JP2014019133A

JP2014019133A - 液体供給装置および液体吐出装置

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Publication number: JP2014019133A
Application number: JP2012162762A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Adachi; 栄一安立
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-02-03

Abstract

【課題】液体供給装置の構造の簡素化とコストダウンを可能にする。
【解決手段】液体供給装置は、液体カートリッジ８ａ〜８ｃを着脱可能に構成された装着部と、装着部に装着された液体カートリッジ８ａ〜８ｃから流出した液体を貯留する液体タンク１１１ａ〜１１１ｃと、各々の装着部に装着された液体カートリッジ８ａ〜８ｃの内部空間に連通するカートリッジ分岐経路１０１ａ〜１０１ｃと、各カートリッジ分岐経路１０１ａ〜１０１ｃに連通し全てのカートリッジ分岐経路１０１ａ〜１０１ｃの圧力を制御する第１の圧力制御手段１０２と、カートリッジ分岐経路１０１ａ〜１０１ｃに設けられた開閉弁１０４ａ〜１０４ｃと、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明はインクジェットプリンタなどの液体吐出装置に用いられる液体供給装置に関する。

記録ヘッド（液体吐出ヘッド）からインク（液体）をターゲットに対して吐出する液体吐出装置として、インクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタでは、インクを収容したインクカートリッジをプリンタの所定箇所に装着し、このインクカートリッジからプリンタ本体内のサブタンクにインクを加圧供給して一時的に貯留するものがある。サブタンクに一時的に貯留されたインクは、記録ヘッドに加圧供給され、記録ヘッドから外部に吐出される。こうしたインク供給システムを有するインクジェットプリンタは、大量印刷に用いられる業務用のインクジェットプリンタや、インク消費量の多い大判インクジェットプリンタ等に採用されている（特許文献１）。

特許文献１は、このようなインクジェットプリンタに備えられた液体供給装置を開示している。液体供給装置には、液体吐出ヘッドに液体を供給するための加圧力をサブタンク内に付与する加圧手段や、サブタンクからインクカートリッジへの液体の逆流を規制する弁装置等が設けられている。

特開２００８−２７３０２７号公報

近年のインクジェットプリンタは、複数色のインクに対応する複数のインクカートリッジを装着可能なものが多数ある。このようなインクジェットプリンタに特許文献１に記載のインク供給方式を適用すると、各色のインクを流す流路毎に、加圧を行うための加圧手段や弁装置等が必要となる。このため、液体供給装置の構造の複雑化やコストの増大といった問題が発生する。また各色のインクを流す流路内の圧力を個別に制御することになるため当該制御も複雑になる。

本発明は、上記問題点に鑑み、液体を収容する複数の液体カートリッジを着脱可能な液体供給装置及び液体吐出装置であって、簡素な構成でコストダウンが可能な液体供給装置及び液体吐出装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様における液体供給装置は、液体を収容する液体カートリッジを着脱可能に構成された第１の装着部と、前記第１の装着部に装着された液体カートリッジから流出した液体を貯留する第１の液体タンクと、液体を収容する液体カートリッジを着脱可能に構成された第２の装着部と、前記第２の装着部に装着された液体カートリッジから流出した液体を貯留する第２の液体タンクと、前記第１の装着部に装着された液体カートリッジの内部空間に連通する第１のカートリッジ分岐経路と、前記第２の装着部に装着された液体カートリッジの内部空間に連通する第２のカートリッジ分岐経路と、前記第１のカートリッジ分岐経路と前記第２のカートリッジ分岐経路の両方に連通し該両方の圧力を制御する第１の圧力制御手段と、前記第１のカートリッジ分岐経路に設けられた第１の開閉弁と、前記第２のカートリッジ分岐経路に設けられた第２の開閉弁と、を備えている。

本発明の一態様における液体吐出装置は、上記液体供給装置と、前記第１の液体供給路を介して前記第１の液体タンクから供給された液体を吐出する第１の吐出口と、前記第２の液体供給路を介して前記第２の液体タンクから供給された液体を吐出する第２の吐出口と、を備えている。

本発明によれば、構造の簡素化とコストダウンが可能になる。

実施例１におけるインクジェットプリンタの概念構成図である。実施例１における液体供給装置の概念構成図である。（ａ）および（ｂ）は実施例１における初期充填の際の動作説明図である。（ａ）および（ｂ）は、図３に続くステップを示す動作説明図である。実施例１における印刷動作の際の動作説明図である。（ａ）および（ｂ）は、実施例１におけるインクタンク交換の際の動作説明図である。（ａ）および（ｂ）は、図６に続くステップを示す動作説明図である。サブタンク圧制御部が作動した様子を示す動作説明図である。実施例２における液体供給装置の概念構成図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。以下の実施例では、液体としてのインクを吐出するインクジェットプリンタに用いられる液体供給装置を例に挙げて説明する。しかしながら、本発明は、液体を収容する液体カートリッジを複数着脱可能に構成された液体供給装置全般に適用できる。

［実施例１］
（１）液体吐出装置
図１は、本発明の実施例１における液体吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタの模式的斜視図である。インクジェットプリンタは、インクを吐出する吐出口が形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）４と、インクジェットヘッド４にインクを供給する液体供給装置と、を備える。図１において、記録媒体としての記録シートＳは、搬送ローラ１とこれに従動するピンチローラ２との間に挟まれ、搬送ローラ１の回転により、プラテン３上に案内および支持されながら図中矢印Ａ方向（搬送方向）に搬送される。このとき、プラテン３は、インクジェットヘッド４のインク吐出面とこれに対向する記録シートＳの表面との距離を所定の距離に維持するように記録シートＳの裏面を支持する。

複数のピンチローラ２は不図示のピンチローラホルダに回転自由に保持されている。インクジェットヘッド４は、不図示のモータ等の駆動手段により２本のガイドレール５，６に沿って往復移動されるキャリッジ７に着脱可能に搭載されている。キャリッジ７は、インクジェットヘッド４のインク吐出面を記録シートＳに対向させた姿勢を維持した状態で往復移動する。キャリッジ７の移動方向は、記録シートＳの搬送方向（図１中の矢印Ａ方向）と交差する方向であり、主走査方向と呼ばれる。これに対し記録シートＳの搬送方向Ａは副走査方向と呼ばれている。

インクジェットヘッド４は、インク吐出のために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば発熱抵抗素子）を備えていて良い。熱エネルギーによりインクの状態変化（膜沸騰）を起こさせる方式を用いることにより、記録の高密度化や高精細化を達成することができる。なお、このような熱エネルギーによる方式に限らず、ピエゾ素子によりインク吐出口付近のインク流路を形成し、振動エネルギーを利用してインクを吐出する方式を用いてもよい。

インクジェットヘッド４には、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列が設けられている。インクジェットヘッド４から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したインクタンク（液体カートリッジ）８が、タンク装着ユニット９に着脱交換可能に装着される。タンク装着ユニット９には、複数のインクタンクを着脱可能にするため複数の装着部が設けられている。

タンク装着ユニット９とインクジェットヘッド４とは、それぞれインクの色に対応した複数の液体供給チューブ（液体供給路）１０によって接続されている。具体的には、各インクタンク８をタンク装着ユニット９の装着部に装着することで、各インクタンク８内に収納されたインクを、各インクの色に対応するインクジェットヘッド４の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。インクタンク８からインクジェットヘッド４に至るインク供給経路に関しては後述する。

さらに、インクジェットヘッド４の往復移動範囲内で、かつ、インクジェットヘッド４に対向する記録シートＳの範囲外の領域（非記録領域）には、回復ユニット１１が設けられている。回復ユニット１１は、インクジェットヘッド４のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット１１は、不図示のインク吐出口面を覆った状態でインクジェットヘッド４の吐出口から強制的にインクを吸引するための吸引機構や、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。

プラテン３上に搬送された記録シートＳに画像が記録された後、記録シートＳは、排出ローラ１２とこれに従動する回転体である拍車１３との間に案内され、排出ローラ１２の回転によりプラテン３上から排出される。

次に、本発明の特徴の１つである液体供給装置について詳細に説明する。

（２）液体供給装置
図２は、本発明の実施例１における液体供給装置の概念構成図である。図２に示す液体供給装置は、３つのインクタンク（液体カートリッジ）８ａ〜８ｃを着脱可能に構成されるものである。ここでは、インクタンク８ａ〜８ｃは互いに異なる色のインクを収容するものである。なお、これに限らず、インクタンク８ａ〜８ｃは、同種のインクを収容するものであっても良い。また、図２に示す液体供給装置は、３つのインクタンク８ａ〜８ｃを着脱可能に構成されているが、本発明の液体供給装置は２つ以上のインクタンクを着脱可能なものであれば良い。

液体供給装置は、タンク装着ユニット９に、液体カートリッジとしてのインクタンク８ａ〜８ｃが着脱可能な第１の装着部と第２の装着部と第３の装着部を有する。また、液体供給装置は、インク流路（第１の液体流路、第２の液体流路および第３の液体流路）１０９ａ〜１０９ｃと、サブタンク（第１の液体タンク、第２の液体タンクおよび第３の液体タンク）１１１ａ〜１１１ｃと、を有する。サブタンク１１１ａ〜１１１ｃからは、液体供給チューブ（第１の液体供給路、第２の液体供給路および第３の液体供給路）１０ａ〜１０ｃが延在している。

各インク流路１０９ａ〜１０９ｃは、各装着部に装着されたインクタンク８ａ〜８ｃから流出した液体をサブタンク１１１ａ〜１１１ｃに向けて流す。サブタンク１１１ａ〜１１１ｃは、インクタンク８ａ〜８ｃからの液体を一次貯留する。各インク流路１０９ａ〜１０９ｃには一方向弁（第１の一方向弁、第２の一方向弁および第３の一方向弁）１１０ａ〜１１０ｃが設けられていることが好ましい。一方向弁１１０ａ〜１１０ｃは、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃからインクタンク８ａ〜８ｃへインクが流れること、つまりインクの逆流を防止している。

液体供給チューブ１０ａ〜１０ｃは、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃから液体をインクジェットヘッド４に供給する。各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃからインクジェットヘッド４に供給されたインクは、それぞれ別の吐出口から外部へ吐出される。つまり、第１の液体タンク１１１ａから供給された液体は第１の吐出口から吐出され、第２の液体タンク１１１ｂから供給された液体は第２の吐出口から吐出される。

液体供給装置は、インクタンク加圧経路１０１と、インクタンク加圧経路１０１から分岐し、装着部に装着された対応するインクタンク８ａ〜８ｃと連通する分岐経路１０１ａ〜１０１ｃと、を備えている。本例では、分岐経路は、第１のカートリッジ分岐経路１０１ａと、第２のカートリッジ分岐経路１０１ｂと、第３のカートリッジ分岐経路１０１ｃとがある。インクタンク加圧ポンプ１０２は、インクタンク加圧制御部１０３による制御に基づき、インクタンク加圧経路１０１と複数の分岐経路１０１ａ〜１０１ｃ内の圧力を調整する。インクタンク加圧ポンプ１０２とインクタンク加圧制御部１０３は、第１の圧力制御手段を構成している。各分岐経路１０１ａ〜１０１ｃには、インクタンク加圧経路弁１０４ａ〜１０４ｃ（第１の開閉弁、第２の開閉弁および第３の開閉弁）が設けられていることが好ましい。

インクタンク加圧経路弁１０４ａ〜１０４ｃはインクタンク８ａ〜８ｃの着脱に応じて開閉する構成になっており、装着部にインクタンク８ａ〜８ｃが装着されると対応するインクタンク加圧経路弁１０４ａ〜１０４ｃが開状態となる。これにより、インクタンク８ａ〜８ｃの容器とインク袋との間の密閉空間に空気が送りこまれて、インクタンク８ａ〜８ｃの内部を加圧できる状態になる。このとき、装着部に装着された全てのインクタンク８ａ〜８ｃの容器とインク袋の間の密閉空間は、インクタンク加圧経路１０１を通じて全て繋がっているため、インクタンク８ａ〜８ｃの内部は全て同じ圧力になる。なお、装着部からインクタンク８ａ〜８ｃが取り外されると対応するインクタンク加圧経路弁１０４ａ〜１０４ｃが閉状態となる。

液体供給装置は、サブタンク加圧経路１０５と、サブタンク加圧経路１０５から分岐して対応するサブタンク１１１ａ〜１１１ｃと連通する分岐経路（第１のタンク分岐経路、第２のタンク分岐経路および第３のタンク分岐経路）１０５ａ〜１０５ｃと、を備える。サブタンク加圧ポンプ１０６は、サブタンク加圧制御部１０７による制御に基づき、サブタンク加圧経路１０５と複数の分岐経路１０５ａ〜１０５ｃ内の圧力を調整する。サブタンク加圧ポンプ１０６とサブタンク加圧制御部１０７は、第２の圧力制御手段を構成している。

インクタンク加圧ポンプ１０２及びサブタンク加圧ポンプ１０６は、外部より空気を導入してそれぞれインクタンク加圧経路１０１及びサブタンク加圧経路１０５へ送り込み、各々の加圧経路１０１，１０５の圧力を高めるポンプである。

各分岐経路１０５ａ〜１０５ｃには、サブタンク加圧経路１０５および各分岐経路１０５ａ〜１０５ｃ内のインクの逆流を防止する一方向弁１０８ａ〜１０８ｃが設けられていることが好ましい。一方向弁１０８ａ〜１０８ｃよりも下流側の圧力、つまりサブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力が、一方向弁１０８ａ〜１０８ｃよりも上流側の圧力よりも高い場合、空気はサブタンク１１１ａ〜１１１ｃに流入しない。そのため、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力は各々別の値になり得る。

また、各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃには、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内のインクの量を検知するサブタンク液面検知センサ（第１の液量検知手段、第２の液量検知手段および第３の液量検知手段）１１２ａ〜１１２ｃが設けられていて良い。また、各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃには、サブタンク大気開放経路１１４ａ〜１１４ｃが接続されていることが好ましい。各サブタンク大気開放経路１１４ａ〜１１４ｃには、サブタンク大気開放経路弁（第１の開放弁、第２の開放弁および第３の開放弁）１１５ａ〜１１５ｃが設けられている。また、各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃに、後述するようなサブタンク圧制御部１１３ａ〜１１３ｃが設けられていることが好ましい。ここでは、サブタンク液面検知センサ１１２ａ〜１１２ｃは、各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内の液体の量が所定の閾値に達したときに、サブタンク大気開放経路弁１１５ａ〜１１５ｃを作動させる。

インクタンク８ａ〜８ｃは、密閉された容器と、当該容器の内部に収容されたインク袋と、を有する。インクはインク袋内に入れられている。液体供給装置の装着部にインクタンク８ａ〜８ｃを装着した状態では、インクタンク８ａ〜８ｃの容器とインク袋との間の密閉空間にインクタンク加圧経路１０１が接続されており、インク袋にインク流路１０９ａ〜１０９ｃが接続されている。

上記の開閉弁や一方向弁等は一般的に使用されている構成であって良く、液面検知センサも一般的な物で良い。また、各インク流路、加圧経路または大気開放経路は、チューブ等の部材で構成されていて良い。各加圧制御部は、圧力センサや大気開放弁、その制御機構等により構成され、各加圧経路の圧力を所定の値に制御することができる。

以下に本発明の動作詳細の一例について説明する。

（３）初期充填動作
図３および図４に初期充填の際の動作の詳細を示す。図３（ａ）に示すように、液体供給装置の装着部に初めてインクタンク８ａ〜８ｃが装着された際、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃを含むインク流路１０９ａ〜１０９ｃは空の状態、つまりインクが存在しない状態になっている。

装着部にインクタンク８ａ〜８ｃを装着後、インクタンク加圧ポンプ１０２が稼動すると、インクタンク８ａ〜８ｃの内圧が高まり、インク袋からインク流路１０９ａ〜１０９ｃへインクが流出されていく。このとき、サブタンク大気開放経路弁１１５ａ〜１１５ｃを開放状態にしておき、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃに接続されたサブタンク大気開放経路１１４ａ〜１１４ｃは外部（大気）と連通する状態にしておくと良い。これにより、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃに流入したインクの量だけ、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内の空気が外部へ排出される。本実施例では、インクタンク加圧ポンプ１０２は、分岐経路１０１ａ〜１０１ｃの全てと連通しているため、単位のポンプで全てのインクタンク８ａ〜８ｃの内部を加圧することができる。これにより、液体供給装置の構成が簡素化される。

インクタンク加圧ポンプ１０２の稼動後ある程度の時間が経過すると、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の液面は上昇していく。このとき、インク流路１０９ａ〜１０９ｃ間の流路抵抗の差や各インクの特性の違いにより、インクタンク８ａ〜８ｃの内部を全て同じ圧力にしても、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃへのインクの流入速度には差が生じる。このため、図３(ｂ)に示すように、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃのうちのいずれかの液面が、初めにサブタンク液面検知センサ１１２ａ〜１１２ｃと接触した状態になることがある。図３（ｂ）では、一例として、サブタンク１１１ｂの内部の液面が液面検知センサ１１２ｂと接触した状態を示している。

液面検知センサ１１２ｂがサブタンク１１１ｂ内の液体が所定量になったことを検知すると、液体供給装置のメイン制御部（不図示）は、図４(ａ)に示すようにサブタンク大気開放経路弁１１５ｂを閉じる。サブタンク大気開放経路弁１１５ｂを閉じた状態では、サブタンク１１１ｂ内の空気が抜けないため、サブタンク１１１ｂの内部の液面上昇は停止する。この間、メイン制御部は、インクタンク加圧ポンプ１０２を稼動させ続けるため、別のサブタンク１１１ａ，１１１ｃにはインクが流入し続ける。

その後、図４（ｂ）に示すように、全てのサブタンク液面検知センサ１１２ａ〜１１２ｃが液面を検知して作動状態になり、サブタンク大気開放経路弁１１５ａ〜１１５ｃが全て閉じられ、全てのサブタンク１１１ａ〜１１１ｃは所定の満杯状態になる。インクタンク加圧経路１０１及びインクタンク８ａ〜８ｃの内部が所定の圧力Ｐ１に達した時点で、インクタンク加圧制御部１０３によりインクタンク加圧ポンプ１０２を停止し、所期充填作業が完了する。このとき、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内の圧力は、インクタンク８ａ〜８ｃの内部の圧力Ｐ１と同じになる。

インクタンク加圧ポンプ１０２が停止すると、サブタンク加圧制御部１０７がサブタンク加圧ポンプ１０６を稼動させ、サブタンク加圧経路１０５を加圧する。サブタンク加圧経路１０５および分岐経路１０５ａ〜１０５ｃの圧力は、インクタンク加圧経路１０１内の圧力Ｐ１未満であって印刷動作、つまりインクの吐出動作に支障の無い圧力Ｐ２に制御される。インクジェットヘッド４がインクを吐出している間は、常にＰ１＞Ｐ２の関係が成り立つように、各加圧経路１０１，１０５および分岐経路１０１ａ〜１０１ｃ，１０５ａ〜１０５ｃの圧力は制御される。前述したように、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内の圧力はＰ１になっている。しかし、サブタンク加圧経路１０５の分岐経路１０５ａ〜１０５ｃ一方向弁１０８ａ〜１０８ｃにより、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃから空気やインクがサブタンク加圧経路１０５へ逆流することはない。一方向弁１０８ａ〜１０８ｃが設置されていることで、一方向弁１０８ａ〜１０８ｃとポンプ１０６の間の圧力はＰ２となっており、一方向弁１０８ａ〜１０８ｃからサブタンク１１１ａ〜１１１ｃに至る部分の圧力はＰ１になっている。

（４）印刷動作
次に印刷動作の際の動作の詳細な一例を、図５を用いて説明する。印刷動作が開始されるとインクジェットヘッド４の吐出口からインクが吐出されインクが消費される。インクが消費されるとサブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内のインクが減少し、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力が低下する。しかし、インクタンク８ａ〜８ｃの内部は所定の圧力Ｐ１に維持されているため、インクタンク８ａ〜８ｃからサブタンク１１１ａ〜１１１ｃへインクが流入し、減少した分のインクがサブタンク１１１ａ〜１１１ｃに補充される。インクタンク８ａ〜８ｃの内部の圧力はインクが流出することで低下するが、インクタンク加圧制御部１０３によってインクタンク加圧ポンプ１０２が作動するため、インクタンク８ａ〜８ｃ内部の圧力はＰ１に保たれる。このような動作を繰り返すことで、消費されたインクは常にインクタンク８ａ〜８ｃから補充され、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の液量はほとんど変化しない。

（５）インクタンク交換
次にインクタンク交換の際の動作を図６および図７に示す。また本実施例では印刷動作中にインクタンク８ａ〜８ｃが空になっても、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内にインクが残っているため、ある程度の間、印刷動作を続行可能になっている。そのため、印刷動作中に、インクタンク８ａ〜８ｃを交換可能になっている。その動作の詳細もあわせて説明する。

図６（ａ）示すように、印刷動作中にインクタンク８ａ〜８ｃのうちの少なくとも一つが空になると、空になったインクタンク８ａ〜８ｃに接続されているサブタンク１１１ａ〜１１１ｃ内のインクが減少していく。図６（ａ）では、一例としてインクタンク８ｂが空になった状態を示している。

この状態では、インクタンク８ｂからサブタンク１１１ｂにインクが補充されないため、サブタンク１１１ｂの内部のインクは減少し、合わせてサブタンク１１１ｂ内の圧力もＰ１から低下していく。サブタンク１１１ｂ内の圧力がＰ２に達した時点でサブタンク加圧経路１０５からサブタンク１１１ｂ内に空気が流入し始めるため、サブタンク１１１ｂの内部の圧力はＰ２に維持される。前述したように、圧力値Ｐ２は印刷動作に支障がない値に設定されているため、そのまま印刷動作を続行する事ができる。またサブタンク加圧経路１０５および分岐経路１０５ａ〜１０５ｃ内の圧力は、サブタンク加圧制御部１０７により常にＰ２に保つよう制御されている。そのため、印刷動作が進んでさらにインクが減少してもサブタンク加圧経路１０５からサブタンク１１１ｂに適宜空気が流入し、サブタンク１１１ｂの内部の圧力はＰ２に維持される。このため、インクタンク８ｂのインクが空になっても、サブタンク１１１ｂが保持しているインク量に応じた分だけ印刷動作を続行することができる。このとき、他のサブタンク１１１ａ，１１１ｃは、空になっていないインクタンク８ａ、８ｃに接続されている。さらに、サブタンク加圧経路１０５の分岐経路１０５ａ，１０５ｃには一方向弁１０８ａ，１０８ｃが設けられているため、サブタンク１１１ａ，１１１ｃの内部の圧力はＰ１に保たれている。

次に、印刷動作中にインクタンク８ａ〜８ｃを交換する場合について説明する。一例として、図６（ｂ）に、インクタンク８ｂが外された場合を示している。インクタンク８ｂが液体供給装置の装着部から取り外されると、インクタンク加圧経路弁１０４ｂが作動して弁１０４ｂが閉じられた状態になる。このため、分岐経路１０１ａ〜１０１ｃが繋がっていたとしても、インクタンク８ａ、８ｃの内部の圧力はＰ１に保たれる。また、インク経路１０９ｂ中のインクタンク８ｂとサブタンク１１１ｂとの間に一方向弁１１０ｂが設けられているため、インクがサブタンク１１１ｂから逆流することはない。またインクタンク８ｂを外した状態で印刷動作を続行しても、サブタンク１１１ｂの内部のインク減少量に応じて、前述したようにサブタンク加圧経路１０５から空気が流入し、サブタンク１１１ｂの内部の圧力はＰ２に保たれる。このため、サブタンク１１１ｂが保持するインク量に応じた分だけ印刷動作を続行することができる。

次に、図７（ａ）に示すように新しいインクタンク８ｂが装着部に装着された場合について説明する。インクタンク８ｂが液体供給装置の装着部に装着されると、インクタンク加圧経路弁１０４ｂが作動して弁が開状態になる。このためインクタンク加圧経路１０１から空気がインクタンク８ｂ内部へ流入し、インクタンク８ｂ内の圧力が上昇する。このとき、インクタンク加圧制御部１０３により内部圧力はＰ１に保たれるように制御され、インクタンク８ｂの内部の圧力はＰ１に至る。インクタンク８ｂの内部の圧力がＰ１未満の上記圧力Ｐ２を超えた時点で、インクタンク８ｂからサブタンク１１１ｂにインクが流入し始める。その後、サブタンク１１１ｂの内部の圧力もＰ１に達する。

インクタンク８ｂが無い状態でサブタンク加圧経路１０５からサブタンク１１１ｂ内に流入した空気が残存しているため、インクタンク８ｂ内のインクがサブタンク１１１ｂに流入しても、サブタンク１１１ｂ内の液量は満杯にはならないことがある。このため、図７（ｂ）に示すように、サブタンク大気開放経路弁１１５ｂを開放し、サブタンク１１１ｂの内部の空気を排出しつつインクをサブタンク１１１ｂに充填することが好ましい。サブタンク大気開放経路弁１１５ｂを開放は、ある印刷ページの印刷動作と次の印刷ページの印刷動作との間で印刷動作が停止している間や、インクジェットヘッド４のクリーニング動作中等の適宜なタイミングで行えば良い。

サブタンク１１１ｂへのインクの充填中にサブタンク液面検知センサ１１２ｂが作動してインクを検知した時点でサブタンク大気開放経路弁１１５ｂ閉じれば、図４（ｂ）に示す初期充填終了時と同じ状態になり、インクタンクの交換作業は終了する。

（６）電源ＯＦＦ及びＯＮ
印刷動作が終了し、インクジェットプリンタの電源をＯＦＦする際の動作について説明する。インクジェットプリンタの電源をＯＦＦした際、インクタンク８ａ〜８ｃの内部空間は、インクタンク加圧経路１０１をインクタンク加圧制御部１０３によって大気開放することで大気開放される。このとき、一方向弁１１０ａ〜１１０ｃが各インク経路１０９ａ〜１０９ｃに設けられているため、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃからインクがインクタンク８ａ〜８ｃに逆流することは無く、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力は維持される。

ここで、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部から、サブタンク大気開放経路弁１１５ａ〜１１５ｃを開放して空気を排出すると、次に電源を入れてインクタンク８ａ〜８ｃを加圧した際に、開放時に排出した空気の分だけインクが流入することになる。この場合、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部のインク量が、電源をＯＦＦにする前よりも増加する。したがって、電源のＯＮおよびＯＦＦを繰り返し行うと、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の空気が無くなり、サブタンク大気開放経路１１４ａ〜１１４ｃからインクが漏れる恐れがある。

そこで本実施例の液体供給装置は、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの圧力開放機構として、サブタンク圧制御部１１３ａ〜１１３ｃを備えていることが好ましい。サブタンク圧制御部１１３ａ〜１１３ｃは、ゴム製のダイヤフラム式の体積変化手段として構成することができる。具体的には、電源をＯＦＦにした際に、図８に示すように、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の容積を増加させるようにダイヤフラム式の容積変化手段が動作し、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力を大気圧まで低下させる。

ここで、インクタンク８ａ〜８ｃの圧力を大気圧に低下させる前にサブタンク圧制御部１１３ａ〜１１３ｃを動作させると、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の容積を増加させた分だけインクタンク８ａ〜８ｃからインクが流入することになる。そのため、サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力を低下させることができない。したがって、先にインクタンク８ａ〜８ｃの圧力を大気圧に低下させた後に、サブタンク圧制御部１１３ａ〜１１３ｃの動作を行うことが好ましい。

また、電源をＯＮにする際は、ＯＦＦにする場合とは逆の手順、すなわちサブタンク圧制御部１１３ａ〜１１３ｃを動作させてサブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の容積を縮めた後、インクタンク８ａ〜８ｃの圧力をＰ１に増加させれば良い。

以上のように、本実施例の液体供給装置は、複数のインクタンク８ａ〜８ｃを着脱可能であり、各々のインクタンク８ａ〜８ｃに対応する流路を有している。この液体供給装置は、各インクタンク８ａ〜８ｃおよび／または各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力を制御するポンプ１０２、１０６や圧力制御手段１０３，１０７が少なく簡易な構成となっている。それにもかかわらず、インクタンク８ａ〜８ｃからサブタンク１１１ａ〜１１１ｃを経てインクジェットヘッド４に至るまでのインクの供給を良好に行うことが可能である。さらに、上記のように初期充填動作や特定の１つのインクタンクの交換の際の動作や電源のＯＮ又はＯＦＦ時の動作でも、各インクタンク８ａ〜８ｃ及び各サブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の圧力を適切に制御可能となっている。

[実施例２]
図９に実施例２の液体供給装置の概念構成図を示す。実施例１と差異は、インクタンク加圧ポンプ１０２及びサブタンク加圧ポンプ１０６の代わりに１つの加圧ポンプ２０１が設けられており、連通経路切替機構２０２が配されている点にある。その他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一の符号で示している。

連通経路切替機構２０２は、加圧ポンプ２０１がインクタンク加圧経路１０１と連通した状態とサブタンク加圧経路１０５と連通した状態とに切り替える。加圧ポンプ２０１は、実施例１同様、外部から空気を導入してそれぞれインクタンク加圧経路１０１及びサブタンク加圧経路１０５へと送り込み、各々の加圧経路１０１，１０５の圧力を高める。連通経路切替機構２０２は、複数の弁で構成された一般的な切替え装置であって良い。連通経路切替機構２０２は、インクタンク加圧経路１０１及びサブタンク加圧経路１０５のいずれか一方を選択した際に、もう一方の加圧経路１０１または１０５を連通経路切替機構２０２内で密閉する。

本実施例の構成でも、適宜、連通経路切替機構２０２を制御し、加圧ポンプ２０１からの空気をインクタンク加圧経路１０１とサブタンク加圧経路１０５の両方へ送り込むことができる。連通経路切替機構２０２の制御を適切に行うことで、実施例１と同様の動作を実現することができる。例えば、初期充填、印刷中のインクタンクの着脱、電源ＯＦＦ動作等、種々の動作に応じてインクタンク８ａ〜８ｃやサブタンク１１１ａ〜１１１ｃの内部の加減圧が可能である。実施例２の液体供給装置は、実施例１の液体供給装置よりもポンプが一つ少ないため、製造コストを下げることが可能となる。

８ａ〜８ｃインクタンク（液体カートリッジ）
１０ａ〜１０ｃ液体供給チューブ（液体供給路）
１０１ａ〜１０１ｃ分岐経路
１０２インクタンク加圧ポンプ
１０３インクタンク加圧制御部
１０４ａ〜１０４ｃインクタンク加圧経路弁（開閉弁）
１０９ａ〜１０９ｃインク流路（液体流路）
１１０ａ〜１１０ｃ一方向弁
１１１ａ〜１１１ｃサブタンク（液体タンク）
２０１加圧ポンプ

Claims

液体を収容する液体カートリッジを着脱可能に構成された第１の装着部と、
前記第１の装着部に装着された液体カートリッジから流出した液体を貯留する第１の液体タンクと、
液体を収容する液体カートリッジを着脱可能に構成された第２の装着部と、
前記第２の装着部に装着された液体カートリッジから流出した液体を貯留する第２の液体タンクと、
前記第１の装着部に装着された液体カートリッジの内部空間に連通する第１のカートリッジ分岐経路と、
前記第２の装着部に装着された液体カートリッジの内部空間に連通する第２のカートリッジ分岐経路と、
前記第１のカートリッジ分岐経路と前記第２のカートリッジ分岐経路の両方に連通し該両方の圧力を制御する第１の圧力制御手段と、
前記第１のカートリッジ分岐経路に設けられた第１の開閉弁と、
前記第２のカートリッジ分岐経路に設けられた第２の開閉弁と、を備えている、液体供給装置。
前記第１の開閉弁は、前記第１の装着部に液体カートリッジが装着されているときに開状態になり、前記第１の装着部に液体カートリッジが装着されていないときに閉状態になり、
前記第２の開閉弁は、前記第２の装着部に液体カートリッジが装着されているときに開状態になり、前記第２の装着部に液体カートリッジが装着されていないときに閉状態になる、請求項１に記載の液体供給装置。
前記第１の装着部に装着された前記液体カートリッジから前記第１の液体タンクへ向かう液体の逆流を防止する第１の一方向弁と、
前記第２の装着部に装着された前記液体カートリッジから前記第２の液体タンクへ向かう液体の逆流を防止する第２の一方向弁と、を備えている、請求項１または２に記載の液体供給装置。
前記第１の液体タンクに連通する第１のタンク分岐経路と、
前記第２の液体タンクに連通する第２のタンク分岐経路と、
前記第１のタンク分岐経路と前記第２のタンク分岐経路の両方に連通し該両方の圧力を制御する第２の圧力制御手段と、を備えている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体供給装置。
前記第１の液体タンクと前記第２の液体タンクから液体を供給する間、前記第１の圧力制御手段および前記第２の圧力制御手段は、前記第１のカートリッジ分岐経路および前記第２のカートリッジ分岐経路の内部の圧力を、前記第１のタンク分岐経路および前記第２のタンク分岐経路の内部の圧力よりも高くする、請求項４に記載の液体供給装置。
前記第１の液体タンクに連通する第１のタンク分岐経路と、
前記第２の液体タンクに連通する第２のタンク分岐経路と、
前記第１の圧力制御手段を、前記第１のカートリッジ分岐経路と前記第２のカートリッジ分岐経路の両方に連通した状態と、前記第１のタンク分岐経路と前記第２のタンク分岐経路の両方に連通した状態とに切り替える連通経路切替機構と、を備えている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体供給装置。
前記第１のタンク分岐経路の内部の液体の逆流を防止する一方向弁と、
前記第２のタンク分岐経路の内部の液体の逆流を防止する一方向弁と、を備えている、請求項４から６のいずれか１項に記載の液体供給装置。
前記第１の液体タンクの内部の液体の量が所定の閾値に達したときに、前記第１の液体タンクの内部空間を大気に開放させる第１の開放弁と、
前記第２の液体タンクの内部の液体の量が所定の閾値に達したときに、前記第２の液体タンクの内部空間を大気に開放させる第２の開放弁と、を備えている、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体供給装置。
前記第１の液体タンクの内部の液体の量を検知する第１の液量検知手段と、
前記第２の液体タンクの内部の液体の量を検知する第２の液量検知手段と、を備えている、請求項８に記載の液体供給装置。
前記第１の液体タンクと前記第２の液体タンクの少なくとも一方は、内部の容積を変化させる容積変化手段を備えている、請求項１から９のいずれか１項に記載の液体供給装置。
電源を停止した際に、前記液体カートリッジの内圧を大気圧まで減圧した後に、前記容積変化手段により前記液体タンクの内部の圧力を大気圧まで減圧するように構成された、請求項１０に記載の液体供給装置。
請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体供給装置を有する液体吐出装置であって、
前記第１の液体タンクから供給された液体を吐出する第１の吐出口と、
前記第２の液体タンクから供給された液体を吐出する第２の吐出口と、を備えている液体吐出装置。