(57)【要約】【課題】液体供給針の内部において液体通路を封止して、液体容器を液体供給針から抜き取ったときに液体が液体供給針から漏洩することを防止できる液体噴射装置の液体供給針の構造を提供する。【解決手段】液体噴射装置の液体供給針の構造であって、液体供給針２３は、液体貯留部６，６１，７３内に相対的に差し込まれる管状の針本体３５と、針本体３５内に進退可能な状態で挿入され、針本体３５の内面の一部に設けた弁座面３８に着座して針本体３５内の液体通路を封止する弁体３７，３９と、弁体を封止方向に付勢する付勢手段４８と、弁体に一体化された状態で針本体３５外に突出し、針本体３５を液体貯留部６，６１，７３内に相対的に挿入する動作に連動して弁体を開弁させる動作部材４１とによって構成されている。これにより、針本体３５内で弁体３７，３９が閉じて液体の漏洩が防止される。【選択図】図６
2010167792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の機能を果たす液体貯留部に貯留された液体を、装置本体の所定の箇所に配置された液体供給針から液体噴射ヘッドに供給して被噴射物に噴射する液体噴射装置の液体供給針の構造であって、上記液体供給針は、
液体貯留部内に相対的に差し込まれる管状の針本体と、
上記針本体内に進退可能な状態で挿入され、針本体の内面の一部に設けた弁座面に着座して針本体内の液体通路を封止する弁体と、
上記弁体を封止方向に付勢する付勢手段と、
上記弁体に一体化された状態で針本体外に突出し、針本体を液体貯留部内に相対的に挿入する動作に連動して上記弁体を開弁させる動作部材とを含んで構成されていることを特徴とする液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項２】
上記動作部材は、針本体の先端中央部から針本体と略同軸の状態で突出している請求項１記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項３】
上記弁体は、上記弁座面に着座する着座シール部と、針本体の内面に針本体の軸線方向に摺動する摺動部とにより構成されている請求項１または２記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項４】
上記着座シール部は、摺動部の上端に密着するとともに動作部材の外周部に一体化されている請求項３記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項５】
上記摺動部と動作部材の外周面に、上記液体通路が形成されている請求項３または４記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項６】
上記液体通路は、上記摺動部と動作部材の外周面に形成した長手方向の凹溝によって構成されている請求項３〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体貯留部からの液体を、液体供給針から液体供給流路を経由して液体噴射ヘッドに供給し被噴射物に噴射する液体噴射装置において、液体貯留部内に連通する液体供給針の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置の代表例であるインクジェット式記録装置（以下、単に記録装置という）を例にとって背景技術を説明すると、圧力発生室で加圧したインクをノズルからインク滴として被噴射物である記録用紙に吐出させて印刷デ−タを記録するようになっている。上記記録装置においては、インクカートリッジに差し込まれたインク供給針から流出したインクが、インク供給流路を経て液体噴射ヘッドである記録ヘッドに供給され、この記録ヘッドからインク滴が吐出されるようになっている。
【０００３】
インクカートリッジ内に差し込まれる上記インク供給針にインクの流入口があけられ、インク供給針は筒状の弾性体製の封止部材内に密着し摺動可能な状態で挿入されている。インク供給針がインクカートリッジ内に差し込まれていない状態では、上記封止部材が流入口を封止しているのでインクが漏れることがない。一方、インク供給針をインクカートリッジ内に差し込むと、封止部材はインクカートリッジの外面に当ってその箇所で停止し、インク供給針だけが相対的にインクカートリッジ内に進入して、インクが流入口からインク供給針内に流入するようになっている。そして、封止部材は、圧縮コイルスプリングによってインク供給針の先端側に位置づけられて流入口を封止している。また、圧縮コイルスプリングは、インク供給針の外側を旋回した状態で配置されている。したがって、インク供給針がインクカートリッジ内に差し込まれるときには、上記圧縮コイルスプリングが圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４４６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなインク供給針の構造は、インク供給針の外側に種々な機能部品、例えば、上記封止部材や圧縮コイルスプリング等が配置されるために、インク供給針を形成するためのスペースが大きくなり、この部分の構造をコンパクトにまとめることが困難である。さらに、重要な問題として、上記スペースを小さくするためにインク供給針の直径を小さくすることが必要になる。このような細いインク供給針であると、十分なインク流量を確保することが困難になり、記録装置としての印刷能力が向上できないという問題がある。
【０００６】
さらに、インク供給針の流入口から垂れるようにして漏洩するインクを、流入口の外側から封止する構造であると、封止部材の内面とインク供給針の外周面との間の隙間からインクが毛細管現象でにじみ出るおそれがあり、完全な漏れ防止策ではない。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、液体供給針の内部において液体通路を封止して、液体容器を液体供給針から抜き取ったときに液体が液体供給針から漏洩することを防止できる液体噴射装置の液体供給針の構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置の液体供給針構造は、所定の機能を果たす液体貯留部に貯留された液体を、装置本体の所定の箇所に配置された液体供給針から液体噴射ヘッドに供給して被噴射物に噴射する液体噴射装置の液体供給針の構造であって、上記液体供給針は、液体貯留部内に相対的に差し込まれる管状の針本体と、上記針本体内に進退可能な状態で挿入され、針本体の内面の一部に設けた弁座面に着座して針本体内の液体通路を封止する弁体と、上記弁体を封止方向に付勢する付勢手段と、上記弁体に一体化された状態で針本体外に突出し、針本体を液体貯留部内に相対的に挿入する動作に連動して上記弁体を開弁させる動作部材とを含んで構成されていることを要旨とする。
【０００９】
すなわち、上記液体供給針は、液体貯留部内に相対的に差し込まれる管状の針本体と、上記針本体内に進退可能な状態で挿入され、針本体の内面の一部に設けた弁座面に着座して針本体内の液体通路を封止する弁体と、上記弁体を封止方向に付勢する付勢手段と、上記弁体に一体化された状態で針本体外に突出し、針本体を液体貯留部内に相対的に挿入する動作に連動して上記弁体を開弁させる動作部材とを含んで構成されている。
【００１０】
このため、管状の針本体内に上記弁体，液体通路，付勢手段および動作部材等が収容された状態で液体供給針が構成されるので、液体供給針の直径が拡大することを最小限に、あるいは直径の拡大をさせないで液体供給針をコンパクトに構成することができる。したがって、周辺の構造を形成する際の設計的な自由度が十分に確保できる。同時に、液体供給針の外形形状が、管状の針本体と動作部材による簡素化された形状であるから、液体貯留部との結合性が良好なものとなり、さらに、この外形形状は標準化しやすいので、種々な機能を果たす液体貯留部に適合することができ、液体供給針の部品共通化が促進されて、原価低減が効果的に行なえる。
【００１１】
さらに、針本体内に形成される液体通路は、弁体の形状を選定することにより、十分な流路面積が確保できる。したがって、液体噴射ヘッドへの液体を不足することなく供給できるので、液体噴射ヘッドの液体噴射状態を好適に維持することができる。針本体を相対的に液体貯留部内に挿入する動作に連動して上記動作部材が弁体を開弁するので、しかも、この動作部材は針本体内から外部に突出しているので、液体貯留部に設けた制止部材によって動作部材が受け止められることにより、確実に開弁動作がなされて、信頼性の高い弁作用が確保できる。そして、液体貯留部から液体供給針を外したときには、上記付勢手段により液体供給針内の液体通路が弁体により封止されるので、液体供給針内から液体が外部に垂れることが防止され、また、気泡が液体供給針内に侵入することが防止できる。
【００１２】
本発明の液体噴射装置の液体供給針構造において、上記動作部材が、針本体の先端中央部から針本体と略同軸の状態で突出している場合には、液体供給針を液体貯留部内に差し込むときに、動作部材が円滑に針本体内に相対的に押し戻されて、動作性の良好なスムーズな開弁や閉弁がなされる。また、上記のように略同軸の状態になっているので、液体供給針の直径方向の寸法を可及的に小さくして、液体供給針のコンパクト化を促進することができる。
【００１３】
本発明の液体噴射装置の液体供給針構造において、上記弁体が、上記弁座面に着座する着座シール部と、針本体の内面に針本体の軸線方向に摺動する摺動部とにより構成されている場合には、針本体の内面の一部に設けた弁座面に上記着座シール部が着座するので、針本体内において確実に液体通路が封止できる。そして、上記摺動部が針本体の内面に摺動しているので、弁体の進退動作が安定した状態で正確に果たされ、それに伴って着座シール部と弁座面との相対位置が高精度で維持され、弁開閉動作を正確に行なわせることができる。
【００１４】
本発明の液体噴射装置の液体供給針構造において、上記着座シール部が、摺動部の上端に密着するとともに動作部材の外周部に一体化されている場合には、着座シール部の弁座面に着座する箇所が摺動部よりも針本体の先端側に配置できるので、針本体の先端近くで弁開閉がなされる。したがって、液体貯留部を液体供給針から外したときには、弁の封止箇所から外部までの液体通路長さを最短長さとすることができ、液体が垂れ出ることが確実に防止できる。そして、動作部材と着座シール部と摺動部の３者からなるユニット部品が、まとまりよく構成でき針本体内に収容しやすくなる。
【００１５】
本発明の液体噴射装置の液体供給針構造において、上記摺動部と動作部材の外周面に、上記液体通路が形成されている場合には、針本体の内側において弁機能を果たす部材に液体通路が構成されるので、液体供給針内に弁構造と通路構造が両立し、構造を簡素化するのに有効である。
【００１６】
本発明の液体噴射装置の液体供給針構造において、上記液体通路が、上記摺動部と動作部材の外周面に形成した長手方向の凹溝によって構成されている場合には、液体通路が針本体の長手方向に沿っていることにより、液体は最も流路抵抗の少ない状態で流通し、圧力損失等の少ない状態で液体噴射ヘッドへの液体供給ができ、液体噴射性能を適正化するのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】インクジェット式記録装置全体を示す平面図である。
【図２】インク流路系統図である。
【図３】インク供給針にインクカートリッジを取付ける過渡状態を示す断面図である。
【図４】インク供給針にインクカートリッジを取付けた完了状態を示す断面図である。
【図５】インク供給針の構成部品を分解して示した斜視図である。
【図６】インク供給針の断面図と各部の断面図，斜視図である。
【図７】インクジェット式記録装置の斜視図である。
【図８】キャリッジに取付けられたインクカートリッジの部分的な断面図である。
【図９】キャリッジに取付けられた圧力ダンパユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
つぎに、本発明の液体噴射装置を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図６は、本発明にかかる液体噴射装置の液体供給針構造の一実施例を示す。
【００２０】
本発明の液体供給針の構造が採用される液体噴射装置は、種々な液体を噴射することができるが、以下に説明する実施例においては、その代表的な事例としてインクジェット式記録装置（記録装置）を例にとったものである。
【００２１】
図１は、記録装置の平面図である。後述の記録ヘッド等が装備されているキャリッジ１は、タイミングベルト２によりモータ３に接続されいて、ガイド部材４に案内されてプラテン５に平行に移動するように構成されている。キャリッジ１の記録用紙に対向する面には、第１の記録ヘッド７と第２の記録ヘッド８とがキャリッジ１の移動方向に並べて搭載され、また上面にはダンパー機能を備えた各インクカートリッジに対応するサブタンクユニット９，１０が搭載されている。
【００２２】
記録装置の基礎部材であるフレーム１１の両側には複数のインクカートリッジ６を収容するカートリッジ収容部１２が設けられ、後述するインク供給針ユニット１４を介してインク供給チューブ１６がサブタンクユニット９，１０に接続されている。なお、カートリッジ収容部１２は、記録装置の静止部材（図示していない）に取付けられている。なお、符号１５は、クリーニング動作時に第１，第２記録ヘッド７，８のノズル形成面に密着するキャッピング装置である。
【００２３】
図２は、記録装置のインク流路系統図であり、箱状のカートリッジ収容部１２内にインクカートリッジ６が収容されている。圧縮空気を供給するポンプ１３からの送気管１７がインクカートリッジ６に接続され、インクカートリッジ６内のインクを加圧するようになっている。各インクカートリッジ６は連通管１８で連通されており、こうすることにより各インクカートリッジ内のインクが加圧され、長尺な供給チューブ１６を円滑に流通してサブタンクユニット９，１０へ供給されるようになっている。なお、符号１９は、記録用紙である。そして、図２では上記サブタンクユニット９，１０が各インクカートリッジ６毎に独立した状態で図示してある。
【００２４】
図２に示すように、上記インク供給針ユニット１４は、記録装置側の静止部材（図示していない）に固定され、各インクカートリッジ６毎に設けられている。
【００２５】
図３に示すように、インク供給針ユニット１４は、インクカートリッジ６内に連通するインク供給針２３と、インク供給針２３が一体化されているカートリッジ収容部１２と、カートリッジ収容部１２が一体化されている支持部材２０と、支持部材２０から供給チューブ１６への流出穴３３等が主要な構成部材となって形成されている。
【００２６】
図３は、インク供給針ユニット１４の断面図である。インク供給針ユニット１４の支持部材２０がカートリッジ収容部１２に結合され、支持部材２０に形成した凹部２１内にカートリッジ収容部１２に設けた凸部２２が入り込んでいる。インクカートリッジ６内に連通するインク供給針２３が上記凸部２２の中央部から起立した状態で設けられている。このインク供給針２３は、図３に示すように、カートリッジ収容部１２と一体に成形されている。あるいは、インク供給針としての別部品をカートリッジ収容部１２に接合してもよい。
【００２７】
インクカートリッジ６の中央部に、断面円形の筒状のガイド筒２５が固定され、その中央部に形成した通口２６内にインク供給針２３が進入するようになっている。ガイド筒２５の端部にシール部材２７が配置され、インク供給針２３の外周面に密着してインクがリークするのを防止している。上記シール部材２７は、エラストマーのような弾性材料で構成され、インクカートリッジ６をインク供給針２３から外すと、シール部材２７が弾性的に閉口してインクが流出しないようになっている。
【００２８】
上記凹部２１および凸部２２は円形であり、凹部２１の中央部にシール用のＯリング２８を収容する円形の大径凹穴２９が形成され、さらにこの大径凹穴２９の中央部に円形の小径凹穴３０が形成されている。カートリッジ収容部１２の凸部２２の中央下部から断面円形の接続筒３２が突出した状態で形成され、この接続筒３２が小径凹穴３０の途中まで差し込まれている。上記小径凹穴３０の下部に流出穴３３が接続され、小径凹穴３０が供給チューブ１６に連通している。
【００２９】
図５は、インク供給針２３を構成する部品を分解して示す斜視図である。また、図６は、インク供給針２３全体の断面図と各部の平面図，断面図および斜視図である。各部品を収容する針本体３５は、断面円形の管状の部材で構成され、その先端部３６は円錐型になっている。弁体は、上記針本体３５内に、針本体３５の内周面に摺動した状態で進退動作をする摺動部３７と、針本体３５の内面の一部に設けた弁座面３８に着座する着座シール部３９とを設けることによって構成されている。
【００３０】
図６（Ａ）および（Ｄ）に示すように、上記摺動部３７は円柱型の部材で構成され、その外周面が針本体３５の内周面と摺動するようになっている。そして、摺動部３７の外周面には、針本体３５の中心軸線と同じ方向にすなわち長手方向に形成した多数の凹溝４０が設けられている。
【００３１】
上記摺動部３７よりも小径とされた棒状の動作部材４１が、摺動部３７と略同軸の状態で一体化され、上記先端部３６の中央部から外部に突出している。図６（Ｂ）や（Ｆ）に示すように、動作部材４１には、その軸線方向すなわち長手方向に凹溝４２が形成されている。そして、同図（Ｂ）に示すように、先端部３６には円形の通口４３が設けられ、ここを動作部材４１が貫通し、これによって凹溝４２が液体通路を構成している。
【００３２】
上記着座シール部３９は、エラストマーのような弾性材料で構成され、図６（Ａ），（Ｃ），（Ｆ）に示すように、摺動部３７の上端面４５に密着するとともに動作部材４１の外周部に一体化されている。着座シール部３９は、その外周面が円筒面とされて針本体３５の内周面との間に通路間隙４４が形成されている。（Ｃ）から明らかなように、着座シール部３９は動作部材４１の凹溝４２を埋め尽くした状態とされている。そして、着座シール部３９の上部にテーパ型の着座面４６が形成され、この着座面４６が上記弁座面３８に着座するようになっている。なお、上記の着座部はテーパ形状とされているが、このような形状に代えて針本体３５の軸線と垂直な状態の環状の平板型着座面を形成することも可能である。
【００３３】
上記弁体すなわち摺動部３７や着座シール部３９を、弁座面３８に着座させる方向の付勢力が摺動部３７の下端に作用している。このために、圧縮コイルスプリング４８のばね力が利用されている。図６（Ａ）の（Ｅ）矢視図に示すように、圧縮コイルスプリング４８のばね座４９が小径凹穴３０内に固定してある。このばね座４９は、同図（Ｅ）に示すように、リング部材５０に十字型の架橋材５１が設けられ、その中心部に圧縮コイルスプリング４８の位置決めをするガイドピン５２が設けられている。このような構造により、架橋材５１で４つに区切られた通路５３が形成されている。
【００３４】
一方、インク供給針２３が相対的にインクカートリッジ６内に挿入されるときに、動作部材４１がインクカートリッジ６内に進入することを制止して、着座シール部３９を相対的に弁座面３８から離隔させる制止部材５５が設けられている。この制止部材５５は、図３および図４に示すように、ガイド筒２５の通口２６の端部内面に取付けられている。
【００３５】
上記制止部材５５の形状は図６（Ｇ）に示されている。ガイド筒２５の通口２６に取付けられるリング部材５６に十字型の架橋材５７が設けられ、その中心部に動作部材４１の先端部が当接する円形の受け板５８が設けられている。このような構造により、架橋材５７で４つに区切られた通路５９が形成されている。
【００３６】
上記実施例の動作を説明する。
【００３７】
図３は、インクカートリッジ６がカートリッジ収容部１２に装着される途中の段階を示している。この段階では、動作部材４１が制止部材５５に突き当たっていないので、圧縮コイルスプリング４８の張力で着座シール部３９の着座面４６は、弁座面３８に着座している。したがって、インクカートリッジ６内のインクは図６（Ｂ）に示すわずかな長さの凹溝４２内に流入するが、上記着座箇所から針本体３５内に流入することが阻止されている。このようにして、動作部材４１の凹溝４２，通路間隙４４および摺動部３７の凹溝４０によって構成されている針本体３５内のインク通路が、針本体３５の先端部近くで封止されている。
【００３８】
図４は、カートリッジ収容部１２へのインクカートリッジ６の装着が完了した状態を示している。この段階では、動作部材４１が制止部材５５に突き当たっているので、相対的に押込まれた動作部材４１の変位での圧縮コイルスプリング４８は圧縮され、着座シール部３９の着座面４６は弁座面３８から離れている。したがって、動作部材４１の凹溝４２，弁座面３８と着座面４６の間，通路間隙４４および摺動部３７の凹溝４０によって構成されている針本体３５内のインク通路が開通し、インクカートリッジ６内のインクが第１および第２記録ヘッド７，８へ供給されるようになる。
【００３９】
インクカートリッジ６内のインクがインクエンドとなったり、インクカートリッジ６を交換するときには、インクカートリッジ６がカートリッジ収容部１２から抜き取られる。このときに、押し下げられていた動作部材４１が圧縮コイルスプリング４８のばね力で押し戻され、着座シール部３９の着座面４６が弁座面３８に着座して、弁体の復帰動作が完了する。この状態においては、着座面４６が弁座面３８に着座しているので、動作部材４１の凹溝４２，通路間隙４４および摺動部３７の凹溝４０によって構成されている針本体３５内のインク通路が、針本体３５の先端部近くで封止されている。このため、インクカートリッジ６がカートリッジ収容部１２から外されてインク供給針２３が外部に露出しても、インク供給針２３の内部のインクが外部に垂れ出るようなことが確実に防止される。
【００４０】
上記実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。
【００４１】
上記インク供給針２３は、インクカートリッジ６に相対的に差し込まれる管状の針本体３５と、上記針本体３５内に進退可能な状態で挿入され、針本体３５の内面の一部に設けた弁座面３８に着座して針本体３５内のインク通路を封止する弁体３７，３９と、上記弁体を封止方向に付勢する圧縮コイルスプリング４８と、上記弁体３７，３９に一体化された状態で針本体３５外に突出し、針本体３５をインクカートリッジ６内に相対的に挿入する動作に連動して上記弁体３７，３９を開弁させる動作部材４１とを含んで構成されている。
【００４２】
このため、管状の針本体３５内に、上記弁体３７，３９、動作部材４１の凹溝４２，通路間隙４４および摺動部３７の凹溝４０によって構成されている針本体３５内のインク通路、圧縮コイルスプリング４８および動作部材４１等が収容された状態でインク供給針２３が構成されるので、インク供給針２３の直径が拡大することを最小限に、あるいは直径の拡大をさせないでインク供給針２３をコンパクトに構成することができる。したがって、周辺の構造を形成する際の設計的な自由度が十分に確保できる。同時に、インク供給針２３の外形形状が、管状の針本体３５と動作部材４１による簡素化された形状であるから、インクカートリッジ６との結合性が良好なものとなり、さらに、この外形形状は標準化しやすいので、種々な機能を果たす液体貯留部に適合することができ、インク供給針２３の部品共通化が促進されて、原価低減が効果的に行なえる。
【００４３】
さらに、針本体３５内に形成される上記インク通路は、弁体３７，３９の形状を選定することにより、十分な流路面積が確保できる。したがって、第１，第２記録ヘッド７，８へのインクを不足することなく供給できるので、第１，第２記録ヘッド７，８のインク滴の吐出状態を好適に維持することができる。針本体３５を相対的にインクカートリッジ６内に挿入する動作に連動して上記動作部材４１が弁体３７，３９を開弁するので、しかも、この動作部材４１は針本体内から外部に突出しているので、インクカートリッジ６に設けた制止部材５５によって動作部材４１が受け止められることにより、確実に開弁動作がなされて、信頼性の高い弁作用が確保できる。そして、インクカートリッジ６をインク供給針２３から外したときには、上記圧縮コイルスプリング４８によりインク供給針２３内のインク通路が弁体３７，３９により封止されるので、インク供給針２３内からインクが外部に垂れることが防止され、また、気泡がインク供給針２３内に侵入することが防止できる。
【００４４】
上記動作部材４１が、針本体３５の先端中央部から針本体３５と略同軸の状態で突出しているため、インク供給針２３をインクカートリッジ６内に差し込むときに、動作部材４１が円滑に針本体３５内に相対的に押し戻されて、動作性の良好なスムーズな開弁や閉弁がなされる。また、上記のように略同軸の状態になっているので、インク供給針２３の直径方向の寸法を可及的に小さくして、インク供給針２３のコンパクト化を促進することができる。
【００４５】
上記弁体が、上記弁座面３８に着座する着座シール部３９と、針本体３５の内面に針本体３５の軸線方向に摺動する摺動部３７とにより構成されているため、針本体３５の内面の一部に設けた弁座面３８に上記着座シール部３９が着座するので、針本体３５内において確実に上記インク通路が封止できる。そして、上記摺動部３７が針本体３５の内面に摺動しているので、弁体３７，３９の進退動作が安定した状態で正確に果たされ、それに伴って着座シール部３９の着座面４６と弁座面３８との相対位置が高精度で維持され、弁開閉動作を正確に行なわせることができる。
【００４６】
上記着座シール部３９が、摺動部３７の上端に密着するとともに動作部材４１の外周部に一体化されているため、着座シール部３９の弁座面３８に着座する箇所が摺動部３７よりも針本体３５の先端側に配置できるので、針本体３５の先端近くで弁開閉がなされる。したがって、インクカートリッジ６をインク供給針２３から外したときには、弁の封止箇所から外部までのインク通路長さを最短長さとすることができ、インクが垂れ出ることが確実に防止できる。そして、動作部材４１と着座シール部３９と摺動部３７の３者からなるユニット部品が、まとまりよく構成でき針本体３５内に収容しやすくなる。
【００４７】
上記摺動部３７と動作部材４１の外周面に、上記インク通路が形成されているため、針本体３５の内側において弁機能を果たす部材にインク通路が構成され、インク供給針２３内に弁構造と通路構造が両立し、構造を簡素化するのに有効である。
【００４８】
上記インク通路が、上記摺動部３７と動作部材４１の外周面に形成した長手方向の凹溝４０，４２によって構成されていることから、インク通路を針本体３５の長手方向に沿わせることができ、インクは最も流路抵抗の少ない状態で流通し、圧力損失等の少ない状態で第１，第２記録ヘッド７，８への液体供給ができ、液体噴射性能を適正化するのに有利である。
【００４９】
また、上述の実施例においては函体の両側に分散させてインクカートリッジを収容する形式のものに例を採って説明したが、インクカートリッジを一方の側に纏めて配置する形式のものに適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【実施例２】
【００５０】
図７および図８は、本発明にかかる液体噴射装置の液体供給針構造の第２の実施例を示す。
【００５１】
上述の第１の実施例は、図１および図２に示すように、インクカートリッジ６が装置本体側に設けられたカートリッジ収容部１２に取付けられている場合であり、この取付け部に本発明のインク供給針構造が採用されている。
【００５２】
第２の実施例は、主走査方向に往復動作をするキャリッジにインクカートリッジが搭載され、この搭載部分に本発明のインク供給針構造が採用されている。図７は、このタイプのインクジェット式記録装置を示す斜視図である。
【００５３】
記録装置６０は、インクカートリッジ６１が搭載されるとともに記録ヘッド６２が取付けられたキャリッジ６３を備えている。
【００５４】
上記キャリッジ６３は、タイミングベルト６４を介してステッピングモータ６５に接続され、ガイドバー６６に案内されて記録紙６７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ６３は、上部に開放する箱型を呈し、記録紙６７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド６２のノズル面が露呈するよう取付けられるとともに、インクカートリッジ６１が収容されるようになっている。
【００５５】
そして、上記記録ヘッド６２にインクカートリッジ６１からインクが供給され、キャリッジ６３を移動させながら記録紙６７上面にインク滴を吐出させて記録紙６７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図７において、６８は印刷休止中に記録ヘッド６２のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐキャップ、６９は記録ヘッド６２のノズル面をワイピングするワイパーブレードである。また、キャリッジ６３には、図７に示すように、ガイドバー６６が挿通されている。さらに、７０は、キャップ６８にクリーニング動作等で受け止められたインクを貯留する廃インク貯留部である。符号７１は、記録装置６０全体の動作を制御する制御装置である。
【００５６】
図８は、キャリッジ６３にインクカートリッジ６１が搭載されている状態を示す断面図である。キャリッジ６３に複数のインク供給針２３が起立した状態で配置され、各インク供給針２３がインクカートリッジ６１の内部に相対的に差し込まれている。そして、インク供給針２３の内部構造は、上記実施例と同じである。それ以外は、上記実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５７】
上記構成により、往復動作をするキャリッジ６３にインクカートリッジ６１を搭載する場合においても、上記実施例と同様の作用効果を奏する。
【実施例３】
【００５８】
図９は、本発明にかかる液体噴射装置の液体供給針構造の第３の実施例を示す。
【００５９】
第３の実施例は、主走査方向に往復動作をするキャリッジに圧力ダンパユニットが搭載されている場合であり、この搭載部分に本発明のインク供給針構造が採用されている。
【００６０】
圧力ダンパユニットは、例えば、図２に示す供給チューブ１６がキャリッジ１の往復移動によって揺動すると、記録ヘッドに供給されるインクに脈動が発生するので、その脈動を除去するために採用される。
【００６１】
図９に示すように、圧力ダンパユニット７３は本体部材７４の側面を窪ませて片側に開放したダンパ室７５が設けられ、この開放部を封止する弾性シート７６が本体部材７４に接合してある。ダンパ室７５内のインク圧が高くなると、弾性シート７６が弾性的にダンパ室７５外の方へ膨らみ、ダンパ室７５内のインク圧が低くなると、弾性シート７６が弾性的にダンパ室７５内の方へ縮み込んで流出路７７のインク圧を一定の値にしている。それ以外は、上記各実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６２】
上記構成により、往復動作をするキャリッジ６３に圧力ダンパユニット７３を搭載する場合においても、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。
【００６３】
上記第２および第３の実施例から明らかなように、本発明のインク供給針構造は、往復動作をするキャリッジにインクカートリッジを搭載する場合や、同じく圧力ダンパユニットを搭載する場合のように、種々な液体貯留部であるインク貯留部に採用することができる。
【００６４】
上記各実施例は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射装置の液体供給針の構造は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施例では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録装置について説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  キャリッジ，２  タイミングベルト，３  モータ，４  ガイド部材，５  プラテン，６  インクカートリッジ，７  第１の記録ヘッド，８  第２の記録ヘッド，９  サブタンクユニット，１０  サブタンクユニット，１１  フレーム，１２  カートリッジ収容部，１３  ポンプ，１４  インク供給針ユニット，１５  キャッピング装置，１６  供給チューブ，１７  送気管，１８  連通管，１９  記録用紙，２０  支持部材，２１  凹部，２２  凸部，２３  インク供給針，２５  ガイド筒，２６  通口，２７  シール部材，２８  Ｏリング，２９  大径凹穴，３０  小径凹穴，３２  接続筒，３３  流出穴，３５  針本体，３６  先端部，３７  摺動部，３８  弁座面，３９  着座シール部，４０  凹溝，４１  動作部材，４２  凹溝，４３  通口，４４  通路間隙，４５  上端面，４６  着座面，４８  圧縮コイルスプリング，４９  ばね座，５０  リング部材，５１  架橋材，５２  ガイドピン，５３  通路，５５  制止部材，５６  リング部材，５７  架橋材，５８  受け板，５９  通路，６０  記録装置，６１  インクカートリッジ，６２  記録ヘッド，６３  キャリッジ，６４  タイミングベルト，６５  ステッピングモータ，６６  ガイドバー，６７  記録紙，６８  キャップ，６９  ワイパーブレード，７０  廃インク貯留部，７１  制御装置，７３  圧力ダンパユニット，７４  本体部材，７５  ダンパ室，７６  弾性シート，７７  流出路。
【図１】
2010167792.tif 000003
【図２】
2010167792.tif 000004
【図３】
2010167792.tif 000005
【図４】
2010167792.tif 000006
【図５】
2010167792.tif 000007
【図６】
2010167792.tif 000008
【図７】
2010167792.tif 000009
【図８】
2010167792.tif 000010
【図９】
2010167792.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月24日(2010.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留部に貯留された液体を、装置本体の所定の箇所に配置された液体供給針から液体噴射ヘッドに供給して被噴射物に噴射する液体噴射装置の液体供給針の構造であって、上記液体供給針は、
液体貯留部内に相対的に差し込まれる管状の針本体と、
上記針本体内に進退可能な状態で挿入され、針本体の内面の一部に設けた弁座面に着座して針本体内の液体通路を封止する弁体と、
上記弁体を封止方向に付勢する付勢手段と、
上記弁体に一体化された状態で針本体外に突出し、針本体を液体貯留部内に相対的に挿入する動作に連動して上記弁体を開弁させる動作部材を含んで構成され、
この動作部材は上記針本体の軸線方向に凹溝が形成されていることを特徴とすることを特徴とする液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項２】
上記動作部材は、針本体の先端中央部から針本体と略同軸の状態で突出している請求項１記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項３】
上記動作部材は、上記針本体の軸線方向に凹溝が形成された十字型の柱状体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項４】
上記弁体は、上記弁座面に着座する着座シール部と、針本体の内面に針本体の軸線方向に摺動する摺動部とにより構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項５】
上記着座シール部は、摺動部の上端に密着するとともに動作部材の外周部に一体化されている請求項４記載の液体噴射装置の液体供給針構造。
【請求項６】
上記摺動部と動作部材の外周面に、上記液体通路が形成されている請求項４又は５に記載の液体噴射装置の液体供給針構造。