JP2005119031A - ダンパー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成によりインクの圧力変動を吸収し、インクの吐出不良を防止して常に高精細な画像記録を行うことのできる画像記録装置を提供する。
【解決手段】 インクを貯留する中間タンク８からインクを吐出するインクジェットヘッド７にインクを供給するインク供給管９ａの途中に設けられるダンパー１構造において、インク流入口１９とインク流出口１９とを備えるインク室１２とインク室１２内の圧力を調整する空気室１３とを備え、インク流出口１９にフィルタ１５を設け、インク室１２と空気室１３とを仕切る仕切り部材として可撓性フィルム１１を設けるとともに、空気室１３に可撓性フィルム１１にかかる背圧を調整する圧力調整機構としてエアポンプ１７と開閉弁１８とを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ダンパー構造に係り、特に、インクジェットプリンタにおけるダンパー構造に関するものである。

従来より、普通紙やプラスチック薄板等の種々の記録媒体に画像を記録することのできる画像記録装置としてインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドのインク吐出口から記録媒体に向けて微細な液滴としてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録するようになっている。

インクジェットヘッドは、例えば、電圧を印加することによって変形する圧電素子をインク吐出口にインクを供給するインク流路に配置し、この圧電素子に電圧を印加することによってインク吐出口からインクを吐出させるようになっている。しかし、このような構造を有するインクジェットヘッドにおいては、インクタンクからインクジェットヘッドにインクが供給される過程でインク流路内のインクの圧力変動が生じると、印字の際にいわゆるドット抜けを生じたり、インクを吐出させるべき所とは別のインク吐出口からインクが吐出されるいわゆるクロストークが生じる等、正常なインク吐出がされなくなるおそれがある。そして、このような吐出異常が生じると高精細な画像記録を行うことができない。

このため、従来よりインクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給管の一部にインクの流入及び流出に伴うインクの圧力変動を吸収する機構としてダンパーを設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−４４５３９号公報

このようなダンパーは、一般に、内部にバネ等によってダンパーの内側に向かって付勢された板を設け、ダンパー内にインクが流入するとインクの圧力によって板が外側に向かって押され、この圧力を板を付勢するバネが吸収することによってインクの流入に伴う圧力変動を吸収するようになっている。

しかしながら、このようにバネによってインクの圧力を吸収させる構成の場合には、バネにインクの圧力を吸収するのに十分な強度を持たせる必要がある。このため、インクが流入した際にバネによる抵抗を受けることとなり、その分ダンパー効果が小さくなるため、十分にインクの圧力変動を吸収することができない場合があるという問題があった。

そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、簡易な構成により十分なダンパー効果を得ることのできるダンパー構造を提供することを目的とするものである。

このような問題を解決するため、請求項１に記載されている発明は、インクを貯留するインクタンクからインクを吐出するインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給路の途中に設けられるダンパー構造において、
インク流入口とインク流出口とを備えるインク室と前記インク室内の圧力を調整する空気室とを備え、前記インク流出口にフィルタを設け、前記インク室と前記空気室とを仕切る仕切り部材を可撓性を有する材料によって構成するとともに、前記空気室に前記仕切り部材にかかる背圧を調整する圧力調整機構を設けたことを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、ダンパーを構成するインク室と空気室とを可撓性を有する材料で形成された仕切り部材によって仕切るので、インクがダンパーの内部に流入したときには仕切り部材が外側に撓むことによりインクの流入によるインク圧力の上昇を吸収することができる。また、空気室に圧力調整機構を設けているので、ダンパー内部の背圧を一定に保つことができるようになっている。

請求項２に記載されている発明は、請求項１に記載の発明において、前記空気室にエアポンプを接続し、前記エアポンプと前記空気室との間に開閉弁を設け、前記エアポンプと前記開閉弁とによって前記圧力調整機構を構成したことを特徴としている。

請求項２記載の発明によれば、エアポンプによってダンパー内部の空気を抜くとともに、ポンプと空気室との間に開閉弁を設けることによってエアポンプによって抜かれた空気がダンパー内部に逆流することがなく、ダンパー内部の背圧を一定に保つことができるようになっている。

請求項１に記載された発明によれば、インクがダンパーの内部に流入したときには可撓性を有する仕切り部材が外側に撓むことによりインクの流入によるインク圧力の上昇を吸収することができるので、バネによってインクの圧力を吸収させる構成のダンパーと異なり、インクがダンパー内に流入した際に余分な抵抗を受けることなくインクの圧力が吸収される。このため、大きなダンパー効果を必要とする場合であっても十分にインクの圧力変動を緩和することが可能となる。これによって、インク流路内にインクの圧力変動が生じても吐出不良を防止することができ、安定的に高精細な画像を記録することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された発明によれば、ダンパー内の圧力を調整するために設けられた空気室にエアポンプと開閉弁とを設けることによって、空気室の圧力を一定に保つことができる。これによって、常にダンパー内の背圧を一定に保つことができるため、仕切り部材を自在に撓む状態に保持することができ、インクの圧力変動を緩和することができるという効果を奏する。

以下に本発明に係るダンパー構造１の一実施形態を適用したインクジェットプリンタについて図面を参照しつつ説明する。

まず、図１に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタはシリアルプリント方式によるインクジェットプリンタであり、このインクジェットプリンタには、平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２が設けられている。プラテン２の上流側及び下流側にはそれぞれ記録媒体Ｐをプラテン２とほぼ同じ高さに維持しつつ搬送する搬送ローラ３，４が回転自在に設けられており、記録媒体Ｐは、図示しないこの搬送ローラ３，４が回転することによりプラテン２の上面に沿って所定の搬送方向Ｘに搬送されるようになっている。

プラテン２の上方には、記録媒体Ｐの搬送方向Ｘに直交する主走査方向に延在する棒状のガイドレール５が設けられている。このガイドレール５にはキャリッジ６が支持されており、このキャリッジ６は、図示しない駆動機構によりガイドレール５に沿って主走査方向に往復移動するようになっている。

キャリッジ６には、本実施形態におけるインクジェットプリンタで使用される各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）。）に対応した４つのインクジェットヘッド７が一群として搭載されている。インクジェットヘッド７の記録媒体Ｐに対向する面にはインク吐出口（図示せず）が複数設けられており、各インクジェットヘッド７はインク吐出口からそれぞれインクを吐出させるようになっている。なお、インクジェットプリンタで使用されるインクはこれに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）等の色を使用することもできる。この場合には、各色に対応したインクジェットヘッドがキャリッジに搭載される。

これら各インクジェットヘッド７には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを一時的に貯蔵する中間タンク８が、それぞれインク供給管９ａを介して連結されている。また、各中間タンク７はそれぞれインク供給管９ｂを介してメインインクタンク１０と連結されており、各メインインクタンク１０内のインクは、インク供給管９ｂによって中間タンク８に供給され、一旦中間タンク８内に貯留された後、各インクジェットヘッド７に供給されるようになっている。

また、インク供給管９ａの途中であって中間タンク８とインクジェットヘッド７との間にはインクジェットヘッド７に供給されるインクの圧力を調整するダンパー１が設けられている。

図２に示すように、ダンパー１の内部には、図２における縦方向にダンパー１を仕切る仕切り部材としての可撓性フィルム１１が設けられており、ダンパー１の内部はこの可撓性フィルム１１によって、インクが流入するインク室１２とダンパー内の圧力を調整するための空気室１３とに仕切られている。

インク室１２の下部一端にはインク供給管９ａを介してインクが流入するインク流入口１４が設けられている。また、インク室１２の一側面にはインクジェットヘッド７に向かってインクが流出するインク流出口１９が設けられており、インク流出口１９にはインクに含まれるゴミ等の不純物を取り除くフィルタ１５が取り付けられている。

フィルタ１５と可撓性フィルム１１との間にはコイルバネ２０が、一端をフィルタ１５に、他端を可撓性フィルム１１に接するように設けられている。また、可撓性フィルム１１と空気室１３の側壁との間にも同様のコイルバネ２１が、一端を空気室１３の側壁に、他端を可撓性フィルム１１に接するように設けられている。可撓性フィルム１１はコイルバネ２０，２１によって両面から支持されており、可撓性フィルム１１の位置はこのコイルバネ２０，２１によってダンパー１のほぼ中央に保たれるようになっている。
これにより、インク室１２の内部にインクが流入して可撓性フィルム１１が空気室１３の側に撓んだ際には空気室１３側に設けられたコイルバネ２１によって可撓性フィルム１１がインク室１２の側に押し戻されるようになっている。また、インク室１２からインクが流出して可撓性フィルム１１がインク室１２の側に撓んだ際にはインク室１２の側に設けられたコイルバネ２０によって可撓性フィルム１１が空気室１３の側に押し戻されるようになっている。なお、コイルバネ２０，２１は可撓性フィルム１１の位置を維持し得る程度のわずかな押圧力を可撓性フィルム１１に対して加えるものであればよい。

空気室１３の一側面にはエアポンプ１７が接続される接続管１６が連通しており、空気室１３とエアポンプ１７とを接続する接続管１６の途中には空気の逆流を防止する開閉弁１８が設けられている。エアポンプ１７及び開閉弁１８は可撓性フィルム１１にかかる背圧を調整する圧力調整機構として機能するものであり、エアポンプ１７によって空気室１３内の空気を吸引し、空気室１３とインク室１２との背圧が釣り合うように調整した上で開閉弁１８を閉じることによって可撓性フィルム１１を自在に撓む状態に保持することができるようになっている。これにより、インク流入口１４からインクが流入した際には可撓性フィルム１１が空気室１３側に向かって撓むようになっており、これにより、インクの流入に伴う圧力変動をフィルタ１５と可撓性フィルム１１との間で吸収することができ、インク供給過程におけるインクの圧力が急激に変化することがないようになっている。

次に、本実施形態におけるダンパー１を適用したインクジェットプリンタの作用について説明する。

インクジェットプリンタの電源がＯＮとなると、インクジェットプリンタの各部に対して給電が行われ、インクジェットヘッド７を搭載したキャリッジ６がプラテン２の上方に移動する。

キャリッジ６が所定の位置に到達すると、搬送ローラ３，４によって記録媒体Ｐが搬送方向Ｘに搬送され、同時にキャリッジ６が主走査方向に沿って往復移動する。この際、インクジェットヘッド７のインク吐出口から所定の画像情報に基づいて所要の色のインクが吐出される。これにより記録媒体Ｐに所定の画像が記録される。

インクは随時メインインクタンク１０からインク供給管９ａ，９ｂを介してインクジェットヘッド７に対して供給されており、インクは中間タンク８からインクジェットヘッド７に供給される前に一旦ダンパー１内のインク室１２に流入する。ダンパー１の内部は、開閉弁１８を開けて空気室１３に接続されたエアポンプ１７が空気室１３内の空気を吸引し、空気室１３とインク室１２との背圧が釣り合うところで開閉弁１８を閉じることにより、可撓性フィルム１１が自在に撓む状態に保持されている。これにより、インクがインク室１２内に流入すると可撓性フィルム１１が空気室１３側に撓み、さらに、空気室１３側に設けられたコイルバネ２１が可撓性フィルム１１をインク室１２側に押し戻すように働くことによって、可撓性フィルム１１とフィルタ１５との間でインクの流入によって生じたインクの圧力変動が吸収される。

本実施形態においては、ダンパー１にインクが流入したときにはインク室１２と空気室１３とを仕切る可撓性フィルム１１が撓んでインクの流入に伴う圧力の変動を吸収するので、バネによってインクの圧力変動を吸収する場合と異なり、強力な押圧力を有するバネを設ける必要がなく、バネは可撓性フイルム１１を所定位置に維持し得るだけの押圧力があれば足りる。このため、バネの押圧力によってダンパー効果が減殺されることがない。これにより、大きなダンパー効果を必要とする場合でも十分にインクの圧力を吸収することができるので、インクを吐出させるべきでないインク吐出口からインクが吐出されてしまう等のインクの吐出不良を防止することができ、安定的に高精細な画像を記録することができる。

なお、本実施形態においては、ダンパー１を中間タンク８とインクジェットヘッド７との間に設けるものとしたが、ダンパーを設ける位置はこれに限定されず、インクの供給経路上であってインクの圧力変動を効果的に吸収することのできる位置に設けられていればよい。

また、本実施形態においては、ダンパー１の内部を仕切る仕切り部材として可撓性フィルム１１を用いるものとしたが、仕切り部材を構成する材料はこれに限られずインク室１２に流入したインクの圧力変動を吸収することができるような可撓性を有する材料で構成されていればよい。

また、本実施形態においては、可撓性フイルム１１の位置をダンパー１のほぼ中央に保持するために可撓性フィルム１１を両面から支持するコイルバネ２０，２１を設けるものとしたが、可撓性フィルム１１を支持するバネはコイルバネ２０，２１に限られず、例えば、板バネ等を用いてもよい。また、バネを設けずに、可撓性フィルムの弾力のみによって可撓性フイルムの位置をダンパーのほぼ中央に保持するようにしてもよい。

また、本実施形態において、本発明に係るインクジェットヘッド７を適用したインクジェットプリンタは、キャリッジ６に搭載されたインクジェットヘッド７を主走査方向に往復移動させるとともに、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに搬送させながら、インクジェットヘッドからインクを吐出させて、画像を形成するシリアルヘッド方式のインクジェットプリンタとしたが、プリンタ本体に固定されたインクジェットヘッドからインクを吐出させるとともに、記録媒体を搬送させて、画像を形成するラインヘッド方式のインクジェットプリンタに適用することも可能である。

その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

本実施形態におけるダンパーを備えたインクジェットプリンタの概略構成を表す説明図である。 図１のインクジェットプリンタのダンパーの概略構成を表す側断面図である。

符号の説明

１ ダンパー
７ インクジェットヘッド
１１ 可撓性フィルム
１２ インク室
１３ 空気室
１５ フィルタ
１７ エアポンプ
１８ 開閉弁

Claims (2)

1. インクを貯留するインクタンクからインクを吐出するインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給路の途中に設けられるダンパー構造において、
   インク流入口とインク流出口とを備えるインク室と前記インク室内の圧力を調整する空気室とを備え、前記インク流出口にフィルタを設け、前記インク室と前記空気室とを仕切る仕切り部材を可撓性を有する材料によって構成するとともに、前記空気室に前記仕切り部材にかかる背圧を調整する圧力調整機構を設けたことを特徴とするダンパー構造。
2. 前記空気室にエアポンプを接続し、前記エアポンプと前記空気室との間に開閉弁を設け、前記エアポンプと前記開閉弁とによって前記圧力調整機構を構成したことを特徴とする請求項１に記載のダンパー構造。

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