JP2016187948A

JP2016187948A - プリントヘッド用インク供給装置

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Publication number: JP2016187948A
Application number: JP2015069701A
Authority: JP
Inventors: 加藤　貴久; Takahisa Kato; 貴久加藤; 松葉　浩幸; Hiroyuki Matsuba; 浩幸松葉; 洋介豊福; Yosuke Toyofuku
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-11-04
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP6381133B2; US9623669B2; US20160288520A1

Abstract

【課題】プリントヘッドの往復動によるインクの圧力変動による影響を抑制する。【解決手段】インクカートリッジとプリントヘッドとの間に設けられたダンパ装置が、プリントヘッドと連通し、インクが充填される圧力室１８と、インクカートリッジ側に連通する弁室１６ａと圧力室との間に設けられた開閉弁１６とを有する。圧力室の大気側を遮蔽する可撓性樹脂フィルムからなるダイアフラム１２（１２ｂ、１２ｃ）を、弁体２１を押すべく中央部に設けられたプレート２５と、プレートから圧力室の外周となるケース１１の周壁部１７ｃに至る円環状部分に形成された波紋状の波形部１２ｂとにより構成する。弁体２１を閉弁方向に付勢するコイルばね２２の変形量を大きくしてばね付勢力を高めることができるため、インクの圧力変動による影響を抑制し得ると共に、通常印刷時の開弁量が減少することがなく、良好な印刷品質を保持することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、インクを吐出するプリントヘッドに於いてインクに生じる圧力変動を緩和するためのダンパ装置を用いたプリントヘッド用インク供給装置に関するものである。

従来、微量のインク滴を吐出させて印刷するインクジェットプリンタに於いて、家庭用に用いられるものの他に、業務用に用いられるものがある。家庭用のインクジェットプリンタでは、インク滴を開口から吐出させるノズルを備えるプリントヘッドに、各色インクを供給するための各インクカートリッジが搭載されたオンキャリッジタイプと称されるものがある。このようなオンキャリッジタイプの場合には、インクカートリッジをキャリッジに搭載するための寸法制限（例えば高さ）等がある場合には大型化が難しく、連続印刷により大量の印刷を行うには不向きである。

業務用のインクジェットプリンタでは、インクカートリッジをキャリッジとは別個に設け、キャリッジに搭載されたプリントヘッドとインクカートリッジとを可撓性チューブを介して接続し、インクカートリッジからインクをプリントヘッドに供給する構造（オフキャリッジタイプ）を用いているものがある（特許文献１参照）。これにより、インクカートリッジの大容量化が可能となり、連続印刷により大量の印刷を行うことができる。

特許第３６０６２８２号公報

インクジェットプリンタに於いてインクの背圧（インクの漏出を防ぐためにインクが保持される僅かな負のゲージ圧）を一定値に保持するためのダンパ装置が設けられているものがある。ダンパ装置は、例えばプリントヘッドに設けられたインク供給用タンクからプリントヘッドに供給されるインクの圧力変動を緩和するためのものである。上記特許文献１のダンパ装置は、インクカートリッジに連通するインク供給室（インク導入路）と、プリントヘッドのノズルに連通する圧力室と、インク供給室（インク導入路）と圧力室とを区画する隔壁に設けられかつ両室の間を連通するインク供給孔と、インク供給孔を開閉するべく閉弁方向にばね付勢された弁体と、大気圧を受けることにより弁体を開弁方向に押すための受圧板が中央に取り付けられ、受圧板と共に圧力室の壁を形成する可撓性フィルム部材と、により構成されている。

また、上記フィルム部材は、プリントヘッドのケースに熱溶着により取り付けられている。そのフィルム部材の取り付けに於いて、加熱したケースにフィルム部材を熱溶着し、ケースが冷却することによりフィルム部材に撓みを生じさせるか、フィルム部材に予め受圧板を熱溶着して取り付けておき、受圧板側から熱溶着用のヒータブロックにより圧力を加え、フィルム部材をケースに熱溶着させることにより、受圧板の厚さに対応した撓みを生じさせるようにしている。フィルム部材に撓みが設けられていることにより、フィルム部材すなわち受圧板が変位可能であり、受圧板の変位に応じてインク供給室（インク導入路）及び圧力室間の弁開閉が行われる。

一方、インクジェットプリンタに於いて、プリントヘッドは印刷方向に往復動することから、上記オフキャリッジタイプでは、プリントヘッドの往復動に伴ってチューブが伸縮を繰り返す。それにより、チューブ内のインクに圧力変動が生じ、それに伴ってインク供給室（インク導入路）内のインクの圧力が変動すると、インク供給室（インク導入路）から圧力室へのインク供給量が一定にならなくなり、印字品質に影響を及ぼす虞がある。このチューブ内のインクの圧力変動は、プリントヘッドの往復動に於ける両端で最大となる。

インクの吐出により圧力室内のインク充填量が低減し、それに伴って受圧板による弁体に対する開弁方向への力が作用すると、インク供給室（インク導入路）及び圧力室間の僅かな差圧で開弁する虞がある。そのような意図しない開弁を防止するためには、弁体を閉弁方向に付勢するばね力を大きくすることが考えられる。

しかしながら、上記特許文献１のダンパ装置では、フィルム部材を撓ませただけのため、フィルム部材の撓み量による受圧板の変位量は僅かであり、受圧板の変位量に対応する弁体開弁時の変位量も僅かとなる。弁体の閉弁状態で大きなばね力を発生させるべくばね定数の大きなばねを設けた場合には、僅かな変位量でもばね付勢力（抵抗力）が大きく増大するため、通常印刷時の開弁動作に於けるインク流量が僅かとなってしまい、印刷に支障を来す虞がある。そのため、ばね力を大きくすることができず、上記プリントヘッドの往復動に於ける印字方向両端でのインクの圧力変動による影響に対応することが困難であるという問題がある。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、インクジェットプリンタに於けるプリントヘッドの往復動によるインクの圧力変動による影響を抑制し得るプリントヘッド用インク供給装置を提供することにある。

本発明のプリントヘッド用インク供給装置は、往復動するキャリッジ（５）に搭載され、インク滴を吐出して印刷を行うプリントヘッド（６）と、プリンタ本体に固定され、前記プリントヘッドに可撓性チューブ（９）を介して接続されたインクカートリッジ（８）と、前記インクカートリッジから供給されるインクの圧力変動を緩和して前記プリントヘッドに供給するべく、前記キャリッジに搭載されたダンパ装置（７）と、を有するプリントヘッド用インク供給装置であって、前記ダンパ装置は、前記プリントヘッドに連通する圧力室（１８）を画定するケース（１１）と、前記可撓性チューブに連通し、前記圧力室と連通するインク導入路（１５ａ、１５ｂ、１６ａ）と、前記インク導入路と前記圧力室との間に設けられた開閉弁（１６）と、前記開閉弁の弁体（２１）を閉弁方向に付勢するばね（２２）と、前記圧力室の一部を画定しかつ大気圧を受けるように設けられた可撓性板（１２）と、前記可撓性板の変位を前記弁体に伝達するべく前記可撓性板の所定部分と前記弁体との間に設けられた伝達部材（２１ａ、２５）と、を有し、前記可撓性板は、複数の波形が形成された波形部（１２ｂ）を有する構成とする。

本発明によれば、可撓性板の波形部が大きく変形し得ることにより弁体の開弁方向の変位量を増大できることから、ばねの変形量を大きくして閉弁方向のばね付勢力を高めることができるため、インクの圧力変動による影響を抑制し得ると共に、通常印刷時の開弁量が減少することがなく、良好な印刷品質を保持することができる。

本発明が適用されたインクジェットプリンタの要部斜視図ダンパ装置の斜視図ダンパ装置の表面側から見た分解組立斜視図図３の矢印IV方向から見たダンパ装置のケース裏面側の斜視図図２のＶ−Ｖ線に沿って破断し、矢印方向に見た要部拡大側断面図ダイアフラムの波形部の断面形状を示す要部拡大断面図最大に開弁した状態を示す要部拡大側断面図第２実施例を示す波形部の要部拡大断面図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、往復動するキャリッジに搭載され、インク滴を吐出して印刷を行うプリントヘッドと、プリンタ本体に固定され、前記プリントヘッドに可撓性チューブを介して接続されたインクカートリッジと、前記インクカートリッジから供給されるインクの圧力変動を緩和して前記プリントヘッドに供給するべく、前記キャリッジに搭載されたダンパ装置と、を有するプリントヘッド用インク供給装置であって、前記ダンパ装置は、前記プリントヘッドに連通する圧力室を画定するケースと、前記可撓性チューブに連通し、前記圧力室と連通するインク導入路と、前記インク導入路と前記圧力室との間に設けられた開閉弁と、前記開閉弁の弁体を閉弁方向に付勢するばねと、前記圧力室の一部を画定しかつ大気圧を受けるように設けられた可撓性板と、前記可撓性板の変位を前記弁体に伝達するべく前記可撓性板の所定部分と前記弁体との間に設けられた伝達部材と、を有し、前記可撓性板は、複数の波形が形成された波形部を有する構成とする。

これによると、可撓性板の波形部が大きく変形し得ることにより弁体の開弁方向の変位量を増大できることから、ばねの変形量を大きくして閉弁方向のばね付勢力を高めることができるため、インクの圧力変動による影響を抑制し得ると共に、通常印刷時の開弁量が減少することがなく、良好な印刷品質を保持することができる。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記波形部は、少なくとも前記可撓性板の外周側で振幅の大きな部分を有する構成とする。

これによると、可撓性板の軸線方向視で面積が大きくなる外周側で波形部の振幅が大きいことから、大きな荷重を受ける外周側での変形が大きくなり、可撓性板の大きな変位量を効率良く確保することができる。

また、第３の発明は、前記第２の発明において、前記波形部の振幅は、前記可撓性板の中央側よりも前記外周側の方が大きくなるように形成されている構成とする。

これによると、波形部の中央側の変形量を相対的に小さくすることができるため、可撓性板による弁体を変位させる向きの変位に於いて中央側の傾きが抑制されることから、弁体の開弁動作が安定し、開弁時のインクの供給を安定し行うことができる。

また、第４の発明は、前記第１乃至第３のいずれかの発明において、前記可撓性板は、フィルム部材からなり、大気圧を受ける側に設けられた酸素バリア性を有するバリア層と、前記装置本体に熱溶着により固着される溶着層と、前記バリア層と前記溶着層とを接着するための接着層と、を有する構成とする。

これによると、インクジェットプリンタに於いて溶存酸素量の少ないインクが用いられる場合に、待機時等に於いて圧力室に充填されているインクに大気からの酸素が侵入することを防止することができる。

また、第５の発明は、前記第１乃至第４のいずれかの発明において、前記波形部は、延びた状態で少なくとも前記圧力室の壁面に張り付く長さで形成されている構成とする。

これによると、波形部を形成するための素材に於ける長さを、延びた状態に於ける長さを必要十分な長さとして設定することにより、可撓性板の素材の量を適切化し、かつ大きな変形量を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明が適用されたインクジェットプリンタ１の要部斜視図である。図に於いて、印刷対象の用紙２が図の矢印Ａに示される向きに搬送される。図示例のインクジェットプリンタ１では、用紙２を搬送するべく円筒ゴムローラを回転ロッドに嵌装して構成された一対の搬送ローラ３ａ、３ｂと、搬送ローラ３ａ、３ｂと平行に配設されたロッド状のガイドレール４により支持され、かつガイドレール４の軸線方向となる図の両方向矢印Ｂにより示される向きに往復動するキャリッジ５と、キャリッジ５に搭載されたプリントヘッド６と、プリントヘッド６の上側（用紙２とは相反する側）に配置されるようにキャリッジ５に支持されたダンパ装置７とが設けられている。

ダンパ装置７には、図示例では２個のインクカートリッジ８と各チューブ９を介して接続されている。インクカートリッジ８は、キャリッジ５とは別個に配置され、図示省略のプリンタ本体の所定位置に固定されている。インクカートリッジ８に貯留されているインクは、チューブ９からダンパ装置７に導入され、ダンパ装置７を介してプリントヘッド６に供給される。

なお、キャリッジ５は、例えばタイミングベルト１０を介して図示省略のサーボモータにより駆動される。一対の搬送ローラ３ａ、３ｂは、一方が図示省略のモータにより駆動され、他方が従属ローラとして機能するものであってよく、用紙２を所定の圧力で挟持しつつ搬送するように構成されている。

図２は、ダンパ装置７を示す斜視図である。以下の説明に於いて位置関係を説明する場合には、便宜上図の矢印に示される向きに示された表裏方向及び左右方向を適宜用いる。ダンパ装置７のケース１１は、横長凸型の薄板のような外形を有する形状に形成されている。ケース１１の表面には、可撓性樹脂フィルム部材により形成された可撓性板としてのダイアフラム板１２が熱溶着により固着されている。ケース１１の横長方向となる左右方向両端部の肩部には、各チューブ９がそれぞれ接続されるホースニップル状の継手部１３が突設されている。なお、ダンパ装置７に於けるインク供給構造は左右対称のため、以下の説明では特に断らない限り一方についての説明とする。

図３はダンパ装置７の一方の面（以下表面と称す）側から見た分解組立斜視図であり、図４は図３の矢印IV方向から見たケース１１の他方の面（以下裏面と称す）側の斜視図である。ダンパ装置７に導入されるインクは、図の矢印Ｉ１〜Ｉ６に示されるように、継手部１３からケース１１に入り、ケース１１内に形成された流路（後記する）を流れ、ケース１１の左右方向両端側の下面（プリントヘッド３側）に突設された接続管部１４からプリントヘッド３に供給されるようになっている。

ケース１１には、表面側と裏面側との間を画定する隔壁１１ａが形成され、隔壁１１ａの表裏両面には、適所に設けられた立設状態の壁部により、上記インクの流路が形成されている。

隔壁１１ａの表面側には、継手部１３から接続管部１４側に向けて延在する上下方向路１５ａが形成され、上下方向路１５ａにより、インクが矢印Ｉ２方向に流れ得る流路が形成されている。上下方向路１５ａの下端部は隔壁１１ａを裏面側に貫通している。隔壁１１ａの裏面側には、下端部で上下方向路１５ａと連通し、隔壁１１ａの略中央部に至る上側斜路１５ｂが形成され、上側斜路１５ｂにより、インクが矢印Ｉ３方向に流れ得る流路が形成されている。隔壁１１ａの略中央部には、上側斜路１５ｂと連通し、隔壁１１ａの表面側に貫通する連通路１５ｃが形成されている。連通路１５ｃは、後記する開閉弁１６により開閉される。

隔壁１１ａの表面側には、中央に連通路１５ｃが開口する円形平坦面１７ａと、円形平坦面１７ａの外周からラッパ状に拡開する円錐面からなるテーパ面１７ｂとが形成されている。円形平坦面１７ａとテーパ面１７ｂとにより、圧力室１８の底面となる部分が皿状に形成されている。なお、ケース１１に於ける圧力室１８の周縁部となるテーパ面１７ｂの外周部分には円形リブ状の周壁部１７ｃが形成されており、周壁部１７ｃの内周面により圧力室１８の外周が画定されている。

円形平坦面１７ａ及びテーパ面１７ｂには、連通路１５ｃから下向きにテーパ面１７ｂの中間部に至る上下方向溝１５ｅが設けられている。上下方向溝１５ｅの下端部は隔壁１１ａを裏面側に貫通している。隔壁１１ａの裏面側には、上下方向溝１５ｅの下端部と連通し、上側斜路１５ｂと略平行の下側斜路１５ｄが形成されている。下側斜路１５ｄにより、インクが接続管部１４側となる矢印Ｉ５方向に流れ得る流路が形成されている。下側斜路１５ｄは、接続管部１４に連通している。このようにして、インクの流路がケース１１に設けられている。

なお、上下方向路１５ａの下側部分には、上側斜路１５ｂに連通する手前側にフィルタ１９が熱溶着により取付けられている。これにより、継手部１３から入るインクに不純物が含まれていた場合には、その不純物を除去することができる。上述したようにケース１１の表面に熱溶着により固着されたダイアフラム板１２により、円形平坦面１７ａ及びテーパ面１７ｂによる皿形状の開放側が遮蔽され、圧力室１８の大気側が画定される。なお、上下方向路１５ａの表面側開放部分も、ダイアフラム板１２の一部により遮蔽される。

図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿って破断し、矢印方向に見た要部拡大側断面図である。図に示されるように、ケース１１に於ける隔壁１１ａの略中央部分の裏面側には、上側斜路１５ｂの連通路１５ｃと連通する部分を、連通路１５ｃと同軸の円筒状に外囲する弁室１６ａが形成されている。弁室１６ａは、チューブ９と連通するインク導入路の一部を構成している。

弁室１６ａには、連通路１５ｃを遮蔽可能な大きさの円板体形状に形成された弁体２１が受容されている。弁体２１には、連通路１５ｃを貫通するピン状の弁軸２１ａが同軸かつ一体的に設けられている。弁体２１の弁軸２１ａ側とは相反する側には、弁体２１に突設された突状ボス部に嵌装されたコイルばね２２が同軸的に配設されている。弁体２１は、コイルばね２２により連通路１５ｃを閉弁する向きにばね付勢される。なお、弁体２１を閉弁方向にばね付勢するばねとしては、コイルばね２２に限定されず、他の種々の形態のばねが適用可能である。

ケース１１の裏面側には、弁室１６ａ及び上側斜路１５ｂ及び下側斜路１５ｄの開放面を遮蔽する遮蔽板２３が熱溶着により固着されている。遮蔽板２３には、コイルばね２２の他端側のコイルエンドが当接するプレート２４が固着されている。コイルばね２２は、連通路１５ｃを閉弁した状態の弁体２１とプレート２４との間にて所定の圧縮状態で介装される。これにより、弁体２１の閉弁方向の初期荷重が設定される。

ダイアフラム板１２は、中央部にて円形に形成された平坦部１２ａと、平坦部１２ａの外周から圧力室１８の外周を画定する周壁部１７ｃに至る円環状部分に形成された波形部１２ｂと、波形部１２ｂの外周から半径方向外側に延出され、ケース１１の外形と同じ外形に形成された鍔部１２ｃとを一体的に有する。平坦部１２ａの圧力室１８側には円形薄板状のプレート２５が固着されている。プレート２５及び弁軸２１ａにより、ダイアフラム板１２の変位を弁体２１に伝達する伝達部材が構成されている。

波形部１２ｂは、ダイアフラム板１２の軸線方向（表裏方向）視で、平坦部（プレート２５）１２ａから外周となる周壁部１７ｃに至る間で同心円の波紋を描くように、図５に示されるように断面形状が波の振幅を繰り返すように形成されている。第１実施例では、各波は同一の振幅Ｗを繰り返す形状に形成されている。例えば、波の振幅Ｗは２ｍｍであってよい。波形部１２ｂの内外径は、後記するフィルム部材の撓み易さや、印刷時のインクの圧力変動等に応じて任意に設定されてよい。

図６は、波形部１２ｂの断面形状を示す要部拡大断面図である。図に示されるように、ダイアフラム板１２は、圧力室１８とは相反する側となる大気側から、酸素バリア性を有するバリア層２６と、接着層２７と、バリア層２６に接着層２７を介して接着され、ケース１１の一部である周壁部１７ｃに熱溶着により固着される溶着層２８とをそれぞれ樹脂フィルム材を積層して構成された３層構造からなる。例えば、バリア層２６は厚さ１５μｍのバリアナイロンからなり、接着層２７は厚さ１５μｍのポリエチレンからなり、溶着層２８は厚さ３０μｍのＣＰＰフィルムからなるものであってよい。なお、ダイアフラム板１２を、バリア層２６、接着層２７、溶着層２８の３層構造としたが、バリア層２６と溶着層２８とに互いに接着可能な素材を用いることにより、接着層２７を省略することができる。

このように形成されたダイアフラム板１２は、熱成型により形成されるものであってよい。この熱成型時の加熱温度は溶着層２８を熱溶着する際の温度よりは低いものであり、熱成型によりバリア層２６と溶着層２８とが接着層２７を介して接着される。これにより３層が一体化されたダイアフラム板１２は、波形部１２ｂを周壁部１７ｃの内側に位置合わせし、鍔部１２ｃを周壁部１７ｃの突出方向端面に熱溶着して、ケース１１に一体化される。なお、プレート２５も、平坦部１２ａに熱溶着により固着される。

隔壁１１ａの圧力室１８側の連通路１５ｃを外囲する部分には、弁軸２１ａをガイドする十字形の孔を有する受け側ガイドプレート３１が取付けられている。受け側ガイドプレート３１には、弁軸２１ａの突出方向端部を受容する十字形の孔を有する押し側ガイドプレート３２が取付けられている。弁軸２１ａの突出方向端部は、ダイアフラム板１２の初期状態で、プレート２５に対して隙間を有して押し側ガイドプレート３２に受容されている。これにより、受け側ガイドプレート３１の移動に対する弁体２１のロストモーション動作が得られ、かつ弁軸２１ａの突出方向端部と押し側ガイドプレート３２との係合状態が確保されることにより両者が外れてしまうことが防止される。

このようにして構成されたダンパ装置７に於いて、プリントヘッド６によりインクが消費されると、矢印Ｉ４〜Ｉ６に示されるようにインクが流れるため、圧力室１８内のインクが減少する。ダイアフラム板１２の大気側が大気圧に押されていることから、圧力室１８は大気圧に対して負圧となり、プレート２５が矢印Ｐに示されるように圧力室１８側に移動する。このプレート２５の移動により弁軸２１ａが押されるが、プレート２５による荷重がコイルばね２２の付勢力よりも小さい間では弁体２１は閉弁状態である。

印刷が進み、さらにインクが消費されると、圧力室１８の負圧が高まることによりプレート２５による弁軸２１ａに対する荷重が大きくなり、コイルばね２２の付勢力に抗して弁体２１が矢印Ｐ側に変位し、連通路１５ｃが開弁状態になる。弁室１６ａ内には、インクカートリッジ８からのインクが、チューブ９を介して、矢印Ｉ１〜Ｉ３に示されるように導入されて充填されている。弁室１６ａ内のインクには大気圧が作用しているため、連通路１５ｃの開弁により、弁室１６ａ内のインクが連通路１５ｃを介して圧力室１８内に入り込む。

圧力室１８内にインクが入り込むことにより、圧力室１８内のインクの圧力が負圧状態から大気圧状態に近付き、プレート２５による弁軸２１ａに対する荷重が低減し、弁体２１はコイルばね２２により押し戻され、閉弁状態に戻る。このようにして、印刷時のインクの消費に伴って連通路１５ｃが弁体２１により開閉され、圧力室１８内のインクの圧力や充填量が所定状態に保持され、インクの圧力変動が緩和され、プリントヘッド６にインクが供給される。

プリントヘッド６を往復動させて印刷するインクジェットプリンタ１に於いては、プリントヘッド６を搭載するキャリッジ５の往復動両端で急激な方向転換が起きるため、その動きによりチューブ９に大きな曲げ変形が生じる。それにより、チューブ９内のインクの圧力が大きく変動し、弁室１６ａ内のインクの圧力が低下（負圧）する場合がある。その場合には、弁体２１に対して開弁方向に引き戻す力が作用することになるため、弁体２１が開弁する虞が生じる。

弁室１６ａ側の負圧の影響を受けて連通路１５ｃが開弁した場合には、圧力室１８内のインクが弁室１６ａ側に戻される。通常動作に於いて、圧力室１８内のインクの圧力や充填量が変化すると、上述した消費に伴うインクの流れに影響を及ぼすことになる。これにより、印刷品質が劣化する虞がある。

そのような、チューブ９の変形によるインクの大きな圧力変動による開弁動作を防止するためには、弁体２１に対するコイルばね２２の付勢力を大きくすることで対応できる。コイルばね２２の付勢力を大きくする場合には、ばね定数を上げるか、圧縮変形量を大きくすることが考えられる。

従来技術のように膜状のフィルム部材に撓みを設け、その撓み分によりダイアフラムすなわちプレート（本図示例のプレート２４に対応）の移動量を確保する場合には、コイルばね圧縮変形量が小さいため、ばね定数を上げることで対応することになる。その場合には、プレートの荷重が同じ場合には弁体の移動量（開弁量）が小さくなってしまうため、通常動作時のインクの補充の流れに悪影響を及ぼし、印刷品質にも悪影響が及ぶようになってしまう。

それに対して、本発明によれば、ダイアフラム板１２に波紋状の波形部１２ｂを設けており、波形部１２ｂの延び変形に伴ってプレート２４の移動量を大きくすることができる。例えば最大に開弁した状態を示す図７に於いて二点鎖線で示されるように、波形部１２ｂが延びた状態でプレート２４が隔壁１１ａに当接する状態を基準にして、波形部１２ｂの振幅の大きさや波の数を設定することができる。それにより、プレート２４の移動量を大幅に大きくすることができるため、コイルばね２２のばね定数を上げることなく、大きな圧縮変形量を確保して、閉弁位置のばね付勢力を大きくすることができる。このように、波形部１２ｂの振幅の大きさ及び波の数は、波形部１２ｂの波を延ばした際に圧力室１８の底面（円形平坦面１７ａ及びテーパ面１７ｂ）に略全体が張り付くようになる長さに基づいて設定されるとよく、その長さを最大値として設計することにより、フィルム部材の素材量の無駄を省くことができる。

このようにして、弁軸２１ａに対する荷重の小さな変化（増大）で大きな開弁量が得られるため、通常の開閉弁動作に於いて、ダンパ装置７からプリントヘッド６への円滑な流れによるインクの適切な量の補充が確保される。このようにして、インクジェットプリンタ１に於ける印刷時のキャリッジ５の往復動に伴うインク導入側の圧力変動の影響を防止するべく、弁体２１の閉弁方向のばね付勢力を大きくしても、それにより通常動作に於けるインクの流れに対して悪影響を及ぼさないようにできるため、常に高い品質の印刷を行うことができる。

また、平坦部１２ａと鍔部１２ｃとの間に設けられた波形部１２ｂは、表（大気側）裏（圧力室１８側）間に圧力差が生じてない場合には波形断面形状により形状が保持されるため、圧力室１８の設計容量の確保が適切化される。圧力室１８が負圧になった場合には、プレート２５が大気側に対して凹むように変位し、その変位により波形部１２ｂに曲げ力が作用する。その曲げ力に対しては、波形状の波形部１２ｂは曲げ変形し易い。このように曲げ変形容易な波形部１２ｂを介して、鍔部１２ｃにより平坦部１２ａが支持されていることから、ダイアフラム板１２のケース１１に対する位置決めかつ取付け作業を容易に行うことができる。例えば、波形部１２ｂの外周の円に対してプレート２４が同心に位置していなくても、波形部１２ｂの波形状の曲げ変形により位置のずれが吸収されるため、平坦部１２ａに対するプレート２４の位置決め固定に於いて高い精度が要求されず、組付け作業を簡略化することができる。

図８は、第２実施例を示す波形部を示す要部拡大断面図である。図に於いて上記実施例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図に示されるように、第２実施例では波形部の波の振幅がプレート２４（平坦部）側よりも周壁部（波形部の外周）側の方が大きくなるように形成されている（Ｗ１＜Ｗ２＜・・・・・・＜Ｗｎ）。なお、図示例では振幅（Ｗ１、Ｗ２、・・・・・・、Ｗｎ）が中央部（プレート２４）側から外周側に向けて漸増するようにしたが、連続的に増大する形状に限られるものではない。例えば、波形部１２ｂを、半径方向中間部を境として、半径方向内側の各波を小さな同一の振幅とし、半径方向外側の各波を大きな同一の振幅となる形状に形成してもよい。

波形部１２ｂに於いて、半径方向の単位長さ当たりの受圧面積が半径方向外側になるに連れて大きくなることから、外周側で受ける荷重が中央部（平坦部１２ａ）側よりも大きくなる。第２実施例の波形部１２ｂの外周側では、上述した形状により、中央部側よりも大きな変形代を有する。これにより、外周側での荷重増大に対応して、波形部１２ｂの外周側の変形量の増大を促進することができる。

また、プレート２４（平坦部１２ａ）側の変形量が小さいことにより、プレート２４の移動量を、波形部１２ｂの外周側での変形により確保することができる。波形部１２ｂに於いて、プレート２４側近傍の変形量が相対的に小さいため、弁軸２１ａを押す方向に対してプレート２４の倒れが抑制され、プレート２４の移動時のバランスが確保されるようになる。例えば、プレート２４の中心からずれた位置で弁軸２１ａを押す場合でも、倒れが抑制された状態でプレート２４を移動させることができ、弁軸２１ａの移動方向に対する荷重方向のずれが抑制されるため、弁軸２１ａすなわち弁体２１の開弁動作を安定化し得る。

以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、波形部１２ｂの半径方向全範囲で波が連続する形状にしたが、部分的に波が連続し、他の部分に平坦部分が形成されている形状であってもよい。また、波形部１２ｂの波形状としては、同心円の波以外でもよく、例えば互いに平行する波や渦巻状の波の形状であってもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

本発明にかかるプリントヘッド用インク供給装置は、インクの圧力変動による影響を抑制し得ると共に、通常印刷時の開弁量が減少することがなく、良好な印刷品質を保持することができ、プリントヘッドとインクカートリッジとを可撓性チューブを介して接続するような業務用インクジェットプリンタとして有用である。

１インクジェットプリンタ
５キャリッジ
６プリントヘッド
７ダンパ装置
８インクカートリッジ
９チューブ
１１ケース
１２ダイアフラム体（可撓性板）
１２ｂ波形部
１５ａ上下方向路（インク導入路）
１５ｂ上側斜路（インク導入路）
１６開閉弁
１６ａ弁室（インク導入路）
２１弁体
２１ａ弁軸（伝達部材）
２２コイルばね
２５プレート（伝達部材）

Claims

往復動するキャリッジに搭載され、インク滴を吐出して印刷を行うプリントヘッドと、
プリンタ本体に固定され、前記プリントヘッドに可撓性チューブを介して接続されたインクカートリッジと、
前記インクカートリッジから供給されるインクの圧力変動を緩和して前記プリントヘッドに供給するべく、前記キャリッジに搭載されたダンパ装置と、を有するプリントヘッド用インク供給装置であって、
前記ダンパ装置は、
前記プリントヘッドに連通する圧力室を画定するケースと、
前記可撓性チューブに連通し、前記圧力室と連通するインク導入路と、
前記インク導入路と前記圧力室との間に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁の弁体を閉弁方向に付勢するばねと、
前記圧力室の一部を画定しかつ大気圧を受けるように設けられた可撓性板と、
前記可撓性板の変位を前記弁体に伝達するべく前記可撓性板の所定部分と前記弁体との間に設けられた伝達部材と、を有し、
前記可撓性板は、複数の波形が形成された波形部を有することを特徴とするプリントヘッド用インク供給装置。
前記波形部は、少なくとも前記可撓性板の外周側で振幅の大きな部分を有することを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッド用インク供給装置。
前記波形部の振幅は、前記可撓性板の中央側よりも前記外周側の方が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプリントヘッド用インク供給装置。
前記可撓性板は、フィルム部材からなり、大気圧を受ける側に設けられた酸素バリア性を有するバリア層と、前記装置本体に熱溶着により固着される溶着層と、前記バリア層と前記溶着層とを接着するための接着層と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプリントヘッド用インク供給装置。
前記波形部は、延びた状態で少なくとも前記圧力室の壁面に張り付く長さで形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプリントヘッド用インク供給装置。