JP4456711B2 - 印刷ヘッドユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドを備えた印刷ヘッドユニットに関し、特に該インクジェット記録ヘッドに対するインクの圧力変動を吸収するための圧力ダンパーの取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方式のプリンタが普及している。インクジェット記録ヘッドの成形技術及びインクの吐出制御技術の向上により、微小のインク滴を自由に制御して、高品質の印刷を極めて高速に行うことができるようになってきている。
【0003】
インクジェット記録方式のプリンタにおいては、各インクノズルの界面状態が、安定した印刷を行う上で極めて重要であり、各インクノズルには印刷の実行時に好適な状態のメニスカスが形成されている必要がある。このため、インクジェット記録ヘッドにインクを導くための流路内の圧力状態を一定に保たなければならない。インクタンクからのインクは、可撓性のあるチューブを介してインクジェット記録ヘッドに到達される。インクジェット記録ヘッドを備えた印刷ヘッドユニットは、印刷制御命令に従って、キャリッジ上で移動制御されながら印刷を実行するので、この際、該移動によってインクを供給する前記チューブの撓みの形状、すなわち曲率が変化し、これがインクジェット記録ヘッド内のインクの圧力状態を不安定にして、インクノズルの好適な状態のメニスカスを破壊する危険性がある。
【0004】
ある種のインクジェットプリンタにおいては、前記問題を回避するために、圧力ダンパーを備え、これはインクジェット記録ヘッドに直接的に接続される。圧力ダンパーは、収縮自在、すなわちその容積が可変のインク貯めを備えており、前記チューブを介して供給されるインクを一旦ここに貯めることによってインクジェット記録ヘッド内の圧力を一定に保つことができる。
【0005】
通常、この種のプリンタにおいては、前記インクジェット記録ヘッドを搭載した基板がキャリッジに直接固定される。前記圧力ダンパーは、所定のケース内に固定され、該ケースを前記キャリッジに固定することによって、インクジェット記録ヘッドと圧力ダンパーとの接続が保証される。すなわち、圧力ダンパーのインク排出口は、前記ケースをキャリッジに固定した状態で、インクジェット記録ヘッドのインク供給口を嵌入した状態となり、これによって相互の密着性が保たれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記圧力ダンパーを備えた従来のインクジェット記録方式のプリンタにおいては、前記インク排出口と前記インク供給口の接続時に隙間が生じないようするために、前記インク供給口の外径は、前記インク排出口の内径より僅かに小さく形成されており、しかも通常は、密着度を高めるために、インク排出口の内径に沿ってゴム製のOリングが備えられている。このため、前記前記ケースを前記キャリッジに固定するだけでは、前記インク排出口に前記インク供給口を確実に嵌入することが困難である事が多い。
【0007】
一方で、圧力ダンパーのインク排出口をインクジェット記録ヘッドのインク供給口に直接固定してしまう方法もあるが、個々の部品の交換や修理の際の作業性が悪化するという問題がある。特に、複数のインクジェット記録ヘッド及び圧力ダンパーを並列的に備えた印刷ヘッドユニットにおいては、記録ヘッドに対する個々の圧力ダンパーの取り付け及び取り外しの作業が極めて煩雑になる。
【0008】
また、複数色のインクを使用するプリンタにおいては、その使用される色毎に前記圧力ダンパーを備える必要があるため、印刷ヘッドユニットが大型になる。このため、複数の前記圧力ダンパーを備える場合であっても、できるだけ、印刷ヘッドユニットを小さくすることが要求される。
【0009】
従って本発明の目的は、前記従来の課題を解決し、インクジェット記録ヘッドのインク供給口に対し、圧力ダンパーのインク排出口を確実に接続することができるようにすることにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、印刷ヘッドユニットの小型化を図ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の印刷ヘッドユニットは、
インクの供給口を備えたインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを固定する第1のケース体と、前記インクジェット記録ヘッドに供給するインクの圧力変動を吸収するための圧力ダンパーであって、内部にインクを流入させるインクの流入口と、前記インクの供給口に分離可能に接続されるインクの排出口と、当該圧力ダンパーを押下操作するためのガイドピンとを備えた圧力ダンパーと、前記圧力ダンパーを収容し、前記第1のケース体に分離可能に固定される第2のケース体であって、前記圧力ダンパーを、そのインクの排出口が前記インクの供給口に対し接離する方向に移動可能に支承する収納空間と、前記ガイドピンが外部に突出する開口とを備えた第2のケース体とを備え、前記ガイドピンを押圧して前記インクの排出口を前記インクの供給口に接続することを特徴とする。
【0012】
前記構成において、前記第2のケース体に開口が備えられているため、作業者は、前記圧力ダンパーを押圧することができ、これにより、前記インクの排出口と前記インクの供給口との接続を確実にすることができる。
【0013】
この場合において、前記圧力ダンパーは、前記第2のケース体の開口から外部へ突出され、作業者によって押下操作されるガイドピンを更に備えることが好ましい。前記ガイドピンが外部に突出することにより、作業者は、容易に前記圧力ダンパーを押圧することができる。
【0014】
また、好ましい態様において、前記第1のケース体が複数の前記インクジェット記録ヘッドを固定し、前記第2のケース体が複数の前記圧力ダンパーを収容する。特に、前記圧力ダンパーは、平行する2つの側面と該側面の間の周面を有し、前記インクの流入口、前記インクの排出口及び前記ガイドピンが前記周面上に形成されることが好ましい。この場合には、前記第2のケース内に複数の前記圧力ダンパーを収容するときに、前記圧力ダンパー同士の間隔を詰めて収容することができ、印刷ヘッドユニットの小型化を図ることが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に沿って説明する。図1は本発明の一実施形態に係る印刷ヘッドユニットの斜視図、図2はその分解斜視図である。これら図において、印刷ヘッドユニット10は、インクジェット記録ヘッド12を搭載するキャリッジ11と、圧力ダンパー21を収容したケース体20を備える。キャリッジ11は、これが実装される図示しないプリンタのキャリッジ駆動軸に取り付けられ、駆動ベルトなどによって該駆動軸に沿って移動制御される。
【0016】
インクジェット記録ヘッド12は、プリント基板13に実装され、該プリント基板13がキャリッジ11の凹部11a内にねじ固定される。インクジェット記録ヘッド12がキャリッジ11に固定された状態で、そのノズル面はキャリッジ11の下面から露出される。本実施形態におけるインクジェット記録ヘッド12は、前記ノズル面において2色のインクを吐出可能なように2つのノズル領域を備え、その上面側には、これらに対応して2つのインク供給口14、14を備えている。後述する圧力ダンパー21のインク排出口22がここに接続され、インクタンクからのインクがインクジェット記録ヘッド12へ供給可能にされる。
【0017】
ケース体20は、2つの圧力ダンパー21、21を収容し、キャリッジ11の上部にこれらをインクジェット記録ヘッド12に接続した状態で保持するためのものである。ケース体20の側面の前方寄りには、一対の係止爪20a、20aが備えられ、前記キャリッジ11の側面に形成された孔11bに係合する。また、ケース体20の下面の後方寄りには、ねじの貫通孔20bが形成され、ここにねじ30を貫通させ、キャリッジ11の後方寄りに形成されたねじ孔11cに螺合することによって、キャリッジ11に対してケース体20が固定される。なお、ケース体20の係止爪と係合する孔を、インクジェット記録ヘッド12に設けるようにしてもよい。
【0018】
図2で示すように、ケース体20の下面には、圧力ダンパー21のインク排出口22が露出されている。すなわち、ケース体20の下面には、円筒状のガイド孔20c、20cが形成され、ここにインク排出口22、22がその周囲をガイドされた状態でその先端が露出した状態になっている。前述したようにケース体20をキャリッジ11に固定した状態で、各インク排出口22は、インクジェット記録ヘッド12の対応するインク供給口14に接続される。このインク排出口22のインク供給口14の接続の詳細については、後述する。
【0019】
次に、前記ケース体20における圧力ダンパー21の支持構造について説明する。図3〜図5は、圧力ダンパー21の収納状態を示すケース体20の縦、横及び平面からの断面図である。これら図には、ケース体20内に収容された2つの圧力ダンパー21、21が示されている。
【0020】
圧力ダンパー21は、概略楕円状の2つの平行な側面とその間の周面で外形を構成され、その一方の側面(図3の裏面側)はフィルム状とされ、これによって内部にインクの圧力を吸収する圧力吸収室21aを備える。圧力ダンパー21の突出した後部には、インク流入口21bが備えられている。このインク流入口21bは、圧力ダンパー21の周面の後部側に形成されている。また、インク流入口21bは、圧力吸収室21aに連通している。
【0021】
また、インク流入口21b上には、チューブ固定金具23aを介してチューブ23の一端が接続されている。このチューブ23の他端は、図示しないインクタンクに接続されている。インクタンクから供給されるインクは、該チューブ23よりインク流入口21bを介して前記圧力吸収室21aに供給される。また、チューブ固定金具23aは、圧力ダンパー21の周面に沿う向きで、インク流入口21bに接続されており、この結果、チューブ23aが圧力ダンパー21の周面に沿って延びるようになっている。
【0022】
圧力ダンパー21の下部には、インク排出口22が備えられている。このインク排出口22は、圧力ダンパー21の周面の前方下部側に形成されている。また、インク排出口22は、圧力吸収室21aに連通しており、圧力吸収室21a内のインクは、このインク排出口22を介してインクジェット記録ヘッド12へ供給される。
【0023】
各圧力ダンパー21にはガイドピン21eが備えられている。このガイドピン21eは、圧力ダンパー21の周面の前方上部側に形成され、ケース体20の天板20dに形成された長孔20eからケース体20の外へ突出される。圧力ダンパー21のインク排出口22がインクジェット記録ヘッド12のインク供給口14へ接続される際に、使用者がこのガイドピン21eの上面を押下すると、この操作によってインク供給口14に対しインク排出口22が押圧される。
【0024】
また、各圧力ダンパー21は、インク排出口22の背部(図では上部)に、後述するスプリング31の押圧面21cを有する。押圧面21cには、ピン21dが形成され、スプリング31の一端がここに係合される。
【0025】
前記各圧力ダンパー21は、ケース体20内に形成された収納空間Sに収納される。図5に示すように、収納空間Sは、圧力ダンパー21の横方向の動きを規制する。その一方で、図3及び図4に示すように、収納空間Sは圧力ダンパー21を収納した状態でその上部に隙間を有しており、これによって各圧力ダンパー21は、上下に移動可能にされている。
【0026】
前記収納空間S内には、各圧力ダンパー21に対応してスプリング31、31が備えられる。スプリング31は、収納空間S内で上下に移動可能にされた圧力ダンパー21を下方に付勢する。各スプリング31は、圧力ダンパーの押圧面21cのピン21dとケース体20の天板20dに形成したピン20f間に配置される。キャリッジ11に対しケース体20を取り付ける前の状態で、前記スプリング31の付勢力によって各圧力ダンパー21は、ケース体20の下面内壁面に押し付けられた状態となる。一方で、ケース体20をキャリッジ11に固定した状態においては、各圧力ダンパー21は、前記スプリング31の力に抗してケース体の下面内壁面から僅かに浮き上がる(図3を参照)。この状態で、後述するようにインクジェット記録ヘッドのインク供給口14と圧力ダンパーのインク排出口22の間の接続が保証され、これは前記スプリング31による付勢力によって維持される。なお、本実施形態において各圧力ダンパー21は、そのインク流入口21bにチューブ23を接続している。チューブ23は、圧力ダンパー21がインクジェット記録ヘッド12と接続される際に、下方からの圧力ダンパー21を上方に移動させようとする力に抗してこれを抑えるよう作用する。このため、圧力ダンパー21の前方寄りに備えられたインク排出口22に下方から力が作用されると、圧力ダンパー21は、そのインク流入口21bを軸に上方に回動するよう動作される。この際、前記ガイドピン21eは、後方に僅かに移動するが、前記ケース体20の長孔20eは、ガイドピン21eが移動しても、接触しない程度の大きさを有している。
【0027】
次に、インクジェット記録ヘッド12と圧力ダンパー21の接続構造を説明する。図6はこの接続構造を示す断面図である。図において、圧力ダンパー21のインク排出口22は、前記圧力吸収室21aに連通した通路22aを有する。通路22aの先端側には、その内周面に突出された状態でゴム製のOリング24が備えられている。そしてOリング24の更に外側には固定部材25が備えられ、これによってOリング24が抜け落ちないようにされている。図で示すように、インクジェット記録ヘッド12のインク供給口14は、前記インク排出口の通路22a内に嵌入される。すなわち、インク供給口14の外径は、前記通路22aの内径よりも僅かに小さく形成される一方で、前記Oリング24の内径よりも僅かに大きく形成されている。該Oリング24とインク供給口14との径の差による挿入時の抵抗に抗して、インク供給口14の先端はOリング24を押し広げ、ここに嵌入されることとなる。
【0028】
次に、インクジェット記録ヘッド12に対し、圧力ダンパー21を接続する手順を説明する。圧力ダンパー21のインクジェット記録ヘッド12に対する接続は、前述のようにそのケース体20をキャリッジ11に固定することによって達成される。個々の圧力ダンパー21は、ケース体20内でスプリング31によって下方に押圧付勢されている。図2に示す状態において、キャリッジ11に対するケース体20の位置合わせを行い、その係止爪20aをキャリッジ11の側面の孔11bに係合させる。ねじ30をケース体20の貫通孔20bに貫通し、キャリッジ11のねじ孔11cに螺合することによって、キャリッジ11に対してケース体20を固定する。この状態で、インクジェット記録ヘッド12のインク供給口14は、圧力ダンパー21のインク排出口22内に嵌入される。この際、圧力ダンパー21は、前記キャリッジ11に固定されたケース体20には固定されておらず、前記スプリング31の付勢力によってインクジェット記録ヘッド12側へ押圧されている。
【0029】
この場合において、圧力ダンパー21の上面に形成されたガイドピン21eは、図3及び図4に示したように、ケース体20の天板20dに形成された長孔20eからケース体20の外へ突出している。従って、使用者がこのガイドピン21eの上面を押下することができ、この操作によってインク供給口14に対しインク排出口22が押圧される。このため、インク供給口14をインク排出口22に確実に嵌入させることができ、インク供給口14とインク排出口22との接続が確実に保証される。
【0030】
また、前述のように、インク流入口21b、インク排出口22及びガイドピン21eは、圧力ダンパー21の周面上に形成されている。さらに、チューブ固定金具23aは、圧力ダンパー21の周面に沿う向きで形成されており、この結果、チューブ23が圧力ダンパー21の周面に沿って延びるようになっている。従って、ケース体20に複数の圧力ダンパー21を収容するときに、圧力ダンパー21同士の間隔を詰めて収容することができ、印刷ヘッドユニット10の小型化を図ることが可能となる。
【0031】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用を行うことができる範囲が含まれる。例えば、前記実施形態においては、圧力ダンパー21をインクジェット記録ヘッド12に対し押圧するためにスプリング31を用いたが、このような付勢手段を備えない構造を印刷ヘッドユニットにおいても本発明を適用することができる。また、ガイドピン21eは、インク供給口14とインク排出口22との接続を確実にする位置に形成されていればよく、上記実施形態に限定されない。例えば、圧力ダンパーの周面の前方側に略水平に突出するように形成してもよい。また、インク排出口22とインク供給口14の接続構造についても、図6に示したものに限定されず、本発明は種々の接続構造を有するものに適用可能である。また、前記実施形態においてはケース体20内に2つの圧力ダンパー21を備えた例に沿って本発明を説明したが、これが更に複数の圧力ダンパーを有する印刷ヘッドユニットにおいて本発明を適用することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、使用者は、インクジェット記録ヘッドのインク供給口に対し、圧力ダンパーのインク排出口を押圧することができ、これにより、インク排出口とインク供給口を確実に接続することができるようになる。
【0033】
また、本発明によれば、第2のケース内に複数の圧力ダンパーを収容するときに、圧力ダンパー同士の間隔を詰めて収容することができ、印刷ヘッドユニットの小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る印刷ヘッドユニットの斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る印刷ヘッドユニットの分解斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る圧力ダンパーの収納状態を示すケース体の縦断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る圧力ダンパーの収納状態を示すケース体の横断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る圧力ダンパーの収納状態を示すケース体の平断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドと圧力ダンパーの接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
10 印刷ヘッドユニット
11 キャリッジ
11a 凹部
11b 孔
11c ねじ孔
12 インクジェット記録ヘッド
12a 段部
13 プリント基板
14 インク供給口
20 ケース体
20a 係止爪
20b 貫通孔
20c ガイド孔
20d 天板
20e 長孔
20f ピン
21 圧力ダンパー
21a 圧力吸収室
21b インク流入口
21c 押圧面
21d ピン
21e ガイドピン
22 インク排出口
22a 通路
23 チューブ
23a チューブ固定金具
24 Oリング
25 固定部材
31 スプリング
S 収納空間
Claims (5)
- インクの供給口を備えたインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドを固定する第1のケース体と、
前記インクジェット記録ヘッドに供給するインクの圧力変動を吸収するための圧力ダンパーであって、内部にインクを流入させるインクの流入口と、前記インクの供給口に分離可能に接続されるインクの排出口と、当該圧力ダンパーを押下操作するためのガイドピンとを備えた圧力ダンパーと、
前記圧力ダンパーを収容し、前記第1のケース体に分離可能に固定される第2のケース体であって、前記圧力ダンパーを、そのインクの排出口が前記インクの供給口に対し接離する方向に移動可能に支承する収納空間と、前記ガイドピンが外部に突出する開口とを備えた第2のケース体とを備え、
前記ガイドピンを押圧して前記インクの排出口を前記インクの供給口に接続することを特徴とした印刷ヘッドユニット。 - 前記圧力ダンパーは、平行する2つの側面と該側面の間の周面を有し、前記インクの流入口、前記インクの排出口及び前記ガイドピンが前記周面上に形成されることを特徴とした請求項1に記載の印刷ヘッドユニット。
- 前記第1のケース体が複数の前記インクジェット記録ヘッドを固定し、前記第2のケース体が前記インクジェット記録ヘッドのそれぞれに対応する複数の前記圧力ダンパーを収容することを特徴とした請求項1又は2に記載の印刷ヘッドユニット。
- 前記第1のケース体がキャリッジであることを特徴とした請求項1〜3の何れかに記載の印刷ヘッドユニット。
- 請求項1〜4の何れかに記載の印刷ヘッドユニットを備えることを特徴としたプリンタ。
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