JP4951559B2 - インクジェットプリンタにおけるインク供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出するプリンタヘッドにインクを供給するインクジェットプリンタにおけるインクの供給方法に関する。

インクジェットプリンタは、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相対移動させながらノズルからインクの微粒子を吐出して印刷媒体に塗着させ、印刷面に文字や図形、模様、写真等の情報を描画する装置である。インクジェットプリンタでは、インクの吐出に応じてインクが消費されるため、用途に応じた容量のインクタンク（インクカートリッジ）がプリンタヘッドのキャレッジまたはプリンタ本体に設けられる。商業用の大判広告やのぼり等をプリントする大型のインクジェットプリンタでは、多量のインクが比較的短時間のうちに消費される。このため、このような商業用のインクジェットプリンタでは、一般的に、大容量のインクタンクがプリンタ本体に設けられ、インクタンクとプリンタヘッドとがチューブ等により接続されて、インクの吐出に応じてインクタンクからプリンタヘッドに供給されるように構成されている。

ここで、プリンタヘッドのインク室の内圧が大気圧よりも高くなると、インクがノズルから押し出されて印刷媒体上に滴下し、いわゆる「ぼた落ち」の問題を生じる。そのため、インクジェットプリンタでは、インク室の内圧が大気圧よりもわずかに低い微負圧になるようにインク供給装置が構成されている。従来のインク供給装置として、インクタンクに貯留されたインクの液面が、プリンタヘッドのノズル面よりも低くなる高さ位置にインクタンクを配設し、インク液面とノズル面との水頭差によりインク室を微負圧状態にする「水頭方式」のインク供給装置が広く用いられている。また、プリンタ本体に設けたインクタンク（メインタンク）と、キャレッジ設けたプリンタヘッドとの間に小容量のサブタンクを設け、このサブタンクを減圧することによりプリンタヘッドのインク室を微負圧状態にする「負圧発生方式」のインク供給装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
特開２００４−２８４２０７号公報 特開２００６−６２２３３０号公報

しかしながら、上記のような従来のインクジェットプリンタのインク供給方法には、以下のような課題があった。まず、水頭方式のインク供給装置を用いたインクジェットプリンタでは、インクタンクの液面よりもノズル面の方が上方に位置するため、インクの供給回路のみでは、インクが抜けたインク室にインクを充填することやインク室内の気泡を脱気することができない。そのため、この方式のインクジェットプリンタには、プリンタヘッドによる印刷可能領域の外側（非印刷領域）にキャッピングステーションと称される機構領域が設けられて、ここに、プリンタヘッドの下面をキャッピングするゴムキャップと、キャッピングされたゴムキャップ内部のノズル周辺部を真空吸引する吸引回路とが設けられており、インク室にインクを充填する際には、ゴムキャップによりヘッド下面をキャッピングし、吸引回路によりノズルを真空吸引して、インクタンクからインク室にインクを引き込み、その後真空吸引を解除してインク室を微負圧に保持するようになっていた。このようなインク供給方法では、ゴムキャップの損傷や劣化、ごみの付着等によって吸引力が低下するため、プリンタヘッドへのインク充填を常時安定的に行うことが難しいという課題があった。

また、負圧発生方式のインク供給装置を用いたインクジェットプリンタにおいても、負圧ポンプによりサブタンクを微負圧に減圧する負圧回路だけでは、プリンタヘッドのインク室にインクを充填し、あるいはインク室内の気泡を脱気することができない。そこで、水頭方式と同様のキャッピングステーションを設け、インクタンクインク室にインクを引き込むインク供給方法を用いたものがある。このようなインク供給方法では、前述同様に安定的なインク充填が難しいという課題があった。一方、正圧ポンプによりサブタンクを加圧する正圧回路を設け、サブタンクに貯留されたインクを押し出してインク室にインクを充填するインク供給方法が考えられる。しかしながら、このようなインク供給方法では、インク供給装置のシステム構成が複雑化し大型化するとともに、複数のポンプの制御を伴うことから制御負担が増大することを避けられない、という課題があった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、シンプルな構成でプリンタヘッドに確実にインクを充填可能なインクジェットプリンタにおけるインク供給方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、インクを吐出するプリンタヘッドと、プリンタヘッドに接続されインクが貯留されたサブタンクと、サブタンクに接続されサブタンクに供給するインクが貯留されたメインタンクと、サブタンクとポンプの吸入口との間を結ぶ負圧回路により形成されサブタンクの内圧を負圧状態に減圧するサブタンク減圧手段（例えば、実施形態におけるサブタンク減圧部１４０）と、サブタンクとポンプの吐出口との間を結ぶ正圧回路により形成されサブタンクの内圧を正圧状態に加圧するサブタンク加圧手段（例えば、実施形態におけるサブタンク加圧部１５０）と、サブタンクとメインタンクとの間を結ぶメイン供給回路により形成されメインタンクに貯留されたインクをサブタンクに移送するインク移送手段（例えば、実施形態におけるインク移送部１１５）とを備えたインクジェットプリンタにおけるインク供給方法である。このインク供給方法は、正圧回路を遮断してサブタンク減圧手段によりサブタンクの内圧を負圧状態に減圧し、減圧されたサブタンクにインク移送手段によりメインタンクからインクを移送してサブタンクにインクを貯留する工程と、負圧回路を遮断してサブタンク加圧手段によりサブタンクの内圧を正圧状態に加圧し、サブタンクに貯留されたインクの一部をプリンタヘッドから流出させる工程と、正圧回路を遮断してサブタンク減圧手段によりサブタンクの内圧を負圧状態に減圧し、減圧されたサブタンクにインク移送手段によりメインタンクからインクを移送してサブタンクにインクを充填する工程と、インクが充填されたサブタンクの内圧をサブタンク減圧手段により所定の負圧状態（例えば、実施形態における設定負圧の状態）に設定する工程とを含んで構成される。

本発明において、正圧回路に、サブタンクとポンプの吐出口との接続を遮断するとともに、ポンプの吐出口側の回路を大気に開放する正圧回路開放手段（例えば、実施形態における正圧制御弁１５５）を備え、サブタンクの内圧を減圧する工程において、正圧回路開放手段によりサブタンクとポンプの吐出口との接続が遮断され正圧回路の吐出口側の回路が大気に開放されるように構成することが好ましい。

また以上の本発明において、負圧回路に、サブタンクとポンプの吸入口との接続を遮断するとともに、ポンプの吸入口側の回路を大気に開放する負圧回路開放手段（例えば、実施形態における負圧制御弁１４５）を備え、サブタンクの内圧を加圧する工程において、負圧回路開放手段によりサブタンクとポンプの吸入口との接続が遮断され負圧回路の吸入口側の回路が大気に開放されるように構成することが好ましい。

本発明に係るインクジェットプリンタにおけるインク供給方法では、サブタンク減圧手段を形成する負圧回路と、サブタンク加圧手段を形成する正圧回路とが、１台のポンプの吸入口及び吐出口に接続されており、プリンタヘッドへのインク充填が、各工程において順次正圧回路と負圧回路の遮断を切り替えることにより実行される。このインク供給方法では、サブタンクを加圧する工程によりプリンタヘッドにインクが供給されるため、ゴムキャップの劣化やごみの付着等に起因したインク充填不良を回避して確実なインク充填を安定的に行うことが可能となる。また、サブタンク減圧手段とサブタンク加圧手段とが一台のポンプにより構成され、プリンタヘッドへのインク充填が、正圧回路と負圧回路の遮断切り替えにより実行されるため、インク供給装置全体の機構構成を合理的に簡明化、小型化できるとともに、各工程において個別ポンプの起動・停止制御を行う必要がなく制御負担を軽減することができる。

なお、正圧回路にサブタンクとポンプの吐出口との接続を遮断するとともに、ポンプの吐出口側の回路を大気に開放する正圧回路開放手段を備え、サブタンクの内圧を減圧する工程において、正圧回路開放手段によりサブタンクとポンプの吐出口との接続が遮断され正圧回路の吐出口側の回路が大気に開放されるような構成によれば、サブタンクの内圧を減圧し、あるいは所定の負圧に保持する作動状態において、正圧回路の圧力（背圧）が上昇して吸気効率が低下するようなことがなく、簡明な回路構成及び圧力制御で安定した微負圧状態に設定でき、これにより確実なインク充填を安定的に得ることができる。

また、負圧回路に、サブタンクとポンプの吸入口との接続を遮断するとともに、ポンプの吸入口側の回路を大気に開放する負圧回路開放手段を備え、サブタンクの内圧を加圧する工程において、負圧回路開放手段によりサブタンクとポンプの吸入口との接続が遮断され負圧回路の吸入口側の回路が大気に開放されるような構成によれば、サブタンクを加圧してプリンタヘッドのインク室にインクを充填する作動状態において、負圧回路の圧力（吸気圧）が低下して吐出効率が低下するようなことがなく、簡明な回路構成及び圧力制御で安定かつ確実なインク充填を実現することができる。

さらに、正圧回路開放手段と負圧回路開放手段の両方を設けてインク供給を行うインク供給方法によれば、１台のポンプを一定方向に回転作動させた状態のまま、正圧開閉手段と負圧回路開放手段を切り替える簡便な制御構成で、サブタンクの加圧と減圧とを切り替え制御することができる。

従って、本発明によれば、シンプルな構成でプリンタヘッドに確実にインクを充填可能なインクジェットプリンタにおけるインク供給方法を提供することができる。

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の一例として、印刷対象面に沿った直行二軸のうち、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を採り上げ、紫外光の照射を受けて硬化する紫外線硬化型のインク（いわゆるＵＶインク）を使用するＵＶ硬化インクジェットプリンタ（以下、プリンタ装置と称する）に適用した構成例について説明する。本実施形態のプリンタ装置Ｐを斜め前方から見た斜視図を図２に示し、斜め後方から見た斜視図を図３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４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２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。

プリンタ装置Ｐは、大別的には、描画機能を果たす装置本体１、装置本体１を支持する支持部２の前後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を送り出す送り出し機構３、描画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。

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を保持するキャレッジ４０、及びキャレッジ４０を左右に移動させるキャレッジ移動機構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、キャレッジ移動機構５０によるキャレッジ４０の左右移動、プリンタヘッド６０によるインクの吐出、後述するインク供給装置１００によるインクの供給など、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。

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。メディア支持部２１には、小径の吸着孔が多数開口形成されてその下側に設けられた減圧室（不図示）に繋がっており、真空発生器の作動等により減圧室を負圧に設定したときに、印刷媒体Ｍがメディア支持部２１に吸着保持され、プリントやカッティング等の加工中に印刷媒体Ｍの位置がずれないようになっている。

メディア移動機構３０は、上部周面がプラテン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を介して回転駆動す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に押しつ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４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。

キャレッジ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、次述するキャレッジ駆動機構５０により駆動される。キャレッジ４０には、ＵＶインクを吐出するプリンタヘッド６０が設けられ、ヘッド下端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ＵＶインクについて、各色１本ずつインクカートリッジを使用するプリンタ装置の場合には、図５にキャレッジ周辺の斜視図を示すように、各インクカートリッジに対応した４つのプリンタヘッド６０（第１プリンタヘッド６０Ｃ，第２プリンタヘッド６０Ｍ，第３プリンタヘッド６０Ｙ，第４プリンタヘッド６０Ｋ）が設けられる。キャレッジ４０には、後に詳述するインク供給装置１００のサブタンク１２０（第１サブタンク１２０Ｃ，第２サブタンク１２０Ｍ，第３サブタンク１２０Ｙ，第４サブタンク１２０Ｋ）が各プリンタヘッド６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ，６０Ｋに対応して設けられている。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。

キャレッジ４０の左右側部に、プリンタヘッドから印刷媒体Ｍに吐着されたＵＶインクに紫外光を照射して硬化させるＵＶ光源が設けられている。ＵＶ光源は、キャレッジ４０の左側部に設けられた左ＵＶ光源７０Ｌと、キャレッジ４０の右側部に設けられた右ＵＶ光源７０Ｒとからなり、これら左右のＵＶ光源７０Ｌ，７０Ｒがキャレッジ４０に設けられた第１〜第４プリンタヘッド６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ，６０Ｋを左右外側から挟みこむように配設される。左ＵＶ光源７０Ｌ及び右ＵＶ光源７０Ｒは、波長λ＝100〜380nm程度の紫外光を出射する光源、例えば、ＵＶランプやＵＶ−ＬＥＤ等を用いて構成される。左右のＵＶ光源７０Ｌ，７０Ｒの点滅作動は、キャレッジ駆動機構５０によるキャレッジ４０の移動およびプリンタヘッド６０からのインクの吐出に応じて、コントロールユニット８０により制御される。

キャレッジ移動機構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レッジ駆動モータ５３、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などから構成される。キャレッジ４０はタイミングベルト５５に連結固定されており、キャレッジ駆動モータ５３を回転駆動することにより、ガイドレールに支持されたキャレッジ４０が、キャレッジ駆動モータ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。

コントロールユニット８０は、プリンタ装置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ＲＯＭ８１、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ＲＡＭ８２、ＲＡＭ８２から読みこ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つ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演算処理部８３、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、キャレッジ移動機構５０によるキャレッジ４０の左右移動、インク供給装置１００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、インク供給装置１００によるインクの供給などを制御する。

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による印刷媒体の前後移動Ｍと、キャレッジ移動機構５０によるキャレッジ４０の左右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、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るとともに、キャレッジ４０の移動方向後方に位置するＵＶ光源（例えば、キャレッジ右動時には左ＵＶ光源７０Ｌ）を点灯させて、印刷プログラムに応じた情報を描画する。

このように、概要構成されるプリンタ装置Ｐにあって、キャレッジ４０に設けられたプリンタヘッド６０にインク供給装置１００によりＵＶインクが供給される。図１にインク供給装置１００の系統図、図６にサブタンク１２０の外観斜視図、図７にインク供給装置１００の概要ブロック図を示す。

インク供給装置１００は、プリンタヘッド６０に接続されたサブタンク１２０、このサブタンク１２０に接続されサブタンクに供給するＵＶインクが貯留されたメインタンク１１０、サブタンク１２０の内圧を負圧状態に減圧するサブタンク減圧部１４０、サブタンク１２０の内圧を正圧状態に加圧するサブタンク加圧部１５０、メインタンク１１０に貯留されたＵＶインクをサブタンク１２０に移送するインク移送部１１５などからなり、サブタンク減圧部１４０及びサブタンク加圧部１５０が一台の気送ポンプ１６０により構成される。

メインタンク１１０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ＵＶインクを貯留し得るように設定される。本実施形態では、前述したＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色について、各色500ｍｌ程度の容量のカートリッジ式のメインタンク１１０（第１メインタンク１１０Ｃ，第２メインタンク１１０Ｍ，第３メインタンク１１０Ｙ，第４メインタンク１１０Ｋ）を用い、これらのメインタンク１１０を装置本体１の背面に着脱可能に配設した構成例を示す（図３を参照）。なお、メインタンク１１０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と別置きなど、適宜に配設することができる。

サブタンク１２０は、図６に示すように、一側方（右方）に開口し、側面視において上下に長い薄型矩形箱状の容体部材１２１と、この容体部材１２１の開口面を覆って閉止される蓋部材１２２とからなり、蓋部材１２２の閉止によって形成されるタンク内部に、ＵＶインクを貯留するインク貯留室１２３が形成され、このインク貯留室１２３の後部に上下に延びる溝状のフロート収容部１２４が形成されている。フロート収容部１２４には、中心部にマグネットが固着されＵＶインクに浮揚する円盤状のフロート１３４が上下移動自在に収容される。

サブタンク１２０は、容体部材１２１の開口縁面にシーラントまたは接着剤を塗布して蓋部材１２２を閉止することにより一体に接合されるとともに、図示省略するネジ等の締結手段により強固に結合され、インク貯留室１２３が密閉状態に保持される。蓋部材１２２及び容体部材１２１の少なくともいずれか一方は、透明または半透明の材料を用いて形成され、インク貯留室１２３のＵＶインクの貯留状態、及びＵＶインク中のフロート１３４の浮遊状態等を外部から目視確認可能に構成される。

サブタンク１２０の下面側には、容体部材１２１の底壁１２１ｂから下方に突出してプリンタヘッド６０と嵌脱可能に接続される短円柱状のコネクタ部１２５が形成され、その上方に、底壁１２１ｂからインク貯留室１２３内を上方に延びるブロック状のダクト部１２６が形成されている。そして、底壁１２１ｂを上下に貫通してインク貯留室１２３の底面とコネクタ部１２５とを繋ぐ第１導出路１２７ａが形成され、ダクト部１２６及び底壁１２１ｂを上下に貫通してダクト部１２６の上面１２６ａとコネクタ部１２５とを繋ぐ第２導出路１２６ｂが形成されている。そのため、サブタンク下面のコネクタ部１２５をプリンタヘッド６０に嵌合接続すると、サブタンク１２０のインク貯留室１２３とプリンタヘッド６０のインク室とが、第１導出路１２６ａ及び第２導出路１２６ｂを介して接続される。なお、キャレッジ４０を非印刷時の基準位置（いわゆるホームポジション）に位置させた状態において、プリンタヘッド６０（６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ，６０Ｋ）の下方に、ＵＶインクを受け止めるバット状のインクトレイ１８０が設けられている。

サブタンク１２０の後面側に、インク貯留室１２３のＵＶインクの貯留状態を検出するサブタンク貯留検出部１３０が設けられる。サブタンク貯留検出部１３０は、フロート収容部１２４に上下移動自在に収容されてインク貯留室内のＵＶインクの液面とともに上下移動するフロート１３４と、このフロート１３４を検出することによりＵＶインクの液面高さを検出する液面検出基板１３５とから構成される。

容体部材１２１の後方壁１２１ｒには、上下に延びる蟻溝状の基板装着部１３１が形成されており、この基板装着部１３１に、磁気センサ１３６（１３６Ｈ，１３６Ｌ）が実装された液面検出基板１３５が装着固定される。すなわち、液面検出基板１３５は、後方壁１２１ｒを挟んでフロート１２４と対向配置されており、インク貯留室１２３内のフロート１３４に固着されたマグネットを磁気センサ１３６で検出することにより、フロート１３４の高さ位置、すなわち、インク貯留室１２３に貯留されたＵＶインクの液面高さを検出可能になっている。

本実施形態では、磁気センサ１３６として、インク貯留室１２３にＵＶインクが充填されてＵＶインクの液面が充填基準高さであることを検出するHi検出センサ１３６Ｈと、インク貯留室１２３内のＵＶインクが消費されて所定量以下であることを検出するLo検出センサ１３６Ｌの二つを液面検出基板１３５に設けた構成例を示す。なお、磁気センサ１３６は、三つ以上であってもよく、インク貯留室内の液面高さの変化を磁力変化に基づいて連続的に検出可能な構成としてもよい。液面検出基板１３５の出力信号はコントロールユニット８０に入力されている。

サブタンク１２０の前面側には、上下中間の所定高さ位置に、容体部材１２１の前方壁１２１ｆを前後に貫通するインク導入路が形成され、このインク導入路に接続するチューブコネクタ１２８が設けられている。また、サブタンク１２０の上面側には、容体部材１２１の天井壁１２１ｔを上下に貫通する気体導入路が形成され、この気体導入路に接続するチューブコネクタ１２９が設けられている。

インク移送部１１５は、メインタンク１１０とサブタンク１２０との間を結ぶメイン供給回路１１６により形成される。メイン供給回路１１６は、一端がメインタンク１１０に接続され他端が液送ポンプ１１８の吸入口に接続されたインク吸入ライン１１７ａ、一端が液送ポンプ１１８の吐出口に接続され他端がサブタンク１２０のチューブコネクタ１２８に接続されたインク送出ライン１１７ｂ、メインタンク１１０とサブタンク１２０との間に位置して装置本体１に設けられ、メインタンク１１０に貯留されたＵＶインクをインク吸入ライン１１７ａを介して吸入し、インク送出ライン１１７ｂを介してサブタンク１２０に供給する液送ポンプ１１８などから構成される。

液送ポンプ１１８は、インク吸入ライン１１７ａがＵＶインクで満たされず、空気が混入した状態であっても、メインタンク１１０からＵＶインクを吸い上げてサブタンク１２０に圧送し得るとともに、インク吸入ライン１１７ａ側またはインク送出ライン１１７ｂ側から作用する圧力を遮断可能な形態のポンプが用いられ、例えば、チューブポンプやダイヤフラムポンプが好適に用いられる。

サブタンク減圧部１４０は、サブタンク１２０と気送ポンプ１６０の吸入口１６１との間を結ぶ負圧回路１４１により形成される。負圧回路１４１は、その主要構成機器を図１中に枠Ａで囲んで示すように、気密容器により構成されるエアチャンバー１４２、負圧回路１４１の圧力を検出する圧力センサ１４４、負圧回路１４１を開閉する負圧制御弁１４５、及びこれらの機器を接続して気送ポンプの吸入口１６１とサブタンク１２０との間を結ぶチューブにより形成されるライン１４７（１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃ，１４７ｄ）などから構成される。なお、図１中に枠Ｃで囲まれた部分がキャレッジ４０に設けられ、枠外の部分が装置本体１に設けられる機器である。

エアチャンバー１４２は、ライン１４７ａを介して気送ポンプの吸入口１６１と接続されており、気送ポンプ１６０の作動によりチャンバー内の空気が排気されて負圧状態に減圧される。エアチャンバー１４２の容積は、気送ポンプ１６０の一工程当たりの吸排気量の１／１０〜１／５０程度に設定される。例えば、気送ポンプ１６０の一行程当たりの吸排気量が２ccである場合に、５０ccのエアチャンバーを用いることにより、ポンプ作動による吸気の脈動を１／２５以下に低減することができる。エアチャンバー１４２には、負圧状態に減圧されたチャンバー内に空気を導入する空気導入ライン１４７ｉが設けられており、この空気導入ライン１４７ｉを通って流入する空気の流量を調整する流量調整弁１４３ａ、導入される空気を除塵するエアフィルタ１４３ｂが設けられている。

流量調整弁１４３ａは、気送ポンプ１６０とサブタンク１２０が負圧回路１４１を介して接続された状態において、エアチャンバー１４２に流入する空気の流量を調整することによりエアチャンバー１４２の内圧を定圧化し、これにより、インク貯留室１２３の内圧が、ノズル部におけるメニスカス形成に適宜な−１〜−２kPa程度の所定の負圧（例えば−１.２kPaの負圧：以下「設定負圧」という）になるように設定される。このように、エアチャンバー１４２は、気送ポンプ１６０の作動による吸気の脈動を吸収するとともに、サブタンク１２０の内圧が一定の設定負圧になるように保持するバッファータンクとして機能する。

負圧制御弁１４５は、エアチャンバー１４２とサブタンク１２０との間に位置してキャレッジ４０に設けられており、エアチャンバー１４２側のライン１４７ｃとサブタンク１２０側のライン１４７ｄとを連通状態と遮断状態とに切り替える電磁弁である。本実施形態においては、負圧制御弁１４５として三方弁を用いた構成を例示しており、負圧制御弁１４５のコモンポート(COM)にライン１４７ｃ、ノーマルオープンポート(NO)にライン１４７ｄが接続され、ノーマルクローズポート(NC)はライン１４７ｘ及びサイレンサ１４８を介して大気に開放されている。

このため、負圧制御弁１４５がオフのとき（印刷中や待機中など通常の稼働時）には、ライン１４７ｃとライン１４７ｄとが接続されて負圧回路１４１が連通状態に設定され、気送ポンプ１６０の吸入口１６１とサブタンク１２０とが後述する合流回路１７１を介して接続される。一方、負圧制御弁１４５がオンのとき（インク充填時やクリーニング時等）には、ライン１４７ｃとライン１４７ｄの接続が切り離されて負圧回路１４１が遮断されるとともに、ライン１４７ｃがライン１４７ｘに繋がり、気送ポンプ１６０の吸入口側の回路が大気に開放される。負圧制御弁１４５はコントロールユニット８０に接続されており、コントロールユニット８０によりオン／オフ制御される。

圧力センサ１４４は、±５kPa程度の検出領域を有し、エアチャンバー１４２と負圧制御弁１４５の間に設けられたゲージ圧タイプの圧力センサであり、サブタンク近傍のライン１４７の圧力を検出する。具体的には、負圧制御弁１４５がオフ設定とされ、気送ポンプ１６０とサブタンク１２０とが負圧回路１４１により接続された状態において、前述した設定負圧に、サブタンク１２０までのラインの圧力損失を加味した圧力（例えば−１.３kPa程度の圧力）が圧力センサ１４４において検出される。逆説的には、この圧力センサ１４４によって検出される圧力が上記圧力値になるように、流量調整弁１４３ａを調整設定（初期設定）しておくことによりインク貯留室１２３の内圧が設定負圧に設定される。従って、圧力センサ１４４の検出圧力を監視することにより、インク貯留室１２３の圧力が設定負圧に設定されたか否かを検出することができる。圧力センサ１４４の検出信号は、コントロールユニット８０に入力されている。

サブタンク加圧部１５０は、サブタンク１２０と気送ポンプ１６０の吐出口１６２との間を結ぶ正圧回路１５１により形成される。正圧回路１５１は、この回路を構成する主要構成機器を図１中に枠Ｂで囲んで示すように、正圧回路１５１を流れる空気の流量を調整する流量調整弁１５３ａ、サブタンク１２０に向かう空気を除塵するエアフィルタ１５３ｂ、正圧回路１４１の圧力を検出する圧力センサ１５４、正圧回路１５１を開閉する正圧制御弁１５５、及びこれらの機器を接続して気送ポンプの吐出口１６２とサブタンク１２０との間を結ぶチューブにより形成されるライン１５７（１５７ａ，１５７ｂ，１５７ｃ，１５７ｄ）などから構成される。

流量調整弁１５３ａは、気送ポンプ１６０とサブタンク１２０とが正圧回路１５１により接続された状態において、正圧回路１５１を流れる空気流量を調整することによりインク貯留室１２３の内圧が所定以上に上昇しないように調整するバルブであり、サブタンク１２０の内圧が２０kPa程度になるように調整設定される。

正圧制御弁１５５は、流量調整弁１５３ａとサブタンク１２０との間に位置してキャレッジ４０に設けられており、ライン１５７ｃとライン１５７ｄとを連通状態と遮断状態とに切り替える電磁弁である。本実施形態においては、正圧制御弁１５５として三方弁を用いた構成を例示しており、正圧制御弁１５５のコモンポート(COM)にライン１５７ｃ、ノーマルクローズポート(NC)にライン１５７ｄが接続され、ノーマルオープンポート(NO)はライン１５７ｘ及びサイレンサ１５８を介して大気に開放されている。

このため、正圧制御弁１５５がオフのとき（印刷中や待機中など通常の稼働時）には、ライン１５７ｃとライン１５７ｄの接続が切り離されて正圧回路１５１が遮断されるとともに、ライン１５７ｃがライン１５７ｘに繋がり、気送ポンプ１６０の吐出口側の正圧回路が大気に開放される。一方、正圧制御弁１５５がオンのとき（インク充填時やクリーニング時等）には、ライン１５７ｃとライン１５７ｄとが接続されて正圧回路１５１が連通状態に設定され、気送ポンプ１６０の吐出口１６２とサブタンク１２０が合流回路１７１を介して接続される。正圧制御弁１５５はコントロールユニット８０に接続されており、コントロールユニット８０によりオン／オフ制御される。

圧力センサ１５４は、±５０kPa程度の検出領域を有してキャレッジ４０に設けられたゲージ圧タイプの圧力センサであり、サブタンク近傍のライン１５７の圧力を検出する。具体的には、正圧制御弁１５５がオン設定とされ、気送ポンプ１６０とサブタンク１２０とが正圧回路１５１により接続された状態において、サブタンク１２０に印加される圧力が検出される。従って、圧力センサ１５４の検出圧力を監視することにより、インク貯留室１２３の圧力が所定の正圧状態に設定されたか否かを検出することができる。圧力センサ１５４の検出信号は、コントロールユニット８０に入力されている。

気送ポンプ１６０は、吸入口１６１に接続された負圧回路１４１から空気を吸入し、吸入した空気を吐出口１６２に接続された正圧回路１５１に圧送するポンプであり、吐出口１６２及び吸入口１６１に所定の正負圧力を発生する形態のポンプが用いられる。すなわち、負圧回路１４１が締め切られた状態において吸入口１６１に所定圧力の負圧を発生させ、正圧回路１５１が締め切られた状態において吐出口１６２に所定圧力の正圧を発生させる。このようなポンプとして、例えば、±４０kPA程度の正負圧力を発生させるダイヤフラムポンプが好適に用いられる。

このように、負圧回路１４１及び正圧回路１５１は、ともに基端側が気送ポンプ１６０に接続され、サブタンク減圧部１４０及びサブタンク加圧部１５０が一台の気送ポンプ１６０の吸入及び吐出作用を利用して構成される。このため、サブタンク減圧部１４０及びサブタンク加圧部１５０の両者の構成を簡明化し、インク供給装置全体を合理的に簡明化、小型化できるとともに、サブタンク減圧部１４０及びサブタンク加圧部１５０ごとにポンプの起動・停止制御を行う必要がなく制御負担を軽減することができる。さらに、ポンプに対する保守作業は、一台の気送ポンプ１６０に対して行えばよく、メンテナンス工数を削減することが可能となる。

負圧回路１４１と正圧回路１５１とは、サブタンク１２０に向かう途上で合流し、合流回路１７１が形成される。合流回路１７１は、負圧回路のライン１４７ｄ及び正圧回路のライン１５７ｄが合流して形成され、サブタンクに接続されるライン１７７と、このライン１７７に設けられて合流回路１７１を開閉する合流回路開閉弁１７５とから構成される。合流回路開閉弁１７５は、サブタンク１２０に対応して設けられており、本実施形態においては、この合流回路開閉弁１７５において合流回路１７１（ライン１７７）が４つに分岐され、分岐された各合流回路（ライン１７７Ｃ，１７７Ｍ，１７７Ｙ，１７７Ｋ、一部符番を省略）を個々に開閉可能に構成される。

すなわち、合流回路開閉弁１７５は、ライン１７７に接続された共通の入力ポートと、４つのサブタンクに対応して設けられた４つのバルブ及び出力ポートを有するマニホールドタイプの電磁開閉弁であり、第１〜第４サブタンク１２０Ｃ,１２０Ｍ，１２０Ｙ，１２０Ｋに対応した第１〜第４合流回路開閉弁１７５Ｃ，１７５Ｍ，１７５Ｙ，１７５Ｋが各々独立して合流回路１７１を開閉可能になっている。このような構成により、キャレッジ４０に設けられる配管部材を削減してプリンタヘッド周辺をシンプルに構成できるとともに、任意のサブタンク（プリンタヘッド）を単数または複数選択して、加圧または減圧することができる。合流回路開閉弁１７５の作動はコントロールユニット８０により制御される。

なお、合流回路１７１の分岐数はプリンタヘッド６０の配設数量に応じて任意に設定することができ、例えば、プリンタヘッド６０が単一のヘッド構成である場合には、合流回路開閉弁１７５は単一バルブの電磁開閉弁を用いればよく、プリンタヘッドを８つ備えるプリンタ装置においては、図１に示すように、８連タイプの電磁開閉弁を用いて（あるいは４連タイプの電磁開閉弁を二つ用いる等により）構成することができる。

このように、負圧回路１４１と正圧回路１５１とが気送ポンプ１６０に接続されて一本の連続した回路が形成され、両回路の先端側が集合されて閉ループ状の加減圧回路が形成される。そして両回路が集合された合流回路１７１が合流回路開閉弁１７５を介してサブタンク１２０に接続され、負圧制御弁１４５と正圧制御弁１５５を切り替え制御することにより、サブタンクのインク貯留室１２３を減圧状態と加圧状態とに変更設定可能に構成される。

以上のように構成されるインク供給装置１００にあって、液送ポンプ１１８、負圧制御弁１４５、正圧制御弁１５５、気送ポンプ１６０の作動がコントロールユニット８０によって以下のように制御される。なお、これまでの説明から明らかなように、ＵＶインクの供給系については４つの系統（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）について同様であるため、各系統に共通する事項については、これらの添え字を省略して説明する。

（通常運転時の制御）
プリンタ装置Ｐのメイン電源がオンされると、コントロールユニット８０はＲＯＭ８１に記憶された制御プログラムを読み出し、読み出された制御プログラムに基づいてプリンタ装置各部の作動を制御する。インク供給装置１００については、気送ポンプ１６０に電力を供給して回転駆動状態とし、すべての合流回路開閉弁１７５をオンにする。このとき、負圧制御弁１４５及び正圧制御弁１５５は、ともにオフのままとする。これにより負圧回路１４１では、ライン１４７ｃとライン１４７ｄとが連通して気送ポンプ１６０の吸入口１６１とサブタンク１２０のインク貯留室１２３とがライン１４７及びライン１７７により接続され、正圧回路１５１では、ライン１５７ｃとライン１５７ｘとが接続されて気送ポンプ１６０の吐出口側の回路が大気に開放される。

このため、気送ポンプの吸入口１６１に接続されたライン１４７内の空気が吸引されてエアチャンバー１４２が負圧に減圧され、流量調整弁１４３ａにより調整された流入空気流量と気送ポンプ１６０により吸引される空気量とのバランスで定まる略一定の圧力で安定する。前述したように、この圧力は、プリンタヘッド６０のノズル部におけるメニスカス形成に適宜な−１〜−２kPa程度の所定の負圧（例えば−１.２kPaの設定負圧）に設定されており、４つのサブタンクのインク貯留室１２３の内圧が、すべて同一の設定負圧に設定された状態で安定保持される。

このとき、正圧回路１５１では気送ポンプ１６０の吐出口側の回路が大気に開放されており、負圧回路１４１から吸引された空気がエアフィルタ１５８を介して大気に開放される。このため、正圧回路１５１の圧力（背圧）が上昇して気送ポンプ１６０の吸気効率が低下するようなことがなく、負圧状態を安定的に保持可能になっている。

インク貯留室１２３の内圧が設定負圧に保持されているか否かは、圧力センサ１４４からコントロールユニット８０に入力される検出信号により判断することができ、圧力センサ１４４により検出される圧力が、設定負圧から一定以上外れているとき、例えば、検出圧力が設定負圧に対して±２０％の範囲を超えていると判断されるときに、コントロールユニット８０が、その旨（負圧回路の圧力異常）のアラーム表示を行うように構成することができる。この場合、負圧回路の各部について異常の有無を確認したうえ、異常がない場合には流量調整弁１４３ａを調整することにより、適正な設定負圧にすることができる。

なお、通常運転時にあっては、サブタンク１２０のインク貯留室１２３にある程度ＵＶインクが貯留されている。但し、インク貯留室１２３に貯留されたＵＶインクは、印刷プログラムの実行等によりプリンタヘッド６０のノズルから吐出されて消費され、貯留されたＵＶインクが徐々に減少する。そこで、インク供給装置１００にはサブタンク貯留検出部１３０が設けられており、インク貯留室１２３に貯留されたＵＶインクが所定量以下になったときに、メインタンク１１０に貯留されたＵＶインクがインク移送部１１５によりサブタンクに供給されてＵＶインクが補充される。

具体的には、インク貯留室１２３に貯留されたＵＶインクが減少し、ＵＶインクの残留量が所定量以下となったときに、ＵＶインクの液面とともに上下するフロート１３４が液面検出基板１３５に設けられたLo検出センサ１３６Ｌに検出される。液面検出基板１３５からLo検出センサ１３６Ｌの検出信号を受けたコントロールユニット８０は、インク貯留室１２３が負圧状態に減圧された状態で液送ポンプ１１８を起動する。メインタンク１１０から液送ポンプにより送り出されたＵＶインクは、ライン１１７ｂを通ってチューブコネクタ１２８からインク貯留室１２３に供給され、室内の貯留インク量が増大する。そして、フロート１３４がHi検出センサ１３６Ｈにより検出されたときに液送ポンプ１１８を停止させることにより、インク貯留室１２３にＵＶインクが補充される。

このように、サブタンク１２０に対するＵＶインクの補充が、インク貯留室１２３を減圧した状態で行われるため、小型の液送ポンプでも確実にＵＶインクを移送することができ、またＵＶインクの補充時にプリンタヘッド６０のノズルからＵＶインクが漏洩するようなことがない。なお、インク貯留室１２３の容量とエアチャンバー１４２の容量との関係によりインク補充時にインク貯留室１２３の圧力が上昇するような場合には、当該インク補充時に、圧力センサ１４４の検出圧力に応じて気送ポンプ１６０の回転数を増加させ、若しくは流量調整弁１４３ａの弁開度を減少させ、またはこれら両方を実行することにより、インク貯留室１２３の圧力を上昇させることなく一定に制御することも可能である。

こうしてプリンタ装置Ｐが起動すると、以降、気送ポンプ１６０は継続運転され、印刷プログラムの実行中、待機中を問わずサブタンク１２０の内圧が常時設定負圧に保持される。従って、液送ポンプ１１８の揚程の範囲内で大型のメインタンクを装置本体１の任意の位置に配設することができ、プリンタＰの小型化とインク交換作業の容易化とを両立させることができる。また、図５及び図６に示されるように、サブタンク１２０は、左右に薄く側面視において上下に長い矩形箱状に形成され、プリンタヘッド６０の直上に位置して設けられている。このため、キャレッジ４０の左右移動に伴う液面変化が少なく、キャレッジの加速・減速に伴う加速度の影響をほとんど受けることがない。従って、キャレッジ４０を高速のスキャンスピードで左右移動させても、プリンタヘッド６０から安定したインク吐出を実現することができ、これによりスループットを向上させることができる。

（インク充填時の制御）
ＵＶインクの初期充填時や、洗浄液を用いたノズルクリーニング後の立ち上げ時などにおいては、プリンタヘッド６０のインク室や、メイン供給回路のライン１１７内にＵＶインクが存在せず、また一定期間放置後の再立ち上げ時やメインタンク交換後の再立ち上げ時等においてＵＶインクに気泡が混入している場合がある。そこで、このような場合に、操作パネル８８からコントロールユニット８０に入力されるインク充填指令に基づいて、以下のようにインク充填制御が実行される。このインク充填制御に関しＲＯＭ８１に設定記憶されたインク充填プログラムＰＧのフローチャートを図８に示す。

操作パネル８８において、例えばファンクションキーの選択等により、「インク充填」処理が選択され、コントロールユニット８０にプリンタヘッド６０を特定してインク充填の実行指令が入力されると、演算処理部８３は、インク充填プログラムに従い、ステップＳ１０においてサブタンク内圧を通常運転時における設定負圧に保持した状態（すなわち、負圧制御弁１４５及び正圧制御弁１５５がともにオフの状態）で、インク充填を実行すべきプリンタヘッドに該当する合流回路開閉弁をオンのまま保持し、他の合流回路開閉弁をオフとする処理（負圧維持処理）を実行してステップＳ２０に進む。例えば、操作パネル８８において第１プリンタヘッド６０Ｃについてのみインク充填が選択された場合には、第１プリンタヘッド６０に対応する第１合流回路開閉弁１７５Ｃのみをオンのまま維持し、第２〜第４プリンタヘッドに対応する第２〜第４合流回路開閉弁１７５Ｍ，１７５Ｙ，１７５Ｋをオフにする（以下この場合について説明する）。

ステップＳ２０では、減圧された第１サブタンク１２０Ｃに、第１メインタンク１１０ＣからＵＶインクを移送して第１サブタンク１２０Ｃにインクを補充する（インク補充処理）。すなわち、第１サブタンク１２０Ｃに対応する液送ポンプ１１８Ｃのみを起動して第１メインタンク１１０Ｃに貯留されたＵＶインクを第１サブタンク１２０Ｃに供給し、フロート１３４がHi検出センサ１３６Ｈにより検出されたときに液送ポンプ１１８Ｃを停止させる。これにより、第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３に十分な量のＵＶインクが貯留される。なお、このインク補充処理の実行開始時に、既にフロート１３４がHi検出センサ１３６Ｈにより検出されており、ＵＶインクが充填基準高さまで貯留されていると判断される場合には、このステップを飛ばしてステップＳ３０に進む。

次に、ステップＳ３０では、負圧回路１４１を遮断してサブタンク加圧部１５０により第１サブタンク１２０Ｃの内圧を正圧状態に加圧し、第１サブタンク１２０Ｃに貯留されたＵＶインクの一部を第１プリンタヘッド６０Ｃから流出させる（プリンタヘッドインク充填処理）。具体的には、コントロールユニット８０は、負圧制御弁１４５をオンにしてライン１４７ｃとライン１４７ｄとの連通を遮断し、ライン１４７ｃをライン１４７ｘに接続して気送ポンプ１６０の吸入側回路を大気に開放する。また、正圧制御弁１５５をオンとし、ライン１５７ｃとライン１５７ｄとを連通させて気送ポンプの吐出口１６２と第１サブタンク６０ｃのインク貯留室１２３とを接続する。

この切り替え制御により、気送ポンプ１６０と第１サブタンク１２０Ｃとは、負圧回路１４１を介した接続が遮断される一方、正圧回路１５１を介して接続され、気送ポンプ１６０の吐出口１６２から吐出された空気がライン１５７、ライン１７７及びライン１７７ｃを通って第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３に供給される。前述したように、液送ポンプ１１８は、この液送ポンプ１１８を挟むインク吸入ライン１１７ａ側またはインク送出ライン１１７ｂ側から作用する圧力を遮断可能なポンプが用いられている。このため、第１サブタンク１２０ＣのＵＶインクが第１メインタンク１１０Ｃに逆流することがなく、第１サブタンク１２０Ｃの内圧が上昇して流量調整弁１５３ａの調整により設定された圧力（例えば２０kPa程度）の正圧状態になる。その結果、第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３に貯留されたＵＶインクが、タンク下端の第１導出路１２６ａ及び第２導出路１２６ｂから押し出されて第１プリンタヘッド１２０Ｃに供給され、第１プリンタヘッド１２０Ｃのノズルから流出してインクトレイ１８０に受け止められる。

この際、負圧回路１４１では気送ポンプ１６０の吸入側の回路が大気に開放されており、気送ポンプ１６０は吸入側にほとんど負荷がない状態で運転される。このため、気送ポンプの吸気圧が低下して吐出効率が低下するようなことがなく、確実に第１プリンタヘッド６０Ｃのインク室にＵＶインクを充填することができる。さらに、気送ポンプ１６０を一定方向に回転作動させたまま、負圧制御弁１４５と正圧制御弁１５５をともにオンにする簡便な制御で、第１サブタンク１２０Ｃを減圧状態から加圧状態に簡単に切り替えることができる。

このステップＳ３０は、第１プリンタヘッド６０Ｃのインク室がカラの状態であった場合でも、インク室にＵＶインクが充満されヘッド下面のノズルからＵＶインクが流出するまで継続される。例えば、インク室がカラの状態の第１プリンタヘッド６０Ｃに第１サブタンクの加圧によりＵＶインクを供給し、一定程度ノズルから流出させるのに要する時間に基づいて、このステップの継続時間をタイマー設定すること（時間設定）により規定し、あるいは、インク貯留室１２３に貯留されたＵＶインクが流出して、フロート１３４が液面検出基板１３５に設けられたLo検出センサ１３６Ｌに検出されるまでとすること（インク量）により規定することができる。

本ステップＳ３０により、第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３から第１プリンタヘッド６０ＣのノズルまでＵＶインクが満たされ、この経路中に気泡が存在していた場合にはその気泡がノズルから押し流されて、第１サブタンク１２０Ｃから第１プリンタヘッド６０ＣのノズルまでＵＶインクが満たされた状態になり、次のステップＳ４０に進む。なお、このとき合流回路開閉弁１７５は、第１合流回路開閉弁１７５Ｃを除いて閉止状態にあり、第２〜第４サブタンクの内圧は初期の設定負圧に保持されている。

ステップＳ４０では、正圧回路１４１を遮断してサブタンク減圧部１４０により第１サブタンク１２０Ｃの内圧を負圧状態に減圧し、減圧された第１サブタンク１２０Ｃにインク移送部１１５により第１メインタンク１１０Ｃからインクを移送して第１サブタンク１２０Ｃにインクを充填する（サブタンクインク充填処理）。すなわち、コントロールユニット８０は、正圧制御弁１５５をオフにして、ライン１５７ｃとライン１５７ｄとの連通を遮断し、ライン１５７ｃをライン１５７ｘに接続して気送ポンプ１６０の吐出側回路を大気に開放する。また、負圧制御弁１４５もオフとし、ライン１４７ｃとライン１４７ｄとを連通状態として、気送ポンプ１６０の吸入口１６１と第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３とを接続する。

この切り替え制御により、正圧回路１５１において気送ポンプ１６０と第１サブタンク１２０Ｃとの接続が遮断される一方、負圧回路１４１において気送ポンプ１６０と第１サブタンク１２０Ｃとが接続され、第１サブタンクのインク貯留室１２３の空気がライン１７７ｃ、ライン１７７及びライン１４７を介して気送ポンプ１６０に吸引される。このため、第１サブタンク１２０Ｃの内圧が低下し、正圧状態から負圧状態に変化する。コントロールユニット８０は、圧力センサ１４４によって検出される圧力が所定以下（例えば−０.８kPa以下）の負圧になったときに液送ポンプ１１８Ｃを起動し、フロート１３４がHi検出センサ１３６Ｈにより検出されたときに液送ポンプ１１８Ｃを停止させる。これにより第１メインタンク１１０Ｃに貯留されたＵＶインクが第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３に供給され、第１サブタンク１２０Ｃのインク貯留室１２３に充填基準高さまでＵＶインクが充填される。

続くステップＳ５０では、圧力センサ１４４により検出される第１サブタンク１２０Ｃの内圧が設定負圧近傍（例えば、−１.０kPa程度）に到達するまで減圧され、この圧力以下になったときに、それまで閉止されていた第２〜第４合流回路開閉弁１７５Ｍ，１７５Ｙ，１７５Ｋをオンにしてバルブを開き、第１〜第４サブタンクのすべてが設定負圧の負圧状態に保持されるようにして（負圧維持処理）、ステップＳ６０に進み、インク充填プログラムＰＧを終了する。これにより、操作パネル８８において選択された第１プリンタヘッド６０Ｃにインクが充填され、第１サブタンクを含む全てのサブタンクが所定の設定負圧に設定されて待機保持される。なお、インク充填処理が複数のプリンタヘッドについて実行される場合にも、処理が実行される合流開閉弁をオンとして上記同様に処理される。

このように、インク充填プログラムＰＧに基づいて実行されるインク供給方法によれば、サブタンク１２０がプリンタヘッド６０に近接して設けられ、このサブタンクの内圧が１台の気送ポンプ１６０に接続された負圧回路１４１の負圧制御弁１４５と正圧回路１５１の正圧制御弁１５５を切り替え制御することにより、負圧状態と正圧状態とに切り替えられて、プリンタヘッド６０の負圧保持及びインク充填等が行われる。このため、プリンタ装置Ｐでは、プリンタヘッドの下面をキャッピングして真空吸引する吸引回路を設ける必要がなく、かつ、ゴムキャップの劣化やごみの付着等に起因したインクの充填不良を排除してインク充填直後から安定したインク吐出を行うことができる。また、一台の気送ポンプ１６０を一定方向に回転作動させた状態のまま、負圧制御弁１４５と正圧制御弁１５５の切り替えにより負圧状態を正圧状態とが切り替えられる構成のため、インク供給装置１００全体の構成を簡明化、小型化できるとともに、制御負担やメンテナンス工数を低減することができる。

なお、以上説明した実施形態では、負圧制御弁１４５及び正圧制御弁１５５として三方弁を用い、各回路の連通・遮断の切り替えと大気開放とを一つの弁のオン／オフで実現した構成を例示したが、各回路を連通状態と・遮断状態とに切り替える開閉専用の二方弁と、各回路を大気に開放する大気開閉専用の二方弁とを用いて構成することも可能である。また、実施形態では、制御構成の簡明化のため、気送ポンプ１６０を原則的に一定速度で継続回転させる構成を説明したが、例えば、サブタンク１２０を減圧する工程と加圧する工程とで気送ポンプ１６０の回転数を変化させ、あるいは、各回路に設けた圧力センサ１４４，１５４により検出される圧力に応じて気送ポンプ１６０の回転数を変化させるように構成してもよい。さらに、プリンタヘッド６０へのインク充填に当たり、液送ポンプ１１８を停止してサブタンク加圧部１５０によりサブタンク１２０の内圧を上昇させることにより直接ＵＶインクを押し出す方法を説明したが、例えば、サブタンク１２０の内圧を正圧状態に設定したのちに合流開閉弁１７５を閉じ、液送ポンプ１１８によりサブタンク１２０にインクを供給して、このときの内圧上昇によりＵＶインクを押し出すように構成してもよい。

また、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ＵＶ硬化インクジェットプリンタに適用した構成例について説明したが、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や、二軸印刷媒体移動タイプのインクジェットプリンタにも適用することができ、使用するインクについても染料系や顔料系など他の種類のインクを用いたインクジェットプリンタに適用することができる。

インク供給装置の系統図である。 本発明の適用例として示すプリンタ装置の斜め前方からの外観斜視図である。 上記プリンタ装置の斜め後方からの外観斜視図である。 上記プリンタ装置における装置本体の要部構成を示す正面図である。 上記プリンタ装置におけるキャレッジ周辺の斜視図である。 キャレッジに設けられたサブタンクの外観斜視図である。 インク供給装置の概要ブロック図である。 インク充填プログラムのフローチャートである。

符号の説明

Ｍ 印刷媒体
Ｐ プリンタ装置（インクジェットプリンタ）
１ 装置本体（本体部材）
２０ プラテン（媒体支持部）
３０ メディア移動機構
４０ キャレッジ
５０ キャレッジ移動機構
６０ プリンタヘッド（６０Ｃ：第１プリンタヘッド、６０Ｍ：第２プリンタヘッド、６０Ｙ：第３プリンタヘッド、６０Ｋ：第４プリンタヘッド）
８０ コントロールユニット
１００ インク供給装置
１１０ メインタンク（１１０Ｃ：第１メインタンク、１１０Ｍ：第２メインタンク、１１０Ｙ：第３メインタンク、１１０Ｋ：第４メインタンク）
１１５ インク移送部（インク移送手段）
１１６ メイン供給回路
１１８ 液送ポンプ
１２０ サブタンク（１２０Ｃ：第１サブタンク、１２０Ｍ：第２サブタンク、１２０Ｙ：第３サブタンク、１２０Ｋ：第４サブタンク）
１２３ インク貯留室
１４０ サブタンク減圧部（サブタンク減圧手段）
１４１ 負圧回路
１４５ 負圧制御弁（負圧回路開放手段）
１５０ サブタンク加圧部（サブタンク加圧手段）
１５１ 正圧回路
１５５ 正圧制御弁（正圧回路開放手段）
１６０ 気送ポンプ（ポンプ）
１６１ 吸入口
１６２ 吐出口
１７１ 合流回路
１７５ 合流回路開閉弁（１７５Ｃ：第１合流回路開閉弁、１７５Ｍ：第２合流回路開閉弁、１７５Ｙ：第３合流回路開閉弁、１７５Ｋ：第４合流回路開閉弁）

Claims (3)

1. インクを吐出するプリンタヘッドと、前記プリンタヘッドに接続されインクが貯留されたサブタンクと、前記サブタンクに接続され前記サブタンクに供給するインクが貯留されたメインタンクと、前記サブタンクとポンプの吸入口との間を結ぶ負圧回路により形成され前記サブタンクの内圧を負圧状態に減圧するサブタンク減圧手段と、前記サブタンクと前記ポンプの吐出口との間を結ぶ正圧回路により形成され前記サブタンクの内圧を正圧状態に加圧するサブタンク加圧手段と、前記サブタンクと前記メインタンクとの間を結ぶメイン供給回路により形成され前記メインタンクに貯留されたインクを前記サブタンクに移送するインク移送手段とを備えたインクジェットプリンタにおけるインク供給方法であって、
   前記正圧回路を遮断して前記サブタンク減圧手段により前記サブタンクの内圧を負圧状態に減圧し、減圧された前記サブタンクに前記インク移送手段により前記メインタンクからインクを移送して前記サブタンクにインクを貯留する工程と、
   前記負圧回路を遮断して前記サブタンク加圧手段により前記サブタンクの内圧を正圧状態に加圧し、前記サブタンクに貯留されたインクの一部を前記プリンタヘッドから流出させる工程と、
   前記正圧回路を遮断して前記サブタンク減圧手段により前記サブタンクの内圧を負圧状態に減圧し、減圧された前記サブタンクに前記インク移送手段により前記メインタンクからインクを移送して前記サブタンクにインクを充填する工程と、
   インクが充填された前記サブタンクの内圧を前記サブタンク減圧手段により所定の負圧状態に設定する工程と
   を含むことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるインク供給方法。
2. 前記正圧回路に、前記サブタンクと前記ポンプの吐出口との接続を遮断するとともに、前記ポンプの吐出口側の回路を大気に開放する正圧回路開放手段を備え、
   前記サブタンクの内圧を減圧する工程において、前記正圧回路開放手段により前記サブタンクと前記ポンプの吐出口との接続が遮断され前記正圧回路の前記吐出口側の回路が大気に開放されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタにおけるインク供給方法。
3. 前記負圧回路に、前記サブタンクと前記ポンプの吸入口との接続を遮断するとともに、前記ポンプの吸入口側の回路を大気に開放する負圧回路開放手段を備え、
   前記サブタンクの内圧を加圧する工程において、前記負圧回路開放手段により前記サブタンクと前記ポンプの吸入口との接続が遮断され前記負圧回路の前記吸入口側の回路が大気に開放されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンタにおけるインク供給方法。
   
   
   
   
   
   
   
   

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