(57)【要約】【課題】ダンパー膜に波打ちが発生し、ダンパー性能が安定しなかった。【解決手段】ダンパー１２は、インクを一時的に貯留し、開口部１６を備えるインク室１３と、該インク室１３におけるインク貯留空間の容積を変更可能とするように前記開口部１６に張設されるダンパー膜１７とを備え、ダンパー膜１７は、当該ダンパー膜１７を平面状に維持する平面部１７ｂを備える膜部１７ａより構成される。【選択図】図３
2008173846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するインクタンクと、
該インクタンクに貯留されたインクを吐出する記録ヘッドと、
前記インクタンクと前記記録ヘッドとを連結するインク供給管と、
該インク供給管の途中に設けられ、前記インクタンクから供給されたインクを一時的に貯留し、貯留されたインクを前記記録ヘッドに供給するダンパーと、
を有するインクジェット記録装置であって、
前記ダンパーは、
インクを一時的に貯留し、少なくとも１つの開口部を備えるインク室と、
該インク室におけるインク貯留空間の容積を変更可能とするように前記開口部に張設されるダンパー膜と、を有し、
前記ダンパー膜は、当該ダンパー膜を平面状に維持する平面部を備える可撓性のフィルムにより構成されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記平面部は、前記可撓性のフィルムの一部が硬化処理されたもの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記録装置。
【請求項３】
前記平面部は、前記可撓性のフィルムの一部に接着された板状部材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記録装置。
【請求項４】
前記平面部は、前記開口部における開口面積の５０％〜９０％を占めることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記ダンパーは、前記ダンパー膜を所定の初期位置に支持する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インク室に貯留されたインク残量を検出するインク残量検出手段を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インク残量検出手段は前記ダンパー膜の膜面を検出する膜面検出センサであることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記インクは光を照射することにより硬化する光硬化型インクであり、前記記録ヘッドから吐出され記録媒体上に着弾したインクに対して前記光を照射する光照射装置を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記インクは３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、高粘度のインクを用いて画像記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、様々な記録媒体に対して印刷を行うことのできる手段として、インクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、例えばピエゾ素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら記録ヘッドを記録媒体上で移動させることにより記録媒体上に画像記録を行うものである。近年は、紫外線等の光によって硬化する光硬化型インクを用いたインクジェット記録装置が知られており、これによれば、記録媒体上に着弾したインクに光を照射することでインクを硬化させ記録媒体上に定着させることができるため、透明又は半透明の樹脂フィルム等、インク吸収性のない記録媒体に対しても簡易に印刷を行うことが可能である。
【０００３】
このような光硬化型インクとしては、一般的に高粘度のインクが用いられるが、この高粘度のインクを用いたインクジェット記録装置では、インクタンクから記録ヘッドにインクを供給する供給管内において、摩擦抵抗により圧力損失が生じる。このため、記録ヘッドのノズルから連続してインクを吐出させるような場合に、記録ヘッドの吐出力のみでは十分にインクをノズルまで引いてくることができず、インクの吐出不良を生じることがある。
【０００４】
この問題に対応するため、特許文献１には、インクタンクから記録ヘッドにインクを供給するインク供給管の途中にインクを一時的に貯留するダンパーを設け、ダンパー内のインク残量が所定量以下になると、インクタンクとダンパーとの間に設けた送液ポンプによりダンパーにインクを送液する技術が開示されている。
【０００５】
図５に、特許文献１に開示されたダンパーの即断面図を示す。ダンパー１２０は、インクを貯留するインク室１３０と、インク室１３０の一面に形成された開口部を密閉する可撓性のダンパー膜１７０と、このダンパー膜１７０を所定の位置に支持するバネ１８０とにより構成されている。そして、ダンパー膜１７０には膜面検出センサ１９０のロッド２００が接触しており、このロッド２００でダンパー膜１７０の位置を検出することにより、インク室１３０内に貯留されたインク残量を計測するようになっている。
【０００６】
これによれば、画像記録に必要なインクは適宜インク室１３０から記録ヘッド（図示せず）に供給される。そして、膜面検出センサ１９０によりダンパー膜１７０の膜面の位置を検出し、インク室１３０内のインク残量が所定量以下になったと計測されると、送液ポンプ（図示せず）によりインク室１３０内へ強制的にインクが送液される。したがって、記録ヘッドに供給されるインクのインク供給管内における圧力損失が低減され、高粘度インクを用いた場合でもインクの吐出不良を防止することが可能となる。
【０００７】
また更に、インク室１３０内に貯留されたインク量が減少してダンパー膜１７０が内側に撓むと、バネ１８０の反発力により当該ダンパー膜１７０が外側へ押圧されて所定の位置に支持されるので、インク室１３０内が負圧状態となり、記録ヘッドからのインクの漏出を防止できる。
【特許文献１】特開２００６−２１３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述したダンパー構造においては、ダンパー膜１７０は可撓性のフィルム部材などで構成されているために波打ちが発生しやすく、この波打ちの程度を一律に制御することが困難であることから、部品製造時における寸法誤差や開口部への取り付け時における取付誤差が生じ易く、ダンパー１２０の品質低下に繋がるという問題があった。
【０００９】
また、インクジェット記録装置においては、記録ヘッドを内蔵したキャリッジを左右に移動させて記録媒体上に画像を形成するが、このキャリッジが加速、減速するとインク供給管内のインクに対して慣性力が働き、記録ヘッドからインクが漏出しやすくなる。そこで、ダンパー膜１７０を撓ませて当該慣性力による圧力を吸収するようにしている。しかし、取り付け時や撓み時に発生する波打ちの影響もあってダンパー膜１７０の動作自由度は大きく、同じ圧力下であってもダンパー膜１７０の撓み具合は一様とはならないため、ダンパー膜１７０における圧力吸収性能を正確に計測することができないという問題があった。またこの問題は、上述したようなダンパー膜１７０の寸法誤差や取付誤差が発生すると、一層複雑なものとなってしまう。
【００１０】
更に、インク室１３０内に貯留されたインクの残量が所定量以下になると、インク室１３０内の負圧が大きくなりすぎてインクの吐出不良が発生してしまう。このため、膜面検出センサ１９０によりダンパー膜１７０の膜面の位置を検出し、この膜面が所定の位置に達すると、送液ポンプによりインク室１３０にインクを送液するように構成されている。しかし、上述したように、ダンパー膜１７０の動作自由度は大きく、同じ圧力下であってもダンパー膜１７０の撓み具合は一様とはならないため、膜面検出センサ１９０により検出される膜面の位置とインク室１７０内のインク残量との関係にズレが生じてしまい、インクの供給を正確に行うことが困難であった。
【００１１】
そこで本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ダンパー性能を安定させることができるインクジェット記録装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明のインクジェット記録装置は、インクを貯留するインクタンクと、該インクタンクに貯留されたインクを吐出する記録ヘッドと、前記インクタンクと前記記録ヘッドとを連結するインク供給管と、該インク供給管の途中に設けられ、前記インクタンクから供給されたインクを一時的に貯留し、貯留されたインクを前記記録ヘッドに供給するダンパーと、を有するインクジェット記録装置であって、前記ダンパーは、インクを一時的に貯留し、少なくとも１つの開口部を備えるインク室と、該インク室におけるインク貯留空間の容積を変更可能とするように前記開口部に張設されるダンパー膜と、を有し、前記ダンパー膜は、当該ダンパー膜を平面状に維持する平面部を備える可撓性のフィルムにより構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダンパー膜を構成する可撓性のフィルムが、ダンパー膜を平面状に維持する平面部を備えているので、ダンパー膜に発生する波打ちを低減し、動作自由度を抑制することができる。したがって、ダンパー膜の圧力変動性能を正確に計測することが可能となるため、ダンパー性能の安定化及びダンパー自体の小型化を図ることができる。また、製造時における製造誤差や取り付け時における取付誤差を極力防止することができる。更に、ダンパー膜の膜面の位置を検出してインク残量を計測する構成においては、前記ダンパー膜の膜面の位置とインク残量との誤差が少なくなり、適切なインク供給を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態の説明における記載により、本発明の技術的範囲が限定されることはない。
【００１５】
図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成図である。図１に示すように、インクジェット記録装置１はシリアルプリント方式によるインクジェット記録装置１であり、このインクジェット記録装置１には、平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２が設けられている。プラテン２の上流側及び下流側にはそれぞれ記録媒体Ｐをプラテン２とほぼ同じ高さに維持しつつ搬送する搬送ローラ３、４が回転自在に設けられており、記録媒体Ｐは、搬送ローラ３、４が回転することによってプラテン２の上面に沿って所定の搬送方向Ｘに搬送されるようになっている。
【００１６】
プラテン２の上方には、記録媒体Ｐの搬送方向Ｘに直交する主走査方向に延在する棒状のガイドレール５が設けられている。このガイドレール５にはキャリッジ６が支持されており、このキャリッジ６はガイドレール５に沿って主走査方向に往復移動するようになっている。
【００１７】
キャリッジ６には、本実施形態におけるインクジェット記録装置１で使用される各色（例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））に対応した記録ヘッド７が搭載されている。記録ヘッド７の記録媒体Ｐに対向する面にはインクを吐出するノズル（図示せず）が複数設けられている。各記録ヘッド７のノズルには、例えば、電圧を印加することによって変形する圧電素子としてのピエゾ素子（図示せず）が付設されており、ピエゾ素子に駆動電圧を印加することによってピエゾ素子を変形させ、これによりインク流路を圧縮してノズルからインクを吐出させるようになっている。また、インク流路にはヒータ（図示せず）が配設されており、インクが吐出される前にインクを加熱するようになっている。
【００１８】
なお、高精細な画像記録を可能とするためには、インクは１ドットが２〜２０ｐｌの微小な液滴として吐出されることが望ましい。また、インクジェット記録装置１で使用されるインクは例示したものに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）等の色を使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッド７がキャリッジ６に搭載される。
【００１９】
本実施形態に用いられるインクは、光としての紫外線が照射されることにより硬化する性質を具備する光硬化型インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。上記光硬化型インクは、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、この両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能である。また、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクの方が機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。カチオン重合系インクは、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物である。
【００２０】
なお、本実施形態に用いられるインクは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの高粘度のインクである。インクの粘度はインクを加熱することによって低下するため、高粘度のインクを円滑に吐出させるとともに微小な液滴として吐出させる場合でも記録媒体上に正確に着弾させ高精細な画像記録を可能とするためには、インクを吐出する前にヒータ（図示せず）によってインクの温度を３０℃〜１５０℃に加熱しておくことが望ましい。
【００２１】
また、キャリッジ６の内部であって、キャリッジ６の側壁と記録ヘッド７との間には、記録ヘッド７の記録媒体搬送方向Ｘに対する長さとほぼ等しい長さ寸法の紫外線照射装置８が記録ヘッド７の長手方向に延在して配設されている。紫外線照射装置８には、図示しない紫外線光源が設けられている。なお、紫外線光源としては、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、半導体レーザー、冷陰極管、エキシマーランプ、又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を適用することが可能である。なお、紫外線照射装置８を設ける位置はこれに限定されず、例えば、各記録ヘッド７の間にそれぞれ紫外線照射装置８を設けるようにしてもよい。
【００２２】
これら各記録ヘッド７には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを一時的に貯留するサブタンク１０が、それぞれ可撓性を有する材料で形成されたインク供給管９ａを介して連結されている。また、各サブタンク１０はそれぞれインク供給管９ｂを介してメインタンク１１と連結されており、各メインタンク１１内のインクは、インク供給管９ｂによってサブタンク１０に供給され、一旦サブタンク１０内に貯留された後、各記録ヘッド７に供給されるようになっている。なお、サブタンク１０は記録ヘッド７よりも図１における下方位置に設けられている。サブタンク１０の位置を記録ヘッド７よりも低くすることにより記録ヘッド７内のインクを負圧状態に保ち、画像記録時以外にインクが漏出しないようになっている。
【００２３】
サブタンク１０には、内部に貯留されているインクの量を検出するサブタンクセンサ（図示せず）が設けられている。このサブタンクセンサは、例えば、サブタンク１０に貯留されているインクの液面を検出するようになっており、インクの液面が所定の高さ以上であるか否かによってサブタンク１０内のインク量が所定量以上であるか否かを把握できるようになっている。なお、サブタンクセンサはサブタンク１０内のインク量を検出しうるものであればここに例示した構成のものに限定されず、例えば、質量センサ等を用いるものとしてもよい。
【００２４】
また、インク供給管９ａの途中であってサブタンク１０と記録ヘッド７との間には、記録ヘッド７に近接してダンパー１２が設けられている。図２はダンパー１２の構成を示す概略図であり、図２（ａ）はダンパー１２の側断面図を示し、図２（ｂ）はダンパー１２の正面斜視図を示す。図２（ａ）に示すように、ダンパー１２は、内部にインクを貯留するインク貯留空間が設けられたインク室１３を備えており、インクを吐出する際に、当該インク室１３内に貯留されているインクを記録ヘッド７に供給するように構成されている。このように、インク室１３を備えるダンパー１２を記録ヘッド７に近接して配置することにより、インク供給管９ａ、９ｂの中をインクが流動する際に生ずる圧力損失のインク吐出への影響を最小限度に抑えることができ、画像記録に高粘度のインクを用いる場合でも圧力損失によるインクの吐出不良の発生を防止することができる。
【００２５】
図１及び図２におけるダンパー１２の上部一端には、インク室１３にインクを流入させるインク流入口１４が設けられており、ダンパー１２の下部一端にはインク室１３からインクを流出させるインク流出口１５が設けられている。インク流入口１４及びインク流出口１５には、それぞれインク供給管９ａが接続されており、サブタンク１０から送られたインクはインク供給管９ａを介してインク流入口１４からインク室１３内に流入し、インク室１３に流入したインクは、インク供給管９ａを介してインク流出口１５から記録ヘッド７に送られるようになっている。
【００２６】
インク室１３の一側面には円形状の開口部１６が形成されており、この開口部１６には、平面部１７ｂを備える膜部１７ａにより構成されるダンパー膜１７が張設されている。膜部１７ａは、例えば、ポリエチレンフィルム等の可撓性を有するフィルムからなり、例えば、開口部１６に熱溶着されることにより当該開口部１６の開口全面に亘って張設され、開口部１６を密閉するようになっている。この膜部１７ａは、インク室１３に対して外側あるいは内側（図２（ａ）における矢印Ｙ方向）に撓むように構成されており、コイルバネ１８の反発力を受けてインク室１３内を負圧状態に維持することができる。なお、膜部１７ａを構成する可撓性を有するフィルムの材料はここに例示したものに限定されないが、画像記録に使用されるインクによっては腐食性を有するものもあるため、少なくともインクに直接接触する部分については、インク室１３内部に貯留されるインクによって膜部１７ａが劣化することのないよう耐腐食性を備える材料を用いることが望ましい。
【００２７】
膜部１７ａに備えられた平面部１７ｂは、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等からなる硬質性の合成樹脂により構成されており、開口部１６よりも若干小さい円形の板状部材である。この平面部１７ｂは、膜部１７ａのインク室１３と対向する面側に、膜部１７ａの中心と平面部１７ｂの中心とが重なるように接着されて連設しており、膜部１７ａの撓み方向（矢印Ｙ方向）と直交する方向において、ダンパー膜１７を平面状に維持している。そして、平面部１７ｂの中心位置において、後述するコイルバネ１８の先端と膜面検出センサ１９のロッド２０の先端とが対向するように配置されている。
【００２８】
図３は、図２（ａ）に示すダンパー１２の一部を拡大した拡大側断面図である。図３に示すように、膜部１７ａには、平面部１７ｂが接着された接着領域１７ａ２と、平面部１７ｂが接着されていない非接着領域１７ａ１が設けられている。そして、ダンパー膜１７は、平面部１７ｂと接着領域１７ａ２とにおける接着面積Ａに亘り、矢印Ｙ方向と直交する方向に平面状となるように維持されている。すなわち、膜部１７ａは可撓性のフィルムにより構成されているため、膜部１７ａの膜面には矢印Ｙ方向に微小の波打ちが発生するが、接着領域１７ａ２の膜面には平面部１７ｂが接着されており、これにより接着領域１７ａ２には波打ちが発生せず平面状に維持されている。また、平面部１７ｂは硬質製の合成樹脂により構成されているためそれ自身が撓むことはなく、非接着領域１７ａ１が撓んだ場合でも、接着領域１７ａ２及び平面部１７ｂはダンパー膜１７を矢印Ｙ方向に平面状に維持するようになっている。
【００２９】
このように、膜部１７ａの接着領域１７ａ２は平面部１７ｂにより平面状に維持されているとともに平面部１７ｂ自身は撓まないようになっているため、膜部１７ａに発生する波打ちを減少させることができ、寸法誤差や組立誤差を防止するとともに、インク室１３内における圧力吸収性能を安定させることができる。
【００３０】
ここで、本発明においてダンパー膜１７を平面状に維持するとは、ダンパー膜１７自身が撓んだり、ダンパー膜１７の膜面に波打ちが発生したりしない程度に維持することを言う。なお、平面部１７ｂの材料としては、ポリエチレンやポリプロピレン等の合成樹脂に限られることなく、例えば、金属や木材などのように硬質性を備え、膜部１７ａよりも変形度合いの少ないものであれば何でも構わない。また、この平面部１７ｂの接着面積Ａの大きさは、開口部１６における開口面積Ｂに対して、平面部１７ｂの波打ちを低減させるという点では５０％以上であることが好ましく、またダンパー膜１７の矢印Ｙ方向における撓み幅の確保という点から９０％以下とすることが好ましい。
【００３１】
図２に戻り、インク室１３の内部であって開口部１６に対向する壁面には、弾性部材としてのコイルバネ１８が、一端をダンパー膜１７の膜部１７ａに接するように設けられている。コイルバネ１８は、インク室１３にインクが流入した際に所定の初期位置にダンパー膜１７を支持するようになっている。
【００３２】
ここで、初期位置とは、ダンパー１２に流入したインクが自重により記録ヘッド７に向けて流出しようとする力とコイルバネ１８がダンパー膜１７の位置を保持しようとする力とが釣り合って一定の負圧発生状態を維持することのできる位置をいう。ダンパー１２のインク室１３内にインクが流入すると、ダンパー膜１７の膜部１７ａがインクによって押圧されて外側に撓む。逆に、記録ヘッド７からインクが吐出されることによりインク室１３内のインクが減少すると、これに伴って膜部１７ａは次第に内側に撓もうとする。このとき、コイルバネ１８は膜部１７ａによって押し縮められ、これにより当初の長さに戻ろうとする反発力を生ずる。そして、膜部１７ａはコイルバネ１８の反発力によって初期位置まで押し戻され、膜部１７ａが内側に撓もうとする力と釣り合って、インク室１３内は負圧状態となるようになっている。インク室１３内が負圧状態に保たれることにより、画像記録時以外に記録ヘッド７のノズルからインクが漏出することを防止することができる。なお、本実施形態においては、ダンパー膜１７を支持する弾性部材としてコイルバネ１８を用いるものとしたが、弾性部材はダンパー膜１７を支持し得る伸縮性のある部材であればよく、コイルバネ１８に限定されない。したがって、例えば、板バネ等の各種バネや伸縮性のある樹脂等の部材を用いてもよい。
【００３３】
ダンパー１２の外側であってダンパー膜１７の設けられている近傍には、ダンパー１２のインク室１３内に貯留されているインクの残量を検出するインク残量検出手段として、ダンパー膜１７の膜面の位置を検出する膜面検出センサ１９が設けられている。膜面検出センサ１９には、膜部１７ａが最も外側に撓んだときの位置と最も内側に撓んだときの位置との差に値する長さよりも長い長さ寸法に形成されたロッド２０が、先端部をダンパー膜１７の平面部１７ｂに接するように設けられている。ロッド２０は、例えば、シリンダ等のアクチュエータによりダンパー膜１７に対して進退自在となっており、膜部１７ａの撓みに伴って突出又は後退し、常にロッド２０の先端部が平面部１７ｂに接触するようになっている。また、膜面検出センサ１９は、例えば、赤外線などの光を発する発光素子を内蔵する発光器２１と発光器２１から発せられた光を感知する受光素子を内蔵する受光器２２とを備えており、発光器２１と受光器２２とは、前記ロッド２０を挟んで発光器２１の発光面（図示せず）と受光器２２の受光面（図示せず）とが互いに対向するようにそれぞれ配置されている。
【００３４】
ダンパー１２のインク室１３内にインクが流入するとダンパー膜１７が外側に押圧され、ダンパー膜１７に接しているロッド２０も押圧される。ロッド２０が押圧されて膜面検出センサ１９内部の発光器２１及び受光器２２の設けられている位置より奥まで押し込まれている状態のときには、発光器２１から照射された光がロッド２０によって遮られて受光器２２によって受光されない。他方、インク室１３内のインクが減少すると、ダンパー膜１７がダンパー１２の内側に撓み、これに伴ってロッド２０が突出する。ロッド２０の後端部が発光器２１と受光器２２の設けられている位置より前に突出した状態のときには、受光器２１は発光器２２から照射された光を受光する。これによって、ロッド２０の後端部が所定の位置よりも前にあることを検出することができ、ロッド２０の先端部が接触しているダンパー膜１７の膜面の位置が所定の位置よりも内側に撓んでいるか否かを把握することができるようになっている。
【００３５】
インク室１３内のインクが減少すると、これに伴ってダンパー膜１７がインク室１３の内側に向かって撓みを生ずる。記録ヘッド７のノズルからインクが漏出しないためには一定の負圧がかかっていることが必要であるが、ダンパー膜１７が内側に撓むと、コイルバネ１８が反発力によってダンパー膜１７を初期位置に押し戻そうとし、これによってインク室１３内及びダンパー１２から記録ヘッド７までのインク供給管９ａ内には負圧状態が発生する。他方で、ノズルから適切にインクを吐出させるためには、インク室１３内及びダンパー１２と記録ヘッド７との間のインク供給管９ａ内に貯留されているインクの重さによって記録ヘッド７のノズルに対して所定の圧力がかかっていることが必要とされる。そして、インク室１３内に一定量以上のインクが貯留されている場合には、ノズルに対する適度の圧力を確保することができ、記録ヘッド７の吐出力によってインクの吐出を円滑に行うことができる。しかし、インク室１３内に貯留されているインクが減少し、インク室１３内及び記録ヘッド７までのインク供給管９ａ内に発生した負圧が一定限度以上になると、記録ヘッド７によるインクの吐出力のみではインクを適切に吐出させることができない状態となる。例えば、一般に記録ヘッド７がインクを吐出することのできる吐出力は−３００Ｐａ程度であり、これ以上の負圧がかかると適切にノズルからインクを吐出することができなくなり、吐出不良を引き起こす原因となる。そこで、ノズルに対する適度の圧力を一定に保つため、膜面検出センサ１９によってダンパー膜１７の膜面位置を検出することにより、ダンパー１２内のインク残量が一定に保たれているか否かを適宜検出できるようになっている。
【００３６】
なお、膜面検出センサ１９によるダンパー膜１７の膜面の検出は、キャリッジ６が定速で移動している画像記録時に行うようになっている。キャリッジ６は、プラテン２上を往復移動しながら画像記録を行っているときには安定した画像記録を行うために一定の移動速度で移動している。しかし、画像記録時以外は、高精度の制御を行う必要がないためにキャリッジ６の移動速度を加速させたり、キャリッジ６の移動方向を転換するために減速させたりするため、キャリッジ６の移動速度が一定しない。また、記録ヘッド７のクリーニング動作を行う際には、インクの強制吸引や空吐出を行うためにインク室１２内のインク量の急激な変動が生ずる。したがって、キャリッジ６が定速で移動している画像記録時以外にダンパー膜１７の膜面の検出を行っても正確な値を得ることが期待できないためである。なお、膜面の検出自体を画像記録時にのみ行うようにしてもよいし、膜面の検出自体は常に又は所定間隔ごとに行うようにし、制御部が、検出結果のうち画像記録時に検出されたもののみに基づいてインク室１３内にインクが残留しているか否かの判断を行うようにしてもよい。
【００３７】
インク供給管９ａの途中であってダンパー１２とサブタンク１０との間には、ダンパー１２にインクを送液する送液ポンプ２３が設けられており、インク室１３内のインク量が一定量以下になったと判断される場合には、サブタンク１０内に貯留されているインクを強制的に送液するようになっている。なお、送液ポンプ２３としては、ダイヤフラム式ポンプ、ギア式ポンプ等各種のポンプを適用することが可能である。
【００３８】
また、インク供給管９ｂの途中には、メインタンク１１からサブタンク１０に対するインクの流入を制限するための供給弁２４が設けられている。供給弁２４は、例えば、ソレノイドとダイヤフラム（いずれも図示せず）とを備える電磁弁であり、ソレノイドの開閉によってダイヤフラム内に液体が流入又は流出することによって弁の開閉が行われるものである。なお、インクの流入、流出を制限するための機構はこれに限定されず、他の構造を有する各種の弁又はその他の各種機構を用いることが可能である。
【００３９】
本実施形態に用いられる記録媒体Ｐとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布等の他、樹脂、金属、ガラス等のインク吸収性のないもの等、種々の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等の各種形態が適用可能である。
【００４０】
次に、本実施形態における作用について説明する。
【００４１】
インクジェット記録装置１の電源（図示せず）がＯＮとなると、電源からインクジェット記録装置１の各部に対して給電が行われ、記録ヘッド７を搭載したキャリッジ６がプラテン２の上方に移動する。
【００４２】
キャリッジ６が所定の位置に到達すると、搬送ローラ３、４によって記録媒体Ｐが搬送方向Ｘに搬送され、同時にキャリッジ６が主走査方向に沿って往復移動する。
【００４３】
そして、記録ヘッド７のピエゾ素子に所定の電圧が印加されることによりインク流路が圧縮され、この吐出力によりダンパー１２のインク室１３内のインクが記録ヘッド７のインク流路内に引き込まれ、ノズルから所定の画像情報に基づいて所要の色のインクが吐出される。さらに、吐出されたインクに紫外線照射装置８から紫外線が照射され、これにより記録媒体Ｐに所定の画像が記録される。なお、キャリッジ６の加速、減速時には、インク室１３内及びインク供給管９ａ内のインクに対して慣性力が働くが、ダンパー１２のダンパー膜１７により前記インクに働く慣性力を吸収し、記録ヘッド７からインクが漏出するのを防止している。本実施形態においては、ダンパー膜１７の膜部１７ａには平面部１７ｂが接着されており、この平面部１７ｂによりダンパー膜１７の一部が平面となるように維持されているため、慣性力による圧力の吸収性能は安定している。
【００４４】
記録ヘッド７からインクが吐出されると、順次ダンパー１２のインク室１３内に貯留されているインクが記録ヘッド７に供給され、インク室１３内のインクが減少する。インク室１３内のインクが減少するとこれに伴ってダンパー膜１７がインク室１３の内側に向かって撓みを生ずる。ダンパー膜１７が内側に撓むと、コイルバネ１８が反発力によってダンパー膜１７を初期位置に押し戻そうとし、これによってインク室１３内及びダンパー１２から記録ヘッド７までのインク供給管９ａ内は負圧状態となっていく。ダンパー膜１７の膜面位置は随時膜面検出センサ１９によって検出され、検出結果は制御部（図示せず）に送られる。
【００４５】
ダンパー膜１７がコイルバネ１８に抗して所定の位置よりも内側まで撓んでいることが制御部により検出されると、インク室１３内に貯留可能な量のインクが送液ポンプ２３によってサブタンク１０から送られる。インクが適切に送られると、インク室１３内に流入したインクの圧力によりダンパー膜１７が外側に押圧され、これに伴い膜面検出センサ１９のロッド２０がダンパー膜１７に押圧されて膜面検出センサ１９の本体内部に押し込まれ、これによってダンパー膜１７の位置の変化が把握される。なお、本実施の形態においては、上述したように、平面部１７ｂによりダンパー膜１７の一部が平面となるように維持されているため、膜面検出センサ１９により検出されるダンパー膜１７の膜面の位置とインク室１７内のインク残量とのズレが少なくなり、適切なインク供給を行うことができる。
【００４６】
また、サブタンク１０内のインクの残量は残量検出センサ１９によって検出され、サブタンク１０内のインク量が所定量よりも減少している場合には、随時供給弁２４が開放されて必要量のインクがメインタンク１１からインク供給管９ｂを介してサブタンク１０に対して供給される。これにより、サブタンク１０には常に一定量のインクが貯留されている状態となっている。
【００４７】
以上より、本実施形態によれば、ダンパー膜１７の膜部１７ａに平面部１７ｂを接着し、この平面部１７ｂによりダンパー膜１７を平面に維持するように構成したので、ダンパー膜１７に発生する波打ちを減少させ、寸法誤差や取付誤差を低減させることができる。すなわち、膜部１７ａはポリエチレンフィルム等の可撓性を有するフィルムで構成されているために波打ちが発生しやすく、製造時や取り付け時に膜部１７ａに波打ちが発生すると、波打ちの程度を一律に制御できないことから製造誤差や取付誤差が生じてしまう。そこで、本実施の形態では、膜部１７ａの膜面に平面部１７ｂを接着することにより、膜部１７ａの膜面を平面に維持してダンパー膜１７に発生する波打ちを減少させ、製造誤差や取付誤差を減少させることができる。
【００４８】
また、キャリッジ６の加速、減速中にはインク室１３内及びインク供給管９ａ内のインクに対して慣性力が働くが、ダンパー膜１７を撓ませることにより当該慣性力による圧力を吸収することができる。更に、ダンパー膜１７の膜部１７ａにはダンパー膜１７を平面に規制する平面部１７ｂが接着されているので、ダンパー膜１７に発生する波打ちを低減するとともに、ダンパー膜１７の動作自由度を抑制することができ、圧力吸収性能を正確に計測することができる。すなわち、膜部１７ａが平面部１７ｂを備えていない場合は、ダンパー膜１７の動作自由度が大きくてその撓み方も種々様々となるため、圧力吸収性能を正確に計測することができず、十分な圧力吸収性能が得られるようにダンパー１２を余裕を持って大きめに設計していた。これに対して、本実施の形態においては、膜部１７ａに平面部１７ｂが接着されているため、平面部１７ｂと接着領域１７ａ２との接着範囲に亘りダンパー膜１７は平面状となるように維持されて撓むことはなく、平面部１７ｂが接着されていない非接着領域１７ａ１のみが撓むようになっている。したがって、ダンパー膜１７に発生する波打ちが低減され、その動作自由度も抑制されるので、圧力吸収性能の計測誤差が少なくなり、ダンパー１２の圧力吸収性能を安定させることができるとともに、ダンパー１２自体の大きさを最小限に抑えることができる。
【００４９】
また、インク室１３内の負圧を検出する公知の圧力センサを設け、当該圧力センサにより検出された負圧に基づいてインク室１３にインクを供給するように構成することも可能であるが、一般的に圧力センサは高額であるため、装置自体が高価になってしまうことが危惧される。しかし、本実施の形態で示したように、フォトセンサなどから構成される膜面検出センサ１９を用いることで、複雑化、大型化することなく、装置を安価に抑えことができる。更に、膜部１７ａに平面部１７ｂを設けることにより、ダンパー膜１７の波打ちが低減され、その動作自由度が抑制されることから、ダンパー膜１７の膜面の位置とインク室１３内のインク残量との関係にズレが生じにくく、安価な構成においても適切なインク供給を行うことができる。
【００５０】
また、ダンパー１２を記録ヘッド７の近傍に設けるとともにダンパー１２のインク室１３内に常に一定量のインクが貯留されるようになっているので、記録ヘッド７はダンパー１２から順次インクの供給を受けることができ、記録ヘッド７に供給されるインクのインク供給管９ａ内における圧力損失の影響を最小限度に抑えることができる。このため、高粘度インクを用いて画像記録を行う場合でも記録ヘッド７の吐出力によってインクを記録ヘッド７のノズルまで導き、吐出させることができる。
【００５１】
また、ダンパー１２に可撓性を有するフィルムによって構成されたダンパー膜１７を設け、このダンパー膜１７をコイルバネ１８によって初期位置に保つようになっているので、ダンパー１２内に負圧状態を発生させ、これにより記録ヘッド７のノズルからインクが漏出することを防止することができる。
【００５２】
また、インクに対して紫外線などを照射することによって硬化する光硬化型インクを使用するので、インク吸収性のない記録媒体Ｐに対しても記録媒体Ｐ上でのインクの流動等を生じることなく高画質な画像記録を行うこと可能であり、また、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓである高粘度のインクを用いた場合でも、インクの圧力損失を少なくして円滑にインクを吐出させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態においては、膜部１７ａのインク室１３と対向する面側に平面部１７ｂを接着させる構成としたが、本発明におけるダンパー膜１７の構成はこれに限られず、例えば、図４に示すような形態も採用可能である。図４は、ダンパー１２の他の形態を示す拡大側断面図であり、図４（ａ）は、膜部１７ａの両面（インク室１３側の面及びインク室１３と対向する面）にそれぞれ平面部１７ｂ１及び１７ｂ２を接着する例を示しており、図４（ｂ）は、膜部１７ａの一部を硬化処理することにより平面部１７ｂを形成した例を示している。このように、本発明における平面部１７ｂとしては、ダンパー膜１７の一部を平面状に維持する構成であれば様々な形態を採用することが可能であり、例えば、膜部１７ａのインク室１３側の面のみに平面部１７ｂを接着するようにしても構わない。なお、平面部１７ｂがインク室１３内のインクと直接触れる場合には、平面部１７ｂが劣化することのないよう耐腐食性を備える材料を用いることが望ましい。
【００５４】
また、上述した実施形態においては、ダンパー１２の他にサブタンク１０を設ける構成とし、メインタンク１１内のインクは一旦サブタンク１０に供給された後にダンパー１２に供給されるものとしたが、サブタンク１０を設けず、メインタンク１１のインクをダンパー１２に直接供給するような構成としてもよい。この場合には、メインタンク１１とサブタンク１０との間の供給弁２４も必要でなくなり、装置構成が簡易となる。サブタンク１０は、一般に、記録ヘッド７及びインク供給管９ａ内が一定の負圧状態に保たれるように管理し、画像記録時以外に記録ヘッド７からインクが漏出することを防止する役割を負っているものであるが、本実施形態においてはダンパー１２のダンパー膜１７とコイルバネ１８によって記録ヘッド７及びインク供給管９ａ内の負圧状態を維持するようになっている。このため、サブタンク１０を設けない構成としてもインクが記録ヘッド７のノズルから漏出することがない。
【００５５】
また、本発明にかかるインクジェット記録装置１を適用可能なインクジェット記録装置１としては、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式のいずれの記録ヘッド７を用いるものでも構わない。また、吐出方式としては、例えば、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、スパークジェット型等）等のうち、いずれの吐出方式の記録ヘッド７を用いるものでも構わない。
【００５６】
また、本実施形態では、紫外線を照射することにより硬化するインクを用いて画像記録を行うものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波といった紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクであってもよい。この場合、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用される。また、紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源に代えて、その光を照射する光源を適用する。また、光を照射することなく硬化定着するインクを用いてもよい。この場合には紫外線照射装置を設けることが不要となる。
【００５７】
さらに、本実施形態においてインクジェット記録装置１は、キャリッジ６に搭載された記録ヘッド７を主走査方向に往復移動させるとともに、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに搬送させながら、記録ヘッド７からインクを吐出させて、画像を形成するシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置１としたが、本発明に係るインクジェット記録装置１としては、プリンタ本体に固定された記録ヘッドからインクを吐出させるとともに記録媒体を搬送させて画像を形成するラインヘッド方式のインクジェット記録装置であってもよい。
【００５８】
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成図である。
【図２】ダンパーの構成を示す概略図である。図２（ａ）はダンパーの側断面図を示し、図２（ｂ）はダンパーの正面斜視図を示す。
【図３】図２（ａ）に示すダンパーの一部を拡大した拡大側断面図である。
【図４】ダンパーの他の形態を示す拡大側断面図である。図４（ａ）は、膜部の両面にそれぞれ平面部を接着する例を示し、図４（ｂ）は、膜部の一部を硬化処理することにより平面部を形成した例を示す。
【図５】従来技術に係るダンパーの即断面図を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  インクジェット記録装置
７  記録ヘッド
９ａ、９ｂ  インク供給管
１１  メインタンク
１２  ダンパー
１３  インク室
１７  ダンパー膜
１７ａ  膜部
１７ｂ  平面部
１８  コイルバネ
１９  膜面検出センサ
【図１】
2008173846.tif 000003
【図２】
2008173846.tif 000004
【図３】
2008173846.tif 000005
【図４】
2008173846.tif 000006
【図５】
2008173846.tif 000007