(57)【要約】【課題】インクタンクを減圧チャンバ外に配置しつつ、簡単な構造で減圧チャンバ内の気圧に合わせてヘッド内に保持されるインクの圧力を調整する。【解決手段】インクジェットプリンタは、インクを吐出する複数のヘッド３２、および、基材を搬送する搬送部を減圧チャンバ１２内に備え、インクタンク５２、および、ヘッド３２内に保持されるインクの圧力と減圧チャンバ１２内の気圧との差を一定に保つ圧力調整部６とを減圧チャンバ１２外に備える。圧力調整部６は圧力伝達管１２１により減圧チャンバ１２と接続され、圧力伝達管１２１内の気圧を参照してインク供給流路内のインクの圧力を調整する。これにより、インクタンク５２を減圧チャンバ１２外に配置しつつ、ヘッド３２内に保持されるインクの圧力を簡単な構造で減圧チャンバ１２内の気圧に合わせて調整することができる。【選択図】図３
2011207041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタであって、
対象物に向けてインクを吐出するヘッドと、
前記ヘッドに対して前記対象物を相対的に移動する移動機構と、
前記ヘッドおよび前記移動機構を収容する減圧チャンバと、
前記減圧チャンバの外部に配置されてインクを貯溜するインクタンクと、
前記インクタンクと前記ヘッドとを接続するインク供給流路と、
前記減圧チャンバの外部に配置され、前記ヘッド内に保持されるインクの圧力と前記減圧チャンバ内の気圧との差を一定に保つ圧力調整部と、
前記圧力調整部と前記減圧チャンバとを接続する圧力伝達管と、
を備え、
前記圧力調整部が、前記圧力伝達管内の気圧を参照して前記インク供給流路内のインクの圧力を調整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】
請求項１に記載のインクジェットプリンタであって、
前記圧力調整部が、
前記減圧チャンバの外部にて前記インク供給流路に配置されるとともに、前記インク供給流路において前記インクタンク側に設けられる流入口、および、前記ヘッド側に設けられる流出口を有するシリンダと、
前記シリンダ内に挿入されるピストンと、
前記ピストンを前記シリンダの軸方向の一方側に向けて付勢して、前記流入口を閉塞する付勢部と、
を備え、
前記圧力伝達管により、前記シリンダの前記軸方向の前記一方側の端部が前記減圧チャンバに接続され、前記減圧チャンバ内の気圧が前記ピストンの前記一方側の端面に与えられ、
インクの吐出による前記ヘッド内のインクの圧力の低下に従って前記ピストンが前記軸方向の前記他方側に移動することにより、前記流入口が開放されて前記流入口から前記シリンダ内にインクが流入し、前記流出口から前記ヘッドにインクが流出することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットプリンタであって、
前記流入口が前記シリンダの側部に形成され、前記ピストンの側部に対向し、
前記ピストンが、前記軸方向の前記他方側に移動した際に前記流入口から前記シリンダ内に流入するインクが流れる流路を内部に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４】
請求項１に記載のインクジェットプリンタであって、
前記圧力調整部が、前記インクタンクを収容するタンクチャンバであり、
前記タンクチャンバと前記圧力伝達管とが接続されることにより、前記インクタンク内が前記減圧チャンバ内の気圧に合わせて減圧されることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェットプリンタであって、
前記インクタンクが変形可能であり、
前記圧力調整部が、前記インクタンクに力を付与して変形させることにより、前記インクタンク内のインクに付加的な圧力を作用させる弾性部材をさらに備えることを特徴とする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、インクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクの微小な液滴を吐出する複数の吐出口が配列されたヘッドを印刷の対象物に沿って走査することにより、対象物に印刷を行うインクジェットプリンタが用いられている。特許文献１では、インクを吐出するヘッド、基板を搬送する基板搬送テーブル、および、インクが貯溜されるインクタンク等の構成を密閉された減圧チャンバ内に収容したインクジェットプリンタが開示されている。特許文献１のインクジェットプリンタでは、インクタンクをヘッドの近傍に配置するとともに、インクタンク内のインクの液面をヘッドの吐出口よりも低くすることにより、水頭差によりインクタンク内のインクがヘッドに供給される。また、特許文献１では、ヘッドとインクタンクとの間に、電空レギュレータでマイナスの微差圧を生じさせる微差圧調整機構を設けることにより、インクタンクをヘッドより高い位置に設置する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６５９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のインクジェットプリンタのように、インクタンクを含めた各構成を減圧チャンバ内に配置すると、減圧チャンバが大型化してしまう。また、インクタンクを配置する場所が制限されてしまい、インクジェットプリンタの設計の自由度が低くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、インクタンクを減圧チャンバ外に配置しつつ、簡単な構造で減圧チャンバ内の気圧に合わせてヘッド内に保持されるインクの圧力を調整することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、対象物に向けてインクを吐出するヘッドと、前記ヘッドに対して前記対象物を相対的に移動する移動機構と、前記ヘッドおよび前記移動機構を収容する減圧チャンバと、前記減圧チャンバの外部に配置されてインクを貯溜するインクタンクと、前記インクタンクと前記ヘッドとを接続するインク供給流路と、前記減圧チャンバの外部に配置され、前記ヘッド内に保持されるインクの圧力と前記減圧チャンバ内の気圧との差を一定に保つ圧力調整部と、前記圧力調整部と前記減圧チャンバとを接続する圧力伝達管とを備え、前記圧力調整部が、前記圧力伝達管内の気圧を参照して前記インク供給流路内のインクの圧力を調整する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタであって、前記圧力調整部が、前記減圧チャンバの外部にて前記インク供給流路に配置されるとともに、前記インク供給流路において前記インクタンク側に設けられる流入口、および、前記ヘッド側に設けられる流出口を有するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されるピストンと、前記ピストンを前記シリンダの軸方向の一方側に向けて付勢して、前記流入口を閉塞する付勢部とを備え、前記圧力伝達管により、前記シリンダの前記軸方向の前記一方側の端部が前記減圧チャンバに接続され、前記減圧チャンバ内の気圧が前記ピストンの前記一方側の端面に与えられ、インクの吐出による前記ヘッド内のインクの圧力の低下に従って前記ピストンが前記軸方向の前記他方側に移動することにより、前記流入口が開放されて前記流入口から前記シリンダ内にインクが流入し、前記流出口から前記ヘッドにインクが流出する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタであって、前記流入口が前記シリンダの側部に形成され、前記ピストンの側部に対向し、前記ピストンが、前記軸方向の前記他方側に移動した際に前記流入口から前記シリンダ内に流入するインクが流れる流路を内部に有する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタであって、前記圧力調整部が、前記インクタンクを収容するタンクチャンバであり、前記タンクチャンバと前記圧力伝達管とが接続されることにより、前記インクタンク内が前記減圧チャンバ内の気圧に合わせて減圧される。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェットプリンタであって、前記インクタンクが変形可能であり、前記圧力調整部が、前記インクタンクに力を付与して変形させることにより、前記インクタンク内のインクに付加的な圧力を作用させる弾性部材をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、インクタンクを減圧チャンバ外に配置しつつ、簡単な構造で減圧チャンバ内の気圧に合わせてヘッド内に保持されるインクの圧力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】吐出部の底面図である。
【図３】ヘッドユニットおよびインク供給機構の構成を示す図である。
【図４】圧力調整装置の分解斜視図である。
【図５】圧力調整装置の断面図である。
【図６】圧力調整装置の断面図である。
【図７】圧力調整装置の他の例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタのヘッドユニットおよびインク供給機構の構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態に係るインクジェットプリンタのタンクチャンバの内部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の外観を示す斜視図である。インクジェットプリンタ１は、対象物上にカラーの画像を形成する装置であり、本実施の形態では、フィルム等の撥液性を有するシート状の基材９に対する画像の形成が行われる。
【００１４】
図１のインクジェットプリンタ１は、本体１１、減圧チャンバ１２、減圧ポンプ１３および制御部４を備え、本体１１は、シート状の基材９を図１中のＹ方向（以下、「走査方向」ともいう。）に連続的に移動する移動機構である搬送部２７、および、移動途上の基材９の主面（（＋Ｚ）側の主面であり、以下、「記録面」という。）に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部３を備える。搬送部２７および吐出部３は減圧チャンバ１２の内部に収容されており、減圧ポンプ１３により減圧チャンバ１２の内部が減圧される。
【００１５】
搬送部２７では、それぞれが図１中のＸ方向に長い複数のローラ２７１が、Ｘ方向に垂直なＹ方向に配列されており、複数のローラ２７１の（＋Ｙ）側にはロール状の基材９（供給ロール）を保持する供給部２７２が設けられ、複数のローラ２７１の（−Ｙ）側にはロール状の基材９（巻取ロール）を保持する巻取部２７３が設けられる。以下の説明では、単に基材９という場合は搬送途上の部位（すなわち、複数のローラ２７１上の基材９の部位）を指すものとする。
【００１６】
搬送部２７の１つのローラ２７１ａには基材９の走査方向の移動速度を検出するエンコーダ２９が設けられ、制御部４がエンコーダ２９の出力に基づいて巻取部２７３のモータの回転を制御することにより、基材９が（−Ｙ）方向に一定速度にて移動する。実際には、供給部２７２が有するモータにて基材９に対して移動方向とは逆向き（すなわち、（＋Ｙ）方向）の負荷（テンション）を付与することにより、複数のローラ２７１上の基材９が波打つことなく滑らかに移動する。
【００１７】
複数のローラ２７１の上方（図１中の（＋Ｚ）側）には吐出部３が配置され、吐出部３はローラ２７１を跨ぐようにして基台２０に設けられるフレーム２５に固定される。フレーム２５上には紫外線を出射する光源３９が設けられ、複数の光ファイバ（実際には、複数の光ファイバは束状となっており、図１では符号３９１を付して１本の太線にて示している。）を介して光源３９からの光が吐出部３の内部へと導入される。
【００１８】
図２は吐出部３の底面図である。図２に示すように、吐出部３はそれぞれが互いに異なる色のインクを吐出する複数の（図２では、４個の）ヘッドユニット３３を備え、複数のヘッドユニット３３はＹ方向に配列されて吐出部３の本体３０に固定される。図２中の最も（＋Ｙ）側のヘッドユニット３３はＫ（ブラック）の色のインクを吐出し、Ｋのヘッドユニット３３の（−Ｙ）側のヘッドユニット３３はＣ（シアン）の色のインクを吐出し、Ｃのヘッドユニット３３の（−Ｙ）側のヘッドユニット３３はＭ（マゼンタ）の色のインクを吐出し、最も（−Ｙ）側のヘッドユニット３３はＹ（イエロー）の色のインクを吐出する。各色のインクは紫外線硬化剤を含んでおり、紫外線硬化性を有している。なお、吐出部３に、ライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイト等の他の色用のヘッドユニットがさらに設けられてもよい。また、インクは水性インクや、高粘度インク等であってもよい。
【００１９】
各ヘッドユニット３３では、同様の構造の複数のヘッド３２（例えばピエゾ駆動方式のヘッド）が図２中のＸ方向（Ｙ方向およびＺ方向に垂直な方向であり、以下、「配列方向」という。）に千鳥状に配列されており、各ヘッド３２の（−Ｚ）側の面には複数の吐出口（一部のヘッド３２においてのみ符号３２１を付す点にて示す。）が配列方向に配列形成される。これにより、ヘッドユニット３３の全体では、走査方向に垂直、かつ、基材９の記録面に平行な配列方向に多数の吐出口３２１が一定のピッチにて配列され、記録面上において走査方向の各位置にて、配列方向に一列に並ぶ複数のドットの形成が可能となる。実際には、配列方向に関して、各ヘッドユニット３３の複数の吐出口３２１は記録面の記録範囲の全体に亘って（ここでは、基材９の幅のほぼ全体に亘って）配列されており、基材９が吐出部３の下方を１回通過するのみで基材９への画像の印刷が完了する（いわゆる、ワンパス印刷）。
【００２０】
また、図２の吐出部３には、光源３９に接続される光照射部３８が複数のヘッドユニット３３の（−Ｙ）側に設けられる。光照射部３８では、複数の光ファイバがＸ方向に沿って配列されており、基材９上においてＸ方向に伸びる線状の領域に光照射部３８により紫外線が照射される。これにより、記録面上に吐出された直後のインクに対して光照射部３８からの紫外線が照射され、インクが短時間にて硬化する。図１に示すインクジェットプリンタ１では、吐出部３および搬送部２７を減圧チャンバ１２内に収容して減圧環境下にて印刷を行うことにより、コーヒーステイン現象等が抑制され、均一な膜厚のインク画像を基材９上に形成することが実現される。
【００２１】
インクジェットプリンタ１では、各ヘッドユニット３３がインク供給機構５（後述の図３参照）に接続されており、インク供給機構５によりインクがヘッドユニット３３に供給される。以下の説明では、複数の色のうちの一の色のヘッドユニット３３およびインク供給機構５に着目するが、他の色のものも同様の構成となっている。
【００２２】
図３はヘッドユニット３３およびインク供給機構５の構成を示す図である。なお、図３では３個のヘッド３２を図示しているが、実際のヘッドユニット３３には図２のように多数のヘッド３２が設けられる（第２および第３の実施の形態においても同様）。
【００２３】
図３に示すように、ヘッドユニット３３は、１つのマニホールド３４を備え、マニホールド３４は、複数のヘッド３２の上方近傍に配置される略円筒状のマニホールド本体３４１、および、マニホールド本体３４１と複数のヘッド３２とを接続するとともにマニホールド本体３４１内のインクを複数のヘッド３２へと導く複数のインク導入管３４２を有する。マニホールド本体３４１の一端は閉塞されており、他端は、減圧チャンバ１２を貫通するインク供給管３４３を介して、減圧チャンバ１２の外部に配置された圧力調整部６に接続される。図３では、減圧チャンバ１２を破線にて描いている。
【００２４】
圧力調整部６は、減圧チャンバ１２の外部にて供給ライン５１を介してインクを貯溜するインクタンク５２に接続され、供給ライン５１には送液部であるポンプ５３が設けられる。このように、供給ライン５１、圧力調整部６、インク供給管３４３およびマニホールド３４をインク供給流路として、インク供給流路を介してインクタンク５２がヘッド３２に接続され、インクタンク５２内のインクがヘッド３２に送られる。また、圧力調整部６は、圧力伝達管１２１により減圧チャンバ１２と接続される。
【００２５】
図４は圧力調整部６の分解斜視図であり、図５は圧力調整部６の中心軸Ｊ１を含む面における断面図である。図４および図５に示すように、圧力調整部６は、中心軸Ｊ１を中心とするシリンダ６１、シリンダ６１内に挿入されるピストン６２、シリンダ６１の両端を閉塞する第１および第２カバー部６３，６４、並びに、ピストン６２を第１カバー部６３に向けて付勢する付勢部６５を備える。シリンダ６１、ピストン６２、並びに、第１および第２カバー部６３，６４は、例えばステンレス鋼や、ポリアセタール等の樹脂にて形成される。
【００２６】
第２カバー部６４の中央には、中心軸Ｊ１を中心とする円形の開口６４１（後述するように、圧力調整部６内のインクが流出する開口であるため、以下、「流出口６４１」という。）が形成されており、流出口６４１の周囲にはピストン６２側に向かって突出する環状突出部６４２が形成される。付勢部６５は、中心軸Ｊ１に平行な複数のガイドピン６５１を有し、各ガイドピン６５１は環状突出部６４２に設けられる固定孔６４３にて固定される。複数の固定孔６４３は中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等角度間隔にて形成され、複数のガイドピン６５１は中心軸Ｊ１の周囲に配置される。ピストン６２の第２カバー部６４側の端面６２０ｂには、複数のガイドピン６５１が進入可能な複数の孔６２１が形成され、複数のガイドピン６５１の先端が複数の孔６２１内に挿入される。
【００２７】
図５に示すように、第１カバー部６３にも中心軸Ｊ１に平行な１つのガイドピン６３１が設けられ、ピストン６２の第１カバー部６３側の端面６２０ａにガイドピン６３１が進入可能な孔６２２が形成される。圧力調整部６では、孔６２１，６２２に挿入されるガイドピン６５１，６３１により、ピストン６２の中心軸Ｊ１に平行な方向（すなわち、軸方向であり、以下、「中心軸Ｊ１方向」という。）の移動がガイドされる。
【００２８】
付勢部６５は、複数のガイドピン６５１にそれぞれ嵌め込まれる複数のバネ（圧縮コイルバネ）６５２をさらに有し、バネ６５２の一端は第２カバー部６４に当接し、他端はピストン６２に当接する。詳細には、第２カバー部６４の固定孔６４３は、ピストン６２に近い部分の直径が遠い部分よりも大きい、いわゆる２段孔となっており、固定孔６４３の直径が変化する部分に形成される環状面にバネ６５２の一端が当接する。同様に、ピストン６２の孔６２１は、第２カバー部６４に近い部分の直径が遠い部分よりも大きい２段孔となっており、孔６２１の直径が変化する部分に形成される環状面にバネ６５２の他端が当接する。付勢部６５の複数のバネ６５２により、ピストン６２がシリンダ６１の中心軸Ｊ１方向の一方側である第１カバー部６３側に向けて一定の付勢力にて付勢される。
【００２９】
第１カバー部６３には複数の通気孔６３２（図５では、１つの通気孔のみに符号６３２を付している。）が形成されており、複数の通気孔６３２は圧力伝達管１２１に接続される。このように、シリンダ６１の中心軸Ｊ１方向の第１カバー部６３側の端部が減圧チャンバ１２（図３参照）に接続され、減圧チャンバ１２内の気圧がピストン６２の端面６２０ａに加わることにより、ピストン６２が中心軸Ｊ１方向の他方側である第２カバー部６４側に向けて付勢される。したがって、シリンダ６１内が減圧チャンバ１２および圧力伝達管１２１内の気圧におよそ等しい状態では、付勢部６５の付勢力によりピストン６２の端面６２０ａが第１カバー部６３に当接する。圧力調整部６では、バネ６５２に代えて、ゴム等の他の弾性部材が用いられてもよい（後述の図７のバネ６６３において同様）。
【００３０】
図４および図５に示すように、ピストン６２の第２カバー部６４側の端面６２０ｂにおいて複数の孔６２１の内側（中心軸Ｊ１側）には、インクの流路となる孔部６２３が形成される。また、略円柱状のピストン６２の外周面には、中心軸Ｊ１方向の中央近傍にて環状溝６２４が形成される。環状溝６２４の底面には複数の開口６２５が形成されており、周方向に配列される複数の開口６２５を介して環状溝６２４が孔部６２３に接続される。
【００３１】
図５に示すように、シリンダ６１の内周面（円筒面）には環状溝６１２が形成される。また、シリンダ６１の側部には環状溝６１２に接続する流入口６１１が形成され、流入口６１１はピストン６２の側部に対向する。流入口６１１には、図３の供給ライン５１の一端が接続され、第２カバー部６４の流出口６４１はインク供給管３４３に接続される。これにより、流入口６１１は、インクの供給流路においてインクタンク５２側に設けられ、流出口６４１はヘッド３２側に設けられる。
【００３２】
インクジェットプリンタ１では、圧力調整部６、インク供給管３４３、マニホールド３４および複数のヘッド３２（図３参照）の内部が予めインクで満たされており、ポンプ５３の送液動作により、供給ライン５１を介して流入口６１１近傍に比較的高い圧力のインクが供給される。図５に示すように、付勢部６５の付勢力によりピストン６２の端面６２０ａが第１カバー部６３に当接した状態では、環状溝６２４が流入口６１１よりも第１カバー部６３側に位置して、流入口６１１がピストン６２の側部（環状溝６２４よりも第２カバー部６４側の側面）により閉塞される。
【００３３】
インクジェットプリンタ１による印刷（画像形成）の際には、複数のヘッド３２からのインクの吐出に伴って、インク供給管３４３、マニホールド３４および複数のヘッド３２の内部のインクの量が減少してインクの圧力が漸次低下する。これにより、流出口６４１近傍（シリンダ６１内）のインクの圧力も低下し、圧力伝達管１２１を介してピストン６２の端面６２０ａに加わる減圧チャンバ１２内の気圧により、ピストン６２が第２カバー部６４側へと移動する。そして、図６に示すように、ピストン６２の環状溝６２４とシリンダ６１の内周面の環状溝６１２とが接続して、流入口６１１が開放されると、流入口６１１からシリンダ６１内にインクが流入する。詳細には、ピストン６２の周囲に形成されるシリンダ６１の環状溝６１２からピストン６２の全周に形成される環状溝６２４へとインクが流れ込み、複数の開口６２５を介してピストン６２の内部の孔部６２３へと流れる。そして、流出口６４１からインクが流出し、インク供給管３４３およびマニホールド３４を介して複数のヘッド３２にインクが流れ込む。このように、環状溝６２４、複数の開口６２５および孔部６２３は、ピストン６２の内部におけるインクの流路となっている。
【００３４】
インクがインク供給管３４３、マニホールド３４および複数のヘッド３２の内部に補充されると、当該内部および流出口６４１近傍のインクの圧力が増大し、ピストン６２が付勢部６５の付勢力により第１カバー部６３側に戻る。これにより、流入口６１１がピストン６２の側部により閉塞されて、シリンダ６１内へのインクの流入が停止される。
【００３５】
既述のように、ピストン６２の端面６２０ａには、減圧チャンバ１２および圧力伝達管１２１内の気圧に等しい圧力が加えられ、ピストン６２は付勢部６５により第１カバー部６３側に弾性的に付勢されるため、流出口６４１近傍におけるインクの圧力が減圧チャンバ１２および圧力伝達管１２１内の気圧よりも小さくなり、当該気圧とインクの圧力との差が、付勢部６５のバネ６５２の弾性力（付勢力）に相当する圧力よりも（ある程度）高くなったときに、ピストン６２が第２カバー部６４に向かって移動して、流入口６１１が開放される。また、シリンダ６１内へのインクの流入により、当該差が付勢部６５の弾性力に相当する圧力よりも（ある程度）低くなったときに、ピストン６２が第１カバー部６３に向かって移動して、流入口６１１が閉塞される。
【００３６】
実際には、シリンダ６１の内周面とピストン６２の外周面との間には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐薬品性に優れた樹脂のＯリング（図示省略）が設けられる。Ｏリングは、例えば、ピストン６２の外周面に形成される複数の環状溝に嵌め込まれる。図５の状態において、複数の環状溝は、中心軸Ｊ１方向に関して流入口６１１の両外側近傍、および、環状溝６２４と端面６２０ａとの間の位置に設けられることが好ましい。これにより、流入口６１１近傍のインクがピストン６２とシリンダ６１との間からシリンダ６１内に入り込むこと、および、減圧チャンバ１２内のガス（例えば、窒素ガス）が端面６２０ａ側からピストン６２とシリンダ６１との間を介して環状溝６２４へと入り込むことが防止される。また、第２カバー部６４とシリンダ６１との間にもＯリング６１３が設けられており、インクの漏れが防止される。なお、インクよりも表面張力が大きい所定の液体シール剤（オイルやグリス等）を、シリンダ６１の内周面とピストン６２の外周面との間に介在させることにより、上記のようなＯリングが省略されてもよい。
【００３７】
インクジェットプリンタ１では、減圧チャンバ１２および圧力伝達管１２１内の気圧は、減圧ポンプ１３が制御部４（図１参照）により制御されることにより一定に保たれる。印刷時には、圧力調整部６において、ピストン６２の中心軸Ｊ１方向への移動による流入口６１１の開放および閉塞が頻繁に繰り返されることにより、インク供給管３４３、マニホールド３４および複数のヘッド３２内のそれぞれのインクの圧力が、圧力伝達管１２１内の気圧を参照して調整される。そして、インク供給流路の一部であるインク供給管３４３およびマニホールド３４、並びに、複数のヘッド３２内のそれぞれのインクの圧力がおよそ一定に保たれる。
【００３８】
ここで、水頭差によりインクタンク内のインクをヘッドに供給する比較例のインクジェットプリンタを想定すると、このようなインクジェットプリンタでは、インクタンクを吐出部の近傍に配置するとともに、インクタンク内のインクの液面をヘッドの吐出口よりも低くする必要がある。したがって、実際のインクタンクの配置は、ヘッドの吐出口の近傍に位置する対象物の保持部（図１の複数のローラ２７１に相当する。）の側方等に制限される。例えば、インクジェットプリンタのメンテナンスを行う際には、作業者によるヘッドの吐出口へのアクセスを容易にするため、吐出部を保持部から離れた位置に移動する必要があるが、吐出部に接続されるとともに保持部の側方に配置されるインクタンクの存在により、吐出部を移動させる際に様々な制約が生じてしまう。特に、保持部に対してインクタンクとは反対側に吐出部を移動する必要がある場合には、吐出部およびインクタンクを持ち上げて移動する煩雑な作業を要してしまう。
【００３９】
これに対し、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１では、複数のヘッド３２および搬送部２７を減圧チャンバ１２内に収容して減圧環境下における印刷を実現しつつ、ヘッド３２内に保持されるインクの圧力と減圧チャンバ１２内の気圧との差を一定に保つ圧力調整部６を設けることにより、インクタンク５２をヘッド３２との位置関係に制約されることなく減圧チャンバ１２外の任意の位置に配置することができる。すなわち、インクタンク５２の配置の自由度を向上することができる。また、インクタンク５２を減圧チャンバ１２の外部に配置することにより、減圧チャンバ１２の大型化が防止される。
【００４０】
インクジェットプリンタ１では、圧力調整部６と減圧チャンバ１２とを接続する圧力伝達管１２１を設け、圧力伝達管１２１内の気圧を参照してインク供給流路内のインクの圧力を調整することにより、ヘッド３２内に保持されるインクの圧力を簡単な構造で減圧チャンバ１２内の気圧に合わせて調整することができる。また、圧力調整部６の構造を、上述のように、シリンダ６１、ピストン６２および付勢部６５を備えるものとし、圧力伝達管１２１によりシリンダ６１の端部と減圧チャンバ１２とを接続することにより、簡単な構成にてヘッド３２内のインクの圧力を一定に保つことができる。
【００４１】
圧力調整部６では、流入口６１１がピストン６２の側部に対向して形成されることにより、流入口６１１近傍におけるインクの圧力が、ピストン６２の中心軸Ｊ１方向への移動に影響を及ぼすことが防止される。また、圧力調整部６では、ヘッド３２の吐出口３２１におけるインクの圧力が減圧チャンバ１２および圧力伝達管１２１内の気圧よりも僅かに低くなるように、流入口６１１の開放および閉塞が切り替わる際の付勢部６５の弾性力が調整されているため、吐出口３２１内にインクのメニスカスが形成されて吐出口３２１からのインクの漏れが防止される（後述の図７の圧力調整部６ａにおいて同様）。
【００４２】
図７は、圧力調整部の他の例を示す図である。図７の圧力調整部６ａでは、第１カバー部６３ａとピストン６２ａとの間にもう１つの付勢部６６が設けられ、第１カバー部６３ａおよびピストン６２ａの形状が、図５の圧力調整部６と僅かに相違している。他の構成は図５と同様であり、同符号を付している。
【００４３】
付勢部６６は、シリンダ６１内に挿入されるとともに中心軸Ｊ１を中心とする円板状の支持板６６１を有し、支持板６６１には中心軸Ｊ１に平行な複数のガイドピン６６２の一端が固定される。複数のガイドピン６６２は、付勢部６５のガイドピン６５１と同様に、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等角度間隔にて配置され、ピストン６２ａの第１カバー部６３ａ側の端面６２０ａには、複数のガイドピン６６２が進入可能な複数の孔６２２ａが形成される。複数のガイドピン６６２には、複数のバネ（圧縮コイルバネ）６６３が嵌め込まれており、バネ６６３の一端は支持板６６１に当接し、他端はピストン６２ａの端面６２０ａに当接する。また、支持板６６１の中心軸Ｊ１方向の位置は、第１カバー部６３ａに設けられるボルト６３３の進退量により調整可能である。これにより、付勢部６６がピストン６２ａを中心軸Ｊ１方向の第２カバー部６４側に向けて付勢する付勢力が調整可能となる。
【００４４】
図７の圧力調整部６ａにおいても、シリンダ６１の中心軸Ｊ１方向の第１カバー部６３側の端部が圧力伝達管１２１を介して減圧チャンバ１２（図３参照）に接続されることにより、減圧チャンバ１２内の気圧が、支持板６６１および第１カバー部６３ａの通気孔６６４，６３２を介してピストン６２の端面６２０ａに加わり、ピストン６２が中心軸Ｊ１方向の他方側である第２カバー部６４側に向けて付勢される。また、圧力調整部６ａの通常の状態において、付勢部６６にて調整可能な最大の付勢力（弾性力）は、付勢部６５による付勢力よりも常に小さい。
【００４５】
したがって、減圧チャンバ１２内の気圧と流出口６４１近傍におけるインクの圧力との差が、付勢部６５，６６間の付勢力の大きさの差（弾性力の和）に相当する圧力よりも低い状態では、ピストン６２ａが第１カバー部６３ａに近接して、流入口６１１が閉塞される。また、減圧チャンバ１２内の気圧とインク圧力との差が、弾性力の和に相当する圧力よりも（ある程度）高くなったときには、ピストン６２ａが第２カバー部６４に向かって移動して、流入口６１１が開放される。このようにして、ピストン６２ａの中心軸Ｊ１方向への移動による流入口６１１の開放および閉塞が繰り返されることにより、インク供給管３４３、マニホールド３４および複数のヘッド３２（図３参照）の内部のインクの圧力が、およそ一定に保たれる。
【００４６】
以上に説明したように、図７の圧力調整部６ａでは、ピストン６２ａを中心軸Ｊ１方向の第２カバー部６４側に向けて付勢する付勢部６６による付勢力が調整可能とされる。これにより、流入口６１１が開放または閉塞される際のシリンダ６１内のインクの圧力を変更することができ、およそ一定に保たれるヘッド３２内のインクの圧力を容易に調整することが実現される。その結果、複数のインクジェットプリンタ１を製造する際に、プリンタ間の調整（いわゆる、機差調整）を行ってヘッド３２内のインクの圧力に相違が生じることを容易に防止することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。図８は、第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタのヘッドユニット３３およびインク供給機構５ａの構成を示す図であり、第１の実施の形態における図３に対応する。インク供給機構５ａでは、図３に示す圧力調整部６に代えて、インクタンク５２を収容するタンクチャンバ５４が圧力調整部として設けられる。また、供給ライン５１上にポンプ５３は設けられない。第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタの他の構成は図１ないし図３とほぼ同様であり、対応する構成に同符号を付す。
【００４８】
インク供給機構５ａでは、インクタンク５２から伸びる供給ライン５１が減圧チャンバ１２内のマニホールド本体３４１に接続される。また、減圧チャンバ１２に接続された圧力伝達管１２１がタンクチャンバ５４に接続される。減圧ポンプ１３（図１参照）により減圧チャンバ１２の内部が減圧されると、タンクチャンバ５４内が減圧チャンバ１２内の気圧に合わせて減圧され、インクタンク５２内のインクの圧力も低下する。
【００４９】
このように、第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタでは、タンクチャンバ５４と減圧チャンバ１２とを接続する圧力伝達管１２１を設け、圧力伝達管１２１内の気圧を参照してインク供給流路（すなわち、供給ライン５１およびマニホールド３４）内のインクの圧力が調整される。これにより、ヘッド３２内に保持されるインクの圧力を簡単な構造で減圧チャンバ１２内の気圧に合わせて調整することができる。また、インクタンク５２を減圧チャンバ１２の外部に配置することにより、減圧チャンバ１２の大型化が防止されるとともにインクタンク５２の配置の自由度が向上する。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。第３の実施の形態に係るインクジェットプリンタは、図９に示すように、タンクチャンバ５４ａの内部に弾性部材５５を備える点を除き、第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタとほぼ同様の構成を有し、対応する構成に同符号を付す。
【００５１】
図９は、タンクチャンバ５４ａの内部を示す図であり、タンクチャンバ５４ａを破線にて描いている。インクタンク５２ａは、樹脂等の可撓性シートで形成された薄型のパウチであり、変形可能である。インクタンク５２ａの一方の面５２１はタンクチャンバ５４ａの内面５４１に固定され、他方の面５２２は板状部材５２３に固定される。板状部材５２３のインクタンク５２ａと反対側の主面には弾性部材５５（例えば、弦巻バネ）の一方の端部が接続されており、弾性部材５５の他方の端部は、タンクチャンバ５４ａの内面５４１に対向する内面５４２に固定される。
【００５２】
弾性部材５５は、伸張状体にて板状部材５２３に接続され、収縮することによりインクタンク５２ａの面５２２を面５２１から離れる方向に引っ張る。このように、弾性部材５５によりインクタンク５２ａに力が付与されてインクタンク５２ａが変形することにより、減圧チャンバ１２（図８参照）内の気圧によるインクタンク５２ａ内のインクの圧力の低下に加えて、インクタンク５２ａ内のインクに付加的な圧力（負圧）が作用する。
【００５３】
第３の実施の形態に係るインクジェットプリンタでは、第２の実施の形態と同様に、ヘッド３２（図８参照）内に保持されるインクの圧力を簡単な構造で減圧チャンバ１２内の気圧に合わせて調整することができる。さらに、弾性部材５５によりインクタンク５２ａ内のインクに付加的な圧力（負圧）を作用させることにより、インクタンク５２ａ内のインクの圧力を、ヘッド３２内に保持されるインクの圧力よりもある程度以上小さくすることができるため、インクタンク５２ａの位置をヘッド３２よりも高い位置に配置することができる。すなわち、インクタンク５２ａの配置の自由度をより向上することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５５】
図３のインク供給機構５では、インクタンク５２がヘッドユニット３３および圧力調整部６よりも高い位置に配置され、ポンプ５３が省略されてもよい。この場合でも、圧力調整部６の流入口６１１近傍に比較的高い圧力のインクが供給され、上記第１の実施の形態と同様に、流入口６１１の開放および閉塞の繰り返しにより、ヘッド３２内で保持されるインクの圧力を一定に保つことが可能となる。また、圧力調整部６，６ａは、インクタンクとヘッドとの間にてインクを循環させる方式のインクジェットプリンタにて用いられてもよい。
【００５６】
図５の圧力調整部６において、ピストン６２と第１カバー部６３との間に引張バネが設けられることにより、ピストン６２が第１カバー部６３側に向けて付勢されてもよい。また、磁気力等によりピストンの付勢が実現されてもよい。このように、図５および図７の圧力調整部６，６ａは一例に過ぎず、ピストンをシリンダの軸方向の一方側に向けて付勢する付勢部により流入口が閉塞され、インクの吐出によるヘッド内のインクの圧力の低下に従ってピストンが当該軸方向の他方側に移動することにより、流入口が開放されるのであるならば、第１の実施の形態に係る圧力調整部の構造は適宜変更されてよい。
【００５７】
上記実施の形態に係るインクジェットプリンタでは、搬送部２７により、基材９が吐出部３に対して走査方向に一定速度にて移動するが、インクジェットプリンタの設計によっては、吐出部３を走査方向に移動する機構が設けられてもよい。また、インクジェットプリンタにおいて、矩形の基材を保持するステージ、および、ステージを走査方向に移動するステージ移動機構が設けられてもよい。このように、基材９を吐出部３に対して相対的に移動する移動機構は様々な構成にて実現可能である。
【００５８】
また、上記実施の形態に係るインクジェットプリンタでは、基材９が吐出部３の下方を１回通過するのみで基材９への画像の印刷が完了するワンパス方式の印刷が行われるが、例えば、ヘッド３２の複数の吐出口が図１中のＹ方向に配列されるとともに、ヘッド３２をＸ方向に移動する機構が設けられ、ヘッド３２のＸ方向への移動が完了する毎に基材９を図１中のＹ方向にヘッド３２の幅に相当する距離だけ移動することにより、基材９への印刷が行われてもよい。
【００５９】
インクジェットプリンタにおける印刷の対象物は、シート状の基材９以外に、プラスチックにて形成される板状の部材や印刷用紙等であってもよい。
【００６０】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせられてよい。
【符号の説明】
【００６１】
１    インクジェットプリンタ
６，６ａ    圧力調整部
９    基材
１２    減圧チャンバ
２７    搬送部
３２    ヘッド
３４    マニホールド
５１    供給ライン
５２，５２ａ    インクタンク
５４，５４ａ    タンクチャンバ
５５    弾性部材
６１    シリンダ
６２，６２ａ    ピストン
６５，６６    付勢部
１２１    圧力伝達管
６１１    流入口
６２３    孔部
６４１    流出口
Ｊ１    中心軸
【図１】
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【図２】
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【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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