JP2009172857A - 液体供給装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体をポンプ駆動に基づき加圧供給する際の加圧力を必要に応じて簡便に調整することができる液体供給装置及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ１３側となる上流側から下流側に向けてインクを供給するインク流路１６と、インク流路１６の一部をポンプ室３５としてポンプ室３５の内面の少なくとも一部を構成するダイアフラム３３が変位することによりポンプ駆動するポンプ３１と、ダイアフラム３３によりポンプ室３５と仕切られた容積可変の作動流体導入室４３と、圧力室内の空気の圧力を検出する圧力検出器４１と、圧力検出器４１の検出結果に基づき、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室３５の容積が減少する方向に変位させてポンプ室３５内からインクを吐出させる吐出駆動時におけるポンプ室３５内の圧力を制御する制御装置４４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給装置及び液体噴射装置に関する。

従来、液体噴射装置の一つとしてインクジェット式記録装置（以下、「プリンタ」という）が広く知られている。このプリンタは、液体供給源となるインクカートリッジ（以下、「カートリッジ」という）から供給されるインクを記録ヘッド（液体噴射ヘッド）からターゲットに噴射することにより印刷を行っている。こうしたプリンタにおいて、近時、例えば特許文献１に記載されるように、カートリッジ側となる上流側から記録ヘッド側となる下流側に向けてインクをポンプ駆動に基づき加圧供給するインク供給装置（液体供給装置）を備えたプリンタが提案されている。

すなわち、特許文献１のプリンタのインク供給装置は、カートリッジ内におけるインクを収容したインクパックからカートリッジのインク導出口までの流路の一部が、ダイアフラム（変位部材）により壁面の一部を構成されることにより、インクを一時貯留可能な容積可変のインク貯留部として構成されている。そして、ダイアフラムが付勢部材によって常にはインク貯留部の容積を増加させる方向に付勢される一方、その付勢力に抗してダイアフラムがアクチュエータによってインク貯留部の容積を減少させる方向に押圧されることにより、インク貯留部を一種のポンプとして機能させるようになっている。
特開平９−１６４６９８号公報

ところで、特許文献１のプリンタのインク供給装置の場合、インク貯留部の吐出駆動時にダイアフラムを押圧するアクチュエータは、支点を中心に揺動するレバー部材の作用点側の端部に設けられており、レバー部材の力点側の端部が圧縮ばねの付勢力で押し下げられることにより、ダイアフラムを押圧するようになっている。そのため、ポンプとして機能するインク貯留部から吐出されて下流側に加圧供給されるインクの圧力は、レバー部材の力点側端部を押し下げる圧縮ばねの付勢力に対応した一律の値となり、例えば記録ヘッドの最大インク吐出量、インク流路の仕様、及びインクの粘度等に応じて適切な値となるように適宜変更することは困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体をポンプ駆動に基づき加圧供給する際の加圧力を必要に応じて簡便に調整することができる液体供給装置、及びそのような液体供給装置を備えた液体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液体供給装置は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、該液体供給流路の一部をポンプ室として該ポンプ室の容積を増減させるように該ポンプ室内の内面の少なくとも一部を構成する変位部材が変位することによりポンプ駆動するポンプと、前記変位部材により前記ポンプ室と仕切られた容積可変の作動流体導入室と、該作動流体導入室内の作動流体の圧力を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、前記ポンプが前記変位部材を前記ポンプ室の容積が減少する方向に変位させて該ポンプ室内から前記液体を吐出させる吐出駆動時における前記ポンプ室内の圧力を制御する制御手段とを備える。

上記構成によれば、ポンプが変位部材をポンプ室の容積が減少する方向に変位させて該ポンプ室内から液体を下流側に加圧供給する吐出駆動時には、作動流体導入室内の作動流体の圧力制御を通じて作動流体導入室側から変位部材に対して作用する正圧力が制御される。そして、この正圧力の制御に伴い、液体が消費される下流側に向けて液体を加圧供給するためにポンプ室から吐出される液体の吐出圧も制御される。したがって、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体をポンプ駆動に基づき加圧供給する際の加圧力を必要に応じて簡便に調整することができる。

また、本発明の液体供給装置において、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、更に、前記ポンプが前記変位部材を前記ポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に前記液体を吸引する吸引駆動時における前記ポンプ室内の圧力を制御する。

上記構成によれば、ポンプが変位部材をポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に液体供給源側となる上流側から液体を吸引する吸引駆動時には、作動流体導入室内の作動流体の圧力制御を通じて作動流体導入室側から変位部材に対して作用する負圧力が制御される。そして、この負圧力の制御に伴い、液体供給源から供給される液体をポンプ室内に吸引する場合の吸引圧も制御される。したがって、液体供給源側からポンプ室内に液体を吸引する際の吸引力を液体供給装置の設計に適した吸引圧に簡便に調整することができる。

また、本発明の液体供給装置において、前記制御手段は、前記ポンプの吐出駆動時において、前記検出手段により検出される前記作動流体導入室内の作動流体の圧力が前記ポンプの吐出圧として予め設定した所定の範囲内に収まるように、前記ポンプの駆動状態を制御する。

上記構成によれば、ポンプの吐出駆動時において、ポンプ室から下流側に液体が供給されることに伴い、変位部材はポンプ室の容積を減少させる方向に変位し、変位部材によりポンプ室と仕切られた作動流体導入室は容積が増加する。そして、作動流体導入室内の容積の増加に伴って作動流体導入室内の作動流体の圧力は次第に低下し、ポンプ室から供給される液体の吐出圧も同時に低下することとなる。そのため、この作動流体導入室内の作動流体の圧力低下が検出されると、ポンプ室から供給される液体の吐出圧を上昇させるべくポンプの駆動状態が制御される。すなわち、ポンプを吸引駆動に一旦切り替えることで液体供給源側からポンプ室内に液体を吸引した後、作動流体導入室内の作動流体の圧力がポンプの吐出圧として予め設定した所定の範囲内に収まるようにポンプの吐出駆動を実行する。したがって、液体が消費される下流側に加圧供給される液体のポンプ室からの吐出圧が常に液体供給装置の仕様に適した値となるようにポンプの駆動状態を制御することができる。

また、本発明の液体供給装置において、前記所定の範囲は、液体の粘度、液体を消費する液体消費部における液体消費単位毎の最大液体消費量、及び液体を供給する液体供給流路の流路抵抗のうち少なくとも一つの変化に応じて変更される。

上記構成によれば、ポンプの駆動状態は、検出手段により検出される作動流体導入室内の作動流体の圧力が前記ポンプの吐出圧として予め設定した所定の範囲内に収まるように制御される。しかし、加圧供給される液体の粘度、液体を消費する液体消費部における液体消費単位毎の最大液体消費量、液体を供給する液体供給流路の流路抵抗などの加圧変動要因が変化した場合には、ポンプ駆動に伴う液体に対する加圧力も変動してしまうことになる。この点、上記構成によれば、そうした変動要因が変化した場合には、その変化に応じて、液体に対する加圧力に関係するポンプの吐出駆動時における作動流体導入室内の作動流体の圧力条件が変更される。そして、この作動流体の圧力条件の変更により、作動流体導入室内の作動流体が変位部材をポンプ室側へ押圧する押圧力が変化し、それによりポンプの吐出圧が変化する。そのため、ポンプから下流側へ供給される液体に対する加圧力を液体供給装置における加圧変動要因の変化に応じて適宜変更することができる。

また、本発明の液体供給装置において、前記作動流体は空気である。
上記構成によれば、作動流体は空気であるため、作動流体が例えばシリコンオイル等の液体である場合と異なり、粘性が低い分だけポンプ駆動の応答性を向上することができる。また、作動流体供給路をチューブで構成する場合には、チューブ重量も軽くなる。

また、本発明の液体供給装置において、前記ポンプにおける前記作動流体導入室内を大気開放するための大気開放手段を更に備えた。
上記構成によれば、ポンプ室内を加圧もしくは減圧する作動流体導入室内を大気圧にするための大気開放手段を有する。そのため、この大気開放手段を通じて作動流体導入室内を大気開放することにより、ポンプ室と接続された液体供給流路内の加圧状態もしくは減圧状態を必要に応じて解除することができる。

また、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記構成の液体供給装置とを備えた。
上記構成によれば、上記液体供給装置の発明と同様の効果が得られる。

以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ（以下、「プリンタ」と言う。）に具体化した第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態におけるプリンタ１１は、ターゲット（図示略）に対してインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１２と、この記録ヘッド１２に液体供給源としてのインクカートリッジ１３内に収容されているインクを供給する液体供給装置としてのインク供給装置１４を備えている。そして、インクカートリッジ１３とインク供給装置１４とにより液体供給システムとしてのインク供給システム１５が構成されている。インク供給装置１４には、インクカートリッジ１３に上流端が接続されると共に、記録ヘッド１２に下流端が接続された状態で、インクカートリッジ１３側となる上流側から記録ヘッド１２側となる下流側に向けてインクを供給するインク流路１６（液体供給流路）が設けられている。

なお、プリンタ１１には、そのプリンタ１１で使用するインクの色数（種類）に対応して複数のインク供給装置１４が設けられている。但し、それらの構成は同じであるため、図１には何れか一色のインクを供給する一つのインク供給装置１４を記録ヘッド１２及び一つのインクカートリッジ１３と共に図示している。そして、以下においては、この図１に示す一つのインク供給装置１４のインク流路１６を介して上流側のインクカートリッジ１３から下流側の記録ヘッド１２に向けてインクを供給する場合を例にして説明することにする。

図１に示すように、記録ヘッド１２には、インク供給装置１４の設置数と対応する複数（本実施形態では４つ）のノズル１７がプラテン（図示略）と対向するノズル形成面１２ａに開口形成されている。そして、これらの各ノズル１７に対して各々対応するインク供給装置１４のインク流路１６からバルブユニット１８を介してインクが供給されるようになっている。すなわち、バルブユニット１８には、インク流路１６から流入したインクを一時貯留する圧力室（図示略）がノズル１７と連通するように設けられ、その圧力室内には、ノズル１７からインクを噴射した場合に、そのインク噴射により消費したインク量に相当する分量のインクが、図示しない弁の開閉動作に基づきインク流路１６から適宜流入するようになっている。

また、プリンタ１１において記録ヘッド１２が非印刷時に位置するホームポジションには、記録ヘッド１２のノズル１７の目詰まり等を解消するべく記録ヘッド１２のクリーニングを行うメンテナンスユニット１９が設けられている。このメンテナンスユニット１９は、記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａにノズル１７を囲うように当接可能なキャップ２０と、このキャップ２０内からインクを吸引する際に駆動される吸引ポンプ２１と、この吸引ポンプ２１の駆動に伴いキャップ２０内から吸引されたインクが廃インクとして排出される廃液タンク２２を備えている。そして、クリーニング時には、キャップ２０を移動させて記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａに当接させた状態で吸引ポンプ２１を駆動し、キャップ２０の内部空間に負圧を発生させることにより記録ヘッド１２内から増粘したインクや気泡混じりのインクを廃液タンク２２に向けて吸引排出する。

一方、インクカートリッジ１３は、合成樹脂材にて略箱体形状に形成されたケース２３を備えている。ケース２３の側壁にはインクを外部に導出するためのインク導出口２４が形成されると共に、そのインク導出口２４を基端としてケース２３内に連通する連通部２５がインク流路として機能するように貫通形成されている。また、ケース２３の内部には、可撓性を有する液体収容袋からなり、液体収容部となる閉空間の内部にインクが封入（収容）されたインクパック２６を収容している。また、インクパック２６の一端には内部に封入されているインクを外部に導出するための筒状のインク導出部材２７が設けられており、このインク導出部材２７をケース２３の連通部２５に嵌合させる（連通部と導出部材が図面では、わかりにくいこととシール部材が書かれてないので修正願います）ことでインクパック２６はインクカートリッジ１３内の収容位置に固定される。

そして、インクカートリッジ１３をインク供給装置１４に接続する際には、インク導出口２４に対してインク供給装置１４からインク流路１６の上流端を構成するべく突設されたインク供給針２８が挿入されるようになっている。このとき、インク導出口２４内の図示していないシール部材によりインク供給針２８の周囲はシールされる。なお、インク導出部材２７の内部には、インクパック２６側となる上流側からインク導出口２４側となる下流側へのインクの通過のみを許容する吸引用一方向弁２９が設けられている。吸引用一方向弁２９は、インク圧力の変化やインクの流動に伴って開弁位置と閉弁位置との間を左右方向に往復移動可能な弁体２９ａと、開弁方向に可動する弁体２９ａを係止する係止部２９ｂにより構成されている。また、ケース２３の上壁には、ケース２３の内部を大気に連通させる大気連通孔３０が貫通形成され、インクが収容されたインクパック２６の外面に対して大気圧を作用させるようになっている。

次に、インク供給装置１４の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、インク供給装置１４は、インクカートリッジ１３側からインク流路１６を介して吸引したインクを記録ヘッド１２側に向けて加圧供給するポンプ３１を備えている。ポンプ３１は、略箱形状をなすポンプケース３２を有しており、ポンプケース３２内は、ダイアフラム３３によって左右二室に仕切られている。そして、ダイアフラム３３とポンプケース３２の左側壁面とによって囲み形成された容積可変の空間域がポンプ３１におけるポンプ室３５として機能するようになっている。このとき、ダイアフラム３３は、ポンプ室３５の内面の一部を構成している。なお、インク流路１６におけるポンプ室３５の上流側となる位置には、インク流路１６を開閉可能な流路開閉バルブ３６が設けられている。

また、ポンプ室３５には、インク供給装置１４におけるインク流路１６の一部を構成するインク供給チューブ３７の一端（上流端）が接続されており、このインク供給チューブ３７の他端（下流端）が記録ヘッド１２側のバルブユニット１８に接続されている。そして、ポンプ３１におけるインク供給チューブ３７との接続部となる位置には、ポンプ室３５側となる上流側から記録ヘッド１２側となる下流側へのインクの通過のみを許容する排出用一方向弁３８が配設されている。排出用一方向弁３８は、上記吸引用一方向弁２９の場合と同様に、インク圧力の変化やインクの流動に伴って開弁位置と閉弁位置との間を左右方向に往復移動可能な弁体３８ａと、開弁方向に可動する弁体３８ａを係止する係止部３８ｂにより構成されている。

また、ポンプケース３２の底壁には、空気流路３９を介してポンプ装置４０、圧力検出器４１、及び大気開放手段としての大気開放弁４２が接続されている。すなわち、ポンプ装置４０は、ダイアフラム３３とポンプケース３２の右側壁面とで囲み形成される容積可変の作動流体導入室として機能する空間域に空気流路３９を介して接続されている。そして、ポンプ装置４０は、その加圧駆動により正圧を発生し、空気流路３９を介して接続された作動流体導入室４３内にも同様に正圧を発生させる。また同様に、ポンプ装置４０は、その吸引駆動により負圧を発生し、空気流路３９を介して接続された作動流体導入室４３内にも同様に負圧を発生させる。また、圧力検出器４１は、空気流路３９を介して接続された作動流体導入室４３内の圧力を検出し、その検出結果を制御手段としての制御装置４４に対して出力する。そして、制御装置４４は、作動流体導入室４３内の圧力がポンプ装置４０の吸引駆動により所定の閾値を下回った場合には、ポンプ装置４０を加圧駆動に切り替えることにより作動流体導入室４３内の圧力がポンプ３１の吐出圧として予め設定された圧力値に到達するまで加圧するようになっている。

なお、図１には、ポンプ装置４０、圧力検出器４１、及び大気開放弁４２が、各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４毎に一つずつ設けられた構成を例示しているが、これは次のように構成してもよい。すなわち、インク供給装置１４のポンプ３１の作動流体導入室４３に接続される空気流路３９の接続端側を各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４の設置数に対応するように分岐し、その分岐した空気流路３９の各接続端を各々対応するインク供給装置１４のポンプ３１の作動流体導入室４３に接続してもよい。このように構成すれば、複数のインク供給装置１４に対してポンプ装置４０、圧力検出器４１、及び大気開放弁４２を一つ設けるだけで、各色のインク供給装置１４を駆動することができ、プリンタ１１の小型化を図ることができる。

そこで次に、以上のように構成されたプリンタ１１における作用について、特にインク供給装置１４の作用に着目して以下説明する。
まず、前提として、図１に示す状態は、新しいインクカートリッジ１３への交換直後であって、大気開放弁４２は閉弁状態にあるものとする。

さて、このような図１に示す状態から、インク供給装置１４がインクカートリッジ１３から記録ヘッド１２側へインクを供給する場合、まず、ポンプ３１をポンプ駆動させるためにポンプ装置４０を吸引駆動する。すると、ポンプ装置４０が負圧を発生し、このポンプ装置４０と空気流路３９を介して接続されたポンプ３１の作動流体導入室４３が負圧状態になる。そのため、ダイアフラム３３が作動流体導入室４３側に弾性変形（変位）し、作動流体導入室４３の容積を減少させる。すると、この作動流体導入室４３の容積減少に伴い、ダイアフラム３３を介して作動流体導入室４３と区画されたポンプ３１のポンプ室３５は逆に容積が増加する（図２参照）。

すなわち、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室３５の容積が増加する方向に変位させて吸引駆動することになる。そのため、ポンプ室３５内が負圧状態になり、その負圧がインク流路１６を介して吸引用一方向弁２９を構成する弁体２９ａに対して下流側から作用する。そして、吸引用一方向弁２９の上流側となるインクパック２６側から作用するインク圧力との圧力差に基づき弁体２９ａを右方（開弁方向）へ変位させる。その結果、インクパック２６内とポンプ室３５が連通状態となり、インクパック２６内に収容されたインクがインク供給針２８を介してポンプ室３５内に吸引される。

一方、このポンプ３１の吸引駆動時には、ポンプ室３５の負圧が排出用一方向弁３８の上流側にも作用する。ここで、ポンプ室３５内は排出用一方向弁３８の下流側となるインク供給チューブ３７内よりも低圧となり、弁体３８ａがポンプ室３５内とインク供給チューブ３７内との差圧に基づき右方（閉弁方向）へ変位する。その結果、ポンプ室３５内とインク供給チューブ３７内は非連通状態となる。

そして次には、図２に示す状態において、ポンプ３１を吐出駆動に移行するか否かを判断するために、ポンプ装置４０の吸引駆動により作動流体導入室４３内に蓄積された圧力を圧力検出器４１により検出する。そして、制御装置４４は、その検出結果が予め設定した閾値に達した時点で、ポンプ３１を吐出駆動に移行するべくポンプ装置４０を加圧駆動に切り替える。すると、ポンプ３１のダイアフラム３３がポンプ室３５側へ弾性変形（変位）し、作動流体導入室４３の容積を増加させる（図３参照）。そして、この作動流体導入室４３の容積増加に伴い、ダイアフラム３３を介して作動流体導入室４３と区画されたポンプ３１のポンプ室３５は逆に容積が減少する。なお、ポンプ装置４０の加圧駆動は、作動流体導入室４３内の圧力がポンプの吐出圧の上限値として予め設定された所定の圧力値に達した時点で停止される。

そして、このときに、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室３５の容積を減少させる方向に変位させて吐出駆動することになる。そのため、ポンプ室３５内からはインクが吐出され、その吐出圧がポンプ室３５よりも上流側ではインク流路１６を介して吸引用一方向弁２９を構成する弁体２９ａに対して下流側から作用することにより弁体２９ａを閉弁方向へ変位させる。その結果、インクパック２６内とインク流路１６が吸引用一方向弁２９の閉弁動作により非連通状態となり、インクカートリッジ１３からポンプ室３５へ吸引用一方向弁２９を介したインクの吸入が停止されると共に、ポンプ３１の吐出駆動に伴いポンプ室３５から吐出されたインクが吸引用一方向弁２９を介してインクカートリッジ１３側に逆流することが規制される。

一方、このポンプ３１の吐出駆動時には、ポンプ室３５から吐出されたインクの圧力が排出用一方向弁３８の上流側にも作用する。そのため、このポンプ３１の吐出圧が閉弁状態にある弁体３８ａを開弁動作させ、排出用一方向弁３８を介してポンプ室３５とインク供給チューブ３７内が連通する。その結果、ポンプ室３５からインクが、インク供給チューブ３７を介してバルブユニット１８に加圧状態で供給される。

そして、以後は、ダイアフラム３３に加圧されてポンプ室３５から吐出されるインクの吐出圧がインク流路１６における吸引用一方向弁２９よりも下流側の各流路域に均衡する状態が維持される。その後において、記録ヘッド１２からインクがターゲットに向けて噴射されると、そのインク噴射に伴うインクの消費量に相当する分量のインクがバルブユニット１８を介してインク流路１６内から記録ヘッド１２側に供給される。そのため、この下流側（記録ヘッド１２側）でのインク消費に伴い、その消費量に対応するインク量のインクが記録ヘッド１２側となる下流側に作動流体導入室４３内に蓄積された空気圧によりポンプ室３５の容積が減少する方向へ付勢されたダイアフラム３３の押圧力（正圧力）に基づき加圧状態で供給される。

その結果、ポンプ室３５内の容積は次第に減少し、遂にはダイアフラム３３がポンプ室３５の容積を最小にするようなポンプケース３２の左側壁面に対する当接位置近傍まで変位する（図３参照）。このとき、ポンプ室３５の容積減少に伴ってダイアフラム３３を介してポンプ室３５と区画された作動流体導入室４３は逆に容積が増加する。そして、その容積増加に伴って作動流体導入室４３内の圧力は次第に減少し、遂にはポンプ３１の吐出圧の下限値として予め設定した圧力値を下回ることとなる。

すると、制御装置４４は、ポンプ装置４０を再び吸引駆動することにより、ポンプ装置４０が負圧を発生して作動流体導入室４３が負圧状態となり、ダイアフラム３３が作動流体導入室４３側に弾性変形（変位）する。すなわち、再び、ポンプ３１が吸引駆動を開始する。その結果、ダイアフラム３３がポンプ室３５の容積を増加する方向に変位することによりポンプ室３５内が負圧状態になるため、その負圧の作用で吸引用一方向弁２９を構成する弁体２９ａが開弁方向へ変位する。したがって、インクパック２６内とインク流路１６が吸引用一方向弁２９を介して連通状態となり、インクパック２６内からインクが再びポンプ室３５内に吸引される。以後、上記と同様のポンプ３１の吐出駆動が実行されて、ポンプ室３５内からインクがインク供給チューブ３７を介して記録ヘッド１２へと加圧供給される。

ところで、ポンプ３１の吐出圧の下限値として予め設定される圧力値は、プリンタ１１の仕様によって変更することが必要になる。例えば、プリンタ１１が印刷スピードを早くするために記録ヘッドのノズル数を増やしたり、吐出間隔（一定時間内にどれだけ多く吐出できるか）を短くした仕様である場合は、記録ヘッド（液体消費部）１２がインクを噴射する毎の最大インク吐出量（液体消費単位毎の最大液体消費量）が増大する。また、プリンタ１１が大判印刷に対応したものであればインク流路１６の長さが長くなり、特殊なインクを使用する場合にはインク粘度が異なり、流路抵抗が変化する。また、使い勝手を考慮することによりインクカートリッジ装着部の位置が変化した場合は、高低差（水頭差）が変化する。そして、これらの要因が変化した場合には、ポンプ３１が吐出駆動に伴いインクを吐出する際の吐出力（すなわち、インクを加圧供給する際の加圧力）も対応して変更する必要がある。そのため、本実施形態では、ポンプ３１の吐出力が次のようにして調整される。

すなわち、記録ヘッド１２の仕様の変更に伴って最大インク吐出量が増大した場合には、インク流路１６の仕様が同じであっても流量の増大によりポンプ室３５よりも下流側の流路域で発生する圧力損失が増大するため、それに対応してポンプ３１の吐出圧の下限値として予め設定される圧力値を高くする必要がある。そこで、このような仕様のプリンタ１１にポンプ３１を搭載する場合には、制御装置４４のポンプ３１の吐出圧の下限値として予め設定される圧力値を変更することにより簡便に適切な加圧供給が可能となる。

また、インク流路１６の仕様の変更に伴ってインク流路１６の流路抵抗が増大した場合には、インク流路１６内を流動するインクの流動圧に対するインク流路１６の内壁面を介した圧力損失が増大する。この場合も、それに対応してポンプ３１の吐出圧の下限値として予め設定される圧力値を高くする必要がある。このような仕様のプリンタ１１にポンプ３１を搭載する場合にも、制御装置４４のポンプ３１の吐出圧の下限値として予め設定される圧力値を変更するだけで簡便に適切な加圧供給が可能となる。なお、インク粘度の増大に伴ってインク流路１６内を流動するインクの流動圧に対する圧力損失が増大した場合にも、同様の対処がなされる。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室３５の容積が減少する方向に変位させて該ポンプ室３５内に収容されたインクを下流側に加圧供給する吐出駆動時に、ダイアフラム３３によりポンプ室３５と仕切られた作動流体導入室４３内の空気の圧力制御を通じてダイアフラム３３に対するポンプ室３５側への押圧力（正圧力）が制御される。そして、この押圧力（正圧力）の制御に伴い、記録ヘッド１２に向けてインクを加圧供給するためにポンプ室３５から吐出されるインクの吐出圧も制御される。したがって、インクカートリッジ１３側となる上流側から下流側の記録ヘッド１２に向けてインクをポンプ駆動に基づき加圧供給する際の加圧力を必要に応じて簡便に調整することができる。

（２）上記実施形態では、ポンプ３１の吐出駆動時において、ポンプ室３５から下流側にインクが供給されることに伴い、ダイアフラム３３はポンプ室３５の容積を減少させる方向に変位し、ダイアフラム３３によりポンプ室３５と仕切られた作動流体導入室４３の容積が増加する。そして、作動流体導入室４３内の容積の増加に伴って作動流体導入室４３内の空気の圧力は次第に低下し、ポンプ室３５から供給されるインクの吐出圧も同時に低下することとなる。そのため、この作動流体導入室４３内の空気の圧力低下が検出されると、ポンプ室３５から供給されるインクの吐出圧を上昇させるべくポンプ３１の駆動状態が制御される。すなわち、ポンプ３１を吸引駆動に一旦切り替えることでインクカートリッジ１３側からポンプ室３５内にインクを吸引した後、作動流体導入室４３内の空気の圧力がポンプ３１の吐出圧として予め設定した所定の範囲内に収まるようにポンプ３１の吐出駆動を実行する。したがって、インクが消費される下流側に加圧供給されるインクの吐出圧が常にインク供給装置１４の仕様に適した値となるようにポンプ３１の駆動状態を制御することができる。

（３）上記実施形態では、記録ヘッド１２の最大インク吐出量、インク供給装置１４のインク流路１６の流路抵抗、インクの粘度などの要因がプリンタ１１の仕様に対応して変化した場合には、その変化に応じてポンプ３１の吐出駆動時における作動流体導入室４３内の空気の圧力条件が変更される。そして、この空気の圧力条件の変更により、作動流体導入室４３内の空気がダイアフラム３３をポンプ室３５側へ押圧する押圧力が変化し、それによりポンプ３１の吐出圧が変化する。そのため、ポンプ３１から下流側へ供給されるインクに対する加圧力をインク供給装置１４における要因の仕様に応じて適宜変更することができる。

（４）上記実施形態では、ポンプ３１をポンプ駆動するための作動流体として空気が使用されている。そのため、作動流体として例えばシリコンオイル等の液体を使用した場合と異なり、粘性が低い分だけポンプ駆動の応答性を向上することができる。また、作動流体供給路をチューブで構成する場合には、チューブ重量も軽くなる。

（５）上記実施形態において、インク供給装置１４は、ポンプ室３５内を加圧もしくは減圧する作動流体導入室４３内を大気圧にするための大気開放弁４２を有する。そのため、この大気開放弁４２を通じて作動流体導入室４３内を大気開放することにより、ポンプ室３５と接続されたインク流路１６内の加圧状態もしくは減圧状態を必要に応じて解除することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、ポンプ３１の作動流体導入室４３内にポンプ室３５の容積が増加する方向にダイアフラム３３を付勢する付勢部材（コイルばね等）を設けてもよい。この場合、付勢部材の付勢力に基づいてインクカートリッジ１３側からポンプ室３５内にインクを吸引することができるため、ポンプ装置４０は吸引駆動機能を備えることが不要となる。そのため、ポンプ装置４０としては加圧駆動機能のみを有するポンプ装置を使用することが可能となる。

・上記実施形態において、制御装置４４は、ポンプ３１の吐出駆動時における作動流体導入室４３内の加圧力だけでなく、ポンプ３１の吸引駆動時における作動流体導入室４３内の吸引力を圧力制御する構成としてもよい。この場合、インクカートリッジ１３側からポンプ室３５内にインクを吸引する際の吸引圧がインク供給装置１４の設計に適した値となるように簡便に調整することができる。

・上記実施形態において、ポンプ３１における吸引駆動と吐出駆動との間の切り替えは、圧力検出器４１により検出される作動流体導入室４３内の圧力に基づいて実行するのではなく、ポンプ装置４０を吸引駆動もしくは加圧駆動に切り替えてからの経過時間に基づいて実行してもよい。

・上記実施形態において、作動流体導入室４３内に導入される作動流体として空気を使用したが、シリコンオイル等の液体を作動流体として使用してもよい。
・なお、本明細書における「液体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「液体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。

本実施形態における液体噴射装置の模式図。 ポンプが吸引駆動時の液体噴射装置の模式図。 ポンプが吐出駆動時の液体噴射装置の模式図。

符号の説明

１２…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１３…液体供給源としてのインクカートリッジ、１６…液体供給流路としてのインク流路、３１…ポンプ、３３…変位部材としてのダイアフラム、３５…ポンプ室、４１…検出手段としての圧力検出器、４２…大気開放手段としての大気開放弁、４３…作動流体導入室、４４…制御手段としての制御装置。

Claims (7)

1. 液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、
   該液体供給流路の一部をポンプ室として該ポンプ室の容積を増減させるように該ポンプ室内の内面の少なくとも一部を構成する変位部材が変位することによりポンプ駆動するポンプと、
   前記変位部材により前記ポンプ室と仕切られた容積可変の作動流体導入室と、
   該作動流体導入室内の作動流体の圧力を検出する検出手段と、
   該検出手段の検出結果に基づき、前記ポンプが前記変位部材を前記ポンプ室の容積が減少する方向に変位させて該ポンプ室内から前記液体を吐出させる吐出駆動時における前記ポンプ室内の圧力を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする液体供給装置。
2. 請求項１に記載の液体供給装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、更に、前記ポンプが前記変位部材を前記ポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に前記液体を吸引する吸引駆動時における前記ポンプ室内の圧力を制御することを特徴とする液体供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置において、
   前記制御手段は、前記ポンプの吐出駆動時において、前記検出手段により検出される前記作動流体導入室内の作動流体の圧力が前記ポンプの吐出圧として予め設定した所定の範囲内に収まるように、前記ポンプの駆動状態を制御することを特徴とする液体供給装置。
4. 請求項３に記載の液体供給装置において、
   前記所定の範囲は、液体の粘度、液体を消費する液体消費部における液体消費単位毎の最大液体消費量、及び液体を供給する液体供給流路の流路抵抗のうち少なくとも一つの変化に応じて変更されることを特徴とする液体供給装置。
5. 請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の液体供給装置において、
   前記作動流体は空気であることを特徴とする液体供給装置。
6. 請求項５に記載の液体供給装置において、
   前記ポンプにおける前記作動流体導入室内を大気開放するための大気開放手段を更に備えたことを特徴とする液体供給装置。
7. 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドに前記液体を供給する請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の液体供給装置とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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