JP2000272142A - 圧力変動減衰装置を備えたインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク供給路内で生じたインクの圧力変動を
効果的に減衰すると共に、インク供給路内のインクに混
入した気泡を確実に捕獲して、インク液滴の噴射不良を
防止でき、しかも顔料インクを用いて長期間または高温
下での保存をしてもインク吐出不良が発生しない、信頼
性のあるインクジェットプリンタを低下の圧力変動減衰
装置を提供することにある。 【解決手段】 インクジェットプリンタの圧力変動減衰
装置において、重力方向上方が開口し、底面に一部分窪
みが凹設さたタンク部と、窪みの底部に貫通形成された
インク流出口と、窪み及びタンク部内に圧縮挿入された
インク吸収体と、タンク部の上部開口に溶着または接着
した蓋部と、蓋部下面とインク吸収体上面の間に設けた
気泡溜まり部と、蓋部に上方に凸設され、インク供給手
段の片端と接続したインク導入口とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノンインパクト方
式のプリンタに関し、特に、印刷ヘッドの往復移動時の
加速度によって生じたインク供給系におけるインクの圧
力変動を減衰、緩和する圧力変動減衰装置を備えたイン
クジェットプリンタに関する。さらに本発明は、産業用
のインクジェットプリンタで好適に使用される圧力変動
減衰装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノンインパクト方式のプリンタは、文字
や画像の印刷の際に騒音の発生が少なく、またカラー印
刷が可能であることから、様々な分野で利用されてい
る。中でも、印刷ヘッドに設けた多数の微細ノズルから
非印刷素材上にインク液滴を噴射して印刷を行うインク
ジェットプリンタ、特に印刷ヘッドに圧電素子を利用し
たオンデマンド方式インクジェットプリンタは、普通紙
への印刷が可能で、しかもプリンタ機体の小型化が容易
であることから、パーソナルコンピュータやワードプロ
セッサ等の出力装置として普及しつつある。更に、印刷
用インクに顔料系のインクを用いることによって、耐水
性・耐光性が必要な文書、例えば通帳への印刷などにも
応用が可能である。

【０００３】インクジェットプリンタを利用する際に、
解決すべき問題点の一つとして、印刷ヘッドの往復移動
時の加速度によってインク供給系に生じる圧力変動の問
題がある。従来のインクジェットプリンタにおいて、産
業用等、インク使用量が多いことが予想される機種で
は、大容量のインク貯蔵部を印刷ヘッドから分離してプ
リンタ機体に設置し、インク貯蔵部と印刷ヘッドとを、
可撓性を有したインク供給管路としてのインクチューブ
で連結する構成が周知である。このような構成では、印
刷作業中に印刷ヘッドが所定の印刷領域に沿って往復移
動する際に、インクチューブ内のインクが加速度を受
け、インクの圧力が変動する。この圧力変動は、印刷ヘ
ッドのノズル開口部近傍に形成されたインク液面のメニ
スカスに影響を及ぼし、その結果、メニスカスの破壊に
よりノズルからインクが漏出したり、インク液滴噴射時
のメニスカスの振動によりインク液滴が正常に形成され
ず、文字や画像を正確に印刷できなくなったりする問題
が生じる。

【０００４】この問題を解決するために、従来のインク
ジェットプリンタでは、インクの圧力変動を減衰する圧
力変動減衰装置を、インクチューブと印刷ヘッドとの間
に設けたモノが知られている。実公平３−５４９１４号
広報は、そのような圧力変動減衰装置を備えたインクジ
ェットプリンタを開示する。この圧力変動減衰装置は、
図１０に示すように、インク供給路から分岐した分岐路
１及び分岐路１の鉛直方向に設けたダンパホール２を内
部に備えるベース３と、分岐路１及びダンパホール２を
被覆してベース３に接合され、印刷ヘッド４の移動方向
に撓む可撓性部材５とを備える。印刷ヘッド４の往復移
動中にインクチューブ６で生じた圧力変動は、ダンパホ
ール２内の空気と可撓性部材５との作用により減衰され
る。ベース３内では、インクの流入口７と流出口８とを
ほぼ同じ高さに形成し、両者を流線型の液路で接続して
いる。従って、インクの流れを円滑にすることができ、
インクが滞る箇所が無いので、インクジェット印刷機能
に悪影響を及ぼすインク内の気泡を、ダンパホール２へ
速やかに排出することができる。またダンパホール２へ
の流路を、インクの流入口と流出口とを結ぶインク供給
路から上方に分岐させたので、印刷中にインクチューブ
６内のインクに混入した気泡を自動的に浮上させて、印
刷ヘッド４に気泡が送られることを阻止することができ
る。上記構成では、インク液滴の噴射周波数が低く、ま
たノズル数が余り多くない場合には、印刷ヘッド４へ供
給されるインクの量が少ないので、インク流入口７から
流出口８に至る経路からダンパホール２への流路を分岐
させることにより、印刷中にインクチューブ６に混入し
た気泡を浮上させてダンパホール２内に気泡を捕獲する
ことができる。しかしながら、インク液滴の噴射周波数
が高く、またノズル数が多い場合、或いはノズルの詰ま
りを治すために外部の吸引装置によりノズル面からイン
クを吸引する場合には、印刷ヘッド４へ供給されるイン
クの量が多くなるので、流入口７から流出口８に至る経
路内のインクの流れが速くなり、インクチューブ６内の
気泡が浮上せずにヘッド側に流出してしまうことがあ
る。その結果、気泡が侵入したノズルからインク液滴を
正常に噴射できなくなる場合がある。

【０００５】また、特に顔料系インクを用いた場合に
は、長期間または高温下での保存などにより薄肉の可撓
性部材５の水蒸気透過性によってインク中の水分が蒸発
して顔料の凝集が生じ、印刷品質が劣化したり印刷不能
になるなど、インクジェットプリンタの信頼性を劣化さ
せてしまう。大容量のインク貯蔵部を印刷ヘッドから分
離してプリンタ機体に設置し、インク貯蔵部と印刷ヘッ
ドとを可撓性を有したインク供給管路としてのインクチ
ューブで連結する構成をとり、なおかつ顔料系インクを
用いるような場合は、この圧力変動減衰装置内で発生す
るインク凝集問題が大きなネックとなるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
ク供給路内で生じたインクの圧力変動を効果的に減衰す
ると共に、インク供給路内のインクに混入した気泡を確
実に捕獲して、インク液滴の噴射不良を防止でき、しか
も顔料インクを用いて長期間または高温下での保存をし
てもインク吐出不良が発生しない、信頼性のあるインク
ジェットプリンタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のインクジェットプリンタの圧力変動減衰装
置は、重力方向上方が開口し、底面に一部分窪みが凹設
さたタンク部と、窪みの底部に貫通形成されたインク流
出口と、窪み及びタンク部内に圧縮挿入されたインク吸
収体と、タンク部の上部開口に溶着または接着した蓋部
と、蓋部下面とインク吸収体上面の間に設けた気泡溜ま
り部と、蓋部に上方に凸設され、インク供給手段の片端
と接続したインク導入口とを具備した。

【０００８】

【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１は本発明
の一実施形態による圧力変動減衰装置を備えたインクジ
ェットプリンタ１０の主構成要素を一部透視図で示す概
略斜視図である。インクジェット記録装置１０は、開閉
可能なハウジング１２及び図示しない機台からなる機体
フレーム１４と、機体フレーム１４内で所定方向（通常
はプリンタの設置基準面に関して水平方向）へ往復移動
可能に設置される印刷ヘッド１６と、印刷ヘッド１６に
インクを供給するインク供給手段１８と、機体フレーム
１４内で印刷ヘッド１６に対向する印刷領域Ｐ非印刷素
材（図示せず）を供給する素材送り手段２０と、機体フ
レーム１４内で印刷ヘッド１６の往復移動範囲の両端領
域に分散的に配置されている複数の機能ステーションを
有したメンテナンス手段２２とを備える。印刷ヘッド１
６はキャリッジ２４に固定され、キャリッジ２４は、機
体フレーム１４内で上記水平方向に延設されたガイドバ
ー２６に軸方向摺動可能に担持される。印刷作業に際
し、印刷ヘッド１６は図示しない駆動機構により、ガイ
ドバー２６に沿って同水平方向へ往復移動される。

【０００９】図２及び図３に概略で示すように、印刷ヘ
ッド１６はインク液滴を噴射する複数のノズル２８と、
それらノズル２８が開口するノズル面３０と、それらノ
ズル２８からインク液滴を噴射させる圧電素子からなる
アクチュエータ３２を備える。図示実施例では、印刷ヘ
ッド１６は３個の独立したサブヘッド３４を備え、それ
らサブヘッド３４のそれぞれに複数のノズル２８、ノズ
ル面３０及びアクチュエータ３２が設けられる。インク
供給手段１８と印刷ヘッド１６の３個のサブヘッド３４
との間には、インク供給路内のインクに生じた圧力変動
を減衰して、各ノズル２８に侵入したインクのメニスカ
スを安定させる後述する圧力変動減衰装置又はダンパ３
６が設置される。なお図１及び図２には、アクチュエー
タ３２に駆動電圧を印加するためのフレキシブル回路基
板３８が示されている。また、サブヘッド３４及び圧力
変動減衰装置３６は、キャリッジ２４に開閉可能に取り
付けされたカバー３９によって通常は被覆されている。

【００１０】図１に示すように、インク供給手段１８
は、機体フレーム１４内で印刷ヘッド１６から離れた位
置に設置されるインク貯蔵部４０と、印刷ヘッド１６と
インク貯蔵部４０とを接続するインク供給チューブ４２
とを備え、印刷作業に際して印字ヘッド１６に速乾性の
顔料インクを供給する。図示実施例では、インク供給チ
ューブ４２は、印刷ヘッド１６の往復動作を妨げないよ
うに、十分な可撓性を有した材質のチューブから形成さ
れる。また、図示実施例では、インク貯蔵部４０は、機
体フレーム１４の所定位置に脱着可能に搭載されるカー
トリッジ式のインクタンク４４内に形成される。

【００１１】印刷ヘッド１６の往復移動範囲の下方に設
置される素材送り手段２０は、上段の固定プレート４６
と下段の可動プレート４８とを有し、それらプレート４
６、４８の間に挿入された印刷用紙や通帳等の非印字素
材Ｍを狭持する素材狭持部５０と、固定プレート４６の
上方に設置され、素材狭持部５０に狭持された非印刷素
材の送り方向を修正する修正機構５２と、修正機構５２
の素材送り方向後方で固定プレートの上方に設置され、
素材狭持部５０に狭持された非印字素材を印字領域Ｐに
送り込むとともに印字領域Ｐから排出する送り機構５４
とを備える。

【００１２】印刷領域Ｐは、送り機構５４を構成する２
組の送りローラ５６の間に形成される。印刷ヘッド１６
は、印刷領域Ｐの上方でガイドバー２６に沿って往復移
動して、印刷領域Ｐに送り込まれた非印刷素材上を走査
しながら、複数のノズル２８からインク液滴を噴射する
ことによって非印刷素材に文字や画像を形成する。

【００１３】メンテナンス手段２２を構成する複数の機
能ステーションは、印刷ヘッド１６のノズル面３０に開
口する複数のノズル２８をプリンタ不使用時にキャッピ
ングして、ノズル２８内のインク乾燥を防止するキャッ
ピングステーション５８と、印刷中未使用のノズル内で
増粘してゆくインクをノズル２８から吐出させる吐出ス
テーション６０と、プリンタ不使用中に印字ヘッド１６
のノズル２８内で増粘したインクを吸引除去し、ノズル
面３０を洗浄し、かつノズル面３０を拭く浄化ステーシ
ョン６２とを含んで備える。実施例では、キャッピング
ステーション５８と吐出ステーション６０とが印刷ヘッ
ドの往復移動範囲Ｒの一端（図では右側）領域に設置さ
れ、浄化ステーション６２が印刷ヘッドの往復移動範囲
Ｒの他端（図では左側）領域に設置されている。

【００１４】このような各種機能ステーションの分散的
は位置は、インクジェット記録装置１０の機体フレーム
１４内の遊休空間を有効利用するものである。つまり、
一般にインクジェット記録装置では印刷ヘッドが所定方
向へ往復移動する間に非印刷素材に印刷を行うので、印
刷ヘッドの往復移動範囲は印刷ヘッドに対向する素材送
り手段の寸法よりも広い範囲に設定される。その結果、
素材送り手段の周辺に必然的に遊休空間が形成される。
インクジェット記録装置１０では、多機能的なメンテナ
ンスシステムを実現する上記した各種機能ステーション
を、そのような遊休空間に分散的に配置することによ
り、機体寸法の拡大を効果的に防止しているのである。
また、多機能的なメンテナンスシステムを有したインク
ジェット記録装置１０は、速乾性の顔料インクを安全に
用いることができ、従って例えば通帳プリンタ等の産業
用プリンタとして好適に利用することができる。

【００１５】上記構成を有するインクジェットプリンタ
１０においては、印刷ヘッド１６の往復移動時の加速度
によって、インク供給路、特にインク供給管路４２内の
インクに、慣性力に基づく圧力変動が生じる。そこでイ
ンクジェットプリンタ１０は、そのようなインクの圧力
変動を減衰、緩和する圧力変動減衰装置３６を、インク
供給管路４２とサブヘッド３４との間に設置している。
以下図４〜図９を参照して、印刷ヘッド１６の各サブヘ
ッド３４及び本発明の一実施形態による圧力変動減衰装
置３６の構成を更に詳細に説明する。

【００１６】図４はサブヘッド３４の分解斜視図、図５
はサブヘッド３４の断面図である。図示のように、圧電
効果を有する例えば２０μｍ程度の薄いペースト状の圧
電材料板６４と、銀及びパラジウムを主成分とするペー
スト状の電極層６６とを、順次複数個ずつ積層した後に
焼成して、積層圧電体６８が形成される。電極層６６
は、各圧電材料板６４の両面に配置され、一方の電極層
６６が、積層圧電体６８の一方の側方端面に設けた集電
極７０ａに接続され、他方の電極層６６が、積層圧電体
６８の他方の側方端面に設けた集電極７０ｂに接続され
る。各集電極７０ａ、７０ｂは、積層圧電体６８にクロ
ム、ニッケル、金を順次真空蒸着法等の薄膜形成法によ
り被着する事によって形成される。積層圧電体６８の集
電極７０ａと集電極７０ｂとの間に電圧を印加すると、
各圧電材料板６４に電解が発生して圧電材料板６４が厚
み方向（図で上下方向）に僅かに延びる。そして、各圧
電材料板６４の厚みの増加が集積して、積層圧電体６８
が厚み方向に必要量だけ変位する。

【００１７】積層圧電体６８は、セラミック等の絶縁材
料からなる基板７２上に接着される。さらに積層圧電体
６８の上面から、ワイヤーソー等の機械加工手段によっ
て溝加工を施すことにより、積層圧電体６８が独立に駆
動可能な複数の積層圧電素子７４（即ちアクチュエータ
３２）に分割される。このようにして圧電素子ユニット
７６が形成される。外部からの電力は、フレキシブル回
路基板７８によって各積層圧電素子７４へ供給される。
フレキシブル回路基板７８は、その端部付近を裸線化し
て形成された線状の接点７８ａが、各積層圧電素子７４
の集電極７０ａ及び７０ｂのそれぞれに、半田付け等の
方法で電気的に接続される。

【００１８】圧電素子ユニット７６は、樹脂材料からな
る固定部材８０の中央の設けた開口部８２に複数の圧電
素子７４を挿入して、固定部材８０に受容される。基板
７２から離れた側の各積層圧電素子７４の自由端面と固
定部材８０の上面とを互いに同一面上に配置した後、基
板７２と固定部材８０との間の隙間に接着剤を充填し
て、圧電素子ユニット７６を固定部材８０に固定する。
固定部材８０の上面と各積層圧電素子７４の自由端面と
で形成された平坦面上には、薄い振動板８４が積層、固
着される。振動板８４は、電鋳法等によって形成した数
μｍ程度の厚みを有するニッケル板である。更に振動板
８４上に、各積層圧電素子７４に対応した圧電室８６と
インク供給口８８とを備える樹脂製の流路基板９０を接
着する。このようにして製作したユニットの、インク供
給口８８の反対側で各圧電室８６が開口する端面に、多
数のノズル２８が形成されたノズル板９２が接着され、
サブヘッドが完成する。

【００１９】なお図４では簡略化して、４つの積層圧電
素子７４と４つの圧力室８６とを有した４チャンネルの
構成を示したが、実際のサブヘッドは２０〜５０チャン
ネルの構成を有する。このようにして形成されたサブヘ
ッド３４は、図６に示すように、樹脂材料からなる枠体
９４の受容部９４ａに受容される。枠体９４はその底壁
に３個の開口部９６（図３）を有し、各開口部９６に、
３個のサブヘッド３４のノズル板９２が整合して配置さ
れる。３個のサブヘッド３４は、枠体９４内で、それぞ
れのノズル板９２のノズル面３０が同一面上にあるよう
に位置決めされ、接着剤により枠体９４に固定される。

【００２０】図７に示すように、枠体９４に収容された
３個のサブヘッド３４には、それぞれのインク供給口８
８に、ゴム等からなるカプラー９８を介して、分配機１
００のインク流出路１０２が接続される。こで、本実施
形態によるインクジェットプリンタ１０は、印刷ヘッド
１６の各サブヘッド３４のノズル面３０が、プリンタ設
置基準面に対して水平かつ下向きに設置されて、印刷を
実施するように構成される。従って、図７の上下方向が
実際のプリンタ設置時の重力方向であり、圧力変動減衰
装置３６は図示の姿勢にあるときに正常な圧力変動減衰
機能を発揮し得るものである。

【００２１】分配機１００は圧力変動減衰装置３６のイ
ンク流出口１２０より出てくるインクを３個のサブヘッ
ド３４に分配するもので、上板１０２と下板１０４から
構成される。上板１０２には圧力変動減衰装置３６のイ
ンク流出口１００とゴム等からなるカプラ１２２を介し
て接続されるニードル部１０８を設け、下板１０６には
上板１０４のニードル部１０８から流入するインクを各
サブヘッドのインク供給口へと分配する分配溝１１０を
設けている。上板１０４と下板１０６を熱溶着または接
着によって接合することによってニードル部１０８及び
分配溝１１０が一体化し流路となる。

【００２２】次に本発明の圧力変動減衰装置３６を図８
を用いて説明する。圧力変動減衰装置３６は、重力方向
上方が開口し、底面に一部分窪み１２４が凹設さたタン
ク部１２６と、タンク部１２６の上部開口に溶着または
接着した蓋部１２８の２部品で箱形の容器を構成してい
る。タンク部１２６の底部の窪み１２４の底にはインク
流出口１２０が貫通形成され、そのインク流出口１００
を被覆するように、１０数μｍのメッシュを有するフィ
ルター１３０が被着される。また、フィルター１３０の
上には、窪み１２４の側面の壁に隙間ができぬように、
またタンク部１２６の底面より凹まぬよう若干上下方向
で大きめの、インク吸収体Ａ１３２が窪み１２４に圧縮
挿入されている。

【００２３】さらにインク吸収体Ａ１３２の上にはタン
ク部１２６内壁に隙間ができぬように、インク吸収体Ｂ
１３４が圧縮挿入されている。インク吸収体Ｂ１３４の
寸法は側面方向は壁との間に隙間ができぬよう若干タン
ク部より大きく設定しているが、上下方向はタンク部１
２６に挿入した際に、インク吸収体Ｂ１３４上面と蓋部
１２８との間に気泡溜まり部１３６ができるように、若
干小さめに設定しておく。

【００２４】このインク吸収体Ａ１３２、Ｂ１３４はフ
ェルトやスポンジなどの毛細管力を有するインク吸収体
であり、インク吸収体Ａ１３２の毛細管力をインク吸収
体Ｂ１３４の毛細管力より大きく設定する。例えば、フ
ェルトであれば繊維の太さを細かくしたり、圧縮率を高
くすることによって毛細管力を高く設定することができ
る。インク吸収体の毛細管力の差によって、タンク部１
２６内でインク吸収体に保持されたインクは高い毛細管
力であるインク吸収体Ａ１３２の方に集まるので、効率
よくインクを供給することができる。

【００２５】本実施例ではインク吸収体はＡ、Ｂ、２種
類の毛細管力の違うものを示したが、圧力変動減衰装置
の大型化や高効率化のためには更に多くの毛細管力の違
うインク吸収体を用いることが有効である。その際のイ
ンク吸収体の配列は、インク導入口からインク流出口へ
向かって順に毛細管力の大きくして行く。そうすること
により毛細管力の大きいインク吸収体の方へインクが集
まるので大きなタンク部を用いても確実にインクを流出
口へ導くことができる。

【００２６】蓋部１２８と、タンク部１２６との接合
は、接合部で空気の漏れがないようにしっかりと、溶着
または接着によって行う必要がある。また、蓋部には、
上方に凸設したインク導入口１３８を有する。この凸部
に大容量のインクタンク４４に連結した可撓性を有する
インク供給チューブ４２を差し込むことでチューブと圧
力変動減衰装置３６とを連結する。また、凸設するイン
ク導入口１３８は、流入するインクがインク流出口１２
０へ流れやすいようにタンク部の窪み１２４の真上にく
るような位置関係に設置することが望ましい。

【００２７】上記構成を有する圧力変動減衰装置３６の
作用を、以下に説明する。マシン初期状態ではインクは
インクタンク４４にのみ入っており、印刷する際、一番
はじめにはこのインクを、タンク部１２６内及び各サブ
ヘッド３４へ充填する必要がある。そのため、メンテナ
ンス手段２２の浄化ステーション６２にて、一連のメン
テシーケンスを行い、ノズル２８からインクタンク４４
のインクを吸引してインク供給チューブ４２、タンク部
１２６、各サブヘッド３４へインクを充填する。

【００２８】各サブヘッド３４、タンク部１２６、イン
ク供給チューブ４２から構成されるインク流路の空気を
吸引することにより、インク貯蔵部４０からインクが供
給される。このとき、吸引速度をインク流路を流れるイ
ンクの流出速度より大きくすると、吸引し続ける（浄化
ステーションの吸引手段を駆動し続ける）間は、吸引速
度と流出速度の差によって、インク流路内の負圧は大き
くなってゆく。そして、インクがサブヘッド３４まで達
した後吸引を休止するとインク流出速度に伴い負圧は減
少してゆき、最終的にはインク貯蔵部４０の圧力と釣り
合うことでインクの充填が終了する。

【００２９】インク流出速度は主に、インク粘度、ノズ
ルの径、サブヘッドのノズル数等の流路抵抗によって決
まるが、実際吸引を休止してから圧力が釣り合うまでの
時間は浄化ステーション側の空気体積にも影響を受け
る。

【００３０】タンク部１２６内も、インク流出路１２０
からタンク部１２６内の空気を吸引排除することによ
り、吸引された空気の分だけインクが充填され、インク
吸収体Ａ１３２、Ｂ１３４に保持されるが、吸引されな
かった残りの空気はインク吸収体Ｂ１３４の一部および
インク吸収体Ｂ１３４と蓋部１２８の間の気泡溜まり部
１３６に部分的に残留する。圧力変動減衰装置３６は、
インク流出口１２０側にはサブヘッドが接続され、イン
ク導入口１３８側にはインク供給チューブ４２が接続さ
れるため、このインク初期充填後の状態では圧力変動減
衰装置３６内の空気は逃げることなく気泡溜まり部１３
６に残留するのである。

【００３１】印刷ヘッド１６による印刷作業中、インク
は圧力変動減衰装置３６のタンク部１２６に保持されて
いるインクを吐出する。また通常のメンテナンス動作で
は、浄化ステーション６２によるノズル２８からのイン
ク吸引除去によって、圧力変動減衰装置３６のタンク部
１２６に保持されているインクが吸引除去される。この
時のタンク部１２６内のインクの消費に伴い、タンク部
１２６内が負圧になり、インクが貯蔵部４０からインク
供給チューブ４２を介してタンク部１２６内に供給され
る。インクは、図８に破線矢印で示すように、圧力変動
減衰装置３６の蓋部１２８の上面に凸設したインク導入
口１３８からタンク部１２６内に導入され、タンク部１
２６内で、インク吸収体Ａ１３２，Ｂ１３４の毛細管力
によりインクは保持される。

【００３２】初期のインク充填の際の吸引圧力を、それ
以降のメンテナンス動作の際の吸引圧力より高く設定す
ることによって、メンテナンス動作や通常の印刷動作に
よって生じるインクの負圧で、気泡溜まり部１３６内の
滞留空気が流出口１２０から流出することはない。

【００３３】また、例えば印刷ヘッド１６の往復運動に
よりインク供給チューブ４２内のインクに発生した気泡
は、インク供給に伴い、インク導入口１３８からタンク
部１２６に侵入する。タンク部１２６に流入したインク
は、重力により落ち、インク吸収体Ｂ１３４にしみ込ん
で毛細管力で保持される。その際、インク内に侵入して
いた気泡は自然浮上によりインクから排除されインク吸
収体にしみ込まず気泡溜まり部１３６へ集合さする。

【００３４】このようにインクは導入口１３８に入って
からインク吸収体Ｂ１３４に到達する間に気泡溜まり部
１３６を経て行くので、印刷中、インク供給チューブに
気泡が入ったときでも、その気泡は、インクが流出口１
２０に到達する前に確実にインクから排除されて気泡溜
まり部１３６に集合するので継続的に良好な印刷品質を
得ることができるのである。

【００３５】圧力変動減衰機能に関しては、まずタンク
部１２６内のインクはインク吸収体に保持されているの
で、印刷ヘッド１６の往復動作によって発生する圧力変
動は微少であり、印刷ヘッドのインクメニスカスには影
響を与えない。また、往復動作によって発生するインク
供給チューブ４２内のインク圧力変動は、直接印刷ヘッ
ド１６には伝わらず、まず気泡溜まり部１３６内の空気
を圧縮、膨張させる。気泡溜まり部１３６の体積は印刷
ヘッド１６内の体積に比べて比較的大きくとってあるの
で、気泡溜まり部１３６内の空気の圧縮、膨張によるダ
ンピング効果で、振動が極めて効果的に減衰、緩和さ
れ、印刷ヘッドのインクメニスカス与える影響を最小限
に抑えることができる。

【００３６】本発明に係る圧力変動減衰装置は、その圧
力変動減衰機能を長期間に渡って良好に維持するため
に、後述する特徴を有した種々の材料から形成すること
ができる。まず、上記した圧力変動減衰装置３６は、イ
ンクに接触する部分がインク成分の影響により膨潤や溶
解を生じないような、耐薬品性に優れた材料から形成さ
れることが好ましい。また、顔料インクを使用する場合
に、インクからの水分の蒸発を抑制して顔料の凝集が生
じないようにするために、水蒸気透過性が低い材料から
形成されることが好ましい。複雑な流路構造を形成する
ための成形性も考慮すれば、特に好適な材料として、ポ
リプロピレン（ＰＰ）を挙げることができる。

【００３７】また、インク吸収体Ａ１３２、Ｂ１３４も
また、インク成分の影響により膨潤や溶解を生じないよ
うな、耐薬品性に優れた材料から形成されることが好ま
しい。好適な材料としてポリエステル、ポリプロピレ
ン、レーヨン等のフェルトが挙げられる。

【００３８】ここで今回のような圧力変動減衰装置の構
成部材に従来のような可撓性シートを使用しないことは
顔料系インクを使用する場合には特に有効である。なぜ
なら、圧力変動減衰装置の基部に固着される可撓性シー
トは、要求される特性として、代表的に、（１）基部１
０４に強固に容着できること、（２）熱容着時に可撓性
部の変形、融解が生じないこと、（３）適度に柔らか
く、弾性（ダンパ効果）を有すること、（４）耐薬品性
に優れること（基部１０４と同様の理由）、及び（５）
耐水蒸気透過性に優れること、が挙げられ、上記のよう
な種々の要求特性を満足する事が望まれるので、それぞ
れの機能を有するフィルムを様々な方法で積層した積層
フィルム等を採用しなければならず、材料、コスト、性
能面で非常に選択範囲が狭くなるという問題があるので
ある。

【００３９】

【発明の効果】この発明の構成によれば、タンク部内に
設けた気泡溜まり部の空気が圧縮・膨張することで、印
刷ヘッドの往復運動によって生ずる圧力変動を効果的に
減衰・緩和して印刷ヘッドのインクメニスカスに影響を
与えなくできると共に、インク供給路内のインクに混入
した気泡を確実に捕獲して、インク液滴の噴射不良を防
止でき、しかもフィルムを構成材料として含まないため
顔料インクを用いて長期間または高温下での保存をして
もインク吐出不良が発生しない、信頼性のあるインクジ
ェットプリンタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットプリ
ンタの主構成要素を一部透視図で示す概略斜視図

【図２】図１のインクジェットプリンタの印刷ヘッドの
外観構成を示す概略斜視図

【図３】図２の印刷ヘッドの一部構成要素を示す概略斜
視図

【図４】図１のインクジェットプリンタの印刷ヘッド構
成するサブヘッドの分解斜視図

【図５】図４のサブヘッドの組立時の断面図

【図６】図２の印刷ヘッドの一部構成要素を示す分解斜
視図

【図７】本発明の一実施形態による圧力変動減衰装置を
サブヘッドと共に示す斜視図

【図８】本発明の一実施形態による圧力変動減衰装置の
分解斜視図

【図９】図８の圧力変動減衰装置の組立時の断面図

【図１０】従来技術による圧力変動減衰装置を示す分解
斜視図

【符号の説明】

１０ インクジェットプリンタ １２ 開閉可能なハウジング １４ 機体フレーム １６ 印刷ヘッド １８ インク供給手段 ２０ 素材送り手段 ２２ メンテナンス手段 ２４ キャリッジ ２６ ガイドバー ２８ ノズル ３０ ノズル面 ３２ アクチュエータ ３４ サブヘッド ３６ 圧力変動減衰装置 ３８ フレキシブル回路基板 ４０ インク貯蔵部 ４２ インク供給チューブ ４４ インクタンク ４６ 固定プレート ４８ 可動プレート ５０ 素材狭持部 ５２ 修正機構 ５４ 送り機構 ５６ 送りローラ ５８ キャッピングステーション ６０ 吐出ステーション ６２ 浄化ステーション １００ 分配機 １０２ インク流出路 １０４ 上板 １０６ 下板 １０８ ニードル部 １１０ 分配溝 １２０ インク流出口 １２２ カプラ １２４ 窪み １２６ タンク部 １２８ 蓋部 １３０ フィルタ １３２ インク吸収体Ａ １３４ インク吸収体Ｂ １３６ 気泡溜まり部 １３８ インク導入口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体フレームと、インク液滴を噴射する
   複数のノズル及びそれらのノズルが開口する少なくとも
   一つのノズル面を備えて、前記機体フレーム内で所定方
   向へ往復移動可能に設置される印刷ヘッドと、前記印刷
   ヘッドにインクを供給するインク供給路を有したインク
   供給手段と、前記印刷ヘッドと前記インク供給手段との
   間に設置され、前記インク供給路内のインクに生じた圧
   力変動を減衰する圧力変動減衰装置とを具備し、 前記圧力変動減衰装置は、重力方向上方が開口し、底面
   に一部分窪みが凹設さたタンク部と、前記窪みの底部に
   貫通形成されたインク流出口と、前記窪み及びタンク部
   内に圧縮挿入されたインク吸収体と、前記タンク部の上
   部開口に溶着または接着した蓋部と、前記蓋部下面と前
   記インク吸収体上面の間に設けた気泡溜まり部と、前記
   蓋部に上方に凸設され、前記インク供給手段の片端と接
   続したインク導入口とを具備する、ことを特徴とするイ
   ンクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 前記圧力変動減衰装置のインク吸収体が
   毛細管力の異なる２つ以上のインク吸収体からなり、そ
   の毛細管力を、前記インク導入口から前記流出口に向か
   うに従って高く配列した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。