JP2005040967A - バルブ装置、インクジェット式記録装置、液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録装置が傾いた状態に置かれた際に、より確実にインクの漏れ出しを防止することのできるバルブ装置を得ることに。
【解決手段】インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとを連通するインク流路の間に設けられるバルブ50は、本体51に形成されたインク室52に球状体55を備えている。インク室52にはインクジェット記録ヘッドへ通ずる開口部56と、インクカートリッジへ通ずる開口部57とが対向する様に形成され、インク室52はインクで充填されている。インクジェット式記録装置が使用時の姿勢においては、球状体55は重力作用によって開口部56および57の中間位置に静止し、インク流路を開放するが、インクジェット式記録装置が傾くと、開口部56または57の側へ転がり、開口部56または57を塞いでインク流路を閉じる。
【選択図】 図3
【解決手段】インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとを連通するインク流路の間に設けられるバルブ50は、本体51に形成されたインク室52に球状体55を備えている。インク室52にはインクジェット記録ヘッドへ通ずる開口部56と、インクカートリッジへ通ずる開口部57とが対向する様に形成され、インク室52はインクで充填されている。インクジェット式記録装置が使用時の姿勢においては、球状体55は重力作用によって開口部56および57の中間位置に静止し、インク流路を開放するが、インクジェット式記録装置が傾くと、開口部56または57の側へ転がり、開口部56または57を塞いでインク流路を閉じる。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリッジから独立したインクカートリッジを備え、当該インクカートリッジとキャリッジに搭載された記録ヘッドとをインク供給用チューブで連通する様に構成されたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置および該バルブを備えたインクジェット式記録装置に関する。また、本発明は、液体噴射装置に関する。
【0002】
ここで、液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記インクジェット式記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録材に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体と前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
【0003】
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレーや面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
【0004】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置或いは液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタは、インクジェット記録ヘッドをキャリッジに備え、当該キャリッジは主走査方向に延びるガイド手段(例えば、ガイド軸)に案内されながら主走査方向に往復駆動される。
ここで、キャリッジには、インクカートリッジを搭載するものと、インクカートリッジを搭載しないものとがある。インクカートリッジを搭載するものは、インクカートリッジを搭載した状態で主走査方向に往復動し、キャリッジ内部で、インクジェット記録ヘッドへとインクを供給する。インクカートリッジを搭載しないものは、インクカートリッジがキャリッジから独立してインクジェットプリンタの本体(基体)側に設けられ、インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとは、インク供給用のチューブによって連通される。
【0005】
ここで、インクカートリッジをインクジェット記録ヘッドの下方、例えばインクジェットプリンタの底部に配設した場合に、輸送の際や取り扱い時にインクジェットプリンタを大きく傾けると、水頭差によってインクが記録ヘッドから漏れ出すといった問題が生じることになる。従って、この様な問題を防止する為に、インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとの間にインク流路の開閉を行うバルブが設けられる(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−70668号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術においては、バルブの開閉動作は紙送りローラ駆動手段によって行われていた為、例えばバルブ開放状態においていきなり電源コンセントを引き抜かれた場合等の様に異常終了時にはバルブが開放状態のままとなり、この状態でインクジェットプリンタが傾けられると、インクの漏れ出しが発生する虞がある。この様な問題は、電力によってバルブの開閉動作を行う電磁弁式のバルブ等においても同様に発生する。
そこで本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、その課題は、記録装置が傾いた状態に置かれた際に、より確実にインクの漏れ出しを防止することのできるバルブ装置を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、前記キャリッジから独立して設けられるインクカートリッジと、当該インクカートリッジと前記記録ヘッドとを連通するインク供給用チューブと、を備えたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置であって、前記記録ヘッドへ通ずる第1の開口部及び前記インクカートリッジへ通ずる第2の開口部が形成されたインク室に、前記インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止して前記インク流路を開き、前記インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞ぎ、これによって前記インク流路を閉じる弁体を備えて構成されていることを特徴とする。
【0009】
上記第1の態様によれば、インクカートリッジと記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置は、記録ヘッドへ通ずる第1の開口部及びインクカートリッジへ通ずる第2の開口部が形成されたインク室に弁体を備え、当該弁体は、インクジェット式記録装置の姿勢が使用時の姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止してインク流路を開く。しかし、この弁体は、インクジェット式記録装置の姿勢が使用時の姿勢から変化すると、重力の作用によって前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞いで前記インク流路を閉じるので、即ち、インクジェット式記録装置の姿勢に応じてインク流路の開閉を行う。従って、インクジェット式記録装置が傾いた姿勢に置かれた際にはインク流路が必ず閉じ、これによってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。また、電力供給状態の如何に関わらずインクジェット式記録装置が傾くとインク流路が閉じるので、電磁弁式バルブ等の様に異常操作時にバルブが開いたままとなってインクが漏れ出すといった問題も発生しない。
【0010】
本発明の第2の態様は、上記第1の態様において、前記弁体が、前記インク室の底面又は天面を転がる球状体であることを特徴とする。
上記第2の態様によれば、前記弁体が球状体であるので、インクジェット式記録装置が傾いた際には転がるので変位し易く、インクジェット式記録装置が傾いた際にインク流路を確実に閉じることができる。
【0011】
本発明の第3の態様は、上記第1または第2の態様において、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記インク室の底面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成していることを特徴とする。
上記第3の態様によれば、前記インク室の底面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部の側へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成しているので、前記弁体(特に、球状体)が、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において略V字形の形状の中央部に安定して保持され、適切にインク流路を開放状態に維持することが可能となる。
【0012】
本発明の第4の態様は、上記第1から第3の態様のいずれかにおいて、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記インク室の天面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部の側へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成していることを特徴とする。
上記第4の態様によれば、前記インク室の天面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成しているので、インクジェット式記録装置の姿勢が天地逆となる様に大きく変化した場合でも、前記弁体(特に、球状体)は前記第1の開口部または第2の開口部へ向かって転がり、インク流路を閉じるので、もってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。
【0013】
本発明の第5の態様は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、前記キャリッジから独立して設けられるインクカートリッジと、当該インクカートリッジと前記記録ヘッドとを連通するインク供給用チューブと、を備えたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置であって、前記インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においては前記インク流路を開き、前記インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化するとこれに応じて前記インク流路を閉じることを特徴とする。
【0014】
上記第5の態様によれば、インクカートリッジと記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置は、インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においてはインク流路を開き、インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化するとこれに応じてインク流路を閉じるので、インクジェット式記録装置が傾いた姿勢に置かれた際にはインク流路が必ず閉じ、これによってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。また、電力供給状態の如何に関わらずインクジェット式記録装置が傾くとインク流路が閉じるので、電磁弁式バルブ等の様に異常操作時にバルブが開いたままとなってインクが漏れ出すといった問題も発生しない。
【0015】
本発明の第6の態様は、被記録媒体に記録を行うインクジェット式記録装置であって、上記第1から第5の態様のいずれかに記載された前記バルブ装置を備えていることを特徴とする。
上記第6の態様によれば、インクジェット式記録装置は、上記第1から第5の態様のいずれかに記載された前記バルブ装置を備えているので、インクジェット式記録装置において上述した第1から第6の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。
【0016】
本発明の第7の態様は、上記第6の態様おいて、前記バルブ装置において前記第1の開口部と前記第2の開口部とが対向する様に設けられているとともに、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、前記インクジェット式記録装置の平面視において、主走査方向および副走査方向に対して所定の角度を成す様に設けられていることを特徴とする。
【0017】
上記第7の態様によれば、前記第1の開口部と前記第2の開口部とが対向する様に設けられているので、前記弁体は、前記第1の開口部と前記第2の開口部との間を(平面視において)真っ直ぐに変位する。従って、当該変位方向と直交する方向にインクジェット式記録装置が傾いた場合には、前記弁体は、前記第1の開口部及び前記第2の開口部のいずれの側にも変位せず、静止状態を維持し、インク流路が閉じられない場合もある。
【0018】
ここで、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、例えば主走査方向と平行になる様に配置されると、インクジェット記録装置が主走査方向と直交する軸を中心に回転する様に傾いた場合にはインク流路の開閉動作が行われるが、主走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合にはインク流路の開閉動作が行われないので、当該方向に傾いた場合にインク流路の開閉動作を行う別途のバルブ装置が必要となる。また、副走査方向と平行になる様に配置された場合も同様であり、この場合は、副走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合にはインク流路の開閉動作が行われない。
【0019】
しかし、上記第7の態様によれば、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、前記インクジェット式記録装置の平面視において、主走査方向および副走査方向に対して所定の角度を成す様に設けられていることから、主走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合および副走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合のいずれの場合においても、前記弁体が前記第1の開口部または前記第2の開口部の側に変位し、インク流路の開閉動作が行われるので、もって通常インクジェット式記録装置が傾けられ易い傾き方向に対して1つのバルブ装置で対応することが可能となる。
【0020】
本発明の第8の態様は、被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、前記キャリッジから独立して設けられる液体カートリッジと、当該液体カートリッジと前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給用チューブと、前記液体カートリッジと前記液体噴射ヘッドとの間で液体流路の開閉を行うバルブ装置と、を備えた液体噴射装置であって、前記バルブ装置が、前記液体噴射ヘッドへ通ずる第1の開口部及び前記液体カートリッジへ通ずる第2の開口部が形成された液体室に、前記液体噴射装置の使用時における姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止して前記液体流路を開き、前記液体噴射装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞ぎ、これによって前記液体流路を閉じる弁体を備えて構成されていることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図12を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。ここで、図1は本発明に係る「インクジェット式記録装置」、「液体噴射装置」の一例としてのインクジェットプリンタ(以下「プリンタ」と言う)1の装置本体の外観斜視図、図2は同側断面概略図、図3はバルブ50の断面図、図4は同斜視図、図5〜図12はバルブ50の動作説明図である。尚、以下では、用紙搬送経路(副走査方向)の上流側(図2の右側)を単に「上流側」と言い、用紙搬送経路の下流側(図2の左側)を単に「下流側」と言うこととする。
【0022】
先ず、図1及び図2を参照しながらプリンタ1の構成について概説する。プリンタ1は、「被記録媒体」、「被噴射媒体」の一例としてのハガキ、L判サイズ等の記録用紙Pへの記録に適した小型サイズに構成され、A4サイズの記録に好適である一般的なインクジェットプリンタと同様に、装置後部に記録用紙Pを傾斜姿勢で複数枚セット可能な給紙装置2を、装置中程に主走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジ25を、装置前部には記録の行われた記録用紙Pをスタックするスタッカ(図示せず)を備えている。
【0023】
給紙装置2は、ホッパ10と、可動ガイド9と、固定ガイド8と、給送ローラ11と、摩擦分離材13と、紙戻しレバー12と、を備えている。ホッパ10は揺動支点10aを中心に図示しない駆動手段によって揺動駆動される様に設けられ、記録用紙Pを傾斜姿勢に支持するとともに、記録用紙Pの給送時には、給送ローラ11に記録用紙Pを圧接させる。ホッパ10に設けられた固定ガイド8と可動ガイド9とは記録用紙Pの側端位置を規制し、また、可動ガイド9は、記録用紙Pの各サイズに対応する様に、記録用紙Pの幅方向にスライド可能に設けられている。
【0024】
給送ローラ11は側面視略D形の形状をなし、外周にはゴム材が巻回され、図示しない駆動モータによって用紙給送時に選択的に回転駆動される。用紙給送時には、その円弧部分によって給送ローラ11に圧接した記録用紙Pの最上位のものを下流側へ給送し、用紙給送が終了すると、下流側の搬送駆動ローラ21による搬送動作の際に搬送負荷を生じさせない様、図示する様に側面視略D形の形状における平坦部が摩擦分離材13と対向する様に制御される。尚、符号14で示すローラは自由回転可能なアイドルローラであり、搬送中の記録用紙Pが給送ローラ11に接して搬送負荷を生じさせない様、搬送中の記録用紙Pと接して従動回転する。このアイドルローラ14は、本実施形態では給送ローラ11を挟む様に給送ローラ11の両側に設けられている。
【0025】
給送ローラ11と対向する位置には摩擦分離材13が設けられている。摩擦分離材13は用紙給送時に給送ローラ11の円弧部分と圧接して圧接点を形成し、これにより、給送されるべき最上位の記録用紙Pと、重送されようとする次位以降の記録用紙Pとを分離する。また、給送ローラ11と対向する位置には紙戻しレバー12が設けられている。紙戻しレバー12は揺動支点12aを中心に揺動可能に設けられ、給送ローラ11の1回転動作中に、図2に示す待機状態から記録用紙Pの給送経路を開放する様に一旦倒れ、そして再び図2に示す様に起き上がることにより、重送されようとした次位以降の記録用紙Pをホッパ10上に戻す。
【0026】
以上が給紙装置2であり、給紙装置2の下流側には、給送ローラ11と搬送駆動ローラ21との間に、レバー15と検出部16とを備えて成る紙検出器17が設けられている。レバー15は揺動軸15aを中心に揺動可能に設けられ、且つ、揺動軸15aから上側部分が、給送される記録用紙Pと接触可能に構成されている。検出部16は光学センサであり、レバー15の揺動軸15aから下側部分が図示する様に検出部16に入り込むことにより、発光部から受光部へ向かう光が遮断され、記録用紙Pの未通過状態が検出される。そして、レバー15が、記録用紙Pの通過に伴って揺動すると、レバー15の揺動軸15aから下側部分が検出部16から外れ、これにより、記録用紙P先端の通過を検出することができる様になっている。また、記録用紙P後端が通過すると、再びレバー15の下端部が検出部16に入り込み、これにより、記録用紙P後端の通過を検出可能となる。
【0027】
次に、紙検出器17の下流側には、搬送駆動ローラ21と搬送従動ローラ22とが設けられている。搬送駆動ローラ21は図示しない駆動モータによって回転駆動され、搬送従動ローラ22は、搬送駆動ローラ21に圧接して従動回転する。搬送駆動ローラ21は回転軸芯線方向に長い金属棒体の外周に塗装膜が付着されることによって成され、搬送従動ローラ22は、搬送駆動ローラ21の軸方向に、所定の間隔で複数個設けられる。そして、給送ローラ11によって給送された記録用紙Pは搬送駆動ローラ21と搬送従動ローラ22とにニップされ、記録ヘッド26へと搬送される。
また、搬送従動ローラ22を軸支する搬送従動ローラホルダ20の下流側端部には、自由回転可能なガイドローラ23が設けられている。ガイドローラ23は、記録用紙Pのプラテン28からの浮き上がりを防止する為のローラであり、これにより、記録用紙Pと記録ヘッド14との距離が一定に保たれる。
【0028】
次に、搬送駆動ローラ21の下流側には、記録ヘッド26とプラテン28とが対向する様に設けられている。記録ヘッド26はキャリッジ25の底部に設けられ、液体の一例としてのインク滴を記録用紙Pに向けて吐出(噴射)することにより、記録を実行する。キャリッジ25には主走査方向に延びるキャリッジガイド軸27が挿通し、また、主走査方向に延びる無端ベルト24(図1)の一部に固定されている。そして、図示しないキャリッジ駆動用モータの動力を受けて、キャリッジガイド軸27にガイドされながら、主走査方向に往復駆動される。
【0029】
また、本実施形態において、キャリッジ25はインクカートリッジを搭載せず、プリンタ1の装置本体底部に着脱自在に設けられるインクカートリッジ4から、図1に示すインクチューブ43を介して記録ヘッド26へとインクが供給される様に構成されている。インクチューブ43は、複数色のインクの各色毎に対応する可撓性を有するチューブが複数本(本実施形態では、6本:横2本×縦3本)図示を省略する結束具によって結束されることによって成されていて、プリンタ1の装置本体底部に設けられたインクカートリッジ4と記録ヘッド26とを連通する。キャリッジ25の近傍においては、インクチューブ43は基体側保持部46とキャリッジ側保持部45との間で主走査方向に沿って略U字形の形状を成す様に湾曲反転部を形成して配設され、キャリッジ25の移動動作に伴って変形することができる様になっている。インクチューブ43は、基体側保持部46からプリンタ下部へと向かい、後に詳述するバルブ50を介して、プリンタ底部に設けられたインクカートリッジ4へと延びている(詳細は図示せず)。
【0030】
図2に戻って、プラテン28は、記録用紙Pを下から支持することにより、記録用紙Pと記録ヘッド25との間のギャップを規定するが、記録ヘッド25と対向する面には、凹部28aが形成されている。これは、記録用紙Pに余白無く印刷を行う為のものであり、記録用紙Pの端部にインク滴を吐出する際に、記録用紙P端部から外れた部分にもインク滴を吐出し、そして凹部28aへと打ち捨てることにより、所謂縁無し印刷が実行される。尚、凹部28aには、インク滴を吸収するインク吸収材36(図1)が配設されている。
凹部28aに打ち捨てられたインク滴は図示しない排出孔から下部へ排出され、そしてプラテン28の下部には、この排出されたインク滴を受ける廃液トレイ31が設けられている。廃液トレイ31の内部には廃液吸収材34が設けられ、廃液トレイ31内のインク廃液を確実に保持する。
【0031】
続いて、記録ヘッド26の下流側には、排出駆動ローラ29と、排出従動ローラ30とが設けられている。排出駆動ローラ29は図示しない駆動モータによって回転駆動され、排出従動ローラ30は、排出駆動ローラ29に接して従動回転する。そして、記録が行われた記録用紙Pは、これらローラにニップされることにより、図示しないスタッカへ向けて排出される。
排出駆動ローラ29の下流側には、排出補助ローラ37が設けられている。排出補助ローラ37は、その回転軸37aと、排出駆動ローラ29の回転軸29aとに係回されたベルト38によって、排出駆動ローラ29の回転に従って回転する。この排出補助ローラ37は、排出駆動ローラ29及び排出従動ローラ30にニップされて排出される記録用紙Pの後端を、スタッカに向けて確実に落とす機能を果たすものである。
【0032】
以上がプリンタ1の概略構成であり、以下、図3乃至図12を参照しながらバルブ50について詳説する。尚、図3(A)は、プリンタ1が水平な面に載置された状態、即ち使用状態において、バルブ50を接続管53,54の軸芯を通る垂直面で切断した断面図(図3(B)のb−b断面図)であり、図3(B)は(A)のa−a断面図、図3(C)は(B)のc−c断面図である。また、図1及び図3乃至図12においてz軸は垂直座標系を、x軸(及びx’軸)とy軸(及びy’軸)は水平面において直交する座標系を示している。更に、プリンタ1を水平な床面に載置した状態、即ち正常な使用状態において、プリンタ1は、主走査方向が図1に示す様にx軸に平行となる様に置かれるものとする。また、バルブ50の構造を説明する図3及び図4では、バルブ50の長手方向をx’軸、当該x’軸に直交する方向(バルブ50の奥行き方向)をy’軸とする。
【0033】
バルブ50は、インクカートリッジ4とインクジェット記録ヘッド26との間でインク流路の開閉を行うべく、インクカートリッジ4とインクジェット記録ヘッド26との間のインク流路に設けられる(大凡の位置は図1参照)。図3、図4に示す様に、バルブ50は直方体の形状を成すバルブ本体51に接続管53、54を有し、接続管53にはインクジェット記録ヘッド26へ通ずるインクチューブ43が、接続管54にはインクカートリッジ4へ通ずるインクチューブ43が接続される。バルブ50は各インク色毎の1本のインクチューブに対してそれぞれ1つずつ配設されるので、本実施形態では計6個のバルブ50が配設されるが、その構成、配設位置、配設姿勢等は全て同一である。
【0034】
バルブ50の本体51内には、インク室52が画設され、該インク室52内には「弁体」としての球状体55が設けられている。インク室52にはインクジェット記録ヘッド26へ通ずる「第1の開口部」としての開口部56と、インクカートリッジ4へ通ずる「第2の開口部」としての開口部57とが対向する位置に形成され、封止蓋58によってインク室52内にインクカートリッジ4から供給されるインクが充填された状態となっている。
【0035】
インク室52の底面52aは、開口部56と開口部57の中間位置から開口部56及び開口部57の側へ斜め上方に向かう様に、図3(A)に示す様に正面視において略V字形の形状を成す様に形成され、球状体55は、プリンタ1の使用時においては図示する様に略V字形の形状の中央部に静止した状態となる。また、インク室52の天面52bも同様に、開口部56と開口部57の中間位置から開口部56及び開口部57の側へ斜め上方に向かう様に、図3(A)に示す様に正面視において略V字形の形状を成す様に形成され、これにより、インク室52全体が、正面視において略V字形の形状を成す様に形成されている。
【0036】
以上の構成により、例えば、図4においてバルブ50がy’軸に平行な軸nを中心に回転する様にして傾くと、球状体55が重力作用によってインク室52の底面52aを開口部56または開口部57に向かって転がり(変位し)、これにより、開口部56または開口部57を塞いでインク流路を閉じた状態とする。バルブ50が再び水平状態となると、球状体55は重力作用によって底面52aの中間位置に向かって転がった後に静止し、これにより開口部56及び開口部57のいずれをも塞がない状態となって、即ちインク流路を開いた状態とする。尚、球状体55がインク室52の中間位置にあるときに当該球状体55がインク流路を塞がない様、球状体55と天面52bとの間には所定の間隔が形成されており、また、インク室52は断面視においては図3(C)に示す様に方形の形状を成しているので、これにより、インクが滞りなく流れることができる様になっている。
【0037】
ここで、球状体55が底面55aを転がる為には、斜め上方に向かう底面55aと水平面とのなす角度(図3(A)において示す水平線Hとの成す角度α)以上の傾き角が必要となる。
また、バルブ50の天地が逆になった場合には、天面52bがインク室52の底面となるが、天面52bは上述の通り略V字型の形状に形成されているので、当該略V字型の形状が天地逆になることにより球状体55が開口部56と開口部57との中間位置で保持されず、これにより、球状体55は殆どの場合開口部56または開口部57の側へ向かって移動(変位)し、開口部56または57を塞いでインク流路を閉じる。即ち、バルブ50は、プリンタ1の使用時の姿勢においてのみ底面52aの中間位置に安定して保持され、そしてインク流路を開く。
【0038】
ところで、バルブ50が図4のm軸、即ち開口部56及び57を結ぶ直線を軸に回転する様にして傾いた場合には、球状体55が底面52aの中間位置に静止した状態が維持され、インク流路を閉じないことになる。一方、プリンタ1が輸送時或いは取り扱い時に傾けられ易い方向は、図1に示すx軸(主走査方向)に平行な直線を軸として回転する様な傾き方向、或いは、y軸(副走査方向)に平行な直線を軸として回転する様な傾き方向であり、従ってバルブ50のm軸を図1のx軸或いはy軸のいずれか一方に対して平行に配設すると、上記両傾き方向に対応する為には、これと直交する方向となる様に更に別のバルブ50を設ける必要がある。
【0039】
しかし、本実施形態においては、図5に示す様に、バルブ50のm軸が主走査方向および副走査方向と所定の角度(本実施形態では45°)をなす様に配設されているので、これにより、上記いずれの傾き方向に傾いた場合でも、球状体55が転がって開口部56または57を塞いでインク流路を閉じる為、1つのバルブ50によってプリンタ1が傾けられ易い2つの傾き方向に対応することが可能となっている。
【0040】
図6(A)は、プリンタ1が図5に示す使用時の姿勢からy軸に平行な軸を中心に回転する様に傾いた一例を示していて、この場合には、図6(B)に示す様に、球状体55は開口部57を塞いでインク流路を閉じる。尚、図6(B)〜図12(B)で示すバルブ50は、図示の便宜上バルブ50の姿勢を変化させずに描いており、図5(B)の状態から球状体55がいずれの方向に動いたかを示すにとどまるものである。図7は図6と反対側に傾いた場合を示しており、この場合は、球状体55は開口部56を塞いでインク流路を閉じる。図8は天地が逆になった場合の一例を示しており、この場合は、球状体55が天面52bを転がり、開口部56を塞いでインク流路を閉じる。
【0041】
次に、図10は図9に示すプリンタ1の使用状態の姿勢から、x軸に平行な軸を中心に回転する様に傾いた一例を示していて、この場合には、図10(B)に示す様に、球状体55は開口部56を塞いでインク流路を閉じる。図11は図10と反対側に傾いた場合を示しており、この場合は、球状体55は開口部57を塞いでインク流路を閉じる。更に、図12は天地が逆になった場合の一例を示しており、この場合は、球状体55が天面52bを転がり、開口部57を塞いでインク流路を閉じる。
【0042】
即ち、以上説明した様に弁体としての球状体55が、プリンタ1の使用時における姿勢においては開口部56および開口部57を塞がない位置に静止してインク流路を開き、プリンタ1の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により、開口部56または開口部57の側へ変位して開口部56または開口部57を塞いでインク流路を閉じるので、プリンタ1の姿勢に応じて機械的にインク流路の開閉を行う。従って、プリンタ1が傾いた姿勢に置かれた際にはインク流路が必ず閉じ、これによってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。特に、電磁弁式のバルブ等においては、バルブが開いた状態のまま電源コンセントを抜かれる等の異常発生時には、プリンタが傾いた状態になるとインクの漏れ出しが発生するが、本実施形態に係るバルブ50はその開閉動作に電源を用いる必要がなく、プリンタ1の姿勢が使用時の姿勢から変化するとこれに応じてインク流路を機械的に閉じるので、常に確実に、インクの漏れ出しを防止することができる。
尚、バルブ50の構成としては本実施形態に限られるものではなく、プリンタ1の姿勢の変化に応じ、重力の作用によって弁が閉じる構成であれば、どのような構成であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリンタの装置本体の外観斜視図である。
【図2】本発明に係るプリンタの側断面概略図である。
【図3】本発明に係るバルブの断面図である。
【図4】本発明に係るバルブの斜視図である。
【図5】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図6】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図7】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図8】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図9】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図10】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図11】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図12】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ、2 給紙装置、3 フレーム、4 インクカートリッジ、6 コイルばね、10 ホッパ、11 給送ローラ、12 紙戻しレバー、13 摩擦分離材、14 アイドルローラ、15 レバー、16 検出部、17 紙検出器、18 紙案内部材、19 キャリッジモータ、20 ホルダ部材、21 搬送駆動ローラ、22 搬送従動ローラ、23 ガイドローラ、24無端ベルト、25 キャリッジ、26 インクジェット記録ヘッド、27 キャリッジガイド軸、28 プラテン、28a 凹部、29 排出駆動ローラ、30 排出従動ローラ、31 廃液トレイ、32 排紙フレーム、34 廃液吸収材、37 排出補助ローラ、43 インクチューブ、45 キャリッジ側保持部、46 基体側保持部、50 バルブ、51 本体、52 インク室、53、54 接続管、55 球状体、56、57 開口部、58 封止蓋、P 記録用紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリッジから独立したインクカートリッジを備え、当該インクカートリッジとキャリッジに搭載された記録ヘッドとをインク供給用チューブで連通する様に構成されたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置および該バルブを備えたインクジェット式記録装置に関する。また、本発明は、液体噴射装置に関する。
【0002】
ここで、液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記インクジェット式記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録材に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体と前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
【0003】
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレーや面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
【0004】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置或いは液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタは、インクジェット記録ヘッドをキャリッジに備え、当該キャリッジは主走査方向に延びるガイド手段(例えば、ガイド軸)に案内されながら主走査方向に往復駆動される。
ここで、キャリッジには、インクカートリッジを搭載するものと、インクカートリッジを搭載しないものとがある。インクカートリッジを搭載するものは、インクカートリッジを搭載した状態で主走査方向に往復動し、キャリッジ内部で、インクジェット記録ヘッドへとインクを供給する。インクカートリッジを搭載しないものは、インクカートリッジがキャリッジから独立してインクジェットプリンタの本体(基体)側に設けられ、インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとは、インク供給用のチューブによって連通される。
【0005】
ここで、インクカートリッジをインクジェット記録ヘッドの下方、例えばインクジェットプリンタの底部に配設した場合に、輸送の際や取り扱い時にインクジェットプリンタを大きく傾けると、水頭差によってインクが記録ヘッドから漏れ出すといった問題が生じることになる。従って、この様な問題を防止する為に、インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとの間にインク流路の開閉を行うバルブが設けられる(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−70668号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術においては、バルブの開閉動作は紙送りローラ駆動手段によって行われていた為、例えばバルブ開放状態においていきなり電源コンセントを引き抜かれた場合等の様に異常終了時にはバルブが開放状態のままとなり、この状態でインクジェットプリンタが傾けられると、インクの漏れ出しが発生する虞がある。この様な問題は、電力によってバルブの開閉動作を行う電磁弁式のバルブ等においても同様に発生する。
そこで本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、その課題は、記録装置が傾いた状態に置かれた際に、より確実にインクの漏れ出しを防止することのできるバルブ装置を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、前記キャリッジから独立して設けられるインクカートリッジと、当該インクカートリッジと前記記録ヘッドとを連通するインク供給用チューブと、を備えたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置であって、前記記録ヘッドへ通ずる第1の開口部及び前記インクカートリッジへ通ずる第2の開口部が形成されたインク室に、前記インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止して前記インク流路を開き、前記インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞ぎ、これによって前記インク流路を閉じる弁体を備えて構成されていることを特徴とする。
【0009】
上記第1の態様によれば、インクカートリッジと記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置は、記録ヘッドへ通ずる第1の開口部及びインクカートリッジへ通ずる第2の開口部が形成されたインク室に弁体を備え、当該弁体は、インクジェット式記録装置の姿勢が使用時の姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止してインク流路を開く。しかし、この弁体は、インクジェット式記録装置の姿勢が使用時の姿勢から変化すると、重力の作用によって前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞いで前記インク流路を閉じるので、即ち、インクジェット式記録装置の姿勢に応じてインク流路の開閉を行う。従って、インクジェット式記録装置が傾いた姿勢に置かれた際にはインク流路が必ず閉じ、これによってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。また、電力供給状態の如何に関わらずインクジェット式記録装置が傾くとインク流路が閉じるので、電磁弁式バルブ等の様に異常操作時にバルブが開いたままとなってインクが漏れ出すといった問題も発生しない。
【0010】
本発明の第2の態様は、上記第1の態様において、前記弁体が、前記インク室の底面又は天面を転がる球状体であることを特徴とする。
上記第2の態様によれば、前記弁体が球状体であるので、インクジェット式記録装置が傾いた際には転がるので変位し易く、インクジェット式記録装置が傾いた際にインク流路を確実に閉じることができる。
【0011】
本発明の第3の態様は、上記第1または第2の態様において、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記インク室の底面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成していることを特徴とする。
上記第3の態様によれば、前記インク室の底面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部の側へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成しているので、前記弁体(特に、球状体)が、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において略V字形の形状の中央部に安定して保持され、適切にインク流路を開放状態に維持することが可能となる。
【0012】
本発明の第4の態様は、上記第1から第3の態様のいずれかにおいて、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記インク室の天面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部の側へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成していることを特徴とする。
上記第4の態様によれば、前記インク室の天面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成しているので、インクジェット式記録装置の姿勢が天地逆となる様に大きく変化した場合でも、前記弁体(特に、球状体)は前記第1の開口部または第2の開口部へ向かって転がり、インク流路を閉じるので、もってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。
【0013】
本発明の第5の態様は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、前記キャリッジから独立して設けられるインクカートリッジと、当該インクカートリッジと前記記録ヘッドとを連通するインク供給用チューブと、を備えたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置であって、前記インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においては前記インク流路を開き、前記インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化するとこれに応じて前記インク流路を閉じることを特徴とする。
【0014】
上記第5の態様によれば、インクカートリッジと記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置は、インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においてはインク流路を開き、インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化するとこれに応じてインク流路を閉じるので、インクジェット式記録装置が傾いた姿勢に置かれた際にはインク流路が必ず閉じ、これによってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。また、電力供給状態の如何に関わらずインクジェット式記録装置が傾くとインク流路が閉じるので、電磁弁式バルブ等の様に異常操作時にバルブが開いたままとなってインクが漏れ出すといった問題も発生しない。
【0015】
本発明の第6の態様は、被記録媒体に記録を行うインクジェット式記録装置であって、上記第1から第5の態様のいずれかに記載された前記バルブ装置を備えていることを特徴とする。
上記第6の態様によれば、インクジェット式記録装置は、上記第1から第5の態様のいずれかに記載された前記バルブ装置を備えているので、インクジェット式記録装置において上述した第1から第6の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。
【0016】
本発明の第7の態様は、上記第6の態様おいて、前記バルブ装置において前記第1の開口部と前記第2の開口部とが対向する様に設けられているとともに、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、前記インクジェット式記録装置の平面視において、主走査方向および副走査方向に対して所定の角度を成す様に設けられていることを特徴とする。
【0017】
上記第7の態様によれば、前記第1の開口部と前記第2の開口部とが対向する様に設けられているので、前記弁体は、前記第1の開口部と前記第2の開口部との間を(平面視において)真っ直ぐに変位する。従って、当該変位方向と直交する方向にインクジェット式記録装置が傾いた場合には、前記弁体は、前記第1の開口部及び前記第2の開口部のいずれの側にも変位せず、静止状態を維持し、インク流路が閉じられない場合もある。
【0018】
ここで、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、例えば主走査方向と平行になる様に配置されると、インクジェット記録装置が主走査方向と直交する軸を中心に回転する様に傾いた場合にはインク流路の開閉動作が行われるが、主走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合にはインク流路の開閉動作が行われないので、当該方向に傾いた場合にインク流路の開閉動作を行う別途のバルブ装置が必要となる。また、副走査方向と平行になる様に配置された場合も同様であり、この場合は、副走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合にはインク流路の開閉動作が行われない。
【0019】
しかし、上記第7の態様によれば、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、前記インクジェット式記録装置の平面視において、主走査方向および副走査方向に対して所定の角度を成す様に設けられていることから、主走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合および副走査方向と平行な軸を中心に回転する様に傾いた場合のいずれの場合においても、前記弁体が前記第1の開口部または前記第2の開口部の側に変位し、インク流路の開閉動作が行われるので、もって通常インクジェット式記録装置が傾けられ易い傾き方向に対して1つのバルブ装置で対応することが可能となる。
【0020】
本発明の第8の態様は、被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、前記キャリッジから独立して設けられる液体カートリッジと、当該液体カートリッジと前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給用チューブと、前記液体カートリッジと前記液体噴射ヘッドとの間で液体流路の開閉を行うバルブ装置と、を備えた液体噴射装置であって、前記バルブ装置が、前記液体噴射ヘッドへ通ずる第1の開口部及び前記液体カートリッジへ通ずる第2の開口部が形成された液体室に、前記液体噴射装置の使用時における姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止して前記液体流路を開き、前記液体噴射装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞ぎ、これによって前記液体流路を閉じる弁体を備えて構成されていることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図12を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。ここで、図1は本発明に係る「インクジェット式記録装置」、「液体噴射装置」の一例としてのインクジェットプリンタ(以下「プリンタ」と言う)1の装置本体の外観斜視図、図2は同側断面概略図、図3はバルブ50の断面図、図4は同斜視図、図5〜図12はバルブ50の動作説明図である。尚、以下では、用紙搬送経路(副走査方向)の上流側(図2の右側)を単に「上流側」と言い、用紙搬送経路の下流側(図2の左側)を単に「下流側」と言うこととする。
【0022】
先ず、図1及び図2を参照しながらプリンタ1の構成について概説する。プリンタ1は、「被記録媒体」、「被噴射媒体」の一例としてのハガキ、L判サイズ等の記録用紙Pへの記録に適した小型サイズに構成され、A4サイズの記録に好適である一般的なインクジェットプリンタと同様に、装置後部に記録用紙Pを傾斜姿勢で複数枚セット可能な給紙装置2を、装置中程に主走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジ25を、装置前部には記録の行われた記録用紙Pをスタックするスタッカ(図示せず)を備えている。
【0023】
給紙装置2は、ホッパ10と、可動ガイド9と、固定ガイド8と、給送ローラ11と、摩擦分離材13と、紙戻しレバー12と、を備えている。ホッパ10は揺動支点10aを中心に図示しない駆動手段によって揺動駆動される様に設けられ、記録用紙Pを傾斜姿勢に支持するとともに、記録用紙Pの給送時には、給送ローラ11に記録用紙Pを圧接させる。ホッパ10に設けられた固定ガイド8と可動ガイド9とは記録用紙Pの側端位置を規制し、また、可動ガイド9は、記録用紙Pの各サイズに対応する様に、記録用紙Pの幅方向にスライド可能に設けられている。
【0024】
給送ローラ11は側面視略D形の形状をなし、外周にはゴム材が巻回され、図示しない駆動モータによって用紙給送時に選択的に回転駆動される。用紙給送時には、その円弧部分によって給送ローラ11に圧接した記録用紙Pの最上位のものを下流側へ給送し、用紙給送が終了すると、下流側の搬送駆動ローラ21による搬送動作の際に搬送負荷を生じさせない様、図示する様に側面視略D形の形状における平坦部が摩擦分離材13と対向する様に制御される。尚、符号14で示すローラは自由回転可能なアイドルローラであり、搬送中の記録用紙Pが給送ローラ11に接して搬送負荷を生じさせない様、搬送中の記録用紙Pと接して従動回転する。このアイドルローラ14は、本実施形態では給送ローラ11を挟む様に給送ローラ11の両側に設けられている。
【0025】
給送ローラ11と対向する位置には摩擦分離材13が設けられている。摩擦分離材13は用紙給送時に給送ローラ11の円弧部分と圧接して圧接点を形成し、これにより、給送されるべき最上位の記録用紙Pと、重送されようとする次位以降の記録用紙Pとを分離する。また、給送ローラ11と対向する位置には紙戻しレバー12が設けられている。紙戻しレバー12は揺動支点12aを中心に揺動可能に設けられ、給送ローラ11の1回転動作中に、図2に示す待機状態から記録用紙Pの給送経路を開放する様に一旦倒れ、そして再び図2に示す様に起き上がることにより、重送されようとした次位以降の記録用紙Pをホッパ10上に戻す。
【0026】
以上が給紙装置2であり、給紙装置2の下流側には、給送ローラ11と搬送駆動ローラ21との間に、レバー15と検出部16とを備えて成る紙検出器17が設けられている。レバー15は揺動軸15aを中心に揺動可能に設けられ、且つ、揺動軸15aから上側部分が、給送される記録用紙Pと接触可能に構成されている。検出部16は光学センサであり、レバー15の揺動軸15aから下側部分が図示する様に検出部16に入り込むことにより、発光部から受光部へ向かう光が遮断され、記録用紙Pの未通過状態が検出される。そして、レバー15が、記録用紙Pの通過に伴って揺動すると、レバー15の揺動軸15aから下側部分が検出部16から外れ、これにより、記録用紙P先端の通過を検出することができる様になっている。また、記録用紙P後端が通過すると、再びレバー15の下端部が検出部16に入り込み、これにより、記録用紙P後端の通過を検出可能となる。
【0027】
次に、紙検出器17の下流側には、搬送駆動ローラ21と搬送従動ローラ22とが設けられている。搬送駆動ローラ21は図示しない駆動モータによって回転駆動され、搬送従動ローラ22は、搬送駆動ローラ21に圧接して従動回転する。搬送駆動ローラ21は回転軸芯線方向に長い金属棒体の外周に塗装膜が付着されることによって成され、搬送従動ローラ22は、搬送駆動ローラ21の軸方向に、所定の間隔で複数個設けられる。そして、給送ローラ11によって給送された記録用紙Pは搬送駆動ローラ21と搬送従動ローラ22とにニップされ、記録ヘッド26へと搬送される。
また、搬送従動ローラ22を軸支する搬送従動ローラホルダ20の下流側端部には、自由回転可能なガイドローラ23が設けられている。ガイドローラ23は、記録用紙Pのプラテン28からの浮き上がりを防止する為のローラであり、これにより、記録用紙Pと記録ヘッド14との距離が一定に保たれる。
【0028】
次に、搬送駆動ローラ21の下流側には、記録ヘッド26とプラテン28とが対向する様に設けられている。記録ヘッド26はキャリッジ25の底部に設けられ、液体の一例としてのインク滴を記録用紙Pに向けて吐出(噴射)することにより、記録を実行する。キャリッジ25には主走査方向に延びるキャリッジガイド軸27が挿通し、また、主走査方向に延びる無端ベルト24(図1)の一部に固定されている。そして、図示しないキャリッジ駆動用モータの動力を受けて、キャリッジガイド軸27にガイドされながら、主走査方向に往復駆動される。
【0029】
また、本実施形態において、キャリッジ25はインクカートリッジを搭載せず、プリンタ1の装置本体底部に着脱自在に設けられるインクカートリッジ4から、図1に示すインクチューブ43を介して記録ヘッド26へとインクが供給される様に構成されている。インクチューブ43は、複数色のインクの各色毎に対応する可撓性を有するチューブが複数本(本実施形態では、6本:横2本×縦3本)図示を省略する結束具によって結束されることによって成されていて、プリンタ1の装置本体底部に設けられたインクカートリッジ4と記録ヘッド26とを連通する。キャリッジ25の近傍においては、インクチューブ43は基体側保持部46とキャリッジ側保持部45との間で主走査方向に沿って略U字形の形状を成す様に湾曲反転部を形成して配設され、キャリッジ25の移動動作に伴って変形することができる様になっている。インクチューブ43は、基体側保持部46からプリンタ下部へと向かい、後に詳述するバルブ50を介して、プリンタ底部に設けられたインクカートリッジ4へと延びている(詳細は図示せず)。
【0030】
図2に戻って、プラテン28は、記録用紙Pを下から支持することにより、記録用紙Pと記録ヘッド25との間のギャップを規定するが、記録ヘッド25と対向する面には、凹部28aが形成されている。これは、記録用紙Pに余白無く印刷を行う為のものであり、記録用紙Pの端部にインク滴を吐出する際に、記録用紙P端部から外れた部分にもインク滴を吐出し、そして凹部28aへと打ち捨てることにより、所謂縁無し印刷が実行される。尚、凹部28aには、インク滴を吸収するインク吸収材36(図1)が配設されている。
凹部28aに打ち捨てられたインク滴は図示しない排出孔から下部へ排出され、そしてプラテン28の下部には、この排出されたインク滴を受ける廃液トレイ31が設けられている。廃液トレイ31の内部には廃液吸収材34が設けられ、廃液トレイ31内のインク廃液を確実に保持する。
【0031】
続いて、記録ヘッド26の下流側には、排出駆動ローラ29と、排出従動ローラ30とが設けられている。排出駆動ローラ29は図示しない駆動モータによって回転駆動され、排出従動ローラ30は、排出駆動ローラ29に接して従動回転する。そして、記録が行われた記録用紙Pは、これらローラにニップされることにより、図示しないスタッカへ向けて排出される。
排出駆動ローラ29の下流側には、排出補助ローラ37が設けられている。排出補助ローラ37は、その回転軸37aと、排出駆動ローラ29の回転軸29aとに係回されたベルト38によって、排出駆動ローラ29の回転に従って回転する。この排出補助ローラ37は、排出駆動ローラ29及び排出従動ローラ30にニップされて排出される記録用紙Pの後端を、スタッカに向けて確実に落とす機能を果たすものである。
【0032】
以上がプリンタ1の概略構成であり、以下、図3乃至図12を参照しながらバルブ50について詳説する。尚、図3(A)は、プリンタ1が水平な面に載置された状態、即ち使用状態において、バルブ50を接続管53,54の軸芯を通る垂直面で切断した断面図(図3(B)のb−b断面図)であり、図3(B)は(A)のa−a断面図、図3(C)は(B)のc−c断面図である。また、図1及び図3乃至図12においてz軸は垂直座標系を、x軸(及びx’軸)とy軸(及びy’軸)は水平面において直交する座標系を示している。更に、プリンタ1を水平な床面に載置した状態、即ち正常な使用状態において、プリンタ1は、主走査方向が図1に示す様にx軸に平行となる様に置かれるものとする。また、バルブ50の構造を説明する図3及び図4では、バルブ50の長手方向をx’軸、当該x’軸に直交する方向(バルブ50の奥行き方向)をy’軸とする。
【0033】
バルブ50は、インクカートリッジ4とインクジェット記録ヘッド26との間でインク流路の開閉を行うべく、インクカートリッジ4とインクジェット記録ヘッド26との間のインク流路に設けられる(大凡の位置は図1参照)。図3、図4に示す様に、バルブ50は直方体の形状を成すバルブ本体51に接続管53、54を有し、接続管53にはインクジェット記録ヘッド26へ通ずるインクチューブ43が、接続管54にはインクカートリッジ4へ通ずるインクチューブ43が接続される。バルブ50は各インク色毎の1本のインクチューブに対してそれぞれ1つずつ配設されるので、本実施形態では計6個のバルブ50が配設されるが、その構成、配設位置、配設姿勢等は全て同一である。
【0034】
バルブ50の本体51内には、インク室52が画設され、該インク室52内には「弁体」としての球状体55が設けられている。インク室52にはインクジェット記録ヘッド26へ通ずる「第1の開口部」としての開口部56と、インクカートリッジ4へ通ずる「第2の開口部」としての開口部57とが対向する位置に形成され、封止蓋58によってインク室52内にインクカートリッジ4から供給されるインクが充填された状態となっている。
【0035】
インク室52の底面52aは、開口部56と開口部57の中間位置から開口部56及び開口部57の側へ斜め上方に向かう様に、図3(A)に示す様に正面視において略V字形の形状を成す様に形成され、球状体55は、プリンタ1の使用時においては図示する様に略V字形の形状の中央部に静止した状態となる。また、インク室52の天面52bも同様に、開口部56と開口部57の中間位置から開口部56及び開口部57の側へ斜め上方に向かう様に、図3(A)に示す様に正面視において略V字形の形状を成す様に形成され、これにより、インク室52全体が、正面視において略V字形の形状を成す様に形成されている。
【0036】
以上の構成により、例えば、図4においてバルブ50がy’軸に平行な軸nを中心に回転する様にして傾くと、球状体55が重力作用によってインク室52の底面52aを開口部56または開口部57に向かって転がり(変位し)、これにより、開口部56または開口部57を塞いでインク流路を閉じた状態とする。バルブ50が再び水平状態となると、球状体55は重力作用によって底面52aの中間位置に向かって転がった後に静止し、これにより開口部56及び開口部57のいずれをも塞がない状態となって、即ちインク流路を開いた状態とする。尚、球状体55がインク室52の中間位置にあるときに当該球状体55がインク流路を塞がない様、球状体55と天面52bとの間には所定の間隔が形成されており、また、インク室52は断面視においては図3(C)に示す様に方形の形状を成しているので、これにより、インクが滞りなく流れることができる様になっている。
【0037】
ここで、球状体55が底面55aを転がる為には、斜め上方に向かう底面55aと水平面とのなす角度(図3(A)において示す水平線Hとの成す角度α)以上の傾き角が必要となる。
また、バルブ50の天地が逆になった場合には、天面52bがインク室52の底面となるが、天面52bは上述の通り略V字型の形状に形成されているので、当該略V字型の形状が天地逆になることにより球状体55が開口部56と開口部57との中間位置で保持されず、これにより、球状体55は殆どの場合開口部56または開口部57の側へ向かって移動(変位)し、開口部56または57を塞いでインク流路を閉じる。即ち、バルブ50は、プリンタ1の使用時の姿勢においてのみ底面52aの中間位置に安定して保持され、そしてインク流路を開く。
【0038】
ところで、バルブ50が図4のm軸、即ち開口部56及び57を結ぶ直線を軸に回転する様にして傾いた場合には、球状体55が底面52aの中間位置に静止した状態が維持され、インク流路を閉じないことになる。一方、プリンタ1が輸送時或いは取り扱い時に傾けられ易い方向は、図1に示すx軸(主走査方向)に平行な直線を軸として回転する様な傾き方向、或いは、y軸(副走査方向)に平行な直線を軸として回転する様な傾き方向であり、従ってバルブ50のm軸を図1のx軸或いはy軸のいずれか一方に対して平行に配設すると、上記両傾き方向に対応する為には、これと直交する方向となる様に更に別のバルブ50を設ける必要がある。
【0039】
しかし、本実施形態においては、図5に示す様に、バルブ50のm軸が主走査方向および副走査方向と所定の角度(本実施形態では45°)をなす様に配設されているので、これにより、上記いずれの傾き方向に傾いた場合でも、球状体55が転がって開口部56または57を塞いでインク流路を閉じる為、1つのバルブ50によってプリンタ1が傾けられ易い2つの傾き方向に対応することが可能となっている。
【0040】
図6(A)は、プリンタ1が図5に示す使用時の姿勢からy軸に平行な軸を中心に回転する様に傾いた一例を示していて、この場合には、図6(B)に示す様に、球状体55は開口部57を塞いでインク流路を閉じる。尚、図6(B)〜図12(B)で示すバルブ50は、図示の便宜上バルブ50の姿勢を変化させずに描いており、図5(B)の状態から球状体55がいずれの方向に動いたかを示すにとどまるものである。図7は図6と反対側に傾いた場合を示しており、この場合は、球状体55は開口部56を塞いでインク流路を閉じる。図8は天地が逆になった場合の一例を示しており、この場合は、球状体55が天面52bを転がり、開口部56を塞いでインク流路を閉じる。
【0041】
次に、図10は図9に示すプリンタ1の使用状態の姿勢から、x軸に平行な軸を中心に回転する様に傾いた一例を示していて、この場合には、図10(B)に示す様に、球状体55は開口部56を塞いでインク流路を閉じる。図11は図10と反対側に傾いた場合を示しており、この場合は、球状体55は開口部57を塞いでインク流路を閉じる。更に、図12は天地が逆になった場合の一例を示しており、この場合は、球状体55が天面52bを転がり、開口部57を塞いでインク流路を閉じる。
【0042】
即ち、以上説明した様に弁体としての球状体55が、プリンタ1の使用時における姿勢においては開口部56および開口部57を塞がない位置に静止してインク流路を開き、プリンタ1の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により、開口部56または開口部57の側へ変位して開口部56または開口部57を塞いでインク流路を閉じるので、プリンタ1の姿勢に応じて機械的にインク流路の開閉を行う。従って、プリンタ1が傾いた姿勢に置かれた際にはインク流路が必ず閉じ、これによってインクの漏れ出しを確実に防止することができる。特に、電磁弁式のバルブ等においては、バルブが開いた状態のまま電源コンセントを抜かれる等の異常発生時には、プリンタが傾いた状態になるとインクの漏れ出しが発生するが、本実施形態に係るバルブ50はその開閉動作に電源を用いる必要がなく、プリンタ1の姿勢が使用時の姿勢から変化するとこれに応じてインク流路を機械的に閉じるので、常に確実に、インクの漏れ出しを防止することができる。
尚、バルブ50の構成としては本実施形態に限られるものではなく、プリンタ1の姿勢の変化に応じ、重力の作用によって弁が閉じる構成であれば、どのような構成であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリンタの装置本体の外観斜視図である。
【図2】本発明に係るプリンタの側断面概略図である。
【図3】本発明に係るバルブの断面図である。
【図4】本発明に係るバルブの斜視図である。
【図5】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図6】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図7】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図8】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図9】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図10】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図11】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【図12】本発明に係るバルブの動作説明図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ、2 給紙装置、3 フレーム、4 インクカートリッジ、6 コイルばね、10 ホッパ、11 給送ローラ、12 紙戻しレバー、13 摩擦分離材、14 アイドルローラ、15 レバー、16 検出部、17 紙検出器、18 紙案内部材、19 キャリッジモータ、20 ホルダ部材、21 搬送駆動ローラ、22 搬送従動ローラ、23 ガイドローラ、24無端ベルト、25 キャリッジ、26 インクジェット記録ヘッド、27 キャリッジガイド軸、28 プラテン、28a 凹部、29 排出駆動ローラ、30 排出従動ローラ、31 廃液トレイ、32 排紙フレーム、34 廃液吸収材、37 排出補助ローラ、43 インクチューブ、45 キャリッジ側保持部、46 基体側保持部、50 バルブ、51 本体、52 インク室、53、54 接続管、55 球状体、56、57 開口部、58 封止蓋、P 記録用紙
Claims (8)
- 被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、
前記キャリッジから独立して設けられるインクカーリトッジと、
当該インクカートリッジと前記記録ヘッドとを連通するインク供給用チューブと、を備えたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置であって、
前記記録ヘッドへ通ずる第1の開口部及び前記インクカートリッジへ通ずる第2の開口部が形成されたインク室に、前記インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止して前記インク流路を開き、前記インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞ぎ、これによって前記インク流路を閉じる弁体を備えて構成されている、
ことを特徴とするバルブ装置。 - 請求項1において、前記弁体が、前記インク室の底面又は天面を転がる球状体である、
ことを特徴とするバルブ装置。 - 請求項1または2において、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記インク室の底面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部の側へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成している、
ことを特徴とするバルブ装置。 - 請求項1から3のいずれか1項において、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記インク室の天面が、前記第1の開口部と前記第2の開口部の略中間位置位置から前記第1の開口部及び前記第2の開口部の側へ斜め上方に向かう様に略V字形の形状を成している、
ことを特徴とするバルブ装置。 - 被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、
前記キャリッジから独立して設けられるインクカートリッジと、
当該インクカートリッジと前記記録ヘッドとを連通するインク供給用チューブと、を備えたインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間でインク流路の開閉を行うバルブ装置であって、
前記インクジェット式記録装置の使用時における姿勢においては前記インク流路を開き、前記インクジェット式記録装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化するとこれに応じて前記インク流路を閉じる、
ことを特徴とするバルブ装置。 - 被記録媒体に記録を行うインクジェット式記録装置であって、請求項1から5のいずれか1項に記載された前記バルブ装置を備えていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
- 請求項6において、前記バルブ装置において前記第1の開口部と前記第2の開口部とが対向する様に設けられているとともに、前記インクジェット式記録装置の使用時の姿勢において、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを結ぶ直線が、前記インクジェット式記録装置の平面視において、主走査方向及び副走査方向に対して所定の角度を成す様に設けられている、
ことを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復駆動されるキャリッジと、
前記キャリッジから独立して設けられる液体カートリッジと、
当該液体カートリッジと前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給用チューブと、
前記液体カートリッジと前記液体噴射ヘッドとの間で液体流路の開閉を行うバルブ装置と、を備えた液体噴射装置であって、
前記バルブ装置が、前記液体噴射ヘッドへ通ずる第1の開口部及び前記液体カートリッジへ通ずる第2の開口部が形成された液体室に、前記液体噴射装置の使用時における姿勢においては前記第1の開口部及び前記第2の開口部を塞がない位置に静止して前記液体流路を開き、前記液体噴射装置の姿勢が前記使用時の姿勢から変化すると、重力の作用により前記第1の開口部又は前記第2の開口部の側へ変位して前記第1の開口部又は前記第2の開口部を塞ぎ、これによって前記液体流路を閉じる弁体を備えて構成されている、
ことを特徴とする液体噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003199784A JP2005040967A (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | バルブ装置、インクジェット式記録装置、液体噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003199784A JP2005040967A (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | バルブ装置、インクジェット式記録装置、液体噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005040967A true JP2005040967A (ja) | 2005-02-17 |
Family
ID=34260436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003199784A Pending JP2005040967A (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | バルブ装置、インクジェット式記録装置、液体噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005040967A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3201593U (ja) * | 2015-10-06 | 2015-12-17 | 有限会社 川本技術研究所 | 流出防止弁 |
CN111637256A (zh) * | 2020-05-30 | 2020-09-08 | 沈阳朗峰科技有限公司 | 一种单向阀及其工作方法 |
CN115519901A (zh) * | 2021-06-24 | 2022-12-27 | 佳能株式会社 | 打印设备和控制方法 |
JP7473268B1 (ja) | 2023-11-09 | 2024-04-23 | 株式会社シンカグループ | 計測装置 |
-
2003
- 2003-07-22 JP JP2003199784A patent/JP2005040967A/ja active Pending
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