JP3493967B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

インクジェット式記録装置

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JP3493967B2 JP24710797A JP24710797A JP3493967B2 JP 3493967 B2 JP3493967 B2 JP 3493967B2 JP 24710797 A JP24710797 A JP 24710797A JP 24710797 A JP24710797 A JP 24710797A JP 3493967 B2 JP3493967 B2 JP 3493967B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
滴を吐出して記録媒体に文字等の記録像を書き込むイン
クジェット式記録装置、より詳細にはインク貯蔵源から
インクジェット記録ヘッドにインクを導くインク供給路
の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インクジェット式記録装置は、ノズル開
口からインク滴を吐出させて紙などの記録媒体に文字や
画像を印刷するものである。インク中の塵埃や気泡を排
除する目的でインクカートリッジと記録ヘッドとの間に
フィルタ板が設けられている。
【0003】従来のインクカートリッジから記録ヘッド
へのインク供給路は、例えば図8に示すように、インク
供給針116の供給路115と記録ヘッドへの導入路1
14とをオフセットした位置に配置し、その間にフィル
タ板132を設けている。これにより、インクカートリ
ッジからインクを供給するインク供給針を小型化しつ
つ、流路抵抗が小さくなるようにフィルタの面積を大き
くしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のインク供給路では、図8に示すXの領域に気
泡が移動した場合フィルタ板132に付着してインクが
流れるフィルタ面積を小さくすることがある。フィルタ
面積が小さくなると、流路抵抗が増大して全体の動圧が
大きくなり、インクの供給が不安定になることがある。
【0005】フィルタの上面に形成される傾斜面の傾斜
角度θを大きくすると、気泡が浮力により傾斜面に沿っ
てインク供給針116の供給路115の根元へ移動し易
くなり、Yの領域で気泡がフィルタ板132と接触しな
いで浮遊しインクはその周りを流れる。しかし、初期充
填時やインク吸引時など高速でインクを流した場合に、
θの大きさに関わらずフィルタ面に沿った長さ方向にほ
ぼ等距離でXの領域に気泡が残るので、角度θが大きい
ほどフィルタ板132の上面に残る気泡の体積が大きく
なる。気泡が大きいと、Yの領域に移動してもインクが
気泡の周囲を流れにくいため、気泡がインクの流れに押
されてフィルタ面に付着し易くなる。
【0006】角度θを小さくすると、高速でインクを流
した後に残留する気泡は小さくなるが、気泡が供給路1
15の根元へ移動するのに時間がかかり、気泡がXの領
域でフィルタ板132に付着したままになり易い。
【0007】本発明の目的は、気泡がフィルタと接触し
てインクの流れるフィルタ面積を小さくするのを防ぐこ
とのできるインクジェット式記録装置を提供することに
ある。
【0008】本発明の別の目的は、初期充填時やインク
吸引時など、高速でインクを流した場合にフィルタ上に
残留する気泡の大きさを小さくすることのできるインク
ジェット式記録装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
インクジェット式記録装置によれば、インク保持手段の
インクをインクジェット式記録ヘッドに供給するインク
供給部材を備えるインクジェット式記録装置であって、
前記インク供給部材は、前記インク保持手段と連通する
入口と、前記記録ヘッドと連通する出口とを有し、前記
入口が水平面に対して上方となるように傾斜したインク
供給路を備えたフィルタ取付け部材と、前記インク供給
路内に設けられ、前記インク供給路の横断面積よりも大
きい濾過面積を有し、前記出口から前記入口にわたって
前記インク供給路を区画するように略水平に配置された
フィルタと、前記入口に形成され、前記水平面に対して
垂直に配されたインク供給針と、前記フィルタ近傍の気
泡を前記入口に誘導する気泡誘導溝と、を備え、前記気
泡誘導溝は、前記フィルタに対して上方の前記インク供
給路内壁面の、前記フィルタの前記出口側から前記イン
ク供給針の略直下まで連続的に延設されていることを特
徴とするため、フィルタ上面に付着する気泡を効果的に
排出できるため、気泡がフィルタに付着してインクの流
れるフィルタ面積を小さくしてしまうことを防止するこ
とができる。
【0010】本発明の請求項2記載のインクジェット式
記録装置によれば、フィルタ取付け部材の入口側に設け
られたインク供給針の側面とフィルタ取付け部材との間
にはフィルタ取付け部材よりも水平面に対して傾斜角度
が大きい傾斜部が設けられているため、気泡がインク供
給針の根元のインク流路に浮遊し易く、インクは気泡の
周囲を流れるので、インクの流れるフィルタ面積が気泡
により小さくなるのを防ぐことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。
【0012】図2は、本発明のインクジェット式記録装
置の一実施例であるインクジェットプリンターを示す。
キャリッジ1はガイド部材2に対して往復移動可能に支
持されている。このキャリッジ1はステップモータ4に
接続されるタイミングベルト3によって、プラテン5に
対して平行に往復動可能に構成されている。
【0013】キャリッジ1の下面にインクジェット式記
録ヘッド6が、また上面には印刷ユニット7が着脱自在
に搭載されている。フレキシブルケーブル8を通じて送
られる駆動信号に応じて記録ヘッド6からインクが吐出
されることにより、記録用紙9に文字や画像が印刷され
る。非印刷時にはキャッピング手段10により記録ヘッ
ド6を封止する。
【0014】図3に示すように、上述した印刷ユニット
7は、キャリッジ1に搭載されるホルダ11と、このホ
ルダ11に収容されるインク保持手段であるインクカー
トリッジ20とからなり、ホルダ11の記録用紙9に対
向する下面にインクジェット式記録ヘッド6が設けられ
ている。
【0015】記録ヘッド6は、プリンタ本体のフレキシ
ブルケーブル8に接続しているキャリッジ1上の図示し
ない端子と接離可能に電気接続する基板12にフレキシ
ブルケーブル13により接続されている。
【0016】一方、インクカートリッジ20には、多孔
質からなるフォーム材23を充填したフォーム室24が
形成されている。フォーム室24の底面にはフォーム材
23の底面を押圧する凸部26が形成され、ここにイン
ク供給路を形成する通孔27が形成され、上端に第1の
フィルタ板31が設けられ、また下端に後述するインク
供給針16を受け入れるインク供給口28が設けられて
いる。
【0017】一方、ホルダ11には、上端がインクカー
トリッジ20のインク供給口28を封止しているシール
29を貫通し、パッキン30に嵌合できるように先端が
針状に形成され、また下端が記録ヘッド6に連通する導
入路14に接続する供給路15を備えたインク供給針1
6が設けられている。
【0018】図1に示すように、水平面に対して垂直に
設けられたインク供給針16の供給路15の下端と、記
録ヘッド6に連通する導入路14との間には、入口側で
供給路15と連通し、出口側で導入路14と連通し、入
口側を上方に水平面に対して傾斜するインク供給路33
が設けられている。インク供給路33は上側フィルタ取
付け部材34と下側フィルタ取付け部材35との間に形
成されている。フィルタ板32は上側フィルタ取付け部
材34と下側フィルタ取付け部材35との接合面にイン
ク供給路33を斜めに横切るように設けられているの
で、フィルタ板32の面積はインク供給路33の横断面
積よりも大きくなっている。
【0019】上側フィルタ取付け部材34は水平面に対
して僅かに傾斜しており、本実施例では傾斜角度を約1
度とする。上側フィルタ取付け部材34とフィルタ板3
2との間隔Dは、下側フィルタ取付け部材35とフィ
ルタ板32との間隔Dと同等の間隔となっているの
で、上側フィルタ取付け部材34とフィルタ板32との
間の容積は、下側フィルタ取付け部材35とフィルタ板
32との間の容積とほぼ同じに形成されている。
【0020】インク供給路33の内壁の上側には、図
4、図5に示すようにインク供給針16の根元部分まで
インク室の長さ方向に延びる気泡誘導溝36が設けられ
ている。
【0021】上側フィルタ取付け部材34はインク供給
針16と一体に形成されていて、インク供給針16の側
面と上部フィルタ取付け部材34との間には上側フィル
タ取付け部材よりも水平面に対して大きい傾斜角度を持
った傾斜部37が形成されている。
【0022】インク供給路33は一端でインク供給針1
6のインク供給路15と連通し、他端で記録ヘッド6に
連通する導入路14と連通しているため、インク供給路
15と導入路14とはオフセットした位置に配置されて
いる。
【0023】第2のフィルタ板32は、線径が数μmの
ステンレス鋼線を用いて形成したあやたたみ織シートと
して構成され、ある一定以上の大きさの気泡を通さない
フィルタ、つまりメッシュサイズが小さく、しかも流路
抵抗が可能な限り小さくなるような、肉厚が薄いシート
として形成される。
【0024】本実施例のインクジェット式プリンタにお
いて、印刷により記録ヘッド6でインクが消費される
と、カートリッジ20のフォーム材23に吸収されてい
るインクが記録ヘッド6により吸い出され、第1のフィ
ルタ板を通過して通孔27を通ってインク供給針16の
インク供給路15からインク供給路33へ流れ込む。
【0025】インクはフィルタ取付け部材34、35に
取付けられインク供給路33を横切るフィルタ板32の
全面をほぼ均等に流れるため、フィルタ板32上で淀み
を生じることがなく、インクに含まれている塵埃や気泡
がフィルタ板32上で除去されてから導入路14を経由
して記録ヘッド6に流れ込む。
【0026】インクの初期充填前は、インク供給針16
のインク供給路15内は空気が満たされており、また、
インクカートリッジ交換時にはカートリッジの通孔27
の残留気体がインク供給針16内に侵入してくるため、
インクの初期充填時・交換時や、記録ヘッド6のクリー
ニング時には、インク供給針16内の気泡を排出するよ
うフィルタ室内のインクを高速で流してやる。この時、
図6に示すように、気泡はフィルタ板32の上面の導入
路14と対向した位置に残留する。このとき、図6の
A、Bのように上側フィルタ取付け部材34の水平面に
対する傾斜角度θが異なる場合でも気泡が残留する領
域は、フィルタ室の端部からの距離がほぼ等しくなる。
Bのように上側フィルタ取付け部材34の傾斜角度が小
さいほど上側フィルタ取付け部材34とフィルタ板32
との間の容積が小さくなり、残留する気泡の体積は小さ
くなるので、初期充填終了後、あるいはクリーニング終
了後に供給路15の下側へ戻った残留気泡は、通常印字
するときに生じる低速のインク流れでは、フィルタ板3
2より間隔をおいて浮遊し続けることができる。
【0027】しかし、Bのように上側フィルタ取付け部
材34の傾斜角度を小さくすると、クリーニング終了後
に気泡がインク流路33の出口側であるインク供給路1
5の下側へ移動する速度が遅くなり、フィルタ板32上
に付着したままになってしまうことがある。本発明で
は、図1、図4及び図5に示すように上側フィルタ取付
け部材34の内壁の上側に気泡誘導溝36が設けられて
いるため、気泡はフィルタから離れる方向に気泡誘導溝
36に誘導されて速やかにインク供給路15の下側へ移
動し、浮遊した状態になる。従って、上側フィルタ取付
け部材34の角度を小さくして気泡の大きさを小さくし
た場合でも、気泡がフィルタ板32上に付着したままに
なることがない。
【0028】図7は本発明実施例における傾斜部37の
働きを示す模式図である。
【0029】傾斜部37の水平面に対する傾斜角度θ
が大きすぎる場合、または傾斜部37が設けられていな
い場合には、図7のAに示すように気泡の周囲をインク
が流れ難いため、気泡がインクの流れに押されて上側フ
ィルタ取付け部材34とフィルタ板32との間に入り込
み、フィルタ板32に付着し易い。
【0030】角度θが小さすぎる場合も、図7のBに
示すように気泡が上側フィルタ取付け部材34とフィル
タ板32との間に移動し易く、フィルタ板に付着する。
【0031】本発明の実施例においては、傾斜部37の
角度θは図7のCに示すように、気泡がフィルタ板3
2上で浮遊し、インクが気泡の周囲を流れやすいように
設定されている。
【0032】以上、実施例によって説明したように、本
発明のインクジェット式記録装置によれば、フィルタが
設けられている上側フィルタ取付け部材の内壁面に気泡
誘導溝が設けられているため、上側フィルタ取付け部材
の傾斜角度を小さくしてもフィルタの上面付近の気泡が
フィルタから離れる方向に移動し易く、フィルタ面に付
着したままになることがない。そのため、上側フィルタ
取付け部材の傾斜角度を小さくしてインクを高速で流し
た時にフィルタの上に残留する気泡の体積を小さくする
ことができる。また、上側フィルタ取付け部材とインク
供給針との間に傾斜部が設けられているため、浮遊した
気泡の周囲をインクが流れやすく、気泡がフィルタに付
着しにくくなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のインクジェット式記録装置のイ
ンク供給路の断面図である。
【図2】本発明実施例のインクジェット式記録装置を示
す斜視図である。
【図3】本発明実施例のインクジェット式記録装置の印
刷ユニットを示す断面図である。
【図4】本発明実施例のインクジェット式記録装置の上
側フィルタ取付け部材の底面図である。
【図5】本発明実施例のインクジェット式記録装置の上
側フィルタ取付け部材の図4のI−I線に沿った断面図
である。
【図6】本発明実施例のインクジェット式記録装置にお
いて、インクを高速で流したときと低速で流したときの
インク供給路内の気泡の状態を示す模式図である。
【図7】本発明実施例のインクジェット式記録装置にお
いて、インクを低速で流したときのインク供給路内の気
泡の状態に及ぼす傾斜部の角度の影響を示す模式図であ
る。
【図8】従来のインクジェット式記録装置のインク供給
路の断面図である。
【符号の説明】
1 キャリッジ 2 ガイド部材 3 タイミングベルト 4 ステップモータ 5 プラテン 6 インクジェット式記録ヘッド 7 印刷ユニット 8 フレキシブルケーブル 9 記録用紙 10 キャッピング手段 14 導入路 15 インク供給路 16 インク供給針 33 インク供給路 34 上側フィルタ取付け部材 35 下側フィルタ取付け部材 36 気泡誘導溝 37 傾斜部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インク保持手段のインクをインクジェット
    式記録ヘッドに供給するインク供給部材を備えるインク
    ジェット式記録装置であって、 前記インク供給部材は、 前記インク保持手段と連通する入口と、前記記録ヘッド
    と連通する出口とを有し、前記入口が水平面に対して上
    方となるように傾斜したインク供給路を備えたフィルタ
    取付け部材と、 前記インク供給路内に設けられ、前記インク供給路の横
    断面積よりも大きい濾過面積を有し、前記出口から前記
    入口にわたって前記インク供給路を区画するように略水
    平に配置されたフィルタと、 前記入口に形成され、前記水平面に対して垂直に配され
    たインク供給針と、 前記フィルタ近傍の気泡を前記入口に誘導する気泡誘導
    溝と、を備え、 前記気泡誘導溝は、前記フィルタに対して上方の前記イ
    ンク供給路内壁面の、 前記フィルタの前記出口側から前記インク供給針の略直
    下まで連続的に延設されていることを特徴とするインク
    ジェット式記録装置。
  2. 【請求項2】 前記インク供給針側の前記インク供給路
    と前記フィルタ取付け部材の前記インク供給路との接続
    部には前記フィルタ取付け部材の前記インク供給路より
    も水平面に対して傾斜角度が大きい傾斜部が形成されて
    いることを特徴とする請求項1記載のインクジェット式
    記録装置。
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