KR20060006083A - 액체 분사 장치 - Google Patents

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KR20060006083A
KR20060006083A KR1020057021249A KR20057021249A KR20060006083A KR 20060006083 A KR20060006083 A KR 20060006083A KR 1020057021249 A KR1020057021249 A KR 1020057021249A KR 20057021249 A KR20057021249 A KR 20057021249A KR 20060006083 A KR20060006083 A KR 20060006083A
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미쓰타카 이와사키
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

프린터에 있어서는, 기록 헤드를 클리닝하기 위해 노즐이 캡 부재에 의해 밀봉되어 하나의 순환계를 형성한 상태로 기어 펌프가 구동된다. 캡 부재로부터 흡인된 폐잉크 및 공기는 캡 부재, 체크 밸브, 튜브, 기어 펌프 및 튜브의 순으로 유동한 후, 제1의 잉크 카트리지 내에 유입한다. 이 때, 공기는 가압 공기로서 튜브를 통하여 제2의 잉크 카트리지에 유입한다. 폐잉크 및 가압 공기는 체크 밸브에 의해 캡 부재측에의 역류가 방지된다. 따라서, 액체 및 공기의 역류가 저감되어 잉크의 적절한 분사를 실현할 수 있다.

Description

액체 분사 장치{LIQUID JETTING DEVICE}
본 발명은 액체 분사 장치에 관한 것이다.
종래, 액체 분사 장치의 하나로서 잉크젯식 기록 장치가 널리 알려져 있다. 이 잉크젯식 기록 장치에는, 액체 용기로서의 잉크 카트리지 내에 설치된 잉크 수용체를, 잉크 공급 튜브를 통하여 기록 헤드에 접속하는, 이른바 오프 캐리지(Off Carriage) 타입이 있다. 이 타입의 잉크젯식 기록 장치는, 잉크 카트리지 내에 펌프 등에 의해 가압 공기를 이송함으로써 잉크 수용체를 가압하고 있었다. 이 가압을 받아서, 잉크 수용체에 저장되어 있는 잉크는 잉크 공급 튜브를 통하여 기록 헤드를 향하여 압송(壓送)되며, 이것에 의해 기록 헤드에 잉크가 공급되고 있었다. 그리고, 오프 캐리지 타입의 잉크젯식 기록 장치에서는, 문자나 화상을 기록하기 위해, 잉크가 기록 헤드의 노즐로부터 잉크 방울로서 기록지에 토출된다.
또, 잉크젯식 기록 장치는 일반적으로, 잉크의 토출 불량을 저감하기 위해, 적절한 클리닝에 의해 기록 헤드의 노즐로부터 기포, 점성이 증가한 잉크 등을 배출시켜서 폐잉크 탱크에 폐기하고 있었다.
이와 같은 폐잉크 탱크 및 잉크 카트리지를 일체 형성한 것을 구비한 오프 캐리지 타입의 잉크젯식 기록 장치가 여러 가지 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문 헌 1 참조).
도 7에 나타내는 바와 같이, 특허문헌 1에 기재된 잉크젯식 기록 장치(100)는, 잉크 주머니(101)를 수용하는 잉크 탱크(102)를 구비하고 있다. 이 잉크 주머니(101)는, 잉크 탱크(102)의 잉크 공급구(103)에 접속된 잉크 공급관(104)을 통하여 기록 헤드(105)에 접속되어 있다. 또, 잉크젯식 기록 장치(100)에는, 기록 헤드(105)로부터 배출되는 폐잉크를 받아내는 캡(106)이 설치되어 있다. 이 캡(106)은, 잉크 회수관(07) 및 펌프(108)를 통하여 잉크 탱크(102)의 가압구(加壓口)(109)에 접속되어 있다. 잉크 탱크(102)의 배출구(110)에는, 유로(111)를 통하여 동 잉크 탱크(102)를 적절히 개방하는 밸브(112) 및 동 잉크 탱크(102) 내의 압력을 검지하는 압력 센서(113)가 접속되어 있다. 또한, 잉크 공급관(104)의 도중에는, 동 잉크 공급관(104) 내의 잉크의 유동을 차단 또는 개방하는 스토퍼(114)가 설치되어 있다.
그리고, 스토퍼(114)에 의해 잉크 공급관(104)이 개방되어 있는 상태로 펌프(108)가 구동되면, 캡(106)으로부터 잉크 탱크(102)에 잉크 회수관(07)을 통하여 폐잉크 및 공기가 이송된다. 이것에 의해, 잉크 탱크(102) 내의 압력이 상승하여 잉크 주머니(101)가 찌그러져서 잉크 공급관(104)을 통하여 기록 헤드(1)에 잉크가 공급된다.
이와 같이 형성된 잉크젯식 기록 장치(100)에서는, 잉크의 토출 능력의 회복 동작을 행할 때에, 스토퍼(114)에 의해 잉크 공급관(104)을 차단하여 펌프(108)를 동작시키고, 잉크 탱크(102)가 미리 정해진 압력에 이르면 잉크 공급관(114)이 개 방된다. 이것에 의해, 잉크가 기록 헤드(105)에 단번에 유입하며, 동 기록 헤드(105)의 노즐 부분으로부터 잉크와 잉크 중의 기포 등이 유출되어 가압 회복 동작이 행해진다.
상기와 같이 구성된 잉크젯식 기록 장치(100)에서는, 적절한 인자(印字)를 행하기 위해, 기록 헤드(105)에 적절히 잉크를 공급할 수 있는 것이 바람직하다. 이 때문에, 잉크 주머니(101)를 항상 적절한 가압 상태로 유지할 필요가 있다.
그런데, 근래에 액체 분사 장치에서는 소형화가 요망되고 있다. 그리고, 이 소형화를 실현할 수 있는 펌프로서 기어 펌프가 주목받고 있다.
그렇지만, 이 기어 펌프를 특허 문헌 1의 잉크젯식 기록 장치(100)에 채용한 경우에는, 동 기어 펌프의 제조 오차 등에 의해 그 흡인 유지 능력이 낮아져 있으면, 공기 또는 잉크가 캡(106)측으로 역류할 우려가 있었다. 이 때문에, 잉크 주머니(101)를 항상 적절한 가압 상태로 유지하는 것이 곤란하였다. 또, 잉크가 역류하고 말면 캡(106)측으로 폐잉크 및 공기의 혼합물이 누출되기 때문에, 캡(106) 부분에서, 거품으로 되어 기록 헤드(105)를 오염시키고 말 우려가 있었다.
한편, 캡(106)에 의해 기록 헤드(105)의 노즐을 밀봉하고 있는 상태에서는, 잉크젯식 기록 장치(100)는 하나의 순환계를 형성한다. 이 때문에, 캡(106) 내의 압력과 기록 헤드(105) 내의 압력의 밸런스가 무너진 경우, 즉 캡(106) 내의 압력이 기록 헤드(105) 내의 압력보다 높아진 경우에는, 캡(106) 내의 공기 및 폐잉크가 기록 헤드(105) 안으로 역류하는 일이 일어날 수 있다.
상술한 바와 같이 기어 펌프의 흡인 유지 능력이 낮아져 있으면, 캡(106)에 의해 기록 헤드(105)의 노즐을 밀봉하고 있는 상태에 있어서, 공기 및 폐잉크는 동 기어 펌프가 구동하고 있는 동안은 잉크 탱크(102)를 향하여 유동하지만, 동 기어 펌프를 정지시켰을 때에 캡(106)을 향하여 역류할 가능성이 있다. 이 때문에, 역류한 공기 및 폐잉크가 기록 헤드(105)의 노즐로부터 동 기록 헤드(105) 내에 침입할 우려가 있었다. 이와 같은 경향은, 노즐에 형성되는 잉크의 메니스커스(meniscus)에 적잖이 영향을 미치는 것으로서, 잉크젯식 기록 장치(100)가 바람직한 잉크의 토출을 행함에 있어서 폐해로 된다.
특허 문헌 1: 일본특허 특개 2001-162838호 공보
본 발명의 목적은 액체 및 공기의 역류를 저감하여, 바람직한 분사를 실현할 수 있는 액체 분사 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에서는, 액체를 분사하는 액체 분사 헤드와, 상기 액체 분사 헤드로부터 배출되는 폐액을 받아내는 캡 부재와, 상기 폐액을 저장하는 폐액 탱크와, 상기 캡 부재로부터 상기 폐액을 흡인하고, 동 폐액을 상기 폐액 탱크에 도입하는 기어 펌프를 구비한 액체 분사 장치로서, 상기 폐액의 캡 부재측으로의 역류를 억제하는 폐액 역류 억제 수단을 구비하는 액체 분사 장치가 제공된다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 예를 들어 기어 펌프의 제조 오차 등에 의해 그 흡인 유지 능력이 낮은 경우에는, 기어 펌프의 미사용시에 기어 펌프를 통하여 캡 부재측으로 폐액이 역류하려고 하지만, 이 역류 억제 수단에 의해 폐액의 역류가 억제된다. 이 결과, 폐액이 캡 부재측으로부터 거품으로 되어 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 또, 예를 들면 캡 부재가 액체 분사 헤드를 밀봉함으로써 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 역류한 폐액이 캡 부재를 통하여 액체 분사 헤드 내에 침입할 가능성을 저감할 수 있으므로, 동 액체 분사 헤드에 형성되는 액체의 메니스커스를 보호할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 바람직한 액체의 분사를 행할 수 있다.
이 액체 분사 장치의 폐액 역류 억제 수단은, 상기 폐액 탱크와 상기 기어 펌프의 사이, 또는 상기 기어 펌프와 상기 캡 부재의 사이에 구비되어도 된다. 폐액 역류 억제 수단이 폐액 탱크와 기어 펌프의 사이에 구비된 경우, 기어 펌프에 의해 흡인된 폐액은, 폐액 역류 억제 수단을 통하여 폐액 탱크에 도입된다. 이것에 의해, 폐액 탱크에 도입되는 폐액은 폐액 역류 억제 수단에 의해 그 역류가 억제된다.
또, 폐액 역류 억제 수단이 기어 펌프와 캡 부재의 사이에 구비된 경우, 캡 부재에 의해 받아내어진 폐액은 이 폐액 역류 억제 수단을 통하여 기어 펌프에 의해 흡인된다. 따라서, 이들 2가지의 경우에서는, 각각 기어 펌프의 흡인 유지 능력이 낮은 경우라도, 동 기어 펌프의 미사용시에 있어서의 폐액의 캡 부재측으로의 역류가 억제된다. 특히, 폐액 역류 억제 수단이 기어 펌프와 캡 부재의 사이에 구비된 경우에는, 기어 펌프의 사용시에 캡 부재로부터 폐액 역류 방지 수단까지의 유로 내부가 모두 부압(負壓)으로 되므로, 예를 들면 캡 부재가 노즐을 밀봉하고 있을 때에, 캡 부재를 통하여 액체 분사 헤드 내에 폐액이 침입할 가능성을 보다 저감할 수 있다.
이 액체 분사 장치의 폐액 역류 억제 수단은 밸브 장치라도 된다. 밸브 장치는 폐액의 폐액 탱크측으로부터 캡 부재측으로의 역류를 억제할 수 있다. 따라서, 이 밸브 장치를 구비한 액체 분사 장치는, 폐액이 캡 부재로부터 거품으로 되어 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 저감할 수 있고, 또 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성한 경우에는, 액체 분사 헤드 내에 폐액이 침입할 가능성을 저감할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에서는, 액체를 분사하는 액체 분사 헤드와, 분사를 위한 상기 액체를 저장하고, 가압 공기에 의해 가압되어 액체를 상기 액체 분사 헤드에 공급하는 액체 수용체와, 상기 액체 수용체를 가압하기 위한 가압 공기를 생성하는 기어 펌프를 구비한 액체 분사 장치로서, 상기 가압 공기의 상기 액체 수용체측으로의 공급만을 허용하는 공기 역류 억제 수단을 구비하는 액체 분사 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 가압 공기는, 공기 역류 억제 수단을 설치함으로써 상기 액체 수용체측 이외로 공급되는 일이 없다. 따라서, 액체 수용체측에 공급된 가압 공기는 그 역류가 억제되므로, 액체 수용체측의 압력의 저하를 억제할 수 있다. 이것에 의해, 액체 수용체를 매우 적합하게 가압할 수 있고, 동 액체 수용체는 액체 분사 헤드에 액체를 적절히 공급할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 적절하게 액체를 분사할 수 있다. 또, 이와 같이 가압 공기의 역류를 억제하는 것으로, 예를 들면 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 역류한 가압 공기가 액체 분사 헤드 내에 침입할 가능성을 저감할 수 있고, 따라서 동 액체 분사 헤드에 형성되는 액체의 메니스커스를 보호할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 적절한 액체의 분사를 행할 수 있다.
액체 분사 장치의 공기 역류 억제 수단은, 상기 액체 수용체와 상기 기어 펌프의 사이, 또는 상기 기어 펌프의 상류 위치에 구비되어도 된다. 공기 역류 방지 수단이 상기 액체 수용체와 상기 기어 펌프의 사이에 구비된 경우, 기어 펌프에 의해 생성되는 가압 공기는, 공기 역류 억제 수단을 통하여 액체 수용체에 공급된다. 그리고, 이 가압 공기는 공기 역류 방지 수단에 의해 역류가 억제된다. 이것에 의해, 액체 수용체측의 압력의 저하를 억제할 수 있고, 따라서 액체 수용체는 액체 분사 헤드에 액체를 적절히 공급할 수 있다.
한편, 공기 역류 억제 수단이 기어 펌프의 상류 위치에 구비된 경우, 기어 펌프에 의해 생성되어 동 기어 펌프의 하류측으로 공급되는 가압 공기는, 상류측으로의 역류가 억제된다. 즉, 기어 펌프의 제조 오차 등에 의해 그 유지 능력이 낮은 경우라도, 가압 공기의 역류를 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있을 때에는, 역류한 가압 공기가 액체 분사 헤드 내에 침입할 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 가압 공기가 기어 펌프의 하류측으로부터 상류측으로 역류하지 않기 때문에, 액체 수용체측의 압력의 저하를 억제할 수도 있다.
액체 분사 장치의 공기 역류 억제 수단은 밸브 장치라도 된다. 밸브 장치는 가압 공기의 액체 수용체측으로의 공급만을 허용한다. 따라서, 이 밸브 장치를 구비한 액체 분사 장치는, 액체 수용체측으로 공급되는 가압 공기의 압력의 저하를 억제할 수 있다. 또, 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 역류한 가압 공기가 액체 분사 헤드 내에 침입할 가능성을 저감할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에서는, 액체를 분사하는 액체 분사 헤드와, 상기 액체 분사 헤드로부터 분사되는 액체를 폐액으로서 받아내는 캡 부재와, 상기 캡 부재로부터 상기 폐액 및 상기 캡 부재 내의 공기를 흡인하는 기어 펌프와, 상기 기어 펌프가 흡인한 상기 폐액이 수용되는 동시에 상기 공기가 가압 공기로서 도입되는 폐액 수용부, 및 상기 가압 공기에 의거하여 상기 액체 분사 헤드에 공급하는 상기 액체가 수용된 액체 수용부를 갖는 액체 수용체를 구비한 액체 분사 장치로서, 상기 폐액 및 상기 가압 공기의 상기 캡 부재측으로의 역류를 억제하는 유체 역류 억제 수단을 구비하는 액체 분사 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 가압 공기 및 폐액은, 이 유체 역류 억제 수단에 의해 캡 부재측으로의 역류가 억제된다. 따라서, 기어 펌프의 흡인 유지 능력이 낮은 경우라도, 동 기어 펌프의 미사용시에 있어서의 폐액 또는 가압 공기의 캡 부재측으로의 역류를 억제할 수 있다. 이것에 의해, 가압 공기의 압력의 저하를 억제할 수 있고, 따라서 액체 수용부에 수용된 액체는, 가압 공기에 의거하여 적절히 액체 분사 헤드에 공급될 수 있다. 또한, 폐액 및 가압 공기가 캡 부재로부터 거품으로 되어 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 또, 예를 들면 캡 부재가 액체 분사 헤드를 밀봉하여 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 기어 펌프의 미사용시에 캡 부재를 통하여 액체 분사 헤드 내에 가압 공기 및 폐액이 침입할 가능성을 저감할 수 있다. 이것에 의해, 액체 분사 헤드에 형성되는 액체의 메니스커스를 보호할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 적절한 액체의 분사를 행할 수 있다.
액체 분사 장치의 유체 역류 억제 수단은, 상기 액체 수용체와 상기 기어 펌프의 사이, 또는 상기 기어 펌프와 상기 캡 부재의 사이에 구비되어도 된다. 유체 역류 억제 수단이 액체 수용체와 상기 기어 펌프의 사이에 구비된 경우, 캡 부재로부터 흡인된 폐액 및 가압 공기는, 유체 역류 억제 수단을 통하여 액체 수용체의 폐액 수용부에 도입된다. 그리고, 폐액 수용부에 도입된 폐액 및 가압 공기는 기어 펌프측으로의 역류가 억제된다. 이것에 의해, 기어 펌프의 흡인 유지 능력이 낮은 경우라도, 기어 펌프의 미사용시에 캡 부재로부터 폐액 및 가압 공기가 거품으로 되어 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 보다 저감할 수 있다. 또한, 폐액 수용부에 도입된 가압 공기의 압력의 저하를 억제할 수 있고, 가압 공기에 의거하여 동 액체 수용체의 액체 수용부는 적절히 액체 분사 헤드에 액체를 공급할 수 있다. 한편, 유체 역류 억제 수단이 상기 기어 펌프와 상기 캡 부재의 사이에 구비된 경우, 캡 부재 내의 폐액 및 공기는, 유체 역류 억제 수단을 통하여 기어 펌프에 의해 흡인된다. 따라서, 예를 들면 캡 부재가 액체 분사 헤드를 밀봉하여 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 기어 펌프의 미사용시에 캡 부재를 통하여 액체 분사 헤드 내에 가압 공기 및 폐액이 침입할 가능성을 보다 저감할 수 있다. 이것에 의해, 액체 분사 헤드에 형성되는 액체의 메니스커스를 보호할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 적절한 액체의 분사를 행할 수 있다.
액체 분사 장치의 유체 역류 억제 수단은 밸브 장치라도 된다. 밸브 장치는 폐액 및 가압 공기의 캡 부재측으로의 역류를 억제할 수 있다. 따라서, 이 밸브 장치를 구비한 액체 분사 장치는, 폐액 및 가압 공기가 캡 부재로부터 거품으로 되어 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 또한, 예를 들면 캡 부재가 액체 분사 헤드를 밀봉함으로써 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 동 액체 분사 헤드에 폐액 및 가압 공기가 역류하여 침입할 가능성을 저감할 수 있다.
이 액체 분사 장치의 밸브 장치는, 상기 폐액 또는 상기 가압 공기의 적어도 하나가 유입하는 유입부와, 상기 유입부에 유입한 상기 폐액 또는 상기 가압 공기가 유출하는 유출부와, 상기 가압 공기의 압력이 미리 정해진 기준압을 만족할 경우에는 상기 유입부 및 상기 유출부를 연통 상태로 하고, 상기 폐액 및 상기 가압 공기가 상기 유출부로부터 상기 유입부로 향하여 역류하면 동 유입부 및 동 유출부를 비연통 상태로 하는 밸브체를 구비해도 된다.
밸브체는 폐액 및 가압 공기가 역류할 때에, 유입부 및 유출부를 비연통 상태로 하므로, 폐액은 이 밸브 장치를 통하여 폐액 탱크 또는 폐액 수용부에 도입되는 것에 의해 그 역류가 억제된다. 이 결과, 폐액이 캡 부재측으로부터 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 또, 유입부 및 유출부가 비연통 상태로 됨으로써, 액체 용기측의 압력의 저하를 저감할 수 있다. 이것에 의해, 액체 수용체를 알맞게 가압할 수 있고, 동 액체 수용체는 액체 분사 헤드에 액체를 적절히 공급할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 알맞게 액체를 분사할 수 있다.
이 액체 분사 장치의 밸브 장치의 상기 밸브체는, 상기 유입부 내의 압력과, 상기 유출부 내의 압력의 압력차가 미리 정해진 기준치 이상으로 되면, 유입부 및 유출부를 상기 연통 상태로 하고, 동 기준치 이하로 되면 상기 비연통 상태로 하도록 구성되어도 된다. 예를 들면 장기간 미사용 상태가 계속된 경우에, 가압 공기의 근소한 누출 등에 의해 유출부 내의 압력이 대기압까지 저하하여 유입부와의 압력차가 제로로 된 경우에도, 유입부 및 유출부의 비연통 상태가 유지되기 때문에, 보관시의 자세 변화 등에 의해 폐액 및 가압 공기가 역류하는 것을 방지할 수 있다.
또 밸브체는, 예를 들면 기어 펌프의 미사용시에 유출부 내의 압력이 상승하고 있는 경우, 즉 폐액 및 가압 공기가 역류할 우려가 있는 경우에는, 유입부 및 유출부를 비연통 상태로 할 수 있다. 즉, 밸브 장치는, 기어 펌프의 미사용시에 있어서의 폐액 및 가압 공기의 역류를 막을 수 있다. 이 결과, 밸브 장치를 구비한 액체 분사 장치는, 폐액이 캡 부재측으로부터 거품으로 되어 넘쳐 나와 액체 분사 헤드를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 또, 유입부 및 유출부가 비연통 상태로 됨으로써, 액체 용기측의 압력의 저하를 저감할 수 있다. 이것에 의해, 액체 수용체를 알맞게 가압할 수 있으므로, 동 액체 수용체는 액체 분사 헤드에 액체를 적절히 공급할 수 있다. 또한, 액체 분사 장치가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우에는, 액체 분사 헤드 내에 폐액 또는 가압 공기가 침입할 가능성을 저감할 수 있다. 이 결과, 액체 분사 장치는 적절하게 액체를 분사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 관련되는 프린터의 개략을 나타내는 사시도.
도 2는 기록 헤드에의 잉크 공급계를 나타내는 블록도.
도 3은 체크 밸브의 구성을 나타내는 단면도.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 체크 밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 형태에 관련되는 기록 헤드에의 잉크 공급계를 나타내는 블록도.
도 6은 캡 부재 및 체크 밸브의 구성을 나타내는 단면도.
도 7은 종래의 액체 분사 장치의 개략을 나타내는 블록도.
(제 1 실시 형태)
이하, 본 발명을 구체화한 제 1 실시 형태를 도 1∼도 4에 따라 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 액체 분사 장치로서의 프린터(1)는, 대략 직방 형상의 프레임(2)을 구비하고 있다. 이 프레임(2)의 상부면에는 급지 트레이(3)가 설치되고, 또한 프레임(2)의 전면(前面)에는 배지 트레이(4)가 설치되어 있다. 이 급지 트레이(3) 및 배지 트레이(4)는, 도시하지 않는 힌지 구조에 의해 프레임(2)에 대해 폴딩된 상태로 수용 가능하도록 구성되어 있다.
프레임(2) 내에는 그 길이 방향에 따라 플래튼(5)이 설치되고, 이 플래튼(5) 상에는 도시하지 않는 용지 이송 기구에 의해 급지 트레이(3)로부터 프레임(2) 내에 삽입된 기록 용지가 급송(給送)된다. 그리고, 급송된 기록 용지는, 배지 트레이 (4)로부터 프레임(2) 밖으로 배출된다.
상기 프레임(2) 내에는, 플래튼(5)과 평행하게 뻗는 가이드 부재(6)가 가설되어 있다. 이 가이드 부재(6)에는, 동 가이드 부재(6)에 따라 이동 가능한 캐리지(7)가 삽통 지지되어 있다. 또, 상기 프레임(2)에는 캐리지 모터(도시하지 않음)가 설치되고, 이 캐리지 모터에는 한 쌍의 풀리(도시하지 않음)에 감겨진 타이밍 벨트(도시하지 않음)를 통하여 캐리지(7)가 구동 연결되어 있다. 그리고, 캐리지 모터가 구동되면, 그 구동력은 타이밍 벨트를 통하여 캐리지(7)에 전달된다. 캐리지(7)는 캐리지 모터의 구동력에 의해 가이드 부재(6)에 따라 플래튼(5)과 평행(주주사(主走査) 방향)하게 왕복 이동된다.
한편, 상기 캐리지(7)의 하부면(플래튼(5)과 대향하는 면)에는 액체 분사 헤드로서의 기록 헤드(8)가 설치되어 있다. 이 기록 헤드(8)는, 상기 기록 용지에 대향하는 노즐 형성면(8a)(도 2 참조)을 가지며, 이 노즐 형성면(8a)에는 1열마다 n개(n은 자연수)의 노즐(N)(도 2 참조)로 이루어지는 6열의 노즐 열(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 1열마다의 노즐(N)의 수 및 노즐 열의 수는 적절히 변경해도 된다.
이 기록 헤드(8)에는, 프레임(2) 내에 설치된 액체 용기로서의 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)로부터, 각 노즐에 각각 대응한 컬러(본 실시 형태에서는, 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우, 라이트시안, 라이트마젠타)의 액체로서의 잉크가 공급된다. 그리고, 기록 헤드(8)에 유입한 각 컬러의 잉크는 압전 소자(8b)(도 2 참조)에 의해 가압되어, 기록 헤드(8)의 각 노즐(N)로부터 잉크 방울로서 토출됨으로써, 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우, 라이트시안, 라이트마젠타의 도트를 기록 용지 상에 형성한다.
상기 프린터(1)에서는, 캐리지(7)를 왕복 이동시키면서 잉크 방울을 기록 용지에 토출시켜서 인쇄하기 위한 영역이 인쇄 영역으로서 설정되어 있다. 또한, 프린터(1)에는, 비인쇄시에 노즐(N)을 밀봉하기 위한 비인쇄 영역이 설정되며, 그 비인쇄 영역에는 도 1에 나타내는 바와 같이 캡 홀더(11)가 설치되어 있다.
상기 캡 홀더(11)에는, 기록 헤드(8)의 노즐 형성면(8a)과 대향하도록, 가요성을 갖는 캡 부재(12)가 설치되어 있다. 캡 홀더(11)는, 도시하지 않는 구동 기구를 통하여 캡 부재(12)를 상승시켜서 기록 헤드(8)의 노즐 형성면(8a)에 밀착시킴으로써 각 노즐(N)을 밀봉한다. 또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 캡 부재(12)는 그 바닥부에 동 캡 부재(12) 내부와 연통하는 제1 및 제2의 연통구(12a, 12b)가 형성되고, 이 제1의 연통구(12a)에는 튜브(T1)를 통하여 캡 개방 밸브(13)가 접속되어 있다. 이 캡 개방 밸브(13)는, 캡 부재(12)와 노즐 형성면(8a)을 밀착시킴으로써 형성되는 공간을 적절히 개방한다. 또한, 제2의 연통구(12b)는 튜브(T2)를 통하여 기어 펌프(GP)의 흡인구(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 기어 펌프(GP)는 기어(G1, G2)를 구비하고 있고, 도시하지 않는 구동 모터로부터 구동력이 전달되면, 동 기어(G1, G2)가 회전 구동되어 캡 부재(12)에 부압을 건다. 캡 개방 밸브(13)가 닫혀져 있는 상태라도, 캡 부재(12)에 의해 상기 노즐 형성면(8a)을 밀봉하고 있을 때에, 기어 펌프(GP)에 의해 노즐 형성면(8a)의 노즐(N)에 부압을 거는 것에 의해, 각 노즐(N)의 클리닝을 행할 수 있다.
이 기어 펌프(GP)의 배출구(도시하지 않음)에는 튜브(T3)를 통하여 체크 밸브(14)가 접속되고, 이 체크 밸브(14)에는 튜브(T4)를 통하여 제1의 잉크 카트리지(9)의 유체 도입 부재(15)가 접속되어 있다.
제1의 잉크 카트리지(9)는, 구획판(16)에 의해 구획되는 2개의 수용부를 가지며, 각 수용부에 블랙의 잉크를 저장하는 잉크 팩 B, 및 잉크를 흡수하는 잉크 흡수체(17)를 각각 수용하고 있다. 이 잉크 팩 B는, 튜브(T5)를 통하여 상기 캐리지(7)의 기록 헤드(8)에 접속되어 있다. 잉크 흡수체(17)는, 예를 들면 스펀지 등의 흡수성을 갖는 다공질 재료로 이루어진다.
이와 같이 구성함으로써, 제1의 잉크 카트리지(9)에는, 기어 펌프(GP)에 의해 캡 부재(12)로부터 흡인된 폐잉크 및 공기가 유체 도입 부재(15)로부터 유입한다. 이 때, 제1의 잉크 카트리지(9) 내에 유입하는 폐잉크는, 잉크 흡수체(17)에 의해 흡수된다. 또, 체크 밸브(14)에 의해, 캡 부재(12)측으로의 잉크의 역류가 방지되어 있다.
상기 제1의 잉크 카트리지(9)의 공기 도출 부재(18)에는, 튜브(T6)를 통하여 제2의 잉크 카트리지(10)의 공기 도입 부재(19)가 접속되어 있고, 동 제1의 잉크 카트리지(9) 및, 동 제2의 잉크 카트리지(10)는 서로 연통하고 있다. 제2의 잉크 카트리지(10)는, 구획판(20)에 의해 구획되는 복수의 수용부를 갖는다. 각 수용부는 시안, 마젠타, 옐로우, 라이트시안, 라이트마젠타의 잉크를 저장하는 잉크 팩 C, M, Y, LC, LM를 각각 수용하고 있다. 각 잉크 팩 C, M, Y, LC, L M은 각각 튜브(T7∼T11)를 통하여 상기 캐리지(7)의 기록 헤드(8)에 접속되어 있다. 또, 제2의 잉크 카트리지(10)의 공기 도출 부재(21)에는, 동 제2의 잉크 카트리지(10) 내를 적절히 개방하기 위한 개방 장치(22)가 튜브(T12)를 통하여 접속되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 기어 펌프(GP)가 구동되면, 캡 부재(12)로부터 폐잉크 및 공기가 흡인되고, 폐잉크 및 공기는 캡 부재(12), 튜브(T2), 기어 펌프(GP), 튜브(T3), 체크 밸브(14) 및 튜브(T4)의 순으로 유동한 후, 제1의 잉크 카트리지(9) 내에 유입한다. 이 때, 제1의 잉크 카트리지(9) 내에 유입하는 폐잉크는 잉크 흡수체(17)에 의해 흡수되므로, 동 제1의 잉크 카트리지(9) 내에서는 유입한 공기(이하, 가압 공기라 한다)만이 유동한다. 그리고, 이 가압 공기는, 제1의 잉크 카트리지(9) 내로부터 튜브(T6)를 통하여 제2의 잉크 카트리지(10)에 유입한 후, 튜브(T12)에 접속된 개방 장치(22)에 의해 유지된다.
즉, 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10) 내의 공기압은 항상 편향 없이 동등하므로, 기어 펌프(GP)가 구동되면 양 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10) 내의 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM은 가압 공기에 의해 가압된다. 이것에 의해, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM에 저장된 잉크는, 상기 캐리지(7)의 기록 헤드(8)에 압송된다.
즉, 본 실시 형태에 관련되는 프린터(1)에서는 기어 펌프(GP)가, 캡 부재(12)에 부압을 거는 클리닝용의 펌프와, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM을 가압하는 가압용의 펌프를 겸한다. 그리고, 기어 펌프(GP)가 구동되면, 그 기어 펌프(GP)는 캡 부재(12)에 부압을 걸어서 폐잉크 및 공기를 흡인하는 동시에, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM을 가압하여 기록 헤드(8)에 각 잉크를 압송한다.
다음에, 상기한 체크 밸브(14)의 구성을 도 3 및 도 4에 따라 상세하게 설명 한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 체크 밸브(14)는, 본체 케이스(30), 다이어프램부(31), 지지 부재(32), 및 스프링 부재(33)를 구비하고 있다. 이 본체 케이스(30)는 상부 케이스(30a) 및 하부 케이스(30b)로 구성되어 있고, 동 상부 케이스(30a)에는 상류측 밸브실(34)이 원환(圓環) 형상으로 오목하게 설치되어 있다. 또, 하부 케이스(30b)에는 하류측 밸브실(35)이 깔때기 형상으로 오목하게 설치되어 있다. 그리고, 이 상부 케이스(30a)를 하부 케이스(30b)에 설치함으로써, 본체 케이스(30) 내에는 밸브실(36)이 형성된다.
또, 체크 밸브(14)의 본체 케이스(30)에는, 상기 튜브(T3)를 설치하기 위한 설치구(도시하지 않음) 및 상기 튜브(T4)를 설치하기 위한 설치구(37)가 형성되어 있다. 튜브(T3)를 설치하기 위한 설치구(도시하지 않음)는, 본체 케이스(30)(상부 케이스(30a))에 형성된 제1의 유로(38)를 통하여 상류측 밸브실(34)에 연통하고 있다. 또, 튜브(T4)를 설치하기 위한 설치구(37)는, 본체 케이스(30)(하부 케이스(30b))에 형성된 제2의 유로(39)를 통하여 하류측 밸브실(35)에 연통하고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 밸브실(36)(상류측 밸브실(34) 및 하류측 밸브실(35))에는, 상기 기어 펌프(GP)로부터 이송되는 폐잉크 및 공기가 튜브(T3) 및 제1의 유로(38)를 통하여 유입한다. 또한, 밸브실(36)로부터는, 폐잉크 및 공기가 제2의 유로(39) 및 튜브(T4)를 통하여 상기 잉크 카트리지(9)에 유출한다.
한편, 상기 다이어프램부(31)는 고무 등의 가요성 재료로 구성되어 있고, 원판 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 체크 밸브(14)를 조립할 때에는, 다이어 프램부(31)는, 그 외측 가장자리부(40)를 본체 케이스(30)의 상부 케이스(30a) 및 하부 케이스(30b)에 협지되어 고정된 상태로 상기 밸브실(36) 내에 수용된다. 이와 같이 구성함으로써, 이 다이어프램부(31)는 상기 밸브실(36) 내에서 상류측 밸브실(34) 및 하류측 밸브실(35)을 구획하며, 또한 그 중심부는 도 3에 나타내는 상하 방향(상류 및 하류측 밸브실(34, 35) 방향)으로 왕복 이동 가능하다. 이 다이어프램부(31)의 중심부에는, 동 다이어프램부(31)를 관통하도록 연통 구멍(41)이 형성되어 있다. 이 연통 구멍(41)은 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)을 서로 연통시키는 것으로서, 그 둘레 가장자리부(상류측 밸브실(34)측)에 원환 형상의 돌기(42)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 상부 케이스(30a)에는, 이 돌기(42)와 직접 대향하도록 원기둥 형상의 접촉부(43)가 돌출하고 있다. 이 접촉부(43)는 돌기(42)와 밀착함으로써 상기 연통 구멍(41)을 비연통 상태로 하는 것으로서, 상술한 바와 같이 상부 케이스(30a)에 상기 상류측 밸브실(34)을 오목하게 설치함으로써 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 상기 다이어프램부(31)가 아래방향(하류측 밸브실(35) 방향)으로 휘어져서 돌기(42)가 접촉부(43)와 이간하고 있는 상태에서는, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)은 연통 상태로 된다. 또, 상기 다이어프램부(31)가 윗방향(상류측 밸브실(34) 방향)으로 휘어져서 돌기(42)가 접촉부(43)에 맞닿아 접하고 있는 상태에서는, 상류측 밸브실(34) 및 하류측 밸브실(35)은 비연통 상태로 된다.
또, 상기 다이어프램부(31)의 연통 구멍(41)에는, 통 형상으로 형성된 지지 부재(32)가 상기 하류측 밸브실(35)측으로부터 끼워 맞춰져서 동 다이어프램부(31) 와 일체화되어 있다. 이 지지 부재(32)는, 스프링 부재(33)로부터의 가압력을 받아서 다이어프램부(31)를 하류측 밸브실(35)측으로부터 윗방향(상류 밸브실(34) 방향)으로 가압하는 것으로서, 그 중앙부에는 관통 구멍(44)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(44)은 연통 구멍(41)과 연통하고 있다. 또, 이 지지 부재(32)의 외측면에는 볼록부(32a)가 형성되어 있고, 동 볼록부(32a)는 그 상부측(상류 밸브실(34)측)에서 상기 다이어프램부(31)에 맞닿아 접하고 있다. 이것에 의해, 지지 부재(32)는 다이어프램부(31)에 끼워 맞춰졌을 때에 위치 결정되고 있다.
다른 한편, 하류측 밸브실(35)의 바닥부에는, 이 지지 부재(32)와 대향하는 원 형상의 오목부(45)가 형성되어 있다. 그리고, 스프링 부재(33)는 오목부(45)에 끼워 맞춰지는 동시에 지지 부재(32)의 외주면에 끼워 맞춰지며, 또한 상기 볼록부(32a)에 맞닿아 접함으로써, 하류측 밸브실(35) 내에 설치되어 있다. 이 스프링 부재(33)는, 지지 부재(32)를 통하여 다이어프램부(31)를 윗방향(상류측 밸브실(34)측)으로 가압하는 것이다. 이 스프링 부재(33)는, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35) 내의 압력차가 미리 설정된 기준치 이하로 되어 있는 상태에 있어서, 다이어프램부(31)를 가압하여 동 다이어프램부(31)의 돌기(42)를 상기 접촉부(43)에 맞닿아 접하게 한다. 또한, 이 스프링 부재(33)는, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35) 내의 상기 압력차가 미리 정해진 기준치 이상으로 되어 있는 상태에 있어서, 다이어프램부(31)를 통하여 전해지는 상류측 밸브실(34)의 압력에 굴하여 아래방향(하류측 밸브실(35) 방향)으로 휘어지도록 설계되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 체크 밸브(14)의 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35) 내의 압력차가 미리 설정된 기준치 이하로 되어 있는 상태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 다이어프램부(31)의 돌기(42)는 접촉부(43)에 맞닿아 접한다. 이 때, 체크 밸브(14)는 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)을 비연통 상태로 하여 상기 폐잉크 및 상기 공기를 유동시키지 않는다. 그리고 이 상태로 체크 밸브(14)에 기어 펌프(GP)로부터 폐잉크 및 공기가 유입되면, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이 상류측 밸브실(34)에 폐잉크가 유입하고, 상류측 밸브실(34)에 폐잉크가 충전된 상태로 된다. 그리고, 또한 상류측 밸브실(34) 내의 압력이 상승하고, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)의 압력차가 커져서 미리 설정된 기준치 이상의 상태로 되면, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 체크 밸브(14)는 돌기(42)를 접촉부(43)로부터 이간시킨다. 이것에 의해, 체크 밸브(14)는, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)을 연통 상태로 하여 폐잉크 및 공기를 상류측 밸브실(34)로부터 하류측 밸브실(35)에 유동시킨다. 이 때, 기어 펌프(GP)로부터 상기 튜브(T3)를 통하여 체크 밸브(14)에 유입하는 폐잉크 및 공기는 제1의 유로(38), 상류측 밸브실(34), 연통 구멍(41), 관통 구멍(44), 하류측 밸브실(35), 제2의 유로(39) 및 튜브(T4)의 순으로 유동한 후, 제1의 잉크 카트리지(9)에 유출한다. 그리고, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기어 펌프(GP)의 동작이 정지하여 제1의 유로(38)에의 폐잉크 및 공기의 유입이 정지하면, 상류측 밸브실(34) 내의 압력이 저하하여 하류측 밸브실(35) 내와의 압력차가 상기 기준치 이하로 된다. 이 때, 다이어프램부(31)는, 스프링 부재(33)에 의해 위쪽(상류측 밸브실(34) 방향)으로 이동되는 동시에, 하류측 밸브실(35) 내에 충전된 폐잉크에 의해 위쪽으로 향하여 가압된다. 이것에 의해, 다이어프램부 (31)의 돌기(42)는 다시 접촉부(43)와 맞닿아 접하고, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)은 다시 비연통 상태로 되어서 폐잉크 및 상기 공기를 유동시키지 않게 된다. 그리고, 이것에 의해 하류측 밸브실(35)로부터 상류측 밸브실(34)을 향하여 폐잉크 및 공기의 역류가 방지되고, 기어 펌프(GP)에의 폐잉크 및 공기의 역류가 방지된다.
이와 같이 구성함으로써, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35) 내의 압력차를 상기 기준치 이상으로 할 수 있는 폐잉크 및 공기의 유동시에만, 체크 밸브(14)는 연통 상태로 되어, 폐잉크 및 공기를 제1의 잉크 카트리지(9)에 유동시킨다. 즉, 본 실시 형태에 관련되는 프린터(1)에서는, 기어 펌프(GP)로부터의 폐잉크 및 공기를 체크 밸브(14)를 통하여 제1의 잉크 카트리지(9)에 유입하고, 또한 가압 공기로서 제2의 잉크 카트리지(10)에 유동시키는 것으로, 동 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)에 기준압을 만족하는 가압 공기를 공급한다. 또한, 이 기준압이란 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM을 적절히 가압하기 위한 미리 설정되는 기준치이다.
그리고, 체크 밸브(14)를 통하여 제1의 잉크 카트리지(9)에 유동하는 폐잉크 및 공기는 그 역류가 방지되므로, 종래의 액체 분사 장치와 같이 기록 헤드(8)를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 그리고 또한, 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10) 내를 유동하는 가압 공기의 압력의 저하를 억제한다.
다음에, 상기와 같이 구성된 체크 밸브(14)의 작용에 대해 설명한다.
프린터(1)의 기어 펌프(GP)가 구동되면, 캡 부재(12)로부터 폐잉크 및 공기가 흡인되며, 이 폐잉크 및 공기는 캡 부재(12), 튜브(T2), 기어 펌프(GP), 튜브 (T3), 체크 밸브(14) 및 튜브(T4)의 순으로 유동한 후, 제1의 잉크 카트리지(9)에 유입한다. 그리고, 이 공기는 가압 공기로서 제1의 잉크 카트리지(9)로부터 제2의 잉크 카트리지(10) 내에 유입하여 상기 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM을 가압한다. 이 때, 체크 밸브(14)를 통하여 공기(가압 공기)가 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)에 공급되는 것으로, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM이 기준압을 만족하는 가압 공기에 의해 가압되며, 또한 그 가압 공기의 압력의 저하를 억제할 수 있다. 그리고, 가압된 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM으로부터는 각각 대응하는 각 잉크가 기록 헤드(8)에 압송되므로, 적절한 인쇄를 행할 수 있다.
이상, 상기한 본 실시 형태에 의하면, 이하의 효과를 나타낸다.
(1) 본 실시 형태에 관련되는 체크 밸브(14)는, 하류측 밸브실(35)로부터 상류측 밸브실(34)로 향하는 폐잉크 및 공기의 역류를 막도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 기어 펌프(GP)에의 폐잉크 및 공기의 역류를 저감할 수 있다. 이 결과, 종래의 액체 분사 장치와 같이 기록 헤드(8)를 오염시키는 것을 저감할 수 있다. 그리고 또한, 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10) 내를 유동하는 가압 공기의 압력의 저하를 억제하여 알맞게 유지할 수 있기 때문에, 적절한 인쇄를 행할 수 있다.
(2) 본 실시 형태에 관련되는 체크 밸브(14)는, 상술한 바와 같이 폐잉크 및 공기의 유동시에만 연통 상태로 된다. 이것에 의해, 체크 밸브(14)를 통하여 공기를 유입시키는 것으로, 장기간의 미사용시 등에 하류측 밸브실(35) 내가 대기압으로 된 경우에도 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)의 비연통 상태를 유지할 수 있고, 자세 변화 등에 의한 캡 부재(12)측으로의 잉크의 역류를 방지할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
이하, 본 발명을 구체화한 제 2 실시 형태에 대해 도 5 및 도 6에 따라 설명한다.
본 실시 형태에 관련되는 체크 밸브는, 제 1 실시 형태에 관련되는 상기 체크 밸브(14)와 같이 폐잉크 및 공기의 캡 부재(12)측으로의 역류를 억제하기 위한 것이다. 그리고, 본 실시 형태에 관련되는 체크 밸브는, 제 1 실시 형태에 관련되는 상기 체크 밸브(14)와 비교하여 프린터(1)의 프레임(2)에 대한 설치 위치가 달라져 있고, 이것에 따라 구성의 변경을 하고 있다. 본 실시 형태에서는 차이가 있는 개소에 대해 설명하고, 동일한 개소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 캡 부재(50)에는 체크 밸브(51) 및 튜브(T13)를 통하여 상기 기어 펌프(GP)가 접속되어 있다. 또한, 이 기어 펌프(GP)에는 튜브(T14)를 통하여 제1의 잉크 카트리지(9)가 설치되어 있다. 그리고, 제 1 실시 형태와 같이 캡 부재(50)에 의해 노즐 형성면을 밀봉하고 있을 때에, 기어 펌프(GP)가 구동됨으로써, 노즐 형성면(8a)의 노즐(N)에 부압을 걸어서 노즐(N)의 클리닝을 행할 수 있다. 이 클리닝에 의해 배출된 폐잉크는, 공기와 함께 캡 부재(50)로부터 체크 밸브(51), 튜브(T13), 기어 펌프(GP) 및 튜브(T14)의 순으로 유동한 후, 제 1 실시 형태와 같이 제1의 잉크 카트리지(9)에 유입한다. 그리고, 이 공기는 제1의 잉크 카트리지(9)로부터 상기 가압 공기로서 제2의 잉크 카트리지(10)에 유입한다. 이 가압 공기가 유입함으로써, 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)의 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM은 가압되어 기록 헤드(8)에 잉크를 공급한다. 그런데, 이 기록 헤드(8)에 공급되는 잉크는, 클리닝에 의해 동 기록 헤드(8)의 노즐(N)로부터 캡 부재(50)를 향하여 배출된다. 즉, 캡 부재(50)에 의해 노즐 형성면(8a)을 밀봉하고 있을 때는, 프린터(1)는 하나의 순환계를 형성한다.
또한, 본 실시 형태에서는 체크 밸브(51)를 설치했기 때문에, 기어 펌프(GP)와 제1의 잉크 카트리지(9)의 사이에 체크 밸브(14)는 설치하고 있지 않다.
다음에, 도 6에 따라 이 캡 부재(50) 및 체크 밸브(51)의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 캡 부재(50)의 바닥부에는 체크 밸브(51)가 캡 부재(50)와 일체로 되도록 설치되어 있다. 이 캡 부재(50)는 케이스(52), 씰부(53), 및 잉크 흡수체(54)를 구비하고 있다. 이 케이스(52)는 얇은 상자 형상으로 형성되어 있고, 평면도로 보아 노즐 형성면(8a)의 노즐(N)을 덮도록 직사각형을 나타내고 있다. 그리고, 케이스(52)의 상부면(노즐 형성면(8a)에 대향하는 면)에는 개구부(52a)가 형성되며, 동 개구부(52a)의 둘레 가장자리부에는 상기 씰부(53)가 세워 설치되어 있다. 이 씰부(53)는 노즐 형성면에 밀착하는 것으로서, 엘라스토머 등의 가요성을 갖는 소재로 구성되어 있다. 그리고, 캡 부재(50)는 노즐 형성면(8a)에 씰부(53)를 밀착시키는 것으로, 제 1 실시 형태와 같이 동 씰부(53) 및 케이스(52)에 의해 동 노즐 형성면(8a)을 덮어서 각 노즐(N)을 밀봉한다.
한편, 이 케이스(52) 내의 바닥면(52b)에는 연통 구멍(55)이 형성되어 있다. 이 연통 구멍(55)은, 캡 부재(50)의 바닥부에 원통 형상으로 형성된 도출부(56)에 연통하는 것이다. 이 도출부(56)는, 캡 부재(50)를 상기 체크 밸브(51)에 접속하기 위한 것으로서, 연통 구멍(55)을 통하여 동 캡 부재(50) 내를 동 체크 밸브(51) 내에 연통시킨다. 그리고, 도출부(56)의 체크 밸브(51)측의 단부에는, 고무 등의 가요성을 갖는 소재로 구성되는 링(57)이 내측 끼움되어 있고, 동 링(57)은 캡 부재(50)와 체크 밸브(51)를 접속했을 때에, 그 접속부로부터의 폐잉크 및 공기의 누설을 방지하는 것이다. 이와 같이 구성된 캡 부재(50)의 케이스(52) 내에는, 스펀지 등의 다공질체로 구성되는 잉크 흡수체(54)가 개구부(52a)로부터 삽입되어 수용되어 있다. 이 잉크 흡수체(54)는 기록 헤드(8)의 노즐(N)로부터 토출되는 잉크를 흡수 및 유지하며, 연통 구멍(55)을 통하여 적절히 잉크를 체크 밸브(51)에 유출시킨다.
다른 한편, 체크 밸브(51)의 상기 상부 케이스(30a)의 상부면(캡 부재(50)와 대향하는 면)에는 연통 구멍(58)이 형성되어 있다. 이 연통 구멍(58)은, 상기 캡 부재(50)와 체크 밸브(51)를 접속했을 때에, 상기 연통 구멍(55)을 통하여 동 캡 부재(50) 내와 상류측 밸브실(34)을 연통시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는, 체크 밸브(51)의 상기 설치구(37)에는 튜브(T13)가 접속되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 캡 부재(50)로부터 유입한 공기 및 폐잉크는 체크 밸브(51)의 상류측 밸브실(34) 및 하류측 밸브실(35)을 통하여 튜브(T13)에 유입할 수 있다.
즉, 체크 밸브(51)는 제 1 실시 형태와 같이, 기어 펌프(GP)의 구동에 의해 상류측 밸브실(34) 내와 하류측 밸브실(35) 내의 압력차가 기준치 이상으로 되면, 상류측 및 하류측 밸브실(34, 35)이 연통 상태로 되어 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)를 향하여 가압 공기를 공급할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 체크 밸브(51)는 기어 펌프(GP)보다 상류측(캡 부재(50)측)에 설치되어 있으나, 제 1 실시 형태와 같이, 상기 기준압을 만족할 수 있는 가압 공기를 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)에 공급할 수 있다. 이 결과, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM을 알맞게 가압할 수 있고 기록 헤드(8)에 각 잉크를 압송할 수 있으므로, 적절한 인쇄를 행할 수 있다. 또한, 이 기준압이란, 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같이, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM을 알맞게 가압하기 위한 미리 설정되는 기준치이다.
또, 이 체크 밸브(51)는 상기 체크 밸브(14)와 같이, 하류측 밸브실(35)로부터 상류측 밸브실(34)에의 역류, 즉 기어 펌프(GP)로부터 캡 부재(50)측에의 잉크의 역류를 방지할 수 있다. 따라서, 클리닝을 위해 캡 부재(50)가 노즐 형성면(8a)을 밀봉한 것에 의해 프린터(1)가 하나의 순환계를 형성하고 있는 경우라도, 동 캡 부재(50)를 통하여 폐잉크 및 공기가 역류하여 노즐(N) 내에 침입할 가능성을 저감할 수 있다. 이것에 의해, 노즐(N)에 형성되는 잉크의 메니스커스를 보호할 수 있으므로, 동 노즐(N)로부터는 알맞은 잉크의 토출을 행할 수 있어서, 보다 적절한 인쇄를 행할 수 있다. 또한, 제 1 실시 형태와 같이, 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10) 내를 유동하는 가압 공기의 압력의 저하를 억제하고 알맞게 유지할 수 있다.
또한, 발명의 실시 형태는 상기 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 이하와 같이 변경해도 된다.
· 상기 제 2 실시 형태에서는 캡 부재(50)와 캡 개방 밸브(13)를 접속하고 있지 않으나, 이것에 한정하는 것은 아니며, 캡 부재(50)와 캡 개방 밸브(13)를 접속해도 된다. 이 때, 캡 부재(50)의 구성을 적절히 변경하는 것이 바람직하다.
· 상기 제 1 실시 형태에서는 체크 밸브(14)를 튜브(T3, T4)에 접속하는 것으로 기어 펌프(GP)와 제1의 잉크 카트리지(9)의 사이에 체크 밸브(14)를 설치하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 튜브(T6)에 체크 밸브(14)를 접속함으로써, 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)의 사이에 체크 밸브(14)를 설치해도 된다. 이것에 의해, 제2의 잉크 카트리지(10)에 의해 기준압을 만족하는 가압 공기를 공급할 수 있다.
· 상기 각 실시 형태에서는, 제1의 잉크 카트리지(9) 및, 제2의 잉크 카트리지(10)를 별체로 설치하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1의 잉크 카트리지(9) 및 제2의 잉크 카트리지(10)를 일체 형성해도 된다. 이 때, 프린터(1)의 구성을 적절히 변경하는 것이 바람직하다.
· 상기 각 실시 형태에서는 제1의 잉크 카트리지(9) 및 제2의 잉크 카트리지(10)를 설치하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM 마다 독립한 잉크 카트리지를 설치해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 각 잉크 카트리지를 개별적으로 관리할 수 있으므로, 각 잉크 팩 B, C, M, Y, LC, LM의 각각에 저장되는 잉크의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또, 이 잉크 카트리지를 복수 준비하는 것으로, 기록 헤드(8)에 보다 많은 잉크를 공급할 수 있다. 이 때, 프린터(1)의 구성을 적절히 변경하는 것이 바람직하다.
· 상기 각 실시 형태에서는 잉크 흡수체(17)를 제1의 잉크 카트리지(9)에 설치하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이에 더하여 잉크 흡수체(17)를 제2의 잉크 카트리지(10)에 설치해도 된다. 이것에 의해, 제2의 잉크 카트리지(10)에 폐잉크가 유입한 경우라도 신속하게 흡수할 수 있다.
· 상기 각 실시 형태에서는 제1의 잉크 카트리지(9)에 잉크 팩 B를 수용하고, 제2의 잉크 카트리지(10)에 잉크 팩 C, M, Y, LC, LM를 수용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 각 잉크 팩을 어떻게 수용해도 된다. 따라서, 예를 들면 제1의 잉크 카트리지(9)에 잉크 팩 B, C를 수용하고, 제2의 잉크 카트리지(10)에 잉크 팩 M, Y, LC, L M을 수용해도 된다. 또, 제1 또는 제2의 잉크 카트리지(9, 10)에, 또한 동일 색 또는 다른 색의 잉크 팩을 수용해도 된다. 이 때, 각 잉크를 기록 헤드(8)에 공급할 수 있도록 프린터(1)의 구성을 적절히 변경하는 것이 바람직하다.
· 상기 각 실시 형태에서는 액체 분사 장치를 프린터(1)에 구체화하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 액체를 분사하는 액체 분사 장치로 구체화해도 된다. 예를 들면, 액정 디스플레이, EL 디스플레이 및 면 발광 디스플레이의 제조 등에 사용되는 전극재나 색재(色材) 등의 액체를 분사하는 액체 분사 장치, 바이오 칩 제조에 사용되는 생체 유기물을 분사하는 액체 분사 장치, 정밀 피펫(pipette)으로서의 시료 분사 장치라도 된다. 그리고, 이에 따라 제1 및 제2의 잉크 카트리지(9, 10)의 구성을 적절히 변경해도 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 액체 분사 장치 등에 이용할 수 있다.

Claims (12)

  1. 액체를 분사하는 액체 분사 헤드와, 상기 액체 분사 헤드로부터 배출되는 폐액을 받아내는 캡 부재와, 상기 폐액을 저장하는 폐액 탱크와, 상기 캡 부재로부터 상기 폐액을 흡인하며, 동 폐액을 상기 폐액 탱크에 도입하는 기어 펌프를 구비한 액체 분사 장치로서, 상기 폐액의 캡 부재측으로의 역류를 억제하는 폐액 역류 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폐액 탱크와 상기 기어 펌프의 사이, 또는 상기 기어 펌프와 상기 캡 부재의 사이에 상기 폐액 역류 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폐액 역류 억제 수단은 밸브 장치인 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    분사를 위한 상기 액체를 저장하고, 가압 공기에 의해 가압되어서 액체를 상기 액체 분사 헤드에 공급하는 액체 수용체를 구비하며, 상기 기어 펌프는 상기 액 체 수용체를 가압하기 위한 가압 공기를 생성하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  5. 액체를 분사하는 액체 분사 헤드와, 분사를 위한 상기 액체를 저장하며, 가압 공기에 의해 가압되어서 액체를 상기 액체 분사 헤드에 공급하는 액체 수용체와, 상기 액체 수용체를 가압하기 위한 가압 공기를 생성하는 기어 펌프를 구비한 액체 분사 장치로서, 상기 가압 공기의 상기 액체 수용체측으로의 공급만을 허용하는 공기 역류 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액체 수용체와 상기 기어 펌프의 사이, 또는 상기 기어 펌프의 상류 위치에 상기 공기 역류 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 공기 역류 억제 수단은 밸브 장치인 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  8. 액체를 분사하는 액체 분사 헤드와, 상기 액체 분사 헤드로부터 분사되는 액체를 폐액으로서 받아내는 캡 부재와, 상기 캡 부재로부터 상기 폐액 및 상기 캡 부재 내의 공기를 흡인하는 기어 펌프와, 상기 기어 펌프가 흡인한 상기 폐액이 수 용되는 동시에 상기 공기가 가압 공기로서 도입되는 폐액 수용부, 및 상기 가압 공기에 의거하여 상기 액체 분사 헤드에 공급하는 상기 액체가 수용된 액체 수용부를 갖는 액체 수용체를 구비한 액체 분사 장치로서, 상기 폐액 및 상기 가압 공기의 상기 캡 부재측에의 역류를 억제하는 유체 역류 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 액체 수용체와 상기 기어 펌프의 사이, 또는 상기 기어 펌프와 상기 캡 부재의 사이에 상기 유체 역류 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 유체 역류 억제 수단은 밸브 장치인 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  11. 제4항, 제7항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 장치는, 상기 폐액 또는 상기 가압 공기의 적어도 하나가 유입하는 유입부와, 상기 유입부에 유입한 상기 폐액 또는 상기 가압 공기가 유출하는 유출부와, 상기 가압 공기의 압력이 미리 정해진 기준압을 만족할 경우에는 상기 유입부 및 상기 유출부를 연통 상태로 하고, 상기 폐액 및 상기 가압 공기가 상기 유 출부로부터 상기 유입부로 향하여 역류하면 동 유입부 및 동 유출부를 비연통 상태로 하는 밸브체를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 밸브 장치의 상기 밸브체는, 상기 유입부 내의 압력과 상기 유출부 내의 압력의 압력차가 미리 정해진 기준치 이상으로 되면 상기 연통 상태로 되고, 동 기준치 이하로 되면 상기 비연통 상태로 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
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