(57)【要約】【課題】インク供給経路内のガスバリア性に優れた印刷装置を提供する。【解決手段】インクジェット印刷装置１００のインク供給部１０は、供給路２１に接続された圧力室１１を備えている。圧力室１１はガスバリア性に優れた樹脂材料により形成されており、その対向する内壁間の距離を離す方向の付勢力によって撓むことにより、インク供給経路内を負圧にすることができる。【選択図】図１
2014117886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に液体を吐出する液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給手段を備え、
上記液体供給手段は、
液体を収容する液体容器と上記液体噴射ヘッドとを接続する供給路に接続され、上記液体容器からの液体を内部に貯留し、上記液体噴射ヘッドに供給する圧力室と、
上記供給路において、上記液体容器と上記圧力室との間に設けられ、上記供給路を開閉するバルブと、
上記圧力室の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部とを備え、
上記圧力室は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
上記供給路内の圧力を検知する圧力検知手段と、
上記圧力検知手段が検知した上記供給路内の圧力が、所定の圧力を下回ったとき、上記液体容器内の液体量が所定の量を下回ったと判断する制御手段と
をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項３】
上記圧力検知手段は、上記圧力室の壁面の変位を検知する容量検知部を備え、当該容量検知部が検知した上記圧力室の壁面の変位を検知することによって、上記供給路内の圧力を検知することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項４】
上記圧力検知手段は、
上記供給路内に設けられ、上記液体容器からの液体を内部に貯留する中間パックと、
上記中間パックの壁面の変位を検知する容量検知部とを備え、
上記中間パックは、その内部に貯留する液体量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であり、
上記圧力検知手段は、上記容量検知部により上記中間パックの壁面の変位を検知することによって、上記供給路内の圧力を検知する
ことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項５】
上記液体供給手段は、上記圧力室よりも高い剛性を有するケースをさらに備え、
上記圧力室の一部が上記ケース内に接着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項６】
上記圧力室は、その内部に、上記樹脂材料よりも高い剛性を有する板状体が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項７】
媒体に液体を吐出する液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給装置であって、
液体を収容する液体容器と液体噴射ヘッドとを接続する供給路内に接続され、上記液体容器からの液体を内部に貯留し、上記液体噴射ヘッドに供給する圧力室と、
上記供給路において、上記液体容器と上記圧力室との間に設けられ、上記供給路を開閉するバルブと、
上記圧力室の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部とを備え、
上記圧力室は、内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であることを特徴とする液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット印刷装置及び液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷装置において、液体噴射ヘッドから液体を噴出するために、液体噴射ヘッド内のインク経路内の圧力を負圧にすることが知られている。このような、インクジェット印刷装置の例として、特許文献１に記載の液体噴射装置が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開公報第ＷＯ０３／０４１９６４号パンフレット（２００３年５月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の液体噴射装置は、圧力室内の液体の減少に伴って発生する負圧に基づいて変位する可撓性のフィルム部材を用いたバブルユニットを備え、フィルム部材の変位により供給路を開閉して、液体収容体から圧力室内への液体の供給を制御する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の液体噴射装置において用いられる可撓性のフィルム部材はガスバリア性（気密性）が低く、液体噴射ヘッド内部にキャビテーション（インク内部に溶存する気体が気泡化し、インクが噴射できなくなる現象）が発生して、インクが噴射できなくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドのインク供給路内のガスバリア性に優れたインクジェット印刷装置及び液体供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係るインクジェット印刷装置は、媒体に液体を吐出する液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給手段を備え、上記液体供給手段は、液体を収容する液体容器と上記液体噴射ヘッドとを接続する供給路に接続され、上記液体容器からの液体を内部に貯留し、上記液体噴射ヘッドに供給する圧力室と、上記供給路において、上記液体容器と上記圧力室との間に設けられ、上記供給路を開閉するバルブと、上記圧力室の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部とを備え、上記圧力室は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であることを特徴としている。
【０００８】
上記の構成によれば、液体供給手段は、液体容器内の液体を液体噴射ヘッドに供給する。液体容器と液体噴射ヘッドとは、供給路を介して接続されている。供給路内には、内部に液体を貯留する圧力室が接続されており、液体容器と圧力室との間に設けられたバルブにより供給路内を開閉することによって、液体容器内の液体を圧力室に供給するようになっている。
【０００９】
圧力室には、負圧生成部によって、対向する内壁間の距離を離す方向の付勢力が付与される。圧力室は、内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。そして、圧力室は、負圧生成部により付与された付勢力によって、内壁間の距離が離れるように撓む。これにより、圧力室内が負圧となり、圧力室に接続された供給路内も負圧になる。このように、液体供給手段によって、液体噴射ヘッドに液体を供給する供給経路内を負圧にすることによって、液体噴射ヘッドから液体を噴射させる。
【００１０】
圧力室を形成する樹脂材料は、ガスバリア性に優れているので、本発明に係るインクジェット印刷装置によれば、液体噴射ヘッド内のキャビテーションの発生が低減し、液体噴射ヘッドからの噴射特性を安定させることができる。また、圧力室を形成する樹脂材料は安価であるため、安価なインクジェット印刷装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明に係るインクジェット印刷装置は、上記供給路内の圧力を検知する圧力検知手段と、上記圧力検知手段が検知した上記供給路内の圧力が、所定の圧力を下回ったとき、上記液体容器内の液体量が所定の量を下回ったと判断する制御手段とをさらに備えていることが好ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、圧力検知手段により液体噴射ヘッドに液体を供給する供給経路内の圧力を検知する。そして、制御手段は、圧力検知手段が検知した圧力に基づいて、液体容器内の液体量を検知する。すなわち、制御手段は、圧力検知手段が検知した圧力が、所定の圧力を下回ったとき、液体容器内の液体の残量が所定の量を下回ったと判断する。
【００１３】
このように、液体の供給経路内の圧力を検知することによって、液体容器内の液体の残量を検知することができる。したがって、制御手段が、液体容器内の液体の残量が所定の量を下回ったと判断したときに、予備の液体容器から液体噴射ヘッドに液体を供給するように切り替えたり、ユーザに液体容器の交換を通知したりすることによって、長時間の連続印刷中であっても、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明に係るインクジェット印刷装置において、上記圧力検知手段は、上記圧力室の壁面の変位を検知する容量検知部を備え、当該容量検知部が検知した上記圧力室の壁面の変位を検知することによって、上記供給路内の圧力を検知することが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、圧力検知手段は、容量検知部により圧力室の壁面の変位を検知することによって、供給路内の圧力を検知する。このように圧力検知手段が検知した供給路内の圧力に基づいて、制御手段が液体容器内の液体残量を検知することによって、予め液体残量を把握することが可能であり、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るインクジェット印刷装置において、上記圧力検知手段は、上記供給路内に設けられ、上記液体容器からの液体を内部に貯留する中間パックと、上記中間パックの壁面の変位を検知する容量検知部とを備え、上記中間パックは、その内部に貯留する液体量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であり、上記圧力検知手段は、上記容量検知部により上記中間パックの壁面の変位を検知することによって、上記供給路内の圧力を検知することが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、圧力検知手段は、容量検知部により中間パックの壁面の変位を検知し、検知した壁面の変位量に基づいて、液体噴射ヘッドに液体を供給する供給経路内の圧力を検知する。供給路内に設けられた中間パックは、その内部に貯留する液体量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。
【００１８】
すなわち、圧力検知手段は、容量検知部により中間パックの壁面の変位を検知することによって、供給路内の圧力を検知する。このように圧力検知手段が検知した供給路内の圧力に基づいて、制御手段が液体容器内の液体残量を検知することによって、予め液体残量を把握することが可能であり、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明に係るインクジェット印刷装置において、上記液体供給手段は、上記圧力室よりも高い剛性を有するケースをさらに備え、上記圧力室の一部が上記ケース内に接着されていることが好ましい。
【００２０】
上記の構成よれば、可撓性を有する樹脂材料により形成された袋状体である圧力室を、圧力室よりも剛性の高いケース内に接着して装置内に設けるので、液体供給手段を装置内の所望の位置において、所望の方向に設けることができる。したがって、このようなケース内に収容した圧力室を、その液体の供給方向が装置の側面に沿うように起立した状態で装置内に設けることによって、省スペース化が実現可能であり、かつ、狭い空間内に複数の液体供給手段を設けることが可能である。
【００２１】
また、液体供給手段を液体噴射ヘッドのキャリッジ内に搭載した場合であっても、キャリッジの走査移動により生じる慣性力が圧力室内の液体に及ぼす影響を低減することができるので、キャリッジの走査移動により生じるキャビテーションの発生及び圧力室内の圧力変動を低減することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係るインクジェット印刷装置において、上記圧力室は、その内部に、上記樹脂材料よりも高い剛性を有する板状体が設けられていることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、予期しない方向に圧力室が変形するのを防ぐことができるので、例えば、圧力室の壁面の変位を検出する場合に、検出不良となるのを防ぐことができる。また、液体供給手段を液体噴射ヘッドのキャリッジ内に搭載した場合に、キャリッジの走査移動により慣性力が生じても、圧力室内の液体が急激に移動するのを防ぐことができる。これにより、キャリッジの走査移動により生じるキャビテーションの発生及び圧力室内の圧力変動を低減することができる。
【００２４】
本発明に係る液体供給装置は、媒体に液体を吐出する液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給装置であって、液体を収容する液体容器と液体噴射ヘッドとを接続する供給路内に接続され、上記液体容器からの液体を内部に貯留し、上記液体噴射ヘッドに供給する圧力室と、上記供給路において、上記液体容器と上記圧力室との間に設けられ、上記供給路を開閉するバルブと、上記圧力室の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部とを備え、上記圧力室は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であることを特徴としている。
【００２５】
上記の構成によれば、本発明に係るインクジェット印刷装置と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、ガスバリア性に優れた樹脂材料によって形成された圧力室により、液体噴射ヘッドに液体を供給する供給経路内を負圧にすることによって、液体噴射ヘッドから液体を吐出させるので、液体噴射ヘッド内のキャビテーションの発生が低減し、液体噴射ヘッドの吐出特性を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給手段の例を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置におけるインク供給経路を説明する模式図である。
【図３】図１に示すインク供給手段が備えるバルブの例を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給手段の他の例を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給手段の他の例を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給手段の他の例を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給手段の他の例を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るインクジェット印刷装置におけるインク供給経路を説明する模式図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給手段の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜８に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２９】
〔インクジェット印刷装置１００〕
図２に示すように、インクジェット印刷装置１００は、記録媒体（媒体）にインク（液体）を吐出するインクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）２２に、液体容器２０内のインクを供給するインク供給部（液体供給手段）１０を備えている。図２は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置におけるインク供給経路を説明する模式図である。液体容器２０及びインク供給部１０、並びに、インク供給部１０及びインクジェットヘッド２２は、それぞれ供給路２１により接続されている。なお、インク供給部１０は、図２に示すように、インクジェットヘッド２２とは別に設けられていてもよいし、インクジェットヘッド２２のキャリッジ内に設けてオンキャリッジにしてもよい。
【００３０】
（液体容器２０）
液体容器２０は、インクジェットヘッド２２が吐出するインクを貯留する容器である。液体容器２０内のインクは、供給路２１を介してインク供給部１０及びインクジェットヘッド２２に供給される。液体容器２０は、ガスバリア性を有しており、液体容器２０と供給路２１とは、気体の侵入を防止可能なジョイント部材等により接続されていることが好ましい。液体容器２０としては、ガスバリア性に優れた材料により形成された容器であることが好ましく、例えば、樹脂製のインクパック及びインクタンク等であってもよい。また、液体容器２０は、連続稼働が期待される産業用インクジェット印刷装置に使用可能な大容量の容器であってもよい。さらに、インク切れを防止するために、予備の液体容器として、複数の液体容器２０が設けられていてもよく、１つの液体容器２０がインク切れしたときに、他の液体容器２０に切り換えてインクジェットヘッド２２にインクを供給してもよい。
【００３１】
（供給路２１）
供給路２１は、インクジェット印刷装置１００において、液体容器２０からインクジェットヘッド２２までの間を繋ぎ、液体容器２０からインクジェットヘッド２２にインクを供給するための経路を構成する。図２に示すように、インクジェット印刷装置１００において、供給路２１は、液体容器２０とインク供給部１０とを連通させ、かつ、インク供給部１０とインクジェットヘッド２２とを連通させる。供給路２１は、その内部にインクを通過させる空洞を有する管であり、ガスバリア性に優れた材料により形成されていることが好ましい。また、供給路２１は、インクジェット印刷装置１００内への収容の容易性の観点から、可撓性を有することが好ましい。
【００３２】
（インク供給部１０）
インク供給部１０は、図１に示すように、圧力室１１、バルブ１２、及び、負圧生成部１３を備えている。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給部の例を示す模式図である。また、インク供給部１０において、圧力室１１は、ケース１４内に設けられていてもよい。インク供給部１０は、液体容器２０、供給路２１、及び、インクジェットヘッド２２により構成されるインクの供給経路内の圧力を調整することによって、キャビテーション等の不具合を生じさせることなく、インクジェットヘッド２２から安定してインクを吐出させるためのダンパとして機能するものである。インク供給部１０は、バルブ１２等のインクの供給経路内の圧力を調整するための一群の部材を含むため、バブルユニットと称することもある。
【００３３】
＜圧力室１１＞
圧力室１１は、液体容器２０とインクジェットヘッド２２とを接続する供給路２１に接続されている。図１において、インクジェットヘッド２２側の供給路２１を、供給路２１ａとし、液体容器２０側の供給路２１を、供給路２１ｂとしている。圧力室１１は、供給路２１ｂを介して液体容器２０から圧力室１１に供給されるインクを内部に貯留し、供給路２１ａを介してインクジェットヘッド２２に供給する。
【００３４】
圧力室１１は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。すなわち、圧力室１１は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する可撓性を有する樹脂材料によって形成されている。この樹脂材料は、負圧生成部１３から付与される付勢力により撓む可撓性を有していてもよく、つまり、負圧生成部から付勢力が付与されたときに、圧力室１１が撓んで変形するような樹脂材料であってもよい。負圧生成部１３が圧力室１１に付与する付勢力とは、例えば、圧力室１１内の圧力が、大気圧−０．５ｋＰａ以上、大気圧−３．０ｋＰａ以下となるような力であってもよい。
【００３５】
圧力室１１を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、及びポリアミド等が挙げられ、必要に応じて、これらの樹脂材料上にアルミ箔又はアルミ蒸着層を設けた多層構造としたものであってもよい。圧力室１１は、このような樹脂材料から形成されたインクパックであってもよい。圧力室１１は、このような樹脂材料により形成されているので、ガスバリア性に優れている上に、安価に得ることができる。
【００３６】
圧力室１１は、内部に貯留するインク量が減少すると、対向する内壁間の距離が近づく方向に変位し、内部に貯留するインク量が増加すると、対向する内壁間の距離が離れる方向に変位するように形成されている。すなわち、圧力室１１は、内部に貯留するインクの量に応じて、インクの貯留スペースが膨張又は縮小する。
【００３７】
圧力室１１内には、内部に貯留するインクを撹拌する撹拌部材１７が格納されていてもよい。撹拌部材１７としては、例えば、樹脂又は金属製の球状体が挙げられる。撹拌部材１７は、圧力室１１内に複数格納されていてもよい。このような撹拌部材１７を圧力室内に格納することによって、例えば、圧力室１１をキャリッジに搭載して走査させる場合、キャリッジの走査移動に伴って撹拌部材１７が圧力室１１内を移動し、圧力室１１内のインクを撹拌することができる。
【００３８】
圧力室１１は、内部に、圧力室１１を形成する樹脂材料よりも高い剛性を有する板状体が設けられていてもよい。このような板状体は、供給路２１ｂから供給路２１ａへのインクの流れを遮断しない限り、その大きさ、設置方法等は限定されない。板状体は、圧力室１１内を複数の液室に仕切るように設けられていてもよい。また、板状体には、孔が設けられていてもよい。これにより、インクの流れを妨げることなく、圧力室１１の剛性を高めることができる。
【００３９】
このように、圧力室１１内に剛性の高い板状体を設けることによって、予期しない方向に圧力室１１が変形するのを防ぐことができるので、例えば、圧力室１１の壁面の変位を検出する場合に、検出不良となるのを防ぐことができる。インク供給部１０をインクジェットヘッド２２のキャリッジ内に搭載した場合に、キャリッジの走査移動により慣性力が生じても、圧力室１１内の液体が急激に移動するのを防ぐことができる。これにより、キャリッジの走査移動により生じるキャビテーションの発生及び圧力室１１内の圧力変動を低減することができる。また、圧力室１１内に剛性の高い板状体を設けることによって、圧力室１１が予期しない方向に変形し、撹拌部材１７の運動経路が閉ざされてしまうのを防ぎ、撹拌部材１７の運動経路を確保することができる。
【００４０】
圧力室１１における、インクジェットヘッド２２側の供給路２１ａとの接続口は、圧力室１１の容積の５％以上、５０％以下の液体が圧力室１１に収容された時の液面よりも上側に設けられていることが好ましい。また、より好ましくは、インクジェットヘッド２２側の供給路２１ａとの接続口は、圧力室１１の容積の１５％以上、４０％以下の液体が圧力室１１に収容された時の液面よりも上側、さらに好ましくは、圧力室１１の容積の２５％以上、４０％以下の液体が圧力室１１に収容された時の液面よりも上側に設けられている。これにより、圧力室１１において、インクジェットヘッド２２側の供給路２１ａとの接続口は、より上部側に設けられることになるので、圧力室１１内により多くのインクを収容することができる。これにより、例えば、圧力室１１の壁面の変位量を検知する場合に、変位量を十分に検知することが可能であり、検出精度が向上する。
【００４１】
圧力室１１は、その長手方向が重力方向に平行に設けられていることが好ましい。このように、圧力室１１を縦に設けることによって、キャリッジ操作による慣性力の影響を低減することができる。また、圧力室１１において、インクジェットヘッド２２側の供給路２１ａとの接続口は、キャリッジの走査移動方向に対して垂直な方向にインクを導出するように設けられていることが好ましい。これにより、キャリッジの走査移動により生じる慣性力によるインクジェットヘッド２２に供給するインクの圧力変動を防止することができる。
【００４２】
＜バルブ１２＞
バルブ１２は、液体容器２０と圧力室１１との間の供給路２１ｂに設けられており、供給路２１ｂを開閉することによって、液体容器２０から圧力室１１に流れ込むインクの量を調整する。
【００４３】
バルブ１２は、公知のダイヤフラム弁により構成することができる。バルブ１２としては、例えば、図３に示すような、液室１２０内外の圧力差に応じて弁体１２１が変位することによって、インクの流路が開閉するようなバルブを用いることができる。図３は、図１に示すインク供給１０が備えるバルブの例を示す模式図である。
【００４４】
図３に示すように、弁体１２１は、液室１２０の外側に位置する外側部１２１ａと、液室１２０の内側に位置する内側部１２１ｂとにより構成されている。液室１２０の内部は、液室内流路１２２ａを有する仕切板１２２により、液体容器２０側の液室と、圧力室１１側の液室とに仕切られている。弁体１２１の内側部１２１ｂは、液室内流路１２２ａを貫通するように設けられている。また、弁体１２１の内側部１２１ｂは、液室１２０の圧力室１１側の内壁に連結されたバネ１２３に連結されており、バネ１２３により液室内流路１２２ａを塞ぐ方向に付勢されている。
【００４５】
バルブ１２は、後述する負圧生成部１３の当接部１３ｃにより外側部１２１ａが押さえられたとき、液室内流路１２２ａが開き、供給路２１ｂから圧力室１１に液体が供給されるように構成されている。すなわち、当接部１３ｃが外側部１２１ａを押さえると、外側部１２１ａが液室１２０の側壁をその内側に変位させ（図３中破線で示す位置に変位し）、内側部１２１ｂがバネ１２３の付勢力を打ち消す方向に移動し、液室内流路１２２ａが開く。これにより、供給路２１ｂからのインクが、液体容器２０側の液室から圧力室１１側の液室に流れ込み、圧力室１１内のインク量が増える。
【００４６】
当接部１３ｃは、圧力室１１内のインク量が所定の量を下回ったときに、バルブ１２の外側部１２１ａを押さえるため、バルブ１２は、圧力室１１内のインク量が所定の量を下回ったときにのみ開き、圧力室１１内のインク量が所定の量以上のときには閉じる。圧力室１１内の所定のインク量は、圧力室の大きさ、インクジェットヘッド２２から吐出させるインク滴量等に応じて、適宜設定することができる。
【００４７】
＜負圧生成部１３＞
負圧生成部１３は、圧力室１１の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与するものである。圧力室１１は、負圧生成部１３から付与される付勢力により撓むように形成されているので、負圧生成部１３がこの付勢力を付与することによって、圧力室１１が撓み、圧力室１１内を負圧にすることができる。
【００４８】
図１に示すように、負圧生成部１３は、接着部１３ａにおいて圧力室１１に接着されており、固定部１３ｂを支点として、自重により圧力室１１から離れる方向に変位することによって、接着部１３ａ側の圧力室１１の壁面を、その対向する内壁から離れる方向に変位させる。図１において、負圧生成部１３は、圧力室１１よりも重力方向下側に設けられている。
【００４９】
これにより、負圧生成部１３は、圧力室１１内の対向する内壁間の距離を離す方向の付勢力を生じさせる。負圧生成部１３が付与する付勢力により、接着部１３ａ側の圧力室１１の壁面が撓んで変位し、圧力室１１内が負圧になる。また、圧力室１１内が負圧となることによって、圧力室１１に接続された供給路２１内も負圧になる。このように、負圧生成部１３により圧力室１１及び供給路２１内の負圧が維持されることによって、インクジェットヘッド２２からのインクの吐出を安定して行うことができる。
【００５０】
固定部１３ｂは、ケース１４内に固定されている。当接部１３ｃは、負圧生成部１３に取り付けられている。圧力室１１内のインク量が減少し、圧力室１１のインクの貯留スペースが縮小して、対向する内壁間の距離が近づいたとき、圧力室１１の壁面の変位に伴って負圧生成部１３が変位し、当接部１３ｃとバルブ１２との距離が近づいて、当接部１３ｃがバルブ１２に当接する。さらに圧力室１１内のインク量が減少すると、バルブ１２が当接部１３ｃに押さえられてインク流路を開き、圧力室１１内にインクが流れ込む。このように、圧力室１１内にインクが十分に貯留されているときには、バルブ１２が閉じていることによって圧力室１１内の圧力が保たれ、圧力室１１内のインクが減少すると、バルブ１２が開かれ圧力室１１内のインクが補充される。
【００５１】
＜ケース１４＞
ケース１４は、圧力室１１を収容するものである。ケース１４は、圧力室１１よりも高い剛性を有する構造になっている。ケース１４を構成する材料として、金属、樹脂等が挙げられるが、軽量で安価な樹脂を用いるとよい。具体的にはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を用いるとよい。
【００５２】
ケース１４は、接着部１４ａにおいて、圧力室の接着部１３ａに対向する位置に接着されている。これにより、負圧生成部１３の変位に伴って圧力室１１自体の位置は変位せず、圧力室１１の内壁間の距離が離れるように変位する。
【００５３】
このように、可撓性を有する樹脂材料により形成された袋状体である圧力室１１を、剛性の高いケース１４内に接着してインクジェット印刷装置１００内に設けるので、インクジェット印刷装置１００内の所望の位置において、所望の方向にインク供給部１０を設けることができる。したがって、このようなケース１４内に収容した圧力室１１を、そのインクの供給方向が装置の側面に沿うように起立した状態でインクジェット印刷装置１００内に設けることによって、省スペース化が実現可能であり、かつ、狭い空間内に複数のインク供給部１０を設けることも可能である。
【００５４】
また、ケース１４内に圧力室１１を収容することによって、インク供給部１０をインクジェットヘッド２２のキャリッジ内に搭載した場合であっても、キャリッジの走査移動により生じる慣性力が圧力室１１内の液体に及ぼす影響を低減することができる。これにより、キャリッジの走査移動により生じるキャビテーションの発生及び圧力室１１内の圧力変動を低減することができる。
【００５５】
（インク供給部４０）
インク供給部４０は、図４に示すように、主に負圧生成部１３に錘１５及びバネ１６を取り付けた点において、図１に示すインク供給部１０と異なっている。図４は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給部の他の例を示す模式図である。また、図４において、図１と同様の構成については同一の部材番号を付して示している。したがって、インク供給部４０については、インク供給部１０と異なる点についてのみ詳細に説明し、他の点についてはその詳細を省略する。
【００５６】
負圧生成部１３において、固定部１３ｂを挟んで接着部１３ａの反対側の位置であって、接着部１３ａ側の面に背向する面には、錘１５が設けられている。また、負圧生成部１３を挟んで、錘１５に対向する位置には、バネ１６が設けられている。図４において、負圧生成部１３は、圧力室１１よりも重力方向上側に位置している。
【００５７】
負圧生成部１３は、固定部１３ｂよりも錘１５側が、錘１５の重さにより圧力室１１に近づく方向に変位する。そして、この錘１５の重さによる圧力室１１に近づく方向の力が、固定部１３ｂを介して接着部１３ａに、圧力室１１から離れる方向の力として伝わり、圧力室１１の内壁間の距離を離す方向の付勢力となる。バネ１６は、錘１５による圧力室１１に近づく方向の力を調節するために、固定部１３ｂよりも錘１５側の負圧生成部１３に圧力室１１から離れる方向の力を付与するものである。
【００５８】
負圧生成部１３は、図４に示すように、錘１５が設けられた側とは反対側の端部が、圧力室１１側に突出していてもよい。これにより、圧力室１１の壁面の変位量を検知すれば、圧力室１１の壁面の変位量が少ない場合であっても、変位量を十分に検知することができる。
【００５９】
このように、インク供給部４０によれば、負圧生成部１３に錘１５及びバネ１６を設けることによって、負圧生成部１３を圧力室１１よりも重力方向上側に設けることができる。
【００６０】
（インク供給部５０）
インク供給部５０は、図５に示すように、主に負圧生成部１３の構成及び供給路２１と圧力室１１との位置関係において、図１に示すインク供給部１０と異なっている。図５は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給部の他の例を示す模式図である。また、図５において、図１と同様の構成については同一の部材番号を付して示している。したがって、インク供給部５０については、インク供給部１０と異なる点についてのみ詳細に説明し、他の点についてはその詳細を省略する。
【００６１】
図５において、負圧生成部１３は、圧力室１１よりも重力方向下側に設けられている。そして、錘１５は、接着部１３ａを挟んで固定部１３ｂの反対側の位置であって、接着部１３ａ側の面に背向する面に設けられている。負圧生成部１３は、固定部１３ｂよりも錘１５側が、錘１５の重さにより圧力室１１から離れる方向に変位する。この錘１５の重さによる圧力室１１から離れる方向の力が、接着部１３ａに、圧力室１１から離れる方向の力として伝わり、圧力室１１の内壁間の距離を離す方向の付勢力となる。
【００６２】
また、図５において、インクジェットヘッド２２側の供給路２１ａと圧力室１１との接続口は、液体容器２０側の供給路２１ｂと圧力室１１との接続口と同じ側に設けられていてもよい。すなわち、供給路２１ａと供給路２１ｂとは、図１に示すように、圧力室１１を挟んで設けられていなくてもよい。供給路２１ａとの接続口と供給路２１ｂとの接続口とを、圧力室１１の同じ側に設け、供給路２１ａをインクジェットヘッド２２方向に曲げ、供給路２１ｂを液体容器２０方向に曲げればよい。
【００６３】
このように、インク供給部５０によれば、圧力室１１よりも重力方向下側に設けた負圧生成部１３に錘１５を設けると共に、液体容器２０側の供給路２１ｂと圧力室１１との接続口と同じ側に設けることもできる。
【００６４】
（インク供給部６０）
インク供給部６０は、図６に示すように、主に負圧生成部１３の構成において、図１に示すインク供給部１０と異なっている。図６は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給部の他の例を示す模式図である。また、図６において、図１と同様の構成については同一の部材番号を付して示している。したがって、インク供給部６０については、インク供給部１０と異なる点についてのみ詳細に説明し、他の点についてはその詳細を省略する。
【００６５】
図６においては、インク供給部６０では、供給路２１の延伸方向は重力方向に平行に設けられている。すなわち、圧力室１１の長手方向が重力方向に平行に設けられている。負圧生成部１３には、固定部１３ｂを挟んで接着部１３ａの反対側の位置であって、接着部１３ａ側の面に背向する面に、バネ１６が取り付けられている。バネ１６は、負圧生成部１３のバネ１６側を圧力室１１側に変位させる。そして、このバネ１６による圧力室１１に近づく方向の力が、固定部１３ｂを介して接着部１３ａに、圧力室１１から離れる方向の力として伝わり、圧力室１１の内壁間の距離を離す方向の付勢力となる。
【００６６】
このように、インク供給部６０によれば、圧力室１１の長さ方向を鉛直方向に配置しても好適に圧力室１１内を負圧に維持することが可能である。
【００６７】
（インク供給部７０）
インク供給部７０は、図７に示すように、主に負圧生成部１３の構成において、図１に示すインク供給部１０と異なっている。図７は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるインク供給部の他の例を示す模式図である。また、図７において、図１と同様の構成については同一の部材番号を付して示している。したがって、インク供給部７０については、インク供給部１０と異なる点についてのみ詳細に説明し、他の点についてはその詳細を省略する。
【００６８】
図７においては、インク供給部６０は、供給路２１の延伸方向は重力方向に平行に設けられている。すなわち、圧力室１１の長手方向が重力方向に平行に設けられている。負圧生成部１３には、固定部１３ｂを挟んで接着部１３ａの反対側の位置であって、接着部１３ａ側の面に背向する面に、錘７１を連結する連結部７２が取り付けられている。連結部７２は、例えば、錘７１に取り付けられたロープと滑車とにより構成し、錘７１の重さにより、負圧生成部１３を圧力室１１から離れる方向に変位させる。これにより、負圧生成部１３において、圧力室１１の内壁間の距離を離す方向の付勢力を生じさせる。
【００６９】
このように、インク供給部７０によれば、圧力室１１の長さ方向を鉛直方向に配置しても好適に圧力室１１内を負圧に維持することが可能である。
【００７０】
〔インクジェット印刷装置２００〕
図８に示すように、インクジェット印刷装置２００は、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッド２２に、液体容器２０内のインクを供給するインク供給部１０と、圧力検知部（圧力検知手段）２３とを備えている。図８は、本発明の他の実施形態に係るインクジェット印刷装置におけるインク供給経路を説明する模式図である。また、インクジェット印刷装置２００は、制御手段（図示せず）を備えている。インクジェット印刷装置２００は、圧力検知部２３及び制御手段を備える点において、図２に示すインクジェット印刷装置１００と異なっている。したがって、インクジェット印刷装置２００については、インクジェット印刷装置１００と異なる点についてのみ詳細に説明し、他の点についてはその詳細を省略する。
【００７１】
（圧力検知部２３）
圧力検知部２３は、供給路２１内の圧力を検知する。圧力検知部２３は、供給路２１内に設けられていればよく、図８に示すように、液体容器２０とインク供給部１０との間に設けられていてもよいし、インク供給部１０とインクジェットヘッド２２との間に設けられていてもよい。圧力検知部２３は、中間パック２４及び容量検知部２５を備え、容量検知部２５が検知した中間パック２４の壁面の変位量に基づいて、供給路２１内の圧力を検知してもよい。
【００７２】
＜中間パック２４＞
中間パック２４は、供給路２１内に設けられており、液体容器２０からの液体を内部に貯留する。中間パック２４は、その内部に貯留する液体量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。中間パック２４は、圧力室１１と同様に構成することができる。中間パック２４は、中間パック２４よりも剛性の高いケース内に収容されていてもよい。
【００７３】
中間パック２４は、圧力室１１と同様に、その内部が負圧に維持され、貯留するインク量が減少すると、対向する内壁間の距離が近づく方向に変位し、内部に貯留するインク量が増加すると、対向する内壁間の距離が離れる方向に変位するように形成されている。
【００７４】
したがって、中間パック２４を圧力室１１で代用し、圧力室１１を中間パック２４として機能させることで、インク供給部１０と圧力検知部２３とを一体形成してもよい。すなわち、図９に示すように、後述する容量検知部２５をインク供給部１０内に設け、容量検知部２５が圧力室１１の壁面の変位を検知することによって、圧力室１１内のインク量を検知する。そして圧力検知部が２３は、圧力室１１の壁面の変位量に基づいて、供給路２１内の圧力を検知する。図９に示すように、容量検知部２５は、インク供給部１０の壁面に設けられており、圧力室１１内のインク量が所定の量を下回ったときに、圧力室１１が縮小して負圧生成部１３が容量検知部２５に当接するように設ければよい。
【００７５】
＜容量検知部２５＞
容量検知部２５は、中間パック２４の壁面の変位を検知する。容量検知部２５は、中間パック２４が収容されたケース内に設けられており、中間パック２４が、内部に貯留するインクの量に応じて、インクの貯留スペースを膨張又は縮小させるのを検知する。容量検知部２５は、例えば、中間パック２４内のインク量が所定の量を下回ったときに、中間パック２４が縮小して中間パック２４の負圧生成部が容量検知部２５に当接するように設ければよい。
【００７６】
このように容量検知部２５は、中間パックの壁面の変位量を検知する。中間パック２４の壁面の変位量と供給路２１内の圧力とは、相関関係があるので、圧力検知部２３は、容量検知部２５が検知した中間パック２４の壁面の変位量に基づいて、供給路２１内の圧力を検知する。
【００７７】
（制御手段）
制御手段は、圧力検知部２３が検知した供給路２１内の圧力が、所定の圧力を下回ったとき、液体容器２０内の液体量が所定の量を下回ったと判断する。制御手段は、コンピュータ等の公知の演算機により構成することができる。
【００７８】
圧力検知部２３が検知した供給路２１内の圧力が、所定の圧力を下回ると、中間パック２４内のインク量が所定のインク量を下回っていることを意味しており、液体容器２０から中間パック２４に液体が供給されない状態、すなわち、液体容器２０がインク切れの状態である。このようなインク切れを制御手段が検知することによって、予期せぬインク切れにより、印刷不良が生じるのをふせぐことができる。
【００７９】
したがって、制御手段が、液体容器２０内の液体の残量が所定の量を下回ったと判断したときに、予備の液体容器からインクジェットヘッド２２に液体を供給するように切り替えたり、ユーザに液体容器２０の交換を通知したりすることによって、長時間の連続印刷中であっても、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００８０】
〔液体供給装置〕
本発明に係る液体供給装置は、媒体に液体を吐出する液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給装置であって、液体を収容する液体容器と液体噴射ヘッドとを接続する供給路内に接続され、上記液体容器からの液体を内部に貯留し、上記液体噴射ヘッドに供給する圧力室と、上記供給路において、上記液体容器と上記圧力室との間に設けられ、上記供給路を開閉するバルブと、上記圧力室の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部とを備え、上記圧力室は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であることを特徴としている。
【００８１】
すなわち、本発明に係る液体供給装置の一実施形態は、上述したインクジェット印刷装置１００のインク供給部１０である。したがって、本発明に係る液体供給装置の一実施形態は、上述した本発明に係るインクジェット印刷装置の説明に準じる。
【００８２】
〔付記事項〕
インクジェット印刷装置１００は、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッド２２にインクを供給するインク供給部１０を備え、インク供給部１０は、インクを収容する液体容器２０とインクジェットヘッド２２とを接続する供給路２１に接続され、液体容器２０からのインクを内部に貯留し、インクジェットヘッド２２に供給する圧力室１１と、供給路２１において、液体容器２０と圧力室１１との間に設けられ、供給路２１を開閉するバルブ１２と、圧力室１１の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部１３とを備え、圧力室１１は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。
【００８３】
上記の構成によれば、インク供給部１０は、液体容器２０内のインクをインクジェットヘッド２２に供給する。液体容器２０とインクジェットヘッド２２とは、供給路２１を介して接続されている。供給路２１内には、内部にインクを貯留する圧力室１１が接続されており、液体容器２０と圧力室との間に設けられたバルブ１２により供給路２１内を開閉することによって、液体容器２０内のインクを圧力室１１に供給するようになっている。
【００８４】
圧力室１１には、負圧生成部１３によって、対向する内壁間の距離を離す方向の付勢力が付与される。圧力室１１は、内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。そして、圧力室１１は、負圧生成部１３により付与された付勢力によって、内壁間の距離が離れるように撓む。これにより、圧力室１１内が負圧となり、圧力室１１に接続された供給路２１内も負圧になる。このように、インク供給部１０によって、インクジェットヘッド２２にインクを供給する供給経路内を負圧にすることによって、インクジェットヘッド２２からインクを噴射させる。
【００８５】
圧力室１１を形成する樹脂材料は、ガスバリア性に優れているので、インクジェット印刷装置１００によれば、インクジェットヘッド２２内のキャビテーションの発生が低減し、インクジェットヘッド２２からの噴射特性を安定させることができる。また、圧力室１１を形成する樹脂材料は安価であるため、安価なインクジェット印刷装置１００を提供することができる。
【００８６】
インクジェット印刷装置２００は、供給路２１内の圧力を検知する圧力検知部２３と、圧力検知部２３が検知した供給路２１内の圧力が、所定の圧力を下回ったとき、液体容器２０内のインク量が所定の量を下回ったと判断する制御手段とをさらに備えている。
【００８７】
上記の構成によれば、圧力検知部２３によりインクジェットヘッド２２にインクを供給する供給経路内の圧力を検知する。そして、制御手段は、圧力検知部２３が検知した圧力に基づいて、液体容器２０内のインク量を検知する。すなわち、制御手段は、圧力検知部２３が検知した圧力が、所定の圧力を下回ったとき、液体容器２０内のインクの残量が所定の量を下回ったと判断する。
【００８８】
このように、インクの供給経路内の圧力を検知することによって、液体容器２０内のインクの残量を検知することができる。したがって、制御手段が、液体容器２０内のインクの残量が所定の量を下回ったと判断したときに、予備の液体容器からインクジェットヘッド２２にインクを供給するように切り替えたり、ユーザに液体容器２０の交換を通知したりすることによって、長時間の連続印刷中であっても、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００８９】
また、インクジェット印刷装置２００において、圧力検知部２３は、圧力室１１の壁面の変位を検知する容量検知部２５を備え、容量検知部２５が検知した圧力室１１の壁面の変位を検知することによって、供給路２１内の圧力を検知する。
【００９０】
上記の構成によれば、圧力検知部２３は、容量検知部２５により圧力室１１の壁面の変位を検知することによって、供給路２１内の圧力を検知する。このように圧力検知部２３が検知した供給路２１内の圧力に基づいて、制御手段が液体容器２０内の液体残量を検知することによって、予め液体残量を把握することが可能であり、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００９１】
さらに、インクジェット印刷装置２００において、圧力検知部２３は、供給路２１内に設けられ、液体容器２０からのインクを内部に貯留する中間パック２４と、中間パック２４の壁面の変位量を検知する容量検知部２５とを備え、中間パック２４は、その内部に貯留するインク量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であり、圧力検知部２３は、容量検知部２５により中間パック２４の壁面の変位を検知することによって、供給路２１内の圧力を検知する。
【００９２】
上記の構成によれば、圧力検知部２３は、容量検知部２５により中間パック２４の壁面の変位量を検知し、検知した壁面の変位量に基づいて、インクジェットヘッド２２にインクを供給する供給経路内の圧力を検知する。供給路２１内に設けられた中間パック２４は、その内部に貯留するインク量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体である。
【００９３】
すなわち、圧力検知部２３は、容量検知部２５により中間パック２４の壁面の変位を検知することによって、供給路２１内の圧力を検知する。このように圧力検知部２３が検知した供給路２１内の圧力に基づいて、制御手段が液体容器２０内のインク残量を検知することによって、予めインク残量を把握することが可能であり、インク切れにより印刷不良が生じるのを防ぐことができる。
【００９４】
また、インクジェット印刷装置１００において、インク供給部１０は、上記圧力室１１よりも高い剛性を有するケース１４をさらに備え、圧力室１１の一部がケース１４内に接着されている。
【００９５】
上記の構成よれば、可撓性を有する樹脂材料により形成された袋状体である圧力室１１を、圧力室１１よりも剛性の高いケース１４内に接着して装置内に設けるので、インク供給部１０を装置内の所望の位置において、所望の方向に設けることができる。したがって、このようなケース１４内に収容した圧力室１１を、そのインクの供給方向が装置の側面に沿うように起立した状態で装置内に設けることによって、省スペース化が実現可能であり、かつ、狭い空間内に複数のインク供給部１０を設けることが可能である。
【００９６】
また、インク供給部１０をインクジェットヘッド２２のキャリッジ内に搭載した場合であっても、キャリッジの走査移動により生じる慣性力が圧力室１１内のインクに及ぼす影響を低減することができるので、キャリッジの走査移動により生じるキャビテーションの発生及び圧力室１１内の圧力変動を低減することができる。
【００９７】
さらに、インクジェット印刷装置１００において、圧力室１１は、その内部に、上記樹脂材料よりも高い剛性を有する板状体が設けられている。
【００９８】
上記の構成によれば、予期しない方向に圧力室１１が変形するのを防ぐことができるので、例えば、圧力室１１の壁面の変位を検出する場合に、検出不良となるのを防ぐことができる。また、インク供給部１０をインクジェットヘッド２２のキャリッジ内に搭載した場合に、キャリッジの走査移動により慣性力が生じても、圧力室１１内のインクが急激に移動するのを防ぐことができる。これにより、キャリッジの走査移動により生じるキャビテーションの発生及び圧力室１１内の圧力変動を低減することができる。
【００９９】
インク供給部１０は、印刷媒体にインクを吐出するインクジェットヘッド２２にインクを供給する液体供給手段であって、インクを収容する液体容器２０とインクジェットヘッド２２とを接続する供給路２１内に接続され、液体容器２０からのインクを内部に貯留し、インクジェットヘッド２２に供給する圧力室１１と、供給路２１において、液体容器２０と圧力室１１との間に設けられ、供給路２１を開閉するバルブ１２と、圧力室１１の対向する内壁間の距離を離す方向に付勢力を付与する負圧生成部１３とを備え、圧力室１１は、その内部に貯留する液体の量の変化に伴って壁面が変位する樹脂材料によって形成された袋状体であることを特徴としている。
【０１００】
上記の構成によれば、インクジェット印刷装置１００と同様の効果を奏する。
【０１０１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、インクジェット記録装置における液体供給装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    インク供給部（液体供給手段）
１１    圧力室
１２    バルブ
１３    負圧生成部
１４    ケース
２０    液体容器
２１    供給路
２２    インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）
２３    圧力検知部（圧力検知手段）
２４    中間パック
２５    容量検知部
１００  インクジェット印刷装置
【図１】
2014117886.tif 000003
【図２】
2014117886.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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