JP6455280B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク吐出ヘッドを含むインク循環流路を備えた印刷装置に関するものである。

従来、インクを吐出する印刷ヘッドと、インクを貯留するサブタンクと、インクが収容されたメインタンクからサブタンクへインクを供給する供給ポンプと、サブタンクから印刷ヘッド供給されるインクが流れる往路、および印刷ヘッドからサブタンクに戻るインクが流れる復路、を有する循環路とを備えたインクジェットプリンターが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１８３６９５号公報

本発明者は、以下の課題を見出した。
従来のインクジェットプリンターのような印刷装置では、インク吐出ヘッドのノズル面と、インク貯留部内のインクの液位との高低差が、インク吐出ヘッドの内部のインクの背圧（以下「ヘッド背圧」という。）に影響する水頭差となる。ヘッド背圧の変動を抑制するためには、インク貯留部に貯留されたインクの液位が、所定の高さ範囲に位置するようにすればよい。このため、インク吐出部からのインク吐出量に応じて、送液部によってインク収容部からインク貯留部へインクが補給されることが好ましい。しかしながら、送液部に異常が生じたため、インク貯留部へのインクの補給が間に合わない場合など、インク貯留部内のインクの液位が、所定の範囲よりも低くなる場合がある。この場合、インク吐出ヘッドのノズル面と、インク貯留部内のインクの液位との高低差、つまりヘッド背圧に影響する水頭差が大きくなるため、ヘッド背圧が変動してしまう。

本発明は、ヘッド背圧の変動を抑制することができる印刷装置を提供することを課題としている。

本発明の印刷装置は、インクを吐出するインク吐出ヘッドと、インクを貯留するインク貯留部と、インクが収容されたインク収容部からインク貯留部へインクを送る送液部と、インク貯留部からインク吐出ヘッドへ供給されるインクが流れる循環往路、およびインク吐出ヘッドからインク貯留部へ戻るインクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、上方に開口した開口部を有し、インク貯留部内に設けられた容体と、を備え、循環復路のインク貯留部側の端部が、容体の内部において開口部よりも下方に位置し、循環往路のインク貯留部側の端部が、インク貯留部の内部において、容体よりも下方に位置することを特徴とする。

この構成によれば、循環復路のインク貯留部側の端部は、容体の内部において開口部よりも下方に位置しているが、循環往路のインク貯留部側の端部は、容体よりも下方に位置している。このため、インク貯留部内のインクの液位が、開口部の高さ位置よりも低くなった場合にも、容体内のインクが減ることはなく、容体内のインクの液位は、開口部の高さ位置と等しいままである。これにより、インク貯留部内のインクの液位が、開口部の高さ位置よりも低くなった場合には、インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の開口部との高低差が、ヘッド背圧に影響する水頭差となる。したがって、送液部に異常が生じたため、インク貯留部内のインクの液位が所定の高さ範囲よりも低くなった場合にも、ヘッド背圧に影響する水頭差が、一定の値（インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の開口部との高低差）に維持されるため、ヘッド背圧が変動することがない。ゆえに、印刷装置は、ヘッド背圧の変動を抑制することができる。

この場合、インク貯留部内のインクの液位が、開口部の高さ位置と等しい位置である第１液位以上、開口部の高さ位置よりも所定長さだけ高い位置である第２液位以下の範囲に位置するように、送液部を制御する制御部、をさらに備えたことが好ましい。

この構成によれば、インク貯留部内のインクの液位が、開口部の高さ位置と等しい第１液位と、それよりも所定長さだけ高い位置である第２液位と、の間で制御される。この場合、ヘッド背圧に影響する水頭差は、インク貯留部内のインクの液位が第２液位に位置する場合に、最小となるが、その場合でも、インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の開口部との高低差に比べ、所定長さだけ小さい値となる。この値は、上述したように、送液部に異常が生じたため、インク貯留部内のインクの所定の高さ範囲よりも低くなった場合における、ヘッド背圧に影響する水頭差と、最大で所定長さしか変わらない。したがって、本構成によれば、送液部が正常に稼動している場合のヘッド背圧と、送液部に異常が生じた場合のヘッド背圧と、の差を、小さくすることができる。

この場合、制御部は、インク貯留部内のインクの液位が、第１液位と等しくなるように、送液部を制御することが好ましい。

この構成によれば、送液部が正常に稼動している場合のヘッド背圧と、送液部に異常が生じた場合のヘッド背圧と、の差を、なくすことができる。

この場合、インク貯留部内のインクの液位が、開口部の高さ位置と等しい位置である第１液位よりも低くなるように、送液部を制御する制御部と、循環復路に設けられ、循環復路におけるインク吐出ヘッド側へのインクの逆流を阻止する逆止弁と、をさらに備えたことが好ましい。

この構成によれば、インク貯留部内のインクの液位が、第１液位よりも低くなるように制御される。このため、送液部が正常に稼動している場合にも、インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の開口部との高低差が、ヘッド背圧に影響する水頭差となる。したがって、送液部が正常に稼動している場合のヘッド背圧と、送液部に異常が生じた場合のヘッド背圧と、の差を、なくすことができる。
さらに、インク貯留部内のインクの液位は、容体内のインクの液位よりも下方にあるが、インク循環流路においてインクの循環が停止した場合にも、循環復路に逆止弁が設けられているため、インク循環流内をインクが逆流することが抑制される。

この場合、インク収容部からインク貯留部へ供給されるインクが流れる供給流路、をさらに備え、制御部は、インク貯留部内のインクの液位が、供給流路のインク貯留部側の端部の高さ位置よりも上方に位置するように、送液部を制御することが好ましい。

この構成によれば、インク貯留部内のインクの液面よりも下方の位置で、供給流路からインク貯留部にインクが流入する。このため、インク貯留部へのインクの流入時に、インク貯留部内のインクに気泡が生じることが抑制される。

この場合、インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の開口部と、の高低差は、インク吐出ヘッドの内部にノズルから空気が侵入することがなく、且つ、インク吐出ヘッドのノズルからインクが漏れ出ることがない背圧を、インク吐出ヘッドの内部のインクに付与する高低差であることが好ましい。

この構成によれば、インク吐出ヘッドの内部にノズルから空気が侵入することが抑制され、且つ、インク吐出ヘッドのノズルからインクが漏れ出ることが抑制される。

この場合、容体を循環復路のインク貯留部側の端部に取り付けるための取付部材、をさらに備えたことが好ましい。

この構成によれば、容体が、取付部材を介して、循環復路のインク貯留部側の端部に取り付けられる。

本発明の他の印刷装置は、インクを吐出するインク吐出ヘッドと、インクを貯留するインク貯留部と、インクが収容されたインク収容部からインク貯留部へインクを送る送液部と、インク貯留部からインク吐出ヘッドへ供給されるインクが流れる循環往路、およびインク吐出ヘッドからインク貯留部へ戻るインクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、第１開口部と、第１開口部よりも下方に位置する第２開口部とを有し、インク貯留部内に設けられた容体と、を備え、循環復路のインク貯留部側の端部が、第２開口部と接続されており、循環往路のインク貯留部側の端部が、インク貯留部の内部において、容体よりも下方に位置することを特徴とする。

この構成によれば、循環復路のインク貯留部側の端部は、第１開口部よりも下方に位置する第２開口部と接続されており、循環往路のインク貯留部側の端部は、容体よりも下方に位置している。このため、インク貯留部内のインクの液位が、第１開口部の高さ位置よりも低くなった場合にも、容体内のインクが減ることはなく、容体内のインクの液位は、第１開口部の高さ位置と等しいままである。これにより、インク貯留部内のインクの液位が、第１開口部の高さ位置よりも低くなった場合には、インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の第１開口部との高低差が、ヘッド背圧に影響する水頭差となる。したがって、送液部に異常が生じたため、インク貯留部内のインクの液位が所定の高さ範囲よりも低くなった場合にも、ヘッド背圧に影響する水頭差が、一定の値（インク吐出ヘッドのノズル面と、容体の第１開口部との高低差）に維持されるため、ヘッド背圧が変動することがない。ゆえに、印刷装置は、ヘッド背圧の変動を抑制することができる。

この場合、第２開口部は、容体の側面に設けられており、容体の側面には、第２開口部と連通する継ぎ手部を有し、循環復路のインク貯留部側の端部は、継ぎ手部と嵌合していることが好ましい。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略構成図である。 図１に示した印刷装置が備えるインク供給部を示す配管系統図である。 図２に示したインク供給部が備える容体を示す図であって、（ａ）斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は断面図である。 本発明の比較例に係る印刷装置のサブタンク周りの構成を示す図であって、（ａ）は供給ポンプが正常に稼動している状態の図、（ｂ）は供給ポンプに異常が生じた状態の図である。 図１に示した印刷装置のサブタンク周りの構成を示す図であって、（ａ）は供給ポンプが正常に稼動している状態の図、（ｂ）は供給ポンプに異常が生じた状態の図である。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置のサブタンク周りの構成を示す図である。 容体の変形例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は容体および循環復路を切断した断面図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る印刷装置１について説明する。

図１を参照して、印刷装置１の全体構成について説明する。印刷装置１は、セットされた印刷媒体１００に対して、紫外線硬化型インク（以下「ＵＶインク」という。）を吐出することにより印刷を行う。印刷媒体１００は、帯状の連続紙である。なお、印刷媒体１００の材質としては、特に限定されるものではなく、紙系、フィルム系など、種々のものが用いられる。

印刷装置１は、送り部２と、インク吐出部３と、照射部４とを備えている。また、印刷装置１は、図１では図示省略したが、インク吐出部３にＵＶインクを供給するインク供給部５（図２参照）を備えている。

送り部２は、ロール・ツー・ロール方式で、印刷媒体１００を送る。送り部２は、繰出しリール６と、巻取りリール７と、回転ドラム８と、複数のローラー９とを備えている。繰出しリール６から繰り出された印刷媒体１００は、回転ドラム８および複数のローラー９を経て、巻取りリール７に巻き取られる。回転ドラム８は、図示しない支持機構により回転可能に支持された円筒形状のドラムである。回転ドラム８は、回転ドラム８の周面に沿って印刷媒体１００が送られると、周面と印刷媒体１００との間の摩擦力により、従動回転する。回転ドラム８は、インク吐出部３に対するプラテンとして機能する。

インク吐出部３は、複数のヘッドユニット１１を備えている。複数のヘッドユニット１１は、回転ドラム８の周面に沿って並び設けられている。複数のヘッドユニット１１は、複数種類（例えばＣＭＹＫの４色）のＵＶインクと一対一に対応している。各ヘッドユニット１１は、インクジェット方式でＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド１２（図２参照）を複数備えている。ヘッドユニット１１は、回転ドラム８の周面に支持された印刷媒体１００に対して、ＵＶインクを吐出する。これにより、印刷媒体１００上にカラー画像が形成される。

照射部４は、複数の仮硬化用照射器１３と、本硬化用照射器１４とを備えている。複数の仮硬化用照射器１３は、回転ドラム８の周面に沿って、複数のヘッドユニット１１と１つずつ交互に並ぶようにして設けられている。仮硬化用照射器１３は、対応するヘッドユニット１１に対して、印刷媒体１００の送り経路下流側に設けられている。仮硬化用照射器１３は、ＵＶインクが吐出された印刷媒体１００に対して、紫外線を照射する。これにより、印刷媒体１００に着弾した直後のＵＶインクが仮硬化し、ドットの拡がりや混色が抑制される。本硬化用照射器１４は、送り経路の最下流側に設けられた仮硬化用照射器１３よりも、さらに下流側に設けられている。本硬化用照射器１４は、ＵＶインクの吐出および仮硬化が行われた印刷媒体１００に対し、仮硬化用照射器１３よりも大きい積算光量の紫外線を照射する。これにより、印刷媒体１００に着弾したＵＶインクが、完全に硬化し、印刷媒体１００に定着する。
なお、仮硬化用照射器１３および本硬化用照射器１４には、例えば、紫外線を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ、高圧水銀ランプなどを用いることができる。

図２を参照して、インク供給部５について説明する。インク供給部５は、インクカートリッジ２１と、供給流路２２と、供給開閉弁２３と、供給ポンプ２４と、サブタンク２５と、液位センサー２６と、加減圧部２７と、インク循環流路２８と、往路フィルター３０と、加熱部３１と、脱気部３２と、逆止弁３３と、容体５３と、制御部６０とを備えている。

インクカートリッジ２１には、ＵＶインクが収容されている。インクカートリッジ２１は、ホルダー３４に装着される。供給流路２２の上流端は、ホルダー３４に装着されたインクカートリッジ２１に差し込まれ、供給流路２２の下流端（以下「供給下流端２２ｃ」という。）は、サブタンク２５に差し込まれている。供給下流端２２ｃは、後述する第１液位Ｌ１よりも下方に位置している。供給流路２２には、上流側から順に、供給開閉弁２３および供給ポンプ２４が設けられている。供給開閉弁２３は、供給流路２２を開閉する。供給開閉弁２３としては、例えば、電磁操作弁を用いることができる。供給ポンプ２４は、インクカートリッジ２１に収容されたＵＶインクを、供給流路２２を介してサブタンク２５へ送液する。供給ポンプ２４は、制御部６０により制御されている。

サブタンク２５は、インクカートリッジ２１から送液されたＵＶインクを、一時的に貯留する。サブタンク２５は、開放式のものである。液位センサー２６は、サブタンク２５内のＵＶインクの液位（以下「タンク液位２５ａ」という。）が、第１液位Ｌ１以上であるか否かを検出すると共に、第１液位Ｌ１より高い第２液位Ｌ２以上であるか否かを検出する。ここで、第１液位Ｌ１は、インク吐出ヘッド１２の内部のＵＶインクの背圧（以下「ヘッド背圧」という。）を、最適値とする液位である。すなわち、インク吐出ヘッド１２のノズル面１２ａと第１液位Ｌ１との高低差は、インク吐出ヘッド１２の内部にノズルから空気が侵入することがなく、且つ、インク吐出ヘッド１２のノズルからＵＶインクが漏れ出ることがないヘッド背圧を、インク吐出ヘッド１２の内部のＵＶインクに付与する。また、第１液位Ｌ１は、後述する容体５３の開口部７６の高さ位置になっている。一方、第２液位Ｌ２は、第１液位Ｌ１よりも５ｍｍ上方の位置である。

液位センサー２６により、タンク液位２５ａが、第１液位Ｌ１未満であることが検出されると、制御部６０は、供給ポンプ２４を稼動させる。これにより、インクカートリッジ２１からサブタンク２５にＵＶインクが補給される。液位センサー２６により、タンク液位２５ａが、第２液位Ｌ２以上であることが検出されると、制御部６０は、供給ポンプ２４を停止させる。これにより、インクカートリッジ２１からサブタンク２５へのＵＶインクの供給が停止する。このように、制御部６０は、タンク液位２５ａが、第１液位Ｌ１と第２液位Ｌ２との間に位置するように、供給ポンプ２４を制御する。その結果、タンク液位２５ａが、容体５３の開口部７６の高さ位置と、開口部７６の高さ位置よりも５ｍｍ上方の位置と、の間に位置するように制御される。また、タンク液位２５ａが、供給下流端２２ｃの高さ位置よりも上方に位置するように制御される。なお、容体５３の開口部７６の高さ位置は、容体５３の壁面において開口部７６を規定する部分の高さ位置のうち、下端の位置であるともいえる。

加減圧部２７は、エアー流路３５を介して、サブタンク２５内に空気を供給またはサブタンク２５内の空気を排出することにより、サブタンク２５内を加圧または減圧する。加減圧部２７は、例えば、ＵＶインクのインク循環流路２８への初期充填時や、インク吐出ヘッド１２のクリーニング時などに、サブタンク２５を加圧する。

インク循環流路２８は、サブタンク２５からインク吐出ヘッド１２を経てサブタンク２５に戻るＵＶインクの流路である。インク循環流路２８は、循環往路３６と、循環復路３７とを備えている。

循環往路３６には、サブタンク２５からインク吐出ヘッド１２へ供給されるＵＶインクが流れる。循環往路３６は、往路側幹路３６ａと、往路側幹路３６ａから分岐した複数の往路側枝路３６ｂとを備えている。往路側幹路３６ａの上流端（以下「往路上流端３６ｃ」という。）は、サブタンク２５に差し込まれている。往路側幹路３６ａは、往路側幹路３６ａを介してサブタンク２５内のＵＶインクの略全量を廃液できるように、サブタンク２５の底近くまで延びている。すなわち、往路上流端３６ｃは、供給下流端２２ｃや後述する復路下流端３７ｃよりも下方に位置している。往路側幹路３６ａには、上流側から順に、循環ポンプ２９と、往路フィルター３０と、加熱部３１と、脱気部３２とが設けられている。往路側枝路３６ｂは、１つのインク吐出ヘッド１２に対して１つ設けられている。往路側枝路３６ｂの下流端は、インク吐出ヘッド１２に接続されている。

循環復路３７には、インク吐出ヘッド１２からサブタンク２５に戻るＵＶインクが流れる。つまり、サブタンク２５から循環往路３６を介してインク吐出ヘッド１２に供給されたＵＶインクのうち、インク吐出ヘッド１２から吐出されなかったＵＶインクが、循環復路３７を介してサブタンク２５に戻る。循環復路３７は、複数の復路側枝路３７ｂと、複数の復路側枝路３７ｂがその下流側で合流した復路側幹路３７ａとを備えている。復路側枝路３７ｂは、１つのインク吐出ヘッド１２に対して１つ設けられている。復路側枝路３７ｂの上流端は、インク吐出ヘッド１２に接続されている。復路側幹路３７ａの下流端（以下「復路下流端３７ｃ」という。）は、サブタンク２５に差し込まれている。復路下流端３７ｃは、第１液位Ｌ１よりも下方に位置している。復路下流端３７ｃには、容体５３が取り付けられている。また、復路側幹路３７ａには、逆止弁３３が設けられている。

循環ポンプ２９は、サブタンク２５に貯留されたＵＶインクを、インク吐出ヘッド１２側に向けて送る。なお、循環ポンプ２９としては、脈動を抑制でき、経時的な流量変動が少ないことから、ギアポンプを好適に用いることができる。

往路フィルター３０は、循環往路３６を流れるＵＶインクをろ過することにより、ＵＶインク中の異物を取り除く。この異物は、例えば、供給流路２２の上流端がインクカートリッジ２１に差し込まれる際に混入した塵埃、ギアポンプである循環ポンプ２９で発生した摩擦熱によるＵＶインクの重合物等である。なお、インク吐出ヘッド１２の流入側にも、ＵＶインクをろ過するヘッドフィルター３８が設けられているが、循環往路３６に往路フィルター３０を設けることで、交換困難なヘッドフィルター３８を長持ちさせることができる。

加熱部３１は、インク循環流路２８を流れるＵＶインクを、所定の温度（例えば３５〜４０℃）に加熱する。この所定の温度とは、インク吐出ヘッド１２に供給されるＵＶインクが、インク吐出ヘッド１２からの吐出に適した粘度となる温度である。印刷装置１は、印刷装置１の立上げ時には、所定の温度よりも低温のＵＶインクを加熱部３１により所定の温度に加熱してから、印刷動作を開始する。

加熱部３１は、ヒーターおよび温度計を有する温水タンク４１と、温水循環流路４２と、温水ポンプ４３と、熱交換器４４とを備えている。温水タンク４１は、所定の温度範囲に調整された温水を貯留する。温水循環流路４２は、温水タンク４１から熱交換器４４を経て温水タンク４１に戻る流路である。温水ポンプ４３は、温水を温水循環流路４２内で循環させる。熱交換器４４は、温水循環流路４２を流れる温水と、インク循環流路２８を流れるＵＶインクとの間で、熱交換を行う。

脱気部３２は、インク循環流路２８を流れるＵＶインクを脱気する。これにより、気泡を含んだＵＶインクがインク吐出ヘッド１２に供給されることが防止される。脱気部３２は、脱気モジュール４５と、負圧ポンプ４６とを備えている。脱気モジュール４５は、例えば複数本の中空糸膜を備えたものである。負圧ポンプ４６は、中空糸膜の外側を減圧する。これにより、中空糸膜内を流れるＵＶインクが脱気される。

逆止弁３３は、循環復路３７においてサブタンク２５側にＵＶインクが流れることを許容し、インク吐出ヘッド１２側にＵＶインクが逆流することを阻止する。この逆止弁３３により、循環復路３７を逆流するＵＶインクに含まれる異物が、インク吐出ヘッド１２に流入することが抑制される。なお、一部のインク吐出ヘッド１２を交換するために、循環復路３７をサブタンク２５から取り外す場合などに、循環復路３７においてインク吐出ヘッド１２側にＵＶインクが逆流する。

図３を参照して、容体５３および取付部材７３について説明する。容体５３は、取付部材７３を介して、復路下流端３７ｃに取り付けられている。取付部材７３は、嵌合部７４と、３つの係合部７５とを備えている。嵌合部７４は、円環状に形成されている。嵌合部７４は、断面円形に形成された復路下流端３７ｃに嵌合している。３つの係合部７５は、嵌合部７４に対して周方向略等間隔に設けられ、嵌合部７４の径方向にそれぞれ突出している。係合部７５の先端は、後述する切欠き部７８に係合している。

容体５３は、有底の略円筒状に形成されている。すなわち、容体５３は、上方に開口した開口部７６を有する。容体５３の上端部には、３つの切欠き部７８が、周方向略等間隔に設けられている。切欠き部７８には、上記の係合部７５の先端が係合している。容体５３の内部には、容体５３の開口部７６から復路下流端３７ｃが入っているが、往路上流端３６ｃは入っていない。また、上述したように、容体５３は、開口部７６の高さ位置が、第１液位Ｌ１と等しくなるように設けられている（図２参照）。

図４および図５を参照して、印刷装置１における容体５３の機能について説明する。図４は、本実施形態の印刷装置１とは異なり、サブタンク２５の内部に容体５３が設けられていない場合の、サブタンク２５周りの構成を示している。この場合、インク吐出ヘッド１２のノズル面１２ａと、タンク液位２５ａとの高低差が、ヘッド背圧に影響する水頭差ΔＨとなる。上述したように、タンク液位２５ａは、第１液位Ｌ１と第２液位Ｌ２との間に維持されている（図４（ａ）参照）。しかしながら、供給ポンプ２４に劣化や故障等の異常が生じたため、サブタンク２５へのＵＶインクの補給が間に合わず、タンク液位２５ａが、第１液位Ｌ１よりも低くなる場合がある（図４（ｂ）参照）。この場合、インク吐出ヘッド１２のノズル面１２ａとタンク液位２５ａとの高低差、つまりヘッド背圧に影響する負圧の水頭差ΔＨが大きくなるため、ヘッド背圧が適正値よりも小さくなる。その結果、インク吐出ヘッド１２の内部にノズルから空気が侵入してしまう。

図５は、容体５３を備えた、本実施形態の印刷装置１のサブタンク２５周りの構成を示している。この場合、上述したように、復路下流端３７ｃは、容体５３の内部において開口部７６よりも下方に位置しているが、往路上流端３６ｃは、サブタンク２５の内部において、容体５３よりも下方に位置している。このため、タンク液位２５ａが、開口部７６の高さ位置よりも低くなった場合にも、容体５３内のＵＶインクが減ることはなく、容体５３内のＵＶインクの液位（以下「容体液位５３ａ」という。）は、開口部７６の高さ位置、つまり第１液位Ｌ１と等しいままである（図５（ｂ）参照）。これにより、タンク液位２５ａが、開口部７６の高さ位置よりも低くなった場合には、インク吐出ヘッド１２のノズル面１２ａと、容体５３の開口部７６との高低差が、ヘッド背圧に影響する水頭差ΔＨとなる。したがって、供給ポンプ２４に異常が生じたため、サブタンク２５へのＵＶインクの補給が間に合わず、タンク液位２５ａが、第１液位Ｌ１、つまり開口部７６の高さ位置よりも低くなった場合にも、ヘッド背圧に影響する水頭差ΔＨが、一定の値（ノズル面１２ａと開口部７６との高低差）に維持されるため、ヘッド背圧が変動することがない。なお、制御部６０は、タンク液位２５ａが第１液位Ｌ１よりも低くなった状態が所定時間継続した場合は、印刷装置１を停止するようにしてもよい。このようにすれば、サブタンク２５へのＵＶインクの補給が間に合わない状態で印刷を継続することで、タンク液位２５ａが往路上流端３６ｃの高さ位置よりも低下し、往路上流端３６ｃから空気が進入するのを防ぐことができる。

また、供給ポンプ２４が正常に稼動している場合、タンク液位２５ａは、上述したように、第１液位Ｌ１と第２液位Ｌ２との間、つまり、開口部７６の高さ位置と、それよりも５ｍｍ上方の位置との間で制御される（図５（ａ）参照）。この場合、ヘッド背圧に影響する水頭差ΔＨは、タンク液位２５ａが第２液位Ｌ２に位置する場合に、最小となるが、その場合でも、ノズル面１２ａと開口部７６との高低差に比べ５ｍｍだけ小さい値となる。この値は、上述したように、供給ポンプ２４に異常が生じたため、タンク液位２５ａが開口部７６の高さ位置よりも低くなった場合における、ヘッド背圧に影響する水頭差ΔＨと、５ｍｍしか変わらない。したがって、本実施形態の印刷装置１によれば、供給ポンプ２４が正常に稼動している場合のヘッド背圧と、供給ポンプ２４に異常が生じた場合のヘッド背圧と、の差を小さくすることができる。また、供給ポンプ２４が正常に稼動している間における、タンク液位２５ａの変動幅は僅か５ｍｍである。このため、供給ポンプ２４が正常に稼動している間における、ヘッド背圧の変動幅を小さくすることができる。

以上のように、本実施形態の印刷装置１によれば、ヘッド背圧の変動を抑制することができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、タンク液位２５ａが、供給下流端２２ｃの高さ位置よりも上方に位置するように制御される。これにより、サブタンク２５内のＵＶインクの液面よりも下方の位置で、供給流路２２からサブタンク２５にＵＶインクが流入する。このため、サブタンク２５へのＵＶインクの流入時に、サブタンク２５内のＵＶインクに気泡が生じることが抑制される。

本実施形態の印刷装置１によれば、ノズル面１２ａと開口部７６（第１液位Ｌ１）との高低差は、インク吐出ヘッド１２の内部にノズルから空気が侵入することがなく、且つ、インク吐出ヘッド１２のノズルからＵＶインクが漏れ出ることがないヘッド背圧を、インク吐出ヘッド１２の内部のＵＶインクに付与する高低差である。これにより、インク吐出ヘッド１２の内部にノズルから空気が侵入することが抑制され、且つ、インク吐出ヘッド１２のノズルからＵＶインクが漏れ出ることが抑制される。

なお、サブタンク２５は、「インク貯留部」の一例である。インクカートリッジ２１は、「インク収容部」の一例である。供給ポンプ２４は、「送液部」の一例である。
本発明は上記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採用可能であることは言うまでもない。例えば、本実施形態は、以下のような形態に変更することができる。

制御部６０は、タンク液位２５ａが、第１液位Ｌ１と第２液位Ｌ２との間に限らず、開口部７６の高さ位置と、開口部７６の高さ位置よりも５ｍｍ以下の範囲で上方の位置と、の間に位置するように、供給ポンプ２４を制御すればよい。例えば、制御部６０は、タンク液位２５ａが、開口部７６の高さ位置よりも５ｍｍ以下の範囲で上方の所定の位置に維持されるように、供給ポンプ２４を制御してもよい。これにより、供給ポンプ２４が正常に稼動している間のヘッド背圧の変動幅をなくすことができる。また、制御部６０は、タンク液位２５ａが、開口部７６の高さ位置に維持されるように、供給ポンプ２４を制御してもよい。これにより、供給ポンプ２４が正常に稼動している場合のヘッド背圧と、供給ポンプ２４に異常が生じた場合のヘッド背圧と、の差をなくすことができ、さらには水頭差ΔＨが常に一定となるため、ヘッド背圧を最適値に保つことができる。また、第２液位Ｌ２は、第１液位Ｌ１よりも５ｍｍ上方の位置に限定されない。第２液位Ｌ２は、ヘッド背圧が、インク吐出ヘッドの内部にノズルから空気が侵入することがなく、且つ、インク吐出ヘッドのノズルからインクが漏れ出ることがない許容範囲内に収まるように、適宜設定すればよい。また上述の実施形態では、循環復路３７に逆止弁３３を備えているが、逆止弁３３を省略することもできる。この場合、インク循環流路２８においてＵＶインクの循環が停止した場合にインク循環流路２８内をＵＶインクが逆流しないように、第１液位Ｌ１を容体５３の開口部７６の高さ位置以上の高さに設定するのが好ましい。

図６に示すように、制御部６０は、タンク液位２５ａが、開口部７６の高さ位置である第１液位Ｌ１よりも低くなるように、供給ポンプ２４を制御してもよい。この場合、供給ポンプ２４が正常に稼動している場合にも、ノズル面１２ａと開口部７６との高低差が、ヘッド背圧に影響する水頭差ΔＨとなる。したがって、供給ポンプ２４が正常に稼動している場合のヘッド背圧と、供給ポンプ２４に異常が生じた場合のヘッド背圧と、の差をなくすことができる。さらに、タンク液位２５ａは、容体液位５３ａよりも下方にあるが、印刷装置１の稼動停止時など、インク循環流路２８においてＵＶインクの循環が停止した場合にも、循環復路３７に逆止弁３３が設けられているため、インク循環流路２８内をＵＶインクが逆流することが抑制される。なお、逆止弁３３は、上記の実施形態のように、復路側幹路３７ａに設けられていてもよく、各復路側枝路３７ｂに設けられていてもよい。なお、制御部６０は、タンク液位２５ａが第３液位Ｌ３よりも低くなった状態が所定時間継続した場合は、印刷装置１を停止するようにしてもよい。この時、第３液位Ｌ３に変えて第４液位Ｌ４を判定基準としてもよい。このようにすれば、サブタンク２５へのＵＶインクの補給が間に合わない状態で印刷を継続することで、タンク液位２５ａが往路上流端３６ｃの高さ位置よりも低下し、往路上流端３６ｃから空気が進入するのを防ぐことができる。ここで、第３液位Ｌ３とは、第１液位Ｌ１よりも下方で、且つ、供給下流端２２ｃよりも上方となる、所定の位置である。また、第４液位Ｌ４とは、供給下流端２２ｃよりも下方で、且つ、往路上流端３６ｃよりも上方となる、所定の位置である。

容体５３の形状は、上方に開口した開口部７６を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、略逆円錐状のものであってもよい。
また、上方に開口した開口部７６を有していなくても。図7に示す形状のものを用いることができる。すなわち、容体５３は、底部と天井とを有する略円筒状に形成され、円筒の側面に設けられた第１開口部８１と、円筒の側面であって第１開口部８１よりも下方に設けられた第２開口部８２を有している。本形態において、復路下流端３７ｃは第２開口部８２に接続されており、容体５３は、第１開口部の下端が、第１液位Ｌ１となるように、サブタンク２５の壁面に設けられたリング状の容体支持部８３に支持されている。タンク液位２５ａが第１液位Ｌ１と第２液位Ｌ２との間に位置するように、供給ポンプ２４が制御されている。復路下流端３７ｃと第２開口部８２との接続は、図７に示すように、円筒の側面に設けられた継ぎ手部８４と復路下流端３７ｃとを嵌合して接続してもよい。この場合についても、「循環復路のインク貯留部側の端部は、容体の内部において開口部よりも下方に位置している」に含まれるものとする。

印刷装置１に用いられるインクは、ＵＶインクに限定されるものではなく、例えば、水性インク、油性インク、溶剤インク、昇華型インクであってもよい。

１ ：印刷装置
１２ ：インク吐出ヘッド
２１ ：インクカートリッジ
２４ ：供給ポンプ
２５ ：サブタンク
２８ ：インク循環流路
３６ ：循環往路
３６ｃ ：往路上流端
３７ ：循環復路
３７ｃ ：復路下流端
５３ ：容体
７６ ：開口部

Claims (9)

1. インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
   前記インクを貯留するインク貯留部と、
   前記インクが収容されたインク収容部から前記インク貯留部へ前記インクを送る送液部と、
   前記インク貯留部から前記インク吐出ヘッドへ供給される前記インクが流れる循環往路、および前記インク吐出ヘッドから前記インク貯留部へ戻る前記インクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、
   上方に開口した開口部を有し、前記インク貯留部内に設けられた容体と、を備え、
   前記循環復路の前記インク貯留部側の端部が、前記容体の内部において前記開口部よりも下方に位置し、前記循環往路の前記インク貯留部側の端部が、前記インク貯留部の内部において、前記容体よりも下方に位置することを特徴とする印刷装置。
2. 前記インク貯留部内の前記インクの液位が、前記開口部の高さ位置と等しい位置である第１液位以上、前記開口部の高さ位置よりも所定長さだけ高い位置である第２液位以下の範囲に位置するように、前記送液部を制御する制御部、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御部は、前記インク貯留部内の前記インクの液位が、前記第１液位と等しくなるように、前記送液部を制御することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記インク貯留部内の前記インクの液位が、前記開口部の高さ位置と等しい位置である第１液位よりも低くなるように、前記送液部を制御する制御部と、
   前記循環復路に設けられ、前記循環復路における前記インク吐出ヘッド側への前記インクの逆流を阻止する逆止弁と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
5. 前記インク収容部から前記インク貯留部へ供給される前記インクが流れる供給流路、をさらに備え、
   前記制御部は、前記インク貯留部内の前記インクの液位が、前記供給流路の前記インク貯留部側の端部の高さ位置よりも上方に位置するように、前記送液部を制御することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。
6. 前記インク吐出ヘッドのノズル面と、前記容体の前記開口部と、の高低差は、前記インク吐出ヘッドの内部にノズルから空気が侵入することがなく、且つ、前記インク吐出ヘッドのノズルから前記インクが漏れ出ることがない背圧を、前記インク吐出ヘッドの内部の前記インクに付与する高低差であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の印刷装置。
7. 前記容体を前記循環復路の前記インク貯留部側の端部に取り付けるための取付部材、をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の印刷装置。
8. インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
   前記インクを貯留するインク貯留部と、
   前記インクが収容されたインク収容部から前記インク貯留部へ前記インクを送る送液部と、
   前記インク貯留部から前記インク吐出ヘッドへ供給される前記インクが流れる循環往路、および前記インク吐出ヘッドから前記インク貯留部へ戻る前記インクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、
   第１開口部と、前記第１開口部よりも下方に位置する第２開口部とを有し、前記インク貯留部内に設けられた容体と、を備え、
   前記循環復路の前記インク貯留部側の端部が、前記第２開口部と接続されており、前記循環往路の前記インク貯留部側の端部が、前記インク貯留部の内部において、前記容体よりも下方に位置することを特徴とする印刷装置。
9. 前記第２開口部は、前記容体の側面に設けられており、
   前記容体の側面には、前記第２開口部と連通する継ぎ手部を有し、
   前記循環復路の前記インク貯留部側の端部は、前記継ぎ手部と嵌合していることを特徴とする請求項８に記載の印刷装置。

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