液体供給装置および印刷装置
【課題】キャリッジの負荷変動を抑制して均一な移動速度でキャリッジを移動させながら液体をヘッドに供給することを可能し、スループット及びヘッドによる液体処理精度の向上を図り、さらには装置の小型化を図ることができる液体供給装置および印刷装置を提供する。
【解決手段】インク供給装置５０は、偶数のポンプ５１ａ，５１ｂが設けられ、キャリッジ２３の一方向移動時に一方のポンプ５１ａのカム５５Ａがタンクバネ６６ａの付勢力に抗してポンプタンク５２ａを収縮させるとともに他方のポンプ５１ｂのカム５５Ｂがタンクバネ６６ｂの付勢力でポンプタンク５２ｂを伸長させ、キャリッジ２３の逆方向移動時にカム５５Ａがタンクバネ６６ａの付勢力でポンプタンク５２ａを伸長させるとともにカム５５Ｂがタンクバネ６６ｂの付勢力に抗してポンプタンク５２ｂを収縮させる。
【解決手段】インク供給装置５０は、偶数のポンプ５１ａ，５１ｂが設けられ、キャリッジ２３の一方向移動時に一方のポンプ５１ａのカム５５Ａがタンクバネ６６ａの付勢力に抗してポンプタンク５２ａを収縮させるとともに他方のポンプ５１ｂのカム５５Ｂがタンクバネ６６ｂの付勢力でポンプタンク５２ｂを伸長させ、キャリッジ２３の逆方向移動時にカム５５Ａがタンクバネ６６ａの付勢力でポンプタンク５２ａを伸長させるとともにカム５５Ｂがタンクバネ６６ｂの付勢力に抗してポンプタンク５２ｂを収縮させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインタンクの液体をポンプタンクを介してヘッドに供給する液体供給装置および印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記液体供給装置の一例として、パソコン等に接続されるプリンタに組み込まれて、印刷ヘッドに液体としてのインクを供給する装置が挙げられる。このような液体供給装置では、インクカートリッジを配置した位置や流路の抵抗によっては印刷ヘッドのみでインクをインクカートリッジから吸い上げるのは困難な場合が多い。そのため、インクカートリッジを加圧して印刷ヘッドまでインクを供給する加圧機構を搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の加圧機構は構造が複雑であり、しかも大きな設置スペースが必要になるため、簡易化及び小型化のために、キャリッジの往復移動の駆動力を利用してインクをサブタンクに供給するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２に記載のインク供給装置は、往復移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へ供給されるインクを貯留したインクカートリッジと、インクジェット記録ヘッドによる印刷で消費されるインクを保持しておくインク保持部とを備え、キャリッジの所定位置への移動によって圧縮されてインク保持部へインクを送り出すとともに、キャリッジの所定位置から外れた位置への移動によって復元してインクカートリッジからインクを引き込むインクポンプ部が設けられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７０１３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６０６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のキャリッジの往復移動を利用する方式のインク供給装置では、インク供給のためにキャリッジを印刷領域外の所定位置に移動させるようになっている。これは、インク供給は印刷中に行うのが効率的であるものの、キャリッジの駆動力を利用することから、印刷中にインク供給を行うと、インクポンプ部の伸縮でキャリッジの負荷が変動し、キャリッジの移動速度がばらついて印刷画質に影響を与えてしまうためである。このことから、スループットの低下や、キャリッジの移動距離増大による大型化が避けられない状況にある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、キャリッジの負荷変動を抑制して均一な移動速度でキャリッジを移動させながら液体をヘッドに供給することを可能し、スループット及びヘッドによる液体処理精度の向上を図り、さらには装置の小型化を図ることができる液体供給装置および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決することのできる本発明に係る液体供給装置は、
液体が貯留されたメインタンクと、
前記メインタンクから液体を引き込むポンプタンクと、
前記ポンプタンクから液体が供給されるヘッドと、
前記ヘッドが搭載されるとともに往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジの往復移動により前記ポンプタンクの容積を変化させてメインタンクからの液体を引き込むかまたは前記ヘッドに液体を供給させるカムと、を有する液体供給装置であって、
前記ポンプタンクが偶数設けられるとともに前記カムが逆位相に一対設けられ、
前記キャリッジの一方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大され、
前記キャリッジの逆方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されることを特徴とする。
【０００９】
この構成の液体供給装置によれば、キャリッジの一方向移動時に一方の半数のポンプタンクの容積が減少されるとともに他方の半数のポンプタンクの容積が増大され、キャリッジの逆方向移動時に一方の半数のポンプタンクの容積が増大されるとともに他方の半数のポンプタンクの容積が減少されるため、キャリッジへの負荷を一方向移動時と逆方向移動時とで均一化できるとともに、移動時の負荷を平均化できる。したがって、キャリッジの負荷変動を抑制することができ、キャリッジの移動速度を均一化できる。それにより、ヘッドによる液体処理も均一化が図れ、処理の高精度化を図ることができる。また、ヘッドによる液体処理中にポンプタンクの容積を変化させてメインタンクからの液体を引き込んだりヘッドに液体を供給させたりすることができるため、スループットの向上を図ることができる。
【００１０】
本発明に係る液体供給装置において、前記カムは、前記キャリッジの往復移動範囲のうち少なくとも前記ヘッドによる液体の吐出範囲全体に設けられていることが好ましい。
【００１１】
この構成の液体供給装置によれば、ヘッドによる液体の吐出時にポンプタンクの容積変化が行われ、液体をヘッドに供給させるためにキャリッジをヘッドによる液体の吐出範囲外の位置に移動させる必要がない。そのため、ヘッドによる液体の吐出範囲外に別個のポンプ機構や加圧機構を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。
【００１２】
前記課題を解決することのできる本発明に係る印刷装置は、
搬送される媒体に対してヘッドからインクを吐出して印刷処理を行う印刷装置であって、
前記ヘッドへインクを供給する装置として、上記本発明に係る液体供給装置の何れかを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この構成の印刷装置によれば、キャリッジの負荷変動を抑制してキャリッジの移動速度を均一化した状態で印刷処理を行いつつ、印刷時のキャリッジ移動により、インクをメインタンクからポンプタンクに確実に補給することができるとともに、ポンプタンクからヘッドへ確実にインクを供給することができる。したがって、スループットの向上を図るとともに媒体への印刷品質の向上を図ることができる。
さらに、キャリッジの往復移動範囲外に加圧ユニットを追加する必要がないので、印刷装置の小型化を図ることができる。また、ポンプタンクへのインクの補給が確実に行われるため、ポンプタンクの容量を小さくすることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液体供給装置および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図１１は本発明に係る一実施形態の液体供給装置によってインク供給機構が構成されたインクジェットプリンタを示す図であり、図１はインクジェットプリンタの外観斜視図、図２はインクジェットプリンタのプリンタカバーを開いた状態の斜視図、図３はインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図、図４はインクジェットプリンタのインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの部品の接続構造を示す部分斜視図、図５はインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの構成を別の向きから見た部分斜視図、図６は本実施形態のインク供給装置の概略平面図、図７は本実施形態のインク供給装置の概略側面図、図８は本実施形態のインク供給装置の概略正面図、図９は自己封止ユニットの構造を示す断面図、図１０は比較例のキャリッジ負荷を示す特性線図、図１１は本実施形態のインク供給装置を用いた場合のキャリッジ負荷を示す特性線図である。
【００１５】
まず、本実施形態の印刷装置であるインクジェットプリンタの構造について説明する。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、複数種のカラーインクを使用してロール紙にカラー印刷するものであり、プリンタ本体を覆うプリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にフィードスイッチやインジケータ等も配置されている。
【００１６】
ロール紙カバー５を開くと、図２に示すように、印刷される媒体であるロール紙１１を収容した用紙収容部１３が開放状態になって、ロール紙１１の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー７を開くと、カートリッジ装着部１５が開放状態になり、カートリッジ装着部１５へのインクカートリッジ（メインタンク）１７の着脱が可能になる。
【００１７】
この場合、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部１５の前方にインクカートリッジ１７が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００１８】
プリンタケース２内の用紙収容部１３の上方には、図３及び図４に示すように、インクジェットヘッド（ヘッド）２１を搭載したキャリッジ２３が設けられている。キャリッジ２３は、ロール紙１１の幅方向に沿って延在するガイド部材２５によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙１１の幅方向に延在する無端ベルト２６ａと無端ベルト２６ａを駆動するキャリッジモータ２６ｂとによって、プラテン２８の上方をロール紙１１の幅方向に往復移動可能になっている。
【００１９】
図示のように、カートリッジ装着部１５の上方が、往復移動するキャリッジ２３の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ２３の下面に露出するインクジェットヘッド２１のインクノズルを覆うキャップ２７と、キャップ２７を介してインクジェットヘッド２１の各インクノズル内のインクを吸引廃棄するインク吸引機構２９とが設けられている。
【００２０】
インクカートリッジ１７は、図３に示すカートリッジケース１８内に複数個の図４に示すカラーインクパック１９を収容したものである。インクカートリッジ１７内の各インクパック１９は、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した際に、カートリッジ装着部１５側に設けられたインク供給針がインクパック１９のインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部１５のインク供給針には、図５にも示すように、プリンタケース２内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、各色に分けられた可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
【００２１】
インク供給チューブ３３の他端は、図４に示すように、キャリッジ２３に接続されている。これにより、各インクパック１９のインクは、カートリッジ装着部１５のインク供給針から、インク流路３１、インク供給チューブ３３を経て、キャリッジ２３に供給されるようになっている。
【００２２】
次に、インク供給チューブ３３に接続され、インクジェットヘッド２１にインクを供給するインク供給装置（液体供給装置）５０について説明する。
【００２３】
図６に示すように、キャリッジ２３には、４色分つまり偶数のポンプ５１ａ〜５１ｄを構成する４つの容積可変のポンプタンク５２ａ〜５２ｄと、同じく４色分の容量可変のサブタンク５３ａ〜５３ｄとが搭載されている。一組の二色分のポンプ５１ａ，５１ｂを構成するポンプタンク５２ａ，５２ｂがキャリッジ２３の往復移動方向（矢印Ｘ方向）の位置を合わせて隣接配置されており、これらポンプタンク５２ａ，５２ｂにそれぞれ個別に連通するサブタンク５３ａ，５３ｂが、これらのポンプタンク５２ａ，５２ｂとキャリッジ２３の移動方向の位置を合わせて、対応するポンプタンク５２ａ，５２ｂの外側に配置されている。また、他の一組の二色分のポンプ５１ｃ，５１ｄを構成するポンプタンク５２ｃ，５２ｄ及びサブタンク５３ｃ，５３ｄが、ポンプタンク５２ａ，５２ｂ及びサブタンク５３ａ，５３ｂとはキャリッジ２３の往復移動方向の位置を異ならせて同様に配置されている。なお、一組の二色分のポンプ５１ａ，５１ｂと他の一組の二色分のポンプ５１ｃ，５１ｄとは略同様の構造となっている。
【００２４】
一方側のポンプ５１ａ，５１ｃを構成するポンプタンク５２ａ，５２ｃとサブタンク５３ａ，５３ｃとの間における上方には、カム５５Ｂがキャリッジ２３の移動方向に沿って配置されている。他方側のポンプ５１ｂ，５１ｄを構成するポンプタンク５２ｂ，５２ｄとサブタンク５３ｂ，５３ｄとの間における上方には、カム５５Ａがキャリッジ２３の移動方向に沿って配置されている。
【００２５】
一方側のポンプ５１ａ，５１ｃのポンプタンク５２ａ，５２ｃとカム５５Ｂとの間には、ポンプ５１ａを構成するアーム５６ａ及びポンプ５１ｃを構成するアーム５６ｃがそれぞれ回動可能に支持されている。これらアーム５６ａ，５６ｃはカム５５Ａの方向に延出して、ともにカムＡの下側のカム面に当接する。アーム５６ａには、その中間位置からポンプタンク５２ａの方向に延出する作動片部５７ａが、アーム５６ｃにも、同様にポンプタンク５２ｃの方向に延出する作動片部５７ｃが設けられている。
【００２６】
他方側のポンプ５１ｂ，５１ｄのポンプタンク５２ｂ，５２ｄとカム５５Ａとの間には、ポンプ５１ｂを構成するアーム５６ｂ及びポンプ５１ｄを構成するアーム５６ｄがそれぞれ回動可能に支持されている。これらアーム５６ｂ，５６ｄはカム５５Ｂの方向に延出して、ともにカムＢの下側のカム面に当接する。アーム５６ｂには、その中間位置からポンプタンク５２ｂの方向に延出する作動片部５７ｂが、アーム５６ｄにも、同様にポンプタンク５２ｄの方向に延出する作動片部５７ｄが設けられている。
【００２７】
図７に示すように、一方側のポンプ５１ａのポンプタンク５２ａは流路５９ａを介してインクカートリッジ１７の対応色のカラーインクパック１９（図４参照）に連通しており、このポンプタンク５２ａは、流路６０ａを介してサブタンク５３ａに連通し、サブタンク５３ａは流路６１ａを介して自己封止ユニット３６に連通している。ポンプタンク５２ａとインクカートリッジ１７とを連通させる流路５９ａには、逆止弁３９が設けられており、この流路５９ａにおいて、逆止弁３９によってインクカートリッジ１７側からポンプタンク５２ａ側へのみインクが流れるようになっている。また、ポンプタンク５２ａとサブタンク５３ａとの間の流路６０ａにも逆止弁４０が設けられており、ポンプタンク５２ａ側からサブタンク５３ａ側へのみインクが流れるようになっている。
【００２８】
他方側のポンプ５１ｂのポンプタンク５２ｂも、流路５９ｂを介してインクカートリッジ１７に、流路６０ｂを介してサブタンク５３ｂに連通し、サブタンク５３ｂは流路６１ｂを介して自己封止ユニット３６に連通している。流路５９ｂにも、インクカートリッジ１７側からポンプタンク５２ｂ側へのみインクを流す逆止弁３９が設けられており、また、ポンプタンク５２ｂとサブタンク５３ｂとの間の流路６０ｂにも、ポンプタンク５２ｂ側からサブタンク５３ｂ側へのみインクを流す逆止弁４０が設けられている。
【００２９】
ポンプタンク５２ａ，５２ｂは、伸縮することにより容積可変に構成されており、ポンプタンク５２ａ内には、これを伸長方向（容積を増大させる方向）に付勢するタンクバネ６６ａが、ポンプタンク５２ｂ内にも同様のタンクバネ６６ｂが設けられている。また、ポンプタンク５２ａの外側にはタンクバネ６６ａと直列方向にリミットバネ６７ａが、ポンプタンク５２ｂの外側にもタンクバネ６６ｂと直列方向にリミットバネ６７ｂが設けられている。リミットバネ６６ａの先端に保持された当接板６８ａがアーム５６ａの作動片部５７ａに、リミットバネ６７ｂの先端に保持された当接板６８ｂがアーム５６ｂの作動片部５７ｂに当接する。
【００３０】
よって、アーム５６ａが当接するカム５５Ａの下側の図８に示すカム面６９Ａの高さ位置に応じて作動片部５７ａの高さ位置が変わり、作動片部５７ａの高さ位置が低くなるとポンプタンク５２ａはタンクバネ６６ａの付勢力に抗して収縮して容積を減少させる。他方、作動片部５７ａの高さ位置が高くなるとポンプタンク５２ａはタンクバネ６６ａの付勢力で伸長し容積を増大させる。つまり、カム５５Ａはタンクバネ６６ａと協働してポンプタンク５２ａを伸縮させる。同様に、アーム５６ｂが当接するカム５５Ｂの下側のカム面６９Ｂの高さ位置に応じて作動片部５７ｂの高さ位置が変わることになり、その結果、カム５５Ｂもタンクバネ６６ｂと協働してポンプタンク５２ｂを伸縮させる。他のポンプ５１ｃ，５１ｄも同様である。
【００３１】
図８に示すように、一方側のポンプ５１ａ，５１ｃのアーム５６ａ，５６ｃを当接させるカム５５Ａのカム面６９Ａは、キャリッジ２３の一の移動方向（図８右方向）に沿って直線的に高さ位置が低くなるように傾斜しており、他方側のポンプ５１ｂ，５１ｄのアーム５６ｂ，５６ｄを当接させるカム５５Ｂのカム面６９Ｂは、キャリッジ２３の一の移動方向に沿って直線的に高さ位置が高くなるように逆に傾斜している。これらカム５５Ａ，５５Ｂは、カム面６９Ａ，６９Ｂの傾斜角度が同じであって傾斜方向のみが逆となっており、鏡面対称の形状となっている。
【００３２】
よって、キャリッジ２３の一方向移動時には、一方の半数のポンプ５１ａ，５１ｃのカム５５Ａが、図８に示すように高さ位置が徐々に低くなることで、アーム５６ａ，５６ｃを下方向に揺動させる。これにより、ポンプ５１ａは、作動片部５７ａがポンプタンク５２ａをタンクバネ６６ａの付勢力に抗して収縮させ、ポンプタンク５２ａを縮小させることになり、ポンプタンク５２ａ内にあったインクをサブタンク５３ａに供給する。ポンプ５１ｃも同様に作動してポンプタンク５２ｃ内にあったインクをサブタンク５３ｃに供給する。
【００３３】
また、上記と同じキャリッジ２３の一方向移動時に、他方の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄのカム５５Ｂは、図８に示すように、逆に高さ位置が徐々に高くなる。これにより、ポンプ５１ｂは、タンクバネ６６ｂ及びリミットバネ６７ｂの付勢力でアーム５６ｂを上方向に揺動させて、ポンプタンク５２ｂを伸長させ、ポンプタンク５２ｂを拡大させることになり、インクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ｂ内に吸引する。ポンプ５１ｄも同様に作動してインクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ｄ内に吸引する。
【００３４】
他方、キャリッジ２３の逆方向移動時には、一方の半数のポンプ５１ａ，５１ｃのカム５５Ａが、図８に示すように高さ位置が徐々に高くなる。これにより、ポンプ５１ａは、タンクバネ６６ａ及びリミットバネ６７ａの付勢力でアーム５６ａを上方向に揺動させて、ポンプタンク５２ａを伸長させ、ポンプタンク５２ａを拡大させることになり、インクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ａ内に吸引する。ポンプ５１ｃも同様に作動してインクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ｃ内に吸引する。
【００３５】
また、上記と同じキャリッジ２３の逆方向移動時に、他方の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄのカム５５Ｂが、図８に示すように高さ位置が徐々に低くなることで、アーム５６ｂ，５６ｄを下方向に揺動させる。これにより、ポンプ５１ｂは、作動片部５７ｂがポンプタンク５２ｂをタンクバネ６６ｂの付勢力に抗して収縮させ、ポンプタンク５２ｂを縮小させることになり、ポンプタンク５２ｂ内にあったインクをサブタンク５３ｂに供給する。ポンプ５１ｄも同様に作動してポンプタンク５２ｄ内にあったインクをサブタンク５３ｄに供給する。
【００３６】
つまり、キャリッジ２３の一方向移動時に、一方側の半数のポンプ５１ａ，５１ｃがポンプタンク５２ａ，５２ｃからサブタンク５３ａ，５３ｃにインクを供給するとともに、他方側の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄがポンプタンク５２ｂ，５２ｄにインクを吸引することになる。また、キャリッジ２３の逆方向移動時に、一方側の半数のポンプ５１ａ，５１ｃがポンプタンク５２ａ，５２ｃにインクを吸引するとともに、他方側の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄがポンプタンク５２ｂ，５２ｄからサブタンク５３ｂ，５３ｄにインクを供給することになる。
【００３７】
よって、キャリッジ２３が印刷のために往復移動すると、このキャリッジ２３の駆動力によってポンプ５１ａ〜５１ｄがインクを吸引及び吐出することになる。なお、カム５５Ａ，５５Ｂは、少なくとも上記したインクジェットヘッド２１の印刷範囲全体に対して形成されている。つまり、インクジェットヘッド２１が印刷を行う際には、必ず、一方側の半数のポンプ５１ａ，５１ｃと他方側の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄとが逆位相のポンプ動作を行うようになっている。
【００３８】
図９に示すように、自己封止ユニット３６は、ユニット本体８１に、供給路８２、中間路８３及び排出路８４が形成されている。そして、供給路８２に形成された供給口８２ａに、流路５１の下流側端部が接続され、排出路８４に形成された排出口８４ａに、インクジェットヘッド２１が接続されている。
供給路８２と中間路８３とを区画する壁部８５には、流入口８５ａが形成されており、この流入口８５ａにて供給路８２内のインクが中間路８３内へ流入される。また、中間路８３と排出路８４とを区画する壁部８６には、連通口８６ａが形成されており、この連通口８６ａにて中間路８３内のインクが排出路８４内へ流入される。
【００３９】
中間路８３内には、壁部８６に支点部８７が形成されており、この支点部８７には、揺動棒９１が揺動可能に支持されている。この揺動棒９１には、その一端部に、壁部８５側へ向かって屈曲する作動棒部９２が一体に形成されており、この作動棒部９２の先端には、壁部８５に当接して流入口８５ａを閉鎖する閉鎖板９３が形成されている。また、この閉鎖板９３と壁部８６との間には、圧縮バネ９４が設けられ、この圧縮バネ９４の付勢力によって閉鎖板９３が壁部８５側へ向かって付勢されている。また、揺動棒９１の他端部には、壁部８６側へ屈曲され、この壁部８６の連通口８６ａに挿通された押圧棒部９５が形成されている。
【００４０】
また、ユニット本体８１の排出路８４側の側壁８１ａには、開口部９６が形成されている。この開口部９６には、その開口縁部に、液密性及び可撓性を有するフィルム９７が液密的に連結されている。このフィルム９７の排出路８４側における中央部分には、押圧板９８が固定されている。そして、この押圧板９８に、揺動棒９１の押圧棒部９５の先端部が当接されている。また、押圧板９８と壁部８６との間には圧縮バネ９９が取り付けられており、この圧縮バネ９９の付勢力によって押圧板９８が外側へ押し出されている。そして、この自己封止ユニット３６では、閉鎖板９３が、圧縮バネ９４及び閉鎖板９３に作用する圧力によって壁部８５に押し付けられ、流入口８５ａが閉鎖される。
【００４１】
そして、自己封止ユニット３６では、フィルム９７によって覆われた部分の容積の減少にともない押圧板９８によって揺動棒９１の押圧棒部９５が押圧されると、揺動棒９１が支点部８７による連結箇所を中心として揺動することにより、閉鎖板９３が壁部８５から離間する。これにより、供給路８２から流入口８５ａを通って中間路８３及び排出路８４へインクが流れ込み、インクジェットヘッド２１へ供給される。
【００４２】
そして、この自己封止ユニット３６をインクジェットヘッド２１の上流側に設けることにより、例えば、キャリッジ２３の加減速などによって供給側におけるインクの圧力変動が発生したとしても、この圧力変動のインクジェットヘッド２１への伝達が自己封止ユニット３６によって遮断される。
これにより、圧力変動が伝達されることによるインクジェットヘッド２１での意図しないインクの吐出、インクだれあるいは吐出不良による印刷のドット抜けなどの不具合が防止される。
【００４３】
以上に述べた本実施形態のインク供給装置５０によれば、キャリッジ２３の一方向移動時に一方の半数のポンプ５１ａ，５１ｃのカム５５Ａがポンプタンク５２ａ，５２ｃを収縮させるとともに他方の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄのカム５５Ｂがポンプタンク５２ｂ，５２ｄを伸長させることになり、キャリッジ２３の逆方向移動時に一方のカム５５Ａがポンプタンク５２ａ，５２ｃを伸長させるとともに他方のカム５５Ｂがポンプタンク５２ｂ，５２ｄを収縮させることになるため、キャリッジ２３への負荷が一方向移動時と逆方向移動時とで均一化できることになる。つまり、図１０に比較例を示すように、例えば、一つのポンプを一つのカムで吸引及び供給させたとき、図１０中符号Ａで示す吸引側のキャリッジ負荷は高く、図１０中符号Ｂで示す供給側のキャリッジ負荷は低くなり、しかも、それぞれのキャリッジ負荷が移動方向に沿って変動し、これにより、印刷の品質に影響を及ぼすことになる。これに対して、本実施形態のインク供給装置５０によれば、図１１に示すように、吸引側と供給側とでキャリッジ負荷が均一化されるとともに平均化させて同一直線となり、キャリッジ負荷の変動が抑制されることになる。
【００４４】
したがって、キャリッジ２３の移動速度を均一化して印刷の品質を確保した上で、印刷中に常にインクをサブタンク５３ａ〜５３ｄに供給することができることになり、印刷作業中に別にインク供給動作を行う必要がないため、印刷処理のスループットを向上することができる。また、インクジェットヘッド２１による印刷範囲外に別個のポンプ機構や加圧機構を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。
また、サブタンク５３ａ〜５３ｄに蓄えるインクの量が少量（少なくともキャリッジ２３の往復分のインク量）で良いため、サブタンク５３ａ〜５３ｄの小型化が図れ、ヘッドの吸引クリーニング時に排出されるインク量も低減できる。さらに、インクジェットヘッド２１の印刷領域中にカム５５Ａ，５５Ｂ等を配置すれば良いため、キャリッジ２３を印刷範囲外の位置に移動させる必要がなく、プリンタサイズの小型化が図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る印刷装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示したインクジェットプリンタのプリンタカバーを開いた状態の斜視図である。
【図３】図１に示したインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図４】図１に示したインクジェットプリンタのインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの部品の接続構造を示す部分斜視図である。
【図５】図１に示したインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの構成を別の向きから見た部分斜視図である。
【図６】図１に示したインクジェットプリンタのインク供給装置を示す概略構成図である。
【図７】図６に示したインク供給装置の側面図である。
【図８】図６に示したインク供給装置の正面図である。
【図９】図１に示したインクジェットプリンタの自己封止ユニットの構造を示す断面図である。
【図１０】比較例のキャリッジ負荷を示す特性線図である。
【図１１】本実施形態のインク供給装置を用いた場合のキャリッジ負荷を示す特性線図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…インクジェットプリンタ（印刷装置）、１７…インクカートリッジ（メインタンク）、２１…インクジェットヘッド（ヘッド）、２３…キャリッジ、５０…インク供給装置（液体供給装置）、５２ａ〜５２ｄ…ポンプタンク、５５Ａ，５５Ｂ…カム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインタンクの液体をポンプタンクを介してヘッドに供給する液体供給装置および印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記液体供給装置の一例として、パソコン等に接続されるプリンタに組み込まれて、印刷ヘッドに液体としてのインクを供給する装置が挙げられる。このような液体供給装置では、インクカートリッジを配置した位置や流路の抵抗によっては印刷ヘッドのみでインクをインクカートリッジから吸い上げるのは困難な場合が多い。そのため、インクカートリッジを加圧して印刷ヘッドまでインクを供給する加圧機構を搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の加圧機構は構造が複雑であり、しかも大きな設置スペースが必要になるため、簡易化及び小型化のために、キャリッジの往復移動の駆動力を利用してインクをサブタンクに供給するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２に記載のインク供給装置は、往復移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へ供給されるインクを貯留したインクカートリッジと、インクジェット記録ヘッドによる印刷で消費されるインクを保持しておくインク保持部とを備え、キャリッジの所定位置への移動によって圧縮されてインク保持部へインクを送り出すとともに、キャリッジの所定位置から外れた位置への移動によって復元してインクカートリッジからインクを引き込むインクポンプ部が設けられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７０１３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６０６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のキャリッジの往復移動を利用する方式のインク供給装置では、インク供給のためにキャリッジを印刷領域外の所定位置に移動させるようになっている。これは、インク供給は印刷中に行うのが効率的であるものの、キャリッジの駆動力を利用することから、印刷中にインク供給を行うと、インクポンプ部の伸縮でキャリッジの負荷が変動し、キャリッジの移動速度がばらついて印刷画質に影響を与えてしまうためである。このことから、スループットの低下や、キャリッジの移動距離増大による大型化が避けられない状況にある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、キャリッジの負荷変動を抑制して均一な移動速度でキャリッジを移動させながら液体をヘッドに供給することを可能し、スループット及びヘッドによる液体処理精度の向上を図り、さらには装置の小型化を図ることができる液体供給装置および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決することのできる本発明に係る液体供給装置は、
液体が貯留されたメインタンクと、
前記メインタンクから液体を引き込むポンプタンクと、
前記ポンプタンクから液体が供給されるヘッドと、
前記ヘッドが搭載されるとともに往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジの往復移動により前記ポンプタンクの容積を変化させてメインタンクからの液体を引き込むかまたは前記ヘッドに液体を供給させるカムと、を有する液体供給装置であって、
前記ポンプタンクが偶数設けられるとともに前記カムが逆位相に一対設けられ、
前記キャリッジの一方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大され、
前記キャリッジの逆方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されることを特徴とする。
【０００９】
この構成の液体供給装置によれば、キャリッジの一方向移動時に一方の半数のポンプタンクの容積が減少されるとともに他方の半数のポンプタンクの容積が増大され、キャリッジの逆方向移動時に一方の半数のポンプタンクの容積が増大されるとともに他方の半数のポンプタンクの容積が減少されるため、キャリッジへの負荷を一方向移動時と逆方向移動時とで均一化できるとともに、移動時の負荷を平均化できる。したがって、キャリッジの負荷変動を抑制することができ、キャリッジの移動速度を均一化できる。それにより、ヘッドによる液体処理も均一化が図れ、処理の高精度化を図ることができる。また、ヘッドによる液体処理中にポンプタンクの容積を変化させてメインタンクからの液体を引き込んだりヘッドに液体を供給させたりすることができるため、スループットの向上を図ることができる。
【００１０】
本発明に係る液体供給装置において、前記カムは、前記キャリッジの往復移動範囲のうち少なくとも前記ヘッドによる液体の吐出範囲全体に設けられていることが好ましい。
【００１１】
この構成の液体供給装置によれば、ヘッドによる液体の吐出時にポンプタンクの容積変化が行われ、液体をヘッドに供給させるためにキャリッジをヘッドによる液体の吐出範囲外の位置に移動させる必要がない。そのため、ヘッドによる液体の吐出範囲外に別個のポンプ機構や加圧機構を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。
【００１２】
前記課題を解決することのできる本発明に係る印刷装置は、
搬送される媒体に対してヘッドからインクを吐出して印刷処理を行う印刷装置であって、
前記ヘッドへインクを供給する装置として、上記本発明に係る液体供給装置の何れかを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この構成の印刷装置によれば、キャリッジの負荷変動を抑制してキャリッジの移動速度を均一化した状態で印刷処理を行いつつ、印刷時のキャリッジ移動により、インクをメインタンクからポンプタンクに確実に補給することができるとともに、ポンプタンクからヘッドへ確実にインクを供給することができる。したがって、スループットの向上を図るとともに媒体への印刷品質の向上を図ることができる。
さらに、キャリッジの往復移動範囲外に加圧ユニットを追加する必要がないので、印刷装置の小型化を図ることができる。また、ポンプタンクへのインクの補給が確実に行われるため、ポンプタンクの容量を小さくすることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液体供給装置および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図１１は本発明に係る一実施形態の液体供給装置によってインク供給機構が構成されたインクジェットプリンタを示す図であり、図１はインクジェットプリンタの外観斜視図、図２はインクジェットプリンタのプリンタカバーを開いた状態の斜視図、図３はインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図、図４はインクジェットプリンタのインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの部品の接続構造を示す部分斜視図、図５はインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの構成を別の向きから見た部分斜視図、図６は本実施形態のインク供給装置の概略平面図、図７は本実施形態のインク供給装置の概略側面図、図８は本実施形態のインク供給装置の概略正面図、図９は自己封止ユニットの構造を示す断面図、図１０は比較例のキャリッジ負荷を示す特性線図、図１１は本実施形態のインク供給装置を用いた場合のキャリッジ負荷を示す特性線図である。
【００１５】
まず、本実施形態の印刷装置であるインクジェットプリンタの構造について説明する。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、複数種のカラーインクを使用してロール紙にカラー印刷するものであり、プリンタ本体を覆うプリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にフィードスイッチやインジケータ等も配置されている。
【００１６】
ロール紙カバー５を開くと、図２に示すように、印刷される媒体であるロール紙１１を収容した用紙収容部１３が開放状態になって、ロール紙１１の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー７を開くと、カートリッジ装着部１５が開放状態になり、カートリッジ装着部１５へのインクカートリッジ（メインタンク）１７の着脱が可能になる。
【００１７】
この場合、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部１５の前方にインクカートリッジ１７が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００１８】
プリンタケース２内の用紙収容部１３の上方には、図３及び図４に示すように、インクジェットヘッド（ヘッド）２１を搭載したキャリッジ２３が設けられている。キャリッジ２３は、ロール紙１１の幅方向に沿って延在するガイド部材２５によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙１１の幅方向に延在する無端ベルト２６ａと無端ベルト２６ａを駆動するキャリッジモータ２６ｂとによって、プラテン２８の上方をロール紙１１の幅方向に往復移動可能になっている。
【００１９】
図示のように、カートリッジ装着部１５の上方が、往復移動するキャリッジ２３の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ２３の下面に露出するインクジェットヘッド２１のインクノズルを覆うキャップ２７と、キャップ２７を介してインクジェットヘッド２１の各インクノズル内のインクを吸引廃棄するインク吸引機構２９とが設けられている。
【００２０】
インクカートリッジ１７は、図３に示すカートリッジケース１８内に複数個の図４に示すカラーインクパック１９を収容したものである。インクカートリッジ１７内の各インクパック１９は、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した際に、カートリッジ装着部１５側に設けられたインク供給針がインクパック１９のインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部１５のインク供給針には、図５にも示すように、プリンタケース２内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、各色に分けられた可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
【００２１】
インク供給チューブ３３の他端は、図４に示すように、キャリッジ２３に接続されている。これにより、各インクパック１９のインクは、カートリッジ装着部１５のインク供給針から、インク流路３１、インク供給チューブ３３を経て、キャリッジ２３に供給されるようになっている。
【００２２】
次に、インク供給チューブ３３に接続され、インクジェットヘッド２１にインクを供給するインク供給装置（液体供給装置）５０について説明する。
【００２３】
図６に示すように、キャリッジ２３には、４色分つまり偶数のポンプ５１ａ〜５１ｄを構成する４つの容積可変のポンプタンク５２ａ〜５２ｄと、同じく４色分の容量可変のサブタンク５３ａ〜５３ｄとが搭載されている。一組の二色分のポンプ５１ａ，５１ｂを構成するポンプタンク５２ａ，５２ｂがキャリッジ２３の往復移動方向（矢印Ｘ方向）の位置を合わせて隣接配置されており、これらポンプタンク５２ａ，５２ｂにそれぞれ個別に連通するサブタンク５３ａ，５３ｂが、これらのポンプタンク５２ａ，５２ｂとキャリッジ２３の移動方向の位置を合わせて、対応するポンプタンク５２ａ，５２ｂの外側に配置されている。また、他の一組の二色分のポンプ５１ｃ，５１ｄを構成するポンプタンク５２ｃ，５２ｄ及びサブタンク５３ｃ，５３ｄが、ポンプタンク５２ａ，５２ｂ及びサブタンク５３ａ，５３ｂとはキャリッジ２３の往復移動方向の位置を異ならせて同様に配置されている。なお、一組の二色分のポンプ５１ａ，５１ｂと他の一組の二色分のポンプ５１ｃ，５１ｄとは略同様の構造となっている。
【００２４】
一方側のポンプ５１ａ，５１ｃを構成するポンプタンク５２ａ，５２ｃとサブタンク５３ａ，５３ｃとの間における上方には、カム５５Ｂがキャリッジ２３の移動方向に沿って配置されている。他方側のポンプ５１ｂ，５１ｄを構成するポンプタンク５２ｂ，５２ｄとサブタンク５３ｂ，５３ｄとの間における上方には、カム５５Ａがキャリッジ２３の移動方向に沿って配置されている。
【００２５】
一方側のポンプ５１ａ，５１ｃのポンプタンク５２ａ，５２ｃとカム５５Ｂとの間には、ポンプ５１ａを構成するアーム５６ａ及びポンプ５１ｃを構成するアーム５６ｃがそれぞれ回動可能に支持されている。これらアーム５６ａ，５６ｃはカム５５Ａの方向に延出して、ともにカムＡの下側のカム面に当接する。アーム５６ａには、その中間位置からポンプタンク５２ａの方向に延出する作動片部５７ａが、アーム５６ｃにも、同様にポンプタンク５２ｃの方向に延出する作動片部５７ｃが設けられている。
【００２６】
他方側のポンプ５１ｂ，５１ｄのポンプタンク５２ｂ，５２ｄとカム５５Ａとの間には、ポンプ５１ｂを構成するアーム５６ｂ及びポンプ５１ｄを構成するアーム５６ｄがそれぞれ回動可能に支持されている。これらアーム５６ｂ，５６ｄはカム５５Ｂの方向に延出して、ともにカムＢの下側のカム面に当接する。アーム５６ｂには、その中間位置からポンプタンク５２ｂの方向に延出する作動片部５７ｂが、アーム５６ｄにも、同様にポンプタンク５２ｄの方向に延出する作動片部５７ｄが設けられている。
【００２７】
図７に示すように、一方側のポンプ５１ａのポンプタンク５２ａは流路５９ａを介してインクカートリッジ１７の対応色のカラーインクパック１９（図４参照）に連通しており、このポンプタンク５２ａは、流路６０ａを介してサブタンク５３ａに連通し、サブタンク５３ａは流路６１ａを介して自己封止ユニット３６に連通している。ポンプタンク５２ａとインクカートリッジ１７とを連通させる流路５９ａには、逆止弁３９が設けられており、この流路５９ａにおいて、逆止弁３９によってインクカートリッジ１７側からポンプタンク５２ａ側へのみインクが流れるようになっている。また、ポンプタンク５２ａとサブタンク５３ａとの間の流路６０ａにも逆止弁４０が設けられており、ポンプタンク５２ａ側からサブタンク５３ａ側へのみインクが流れるようになっている。
【００２８】
他方側のポンプ５１ｂのポンプタンク５２ｂも、流路５９ｂを介してインクカートリッジ１７に、流路６０ｂを介してサブタンク５３ｂに連通し、サブタンク５３ｂは流路６１ｂを介して自己封止ユニット３６に連通している。流路５９ｂにも、インクカートリッジ１７側からポンプタンク５２ｂ側へのみインクを流す逆止弁３９が設けられており、また、ポンプタンク５２ｂとサブタンク５３ｂとの間の流路６０ｂにも、ポンプタンク５２ｂ側からサブタンク５３ｂ側へのみインクを流す逆止弁４０が設けられている。
【００２９】
ポンプタンク５２ａ，５２ｂは、伸縮することにより容積可変に構成されており、ポンプタンク５２ａ内には、これを伸長方向（容積を増大させる方向）に付勢するタンクバネ６６ａが、ポンプタンク５２ｂ内にも同様のタンクバネ６６ｂが設けられている。また、ポンプタンク５２ａの外側にはタンクバネ６６ａと直列方向にリミットバネ６７ａが、ポンプタンク５２ｂの外側にもタンクバネ６６ｂと直列方向にリミットバネ６７ｂが設けられている。リミットバネ６６ａの先端に保持された当接板６８ａがアーム５６ａの作動片部５７ａに、リミットバネ６７ｂの先端に保持された当接板６８ｂがアーム５６ｂの作動片部５７ｂに当接する。
【００３０】
よって、アーム５６ａが当接するカム５５Ａの下側の図８に示すカム面６９Ａの高さ位置に応じて作動片部５７ａの高さ位置が変わり、作動片部５７ａの高さ位置が低くなるとポンプタンク５２ａはタンクバネ６６ａの付勢力に抗して収縮して容積を減少させる。他方、作動片部５７ａの高さ位置が高くなるとポンプタンク５２ａはタンクバネ６６ａの付勢力で伸長し容積を増大させる。つまり、カム５５Ａはタンクバネ６６ａと協働してポンプタンク５２ａを伸縮させる。同様に、アーム５６ｂが当接するカム５５Ｂの下側のカム面６９Ｂの高さ位置に応じて作動片部５７ｂの高さ位置が変わることになり、その結果、カム５５Ｂもタンクバネ６６ｂと協働してポンプタンク５２ｂを伸縮させる。他のポンプ５１ｃ，５１ｄも同様である。
【００３１】
図８に示すように、一方側のポンプ５１ａ，５１ｃのアーム５６ａ，５６ｃを当接させるカム５５Ａのカム面６９Ａは、キャリッジ２３の一の移動方向（図８右方向）に沿って直線的に高さ位置が低くなるように傾斜しており、他方側のポンプ５１ｂ，５１ｄのアーム５６ｂ，５６ｄを当接させるカム５５Ｂのカム面６９Ｂは、キャリッジ２３の一の移動方向に沿って直線的に高さ位置が高くなるように逆に傾斜している。これらカム５５Ａ，５５Ｂは、カム面６９Ａ，６９Ｂの傾斜角度が同じであって傾斜方向のみが逆となっており、鏡面対称の形状となっている。
【００３２】
よって、キャリッジ２３の一方向移動時には、一方の半数のポンプ５１ａ，５１ｃのカム５５Ａが、図８に示すように高さ位置が徐々に低くなることで、アーム５６ａ，５６ｃを下方向に揺動させる。これにより、ポンプ５１ａは、作動片部５７ａがポンプタンク５２ａをタンクバネ６６ａの付勢力に抗して収縮させ、ポンプタンク５２ａを縮小させることになり、ポンプタンク５２ａ内にあったインクをサブタンク５３ａに供給する。ポンプ５１ｃも同様に作動してポンプタンク５２ｃ内にあったインクをサブタンク５３ｃに供給する。
【００３３】
また、上記と同じキャリッジ２３の一方向移動時に、他方の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄのカム５５Ｂは、図８に示すように、逆に高さ位置が徐々に高くなる。これにより、ポンプ５１ｂは、タンクバネ６６ｂ及びリミットバネ６７ｂの付勢力でアーム５６ｂを上方向に揺動させて、ポンプタンク５２ｂを伸長させ、ポンプタンク５２ｂを拡大させることになり、インクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ｂ内に吸引する。ポンプ５１ｄも同様に作動してインクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ｄ内に吸引する。
【００３４】
他方、キャリッジ２３の逆方向移動時には、一方の半数のポンプ５１ａ，５１ｃのカム５５Ａが、図８に示すように高さ位置が徐々に高くなる。これにより、ポンプ５１ａは、タンクバネ６６ａ及びリミットバネ６７ａの付勢力でアーム５６ａを上方向に揺動させて、ポンプタンク５２ａを伸長させ、ポンプタンク５２ａを拡大させることになり、インクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ａ内に吸引する。ポンプ５１ｃも同様に作動してインクカートリッジ１７からインクをポンプタンク５２ｃ内に吸引する。
【００３５】
また、上記と同じキャリッジ２３の逆方向移動時に、他方の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄのカム５５Ｂが、図８に示すように高さ位置が徐々に低くなることで、アーム５６ｂ，５６ｄを下方向に揺動させる。これにより、ポンプ５１ｂは、作動片部５７ｂがポンプタンク５２ｂをタンクバネ６６ｂの付勢力に抗して収縮させ、ポンプタンク５２ｂを縮小させることになり、ポンプタンク５２ｂ内にあったインクをサブタンク５３ｂに供給する。ポンプ５１ｄも同様に作動してポンプタンク５２ｄ内にあったインクをサブタンク５３ｄに供給する。
【００３６】
つまり、キャリッジ２３の一方向移動時に、一方側の半数のポンプ５１ａ，５１ｃがポンプタンク５２ａ，５２ｃからサブタンク５３ａ，５３ｃにインクを供給するとともに、他方側の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄがポンプタンク５２ｂ，５２ｄにインクを吸引することになる。また、キャリッジ２３の逆方向移動時に、一方側の半数のポンプ５１ａ，５１ｃがポンプタンク５２ａ，５２ｃにインクを吸引するとともに、他方側の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄがポンプタンク５２ｂ，５２ｄからサブタンク５３ｂ，５３ｄにインクを供給することになる。
【００３７】
よって、キャリッジ２３が印刷のために往復移動すると、このキャリッジ２３の駆動力によってポンプ５１ａ〜５１ｄがインクを吸引及び吐出することになる。なお、カム５５Ａ，５５Ｂは、少なくとも上記したインクジェットヘッド２１の印刷範囲全体に対して形成されている。つまり、インクジェットヘッド２１が印刷を行う際には、必ず、一方側の半数のポンプ５１ａ，５１ｃと他方側の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄとが逆位相のポンプ動作を行うようになっている。
【００３８】
図９に示すように、自己封止ユニット３６は、ユニット本体８１に、供給路８２、中間路８３及び排出路８４が形成されている。そして、供給路８２に形成された供給口８２ａに、流路５１の下流側端部が接続され、排出路８４に形成された排出口８４ａに、インクジェットヘッド２１が接続されている。
供給路８２と中間路８３とを区画する壁部８５には、流入口８５ａが形成されており、この流入口８５ａにて供給路８２内のインクが中間路８３内へ流入される。また、中間路８３と排出路８４とを区画する壁部８６には、連通口８６ａが形成されており、この連通口８６ａにて中間路８３内のインクが排出路８４内へ流入される。
【００３９】
中間路８３内には、壁部８６に支点部８７が形成されており、この支点部８７には、揺動棒９１が揺動可能に支持されている。この揺動棒９１には、その一端部に、壁部８５側へ向かって屈曲する作動棒部９２が一体に形成されており、この作動棒部９２の先端には、壁部８５に当接して流入口８５ａを閉鎖する閉鎖板９３が形成されている。また、この閉鎖板９３と壁部８６との間には、圧縮バネ９４が設けられ、この圧縮バネ９４の付勢力によって閉鎖板９３が壁部８５側へ向かって付勢されている。また、揺動棒９１の他端部には、壁部８６側へ屈曲され、この壁部８６の連通口８６ａに挿通された押圧棒部９５が形成されている。
【００４０】
また、ユニット本体８１の排出路８４側の側壁８１ａには、開口部９６が形成されている。この開口部９６には、その開口縁部に、液密性及び可撓性を有するフィルム９７が液密的に連結されている。このフィルム９７の排出路８４側における中央部分には、押圧板９８が固定されている。そして、この押圧板９８に、揺動棒９１の押圧棒部９５の先端部が当接されている。また、押圧板９８と壁部８６との間には圧縮バネ９９が取り付けられており、この圧縮バネ９９の付勢力によって押圧板９８が外側へ押し出されている。そして、この自己封止ユニット３６では、閉鎖板９３が、圧縮バネ９４及び閉鎖板９３に作用する圧力によって壁部８５に押し付けられ、流入口８５ａが閉鎖される。
【００４１】
そして、自己封止ユニット３６では、フィルム９７によって覆われた部分の容積の減少にともない押圧板９８によって揺動棒９１の押圧棒部９５が押圧されると、揺動棒９１が支点部８７による連結箇所を中心として揺動することにより、閉鎖板９３が壁部８５から離間する。これにより、供給路８２から流入口８５ａを通って中間路８３及び排出路８４へインクが流れ込み、インクジェットヘッド２１へ供給される。
【００４２】
そして、この自己封止ユニット３６をインクジェットヘッド２１の上流側に設けることにより、例えば、キャリッジ２３の加減速などによって供給側におけるインクの圧力変動が発生したとしても、この圧力変動のインクジェットヘッド２１への伝達が自己封止ユニット３６によって遮断される。
これにより、圧力変動が伝達されることによるインクジェットヘッド２１での意図しないインクの吐出、インクだれあるいは吐出不良による印刷のドット抜けなどの不具合が防止される。
【００４３】
以上に述べた本実施形態のインク供給装置５０によれば、キャリッジ２３の一方向移動時に一方の半数のポンプ５１ａ，５１ｃのカム５５Ａがポンプタンク５２ａ，５２ｃを収縮させるとともに他方の半数のポンプ５１ｂ，５１ｄのカム５５Ｂがポンプタンク５２ｂ，５２ｄを伸長させることになり、キャリッジ２３の逆方向移動時に一方のカム５５Ａがポンプタンク５２ａ，５２ｃを伸長させるとともに他方のカム５５Ｂがポンプタンク５２ｂ，５２ｄを収縮させることになるため、キャリッジ２３への負荷が一方向移動時と逆方向移動時とで均一化できることになる。つまり、図１０に比較例を示すように、例えば、一つのポンプを一つのカムで吸引及び供給させたとき、図１０中符号Ａで示す吸引側のキャリッジ負荷は高く、図１０中符号Ｂで示す供給側のキャリッジ負荷は低くなり、しかも、それぞれのキャリッジ負荷が移動方向に沿って変動し、これにより、印刷の品質に影響を及ぼすことになる。これに対して、本実施形態のインク供給装置５０によれば、図１１に示すように、吸引側と供給側とでキャリッジ負荷が均一化されるとともに平均化させて同一直線となり、キャリッジ負荷の変動が抑制されることになる。
【００４４】
したがって、キャリッジ２３の移動速度を均一化して印刷の品質を確保した上で、印刷中に常にインクをサブタンク５３ａ〜５３ｄに供給することができることになり、印刷作業中に別にインク供給動作を行う必要がないため、印刷処理のスループットを向上することができる。また、インクジェットヘッド２１による印刷範囲外に別個のポンプ機構や加圧機構を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。
また、サブタンク５３ａ〜５３ｄに蓄えるインクの量が少量（少なくともキャリッジ２３の往復分のインク量）で良いため、サブタンク５３ａ〜５３ｄの小型化が図れ、ヘッドの吸引クリーニング時に排出されるインク量も低減できる。さらに、インクジェットヘッド２１の印刷領域中にカム５５Ａ，５５Ｂ等を配置すれば良いため、キャリッジ２３を印刷範囲外の位置に移動させる必要がなく、プリンタサイズの小型化が図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る印刷装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示したインクジェットプリンタのプリンタカバーを開いた状態の斜視図である。
【図３】図１に示したインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図４】図１に示したインクジェットプリンタのインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの部品の接続構造を示す部分斜視図である。
【図５】図１に示したインクカートリッジからキャリッジ上のインクジェットヘッドまでの構成を別の向きから見た部分斜視図である。
【図６】図１に示したインクジェットプリンタのインク供給装置を示す概略構成図である。
【図７】図６に示したインク供給装置の側面図である。
【図８】図６に示したインク供給装置の正面図である。
【図９】図１に示したインクジェットプリンタの自己封止ユニットの構造を示す断面図である。
【図１０】比較例のキャリッジ負荷を示す特性線図である。
【図１１】本実施形態のインク供給装置を用いた場合のキャリッジ負荷を示す特性線図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…インクジェットプリンタ（印刷装置）、１７…インクカートリッジ（メインタンク）、２１…インクジェットヘッド（ヘッド）、２３…キャリッジ、５０…インク供給装置（液体供給装置）、５２ａ〜５２ｄ…ポンプタンク、５５Ａ，５５Ｂ…カム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯留されたメインタンクと、
前記メインタンクから液体を引き込むポンプタンクと、
前記ポンプタンクから液体が供給されるヘッドと、
前記ヘッドが搭載されるとともに往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジの往復移動により前記ポンプタンクの容積を変化させてメインタンクからの液体を引き込むかまたは前記ヘッドに液体を供給させるカムと、を有する液体供給装置であって、
前記ポンプタンクが偶数設けられるとともに前記カムが逆位相に一対設けられ、
前記キャリッジの一方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大され、
前記キャリッジの逆方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体供給装置において、
前記カムは、前記キャリッジの往復移動範囲のうち少なくとも前記ヘッドによる液体の吐出範囲全体に設けられていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項３】
搬送される媒体に対してヘッドからインクを吐出して印刷処理を行う印刷装置であって、
前記ヘッドへインクを供給する装置として、請求項１または２に記載の液体供給装置を備えていることを特徴とする印刷装置。
【請求項１】
液体が貯留されたメインタンクと、
前記メインタンクから液体を引き込むポンプタンクと、
前記ポンプタンクから液体が供給されるヘッドと、
前記ヘッドが搭載されるとともに往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジの往復移動により前記ポンプタンクの容積を変化させてメインタンクからの液体を引き込むかまたは前記ヘッドに液体を供給させるカムと、を有する液体供給装置であって、
前記ポンプタンクが偶数設けられるとともに前記カムが逆位相に一対設けられ、
前記キャリッジの一方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大され、
前記キャリッジの逆方向移動時に、一方の前記カムによって一方の半数の前記ポンプタンクの容積が増大されるとともに他方の前記カムによって他方の半数の前記ポンプタンクの容積が減少されることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体供給装置において、
前記カムは、前記キャリッジの往復移動範囲のうち少なくとも前記ヘッドによる液体の吐出範囲全体に設けられていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項３】
搬送される媒体に対してヘッドからインクを吐出して印刷処理を行う印刷装置であって、
前記ヘッドへインクを供給する装置として、請求項１または２に記載の液体供給装置を備えていることを特徴とする印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１４３０６８（Ｐ２００９−１４３０６８Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２１４１６（Ｐ２００７−３２１４１６）
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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