JP5670823B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

キャリッジにインクジェットヘッド搭載し、キャリッジを往復走査しながら記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンターが知られている。大型のインクジェットプリンターは、長時間印字可能にするため大型のインクカートリッジを用いる。インクカートリッジは重いので、キャリッジに搭載するには不向きであり、キャリッジ外にインクカートリッジを配置することになる。インクジェットヘッドはインクチューブを介してインクカートリッジ内のインクが供給される。インクチューブの長さを、キャリッジの移動する最遠方の位置より長くし、キャリッジより遠方でインクチューブが屈曲するように配置する。このように配置することで、キャリッジの移動に伴ってインクチューブの屈曲位置が移動することになる。このようにすることで、キャリッジの移動範囲内の全ての位置においてインクを供給することができる。しかしインクチューブが勝手な方向に動くと装置の誤動作の原因になるため、インクチューブの移動方向が制御される機構が考えられている。例えば特開２００６−８２２８１号公報に記載されている技術では、インクチューブガイドを用いてその内部にインクチューブを入れ、インクチューブの屈曲をインクチューブガイドによって規制している。インクチューブガイドは回動方向が単一方向となるように接続された複数の内部が空洞になっているリンク片から構成されている。また、回動方向をキャリッジの移動方向に沿うように配置することで、インクチューブの移動方向をキャリッジの移動方向に沿うように規制する。

特開２００６−８２２８１号公報

インクジェットプリンターが大型化するとインクチューブの長さも長くなる。また印字スピードの高速化あるいは高画質化させるためにはインクジェットヘッドのノズル数を多くすることが考えられ、供給するインク量もそれに伴い多くなる。インクチューブを通るインクは、流路抵抗が少ない方がインクジェットヘッドに余分な負荷がかからず好ましいので、インク供給量を多くする傾向に合わせてインクチューブの径が太くなる傾向にある。しかし、径が太くなるとインクチューブが屈曲し難くなるためキャリッジの移動負荷が増し、そのためにモーターの大型化や部品の強度強化をしなければならないとうい問題が生じる。この点に関しては、インクチューブは細いほうが望まれる。またインクチューブは短いほうが望まれる。また、インクチューブが長くなると、インクチューブの移動を規制するためインクチューブガイドなどの移動規制手段の大型化してしまいう問題がある。

本発明では、インク供給量が増えてもキャリッジの移動負荷の増加を防止し、インクの流路抵抗を低減し、機器の大型化を防止するインクジェット記録装置を提供する。

本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、該キャリッジ外に配置されたインクカートリッジから前記インクジェットヘッドにインクを供給するインクチューブと、前記インクチューブの移動を規制するガイドと、前記ガイドに前記インクチューブを固定する固定手段と、を有するインクジェット記録装置において、前記インクチューブは第１インクチューブと該第１インクチューブより内径が小さくかつ該第１インクチューブより前記インクジェットヘッド側に配置された第２インクチューブを含み、前記ガイドは第１ガイドと第２ガイドを含み、前記第１ガイドと前記第２ガイドは夫々短手方向の両端部が屈曲し底が平面状に形成されたた凹部を備え、前記第１ガイドの前記凹部の開口と前記第２ガイドの前記凹部の開口が対向するようにかつ夫々の長手方向が前記往復走査の方向に沿って平行に配置され、前記第１インクチューブは前記第１ガイドの前記凹部内に収納されて配置され、前記第２インクチューブは湾曲して前記第１ガイドと前記第２ガイドの間に跨る湾曲部と、第１ガイドの前記凹部内に収納されて配置される部分と、前記第２第ガイドの前記凹部内に収納されて配置される部分とを含み、該湾曲部が前記キャリッジの移動に伴って移動し、前記固定手段は、前記第１インクチューブを前記第１ガイドに固定する第１固定手段と前記第２インクチューブを前記第１ガイドに固定する第２固定手段を含み、前記第１インクチューブと前記第２インクチューブの接続部が前記キャリッジの移動に伴って動かないように、該接続部が該第１固定手段と該第２固定手段の間に配置され、前記第２固定手段は、前記キャリッジが移動の折り返し位置に在って前記湾曲部が円弧の場合に、前記湾曲部の前記接続部に近い側の湾曲の開始位置が前記接続部に最も接近した時に、該開始位置から少なくとも前記円弧の半径に等しい長さ以上離れた位置に配置されていることを特徴とする。

本発明では、インク供給量が増えてもキャリッジの移動負荷の増加を防止し、インクの流路抵抗を低減し、機器の大型化を防止できる。

図１は、インクチューブを説明する図である。 図２は、本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略図である。 図３は、インクチューブをガイドするガイド構造を示す概略図である。

本発明の実施形態に関して、図１、図２を用いて説明する。
図１はインクカートリッジからインクジェットヘッドまでのインクの経路に配置されるインクチューブを説明する図であり、図２は本発明の実施形態であるインクジェット記録装置の概略図である。

インクジェット記録装置１は、破線で示した記録媒体１１にインクを吐出して画像を記録する装置である。インクジェットヘッド２からインクを吐出する。インクジェットヘッド２はキャリッジ３に搭載され、プラテン１０に沿って往復移動する。往復移動しながら所望の位置でインクジェットヘッド２からインクを吐出する。また、記録媒体１１を所定量移動させることで、記録位置を変え、所望の画像を記録する。インクは交換可能なインクカートリッジ４から供給される。記録媒体１１は紙、プラスチック製の薄いフィルムなどである。また、記録媒体１１は矢印の方向に間歇搬送され、この間歇間でキャリッジ３が走査される。キャリッジ３には４個のインクジェットヘッド２が搭載され、夫々別の色であるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを吐出する。インクカートリッジ４もインクジェットヘッド２に対応して４個ある。ここでは、４色を例にしたが、更に色を増やしても良い。

インクカートリッジ４からインクジェットヘッド２までのインク経路は、第１インクチューブ５、第２インクチューブ６を含む。第１インクチューブ５と第２インクチューブ６はコネクタ７によって接続されている。第１インクチューブ５は第２インクチューブ６より大口径のチューブを用いている。内径が大きいことでインクの流路抵抗が少なくなる。大口径であるので、細いチューブに比べ太く、硬いため湾曲し辛い。第１インクチューブ５と第２インクチューブ６は対向する第１ガイド８と第２ガイド９によって移動が規制される。プラテン１０の外側には、メンテナンスユニット１５が配置され、インクジェットヘッド２のノズル面の清掃、インクの吸引などのインクジェットヘッド２の不具合を防止するメンテナンスをする。

第１ガイド８と第２ガイド９は凹部が形成されている。その開口部同士が対向して配置されている。また、第１ガイド８と第２ガイド９はキャリッジ３の移動方向に平行に配置されている。第１ガイド８の凹部に第１インクチューブ５が収納され、配置され、固定されている。第２インクチューブ６は第１ガイド８の凹部と第２ガイド９の凹部に収納され配置され、一部が湾曲し、第１ガイド８と第２ガイド９の間に跨っている。

第１インクチューブ５は、キャリッジ３の移動に伴って移動しない位置に、第１ガイド８に固定手段で固定されている。固定手段は、紐状のもので結わいてもよいし、プラスチック製のバンドで固定してもよい。第２インクチューブ６は、キャリッジ３の移動によって第１ガイドから離れる部分と離れない部分がある。その離れない部分で第１インクチューブ５と第２インクチューブ６はコネクタ７によって接続される。

図１において、点線で示された第２インクチューブ１９は、キャリッジ３がインクカートリッジ４側から最大に離れた位置にある場合を示している。キャリッジ３よりさらにインクカートリッジ４から離れた方向に第２インクチューブ１９が第１ガイド８と第２ガイド９間で湾曲している。この湾曲の位置が、キャリッジ３の移動に伴って変わる。

図１において、破線で示した第２インクチューブ２０は、キャリッジ３がインクカートリッジ４側に最も近づいた位置にある場合を示し、さらに極端な例であるが、変則的に第２インクチューブ２０が湾曲した場合を示している。

図１において、実線で示した第２のインクチューブ６は、キャリッジ３がインクカートリッジ４側に最も近づいた位置にある場合を示し、第２インクチューブ６が通常の円弧の湾曲である場合を示している。通常に湾曲する場合は半円状に湾曲する。このとき、コネクタ７と湾曲部の開始位置は最接近する位置であり、また、キャリッジ３の折り返し位置である。

コネクタ７の両側には、第１インクチューブ５側に固定手段として第１バンド１８（第１固定手段）、第２インクチューブ６がキャリッジ３の移動に伴い移動しない部分、すなわち第１ガイド８から離れない部分、に固定手段として第２バンド１７（第２固定手段）を配置し、夫々第２インクチューブ６と第１インクチューブ５を第１ガイド８に固定している。コネクタ７はこれらの間に挟まるように配置され、コネクタ７が第１ガイド８に間接的に固定される。第１バンド１８または第２バンド１７の少なくとも一方を外すことで、コネクタ７から第１インクチューブ５または第２インクチューブ６を外すことができる。第１バンド１８と第２バンド１７によってコネクタ７が間接的に固定されている場合は、コネクタ７から第１インクチューブ５または第２インクチューブ６を外すことができない。

第３バンド１６は、第２インクチューブ６が通常に円弧に湾曲する場合であって、円弧の開始位置がコネクタ７に再接近した時のその開始位置に配置され、第２インクチューブ６を第１ガイド８に固定する固定手段である。すなわち、円弧に湾曲した場合の湾曲しない部分の最端部に配置されている。この開始位置から第２バンドまでの間に、第２インクチューブ６と第１ガイド８を固定する別のバンドを配置してもよい。また、第３バンド１６は、第２インクチューブ６の挙動によって多少湾曲の開始位置が変化するので、弾性をもたせて、第２インクチューブ６の破損を防止しても良い。

キャリッジ３の移動に伴ってコネクタ７が移動しないように、さらにコネクタ７の接続が外れないように、第１ガイド８にコネクタ７を固定する必要がある。コネクタ７を直接第１ガイド８に固定しないのは、固定してしまうと接続、解除ができなくなるか、または困難になるからである。間接的に固定することで、接続解除が可能になる。

インクの流路抵抗を低くするためには、第１インクチューブ５の断面積が大きくすること、すなわち内径を大きくすること、そして、その部分が長いほど良い。第２インクチューブ６が円弧状に湾曲する開始位置から第１インクチューブを配置するのが一番長くできる。しかし、コネクタ７に外力が加わり外れてはいけなく、またコネクタ７が通常の湾曲以外の変則的に第２インクチューブ６が動いた場合であっても外れないように、またキャリッジ３の移動に伴う振動を防止する必要がある。

第２インクチューブ６には後述する薄板を備えている。これで湾曲方向をある程度制御している。第３バンド１６（第３固定手段）によって、第１ガイド８に第２インクチューブ６を固定しているので、図１の破線で示された第２インクチューブ２０のように極端な鋭角で曲がることはない。第３バンド１６は第２インクチューブ６のキャリッジ３の移動に伴う通常の湾曲を妨げる位置にあってはいけない。しかし、多少の変則的な湾曲は生じ得る。また、第３バンド１６付近では、第２インクチューブ６が動くことによって、その前後が振動あるいは撓むことがあり、この影響をコネクタ７に与えないようにしなければならない。そこで、第２インクチューブ６が通常の湾曲である円弧状に変形した時に、その湾曲の開始位置から、少なくとも湾曲の半径以上、すなわち第１ガイド８と第２ガイド９の距離２１の半分の長さ以上、離れた位置に第２バンド１７（第２固定手段）を配置し、第２インクチューブ６を固定する。これは第３バンド１６が外れ、第２ガイド９側を底辺として約３０度の角度で第２インクチューブ６が曲がっても第２バンド１７に大きな力が加わらないようにしている。また、第３バンド１６と第２バンド１７間に第２インクチューブ６を第１ガイド８に固定する別のバンドを備えることで、更にコネクタ７の振動を抑えることができるので好ましい。また、第１インクチューブ５は、第１バンド１８（第１固定手段）によって第１ガイド８に固定されている。第２バンド１７と第１バンド１８によって間接的にコネクタ７が第１ガイド８に固定されている。

図３はインクチューブをガイドするガイド構造を示す概略図である。第１ガイド８を例に説明するが、第２ガイド９も構造が同様である。インクチューブ６は、４色のインク夫々に対応するチューブが一体に形成されたチューブ群１２によって構成される。また、インクジェットヘッド２に電気信号を伝える為にフラットケーブル１３がチューブ群１２の裏側に配置されている。フラットケーブル１３とチューブ群１２の間にステンレス製の薄板１４が配置されている。薄板１４があることで、チューブ群１２及びフラットケーブル１３が幅方向に曲がらないように規制することができる。

第１ガイド８の短手方向の両端が屈曲して凹部を形成している。凹部の底は平面である。チューブ群１２はこの凹部に収納されている。凹部の底の平面部はチューブ群１２の幅以上の幅を持っている。薄板１４がこの凹部の底の平面部と対向して配置され、これによってチューブ群１２の幅方向に曲がり難くし、チューブ群１２がよれないようにすることができる。また、チューブ群１２は、第１ガイド８に鉛直方向に重なるように４本のチューブが配置されている。縦置きにすることで、チューブの重みで、湾曲の形状が変形しなくなるので好ましい。第１ガイド８は少なくともインクチューブ６の屈曲部の移動する範囲全域が凹部となっている。第２ガイド９も同様である。

また、第２ガイド９も同様の構造であり、第１ガイド８と第２ガイド９は凹部の開口が対向して配置されている。薄板１４で幅方向の移動を制限でき、また、第１ガイド８、第２ガイド９の両端の屈曲部によって、よれを防止しているので、チューブ群１２が移動しても第１ガイドと第２ガイドから外れないようになっている。

本発明はインクジェットプリンターに利用できる。

１ インクジェット記録装置
２ インクジェットヘッド
３ キャリッジ
４ インクカートリッジ
５ 第１インクチューブ
６ 第２インクチューブ
７ コネクタ
８ 第１ガイド
９ 第２ガイド
１０ プラテン
１１ 記録媒体
１２ チューブ群
１３ フラットケーブル
１４ 薄板
１５ メンテナンスユニット
１６ 第３バンド
１７ 第２バンド
１８ 第１バンド
１９ キャリッジが最遠部に位置した場合の第２インクチューブ
２０ 変則的に変形した場合の第２インクチューブ

Claims (5)

1. 記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、該キャリッジ外に配置されたインクカートリッジから前記インクジェットヘッドにインクを供給するインクチューブと、前記インクチューブの移動を規制するガイドと、前記ガイドに前記インクチューブを固定する固定手段と、を有するインクジェット記録装置において、
   前記インクチューブは第１インクチューブと該第１インクチューブより内径が小さくかつ該第１インクチューブより前記インクジェットヘッド側に配置された第２インクチューブを含み、
   前記ガイドは第１ガイドと第２ガイドを含み、前記第１ガイドと前記第２ガイドは夫々短手方向の両端部が屈曲し底が平面状に形成された凹部を備え、前記第１ガイドの前記凹部の開口と前記第２ガイドの前記凹部の開口が対向するようにかつ夫々の長手方向が前記往復走査の方向に沿って平行に配置され、
   前記第１インクチューブは前記第１ガイドの前記凹部内に収納されて配置され、
   前記第２インクチューブは湾曲して前記第１ガイドと前記第２ガイドの間に跨る湾曲部と、第１ガイドの前記凹部内に収納されて配置される部分と、前記第２第ガイドの前記凹部内に収納されて配置される部分とを含み、該湾曲部が前記キャリッジの移動に伴って移動し、
   前記固定手段は、前記第１インクチューブを前記第１ガイドに固定する第１固定手段と前記第２インクチューブを前記第１ガイドに固定する第２固定手段を含み、前記第１インクチューブと前記第２インクチューブの接続部が前記キャリッジの移動に伴って動かないように、該接続部が該第１固定手段と該第２固定手段の間に配置され、
   前記第２固定手段は、前記キャリッジが移動の折り返し位置に在って前記湾曲部が円弧の場合に、前記湾曲部の前記接続部に近い側の湾曲の開始位置が前記接続部に最も接近した時に、該開始位置から少なくとも前記円弧の半径に等しい長さ以上離れた位置に配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第２インクチューブは、前記第２インクチューブに沿って配置される扁平の薄板を備え、該薄板の該扁平面が前記第１ガイドの前記凹部の前記平面状の底に対向して配置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記録装置。
3. 前記第１ガイドと前記第２ガイドの短手方向が鉛直方向となるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記第２インクチューブは複数のチューブが一体に成型されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記湾曲部の前記接続部に近い側の湾曲の前記開始位置から前記第２固定手段までの間に前記第２インクチューブを前記第１ガイドに固定する第３固定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

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