JP2000352379A

JP2000352379A - ダイヤフラム式ポンプ及びこのダイヤフラム式ポンプを用いたインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2000352379A
Application number: JP2000095706A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Matsumoto; 斉松本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】吸引用一方向弁、吐出用一方向弁を駆動部に
負荷を掛けずに確実に閉弁、開弁させ、また複数個配置
した弁体を吸引用一方向弁、吐出用一方向弁として一つ
の部品で構成し、また各ケース間のシール部材を兼ねる
構造としたダイヤフラム式ポンプ及びこのダイヤフラム
式ポンプを用いたインクジェット式記録装置を提供す
る。【解決手段】吸引孔１５に対応して設けられた複数の
弁体４ａを有する吸引用一方向弁４と、前記吐出孔１６
に対応して設けられた複数の弁体５ａを有する吐出用一
方向弁５と、前記ダイヤフラム６を上下動させる駆動部
８を具備したダイヤフラム式ポンプにおいて、前記吸引
用一方向弁４と吐出用一方向弁５の少なくともいずれか
の弁体４ａ、５ａが、膜状の柔軟部材である弁膜で構成
されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、夫々ポンプ室を形
成する複数のダイヤフラム部を一体に構成したダイヤフ
ラムを備えたポンプで、一方向弁体を改良した、小型で
かつ高効率の得られるダイヤフラム式ポンプに関し、ま
たこのダイヤフラム式ポンプを用いたインクジェット式
記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、１つのポンプ室を固定壁と可
撓壁とで構成し、固定壁には吸引用および吐出用一方向
弁を有する吸引孔および吐出孔を設け、モータ等で可撓
壁を強制的に変形振動させてポンプ室の容積を周期的に
変形させ、流体を吸引しては吐出するダイヤフラム式ポ
ンプが、広く知られている。

【０００３】このような形式のダイヤフラム式ポンプに
あっては、例えば特開平３−２５３７８５号公報に示さ
れているように、可撓壁をゴム製のダイヤフラムと、前
記ダイヤフラムを保持する下部ケースと、前記ダイヤフ
ラムと吸引用および吐出用一方向弁を備える吸引孔およ
び吐出孔を設けた中間ケースとにより、いわゆるポンプ
室を形成するように構成されている。また、前記吸引用
一方向弁、吐出用一方向弁は、ゴム製のリーフ弁若しく
はリーフ弁に準じた弁体で構成され、それぞれのポンプ
室に対応した数だけ吸引用一方向弁、吐出用一方向弁が
設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のダイ
ヤフラム式ポンプのように、吸引用一方向弁若しくは吐
出用一方向弁として、それぞれのポンプ室に対応してゴ
ム製のリーフ弁を用いると、各ポンプ室の数だけ必要に
なる。そのため、従来のダイヤフラム式ポンプにあって
は部品点数が多くなり、高価になるという技術的課題が
あった。

【０００５】また、前記したようなダイヤフラム式ポン
プにおけるゴム製のリーフ弁若しくはリーフ弁に準じた
弁体で構成する一方向弁によると、弁体にはバネ等の弾
性部材や弁の開閉を駆動する動力源がないため、一方向
弁の上流側と下流側との圧力差により一方向弁が開閉す
ることになる。このとき、閉弁時の一方向弁のシール力
は、ゴム製のリーフ弁若しくはリーフ弁に準じた弁体の
復元力のみで得るため、一方向弁の上流側と下流側との
圧力差が微少なときには弁体は閉じ難いという技術的課
題があった。また、ダイヤフラムの変形振動周期を短く
した場合、つまりモータの回転を早くした場合には一方
向弁が完全に閉じる前に次の開弁の周期になってしまっ
ていまい、弁体が完全閉じることができないという技術
的課題があった。更に、一方向弁の閉弁時に、吸引用、
吐出用一方向弁の弁体が、吸引孔、吐出孔が形成された
部材の表面に接するが、その際、吸引用、吐出用一方向
弁の弁体が前記表面と密着し、弁体が前記表面に張付
き、開弁しないという技術的課題があった。なお、一方
向弁の上流側と下流側との微少な圧力差においても弁は
開き難かった。このように、従来のようなダイヤフラム
式ポンプにあっては、一方向弁の上流側と下流側との微
少圧力差における一方向弁の開閉不良によるポンプ効率
の低下、弁の張付きにおける駆動部への負荷が大きな問
題となっていた。

【０００６】上記したように従来のダイヤフラム式ポン
プは、効率が悪く、しかも信頼性に欠ける等の前記した
技術的課題を有しているため、インクジェット式記録装
置にあっては、ダイヤフラム式ポンプは用いられていな
かった。

【０００７】本発明は、前記したような実情に鑑みて成
されたものであり、吸引用一方向弁、吐出用一方向弁を
駆動部に負荷を掛けずに確実に閉弁、開弁させ、また複
数個配置した弁体を吸引用一方向弁、吐出用一方向弁と
して一つの部品で構成し、また各ケース間のシール部材
を兼ねる構造とすることで、前記した技術的課題点を解
消したダイヤフラム式ポンプを提供することを目的とす
るものである。また、本発明は、前記ダイヤフラム式ポ
ンプを用いたインクシェット式記録装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるダイヤフラム式ポンプ
は、一定の間隔をおいて配置された複数の穴部を有する
下部ケースと、前記下部ケースの穴部をポンプ室として
構成するために、前記穴部に取りつけられるダイヤフラ
ムを有するダイヤフラム本体と、前記下部ケ−スに取り
つけられ、各ポンプ室に通じる吸引孔および吐出孔を形
成する中間ケースと、前記中間ケースに設けられた複数
の吸引孔と接続される吸引口、及び前記中間ケースに設
けられた複数の吐出孔と接続される及び吐出口を有する
上部ケースと、前記吸引孔に対応して設けられた複数の
弁体を有する吸引用一方向弁と、前記吐出孔に対応して
設けられた複数の弁体を有する吐出用一方向弁と、前記
ダイヤフラムを上下動させる駆動部を具備したダイヤフ
ラム式ポンプにおいて、前記吸引用一方向弁と吐出用一
方向弁の少なくともいずれかの弁体が、膜状の柔軟部材
である弁膜で構成されていることを特徴としている。

【０００９】このように、前記吸引孔に対応して設けら
れた複数の弁体を有する吸引用一方向弁を膜状の柔軟部
材である弁膜で構成すると共に、前記吐出孔に対応して
設けられた複数の弁体を有する吐出用一方向弁を膜状の
柔軟部材である弁膜で構成しているため、吸引用一方向
弁、吐出用一方向弁の数を削減することができる。

【００１０】ここで、前記吸引用一方向弁が、前記下部
ケースおよび前記中間ケースの間に装着され、固定され
ることが望ましい。また、前記吐出用一方向弁が、前記
上部ケースおよび前記中間ケースの間に装着され、固定
されることが望ましい。

【００１１】また、前記吸引用一方向弁は、前記下部ケ
ースおよび前記中間ケースの間に装着され、ポンプの内
側と外部とを遮断するシール機能を備えると共に、吐出
用一方向弁は、前記上部ケースおよび前記中間ケースの
間に装着され、ポンプの内側と外部とを遮断するシール
機能を備えることが望ましい。このように、吸引用一方
向弁は下部ケースと中間ケースとの間に、また吐出用一
方向弁は上部ケースと中間ケースとの間に装着、固定さ
れ、シ−ル機能を備えているために、別途シール部材を
設ける必要がなく、ポンプの内部と外側とを遮断するこ
とができ、しかも部品数を削減することができる。

【００１２】更に、前記中間ケ−スに設けられた複数の
吸引孔の開閉を行う複数の弁体を備えた１つの吸引用一
方向弁と、前記中間ケ−スに設けられた複数の吐出孔の
開閉を行う複数の弁体を備えた１つの吐出孔用一方向弁
とからなることが望ましい。前記吐出孔に対応して設け
られた複数の弁体を有する吐出用一方向弁を１つの部品
で構成し、同様に吐出用一方向弁を１つの部品で構成す
ることによって、吸引用一方向弁、吐出用一方向弁の数
を削減することができる。

【００１３】また、前記吸引用一方向弁を固定する下部
ケースおよび前記中間ケースの少なくとも一方の、吸引
用一方向弁と接触する部分に、及び前記吐出用一方向弁
を固定する前記上部ケースおよび前記中間ケースの少な
くとも一方の、吐出用一方向弁と接触する部分に、連続
した突起を有することが望ましい。また、前記連続した
突起は、吸引孔および吐出孔が形成された中間ケースに
設けられ、かつ、吸引用一方向弁、吐出用一方向弁の弁
体の開閉支点近傍に設けられていることが望ましく、ま
た、前記連続した突起は、前記下部ケースに設けられた
複数の穴部近傍に位置するように、前記中間ケースに設
けられていることが望ましい。また、前記下部ケース、
前記上部ケースにおける吸引用一方向弁、吐出用一方向
弁の弁体の開閉支点は、中間ケースに設けられた前記連
続した突起よりも吸引孔、吐出孔側に位置していること
が望ましい。このように、前記突起と、前記下部ケース
および上部ケースに設けられた開閉支点との位置関係に
より、膜状の柔軟部材である弁膜で構成される前記吸引
用および吐出用一方向弁の弁体には常に弁が閉じる方向
に力がかかるため、一方向弁の上流側と下流側との微少
な圧力差においても、前記弁体は閉じやすい。

【００１４】また、前記吸引用一方向弁および吐出用一
方向弁の弁体における中間ケースと接する面に、微少な
凹凸を設けたことが望ましい。また、前記吸引用一方向
弁および吐出用一方向弁の弁体が接する中間ケースの面
に、微少な凹凸を設けたことが望ましい。このようにす
ることで膜状の柔軟部材である弁膜からなる前記吸引用
および吐出用一方向弁と、各ポンプ室に通じる吸引孔お
よび吐出孔を有する前記中間ケースとの間の張付き現象
を低減することができ、一方向弁の上流側と下流側との
微少な圧力差においても弁が開く。またこの場合、各ポ
ンプ室に通じる吸引孔および吐出孔を有する前記中間ケ
ース側に微少な凹凸を形成しても、同様の効果を得るこ
とができる。なお、ここで用いる微少な凹凸は、表面粗
さＲａ＝０．１〜１０μｍの範囲であれば効果的であ
る。

【００１５】更に、前記吸引用一方向弁および吐出用一
方向弁の弁体における中間ケースと接する面において、
吸引孔、吐出孔に対応する領域を除いて、微少な凹凸を
設けたことが望ましく、前記吸引用一方向弁および吐出
用一方向弁の弁体が接する中間ケースの面において、吸
引孔、吐出孔に対応する領域を除いて、微少な凹凸を設
けたことが望ましい。このように、吸引孔、吐出孔に対
応する領域には、微少な凹凸が設けられていないため、
弁が吸引孔、吐出孔に密着する。その一方、吸引孔、吐
出孔以外の部分に微少な凹凸が形成されているため、弁
の張り付き現象が防止される。

【００１６】また、前記したダイヤフラム式ポンプは信
頼性が高く、効率が良く、しかも安価であるため、イン
クジェット式記録装置におけるインクカートリッジ内を
加圧することにより、キャリッジ上に配されたサブタン
クにインクを供給するポンプとして適している。同様
に、キャリッジ上に配されたサブタンク内を減圧するこ
とにより、サブタンクにインクを補給するポンプとして
適している。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるダイヤフラ
ム式ポンプについて、図１乃至図６に基づいて実施の形
態に基づいて説明する。

【００１８】図１は、本発明が適用され得るダイヤフラ
ム式ポンプの一例を断面図によって示したものであり、
図１において符号１は円周上に一定間隔（１２０°間
隔）をおいて配置された３つの穴部１ａと、平面状の固
定部１ｂとを有する下部ケースである。なお、図１は中
心角１２０°面で切った時の断面図である。前記穴部１
ａにはポンプ室を構成するダイヤフラム６ａが取り付け
られている。そしてまた、前記ダイヤフラム６ａには、
該ダイヤフラム６ａを上下させる駆動部８に固定された
固定部６ｂを有するダイヤフラム本体６が設けられてい
る。また、図１に示したダイヤフラム式ポンプにあって
は、ダイヤフラム本体６は３つのダイヤフラム６ａと固
定部６ｂとを有しており、これらは一体に形成されてい
る。

【００１９】符号２は、中間ケースであって、３つのポ
ンプ室に通じる３つの吸引孔１５と、３つの吐出孔１６
とが設けられている。中間ケース２は、図５、６に示す
ように、中間ケ−ス２に形成された１組の吸引口１５及
び吐出口１６を囲った、連続した円状の突起２１ａは、
連続して前記中間ケ−ス２の一面に形成されている。ま
た他面にも吐出口１６を囲った、連続した円状の突起２
１ｂが形成されている。なお、図５および図６は、中間
ケース２を示したものであり、図５はその上面図を、図
６は図５における切断線Ａ−Ａを矢印方向に視た断面図
で示している。

【００２０】また、符号４は吸引用一方向弁であって、
ダイヤフラム本体６とともに下部ケース１と中間ケース
２との間に装着、固定される。吐出用一方向弁５も同様
に、上部ケース３と中間ケース２との間に装着、固定さ
れる。なお、吸引用一方向弁４、吐出用一方向弁５は下
部ケース１と中間ケース２との間に装着、固定され、あ
るいは上部ケース３と中間ケース２との間に装着、固定
されるため、いわゆるシ−ル機能を有している場合に
は、両部材の間に介装されるシ−ル部材を省略すること
ができる。

【００２１】また、平面状の固定部３ａを有する前記上
部ケース３の中間ケース２側には、３つのポンプ室１０
に通じる３つの吸引孔１５を結ぶ円状の吸引用流路１３
と、３つのポンプ室１０に通じる２つの吐出孔１６を結
ぶ同心円状の吐出用流路１４とが形成されている。ま
た、吸引用流路１３には吸引口１１が、吐出用流路１４
には吐出口１２が接続されている。

【００２２】また、符号７はカバーであって、底部でネ
ジ等によりモータ９と固定されている。モータ９には、
モータ９の回転軸と傾くように設置されたピン８ａと、
ピン８ａが挿入される傘状の上下駆動部８ｂとからなる
駆動部８が装着されている。前記上下駆動部８ｂには、
ダイヤフラム本体６のダイヤフラム固定部６ｂが挿入さ
れている。図１には図示していないが、このダイヤフラ
ム式ポンプは、上部ケース３とカバー７とをネジ等で固
定することで、上部ケース３とカバー７との間に装着さ
れる下部ケース１、中間ケース２、吸引用一方向弁４、
吐出用一方向弁５およびダイヤフラム本体６が固定され
る。なお、ポンプ室１０ａはダイヤフラム６ａが下降し
た状態を、ポンプ室１０ｂはダイヤフラム６ａが上昇し
た状態を示している。

【００２３】更に、図２に基づいて本発明の構成につい
て説明する。なお、図２は、図１におけるダイヤフラム
式ポンプ断面図のポンプ室周辺を拡大したものである。
前記したように中間ケース２にはシール性の向上を目的
とした連続した突起２１ａおよび２１ｂが設けられてお
り、突起２１ａは吸引用一方向弁部分４ａの弁の開閉す
る支点（開閉支点）Ａの近傍に、突起２１ｂは吐出用一
方向弁部分５ａの弁の開閉する支点（開閉支点）Ｂの近
傍に設けられている。吸引用一方向弁４を固定する下部
ケース１に設けられた固定部１ｂは、中間ケース２の、
吸引用一方向弁部分４ａの開閉する支点Ａ（開閉支点
Ａ）付近に設けられた突起２１ａよりも、吸引孔１５に
近い位置に設けられている。吐出用一方向弁５を固定す
る上部ケース３に設けられた固定部３ａ（開閉支点Ｂ）
も同様に、中間ケース２に設けられた突起２１ｂよりも
吐出孔１６に近い位置に設けられている。このように、
開閉支点Ａ、Ｂが突起２１ａ、２１ｂより吸引孔１５、
吐出口１６に近い位置に形成されるため、弁体４ａ、５
ａは閉じ易い。

【００２４】次に図３に基づいて、膜状の柔軟部材であ
る弁膜で構成された吸引用一方向弁４について詳しく説
明する。なお、図３は吸引用一方向弁４の上面を示した
図である。吸引用一方向弁４の、図５に示す中間ケース
２に設けられた吸引孔１５に対応する位置には、吸引用
一方向弁体４ａが配置されている。この吸引用一方向弁
体４ａの中間ケース２側は、表面粗さＲａ＝０．１〜１
０μｍの間の微少な凹凸を有する面となっている。この
ように形成することで膜状の柔軟部材である弁膜からな
る吸引用一方向弁４と、各ポンプ室に通じる吸引孔１５
を有する前記中間ケース２との間の張付き現象を低減す
ることができ、一方向弁の上流側と下流側との微少な圧
力差においても弁が開く。

【００２５】ここでは吸引用一方向弁４の吸引用一方向
弁体４ａに微少な凹凸面を設けると述べたが、その微少
な凹凸面は、表面粗さが前記の範囲内であれば吸引用一
方向弁４全面に形成しても良い。また、中間ケース２の
吸引用一方向弁体４ａが当る部分に微少な凹凸を形成し
ても、同様の効果を得ることができる。なお、前記中間
ケ−ス２に設けられた複数の吸引孔に対応して設けられ
た複数の弁体４ａを有する吸引用一方向弁４を１つの部
品で構成することにより、部品点数を少なくすることが
できる。

【００２６】図４は、図３と同様に、膜状の柔軟部材で
ある弁膜で構成された吐出用一方向弁５の上面を示した
図である。吐出用一方向弁５の、図５に示す中間ケース
２に設けられた吐出孔１６に対応する位置には、吐出用
一方向弁体５ａが配置されている。この吐出用一方向弁
体５ａの中間ケース側は、吸引用一方向弁体４ａと同様
に、表面粗さＲａ＝１〜１０μｍの間の微少な凹凸面と
なっている。このように形成することで膜状の柔軟部材
である弁膜からなる吐出用一方向弁５と、各ポンプ室に
通じる吐出孔１６を有する中間ケース２との間の張付き
現象を低減することができ、一方向弁の上流側と下流側
との微少な圧力差においても弁が開く。

【００２７】ここでは吐出用一方向弁５の吐出用一方向
弁体５ａに微少な凹凸面を設けると述べたが、その微少
な凹凸面は、表面粗さが前記の範囲内であれば吐出用一
方向弁５全面に形成されても良い。また、中間ケース２
の吐出用一方向弁体５ａが当る部分に微少な凹凸を形成
しても、同様の効果を得ることができる。なお、前記中
間ケ−ス２に設けられた複数の吐出孔に対応して設けら
れた複数の弁体５ａを有する吐出用一方向弁５を１つの
部品で構成することにより、部品点数を少なくすること
ができる。

【００２８】次に、本発明にかかるダイヤフラム式ポン
プの動作について説明をする。

【００２９】まず、モータ９によって発生された回転運
動は、モータ９に装着され回転運動とともに回転するピ
ン８ａと、ピン８ａが挿入される上下駆動部とからなる
駆動部８により、上下運動に変換される。上下駆動部８
ａにはダイヤフラム固定部６ｂが挿入されていること
で、モータ９の回転運動はダイヤフラム６ａの上下運動
へと変換される。

【００３０】ダイヤフラム本体６のダイヤフラム６ａが
下降することにより、吸引用一方向弁４の吸引用一方向
弁体４ａが変形し、吸引口１１から入った流体がケース
３に設けられた吸引孔１５を通り、ポンプ室１０に流入
する。モータ−９が回転し、ポンプ室１０ａに示すよう
にダイヤフラム６ａが下降しきった時点で吸引用一方向
弁体４ａが閉じ、ダイヤフラム６ａが上昇し始める。ダ
イヤフラム６ａが上昇し始めると、吐出用一方向弁５の
吐出用一方向弁体５ａが変形し、流体がポンプ室１０か
ら中間ケース２に設けられた吐出孔１６を通り、吐出口
１２から流出する。このような行程を繰り返えすこと
で、ポンプとして機能する。

【００３１】なお、上記実施形態において、吸引用一方
向弁および吐出用一方向弁の弁体、あるいは弁体が接す
る中間ケースの面において、微少な凹凸面を設けると述
べたが、吸引孔、吐出孔に対応する領域を除いて、弁体
あるいは中間ケースの面に微少な凹凸を設けても良い。

【００３２】この場合、吸引孔、吐出孔に対応する領域
を除いて、微少な凹凸が設けられているため、吸引孔、
吐出孔において弁体が密着すると共に、吸引孔、吐出孔
以外の部分において微少な凹凸が形成されているため、
弁体の張り付き現象が防止される。なお、吸引孔、吐出
孔に対応する領域とは、少なくとも、吸引孔、吐出孔の
縁部を内包する領域をいう。

【００３３】次に、上記した本発明にかかるダイヤフラ
ム式ポンプを用いたインクジェット式記録装置につい
て、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図７は、
本発明が適用され得るインクジェット式記録装置の一例
を上面図によって示したものである。図７において符号
３１はキャリッジであり、このキャリッジ３１はキャリ
ッジモータ３２によって駆動されるタイミングベルト３
３を介し、走査ガイド部材３４に案内されて紙送り部材
３５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走
査方向に往復移動されるように構成されている。そし
て、図７には示されていないが、キャリッジ３１の紙送
り部材３５に対向する面には、後述するインクジェット
式記録ヘッド３６が搭載されている。

【００３４】また、キャリッジ３１には前記記録ヘッド
にインクを供給するためのサブタンク３７ａ〜３７ｄが
搭載されている。このサブタンク３７ａ〜３７ｄは、こ
の実施の形態においては、その内部において各インクを
一時的に貯留するために、それぞれのインク（ブラッ
ク、イエロー、マゼンダ、シアン）に対応して４個具備
されている。そして、このサブタンク３７ａ〜３７ｄに
対して装置の端部に配置されたカートリッジホルダ３８
に装填されたインクカートリッジとしてのメインタンク
３９ａ〜３９ｄから、インク供給路としての各チューブ
４０、４０、……をそれぞれ介して、ブラック、イエロ
ー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるよう
に構成されている。

【００３５】一方、前記キャリッジ３１の移動経路上に
おける非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッド
のノズル形成面を封止することができるキャッピング手
段４１が配置されている。このキャッピング手段４１の
上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得る
ゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材４１
ａが配置されている。そして、キャリッジ４１がホーム
ポジョンに移動したときに、これに追従して前記キャッ
プ部材４１ａによって、記録ヘッドのノズル形成面が封
止されるように構成されている。

【００３６】このキャップ部材４１ａは、記録装置の休
止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、
ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。ま
た、このキャップ部材４１ａの内部空間には、図には示
されていないが、吸引ポンプ（従来のチューブポンプ）
におけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる
負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインク
を吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように
構成されている。

【００３７】そして、キャッピング手段４１の印字領域
側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材４２
が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形
成面を払拭して清掃することができるように構成されて
いる。

【００３８】次に図８は、図７に示した記録装置に搭載
されたインクの供給経路を模式的に示したものであり、
このインク供給経路について、同一符号で示した図７と
共に説明する。

【００３９】図７および図８において、符号４３は加圧
ポンプであって、前記したダイヤフラム式ポンプが用い
られている。この加圧ポンプ４３により加圧された空気
は圧力調整弁４４に供給され、圧力調整弁４４により圧
力調整された加圧空気は、圧力検出器４５を介して前記
した各メインタンク３９ａ〜３９ｄ（図８においては代
表して符号３９として示しており、以下において代表し
て単に符号３９として説明する場合もある。）にそれぞ
れ供給されるように構成されている。

【００４０】このメインタンク３９は、その概略構成が
図８に示されたように、その外郭が気密状態に形成され
ており、その内部にはインクを封入した可撓性素材によ
り形成されたインクパック４６が収納されている。そし
て、メインタンク３９とインクパック４６とで形成され
る空間が空気室４７を構成しており、この空気室４７内
に、圧力検出器４５を介した加圧空気が供給されるよう
に構成されている。

【００４１】この構成により、各メインタンク３９ａ〜
３９ｄに収納された各インクパック４６は、それぞれ加
圧空気による加圧を受け、各メインタンク３９ａ〜３９
ｄから各サブタンク３７ａ〜３７ｄに対してインク流が
発生されるように構成されている。

【００４２】前記各メインタンク３９ａ〜３９ｄにおい
て加圧されたインクは、それぞれ供給制御手段を構成す
る各バルブ４８、４８……および各チューブ４０、４
０、……をそれぞれ介して、キャリッジ４１に搭載され
た各サブタンク３７ａ〜３７ｄ（図８においては代表し
て符号３７として示しており、以下において代表して単
に符号３７として説明する場合もある。）に供給される
ように構成されている。

【００４３】図８に示すサブタンク３７の構成について
の詳細な説明は後述するが、その基本構成は、内部にフ
ロート部材４９が配置されており、そのフロート部材４
９の一部には永久磁石５０が取り付けられている。そし
て、ホール素子に代表される磁電変換素子５１ａ、５１
ｂが基板５２に装着されて、サブタンク３７の側壁に添
接されている。

【００４４】この構成により、サブタンク内のインク量
に応じた前記フロート部材４９の浮上位置にしたがっ
て、電気的出力を発生する出力発生手段を構成してい
る。すなわち、この出力発生手段は、フロート部材４９
に配置された永久磁石５０と、フロート部材の浮上位置
にしたがった前記永久磁石５０による磁力線量に応じ
て、前記ホール素子５１ａ、５１ｂにより電気的出力が
発生される構成とされている。

【００４５】この構成により、例えばサブタンク３７内
のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収
納されたフロート部材４９の位置が重力方向に移動し、
これに伴い前記永久磁石５０の位置も重力方向に移動す
る。したがって、永久磁石の移動によるホール素子５１
ａ、５１ｂの電気的出力は、サブタンク３７内のインク
量として感知することができ、ホール素子５１ａ、５１
ｂにより得られた電気的出力によって、前記バルブ４８
が開弁される。

【００４６】これにより、加圧ポンプ４３によってメイ
ンタンク３９内で加圧されているインクは、インク量が
低下したそれぞれのサブタンク３７内に送出される。そ
して、当該サブタンク３７内におけるインク量が所定の
容量に達した場合には、前記したホール素子５１ａ、５
１ｂの電気的出力に基づいて前記バルブ４８が閉弁され
る。このような繰り返しにより、メインタンクからサブ
タンクに対して断続的にインクが補給されるように作用
し、各サブタンクには、常にほぼ一定のインクが貯留さ
れるようになされる。

【００４７】そして、各サブタンク３７からはバルブ５
３およびこれに接続されたチューブ５４を介して記録ヘ
ッド３６に対してインクが供給されるように構成されて
おり、記録ヘッド３６に供給される印刷データに基づい
て、記録ヘッド３６のノズル形成面に形成されたノズル
開口３６ａより、インク滴が吐出されるように作用す
る。なお、図８において符号４１は、前記したキャッピ
ング手段を示しており、このキャッピング手段４１に接
続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプに接続されてい
る。

【００４８】このように、メインタンク内の加圧をダイ
ヤフラム式ポンプで行い、その空気圧によって加圧され
た各インクが、サブタンク内に配置されたそれぞれのフ
ロート部材の位置に基づく電気的な出力に基づいて、各
サブタンクに対してインクが補給されるように構成され
ているので、インクの補給レスポンスを向上させること
ができ、サブタンク内のインクの貯留量が適切に管理さ
れる。特に、前記したダイヤフラム式ポンプが加圧ポン
プとして用いられているため、高い信頼性を有するイン
クジェット記録装置を得ることができる。

【００４９】次に、上記した本発明にかかるダイヤフラ
ム式ポンプを用いた他の実施形態にかかるインクジェッ
ト式記録装置について、図９に基づいて説明する。

【００５０】この実施形態にかかるインクジェット式記
録装置は、サブタンク内部を減圧することにより、サブ
タンク内にインクを補給するものであって、前記したダ
イヤフラム式ポンプが減圧ポンプとして用いられている
ことに特徴がある。

【００５１】また図９は、キャリッジの移動経路の一部
に形成されたインク供給ステージにキャリッジが移動し
た状態において、当該箇所に配置された接続機構を介し
てメインタンクからサブタンクに対してインクが供給さ
れるように構成されたインクジェット式記録装置を模式
的に示している。このような構成は、特に昨今において
要求されている大型の紙面に対して印刷を行うような走
査距離の長い記録装置において有効であり、図７に示し
たようなインク供給チューブ４０を省略することで、イ
ンク供給チューブ４０がキャリッジの移動に抵抗を与え
るという問題を除去することができる。なお、図９にお
いて既に説明した各部に相当する部分は同一符号で示し
ており、したがってその説明は適宜省略する。また図９
に示す状態は１つのインク供給経路のみを示している
が、他のインク供給経路についても同様に構成される。

【００５２】図９に示すように、インク貯留部としての
サブタンク６０は、キャリッジ１上に搭載されており、
このサブタンク６０は図示せぬ接続機構を介してメイン
タンク６１からインク補給チューブ６９を介して補給口
６２にインクの供給を受けると共に、記録ヘッド３６に
インクを供給することができるように構成されている。
このサブタンク６０内には、サブタンク内に貯留された
インクによって浮上するフロート部材６３が配置されて
いる。このフロート部材６３は、このフロート部材に一
体に形成された支持軸６４を回動中心として重力方向に
上下に可動できるように構成されている。また、フロー
ト部材６３の上部には、シール部材６５が配置されてお
り、このシール部材６５は、サブタンク６０内へ充填さ
れたインクによって浮上して、サブタンク６０の上部に
配置されたエアーバルブを構成するバルブ部材６６に当
接することにより、減圧ポンプ６７に通ずる吸引路を閉
塞できるように構成されている。

【００５３】したがって、メインインクタンク６１から
サブタンク６０に対しインクの補給を受ける場合には、
サブタンク６０に配置された大気開放弁６８を閉弁した
状態で、メインインクタンク６１および減圧ポンプ（ダ
イヤフラム式ポンプ）６７との間で図示せぬ接続機構に
よって接続される。そして、サブタンク６１内へ充填さ
れたインクによって浮上するフロート部材６３により、
エアーバルブを構成するバルブ部材６６が閉弁され、所
定量のインクがサブタンク６０内に補給されるように作
用する。なお、図９には示されていないが前記接続機構
には、両者の結合部分にバルブが配置されており、接続
機構が切離された状態においては、インク補給口６２お
よび減圧ポンプ６７に接続される吸引口は、前記バルブ
によって閉塞された状態が保たれる。

【００５４】このように、サブタンク内の減圧をダイヤ
フラム式ポンプで行い、減圧された各サブタンクに対し
てインクが補給されるように構成されているので、イン
クの補給レスポンスを向上させることができ、フロート
部材により、サブタンク内のインクの貯留量が適切に管
理される。特に、前記したダイヤフラム式ポンプが減圧
ポンプとして用いられているため、高い信頼性を有する
インクジェット記録装置を得ることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるダイヤフラム式ポンプによると、一方向弁の上流
側と下流側との微少な圧力変化によっても、一方向弁は
開きやすく閉じやすいため、吸引用一方向弁、吐出用一
方向弁を駆動部に負荷を掛けずに確実に閉弁、開弁させ
ることができる。また複数個配置した弁体を１つの吸引
用一方向弁として、また複数個配置した弁体を１つの吐
出用一方向弁として構成し、あるいはまた各ケース間の
シール部材を兼ねる構造とすることで、部品点数を削減
することができる。

【００５６】また、本発明にかかるダイヤフラム式ポン
プを用いたインクジェット式記録装置によれば、高い信
頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したダイヤフラム式ポンプの一例
を示した（中心角１２０°の面で切った断面図）断面図
である。

【図２】図１に示したダイヤフラム式ポンプのポンプ室
部分を拡大した断面図である。

【図３】図１に示した吸引用一方向弁の上面図である。

【図４】図１に示した吐出用一方向弁の上面図である。

【図５】図１に示した吸引孔と、吐出孔と、連続した突
起とを有する中間ケースの上面図である。

【図６】図５におけるＡ−Ａ切断線を矢印方向に視た断
面図である。

【図７】本発明にかかるダイヤフラム式ポンプが用いら
れたインクジェット式記録装置の一例を示す上面図であ
る。

【図８】図７に示したインクジェット式記録装置のイン
クの供給経路を模式的に示した図である。

【図９】本発明にかかる他のインクジェット式記録装置
のインクの補給路を模式的に示した図である。

【符号の説明】

１下部ケース１ａ穴部１ｂ（下部ケース）固定部２中間ケース２ａ（中間ケース）固定部３上部ケース３ａ（上部ケース）固定部４吸引用一方向弁４ａ（吸引用一方向）弁体５吐出用一方向弁５ａ（吐出用一方向）弁体６ダイヤフラム本体６ａダイヤフラム６ｂ（ダイヤフラム）固定部７カバー８駆動部８ａピン８ｂ上下駆動部９モータ１０、１０ａ、１０ｂポンプ室１１吸引口１２吐出口１３吸引用流路１４吐出用流路１５吸引孔１６吐出孔２１ａ、２１ｂ突起３１キャリッジ３６インクジェット式記録ヘッド３７（３７ａ〜３７ｄ）サブタンク３９（３９ａ〜３９ｄ）メインタンク（インクカートリ
ッジ）４３加圧ポンプ（ダイヤフラム式ポ
ンプ）６０サブタンク６１メインインクタンク６７減圧ポンプ（ダイヤフラム式ポ
ンプ）Ａ開閉支点Ｂ開閉支点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定の間隔をおいて配置された複数の穴
部を有する下部ケースと、前記下部ケースの穴部をポン
プ室として構成するために、前記穴部に取りつけられる
ダイヤフラムを有するダイヤフラム本体と、前記下部ケ
−スに取りつけられ、各ポンプ室に通じる吸引孔および
吐出孔を形成する中間ケースと、前記中間ケースに設け
られた複数の吸引孔と接続される吸引口、及び前記中間
ケースに設けられた複数の吐出孔と接続される及び吐出
口を有する上部ケースと、前記吸引孔に対応して設けら
れた複数の弁体を有する吸引用一方向弁と、前記吐出孔
に対応して設けられた複数の弁体を有する吐出用一方向
弁と、前記ダイヤフラムを上下動させる駆動部を具備し
たダイヤフラム式ポンプにおいて、前記吸引用一方向弁と吐出用一方向弁の少なくともいず
れかの弁体が、膜状の柔軟部材である弁膜で構成されて
いることを特徴とするダイヤフラム式ポンプ。
【請求項２】前記吸引用一方向弁が、前記下部ケース
および前記中間ケースの間に装着され、固定されること
を特徴とする請求項１に記載されたダイヤフラム式ポン
プ。
【請求項３】前記吐出用一方向弁が、前記上部ケース
および前記中間ケースの間に装着され、固定されること
を特徴とする請求項１に記載されたダイヤフラム式ポン
プ。
【請求項４】前記吸引用一方向弁は、前記下部ケース
および前記中間ケースの間に装着され、ポンプの内側と
外部とを遮断するシール機能を備えると共に、吐出用一
方向弁は、前記上部ケースおよび前記中間ケースの間に
装着され、ポンプの内側と外部とを遮断するシール機能
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載されたダイヤフラム式ポンプ。
【請求項５】前記中間ケ−スに設けられた複数の吸引
孔の開閉を行う複数の弁体を備えた１つの吸引用一方向
弁と、前記中間ケ−スに設けられた複数の吐出孔の開閉
を行う複数の弁体を備えた１つの吐出孔用一方向弁とか
らなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
かに記載されたダイヤフラム式ポンプ。
【請求項６】前記吸引用一方向弁を固定する下部ケー
スおよび前記中間ケースの少なくとも一方の吸引用一方
向弁と接触する部分に、及び前記吐出用一方向弁を固定
する前記上部ケースおよび前記中間ケースの少なくとも
一方の吐出用一方向弁と接触する部分に、連続した突起
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
れかに記載のダイヤフラム式ポンプ。
【請求項７】前記連続した突起は、吸引孔および吐出
孔が形成された中間ケースに設けられ、かつ、吸引用一
方向弁、吐出用一方向弁の弁体の開閉支点近傍に設けら
れていることを特徴とする請求項６に記載されたダイヤ
フラム式ポンプ。
【請求項８】前記連続した突起は、前記下部ケースに
設けられた複数の穴部近傍に位置するように、前記中間
ケースに設けられていることを特徴とする請求項６また
は請求項７に記載されたダイヤフラム式ポンプ。
【請求項９】前記下部ケース、前記上部ケースにおけ
る吸引用一方向弁、吐出用一方向弁の弁体の開閉支点
は、中間ケースに設けられた前記連続した突起よりも吸
引孔、吐出孔側に位置していることを特徴とする請求項
６乃至請求項８のいずれかに記載されたダイヤフラム式
ポンプ。
【請求項１０】前記吸引用一方向弁および吐出用一方
向弁の弁体における中間ケースと接する面に、微少な凹
凸を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のい
ずれかに記載のダイヤフラム式ポンプ。
【請求項１１】前記吸引用一方向弁および吐出用一方
向弁の弁体における中間ケースと接する面において、吸
引孔、吐出孔に対応する領域を除いて、微少な凹凸を設
けたことを特徴とする請求項１１に記載のダイヤフラム
式ポンプ。
【請求項１２】前記吸引用一方向弁および吐出用一方
向弁の弁体が接する中間ケースの面に、微少な凹凸を設
けたことを特徴とする請求項１、２、３、６、７、８、
９のいずれかに記載されたダイヤフラム式ポンプ。
【請求項１３】前記吸引用一方向弁および吐出用一方
向弁の弁体が接する中間ケースの面において、吸引孔、
吐出孔に対応する領域を除いて、微少な凹凸を設けたこ
とを特徴とする請求項１２に記載されたダイヤフラム式
ポンプ。
【請求項１４】請求項１乃至請求項１３のいずれかに
記載されたダイヤフラム式ポンプを備え、前記ダイヤフ
ラム式ポンプによって、インクカートリッジ内を加圧す
ることにより、記録ヘッドが載置されたキャリッジ上に
配されたサブタンクにインクを供給することを特徴とす
るダイヤフラム式ポンプを用いたインクジェット式記録
装置。
【請求項１５】請求項１乃至請求項１３のいずれかに
記載されたダイヤフラム式ポンプを備え、前記ダイヤフ
ラム式ポンプによって、記録ヘッドが載置されたキャリ
ッジ上に配されたサブタンク内を減圧することにより、
サブタンクにインクを補給することを特徴とするダイヤ
フラム式ポンプを用いたインクジェット式記録装置。