JP5550287B2

JP5550287B2 - 液体封止用可撓膜部材を用いた調圧供給装置

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Publication number: JP5550287B2
Application number: JP2009195807A
Authority: JP
Inventors: 崇並木; 武之櫻井; 隆昭小林; 博徳橋詰; 亘司丸山; 勲田林; 康之土方
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-08-26
Also published as: JP2011046070A

Description

本発明は、液体を密閉するための液体封止用可撓膜部材を用いて構成された調圧供給装置に関する。

上記液体封止用可撓膜部材は、例えばインクジェット型のプリンタ装置に搭載された調圧供給装置（サブタンク）に用いられており、まず、インクジェット型のプリンタ装置および調圧供給装置について簡単に説明する。上記プリンタ装置は一般的に、プリンタヘッドを印刷媒体に対して相対移動させながら、プリンタヘッドの下面に形成された吐出ノズルからインクを吐出させて、所定のパターンで印刷媒体に付着させて印刷を施すように構成されている。このプリンタヘッドから吐出されるインクは、例えばプリンタ装置に対して着脱可能に搭載されたインクカートリッジからチューブを介して供給される。

ところで、プリンタヘッドの内圧が大気圧よりも高くなると、吐出ノズルからインクが押し出されて印刷媒体上に滴下して、いわゆる「ぼた落ち」の問題を生じる。この問題を解決するために、インクカートリッジとプリンタヘッドとの経路途中に、プリンタヘッドの内圧を大気圧よりもわずかに低い所定微負圧に調圧しながらインクを供給する上記調圧供給装置（「調圧ダンパ」とも称する）を設ける構成が知られている。この調圧ダンパにより、吐出ノズルの先端部にメニスカスを形成させて「ぼた落ち」を防止できるようになっている。

図９（ａ）に、従来の調圧ダンパ５００の断面図（一部省略）を示す。この調圧ダンパ５００は、インクカートリッジ（図示せず）およびプリンタヘッド（図示せず）と繋がった内部供給路５５０，５６０が形成された装置本体５１０を挟むように、上記液体封止用可撓膜部材に相当する第１可撓膜５２０および第２可撓膜５３０が装置本体５１０に溶着されている。上記内部供給路５５０には封止バルブ６２０が収容されるとともに、内部供給路５６０に開放バルブ６１０が収容されている。

プリンタヘッドにおいてインクが吐出されて内部供給路５６０の内圧が低下したとき、第２可撓膜５３０が内部供給路５６０側へ変形することにより、開放バルブ６１０の先端が封止バルブ６２０に当接し、封止バルブ６２０が紙面左側へ移動される。これにより、内部供給路５５０と内部供給路５６０とが連通されて、内部供給路５５０から内部供給路５６０へ自動的にインクが供給される。そして、インクが供給されて内部供給路５６０（プリンタヘッド）の内圧が上昇することにより第２可撓膜５３０が紙面右方へ変形し、その変形に伴って開放バルブ６１０が紙面右方へ移動され、内部供給路５５０と内部供給路５６０とが封止バルブ６２０により遮断されてインクの供給が自動的に停止される。

上述のように、第２可撓膜５３０として、内部供給路５６０の内圧と大気圧とのバランスに応じて内部供給路５６０の容積を変化させるように変形するものを用いる必要がある。この第２可撓膜５３０の断面構造を詳しく示したものが、図９（ｂ）である。図９（ｂ）に示すように、第２可撓膜５３０は、インクと接する面（内部供給路５６０側）に設けられたＰＰ（ポリプロピレン）からなる内膜５３１と、この内膜５３１における内部供給路５６０とは反対側の面に、接着層５３２を介して貼付されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる外膜５３３とから形成される。従来、調圧ダンパに用いられる可撓膜については種々の提案がなされており、例えば特許文献１の図３には、金属薄膜層２１３を用いて構成された積層フィルム２１１が開示されている。

特開２００７−１９６４２５号公報

ところで、上記の従来の調圧ダンパ５００を用いて一定期間印刷を行うと、第２可撓膜５３０の表面に膨れが発生することがあった。そこで、本願出願人が膨れの成分および膨れが発生した位置について詳しく調べてみると、図９（ｂ）に示すように、内膜５３１と外膜５３３との間にインク５３５が溜まることにより膨れが発生していることが判明した。このように、第２可撓膜５３０に膨れが発生すると、内部供給路５６０の内圧と大気圧とのバランスに応じて精度良く開放バルブ６１０を左右へ移動させることが困難になり、封止バルブ６２０の開閉作動の精度が低下して、プリンタヘッドにおいて「ぼた落ち」等の吐出不良が発生する虞があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体が内部に侵入することを防止して膨れの発生を抑えた液体封止用可撓膜部材を用いて構成してプリンタヘッドから安定してインクを吐出させることが可能な調圧供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る液体封止用可撓膜部材は、外方に向けて開放されて液体を貯留可能な液体貯留室（例えば、実施形態における右バルブ収容室５７、左バルブ収容室５８）が形成された液体貯留部材（例えば、実施形態におけるダンパ本体部５１）に対して、前記液体貯留室を外方から覆うように前記液体貯留部材に取り付けられた液体封止用可撓膜部材（例えば、実施形態における左膜部材８０）であって、前記液体封止用可撓膜部材は、液体と接する面に配設された液体の透過を規制する薄膜状の内側フィルム層（例えば、実施形態におけるＰＰフィルム８１）と、前記内側フィルム層における液体と接する内側に対して反対の外側に配設された水分の透過を規制する薄膜状の外側フィルム層（例えば、実施形態における防湿フィルム８４）と、前記内側フィルム層と前記外側フィルム層との間に配設された少なくとも一層の薄膜状の中間フィルム層（例えば、実施形態におけるＰＥＴフィルム８３）とが積層されて構成される。

なお、前記内側フィルム層は、ポリプロピレンからなる材料を用いて形成され、前記中間フィルム層は、ポリエチレンテレフタレートからなる材料を用いて形成され、前記外側フィルム層は、塩化ビニリデンを基にして得られた材料を用いて形成されたことが好ましい。

上記外側フィルム層は、前記中間フィルム層における前記外側の面に、水分の透過を規制するフィルム状の水分透過規制膜を貼付して形成されたことが好ましい。

また、上記外側フィルム層は、前記中間フィルム層における前記外側の面に、水分の透過を規制する水分透過規制樹脂を付着させて形成されても良い。

本発明に係る調圧供給装置（例えば、実施形態における調圧ダンパ５０）は、液体インクが貯留されたインクタンク（例えば、実施形態におけるインクカートリッジ１８）と、印刷媒体（例えば、実施形態における印刷シートＭ）に対向した状態で前記印刷媒体に対して相対移動されながら液体インクを吐出して前記印刷媒体に印刷を施すプリンタヘッドとを繋ぐインク供給路（例えば、実施形態における第１供給路２５、第２供給路２６）に配設されて、前記プリンタヘッドの内圧を調圧しながら前記プリンタヘッドへ液体インクを供給するように構成され、前記インクタンク側の前記インク供給路と前記プリンタヘッド側の前記インク供給路とを繋ぐように形成され且つ外方に向けて開放された弁収容室（例えば、実施形態における右バルブ収容室５７、左バルブ収容室５８）が形成された内部供給路（例えば、実施形態における第１流路５３、第２流路５５、第３流路５６）を備えた装置本体部（例えば、実施形態におけるダンパ本体部５１）と、前記弁収容室を外方から覆って前記装置本体部に取り付けられて前記弁収容室を密閉し、前記弁収容室と対向する対向部分が変形して前記弁収容室の容積を変化させる液体封止用可撓膜部材と、前記対向部分における液体インクと接する内側に接した状態で前記弁収容室に収容され、前記対向部分の内側に作用する前記プリンタヘッドの内圧、および前記内側に対して反対の前記対向部分の外側に作用する大気圧のバランスに応じて、前記対向部分が変形することにより変位して前記内部供給路を開閉する調圧用弁部材（例えば、実施形態における開放バルブ７１、封止バルブ７３）とを備える。

本発明に係る液体封止用可撓膜部材は、液体と接する面に配設された内側フィルム層と、中間フィルム層と、大気と接する面に配設された水分の透過を規制する外側フィルム層とが積層されて構成される。ところで、従来の構成の液体封止用可撓膜部材において膨れが発生する原因として、例えば大気と接しているＰＥＴからなる外膜を大気中の水分が透過して、ＰＰからなる内膜と外膜との間に侵入し、この侵入した水分に引き寄せられるように、液体が内膜を透過して内膜と外膜との間に侵入して溜ることが考えられていた。このような膨れ発生の原因に対し、上記のように構成することにより、大気と接する外側フィルム層により、液体封止用可撓膜部材の内部に大気中の水分が浸入することを防止できる。そのため、例えば内側フィルム層と外側フィルム層との間に液体が侵入して溜ることを防止でき、液体封止用可撓膜部材における膨れの発生を抑制することが可能となる。

また、内側フィルム層がＰＰからなり、中間フィルム層がＰＥＴからなり、外側フィルム層が塩化ビニリデンを基にして得られた材料からなる構成が好ましい。このように構成した場合、ＰＰは例えば溶剤等を含んだインクに対して比較的変質しにくいという特性を有しているので、液体封止用可撓膜部材にインクが侵入することを防止できる。また、ＰＥＴは引っ張り強さが比較的大きく且つ適度な伸縮性も備えているので、例えば液体封止用可撓膜部材に力が作用した場合においても、破れたりすることなく適度に撓んで変形可能である。

なお、外側フィルム層は、水分の透過を規制するフィルム状の水分透過規制膜を、中間フィルム層に貼付して形成されたことが好ましい。このように構成すると、例えば液体封止用可撓膜部材を形成する際に、内側フィルム層、中間フィルム層および水分透過規制膜を１つの作業工程において貼り付けることが可能となり、液体封止用可撓膜部材の形成を簡易且つ効率良く行うことができる。

なお、外側フィルム層は、水分の透過を規制する水分透過規制樹脂を、中間フィルム層に付着させることにより形成されても良い。このように構成した場合、例えばＰＥＴからなる外膜とＰＰからなる内膜とを有した従来の液体封止用可撓膜部材に対して、水分透過規制樹脂を付着させる追加工を行うことによって、簡易に液体封止用可撓膜部材における膨れの発生を抑えることが可能となる。

本発明に係る調圧供給装置は、内部供給路を開閉する調圧用弁部材が収容された弁収容室を覆う液体封止用可撓膜部材が、複数のフィルム状の薄膜部材が積層されて構成されるとともに、内側フィルム層におけるインクと接する面に対して反対側の面に、水分の透過を規制する外側フィルム層が積層されて構成される。ところで、従来の膜部材において膨れが発生する原因として、大気中の水分が外膜を透過して内膜と外膜との間に侵入するとともに、この侵入した水分に引き寄せられるように、内膜と外膜との間にインクが侵入して溜ることが考えられていた。このような膨れ発生の原因に対し、上記のような構成とすることにより、大気と接する外側フィルム層により、液体封止用可撓膜部材の内部に大気中の水分が浸入することを防止できる。そのため、内側フィルム層と外側フィルム層との間にインクが侵入して溜ることによる膨れの発生を抑えることができるので、内部供給路の内圧および大気圧を液体封止用可撓膜部材の変形に忠実に反映させて、調圧用弁部材による内部供給路の開閉を精度良く行うことが可能となる。よって、プリンタヘッドにおける吐出不良の発生を防止できる。

本発明に係るプリンタ装置の正面図である。上記プリンタ装置のヘッドユニット周辺を示した斜視図である。図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ部分を示した断面図（一部省略）である。上記プリンタ装置の調圧ダンパを示した斜視図である。上記調圧ダンパの側面図である。図４中のＶＩ−ＶＩ部分を示した断面図である。図６中のＶＩＩ部分を示した拡大断面図である。（ａ）は本発明による効果を確認するための比較実験の概略構成図を、（ｂ）は比較実験の結果をそれぞれ示す。（ａ）は従来の調圧ダンパの断面図を、（ｂ）は図９（ａ）の一部分を拡大した拡大断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。まず、図１〜３を参照しながら、本発明を適用したインクジェットプリンタの一例としてのプリンタ装置１０の全体構成について説明する。なお、図１〜７において、説明の便宜上、各図面において矢印方向でプリンタ装置１０の前後、左右、および上下方向を示し、以下この方向を用いて説明を行う。

プリンタ装置１０は、図１に示すように、左右の支持脚１１ａ，１１ｂを有した支持脚１１と、支持脚１１により支持された中央ボディ部１２と、中央ボディ部１２の左側に設けられた左ボディ部１３と、中央ボディ部１２の右側に設けられた右ボディ部１４と、左右ボディ部１３，１４を繋ぐとともに中央ボディ部１２の上側に離間して平行に延びた上ボディ部１５とを備えて構成される。中央ボディ部１２には、その上面に露出して左右に延びたプラテン１２ａが設けられている。

左ボディ部１３の前面側には、操作スイッチ類や表示装置類等から構成された操作部１３ａが設けられている。また、左ボディ部１３の内部には、プリンタ装置１０の各構成部に作動信号を出力して作動制御を行うコントローラ１３ｂが設けられている。右ボディ部１４の上部にはカートリッジ受容部１６が設けられており、内部にインクが貯留された複数のインクカートリッジ１８が、上記カートリッジ受容部１６の前方から着脱可能に取り付けられている。

図２に示すように、上ボディ部１５の内部には左右に延びたガイドレール１５ａが設けられ、このガイドレール１５ａに沿って左右へ往復移動可能にヘッドユニット２０が取り付けられている。ヘッドユニット２０は、キャリッジ２１、プリンタヘッド２２および調圧ダンパ５０を備えて構成される。キャリッジ２１は、その後面がガイドレール１５ａと嵌合して、ガイドレール１５ａに沿って左右に往復移動自在であり、また、プリンタヘッド２２および調圧ダンパ５０の取り付けベースとなっている。

プリンタヘッド２２は、例えばマゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のプリンタヘッド２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｋから構成される。これらプリンタヘッド２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｋの下面には、それぞれ下方に向けてインクを吐出する複数の吐出ノズル（図示せず）が形成されている。調圧ダンパ５０は、上記４色に対応した調圧ダンパ５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｋから構成されており、詳細な構造については後述する。これら調圧ダンパ５０の各々は、対応するプリンタヘッド２２の上方に配設されており、インクをプリンタヘッド２２へ供給可能に接続されている。なお、以下の説明において、便宜上プリンタヘッド２２という記載に関してはプリンタヘッド２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｋのうちのいずれかを、調圧ダンパ５０という記載に関しては調圧ダンパ５０Ｍ，５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｋのうちのいずれかを指すものとする。

図３の断面図には、インクカートリッジ１８からプリンタヘッド２２に至るインクの供
給経路を示している。この図３から分かるように、インクカートリッジ１８に貯留されたインクは、第１供給路２５を経由して調圧ダンパ５０へ供給されるとともに、調圧ダンパ５０から第２供給路２６を経由してプリンタヘッド２２へ供給されるようになっている。調圧ダンパ５０は、プリンタヘッド２２の内圧を大気圧よりもわずかに低い所定微負圧に調圧しながらインクを供給するようになっており、これにより、プリンタヘッド２２における吐出ノズルの先端部にメニスカスを形成させて、ぼた落ちを防止できるようになっている。この調圧ダンパ５０の作動については後述する。

以下に、調圧ダンパ５０の構造について、図４〜７を追加参照しながら説明する。なお、図７においては、後述する左可撓膜８０の構造を分かりやすく図示するために、他の部分に対して左可撓膜８０を拡大している。

調圧ダンパ５０は、図４〜６に示すように、ダンパ本体部５１、ダンパ本体部５１内に配設されたフィルタ６０、調圧バルブ７０、ダンパ本体部５１の側面に溶着された左可撓膜８０および右可撓膜９０を備えて構成される。なお、図４および図５には、調圧バルブ７０が取り外された状態の調圧ダンパ５０を示している。

ダンパ本体部５１は、図４に示すように、例えば樹脂材料を用いて射出成形により略直方体に形成されるとともに、左右の側面が凹んでいる。ダンパ本体部５１の上部には、第１供給路２５と繋がれたインク流入口５２が形成されている。このインク流入口５２と第１流路孔５２ａを介して連通されて上下に延びる第１流路５３が、ダンパ本体部５１の右側面に形成されている。第１流路５３は、その下端部でフィルタ室５４と連通している。図５に示すように、ダンパ本体部５１の左面側の中央部分に第２流路５５が形成されており、この第２流路５５が、フィルタ室５４の底面に開口形成された第２流路孔５４ａを介してフィルタ室５４と連通されている。

図４に示すように、ダンパ本体部５１の右側面には、その中央部分から斜め下方に延びた第３流路５６が形成されており、この第３流路５６が、第３流路孔５５ａを介して第２流路５５と連通されている。上記第３流路５６の下端部には、右バルブ収容室５７が形成されており、この右バルブ収容室５７と対向するように円柱状の左バルブ収容室５８が形成され、これらが連通孔５７ａを介して連通されている。上記左バルブ収容室５８は、ダンパ本体部５１の下部に形成されたインク流出口５９と連通している。

このような構成から、インク流入口５２からダンパ本体部５１に供給されたインクは、第１流路５３からフィルタ室５４を通過して第２流路５５に進み、第３流路５６から右バルブ収容室５７および左バルブ収容室５８を通過してインク流出口５９に導かれるようになっている。

フィルタ６０は、例えば略直方体に形成されており、上記フィルタ室５４に収容されている。この構成から、調圧ダンパ５０に供給されたインクは、第１流路５３から第２流路５５へ進む途中においてフィルタ６０を通過することにより濾過されるので、異物等が除去されたインクをプリンタヘッド２２に供給することができる。

調圧バルブ７０は、図６および図７に示すように、左端部が略円盤状に形成されるとともに右端部に当接部７１ａが形成されて、左バルブ収容室５８に左右へ移動可能に収容された開放バルブ７１、この開放バルブ７１をダンパ本体部５１に対して左方に付勢する開放ばね７２、右バルブ収容室５７と左バルブ収容室５８とを繋ぐ連通孔５７ａを開閉可能な封止バルブ７３、この封止バルブ７３をダンパ本体部５１に対して左方に付勢する封止ばね７４、および右バルブ収容室５７を右側から覆うように取り付けられたバルブエンド７５を備えて構成される。

図７には、開放ばね７２により開放バルブ７１が左動されるとともに、封止ばね７４により封止バルブ７３が左動され、当接部７１ａと封止バルブ７３とが離間して位置し、封止バルブ７３により連通孔５７ａが閉じられた状態を示している。一方、開放ばね７２の付勢力に抗して開放バルブ７１が右動されて、当接部７１ａと封止バルブ７３とが当接するとともに、封止ばね７４の付勢力に抗して封止バルブ７３が右動されることで、連通孔５７ａが開いた状態となる。

左可撓膜８０は、図６から分かるように、ダンパ本体部５１の左側面全体を覆って溶着されており、ダンパ本体部５１の左側面に形成された第２流路５５および左バルブ収容室５８を密閉している。この左可撓膜８０は、複数のフィルムが重ね合わされて形成された多層構造の膜であり、図７の拡大断面図に示すように、最も右側（左バルブ収容室５８内のインクと接する側）に位置したポリプロピレンフィルム８１（以下において、「ＰＰフィルム８１」と称す）、ＰＰフィルム８１の左側に接着剤からなる接着層８２により接着されたポリエチレンテレフタレートフィルム８３（以下において、「ＰＥＴフィルム８３」と称す）、およびＰＥＴフィルム８３の左側（大気と接する側）に貼り付けられた防湿フィルム８４を備えて形成される。なお、図７には、それぞれ一層から形成されたＰＰフィルム８１、ＰＥＴフィルム８３および防湿フィルム８４を例示しているが、これらのフィルム８１，８３，８４の各々が複数層からなる構成でも良い。

このように形成される多層構造の左可撓膜８０は、左バルブ収容室５８を覆って左バルブ収容室５８と対向する部分が、若干撓んだ状態でダンパ本体部５１に溶着されている。そのため、左バルブ収容室５８の内圧（プリンタヘッド２２の内圧）と大気圧とのバランスに応じて、左可撓膜８０は左バルブ収容室５８の容積を変化させるように左右に変形可能となっている。また、調圧バルブ７０左端部は、左可撓膜８０の内側（ＰＰフィルム８１）に接着されており、左可撓膜８０の左バルブ収容室５８と対向部分が左右に変形するのに応じて左右に移動されるようになっている。

上記の防湿フィルム８４としては、例えば塩化ビニリデンと他のモノマーとを乳化重合させて得られたラテックスを原料として形成されたフィルムを用いており、旭化成ケミカル社製のサランラテックス（登録商標）等を用いることが可能である。この旭化成ケミカル社製のサランラテックス（登録商標）の水蒸気透過率について説明する。旭化成ケミカル社が公表しているデータにおいては、厚さ約２０μｍのＯＰＰフィルム（２軸延伸ポリプロピレン）の表面に、Ｌ５３６Ｂと称されるグレードのサランラテックス（登録商標）を厚さ約３μｍの塗布したもの（全体の厚さ約２３μｍ）を用いて、４０℃、９０％ＲＨ（相対湿度）の条件下でＪＩＳＫ７１２９法に準じて測定を行うと、水蒸気透過率がおよそ４ｇ／ｍ^２／ｄａｙであったことが示されている。一方、比較参照用として、同様の測定条件の下で厚さ約１２μｍのサランラテックス（登録商標）が塗布されていないＰＥＴフィルムについて測定を行うと、およそ４５ｇ／ｍ^２／ｄａｙという結果が得られたことが示されている。

また、旭化成ケミカル社のサランラテックス（登録商標）には、用途等に応じて複数のグレードが用意されているが、防湿フィルム８４としては例えば、グレード名Ｌ５２９Ｂ（固形分４９％、ＰＨ２．５、粘度１０ｍＰａ・ｓ、表面張力４２ＭＮ／ｍ、最低成膜温度１６〜２２℃、水蒸気透過率９ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）、グレード名Ｌ５５７（固形分４８％、ＰＨ２．５、粘度１０ｍＰａ・ｓ、表面張力４１ＭＮ／ｍ、最低膜温度１８〜２4℃、水蒸気透過率６ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）、およびグレード名Ｌ５６１Ａ（固形分４９％、ＰＨ２、粘度１５ｍＰａ・ｓ、表面張力４１ＭＮ／ｍ、最低膜温度１８〜２4℃、水蒸気透過率５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）等のものを用いることが可能である。

右可撓膜９０は、図４、図６または図７に示すように、ダンパ本体部５１の右側面を覆って溶着されており、ダンパ本体部５１の右側面に形成された第１流路５３、第３流路５６、右バルブ収容室５７およびフィルタ室５４を密閉している。この右可撓膜９０は、例えばインクと接する側にＰＰフィルム（図示せず）を設け、このＰＰフィルムの右側（大気と接する側）に接着層（図示せず）によりＰＥＴフィルム（図示せず）を貼り付けて形成される。なお、このように形成された右可撓膜９０に代えて、上述した左可撓膜８０と同様に構成された可撓膜を用いても良い。

以上ここまでは、プリンタ装置１０の構成について説明したが、以下に、プリンタ装置１０を用いて印刷シートＭに印刷を施すときの各部材の作動について説明する。

印刷時においては、例えばロール状に巻かれた印刷シートＭが繰り出され、図２に示すようにプラテン１２ａ上に送られる。このプラテン１２ａ上に位置した印刷シートＭに対して、ガイドレール１５ａに沿ってキャリッジ２１を左右に往復移動させながら、プリンタヘッド２２の下面の吐出ノズルから下方に向けてインクを吐出させ、所定のパターンで付着させて印刷を施す。そして、印刷シートＭを所定距離だけ前方に送った後、再びキャリッジ２１を左右に往復移動させながら、印刷シートＭにインクを付着させる。この作動を繰り返して行い、印刷が施された印刷シートＭは、例えばプリンタ装置１０の前側においてロール状に巻き取られるようになっている。

以上、印刷時の各部材の大まかな作動について説明したが、以下において、印刷時における調圧ダンパ５０の作動について詳しく説明する。

印刷時には、上記のようにプリンタヘッド２２からインクが吐出されるが、その吐出量に応じたインクが調圧ダンパ５０からプリンタヘッド２２へ供給されるため、インクが不足することなくプリンタヘッド２２から安定してインクを吐出できるようになっている。例えば、図７に示す連通孔５７ａが封止バルブ７３により閉じられた状態において、プリンタヘッド２２からインクが吐出されると、インクが吐出されるに従ってプリンタヘッド２２の内圧が徐々に減圧されて、プリンタヘッド２２の内部と連通した左バルブ収容室５８の内圧が徐々に減圧されていく。

ある時点において、左可撓膜８０の内側に作用する左バルブ収容室５８の内圧と開放ばね７２の付勢力とを合わせた力が、左可撓膜８０の外側に作用する大気圧を下回る状態になる。上記の状態になると、左可撓膜８０が左バルブ収容室５８の容積を減少させるように開放ばね７２の付勢力に抗して右動される。これにより、左バルブ収容室５８に貯留されていたインクがプリンタヘッド２２へ供給される。さらに、開放バルブ７１の当接部７１ａが封止バルブ７３に当接するとともに、封止ばね７４の付勢力に抗して封止バルブ７３が右動されて連通孔５７ａが開いた状態となり、右バルブ収容室５７から左バルブ収容室５８へとインクが供給される。このようにして、プリンタヘッド２２へのインクの供給および左バルブ収容室５８へのインクの供給が、同時に行われる。

右バルブ収容室５７から左バルブ収容室５８へとインクが供給されるに従って、左バルブ収容室５８の内圧が徐々に上昇していく。そして、ある時点において、左可撓膜８０の内側に作用する左バルブ収容室５８の内圧と開放ばね７２の付勢力とを合わせた力が、左可撓膜８０の外側に作用する大気圧を上回ることになる。このとき、左可撓膜８０が左バルブ収容室５８の容積を増加させるように左動されて、当接部７１ａが封止バルブ７３から離れた状態となる。そのため、封止ばね７４により封止バルブ７３が左動されて、連通孔５７ａが閉じた状態となり、右バルブ収容室５７から左バルブ収容室５８へのインク供給が停止される。

以上、印刷時における調圧ダンパ５０の作動について説明した。本発明に係るプリンタ装置１０は、上述したように、プリンタヘッド２２におけるインクの吐出に伴う内圧の変化（左バルブ収容室５８の内圧の変化）に応じて、自動的に連通孔５７ａが開閉されてインク供給が行われるとともに、プリンタヘッド２２の吐出ノズルにメニスカスを形成可能な所定微負圧に維持できるようになっている。

ところで、従来の調圧ダンパにおいては、外面（大気と接する面）に防湿性を備えた防湿フィルム８４を用いて可撓膜を形成していなかった。そのため、一定期間印刷を行う（一定期間大気中に晒しておく）と、大気と接している外膜を大気中の水分が内膜と外膜との間に侵入するとともに、この侵入した水分に引き寄せられるように内膜と外膜との間にインクが侵入し、これにより膨れが発生していた。

従来の調圧ダンパを用いた場合における、使用したインクの成分と上記膨れが発生するまでの期間との関係について、以下の３つの具体例を挙げて説明する。例えば、グリコールエーテル系溶剤が約７０〜８０％、ラクトン系溶剤が約１０〜２０％、および色毎の数％の顔料を主に含有したＡインクを用いて印刷を行った場合、使用開始後およそ６ヶ月の時点で膨れが発生していた。また、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテルが約６０％、ラクトン系溶剤が約１５％、テトラエチレングリコールジメチルエーテルが約１５％、および色毎の数％の顔料を主に含有したＢインクを用いて印刷を行った場合、使用開始後およそ１年の時点で膨れが発生していた。さらに、例えば、メトキシブチルアセテートが約２０〜３５％、ジプロピレンロコールジメチルエーテルが約２０〜２５％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが約２０％、ジプロピレンロコールジメチルエーテルアセテートが約１０〜２０％、および色毎の数％の顔料を主に含有したＣインクを用いて印刷を行った場合、使用開始後およそ１年６ヶ月の時点で膨れが発生していた。

一方、本発明に係る調圧ダンパ５０においては、左可撓膜８０の大気と接する面に防湿フィルム８４が貼り付けられているので、大気中の水分が防湿フィルム８４を透過して左可撓膜８０の内部に侵入することを防止可能である。そこで、左可撓膜８０に防湿フィルム８４を設けたことと、膨れが発生しないこととの因果関係を明確にするために、以下のような比較実験を行った。図８（ａ）に、その比較実験の概略図を示しており、十分な量の水１１０が貯留された密閉容器１００の中に、内部にインクを充填して密封した調圧ダンパ５０を吊るし、この密閉容器１００を気温６０℃の室内に２日間放置しておく。

上記のように設定すると、密閉容器１００の内部には、水１１０が蒸発することにより発生した水蒸気成分１１１が充満している。２日間の放置後、左可撓膜８０の表面を観察してみると、膨れの発生は確認されなかった（図８（ｂ）参照）。一方、大気と接する面に防湿性を備えたフィルムを用いていない可撓膜により構成された従来の調圧ダンパを、上記と同様に密閉容器１００の内部に吊るして２日間放置したところ、膨れが発見された（図８（ｂ）参照）。この比較実験の結果から明らかなように、調圧ダンパ５０の外面を覆う可撓膜における大気と接する面に防湿フィルムを設けることにより、膨れの発生を防止できる。

以上のことから、本発明に係る調圧ダンパ５０を用いたプリンタ装置１０においては、左可撓膜８０における膨れの発生を防止できるので、左可撓膜８０に対してプリンタヘッド２２の内圧（左バルブ収容室５８の内圧）および大気圧を確実に作用させることが可能となる。そのため、プリンタヘッド２２の内圧と大気圧とを、左可撓膜８０の変形に精度良く反映できるとともに、開放バルブ７１を精度良く左右へ移動させることができる。よって、封止バルブ７３による連通孔５７ａの開閉を高精度に行うことができるので、プリンタヘッド２２の内圧を所定微負圧に維持しつつ吐出ノズルから安定してインクを吐出させることができる。

ところで、従来の調圧ダンパにおいて、例えば膨れが発生したままの状態で継続使用すると、プリンタヘッドにおける吐出不良を引き起こす危険があるために、膨れが発見された調圧ダンパは膨れのない新規の調圧ダンパと交換されていた。これに対して、本発明に係る調圧ダンパ５０は、従来のような短い使用期間内において膨れは発生しないので、調圧ダンパ５０の交換周期を延ばす（膨れ発生による交換をなくす）ことができる。よって、プリンタ装置１０のランニングコスト低減を図ることが可能であるとともに、併せて交換作業の手間を省くことができる。

上述の実施形態において、左可撓膜８０の大気と接する面に防湿フィルム８４を貼り付けた構成を例示したが、この構成に限定されない。防湿フィルム８４を貼り付ける代わりに、例えばＰＥＴフィルム８３の左側（大気と接する側）に防湿性樹脂をコーティングしても良く、また、ＰＥＴフィルム８３の左側に対して防湿性樹脂がコーティングされた樹脂フィルム（例えば、ＰＥＴフィルム）を貼り付けても良い。

上述の実施形態において、左可撓膜８０における左バルブ収容室５８と対向した部分を中心に説明したが、左可撓膜８０における他の部分でインクと接する部分（例えば、第２流路５５を密閉する部分）においても同様に、防湿フィルム８４を用いることにより膨れの発生を防止できる。

上述の実施形態では、本発明を適用したプリンタ装置の一例として、一軸印刷媒体移動、一軸プリンタヘッド移動タイプのプリンタ装置１０に適用した構成例について説明したが、本発明はこの構成に限定して適用されるものではない。例えば、二軸プリンタヘッド移動タイプのプリンタ装置や、二軸印刷媒体移動タイプのプリンタ装置にも適用できる。また、使用するインクについても水溶性インクに限らず、例えば紫外線硬化型インク等の他の種類のインクを用いたプリンタ装置にも、本発明を適用可能である。

Ｍ印刷シート（印刷媒体）
１８インクカートリッジ（インクタンク）
２２プリンタヘッド
２５第１供給路（インク供給路）
２６第２供給路（インク供給路）
５０調圧ダンパ（調圧供給装置）
５１ダンパ本体部（装置本体部）
５３第１流路（内部供給路）
５５第２流路（内部供給路）
５６第３流路（内部供給路）
５７右バルブ収容室（弁収容室）
５８左バルブ収容室（弁収容室）
７１開放バルブ（調圧用弁部材）
７３封止バルブ（調圧用弁部材）
８０左可撓膜（液体封止用可撓膜部材）
８１ＰＰフィルム（内側フィルム層）
８３ＰＥＴフィルム（中間フィルム層）
８４防湿フィルム（外側フィルム層）
９０右可撓膜（液体封止用可撓膜部材）

Claims

液体インクが貯留されたインクタンクと、印刷媒体に対向した状態で前記印刷媒体に対して相対移動されながら液体インクを吐出して前記印刷媒体に印刷を施すプリンタヘッドとを繋ぐインク供給路に配設されて、前記プリンタヘッドの内圧を調圧しながら前記プリンタヘッドへ液体インクを供給する調圧供給装置であって、
前記インクタンク側の前記インク供給路と前記プリンタヘッド側の前記インク供給路とを繋ぐように形成され且つ外方に向けて開放されて液体インクを貯留可能な弁収容室が形成された内部供給路を備えた装置本体部と、
前記装置本体部に対して、前記弁収容室を外方から覆って前記装置本体部に取り付けられて前記弁収容室を密閉し、前記弁収容室と対向する対向部分が変形して前記弁収容室の容積を変化させる液体封止用可撓膜部材と、
前記対向部分における液体インクと接する内側に接した状態で前記弁収容室に収容され、前記対向部分の内側に作用する前記プリンタヘッドの内圧、および前記内側に対して反対の前記対向部分の外側に作用する大気圧のバランスに応じて、前記対向部分が変形することにより変位して前記内部供給路を開閉する調圧用弁部材とを備え、
前記液体封止用可撓膜部材は、
液体インクと接する面に配設された液体インクの透過を規制する薄膜状の内側フィルム層と、
前記内側フィルム層における液体インクと接する内側に対して反対の外側に配設された水分の透過を規制する薄膜状の外側フィルム層と、
前記内側フィルム層と前記外側フィルム層との間に配設された少なくとも一層の薄膜状の中間フィルム層とが積層されて構成され、
前記内側フィルム層は、ポリプロピレンからなる材料を用いて形成され、
前記中間フィルム層は、ポリエチレンテレフタレートからなる材料を用いて形成され、
前記外側フィルム層は、塩化ビニリデンを基にして得られた材料を用いて形成されたことを特徴とする調圧供給装置。
前記外側フィルム層は、前記中間フィルム層における前記外側の面に、水分の透過を規制するフィルム状の水分透過規制膜を貼付して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の調圧供給装置。
前記外側フィルム層は、前記中間フィルム層における前記外側の面に、水分の透過を規制する水分透過規制樹脂を付着させて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の調圧供給装置。