KR20220044120A

KR20220044120A - 기록 장치

Info

Publication number: KR20220044120A
Application number: KR1020210127054A
Authority: KR
Inventors: 료헤이 마루야마; 겐타 이이무라; 다이고 구로누마; 다카야 사토; 도모히토 아베; 나오아키 와다; 마사카즈 나가시마; 도시아키 야마구치; 류타로 다카하시
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2022-04-06
Also published as: CN114312009A; EP3978253B1; JP2022057857A; CN114312009B; US20220097405A1; EP3978253A1

Abstract

기록 장치는 캐리지, 탱크, 유로, 및 밸브를 포함한다. 캐리지는 탱크에 수용되며 유로로부터 공급되는 액체를 토출하는 기록 헤드를 포함한다. 유로는 (i) 캐리지의 이동을 추종하지 않고 탱크에 연결되는 고정 유로, (ii) 캐리지의 이동을 추종하고, 고정 유로로부터 분기되고 기록 헤드에 연결되는 제1 유로, 및 (iii) 캐리지의 이동을 추종하고, 고정 유로로부터 분기되고 기록 헤드에 연결되는 제2 유로를 포함한다. 밸브는 제1 및 제2 유로 중 하나에 제공되며 탱크로부터 기록 헤드로의 액체의 흐름을 제한하고 액체가 기록 헤드로부터 탱크로 흐를 수 있게 한다.

Description

기록 장치{RECORDING APPARATUS}

본 발명은 화상을 기록하는 기록 장치에 관한 것이다.

기록 헤드가 탑재된 캐리지를 왕복이동시키면서 잉크를 토출함으로써 기록을 행하도록 구성되는 종래의 기록 장치에서는, 캐리지가 방향을 전환할 때에 발생하는 관성력에 의해 캐리지에 연결되어 있는 잉크 튜브 내의 잉크가 이동한다. 일본 특허 출원 공개 제2010-247401호는, 이동한 잉크가 기록 헤드 내에 유입하여 기록 헤드 내부의 압력을 상승시키는 것을 방지하기 위해서, 기록 헤드의 이동 방향의 양 단부에 2개의 튜브를 루프 형상으로 연결하는 구성을 개시하고 있다. 이러한 구성에 의해, 관성력에 의한 튜브 내의 잉크의 이동을 기록 헤드와 반대측의 튜브 방향으로 분산시킴으로써 기록 헤드 내의 압력 상승을 억제할 수 있다. 그러나, 일본 특허 출원 공개 제2010-247401호에 개시된 구성에서는, 고속 인쇄를 처리하기 위해서 캐리지를 고속으로 왕복이동시키는 경우에, 기록 헤드의 압력 상승이 토출구에서의 메니스커스 내압(withstanding pressure)을 초과해서 잉크의 누설을 야기할 수 있다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 기록 장치는 액체를 토출하도록 구성되는 기록 헤드를 포함하는 캐리지로서, 상기 캐리지는 주사 방향을 따르는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 왕복이동하도록 구성되는, 캐리지, 상기 기록 헤드에 공급되는 액체를 수용하도록 구성되는 탱크, 상기 탱크로부터 상기 기록 헤드에 액체를 공급하도록 구성되는 유로로서, 상기 유로는 (i) 상기 탱크에 연결되고 상기 캐리지의 이동을 추종하지 않도록 구성되는 고정 유로, (ii) 상기 고정 유로로부터 분기되고 상기 제1 방향에서 상기 기록 헤드에 연결되는 제1 유로 - 상기 제1 유로는 상기 캐리지의 상기 이동을 추종하도록 구성됨 - , 및 (iii) 상기 고정 유로로부터 분기되고 상기 제2 방향에서 상기 기록 헤드에 연결되는 제2 유로 - 상기 제2 유로는 상기 캐리지의 상기 이동을 추종하도록 구성됨 - 를 포함하는, 유로, 및 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 중 하나에 제공되는 밸브로서, 상기 밸브는 상기 탱크로부터 상기 기록 헤드로의 액체의 흐름을 제한하도록 구성되고 상기 기록 헤드로부터 상기 탱크로 액체가 흐르게 하도록 구성되는, 밸브를 포함한다.

본 개시내용의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 제1 예시적인 실시형태에 따른 잉크젯 기록 장치의 개략 구성을 각각 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 예시적인 실시형태에 따른 캐리지 및 그 주변 부분의 구성을 도시하는 개략 정면도이다.
도 3은 제1 예시적인 실시형태에 따른 단일 색의 잉크를 위한 유로를 도시하는 개념 개략도이다.
도 4는 제1 예시적인 실시형태에 따른 잉크젯 기록 장치의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5a 내지 도 5d는 고정부 조인트의 내부와 캐리지 조인트의 내부에서 단순하게 분기되는 잉크 유로의 예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 도 5a 내지 도 5d에 도시되는 잉크 유로를 포함하는 기록 장치의 기록 헤드 내의 압력 변동을 도시하는 그래프이다.
도 7은 잉크 유로에서의 조정 밸브의 레이아웃을 도시하는 개략도이다.
도 8a 내지 도 8d는 조정 밸브가 배치되는 잉크 유로의 예를 각각 도시하는 개략도이다.
도 9a 및 도 9b는 조정 밸브가 배치되는 잉크 유로를 포함하는 기록 장치의 기록 헤드 내의 압력 변동을 각각 도시하는 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 조정 밸브의 주변 부분을 각각 도시하는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 조정 밸브의 상세 구성을 각각 도시한다.
도 12는 조정 밸브가 배치되는 잉크 유로를 포함하는 기록 장치의 기록 헤드 내의 압력 변동을 도시하는 그래프이다.
도 13a, 도 13b 및 도 13c는 조정 밸브의 레이아웃의 다른 예를 각각 도시한다.
도 14a 내지 도 14d는 조정 밸브의 레이아웃의 비교예를 각각 도시하는 개략도이다.
도 15a 내지 도 15d는 조정 밸브의 바람직한 레이아웃을 각각 도시하는 개략도이다.
도 16a, 도 16b, 및 도 16c는 잉크 배출 동작 동안의 잉크 유로를 각각 도시하는 개략도이다.
도 17a, 도 17b, 및 도 17c는 잉크 배출 동작 동안의 잉크 유로를 각각 도시하는 개략도이다.
도 18은 잉크 배출 동작을 제어하는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 19는 제2 예시적인 실시형태에 따른 캐리지 조인트의 구성을 도시하는 상면 사시도이다.
도 20a 및 도 20b는 제2 예시적인 실시형태에 따른 조정 밸브가 제공된 캐리지 조인트 내의 유로를 각각 도시하는 단면도이다.
도 21a 및 도 21b는 제2 예시적인 실시형태에 따른 캐리지 조인트의 상세 구성을 각각 도시한다.
도 22a 및 도 22b는 제2 예시적인 실시형태에 따른 조정 밸브의 상세 구성을 각각 도시하는 개략도이다.

이하, 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이하의 예시적인 실시형태는 본 개시내용을 한정하려는 것은 아니다. 또한, 본 예시적인 실시형태에서 설명되는 특징의 조합 모두가 필수적인 것은 아니다. 예시적인 실시형태에 기재되어 있는 구성요소의 상대 배치, 형상 등은 단지 예시이며, 개시내용의 범위는 예시적인 실시형태만으로 한정되지 않는다.

장치의 개요

먼저, 본 개시내용의 제1 예시적인 실시형태에 따른 기록 장치로서 적용되는 잉크젯 기록 장치(이하, 기록 장치라 지칭함)(100)의 개략 구성을 도면을 참조하여 설명한다. 도 1a는 기록 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 사시도이며, 도 1b는 기록 장치(100)의 상면도이다. 도 1a 및 도 1b에서, 화살표 X는 기록 장치(100)의 정면 모습에서의 전후 방향(깊이 방향)을 나타내고, "F"는 전방측에 대응하고, "B"는 후방측에 대응한다. 화살표 Y는 기록 장치(100)의 정면 모습에서의 좌우 방향(폭 방향)을 나타내고, "L"은 좌측에 대응하며, "R"은 우측에 대응한다. 화살표 Z는 기록 장치(100)의 상하 방향을 나타낸다.

기록 장치(100)는 기록 헤드(2) 및 캐리지(3)를 포함하는 기록 유닛을 포함한다. 기록 헤드(2)는 잉크를 토출하는 토출구를 포함한다. 기록 헤드(2)는 캐리지(3)에 탑재되며, 캐리지(3)는 왕복이동하도록 구성된다. 캐리지(3)는 Y 방향을 따라서 왕복이동한다. 캐리지(3)의 가동 범위에서의 일단부에는, 구동 풀리(19)가 연결되는 제1 캐리지 모터(104)가 배치된다. 캐리지(3)의 가동 범위의 타단부에는, 구동 풀리(19)가 연결되는 제2 캐리지 모터(107)가 배치된다.

2개의 캐리지 모터(104 및 107) 사이에는 타이밍 벨트(7)가 현수(suspended)되어 있으며, 캐리지(3)는 타이밍 벨트(7)의 일부에 탑재된다. 이들 주사 유닛에 의해 캐리지(3)가 주사를 위해 이동된다. 이와 같이, 2개의 캐리지 모터(104 및 107)에 의해 캐리지(3)가 구동되기 때문에, 1개의 캐리지 모터에 의해 캐리지(3)가 구동되는 경우와 비교하여 출력을 증가시킬 수 있으며, 따라서 캐리지(3)가 중량이 큰 경우에도 캐리지(3)는 고속으로 주사를 위해 이동될 수 있다.

또한, 캐리지(3)의 위치를 검출하는 위치 검출 기구로서, 캐리지(3)의 주사 방향(Y 방향)으로 연장되는 리니어 스케일(13) 및 캐리지(3)에 탑재되고 리니어 스케일(13)을 판독하는 인코더 센서(14)가 제공된다. 위치 검출 기구를 사용하여 캐리지(3)의 위치 및 속도를 제어한다.

캐리지(3)는, 제1 가이드 레일(11) 및 제2 가이드 레일(12)에 의해 안내되고 지지된다. 제1 가이드 레일(11) 및 제2 가이드 레일(12)은, X 방향에서 서로 이격되어 배치되고, 본체 프레임(10)에 의해 지지된다. 캐리지(3)는, 제1 가이드 레일(11) 및 제2 가이드 레일(12)이 연장되는 방향(Y 방향)을 따라 왕복이동한다. 도 1a 및 도 1b에서의 L측을 향해서 캐리지(3)가 주사를 행하는 방향을 이후 "순방향"이라 지칭하며, 도 1a 및 도 1b에서 R측을 향해서 캐리지(3)가 주사를 행하는 방향을 "역방향"이라 지칭한다.

기록 장치(100)에는, 기록 매체로서의 롤형 시트(1)가 기록 장치(100)의 전방측에 제공되는 급지부에 배치된다. 기록 장치(100) 내로 급송된 시트(1)는, 시트(1)가 반송 롤러(4)와 핀치 롤러(9) 사이에 끼움지지되는 상태에서 기록 유닛(기록 헤드(2))과 대향하는 위치로 반송된다. 반송 롤러(4)는 회전 구동되며, 핀치 롤러(9)는 반송 롤러(4)에 종동하여 회전한다.

기록 유닛(기록 헤드(2))과 대향하는 위치에는 플래튼(6)이 배치되어 있고, 기록 매체의 배면이 플래튼(6) 상에 지지되는 상태에서 데이터에 기초하여 기록 헤드(2)에 의해 기록 매체에 화상이 기록된다. 기록 헤드(2)는, 캐리지(3)와 함께 주사 방향(Y 방향)에 이동하면서 잉크 액적을 토출하고, 시트(1)에 대하여 미리결정된 길이를 갖는 화상(1 밴드에 대응하는 화상)을 기록한다(기록 동작). 1 밴드에 대응하는 화상이 기록 매체에 기록되면, 기록 매체는 반송 유닛에 의해 미리결정된 양만큼 반송된다(간헐 반송 동작). 1 밴드 화상 기록 동작과 간헐 반송 동작이 반복되는 시리얼 기록 방법에 의해 화상 데이터에 기초하여 기록 매체 전체에 화상이 기록된다.

본 예시적인 실시형태에 따른 기록 헤드(2)는, 잉크를 토출하기 위해서 이용되는 에너지로서 열 에너지를 발생시키는 유닛(예컨대, 발열 저항 소자)을 포함하고, 열 에너지에 의해 잉크의 상태 변화(막 비등)를 야기하는 방법을 사용한다. 이러한 구성에 의해, 고밀도의 고정밀 화상 기록을 달성할 수 있다. 본 예시적인 실시형태에 따르면, 상술한 바와 같은 열 에너지를 사용하는 방법뿐만 아니라 압전 변환기를 사용한 방법도 사용할 수 있다.

도 2는 캐리지(3) 및 그 주변 부분의 구성을 도시하는 개략 정면도이다. 도 1a 및 도 1b에 도시되는 바와 같이, 기록 헤드(2)에 공급되는 각 색의 잉크를 수용하는 복수의 잉크 탱크(5)가 기록 장치(100)의 배면에 탑재된다. 각 색의 잉크마다 제공되는 가요성 잉크 튜브를 통해 각 잉크 탱크(5)로부터 기록 헤드(2)에 잉크가 공급된다. 도 2에 도시되는 가동 튜브(73R) 및 가동 튜브(73L) 각각은, 복수의 잉크 튜브의 다발이며, 캐리지(3)의 이동과 함께 이동하도록 구성된다. 이하에서, 가동 튜브(73R 및 73L)를 통합해서 가동 튜브(73)라고도 지칭한다.

가동 튜브(73R)의 일단부가 캐리지(3)에 연결되고, 가동 튜브(73R)의 타단부는 기록 장치(100)에 고정되는 고정부 조인트(21)에 연결된다. 가동 튜브(73R)는 Y 방향의 R측에서 U 형상으로 만곡되도록 배치된다. 가동 튜브(73L)의 일단부가 캐리지(3)에 연결되고, 가동 튜브(73L)의 타단부는 기록 장치(100)에 고정되는 고정부 조인트(21)에 연결된다. 가동 튜브(73L)는 Y 방향의 L측에서 U 형상으로 만곡되도록 배치된다. 본 예시적인 실시형태에서는, 가동 튜브(73R)의 다발의 튜브 수, 길이, 재료 등은 가동 튜브(73L)의 것과 동일하며, 가동 튜브(73R)의 만곡 방향만이 가동 튜브(73L)의 만곡 방향과 상이하다.

캐리지(3)의 왕복이동에 수반하는 가동 튜브(73R 및 73L)의 변형을 안내하기 위해서, 기록 장치(100)는 튜브 보유지지 부재(78R) 및 튜브 보유지지 부재(78L)를 포함한다. 본 예시적인 실시형태에 따른 튜브 보유지지 부재(78R 및 78L) 각각은 복수의 링크 부재를 연결함으로써 형성되는 체인 링크(케이블 캐리어)이다. 각각의 링크 부재는 튜브가 삽입 관통할 수 있는 링 형상 부재이며, 인접하는 링크 부재는 X 방향 축을 중심으로 함께 회전가능하게 연결된다.

튜브 보유지지 부재(78R 및 78L)는, Y 방향에서 U 형상으로 각각 반복되며, 캐리지(3)의 왕복이동을 추종하도록 만곡 부분을 변경하면서 변형된다. 본 예시적인 실시형태에서는, 튜브 보유지지 부재(78R) 및 튜브 보유지지 부재(78L)는 서로 유사하며, 예컨대 튜브 보유지지 부재(78R)에 연결되는 링크 부재의 수는 튜브 보유지지 부재(78L)의 것과 동일하다. 가동 튜브(73R)은 튜브 보유지지 부재(78R) 내로 삽입되며, 가동 튜브(73L)는 튜브 보유지지 부재(78L) 내로 삽입된다.

이어서, 잉크 유로의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은 단일 색의 잉크를 위한 유로를 도시하는 개념 개략도이다. 유저에 의해 기록 장치(100)에 착탈가능하게 탑재되는 잉크 탱크(5) 각각의 하방에는, 기록 장치(100)에 고정되는 리저브 탱크(45)가 배치된다. 또한, 잉크 탱크(5)와 리저브 탱크(45) 사이에는, 잉크 탱크(5)로부터 리저브 탱크(45)에 잉크를 공급하는 잉크 공급로(46) 및 리저브 탱크(45)로부터 잉크 탱크(5)에 공기를 도입하는 공기 도입로(47)가 제공된다. 리저브 탱크(45)는 대기와 연통하는 대기 연통부(48)를 포함하며 대기로 개방된다.

유저에 의해 잉크 탱크(5)가 기록 장치(100)에 탑재되면, 잉크 탱크(5)와 리저브 탱크(45)는 잉크 공급로(46) 및 공기 도입로(47)를 통해서 연결된다. 잉크 탱크(5)에 수용된 잉크는, 수두차에 의해 잉크 공급로(46)를 통해서 리저브 탱크(45)에 공급되고, 공급된 잉크의 양에 대응하는 양의 공기가 대기 연통부(48)로부터 공기 도입로(47)를 통해서 잉크 탱크(5)에 도입된다. 즉, 잉크 탱크(5)에 수용된 잉크와 리저브 탱크(45) 내의 공기 사이의 기-액 교환에 의해 리저브 탱크(45)에 잉크가 공급될 수 있다.

리저브 탱크(45)에 잉크가 공급됨에 따라 리저브 탱크(45) 내의 잉크 액면이 상승하면, 공기 도입로(47)의 개구부(47a)가 밀봉된다. 이에 의해, 리저브 탱크(45)로부터 잉크 탱크(5)로의 공기의 이동이 정지되기 때문에, 잉크 탱크(5)로부터 리저브 탱크(45)로의 잉크의 공급도 정지된다. 기록 헤드(2)로부터 잉크를 토출하여 리저브 탱크(45)에 수용된 잉크가 소비되고 잉크 액면이 낮아지면, 공기 도입로(47)를 통해서 공기가 잉크 탱크(5)에 도입되며, 잉크는 잉크 탱크(5)로부터 리저브 탱크(45)에 자동적으로 공급된다. 전술한 바와 같은 잉크 공급 방법에 따라, 잉크 탱크(5)에 수용된 모든 잉크가 소비될 때까지, 리저브 탱크(45) 내의 잉크 액면은 개구부(47a)와 실질적으로 동일한 높이에 위치된다.

리저브 탱크(45)는, 기록 장치(100)에 고정된 고정 유로인 고정 튜브(30)에 연결되어 있고, 리저브 탱크(45)와 고정 튜브(30) 사이에는 초크 밸브(50)가 배치된다. 고정 튜브(30)는 기록 장치(100)에 고정되어 있기 때문에, 고정 튜브(30)는 캐리지(3)의 이동을 추종하지 않는다. 초크 밸브(50)는 초크 밸브 모터(49)에 의해 구동되어 리저브 탱크(45)와 기록 헤드(2) 사이 유로를 폐쇄 및 개방한다.

고정 튜브(30)의 타단부는 고정부 조인트(21)에 연결되어 있고, 유로는 고정부 조인트(21)에서 분기되고 가동 튜브(73R 및 73L)에 연결된다. 가동 튜브(73R 및 73L) 각각의 타단부는 캐리지(3)에 제공되는 캐리지 조인트(22)에 연결되어 있다. 캐리지 조인트(22)에서 가동 튜브(73R 및 73L)에 의해 형성되는 각각의 잉크 유로가 서로 합류하고, 캐리지(3)에 제공되는 캐리지 튜브(33)를 통해서 기록 헤드(2)에 잉크가 공급된다.

이러한 방식으로, 본 예시적인 실시형태에서는, 잉크가 가동 튜브(73R) 및 가동 튜브(73L)을 통해서 2개의 방향에서 잉크 탱크(5)로부터 기록 헤드(2)에 공급된다. 가동 튜브(73R 및 73L)는, 캐리지(3)의 이동 방향(Y 방향)에서 상이한 방향으로부터 캐리지 조인트(22) 및 기록 헤드(2)에 연결된다. 구체적으로는, 가동 튜브(73R 및 73L)는, 각 잉크 색마다, Y 방향과 Z 방향(중력 방향)에 의해 형성되는 Y-Z 평면에서 연장되는 루프형 잉크 유로를 형성한다.

기록 헤드(2)는, 기록 헤드(2)의 저면에 복수의 토출구가 배열되는 토출구면(34), 및 토출구에 공급되는 잉크에 포함되는 이물을 제거하기 위한 필터(35)를 포함한다. 토출구면(34)에는, 히터 또는 압전 소자 등의 잉크젯 에너지 발생 소자가 제공되어 있고, 잉크젯 방법에 의해 토출구로부터 잉크 액적이 토출된다. 토출구면(34)은, 대기와 연통하는 공기 도입로(47)의 개구부(47a)보다도 높은 위치에 배치된다. 본 예시적인 실시형태에서는, 토출구면(34)과 개구부(47a)(리저브 탱크(45) 내의 잉크 액면) 사이의 높이차(수두차(H))는 약 80 mm로 설정된다.

기록 헤드(2)가 잉크로 충전되면, 수두차(H)에 의해 기록 헤드(2) 내에는 약 -0.8 킬로파스칼(kPa)의 부압이 인가된다. 또한, 토출구면(34)의 미세한 토출구 각각의 잉크가 메니스커스를 형성하고, 이는 토출구면(34)으로부터 기록 헤드(2)의 내부로 공기가 역류하는 것을 방지한다. 기록 동작 동안 토출구로부터 잉크가 토출되고 기록 헤드(2) 내의 잉크가 소비되면, 소비된 잉크의 양과 동등한 양의 잉크가 리저브 탱크(45)로부터 토출구에 공급된다. 이러한 잉크 공급 방법을 수두차 공급 방법이라 지칭한다.

이어서, 기록 헤드(2)의 토출 성능을 유지하기 위해서 회복 동작을 행하는 회복 유닛(32)의 구성에 대해서 설명한다. 회복 유닛(32)은 Y 방향에서 R측에 배치된다. 회복 유닛(32)에는 캡(31) 및 흡인 펌프(36)가 제공된다. 캡(31)은 기록 헤드(2)의 토출구면(34)을 밀봉하기 위해 사용된다. 흡인 펌프(36)는 캡(31)에 연결되며 캡(31) 내에 부압을 발생시킨다. 캡(31)과 흡인 펌프(36)는 기록 헤드(2)로부터 잉크를 흡인하는 흡인 유닛을 구성한다. 본 예시적인 실시형태에 따른 흡인 펌프(36)는 튜브 펌프이다. 흡인 펌프(36)는 흡인 펌프 모터(51)를 구동시킴으로써 회전된다.

캡(31)에 의해 토출구면(34)이 캐핑(capping)된 상태에서 흡인 펌프 모터(51)를 구동하면, 캡(31) 내에 부압이 발생하여 회복 유닛(32)이 토출구로부터 잉크를 강제적으로 흡인하게 한다. 이 흡인 동작에 의해, 토출구 근방에 부착되어 있는 잉크 등을 흡인할 수 있어, 양호한 토출 상태를 유지할 수 있다. 흡인 펌프(36)에 의해 흡인된 잉크는 폐 잉크 용기(도시되지 않음)에 배출된다.

도 4는 기록 장치(100)의 내부 구성을 도시하는 블록도이다. 제어 유닛(102)은, 호스트 장치(200)로부터 화상 데이터와 화상 데이터에 대한 기록 지시를 수신하고 기록 동작을 실행한다. 제어 유닛(102)은, 처리 유닛, 저장 유닛, 및 인터페이스 유닛을 포함하며, 기록 장치(100)의 전체 동작을 제어한다. 처리 유닛은 중앙 처리 유닛(CPU)으로 대표되는 프로세서이며, 저장 유닛에 저장된 프로그램을 실행한다. 저장 유닛은, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 판독 전용 메모리(ROM) 등의 저장 디바이스이며, 프로그램 및 데이터를 저장한다.

제어 유닛(102)은 센서 군(SR)으로부터의 의 검출 결과에 기초하여 반송 롤러(4)를 구동하는 반송 모터(60), 제1 캐리지 모터(104), 제2 캐리지 모터(107), 기록 헤드(2), 흡인 펌프 모터(51), 초크 밸브 모터(49) 등을 제어한다. 센서 군(SR)은 인코더 센서(14)를 포함한다.

전술한 바와 같은 구성에서 기록 동작 동안 발생하는 기록 헤드(2) 내의 압력 변동에 대해서 설명한다. 캐리지(3)가 왕복이동되면, 캐리지 조인트(22)를 통해서 연결되어 있는 가동 튜브(73)도 캐리지(3)의 이동을 추종해서 이동한다. 이 구성에 의해, 캐리지(3)가 방향을 전환할 때, 가동 튜브(73)를 포함하는 잉크 유로 내의 잉크에 관성력이 작용한다.

이제, 도 5a 내지 도 5d를 참고하여, 고정부 조인트(21)의 내부와 캐리지 조인트(22)의 내부에서 잉크 유로가 단순하게 분기되는 개략적인 예에 대해서 설명한다. 도 5a 내지 도 5d는, 캐리지(3)가 이동하는 상태를 순차적으로 도시한다.

도 5a는, 캐리지(3)가 L측 단부에서 순방향으로부터 역방향으로 이동 방향을 전환하기 위해서 감속되는 상태를 도시한다. 도 5b는 캐리지(3)가 반전 이동 후에 R측을 향해 이동하기 위해서 가속되는 상태를 도시한다. 도 5a 및 도 5b에 도시되는 바와 같이, 캐리지(3)가 L측 단부에서 반전 이동을 위해 감속 및 가속될 때, 가동 튜브(73R) 내의 잉크는 관성력에 의해 가동 튜브(73L)와 기록 헤드(2)로 분산되어 이동한다. 한편, 기록 헤드(2)로부터 이격되는 방향으로 관성력이 작용할 때, 가동 튜브(73L) 내의 잉크에는 잉크를 기록 헤드(2) 내로 돌려보내려고 하는 힘이 작용한다. 그 결과, 기록 헤드(2) 내로 이동되는 가동 튜브(73R) 내의 잉크의 양은 가동 튜브(73L) 내로 이동되는 기록 헤드(2) 내의 잉크의 양보다 많아져서, 기록 헤드(2) 내의 압력이 상승한다.

도 5c는, 캐리지(3)가 R측 단부에서 역방향으로부터 순방향으로 이동 방향을 전환하기 위해 감속되는 상태를 도시한다. 도 5d는 캐리지(3)가 반전 이동 후에 L측을 행해 이동하기 위해 가속되는 상태를 도시한다. L측 단부에서의 가속 또는 감속에 의해 상승한 기록 헤드(2) 내의 압력은, 압력이 캐리지(3)가 L측으로부터 R측으로 역방향으로 등속으로 이동하고 있는 동안 수두차에 대응하는 레벨로 회복됨에 따라, 서서히 낮아진다. 그러나, 도 5c 및 도 5d에 나타내는 바와 같이, 캐리지(3)가 R측 단부에서 반전 이동을 위해 감속 및 가속될 때도, 관성력에 의해 잉크가 이동하고, 이는 기록 헤드(2) 내의 압력을 다시 상승시킨다.

구체적으로는, 가동 튜브(73L) 내의 잉크는 관성력에 의해 가동 튜브(73R)와 기록 헤드(2)로 분산되어 이동된다. 한편, 기록 헤드(2)로부터 이격되는 방향으로 관성력이 작용할 때, 가동 튜브(73R) 내의 잉크에는 잉크가 다시 기록 헤드(2) 내로 흐르게 하는 힘이 작용한다. 그 결과, 기록 헤드(2) 내로 이동되는 가동 튜브(73L) 내의 잉크의 양은 가동 튜브(73R) 내로 이동되는 기록 헤드(2) 내의 잉크의 양보다 많아져서, 기록 헤드(2) 내의 압력이 상승한다.

기록 동작 동안 캐리지(3)가 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이 반복적으로 이동되는 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 인쇄 동안의 기록 헤드(2)의 토출구면(34)에 대한 압력은 통상의 수두차(-0.8 kPa)보다 높은 압력 레벨에서 변동한다. 캐리지(3)가 저속으로 이동되는 경우, 잉크에 작용하는 관성력이 작아지고, 따라서 압력의 상승 값도 작다. 그러나, 고속 인쇄를 위해서 캐리지(3)의 이동 속도가 상승하는 경우, 잉크에 작용하는 관성력이 커지고, 따라서 기록 헤드(2) 내의 압력은 상승하기가 더 쉽다.

예를 들어, 캐리지(3)가 40 인치/초(ips)의 이동 속도로 주사를 위해 이동하는 경우, 토출구면(34)에 대한 압력은 약 0 kPa의 레벨에서 변동한다. 통상, 토출구면(34)은 발수 처리되어 토출구에서의 메니스커스 내압에 의해 기록 헤드(2) 내의 압력이 어느 정도 변동해도 토출구로부터 잉크가 누설되는 것을 방지하고 있다. 따라서, 압력 변동이 일시적으로 0 kPa를 초과해도, 기록 헤드(2) 내의 압력은 후속하여 부압으로 회복되어, 잉크가 토출구로부터 누설되는 것을 방지한다.

그러나, 캐리지(3)가 70 ips의 이동 속도로 주사를 위해 이동할 때 관성력에 의해 기록 헤드(2) 내의 압력이 상승하는 경우, 토출구면(34)의 압력은 정압 상태에서 변동한다. 따라서, 정압 상태가 유지되는 경우, 토출구면(34)에서 잉크 메니스커스가 지속될 수 없어, 잉크가 토출구로부터 압출되어 잉크 누설이 발생한다.

본 예시적인 실시형태에서는, 상기 문제를 해결하기 위해서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 고정부 조인트(21)와 가동 튜브(73L)가 함께 연결되는 부분에, 기록 헤드(2)를 향하는 잉크의 흐름을 제한하며 잉크의 역 흐름을 제한하지 않는 조정 밸브(24)가 배치된다. 즉, 조정 밸브(24)는 고정부 조인트(21)의 근방에 배치된다. 조정 밸브(24)는 체크 밸브(23) 및 분기 유로(28)를 포함한다. 체크 밸브(23)는 기록 헤드(2)를 향하는 잉크의 흐름을 정지시키기 위해서 유로를 폐쇄하도록 구성된다. 분기 유로(28)는 체크 밸브(23)의 상류측과 하류측을 연결한다. 분기 유로(28)는, 체크 밸브(23)가 배치되는 유로의 직경보다 작은 직경을 가지며, 압력 손실을 이용하여 잉크 유량을 감소시키는 기능을 한다.

도 8a 내지 도 8d를 참고하여, 조정 밸브(24)가 배치되는 잉크 유로의 예에 대해서 설명한다. 도 8a 내지 도 8d에 도시되는 캐리지(3)의 상태는 각각 도 5a 내지 도 5d에 도시되는 캐리지(3)의 이동 상태에 대응한다. 도 9a 및 도 9b는, 조정 밸브(24)가 배치되는 잉크 유로에서의 캐리지(3)의 이동에 의한 토출구면(34)에서의 압력 변동을 각각 도시하는 그래프이다.

도 8a 및 도 8b에 도시되는 바와 같이, 캐리지(3)가 L측 단부에서 방향을 반전하기 위해 감속되고 가속될 때, 기록 헤드(2) 내의 잉크는 잉크가 가동 튜브(73L)로 유출되는 방향으로 이동한다. 따라서, 체크 밸브(23)에 의해 잉크의 흐름은 정지되지 않는다. 또한, 가동 튜브(73R) 내의 잉크가 관성력에 의해 가동 튜브(73L)와 기록 헤드(2)로 분산되어 이동하고, 도 9a의 화살표로 나타내는 바와 같이 기록 헤드(2) 내의 압력은 상승한다.

한편, 도 8c 및 도 8d에 도시되는 바와 같이, 캐리지(3)가 R측 단부에서 방향을 반전하기 위해 감속되고 가속될 때, 가동 튜브(73L) 내의 잉크는 잉크가 기록 헤드(2) 내로 흐르는 방향으로 이동한다. 그때, 체크 밸브(23)에 의해 유로가 폐쇄되기 때문에, 잉크는 분기 유로(28)를 통해서만 이동한다. 그러나, 분기 유로(28) 내의 압력 손실은 크고, 따라서 잉크 유량이 낮아진다. 따라서, 가동 튜브(73L) 내의 관성력에 의해 기록 헤드(2) 내로 흐르는 잉크의 양이 줄어든다. 즉, 가동 튜브(73R) 내의 관성력에 의해 기록 헤드(2)로부터 가동 튜브(73R)로 되돌아가는 잉크의 양은 가동 튜브(73L) 내의 관성력에 의해 기록 헤드(2) 내로 흐르는 잉크의 양보다 많아져서, 기록 헤드(2) 내의 압력이 낮아질 수 있다(도 9b 참조).

기록 장치(100)의 최대 캐리지 속도, 가동 튜브(73)의 직경, 또는 캐리지(3)의 가동 범위의 크기에 따라서 분기 유로(28)의 직경을 적절히 조정하는 것이 바람직할 수 있다. 기록 헤드(2) 내의 압력을 대폭 낮추고 싶을 경우, 분기 유로(28)를 제공하지 않고 체크 밸브(23)만을 제공함으로써 잉크가 가동 튜브(73L)로부터 기록 헤드(2)로 흐르는 것을 차단하는 구성을 채용할 수 있다.

본 예시적인 실시형태에 따른 조정 밸브(24)의 구성 및 동작에 대해서 도 10a 및 도 10b와 도 11a 및 도 11b를 참고해서 설명한다. 도 10a는 고정부 조인트(21)의 단면도이며, 도 10b는 고정부 조인트(21)의 배면 사시도이다. 도 11a 및 도 11b은 조정 밸브(24)의 부분을 각각 도시하는 확대 단면 개략도이다.

조정 밸브(24)에서, 밸브 수용부(37)를 포함하는 고정부 조인트(21)의 일부와 용접 필름(27)이 잉크 유로(액체 유로)를 형성하며, 밸브 수용부(37)와 대향하는 위치에는 원형 밸브 시트(26)가 배치된다. 밸브 시트(26)는, 밸브 시트(26)가 밸브 수용부(37)로부터 크게 이격되는 것을 방지하도록 밸브 커버(25)에 의해 가압된다. 잉크의 흐름에 따라, 밸브 시트(26)가 밸브 수용부(37)에 밀착하거나 그로부터 이격된다. 밸브 시트(26)가 밸브 수용부(37)에 밀착되는 경우, 잉크 흐름이 차단되어 밸브 부재로서 체크 밸브(23)를 형성한다.

조정 밸브(24)에는, 밸브 시트(26)가 밸브 수용부(37)로부터 이격될 때 잉크가 통과하는 유로 구멍(22d)의 직경보다 작은 직경을 갖는 분기 유로(28)가 제공된다. 밸브 시트(26)가 밸브 수용부(37)와 밀착되는 상태에서도, 잉크는 분기 유로(28)를 통해 흐를 수 있다. 그러나, 분기 유로(28)는 더 작은 직경을 갖기 때문에, 잉크가 분기 유로(28)를 통해 흐를 때 압력 손실이 발생한다. 그 결과, 잉크가 유로 구멍(22d)을 통과하는 경우와 비교하여 유량이 상당히 감소된다.

도 11a는, 잉크가 기록 헤드(2)로부터 가동 튜브(73L)를 통해서 흐르는 상태를 도시한다. 잉크가 기록 헤드(2)로부터 가동 튜브(73L)를 통해서 흐르는 경우, 밸브 시트(26)는 밸브 수용부(37)로부터 이격되며, 잉크가 밸브 시트(26)와 밸브 수용부(37) 사이에 형성된 간극을 흐른다.

도 11b는, 잉크가 가동 튜브(73L)로부터 기록 헤드(2)를 향해 흐르는 상태를 도시한다. 잉크가 기록 헤드(2)를 향해 흐르려고 하는 경우, 잉크의 흐름은 밸브 시트(26)를 밸브 수용부(37)를 향해 끌어당기고 밸브 시트(26)를 밸브 수용부(37)에 밀착시킨다. 이에 의해, 잉크는 밸브 시트(26)와 밸브 수용부(37) 사이의 간극을 통과하는 대신 분기 유로(28)를 통과한다. 전술한 구성에 의해, 기록 헤드(2)를 향해 흐르는 잉크의 유량이 감소될 수 있도록 유량이 제어될 수 있다.

전술한 바와 같이, 분기 유로(28)의 직경은 기록 장치(100)의 최대 캐리지 속도, 가동 튜브(73)의 직경, 또는 캐리지(3)의 가동 범위의 크기에 따라서 결정된다. 본 예시적인 실시형태에서는, 유로 구멍(22d)의 직경은 φ3이며, 분기 유로(28)의 직경은 φ0.5이다.

도 12는, 조정 밸브(24)가 배치되는 경우의 기록 동작 동안의 기록 헤드(2) 내의 압력 변동을 도시하는 그래프이다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 잉크 유로의 도중에 조정 밸브(24)를 제공함으로써, 캐리지(3)가 70 ips의 이동 속도로 주사를 위해 이동해도 기록 헤드(2) 내의 토출구면(34)의 압력 변동을 약 0 kPa로 낮출 수 있다. 이러한 구성은, 캐리지(3)가 고속으로 동작하는 경우에도, 기록 헤드(2)(토출구)의 메니스커스 내압에 의해 토출구로부터의 잉크 누설을 방지한다.

본 예시적인 실시형태는 조정 밸브(24)가 고정부 조인트(21) 내의 가동 튜브(73L) 측에 배치되는 예를 사용하여 위에서 설명되었지만, 본 예시적인 실시형태는 이러한 예로 한정되지 않는다. 기록 헤드(2) 내로의 잉크의 흐름이 제한되는 방향에서 조정 밸브(24)가 동작하는 어떠한 레이아웃에서도 잉크에 추가되는 압력 변동을 억제할 수 있다. 도 13a, 도 13b, 및 도 13c는 조정 밸브(24)의 레이아웃의 다른 예를 각각 도시한다.

도 13a는 조정 밸브(24)가 고정부 조인트(21) 내의 가동 튜브(73R) 측에 배치되는 예를 도시한다. 도 13b는 조정 밸브(24)가 캐리지 조인트(22) 내의 가동 튜브(73L) 측에 배치되는 예를 도시한다. 도 13c는 조정 밸브(24)가 캐리지 조인트(22) 내의 가동 튜브(73R) 측에 배치되는 예를 도시한다. 이러한 예들 중 어느 것에서도, 하나의 방향으로부터 기록 헤드(2)를 향해 흐르는 잉크의 유량을 제한할 수 있다. 따라서, 본 예시적인 실시형태와 마찬가지로 기록 헤드(2)에서 잉크에 추가되는 압력 변동을 억제할 수 있다.

조정 밸브의 레이아웃

이어서, 도 14a 내지 도 14d 및 도 15a 내지 도 15d를 참고하여 조정 밸브(24)의 바람직한 레이아웃에 대해서 설명한다. 도 14a 내지 도 14d는, 고정부 조인트(21) 내의 가동 튜브(73R) 측의 유로에 조정 밸브(24)가 배치되는 상태에서 유로 내에 잉크가 충전되는 비교예를 각각 도시한다. 즉, 유저가 기록 장치(100)를 사용하기 전에 유로 및 기록 헤드(2)를 잉크로 충전하는 초기 충전 동작에 대해서 설명한다.

잉크 탱크(5)로부터 기록 헤드(2)까지의 잉크 유로에 잉크를 충전하기 위해서는, 먼저 기록 헤드(2)의 토출구면(34)을 캡(31)으로 밀봉한 상태에서 초크 밸브(50)를 폐쇄하고 흡인 펌프(36)에 의해 미리결정된 기간 동안 잉크를 흡인한다. 그 후, 초크 밸브(50)를 개방함으로써 초크 밸브(50)로부터 흡인 펌프(36)까지의 잉크 유로 내에 충전된 부압에 의해 잉크를 충전(흡인)하는 밸브 폐쇄 및 흡인 동작을 반복해서 실행한다.

밸브 폐쇄 및 흡인 동작에서, 조정 밸브(24)가 배치되어 있는 가동 튜브(73R) 측에의 잉크 충전 동작은 도 14c에 도시되는 바와 같이 더 작은 관경을 갖는 분기 유로(28)를 통해서 실행되기 때문에, 잉크 충전 속도가 저하된다. 구체적으로는, 분기 유로(28)의 더 작은 관경은 유로 저항을 야기하고, 가동 튜브(73L) 측의 유로와 가동 튜브(73R) 측의 유로 사이에서 압력 손실 차가 발생한다. 이에 의해, 도 14d에 도시되는 바와 같이, 가동 튜브(73L)와 비교해서 가동 튜브(73R) 측에서는 잉크 충전 동작이 지연된다.

그러한 문제를 해결하기 위해서, 본 예시적인 실시형태에서는, 도 13c에 도시되는 바와 같이, 조정 밸브(24)를 캐리지 조인트(22) 내의 가동 튜브(73R) 측의 유로에 배치한다. 도 15a 내지 도 15d는, 캐리지 조인트(22) 내의 가동 튜브(73R) 측의 유로에 조정 밸브(24)가 배치되는 상태에서 유로 내에 잉크가 충전되는 상태를 각각 도시한다.

도 14a 내지 도 14d에 도시되는 비교예와 달리, 조정 밸브(24)는 기록 헤드(2)의 근방에 배치된다. 이에 의해, 가동 튜브(73L)와 가동 튜브(73R) 사이에 압력 손실 차가 발생하지 않고, 따라서 캐리지 조인트(22) 근방까지의 양 가동 튜브(73R 및 73R)의 유로 내에 실질적으로 균일하게 잉크가 충전된다. 따라서, 도 14a 내지 도 14d에 도시되는 비교예와 비교하여 모든 유로에 잉크를 충전할 때까지의 기간을 단축할 수 있다.

도 14a 내지 도 14d에 도시되는 비교예에서는, 조정 밸브(24)가 배치되어 있지 않은 가동 튜브(73L) 측에서의 잉크 충전 동작이 먼저 완료되고, 한편 조정 밸브(24)가 배치되는 가동 튜브(73R) 측에서는 유로가 잉크로 완전히 충전되지 않는다. 이때, 흡인 펌프(36)를 사용한 흡인 동작에 의해, 잉크 충전 동작이 완료된 가동 튜브(73L) 측의 유로로부터 과잉 잉크의 양이 흡인되고 배출될 수 있다. 이러한 것이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 배출되는 잉크의 양을 저감하도록 캐리지 조인트(22)의 가동 튜브(73R) 측에 조정 밸브(24)를 제공할 수 있다.

위에서는, 캐리지 조인트(22) 내의 가동 튜브(73R) 측에 조정 밸브(24)를 제공하는 구성을 사용하여 예시적인 실시형태를 설명하였다. 그러나, 도 13b에 도시된 바와 같이 가동 튜브(73L) 측에 조정 밸브(24)를 제공하는 구성에서도, 전술한 예시적인 실시형태와 유사하게 초기 충전 동작에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

잉크 배출 동작

이어서, 도 16a 내지 도 18을 참고하여, 잉크가 충전되는 기록 장치(100)의 잉크 유로로부터 잉크를 배출하는 배출 동작에 대해서 설명한다. 도 16a 내지 도 16c와 도 17a 내지 도 17c의 예를, 캐리지 조인트(22) 내의 가동 튜브(73R) 측에 조정 밸브(24)가 제공되는 구성에 기초하여 설명한다. 또한, 잉크 배출 동작은, 사용하고 있는 기록 장치(100)를 다른 장소로 수송(즉, 2차 수송)하기 전에, 충전된 잉크가 장치로부터 누설되는 것을 방지하기 위해서 행해진다. 도 18은 잉크 배출 동작을 제어하는 처리를 도시하는 흐름도이다.

도 16a는, 잉크 유로 내의 잉크 배출 동작이 개시될 때의 기록 장치(100)의 상태를 도시하는 개략도이다. 잉크 배출 동작은, 기록 헤드(2)의 토출구면(34)을 캡(31)으로 밀봉한 상태에서 흡인 펌프(36)를 구동하여 토출구로부터 잉크를 흡인 및 배출하도록 행해진다. 이때, 조정 밸브(24)가 배치되어 있는 가동 튜브(73R) 측의 유로는, 조정 밸브(24)가 배치되어 있지 않은 가동 튜브(73L) 측의 유로보다 유로 저항이 크다. 따라서, 도 16a에 도시되는 바와 같이 가동 튜브(73R) 측의 유로 내에 잉크가 잔존할 수 있다.

그러한 문제를 해결하기 위해서, 도 16b에 도시되는 바와 같이, 캡(31)이 배치되는 R측으로부터 L측으로 캐리지(3)를 순방향으로 주사를 위해 이동시키고, 단계 S110에서 조정 밸브(24)가 배치되어 있는 가동 튜브(73R) 내에 잔존한 잉크를 관성력에 의해 이동시킨다. 이 경우, 캐리지(3)는 주사 속도(VL)로 주사를 위해 이동하는 것으로 한다.

단계 S120에서, 캐리지(3)를 L측 단부에서 미리결정된 기간(TL) 동안 정지시킨다. 그 후, 도 16c에 도시된 바와 같이, 가동 튜브(73R) 내의 대부분의 잉크는 중력에 의해 하방으로 이동하여 가동 튜브(73L) 측에 도달한다. 이 경우, 캐리지(3)가 L측 단부에서 정지하는 미리결정된 기간(TL)은, 가동 튜브(73R) 내의 잉크가 가동 튜브(73L) 내로 이동하는 데 필요한 기간에 따라 설정된다. 본 예시적인 실시형태에서는, 캐리지(3)를 정지시키는 미리결정된 기간(TL)으로 2분이 설정된다. 캐리지(3)가 L측 단부에서 정지하는 위치를 퇴피 위치라고도 지칭한다.

이어서, 단계 S130에서, 캐리지(3)는, 캡(31)이 배치되는 R측을 향해서 역방향으로 이동되고, 그 후 도 17a에 도시되는 바와 같이 기록 헤드(2)가 캡(31)과 대향하는 캡 위치에서 정지한다. 이 경우, 캐리지(3)는 주사 속도(VR)로 주사를 위해 이동하는 것으로 한다.

단계 S140에서, 캡(31)에 의해 기록 헤드(2)의 토출구면(34)이 캐핑된다. 그 후, 단계 S150에서, 흡인 펌프(36)를 구동해서 토출구로부터 잉크를 흡인함으로써, 도 17b 및 도 17c에 도시된 바와 같이 조정 밸브(24)가 배치되어 있지 않은 가동 튜브(73L) 내로 이동한 잉크를 배출한다.

도 18에 도시된 일련의 잉크 배출 동작이 완료된 후에도 가동 튜브(73R)에 잉크가 여전히 남아 있는 경우, 이 동작을 미리결정된 횟수 반복할 수 있다. 또한, 캐리지(3)를 퇴피 위치로부터 캡 위치까지 이동시키는 주사 속도(VR)는 캐리지(3)를 캡 위치로부터 퇴피 위치까지 이동시키는 주사 속도(VL)보다 높게 설정될 수 있다. 이에 의해, 가동 튜브(73L) 내로 이동한 잉크를 흡인하기 위한 시간을 단축할 수 있어, 잉크가 중력에 의해 가동 튜브(73R)로 되돌아가는 것을 방지할 수 있다.

잉크 탱크(5)와 기록 헤드(2)가 루프 형상 튜브에 의해 연결되는 시스템에 조정 밸브(24)가 배치되는 구성예에 기초하여 잉크 배출 동작 플로우에 대해 설명했지만, 잉크 배출 동작 플로우는 조정 밸브(24)가 배치되어 있지 않은 어떠한 잉크 유로에 대해서도 적용될 수 있다. 예를 들어, 잉크 유로의 도중에 유로 직경이 작은 유로가 제공되는 구성에서도, 조정 밸브(24)가 배치되는 경우와 마찬가지로 압력 손실이 발생하고, 따라서 잉크의 유량이 제한될 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 대해서도 전술한 잉크 배출 동작을 적용하여, 잉크 유로 전체로부터 효율적으로 잉크를 배출할 수 있다.

전술한 바와 같이, 캐리지(3)에 연결된 루프 형상 잉크 유로에, 압력 손실이 발생하는 유로가 제공되는 구성에서, 캐리지(3)를 왕복이동시킨 후에 잉크 흡인 동작을 실행한다. 이에 의해, 유로 저항 차가 있는 잉크 유로의 잔존 잉크의 양을 저감시킬 수 있다.

제2 예시적인 실시형태에서는, 제1 예시적인 실시형태와는 상이한 조정 밸브(24)의 구조에 대해서 도 19 내지 도 22b를 참고해서 설명한다. 제2 예시적인 실시형태에서는, 조정 밸브(24)가 캐리지 조인트(22) 내에 제공된다. 도 19는 제2 예시적인 실시형태에 따른 캐리지 조인트(22)의 구성을 도시하는 상면 사시도이다. 연결부(22a)가 가동 튜브(73R)에 연결된다. 연결부(22b)가 가동 튜브(73L)에 연결된다. 연결부(22c)가 캐리지 튜브(33)에 연결된다. 이들 연결부(22a 내지 22c)는 각각의 잉크 색마다 제공된다. 또한, 캐리지 조인트(22) 내의 각 유로에는 조정 밸브(24)가 형성된다.

이어서, 조정 밸브(24)의 구성에 대해서 도 20a 및 도 20b와 및 도 21a 및 도 2b를 참고해서 설명한다. 도 20a 및 도 20b는 조정 밸브(24)가 제공된 캐리지 조인트(22) 내의 유로를 각각 도시하는 단면도이다. 도 21a는 캐리지 조인트(22)의 배면 사시도이다. 도 21b는 조정 밸브(24)의 주변 부분을 도시하는 확대도이다.

캐리지 조인트(22) 내의 잉크 유로는, 캐리지 조인트(22)와 캐리지 조인트(22)에 용접되는 용접 필름(27)에 의해 형성된다. 잉크 유로의 도중에는 조정 밸브(24)가 제공된다. 캐리지 조인트(22)에는 원뿔 형상 밸브 수용부(37)가 제공되어 있고, 밸브 수용부(37)와 대향하는 위치에 원형 밸브 시트(26)가 배치된다. 밸브 수용부(37)의 중심에는, 잉크가 통과하는 유로 구멍(22d)이 형성된다. 밸브 시트(26) 하방에는 밸브 커버(25)가 배치되고, 밸브 시트(26)는 밸브 커버(25)의 리브에 의해 밸브 수용부(37)에 가압된다. 도 21a 및 도 21b에 도시되는 바와 같이, 제2 예시적인 실시형태에 따른 밸브 수용부(37)에는, 유로 구멍(22d)보다 좁은 조정 밸브 홈(29)이 유로 구멍(22d)으로부터 외경 방향으로 형성된다.

도 22a 및 도 22b는 도 20a 및 도 20b에 도시되는 조정 밸브(24)의 부분을 각각 도시하는 확대 단면 개략도이다. 도 22a는, 가동 튜브(73R)로부터 기록 헤드(2)를 향하는 방향으로 잉크가 흐르는 상태를 도시한다.

제1 예시적인 실시형태와 마찬가지로, 잉크가 기록 헤드(2)를 향해 흐르려고 하는 경우, 잉크의 흐름은 밸브 시트(26)를 밸브 수용부(37)에 밀착시킨다. 그러나, 밸브 수용부(37)에 제공된 조정 밸브 홈(29)은 밸브 시트(26)와 밀착하지 않기 때문에, 조정 밸브 홈(29)에 대응하는 부분을 통해 잉크가 흐른다.

조정 밸브 홈(29)은, 유로 구멍(22d)의 기록 헤드(2) 측에 제공되기 때문에, 잉크는 밸브 시트(26)의 하방의 부분을 통과하면서 기록 헤드(2)를 향해 흐른다. 이러한 잉크의 흐름은, 밸브 시트(26)를 밸브 수용부(37)에 밀착시키는 방향으로 힘을 작용시킨다. 조정 밸브 홈(29)의 직경은 다른 유로보다 작기 때문에, 잉크가 조정 밸브 홈(29)을 통과할 때 압력 손실이 발생해서 유량이 제한된다. 따라서, 제1 예시적인 실시형태에 따른 분기 유로(28) 대신에 조정 밸브 홈(29)을 제공함으로써, 기록 헤드(2)를 향해 흐르는 잉크의 유량이 감소될 수 있도록 유량을 제어할 수 있다. 따라서, 제1 예시적인 실시형태와 마찬가지로 기록 헤드(2) 내의 압력 상승을 억제할 수 있다.

도 22b는 잉크가 기록 헤드(2)로부터 가동 튜브(73R)를 향하는 방향으로 흐르는 상태를 도시한다. 잉크가 기록 헤드(2)로부터 가동 튜브(73R)를 통해서 흐르는 경우, 밸브 시트(26)가 밸브 수용부(37)로부터 이격되고, 잉크가 밸브 시트(26)와 밸브 수용부(37) 사이에 형성된 간극을 흐른다.

이 경우, 잉크에 용해된 기체가 온도 또는 기압의 변화에 의해 잉크 유로에서 기포로서 나타날 수 있다. 기포는 더 좁은 유로에서 갇히기가 더 쉽고, 더 좁은 유로에 갇힌 기포는 잉크가 흐를 때 저항을 발생시키며 그 결과 잉크의 흐름을 저해한다. 제2 예시적인 실시형태에서는, 도 22a에 도시되는 바와 같이, 조정 밸브(24)가 폐쇄된 상태에서 조정 밸브 홈(29)에 기포(A)가 갇힌다. 그러나, 도 22b에 나타내는 바와 같이 잉크가 기록 헤드(2)로부터 가동 튜브(73R)를 향해서 흐르면, 밸브 시트(26)가 하방으로 가압되고 잉크 유로가 확대되어, 갇힌 기포(A)가 흐를 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 조정 밸브 홈(29) 등의 홈이 형성되는 구성에 의해, 기록 헤드(2)를 향해서 흐르는 잉크의 유량을 제한하면서 조정 밸브(24)에 기포가 갇히는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기록 헤드(2) 내의 압력 상승을 억제할 수 있는 신뢰성이 높은 잉크 공급 시스템을 제공할 수 있다.

본 개시내용의 실시형태(들)는, 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할 수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행하기 위한 개별 컴퓨터 또는 개별 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)™), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

(기타의 실시예)

본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.

또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.

본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

기록 장치이며,
액체를 토출하도록 구성되는 기록 헤드를 포함하는 캐리지로서, 상기 캐리지는 주사 방향을 따르는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 왕복이동하도록 구성되는, 캐리지;
상기 기록 헤드에 공급되는 액체를 수용하도록 구성되는 탱크;
상기 탱크로부터 상기 기록 헤드에 액체를 공급하도록 구성되는 유로로서, 상기 유로는 (i) 상기 탱크에 연결되고 상기 캐리지의 이동을 추종하지 않도록 구성되는 고정 유로, (ii) 상기 고정 유로로부터 분기되고 상기 제1 방향에서 상기 기록 헤드에 연결되는 제1 유로 - 상기 제1 유로는 상기 캐리지의 상기 이동을 추종하도록 구성됨 - , 및 (iii) 상기 고정 유로로부터 분기되고 상기 제2 방향에서 상기 기록 헤드에 연결되는 제2 유로 - 상기 제2 유로는 상기 캐리지의 상기 이동을 추종하도록 구성됨 - 를 포함하는, 유로; 및
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 중 하나에 제공되는 밸브로서, 상기 밸브는 상기 탱크로부터 상기 기록 헤드로의 액체의 흐름을 제한하도록 구성되고 상기 기록 헤드로부터 상기 탱크로 액체가 흐르게 하도록 구성되는, 밸브를 포함하는 기록 장치.
제1항에 있어서,
상기 밸브는 상기 탱크로부터 상기 기록 헤드로의 액체의 흐름을 차단하도록 구성되는 기록 장치.
제1항에 있어서,
상기 밸브는 상기 기록 헤드의 근방에 배치되는 기록 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 각각을 상기 고정 유로에 연결하도록 구성되는 조인트를 더 포함하며,
상기 밸브는 상기 조인트의 근방에 배치되는 기록 장치.
제1항에 있어서,
상기 밸브는
액체가 통과하는 밸브 제1 유로,
액체가 상기 밸브 제1 유로를 통해 상기 기록 헤드로 흐르는 것을 정지시키기 위해서 상기 밸브 제1 유로를 폐쇄하도록 구성되는 밸브 부재, 및
상기 밸브 제1 유로가 상기 밸브 부재에 의해 폐쇄되는 상태에서도 액체가 통과하여 흐르는 밸브 제2 유로로서, 상기 밸브 제2 유로는 상기 밸브 제1 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는, 밸브 제2 유로를 포함하는 기록 장치.
제5항에 있어서,
상기 밸브 제2 유로는 상기 밸브 부재에 제공되는 홈인 기록 장치.
제6항에 있어서,
액체가 상기 탱크로부터 상기 기록 헤드를 향해 흐르도록 상기 기록 장치가 구성되는 경우에, 상기 홈은 상기 제1 유로의 상기 기록 헤드 측에 제공되는 기록 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로는, 상기 주사 방향 및 중력 방향에 의해 형성되는 평면에서 연장되는 루프 형상 유로를 형성하는 기록 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탱크는 상기 기록 장치에 착탈가능하게 탑재될 수 있는 제1 탱크 및 상기 기록 장치에 고정되며 상기 제1 탱크로부터 공급되는 액체를 수용하도록 구성되는 제2 탱크를 포함하며,
상기 고정 유로는 상기 제2 탱크에 연결되는 기록 장치.