JP5599693B2 - インクジェットプリンタのレギュレータおよびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクの充填及びクリーニング機能を備えたインクジェットプリンタのレギュレータおよびインクジェットプリンタに関するものである。

プリンタヘッドを用いたインクジェットプリンタは、ヘッドを印刷媒体に対して相対移動させながら、ヘッドの下面に形成されたノズルからインクを吐出させて所望の印刷を行う。特に、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ため、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インクが供給される。

図１０は、従来のインクジェットプリンタのレギュレータの一部を示す構成図である。このインクジェットプリンタ５００は、加圧ダンパ５０１によりヘッド内圧制御を行う形式であり、インクタンクにチューブを介して接続した加圧ダンパ５０１と、加圧ダンパ５０１に接続したヘッド１とを有する。加圧ダンパ５０１内には負圧バルブ１０が設けられている。図１１は、上記負圧バルブを示す構成図である。この負圧バルブ１０は、インク室１１とインク供給室１２とが分離壁１３により分離され、分離壁１３の中央にはインク経路１４が形成されている。インク室１１はチューブを介してヘッド１に接続されている。インク室１１の前記分離壁１３に対向して可とう性膜１６が設けられている。可とう性膜１６にはバルブ開閉部材１７の座が設けられ、その中心からピンが立設されている。ピンは前記インク経路１４を貫通し、先端にバルブ１８が設けられる。分離壁１３のバルブ側には、当該バルブ１８に当接する封止ゴム１９が設けられている。バルブ１８は、インク供給室１２に設けたばね２０により封止ゴム１９に所定圧で押し付けられている。

図１２に示すように、ヘッド１からインクを吐出すると、インク室１１内のインクが減り、インク室１１内の圧力が下がる。これにより、可とう性膜１６で支持されたバルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が開き、インク供給室１２のインクがインク経路１４を通ってインク室１１に送り込まれる。これにより、インク室１１内の圧力が上昇し、バルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が閉じる。これらの動作を繰り返してインクがインク室１１に供給される。加圧ダンパ５０１は、インクの吐出による急激な圧力変動を緩和する機能を有する。

また、特許文献１には、上記ばね２０を省略した形式のバルブが開示されている。このバルブは、バルブ室の圧力が一定値になるまでは、ゴム製の起部が変形し、この起部の下側空間内のインクが連通溝を通じて供給されるが、バルブ室の圧力が一定値以下になると、前記起部が変形してテーパ状のリップ部がフランジ下面から離れることで連通路を一時的に開き前記バルブ室にインクを供給する構造であり、その作用・効果は上記負圧バルブ１０と略同じである。

２００４−３４５２５０（第８頁の段落００４１〜００４３、図９）

しかしながら、上記従来のインクジェットプリンタ５００では、インクを充填するにあたり、ヘッド１のノズル面から強制的に吸引を行い、負圧バルブ１０のインク室１１の圧力を下げることで前記バルブ１８を開け、インク供給室１２からインクを供給しなければならなかった。このため、ヘッド１のノズルにキャップ５０２を装着し、吸引ポンプ５０３により吸引しなければならないという問題点があった。また、これらの機器を取り扱うのに手間が掛かるという問題点があった。

そこで、この発明は、ヘッドに装着するキャップや吸引ポンプ等を用いることなく、インク充填やクリーニングを可能にすることを目的とする。

第１の発明にかかるインクジェットプリンタのレギュレータ（３，２０３，２５０，３００）は、インクタンク側に接続される流入口（インク経路１４）と、ヘッド側に接続される流出口１１ａと、インクを一時的に貯留するインク室１１と、前記流入口を開閉する流入口バルブ１８と、印刷時に、前記インク室内が所定圧力以下の場合に前記流入口バルブを開き、前記インク室内が所定圧力よりも大きい場合に前記流入口バルブを閉じ、インク充填又はクリーニング時に流入口バルブを閉じるバルブ開閉機構（可とう性膜１６，バルブ開閉部材１７，ばね２０）とを有するインクジェットプリンタのレギュレータにおいて、前記流入口と異なるバイパス流入口１１ｂを前記インク室に形成し、前記バイパス流入口に接続され前記インク室に直接インクを送り込むバイパスインク流路２１と、前記バイパスインク流路に設けられ、印刷時に閉じ、インク充填又はクリーニング時に開くバイパス開閉手段（３０、９１）とを備えたことを特徴とする。

これによると、インク充填又はクリーニング時に、流入口が閉じた状態となってしまうレギュレータであっても、バイパス開閉手段が開いてバイパスインク流路が流通するので、インク室にインクを送り込むことができるようになる。したがって、他の部品を用いることなく、インク充填又はクリーニングを行えるようになる。

第２の発明にかかるインクジェットプリンタのレギュレータは、上記発明において、前記バイパス開閉手段は、前記インク室に連通する第２室（３２）と、当該第２室に連通する第１室（３１）と、前記第２室及び前記第１室の間を開閉するバイパスバルブ（３６）と、印刷時に前記バイパスバルブを閉じ、インク充填又はクリーニング時に印刷時よりも大きな圧力が前記バイパスバルブに加わった場合に前記バイパスバルブを開くバイパス開閉機構（３８）とを備えたことを特徴とする。

これによると、インク充填又はクリーニング時には、印刷時とは異なる大きな圧力がバイパスバルブに加えられることにより、インクのバイパスの有無を切り換えることができる。そのため、インクの輸送の圧力を制御するだけで、インク充填又はクリーニングを容易に行えることができる。

第３の発明にかかるインクジェットプリンタのレギュレータ２５０は、上記発明において、当該レギュレータの筐体（７１）には、分割壁（８１）を境に表裏二面にそれぞれ流路が形成され、前記バイパス開閉手段は、前記筐体の一方の面側に前記第２室３２を区画形成し、前記筐体の他方の面側に前記第１室３１を区画形成し、前記第２室又は前記第１室に前記バイパス開閉機構を取り付けたことを特徴とする。

したがって、バイパス開閉手段の第１室及び第２室が筐体の表裏に形成されているため、第１室又は第２室の一方の面側でバイパス開閉機構の組み付け作業を行うことができるようになる。バイパス開閉機構を筐体に収容してコンパクトなレギュレータを構成できるため、インクジェットプリンタに搭載しやすいという利点も期待できる。

第４の発明にかかるインクジェットプリンタのレギュレータは、上記発明において、前記バイパス開閉手段は、前記バイパスインク流路に設けられた電気的駆動弁であり、前記電気的駆動弁は、印刷時に閉じ、インク充填又はクリーニング時に開くように制御されることを特徴とする。

印刷時には、ヘッドからのインクの吐出によりインク室が減圧され、この減圧に伴いインク供給室からインク室にインクが供給される。クリーニング時には、前記電気的駆動弁を制御により開け、インクを供給することで、バイパスインク流路を介してヘッドにインクが供給される。これにより、ヘッドに吸引ポンプ等を装着することなく、インクの供給圧力を変更せず一定の供給圧力で、クリーニングを行える。また、一定のインク供給圧力で良いので、圧力制御装置は不要である。

これによると、インク充填又はクリーニング時に、流入口が閉じた状態となってしまうレギュレータであっても、制御により電気的駆動弁を開いてバイパスインク流路が流通するので、インク室にインクを送り込むことができる。

この発明の実施の形態１に係るインクジェットプリンタを示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係るインクジェットプリンタのレギュレータを示す構成図である。 図２に示したレギュレータの詳細構成図である。 この発明の実施の形態２に係るインクジェットプリンタのレギュレータを示す構成図である。 この発明の実施例に係るレギュレータの構造を示す平面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 図５のレギュレータを示す一部拡大断面図である。 図５のレギュレータを示す一部拡大断面図である。 この発明の実施の形態３に係るインクジェットプリンタのレギュレータを示す構成図である。 この発明の実施の形態４にかかるレギュレータの詳細構成図である。 従来のインクジェットプリンタのレギュレータの一部を示す構成図である。 負圧バルブを示す構成図である。 負圧バルブを示す構成図である。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係るインクジェットプリンタを示す構成図である。このインクジェットプリンタ１００は、主走査方向に駆動制御されるキャリッジ２と、当該キャリッジ２に設けられ且つその下側にノズルを有するヘッド１と、キャリッジ２に設けられ且つ前記ヘッド１に接続したレギュレータ３と、レギュレータ３にチューブを介して接続したインクタンク４と、インクタンク（インクカートリッジを含む）４からレギュレータ３にインクを送るポンプ５と、インクの供給圧力を制御する圧力制御装置６と、印刷媒体５０を上面に支持するプラテン６と、印刷媒体５０を搬送する搬送ローラ７とを備える。レギュレータ３には、負圧バルブ１０と加圧バルブ３０とが設けられている。

図２は、この発明の実施の形態１に係るインクジェットプリンタのレギュレータを示す構成図である。図３は、図２に示したレギュレータの詳細構成図である。このインクジェットプリンタ１００は、従来の負圧バルブ１０に加圧バルブ３０を接続した構成である。負圧バルブ１０と加圧バルブ３０には、インクタンクからのチューブからなるインク流路１５０が分岐して接続されており、前記インクタンク４、ポンプ５及び圧力制御装置６からなるインク供給手段から、同じ圧力でインクが供給される。

負圧バルブ１０は、インク室１１とインク供給室１２とが分離壁１３により分離され、分離壁１３の中央にはインク経路（流入口）１４が形成されている。インク室１１はチューブや溝等からなる出口インク流路１５に接続される流出口１１ａを介してヘッド１に接続されている。インク室１１の前記分離壁１３に対向して可とう性膜１６が設けられている。可とう性膜１６にはバルブ開閉部材１７の座が設けられ、その中心からピンが立設されている。ピンは前記インク経路１４を貫通し、先端にバルブ１８が設けられる。分離壁１３のバルブ側には、当該バルブ１８に当接する封止ゴム１９が設けられている。バルブ１８は、インク供給室１２に設けたばね２０により封止ゴム１９に所定圧で押し付けられている。インク供給室１２は、前記インクタンク４からのインク流路１５０に接続されている。なお、インク経路１４は、インク供給室１２とインク室１１とを連通するための経路であるので、インク供給室１２が形成されずにインク流路１５０等が直接インク室１１に接続される場合には、インク室１１の流入口として形成されていればよい。

負圧バルブ１０のインク室１１には、チューブや溝等からなるバイパスインク流路２１がバイパス流入口１１ｂに接続され、当該バイパスインク流路２１は加圧バルブ３０の出口３３に接続されている。加圧バルブ３０は、第１室３１と第２室３２とが分離壁３４により分離され、分離壁３４の中央にはインク経路３５が形成されている。第２室３２は、バイパスインク流路２１を介して負圧バルブ１０のインク室１１に接続されている。分離壁３４のバルブ側には、バイパスバルブ３６（以下「バルブ３６」と称す）に当接する封止ゴム３７が設けられている。バルブ３６は、第２室３２に設けたばね３８により封止ゴム３７に所定圧で押し付けられている。

次に、レギュレータ３の動作について説明する。図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、印刷時にはインクがヘッド１から吐出される。ヘッド１からインクが吐出されると、インク室１１内のインクが減り、インク室１１内の圧力が下がる。すると、可とう性膜１６で支持されたバルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が開き、インク供給室１２のインクがインク経路１４を通ってインク室１１に送り込まれる。これにより、インク室１１内の圧力が上昇し、バルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が閉じる。また、圧力制御装置６により、前記負圧バルブ１０には低圧でインクが供給されている。この圧力は、バルブ１８が開く動作を阻害しない程度の圧力であって、バルブ１８を開けたときインク室１１にインクが送り込める程度の圧力であることを要する。一方、加圧バルブ３０は、上記低圧のインクの供給圧力ではバルブ３６が開かないため、加圧バルブ３０から負圧バルブ１０のインク室１１にインクが供給されることはない。通常の印刷時には、上記動作を繰り返してインクがインク室１１に供給される。

次に、インクの充填又はクリーニングを行う場合は、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、圧力制御装置６によりインクの供給圧力を高圧に切り換えると、加圧バルブ３０の第１室３１の圧力が上昇し、バルブ３６が開く。これにより、第１室３１からインク経路３５を通って第２室３２にインクが送り込まれ、続いてバイパスインク流路２１を通ってインクが負圧バルブ１０のインク室１１に直接送り込まれる。インク室１１に高圧でインクが充填されると、可とう性膜１６が膨らみバルブ１８が閉じる。更に、インク供給室１２にもインクが同じ高圧で供給されるのでバルブ１８は閉じたままである。換言すれば、インク室１１とインク供給室１２の圧力は均衡するので、ばね２０により付勢されたバルブ１８は閉じたままとなる。第１室３１から第２室３２にインクが送り込まれると第１室３１の圧力が開放されて低下し、バルブ３６が閉じる。圧力制御装置６によりインク供給の圧力を低圧に切り換えると、図２（ａ）及び図３（ａ）の状態に戻る。

このようにすれば、インク圧力の高低切り換えにより、印刷とインク充填又はクリーニングとを切り換えることができるので、従来のようにヘッド１にキャップを装着して吸引ポンプで強制的に吸引しなくても済む。このため、部品点数が少なくなり、キャップの装着作業等を省略できる。

（実施の形態２）
図４は、この発明の実施の形態２に係るインクジェットプリンタのレギュレータを示す構成図である。この実施の形態２に係るインクジェットプリンタ２００のレギュレータ２０３は、実施の形態１の構成に逆止加圧バルブ６１，６２を接続してエア抜きを行うようにした点に特徴があり、その他の構成は実施の形態１と同様であるからその説明を省略する。負圧バルブ１０のインク室１１にはエア通路６３が設けられ、当該エア通路６３上には逆止加圧バルブ６１が設けられている。また、ヘッド１にはエア抜き用のエア通路６４が接続され、当該チューブや溝等のエア通路６４は逆止加圧バルブ６２に接続される。

次に、このレギュレータ２０３の動作について説明する。インクの初期充填時には負圧バルブ１０のインク室１１及びヘッド１には空気が入っているため、これを完全に抜く必要がある。図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、圧力制御装置６により高圧でインクを供給すると、加圧バルブ３０のバルブが開き、加圧バルブ３０からバイパスインク流路２１を通りインクが負圧バルブ１０のインク室１１に送り込まれる。インク室１１に高圧でインクが充填されると、負圧バルブ１０のバルブ１８が閉じた状態になりインク室１１内にインクが充満する。逆止加圧バルブ６１は高圧でバルブが開くので、インク室１１のエアはエア通路６３を通ってインクと共に排出される。エアの排出が終了し、インクの圧力を低圧に切り換えても、逆止加圧バルブ６１の作用によりエアの逆流は防止される。

ヘッド１側については、高圧でインクがインク室１１に送り込まれて充満することでインクがチューブや溝等からなる出口インク流路１５を介してヘッド１に送られる。これにより、ヘッド１内のエアは、エア通路６４を通ってインクと共に排出される。エアの排出が終了し、インクの圧力を低圧に切り換えても、逆止加圧バルブ６２の作用によりエアの逆流は防止される。以上のようにすれば、インク室１１及びヘッド１のエア抜きを簡単に行うことができる。なお、加圧バルブ３０、逆止加圧バルブ６１，６２は、機械的または電気的に制御可能な開閉バルブであっても良い。

図５は、この発明の実施例に係るレギュレータの構造を示す平面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。図６及び図７は、図５のレギュレータを示す一部拡大断面図である。このレギュレータ２５０は、矩形の筐体７１の内部に２系統のレギュレータを構築した構造である。図６に示すように、筐体７１が分割壁８１で上下分割されており、分割壁８１の上部に負圧バルブ１０のインク室１１が区画形成されており、分割壁８１の下部の中央にインク経路１４が区画形成され、バルブ開閉部材１７がばね２０により上方に付勢されている。バルブ開閉部材１７は、インク室１１の内部の圧力で上下動させるため前記筐体７１の表面に張り付けられた可とう性膜１６に張り付けられている。バルブ開閉部材１７のピン８２は前記インク経路１４を貫通し、分割壁８１の下側に区画形成したインク経路１４に突出する。インク経路１４には、一方側に偏って支持されたレバー７２が設けられている。前記ピン８２はレバー７２の長手側の端部に当接する。

また、分割壁８１の上部では、インク室１１に隣接してインク供給室１２が区画形成されている。前記レバー７２の短手側の端部にはインク供給室１２のバルブ１８が連結されている。前記レバー７２は、バルブ開閉部材１７の上下動に合わせて当該バルブ１８を動作させる。インク供給室１２は上面のキャップ７３で塞がれており、このキャップ７３の裏側とバルブ１８との間には、ばね２０が設けられている。インク経路１４の周囲には封止ゴム１９が設けられ、前記ばね２０によりバルブ１８が封止ゴム１９に付勢され、インク経路１４を塞いでいる。なお、バルブ開閉部材１７とバルブ１８とを連動させるのは、レバー７２に限定されない。例えば、バルブ開閉部材１７にセンサを設け、当該センサの出力信号に基づいて電磁弁等の電気式駆動弁によりバルブ１８を開閉しても良い（図示省略）。

図７に示すように、加圧バルブ３０の第２室３２は筐体７１の分割壁８１の上部に区画形成され且つ上面はキャップ７４で塞がれている。分割壁８１の下部にはインク通路（第１室３１）が形成され、この第１室３１と第２室３２との間にはインク経路３５が形成され、このインク経路３５の周囲には封止ゴム３７が設けられている。前記キャップ７４の裏側とバルブ３６との間には、ばね３８が設けられ、当該ばね３８によりバルブ３６が封止ゴム３７に付勢され、バルブ３６により第１室３１と第２室３２とを閉じている第２室３２は、負圧バルブ１０のインク室１１に隣接して設けられ、第２室３２とインク室１１とは連通している（図示省略）。この連通部位が実質的に上記実施の形態におけるバイパスインク流路に相当する。

レギュレータ２５０は筐体７１の表裏に第１系統と第２系統とが同じ構造にて形成されているので、第１系統についてのみ説明する。図５（ａ）に示すように、インクの供給口７５はインクタンク４とチューブ（図示省略）で接続されており、この供給口７５からインクが供給される。低圧で供給されたインクは、筐体７１内部に区画形成したインク通路７６を通り、負圧バルブ１０のインク供給室１２に至る。負圧バルブ１０のインク室１１のインクは、インク通路７６及び供給口７７に接続したチューブを介してヘッド１に供給される。ヘッド１からインクが吐出されると、インク室１１が減圧し、バルブ開閉部材１７が動き、レバー７２を介してバルブ１８が開く。これにより、インクが、インク供給室１２からインク通路を通りインク室１１に送り込まれる。インクが送り込まれることで、インク室１１の圧力が上昇するので、バルブ１８が閉じる。通常の印刷時には、上記動作を繰り返してインクがインク室１１に供給される。

インク充填又はクリーニングを行う場合、供給口７５に高圧でインクを供給すると、筐体７１内のインク通路７６を通り加圧バルブ３０の第１室３１にインクが供給され、当該インクの圧力でバルブ３６が開く。これにより、インクが第２室３２を通って隣接する負圧バルブ１０のインク室１１に送り込まれる。一方、負圧バルブ１０のインク供給室１２のバルブ１８は、高圧でインクが供給されるとインク室１１とインク供給室１２との圧力が均衡して開かない。前記インク室１１にインクが送り込まれると第２室３２の圧力が減少するので、加圧バルブ３０のバルブ３６が閉じる。

負圧バルブ１０のエアを抜く場合、高圧でのインクの供給を継続することで、負圧バルブ１０のインク室１１にインクが充満し、そのインクがインク通路７６を介してエア抜き用の逆止加圧バルブ６１に達し、当該逆止加圧バルブ６１のバルブを開ける。逆止加圧バルブ６１はインク通路７８により排出口７９に接続されており、最終的に、エアは、高圧のインクで排出口７９から押し出される。また、逆止加圧バルブ６１により排出口７９からのエアの逆流は防止される。

また、インク室１１に充満したインクはインク通路７６、供給口７７を介してヘッド１に送られ、ヘッド１内のエアは、排出口８０、エア通路６４を介してエア抜き用の逆止加圧バルブ６２に達し、当該逆止加圧バルブ６２のバルブを開ける。最終的に、エアは、高圧のインクで排出口７９から押し出される。また、逆止加圧バルブ６２により排出口７９からのエアの逆流は防止される。

また、図示しないが、略平面的な箱状の筐体の内部に負圧バルブ、加圧バルブ、バイパスインク流路を形成しても良い。具体的には、筐体の底に複数の壁を立設し、この壁により負圧バルブのインク室、インク供給室を区画形成し、インク室とインク供給室との間をインク経路により接続する。インク室にはバルブ開閉部材が設けられる。インク室は区画された壁の頂部に可とう性膜を張り付けて密閉した空間により形成されており、前記バルブ開閉部材は、その一部が可とう性膜に取り付けられ、当該可とう性膜の上下の撓みに連動する。このバルブ開閉部材の動きは、インク経路内に配置したレバー等の連動手段を介して前記インク供給室のバルブに伝えられる。前記インク経路はバルブにより閉じられているが、インク室内が減圧されるとバルブ開閉部材が動き、このバルブ開閉部材の動きが前記バルブに伝わり、バルブが開く。これにより、インク供給室のインクがバルブを介してインク室に送られる。

インク室には、バイパスインク流路が接続され、このバイパスインク流路には加圧バルブが設けられる。加圧バルブは、壁により区画形成された第１室と第２室とからなり、第１室と第２室との間の壁にはインク経路が開けられ、第２室に配置したバルブがばね等の弾性部材によりインク経路に付勢されている。第１室、第２室及びインク経路は、上部が蓋で覆われる。第１室にインクが高圧で送り込まれると、バルブが開いてインクが第２室に送り込まれ、バイパスインク流路を介してインク室に送られる。インク室の内部は高圧になるのでインク供給室のバルブは開かない。以上のような構成にすることで平面的な箱状のレギュレータを構成できる。

（実施の形態３）
図８は、この発明の実施の形態３に係るインクジェットプリンタのレギュレータを示す構成図である。負圧バルブ１０の構造は上記実施の形態１と同様であるので詳細な説明は省略する。このレギュレータ３００では、従来の負圧バルブ１０に開閉バルブ９１を接続した構成である。負圧バルブ１０のインク室１１には、チューブや溝等からなるバイパスインク流路２１が設けられ、当該バイパスインク流路２１は、開閉バルブ９１の出口に接続されている。開閉バルブ９１の入口は、負圧バルブ１０と同じインク供給系統に接続している。

また、負圧バルブ１０のインク室１１にはエア通路６３が設けられ、当該エア通路６３上には開閉バルブ９２が設けられている。また、ヘッド１にはエア抜き用のチューブ等からなるエア通路６４が接続され、当該エア通路６４には前記同様の開閉バルブ９３が接続されている。これらの開閉バルブ９２，９３は、前記開閉バルブ９１と一体で制御可能なソレノイドバルブ等からなる。

次に、レギュレータ３００の動作について説明する。印刷時にはインクがヘッド１から吐出される。ヘッド１からインクが吐出されると、インク室１１内のインクが減り、インク室１１内の圧力が下がる。すると、可とう性膜１６で支持されたバルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が開き、インク供給室１２のインクがインク経路１４を通ってインク室１１に送り込まれる。これにより、インク室１１内の圧力が上昇し、バルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が閉じる。前記負圧バルブ１０には低圧でインクが供給されている。この圧力は、バルブ１８が開く動作を阻害しない程度の圧力であって、バルブ１８を開けたときインク室１１にインクが送り込める程度の圧力であることを要する。

インクの充填又はクリーニングを行う場合、開閉バルブ９１を開き、インクを直接インク室１１に送り込む。インク室１１とインク供給室１２とのインク供給圧力は同じであるから、バルブ１８は開かない。インク室１１にインクが送り込まれると、インク室１１内のエアがエア通路６３を通って排出される。このとき開閉バルブ９２は、前記開閉バルブ９１と同時に開いている。インクの充填が終了したら開閉バルブ９１，９２を閉じる。

このようにすれば、開閉バルブ９１の切り換えにより、印刷時の使用状態からインク充填又はクリーニングを行うことができるので、従来のようにヘッド１にキャップを装着して吸引ポンプで強制的に吸引しなくても済む。また、任意（インクの充填又はクリーニング時）に開閉できる上記開閉バルブ９１を用いることで、インクの供給圧力を変更しなくても良い。即ち、一定のインク供給圧力で良いので、実施の形態１の圧力制御装置６は不要である。

また、インクの初期充填時には負圧バルブ１０のインク室１１及びヘッド１には空気が入っているため、これを完全に抜く必要がある。開閉バルブ９１，９２，９３を全て開けると、インクが負圧バルブ１０のインク室１１に送り込まれる。インク室１１にインクが充満すると、インク室１１のエアはエア通路６３を通ってインクと共に排出される。エアの排出が終了し、開閉バルブ９２を閉じることでエアの逆流は防止される。

ヘッド１側については、インクがインク室１１に送り込まれて充満することでインクが出口インク流路１５を介してヘッド１に送られる。これにより、ヘッド１内のエアは、エア通路６４を通ってインクと共に排出される。エアの排出が終了し、開閉バルブ９３を閉じることでエアの逆流は防止される。以上のようにすれば、インク室１１及びヘッド１のエア抜きを簡単に行うことができる。

なお、上記実施の形態１〜３では、レギュレータは、負圧バルブ１０と加圧バルブ３０を一体構造にした例を示したが、負圧バルブ１０と加圧バルブ３０とが別体であり前記バイパスインク流路２１により連結することで全体としてレギュレータを構成するようにしても良い。

（実施の形態４）
図９は、この発明の実施の形態４にかかるレギュレータの詳細構成図である。このレギュレータ４００の負圧バルブ１０は、インク室１１とインク供給室１２とが分離壁１３により分離され、分離壁１３の中央にはインク経路１４が形成されている。インク室１１はチューブや溝等からなる出口インク流路１５を介してヘッド１に接続されている。インク室１１の前記分離壁１３に対向して可とう性膜１６が設けられている。可とう性膜１６にはバルブ開閉部材１７の座が設けられ、その中心からピンが立設されている。ピンは前記インク経路１４を貫通し、先端にバルブ１８が設けられる。分離壁１３のバルブ側には、当該バルブ１８に当接する封止ゴム１９が設けられている。バルブ１８は、インク供給室１２に設けたばね２０により封止ゴム１９に所定圧で押し付けられている。インク供給室１２は、前記インクタンクからのインク流路１５０に接続されている。

負圧バルブ１０のインク室１１には、チューブや溝等からなる第２エア通路１０２が設けられ、当該第２エア通路１０２には電磁バルブ１０３が設けられている。この第２エア通路１０２は、ヘッド１に設けたチューブや溝からなるエア通路１０１に接続される。また、インク供給室１２とチューブや溝等からなる出口インク流路１５との間にはバイパスインク流路１０４が設けられ、このバイパスインク流路１０４には電磁バルブ１０５が設けられている。電磁バルブ１０３，１０５は、インク供給室１２へのインクの供給圧力に応じて制御部１０６により開閉が制御される。

次に、レギュレータ４００の動作について説明する。印刷時には、電磁バルブ１０３，１０５は制御部１０６により閉じられている。印刷時の動作は、実施の形態１と同様、図９（ａ）に示すように、ヘッド１からインクが吐出されると、インク室１１内のインクが減り、インク室１１内の圧力が下がる。すると、可とう性膜１６で支持されたバルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が開き、インク供給室１２のインクがインク経路１４を通ってインク室１１に送り込まれる。これにより、インク室１１内の圧力が上昇し、バルブ開閉部材１７が動いてバルブ１８が閉じる。また、圧力制御装置６により、前記負圧バルブ１０には低圧でインクが供給されている。この圧力は、バルブ１８が開く動作を阻害しない程度の圧力であって、バルブ１８を開けたときインク室１１にインクが送り込める程度の圧力であることを要する。一方、電磁バルブ１０３，１０５は閉じているので、バイパスインク流路１０４をインクが流れることはない。

次に、インクの充填又はクリーニングを行う場合、図９（ｂ）に示すように、圧力制御装置６によりインクの供給圧力を高圧に切り換ると同時に制御部１０６により電磁バルブ１０３，１０５を開ける。高圧のインクがインク供給室１２に供給されると、インク供給室１２内が高圧になるので、バルブ１８は閉じたままとなる。このため、高圧のインクは、バイパスインク流路１０４を通り、出口インク流路１５を介してヘッド１に供給されると共にインク室１１にも高圧で供給される。インク室１１に残るエアは、第２エア通路１０２を介してエア通路１０１に至り、大気放出される。また、ヘッド１内のエアも、エア通路１０１を介して大気放出される。これにより、ヘッド１がクリーニングされ、インク室１１にインクが充填される。

また、圧力制御装置６によりインクの供給圧力を低圧に戻すと同時に制御部１０６により電磁バルブ１０３，１０５を閉じることで、印刷可能な状態となる。なお、バイパスインク流路１０４を出口インク流路１５に接続するのではなく、インク室１１に直接接続しても良い。

このようにすれば、インク圧力の高低切り換え及び電磁バルブ１０３，１０５の開閉により、印刷とインク充填又はクリーニングとを切り換えることができるので、従来のようにヘッド１にキャップを装着して吸引ポンプで強制的に吸引しなくても済む。このため、部品点数が少なくなり、キャップの装着作業等を省略できる。

１…ヘッド、１００，２００，５００…インクジェットプリンタ、１０３，１０５…電磁バルブ（電気的駆動弁）、１０４…バイパスインク流路、１０６…制御部、１１…インク室、１１ａ…流出口、１１ｂ…バイパス流入口、１４…インク経路（流入口）、１６…可とう性膜（バルブ開閉機構）、１７…バルブ開閉部材（バルブ開閉機構）、１８…バルブ（流入口バルブ）、２０…ばね（バルブ開閉機構）、２１…バイパスインク流路、３，２０３，２５０，３００，４００…レギュレータ、３０…加圧バルブ（バイパス開閉手段）、３１…第１室、３２…第２室、３６…バイパスバルブ、３８…ばね、４…インクタンク、７１…筐体、８１…分割壁、９１…開閉バルブ、

Claims (5)

1. インクタンク側に接続される流入口と、ヘッド側に接続される流出口と、インクを一時的に貯留するインク室と、前記流入口を開閉する流入口バルブと、印刷時に、前記インク室内が所定圧力以下の場合に前記流入口バルブを開き、前記インク室内が所定圧力よりも大きい場合に前記流入口バルブを閉じ、インク充填又はクリーニング時に流入口バルブを閉じるバルブ開閉機構とを有するインクジェットプリンタのレギュレータにおいて、
   前記流入口と異なるバイパス流入口を前記インク室に形成し、
   前記バイパス流入口に接続され前記インク室に直接インクを送り込むバイパスインク流路と、
   前記バイパスインク流路に設けられ、印刷時に閉じ、インク充填又はクリーニング時に開くバイパス開閉手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのレギュレータ。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタのレギュレータにおいて、
   前記バイパス開閉手段は、
   前記インク室に連通する第２室と、当該第２室に連通する第１室と、前記第２室及び前記第１室の間を開閉するバイパスバルブと、印刷時に前記バイパスバルブを閉じ、インク充填又はクリーニング時に印刷時よりも大きな圧力が前記バイパスバルブに加わった場合に前記バイパスバルブを開くバイパス開閉機構とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのレギュレータ。
3. 請求項２に記載のインクジェットプリンタのレギュレータにおいて、
   当該レギュレータの筐体には、分割壁を境に表裏二面にそれぞれ流路が形成され、
   前記バイパス開閉手段は、
   前記筐体の一方の面側に前記第２室を区画形成し、前記筐体の他方の面側に前記第１室を区画形成し、前記第２室又は前記第１室に前記バイパス開閉機構を取り付けたことを特徴とするインクジェットプリンタのレギュレータ。
4. 請求項１に記載のインクジェットプリンタのレギュレータにおいて、
   前記バイパス開閉手段は、
   前記バイパスインク流路に設けられた電気的駆動弁であり、
   前記電気的駆動弁は、印刷時に閉じ、インク充填又はクリーニング時に開くように制御される、
   ことを特徴とするインクジェットプリンタのレギュレータ。
5. 主走査方向に駆動するキャリッジと、
   前記キャリッジに設けられ且つその下側にノズルを有するヘッドと、
   前記キャリッジに設けられ且つ前記ヘッドに接続した請求項１〜４のいずれか１つに記載のレギュレータと、
   インクタンクから前記レギュレータにインクを送るポンプと、
   を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。