JP2005271546A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットプリンタのダンパー装置において、インクに含まれる気泡を分離し、速やかに記録ヘッドへインクを供給することができ、さらにインクの動圧に対して高い吸収（ダンピング）性を有する構造を実現する。
【解決手段】 ダンパー装置１０のインク溜め室３０ｂ〜３０ｄでは、インク供給管１４側からのインク流入口５３ｂ〜５３ｄがダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄ側に、記録ヘッド２１側へのインク流出口（ヘッド接続口）４１ｂ〜４１ｄがインクに含まれる気泡を徐々に蓄積する気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄ側にそれぞれ設けられ、気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄ及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄの気泡を外部に排出可能な排気口５６ｂ〜５６ｄが、インク流出口４１ｂ〜４１ｄの略鉛直上方に配置されている。そして、インク流入口５３ｂ〜５３ｄから伝播したインクの圧力変動は、直ちにダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄで吸収される。また、気泡はインク流出口４１ｂ〜４１ｄの下方のフィルタ等に引っ掛かった場合に速やかに浮上して気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに蓄積される。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、インク供給源から記録ヘッドに至るインク流路の途中にダンパー装置を備えたインクジェットプリンタに関するものである。

従来から、インクジェットプリンタ本体内に固定されたインク供給源から可撓性を有するチューブ（インク供給管）を介して、移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドにインクを供給するチューブ供給形式のインクジェットプリンタが知られている。

チューブ供給形式のインクジェットプリンタでは、キャリッジの移動に応じてチューブも変位する必要があるために、チューブに可撓性を有するものが使用されるが、可撓性チューブは空気を透過することが避けられない。その結果、チューブ内のインク中に空気が溶存するようになって、それが気泡となってインクとともに記録ヘッド側に流入し、記録時の吐出不良を引き起こすという問題があった。

また、チューブ供給形式のインクジェットプリンタでは、往復移動するキャリッジの加減速によりチューブ内のインクにも過大な加速度が付与されて、記録ヘッド内のインクにも圧力波となって伝播する。その結果、記録ヘッドのノズルに形成されているメニスカスに圧力波が悪影響を及ぼし、記録品質を損なうという問題もあった。

そのため、例えば、特許文献１には、インクの流路における記録ヘッドの上流側で且つキャリッジ上にエアトラップ（ダンパー装置に相当）を搭載し、このエアトラップで、インク中の気泡を分離して蓄積するとともにインクにかかる動圧を吸収する構造が記載されている。この特許文献１のエアトラップは、その底面側に、インク供給源からのインク流入口と記録ヘッド側へのインク流出口とが設けられている。そして、エアトラップ内は、インク流入口側の第１室とインク流出口側の第２室とが、天井面側で連通し、底面側で第１フィルタにより区画されている。また、第１室には、インク流入口の延長上となる天井面に気泡溜まりが下向きに開口して凹設されている。さらに、前記インク流出口は、第２室を形成する側壁の底面側に設けられて第２フィルタが貼着されている。

このように構成された特許文献１のエアトラップでは、気泡溜まりにあらかじめ貯えられた気泡により、インク流入口から伝播したインクの動圧を吸収（ダンピング）している。また、インクに含まれる気泡は、エアトラップの天井面側に浮上して徐々に蓄積される。そして、エアトラップ内の気泡が所定量を超えると、パージ処理として記録ヘッドのノズル面側から吸引が行われ、気泡がインクとともに記録ヘッドを通って排出される。
特開２００２−１６６５６８号公報（図３及び図６参照）

しかしながら、特許文献１のエアトラップの構造では、第２室の上下方向と平行に記録ヘッドが配置されるため、第２室の底面からインク流出口が記録ヘッドに向け水平に延びてその先端に第２フィルタが配置されることになり、第２室から第２フィルタへの流路が屈曲し、第２フィルタに引っ掛かった気泡が、速やかに浮上して天井面側に到達することができず、第２フィルタ周辺で大きく成長し易い。その結果、気泡により第２フィルタの閉塞を引き起こし、記録ヘッド側へのインクの供給が不足して吐出不能の状態が発生するという問題がある。

また、特許文献１のエアトラップでは、天井面側に凹設された気泡溜まりの気泡によりインクの動圧を吸収しているが、さらに簡単な構造で、インクの動圧に対する吸収性を高めたいという要望もあった。

本発明は、上記課題を解消するものであり、インクジェットプリンタのダンパー装置において、インクに含まれる気泡を分離し、速やかに記録ヘッドへインクを供給することができ、さらにインクの動圧に対して高い吸収（ダンピング）性を有する構造を実現することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタは、被記録媒体に対して移動するキャリッジにインクジェット式の記録ヘッドを搭載し、本体に搭載されたインク供給源からインク供給管を介して、前記キャリッジに搭載されたダンパー装置を経て前記記録ヘッドにインクを供給するように構成されたインクジェットプリンタにおいて、前記ダンパー装置には、ダンパー作用室と、インクに含まれる気泡を徐々に蓄積する気泡トラップ室と、この気泡トラップ室の気泡を外部に排出可能な排気口とを有するインク溜め室が備えられ、このインク溜め室では、前記インク供給管側からのインク流入口がダンパー作用室側に、前記記録ヘッド側へのインク流出口が気泡トラップ室側にそれぞれ設けられ、前記気泡トラップ室及び前記排気口は、前記インク流出口の略鉛直上方に配置されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ダンパー作用室はあらかじめ一定量の空気を貯留するように形成され、その天井部は可撓性膜により封止されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記排気口は、前記インク溜め室におけるインク流の下流側の側壁の近傍に設けられていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ダンパー作用室は、その一部または全部がインク溜め室の天井部から下方に向かって突設されたリブにより囲まれ、前記リブの先端と前記インク溜め室の底部との間には間隙が形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ダンパー作用室と前記インク流入口との間、及び前記ダンパー作用室と前記気泡トラップ室との間は、前記天井部より垂下し底部との間に間隙をおいた壁によりそれぞれ仕切られ、その両壁間に一定量の気泡を貯留することができる前記ダンパー作用室が形成されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ダンパー装置は、複数種類のインクに対応する複数の前記インク溜め室を平行に有し、それらの同側の端部底面に、前記記録ヘッドの複数のインク供給口に対応する前記インク流出口を有していることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によると、インク供給管側からのインク流入口がダンパー作用室側に設けられているから、インク溜め室に流入したインクは直ちにダンパー作用室でその動圧が吸収される。また、気泡トラップ室がインク流出口の略鉛直上方に配置されているから、インク溜め室から記録ヘッドへ流出するインクから気泡が自然に分離され易く、また途中で引っ掛かることなくそのまま浮上して気泡トラップ室に容易に到達することができる。そのため、インク流出口が気泡で目詰まりすることを防止でき、記録ヘッド側に滞りなくインクを供給することができる。

請求項２に記載の発明によると、ダンパー作用室は、そこにあらかじめ貯留されている空気と、その天井部を覆う可撓性膜との協働により、インクの動圧に対して高い吸収（ダンピング）性を発揮することができる。

請求項３に記載の発明によると、排気口は、前記インク流出口の略鉛直上方にあってインク溜め室におけるインク流の下流側の側壁の近傍に設けられているから、インク溜め室における排気口と前記下流側の側壁との間の領域は極めて小さい領域となり、貯留した気泡の大部分を効率よく排気口から外部に排気し、インク溜め室に多くのインクを貯留しておくことができる。

請求項４に記載の発明によると、ダンパー作用室は、インク溜め室の天井部から下方に向かって突設されたリブにより囲まれているから、リブの垂下長さで規定される一定量の空気が確実に貯留される。また、前記リブの先端と前記インク溜め室の底部との間には間隙が形成されているから、底部近傍の領域ではインク及び気泡が自由に移動することができる。

請求項５に記載の発明によると、ダンパー作用室は、前記インク流入口との間に設けられた壁によりインク流入口と区画され、気泡トラップ室との間に設けられた壁により気泡トラップ室と区画され、これらの壁の垂下長さで規定される一定量の気泡がダンパー作用室に確実に貯留される。

請求項６に記載の発明によると、複数種類のインクに対応させた複数のインク溜め室を、コンパクトに集積することができる。

次に、本発明を具体化した実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態のインクジェットプリンタにおける記録部の斜視図、図２は記録ヘッドユニットの斜視図、図３は記録ヘッドユニットの分解斜視図、図４（ａ）は上ケースの上方斜視図、図４（ｂ）は下ケースの上方斜視図、図５（ａ）は下ケースの下方斜視図、図５（ｂ）は上ケースの下方斜視図、図６（ａ）は下ケースの下方斜視図、図６（ｂ）は上ケースの下方斜視図、図７はダンパー装置の可撓性膜４３を除いた状態の記録ヘッドユニットの平面図、図８は記録ヘッドユニットの下面図、図９はダンパー装置の可撓性膜４３を取り付けた状態での図７のIX−IX線矢視断面図、図１０はダンパー装置の可撓性膜４３を除いた状態の平面図、図１１はダンパー装置の可撓性膜３２を除いた状態の下面図、図１２はダンパー装置の可撓性膜３２、４３を取り付けた状態での図１０のXII −XII 線矢視断面図、図１３はダンパー装置の可撓性膜３２、４３を取り付けた状態での図１０のXIII−XIII線矢視断面図である。

図１に示すように、本発明のインクジェットプリンタは、被記録媒体である用紙にインクを吐出させて記録する記録部１を、本体フレーム( 図示せず）の内部に備えている。このインクジェットプリンタは、例えば、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）のプリンタ機能として適用されるものである。

前記記録部１は、Ｙ方向（用紙搬送方向Ｘと直交する方向、主走査方向）に延びる横長の板状のガイドレール２、３に摺動可能に跨って往復移動するキャリッジを構成する記録ヘッドユニット４と、記録ヘッドユニット４を往復移動させるためにガイドレール３の上面にそれと平行状に配置されたタイミングベルト８と、そのタイミングベルト８を駆動するＣＲ（キャリッジ）モータ６等を備えている。

記録ヘッドユニット４は、図２及び図３に示すように、略箱状の本体部２０ａとこの本体部２０ａから用紙搬送方向下流側（図１の矢印Ａ方向）に突出する連結支持片２０ｂとを備えるヘッドホルダ２０と、そのヘッドホルダ２０の底板２０ｃの下面側に固定されたインクジェット式の記録ヘッド２１と、前記底板２０ｃの上側に固定されたダンパー装置１０及び排気弁手段１１とを備えている。

ダンパー装置１０には、用紙搬送下流側（図１の矢印Ａ方向）に略水平に延び且つ前記連結支持片２０ｂに重ねられて支持される連結片１３が設けられており、インク供給管（インクチューブ）１４の先端部が接続できるようになっている。このインクジェットプリンタには、フルカラー記録のためのインク供給源として、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（Ｂｋ）の個別のインクタンク（図示せず）が、本体フレーム内に静置されており、これらの各インクタンクに、インク供給管１４の基端部が接続されている。そして、インクタンクからインク供給管１４及びダンパー装置１０を介して記録ヘッド２１にインクを供給するインク流路が形成されている。この実施形態では、インク色がブラックインク（ＢＫ）シアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）の４色であるため、インク供給管１４は４本であるが、インク色の種類及びインク供給管の数等は、これに限定するものではない。

また、ダンパー装置１０と排気弁手段１１の上面、及びダンパー装置１０の連結片１３の上面は、それぞれ蓋カバー体１２、１３ａで覆われるようになっている（図１参照）。

前記記録ヘッド２１の下面にはノズル２２が多数設けられており、図８（記録ヘッド２１を下面からみた図）において左側からブラックインク（ＢＫ）用のノズル列２２ａと、シアンインク（Ｃ）用のノズル列２２ｂと、イエローインク（Ｙ）用のノズル列２２ｃと、マゼンタインク（Ｍ）用のノズル列２２ｄとが、キャリッジ５の移動方向（Ｙ方向、主走査方向）と直交する方向に長く形成されている。そして、用紙の上面に対向するように各ノズル２２が下向きにて露出している。

前記記録ヘッド２１は、特開２００２−６７３１２号公報、特開２００１−２１９５６０号公報などで公知のものと同様に、上面の一側に各インク色毎のインク供給口８１を有し、そのインク供給口８１から延びる各インク供給チャンネル（マニホールド）を介してそれぞれ多数の圧力室にインクが分配され、各圧力室に対応する圧電素子などのアクチュエータ２３の駆動によりノズル２２からインクを吐出させるものである。図３に示すように、アクチュエータ２３の上面には、そのアクチュエータ２３に電圧を印加するフレキシブルフラットケーブル２４が固定されている。記録ヘッド２１はヘッドホルダ２０の底板２０ｃの下面側に取り付けられるが、記録ヘッド２１と底板２０ｃとの間には、取り付け時の記録ヘッド２１の撓みを防ぐために、補強フレーム８３を介在させている。そして、ダンパー装置１０のヘッド接続口４１（後述する）は底板２０ｃの開口に挿入され、インク供給口８１とダンパー装置１０のヘッド接続口４１とは、補強フレーム８３に設けた開口を介し、ゴムパッキン等のシール材８２を挟んで連通している。また、記録ヘッド２１のノズル面（下面）側には、ノズル面の段差解消用にコの字型のフロントフレーム８４も取り付けられる。各インク供給口８１の上面には、ゴミの捕捉用のフィルタ６２が貼着されている。

次に図３〜図１３を用いて、ダンパー装置１０の構成について説明する。

ダンパー装置１０は、インク色毎に独立した複数のインク溜め室３０を、主仕切り壁３５、及び主仕切り壁３５と交差する副仕切り壁３６，３７によって区画して備えている。実施形態では、主仕切り壁３５の下にブラックインク（ＢＫ）用のインク溜め室３０の一部であるダンパー作用室３１ａが配置され、主仕切り壁３５の上にブラックインク用のインク溜め室３０の他の一部であるバッファ室３９、シアンインク用のインク溜め室３０ｂ、イエローインク用のインク溜め室３０ｃ、及びマゼンタインク用のインク溜め室３０ｄが配置され、全体として上下に２層状に構成されている。

具体的には、ダンパー装置１０における本体ケース２５は、平面視略長方形で偏平状の上ケース２６と、矩形筒状の側壁を外周として有し上下面を開放した略箱状の下ケース２７とを備えている。上下のケースは、下ケース２７の上面を、上ケース２６で覆うように固定される。なお、上ケース２６の上面部分の長手方向一端は外方へ延長され、インク供給管１４との接続のための前記連結片１３となっている。上ケース２６及び下ケース２７は、共に合成樹脂材料にて射出成形されたものであって剛性を有しており、両ケース２６、２７の接合部は、超音波溶着等にて液密的に結合されている（図３、図４、図５及び図６参照）。

下ケース２７には、その下面にその下面の面積の大部分を開放した開口部が設けられ、その開口部及び下ケース２７の上面からそれぞれ平行に間隔を置いた位置に前記主仕切り壁３５が形成されている。そして、その下面の開口部は、ダンパー用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）３２で封止されている。具体的には、下面の開口部の外周を画定する外周壁３３の下端面に、可撓性膜３２の外周縁を接着もしくは超音波溶着等により接合する（図９、図１１、図１２及び図１３参照）。

そして、その可撓性膜３２と主仕切り壁３５との間に、ブラックインク用のインク溜め室３０ａの一部であるダンパー作用室３１ａが偏平に形成され、主仕切り壁３５と対峙する面、すなわち可撓性膜３２で封止されている面がダンパー作用面となっている。また、ダンパー装置１０は、図９に示すように、可撓性膜３２とヘッドホルダ２０の底板２０ｃとの間に、可撓性膜３２の変形のための間隙が確保されて固着され、ヘッドホルダ２０は、ブラックインク用のダンパー作用室３１ａのダンパー作用面（可撓性膜３２）が略水平となるように設置される。なお、記録ヘッド２１のインク供給口８１に接続される各ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄは、４つのインク供給口８１に対向するように、下ケース２７の下面に並んで位置し、可撓性膜３２よりも下方に延長した位置で、下向きに開口している（図５及び図９参照）。

このブラックインク用のダンパー作用室３１ａでは、このダンパー作用室３１ａへのインク流入口５３ａとこのダンパー作用室３１ａからのインク流出口４２とが、主仕切り壁３５に穿設されているが、これらは、平面視略矩形形状を有するダンパー作用室３１ａにおいて、平面視で略対角となる位置に配置されている。なお、インク流出口４２はインク流入口５３ａよりも開口面積が大きく形成されている（図５、図６及び図１１参照）。

また、ダンパー作用室３１ａの室内にはリブ５４が突設され、インクをインク流入口５３ａからインク流出口４２へ案内するインク経路が区画されている。実施形態では、リブ５４は、主仕切り壁３５の下面に一体的に突設されてダンパー作用室３１ａの対角方向に延びる２本の平行な直線形状で、この２本のリブ５４の間（内側）にインク流入口５３ａとインク流出口４２とが配置されている。このリブ５４の垂下長さは、可撓性膜３２に達しない程度に形成されているので、リブ５４の先端と可撓性膜３２との間には間隙が設けられている。そのため、ダンパー作用室３１ａの天井部となる主仕切り壁３５近傍では、天井部から垂下したリブ５４に区画されているが、ダンパー作用室３１ａの底部となる可撓性膜３２の近傍では、底部全体にインクが行き渡るようになっている（図１２及び図１３参照）。

主仕切り壁３５の上面には、前記副仕切り壁３６、３７が、主仕切り壁３５と交差して一体的に立ち上がって形成され、下ケース２７内の主仕切り壁３５よりも上方の部分が、上ケース２６とともに複数のインク溜め室を形成している。

実施形態では、図４に示すように、２個の副仕切り壁３６が相互に間隔をおいて、下ケース２７内の全長にわたって延びて配置され、下ケース２７の側壁とともにシアンインク、イエローインク及びマゼンタインク用の３個のインク溜め室３０ｂ〜３０ｄを形成している。各副仕切り壁３６は、主仕切り壁３５の上面から外れた位置においてインク溜め室３０ｂ〜３０ｄを各インク色毎のヘッド接続口４１ｂ〜４１ｄに連通させている（図９参照）。

一方、副仕切り壁３７は、図４に示すように、ヘッド接続口４１ａの近傍の下ケース２７のコーナー部を下ケース２７の側壁とともに平面視略三角形状に区画するように設けられている。そして、副仕切り壁３７と下ケース２７の側壁との間に、ブラックインク用のインク溜め室３０ａの一部であるバッファ室３９が形成されている。すなわち、ブラックインク用のインク溜め室３０ａは、主仕切り壁３５を境に上下に配置されたダンパー作用室３１ａとバッファ室３９とにより構成されている。そして、図１２に示すように、バッファ室３９では、主仕切り壁３５から外れた位置に設けられたヘッド接続口４１ａと、主仕切り壁３５に穿設された前記インク流出口４２とを連通させている。また、このインク流出口４２により、主仕切り壁３５の下面側に設けられたダンパー作用室３１ａと、主仕切り壁３５の上面側に形成されたバッファ室３９とが連通している。そのため、インク流出口４２はバッファ室３９への流入口となっている。このバッファ室３９はその内部に一旦インクを溜めるとともに、上ケース２６によって構成された天井面６１ａ側が気泡トラップ領域６０ａとなって、インクから分離浮上した気泡を徐々に蓄積するように設けられている。バッファ室３９の天井面６１ａには、上ケース２６を貫通する排気口５６ａが設けられている（図１２参照）。

上ケース２６には、その上下面に複数の凹部が形成されるとともに、連結片１３寄りの位置では下ケース２７側へ矩形環状に連続した３個のリブ３８が一体的に突出し、このリブ３８によって３つの独立した領域が囲み形成されている（図５及び図５参照）。

各リブ３８で囲まれた３つの領域は、平面視略矩形状で上下に開放して形成され、上ケース２６と下ケース２７とを接合する際に、前記領域はそれぞれ下ケース２７に形成された３つのインク溜め室３０ｂ〜３０ｄの内側に収容される（図９参照）。リブ３８の垂下長さは、主仕切り壁３５に達しない長さに形成されており、リブ３８の先端と各インク溜め室３０ｂ〜３０ｄの底部すなわち主仕切り壁３５との間に間隙が形成されるように構成されている。そして、このリブ３８で囲まれた領域は、シアンインク、イエローインク、及びマゼンタインク用の各インク溜め室３０ｂ〜３０ｄにおいて、インクジェットプリンタの使用開始前からあらかじめ一定量の空気を貯留しておくダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄとなる。この各ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄに貯留されている空気は、リブ３８の垂下によって周囲から分離されているため、後述する排気口５６ｂ〜５６ｄから排気されることなく、そのまま一定量（リブ３８の垂下長さで規定される量）が確実に貯留され続ける。また、これら３つの領域の上方開放面を共通に封止するため、１枚のダンパー用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）４３が、これらの外周を画定する外周壁の上端面に、接着もしくは超音波溶着等により接合されている。

また、シアンインク用、イエローインク用、及びマゼンタインク用のインク溜め室３０ｂ〜３０ｄにおいては、前記リブ３８によって、前記ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄとインクから分離浮上した気泡を徐々に蓄積する気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄとが区画されており、インク溜め室３０ｂ〜３０ｄにおいて、前記ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄがインク流入口５３ｂ〜５３ｄ側に、前記気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄがインク流出口であるヘッド接続口４１ｂ〜４１ｄ側に設けられている（図１３参照）。すなわち、前記ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄの下流側（ヘッド接続口４１ｂ〜４１ｄに近い側）の領域がそれぞれ気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄとなっている。各気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄの天井面６１ｂ〜６１ｄは上ケース２６により構成されており、天井面６１ｂ〜６１ｄに上ケース２６を貫通する排気口５６ｂ〜５６ｄが形成されている（図６、図１２及び図１３参照）。

ブラックインク、シアンインク、イエローインク、及びマゼンタインクの各排気口５６ａ〜５６ｄは、切欠部６３を有した筒状部が各天井面６１ａ〜６１ｄから垂下した形状に形成されている（図６、図１２及び図１３参照）。切欠部６３は、前記筒状部の周部におけるインク流の上流側となる部位がこの筒状部の軸線方向に沿って切り欠きされて形成されている。また、これら排気口５６ａ〜５６ｄは、前記ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄの鉛直上方で、バッファ室３０（インク溜め室３０ａ）及びインク溜め室３０ｂ〜３０ｄにおけるインク流の下流側の側壁の近傍に配置されている。そして、これら排気口５６ａ〜５６ｄとヘッド接続口４１ａ〜４１ｄとをそれぞれ結ぶ経路は、狭窄部や屈曲部が全く無いストレートな形状に形成されており、ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄから排気口５６ａ〜５６ｄに浮上する気泡の動きを妨げないように構成されている。

上ケース２６は、前述したようにその矢印Ａ方向の端部が連結片１３となっているが、この連結片１３の一方の側縁側にはＸ軸方向に並んで、供給管接続口４７（実施形態では４個、ブラックインク用、シアンインク用、イエローインク用及びマゼンタインク用の各供給管接続口をそれぞれ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄで示す）が穿設されている（図２、図７、図１０及び図１２参照）。

これら各供給管接続口４７には、各インク色毎の流路を有するジョイント部材４５を介して、インク供給管１４がそれぞれ接続される。そして、上ケース２６及び下ケース２７に設けられた通路等を介して、各供給管接続口４７が各インク溜め室３０に連通している（図４、図５、図６参照）。

この実施形態では、ブラックインク用のインク流路として、図１２に示すように、まず連結片１３に、供給管接続口４７ａを一方端に有し且つ連結片１３の下面に下向きに開放して直線状に形成された第１凹通路４８ａと、この第１凹通路４８ａの他方端にて連結片１３の上下面に貫通形成された第１連通孔４９ａと、この第１連通孔４９ａを一方端に有し且つ連結片１３の上面に上向きに開放してＬ字状に形成された第２凹通路５０ａと、この第２凹通路５０ａの他方端にて上ケース２６の上下面に貫通形成された第２連通孔５１ａとが設けられている。一方、下ケース２７には、図４に示すように、マゼンタインク用のインク溜め室３０ｄに隣接し且つヘッド接続口４１ｄから遠い側のコーナ部に、第３連通孔５２が貫通形成されている。この第３連通孔５２の下側の開口は、前記主仕切り壁３５に設けられており、この開口が、前述したブラックインク用のダンパー作用室３１ａへのインク流入口５３ａとなる。そして、上ケース２６と下ケース２７との接合の際に、第３通路孔５２の上端面と第２通路孔５１ａの下端面とが密着して接合され、これにより、ブラックインク用の供給管接続口４７ａは、ダンパー作用室３１ａ（インク溜め室３０ａ）に接続される。

また、シアンインク用、イエローインク用、及びマゼンタインク用のインク流路として、図１３に示すように、連結片１３には、供給管接続口４７ｂ〜４７ｄをそれぞれ一方端に有して連結片１３の下面に下向きに開放してＬ字状に形成された第１凹通路４８ｂ〜４８ｄと、第１凹通路４８ｂ〜４８ｄの他方端にて連結片１３の上下面に貫通形成された第１連通孔４９ｂ〜４９ｄと、この第１連通孔４９ｂ〜４９ｄをそれぞれ一方端に有して連結片１３の上面に上向きに開放して形成された第２凹通路５０ｂ〜５０ｄと、この第２凹通路５０ｂ〜５０ｄのそれぞれの他方端に上ケース２６の上下面に貫通形成された第２連通孔５１ｂ〜５１ｄとが備えられている。第２連通孔５１ｂ〜５１ｄは、前記リブ３８の一部を円筒状に形成し、その中心孔をもって構成され、且つリブ３８の突出長さよりもわずかに長く下方に突出している。そして、第２連通孔５１ｂ〜５１ｄの下側の開口はそれぞれ、インク溜め室３０ｂ〜３０ｄへのインク流入口５３ｂ〜５３ｄになっている（図５及び図６参照）。これにより、シアンインク用、イエローインク用、及びマゼンタインク用の各供給管接続口４７ｂ〜４７ｄは、それぞれのインク溜め室３０ｂ〜３０ｄに接続される。つまり、インク流入口５３ｂ〜５３ｄとダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄとの間は、第２連通孔５１ｂ〜５１ｄを囲む円筒状の壁（リブ３８の一部）により仕切られていることなる。

また、上ケース２６には、前述したように、バッファ室３９及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに連通する排気口５６ａ〜５６ｄが貫通形成されており、各排気口５６ａ〜５６ｄの上端は、上ケース２６の上面に互いに独立して凹み形成された複数の排気通路５７ａ〜５７ｄにそれぞれ接続されている。そして、その排気通路５７ａ〜５７ｄは、上ケース２６の長手方向と直交する方向に屈曲しながら延びて、その他端が排気弁手段１１と接続されている。

なお、連結片１３の下面に形成された第１凹通路４８ａ〜４８ｄは、その外周を画定する外周壁の下端に接着もしくは超音波溶着等により接合された１枚のフィルム材４４により共通に覆われ、それぞれ流路として形成される。また、第２凹通路５０ａ〜５０ｄ及び排気通路５７ａ〜５７ｄは、ダンパー用の可撓性膜４３を延長した部分で、同様の手法で共通に覆われ、それぞれ流路として形成される。

次に、排気弁手段１１について説明すると、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、下ケース２７の一側に一体的に設けられた収納部７０には、インク色毎の４つの通路孔７１が上下方向に長く且つ上下に開口して形成されている。上ケース２６の側縁は、前記収納部７０の上端を覆う位置まで延長され、前記排気通路５７ａ〜５７ｄの他端の各開口部５８が各通路孔７１の上端とそれぞれ個別に連通されている。前記各通路孔７１の内部には、図示しない弁体が収納されており、この弁体が通路孔７１の下端開口部を開放及び閉塞するように駆動される。キャリッジ（記録ヘッドユニット４）が、インクジェットプリンタにおける図示しないメンテナンスユニットの位置に移動したときには、弁体が駆動されて前記通路孔７１の下端開口部が開放され、下端開口部が吸引ポンプにより吸引される。これにより、各インク溜め室３０ａ〜３０ｄの気泡を排気口５６ａ〜５６ｄ及び排気通路５７を通じて排気することが可能となる。

上記構成によると、まず、図示しないインクタンクのインクがインク供給管１４を通って、供給管接続口４７からダンパー装置１０に供給される。ブラックインクは、図１２に示すように、供給管接続口４７ａから、連結片１３の第１凹通路４８ａ及び第２凹通路５０ａを通って、インク流入口５３ａから主仕切り壁３５の下面側のダンパー作用室３１ａに流入する。インク流入口５３ａから伝播したインクの動圧は、これと対峙する可撓性膜３２（ダンパー作用面）に直接当たるが、このとき、ダンパー作用室３１ａの底部全体にインクが行き渡るため、インクの動圧を広い面積で確実に吸収（ダンピング）する。そして、ブラックインクは気泡とともに、ダンパー作用室３１ａの天井部から垂下したリブ５４により、その流れがインク流出口４２に誘導されて、広い開口面積のインク流出口４２から速やかに排出される。

インク流出口４２から流出したブラックインクは、主仕切り壁３５の上側に形成されたバッファ室３９に流入する。バッファ室３９は、ダンパー作用室３１ａの上方に配置されているため、気泡は留まることなく浮上してバッファ室３９に流入する。バッファ室３９では、記録ヘッド２１に供給するインクを一旦溜めるとともに、インクから分離浮上した気泡をその気泡トラップ領域６０ａに徐々に蓄積する。そして、バッファ室３９の底部に設けられたヘッド接続口４１ａから、記録ヘッド２１のブラックインク用のインク供給口８１へブラックインクが供給される。

一方、シアンインク、イエローインク、マゼンタインクは、図１３に示すように、各供給管接続口４７ｂ〜４７ｄからそれぞれ第１凹通路４８ｂ〜４８ｄ及び第２凹通路５０ｂ〜５０ｄを通って、インク流入口５３ｂ〜５３ｄからインク溜め室３０ｂ〜３０ｄに流入する。インク溜め室３０ｂ〜３０ｄでは、その内部における上流側に、あらかじめ一定量の空気を貯留し且つその天井部が可撓性膜４３で覆われているダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄが配置されているため、インクの動圧を直ちに可撓性膜４３と空気とが協働して吸収（ダンピング）する。そして、インク溜め室３０ｂ〜３０ｄの底面側を通ってインクは下流側に流れ、インクに含まれた気泡が分離浮上して気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに徐々に蓄積される。なお、ダンパ−作用室３１ｂ〜３１ｄの鉛直下方（垂下したリブ３８よりも底面側）においてもインクから気泡が分離される場合があるが、ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄには空気が満たされているので、分離された気泡はそのダンパー作用室から溢れるように気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄへ蓄積される。

また、図１２及び図１３に示すように、ブラックインク、シアンインク、イエローインク、及びマゼンタインクのバッファ室３９及びインク溜め室３０ｂ〜３０ｄでは、記録ヘッド２１へインクが流れ込む際、フィルタ６２に気泡が引っ掛かっても、この気泡は浮上を妨げられることがないので、ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄの鉛直上方に設けられた気泡トラップ領域６０ａ及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに速やかに上昇し蓄積される。

そして、キャリッジ５がメンテナンス位置に移動し、気泡除去のメンテナンス動作として、排気弁手段１１が吸引ポンプに接続されると、前記バッファ室３９及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに蓄積された気泡は、それぞれの排気口５６ａ〜５６ｄから、排気通路５７ａ〜５７ｄ及び排気弁手段１１を通って外部に排気される。

このように、上記構成では、各気泡トラップ領域６０ａ及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄが、それぞれに対応するヘッド接続口４１ａ〜４１ｄの鉛直上方に配置され、これらを各々結ぶ経路はストレートに構成されている。そのため、ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄの下方に設けられたフィルタ６２に気泡が引っ掛かっても、この気泡は浮上を妨げられることが無いので、速やかに気泡トラップ領域６０ａ及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに上昇して蓄積される。これにより、ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄが気泡で閉塞することを防止でき、記録ヘッド２１へのインクの供給を滞ることなく行うことができる。

また、シアンインク、イエローインク、及びマゼンタインクの各ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄは、リブ３８を垂下するという極めて簡単な構造で、このリブ３８の垂下長さで規定される一定量の空気を確実に貯留できる。さらに、各ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄの天井面を可撓性膜４３で覆っているので、気泡と可撓性膜４３の協働により高いダンパー効果を常に安定して発揮することができる。

また、上記実施形態では、各排気口５６ａ〜５６ｄをインク流の下流側の側壁の近傍に設け、気泡トラップ領域６０ａ及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに蓄積された気泡を、上記メンテナンス動作によって効率よく排気し、インク溜め室に多くのインクを貯留しておくことができる。

なお、上記実施形態では、ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄは、その周囲を環状のリブ３３で囲むことにより構成しているが、前記ダンパー作用室と前記気泡トラップ室との間に天井部より垂下し且つ底部との間に間隙をおいた壁を設けることで、一定量の空気を貯留するように構成してもよい。また、インク溜め室へのインク流入口が、例えばインク溜め室の側壁の天井面側に設けられている場合には、ダンパー作用室と前記インク流入口との間に、天井面より垂下し且つ底部との間に間隙をおいた壁を設けることで、一定量の空気を貯留するように構成してもよい。

本発明の実施形態のインクジェットプリンタにおける記録部の斜視図である。 記録ヘッドユニットの斜視図である。 記録ヘッドユニットの分解斜視図である。 （ａ）は上ケースの上方斜視図、（ｂ）は下ケースの上方斜視図である。 （ａ）は下ケースの下方斜視図、（ｂ）は上ケースの下方斜視図である、 （ａ）は下ケースの下方斜視図、（ｂ）は上ケースの下方斜視図である。 ダンパー装置の可撓性膜４３を除いた状態記録ヘッドユニットの平面図である。 記録ヘッドユニットの下面図である。 ダンパー装置の可撓性膜４３を除いた状態での図７のIX−IX線矢視断面図である。 ダンパー装置の可撓性膜４３を除いた状態の平面図である。 ダンパー装置の可撓性膜３２を除いた状態の下面図である。 ダンパー装置の可撓性膜３２、４３を取り付けた状態での図１０のXII −XII 線矢視断面図である。 ダンパー装置の可撓性膜３２、４３を取り付けた状態での図１０のXIII−XIII線矢視断面図である。

符号の説明

１ 記録部
４ 記録ヘッドユニット
１０ ダンパー装置
１１ 排気弁手段
１４ インク供給管
２０ ヘッドホルダ
２１ 記録ヘッド
２２ ノズル
２３ アクチュエータ
２４ フレキシブルフラットケーブル
２６ 上ケース
２７ 下ケース
３０ インク溜め室
３１ ダンパー作用室
３２ 可撓性膜
３５ 主仕切り壁
３６ 副仕切り壁
３７ 副仕切り壁
３８ リブ
３９ バッファ室
４１ ヘッド接続口
４３ 可撓性膜
４７ 供給管接続口
５４ リブ
５６ 排気口
５７ 排気通路
６０ａ 気泡トラップ領域
６０ｂ〜６０ｄ 気泡トラップ室
６２ フィルタ
６３ 切欠部
８１ インク供給口

Claims (6)

1. 被記録媒体に対して移動するキャリッジにインクジェット式の記録ヘッドを搭載し、本体に搭載されたインク供給源からインク供給管を介して、前記キャリッジに搭載されたダンパー装置を経て前記記録ヘッドにインクを供給するように構成されたインクジェットプリンタにおいて、
   前記ダンパー装置には、
   ダンパー作用室と、インクに含まれる気泡を徐々に蓄積する気泡トラップ室と、この気泡トラップ室の気泡を外部に排出可能な排気口とを有するインク溜め室が備えられ、
   このインク溜め室では、前記インク供給管側からのインク流入口がダンパー作用室側に、前記記録ヘッド側へのインク流出口が気泡トラップ室側にそれぞれ設けられ、
   前記気泡トラップ室及び前記排気口は、前記インク流出口の略鉛直上方に配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記ダンパー作用室はあらかじめ一定量の空気を貯留するように形成され、その天井部は可撓性膜により封止されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記排気口は、前記インク溜め室におけるインク流の下流側の側壁の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記ダンパー作用室は、その一部または全部がインク溜め室の天井部から下方に向かって突設されたリブにより囲まれ、前記リブの先端と前記インク溜め室の底部との間には間隙が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記ダンパー作用室と前記インク流入口との間、及び前記ダンパー作用室と前記気泡トラップ室との間は、前記天井部より垂下し底部との間に間隙をおいた壁によりそれぞれ仕切られ、その両壁間に一定量の気泡を貯留することができる前記ダンパー作用室が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記ダンパー装置は、複数種類のインクに対応する複数の前記インク溜め室を平行に有し、それらの同側の端部底面に、前記記録ヘッドの複数のインク供給口に対応する前記インク流出口を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

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