JP2729629B2 - インク供給路 - Google Patents

インク供給路

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JP2729629B2 JP63112209A JP11220988A JP2729629B2 JP 2729629 B2 JP2729629 B2 JP 2729629B2 JP 63112209 A JP63112209 A JP 63112209A JP 11220988 A JP11220988 A JP 11220988A JP 2729629 B2 JP2729629 B2 JP 2729629B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor

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  • Ink Jet (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録装置に用いられるインク
供給流路に関する。
〔従来の技術〕
第3図はインクジェット記録装置の一例を示す斜視図
である。
1はインクジェット記録ヘッド(以下、ヘッドとい
う)を装着して主走査方向へ往復動するキャリッジ、2
はホームポジション位置等にあって回復動作時にヘッド
前面に圧接される回復装置、3はヘッドに供給するイン
クを貯蔵するインクタンクである。6はベースプレー
ト、7はキャリッジ1を移動させる駆動源となるキャリ
ッジモータである。
9はペーパーパン、10はペーパーパン9を経て挿入さ
れた被記録材17を巻付けると共に印字に応じて被記録材
を搬送するプラテン、11はプラテン10に被記録材17を圧
接する紙押さえ板、12はキャリッジ1を案内するキャリ
ッジ軸である。
14はモータ7のプーリとキャリッジ軸12の他端に配設
されたプーリとの間に架け渡されると共にキャリッジに
一端が係着されるキャリッジベルト、15は一端がキャリ
ッジ1に連結されるインク供給チューブの可動部、18は
可動部の他端が連結されるインク供給ユニットのポスト
である。
第4図はインク供給チューブの可動部15の詳細を示す
断面図である。キャリッジ1は、ヘッド1Aおよびヘッド
1Aにインクを供給するサブタンク1Bを備えている。この
サブタンク1Bとインク供給チューブポスト18との間に、
インクの供給が自在なように可動部15が接続されてい
る。可動部15内およびインク供給チューブポスト18とイ
ンクタンク3との間にインク供給チューブ19が連通して
いる。このインク供給チューブ19内にはインク21が満た
されている。また、インク供給チューブ19にはこのチュ
ーブ19を保護し、且つ或る程度の張力を与える為にカバ
ー20が被覆されている。
以上の構成において、記録時にはキャリッジ1がモー
タ7の駆動により印字開始位置に移動し、ついで記録デ
ータに基づいてヘッド1Aのノズル部に設けられたエネル
ギー発生体(不図示)の駆動により、ノズルよりインク
液滴が被記録材17に向けて飛翔し、被記録材17の表面に
付着して吸収され、ドット状の記録が行われる。キャリ
ッジ1は記録の進行と共に主走査方向へ移動し、順次記
録が行われる。一行分の記録が終了すると、キャリッジ
1は印字開始点に戻され、再び記録が行われる。定期的
あるいは所定時にキャリッジ1がホームポジションに戻
されたときに、回復装置2がヘッド前面に移動ならびに
圧接し、回復装置2内のポンプを作動させてヘッド前面
の空間に負圧を生じさせ、ノズル内のインクを外部へ吸
収する。これにより回復動作が行われる。
一方、可動部15内のインク21は、キャリッジ1の加速
と減速動作、及びインク21自体の慣性力によって、イン
ク供給チューブ19内を流動する。この流動量は、キャリ
ッジ1の加速度が大きいほど、また、インク21の慣性力
が大きいほど大きくなる。したがって、記録速度の高速
化および印字幅の拡大に対応させた場合、インク21の流
動量は大きくなる。
このインク21はサブタンク1B内のインクレベル及びタ
ンク内圧力を直接変動させる、サブタンク1B内には、空
気室1Cが形成されており、或る程度のサブタンク1B内の
液面変動を吸収し、インク供給チューブ19内のインク21
の移動による影響がヘッド1Aに及ぼさないように機能し
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、第4図のような従来のインク供給チューブに
あっては、該チューブ内のインク21がキャリッジ1及び
可動部15の移動速度に追いつかないため、サブタンク1B
内の液面位及び圧力が低下し、吐出不良を生じさせる原
因になっていた。
例えば、キャリッジ1が記録を行いながらモータ7の
近傍まで移動した場合、インク21はその慣性及び流動時
の摩擦力が小さいため、インク21はインク供給チューブ
19の加速移動に対して遅れて移動する。即ちキャリッジ
1が定速移動に移って暫時経過した後、キャリッジ1の
移動速度にインク21の移動速度が追い付くことになる。
このため、見かけ上、インク21はインク供給チューブポ
スト18の方向に流動し、このときサブタンク1Bの水位を
低下させる。サブタンク1Bの液面位の低下は、サブタン
ク1B内の空気室1Cの圧力を低下させ、大気圧とサブタン
ク1B内の圧力差が或る値を越えると、吐出するインク液
滴の大きさが変化する(通常、ドット径が小さくな
る)。これによって吐出不良が生じることになる。
本発明は以上のような従来技術に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、記録中における記録ヘッドの
高速移動や高加減速、あるいは印字幅の拡大などに際
し、記録ヘッド側のインク室内の液面位及び圧力の変動
を抑制することで、記録ヘッドからのインク吐出の安定
化を図り得るインク供給流路を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、記録部材に沿って主走査方向に往復移動す
るインクジェット記録ヘッドと、該記録ヘッドに対して
供給されるインクを貯留する装置に固定的に配置される
インクタンクと、を連結するとともに前記記録ヘッドの
往復移動に伴って変位する前記インクタンクから前記記
録ヘッドにインクを供給する経路を構成する可撓性のイ
ンク供給流路において、前記記録ヘッドの往移動方向に
インクの流れを構成する往流路と、前記記録ヘッドの復
移動方向にインクの流れを構成する復流路と、を相互に
反転連結して前記インクタンクから前記記録ヘッドへの
インク供給の経路を構成したことで、前記目的を達成す
るものである。
また、インクの慣性力を打ち消すために、往流路側の
総容積または総断面積と復流路側の総容積または総断面
積とをほぼ等しくすることが好ましい。
以上の構成によれば、インク供給流路内のインク流量
が大きくなりやすい使用状況のもとで、該インク供給流
路内のインクの流動が抑制され、記録ヘッド側のインク
室(サブタンク)内の液面位及び圧力の変動が抑制さ
れ、記録ヘッドからのインク液滴の吐出を安定化させる
ことができる。
すなわち、インク供給流路を記録ヘッド(あるいはヘ
ッドを搭載したキャリッジ)の走査方向に平行な方向に
配置する、つまり記録ヘッドの往移動方向にインクの流
れを構成する往流路と記録ヘッドの復移動方向にインク
の流れを構成する復流路との組み合わせとして配置する
ことで、インク慣性が最も現れやすい状態下で慣性力を
良好に打ち消すことができる。
また、インクの供給の経路を構成する前記往流路側と
前記復流路側の総容積または総断面積をほぼ等しくすれ
ば、前記経路内のインクの慣性力をさらに効果的に打ち
消すことができ、インク供給流路内のインクの流動を一
層効果的に抑制することができる。
〔実施例〕
以下、第1図及び第2図を参照して本発明を具体的に
説明する。
第1図は本発明によるインク供給チューブの一実施例
を示す断面図である。なお、第1図においては、第4図
と同一であるものには同一引用数字を用いたので、重複
する説明を省略する。
第1図に示すように、本実施例は可動部15におけるイ
ンク供給チューブ19を可動部15の全幅で蛇行させたもの
で、往路部19A、復路部19C及び往路部19Bの連結によっ
て成っている。
これらは、夫々の移動距離および加速度の大きさを等
しくする為、各々の配置をキャリッジ1の移動方向に対
し、平行になるように配設されている。なお、往路部19
A、19Bのチューブ内径をrとし、復路部19Cのチューブ
内径を するとき、往路部と復路部におけるインク21の体積Vを
等しくすることができる。チューブ内のインク体積V
は、 によって算出することができる。
第1図の構成において、キャリッジ1が移動すると、
これに応じて可動部15が移動する。このとき、インク供
給チューブ19内のインク21の流動は、往路部19A、19B内
のインク21の慣性力と、復路部19C内のインク21の慣性
力が互いに打ち消し合うことによって、抑制又は消滅さ
せることができる。
インク供給チューブポスト18の支点22を基準としたキ
ャリッジ1までの間の任意の位置(第1図のE−E部)
において、E−E部の加速度及び移動速度は同一である
ため、E−E部のインク供給チューブ19の往路部19A、1
9B及び復路部19Cの微小チューブ長Δl内に存在するイ
ンクの体質は、往路部19A、19Bにおいてその和が1/2r2
πΔlとなり、復路部19Cにおいては1/2r2πΔlとな
る。即ち、同一体積であることから、同一の質量にな
る。慣性力は、(加速度×質量)で表されるため、復路
部19CのE−E点に生じる慣性力は、往路部19A、19Bの
E−E点に生じる慣性力に等しい値になる。
このような理由により、E−E点がインク供給チュー
ブ19の可動部15上のすべての位置にある場合について成
立する。復路部19Cと往路部19A、19Bに生ずる慣性力が
等しい値になり、かつ復路部19Cと往路部19A、19Bはイ
ンク流路として繋がっている。従って、発生する慣性力
の方向は、互いに他を打ち消す向きとなり、結果として
慣性力は零となり、インク21の流動は生じない。
第2図は本発明の他の実施例を示す断面図である。
本実施例が前記実施例と異なるところは、前記実施例
が往路部19A、19Bと復路部19Cのチューブ内径を適切な
比とすることにより各々における慣性力が等しくなるよ
うにしていたのに対し、本実施例は流路断面積の比を適
切にして往路部19A、19Bと復路部19Cのインク体積が等
しくなるようにしたものである。
即ち、往路部19A、19Bの流路断面積をS1とし、復路部
19Cの流路断面積を2S1とすることにより、往路部19A、1
9Bと復路部19Cとのインクの体積を等しくすることがで
きる。
なお、流路内のインク体積Vは、流路の長さをl、流
路断面積をSとすると、V=S×lにより算出すること
ができる。
この場合、微小長さΔl内に存在するインクの体積V
は、往路部19A、19Bにおける和が(2S1×Δl)とな
り、復路部19Cにおいては(2S1×Δl)となり、両者は
同一体積になるから、同一質量になる。慣性力は(加速
度×質量)で表されるため、復路部19CのE−E点に生
じる慣性力は、往路部19A、19BのE−E点に生じる慣性
力に等しい値になる。
このような構成により、往路部19A、19Bと復路部19C
とに生じる慣性力が等しい値になり、且つ、両者は連結
されているため、発生する慣性力の方向は互いに他を打
ち消すことになり、慣性力は零となり、インク21の流動
は生じない。したがってサブタンク1B内の液面位の変動
に起因するヘッド1Aの吐出不良を改善することができ
る。
なお、第2図の実施例では、可動部15のインク流路を
金型成形によって製作したインク供給ユニット26とする
ことができる。
金型成形により得た流路にフラットなフィルムを張り
付けることによりインク供給ユニットを構成し、これを
流路ジョイント23、24を介してキャリッジ1及びインク
供給チューブポスト18に結合する。このようにすること
により、流路の精度向上およびユニットの小型化を図る
ことができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記
録部材に沿って主走査方向に往復移動するインクジェッ
ト記録ヘッドと、該記録ヘッドに対して供給されるイン
クを貯留する装置に固定的に配置されるインクタンク
と、を連結するとともに前記記録ヘッドの往復移動に伴
って変位する前記インクタンクから前記記録ヘッドにイ
ンクを供給する経路を構成する可撓性のインク供給流路
において、前記記録ヘッドの往移動方向にインクの流れ
を構成する往流路と、前記記録ヘッドの復移動方向にイ
ンクの流れを構成する復流路と、を相互に反転連結して
前記インクタンクから前記記録ヘッドへのインク供給の
経路を構成したので、インク供給流路内のインク流動が
抑制され、記録ヘッド側のインク貯留部の液面位及び圧
力の変動が抑制され、記録ヘッドからのインク吐出を安
定化させることができるインク供給流路が提供される。
すなわち、インク供給流路を記録ヘッド(あるいはヘ
ッドを搭載したキャリッジ)の走査方向に平行な方向に
配置する、つまり記録ヘッドの往移動方向にインクの流
れを構成する往流路と記録ヘッドの復移動方向にインク
の流れを構成する復流路との組み合わせとして配置する
ことで、インク慣性が最も現れやすい状態下で慣性力を
良好に打ち消すことが可能になる。
また、インク供給の経路を構成する前記往流路側と前
記復流路側の総容積または総断面積をほぼ等しくするこ
とにより、前記経路内のインクの慣性力を一層効果的に
打ち消してインク供給流路内のインクの流動を一層効果
的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第3図は本発明及び従来
のインク供給流路が適用されるインクジェット記録装置
を示す斜視図、第4図は従来のインク供給チューブを示
す断面図である。 1……キャリッジ、1B……サブタンク、3……インクタ
ンク、18……インク供給チューブポスト、19……インク
供給チューブ、19A、19B……往路部、19C……復路部、2
0……カバー、21……インク。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録部材に沿って主走査方向に往復移動す
    るインクジェット記録ヘッドと、該記録ヘッドに対して
    供給されるインクを貯留する装置に固定的に配置される
    インクタンクと、を連結するとともに前記記録ヘッドの
    往復移動に伴って変位する前記インクタンクから前記記
    録ヘッドにインクを供給する経路を構成する可撓性のイ
    ンク供給流路において、 前記記録ヘッドの往移動方向にインクの流れを構成する
    往流路と、前記記録ヘッドの復移動方向にインクの流れ
    を構成する復流路と、を相互に反転連結して前記インク
    タンクから前記記録ヘッドへのインク供給の経路を構成
    したことを特徴とするインク供給流路。
  2. 【請求項2】前記往流路側の総容積と、前記復流路側の
    総容積とがほぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載のインク供給流路。
  3. 【請求項3】前記インク供給流路の所定区分における前
    記往流路側の総断面積と、前記復流路側の総断面積とが
    ほぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載のインク供給流路。
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