(57)【要約】【課題】サブタンクへのインク供給に専用のポンプユニットを設ける必要がなく、単純な構成でコンパクトなインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクジェットプリンタ３１は、プリンタ本体３２の所定位置に装備されてインクを貯留したインクカートリッジ３３と、往復駆動されるキャリッジ３５と、インクジェット記録ヘッド３７と、キャリッジ３５に搭載されて印刷時にインクをインクジェット記録ヘッド３７に供給するサブタンク３９と、インクカートリッジ３３とサブタンク３９とを連通させたインク供給チューブ４１と、を備える。サブタンク３９の接続部４０には、インク供給チューブ４１の流路を開閉可能な制御弁４３と圧力センサ４５とを備えており、制御弁４３は圧力センサ４５が検出したインク供給チューブ４１内の圧力検出値に基づいて、インク供給チューブ４１内の圧力が大気圧よりも高い圧力になる時に、流路を開くように制御されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタ本体の所定位置に装備されてインクを貯留したインクカートリッジと、前記インクカートリッジに対して往復駆動されるキャリッジと、このキャリッジに設けられたインクジェット記録ヘッドと、前記キャリッジに搭載されて印刷時にインクを前記インクジェット記録ヘッドに供給するサブタンクと、前記インクカートリッジと前記サブタンクとを連通させたインク供給チューブと、を備えたインクジェットプリンタであって、
前記サブタンクにおける前記インク供給チューブとの接続部には、前記インク供給チューブの流路を開閉可能な弁が設けられており、
前記弁は、前記キャリッジの移動によって生じる前記インク供給チューブ内の圧力が、大気開放された前記サブタンク内よりも高い圧力になる時にのみ流路を開く構成と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２】
前記弁には、前記インクカートリッジから前記サブタンクに向かう一方向にのみインクの流通を許す逆止弁が使用されると共に、前記逆止弁は、インク供給路中に設けられる弁座と、該弁座に着座することでインク供給路を遮断状態にする弁体と、該弁体を弁座に向けて付勢するばね部材と、を備えており、
前記ばね部材の付勢力は、前記キャリッジの印刷時における加速度よりも大きな加速度が前記弁体に作用した際に、該弁体が前記弁座から離間するように設定され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】
前記インク供給チューブ内の圧力を検出可能な圧力センサを備え、
前記インク供給チューブの流路を開閉する弁には、前記圧力センサの検出値に基づいて前記インク供給チューブの流路を開閉制御可能な制御弁が使用され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。
【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し、特にプリンタ本体の所定位置に装備されたインクカートリッジ内のインクが、キャリッジに搭載されたサブタンクに供給されるインクジェットプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、インクジェットプリンタの従来例を示したものである。
図６に示したインクジェットプリンタ１０は、プリンタ本体の所定位置に装備されたインクカートリッジ６と、ガイド部材１に支持されて図示しない駆動手段により用紙幅方向に往復駆動されるキャリッジ２と、このキャリッジ２に設けられたインクジェット記録ヘッド３と、このキャリッジ２に搭載されて印刷時にインク貯蔵室１１内のインクを記録ヘッド３に供給するサブタンク４と、インクカートリッジ６内のインクをインク貯蔵室１１に供給するためにインクカートリッジ６とインク貯蔵室１１とを連通させたインク供給チューブ５と、を備えた構成である。
【０００３】
そして、インク供給チューブ５を介してのインクカートリッジ６からインク貯蔵室１１へのインク供給は、専用のポンプユニット７によって行うのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
上記ポンプユニット７は、例えばインクカートリッジ６内を密封可能なハードケース１６とインク袋１７との空間１８に空気を送り込んでインク袋１７を加圧することで、インク袋１７内のインクをインク供給チューブ５に送り出すように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７０１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、インクカートリッジ６からサブタンク４のインク貯蔵室１１へのインク供給を専用のポンプユニット７を用いた従来の構成では、ポンプユニット７の動作を高精度に制御するポンプ制御手段２０が必要であり、ポンプユニット７やポンプ制御手段２０の装備のために構成が複雑化したり、ポンプユニット７やポンプ制御手段２０の設置スペースの確保のために、インクジェットプリンタ１０の小型化が困難になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、インクカートリッジからサブタンクへのインク供給に専用のポンプユニットを設ける必要がなく、単純な構成でコンパクトなインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、プリンタ本体の所定位置に装備されてインクを貯留したインクカートリッジと、前記インクカートリッジに対して往復駆動されるキャリッジと、このキャリッジに設けられたインクジェット記録ヘッドと、前記キャリッジに搭載されて印刷時にインクを前記インクジェット記録ヘッドに供給するサブタンクと、前記インクカートリッジと前記サブタンクとを連通させたインク供給チューブと、を備えたインクジェットプリンタであって、前記サブタンクにおける前記インク供給チューブとの接続部には、前記インク供給チューブの流路を開閉可能な弁が設けられており、前記弁は、前記キャリッジの移動によって生じる前記インク供給チューブ内の圧力が、大気開放された前記サブタンク内よりも高い圧力になる時にのみ流路を開く構成とされることを特徴とするインクジェットプリンタにより達成される。
【０００８】
上記構成によれば、キャリッジの往復移動によって発生するインク供給チューブ内の圧力変動を利用して、インクカートリッジ内のインクをサブタンクに送るポンプ動作をさせることができる。
そこで、インクカートリッジからサブタンクへのインク供給に専用のポンプユニットを設ける必要がなく、ポンプユニットやポンプ制御手段の省略によってインク供給部の構成を単純化すると同時に、ポンプユニットやポンプ制御手段のための設置スペースが不要になって、コンパクトなインクジェットプリンタを実現することができる。
【０００９】
尚、好ましくは前記弁には、前記インクカートリッジから前記サブタンクに向かう一方向にのみインクの流通を許す逆止弁が使用されると共に、前記逆止弁は、インク供給路中に設けられる弁座と、該弁座に着座することでインク供給路を遮断状態にする弁体と、該弁体を弁座に向けて付勢するばね部材と、を備えており、前記ばね部材の付勢力は、前記キャリッジの印刷時における加速度よりも大きな加速度が前記弁体に作用した際に、該弁体が前記弁座から離間するように設定される。
【００１０】
この場合、印刷時における加速度よりも大きな加速度で前記キャリッジを駆動するインク供給時のみ、逆止弁を開いてインクカートリッジ内のインクをサブタンクに送ることができるので、キャリッジの駆動速度を切換えるだけで、複雑な制御手段を設けることなくインク供給を制御することができる。
【００１１】
又、好ましくは前記インク供給チューブ内の圧力を検出可能な圧力センサを備え、前記インク供給チューブの流路を開閉する弁には、前記圧力センサの検出値に基づいて前記インク供給チューブの流路を開閉制御可能な制御弁が使用される。
【００１２】
この場合、圧力センサの検出値に基づいてインク供給チューブの流路を開閉制御する制御弁を設けるだけで、キャリッジの移動によって発生するインク供給チューブ内の圧力変動を利用して、インクカートリッジ内のインクをサブタンクに確実に送るポンプ動作をさせることができる。
そこで、ポンプユニットやポンプ制御手段の省略によってインク供給部の構成を単純化すると同時に、ポンプユニットやポンプ制御手段のための設置スペースが不要になって、コンパクトなインクジェットプリンタを実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインクジェットプリンタによれば、キャリッジの往復移動によって発生するインク供給チューブ内の圧力変動を利用して、インクカートリッジ内のインクをサブタンクに送るポンプ動作をさせることができるので、インクカートリッジからサブタンクへのインク供給に専用のポンプユニットを設ける必要がなく、単純な構成でコンパクトなインクジェットプリンタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタを詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の第１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り、図１はキャリッジの移動によってインク供給チューブ内が正圧になった時の説明図であり、図２はキャリッジの移動によってインク供給チューブ内が負圧になった時の説明図である。
【００１５】
本第１実施形態のインクジェットプリンタ３１は、プリンタ本体３２の所定位置に装備されてインクを貯留したインクカートリッジ３３と、ガイド部材３４に支持されて図示しない駆動手段により前記インクカートリッジ３３に対して用紙幅方向（図中、左右方向）に往復駆動されるキャリッジ３５と、このキャリッジ３５に設けられたインクジェット記録ヘッド３７と、前記キャリッジ３５に搭載されて印刷時にインクを前記インクジェット記録ヘッド３７に供給するサブタンク３９と、前記インクカートリッジ３３と前記サブタンク３９とを連通させたインク供給チューブ４１と、を備える。尚、前記サブタンク３９内は、大気開放穴３９ａを介して大気開放されている。
【００１６】
更に、前記サブタンク３９における前記インク供給チューブ４１との接続部４０には、前記インク供給チューブ４１の流路を開閉可能な弁である制御弁４３と、前記インク供給チューブ４１内の圧力を検出可能な圧力センサ４５と、を備えている。
前記制御弁４３及び前記圧力センサ４５は、フレキシブル回路（ＦＰＣ）４６を介してキャリッジ３５及びインクジェット記録ヘッド３７を制御する制御手段４７に接続されており、該制御手段４７は圧力センサ４５の圧力検出値に基づいて、電磁式の開閉弁である制御弁４３を開閉動作させることができる。
【００１７】
即ち、本実施形態の制御弁４３は、圧力センサ４５が検出したインク供給チューブ４１内の圧力検出値に基づいて、インク供給チューブ４１内の圧力が大気圧よりも高い圧力（正圧）になる時に、流路を開くように制御手段４７により制御されており、キャリッジ３５の移動によって前記インク供給チューブ４１内の圧力が大気開放された前記サブタンク３９内の圧力よりも高い圧力になる時にのみ流路を開く構成とされている。
【００１８】
そこで、インク供給チューブ４１内の圧力が正圧の時に、制御弁４３がインク供給チューブ４１の流路を開くと、そのインク供給チューブ４１内圧力によって、インクカートリッジ３３側からサブタンク３９側にインクの流動が起こり、サブタンク３９内へインクが供給される。
一方、キャリッジ３５の移動によって前記インク供給チューブ４１内の圧力が大気圧よりも低い圧力（負圧）になる時には、インク供給チューブ４１の流路は制御弁４３によって閉じられるため、サブタンク３９からインクカートリッジ３３へのインクの逆流は生じない。
【００１９】
即ち、本第１実施形態のインクジェットプリンタ３１によれば、キャリッジ３５の往復移動によって発生するインク供給チューブ４１内の圧力変動を利用して、インクカートリッジ３３内のインクをサブタンク３９へ送るポンプ動作をさせることができる。
そこで、インクカートリッジ３３からサブタンク３９へのインク供給に専用のポンプユニットを設ける必要がなく、ポンプユニットやポンプ制御手段の省略によってインク供給部の構成を単純化すると同時に、ポンプユニットやポンプ制御手段のための設置スペースが不要になって、コンパクト化を実現することができる。
【００２０】
図３は、制御弁４３を閉じた状態でのキャリッジ３５の往復移動時の速度変化とインク供給チューブ４１内の圧力変化との相関を示す相関図であり、横軸は時間軸、左側の縦軸はキャリッジ３５の移動速度、右側の縦軸は圧力センサ４５が検出したインク供給チューブ４１内の圧力をそれぞれ示している。ここで、キャリッジ３５の移動速度は、例えば図１に矢印Ｂで示す復路移動時が正の速度であり、図２に矢印Ｃで示す往路移動時が負の速度である。
【００２１】
即ち、図３の相関図に示したように、キャリッジ３５の速度変化（即ち、加速度）に応じてインク供給チューブ４１内の圧力が変動している。
従って、インク供給チューブ４１内の圧力は、キャリッジ３５の移動時の加速度と一定の相関を持つため、予め実験したキャリッジ３５の加速度に応じたインク供給チューブ４１内の圧力変化に基づいて制御弁４３による流路の開閉を制御することも可能である。
そこで、予め実験により設定したキャリッジ３５の往復駆動タイミングに合わせて制御弁４３の開閉タイミングを制御し、ポンプ動作させることもでき、圧力センサ４５を省略することもできる。
【００２２】
図４は本発明の第２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り、図５は図４に示した逆止弁の概略断面図である。
図４に示す本第２実施形態のインクジェットプリンタ５１は、図１に示した第１実施形態のインクジェットプリンタ３１の接続部４０における制御弁４３と圧力センサ４５に換えて、逆止弁５３を装備した点以外は同様の構成であるので、同符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２３】
図５に示すように、逆止弁５３は、弁本体５５のインク供給路中に設けられる弁座５６と、該弁座５６に着座することでインク供給路を遮断状態にする球状の弁体５８と、該弁体５８を弁座５６に向けて付勢するばね部材６０と、を備えることにより、前記インクカートリッジ３３から前記サブタンク３９に向かう一方向にのみインクの流通を許す逆止弁である。
そして、前記ばね部材６０の付勢力は、前記キャリッジ３５の印刷時における加速度よりも大きな加速度が前記弁体５８に作用した際に、該弁体５８が前記弁座５６から離間するように設定されている。
【００２４】
即ち、図５（ａ）に示すように、本実施形態の逆止弁５３は、インクジェットプリンタ５１の印刷時には、ばね部材６０の付勢力により弁体５８を弁座５６に着座させた状態とするので、キャリッジ３５の駆動方向に関わらず、インク供給チューブ４１の流路が開くことはない。
一方、印刷時における加速度よりも大きな加速度で前記キャリッジ３５を駆動するインク供給時には、図５（ｂ）に示すように、図中矢印Ｂで示す方向にキャリッジ３５が移動すると、弁体５８がばね部材６０の付勢力に抗して弁座５６から離間すると同時に、インク供給チューブ４１内の圧力が正圧となるので、インクカートリッジ３３側からサブタンク３９側にインクの流動が起こり、サブタンク３９内へインクが供給される。
【００２５】
又、インク供給時にキャリッジ３５が図５（ａ）中の矢印Ｃ方向に移動する際には、インク供給チューブ４１内の圧力が負圧となるが、インク供給チューブ４１の流路は逆止弁５３によって閉じられるため、サブタンク３９からインクカートリッジ３３へのインクの逆流は生じない。
【００２６】
即ち、本第２実施形態のインクジェットプリンタ５１によれば、印刷時における加速度よりも大きな加速度で前記キャリッジ３５を往復駆動することによって発生するインク供給チューブ４１内の圧力変動を利用して、インクカートリッジ３３内のインクをサブタンク３９へ送るポンプ動作をさせることができる。
そこで、インクカートリッジ３３からサブタンク３９へのインク供給に専用のポンプユニットを設ける必要がなく、ポンプユニットやポンプ制御手段の省略によってインク供給部の構成を単純化すると同時に、ポンプユニットやポンプ制御手段のための設置スペースが不要になって、コンパクト化を実現することができる。
【００２７】
更に、印刷時における加速度よりも大きな加速度で前記キャリッジ３５を駆動するインク供給時のみ、逆止弁５３を開いてインクカートリッジ３３内のインクをサブタンク３９に送ることができるので、キャリッジ３５の駆動速度を切換えるだけで、複雑な制御手段を設けることなくインク供給を制御することができる。
【００２８】
尚、本発明のインクジェットプリンタにおけるプリンタ本体、インクカートリッジ、キャリッジ、インクジェット記録ヘッド、サブタンク、インク供給チューブ及び弁の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは云うまでもない。
例えば、上記第１実施形態のインクジェットプリンタ３１では、制御弁４３による流路の開閉動作を圧力センサ４５の検出値に基づいて制御する構成であったが、インク供給チューブ４１内の圧力は、キャリッジ３５の移動時の加速度と一定の相関を持つため、圧力センサ４５に換えて加速度センサをキャリッジ３５に取付け、検出した加速度に応じて制御弁４３による流路の開閉を制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１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り、キャリッジの移動によってインク供給チューブ内が正圧になった時の説明図である。
【図２】本発明の第１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り、キャリッジの移動によってインク供給チューブ内が負圧になった時の説明図である。
【図３】キャリッジの往復移動時の速度変化とインク供給チューブ内の圧力変化との相関を示す相関図である。
【図４】本発明の第２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５】図４に示した逆止弁の概略断面図である。
【図６】従来のインクジェットプリンタのインク供給部周辺の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
３１…インクジェットプリンタ、３２…プリンタ本体、３３…インクカートリッジ、３５…キャリッジ、３７…インクジェット記録ヘッド、３９…サブタンク、４０…接続部、４１…インク供給チューブ、４３…制御弁（弁）、４５…圧力センサ
【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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