JP2001277544A - インク供給装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
インク供給装置及びインクジェット記録装置Info
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- JP2001277544A JP2001277544A JP2000102425A JP2000102425A JP2001277544A JP 2001277544 A JP2001277544 A JP 2001277544A JP 2000102425 A JP2000102425 A JP 2000102425A JP 2000102425 A JP2000102425 A JP 2000102425A JP 2001277544 A JP2001277544 A JP 2001277544A
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Abstract
供給経路や各ジョイント部及び記録ヘッドのノズルから
混入する気泡を一時的に溜めて記録ヘッドのノズルから
直接排出させて、安定した噴射特性でインク滴を噴射す
る。 【解決手段】キャリッジ2に搭載され1次側がインク供
給経路12に接続され、2次側が記録ヘッド6に接続さ
れたインクバッファ部8にインク保持部9と、インク保
持部9の上部に連通して設けられた気泡保持部10を設
け、キャリッジ2の走査により生じるインクの圧力変動
を抑制しながら、インク供給経路12やインク供給経路
12のジョイント部から混入した気泡をインクバッファ
部8の気泡保持部10に溜め、気泡が記録ヘッド6に送
られることを防いで、記録ヘッド6のノズルから安定し
てインクを噴射させる。
Description
載したヘッドユニットにサブタンクからインクを供給
し、ヘッドユニットの記録ヘッドからインクを噴射する
インク供給装置及びインクジェット記録装置、特に噴射
するインク圧力変動を抑制してインク液滴の噴射特性の
安定化に関するものである。
やファクシミリ,複写機等の記録装置のインク供給機構
は、メインタンクに貯蔵したインクを可撓性を有するイ
ンク供給チューブを介してキャリッジに搭載したヘッド
ユニットに供給し、ヘッドユニットの記録ヘッドから液
滴として噴射して印字するものが多く使用されている。
このようにメインタンクのインクをインク供給チューブ
を介してヘッドユニットに供給するインク供給機構は、
インク供給チューブのジョイント部やインク供給チュー
ブなどから気泡が混入したり透過したり、インクタンク
のカートリッジを交換するために脱着するときにも、イ
ンクタンクやインク供給チューブ内のインクに気泡が混
入する可能性がある。また、印字中あるいはキャリッジ
の走査中に記録ヘッドのノズルから気泡が逆流してイン
ク供給経路に気泡が混入する可能性もある。このように
してインク供給経路に混入した気泡が印字中に記録ヘッ
ドへ到達すると、インクの流れが悪くなるか遮断されて
印字不良を引き起こしてしまう。
中に記録ヘッドへ到達することを防止するため、例えば
特開平10−114081号公報に示すように、サブタ
ンクに空気抜きバルブを設け、サブタンク内に気泡を溜
め、サブタンクの空間の圧力が上昇すると空気抜きバル
ブから空気を大気に排出したり、特開平11−4279
5号公報に示すように、インク供給経路に脱気装置と、
脱気装置を通過したインクをインクタンクに戻すインク
循環経路を設け、インク供給経路内のインクに所定量の
溶存気体が含まれる場合に、そのインクをインク供給経
路からインクタンクに戻して記録ヘッドに気泡が含むイ
ンクを供給することを防いでいる。
ク内に溜めた空気を排出したり、インク供給経路にイン
クを脱気しても、サブタンクと記録ヘッドのジョイント
部から記録ヘッドの近傍のインクに混入したり、記録ヘ
ッドのノズルから混入する気泡を除くことはできず、こ
の気泡が印字中に記録ヘッドにインクを供給する系路を
塞ぎ、インク供給不足となり印字不良を引き起こしてし
まう。
ンクから記録ヘッドまでの間のインク供給経路や各ジョ
イント部及び記録ヘッドのノズルから混入する気泡を一
時的に溜めて記録ヘッドのノズルから直接排出させて、
安定した噴射特性でインク滴を噴射することができるイ
ンク供給装置とインクジェット記録装置を提供すること
を目的とするものである。
給装置は、印字用紙に沿って往復運動するキャリッジに
搭載された記録ヘッドにメインタンクに貯蔵したインク
をインク供給経路を介して供給するインク供給装置にお
いて、キャリッジに搭載され1次側がインク供給経路に
接続され、2次側が記録ヘッドに接続されたインクバッ
ファ部に、インク保持部と、インク保持部の上部に連通
して設けられた気泡保持部を有し、インク保持部の上端
部のインク供給口に連結され記録ヘッドに接続されたイ
ンク供給経路に気泡保持部の上端部の空気排出口に連結
された気泡排出経路を連通し、気泡保持部に溜った空気
を記録ヘッドから吸引して排出することを特徴とする。
れたインク供給経路の連結経路をインク供給口側が高く
なるように傾斜して設け、気泡保持部の空気排出口に連
結された気泡排出経路の連結経路も空気排出口側が高く
なるように傾斜して設けることが望ましい。
排出経路の流体抵抗がインク供給経路のインク供給口か
ら気泡排出経路の連通部までの連結経路の流体抵抗より
小さくなるように気泡排出経路の断面積とインク供給経
路の連結経路の断面積を定めると良い。
インク保持部にインクを流入させるインク流入経路と鋭
角になるようにインク供給経路とインク流入経路を配置
すると良い。
は、上記インク供給装置を有することを特徴とする。
タは、メインタンクに貯蔵したインクをインク供給チュ
ーブを介してキャリッジに搭載したヘッドユニットに供
給しながら、キャリッジをキャリッジガイドロッドに倣
って走査してヘッドユニットの記録ヘッドからインクを
液滴として噴射して印字する。キャリッジには1次側が
インク供給チューブに接続され、2次側が記録ヘッドに
接続されたインクバッファ部を有する。
ことにより発生する圧力変動を抑制するものであり、イ
ンク保持部と、インク保持部の上部に連通して設けられ
た気泡保持部を有する。インク保持部の下部に連結され
たインク導入経路がインク供給チューブに接続され、イ
ンク保持部の上端部に連結されたインク供給経路が記録
ヘッドに接続されている。気泡保持部の上端部に連結さ
れた気泡排出経路はインク供給経路に連通している。イ
ンク保持部はインク供給経路側の壁が鉛直に形成され、
その逆側の壁に傾斜部を設けて、気泡保持部側にいくほ
ど幅が狭くなっている。また、記録ヘッドを走査するキ
ャリッジのホームポジションの近傍の所定の位置にヘッ
ド維持回復装置が設けられている。ヘッド維持回復装置
は記録ヘッドと密着可能なヘッドキャップと吸引ポンプ
とインク排出チューブ及び排出タンクを有する。
ンクを構成するカートリッジを交換したときや電源を投
入時に記録ヘッドをヘッド維持回復装置の位置に移動
し、ヘッドキャップを記録ヘッドに密着させて吸引ポン
プを駆動し、記録ヘッドのノズルからインクを吸引して
インクバッファ部のインクを一部排出する。このインク
バッファ部のインクを一部排出するときに、インク保持
部内のインクとともに気泡保持部内の空気が排出され、
気泡保持部内はインクで満たされる。この状態でキャリ
ッジを走査して記録ヘッドからインクを噴射して印字し
ているとき、インクタンクからインクバッファ部までの
間の各ジョイント部からインク供給経路内のインクに進
入した気泡やインク供給チューブを透過して混入した気
泡は、印字によって生じるインクの流れに乗ってインク
バッファ部のインク保持部へ導かれる。インク保持部へ
導かれた気泡はインク保持部の内部で上方に移動し、上
方に移動した気泡はインク保持部の傾斜部に沿って気泡
保持部に導かれ、気泡保持部の上部に溜められる。一
方、印字に必要なインクはインク保持部の上端部に連結
されたインク供給経路を通って記録ヘッドに供給され
る。この記録ヘッドにインクを供給するときに、気泡保
持部の上部に設けた空気排出口より下部に設けたインク
保持部のインク供給口からインク供給経路にインクが流
出するから、気泡保持部内の空気が気泡として混入して
記録ヘッドに供給されることを防ぐ。
して印字を繰返しているときに、一定時間毎あるいは気
泡保持部に溜める空気量がインク保持部のインク供給口
から一定高さの位置にまで空気が満たされるまでのタイ
ミング毎に記録ヘッドをヘッド維持回復装置の位置に移
動し、ヘッドキャップを記録ヘッドに密着させて吸引ポ
ンプを駆動し、記録ヘッドのノズルからインクを吸引し
てインクバッファ部のインクを一部排出し、気泡保持部
内の空気を排出して気泡保持部内をインクで満たす。こ
の記録ヘッドからのインクの噴射による印字動作と、ヘ
ッド維持回復装置による吸引動作を繰返すことにより、
インクタンクからインクバッファ部までの間の各ジョイ
ント部やインク供給チューブ等から混入した気泡が記録
ヘッドに送られることを防ぎ、記録ヘッドのノズルから
安定してインクを噴射させる。
図に示すインクジェットプリンタは、メインタンク1に
貯蔵したインクを固定側インク供給チューブ3と可撓性
を有するインク供給チューブ4を介してキャリッジ2に
搭載したヘッドユニット5に供給しながら、キャリッジ
2をキャリッジガイドロッド7に倣って走査してヘッド
ユニット5の記録ヘッド6からインクを液滴として噴射
して印字する。キャリッジ2には、図2の構成図に示す
ように、1次側がインク供給チューブ4に接続され、2
次側が記録ヘッド6に接続されたインクバッファ部8を
有する。
ク供給チューブ4を介してヘッドユニット5に供給する
インク供給機構は、キャリッジ2の走査に伴い発生する
インク供給チューブ4内部のインク圧力変動が記録ヘッ
ド6から噴射する液滴の噴射特性に悪影響を及ぼす。こ
のキャリッジ2が走査することにより発生する圧力変動
は、キャリッジ2がキャリッジガイドロッド7に倣って
往復動作するときに、インク供給チューブ6内部のイン
クにおいて発生するものであり、その原因として例えば
キャリッジ2がキャリッジガイドロッド7に倣って位置
Aから位置Bに移動するとき、キャリッジ2の移動に伴
いインク供給チューブ4も移動する。このインク供給チ
ューブ4が移動するときに、インク供給チューブ4とイ
ンク供給チューブ4内部のインクとの間に相対的に速度
差が生じる。この速度差によりインク供給チューブ4内
部のインクはキャリッジ2を停止してからある時間をお
いて停止する。このためキャリッジ2の往復動作動作を
繰り返すと、インク供給チューブ4内部のインクに振動
が生じ、ヘッドユニット5に供給するインクにある振幅
の圧力変動が発生する。このインクの圧力変動量が大き
くなると記録ヘッド6のノズルに生じているインクのメ
ニスカスが破壊されて気泡をノズルから巻き込んだり、
意図しない噴射が発生する。また、そこに至らないまで
も印字時に噴射する液滴の量や速度に影響を与えること
になる。
することにより発生する圧力変動を抑制する。このイン
クバッファ部8は、図2の構成図に示すように、インク
保持部9と、インク保持部9の上部に連通して設けられ
た気泡保持部10を有する。インク保持部9の下部に連
結されたインク導入経路11がインク供給チューブ4に
接続され、インク保持部9の上端部に連結されたインク
供給経路12が記録ヘッド6に接続されている。気泡保
持部10に連結された気泡排出経路13はインク供給経
路12に連通している。インク保持部9のインク供給口
14に連結されたインク供給経路12の連結経路12a
はインク供給口14側が高くなるように傾斜して設けら
れ、気泡保持部10の空気排出口15に連結された気泡
排出経路13の連結経路13aも空気排出口15側が高
くなるように傾斜して設けられている。
側面断面図に示すように、インクと接する少なくとも一
方の側面が柔軟性を有するフイルム16で形成されてい
る。インク供給チューブ4内部で発生した圧力変動をイ
ンク保持部9の容量と柔軟性を有するフィルム16によ
り、電気回路のコンデンサと同様な作用によって吸収し
減衰させる。このインクバッファ部8を設けることによ
り、図4の記録ヘッド近傍のインク内圧変動特性図のA
に示すように、記録ヘッド6に供給するインクの圧力変
動を減衰させることができる。図4においてBはインク
バッファ部8を使用しない場合の記録ヘッド6近傍のイ
ンク内圧変動を示す。
壁が鉛直に形成され、その逆側の壁に傾斜部を設けて、
気泡保持部10側にいくほど幅が狭くなっている。ま
た、記録ヘッド6を走査するキャリッジ2のホームポジ
ションに所定の位置にヘッド維持回復装置17が設けら
れている。ヘッド維持回復装置17は記録ヘッド6と密
着可能なヘッドキャップ18と吸引ポンプ19とインク
排出チューブ20及び排出タンク21を有し、記録ヘッ
ド6がヘッド維持回復装置17の位置に達したときに、
ヘッドキャップ18を記録ヘッド6に密着させて吸引ポ
ンプ19を駆動し、記録ヘッド6のノズルからインクを
吸引してインク排出チューブ20から排出タンク21に
排出する。
ンタで、メインタンク1を構成するカートリッジを交換
したときや電源を投入時に記録ヘッド6をヘッド維持回
復装置17の位置に移動し、ヘッドキャップ18を記録
ヘッド6に密着させて吸引ポンプ19を駆動し、記録ヘ
ッド6のノズルからインクを吸引してインクバッファ部
8のインクを一部排出する。このインクバッファ部8の
インクを一部排出するときに、インク保持部9内のイン
クとともに気泡保持部10内の空気が排出され、気泡保
持部10内はインクで満たされる。この状態でキャリッ
ジ2を走査して記録ヘッド6からインクを噴射して印字
しているとき、インクタンク1からインクバッファ部8
までの間の各ジョイント部からインク供給経路内のイン
クに進入した気泡やインク供給チューブ4を透過して混
入した気泡は、印字によって生じるインクの流れに乗っ
てインクバッファ部8のインク保持部9へ導かれる。イ
ンク保持部9へ導かれた気泡は、インク保持部9の内部
で上方に移動し、上方に移動した気泡はインク保持部9
の傾斜部に沿って気泡保持部10に導かれ、気泡保持部
10の上部に溜められる。一方、印字に必要なインクは
インク保持部9の上端部に連結されたインク供給経路1
2を通って記録ヘッド6に供給される。この記録ヘッド
6にインクを供給するときに、気泡保持部10の上部に
設けた空気排出口15より下部に設けたインク保持部9
のインク供給口14からインク供給経路12にインクが
流出するから、気泡保持部10内の空気が気泡として混
入して記録ヘッド6に供給されることを防ぐことができ
る。
給して印字を繰返しているときに、一定時間毎あるいは
気泡保持部10に溜める空気量があらかじめ定めた限界
量、すなわちインク保持部9のインク供給口14から一
定高さの位置にまで空気が満たされるまでのタイミング
毎に記録ヘッド6をヘッド維持回復装置17の位置に移
動し、ヘッドキャップ18を記録ヘッド6に密着させて
吸引ポンプ19を駆動し、記録ヘッド6のノズルからイ
ンクを吸引してインクバッファ部8のインクを一部排出
し、気泡保持部10内の空気を排出して気泡保持部10
内をインクで満たす。この記録ヘッド6からのインクの
噴射による印字動作と、ヘッド維持回復装置17による
吸引動作を繰返すことにより、インクタンク1からイン
クバッファ部8までの間の各ジョイント部やインク供給
チューブ4等から混入した気泡が記録ヘッド6に送られ
ることを防ぐことができ、記録ヘッド6のノズルから安
定してインクを噴射させることができる。
より気泡保持部10の空気排出口15が上に設けられ、
インク供給経路12の連結経路12aはインク供給口1
4側が高くなるように傾斜し、気泡保持部10の空気排
出口15に連結された気泡排出経路13の連結経路13
aも空気排出口15側が高くなるように傾斜しているか
ら、記録ヘッド6とインクバッファ部8のジョイント部
から気泡が混入したり、記録ヘッド6から気泡が混入し
ても、混入した気泡はインクとの相対的な重量差の影響
で上方に登り、インク供給経路12と連結経路12a又
はインク供給経路12と気泡排出経路13を通って気泡
保持部10に導かれる。したがって、記録ヘッド6とイ
ンクバッファ部8のジョイント部や記録ヘッド6から混
入した気泡が記録ヘッド6のインク噴射特性に悪影響す
ることを防ぐことができる。
経路12に連通している気泡排出経路13の流体抵抗を
インク供給経路12の連結経路12aの流体抵抗より小
さくなるように気泡排出経路13の断面積とインク供給
経路12の連結経路12aの断面積を定めておくと、記
録ヘッド6をヘッド維持回復装置17の位置に移動して
インクの一部とともに気泡保持部10内の空気を吸引し
て排除するときに、空気の吸引量を多くしてインクの吸
引量を少なくすることができ、インクを無駄に吸引しな
いで済む。このヘッド維持回復装置17で気泡保持部1
0内の空気を吸引する吸引圧力は気泡排出経路13の流
体抵抗とインク供給経路12の連結経路12aの流体抵
抗に応じて最適に設定することにより、吸引ポンプ19
の能力を軽減することができる。
チューブ4内に生じる圧力変動によりインク保持部9の
下部に連結されたインク導入経路11の出口を中心にし
てインク保持部9内のインクに扇状に圧力波が広がる。
一方、インク保持部9のインク供給口14に連結された
インク供給経路12の連結経路12aはインク供給口1
4側が高くなるように傾斜して設けられ、圧力波の広が
る方向に対して連結経路12aが鋭角に設けられている
から、インク供給経路12のインクすなわち記録ヘッド
6に連通したインクに圧力波が進行することを低減する
とともに気泡保持部10内のインクと空気が圧力波に対
するダンパとして作用し、インク供給チューブ4内に生
じた圧力変動が記録ヘッド6から噴射するインクに与え
る影響をより抑制することができる。
ッジに搭載され1次側がインク供給経路に接続され、2
次側が記録ヘッドに接続されたインクバッファ部に、イ
ンク保持部と、インク保持部の上部に連通して設けられ
た気泡保持部を設け、キャリッジの走査により生じるイ
ンクの圧力変動を抑制しながら、インク供給経路やイン
ク供給経路のジョイント部から混入した気泡をインクバ
ッファ部の気泡保持部に溜め、気泡が記録ヘッドに送ら
れることを防いで、記録ヘッドのノズルから安定してイ
ンクを噴射させることができる。
泡保持部に溜った空気を記録ヘッドから吸引して排出す
るようにしたから、気泡保持部に溜った空気を確実に排
出することができ、記録ヘッドに供給するインクに気泡
が混入することを防ぐことができる。
結されたインク供給経路の連結経路をインク供給口側が
高くなるように傾斜して設け、気泡保持部の空気排出口
に連結された気泡排出経路の連結経路も空気排出口側が
高くなるように傾斜して設けることにより、記録ヘッド
とインクバッファ部のジョイント部から気泡が混入した
り、記録ヘッドから気泡が混入しても、混入した気泡を
気泡保持部に導くことができ、記録ヘッドとインクバッ
ファ部のジョイント部や記録ヘッドから混入した気泡が
記録ヘッドのインク噴射特性に悪影響することを防ぐこ
とができる。
排出経路の流体抵抗がインク供給経路のインク供給口か
ら気泡排出経路の連通部までの連結経路の流体抵抗より
小さくなるように気泡排出経路の断面積とインク供給経
路の連結経路の断面積を定めることにより、インクの一
部とともに気泡保持部内の空気を吸引して排除するとき
に、空気の吸引量を多くしてインクの吸引量を少なくす
ることができ、インクを無駄に吸引しないで済む。
ンク保持部にインクを流入させるインク流入経路と鋭角
になるようにインク供給経路とインク流入経路を配置す
ることにより、キャリッジの走査によりインク供給チュ
ーブ内に生じた圧力変動が記録ヘッドから噴射するイン
クに与える影響をより抑制することができる。
ット噴射方式のプリンタやファクシミリ,複写機に使用
することにより、安定したインク噴射特性でインク滴を
噴射させて、良質な画像を形成することができる。
る。
供給チューブ、4;インク供給チューブ、5;ヘッドユ
ニット、6;記録ヘッド、7;キャリッジガイドロッ
ド、8;インクバッファ部、9;インク保持部、10;
気泡保持部、11;インク導入経路、12;インク供給
経路、13;気泡排出経路、14;インク供給口、1
5;空気排出口、16;フイルム、17;ヘッド維持回
復装置、18;ヘッドキャップ、19;吸引ポンプ、2
0;インク排出チューブ、21;排出タンク。
Claims (5)
- 【請求項1】 印字用紙に沿って往復運動するキャリッ
ジに搭載された記録ヘッドにメインタンクに貯蔵したイ
ンクをインク供給経路を介して供給するインク供給装置
において、 キャリッジに搭載され1次側がインク供給経路に接続さ
れ、2次側が記録ヘッドに接続されたインクバッファ部
に、インク保持部と、インク保持部の上部に連通して設
けられた気泡保持部を有し、インク保持部の上端部のイ
ンク供給口に連結され記録ヘッドに接続されたインク供
給経路に気泡保持部の上端部の空気排出口に連結された
気泡排出経路を連通し、気泡保持部に溜った空気を記録
ヘッドから吸引して排出することを特徴とするインク供
給装置。 - 【請求項2】 上記インク保持部のインク供給口に連結
されたインク供給経路の連結経路はインク供給口側が高
くなるように傾斜して設けられ、気泡保持部の空気排出
口に連結された気泡排出経路の連結経路も空気排出口側
が高くなるように傾斜して設けられた請求項1記載のイ
ンク供給装置。 - 【請求項3】 上記インク供給経路に連通している気泡
排出経路の流体抵抗がインク供給経路のインク供給口か
ら気泡排出経路の連通部までの連結経路の流体抵抗より
小さくなるように気泡排出経路の断面積とインク供給経
路の連結経路の断面積を定めた請求項1又は2記載のイ
ンク供給装置。 - 【請求項4】 上記インク保持部のインク供給経路をイ
ンク保持部にインクを流入させるインク流入経路と鋭角
になるようにインク供給経路とインク流入経路を配置し
た請求項1,2又は3記載のインク供給装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のイン
ク供給装置を有することを特徴とするインクジェット記
録装置。
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