JPH0751356B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、記録装置に関し、更に詳しくは記録液を用い
て被記録媒体上に記録を行なう記録装置に関する。

＜従来技術＞ 一般に記録装置においては、記録紙上を記録要素が搭載
されたキヤリツジを走査することにより記録が行われて
いる。この場合、キヤリツジの走行に追随して記録要素
にインクを供給できるように、フレキシブルなインク供
給チユーブを記録要素に接続して、固定した位置にある
インクタンクからこのインク供給チユーブを介してイン
クを供給する方法が採られている。

この方法では、フレキシブルなインクチユーブを使用し
てインクを供給するため、その移動軌跡が定まらず、移
動空間を大きくとる必要があり、装置の小型化の障害に
なるという問題が生ずる場合がある。そこで、インクの
供給にフレキシブルなチユーブを使用せず、キヤリツジ
上に搭載され記録要素とともに移動可能な第１のタンク
に、キヤリツジが所定の位置に停止している時、固定し
た位置にある第２のインクタンクからインクを供給する
供給路を一時的に形成し、インクを供給する方法が提案
されている。

第１図はかかる方法によりインクの供給を行うインクジ
エツトプリンタの一例を示す模式的切断面図である。第
１図において１は摺動軸２に沿つて移動するキヤリツジ
３に搭載されたインクジエツトヘツド、４はキヤリツジ
３に形成された第１のタンク５からインクジエツトヘツ
ド１にインクを供給する供給チユーブ、６は第１のタン
ク５内のインクの残量を検出するレベルセンサ、７は第
１のタンク５の側面に開けられた供給路形成のための開
口部を示している。第１図は、キヤリツジ３がいわゆる
ホームポジシヨンに位置し、第２のタンク（図示せず）
から第１のタンク５へのインク供給路が形成された状態
を示しており、ニードルパイプ８が開口部７を通つて第
１のタンク５内に挿入されている。９はニードルパイプ
８の挿入量を制限しているフランジ、10はニードルパイ
プ８の挿入力を制限している圧力バネ、11はニードルパ
イプ８と第２のタンク（図示せず）を結ぶ供給チユーブ
である。12は、ニードルパイプ８を軸方向に移動可能に
支持したキヤリツジで、摺動軸15上に摺動軸受16、軸受
ハウジング17により支持され、モーターに連動するピニ
オンギア14、ラツク13により駆動され図の左右方向に移
動する。

以上のような構成において、レベルセンサ６により第１
のタンク５内のインク残量が少なくなつたことを検知す
ると、キヤリツジ３は、摺動軸２に沿つて移動し、ホー
ムポジシヨンに停止し、第１図に示すごとく、図より右
の位置に待機していたキヤリツジ12が矢印の方向に移動
し、キヤリツジ３側の第１のタンク５に開けられた開口
部７にニードルパイプ８を挿入せしめ、インク供給路を
形成する。

ここで、このような方法により供給路を形成するために
は、開口部７の中心とニードルパイプ８の中心がある程
度一致していなければならないが、第１図に示される様
な従来の装置では、開口部７の径がニードルパイプ８の
外径よりも、かなり大きくとつてあるため、ニードルパ
イプ８を比較的容易に開口部７に挿入することが可能で
ある。

一方、インクジエツトプリンタでは、ノズルの先端部の
インクの粘度が増加して不吐出を起す現象があり、これ
に対してノズル後方のインクに高い圧力を加え、ノズル
先端部の増粘したインクを排出することによつて解決を
はかつている。しかしながら、前述した例では、ニード
ルパイプ８と開口部７のすき間から空気が容易に漏れ出
してしまうため、このままではインクに高い圧力を加え
ることはできない。第１図の構成において供給路内のイ
ンクを加圧できるようにするには、開口部７にＯリング
のようなシール性のある部材を用いれば良い。しかしな
がら開口部７にＯリングを装着すると、Ｏリングの中心
とニードルパイプ８の中心軸は、第１図に示した例に比
べはるかに高精度の位置合わせが必要となる。理由は、
第１図のニードルパイプ８の様に軸方向の自由度しかな
い支持では、わずかな中心ズレが、大きな挿入力の増加
を招くからである。

また第１図では、一対の開口部とニードルパイプの例を
示したが、カラーインクジエツトプリンタでは最低４
対、インクの循環を行なおうとすれば８対の供給路形成
手段を設ける必要があるため（イエロー，マゼンタ，シ
アン，ブラツクの各色のインクを夫々のヘツドに供給す
るため）、開口部の穴位置精度と対向するニードルパイ
プの配置精度は極めて高いものが要求される。現実に
は、それぞれの対向する供給路形成手段の中心ズレが０
になることは無いので、挿入時にはそれぞれの供給路形
成手段が干渉し、極めて大きな挿入力が必要となる。こ
のためキヤリツジが摺動する摺動軸には非常に大きいモ
ーメント発生し、摺動軸受にも大きなラジアル負荷が作
用するため高精度を保ち耐久性を保障するためには、摺
動軸の径を必要以上に太いものにしなくてはならない。

＜発明の目的＞ 本発明は、上記の如き従来技術の課題を解消し、インク
供給に係る構成の良好でかつ確実な連結を達成するとと
もに、連結時の負荷の少ないインク供給系の連結構成を
備えた記録装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、小型・軽量化し得る記録装置を提供す
ることもその目的とする。

＜発明の概要＞ 上記目的を達成するための本発明の記録装置は、インク
を用いて被記録媒体上に記録を行う記録ヘッドに供給さ
れるインクを貯留し、前記記録ヘッドとともに走査可能
に設けられた第１タンクと、記録装置本体に設けられ、
前記第１タンクに補給されるとともに、第１タンクから
オーバーフローしたインクを受ける第２タンクと、前記
記録、ヘッドを介して前記第１タンクと連結し、前記第
２タンクからのインクの供給に寄与する第１連結部と、
前記第１タンクと連結し、前記第１タンクから前記第２
タンクへのオーバーフローインクの返送に寄与する第２
連結部と、前記第２タンクから前記第１タンクへのイン
クの補給に用いられ前記第１連結部と接離自在に連結さ
れる第１連結管と、前記第１インクから前記第２タンク
へのオーバーフローインクの返送に用いられ前記第２連
結部と接離自在に連結される第２連結管と、前記第１連
結部と第２連結部とを共通に固定支持する支持部材と、
前記第１連結管と第２連結管との前方及び後方に位置し
て両者を共通に支持するとともに接離動作をガイドする
ガイド軸を保持する一対のフレーム部材と、前記フレー
ム部材の間に位置して、前記第１連結管と第２連結管と
を前記第１連結部と第２連結部とに対して前記ガイド軸
に沿って前進後退させる移動体と、前記第１連結管と第
２連結管とが貫通し前記ガイド軸に沿って前記移動体の
移動に連動して移動する板部材と、前記ガイド軸に設け
られ、前記前方フレーム部材と前記板部材との間に装着
された第１弾性手段と、前記ガイド軸に設けられ、前記
後方フレーム部材と前記板部材との間に装着された第２
弾性手段と、前記第１連結管と第２連結管との一部に設
けられ前記板部材の前方への変移を規制する第１フラン
ジと、前記第１フランジの後方に設けられた第２フラン
ジと、前記第２フランジと前記板部材との間に装着され
た第３弾性手段と、を有したことを特徴とする。

＜実施例＞ 第２図、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は夫々本発明の
一実施例を説明する為の模式的切断面図である。

第２図において31は記録要素であり本実施例ではインク
ジエツトヘツド、32,33はインク供給チユーブ、36は、
フラツトケーブル35より送られてくる信号をフレキシブ
ルケーブル34を通じてインクジエツトヘツド31に送るた
めの、中継ボード36であり、これらは、摺動軸37,38に
よつて支持されたヘツドキヤリツジ39の上に搭載されて
いる。41はインク供給路を断続的に形成する断続手段を
構成するチユーブコネクタ42とキヤリツジ39上の第１の
インクタンク40を結ぶインク流路、また43は弁機能をも
つたチユーブコネクタである。44はキヤリツジがホーム
ポジシヨンにあることを検出するためのフオトインタラ
プター、45はこれを遮光する遮光板、47はゴム製のイン
クジエツトヘツド用キヤツプ46を収めたキヤツプホルダ
ーであり、摺動軸48を軸受ハウジング49,50内の摺動軸
受（図示せず）によつて摺動自由に支持されたキヤツプ
キヤリツジ51に固定された板バネ52によつて支持されて
いる。54はインクを多孔質体に浸み込ませ保持するタン
ク53とキヤツプ46を連通するフレキシブルチユーブ、55
はストツパー受け56に対向したストツパー、57はキヤツ
プキヤリツジ51に固定されたラツクで、平歯車57と同軸
のウオームホイール59、ウオーム60を介して、チユーブ
コネクトキヤリツジ63上に固定金具62によつて固定され
たモーター61の動力をキヤツプキヤリツジ51に伝達す
る。チユーブコネクトキヤリツジ63は、左右移動自由な
ように車輪64,65によつて支持されているが基板上に立
てられたピン66とチユーブコネクトキヤリツジ63に立て
られたピン67に掛けられた引張バネ68に引張されストツ
パー69に当接している。70は、キヤツプキヤリツジ51の
動きを規制するストツパー、71は摺動軸48に固定された
マイクロスイツチ、72,74はフオトインタラプター44と
同様の基板に固定されたフオトインタラプター、73は軸
受ハウジング49に固定された遮光板、75はチユーブコネ
クトキヤリツジ63に固定された遮光板で、第２図では、
フオトインタラプター74の光路をさえぎつている状態で
ある。76は、摺動軸受77,摺動軸78,圧縮バネ79,Oリング
80,軸81から成る弁を備えたインク補給タンク、82は第
１のタンク40に対する第２のタンクで、連通路83,84を
介してバルブ85,モーター87により駆動されるポンプ86
とつながつている。88はフイルターケースでこの中に収
められたフイルターを通して、第２のタンク82内のイン
クに大気圧がかかつている。89,90はインク供給チユー
ブでチユーブコネクトユニツトＡに連通している。断続
手段を構成するチユーブコネクトユニツトＡの詳細につ
いては第３図（ａ）及び第３図（ｂ）に示す。

第３図（ａ）は記録液通路が形成されていない状態を、
第３図（ｂ）は記録液通路が形成された状態を示す。

第３図（ａ）において、91,92は４本の案内軸93（うち
２本は図示せず）を保持するフレーム部材、94,95は、
案内軸93を通した圧縮バネで、２つのバネの間には案内
軸93に沿つて移動する板96が支持されている。板96には
ニードルパイ97の径よりも若干大きい穴があけてあり、
この穴を貫通したニードルパイプ97は、板96とフランジ
リング98の間に挿入された圧縮バネ99の力によつてフラ
ンジリング100が板96の面に押しつけられるため、板96
に対して垂直に支持されている。63Aは第２図で示した
チユーブコネクトキヤリツジ63の一部であり、板96と同
様に、案内軸93に沿つて移動可能となつている。バネ94
の右端はこのチユーブコネクトキヤリツジの一部である
63Aに当接している。101はゴム製のカーテンブレードで
図４に示すような切り込み102が刻まれている。

42A,42Aはチユーブコネクタ42,43内に収められたＯリン
グ、43Dはゴムパツキンで第３図（ａ）ではバネ43Bに押
されたポペツト43Cのフランジ部で通路は閉ざされてい
る。

第２図，第３図（ａ）及び第３図（ｂ）の動作を説明す
る。

インクジエツトヘツド31は、ヘツドキヤリツジ39に取付
けられて一体に摺動軸37,38に沿つて移動しながら、フ
ラツトケーブル35,中継ボード36,フレキシブルケーブル
34を介して送られてくる信号に応じて、記録紙（図示せ
ず）上に画像を形成する。所定枚数の記録紙にプリント
が終了すると、ヘツドキヤリツジ31は、フオトインタラ
プター44を遮光板45が遮光する位置まで移動して停止す
る。ヘツドキヤリツジ31が停止すると、モーター61が回
転し、ウオーム60,ウオームホイール59,平歯車58,ラツ
ク57により、キヤツプキヤリツジ51は矢印Ｂの方向に移
動し、キヤツプ46がインクジエツトヘツド31のノズル部
を覆うように当接する。さらにモーター61が回転すると
板バネ52にたわみストツパー55がキヤリツジ39側のスト
ツパー受け56につき当るようになる。この動作によつて
ヘツド先端に対してキヤツプ46は板バネ52のたわみによ
る力で密着し、逆にこれ以上の力でヘツド31にキヤツプ
46が押しつけられることはない。この時、フオトインタ
ラプター72を遮光板73がさえぎる状態となる。

さらにモーター61が回転すると、ストツパー55がストツ
パー受け56につき当つているため、キヤツプキヤリツジ
51は矢印Ｂ方向に移動することができず、バネ68によつ
てストツパー69に押しつけられていたチユーブコネクト
キヤリツジ63がバネ68の引張力にうち勝つて矢印Ｃ方向
に移動を開始する。チユーブコネクトキヤリツジ63の移
動に伴ない、チユーブコネクトユニツトＡはヘツドキヤ
リツジ39に固定されたチユーブコネクタ42,43に当接す
る。チユーブコネクトキヤリツジ63の移動は、バネ94を
介して板96に伝達され、板96からさらにフランジリング
100を介してニードルパイプ97に伝達される。ニードル
パイプ97は第３図（ｂ）のごとく、カーテンブレード10
1,Oリング42A,43Aを貫通、バネ43Bによつてゴムパツキ
ン43Dに押しつけられたポペツト43Cを押し込み、高い内
圧に対して漏れのない記録液通路を形成する。この時、
マイクロスイツチ71が軸受ハウジング50の端面により押
される。カーテンブレード101は、記録液通路を形成し
ていない時には、ゴミの浸入をふせぎ、ニードルパイプ
97が貫通する時には、ニードルパイプ97に付着したゴミ
を除去するブレードとして働く。

ニードルパイプ97は、バネ94を介してチユーブコネクタ
42,43に挿入されているため、チユーブコネクトキヤリ
ツジ63の停止位置のバラツキにかかわりなくほぼ一定の
挿入力で挿入される。とくにニードルパイプ97が深く挿
入され、例えばチユーブコネクタ42の奥の部分に突き当
るような場合でも、バネ93がたわむために、各部品に衝
撃的な負荷が加わることはない。

また、この時、チユーブコネクトキヤリツジ63は車輪6
4,65に移動自由に支持され、バネ68によつて第２図Ｂ方
向へ引張られているため、摺動軸37に加わる力は、挿入
力の大きさに無関係にバネ68の引張力だけである。

マイクロスイツチ71が押されると、モーター61は停止
し、モーター87の回転により供給手段を構成するポンプ
86が駆動されて、第二のタンク82内のインクは、インク
供給チユーブ89,ニードルパイプ97,チユーブコネクタ4
3,インク供給チユーブ32,インクジエツトヘツド31内の
液室，インク供給チユーブ33を介して、第一のタンク40
に供給される。この時、供給経路内に貯つていた気泡、
あるいは第一のタンク40内の空気、さらに第一のタンク
40の容量以上のインクは、チユーブコネクタ42,インク
供給チユーブ90,バルブ85,連通路83を介して第２のタン
ク82に回収される。

この状態で、今まで流路を開いていたバルブ85を閉じる
と、ポンプ86からインクジエツトヘツド１を介してバル
ブ85に至る供給経路内のインクの圧力はポンプ86の駆動
時間とともに増加し、ついには、インクジエツトヘツド
31のノズル先端部の増粘したインクを押し出す。所定の
時間バルブ85を閉じた後、ポンプ86を停止し、バルブ85
を開き、第１のタンク40へのインク供給動作、および、
供給路内インクの加圧による増粘インクの排出動作を完
了する。増粘インクの排出動作を必要としない場合に
は、バルブ85を閉じる動作を省略する。

またしばらく印字動作を行わない場合には、マイクロス
イツチ71が押された状態の後、ポンプ86,バルブ85等を
動作させずそのまま次の命令まで待機する。この様にす
ることによつて、キヤツプ46によるノズル先端からのイ
ンクの蒸発防止でき、さらに、記録液流路の形成により
チユーブコネクタ42,43の開口部からのゴミの侵入を防
止できた。また本実施例では、キヤツプキヤリツジ51,
チユーブコネクトキヤリツジ63の移動にウオーム60を使
用しているために、電源を切つた後もモーター61が逆転
することが無く、上記の状態がそのまま維持され、ヘツ
ド31は非常に安定した環境で保存することができた。

第１のタンク40へのインク供給動作、あるいは増粘イン
クの排出動作終了後印字を行なう場合、第２図の状態ま
でモーター61が逆転する。この時、フオトインタラプタ
ー72,74、マイクロスイツチ71のうちフオトインタラプ
ター74のみが、遮光板75によつてさえぎられON状態（ノ
ーマリーOFFの場合）となる。

インクジエツトヘツド31には、前述した供給動作、回復
動作を行なうために２本のインク供給チユーブ32,33が
つながつているが、キヤツプ46,ニードルパイプ97がは
ずれて、ヘツドキヤリツジ39が摺動軸37,38に沿つて移
動可能な状態になると、インク供給チユーブ32側のチユ
ーブコネクタ43に内蔵されているポペツト43Cによつて
流路が閉鎖されるため、インク供給チユーブ32に空気が
侵入することは無い。もしこの流路閉鎖機構が無い場
合、インク供給チユーブ32が第１のタンク40よりも高い
位置にあるためインクジエツトヘツド31内の液室を介し
て、第１のタンク40にインクが流れ落ちたり、印字によ
つて第１のタンク40内のインクだけでなくインク供給チ
ユーブ32内のインクが消費されるため、最終的に、イン
ク供給チユーブ32を介してインクジエツトヘツド31の液
室内に空気が侵入し、不吐出を起す現象が発生する。

なお、本実施例では、供給路形成手段が２対の場合につ
いて説明したが、一般的には、カラー化，マルチヘツド
による高速化により記録液通路形成するための断続手段
（記録液通路形成手段）が増加するため、穴位置誤差に
よる干渉が起り、挿入力が急激に増加するが、本実施例
の如く、ヘツドキヤリツジをキヤツプキヤリツジとチユ
ーブコネクタキヤリツジではさみこむ構造をとれば、ヘ
ツドキヤリツジを介して摺動軸に加わる力は、チユーブ
コネクタキヤリツジに一端を固定した引張バネによる力
だけで、挿入力の増加は一切無関係となる。

外径φ3mmのニードルパイプ20本を、P3のＯリングを収
めたチユーブコネクタに同時に挿入する場合約20Kgの挿
入力が必要であり、直接この挿入力が摺動軸に作用する
構造では、摺動軸の径を、この挿入力に合わせて太い径
のものを使用する必要があるが、本発明を用いれば、摺
動軸には引張バネによる張力；例えば500g程度が加わる
だけなので、摺動軸は標準的なもので充分であつた。

なお、本実施例では、記録要素として記録液を噴出する
いわゆるインクジエツト記録装置を例に説明したが、こ
れに限らず、例えばペンレコーダー等他の記録液を用い
た記録装置においても適用可能である。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、断続的な記録液
の供給手段を具備した記録装置において、供給路を形成
するための挿入力が、記録要素を搭載したキヤリツジが
移動する摺動軸に作用しない構造としたため、摺動軸の
たわみ量が少なく高精度のキヤリツジ走査が可能となつ
た。また、大きな挿入力が摺動軸に作用しないため、挿
入力の大きさに無関係に、摺動軸を標準的な径のものと
することができ、記録装置の軽量化をはかることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の記録装置の一例を示す模式的切断面
図、第２図，第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は夫々本発
明の一実施例を示す模式的切断面図、第４図は第３図で
示されるカーテンブレードの模式的平面図を示す図であ
る。 31はインクジエツトヘツド、39はヘツドキヤリツジ、51
はキヤツプキヤリツジ、63はチユーブコネクタキヤリツ
ジ、64,65は車輪。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを用いて被記録媒体上に記録を行う
   記録ヘッドに供給されるインクを貯留し、前記記録ヘッ
   ドとともに走査可能に設けられた第１タンクと、 記録装置本体に設けられ、前記第１タンクに補給される
   とともに、第１タンクからオーバーフローしたインクを
   受ける第２タンクと、 前記記録ヘッドを介して前記第１タンクと連結し、前記
   第２タンクからのインクの供給に寄与する第１連結部
   と、 前記第１タンクと連結し、前記第１タンクから前記第２
   タンクへのオーバーフローインクの返送に寄与する第２
   連結部と、 前記第２タンクから前記第１タンクへのインクの補給に
   用いられ前記第１連結部と接離自在に連結される第１連
   結管と、 前記第１インクから前記第２タンクへのオーバーフロー
   インクの返送に用いられ前記第２連結部と接離自在に連
   結される第２連結管と、 前記第１連結部と第２連結部とを共通に固定支持する支
   持部材と、 前記第１連結管と第２連結管との前方及び後方に位置し
   て両者を共通に支持するとともに接離動作をガイドする
   ガイド軸を保持する一対のフレーム部材と、、 前記フレーム部材の間に位置し、前記第１連結管と第２
   連結管とを前記第１連結部と第２連結部とに対して前記
   ガイド軸に沿って前進後退させる移動体と、 前記第１連結管と第２連結管とが貫通し前記ガイド軸に
   沿って前記移動体の移動に連動して移動する板部材と、 前記ガイド軸に設けられ、前記前方フレーム部材と前記
   板部材との間に装着された第１弾性手段と、 前記ガイド軸に設けられ、前記後方フレーム部材と前記
   板部材との間に装着された第２弾性手段と、 前記第１連結管と第２連結管との一部に設けられ前記板
   部材の前方への変移を規制する第１フランジと、 前記第１フランジの後方に設けられた第２フランジと、 前記第２フランジと前記板部材との間に装着された第３
   弾性手段と、 を有したことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】前記第１連結部には前記第１連結管の着脱
   に応じて通路を開閉する弁部材とシール部材とが備えら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の記録装置。