JP2010012707A - 背圧維持装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録媒体Pに対して吐出口20からインクを吐出する記録ヘッド2と、インク供給管16aを介して記録ヘッド2にインクを供給する送液ポンプ18とを備えるインクジェット記録装置1内でインク供給管16aの中途部、かつ記録ヘッド2より上方に設けられ、送液ポンプ18から送液されるインクを貯留しつつ記録ヘッド2に供給し、吐出口20の内部を所定の負圧に維持するダンパー3は、インク供給管16aと連通する凹部300が形成されたケーシング部材30と、凹部300の開口部301を覆うことにより、ケーシング部材30との間にインク室34を形成する可撓膜31と、可撓膜31に一端部で当接して当該可撓膜31を外側に付勢するバネ部材32と、バネ部材32から可撓膜31に対する付勢力を変化させる移動部材35とを有する。
【選択図】図1
Description
例えば特許文献1では、インクタンク開放部の可撓性膜を非線形バネで引っ張って液面低下による圧力変化を吸収するカートリッジを提案している。
また、特許文献2,3では、このようなカートリッジを負圧維持部材として用い、これとは別にインクタンクを持たせた方法も開示されている。
さらに、特許文献4では、圧力変化を吸収するダンパーの体積変化に対して内在するバネの復元力を用いてノズル面の負圧を維持する方法も提案されている。
これらの技術では、ヘッドに対する高さ関係を固定化して当該ヘッドより上方に配置されたインクカートリッジやダンパー等、記録ヘッドにインクを供給するインク供給部のインク室に可撓膜を設け、この可撓膜をバネなどの弾性部材で外側に広げることにより、背圧を負圧に保ち、インクの消費、または送液によるヘッド内の圧力変動を吸収するようになっている。
例えば、ラベルプリンターや、オンデマンドで印字情報を切り替える用途などに、非接触で印字が可能なインクジェット記録装置を適用することが増えてきている。このようなインクジェット記録装置においては、ヘッド部やインク供給部、インクタンク部をブロック化し、製造ラインの状況に応じて自由な配置ができることが望まれている。
記録媒体に対して吐出口からインクを吐出する記録ヘッドと、インク供給管を介して前記記録ヘッドにインクを供給する送液ポンプとを備えるインクジェット記録装置内で前記インク供給管の中途部、かつ前記記録ヘッドより上方に設けられ、前記送液ポンプから送液されるインクを貯留しつつ前記記録ヘッドに供給し、前記吐出口の内部を所定の負圧に維持する背圧維持装置であって、
前記インク供給管と連通する凹部が形成されたケーシング部材と、
前記凹部の開口部を覆うことにより、前記ケーシング部材との間にインク室を形成する可撓膜と、
前記可撓膜に一端部で当接して当該可撓膜を外側に付勢する弾性部材と、
前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を変化させる付勢力変更機構と、
を有することを特徴とする。
前記付勢力変更機構は、
前記弾性部材の他端部に当接するとともに、当該可撓膜に対する接離方向に移動する移動部材を有することを特徴とする。
前記弾性部材は、
前記ケーシング部材と前記可撓膜との間に介在することを特徴とする。
前記移動部材は、
前記凹部の底部で前記ケーシング部を貫通し、当該ケーシング部に対して相対移動可能に設けられるとともに、
前記インク室の内部で前記弾性部材の前記他端部に当接することを特徴とする。
前記弾性部材は、前記インク室の内側で前記可撓膜に当接しており、
前記凹部の底部には、前記弾性部材を挿通させた補助開口部が設けられており、
前記補助開口部は、
前記弾性部材の前記他端部の側を包囲する補助可撓膜によって封止されていることを特徴とする。
前記弾性部材及び前記移動部材は、前記可撓膜に対してインク室とは反対の側に配設されていることを特徴とする。
前記付勢力変更機構は、
磁性材料で形成されるとともに、前記弾性部材における前記一端部または他端部の側に設けられた移動部材と、
前記磁性部材に磁力を作用させて当該磁性部材を前記可撓膜に対する接離方向に移動させる電磁石とを有することを特徴とする。
記録媒体に対して吐出口からインクを吐出する記録ヘッドと、
インク供給管を介して前記記録ヘッドにインクを供給する送液ポンプと、
請求項1〜7の何れか一項に記載の背圧維持装置と、を備えることを特徴とする。
前記インク室の内部、当該インク室から前記記録ヘッドまでの前記インク供給管の内部、或いは前記吐出口の内部での内圧を測定する内圧測定部と、
前記内圧測定部での測定結果に基づいて前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を設定する付勢力制御部とを備え、
前記付勢力制御部は、
所定圧近傍に圧力制御された前記インク室に一定量のインクが送液される前後での前記内圧の変化量が最も小さくなるよう、前記付勢力を設定することを特徴とする。
前記可撓膜の膜面位置を測定する膜面位置測定部と、
前記膜面位置測定部での測定結果に基づいて前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を設定する付勢力制御部とを備え、
前記付勢力制御部は、
所定圧近傍に圧力制御された前記インク室に一定量のインクが送液される前後での前記膜面位置の変化量が最も大きくなるよう、前記付勢力を設定することを特徴とする。
前記可撓膜の膜面位置を測定する膜面位置測定部と、
前記膜面位置測定部での測定結果に基づいて前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を設定する付勢力制御部とを備え、
前記付勢力制御部は、
前記膜面位置が所定位置となるよう、前記付勢力を設定することを特徴とする。
また、このようにインク供給部と記録ヘッドとの高さ関係などに関わらず、記録ヘッド内の圧力変動を確実に吸収することができるため、背圧維持装置の汎用性を高めることができる。
図1は、本実施の形態におけるインクジェット記録装置1の概略構成を示す側面図である。
この供給弁17は、例えば、ソレノイドとダイヤフラム(いずれも図示せず)とを備える電磁弁であり、ソレノイドの開閉によってダイヤフラム内に液体が流入又は流出することによって弁の開閉が行われるものである。なお、インクの流入、流出を制限するための機構はこれに限定されず、他の構造を有する各種の弁又はその他の各種機構を用いることが可能である。
この移動部材35は、バネ部材32の軸方向に延在する棒状の部材であり、ケーシング部材30における凹部300の底部で当該ケーシング部材30を貫通し、可撓膜31の法線方向に沿ってケーシング部材30に対し相対移動可能に設けられている。より詳細には、移動部材35は、インク室34の内部でバネ部材32の他端部(図中、左側の端部)に当接しており、可撓膜31に対する接離方向に移動することによってバネ部材32から可撓膜31への付勢力を変化させるようになっている。なお、本実施の形態においては、移動部材35の側周面にはネジ溝が形成されており、回転することによって可撓膜31の接離方向に移動するようになっている。また、ケーシング部材30における移動部材35の貫通部分は、図示しないシール部材によってシールされている。
例えば、この制御部5は、内圧測定部41の検知結果に基づいてダンパー3のインク室34内のインクが一定量あるか否かを判断し、インク室34内にインクが不足していると判断するときは、送液ポンプ18を動作させてサブタンク15a内のインクを一定量だけダンパー3に供給するようになっている。なお、本実施の形態においては、ダンパー3に供給されるインク量は、当該ダンパー3の内圧が1〜3cmAqだけ変動する量となっている。また、ダンパー3内のインク量の判定手段としては、ダンパー3内の圧力を測定する方法の他、可撓膜31の変位位置を検出する方法や、記録ヘッド2から吐出されたインクの量をカウントし、残量を逆算する方法などを用いることができる。
まず、図5に示すように、制御部5が送液ポンプ18を駆動させてサブタンク15aからダンパー3のインク室34にインクを充填させる(ステップS1)。
まず、インクジェット記録装置1に画像記録が指示されると、制御部5はキャリッジ14をプラテン10の上方に移動させる。
続いて、図1,図6(a)を参照して、本発明に係るインクジェット記録装置の変形例(1)について説明する。なお、上記の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
このダンパー3Aは、図6(a)に示すように、ケーシング部材30Aと、バネ部材32Aと、移動部材35Aとを有している。なお、この図6(a)や後述の図6(b)、図7では、図示の簡略化のため、インク供給管16aの図示を省略している。
続いて、図1,図6(b)を参照して、本発明に係るインクジェット記録装置の変形例(2)について説明する。なお、上記の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
このダンパー3Bは、図6(b)に示すように、バネ部材32Bと、移動部材35Bとを有している。
続いて、図1,図7を参照して、本発明に係るインクジェット記録装置の変形例(3)について説明する。なお、上記の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
このダンパー3Cは、図7に示すように、移動部材35Cと、移動部材駆動部37とを有している。
2 記録ヘッド
3〜3C ダンパー(背圧維持装置)
5 制御部(付勢力制御部)
15a インク供給管
18 送液ポンプ
20 吐出口
30,30A ケーシング部材
31 可撓膜
31A 補助可撓膜
32〜32B バネ部材(弾性部材)
33 付勢力変更機構
34 インク室
35〜35C 移動部材
38 電磁石
41 内圧測定部
300 凹部
301 開口部
302 補助開口部
P 記録媒体
Claims (11)
- 記録媒体に対して吐出口からインクを吐出する記録ヘッドと、インク供給管を介して前記記録ヘッドにインクを供給する送液ポンプとを備えるインクジェット記録装置内で前記インク供給管の中途部、かつ前記記録ヘッドより上方に設けられ、前記送液ポンプから送液されるインクを貯留しつつ前記記録ヘッドに供給し、前記吐出口の内部を所定の負圧に維持する背圧維持装置であって、
前記インク供給管と連通する凹部が形成されたケーシング部材と、
前記凹部の開口部を覆うことにより、前記ケーシング部材との間にインク室を形成する可撓膜と、
前記可撓膜に一端部で当接して当該可撓膜を外側に付勢する弾性部材と、
前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を変化させる付勢力変更機構と、
を有することを特徴とする背圧維持装置。 - 請求項1記載の背圧維持装置において、
前記付勢力変更機構は、
前記弾性部材の他端部に当接するとともに、当該可撓膜に対する接離方向に移動する移動部材を有することを特徴とする背圧維持装置。 - 請求項2記載の背圧維持装置において、
前記弾性部材は、
前記ケーシング部材と前記可撓膜との間に介在することを特徴とする背圧維持装置。 - 請求項3記載の背圧維持装置において、
前記移動部材は、
前記凹部の底部で前記ケーシング部を貫通し、当該ケーシング部に対して相対移動可能に設けられるとともに、
前記インク室の内部で前記弾性部材の前記他端部に当接することを特徴とする背圧維持装置。 - 請求項2記載の背圧維持装置において、
前記弾性部材は、前記インク室の内側で前記可撓膜に当接しており、
前記凹部の底部には、前記弾性部材を挿通させた補助開口部が設けられており、
前記補助開口部は、
前記弾性部材の前記他端部の側を包囲する補助可撓膜によって封止されていることを特徴とする背圧維持装置。 - 請求項2記載の背圧維持装置において、
前記弾性部材及び前記移動部材は、前記可撓膜に対してインク室とは反対の側に配設されていることを特徴とする背圧維持装置。 - 請求項1記載の背圧維持装置において、
前記付勢力変更機構は、
磁性材料で形成されるとともに、前記弾性部材における前記一端部または他端部の側に設けられた移動部材と、
前記磁性部材に磁力を作用させて当該磁性部材を前記可撓膜に対する接離方向に移動させる電磁石とを有することを特徴とする背圧維持装置。 - 記録媒体に対して吐出口からインクを吐出する記録ヘッドと、
インク供給管を介して前記記録ヘッドにインクを供給する送液ポンプと、
請求項1〜7の何れか一項に記載の背圧維持装置と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項8記載のインクジェット記録装置において、
前記インク室の内部、当該インク室から前記記録ヘッドまでの前記インク供給管の内部、或いは前記吐出口の内部での内圧を測定する内圧測定部と、
前記内圧測定部での測定結果に基づいて前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を設定する付勢力制御部とを備え、
前記付勢力制御部は、
所定圧近傍に圧力制御された前記インク室に一定量のインクが送液される前後での前記内圧の変化量が最も小さくなるよう、前記付勢力を設定することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項8記載のインクジェット記録装置において、
前記可撓膜の膜面位置を測定する膜面位置測定部と、
前記膜面位置測定部での測定結果に基づいて前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を設定する付勢力制御部とを備え、
前記付勢力制御部は、
所定圧近傍に圧力制御された前記インク室に一定量のインクが送液される前後での前記内圧の変化量が最も小さくなるよう、前記付勢力を設定することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項8記載のインクジェット記録装置において、
前記可撓膜の膜面位置を測定する膜面位置測定部と、
前記膜面位置測定部での測定結果に基づいて前記弾性部材から前記可撓膜に対する付勢力を設定する付勢力制御部とを備え、
前記付勢力制御部は、
前記膜面位置が所定位置となるよう、前記付勢力を設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
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