JP2008254321A - インクジェットプリンタにおけるインク供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】煩雑な作業を行うことなくインク供給経路の洗浄を実現することができるようにしてオペレータの負担を軽減し、かつ、安定した洗浄を行うことを可能にして吐出不良の発生を抑止することができるようにする。
【解決手段】インクジェットプリンタ本体内部にインクを貯留したインクタンクと洗浄液を貯留した洗浄液タンクとを備えるとともに、当該インクタンクからのインクと当該洗浄液タンクからの洗浄液との供給を選択的に行うことを可能にし、インクヘッドを含めたインク供給経路の洗浄の自動化が可能であるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェットプリンタにおけるインク供給システムに関し、さらに詳細には、数値制御により記録紙などの媒体上に印刷、例えば、高速かつ高解像度でのカラー印刷などをインクジェット方式により行うインクジェットプリンタにおけるインク供給システムに関する。

なお、本明細書において「媒体」とは、普通紙などの紙類よりなる各種の記録媒体は勿論のこと、ＰＶＣ、ポリエステルなどの樹脂材料やアルミ、鉄、木材のような材料などの各種の材料が含まれるものとする。

また、本明細書において「インクジェット方式」とは、二値偏向方式あるいは連続偏向方式などの各種の連続方式や、サーマル方式あるいは圧電素子方式などの各種のオンデマンド方式を含む、従来より公知の各種の手法によるインクジェット技術による印刷方式を意味するものとする。

また、本明細書において「インク」は、酸化チタンなどを色材として用いた白色のインク（以下、「白インク」と適宜に称する。）ならびに白色以外の色を発色する色材を用いた他のカラーインクを総称する際に用いるものとする。

従来より、マイクロコンピューターによって全体の動作を制御され、給紙装置によって供給された記録紙上に記録紙の幅方向（なお、本明細書においては、当該記録紙の幅方向を、「主走査方向」と適宜称することとする。）で移動するインクヘッドを用い、インクジェット方式により媒体上に所定の印刷を行うようにしたインクジェットプリンタが知られている。

そして、こうしたインクジェットプリンタにおいては、液体状のインクをインクヘッドへ供給して印刷を行うため、当該液体状のインクを貯留した貯留手段からインクヘッドへインクを供給するためのインク供給システムを備えている。

しかしながら、上記したようなインクジェットプリンタにおいては、インクヘッドを含めたインク供給経路内で、増粘したインクが固形物となりインク供給経路中に詰まるなどのインクの増粘に起因したインクの吐出不良が発生するということが指摘されていた。

このため、こうしたインクの吐出不良を解消することを目的として、インク供給経路内を洗浄液で洗浄するという手法がとられているが、こうした洗浄液の供給や洗浄のプロセスはオペレータによる手作業で行われていた。

即ち、インク供給経路内を洗浄液で洗浄するにあたっては、インクを貯留しているインクタンクと洗浄液を貯留している洗浄液タンクとを換装するといったオペレータによる手作業を必要とするものであった。

ところが、このようなオペレータの手作業による洗浄作業は、極めて煩雑であってオペレータの負担が大きくなるという問題点を招来するものであった。

また、上記したように洗浄作業が煩雑であるため、通常そのオペレータは顧客に代わって製造メーカーのサービスマンが行うことがほとんどであるため、製造メーカーへ問い合わせたり、サービスマンの到着までに時間を要したり、吐出不良状態になってからすぐに対応ができずにインクジェットプリンタの使用を再開するまでにさらに時間を費やしてしまうという問題点も招来するものであった。

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、煩雑な作業を行うことなくインク供給経路の洗浄を実現することができるようにしてオペレータの負担を軽減し、かつ、安定した洗浄を行うことを可能にして吐出不良の発生を抑止することができるようにしたインクジェットプリンタにおけるインク供給システムを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムは、インクジェットプリンタ本体内部にインクを貯留したインクタンクと洗浄液を貯留した洗浄液タンクとを備えるとともに、当該インクタンクからのインクと当該洗浄液タンクからの洗浄液との供給を選択的に行うことを可能にし、インクヘッドを含めたインク供給経路の洗浄の自動化が可能であるようにしたものである。

こうした本発明のうち請求項１に記載の発明は、インクジェット方式によりインクを媒体上に吐出するインクヘッドを備えたインクジェットプリンタにおけるインク供給システムにおいて、インクを中空な内部へ流入する流入口と上記インクを上記内部から外部へ流出する流出口とを有し、上記内部に上記インクを貯留可能なインク貯留手段と、中空な内部に洗浄液を貯留可能な洗浄液貯留手段と、上記インク貯留手段の上記流出口から上記外部へ流出した上記インクを供給されて媒体上に印刷を行うインクヘッドと、上記インク貯留手段の上記流出口と連通する第１の開口部と、上記インク貯留手段の上記流入口と連通する第２の開口部と、上記インクヘッドと連通する第３の開口部と、上記洗浄液貯留手段と連通する第４の開口部とを有し、上記第１の開口部と上記第２の開口部と上記第３の開口部と上記第４の開口部とをそれぞれ独立して選択的に連通自在とする流路を構築する四方バルブと、上記四方バルブを介して上記インク貯留手段側から上記インクヘッド側へ供給された上記インクを、上記四方バルブを介して上記インクヘッド側から上記インク貯留手段側へ吸い上げるポンプとを有し、上記四方バルブが上記１の開口部と上記第３の開口部とを連通する流路を構築した状態において、上記四方バルブの上記第１の開口部と上記第３の開口部とを連通する流路を介して上記インク貯留手段の上記流出口と上記インクヘッドとを連通させ、上記インク貯留手段の上記流出口側から上記インクヘッド側へ上記インクを供給し、上記四方バルブが上記第２の開口部と上記第３の開口部とを連通する流路を構築した状態において、上記四方バルブの上記第２の開口部と上記第３の開口部とを連通する流路を介して上記インク貯留手段の上記流入口と上記インクヘッドとを連通させ、上記ポンプを駆動して上記インク貯留手段の上記流出口側から上記インクヘッド側へ供給された上記インクを上記インク貯留手段の上記流入口側へ吸い上げて、上記インク貯留手段側の上記流出口側から上記インクヘッド側へ供給された上記インクを上記インク貯留手段の上記流入口から上記インク貯留手段内に回収し、上記四方バルブが上記第３の開口部と上記第４の開口部とを連通する流路を構築した状態において、上記四方バルブの上記第３の開口部と上記第４の開口部とを連通する流路を介して上記洗浄液貯留手段と上記インクヘッドとを連通させ、上記洗浄液貯留手段から上記インクヘッドへ洗浄液を供給し、上記四方バルブが上記第１の開口部と上記第２の開口部とを連通する流路を構築した状態において、上記四方バルブの上記第１の開口部と上記第２の開口部とを連通する流路を介して上記インク貯留手段の上記流出口と上記流入口とを連通させ、上記ポンプを駆動して上記インク貯留手段の上記流出口側から流出した上記インクを上記インク貯留手段の上記流入口側へ吸い上げて、上記インク貯留手段内の上記インクを上記四方バルブを介して循環するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、さらに、上記インクヘッドのインク吐出面の高さ方向における下方側に、上記インクヘッドを密閉可能なキャップ部材と、上記キャップ部材にインクチューブを介して接続された廃インクを貯留するための廃インク貯留手段と、上記キャップ部材と上記廃インク貯留手段との間に配設された吸引ポンプとを有し、上記インクヘッドに上記キャップ部材をかぶせた状態で上記吸引ポンプを駆動することにより、上記インクヘッド側から上記廃インク貯留手段側へ上記インクまたは上記洗浄液を吸引するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項１または２のいずれか１項に記載の発明において、上記四方バルブと上記インクヘッドとを連通する上記インクの流路に、上記インク貯留手段よりも上記インクの貯留量が少ない第２のインク貯留手段を設け、上記インクヘッドと上記インク貯留手段とのインクの水頭値位置関係を一定に保持するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２または３のいずれか１項に記載の発明において、上記インク貯留手段は、底部に上記インクヘッド側へ上記インクを供給するための上記流出口を形成し、上記底部は上記流出口が最下方に位置するように傾斜をつけた漏斗形状を備えており、上記洗浄液貯留手段は、底部に上記インクヘッド側へ上記洗浄液を供給するための洗浄液流出口を形成し、上記底部は上記洗浄液流出口が最下方に位置するように傾斜をつけた漏斗形状を備えているようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、煩雑な作業を行うことなくインク供給経路の洗浄を実現することができるようになるためオペレータの負担が軽減され、かつ、安定した洗浄を行うことが可能になるため吐出不良の発生を抑止することができるようになるという優れた効果を奏する。

以下、添付の図面に基づいて、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

図１には、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの実施の形態の一例を備えたインクジェットプリンタの概略構成説明図が示されている。

このインクジェットプリンタ１０は、基台部材１２に支持され主走査方向に延長して配設された固定系のベース部材１４と、ベース部材１４の左右両端に配設された側方部材１６Ｌ、１６Ｒと、側方部材１６Ｒ側に配設された側方ユニット１８と、左右２つの側方部材１６Ｌ、１６Ｒを連結する中央壁２０と、中央壁２０の壁面に主走査方向に延長して配設されたガイドレール２２と、中央壁２０の壁面に平行して主走査方向に移動自在に配設されたワイヤー２４と、ワイヤー２４に固定的に配設されるとともにガイドレール２２に摺動自在に装着されたホルダー２６と、ベース部材１４上に位置する媒体たる記録紙２８と対向するようにしてホルダー２６に配設されたインクヘッド３０とを有して構成されている。

なお、こうしたインクジェットプリンタ１０の全体の動作は、側方ユニット１８内に搭載されたマイクロコンピューター（図示せず。）によって制御されている。

また、インクジェットプリンタ１０においては、上記したように媒体として記録紙２８を用いるものとする。この記録紙２８は、給紙装置（図示せず。）によってベース部材１４上に供給され（図１において破線で示す記録紙２８を参照する。）、幅方向たる主走査方向において所定の長さを有するとともに、主走査方向と直交する方向、即ち、記録紙２８の長手方向に搬送されるようになされている。なお、主走査方向と直交する方向、即ち、記録紙２８の搬送方向かつ記録紙２８の長手方向を、以下、「副走査方向」と称する。

そして、このインクジェットプリンタ１０においては、マイクロコンピューターの制御に従って記録紙２８上に印刷が行われる。

即ち、ワイヤー２４の巻き取りによりワイヤー２４が移動すると、このワイヤー２４の移動に伴って、ホルダー２６に搭載されたインクヘッド３０が、給紙装置（図示せず。）によってベース部材１４上に供給された記録紙２８上を主走査方向における行き方向（往路）および帰り方向（復路）に一体的に往復移動し、記録紙２８上に印刷が行われる。

こうしたインクジェットプリンタ１０においては、側方ユニット１８内に位置するインクタンクユニット１７内にインクを貯留する貯留手段たる内部が中空な容器状のインクタンク５２（図２を参照する。）を配置するとともに、洗浄液を貯留する貯留手段たる内部が中空な容器状の洗浄液タンク６０（図２を参照する。）を配置するようにして、インクを貯留しているインクタンク５２および洗浄液を貯留している洗浄液タンク６０からインクヘッド３０のインク吐出ノズルへ至るインク供給経路を構築し、インク供給経路を介してインクタンク５２あるいは洗浄液タンク６０からインクヘッド３０へインクあるいは洗浄液の供給を行うためのインク供給システムが設けられている。

また、側方ユニット１８内には、インクヘッド待機位置３２が備えられており、インクヘッド待機位置３２の高さ方向における下方側にはインクヘッドをクリーニングするためのワイパー４２と、インクヘッドの保護などを行うキャップ４４と、キャップ４４に回収されたインクを回収するためにキャップ４４に接続された廃液タンク４６とを有して構成されるクリーニング機構４０が配設されている。

ここで、図２には、インクあるいは洗浄液をインクヘッド３０へ供給するためのインク供給システム５０の概念構成説明図が示されている。

この図２を参照しながら、インクあるいは洗浄液をインクヘッド３０へ供給するためのインク供給システム５０について説明すると、インク供給システム５０は、インクを貯留したインク貯留手段としてのインクタンク５２とインクヘッド３０との間を接続するインク搬送経路を備えており、このインク搬送経路内に第１ポンプ５４と第２ポンプ５６と四方バルブ５８とが配設されている。

また、上記四方バルブ５８にはインク搬送経路と同様の洗浄液搬送経路が接続されており、この洗浄液搬送経路を介して洗浄液を貯留した洗浄液貯留手段としての洗浄液タンク６０と四方バルブ５８とが接続されている。

ここで、四方バルブ５８には、インクタンク５２のインク流出口５２ａと連通する第１開口部５８ａと、インクタンク５２のインク流入口５２ｂと連通する第２開口部５８ｂと、インクヘッド３０と連通する第３開口部５８ｃと、洗浄液タンク６０のインク洗浄液流出口６０ａと連通する第４開口部５８ｄとが設けられおり、それぞれ独立して開閉動作する第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａ（第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａについては後述する。）の開閉制御により、第１開口部５８ａと第２開口部５８ｂと第３開口部５８ｃと第４開口部５８ｄとをそれぞれ独立して選択的に連通自在とする流路が構築されるようになされている。

なお、本実施の形態においては、洗浄液タンク６０に貯留されている洗浄液としてジプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いるものとした。

ここで、インク搬送経路ならびに洗浄液搬送経路は、より詳細には、一方の端部をインクタンク５２の底部に位置するインク流出口５２ａに接続するとともに他方の端部を四方バルブ５８の第１開口部５８ａに接続した第１インク搬送チューブ６２と、一方の端部を四方バルブ５８の第２開口部５８ｂに接続するとともに他方の端部を第１ポンプ５４の吸込口５４ａに接続した第２インク搬送チューブ６４と、一方の端部を第１ポンプ５４の吐出口５４ｂに接続するとともに他方の端部をインクタンク５２の上部に位置するインク流入口５２ｂに接続した第３インク搬送チューブ６６と、一方の端部を四方バルブ５８の第３開口部５８ｃに接続するとともに他方の端部を第２ポンプ５６の吸込口５６ａに接続した第４インク搬送チューブ６８と、一方の端部を第２ポンプ５６の吐出口５６ｂに接続するとともに他方の端部をインクヘッド３０に接続した第５インク搬送チューブ７０と、一方の端部を四方バルブ５８の第４開口部５８ｄに接続するとともに他方の端部を洗浄液タンク６０の底部に位置するインク洗浄液流出口６０ａに接続した第１洗浄液搬送チューブ７２とを有して構成されている。

なお、第１ポンプ５４は、インクタンク５２からインクヘッド３０側へ供給されたインクをインクタンク５２側へ吸い上げる動作を行う。

また、第２ポンプ５６は、インクをインクタンク５２側からインクヘッド３０側へ押し出す動作または洗浄液を洗浄液タンク６０側からインクヘッド３０側へ押し出す動作を行う。

ここで、図３に示した四方バルブ５８の概略構成説明図を参照しながら四方バルブ５８の構成を説明すると、四方バルブ５８は、第１開口部５８ａ内部に配置された第１バルブ５８ａａと、第２開口部５８ｂ内部に配置された第２バルブ５８ｂａと、第４開口部５８ｄ内部に配置された第３バルブ５８ｄａと、四方バルブ５８中央に配置された中央バルブ５８ｅａと、第１バルブ５８ａａと第２バルブ５８ｂａとを接続する第１流路５８−１と、第３開口部５８ｃと第３バルブ５８ｄａとを接続する第２流路５８−２と、第１流路５８−１と中央バルブ５８ｅａとを接続する第３流路５８−３と、第２流路５８−２と中央バルブ５８ｅａとを接続する第４流路５８−４とを有して構成される。

なお、第３流路５８−３と第４流路５８−４とは中央バルブ５８ｅａを介して接続されているため、第３流路５８−３および第４流路５８−４との接続は中央バルブ５８ｅａの開閉状態に依存するものである。

そして、上記した四方バルブ５８内に備えられた第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態は、図示しない操作子の操作によって、以下に説明する第１開閉状態、第２開閉状態、第３開閉状態、第４開閉状態および第５開閉状態となるように自動的に制御されるものとする。

ここで四方バルブ５８内に備えられた第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態について、図４を参照しながら説明する。

（１）第１開閉状態（図４（ａ）を参照する。）
第１バルブ５８ａａ：開放、第２バルブ５８ｂａ：閉鎖、第３バルブ５８ｄａ：閉鎖、中央バルブ５８ｅａ：開放
第１開閉状態においては、第１流路５８−１、第２流路５８−２、第３流路５８−３および第４流路５８−４により、第１開口部５８ａと第３開口部５８ｃとを連通する流路が構築される。

（２）第２開閉状態（図４（ｂ）を参照する。）
第１バルブ５８ａａ：閉鎖、第２バルブ５８ｂａ：開放、第３バルブ５８ｄａ：閉鎖、中央バルブ５８ｅａ：開放
第２開閉状態においては、第１流路５８−１、第２流路５８−２、第３流路５８−３および第４流路５８−４により、第２開口部５８ｂと第３開口部５８ｃとを連通する流路が構築される。

（３）第３開閉状態（図４（ｃ）を参照する。）
第１バルブ５８ａａ：開放もしくは閉鎖、第２バルブ５８ｂａ：開放もしくは閉鎖、第３バルブ５８ｄａ：開放、中央バルブ５８ｅａ：閉鎖
第３開閉状態においては、第２流路５８−２により、第３開口部５８ｃと第４開口部５８ｄとを連通する流路が構築される。また、第１バルブ５８ａａと第２バルブ５８ｂａとが開放されている場合には、第１流路５８−１により、第１開口部５８ａと第２開口部５８ｂとを連通する流路が構築される。なお、第１バルブ５８ａａと第２バルブ５８ｂａとの少なくともいずれか一方が閉鎖されている場合には、第１開口部５８ａと第２開口部５８ｂとを連通する流路は構築されない。

（４）第４開閉状態（図４（ｄ）を参照する。）
第１バルブ５８ａａ：開放、第２バルブ５８ｂａ：開放、第３バルブ５８ｄａ：開放もしくは閉鎖、中央バルブ５８ｅａ：閉鎖
第４開閉状態においては、第１流路５８−１により、第１開口部５８ａと第２開口部５８ｂとを連通する流路が構築される。また、第３バルブ５８ｄａが開放されている場合には、第２流路５８−２により、第３開口部５８ｃと第４開口部５８ｄとを連通する流路が構築される。なお、第３バルブ５８ｄａが閉鎖されている場合には、第３開口部５８ｃと第４開口部５８ｄとを連通する流路は構築されない。

（５）第５開閉状態（図４（ｅ）を参照する。）
第１バルブ５８ａａ：開放、第２バルブ５８ｂａ：開放、第３バルブ５８ｄａ：開放、中央バルブ５８ｅａ：閉鎖
第５開閉状態においては、第１流路５８−１により、第１開口部５８ａと第２開口部５８ｂとを連通する流路が構築されるとともに、第２流路５８−２により、第３開口部５８ｃと第４開口部５８ｄとを連通する流路が構築される。なお、第３開閉状態において第１バルブ５８ａａと第２バルブ５８ｂａとが開放されている場合と第４開閉状態において第３バルブ５８ｄａが開放されている場合とにおいては、第５開閉状態と同一の流路が構築されることになる。

ここで、図５にはインクを貯留する貯留手段たるインクタンク５２の概略構成斜視説明図が示されている。

インクタンク５２の底部５２ｃは、インク流出口５２ａが最下方に位置するように、徐々に傾斜をつけた漏斗形状を備えている。

また、洗浄液を貯留する貯留手段たる洗浄液タンク６０の形状としても、インクタンク５２の形状と同様の形状を採用することができる。

以上の構成において、インクジェットプリンタ１０により記録紙２８にインクを印刷可能な印刷状態においては、操作子の操作により四方バルブ５８の第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態を第１開閉状態に設定し、第１バルブ５８ａａおよび中央バルブ５８ｅａを開放するとともに第２バルブ５８ｂａおよび第３バルブ５８ｄａを閉鎖する。

この四方バルブ５８の第１開閉状態においては、第２ポンプ５６の駆動によってインクタンク５２側からインクヘッド３０側へのインクの搬送が促され、図２において矢印Ａで示すインク移動経路、即ち、インクタンク５２のインク流出口５２ａから第１インク搬送チューブ６２、四方バルブ５８の第１開口部５８ａ、第３開口部５８ｃ、第４インク搬送チューブ６８、第２ポンプの吸込口５６ａ、第２ポンプの吐出口５６ｂ、第５インク搬送チューブ７０を連通するインク移動経路で、インクはインクヘッド３０へ供給される。なお、第１ポンプ５４の駆動は停止されている。

ここで、図４（ａ）に示す第１開閉状態における四方バルブ５８の内部の様子を参照しながら、さらに詳細に説明すると、インクタンク５２側より四方バルブ５８側へ搬送されてきたインクは、第１バルブ５８ａａを通過し、第１流路５８−１ならびに第３流路５８−３を流れて中央バルブ５８ｅａを通過し、第４流路５８−４ならびに第２流路５８−２を流れて第３開口部５８ｃより排出され、インクヘッド３０側へ搬送されていく。このとき、第２バルブ５８ｂａおよび第３バルブ５８ｄａは閉鎖状態であるため、四方バルブ５８内を通るインクは、図４（ａ）に示す破線矢印の流路を流れる。

従って、四方バルブ５８の開閉状態を第１開閉状態に設定することで、インクがインクタンク５２側からインクヘッド３０へ搬送され、インクヘッド３０から記録紙２８に対してインクを吐出して印刷を実行することができる。

次に、インクジェットプリンタ１０内のインクヘッド３０を含むインク供給経路内で目詰まりや汚れが生じて吐出不良状態になった場合には、まず、インクヘッド３０を含むインク供給経路内にあるインクを回収する。

即ち、こうしたインク回収のために、図示しない操作子の操作により四方バルブ５８の第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態を第２開閉状態に設定し、第２バルブ５８ｂａおよび中央バルブ５８ｅａを開放するとともに第１バルブ５８ａａおよび第３バルブ５８ｄａを閉鎖する。

この四方バルブ５８の第２開閉状態においては、第１ポンプ５４の駆動によってインクヘッド３０側からインクタンク５２側へのインクの搬送が促され、図２において矢印Ｂで示すインク移動経路、即ち、インクヘッド３０から第５インク搬送チューブ７０、第２ポンプの吐出口５６ｂ、第２ポンプの吸込口５６ａ、第４インク搬送チューブ６８、第３開口部５８ｃ、第２開口部５８ｂ、第２インク搬送チューブ６４、ポンプ５４の吸込口５４ａ、ポンプ５４の吐出口５４ｂ、第３インク搬送チューブ６６、インクタンク５２のインク流入口５２ｂを通るインク移動経路で、インクタンク５２からインクヘッド３０へ供給されたインクをインクタンク５２側へ吸い上げて回収するものである。なお、第２ポンプ５６の駆動は停止されている。

ここで、図４（ｂ）に示す第２開閉状態における四方バルブ５８の内部の様子を参照しながら、さらに詳細に説明すると、インクヘッド３０側より四方バルブ５８側へ搬送されてきたインクは、第３開口部５８ｃより四方バルブ５８内に入り、第２流路５８−２ならびに第４流路５８−４を流れて中央バルブ５８ｅａを通過し、第３流路５８−３ならびに第１流路５８−１を流れて第２バルブ５８ｂａを通過し、第２開口部５８ｂより排出され、インクタンク５２側へ搬送されていく。このとき、第１バルブ５８ａａおよび第３バルブ５８ｄａは閉鎖状態であるため、四方バルブ５８内を通るインクは、図４（ｂ）に示す破線矢印の流路を流れる。

従って、四方バルブ５８の開閉状態を第２開閉状態に設定することで、インクヘッド３０を含むインク供給経路内のインクをインクタンク５２内に回収することができる。

続いて、インクジェットプリンタ１０内のインクヘッド３０を含むインク供給経路内を洗浄液で洗浄するために、図示しない操作子の操作により四方バルブ５８の第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態を第３開閉状態に設定し、第３バルブ５８ｄａを開放するとともに中央バルブ５８ｅａを閉鎖する。このとき、中央バルブ５８ｅａは閉鎖状態であるため、第１バルブ５８ａａおよび第２バルブ５８ｂａは開放もしくは閉鎖のどちらでもよい。

この四方バルブ５８の第３開閉状態においては、第２ポンプ５６の駆動によって洗浄液タンク６０側からインクヘッド３０側へのインクの搬送が促され、図２において矢印Ｃで示す洗浄液移動経路、即ち、洗浄液タンク６０の洗浄液流出口６０ａから第１洗浄液搬送チューブ７２、第４開口部５８ｄ、第３開口部５８ｃ、第４インク搬送チューブ６８、第２ポンプの吸込口５６ａ、第２ポンプの吐出口５６ｂ、第５インク搬送チューブ７０を連通する洗浄液移動経路で、洗浄液はインクヘッド３０へ供給される。なお、第１ポンプ５４の駆動は停止されている。

ここで、図４（ｃ）に示す第３開閉状態における四方バルブ５８の内部の様子を参照しながら、さらに詳細に説明すると、洗浄液タンク６０側より四方バルブ５８側へ搬送されてきた洗浄液は、第３バルブ５８ｄａを通過し、第２流路５８−２を流れて第３開口部５８ｃより排出され、インクヘッド３０側へ搬送されていく。このとき、中央バルブ５８ｅａは閉鎖状態であるため、四方バルブ５８内を通る洗浄液は、図４（ｃ）に示す破線矢印の流路を流れる。また、第１ポンプ５４の駆動は停止されているので、第１バルブ５８ａａおよび第２バルブ５８ｂａにはインクが搬送されない。

従って、四方バルブ５８の開閉状態を第３開閉状態に設定することで、洗浄液タンク６０からインクヘッド３０へ到達した洗浄液でインクヘッド３０を含むインク供給経路内が洗浄され、洗浄後の洗浄液はインクヘッド３０の下方側に配置されているキャップ４４を経由し、廃液タンク４６内へ回収される。

また、四方バルブ５８の第２開閉状態においてインクヘッド３０を含むインク供給経路内のインクをインクタンク５２内へ回収した後に、インクタンク５２内に貯留されたインクの増粘を抑止するために、以下のようなインク循環処理を行ってもよい。なお、このインク循環処理は、記録紙２８への印刷を行っていない印刷待機中などに随時行うことができる。

このインク循環処理を行うには、図示しない操作子の操作により四方バルブ５８の第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態を第４開閉状態に設定し、第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａならびに第３バルブ５８ｄａを開放するとともに中央バルブ５８ｅａを閉鎖する。

この四方バルブ５８の第４開閉状態においては、第１ポンプ５４の駆動によってインクタンク５２のインク流出口５２ａから流出したインクをインクタンク５２のインク流入口５２ｂへ循環させる搬送が促され、図２において矢印Ｄで示すインク移動経路、即ち、インクタンク５２のインク流出口５２ａから第１インク搬送チューブ６２、四方バルブ５８の第１開口部５８ａ、第２開口部５８ｂ、第２インク搬送チューブ６４、ポンプ５４のポンプの吸込口５４ａ、ポンプ５４の吐出口５４ｂ、第３インク搬送チューブ６６、インクタンク５２のインク流入口５２ｂを通るインク移動経路で、インクタンク５２内のインクが循環されることになる。

ここで、図４（ｄ）に示す第４開閉状態における四方バルブ５８の内部の様子を参照しながら、さらに詳細に説明すると、インクタンク５２側より搬送されてきたインクは、第１バルブ５８ａａを通過し、第１流路５８−１を流れて第２バルブ５８ｂａを通過し、第２開口部５８ｂより排出され、第１ポンプ５４の駆動により、再びインクタンク５２側へ搬送される。このとき、中央バルブ５８ｅａは閉鎖状態であるため、四方バルブ５８内を通るインクは、図４（ｄ）に示す破線矢印の流路を流れる。

従って、四方バルブ５８の開閉状態を第４開閉状態に設定することにより、図２において矢印Ｄで示すインク移動経路でインクタンク５２内のインクを循環することができ、その結果、インクタンク５２内のインクが攪拌されてインクタンク５２内のインクの増粘が抑止され、インクタンク５２内のインクを良好な印刷を行うことができる状態に維持することが可能となる。

そして、第１インク搬送チューブ６２内には増粘のないインクが満たされるようになるため、いつでも印刷が可能な状態に準備することが可能である。

このため、図示しない操作子の操作により四方バルブ５８の第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態を再び第１開閉状態に設定すれば、即座に良好な状態のインクで通常の印刷を行うことができる。

従って、使用者は四方バルブ５８の開閉状態を図４（ａ）→図４（ｂ）→図４（ｃ）→図４（ｄ）→図４（ａ）→・・・の順で各バルブが開閉されるように設定することで、インクヘッドよりインクを吐出しての印刷、インクヘッド３０を含むインク供給経路内のインクの回収、洗浄液によるインクヘッド３０を含むインク供給経路内の洗浄、インクタンク５２内のインクの攪拌という処理を自動的に行うことが可能となる。

次に、図６を参照しながら、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの第２の実施の形態について説明する。

なお、以下の説明においては、図１乃至図５を参照しながら説明した本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの第１の実施の形態と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は適宜に省略することとする。

この本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの第２の実施の形態たるインク供給システム５００は、第２ポンプ５６を配設していない一方で、キャップ４４に接続された吸引ポンプたる第３ポンプ５０２を配設している点において、第１の実施の形態のインク供給システム５０と異なる。

この第３ポンプ５０２は、キャップ４４によって回収されたインクあるいは洗浄液を吸引して廃液タンク４６へ移動させるものである。

インク供給システム５００においても、インク供給システム５０と同様に、四方バルブ５８の開閉状態を制御することにより、インクヘッドよりインクを吐出しての印刷、インクヘッド３０を含むインク供給経路内のインクの回収、洗浄液によるインクヘッド３０を含むインク供給経路内の洗浄、インクタンク５２内のインクの攪拌という処理を自動的に行うことが可能となる。

また、インク供給システム５００によれば、インクヘッド３０にキャップ４４を装着している状態で第３ポンプ５０２を駆動させると、第３ポンプ５０２の吸引力により四方バルブ５８を通過したインクまたは洗浄液のキャップ４４側への搬送を促すこともできる。

従って、インク供給システム５００によれば、第３ポンプ５０２の吸引力により洗浄液を洗浄液タンク６０側からインクヘッド３０側へ強制的に流すことができ、インクヘッド３０を含むインク供給経路内の洗浄の高速化を期待できる。

以上において説明したように、このインクジェットプリンタ１０によれば、四方バルブ５８の開閉状態を制御するのみでインクヘッド３０を含むインク供給経路内の洗浄を行うことができるので、煩雑な作業を行うことなくインクヘッド３０を含むインク供給経路の洗浄を実現することができる。

このため、インクヘッド３０を含むインク供給経路の洗浄作業に伴うオペレータの負担が著しく軽減され、かつ、安定した洗浄を行うことができるようになり、吐出不良の発生を効果的に抑止することができるようになる。

また、インクジェットプリンタ１０においては、インクヘッド３０を含むインク供給経路の洗浄を行う前に、インクヘッド３０を含むインク供給経路内に存在するインクをインクタンク５２内に回収することができるので、インクを無駄にすることがなしにインクヘッド３０を含むインク供給経路を洗浄することが可能となる。

さらに、インクジェットプリンタ１０においては、インクタンク５２に貯留されたインクをインク流出口５２ａから流出させてインク流入口５２ｂから流入させるような流路で循環することができるため、インクタンク５２内におけるインクの増粘を防止することが可能となってインクを均一で良好な状態に維持することができ、正常な印刷を実現できるようなインクの状態に常に維持することができるようになる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に説明するように変形してもよい。

（１）上記した実施の形態においては、インクヘッド３０を含むインク供給経路の洗浄とインクタンク５２内に貯留されたインクの循環とをそれぞれ別々に行う場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、インクヘッド３０を含むインク供給経路の洗浄とインクタンク内に貯留されたインクの循環の攪拌とを同時に行うようにしてもよいことは勿論である。

より詳細には、四方バルブ５８を通常印刷状態たる第１開閉状態（図４（ａ）を参照する。）に設定して印刷を行った後に、四方バルブ５８を第２開閉状態（図４（ｂ）を参照する。）に設定して、インクヘッド３０を含むインク供給経路内のインクをインクタンク５２内に回収する。

この後に、図示しない操作子の操作により四方バルブ５８の第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａ、第３バルブ５８ｄａならびに中央バルブ５８ｅａの開閉状態を第５開閉状態（図４（ｅ）を参照する。）に設定し、第１バルブ５８ａａ、第２バルブ５８ｂａならびに第３バルブ５８ｄａを開放するとともに中央バルブ５８ｅａを閉鎖する。

この四方バルブ５８の第５開閉状態においては、第１ポンプ５４の駆動によってインクタンク５２のインク流出口５２ａから流出したインクをインクタンク５２のインク流入口５２ｂへ循環させる搬送が促され、図２において矢印Ｄで示すインク移動経路、即ち、インクタンク５２のインク流出口５２ａから第１インク搬送チューブ６２、四方バルブ５８の第１開口部５８ａ、第２開口部５８ｂ、第２インク搬送チューブ６４、ポンプ５４のポンプの吸込口５４ａ、ポンプ５４の吐出口５４ｂ、第３インク搬送チューブ６６、インクタンク５２のインク流入口５２ｂを通るインク移動経路で、インクタンク５２内のインクが循環されることになるとともに、第２ポンプ５６の駆動によって洗浄液タンク６０側からインクヘッド３０側へのインクの搬送が促され、図２において矢印Ｃで示す洗浄液移動経路、即ち、洗浄液タンク６０の洗浄液流出口６０ａから第１洗浄液搬送チューブ７２、第４開口部５８ｄ、第３開口部５８ｃ、第４インク搬送チューブ６８、第２ポンプの吸込口５６ａ、第２ポンプの吐出口５６ｂ、第５インク搬送チューブ７０を連通する洗浄液移動経路で、洗浄液はインクヘッド３０へ供給される。

これにより、インクヘッド３０を含むインク供給経路の洗浄とインクタンク内に貯留されたインクの循環の攪拌とを同時に実現することができる。

（２）上記した実施の形態においては、インクタンク５２の形状として、インク流出口５２ａが最下方に位置するように底部５２ｃを徐々に傾斜をつけた漏斗形状に形成したが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、従来より公知の中空直方体形状のものとしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、説明を簡略化して本発明の理解を容易にするために、インクサブタンクを設けることなくインクタンク５２のみを設けた場合について説明ならびに図示したが、これに限られるものではないことは勿論であり、インクヘッド３０からより安定したインクの吐出を行うために、インクヘッド３０とインクタンク５２との水頭値位置関係を一定に保つ目的でインク供給経路の途中にインクを貯留したインクサブタンクを設けてもよいものである。

インクタンク５２からインクサブタンクへのインクの供給は、水頭値の差を利用してもよく、また、ポンプを設けてポンプによる供給を行ってもよいものである。

ここで、ポンプ設けてインクタンク５２からインクサブタンクへのインクの供給を行う場合について説明すると、例えば、図７には、インクサブタンク６０２を有するインクジェットプリンタ６００の例が示されている。

このインクジェットプリンタ６００は、四方バルブ５８とインクヘッド３０との間にインクを貯留するインクサブタンク６０２を有している。

そして、インクタンク５２からインクサブタンク６０２へのインクの供給のために、インクタンク５２と四方バルブ５８との間に第４ポンプ６０４が設けられている。

また、洗浄液タンク６０からインクサブタンク６０２への洗浄液の供給のために、洗浄液タンク６０と四方バルブ５８との間に第５ポンプ６０６を設けるようにしている。

（４）上記した実施の形態においては、洗浄液としてジプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いるものとしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル以外に、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテルやトリエチレングリコールモノメチルエーテルを用いてもよい。

（５）上記した実施の形態ならびに上記（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、二値偏向方式あるいは連続偏向方式などの各種の連続方式や、サーマル方式あるいは圧電素子方式などの各種のオンデマンド方式を含む、各種のインクジェット方式を用いたインクジェットプリンタに対して利用することができる。

図１は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの実施の形態の一例を備えたインクジェットプリンタの概略構成説明図である。 図２は、インク供給システムの概念構成説明図である。 図３は、インク供給システム内の四方バルブの内部を説明した概念構成説明図である。 図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、インク供給システム内の四方バルブにおける種々の開閉状態を示したものである。 図５は、インクを貯留する貯留手段たるインクタンクの概略構成斜視説明図である。 図６は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの変形例を示した概念構成説明図である。 図７は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるインク供給システムの変形例を示した概念構成説明図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ
１２ 基台部材
１４ ベース部材
１６Ｌ、１６Ｒ 側方部材
１７ インクタンクユニット
１８ 側方ユニット
２０ 中央壁
２２ ガイドレール
２４ ワイヤー
２６ ホルダー
２８ 記録紙
３０ インクヘッド
３２ インクヘッド待機位置
４０ クリーニング機構
４２ ワイパー
４４ キャップ
５０ インク供給システム
５２ インクタンク
５２ａ インク流出口
５２ｂ インク流入口
５２ｃ 底部
５４ 第１ポンプ
５４ａ 吸込口
５４ｂ 吐出口
５６ 第２ポンプ
５６ａ 吸込口
５６ｂ 吐出口
５８ 四方バルブ
５８ａ 第１開口部
５８ａａ 第１バルブ
５８ｂ 第２開口部
５８ｂａ 第２バルブ
５８ｃ 第３開口部
５８ｄ 第４開口部
５８ｄａ 第３バルブ
５８ｅａ 第４バルブ
６０ 洗浄液タンク
６２ａ 洗浄液流出口
６４ 第１インク搬送チューブ
６６ 第２インク搬送チューブ
６８ 第３インク搬送チューブ
７０ 第４インク搬送チューブ
７２ 第５インク搬送チューブ
５００ インク供給システム
５０２ 第３ポンプ
６００ インク供給システム
６０２ インクサブタンク
６０４ 第４ポンプ
６０６ 第５ポンプ

Claims (4)

1. インクジェット方式によりインクを媒体上に吐出するインクヘッドを備えたインクジェットプリンタにおけるインク供給システムにおいて、
   インクを中空な内部へ流入する流入口と前記インクを前記内部から外部へ流出する流出口とを有し、前記内部に前記インクを貯留可能なインク貯留手段と、
   中空な内部に洗浄液を貯留可能な洗浄液貯留手段と、
   前記インク貯留手段の前記流出口から前記外部へ流出した前記インクを供給されて媒体上に印刷を行うインクヘッドと、
   前記インク貯留手段の前記流出口と連通する第１の開口部と、前記インク貯留手段の前記流入口と連通する第２の開口部と、前記インクヘッドと連通する第３の開口部と、前記洗浄液貯留手段と連通する第４の開口部とを有し、前記第１の開口部と前記第２の開口部と前記第３の開口部と前記第４の開口部とをそれぞれ独立して選択的に連通自在とする流路を構築する四方バルブと、
   前記四方バルブを介して前記インク貯留手段側から前記インクヘッド側へ供給された前記インクを、前記四方バルブを介して前記インクヘッド側から前記インク貯留手段側へ吸い上げるポンプと
   を有し、
   前記四方バルブが前記第１の開口部と前記第３の開口部とを連通する流路を構築した状態において、前記四方バルブの前記第１の開口部と前記第３の開口部とを連通する流路を介して前記インク貯留手段の前記流出口と前記インクヘッドとを連通させ、前記インク貯留手段の前記流出口側から前記インクヘッド側へ前記インクを供給し、
   前記四方バルブが前記第２の開口部と前記第３の開口部とを連通する流路を構築した状態において、前記四方バルブの前記第２の開口部と前記第３の開口部とを連通する流路を介して前記インク貯留手段の前記流入口と前記インクヘッドとを連通させ、前記ポンプを駆動して前記インク貯留手段の前記流出口側から前記インクヘッド側へ供給された前記インクを前記インク貯留手段の前記流入口側へ吸い上げて、前記インク貯留手段側の前記流出口側から前記インクヘッド側へ供給された前記インクを前記インク貯留手段の前記流入口から前記インク貯留手段内に回収し、
   前記四方バルブが前記第３の開口部と前記第４の開口部とを連通する流路を構築した状態において、前記四方バルブの前記第３の開口部と前記第４の開口部とを連通する流路を介して前記洗浄液貯留手段と前記インクヘッドとを連通させ、前記洗浄液貯留手段から前記インクヘッドへ洗浄液を供給し、
   前記四方バルブが前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する流路を構築した状態において、前記四方バルブの前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する流路を介して前記インク貯留手段の前記流出口と前記流入口とを連通させ、前記ポンプを駆動して前記インク貯留手段の前記流出口側から流出した前記インクを前記インク貯留手段の前記流入口側へ吸い上げて、前記インク貯留手段内の前記インクを前記四方バルブを介して循環する
   ことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるインク供給システム。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタにおけるインク供給システムにおいて、さらに、
   前記インクヘッドのインク吐出面の高さ方向における下方側に、前記インクヘッドを密閉可能なキャップ部材と、
   前記キャップ部材にインクチューブを介して接続された廃インクを貯留するための廃インク貯留手段と、
   前記キャップ部材と前記廃インク貯留手段との間に配設された吸引ポンプと
   を有し、
   前記インクヘッドに前記キャップ部材をかぶせた状態で前記吸引ポンプを駆動することにより、前記インクヘッド側から前記廃インク貯留手段側へ前記インクまたは前記洗浄液を吸引する
   ことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるインク供給システム。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタにおけるインク供給システムにおいて、
   前記四方バルブと前記インクヘッドとを連通する前記インクの流路に、前記インク貯留手段よりも前記インクの貯留量が少ない第２のインク貯留手段を設け、前記インクヘッドと前記インク貯留手段とのインクの水頭値位置関係を一定に保持する
   ことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるインク供給システム。
4. 請求項１、２または３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタにおけるインク供給システムにおいて、
   前記インク貯留手段は、底部に前記インクヘッド側へ前記インクを供給するための前記流出口を形成し、前記底部は前記流出口が最下方に位置するように傾斜をつけた漏斗形状を備えており、
   前記洗浄液貯留手段は、底部に前記インクヘッド側へ前記洗浄液を供給するための洗浄液流出口を形成し、前記底部は前記洗浄液流出口が最下方に位置するように傾斜をつけた漏斗形状を備えている
   ことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるインク供給システム。

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