JP2003220711A - インク供給ポンプおよびこれを用いたインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクを加圧供給するための駆動モータ等の
動力源を備える必要性をなくすことができる記録装置を
提供すること。 【解決手段】 記録装置のキャリッジには、本体側に配
置されたインクカートリッジからのインクをインク供給
チューブを介して受けるインク供給ポンプ２０が備えら
れる。このインク供給ポンプ２０は、筒状部材２１と、
この筒状部材２１内に摺動可能に収容された移動部材２
６が備えられており、移動部材２６には一方向弁２５が
具備されている。前記キャリッジが往復移動する際の加
減速によって、前記移動部材２６は、慣性によって筒状
部材２１内を相対移動する。これにより、インク導入口
２２からインク送出口２４に向かってインクが送り出さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、往復移動するキ
ャリッジの加減速を利用してインクを供給するように構
成したインク供給ポンプおよびこれを用いたインクジェ
ット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、シリアルプリンティング方式の
インクジェット式記録装置は、キャリッジに搭載されて
主走査方向に往復移動するインクジェット式記録ヘッド
と、前記主走査方向に直交する副走査方向に記録用紙を
搬送させる紙送り手段が具備され、印刷データに基づい
て記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより、記
録用紙に対して印刷が行われる。そして、主にホームユ
ーズとして使用されるこの種の記録装置の多くは、記録
ヘッドにインクを供給するための各インクカートリッジ
が、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に着脱可能
に装着できるように構成されている。

【０００３】ところで、前記したようにインクカートリ
ッジがキャリッジ上に搭載されるオンキャリッジタイプ
の記録装置においては、大容量のインクカートリッジを
利用することは困難であり、したがって、比較的大量の
印刷を実行しようとする場合においては、インクカート
リッジの頻繁な交換を余儀なくされる。このために、カ
ートリッジの交換作業に人手を要するだけでなく、結果
としてランニングコストも上昇することは免れない。

【０００４】したがって、例えば業務用として用いられ
るこの種の記録装置においては、大容量のインクカート
リッジを記録装置の本体側に配置し、前記インクカート
リッジから可撓性のインク供給チューブを介して、キャ
リッジに搭載された記録ヘッドに対してそれぞれインク
を供給するような構成（オフキャリッジタイプ）が採用
される。

【０００５】このようなオフキャリッジタイプの記録装
置においては、プリンタサイズ（用紙サイズ）が大きく
なるほど、インク供給チューブの引き回し距離が大きく
なり、インクカートリッジからキャリッジに至る前記イ
ンク供給チューブにおける動圧（圧力損失）が大きくな
る。このために、各インク供給チューブの内径が大きな
ものを採用する必要が生じ、それに応じて発生する各チ
ューブの曲げ抵抗の増加を克服するために、キャリッジ
の駆動力を一層高める必要が生ずる。この結果、記録装
置のさらなる大型化を招くことになる。

【０００６】そこで、前記したインク供給チューブにお
ける動圧の影響を無くすために、インクカートリッジ側
に配置されたインク供給ポンプによりインクを強制的に
送り出すような構成が提案されている。また、可撓性の
素材により形成されたインクパック内にインクを封入
し、このインクパックを空気で加圧することで、記録ヘ
ッド側にインクを送り出す構成等も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うにインクカートリッジ側からインクを加圧して送り出
す構成の記録装置においては、インクを加圧して送り出
すための格別な動力、例えばポンプ駆動用のモータを備
える必要が発生する。また、インクカートリッジ側から
インクを加圧して送り出す構成によると、インクカート
リッジ側からキャリッジ側に至るインク供給チューブの
接続両端部等において、何らかの要因により加圧インク
が漏れ出すという問題を抱えることになる。

【０００８】この様な問題が発生した場合においては、
インクカートリッジに残留しているほとんどのインクが
短時間のうちに記録装置内に漏出し、記録装置の修復に
多大の費用が発生するだけでなく、記録装置の設置場所
もインクの汚染を受けるという問題に発展する。

【０００９】そこで、前記した構成の記録装置において
は、インクカートリッジ側からキャリッジ側に至るイン
ク供給チューブの接続両端部を含むインク供給路の各部
においては、それぞれの箇所においてインクの漏出が発
生しないような厳重な対策を講ずる必要があり、これが
コストアップの要因となる。

【００１０】この発明は、前記した点に着目してなされ
たものであり、インクを加圧して送り出すための格別な
動力を備える必要性を排除することができるインク供給
ポンプを提供することを第１の目的とするものである。

【００１１】また、この発明は前記インク供給ポンプを
利用することで、前記したインク供給チューブにおける
圧力損失を克服すると共に、インク供給路からインクが
漏出する懸念を払拭することができるインクジェット式
記録装置を提供することを第２の目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記した第１の目的を達
成するためになされたこの発明にかかるインク供給ポン
プは、往復移動するキャリッジ上に搭載され、前記キャ
リッジの加速時および減速時においてキャリッジに対し
て相対移動する移動部材が具備され、前記キャリッジに
対する移動部材の相対移動によって、インクを加圧供給
するように構成した点に特徴を有する。

【００１３】この場合、好ましくは前記移動部材が、キ
ャリッジの移動方向に軸芯をほぼ一致させて配置された
筒状部材内に摺動可能に配置されると共に、前記移動部
材には一方向弁が配置されて、前記筒状部材の一端部に
形成されたインク導入口から他端部に形成されたインク
送出口に向かって、インクが加圧供給されるように構成
される。

【００１４】そして、前記移動部材の外側面には、前記
筒状部材の内側面と僅かな間隔をもって対峙すること
で、移動部材が一定の姿勢を保ちつつ筒状部材内を摺動
することができるガイド面が形成されていることが望ま
しい。加えて、前記移動部材は、好ましくはステンレス
鋼により形成される。

【００１５】また、この発明にかかるインク供給ポンプ
の好ましい他の形態においては、前記筒状部材内には、
前記移動部材を中央に挟むようにしてそれぞれバネ部材
がさらに配置された構成とされる。

【００１６】一方、前記した第２の目的を達成するため
になされたこの発明にかかるインクジェット式記録装置
は、前記した構成のインク供給ポンプを利用するもので
あって、前記インク供給ポンプは、記録装置の本体側に
配置されたインクカートリッジからのインクを、可撓性
のインク供給チューブを介して受けると共に、当該イン
ク供給ポンプによって加圧したインクを、同じくキャリ
ッジに搭載された記録ヘッド側に供給するように構成し
た点に特徴を有する。

【００１７】この場合、前記インクカートリッジから、
前記インク供給ポンプに至るいずれかの箇所に、インク
カートリッジからインク供給ポンプに向かう一方向弁が
具備されていることが望ましい。また、前記インク供給
ポンプから前記記録ヘッドに至るいずれかの箇所に、前
記インク供給ポンプから記録ヘッド側に向かって一方向
弁が具備されている構成も好適に利用することができ
る。

【００１８】そして、前記インク供給ポンプから前記記
録ヘッドに至るいずれかの箇所に、インク供給ポンプか
ら記録ヘッド側に向かって一方向弁が具備された後者の
構成を採用する場合においては、前記一方向弁と記録ヘ
ッドとの間には、自己封止弁が配置されることが望まし
い。そして、前記自己封止弁には、好ましくはインク供
給ポンプから送られるインクを圧力室に供給する開閉弁
と、前記記録ヘッド側で消費される圧力室内のインクの
減少に伴う負圧を感知して前記開閉弁を開弁させる開閉
弁作動部材とが具備された構成とされる。

【００１９】この場合、前記開閉弁作動部材は、好まし
くは前記圧力室の一部を構成する可撓性のフィルム部材
であり、当該フィルム部材が前記圧力室内のインクの減
少に伴う負圧を受けて変位し、前記開閉弁を開弁させる
ように構成される。

【００２０】一方、前記一方向弁と自己封止弁との間に
は、インクを一時的に貯留してその貯留量を可変するこ
とができるダンパユニットがさらに具備されていること
が望ましい。この場合、好ましくは前記ダンパユニット
には可撓性のフィルム部材が具備され、前記フィルム部
材の変位によって、インク貯留量を可変することができ
るように構成される。

【００２１】そして、前記した記録装置においては、好
ましくは動作電源の投入に伴い、前記キャリッジを往復
移動させるシーケンスが実行されるように構成される。
また、好ましくは前記記録ヘッドからインクを強制的に
吸引排出させるクリーニング動作の実行後においても、
前記キャリッジを往復移動させるシーケンスが実行され
るように構成される。

【００２２】前記した構成のインク供給ポンプによる
と、キャリッジの加速時および減速時において、キャリ
ッジ上に搭載された移動部材は、その慣性によりキャリ
ッジに対して相対移動することになる。そして、キャリ
ッジに対する移動部材の相対移動を利用してインクを加
圧供給するようになされるので、格別にインクを加圧供
給するための駆動モータ等の動力源を備える必要性をな
くすことができる。

【００２３】また、前記したインク供給ポンプを利用し
た記録装置によると、キャリッジに搭載されたインク供
給ポンプの駆動により、インク供給チューブ内に負圧が
与えられ、この負圧に基づいて装置本体側に配置された
インクカートリッジからインクを受けるようになされ
る。したがって、キャリッジに搭載された記録ヘッド側
には必要十分なインク量を供給することができる。ま
た、インク供給チューブを含むインク供給路内は負圧状
態が保たれるので、不用意なインク漏出等のトラブルの
発生を効果的に防止させることができる。

【００２４】さらに、インク供給ポンプから供給される
インクを自己封止弁によって受ける構成とした場合に
は、自己封止弁は圧力室においてインクを一時的に貯留
し、記録ヘッドに対してインクを供給するようになされ
る。前記圧力室は好ましくは可撓性のフィルム部材で覆
った構成とされており、したがって記録ヘッドにおいて
印刷動作等に伴いインクを消費した場合において、圧力
室のインクの減少に伴う負圧を受けて前記フィルム部材
が変位（収縮）する。このフィルム部材の変位作用を利
用して開閉弁が開弁され、前記インク供給ポンプから供
給されるインクは逐次圧力室内に供給される。

【００２５】したがって、前記した自己封止弁をインク
供給ポンプと記録ヘッドとの間に配置することにより、
インク供給ポンプから供給されるインクの圧力に関係な
く、記録ヘッドにおいて消費したインク量に対応した量
のインクが、圧力室に随時補給されることになる。これ
により、記録ヘッドより安定したインク滴の吐出作用を
保証することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるインク供
給ポンプを利用し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１はこ
の発明が適用された記録装置本体の全体構成を示したも
のである。図中符号１はキャリッジであり、このキャリ
ッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイミ
ングベルト３を介し、ガイド部材４に案内されて紙送り
部材５の長手方向に沿って往復駆動されるように構成さ
れている。

【００２７】前記キャリッジ１の紙送り部材５と対向す
る面、すなわち、この実施の形態においては、キャリッ
ジ１の下側面に記録ヘッド６が搭載されている。また、
キャリッジ１には後述するインク供給ポンプ２０および
自己封止弁４０等が収納される収納室７が形成されてお
り、これらインク供給ポンプ２０および自己封止弁４０
等を介して、前記記録ヘッド６に対してインクを供給す
ることができるように構成されている。

【００２８】そして、記録装置の側端部（図１における
右端部）には、カートリッジホルダ８が備えられてお
り、このカートリッジホルダ８には、それぞれブラック
インクを供給するブラックインクカートリッジ９Ｂ、シ
アン、マゼンタおよびイエローインクを供給する各カラ
ーインクカートリッジ９Ｃ，９Ｍ，９Ｙがそれぞれ着脱
可能に装着されている。

【００２９】これら各インクカートリッジが装着された
カートリッジホルダ８より、キャリッジ１に搭載された
インク供給ホンプ２０に対して、可撓性素材により構成
されたインク供給チューブ１０がそれぞれ接続されてお
り、後述するようにキャリッジ１の駆動に伴って作動す
るインク供給ポンプ２０の働きにより、各カートリッジ
からのインクがキャリッジ側に送り出されるように構成
されている。そして、インク供給ポンプ２０によって加
圧されたインクは、後述する自己封止弁４０を介して記
録ヘッド６に対して供給される。これにより、印刷指令
を受けた前記記録ヘッド６より、紙送り部材上を搬送さ
れる図示せぬ記録用紙に対してインク滴が吐出され、安
定した印刷動作が実行されるようになされる。

【００３０】一方、記録装置の非印字領域（図中、右
側）には、キャリッジ１が当該箇所に移動した時に上昇
して記録ヘッド６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１１が配置されている。このキャッ
ピング手段１１は、装置の休止期間中において記録ヘッ
ド６のノズル形成面を封止することで、記録ヘッド６の
ノズル開口からのインク溶媒の揮散を防止させる蓋体と
して機能する。また、前記キャッピング手段１１は、図
示せぬ吸引ポンプからの負圧を受けて、記録ヘッド６か
らインクを強制的に排出させることで記録ヘッドのメン
テナンスを行うクリーニング動作の機能も果たすように
構成されている。

【００３１】また、キャッピング手段１１に隣接する印
刷領域側には、ゴムなどの弾性素材を短冊状に成形した
ワイピング部材１２が配置されている。このワイピング
部材１２は、例えば前記したクリーニング動作の実行後
に、記録ヘッドの移動経路に進出し、記録ヘッドの印刷
領域側への移動に伴い、記録ヘッドのノズル形成面から
インクを除去するワイピング動作がなされるように構成
されている。

【００３２】図２は、前記した構成の記録装置における
主にインクの供給系を示した模式図である。なお図２に
おいては、すでに説明した構成要素は同一符号で示して
いる。また、図２においては、インクカートリッジとし
て代表して符号９で示しており、このインクカートリッ
ジ９内には、インクを封入した可撓性の袋よりなるイン
クパック９ａが収納されている。そして、インクカート
リッジ９を図１に示すカートリッジホルダ８に装着した
場合においては、カートリッジホルダ８側に配置された
図示せぬ中空状のインク導出針を介して、インクカート
リッジ９よりインクが導出できるように構成されてい
る。

【００３３】そして、この実施の形態においては、キャ
リッジ１に搭載されたインク供給ポンプ２０における後
述するインク導入口は、カートリッジホルダ８に装着さ
れたインクカートリッジのインク導出部よりも鉛直方向
において上部に位置するように構成されており、これに
よる水頭差で後述するインク供給ポンプ２０のインク導
入口は負圧状態が維持されるように構成されている。

【００３４】図２に示すように、キャリッジ１にはイン
ク供給ポンプ２０が搭載されており、このインク供給ポ
ンプ２０は、インク供給チューブ１０を介してインクカ
ートリッジ９からのインクを受ける。そして、この実施
の形態においては、インク供給ポンプ２０により加圧さ
れたインクは、一方向弁３３を介してダンパユニット３
５に送られる。そして、ダンパユニット３５を介したイ
ンクは、自己封止弁４０に供給され、自己封止弁４０を
介したインクが記録ヘッド６に供給されるように構成さ
れている。

【００３５】以下、キャリッジ１に搭載されるインク供
給ポンプ２０等について、順に説明する。図３および図
４はキャリッジ１に搭載されるインク供給ポンプ２０の
第１の形態を示したものであり、図３はこれを分解した
状態の斜視図で示し、また図４は中央断面図で示してい
る。このインク供給ポンプ２０は、円筒状に形成され
て、その端部の中央部にインク導入口２２が形成された
筒状部材２１を備えており、この筒状部材２１の他端部
の開口を閉塞する閉塞部材２３には、その中央部にイン
ク送出口２４が形成されている。そして、前記筒状部材
２１内には、一方向弁２５を備えた移動部材２６が摺動
可能に収容されている。

【００３６】前記移動部材２６の外側面には、筒状部材
２１の内側面と僅かな間隔をもって対峙することで、移
動部材２６が一定の姿勢を保ちつつ、筒状部材２１内を
摺動することができるガイド面２６ａが形成されてい
る。すなわち、この実施の形態においては、前記ガイド
面２６ａは円筒体を構成している。この構成により筒状
部材２１の内側面と移動部材２６のガイド面２６ａとの
間におけるインクの漏れを最小限にとどめるようになさ
れている。

【００３７】一方、前記一方向弁２５は、移動部材２６
のほぼ中央部を貫通して形成されたインク流通孔２６ｂ
の一方の面を閉塞または解放することができるように、
ヒンジ２５ａを介して移動部材２６に取り付けられてい
る。すなわち、この一方向弁２５は、筒状部材２１内に
配置された状態の移動部材２６において、インク送出口
２４側に位置するように配置されている。また、この一
方向弁２５を備える移動部材２６は、好ましくは耐薬品
性が高く、密度が高い素材であるステンレス鋼（例え
ば、ＳＵＳ３１６ＷＰＢ）を用いることが望ましい。そ
して、前記した構成のインク供給ポンプ２０は、筒状部
材２１の軸芯がキャリッジ１の移動方向にほぼ一致させ
て配置されている。

【００３８】前記したインク供給ポンプ２０によると、
キャリッジ１の加速時および減速時において、前記移動
部材２６はその慣性によって筒状部材２１内を相対移動
することになる。図４（Ａ）は、矢印Ｘ１として示すよ
うに、キャリッジ１が右方向から左方向に加速された場
合の状態を示すものであり、この場合においては、移動
部材２６はその慣性によって、筒状部材２１内を矢印Ｘ
２として示す方向に相対移動する。これによって、移動
部材２６に配置された一方向弁２５は、開弁状態になさ
れる。

【００３９】また、図４（Ｂ）は、矢印Ｘ３として示す
ように、キャリッジ１が左方向から右方向に加速された
場合の状態を示すものであり、この場合においては、移
動部材２６はその慣性によって、筒状部材２１内を矢印
Ｘ４として示す方向に相対移動する。これによって、移
動部材２６に配置された一方向弁２５は、閉弁状態にな
される。

【００４０】前記移動部材２６は、キャリッジ１の加速
時だけでなく減速時においても、同様の作用を受ける。
すなわち、右方向から左方向に移動中のキャリッジ１が
減速された場合においては、移動部材２６は、図４
（Ｂ）に示すように筒状部材２１内を矢印Ｘ４に示す方
向に相対移動し、左方向から右方向に移動中のキャリッ
ジ１が減速された場合においては、移動部材２６は、図
４（Ａ）に示すように筒状部材２１内を矢印Ｘ２に示す
方向に相対移動する。

【００４１】前記した動作を反復繰り返すことによっ
て、インク供給ポンプ２０におけるインク導入口２２側
は負圧状態となり、これによりインク供給チューブ１０
を介してポンプ２０に対してインクが供給される。そし
て、ポンプ２０において加圧されたインクがポンプ２０
のインク送出口２４から送り出されるように作用する。

【００４２】図５はキャリッジ１に搭載されるインク供
給ポンプ２０の第２の好ましい形態を中央断面図で示し
たものである。なお、図５においては、すでに説明した
図３および図４に示す構成に相当する部材は同一符号で
示しており、したがって、その説明は省略する。この図
５に示す形態においては、筒状部材２１内に収容された
前記移動部材２６を中央に挟むようにして、コイル状の
バネ部材２８ａ，２８ｂがそれぞれ配置されている。

【００４３】そして、図５（Ａ）はキャリッジ１の加減
速に伴い、移動部材２６が筒状部材２１内を左方向から
右方向に移動する状態を示しており、また、図５（Ｂ）
は同様に移動部材２６が筒状部材２１内を右方向から左
方向に移動する状態を示している。この構成によると、
キャリッジ１の加減速に伴う移動部材２６の移動を、そ
れぞれのバネ部材２８ａ，２８ｂにより受け止めるダン
パとしての機能を果たす。したがって、キャリッジが加
減速を行っていないときでも、バネ部材２８ａ，２８ｂ
による残留振動によって移動部材２６が揺動し、インク
を供給することができる。さらにキャリッジ１の加減速
に伴い、移動部材２６が筒状部材２１の端部に衝突して
騒音が生ずるのを阻止することができる。

【００４４】図６はキャリッジ１に搭載されるインク供
給ポンプ２０の第３の好ましい形態を中央断面図で示し
たものである。なお、図６においては、すでに説明した
各構成に相当する部材は同一符号で示しており、したが
って、その説明は省略する。この図６に示す形態におい
ては、インク供給ポンプ２０におけるインク導入口にイ
ンクカートリッジからインク供給ポンプに向かう一方向
弁が具備されている。

【００４５】すなわち、ポンプ２０におけるインク導入
口２２には、さらに円筒状の弁保持部材２９が取り付け
られており、この弁保持部材２９に形成された開口２９
ａを開閉する一方向弁３０がヒンジ３０ａによって取り
付けられている。そして、図６（Ａ）はキャリッジ１の
加減速に伴い、移動部材２６が筒状部材２１内を左方向
から右方向に移動する状態を示しており、また、図６
（Ｂ）は同様に移動部材２６が筒状部材２１内を右方向
から左方向に移動する状態を示している。

【００４６】この構成によると、図６（Ａ）に示すよう
に移動部材２６が筒状部材２１内を左方向から右方向に
移動する場合においては、一方向弁３０が閉弁状態にな
される。また、図６（Ｂ）に示すように移動部材２６が
筒状部材２１内を右方向から左方向に移動する場合にお
いては、一方向弁３０が開弁状態になされる。したがっ
て、図６に示す構成によると、ポンプ２０からインクカ
ートリッジ側にインクが戻るのを効果的に阻止すること
ができ、インク供給ポンプ２０のポンプ効率を向上させ
ることができる。さらに、移動部材２６が筒状部材２１
内を左方向から右方向に移動する場合において、インク
送出口２４が負圧状態となることを効果的に阻止するこ
とができる。

【００４７】なお、前記した一方向弁３０は、特にイン
ク供給ポンプ２０におけるインク導入口２２に配置する
必要はなく、インクカートリッジからインク供給ポンプ
のインク導入口に至るいずれかの箇所に配置されていて
もよい。したがって、図２に示す例えばインクカートリ
ッジ９のインク出口部分に、この一方向弁３０が配置さ
れていても同様の作用効果を得ることができる。

【００４８】図７はキャリッジ１に搭載されるインク供
給ポンプ２０の第４の好ましい形態を中央断面図で示し
たものである。なお、図７においては、すでに説明した
各構成に相当する部材は同一符号で示しており、したが
って、その説明は省略する。この図７に示す形態におい
ては、インク供給ポンプ２０から記録ヘッド側に向かっ
て一方向弁が具備されている。

【００４９】すなわち、図７に示す構成においては、前
記した図３および図４に示した構成と比較した場合、筒
状部材２１と閉塞部材２３との間に、さらに円筒状の弁
保持部材３２が取り付けられており、この弁保持部材３
２に形成された開口３２ａを開閉する一方向弁３３がヒ
ンジ３３ａによって取り付けられている。そして、図７
（Ａ）はキャリッジ１の加減速に伴い、移動部材２６が
筒状部材２１内を左方向から右方向に移動する状態を示
しており、また、図７（Ｂ）は同様に移動部材２６が筒
状部材２１内を右方向から左方向に移動する状態を示し
ている。

【００５０】この構成によると、図７（Ａ）に示すよう
に移動部材２６が筒状部材２１内を左方向から右方向に
移動する場合においては、一方向弁３３が閉弁状態にな
される。また、図７（Ｂ）に示すように移動部材２６が
筒状部材２１内を右方向から左方向に移動する場合にお
いては、一方向弁３３が開弁状態になされる。したがっ
て、図７に示す構成によると、ポンプ２０からインクカ
ートリッジ側にインクが戻るのを効果的に阻止すること
ができ、インク供給ポンプ２０のポンプ効率を向上させ
ることができる。さらに、移動部材２６が筒状部材２１
内を左方向から右方向に移動する場合において、インク
送出口２４が負圧状態となることを効果的に阻止するこ
とができる。

【００５１】図８はキャリッジ１に搭載されるインク供
給ポンプ２０の第５の好ましい形態を中央断面図で示し
たものである。なお、図８においては、すでに説明した
各構成に相当する部材は同一符号で示しており、したが
って、その説明は省略する。この図８に示す形態におい
ては、インク供給ポンプ２０から記録ヘッド側に向かっ
て一方向弁が具備されると共に、インクを一時的に貯留
してその貯留量を可変することができるダンパユニット
がさらに具備されている。

【００５２】すなわち、この図８に示す実施の形態にお
いては、筒状部材２１のインク送り出し側にダンパユニ
ット３５が取り付けられている。このダンパユニット３
５は、筒状部材２１に結合された筐体部３６と、この筐
体部３６の一側面に気密状態に取り付けられた可撓性の
フィルム部材３７とにより構成されている。そして、こ
の筐体部３６の筒状部材２１に対向する部分には、開口
３６ａが形成されており、この開口３６ａを開閉する一
方向弁３３がヒンジ３３ａによって、筐体部３６内に取
り付けられている。

【００５３】この構成によると、図８（Ａ）に示すよう
に移動部材２６が筒状部材２１内を左方向から右方向に
移動する場合においては、一方向弁３３が閉弁状態にな
される。また、図８（Ｂ）に示すように移動部材２６が
筒状部材２１内を右方向から左方向に移動する場合にお
いては、一方向弁３３が開弁状態になされる。したがっ
て、図８に示す構成によると、ポンプ２０からインクカ
ートリッジ側にインクが戻るのを効果的に阻止すること
ができ、インク供給ポンプ２０のポンプ効率を向上させ
ることができる。さらに、移動部材２６が筒状部材２１
内を左方向から右方向に移動する場合において、インク
送出口２４が負圧状態となることを効果的に阻止するこ
とができる。

【００５４】加えて、図８に示す構成によると、前記イ
ンク供給ポンプ２０の作用によって、筐体部３６内にイ
ンクが供給された場合においては、図８（Ｂ）に示すよ
うに可撓性のフィルム部材３７が外側に変形して実質的
な容積を拡大し、ポンプ２０から送られるインクを受け
るようになされる。また、前記フィルム部材３７は、筐
体部３６内のインク量が減少した場合には図８（Ａ）に
示すように、筐体部３６の内側に変形するようになされ
る。

【００５５】したがって、このフィルム部材３７は、イ
ンク供給ポンプ２０による反復したインクの供給作用、
およびキャリッジ１の移動によりインク供給チューブ１
０内において受ける加速度によるインクの流れの影響を
緩衝するダンパ機能を果たす。なお、前記した図２に示
す状態は、この図８に示すインク供給ポンプ２０、一方
向弁３３、およびダンパユニット３５を備えた状態を示
している。

【００５６】前記した各構成のインク供給ポンプ２０を
用いた場合には、各インクは圧力が加わった状態で記録
ヘッド側に供給されるため、記録ヘッドのノズル開口よ
りインクが溢れ出るという問題が生ずる。そこで、イン
ク供給ポンプ２０と記録ヘッド６との間に、図９ないし
図１２に示すような自己封止弁４０を備えることが望ま
しい。

【００５７】まず、図９および図１０は、自己封止弁４
０の外観構成を示したものであり、それぞれ前記自己封
止弁４０を一側面および他側面から見た状態で示してい
る。自己封止弁４０の外郭は、偏平状に形成された合成
樹脂製のユニットケース４１により構成されており、そ
の一部には前記したダンパユニット３５におけるインク
送出口２４に一端が接続された図示せぬインク輸送チュ
ーブの他端部が接続される接続部４２が形成されてい
る。

【００５８】そして、前記したインク供給ポンプ２０か
ら供給されるインクが、この接続部４２を介して自己封
止弁４０内に導入されるように構成されている。この前
記自己封止弁４０には、図９に示されたように、その一
側面に開閉弁作動部材を構成する可撓性のフィルム部材
４３が熱溶着により貼着されて、後述する圧力室の一部
を構成している。

【００５９】なお、このフィルム部材４３としては、負
圧状態を効率的に感知することができるように軟質であ
ると共に、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこ
と、さらに水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い素材
であることが重要である。そこで、フィルム部材４３に
は、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレ
ンフィルムに塩化ビニリデン（サラン）をコーティング
したナイロンフィルムを接着ラミネートした構成である
ことが望ましい。

【００６０】また、圧力室の一部を構成する前記フィル
ム部材４３の中央部には、フィルム部材４３に比較して
硬質材料により形成された受圧板４４が取り付けられて
いる。この受圧板４４は、印刷動作等によりキャリッジ
が往復移動した際に、受圧板自体の自重とキャリッジの
加速度によりフィルム部材４３を動かして、圧力室内の
圧力が変化しないように軽量であることが必要である。
そこで、受圧板４４はポリエチレンやポリプロピレンと
いったプラスチック材料で形成することが望ましい。

【００６１】この受圧板４４は前記フィルム部材４３に
対して熱溶着により、あらかじめ取り付けるようにして
もよく、また接着剤、あるいは両面接着テープ等により
取り付けるようにしてもよい。この受圧板４４は、図に
示す実施の形態においては、円板状に形成されている
が、特に円板状のものに限られることはない。しかしな
がら、自己封止弁４０内に形成される圧力室が、後述す
るようにごく薄い円筒状の空間を形成する場合において
は、前記受圧板４４として円板状のものを用い、受圧板
４４を圧力室に対して同心円状に配置することが望まし
い。

【００６２】前記自己封止弁４０には、その下底部にお
いてインク導出部４６が形成されており、このインク導
出部４６を介して記録ヘッド６に対して、それぞれイン
クが供給されるように構成されている。

【００６３】前記ユニットケース４１には、図１０に示
されたようにその一面に溝状のインク導入路４８が形成
されており、前記したインク供給ポンプ２０から供給さ
れるインクは、インク導入路４８を介してケース４１の
ほぼ中央部に形成されたインク供給室４９に供給される
ように構成されている。なお、ここで、図１１は図９に
おける自己封止弁をＣ−Ｃ線より矢印方向に見た状態の
断面図で示している。

【００６４】前記インク供給室４９は、図１１に示され
たように小容積の円筒状空間により構成されており、バ
ネ受け座５０がケース４１の側面において嵌め込まれて
いる。そして、バネ受け座５０を嵌め込んだ状態でイン
ク供給室４９およびインク導入路４８を覆うように、フ
ィルム部材５２をケース４１に対して熱溶着することで
密閉されている。

【００６５】また、インク供給室４９と圧力室５３とを
区画するようにその中央に隔壁５４が形成されており、
この隔壁５４には、後述する開閉弁を構成する可動バル
ブを摺動可能に支持する支持孔５５が形成されている。
前記開閉弁を構成する可動バルブ５７は、板状部材５７
ａと、この板状部材の中央部に一体に成形されて前記支
持孔５５内を摺動移動するロッド部材５７ｂより構成さ
れている。

【００６６】さらに、前記板状部材５７ａとバネ受け座
５０との間には、コイル状のシールバネ５８が配置され
ており、このシールバネ５８の作用により、板状部材５
７ａは前記隔壁５４側に、僅かな押圧力をもって付勢さ
れるように構成されている。一方、前記隔壁５４には、
前記支持孔５５を囲むようにして円環状に形成されたゴ
ム製のシール部材６０が取り付けられている。

【００６７】したがって、可動バルブ５７における前記
板状部材５７ａは、シールバネ５８の付勢力によりシー
ル部材６０に当接するようになされている。なお、前記
シール部材６０はＯリング等でもよいが、好ましくは図
に示すようにエラストマー樹脂等をケース４１と２色成
形により一体に形成される。

【００６８】前記隔壁５４に形成された支持孔５５に
は、図１２に拡大して示したように支持孔５５の周囲に
沿って間欠的に切欠き孔６２ａを形成することで、前記
インク供給室４９から圧力室５３に至るインク供給孔６
２を構成している。なお、図１２に示す実施の形態にお
いては、支持孔５５の周囲に沿って４つの切欠き孔６２
ａが形成されており、これにより４つに別れたインク供
給孔６２が構成されている。そして、前記した円環状に
形成されたゴム製のシール部材６０は、４つに別れた各
インク供給孔６２の外側を囲むようにして、前記隔壁５
４に設けられている。

【００６９】一方、ユニットケース４１の前記隔壁５４
を介した圧力室５３は、ユニットケースを円筒状にくり
ぬいた凹部６４により構成されている。そして、ユニッ
トケースの前記凹部６４が形成された面には、前記した
フィルム部材４３が熱溶着手段により密閉状態に取り付
けられている。すなわち、圧力室５３はユニットケース
４１に形成された前記凹部６４と、これを覆うフィルム
部材４３とにより構成されている。

【００７０】前記した圧力室５３から記録ヘッド６に至
る圧力室の出口６５は、図９に示されたように重力方向
の最上部に形成されている。そして、圧力室の出口６５
に連通してインク導出管６６が、圧力室５３を形成する
前記凹部６４に沿って円弧状に形成されている。なお、
前記圧力室の出口６５とこれに連通するインク導出管６
６は、ユニットケース４１に溝状に形成されており、ユ
ニットケース４１に熱溶着された前記フィルム部材４３
によって、その端面が覆われることで、管状の出口６５
およびこれに連なるインク導出管６６を構成している。

【００７１】そして、インク導出管６６はインク導出部
４６の近傍においてユニットケース４１の内部に導入さ
れ、インク導出部４６において鉛直方向にインクが導出
され、前記したとおり記録ヘッド６に対してインクが供
給されるように構成されている。

【００７２】以上の構成において、前記した自己封止弁
４０には、前記したインク供給ポンプ２０より加圧され
たインクが供給される。この場合のインクの供給流速
は、記録ヘッド６が印刷動作において消費するインク量
を賄える以上の流速が確保できる程度になされていれば
よい。また、前記したクリーニング動作の実行時には、
キャッピング手段１１を利用して記録ヘッド６のノズル
形成面が負圧に吸引されるため、インクは前記インク供
給ポンプ２０および自己封止弁４０等をそのまま通過し
て記録ヘッド６より排出される。

【００７３】ここで、前記記録ヘッド６が非印刷状態、
すなわちインクを消費しない状態においては、自己封止
弁４０における前記シールバネ５８によるバネ荷重Ｗ1
が、可動バルブ５７における前記板状部材５７ａに加わ
っており、また、前記板状部材５７ａには、インク供給
室４９に供給される前記インク供給ポンプ２０からのイ
ンクの加圧力Ｐ1 も加わる。これにより、前記板状部材
５７ａは図１１（Ａ）に示されたように、ゴム製のシー
ル部材６０に当接して閉弁状態になされる。すなわち、
自己封止弁４０は自己封止の状態になされる。

【００７４】一方、前記記録ヘッド６が例えば印刷状態
となり、これによりインクを消費した場合においては、
圧力室５３のインクの減少に伴い前記フィルム部材４３
がケース４１に形成された凹部６４側に変位し、フィル
ム部材４３の中央部が可動バルブ５７を構成するロッド
部材５７ｂの端部に当接する。なお、この時のフィルム
部材４３の変位に要する変位反力をＷd とする。

【００７５】そして、記録ヘッド６においてさらにイン
クが消費されることにより、圧力室５３内には負圧Ｐ2
が発生する。この時、Ｐ2 ＞Ｗ1 ＋Ｐ1 ＋Ｗd の関係と
なった場合に、フィルム部材４３がロッド部材５７ｂを
押圧し、これにより、板状部材５７ａによるシール部材
６０の当接が解かれ、図１１（Ｂ）に示されたように開
弁状態になされる。

【００７６】したがって、インク供給室４９内における
インクは、インク供給室４９から圧力室５３に至るイン
ク供給孔６２を介して圧力室５３内に供給され、圧力室
５３内へのインクの流入により圧力室５３の負圧は解消
される。これに伴い、可動バルブ５７がシールバネ５８
の作用により移動して図１１（Ａ）に示されたように再
び閉弁状態になされ、インク供給室４９から圧力室５３
へのインクの供給は停止される。

【００７７】なお、前記した可動バルブ５７の開閉弁の
動作は、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示す状態
が、反復繰り返されるような極端な動作は必ずしもなさ
れない。現実には印刷動作中においては、フィルム部材
４３は可動バルブ５７を構成する前記ロッド部材５７ｂ
の端部に当接してぼぼ均衡状態を保ち、インクの消費に
したがって僅かに開弁しつつ、圧力室５３に対してイン
クを逐次補給するように作用する。

【００７８】なお、前記受圧板４４は、前記フィルム部
材４３の変位作用を受圧板４４の全面積において受ける
ことができる。したがって、フィルム部材４３の変位作
用を確実に可動バルブ５７に伝達させることができ、可
動バルブ５７による開閉弁作用の信頼性を向上させるこ
とができる。また、前記した実施の形態においては、圧
力室３４から記録ヘッドに至る圧力室の出口６５が、重
力方向の最上部に形成されているので、例えば記録装置
に初めてインクを導入する初期充填時において、圧力室
５３内に空気（気泡）を残さずにインクを充填させるこ
とができる。

【００７９】以上のように構成された記録装置において
は、記録装置の動作電源の投入に伴い、前記キャリッジ
１を往復移動させるシーケンスが自動的に実行されるよ
うに構成される。これにより、キャリッジ１に搭載され
たインク供給ポンプ２０が動作して、各インクを記録ヘ
ッド６側に送り出し、印刷動作を実行し得る態勢になさ
れる。

【００８０】また、前記記録ヘッド６からインクを強制
的に吸引排出させるクリーニング動作の実行後において
も、前記キャリッジを往復移動させるシーケンスが自動
的に実行されるように構成される。これにより、同様に
インク供給ポンプ２０が動作して、各インクを記録ヘッ
ド６側に送り出し、印刷動作を実行し得る態勢になされ
る。

【００８１】なお、以上説明した実施の形態において
は、インク供給ポンプを構成する筒状部材２１と、その
内面を摺動する移動部材２６との内外面が、それぞれ円
筒状および円柱状になされているが、これらの内外面は
それぞれ多角形状になされていても同様の作用効果を得
るこことができる。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
にかかるインク供給ポンプによると、キャリッジの加減
速時においてキャリッジに対して相対移動する移動部材
が具備され、キャリッジに対する移動部材の相対移動に
よって、インクを加圧供給するように構成したので、格
別にインクを加圧供給するための駆動モータ等の動力源
を備える必要性をなくすことができる。

【００８３】また、前記したインク供給ポンプを利用し
た記録装置によると、キャリッジに搭載したインク供給
ポンプによって、記録装置の本体側に配置されたインク
カートリッジよりインク供給チューブを介してインクを
吸引し、記録ヘッド側にインクを送出するように構成し
たので、インク供給チューブにおける圧力損失を克服す
ることができると共に、不用意なインク漏出等のトラブ
ルの発生を効果的に防止させることができる。

【００８４】また、前記したインク供給ポンプと記録ヘ
ッドとの間に、自己封止弁をさらに具備させることによ
り、インク供給ポンプから供給されるインクの圧力に関
係なく、記録ヘッドより安定したインク滴の吐出作用を
保証することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる記録装置の全体構成を示した
平面図である。

【図２】図１に示す記録装置における主にインクの供給
系を示した模式図である。

【図３】図１および図２に示す記録装置のキャリッジに
搭載されるインク供給ポンプの第１の形態を分解した状
態で示した斜視図である。

【図４】同じくインク供給ポンプの中央断面図である。

【図５】インク供給ポンプの第２の形態を示した中央断
面図である。

【図６】インク供給ポンプの第３の形態を示した中央断
面図である。

【図７】インク供給ポンプの第４の形態を示した中央断
面図である。

【図８】インク供給ポンプの第５の形態を示した中央断
面図である。

【図９】自己封止弁を一面方向から見た状態の正面図で
ある。

【図１０】同じく他面から見た状態の裏面図である。

【図１１】図９における自己封止弁をＣ−Ｃ線より矢印
方向に見た状態の断面図である。

【図１２】自己封止弁の隔壁に形成された支持孔の構成
を示した透視図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ４ ガイド部材 ５ 紙送り部材 ６ 記録ヘッド ８ カートリッジホルダ ９Ｂ〜９Ｙ インクカートリッジ １０ インク供給チューブ １１ キャッピング手段 １２ ワイピング部材 ２０ インク供給ポンプ ２１ 筒状部材 ２２ インク導入口 ２４ インク送出口 ２５ 一方向弁 ２６ 移動部材 ２６ａ ガイド面 ２８ａ，２８ｂ バネ部材 ３０ 一方向弁 ３２ 弁保持部材 ３３ 一方向弁 ３５ ダンパユニット ３７ フィルム部材 ４０ 自己封止弁 ４３ フィルム部材（開閉弁作動部材） ４９ インク供給室 ５３ 圧力室 ５７ 可動バルブ（開閉弁）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復移動するキャリッジ上に搭載され、
   前記キャリッジの加速時および減速時においてキャリッ
   ジに対して相対移動する移動部材が具備され、前記キャ
   リッジに対する移動部材の相対移動によって、インクを
   加圧供給するように構成したことを特徴とするインク供
   給ポンプ。
2. 【請求項２】 前記移動部材が、キャリッジの移動方向
   に軸芯をほぼ一致させて配置された筒状部材内に摺動可
   能に配置されると共に、前記移動部材には一方向弁が配
   置されて、前記筒状部材の一端部に形成されたインク導
   入口から他端部に形成されたインク送出口に向かって、
   インクが加圧供給されるように構成した請求項１に記載
   のインク供給ポンプ。
3. 【請求項３】 前記移動部材の外側面には、前記筒状部
   材の内側面と僅かな間隔をもって対峙することで、移動
   部材が一定の姿勢を保ちつつ筒状部材内を摺動すること
   ができるガイド面が形成されてなる請求項２に記載のイ
   ンク供給ポンプ。
4. 【請求項４】 前記移動部材は、ステンレス鋼により形
   成されてなる請求項２または請求項３に記載のインク供
   給ポンプ。
5. 【請求項５】 前記筒状部材内には、前記移動部材を中
   央に挟むようにしてそれぞれバネ部材がさらに配置され
   てなる請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のイン
   ク供給ポンプ。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載のインク供給ポンプを利用したインクジェット式記録
   装置であって、 前記インク供給ポンプは、記録装置の本体側に配置され
   たインクカートリッジからのインクを、可撓性のインク
   供給チューブを介して受けると共に、当該インク供給ポ
   ンプによって加圧したインクを、キャリッジに搭載され
   た記録ヘッド側に供給するように構成したことを特徴と
   するインクジェット式記録装置。
7. 【請求項７】 前記インクカートリッジから、前記イン
   ク供給ポンプに至るいずれかの箇所に、インクカートリ
   ッジからインク供給ポンプに向かう一方向弁が具備され
   てなる請求項６に記載のインクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 前記インク供給ポンプから前記記録ヘッ
   ドに至るいずれかの箇所に、前記インク供給ポンプから
   記録ヘッド側に向かって一方向弁が具備されてなる請求
   項６に記載のインクジェット式記録装置。
9. 【請求項９】 前記一方向弁と記録ヘッドとの間には、
   自己封止弁が配置され、前記自己封止弁には、インク供
   給ポンプから送られるインクを圧力室に供給する開閉弁
   と、前記記録ヘッド側で消費される圧力室内のインクの
   減少に伴う負圧を感知して前記開閉弁を開弁させる開閉
   弁作動部材とが具備されてなる請求項８に記載のインク
   ジェット式記録装置。
10. 【請求項１０】 前記開閉弁作動部材は、前記圧力室の
    一部を構成する可撓性のフィルム部材であり、当該フィ
    ルム部材が前記圧力室内のインクの減少に伴う負圧を受
    けて変位し、前記開閉弁を開弁させるように構成した請
    求項９に記載のインクジェット式記録装置。
11. 【請求項１１】 前記一方向弁と自己封止弁との間に
    は、インクを一時的に貯留してその貯留量を可変するこ
    とができるダンパユニットがさらに具備されてなる請求
    項９または請求項１０に記載のインクジェット式記録装
    置。
12. 【請求項１２】 前記ダンパユニットには可撓性のフィ
    ルム部材が具備され、前記フィルム部材の変位によっ
    て、インク貯留量を可変することができるように構成さ
    れた請求項１１に記載のインクジェット式記録装置。
13. 【請求項１３】 前記記録装置の動作電源の投入に伴
    い、前記キャリッジを往復移動させるシーケンスが実行
    されるように構成された請求項６ないし請求項１２に記
    載のインクジェット式記録装置。
14. 【請求項１４】 前記記録ヘッドからインクを強制的に
    吸引排出させるクリーニング動作の実行後に、前記キャ
    リッジを往復移動させるシーケンスが実行されるように
    構成された請求項６ないし請求項１２に記載のインクジ
    ェット式記録装置。