(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドの高さ位置に関わらずインク水頭値を均一化する。【解決手段】インクジェットヘッド１０と、インクジェットヘッド１０とインク供給路３０ａ，３０ｂを介して連結されたインクカートリッジ２０とを備えており、このインク供給路３０に、インクカートリッジ２０からインク供給路３０ａに供給されたインクを貯留するとともに、貯留しているインクをインク供給路３０ｂに送り出すリザーブタンク４０が取り付けられている。また、インク供給路３０ａには、チューブポンプ５０が取り付けられており、リザーブタンク４０には、空圧ポンプ７０が接続されている。そして、インクカートリッジ２０から供給されたインクは、チューブポンプ５０の駆動によりリザーブタンク４０に貯留され、空圧ポンプ７０の駆動によりリザーブタンク４０に貯留されたインクがインクジェットヘッド１０に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク貯留部からインクジェットヘッドにインクを供給して、前記インクジェットヘッドからインクを吐出するインクジェットプリンタであって、
前記インク貯留部と前記インクジェットヘッドとを連結するインク供給路に取り付けられて、前記インク貯留部から供給されたインクを貯留する中間タンクと、
前記中間タンクに圧力を加えることで、前記中間タンクから前記インクジェットヘッドにインクを供給する第１ポンプと、
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記インク貯留部から前記インク供給路に供給されたインクを前記中間タンクに送り出す第２ポンプを更に有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記中間タンクに貯留されているインク量を検出するインク量検出部を更に備え、
前記第２ポンプは、前記インク量検出により検出されたインク量が所定値以下となった場合に、前記中間タンクにインクを送り出すことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記中間タンクと前記インクジェットヘッドとの間に配設されるインク供給路に取り付けられて、所定範囲の圧力で前記中間タンクから供給されたインクを前記インクジェットヘッドに供給する圧力ダンパを更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク貯留部からインクジェットヘッドにインクを供給して、前記インクジェットヘッドからインクを吐出するインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェットプリンタは、インクを貯留するインクカートリッジを備えており、このインクカートリッジからインクジェットヘッドにインクが供給されることで、大量の印刷が可能となっている。
【特許文献１】特開２００８−１０８９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、三次元形状のメディア表面に対しても印刷を行いたいとの要望から、特許文献１に記載されたような三次元インクジェットプリンタが考えられてきた。この三次元インクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドとメディアとを三次元空間において相対移動させながら、インクジェットヘッドからインクを吐出させることで、三次元形状のメディア表面に画像を印刷している。
【０００４】
しかしながら、このような三次元インクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドが三次元形状のメディアの上方に配置される一方、インクカートリッジの交換作業性から、インクカートリッジがインクジェットヘッドよりも下方に配置される。このためインクジェットヘッドに供給されるインクの供給圧が弱くなり、インク水頭値が小さくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、インクジェットヘッドの高さ位置に関わらずインク水頭値を均一化することができるインクジェットプリンタを提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインクジェットプリンタは、インク貯留部からインクジェットヘッドにインクを供給して、インクジェットヘッドからインクを吐出するインクジェットプリンタであって、インク貯留部とインクジェットヘッドとを連結するインク供給路に取り付けられて、インク貯留部から供給されたインクを貯留する中間タンクと、中間タンクに圧力を加えることで、中間タンクからインクジェットヘッドにインクを供給する第１ポンプと、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るインクジェットプリンタによれば、インク貯留部に貯留されたインクは、一旦中間タンクに貯留され、第１ポンプが中間タンクに圧力を加えることで、中間タンクからインクジェットヘッドにインクが供給される。このように、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの間に中間タンクを取り付け、この中間タンクから強制的にインクを送り出すことで、常に所定の圧力状態でインクがインクジェットヘッドに供給されるため、インク貯留部に対するインクジェットヘッドの高さ位置によらず、インク水頭値を均一化することができる。
【０００８】
また、インク貯留部からインク供給路に供給されたインクを中間タンクに送り出す第２ポンプを更に有することが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、インク貯留部からインク供給路に供給されたインクは、第２ポンプにより強制的に中間タンクに送り出されるため、中間タンクに貯留されるインクが空になるのを防止することができ、しかも、インク貯留部と中間タンクとの間のインク供給路が長い場合や、中間タンクがインク貯留部よりも上方に配置される場合であっても、中間タンクまでインクを確実に供給することができる。
【０００９】
この場合、中間タンクに貯留されているインク量を検出するインク量検出部を更に備え、第２ポンプは、インク量検出により検出されたインク量が所定値以下となった場合に、中間タンクにインクを送り出すことが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、中間タンクに貯留されるインク量が所定値以下になると、インク貯留部から供給されるインクが第２ポンプによって中間タンクに送り出されるため、中間タンクに貯留されるインクが空になるのを確実に防止することができ、インクジェットヘッドにインクが供給されなくなるのを防止することができる。
【００１０】
また、中間タンクとインクジェットヘッドとの間に配設されるインク供給路に取り付けられて、所定範囲の圧力で中間タンクから供給されたインクをインクジェットヘッドに供給する圧力ダンパを更に備えることが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、中間タンクから送り出されたインクは、圧力ダンパにより所定範囲の圧力に調整されてインクジェットヘッドに供給されるため、インクジェットヘッド吐出されるインクの吐出特性を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インクジェットヘッドの高さ位置に関わらずインク水頭値を均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係るインクジェットプリンタの好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係るインクジェットプリンタを、三次元形状のメディアに対して印刷するインクジェットプリンタに適用したものである。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、印刷対象となるメディアＭにインクを吐出してメディアＭ表面に画像を印刷するインクジェットヘッド１０と、インクジェットヘッド１０に供給するインクを貯留するインクカートリッジ２０と、を備えており、インクジェットヘッド１０とインクカートリッジ２０とは、弾性を有するチューブ状のインク供給路３０により連通されている。
【００１４】
インクジェットヘッド１０は、１又は複数の色のインクを吐出するものである。そしてインクジェットヘッド１０には、吐出するインクの色毎に、複数の吐出ノズルが形成されている。インクジェットヘッド１０は、メディアＭの上方において、吐出ノズルがメディアＭの表面に対向するように配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ１は、メディアＭとインクジェットヘッド１０とを三次元空間において相対移動させながら、インクジェットヘッド１０からインクを吐出させるものであるため、インクジェットヘッド１０は、この三次元空間の上方に配置される。
【００１５】
インクカートリッジ２０は、インクジェットプリンタ１に対して脱着可能に装着されるカートリッジである。インクカートリッジ２０は、インクジェットヘッド１０から吐出するインクを、色毎に独立して貯留する。このため、例えば、インクジェットヘッド１０から１色のインクを吐出する場合は、１つのインクカートリッジ２０がインクジェットプリンタ１に装着され、インクジェットヘッド１０から４色のインクを吐出する場合は、４つのインクカートリッジ２０がインクジェットプリンタ１に装着される。そして、インクカートリッジ２０は、インクジェットヘッド１０よりも下方であって、作業者による交換作業性の良い所定位置において装着される。
【００１６】
そして、インクカートリッジ２０とインクジェットヘッド１０とに連結されるインク供給路３０に、リザーブタンク４０が取り付けられている。すなわち、リザーブタンク４０は、インクカートリッジ２０とインクジェットヘッド１０との間に配置されており、インクカートリッジ２０に連結されるインク供給路３０ａと、インクジェットヘッド１０に連結されるインク供給路３０ｂとに連結されている。リザーブタンク４０及びインク供給路３０は、インクの色毎に独立して設けられている。
【００１７】
リザーブタンク４０は、インクカートリッジ２０からインク供給路３０ａに供給されたインクを貯留するとともに、貯留しているインクをインク供給路３０ｂに送り出す中間タンクである。図２は、リザーブタンクの斜視図である。図１及び図２に示すように、リザーブタンク４０は、インクを貯留するインク貯留空間４１と、インク流入孔４２と、インク流出孔４３と、加圧孔４４とが形成されている。
【００１８】
インク貯留空間４１は、リザーブタンク４０の中央部において、所定量のインクが貯留できる空間となっている。そして、インク貯留空間４１には、インクの残量を検出するフロートセンサ４５（図１のみ図示）が取り付けられている。フロートセンサ４５は、インク貯留空間４１に貯留されるインクに対して浮力を有する浮きを備えており、この浮きの高さを検出することで、インクの残量が検出可能となっている。
【００１９】
インク流入孔４２は、インクカートリッジ２０に連結されたインク供給路３０ａに連結されている。このインク供給路３０ａには、チューブポンプ５０が取り付けられている。チューブポンプ５０は、図示しない内臓チューブと、このチューブを押し潰しながら移動する内蔵ローラとにより構成されており、この内蔵チューブの両端に、インク供給路３０ａが連結されている。このため、チューブポンプ５０の内蔵ポンプを押し潰しながら内蔵ローラを移動させることで、インク供給路３０ａ内に供給されるインクを強制的にリザーブタンク４０に送り出すことができる。そして、インクカートリッジ２０からインク供給路３０ａに供給されたインクは、チューブポンプ５０で強制的にリザーブタンク４０側に送り出されて、インク流入孔４２を通ってインク貯留空間４１に貯留される。
【００２０】
インク流出孔４３は、インクジェットヘッド１０に連結されたインク供給路３０ｂに連結されている。このため、インク貯留空間４１に貯留されているインクは、インク流出孔４３を通ってインクジェットヘッド１０に供給される。
【００２１】
加圧孔４４は、圧縮された空気を流入させる穴であり、レギュレータ６０を介して空圧ポンプ７０が接続されている。空圧ポンプ７０は、加圧した空気を送り出すポンプである。レギュレータ６０は、空圧ポンプ７０で加圧された空気の圧力制御を行うものであり、空圧ポンプ７０で加圧された空気を一定の圧力に調整してリザーブタンク４０に送り出すものである。そして、空圧ポンプ７０で加圧した空気をレギュレータ６０で圧力調整して加圧孔４４からインク貯留空間４１に送り込むことで、インク貯留空間４１に貯留されているインクがインク流出孔４３を通ってインク供給路３０ｂに強制的に送り出される。
【００２２】
また、インクジェットプリンタ１には、リザーブタンク４０とインクジェットヘッド１０との間に、圧力ダンパ８０が取り付けられている。すなわち、インクジェットヘッド１０は、圧力ダンパ８０を介して、リザーブタンク４０に連結されたインク供給路３０ｂと連結されている。圧力ダンパ８０は、リザーブタンク４０からインク供給路３０ｂに強制的に送り出されたインクが送り込まれると、このインクの圧力変動を吸収するとともに所定範囲の圧力に調整して、インクジェットヘッド１０にインクを送り出すダンパである。すなわち、圧力ダンパ８０は、圧力を調整するバネが内部に設けられており、インクジェットヘッド１０に供給しているインクが減って圧力ダンパ８０が減圧されると、内部のバネでこの減圧を検出して、リザーブタンク４０内の圧力が所定範囲となるように、リザーブタンク４０から供給されるインクを圧力ダンパ８０内に流入させる。そして、リザーブタンク４０からインク供給路３０ｂに強制的に送り出されたインクは、一旦、圧力ダンパ８０に送り込まれる。そして、圧力ダンパ８０において、このインクの圧力変動が吸収されるとともに所定範囲の圧力に調整されて、インクジェットヘッド１０にインクが送り出される。
【００２３】
そして、インクジェットプリンタ１は、ＣＰＵやメモリなどを主構成要素とする制御部（不図示）を備えている。そして、この制御部が、インクジェットプリンタ１の各種制御を行う。
【００２４】
次に、このように構成されるインクジェットプリンタ１の動作について説明する。図３は、インクジェットプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理動作は、制御部の制御により行われる。
【００２５】
図３に示すように、まず、ステップＳ１において、インクカートリッジ２０が装着されているか否かを判定する。
【００２６】
ステップＳ１においてインクカートリッジ２０が装着されていないと判定した場合は、一旦処理を終了する。
【００２７】
一方、ステップＳ１においてインクカートリッジ２０が装着されていると判定した場合は、ステップＳ２に進み、装着されているインクカートリッジ２０にインクが有るか否かを判定する。なお、インクが無い場合とは、全くインクが残っておらずインクカートリッジ２０が空の場合のほか、所定の閾値以下しか残っていない場合など、設定により適宜定められる。
【００２８】
ステップＳ２においてインクが残っていると判定した場合は、ステップＳ３に進み、リザーブタンク４０に貯留されているインクが所定量以下（エンプティ）になったか否かを判定する。なお、リザーブタンク４０に貯留されているインクの残量は、フロートセンサ４５の検出値により求めることができる。
【００２９】
ステップＳ３においてリザーブタンク４０のインクがエンプティであると判定した場合は、ステップＳ４に進み、チューブポンプ５０を駆動する。すると、インクカートリッジ２０からインク供給路３０ａに供給されるインクが、チューブポンプ５０により送り出されて、リザーブタンク４０に貯留される。
【００３０】
そして、ステップＳ３においてリザーブタンク４０のインクがエンプティではない（インクが所定量以上になった）と判定した場合は、ステップＳ５に進み、チューブポンプ５０の駆動を停止する。すると、チューブポンプ５０によるインクの送り出しが停止され、インク供給路３０ａからリザーブタンク４０への貯留が停止される。
【００３１】
次に、ステップＳ６において、空圧ポンプ７０を駆動する。すると、空圧ポンプ７０で加圧されるとともにレギュレータ６０で圧力調整された空気がリザーブタンク４０に送り込まれ、リザーブタンク４０に貯留されたインクがインク供給路３０ｂに送り出される。そして、このインク供給路３０ｂに送り出されたインクは、圧力ダンパ８０によりインクの圧力変動が吸収されるとともに所定範囲の圧力に調整されて、インクジェットヘッド１０に送り出される。
【００３２】
その後、ステップＳ２に戻り、インクカートリッジ２０のインクがなくなるまで、上記処理を繰り返す。
【００３３】
一方、ステップＳ２においてインクが残っていないと判定した場合は、ステップＳ７に進み、空圧ポンプ７０の駆動を停止して、一旦処理を終了する。
【００３４】
このように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１よれば、インクカートリッジ２０に貯留されたインクは、一旦リザーブタンク４０に貯留され、空圧ポンプ７０で圧力を加えた空気をリザーブタンク４０に送り込むことで、リザーブタンク４０からインクジェットヘッド１０にインクが供給される。このように、インクカートリッジ２０とインクジェットヘッド１０との間にリザーブタンク４０を取り付け、このリザーブタンク４０から強制的にインクを送り出すことで、常に所定の圧力状態でインクがインクジェットヘッド１０に供給されるため、インクカートリッジ２０に対するインクジェットヘッド１０の高さ位置によらず、インク水頭値を均一化することができる。
【００３５】
そして、インクカートリッジ２０からインク供給路３０ａに供給されたインクは、チューブポンプ５０により強制的にリザーブタンク４０に送り出されるため、リザーブタンク４０に貯留されるインクが空になるのを防止することができ、しかも、インクカートリッジ２０とリザーブタンク４０との間のインク供給路３０ａが長い場合や、リザーブタンク４０がインクカートリッジ２０よりも上方に配置される場合であっても、リザーブタンク４０までインクを確実に供給することができる。
【００３６】
また、リザーブタンク４０に貯留されるインク量が所定値以下になると、インクカートリッジ２０から供給されるインクがチューブポンプ５０によってリザーブタンク４０に送り出されるため、リザーブタンク４０に貯留されるインクが空になるのを確実に防止することができ、インクジェットヘッド１０にインクが供給されなくなるのを防止することができる。
【００３７】
また、リザーブタンク４０から送り出されたインクは、圧力ダンパ８０により所定範囲の圧力に調整されて圧力変動が抑制された状態でインクジェットヘッド１０に供給されるため、インクジェットヘッド１０吐出されるインクの吐出特性を安定させることができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、インク貯留部の一例として、インクカートリッジ２０を用いて説明したが、インクを貯留することができれば如何なるものであってもよく、例えば、単なるインクタンクであってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、第１ポンプの一例として、空圧ポンプ７０用いて説明したが、リザーブタンク４０に貯留されたインクを送り出すことができれば如何なるポンプであってもよく、例えば、通常の水揚げポンプなどであってもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、第２ポンプの一例として、チューブポンプ５０を用いて説明したが、インクカートリッジ２０からインク供給路３０ａに供給されたインクを送り出すことができれば如何なるポンプであってもよく、例えば、インク供給路３０ａを分割するとともに、分割したインク供給路３０ａの間に通常のポンプを配置してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、三次元形状のメディアＭ表面に印刷を行うインクジェットプリンタに適用したものとして説明したが、通常のシート状のメディア表面に印刷を行うインクジェットプリンタであってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、圧力ダンパの一例として、圧力ダンパ８０を用いて説明したが、空圧ポンプ７０の制御方法によっては、圧力ダンパ８０の代わりに通常のダンパを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】リザーブタンクの斜視図である。
【図３】インクジェットプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１…インクジェットプリンタ、１０…インクジェットヘッド、２０…インクカートリッジ、３０，３０ａ，３０ｂ…インク供給路、４０…リザーブタンク、４１…インク貯留空間、４２…インク流入孔、４３…インク流出孔、４４…加圧孔、４５…フロートセンサ、５０…チューブポンプ、６０…レギュレータ、７０…空圧ポンプ、８０…圧力ダンパ、Ｍ…メディア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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