(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク供給チューブを介してインクカートリッジのインクを、弾性フィルムで一部が封止されて構成されて記録ヘッドの上面に搭載されたバッファタンクに供給し、前記バッファタンクから前記記録ヘッドにインクを供給して印刷を行なうインクジェット式記録装置において、
前記バッファタンクは、前記インクカートリッジから前記インク供給チューブを介して供給されるインクの圧力変動を吸収できるコンプライアンスを有し、
また前記バッファタンクと前記記録ヘッドとを接続する接続流路が、前記バッファタンクと前記記録ヘッドとの間で発生する、インク消費量の急変による水撃作用に起因する圧力変動を吸収できるコンプライアンスを有するインクジェット式記録装置。
【請求項２】
前記接続流路が、弾性チューブにより構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】
前記弾性チューブが、耐薬品性を有する内層と、遮気性を有する外層とにより構成されている請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】
前記接続流路が、一部をフィルムにより封止された接続具により構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】
前記フィルムが、耐薬品性を有するインク接触層と、遮気性を有する大気接触層とにより構成されている請求項４に記載のインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、記録用紙の幅方向に移動するキャリッジに記録ヘッドとバッファタンクとを搭載し、函体に収容されたインクカートリッジからインク供給チューブによりバッファタンクを介して記録ヘッドにインクを供給するインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー印刷時の印字品質を向上するため、少なくとも濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアン、イエロー、及びブラックの６色のインクを使用するインクジェット式記録装置が提案されている。
【０００３】
このように多色のインクを用いるものにあっては、少なくとも６色分のインクカートリッジを必要とするため、インクタンクをキャリッジに搭載する形式の記録装置ではキャリッジの総重量が大きくなって、キャリッジ駆動モータに出力の大きなものが必要となるばかりでなく、キャリッジリターンの際のキャリッジの反動が大きくなる等の問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するため、図６に見られるようにキャリッジに可撓性袋からなる圧力ダンパーとしてのバッファタンクＡを搭載する一方、函体に載置されたインクカートリッジＢとバッファタンクＡとをインク供給チューブＣにより接続し、バッファタンクＡを介して記録ヘッドＤにインクを供給する分離インク供給方式が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これによれば、記録ヘッドＤの確実にインクを供給することができるばかりでなく、キャリッジの全体の重量を軽量化して高速印刷と、インク補充の期間の延長を図ることができるメリットがあるものの、バッファタンクＡと記録ヘッドＤと間を比較的細いチューブＥにより接続している関係上、例えば印刷データが文字からグラフィックに切り替わって、記録ヘッドＤでのインク消費量が急変すると、記録ヘッドＤの容量成分とチューブＥの流路抵抗とにより、インクの慣性に起因して水撃現象が発生し、これによる周期的な圧力変動が記録ヘッドに若干の期間作用し、インク滴のインク量が周期的に変化して、図７（ロ）に見られるように濃部Ｂ１と淡部Ｂ２を生じ、印刷品質を低下させるという問題がある。
もとより、このような問題を解消するためには、バッファタンクＡと記録ヘッドＤとの接続流路の流路抵抗を下げることにより解消することは可能であるが、記録ヘッド本体のインク供給系の変更を必要として大幅な設計変更を招くという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、記録ヘッドの設計変更を必要とすることなく、記録ヘッドでのインク消費量の急変にも対応して安定な印刷を行う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である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、インク供給チューブを介してインクカートリッジのインクを、弾性フィルムで一部が封止されて構成されて記録ヘッドの上面に搭載されたバッファタンクに供給し、前記バッファタンクから前記記録ヘッドにインクを供給して印刷を行なうインクジェット式記録装置において、前記バッファタンクは、前記インクカートリッジから前記インク供給チューブを介して供給されるインクの圧力変動を吸収できるコンプライアンスを有し、また前記バッファタンクと前記記録ヘッドとを接続する接続流路が、前記バッファタンクと前記記録ヘッドとの間で発生する、インク消費量の急変による水撃作用に起因する圧力変動を吸収できるコンプライアンスを有する。
【０００７】
【作用】
印刷密度の急変により記録ヘッドに流れ込むインク量が急変してバッファタンクと記録ヘッドとを接続する流路に水撃が発生した場合にも、バッファタンクと記録ヘッドとの間の接続流路のコンプライアンスにより圧力変動を吸収して、記録ヘッドへの伝搬を防止する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクジェット式記録装置の一実施例を示すものであって、キャリッジ１は、タイミングベルト２によりモータ３に接続されいて、ガイド部材４に案内されてプラテン５に平行に移動するように構成され、プラテンに対応する面には記録ヘッド６がヘッドホルダ７を介して取り付けられ、また上面にはバッファタンク８が搭載されている。
【０００９】
フレームの一側にはインクカートリッジ９が収容されていて、インク供給チューブ１０によりバッファタンク８に接続され、また記録ヘッド６の移動経路の非印字領域に記録ヘッド６のノズルプレートを封止するキャッピング装置１１が設けられている。
【００１０】
図２は、バッファタンク８の一実施例を示すものであって、凹部２０が形成された基台２１の一側にインク流入口２２が、他側にインク流出口２３が形成され、開口をインクの圧力により変形する遮気性の高いフィルム２４により封止して構成されている。なお、図中符号２５はインク流出口近傍に設けられたフィルタを示す。
【００１１】
このように構成されたバッファタンク８は、図３に示したようにインク流入口２２をインク供給チューブ１０に接続され、またインク流出口２３を、インクの圧力により膨張、収縮する柔軟で、かつ遮気性の高い材料からの弾性チューブ２６により記録ヘッド６から延びるインク供給管１２に接続されている。
【００１２】
この弾性チューブ２６は、バッファタンク８のインク流出口２３と記録ヘッド６のインク供給管１２を接続するのに必要な長さよりも長くしたり、また容易に弾性変形可能なシリコンゴム等により構成され、少なくとも１０のマイナス１３（ｍ4ｓ2／ｋｇ）以上のコンプライアンスを発現するように構成されている。
【００１３】
ところで、インク流路を形成る弾性チューブは、インクを構成しているアルカリイオン等により劣化したり、またインクを構成している溶媒や環境の大気を透過させてインクの組成に変化をきたしたり、インク内に気泡を発生させたり、また気泡の成長を助長することがある。
【００１４】
このような問題を回避するため、弾性チューブ２６は、シリコン系樹脂やフッ素系樹脂等の耐薬品性を備えた弾性材料によるものを内層とし、また塩化ビニールや金属膜等の高い遮気性を備えた材料によるものを外層とした少なくとも２層構造として構成するのが望ましい。
【００１５】
この実施例において、記録ヘッド６に印字信号を供給して印刷を実行すると、記録ヘッド６からインク滴が吐出され、同時にバッファタンク８のインクが弾性チューブ２６を経由して記録ヘッド６に流れ込む。またバッファタンク８には、インク供給チューブ１０を介してカートリッジ９のインク９が流れ込む。
【００１６】
ところで、例えば文字等のようにインク消費量が比較的少ないデータから、グラフィックデータのように多量のインクを消費するデータに切り替わると、バッファタンク８から記録ヘッド６に瞬間的に大量のインクが流れ込むため、バッファタンク８のインク流出口２３と記録ヘッド６のインク供給管１２との間に接続されている弾性チューブ２６で水撃作用が発生するが、弾性チューブ２６のコンプライアンスにより吸収されて、持続振動には至らず、記録ヘッド６はインク量が一定なインク滴を吐出する。
【００１７】
なお、大量のインク消費に見合うインクがインク供給チューブ１０を介してバッファタンク８に流れ込むと、インク供給チューブ１０を流れるインクの慣性が急変し、バッファタンク８に圧力変動を誘起しようとするが、バッファタンク８のコンプライアンスにより吸収されるため、インク滴のインク量には変化は生じない。
【００１８】
図７（イ）、（ロ）は、ベタ画像部と空白部とを９ミリ秒の周期で６回繰り返して印刷し、その後中間濃度の印刷を行った場合の印字サンプルで、図（イ）の本発明によるものでは濃度変化部がほとんど見られないが、図（ロ）の従来のものでは濃部Ｂ１と淡部Ｂ２とが一定の周期で数回繰り返して発生している。
【００１９】
このことからも、記録ヘッド６とバッファタンク８との間を弾性チューブ２６により接続することが、印字データの変化等による記録ヘッド６でのインク消費量の急増、または急減に関わりなく、一定の印字品質を確保するの有効な手段であることが確認できる。
【００２０】
図４は、本発明の他の実施例を示すものであって、この実施例においては、バッファタンク８のインク流出口２３と記録ヘッド６のインク供給管１２との間を、両端に接続部３０、３１を備えた部材３３に、これら接続部３０、３１に連通する溝３４を形成し、溝３４を遮気性が高いフィルム３５により封止した接続具３６により接続したものである。
【００２１】
この実施例によれば、フィルム３５によりコンプライアンスを付与できるため、チューブ２６等よりサイズに比較して容易に大きなコンプライアンスを与えることができる。
【００２２】
なお、インクと大気とを隔離するフィルムは、インクを構成しているアルカリイオン等により劣化したり、またインクを構成している溶媒や環境の大気を透過させてインクの組成に変化をきたしたり、インク内に気泡を発生させたり、また気泡の成長を助長することがある。
【００２３】
このような問題を回避するため、フィルム３５は、シリコン系樹脂やフッ素系樹脂等の耐薬品性を備えた弾性材料によるものをインクとの接触層とし、また塩化ビニールや金属膜等の高い遮気性を備えた材料によるものを大気接触層とした少なくとも２層構造として構成するのが望ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、記録ヘッドとバッファタンクとを接続する流路で生じる水撃現象に起因する圧力変動を接続流路のコンプライアンスにより吸収できて、インク滴のインク量に変動を来すことがなく、安定に印刷を行うことができる。
【００２５】
また、既存の装置にあっても、バッファタンクと記録ヘッドとの接続流路を形成する部品の交換だけで済むため、記録ヘッド等に大幅な設計変更を要すること無く、印字品質を簡単に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録装置の一実施例を示す図である。
【図２】同上記録装置に使用するバッファタンクの一実施例を示す断面図である。
【図３】記録ヘッドとバッファタンクの接続構造の一実施例を示す図である。
【図４】記録ヘッドとバッファタンクの接続構造の他の実施例を示す図である。
【図５】接続具の一実施例を示す断面図である。
【図６】バッファタンクを備えたインクジェット式記録装置のインク供給経路を示す図である。
【図７】図（イ）（ロ）は、それぞれ本発明と従来のインクジェット式記録装置とにおいて、ベタ画像と空白部を周期的に印刷した以後の濃度変化の様子を示す図である。
【符号の説明】
１  キャリッジ
６  記録ヘッド
７  ヘッドホルダ
８  バッファタンク
９  インクカートリッジ
１０  インク供給チューブ
１２  インク供給管
【図１】
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【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】
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