JP5597324B2 - プリンタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタヘッドからインクを吐出して印刷を施すプリンタ装置に関し、さらに詳細には、プリンタヘッドにインクを供給する供給経路に関する。

上記プリンタ装置（インクジェットプリンタ）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、所定のパターンでプラテン上の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。例えば特許文献１の図１には、フレーム８に対してインクカートリッジ９Ｂ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙが着脱可能に搭載され、これらに貯留されたインクは、チューブ１０、サブタンク７Ｂ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙを介して記録ヘッドに供給される構成が開示されている。商業用の大判広告やのぼり等を印刷する大型のプリンタ装置では、多量のインクが比較的短時間のうちにプリンタヘッドから吐出されて消費されるため、一般的に大容量のインクカートリッジがプリンタ装置に搭載される。

このように構成されるプリンタ装置において、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、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の１つの方法として、プリンタヘッドに対してインクカートリッジを低い位置に搭載し、プリンタヘッドの内圧が大気圧よりもわずかに低い微負圧とすることで、吐出ノズルの先端部にメニスカスを形成する水頭式のインク供給方式がある。

上記水頭式のインク供給方式を採用した従来のプリンタ装置の一例として、図６にプリンタ装置５００の概略図（一部省略し、且つ後述するインクカートリッジ５２０のみ断面図）を示す。プリンタ装置５００には、インクが貯留されたインクパック５４０を、保持容器５３０の内部に備えて構成されたインクカートリッジ５２０が、装置本体５１０の後方から取り付けられている。このインクパック５４０は、インクパック５４０に対して水頭値Ｈ１となるように配設されたプリンタヘッド５８０と、供給チューブ５５０を介して接続されている。このように構成することで、プリンタヘッド５８０の内圧を微負圧に保持しつつインクを吐出させることができる。このプリンタヘッド５８０からの吐出量に応じて、インクパック５４０に貯留されたインクが、供給チューブ５５０を介してプリンタヘッド５８０に供給されるようになっている。そして、インクパック５４０内のインクが全て供給されて空になった場合には、新たなインクカートリッジ５２０と交換される。

国際公開ＷＯ２００３／０４１９６３号公報

最近において、インクパック５４０の容量を大きくして多量のインクを貯留させておき、長期間にわたってインクカートリッジ５２０を交換することなく連続して印刷を行いたいという要求がある。この要求に対して、例えばインクパック５４０（インクカートリッジ５２０）を大型化する方法が考えられる。しかし、インクカートリッジ５２０の大型化に伴い、装置本体５１０におけるインクカートリッジ５２０を搭載するスペースを拡大することは、プリンタ装置５００全体の大型化に繋がる虞があった。

他の方法として、大量のインクを貯留した追加インクタンク６００を、装置本体５１０の上面（プリンタヘッド５８０およびインクカートリッジ５２０よりも高い位置）に搭載して、インクパック５４０と接続する方法が考えられる。この構成の場合、プリンタ装置５００全体の大型化に繋がらない反面、インクカートリッジ５２０と追加インクタンク６００との間に水頭値Ｈ２が発生する。このままでは、追加インクタンク６００がプリンタヘッド５８０よりも高い位置にあるため、上記「ぼた落ち」が発生してしまう。そこで、この水頭値Ｈ２を打ち消すために、例えばインクパック５４０に空気穴を設けると、インクパック５４０の内部に空気が存在することになり、インクが空気と接触することによるインクの物性変化、この空気穴からのインクの漏出、およびこの空気がプリンタヘッド５８０に到達して吐出不良を引き起こす虞があった。

さらに別の方法として、追加インクタンク７００を、インクカートリッジ５２０と同一高さに位置させてインクパック５４０と接続する方法が考えられる。この構成では、インクカートリッジ５２０と追加インクタンク７００との間に水頭差が発生しない反面、プリンタ装置５００全体の大型化に繋がる虞があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インクカートリッジを用いた既存のインク供給構成を大きく変えることなく追加インクタンクを設けることで、インク容量を増大させることが可能なプリンタ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、本発明に係るプリンタ装置は、印刷媒体（例えば、実施形態における印刷シートＭ）に対してプリンタヘッドを対向させた状態で相対移動させながらインクを吐出させて前記印刷媒体に所定の印刷を施すプリンタ装置であって、前記プリンタヘッドよりも下方に位置し、インクを貯留するインク貯留部（例えば、実施形態におけるインクパック５８）を内部に備えるとともに前記インク貯留部が前記プリンタヘッドと流出側供給路（例えば、実施形態における第２供給チューブ７１、第３供給チューブ７２）を介して接続されて前記プリンタヘッドにインクを供給する中継タンク（例えば、実施形態におけるインクカートリッジ５４）と、前記中継タンクよりも上方に位置し、内部にインクを貯留するとともに前記インク貯留部と流入側供給路（例えば、実施形態における第１供給チューブ５３）を介して接続されて前記インク貯留部にインクを供給する上流側タンク（例えば、実施形態における追加インクタンク５１）と、前記流出側供給路に設けられて、前記インク貯留部から前記プリンタヘッドへのインク供給を制御する流路開閉バルブ（例えば、実施形態における第１開閉バルブ６０）とを有して構成される。前記流路開閉バルブが、前記流出側供給路のうち前記流路開閉バルブから前記プリンタヘッドに至る下流側供給路（例えば、実施形態における第３供給チューブ７２）におけるヘッド側内圧と大気圧とが作用して、前記ヘッド側内圧と大気圧とのバランスに応じて変位する可撓部（例えば、実施形態におけるフィルム部材６１ａ）と、前記可撓部と繋がって前記可撓部とともに変位し且つ前記流出側供給路のうち前記インク貯留部から前記流路開閉バルブに至る上流側供給路（例えば、実施形態における第２供給チューブ７１）と前記下流側供給路との連通部（例えば、実施形態におけるテーパ部６１ｂ）に配設されて、前記ヘッド側内圧が大気圧を下回ったときに前記連通部を開放して連通状態にし、前記ヘッド側内圧が大気圧を上回ったときに前記連通部を閉じる栓部材（例えば、実施形態における閉止栓６４）とを備える。

なお、前記栓部材は、前記可撓部と同一方向に変位するように構成されており、前記流路開閉バルブが、前記栓部材が前記連通部を連通させる方向に変位したときに、前記可撓部および前記栓部材を前記連通させる方向とは反対の方向に付勢する付勢部材（例えば、実施形態における上ばね６６ａ、下ばね６６ｂ）を備えた構成が好ましい。

また、前記流入側供給路における前記上流側タンクとの接続部分近傍に、前記流入側供給路を開閉可能な上流側開閉バルブ（例えば、実施形態における第２開閉バルブ５２）が設けられた構成が好ましい。

本発明に係るプリンタ装置は、上方に位置した上流側タンクからインクが供給されるインク貯留部とプリンタヘッドとを接続する流出側供給路に、流路開閉バルブが設けられており、この流路開閉バルブが、ヘッド側内圧と大気圧とのバランスに応じて変位する可撓部と、流出側供給路を構成する上流側供給路と下流側供給路との連通部に配設され、且つ可撓部とともに変位する栓部材とを備えている。この構成より、プリンタヘッドからインクが吐出されて下流側供給路の内圧（ヘッド側内圧）が低下して大気圧を下回ると、連通部を開放するように可撓部とともに栓部材が移動されて、インク貯留部からプリンタヘッド（下流側供給路）へ自動でインク供給できる。一方、プリンタヘッド（下流側供給路）に所定量のインクが供給されて、ヘッド側内圧が上昇して大気圧を上回ると、連通部を閉じるように可撓部とともに栓部材が移動されて、インク供給を自動で規制（停止）できるようになっている。よって、既存の中継タンク（インクカートリッジ）を用いたインク供給構成を大きく変えることなく、単に流路開閉バルブを設けることにより、水頭差によって上流側タンクから供給されたインクを、ヘッド側内圧と大気圧とのバランスにより自動で制御しながらプリンタヘッドに供給可能となり、上流側タンクの容量分だけインク容量を増大させることができる。また、流路開閉バルブはそれ自体で、ヘッド側内圧と大気圧とのバランスにより自動で開閉作動を行うので、流路開閉バルブに対する例えば制御用の配線等は不要であり、既存のプリンタ装置の改造を最小限に抑えてシンプルに構成可能である。

また、栓部材が連通部を連通させる方向に変位したときに、可撓部および栓部材をこの連通させる方向とは反対の方向に付勢する付勢部材が、流路開閉バルブに備えられた構成が好ましい。上記付勢部材として例えばばねを用いて構成すると、可撓部および栓部材の変位量に応じた上記反対の方向（栓部材が連通部を閉じる位置に戻る方向）の付勢力を、可撓部および栓部材に作用させることが可能である。そのため、連通部が閉じられた状態から一気に連通状態とされて、急激に上流側供給路から下流側供給路にインクが流入することを防止して、徐々に連通状態に移行させることができるので、インク貯留部からプリンタヘッドへのインクの供給を高精度に行うことが可能となる。

なお、上記プリンタ装置において、流入側供給路における上流側タンクとの接続部分近傍に、流入側供給路を開閉可能な上流側開閉バルブが設けられたことが好ましい。このように構成すると、例えば上流側タンクを交換する際に、この上流側開閉バルブにより流入側供給路を閉じておくことで流入側供給路に空気が流入することを防止でき、そのため、この空気がプリンタヘッドに達して吐出不良等を引き起こすことを防止可能となる。

本発明を適用したプリンタ装置の正面図である。 上記プリンタ装置の側面図である。 ヘッドユニットの周辺を示した斜視図である。 図１中のＩＶ−ＩＶ部分を示した断面図である。 第１開閉バルブの断面図であって、（ａ）は移動弁が上動した閉状態を、（ｂ）は移動弁が下動した開状態を、（ｃ）は移動弁が上動した閉状態をそれぞれ示している。 従来のプリンタ装置の概略図（一部省略し、且つインクカートリッジのみ断面図）である。

以下、図面を参照ながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。説明の便宜上、各図面に示す矢印方向を前後、左右および上下と定義して説明を行う。まず、図１〜図４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の構成について説明する。図１はプリンタ装置１０を前方から見た図を、図２はプリンタ装置１０を左方から見た図を、図３は後述するヘッドユニット２０の周辺を、図４は図１中のＩＶ−ＩＶ部分の断面図（一部省略）をそれぞれ示している。

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。

図３に示すように、上ボディ部１５の下部には、複数のクランプ装置１５ａが左右に並んで取り付けられている。このクランプ装置１５ａの前方先端部には、ピンチローラ１５ｃが回転自在に取り付けられている。ピンチローラ１５ｃの下方には、左右に延びる円筒状の送りローラ１２ｂがプラテン１２ａに露出して配設されている。クランプ装置１５ａは、ピンチローラ１５ｃが送りローラ１２ｂに押し付けられた状態のクランプ位置と、送りローラ１２ｂに対して離間した状態のアンクランプ位置とに設定可能となっている。この構成より、印刷対象物であるシート状の印刷シートＭを、ピンチローラ１５ｃと送りローラ１２ｂとの間に挟み、クランプ装置１５ａをクランプ位置に設定した上で、送りローラ１２ｂを回転させることにより、印刷シートＭを所定距離だけ前方または後方に送ることができるようになっている。

図１に示すように、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とともに、後述する検出センサ５９における検出信号を入力可能なコントローラ１３ｂ、およびプラテン１２ａの左方に位置したメンテナンスユニット４０が配設されており、このメンテナンスユニット４０の詳細については後述する。図３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１５ｂが設けられ、このガイドレール１５ｂ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およびサブタンク２３を主体に構成される。キャリッジ２１は、その後面がガイドレール１５ｂと嵌合して、ガイドレール１５ｂ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およびサブタンク２３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。サブタンク２３は、上記４色に対応したサブタンク２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｋから構成され、内部に所定量のインクが貯留可能となっている。これらサブタンク２３の各々は、対応するプリンタヘッド２２の真上に配設されており、貯留した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。

メンテナンスユニット４０は、ベースプレート４１、ユニット本体４２、キャップ部材４５を主体に構成される。ベースプレート４１には、上記プリンタヘッド２２の個数に対応した（４つの）キャップ部材４５が左右に並んで取り付けられており、このベースプレート４１は、ユニット本体４２に対して上下に移動可能となっている。この構成より、ヘッドユニット２０をメンテナンスユニット４０の上方に移動させ、ベースプレート４１を上動させてキャップ部材４５とプリンタヘッド２２の下面とを当接させた状態で、吸引ポンプ（図示せず）を駆動させてキャップ部材４５の内部を負圧に設定することで、吐出ノズル内のインクや空気を吸引することができるようになっている。

図１および図２に示すように、右ボディ部１４の上部には、例えば直方体に形成され内部に大量のインクが貯留された色毎の（４つの）追加インクタンク５１が搭載される。また、右ボディ部１４の後面には、色毎に（４つの）インクカートリッジ５４が後方から着脱可能に取り付けられている。

インクカートリッジ５４は、図４に示すように、収容ケース５５、保持容器５６、貼り付け板５７、インクパック５８、検出センサ５９、第１開閉バルブ６０および第２供給チューブ７１を主体に構成される。インクパック５８は、可撓性を有した例えば樹脂材料を用いて袋状に形成されており、内部に貯留されたインクの容量に応じて膨張および伸縮自在となっている。貼り付け板５７は、上記インクパック５８の例えば右側面に貼り付けられており、インクパック５８の膨張および伸縮に伴って左右に移動されるようになっている。この貼り付け板５７の前端下部には、左右（紙面の奥から手前）に延びる検出爪部５７ａが取り付けられている。保持容器５６は、略直方体に形成されており、インクパック５８および貼り付け板５７を内部に収容している。収容ケース５５は、上記インクカートリッジ５４の各構成部材を内部に収容するとともに、右ボディ部１４の後面に対して着脱可能な略直方体に形成されている。第２供給チューブ７１は、インクパック５８の前端部と第１開閉バルブ６０とを接続している。

検出センサ５９は、例えば検査光を発射する発光部（図示せず）およびこの検査光を受光する受光部（図示せず）を備えて、保持容器５６の下部における検出爪部５７ａと対向可能な位置に配設されている。上記受光部における検出結果は、コントローラ１３ｂに出力されるようになっている。この構成から、インクパック５８内のインクが減少して、貼り付け板５７（検出爪部５７ａ）が所定距離だけ左方に移動されて、検出爪部５７ａと検出センサ５９とが対向すると、検出センサ５９が例えばＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わり、コントローラ１３ｂにおいて、インクパック５８内のインクが減少したことを検出できるようになっている。インクパック５８内のインクが減少するということは、追加インクタンク５１からのインク供給が何らかの原因で途絶えたということであり、後述する第１供給チューブ５３に異常が発生したり、または追加インクタンク５１が空になったことを検出可能となっている。

上記第１開閉バルブ６０の構成について、図５を追加参照しながら説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、第１開閉バルブ６０の断面図（一部省略）をそれぞれ示している。

第１開閉バルブ６０は、図５（ａ）に示すように、大別するとバルブ本体部６１と、このバルブ本体部６１に対して上下移動可能に組み込まれた移動弁６２とを主体に構成される。バルブ本体部６１の内部には、第２供給チューブ７１と繋がった流入側インク室６７と、後述する第３供給チューブ７２と繋がった流出側インク室６８とが形成され、図５（ｂ）に示すように、これら流入側インク室６７と流出側インク室６８とは、テーパ部６１ｂで連通している。移動弁６２は、上板６３、閉止栓６４、連結部材６５、上ばね６６ａ、下ばね６６ｂから構成されており、上板６３と閉止栓６４とが連結部材６５により連結されている。バルブ本体部６１に移動弁６２が組み込まれた状態において、上記流出側インク室６８の上側が、可撓性を有した例えば樹脂材料からなるフィルム部材６１ａで覆われるとともに、このフィルム部材６１ａと上板６３とが溶着されている。また、上ばね６６ａは上板６３を上方へ付勢しているとともに、下ばね６６ｂは閉止栓６４を上方へ付勢している。

この構成より、流出側インク室６８の内圧が上昇して大気圧を上回ると、フィルム部材６１ａの撓み分だけ移動弁６２が上動され、フィルム部材６１ａが上方に押し拡げられて流出側インク室６８の容積が増大するとともに、閉止栓６４がテーパ部６１ｂを閉止（以下において、この状態を「閉状態」と称する）できるようになっている。図５（ａ）および図５（ｃ）にこの閉状態を示しており、このときの大気圧Ａと流出側インク室６８の内圧Ｂとの大小関係は、Ａ＜Ｂとなっている。

一方、流出側インク室６８の内圧が減圧されて大気圧を下回ると、上ばね６６ａおよび下ばね６６ｂの変位量に応じた付勢力に抗しながら移動弁６２が徐々に下動し、流出側インク室６８の容積が上記閉状態と比較して減少するとともに、閉止栓６４とテーパ部６１ｂとの間に隙間ができて、流入側インク室６７と流出側インク室６８とを連通状態（以下において、この状態を「開状態」と称する）とすることができる。このとき、上板６３および閉止栓６４には、その下方への変位量に応じた上ばね６６ａおよび下ばね６６ｂの付勢力が作用するので、移動弁６２が一気に下動して開状態となることを防止できる。図５（ｂ）には開状態を示しており、このときの大気圧Ａと流出側インク室６８の内圧Ｂ'との大小関係は、Ａ＞Ｂ'となっている。なお、移動弁６２の上下動については後述する。

このように構成されたプリンタ装置１０のインク供給経路について、図４を参照しながら説明する。追加インクタンク５１と下端部近傍とインクパック５８の後端部とが、第１供給チューブ５３で接続されるとともに、この第１供給チューブ５３における追加インクタンク５１との接続部分近傍には第２開閉バルブ５２が取り付けられている。この第２開閉バルブ５２としては、例えば追加インクタンク５１の交換時等に自動で開閉可能ないわゆるカプラや、手動式開閉バルブを用いることが可能である。また、上述のように、第２供給チューブ７１によりインクパック５８の前端部と第１開閉バルブ６０とが接続され、第１開閉バルブ６０とサブタンク２３とが、第３供給チューブ７２によって接続されている。プリンタヘッド２２とインクカートリッジ５４とは、水頭値Ｈ１となるように配設され、一方、追加インクタンク５１とインクカートリッジ５４とは、水頭値Ｈ２（＞水頭値Ｈ１）となるように配設されている。

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、図２に示すように、ロール状に巻かれた印刷シートＭが繰り出され、図３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１５ｂ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、送りローラ１２ｂを回転させて、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うことで印刷が施された印刷シートＭは、図２に示すように、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。

上述のように、印刷時にはプリンタヘッド２２からインクが吐出され、その吐出されたインク量に対応するインクが、インクパック５８から第２供給チューブ７１、第１開閉バルブ６０、第３供給チューブ７２およびサブタンク２３を経由してプリンタヘッド２２に供給される。インクパック５８のインクは、プリンタヘッド２２へ供給されることで減少するが、一方でその減少分は、水頭差Ｈ２により追加インクタンク５１から自動的に供給されるので、常時所定量（満杯）貯留された状態にすることが可能である。

以下においては、インクパック５８からプリンタヘッド２２へのインク供給方法について説明する。以下では、インク供給方法のうち、特に本発明の特徴的部分である第１開閉バルブ６０の作動を、一部空気が混在するプリンタヘッド２２にインクを供給して充填させた後、連続して印刷を行う場合を例示して説明する。

プリンタヘッド２２に一部空気が混在する場合、第１開閉バルブ６０は例えば図５（ａ）に示すように、流出側インク室６８の内部に存在するインクおよび空気により、内圧Ｂは大気圧Ａよりも大きくなっているため、移動弁６２は上動して閉状態となっている。そのため、流入側インク室６７に充填されたインクは、流出側インク室６８に供給されないように規制されている。この状態において、プリンタヘッド２２にインクを充填するために、ヘッドユニット２０をガイドレール１５ｂに沿って左動させてメンテナンスユニット４０の上方に位置させた後、メンテナンスユニット４０によりプリンタヘッド２２内のインクおよび空気を吸引して排出させる。そうすることにより、プリンタヘッド２２から流出側インク室６８までにおける内圧が減圧され、流出側インク室６８の内圧Ｂが内圧Ｂ'となって、上ばね６６ａおよび下ばね６６ｂの変位量に応じた付勢力に抗しながら移動弁６２が徐々に下動して開状態となり、流入側インク室６７に充填されたインクが流出側インク室６８に供給されて、プリンタヘッド２２から流出側インク室６８までにインクを充填できる。

このようにして、流出側インク室６８にインクが充填されるに従って内圧が徐々に上昇し、内圧Ｂ'から内圧Ｂになることにより、フィルム部材６１ａが上方に押し拡げられ移動弁６２が上動し閉状態となる。よって、プリンタヘッド２２から流出側インク室６８までに、インクが充填された状態において閉状態とすることができるので、追加インクタンク５１をプリンタヘッド２２およびインクカートリッジ５４よりも高い位置に搭載した場合でも、水頭値Ｈ２の影響によって過剰なインクがプリンタヘッド２２に供給されることを防止でき、プリンタヘッド２２内を微負圧に維持することが可能となる。そのため、ぼた落ち等の不具合が発生することなく、印刷品質を向上させることが可能となる。

上記インクが充填された状態で、ヘッドユニット２０を印刷シートＭの上方を左右に移動させながらプリンタヘッド２２からインクを吐出させて印刷を施すに従い、プリンタヘッド２２から流出側インク室６８までに充填されていたインクが減少して、流出側インク室６８の内圧が、再び内圧Ｂから内圧Ｂ'へと減圧される。そうすると、上述のように移動弁６２が徐々に下動して開状態となり、流入側インク室６７に充填されていたインクが流出側インク室６８に供給されて、プリンタヘッド２２から流出側インク室６８までにインクを充填できる。このようにして、流出側インク室６８（プリンタヘッド２２）の内圧変化に応じて、移動弁６２が開状態および閉状態に自動的に変化することで、プリンタヘッド２２から流出側インク室６８までを微負圧に維持し、且つ過剰なインクがプリンタヘッド２２側に供給されることを防止しつつ、一定量のインクを充填させておくように自動でインクの供給制御を行うことが可能となる。

また、追加インクタンク５１のインクが無くなるまで長期間にわたって、インクカートリッジ５４を交換等することなく継続して印刷を行うことが可能となる。なお、追加インクタンク５１のインクが無くなった場合には、このことが検出センサ５９がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わることで検出され、追加インクタンク５１を新たな追加インクタンク５１と交換する。この交換時に、第２開閉バルブ５２を閉状態としておくことで、第１供給チューブ５３内に空気が流入することを防止できるので、プリンタヘッド２２内に空気が混在することがなく、安定してインクを吐出させることができる。

以上説明したように、追加インクタンク５１を右ボディ部１４の上部に設置し、インクカートリッジ５４内に第１開閉バルブ６０を設ける構成により、インク容量を飛躍的に増大させることができるとともに、追加インクタンク５１の高さ位置に影響されることなく、プリンタヘッド２２に対して自動でインクの供給制御を行うことが可能となる。また、図４に示すように、第１開閉バルブ６０をインクカートリッジ５４内に設けた場合、プリンタ装置１０は既存のものをそのまま流用できるので、低コストでありながらインク容量を増大させるという効果を達成できる。また、追加インクタンク５１の高さ位置は、インクカートリッジ５４よりも上方であれば良く、設計の自由度を向上させることができる。さらに、追加インクタンク５１を、例えば右ボディ部１４の上部に搭載することができるので、プリンタ装置１０を大型化させることなくコンパクトに構成できる。

上述の実施形態において、サブタンク２３をプリンタヘッド２２に接続した構成を例示したが、この構成に限定されない。プリンタヘッド２２からの単位時間あたりインクの吐出量が比較的少ないプリンタ装置においては、例えばサブタンク２３を搭載せず第３供給チューブ７２を直接プリンタヘッド２２に接続して構成しても良い。

上述の実施形態において、追加インクタンク５１を右ボディ部１４の上部に搭載した構成を例示して説明したが、この構成に限定されない。例えば、プリンタ装置１０の周囲に十分スペースがあるような場合、追加インクタンク５１を載置させるための載置台を別途設けることで、右ボディ部１４の大きさに関係なく大型の追加インクタンク５１を用いることが可能となる。

上述の実施形態において、既存のプリンタ装置本体に対して第１開閉バルブ６０を内蔵したインクカートリッジ５４を搭載する構成を例示して説明したが（図４参照）、この構成に限定されない。例えばインクパック５８からプリンタヘッド２２に至るインク供給路中の任意に位置に第１開閉バルブ６０を配設することが可能である。

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することができ、また使用するインクについても、紫外線硬化型インクなど他の種類のインクを用いたプリンタ装置にも適用することが可能である。

Ｍ 印刷シート（印刷媒体）
１０ プリンタ装置
１３ｂ コントローラ（残留インク検出手段）
２２ プリンタヘッド
５１ 追加インクタンク（上流側タンク）
５２ 第２開閉バルブ（上流側開閉バルブ）
５３ 第１供給チューブ（流入側供給路）
５４ インクカートリッジ（中継タンク）
５８ インクパック（インク貯留部、インク容器）
５９ 検出センサ（撓み検出手段）
６０ 第１開閉バルブ（流路開閉バルブ）
６１ａ フィルム部材（可撓部）
６１ｂ テーパ部（連通部）
６４ 閉止栓（栓部材）
６６ａ 上ばね（付勢部材）
６６ｂ 下ばね（付勢部材）
７１ 第２供給チューブ（流出側供給路、上流側供給路）
７２ 第３供給チューブ（流出側供給路、下流側供給路）

Claims (2)

1. 印刷媒体に対してプリンタヘッドを対向させた状態で相対移動させながらインクを吐出させて前記印刷媒体に所定の印刷を施すプリンタ装置であって、
   前記プリンタヘッドよりも下方に位置し、インクを貯留するインク貯留部を内部に備えるとともに前記インク貯留部が前記プリンタヘッドと流出側供給路を介して接続されて前記プリンタヘッドにインクを供給する中継タンクと、
   前記中継タンクよりも上方に位置し、内部にインクを貯留するとともに前記インク貯留部と流入側供給路を介して接続されて前記インク貯留部にインクを供給する上流側タンクと、
   前記流出側供給路に設けられて、前記インク貯留部から前記プリンタヘッドへのインク供給を制御する流路開閉バルブと、
   前記流入側供給路に設けられて、前記流入側供給路を開閉可能な上流側開閉バルブとを有し、
   前記流路開閉バルブが、
   前記流出側供給路のうち前記流路開閉バルブから前記プリンタヘッドに至る下流側供給路におけるヘッド側内圧と大気圧とが作用して、前記ヘッド側内圧と大気圧とのバランスに応じて変位する可撓部と、
   前記可撓部と繋がって前記可撓部とともに変位し且つ前記流出側供給路のうち前記インク貯留部から前記流路開閉バルブに至る上流側供給路と前記下流側供給路との連通部に配設されて、前記ヘッド側内圧が大気圧を下回ったときに前記連通部を開放して連通状態にし、前記ヘッド側内圧が大気圧を上回ったときに前記連通部を閉じる栓部材とを備え、
   前記上流側開閉バルブに前記流入側供給路のうち前記インク貯留部側から加わるインクの圧力は、大気圧よりも低い負圧であることを特徴とするプリンタ装置。
2. 前記栓部材は、前記可撓部と同一方向に変位するように構成されており、
   前記流路開閉バルブが、
   前記栓部材が前記連通部を連通させる方向に変位したときに、前記可撓部および前記栓部材を前記連通させる方向とは反対の方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ装置。

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