JP2006001123A - 液体ポンプ、液体収容容器およびインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット式記録装置のインクカートリッジに収容されるインクを、インク吐出ヘッドまで移送する方法としては、インクを収納するインクパックに対して、外部から圧力を加えてインクを加圧することにより、インクをインク吐出ヘッドまで移送していたが、インクパックに直接圧力を加えるため、インクパックが変形してインク残りが生じ、インクパックのインクを最後まで使えなかった。
【解決手段】 インクを流入口から吸引して、流出口で排出するインクポンプ１００は、流入口から流出口までの流路と連通し、容積が可変で、インクを貯留する液体貯留部材と、この液体貯留部材の容積を増減させる伸縮部を備え、この伸縮部が液体貯留部材にインクを吸引すると供に、そのインクを液体貯留部材から排出する液体移送手段と、流入口から流出口へのインクの流れのみを許容する逆止弁とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体ポンプ、液体収容容器およびインクジェット式記録装置に関する。

従来、インクジェット式記録装置のインクカートリッジに収容されるインクを、インク吐出ヘッドまで移送する方法としては、下記の特許文献１に記載のように、インクを収納するインクパックに対して、外部から圧力を加えてインクを加圧することにより、インクをインク吐出ヘッドまで移送していた。

特開２０００−２３８２９１

しかしながら、従来の方法では、インクパックに直接圧力を加えるため、インクパックが変形してインク残りが生じ、インクパックのインクを最後まで使えなかった。

上記した課題を解決するために、本発明の液体ポンプは、液体を流入口から吸引して、流出口で排出する液体ポンプであって、前記流入口から前記流出口までの流路と連通し、容積が可変で、前記液体を貯留する液体貯留部材と、前記液体貯留部材の容積を増減する伸縮部を有し、前記伸縮部が前記液体貯留部材の容積を増加させることで、前記液体を前記液体貯留部材に吸引することに加え、前記伸縮部が前記液体貯留部材の容積を減少させることで、前記液体を前記液体貯留部材から排出する液体移送手段と、前記流入口から前記流出口への前記液体の流れのみを許容する逆止弁とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、液体の流入口と、流出口との間に配置した液体貯留部材は、伸縮部により、容積が増加された場合は液体を流入口から吸引し、容積が減少された場合は、吸引した液体を流出口に移送するため、液体の流入口を直接加圧することなく、液体を流出口まで確実に移送でき、流入口の液体を最後まで効率良く使える。

本発明の液体ポンプでは、前記液体貯留部材は、容積が変動する容積部を少なくとも２つ以上備え、少なくとも１つ以上の一方の前記容積部の容積が増加する場合は、少なくとも１つ以上の残りの前記容積部の容積が略同時に減少すると供に、前記液体貯留部材の容積は、前記一方の容積部の容積が増加した状態と、減少した状態とで増減することが好ましい。

上記構成によれば、一方の容積が増加した場合は、他方の容積が減少する複数の容積部により、液体貯留部材は、両者の容積の総和の変動分に相当する容積が増減するため、微量な容積の変動が可能であり、一回の容積の増減で微量の液体を排出できる。

本発明の液体ポンプでは、前記液体貯留部材は、伸縮自在な可撓性の材質からなることが好ましい。

上記構成によれば、伸縮自在な可撓性の材質からなることにより、液体貯留部材の収縮運動が容易となり、液体貯留部材を小型化できる。

本発明の液体ポンプでは、前記伸縮部は、電流が供給された場合には、変位して前記液体貯留部材の容積を減少させる電動アクチュエータと、前記電流の供給が遮断された場合には、前記変位により生じる復元力により前記容積を増加させる復元部材とを備えることが好ましい。

上記構成によれば、電流を供給することで、液体貯留部材の容積を減少させるため、迅速に容積を減少できることに加えて、液体ポンプに供給する電流が遮断された場合は、復元部材により液体貯留部材の容積が増加するため、液体貯留部材が負圧となり、流出口からの液体の漏洩を防止できる。

本発明では、電動アクチュエータに、電流が供給されることにより生じる温度変化で変位する形状記憶合金を備える場合と、電流が供給されることにより生じる磁気力で変位する電磁アクチュエータを備える場合が考えられる。

形状記憶合金を備える場合は、液体貯留部材の容積の増減を、軽量な構成で実現できる。また、電磁アクチュエータを備える場合は、液体貯留部材の容積の増減を高速に実現できる。

本発明の液体ポンプでは、前記液体がインクであっても適用できる。

上記した課題を解決するために、本発明の液体収容容器は、前記液体ポンプと、前記液体ポンプと連通され、液体を内包する液体収容部とを備える。

前記した液体ポンプを液体収容容器に適用することにより、液体収容部の液体を効率的に使用できると供に、小型化が可能な液体収容容器を提供できる。

上記した課題を解決するために、本発明のインクジェット式記録装置は、往復移動してインクを吐出するインク吐出ヘッドを備えたインクジェット式記録装置であって、前記インクジェット式記録装置は、前記液体収容容器を備えることを特徴とする。
また、本発明のインクジェット式記録装置は、前記インク吐出ヘッドの往復移動に合わせて、前記液体貯留部材の容積を増減することが好ましい。

前記した液体収容容器をインクジェット式記録装置に適用することにより、インクを効率的に使用して、小型化および軽量化が可能なインクジェット式記録装置を提供できる。

本発明のインクジェット式記録装置は、前記インク吐出ヘッドが、インクを吐出しない位置にある場合、前記液体貯留部材の容積は、増加された状態であることが好ましい。

更に、上記インクジェット式記録装置を使用しない状態の場合、インクカートリッジ内部の液体貯留部材は、容積が増加されてインクを吸引する状態であるため、インクの漏れを防止できる。

以下、本発明を、インクジェット式記録装置に適用した場合を例に取り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

図１は、インクジェット式記録装置の基本構成を平面図で示したものである。図中符号１で示すキャリッジは、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、走査ガイド部材４に案内されて紙送り部材５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１には示されていないが、キャリッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェット式の記録ヘッド６が搭載されているのに加えて、このインクジェット式記録装置の底部には、キャリッジモータ２を駆動する電源部や、後述するインクポンプ１００を制御する容積制御部１２０等の制御部が配置されている。

この制御部は、図示を略すが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ等を内部に備えている。
この中で、ＣＰＵは、印刷処理などの各種処理を実行する。ＲＡＭは不揮発性半導体メモリの一種であり、印刷処理などのアプリケーションプログラムを一時的に展開する。また、ＲＯＭは、不揮発性半導体メモリの一種であり、各部を制御する制御プログラム等を格納する。なお、これらの各構成要素は、バスを介して電気的に接続されている。

前記した容積制御部１２０は、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭなどのハードウェア資源と、ＲＯＭなどに記憶されたソフトウェアとが有機的に協働して、容積を制御する機能を実現している。

キャリッジ１には、前記記録ヘッド６にインクを供給するための液体収容容器の１つであるサブタンク７ａ〜７ｄが搭載されている。これらサブタンク７ａ〜７ｄは、本実施形態においては、その内部において各インクを一時的に貯溜するために、ブラック，イエロー，マゼンタおよびシアンの各インクに対応して４個具備されている。そして、これら各サブタンク７ａ〜７ｄには、液体収容容器の１つであり、装置本体に配置されたカートリッジホルダ８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９ａ〜９ｄから、可撓性材料からなるそれぞれのインク補給チューブ１０をそれぞれ介して、各インクが供給されるように構成されている。

なお、前記したインクカートリッジとしての各メインタンク９ａ〜９ｄは、図示を略すが、その外郭形状が偏平状に形成されている。そして、前記カートリッジホルダ８において、偏平状の面がそれぞれ鉛直面に対向するように、いわゆる縦置き状態で装着されている。

一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印字領域（ホームポジション）には、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。さらに、このキャッピング手段１１の上面には、前記記録ヘッド６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１１ａが配置されている。そして、前記キャリッジ１がホームポジションに移動したときに、前記キャップ部材１１ａによって記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるように構成されている。

このキャップ部材１１ａは、記録装置の休止期間中において前記記録ヘッド６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１１ａには、図には示されていないが、吸引ポンプ（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前記記録ヘッド６に作用させて、この記録ヘッド６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。そして、前記キャッピング手段１１の印字領域側に隣接して、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配置され、必要に応じて記録ヘッド６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。

また、前記ホームポジション、およびキャリッジ１の移動経路上における他方の終端近傍には、近接センサ（１２５ａ，１２５ｂ）が配置されている。これらの近接センサ（１２５ａ，１２５ｂ）は、前記キャリッジ１が往復移動して、終端に移動したことを検出する。検出した信号は、詳細は後述するが、容積制御部１２０に送られ、インクポンプ１００を加圧するタイミングとして使用される。

図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示したものであり、このインク供給システムについて、それぞれ相当する各部を同一符号で示した図１と共に説明する。

このインク供給システムは、各メインタンク９ａ〜９ｄ（図２においては代表して符号９で示す。）と、サブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７で示す。）と、記録ヘッド６と、これらの間のインクの流れを制御するバルブ（２６，３５）およびチューブ（１０，３６）とを備えて構成される。

メインタンク９としてのインクカートリッジの詳細な構成については、詳細は後述するが、その概略構成は図２に示されたように、メインタンク９のインクの取出し口には、インクポンプ１００が装着され、メインタンク９の内部には、液体収容部の１つであり、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２４が収納されている。このインクポンプ１００は、ポンプが稼動することで、インクパック２４内のインクを吸引して、ゴムキャップ５０で封止されたインクポンプ１００の流出口に、所定の圧力で供給するように構成された液体ポンプである。従って、インク補給バルブ２６と連接した注射針１４を、インクポンプ１００のゴムキャップ５０に挿入して、インクポンプ１００の流出口と連通することで、インクポンプ１００で吸引されたインクは、インク補給バルブ２６側に所定の圧力で供給される。

この構成により、前記各メインタンク９ａ〜９ｄ内に収納された各インクパック２４は、それぞれのインクポンプ１００により、各メインタンク９ａ〜９ｄから各サブタンク７ａ〜７ｄに対して所定の圧力によるインク流が発生するようになされる。

なお、前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加圧されたインクは、各インク補給バルブ２６および各インク補給チューブ１０を介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄに供給されるように構成されている。

次に、サブタンク７には内部にフロート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１には永久磁石３２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３３ａ，３３ｂが、基板３４に実装されてサブタンク７の側壁に添接されている。これにより、フロート部材３１の浮上位置にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、前記ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力を発生するインク量検出手段を構成している。

したがって、例えばサブタンク７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３１の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。それ故、前記永久磁石３２の移動によるホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力は、前記サブタンク７内のインク量として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂにより得られた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。

これにより、前記インクポンプ１００で加圧されたインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク７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３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて、前記インク補給バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しにより、前記メインタンク９から前記サブタンク７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７内には常にほぼ一定の範囲のインクが貯溜される。

そして、前記各サブタンク７からはバルブ３５およびチューブ３６を介して前記記録ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されている。このため、前記記録ヘッド６のアクチュエータ（図示せず）に供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開口６ａよりインク滴１３が吐出されるように作用する。

図３は、インクポンプ１００の全体構成を示す構成図である。この図３に示すように、インクポンプ１００は、容積が可変な第１の蛇腹チューブ１０５と、電磁コイル１０１と、磁性コア（鉄芯）１０３と、貫通孔を有する金属板（１０４，１０８，１０９）と、容積が可変な第２の蛇腹チューブ１０６と、引っ張りバネ１０２と、ゴムキャップ５０と、逆止弁１０７と、電流供給コネクタ４６とを備える。

先ず、このインクポンプ１００の流路系統を説明する。第１の蛇腹チューブ１０５および第２の蛇腹チューブ１０６は、伸縮自在な可撓性の材質よりなる蛇腹機構を備えた液体貯留部材であり、この蛇腹機構は容積が変動可能な容積部を構成している。ここで、第１の蛇腹チューブ１０５および第２の蛇腹チューブ１０６の容積は、第１の蛇腹チューブ１０５の方が大きく、本実施例では、第２の蛇腹チューブ１０６の最大容積が、第１の蛇腹チューブ１０５の最小容積と同程度になるように構成されている。

この第１の蛇腹チューブ１０５は、一方を、金属板１０４に固着されると供に、他方を金属板１０９に固着され、金属板１０４の貫通孔から金属板１０９の貫通孔まで連接された流路が形成されている。また、第２の蛇腹チューブ１０６は、一方を、金属板１０８に固着されると供に、他方を、前記金属板１０４の第１の蛇腹チューブ１０５が固着された側とは反対側に固着され、金属板１０８の貫通孔から金属板１０４の貫通孔まで連接された流路が形成されている。

また、金属板１０８において、第２の蛇腹チューブ１０６が固着された側の反対側には、逆止弁１０７Ａが固着されており、この逆止弁１０７Ａを介して、インクパック２４の出口から金属板１０８の貫通孔まで、連接された流路が形成されている。同様に、金属板１０９において、第１の蛇腹チューブ１０５が固着された側の反対側には、逆止弁１０７Ｂが固着されており、この逆止弁１０７Ｂを介して、金属板１０９の貫通孔からゴムキャップ５０内部のインク溜り５４まで、連接された流路が形成されている。

以上の構成から、インクポンプ１００の内部には、このインクポンプ１００の流入口に該当するインクパック２４の出口から、このインクポンプ１００の流出口に該当するゴムキャップ５０内部のインク溜り５４まで連通され、この方向に限ってインクが移動可能な流路が形成されている。

次に、このインクポンプ１００がインクを移送する液体移送手段の構成について説明する。第２の蛇腹チューブ１０６の外周側には、引っ張りバネ１０２が配置される。この引っ張りバネ１０２は、一方がインクポンプ１００のカバー４５に接着され、他方が金属板１０４に接着される。なお、この引っ張りバネ１０２の一方は、カバー４５に限らず、金属板１０８に接着されても良い。また、磁性コア１０３の外周部には、電磁コイル１０１が形成され、電動アクチュエータの一つである電磁アクチュエータを構成する。また、この電磁アクチュエータおよび引っ張りバネ１０２は、第１の蛇腹チューブ１０５および第２の蛇腹チューブ１０６の容積を増減する伸縮部を構成している。即ち、前記した電磁アクチュエータは、電流を供給することで磁性コア１０３が電磁石となり、金属板１０４を引き寄せ、第１の蛇腹チューブ１０５および第２の蛇腹チューブ１０６の容積を増減する。また、引っ張りバネ１０２は復元部材であり、金属板１０４が磁性コア１０３側に引き寄せられることで復元力が生じ、金属板１０４を元の位置に戻そうとする。この液体移送手段の詳細な動作については、後述する。

この電磁コイル１０１の両端部は、それぞれ電流供給コネクタ（４６Ａ，４６Ｂ）に接続されている。これらの電流供給コネクタ（４６Ａ，４６Ｂ）は、信号線を介して容積制御部１２０と接続される。この容積制御部１２０は、近接センサ１２５と接続して、キャリッジ１が終端位置に移動したことを検出し、この検出に合わせてインクポンプ１００に電流を供給する。

ここで、電磁コイル１０１に電流が供給されない状態（初期状態）においては、金属板１０４の第１の蛇腹チューブ１０５側の面１０４Ａと、磁性コア１０３の金属板１０４と対向する側の面１０３Ａとは、所定の距離をおいて停止している。この状態において、第１の蛇腹チューブ１０５は、ある程度伸びた状態であり、第２の蛇腹チューブ１０６は、ある程度縮んだ状態である。

次に、電磁コイル１０１に電流が供給された状態（第１の励磁状態）においては、磁性コア１０３が電磁石となり、金属板１０４を引き寄せて、前記した両面（１０４Ａ，１０３Ａ）は密着する。この状態において、一方の第１の蛇腹チューブ１０５は縮んだ状態となり、他方の第２の蛇腹チューブ１０６は伸びた状態となる。ここで、同一の変位量で蛇腹チューブ（１０５，１０６）が変位した場合は、第１の蛇腹チューブ１０５の容積と、第２の蛇腹チューブ１０６の容積との関係から、蛇腹チューブ全体（１０５，１０６）としては、前記初期状態より容積が減少する。従って、第１の蛇腹チューブ１０５内部のインクは加圧された状態になり、インクの一部は、逆止弁１０７Ｂを通り、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４に移動する。また、引っ張りバネ１０２は、金属板１０４が移動して引っ張られることにより、元の状態に戻る方向に復元力が生じる。

ここで、再度、電磁コイル１０１に電流が供給されない状態（解除状態）に遷移すると、励磁状態が解除され、引っ張りバネ１０２の復元力により、金属板１０４は、磁性コア１０３から離れる方向に移動する。移動した金属板１０４は、引っ張りバネ１０２の復元力による単振動を続けた後に、前記初期状態と略同一位置で静止する。この状態において、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４に移動したインクは、逆止弁１０７Ｂにより、第１の蛇腹チューブ１０５に還流できないため、第１の蛇腹チューブ１０５内部の圧力は、インクパック２４のインク圧に比べて負圧の状態となり、内部に吸引力が発生する。従って、インクパック２４のインクは、第１の蛇腹チューブ１０５内部に吸引される。この場合、一度吸引されたインクパック２４のインクは、逆止弁１０７Ａにより、インクパック２４に還流することはない。

続いて、再度、電磁コイル１０１に電流が供給された状態（第２の励磁状態）に遷移すると、第１の蛇腹チューブ１０５の内部のインクは加圧され、逆止弁１０７Ｂを通り、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４に貯留される。この場合においても、インク溜り５４に貯留されたインクは、逆止弁１０７Ｂにより、第１の蛇腹チューブ１０５に還流することは無い。

上記したような電磁コイル１０１の励磁状態と、解除状態とを、前記したキャリッジ１の往復移動を検出する近接センサ１２５の信号に合わせて繰り返す。即ち、キャリッジ１が移動してホームポジションの位置を離れたことを近接センサ１２５ｂが検出すると、容積制御部１２０からの指示により、電磁コイル１０１は第１の励磁状態となる。次に、キャリッジ１が主走査方向に往復移動して印刷を開始した場合、近接センサ１２５ａが往復移動するキャリッジ１を検出する度に、容積制御部１２０は、電磁コイル１０１に対して解除状態への遷移と、第２の励磁状態への遷移とを繰り返し指示する。

以上の作用により、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４には、常に加圧されたインクが貯留される。このゴムキャップ５０にインク補給バルブ２６と連接した注射針１４を挿入することで、インク補給バルブ２６およびインク補給チューブ１０を経て、サブタンク７にインクが供給される。

図４および図５は、このインクジェット式記録装置に用いられるインクカートリッジ（前記したメインタンク９）の例を示したものである。なお、図４はメインタンクの全体構成を示した斜視図であり、図５は図４に示す外郭ケース内に収納されたインクパック２４の構成を示した斜視図である。

図４および図５に示すように、前記インクパック２４の外郭ケースは、上ケース４１および下ケース４２により構成されている。このうち下ケース４２は、偏平状の函型形状になされており、上面部が開放されてその内部にはインクを封入した状態の前記インクパック２４（図５参照）が収納できるように構成されている。

図５は、前記のようにして形成される外郭ケース内に収納された前記インクパック２４の構成を示したものである。このインクパック２４は、矩形状に形成された２枚の可撓性素材、例えばポリエチレンフィルムが用いられ、ガスバリア性の向上のために、例えばアルミ泊等によって表面にラミネート処理が施されている。そして、長手方向端縁におけるほぼ中央部には、インクポンプ１００が取り付けられている。また、このインクパック２４の内部には、インクポンプ１００と接続されて、インクパック２４内部のインクをインクパック２４から導出する吸引管５５が取り付けられている。

前記吸引管５５が取り付けられた側端部と、これに直交する二つの側端部との三辺が、先ず熱溶着によって接合されて袋状に形成される。なお、符号２４ｂは前記三辺に施された熱溶着部分を示す。そして、前記のようにして袋状に形成されたインクパック２４における残りの一辺における開口を利用して、インクパック２４内にインクが導入され、最後に残りの一辺が熱溶着によって接合されて、インクパック２４内にインクが封入された状態とされる。なお、符号２４ｃは前記残りの一辺に施された熱溶着部分を示す。
なお、このインクパック２４は、メインタンク９に装着される際には、カバー４５によりインクポンプ１００の周囲を覆う構造になっている。

以上のように構成されたインクカートリッジとしての前記メインタンク９は、図４に示されたように、前記カートリッジケース（インクパック２４の外郭ケース）の一面に、記録装置へ装填する場合に利用される位置決め手段としての一対の開口孔５１が形成されている。これら両開口孔５１は、前記カートリッジケースの前記一面における長手方向に沿った二箇所に離間した状態で配置されている。なお、これら両開口孔５１は、前記下ケース４２を例えば射出成形する場合に同時に形成される。

また、前記カートリッジケースにおける両開口孔５１のほぼ中間部には、前記インクパック２４からインクを導出するインクポンプ１００のゴムキャップ５０が取り付けられている。さらに、このゴムキャップ５０の近傍には、前記した電流供給コネクタ４６が設けられている。この電流供給コネクタ４６は、前記メインタンク９を記録装置側の前記カートリッジホルダ８に装着した状態において、記録装置側から電流が供給されるように構成されている。

加えて、前記カートリッジケースにおける各開口孔５１の外側には、回路基板５３が配置されている。この回路基板５３は、前記メインタンク９を記録装置側の前記カートリッジホルダ８に装着した状態において、前記メインタンク９に封入されたインクの種類、インク残量、シリアル番号および有効期限等のデータの授受がなされるように構成されている。

ここで、インクジェット式記録装置のメインタンク９を交換する場合について説明する。インクジェット式記録装置の操作パネルから、メインタンク９を交換するモードを選択した場合、キャリッジ１は、前記したホームポジションに移動するように設定されている。ホームポジションに設置された近接センサ１２５ａは、キャリッジ１の移動を検出すると、容積制御部１２０にキャリッジ１の検出を示す信号を送信する。この信号を受けた容積制御部１２０は、インクポンプ１００への電流の供給していた場合、この電流の供給を遮断する。インクポンプ１００へ電流が供給されない場合は、前述したように、インクポンプ１００の第１の蛇腹チューブ１０５は、大気圧に比べて負圧の状態となり、内部に吸引力が発生する。この状態で、インク補給バルブ２６と連接した注射針１４をゴムキャップ５０から外して、新しいメインタンク９と交換して、再度、この注射針１４をゴムキャップ５０に挿入することで、メインタンク９の交換は完了する。

以上述べたような実施例１によれば、次のような効果がある。
（１）インクジェット式記録装置のメインタンク９を交換する場合、インクポンプ１００の内部は、大気圧に比べて負圧の状態となるため、インクがメインタンク９の外部に漏れ出ることを防止できる。
（２）インクパック２４とインクポンプ１００を略一体化してメインタンク９に構成できるため、インクジェット式記録装置の小型化、軽量化を図れる。
（３）インクポンプ１００へ供給する電流を適切に調整することにより、ゴムキャップ５０のインク溜り５４に供給されるインクの圧力を容易に調整できる。

次に、本発明の実施例２について、図６を参照して説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

図６は、本実施形態のインクポンプの全体構成を示している。前記の第１実施形態における第１の蛇腹チューブ１０５の内部の容積は、磁性コア１０３と電磁コイル１０１とで構成される電磁アクチュエータにより変化させていたが、本実施形態では、形状記憶合金バネ１１０により、第１の蛇腹チューブ１０５の容積を変化させる。この形状記憶合金バネ１１０は、形状記憶合金ワイヤで構成される。

この形状記憶合金ワイヤは、内部の電気抵抗が高いために、通電すると発熱して内部の温度が変化して、マルテンサイト変態により縮む性質がある。従って、この形状記憶合金ワイヤを用いた形状記憶合金バネ１１０は、電流を供給されると縮み、電流を遮断すると自由な状態になる。この形状記憶合金バネ１１０の両端部は、金属板１０９の面と、金属板１０４とに接着される。また、引っ張りバネ１０２の両端部は、インクポンプ１００のカバー４５側と、金属板１０４とに接着される。

ここで、形状記憶合金バネ１１０に電流が供給されない状態（初期状態）においては、金属板１０４の第１の蛇腹チューブ１０５側の面と、金属板１０９の金属板１０４と対向する側の面とは、所定の距離をおいて安定的に保持される。この状態において、第１の蛇腹チューブ１０５は、伸ばされて内部の容積が拡大した状態である。

次に、形状記憶合金バネ１１０に電流が供給された状態（第１の電流供給状態）においては、形状記憶合金バネ１１０は発熱して縮むため、金属板１０４は引き寄せされる。この状態において、一方の第１の蛇腹チューブ１０５は縮んだ状態となり、他方の第２の蛇腹チューブ１０６は伸びた状態となる。ここで、同一の変位量で蛇腹チューブ（１０５，１０６）が変位した場合は、第１の蛇腹チューブ１０５の容積と、第２の蛇腹チューブ１０６の容積との関係から、蛇腹チューブ全体（１０５，１０６）としては、前記初期状態より容積が減少する。従って、第１の蛇腹チューブ１０５内部のインクは加圧された状態になり、インクの一部は、逆止弁１０７Ｂを通り、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４に移動する。また、引っ張りバネ１０２は、引っ張られることにより、元の状態に戻る方向に復元力が生じる。

ここで、再度、形状記憶合金バネ１１０に電流が供給されない状態（電流解除状態）に遷移すると、形状記憶合金バネ１１０は自由な状態になり、引っ張りバネ１０２の復元力および形状記憶合金バネ１１０が自由な状態に戻る力により、金属板１０４は、金属板１０９から離れる方向に移動する。移動した金属板１０４は、引っ張りバネ１０２の復元力による単振動を続けた後に、前記初期状態と略同一位置で静止する。この状態において、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４に移動したインクは、逆止弁１０７Ｂにより、第１の蛇腹チューブ１０５に還流できないため、第１の蛇腹チューブ１０５内部の圧力は、、インクパック２４のインク圧に比べて負圧の状態となり、内部に吸引力が発生する。従って、インクパック２４のインクは、第１の蛇腹チューブ１０５内部に吸引される。この場合、一度吸引されたインクパック２４のインクは、逆止弁１０７Ａにより、インクパック２４に還流することは無い。

続いて、再度、形状記憶合金バネ１１０に電流が供給された状態（第２の電流供給状態）に遷移すると、第１の蛇腹チューブ１０５の内部のインクは加圧され、逆止弁１０７Ｂを通り、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４に貯留される。この場合においても、インク溜り５４に貯留されたインクは、逆止弁１０７Ｂにより、第１の蛇腹チューブ１０５に還流することは無い。

上記したような形状記憶合金バネ１１０への電流供給状態と、電流解除状態とを、前記したキャリッジ１の往復移動を検出する近接センサ１２５の信号に合わせて繰り返す。即ち、キャリッジ１が移動してホームポジションの位置を離れたことを近接センサ１２５ｂが検出すると、容積制御部１２０からの指示により、形状記憶合金バネ１１０は第１の電流供給状態となる。次に、キャリッジ１が主走査方向に往復移動して印刷を開始した場合、近接センサ１２５ａが往復移動するキャリッジ１を検出する度に、容積制御部１２０は、形状記憶合金バネ１１０に対して電流解除状態への遷移と、第２の電流供給状態への遷移とを繰り返し指示する。

以上の作用により、ゴムキャップ５０内部のインク溜り５４には、常に加圧されたインクが貯留される。このゴムキャップ５０にインク補給バルブ２６と連接した注射針１４を挿入することで、インク補給バルブ２６およびインク補給チューブ１０を経て、サブタンク７にインクが供給される。

このような実施形態においても、実施例１と同様な効果を奏することができる。

以上、本発明のインクジェット式記録装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく以下に述べるような変形例も想定できる。
（１）インクを貯留する部材は、第１の蛇腹チューブ１０５および第２の蛇腹チューブ１０６に限らない。例えば、ゴムのような弾性を有する部材であっても良い。
（２）インクの貯留部材の容積を増減する手段としては、形状記憶合金や、電磁アクチュエータによる方法に限らない。例えば、傘のようなリンク構造や、圧縮性流体を用いて容積を増減させても良い。
（３）インクポンプ１００は、流入口から流出口までの流路と連通していれば、この流路上になくても良い。例えば、この流路からＴ字状に分岐させて、その端部にインクポンプ１００を配置しても良い。

本発明の実施例１に係るインクジェット式記録装置の基本構成示す平面図。 前記実施例における記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示した図。 前記実施例におけるインクポンプの全体構成を示す構成図。 前記実施例におけるメインタンクの全体構成を示した斜視図。 前記実施例における外郭ケース内に収納されたインクパックの構成を示した斜視図。 本発明の実施例２に係るインクポンプの全体構成を示す構成図。

符号の説明

１…キャリッジ、２…キャリッジモータ、３…タイミングベルト、４…走査ガイド部材、５…紙送り部材、６…記録ヘッド、７…サブタンク、８…カートリッジホルダ、９…メインタンク、１０…インク補給チューブ、１１…キャッピング手段、１２…ワイピング部材、１３…インク滴、１４…注射針、２４…インクパック、２６…インク補給バルブ、３１…フロート部材、３２…永久磁石、３３ａ…ホール素子、３４…基板、３５…バルブ、３６…チューブ、４１…上ケース、４２…下ケース、４５…カバー、４６…電流供給コネクタ、５０…ゴムキャップ、５１…開口孔、５３…回路基板、５５…吸引管、１００…インクポンプ、１０１…電磁コイル、１０２…引っ張りバネ、１０３…磁性コア、１０４…金属板、１０５…第１の蛇腹チューブ、１０６…第２の蛇腹チューブ、１０７…逆止弁、１０８…金属板、１０９…金属板、１１０…形状記憶合金バネ、１２０…容積制御部、１２５…近接センサ。

Claims (11)

1. 液体を流入口から吸引して、流出口で排出する液体ポンプであって、
   前記流入口から前記流出口までの流路と連通し、容積が可変で、前記液体を貯留する液体貯留部材と、
   前記液体貯留部材の容積を増減する伸縮部を有し、前記伸縮部が前記液体貯留部材の容積を増加させることで、前記液体を前記液体貯留部材に吸引することに加え、前記伸縮部が前記液体貯留部材の容積を減少させることで、前記液体を前記液体貯留部材から排出する液体移送手段と、
   前記流入口から前記流出口への前記液体の流れのみを許容する逆止弁とを備えることを特徴とする液体ポンプ。
2. 請求項１に記載の液体ポンプにおいて、
   前記液体貯留部材は、容積が変動する容積部を少なくとも２つ以上備え、
   少なくとも１つ以上の一方の前記容積部の容積が増加する場合は、少なくとも１つ以上の残りの前記容積部の容積が略同時に減少すると供に、
   前記液体貯留部材の容積は、前記一方の容積部の容積が増加した状態と、減少した状態とで増減することを特徴とする液体ポンプ。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載の液体ポンプにおいて、
   前記液体貯留部材は、伸縮自在な可撓性の材質からなることを特徴とする液体ポンプ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体ポンプにおいて、
   前記伸縮部は、電流が供給された場合には、変位して前記液体貯留部材の容積を減少させる電動アクチュエータと、前記電流の供給が遮断された場合には、前記変位により生じる復元力により前記容積を増加させる復元部材とを備えることを特徴とする液体ポンプ。
5. 請求項４に記載の液体ポンプにおいて、
   前記電動アクチュエータは、前記電流が供給されることにより生じる温度変化で変位する形状記憶合金からなることを特徴とする液体ポンプ。
6. 請求項４に記載の液体ポンプにおいて、
   前記電動アクチュエータは、前記電流が供給されることにより生じる磁気力で変位する電磁アクチュエータからなることを特徴とする液体ポンプ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体ポンプにおいて、
   前記液体は、インクであることを特徴とする液体ポンプ。
8. 請求項７に記載の前記液体ポンプと、
   前記液体ポンプと連通され、液体を内包する液体収容部とを備えることを特徴とする液体収容容器。
9. 往復移動してインクを吐出するインク吐出ヘッドを備えたインクジェット式記録装置であって、
   前記インクジェット式記録装置は、請求項８に記載の液体収容容器を備えることを特徴とするインクジェット式記録装置。
10. 請求項９に記載のインクジェット式記録装置において、
    前記インクジェット式記録装置は、前記インク吐出ヘッドの往復移動に合わせて、
    前記液体貯留部材の容積を増減することを特徴とするインクジェット式記録装置。
11. 請求項１０に記載のインクジェット式記録装置において、
    前記インク吐出ヘッドが、インクを吐出しない位置にある場合、
    前記液体貯留部材の容積は、増加された状態であることを特徴とするインクジェット式記録装置。
    
    

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