JP2008012787A - 液体流通方法、液体流通装置、及び液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のインクを供給する供給ポンプといった液体流通装置の簡略化を図り、小型化を可能にするとともに、安価なものとし、ポンプの選択のための制御を簡単にする。
【解決手段】第１作動部（第１ピストン４７ａ、第１ピストンギヤ４７ｂ）の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室４１と、第２作動部（第２ピストン４８ａ、第２ピストンギヤ４８ｂ）の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室４２とを備え、１つの第１駆動モータの第１駆動軸４５ａの正／逆回転により、第１振り子ギヤ（第１遊星ギヤ５１ｂ）を第１ピストンギヤ４７ｂと第２ピストンギヤ４８ｂとの間で機械的に変位させ、第１駆動軸４５ａの動力を第１ピストンギヤ４７ｂ又は第２ピストンギヤ４８ｂに切り換えて伝達する。
【選択図】図７

Description

本発明は、第１の液体及び第２の液体の吸入及び排出を行う液体流通方法、液体流通装置、及び液体吐出装置に係るものであり、詳しくは、液体の吸入及び排出のための機構を簡略化することができる技術に関するものである。

従来より、液体吐出装置の一例として、記録用紙等の被記録媒体を液体吐出ヘッドまで搬送し、この液体吐出ヘッドのノズルからインク（液体）を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが知られている。そして、液体吐出ヘッドにインクを供給する方式として、液体吐出ヘッドと一体的にインクが配されて供給を行う「ヘッド一体型」と、液体吐出ヘッドとは別体のインクカートリッジをインクジェットプリンタに装着し、弾性を有するチューブによってインクカートリッジ内のインクを液体吐出ヘッドに供給するようにした「ヘッド別体型」とがある。

ここで、「ヘッド別体型」のインク供給方式の場合には、液体吐出ヘッドのインクに一定の負圧を与え、ノズルからインクが漏出することを防止するとともに、インクを吐出可能な状態を常時、保持できるようにするために、インクカートリッジと液体吐出ヘッドとの間にサブタンクを設置している。また、インクカートリッジとサブタンクとの間にインクの供給ポンプを設置し、この供給ポンプによってインクカートリッジから液体吐出ヘッドにインクを供給するようにしている。さらにまた、液体吐出ヘッド内の気泡や異物を除去して正常なインクの吐出を維持できるようにするため、気泡等を含んだインクを吸引する吸引ポンプも設置されている。

そして、カラー対応のインクジェットプリンタの場合には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のインクごとにそれぞれインクカートリッジ及びサブタンクが必要となるため、供給ポンプもインクの色数に応じた数だけ設置しなければならない。また、同様に、吸引ポンプもインクの色数に応じた数だけ設置される。

ここで、供給ポンプ及び吸引ポンプは、駆動モータによって駆動され、インクの吸入及び排出を行うようになっている。すなわち、作動部の駆動によってインクの吸入及び排出を行うポンプ室と、作動部を駆動する駆動モータとにより、供給ポンプや吸引ポンプといった液体流通装置が構成される。そのため、４色のインクの吸入及び排出を行うには、４つの駆動モータが必要となり、液体流通装置が複雑化するだけでなく、大型化し、高価なものとなってしまうという問題がある。

そこで、液体流通装置における駆動モータの数を減じることができるようにした技術が知られている。すなわち、１つの駆動モータによって複数の供給ポンプの作動部を選択的に駆動できるようにした技術であり、供給ポンプの選択は、ソレノイド等のオン・オフで中間歯車の位置を移動させることにより、駆動モータの歯車が駆動させたい作動部の歯車と噛み合うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１２７４１３号公報

また、液体吐出ヘッドのインクの吐出状態を回復させるための４つの吸引ポンプと、駆動モータにより回転される駆動軸と、駆動軸の回転力を各吸引ポンプに伝達して各吸引ポンプを動作させる遊星歯車と、選択軸と、回転位置に応じてくぼんだ形状のカムとを備え、各吸引ポンプのいずれかの動作指示に対して、駆動軸を反時計回りに回転させ、選択軸を、指示された機器番号に応じた回転角度として４つ遊星歯車のいずれかを選択し、その後、駆動軸を時計回りに回転させることにより、指示された吸引ポンプを動作させるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２９９０９８号公報

さらにまた、複数の吸引ポンプに対して選択的、かつ独立に単一の駆動モータで駆動するポンプ選択駆動手段を備えるようにした技術が知られている。そして、ポンプ選択駆動手段は、駆動モータによって駆動される１本のカム軸と、各吸引ポンプにそれぞれ対応してカム軸上に、吸引ポンプの動作範囲のカム軸上の位相を吸引ポンプごとに分離して設定したカムとによって構成されている（例えば、特許文献３参照）。
特開平６−３２８７２６号公報

しかし、上記の特許文献１の技術では、中間歯車の位置を移動させるためにソレノイド等をオン・オフさせる必要がある。また、特許文献２の技術では、遊星歯車による選択のために選択軸が必要となる。さらにまた、特許文献３の技術では、吸引ポンプの動作範囲のカム軸上の位相を吸引ポンプごとに分離して設定したカムによって吸引ポンプを駆動する。そのため、特許文献１から特許文献３の技術は、駆動モータの数を減じることができるものの、機構が複雑化するだけでなく、大型化し、高価なものとなってしまうという問題がある。また、選択のための制御が繁雑で、動作に時間を要するという問題もある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、複数のインクを供給する供給ポンプや複数のインクを吸引する吸引ポンプといった液体流通装置の簡略化を図り、小型化を可能にするとともに、安価なものとし、かつ複数のポンプの選択のための制御を簡単にすることである。

本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、第１作動部の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、第２作動部の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室とを備える液体流通装置の液体流通方法であって、駆動モータの正回転又は逆回転によって前記第１作動部と前記第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤにより、前記駆動モータの動力を前記第１作動部又は前記第２作動部に切り換えて伝達し、１つの前記駆動モータによって前記第１作動部又は前記第２作動部を選択的に駆動することを特徴とする。

（作用）
上記の請求項１に記載の発明は、第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室との選択は、振り子ギヤによって行われる。そして、振り子ギヤは、駆動モータの正回転又は逆回転によって第１作動部と第２作動部との間を機械的に変位する。

また、本発明の他の１つである請求項２に記載の発明は、第１作動部の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、第２作動部の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室と、前記第１作動部及び前記第２作動部を共通して駆動する１つの駆動モータと、前記駆動モータの動力を前記第１作動部又は前記第２作動部に切り換えて伝達する動力切換え機構とを備え、前記動力切換え機構は、前記駆動モータの正回転又は逆回転により、前記第１作動部と前記第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤであることを特徴とする。

さらにまた、本発明の他のもう１つである請求項５に記載の発明は、少なくとも２系統の液体流通経路と、２系統の前記液体流通経路に共通して設置され、液体の吸入及び排出を行う液体流通装置と、前記液体流通装置により、前記液体流通経路を通して供給される液体を吐出可能な液体吐出ヘッドとを備える液体吐出装置であって、前記液体流通装置は、第１作動部の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、第２作動部の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室と、前記第１作動部及び前記第２作動部を共通して駆動する１つの駆動モータと、前記駆動モータの動力を前記第１作動部又は前記第２作動部に切り換えて伝達する動力切換え機構とを備え、前記動力切換え機構は、前記駆動モータの正回転又は逆回転により、前記第１作動部と前記第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤであることを特徴とする。

（作用）
上記の請求項２及び請求項５に記載の発明は、第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室の第１作動部と、第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室の第２作動部とを共通して駆動する１つの駆動モータを備えている。そして、駆動モータの動力は、駆動モータの正回転又は逆回転により、第１作動部と第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤによって切り換えられる。

上記の発明によれば、１つの駆動モータを正回転又は逆回転させるだけで、第１作動部又は第２作動部を選択的に駆動することができ、第１の液体又は第２の液体の吸入及び排出を行うことができる。そのため、２系統の液体流通経路に液体を供給する供給ポンプや２系統の液体流通経路の液体を吸引する吸引ポンプといった液体流通装置が簡略化され、安価で小型なものとすることができる。また、第１の液体又は第２の液体の選択のための制御が簡単なものとなる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、本発明の液体吐出装置として、ラインヘッド２０（本発明における液体吐出ヘッドに相当するもの）を備えるラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を例に挙げている。このラインヘッド２０には、印画可能な最大サイズの記録用紙の用紙幅方向の長さにわたり、インク（液体）を吐出するノズルが所定のピッチで直線状に配置されている。そのため、用紙幅方向に液体吐出ヘッドを移動させるためのキャリッジを必要とせず、印画動作中の騒音や振動が発生し難い構成となっている。そして、印画の際は、記録用紙が搬送手段によって停止することなく定速で移動し、それに同調してインクがラインヘッド２０から連続的に吐出されるため、印画時間の短縮を図ることが可能である。また、このインクジェットプリンタ１０は、「ヘッド別体型」のカラー対応のものであり、ラインヘッド２０が吐出するインクは、インクカートリッジ３０からチューブ７０を通して供給される。

図１は、本実施形態のラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を示す概念図である。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、ラインヘッド２０、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０（本発明における液体流通装置に相当するもの）、サブタンク６０、及び吸引ポンプ７０（本発明における液体流通装置に相当するもの）によって構成されており、ラインヘッド２０とは別体にインクカートリッジ３０を配し、液体流通経路であるチューブ８０を通してインクを供給するようにした「ヘッド別体型」のインク供給方式となっている。すなわち、ラインヘッド２０にインクが供給されるまでに、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、及びサブタンク６０を経由するようになっている。

ここで、ラインヘッド２０は、半導体基板にバリア層を積層し、このバリア層に、ノズルを形成したノズルシートを貼り合わせて構成したものである。そして、半導体基板に発熱抵抗体が析出形成されており、発熱抵抗体を囲む半導体基板とバリア層とノズルシートとによってインク液室が形成されている。なお、インク液室は、インク流路に連通する開口領域を有しており、この開口領域からインク液室内にインクが供給される。

このようなラインヘッド２０を用いて記録用紙に印画を行うには、制御部からの指令によって発熱抵抗体を駆動し、インク液室内に収容されたインクに吐出エネルギーを付与してノズルからインクを吐出する。同時に、ノズルシートから所定の距離だけ離れた位置を保ちながら、記録用紙を連続的に搬送する。すると、吐出されたインクが記録用紙上の所定の位置に着弾して印画が行われる。

また、インクカートリッジ３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のインクを色別に収容した容器である。そして、このインクカートリッジ３０は、インクジェットプリンタ１０から容易に着脱することができるようになっている。そのため、インクジェットプリンタ１０の使用者は、インクカートリッジ３０内のインクが欠乏した際に、迅速に新品と交換することができる。

インクジェットプリンタ１０に装着されたインクカートリッジ３０の各色のインクは、本発明の液体流通装置に相当する供給ポンプ４０によってサブタンク６０に送られる。すなわち、１つの供給ポンプ４０により、インクカートリッジ３０から対応する色のインクを必要に応じて吸入し、サブタンク６０に向けて排出することができる。そのため、供給ポンプ４０を駆動すれば、４系統ある液体流通経路のチューブ８０により、各色のインクがインクカートリッジ３０からサブタンク６０に供給される。

また、サブタンク６０は、インクを一時的に貯留するものではあるが、単なる貯留タンクではなく、ラインヘッド２０に供給するインクの流量を調節する開閉弁、インクの残量を検知する液量センサ、インクに混入した気泡や異物を除去するフィルタ等が組み込まれたものである。そのため、ラインヘッド２０内の圧力調整、インクの残量検知、気泡及び異物の除去等の機能が付与されることとなり、例えば、サブタンク６０内のインクと接触するように設けられた液量センサによってインクの減少が検知されると、供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０からサブタンク６０にその色のインクが供給される。したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１０では、サブタンク６０からラインヘッド２０に安定してインクを供給することにより、ラインヘッド２０の諸状態を最良に維持することができる。

また、サブタンク６０は、ラインヘッド２０よりも低い位置に設置されており、インクを吐出するノズルのメニスカスが維持できるようになっている。すなわち、ラインヘッド２０のインク吐出面（インクが吐出される側のノズルシートの表面）をサブタンク６０よりも垂直方向に高い位置とすることで、インク液室内のインクに、水頭差に基づく一定の負圧を与えている。そのため、ノズルからインクが漏出することを防止できるとともに、インクを吐出可能な状態を常時、保持することができる。

さらにまた、供給ポンプ４０と同様、吸引ポンプ７０も本発明の液体流通装置に相当する。ここで、吸引ポンプ７０は、インクの初期充填時やメンテナンス時に、ラインヘッド２０からインクを吸引するためのものである。すなわち、ラインヘッド２０には、供給口２１ａからインクが供給されるが、ラインヘッド２０内の気泡や異物を除去して正常なインクの吐出が維持できるように、気泡や異物を含んだインクごとラインヘッド２０内から吸引し、それを排出するために、供給口２１ａと反対側の排出口２１ｂに吸引ポンプ７０が接続されている。

そして、吸引ポンプ７０によるインクの排出動作は、任意に、又は定期的に行えるよう設定されており、ラインヘッド２０内のクリーニングを効率的に実行できるようになっている。なお、吸引ポンプ７０は、供給ポンプ４０と同様に、１つだけ設置されているが、気泡の混入等の不具合のある色のインクのみを選択して排出でき、クリーニングによる無駄なインクの消費を低減できるようなっている。

このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクごとに、ラインヘッド２０、インクカートリッジ３０、及びサブタンク６０が設けられているが、供給ポンプ４０及び吸引ポンプ７０は、それぞれ１つだけ設置されている。そして、１つの供給ポンプ４０及び吸引ポンプ７０により、特定の色のインクを選択して吸入及び排出させることができるようになっている。

図２は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０における供給ポンプ４０を示す斜視図である。なお、吸引ポンプ７０も同様の構成となっており、供給ポンプ４０との共通化が図られている。
図２に示すように、供給ポンプ４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクに対応して、Ｙ（イエロー）のインクの吸入及び排出を行う第１ポンプ室４１と、Ｍ（マゼンタ）のインクの吸入及び排出を行う第２ポンプ室４２と、Ｃ（シアン）のインクの吸入及び排出を行う第３ポンプ室４３と、Ｋ（ブラック）のインクの吸入及び排出を行う第４ポンプ室４４とを備えている。

そして、第１ポンプ室４１の第１作動部（図示せず）と第２ポンプ室４２の第２作動部（図示せず）とは、第１駆動モータ４５によって駆動され、第３ポンプ室４３の第３作動部（図示せず）と第４ポンプ室４４の第４作動部（図示せず）とは、第２駆動モータ４６によって駆動される。そのため、第１駆動モータ４５によって個別に、Ｙ（イエロー）及びＭ（マゼンタ）のインクの吸入及び排出を行うことができ、第２駆動モータ４６によって個別に、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）のインクの吸入及び排出を行うことができるようになっている。なお、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６等の各部品は、硬質樹脂製のケース５９にネジ止め又は嵌合によって固定されている。

図３は、図２に示す供給ポンプ４０の分解図であり、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６を取り外した状態を示す斜視図である。
また、図４は、図２に示す供給ポンプ４０の分解図であり、第１作動部４７、第２作動部４８、第３作動部４９、及び第４作動部５０を露出した状態を示す斜視図である。
さらにまた、図５は、図２に示す供給ポンプ４０の分解図であり、第１ポンプ室４１、第２ポンプ室４２、第３ポンプ室４３、及び第４ポンプ室４４を取り外した状態を示す斜視図である。

図３に示すように、ケース５９には、モータ支持板５９ａが嵌合固定されており、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６は、モータ支持板５９ａに取り付けられている。そして、モータ支持板５９ａを取り外すと、図４に示すように、第１作動部４７、第２作動部４８、第３作動部４９、及び第４作動部５０が露出する。

ここで、第１作動部４７は、第１ポンプ室４１のＹ（イエロー）のインクを吸入及び排出させるものであり、第２作動部４８は、第２ポンプ室４２のＭ（マゼンタ）のインクを吸入及び排出させるものであり、第３作動部４９は、第３ポンプ室４３のＣ（シアン）のインクを吸入及び排出させるものであり、第４作動部５０は、第４ポンプ室４４のＫ（ブラック）のインクを吸入及び排出させるものである。

そして、第１駆動モータ４５（図３参照）は、第１作動部４７及び第２作動部４８を共通して駆動し、第２駆動モータ４６（図３参照）は、第３作動部４９及び第４作動部５０を共通して駆動する。すなわち、第１駆動モータ４５の動力は、第１振り子ギヤ５１（本発明における動力切換え機構に相当するもの）によって第１作動部４７又は第２作動部４８に切り換えて伝達され、第２駆動モータ４６の動力は、第２振り子ギヤ５２（本発明における動力切換え機構に相当するもの）によって第３作動部４９又は第４作動部５０に切り換えて伝達される。

また、第１ポンプ室４１、第２ポンプ室４２、第３ポンプ室４３、及び第４ポンプ室４４は、それぞれ隣接して配置されており、一体化されたポンプユニットとなっている。この第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４で構成されたポンプユニットは、図５に示すように、ケース５９から取り外すことができる。すると、ポンプユニット側には、第１作動部４７（図４参照）の第１ピストン４７ａ、第２作動部４８（図４参照）の第２ピストン４８ａ、第３作動部４９（図４参照）の第３ピストン４９ａ、及び第４作動部５０（図４参照）の第４ピストン５０ａが残り、第１振り子ギヤ５１及び第２振り子ギヤ５２と分離する。そのため、供給ポンプ４０は、その分解及び組立てが容易な構造となっている。

図６は、図２に示す供給ポンプ４０のポンプユニット（第１ポンプ室４１、第２ポンプ室４２、第３ポンプ室４３、及び第４ポンプ室４４）を示す斜視図及び動作図である。
図６（ａ）に示すように、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４が一体化されたポンプユニットには、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４に対応して、第１排出口４１ａ、第２排出口４２ａ、第３排出口４３ａ、及び第４排出口４４ａが設けられており、サブタンク６０（図１参照）にインクを流通させるチューブ８０（図１参照）がそれぞれ接続される。また、反対側には、図示はしないが、インクカートリッジ３０（図１参照）のインクを受け入れる第１吸入口から第４吸入口が設けられている。

ここで、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４は、すべて同一構造となっており、それぞれの内部には、図示しないダイヤフラム、バネ、逆止弁等が取り付けられており、第１ピストン４７ａから第４ピストン５０ａを往復運動させることによってインクの吸入及び排出を行うことができる。すなわち、図６（ｂ）に示すように、第１ピストン４７ａを押し込めば、第１排出口４１ａからインクが排出され、図６（ｃ）に示すように、第１ピストン４７ａを引き出せば、第１吸入口４１ｂからインクが吸入される。なお、第２ピストン４８ａ、第３ピストン４９ａ、及び第４ピストン５０ａによるインクの吸入及び排出動作も全く同様である。

図７は、図２に示す供給ポンプ４０の動作状態を示す正面図であり、第１ポンプ室４１からインクを排出させる状態を示すものである。
また、図８は、図２に示す供給ポンプ４０の動作状態を示す正面図であり、第２ポンプ室４２からインクを排出させる状態を示すものである。

図７及び図８に示すように、第１ポンプ室４１には第１排出口４１ａが形成され、第１ピストン４７ａが突出している。そして、第１ピストン４７ａは、第１ピストンギヤ４７ｂとともに第１作動部４７（図４参照）を構成し、第１ピストンギヤ４７ｂの回転によってクランク機構が作動して、第１ピストン４７ａが上下に往復運動する。そのため、第１ピストンギヤ４７ｂを回転させれば、第１排出口４１ａからＹ（イエロー）のインクが排出される。

同様に、第２ピストンギヤ４８ｂを回転させれば第２ピストン４８ａが上下に往復運動し、第２ポンプ室４２の第２排出口４２ａからＭ（マゼンタ）のインクが排出され、第３ピストンギヤ４９ｂを回転させれば第３ピストン４９ａが上下に往復運動し、第３ポンプ室４３の第３排出口４３ａからＣ（シアン）のインクが排出され、第４ピストンギヤ５０ｂを回転させれば第４ピストン５０ａが上下に往復運動し、第４ポンプ室４４の第４排出口４４ａからＫ（ブラック）のインクが排出される。

ここで、第１ピストンギヤ４７ｂと第２ピストンギヤ４８ｂとは、一直線上に整列している。そして、第１ピストンギヤ４７ｂと第２ピストンギヤ４８ｂとの間に、第１駆動モータ４５（図２参照）の第１駆動軸４５ａに取り付けられた第１太陽ギヤ５１ａと、第１太陽ギヤ５１ａとともに第１振り子ギヤ５１（図４参照）を構成する第１遊星ギヤ５１ｂとが配置されている。

そのため、第１駆動モータ４５（図２参照）を時計回りに回転（正回転）させれば、第１駆動軸４５ａの時計回りの回転にしたがって第１太陽ギヤ５１ａが時計回りに回転し、図７に示すように、第１遊星ギヤ５１ｂが第１ピストンギヤ４７ｂと嵌合するようになる。その結果、第１駆動モータ４５の動力が第１ピストンギヤ４７ｂに伝達され、第１ピストン４７ａが上下に往復運動し、第１ポンプ室４１のインクを排出させる。

一方、第１駆動モータ４５（図２参照）を反時計回りに回転（逆回転）させれば、第１駆動軸４５ａの反時計回りの回転にしたがって第１太陽ギヤ５１ａが反時計回りに回転し、図８に示すように、第１遊星ギヤ５１ｂが第２ピストンギヤ４８ｂと嵌合するようになる。その結果、第１駆動モータ４５の動力が第２ピストンギヤ４８ｂに伝達され、第２ピストン４８ａが上下に往復運動し、第２ポンプ室４２のインクを排出させる。

同様に、一直線上に整列する第３ピストンギヤ４７ｂと第２ピストンギヤ４８ｂとの間に、第２駆動モータ４６（図２参照）の第２駆動軸４６ａに取り付けられた第２太陽ギヤ５２ａと第２遊星ギヤ５２ｂとが配置されている。そのため、第２駆動モータ４６を時計回りに回転（正回転）させれば、第２遊星ギヤ５２ｂが第３ピストンギヤ４９ｂと嵌合し、第３ポンプ室４３のインクを排出させる。また、第２駆動モータ４６を反時計回りに回転（逆回転）させれば、第２遊星ギヤ５２ｂが第４ピストンギヤ５０ｂと嵌合し、第４ポンプ室４４のインクを排出させる。

このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０における供給ポンプ４０は、第１駆動モータ４５の正回転又は逆回転により、第１作動部４７（第１ピストン４７ａ、第１ピストンギヤ４７ｂ）と第２作動部４８（第２ピストン４８ａ、第２ピストンギヤ４８ｂ）との間を機械的に変位する第１振り子ギヤ５１（第１太陽ギヤ５１ａ、第１遊星ギヤ５１ｂ）が動力切換え機構となり、第１駆動モータ４５の動力を第１作動部４７又は第２作動部４８に切り換えて伝達するので、１つの第１駆動モータ４５で第１作動部４７及び第２作動部４８を共通して駆動することができる。

また、第２駆動モータ４６の正回転又は逆回転により、第３作動部４９（第３ピストン４９ａ、第３ピストンギヤ４９ｂ）と第４作動部５０（第４ピストン５０ａ、第４ピストンギヤ５０ｂ）との間を機械的に変位する第２振り子ギヤ５２（第２太陽ギヤ５２ａ、第２遊星ギヤ５２ｂ）が動力切換え機構となり、第２駆動モータ４６の動力を第３作動部４９又は第４作動部５０に切り換えて伝達するので、１つの第２駆動モータ４６で第３作動部４９及び第４作動部５０を共通して駆動することができる。

したがって、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクに対応する第１ポンプ室４１、第２ポンプ室４２、第３ポンプ室４３、及び第４ポンプ室４４の４つそれぞれに駆動モータを配置しなくても、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６の２つだけ（半数）で、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４のインクを排出させることができる。そして、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６のＯＮ／ＯＦＦと、正／逆回転の組み合わせにより、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４の任意を選択してインクの吸入及び排出を行うことができる。

また、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６の２つだけで、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４の４つからインクを排出させることができるので、４つそれぞれに駆動モータを配置した場合と比べ、格段に効率の良いレイアウトが可能となり、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４を接近させて配置して、供給ポンプ４０をコンパクトなものとすることができる。

さらにまた、駆動モータ等をはじめとする部品点数の削減や、小型化等が可能となり、部品コストや製造コストを大幅に低減することできる。さらに、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４の第１排出口４１ａから第４排出口４４ａを一直線上に並ぶように配列することが容易になり、配管レイアウトが整然とするだけでなく、チューブ８０の長さを共通化でき、作業効率の向上やコストの削減を図ることができる。

図９は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０における他の例の供給ポンプ４０’を示す正面図である。
また、図１０は、図９に示す供給ポンプ４０’の部分拡大図である。
図９に示す供給ポンプ４０’は、本発明における付勢手段として、第１サポートバネ５３、第２サポートバネ５４、第３サポートバネ５５、及び第４サポートバネ５６を有している。

ここで、第１サポートバネ５３は、第１ピストン４７ａとケース５９との間に配置されており、第１駆動モータ４５（図２参照）の負荷を軽減する方向（図９では、上方向）に第１ピストン４７ａを付勢している。すなわち、図１０に示すように、第１ピストン４７ａの下部には作動部バネ受けボス５７が形成され、ケース５９にはケースバネ受けボス５８が形成されている。そして、作動部バネ受けボス５７とケースバネ受けボス５８との間に第１サポートバネ５３が配置され、第１遊星ギヤ５１ｂが第１ピストンギヤ４７ｂに嵌合し、第１ピストン４７ａを押し込んで第１排出口４１ａからインクを排出させる際の負荷が軽減されるように、第１ピストン４７ａを押し込む方向に付勢している。

これは、供給ポンプ４０’は、インクの排出によってラインヘッド２０（図１参照）に圧力を加えるものなので、第１ピストン４７ａを押し込む排出動作の方が第１ピストン４７ａを引き出す吸入動作よりも負荷が大きいからである。特に、異物の除去等のために、印画時よりも高い圧力でインクを吐出させる際には、第１駆動モータ４５（図２参照）を高速で回転させる必要があるため、排出動作の負荷が大きくなる。

そこで、第１ピストン４７ａを押し込む方向の負荷が軽くなるように、第１ピストン４７ａの下部を第１サポートバネ５３の反発力で付勢している。そのため、第１ピストン４７ａを押し込む排出動作と第１ピストン４７ａを引き出す吸入動作との負荷の差が小さくなり、第１ピストンギヤ４７ｂの回転をスムーズにすることができる。また、第１駆動モータ４５（図２参照）の小型化が可能となり、より一層小型で安価なものとすることができる。

同様に、第２サポートバネ５４の付勢によって第２ピストン４８ａを押し込む方向の負荷が軽くなるので、第２ピストンギヤ４８ｂの回転をスムーズにすることができ、第３サポートバネ５５の付勢によって第３ピストン４９ａを押し込む方向の負荷が軽くなるので、第３ピストンギヤ４９ｂの回転をスムーズにすることができ、第４サポートバネ５６の付勢によって第４ピストン５０ａを押し込む方向の負荷が軽くなるので、第４ピストンギヤ５０ｂの回転をスムーズにすることができる。

このように、図９に示す供給ポンプ４０’は、インクを排出する際の負荷が軽減されるので、小型で安価なものとなる。また、図２から図８に示す供給ポンプ４０と同様に、第１振り子ギヤ５１（第２振り子ギヤ５２）の変位に応じた動力切換え機構により、１つの第１駆動モータ４５（第２駆動モータ４６）であっても、正／逆回転を切り換えるだけで第１ポンプ室４１又は第２ポンプ室４２（第３ポンプ室４３又は第４ポンプ室４４）を使い分けることができ、その両者を個別に、同じように制御することができる。

したがって、第１ポンプ室４１から第４ポンプ室４４の４つに対し、第１駆動モータ４５及び第２駆動モータ４６の２つ（半数）を配置すれば良いので、機構や制御が簡略化され、小型で安価なものとなる。特に、カラー対応のインクジェットプリンタ１０の場合には、インクの色ごとにそれぞれ液体流通経路（図１に示すインクジェットプリンタ１０では、４系統のチューブ８０）が必要となるため、小型化や、部品コスト及び製造コストの大幅な低減が可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
（１）本実施形態では、加圧ポンプである供給ポンプ４０に本発明の液体流通装置を適用しているが、吸引ポンプ７０に適用することもできる。

（２）図９に示す供給ポンプ４０’では、第１ピストン４７ａ等を押し込む排出動作が軽くなるように第１サポートバネ５３等を設けたが、液体流通経路の構成やポンプの構造によっては、その逆であっても良い。また、付勢手段は、第１サポートバネ５３等に限られない。

（３）本実施形態では、液体吐出装置として、印画幅分のラインヘッド２０を備えるラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を例に挙げたが、ラインヘッド方式に限らず、記録用紙の幅方向に移動させて印画を行うシリアルヘッド方式であっても良い。また、各種の液体を吐出する他の液体吐出装置にも広く適用することができ、例えば、染め物に対して染料を吐出する液体吐出装置であっても良い。

本実施形態のラインヘッド方式のインクジェットプリンタを示す概念図である。 本実施形態のインクジェットプリンタにおける供給ポンプを示す斜視図である 図２に示す供給ポンプの分解図であり、第１駆動モータ及び第２駆動モータを取り外した状態を示す斜視図である。 図２に示す供給ポンプの分解図であり、第１作動部、第２作動部、第３作動部、及び第４作動部を露出した状態を示す斜視図である。 図２に示す供給ポンプの分解図であり、第１ポンプ室、第２ポンプ室、第３ポンプ室、及び第４ポンプ室を取り外した状態を示す斜視図である。 図２に示す供給ポンプのポンプユニット（第１ポンプ室、第２ポンプ室、第３ポンプ室、及び第４ポンプ室）を示す斜視図及び動作図である。 図２に示す供給ポンプの動作状態を示す正面図であり、第１ポンプ室からインクを排出させる状態を示すものである。 図２に示す供給ポンプの動作状態を示す正面図であり、第２ポンプ室からインクを排出させる状態を示すものである。 本実施形態のインクジェットプリンタにおける他の例の供給ポンプを示す正面図である。 図９に示す供給ポンプの部分拡大図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
２０ ラインヘッド（液体吐出ヘッド）
４０ 供給ポンプ（液体流通装置）
４１ 第１ポンプ室
４２ 第２ポンプ室
４３ 第３ポンプ室
４４ 第４ポンプ室
４５ 第１駆動モータ
４６ 第２駆動モータ
４７ 第１作動部
４８ 第２作動部
４９ 第３作動部
５０ 第４作動部
５１ 第１振り子ギヤ（動力切換え機構）
５２ 第２振り子ギヤ（動力切換え機構）
５３ 第１サポートバネ（付勢手段）
５４ 第２サポートバネ（付勢手段）
５５ 第３サポートバネ（付勢手段）
５６ 第４サポートバネ（付勢手段）
７０ 吸引ポンプ（液体流通装置）
８０ チューブ（液体流通経路）

Claims (5)

1. 第１作動部の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、
   第２作動部の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室と
   を備える液体流通装置の液体流通方法であって、
   駆動モータの正回転又は逆回転によって前記第１作動部と前記第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤにより、前記駆動モータの動力を前記第１作動部又は前記第２作動部に切り換えて伝達し、１つの前記駆動モータによって前記第１作動部又は前記第２作動部を選択的に駆動する
   ことを特徴とする液体流通方法。
2. 第１作動部の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、
   第２作動部の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室と、
   前記第１作動部及び前記第２作動部を共通して駆動する１つの駆動モータと、
   前記駆動モータの動力を前記第１作動部又は前記第２作動部に切り換えて伝達する動力切換え機構と
   を備え、
   前記動力切換え機構は、前記駆動モータの正回転又は逆回転により、前記第１作動部と前記第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤである
   ことを特徴とする液体流通装置。
3. 請求項２に記載の液体流通装置において、
   前記第１ポンプ室及び前記第２ポンプ室は、隣接して配置されている
   ことを特徴とする液体流通装置。
4. 請求項２に記載の液体流通装置において、
   前記第１作動部及び前記第２作動部は、付勢手段を有しており、
   前記付勢手段は、液体の吸入及び排出に伴う前記駆動モータの負荷を軽減する方向に前記第１作動部及び前記第２作動部を付勢する
   ことを特徴とする液体流通装置。
5. 少なくとも２系統の液体流通経路と、
   ２系統の前記液体流通経路に共通して設置され、液体の吸入及び排出を行う液体流通装置と、
   前記液体流通装置により、前記液体流通経路を通して供給される液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと
   を備える液体吐出装置であって、
   前記液体流通装置は、
   第１作動部の駆動によって第１の液体の吸入及び排出を行う第１ポンプ室と、
   第２作動部の駆動によって第２の液体の吸入及び排出を行う第２ポンプ室と、
   前記第１作動部及び前記第２作動部を共通して駆動する１つの駆動モータと、
   前記駆動モータの動力を前記第１作動部又は前記第２作動部に切り換えて伝達する動力切換え機構と
   を備え、
   前記動力切換え機構は、前記駆動モータの正回転又は逆回転により、前記第１作動部と前記第２作動部との間を機械的に変位する振り子ギヤである
   ことを特徴とする液体吐出装置。

Images