JP2012254542A

JP2012254542A - 印刷装置

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Publication number: JP2012254542A
Application number: JP2011127945A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kobayashi; 治夫小林; Kazuyuki Kondo; 和幸近藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP5757164B2

Abstract

【課題】複数のインク供給系統におけるインクの引き戻し動作の信頼性を向上する。
【解決手段】印刷データに応じてインクをノズルから吐出する複数の記録ヘッド４と、複数の記録ヘッド４に個別に対応してインクを格納する複数のインクカートリッジ３と、複数のインクカートリッジ３からそれぞれ対応する複数の記録ヘッド４にインクを供給する複数のインク供給管５と、複数のインク供給管５のそれぞれの流路途中位置に連通する複数の通気管９とを備えた印刷装置１００において、複数の通気管９の開口端部のそれぞれに対して独立して接続される複数の管接続部３２ｂの開口端部３２ｃに対し、単一のパッキン４３での押接動作と離間動作で当該通気管９の大気開放状態と大気遮断状態とを切り替え可能な集合開放弁２０を備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、インク供給系統中のインクを引き戻す印刷装置に関する。

印刷装置において、インクカートリッジと記録ヘッドとを接続するインク供給管内部からインクを引き戻す必要がある。これは、特に酸化チタンなどの顔料を含有する白インクを用いる場合には、長時間の停止中におけるインク供給管内での顔料の沈降を防ぐために必須の作業である。

従来では、例えば特許文献１に記載されているように、インク供給管の流路途中位置に通気管が連通している。そして、当該通気管の開口端部における閉塞状態と開放状態を切り替えることで、インクの流通と引き戻しを容易に行う技術が提案されている。つまり、上記連通点、記録ヘッド、及びノズルの順で高い位置に配置し、制御弁などを用いて上記通気管の開口端部を閉塞させた状態では、印刷時に記録ヘッドのノズルからインクが吐出することに応じて、適切にインクカートリッジからインクが流入し、インクがインク供給管内を流通する。また、上記通気管の開口端部を開放させた状態では、大気圧や上記連通点から吐出口までの水頭差によりその間のインク供給管内のインクが自重によってインクカートリッジ内に引き戻される。近年の印刷装置では、大量の白インクを使用することから、上述したインクカートリッジ、インク供給管、及び記録ヘッドを含めたインク供給系統を複数系統備える場合が多い。

特開２００９−２４１４９８号公報

しかしながら、もし、このように１台の印刷装置に備えられた複数のインク供給系統がそれぞれ独立して１つ上記制御弁を設けると、即ち、複数の制御弁を設けてインクの引き戻し動作を行う構成では、装置全体において部品点数が増加し、構成が複雑化してしまう。一方、図１０に示すように、上記制御弁２０１に接続される代表の一本の集合通気管２０２から分岐した複数の通気管２０３が、複数のインク供給管２０４へ接続されるような構成も考えられる。各インク供給管２０４は、それぞれ対応するインクカートリッジ２０５と記録ヘッド２０６とを接続している。その構成では、複数のインク供給管２０４に対して制御弁２０１を共有すると、集合通気管２０２が複数のインク供給管２０４で共有されているために、複数のインク供給管２０４中のインクに対する大気開放の作用がばらつく可能性がある。そのばらつきの悪影響として、例えば、一部のインク供給管２０４においてインクが想定以上に大量に残存し、或いは、インクがインクカートリッジ２０５に引き戻るまで時間が想定以上に長くなる恐れがある。

本発明の目的は、複数のインク供給管に対して制御弁を共有しても、大気開放の作用のばらつきを低減した印刷装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、印刷データに応じてインクをノズルから吐出する複数の記録ヘッドと、前記複数の記録ヘッドに個別に対応して前記インクを格納する複数のインク貯留部材と、前記複数のインク貯留部材からそれぞれ対応する前記複数の記録ヘッドにインクを供給する複数のインク供給管と、前記複数のインク供給管のそれぞれの流路途中位置に連通する複数の通気管とを備えた印刷装置において、前記複数の通気管の開口端部のそれぞれに対して独立して接続される複数の管接続部の開口端部に対し、単一の閉塞体での押接動作と離間動作で当該通気管の大気開放状態と大気遮断状態とを切り替え可能な集合開放弁を備えたことを特徴とする。

印刷装置はインク貯留部材からインク供給管を介して記録ヘッドにインクを供給するインク供給系統を複数組備えている。また、各インク供給管の流路途中位置にはそれぞれ通気管が連通しており、これら通気管の開口端部を閉塞して大気遮断状態とすることで、各インク供給管の内部におけるインクの流通が可能となる。また、各通気管の開口端部を開放して大気開放状態とすることで、通気管の連通点からインク貯留部材までの区間において、各インク供給管内のインクを大気圧やその自重で各インクカートリッジに引き戻すことができる。

そこで本願第１発明の印刷装置は、上記複数の通気管の開口端部に対し、それぞれに接続する管接続部の開口端部を介して単一の閉塞体での押接動作と離間動作で当該通気管の大気開放状態と大気遮断状態とを切り替え可能な集合開放弁を備えている。これにより、上述したインクの引き戻し動作が可能なインク供給系統を複数備える印刷装置において、それぞれのインクの引き戻し動作の契機となる各通気管の大気開放状態と大気遮断状態との切り替えを、複数組のインク供給系統で共有した機構で統合的に行える。

これにより本願第１発明は、複数の通気管のそれぞれが独立して集合開放弁の管接続部に接続されているので、複数の通気管の圧力が同時に独立して変化する。そのため、複数の通気管に対する大気開放による作用のばらつきを低減し、そのばらつきの悪影響を低減することができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記複数の管接続部の開口端部は、略平面状の設置壁面に対して略同じ高さで突出し、前記閉塞体は前記設置壁面に対向する配置の略平面状の押接壁面で前記複数の管接続部の開口端部に押接可能であることを特徴とする。

本願第２発明においては、突出した状態の各管接続部の開口端部に対して閉塞体の略平面上の押接壁面を押接させることで、大気遮断状態とした各管接続部の開口端部を高い気密性で密閉できる。

第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記集合開放弁は前記複数の記録ヘッドを保持して移動させるキャリッジ側に設置され、前記閉塞体の押接動作を駆動する駆動部は印刷装置の本体固定部側に設けられることを特徴とする。

各記録ヘッドはキャリッジに保持されて移動するため、本体固定側に配置されるインクカートリッジとの間を接続するインク供給管は長い寸法で設けられる。これに対し本願第３発明においては、集合開放弁をキャリッジ側に設けて常に各記録ヘッドの近傍に配置できるため、各通気管の連通点を各記録ヘッドの近傍に設けることができる。これにより、各インク供給管の全長のうち各連通点からインクカートリッジまでの区間を長く設定でき、上記インクの引き戻し動作によってインクカートリッジへ引き戻せるインクの量を多く確保できる。また、ソレノイドなどの重量物で構成される駆動部を本体固定部側に設けることで、キャリッジの駆動が容易となるとともに、駆動部に接続する制御信号線や電力供給線の長さを短くできる。

第４発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記集合開放弁は、略円柱形状に構成された前記閉塞体を備えるピストン構造体と、前記ピストン構造体を内部に嵌合して両端にそれぞれ端壁部を設けた略円筒形状で構成され、一方側の端壁部の内側端面に前記設置壁面を備えるシリンダ構造体と、前記シリンダ構造体の他方側の端壁部を貫通して前記ピストン構造体に連結するピストンロッドと、を備え、前記ピストンロッドと前記シリンダ構造体の他方側の端壁部との間の摺動部分、及び前記ピストン構造体と前記シリンダ構造体との間の摺動部分には、それぞれ空気の流通が可能な隙間が周方向に均等に設けられていることを特徴とする。

本願第４発明においては、閉塞体の押圧壁面とシリンダ構造体の設置壁面との間の空間を密室とせず、周方向で均等な空気の通気が可能となるため、ピストン構造体の軸方向駆動を円滑に行うことができる。また、各管接続部の開口端部における大気開放状態と大気遮断状態との切り替え動作時においても、各通気管内の内圧の変動を抑えることができる。

第５発明は、上記第４発明において、前記複数の管接続部の開口端部は、円形形状で構成された前記設置壁面の同心円上で等間隔に配置されていることを特徴とする。

本願第５発明においては、閉塞体の押圧壁面とシリンダ構造体の設置壁面との間の空間において周方向で均等な空気の通気が可能であるため、設置壁面の同心円上で等間隔に配置された各管接続部の開口端部の間における内圧の変動の偏りをなくすことができる。

第６発明は、上記第４又は第５発明において、前記ピストンロッドは前記ピストン構造体の軸中心を貫通しており、当該ピストンロッドに対してその軸方向と略直交する配置で押圧平面を持つよう固定された座金を介して、前記ピストンロッドは前記ピストン構造体が備える前記閉塞体の前記押圧壁面の軸直交性を確保することを特徴とする。

本願第６発明においては、軸直交性が確保された閉塞体の押圧壁面が、複数の管接続部の開口端部に対する押圧動作をそれぞれ同時かつ均等な押圧力で行える。

本発明によれば、複数のインク供給管に対して制御弁を共有しても、大気開放の作用のばらつきを低減できる。

本発明の一実施の形態の印刷装置の外観全体を斜視で表す図である。印刷装置の機能的構成を表す機能ブロック図である。図１中のキャリッジ周辺を拡大した図である。インク供給系を示した略図である。集合開放弁の外観全体を斜視で表す図である。図５中の矢視Ｖ−Ｖ線断面で見た集合開放弁の内部構造を表す図である。端部内壁面を含む上記図６中のＡ部を拡大して示す図である。作動レバーの回動駆動によって集合開放弁が大気遮断状態と大気開放状態とに切り替えられた状態を表す図である。集合開放弁を接続した１つのインク供給系統における、メンテナンス時のインクの流通と引き戻しの動作切り替えを表す図である。従来のインク供給系の一例を示した略図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１において、本実施形態の印刷装置１００は、装置本体１とキャリッジ２とを有している。装置本体１は、フレームをつなぎ合わせて全体を略直方体形状とした骨組み構造体で構成されている。キャリッジ２は、装置本体１に設けられたレールに沿ってＸ搬送モータ（後述の図２参照）の駆動によりＸ方向に搬送可能となっている。装置本体１にはそれぞれインクを格納する４つのインクカートリッジ３が装着され、キャリッジ２には各インクカートリッジ３に対応する４つの記録ヘッド４が設けられており、対応するインクカートリッジ３と記録ヘッド４同士がインク供給管で接続されてインクの供給が行われる。なお、図中では図示の煩雑を回避するために、各インク供給管を省略している（後述の図４参照）。この印刷装置１００は、装置本体１に固定された被印刷物に対してキャリッジ２の搬送と各記録ヘッド４からのインクの吐出により所望の印刷を行う。なお、インクカートリッジ３が、各請求項記載のインク貯留部材に相当する。

印刷装置１００の機能的構成を表す機能ブロック図である図２において、当該印刷装置１００は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、通信制御部１４、印刷制御部１５、記録ヘッド４、Ｘ搬送モータ１７、Ｙ搬送モータ１８、カートリッジ挿入センサ１９、集合開放弁２０、及びディスプレイ２１を有している。

ＣＰＵ１１は、いわゆるマイクロコンピュータであり、ＲＡＭ１２の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ１３に予め記憶されたプログラムに従って各種の演算を行う。またＣＰＵ１１は、他の各部との間でバスを介した情報の交換や各種の制御指示を出力することで、印刷装置１００全体を制御する機能を有する。

ＲＯＭ１３は、後述する各種の処理プログラムやその他必要な情報が予め書き込まれた情報記憶媒体である。ＲＡＭ１２は、上記各種のプログラムを実行する上で必要な情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記憶媒体である。

通信制御部１４は、例えばＵＳＢインターフェース等を介して上位制御装置であるパーソナルコンピュータ（図中ではＰＣと略記）２００との間で情報や指令の送受を制御する機能を有する。

印刷制御部１５は、記録ヘッド制御部２２、ヘッド搬送制御部２３、センサ入力部２４、集合開放弁制御部２５、及び表示制御部２６を有している。

記録ヘッド制御部２２は、印刷データに応じて各記録ヘッド４に設けられた圧電アクチュエータの駆動を制御し、ノズルからインクを吐出させる機能を有する。

ヘッド搬送制御部２３は、キャリッジ２をＸ方向に搬送するＸ搬送モータ１７と、被印刷物をＹ方向に搬送するＹ搬送モータ１８の駆動を制御する機能を有する。

センサ入力部２４は、各インクカートリッジ３の挿入箇所に設けられたカートリッジ挿入センサ１９から、それぞれインクカートリッジ３の挿入を検出する信号を入力する機能を有する。

集合開放弁制御部２５は、集合開放弁２０を駆動する後述のソレノイドの動作を制御する機能を有する。

表示制御部２６は、使用者に対して各種の情報や指示をディスプレイ２１に表示させる機能を有する。

上記図１中のキャリッジ２周辺を拡大した図を図３に示す。なお、この図３においてもインク供給管の図示は省略している（後述の図４参照）。図３において、各インクカートリッジ３は装置本体１に装着され、各記録ヘッド４は各インクカートリッジ３の吐出口３ａより少し高い位置でキャリッジ２に固定され、上記集合開放弁は各記録ヘッド４より高い位置でキャリッジ２に固定されている。

上述したように、各記録ヘッド４とそれぞれに対応する各インクカートリッジ３同士がインク供給管で接続されており、それら各インク供給管の流路途中にそれぞれ通気管（図示省略）が連通して、各通気管の開口端部が上記集合開放弁２０に集中的に接続されている。この接続構成だけを図４に示す。図示するように、本実施形態においては、各インクカートリッジ３、各インク供給管、各通気管、及び各記録ヘッド４で構成されるインク供給系統が４つ設けられており、各インク供給系統はそれぞれの通気管を介して上記１つの集合開放弁２０に接続されている。即ち、この集合開放弁２０は、４つの各記録ヘッド４の供給系において共有して用いられる。

また図３では、図１において、キャリッジ２が印刷装置１００のメンテナンス位置に配置されている状態を拡大して示している。この配置状態では、集合開放弁２０の作動レバー３１の先端が、装置本体１側に設けられた作動アーム６の先端の下方に位置する。この作動アーム６は、上記集合開放弁制御部２５によって駆動制御されるソレノイド７と付勢バネ８によって上下に回動駆動される。図示する配置状態で、ソレノイド７の駆動により作動アーム６が下方に回動することにより、当該作動アーム６の先端が集合開放弁２０の作動レバー３１に当接して下方に押し下げる。これにより、集合開放弁２０が作動して大気遮断状態から大気開放状態に切り替えられる（後述の図８参照）。

図５は、集合開放弁２０全体を斜視した外観を示している。この図５において、集合開放弁２０は、概略的に弁本体３２、ブラケット３３、及び作動レバー３１を有している。

弁本体３２は、全体が略円柱形状に形成されており、その軸方向が上下方向に沿うよう配置される。弁本体３２の円形状の上方端部３２ａには、その同心円上で等間隔に各通気管が接続される４つの管接続部３２ｂが一体に設けられている。作動レバー３１は、弁本体３２の下方から径方向に伸びる配置で設けられている。ブラケット３３は、２つのボルト３４を介して弁本体３２の上方端部３２ａに接合されているとともに、弁本体３２の下方で作動レバー３１の一端を回動可能に軸支している。

図５中の矢視Ｖ−Ｖ線断面における集合開放弁の内部構造を、図６に示す。この図６において、集合開放弁２０の弁本体３２は、主にケーシング４１、蓋部４２、パッキン４３、パッキン座金４４、ロッド座金４５、押圧バネ４６、ピストンロッド４７、及びレバー座金４８を有している。

ケーシング４１は、全体が樹脂製からなり、上方端部が閉じられた略円筒形形状で構成されている。このケーシング４１の下方開口部に蓋部４２が嵌め込まれ、これらケーシング４１と蓋部４２がいわゆるシリンダの構造体５１を構成している。蓋部４２が図５の上記２本のボルト３４でケーシング４１とともにブラケット３３に接合されていることで、当該シリンダ構造体５１の組み立てが固定されている。

パッキン４３は、全体がゴムなどの弾性材料からなり、ケーシング４１の内径に嵌合可能な略円柱形状で構成されている。このパッキン４３の下面に同じ径の薄板であるパッキン座金４４が重ねられ、上面に径の小さいロッド座金４５が重ねられ、これらパッキン４３、パッキン座金４４、及びロッド座金４５がいわゆるピストンの構造体５２を構成している。

押圧バネ４６は、上記蓋部４２の上面と上記パッキン座金４４の下面との間に設けられ、常にピストン構造体５２を上方、つまり蓋部４２と逆側のシリンダ構造体５１の端部へ向かう方向に付勢する。

ピストンロッド４７は、全体が円柱棒状で構成されており、蓋部４２、パッキン座金４４、パッキン４３、及びロッド座金４５のそれら軸中心を貫通している。ピストンロッド４７の上端は、ロッド座金４５の上面から突出している。また、ピストンロッド４７の下端は、作動レバー３１の下方部分に係合しているレバー座金４８を貫通している。そしてこのピストンロッド４７の側面で、ロッド座金４５の上面、押圧バネ４６の中心、及びレバー座金４８の下面のそれぞれの軸方向位置に円周溝が切られており、各円周溝にはＥ型留め具などのいわゆる嵌め込みワッシャ４９（４９ａ，４９ｂ，４９ｃ）が嵌め込まれている。これら嵌め込みワッシャ４９はピストンロッド４７より大きい径で、その軸方向取り付け位置が固定されるワッシャである。

上記ピストン構造体５２は、パッキン座金４４の下面に接触する押圧バネ４６により上方に付勢され、ロッド座金４５の上面に接触する嵌め込みワッシャ４９ａを介してピストンロッド４７の上下動により当該ピストン構造体５２の上下位置が規制される。また、ピストンロッド４７は、ピストン構造体５２から上方への付勢を受け、下端の嵌め込みワッシャ４９ｃを介してレバー座金４８と作動レバー３１の上下回動により当該ピストンロッド４７の上下位置が規制される。押圧バネ４６の中心位置の嵌め込みワッシャ４９ｂは、蓋部４２の上面に当たることでピストンロッド４７の下限位置を規制する。

また、ピストンロッド４７の上端は、ケーシング４１の上端部の中心に設けたロッド嵌合孔４１ａに常に嵌合されている。これによりピストンロッド４７は、その軸方向において十分に離間した蓋部４２とロッド嵌合孔４１ａの２箇所で支持されているため、上下動による中心軸のぶれを少なくし、直進性を確保できる。また、上記ロッド嵌合孔４１ａの周囲にはロッド座金４５を遊嵌可能な座金孔４１ｂが設けられ、さらにその座金孔４１ｂの周囲には、パッキン４３の上面４３ａに対向する配置の環状かつ平面状の端部内壁面４１ｃが設けられている。押圧バネ４６により下方から付勢されているパッキン４３は、この端部内壁面４１ｃに接触することでその上限位置が規制される。

なお、パッキン４３が各請求項記載の閉塞体に相当し、このパッキン４３の上面４３ａが各請求項記載の押接壁面に相当し、端部内壁面４１ｃが各請求項記載の設置壁面に相当し、ソレノイド７が各請求項記載の駆動部に相当し、装置本体１が各請求項記載の本体固定部に相当し、ケーシング４１の上方端部が各請求項記載のシリンダ構造体５１の一方側の端壁部に相当し、蓋部４２が各請求項記載のシリンダ構造体５１の他方側の端壁部に相当し、ロッド座金４５が各請求項記載の座金に相当する。

図７は、上記端部内壁面４１ｃを含む上記図６中のＡ部を拡大して示している。この図７において、ケーシング４１の上方端部に設けられた上記４つの管接続部３２ｂはそれぞれ中空管状に構成されており、その下方の開口端部３２ｃがケーシング４１の端部内壁面４１ｃに開口してシリンダ構造体５１の内部に連通している。また、端部内壁面４１ｃの全体は平面状であるが、各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃだけがそれぞれ同じ高さで突出している。これにより、パッキン４３はその平面状の上面４３ａで各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃに押接可能である。

なお、本実施形態の例では、上記通気管の開口端部がケーシング４１の管接続部３２ｂに接続することでシリンダ構造体５１の内部に連通しているが、他にも通気管そのものをケーシング４１の上方端部に貫通させてその開口端部を端部内壁面４１ｃから突出させてもよい。

以上のような構成の集合開放弁２０は、作動レバー３１の回動駆動によって図８（ａ）に示す大気遮断状態と、図８（ｂ）に示す大気開放状態とに切り替えられる。

まず、作動レバー３１が図３の作動アーム６からの押し下げ力を受けていない間は、図８（ａ）に示すように、押圧バネ４６の付勢によってピストン構造体５２、ピストンロッド４７、及び作動レバー３１が上方へ自由に移動、回動する。これにより、パッキン４３はその上面４３ａで各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃを押接して端部内壁面４１ｃに密接する。この際、上述したように直進性が確保されたピストンロッド４７が、その軸方向と直交するよう固定された嵌め込みワッシャとロッド座金４５の下面を介してパッキン４３の上面４３ａの軸直交性を維持する。これにより、パッキン４３の上面４３ａは４つの管接続部３２ｂの開口端部３２ｃに対して、それぞれ同時かつ均等な圧力で閉塞できる。図４に示すように、４つの管接続部３２ｂの開口端部３２ｃに接続された４本の通気管９は制御弁２０との間で互いに共通した流路を有していないので、大気開放が４本の通気管９に対して独立して作用する。

また上記弁本体３２の構成では、作動レバー３１が一方側（図中の右側）の端部を回動中心としてブラケット３３に支持される支点と、作動レバー３１が他方側（図中の左側）の端部で上記作動アーム６からの下方への押し下げ力を受ける力点との間に、作動レバー３１がレバー座金４８を介してピストンロッド４７の上下動を規制する作用点が配置されている。

この配置により、作動レバー３１が作動アーム６からの押し下げ力を受けた場合には、図８（ｂ）に示すように、押圧バネ４６の付勢に抗してピストン構造体５２、ピストンロッド４７、及び作動レバー３１が下方へ移動、回動する。これにより、パッキン４３の上面４３ａは、各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃ及び端部内壁面４１ｃから離間する。この際にも、上述したようなパッキン４３の上面４３ａの軸直交性が維持される。また、蓋部４２とピストンロッド４７との間、及びピストン構造体５２とケーシング４１の内周側壁との間のそれぞれの摺動部分には、それぞれ空気の流通が可能な隙間が周方向に均等に設けられている（特に詳細には図示せず）。これにより、シリンダ構造体５１の内部と外部の間の空気の流通が確保されている。

上記構成の集合開放弁２０を接続した１つのインク供給系統における、通常の印刷時、パージやフラッシングといったメンテナンス時などのインクの流通と引き戻しの切り替え動作を図９に示す。

上述したように、各インク供給系統（図中では１つのみ図示）は、インクカートリッジ３からインク供給管５を介して記録ヘッド４にインクを供給するよう構成されている。また、各インク供給管５の流路途中位置にはそれぞれ通気管９が連通しており、これら通気管９の開口端部が集合開放弁２０に接続されている。各記録ヘッド４は対応する各インクカートリッジ３の吐出口３ａより少し高い位置に配置され、各通気管９の連通点Ｐは各記録ヘッド４よりも高い位置に配置されている。キャリッジ２が記録ヘッド４のメンテナンス位置に位置した際には、記録ヘッド４のノズルがキャップ１０に覆われ、ノズルの掃除とインクの吸引排出によりクリーニングを行う。なお、記録ヘッド４にキャップ１０を覆うキャッピング機構、記録ヘッド４のノズルを拭うワイプ機構に相当し、これらについては詳細な説明を省略する。

この状態で、図９（ａ）に示すように、集合開放弁２０のピストン構造体５２が各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃに押接して各通気管９とともに大気遮断状態とした際には、各インク供給管５の内部が密閉される。このときキャップ１０から記録ヘッド４を介した吸引を行うことで、インク供給管５の内部のインクを流通させることができる。

また、図９（ｂ）に示すように、集合開放弁２０のピストン構造体５２が各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃから離間して各通気管９とともに大気開放状態とした際には、各インク供給管５が通気管９との連通点Ｐで上記吸引が途切れる。そして、通気管９の連通点Ｐからインクカートリッジ３の吐出口３ａまでの区間において水頭差が生じ、これにより当該区間における各インク供給管内５のインクを、大気圧やその自重で各インクカートリッジ３に引き戻し、回収することができる。なお、キャリッジ２が広い範囲で移動する場合には各インク供給管５が長くなるため、各通気管９の連通点Ｐをできるだけ各記録ヘッド４の近傍に位置させることで各インクカートリッジ３へのインクの引き戻し量を確保でき、各記録ヘッド４から排出させる廃棄分のインクの量を削減できる。

以上説明したように、本実施形態の印刷装置１００においては、複数の通気管９にそれぞれ接続する管接続部３２ｂの開口端部３２ｃに対し、単一のパッキン４３での押接動作と離間動作で当該通気管９の大気開放状態と大気遮断状態とを切り替え可能な集合開放弁２０を備えている。これにより、上述したインクの引き戻し動作が可能なインク供給系統を複数備える印刷装置１００において、それぞれのインクの引き戻し動作の契機となる各通気管９の大気開放状態と大気遮断状態との切り替えを、複数組のインク供給系統で共有した機構で統合的に行える。

これにより本実施形態は、複数の通気管９のそれぞれが独立して集合開放弁２０の管接続部３２ｂに接続されているので、複数の通気管９の圧力が同時に独立して変化する。そのため、複数の通器管に対する大気開放による作用のばらつきを低減し、そのばらつきの悪影響を低減することができる。

また、本実施形態では特に、複数の通気管９にそれぞれ接続する管接続部３２ｂの開口端部３２ｃが、平面状の端部内壁面４１ｃに対して略同じ高さで突出し、パッキン４３が端部内壁面４１ｃに対向する配置の平面状の上面４３ａで複数の管接続部３２ｂのそれぞれの開口端部３２ｃに押接可能であることで、大気遮断状態とした各通気管９及び各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃを高い気密性で密閉できる。

また、本実施形態では特に、集合開放弁２０は複数の記録ヘッド４を保持して移動させるキャリッジ２側に設置され、パッキン４３の押接動作を駆動するソレノイド７は印刷装置１００の装置本体１側に設けられている。各記録ヘッド４はキャリッジ２に保持されて移動するため、装置本体１側に配置されるインクカートリッジ３との間を接続するインク供給管５は長い寸法で設けられる。

これに対し本実施形態においては、集合開放弁２０をキャリッジ２側に設けて常に各記録ヘッド４の近傍に配置できるため、各通気管９の連通点Ｐを各記録ヘッド４の近傍に設けることができる。これにより、各インク供給管５の全長のうち各連通点Ｐからインクカートリッジ３までの区間を長く設定でき、上記インクの引き戻し動作によってインクカートリッジ３へ引き戻せるインクの量を多く確保できる。また、重量物であるソレノイド７を装置本体１側に設けることで、キャリッジ２の駆動が容易となるとともに、ソレノイド７に接続する制御信号線や電力供給線の長さを短くできる。

また、本実施形態では特に、ピストンロッド４７とシリンダ構造体５１の蓋部４２との間の摺動部分、及びピストン構造体５２とシリンダ構造体５１との間の摺動部分には、それぞれ空気の流通が可能な隙間が周方向に均等に設けられている。これにより、パッキン４３の上面４３ａと端部内壁面４１ｃとの間の空間を密室とせず、周方向で均等な空気の通気が可能となるため、ピストン構造体５２の軸方向駆動を円滑に行うことができる。また、各通気管９と各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃにおける大気開放状態と大気遮断状態との切り替え動作時においても、各通気管９内の内圧の変動を抑えることができる。

また、本実施形態では特に、各通気管９と各管接続部３２ｂの開口端部３２ｃは、円形形状で構成された端部内壁面４１ｃの同心円上で等間隔に配置されている。上述したように、パッキン４３の上面４３ａとシリンダ構造体５１の端部内壁面４１ｃとの間の空間において周方向で均等な空気の通気が可能であるため、端部内壁面４１ｃの同心円上で等間隔に配置された４つの開口端部３２ｃの間における内圧の変動の偏りをなくすことができる。

また、本実施形態では特に、ピストンロッド４７がピストン構造体５２の軸中心を貫通しており、当該ピストンロッド４７に対してその軸方向と略直交する配置で固定された嵌め込みワッシャ４９ａ及びロッド座金４５を介して、ピストンロッド４７はピストン構造体５２が備えるパッキン４３の上面４３ａの軸直交性を確保できる。これにより、軸直交性が確保されたパッキン４３の上面４３ａが、複数の開口端部３２ｃに対する押圧動作をそれぞれ同時かつ均等な押圧力で行える。

なお、本実施形態において、例えば、酸化チタンなどの顔料を含有する白インクのインク供給系統がぞれぞれの通気管を介して集合開放弁２０に接続されていることが好ましい。特に、酸化チタンなどの顔料を含有する白インクを用いる場合、長時間の停止中におけるインク供給管内での顔料の沈降を防止することができる。

また、本実施形態では、印刷装置１００の装着部に対して着脱自在なインクカートリッジ３にインクを引き戻している。しかし、印刷装置１００に固定的に設けられたインクタンクにインクを引き戻しても良い。この場合、そのインクタンクが各請求項記載のインク貯留部材に相当する。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１装置本体
２キャリッジ
３インクカートリッジ（インク貯留部材）
４記録ヘッド
５インク供給管
７ソレノイド（駆動部）
９通気管
１０キャップ
２０集合開放弁
３１作動レバー
３２弁本体
３２ｂ管接続部
３２ｃ開口端部
３３ブラケット
４１ケーシング（シリンダ構造体）
４１ｃ端部内壁面（設置壁面）
４２蓋部（シリンダ構造体）
４３パッキン（閉塞体、ピストン構造体）
４３ａ上面（押接壁面）
４４パッキン座金（ピストン構造体）
４５ロッド座金（ピストン構造体）
４６押圧バネ
４７ピストンロッド
４９，４９ａ嵌め込みワッシャ
，４９ｂ，４９ｃ
５１シリンダ構造体
５２ピストン構造体
１００印刷装置
Ｐ連通点

Claims

印刷データに応じてインクをノズルから吐出する複数の記録ヘッドと、
前記複数の記録ヘッドに個別に対応して前記インクを格納する複数のインク貯留部材と、
前記複数のインク貯留部からそれぞれ対応する前記複数の記録ヘッドにインクを供給する複数のインク供給管と、
前記複数のインク供給管のそれぞれの流路途中位置に連通する複数の通気管と
を備えた印刷装置において、
前記複数の通気管の開口端部のそれぞれに対して独立して接続される複数の管接続部の開口端部に対し、単一の閉塞体での押接動作と離間動作で当該通気管の大気開放状態と大気遮断状態とを切り替え可能な集合開放弁を備えたことを特徴とする印刷装置。
前記複数の管接続部の開口端部は、略平面状の設置壁面に対して略同じ高さで突出し、前記閉塞体は前記設置壁面に対向する配置の略平面状の押接壁面で前記複数の管接続部の開口端部に押接可能であることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
前記集合開放弁は前記複数の記録ヘッドを保持して移動させるキャリッジ側に設置され、前記閉塞体の押接動作を駆動する駆動部は印刷装置の本体固定部側に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の印刷装置。
前記集合開放弁は、
略円柱形状に構成された前記閉塞体を備えるピストン構造体と、
前記ピストン構造体を内部に嵌合して両端にそれぞれ端壁部を設けた略円筒形状で構成され、一方側の端壁部の内側端面に前記設置壁面を備えるシリンダ構造体と、
前記シリンダ構造体の他方側の端壁部を貫通して前記ピストン構造体に連結するピストンロッドと、を備え、
前記ピストンロッドと前記シリンダ構造体の他方側の端壁部との間の摺動部分、及び前記ピストン構造体と前記シリンダ構造体との間の摺動部分には、それぞれ空気の流通が可能な隙間が周方向に均等に設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の印刷装置。
前記複数の管接続部の開口端部は、円形形状で構成された前記設置壁面の同心円上で等間隔に配置されていることを特徴とする請求項４記載の印刷装置。
前記ピストンロッドは前記ピストン構造体の軸中心を貫通しており、当該ピストンロッドに対してその軸方向と略直交する配置で押圧平面を持つよう固定された座金を介して、前記ピストンロッドは前記ピストン構造体が備える前記閉塞体の前記押圧壁面の軸直交性を確保することを特徴とする請求項４又は５記載の印刷装置。