JP6273941B2 - Liquid ejection device - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus.
特許文献１には、記録ヘッドが装着され、走査方向に往復移動可能なキャリッジと、このキャリッジに搭載され、インクを記録ヘッドに供給するためのサブタンクと含むインクジェット式記録装置について記載されている。このインクジェット式記録装置のサブタンクは、メインタンクからインク供給チューブを介してインクが供給されるインク室を有する。インク室を画定する側壁は、弾性変形可能な薄膜から構成されている。これにより、キャリッジの移動に伴って、インク室内のインクに圧力変動が生じても、薄膜が弾性変形し、当該圧力変動を吸収する。このため、インク室の圧力変動が記録ヘッドに伝わりにくくなり、記録ヘッドからのインク吐出に影響を与えるのを抑制することが可能となる。 Patent Document 1 describes an ink jet recording apparatus that includes a carriage mounted with a recording head and reciprocally movable in a scanning direction, and a sub tank that is mounted on the carriage and supplies ink to the recording head. The sub tank of the ink jet recording apparatus has an ink chamber to which ink is supplied from the main tank via an ink supply tube. The side wall that defines the ink chamber is made of an elastically deformable thin film. As a result, even if pressure fluctuation occurs in the ink in the ink chamber as the carriage moves, the thin film elastically deforms and absorbs the pressure fluctuation. For this reason, it is difficult for pressure fluctuations in the ink chamber to be transmitted to the recording head, and it is possible to suppress the ink ejection from the recording head.
このような記録ヘッドを走査方向に移動させて記録媒体に印字を行うインクジェット式記録装置においては、印字速度の向上の要望がある。印字速度を向上させるためには、例えば、キャリッジの移動速度を大きくすることが考えられる。この場合、上記特許文献１に記載のインクジェット式記録装置においては、インク室内のインクの圧力変動がより大きくなるため、さらにインク室を大きくしつつ弾性変形可能な薄膜も大きくする必要が生じる。つまり、印字速度を向上させると、インク室を有するサブタンク自体が大型化するという問題が生じる。 In an ink jet recording apparatus that performs printing on a recording medium by moving the recording head in the scanning direction, there is a demand for an improvement in printing speed. In order to improve the printing speed, for example, it is conceivable to increase the moving speed of the carriage. In this case, in the ink jet recording apparatus described in Patent Document 1, since the ink pressure fluctuation in the ink chamber becomes larger, it is necessary to increase the elastically deformable thin film while further increasing the ink chamber. That is, when the printing speed is improved, there arises a problem that the sub tank having the ink chamber itself is enlarged.
そこで、本発明の目的は、液体の圧力変動を小さくしつつ大型化を抑制することが可能な液体吐出装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can suppress an increase in size while reducing fluctuations in the pressure of the liquid.
本発明の液体吐出装置は、液体を吐出するノズルを含む第１液体流路を有する液体吐出部と、液体の圧力変動を吸収するダンパー室を含み前記第１液体流路に液体を供給するための第２液体流路を有する液体供給部と、前記第１液体流路と前記第２液体流路とを連通可能に接続する接続部と、前記液体吐出部及び前記液体供給部を支持する支持部と、前記支持部を一方向に移動させる移動機構とを備えている。そして、前記液体吐出部は、前記支持部に固定されており、前記支持部は、前記移動機構によって前記支持部とともに前記液体供給部が移動することで生じる前記第２液体流路内の液体の圧力変動を小さくするように、前記液体供給部を前記一方向に移動可能に支持している。 The liquid discharge apparatus according to the present invention includes a liquid discharge portion having a first liquid flow path including a nozzle for discharging a liquid and a damper chamber for absorbing pressure fluctuations of the liquid so as to supply the liquid to the first liquid flow path. A liquid supply section having the second liquid flow path, a connection section that connects the first liquid flow path and the second liquid flow path, and a support that supports the liquid discharge section and the liquid supply section. And a moving mechanism for moving the support portion in one direction. The liquid discharge unit is fixed to the support unit, and the support unit is configured to move the liquid supply unit together with the support unit by the moving mechanism. The liquid supply unit is supported so as to be movable in the one direction so as to reduce pressure fluctuation.
これによると、支持部が移動機構によって一方向に比較的速い速度で移動しても、第２液体流路内の液体の圧力変動を小さくすることが可能となる。このため、ダンパー室で液体の圧力変動を吸収するために、当該ダンパー室を大きくする必要がなくなり、大型化を抑制することが可能となる。 According to this, even if the support portion moves in one direction at a relatively high speed by the moving mechanism, it is possible to reduce the pressure fluctuation of the liquid in the second liquid channel. For this reason, in order to absorb the pressure fluctuation of a liquid in a damper chamber, it becomes unnecessary to enlarge the said damper chamber, and it becomes possible to suppress an enlargement.
本発明において、前記支持部は、前記液体吐出部が固定され、前記移動機構によって前記一方向に移動する本体部と、前記本体部と前記液体供給部との間に配置された減衰部材とを有しており、前記減衰部材は、前記本体部の移動に伴って当該本体部が前記液体供給部に加える力を減衰することが好ましい。これにより、本体部が移動機構によって一方向に移動しても、本体部から液体供給部に加えられる力が減衰部材によって減衰される。このため、第２液体流路内の液体の圧力変動を小さくすることが可能となる。 In the present invention, the support section includes a main body section to which the liquid discharge section is fixed and moved in the one direction by the moving mechanism, and an attenuation member disposed between the main body section and the liquid supply section. It is preferable that the damping member attenuates a force that the main body portion applies to the liquid supply portion as the main body portion moves. Thereby, even if the main body moves in one direction by the moving mechanism, the force applied from the main body to the liquid supply unit is attenuated by the damping member. For this reason, it is possible to reduce the pressure fluctuation of the liquid in the second liquid channel.
また、本発明において、前記減衰部材は、弾性部材からなることが好ましい。これにより、比較的簡単な構成で、本体部から液体供給部に加えられる力を減衰させることが可能となる。 In the present invention, the damping member is preferably made of an elastic member. Thereby, it is possible to attenuate the force applied from the main body portion to the liquid supply portion with a relatively simple configuration.
また、本発明において、前記弾性部材は、粘弾性部材からなることが好ましい。これにより、より簡単な構成で、本体部から液体供給部に加えられる力を減衰させることが可能となる。 Moreover, in this invention, it is preferable that the said elastic member consists of a viscoelastic member. Thereby, it is possible to attenuate the force applied from the main body portion to the liquid supply portion with a simpler configuration.
また、本発明において、前記本体部は、前記液体供給部の側壁と前記一方向に対向する対向部を有しており、前記弾性部材は、前記液体供給部と前記対向部との間に配置されていることが好ましい。これにより、本体部が移動機構によって一方向に移動しても、本体部から液体供給部に加えられる力を効果的に減衰することができる。 In the present invention, the main body has a facing portion facing the side wall of the liquid supply portion in the one direction, and the elastic member is disposed between the liquid supply portion and the facing portion. It is preferable that Thereby, even if the main body moves in one direction by the moving mechanism, the force applied from the main body to the liquid supply unit can be effectively attenuated.
また、本発明において、前記移動機構は、前記本体部を前記一方向に往復移動させ、前記本体部は、前記一方向に関して前記液体供給部を挟む位置に配置された２つの対向部を有しており、前記粘弾性部材は、前記液体供給部と前記２つの対向部との間にそれぞれ配置され、且つ、前記一方向の両端が前記液体供給部及び前記対向部に固定されていることが好ましい。これにより、本体部が移動機構によって一方向に往復移動しても、本体部から液体供給部に加えられる力を効果的に減衰することができる。 Further, in the present invention, the moving mechanism reciprocates the main body portion in the one direction, and the main body portion has two opposing portions arranged at positions sandwiching the liquid supply portion with respect to the one direction. The viscoelastic member is disposed between the liquid supply part and the two opposing parts, and both ends in the one direction are fixed to the liquid supply part and the opposing part. preferable. Thereby, even if the main body is reciprocated in one direction by the moving mechanism, the force applied from the main body to the liquid supply unit can be effectively attenuated.
また、本発明において、前記移動機構は、前記本体部を前記一方向に往復移動させ、前記本体部は、前記一方向に関して前記液体供給部を挟む位置に配置された２つの対向部を有しており、前記減衰部材は、前記液体供給部と前記２つの対向部との間にそれぞれ配置され、流体を貯留することが可能な２つの袋状部材と、前記２つの袋状部材とそれぞれ連通する２つの流路とを有しており、前記２つの流路のうちの一方の流路には、他の部位よりも流路抵抗が高く、前記２つの袋状部材のうちの一方から他方へのみ流体が流れるのを許可する部位が設けられており、前記２つの流路のうちの他方の流路には、他の部位よりも流路抵抗が高く、前記２つの袋状部材の他方から一方へのみ流体が流れるのを許可する部位が設けられていることが好ましい。これにより、液体供給部と一方（又は他方）の袋状部材とが接触しても、当該袋状部材内の流体が一方（又は他方）の流路を通って他方（又は一方）の袋状部材に流れにくくなる。このため、袋状部材が流体クッションとなって、本体部から液体供給部に加えられる力を効果的に減衰することができる。 Further, in the present invention, the moving mechanism reciprocates the main body portion in the one direction, and the main body portion has two opposing portions arranged at positions sandwiching the liquid supply portion with respect to the one direction. The damping member is disposed between the liquid supply portion and the two opposing portions, and communicates with the two bag-like members capable of storing fluid and the two bag-like members, respectively. One of the two flow paths has a higher flow resistance than the other part, and one of the two bag-like members is A portion that allows the fluid to flow only to the other flow passage, and the other of the two flow passages has a flow passage resistance higher than that of the other portion, and the other of the two bag-like members. It is preferable to provide a part that allows fluid to flow from one side to the other. Arbitrariness. Thereby, even if a liquid supply part and one (or other) bag-shaped member contact, the fluid in the said bag-shaped member passes through one (or other) flow path, and the other (or one) bag-shaped It becomes difficult to flow to the member. For this reason, the bag-shaped member becomes a fluid cushion, and the force applied from the main body portion to the liquid supply portion can be effectively attenuated.
また、本発明において、前記部位のそれぞれは、圧力調整弁と逆止弁とで構成されていることが好ましい。これにより、袋状部材による流体クッションの圧力調整を容易に行うことが可能となる。 In the present invention, each of the parts is preferably composed of a pressure regulating valve and a check valve. Thereby, it is possible to easily adjust the pressure of the fluid cushion by the bag-shaped member.
また、本発明において、前記支持部は、前記本体部の前記一方向と直交する方向に前記液体供給部と対向する部分と前記液体供給部との間に配置され、前記液体供給部を前記本体部に対して前記一方向にスライド可能に支持するスライド部をさらに有していることが好ましい。これにより、減衰部材が液体供給部と対向部との間に配置されていても、液体供給部を本体部に対して一方向にスライド可能に支持することが確実にできる。 In the present invention, the support portion is disposed between a portion of the main body portion facing the liquid supply portion in a direction orthogonal to the one direction and the liquid supply portion, and the liquid supply portion is disposed on the main body. It is preferable to further have a slide portion that is slidably supported in the one direction relative to the portion. Thereby, even if the attenuation member is disposed between the liquid supply portion and the facing portion, it is possible to reliably support the liquid supply portion so as to be slidable in one direction with respect to the main body portion.
また、本発明において、前記支持部は、前記液体吐出部が固定され、前記移動機構によって前記一方向に移動する本体部を有しており、前記接続部は、前記本体部の前記一方向と直交する方向に前記液体供給部と対向する部分に形成され、一端が前記第１液体流路の前記ノズルとは異なる一端と接続された第１連通部と、一端が前記第２液体流路の下流端と接続され他端が前記第１連通部の他端と接続された第２連通部を有するゴムジョイントとで構成されていることが好ましい。これにより、液体供給部に接続されたゴムジョイントが本体部に形成された第１連通部と接続されている。このため、液体供給部が本体部に対して一方向に移動しても、このときに生じる応力が直接、液体吐出部に加えられなくなり、液体吐出部の破損を抑制することが可能となる。さらに、ゴムジョイントが、本体部から液体供給部に加えられる力を減衰することも可能となる。このため、第２液体流路内の液体の圧力変動を小さくすることが可能となる。 Further, in the present invention, the support portion includes a main body portion to which the liquid discharge portion is fixed and moves in the one direction by the moving mechanism, and the connection portion is connected to the one direction of the main body portion. A first communicating portion formed at a portion facing the liquid supply portion in a direction orthogonal to the first end and connected to one end different from the nozzle of the first liquid channel, and one end of the second liquid channel. It is preferable that the other end is configured by a rubber joint having a second communication portion connected to the downstream end and connected to the other end of the first communication portion. Thereby, the rubber joint connected to the liquid supply part is connected to the first communication part formed in the main body part. For this reason, even if the liquid supply part moves in one direction with respect to the main body part, the stress generated at this time is not directly applied to the liquid discharge part, and damage to the liquid discharge part can be suppressed. Further, the rubber joint can attenuate the force applied from the main body portion to the liquid supply portion. For this reason, it is possible to reduce the pressure fluctuation of the liquid in the second liquid channel.
本発明の液体吐出装置によると、支持部が移動機構によって一方向に比較的速い速度で移動しても、第２液体流路内の液体の圧力変動を小さくすることが可能となる。このため、ダンパー室で液体の圧力変動を吸収するために、当該ダンパー室を大きくする必要がなくなり、大型化を抑制することが可能となる。 According to the liquid ejection apparatus of the present invention, it is possible to reduce the pressure fluctuation of the liquid in the second liquid flow path even if the support portion is moved in one direction at a relatively high speed by the moving mechanism. For this reason, in order to absorb the pressure fluctuation of a liquid in a damper chamber, it becomes unnecessary to enlarge the said damper chamber, and it becomes possible to suppress an enlargement.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
プリンタ１（液体吐出装置）は、図１に示すように、プラテン２、キャリッジ３、サブタンク４、インクジェットヘッド５、インクタンク６、給紙ローラ７、排紙ローラ８、制御装置１３（図２参照）などを含む。なお、以下では、図１の紙面手前側を上方、紙面向こう側を下方と定義して、適宜、「上」「下」の方向語を使用して説明する。
As shown in FIG. 1, the printer 1 (liquid ejection device) includes a
プラテン２は、その上面で被記録媒体である用紙Ｐを下方から支持する。また、プラテン２の上方には、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１５，１６が設けられている。
The
キャリッジ（支持部）３は、２本のガイドレール１５，１６に取り付けられ、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１５，１６に沿って走査方向に移動可能である。また、キャリッジ３には、駆動ベルト１７が取り付けられている。駆動ベルト１７は、２つのプーリ１８，１９に巻き掛けられた無端状のベルトである。一方のプーリ１８はキャリッジ駆動モータ２０（図２参照）に連結されている。キャリッジ駆動モータ２０によってプーリ１８が回転駆動されることで駆動ベルト１７が走行し、これにより、キャリッジ３が走査方向に往復移動することになる。このように、２本のガイドレール１５，１６、駆動ベルト１７、２つのプーリ１８，１９及びキャリッジ駆動モータ２０によって、キャリッジ３を走査方向に移動させる移動機構２０が構成されている。
The carriage (supporting portion) 3 is attached to the two
サブタンク（液体供給部）４は、キャリッジ３に搭載されている。サブタンク４の上面には、チューブジョイント２１が設けられており、インクタンク６と接続されたインク供給チューブ２２がチューブジョイント２１に接続されている。インクタンク６には、ブラックインクが貯留されており、当該インクがインク供給チューブ２２を介してサブタンク４に供給される。サブタンク４の内部の流路構造については、後で詳述する。
The sub tank (liquid supply unit) 4 is mounted on the
インクジェットヘッド（液体吐出部）５は、キャリッジ３の下部に固定されている（図３参照）。インクジェットヘッド５は、その下面に複数のノズル５ａを有し、サブタンク４から供給されたインクを吐出する。複数のノズル５ａは、図１に示すように、走査方向と直交する搬送方向に沿って配列されて、ノズル列を構成している。インクジェットヘッド５の内部の流路構造については、後で詳述する。
The ink jet head (liquid ejecting unit) 5 is fixed to the lower part of the carriage 3 (see FIG. 3). The
給紙ローラ７と排紙ローラ８は、図２に示す搬送モータ２９によってそれぞれ同期して回転駆動される。給紙ローラ７と排紙ローラ８は協働して、プラテン２に支持される用紙Ｐを搬送方向に搬送する。
The
そして、プリンタ１は、給紙ローラ７と排紙ローラ８によって用紙Ｐを搬送方向に搬送しつつ、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド５を走査方向に移動させながらインクを吐出させることにより、用紙Ｐに所望の画像等を印刷する。
The printer 1 ejects ink while moving the
制御装置１３は、インクジェットヘッド５の全体制御を司る。制御装置１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路等を有する。図２に示すように、制御装置１３には、インクジェットヘッド５のドライバＩＣ５３、キャリッジ駆動モータ２０等、プリンタ１の様々な装置あるいは駆動部と接続されている。また、制御装置１３は、プリンタ１の操作パネル１５、及び、外部機器であるＰＣ１６と接続されている。制御装置１３は、ＰＣ１６から送信された印刷指令に基づいて、搬送モータ２９、キャリッジ駆動モータ２０及びインクジェットヘッド５等を制御して、用紙Ｐを搬送方向に搬送し、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド５を走査方向に移動させて、用紙Ｐに画像を印刷する。
The
次に、キャリッジ３及びサブタンク４について、図３を参照しつつ以下に説明する。キャリッジ３は、図３に示すように、移動機構２０によって走査方向に移動する本体部３１と、２つの粘弾性部材３５とを有する。本体部３１は、搬送方向に長尺な矩形平面形状を有する平板状の底部３２と、底部３２の周縁から上方に突出する環状部３３とを有し、上方に向かって開口する凹部３４が形成されている。この凹部３４内には、サブタンク４が設けられている。環状部３３は、走査方向に沿ってサブタンク４と対向する一対の対向部３３ａを有する。２つの粘弾性部材３５（減衰部材）は、対向部３３ａとサブタンク４との間にそれぞれ配置されている。本実施形態における粘弾性部材３５は、ウレタンの材質からなるスポンジであり、移動機構２０によってキャリッジ３が往復移動する際に、本体部３１がサブタンク４に加える力を減衰することが可能である。すなわち、移動機構２０によってキャリッジ３が往復移動する際に生じるサブタンク４内のインクの圧力変動を小さくすることが可能である。なお、粘弾性部材３５は、上述のスポンジと同様な機能を有しているのであれば、例えば、ポリエチレンやシリコーンの材質からなるスポンジやゴムを採用してもよい。また、各粘弾性部材３５は、サブタンク４と対向部３３ａとの間において、走査方向の両側面がサブタンク４と対向部３３ａとに固定されている。さらに、粘弾性部材３５がスポンジから構成されていることで、サブタンク４と対向部３３ａとの間の隙間が小さくても容易に設置することができる。さらに、粘弾性部材３５が当該小さな隙間にも設置可能であるため、装置の小型化に寄与する。本実施形態におけるサブタンク４と対向部３３ａとの間の走査方向に関する幅は、１〜２ｍｍ程度である。そして、サブタンク４が走査方向に移動可能な距離は、約１ｍｍ程度である。
Next, the
キャリッジ３には、インクジェットヘッド５の後述の流路５１（第１液体流路）と、サブタンク４の後述の流路６１（第２液体流路）とを接続する接続部４０が設けられている。接続部４０は、図３に示すように、底部３２の鉛直方向にサブタンク４と対向する部分に形成された第１連通部４１と、ゴムジョイント４２とを有する。第１連通部４１は、底部３２を鉛直方向に貫通する貫通孔４３と、底部３２の貫通孔４３の周縁から上方に突出した円筒部４４の中空部４４ａとが連通することで構成されている。円筒部４４の先端の外側角部は、アール加工が施されている。貫通孔４３は、流路５１（インク供給孔７３）に接続されている。ゴムジョイント４２は、円筒状のゴムチューブから構成されており、内部に第２連通部４２ａを有する。第２連通部４２ａは、ゴムジョイント４２の一端が後述の円筒部６４と接続され他端が円筒部４４に接続されることで、一端が流路６１の下流端と接続され他端が第１連通部４１と接続される。
The
また、キャリッジ３には、底部３２とサブタンク４との間にスライド部６６が設けられている。スライド部６６は、２つのローラ６７から構成されている。これらローラ６７は、底部３２の上面において、搬送方向に沿う軸を中心に回転可能に取り付けられている。これにより、対向部３３ａとサブタンク４との間に粘弾性部材３５が配置された状態においても、サブタンク４を本体部３１に対して走査方向にスムーズにスライドさせることが可能となる。
The
サブタンク４は、一端がチューブジョイント２１と接続された流路６１を有する。流路６１（第２液体流路）は、図３に示すように、ダンパー室６２と、貫通孔６３と、円筒部６４の中空部６４ａとを含む。円筒部６４の先端の外側角部は、アール加工が施されている。ダンパー室６２は、サブタンク４に形成された上方に開口する凹部６２ａと、凹部６２ａの開口を封止する樹脂フィルム６２ｂとによって区画されて形成されている。樹脂フィルム６２ｂは、可撓性を有する。また、凹部６２ａは貫通孔６３よりも大きく形成されており、流路６１は、ダンパー室６２において、局部的に容積が大きくなった流路形状を有する。インクジェットヘッド５でインクが消費されると、インクジェットヘッド５内のインクの圧力が減少するため、それに応じて、インクタンク６からサブタンク４内の流路６１にインクが供給される。その際に、流路６１内のインクに大きな圧力変動が生じると、それがインクジェットヘッド５まで伝わってインクの吐出に悪影響を及ぼす。しかし、流路６１に、比較的に容積が大きく、且つ、可撓性のフィルム６２ｂで覆われたダンパー室６２が設けられることによって、流路６１内のインクに生じる圧力変動がダンパー室６２で吸収される。この結果、インクジェットヘッド５の流路５１内のインクに圧力変動が伝わりにくくなって、インク吐出を安定させることが可能となる。
The
次に、インクジェットヘッド５について説明する。図４は、インクジェットヘッドの平面図である。図５（ａ）は図４のＡ部拡大図、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。インクジェットヘッド５は、図４及び図５に示すように、流路ユニット７１と、圧電アクチュエータ７２とを有する。
Next, the
図５（ｂ）に示すように、流路ユニット７１は、５枚のプレート８１〜８５が積層された構造を有する。５枚のプレート８１〜８５のうちの最下層のプレート８５は、複数のノズル５ａが形成されたノズルプレート８５である。一方、上側の残り４枚のプレート８１〜８４には、複数のノズル５ａに連通するマニホールド８６や圧力室８７などの流路５１を構成する孔が形成されている。これら孔が連通するように５枚のプレート８１〜８５が積層されることで、流路５１が構成される。
As shown in FIG. 5B, the
図４に示すように、流路ユニット７１の上面には、流路５１の上流端となるインク供給孔７３が形成されている。このインク供給孔７３は、接続部４０を介してサブタンク４と接続されており、サブタンク４からのインクが供給される。また、流路ユニット７１は、その内部に、搬送方向に延在するマニホールド８６を有する。マニホールド８６は、インク供給孔７３に接続されている。
As shown in FIG. 4, an
さらに、流路ユニット７１は、その下面に開口した複数のノズル５ａと、これら複数のノズル５ａにそれぞれ連通する複数の圧力室８７とを有する。図４に示すように、平面視で、複数のノズル５ａは搬送方向に沿って配列されている。複数の圧力室８７も、複数のノズル５ａと同様に、搬送方向に沿って配列されている。図５（ｂ）に示すように、各圧力室８７はマニホールド８６に連通している。以上より、図５（ｂ）に矢印で示すように、流路ユニット７１内には、各マニホールド８６から分岐して、圧力室８７を経てノズル５ａに至る個別流路が複数形成されている。なお、流路ユニット７１に形成された流路５１は、これら複数の個別流路、及び、インク供給孔７３と各個別流路とを繋ぐインク流路によって構成されている。
Furthermore, the
図４及び図５に示すように、圧電アクチュエータ７２は、振動板９１と、圧電層９２，９３と、複数の個別電極９４と、共通電極９５とを含む。振動板９１は、複数の圧力室８７を覆った状態で流路ユニット７１の上面に接合されている。２枚の圧電層９２，９３は、振動板９１の上面に積層されている。複数の個別電極９４は、上層の圧電層９３の上面において、複数の圧力室８７とそれぞれ対向するように配置されている。共通電極９５は、２枚の圧電層９２，９３の間において、複数の圧力室８７に跨って配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
制御装置１３からの信号を受けて、ドライバＩＣ５３から個別電極９４に対して駆動信号が供給されると、上層の圧電層９３の圧力室８７と対向する部分に圧電歪が生じることで、振動板９１が撓むように変形する。このとき、圧力室８７の容積が変化することによって、個別流路内のインクに圧力が付与されてノズル５ａからインクが吐出される。
When a drive signal is supplied from the
続いて、キャリッジ３の移動に伴う粘弾性部材３５の動作について、図６を参照しつつ以下に説明する。プリンタ１は、印刷指令を受信すると、制御装置１３が搬送モータ２９、キャリッジ駆動モータ２０及びインクジェットヘッド５を制御して、用紙Ｐに画像を印刷する。このとき、キャリッジ３は移動機構２０によって走査方向に往復移動する。
Next, the operation of the
図６（ａ）に示すように、キャリッジ３の本体部３１が右方（図中矢印Ｆ１方向）への移動を開始すると、サブタンク４はスライド部６６を介して本体部３１に支持されているため、先ずは本体部３１とインクジェットヘッド５だけが右方に移動する。このとき、２つの粘弾性部材３５のうち、左方にある粘弾性部材３５は、本体部３１の対向部３３ａとサブタンク４との間でさらに圧縮される（キャリッジ３が移動しないときよりも圧縮される）。これにより、本体部３１からサブタンク４に加えられる力（すなわち、本体部３１がサブタンク４を右方に押圧する力）が粘弾性部材３５により吸収され減少する。本実施形態においては、粘弾性部材３５を少し圧縮した状態でサブタンク４と対向部３３ａとの間に配置されている。このため、左方にある粘弾性部材３５がさらに圧縮されるときには、右方にある粘弾性部材３５は圧縮が開放され走査方向に伸張する。なお、２つの粘弾性部材３５は互いに圧縮されて配置されているが、各粘弾性部材３５によるサブタンク４を押圧する力は、互いの押圧力によって打ち消されている。
As shown in FIG. 6A, when the
この後、図６（ｂ）に示すように、本体部３１が左方（図中矢印Ｆ２方向）に移動すると、右方にある粘弾性部材３５が圧縮される。これにより、本体部３１からサブタンク４に加えられる力（すなわち、本体部３１がサブタンク４を左方に押圧する力）が粘弾性部材３５により吸収され減少する。一方、左方にある粘弾性部材３５は圧縮が開放され走査方向に伸張する。
Thereafter, as shown in FIG. 6B, when the
キャリッジ３が走査方向に移動するときは、サブタンク４も走査方向に移動するため、サブタンク４内のインクに圧力変動が生じる。粘弾性部材３５は、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させ、すなわち、圧力変動が減衰するように設定されている。これにより、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても、当該圧力変動を減衰させることが可能となる。
When the
また、本体部３１とサブタンク４とが走査方向に相対移動する際、図６に示すように、ゴムジョイント４２も弾性変形する。このゴムジョイント４２も、粘弾性部材３５と同様に、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を減少させる。このため、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても、より減衰させることが可能となる。また、円筒部４４，６４がアール加工されているため、ゴムジョイント４２が弾性変形した際に、ゴムジョイント４２が円筒部４４，４６の外側角部と接触しても、破損しにくくなる。なお、スライド部６６も、ローラ６７の摩擦抵抗などにより、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を減少させる。このため、さらにキャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても効果的に減衰させることが可能となる。
Further, when the
以上に述べたように、キャリッジ３が移動機構２０によって走査方向に比較的速い速度で移動しても、粘弾性部材３５が本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させる。このため、サブタンク４内のインクの圧力変動を小さくすることが可能となる。したがって、ダンパー室６２でインクの圧力変動を吸収するために、当該ダンパー室６２をさらに大きくする必要がなくなる。この結果、プリンタ１の大型化を抑制することが可能となる。
As described above, even when the
また、移動に伴って本体部３１がサブタンク４に加える力を減衰させる部材が粘弾性部材３５によって構成される。これにより、比較的簡単な構成で本体部３１からサブタンク４に加えられる力を減衰させることができる。
In addition, a member that attenuates the force applied by the
また、粘弾性部材３５がサブタンク４と２つの対向部３３ａとの間にそれぞれ配置され、走査方向の両端がサブタンク４及び対向部３３ａに固定されている。これにより、本体部３１が移動機構２０によって走査方向に往復移動した際に、粘弾性部材３５が１つだけ設けられている場合よりも、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を効果的に減衰することができる。
Further, the
また、ゴムジョイント４２は、サブタンク４の流路６１と、インクジェットヘッド５の流路５１に連通する第１連通部４１とに接続されている。このため、サブタンク４が本体部３１に対して走査方向に移動しても、このときに生じる応力が直接、インクジェットヘッド５に加えられなくなり、インクジェットヘッド５の破損を抑制することが可能となる。
The rubber joint 42 is connected to the
また、第１変形例として、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクの圧力変動を減衰する減衰部材として、２つの粘弾性部材３５、ゴムジョイント４２及びスライド部６６のいずれかが設けられておればよい。また、２つの粘弾性部材３５のうち、１つの粘弾性部材３５だけを設けてもよい。また、粘弾性部材３５を３以上設けてもよい。
As a first modification, any one of the two
また、第２変形例として、図７に示すように、２つの粘弾性部材３５に代えて、バネなどからなる２つの弾性部材１３５（減衰部材）が設けられていてもよい。なお、上述の実施形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。弾性部材１３５は、サブタンク４と対向部３３ａとの間に圧縮した状態に配置される。この弾性部材１３５においても、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させるように設定されればよい。これにより、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても、当該圧力変動を減衰させることが可能となる。
As a second modification, as shown in FIG. 7, two elastic members 135 (damping members) made of springs or the like may be provided instead of the two
また、第３変形例として、図８に示すように、粘弾性部材３５を設けず、且つスライド部６６の２つのローラ６７に代えて、例えば、積層ゴムからなる２つの弾性部材１３６（減衰部材）が設けられていてもよい。なお、上述の実施形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。これら２つの弾性部材１３６は、走査方向に互いに離隔して配置され、上端がサブタンク４に固定され下端が底部３２に固定されている。また、２つの弾性部材１３６は、本体部３１が走査方向に移動すると、上述のゴムジョイント４２のように走査方向にスライド変形する。これら弾性部材１３６も、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させるように設定されればよい。これにより、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても、当該圧力変動を減衰させることが可能となる。
As a third modification, as shown in FIG. 8, the
また、第４変形例として、２つの粘弾性部材３５を設けず、スライド部６６に代えて、底部３２上に減衰部材としてグリスを塗布していてもよい。そして、このグリスの粘度を、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能な粘度に設定すればよい。こうすることでも、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても、当該圧力変動を減衰させることが可能となる。また、グリスに代えて、底部３２の表面を荒らして、サブタンク４に対する摩擦抵抗を大きくしてもよい。つまり、底部３２の表面のサブタンク４に対する摩擦抵抗を、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能な摩擦抵抗に設定すればよい。こうすることでも、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能となり、キャリッジ３の移動に伴ってサブタンク４内のインクに圧力変動が生じても、当該圧力変動を減衰させることが可能となる。この場合は、底部３２上にサブタンク４を載置するだけの簡単な構成となる。
Further, as a fourth modified example, the two
また、第５変形例として、図９に示すように、２つの粘弾性部材３５に代えて、減衰部材２３０を設けてもよい。なお、上述の実施形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。減衰部材２３０は、２つの袋状部材２３１，２３２と、２つの流路２３３，２３４とを有している。２つの袋状部材２３１，２３２は、対向部３３ａとサブタンク４との間にそれぞれ配置されており、内部に空気が貯留されている。２つの対向部３３ａには、４つの貫通孔２４１〜２４４が形成されている。袋状部材２３１は、２つの貫通孔２４１，２４３の内側開口を覆うように配置されている。袋状部材２３２は、２つの貫通孔２４２，２４４の内側開口を覆うように配置されている。これら袋状部材２３１，２３２は、例えば、ＰＥＴフィルム等の高分子フィルムから構成されているが、貯留された内部の空気が流動することで変形することが可能な材質であれば、どのような材質から構成されていてもよい。
As a fifth modification, a damping
流路２３３は、２つの貫通孔２４１，２４２と、２つの配管部材２５１，２５２と、圧力調整弁２６１と、逆止弁２６２とによって構成されている。配管部材２５１は、貫通孔２４１の外側開口と圧力調整弁２６１を繋ぐ。圧力調整弁２６１は、逆止弁２６２と接続されている。配管部材２５２は、貫通孔２４２の外側開口と逆止弁２６２とを繋ぐ。逆止弁２６２は、配管部材２５１から配管部材２５２への空気の流れを許可し、逆方向の空気の流れを止める。つまり、逆止弁２６２は、一方の袋状部材２３１から他方の袋状部材２３２への空気の流れだけを許可する。圧力調整弁２６１は、配管部材２５１，２５２よりも流路抵抗が高くなるように設定されている。このように流路２３３には、圧力調整弁２６１と逆止弁２６２とによって、他の部位（配管部材２５１，２５２）よりも流路抵抗が高く、２つの袋状部材２３１，２３２のうち一方から他方へのみ空気が流れるのを許可する部位が構成されている。
The
流路２３４は、２つの貫通孔２４３，２４４と、２つの配管部材２５３，２５４と、圧力調整弁２６３と、逆止弁２６４とによって構成されている。配管部材２５３は、貫通孔２４４の外側開口と圧力調整弁２６３を繋ぐ。圧力調整弁２６３は、逆止弁２６４と接続されている。配管部材２５４は、貫通孔２４３の外側開口と逆止弁２６４とを繋ぐ。逆止弁２６４は、配管部材２５３から配管部材２５４への空気の流れを許可し、逆方向の空気の流れを止める。つまり、逆止弁２６４は、他方の袋状部材２３２から一方の袋状部材２３１への空気の流れだけを許可する。圧力調整弁２６３は、圧力調整弁２６１と同じであって、配管部材２５３，２５４よりも流路抵抗が高くなるように設定されている。このように流路２３４には、圧力調整弁２６３と逆止弁２６４とによって、他の部位（配管部材２５３，２５４）よりも流路抵抗が高く、２つの袋状部材２３１，２３２のうち他方から一方へのみ空気が流れるのを許可する部位が構成されている。
The
続いて、キャリッジ３の移動に伴う減衰部材２３０の動作について、図１０を参照しつつ以下に説明する。
Next, the operation of the damping
図１０（ａ）に示すように、キャリッジ３の本体部３１が右方（図中矢印Ｇ１方向）への移動を開始すると、上述の実施形態と同様に、先ずは本体部３１とインクジェットヘッド５が右方に移動する。このとき、２つの袋状部材２３１，２３２のうち一方の袋状部材２３１は、本体部３１の対向部３３ａとサブタンク４との間で押圧される（キャリッジ３が移動しないときよりも押圧される）。袋状部材２３１が押圧されると、内部の空気が流路２３３を介して、図１０（ａ）中白抜き矢印方向、すなわち、袋状部材２３４へと流れる。このとき、流路２３３は、圧力調整弁２６１により一部の流路抵抗が高く設定されている。このため、一方の袋状部材２３１から他方の袋状部材２３２に空気が流れにくくなり、袋状部材２３１が本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能な状態を保持される。これにより、本体部３１がサブタンク４を右方に押圧する力が袋状部材２３１により吸収され減少する。そして、他方の袋状部材２３２は、図１０（ａ）に示すように、一方の袋状部材２３１から流れてきた空気によって膨らむ。
As shown in FIG. 10A, when the
この後、図１０（ｂ）に示すように、本体部３１が左方（図中矢印Ｇ２方向）に移動すると、他方の袋状部材２３２が本体部３１の対向部３３ａとサブタンク４との間で押圧される。袋状部材２３２が押圧されると、内部の空気が流路２３４を介して、図１０（ｂ）中白抜き矢印方向、すなわち、袋状部材２３３へと流れる。このとき、流路２３４も、圧力調整弁２６３により一部の流路抵抗が高く設定されている。このため、他方の袋状部材２３２から一方の袋状部材２３１に空気が流れにくくなり、袋状部材２３２が本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能な状態を保持される。これにより、本体部３１がサブタンク４を左方に押圧する力が袋状部材２３２により吸収され減少する。そして、一方の袋状部材２３１は、図１０（ｂ）に示すように、他方の袋状部材２３２から流れてきた空気によって膨らむ。
Thereafter, as shown in FIG. 10B, when the
このように本変形例によると、流路２３３，２３４に、流路抵抗の高い部位（圧力調整弁２６１，２６３）が設けられている。各圧力調整弁２６１、２６３は、各袋状部材２３１，２３２が本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能な状態に保持されるように、設定されている。このため、サブタンク４と袋状部材２３１（又は袋状部材２３２）とが接触しても、当該袋状部材内の空気が流路２３３（又は流路２３４）を通って袋状部材２３２（又は袋状部材２３１）に流れにくくなる。このため、袋状部材２３１，２３２がエアクッションとなって、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を効果的に減衰することができ、上述の実施形態と同様に、サブタンク４内のインクの圧力変動を小さくすることが可能となる。また、流路抵抗の調整を圧力調整弁２６１、２６３で行っているため、袋状部材２３１，２３２によるエアクッションの圧力調整を容易に行うことが可能となる。なお、本変形例においては、流体に空気を採用したが、空気以外の流体であればどのようなものであってもよい。
As described above, according to this modification, the
また、第６変形例として、上述の袋状部材２３１，２３２に代えて、走査方向に沿って伸縮する伸縮性チューブ、例えば、ジャバラホースなどを採用してもよい。また、第７変形例として、上述の袋状部材２３１，２３２又は伸縮性チューブとエアポンプとを切換弁を介して接続し、制御装置が、キャリッジ３の移動に伴って本体部３１の対向部３３ａとサブタンク４との間で押圧される袋状部材２３１，２３２又は伸縮性チューブに空気が供給されるように、エアポンプ及び切換弁を制御してもよい。このときのエア供給量を、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させるように設定すればよい。これにより、上述の実施形態と同様に、サブタンク４内のインクの圧力変動を小さくすることが可能となる。さらに、第８変形例として、減衰部材が、気体が充填された袋状部材（エアクッション）から構成されていてもよい。この場合も、気体の圧力を、本体部３１からサブタンク４に加えられる力を次第に減少させることが可能な圧力に設定すればよい。
Further, as a sixth modification, instead of the bag-
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述のスライド部６６は、２つのローラ６７で構成されているが、サブタンク４を本体部３１に対して走査方向にスライドさせることが可能であれば、どのような機構から構成されていてもよい。上述の実施形態及び各変形例において、スライド部６６が設けられていなくてもよい。本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、記録媒体は、可撓性を有しておれば、用紙Ｐに限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, the above-described
１ プリンタ（液体吐出装置）
３ キャリッジ（支持部）
４ サブタンク（液体供給部）
５ インクジェットヘッド（液体吐出部）
５ａ ノズル
２０ 移動機構
３１ 本体部
３３ａ 対向部
３５ 粘弾性部材（弾性部材，減衰部材）
４０ 接続部
４１ 第１連通部
４２ ゴムジョイント
４２ａ 第２連通部
５１ 流路（第１液体流路）
６１ 流路（第２液体流路）
６２ ダンパー室
６６ スライド部
１３５，１３６ 弾性部材（減衰部材）
２３０ 減衰部材
２３１，２３２ 袋状部材
２３３，２３４ 流路
２６１，２６３ 圧力調整弁
２６２，２６４ 逆止弁
1 Printer (Liquid ejection device)
3 Carriage (support part)
4 Sub tank (liquid supply part)
5 Inkjet head (liquid ejection part)
40 connecting
61 channel (second liquid channel)
62
230 Damping
Claims (10)
液体の圧力変動を吸収するダンパー室を含み前記第１液体流路に液体を供給するための第２液体流路を有する液体供給部と、
前記第１液体流路と前記第２液体流路とを連通可能に接続する接続部と、
前記液体吐出部及び前記液体供給部を支持する支持部と、
前記支持部を一方向に移動させる移動機構とを備えており、
前記液体吐出部は、前記支持部に固定されており、
前記支持部は、前記移動機構によって前記支持部とともに前記液体供給部が移動することで生じる前記第２液体流路内の液体の圧力変動を小さくするように、前記液体供給部を前記一方向に移動可能に支持していることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid discharge section having a first liquid flow path including a nozzle for discharging liquid;
A liquid supply unit including a damper chamber that absorbs pressure fluctuations of the liquid and having a second liquid channel for supplying the liquid to the first liquid channel;
A connecting portion that connects the first liquid channel and the second liquid channel so as to communicate with each other;
A support part for supporting the liquid discharge part and the liquid supply part;
A moving mechanism for moving the support portion in one direction,
The liquid ejection part is fixed to the support part,
The support portion moves the liquid supply portion in the one direction so as to reduce a pressure fluctuation of the liquid in the second liquid flow path caused by the movement of the liquid supply portion together with the support portion by the moving mechanism. A liquid ejecting apparatus, wherein the liquid ejecting apparatus is movably supported.
前記減衰部材は、前記本体部の移動に伴って当該本体部が前記液体供給部に加える力を減衰することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。 The support part includes a main body part to which the liquid discharge part is fixed and moves in the one direction by the moving mechanism, and an attenuation member disposed between the main body part and the liquid supply part. ,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the damping member attenuates a force applied by the main body portion to the liquid supply portion as the main body portion moves.
前記弾性部材は、前記液体供給部と前記対向部との間に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。 The main body has a facing portion facing the side wall of the liquid supply portion in the one direction,
The liquid ejecting apparatus according to claim 3, wherein the elastic member is disposed between the liquid supply unit and the facing unit.
前記本体部は、前記一方向に関して前記液体供給部を挟む位置に配置された２つの対向部を有しており、
前記粘弾性部材は、前記液体供給部と前記２つの対向部との間にそれぞれ配置され、且つ、前記一方向の両端が前記液体供給部及び前記対向部に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。 The moving mechanism reciprocates the main body in the one direction,
The main body has two opposing parts arranged at positions sandwiching the liquid supply part with respect to the one direction,
The viscoelastic members are respectively disposed between the liquid supply unit and the two opposed units, and both ends in the one direction are fixed to the liquid supply unit and the opposed unit. The liquid ejection apparatus according to claim 4.
前記本体部は、前記一方向に関して前記液体供給部を挟む位置に配置された２つの対向部を有しており、
前記減衰部材は、前記液体供給部と前記２つの対向部との間にそれぞれ配置され、流体を貯留することが可能な２つの袋状部材と、前記２つの袋状部材とそれぞれ連通する２つの流路とを有しており、
前記２つの流路のうちの一方の流路には、他の部位よりも流路抵抗が高く、前記２つの袋状部材のうちの一方から他方へのみ流体が流れるのを許可する部位が設けられており、
前記２つの流路のうちの他方の流路には、他の部位よりも流路抵抗が高く、前記２つの袋状部材の他方から一方へのみ流体が流れるのを許可する部位が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。 The moving mechanism reciprocates the main body in the one direction,
The main body has two opposing parts arranged at positions sandwiching the liquid supply part with respect to the one direction,
The damping member is disposed between the liquid supply part and the two opposing parts, respectively, two bag-like members capable of storing fluid, and two communicating with the two bag-like members, respectively. And a flow path,
One channel of the two channels has a channel resistance that is higher than that of the other site and allows fluid to flow only from one of the two bag-like members to the other. And
The other channel of the two channels has a channel resistance that is higher than the other sites, and allows a fluid to flow only from one of the two bag-like members to the other. The liquid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
前記接続部は、前記本体部の前記一方向と直交する方向に前記液体供給部と対向する部分に形成され、一端が前記第１液体流路の前記ノズルとは異なる一端と接続された第１連通部と、一端が前記第２液体流路の下流端と接続され他端が前記第１連通部の他端と接続された第２連通部を有するゴムジョイントとで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。 The support portion has a main body portion to which the liquid discharge portion is fixed and moves in the one direction by the moving mechanism,
The connection portion is formed at a portion facing the liquid supply portion in a direction orthogonal to the one direction of the main body portion, and one end is connected to one end different from the nozzle of the first liquid channel. The communication portion is composed of a rubber joint having one end connected to the downstream end of the second liquid channel and the other end connected to the other end of the first communication portion. The liquid ejection device according to claim 1.
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