(57)【要約】【課題】  キャリッジの移動の際にチューブが柔軟に追従すると共に、構成が簡素であり、かつ低コストで、信頼性の高い液体供給チューブを提供すること。【解決手段】  液体供給チューブを構成する弾性部材５は、インクタンクに接続される端部からサブタンクに接続される端部までにおいて、その断面積が減少するように断面形状を変化させている。【選択図】  図３
2007055125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯蔵する液体タンクから、キャリッジに搭載された記録ヘッドへ液体を供給する液体供給チューブにおいて、
前記液体供給チューブは、液体流路である溝が形成された弾性部材と、前記溝を塞ぐフィルムとで構成され、
前記弾性部材は、前記キャリッジの往復運動時に前記液体供給チューブが湾曲する第１の部分の曲げ剛性を低く、前記往復運動時に湾曲しない第２の部分の曲げ剛性を高くなるように、前記弾性部材の断面形状を異ならせたこと
を特徴とする液体供給チューブ。
【請求項２】
前記弾性部材の断面形状は、前記第１の部分と前記第２の部分との間において、連続的に変化していることを特徴とする請求項１に記載の液体供給チューブ。
【請求項３】
前記第１の部分と前記第２の部分において、厚みが異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給チューブ。
【請求項４】
前記第１の部分と前記第２の部分において、幅が異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給チューブ。
【請求項５】
前記第１の部分と前記第２の部分において、厚みと幅が異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給チューブ。
【請求項６】
前記第１の部分と前記第２の部分において、断面形状が異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給チューブ。
【請求項７】
前記第１の部分と前記第２の部分において、断面積が異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給チューブ。
【請求項８】
前記溝は、前記第１の部分と前記第２の部分において、断面形状が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の液体供給チューブ。
【請求項９】
液体を貯蔵する液体タンクから、液体供給チューブを介してキャリッジに搭載された液体吐出部に液体を供給する液体噴射装置において、
前記液体供給チューブは、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の液体供給チューブであることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドに対して、記録装置本体側に配置された液体タンクより液体を供給する液体供給チューブ、およびこれを用いたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録装置では、インクを保持するインクタンクと記録ヘッドとを別体に構成し、記録装置本体の定位置に備えたインクタンクから、チューブを介してキャリッジ上の記録ヘッドにインクを供給するチューブ供給方式が採用されている。この方式のメリットは、記録ヘッドにインクタンクを一体に設ける方式に比べて記録ヘッドの小型化が容易なことである。また他のメリットは、記録ヘッドを小型化することによってキャリッジモータの負荷を軽減することができることである。
【０００３】
しかしその一方で、インクの多色化に伴なってインクを供給するチューブの本数が増えた場合には、チューブの曲げ剛性が大きくなってキャリッジを移動させるキャリッジモータへの負荷が大きくなる問題があった。キャリッジモータへの負荷を低減させるために、チューブの曲率を小さくした場合には、インクジェット記録装置自体が大型化してしまう。さらに、本数の増えたチューブがキャリッジの移動に伴なって振動した際に、それが記録装置内の周辺の壁面と干渉するおそれもあった。
【０００４】
そこで特許文献１には、図９に示すように、キャリッジＣとインクタンクＴとの間を接続するチューブとして、キャリッジＣ側に硬度の小さい可撓性チューブＴＡを使用し、インクタンクＴ側に硬度の大きい可撓性チューブＴＢを使用する提案がされている。また、特許文献２には、図１０に示すように、弾性部材Ｍ１にフィルム部材Ｍ２を接合することによって、チューブを構成する提案もされている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２０６７９号公報
【特許文献２】特開２００３−３２０６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるように、硬度の異なる材質のチューブＴＡ，ＴＢを連結して使用する場合、それらの連結部における接続の信頼性を保ちつつ、低コスト化することは困難であった。また、特許文献２のようなチューブでは、キャリッジ移動に際してのチューブの振動に関しては考慮されておらず、それが周辺の壁面と干渉する不具合については改善がなされていない。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、キャリッジの移動の際にチューブが柔軟に追従すると共に、構成が簡素であり、かつ低コストで、信頼性の高い液体供給チューブ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】
本発明の液体供給チューブは、液体を貯蔵する液体タンクから、キャリッジに搭載された記録ヘッドへ液体を供給する液体供給チューブにおいて、前記液体供給チューブは、液体流路である溝が形成された弾性部材と、前記溝を塞ぐフィルムとで構成され、前記弾性部材は、前記キャリッジの往復運動時に前記液体供給チューブが湾曲する第１の部分の曲げ剛性を低く、前記往復運動時に湾曲しない第２の部分の曲げ剛性を高くなるように、前記弾性部材の断面形状を異ならせたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の液体噴射装置は、液体を貯蔵する液体タンクから、液体供給チューブを介してキャリッジに搭載された液体吐出部に液体を供給する液体噴射装置において、前記液体供給チューブは、上記の液体供給チューブであることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液体供給チューブの構成部品である弾性部材の断面形状を部分的に変化させる簡素な構成により、液体供給チューブの曲げ剛性を部分的に異ならせて、より柔軟な動きが可能となる。したがって、低コストで信頼性の高い液体供給チューブを提供することができる。
【００１１】
また、弾性部材の断面形状を連続的に変化させることにより、液体供給チューブの共振周波数を分散させて、より滑らかな動きが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１および図２は、本発明の一実施形態であるシリアルスキャン型のインクジェット記録装置の説明図である。本例の記録装置は、記録ヘッド２の矢印Ｘ方向の往復移動（主走査）と、一般記録紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体１を所定ピッチごとに矢印Ｙ方向に搬送（副走査）する動作と、を繰り返す。そして、記録ヘッド２の移動に同期させながら記録ヘッド２のインク吐出口から各色のインクを選択的に吐出させることで、文字や画像を記録する。
【００１３】
記録ヘッド２はキャリッジ３０に搭載されており、そのキャリッジ３０は、２本のガイドレール４に摺動自在に支持され、かつモータ等を含む駆動手段によってガイドレール４に沿って矢印Ｘ方向に往復移動が可能となっている。図１は、記録ヘッド２が、記録装置本体の定位置に備わるインクタンク２０から最も遠い位置へ移動している状態を示している。記録媒体１は、搬送ローラ（不図示）により矢印Ｙ方向に搬送される。その記録媒体１は、記録ヘッド２のインク吐出面（吐出口形成面）に対面し、かつその吐出口形成面との距離を一定に維持するように、矢印Ｙ方向に搬送される。その矢印Ｙ方向（副走査方向）は、矢印Ｘの記録ヘッド２の移動方向（主走査方向）である。図２は、記録ヘッド２がインクタンク２０に最も近い位置へ移動した状態を示している。
【００１４】
記録ヘッド２は、それぞれ異なる色（本例では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色）のインクを吐出可能なノズルが配列された複数のノズル列と、それぞれの色に対応するサブタンク３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を有する。ノズル列を形成する複数のノズルは電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などから与えられる吐出エネルギによって、対応する色のインクを吐出口から吐出する。記録装置本体の定位置には、記録ヘッド２から吐出される各色のインクを収納するメインタンク（インクタンク）２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）が、着脱可能に装着される。各インクタンク２０は、連結部材７を介して、複数の流路を持つ液体供給チューブ８の一端に接続されている。液体供給チューブ８の他端は、記録ヘッド２のサブタンク３へ接続されて、各ノズル列へ対応する色のインクを供給する。  
【００１５】
サブタンク３は記録ヘッド２ヘ供給されるインクの中継を行うと共に、内部に形成されたエアバッファによって、を持ち液体供給チューブ８の移動に伴なうインクの振動を吸収する役割も持っている。
【００１６】
次にインク供給チューブ８の構造について説明する。  
図３は、本実施形態の液体供給チューブ８を示す図であり、図３(ａ)はその分解斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、弾性部材５の上面には、インクの色数に対応した数（本例では４つ）のインク流路１１が形成されており、そのインク流路１１を塞ぐように、可撓性フィルム６が熱溶着によって弾性部材５の上面に貼り合わされている。これにより、液体供給チューブ８が構成されている。弾性部材５の材質は、例えば、射出成型が可能な熱可塑性エラストマであるスチレン−イソブチレン系ブロック共重合体（ＰＳＩＢ）であり、それを用いて弾性部材５が射出成形される。なお、弾性部材５の材質は液体供給チューブ８の柔軟性、ガスバリア性、および水蒸気バリア性を兼ね備えたものであればこの材質に限定されるものではない。
【００１８】
図４は、可撓性フィルム６の断面図である。表面層１２はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、その厚さは３０μｍである。中間層１３はアルミニウム箔（Ａｌ）であり、その厚さは１２μｍである。溶着層１４はポリエチレン（ＰＥ）であり、その厚さは５０μｍである。この可撓性フィルム６の材質や寸法も、これに限定されるものではなく、弾性部材５に溶着できて、液体供給チューブ８の柔軟性を損なうおそれがなければ、他の材質および寸法の物であってもよい。
【００１９】
図５（ａ）は、図３における弾性部材５の平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、図５（ｄ）は図５（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００２０】
図５(ａ)において、弾性部材５の右側はインクタンク２０に連通する連結部材７に接続される側であり、その右側にはインク入り口９が形成されている。そのインク入り口９は、インク流路１１の右端に連通し、かつ弾性部材５の下面に開口している。図５（ａ）の左側はサブタンク３に接続される側であり、その左側にはインク出口１０が形成されている。そのインク出口１０は、インク流路１１の右端に連通し、かつ弾性部材５の下面に開口している。
【００２１】
図５（ｃ）と図５（ｄ）から分かるように、弾性部材５の肉厚は、その長手方向両端部において異なる。すなわち、弾性部材５は、図２中の丸印１５で示す辺り、すなわち記録ヘッド２の往復移動に際して湾曲が必要とされる箇所の近辺から、左側に向かうにしたがって徐々に肉厚が減少する。これは、弾性部材５のある部分で急に肉厚が変化すると、その部分に応力が集中して、部分的に折れ曲がったり亀裂が入るおそれがあるためである。
【００２２】
このように弾性部材５の肉厚を変化させることにより、肉厚の薄い左側寄りの部分は曲げ剛性が低くなり、湾曲しやすくなる。したがって、記録ヘッド２の往復移動に対する抵抗が小さくなり、しかもチューブ８の曲げ半径を小さくすることができて、装置の小型化にも有効である。また、湾曲を必要としない右側寄りの部分は、肉厚を厚くしているため曲げ剛性が高く、記録ヘッド２の移動の反力を受けても変形しにくい。そのため、記録ヘッド２が高速で移動しても液体供給チューブ８は大きく振動することがなく、周囲の壁面との干渉を防止することができる。
【００２３】
また、このように部分的にチューブの重量を変えることによって、チューブ８の共振周期が一定でなくなるため、キャリッジ３０の往復運動に伴なってチューブ８が変形しつつ移動させられる際に、それが大きく振動することをより確実に防止できる。
【００２４】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態における液体供給チューブの弾性部材５を示す図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図、図６（ｄ）は図６（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００２５】
本例の弾性部材５においては、キャリッジ３０の移動に伴なって湾曲する部分の幅が狭く設定されている。これにより、第１の実施形態と同様に、チューブ８の曲げ剛性を低くして同様の効果を得ることができる。また、応力の集中を避けるために、弾性部材５の幅は徐々に変化させることが好ましい。
【００２６】
本実施形態においては、弾性部材５の幅だけではなく、インク流路１１の断面積も変化させている。すなわち、インクタンク２０に近い右側では、図６（ｂ）のようにインク流路１１の断面積を大きくし、記録ヘッド２に近い左側では、図６のようにインク流路１１の断面積を小さくする。これにより、液体供給チューブ８の左側の部分を更に細く薄くすることができる。
【００２７】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態における液体供給チューブの弾性部材５を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面図、図７（ｄ）は図７（ｂ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【００２８】
本例の弾性部材５においては、キャリッジ３０の移動に伴なって湾曲する部分の肉厚と幅が共に小さく設定されている。これによって、弾性部材５の左側寄りの部分の曲げ剛性を第１、第２の実施形態よりも更に低くすることができ、更なる装置の小型化が可能となる。また、応力の集中を避けるために、弾性部材５の肉厚および幅は徐々に変化させることが好ましい。また、本実施形態において、前述した第２の実施形態と同様に、インク流路１１の断面積を変化させている。
【００２９】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態における液体供給チューブの弾性部材５を示す図である。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は背面図、図８（ｄ）は図８（ｂ）におけるＫ−Ｋ断面図を示している。図８（ｅ）は図８（ｂ）におけるＪ−Ｊ断面図、図８（ｆ）は図８（ｂ）におけるＩ−Ｉ断面図、図８（ｇ）は図８（ｂ）におけるＨ−Ｈ断面図である。
【００３０】
本実施形態の弾性部材５は、チューブ８の湾曲を必要とする部分から左側に向かって断面積を減少させるようにした面に傾斜面５Ａが形成されている。すなわち、弾性部材５の下面側の角部分が斜めに切るようにして、傾斜面５Ａが形成されている。この傾斜面５Ａによって弾性部材５の断面積が減少し、その左側において、図８（ｄ）のように下面における斜面は二等辺三角形の２つの斜面を形成している。
【００３１】
なお、チューブ８の断面積を変化させる形は、前述した実施形態のみに限定されるものではない。
【００３２】
（他の実施形態）
弾性部材５は、チューブ８の剛性を必要とする部分のインク流路１１の断面積は小さく、チューブ８の湾曲を必要とする部分ではインク流路１１の断面積を大きくするように形成してもよい。すなわち、湾曲を必要とする部分では、インク流路の断面積を大きく取ることで、弾性部材５の実質的な断面積を減少させて、湾曲部の曲げ剛性を低くしている。
【００３３】
なお、前述した各実施形態における曲げ剛性は、断面二次モーメントとして把握してもよい。
【００３４】
また、インクジェット記録装置は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色に対応した記録ヘッドを用いる構成のみに限定されない。また、チューブ８内を通るインクの種類や数も、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３５】
また、液体供給チューブを介して供給する液体は、インクに限るものでなく、処理液や薬品等の他の液体であってもよい。また、液体吐出装置は、記録装置のみに限定されるものではなく、液体供給チューブを通して供給される種々の液体を用いる装置として、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の記録部の模式図である。
【図２】図１における記録部の異なる作動状態を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の液体供給チューブ８を示す図であり、図３(ａ)はその斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３における可撓性フィルムの断面図である。
【図５】図３における弾性部材５を示す図である。図５(ａ)は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、図５（ｄ）は図５（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における液体供給チューブの弾性部材５を示す図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図、図６（ｄ）は図６（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における液体供給チューブの弾性部材５を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面図、図７（ｄ）は図７（ｂ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における液体供給チューブの弾性部材５を示す図である。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は底面図、図８（ｄ）は図８（ｂ）におけるＫ−Ｋ断面図を示している。図８（ｅ）は図８（ｂ）におけるＪ−Ｊ断面図、図８（ｆ）は図８（ｂ）におけるＩ−Ｉ断面図、図８（ｇ）は図８（ｂ）におけるＨ−Ｈ断面図である。
【図９】従来におけるインクジェット記録装置の記録部の模式図である。
【図１０】従来におけるチューブの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  記録媒体
２  記録ヘッド
５  弾性部材
６  可撓性フィルム
８  液体供給チューブ
１１  インク流路
２０  インクタンク
３０  キャリッジ
【図１】
2007055125.tif 000003
【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】
2007055125.tif 000009
【図８】
2007055125.tif 000010
【図９】
2007055125.tif 000011
【図１０】
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