インク供給システム
【課題】インクパックからのインク漏れを確実に防止するインク供給システムを提供する。
【解決手段】
インク供給システムは、追加インクタンクと、インクを一時貯留するとともにプリンタヘッド１５ｂへ供給する中間カートリッジ４０とを有し、中間カートリッジ４０が、厚み方向に膨張および収縮可能でインクを貯留可能な中間インクパック５１と、中間インクパック５１の膨張および収縮による厚みを基に、中間インクパック５１のインク貯留状態を検出する検出爪部５６ａとを備え、中間インクパック５１が、中間インクパック５１へインクを流入させる上流側継手５３ｆと、中間インクパック５１からインクを流出させるヘッド側継手５３ｂと、中間インクパック５１における上流側継手５３ｆ近傍の左右方向への膨張を規制する上流側膨張規制金具５４ｆと、ヘッド側継手５３ｂ近傍の左右方向への膨張を規制するヘッド側膨張規制金具５４ｂとを備える。
【解決手段】
インク供給システムは、追加インクタンクと、インクを一時貯留するとともにプリンタヘッド１５ｂへ供給する中間カートリッジ４０とを有し、中間カートリッジ４０が、厚み方向に膨張および収縮可能でインクを貯留可能な中間インクパック５１と、中間インクパック５１の膨張および収縮による厚みを基に、中間インクパック５１のインク貯留状態を検出する検出爪部５６ａとを備え、中間インクパック５１が、中間インクパック５１へインクを流入させる上流側継手５３ｆと、中間インクパック５１からインクを流出させるヘッド側継手５３ｂと、中間インクパック５１における上流側継手５３ｆ近傍の左右方向への膨張を規制する上流側膨張規制金具５４ｆと、ヘッド側継手５３ｂ近傍の左右方向への膨張を規制するヘッド側膨張規制金具５４ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ装置に搭載されて、プリンタヘッドにインクを供給するインク供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタヘッドからインクを吐出させて印刷媒体に印刷を施すプリンタ装置（インクジェットプリンタ）として、従来種々の構成のものが知られている。例えば、シート状の印刷媒体をプラテン上で支持するとともに、プラテンの上側の印刷媒体に対向する位置にプリンタヘッドを設けて、このプリンタヘッドを左右に往復移動させる作動と印刷媒体をこれに対して垂直な方向に相対移動させる作動とを組み合わせて行いながらプリンタヘッドからインクを吐出する制御を行い、印刷媒体の表面に所望の印刷を施すプリンタ装置がある。このようなプリンタ装置には、一般的に、プリンタヘッドから吐出されるインクが貯留されたインクカートリッジが搭載されている。
【０００３】
ところで、近年、左右幅の広い印刷媒体に対して印刷を行いたいという要求があり、この要求に応えるべくプリンタ装置の大型化が図られており、それに伴って単位時間あたりのプリンタヘッドにおけるインク吐出量（インク消費量）が増大する傾向にある。そのため、例えば大型のプリンタ装置により印刷を行う場合、比較的短時間のうちにインクカートリッジのインクが消費されるので、短いサイクルで頻繁にインクカートリッジを交換する必要があり、交換に要する手間が増大するという問題が顕著に発生しやすい。このようなことから、インクカートリッジの容量を増大させたり、またはインクカートリッジとは別に大容量の追加インクタンクを設けることにより、インクカートリッジの交換サイクルを延ばして（交換頻度を減らして）手間を省く構成が開発されている。例えば特許文献１の図１に開示された構成において、容量を増大させたインクパック２７を用いることにより、インクカートリッジ２３の交換頻度を減らして、例えば夜間における無人運転が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された構成では、印刷時、可撓性フィルムからなるサブタンク３４（インクパック）には所定量のインクが充填されて、図２（ａ）に示すように膨張した状態となっている。この状態で、記録ヘッド１２におけるインクの消費に応じてサブタンク３４から記録ヘッド１２へインクが供給され、サブタンク３４のインクが減少していくと、図２（ｂ）に示すように収縮した状態となる。つまり、サブタンク３４の膨張および収縮を検出することで、サブタンク３４におけるインク貯留状態を検出できる構成となっており、下限量に達したと判断された場合には、インクパック２７からサブタンク３４にインクが供給され、サブタンク３４は再び膨張する。このように、サブタンク３４は膨張および収縮を繰り返すが、特に膨張時にはサブタンク３４と第１インク供給チューブ３５との接続部分、およびサブタンク３４と第２インク供給チューブ４５との接続部分に力が集中的に作用しやすい。そのため、上記の各接続部分において、可撓性フィルムからなるサブタンク３４は、膨張時に作用する力に耐え切れず亀裂が入ることがあり、その亀裂部分からインクが漏れ出すという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成追加でありながら、可撓性を有したインクパックからのインク漏れを確実に防止可能なインク供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るインク供給システムは、インクが貯留された上流側インク貯留部（例えば、実施形態における追加インクタンク２４）と、前記上流側インク貯留部から供給されたインクを一時貯留するとともに、貯留したインクを所望の印刷を施すプリンタヘッドへ供給する下流側インク貯留部（例えば、実施形態における中間カートリッジ４０）とを有し、前記下流側インク貯留部が、扁平な袋状に形成されてその厚み方向に膨張および収縮可能でインクを貯留可能なインクパック（例えば、実施形態における中間インクパック５１）と、前記インクパックの膨張および収縮による厚みを基に、前記インクパックにおけるインクの貯留状態を検出する貯留状態検出手段（例えば、実施形態における検出爪部５６ａ）とを備え、前記インクパックが、前記インクパックの縁部に接合されるとともに、前記インクパックの外部と内部とをインクが流入および流出可能に接続する接続部材と、前記インクパックにおける前記接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する膨張規制部材とを備える。
【０００８】
なお、前記接続部材が、前記上流側インク貯留部に繋がれた上流側インク供給路（例えば、実施形態における第１供給チューブ２７、内部供給チューブ５９）と前記インクパックの内部とを接続し、前記上流側インク供給路から前記インクパックへインクを流入させる上流側接続部材（例えば、実施形態における上流側継手５３ｆ）と、前記プリンタヘッドに繋がれたヘッド側インク供給路と前記インクパックの内部とを接続し、前記インクパックから前記ヘッド側インク供給路へインクを流出させるヘッド側接続部材（例えば、実施形態におけるヘッド側継手５３ｂ）とからなり、前記膨張規制部材が、前記上流側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記上流側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する上流側膨張規制部材（例えば、実施形態における上流側膨張規制金具５４ｆ）と、前記ヘッド側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記ヘッド側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制するヘッド側膨張規制部材（例えば、実施形態におけるヘッド側膨張規制金具５４ｂ）とからなることが好ましい。
【０００９】
また、前記上流側膨張規制部材および前記ヘッド側膨張規制部材のそれぞれは、前記厚み方向に所定間隙を有して対向した対向挟持部（例えば、実施形態における挟持板５８ｂ）が形成されたことが好ましい。
【００１０】
上述のインク供給システムにおいて、前記下流側インク貯留部が、前記インクパックを収容保持するケース部材（例えば、実施形態における収容筐体４１）を備え、前記インクパックのうち前記上流側接続部材および前記上流側膨張規制部材が取り付けられた部分が前記ケース部材内において変位可能となって、前記インクパックの扁平な面の一方が前記ケース部材に固定されたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るインク供給システムは、インクパックにおける接続部材近傍を厚み方向に挟持して膨張を規制する膨張規制部材を備えて構成される。そのため、インクパックにインクが充填されて膨張したときに、接続部材近傍に位置したインクパックは厚み方向への膨張が規制される。よって、インクパックと接続部材とが接合された部分に集中的に力が作用することがないので、この部分のインクパックに亀裂が生じてインク漏れが発生することを確実に防止可能である。また、従来の構成に対して、単に膨張規制部材を追加すれば良いので、設計変更等をすることなく簡易に上記効果を達成できる。
【００１２】
なお、接続部材が、インクパックへインクを流入させる上流側接続部材と、インクパックからインクを流出させるヘッド側接続部材とからなり、膨張規制部材が、上流側接続部材近傍を厚み方向に挟持して膨張を規制する上流側膨張規制部材と、ヘッド側接続部材近傍を厚み方向に挟持して膨張を規制するヘッド側膨張規制部材とからなる構成が好ましい。この構成によれば、インクパックにインクを流入させる上流側接続部材と、インクを流出させるヘッド側接続部材とを、インクパックに接合させて設けた場合においても、上流側接続部材近傍およびヘッド側接続部材近傍のインクパックの膨張が規制できるので、インクパックに亀裂が生じてインク漏れが発生することを防止可能である。
【００１３】
また、上流側膨張規制部材およびヘッド側膨張規制部材は、厚み方向に所定間隙を有して対向した対向挟持部が形成されたことが好ましい。このような構成とした場合、例えば板状の金属材料を折り曲げるという簡易な方法により上流側膨張規制部材およびヘッド側膨張規制部材を形成することができるので、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
さらに、インクパックのうち上流側接続部材および上流側膨張規制部材が取り付けられた部分が、ケース部材内において変位可能な構成が好ましい。インクパックは、ケース部材に収容されて固定されており、インクが供給されて厚み方向に膨張すると周縁部には内側に向けて力が作用する。そこで、上記のように変位可能な構成とした場合、周縁部を変位（移動）させることにより内側に向けて作用する力を吸収できるので、周縁部に位置した上流側接続部材に集中的に力が作用することを防止できる。そのため、上流側接続部材近傍のインクパックに亀裂が入り、インク漏れが発生することを防止可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るインク供給システムを適用したプリンタ装置の正面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ部分（中間カートリッジ）の断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ部分の断面図である。
【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ部分の断面図である。
【図５】図２中のＶ−Ｖ部分の断面図である。
【図６】別の実施形態に係る中間カートリッジの断面図（一部省略）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。まず、図１〜５を参照しながら、本発明に係るインク供給システムを適用したプリンタ装置１０の全体構成について説明する。なお、説明の便宜上、各図面において矢印方向でプリンタ装置１０の前後、左右、および上下方向を示し、以下この方向を用いて説明を行う。
【００１７】
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の上面には、左右に延びた平板状のプラテン１２ａが露出して設けられている。
【００１８】
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コントローラ１３ｂが設けられている。上ボディ部１５の内部前面側には、左右に延びたガイドレール１５ａが設けられおり、下方に向けてインクを吐出する複数のプリンタヘッド１５ｂを搭載したキャリッジ１５ｃが、このガイドレール１５ａに対して左右へ往復移動可能に取り付けられている。
【００１９】
上記プリンタヘッド１５ｂは、以下に説明するインク供給システム２０により、内部が微負圧に維持されながらインクが途切れることなく安定供給されるように構成されている。それでは、インク供給システム２０の構成について説明する。
【００２０】
インク供給システム２０は、追加インクタンク２４と中間カートリッジ４０とから構成される。追加インクタンク２４は、例えば約２リットルのインクを貯留可能な上流側インクパック２５と、この上流側インクパック２５を収容保持する保持ケース２６とから構成されており、載置台２１の上部に固定された保持枠２３に着脱自在に搭載されている。そのため、上流側インクパック２５のインクが消費されて空になった場合には、保持枠２３から追加インクタンク２４を取り外して保持ケース２６を開き、空の上流側インクパック２５を新たな上流側インクパック２５と交換することにより、インク補充が完了する。また、追加インクタンク２４の下方には、上流側インクパック２５と中間カートリッジ４０とを繋ぐ第１供給チューブ２７が配設されている。なお、載置台２１と右ボディ部１４とは連結部材２２により繋がれており、載置台２１の転倒防止が図られている。
【００２１】
中間カートリッジ４０は、図２に示すように、箱状の収容筐体４１と、この収容筐体４１に収容保持されたインクパックアッセンブリ５０とから構成されており、右ボディ部１４の上部に固定された断面視略コの字状のカートリッジ受容部１６に前後に挿入されて保持される。この中間カートリッジ４０は、カートリッジ受容部１６に保持された状態で、プリンタヘッド１５ｂに対して水頭差が例えば２０〜５０ｃｍ程度となっている。このように水頭差に幅があるのは、上流側インクパック２５におけるインクの貯留状態に応じて水頭差が変化するためで、上流側インクパック２５にインクが満杯近く貯留された状態では５０ｃｍ程度、インクがほとんど貯留されていない状態では２０ｃｍ程度となっている。なお、後述するように、中間カートリッジ４０は、水頭差により追加インクタンク２４から第１供給チューブ２７を経由して供給されたインクを一時的に貯留することで、追加インクタンク２４に貯留されたインクの有無を検出する機能を有している。
【００２２】
収容筐体４１は、右側に向けて開放した箱状に形成されており、インクパックアッセンブリ５０（後述する中間インクパック５１）に貯留されたインクの種類等が記憶されたＩＣチップ４２が前後に挿入されている。また、収容筐体４１の前方上面には導入継手４３が固定されており、この導入継手４３に第１供給チューブ２７の一端が接続されている。さらに、収容筐体４１の左側底面（後述する検出爪部５６ａと対向する面）には、検出爪部５６ａに対応した位置に、左右に貫通した検出用開口４１ａが形成されている（図５参照）。また、収容筐体４１には、図示しない発光素子および受光素子が取り付けられており、収容筐体４１の外方に検出爪部５６ａが突出しているか否かを光学的に検出可能となっている。
【００２３】
インクパックアッセンブリ５０は、中間インクパック５１、上流側継手５３ｆ、ヘッド側継手５３ｂ、上流側膨張規制金具５４ｆ、ヘッド側膨張規制金具５４ｂ、エンド検出板５６および内部供給チューブ５９から構成される。
【００２４】
中間インクパック５１は、例えばナイロン、アルミニウムおよびポリエチレン等が積層された可撓性を有した薄膜状のパックフィルム５２を２枚重ね、その周囲を熱溶着させて扁平な袋状とすることにより形成される。この中間インクパック５１は、内部にインクが貯留されていない状態においては略長方形となっていて、内部に貯留されたインク量に応じて左右に膨張または収縮するようになっている。なお、図２において、中間インクパック５１のうち熱溶着された部分に２重ハッチングを施している。
【００２５】
上流側継手５３ｆは、図３に示すように、中間インクパック５１の前端部分における例えば上下中央部分に取り付けられている。詳しく説明すると、上流側継手５３ｆは、その後部が断面視略菱形に形成されて、２枚のパックフィルム５２に挟持されて溶着されている。上流側継手５３ｆの前部には、内部供給チューブ５９が接続されている。内部供給チューブ５９は、収容筐体４１内において輪ができる程度に長さに十分余裕を持たせた状態で、導入継手４３と上流側継手５３ｆとに接続されている。
【００２６】
ヘッド側継手５３ｂは、中間インクパック５１の後端部分における例えば上下中央部分に取り付けられている。また、ヘッド側継手５３ｂは、前部が上流側継手５３ｆと同様に断面視略菱形に形成されて２枚のパックフィルム５２に挟持されて溶着され、一方で後部は後方に突出し、収容筐体４１に固定されている。中間カートリッジ４０がカートリッジ受容部１６に対して後方に挿入されると、カートリッジ受容部１６に設けられた突起状のインク供給端子１７がヘッド側継手５３ｂに対して後方から挿入される。これにより、中間インクパック５１に貯留されたインクが、このインク供給端子１７から図示しない第２供給チューブを経由してプリンタヘッド１５ｂに供給されるようになっている。
【００２７】
上流側膨張規制金具５４ｆとヘッド側膨張規制金具５４ｂとは、同一構成となっているため、ここでは図４を参照しながらヘッド側膨張規制金具５４ｂを例に挙げて説明する。ヘッド側膨張規制金具５４ｂは、例えば金属製板材を断面視Ｕ字状（二股状）に折り曲げて形成され、図４に示すように、左右に対向した挟持板５８ｂ同士の間隔が例えば約２ｍｍになるように形成されている。ヘッド側膨張規制金具５４ｂの内側に位置した中間インクパック５１には、保護テープ５５ｂが巻かれている。中間インクパック５１にインクが充填された状態において、中間インクパック５１は左右に例えば約１．２ｍｍの隙間（インクが流動可能な隙間）が形成される。
【００２８】
エンド検出板５６は、中間インクパック５１の膨張または収縮に伴う変形に耐えうる剛性を有した平板状部材を用いて形成され、その左面が中間インクパック５１の略中央部分（具体的には、保護テープ５５ｆと保護テープ５５ｂとの間の領域）に貼り付けられている（図２参照）。また、エンド検出板５６の後方下部には、左方に延びる検出爪部５６ａが形成されている（図５参照）。
【００２９】
また、図２に示すように、エンド検出板５６には、上下に突出した突起部５６ｃが形成されている。この突起部５６ｃは、中間インクパック５１にエンド検出板５６が貼り付けられる際に、位置決めとして利用される。例えば、突起部５６ｃの形状に合わせて形成された治具（図示せず）を用いて、中間インクパック５１の所定位置にエンド検出板５６が貼り付けられる。このようにして貼り付けられたエンド検出板５６は、収容筐体４１の内壁に対して隙間を有して接触しない構成となっている。そのため、中間インクパック５１の膨張および収縮に応じてエンド検出板５６が左右に移動したとき、突起部５６ｃと収容筐体４１の内壁とが接触することがなく、後述するニアエンド状態を高精度に検出できる。
【００３０】
このように構成される追加インクタンク２４および中間カートリッジ４０は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの複数の色から構成される。そして、対応する色の追加インクタンク２４と中間カートリッジ４０とが、第１供給チューブ２７により接続されている。
【００３１】
以上ここまで、プリンタ装置１０の全体構成について説明した。以下においては、本発明に係るインク供給システム２０のうちの中間カートリッジ４０の組立構成について説明する。
【００３２】
まず、中間インクパック５１に対するヘッド側膨張規制金具５４ｂの取付構成について説明する。中間インクパック５１の後端部近傍に、ヘッド側膨張規制金具５４ｂよりも若干前後幅の広い保護テープ５５ｂを帯状に巻き付ける。そして、保護テープ５５ｂが巻かれた部分を挟持板５８ｂ同士の隙間に挿入して、中間インクパック５１の後端部近傍をヘッド側膨張規制金具５４ｂにより左右に挟持させる。ここで、中間インクパック５１に保護テープ５５ｂを巻き付けておくことにより、仮にヘッド側膨張規制金具５４ｂの加工時に発生したバリやカエリが除去されず残っていたとしても、このバリ等により中間インクパック５１が傷付けられることを防止できる。一方、上流側膨張規制金具５４ｆは、上述のヘッド側膨張規制金具５４ｂと同様にして、中間インクパック５１の前端部近傍に巻かれた保護テープ５５ｆを覆うように取り付けられて、中間インクパック５１の前端部近傍を左右に挟持している。
【００３３】
次に、収容筐体４１に対するインクパックアッセンブリ５０の取付構成について説明する。図２に示すように、エンド検出板５６を右側に位置させた状態で、収容筐体４１に対してインクパックアッセンブリ５０を収容し、インクパックアッセンブリ５０のうちで後端部分から保護テープ５５ｆの後端部分に至る範囲（図２の矢印Ａで示す範囲）を、収容筐体４１の左側底面に貼り付けて固定する。一方、インクパックアッセンブリ５０のうちで前端部分から保護テープ５５ｆの後端部分に至る範囲（図２の矢印Ｂで示す範囲）を、収容筐体４１の左側底面に貼り付けることなく前後に変形可能なフリーな状態としておく。
【００３４】
このようにして、収容筐体４１にインクパックアッセンブリ５０が取り付けられて構成された中間カートリッジ４０の右側面は、図示しない板状の蓋部材により覆われている。上記の上流側膨張規制金具５４ｆおよびヘッド側膨張規制金具５４ｂの右面には、例えばスポンジ状のクッション部材（図示せず）が取り付けられている。そのため、例えば搬送中に振動等により中間カートリッジ４０が揺すられたとしても、フリーとなって取り付けられた上流側膨張規制金具５４ｆと蓋部材とが直接接触することを防ぐことができ、これらの部材の破損を防止可能である。
【００３５】
以上ここまで、中間カートリッジ４０の組立構成について説明した。以下においては、本発明に係るインク供給システム２０の作動について、追加インクタンク２４（上流側インクパック２５）にインクが貯留されている場合と、インクが全て供給されて空となった場合とに分けて説明する。
【００３６】
まず、追加インクタンク２４にインクが貯留されている場合について説明する。この場合、追加インクタンク２４のインクは、水頭差により自動的に、第１供給チューブ２７および内部供給チューブ５９を経由して、上流側継手５３ｆから中間インクパック５１に供給される。この状態で、プリンタヘッド１５ｂから例えば印刷媒体Ｍに向けてインクが吐出されて印刷が行われると、その吐出量に応じて、中間インクパック５１に充填されたインクが、ヘッド側継手５３ｂから第２供給チューブを経由してプリンタヘッド１５ｂに供給されるようになっている。なお、上流側インクパック２５に満杯（例えば２リットル）のインクが貯留されている場合、中間インクパック５１の内部には最大で５kＰa程度の水頭差による圧力が作用する。
【００３７】
上記のように、追加インクタンク２４にインクが貯留されている場合、中間インクパック５１にはインクが供給されて右方へ膨張する。このとき、中間インクパック５１のうちで、上流側膨張規制金具５４ｆにより左右に挟持された部分および上流側膨張規制金具５４ｆよりも前方に位置した部分は、上流側膨張規制金具５４ｆにより左右への膨張が規制され（図３参照）、また、中間インクパック５１のうちで、ヘッド側膨張規制金具５４ｂにより左右に挟持された部分およびヘッド側膨張規制金具５４ｂよりも後方に位置した部分は、ヘッド側膨張規制金具５４ｂにより左右への膨張が規制される（図４参照）。
【００３８】
そのために、中間インクパック５１にインクが充填された状態において、従来のように上流側継手５３ｆ（ヘッド側継手５３ｂ）の部分に、上流側継手５３ｆ（ヘッド側継手５３ｂ継手）とパックフィルム５２との熱溶着を剥がすような力が集中的に作用することを防止でき、パックフィルム５２に亀裂が入ることを確実に防ぐことが可能である。本実施例のように大容量の追加インクタンク２４を搭載することにより、上流側インクパック２５の交換サイクルが長くなり、中間インクパック５１が長期間に亘って膨張した状態となる場合においても、上流側継手５３ｆ部分およびヘッド側継手５３ｂ部分の膨張が規制されるので、インク漏れの発生を確実に防止可能である。
【００３９】
このように、中間インクパック５１にインクが充填されると、エンド検出板５６が貼り付けられた部分が右方に膨張し、それに伴ってエンド検出板５６が右方に移動されて、検出爪部５６ａの先端が収容筐体４１の内側に位置する（図５参照）。よって、このときは、検出爪部５６ａが収容筐体４１から左方へ突出していないことが受光部において検出され、追加インクタンク２４に十分インクが貯留されていると判断されて警告等が行われず印刷が継続される。
【００４０】
ところで、中間インクパック５１が右方に膨張すると、それに伴って上流側継手５３ｆおよび上流側膨張規制金具５４ｆには後方に引っ張られる力が作用する。このとき、上述のように、インクパックアッセンブリ５０のうちで前端部分から保護テープ５５ｆの後端部分に至る範囲（図２の矢印Ｂで示す範囲）が、前後に変形（移動）可能となっている。そのため、上記の後方に引っ張られる力が作用した場合に、矢印Ｂで示す範囲が後方に移動してその力を吸収することができる。よって、中間インクパック５１に上記の力が作用して損傷することを防止でき、インク漏れを一層効果的に防止可能である。また、内部供給チューブ５９は、長さに十分余裕を持たせた状態で導入継手４３と上流側継手５３ｆとに接続されているので、内部供給チューブ５９と導入継手４３との接続部分、および内部供給チューブ５９と上流側継手５３ｆとの接続部分に、接続を離そうとする無理な力が作用することがない。
【００４１】
次に、追加インクタンク２４のインクが全て供給されて空となった場合について説明する。
【００４２】
上述のように、プリンタヘッド１５ｂにおけるインクの吐出に応じて、中間インクパック５１からプリンタヘッド１５ｂへのインク供給、および上流側インクパック２５から中間インクパック５１へのインク供給が繰り返して行われると、ある時点において、上流側インクパック２５のインクが空となる。そうすると、上流側インクパック２５から中間インクパック５１へのインク供給が行われないまま、中間インクパック５１からプリンタヘッド１５ｂへのインク供給が行われるので、中間インクパック５１に貯留されたインクが減少していく。それに伴って、膨張していた中間インクパック５１は左方へ収縮するとともに、中間インクパック５１に固定されたエンド検出板５６が徐々に左方へ移動していく。
【００４３】
ここで、中間インクパック５１に貯留されたインクが例えば９ｇ程度にまで減少した時点（ニアエンド状態）で、図５に示すように、収容筐体４１から左方に検出爪部５６ａが突出するように構成されている（２点鎖線で示す検出爪部５６ｂ）。そのため、この突出した検出爪部５６ｂを受光素子により光学的に検出することにより、中間インクパック５１がニアエンド状態であること、すなわち上流側インクパック２５が空であることが検出される。このとき、コントローラ１３ｂは、操作部１３ａに例えば「インクパックを交換して下さい」等の警告を表示させる。この表示に基づき作業者は上流側インクパック２５を交換するが、この交換作業は、中間インクパック５１に貯留された９ｇ程度のインクが消費される間に行うことができる。そのため、作業者は、プリンタ装置１０の稼動を一旦停止させることなく、上流側インクパック２５の交換作業を行うことができる。
【００４４】
上述の実施形態においては、中間インクパック５１が、インク貯留量に応じて左右へ膨張または収縮する向きでプリンタ装置１０に搭載された構成例を説明したが、この構成に限定されるものではない。中間インクパック５１は、例えばインク貯留量が増大して上方へ膨張し、反対に減少して下方へ収縮する向きでプリンタ装置１０に搭載される構成でも良い。
【００４５】
また、上述の実施形態においては、上流側膨張規制金具５４ｆとヘッド側膨張規制金具５４ｂとに分け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、中間インクパック５１の前後寸法に応じて、上流側膨張規制金具５４ｆとヘッド側膨張規制金具５４ｂとの下端部同士を連結して、１つの膨張規制金具として形成することも可能である。このようにした場合、部品点数の減少によるコスト低減や、中間インクパック５１に装着する際に前後方向への位置調整が容易となる等の効果がある。
【００４６】
上述の実施形態においては、上下に真っ直ぐ延びた上流側膨張規制金具５４ｆ（ヘッド側膨張規制金具５４ｂ）を例示して説明したが、この形状に限定されない。中間インクパック５１に取り付けられたときに、上流側継手５３ｆ（ヘッド側継手５３ｂ）を囲むような形状であれば良く、例えば図２に２点鎖線で示す上流側膨張規制金具５４ｍのように、略「Ｆ」字状に形成しても良い。
【００４７】
また、上述の実施形態においては、中間インクパック５１に上流側継手５３ｆおよびヘッド側継手５３ｂを溶着した構成を示して説明したが、この構成に限定されない。例えば、上流側継手５３ｆおよびヘッド側継手５３ｂの一方が、中間インクパック５１と一体的に形成されてこの部分に亀裂が入る虞がない場合、上流側継手５３ｆおよびヘッド側継手５３ｂの他方近傍のみに膨張規制金具を取り付けると良い。
【００４８】
上述の実施形態においては、断面視Ｕ字状に形成された上流側膨張規制金具５４ｆおよびヘッド側膨張規制金具５４ｂを例示したが、この形状に限定されない。例えば、断面視ロの字状に形成しても良い。
【００４９】
上述の実施形態では、収容筐体４１内において輪ができる程度に長さに十分余裕を持たせた内部供給チューブ５９を例示したが、この構成に限られるものではない。例えば、収容筐体４１内において輪を形成することなく、長さに若干の余裕を持たせて導入継手４３と上流側継手５３ｆとを接続した構成でも良い。
【００５０】
上述の実施形態において、真っ直ぐな内部供給チューブ５９を用いた構成例について説明したが、これに代えて例えばコイル状に巻かれて伸縮自在なチューブ（スパイラルチューブ）を用いて構成しても良い。
【００５１】
また、上述の中間カートリッジ４０を、図６（ａ）および（ｂ）に示す中間カートリッジ７０のように構成することも可能である。中間カートリッジ７０は、収容筐体４１に前後に延びる長穴４１ｂが形成されており、この長穴４１ｂに対して導入継手４３が前後に移動可能に取り付けられている。また、内部供給チューブ５９に代えて、Ｌ字状に折曲された例えば金属製の内部供給パイプ７１が用いられ、導入継手４３と上流側継手５３ｆとに接続されている。この構成により、中間インクパック５１が膨張したとき（図６（ａ）参照）、上流側継手５３ｆは後方に移動するが、導入継手４３、内部供給パイプ７１および上流側継手５３ｆが一体となって後方に移動する。これとは反対に中間インクパック５１が収縮したとき（図６（ｂ）参照）、上流側継手５３ｆは前方に移動するが、導入継手４３、内部供給パイプ７１および上流側継手５３ｆが一体となって前方に移動する。そのため、内部供給パイプ７１と導入継手４３との接続部分、および内部供給パイプ７１と上流側継手５３ｆとの接続部分に、接続を離そうとする無理な力が作用することがない。
【００５２】
上述の実施形態においては、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る。また、使用するインクについても、紫外線硬化型インクや水性インクなど種々のインクを用いたプリンタ装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１５ｂ プリンタヘッド
２０ インク供給システム
２４ 追加インクタンク（上流側インク貯留部）
２７ 第１供給チューブ（上流側インク供給路）
４０ 中間カートリッジ（下流側インク貯留部）
４１ 収容筐体（ケース部材）
５１ 中間インクパック（インクパック）
５３ｂ ヘッド側継手（接続部材、ヘッド側接続部材）
５３ｆ 上流側継手（接続部材、上流側接続部材）
５４ｂ ヘッド側膨張規制金具（膨張規制部材、ヘッド側膨張規制部材）
５４ｆ 上流側膨張規制金具（膨張規制部材、上流側膨張規制部材）
５６ａ 検出爪部（貯留状態検出手段）
５８ｂ 挟持板（対向挟持部）
５９ 内部供給チューブ（上流側インク供給路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ装置に搭載されて、プリンタヘッドにインクを供給するインク供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタヘッドからインクを吐出させて印刷媒体に印刷を施すプリンタ装置（インクジェットプリンタ）として、従来種々の構成のものが知られている。例えば、シート状の印刷媒体をプラテン上で支持するとともに、プラテンの上側の印刷媒体に対向する位置にプリンタヘッドを設けて、このプリンタヘッドを左右に往復移動させる作動と印刷媒体をこれに対して垂直な方向に相対移動させる作動とを組み合わせて行いながらプリンタヘッドからインクを吐出する制御を行い、印刷媒体の表面に所望の印刷を施すプリンタ装置がある。このようなプリンタ装置には、一般的に、プリンタヘッドから吐出されるインクが貯留されたインクカートリッジが搭載されている。
【０００３】
ところで、近年、左右幅の広い印刷媒体に対して印刷を行いたいという要求があり、この要求に応えるべくプリンタ装置の大型化が図られており、それに伴って単位時間あたりのプリンタヘッドにおけるインク吐出量（インク消費量）が増大する傾向にある。そのため、例えば大型のプリンタ装置により印刷を行う場合、比較的短時間のうちにインクカートリッジのインクが消費されるので、短いサイクルで頻繁にインクカートリッジを交換する必要があり、交換に要する手間が増大するという問題が顕著に発生しやすい。このようなことから、インクカートリッジの容量を増大させたり、またはインクカートリッジとは別に大容量の追加インクタンクを設けることにより、インクカートリッジの交換サイクルを延ばして（交換頻度を減らして）手間を省く構成が開発されている。例えば特許文献１の図１に開示された構成において、容量を増大させたインクパック２７を用いることにより、インクカートリッジ２３の交換頻度を減らして、例えば夜間における無人運転が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された構成では、印刷時、可撓性フィルムからなるサブタンク３４（インクパック）には所定量のインクが充填されて、図２（ａ）に示すように膨張した状態となっている。この状態で、記録ヘッド１２におけるインクの消費に応じてサブタンク３４から記録ヘッド１２へインクが供給され、サブタンク３４のインクが減少していくと、図２（ｂ）に示すように収縮した状態となる。つまり、サブタンク３４の膨張および収縮を検出することで、サブタンク３４におけるインク貯留状態を検出できる構成となっており、下限量に達したと判断された場合には、インクパック２７からサブタンク３４にインクが供給され、サブタンク３４は再び膨張する。このように、サブタンク３４は膨張および収縮を繰り返すが、特に膨張時にはサブタンク３４と第１インク供給チューブ３５との接続部分、およびサブタンク３４と第２インク供給チューブ４５との接続部分に力が集中的に作用しやすい。そのため、上記の各接続部分において、可撓性フィルムからなるサブタンク３４は、膨張時に作用する力に耐え切れず亀裂が入ることがあり、その亀裂部分からインクが漏れ出すという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成追加でありながら、可撓性を有したインクパックからのインク漏れを確実に防止可能なインク供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るインク供給システムは、インクが貯留された上流側インク貯留部（例えば、実施形態における追加インクタンク２４）と、前記上流側インク貯留部から供給されたインクを一時貯留するとともに、貯留したインクを所望の印刷を施すプリンタヘッドへ供給する下流側インク貯留部（例えば、実施形態における中間カートリッジ４０）とを有し、前記下流側インク貯留部が、扁平な袋状に形成されてその厚み方向に膨張および収縮可能でインクを貯留可能なインクパック（例えば、実施形態における中間インクパック５１）と、前記インクパックの膨張および収縮による厚みを基に、前記インクパックにおけるインクの貯留状態を検出する貯留状態検出手段（例えば、実施形態における検出爪部５６ａ）とを備え、前記インクパックが、前記インクパックの縁部に接合されるとともに、前記インクパックの外部と内部とをインクが流入および流出可能に接続する接続部材と、前記インクパックにおける前記接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する膨張規制部材とを備える。
【０００８】
なお、前記接続部材が、前記上流側インク貯留部に繋がれた上流側インク供給路（例えば、実施形態における第１供給チューブ２７、内部供給チューブ５９）と前記インクパックの内部とを接続し、前記上流側インク供給路から前記インクパックへインクを流入させる上流側接続部材（例えば、実施形態における上流側継手５３ｆ）と、前記プリンタヘッドに繋がれたヘッド側インク供給路と前記インクパックの内部とを接続し、前記インクパックから前記ヘッド側インク供給路へインクを流出させるヘッド側接続部材（例えば、実施形態におけるヘッド側継手５３ｂ）とからなり、前記膨張規制部材が、前記上流側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記上流側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する上流側膨張規制部材（例えば、実施形態における上流側膨張規制金具５４ｆ）と、前記ヘッド側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記ヘッド側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制するヘッド側膨張規制部材（例えば、実施形態におけるヘッド側膨張規制金具５４ｂ）とからなることが好ましい。
【０００９】
また、前記上流側膨張規制部材および前記ヘッド側膨張規制部材のそれぞれは、前記厚み方向に所定間隙を有して対向した対向挟持部（例えば、実施形態における挟持板５８ｂ）が形成されたことが好ましい。
【００１０】
上述のインク供給システムにおいて、前記下流側インク貯留部が、前記インクパックを収容保持するケース部材（例えば、実施形態における収容筐体４１）を備え、前記インクパックのうち前記上流側接続部材および前記上流側膨張規制部材が取り付けられた部分が前記ケース部材内において変位可能となって、前記インクパックの扁平な面の一方が前記ケース部材に固定されたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るインク供給システムは、インクパックにおける接続部材近傍を厚み方向に挟持して膨張を規制する膨張規制部材を備えて構成される。そのため、インクパックにインクが充填されて膨張したときに、接続部材近傍に位置したインクパックは厚み方向への膨張が規制される。よって、インクパックと接続部材とが接合された部分に集中的に力が作用することがないので、この部分のインクパックに亀裂が生じてインク漏れが発生することを確実に防止可能である。また、従来の構成に対して、単に膨張規制部材を追加すれば良いので、設計変更等をすることなく簡易に上記効果を達成できる。
【００１２】
なお、接続部材が、インクパックへインクを流入させる上流側接続部材と、インクパックからインクを流出させるヘッド側接続部材とからなり、膨張規制部材が、上流側接続部材近傍を厚み方向に挟持して膨張を規制する上流側膨張規制部材と、ヘッド側接続部材近傍を厚み方向に挟持して膨張を規制するヘッド側膨張規制部材とからなる構成が好ましい。この構成によれば、インクパックにインクを流入させる上流側接続部材と、インクを流出させるヘッド側接続部材とを、インクパックに接合させて設けた場合においても、上流側接続部材近傍およびヘッド側接続部材近傍のインクパックの膨張が規制できるので、インクパックに亀裂が生じてインク漏れが発生することを防止可能である。
【００１３】
また、上流側膨張規制部材およびヘッド側膨張規制部材は、厚み方向に所定間隙を有して対向した対向挟持部が形成されたことが好ましい。このような構成とした場合、例えば板状の金属材料を折り曲げるという簡易な方法により上流側膨張規制部材およびヘッド側膨張規制部材を形成することができるので、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
さらに、インクパックのうち上流側接続部材および上流側膨張規制部材が取り付けられた部分が、ケース部材内において変位可能な構成が好ましい。インクパックは、ケース部材に収容されて固定されており、インクが供給されて厚み方向に膨張すると周縁部には内側に向けて力が作用する。そこで、上記のように変位可能な構成とした場合、周縁部を変位（移動）させることにより内側に向けて作用する力を吸収できるので、周縁部に位置した上流側接続部材に集中的に力が作用することを防止できる。そのため、上流側接続部材近傍のインクパックに亀裂が入り、インク漏れが発生することを防止可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るインク供給システムを適用したプリンタ装置の正面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ部分（中間カートリッジ）の断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ部分の断面図である。
【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ部分の断面図である。
【図５】図２中のＶ−Ｖ部分の断面図である。
【図６】別の実施形態に係る中間カートリッジの断面図（一部省略）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。まず、図１〜５を参照しながら、本発明に係るインク供給システムを適用したプリンタ装置１０の全体構成について説明する。なお、説明の便宜上、各図面において矢印方向でプリンタ装置１０の前後、左右、および上下方向を示し、以下この方向を用いて説明を行う。
【００１７】
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の上面には、左右に延びた平板状のプラテン１２ａが露出して設けられている。
【００１８】
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コントローラ１３ｂが設けられている。上ボディ部１５の内部前面側には、左右に延びたガイドレール１５ａが設けられおり、下方に向けてインクを吐出する複数のプリンタヘッド１５ｂを搭載したキャリッジ１５ｃが、このガイドレール１５ａに対して左右へ往復移動可能に取り付けられている。
【００１９】
上記プリンタヘッド１５ｂは、以下に説明するインク供給システム２０により、内部が微負圧に維持されながらインクが途切れることなく安定供給されるように構成されている。それでは、インク供給システム２０の構成について説明する。
【００２０】
インク供給システム２０は、追加インクタンク２４と中間カートリッジ４０とから構成される。追加インクタンク２４は、例えば約２リットルのインクを貯留可能な上流側インクパック２５と、この上流側インクパック２５を収容保持する保持ケース２６とから構成されており、載置台２１の上部に固定された保持枠２３に着脱自在に搭載されている。そのため、上流側インクパック２５のインクが消費されて空になった場合には、保持枠２３から追加インクタンク２４を取り外して保持ケース２６を開き、空の上流側インクパック２５を新たな上流側インクパック２５と交換することにより、インク補充が完了する。また、追加インクタンク２４の下方には、上流側インクパック２５と中間カートリッジ４０とを繋ぐ第１供給チューブ２７が配設されている。なお、載置台２１と右ボディ部１４とは連結部材２２により繋がれており、載置台２１の転倒防止が図られている。
【００２１】
中間カートリッジ４０は、図２に示すように、箱状の収容筐体４１と、この収容筐体４１に収容保持されたインクパックアッセンブリ５０とから構成されており、右ボディ部１４の上部に固定された断面視略コの字状のカートリッジ受容部１６に前後に挿入されて保持される。この中間カートリッジ４０は、カートリッジ受容部１６に保持された状態で、プリンタヘッド１５ｂに対して水頭差が例えば２０〜５０ｃｍ程度となっている。このように水頭差に幅があるのは、上流側インクパック２５におけるインクの貯留状態に応じて水頭差が変化するためで、上流側インクパック２５にインクが満杯近く貯留された状態では５０ｃｍ程度、インクがほとんど貯留されていない状態では２０ｃｍ程度となっている。なお、後述するように、中間カートリッジ４０は、水頭差により追加インクタンク２４から第１供給チューブ２７を経由して供給されたインクを一時的に貯留することで、追加インクタンク２４に貯留されたインクの有無を検出する機能を有している。
【００２２】
収容筐体４１は、右側に向けて開放した箱状に形成されており、インクパックアッセンブリ５０（後述する中間インクパック５１）に貯留されたインクの種類等が記憶されたＩＣチップ４２が前後に挿入されている。また、収容筐体４１の前方上面には導入継手４３が固定されており、この導入継手４３に第１供給チューブ２７の一端が接続されている。さらに、収容筐体４１の左側底面（後述する検出爪部５６ａと対向する面）には、検出爪部５６ａに対応した位置に、左右に貫通した検出用開口４１ａが形成されている（図５参照）。また、収容筐体４１には、図示しない発光素子および受光素子が取り付けられており、収容筐体４１の外方に検出爪部５６ａが突出しているか否かを光学的に検出可能となっている。
【００２３】
インクパックアッセンブリ５０は、中間インクパック５１、上流側継手５３ｆ、ヘッド側継手５３ｂ、上流側膨張規制金具５４ｆ、ヘッド側膨張規制金具５４ｂ、エンド検出板５６および内部供給チューブ５９から構成される。
【００２４】
中間インクパック５１は、例えばナイロン、アルミニウムおよびポリエチレン等が積層された可撓性を有した薄膜状のパックフィルム５２を２枚重ね、その周囲を熱溶着させて扁平な袋状とすることにより形成される。この中間インクパック５１は、内部にインクが貯留されていない状態においては略長方形となっていて、内部に貯留されたインク量に応じて左右に膨張または収縮するようになっている。なお、図２において、中間インクパック５１のうち熱溶着された部分に２重ハッチングを施している。
【００２５】
上流側継手５３ｆは、図３に示すように、中間インクパック５１の前端部分における例えば上下中央部分に取り付けられている。詳しく説明すると、上流側継手５３ｆは、その後部が断面視略菱形に形成されて、２枚のパックフィルム５２に挟持されて溶着されている。上流側継手５３ｆの前部には、内部供給チューブ５９が接続されている。内部供給チューブ５９は、収容筐体４１内において輪ができる程度に長さに十分余裕を持たせた状態で、導入継手４３と上流側継手５３ｆとに接続されている。
【００２６】
ヘッド側継手５３ｂは、中間インクパック５１の後端部分における例えば上下中央部分に取り付けられている。また、ヘッド側継手５３ｂは、前部が上流側継手５３ｆと同様に断面視略菱形に形成されて２枚のパックフィルム５２に挟持されて溶着され、一方で後部は後方に突出し、収容筐体４１に固定されている。中間カートリッジ４０がカートリッジ受容部１６に対して後方に挿入されると、カートリッジ受容部１６に設けられた突起状のインク供給端子１７がヘッド側継手５３ｂに対して後方から挿入される。これにより、中間インクパック５１に貯留されたインクが、このインク供給端子１７から図示しない第２供給チューブを経由してプリンタヘッド１５ｂに供給されるようになっている。
【００２７】
上流側膨張規制金具５４ｆとヘッド側膨張規制金具５４ｂとは、同一構成となっているため、ここでは図４を参照しながらヘッド側膨張規制金具５４ｂを例に挙げて説明する。ヘッド側膨張規制金具５４ｂは、例えば金属製板材を断面視Ｕ字状（二股状）に折り曲げて形成され、図４に示すように、左右に対向した挟持板５８ｂ同士の間隔が例えば約２ｍｍになるように形成されている。ヘッド側膨張規制金具５４ｂの内側に位置した中間インクパック５１には、保護テープ５５ｂが巻かれている。中間インクパック５１にインクが充填された状態において、中間インクパック５１は左右に例えば約１．２ｍｍの隙間（インクが流動可能な隙間）が形成される。
【００２８】
エンド検出板５６は、中間インクパック５１の膨張または収縮に伴う変形に耐えうる剛性を有した平板状部材を用いて形成され、その左面が中間インクパック５１の略中央部分（具体的には、保護テープ５５ｆと保護テープ５５ｂとの間の領域）に貼り付けられている（図２参照）。また、エンド検出板５６の後方下部には、左方に延びる検出爪部５６ａが形成されている（図５参照）。
【００２９】
また、図２に示すように、エンド検出板５６には、上下に突出した突起部５６ｃが形成されている。この突起部５６ｃは、中間インクパック５１にエンド検出板５６が貼り付けられる際に、位置決めとして利用される。例えば、突起部５６ｃの形状に合わせて形成された治具（図示せず）を用いて、中間インクパック５１の所定位置にエンド検出板５６が貼り付けられる。このようにして貼り付けられたエンド検出板５６は、収容筐体４１の内壁に対して隙間を有して接触しない構成となっている。そのため、中間インクパック５１の膨張および収縮に応じてエンド検出板５６が左右に移動したとき、突起部５６ｃと収容筐体４１の内壁とが接触することがなく、後述するニアエンド状態を高精度に検出できる。
【００３０】
このように構成される追加インクタンク２４および中間カートリッジ４０は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックの複数の色から構成される。そして、対応する色の追加インクタンク２４と中間カートリッジ４０とが、第１供給チューブ２７により接続されている。
【００３１】
以上ここまで、プリンタ装置１０の全体構成について説明した。以下においては、本発明に係るインク供給システム２０のうちの中間カートリッジ４０の組立構成について説明する。
【００３２】
まず、中間インクパック５１に対するヘッド側膨張規制金具５４ｂの取付構成について説明する。中間インクパック５１の後端部近傍に、ヘッド側膨張規制金具５４ｂよりも若干前後幅の広い保護テープ５５ｂを帯状に巻き付ける。そして、保護テープ５５ｂが巻かれた部分を挟持板５８ｂ同士の隙間に挿入して、中間インクパック５１の後端部近傍をヘッド側膨張規制金具５４ｂにより左右に挟持させる。ここで、中間インクパック５１に保護テープ５５ｂを巻き付けておくことにより、仮にヘッド側膨張規制金具５４ｂの加工時に発生したバリやカエリが除去されず残っていたとしても、このバリ等により中間インクパック５１が傷付けられることを防止できる。一方、上流側膨張規制金具５４ｆは、上述のヘッド側膨張規制金具５４ｂと同様にして、中間インクパック５１の前端部近傍に巻かれた保護テープ５５ｆを覆うように取り付けられて、中間インクパック５１の前端部近傍を左右に挟持している。
【００３３】
次に、収容筐体４１に対するインクパックアッセンブリ５０の取付構成について説明する。図２に示すように、エンド検出板５６を右側に位置させた状態で、収容筐体４１に対してインクパックアッセンブリ５０を収容し、インクパックアッセンブリ５０のうちで後端部分から保護テープ５５ｆの後端部分に至る範囲（図２の矢印Ａで示す範囲）を、収容筐体４１の左側底面に貼り付けて固定する。一方、インクパックアッセンブリ５０のうちで前端部分から保護テープ５５ｆの後端部分に至る範囲（図２の矢印Ｂで示す範囲）を、収容筐体４１の左側底面に貼り付けることなく前後に変形可能なフリーな状態としておく。
【００３４】
このようにして、収容筐体４１にインクパックアッセンブリ５０が取り付けられて構成された中間カートリッジ４０の右側面は、図示しない板状の蓋部材により覆われている。上記の上流側膨張規制金具５４ｆおよびヘッド側膨張規制金具５４ｂの右面には、例えばスポンジ状のクッション部材（図示せず）が取り付けられている。そのため、例えば搬送中に振動等により中間カートリッジ４０が揺すられたとしても、フリーとなって取り付けられた上流側膨張規制金具５４ｆと蓋部材とが直接接触することを防ぐことができ、これらの部材の破損を防止可能である。
【００３５】
以上ここまで、中間カートリッジ４０の組立構成について説明した。以下においては、本発明に係るインク供給システム２０の作動について、追加インクタンク２４（上流側インクパック２５）にインクが貯留されている場合と、インクが全て供給されて空となった場合とに分けて説明する。
【００３６】
まず、追加インクタンク２４にインクが貯留されている場合について説明する。この場合、追加インクタンク２４のインクは、水頭差により自動的に、第１供給チューブ２７および内部供給チューブ５９を経由して、上流側継手５３ｆから中間インクパック５１に供給される。この状態で、プリンタヘッド１５ｂから例えば印刷媒体Ｍに向けてインクが吐出されて印刷が行われると、その吐出量に応じて、中間インクパック５１に充填されたインクが、ヘッド側継手５３ｂから第２供給チューブを経由してプリンタヘッド１５ｂに供給されるようになっている。なお、上流側インクパック２５に満杯（例えば２リットル）のインクが貯留されている場合、中間インクパック５１の内部には最大で５kＰa程度の水頭差による圧力が作用する。
【００３７】
上記のように、追加インクタンク２４にインクが貯留されている場合、中間インクパック５１にはインクが供給されて右方へ膨張する。このとき、中間インクパック５１のうちで、上流側膨張規制金具５４ｆにより左右に挟持された部分および上流側膨張規制金具５４ｆよりも前方に位置した部分は、上流側膨張規制金具５４ｆにより左右への膨張が規制され（図３参照）、また、中間インクパック５１のうちで、ヘッド側膨張規制金具５４ｂにより左右に挟持された部分およびヘッド側膨張規制金具５４ｂよりも後方に位置した部分は、ヘッド側膨張規制金具５４ｂにより左右への膨張が規制される（図４参照）。
【００３８】
そのために、中間インクパック５１にインクが充填された状態において、従来のように上流側継手５３ｆ（ヘッド側継手５３ｂ）の部分に、上流側継手５３ｆ（ヘッド側継手５３ｂ継手）とパックフィルム５２との熱溶着を剥がすような力が集中的に作用することを防止でき、パックフィルム５２に亀裂が入ることを確実に防ぐことが可能である。本実施例のように大容量の追加インクタンク２４を搭載することにより、上流側インクパック２５の交換サイクルが長くなり、中間インクパック５１が長期間に亘って膨張した状態となる場合においても、上流側継手５３ｆ部分およびヘッド側継手５３ｂ部分の膨張が規制されるので、インク漏れの発生を確実に防止可能である。
【００３９】
このように、中間インクパック５１にインクが充填されると、エンド検出板５６が貼り付けられた部分が右方に膨張し、それに伴ってエンド検出板５６が右方に移動されて、検出爪部５６ａの先端が収容筐体４１の内側に位置する（図５参照）。よって、このときは、検出爪部５６ａが収容筐体４１から左方へ突出していないことが受光部において検出され、追加インクタンク２４に十分インクが貯留されていると判断されて警告等が行われず印刷が継続される。
【００４０】
ところで、中間インクパック５１が右方に膨張すると、それに伴って上流側継手５３ｆおよび上流側膨張規制金具５４ｆには後方に引っ張られる力が作用する。このとき、上述のように、インクパックアッセンブリ５０のうちで前端部分から保護テープ５５ｆの後端部分に至る範囲（図２の矢印Ｂで示す範囲）が、前後に変形（移動）可能となっている。そのため、上記の後方に引っ張られる力が作用した場合に、矢印Ｂで示す範囲が後方に移動してその力を吸収することができる。よって、中間インクパック５１に上記の力が作用して損傷することを防止でき、インク漏れを一層効果的に防止可能である。また、内部供給チューブ５９は、長さに十分余裕を持たせた状態で導入継手４３と上流側継手５３ｆとに接続されているので、内部供給チューブ５９と導入継手４３との接続部分、および内部供給チューブ５９と上流側継手５３ｆとの接続部分に、接続を離そうとする無理な力が作用することがない。
【００４１】
次に、追加インクタンク２４のインクが全て供給されて空となった場合について説明する。
【００４２】
上述のように、プリンタヘッド１５ｂにおけるインクの吐出に応じて、中間インクパック５１からプリンタヘッド１５ｂへのインク供給、および上流側インクパック２５から中間インクパック５１へのインク供給が繰り返して行われると、ある時点において、上流側インクパック２５のインクが空となる。そうすると、上流側インクパック２５から中間インクパック５１へのインク供給が行われないまま、中間インクパック５１からプリンタヘッド１５ｂへのインク供給が行われるので、中間インクパック５１に貯留されたインクが減少していく。それに伴って、膨張していた中間インクパック５１は左方へ収縮するとともに、中間インクパック５１に固定されたエンド検出板５６が徐々に左方へ移動していく。
【００４３】
ここで、中間インクパック５１に貯留されたインクが例えば９ｇ程度にまで減少した時点（ニアエンド状態）で、図５に示すように、収容筐体４１から左方に検出爪部５６ａが突出するように構成されている（２点鎖線で示す検出爪部５６ｂ）。そのため、この突出した検出爪部５６ｂを受光素子により光学的に検出することにより、中間インクパック５１がニアエンド状態であること、すなわち上流側インクパック２５が空であることが検出される。このとき、コントローラ１３ｂは、操作部１３ａに例えば「インクパックを交換して下さい」等の警告を表示させる。この表示に基づき作業者は上流側インクパック２５を交換するが、この交換作業は、中間インクパック５１に貯留された９ｇ程度のインクが消費される間に行うことができる。そのため、作業者は、プリンタ装置１０の稼動を一旦停止させることなく、上流側インクパック２５の交換作業を行うことができる。
【００４４】
上述の実施形態においては、中間インクパック５１が、インク貯留量に応じて左右へ膨張または収縮する向きでプリンタ装置１０に搭載された構成例を説明したが、この構成に限定されるものではない。中間インクパック５１は、例えばインク貯留量が増大して上方へ膨張し、反対に減少して下方へ収縮する向きでプリンタ装置１０に搭載される構成でも良い。
【００４５】
また、上述の実施形態においては、上流側膨張規制金具５４ｆとヘッド側膨張規制金具５４ｂとに分け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、中間インクパック５１の前後寸法に応じて、上流側膨張規制金具５４ｆとヘッド側膨張規制金具５４ｂとの下端部同士を連結して、１つの膨張規制金具として形成することも可能である。このようにした場合、部品点数の減少によるコスト低減や、中間インクパック５１に装着する際に前後方向への位置調整が容易となる等の効果がある。
【００４６】
上述の実施形態においては、上下に真っ直ぐ延びた上流側膨張規制金具５４ｆ（ヘッド側膨張規制金具５４ｂ）を例示して説明したが、この形状に限定されない。中間インクパック５１に取り付けられたときに、上流側継手５３ｆ（ヘッド側継手５３ｂ）を囲むような形状であれば良く、例えば図２に２点鎖線で示す上流側膨張規制金具５４ｍのように、略「Ｆ」字状に形成しても良い。
【００４７】
また、上述の実施形態においては、中間インクパック５１に上流側継手５３ｆおよびヘッド側継手５３ｂを溶着した構成を示して説明したが、この構成に限定されない。例えば、上流側継手５３ｆおよびヘッド側継手５３ｂの一方が、中間インクパック５１と一体的に形成されてこの部分に亀裂が入る虞がない場合、上流側継手５３ｆおよびヘッド側継手５３ｂの他方近傍のみに膨張規制金具を取り付けると良い。
【００４８】
上述の実施形態においては、断面視Ｕ字状に形成された上流側膨張規制金具５４ｆおよびヘッド側膨張規制金具５４ｂを例示したが、この形状に限定されない。例えば、断面視ロの字状に形成しても良い。
【００４９】
上述の実施形態では、収容筐体４１内において輪ができる程度に長さに十分余裕を持たせた内部供給チューブ５９を例示したが、この構成に限られるものではない。例えば、収容筐体４１内において輪を形成することなく、長さに若干の余裕を持たせて導入継手４３と上流側継手５３ｆとを接続した構成でも良い。
【００５０】
上述の実施形態において、真っ直ぐな内部供給チューブ５９を用いた構成例について説明したが、これに代えて例えばコイル状に巻かれて伸縮自在なチューブ（スパイラルチューブ）を用いて構成しても良い。
【００５１】
また、上述の中間カートリッジ４０を、図６（ａ）および（ｂ）に示す中間カートリッジ７０のように構成することも可能である。中間カートリッジ７０は、収容筐体４１に前後に延びる長穴４１ｂが形成されており、この長穴４１ｂに対して導入継手４３が前後に移動可能に取り付けられている。また、内部供給チューブ５９に代えて、Ｌ字状に折曲された例えば金属製の内部供給パイプ７１が用いられ、導入継手４３と上流側継手５３ｆとに接続されている。この構成により、中間インクパック５１が膨張したとき（図６（ａ）参照）、上流側継手５３ｆは後方に移動するが、導入継手４３、内部供給パイプ７１および上流側継手５３ｆが一体となって後方に移動する。これとは反対に中間インクパック５１が収縮したとき（図６（ｂ）参照）、上流側継手５３ｆは前方に移動するが、導入継手４３、内部供給パイプ７１および上流側継手５３ｆが一体となって前方に移動する。そのため、内部供給パイプ７１と導入継手４３との接続部分、および内部供給パイプ７１と上流側継手５３ｆとの接続部分に、接続を離そうとする無理な力が作用することがない。
【００５２】
上述の実施形態においては、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る。また、使用するインクについても、紫外線硬化型インクや水性インクなど種々のインクを用いたプリンタ装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１５ｂ プリンタヘッド
２０ インク供給システム
２４ 追加インクタンク（上流側インク貯留部）
２７ 第１供給チューブ（上流側インク供給路）
４０ 中間カートリッジ（下流側インク貯留部）
４１ 収容筐体（ケース部材）
５１ 中間インクパック（インクパック）
５３ｂ ヘッド側継手（接続部材、ヘッド側接続部材）
５３ｆ 上流側継手（接続部材、上流側接続部材）
５４ｂ ヘッド側膨張規制金具（膨張規制部材、ヘッド側膨張規制部材）
５４ｆ 上流側膨張規制金具（膨張規制部材、上流側膨張規制部材）
５６ａ 検出爪部（貯留状態検出手段）
５８ｂ 挟持板（対向挟持部）
５９ 内部供給チューブ（上流側インク供給路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが貯留された上流側インク貯留部と、
前記上流側インク貯留部から供給されたインクを一時貯留するとともに、貯留したインクを所望の印刷を施すプリンタヘッドへ供給する下流側インク貯留部とを有したインク供給システムであって、
前記下流側インク貯留部が、
扁平な袋状に形成されてその厚み方向に膨張および収縮可能でインクを貯留可能なインクパックと、
前記インクパックの膨張および収縮による厚みを基に、前記インクパックにおけるインクの貯留状態を検出する貯留状態検出手段とを備え、
前記インクパックが、
前記インクパックの縁部に接合されるとともに、前記インクパックの外部と内部とをインクが流入および流出可能に接続する接続部材と、
前記インクパックにおける前記接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する膨張規制部材とを備えたことを特徴とするインク供給システム。
【請求項２】
前記接続部材が、
前記上流側インク貯留部に繋がれた上流側インク供給路と前記インクパックの内部とを接続し、前記上流側インク供給路から前記インクパックへインクを流入させる上流側接続部材と、
前記プリンタヘッドに繋がれたヘッド側インク供給路と前記インクパックの内部とを接続し、前記インクパックから前記ヘッド側インク供給路へインクを流出させるヘッド側接続部材とからなり、
前記膨張規制部材が、
前記上流側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記上流側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する上流側膨張規制部材と、
前記ヘッド側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記ヘッド側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制するヘッド側膨張規制部材とからなることを特徴とする請求項１に記載のインク供給システム。
【請求項３】
前記上流側膨張規制部材および前記ヘッド側膨張規制部材のそれぞれは、前記厚み方向
に所定間隙を有して対向した対向挟持部が形成されたことを特徴とする請求項２に記載のインク供給システム。
【請求項４】
前記下流側インク貯留部が、前記インクパックを収容保持するケース部材を備え、
前記インクパックのうち前記上流側接続部材および前記上流側膨張規制部材が取り付けられた部分が前記ケース部材内において変位可能となって、前記インクパックの扁平な面の一方が前記ケース部材に固定されたことを特徴とする請求項２または３に記載のインク供給システム。
【請求項１】
インクが貯留された上流側インク貯留部と、
前記上流側インク貯留部から供給されたインクを一時貯留するとともに、貯留したインクを所望の印刷を施すプリンタヘッドへ供給する下流側インク貯留部とを有したインク供給システムであって、
前記下流側インク貯留部が、
扁平な袋状に形成されてその厚み方向に膨張および収縮可能でインクを貯留可能なインクパックと、
前記インクパックの膨張および収縮による厚みを基に、前記インクパックにおけるインクの貯留状態を検出する貯留状態検出手段とを備え、
前記インクパックが、
前記インクパックの縁部に接合されるとともに、前記インクパックの外部と内部とをインクが流入および流出可能に接続する接続部材と、
前記インクパックにおける前記接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する膨張規制部材とを備えたことを特徴とするインク供給システム。
【請求項２】
前記接続部材が、
前記上流側インク貯留部に繋がれた上流側インク供給路と前記インクパックの内部とを接続し、前記上流側インク供給路から前記インクパックへインクを流入させる上流側接続部材と、
前記プリンタヘッドに繋がれたヘッド側インク供給路と前記インクパックの内部とを接続し、前記インクパックから前記ヘッド側インク供給路へインクを流出させるヘッド側接続部材とからなり、
前記膨張規制部材が、
前記上流側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記上流側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制する上流側膨張規制部材と、
前記ヘッド側接続部材近傍を前記厚み方向に挟持して前記ヘッド側接続部材近傍の前記厚み方向への膨張を規制するヘッド側膨張規制部材とからなることを特徴とする請求項１に記載のインク供給システム。
【請求項３】
前記上流側膨張規制部材および前記ヘッド側膨張規制部材のそれぞれは、前記厚み方向
に所定間隙を有して対向した対向挟持部が形成されたことを特徴とする請求項２に記載のインク供給システム。
【請求項４】
前記下流側インク貯留部が、前記インクパックを収容保持するケース部材を備え、
前記インクパックのうち前記上流側接続部材および前記上流側膨張規制部材が取り付けられた部分が前記ケース部材内において変位可能となって、前記インクパックの扁平な面の一方が前記ケース部材に固定されたことを特徴とする請求項２または３に記載のインク供給システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５４７７（Ｐ２０１１−２５４７７Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７２２６８（Ｐ２００９−１７２２６８）
【出願日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
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