(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷作業時、インクの揺動による圧力変化を最小化して、優秀な印刷品質を有するインクジェットヘッドアセンブリの提供。【解決手段】インクジェットヘッドアセンブリは、インクジェットヘッド２０にインクを供給するインクタンク１０を第１貯蔵部及１１び第２貯蔵部１３に区分けしてインクを収容し、インクジェットヘッド２０と直接的に連結される第２貯蔵部１３はインクの満水位を維持する。これによって、インクジェットヘッドアセンブリが移動する際、インクの揺動によって発生する圧力変化を第２貯蔵部１３が減衰させることで、印刷品質低下を最小化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容する第１貯蔵部及び前記第１貯蔵部と少なくとも一つ以上の連通孔を介して連結され、前記第１貯蔵部から供給されるインクの満水位を維持する第２貯蔵部を有するインクタンクと、
前記第２貯蔵部とインク供給流路を介して連結され、前記第２貯蔵部から供給されるインクを吐出するインクジェットヘッドと、を含むことを特徴とするインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項２】
前記連通孔の直径は１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記第２貯蔵部の体積は１０ｃｃ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項４】
前記インク供給流路にフィルタが形成されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドは、前記第２貯蔵部から供給されたインクを一時収容するインクチャンバを含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドは、前記第２貯蔵部から供給されたインクを排出するインク排出流路を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項７】
前記第１貯蔵部は空圧ポートを備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項８】
前記第１貯蔵部はインク注入ポートを備えることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項９】
前記第１貯蔵部には、インクの水位を測定するセンサが装着されたことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項１０】
前記センサは、前記第１貯蔵部の上部または側部に装着されることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項１１】
前記センサは、前記第１貯蔵部に収容されるインクの下限水位を測定する第１センサ及びインクの上限水位を測定する第２センサで構成されることを特徴とする請求項９または１０に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドアセンブリに関し、特に、移送動作システムで発生するインクの揺動による圧力変化を最小化して、優秀な印刷品質を有するインクジェットヘッドアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、画像信号に応じて用紙のような記録媒体上に白黒画像やカラー画像を現像する装置である。かかる画像形成装置としては、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ、複写機、複合機、ファクシミリなどがある。このような各種の画像形成装置の画像形成方式としては、代表的に、感光体にビームを走査して静電潜像を形成し、その上に現像剤を付着させて記録媒体に転写する転写写真方式と、画像信号に応じて記録媒体の表面に液状インクを噴射するインクジェット方式とがある。
【０００３】
インクジェット画像形成装置は、画像信号に応じてインクを噴射するインクジェットヘッドを備える。インクジェットヘッドは、画像信号に応じて記録媒体上にインク液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を放出して、記録媒体上に文字や画像を印刷する。インクジェット画像形成装置は、印刷中に比較的低い騷音を発生させ、小さな液滴を高密度に形成することができるので、印刷作業に広く使用される。
【０００４】
インクジェット画像形成装置は、一例として、一体または分離可能に付着したインクタンクからインクが供給されるインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを所定方向に記録媒体に対して走査させるキャリッジと、所定方向に対して直交する方向（副走査方向）にインクジェットヘッドを移送する移送手段とを有する。インクジェット画像形成装置は、インクジェットヘッドの走査中にインクを吐出することで、画像を形成する。
【０００５】
インクジェット画像形成装置のインクジェットヘッドとしては、移送される記録媒体の表面から一定間隔離れた状態で、記録媒体の移送方向と直交する方向（記録媒体の幅方向）に往復走行しながらインクを吐出するシャトル方式プリントヘッドと、記録媒体の幅に該当する長さで形成され、ライン印刷が可能ないわゆるアレイインクジェットヘッドとがある。アレイインクジェットヘッドでは、一度に一ラインずつ印刷が可能で、高速印刷が可能である。
【０００６】
このようなシャトル方式インクジェットヘッドやアレイインクジェットヘッドには、インクを貯蔵するインクタンクからインクが供給される。しかし、印刷作業時、インクジェットヘッドが移送手段によって移送される過程で、インクタンク内に貯蔵されたインクの揺動によって、圧力変化が発生するおそれがある。これによって、吐出される液滴の速度及び体積に影響を与えて、印刷品質が低下するおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、印刷作業時、インクの揺動による圧力変化を最小化して、優秀な印刷品質を有するインクジェットヘッドアセンブリを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の一実施形態は、インクを収容する第１貯蔵部及び前記第１貯蔵部と少なくとも一つ以上の連通孔を介して連結され、前記第１貯蔵部から供給されるインクの満水位を維持する第２貯蔵部を有するインクタンクと、前記第２貯蔵部とインク供給流路を介して連結され、前記第２貯蔵部から供給されるインクを吐出するインクジェットヘッドと、を含むインクジェットヘッドアセンブリを提供する。
【０００９】
前記連通孔の直径は１ｍｍ〜１０ｍｍであっても良く、前記第２貯蔵部の体積は１０ｃｃ以上であっても良い。
【００１０】
前記インク供給流路にフィルタが形成されることができる。
【００１１】
前記インクジェットヘッドは、第２貯蔵部から供給されたインクを一時収容するインクチャンバを含むことができる。
【００１２】
また、前記インクジェットヘッドは、第２貯蔵部から供給されたインクを排出するインク排出流路を備えることができる。
【００１３】
前記第１貯蔵部は空圧ポートを備えても良く、インク注入ポートを備えても良い。
【００１４】
前記第１貯蔵部には、インクの水位を測定するセンサが装着されても良く、前記センサは、第１貯蔵部の上部または側部に装着されることができる。
【００１５】
前記センサは、第１貯蔵部に収容されるインクの下限水位を測定する第１センサ及びインクの上限水位を測定する第２センサで構成されることをができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるインクジェットヘッドアセンブリは、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を第１貯蔵部及び第２貯蔵部に区分けしてインクを収容し、インクジェットヘッドと直接的に連結される第２貯蔵部はインクの満水位を維持する。これによって、インクジェットヘッドアセンブリが移動する際、インクの揺動によって発生する圧力変化を第２貯蔵部が減衰させることで、印刷品質低下を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドアセンブリを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１９】
但し、本発明の実施形態は他の様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明される実施形態に限定されるのではない。また、本発明の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張される場合があり、図面上において同じ符号で表示される要素は同じ要素である。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドアセンブリを概略的に示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態によるインクジェットヘッドアセンブリは、インクを収容するインクタンク１０及び前記インクタンク１０から供給されるインクを記録媒体に吐出して画像を形成するインクジェットヘッド２０を含む。
【００２２】
本発明の明細書において、「記録媒体」は紙だけでなく、布地、プラスチックフィルム、金属シート、ガラス、セラミック、木材及び皮革のようなインクを収容することができる様々なものを意味する。
【００２３】
インクタンク１０は、インクを収容する第１貯蔵部１１と、前記第１貯蔵部と少なくとも一つ以上の連通孔１２を介して連結された第２貯蔵部１３とを含む。第２貯蔵部１３は、第１貯蔵部１１から供給されるインクをインクジェットヘッド２０に供給する。第２貯蔵部１３は、インクの満水位を維持し、満水位を維持した状態でインクジェットヘッド２０にインクを供給するようになる。
【００２４】
インクタンク１０の第１貯蔵部１１及び第２貯蔵部１３は、少なくとも一つ以上の連通孔１２を介して相互連結される。ここで、前記連通孔１２の直径は特に限定されないが、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍに形成することができる。
【００２５】
インクジェットヘッド２０は、インク供給流路２１を介して第２貯蔵部１３と連結され、前記第２貯蔵部１３から供給されるインクを吐出する。前記インク供給流路２１にはフィルタ（図示せず）が形成されることができる。インクタンク１０からインクジェットヘッド２０に供給されるインクは、塵埃のような異物を含まない、きれいな状態に維持されることが好ましい。塵埃のような異物が入り込めば、インクジェットヘッド２０内のノズルが詰まり、これによって、インク吐出作動が適切に行われないおそれがある。
【００２６】
インクジェットヘッド２０の上面には、第２貯蔵部１３から供給されるインクを一時収容するインクチャンバ２２が形成されており、下面にはインクを吐出するための多数のノズル２３が形成されている。
【００２７】
また、前記インクジェットヘッド２０は、インクチャンバ２２からインクを外部へ排出するために、インクジェットヘッド２０の一側に連結されたインク排出流路２４を備えている。
【００２８】
インクジェットヘッドアセンブリでは、印刷作業の際に移送手段（図示せず）によって移送される過程で、インクタンク１０内に貯蔵されたインクの揺動によって圧力変化が発生する。これにより、インクジェットヘッド２０によって吐出される液滴の速度及び体積に影響を与えて、印刷品質が低下するおそれがある。しかし、本発明によれば、インクジェットヘッド２０にインクを供給するインクタンク１０を第１貯蔵部１１及び第２貯蔵部１３に区分けし、インクジェットヘッド２０と直接的に連結される第２貯蔵部１３はインクの満水位を維持しながら作動する。すなわち、インクジェットヘッドアセンブリが移動する際、第１貯蔵部１１でインクの揺動によって発生する圧力変化を第２貯蔵部１３で減衰させることで、印刷品質低下を最小化することができる。
【００２９】
第２貯蔵部１３の体積は特に限定されない。但し、第２貯蔵部１３の体積が小さすぎると、第１貯蔵部１１の圧力変化に対する減衰効果が十分でない可能性があるので、１０ｃｃ以上であることが好ましい。
【００３０】
インクジェットヘッド２０にはインクタンク１０からインクが供給されるが、印刷時に過量のインクが供給されたり、印刷が行われない際にインクが供給されたりすると、印刷作業にかかわらずインクがインクジェットヘッド２０の表面から漏れるウェッティング（ｗｅｔｔｉｎｇ）現象が発生する可能性がある。これを防止するために、インクジェットヘッド２０とインクタンク１０との間に負圧（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を生成させて、インクジェットヘッド２０からインクが噴射される時のみにインクタンク１０とインクジェットヘッド２０との間にインクの流動を発生させることが必要である。
【００３１】
したがって、前記第１貯蔵部１１には、インクジェットヘッド２０とインクタンク１０との間に負圧を生成させる空圧ポート１が形成されることが好ましい。
【００３２】
また、画像形成過程で、第１貯蔵部１１に収容されるインクの水位が一定下限水位以下になればインク貯蔵室からインクを注入できるように、第１貯蔵部１１にはインク注入ポート２が形成されることができる。
【００３３】
以下、前記インクジェットヘッドアセンブリの動作過程を説明する。
【００３４】
一般的に、インクジェットヘッドアセンブリは、インクタンクとインクジェットヘッドが一体または分離可能な形態に形成される。分離可能な形態のインクジェットヘッドアセンブリは、記録媒体に移送できる移送システム（図示せず）に装着されるが、先にインクタンクを移送システムに装着した後、インクジェットヘッドをインクタンクに結合させる。
【００３５】
インクジェットヘッドアセンブリは、移送システム（図示せず）に装着され、記録媒体の印刷面に沿って移動しながら、ノズル２３からインクを吐出して画像を形成するようになる。
【００３６】
この時、インクタンク１０からインクジェットヘッド２０にインクが供給される際、バブルが含まれた状態のインクが供給されることを防止するために、インクが供給される初期段階では、インクジェットヘッド２０に供給されたインクをインク排出流路２４を介して一定時間排出することが好ましい。
【００３７】
上述したように、インクタンク１０は第１貯蔵部１１及び第２貯蔵部１３で構成され、インクジェットヘッド２０と直接的に連結される第２貯蔵部１３は、インクの満水位を維持した状態でインクジェットヘッド２０にインクを供給する。これにより、印刷作業の際にインクジェットヘッドアセンブリが移送される過程で、インクの揺動によって圧力変化が発生しないので、優秀な印刷品質が得られる。
【００３８】
前記画像形成過程で、第１貯蔵部１１に収容されるインクの水位が一定下限水位以下になれば、インク貯蔵室から第１貯蔵部１１に形成されたインク注入ポート２を介してインクを注入することができる。
【００３９】
上記のように、印刷中インクが消耗されて第１貯蔵部及び第２貯蔵部にインクが供給されても、これによる圧力変化を効果的に減衰させることができる。
【００４０】
本実施形態において、第１貯蔵部１１は、インクの水位を測定するセンサ３０を含むことができる。第１貯蔵部１１からインクが供給される第２貯蔵部１３に収容されるインクの満水位を維持するためには、第１貯蔵部１１内のインクの水位を一定のレベル以上に維持することが重要である。すなわち、第１貯蔵部１１のインクの水位が第２貯蔵部１３まで下がらないように、第１貯蔵部１１に装着されたセンサ３０によりインクの水位を測定し、これによってインク貯蔵室からインクの注入量を調節する。
【００４１】
インクの水位を測定するセンサ３０の位置は特に限定されず、例えば、第１貯蔵部１１の上部に装着されることができる。前記センサ３０は、第１貯蔵部１１に収容されるインクの下限水位を測定する第１センサ３１及びインクの上限水位を測定する第２センサ３２で構成されることができる。
【００４２】
第１貯蔵部１１に収容されるインクが一定下限水位以下になれば、これを感知してインク注入ポートを介してインクが供給されるようにする。一方、インクの水位が一定上限水位以上になれば、これを感知してインクの供給を止めるようにする。
【００４３】
また、図示されていないが、前記インクの水位を測定するセンサ３０は、第１貯蔵部１１の側部に形成されることができる。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されず、添付の請求の範囲によって限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０：インクタンク
１１：第１貯蔵部
１２：連通孔
１３：第２貯蔵部
２０：インクジェットヘッド
２１：インク供給流路
２２：インクチャンバ
２３：ノズル
２４：インク排出流路
３０：センサ
【図１】
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