ダンパー装置、ダンパーチューブアッセンブリ、及びインクジェットプリンタ
【課題】キャリッジの往復移動に伴って加減速したときにインク流路を確実に閉止することが可能な構成のダンパー装置を提供する。
【解決手段】インク流路に連通する弁室１１１を内部に備えキャリッジと一体的に往復移動するハウジング１１０と、弁室１１１内に移動自在に収容される球弁体１３０とを備え、球弁体１３０は、キャリッジが加減速したときに、加減速に伴う慣性力の作用を受けて、慣性力の作用方向に応じて入口ポート１１３又は出口ポート１１４のいずれかを塞ぐ位置へ選択的に相対移動してインク流路を閉止し、キャリッジが加減速していないときには、入口ポート１１３および出口ポート１１４を開口する位置へ自重によって相対移動してインク流路を開放するように構成される。
【解決手段】インク流路に連通する弁室１１１を内部に備えキャリッジと一体的に往復移動するハウジング１１０と、弁室１１１内に移動自在に収容される球弁体１３０とを備え、球弁体１３０は、キャリッジが加減速したときに、加減速に伴う慣性力の作用を受けて、慣性力の作用方向に応じて入口ポート１１３又は出口ポート１１４のいずれかを塞ぐ位置へ選択的に相対移動してインク流路を閉止し、キャリッジが加減速していないときには、入口ポート１１３および出口ポート１１４を開口する位置へ自重によって相対移動してインク流路を開放するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクとプリンタヘッドとの間を繋ぐインク流路を開閉制御するため
のダンパー装置、ダンパーチューブアッセンブリ、及びインクジェットプリンタに関する
。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、一般的に多数のノズルが形成されたプリンタヘッドを印刷
媒体に対して往復移動させながらプリンタヘッドのノズルからインク粒を印刷媒体に吐出
して印刷対象面に文字や図形、模様、写真等の情報を描画する装置である。このようなイ
ンクジェットプリンタでは、例えばカートリッジ式のインクタンクがプリンタ本体側に装
着され、このインクタンクに貯留されたインクが可撓性のインクチューブを介してプリン
タヘッドに供給されるようになっている。プリンタヘッドが印刷動作のために印刷媒体に
対して往復移動すると、このプリンタヘッドに繋がるインクチューブの一部（インクチュ
ーブの下流側）もプリンタヘッドと同じ速度で移動することになる。そのため、プリンタ
ヘッドの往復移動において、その移動方向を反転させる加減速領域では、インクチューブ
内に滞留するインク自体に進行方向もしくはその逆方向への慣性力が働くことになる。こ
の慣性力により、インクチューブ内でインクの自重に応じた圧力の変動が生じ、プリンタ
ヘッドの内圧が大きく加圧されるとプリンタヘッドのノズルからインクが噴出するボタ落
ちが発生する。一方、プリンタヘッドの内圧が大きく減圧されると、ノズルに形成される
メニスカスが破壊され、気泡がプリンタヘッド内に引き込まれてインクの吐出が不能にな
るドカ抜け現象（ノズル抜けとも称される）が生じるという問題がある。そこで従来より
、プリンタヘッド内の圧力変動を抑制するために、インクチューブの途中に設けられるダ
ンパー装置が種々提案され実用化されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のダンパー装置は、インクチューブに連通するとともに一端面が開口する矩形
箱状のハウジングと、このハウジングの開口面を覆う可撓性のダンパー膜とを備えて構成
されており、インクの圧力変動に応じてダンパー膜が外方又は内方へ撓むことで、ハウジ
ングの内部に形成されるダンパー室の容積を変化させて、上記圧力変動を吸収するように
なっている。しかしながら、このダンパー装置においては、ダンパー室の初期状態により
ダンピング機能（圧力抑制機能）が変動するという問題がある。例えば、ダンパー膜が外
方へ撓んでダンパー室が最大に膨らんでいるときに、インクの圧力が加圧側に作用しても
、ダンパー室内の容積はそれ以上に増大しないためダンピング機能が働かない。反対に、
ダンパー膜が内方へ撓んでダンパー室が収縮状態になっているときに、インクの圧力が減
圧側に作用しても、ダンパー室の容積はそれ以上に減少しないため、この場合にもダンピ
ング機能が働かないことになる。以上のように、従来構成のダンパー装置では、キャリッ
ジが往復移動に伴って加減速し、プリンタヘッド内で加圧もしくは減圧方向にインクの圧
力変動が生じたときに、ダンピング機能を十分に果たさない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、キャリッジの往復移動に伴っ
て加減速したときにインク流路を確実に閉止することが可能な構成のダンパー装置、ダン
パーチューブアッセンブリ、及びインクジェットプリンタ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の本発明に係るダンパー装置は、印刷媒体にインクを
吐出するプリンタヘッドを有して所定の走査方向に沿って往復移動するキャリッジを備え
たインクジェットプリンタにおいて、インクを貯留するインクタンクとプリンタヘッドと
の間を繋ぐインク流路の途中に設けられ、インク流路を開閉するダンパー装置であって、
インク流路に連通する弁室を内部に備え、キャリッジと一体的に往復移動するハウジング
と、ハウジングの一端部に形成され、インクタンク側のインク流路と弁室とを連通させる
入口ポートと、ハウジングの他端部に形成され、プリンタヘッド側のインク流路と弁室と
を連通させる出口ポートと、弁室内に移動自在に収容される弁体（例えば、実施形態にお
ける球弁体１３０）とを備え、弁体は、キャリッジが加減速したときに、当該加減速に伴
う慣性力の作用を受けて、当該慣性力の作用方向に応じて入口ポート又は出口ポートのい
ずれかを塞ぐ位置へ選択的に相対移動してインク流路を閉止し、キャリッジが加減速して
いないときには、入口ポート及び出口ポートを開口する位置へ自重によって相対移動して
インク流路を開放するようになっている。
【０００７】
なお、上記構成のダンパー装置において、弁室の底面が、入口ポートと出口ポートとの
中間位置の下方に最深部を有するとともに、入口ポートおよび出口ポートから最深部に向
けて降下する傾斜もしくは湾曲を有しており、弁体が、底面を転動可能な回転体からなる
ことが好ましい。
【０００８】
また、上記構成のダンパー装置において、弁体が弁室の天面から支持部材により揺動自
在に垂下状態で吊り下げられ、キャリッジの往復移動に伴う慣性力および重力の作用を受
けて振り子運動を行うように構成され、この振り子運動による弁体の揺動軌跡上に入口ポ
ート及び出口ポートを配置することが好ましい。
【０００９】
上記目的を達成するために、第２の本発明に係るダンパーチューブアッセンブリは、上
記構成のダンパー装置と、入口ポートに接続されインクタンク側のインク流路を形成し得
る上流側チューブ及び出口ポートに接続されプリンタヘッド側のインク流路を形成し得る
下流側チューブの少なくとも一方のチューブとを備えて構成される。
【００１０】
上記目的を達成するために、第３の本発明に係るインクジェットプリンタは、印刷媒体
を支持する媒体支持部（例えば、実施形態におけるプラテン２０）と、インクを吐出する
プリンタヘッドを有するキャリッジと、媒体支持部に支持された印刷媒体の印刷対象面に
沿ってキャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構と、インクを貯留するインクタン
クと、インクタンクとプリンタヘッドとを繋ぐインク流路を形成するインクチューブと、
上記構成のダンパー装置とを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１１】
第１の本発明に係るダンパー装置によれば、インクタンクとプリンタヘッドとを繋ぐイ
ンク流路の途中に、キャリッジと一体的に移動するダンパー装置を設け、キャリッジの往
復移動に伴って生じる加減速をダンパー装置の弁体に感知させ、キャリッジが加減速して
いるときには、弁体が慣性の法則に従って入口ポートもしくは出口ポートを塞ぐ位置に選
択的に変位してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド内の圧力変動を抑制して、イ
ンクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することができ、ひいては印刷品質を向上さ
せることが可能になる。一方、キャリッジが加減速していないときには、弁体が重力の作
用によって入口ポートおよび出口ポートを開口する位置に変位してインク流路を開放する
ため、インクの吐出に応じてインクタンクからのインクをインク流路を通じてプリンタヘ
ッドへ滞りなく供給することが可能である。
【００１２】
なお、上記構成のダンパー装置において、弁室の底面が、入口ポートと出口ポートとの
中間位置の下方に最深部を有するとともに、入口ポートおよび出口ポートから最深部に向
けて降下する傾斜もしくは湾曲を有しており、弁体が、底面を転動可能な回転体からなる
構成とすることで、キャリッジが加減速しているときには、弁体が慣性の法則に従って弁
室の底面に沿って転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート又は出口ポートを塞ぐ位置
に選択的に変位してインク流路を閉止する。一方、キャリッジが加減速していないときに
は、弁体が重力の作用によって弁室の底面を転動降下して入口ポートおよび出口ポートを
開口する位置に変位しインク流路を開放する。そのため、弁体を各ポートと最深部との間
を慣性力および重力の作用により転動させて各ポートを塞ぐ位置と開口する位置とに変位
させるという簡便な構成により、インク流路を開閉することができるため、部品点数の削
減、小型・軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。
【００１３】
また、上記構成のダンパー装置において、弁体が弁室の天面から支持部材により揺動自
在に垂下状態で吊り下げられ、キャリッジの往復移動に伴う慣性力および重力の作用を受
けて振り子運動を行うようにし、この振り子運動による弁体の揺動軌跡上に入口ポート及
び出口ポートを配置する構成とすることで、キャリッジが加減速しているときには、弁体
が慣性の法則に従って弁室内で振り子運動を行って当該慣性力の方向に応じて入口ポート
又は出口ポートを塞ぐ位置に選択的に変位してインク流路を閉止する。一方、キャリッジ
が加減速していないときには、弁体が重力の作用によって弁室内で垂下状態で静止して入
口ポートおよび出口ポートを開口しインク流路を開放する。そのため、弁体を各ポートの
間で慣性力および重力の作用により振り子運動させて各ポートを塞ぐ位置と開口する位置
とに変位させるという簡便な構成により、インク流路を開閉することができるため、部品
点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。さらに、弁体を底
面上で転動させる必要がないため、弁体に底面との接触による磨耗が生じることがなく、
弁体の経年磨耗による変形によって、弁体と各ポートの周囲に形成される座面とがシート
当たり不良を起こすのを防止できる。
【００１４】
第２の本発明に係るダンパーチューブアッセンブリによれば、上記構成のダンパー装置
と、入口ポートに接続されインクタンク側のインク流路を形成し得る上流側チューブ及び
出口ポートに接続されプリンタヘッド側のインク流路を形成し得る下流側チューブの少な
くとも一方のチューブとを備えて構成されるので、例えば上記と同様の作用効果が得られ
るだけでなく、インクジェットプリンタにおけるダンパー装置とインクチューブとの組み
付け作業性を向上させることが可能になる。
【００１５】
第３の本発明に係るインクジェットプリンタによれば、印刷媒体を支持する媒体支持部
と、インクを吐出するプリンタヘッドを有するキャリッジと、媒体支持部に支持された印
刷媒体の印刷対象面に沿ってキャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構と、インク
を貯留するインクタンクと、インクタンクとプリンタヘッドとを繋ぐインク流路を形成す
るインクチューブと、上記構成のダンパー装置とを備えて構成されるので、例えば上記と
同様の作用効果が得られるだけでなく、加減速度を高くするほど大きな慣性力が働いて、
弁体の応答性が向上するとともに各ポートを強固に塞ぐことができるため、キャリッジの
往復移動の更なる高速化、すなわち印刷の高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用したプリンタ装置を斜め前方から見た斜視図である。
【図２】上記プリンタ装置を斜め後方から見た斜視図である。
【図３】上記プリンタ装置を構成する装置本体の要部構成を示す正面図である。
【図４】キャリッジの動作線図である。
【図５】プリンタヘッドの移動に伴うインクチューブの状態を説明するための模式図である。
【図６】上記プリンタ装置におけるダンパー装置の配置を示す模式図である。
【図７】第１実施形態に係るダンパー装置の側断面図であり、（ａ）は等速移動等の状態、（ｂ）は右方向への加速移動等の状態、（ｃ）は左方向への加速移動等の状態を示している。
【図８】第２実施形態に係るダンパー装置の側断面図である。
【図９】第３実施形態に係るダンパー装置を示し、（ａ）はダンパー装置の側断面図、（ｂ）は矢印Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１０】第３実施形態のダンパー装置の変形例を示す側断面図である。
【図１１】第４実施形態に係るダンパー装置の側断面図である。
【図１２】上記プリンタ装置におけるダンパー装置の異なる配置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用
したインクジェットプリンタ（以下、プリンタ装置と称する）の一例として、印刷対象面
に沿った直交２軸のうち、一軸を印刷媒体移動、他の一軸をプリンタヘッド移動としたタ
イプのプリンタ装置Ｐを斜め前方から見た斜視図を図１に示し、斜め後方から見た斜視図
を図２に示すとともに、このプリンタ装置Ｐにおける装置本体１の要部構成を図３に示し
ており、まず、これらの図面を参照してプリンタ装置Ｐの全体構成について概要説明する
。なお、以降の説明では、図１中に付記する矢印Ｆ，Ｒ，Ｕの指す方向を、それぞれ前方
、右方、上方と称して説明する。
【００１８】
プリンタ装置Ｐは、大別的には、メディアと称される塩ビシート等のシート状の印刷媒
体Ｍの印刷対象面に対して文字や図形等の印刷加工を行う横長矩形箱状の装置本体１、こ
の装置本体１を作業容易な高さ位置に支持する支持部２、支持部２の後側に設けられロー
ル状に巻かれた未加工状態の印刷媒体Ｍを装置本体１に送り出す送り出し機構３、及び支
持部２の前側に設けられ印刷が終了した印刷媒体Ｍを巻き取る巻き取り機構４などから構
成される。
【００１９】
装置本体１は、躯体を形成するフレーム１０の上下中間部に印刷媒体Ｍを前後に挿通さ
せる横長窓状のメディア挿通部１５が形成され、このメディア挿通部１５の下側に位置す
る下部フレーム１０Ｌに、印刷媒体Ｍを支持するプラテン２０、及びプラテン２０に支持
された印刷媒体Ｍを前後に移動させるメディア移動機構３０が設けられ、メディア挿通部
１５の上側に位置する上部フレーム１０Ｕに、プリンタヘッド６０を保持するキャリッジ
４０、及びキャリッジ４０を左右に移動させるキャリッジ移動機構５０が設けられている
。装置本体１には、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キャリッジ移動
機構５０によるキャリッジ４０の左右移動、プリンタヘッド６０によるインクの吐出など
、プリンタ装置Ｐの各部の作動を制御するコントロールユニット８０が設けられ、操作パ
ネル８８が装置本体１の前面に配設されている。
【００２０】
プラテン２０は、メディア挿通部１５下側を前後に延びて下部フレーム１０Ｌに設けら
れており、プリンタヘッド６０による左右帯状の描画領域には、印刷媒体Ｍを水平に支持
するメディア支持部２１が形成されている。
【００２１】
メディア移動機構３０は、上部周面がプラテン２０に露出して配設され左右に延びる円
筒状の送りローラ３１と、この送りローラ３１をタイミングベルト３２を介して回転駆動
させるローラ駆動モータ３３などからなり、送りローラ３１の上方には、各々前後に回動
自在なピンチローラ３６を有するローラアッセンブリ３５が左右に並んで複数設けられて
いる。ローラアッセンブリ３５は、ピンチローラ３６を送りローラ３１に押し付けるクラ
ンプ位置と、送りローラ３１から離隔させたアンクランプ位置とに変位設定可能に構成さ
れており、ローラアッセンブリ３５をクランプ位置に設定して印刷媒体Ｍをピンチローラ
３６と送りローラ３１との間に挟み込んだ状態でローラ駆動モータ３３を回転駆動するこ
とにより、印刷媒体Ｍが送りローラ３１の回転角度（コントロールユニット８０から出力
される駆動制御値）に応じた送り量で前後に搬送される。なお、図３では、ローラアッセ
ンブリ３５をクランプ位置に設定した状態とアンクランプ位置に設定した状態の両方を併
記している。
【００２２】
キャリッジ４０は、送りローラ３１と平行に延びて上部フレーム１０Ｕに取り付けられ
たガイドレール４５に、図示省略するスライドブロックを介して左右に移動自在に支持さ
れており、次述するキャリッジ移動機構５０により駆動される。キャリッジ４０には、プ
リンタヘッド６０及びダンパー装置１００が搭載されており、キャリッジ４０と一体とな
って左右に移動する。
【００２３】
キャリッジ移動機構５０は、ガイドレール４５を挟んでフレーム１０の左右側部に設け
られた駆動プーリ５１及び従動プーリ５２と、駆動プーリ５１を回転駆動するキャリッジ
駆動モータ５３と、駆動プーリ５１と従動プーリ５２との間に巻き掛けられた無端ベルト
状のタイミングベルト５５とを備えて構成される。キャリッジ４０はタイミングベルト５
５に連結固定されており、キャリッジ駆動モータ５３を回転駆動することにより、ガイド
レール４５に支持されたキャリッジ４０が、キャリッジ駆動モータ５３の回転角度（コン
トロールユニット８０から出力される駆動制御値）に応じた移動量でプラテン２０の上方
を左右に移動される。キャリッジ４０は、コントロールユニット８０による駆動制御に基
づいて、プラテン２０上の走査領域を左右に往復移動して、この走査領域の左右端（折り
返し点）において加減速され、その中間の描画領域において等速度で駆動される（なお、
詳細については図面を用いて下記で詳述する）。
【００２４】
プリンタヘッド６０は、一般的には、プリンタ装置Ｐで用いるインクの数量に応じた数
のプリンタヘッドが左右に並んで配設され、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の基本４色の各インクに対応した４つのプリンタヘッド６
０から構成されており、各プリンタヘッド６０がキャリッジ４０の走査方向（左右方向）
に沿って等間隔一列となって配設されている。プリンタヘッド６０の下面には、インクを
下方に向けて吐出可能なノズル面（図示せず）が形成されており、このノズル面がプラテ
ン２０のメディア支持部２１と所定ギャップを隔てて対向配置される。プリンタヘッド６
０において、ノズル先端にはインクの表面張力によって凹面状のメニスカス（meniscus）
が形成されることで、プリンタヘッドの内圧と大気圧とのバランスが保たれ、インクを正
常に吐出可能な状態としている。なお、プリンタヘッド６０の駆動形態（インク微粒子の
吐出方式）は、サーマル方式またはピエゾ方式のいずれであってもよい。
【００２５】
フレーム１０の後面側には、このプリンタ装置Ｐにおける単位時間当たりのインク消費
量に応じた容量のインクを貯留するインクタンク７０が着脱自在に装着されており、色単
位でインクタンク７０とプリンタヘッド６０とがインクチューブ７１および輸液ポンプ（
図示せず）を介して連通している。インクタンク７０に貯留されたインクは輸液ポンプに
より吸入されインクチューブ７１を介してプリンタヘッド６０に供給されるようになって
いる。インクタンク７０からインクが供給されると、プリンタヘッド６０は、コントロー
ルユニット８０から出力される駆動信号（吐出波形）に応じた粒径および速度などでイン
クをノズルから吐出する。
【００２６】
コントロールユニット８０は、プリンタ装置Ｐの各部の作動を制御する制御プログラム
が書き込まれたＲＯＭ、印刷媒体Ｍに描画する印刷プログラム等を一時記憶するＲＡＭ、
ＲＡＭから読み込まれた印刷プログラムや操作パネル８８から入力された操作信号等に基
づいて演算処理を行い、制御プログラムに従って各部の作動を制御するＣＰＵ（演算処理
部）、プリンタ装置Ｐの作動状態等を表示する表示パネル及び各種操作スイッチが設けら
れた操作パネル８８などを備え、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キ
ャリッジ移動機構５０によるキャリッジ４０の左右移動、インクタンク７０によるインク
の供給、プリンタヘッド６０の各ノズルからのインク吐出などを制御する。
【００２７】
例えば、コントロールユニット８０に読み込まれた印刷プログラムに基づいて印刷媒体
Ｍに描画を行う場合において、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動と、キ
ャリッジ移動機構５０によるキャリッジ４０の左右移動（往復移動）とを組み合わせて印
刷媒体Ｍとプリンタヘッド６０とを相対移動させるとともに、各プリンタヘッド６０から
印刷媒体Ｍにインクを吐出させて、印刷プログラムに応じた情報を描画するようになって
いる。
【００２８】
このときのキャリッジ４０の動作について、図４に示す動作線図を追加参照しながら説
明する。なお、図中において、縦軸がキャリッジ４０の移動速度を表し、横軸が時間経過
を表すとともに、グラフの傾きがキャリッジ４０の加減速度を表している。
【００２９】
キャリッジ４０の走査領域は、図４に示すように、大別的には加速領域、等速領域、お
よび減速領域の３つの領域に区分される。加速領域は、キャリッジ４０が移動（加速）を
開始したときから、キャリッジ４０の移動速度がプリンタヘッド６０による印刷動作のた
めの基準速度に到達するまでの領域である。等速領域は、キャリッジ４０が一定の基準速
度（等速度）で移動しながらプリンタヘッド６０により印刷プログラムに応じた情報を印
刷媒体Ｍに描画するための領域である。なお、このようにキャリッジ４０を等速度で移動
させるのは、プリンタヘッド６０の各ノズルから印刷媒体Ｍに吐出させるインク粒の飛翔
軌跡を安定させることにより、インク粒を印刷媒体Ｍの所望の位置に正確に着弾させるこ
とができるからである。減速領域は、プリンタヘッド６０による印刷動作が終了し、キャ
リッジ４０の移動速度を減速させてから、一時的に動作を停止する（逆方向への加速を開
始する）までの領域である。なお、この図４ではキャリッジ４０の片道の走査移動に関す
る速度変化のみを示しているが、実際には移動方向を左右に順次切り替えながらこのよう
なキャリッジ４０の移動が連続的に繰り返されて、キャリッジ４０の往復移動がなされて
いる。よって、走査領域の左右の端部がキャリッジ４０の折り返し点であり、この折り返
し点の前後でキャリッジ４０が加減速することになる。
【００３０】
このような走査領域で往復移動するキャリッジ４０にプリンタヘッド６０が一体的に保
持されており、プリンタヘッド６０と、このプリンタヘッド６０に繋がるインクチューブ
７１とが走査領域においてキャリッジ４０とともに加減速される場合を、図５を追加参照
しながら説明する。なお、この図５では、走査領域においてプリンタヘッド６０が左端の
折り返し点にある場合、中央にある場合、右端の折り返し点にある場合を図示している。
【００３１】
インクチューブ７１は、例えば図示省略するケーブル保持部材に覆われた状態で保持さ
れており、インクタンク７０から左方へ延びてＵ字状に折り返された上でプリンタヘッド
６０内のインク供給室（図示せず）に接続されている。そのため、キャリッジ４０がガイ
ドレール４５に沿って往復移動する際に、インクチューブ７１がガイドレール４５等の構
成部材と接触しないようになっている。このように配設されるインクチューブ７１の全長
自体は常に一定であるが、このインクチューブ７１のうち、プリンタヘッド６０とともに
左右に移動する部分の長さＬは、プリンタヘッド６０の位置に応じて変化する。ここで、
上述した走査領域の全長がプリンタヘッド６０の片道移動距離（最大移動幅）Ｗであり、
プリンタヘッド６０が走査領域において左端、中央、右端に位置するときのインクチュー
ブ７１の長さＬl，Ｌm，Ｌrは簡略的に次式（１）〜（３）で表すことができる。
【００３２】
Ｌl＝Ｋ …（１）
Ｌm＝Ｗ／４＋Ｋ …（２）
Ｌr＝Ｗ／２＋Ｋ …（３）
【００３３】
このインクチューブ７１の長さＬに当該インクチューブ７１の内径の大きさを乗算する
ことで、プリンタヘッド６０とともに往復移動を行うインクチューブ７１の部分（長さＬ
の部分）に滞留するインクの量が求められる。ここでキャリッジ４０が走査領域を右方へ
移動しているときに減速する場合、このインクチューブ７１内に滞留するインクは、慣性
の法則に従って（自身に作用する慣性力によって）右方への移動を継続しようとする。こ
れにより、インクチューブ７１内をインクがプリンタヘッド６０側（図５での右方向）へ
多量に流れるため、プリンタヘッド６０の内圧が加圧方向に変動し、プリンタヘッド６０
のノズル位置に形成されるインクのメニスカスが破壊されて、インクがノズルから噴出し
て印刷媒体上に滴下する現象（いわゆる「インクのボタ落ち現象」）が発生する。
【００３４】
さらに、キャリッジ４０が左方向へ加速している場合には、インクが取り残される方向
（右方向）へ慣性力が働くため、このとき加速度が所定値を超えると、上記と同様にイン
クがノズルから噴出するボタ落ち現象が発生する。
【００３５】
一方、図５においてキャリッジ４０が左方へ移動しているときに減速する場合、もしく
は右方向へ加速している場合には、インクに働く慣性力の方向はいずれもインクがノズル
から引き込まれる方向（インクが逆流する左方向）であるため、プリンタヘッド６０の内
圧が減圧方向に変動し、ノズル位置に形成されるインクのメニスカスが破壊されると、気
泡がノズルの内部に侵入し、インクの吐出が不能となる現象（いわゆる「インクのドカ抜
け現象」）が発生する。
【００３６】
そこで、このような不具合を是正するために、本実施形態に係るプリンタ装置Ｐにおい
ては、インクタンク７０とプリンタヘッド６０とを繋ぐインク流路（インクチューブ７１
）の途中にダンパー装置が設けられている。このダンパー装置は、各色のインクチューブ
７１ごとに１個ずつ配設されているので、本実施形態では計４個のダンパー装置が配設さ
れており、その各々の構成は全て同様である。それでは、プリンタ装置Ｐに搭載されるダ
ンパー装置について以下説明する。
【００３７】
まず、第１の実施形態に係るダンパー装置１００について、図６および図７を参照して
説明する。ここで、図６はプリンタ装置Ｐにおけるダンパー装置１００の配置図、図７は
ダンパー装置１００の側断面図である。なお、図６では、計４個のダンパー装置１００の
うち１個のみを図示しているとともに、キャリッジ４０を、二点鎖線を用いて仮想的に図
示している。
【００３８】
ダンパー装置１００は、インクチューブ７１の途中に水平姿勢で介設されたハウジング
１１０と、このハウジング１１０内に収容された球弁体１３０とを備えて構成されており
、プリンタヘッド６０と共にキャリッジ４０に一体的に保持されている。なお、以降の説
明においては、図７におけるダンパー装置１００の左側をインクタンク７０へ通じる「上
流側」と称し、右側をプリンタヘッド６０に通じる「下流側」と称して説明する。
【００３９】
ハウジング１１０は、インク流路ともなる弁室１１１を有して中空状に形成されている
。弁室１１１は、ハウジング１１０の内周壁によって区画されてインクの流通する方向を
長軸方向とする楕円球形状を呈しており、この弁室１１１の底面１１２よりも上方に位置
して、上流側に入口ポート１１３が穿設され、この入口ポート１１３に対向する下流側に
出口ポート１１４が穿設されている。入口ポート１１１には接続管１２１を介してインク
タンク７０に繋がる上流側のインクチューブ７１（上流側チューブ７１ａ）が接続され、
出口ポート１１４には接続管１２２を介してプリンタヘッド６０に繋がる下流側のインク
チューブ７１（下流側チューブ７１ｂ）が接続されており、これによりハウジング１１０
内にもインク流路が形成される。弁室１１１の底面１１２には、入口ポート１１３および
出口ポート１１４から当該底面１１２の中央（最深部１１９）に向けて円弧状に降下する
湾曲が形成されており、各ポート１１３，１１４の周縁部には、球弁体１３０が着座する
ための座面１１５，１１６が形成されている。
【００４０】
球弁体１３０は、例えばステンレス等の鋼球からなる弁体であり、弁室１１１内におい
て任意の方向へ移動自在（転動自在）となるように自由状態で設けられている。そのため
、球弁体１３０が座面１１５，１１６から離間したときには、この球弁体１３０は自重に
よって弁室１１１の底面１１２（中央の最深部１１９）上で静止した状態になる。球弁体
１３０の材質については鋼材に限定されないが、インクよりも比重が大きく（例えばイン
クの比重の２倍程度に）設定されていることが好ましい。これは、弁室１１１内をインク
が流通する際に球弁体１３０がインクに浮揚して、インクの流通を阻害するのを防止する
ためであるととともに、後述するように慣性力や重力の作用によって球弁体１３０の移動
を制御し易くするためである。球弁体１３０は、入口ポート１１３および出口ポート１１
４を通過不能な直径を有し（すなわち、各ポート１１３，１１４の内径よりも大径に形成
され）、球弁体１３０がハウジング１１０に対して（底面１１２に沿って）相対移動した
ときに、入口ポート１１３又は出口ポート１１４の周縁に形成された座面１１５，１１６
に着座してそのポートを閉止し得るようになっている。
【００４１】
なお、図７に示すように、ダンパー装置１００の両ポート１１３，１１４に接続管１２
１，１２２を介してインクチューブ７１（上流側チューブ７１ａ，下流側チューブ７１ｂ
）が接続されることで、ダンパーチューブアッセンブリが構成されている（後述する他の
実施形態のダンパー装置においても同様とする）。
【００４２】
以上ここまでは、プリンタ装置Ｐの各構成部材について説明したが、以下において、印
刷時におけるダンパー装置１００の作動原理について説明する。
【００４３】
まず、キャリッジ４０が停止しているときは、キャリッジ４０と一体的に移動するダン
パー装置１００も停止状態であり、このダンパー装置１００においては、ハウジング１１
０の弁室１１１内で球弁体１３０が楕円球面状の底面１１２の中央位置（最深部１１９）
に静止している。また、キャリッジ４０が等速領域を一定の基準速度で移動しているとき
、すなわちプリンタヘッド６０により印刷動作が実行されているときには、球弁体１３０
はハウジング１１０と一体的に同じ速度で移動し、この球弁体１３０にはハウジング１１
０に対して相対的に移動するような力は働かないため、この場合にも球弁体１３０は弁室
１１１内の底面１１２で静止している。このように球弁体１３０が静止している状態では
、弁室１１１の各ポート１１３，１１４は開放されインクの流れが何ら妨げられないため
、上流側のインクチューブ７１からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給するこ
とが可能である。
【００４４】
キャリッジ４０の往復移動においてキャリッジ４０が右方向へ加速もしくは左方向へ減
速し、このキャリッジ４０に一体的に取り付けられたダンパー装置１００にも当該方向へ
の加減速度が生じると、ダンパー装置１００の弁室１１１内において球弁体１３０には入
口ポート１１３側（左方向）に慣性力が作用する。このとき球弁体１３０は慣性の法則に
従って自身の位置を維持しようとするため、この状態をハウジング１１０の外部から観察
すると、球弁体１３０が底面１１２に沿って高さｈだけ上方にある入口ポート１１３の座
面１１５の位置まで相対的に移動して、入口ポート１１３を閉止するように見える。
【００４５】
ここで、球弁体１３０に作用する慣性力Ｆについては、球弁体１３０の質量をｍ、キャ
リッジ４０の加減速度をαとすると次式（４）で表すことができる。
Ｆ＝ｍ×α …（４）
【００４６】
このようにキャリッジ４０が右方向へ加速もしくは左方向へ減速する場合、インクチュ
ーブ７１のインクに対しても上流側（左方向）への慣性力が働いて、プリンタヘッド６０
内の圧力状態を減圧させる方向にインクが流れようとするが、球弁体１３０によって入口
ポート１１３は閉止されるため、プリンタヘッド６０内の圧力変動が抑制され、インクの
ドカ抜け現象が防止される。
【００４７】
一方、キャリッジ４０の往復移動においてキャリッジ４０が左方向へ加速もしくは右方
向へ減速し、このキャリッジ４０に一体的に取り付けられたダンパー装置１００にも当該
方向への加減速度が生じると、ダンパー装置１００の弁室１１１内において球弁体１３０
には出口ポート１１４側（右方向）に慣性力が作用することになる。このときも球弁体１
３０は慣性の法則に従って自身の位置を維持しようとして、底面１１２に沿って高さｈだ
け上方にある出口ポート１１４の座面１１６の位置まで相対的に移動し、出口ポート１１
４を閉止することになる。
【００４８】
このようにキャリッジ４０が左方向へ加速もしくは右方向へ減速する場合、インクチュ
ーブ７１内のインクに対しても下流側（右方向）への慣性力が働いて、プリンタヘッド６
０内の圧力状態を加圧させる方向にインクが流れようとするが、球弁体１３０によって出
口ポート１１４は閉止されるため、プリンタヘッド６０内の圧力変動が抑制され、インク
のボタ落ち現象が防止される。
【００４９】
そして、キャリッジ４０が上記のような加減速領域から等速領域に移行して球弁体１３
０に慣性力が働かなくなると（或いは、慣性力が所定値以下になると）、球弁体１３０は
自重により座面１１５，１１６から離間し、弁室１１１の底面１１２に沿って転動降下し
、左右に何度か減衰運動をした後、最終的には底面１１２の中央位置（最深部１１９）で
静止することになる。そのため、プリンタヘッド６０による印刷動作時において、ハウジ
ング１１０内で球弁体１３０がインクの流れを阻害することがなく、インクタンク７０か
らのインクをプリンタヘッド６０内へ適正に供給することができる。なお、キャリッジ４
０が等速領域を移動しているときに、球弁体１３０は完全に底面上で静止している必要は
なく、各ポート１１３，１１４を閉止しない程度（インクの流れを阻害しない程度）にお
いて底面１１２上で減衰運動（左右方向に反復運動）を行っていてもよい。
【００５０】
また、プリンタ装置Ｐの作動停止や印刷終了の際にキャリッジ４０を停止させるときに
も、その停止に伴う減速によって球弁体１３０には慣性力が働くため、この場合にもイン
ク流路を適正に閉止させることができる。
【００５１】
そのため、以上説明した本実施形態に係るプリンタ装置Ｐによれば、インクタンク７０
とプリンタヘッド６０とを繋ぐインクチューブ７１の途中に、これらプリンタヘッド６０
やインクチューブ７１と共にキャリッジ４０と一体的に移動するダンパー装置１００を介
装し、キャリッジ４０の往復移動に伴って生じる加減速度をダンパー装置１００の球弁体
１３０に感知させ、キャリッジ４０が加減速しているときには、球弁体１３０が慣性の法
則に従って弁室１１１の底面１１２に沿って転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート
１１３又は出口ポート１１４の座面１１５，１１６に選択的に着座してインク流路を閉止
するため、プリンタヘッド６０内の圧力変動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ
抜け現象を防止することが可能になる。
【００５２】
一方、プリンタヘッド６０により印刷動作が行われているとき、すなわちキャリッジ４
０が等速移動している（加減速していない）ときには、球弁体１３０が重力の作用によっ
て弁室１１１の底面１１２を転動降下して入口ポート１１３および出口ポート１１４を塞
さがない位置に変位しインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてインクタンク７
０からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。
【００５３】
また、球弁体１３０を各ポート１１３，１１４と最深部１１９との間を慣性力もしくは
自重により転動させて座面１１５，１１６に着座もしくは離間させるという簡便な構成に
より、インク流路を開閉することができるため、部品点数の削減、小型・軽量化および低
コスト化を図ることが可能になる。
【００５４】
ところで、キャリッジ４０の加減速に伴って球弁体１３０に作用する慣性力により、こ
の球弁体１３０を弁室１１１内で相対的に上昇させ得る最大高さＨmaxは、キャリッジ４
０の移動速度をＶとし、キャリッジ４０の加減速度をαとすると、球弁体１３０に潜在す
る位置エネルギーと運動エネルギーとの関係より、次式（５）で求めることができる。
Ｈmax＝Ｖ2／２α …（５）
ここで、加減速度αを1Ｇ（＝9.8［m／sec2］）程度とし、キャリッジ４０の移動速度Ｖ
を1［m／sec］とすると、式（５）より、
Ｈmax＝0.05m＝50mm
となる。
【００５５】
つまり、上記のキャリッジ４０の走査条件で球弁体１３０は弁室１１１内を最大50mm位
まで相対的に上昇できることを示している。なお、実際の運用においては、インクの流れ
に対する抵抗や球弁体１３０の応答性（反応時間）の遅延を低下させるために、球弁体１
３０の直径は小さいほうが好ましく、誤動作防止のためには上記走査条件の下で、最大高
さＨmaxを0.5〜5.0［mm］程度に設定して、ハウジング１１０（弁室１１１）の形状寸法
を構築することが好ましい。
【００５６】
なお、このように球弁体１３０に慣性力が働くことで、当該球弁体１３０が各ポート１
１３，１１４の座面１１５，１１６に着座してインク流路を閉止することになるが、上述
のようにインクチューブ７１およびハウジング１１０内に滞留するインク自体にも慣性力
が働いているため、球弁体１３０は自身の慣性力のみならず、インクの流体力（インクに
働く慣性力）も背圧として併せて受けて、座面１１５もしくは座面１１６の側へ移動して
いる。更に、当該インクの流れに伴って、球弁体１３０によって閉止しようとするポート
１１３，１１４近傍に負圧が発生することで、球弁体１３０はポート１１３，１１４側に
引き込まれるように移動しており、これらの相乗効果により球弁体１３０が座面１１５，
１１６に正確に着座するようになっている。
【００５７】
次に、第２実施形態に係るダンパー装置２００について図８を参照して説明する。なお
、以下の説明において、上記のプリンタ装置Ｐの構成部材と同一の構成部材には同一の部
材番号を付してそれらの説明を省略する。ここで、図８はダンパー装置２００の側断面図
である。
【００５８】
ダンパー装置２００は、左右の接続管２２１，２２２を介してインクチューブ７１に介
設された略中空円筒状のハウジング２１０と、このハウジング２１０内に収容された球弁
体２３０とを備えて構成される。なお、この第２実施形態のダンパー装置２００において
は、第１実施形態のダンパー装置１００に対して、主にハウジング２１０の構成が異なっ
ている。
【００５９】
ハウジング２１０は、このハウジング２１０の内周壁によって区画されてインク流路と
もなる弁室２１１を有している。この弁室２１１は、略円形断面の通路となって中央の円
筒面２１１ａから各ポート２１３，２１４に向かって徐々に内径が小さくなる円錐面２１
１ｂを有しており、この円錐面２１１ｂが球弁体１３０を着座させるための座面２１５，
２１６ともなっている。
【００６０】
このダンパー装置２００においては、キャリッジ４０が加減速していないときは、球弁
体２３０が底面２１２上で一定の幅を持つ最深部２１９（円筒面２１１ａ上）に静止して
おり、キャリッジ４０が加減速して慣性力が働くと球弁体２３０は円錐面２１１ｂの傾斜
を上って座面２１５，２１６に着座し、インク流路を閉止するようになっている。
【００６１】
このように構成される第２実施形態のダンパー装置２００においても、キャリッジ４０
が加減速しているときには、球弁体２３０が慣性の法則に従って弁室２１１の底面２１２
に沿って転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート２１３又は出口ポート２１４の座面
２１５，２１６に選択的に着座してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド６０内の
圧力変動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能にな
る。一方、キャリッジ４０が加減速していないときには、球弁体２３０が重力の作用によ
って弁室２１１の底面２１２を転動降下して入口ポート２１３および出口ポート２１４を
塞さがない位置に変位しインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてインクタンク
７０からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。また、球
弁体１３０を各ポート２１３，２１４と最深部２１９との間を慣性力もしくは自重により
転動させて座面２１５，２１６に着座もしくは離間させるという簡便な構成により、イン
ク流路を開閉することができるため、部品点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を
図ることが可能になる。
【００６２】
よって、前述の第１実施形態に係るダンパー装置１００と同様の効果が得られるのであ
るが、この第２実施形態に係るダンパー装置２００では、球弁体２３０を底面２１２の最
深部２１９から各ポート２１３，２１４に導くための円錐面２１１ｂが座面としても機能
するため、ポート２１３，２１４近傍に到達した球弁体２３０がスムーズにより安定して
座面２１５，２１６に着座することができるという点で特徴的である。
【００６３】
次に、第３実施形態に係るダンパー装置３００について図９を参照して説明する。なお
、以下の説明において、上記のプリンタ装置Ｐの構成部材と同一の構成部材には同一の部
材番号を付してそれらの説明を省略する。ここで、図９（ａ）はダンパー装置３００の側
断面図、図９（ｂ）は矢印Ａ−Ａに沿った断面図である。
【００６４】
ダンパー装置３００は、斜め上方に延びる左右の接続管３２１，３２２を介してインク
チューブ７１に介設されたハウジング３１０と、このハウジング３１０内に収容された球
弁体３３０とを備えて構成される。なお、この第３実施形態のダンパー装置３００におい
ては、第１実施形態のダンパー装置１００に対して、主にハウジング３１０の構成が異な
っている。
【００６５】
ハウジング３１０は、Ｕ字型に屈曲した略矩形管形状を呈しており、このハウジング３
１０の内周壁によって区画されてインク流路ともなる弁室３１１が形成されている。この
弁室３１１にあっては、入口ポート３１３と出口ポート３１４との間の中央部が最深部３
１９となり、底面３１２はこの最深部３１９から各ポート３１３，３１４に向かって円弧
状に上昇する湾曲を有している。弁室３１１の両端には、各ポート３１３，３１４に向か
って徐々に内径が小さくなる円錐面状の座面３１５，３１６が形成されている。なお、こ
の座面３１５，３１６と底面３１２との間には段差３１７，３１８が形成され、所定のし
きい値以上の慣性力（およびインクからの流体力）が球弁体３１０に作用しなかった場合
に、球弁体３３０がこの段差３１７，３１８に突き当たって移動が規制されるため、球弁
体３３０が誤作動によってインク流路を閉止するような不具合が防止されるようになって
いる。また、弁室３１１の底面３１２は、図９（ｂ）に示すように、上方に向かってＶ字
状に開いた溝部を有しており、球弁体３３０と底面３１２との接触面積を減少させるとと
もに、球弁体３３０の側方（紙面に対して直交する方向）への振れを防止している。
【００６６】
このダンパー装置３００においては、キャリッジ４０が加減速していないときは、球弁
体３３０が底面３１２の最深部３１９に静止しており、キャリッジ４０が加減速して慣性
力が働くと球弁体３３０は円弧状の湾曲を上って座面３１５，３１６に着座し、インク流
路を閉止するようになっている。
【００６７】
このように構成される第３実施形態のダンパー装置においても、キャリッジ４０が加減
速しているときには、球弁体３３０が慣性の法則に従って弁室３１１の底面３１２に沿っ
て転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート３１３又は出口ポート３１４の座面３１５
，３１６に選択的に着座してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド６０内の圧力変
動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能になる。一
方、キャリッジ４０が加減速していないときには、球弁体３３０が重力の作用によって弁
室３１１の底面３１２を転動降下して入口ポート３１３および出口ポート３１４を塞さが
ない位置に変位しインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてインクタンク７０か
らのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。また、球弁体３
３０を各ポート３１３，３１４と最深部３１９との間を慣性力もしくは自重により転動さ
せて座面３１５，３１６に着座もしくは離間させるという簡便な構成により、インク流路
を開閉することができるため、部品点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を図るこ
とが可能になる。
【００６８】
よって、前述の第１実施形態に係るダンパー装置１００と同様の効果が得られるのであ
るが、この第３実施形態に係るダンパー装置３００では、球弁体３３０の動作開始位置が
常に一定であり、底面３１２のＶ字状の溝部により横振れも抑制されているため、球弁体
３３０の動作時間のばらつきが低減されるという点で特徴的である。また、座面３１５，
３１６と底面３１２との境界に設けられた段差３１７，３１８により、球弁体３３０の誤
作動が防止されるため、ダンパー装置３００においてダンピング機能（圧力抑制機能）の
信頼性をより向上させることが可能になる。
【００６９】
ここで、第３実施形態のダンパー装置３００の変形例を図１０に示している。このダン
パー装置３００′は、上述のダンパー装置３００に対して、ハウジング３１０内に球弁体
３３０が二個収容されている点、底面３１２の中央部に仕切部３４０が突出形成されてい
る点で異なっている。このダンパー装置３００′では、弁室３１１が仕切部３４０によっ
て左右に略二分されて入口側弁室３１１ａおよび出口側弁室３１１ｂを形成し、入口側弁
室３１１ａおよび出口側弁室３１１ｂに球弁体３３０が各１個ずつ収容されている。弁室
３１１内において仕切部３４０の上方は開口されて、入口側弁室３１１ａと出口側弁室３
１１ｂとの連通路となっているため、この仕切部３４０を形成したことによってインクの
流れが阻害されるおそれはない。従って、このような構成のダンパー装置３００′によれ
ば、各弁室３１１ａ，３１１ｂで球弁体３３０を各々独立して作動させることができるた
め、インク流路の開閉のための応答性をより向上させることができるという点で特徴的で
ある。また、球弁体３３０が座面３１５もしくは座面３１６に着座したときにハウジング
３１０内部のインクから受ける流体圧（背圧）が入口側と出口側とで異なる場合などに、
この入口側と出口側とで座面３１５，３１６の形状を異ならしめて、球弁体３３０と座面
３１５，３１６とがそれぞれ適当な圧力でシート当たりするようにしてもよい。
【００７０】
次に、第４実施形態に係るダンパー装置４００について図１１を参照して説明する。な
お、以下の説明において、上記のプリンタ装置Ｐの構成部材と同一の構成部材には同一の
部材番号を付してそれらの説明を省略する。ここで、図１１はダンパー装置４００の側断
面図である。
【００７１】
ダンパー装置４００は、鉛直方向に延びる左右の接続管４２１，４２２を介してインク
チューブ７１に介設された密閉容器状のハウジング４１０と、ハウジング４１０の弁室４
１１の天面中央から支持軸４３２を介して垂下された支持部材４３１によって任意の方向
に揺動自在に吊り下げられた球弁体４３０とを備えており、球弁体４３０および支持部材
４３１により振り子が構成されている。球弁体４３０を支持する支持部材４３１としては
、例えばワイヤー等の可撓性を有する線状部材であっても、非可撓性のロッド状部材であ
ってもよい。
【００７２】
各接続管４２１，４２２はハウジング４１０に直立姿勢で保持されており、この接続管
４２１，４２２の末端には各ポート４１３，４１４を有する略円筒状の受球部材４２３，
４２４が一体的に設けられている。この受球部材４２３，４２４の内周壁には、球弁体３
３０を着座させるための円錐面状の座面４１５，４１６が形成されている。弁室４１１の
底面４１２は、振り子（球弁体４３０）の揺動軌跡に倣って円弧状に湾曲している。
【００７３】
このダンパー装置４００においては、キャリッジ４０が加減速していないときは、球弁
体４３０が垂下状態で静止しており、キャリッジ４０が加減速して慣性力が働くと、この
慣性力により球弁体４３０が入口ポート４１３と出口ポート４１４との間で振り子運動を
行って座面４１５，４１６に着座し、インク流路を閉止するようになっている。
【００７４】
このように構成される第４実施形態のダンパー装置４００によれば、キャリッジ４０が
加減速しているときには、球弁体４３０が慣性の法則に従って弁室４１１内で振り子運動
を行い、当該慣性力の方向に応じて入口ポート４１３又は出口ポート４１４の座面４１５
，４１６に選択的に着座してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド６０内の圧力変
動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能になる。一
方、キャリッジ４０が加減速していないときには、球弁体４３０が重力の作用によって弁
室３１１内で垂下状態で静止してインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてイン
クタンク７０からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。
また、球弁体４３０を各ポート４１３，４１４の間で振り子運動させて座面４１５，４１
６に着座もしくは離間させるという簡便な構成により、インク流路を開閉することができ
るため、部品点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。
【００７５】
よって、前述の第１実施形態に係るダンパー装置１００と同様の効果が得られるのであ
るが、この第４実施形態に係るダンパー装置４００では、球弁体４３０を底面４１２上で
転動させる必要がないため、球弁体４３０に底面４１２との接触による磨耗が生じること
がなく、球弁体４３０の経年磨耗による変形によって、球弁体４３０と座面４１５，４１
６とがシート当たり不良を起こすのを防止できるという点で特徴的である。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係るダンパー装置１００〜４００、ダンパーチュー
ブアッセンブリ、およびプリンタ装置Ｐによれば、プリンタヘッド６０内の圧力変動を抑
制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能になる。また、加
減速度を高くするほど大きな慣性力が働いて、球弁体の応答性が向上するとともに各ポー
トを強固に塞ぐことができるため、キャリッジ４０の往復移動の更なる高速化、すなわち
印刷の高速化を図ることも可能である。
【００７７】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲はこれに限
定されるものではない。例えば図１２に示すように、インクチューブ７１（インク流路）
の途中に、上述の実施形態に係るダンパー装置１００等と、他の方式のダンパー装置５０
０とを併設して構成してもよい。他の方式のダンパー装置５００としては、種々の公知の
形態を採用することができ、例えば、本出願人に係る、特開２００９−１７８８８９号公
報に開示した構成などが例示される。なおこのとき、他の方式のダンパー装置５００に対
して、本実施形態のダンパー装置１００等を、図１２（ａ）に示すように上流側に配置し
ても、図１２（ｂ）に示すように下流側に配置してもよい。
【００７８】
また、弁体を開放方向（開弁方向）に常時付勢する付勢手段を取り付け、キャリッジ４
０が加減速していないときには弁体を付勢力の作用によりポートを開放する位置に移動さ
せ、キャリッジ４０が加減速したときには弁体を慣性力の作用によりポートを閉止する位
置に移動させるように構成してもよい。付勢手段としては、例えば、コイルバネ、捩りバ
ネ、板バネ、皿バネなどのバネ部材が例示される。
【００７９】
また、弁体を磁性部材により形成して、弁室内又は弁室外に配設した磁石（例えば、電
磁石、永久磁石）により、キャリッジ４０が加減速していないときには電磁石をオンにし
て弁体を磁石の磁力（吸着力）によりポートを開放する位置に移動させ、キャリッジ４０
が加減速したときには、電磁石をオフにして弁体を慣性力の作用によりポートを閉止する
位置に移動させるように構成してもよい。
【００８０】
また、キャリッジ４０の加速度を検出する加速度検出器（加速度センサ）を取り付けて
、キャリッジ４０の加速度が所定の閾値を超えたときにアクチュエータを作動させ、慣性
力とともにアクチュエータの付勢力を弁体に付加するようにしてもよい。また、ハウジン
グの弁室内に開閉部材を別途設けて、加速度検出器において検出した加速度に応じて、こ
の開閉部材を作動させて、弁体によって各ポートを開閉するとともに、これと同期して、
開閉部材によって弁室を開閉するように構成してもよい。
【００８１】
また、上述したように、キャリッジ４０が加減速したときにインクチューブ７１内のイ
ンクにも慣性力が働いて、これに伴うインク自体の流れによって弁体を各ポートの側へ押
し流すこともできるため、インク流路中のいずれの場所にダンパー装置を配置してもよく
、これにより所定のダンピング効果が得られる。但し、弁体自身に働く慣性力を利用した
方が、その相乗効果によって応答性も向上するため、ダンパー装置をキャリッジ４０上の
何れかの位置に配置するのが好ましい。
【００８２】
また、上述の実施形態において、球弁体を鋼球として形成した構成を例示しているが、
これに限定されるものではなく、例えば、鋼球（金属）とインクとの接触を回避するため
に、鋼球をポリエチレンやフッ素樹脂等のプラスチックで被覆してもよい。また、球弁体
は金属と樹脂を混合した成形品であってもよい。さらに、慣性の作用に従ってインク流路
を閉止する目的に適えば、必ずしも弁体が球体である必要はなく、楕円球体や円筒体等の
回転体であっても、多角柱や多角錐等であってもよい。
【００８３】
また、弁体を着座させるための座面の形状については、上述の実施形態で例示したよう
な楕円球面、円錐面等に限定されず、各ポートを閉止し得る形状であればよく、例えば、
球弁体の外形に倣った形状などが挙げられる。なお、弁体によって各ポートが完全に閉止
される必要はなく、プリンタヘッドの内圧を変動させない程度にリークしていてもよい。
【００８４】
また、弁室の断面形状については、円形や楕円形、方形等に限定されず、弁体の移動を
妨げない構造であれば、種々の形状が適用される。例えば、円形の場合は、楕円形に比べ
て各ポート口の開放時の応答を速くするときに有効である。また、入口ポート側と出口ポ
ート側とで異なる形状で形成してもよい。例えば、入口ポート側の形状を楕円形状とし、
出口ポート側の形状を円形状としてもよい。また、ハウジングの下側に曲面やテーパ面が
形成されていればよいので、ハウジングにおいて上側半分の形状を立方体形状とし、下側
半分の形状を球形状としてもよい。
【００８５】
また、上述の実施形態では、図７及び図８に例示したダンパー装置の場合、左右方向に
入口ポート及び出口ポートが配置された場合を示しているが、加速度変化に伴う急激なイ
ンクの流れを防ぐ必要があるポートを塞げるのであれば、各ポートの取付位置は上記実施
形態に示したものに限定されない。例えば、入口ポートを左側に位置させ、出口ポートを
上側に位置させて、インクの流れを略９０度方向転換させてもよい。
【００８６】
また、インクの種類については、水性インク、油性インク、ソルベントインク、ＵＶ硬
化性インク、熱硬化性インク等、特に限定されるものではない。なお、このようなインク
の特性に応じて、弁体の形状・材質を選定することが好ましく、これによりインクと弁体
との接触によって、インクが変質する（インクの物性値が変化する）のを防止することが
できる。また、インク色ごとの特性に応じて、弁体の形状や材質を変更してもよい。
【００８７】
また、上述の実施形態において、インクタンク７０の形態は、円筒容器状や柔軟性のあ
る袋状など他の形態であってもよく、インクタンク７０の配設位置は、装置本体１の前面
側や上部、あるいは装置本体１とは別置きなど、適宜に配設することができる。また、イ
ンタタンク７０（メインタンク）とプリンタヘッド６０との間に、インクのサブタンクを
設けてもよい。
【００８８】
また、インクタンク７０とプリンタヘッド６０との位置関係（水頭差）についても特に
限定されず、適宜な水頭値に設定された状態でダンパー装置は適用される。特に、ノズル
面にメニスカスを良好に形成するためには、プリンタヘッド６０よりもインクタンク７０
を低い姿勢に配置（例えば、５〜１０［cm］程度低く）して水頭差を発生させることで、
プリンタヘッド６０のノズル面よりも内側の圧力を大気圧より低下させていることが好ま
しい。
【００８９】
なお、上述の実施形態では、本発明を適用したインクジェットプリンタの一例として、
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を示したが、本発明は
他の形態のインクジェットプリンタ、例えば、二軸プリンタヘッド移動タイプのインクジ
ェットプリンタ等に適用することも可能である。二軸プリンタヘッド移動タイプの場合、
対応する軸方向ごとに本発明のダンパー装置の向きを合わせて配置するのが好ましい。
【符号の説明】
【００９０】
Ｐ プリンタ装置（インクジェットプリンタ）
Ｍ 印刷媒体
２０ プラテン（媒体支持部）
４０ キャリッジ
５０ キャリッジ移動機構
６０ プリンタヘッド
７０ インクタンク
７１ インクチューブ
７１ａ 上流側チューブ
７１ｂ 下流側チューブ
１００ ダンパー装置（第１実施形態）
１１０ ハウジング
１１１ 弁室
１１２ 底面
１１３ 入口ポート
１１４ 出口ポート
１１９ 最深部
１３０ 球弁体（弁体）
２００ ダンパー装置（第２実施形態）
３００ ダンパー装置（第３実施形態）
３００′ ダンパー装置（第３実施形態の変形例）
４００ ダンパー装置（第４実施形態）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクとプリンタヘッドとの間を繋ぐインク流路を開閉制御するため
のダンパー装置、ダンパーチューブアッセンブリ、及びインクジェットプリンタに関する
。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、一般的に多数のノズルが形成されたプリンタヘッドを印刷
媒体に対して往復移動させながらプリンタヘッドのノズルからインク粒を印刷媒体に吐出
して印刷対象面に文字や図形、模様、写真等の情報を描画する装置である。このようなイ
ンクジェットプリンタでは、例えばカートリッジ式のインクタンクがプリンタ本体側に装
着され、このインクタンクに貯留されたインクが可撓性のインクチューブを介してプリン
タヘッドに供給されるようになっている。プリンタヘッドが印刷動作のために印刷媒体に
対して往復移動すると、このプリンタヘッドに繋がるインクチューブの一部（インクチュ
ーブの下流側）もプリンタヘッドと同じ速度で移動することになる。そのため、プリンタ
ヘッドの往復移動において、その移動方向を反転させる加減速領域では、インクチューブ
内に滞留するインク自体に進行方向もしくはその逆方向への慣性力が働くことになる。こ
の慣性力により、インクチューブ内でインクの自重に応じた圧力の変動が生じ、プリンタ
ヘッドの内圧が大きく加圧されるとプリンタヘッドのノズルからインクが噴出するボタ落
ちが発生する。一方、プリンタヘッドの内圧が大きく減圧されると、ノズルに形成される
メニスカスが破壊され、気泡がプリンタヘッド内に引き込まれてインクの吐出が不能にな
るドカ抜け現象（ノズル抜けとも称される）が生じるという問題がある。そこで従来より
、プリンタヘッド内の圧力変動を抑制するために、インクチューブの途中に設けられるダ
ンパー装置が種々提案され実用化されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のダンパー装置は、インクチューブに連通するとともに一端面が開口する矩形
箱状のハウジングと、このハウジングの開口面を覆う可撓性のダンパー膜とを備えて構成
されており、インクの圧力変動に応じてダンパー膜が外方又は内方へ撓むことで、ハウジ
ングの内部に形成されるダンパー室の容積を変化させて、上記圧力変動を吸収するように
なっている。しかしながら、このダンパー装置においては、ダンパー室の初期状態により
ダンピング機能（圧力抑制機能）が変動するという問題がある。例えば、ダンパー膜が外
方へ撓んでダンパー室が最大に膨らんでいるときに、インクの圧力が加圧側に作用しても
、ダンパー室内の容積はそれ以上に増大しないためダンピング機能が働かない。反対に、
ダンパー膜が内方へ撓んでダンパー室が収縮状態になっているときに、インクの圧力が減
圧側に作用しても、ダンパー室の容積はそれ以上に減少しないため、この場合にもダンピ
ング機能が働かないことになる。以上のように、従来構成のダンパー装置では、キャリッ
ジが往復移動に伴って加減速し、プリンタヘッド内で加圧もしくは減圧方向にインクの圧
力変動が生じたときに、ダンピング機能を十分に果たさない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、キャリッジの往復移動に伴っ
て加減速したときにインク流路を確実に閉止することが可能な構成のダンパー装置、ダン
パーチューブアッセンブリ、及びインクジェットプリンタ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の本発明に係るダンパー装置は、印刷媒体にインクを
吐出するプリンタヘッドを有して所定の走査方向に沿って往復移動するキャリッジを備え
たインクジェットプリンタにおいて、インクを貯留するインクタンクとプリンタヘッドと
の間を繋ぐインク流路の途中に設けられ、インク流路を開閉するダンパー装置であって、
インク流路に連通する弁室を内部に備え、キャリッジと一体的に往復移動するハウジング
と、ハウジングの一端部に形成され、インクタンク側のインク流路と弁室とを連通させる
入口ポートと、ハウジングの他端部に形成され、プリンタヘッド側のインク流路と弁室と
を連通させる出口ポートと、弁室内に移動自在に収容される弁体（例えば、実施形態にお
ける球弁体１３０）とを備え、弁体は、キャリッジが加減速したときに、当該加減速に伴
う慣性力の作用を受けて、当該慣性力の作用方向に応じて入口ポート又は出口ポートのい
ずれかを塞ぐ位置へ選択的に相対移動してインク流路を閉止し、キャリッジが加減速して
いないときには、入口ポート及び出口ポートを開口する位置へ自重によって相対移動して
インク流路を開放するようになっている。
【０００７】
なお、上記構成のダンパー装置において、弁室の底面が、入口ポートと出口ポートとの
中間位置の下方に最深部を有するとともに、入口ポートおよび出口ポートから最深部に向
けて降下する傾斜もしくは湾曲を有しており、弁体が、底面を転動可能な回転体からなる
ことが好ましい。
【０００８】
また、上記構成のダンパー装置において、弁体が弁室の天面から支持部材により揺動自
在に垂下状態で吊り下げられ、キャリッジの往復移動に伴う慣性力および重力の作用を受
けて振り子運動を行うように構成され、この振り子運動による弁体の揺動軌跡上に入口ポ
ート及び出口ポートを配置することが好ましい。
【０００９】
上記目的を達成するために、第２の本発明に係るダンパーチューブアッセンブリは、上
記構成のダンパー装置と、入口ポートに接続されインクタンク側のインク流路を形成し得
る上流側チューブ及び出口ポートに接続されプリンタヘッド側のインク流路を形成し得る
下流側チューブの少なくとも一方のチューブとを備えて構成される。
【００１０】
上記目的を達成するために、第３の本発明に係るインクジェットプリンタは、印刷媒体
を支持する媒体支持部（例えば、実施形態におけるプラテン２０）と、インクを吐出する
プリンタヘッドを有するキャリッジと、媒体支持部に支持された印刷媒体の印刷対象面に
沿ってキャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構と、インクを貯留するインクタン
クと、インクタンクとプリンタヘッドとを繋ぐインク流路を形成するインクチューブと、
上記構成のダンパー装置とを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１１】
第１の本発明に係るダンパー装置によれば、インクタンクとプリンタヘッドとを繋ぐイ
ンク流路の途中に、キャリッジと一体的に移動するダンパー装置を設け、キャリッジの往
復移動に伴って生じる加減速をダンパー装置の弁体に感知させ、キャリッジが加減速して
いるときには、弁体が慣性の法則に従って入口ポートもしくは出口ポートを塞ぐ位置に選
択的に変位してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド内の圧力変動を抑制して、イ
ンクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することができ、ひいては印刷品質を向上さ
せることが可能になる。一方、キャリッジが加減速していないときには、弁体が重力の作
用によって入口ポートおよび出口ポートを開口する位置に変位してインク流路を開放する
ため、インクの吐出に応じてインクタンクからのインクをインク流路を通じてプリンタヘ
ッドへ滞りなく供給することが可能である。
【００１２】
なお、上記構成のダンパー装置において、弁室の底面が、入口ポートと出口ポートとの
中間位置の下方に最深部を有するとともに、入口ポートおよび出口ポートから最深部に向
けて降下する傾斜もしくは湾曲を有しており、弁体が、底面を転動可能な回転体からなる
構成とすることで、キャリッジが加減速しているときには、弁体が慣性の法則に従って弁
室の底面に沿って転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート又は出口ポートを塞ぐ位置
に選択的に変位してインク流路を閉止する。一方、キャリッジが加減速していないときに
は、弁体が重力の作用によって弁室の底面を転動降下して入口ポートおよび出口ポートを
開口する位置に変位しインク流路を開放する。そのため、弁体を各ポートと最深部との間
を慣性力および重力の作用により転動させて各ポートを塞ぐ位置と開口する位置とに変位
させるという簡便な構成により、インク流路を開閉することができるため、部品点数の削
減、小型・軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。
【００１３】
また、上記構成のダンパー装置において、弁体が弁室の天面から支持部材により揺動自
在に垂下状態で吊り下げられ、キャリッジの往復移動に伴う慣性力および重力の作用を受
けて振り子運動を行うようにし、この振り子運動による弁体の揺動軌跡上に入口ポート及
び出口ポートを配置する構成とすることで、キャリッジが加減速しているときには、弁体
が慣性の法則に従って弁室内で振り子運動を行って当該慣性力の方向に応じて入口ポート
又は出口ポートを塞ぐ位置に選択的に変位してインク流路を閉止する。一方、キャリッジ
が加減速していないときには、弁体が重力の作用によって弁室内で垂下状態で静止して入
口ポートおよび出口ポートを開口しインク流路を開放する。そのため、弁体を各ポートの
間で慣性力および重力の作用により振り子運動させて各ポートを塞ぐ位置と開口する位置
とに変位させるという簡便な構成により、インク流路を開閉することができるため、部品
点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。さらに、弁体を底
面上で転動させる必要がないため、弁体に底面との接触による磨耗が生じることがなく、
弁体の経年磨耗による変形によって、弁体と各ポートの周囲に形成される座面とがシート
当たり不良を起こすのを防止できる。
【００１４】
第２の本発明に係るダンパーチューブアッセンブリによれば、上記構成のダンパー装置
と、入口ポートに接続されインクタンク側のインク流路を形成し得る上流側チューブ及び
出口ポートに接続されプリンタヘッド側のインク流路を形成し得る下流側チューブの少な
くとも一方のチューブとを備えて構成されるので、例えば上記と同様の作用効果が得られ
るだけでなく、インクジェットプリンタにおけるダンパー装置とインクチューブとの組み
付け作業性を向上させることが可能になる。
【００１５】
第３の本発明に係るインクジェットプリンタによれば、印刷媒体を支持する媒体支持部
と、インクを吐出するプリンタヘッドを有するキャリッジと、媒体支持部に支持された印
刷媒体の印刷対象面に沿ってキャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構と、インク
を貯留するインクタンクと、インクタンクとプリンタヘッドとを繋ぐインク流路を形成す
るインクチューブと、上記構成のダンパー装置とを備えて構成されるので、例えば上記と
同様の作用効果が得られるだけでなく、加減速度を高くするほど大きな慣性力が働いて、
弁体の応答性が向上するとともに各ポートを強固に塞ぐことができるため、キャリッジの
往復移動の更なる高速化、すなわち印刷の高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用したプリンタ装置を斜め前方から見た斜視図である。
【図２】上記プリンタ装置を斜め後方から見た斜視図である。
【図３】上記プリンタ装置を構成する装置本体の要部構成を示す正面図である。
【図４】キャリッジの動作線図である。
【図５】プリンタヘッドの移動に伴うインクチューブの状態を説明するための模式図である。
【図６】上記プリンタ装置におけるダンパー装置の配置を示す模式図である。
【図７】第１実施形態に係るダンパー装置の側断面図であり、（ａ）は等速移動等の状態、（ｂ）は右方向への加速移動等の状態、（ｃ）は左方向への加速移動等の状態を示している。
【図８】第２実施形態に係るダンパー装置の側断面図である。
【図９】第３実施形態に係るダンパー装置を示し、（ａ）はダンパー装置の側断面図、（ｂ）は矢印Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１０】第３実施形態のダンパー装置の変形例を示す側断面図である。
【図１１】第４実施形態に係るダンパー装置の側断面図である。
【図１２】上記プリンタ装置におけるダンパー装置の異なる配置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用
したインクジェットプリンタ（以下、プリンタ装置と称する）の一例として、印刷対象面
に沿った直交２軸のうち、一軸を印刷媒体移動、他の一軸をプリンタヘッド移動としたタ
イプのプリンタ装置Ｐを斜め前方から見た斜視図を図１に示し、斜め後方から見た斜視図
を図２に示すとともに、このプリンタ装置Ｐにおける装置本体１の要部構成を図３に示し
ており、まず、これらの図面を参照してプリンタ装置Ｐの全体構成について概要説明する
。なお、以降の説明では、図１中に付記する矢印Ｆ，Ｒ，Ｕの指す方向を、それぞれ前方
、右方、上方と称して説明する。
【００１８】
プリンタ装置Ｐは、大別的には、メディアと称される塩ビシート等のシート状の印刷媒
体Ｍの印刷対象面に対して文字や図形等の印刷加工を行う横長矩形箱状の装置本体１、こ
の装置本体１を作業容易な高さ位置に支持する支持部２、支持部２の後側に設けられロー
ル状に巻かれた未加工状態の印刷媒体Ｍを装置本体１に送り出す送り出し機構３、及び支
持部２の前側に設けられ印刷が終了した印刷媒体Ｍを巻き取る巻き取り機構４などから構
成される。
【００１９】
装置本体１は、躯体を形成するフレーム１０の上下中間部に印刷媒体Ｍを前後に挿通さ
せる横長窓状のメディア挿通部１５が形成され、このメディア挿通部１５の下側に位置す
る下部フレーム１０Ｌに、印刷媒体Ｍを支持するプラテン２０、及びプラテン２０に支持
された印刷媒体Ｍを前後に移動させるメディア移動機構３０が設けられ、メディア挿通部
１５の上側に位置する上部フレーム１０Ｕに、プリンタヘッド６０を保持するキャリッジ
４０、及びキャリッジ４０を左右に移動させるキャリッジ移動機構５０が設けられている
。装置本体１には、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キャリッジ移動
機構５０によるキャリッジ４０の左右移動、プリンタヘッド６０によるインクの吐出など
、プリンタ装置Ｐの各部の作動を制御するコントロールユニット８０が設けられ、操作パ
ネル８８が装置本体１の前面に配設されている。
【００２０】
プラテン２０は、メディア挿通部１５下側を前後に延びて下部フレーム１０Ｌに設けら
れており、プリンタヘッド６０による左右帯状の描画領域には、印刷媒体Ｍを水平に支持
するメディア支持部２１が形成されている。
【００２１】
メディア移動機構３０は、上部周面がプラテン２０に露出して配設され左右に延びる円
筒状の送りローラ３１と、この送りローラ３１をタイミングベルト３２を介して回転駆動
させるローラ駆動モータ３３などからなり、送りローラ３１の上方には、各々前後に回動
自在なピンチローラ３６を有するローラアッセンブリ３５が左右に並んで複数設けられて
いる。ローラアッセンブリ３５は、ピンチローラ３６を送りローラ３１に押し付けるクラ
ンプ位置と、送りローラ３１から離隔させたアンクランプ位置とに変位設定可能に構成さ
れており、ローラアッセンブリ３５をクランプ位置に設定して印刷媒体Ｍをピンチローラ
３６と送りローラ３１との間に挟み込んだ状態でローラ駆動モータ３３を回転駆動するこ
とにより、印刷媒体Ｍが送りローラ３１の回転角度（コントロールユニット８０から出力
される駆動制御値）に応じた送り量で前後に搬送される。なお、図３では、ローラアッセ
ンブリ３５をクランプ位置に設定した状態とアンクランプ位置に設定した状態の両方を併
記している。
【００２２】
キャリッジ４０は、送りローラ３１と平行に延びて上部フレーム１０Ｕに取り付けられ
たガイドレール４５に、図示省略するスライドブロックを介して左右に移動自在に支持さ
れており、次述するキャリッジ移動機構５０により駆動される。キャリッジ４０には、プ
リンタヘッド６０及びダンパー装置１００が搭載されており、キャリッジ４０と一体とな
って左右に移動する。
【００２３】
キャリッジ移動機構５０は、ガイドレール４５を挟んでフレーム１０の左右側部に設け
られた駆動プーリ５１及び従動プーリ５２と、駆動プーリ５１を回転駆動するキャリッジ
駆動モータ５３と、駆動プーリ５１と従動プーリ５２との間に巻き掛けられた無端ベルト
状のタイミングベルト５５とを備えて構成される。キャリッジ４０はタイミングベルト５
５に連結固定されており、キャリッジ駆動モータ５３を回転駆動することにより、ガイド
レール４５に支持されたキャリッジ４０が、キャリッジ駆動モータ５３の回転角度（コン
トロールユニット８０から出力される駆動制御値）に応じた移動量でプラテン２０の上方
を左右に移動される。キャリッジ４０は、コントロールユニット８０による駆動制御に基
づいて、プラテン２０上の走査領域を左右に往復移動して、この走査領域の左右端（折り
返し点）において加減速され、その中間の描画領域において等速度で駆動される（なお、
詳細については図面を用いて下記で詳述する）。
【００２４】
プリンタヘッド６０は、一般的には、プリンタ装置Ｐで用いるインクの数量に応じた数
のプリンタヘッドが左右に並んで配設され、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の基本４色の各インクに対応した４つのプリンタヘッド６
０から構成されており、各プリンタヘッド６０がキャリッジ４０の走査方向（左右方向）
に沿って等間隔一列となって配設されている。プリンタヘッド６０の下面には、インクを
下方に向けて吐出可能なノズル面（図示せず）が形成されており、このノズル面がプラテ
ン２０のメディア支持部２１と所定ギャップを隔てて対向配置される。プリンタヘッド６
０において、ノズル先端にはインクの表面張力によって凹面状のメニスカス（meniscus）
が形成されることで、プリンタヘッドの内圧と大気圧とのバランスが保たれ、インクを正
常に吐出可能な状態としている。なお、プリンタヘッド６０の駆動形態（インク微粒子の
吐出方式）は、サーマル方式またはピエゾ方式のいずれであってもよい。
【００２５】
フレーム１０の後面側には、このプリンタ装置Ｐにおける単位時間当たりのインク消費
量に応じた容量のインクを貯留するインクタンク７０が着脱自在に装着されており、色単
位でインクタンク７０とプリンタヘッド６０とがインクチューブ７１および輸液ポンプ（
図示せず）を介して連通している。インクタンク７０に貯留されたインクは輸液ポンプに
より吸入されインクチューブ７１を介してプリンタヘッド６０に供給されるようになって
いる。インクタンク７０からインクが供給されると、プリンタヘッド６０は、コントロー
ルユニット８０から出力される駆動信号（吐出波形）に応じた粒径および速度などでイン
クをノズルから吐出する。
【００２６】
コントロールユニット８０は、プリンタ装置Ｐの各部の作動を制御する制御プログラム
が書き込まれたＲＯＭ、印刷媒体Ｍに描画する印刷プログラム等を一時記憶するＲＡＭ、
ＲＡＭから読み込まれた印刷プログラムや操作パネル８８から入力された操作信号等に基
づいて演算処理を行い、制御プログラムに従って各部の作動を制御するＣＰＵ（演算処理
部）、プリンタ装置Ｐの作動状態等を表示する表示パネル及び各種操作スイッチが設けら
れた操作パネル８８などを備え、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キ
ャリッジ移動機構５０によるキャリッジ４０の左右移動、インクタンク７０によるインク
の供給、プリンタヘッド６０の各ノズルからのインク吐出などを制御する。
【００２７】
例えば、コントロールユニット８０に読み込まれた印刷プログラムに基づいて印刷媒体
Ｍに描画を行う場合において、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動と、キ
ャリッジ移動機構５０によるキャリッジ４０の左右移動（往復移動）とを組み合わせて印
刷媒体Ｍとプリンタヘッド６０とを相対移動させるとともに、各プリンタヘッド６０から
印刷媒体Ｍにインクを吐出させて、印刷プログラムに応じた情報を描画するようになって
いる。
【００２８】
このときのキャリッジ４０の動作について、図４に示す動作線図を追加参照しながら説
明する。なお、図中において、縦軸がキャリッジ４０の移動速度を表し、横軸が時間経過
を表すとともに、グラフの傾きがキャリッジ４０の加減速度を表している。
【００２９】
キャリッジ４０の走査領域は、図４に示すように、大別的には加速領域、等速領域、お
よび減速領域の３つの領域に区分される。加速領域は、キャリッジ４０が移動（加速）を
開始したときから、キャリッジ４０の移動速度がプリンタヘッド６０による印刷動作のた
めの基準速度に到達するまでの領域である。等速領域は、キャリッジ４０が一定の基準速
度（等速度）で移動しながらプリンタヘッド６０により印刷プログラムに応じた情報を印
刷媒体Ｍに描画するための領域である。なお、このようにキャリッジ４０を等速度で移動
させるのは、プリンタヘッド６０の各ノズルから印刷媒体Ｍに吐出させるインク粒の飛翔
軌跡を安定させることにより、インク粒を印刷媒体Ｍの所望の位置に正確に着弾させるこ
とができるからである。減速領域は、プリンタヘッド６０による印刷動作が終了し、キャ
リッジ４０の移動速度を減速させてから、一時的に動作を停止する（逆方向への加速を開
始する）までの領域である。なお、この図４ではキャリッジ４０の片道の走査移動に関す
る速度変化のみを示しているが、実際には移動方向を左右に順次切り替えながらこのよう
なキャリッジ４０の移動が連続的に繰り返されて、キャリッジ４０の往復移動がなされて
いる。よって、走査領域の左右の端部がキャリッジ４０の折り返し点であり、この折り返
し点の前後でキャリッジ４０が加減速することになる。
【００３０】
このような走査領域で往復移動するキャリッジ４０にプリンタヘッド６０が一体的に保
持されており、プリンタヘッド６０と、このプリンタヘッド６０に繋がるインクチューブ
７１とが走査領域においてキャリッジ４０とともに加減速される場合を、図５を追加参照
しながら説明する。なお、この図５では、走査領域においてプリンタヘッド６０が左端の
折り返し点にある場合、中央にある場合、右端の折り返し点にある場合を図示している。
【００３１】
インクチューブ７１は、例えば図示省略するケーブル保持部材に覆われた状態で保持さ
れており、インクタンク７０から左方へ延びてＵ字状に折り返された上でプリンタヘッド
６０内のインク供給室（図示せず）に接続されている。そのため、キャリッジ４０がガイ
ドレール４５に沿って往復移動する際に、インクチューブ７１がガイドレール４５等の構
成部材と接触しないようになっている。このように配設されるインクチューブ７１の全長
自体は常に一定であるが、このインクチューブ７１のうち、プリンタヘッド６０とともに
左右に移動する部分の長さＬは、プリンタヘッド６０の位置に応じて変化する。ここで、
上述した走査領域の全長がプリンタヘッド６０の片道移動距離（最大移動幅）Ｗであり、
プリンタヘッド６０が走査領域において左端、中央、右端に位置するときのインクチュー
ブ７１の長さＬl，Ｌm，Ｌrは簡略的に次式（１）〜（３）で表すことができる。
【００３２】
Ｌl＝Ｋ …（１）
Ｌm＝Ｗ／４＋Ｋ …（２）
Ｌr＝Ｗ／２＋Ｋ …（３）
【００３３】
このインクチューブ７１の長さＬに当該インクチューブ７１の内径の大きさを乗算する
ことで、プリンタヘッド６０とともに往復移動を行うインクチューブ７１の部分（長さＬ
の部分）に滞留するインクの量が求められる。ここでキャリッジ４０が走査領域を右方へ
移動しているときに減速する場合、このインクチューブ７１内に滞留するインクは、慣性
の法則に従って（自身に作用する慣性力によって）右方への移動を継続しようとする。こ
れにより、インクチューブ７１内をインクがプリンタヘッド６０側（図５での右方向）へ
多量に流れるため、プリンタヘッド６０の内圧が加圧方向に変動し、プリンタヘッド６０
のノズル位置に形成されるインクのメニスカスが破壊されて、インクがノズルから噴出し
て印刷媒体上に滴下する現象（いわゆる「インクのボタ落ち現象」）が発生する。
【００３４】
さらに、キャリッジ４０が左方向へ加速している場合には、インクが取り残される方向
（右方向）へ慣性力が働くため、このとき加速度が所定値を超えると、上記と同様にイン
クがノズルから噴出するボタ落ち現象が発生する。
【００３５】
一方、図５においてキャリッジ４０が左方へ移動しているときに減速する場合、もしく
は右方向へ加速している場合には、インクに働く慣性力の方向はいずれもインクがノズル
から引き込まれる方向（インクが逆流する左方向）であるため、プリンタヘッド６０の内
圧が減圧方向に変動し、ノズル位置に形成されるインクのメニスカスが破壊されると、気
泡がノズルの内部に侵入し、インクの吐出が不能となる現象（いわゆる「インクのドカ抜
け現象」）が発生する。
【００３６】
そこで、このような不具合を是正するために、本実施形態に係るプリンタ装置Ｐにおい
ては、インクタンク７０とプリンタヘッド６０とを繋ぐインク流路（インクチューブ７１
）の途中にダンパー装置が設けられている。このダンパー装置は、各色のインクチューブ
７１ごとに１個ずつ配設されているので、本実施形態では計４個のダンパー装置が配設さ
れており、その各々の構成は全て同様である。それでは、プリンタ装置Ｐに搭載されるダ
ンパー装置について以下説明する。
【００３７】
まず、第１の実施形態に係るダンパー装置１００について、図６および図７を参照して
説明する。ここで、図６はプリンタ装置Ｐにおけるダンパー装置１００の配置図、図７は
ダンパー装置１００の側断面図である。なお、図６では、計４個のダンパー装置１００の
うち１個のみを図示しているとともに、キャリッジ４０を、二点鎖線を用いて仮想的に図
示している。
【００３８】
ダンパー装置１００は、インクチューブ７１の途中に水平姿勢で介設されたハウジング
１１０と、このハウジング１１０内に収容された球弁体１３０とを備えて構成されており
、プリンタヘッド６０と共にキャリッジ４０に一体的に保持されている。なお、以降の説
明においては、図７におけるダンパー装置１００の左側をインクタンク７０へ通じる「上
流側」と称し、右側をプリンタヘッド６０に通じる「下流側」と称して説明する。
【００３９】
ハウジング１１０は、インク流路ともなる弁室１１１を有して中空状に形成されている
。弁室１１１は、ハウジング１１０の内周壁によって区画されてインクの流通する方向を
長軸方向とする楕円球形状を呈しており、この弁室１１１の底面１１２よりも上方に位置
して、上流側に入口ポート１１３が穿設され、この入口ポート１１３に対向する下流側に
出口ポート１１４が穿設されている。入口ポート１１１には接続管１２１を介してインク
タンク７０に繋がる上流側のインクチューブ７１（上流側チューブ７１ａ）が接続され、
出口ポート１１４には接続管１２２を介してプリンタヘッド６０に繋がる下流側のインク
チューブ７１（下流側チューブ７１ｂ）が接続されており、これによりハウジング１１０
内にもインク流路が形成される。弁室１１１の底面１１２には、入口ポート１１３および
出口ポート１１４から当該底面１１２の中央（最深部１１９）に向けて円弧状に降下する
湾曲が形成されており、各ポート１１３，１１４の周縁部には、球弁体１３０が着座する
ための座面１１５，１１６が形成されている。
【００４０】
球弁体１３０は、例えばステンレス等の鋼球からなる弁体であり、弁室１１１内におい
て任意の方向へ移動自在（転動自在）となるように自由状態で設けられている。そのため
、球弁体１３０が座面１１５，１１６から離間したときには、この球弁体１３０は自重に
よって弁室１１１の底面１１２（中央の最深部１１９）上で静止した状態になる。球弁体
１３０の材質については鋼材に限定されないが、インクよりも比重が大きく（例えばイン
クの比重の２倍程度に）設定されていることが好ましい。これは、弁室１１１内をインク
が流通する際に球弁体１３０がインクに浮揚して、インクの流通を阻害するのを防止する
ためであるととともに、後述するように慣性力や重力の作用によって球弁体１３０の移動
を制御し易くするためである。球弁体１３０は、入口ポート１１３および出口ポート１１
４を通過不能な直径を有し（すなわち、各ポート１１３，１１４の内径よりも大径に形成
され）、球弁体１３０がハウジング１１０に対して（底面１１２に沿って）相対移動した
ときに、入口ポート１１３又は出口ポート１１４の周縁に形成された座面１１５，１１６
に着座してそのポートを閉止し得るようになっている。
【００４１】
なお、図７に示すように、ダンパー装置１００の両ポート１１３，１１４に接続管１２
１，１２２を介してインクチューブ７１（上流側チューブ７１ａ，下流側チューブ７１ｂ
）が接続されることで、ダンパーチューブアッセンブリが構成されている（後述する他の
実施形態のダンパー装置においても同様とする）。
【００４２】
以上ここまでは、プリンタ装置Ｐの各構成部材について説明したが、以下において、印
刷時におけるダンパー装置１００の作動原理について説明する。
【００４３】
まず、キャリッジ４０が停止しているときは、キャリッジ４０と一体的に移動するダン
パー装置１００も停止状態であり、このダンパー装置１００においては、ハウジング１１
０の弁室１１１内で球弁体１３０が楕円球面状の底面１１２の中央位置（最深部１１９）
に静止している。また、キャリッジ４０が等速領域を一定の基準速度で移動しているとき
、すなわちプリンタヘッド６０により印刷動作が実行されているときには、球弁体１３０
はハウジング１１０と一体的に同じ速度で移動し、この球弁体１３０にはハウジング１１
０に対して相対的に移動するような力は働かないため、この場合にも球弁体１３０は弁室
１１１内の底面１１２で静止している。このように球弁体１３０が静止している状態では
、弁室１１１の各ポート１１３，１１４は開放されインクの流れが何ら妨げられないため
、上流側のインクチューブ７１からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給するこ
とが可能である。
【００４４】
キャリッジ４０の往復移動においてキャリッジ４０が右方向へ加速もしくは左方向へ減
速し、このキャリッジ４０に一体的に取り付けられたダンパー装置１００にも当該方向へ
の加減速度が生じると、ダンパー装置１００の弁室１１１内において球弁体１３０には入
口ポート１１３側（左方向）に慣性力が作用する。このとき球弁体１３０は慣性の法則に
従って自身の位置を維持しようとするため、この状態をハウジング１１０の外部から観察
すると、球弁体１３０が底面１１２に沿って高さｈだけ上方にある入口ポート１１３の座
面１１５の位置まで相対的に移動して、入口ポート１１３を閉止するように見える。
【００４５】
ここで、球弁体１３０に作用する慣性力Ｆについては、球弁体１３０の質量をｍ、キャ
リッジ４０の加減速度をαとすると次式（４）で表すことができる。
Ｆ＝ｍ×α …（４）
【００４６】
このようにキャリッジ４０が右方向へ加速もしくは左方向へ減速する場合、インクチュ
ーブ７１のインクに対しても上流側（左方向）への慣性力が働いて、プリンタヘッド６０
内の圧力状態を減圧させる方向にインクが流れようとするが、球弁体１３０によって入口
ポート１１３は閉止されるため、プリンタヘッド６０内の圧力変動が抑制され、インクの
ドカ抜け現象が防止される。
【００４７】
一方、キャリッジ４０の往復移動においてキャリッジ４０が左方向へ加速もしくは右方
向へ減速し、このキャリッジ４０に一体的に取り付けられたダンパー装置１００にも当該
方向への加減速度が生じると、ダンパー装置１００の弁室１１１内において球弁体１３０
には出口ポート１１４側（右方向）に慣性力が作用することになる。このときも球弁体１
３０は慣性の法則に従って自身の位置を維持しようとして、底面１１２に沿って高さｈだ
け上方にある出口ポート１１４の座面１１６の位置まで相対的に移動し、出口ポート１１
４を閉止することになる。
【００４８】
このようにキャリッジ４０が左方向へ加速もしくは右方向へ減速する場合、インクチュ
ーブ７１内のインクに対しても下流側（右方向）への慣性力が働いて、プリンタヘッド６
０内の圧力状態を加圧させる方向にインクが流れようとするが、球弁体１３０によって出
口ポート１１４は閉止されるため、プリンタヘッド６０内の圧力変動が抑制され、インク
のボタ落ち現象が防止される。
【００４９】
そして、キャリッジ４０が上記のような加減速領域から等速領域に移行して球弁体１３
０に慣性力が働かなくなると（或いは、慣性力が所定値以下になると）、球弁体１３０は
自重により座面１１５，１１６から離間し、弁室１１１の底面１１２に沿って転動降下し
、左右に何度か減衰運動をした後、最終的には底面１１２の中央位置（最深部１１９）で
静止することになる。そのため、プリンタヘッド６０による印刷動作時において、ハウジ
ング１１０内で球弁体１３０がインクの流れを阻害することがなく、インクタンク７０か
らのインクをプリンタヘッド６０内へ適正に供給することができる。なお、キャリッジ４
０が等速領域を移動しているときに、球弁体１３０は完全に底面上で静止している必要は
なく、各ポート１１３，１１４を閉止しない程度（インクの流れを阻害しない程度）にお
いて底面１１２上で減衰運動（左右方向に反復運動）を行っていてもよい。
【００５０】
また、プリンタ装置Ｐの作動停止や印刷終了の際にキャリッジ４０を停止させるときに
も、その停止に伴う減速によって球弁体１３０には慣性力が働くため、この場合にもイン
ク流路を適正に閉止させることができる。
【００５１】
そのため、以上説明した本実施形態に係るプリンタ装置Ｐによれば、インクタンク７０
とプリンタヘッド６０とを繋ぐインクチューブ７１の途中に、これらプリンタヘッド６０
やインクチューブ７１と共にキャリッジ４０と一体的に移動するダンパー装置１００を介
装し、キャリッジ４０の往復移動に伴って生じる加減速度をダンパー装置１００の球弁体
１３０に感知させ、キャリッジ４０が加減速しているときには、球弁体１３０が慣性の法
則に従って弁室１１１の底面１１２に沿って転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート
１１３又は出口ポート１１４の座面１１５，１１６に選択的に着座してインク流路を閉止
するため、プリンタヘッド６０内の圧力変動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ
抜け現象を防止することが可能になる。
【００５２】
一方、プリンタヘッド６０により印刷動作が行われているとき、すなわちキャリッジ４
０が等速移動している（加減速していない）ときには、球弁体１３０が重力の作用によっ
て弁室１１１の底面１１２を転動降下して入口ポート１１３および出口ポート１１４を塞
さがない位置に変位しインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてインクタンク７
０からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。
【００５３】
また、球弁体１３０を各ポート１１３，１１４と最深部１１９との間を慣性力もしくは
自重により転動させて座面１１５，１１６に着座もしくは離間させるという簡便な構成に
より、インク流路を開閉することができるため、部品点数の削減、小型・軽量化および低
コスト化を図ることが可能になる。
【００５４】
ところで、キャリッジ４０の加減速に伴って球弁体１３０に作用する慣性力により、こ
の球弁体１３０を弁室１１１内で相対的に上昇させ得る最大高さＨmaxは、キャリッジ４
０の移動速度をＶとし、キャリッジ４０の加減速度をαとすると、球弁体１３０に潜在す
る位置エネルギーと運動エネルギーとの関係より、次式（５）で求めることができる。
Ｈmax＝Ｖ2／２α …（５）
ここで、加減速度αを1Ｇ（＝9.8［m／sec2］）程度とし、キャリッジ４０の移動速度Ｖ
を1［m／sec］とすると、式（５）より、
Ｈmax＝0.05m＝50mm
となる。
【００５５】
つまり、上記のキャリッジ４０の走査条件で球弁体１３０は弁室１１１内を最大50mm位
まで相対的に上昇できることを示している。なお、実際の運用においては、インクの流れ
に対する抵抗や球弁体１３０の応答性（反応時間）の遅延を低下させるために、球弁体１
３０の直径は小さいほうが好ましく、誤動作防止のためには上記走査条件の下で、最大高
さＨmaxを0.5〜5.0［mm］程度に設定して、ハウジング１１０（弁室１１１）の形状寸法
を構築することが好ましい。
【００５６】
なお、このように球弁体１３０に慣性力が働くことで、当該球弁体１３０が各ポート１
１３，１１４の座面１１５，１１６に着座してインク流路を閉止することになるが、上述
のようにインクチューブ７１およびハウジング１１０内に滞留するインク自体にも慣性力
が働いているため、球弁体１３０は自身の慣性力のみならず、インクの流体力（インクに
働く慣性力）も背圧として併せて受けて、座面１１５もしくは座面１１６の側へ移動して
いる。更に、当該インクの流れに伴って、球弁体１３０によって閉止しようとするポート
１１３，１１４近傍に負圧が発生することで、球弁体１３０はポート１１３，１１４側に
引き込まれるように移動しており、これらの相乗効果により球弁体１３０が座面１１５，
１１６に正確に着座するようになっている。
【００５７】
次に、第２実施形態に係るダンパー装置２００について図８を参照して説明する。なお
、以下の説明において、上記のプリンタ装置Ｐの構成部材と同一の構成部材には同一の部
材番号を付してそれらの説明を省略する。ここで、図８はダンパー装置２００の側断面図
である。
【００５８】
ダンパー装置２００は、左右の接続管２２１，２２２を介してインクチューブ７１に介
設された略中空円筒状のハウジング２１０と、このハウジング２１０内に収容された球弁
体２３０とを備えて構成される。なお、この第２実施形態のダンパー装置２００において
は、第１実施形態のダンパー装置１００に対して、主にハウジング２１０の構成が異なっ
ている。
【００５９】
ハウジング２１０は、このハウジング２１０の内周壁によって区画されてインク流路と
もなる弁室２１１を有している。この弁室２１１は、略円形断面の通路となって中央の円
筒面２１１ａから各ポート２１３，２１４に向かって徐々に内径が小さくなる円錐面２１
１ｂを有しており、この円錐面２１１ｂが球弁体１３０を着座させるための座面２１５，
２１６ともなっている。
【００６０】
このダンパー装置２００においては、キャリッジ４０が加減速していないときは、球弁
体２３０が底面２１２上で一定の幅を持つ最深部２１９（円筒面２１１ａ上）に静止して
おり、キャリッジ４０が加減速して慣性力が働くと球弁体２３０は円錐面２１１ｂの傾斜
を上って座面２１５，２１６に着座し、インク流路を閉止するようになっている。
【００６１】
このように構成される第２実施形態のダンパー装置２００においても、キャリッジ４０
が加減速しているときには、球弁体２３０が慣性の法則に従って弁室２１１の底面２１２
に沿って転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート２１３又は出口ポート２１４の座面
２１５，２１６に選択的に着座してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド６０内の
圧力変動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能にな
る。一方、キャリッジ４０が加減速していないときには、球弁体２３０が重力の作用によ
って弁室２１１の底面２１２を転動降下して入口ポート２１３および出口ポート２１４を
塞さがない位置に変位しインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてインクタンク
７０からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。また、球
弁体１３０を各ポート２１３，２１４と最深部２１９との間を慣性力もしくは自重により
転動させて座面２１５，２１６に着座もしくは離間させるという簡便な構成により、イン
ク流路を開閉することができるため、部品点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を
図ることが可能になる。
【００６２】
よって、前述の第１実施形態に係るダンパー装置１００と同様の効果が得られるのであ
るが、この第２実施形態に係るダンパー装置２００では、球弁体２３０を底面２１２の最
深部２１９から各ポート２１３，２１４に導くための円錐面２１１ｂが座面としても機能
するため、ポート２１３，２１４近傍に到達した球弁体２３０がスムーズにより安定して
座面２１５，２１６に着座することができるという点で特徴的である。
【００６３】
次に、第３実施形態に係るダンパー装置３００について図９を参照して説明する。なお
、以下の説明において、上記のプリンタ装置Ｐの構成部材と同一の構成部材には同一の部
材番号を付してそれらの説明を省略する。ここで、図９（ａ）はダンパー装置３００の側
断面図、図９（ｂ）は矢印Ａ−Ａに沿った断面図である。
【００６４】
ダンパー装置３００は、斜め上方に延びる左右の接続管３２１，３２２を介してインク
チューブ７１に介設されたハウジング３１０と、このハウジング３１０内に収容された球
弁体３３０とを備えて構成される。なお、この第３実施形態のダンパー装置３００におい
ては、第１実施形態のダンパー装置１００に対して、主にハウジング３１０の構成が異な
っている。
【００６５】
ハウジング３１０は、Ｕ字型に屈曲した略矩形管形状を呈しており、このハウジング３
１０の内周壁によって区画されてインク流路ともなる弁室３１１が形成されている。この
弁室３１１にあっては、入口ポート３１３と出口ポート３１４との間の中央部が最深部３
１９となり、底面３１２はこの最深部３１９から各ポート３１３，３１４に向かって円弧
状に上昇する湾曲を有している。弁室３１１の両端には、各ポート３１３，３１４に向か
って徐々に内径が小さくなる円錐面状の座面３１５，３１６が形成されている。なお、こ
の座面３１５，３１６と底面３１２との間には段差３１７，３１８が形成され、所定のし
きい値以上の慣性力（およびインクからの流体力）が球弁体３１０に作用しなかった場合
に、球弁体３３０がこの段差３１７，３１８に突き当たって移動が規制されるため、球弁
体３３０が誤作動によってインク流路を閉止するような不具合が防止されるようになって
いる。また、弁室３１１の底面３１２は、図９（ｂ）に示すように、上方に向かってＶ字
状に開いた溝部を有しており、球弁体３３０と底面３１２との接触面積を減少させるとと
もに、球弁体３３０の側方（紙面に対して直交する方向）への振れを防止している。
【００６６】
このダンパー装置３００においては、キャリッジ４０が加減速していないときは、球弁
体３３０が底面３１２の最深部３１９に静止しており、キャリッジ４０が加減速して慣性
力が働くと球弁体３３０は円弧状の湾曲を上って座面３１５，３１６に着座し、インク流
路を閉止するようになっている。
【００６７】
このように構成される第３実施形態のダンパー装置においても、キャリッジ４０が加減
速しているときには、球弁体３３０が慣性の法則に従って弁室３１１の底面３１２に沿っ
て転動し当該慣性力の方向に応じて入口ポート３１３又は出口ポート３１４の座面３１５
，３１６に選択的に着座してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド６０内の圧力変
動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能になる。一
方、キャリッジ４０が加減速していないときには、球弁体３３０が重力の作用によって弁
室３１１の底面３１２を転動降下して入口ポート３１３および出口ポート３１４を塞さが
ない位置に変位しインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてインクタンク７０か
らのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。また、球弁体３
３０を各ポート３１３，３１４と最深部３１９との間を慣性力もしくは自重により転動さ
せて座面３１５，３１６に着座もしくは離間させるという簡便な構成により、インク流路
を開閉することができるため、部品点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を図るこ
とが可能になる。
【００６８】
よって、前述の第１実施形態に係るダンパー装置１００と同様の効果が得られるのであ
るが、この第３実施形態に係るダンパー装置３００では、球弁体３３０の動作開始位置が
常に一定であり、底面３１２のＶ字状の溝部により横振れも抑制されているため、球弁体
３３０の動作時間のばらつきが低減されるという点で特徴的である。また、座面３１５，
３１６と底面３１２との境界に設けられた段差３１７，３１８により、球弁体３３０の誤
作動が防止されるため、ダンパー装置３００においてダンピング機能（圧力抑制機能）の
信頼性をより向上させることが可能になる。
【００６９】
ここで、第３実施形態のダンパー装置３００の変形例を図１０に示している。このダン
パー装置３００′は、上述のダンパー装置３００に対して、ハウジング３１０内に球弁体
３３０が二個収容されている点、底面３１２の中央部に仕切部３４０が突出形成されてい
る点で異なっている。このダンパー装置３００′では、弁室３１１が仕切部３４０によっ
て左右に略二分されて入口側弁室３１１ａおよび出口側弁室３１１ｂを形成し、入口側弁
室３１１ａおよび出口側弁室３１１ｂに球弁体３３０が各１個ずつ収容されている。弁室
３１１内において仕切部３４０の上方は開口されて、入口側弁室３１１ａと出口側弁室３
１１ｂとの連通路となっているため、この仕切部３４０を形成したことによってインクの
流れが阻害されるおそれはない。従って、このような構成のダンパー装置３００′によれ
ば、各弁室３１１ａ，３１１ｂで球弁体３３０を各々独立して作動させることができるた
め、インク流路の開閉のための応答性をより向上させることができるという点で特徴的で
ある。また、球弁体３３０が座面３１５もしくは座面３１６に着座したときにハウジング
３１０内部のインクから受ける流体圧（背圧）が入口側と出口側とで異なる場合などに、
この入口側と出口側とで座面３１５，３１６の形状を異ならしめて、球弁体３３０と座面
３１５，３１６とがそれぞれ適当な圧力でシート当たりするようにしてもよい。
【００７０】
次に、第４実施形態に係るダンパー装置４００について図１１を参照して説明する。な
お、以下の説明において、上記のプリンタ装置Ｐの構成部材と同一の構成部材には同一の
部材番号を付してそれらの説明を省略する。ここで、図１１はダンパー装置４００の側断
面図である。
【００７１】
ダンパー装置４００は、鉛直方向に延びる左右の接続管４２１，４２２を介してインク
チューブ７１に介設された密閉容器状のハウジング４１０と、ハウジング４１０の弁室４
１１の天面中央から支持軸４３２を介して垂下された支持部材４３１によって任意の方向
に揺動自在に吊り下げられた球弁体４３０とを備えており、球弁体４３０および支持部材
４３１により振り子が構成されている。球弁体４３０を支持する支持部材４３１としては
、例えばワイヤー等の可撓性を有する線状部材であっても、非可撓性のロッド状部材であ
ってもよい。
【００７２】
各接続管４２１，４２２はハウジング４１０に直立姿勢で保持されており、この接続管
４２１，４２２の末端には各ポート４１３，４１４を有する略円筒状の受球部材４２３，
４２４が一体的に設けられている。この受球部材４２３，４２４の内周壁には、球弁体３
３０を着座させるための円錐面状の座面４１５，４１６が形成されている。弁室４１１の
底面４１２は、振り子（球弁体４３０）の揺動軌跡に倣って円弧状に湾曲している。
【００７３】
このダンパー装置４００においては、キャリッジ４０が加減速していないときは、球弁
体４３０が垂下状態で静止しており、キャリッジ４０が加減速して慣性力が働くと、この
慣性力により球弁体４３０が入口ポート４１３と出口ポート４１４との間で振り子運動を
行って座面４１５，４１６に着座し、インク流路を閉止するようになっている。
【００７４】
このように構成される第４実施形態のダンパー装置４００によれば、キャリッジ４０が
加減速しているときには、球弁体４３０が慣性の法則に従って弁室４１１内で振り子運動
を行い、当該慣性力の方向に応じて入口ポート４１３又は出口ポート４１４の座面４１５
，４１６に選択的に着座してインク流路を閉止するため、プリンタヘッド６０内の圧力変
動を抑制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能になる。一
方、キャリッジ４０が加減速していないときには、球弁体４３０が重力の作用によって弁
室３１１内で垂下状態で静止してインク流路を開放するため、インクの吐出に応じてイン
クタンク７０からのインクをプリンタヘッド６０へ滞りなく供給することが可能である。
また、球弁体４３０を各ポート４１３，４１４の間で振り子運動させて座面４１５，４１
６に着座もしくは離間させるという簡便な構成により、インク流路を開閉することができ
るため、部品点数の削減、小型・軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。
【００７５】
よって、前述の第１実施形態に係るダンパー装置１００と同様の効果が得られるのであ
るが、この第４実施形態に係るダンパー装置４００では、球弁体４３０を底面４１２上で
転動させる必要がないため、球弁体４３０に底面４１２との接触による磨耗が生じること
がなく、球弁体４３０の経年磨耗による変形によって、球弁体４３０と座面４１５，４１
６とがシート当たり不良を起こすのを防止できるという点で特徴的である。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係るダンパー装置１００〜４００、ダンパーチュー
ブアッセンブリ、およびプリンタ装置Ｐによれば、プリンタヘッド６０内の圧力変動を抑
制して、インクのボタ落ち現象及びドカ抜け現象を防止することが可能になる。また、加
減速度を高くするほど大きな慣性力が働いて、球弁体の応答性が向上するとともに各ポー
トを強固に塞ぐことができるため、キャリッジ４０の往復移動の更なる高速化、すなわち
印刷の高速化を図ることも可能である。
【００７７】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲はこれに限
定されるものではない。例えば図１２に示すように、インクチューブ７１（インク流路）
の途中に、上述の実施形態に係るダンパー装置１００等と、他の方式のダンパー装置５０
０とを併設して構成してもよい。他の方式のダンパー装置５００としては、種々の公知の
形態を採用することができ、例えば、本出願人に係る、特開２００９−１７８８８９号公
報に開示した構成などが例示される。なおこのとき、他の方式のダンパー装置５００に対
して、本実施形態のダンパー装置１００等を、図１２（ａ）に示すように上流側に配置し
ても、図１２（ｂ）に示すように下流側に配置してもよい。
【００７８】
また、弁体を開放方向（開弁方向）に常時付勢する付勢手段を取り付け、キャリッジ４
０が加減速していないときには弁体を付勢力の作用によりポートを開放する位置に移動さ
せ、キャリッジ４０が加減速したときには弁体を慣性力の作用によりポートを閉止する位
置に移動させるように構成してもよい。付勢手段としては、例えば、コイルバネ、捩りバ
ネ、板バネ、皿バネなどのバネ部材が例示される。
【００７９】
また、弁体を磁性部材により形成して、弁室内又は弁室外に配設した磁石（例えば、電
磁石、永久磁石）により、キャリッジ４０が加減速していないときには電磁石をオンにし
て弁体を磁石の磁力（吸着力）によりポートを開放する位置に移動させ、キャリッジ４０
が加減速したときには、電磁石をオフにして弁体を慣性力の作用によりポートを閉止する
位置に移動させるように構成してもよい。
【００８０】
また、キャリッジ４０の加速度を検出する加速度検出器（加速度センサ）を取り付けて
、キャリッジ４０の加速度が所定の閾値を超えたときにアクチュエータを作動させ、慣性
力とともにアクチュエータの付勢力を弁体に付加するようにしてもよい。また、ハウジン
グの弁室内に開閉部材を別途設けて、加速度検出器において検出した加速度に応じて、こ
の開閉部材を作動させて、弁体によって各ポートを開閉するとともに、これと同期して、
開閉部材によって弁室を開閉するように構成してもよい。
【００８１】
また、上述したように、キャリッジ４０が加減速したときにインクチューブ７１内のイ
ンクにも慣性力が働いて、これに伴うインク自体の流れによって弁体を各ポートの側へ押
し流すこともできるため、インク流路中のいずれの場所にダンパー装置を配置してもよく
、これにより所定のダンピング効果が得られる。但し、弁体自身に働く慣性力を利用した
方が、その相乗効果によって応答性も向上するため、ダンパー装置をキャリッジ４０上の
何れかの位置に配置するのが好ましい。
【００８２】
また、上述の実施形態において、球弁体を鋼球として形成した構成を例示しているが、
これに限定されるものではなく、例えば、鋼球（金属）とインクとの接触を回避するため
に、鋼球をポリエチレンやフッ素樹脂等のプラスチックで被覆してもよい。また、球弁体
は金属と樹脂を混合した成形品であってもよい。さらに、慣性の作用に従ってインク流路
を閉止する目的に適えば、必ずしも弁体が球体である必要はなく、楕円球体や円筒体等の
回転体であっても、多角柱や多角錐等であってもよい。
【００８３】
また、弁体を着座させるための座面の形状については、上述の実施形態で例示したよう
な楕円球面、円錐面等に限定されず、各ポートを閉止し得る形状であればよく、例えば、
球弁体の外形に倣った形状などが挙げられる。なお、弁体によって各ポートが完全に閉止
される必要はなく、プリンタヘッドの内圧を変動させない程度にリークしていてもよい。
【００８４】
また、弁室の断面形状については、円形や楕円形、方形等に限定されず、弁体の移動を
妨げない構造であれば、種々の形状が適用される。例えば、円形の場合は、楕円形に比べ
て各ポート口の開放時の応答を速くするときに有効である。また、入口ポート側と出口ポ
ート側とで異なる形状で形成してもよい。例えば、入口ポート側の形状を楕円形状とし、
出口ポート側の形状を円形状としてもよい。また、ハウジングの下側に曲面やテーパ面が
形成されていればよいので、ハウジングにおいて上側半分の形状を立方体形状とし、下側
半分の形状を球形状としてもよい。
【００８５】
また、上述の実施形態では、図７及び図８に例示したダンパー装置の場合、左右方向に
入口ポート及び出口ポートが配置された場合を示しているが、加速度変化に伴う急激なイ
ンクの流れを防ぐ必要があるポートを塞げるのであれば、各ポートの取付位置は上記実施
形態に示したものに限定されない。例えば、入口ポートを左側に位置させ、出口ポートを
上側に位置させて、インクの流れを略９０度方向転換させてもよい。
【００８６】
また、インクの種類については、水性インク、油性インク、ソルベントインク、ＵＶ硬
化性インク、熱硬化性インク等、特に限定されるものではない。なお、このようなインク
の特性に応じて、弁体の形状・材質を選定することが好ましく、これによりインクと弁体
との接触によって、インクが変質する（インクの物性値が変化する）のを防止することが
できる。また、インク色ごとの特性に応じて、弁体の形状や材質を変更してもよい。
【００８７】
また、上述の実施形態において、インクタンク７０の形態は、円筒容器状や柔軟性のあ
る袋状など他の形態であってもよく、インクタンク７０の配設位置は、装置本体１の前面
側や上部、あるいは装置本体１とは別置きなど、適宜に配設することができる。また、イ
ンタタンク７０（メインタンク）とプリンタヘッド６０との間に、インクのサブタンクを
設けてもよい。
【００８８】
また、インクタンク７０とプリンタヘッド６０との位置関係（水頭差）についても特に
限定されず、適宜な水頭値に設定された状態でダンパー装置は適用される。特に、ノズル
面にメニスカスを良好に形成するためには、プリンタヘッド６０よりもインクタンク７０
を低い姿勢に配置（例えば、５〜１０［cm］程度低く）して水頭差を発生させることで、
プリンタヘッド６０のノズル面よりも内側の圧力を大気圧より低下させていることが好ま
しい。
【００８９】
なお、上述の実施形態では、本発明を適用したインクジェットプリンタの一例として、
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を示したが、本発明は
他の形態のインクジェットプリンタ、例えば、二軸プリンタヘッド移動タイプのインクジ
ェットプリンタ等に適用することも可能である。二軸プリンタヘッド移動タイプの場合、
対応する軸方向ごとに本発明のダンパー装置の向きを合わせて配置するのが好ましい。
【符号の説明】
【００９０】
Ｐ プリンタ装置（インクジェットプリンタ）
Ｍ 印刷媒体
２０ プラテン（媒体支持部）
４０ キャリッジ
５０ キャリッジ移動機構
６０ プリンタヘッド
７０ インクタンク
７１ インクチューブ
７１ａ 上流側チューブ
７１ｂ 下流側チューブ
１００ ダンパー装置（第１実施形態）
１１０ ハウジング
１１１ 弁室
１１２ 底面
１１３ 入口ポート
１１４ 出口ポート
１１９ 最深部
１３０ 球弁体（弁体）
２００ ダンパー装置（第２実施形態）
３００ ダンパー装置（第３実施形態）
３００′ ダンパー装置（第３実施形態の変形例）
４００ ダンパー装置（第４実施形態）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体にインクを吐出するプリンタヘッドを有して所定の走査方向に沿って往復移動
するキャリッジを備えたインクジェットプリンタにおいて、
インクを貯留するインクタンクと前記プリンタヘッドとの間を繋ぐインク流路の途中に
設けられ、前記インク流路を開閉するダンパー装置であって、
前記インク流路に連通する弁室を内部に備え、前記キャリッジと一体的に往復移動する
ハウジングと、
前記ハウジングの一端部に形成され、前記インクタンク側の前記インク流路と前記弁室
とを連通させる入口ポートと、
前記ハウジングの他端部に形成され、前記プリンタヘッド側の前記インク流路と前記弁
室とを連通させる出口ポートと、
前記弁室内に相対移動自在に収容される弁体とを備え、
前記弁体は、
前記キャリッジが加減速したときに、当該加減速に伴う慣性力の作用を受けて、当該慣
性力の作用方向に応じて前記入口ポート又は前記出口ポートのいずれかを塞ぐ位置へ選択
的に相対移動して前記インク流路を閉止し、
前記キャリッジが加減速していないときには、前記入口ポート及び前記出口ポートを開
口する位置へ自重によって相対移動して前記インク流路を開放することを特徴とするダン
パー装置。
【請求項２】
前記弁室の底面が、前記入口ポートと前記出口ポートとの中間位置の下方に最深部を有
するとともに、前記入口ポートおよび前記出口ポートから前記最深部に向けて降下する傾
斜もしくは湾曲を有しており、
前記弁体が、前記底面を転動可能な回転体からなることを特徴とする請求項１に記載の
ダンパー装置。
【請求項３】
前記弁体が、前記弁室の天面から支持部材により揺動自在に垂下状態で吊り下げられ、
前記キャリッジの往復移動に伴う慣性力および重力の作用を受けて振り子運動を行うよう
に構成され、
前記振り子運動による前記弁体の揺動軌跡上に前記入口ポート及び前記出口ポートを配
置したことを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれに記載のダンパー装置と、
前記入口ポートに接続され前記インクタンク側の前記インク流路を形成し得る上流側チ
ューブ及び前記出口ポートに接続され前記プリンタヘッド側の前記インク流路を形成し得
る下流側チューブの少なくとも一方のチューブとを備えて構成されることを特徴とするダ
ンパーチューブアッセンブリ。
【請求項５】
印刷媒体を支持する媒体支持部と、
インクを吐出するプリンタヘッドを有するキャリッジと、
前記媒体支持部に支持された前記印刷媒体の印刷対象面に沿って前記キャリッジを相対
移動させるキャリッジ移動機構と、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクと前記プリンタヘッドとを繋ぐインク流路を形成するインクチューブ
と、
請求項１〜３のいずれかに記載のダンパー装置とを備えて構成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１】
印刷媒体にインクを吐出するプリンタヘッドを有して所定の走査方向に沿って往復移動
するキャリッジを備えたインクジェットプリンタにおいて、
インクを貯留するインクタンクと前記プリンタヘッドとの間を繋ぐインク流路の途中に
設けられ、前記インク流路を開閉するダンパー装置であって、
前記インク流路に連通する弁室を内部に備え、前記キャリッジと一体的に往復移動する
ハウジングと、
前記ハウジングの一端部に形成され、前記インクタンク側の前記インク流路と前記弁室
とを連通させる入口ポートと、
前記ハウジングの他端部に形成され、前記プリンタヘッド側の前記インク流路と前記弁
室とを連通させる出口ポートと、
前記弁室内に相対移動自在に収容される弁体とを備え、
前記弁体は、
前記キャリッジが加減速したときに、当該加減速に伴う慣性力の作用を受けて、当該慣
性力の作用方向に応じて前記入口ポート又は前記出口ポートのいずれかを塞ぐ位置へ選択
的に相対移動して前記インク流路を閉止し、
前記キャリッジが加減速していないときには、前記入口ポート及び前記出口ポートを開
口する位置へ自重によって相対移動して前記インク流路を開放することを特徴とするダン
パー装置。
【請求項２】
前記弁室の底面が、前記入口ポートと前記出口ポートとの中間位置の下方に最深部を有
するとともに、前記入口ポートおよび前記出口ポートから前記最深部に向けて降下する傾
斜もしくは湾曲を有しており、
前記弁体が、前記底面を転動可能な回転体からなることを特徴とする請求項１に記載の
ダンパー装置。
【請求項３】
前記弁体が、前記弁室の天面から支持部材により揺動自在に垂下状態で吊り下げられ、
前記キャリッジの往復移動に伴う慣性力および重力の作用を受けて振り子運動を行うよう
に構成され、
前記振り子運動による前記弁体の揺動軌跡上に前記入口ポート及び前記出口ポートを配
置したことを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれに記載のダンパー装置と、
前記入口ポートに接続され前記インクタンク側の前記インク流路を形成し得る上流側チ
ューブ及び前記出口ポートに接続され前記プリンタヘッド側の前記インク流路を形成し得
る下流側チューブの少なくとも一方のチューブとを備えて構成されることを特徴とするダ
ンパーチューブアッセンブリ。
【請求項５】
印刷媒体を支持する媒体支持部と、
インクを吐出するプリンタヘッドを有するキャリッジと、
前記媒体支持部に支持された前記印刷媒体の印刷対象面に沿って前記キャリッジを相対
移動させるキャリッジ移動機構と、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクと前記プリンタヘッドとを繋ぐインク流路を形成するインクチューブ
と、
請求項１〜３のいずれかに記載のダンパー装置とを備えて構成されることを特徴とする
インクジェットプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２５０４０６（Ｐ２０１２−２５０４０６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４００６（Ｐ２０１１−１２４００６）
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【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２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【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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