昇し、引っ張りコイルバネ57を介して連結されたピストン54がシリンダ53内を摺動して引き上げられる。   When the carriage 23 returns to the standby position from this state, as shown in FIG. 5B, the swing arm 56 that moves together with the carriage 23 comes into contact with the regulation plate 37 outside the carriage 23 at the input unit 71. The vertical extending portion 70 is vertically aligned and the arm portion 69 and the input portion 71 are horizontal. As a result, as shown in FIG. 5A, the tip of the arm portion 69 is raised, and the piston 54 connected via the tension coil spring 57 is slid up within the cylinder 53.

この引っ張りコイルバネ57を介して行われるピストン54の移動によって、インクポンプ部34の可撓膜49の固定部76がピストン54と一体に上昇し、サブタンク45のインク室50が拡張されて容量が増大される。このように、インク室50の容量が増大すると、逆止弁41を開きながらインクカートリッジ17からインク流路31及びインク供給チューブ33を介してインクがインク室50に吸引されることになる。   Due to the movement of the piston 54 performed through the tension coil spring 57, the fixing portion 76 of the flexible film 49 of the ink pump portion 34 rises integrally with the piston 54, and the ink chamber 50 of the sub tank 45 is expanded to increase the capacity. Is done. As described above, when the capacity of the ink chamber 50 increases, the ink is sucked into the ink chamber 50 from the ink cartridge 17 through the ink flow path 31 and the ink supply tube 33 while opening the check valve 41.

ここで、インクポンプ部34において、可撓膜49の圧力あたりの体積変化量であるコンプライアンス特性を測定し、図9に示すように、横軸に圧力、縦軸に体積をとると、変化点Xを有し、変化点Xを境にしてコンプライアンスが大きい範囲A1とコンプライアンスが小さい範囲A2とが現れる特性が得られた。ここで、圧力(負荷)をP、流量(体積)をQ、コンプライアンスをCとすると、P=Q/C、C=Q/Pとなる。   Here, in the ink pump unit 34, a compliance characteristic that is a volume change amount per pressure of the flexible film 49 is measured. As shown in FIG. 9, when the pressure is taken on the horizontal axis and the volume is taken on the vertical axis, the change point is obtained. A characteristic of having a range A1 having a large compliance and a range A2 having a small compliance with the change point X as a boundary was obtained. Here, when pressure (load) is P, flow rate (volume) is Q, and compliance is C, P = Q / C and C = Q / P.

上記特性から、可撓膜49の動作範囲としては、変化点Xからコンプライアンスが大きい範囲A1内となるようにピストン54の通常のインク供給時の移動範囲を設定する。ここで、通常のインク供給時とは、キャップ27を介してインクジェットヘッド21の各インクノズル内のインクをインク吸引機構29で吸引廃棄するヘッドクリーニング時を除くインク供給時のことである。   From the above characteristics, the movement range of the piston 54 during normal ink supply is set so that the operation range of the flexible film 49 is within the range A1 where the compliance is large from the change point X. Here, the normal ink supply time is an ink supply time except for a head cleaning in which the ink in each ink nozzle of the inkjet head 21 is sucked and discarded by the ink suction mechanism 29 via the cap 27.

これにより、通常のインク供給時においては圧力変化が小さくても体積を大きく変化させることができ、インクジェットヘッド21のインクノズルのメニスカスにかかる負荷(負圧)が小さい範囲で効率良く印刷を行うことができる。なお、可撓膜49の反力特性は、横軸に位置、縦軸に荷重をとると、図10に示す特性となり、上記したコンプライアンスが大きい範囲A1は、図10に示す荷重が低い範囲A3に対応し、キャリッジモータ26bを含む駆動系への負荷も小さくなる。   As a result, during normal ink supply, the volume can be greatly changed even if the pressure change is small, and printing can be performed efficiently in a range where the load (negative pressure) applied to the meniscus of the ink nozzle of the inkjet head 21 is small. Can do. The reaction force characteristic of the flexible film 49 is as shown in FIG. 10 when the position is taken on the horizontal axis and the load is taken on the vertical axis, and the above-described range A1 where the compliance is large is the range A3 where the load is low shown in FIG. Therefore, the load on the drive system including the carriage motor 26b is also reduced.

具体的には、通常のインク供給時において、可撓膜49が常にコンプライアンスが大きい範囲A1内で変位するように、ピストン54の位置が図8(a)(b)に示すように、設定範囲の下限位置になると、インク供給限界状態となって、印刷を停止してキャリッジ23を待機位置に一旦戻し、揺動アーム56を規制板37に当接させてインクをインクカートリッジ17からインク室50に補給するように、インクの使用許容量が設定されている。なお、インク室50にインクが最大限補給された状態でも、可撓膜49はコンプライアンスが大きい範囲A1内にある。
また、インク吸引機構29によってクリーニング処理が行われると、図11(a)(b)に示すように、可撓膜49は、ピストン54が下限位置を超えて下降することにより、この場合には、コンプライアンスが大きい範囲A1から外れる。
Specifically, during normal ink supply, the position of the piston 54 is set as shown in FIGS. 8A and 8B so that the flexible film 49 is always displaced within the range A1 where the compliance is large. When the lower limit position is reached, the ink supply limit state is reached, printing is stopped, the carriage 23 is temporarily returned to the standby position, and the swing arm 56 is brought into contact with the regulating plate 37 so that ink is supplied from the ink cartridge 17 to the ink chamber 50. The ink usage allowance is set so that the ink is replenished. Even when the ink chamber 50 is replenished to the maximum extent, the flexible film 49 is within the range A1 where the compliance is large.
When the cleaning process is performed by the ink suction mechanism 29, as shown in FIGS. 11A and 11B, the flexible film 49 lowers the piston 54 beyond the lower limit position. The compliance is out of the large range A1.

以上に述べた本実施形態のインク供給機構及びインクジェットプリンタによれば、キャリッジ23の一方向への移動によって、拡張機構52がインク室50を拡張させてインクカートリッジ17からインクを引き込ませて補給するため、例えば、圧縮させたサブタンクをバネによって拡張させてメインタンクからインクを引き込み、さらにサブタンクを圧縮させてインクを送り出す構造と比較し、サブタンクを圧縮させた際にサブタンクから送り出されるインクを保持しておくバッファとしての別個のタンクを不要とすることができる。よって、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。   According to the ink supply mechanism and the ink jet printer of the present embodiment described above, the expansion mechanism 52 expands the ink chamber 50 by the movement of the carriage 23 in one direction, and draws ink from the ink cartridge 17 to replenish. Therefore, for example, compared with a structure in which the compressed sub tank is expanded by a spring and ink is drawn from the main tank, and the sub tank is compressed and the ink is sent out, the ink sent out from the sub tank when the sub tank is compressed is retained. It is possible to eliminate the need for a separate tank as a buffer. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the device.

また、拡張機構52は、キャリッジ23が移動することにより引っ張りコイルバネ57を介して移動されるピストン54の移動でインク室50を拡張させてインクカートリッジ17からインクを引き込ませる構成であるため、何らかの理由によりインク室50及びピストン54に過剰な負荷がかかった場合でも、引っ張りコイルバネ57が弾性変形することによってこの負荷を吸収することができる。したがって、キャリッジ23を移動させるためのキャリッジモータ26bを含む駆動系に、引っ張りコイルバネ57の付勢力以上の過剰な負荷がかかることを防止できる。   Further, the expansion mechanism 52 is configured to expand the ink chamber 50 by the movement of the piston 54 that is moved through the tension coil spring 57 by the movement of the carriage 23, and to draw ink from the ink cartridge 17, for some reason. Thus, even when an excessive load is applied to the ink chamber 50 and the piston 54, the tensile coil spring 57 can be elastically deformed to absorb this load. Therefore, it is possible to prevent the drive system including the carriage motor 26 b for moving the carriage 23 from being applied with an excessive load that is greater than the urging force of the tension coil spring 57.

また、キャリッジ23が移動することによって揺動アーム56が、プリンタ1の本体側に設けられた規制板37に当接して揺動すると、この揺動力を引っ張りコイルバネ57が適宜弾性変形しつつピストン54に伝達し、ピストン54を移動させてインク室50にインクカートリッジ17からインクを引き込むことになる。したがって、拡張機構52を、規制板37、揺動アーム56及び引っ張りコイルバネ57を備えるといった簡素な構成にできる。   Further, when the carriage 23 moves and the swing arm 56 swings in contact with a regulating plate 37 provided on the main body side of the printer 1, the swing force is pulled and the piston coil 54 is elastically deformed appropriately and the piston 54. Then, the piston 54 is moved to draw ink into the ink chamber 50 from the ink cartridge 17. Therefore, the expansion mechanism 52 can be configured simply by including the restriction plate 37, the swing arm 56, and the tension coil spring 57.

また、インク室50の少なくとも一部を覆いピストン54の移動により変位する可撓膜49が、これに一体成形された突起部77をピストン54に圧入することにより取り付けられるため、容易に組み付けることができ、また取り付けのための部品が不要となる。したがって、組み付けコスト、部品点数及び部品コストを低減できる。   Further, since the flexible film 49 that covers at least a part of the ink chamber 50 and is displaced by the movement of the piston 54 is attached by press-fitting the protrusion 77 integrally formed in the piston 54, it can be easily assembled. This eliminates the need for mounting parts. Therefore, the assembly cost, the number of parts, and the part cost can be reduced.

また、可撓膜49をピストン54に取り付けるための別部品がなく、この別部品がインクに接触しない構造であるため、異物のインクへの混入の機会を減らすことができる。なお、ピストン54と可撓膜49とを同一成分を含む異種材料の一体成形により一体化しても同様の効果が得られる。例えば、ピストン54をポリプロピレンで形成し、可撓膜49を、ポリプロピレンを含むエラストマーで形成し、これらを一体成形で一体化する等である。   In addition, since there is no separate part for attaching the flexible film 49 to the piston 54, and this separate part does not come into contact with ink, the chance of foreign matters mixed into the ink can be reduced. The same effect can be obtained by integrating the piston 54 and the flexible membrane 49 by integral molding of different materials including the same component. For example, the piston 54 is made of polypropylene, the flexible film 49 is made of an elastomer containing polypropylene, and these are integrated by integral molding.

また、キャリッジ23の移動力により引っ張りコイルバネ57を介して移動される可動部材がシリンダ53内を摺動するピストン54であるため、引っ張りコイルバネ57から受ける力の方向が一定していなくても、ピストン54を一定の姿勢で移動させることができる。よって、インクカートリッジ17から無駄なく確実にインクを吸引できる。   In addition, since the movable member that is moved via the tension coil spring 57 by the moving force of the carriage 23 is the piston 54 that slides in the cylinder 53, the piston can be operated even if the direction of the force received from the tension coil spring 57 is not constant. 54 can be moved in a fixed posture. Therefore, ink can be reliably sucked from the ink cartridge 17 without waste.

次に、他の構造のインク供給機構を示す。
図12は他の構造のインク供給機構の要部を示す断面図である。
図12に示すように、このインク供給機構を構成するインクポンプ部34では、拡張機構52が揺動アーム56及び引っ張りコイルバネ57にかえて、捩りコイルバネ(弾性部)101が用いられており、この捩りコイルバネ101がコイル部分で揺動軸55に支持されている。この捩りコイルバネ101は、略直交方向に延出する一対の腕部102,103を有しており、一方の腕部102がピストン54の係合部104に係合され、他方の腕部103が規制板37に当接可能となっている。
Next, an ink supply mechanism having another structure will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main part of an ink supply mechanism having another structure.
As shown in FIG. 12, in the ink pump part 34 constituting this ink supply mechanism, the expansion mechanism 52 uses a torsion coil spring (elastic part) 101 instead of the swing arm 56 and the tension coil spring 57. A torsion coil spring 101 is supported by the swing shaft 55 at the coil portion. The torsion coil spring 101 has a pair of arm portions 102 and 103 extending in a substantially orthogonal direction. One arm portion 102 is engaged with the engagement portion 104 of the piston 54, and the other arm portion 103 is engaged. The contact with the regulation plate 37 is possible.

キャリッジ23が待機位置から離れた状態でインクジェットヘッド21が印刷を行うことで、インク室50のインクが減少し、可撓膜49の膜部75を変形させながらピストン54が下降すると、ピストン54に腕部102にて連結された捩りコイルバネ101が、図12に二点鎖線で示すように腕部102の先端を下降させるように揺動することになり、その結果、捩りコイルバネ101の他方の腕部103が規制板37側への突出量を拡大する。   When the inkjet head 21 performs printing while the carriage 23 is away from the standby position, the ink in the ink chamber 50 is reduced, and the piston 54 is lowered while the film portion 75 of the flexible film 49 is deformed. The torsion coil spring 101 connected by the arm portion 102 swings so as to lower the tip of the arm portion 102 as shown by a two-dot chain line in FIG. 12, and as a result, the other arm of the torsion coil spring 101 is moved. The portion 103 increases the amount of protrusion toward the regulating plate 37 side.

そして、キャリッジ23が待機位置に戻ると、キャリッジ23とともに移動する捩りコイルバネ101の腕部103が、図12に実線で示すように、規制板37に当接して、キャリッジ23の移動力により揺動し、腕部102の先端部を上昇させて、ピストン54をシリンダ53内で摺動させて上昇させる。   When the carriage 23 returns to the standby position, the arm portion 103 of the torsion coil spring 101 that moves together with the carriage 23 comes into contact with the restriction plate 37 as shown by a solid line in FIG. Then, the tip of the arm portion 102 is raised, and the piston 54 is slid in the cylinder 53 and raised.

この捩りコイルバネ101を介して行われるピストン54の移動によって、インクポンプ部34の可撓膜49の固定部76がピストン54と一体に上昇し、サブタンク45のインク室50が拡張されて容量が増大され、その結果、インクカートリッジ17からインクがインク室50に吸引されることになる。   Due to the movement of the piston 54 performed via the torsion coil spring 101, the fixing portion 76 of the flexible film 49 of the ink pump portion 34 rises integrally with the piston 54, and the ink chamber 50 of the sub tank 45 is expanded to increase the capacity. As a result, ink is sucked from the ink cartridge 17 into the ink chamber 50.

このような構成とした場合、拡張機構52が、キャリッジ23の移動力により捩りコイルバネ101を介して移動されるピストン54の移動でインク室50を拡張させてインクカートリッジ17からインクを引き込ませる構成であるため、何らかの理由によりインク室50及びピストン54に過剰な負荷がかかった場合でも、捩りコイルバネ101が弾性変形することによってこの負荷を吸収することができる。したがって、キャリッジ23を移動させるためのキャリッジモータ26bを含む駆動系に、過剰な負荷がかかることを防止できる。   In such a configuration, the expansion mechanism 52 expands the ink chamber 50 by the movement of the piston 54 that is moved via the torsion coil spring 101 by the moving force of the carriage 23 and draws ink from the ink cartridge 17. Therefore, even if an excessive load is applied to the ink chamber 50 and the piston 54 for some reason, the torsion coil spring 101 can be elastically deformed to absorb this load. Therefore, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the drive system including the carriage motor 26b for moving the carriage 23.

また、拡張機構52を、規制板37及び捩りコイルバネ101を備えるといった、一層簡素な構成にできる。   Further, the expansion mechanism 52 can be configured to be simpler, including the restriction plate 37 and the torsion coil spring 101.

なお、弾性部としてバネを例示したが、ゴムや弾性を備えたエラストマであっても構わない。さらには、他の部品と一体に形成されていても構わなく、例えば可撓膜の突起部77の延長上にその機能を持たせることができるが、バネは荷重管理や経年変化しないことより機能が安定している。   In addition, although the spring was illustrated as an elastic part, you may be an elastomer provided with rubber | gum or elasticity. Furthermore, it may be formed integrally with other parts, for example, the function can be provided on the extension of the projection 77 of the flexible film, but the spring functions more than load management and aging. Is stable.

本発明に係る印刷装置の一例であるインクジェットプリンタを示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing an ink jet printer which is an example of a printing apparatus according to the present invention. インクジェットプリンタのプリンタカバーを開いた状態の斜視図である。It is a perspective view of the state where the printer cover of the ink jet printer was opened. インクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。It is a perspective view of the state where the printer case was removed from the ink jet printer. インクジェットプリンタのインクポンプ部および規制板を示す平面図である。It is a top view which shows the ink pump part and control board of an inkjet printer. インクジェットプリンタのキャリッジが待機位置にあるときのインク供給機構の要部を示すもので、(a)は正断面図、(b)は側断面図である。The main part of an ink supply mechanism when the carriage of an inkjet printer is in a standby position is shown, (a) is a front sectional view and (b) is a side sectional view. インクジェットプリンタのピストンの底部の平面図である。It is a top view of the bottom part of the piston of an inkjet printer. インクジェットプリンタの自己封止ユニットの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the self-sealing unit of an inkjet printer. インクジェットプリンタのインク供給限界状態にあるときのインク供給機構の要部を示すもので、(a)は正断面図、(b)は側断面図である。The principal part of an ink supply mechanism when it is in the ink supply limit state of an inkjet printer is shown, (a) is a front sectional view, (b) is a sectional side view. インクジェットプリンタの可撓膜のコンプライアンス特性を示す特性線図である。It is a characteristic line figure which shows the compliance characteristic of the flexible film | membrane of an inkjet printer. インクジェットプリンタの可撓膜の荷重特性を示す特性線図である。It is a characteristic line figure which shows the load characteristic of the flexible film | membrane of an inkjet printer. インクジェットプリンタのヘッドクリーニング時のインク供給機構の要部を示すもので、(a)は正断面図、(b)は側断面図である。The principal part of the ink supply mechanism at the time of head cleaning of an inkjet printer is shown, (a) is a front sectional view, and (b) is a side sectional view. インクジェットプリンタの他の構造のインク供給機構の要部を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the principal part of the ink supply mechanism of the other structure of an inkjet printer.

符号の説明Explanation of symbols

1…インクジェットプリンタ(印刷装置)、17…インクカートリッジ(メインタンク)、21…インクジェットヘッド(ヘッド)、23…キャリッジ、34…インクポンプ部、37…規制板(規制部)、45…サブタンク、49…可撓膜(膜)、50…インク室(液室)、52…拡張機構(拡張手段)、53…シリンダ、54…ピストン(可動部材)、56…揺動アーム(揺動部材)、57…引っ張りコイルバネ(弾性部)、77…突起部、101…捩りコイルバネ(弾性部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet printer (printing apparatus), 17 ... Ink cartridge (main tank), 21 ... Inkjet head (head), 23 ... Carriage, 34 ... Ink pump part, 37 ... Restriction board (regulation part), 45 ... Sub tank, 49 ... flexible film (film), 50 ... ink chamber (liquid chamber), 52 ... expansion mechanism (expansion means), 53 ... cylinder, 54 ... piston (movable member), 56 ... swing arm (swing member), 57 ... Tension coil spring (elastic part), 77 ... Projection part, 101 ... Torsion coil spring (elastic part).

Claims (6)

液体が貯留されたメインタンクと、前記メインタンクから液体を引き込むサブタンクと、前記サブタンクから液体が供給されるヘッドと、前記ヘッドを移動させるキャリッジと、を有する液体供給装置であって、
前記サブタンクは、前記キャリッジに搭載されて前記キャリッジとともに移動される容量可変の液室を有し、
前記キャリッジが移動することにより弾性部を介して移動される可動部材の移動で前記液室を拡張させて前記メインタンクから液体を引き込ませる拡張手段を備えていることを特徴とする液体供給装置。
A liquid supply apparatus comprising: a main tank in which liquid is stored; a sub tank that draws liquid from the main tank; a head that is supplied with liquid from the sub tank; and a carriage that moves the head;
The sub tank has a variable volume liquid chamber mounted on the carriage and moved together with the carriage.
A liquid supply apparatus comprising: expansion means for expanding the liquid chamber by drawing a liquid from the main tank by moving a movable member that is moved through an elastic portion as the carriage moves.
請求項1に記載の液体供給装置において、
前記拡張手段は、本体に対して移動可能な前記キャリッジとともに移動されて前記本体側に設けられた規制部に当接して揺動する揺動部材を有し、前記弾性部が前記揺動部材及び前記可動部材の間に介装され前記揺動部材の揺動により前記可動部材を移動させて前記液室を拡張させる引っ張りコイルバネであることを特徴とする液体供給装置。
The liquid supply apparatus according to claim 1,
The expansion means includes a swinging member that moves together with the carriage that is movable with respect to a main body and swings in contact with a regulating portion provided on the main body side, and the elastic portion includes the swinging member and A liquid supply apparatus comprising: a tension coil spring that is interposed between the movable members and expands the liquid chamber by moving the movable member by swinging the swing member.
請求項1に記載の液体供給装置において、
前記拡張手段は、前記弾性部が前記キャリッジとともに移動されて前記本体側の規制部に当接し揺動して前記可動部材を移動させて前記液室を拡張させる捩りコイルバネであることを特徴とする液体供給装置。
The liquid supply apparatus according to claim 1,
The expansion means is a torsion coil spring in which the elastic portion is moved together with the carriage, abuts on the regulating portion on the main body side, swings, and moves the movable member to expand the liquid chamber. Liquid supply device.
請求項1から3の何れか一項に記載の液体供給装置において、
前記液室は、少なくとも一部が可撓性を有する膜によって覆われており、前記拡張手段は、前記可動部材の移動により前記膜を変位させることで前記液室を拡張させるものであり、前記膜には前記可動部材に圧入される突起部が一体成形されていることを特徴とする液体供給装置。
The liquid supply apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The liquid chamber is at least partially covered with a flexible film, and the expansion means expands the liquid chamber by displacing the film by movement of the movable member, The liquid supply apparatus according to claim 1, wherein a protrusion is press-fitted into the movable member.
請求項1から4の何れか一項に記載の液体供給装置において、
前記可動部材はシリンダ内を摺動するピストンであることを特徴とする液体供給装置。
In the liquid supply apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The liquid supply apparatus according to claim 1, wherein the movable member is a piston that slides in a cylinder.
搬送される媒体に対して前記ヘッドからインクを吐出して印刷処理を行う印刷装置であって、
前記ヘッドへインクを供給する装置として、請求項1から5の何れか一項に記載の液体供給装置を備えていることを特徴とする印刷装置。
A printing apparatus that performs a printing process by discharging ink from the head to a conveyed medium,
A printing apparatus comprising the liquid supply apparatus according to claim 1 as an apparatus for supplying ink to the head.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2457732A1 (en) 2010-11-24 2012-05-30 Seiko Epson Corporation Method of supplying fluid to a fluid ejection head, fluid supply mechanism, and fluid ejection device
US20120242760A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Collie Lynn A Angular valve actuator
EP2832545A4 (en) * 2012-03-28 2016-02-24 Seiko Epson Corp Recording apparatus
US10300705B2 (en) 2015-06-09 2019-05-28 Seiko Epson Corporation Fluid ejection device and control method therefor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0811319A (en) * 1994-07-04 1996-01-16 Canon Inc Ink jet recording apparatus
JPH10794A (en) * 1996-06-18 1998-01-06 Copyer Co Ltd Recovery unit
JP2002273862A (en) * 2001-03-15 2002-09-25 Seiko Epson Corp Ink jet printer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0811319A (en) * 1994-07-04 1996-01-16 Canon Inc Ink jet recording apparatus
JPH10794A (en) * 1996-06-18 1998-01-06 Copyer Co Ltd Recovery unit
JP2002273862A (en) * 2001-03-15 2002-09-25 Seiko Epson Corp Ink jet printer

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2457732A1 (en) 2010-11-24 2012-05-30 Seiko Epson Corporation Method of supplying fluid to a fluid ejection head, fluid supply mechanism, and fluid ejection device
US8444258B2 (en) 2010-11-24 2013-05-21 Seiko Epson Corporation Method of supplying fluid to a fluid ejection head, fluid supply mechanism, and fluid ejection device
US8702212B2 (en) 2010-11-24 2014-04-22 Seiko Epson Corporation Method of supplying fluid to a fluid ejection head, fluid supply mechanism, and fluid ejection device
US9056480B2 (en) 2010-11-24 2015-06-16 Seiko Epson Corporation Method of supplying fluid to a fluid ejection head, fluid supply mechanism, and fluid ejection device
US9352575B2 (en) 2010-11-24 2016-05-31 Seiko Epson Corporation Method of supplying fluid to a fluid ejection head, fluid supply mechanism, and fluid ejection device
US20120242760A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Collie Lynn A Angular valve actuator
US8376531B2 (en) * 2011-03-22 2013-02-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Angular valve actuator
EP2832545A4 (en) * 2012-03-28 2016-02-24 Seiko Epson Corp Recording apparatus
US10300705B2 (en) 2015-06-09 2019-05-28 Seiko Epson Corporation Fluid ejection device and control method therefor

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