(57)【要約】【課題】加圧ポンプ等を用いることなく、インク等の液体をインクジェット式記録ヘッド等に継続的且つ安定的に供給でき、且つインクカートリッジ等の液体収容部内の液体量が減少しても、迅速に印字等を開始することができるインクジェット式記録装置を提供すること。【解決手段】ターゲットに液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッド２０と、液体を収容する液体収容部１８と、液体収容部内の液体を液体噴射ヘッドへ搬送するための搬送部１９と、を有し、搬送部は、液体噴射ヘッドの移動に伴い変形可能な構成となっていると共に、変形することで容積が変化する容積変化部１９ａを有し、容積変化部が液体噴射ヘッド側に形成される液体噴射装置１０である。【選択図】図２
2007176009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部内の液体を前記液体噴射ヘッドへ搬送するための搬送部と、を有し、
前記搬送部は、液体噴射ヘッドの移動に伴い変形可能な構成となっていると共に、変形することで容積が変化する容積変化部を有し、
前記容積変化部が前記液体噴射ヘッド側に形成されることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記搬送部には、前記液体の前記液体収容部への逆流を阻止する逆流阻止部が形成され、
前記容積変化部は、複数の前記逆流阻止部によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記搬送部はチューブにより成り、
前記チューブの前記容積変化部は、前記液体噴射ヘッドの移動に伴い前記チューブが湾曲変形する構成となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記チューブは、前記液体が搬送される内側の流路を有し、
前記流路の短辺側の断面は、略楕円形を成し、
前記チューブの湾曲変形時に前記略楕円形の長辺側が相互に当接する方向に潰れる構成となっていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記逆流阻止部が、逆止弁で成っていることを特徴とする請求項２乃至請求項４に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録装置には、記録用紙等にインクを吐出し、印字等をするためインクジェット式記録ヘッドが備わっている。
具体的には、このインクジェット式記録ヘッドは、記録用紙に対し移動可能な構成となっているキャリッジに搭載され、キャリッジの移動と共に移動可能な構成となっている。そして、インクジェット式記録ヘッドは、このように移動しながらインクを記録用紙に吐出することで、記録用紙の広い範囲に印字等を行うことができる構成となっている。
また、このようなインクジェット式記録ヘッドに供給されるインクを収容するインクカートリッジをキャリッジに搭載するインクジェット式記録装置が存在する。これは、オンキャリッジタイプと呼ばれている。
しかし、このようなオンキャリッジタイプでは、インクカートリッジをキャリッジに搭載するため、インクカートリッジの大きさに制限があり、大量のインクを収容するインクカートリッジを使用することができない。
そこで、特に、大量のインクを消費するインクジェット式記録装置では、インクカートリッジをキャリッジに搭載せず、キャリッジに搭載されているインクジェット式記録ヘッドにチューブ等でインクカートリッジからインクを供給するオフキャリッジタイプのインクジェット式記録装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−９６４０４号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このようなオフキャップタイプのインクジェット式記録装置は、インクジェット式記録ヘッド等とインクカートリッジをチューブ等を介して接続しているため、インクを継続的且つ安定的に供給するため、加圧ポンプ等が必要となっていた。すなわち、加圧ポンプによりインクカートリッジ内の圧力を上げてインクをインクジェット式記録ヘッド等へ供給する構成となっていた。
このため、オフキャリッジタイプのインクジェット式記録装置では、加圧ポンプ等が必要なため、コスト高になるという問題があった。
また、インクカートリッジ内のインク残量が減少するにつれて、加圧ポンプ等によりインクカートリッジ内の圧力を上げるのに時間がかかり、インクジェット式記録ヘッドが印字等を開始するまで時間がかかるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、加圧ポンプ等を用いることなく、インク等の液体をインクジェット式記録ヘッド等に継続的且つ安定的に供給でき、且つインクカートリッジ等の液体収容部内の液体量が減少しても、迅速に印字等を開始することができるインクジェット式記録装置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】
【０００５】
前記目的は、本発明によれば、ターゲットに液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部内の液体を前記液体噴射ヘッドへ搬送するための搬送部と、を有し、前記搬送部は、液体噴射ヘッドの移動に伴い変形可能な構成となっていると共に、変形することで容積が変化する容積変化部を有し、前記容積変化部が前記液体噴射ヘッド側に形成されることを特徴とする液体噴射装置により達成される。
【０００６】
前記構成によれば、搬送部は、液体噴射ヘッドの移動に伴い変形可能な構成となっていると共に、変形することで容積が変化する容積変化部を有している。
すなわち、搬送部の容積変化部の容積が液体噴射ヘッドの移動により小さくなり、その後、容積変化部の容積が大きくなると、容積変化部に負圧が生じ、液体は容積変化部に導かれる。
また、この容積変化部は液体噴射ヘッド側に形成されているため、容積変化部に導かれた液体は、液体噴射ヘッドへ導かれることになる。
したがって、前記構成によれば、従来のように加圧ポンプ等を用いることなく、液体収容部内の液体を液体噴射ヘッドへ供給することができる。
また、前記構成によれば、液体噴射ヘッドが移動することで液体収容部内の液体を液体噴射ヘッドに供給できるため、液体を継続的且つ安定的に供給することができる。
さらに、前記構成では、従来のように加圧ポンプ等を用いていないため、液体収容部内の液体の残量が減少しても、従来のように、液体噴射ヘッドに液体が供給されるまで時間がかかるということがなく、液体噴射ヘッドは、迅速に印字等を開始することができる。
【０００７】
好ましくは、前記搬送部には、前記液体の前記液体収容部への逆流を阻止する逆流阻止部が形成され、前記容積変化部は、複数の前記逆流阻止部によって形成されていることを特徴とする液体噴射装置である。
【０００８】
前記構成によれば、搬送部には、液体の液体収容部への逆流を阻止する逆流阻止部が形成され、容積変化部は、逆流阻止部によって形成されている。
このように、容積変化部は複数の逆流阻止部で形成されているので、容積変化部内に導かれた液体は、液体収容部側へ流れることなく、確実に液体噴射ヘッド側へ導かれることになる。
【０００９】
好ましくは、前記搬送部はチューブにより成り、前記チューブの前記容積変化部は、前記液体噴射ヘッドの移動に伴い前記チューブが湾曲変形する構成となっていることを特徴とする液体噴射装置である。
【００１０】
前記構成によれば、搬送部はチューブにより成り、チューブの容積変化部は、液体噴射ヘッドの移動に伴い前記チューブが湾曲変形する構成となっている。
このため、液体噴射ヘッドが印字等のため移動することで、液体収容部から容積変化部を介して液体が液体噴射ヘッドに供給される構成となり、従来の液体噴射装置の構成の多くを利用することができるので、低コストとなる。
【００１１】
好ましくは、前記チューブは、前記液体が搬送される内側の流路を有し、前記流路の短辺側の断面は、略楕円形を成し、前記チューブの湾曲変形時に前記略楕円形の長辺側が相互に当接する方向に潰れる構成となっていることを特徴とする液体噴射装置である。
【００１２】
前記構成によれば、チューブは、液体が搬送される内側の流路を有し、流路の短辺側の断面は、略楕円形を成し、チューブの湾曲変形時に略楕円形の長辺側が相互に当接する方向に潰れる構成となっている。
このようにチューブの湾曲変形時には、流路は潰れ易く構成されている。このため、チューブの湾曲変形時と非湾曲変形時の容積変化の差を大きくすることができ、より大きな負圧を容積変化部に発生させることができる。
したがって、より確実に液体を液体噴射ヘッド側へ導くことができる。
【００１３】
好ましくは、前記逆流阻止部が、逆止弁で成っていることを特徴とする液体噴射装置である。
前記構成によれば、逆流阻止部が、逆止弁で成っているので、容積変化部をより簡易且つ低コストで形成することができ、液体噴射装置の製造コスト等を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１５】
図１は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１０を示す概略斜視図である。
図１に示すように記録装置１０は、本体ケース１１を有し、本体ケース１１上には、キャリッジ１２が配置され、キャリッジ１２は、キャリッジモータ１３により駆動されるタイミングベルト１４を介し、ガイド軸１５に案内されてプラテン１６の軸方向に往復運動するように構成されている。
このプラテン１６上には、ターゲットである例えば、記録用紙（図示せず）が配置され、この記録用紙に対し液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド２０が図１に示すように配置されている。
この記録ヘッド２０は、液体である例えば、インクを吐出するノズルを有し、インクを記録用紙に吐出することで印字等をする構成となっている。
【００１６】
この記録ヘッド２０は、図１に示すようにキャリッジ１２に搭載されている。また、キャリッジ１２には、一時貯蔵したインクを圧力を調整した状態で記録ヘッド２０へ供給するバルブユニット１７が配置されている。
バルブユニット１７は、後述する図２に示すように、具体的には、ダンパ１７ａ及び自己封止部１７ｂを有し、これらによりインクを一時貯蔵したり、圧力を調整してインクを記録ヘッド２０へ供給したりする構成となっている。
【００１７】
また、図１に示すように、本体ケース１１には、インクを収容する液体収容部である例えば、インクカートリッジ１８が例えば、４個配置されている。
これらインクカートリッジ１８のそれぞれ色の異なるインクが収容されており、例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンである。
これら４個のインクカートリッジ１８内のインクをバルブユニット１７を介し、記録ヘッド２０へ搬送するための搬送部として例えば、チューブ１９が配置されている。
チューブ１９がエラストマ等から成っている。このため、記録ヘッド２０を搭載しているキャリッジ１２の矢印Ｘ方向に移動に伴い変形可能な構成となっている。
【００１８】
図２（ａ）（ｂ）は図１のキャリッジ１２、チューブ１９及びインクカートリッジ１８等の関係を示す概略説明図である。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、チューブ１９には、チューブ１９内のインクのインクカートリッジ１８への逆流を阻止する逆流阻止部である例えば、逆止弁２１が、例えば２カ所形成されている。
このため、逆止弁２１を図２（ａ）等の矢印方向に通過したインクは反矢印方向であるインクカートリッジ１８側へ逆流しない構成となっている。
また、本実施の形態では、チューブ１９に２個設けられた逆止弁２１、２１で挟まれた領域が容積変化部１９ａとなっている。
すなわち、容積変化部１９ａは、図２（ａ）や（ｂ）に示すようにキャリッジ１２が移動し、チューブ１９が変形すると、その容積が変化させられる構成となっている。
具体的には、図２（ｂ）のような直線状態から図２（ａ）のように湾曲状態となると、図２（ａ）に示すようにチューブ１９が潰れその内部容積が減少することになる。
逆に、図２（ａ）から（ｂ）の状態に変化すると、チューブ１９の潰れが戻るので内部容積が増加することになる。
また、このような容積変化部１９ａは、図２（ａ）等に示すように記録ヘッド２０が搭載されているキャリッジ１２側であるキャリッジ１２の近傍に形成されている。
【００１９】
このように本実施の形態では、図２（ｂ）に示す位置にあるキャリッジ１２が、図において右側に移動して図２（ａ）に示す位置に配置された場合、チューブ１９の容積変化部１９ａは、図２（ａ）の矢印Ｔ−Ｔ’に示すようにチューブ１９が潰れて、容積変化部１９ａの容積が小さくなる。
次に、再びキャリッジ１２が図の左側に動いて図２（ｂ）に示す位置に戻ると、図２（ｂ）に示すようにチューブ１９の容積変化部１９ａの潰れ状態は解消され略直線状態となり、容積変化部１９ａの容積は大となる。
このように容積変化部１９ａの容積が小から大へ急激に変化すると、容積変化部１９ａ内にインクが導かれ、勢い良く流入することになる。
このように、容積変化部１９ａに流入したインクは、その勢いで図２（ｂ）の左側（キャリッジ側）の逆止弁２１を通過し、バルブユニット１７を介して記録ヘッド２０に導かれることになる。
【００２０】
また、このようにキャリッジ１２側へ導かれたインクは逆止弁２１によりチューブ１９側へ逆流することがないので、確実にインクを記録ヘッド２０へ導くことができる構成となっている。
このように、本実施の形態によれば、従来のような加圧ポンプ等を用いることなく、キャリッジ１２が図２（ａ）（ｂ）の矢印Ｘ方向に移動するだけで、継続的且つ安定的にインクカートリッジ１８内のインクを記録ヘッド２０等へ導くことができる。
また、本実施の形態では、従来のように、加圧ポンプ等を用いていないため、インクカートリッジ１８内のインクの残量が減少しても、従来のように記録ヘッド２０にインクが供給されるまで時間がかかるということがなく、記録ヘッド２０は記録用紙に印字等を迅速に開始することができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、チューブ１９には、２つの逆止弁２１が配置され、２つの逆止弁２１は、容積変化部１９ａを挟むように配置されている。このため、逆止弁２１を通過し、容積変化部１９ａに流入したインクは、インクカートリッジ１８へ逆流することはない。また、容積変化部１９ａからキャリッジ１２側に流入したインクも容積変化部１９ａ側に逆流することはない。
したがって、容積変化部１９ａ内に導かれたインクは、インクカートリッジ１８側に逆流することなく、確実に記録ヘッド２０へ導かれる構成となっている。
【００２２】
このように、本実施の形態では、図２（ａ）（ｂ）に示すように、キャリッジ１２の移動に伴い、チューブ１９が湾曲変形する構成となり、そして、キャリッジ１２が印字等のために移動することで、インクカートリッジ１８から容積変化部１９ａを介してインクが
記録ヘッド２０に供給される構成となっている。したがって、従来のインクジェット式記録装置の構成の多くを利用することができるので、低コストにインクジェット式記録装置１０を製造することができる。
【００２３】
ところで、図２（ａ）等で用いられる逆止弁２１は、チューブ１９内に圧入可能な例えば、ダックビルタイプ等が好ましい。これにより、チューブ１９の曲率が滑らかとなり、キャリッジ１２の図の矢印Ｘ方向への移動が安定することになる。
また、逆止弁２１は、チューブ１９内に圧入後、熱融着する方が望ましい。これにより、インクジェット式記録装置１０がクリーニング動作等を行い、チューブ１９内のインクの流量が多くなった場合でも、逆止弁２１がその流れで移動等してしまうことを未然に防止することができる。
また、本実施の形態では、逆止弁２１を使用しているため簡易且つ低コストでインクの逆流を防止することができる構成となっている。
【００２４】
図３は、図２（ｂ）のチューブ１９のＤ−Ｄ’線概略断面図である。図３に示すように、チューブ１９は、その内側にインクが搬送される流路１９ｂを有し、流路１９ｂの短辺側断面（例えば、図２のＤ−Ｄ’線断面）は、図３に示すように略楕円形を成している。
そして、チューブ１９の容積変化部１９ａは、図２（ａ）に示すように湾曲変形すると
図３の矢印Ｗ、Ｗ’に示すように略楕円形の長辺側が相互に当接する方向に潰れる構成となっている。
このように、本実施の形態では、チューブ１９の容積変化部１９ａは、湾曲変形時には、流路１９ａは潰れ易く構成されている。このため、チューブ１９の容積変化部１９ａは、チューブ１９の湾曲変形時（図２（ａ）の状態）と非湾曲変形時（図２（ｂ）の略直線状態）の容積変化の差を大きくすることができ、より大きな負圧を容積変化部１９ａに発生させることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、逆止弁２１を２個形成しているが、これに限らず、逆止弁２１を３個形成しても良い。すなわち、図２（ｂ）のチューブ１９の破線で示す部分に逆止弁２１を形成してもよい。この場合は、より確実にインクを記録ヘッド３１へ導くことができる。
また、本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、チューブ１９の湾曲変形の前後に逆止弁２１をそれぞれ配置したが、これに限らす、チューブ１９の湾曲変形の中心部（図２（ａ）の矢印Ｔ−Ｔ’の部分）にいずれかの逆止弁２１を配置してもよい。
【００２６】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ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物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）を示す概略平面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は図１のキャリッジ、チューブ及びインクカートリッジ等の関係を示す概略説明図である。
【図３】図２（ｂ）のチューブのＤ−Ｄ’線概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・インクジェット式記録装置、１１・・・本体ケース、１２・・・キャリッジ、１３・・・キャリッジモータ、１４・・・タイミングベルト、１５・・・ガイド軸、１６・・・プラテン、１７・・・バルブユニット、１７ａ・・・ダンバ、１７ｂ・・・自己封止部、１８・・・インクカートリッジ、１９・・・チューブ。１９ａ・・・容積変化部、１９ｂ・・・流路、２０・・・インクジェット式記録ヘッド、２１・・・逆止弁
【図１】
2007176009.tif 000003
【図２】
2007176009.tif 000004
【図３】
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