JP3192369B2 - 記録装置 - Google Patents

記録装置

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JP3192369B2
JP3192369B2 JP14183596A JP14183596A JP3192369B2 JP 3192369 B2 JP3192369 B2 JP 3192369B2 JP 14183596 A JP14183596 A JP 14183596A JP 14183596 A JP14183596 A JP 14183596A JP 3192369 B2 JP3192369 B2 JP 3192369B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は記録装置に関し、さ
らに詳しくは複数のインクジェットヘッドを備えた記録
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複数のインクジェットヘッドおよび交換
可能なインクタンクをキャリッジに搭載しキャリッジを
移動しつつ記録を行う記録装置は、多色記録、単色の高
密度・高速記録に適し、且つインクの交換も容易なこと
から近年広く用いられつつある。ここで、1個のヘッド
を有する記録装置の場合は、先端にインク通孔を有する
中空のニードルをヘッドと一体として、または別体であ
ってもこれと密接不可分なインク通路の一部として構成
し、前記ニードルを交換可能なインクタンクに挿入する
ことにより、インクタンクとヘッドを連通しインクをヘ
ッドに供給する通路を形成するのが通例である。そして
前記の複数のヘッドを有するこの種の記録装置において
も、1個のヘッドを有する記録装置と同様に、インクタ
ンクに挿入する中空のニードルをヘッドと一体として、
または別体であってもこれと密接不可分なインク通路の
一部として構成するのが通例である。すなわち、多色記
録の場合はそれぞれY、M,Cの色のインクを吐出する
ヘッドにそれぞれ別々に連通する複数のニードルをヘッ
ドと一体または実質的に一体として設け、各ニードルを
それぞれ、Y、M、Cのインクのインクタンクに挿入す
るのが通例である。
【0003】複数のヘッドを用いて単色の記録を行う場
合には、複数のヘッドを一体として形成してこれらのす
べてに連通する共通のインク通路を設け、この共通の通
路に連通する共通のニードルを、一体または実質的に一
体として設け、この共通のニードルを1個の単色のイン
クタンクに挿入するのが通例である。このため、多色記
録を行う場合と、単色記録を行う場合では、複数のヘッ
ドの構造が異なり、複数のヘッドとはいってもそれぞれ
別種のヘッドを準備する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は複数のインク
ジェットヘッドおよび交換可能なインクタンクをキャリ
ッジに搭載しキャリッジを移動しつつ記録を行う記録装
置において、複数のヘッドを用いて多色記録を行う場合
も、複数のヘッドを用いて単色記録を行う場合も、別種
のヘッドを準備することなく共通のヘッドを用いて記録
を行うことができる記録装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は複数のインクジ
ェットヘッドおよび交換可能なインクタンクをキャリッ
ジに搭載しキャリッジを移動しつつ記録を行う記録装置
において、インクタンクに挿入する中空のニードルと、
該ニードルに連通する複数のインク通路を備えた中継部
材により、インクタンクとインクジェットヘッドを連通
することを特徴とする。
【0006】本発明はまた、複数のインクジェットヘッ
ドおよび交換可能なインクタンクをキャリッジに搭載し
キャリッジを移動しつつ記録を行う記録装置において、
インクタンクに挿入する中空のニードルと、該ニードル
に連通する複数のインク通路を備えた中継部材により、
インクタンクとインクジェットヘッドを連通し、中継部
材は1個のニードルが複数の通路に連通する分配型のも
のと、各ニードルが各個別のインクジェットヘッドに対
応した個別の通路にのみ連通する非分配型のもののいず
れをも選択して取り付けることができることを特徴とす
る。
【0007】本発明は前記の構成により、複数のインク
ジェットヘッドおよび交換可能なインクタンクをキャリ
ッジに搭載しキャリッジを移動しつつ記録を行う記録装
置において、多色記録を行うときは前記非分配型の中継
部材によりY、M、C等の色のインクをそれぞれ貯蔵す
るインクタンクと対応する各ヘッドを1対1の関係で連
通することができる。そして、ブラック等単色の記録を
複数のヘッドを用いて行うときには、前記の多色記録の
場合と同一の構造のヘッドを用いて前記分配型の中継部
材により、ブラック等単色のインクを貯蔵する1個のイ
ンクタンクと各ヘッドを連通することができる。従っ
て、ヘッドの共通化ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
(実施例1)本発明の第1の実施例につき図面を用いて
説明する。図1は本実施例の記録装置の機構部分の全体
の構成を示す図である。図1において、1はキャリジで
あり、複数のヘッド2を保持するヘッドホルダー3、複
数のインクタンク4、ヘッド2とインクタンク4を連結
する非分配型中継部材5、および回路基板7を搭載す
る。ここでは複数のインクタンク4はY、M、C等それ
ぞれ異なる色のインクを保有し、それぞれ対応するヘッ
ド2に連通する。図示しないキャリッジモーターはタイ
ミングベルト8を介してキャリッジ1を駆動し、ガイド
レール9に沿って、図の左右に往復させる。FPC10
は図示しない駆動回路と回路基板7を接続する。一方、
図示しない紙送りモータは給紙ローラ11および排紙ロ
ーラ12を駆動し、記録紙13をプラテン14上に引き
出し、キャリッジの移動方向と直角の方向に移動させ
る。このように、キャリジ1および記録紙13を移動さ
せながら各ヘッド2の記録紙13上の位置を二次元的に
変えながら各ヘッド2から、例えば圧電駆動等の公知の
手段により記録信号に応じてそれぞれの色のインクを吐
出させることにより、記録紙13に多色の画像、文字等
の記録パタンを記録することができる。
【0009】上記の記録動作をしていないときに、キャ
リッジをプラテン14から外れた左方の領域に移動し、
キャップ15を有する吸引装置16、およびブレード1
7を有するワイピング手段18により、公知の方法で前
記各ヘッドの回復動作を行う。
【0010】次に本実施においてキャリッジ1に搭載す
る前記の部材につき更に詳しく図面を用いて説明する。
図2はインクタンクを除き、前記のキャリッジ1に搭載
する各部材の個々の構造およびこれらの組立方法を示す
図である。図2に示すように共通のヘッドホルダ3は複
数のヘッド2を保持する。ここで各ヘッド2は後述する
ように、インクを吐出させる複数の圧力室を備えてい
る。各ヘッド2はまたインク供給口23を備えている。
6はインクタンクに挿入する1本の中空のニードル25
と、該ニードルに連通し、複数に分岐する分岐インク通
路26を備えた分配型中継部材である。分岐インク通路
26の出口にはインク流出口27を設ける。ニードル2
5の中空部20と分岐インク通路の間にゴミの混入を防
止するフィルタ21が配置される。5は複数本の中空ニ
ードル25と、これらにそれぞれ連通する分岐しないイ
ンク通路28を備えた非分配型中継部材である。各ニー
ドル25の中空部20と対応するインク通路28の間に
それぞれ上記のフィルタ21が配置される。中継部材
5、6はいずれもインクタンクの装着の案内をするガイ
ド部24を備えている。インク通路28の出口にもイン
ク流出口27を設ける。
【0011】7は回路基板である。回路基板7を挟んで
ヘッドホルダー3と分配型中継部材6を向かい合わせ、
ヘッド2のインク供給口23と中継部材6のインク流出
口27を突き合わせ、パイプ状のシール部材29によ
り、接続部をシールし、ねじ30によりヘッドホルダ3
及び中継部材6を両側から回路基板7に圧接し固定す
る。回路基板7は図示しないねじ等の結合手段によりキ
ャッリジ1に結合する。この場合、分配型中継部材6の
一本のニードル25は分岐インク通路26を通じて複数
のすべてのヘッド2に連通するので、該中継部6のガイ
ド部24に単色のインクタンクを装着すれば、ニードル
25の先端部に設けた通孔31から内部にインクが流入
し、単色のインクをすべてのヘッドに供給し、単色記録
が可能となる。非分配型の中継部材5も同様にして回路
基板7を挟んで複数のヘッドに接続することができる。
【0012】この場合は、非分配型中継部材5の複数の
ニードル25はそれぞれに別々のインク通路28を通じ
て対応するヘッドに1対1の関係で連通するので、該中
継部材5の複数のニードル25に対し、Y、M、C等そ
れぞれ異なる色のインクタンクを接続、装着すれば、複
数のヘッド2の各々に対しそれぞれ異なる色のインクを
供給し、図1に示し、すでに説明したように多色記録が
可能となる。
【0013】このようにして、本実施例の記録装置は同
一構造のヘッド2およびヘッドホルダー3を用いて単色
記録および多色記録のいずれをも選択して行うことがで
きる。一方、すでに説明したように、従来においては、
多色記録を行う場合と、単色記録を行う場合では、ヘッ
ドの構造が異なり、それぞれ別種のヘッドを準備する必
要があった。すなわち、従来は、多色記録に使用するヘ
ッドの先端部すなわち本実施例のヘッドにあたる部分は
1個ごとにヘッドの後部の各ニードルにそれぞれ連通す
るインクの取り込み口を備えている。すなわち、図2に
示すヘッド2と非分配型の中継部材5が一体がとなった
ような形で多色記録専用のヘッドを構成している。これ
に反し、単色記録に使用するヘッドの先端部すなわち本
実施例のヘッドにあたる部分は全体として、ヘッドの後
部の1本のニードルに連通する1個の共通の取り込み口
のみを有し、個別のヘッドに当たる部分へインクを分配
する通路は集合体をなすヘッド先端部の内部に設ける。
すなわち、図2に示すヘッド2と分配型中継部材6が一
体がとなったような形で単色記録専用のヘッドを構成し
ている。
【0014】従って、従来は全体構造や部品がほとんど
共通の同一機種の記録装置であっても、単色記録か、多
色記録かの用途に応じて、ヘッドを別々に開発、製造
し、またリペアーのための部品も別々に準備しておく必
要がある。しかし、本実施例に示すように、本発明によ
れば、1種類のヘッドを用いて単色記録も、多色記録も
行うことが出来るので、ヘッドの開発、製造、および保
守の手間が軽減し、製造コスト、アフターサービスのコ
ストを低減することができる。また本発明に用いるヘッ
ドは、ヘッド自体に分配等のための通路をもっていない
ので、ヘッドの小型化に有利である。本発明のヘッドの
スペースは多色記録においても、単色記録においても勿
論同一であるが、特に、従来の単色記録専用のヘッドに
比してヘッド占有スースペスを大幅に減少させることが
できる。
【0015】図3は記録動作を行う本実施例の装置の主
要部を示す図である。ヘッド2と分配型中継部材6とを
回路基板7を挟んで結合し、中継部材6に単色用のイン
クタンクを装着し、ヘッド2の先端を記録紙13と僅か
な距離をおいて対向させ、回路基板7を取り付けた図示
しないキャリッジを駆動してヘッドを紙面に垂直な方向
に移動する。32はヘッド2に接近して紙送り方向の前
後に設けた紙押さえローラである。インクタンクは公知
のものであり、インクタンク内の単色のインクは公知の
原理により、ニードルの先端に設けた通孔31を通っ
て、ニードル内に流入し、さらに、分岐インク通路26
等を経て各ヘッドに流入する。インクタンクの交換時の
充填は、図1に示した吸引装置16を用い公知の方法で
行う。複数のヘッド2は紙面に垂直方向に整列し、各ヘ
ッド2はそれぞれ複数の圧力室19を備え、公知の手段
により圧力室を加圧し、図示しないノズル孔から記録紙
に向けて単色のインクを吐出させ、単色記録を行う。
【0016】ここで図の点線は従来のの単色記録専用の
ヘッドを用いた場合のる占有スペースの増加分を示す。
この増加分はすでに説明したヘッド内の分配通路のため
に必要なスペースである。このように、本発明によれ
ば、ヘッドを小型化にすることが、可能となり、特に用
紙送り方向に小型化できるので、ヘッドに対し用紙の送
り方向の前後を狭い範囲Lでローラ状の第1紙押さえロ
ーラ32および拍車状の第2紙押さえローラ33により
押さえることができ、インク吐出の着弾精度が向上す
る。なお、以上では 図を用いて本発明により、単色記
録を行う場合につき説明したが、これと同一の断面図を
用い、単色用インクタンクを多色用のインクタンクに、
分配型の中継部材6を非分配型の中継部材5に置き換え
れば、同様の原理により多色印字を行うことを理解でき
る。
【0017】(実施例2)次に本発明の第2の実施例に
つき図面を用いて説明する。図4は本実施例の記録装置
の主要部を示す図であり、図5は本実施例の記録装置に
用いるニードル25を示す。本実施例はニードル25を
除き第1の実施例と同様である。インクタンク38は単
色用のものであっても、多色用のものであってよいが公
知のものであり、中空の突出部39を有するケース40
の内部にシール41、フィルター42、フエルトA、フ
エルトBを取り付け、突出部39の端面にはシート43
を取り付ける。突出部39の中空部44にインクを充填
し、フエルトA、フエルトBにインクをしみこませる。
突出部39の中空部44のインクの圧力は、公知の動作
原理により、大気圧より若干低い一定の圧力に保たれ
る。
【0018】インクタンク38の突出部39を分配型中
継部材6または非分配型中継部材5の後部に設けたガイ
ド部24に挿入するとニードル25の先端がシート43
を突き破り、インクタンク4の突出部39内に設けたシ
ール41と圧接しつつ中空部44に進入する。図5に示
すように本実施例のニードルについては、その先端を円
錐先端角が90度より小さくなるよう形成してある。こ
れはインクタンク38の突出部39にインク漏れ防止の
ために溶着したシート43を突き破ることが必要なため
である。この円錐状部分にはリブ46の4本が十文字状
をなし、リブ46の肉厚、巾はニードル25の肉厚と同
等付近に形成する。こうすることで、リブ46の内側に
は連通空間47が確保され、ニードル内に供給されるイ
ンクの流れに対する抵抗を極めて少なくする。
【0019】この状態で、図1に示すような公知の吸引
装置16により公知の方法でインクの吸引を行うとイン
クタンク内のインクはこのリブ間の前記連通空間47を
通ってニードル内に流入し、さらに、分岐インク通路2
6等を経て各ヘッドに流入しヘッド2の圧力室19を充
填する。次に、公知の手段により、圧力室19の吐出動
作および吸入動作を交互におこさせて記録を行う。この
吸入動作に連動してインクタンク38内のインクはこの
リブ46間の連通空間47を通って、さしたる抵抗を受
けることなくニードル25内に流入し、圧力室19の吸
入動作が円滑且つ十分に行えるようにする。この結果、
吐出インクの液滴の大きさがより均一化し、記録の品質
が向上する。また、図5に示すようにリブ46の根元間
にはRをつけ、インクタンクへの挿入時にインクタンク
38のシート43およびシール41に引っかからないよ
うにしてある。
【0020】本実施例のニードルは一体成形法により、
容易に製造することができる。この点で、従来のニード
ルのように先端斜面部に直径0.1〜0.4mmの数個
の連通孔のあいているものより優れている。これはこれ
等の従来のニードルの形状製作がかなり困難であり、な
おかつ、インクの流れに対する抵抗も懸念されるからで
ある。なお本実施例のニードルは複数のヘッドを有する
記録装置だけでなく、1個のインクジェットヘッドを有
する通常の記録装置においても使用することができ同様
の効果を有することは勿論である。
【0021】(実施例3)次に本発明の第3の実施例に
つき図面を用いて説明する。本実施例は本発明の記録装
置におけるすでに述べた中継部材の改良に関する。顔料
インクが空気中に放置されると乾燥し硬化してしまう性
質があり、ニードル等に付着したまま放置すると目つま
りを起こした状態で復帰しなくなるという問題がある。
本実施例はニードルに起因するこのような問題を解決す
ることを目的とするものである。図6は第1および第2
の問題を解決するためにニードル25のキャップ装置を
設けた記録装置の主要部を示す図であり、図6はニード
ル25をインクタンク38に挿入していない状態を、図
7はニードル25をインクタンク38に挿入した状態を
示す。図8はニードル25のキャップ装置を取り付けた
分配型中継部材6を示す図である。
【0022】図6に示すように分配型中継部材6または
非分配型中継部材5は通路部50と一体に形成したキャ
ップ側壁51を備えている。キャップ側壁51の囲みの
中にニードル25を配置してある。ニードル25とキャ
ップ側壁51の間に圧縮スプリング52を配置し、その
上にゴム板53、リング状板54、ガイド用の穴を有す
るキャップ状のガイドキャップ55を順次重ねた後、ガ
イドキャップ55をキャップ側壁51に取り付ける。こ
のようにしてニードル25のキャップ装置を構成する。
ここで、非分配型中継部材5の場合はキャップ側壁51
およびガイドキャップ55の平面形状はトラック状また
は楕円であり、キャップ側壁51の囲みの中に複数のニ
ードル25を配置し、各ニードル25に対応して圧縮ス
プリング52、ゴム板53 、リング状板54を配置す
る。の状態で、図6に示すように、圧縮スプリング52
の圧力によりゴム板53およびリング状板54は上方に
押しつけられ、ニードル25の先端はゴム板53から若
干離れている。
【0023】図8に示すようにゴム板53の中央には1
本または複数本の切り込み56が設けられている。従っ
て図6のようにインクタンク38を装着しないときはキ
ャップ側壁51の内部空間は密封された状態になってい
る。図7に示すようにキャップ側壁51内にインクタン
ク38の突出部39が差し込まれたときは、ゴム板53
およびリング状板54はインクタンク38の突出部39
により押し下げられ、ゴム板53の切り込み56からニ
ードル25が顔をだしてインクタンク38と連通する。
このようにして、キャップ装置により、インクタンク3
8を取り付けないときは、ニードルを外気から遮断し、
インクタンク38を取り付けたときにはインクのニード
ル25への供給を妨害しないようにすることができる。
これにより、ニードル内等インク通路のインクの乾燥を
阻止または有効に低減できる。また、ニードルからのゴ
ミの混入もなくなるので、図2に示した第1の実施例で
使用するようなフィルタ21を廃止することができ、イ
ンクの流れがよくなり、気泡の付着等がなくなる。なお
本実施例のニードルのキャップ装置は複数のヘッドを有
する記録装置だけでなく、1個のインクジェットヘッド
を有する記録装置においても使用することができ同様の
効果を有することは勿論である。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば複数
のインクジェットヘッドおよび交換可能なインクタンク
をキャリッジに搭載しキャリッジを移動しつつ記録を行
うする記録装置において、1種類のヘッドを用いて単色
記録も、多色記録も行うことが出来るので、ヘッドの開
発、製造、および保守の手間が軽減し、製造コスト、ア
フターサービスのコストを低減することができる。本発
明によれば、また、ヘッドを小型にすることが可能とな
り、特に用紙送り方向に小型化できるので、ヘッドに対
し用紙の送り方向の前後を狭い範囲で紙押さえローラで
押さえることができ、インク吐出の着弾精度が向上す
る。
【0025】また本発明によれば、インクタンク挿入し
連通するニードルはその先端部にリブによる空間を有す
るため、製造が容易となり、且つインクの流れに対する
抵抗を減少させ、記録動作中のインクの補給を円滑に
し、記録品質の向上に寄与する。
【0026】更に、本発明によれば、ニードルのキャッ
プ装置を設けることにより、キャップ内等インク通路の
インクの乾燥を阻止または有効に低減できるとともに、
キャップ内へのゴミの混入を阻止することができる。
【0027】なお、本発明はインクジェットヘッドを用
いる記録装置であれば、圧電駆動方式に限らずバブルジ
ェット等の他の方式にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録装置の機構の全体の構成を示す図
である。
【図2】本発明の記録装置のキャリッジに搭載する各部
材の構造およびこれらの組立方法を示す図である。
【図3】本発明の記録装置の主要部の構成を示す図であ
る。
【図4】本発明のニードルを用いた記録装置の主要部の
構成を示す図である。
【図5】本発明のニードルの形状を示す図である。
【図6】本発明のニードルキャップ装置を用いた記録装
置の主要部を示す図である。
【図7】本発明のニードルキャップ装置を用いた記録装
置の主要部を示す図である。
【図8】本発明のニードルキャップ装置を備えた中継部
材を示す図である。
【符号の説明】
1 キャリッジ 2 ヘッド 3 ヘッドホルダー 4 インクタンク 5 非分配型中継部材 6 分配型中継部材 7 回路基板 8 タイミングベルト 9 ガイドレール 10 FPC 11 給紙ローラ 12 排紙ローラ 13 記録紙 14 プラテン 15 キャップ 16 吸引装置 17 ブレード 18 ワイピング手段 19 圧力室 20 中空部 21 フィルタ 23 インク供給口 24 ガイド部 25 ニードル 26 分岐インク通路 27 インク流出口 28 インク通路 29 シール部材 30 ネジ 31 通孔 32 第1紙押さえローラ 33 第2紙押さえローラ 38 インクタンク 39 突出部 40 ケース 41 シール 42 フィルター 43 シート 44 中空部 46 リブ 47 連通空間 50 通路部 51 キャップ側壁 52 圧縮スプリング 53 ゴム板 54 リング状板 55 ガイドキャップ 56 切り込み
フロントページの続き (72)発明者 小味山 剛男 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シチズン時計株式会社技術研究所内 審査官 菅藤 政明 (56)参考文献 特開 平8−58117(JP,A) 特開 昭61−213162(JP,A) 特開 平8−11321(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/165 - 2/175 B41J 2/21

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のインクジェットヘッドおよび交換
    可能なインクタンクをキャリッジに搭載し、キャリッジ
    を移動しつつ記録を行う記録装置において、インクタン
    クに挿入する中空のニードルと、該ニードルに連通する
    複数のインク通路を備えた中継部材により、インクタン
    クとインクジェットヘッドを連通し、前記中継部材は1
    個のニードルが複数の通路に連通する分配型のものと、
    1個のニードルが1個の通路にのみ連通する非分配型の
    もののいずれをも選択して用いることができることを特
    徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 複数のインクジェットヘッドおよび交換
    可能なインクタンクをキャリッジに搭載し、キャリッジ
    を移動しつつ記録を行う記録装置において、インクタン
    クに挿入する中空のニードルと、該ニードルに連通する
    複数のインク通路を備えた中継部材により、インクタン
    クとインクジェットヘッドを連通するとともに、前記
    数のインクジェットヘッドの集合体1種類とし、該1
    種類の集合体に分配型の中継部材を取り付けて単色記録
    を行い、非分配型の中継部材を取り付けて多色記録を行
    うことを特徴とする記録装置。
  3. 【請求項3】 複数のインクジェットヘッドおよび交換
    可能なインクタンクをキャリッジに搭載し、キャリッジ
    を移動しつつ記録を行う記録装置において、インクタン
    クに挿入する中空のニードルと、該ニードルに連通する
    複数のインク通路を備えた中継部材により、インクタン
    クとインクジェットヘッドを連通するとともに、前記
    ードルの先端を円錐先端角が90度より小さくなるよう
    形成し、該先端部に複数本のリブにより構成される内外
    の連通手段を設けて、前記リブの肉厚と巾をそれぞれ前
    記ニードルの肉厚と同等に形成したことを特徴とする記
    録装置。
  4. 【請求項4】 インクジェットヘッド、交換可能なイン
    クタンクおよび該インクタンクとインクジェトヘッドに
    連通するニードルをキャリッジに搭載し、キャリッジを
    移動しつつ記録を行う記録装置において、ニードルの先
    端を円錐先端角が90度より小さくなるよう形成し、該
    先端部に複数本のリブにより構成される内外の連通手段
    を設けて、前記リブの肉厚と巾をそれぞれ前記ニードル
    の肉厚と同等に形成したことを特徴とする記録装置。
  5. 【請求項5】 ニードルまたはその先端部を中央部に1
    本または複数本の切れ目を有しゴム等弾性材よりなる遮
    蔽部材を有するキャップ装置の内部に配置し、インクタ
    ンクを装着しないときは、遮蔽部材によりキャップ装置
    の開口を塞いで内部を密封し、インクタンクをニードル
    に結合させるときは、前記遮蔽部材の切れ目を貫いてニ
    ードルがインクタンク内部に突入することを特徴とする
    請求項1、請求項2または請求項3に記載する記録装
    置。
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