JP2005161770A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 インク流路内に発生した気泡を排出可能な排気弁手段を、簡略な構造で確実に動作させることのできるインクジェットプリンタを提供することである。
【解決手段】 キャリッジ９には、インク流路内で発生する気泡を貯留する気泡貯留室２７と、気泡貯留室２７の気泡を排出可能な排気弁手段２６とが搭載され、排気弁手段２６には、気泡貯留室２７の外部に連通する連通口５６ａを一端に有する通路孔５６と、連通口５６を開閉するように通路孔５６の内部をその軸線方向に沿って変位可能な弁体５７とが備えられ、弁体５７の外周に対向する通路孔５６の内周のうち、連通口５６ａに近い部分の内径は、弁体５７と摺接可能な小径に形成され、連通口５６ａに遠い部分の内径は、弁体５７との間に隙間を有する大径に形成されている。これにより、弁体５７にバリが発生していても、このバリによる空気流路の妨げや、摺動性の悪化を防止することができる。
【選択図】 図９

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、インク流路内に発生した気泡を貯留し、この気泡を排出することのできるインクジェットプリンタの構造に関するものである。

従来から、インクジェットプリンタ本体内に静置されたインクタンクから可撓性を有するチューブを介して、移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドにインクを供給するチューブ供給形式のインクジェットプリンタが知られている。一方、インクジェットプリンタでは、記録ヘッド内のインクに気泡（空気）が含まれると、インクの吐出不良や記録品質の低下を招来する。

チューブ供給形式のインクジェットプリンタでは、チューブを構成する材料の特性から空気がチューブを透過してインク中に溶解することが避けられず、記録ヘッドの上流側に気泡貯留室を設け、気泡を除去する作業が必要であった。

前記チューブ供給形式のインクジェットプリンタにおける気泡除去の技術としては、例えば、特許文献１には、記録ヘッドの上部にマニホールド（気泡貯留室に相当）を備えるとともに、静止位置側にインクタンクと循環ポンプとを設け、循環ポンプを駆動させて気泡を除去する構成が記載されている。詳細には、インクをインクタンクから第１インク流路、マニホールド、第２インク流路、インクタンクの順に循環させて、その循環路内の気泡をインクタンクに戻して除去している。また、メンテナンス位置にて、吸引パージ手段により記録ヘッドのノズル（インク吐出）側からインクを吸引するように構成している。

この特許文献１の構成では、循環のために循環ポンプからインクタンクへの戻りのチューブが必要となり、装置が大型化、複雑化するという問題があった。

また、特許文献２には、インク供給チューブ内で気泡として発生した空気をキャリッジに搭載したタンクの上部に蓄積し、排気ポンプにより排出し、また排出後に排気弁によりタンクを密閉することが記載されている。排気弁の具体的な構成については、不明である。
特開２０００−１０３０８４号公報（図１参照） 特開２００２−２４０３１０号公報（図５参照）

本発明者は、気泡貯留室に連通する通路孔内に、その通路孔の軸線方向に沿って弁体を変位させることにより、気泡貯留室内の気泡を排出することを可能にした排気弁手段を開発した。

しかしながら、前記排気弁手段としては、気泡貯留室の気泡を排気しないとき（例えば、被記録媒体への記録時等）には、前記連通口が確実に閉塞されて気泡貯留室内にインクや気泡を安定的に貯留する必要がある一方、メンテナンス時には、前記連通口が速やかに外部に連通されて、気泡貯留室内の空気を効率よく排出できる構造であることが要望される。

また、前記排気弁手段は、キャリッジに搭載されているため、記録時にはキャリッジとともに主走査方向の往復移動を繰り返す。従って、前記排気弁手段は、小型化、軽量化のために簡略な構造であることも要望されている。

本発明は、このような課題を解消するものであり、インク流路内に発生した気泡を排出可能な排気弁手段を、簡略な構造で確実に動作させることのできるインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェットプリンタは、ノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載したキャリッジと、その記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクと、そのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路とを備えたインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジには、前記インク流路内で発生する気泡を貯留する気泡貯留室と、前記気泡貯留室の気泡を排出可能な排気弁手段とが搭載され、前記排気弁手段には、前記気泡貯留室の外部に連通する連通口を一端に有する通路孔と、前記連通口を開閉するように前記通路孔の内部を通路孔の軸線方向に沿って変位可能な弁体とが備えられ、前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に近い部分の内径は、弁体と摺接可能な小径に形成され、連通口に遠い部分の内径は、弁体との間に隙間を有する大径に形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体は、ゴム状弾性材料の成形体であることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち連通口に遠い部分は、弁体におけるバリ発生部と対向する部分であることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体は前記連通口側に付勢され、弁体における連通口に対向する面には、連通口の周囲を囲む環状の突起部が設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記弁体は、連通口に外部から挿入される挿入体により、連通口から離隔するように変位させられることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、弁体が通路孔の内部をその軸線方向に沿って変位して、連通口を開閉するように構成しているから、気泡貯留室の気泡を連通口を介して外部に排出する排気弁手段を小型に且つ簡便に実現することができる。

また、弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に近い部分の内径は、弁体と摺接可能な程度の小径に形成されているから、弁体をガタつきなく連通口の閉塞に導くことができるとともに、連通口を開放するに際しては、弁体の外周と通路孔の内周との間に空気の流路を確保することができる。さらに、弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に遠い部分の内径は、弁体との間に隙間が確保された大径に形成されていることから、弁体における連通口に遠い部分の形状が、通路孔における空気の流路を妨げたり、弁体の摺動性を損なったりすることを防止できる。

請求項２に記載の発明によれば、弁体はゴム状弾性材料であるから、その弾性変形を利用して、連通口に対する弁体の封止性能を高めることができる。また、弁体が連通口を開閉する弁機能とシール機能とを兼用することで、部品点数を削減することができる。さらに、弁体は成形体であるため、製造コストを低減できる。

請求項３に記載の発明によれば、弁体がゴム状弾性材料の成形体であるために、金型の合わせ目に起因して弁体にバリが発生していても、そのバリ発生部と対向する通路孔の部分が、隙間の確保された大径に形成されているから、バリによって通路孔の空気の流路が妨げられたり、弁体の摺動性が損なわれたりすることを防止できる。

請求項４に記載の発明によれば、弁体が連通口側に付勢されて、弁体における連通口に対向する面が連通口を覆い且つ突起部が連通口を囲むため、弁体により連通口を確実に閉塞することができる。

請求項５に記載の発明によれば、連通口に外部から挿入される挿入体により、弁体が連通口から離隔するように変位させられるから、弁体と連通口との間に隙間が発生して、気泡排出通路の空気を外部に排出するための流路を簡単且つ確実に形成することができる。

次に、本発明を具体化した実施形態について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、本体フレーム１に内包されて被記録媒体である用紙Ｐにインクを吐出させて記録する記録機構部２と、記録機構部２における記録ヘッドユニット３のメンテナンス処理を行うメンテナンスユニット４と、前記本体フレーム１内に固定して配置される記録ヘッドユニット３に供給するインクを貯留するインクタンク５ａ〜５ｄ等から構成されている。

フルカラー記録のための複数のインクタンク５（個別の色、即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー用のインクタンクに対しては符号５ａ〜５ｄを付する、図１参照）は、インクの消耗に応じて交換することができる。

記録機構部２において、本体フレーム１内に平行状に設けられた左右長手の後ガイド軸６と、前ガイド軸７とにキャリッジ９が摺動自在に載置され、該キャリッジ９に記録ヘッドユニット３が一体的に取付けられている。

本体フレーム１の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１０と、無端帯であるタイミングベルト１１とにより前記キャリッジ９は前記前後ガイド軸６、７に沿って左右方向に往復移動可能に構成されている。他方、図示しないが、公知の用紙搬送機構により、用紙Ｐは前記記録ヘッドユニット３の下面側で前記キャリッジ９の移動方向と直交する方向に水平状（図１の矢印Ａ方向）に搬送される。

搬送される用紙Ｐの幅より外側には、その一端側（実施形態では図１の左端部）に、インク受け部１２が設けられており、他端側には、メンテナンスユニット４が配置されている。これにより、記録動作中に定期的に記録ヘッドユニット３は前記インク受け部１２が設けられたフラッシング位置にてノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部１２にてインクを受ける。他端側のヘッド待機位置では、前記メンテナンスユニット４が配置されてノズル面のクリーニングを行い、また、色毎にインクを選択的に吸引するための回復処理及び後述するダンパー装置１３内の気泡（空気）を除去する除去処理を行う。

図１に示すように、前記記録ヘッドユニット３の下面のノズル面より下方位置に、個別の色毎のインクタンク５をそれぞれ前方から挿入して装着できるように構成されている。図１において、左側から順に、ブラックインク（ＢＫ）用のインクタンク５ａ，シアンインク（Ｃ）用のインクタンク５ｂ、マゼンタインク（Ｍ）用のインクタンク５ｃ、イエローインク（Ｙ）用のインクタンク５ｄは、水平且つ並列状に配置される。

前記各インクタンク装着部の後側には、各色のインクタンク５の挿入方向（後側壁面）に対向するようにインク供給用中空針（図示せず）を水平状に突設している。各色のインクに対応する中空針の基端部は、対応する可撓性を有するインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄを介して記録ヘッドユニット３に接続されている。この場合、ブラック用とシアン用のインク供給チューブ１４ａ，１４ｂの中途部同士、マゼンタ用及びイエロー用のインク供給チューブ１４ｃ，１４ｄの中途部同士を上下に重ねて結束している。

次に、キャリッジ９に搭載された記録ヘッドユニット３の実施形態を、図２〜図８を参照しながら説明する。本実施形態ではフルカラー記録のために記録ヘッドユニット３は、図２及び図３に示すように、箱状に形成されたヘッドホルダ２０と、そのヘッドホルダ２０の底板２０ａの下面側に固定されたインクジェット式の記録ヘッド２１と、前記底板２０ａの上側に固定されたダンパー装置１３及び排気弁手段２６と備える。

記録ヘッド２１の下面には、図２（記録ヘッド２１を下面からみた図）において左側からブラックインク（ＢＫ）用のノズル２２ａの列と、シアンインク（Ｃ）用のノズル２２ｂの列と、イエローインク（Ｙ）用のノズル２２ｃの列と、マゼンタインク（Ｍ）用のノズル２２ｄの列とが、キャリッジ９の移動方向（主走査方向）と直交する方向に長く形成されている。そして、用紙Ｐの上面に対向するように各ノズル２２が下向きにて露出している。

前記記録ヘッド２１は、特開２００２−６７３１２号公報、特開２００１−２１９５６０号公報などで公知のものと同様に、上面の一側に各インク色（例えば４色）毎のインク供給口を有し、その供給口から延びる各インク供給チャンネルを介してそれぞれ多数の圧力室にインクが分配され、各圧力室に対応する圧電素子などのアクチュエータ２３の駆動によりノズル２２からインクを吐出させるものである。アクチュエータ２３の上面には、そのアクチュエータ２３に電圧を印加するフレキシブルフラットケーブル２４が固定されている。記録ヘッド２１の各インク供給口には各インクタンク５からダンパー装置１３を介してインクが供給されるインク流路が形成されている。

次に、図３〜図８に基づいて、ダンパー装置１３の構成について詳述する。ダンパー装置１３は、気泡貯留室としてインク色毎に独立した複数のダンパー室２７を、主仕切り壁３５を挟んで、かつ主仕切り壁と交差する副仕切り壁３５ａ、３０によって区画して備えている。実施形態では、主仕切り壁３５の下にブラックインク（ＢＫ）用のダンパー室２７ａの一部が配置され、主仕切り壁３５の上にシアンインク（Ｃ）用のダンパー室２７ｂ、イエローインク（Ｙ）用のダンパー室２７ｃ及びマゼンタインク（Ｍ）用のダンパー室２７ｄが副仕切り壁３５ａ、３０によって区画されて配置され、全体として上下に２層状に構成されている。

具体的には、ダンパー装置１３における本体ケース２５は、矩形筒状の側壁を外周として有し、上下面を開放した箱状の下ケース３２と、その下ケース３２の上面を覆って固定された上ケース３１とから構成される。上ケース３１及び下ケース３２は共に合成樹脂材料にて射出成形されたものであり、超音波溶着等にて液密的に結合されている。

下ケース３２には、その下面にその下面の面積の大部分を開放した開口部が設けられ、その開口部及び上方の開放面からそれぞれ平行に間隔を置いた位置に主仕切り壁３５が形成されている。そして、その開口部はダンパー用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）３６で封止されている。具体的には、開口部の外周を画定する外周壁３７の下端面に、可撓性膜３６の外周縁を接着もしくは超音波溶着等により接合する。その可撓性膜３６と主仕切り壁３５との間にブラックインク（ＢＫ）用のダンパー室の第１室２７ａ−１が形成されている。可撓性膜３６とヘッドホルダ２０の底板２０ａとの間には、可撓性膜３６の変形のための間隙が確保されて、ダンパー装置１３がヘッドホルダ２０に固着されている。

前記主仕切り壁３５の上面には、その主仕切り壁３５と交差して一体的に立ち上がった副仕切り壁３５ａが形成され、下ケース３２内の主仕切り壁３５よりも上方の部分が、後述する上ケース３１と共同して複数のダンパー室として形成されている。実施形態では、２個の副仕切り壁３５ａが相互に間隔を置いて配置され、下ケース３２の側壁と共同してシアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｙ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の３個のダンパー室２７ｂ〜２７ｄ（詳細にはそのダンパー室の第２室３９ｂ〜３９ｄ）が形成されている。各副仕切り壁３５ａは、図６に示すように下ケース３２内を全長にわたって延びて形成され、主仕切り壁３５の上面から外れた位置においてダンパー室２７ｂ〜２７ｄ（詳細には第２室３９ｂ〜３９ｄ）を各インク色毎のインク流出口４１ｂ〜４１ｄに連通させている。

さらに追加の副仕切り壁３５ｂが、インク流出口４１ｂ〜４１ｄ近傍の主仕切り壁３５の上面から外れた位置へ延びて形成され、その副仕切り壁３５ｂと下ケース３２の側壁との間に、ブラックインク（ＢＫ）用のダンパー室の第２室３９ａが形成されている。その第２室３９ａの下端は、インク流出口４１ａに連通している（図３、図６参照）。

ブラックインク（ＢＫ）用のダンパー室の第１室２７ａ−１は、第２室３９ａに、副仕切り壁３５ｂに沿って形成した円筒部内を上下方向に貫通する絞り部としての通路４２を介して連通している（図５、図６、図８（ｃ）参照）。通路４２は、第１室２７ａ−１よりも断面積を小さく形成され、その第１室２７ａ−１内よりも流路抵抗が大きく設定されている。

上ケース３１は、上面に複数の凹部を備えた偏平形状に形成されている。上ケース３１には、ブラックインク（ＢＫ）用のダンパー室の第１室２７ａ−１とほぼ対応する上方位置に、２個の副仕切り壁３０で仕切られたシアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｙ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の３個のダンパー室２７ｂ〜２７ｄの第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１が、上方に開放して形成されている（図４参照）。副仕切り壁３０は、下ケース３２の副仕切り壁３５ａの延長面上に位置し、第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１の底壁２９には、絞り部としての多数個の通路孔４４が上下に貫通形成され、各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１は、その下の室（下ケース３２に副仕切り壁３５ａによって区画された室）すなわち第２室３９ｂ〜３９ｄとそれぞれ個別に連通している。

通路孔４４は、各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１よりも断面積を小さく形成され、その各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１よりも流路抵抗が大きく設定されている。

第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１の上方開放面は、１枚のダンパー用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）４３で共通に封止されている。具体的には、各第１室の外周を画定する外周壁及び副仕切り壁３０の上端面に、可撓性膜４３を接着もしくは超音波溶着等により接合している。

前記各インク流出口４１ａ〜４１ｄは、図５に示すように下ケース３２の下面に並んで位置し、可撓性膜３６よりも下方に延長した位置で、下向きに開口している。一方、記録ヘッド２１は、上面に各インク色毎のインク供給チャンネル（マニホールド）の端部と連通した複数のインク供給口（図示しない）を、各インク流出口４１ａ〜４１ｄと対向した位置に備えている。各インク流出口４１ａ〜４１ｄは、ヘッドホルダ２０の底板２０ａに設けた開口を貫通し、記録ヘッド２１の各インク供給口と、ゴムパッキン等のシール材を介して連通している。

インク流出口４１ａ〜４１ｄと反対側の下ケース３２の側面からフランジ状に突出した部分３２ａには、図３及び図４に示すように各インク色毎のインク流入口４７（実施形態では４個、ブラックインク（ＢＫ）用、シアンインク（Ｃ）用、イエローインク（Ｙ）用及びマゼンタインク（Ｍ）用の各インク流入口をそれぞれ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄで示す）が上向きに開口されている。

これらのインク流入口に、各インク色毎のインク流路を有するジョイント部材４５が、各インク流路の下端を対応させパッキン等のシール４６を介して接続されている。ジョイント部材４５の各インク流路上端には、各インク色のインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄの先端が接続されている。

そして、前記ブラックインク（ＢＫ）用のインク流入口４７ａは、前記下ケース３２の下面に下向き開放状に水平に形成された凹通路４８を介して対応するダンパー室２７ａの第１室に接続されている。他のインク流入口４７ｂ〜４７ｄは前記下ケース３２の下面に下向き開放状に水平に形成された凹通路４８及び下ケース３２の一側壁内に沿って上下方向（主仕切り壁３５のなす面とほぼ直交する方向）に延びるように形成された連通路４９と、上ケース３１に上下に貫通する連通路５０とを介して対応するダンパー室２７ｂ〜２７ｄの第１室に接続されている（図４、図５、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）参照）。記録動作に応じてキャリッジ９が主走査方向（左右方向）に往復移動するにつれて、各インク供給チューブ１４も左右方向に移動すると、そのリターン時の慣性力により前記各インク供給チューブ１４内のインクの圧力も大きく変動し、その圧力変動は、インク流入口４７を介して各ダンパー室２７に伝播する。本実施形態では、前記連通路５０の開口面が可撓性膜４３の下面に近接した高さ位置にあるので、ダンパー室２７ｂ〜２７ｄ内に流入されたインクが連通路５０の開口面と対峙して接近する可撓性膜４３に直接的に衝突できるから、インク供給チューブ１４ｂ〜１４ｄ内のインクの動圧変動を効率的に吸収緩和（ダンピング）させることができるのである。

各インク流入口４７ａ〜４７ｄおよび凹通路４８の開放下面は、前記可撓性膜３６を延長した部分で封止されている。

ブラックインク（ＢＫ）用のダンパー室の第１室２７ａ−１の天井面すなわち主仕切り壁３５の下面に、凹通路４８側の側壁に両端を接続した平面視Ｕ字形のリブ３５ｃが、可撓性膜３６まで達しない高さに形成されている。このため、Ｕ字形のリブ３５ｃに囲まれる部分には、インクが侵入しない空間が確保され、この中の空気と可撓性膜３６との共同で前述したインクの圧力変動を吸収するようにしている。

また、上ケース３１の上面には、前記インク流出口４１ａ〜４１ｄ近傍の各第２室３９ａ〜３９ｄとそれぞれ対応する位置に、各ダンパー室の第３室５５ａ〜５５ｄが互いに独立して凹み形成されている。各第３室５５ａ〜５５ｄは、上ケース３１に貫通形成された空気孔５４により、対応する第２室３９ａ〜３９ｄとそれぞれ連通している。つまり、各インク色毎のダンパー室２７ａ〜２７ｄは、それぞれ第１室から第３室までの３個の室から構成されている。

さらに、上ケース３１には、それぞれ前記第１室と第３室との間において各第２室３９ａ〜３９ｄの上部に連通する排気孔５３が貫通形成されている。各排気孔５３の上端は、上ケース３１の上面に互いに独立して凹み形成された複数の排気通路５１にそれぞれ接続され、その排気通路は、本体ケースの長手方向（インク流入口４７ａ〜４７ｄとインク流出口４１ａ〜４１ｄを結ぶ方向）と直交する方向に延びその他端が後述する排気弁手段２６に対する接続口５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄと接続されている（図４参照）。

各排気孔５３は、上ケース３１から各第２室３９ａ〜３９ｄ内に垂下する筒状壁内に形成され、上ケース３１から所定距離置いた位置で各第２室３９ａ〜３９ｄ内に開口している。つまり、後述するように排気孔５３から第２室３９ａ〜３９ｄ内の気泡を排出した状態でも、第２室３９ａ〜３９ｄの上部に筒状壁の垂下高さだけの空気層を確保するようにしている。また、通常、第３室５５ａ〜５５ｄにも空気層が確保されるから、これらの空気層により、ダンパー室２７ａ〜２７ｄ内で生じた前述の圧力変動を吸収緩和させ、記録ヘッド２１のノズル２２での圧力を均一に維持し、記録品質を高めるようにしている。

前記各ダンパー室の第３室５５ａ〜５５ｄ及び排気通路５１は、その開放上面を前記可撓性膜４３を延長した部分で覆われ、その各室及び通路が画定されている。

ダンパー装置１３は、主仕切り壁３５及び可撓性膜３６，４３が、キャリッジ９の移動方向すなわち記録ヘッド２１のノズルの開口面と平行に延在するように、キャリッジ９上に固定されている。

次に、排気弁手段２６について説明すると、下ケース３２の一側（図４及び図８（ａ）の右端）に一体的に設けられた収納部３４には、上下方向に長い略円筒状で且つ上下に開口する通路孔５６がインク色毎に（４つ）形成されている。上ケース３１の側縁は、収納部３４の上端を覆う位置まで延長され、前記各排気通路５１の他端が各通路孔５６の上端開口部とそれぞれ個別に連通されている。通路孔５６の下端開口部は、外部に連通する連通口５６ａとなっている。

通路孔５６の内部には、通路孔５６の軸線方向に沿って変位可能な弁体５７と、弁体５７を連通口５６ａ側に付勢する手段としてのばね手段６０（コイルバネ等）とが備えられている。弁体５７は略円筒形を呈し、その連通口５６ａに対向する面には、連通口５６ａの周囲を囲む環状の突起部５７ａが設けられている。この弁体５７は、ゴム状弾性材料の成形体からなっており、ゴムの弾性により突起部５７ａが連通孔５６ａの周囲の面に密着することで、後述する弁閉止状態を得るように構成している。

ゴムの成形体の製造に際しては、金型が利用されるが、一般的に金型の合わせ目（入れ子やスライド部など）に起因して成形体にはバリが発生する。本実施形態の弁体５７は、極めて小さいサイズ（直径３ｍｍ程度）であり、このように小さいサイズの成形体においては、バリを小さくするように金型を工夫したり、発生したバリを後処理で除去したりすることは容易ではなく、部品のコストアップに繋がる。本実施形態の弁体５７は、特別なバリ対策を講じたものではなく、一般的な製造方法により得られたもので、弁体５７の外周面の上端側（連通口５６ａから遠い側）がバリ発生部５７ｂとなって、バリが外周側に向かって縁状に広がっている。

通路孔５６は、弁体５７の外周に対向する通路孔５６の内周のうち、連通口５６ａに近い部分の内径は、弁体５７と摺接可能な小径に形成され、連通口５６ａに遠い部分の内径は、弁体５７との間に隙間を有する大径に形成されている（以下、前記小径の部分を小径部５６ｂ、大径の部分を大径部５６ｃと記す）。そして、この大径部５６ｃが、前記した弁体５７におけるバリ発生部５７ｂに対向する部分となっている。すなわち、弁体５７が通路孔５６の最も下方（底面側）にあるときの前記バリ発生部５７ｂに対向する通路孔５６の内周面の位置から、弁体５７が上方に変位したときの前記バリ発生部５７ｂに対向する通路孔５６の内周面の位置までが、少なくとも大径部５６ｃとして形成されている。

この実施形態では、図９（ｂ）に示すように、弁体５７においては、バリ発生部５７ｂを除く大部分の直径がＤ０であり、バリ発生部５７ｂの直径がＤ１（＞Ｄ０）となっている。そして、通路孔５６の小径部５６ｂの内径をＤ２、大径部５６ｃの内径をＤ３とすると、Ｄ０＜Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３の関係となっている。なお、大径部５６ｃの内径Ｄ３は、弁体５７に発生するバリの外周方向への広がり度合いに応じて設定される。また、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、弁体５７ｂの上面には、ばね手段６０を取り付けるために突出させた係合部５７ｃが設けられているが、ばね手段６０を取り付けるための形状は、図示したような突出形状に限定するものではない。

そして、弁体５７がばね手段６０によって下向きに押圧された状態が、連通口５６ａに対する弁閉止状態であり（図８（ａ）及び図９（ａ）参照）、弁体５７が、後述する小キャップ部材７２の挿入体７２ａによって上方に押し上げられた状態が連通口５６ａに対する弁開放状態となる（図９（ｂ）参照）。

メンテナンスユニット４は、記録ヘッド２１のノズル２２の開口面を開閉可能に覆うキャップ部材７１と、排気弁手段２６の下端開口面を個別に開閉可能に覆う複数の小キャップ部材７２とを備える（図８（ａ）参照）。両キャップ部材７１，７２は、公知のメンテナンスユニットと同様の上下移動機構７３により、キャリッジ９が待機位置（図１において右端位置）に移動したときに、ノズル２２の開口面及び排気弁手段２６の下端面に密着するように上昇し、他の位置ではそれらの面から離隔するように下降する。また、キャップ部材７１は、公知のメンテナンスユニットと同様に吸引ポンプ７４に接続され、吸引ポンプ７４の駆動によりノズル２２から増粘したインクや異物が吸引除去される。

各小キャップ部材７２は、そのキャップ部材よりも突出した挿入体７２ａをそれぞれ有し、排気弁手段２６の下端面に密着したとき、挿入体７２ａにより、前記弁体５７をばね手段６０の付勢力に抗して押し上げて、弁開放状態にする。

そして、各小キャップ部材７２は共通の流路を介して前記吸引ポンプ７４に接続され、吸引ポンプ７４の駆動により各ダンパー室の第２室３９ａ〜３９ｄ内に蓄積した気泡が一括して吸引され排出される。これは、インクタンク５からインク供給チューブ１４を通して記録ヘッド２１に供給されるインクを、そのインク流路の途中となる第２室３９ａ〜３９ｄ内に一旦貯留することで、インク中から気泡を分離浮上させ、第２室３９ａ〜３９ｄの上部に蓄積した気泡を、上記のように、吸引ポンプ７４により排出させるのである。

キャップ部材７１と小キャップ部材７２は、切替弁７５により択一的に吸引ポンプ７４に接続される。キャップ部材７１と小キャップ部材７２は、上下移動機構７３により、同時にノズル２２の開口面及び排気弁手段２６の下端面に密着するが、好適には、まず小キャップ部材７２をとおして第２室３９ａ〜３９ｄの上部に蓄積した気泡を排出し、その後、キャップ部材７１をとおしてノズル２２からインクを排出する。仮にキャップ部材７１のみで第２室３９ａ〜３９ｄの気泡を排出しようとすると、多量のインクを排出しなければならないが、上記のようにすることで、少ないインク排出量で、気泡の排出及び記録ヘッドの回復処理を行うことができる。

また、ノズル２２からのインク吸引のみ、または第２室３９ａ〜３９ｄの気泡の排出のみを、それぞれ単独に行うこともできる。

上記実施形態では、記録ヘッド２１がメンテナンスユニット４の位置にないとき、すなわち被記録媒体へインクを吐出しているときなどには、通路孔５６の連通口５６ａに、小キャップ部材７２の挿入体７２ａは挿入されない。そのため、弁体５７が、ばね手段６０と通路孔５６の底面との間で押圧挟持された状態が保たれる。このとき、弁体５７の突起部５７ａが連通口５６ａ側に押圧されて弾性変形するため、片当たりすることなく連通口５６ａの周囲を囲むとともに、その周囲の面と密着する。これにより、連通口５６ａを確実に閉塞することができる。そして、ダンパー室２７内のインクや気泡が、排気通路５１を介して排出されることはなく、安定的に貯留される。

一方、記録ヘッド２１がメンテナンスユニット４の位置にあり、通路孔５６の連通口５６ａに下方から小キャップ部材７２の挿入体７２ａが挿入されたときには、弁体５７は通路孔５６の軸線方向に沿って押し上げられ、連通口５６ａから離隔し、弁体５７の下面及び突起部５７ａと、連通口５６ａとの間に隙間が生じる。

また、あらかじめ大径部５６ｃの直径Ｄ３は、弁体５７のバリ発生部５７ｂの直径Ｄ１よりも大きく（Ｄ３＞Ｄ１）設定されている。その結果、弁体５７の外周と通路孔５６の内周との間にも隙間が形成される。

従って、これらの隙間が、通路孔５６における空気の流路となり、小キャップ部材７２を介した吸引ポンプ７４の吸引により、ダンパー室２７内の気泡が、排気通路５１、通路孔５６、連通口５６ａを通って確実に排出される。

また、再び、弁体５７が弁閉止状態となる際には、弁体５７が、ばね手段６０による付勢力とともに小径部５６ｂに案内されて下方に変位するため、速やかに連通口５６ａを閉塞することができる。

上述したように、本発明では、通路孔５６に、バリ発生部５７ｂの直径Ｄ１よりも大きな直径Ｄ３を有する大径部５６ｃを設け、弁体５７のバリが通路孔５６の内周面に当接しないようにしているため、バリが、弁体５７の上下動の摺動性を悪化させたり、通路孔５６における空気の流路を狭くしたりする不都合を生じない。

従って、弁体５７の製造において、そのバリを小さくしたり無くしたりする手段を講じる必要がないので、弁体５７の部品コストを押し上げる心配がない。

また、本実施形態では、弁体５７自体をゴム状弾性材料で形成しているため、弁機能とシール機能を兼用でき、部品点数の削減によるコストダウン、軽量化、及び小型化を図ることができる。

なお、本実施形態のような吸引ポンプ７４の吸引動作に代えて、インクタンク５側から、インクに正圧を加えて、ノズル２２から増粘したインクや異物を吸引除去したり、第２室３９ａ〜３９ｄ気泡を排出することもできる。あるいは、吸引動作とインクへの正圧印加を併用することもできる。

また、本発明は、種々の種類のインクジェットプリンタに適用できることはいうまでもない。

インクジェットプリンタの記録機構部の平面図である。 ヘッドホルダの下面図である。 図２の III−III 矢視断面図である。 第１実施形態の可撓性膜４３を除いた状態のダンパー装置の平面図である。 可撓性膜３６を除いた状態のダンパー装置の下面図である。 下ケースの上面図である。 （ａ）は上ケースのみの平面図、（ｂ）は上ケースのみの下面図である。 （ａ）は図４の VIIIa−VIIIa 線矢視断面図、（ｂ）は図４の VIIIb−VIIIb 線矢視断面図、（ｃ）は図５の VIIIc−VIIIc 線矢視断面図である。 （ａ）排気弁手段における弁閉止状態を示す断面図、（ｂ）弁開放状態を示す断面図である。

符号の説明

９ キャリッジ
１３ ダンパー装置
２０ ヘッドホルダ
２１ 記録ヘッド
２２ ノズル
２５ 本体ケース
２６ 排気弁手段
２７、２７ａ〜２７ｄ ダンパー室
３４ 収納部
３５ 主仕切り壁
４４ 通路孔
５１ 排気通路
５６ 通路孔
５６ａ 連通口
５６ｂ 小径部
５６ｃ 大径部
５７ 弁体
５７ａ 突起部
５７ｂ バリ発生部
６０ ばね手段
７１ キャップ部材
７２ 小キャップ部材
７２ａ 挿入体
７４ 吸引ポンプ

Claims (5)

1. ノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載したキャリッジと、その記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクと、そのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路とを備えたインクジェットプリンタにおいて、
   前記キャリッジには、
   前記インク流路内で発生する気泡を貯留する気泡貯留室と、
   前記気泡貯留室の気泡を排出可能な排気弁手段とが搭載され、
   前記排気弁手段には、
   前記気泡貯留室の外部に連通する連通口を一端に有する通路孔と、
   前記連通口を開閉するように前記通路孔の内部を通路孔の軸線方向に沿って変位可能な弁体とが備えられ、
   前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち、連通口に近い部分の内径は、弁体と摺接可能な小径に形成され、連通口に遠い部分の内径は、弁体との間に隙間を有する大径に形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記弁体は、ゴム状弾性材料の成形体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プリンタ。
3. 前記弁体の外周に対向する通路孔の内周のうち連通口に遠い部分は、弁体におけるバリ発生部と対向する部分であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記弁体は前記連通口側に付勢され、弁体における連通口に対向する面には、連通口の周囲を囲む環状の突起部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記弁体は、連通口に外部から挿入される挿入体により、連通口から離隔するように変位させられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

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