JP4408966B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、インク内の気泡やゴミ等を除去するために設けられるフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、インクジェット記録装置におけるインク供給系の一形態として、インク貯留タンクからインク供給管を通して記録ヘッドへインクを供給するものがある。また、インク貯留タンクと記録ヘッドとがインク供給管及びインク排出管で接続され、循環ポンプ等により貯留タンク及び記録ヘッド間でインクが循環するようにしたものが知られている。後者のようなインクジェット記録装置に使用される記録ヘッドを図10に示す。記録ヘッド2’には、インク流路を形成するマニホールド64’が設けられ、このマニホールド64’には、インク供給管と接続されるインク供給用接続部69a、及びインク排出管と接続されるインク排出用接続部69bが設けられている。これらによるインク流路は、アクチュエータ21に設けられた複数のインク噴射チャンネルに通じている。各噴射チャンネルはノズルプレート22に設けられた複数のノズル孔を通して開口している。そして、これらインク供給用接続部69a及びインク排出用接続部69bには、印字不良の原因となるインク内の気泡やゴミ等を取り除くためのフィルタ32’がそれぞれ設けられており、貯留タンク−記録ヘッド2’間で循環するインクはこのフィルタ32’を通るように構成されている。なお、アクチュエータ21は、FPC(flexible printed circuit)45によって、インクジェット記録装置の制御系と電気的に接続され、FPC45とアクチュエータ21との接続部分は、FPC押さえ65によって保護される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のインクジェット記録装置によれば、フィルタ32’をインク供給用接続部69a及び排出用接続部69bにそれぞれ接続する際には、それぞれの接続部に対して位置決め、及び溶着を行わなければならず、それらの組み込み工程に手間を要していた。また、各接続部に別々にフィルタ32’を組み込むと、フィルタとして機能しない部分の割合が増え、フィルタ32’の省面積化が困難となる。しかるに、上記のフィルタ32’は、その製造コストが高いため、フィルタ面積を特に大きくすることなく、効率良く気泡やゴミ等を除去することが望まれている。
【0004】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、記録ヘッドに接続される第1及び第2のインク流路に対するフィルタの組み込みを簡単に行うことができ、しかも、このフィルタの有効利用面積を拡大することができて、省スペースでインク内の気泡やゴミ等の除去を効率良く行うことができるインクジェット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】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、記録ヘッドと接続された第1のインク流路、及び第2のインク流路が形成された第1の接続部材と、前記第1の接続部材内の各インク流路に対応して設けられ、インク供給又は排出装置と接続する第1及び第2のインク流路が形成された第2の接続部材と、前記第1及び第2の接続部材との接続部分に設けられ、前記第1及び第2の接続部材の第1及び第2のインク流路の両方の流路を覆う大きさに設定されたフィルタとを備えているものである。
【0006】
上記構成においては、第1及び第2のインク流路の両方を覆う大きさの1つのフィルタを第1の接続部材と第2の接続部材との接続部分に設ければよいので、第1及び第2のインク流路に対して1回の位置決め・固定によりフィルタを組み込むことができ、組み込み工程が簡単になる。また、第1及び第2のインク流路の各流路ごとに別々にフィルタを設ける場合よりも、組み込みの構成上、フィルタとして機能しない部分の割合が少なくなり、有効利用部分の割合を増やすことができ、従って、フィルタの省面積化が図れる。
【0007】
また、請求項2に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項1に記載のインクジェット記録装置であって、前記第1の接続部材が前記第2の接続部材と接続する面には、前記第1の接続部材内に形成された第1及び第2のインク流路と、前記第2の接続部材内に形成された第1及び第2のインク流路との位置を合わせるための係合部が形成され、前記第2の接続部材の前記第1の接続部材との接続面には、前記係合部に対応する係合部材が形成されているものである。
【0008】
上記構成においては、第1の接続部材と前記第2の接続部材とを、各々の係合部同士を合わせることで確実に接合することができる。併せて、フィルタを確実にシール状態に組み込むことができる。
【0009】
また、請求項3に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置であって、前記第1の接続部材と第2の接続部材とは、その両者の前記接続面に沿って、それぞれ前記第1のインク流路及び第2のインク流路をなす第1及び第2のインク路を有し、前記第1の接続部材の第1のインク流路の記録ヘッド側開口部、第2の接続部材の第1のインク流路の前記供給又は排出装置側開口部とは、前記各第1のインク路において、前記接続面に沿う方向の両端側にずれて位置し、また第1の接続部材の第2のインク流路の記録ヘッド側開口部、第2の接続部材の第2のインク流路の前記供給又は排出装置側開口部とは、前記各第2のインク路において、前記接続面に沿う方向の両端側にずれて位置するものである。
【0010】
上記構成においては、第1又は第2のインク流路をインクが通過するとき、インクとフィルタとの接触面積が広くなり、従って、インク内の気泡やゴミ等は効率良く除去される。
【0011】
また、請求項4に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項1から請求項3のいずれかに記載のインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドは、第1の記録ヘッドと第2の記録ヘッドからなり、前記第1の接続部材の第1のインク流路が、前記第1の記録ヘッドにインクを供給するように前記第1の記録ヘッドに接続され、前記第1の接続部材の前記第2のインク流路が、前記第2の記録ヘッドにインクを供給するように前記第2の記録ヘッドに接続され、前記第1の接続部材の第1のインク流路に接続された第2の接続部材の第1のインク流路、及び、前記第1の接続部材の第2のインク流路に接続された第2の接続部材の第2のインク流路が、それぞれインク貯留タンクに接続されているものである。
【0012】
上記構成においては、複数個の記録ヘッドを備えるものにおいて、フィルタの組み込み工程が簡単になり、かつフィルタの省面積化が図れるとともに、各記録ヘッドに供給するインク内の気泡やゴミ等が効率良く除去される。
【0013】
また、請求項5に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項1から請求項3のいずれかに記載のインクジェット記録装置であって、前記第1及び第2の接続部材の第1のインク流路がインク貯留タンクから前記記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給流路を形成し、前記第1及び第2の接続部材の第2のインク流路が前記記録ヘッドからインクを排出するためのインク排出流路を形成しているものである。
【0014】
上記構成においては、インク貯留タンクから記録ヘッドへインクを供給し、記録ヘッドからインクを排出するものにおいて、フィルタの組み込み工程が簡単になり、かつフィルタの省面積化が図れるとともに、記録ヘッドに供給するインク及び排出するインク内の気泡やゴミ等が効率良く除去される。
【0015】
また、請求項6に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項5に記載のインクジェット記録装置であって、前記第1の接続部材は、前記記録ヘッドのアクチュエータと対向する面に、第1及び第2のインク流路と接続しそのアクチュエータの噴射チャンネルにインクを供給するためのマニホールドを一体に備え、他面に前記第2の接続部材が接続されるものである。
【0016】
上記構成においては、第1の接続部材とマニホールド間の流路を短縮でき、フィルタの省面積化と併せて装置の小型化が図れるとともに、記録ヘッドに供給するインク及び排出するインク内の気泡やゴミ等が効率良く除去される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置について図面を参照して説明する。図1はインクジェット記録装置のインク供給系の概略構成を示す図である。インクジェット記録装置1は、図示しないインク貯留タンクから記録ヘッドに2にインクを供給し、記録ヘッド2からのインク噴射によって記録媒体に対し記録を行う。
【0018】
記録ヘッド2は、内部に複数のインク噴射チャンネルが形成されたアクチュエータ21、インク噴射チャンネル内のインクが噴射されるノズル孔が形成されたノズルプレート22、インク貯留タンクからのインクを各インク噴射チャンネルに案内するためのマニホールド23を有している。記録ヘッド2は、上記と同様の構成のものが複数個設けられ、高密度記録又は高速記録を達成するために並列配置されている。各マニホールド23とインク貯留タンクとの間には、各マニホールド23にインクを供給するための複数のインク流路が形成された接続部材(第1の接続部材)30と、接続部材30内の各インク流路に対応させてインク供給用流路が形成され、インク供給管10及び11を介してインク貯留タンクに接続する接続部材(第2の接続部材)31と、これら接続部材30と接続部材31との接続部分に設けられ、接続部材30,31の各インク流路を覆う大きさに設定されたフィルタ32とが設けられている。接続部材30は、インク供給管33及び34によって各マニホールド23と接続されている。記録ヘッド2と第1及び第2の接続部材30,31は、記録媒体に沿って移動可能なキャリッジ等のフレーム3に一体に支持されている。
【0019】
次に、接続部材30,31及びフィルタ32について図2乃至図4を参照して説明する。図2は接続部材30,31及びフィルタ32の組み込み前の分解斜視図、図3(a)は接続部材30,31及びフィルタ32の組み込み前の側断面図、(b)は同組み込み後の側断面図、図4はフィルタ32のインク供給路及びインク排出路に対応する部分を示した図である。上述したように、接続部材30及び31には、各マニホールド23に対応して複数のインク流路が形成されており、各接続部材のインク流路同士の位置が合うように設定されている。
【0020】
図2及び図3において接続部材31の一端(図面上で左端手前側、なお、図1とは左右が反対に図示されている)部に設けられた接続管31aは、接続部材30の他端(図面上で右端)部に設けられた接続管30aに対応するように設定されている。即ち、接続部材30,31の内部には、接続管31aと、接続管30aとを繋ぐインク路48が形成されており、図3に白抜き矢印で示すように、接続部材31の接続管31aから流入したインクは、インク路48を通って左端部から右端部まで移動し、接続管30aから吐出されるようになっている。接続部材30の接続管30bと、接続部材31の接続管31bは上記インク流路と平行して点対称に構成され、接続管31bから流入したインクは、他のインク路48を通って接続管30bから吐出されるようになっている。上記実施の形態では、2個の記録ヘッドのために、接続管31a,31b−インク路48,48−接続管30a,30bからなる第1及び第2のインク流路が形成されているが、記録ヘッドの個数が増えれば、さらにインク流路が追加されることは言うまでもない。
【0021】
また、接続部材31の接続部材30と接続される面には、両接続部材30,31にそれぞれ形成されたインク路48を相互に位置合わせするための凸部(係合部)31cが設けられ、接続部材30の接続部材31と接続される面には、凸部31cに対応した形状の凹部30c(係合部)が設けられている。フィルタ32を凹部30cの内側に嵌合して各インク路48の全体を覆い、凸部31cを凹部30に係合させることにより、簡単、かつ、確実に三者の位置決めを行うことができる。位置決め後、熱、超音波等の手段を用いて接続部材30,31をフィルタ32を介して溶着、あるいは接着等して接合することにより、第1及び第2のインク流路を確実にシールすることができる。
【0022】
また、上記のように構成された接続部材30及び接続部材31において、第1及び第2のインク流路の一方の接続管30a,31bと、他方の接続管31a,31bとは、それぞれインク路48の両端に位置し、つまり相互にずれて位置しているので、インクが接続部材30,31内を移動すると、インク路48に対応する比較的長いフィルタ32の領域32a及び32b部分においてフィルタ32を通過することになる。よって、インクとフィルタ32との接触面積が増大するので、インク内に発生した気泡やゴミ等を効率よく除去することができる。
【0023】
このように、本実施形態のインクジェット記録装置1によれば、接続部材30及び接続部材31間に設けられる1つのフィルタ32でもって、第1及び第2のインク流路を覆うようにしたので、各記録ヘッドのマニホールド23ごとに別々にフィルタを設ける場合に比べて、フィルタの位置決めが1回で済み、従って、その組み込みが簡単になる。また、各記録ヘッドのマニホールド23ごとに別々にフィルタを設ける場合よりも、フィルタの周囲で固定するための部分の共通化が図れて、必要とされるフィルタの面積が少なくて済み、フィルタ32のコストを低減することができる。
【0024】
図5、6は、他の実施の形態を示すもので、この場合、インクジェット記録装置は、インク貯留タンク4と記録ヘッド2との間でインクが循環される構成としている。貯留タンク4と記録ヘッド2とは、インク供給管10及びインク排出管11で接続されており、インク供給管10には、貯留タンク4からインクを供給するポンプ13が設けられ、インク排出管11には、インクの逆流を防止するためのバルブ14が設けられている。
【0025】
記録ヘッド2のマニホールド23は、2個の接続口を有し、一方の接続口はインク供給管10にインク供給管33を介して接続され、、他方の接続口はインク排出管11にインク排出管34を介して接続されている。接続部材30、31は、前記実施の形態と同じ構造のものであるが、第1のインク流路は、インク供給管10,33と接続され、インク供給流路を形成し、第2のインク流路は、インク排出管11,34と接続され、インク排出流路を形成する。
【0026】
インクジェット記録装置1に備えられるヘッドユニットについて図6を参照して説明する。図6(a)はインクジェット記録装置に備えられるヘッドユニットの斜視図、(b)は同ヘッドユニットの分解斜視図である。ヘッドユニット40は、カラー記録が可能となるように、黒、シアン、マゼンタ、イエローのインクを噴射する4つの記録ヘッド2a,2b,2c,2dを有し、さらに、この記録ヘッド2a乃至2dが取り付けられ固定されるヘッドホルダ41、ヘッドホルダ41の上部に取り付けられるケースホルダ42、及び記録ヘッド2a乃至2dを保護するためのヘッドカバー43を有している。記録ヘッド2a乃至2dは、それぞれインク供給管33a乃至d及びインク排出管34a乃至dによって接続部材30,31を介して貯留タンク4に接続され、FPC(flexible printed circuit)45によって、ヘッドドライバ等が備えられたヘッド基板46に電気的に接続されている。
【0027】
バルブ14を開放し、ポンプ13を駆動すると、貯留タンク4よりインク供給管10、33を介してマニホールド23にインクが充填される。余ったインクはインク排出管11,34を介して貯留タンク4に戻る。そしてパージ装置35をノズルプレート22に接触させ、吸引動作を行うことで、マニホールド23に充填されたインクがアクチュエータ21のインク噴射チャンネルに充填される。この後、インク供給管10を閉塞しない位置でポンプ13の動作を止め、バルブ14を閉じる。記録動作によってアクチュエータ21からインクが噴射され、即ち消費されると、アクチュエータ21内のインク噴射チャンネル及びノズル孔の毛細管作用により貯留タンク4よりインク供給管10、33を介してマニホールド23にインクが補給される。
【0028】
上記のように、貯留タンク4より記録ヘッド2にインクが充填あるいは補給されるとき、インク内のゴミや気泡等がフィルタ領域32bによって除去される。マニホールド23にインクを充填する際、マニホールド23から貯留タンク4へ戻るインクからもフィルタ領域32aによってゴミが除去される。記録動作中バルブ14を閉じるのは、排出側のフィルタ領域32aに捕捉されたゴミが、インクとともに記録動作にともないインク排出管34を逆流し、記録ヘッドへ入り込むのを阻止するためである。
【0029】
このように、本実施形態のインクジェット記録装置によれば、接続部材30及び接続部材31間に設けられる1つのフィルタ32でもって、インク供給路及びインク排出路の両流路を覆うようにしたので、前記実施の形態と同様に、フィルタの組み込みが簡単で、フィルタの有効利用を図ることができる。
【0030】
図7乃至図9はさらに他の実施の形態を示すもので、図7(a)は記録ヘッドの斜視図、(b)は同記録ヘッドの分解斜視図、図8は同記録ヘッドのマニホールドを示す斜視図、図9(a)は図7のA−A線断面図、(b)は図7のB−B線断面図である。本実施の形態に係る記録ヘッド60では、マニホールド64は、第1の接続部材のアクチュエータ21と対向する面に、一体に形成されている。つまり、マニホールドのインク供給流路64a及びインク排出流路64bは、第1の接続部材の第1のインク流路、第2のインク流路と一体化している。接続部材(第2の接続部材)63は、マニホールド(第1の接続部材)64に直接溶着等により接合される。接続部材63には、図5に示したインク供給管10及びインク排出管11と接続されるインク供給用流路63a及び排出用流路63bが形成され、これら両方の流路を覆うように1枚のフィルタ62が設けられる。このような構成とすれば、上述した記録ヘッド2に適用する場合と、同等の作用効果が得られる。
【0031】
また、接続部材63のマニホールド64と接続される面には、接続部材63内に形成されたインク供給用流路63a及びインク排出用流路63bと、マニホールド64内に形成されたインク供給用流路64a及びインク排出用流路64bとの位置を合わせるための凸部(係合部)63cが設けられ、マニホールド64の接続部材63と接続される面には、凸部63cに対応した形状の凹部64c(係合部)が設けられている。これにより、簡単、かつ、確実にマニホールド64に対する接続部63の位置決め及び溶着を行うことができる。
【0032】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載の発明に係るインクジェット記録装置によれば、第1及び第2の接続部材間に設けられるフィルタを、第1と第2のインク流路の両方の流路を覆う大きさとしたので、各流路に対するフィルタの位置決めを1回で行えることになり、その組み込みが簡単になる。また、必要とされるフィルタの面積を、各流路ごとに別々にフィルタを設ける場合よりも少なくすることができ、かつフィルタの製造コストを低減することができる。
【0033】
また、請求項2に記載の発明に係るインクジェット記録装置によれば、第1の接続部材と前記第2の接続部材の互いの接続面に、それぞれ係合部が形成されているので、両部材同士の位置決め及び接合を簡単かつ確実に行うことができる。また、このような両部材の接合によって、フィルタを確実にシール状態にすることができる。
【0034】
また、請求項3に記載の発明に係るインクジェット記録装置によれば、第1の接続部材と第2の接続部材は、その両者の接続面に沿って、それぞれ第1及び第2のインク流路をなす第1及び第2のインク路を有し、その各インク路において各接続部材の接続面に沿う方向の両端側に、各インク流路の開口部をそれぞれずらして位置させるので、インクがフィルタを通過するときのインクとフィルタとの接触面積が広くなる。これによって、インク内の気泡やゴミ等の除去を効率良く行うことができる。
【0035】
また、請求項4に記載の発明に係るインクジェット記録装置によれば、複数個の記録ヘッドを備えるものにおいて、各記録ヘッドに供給するインク内の気泡やゴミ等を効率良く除去することができるとともに、フィルタの組み込み工程が簡単になり、かつフィルタの省面積化を図ることができる。
【0036】
また、請求項5に記載の発明に係るインクジェット記録装置によれば、インク貯留タンクから記録ヘッドへインクを供給し、記録ヘッドからインクを排出するものにおいて、記録ヘッドに供給するインク及び排出するインク内の気泡やゴミ等を効率良く除去することができるとともに、フィルタの組み込み工程が簡単になり、かつフィルタの省面積化を図ることができる。
【0037】
また、請求項6に記載の発明に係るインクジェット記録装置によれば、第1の接続部材とマニホールド間の流路を短縮でき、フィルタの省面積化と併せて装置の小型化を図ることができるとともに、記録ヘッドに供給するインク及び排出するインク内の気泡やゴミ等を効率良く除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット記録装置のインク供給系の概略構成を示す図である。
【図2】2つの接続部材及びフィルタの組み込み前の分解斜視図である。
【図3】(a)は2つの接続部材及びフィルタの組み込み前の側断面図、(b)は同組み込み後の側断面図である。
【図4】インク供給路及びインク排出路に対応するフィルタ部分を示した図である。
【図5】他の実施の形態のインクジェット記録装置のインク供給系の概略構成を示す図である。
【図6】(a)は同実施の形態のインクジェット記録装置に備えられるヘッドユニットの斜視図、(b)は同ヘッドユニットの分解斜視図である。
【図7】(a)はさらに他の実施の形態のインクジェット記録装置に使用される他の形態による記録ヘッドの斜視図、(b)は同記録ヘッドの分解斜視図である。
【図8】上記記録ヘッドのマニホールドを示す斜視図である。
【図9】(a)は図7のA−A線断面図、(b)は図7のB−B線断面図である。
【図10】(a)は従来のインクジェット記録装置に使用される記録ヘッドの斜視図、(b)は同記録ヘッドの分解斜視図である。
【符号の説明】
1 インクジェット記録装置
2a,2b,2c,2d 記録ヘッド
4 貯留タンク
10,11 インク供給管
30 接続部材(第1の接続部材)
30c 凹部(係合部)
31 接続部材(第2の接続部材)
31c 凸部(係合部)
32 フィルタ

Claims (6)

  1. 記録ヘッドと接続された第1のインク流路、及び第2のインク流路が形成された第1の接続部材と、前記第1の接続部材内の各インク流路に対応して設けられ、インク供給又は排出装置と接続する第1及び第2のインク流路が形成された第2の接続部材と、前記第1及び第2の接続部材との接続部分に設けられ、前記第1及び第2の接続部材の第1及び第2のインク流路の両方の流路を覆う大きさに設定されたフィルタとを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記第1の接続部材が前記第2の接続部材と接続する面には、前記第1の接続部材内に形成された第1及び第2のインク流路と、前記第2の接続部材内に形成された第1及び第2のインク流路との位置を合わせるための係合部が形成され、前記第2の接続部材の前記第1の接続部材との接続面には、前記係合部に対応する係合部材が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記第1の接続部材と第2の接続部材とは、その両者の前記接続面に沿って、それぞれ前記第1のインク流路及び第2のインク流路をなす第1及び第2のインク路を有し、前記第1の接続部材の第1のインク流路の記録ヘッド側開口部、第2の接続部材の第1のインク流路の前記供給又は排出装置側開口部とは、前記各第1のインク路において、前記接続面に沿う方向の両端側にずれて位置し、また第1の接続部材の第2のインク流路の記録ヘッド側開口部、第2の接続部材の第2のインク流路の前記供給又は排出装置側開口部とは、前記各第2のインク路において、前記接続面に沿う方向の両端側にずれて位置することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記記録ヘッドは、第1の記録ヘッドと第2の記録ヘッドからなり、前記第1の接続部材の第1のインク流路が、前記第1の記録ヘッドにインクを供給するように前記第1の記録ヘッドに接続され、前記第1の接続部材の前記第2のインク流路が、前記第2の記録ヘッドにインクを供給するように前記第2の記録ヘッドに接続され、前記第1の接続部材の第1のインク流路に接続された第2の接続部材の第1のインク流路、及び、前記第1の接続部材の第2のインク流路に接続された第2の接続部材の第2のインク流路が、それぞれインク貯留タンクに接続されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記第1及び第2の接続部材の第1のインク流路がインク貯留タンクから前記記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給流路を形成し、前記第1及び第2の接続部材の第2のインク流路が前記記録ヘッドからインクを排出するためのインク排出流路を形成していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記第1の接続部材は、前記記録ヘッドと対向する面に、第1及び第2のインク流路と接続しその記録ヘッドの噴射チャンネルにインクを供給するためのマニホールドを一体に備え、他面に前記第2の接続部材が接続されることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
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