(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録ヘッドにインクタンクからインク供給チューブを介してインクを供給しつつ記録媒体上に記録書込みを行う形式のインクジェット記録装置に用いるインク供給チューブであって、
前記インク供給チューブは少なくとも複数の材料層を用いた管として構成され、最内管よりも耐熱性の高い管を少なくとも一層以上有するとともに、前記最内管を熱可溶性樹脂とする一方、
前記インク供給チューブと嵌合接合される被接合管と、
前記被接合管に形成される環状突起部と、を備え、
前記被接合間および前記環状突起部は前記樹脂材料と相溶性を有する樹脂とし、
前記環状突起部に起因する前記インク供給チューブの内径拡張により、前記両部材を嵌合したうえ加熱接合したことにより一体チューブとなしたことを特徴とするインクジェット記録装置に用いるインク供給チューブ。
【請求項２】
前記インク供給チューブの最内層が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂のいずれかからなる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に用いるインク供給チューブ。
【請求項３】
前記インク供給チューブの肉厚が０．２５ミリ以下とした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に用いるインク供給チューブ。
【請求項４】
前記インク供給チューブが、フィルム状の素材を巻き付けた構成としたことを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置に用いるインク供給チューブ。
【請求項５】
前記インク供給チューブが、電磁誘導性を有する層を少なくとも一層以上有した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に用いるインク供給チューブ。
【請求項６】
複数本のインク供給チューブを連結部材によって一体的に構成するとともに、前記連結部材のピッチが、前記インク供給管のピッチと略同一とした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に用いるインク供給チューブ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載されたインク供給チューブを具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクタンクから、記録ヘッドへ記録用液体（インク）を供給するためのインク供給チューブと、それを用いたインクジェット記録装置に関する技術であって、特に嵌合して多層管としたインク供給チューブを具備したインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、インクジェット記録装置の一具体例を示す図である。
【０００３】
インクタンク４０の中には記録用液体であるインクが真空脱気された状態で充填され、さらにこのインクは、インクタンクの内部に連通する図示しない針状管およびフィルタユニット、インク供給チューブ１、ダンパーユニット１２、からなるインク供給経路を介して最終的に記録ヘッド１０へ供給される。記録ヘッド１０はキャリッジ２０上に係止されており、キャリッジ２０の走査に合わせて、プラテン３０上の記録紙にインク滴を吐出して記録が行われる。
【０００４】
一方、上述したインクジェット記録装置のインク供給経路において、インク供給チューブ１の一端は、本体側に固定される一方、他端は往復動作しつつ走査するキャリッジ２０につれて変形変位するために、柔軟性があり、さらに屈曲に対する耐久性が十分に高いものを使用する必要がある。
【０００５】
また、インク供給チューブ内部のインクに、外気の気体が侵入、溶解して脱気度が低下することを抑え、インク経路内に気泡が発生し、もって吐出異常が生じないことが必要である。
【０００６】
さらに、インク中の溶媒がチューブ壁を介して外気に蒸発することを抑え、インク粘度上昇に伴う吐出不良や、インク組成変化に伴う印字品質低下等を起こさないことが必要である。
【０００７】
上述したように、インク供給チューブには多くの課題があり、本出願人は特開昭６２−２８８０４５号公報でインクと接する内層に耐インク性のプラスチック材料を使用し、該プラスチック材料の外層にガス透過性の小さいプラスチック材料を密着して被覆したインク供給チューブを提案している。
【０００８】
また、特開平２−１１１５５５号公報では、インクと接する内層に耐インク性の材料を使用し外気と接する外層にガス透過性の小さい材料を使用し、内層と外層の間の中間層に透湿性の小さい材料を使用した積層構成のインク供給チューブが提案されている。
【０００９】
さらに特開平９−３００６５２号公報では、内層と外層に、透湿性が低く、柔軟な同一の材料を使用するとともに、中間層に、ガス透過性の小さい材料を使用したインク供給チューブが提案されている。
【００１０】
一方、上述してきたように柔軟性のあるインク供給チューブが、紙ジャムや予期せぬトラブルなどでインク供給チューブに負荷がかかってもチューブの接続部分からチューブが抜けてインクが漏出したりしないようにインク供給チューブの被接合部材である接続部分には十分な強度を持たせ得る構造とすることが必要であり、図８(a)、(b)に示すような構成が一般的に用いられている。
【００１１】
図８は、フィルタユニット３２に形成された接続部分を示しており、他端のダンパーユニット１２側についても同様である。
【００１２】
３３はフィルタユニット３２と一体的に樹脂材で成型により形成された接続口部分を示す。接続口部分３３に配設されたネジ部３３ａと固定ネジ３５に配設されたネジ部分が勘合し、固定ネジ３５を締め付けることで内装されているＯリング状のゴム部材３４が圧縮を受け、もってインク供給チューブ１のチューブ外壁を介して、インク供給チューブの内壁と接続部に一体的に配設された内管３３ｂの外周面の間が密着される構成である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
インク供給チューブをより強固に接続するためには、固定ネジ３５をより強く締め付ければ良いのであるが、固定部材を締め付けたときのゴム部材３４の応力は残留するので、長期間を経過するとインク供給チューブ自身を含めた各部分のクリープ現象により、内管３３ｂが内径側に変形してインクの流動抵抗が上昇し、記録ヘッドへのインクが供給不足による吐出不良などの不良が生じる虞があり、締め付けが弱いとチューブ内壁と内管との密着力が低下しインクがリークしたり、チューブが抜けるといった障害が発生する虞がある。よって、インク供給チューブの強度をある程度確保して、さらに接続口を形成する樹脂材料の選定、並びに固定部材の締め付け力を管理する必要があった。
【００１４】
さらに、チューブを外径方向から加圧して密着させて気密性を得るので、インク供給チューブの外径よりもさらに大きなスペースを必要とし、記録装置の小型化を計る上で障害となっていた。
【００１５】
さらに、近年においてはインクジェット式記録ヘッドの性能向上にともなってドット密度が飛躍的に高くなったことで、天然色でのカラー印刷が可能となり、カラーインクジェット記録装置への需要が急速に高まってきており、かかるカラーインクジェット記録装置では、複数色のインクを用いて記録を行うために、インク供給チューブについても複数の経路を搭載する必要がある。この場合には、インク供給チューブの取り付けピッチが記録装置本体の大きさ、さらにはコストを左右しかねないといった深刻な課題があった。
【００１６】
そこで本発明はこのような課題を解決する為のものであり、その目的とするところは、チューブ内の気密性を高く保ちつつ、多管構成としたチューブ管相互のの密着力を強固にするとともに、小型にして信頼性の高いインク供給チューブ、ならびにそれを用いたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるインクジェット記録装置用インク供給チューブ及びそれを用いたインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドにインクタンクからインク供給チューブを介してインクを供給しつつ記録媒体上に記録書込みを行う形式のインクジェット記録装置に用いるインク供給チューブにおいて、インク供給チューブの最内管を熱可溶性樹脂とする一方、前記インク供給チューブと嵌合接合される被接合管を、前記樹脂材料と相溶性を有する樹脂とするとともに、前記両部材を嵌合したうえ加熱接合したことにより一体チューブとしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による第１の実施例としてインク供給チューブの接続構造の部品構成を示す斜視図、図２は接続状態の断面図、図３は構成を示す側断面図、図４インク供給チューブを構成するラミネートフィルムの構成を説明する図である。
【００１９】
図１乃至図３において、１はインク供給チューブである。インク供給チューブ１は多層構造であり、インク供給チューブの内層１ａはポリエチレンで構成されており、内径３ｍｍ、肉厚を０．１ｍｍとなるように押し出し成形により形成されている。
【００２０】
図３に示すように、内層1aの外周にはテープ状のアルミラミネートフィルム1bを、幅が約１／２で重なり合うように巻かれる。アルミラミネートフィルム1bは図４に示すように具体的にはポリエチレン層1c：２０ミクロン＋アルミフィルム1d：８ミクロン＋PETフィルム1e：１２ミクロン＋ポリエチレン層1f：２０ミクロンの４層を接着によりラミネートしたフィルムを用いたが、本発明においては接続強度の観点ではインク供給チューブ自体の肉厚を厚くする必要は全く無いので、それぞれの層の厚さは製造上で可能な範囲で薄く構成することが接続時の熱処理の加熱条件が安定するのでより好ましい。
【００２１】
チューブ製造の加熱処理によりインク供給チューブ１のポリエチレンからなる内層1aの外周面とアルミラミネートフィルムの内周面のポリエチレン層1c、さらに巻かれて重なり合うアルミラミネートフィルムの内周面ポリエチレン層1cと外周面ポリエチレン1f層の接触面が熱的に溶着される。
【００２２】
本実施例においては上記工程によりインク供給チューブ１の肉厚を約０．２５ミリにできた。
【００２３】
これによれば、内面はポリエチレンで構成されるので、耐インク性に優れる。また、アルミフィルムの低いガス透過性並びに低い水分透過性に加えて、各フィルム層が十分に薄いために、チューブ内のインクの劣化を抑制することができる。
【００２４】
さらに、チューブの肉厚が薄いので、キャリッジの走査においても走行負荷が小さく、印字ムラ等が抑制され、かつチューブ肉厚内での応力が低減できるのでより高い屈曲耐久性が得られる。
【００２５】
ところで、図１の３は接続口部分を示す。接続口部分３は、本実施例においてはポリエチレン樹脂を射出成形によりフィルタユニット３２と一体的に構成している。用いる材料は、インク供給チューブの内層と熱的に相溶性を有する材料を使用することが肝要であり、このほかにも多様の組み合わせを採ることができる。インク供給チューブの内層及び接続口部分の他の実施形態としてはたとえばポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等が、耐インク性も高く熱溶着も容易なので好適である。
【００２６】
接続口部分３のインク供給チューブと勘合するパイプ部分４は、インク供給チューブ１の内径よりも若干小さい径とし、さらに部分的にインク供給チューブの内径に対し約５％大きい径を有する環状突起部２が配設されている。
【００２７】
インク供給チューブ１は接続口部分３に差し込まれると、環状突起部２とインク供給チューブ１の内径は圧入の関係となるため、仮固定の状態となる。
【００２８】
しかる後に、インク供給チューブを接続するための加熱処理がなされ、インク供給チューブの内層と接続口部の主に環状突起部の樹脂とが熱により溶着がなされる。
【００２９】
この方法によれば、樹脂同士が熱により溶解、相溶し、しかる後に冷却され固化するので、経時的にも安定した接続強度が得られる。また、部品点数が少なく、必要スペースも小さくできるといった効果がある。
【００３０】
一方、加熱処理はパイプ部分４の内壁の温度上昇を抑え、すなわちパイプ部分の機械的強度が維持された状態で、かつインク供給チューブとの接合面が相溶状態となることが好ましく、因って加熱の方法においては短時間のパルス通電によって加熱を行うインパルスシーラが好適である。
【００３１】
インパルスシールを行う場合、寸法関係においては接続口部分のパイプ部分４の肉厚をより厚くすることが好ましく、さらにはインク供給チューブの総肉厚をより薄くすることが好ましい。本実施例においては、アルミラミネートフィルムを巻き付けてインク供給チューブを構成しているので少ない厚みで高いガスバリア性が得られており、より好適である。
【００３２】
また、このときにインクの経路内に圧縮空気や冷却水等を流すことでパイプ部分４の内壁を冷却することでより安定的な加熱処理が行える。
【００３３】
さらに、インク供給チューブを多層化して、内層よりも高い耐熱性を有する材料をインク供給チューブの外周側に配設したので、加熱処理時にインク供給チューブの側面が溶解して裂孔が生じたり、著しい変形が生じることを抑制できる。本実施例中においてはアルミフィルム層およびPETフィルム層がその役割をも成す。
【００３４】
また、別の加熱方法としては、本実施例におけるアルミフィルム層のように電磁誘導性の材料を使用した場合には、電磁誘導作用による加熱もインク供給チューブのより内層側での加熱を行うことができるので有効である。これによれば複数のインク供給チューブの接合を同時に行うこともできる。
【００３５】
次に、本発明による第２の実施例を説明する。
【００３６】
図５は本発明の第２の実施例を示す斜視図、図６は第２の実施例のインク供給チューブの構成を説明する図、図７は本発明に係わるインクジェット記録装置の構成を説明する図である。
【００３７】
この実施例は、４色のインクを用いてカラー記録を行うカラーインクジェット記録装置に適用したものである。
【００３８】
図５乃至図６中の５は、４本のインク供給チューブを被覆材６により連続的にリボン状にアウトサート加工したものであり、それぞれのインク供給チューブ１は上記のチューブと同一の構成である。被覆材料としては軟質ポリウレタン樹脂や塩化ビニル等が好適である。図６に構成を示す。フィルタユニット３８は、一体化されたインク供給チューブ５と同一のピッチで一体的に、対応する４系統の接続口部分を形成している。一体化されたインク供給チューブ５は必要長さに切断され、接続口部分に一括で勘合された後に電磁誘導加熱により４系統の接続を一括で加熱処理する構成である。これによれば、接合部分でインク供給チューブを単独に分割したり、被覆を除去する等の作業を行うことなく、一括的に接続できる上に、インク供給チューブ１は被覆材で一体化されるために相互に干渉しあうことが全く無くなり、キャリッジ負荷の変動が低減するといったメリットを有する。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べてきたように本発明によるインク供給チューブによれば、接続口部分とインク供給チューブの内層とを熱的に溶融固化して接合するため、長期的にも信頼性の高いインク供給が行える。また、部品数が低減できるとともに、必要なスペースが小さくできるので、特に複数のチューブを配設する場合においても安価でコンパクトなインクジェット記録装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図。
【図２】本発明の第１の実施例の側断面図。
【図３】本発明の第１の実施例に用いられるインク供給チューブの構成を示す側断面図。
【図４】インク供給チューブを構成するラミネートフィルムの構成を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す斜視図。
【図６】本発明の第２の実施例のインク供給チューブの構成を説明する図である。
【図７】本発明に係わるインクジェット記録装置の構成を説明する図である。
【図８】従来のインク供給チューブの接続構造を説明する図であって、（ａ）は接続部の断面図、（ｂ）は接続部を分解して示した斜視図である。
【符号の説明】
１    インク供給チューブ
２    環状突起部
３    接続部分（被接続部材）
５    一体化されたインク供給チューブ
６    被覆材
１０  インクジェット記録ヘッド
１２  ダンパユニット
３２  フィルタユニット
２０  キャリッジ
３０  プラテン
３４  ゴム部材
３５  固定ネジ
４０  インクタンク
【図１】
0003630218.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003630218.tif 000008
【図８】
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