JP4302499B2 - Pressure control mechanism and ink jet recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、大気開放用の圧力制御弁をパッキンと接離部材(「開閉部材」に相当する)とで構成し、圧力制御弁の開閉でサブタンク内の気圧を制御するようにした圧力制御機構およびインクジェット記録装置に関するものである。 The present invention is a pressure control mechanism in which a pressure control valve for opening to the atmosphere is composed of a packing and a contact / separation member (corresponding to an “opening / closing member”), and the atmospheric pressure in the sub tank is controlled by opening / closing the pressure control valve. And an ink jet recording apparatus.
従来のインクジェット記録装置は、インクを蓄えるためのインクタンクを備え、インクタンクに、管状のボスと、ボス内に設けられた球体とを有するバブル発生器(「オリフィス」に相当する)を備えて、インク自体が毛管力によりオリフィス部に直接浸入して、液体シールを形成するようにしている(例えば、特許文献1参照)。ここでは、負圧(「背圧」に相当する)が高くなると液体シールが破れて外部から空気が侵入し、この後に負圧が適度になると再びインクが浸入して液体シールを形成することになる。 A conventional inkjet recording apparatus includes an ink tank for storing ink, and the ink tank includes a bubble generator (corresponding to an “orifice”) having a tubular boss and a sphere provided in the boss. The ink itself directly enters the orifice portion by capillary force to form a liquid seal (see, for example, Patent Document 1). Here, when the negative pressure (corresponding to “back pressure”) becomes high, the liquid seal is broken and air enters from the outside. After that, when the negative pressure becomes moderate, ink enters again to form a liquid seal. Become.
また、インクカートリッジ(「着脱自在なインクタンク」に相当する)から供給されたインクを蓄えるサブタンクと、サブタンクの圧力を制御するための駆動ユニットとを備え、サブタンクに、大気開放口および負圧レバーを有し、駆動ユニットに、大気開放ピン、負圧レバーを加圧する負圧ピン、これらのピンを加圧するレバー、およびレバーの駆動機構を有し、駆動ユニットのレバーを駆動して大気開放ピン、負圧ピンに対する加圧動作、開放動作を実行しているものもある(例えば、特許文献2参照)。ここでは、ユーザが交換するインクカートリッジとは別に、サブタンクを設け、これを補助タンクとして用いることにより、キャリッジの大型化を回避して記録速度の向上をはかっている。
しかしながら、特許文献1に記載されたような従来のインクジェット記録装置においては、インク自体をシール剤として使用しているために、インクに含まれる着色剤がシール部に固着し、オリフィスの通路が塞がって負圧制御が困難になるおそれがあった。なお、特許文献2に記載されたような従来のインクジェット記録装置においては、サブタンク内の負圧を本体側に設けられた駆動ユニットで機械的に調整しているが、例えば、大気開放用の圧力制御弁をパッキンと開閉部材(「接離部材」に相当する)とで構成したときのシール性能向上については記載および示唆がない。
However, in the conventional ink jet recording apparatus described in
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、パッキンと接離部材とを有する圧力制御弁を用い、シール性能を向上させることのできる圧力制御機構およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and provides a pressure control mechanism and an ink jet recording apparatus that can improve sealing performance using a pressure control valve having a packing and a contact / separation member. With the goal.
請求項1に係る本発明の圧力制御機構は、高沸点水溶性有機溶媒を含有するインクを充填するためのタンクの開口部に装着されたリング状のシリコンゴムパッキンと、前記シリコンゴムパッキンと接離可能に構成された金属球からなる接離部材と、前記接離部材が前記シリコンゴムパッキンの穴を開放又は密閉して前記タンクに空気が出入するよう、前記接離部材を加圧して前記タンク内の気圧を制御する加圧制御手段と、を備え、前記接離部材と前記シリコンゴムパッキンの接触部には、前記インクと異なる液体シール剤が付着するようにし、前記液体シール剤は、1気圧での沸点100℃以上の高沸点水溶性有機溶媒を含有する構成を有している。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure control mechanism comprising a ring-shaped silicon rubber packing attached to an opening of a tank for filling ink containing a high-boiling water-soluble organic solvent, and a contact with the silicon rubber packing. a moving assembly comprising a release configured to be capable metal balls, said that moving assembly is the air to the tank open or closed to the hole in the silicone rubber gasket and out, the said moving assembly pressurize It comprises a pressure control means for controlling the air pressure in the tank, and the contact portion of the silicone rubber gasket and said moving assembly is so the ink different from the liquid sealant adheres, the liquid sealing agent It has a configuration containing a high-boiling water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher at 1 atm .
なおここで“所定の液体と異なる液体シール剤”の中には、“所定の液体の中の特定の成分のみからなる(組成比はとわない)液体”も含まれる。すなわち所定の液体がインクの場合、“インク成分から着色剤、その他の成分を除いた液体“も含まれる。また所定の液体の少量が故意あるいはタンク内液飛散により接離部材とパッキンの接触部に付着し液体シール剤と混合したような状態も請求項の範囲内である。 Here, the “liquid sealant different from the predetermined liquid” includes “a liquid composed only of a specific component (not having a composition ratio)” in the predetermined liquid. That is, when the predetermined liquid is ink, “liquid obtained by removing colorant and other components from ink components” is also included. Further, a state in which a small amount of a predetermined liquid is adhering to the contact portion of the contact / separation member and the packing due to intentional or liquid scattering in the tank and mixed with the liquid sealant is also within the scope of the claims.
参考として本発明の圧力制御機構は、請求項1において、前記液体シール剤が、グリースである構成を有している。
For reference, the pressure control mechanism of the present invention has a configuration in
請求項2に係る本発明の圧力制御機構は、請求項1において、前記液体シール剤は防腐防黴剤を含有する構成を有している。 A pressure control mechanism according to a second aspect of the present invention is the pressure control mechanism according to the first aspect, wherein the liquid sealant contains a preservative and antifungal agent.
請求項3に係る本発明の圧力制御機構は、請求項1において、前記金属球の半径がd(cm)であるとき、前記液体シール剤の液量が、4πd2×0.1(g)以下かつ4πd2×0.0001(g)以上である構成を有している。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the pressure control mechanism according to the first aspect, wherein when the radius of the metal sphere is d (cm), the liquid amount of the liquid sealant is 4πd 2 × 0.1 (g). And 4πd 2 × 0.0001 (g) or more.
請求項4に係る本発明の圧力制御機構は、請求項1において、前記インクは、着色剤としての顔料含有ポリマー微粒子、1気圧での沸点100℃以上の高沸点水溶性有機溶媒を含む25℃の粘度が5mPa・s以上のインクである構成を有している。 The pressure control mechanism according to a fourth aspect of the present invention is the pressure control mechanism according to the first aspect, wherein the ink contains pigment-containing polymer fine particles as a colorant and a high-boiling water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher at 1 atmosphere. The viscosity of the ink is 5 mPa · s or more.
請求項5に係る本発明のインクジェット記録装置は、高沸点水溶性有機溶媒を含有するインクを噴射するヘッドと、前記ヘッドを搭載して記録時に移動する移動手段と、前記移動手段外に配設された着脱自在なインクタンクと、前記移動手段内に装着されて前記インクタンクから前記インクを供給されると共に、前記ヘッドに前記インクを供給するためのサブタンクと、前記サブタンク内の気圧を制御する圧力制御手段と、を備え、前記圧力制御手段には、前記サブタンクの開口部に装着されたリング状のシリコンゴムパッキンと、前記シリコンゴムパッキンと接離可能に構成された金属球からなる接離部材と、前記接離部材が前記シリコンゴムパッキンの穴を開放又は密閉して前記サブタンクに空気が出入するよう、前記接離部材を加圧して前記サブタンク内の気圧を制御する加圧制御手段と、を備え、前記接離部材と前記シリコンゴムパッキンの接触部には、前記インクと異なる液体シール剤が付着するようにし、前記液体シール剤は、1気圧での沸点100℃以上の高沸点水溶性有機溶媒を含有する構成を有している。
Ink jet recording apparatus of the present invention according to
参考として本発明のインクジェット記録装置は、請求項5において、前記液体シール剤が、グリースである構成を有している。
For reference, the ink jet recording apparatus of the present invention has a configuration in
請求項6に係る本発明のインクジェット記録装置は、請求項5において、前記液体シール剤は防腐防黴剤を含有する構成を有している。 An ink jet recording apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to the fifth aspect , wherein the liquid sealant contains a preservative and antifungal agent.
請求項7に係る本発明のインクジェット記録装置は、請求項5において、前記金属球の半径がd(cm)であるとき、前記液体シール剤の液量が、4πd2×0.1(g)以下かつ4πd2×0.0001(g)以上である構成を有している。 An ink jet recording apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to the fifth aspect , wherein when the radius of the metal sphere is d (cm), the liquid amount of the liquid sealant is 4πd 2 × 0.1 (g). And 4πd 2 × 0.0001 (g) or more.
請求項8に係る本発明のインクジェット記録装置は、請求項5において、前記インクは、着色剤としての顔料含有ポリマー微粒子、1気圧での沸点100℃以上の高沸点水溶性有機溶媒を含む25℃の粘度が5mPa・s以上のインクである構成を有している。 An ink jet recording apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to the fifth aspect , wherein the ink contains pigment-containing polymer fine particles as a colorant and a high-boiling water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher at 1 atmosphere. The viscosity of the ink is 5 mPa · s or more.
本発明は、接離部材とパッキンの接触部に、所定の液体(「インク」に相当する)と異なる液体シール剤が付着するようにしたことにより、パッキンと接離部材とを有する圧力制御弁のシール性が向上するという効果を有する圧力制御機構およびインクジェット記録装置を提供することができる。 The present invention provides a pressure control valve having a packing and a contact / separation member by adhering a liquid sealant different from a predetermined liquid (corresponding to “ink”) to a contact portion between the contact / separation member and the packing. It is possible to provide a pressure control mechanism and an ink jet recording apparatus having an effect of improving the sealing performance.
以下、本発明の実施の一形態に係るインクジェット記録装置について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明に係る圧力制御機構を有したサブタンクを含む液体供給装置を含むインクジェット記録装置について説明する。図1は同インクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。 An ink jet recording apparatus including a liquid supply apparatus including a sub tank having a pressure control mechanism according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective explanatory view of the ink jet recording apparatus as viewed from the front side.
このインクジェット記録装置は、装置本体1と、装置本体1に装着した、記録媒体である用紙を装填するための給紙トレイ2と、装置本体1に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ3とを備え、さらに、装置本体1の前面4の一端部側には、前面4から前方側に突き出し、上面5よりも低くなったカートリッジ装填部6を有し、このカートリッジ装填部6の上面に操作キーや表示器などの操作部7を配置している。カートリッジ装填部6には液体保管用タンク(メインタンク)であるインクカートリッジ10の脱着を行うための開閉可能な前カバー8を有している。
The ink jet recording apparatus includes an apparatus
次に、このインクジェット記録装置の機構部について図2および図3を参照して説明する。なお、図2は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図3は同機構部の要部平面説明図である。 Next, the mechanism part of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the mechanism unit, and FIG.
図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド11とステー12とでキャリッジ13を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図3で矢示方向に移動走査する。
A
このキャリッジ13には、インク滴を吐出するためのインクジェットヘッドからなる記録ヘッド14を複数のノズルを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
A
ここで、記録ヘッド14は、例えば、図4にも示すように、イエロー(Y)のインク滴を吐出する多数のノズルNからなるノズル列14ynおよびマゼンタ(M)のインク滴を吐出する多数のノズルNからなるノズル列14mnとを有する液滴吐出ヘッド14aと、シアン(C)のインク滴を吐出する多数のノズルNからなるノズル列14cnおよびブラック(Bk)のインク滴を吐出する多数のノズルNからなるノズル列14knとを有するヘッド14bとで構成している。また、図5のようにカラー(CMY)と黒(K)を分けてもよい。
Here, for example, as shown in FIG. 4, the
記録ヘッド14(複数のヘッドを総称する意味で用いる。)を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは圧電アクチュエータ(圧電素子)をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。 As an ink jet head constituting the recording head 14 (used in the generic meaning of a plurality of heads), a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element and an electrothermal conversion element such as a heating resistor are used to cause a phase change due to liquid film boiling. Thermal actuators used, shape memory alloy actuators using metal phase changes due to temperature changes, electrostatic actuators using electrostatic force, etc. can be used as energy generating means for ejecting ink. A head using (piezoelectric element) as energy generating means is mounted.
また、キャリッジ13には、記録ヘッド14の各ノズル列14yn、14mn、14cn、14knにそれぞれ各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク15(各色を区別する場合には、ノズル列に対応して15y、15m、15c、15kの符号を用いる。)を搭載している。このサブタンク15にはインク供給チューブ16を介して前述した各色のメインタンク(インクカートリッジ)10(各色を区別する場合には、ノズル列に対応して10y、10m、10c、10kの符号を用いる。)からインクが補充供給される。ここで、メインタンク10は、それぞれ各色に対応してイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインクを収容しているが、ブラックインクを収容するメインタンク10kは、他のカラーインクを収容するメインタンク10y,10m,10cよりもインクの収容容量を大きくしている。
Further, the
一方、給紙トレイ3の用紙積載部(圧板)21上に積載した用紙22を給紙するための給紙部として、用紙積載部21から用紙22を1枚づつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)23および給紙コロ23に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド24を備え、この分離パッド24は給紙コロ23側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙22を記録ヘッド14の下方側で搬送するための搬送部として、用紙22を静電吸着して搬送するための搬送ベルト31と、給紙部からガイド25を介して送られる用紙22を搬送ベルト31との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ32と、略鉛直上方に送られる用紙22を略90°方向転換させて搬送ベルト31上に倣わせるための搬送ガイド33と、押さえ部材34で搬送ベルト31側に付勢された先端加圧コロ35とを備えている。また、搬送ベルト31表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ36を備えている。
As a transport unit for transporting the
ここで、搬送ベルト31は、無端状ベルトであり、搬送ローラ37とテンションローラ38との間に掛け渡されて、図3のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ36は、搬送ベルト31の表層に接触し、搬送ベルト31の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各2.5Nをかけている。
Here, the
また、搬送ベルト31の裏側には、記録ヘッド14による印写領域に対応してガイド部材41を配置している。このガイド部材41は、上面が搬送ベルト31を支持する2つのローラ(搬送ローラ37とテンションローラ38)の接線よりも記録ヘッド14側に突出している。これにより、搬送ベルト31は印写領域ではガイド部材41の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。
In addition, a
さらに、このガイド部材41の搬送ベルト31の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト31との接触面積を少なくし、搬送ベルト31がスムーズにガイド部材41表面に沿って移動できるようにしている。
Further, a plurality of grooves are formed in the main scanning direction, that is, in a direction orthogonal to the transport direction, on the surface side of the
さらに、記録ヘッド14で記録された用紙22を排紙するための排紙部として、搬送ベルト31から用紙22を分離するための分離爪51と、排紙ローラ52および排紙コロ53とを備え、排紙ローラ52の下方に排紙トレイ3を備えている。ここで、排紙ローラ52と排紙コロ53との間から排紙トレイ3までの高さは排紙トレイ3にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体1の背面部には両面給紙ユニット61が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット61は搬送ベルト31の逆方向回転で戻される用紙22を取り込んで反転させて再度カウンタローラ32と搬送ベルト11との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット61の上面には手差し給紙部62を設けている。
A double-sided
さらに、図3に示すように、キャリッジ13の走査方向の一方側(両側でも良い。)の非印字領域には、記録ヘッド14のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構(以下「サブシステム」という。)71を配置している。このサブシステム71には、記録ヘッド14a、14bの各ノズル面をキャピングするためのキャップ部材72A、72Bと、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード73などとを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, in the non-printing area on one side (or both sides) of the
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ2から用紙22が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙22はガイド25で案内され、搬送ベルト31とカウンタローラ32との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド33で案内されて先端加圧コロ35で搬送ベルト31に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In the ink jet recording apparatus configured as described above, the
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ36に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト31が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト31上に用紙22が給送されると、用紙22が搬送ベルト31に静電的に吸着され、搬送ベルト31の周回移動によって用紙22が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated from the high voltage power source to the charging
そこで、キャリッジ13を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド14を駆動することにより、停止している用紙22にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙22を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙22の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙22を排紙トレイ3に排紙する。
Therefore, by driving the
また、印字(記録)待機中にはキャリッジ13はサブシステム71側に移動されて、キャップ72A、72Bで記録ヘッド14a、14bをキャッピングされ、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止し、また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する回復動作を行って安定した吐出性能を維持する。
During printing (recording) standby, the
次に、この記録装置における液体供給装置であるインク供給装置の詳細について図6ないし図9をも参照して説明する。なお、図6は同インク供給装置に係わる部分の分解斜視説明図、図7はサブタンクの分解斜視説明図、図8は同サブタンクの模式的側面説明図、図9は図8のA−A線に沿う概略断面説明図である。 Next, details of the ink supply device, which is a liquid supply device in the recording apparatus, will be described with reference to FIGS. 6 is an exploded perspective view of a portion related to the ink supply device, FIG. 7 is an exploded perspective view of the sub tank, FIG. 8 is a schematic side view of the sub tank, and FIG. 9 is a line AA in FIG. FIG.
このインク供給装置は、前述したようにキャリッジ13に搭載されて各記録ヘッド14(14a、14b)にインクを供給する液体容器であるサブタンク15と、このサブタンク15に供給チューブ16を介してインクを供給補充するためのメインタンク(インクカートリッジ)10とによって構成される。
As described above, the ink supply device is mounted on the
1つのサブタンク15は、インクを収容するインク収容部100を形成する容器本体(ケース本体)101に、インク収容部100の開口(サブタンク15の一面)を封止する可撓性を有するフィルム状部材(可撓性フィルム状部材)102を接着又は溶着などで貼り付け、更にインク収容部100内部にはケース本体101とフィルム状部材102との間にフィルム状部材102を外方に付勢するための弾性部材であるバネ(スプリング)103を設けている。
One
ここで、フィルム状部材102は単層構成でもよいが、図10(a)に示すように、種類の異なる第1層102aと第2層102bとをラミネートした二層構成、例えばポリエチレンとナイロンのフィルム状部材をラミネートした構成としたり、同図(b)に示すように、第1層102aにシリカ蒸着層102cを形成した構成としている。
Here, the film-
フィルム状部材102を種類の異なる2層以上の構成とすることで、収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。この場合、ポリエチレンとナイロンの積層構成とすることによって、インクに対する耐液性を確実に確保することができる。また、フィルム状部材102にシリカ蒸着層を含むことでも収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。
By configuring the film-
また、フィルム状部材102の厚さについて、10〜100μmであることが好ましい。10μm未満である場合には、経時的劣化による破損などが生じ易くなり、また100μmを越えると、可撓性が低下して負圧の効率的な発生が困難になるおそれがある。
The thickness of the film-
さらに、フィルム状部材102にはバネ103に対応して凸部形状となる膨らみ部102aを形成してその外面に補強部材104を貼り付けている。このように、可撓性フィルム状部材102に凸部を設けることで弾性部材(ここではバネ)103を安定して保持することができる。この場合、可撓性フィルム状部材102は、シート状のフィルム部材を凸形状に成形して作製することで、容易に凸部を形成することができる。
Furthermore, a bulging
また、ケース101にはインク収容部100にインクを補充するためのインク導入路部111を設け、このインク導入路部111とインクカートリッジ10に接続された供給チューブ16とを接続するための連結手段112を着脱自在に装着できるようにしている。なお、インクカートリッジ10とサブタンク15との間にはインクカートリッジ10からサブタンク15にインクを圧送するために後述するような送液ポンプを設けている。
Further, the
さらに、ケース101の下部にはインク収容部100から記録ヘッド14にインクを供給するための連結部材113を取り付け、この連結部材113には記録ヘッド14のインク供給路114を形成し、インク収容部100との間にはフィルタ115を介装している。
Further, a connecting
そして、ケース101の上部分にはインク収容部100から空気を出すための空気流路121を形成している。この空気流路121は、インク収容部100に開口が臨む入口流路部分122と、この入口流路部分122に続く流路部分(これを「直交流路部分」という。)123とを含み、下流側でケース101に設けた大気開放穴131に連通し、更に大気開放穴131よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部126を連続して形成している。
An
この大気開放穴131にはサブタンク15内の密閉状態および大気開放状態を切り替えるための大気開放手段である大気開放弁機構132を設けている。この大気開放弁機構132はホルダ133内に弁座(リング状のパッキンに相当する)134、弁体であるボール(接離部材に相当する)135およびこのボール135を弁座134側に付勢するスプリング136を収納して構成している。
The
なお、蓄積部126の作用について説明すると、装置本体が傾けられたり、揺らされるなどしたときには、空気流路121内にインクが侵入する可能性が高くなる。そこで、空気流路121から侵入したインクを蓄積部126に蓄積できるようにして、輸送時に落下などされインクが侵入しても、大気開放口131およびこれを開閉する大気開放弁機構132内にインクが侵入して固まるなどして大気開放弁機構132が作動不良になることを防止している。
The operation of the
また、ケース101の上部にはサブタンク15内のインク量が所定量以下になったこと(この状態を「インク無し」とする。)を検知するための2本の検知電極141、142を装着している。検知電極141、142がいずれもインクに浸されている状態と少なくとも一方がインクに浸されていない状態とで検知電極141、142間の導通状態が変化することによってインク無しを検知することができる。
In addition, two
さらに、図6、図7に示すように、サブタンク15の大気開放弁機構132の接離部材135をスプリング136に抗して押圧して大気開放するための大気開放ピン153を進退可能に配設している。そして、装置本体側には、大気開放ピン153を作動させるためのレバー161を備えた駆動ユニット162を配置している。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, an
なお、ここでは、1つの記録ヘッド14に対して2つのサブタンク15を配置するために、図9に示すように2つのサブタンク15の背面を合わせて一体化している。この場合、2つのインク収容部100間の隔壁部分100aは共通にすることもできる。
Here, in order to arrange the two
このように構成したインク供給装置においては、駆動ユニット162で大気開放ピン153を作動させて、サブタンク15の大気開放弁機構132を開状態にすることにより、サブタンク15内を大気開放状態にする。
In the ink supply device configured in this way, the
そして、インクカートリッジ10から送液機構によってインクをサブタンク15に送液して補充供給する。このとき、サブタンク15内の空気は大気開放弁機構132を通じて排出されることになる。
Then, the ink is supplied from the
その後、大気開放弁機構132を閉状態にしてサブタンク15内を大気開放から遮断した状態にし、記録ヘッド14をサブシステム71のキャップ72Aでキャッピングした状態でサブタンク15内のインクをノズルから吸引する(ヘッド吸引を行う)ことにより、可撓性フィルム状部材102にはバネ103の付勢力が掛かっているため、サブタンク15内には負圧が発生する。
Thereafter, the atmosphere
次に、サブシステム71の構成について図11および図12をも参照して説明する。なお、同11は同システムの平面説明図、図12は同じく模式的概略構成図である。
Next, the configuration of the
フレーム211には、2つのキャップホルダ212A、212Bと、空吐出受け213と、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード73と、キャリッジロック215とがそれぞれ昇降可能に保持されている。
In the
キャップホルダ212A、212B(以下両者を併せて「キャップホルダ212」という。)には、各記録ヘッド14a、14bのノズル面をそれぞれキャッピングするキャップ72A、72B(以下これらを「キャップ72」という。)を保持している。
ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ212Aに保持したキャップ72Aにはチューブ219を介して吸引手段であるチューブポンプ(吸引ポンプ)220を接続し、他のキャップ72Bはチューブポンプ220を接続していない。すなわち、キャップ72Aのみを回復および保湿用キャップとし、他のキャップ72Bは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド14の回復動作やサブタンク15へのインク供給動作を行うときには、当該ヘッド14をキャップ72Aによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。
Here, a tube pump (suction pump) 220 as a suction means is connected to the
また、これらのキャップホルダ212A、212Bの下方にはカム軸221を回転可能に配置し、このカム軸221には、キャップホルダ212A、212Bを昇降させるためのキャップカム222A、222Bと、ワイパーブレード73を昇降させるためのワイパーカム224、キャリッジロック215をキャリッジロックアーム217を介して昇降させるためのキャリッジロックカム225をそれぞれ設けている。
A
さらに、ワイパーブレード73の印字領域側にはワイパーブレード73を清浄化するためのワイパークリーナ218を矢示方向に揺動可能で、図示しないスプリングでワイパーブレード73から離れる方向に付勢して配置し、カム軸221にはこのワイパークリーナ218を揺動させるためのワイパークリーナカム228を設けている。
Further, a
ここで、キャップ72はキャップカム222A、222Bにより昇降させられる。ワイパーブレード73はワイパーカム224に昇降させられ、下降時にワイパークリーナ218が進出して、このワイパークリーナ218と空吐出受け213とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード214に付着したインクが空吐出受け213に掻き落とされる。
Here, the cap 72 is moved up and down by the
キャリッジロック215は図示しない圧縮バネによって上方(ロック方向)に付勢されて、キャリッジロックアーム217で昇降させられる。
The
そして、チューブポンプ220およびカム軸221を回転駆動するために、モータ231の回転をモータ軸231aに設けたモータギヤ232に、チューブポンプ220のポンプ軸220aに設けたポンプギヤ233を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ233と一体の中間ギヤ234に中間ギヤ235を介して一方向クラッチ237付きの中間ギヤ236を噛み合わせ、この中間ギヤ236と同軸の中間ギヤ238に中間ギヤ239を介してカム軸221に固定したカムギヤ240を噛み合わせている。
In order to rotationally drive the
また、カム軸221にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム241を設け、このサブシステム71に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ72が最下端に来たときにホームポジションレバー(不図示)を作動させ、センサが開状態になってモータ231(ポンプ220以外)のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ72(キャップホルダ212)の位置に関係なく上下(昇降)し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ72のホーム位置(上昇途中)を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド14がキャッピングされる。
The
このサブシステム71においては、モータ231が正転することによってモータギヤ232、中間ギヤ233、ポンプギヤ234、中間ギヤ235、236までが回転し、チューブポンプ220の軸220aが回転することでチューブポンプ220が作動して、回復・保湿用キャップ72a内を吸引する。その他のギヤ238以降は一方向クラッチ237によって回転が遮断されるので回転(作動)しない。
In this
モータ231が逆転することによって、一方向クラッチ237が連結されるので、モータ231の回転が、モータギヤ232、中間ギヤ233、ポンプギヤ234、中間ギヤ235、236、238、239を経てカムギヤ240に伝達され、カム軸221が回転する。このとき、チューブポンプ220はポンプ軸220aの逆転では回転しない構造となっている。
Since the one-
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図13のブロック図を参照して説明する。 Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
この制御部280は、装置全体の制御を司るCPU281と、CPU281が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM282と、画像データなどを一時格納するRAM283と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)284と、画像データに対する各種信号処理、並び替えなどを行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC285とを備えている。
The
また、この制御部280は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのI/F286と、記録ヘッド14を駆動制御するためのヘッド駆動制御部287およびヘッドドライバ288と、主走査モータ290を駆動するための主走査モータ駆動部291と、副走査モータ292を駆動するための副走査モータ駆動部293、サブシステム71のモータ231を駆動するためのサブシステム駆動部294と、サブタンク15の大気開放を行う駆動ユニット162(加圧制御手段に含まれる)を駆動するためのサブタンク駆動部295(加圧制御手段に含まれる)と、サブタンク15の検知電極141、142の検知信号および図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのI/O296などを備えている。
The
また、この制御部280には、この装置に必要な情報の入力および表示を行うための操作パネル297が接続されている。
The
制御部280は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データなどをケーブル或いはネットを介してI/F286で受信する。
The
そして、CPU281は、I/F286に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC285にて必要な画像処理、データの並び替え処理などを行ってヘッド駆動制御部287に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM282にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
The
ヘッド駆動制御部287は、記録ヘッド14の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)を受け取ると、この1行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ288にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ288に送出する。
When the head
このヘッド駆動制御部287は、駆動波形(駆動信号)のパターンデータを格納したROM(ROM282で構成することもできる。)と、このROMから読出される駆動波形のデータをD/A変換するD/A変換器を含む波形生成回路およびアンプなどで構成される駆動波形発生回路を含む。
The head
また、ヘッドドライバ288は、ヘッド駆動制御部287からのクロック信号および画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をヘッド駆動制御部287からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路(レベルシフタ)と、このレベルシフタでオン/オフが制御されるアナログスイッチアレイ(スイッチ手段)などを含み、アナログスイッチアレイのオン/オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に記録ヘッド14のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。
The
さらに、CPU280はI/O296を介して検知電極141、142の検知信号を取り込んで、サブタンク15のインク量が無くなったか否かを検出する。これにより、液量検知センサを構成している。
Further, the
以上、装置全体の概要を説明した。 The overview of the entire apparatus has been described above.
上述した装置においては、図7、図14の大気開放弁機構132のパッキン134と接離部材135の間の開閉で大気開放弁の開放、遮断を行い、サブタンク内の圧力を調整するのである。また、開放する時は、図6に示し、前述したように大気開放ピン153をレバー161で押してパッキン134と接離部材135を離すことにより大気開放する。レバーを押さない場合はバネ136により接離部材135がパッキン134に密着して開放弁部が遮断される。この部分を拡大したのが図14である。ここではレバー161を押していないときは大気開放ピンは開放ピンに付随したバネで戻り開放弁部が遮断されるようになっている。
In the apparatus described above, the atmospheric release valve is opened and closed by opening and closing between the packing 134 and the contact /
この圧力制御弁の問題として異物がパッキン134と接離部材135の間に混入した場合、長期のシール性が保たれない点にある。シール性が保たれないと、この圧力制御弁(ここでは大気開放弁ともよぶ)を通してサブタンク内に空気がリークし、サブタンク内の負圧制御ができず、ひどい場合、ヘッド部分からインクが垂れてしまう。本特許はその課題を解決することを目的としたものである。
As a problem of this pressure control valve, when foreign matter is mixed between the packing 134 and the contact /
さらに図に従い説明する。 Furthermore, it demonstrates according to a figure.
図8はサブタンクの全体図である。初期的には、大気開放弁機構132を開いた状態(大気圧状態)で、サブタンクに、電極141,142でインク有りの信号となるまでインクを供給したあと、大気開放弁を閉じて、その後、所定量インクをヘッド吸引することにより負圧作成を行っている。長期使用によりサブタンク内に外部から空気が侵入し負圧が維持できなくなる場合がある。その場合も、大気開放用圧力制御弁部を開けて大気圧として、その後、電極でインクありの信号となるまでインクを供給し(このときに余分なエアが開放弁部から排出される)、その後、大気開放弁部を遮断したあと、所定量のインクを吸引して目的の負圧にする負圧回復方法を行う仕組みになっている。外部からの空気の混入の要因として大気開放用圧力制御弁部自身のシール性が悪くそこからリークする場合がある。特にこのパッキンと接離部材の間に異物が混入するとこの部分のシール性が維持できない場合があった。初期負圧作成しサブタンクのダンパーフィルムを凹ませたあとフィルムの脹らみ具合によりエアリークを観察すると、直径70μm程度の髪の毛1本がパッキン134(材料はシリコンゴムの場合)と接離部材135(材料はボールの場合)の間に存在すると、10分程度で完全にリーク(大気圧になる)する。直径10μm程度の繊維状の異物でも2〜3本でリークが発生する。ところがこのパッキンと接離部材の間に液体を付着させてみると髪の毛1本の異物をパッキンと接離部材の間に付着させても1ヶ月以上全くエアリークを示さないことがわかった。液体といっても水だけでは殆ど効果がなく、蒸発しにくい成分が必用である。材料としてはパッキンが有機物の場合、パッキンを溶解させないために、例えば水溶性の有機溶媒が好ましい。すなわち少なくとも1気圧の沸点100℃以上の高沸点水溶性有機溶媒が好ましい。圧力制御弁部は直接サブタンク内のインクとは接触しないものの、液体シール剤の蒸発した成分がタンク内のインクと混じり噴射安定性に影響を与えることを避けるためにはインクと混ざっても問題のない材料、すなわち高沸点水溶性有機溶媒が好ましい。特にインク中に含まれる高沸点水溶性有機溶媒と同じものであれば好ましい。高沸点水溶性有機溶媒としてはグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、チオジグリコールおよびペンタエリスリトールなどが上げられる。特に沸点が高く蒸発しにくいものが好ましい。その点、常温で液体状のポリビニルアルコール類も好ましい。
FIG. 8 is an overall view of the sub tank. Initially, after the atmosphere
また、大気開放用圧力制御弁部は外気に晒されるためカビの発生も懸念される。放置環境によっては必ずしも必要ではないが防腐防カビ剤を添加することが好ましい。防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが本発明に使用できる。 Moreover, since the pressure control valve part for open | release to air | atmosphere is exposed to external air, generation | occurrence | production of mold | fungi is also a concern. Although it is not always necessary depending on the leaving environment, it is preferable to add a preservative and fungicide. As the antiseptic / antifungal agent, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like can be used in the present invention.
なお、高沸点水溶性有機溶媒だけでは高粘度のためパッキンなどへ均一に薄く塗布することが困難である。従って、水を添加する方が好ましい。 It should be noted that it is difficult to apply a uniform thin coating to a packing or the like because of a high viscosity only with a high-boiling water-soluble organic solvent. Therefore, it is preferable to add water.
塗布量としては 接離部材の大きさが半径d(cm)の時、シール剤液量が4πd2×0.1(g)以下、4πd2×0.0001(g)以上が好ましい。さらに好ましくはシール剤液量が4πd2×0.01(g)以下、4πd2×0.001(g)以上が好ましい。この場合、接離部材とパッキン接触部付近の塗布液の厚さはおよそ10〜100μmとなる。この程度の塗布量が髪などの異物によるエアリーク防止に好ましい。多すぎると圧力制御弁部から液が流れたり、蒸発後高粘度になった場合、開放時の弁の開き性がやや悪くなる傾向にある。量が少なすぎると耐異物リーク防止効果が長期間継続しない。なお、上記「塗布液の厚さ」は、密着していない状態を仮定しての計算値であるが、実際はパッキンと接離部材は密着しているためもっと薄い。 The coating amount is preferably 4πd 2 × 0.1 (g) or less and 4πd 2 × 0.0001 (g) or more when the size of the contacting / separating member is a radius d (cm). More preferably, the amount of the sealing agent liquid is 4πd 2 × 0.01 (g) or less and 4πd 2 × 0.001 (g) or more. In this case, the thickness of the coating solution near the contact / separation member and the packing contact portion is approximately 10 to 100 μm. This amount of coating is preferable for preventing air leaks caused by foreign matters such as hair. When the amount is too large, when the liquid flows from the pressure control valve portion or when the viscosity becomes high after evaporation, the openability of the valve at the time of opening tends to be slightly deteriorated. If the amount is too small, the anti-foreign matter leakage preventing effect does not continue for a long time. The above-mentioned “thickness of the coating solution” is a calculated value assuming that the coating solution is not in close contact, but in actuality, the packing and the contacting / separating member are in close contact with each other, so that the thickness is thinner.
以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.
[第1の実施例]
本実施例においては、上記シール剤として第1のシール液、第2のシール液、第3のシール液を用意し、同一環境に放置されるサブタンク(図8に示す)のパッキン(図14の134に相当する)、接離部材としてのボール(図14の135に相当する)に対して、第1の塗布方法又は第2の塗布方法によって異なる付着量を塗布し、シール効果を比較した。
[First embodiment]
In this embodiment, the first sealing liquid, the second sealing liquid, and the third sealing liquid are prepared as the sealing agent, and the packing (shown in FIG. 14) of the sub-tank (shown in FIG. 8) that is left in the same environment is prepared. 134) and a ball as the contact / separation member (corresponding to 135 in FIG. 14), different adhesion amounts were applied depending on the first application method or the second application method, and the sealing effect was compared.
ここで、放置環境は、上記シール剤が塗布された弁部(パッキン、ボール)を密閉(大気遮断)した状態のサブタンク(サブタンクユニット)に設け、ダンパーフィルム(図10の102に相当する)が凹んだ密閉状態で常温常湿とした。大気開放弁部がエアリークしてくるとダンバーフィルムがバネ103により膨らんでくることによりエアリークの有無が目視判定できる。
Here, the leaving environment is provided in a sub-tank (sub-tank unit) in a state where the valve part (packing, ball) coated with the sealing agent is sealed (intervention of air), and a damper film (corresponding to 102 in FIG. 10) is provided. It was set as normal temperature normal humidity in the recessed sealing state. When the air release valve portion leaks air, the damper film is swelled by the
効果は、前述した環境で放置した後、ダンパーフィルムの開き具合からリーク状態を観察して判定した。具体的には、「○:異物髪の毛1本で常温常湿で1日以上リークなし」「△:異物髪の毛1本で常温常湿で30分以上1日以内で完全にリーク」「×:異物髪の毛1本で常温常湿で30分以内に完全にリーク」のいずれかを判定した。 The effect was judged by observing the leak state from the degree of opening of the damper film after being left in the environment described above. Specifically, “○: No leakage of one foreign hair at room temperature and humidity for 1 day or more” “△: One hair of foreign hair completely leaked at room temperature and humidity for 30 minutes or more within 1 day” “×: Foreign material One hair was judged to be “leak completely at room temperature and humidity within 30 minutes”.
パッキンは、シリコンゴムからなる、高さ「0.28cm」、直径「0.7cm」、内径「0.3cm」)のものを使用した。接離部材としてはボール(金属球)を使用し、その直径は「約0.397cm」である。 The packing made of silicon rubber and having a height of “0.28 cm”, a diameter of “0.7 cm”, and an inner diameter of “0.3 cm”) was used. A ball (metal sphere) is used as the contact / separation member, and its diameter is “about 0.397 cm”.
第1のシール液は、「1,3−ブタンジオール(22.50重量%)、グリセリン(7.50重量%)、界面活性剤(ポリオキシアルレンアルキルエーテル〈商品名ソフタノールEP7025〉(株式会社 日本触媒)(1.00重量%)、防腐防黴剤(商品名プロキセルLV(ゼネカ 株式会社)(0.15重量%)、有機系pH調整剤(1.00重量%、pH8に調整(シール剤の中のpH調整剤はなくても効果はある))、水(残分))を含有している。これらの成分の主なものはサブタンク内のインク中にも含まれているものである。もちろんインクの成分とは異なる物質でもかまわない。第2のシール液は、「グリセリン(50.00重量%)、防腐防黴剤(商品名プロキセルLV(ゼネカ 株式会社)(0.40重量%)、水(残分)」を含有している。第3のシール液は、「シリコングリース(FS高真空用グリース)(ダウコーニング)(100重量%)」を含有している。 The first sealing liquid is “1,3-butanediol (22.50% by weight), glycerin (7.50% by weight), surfactant (polyoxyarlene alkyl ether <trade name Softanol EP7025>) Nippon Shokubai) (1.00 wt%), antiseptic / antifungal agent (trade name Proxel LV (Zeneca Co., Ltd.) (0.15 wt%), organic pH adjuster (1.00 wt%, adjusted to pH 8 (seal) Even if there is no pH adjuster in the agent, it is effective)), water (residue)). The main of these components are also contained in the ink in the sub tank. Of course, it may be a substance different from the ink component. The second sealing liquid is “glycerin (50.00% by weight), antiseptic / antifungal agent (trade name: Proxel LV (Zeneca Corporation) (0.40% by weight). %), Water (remaining ) "Contains a. Third sealing liquid contains a" silicone grease (FS high vacuum grease) (Dow Corning) (100 wt%) ".
第1の塗布方法は、球状の塗布用ボールを棒に取り付けた治具を使用して、そのボールを液に浸漬後、パッキン部に液を転移させる方法である。第2の塗布方法は、パッキンを直接シール液に浸漬したあと、圧力制御弁キャップ(図7の133に相当する)内に納める方法である。第3の塗布方法は、ボールを直接シール液に浸漬したあと、パッキン上に納める方法である。 The first application method is a method of transferring a liquid to a packing part after immersing the ball in a liquid using a jig in which a spherical application ball is attached to a rod. The second application method is a method in which the packing is directly immersed in the sealing liquid and then placed in a pressure control valve cap (corresponding to 133 in FIG. 7). The third application method is a method in which a ball is directly immersed in a seal solution and then placed on the packing.
上述のように作製したサブタンクユニットの実施結果を表1に示す。ここで、上述した本発明の実施の一形態を適用すると、本実施例の好ましい塗布量はおよそ「約0.05mg以上かつ50mg以下」となる。第1例〜第8例の塗布量は、上記好ましい塗布量の範囲に含まれる。なお、比較例3は上記シール剤を塗布しない場合を示す。 Table 1 shows the results of the sub-tank unit produced as described above. Here, when one embodiment of the present invention described above is applied, a preferable coating amount of the present embodiment is approximately “about 0.05 mg or more and 50 mg or less”. The application amounts of the first to eighth examples are included in the preferable application amount range. In addition, the comparative example 3 shows the case where the said sealing agent is not apply | coated.
ここでは、第1例〜第8例が最も好ましい効果を得たのに対し、上記シール剤を塗布しない比較例3は髪1本異物付着ですぐにリークした。また、比較例1は、上記好ましい塗布量の範囲に含まれるが、その範囲内でも「0.1mg」と最も少ないために充分な効果が得られず、常温常湿で1時間以上1日以内で完全にリークした。さらに、比較例2は、良好なシール効果が得られたものの、上記のより好ましい塗布量の範囲よりも塗布量が多いたために、キャップ内にシール剤が流れ出てしまった。シール液流れはすぐには悪影響はないものの、場合により異物付着が促進されるため好ましくない。 Here, the first to eighth examples obtained the most preferable effect, whereas Comparative Example 3 in which the sealant was not applied leaked immediately due to the adhesion of one hair. Moreover, although the comparative example 1 is contained in the said preferable application amount range, even within the range, since it is the smallest as “0.1 mg”, a sufficient effect cannot be obtained, and within 1 hour or more and 1 day at room temperature and normal humidity. Leaked completely. Further, in Comparative Example 2, although a good sealing effect was obtained, the amount of coating was larger than the above preferable range of coating amount, and thus the sealing agent flowed into the cap. Although the flow of the sealing liquid does not have an adverse effect immediately, it is not preferable because adhesion of foreign matters is accelerated in some cases.
本実施例によれば、異物がパッキンとボールとの間に存在しても、常温常湿で長期のシール性が保たれる。 According to the present embodiment, even if foreign matter exists between the packing and the ball, long-term sealing performance is maintained at normal temperature and humidity.
[第2の実施例]
本実施例においては、第1の実施例と異なる組成の第4のシール液を用意し、第1の実施例と異なる環境に放置されるサブタンク(図8)のパッキン(図14の134に相当する)、接離部材としてのボール(図14の135に相当する)に対して、第1の塗布方法によって異なる付着量を塗布し、シール効果を比較した。
[Second Embodiment]
In this embodiment, a fourth sealing liquid having a composition different from that of the first embodiment is prepared, and the packing of the sub-tank (FIG. 8) which is left in an environment different from that of the first embodiment (corresponding to 134 in FIG. 14). Yes, different adhesion amounts were applied to the ball as the contact / separation member (corresponding to 135 in FIG. 14) by the first application method, and the sealing effect was compared.
ここで、放置環境は、上記第4のシール液が塗布された弁部(パッキン、ボール)を密閉状態のサブタンク(サブタンクユニット)に設け、ダンパーフィルム(図10の102に相当する)が凹んだ密閉状態で、第1の実施例と比べて高温低湿とした。 Here, in the leaving environment, the valve part (packing, ball) coated with the fourth sealing liquid is provided in the sealed sub tank (sub tank unit), and the damper film (corresponding to 102 in FIG. 10) is recessed. In a sealed state, the temperature and humidity were lower than in the first example.
効果は、前述した環境で放置した後、ダンパーフィルムの開き具合からリーク状態を観察して判定した。具体的には、「◎:異物髪の毛1本で50℃湿度4%で2ヶ月以上リークなし」「▽:異物髪の毛1本で50℃湿度4%で1ヶ月以上リークなし。2ヶ月ではリーク発生。但し、髪の毛がなければリークなし。」のいずれかを判定した。 The effect was judged by observing the leak state from the degree of opening of the damper film after being left in the environment described above. Specifically, “◎: One hair of foreign hair does not leak for 2 months or more at 50 ° C. and humidity of 4%” “▽: One hair of foreign hair does not leak for more than 1 month at 50 ° C. and humidity of 4%. However, if there is no hair, there is no leak. "
パッキンは、シリコンゴムからなる、高さ「0.28cm」、直径「0.7cm」、内径「0.3cm」)のものを使用した。ボールの直径は約.「0.397cm」である。 The packing used was made of silicon rubber and had a height of “0.28 cm”, a diameter of “0.7 cm”, and an inner diameter of “0.3 cm”. The diameter of the ball is about “0.397 cm”.
第1のシール液は、「1,3−ブタンジオール(22.50重量%)、グリセリン(7.50重量%)、界面活性剤(1.00重量%)、防腐防黴剤(0.15重量%)、pH調整剤(1.00重量%)、水(残分)」を含有している。第4のシール液は、「グリセリン(70.0重量%)、防腐防黴剤(商品名 プロキセルLV)(0.8重量%)、界面活性剤(ポリオキシアルレンアルキルエーテル(商品名ソフタノールEP7025:(株式会社 日本触媒)(1.0重量%)、水(残分))を含有している。 The first sealing liquid is “1,3-butanediol (22.50 wt%), glycerin (7.50 wt%), surfactant (1.00 wt%), antiseptic / antifungal agent (0.15 % By weight), pH adjuster (1.00% by weight), water (residue) ”. The fourth sealing liquid is “glycerin (70.0% by weight), antiseptic / antifungal agent (trade name: Proxel LV) (0.8% by weight), surfactant (polyoxyarlene alkyl ether (trade name: Softanol EP7025). : (Nippon Shokubai Co., Ltd.) (1.0 wt%), water (residue)).
第1の塗布方法は、球状の塗布用ボールを棒に取り付けた治具を使用して、そのボールを液に浸漬後、パッキン部に液を転移させる方法である。 The first application method is a method of transferring a liquid to a packing part after immersing the ball in a liquid using a jig in which a spherical application ball is attached to a rod.
上述のように作製したサブタンクユニットの実施結果を表2に示す。ここで、上述した本発明の実施の一形態を適用すると、本実施例の好ましい塗布量は「約0.05mg以上かつ50mg以下」となる。第9例〜第11例、第13例の塗布量は、上記好ましい塗布量の範囲に含まれる。 Table 2 shows the results of the sub-tank unit produced as described above. Here, when one embodiment of the present invention described above is applied, a preferable coating amount of the present example is “about 0.05 mg or more and 50 mg or less”. The application amounts of the ninth to eleventh examples and the thirteenth example are included in the preferable application amount range.
ここでは、第10例〜第12例が最も好ましい効果を挙げた。また、第9例、第13例が次に好ましい効果を挙げた。第9例は、上記好ましい塗布量の範囲に含まれるが、高温低湿環境では最も好ましい結果が得られなかった。また、第13例は、上記好ましい塗布量の範囲に含まれるが、第13例で使用した第1のシール液のグリセリン含有量が、第4のシール液と比較して少ないために、高温低湿環境では最も好ましい結果が得られなかった。さらに、第12例は、良好なシール効果が得られたものの、上記好ましい塗布量の範囲よりも塗布量が多過ぎたために、キャップ内にシール剤が流れ出てしまった。 Here, the 10th to 12th examples gave the most preferable effects. In addition, the ninth example and the thirteenth example had the next preferable effect. The ninth example is included in the range of the preferable coating amount, but the most preferable result was not obtained in a high temperature and low humidity environment. The thirteenth example is included in the preferable application amount range, but since the glycerin content of the first seal liquid used in the thirteenth example is smaller than that of the fourth seal liquid, The environment did not give the most favorable results. Further, in the twelfth example, although a good sealing effect was obtained, the amount of the coating agent was larger than the above preferable range of the coating amount, so that the sealing agent flowed into the cap.
本実施例によれば、異物がパッキンとボールとの間に存在しても、高温低湿で長期のシール性が保たれる。 According to the present embodiment, even if foreign matter exists between the packing and the ball, long-term sealing performance is maintained at high temperature and low humidity.
本実施例では、高温低湿環境で長期放置するという過酷な条件を設定したために、シール液自体の蒸発も発生した。このような過酷な条件下では、第1の実施例に比べ、蒸発し難い有機溶媒であるグリセリンが多い方が、シール液に髪1本を混入させたときのエアリーク防止の効果の継続性が高い。 In this example, since the severe condition of leaving for a long time in a high temperature and low humidity environment was set, evaporation of the sealing liquid itself also occurred. Under such harsh conditions, the glycerin, which is an organic solvent that is hard to evaporate, is more continuous than the first embodiment when the effect of preventing air leaks when one hair is mixed into the sealing liquid. high.
なお、サブタンク内に保管する液体は、少なくとも着色剤としての顔料含有ポリマー微粒子、および高沸点有機溶媒であるグリセリンを含むインクであり(例としてシアンインクの組成を以下に示す)、パッキンと接離部材の間に付着するシール剤が、第10例、第11例で示した材料、量を使用した場合のシール液塗布の効果を、インクジェットプリンタでの実機確認を行った。この場合、シール剤の主成分である高沸点有機溶媒であるグリセリンはインク中にも存在するため、シール剤がインク中に飛散して入ってもヘッド目詰まりなどの問題は生じなかった。顔料含有ポリマー微粒子は特に粘度が5mPa・sec以上の高粘度の場合、不純物の影響により噴射安定性が乱れることが多い。大気開放弁のシール液が飛散してインク中に混入しても問題がないためにはその成分に注意が必要で本願発明の成分であれば問題はなかった。またシール剤にインクそのものを使用すると着色剤のためにむしろ大気開放弁のリークが増大する。
〔インク製造例〕
下記方法でインクを作製した。
(参考例1)フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
特開2001−139849号公報に開示されている調整例3を追試して青色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックUPAで測定した平均粒子径(D50%)は93nmであった。
〔シアンインク〕
下記方法でインク組成物を作製した。
The liquid stored in the sub-tank is an ink containing at least pigment-containing polymer fine particles as a colorant and glycerin as a high-boiling organic solvent (for example, the composition of cyan ink is shown below), and is in contact with and separated from the packing. The effect of applying the sealing liquid when the sealant adhering between the members was used in the materials and amounts shown in the tenth and eleventh examples was confirmed with an inkjet printer. In this case, since glycerin, which is a high-boiling organic solvent that is the main component of the sealing agent, is also present in the ink, problems such as clogging of the head did not occur even when the sealing agent was scattered in the ink. In particular, when the viscosity of the pigment-containing polymer fine particles is as high as 5 mPa · sec or more, the jetting stability is often disturbed by the influence of impurities. Since there is no problem even if the sealing liquid of the air release valve is scattered and mixed in the ink, it is necessary to pay attention to the component, and there is no problem if it is a component of the present invention. If the ink itself is used as the sealant, the leakage of the air release valve increases due to the colorant.
[Examples of ink production]
An ink was prepared by the following method.
Reference Example 1 Preparation of Dispersion of Phthalocyanine Pigment-Containing Polymer Fine Particle A blue polymer fine particle dispersion was obtained by reexamining Preparation Example 3 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-139849. The average particle diameter (D50%) of the fine polymer particles measured by Microtrac UPA was 93 nm.
[Cyan ink]
An ink composition was prepared by the following method.
(参考例1)のフタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子…10.0wt%(固形分 として)、1,3−ブタンジオール…25.0wt%、グリセリン…8.5wt%、CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOHの活性剤…2.0wt%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール…1.8wt%、プロキセルLV(防腐剤)…0.1wt%、消泡剤…0.05wt%、イオン交換水…残量、を処方してインク組成物を作製した。こうして作製されたインク組成物を、pHが9になるように水酸化リチウム10%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行いインク組成物を得た。こうして得られたインク組成物の粘度は25℃で8.3mPa・sであった。 Phthalocyanine pigment-containing polymer fine particles ... 10.0 wt% (Reference Example 1) (as solids), 1,3-butanediol ... 25.0 wt%, glycerin ... 8.5wt%, CH 3 (CH 2) 12 O ( CH 2 CH 2 O) 3 CH 2 COOH active agent ... 2.0 wt%, 2-ethyl-1,3-hexanediol ... 1.8 wt%, Proxel LV (antiseptic agent) ... 0.1 wt%, an antifoaming agent An ink composition was prepared by prescribing 0.05 wt%, ion-exchanged water and the remaining amount. The ink composition thus prepared was adjusted with a 10% aqueous solution of lithium hydroxide so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and obtained the ink composition. The viscosity of the ink composition thus obtained was 8.3 mPa · s at 25 ° C.
以上のように、本発明に係る圧力制御機構は、接離部材(「ボール」に相当する)とパッキンの接触部に、所定の液体(「インク」に相当する)と異なる液体シール剤が付着するようにしたことにより、パッキンと接離部材とを有する圧力制御弁のシール性が向上するという効果を有し、大気開放用の圧力制御弁をパッキンと接離部材(「開閉部材」に相当する)とで構成し、圧力制御弁の開閉でサブタンク内の気圧を制御するようにした圧力制御機構およびインクジェット記録装置などとして有用である。 As described above, in the pressure control mechanism according to the present invention, a liquid sealant different from a predetermined liquid (corresponding to “ink”) adheres to the contact portion between the contact / separation member (corresponding to “ball”) and the packing. By doing so, the sealing performance of the pressure control valve having the packing and the contact / separation member is improved, and the pressure control valve for opening to the atmosphere is equivalent to the packing and the contact / separation member ("opening / closing member"). It is useful as a pressure control mechanism and an ink jet recording apparatus that control the atmospheric pressure in the sub tank by opening and closing the pressure control valve.
10、10A、10B…インクカートリッジ(メインタンク)
13…キャリッジ
14、14a〜14d…記録ヘッド
14yn、14mn、14cn、14kn…ノズル列
15、15A、15B…サブタンク
100…インク収容部
102…可撓性フィルム状部材
103…バネ(弾性部材)
132…大気開放弁機構
133…ホルダ
134…弁座(パッキン)
135…ボール(接離部材)
136…スプリング
153…大気開放ピン
161…レバー
10, 10A, 10B ... Ink cartridge (main tank)
DESCRIPTION OF
132 ... Air
135 ... Ball (contact / separation member)
136 ...
Claims (8)
前記圧力制御手段には、前記サブタンクの開口部に装着されたリング状のシリコンゴムパッキンと、前記シリコンゴムパッキンと接離可能に構成された金属球からなる接離部材と、前記接離部材が前記シリコンゴムパッキンの穴を開放又は密閉して前記サブタンクに空気が出入するよう、前記接離部材を加圧して前記サブタンク内の気圧を制御する加圧制御手段と、を備え、
前記接離部材と前記シリコンゴムパッキンの接触部には、前記インクと異なる液体シール剤が付着するようにし、前記液体シール剤は、1気圧での沸点100℃以上の高沸点水溶性有機溶媒を含有することを特徴とするインクジェット記録装置。 A head that ejects ink containing a high-boiling water-soluble organic solvent, a moving means that mounts the head and moves during recording, a detachable ink tank disposed outside the moving means, and an inside of the moving means And a sub tank for supplying the ink to the head, and a pressure control means for controlling the atmospheric pressure in the sub tank,
The pressure control means includes a ring-shaped silicon rubber packing attached to the opening of the sub tank, a contact / separation member made of a metal sphere configured to be able to contact and separate from the silicon rubber packing, and the contact / separation member. Pressurizing control means for controlling the atmospheric pressure in the sub tank by pressurizing the contact / separation member so that air enters and exits the sub tank by opening or sealing the hole of the silicon rubber packing,
A liquid sealant different from the ink adheres to the contact portion between the contact / separation member and the silicon rubber packing, and the liquid sealant contains a high-boiling water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or more at 1 atm. An ink jet recording apparatus containing the ink jet recording apparatus.
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