JPH09174875A - インク供給装置及びプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクが弁に付着して固まった場合であって
も滑らかな開閉動作を行ってインクをヘッド機構に供給
することができるインク供給装置およびプリンタを提供
する。 【解決手段】 インクタンク３１の下面には弁収容室３
２が形成されている。弁収容室３２の底面には第１の流
出口３３が形成されており、上面には第２の流出口３４
が形成されている。第２の流出口３４の周囲には、ブッ
シュ３５が形成されており、ブッシュ３５の周面にはコ
イルスプリング３６の上端が密着されている。コイルス
プリング３６の下端の内周面には弁部材３７の外周面が
密着されており、弁部材３７には支持部材３８が形成さ
れている。そして、支持部材３８を押し下げると、イン
クがコイル３６ａ間の隙間３６ｂを通って第１の流出口
３３から流出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被印刷媒体上を走
査しながらインクにより印刷を行うヘッド機構にインク
を供給するインク供給装置およびそのインク供給装置を
備えたプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記プリンタとしては、インクを
被印刷媒体上に吐出して印刷を行うものが知られてい
る。そのプリンタの種類としては、インク吐出ノズルの
形成されたインク室に圧電素子が取付けられており、そ
の圧電素子の圧電効果によりインク室内のインクを加圧
して上記インク吐出ノズルから吐出させるものと、イン
ク室内に発熱素子が設けられており、その発熱素子を発
熱させてインク内に気泡を発生させ、その気泡の圧力に
よりインクを吐出させるものとがある。

【０００３】上記各プリンタには、上記インク室の形成
された記録ヘッドが備えられており、この記録ヘッドに
は、記録ヘッドにインクを供給するインクタンクが取付
けられている。このインクタンクには、インクの液面が
一定レベルに下がったことを検出するセンサが設けられ
ており、プリンタ内には、上記インクタンクにインクを
供給するインク供給装置が設けられている。このインク
供給装置には、インクを収容するインク収容手段が備え
られており、このインク収容手段には、インクを流出さ
せる流出口が設けられている。この流出口には、リード
弁が設けられており、このリード弁は、インク収容手段
内の圧力変化によって開閉される。

【０００４】そして、上記センサにより、インクの液面
が一定レベルに下がったことが検出されると、インクタ
ンクの取付けられた記録ヘッドが、インク供給装置の設
けられた位置へ移動し、そのインク供給装置が駆動され
て、上記記録ヘッドに取付けられたインクタンク内にイ
ンクが供給される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のイ
ンク供給装置は、リード弁の開閉によりインクを供給す
る構成のインク収容手段を備えているため、リード弁お
よびリード弁周辺に付着したインクが固まると、リード
弁の動きが悪くなり、インクを滑らかに流出させること
ができないという問題がある。特に、加熱溶融されたホ
ットメルトインクを用いるプリンタでは、そのホットメ
ルトインクの温度が低下して粘度が高くなると、上記問
題が発生し易い。

【０００６】そこで、本発明は、上述した課題を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、インクの付着による影響を受け難く、インクを滑ら
かに流出させることができるインク供給装置およびその
インク供給装置を備えたプリンタを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、被印刷媒体上
を走査しながらインクにより印刷を行うヘッド機構にイ
ンクを供給するインク供給装置において、前記ヘッド機
構には、前記インクが注入されるインク注入口が設けら
れており、前記ヘッド機構に供給するためのインクが収
容されるインク収容手段と、前記インク収容手段に設け
られており、前記インクが前記ヘッド機構のインク注入
口へ流出されるインク流出口と、このインク流出口の近
傍に設けられた、一端が封鎖されたコイルスプリングよ
りなり、そのコイルスプリングを構成するコイル同士が
密着され、前記インク流出口を閉塞する第１の状態と、
前記コイル同士が離間し、前記インク流出口よりのイン
クの流出を許容する第２の状態とに切り替え可能な弁機
構と、が備えられているという技術的手段を採用する。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のインク供給装置において、前記コイルスプリング
は、前記インク収容手段の内部より前記インク流出口を
開放可能に閉塞するという技術的手段を採用する。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載のインク供給装置において、前記インク収容手段のイ
ンク流出口には、弁収容室が設けられており、その弁収
容室には、この弁収容室と外部とを連通可能な第１の流
出口と、前記インク収容手段内部と前記弁収容室とを連
通可能な第２の流出口とが形成されており、その弁収容
室内には、前記弁機構が収容されており、前記コイルス
プリングの開放端が、前記第１または第２の流出口の周
縁に密接されており、前記第１または第２の流出口を開
放可能に閉塞するという技術的手段を採用する。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し３のいずれか１つに記載のインク供給装置において、
前記コイルスプリングは、常には、そのコイルスプリン
グを構成するコイル同士が密着され、前記インク流出口
を閉塞する第１の状態となるような付勢を有していると
いう技術的手段を採用する。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項１ない
し４のいずれか１つに記載のインク供給装置において、
前記弁機構には、前記コイルスプリングを前記インク流
出口に対して進退させることで、前記第１の状態と第２
の状態とに切替え可能にする弁部材が備えられていると
いう技術的手段を採用する。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載のインク供給装置において、前記弁部材には、一端が
前記コイルスプリングに取付けられているとともに、他
端が前記インク流出口を貫通している棒状の支持部材が
形成されているという技術的手段を採用する。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項５に記
載のインク供給装置において、前記弁部材には、一端が
前記コイルスプリングに取付けられているとともに、他
端が前記インク収容手段の前記インク流出口と対向する
壁面を貫通している棒状の支持部材が形成されていると
いう技術的手段を採用する。

【００１４】請求項８に記載の発明では、請求項１ない
し７のいずれか１つに記載のインク供給装置において、
前記インク収容手段には、常温で固体のホットメルトイ
ンクが充填されるとともに、前記ホットメルトインクを
溶融可能に加熱する加熱手段が設けられているという技
術的手段を採用する。

【００１５】請求項９に記載の発明では、請求項８に記
載のインク供給装置において、前記コイルスプリング
が、前記加熱手段の１つの発熱体を構成しているという
技術的手段を採用する。

【００１６】請求項１０に記載の発明では、前記請求項
１ないし９のいずれか１つに記載のインク供給装置は、
前記ヘッド機構の移動経路付近に固定されており、前記
ヘッド機構には、そのヘッド機構内のインクの量を検出
するインク量検出センサが設けられており、このインク
量検出センサの検出結果に基づいて前記ヘッド機構を前
記インク供給装置の固定されている位置へ移動させる移
動手段と、この移動手段により、前記ヘッド機構が前記
インク供給装置の固定されている位置へ移動されたとき
に、前記弁機構を前記インク流出口が開放される前記第
２の状態へ進退させる弁機構開放手段と、が備えられた
ことを特徴とするプリンタという技術的手段を採用す
る。

【００１７】請求項１１に記載の発明では、請求項１０
に記載のプリンタにおいて、前記ヘッド機構は、インク
液滴を吐出することで印刷記録を行うインクジェットヘ
ッドであるという技術的手段を採用する。

【００１８】

【作用】請求項１ないし９に記載の発明では、インク収
容手段のインク流出口の近傍には、一端が封鎖されたコ
イルスプリングよりなる弁機構が設けられており、その
コイルスプリングを構成するコイル同士が密着されるこ
とにより（第１の状態）、上記インク流出口を閉塞する
ことができる。また、上記コイル同士が離間されること
により（第２の状態）、上記インク流出口よりインクを
流出させることができる。つまり、従来のように、イン
ク収容手段内の圧力変化によって開閉するリード弁と異
なり、コイルスプリングのバネ力によってインク流出口
を開閉させるため、インクの付着による影響を受け難
く、インクを滑らかに流出させることができる。

【００１９】特に、請求項２または３に記載の発明で
は、上記コイルスプリングは、上記インク収容手段の内
部より上記インク流出口を開放可能に閉塞することがで
きる。つまり、上記インク収容手段の外部より上記イン
ク流出口を開放可能に閉塞する場合は、上記インク流出
口から流出したインクは、コイル間から外方へ広がって
流出することから、その流出されたインクの径が、上記
インク流出口の径より大きくなるため、それに合わせて
上記ヘッド機構のインク注入口の径を大きくしなければ
ならないが、上記インク収容手段の内部より上記インク
流出口を開放可能に閉塞することにより、コイル間から
流出したインクは、最後に上記インク流出口で収束され
るため、上記インク注入口の径を大きくする必要がな
い。

【００２０】また、請求項４に記載の発明では、上記コ
イルスプリングは、常には、そのコイルスプリングを構
成するコイル同士が密着され、上記インク流出口を閉塞
する第１の状態となるような付勢を有しているため、イ
ンクを供給しない場合の上記インク流出口からのインク
漏れを防止することができる。

【００２１】さらに、請求項５に記載の発明では、上記
弁機構には、上記コイルスプリングを上記インク流出口
に対して進退させることで、上記第１の状態と第２の状
態とに切替え可能にする弁部材が備えられているため、
その弁部材の進退により、上記インク流出口の閉塞およ
びインクのインク流出口からの流出を行うことができ
る。

【００２２】請求項６、または、請求項７に記載の発明
では、上記コイルスプリングを上記インク流出口に対し
て進退させて上記第１の状態と第２の状態とに切替え可
能にする弁部材に、一端が前記コイルスプリングに取付
けられているとともに、他端が前記インク流出口を貫通
している棒状の支持部材が形成されているため、その支
持部材を進退させることにより、上記弁部材を進退させ
て上記第１の状態と第２の状態とに切替えることができ
る。また、請求項７に記載の発明のように、その支持部
材を上記インク流出口と対向する壁面から貫通させるこ
とにより、インク収容手段の外側において上記支持部材
を操作して上記インク流出口の開閉を行うことができ
る。つまり、請求項６、または、請求項７に記載の発明
では、上記支持部材を操作することにより、上記インク
流出口を強制的に開閉させることができるため、インク
収容手段内の圧力変化によって弁を開閉するものより
も、インクの付着による影響を受けて動作不良になるお
それが少ない。

【００２３】請求項８に記載の発明では、上記インク収
容手段には、常温で固体のホットメルトインクが充填さ
れるとともに、上記ホットメルトインクを溶融可能に加
熱する加熱手段が設けられているため、その加熱手段に
より上記ホットメルトインクを溶融させて供給すること
ができる。したがって、固形状態のインクを供給するも
のよりも、印刷の準備時間を短縮することができる。

【００２４】請求項９に記載の発明では、上記コイルス
プリングが、上記加熱手段の１つの発熱体を構成してい
るため、上記コイルスプリングを発熱させることによ
り、上記コイルスプリングに付着して固まったインクを
溶融させることができる。したがって、上記コイルスプ
リングの動きを滑らかにすることができるため、インク
をより一層滑らかに流出させることができる。

【００２５】請求項１０に記載の発明では、上記ヘッド
機構内のインクの量を検出するインク量検出センサの検
出結果に基づいて上記ヘッド機構を上記インク供給装置
の固定されている位置へ移動させ、弁機構開放手段によ
って上記弁機構を上記第２の状態へ進退させて上記イン
ク流出口を開放させることができる。

【００２６】請求項１１に記載の発明では、請求項１０
に記載の発明をインク液滴を吐出することで印刷記録を
行うインクジェットヘッドを備えたプリンタにも適用す
ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図を参照して説明する。なお、本実施の形態では、
インク供給装置として、ホットメルト型のカラープリン
タ（以下、プリンタと略称する）に用いられるものを代
表に説明する。まず、上記プリンタの構造の概略につい
て図を参照して説明する。図１はそのプリンタの構造を
上方から見て示す説明図であり、図２は図１に示すプリ
ンタに備えられたインク収容手段としてのインクタンク
および弁機構開放手段としての弁駆動装置と、ヘッド機
構とを示す外観斜視説明図である。

【００２８】図１に示すように、プリンタ１０には、被
印刷媒体としての印刷用紙が装填されるプラテン１２が
設けられており、このプラテン１２は、ＬＦ（ラインフ
ィード）モータ１４によって回転される。プラテン１２
の近傍には、キャリッジ１７に搭載されたヘッド機構２
０が設けられており、このヘッド機構２０は、プラテン
１２に沿って設けられたガイド軸１６上をＣＲ（キャリ
ッジ）モータ１８の駆動により往復移動する。また、ヘ
ッド機構２０の移動経路付近であって、プリンタ１０内
の側部（図１において左側部）には、ヘッド機構２０へ
加熱溶融されたホットメルトインク（以下、インクと略
称する）を供給するインク供給装置３０が設けられてい
る。

【００２９】ヘッド機構２０は、図２に示すように、上
記印刷用紙へインクを吐出する記録ヘッド２２と、この
記録ヘッド２２へインクを供給するインク供給体２４と
から構成される。記録ヘッド２２は、イエローインクを
吐出するイエロー用ヘッド２２ａ、マゼンタインクを吐
出するマゼンタ用ヘッド２２ｂ、シアンインクを吐出す
るシアン用ヘッド２２ｃ、およびブラックインクを吐出
するブラック用ヘッド２２ｄとから構成される。

【００３０】また、図示しないが、各ヘッドの内部に
は、インクが充填されるとともに、インク吐出ノズルの
設けられた複数のインク室が形成されており、各インク
室には、インク室の容積を変化させる圧電素子が設けら
れている。インク供給体２４の内部には、各ヘッドに供
給されるインクを収容する４つのインク供給室が形成さ
れており（図３参照）、各インク供給室の上面には、イ
ンクを注入するインク注入口２４ａが設けられている。

【００３１】インク供給装置３０には、上記各インク注
入口へ注入するインクを収容するインクタンク３１が設
けられており、このインクタンク３１の内部には、図示
しないが、上記各色のインクを色別に収容する４つのタ
ンクが形成されている。ここで、上記タンクの構造につ
いて図３および図４を参照して説明する。図３は、上記
インクタンク３１およびインク供給体２４の主要構造を
示す説明図である。図４は、図３に示すインクタンク３
１に設けられた弁機構の説明図であり、同図（ａ）は、
弁の閉じた状態（第１の状態）を示し、同図（ｂ）は、
弁の閉じた状態（第２の状態）を示す。なお、各インク
タンクおよびヘッド機構は、それぞれ同じ構造であるた
め、ここではイエローインク用のタンクおよびヘッドを
代表に説明する。

【００３２】図３および図４に示すように、インクタン
ク３１の下面には、先細りの円筒形状の弁収容室３２が
突出形成されている。この弁収容室３２の底面には、弁
収容室３２と外部とを連通可能な第１の流出口３３が形
成されており、弁収容室３２の上面には、インクタンク
３１の内部と弁収容室３２とを連通可能な第２の流出口
３４が形成されている。

【００３３】第２の流出口３４の下面の周囲には、円筒
形状のブッシュ３５が形成されており、このブッシュ３
５の周面には、コイルスプリング３６の上端（開放端）
が密着されている。このコイルスプリング３６の下端の
内周面には、その内周面の形状に合致した円板形状の弁
部材３７の外周面が密着されており、その弁部材３７の
上面中央には、棒状の支持部材３８が形成されている。
つまり、コイルスプリング３６の下端は、弁部材３７に
よって閉塞された状態となっている。

【００３４】この支持部材３８の上部は、インクタンク
３１の第２の流出口３４および第２の流出口３４と対向
する壁面３１ａを貫通しており、その上端には、後述す
るカムの頭が当接する円板形状の当接部材３９が形成さ
れている（図２参照）。なお、支持部材３８の外周面
と、第２の流出口３４との間には、インクタンク３１内
のインクを弁収容室３２内へ流入させるための隙間（第
１の隙間）が形成されている。また、コイルスプリング
３６の外周面と弁収容室３２の内周面との間には、コイ
ルスプリング３６内のインクを第１の流出口３３を介し
て外部へ流出させるための隙間（第２の隙間）が形成さ
れている。

【００３５】また、インクタンク３１の底面には、イン
クタンク３１内のインクを加熱して溶融させるための板
状のヒータ４０が取付けられており、インクタンク３１
の外周面には、図示しない保温層が形成されている。次
に、上記カムを駆動する装置の構成について図２を参照
して説明する。図２に示すように、インクタンク３１の
上面には、カム取付軸４１が回転可能に取付けられてお
り、このカム取付軸４１には、４つのカム４２が固定さ
れている。

【００３６】各カム４２は、それぞれインクタンク３１
の上面から突出された４つの当接部材３９の上に位置す
るように固定されており、カム４２が回転すると、カム
の頭で当接部材３９が押し下げられるようになってい
る。カム取付軸４１の一端には、歯車４３が固定されて
おり、この歯車４３は、歯車４４を介して、モータ１４
の回転軸に固定された歯車４５の回転によって回転され
る。なお、歯車４３は、後述する切替え機構５８の切替
え動作によって、歯車４４と接離可能となっている（図
５参照）。

【００３７】次に、上記弁機構の動作について図４を参
照して説明する。図４（ａ）に示すように、支持部材３
８が押し下げられていない状態では、コイルスプリング
３６は収縮しており、コイルスプリング３６を構成する
各コイル３６ａ同士は、密着された状態にある。これに
より、インクタンク３１内から第２の流出口３４を介し
て弁収容室３２内へ流出したインクは、コイルスプリン
グ３６および弁部材３７によって流出を阻止された状態
となっている。

【００３８】そして、図４（ｂ）に示すように、当接部
材３９にカムの頭が当接されて支持部材３８が押し下げ
られると、コイルスプリング３６の他端（下端）は、弁
部材３７によって下方に引っ張られるため、各コイル３
６ａ間に隙間３６ｂ（第３の隙間）が形成される。これ
により、コイルスプリング３６の内部にあるインクは、
同図中に矢印で示すように、その隙間３６ｂから流出
し、第１の流出口３３から図３に示すインク注入口２４
ａへ注入される。

【００３９】そして、カムの頭が当接部材３９から離れ
ると、コイルスプリング３６は、そのバネの復元力によ
って図４（ａ）に示す状態へ収縮する。このように、上
記弁機構によれば、コイルスプリング３６を構成するコ
イル間に隙間を形成することにより、インクの流出を行
うことができる。しかも、支持部材３８を押し下げて強
制的にインクを流出させるため、従来のインクタンク内
の圧力変化によって弁を開閉させるリード弁のように、
弁にインクが付着して弁の動きが悪くなるおそれも少な
い。したがって、上記弁機構によれば、耐久性に富み、
かつ、インクを滑らかに流出させることができるインク
供給装置を実現することができる。

【００４０】次に、ヘッド２２ａの構造について図３を
参照して説明する。図３に示すように、インク供給体２
４には、ヘッド２２ａに循環させる加熱溶融されたイン
クを蓄える主室７１と、ヘッド２２ａを循環したインク
を蓄える副室７２とが形成されている。その副室７２の
底部には、ヘッド２２ａを循環したインクを副室７２に
流入させる流入口７３と、副室７２のインクを主室７１
へ流出させる流出口７４とが形成されており、この流出
口７４は、主室７１の底部に形成された流入口７５と連
通路７６によって連通している。

【００４１】副室７２の底部には、流入口７３および流
出口７４の開閉を行う板状の弁８０が取り付けられてい
る。この弁８０の底面ほぼ中央は、副室７２の底部に突
出形成された支持部７７に支持されており、その一端８
１は、副室７２の上面に固定された板バネ９０によって
流入口７３を閉塞する方向に付勢されている。弁８０の
他端８２には、レバー９２が取付けられており、このレ
バー９２は、副室７２の上面に形成された溝９４から突
出されている。

【００４２】つまり、レバー９２が下方に押し下げられ
ると、流入口７３が開放されるとともに、流出口７４が
閉塞される。また、主室７１の底部には、主室７１のイ
ンクの温度を検出する温度センサ５３が埋設されてお
り、主室７１の側壁には、インクが補給すべきレベルに
下がったことと、満タンになったこととを検出するイン
ク量検出センサ５４が設けられてる。さらに、インク供
給体２４の底面には、主室７１および副室７２のインク
を加熱溶融するとともに、その溶融状態を保持するヒー
タ９６が取付けられている。

【００４３】このヒータ９６は、絶縁材料で形成された
板状のベース材９６ａと、このベース材９６ａの下面に
膜状に形成されたＡＣ発熱体９６ｂと、ベース材９６ａ
の上面に膜状に形成されたＤＣ発熱体９６ｃとから構成
された２重構造となっている。ＡＣ発熱体９６ｂは、プ
リンタに供給される交流電源９７に接続されており、Ｄ
Ｃ発熱体９６ｃは、ＡＣ電源９７に基づいて変換された
直流電源９８に接続されている。

【００４４】また、交流電源９７および直流電源９８
は、スイッチ回路９９（図５参照）に接続されており、
インクが固形状態にある場合には、ＡＣ発熱体９６ｂへ
交流電源９７を供給して大きな発熱量によってインクを
短時間で溶融させ、インクが印刷可能の温度に達した後
は、ＤＣ発熱体９６ｃに直流電源９８を供給して小さい
発熱量によってインクの温度を保持する。なお、ＡＣ発
熱体９６ｂおよびＤＣ発熱体９６ｃの表面には、絶縁材
料で形成された保護層がそれぞれ形成されている。

【００４５】また、ホットメルトタイプのインクは、溶
融状態から固化するときに容積が減少する性質があり、
その容積の減少によってヘッド内部に気泡が発生し、そ
の気泡によってノズルが詰まる場合がある。そこで、本
プリンタ１では、プリンタの立上げ時、または一定時間
毎にその気泡を取り除くための以下のメンテナンス操作
が行われる。まず、プリンタ１には、パージング用のモ
ータによって回転されるカム（レバー操作手段）が備え
られており、ヘッド２２ａは、そのカムの備えられた位
置へ移動する。そして、そのカムの回転によってレバー
９２が押し下げ操作され、弁８０の一端８１が板バネ９
０のバネ力に抗して上昇されるとともに、流入口７３が
開放される。

【００４６】このとき、定期的に不良インクを回収する
ためのパージングに用いられるポンプに接続されたホー
スが、図示しない空気供給口に接続され、上記ポンプを
逆駆動して空気が主室７１内に送り込まれる（空気供給
手段）。これにより、主室７１内のインクが加圧されて
ヘッド２２ａを循環して副室７２内に送り込まれる。そ
して、予め設定された時間が経過すると、上記ポンプの
駆動が停止され、上記カムが元の位置に回転する。これ
により、流入口７３が閉塞されるとともに、流出口７４
が開放され、副室７２内のインクが連通路７６を通って
流入口７５から主室７１内に流入される。そして、主室
７１が大気開放されると、インク内の気泡がインクの液
面まで上昇し、大気中に消え去る。

【００４７】次に、上記インク供給装置３０を制御する
ための構成について図５および図６を参照して説明す
る。図５は、プリンタ１０の制御系の主要構成を示すブ
ロック図であり、図６は、インク供給装置３０を制御す
るためのＣＰＵの演算内容を示すフローチャートであ
る。プリンタ１０には、後述する各種演算処理を行うＣ
ＰＵ５０が備えられている。このＣＰＵ５０には、ホス
トコンピュータ５１から出力される信号をＣＰＵ５０に
おける演算処理に用いる信号に変換するインターフェー
ス５２、インク供給室７０内のインクの温度を検知する
温度センサ５３、インク供給室７０内のインク量を検出
するインク量検出センサ５４、上記演算処理に用いるプ
ログラムなどの記憶されたＲＯＭ５５およびＲＡＭ５６
がそれぞれ接続されている。

【００４８】上記ＣＰＵ５０は、ホストコンピュータ５
１からインターフェース５２を介して出力された印刷デ
ータを入力し、その印刷データを上記ＲＯＭ５５から読
み出した印刷プログラムに取り込んで、ＬＦモータ１
４、ＣＲモータ１８およびヘッド２２ａを駆動するため
のデータを演算する。そして、上記演算されたデータの
うち、ＬＦモータ１４を駆動するためのＬＦモータ駆動
データは、ＬＦ駆動回路５７に入力され、このＬＦ駆動
回路５７から出力されるＬＦモータ駆動信号に従ってＬ
Ｆモータ１４が駆動される。

【００４９】このＬＦモータ１４には、切替え機構５８
が接続されており、この切替え機構５８には、パージン
グを行うパージング機構５９と、紙送り機構６０と、イ
ンク供給装置３０とが切替え可能に接続されている。ま
た、パージング機構５９には、ヘッド機構２０の搭載さ
れたキャリッジ１７がパージングを行う位置（ホームポ
ジション）に存在することを検出するＨＰセンサ６１が
設けられており、紙送り機構６０には、印刷用紙の存在
しないこと（ペーパーエンプティ）を検出するＰＥセン
サ６２が設けられている。

【００５０】また、上記演算されたデータのうち、ＣＲ
モータ１８を駆動するためのＣＲモータ駆動データは、
ＣＲ駆動回路６３に入力され、このＣＲ駆動回路６３か
ら出力されるＣＲモータ駆動信号に従ってＣＲモータ１
８が駆動される。つまり、このＣＲモータ２４の駆動に
より、キャリッジ１７は、ガイド軸１６に沿って往復移
動する。また、ガイド軸１６に沿ってタイミングスリッ
ト（図示省略）が設けられており、キャリッジ１７に
は、そのタイミングスリットのスリット数を読み取るＣ
Ｒ位置センサ６４が取付けられている。

【００５１】ＣＰＵ５０には、ＣＲ位置センサ６４から
出力されたパルス信号を入力して、そのパルス数をカウ
ントするＣＲ位置カウンタ６５と、ＬＦモータ１４およ
び紙送り機構６０により、印刷用紙がどのくらい送られ
たのかをカウントするＬＦ位置カウンタ６６と、パージ
機構５９を駆動するパージング用カムの回転位置を検出
するパージ位置カウンタ６７とが接続されている。ＣＰ
Ｕ５０は、これらの各カウンタによりカウントされたデ
ータに基づいて記録ヘッド２２の位置およびパージング
用カムの回転位置を演算する。

【００５２】そして、上記演算されたデータのうち、記
録ヘッド２２を駆動するための記録ヘッド駆動データ
が、ヘッド駆動回路６８に入力され、このヘッド駆動回
路６８から出力される記録ヘッド駆動信号に従って記録
ヘッド２２が駆動される。つまり、記録ヘッド２２に上
記ヘッド駆動信号が入力されると、記録ヘッド２２の各
エレメントを構成する圧電素子（図示省略）に電圧が印
加され、その圧電素子が設けられたキャビティ（図示省
略）の振動板が変位し、キャビティ内のインクが加圧さ
れてノズルから吐出される。

【００５３】次に、上記ＣＰＵ５０によるインク供給装
置３０の制御について図６を参照して説明する。まず、
インク供給体２４内の主室７１に設けられたインク量検
出センサ５４によってインク量が補給すべきレベルにま
で下がったことが検出されると（ステップ１００）、ヘ
ッド機構２０をインク供給装置３０の設けられた位置へ
移動させる命令が出される（ステップ１１０）。続い
て、ヘッド機構２０の移動した距離が、ＣＲ位置カウン
タ６５によってカウントされ、そのカウント値がインク
供給装置３０の設けられた位置に到達するために要する
カウント値になったか否かが判定される（ステップ１２
０）。

【００５４】続いて、ステップ１２０において肯定判定
されると、ＬＦモータ駆動回路５７へＬＦモータ駆動命
令が出され（ステップ１３０）、ＬＦモータ１４が回転
される。これにより、カム４２が回転されて、インクタ
ンク３１の上面から突出された当接部材３９が押し下げ
られる（図２参照）。そして、図４（ｂ）に示すよう
に、インクが、コイルスプリング３６のコイル３６ａ間
に形成された隙間３６ｂから第１の流出口３３を経て流
出され、図３に示すインク注入口２４ａから注入され
る。

【００５５】その後、主室７１内のインクの液面が上昇
してインク量検出センサ５４によって、満タン状態が検
出されると（ステップ１４０）、ＬＦモータ１４の駆動
が停止され（ステップ１５０）、インクの供給を終了す
る。以上のように、インク供給体２４内のインクが残り
少なくなった場合に、自動的にヘッド機構２０をインク
供給装置３０の設けられた位置まで移動し、インク供給
装置３０を駆動してインクを補給することができる。な
お、上記コイルスプリング３６にヒータ４０の電源を接
続することにより、コイルスプリング３６の周縁で固化
したインクを溶融させるように構成することもできる。
この構成によれば、コイルスプリング３６の動きを滑ら
かにすることができるため、インクをより一層滑らかに
流出させることができる。

【００５６】また、上記実施の形態では、コイルスプリ
ング３６の下端を下方へ引っ張ることにより、インクを
流出させる構成を採ったが、上記ブッシュ３５を第１の
流出口３３の周縁に形成してその外周面にコイルスプリ
ング３６の下端の内周面を密着固定し、コイルスプリン
グ３６の上端に弁部材３７を固定して、支持部材３８を
上方へ引き上げることにより、コイルスプリング３６を
伸長させてインクを流出させるように構成することもで
きる。この構成の場合には、当接部材３９の下面にカム
４２を配置し、そのカム４２の頭によって当接部材３９
が持ち上げられるようにする。なお、カム４２を個別に
駆動できるようにし、各記録ヘッド２２の駆動状況に応
じて、インク残量の少なくなった色のインクタンクから
個別にインクを供給できるようにしてもよい。

【００５７】次に、本発明第２の実施形態について図７
を参照して説明する。本実施形態のインク供給装置は、
弁部材３７の下面に棒状の支持部材３８を取付けたこを
特徴とする。図７（ａ）は、インク流出口３３の閉塞さ
れた状態を示し、同図（ｂ）は、インク流出口３３の開
放された状態を示す。同図に示すように、コイルスプリ
ング３６の下端は、弁収容室３２のインク流出口３３の
周縁に密着固定されており、上端は、弁部材３７によっ
て閉塞されている。弁部材３７の下面の中央には、棒状
の支持部材３８が取付けられており、インク供給体２４
内のインク注入口２４ａの下部には、ステージ２１が設
けられている。また、インクタンク３１は、図示しない
駆動手段により昇降動するようになっている。

【００５８】そして、図７（ａ）に示すように、ヘッド
機構２０が、インクタンク３１の設けられた位置に到達
すると、同図（ｂ）に示すように、インクタンク３１が
下降し、支持部材３８の先端がステージ２１の上面に当
接する。続いて、インクタンク３１がさらに下降する
と、弁部材３７が上方に持ち上げられてコイル３６ａが
離間し、その隙間３６ｂからインクが流出する。なお、
ヘッド機構２０が、上昇して弁部材３７を持ち上げるよ
うに構成することもできる。

【００５９】上記各実施形態では、本発明のインク供給
装置を圧電素子の圧電効果によってインクを吐出するタ
イプのプリンタに適用した場合を説明したが、本発明の
インク供給装置は、インク室内に設けられた発熱素子に
よって気泡を発生させて、その圧力によってインクを吐
出するタイプのプリンタにも適用することができる。ま
た、ホットメルトインク以外の液状のインクを用いるプ
リンタにも適用することもできる。さらに、上記ステッ
プ１００ないし１５０が、本発明に係る移動手段に、Ｌ
Ｆモータ１４、カム取付軸４１、カム４２および歯車４
３ないし４５が、弁機構開放手段にそれぞれ相当する。

【００６０】

【発明の効果】請求項１ないし９に記載の発明では、コ
イルスプリングのバネ力によってインク流出口を開閉さ
せるため、インクの付着による影響を受け難く、インク
を滑らかに流出させることができる。したがって、イン
クを滑らかに供給することができるインク供給装置を実
現することができる。

【００６１】特に、請求項２または３に記載の発明で
は、コイル間から流出したインクを上記インク流出口で
収束されることができるため、上記インク注入口の径を
大きくする必要がない。

【００６２】また、請求項４に記載の発明では、上記コ
イルスプリングは、常には、そのコイルスプリングを構
成するコイル同士が密着され、上記インク流出口を閉塞
する第１の状態となるような付勢を有しているため、イ
ンクを供給しない場合のインク流出口からのインク漏れ
を防止することができる。

【００６３】さらに、請求項５に記載の発明では、上記
弁機構に備えられた弁部材を進退させることにより、上
記インク流出口の閉塞およびインクのインク流出口から
の流出を行うことができる。

【００６４】請求項６、または、請求項７に記載の発明
では、弁部材に取付けられた支持部材を操作することに
より、インク流出口を強制的に開閉させることができる
ため、インク収容手段内の圧力変化によって弁を開閉す
るものよりも、インクの付着による影響を受けて動作不
良になるおそれが少ない。

【００６５】請求項８に記載の発明では、インク収容手
段に設けられた加熱手段により、ホットメルトインクを
予め溶融させて供給することができるため、固形状態で
供給するものよりも、印刷の準備時間を短縮することが
できる。

【００６６】請求項９に記載の発明では、コイルスプリ
ングを発熱させることにより、コイルスプリング付近で
固まったインクを溶融させてコイルスプリングの動きを
滑らかにすることができるため、インクをより一層滑ら
かに流出させることができる。

【００６７】請求項１０に記載の発明では、ヘッド機構
内のインクの量を検出するインク量検出センサの検出結
果に基づいてヘッド機構をインク供給装置の固定されて
いる位置へ移動させ、弁機構開放手段によって弁機構を
第２の状態へ進退させてインク流出口を開放させること
ができる。

【００６８】請求項１１に記載の発明では、請求項１０
に記載の発明をインク液滴を吐出することで印刷記録を
行うインクジェットヘッドを備えたプリンタにも適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態に係るプリンタの主要構造を
上方から見て示す説明図である。

【図２】図１に示すプリンタに備えられたインク収容手
段としてのインクタンクおよび弁機構開放手段としての
弁駆動装置と、ヘッド機構とを示す外観斜視説明図であ
る。

【図３】インクタンク３１およびインク供給体２４の主
要構造を示す説明図である。

【図４】図３に示すインクタンク３１に設けられた弁機
構の説明図であり、同図（ａ）は、弁の閉じた状態を示
し、同図（ｂ）は、弁の開いた状態を示す。

【図５】プリンタ１０の制御系の主要構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】インク供給装置３０を制御するためのＣＰＵの
演算内容を示すフローチャートである。

【図７】本発明第２の実施形態のインク供給装置の弁機
構の説明図であり、同図（ａ）は、弁の閉じた状態を示
し、同図（ｂ）は、弁の開いた状態を示す。

【符号の説明】

１０ プリンタ ２２ 記録ヘッド ２４ インク供給体 ２４ａ インク注入口 ３０ インク供給装置 ３１ インクタンク ３２ 弁収容室 ３３ 第１の流出口 ３４ 第２の流出口 ３６ コイルスプリング ３７ 弁部材 ３８ 支持部材 ９６ ヒータ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被印刷媒体上を走査しながらインクによ
   り印刷を行うヘッド機構にインクを供給するインク供給
   装置において、 前記ヘッド機構には、前記インクが注入されるインク注
   入口が設けられており、 前記ヘッド機構に供給するためのインクが収容されるイ
   ンク収容手段と、 前記インク収容手段に設けられており、前記インクが前
   記ヘッド機構のインク注入口へ流出されるインク流出口
   と、 このインク流出口の近傍に設けられた、一端が封鎖され
   たコイルスプリングよりなり、そのコイルスプリングを
   構成するコイル同士が密着され、前記インク流出口を閉
   塞する第１の状態と、前記コイル同士が離間し、前記イ
   ンク流出口よりのインクの流出を許容する第２の状態と
   に切り替え可能な弁機構と、 が備えられていることを特徴とするインク供給装置。
2. 【請求項２】 前記コイルスプリングは、前記インク収
   容手段の内部より前記インク流出口を開放可能に閉塞す
   ることを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
3. 【請求項３】 前記インク収容手段のインク流出口に
   は、弁収容室が設けられており、 その弁収容室には、この弁収容室と外部とを連通可能な
   第１の流出口と、前記インク収容手段内部と前記弁収容
   室とを連通可能な第２の流出口とが形成されており、 その弁収容室内には、前記弁機構が収容されており、前
   記コイルスプリングの開放端が、前記第１または第２の
   流出口の周縁に密接されており、前記第１または第２の
   流出口を開放可能に閉塞することを特徴とする請求項２
   に記載のインク供給装置プリンタ。
4. 【請求項４】 前記コイルスプリングは、常には、その
   コイルスプリングを構成するコイル同士が密着され、前
   記インク流出口を閉塞する第１の状態となるような付勢
   を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れか１つに記載のインク供給装置。
5. 【請求項５】 前記弁機構には、 前記コイルスプリングを前記インク流出口に対して進退
   させることで、前記第１の状態と第２の状態とに切替え
   可能にする弁部材が備えられていることを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれか１つに記載のインク供給装
   置。
6. 【請求項６】 前記弁部材には、 一端が前記コイルスプリングに取付けられているととも
   に、他端が前記インク流出口を貫通している棒状の支持
   部材が形成されていることを特徴とする請求項５に記載
   のインク供給装置。
7. 【請求項７】 前記弁部材には、 一端が前記コイルスプリングに取付けられているととも
   に、他端が前記インク収容手段の前記インク流出口と対
   向する壁面を貫通している棒状の支持部材が形成されて
   いることを特徴とする請求項５に記載のインク供給装
   置。
8. 【請求項８】 前記インク収容手段には、 常温で固体のホットメルトインクが充填されるととも
   に、前記ホットメルトインクを溶融可能に加熱する加熱
   手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし
   ７のいずれか１つに記載のインク供給装置。
9. 【請求項９】 前記コイルスプリングが、前記加熱手段
   の１つの発熱体を構成していることを特徴とする請求項
   ８に記載のインク供給装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項１ないし９のいずれか１つ
    に記載のインク供給装置は、前記ヘッド機構の移動経路
    付近に固定されており、 前記ヘッド機構には、そのヘッド機構内のインクの量を
    検出するインク量検出センサが設けられており、 このインク量検出センサの検出結果に基づいて前記ヘッ
    ド機構を前記インク供給装置の固定されている位置へ移
    動させる移動手段と、 この移動手段により、前記ヘッド機構が前記インク供給
    装置の固定されている位置へ移動されたときに、前記弁
    機構を前記インク流出口が開放される前記第２の状態へ
    進退させる弁機構開放手段と、 が備えられたことを特徴とするプリンタ。
11. 【請求項１１】 前記ヘッド機構は、インク液滴を吐出
    することで印刷記録を行うインクジェットヘッドである
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプリンタ。