JP2002144600A - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
品質を維持すると共に、発生した気泡を排出するために
消費されるインクの消費量を削減することができるイン
クジェットプリンタを提供すること。 【解決手段】 エアトラップ30〜33においては、イ
ンクタンク4側の第1室11aと印字ヘッド15側の第
2室11bとに画設すると共に、印字時にインクを通過
させる第1フィルタ13aが設けられており、印字時に
は、インク流路内で発生した気泡は、第1室11aを浮
力で上昇し、エアトラップの上方に貯溜される。気泡の
量が多くなってもインクは第1フィルタ13aを通過し
印字ヘッド15への供給量は確保される。一方、回復処
理時には、第1フィルタ13aよりも上方部分13eの
流動抵抗が小さいため、インクは第1フィルタ13aの
上方を越えて流れ、それに伴い貯溜された気泡は排出さ
れる。
Description
リンタに関し、特に、インク流路内に気泡が発生した場
合にも印字品質を維持すると共に、発生した気泡を排出
するために消費されるインクの消費量を削減することが
できるインクジェットプリンタに関するものである。
印字動作を行うインクジェットプリンタにおいて、噴射
するインクを貯蔵するインクタンクから、インク供給管
(チューブ)を通して、印字ヘッドにインクを供給する
チューブ供給形式を採用したインクジェットプリンタが
ある。
管20の一例を図8に示す。図8は、インク供給管20
の一部を模式的に表した断面図である。図8に示すよう
に、インク供給管20は、ジョイント部材21と、フィ
ルタ22と、可撓性の樹脂で形成される第1チューブ2
3aと第2チューブ23bとを備えている。
aと第2チューブ23bとを連通させるものであり、そ
の中央にフィルタ22が配設されている。フィルタ22
は、インク内のゴミを捕捉するものであり、ステンレス
製の金属(ワイヤ)が網目状に編まれたメッシュで構成
されている。このフィルタ22は、インクを通過させる
と共にインク内のゴミを捕捉するような構成になってい
る。
3aによりインクタンクと連通され、第2チューブ23
bにより印字ヘッドと連通されている。インクタンクか
ら第1チューブ23aによりジョイント部材21へ供給
されたインクは、ジョイント部材21に設けられたフィ
ルタ22を通過することによりそのインク内のゴミが除
去された後、第2チューブ23bへと供給され、この第
2チューブ23bにより印字ヘッドへと導かれて印字に
供される。
ンクを印字ヘッド(キャリッジ)に搭載する必要がない
ので、印字ヘッドを小型化、軽量化される。小型化、軽
量化された印字ヘッドでは、動作するために必要なトル
クが小さくなるので、印字ヘッドを動作させるモータを
小型化して、装置本体を小型化することや、印字ヘッド
を高速で動作させて高速印字を行うことができる。ま
た、印字ヘッドと別体で配設されるインクタンクを大容
量化することができ、インクタンクの交換時期(インク
の供給期間)を長くすることができる。
ンク供給管20内に、何らかの原因(例えば、インクタ
ンクの交換時やチューブ23の壁面からの侵入など)に
より気泡24が混入することがある。混入した気泡24
はインクの流れにより搬送されて、ジョイント部材21
のフィルタ22の近傍に溜まってゆき、フィルタ22を
閉塞してしまう。このため、印字ヘッドへ潤滑にインク
が供給されず、印字ヘッドからのインクの吐出状態を不
安定にしたり、吐出を不能にするなどして印字品質を低
下させてしまうという問題点があった。
ジ処理によって、インク供給管20内に速いインクの流
れを生起してジョイント部材21のフィルタ22の近傍
に溜まった気泡24をインク供給管20内から排出する
ことができるが、チューブ供給形式ではチューブ23の
壁面を介してその内部に恒常的に空気が侵入し、特に、
空気に接する接触面積が大きいチューブ23aの壁面か
ら多くの空気が侵入して気泡24を形成しやすいので、
頻繁にパージ処理を実行して気泡24を排出しなくては
ならないという問題点があった。また、パージ処理では
気泡24を排出するためにインクも排出されるので、チ
ューブ供給形式では、頻繁に行われるパージ処理により
多量のインクが無駄になるという問題点があった。
になされたものであり、インク流路内に気泡が発生した
場合にも印字品質を維持すると共に、発生した気泡を排
出するために消費されるインクの消費量を削減すること
ができるインクジェットプリンタを提供することを目的
としている。
に請求項1記載のインクジェットプリンタは、1又は複
数個のインク吐出口を備え、そのインク吐出口からイン
クを吐出して印字媒体に対して印字を行う印字ヘッド
と、その印字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印字ヘッドにイン
クを供給するインク流路とを備えており、前記インクタ
ンクから前記印字ヘッドへインクを供給するインク流路
の途中に設けられそのインク流路内で発生する気泡を貯
溜する気泡貯溜室と、その気泡貯溜室に溜まった気泡を
前記インク吐出口から強制排出してインクの吐出状態を
回復させる回復手段と、前記気泡貯溜室の下方部分を前
記インクタンク側の第1室と前記印字ヘッド側の第2室
とに画設すると共に、印字時にインクを通過させる第1
フィルタとを備え、前記気泡貯溜室の、前記第1フィル
タよりも上方部分を、その第1フィルタよりもインクの
流動抵抗を少なく構成し、印字時には、前記気泡貯溜室
の上方部分に気泡を貯溜すると共に、前記回復手段によ
る回復時には、前記第1フィルタの上方を越えるインク
の流れを生起して前記気泡貯溜室の上方部分に貯溜した
気泡を排出するものである。
タによれば、インクを貯えるインクタンクから、1又は
複数個のインク吐出口からインクを吐出して印字媒体に
対して印字を行う印字ヘッドへ、インク流路を介してイ
ンクが供給される。このインク流路内で発生する気泡
は、インク流路の途中に設けられた気泡貯溜室により貯
溜され、気泡貯溜室により貯溜された気泡は、回復手段
によりインク吐出口から排出される。
ンク側の第1室と前記印字ヘッド側の第2室とに画設す
ると共に、印字時にインクを通過させる第1フィルタが
設けられており、印字時には、貯溜された気泡は、第1
フィルタよりもインクの流動抵抗が少なく構成された第
1フィルタよりも上方部分に溜められる。一方、回復時
には、第1フィルタの上方を越えるインクの流れが生起
され、この気泡貯溜室の上方部分に貯溜された気泡は排
出される。
は、請求項1記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第1フィルタの上方は開放されており、その開放に
より前記第1室と前記第2室とは互いに連通されてい
る。
は、請求項1記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第1フィルタより粗い網目状に形成されると共に、
その第1フィルタと前記気泡貯溜室の内壁とに連接さ
れ、その気泡貯溜室を前記第1フィルタと共に前記第1
室と前記第2室とに画設する第2フィルタを備えてい
る。
は、請求項3記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第2フィルタは、前記第1フィルタの上方に延設さ
れている。
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、前記気泡貯溜室は、前記第2室の容
量が前記第1室の容量より小となるように前記第1フィ
ルタにより画設されている。
は、請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット
プリンタにおいて、前記気泡貯溜室は、前記第1室と前
記第2室とを2以上の部品で構成して、前記第1室と前
記第2室との間に前記第1フィルタが挟装されて着設さ
れている。
は、請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット
プリンタにおいて、前記気泡貯溜室の、前記第2室の内
面は前記第1室の内面より濡れ性が良い素材で構成され
ている。
は、請求項1から7のいずれかに記載のインクジェット
プリンタにおいて、前記インクタンクは、前記第1室の
下部に連通し、前記印字ヘッドは、前記第2室の下部に
連通している。
は、請求項1から8のいずれかに記載のインクジェット
プリンタにおいて、前記気泡貯溜室の所定の位置まで気
泡が貯溜されたか否かを判断する判断手段と、その判断
手段により前記気泡貯溜室の所定の位置まで気泡が貯溜
されたと判断された場合に前記回復手段を作動させる回
復処理作動手段とを備えている。
タによれば、請求項1から8のいずれかに記載のインク
ジェットプリンタと同様に作用する上、判断手段により
気泡貯溜室の所定の位置まで気泡が貯溜されたか否かが
判断される。そして、判断手段により、気泡貯溜室の所
定の位置まで気泡が貯溜されたと判断された場合には、
回復処理作動手段により回復手段が作動される。
ついて、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明
の一実施例であるインクジェットプリンタ1の展開側面
図である。図1に示すように、このインクジェットプリ
ンタ1は、略箱状体に難燃性のプラスチックで形成され
たプリンタ本体2と、その上部に着脱可能に装着された
印字ヘッドユニット3と、インクタンク4a〜4dと、
印字ヘッドユニット3とインクタンク4a〜4dとを連
通させるチューブ5a〜5dと、パージ装置6と、ガイ
ドロッド7とを備えている。
て印字用紙PPに対し印字を行う複数個の印字ヘッド1
5(図3参照)を搭載するものである。この印字ヘッド
ユニット3は、プリンタ本体2の下部に設けられたイン
クを貯溜するインクタンク4a〜4dとチューブ5a〜
5dを介して連通されており、かかるインクタンク4a
〜4dからチューブ5a〜5dを介してインクの供給を
受けている。この印字ヘッドユニット3はキャリッジ3
aに搭載されており、かかるキャリッジ3aは公知のよ
うにベルトに装着されている。該ベルトはモータに取着
されたローラに巻回されている。このため、モータが回
転するとベルトが駆動され、駆動された距離分、キャリ
ッジ3a(印字ヘッドユニット3)を移動させることが
できるようになっている。この印字ヘッドユニット3の
詳細については図2及び図3において後述する。
イド可能に挿嵌され、キャリッジ3aを印字用紙PPの
搬送方向と直交する方向(A)に移動可能に支持してい
る。これにより、キャリッジ3aに搭載された印字ヘッ
ドユニット3は、ガイドロッド7に平行方向、即ち、プ
リンタ本体2の長手方向(A)へ往復移動することがで
きる。
に供給するインクを貯溜しておくためのものであり、印
字ヘッドユニット3の下方に配設されている。このイン
クタンク4と印字ヘッドユニット3との位置関係は、重
力方向(B)に対して下であるようになっている。イン
クタンク4は、キャリッジ3aの移動方向に、ブラッ
ク、イエロー、シアン、マゼンタのインクが密封されて
いる4つのインクタンク4a〜4dで構成されており、
各インクタンク4a〜4dには、ブラック、イエロー、
シアン、マゼンタの各インクを印字ヘッドユニット3に
供給するためのチューブ5a〜5dの一端がそれぞれ取
り付けられている。各チューブ5a〜5dの他端は、上
記した印字ヘッドユニット3に連通しており、各インク
タンク4a〜4d内に充填されているインクは、印字ヘ
ッドユニット3にそれぞれ供給され、更に、各色のイン
クに対応した各印字ヘッド15から吐出される。これら
の各色のインクが、印字ヘッド15から吐出されること
により、印字用紙PPにフルカラー印刷が可能となるの
である。
理を行うパージ装置6が配設されている。パージ処理
は、印字ヘッド15からのインクの吐出状態を回復させ
るための処理であり、このパージ処理を実行するパージ
装置6には、印字ヘッド15の複数のインク吐出口を密
閉することができる吸引キャップ6aと、該インク吐出
口の表面を拭うワイパ6bと、吸引キャップ6aから排
出チューブ6cを介してインクを吸引する吸引ポンプ
(図示せず)とが備えられている(図3参照)。尚、パ
ージ装置6は、インクタンク4側からインクに正圧を与
えることにより、印字ヘッド15からインクを排出する
構成のものでも良い。
う場合には、モータを駆動させて印字ヘッド15の搭載
された印字ヘッドユニット3をインクジェットプリンタ
1の左側へ移動させて、印字ヘッド15におけるインク
吐出口を吸引キャップ6aにより密閉する。その後、吸
引ポンプを作動させると、インク吐出口から気泡や乾燥
して固化したインクが吸引されて排出チューブ6cから
排出される。続いて、印字ヘッド15の表面をワイパ6
bで拭うことにより、印字ヘッド15のインク吐出口1
5cの吐出状態を回復することができる。尚、プリンタ
本体2の内部には、インクジェットプリンタ1の動作内
容に関する制御プログラムに従って、インクジェットプ
リンタ1を制御するCPU、ROM、RAM等が搭載さ
れた制御回路基板(図示せず)が配設されており、上述
したパージ装置6におけるパージ処理も、この制御回路
基板により制御されている。
及び図3を参照して詳細に説明する。図2は、印字ヘッ
ドユニット3の断面図であり、図1の紙面奥側から見た
図である。図2に示すように、キャリッジ3aには、エ
アトラップユニット11とジョイント部材12とを収納
した筐体3bが連設されている。この筐体3b内部に収
納されているエアトラップユニット11は、インク流路
内で発生した気泡を貯溜するためのものであり、インク
タンク4から供給されたインクは、エアトラップユニッ
ト11を経由して各印字ヘッド15に供給されるように
なっている。このエアトラップユニット11は、4つの
インクタンク4a〜4dに対応する4つのインク流路内
で発生する気泡を貯溜できるように、4つのインク流路
に対応する4つのエアトラップ30〜33が設けられて
いる。
各エアトラップ30〜33とインクの供給経路であるチ
ューブ5a〜5dとを仲介して連通するジョイント部材
12に結合されており、インクタンク4a〜4dから供
給されてチューブ5a〜5dを流動する各インクは、ジ
ョイント部材12を介して、各エアトラップ30〜33
に下方から導入される。
Iにおける断面図であり、印字ヘッドユニット3を含む
断面図である。図3において(B)方向は重力方向とな
っており、紙面の奥側と手前側を結ぶ線が、印字ヘッド
ユニット3の移動方向(A)方向となっている。
字用紙PPを搬送するためのローラであり、印字ヘッド
ユニット3の上方に配設された2個のローラ16c,1
6dと、印字ヘッドユニット3の下方に配設された2個
のローラ16a,16bとで構成されている。この給紙
ローラ16a〜16dは、プリンタ本体2の制御回路基
板から入力された信号により回転駆動して、印字用紙P
Pを印字ヘッド15の移動方向(A)に対し垂直方向、
即ち鉛直方向((B)方向)の逆方向に搬送するもので
ある。この給紙ローラ16a〜16dにより、印字用紙
PPが搬送される搬送ラインは、図中において一点鎖線
で示している。
a〜16dにより印字用紙PPが搬送される搬送ライン
に対峙する位置に配設されている。この印字ヘッドユニ
ット3は、重力方向である(B)方向を下方とし、印字
用紙PPの搬送方向に対し平行に、即ち、鉛直方向の向
きを上下として設けられている。この印字ヘッドユニッ
ト3は、印字用紙PPの搬送される側に各エアトラップ
30〜33と対応した複数個の印字ヘッド15を備え
る。
印字用紙PPに対向する側に閉口する複数個のインク吐
出口を備え、対応するエアトラップ30〜33から供給
されたインクをインク吐出口ごとのインク室に分配し、
圧電素子等のアクチュエータ15aの変位によりインク
内のインクをインク吐出口から吐出する。
ト3の筐体3bに支持され、対応するエアトラップ30
〜33と連通路14を介して連通されている。各エアト
ラップ30〜33は、第1フィルタ13aにより2室1
1a,11bに画設され、印字ヘッドユニット3の筐体
3bと平行に、鉛直方向の向きを上下として設けられて
いる。
り画設され、インクタンク4側(インク流路の上流側)
に位置する室である。この第1室11aと第2室11b
とは、第1フィルタ13aにより完全に画設されておら
ず、その上方部分13eが連通している構成となってい
る。インクタンク4からチューブ5a〜5dを介して供
給されるインクは、第1室11aの下方に連通するジョ
イント部材12を経て、この第1室11aに供給され
る。この第1室11aに流入されたインクは、後述する
図5で説明するように第1フィルタ13a及びその上方
の連通する部分13eを流れて第2室11bへ供給され
る。
18aが備えられている。サーミスタセンサ18aは、
第1室11a内のインク量を検出するものであり、第1
室11a内の天井部から所定の位置に吊り下げられい
る。このサーミスタセンサ18aは正極と負極との電極
対で構成されており常に通電されている。このため、サ
ーミスタセンサ18aがインクに浸漬されている場合に
は、大きな温度上昇は生じないが、第1室11aのイン
ク量の減少によってセンサがインク面から露出すれば、
大きな温度上昇が生じる。サーミスタセンサ18aは温
度変化により大きく抵抗変化を生じるので、この抵抗変
化を検出することにより、インクの量を検出することが
できるのである。該サーミスタセンサ18aのリード線
は、本体2に備えられた制御回路基板の信号線に接続さ
れており、制御回路基板に送信された検出信号により抵
抗変化が認識されると、エアトラップ30〜33に貯溜
される気泡量が所定量を超えたと判断し、制御回路基板
からパージ装置6へパージ処理を行わせる信号が送信さ
れる。これにより、パージ装置6によりパージ処理が実
行され、エアトラップ30〜33内に貯溜されている気
泡が除去される。
り画設され、印字ヘッド15側(第1室11aに対しイ
ンク流路の下流側)に位置する室である。第2室11b
には、その下方にガイドノズル11cが連設されてお
り、このガイドノズル11cは上記した連通路14を介
して印字ヘッド15に連通している。これにより、第2
室11bから印字ヘッド15に、インクが供給されるよ
うになっている。
の容量より小(約1/2)になるように構成されてい
る。エアトラップ30〜33に貯溜される気泡をパージ
処理により吸引する際には、この第2室11bに残存す
るインクは全て排出されるが、この第2室11bの容量
を小さくすることでその排出量を少なくして無駄になる
インク量を少なくし、更に、小さな吸引圧力でインクの
吸引、即ち、気泡の吸引を実行することができるように
なっている。
て濡れ性の良い結晶性の樹脂で構成され、あるいは濡れ
性を良くする表面処理がされている。このため、壁面に
インクが濡れやすく、パージ処理の実行時に第2室11
bを通過して排出される気泡を壁面に溜まり難くして、
迅速に気泡を排出することができるようになっている。
アトラップ30〜33の下方を第1室11aと第2室1
1bとに画設するものであり、第2室11bの容量を第
1室11aの容量より小さく(約1/2)分割する位置
において、印字ヘッドユニット3の筐体3bと平行に、
鉛直方向の向きを上下として設けられている。この第1
フィルタ13aには、ステンレス製の金属を網目状に編
んだメッシュが用いられおり、本実施例では目開き、即
ち、開口径16μmのものが使用され、インク流路内で
発生した気泡を通過させないようになっている。
方向の寸法)は、各エアトラップ30〜33の上方向
((B)方向)内寸より短い寸法で構成されている。こ
れにより、エアトラップ30〜33内の上方部に第1フ
ィルタ13aの配設されない空間13eが形成され、第
1室11aと第2室11bとが流路抵抗が少なく連通さ
れるようになっている。また、第1フィルタ13aは、
各エアトラップ30〜33の幅方向((A)方向)にお
いて、その両側の内壁に連設されており、第1室11a
に侵入した気泡が、幅方向から第2室11bへ侵入する
のを阻止している。ここで、各エアトラップ30〜33
と第1フィルタ13aとは、鉛直方向上向きになるよう
に配設されている。このため、各エアトラップ30〜3
3内に侵入した気泡は、第1フィルタ13aを通過する
ことができないので、第1室11a内を上昇して、その
上方に貯溜されることとなる。また、第1フィルタ13
aを形成するステンレス素材としては、インクに対し濡
れ性のよい材料を使用しているので、気泡が第1フィル
タ13aに留まりにくく、第1室11aに進入した気泡
を、その第1室11aの鉛直方向上方へ導きやすいよう
になっている。
を構成することにより、インク流路内で発生した気泡を
エアトラップ30〜33により貯溜することができる
が、その貯溜方法についての詳細は図5において説明す
る。また、かかるように構成されるエアトラップユニッ
ト11は、その成形の容易さから、部材11d〜11f
の3つの部材によって構成されている。このエアトラッ
プユニット11の製作方法については、図4において後
述する。
に供給されるインク内に混入しているゴミを捕捉するた
めのものであり、各エアトラップ30〜33のガイドノ
ズル11cと印字ヘッド15との間の連通路14に配設
されている。このフィルタは、連通路14を形成する部
材に熱溶着されて配設され、連通路14の断面方向を全
て覆うような形状に加工されているものである。また、
第2フィルタ13bは、ゴミを補足すると共にインクと
パージ処理時における気泡とを通過させることができる
開口径で構成されている。
には、ドライバ基板17aが配設されている。ドライバ
基板17aは、上記したプリンタ本体2に搭載されてい
る制御回路基板により制御されている。具体的には、制
御回路基板から送信されるシリアル信号をアクチュエー
タ15aの各アクチュエータ部に対応したパラレル信号
に変換して各アクチュエータ部を駆動するものである。
ドライバ基板17aは、アクチュエータ15aに接続さ
れたフレキシブルな印刷配線基盤17c上に載ってい
る。
ドユニット3の筐体3bのキャリッジ3a側の側面部に
配設されている。インターフェース基板17bは、印刷
配線基盤17cの端部に接続され、制御回路基板からの
信号線をドライバ基板17aに接続するコネクタ及びノ
イズ除去回路が搭載されている。
イント部材12との分解斜視図である。このエアトラッ
プユニット11は、上記したように、その製作を容易に
するために、部材11d〜11fの3つの部材によって
形成されている。各部材11d〜11fは、4つのイン
ク流路(チューブ5a〜5d)に対応する4つのエアト
ラップ30〜33が連なった形状に加工されており、成
型性、耐溶剤性、耐汚染性、耐衝撃性、インクに対する
濡れ性などの物性を考慮して選択される熱可塑性の樹脂
が用いられている。
るための部材であり、予め、4つの第1室11aが仕切
壁11h(図2)で区画され、かつ、4つ連なった形状
に加工されている部材である。各第1室11aは、第1
フィルタ13aの配設される側が開口されている箱状を
なし、各第1室11aの下方にはジョイント部材12と
の結合部11gを備えている。かかる結合部11gは、
4つのインク流路(チューブ5a〜5d)に対応する中
空の円筒状の突起構造をなしている。ジョイント部材1
2は各チューブ5a〜5dと個々に連通する4つの連通
路12a〜12dを有し、各連通路12a〜12dが各
結合部11gと嵌合されることにより、インクタンク4
からチューブ5a〜5dを介して供給されるインクを各
エアトラップ30〜33の第1室11aへ導入すること
ができるのである。
され、各エアトラップ30〜33の第1フィルタ13a
として機能するようになっている。この第1フィルタ1
3aの幅方向は、連接する4つのエアトラップ30〜3
3の全体の幅にその両端の接着しろを加味した寸法で構
成されている。また、第1フィルタ13aの縦方向は、
エアトラップ30〜33の下方部分を覆う所定の長さに
接着しろを加味した寸法で構成されている。かかる寸法
で構成される第1フィルタ13aは、第2室を構成する
部材11eの開口部において、その上方部を所定寸法開
口状態となる位置に熱融着により固着される。これによ
り、一度の作業で、各エアトラップ30〜33の室内を
第1室11aと第2室11bとに画設する第1フィルタ
13aを配設することができる。
bを形成する1の部材であり、厚み方向に貫通する4つ
の開口部を有する。上記したように、その開口部の一方
の面には第1フィルタ13aが配設され、他方の面には
部材11fが超音波融着されることにより4つの第2室
11bを形成する。部材11fは部材11eと共に第2
室11bを形成する部材であり、部材11eの4つの開
口部に対応する4つの凹部を備えている。各凹部の下方
には第2室11bから印字ヘッド15へインクを導入す
るガイドノズル11cを形成するための溝が凹設されて
いる。かかる溝の先端は、部材11fの裏面(開口部と
反対面)へ貫通しており、ガイドノズル11cが連通路
14に連通するよう構造になっている。
エアトラップユニット11は、まず、第1フィルタ13
aと部材11eが熱融着され、更に、部材11fが超音
波融着されて第2室11bが形成される。次いで、部材
11dが、作製された第2室11bの第1フィルタ13
a側に部材11dが超音波融着され、第1室11aを形
成する。かかる工程により、4つの連接するエアトラッ
プ30〜33を備えたエアトラップユニット11を製作
することができる。これによれば、1ずつエアトラップ
30〜33を形成する場合に比べて、その製作工程が簡
易であり、部品点数が少ないのでその工程管理が容易で
ある。また、部品寸法が大きくなるので、第1フィルタ
13aの配設作業を容易にして、効率的にエアトラップ
ユニット11を形成することができる。
〜33でのインクの流動パターン及びエアが貯溜されて
いく状態について説明する。図5は、印字ヘッドユニッ
ト3のエアトラップ機能を模式的に表した縦断面図であ
る。図5(a)は、インクがエアトラップ11内に充填
されている初期導入時(パージ処理直後)の図である。
図5(a)において、インクタンク4から第1室11a
に供給されたインクは、印字ヘッド15でのインクの消
費に伴い、第1室11aと第2室11bとが連通してい
る部分13e(第1フィルタ13aの鉛直方向上部の第
1フィルタ13aが配設されていない部分)が第1フィ
ルタ13aよりも流路抵抗が小さいので、第1フィルタ
13aの上端を越えて第2室11bへと流入する。
泡が少量、エアトラップ30〜33へ侵入した状態を示
した図である。第1室11aに侵入した気泡は、第1フ
ィルタ13aとインクとの濡れ性が良好であるために第
1フィルタ13aに張り付くことができない、エアトラ
ップ30〜33が鉛直方向に設置されているために侵入
した気泡に浮力による上昇力が生じる、第1フィルタ1
3aの開口径が小さい等の理由により第1フィルタ13
aを通過することができない。このため、自身の浮力と
インクの流れに沿って第1室11aの上方へ浮上する。
1bの内壁に比べて濡れ性の悪い樹脂で形成されている
ので、比較的に気泡が溜まりやすくなっている。溜まっ
た気泡の体積がさほど大きくない場合には、流路抵抗の
小さな第1室11aと第2室11bとが連通している部
分を閉塞されないので、インク流路は変更されず、第1
室11aに供給されたインクは、上記した連通部を通っ
て第2室11bへと流入する。尚、印字時に印字ヘッド
15へ供されるインクの流速(インクの吸引力)は、エ
アトラップ30〜33の上方部に溜まった気泡を押し出
す(排出する)程大きくないことから、第1室11aの
上方部に溜まる。
貯溜された気泡が多くなって、流路抵抗の小さな第1室
11aと第2室11bとの連通部分が閉塞された状態を
示した図である。かかる場合には、第1室11aに供給
されたインクは第1室11aと第2室11bとの連通部
分を通過することができず、第1フィルタ13aを通過
するインク流路により、第1室11aから第2室11b
へインクは流入する。図5(d)は、図5(c)の状態
から更に気泡が発生し、その発生した気泡がエアトラッ
プ30〜33に貯溜された状態を示した図である。エア
トラップ30〜33室内に貯溜する気泡は、上記したよ
うに、印字時のインクの吸引力では、エアトラップ30
〜33から排出されない。このため、気泡はエアトラッ
プ30〜33に充満していき、第1室11aに供給され
るインクのインク面を押し下げることとなる。インク面
が所定量まで下がっても印字ヘッド15に対してインク
供給不足にならないように、第1フィルタ13aの開口
径及び面積が設定される。図5(e)は、図5(d)の
状態から更に発生した気泡がエアトラップ30〜33に
貯溜された状態を示した図である。第2室11bは気泡
により完全に閉塞されているので、インクが印字ヘッド
15には供給されず、印字不能状態となっている。
処理が行われ、気泡が排出された状態を示した図であ
る。パージ処理においては、強い吸引力が第2室11b
にかかるので、第1フィルタ13aを通過する際にイン
クに負荷される流路抵抗が非常に大きなものとなる。こ
のため、インクは、第1室11aと第2室11bとが連
通している部分13e(第1フィルタ13aの鉛直方向
上部の第1フィルタ13aが配設されていない部分)を
通過する強いインクの流れが生起され、エアトラップ3
0〜33に貯溜された気泡が、この流れによってエアト
ラップ30〜33から排出される。その結果、再びイン
クが充填されて図5(a)の初期導入時と同様の状態へ
復帰する。
サ18aが設けられており、第1室11aのインク面が
所定位置より低下すると直ちにパージ処理が実行され、
エアトラップ30〜33の気泡が排出されるようになっ
ている。本実施例で使用されるインクには、粘度1〜1
0cps、表面張力30〜50mN/mのものが使用さ
れている。かかる物性のインクに対し、開口径16μm
の第1フィルタ13aが使用されている。
ェットプリンタ1によれば、エアトラップ30〜33に
おいて、第1フィルタ13aが堰の役割を果たすことに
よりインク流路(チューブ5a〜5d、ジョイント部材
12)内に発生し、印字ヘッド15に流入使用とする気
泡をエアトラップ30〜33に貯溜し、印字ヘッド15
の吐出状態を長期にわたって維持することができ、気泡
除去のためのパージ回数を減らすことができる。また、
溜まった気泡をパージ装置6により除去してエアトラッ
プ11の機能を回復することができる上、サーミスタセ
ンサ18aによりパージの必要が検出された場合にの
み、パージ処理を実行することができる。以上、上記実
施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例
に何ら限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しな
い範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推
察できるものである。
3aのメッシュの開口径(目の粗さ)を16μmとし
た。しかし、第1フィルタ13aは、エアトラップ11
のインク流路の堰となるものであり、インクのゴミを補
足するためのものではない。このため、開口径100μ
m程度以下のメッシュであれば良い。
としては、ステンレスを用いたが、これに代えて、イン
クの濡れ性が良好である樹脂を用いても良い。樹脂はス
テンレスに比べて加工が容易であり又原価が安いので、
第1フィルタ13aのコストを低く抑えることができ
る。
樹脂で構成されるものを用いたが、エアの透過率を押さ
えるために、かかるチューブ素材をエアの透過率の低い
金属箔で被覆して用いても良い。
て説明する。第2実施例のインクジェットプリンタ1
は、前記した第1実施例のインクジェットプリンタ1の
第1フィルタ13aの上方に第3フィルタ13cを延設
したものである。以下、第1実施例と同一の部分には、
同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分につ
いてのみ説明する。
トプリンタ1の図1における断面線III−IIIにお
ける断面図であり、印字ヘッドユニット3を含む断面図
である。第2フィルタ13cは、その幅寸法が第1フィ
ルタ13aと同寸で構成されている。また、縦方向の寸
法は、第1フィルタ13aの上部から各エアトラップ3
0〜33内の天井部に到達する寸法で形成されている。
つまり、第2フィルタ13cは、第1フィルタ13aの
上部から延設されて部材11dと部材11e間に挟持さ
れるような形状で構成されている。また、第2フィルタ
13cのエアトラップ30〜33の天井部での内接位置
は、第1フィルタ13aの上部から鉛直方向に上向きの
位置であり、第1フィルタ13aと第3フィルタ13c
とは直線状に連設されている。
クは、すべて、第1フィルタ13aまたは第2フィルタ
13cを通過して流れることになるので、かかるフィル
タ13a,13cにより、インク流路内のゴミを補足す
ることができる。これによれば、流路径の狭い連通路1
4に、小さな第2フィルタ13bを設ける必要がなく、
エアトラップユニット11の製作を容易にすることがで
きる。尚、第2フィルタ13cを形成するメッシュの開
口径は、第1フィルタ13aの開口径に比して大きいも
のが選択される。これにより、第1実施例と同様に、第
1フィルタ13aの上方部に第1フィルタ13aを通過
するよりも流路抵抗の小さな流路を形成することができ
るようになっている。
て説明する。第3実施例のインクジェットプリンタ1
は、上記した第1実施例のインクジェットプリンタ1に
おいて、インク面(貯留された気泡量)を検出して、パ
ージのタイミングを指示する検出信号を出力するサーミ
スタセンサ18aを光センサ18bに変更したものであ
る。以下、第1実施例と同一の部分には、同一の符号を
付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明
する。
トプリンタ1の図1における断面線III−IIIにお
ける断面図であり、印字ヘッドユニット3を含む断面図
である。この第3実施例の印字ヘッドユニット3は、印
字ヘッドユニット3の筐体3bの内側であり、エアトラ
ップユニット11の第1室11a側の背面となる位置に
光センサ18bが備えられている。光センサ18bは、
光源と光源から照射された光の反射光を検出する検出器
とで構成されている。エアトラップユニット11の第1
室11aを形成する部材11dは透明な部材で構成さ
れ、光センサ18bの光源から照射された光が透過する
ようになっている。ここで、光センサ18bの検出位置
より上側にインク面がある場合と、光センサ18bの検
出位置より下側にインク面がある(その位置までインク
が供給されていない)場合とでは、反射光の光量が異な
るので、エアトラップ11内のインク面を検出すること
ができる。
光センサ18bで構成すれば、インクの中に検出器を投
入する必要がないので、センサの長寿命化を図ることが
できる。尚、各エアトラップ30〜33に個別にセンサ
を設け、各センサから検出される信号を元に各エアトラ
ップ室毎にパージ処理を実行しても良い。
ェットプリンタでは、光センサbの光源が設置されてい
る対面側に検出器を設けて光センサを構成しても良い。
によれば、気泡貯溜室をインクタンクから印字ヘッドへ
インクを供給するインク流路の途中に設けて、そのイン
ク流路内で発生する気泡を貯溜し、印字時には気泡貯溜
室に貯溜した気泡を気泡貯溜室の上方部分に貯溜させ、
回復手段による回復時には第1フィルタの上方を越える
インクの流れを生起して気泡貯溜室の上方部分に貯溜し
た気泡を排出することができる。よって、印字時には、
インク流路から気泡をトラップすることができるので、
気泡が印字時のインクの流れに与える悪影響を取り除い
て、印字ヘッドの吐出状態を正常に保つことができ、印
字品質を良好に保つことができるという効果がある。
インク流路が直ちに閉塞されにくく、気泡を除去するた
めの回復処理を頻繁に行う必要がない。このため、吸引
に伴って廃棄されるインク量を低減することができると
いう効果がある。更に、回復手段により、気泡貯溜室に
貯溜された気泡を排出して、印字時におけるインク吐出
口からのインクの吐出状態を回復させることができるの
で、インク流路内に発生した気泡の総量が、気泡貯溜室
に貯溜できる量を超えても、その気泡を容易に排出し
て、速やかに気泡貯溜室の機能を回復させることができ
るという効果がある。
よれば、請求項1記載のインクジェットプリンタの奏す
る効果に加え、第1フィルタの上方は開放されており、
その開放により第1室と第2室とを互いに連通する。よ
って、回復処理時に生起される第1フィルタの上方を越
えるインクの流れに与える流動抵抗を小さくすることが
できる。このため、そのインクの流速が減衰しにくく、
気泡貯溜室の上方部分に貯溜した気泡を迅速に排出する
ことができるという効果がある。
よれば、請求項1記載のインクジェットプリンタの奏す
る効果に加え、第1フィルタより粗い網目状に形成され
ると共に、その第1フィルタと気泡貯溜室の内壁とに連
接され、その気泡貯溜室を第1フィルタと共に、第1室
と第2室とに画設する第2フィルタを備えている。よっ
て、インク流路を流れるインクは、第1フィルタまたは
第2フィルタのいずれかを通過して流れるので、該フィ
ルタによりインク流路内に浮遊するゴミを捕捉すること
ができるという効果がある。
よれば、請求項3記載のインクジェットプリンタの奏す
る効果に加え、第2フィルタを第1フィルタの上方に延
設することにより気泡貯溜室を薄型化または小型化する
ことができるという効果がある。
よれば、請求項1から4のいずれかに記載のインクジェ
ットプリンタの奏する効果に加え、気泡貯溜室の第2室
の容量が第1室の容量より小となるように、第1フィル
タによって第1室と第2室とを画設する。回復処理によ
り気泡貯溜室の上方部分に貯溜した気泡を排出する際に
は、第2室のインクが気泡と共に排出されので、この第
2室の容量を小さくすることによりインクの排出量を低
減して、無駄にするインク量を少なくすることができる
という効果がある。
り、回復処理時には小さな圧力で、気泡を排出すること
ができるという効果がある。これによれば、例えば、回
復手段を小さな動力で駆動することができるので、回復
動作による消費エネルギーを抑制することや、小さな動
力で動作させることのできる小型の回復手段を使用し
て、装置本体をコンパクトにすることができるという効
果がある。
よれば、請求項1から5のいずれかに記載のインクジェ
ットプリンタの奏する効果に加え、気泡貯溜室は第1室
と第2室とを2以上の部品で構成して、第1室と第2室
との間に第1フィルタを挟装して着設する。よって、気
泡貯溜室の製作工程において、第1フィルタを第1室と
第2室との間に簡便に配置することができ、気泡貯溜室
の製作を簡便かつ効率的に行うことができるという効果
がある。
よれば、請求項1から6のいずれかに記載のインクジェ
ットプリンタの奏する効果に加え、気泡貯溜室の第2室
の内面を第1室の内面より濡れ性の良い素材で構成す
る。よって、インク流路内で発生した気泡は、第2室に
比して第1室により貯溜されやすく、印字時に、貯溜さ
れた気泡が印字ヘッド側へ流れることを抑制するという
効果がある。更に、気泡貯溜室に溜まった気泡は、回復
処理時のインクの流れにより、濡れ性の良い第2室側を
滞ることなく容易に移動することができるので、回復処
理による気泡の除去を効率的に行うことができるという
効果がある。
よれば、請求項1から7のいずれかに記載のインクジェ
ットプリンタの奏する効果に加え、インクタンクを第1
室の下部に連通し、印字ヘッドを第2室の下部に連通す
るよう配設する。よって、インク流路内で発生した気泡
が、その浮力により、気泡貯溜室の上部に集まり易くな
るので、インク流路内の気泡を効率的に気泡貯溜室に貯
溜することができるという効果がある。
よれば、請求項1から8のいずれかに記載のインクジェ
ットプリンタの奏する効果に加え、判断手段により気泡
貯溜室の所定の位置まで気泡が貯溜されたと判断した場
合に、回復手段を作動させることができる。ここで、イ
ンクの吐出状態を回復するために行われる通常の回復動
作は、定期的に実行されるものであるので、実際には気
泡が貯溜されていなくとも回復動作が実行されて不必要
にインクが捨てられてしまう。しかし、気泡貯溜室の所
定の位置まで気泡が貯溜されたと判断した場合に回復動
作を実行することにより、回復動作の必要時(インクの
吐出状態を回復する必要がある場合)にのみ回復動作を
実行することができ、不必要にインクが捨てられること
がないという効果がある。
ンタの展開側面図である。
ブとが接続されていることを模式的に表した断面図であ
る。
装置と給紙ローラとの横断面図である。
式的に表した縦断面図である。
ヘッドユニットの横断面図である。
ドユニットの横断面図である。
管を模式的に表した断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 1又は複数個のインク吐出口を備え、そ
のインク吐出口からインクを吐出して印字媒体に対して
印字を行う印字ヘッドと、その印字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
前記印字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、 前記インクタンクから前記印字ヘッドへインクを供給す
るインク流路の途中に設けられそのインク流路内で発生
する気泡を貯溜する気泡貯溜室と、 その気泡貯溜室に溜まった気泡を前記インク吐出口から
強制排出してインクの吐出状態を回復させる回復手段
と、 前記気泡貯溜室の下方部分を前記インクタンク側の第1
室と前記印字ヘッド側の第2室とに画設すると共に、印
字時にインクを通過させる第1フィルタとを備え、 前記気泡貯溜室の、前記第1フィルタよりも上方部分
を、その第1フィルタよりもインクの流動抵抗を少なく
構成し、 印字時には、前記気泡貯溜室の上方部分に気泡を貯溜す
ると共に、前記回復手段による回復時には、前記第1フ
ィルタの上方を越えるインクの流れを生起して前記気泡
貯溜室の上方部分に貯溜した気泡を排出することを特徴
とするインクジェットプリンタ。 - 【請求項2】 前記第1フィルタの上方は開放されてお
り、その開放により前記第1室と前記第2室とは互いに
連通されていることを特徴とする請求項1記載のインク
ジェットプリンタ。 - 【請求項3】 前記第1フィルタより粗い網目状に形成
されると共に、その第1フィルタと前記気泡貯溜室の内
壁とに連接され、その気泡貯溜室を前記第1フィルタと
共に前記第1室と前記第2室とに画設する第2フィルタ
を備えていることを特徴とする請求項1記載のインクジ
ェットプリンタ。 - 【請求項4】 前記第2フィルタは、前記第1フィルタ
の上方に延設されていることを特徴とする請求項3記載
のインクジェットプリンタ。 - 【請求項5】 前記気泡貯溜室は、前記第2室の容量が
前記第1室の容量より小となるように前記第1フィルタ
により画設されてい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。 - 【請求項6】 前記気泡貯溜室は、前記第1室と前記第
2室とを2以上の部品で構成して、前記第1室と前記第
2室との間に前記第1フィルタが挟装されて着設されて
いることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載
のインクジェットプリンタ。 - 【請求項7】 前記気泡貯溜室の、前記第2室の内面は
前記第1室の内面より濡れ性が良い素材で構成されてい
ることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の
インクジェットプリンタ。 - 【請求項8】 前記インクタンクは、前記第1室の下部
に連通し、前記印字ヘッドは、前記第2室の下部に連通
していることを特徴とする請求項1から7のいずれかに
記載のインクジェットプリンタ。 - 【請求項9】 前記気泡貯溜室の所定の位置まで気泡が
貯溜されたか否かを判断する判断手段と、 その判断手段により前記気泡貯溜室の所定の位置まで気
泡が貯溜されたと判断された場合に前記回復手段を作動
させる回復処理作動手段とを備えていることを特徴とす
る請求項1から8のいずれかに記載のインクジェットプ
リンタ。
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- 2000-11-15 JP JP2000347981A patent/JP4654505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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