(57)【要約】      （修正有）【課題】装置本体の小型化を図りつつ、液体の動圧を十分に吸収することができ、製造が容易なダンパ装置を備えた液体吐出装置を提供する。【解決手段】ダンパ装置２に、可撓性部材２１を凸状に形成する突起部２５を備えた突起部材１４と、インク貯留部の一部を形成する可撓性部材とを設ける。【選択図】図３
2017039304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッドに、液体を貯留する液体貯留部を備えたダンパ装置を経由して液体が供給される液体吐出装置において、
前記ダンパ装置は、突出した突起部を備えた突起部材によって凸状の形状に維持され前記液体貯留部の一部を形成する可撓性部材を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記液体貯留部に貯留された液体は、凸状の形状に維持された前記可撓性部材の突出している突出部の外表面と接触していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記液体貯留部に貯留された液体は、凸状の形状に維持された前記可撓性部材の突出している突出部の内表面および前記突起部材と接触していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記突起部材は、複数の前記突起部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３にいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記突起部は、板状の突起部であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記突起部は、枠によって外形が形成された突起部であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記可撓性部材は、積層体のフィルムによって形成されてい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１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記ダンパ装置は、液体が前記ダンパ装置に流入する流入口と、前記ダンパ装置から液体が流出する流出口と、を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
２つの前記ダンパ装置で、各前記ダンパ装置における前記突起部材の前記突起部が互いに向かい合って突出するように、２つの前記ダンパ装置が組み合わされ一体化して形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクから供給される液体を吐出する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクタンクからチューブを介してキャリッジ上の液体吐出ヘッドへ液体を供給する液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、キャリッジの移動による慣性力等によってチューブ内の液体に動圧が生じ、その動圧が吐出に影響を与えることがある。
【０００３】
特許文献１には、キャリッジの移動に伴う液体の動圧を吸収するため、扁平に形成された流路部材に可撓性フィルムを溶着したダンパ装置を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７３１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の液体吐出装置の小型化の要求に伴い、液体吐出ヘッドおよびダンパ装置の小型化が求められている。しかし、ダンパ装置を小型化して可撓性フィルムの面積を狭くすると、液体の動圧を十分に吸収することができなくなる。
【０００６】
特許文献１に記載されたダンパ装置は、液体の動圧を十分に吸収することはできるが、設置に比較的広いスペースが必要となり、小型化の要求を満たすことができない。また、広い面積の可撓性フィルムを小型の部品に納めようとすると構造が複雑になり製造が困難になる。
【０００７】
よって本発明は、装置本体の小型化を図りつつ、液体の動圧を十分に吸収することができ、製造が容易なダンパ装置を備えた液体吐出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】
【０００８】
そのため本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに、液体を貯留する液体貯留部を備えたダンパ装置を経由して液体が供給される液体吐出装置において、前記ダンパ装置は、突出した突起部を備えた突起部材によって凸状の形状に維持され前記液体貯留部の一部を形成する可撓性部材を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置本体の小型化を図りつつ、液体の動圧を十分に吸収することができ、製造が容易なダンパ装置を備えた液体吐出装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液体吐出装置を示した斜視図である。
【図２】キャリッジに搭載された液体吐出ヘッド及びその周辺を示した斜視図である。
【図３】ダンパ装置を示した斜視図である。
【図４】ダンパ装置の断面図である。
【図５】ダンパ装置の断面図である。
【図６】ダンパ装置の断面を示した図である。
【図７】突起部材を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、本実施形態に係る液体吐出装置を示した斜視図である。液体吐出装置には一対の平行に設けられたガイドレールが配置されており、そのガイドレールには、液体（以下、インクともいう）を吐出するための液体吐出ヘッドが搭載されたキャリッジ４が、シート上を主走査方向に走査可能に配置されている。液体吐出ヘッドにインクを供給するインクタンク７は、各色毎に液体吐出装置内に設置されており、インクタンク７内のインクは、チューブ６を介してキャリッジ４上の液体吐出ヘッドへ供給される。
【００１２】
図２（ａ）から（ｃ）は、図１の液体吐出装置のキャリッジ４に搭載された液体吐出ヘッドおよびその周辺を示した斜視図である。キャリッジ４には、液体吐出ヘッド１、ダンパ装置２、気泡トラップ装置３が設けられている。液体吐出ヘッド１は、ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの４色のインクに対応して設けられている。また、４色のインクに対応する４個のダンパ装置２は、主走査方向に並んでキャリッジ４上に設けられる。
【００１３】
液体吐出ヘッド１のインクを吐出する吐出口が設けられた吐出口面１ａの反対の面（以下、裏面１ｂ）には、シールゴムを介した気泡トラップ装置３とインク滴の吐出駆動のために用いられる電装基板８が設けられている。気泡トラップ装置３の内部は、４個の縦長の部屋に分割されており、縦のインク流路を形成し、４色のインクの各ダンパ装置２に接続されている。各々のダンパ装置２の流入口１２は、ジョイントユニット５に接続されて、ジョイントユニット５を介して可撓性材料からなる供給チューブ６が接続される。４色の各インクタンク７は、キャリッジ４の外の、液体吐出ヘッド１の吐出口面１ａより低い位置に置かれ、この高さの差（水頭差）により、インクタンク７から吐出口までの経路中のインクを負圧に維持し、吐出口におけるインク界面を最適な状態に維持している。インクは、供給チューブ６、ジョイントユニット５、ダンパ装置２、気泡トラップ装置３、を順に経て、液体吐出ヘッド１へ供給される。気泡トラップ装置３の上部には、気泡排出口（不図示）が設けられている。気泡トラップ装置３でトラップされた気泡は、適時の吸引動作により排出される。
【００１４】
図３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態におけるダンパ装置２を示した斜視図であり、図４（ａ）は、ダンパ装置２の断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢにおける断面図である。ダンパ装置２は、流入口１２と流出口１３とを備えており、流入口１２から流入したインクは、ダンパ装置２内を経由して流出口１３から流出する。流出口１３から流出したインクは液体吐出ヘッド１へ供給される。
【００１５】
ダンパ装置２は、下面１１ａが開放された箱型のインク容器１１とインク容器１１の中に収められた部材であり、ダンパ装置２は、突出形状に成型された可撓性部材２１と、突起部材１４と、インク容器１１とを備えている。突出部２２が形成された可撓性部材２１のスリーブ部２３は、インク容器１１の縁に熱溶着されている。そして、そのスリーブ部２３は、突起部材１４に溶着される。突起部材１４は、複数の突起部２５を備えており、この突起部２５が可撓性部材２１の突出部２２に挿入されて可撓性部材２１の凸形状を維持する。
【００１６】
インク容器１１はポリプロピレン（ＰＰ）で形成されている。インク容器１１の開放された下面１１ａは、可撓性部材２１のスリーブ部を挟んで突起部材１４により封止される。なお、４個のインク容器１１とダンパ装置２の流出口１３と接続される気泡トラップ装置３とを一体成型し、１つの突起部材を接合することで、気泡トラップ室３と４個のダンパ装置とを一度に形成してもよい。
【００１７】
可撓性部材２１は、下記のような異種材料を接着層を介して積層した積層体であり、可撓性部材２１のポリプロピレン（ＰＰ）の面がインク容器１１と接合される。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１２μｍ
ナイロン（ＮＹ）１６μｍ
ポリプロピレン（ＰＰ）２６μｍ
【００１８】
なお、ポリエチレンテレフタレート（ＰEＴ）層のナイロン（ＮＹ）側の面にはシリコン（Ｓｉ）からなる蒸着膜が形成されている。
【００１９】
流入口１２は、インク容器１１の下面近くまで鉛直方向に伸びた縦通路１７の入口端部に設けられている。また、流出口１３は、インク容器１１の天面近くの、流入口１２に対向する位置に設けられている。
【００２０】
可撓性部材２１は、インク容器１１の開放された下面１１ａから挿入され、可撓性部材２１の突出部２２の内部に突起部材１４が挿入されて、挿入された突起部材１４によって突出部２２の突出形状が維持される。可撓性部材２１のスリーブ部２３は、インク容器１１の下面１１ａの周囲と突起部材１４とで熱溶着により接合され封止される。これにより、インク容器１１の内面と可撓性部材２１との外面との間にインク貯留部（液体貯留部）１８が形成される。つまり、可撓性部材２１は、インク貯留部１８の一部を形成している。
【００２１】
図４の矢印は、ダンパ装置２におけるインクの流れを示している。インクは流入口１２からダンパ装置内に入り、流入口１２と連通する縦通路１７を経て、ダンパ装置２の下方からインク貯留部１８に供給される。インクはインク貯留部１８に供給され、可撓性部材２１の突出している突出部２２の外表面と接触しつつ貯留される。インク貯留部１８に供給されたインクは、ダンパ装置２の上方の流出口１３を経てダンパ装置２から排出される。インク貯留部１８内に気泡が生じた（流入した）場合、インク貯留部１８の上方に浮上した気泡は、上方の流出口１３から排出される。
【００２２】
インク吐出時のキャリッジ４の移動による慣性力によって、チューブ内のインクに動圧が生じた際に供給チューブ６から伝播するインクの揺動圧変動は、ダンパ装置２の可撓性部材２１が撓むことで吸収、減衰され、ダンパ装置２の下流への動圧の伝播が低減される。
【００２３】
可撓性部材２１の突出側の表面はポリプロピレン（ＰＰ）となるように構成されており、スリーブ部２４とインク容器１１とは、各々ポリプロピレン（ＰＰ）の表面が接するように当接されて熱溶着により接合される。インク容器１１と可撓性部材２１と突起部材１４とは、熱溶着部１９で熱溶着されており、これらの溶着は、全て平面溶着によりなされ、信頼性の高い封止性を得ることができる。
【００２４】
本実施形態のダンパ装置２は、突起部材１４によって立体的に凸形状が維持された可撓性部材２１の突出部２２の表面でインクの圧変動を吸収する。このように、インク容器１１内で、可撓性部材２１を凸形状とすることで、小さな空間に比較的大きな面積で圧力吸収面を形成することを可能としている。また、可撓性部材２１を突出させることで突出部２２を形成し、突出させて形成された対向する面の可撓性部材をインクの動圧に応じて撓ませる。これによって、インクの動圧を吸収可能な十分な面積を確保しつつ、可撓性部材２１を正面（図４上方）から見た際の投影面積を少なくしてダンパ装置２の小型化を実現し、スペースが限られたキャリッジ上に、高性能のダンパ装置２を多数搭載することができる。また、突出部２２は、突起部材１４の突起部２５により形状を維持されるため、吸引回復動作などでインクに強い負圧が作用しても大きく変形することなく、可撓性部材２１は凸状の形状を維持することができる。そのためインクの圧変動を吸収する性能が劣る虞がない。
【００２５】
また、可撓性部材２１が変形することによって、インク容器１１内のインクを撹拌する作用を得ることができる。このため長期間放置するとインク成分に偏りが出やすいたとえば顔料インク等を使用するプリンタに適している。
【００２６】
また、インク容器１１の内部における可橈性部材２１と突起部材１４とで構成される中空部は、大気開放されている方が圧変動の吸収効果が高い。大気開放する場合には、突起部材１４のインク容器１１に対する蓋部分に大気連通穴を設けることで対応可能となる。
【００２７】
また、可撓性部材２１の突出部２２がインク容器１１内に収納されるため、液体吐出装置の組み立て中に誤って可撓性部材２１を破損する危険が少ない。
【００２８】
液体吐出装置は、物流時に供給系に物流専用の保存インクを充填することが考えられる。この場合は、液体吐出装置の使用開始に際して、保存インクを記録用のインクに置換する必要がある。本実施形態のダンパ装置２は、流入口と連通する縦通路１７が下方、流出口１３が上方かつ縦通路１７の対角位置にあるため、インク貯蔵部１８内部のインク置換が容易である。
【００２９】
なお、ダンパ装置２の流入口１２、流出口１３は、本実施形態の位置に限定するものではない。また突起部材１４も可撓性部材２１の突出した凸状の形状を維持できれば、他の立体的な形状であってもよい。
【００３０】
また、可撓性部材の材料は、熱延伸可能な材料であれば、耐インク性、ガスバリア性、ダンパ性能を鑑みて選択すればよい。またインク容器１１の材料は、耐インク性、ガスバリア性を鑑みて選択すればよい。
【００３１】
更にまた、本実施形態では４色のインクを用いることが可能な液体吐出装置を例に説明したが、インク色は４色に限定するものではない。
【００３２】
更にまた、また必要なダンパ性能にあわせて、ある色のダンパ装置の内部の可撓性部材の形状、表面積が他色と異なっていてもよい。
【００３３】
更にまた、ダンパ装置は、インク容器内の可撓性部材の突出部が鉛直方向の下向きであってもよい。さらに、本実施形態のダンパ装置を横倒しの姿勢で使用してもよい。
【００３４】
更にまた、ダンパ装置２の上下を反転し、可橈性部材２１の突出部が下向きになるような姿勢や、ダンパ装置を横倒しすることで、突出部が副走査方向に向くような姿勢で配置してもよい。
【００３５】
このように、ダンパ装置に、可撓性部材を凸状に形成する突起部を備えた突起部材と、インク貯留部の一部を形成する可撓性部材とを設ける。これによって、装置本体の小型化を図りつつ、液体の動圧を十分に吸収することができ、製造が容易なダンパ装置を備えた液体吐出装置を実現することができた。
【００３６】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３７】
図５（ａ）は、本実施形態のダンパ装置３０の断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ−ＶＢにおける断面図である。ダンパ装置３０のインク容器３１は上部が開放されており、その開放された上部から可撓性部材２１と突起部材３４とを挿入する。可撓性部材２１は、突起部材３４の突起部３５により下方に突出部を形成するようにインク容器３１に内挿する。本実施形態のダンパ装置３０では、挿入された可撓性部材２１の内側で、突起部材３４が挿入された部分にインク貯留部３８が形成されている。流入口１２からダンパ装置３０に流入したインクは、インク貯留部３８に供給され、可撓性部材２１の突出している突出部２２の内表面と接触しつつ貯留される。インク貯留部３８に貯留されたインクは、流出口１３から流出して下流側の装置へ供給される。
【００３８】
インクの流入に伴って、気泡がインク貯留部３８に入ると、気泡はインク貯留部３８の上方に浮上するため、上方の流出口１３から容易に下流側へ排出される。本実施形態においては、インクが可撓性部材２１の内側で突起部材３４と接しながら流れる。インク貯留部３８の一部を形成する可撓性部材２１は、第１の実施形態では、インク貯留部３８における可撓性部材２１が占める割合が少なかったが、本実施形態では、第１の実施形態よりもインク貯留部３８における可撓性部材２１が占める割合が多い。そのため、本実施形態ではインクの圧力の変動に応じて可撓性部材２１を撓ませることが、第１の実施形態と比べて容易である。従って、インク特性等を考慮してインク置換性、充填性、流れの効率化、沈降対策および泡抜け性などを鑑みて自由度の高い突起部材３４の突起部３５の形状設計が可能である。
【００３９】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００４０】
図６（ａ）は、本実施形態のダンパ装置４０の断面を示した図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ断面である。本実施形態のダンパ装置４０のインク容器４１は、第１の実施形態と同様に、下部が開放されており、その開放された下部から可撓性部材２１と突起部材４４とが挿入される。
【００４１】
本実施形態のダンパ装置４０は、図６（ｂ）に示すように、高さよりも幅の方が長い形状を備えている。可撓性部材２１の頂部２４における曲率を低くすることで、ダンパ装置４０の高さを低くすることがでる。そのため、プリンタ自体も小型化することができ、モバイル用途などの薄型インクジェットプリンタへの設置が容易である。
【００４２】
なお、このようなダンパ装置４０をキャリッジに搭載する際に、ダンパ装置４０を縦方向に積層してもよい。また水平方向に並列させてもよい。
【００４３】
さらに、図６（ｃ）に示すように、２個のダンパ装置４０を突起部材の突起部が互いに向かい合って突出するように組み合わせて一体化して小型化してもよい。吐出中に供給チューブから伝播する変動圧は、ダンパ装置の立体的な可撓性部材２１ａ、２１ｂによりそれぞれ個別に吸収減衰され、変動圧がダンパ装置の下流へ伝播されることが低減される。
【００４４】
（他の実施形態）
図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態における突起部材を示した図である。図７（ａ）、（ｂ）のように、突起部材５４、５５は、突起部が板状ではなく、枠によってその外形が形成されている。また、図７（ｃ）のように突起部材５６は、１つの板状の突起部材を備えている。これらのような突起部材を備えたダンパ装置であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
２  ダンパ装置
１１  インク容器
１４  突起部材
１８  インク貯留部
２１  可撓性部材
３０  ダンパ装置
４０  ダンパ装置
【図１】
2017039304.tif 000003
【図２】
2017039304.tif 000004
【図３】
2017039304.tif 000005
【図４】
2017039304.tif 000006
【図５】
2017039304.tif 000007
【図６】
2017039304.tif 000008
【図７】
2017039304.tif 000009