JPH05185603A

JPH05185603A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH05185603A
Application number: JP594992A
Authority: JP
Inventors: Toru Takami; 徹高見
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、安定した印字が実現できるイ
ンクジェット記録装置を提供することにある。【構成】キャリッジ２０３の搬送方向に対して、直角に
インクを噴射するインクジェットヘッド２００と、イン
クジェットヘッド２００にインクを供給するインクタン
ク２０１と、インクジェットヘッド２００とインクタン
ク２０１間のインク経路に介在し逆止弁３及び４と圧力
発生手段としてダイヤフラム７を具備した加圧ポンプ２
０２が、ともにキャリッジ２０３に搭載されたインクジ
ェット記録装置において、ダイヤフラム７に弾性を有す
る材料を用い、また逆止弁３、４の開閉方向と逆止弁
３、４を通過するインク経路の方向がキャリッジ２０３
の搬送方向に対し略直角をなすことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関し、特に加圧ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のインクジェットプリンタ用
ポンプは、プリンタの使用開始時においてインクタンク
からヘッドへのインクの充填と、ヘッドが気泡や異物の
混入、ノズルへのゴミ付着等により印字不可能となった
場合の回復を目的とされてきた。特にヘッドを印字可能
な状態に回復させる目的については、インクジェットプ
リンタには不可欠なことである。このため、一般のイン
クジェットプリンタにはインク供給系に内部から加圧す
る加圧式ポンプや、インク供給系の外部にありヘッドノ
ズルから負圧によってインクを吸引する吸引式ポンプが
具備されているものが多い。さらに、これらのポンプは
ほとんどが圧力を発生させるためにポンプの内部容積を
可変でき、かつ弁機構を備えている。

【０００３】また、従来のインクジェットプリンタ用ポ
ンプとしては、例えば図８、図９、図１０に示される特
開平２−１８８２６１号公報に開示されるものがあっ
た。図８、９に示すように、Ｖ型溝１０４を有する小径
部１００と小径部１００に摺動可能に取り付けられてい
る弁部材１０１によってインクはインク取入れ口１０２
へ逆流することなく液室１０３に導かれる。さらに図１
０に示すように前述の弁部材１０１と同様の働きをする
ものとして弁板１０５を用いた例もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、インクジェットヘッドとインクタンク間のインク
経路の方向がキャリッジの搬送方向と同一であるため、
インクジェットヘッドをシリアル搬送する際の加速度に
よるインクの慣性によって不安定な圧力が発生する。よ
って、インクジェットヘッドへのインク供給圧力が変化
し、インクジェットヘッドは安定してインクを噴射でき
ず良好な印字が得られないという課題があった。印字速
度を向上させると、加速度が増大し印字品質は悪化する
ことになる。そこで、インク供給圧力を安定させるため
には、圧力緩衝装置（以後、ダンパと呼ぶ）をポンプと
インクジェットヘッド間に設置することになる。当然ダ
ンパはキャリッジ上に設置され、その重量分キャリッジ
駆動モータの負担が増し、逆に印字速度が低下するとい
う課題があった。弁板を具備している場合は、弁板の開
閉方向とキャリッジの搬送方向も同一となるため、加速
度による弁板の慣性によって弁板が開閉してしまい、イ
ンクジェットヘッドへのインクの供給不足が発生して印
字が不安定になり、ついには印字不可能な状態に陥って
しまうという課題があった。

【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、その目的は安定した印字が実現で
きるインクジェット記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明のインクジェット記録装置は、キャリッジ
の搬送方向に対して、直角にインクを噴射するインクジ
ェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを
供給するインクタンクと、前記インクジェットヘッドと
前記インクタンク間のインク経路に介在し逆止弁と圧力
発生手段を具備した加圧ポンプが、ともにキャリッジに
搭載されたインクジェット記録装置において、前記加圧
ポンプでの圧力発生手段に弾性を有する材料を用いたこ
とを特徴とする。また、前記加圧ポンプにおいて、前記
逆止弁の開閉方向がキャリッジの搬送方向に対し略直角
をなし、且つ前記逆止弁を通過するインク経路の方向が
キャリッジ搬送方向に対し略直角をなすことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明の上記構成によれば、加圧ポンプの圧力
発生手段に弾性を有する部材を用い、ポンプそれ自体に
緩衝機能をもたせたので、別途に圧力緩衝装置を配置す
る必要がなく、インクジェット記録装置のインク供給系
の簡略化を実現している。

【０００８】又、逆止弁をキャリッジの移動方向と直角
に配置しキャリッジの加速度によるインクの流れに対す
る影響を防止した。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図１から図７に基づいて
説明する。図１は本発明の加圧ポンプを搭載したインク
ジェットプリンタの斜視図を示す。本実施例に示すポン
プはダイヤフラムを用いた加圧式である。２００はイン
クジェットヘッド、２０１はインクタンクであり、イン
クジェットヘッド２００とインクタンク２０１の下部に
は加圧ポンプ２０２がそれらを連通して配置され、それ
ぞれキャリッジ２０３の上に搭載されている。キャリッ
ジ２０３は記録紙２０４の記録走査方向にガイド軸２０
５に案内されて矢印Ａ方向に往復運動する。１２、１３
はリニアなカムリード１２ａ、１３ａを有するカムであ
り、キャリッジ２０３の移動に伴い加圧ポンプ２０２の
ピストンピン９ｂと係合して加圧ポンプ２０２を駆動さ
せる。図２、図３及び図４は本実施例の加圧ポンプの構
成を示す図である。図２はキャリッジ２０３上に配置さ
れた加圧ポンプ２０２の構成を示す断面図であり、図３
は図２における構成を詳細に示す分解斜視図である。図
２及び図３を用いて本実施例の構成について説明する。
インク流入口１ａは上カバー１の上面から下面まで同一
の径の円筒形状の穴で貫通している。さらに上カバー１
にはインク流出口１ｂが設けられており、ここからヘッ
ド２００へ供給管等でインク流路が構成されている。イ
ンク流出口１ｂもインク流入口１ａと同様、上カバー１
の上面から下面に穴で貫通しているが途中からＯリング
２の直径とほぼ同一の直径を持つＯリング穴１ｃの直径
まで円錐状になっている。

【００１０】ポンプフレーム６にはインク流入口１ａに
連通してＯリング穴１ｃと同寸法のＯリング穴６ａが設
けられており、さらにインク流入口６ｂが円錐形状によ
ってつながっている。また、ポンプフレーム６にはイン
ク流入口１ａと同一直径のインク流出口６ｃが設けられ
ている。上カバー１のインク流入口１ａとインク流出口
１ｂの中心距離とポンプフレーム６のインク流入口６ｂ
とインク流出口１ｃの中心距離は一致している。さらに
２つのＯリング穴１ｃ、６ａの深さは同一である。イン
ク流入口６ｂとインク流出口６ｃは溝６ｅにより連通し
ており、また下部には球面状のインク加圧部６ｄが設け
られている。通常の印字時においては、インクタンク２
０１から供給されたインクはインク流入口１ａから加圧
ポンプ２０２に入り込み、逆止弁３から溝６ｅを通過し
逆止弁４を経てインク流出口１ｂからヘッド２００へと
供給される。逆止弁３、４はインクの流れによって生じ
る圧力で開くことができるため、インクの流れを阻害し
ない。また、以上の説明から逆止弁３、４の開閉方向及
び逆止弁３、４を通過するインク経路の方向はキャリッ
ジ２０３の搬送方向に対し略直角をなすこととなる。

【００１１】組立の際にはＯリング穴６ａにＯリング５
を挿入しその上から逆止弁３を積層する。Ｏリング穴１
ｃにはＯリング穴６ａとは上下の位置が逆となるように
Ｏリング２と逆止弁４を積層する。Ｏリング穴１ｃと６
ａの深さは組み立てたときにＯリング２、５が圧縮さ
れ、充分密閉される程度である。

【００１２】ポンプフレーム６の下部にはインク加圧部
６ｄの形状と同一形状の球面部７ａを持つダイヤフラム
７が係合する。球面部７ａにはインク加圧部６ｄに対向
して突起７ｂが設けられている。ダイヤフラム７の材質
はゴム等の弾性を有するものとしているため、僅かな内
部圧力や外力によって変形可能で、かつ高いシール性を
保つことが可能である。ダイヤフラム７のさらに下から
下カバー８が積層される。これによりダイヤフラム７の
側部７ｃを圧縮してインク経路を密封する。下カバー８
にはピストンガイド８ａが一体となって設けられてい
る。ピストン９はピストンガイド８ａの下方より挿入さ
れ、ピストン９上部の穴９ａにはダイヤフラム７の突起
７ｂが係合する。さらにはピストン９はピストンガイド
８ａ内部に摺動可能となっている。ピストン９にはキャ
リッジ２０３の移動方向と直角にピストンピン９ｂが取
り付けられているため、ピストンガイド８ａにはピスト
ンピン９ｂとの干渉を防ぐため溝８ｂが設けられてい
る。

【００１３】以上の説明のように加圧ポンプ２０２は積
層構造となっており、組立の際には下カバー８から垂直
に立っているガイドピン１４に沿ってポンプフレーム
６、上カバー１を上方から挿入する。このため簡単で確
実な組立が実現できる。上カバー１、ポンプフレーム
６、下カバー８にはネジ穴があり、上カバー１からネジ
１０を下カバー８まで一気に貫通させ、ナット１１で締
め付けて組立は完了する。２つのＯリング２、５とダイ
ヤフラム側部７ｃを圧縮し密閉できる充分なトルクで締
め付ける。

【００１４】図４は逆止弁３、４を表わす平面図であ
る。逆止弁３、４は外径ｄ１、内径のｄ２のリング状部
分の内側にリング状部分と同心で直径ｄ３の円状部分が
ある。材質はポリ四フッ化エチレン及びポリアミド等で
あり、厚みは０．１ｍｍ程度である。ｄ１はＯリング穴
１ｃ、６ａの直径より僅かに小さく、ｄ３はＯリング
３、４の内径より小さくなければならない。材質自体が
可撓性を有するものであるため、外径部を固定し内径部
を任意量変位させても図のような状態に回復する。図５
及び図６は本実施例の加圧ポンプを示した断面図であ
る。図５はパージ動作のために加圧ポンプ２０２内に排
出用のインクを充填したときの様子を示したものであ
る。ピストン９を外力Ｂによって下方に移動させること
によってダイヤフラム７の球面部７ａも引き下げられ、
ほぼ反転した状態になる。このとき加圧ポンプ２０２内
部の容積が急激に増加するため加圧ポンプ２０２内部の
圧力が負圧となりインクタンク２０１からインク加圧部
６ｄと球面部７ａの反転によりできた空隙にインクが充
填される。加圧ポンプ２０２内部が負圧となるため逆止
弁４は閉じており、逆止弁４とポンプフレーム６との密
着性が確保されてヘッド側からのインクの逆流はない。
逆止弁３を通過するときのインクの流れる方向及び逆止
弁３の開閉方向はキャリッジ２０３の搬送方向、つまり
図１の矢印Ａ方向に対し略直角をなし矢印Ｃ方向とな
る。逆止弁３自体が可撓性を有しているため、インクが
流れるときの開閉は僅かであり開閉の方向としては常に
キャリッジの搬送方向に対して略直角をなす。このた
め、キャリッジ搬送時の加速度によるインクの慣性が逆
止弁３、４の開閉に与える影響は微小である。

【００１５】図６は加圧ポンプ２０２内に充填したイン
クを排出するときの様子を示すものである。外力Ｄによ
ってピストン９を上方に押し上げると、加圧ポンプ２０
２内部のインクは正圧となり逆止弁４を通過しヘッド２
００側へ流れる。このとき逆止弁３は閉じ逆止弁３と上
カバー１との密着により、インクタンク２０１側へのイ
ンクの逆流はない。逆止弁４を通過するときのインクの
流れる方向及び逆止弁４の開閉方向は、逆止弁３と同様
にしてキャリッジ２０３の搬送方向、つまり図１の矢印
Ａ方向に対し略直角をなし矢印Ｅ方向となる。図５にお
ける外力Ｂ及び図６における外力Ｄは、図１のカム１
２、１３によってキャリッジ２０３の動作に伴い発生さ
せる。

【００１６】図７は本実施例の加圧ポンプにおいてピス
トン９を動作させる手段を示す側面図である。パージ動
作の必要時にキャリッジが矢印Ｆ方向に移動するとカム
リード１３ａに沿ってピストンピン９ｂが下方へ移動
し、加圧ポンプ２０２内にインクが充填される。即ち図
５の状態になる。次に、キャリッジ２０３が矢印Ｇ方向
へ移動するとピストンピン９ｂが上方へ押し上げられ、
インクが加圧されヘッド２００より排出される。即ち図
６の状態となる。

【００１７】

【発明の効果】以上本発明によれば、加圧ポンプの圧力
発生手段に弾性を有する材料を用いているので、キャリ
ッジのシリアル搬送時の加速度によるインク供給圧力の
変動を、弾性を有した圧力発生部材で緩衝させることが
でき、またダンパー等の圧力安定装置が不要なためキャ
リッジの重量を少なくでき、印字速度向上に寄与し、安
定した印字ができるという効果を有する。さらに加圧ポ
ンプにおいて、逆止弁の開閉方向がキャリッジの搬送方
向に対し略直角をなし、且つ逆止弁を通過するインク経
路の方向がキャリッジ搬送方向に対し略直角をなす機構
としたため、インクの供給不足を原因とした印字不可能
な状態に陥ることを防ぐことができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットプリンタ用ポンプを搭
載したプリンタを示す斜視図。

【図２】本発明の一実施例を示す断面図。

【図３】本発明の一実施例の部品構成を示す分解斜視
図。

【図４】本発明の一実施例の一構成部品の平面図。

【図５】本発明の一実施例の動作を示す断面図。

【図６】本発明の一実施例の動作を示す断面図。

【図７】本発明の一実施例の動作を示す断面図。

【図８】従来技術の動作を示す断面図。

【図９】従来技術を示す断面図。

【図１０】従来技術を示す断面図。

【符号の説明】

１上カバー２Ｏリング３逆止弁４逆止弁５Ｏリング６ポンプフレーム７ダイヤフラム８下カバー９ピストン９ｂピストンピン２００インクジェットヘッド２０１インクタンク２０２加圧ポンプ２０３キャリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリッジの搬送方向に対して、直角に
インクを噴射するインクジェットヘッドと、前記インク
ジェットヘッドにインクを供給するインクタンクと、前
記インクジェットヘッドと前記インクタンク間のインク
経路に介在し逆止弁と圧力発生手段を具備した加圧ポン
プが、ともにキャリッジに搭載されたインクジェット記
録装置において、前記加圧ポンプの圧力発生手段に弾性
を有する材料を用いたことを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項２】前記加圧ポンプにおいて、前記逆止弁の
開閉方向がキャリッジの搬送方向に対し略直角をなし、
且つ前記逆止弁を通過するインク経路の方向がキャリッ
ジ搬送方向に対し略直角をなすことを特徴とする請求項
１記載のインクジェット記録装置。