JP2010023420A - 液体供給装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送りポンプ方式の液体供給手段を備えた構成においても、液体噴射ヘッドのチョーククリーニング時に比較的高い気泡排出性を確保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】プリンタ１１は、ポンプ２３と、ポンプ２３の上流側に設けられた吸引用一方向弁４４と、ポンプ２３の下流側に設けられた吐出用一方向弁４５とを有するインク供給装置２１を備える。インク供給装置２１は、インク供給チューブ２２を通じて記録ヘッドユニット２０と連通されている。記録ヘッドユニット２０においてノズル２９に連通するインク流路３０の途中には上流側から順に、チョーク弁３１とバッファ３２と自己封止弁３３とが設けられている。チョーク弁３１からノズル２９までの流路の容積と、キャップ２６の容積との和として求まるインク容積が、ポンプ２３が１回の吐出駆動で吐出できるインク量未満となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体を噴射する噴射口を有する液体噴射ヘッドと、噴射口に負圧を付与して噴射口から液体を強制的に排出させるクリーニング手段とを備えた液体噴射装置に設けられる液体供給装置であって、液体供給流路の一部に設けられたポンプと、該ポンプの上流側と下流側に設けられた一対の一方向弁とを有する液体供給手段を備えた液体供給装置及び液体噴射装置に関する。

従来、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタでは、記録ヘッドから液体としてのインク滴をターゲット（用紙等）に噴射することで、文字や画像等の記録を行うようになっている。また、この種のプリンタには記録ヘッドへインクを供給するインク供給源としてインクカートリッジ（液体収容体）が装着される。インクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給方式には、インクカートリッジのインク液面と記録ヘッドのノズルとの高さに基づく水頭差を利用する方式や、ポンプを用いてインクを供給する方式が知られている。

このポンプを用いたインク供給装置（液体供給装置）には、加圧ポンプで加圧した空気をインクカートリッジ内に供給してその内部に収容されたインクパックを加圧してインクを供給する加圧供給方式（例えば特許文献１）や、インク流路上に設けたポンプが駆動されてその上流側に位置するインクカートリッジから吸引したインクを下流側へ吐出することでインクを供給する送りポンプ方式（例えば特許文献２）などが知られている。

特許文献２に開示された送りポンプ方式のインク供給装置は、例えばダイアフラム式ポンプ等の脈動型のポンプと、このポンプの上流側（吸引用）と下流側（吐出用）にそれぞれ設けられた一対の一方向弁（逆止弁）とを備えている。上流側の吸引用一方向弁（第１一方向弁）は、ポンプが吸引駆動されてダイアフラムがインク導入室（ポンプ室）の容積を増大させる方向へ変位しその室内のインクが減圧された状態で開弁し、ポンプが吐出駆動されてダイアフラムがインク導入室の容積を減少させる方向へ変位しその室内のインクが加圧された状態では閉弁状態に維持される。一方、下流側の吐出用一方向弁（第２一方向弁）は、ポンプが吸引駆動されてインク導入室のインクが減圧された状態では閉弁状態に維持され、ポンプが吐出駆動されてインク導入室のインクが加圧された状態で開弁するように構成されている。そして、液体供給装置のポンプが吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことで、その吸引駆動時に開弁した上流側の一方向弁を通じてインクカートリッジから吸引したインクが、その吐出駆動時に開弁した下流側の一方向弁の開弁を通じて吐出されることで、液体供給流路を通って液体噴射ヘッドユニットへ供給される。

また、液体噴射装置には記録ヘッドのクリーニングを行うためにメンテナンス装置（クリーニング手段）が設けられている。また、メンテナンス装置によるクリーニングを効果的に行うために、ノズルに負圧が及んでいるときにノズルと連通するインク流路を途中で閉弁するためのバルブ（チョーク弁）を備えるものがあった（例えば特許文献３、４）。クリーニング時には、ノズルに連通するインク流路の途中に設けられたチョーク弁を閉弁させた状態で、記録ヘッドのノズルに吸引力を及ぼすことで、閉弁したチョーク弁の下流域のインクが負圧になる。そして、負圧が十分高まった時点でチョーク弁を開弁させ、インクがインク流路を勢いよく流れてノズルから排出される。この結果、液体流路の途中で滞留していた気泡等が排出される。なお、液体供給流路の途中に気泡が滞留していると、やがてその気泡がノズルに到達し、インクが噴射されないドット抜けや噴射されたインク滴の液量が不足するなどの噴射ミスを招くことになる。
特開２００２−１９２７５１号公報（図２等） 特開２００６−２７２６６１号公報（図２、図４、図６、図８、図１０等） 特開２００４−９０４５３号公報（図２） 特開２００７−２１６６２９号公報（図２、図３）

ところで、送りポンプ式の液体供給装置では、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことで、液体を供給する構成なので、１回の吐出駆動で送ることができる液量を送った後は、次の吸引駆動のため、液体の加圧供給が一時的に停止され、次の吐出駆動が再開されると、再び液体の加圧供給が開始される。そのため、液体は加圧供給と供給停止とを交互に繰り返しながら、液体は断続的に送られる。

しかしながら、チョーククリーニングを行う際に、チョーク弁の下流域の負圧が十分高まってポンプを吐出駆動させたときに、吐出駆動１回分の送り量の液体を送り終わった時点で、次の吸引駆動のため液体の加圧供給が一旦停止されてしまう。このようにチョーククリーニングの途中で加圧供給が停止されてしまうと、液体を押し流す勢いが中断されてしまい、吸引駆動が終わって吐出駆動が再開されても、そのときまでに既に液体を押し流す勢いが落ちてしまっているため、連続的に加圧供給できる液体供給装置を用いる構成に比べ、気泡排出性が相対的に低くなるという問題があった。

特に特許文献２に開示されたプリンタでは、チョーク弁が液体供給装置側に設けられていたので、チョーク弁からノズルまでの間の液体供給流路の容積が相対的に大きく、チョーククリーニングを完結するまで、複数回の吐出駆動を行う必要があり、上記の理由から、気泡排出性が相対的に悪くなるという問題があった。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、送りポンプ方式の液体供給手段を備えた構成においても、液体噴射ヘッドのチョーククリーニング時に比較的高い気泡排出性を確保できる液体供給装置及び液体噴射装置を提供することにある。

（１）上記問題点を解決するために、本発明は、液体を噴射する噴射口を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドの噴射口に吸引力を付与して当該噴射口から液体を強制的に排出させるクリーニング手段とを備えた液体噴射装置に設けられ、前記液体噴射ヘッドに対して液体供給源からの液体を供給する液体供給装置であって、前記液体供給源と前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給流路の途中に設けられたポンプと、該ポンプの上流側及び下流側に設けられた一対の一方向弁とを有し、前記ポンプが前記液体供給源から液体を吸引する吸引駆動と、吸引した液体を吐出する吐出駆動とを行って下流側へ液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給流路によって前記液体供給手段と連通されるとともに前記液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニットと、前記液体供給流路の前記ポンプの下流側となる前記液体供給流路の途中に設けられて前記噴射口に付与された前記吸引力によって閉弁状態に保持され、閉弁状態において前記ポンプの吐出駆動による液体の供給圧により開弁する弁手段とを備え、前記弁手段は前記液体噴射ヘッドユニットに設けられていることを要旨とする。

この発明によれば、液体供給手段のポンプが吸引駆動と吐出駆動とを行うことで、吸引駆動時に液体供給源から吸引された液体が、吐出駆動時に吐出され、液体供給流路を通じて液体噴射ヘッドユニットへ供給される。そして、液体噴射ヘッドは供給された液体を噴射口から噴射する。

液体噴射ヘッドのクリーニング時は、クリーニング手段が作動され、噴射口に吸引力が付与される。そして、噴射口に付与された吸引力によって弁手段が閉弁状態に保持され、弁手段の閉弁位置から噴射口までの下流域が負圧になる。そして、負圧が十分高まった時点でポンプの吐出駆動が開始されると、その吐出駆動による液体の供給圧（吐出圧）により弁手段が開弁し、弁手段の上流側からの加圧された液体が、負圧となった下流域に一気に流れて噴射口から勢いよく排出される。この結果、効果的なクリーニング（チョーククリーニング）が行われる。

そして、弁手段が、液体噴射ヘッドユニットに設けられているため、弁手段から噴射口までの液体供給流路の容積が、例えば弁手段が液体供給手段に設けられて液体供給手段と液体噴射ヘッドユニットとを連通する流路部分の容積が含まれる構成に比べ少ないので、負圧となった下流域全体に液体を流すクリーニング（チョーククリーニング）を、ポンプの１回の吐出駆動で完結することが可能となる。例えば負圧となった下流域全体に液体が流れ終わる前のクリーニングの途中で１回の吐出駆動が終了すると、その途中段階でポンプの吸引駆動が入り液体の供給が中断されてしまい、クリーニング効果が低下する。しかし、この液体供給装置によれば、このようなクリーニングの中断を回避できることから、良好な気泡排出性を確保できる効果的なクリーニングを実現できる。

（２）また、本発明の液体供給装置では、前記弁手段は、弁室の一部を区画形成するダイアフラムを有し、当該ダイアフラムがバネ付勢されていない非バネ付勢タイプの差圧弁であることが好ましい。

この発明によれば、ダイアフラムがバネ付勢されていない非バネ付勢タイプの差圧弁であるので、ポンプが吐出駆動から吸引駆動に切り換わったときに液体の供給圧が低下しても、この供給圧の低下に直ちに反応して弁手段（差圧弁）が閉弁する。この結果、弁手段の下流域における液体の圧力が吐出駆動時の圧力からさほど下がらず比較的高く保持できる。例えばバネ付勢タイプの差圧弁であると、ある圧力になったときに開弁することになり、これはある圧力になってはじめて閉弁する弁と言えるので、ポンプの吐出駆動から吸引駆動への切り換わり時にも、ある圧力になってから閉弁する閉弁遅れが発生し、その下流域の液体の圧力がかなり低下してしまう。この下流域の液体の圧力の過度の低下は、ポンプの吸引駆動期間において、例えばその下流域に設けられて液体噴射ヘッドへの供給圧を調整する弁機構の開閉タイミングに影響するなどし、噴射口から噴射される液体の量が少なくなるなどの不具合をもたらすが、本発明の弁手段は非バネ付勢タイプの差圧弁なので、このような事態も回避できる。

（３）また、本発明の液体供給装置では、前記液体噴射ヘッドのクリーニングは、前記クリーニング手段が前記ポンプの駆動停止又は吸引駆動の状態下で作動されて前記噴射口に吸引力を付与することで前記弁手段の閉弁位置よりも下流域を負圧とし、前記弁手段の下流域の負圧が十分高まったとみなしうる設定タイミングで前記液体供給手段が前記ポンプの吐出駆動を開始することで行われることが好ましい。

この発明によれば、クリーニング手段は、ポンプの駆動停止又は吸引駆動の状態下で作動されて噴射口に吸引力を付与し、弁手段の閉弁位置よりも下流域における液体が減圧されて負圧になり、その下流域の液体の負圧が十分高まったとみなしうる設定タイミングで、液体供給手段のポンプの吐出駆動が開始される。この結果、ポンプからの液体の供給圧（吐出圧）が液体供給流路を通じて弁手段に及ぶことで弁手段が開弁し、その供給圧の液体が、弁手段の閉弁位置より下流側の負圧領域全体に一気に流れ、効果的なクリーニングが行われる。

（４）さらに本発明の液体供給装置では、前記クリーニング手段は、前記液体噴射ヘッドにおいて前記噴射口が開口する噴射口形成面に前記噴射口を囲む状態に当接可能なキャップと、該キャップの内部に吸引力を及ぼさせる吸引手段とを備え、前記ポンプが１回の吐出駆動で吐出できる液体吐出量は、前記弁手段の閉弁位置から前記噴射口までの流路の容積と、前記キャップの容積とを加えた総容積よりも大きいことが好ましい。

この発明によれば、ポンプの１回の吐出駆動で、クリーニング（チョーククリーニング）を完結できる。その結果、弁手段の閉弁位置より下流側の負圧領域全体に一気に液体を流すことができるので、無駄のない効果的なクリーニングを行える。例えば弁手段の閉弁位置より下流側の負圧領域全体に液体が流れ終わる途中で、ポンプの吐出駆動が終了してしまうと、クリーニングが中断されてしまうが、このようなクリーニングの中断を回避できることから、効果的なクリーニングを実現できる。

（５）また、本発明の液体供給装置では、前記液体噴射ヘッドユニットにおいて前記弁手段と前記噴射口との間の液体供給流路の途中には、前記ポンプの吸引駆動過程で前記液体噴射ヘッドに供給するための液体を、前記ポンプの吐出駆動過程で貯留しておくためのバッファ室が設けられていることが好ましい。

この発明によれば、液体噴射ヘッドユニットにバッファ室を設けたことにより、液体供給手段と噴射口までの流路の容積が増すことになるが、弁手段が液体噴射ヘッドユニットに設けられていることで、バッファ室を設けた割に弁手段の閉弁位置から噴射口までの流路の容積を比較的小さく済ませることができる。そのため、ポンプの１回の吐出駆動でクリーニング（チョーククリーニング）を完結できる。また、ポンプの吸引駆動過程では液体噴射ヘッドへの液体供給が中断されるが、バッファ室に貯留された液体がその下流側（噴射口側）へ供給されることで、ポンプの吸引駆動中においても液体噴射ヘッドの噴射口から噴射すべき液体が不足することがない。

（６）また、本発明の液体供給装置では、前記液体噴射ヘッドユニットにおいて前記弁手段と前記噴射口との間の液体供給流路の途中には、前記噴射口から噴射されて消費された分量の液体を前記液体噴射ヘッドで必要な供給圧に減圧して当該液体噴射ヘッドに補充する液体補充機構が設けられていることが好ましい。

この発明によれば、噴射口から噴射されて液体が消費されると、液体補充機構により、液体噴射ヘッドで必要な供給圧に減圧してその消費された分量の液体が液体噴射ヘッドに補充される。

（７）さらに本発明の液体供給装置では、前記液体噴射ヘッドユニットには、前記液体供給流路の上流側から順に、前記弁手段、バッファ室、前記液体補充機構が設けられていることが好ましい。

この発明によれば、弁手段が一番上流側に設けられているので、クリーニングにより、バッファ室及び液体補充機構の各室内の気泡を排出できる。また、ポンプの吐出駆動過程でバッファ室に貯留された液体を、ポンプの吸引駆動過程において液体補充機構を介して必要な供給圧に減圧して液体噴射ヘッドに供給できる。

（８）また、本発明は、液体噴射装置であって、上記発明の液体供給装置と、前記液体供給装置から供給された液体を噴射口から噴射する液体噴射ヘッドと、前記噴射口に負圧を付与することで当該噴射口から液体を強制的に排出させるクリーニング手段とを備えたことを要旨とする。この発明の液体噴射装置によれば、上記発明の液体供給装置と同様の作用効果を得ることができる。

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に具体化した一実施形態を図１〜図６を用いて説明する。
図１は、インクジェット式プリンタの模式平面図である。図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ１１」という）は、上方（図１の紙面と直交する手前方向）側が開口する略矩形箱状をなす本体ケース１２を備えている。本体ケース１２内の底部寄り位置には、その長手方向に沿ってプラテン１３が架設されている。プラテン１３上には、図示しない紙送り機構によりターゲットとしての記録用紙（図示略）が副走査方向（図１における上下方向）に給送されるようになっている。また、本体ケース１２内には、プラテン１３の長手方向と平行に棒状のガイド軸１４が架設されている。

このガイド軸１４には、キャリッジ１５がガイド軸１４の軸線方向に沿って往復移動可能に支持されている。キャリッジ１５は、一対のプーリ１６ａ，１６ｂ間に張設された無端状のタイミングベルト１６の一部に固定されている。本体ケース１２の背面右端寄り位置にはキャリッジモータ１７が配設されている。このキャリッジモータ１７はその駆動軸が一方のプーリ１６ａに連結されて、プーリ１６ａを回転駆動させる。キャリッジモータ１７が正逆転駆動されると、タイミングベルト１６が正逆回転し、キャリッジ１５はガイド軸１４に沿って主走査方向（図１における左右方向）に往復移動するように構成されている。

キャリッジ１５のプラテン１３に対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１８が設けられている。また、キャリッジ１５上には、記録ヘッド１８に供給される液体としてのインクの圧力調整等を行うバルブユニット１９がインク色と同数の複数個（本実施形態では４個）設けられている。そして、キャリッジ１５と共に主走査方向に往復移動する記録ヘッド１８が、プラテン１３上に給送された記録用紙（図示略）にインクを噴射することで印刷が行われるようになっている。なお、キャリッジ１５と記録ヘッド１８とバルブユニット１９等を含んで主走査方向に移動可能な部分が、記録ヘッドユニット２０となっている。

本体ケース１２の一端部（図１では右端部）には、液体供給手段としてのインク供給装置２１が設けられている。本実施形態のインク供給装置２１は、カートリッジホルダを兼ねており、複数個（図１では４個）の液体供給源（液体収容体）としてのインクカートリッジＣ１〜Ｃ４が着脱可能に装着されている。これら各インクカートリッジＣは、管路としてのインク供給チューブ２２ａ〜２２ｄ（液体供給流路）を通じて対応する各バルブユニット１９にインクを供給可能に接続されている。本実施形態のインク供給装置２１は、送りポンプ方式を採用するものであり、インクカートリッジＣ１〜Ｃ４の個々に対応する複数個（本例では４個）の脈動型のポンプ２３を内蔵している。ポンプ２３はインクカートリッジＣからインクを吸引する吸引駆動と、吸引したインクを吐出する吐出駆動とを交互に繰り返すことで、記録ヘッドユニット２０のバルブユニット１９に加圧インクを供給する。なお、本実施形態において、インクカートリッジＣ１〜Ｃ４を区別しない場合は、単にインクカートリッジＣとして説明する。同様に、各インク供給チューブ２２ａ〜２２ｄも、特に区別しない場合は、単にインク供給チューブ２２として説明する。

また、図１に示すように、本体ケース１２内においてキャリッジ１５の非印刷時の待機位置であるホームポジションに対応する位置には、クリーニング手段としてのメンテナンス装置２５が備えられている。このメンテナンス装置２５は、キャップ２６とワイパ２７とを有している。キャップ２６は上側が開放された四角箱形状を有し、図示しない昇降機構により昇降可能に設けられている。キャリッジ１５がホームポジションに到達すると、キャップ２６が昇降機構により上昇して記録ヘッド１８のノズル形成面１８ａ（図２参照）に当接することでキャッピングされるようになっている。メンテナンス装置２５は、記録ヘッド１８をキャッピングした状態にあるキャップ２６内に吸引力を及ぼすことで、キャップ２６内を負圧とし、記録ヘッド１８のノズル２９（図２参照）からインクを強制的に排出させるクリーニングを行う。このクリーニングによって、記録ヘッド１８のノズル２９と連通するインク流路内の増粘インクやそのインク流路内のインク中に混入する気泡および異物（紙粉等）などがインクと共に吸引除去され、印刷不良が防止される。クリーニングの後、キャリッジ１５がホームポジションから離れる過程で、ワイパ２７が記録ヘッド１８のノズル形成面１８ａを払拭することによりノズル２９内のインクメニスカスが整えられるようになっている。

次に、送りポンプ方式のインク供給装置について図２に従って説明する。図２は、インク供給装置の模式断面図である。なお、図２は便宜上、一つのインクカートリッジＣについてのインク加圧供給系のみ示している。

図２に示すように、記録ヘッド１８には、インク供給装置２１の設置数と対応する複数（本実施形態では４つ）のノズル２９がプラテン１３（図１参照）と対向するノズル形成面１８ａに開口形成されている。そして、各インク供給装置２１からインク供給チューブ２２を通じて記録ヘッドユニット２０内のインク流路３０に供給されたインクは、インク流路３０上に設けられた弁手段としてのチョーク弁３１、バッファ室としてのバッファ３２及び液体補充機構としての自己封止弁３３を経由してノズル２９へ供給されるようになっている。

ここで、チョーク弁３１は、記録ヘッド１８のメンテナンス時に後述するチョーククリーニングを行うためにインク流路３０を途中箇所で閉塞するために閉弁する弁である。このため、クリーニング時以外の印刷中を含む通常時にはチョーク弁３１は開弁している。

また、バッファ３２は、インクを一時的に貯留しておくためのインク貯留室である。例えばベタ印刷を行うときのように記録ヘッド１８のノズル２９からの一走査当たりのインク噴射量が非常に多い場合でも、ポンプ２３の吸引駆動のためインク供給が中断されている間でも記録ヘッドユニット２０側のインクが不足しないように予めインクを余分に貯留しておくために設けられたものである。バッファ３２は、ポンプ２３の吸引駆動のためにインク供給が中断されている期間において、記録ヘッド１８に対し補充が必要と想定される最大インク量に少量のマージンを付加した量のインクを貯留できる室容積に設定されている。

また、自己封止弁３３は、ノズル２９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を記録ヘッド１８で必要なインク圧（ヘッド供給圧）に調整しつつ補給するように開閉する弁である。本実施形態の自己封止弁３３は大気圧とインク圧との差圧を利用して開閉するダイアフラム式の差圧弁であり、記録ヘッド１８側に適切なインク圧を補給するためには、自己封止弁３３の後述するインク室に所定インク圧が印加されている必要がある。これらのチョーク弁３１、バッファ３２及び自己封止弁３３の詳細な構成については後述する。なお、４つのノズル２９は、図２における紙面直交方向に一定のノズルピッチで複数個ずつ配置されてそれぞれノズル列を形成している。このノズル列の方向（図１の紙面直交方向）は、シリアルプリンタでは用紙搬送方向に一致している。

また、記録ヘッド１８のノズル２９の目詰まり等を解消するべく記録ヘッド１８のクリーニングを行うメンテナンス装置２５は、記録ヘッド１８のノズル形成面１８ａにノズル２９を囲うように当接可能なキャップ２６と、このキャップ２６内からインクを吸引する際に駆動される吸引手段としての吸引ポンプ３５と、この吸引ポンプ３５の駆動に伴いキャップ２６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３６とを備えている。そして、クリーニング時には、図２に示す状態からキャップ２６を上昇させて記録ヘッド１８のノズル形成面１８ａに当接させた状態で吸引ポンプ３５を駆動し、キャップ２６の内部空間に吸引力を及ぼすことで負圧を発生させ、その負圧により記録ヘッド１８のノズル２９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３６に向けて吸引排出するようにしている。このときチョーク弁３１が閉弁状態とされ、バッファ３２及び自己封止弁３３の各室を含む流路内のインク圧が負圧とされた後、ポンプ２３の吐出駆動を開始してチョーク弁３１を開弁することで、それまでチョーク弁３１の閉弁位置より下流側で負圧となっていた領域全域に、ポンプ２３から供給された加圧ンクを一気に流すチョーククリーニングが行われる。

一方、インクカートリッジＣは、内部がインクを収容するインク室３７ａとされた略箱体形状のケース３７を備えている。ケース３７の下壁からはインク室３７ａ内に連通する筒部３８が下方に向けて突出して形成され、筒部３８の先端にはインクを導出可能なインク供給口３９が形成されている。そして、インクカートリッジＣをインク供給装置２１に接続する際には、このインク供給口３９に対してインク供給装置２１から突設されたインク供給針４０が挿入されるようになっている。また、ケース３７の上壁には、インクが収容されたインク室３７ａ内を大気に連通させる大気連通孔３７ｂが貫通して形成され、インク室３７ａ内に収容されたインクの液面に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２１の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、インク供給装置２１には、インク供給針４０からインク供給チューブ２２と接続具４１を介して連通されるインク排出口４２（インク吐出口）までの間を連通させる液体供給流路の一部を構成するインク流路４３が形成されている。そして、インク供給装置２１は、そのインク流路４３の途中に、前述の脈動型のポンプ２３（ダイアフラム式ポンプ）と、このポンプ２３の上流側に設けられた吸引用一方向弁４４（吸引用逆止弁）と、ポンプ２３の下流側に設けられた吐出用一方向弁４５（吐出用逆止弁）とを備えている。なお、接続具４１はＯリング等のシール部材４６を介してインク供給装置２１の裏面端部に取り付けられ、インク供給チューブ２２とインク排出口４２とを連通する。

図２に示すように、インク供給装置２１は、基台となる合成樹脂製の第１流路形成部材５１と、この第１流路形成部材５１上に積層状態に組み付けられる同じく樹脂製の第２流路形成部材５２と、その組み付け時に両流路形成部材５１，５２の間に挟み込まれるゴム板等からなる可撓性部材５３とを備えている。

ここで、第１流路形成部材５１の下面一端部（図２では右端部）には、平面視円形状をなす凹部５４が形成され、その上面他端部（図２では左端部）には同じく平面視円形状をなす凹部５５が形成されている。２つの凹部５４，５５は同程度の内径及び深さを有している。

そして、図２に示すように、凹部５４は、インク供給針４０の直下に位置し、インク供給針４０の孔に連通する貫通孔４８が凹部５４の底面に開口している。凹部５４は、第１流路形成部材５１の裏面に形成された溝５６と、第１流路形成部材５１を厚み方向に貫通する貫通孔５７とを通じて第１流路形成部材５１の上面に開口している。一方、凹部５５は、第１流路形成部材５１を厚み方向に貫通する貫通孔５８と、第１流路形成部材５１の裏面に形成された溝５９と、第１流路形成部材５１を厚み方向に貫通する貫通孔６０とを通じて第１流路形成部材５１の上面に開口している。また、この凹部５５は、第１流路形成部材５１の上面端部（図２における左端部）に形成された溝６１と、第１流路形成部材５１を厚み方向に貫通する貫通孔６２とを通じてインク排出口４２に連通している。なお、２つの貫通孔５７，６０は、第１流路形成部材５１の上面において可撓性部材５３の配置領域内の二位置に開口している。

一方、第２流路形成部材５２は、この第１流路形成部材５１上に可撓性部材５３を間に介在させて積層される。この第２流路形成部材５２の下面には、円錐台状の凹部６３が形成されている。そして、可撓性部材５３は、第１流路形成部材５１の上面と第２流路形成部材５２の凹部６３との間を上下に仕切って介在するように挟み込まれている。可撓性部材５３の両面周縁部に突設されたシール部５３ａを第１流路形成部材５１と第２流路形成部材５２とで挟み込むことで、可撓性部材５３はその周縁部で液密状態にシールされている。可撓性部材５３のうちシール部５３ａで囲まれた平面視円形の部分が、弾性変形することにより変位可能なダイアフラム６４として機能するようになっている。

図２に示すように、可撓性部材５３のダイアフラム６４となる部分は、上側の凹部６３内に配設されたコイルバネ６５の付勢力により下側に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、第１流路形成部材５１の上面略中央部と、第２流路形成部材５２と、ダイアフラム６４とコイルバネ６５等により脈動型のポンプ２３が構成されている。ダイアフラム６４とその下側の第１流路形成部材５１の上面とで囲み形成される容積可変の空間域がポンプ２３におけるポンプ室２３ａとして機能するようになっている。このポンプ室２３ａは、２つの貫通孔５７，６０と連通している。また、ダイアフラム６４とその上側の第２流路形成部材５２の凹部６３とで囲み形成される容積可変の空間域がポンプ２３における負圧室２３ｂとして機能するようになっている。なお、第２流路形成部材５２の上面には、負圧室２３ｂと連通する貫通孔６６が内部を通る管部５２ａが突設されている。

一方、吸引用一方向弁４４は、凹部５４の開口部に蓋をするように嵌着又は螺着された閉塞部材６７と凹部５４とで囲み形成された空間域よりなる弁室６８と、この弁室６８内に収容された円板状のゴム片からなる弁体６９とを備えている。凹部５４の底面には、貫通孔４８の開口を囲む円環状の突部よりなる弁座７０が形成されており、弁体６９は弁座７０に当接する閉弁位置と、弁座７０から離間して閉塞部材６７の内底面に当接する開弁位置との間で移動可能となっている。すなわち、吸引用一方向弁４４は、弁体６９が弁座７０に当接することで閉弁し、弁体６９が弁座７０から離間することで開弁するようになっている。なお、インク供給針４０の孔と貫通孔４８とにより、インクカートリッジＣのインク供給口３９と吸引用一方向弁４４とを連通する第１インク流路４３ａが構成されている。

ここで、吸引用一方向弁４４の開弁状態における弁体６９と弁座７０との間の隙間は比較的狭く設定され、弁座７０の中央開口から第１インク流路４３ａへ流入するインクの流れが発生すると、その流れに引き寄せられて弁体６９が閉弁方向へ移動するようになっている。第１流路形成部材５１の裏面及び閉塞部材６７の外面には、溝５６，５９を含む領域にフィルム７１が熱溶着されている。そして、溝５６とフィルム７１とにより囲み形成された空間域と貫通孔５７とにより、吸引用一方向弁４４の弁室６８とポンプ２３のポンプ室２３ａとを連通する第２インク流路４３ｂが形成されている。

また、吐出用一方向弁４５は、凹部５５の開口部に蓋をするように嵌着又は螺着された閉塞部材７２と凹部５５とで囲み形成された空間域よりなる弁室７３と、この弁室７３内に収容された円板状のゴム片からなる弁体７４とを備えている。弁室７３は、溝５９とフィルム７１とにより囲み形成された空間域と２つの貫通孔５８，６０とにより形成される第３インク流路４３ｃを通じてポンプ２３のポンプ室２３ａと連通している。

凹部５５の底面には、貫通孔５８の開口を囲む円環状の突部よりなる弁座７５が形成されており、弁体７４は弁座７５に当接する閉弁位置と、弁座７５から離間して閉塞部材７２の内底面に当接する開弁位置との間で移動可能となっている。すなわち、吐出用一方向弁４５は、弁体７４が弁座７５に当接することで閉弁し、弁体７４が弁座７５から離間することで開弁するようになっている。

吐出用一方向弁４５の開弁状態において弁体７４と弁座７５間の隙間は比較的狭く設定され、弁座７５の中央部開口から第３インク流路４３ｃへ流入するインクの流れが発生すると、その流れに引き寄せられて弁体７４が閉弁位置へ移動するようになっている。また、第１流路形成部材５１の上面及び閉塞部材７２の外面には、溝６１を含む領域にフィルム７６が熱溶着されている。そして、溝６１とフィルム７６とにより囲み形成された空間域と貫通孔６２とにより、吐出用一方向弁４５の弁室７３とインク排出口４２とを連通する第４インク流路４３ｄが形成されている。

さらに、図２に示すように、ポンプ２３の管部５２ａには二股状に分岐した空気流路７７を介して吸引ポンプ等からなる負圧発生装置７８と大気開放機構７９とが接続されている。負圧発生装置７８は、正逆回転可能な駆動モータ８０が正転駆動した場合に図示しないワンウェイクラッチを介して伝達される駆動力により駆動して負圧を発生し、空気流路７７を通じて接続されたポンプ２３の負圧室２３ｂに負圧が導入されるようになっている。

一方、大気開放機構７９は、大気開放孔８１が形成されたボックス８２内にシール部材８３を大気開放孔８１側に付設してなる大気開放弁８４が収容され、その大気開放弁８４が常にはコイルバネ８５の付勢力により大気開放孔８１を封止する閉弁方向に付勢された構成をしている。そして、大気開放機構７９は、駆動モータ８０が逆転駆動した場合に、図示しないワンウェイクラッチを介して伝達される駆動力に基づきカム機構８６が作動し、そのカム機構８６の作動により大気開放弁８４がコイルバネ８５の付勢力に抗して開弁方向に変位するように構成されている。すなわち、大気開放機構７９は、空気流路７７を介して接続された負圧室２３ｂが負圧状態になっている場合には、大気開放弁８４が開弁動作することにより、その負圧室２３ｂ内を大気に開放して負圧状態を解消するようになっている。

なお、インク供給装置２１は、ポンプ２３及び一対の一方向弁４４，４５を備えてなるインク供給部を、インク色と同数の複数個（本例では４個）内蔵している。そして、各ポンプ２３の管部５２ａに、複数本（本例では４本）に分岐した空気流路７７の先端部分がそれぞれ接続されることで、負圧発生装置７８、大気開放機構７９及び駆動モータ８０が複数のポンプ２３間で共有されるようになっている。

次に、記録ヘッドユニット２０に内蔵されるチョーク弁３１、バッファ３２及び自己封止弁３３の構成及び機能について説明する。図４は、記録ヘッドユニットの模式断面図を示す。

図４に示すように、記録ヘッドユニット２０を構成するキャリッジ１５から下方へ延出する一対の支持アーム１５ａには、記録ヘッド１８がノズル形成面１８ａをプラテン１３（図１参照）に対向させた水平姿勢に支持された状態でネジ８８を用いて固定されている。そして、バルブユニット１９は、記録ヘッド１８の上側に配置された状態で図示しない支持部を介してキャリッジ１５に固定されている。このバルブユニット１９は板状の流路形成部材９０を備えている。

流路形成部材９０は、図４における上面左端部に開口するインク導入口９１と、その下面右端部に突設されたインク導出用の管部９２と、インク導入口９１と管部９２との間を連通するインク流路３０とを有している。このインク流路３０の途中には、上流側（インク導入口９１側）から順に、チョーク弁３１、バッファ３２、自己封止弁３３がそれぞれ配置されている。

インク供給チューブ２２の他端（下流端）に設けられた配管接続具９４がシール部材９５を介してバルブユニット１９の上面左端部の取付箇所に取り付けられることで、インク供給チューブ２２とインク導入口９１とが連通するようになっている。また、管部９２は、図４において記録ヘッド１８の上面右端部に凹設された凹部１８ｂにその外周側に円環状のシール部材９６を介する状態で挿通されており、これによりバルブユニット１９のインク流路９３と記録ヘッド１８のインク流路９７とが接続された状態にある。

流路形成部材９０の上面には、平面視円形の三つの凹部９８、９９，１００が、図４における左側からこの順で横並び配置された状態で凹設されている。また、流路形成部材９０の裏面右端部には、その厚み方向に凹部１００と対向する凹部１０１が凹設されている。これら２つの凹部１００，１０１は、流路形成部材９０の厚み方向に貫通する連通孔１０２を通じて連通している。また、凹部９８の底部中央部には筒部１０３が突設されている。

また、流路形成部材９０には、インク流路３０の一部を構成する６つの貫通孔１０４〜１０９が形成されている。すなわち、図４の左側から順に、インク導入口９１と連通する貫通孔１０４、凹部９８の底面において筒部１０３の外側で開口する貫通孔１０５、筒部１０３に連通する貫通孔１０６、凹部９９の底面に開口する一対の貫通孔１０７，１０８、及び管部９２に連通する貫通孔１０９が、それぞれ流路形成部材９０の厚み方向に貫通して形成されている。さらに流路形成部材９０の裏面には、同じくインク流路３０の一部を構成する３本の溝１１０〜１１２が形成されている。すなわち、２つの貫通孔１０４，１０５を連通する溝１１０、２つの貫通孔１０６，１０７を連通する溝１１１、及び凹部１０１の側壁面に開口する連通孔１１２ａと貫通孔１０８とを連通する溝１１２がそれぞれ形成されている。

流路形成部材９０の裏面には溝１１０〜１１２を含む領域にフィルム１１３が熱溶着されている。溝１１０とフィルム１１３とで囲み形成された空間域と２つの貫通孔１０４，１０５とにより第１流路９３ａが形成されている。また、溝１１１とフィルム１１３とで囲み形成された空間域と２つの貫通孔１０６，１０７とにより第２流路９３ｂが形成されている。さらに溝１１２とフィルム１１３とで囲み形成された空間域と連通孔１１２ａと貫通孔１０８とにより第３流路９３ｃが形成されている。また、貫通孔１０９により第４流路９３ｄが形成されている。そして、これら第１〜第４流路９３ａ〜９３ｄにより、インク流路３０が構成されている。

チョーク弁３１は、凹部９８と、筒部１０３と、流路形成部材９０の上面（表面）に凹部９８の開口を塞ぐように熱溶着されたフィルム１１４とにより形成されている。凹部９８とフィルム１１４とで囲み形成された空間域がインク室１１５となっている。フィルム１１４は撓んでいない状態（図４に実線で示す状態）においては、筒部１０３の上端面から離間している。また、第１流路９３ａを通じてインク室１１５に供給されていた加圧インクの圧力が低下し始めてインク室１１５が減圧し始めた場合、あるいは第２流路９３ｂを通じて筒部１０３内へインクが流入する吸引力が及ぶ場合に、フィルム１１４は図４に二点鎖線で示すように筒部１０３の上端面に当接して閉弁するようになっている。

バッファ３２は、凹部９９と、この凹部９９の開口を塞ぐように流路形成部材９０の上面に熱溶着されたフィルム１１６とにより形成されている。凹部９９とフィルム１１６とで囲み形成された空間域がインク貯留室１１７となっている。フィルム１１６は弛みがなくてもよいが、本例では少し弛みを付けて熱溶着されている。

図４に示すように、自己封止弁３３は、凹部１００と、この凹部１００の開口を塞ぐように流路形成部材９０の上面に熱溶着されたフィルム１１８とを備えている。さらに自己封止弁３３は、連通孔１０２に軸部１１９ａを挿通する状態で凹部１０１内に収容された弁体１１９と、凹部１０１の開口部に蓋をするように嵌着又は螺着された閉塞部材１２０と弁体１１９との間に介装されて弁体１１９をその軸部１１９ａがフィルム１１８を外側へ押圧する方向へ付勢するコイルバネ１２１とを備えている。また、フィルム１１８において弁体１１９の軸部１１９ａが当接する箇所には受圧板１２２が固着されている。そして、凹部１００とフィルム１１８とで囲み形成された空間域が圧力室１２３となっており、凹部１０１と閉塞部材１２０とで囲み形成された空間域がインク室１２４となっている。連通孔１０２の周囲で弁体１１９の当接する部分が弁座１２５となっており、弁体１１９には弁座１２５と当接可能な部位に環状のシール部（図示せず）が設けられている。

なお、流路を形成するフィルム７１，７６，１１３にはアルミ蒸着フィルムが用いられ、チョーク弁３１、バッファ３２及び自己封止弁３３でダイアフラムとして使用されるフィルム１１４，１１６，１１８にはシリカ蒸着フィルムが用いられている。シリカ蒸着フィルムであると、アルミ蒸着フィルムに比べ、フィルムが撓み変形を繰り返しても蒸着が剥がれにくく、蒸着材質によるガス透過性を低く保ち、フィルムを空気がガス透過してインク中に溶解することを効果的に防止できるようになっている。

チョーク弁３１のインク室１１５は第１流路９３ａを通じてインク供給チューブ２２と連通し、筒部１０３は第２流路９３ｂを通じてバッファ３２のインク貯留室１１７と連通している。また、バッファ３２のインク貯留室１１７は第３流路９３ｃを通じて自己封止弁３３のインク室１２４と連通している。そして、自己封止弁３３の圧力室１２３は第４流路９３ｄを通じて記録ヘッド１８側のインク流路９７と連通している。

記録ヘッド１８内においてインク流路９７は各ノズル２９と連通している。また、記録ヘッド１８内には、例えば圧電素子、静電素子あるいはヒータよりなる噴射素子（図示せず）が各ノズル２９毎に設けられており、噴射素子に通電されることでノズル２９に連通する状態でノズル毎に区画された室内のインクに噴射圧が付与されてそれに対応するノズルからインク滴が噴射されるようになっている。

ノズル２９からインクが噴射されてインクが消費されると、圧力室１２３のインクが減量してそのインク圧が減圧し、その減圧した圧力室１２３のインク圧と大気圧との差圧に基づきフィルム１１８が圧力室１２３側へ撓み変形することで弁体１１９がコイルバネ１２１の付勢力に抗して開弁位置に移動し、これにより自己封止弁３３が開弁して、インクがインク室１２４から圧力室１２３へ流入する。圧力室１２３へインクが流入すると、やがてフィルム１１８から弁体１１９が受ける力にコイルバネ１２１の付勢力が打ち勝って弁体１１９が再び閉弁位置に移動する。このようにインクの消費に連れて自己封止弁３３が開閉動作することで、記録ヘッド１８へインクが適宜に流入するようになっている。

また、自己封止弁３３は、コイルバネ１２１の付勢力により弁体１１９を介してフィルム１１８を圧力室１２３の外側へ押圧している構成の差圧弁なので、圧力室１２３のインク圧は負圧に保持される。この圧力室１２３のインク圧（負圧）が、記録ヘッド１８に供給すべきインクの供給圧（ヘッド供給圧）になるようにコイルバネ１２１のバネ定数等が設定されている。よって、自己封止弁３３のインク室１２４に供給されたインクは、圧力室１２３で減圧されつつ第４流路９３ｄを通じて記録ヘッド１８のインク流路９７に供給されるようになっている。ここで、自己封止弁３３の開閉タイミングは、コイルバネ１２１の付勢力やフィルム１１８の復元力の他、圧力室１２３のインク圧とインク室１２４のインク圧に基づき弁体１１９に働く開弁方向の力と閉弁方向の力のバランスにより決まる。そのため、圧力室１２３のインク圧を所定範囲内のヘッド供給圧に保持するためには、インク室１２４に供給されるインク圧をあまり変動しないように所定範囲内に保持する必要がある。

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２１の作用に着目して以下説明する。図３（ａ）は吸引駆動時のインク供給装置の断面を示し、図３（ｂ）は吐出駆動時のインク供給装置の断面を示す。

まず、前提として、図２に示す状態は、新旧インクカートリッジの交換直後であって、ポンプ２３のダイアフラム６４は、コイルバネ６５の付勢力で下側の第１流路形成部材５１の上面に押し付けられた状態にあるものとする。また、吸引用一方向弁４４の弁体６９、吐出用一方向弁４５の弁体７４は共に閉弁位置にあるものとする。そして、大気開放機構７９は大気開放弁８４が大気開放孔８１を封止した閉弁状態にあるものとする。

さて、このような図２に示す状態から、インク供給装置２１がインクカートリッジＣ側から記録ヘッドユニット２０側へインクを供給する場合、まず、ポンプ２３をポンプ駆動させるために、駆動モータ８０が正転駆動される。すると、負圧発生装置７８が負圧を発生し、この負圧発生装置７８と空気流路７７を介して接続されたインク供給装置２１の負圧室２３ｂが負圧状態になる。そのため、ポンプ２３のダイアフラム６４がコイルバネ６５の付勢力に抗して負圧室２３ｂ側に弾性変形（変位）し、負圧室２３ｂの容積を減少させる（図３（ａ）参照）。すると、この負圧室２３ｂの容積減少に伴い、ダイアフラム６４を介して負圧室２３ｂと区画されたポンプ室２３ａは逆に容積が増加する。

すなわち、ポンプ２３がダイアフラム６４をポンプ室２３ａ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。具体的には、ダイアフラム６４が図３（ｂ）に示す下死点位置から図３（ａ）に示す上死点位置に変位する。そのため、ポンプ室２３ａ内が負圧状態になり、その負圧が第２インク流路４３ｂを介して吸引用一方向弁４４の弁室６８に作用し、弁室６８のインク圧力（負圧）と第１インク流路４３ａのインク圧（ほぼ大気圧）との圧力差に基づき弁体６９が弁座７０から離間する方向へ移動する。その結果、第１インク流路４３ａと第２インク流路４３ｂが連通状態となり、インクカートリッジＣ内からインクが、第１インク流路４３ａ、弁室６８、第２インク流路４３ｂを経由して、ポンプ室２３ａ内に吸引される。

一方、このポンプ２３の吸引駆動時には、ポンプ室２３ａの負圧が第３インク流路４３ｃを介してポンプ室２３ａよりも下流側の第３インク流路４３ｃにも作用する。しかし、第３インク流路４３ｃの下流側が連通する吐出用一方向弁４５の弁室７３では、負圧のインク圧がかかるので、弁体７４が弁座７５に当接する状態にあり、その閉弁状態は弁体７４に対して第３インク流路４３ｃの上流側からポンプ２３の吐出駆動によって所定の正圧（例えば、１３ｋＰａ以上の圧力）のインク吐出圧が作用しない限り開弁状態に移行しないように設定されている。したがって、この場合、吐出用一方向弁４５の弁体７４は、負圧が作用しているため、その閉弁状態が維持される。

そして次には、図３（ａ）に示す状態において、駆動モータ８０が逆転駆動される。すると、大気開放機構７９のカム機構８６の作動により大気開放弁８４がコイルバネ８５の付勢力に抗して開弁動作し、負圧状態にある負圧室２３ｂを大気開放する。そのため、ポンプ２３のダイアフラム６４がコイルバネ６５の付勢力により下方（すなわち、ポンプ室２３ａの内底面側）へ弾性変形（変位）し、負圧室２３ｂの容積を増加させる（図３（ｂ）参照）。すると、この負圧室２３ｂの容積増加に伴い、ダイアフラム６４を介して負圧室２３ｂと区画されたポンプ２３のポンプ室２３ａは逆に容積が減少する。

すなわち、ポンプ２３がダイアフラム６４をポンプ室２３ａ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。具体的には、図３（ｂ）に示すように、ダイアフラム６４が上死点位置から下死点位置の方向に変位して、ポンプ室２３ａ内に吸引されていたインクを所定の圧力（例えば、３０ｋＰａ程度の圧力）で加圧する。そのため、ポンプ室２３ａ内からはインクが吐出され、その吐出圧がポンプ室２３ａよりも上流側では第２インク流路４３ｂを介して吸引用一方向弁４４の弁室６８に作用し、弁体６９が弁座７０に当接するように移動する。その結果、第１インク流路４３ａと第２インク流路４３ｂが吸引側の弁体６９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Ｃからポンプ室２３ａへの吸引用一方向弁４４を経由したインクの吸入が停止されるとともに、ポンプ２３の吐出駆動に伴いポンプ室２３ａから吐出されたインクが吸引用一方向弁４４を経由してインクカートリッジＣ側に逆流することが規制される。

一方、このポンプ２３の吐出駆動時には、ポンプ室２３ａから吐出されたインクの圧力（例えば、３０ｋＰａ程度の圧力）が第３インク流路４３ｃを介してインク流路４３の下流側にも作用する。そのため、このポンプ２３の吐出圧が閉弁状態にある吐出側の弁体７４を開弁動作させ、吐出用一方向弁４５の弁室７３を介して第３インク流路４３ｃと第４インク流路４３ｄが連通する。その結果、ポンプ室２３ａ内からインクが、第３インク流路４３ｃ、弁室７３、第４インク流路４３ｄ、インク供給チューブ２２を経由して、バルブユニット１９に加圧状態で供給される。

そして、以後は、ダイアフラム６４に加圧されてポンプ室２３ａから吐出されるインクの吐出圧が、インク流路４３における吸引用一方向弁４４の閉弁位置の下流側の各流路域に及んだ状態が維持される。その後において、記録ヘッド１８からインクがターゲット（図示略）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自己封止弁３３の開弁に伴いインク流路４３内から記録ヘッドユニット２０側に供給される。そのため、この下流側（記録ヘッドユニット２０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、コイルバネ６５の付勢力でポンプ室２３ａの容積が減少する方向へ付勢されたダイアフラム６４の押圧力に基づき記録ヘッドユニット２０側（下流側）へ加圧状態で供給される。

その結果、ポンプ室２３ａ内の容積が次第に減少し、遂にはダイアフラム６４が下死点位置付近まで変位するとともに、吐出側の弁体７４が第４インク流路４３ｄを閉塞する閉弁位置付近まで移動するようになる。ちなみに、本実施形態では、この時点でダイアフラム６４に押圧されてポンプ室２３ａから吐出されるインクの吐出圧は１３ｋＰａ程度となる。

すると、駆動モータ８０が再び正転駆動され、大気開放機構７９では大気開放弁８４が大気開放孔８１を閉塞する閉弁位置に変位するとともに、負圧発生装置７８が負圧を発生して負圧室２３ｂが負圧状態となり、ダイアフラム６４がコイルバネ６５の付勢力に抗して、負圧室２３ｂ側に弾性変形（変位）する。すなわち、再び、ポンプ２３が吸引駆動を開始する。その結果、ダイアフラム６４がポンプ室２３ａの容積を増加させるべく上死点位置に変位し、ポンプ室２３ａ内が負圧状態になるため、その負圧の作用で吸引側の弁体６９が開弁方向へ移動して弁座７０から離間する。従って、第１インク流路４３ａと第２インク流路４３ｂが吸引用一方向弁４４の弁室６８を介して連通状態となり、インクカートリッジＣ内からインクが再びポンプ室２３ａ内に吸引される。以後、上記と同様のポンプ２３の吐出駆動が実行されて、ポンプ室２３ａ内からインクが下流側のインク流路域を経由して記録ヘッドユニット２０へと加圧供給される。

ところで、プリンタ１１においては、ノズル２９を通じて記録ヘッド１８内に気泡が進入したり、合成樹脂製のインク供給チューブ２２をガス透過してインク中に溶解した空気がインク中で気泡に成長したりする場合がある。そして、インク中に混入した気泡は、インク流路３０の途中に設けられたバッファ３２や自己封止弁３３の各室などの広い空間に滞留しやすく、そのまま放置すると、やがて大きく成長した気泡がノズル２９へ流れ、噴射ミスの原因となる。また、ノズル２９からインク溶媒が蒸発することによるインク粘度の上昇や固化、塵埃の付着によりノズルに目詰まりを生じたりすることがあり得る。そこで、こうした場合には、インク流路３０の途中に設けたチョーク弁３１を閉弁させた状態で記録ヘッド１８内を吸引し、ある程度まで負圧が高まった段階でチョーク弁３１を開弁させて、記録ヘッド１８内から気泡混じりの増粘したインクを一気に吸引除去する、いわゆるチョーククリーニングを実行している。このようなチョーククリーニングを、本実施形態のプリンタ１１では、次のようにして実行している。

すなわち、まず図２に示す状態において、キャップ２６を記録ヘッド１８のノズル形成面１８ａに対してノズル２９を囲うように当接させ、その状態において吸引ポンプ３５が駆動される。すると、記録ヘッド１８のノズル形成面１８ａに当接したキャップ２６内が負圧状態になるため、その負圧に基づく吸引力がノズル２９に付与されてノズル２９を通じてインク流路３０内が吸引される。このとき、チョーク弁３１は、インク流路３０を通じて負圧がインク室１１５に作用するので、インク圧（負圧）と大気圧との差圧に基づきフィルム１１４がインク室１１５側へ凹むように撓んで筒部１０３の上端面に当接して開口を塞ぐ。その結果、チョーク弁３１は閉弁する。

そして次に、駆動モータ８０が正転駆動され、負圧発生装置７８の駆動に伴い、ポンプ２３が吸引駆動されるため、吸引用一方向弁４４の弁体６９が開弁状態になり、インクカートリッジＣ側からインクがポンプ室２３ａ内に吸引される。そして、ポンプ室２３ａ内がダイアフラム６４の上死点位置への変位に伴い容積を増加させ、インクを吸引すると、次には、駆動モータ８０が逆転駆動される。すると、大気開放機構７９が大気開放弁８４を開弁させて負圧室２３ｂの負圧状態を解消するため、コイルバネ６５の付勢力によりダイアフラム６４がポンプ室２３ａの容積を減少させる方向に付勢され、ポンプ室２３ａ内からインクが例えば３０ｋｐａ程度のインク吐出圧で吐出される。

その結果、吸引用一方向弁４４の弁体６９が閉弁状態になると共に、吐出用一方向弁４５の弁体７４が開弁状態となり、ポンプ室２３ａ内から吐出された加圧状態のインクが吐出用一方向弁４５よりも下流側に加圧供給される。その結果、チョーク弁３１のインク室１１５に加圧インクが供給されてインク室１１５の圧力が高まるため、チョーク弁３１のフィルム１１４が筒部１０３から離間してチョーク弁３１が開弁する。そして、その時点でチョーク弁３１の下流域の負圧が十分高まっており、その段階で、チョーク弁３１より上流側に加圧インクが供給されている状態から、チョーク弁３１が一気に開弁する。そのため、チョーク弁３１よりも上流側のインクが勢い良くインク流路３０を流れて記録ヘッド１８のノズル２９から吸引排出される。その結果、ノズル２９内の増粘あるいは固化したインクや、そのインク中に混入する紙粉等の塵埃や、インク流路３０内に残っている気泡混じりインクが一気にノズル２９からキャップ２６内に排出される。そして、キャップ２６内に排出された廃インクは、更に廃液タンク３６に排出される。

そして、この場合において、ポンプ室２３ａよりも上流側の吸引用一方向弁４４は閉弁しているので、チョーク弁３１が開弁してインクが記録ヘッド１８側に勢い良く流れても、吸引用一方向弁４４よりも上流側からインクが記録ヘッド１８側に排出されることはない。そのため、本実施形態のプリンタ１１では、インクカートリッジＣ内のインクの大量消費を抑制しつつチョーククリーニングを実行することが可能である。

また、チョーククリーニングでは、チョーク弁３１の開弁によりそれまで負圧となっていた下流域にインクが一気に流れてその下流域がインクで充填されることで、勢いのあるインクの流出は収束する。このチョーク弁３１の開弁後のインク流出量Ｖinkは、チョーク弁３１からノズル２９までのインク流路（バッファ３２のインク貯留室１１７や自己封止弁３３のインク室１２４及び圧力室１２３等を含む）の容積Ｖ１と、キャップ２６の容積Ｖ２との和にほぼ等しい（Ｖink≒Ｖ１＋Ｖ２）。

そして、本実施形態では、チョーク弁３１が記録ヘッドユニット２０に設けられているので、その下流にバッファ３２を設けていてその分の容積が増えるものの、チョーク弁３１からノズル２９までの容積Ｖ１が比較的少なくなる。例えばカートリッジホルダを兼ねたインク供給装置にチョーク弁を設けた構成であると、チョーク弁からノズルまでのインク流路の容積が、インク供給チューブ２２内の流路の容積が加わるため、その容積がかなり大きくなる。すなわち、インク供給チューブ２２は、キャリッジ１５が主走査方向に最大用紙幅に亘る範囲を往復移動するときでも、キャリッジ１５に追従することのできる長さで引き回されており、記録ヘッドユニット２０におけるインク流路３０の流路長に比べかなり長くなっている。

そして、本実施形態の構成では、インク流出量Ｖinkが相対的に少なく済むことから、このインク流出量Ｖinkが、ポンプ２３が１回の吐出駆動で吐出可能なインク吐出量Ｖpumpより少なくなっている。このため、ポンプ２３の吐出駆動が開始されてチョーククリーニングにおける加圧インクの排出が開始されてから、その加圧インクが、負圧となった下流域全体に充填し終わるまでその１回の吐出駆動を継続できる。例えばインク流出量Ｖinkのインクが流出する前の途中段階で、ポンプ２３の１回の吐出駆動が終了すると、インクの加圧供給が中断されてしまうので、下流域の負圧の力だけでインクが流出することになり、インクの流出の勢いがかなり弱まる。そのため、ポンプ２３の１回の吐出駆動終了後のインク流出がクリーニングに有効に活用されない。

また、ポンプの１回の吐出駆動終了後におけるポンプの吸引駆動中においてはノズル２９への吸引力の付与を一旦止めて、２回目の吐出駆動が開始されるときに、ノズル２９への吸引力の付与を再開して、チョーククリーニングを断続的に行うことも可能ではあるが、この場合、中途半端なインク流出が２回行われることになるので、効果的なクリーニングが行われないばかりか、インク排出量が無駄に多くなる。

よって、本実施形態の構成であれば、インク流出量Ｖinkのインクが流出し終わるまでポンプ２３の吐出駆動をし続けることができるので、流出するインクの全てを効果的なクリーニングに使用できる。

また、インク供給装置の吐出用一方向弁をチョーク弁として兼用し、かつ吐出用一方向弁の閉弁を確実なものとすべくバネで弁体を付勢する弁構造としたチョーク弁の採用も可能ではある。しかし、弁体をバネ付勢する弁構造であってバネと圧力室の室圧との力の均衡により所定圧力で閉弁するチョーク弁は、所定圧力になるまでは閉弁しない弁と言える。そのため、印刷中において、ポンプ２３が吐出駆動から吸引駆動に切り換わったときに、吐出用一方向弁を兼ねたチョーク弁が所定圧力になってから閉弁することになるので、この閉弁の遅れにより吐出用一方向弁（チョーク弁）の下流域のインク圧が、大気圧近くまで下がってしまう。

図５は、このような印刷中におけるポンプ駆動に伴うインク圧の時系列変化を示すグラフである。図６は、比較例として、バネ付勢タイプの吐出用一方向弁がチョーク弁を兼ねた構成において、印刷中におけるポンプ駆動に伴うインク圧の時系列変化を示すグラフである。これら図５及び図６の各グラフにおいて、２点鎖線がポンプ２３の負圧室２３ｂにおける圧力Ｐairの変化を示すグラフであり、１点鎖線がポンプ２３のポンプ室２３ａにおけるインク圧Ｐpumpの変化を示すグラフであり、さらに実線がチョーク弁より下流域のインク圧Ｐinkの変化を示すグラフである。また、図５及び図６のグラフにおいて、横軸は時間（秒）、縦軸はＰink，Ｐpumpについてはインク圧、圧力Ｐairについては空気圧を示している。なお、縦軸は、大気圧を「０」とした相対圧力で示している。

印刷中においては、ポンプ２３が吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことで、そのうちポンプ２３の吐出駆動過程で所定圧（正圧）の加圧インクが供給される。図５のグラフに示すように、ポンプ２３の吸引駆動時は負圧室２３ｂの圧力Ｐair（以下、「負圧室圧力Ｐair」ともいう）は負圧の最低圧Ｐminまで低下する。そして、ポンプ２３が吸引駆動から吐出駆動に切り換わると、負圧室圧力Ｐairが負圧の最低圧Ｐminから正圧の最高圧Ｐmaxまで上昇する。そして、ポンプ２３の吐出駆動期間においてはインクが消費されている間、必要な正圧のインク供給圧にほぼ保持される。

図５に示すように、チョーク弁３１が、フィルム１１４（ダイアフラム）がバネ付勢されていない非バネ付勢タイプ（可撓性フィルムタイプ）の差圧弁の場合、ポンプ２３が吐出駆動から吸引駆動に切り換わると、負圧室２３ｂの圧力Ｐairの低下に追随してダイアフラム６４が上側に変位するため、ポンプ室２３ａのインク圧Ｐpumpが低下する。その結果、吐出用一方向弁４５及びチョーク弁３１が閉弁することになるが、このとき吐出用一方向弁４５の閉弁が仮に遅れても、チョーク弁３１はインク室１１５のインク圧が低下し始めるとこれに直ぐ反応して閉弁するため、チョーク弁３１より下流域のインク圧Ｐinkがポンプ吐出駆動時のインク圧からさほど低下しない。

一方、図６に示すように、チョーク弁が吐出用一方向弁を兼ねたバネ付勢タイプの差圧弁の場合、ポンプが吐出駆動から吸引駆動に切り換わると、負圧室の圧力Ｐairの低下に追随してポンプ室のインク圧Ｐpumpが低下する。その結果、吐出用一方向弁すなわちチョーク弁が閉弁する。このとき、吐出用一方向弁（チョーク弁）は、ポンプ室のインク圧Ｐpumpが設定圧（吐出駆動過程におけるインク供給圧よりも低い正圧の所定値）に降下した時点で完全に閉弁するので、閉弁するまでの間は吸引駆動に伴うポンプ室のインク圧Ｐpumpの低下と共に、チョーク弁下流域のインク圧Ｐinkも低下してしまう。その結果、図６の比較例の場合、チョーク弁下流域のインク圧Ｐinkが大気圧（０kPa）近くまで低下してしまう。チョーク弁下流域のインク圧Ｐinkが低下してしまうと、バッファ３２に貯留されたインクのインク圧が大気圧近くまで低下することになり、ひいては自己封止弁３３のインク室１２４のインク圧が大気圧近くまで低下することになる。そして、バッファ３２内のインクが大気圧近くまで低下した状態でポンプ吸引駆動期間における記録ヘッド１８のインクの消費が開始され、自己封止弁が開弁してインクが記録ヘッド１８側へ補充される度に、バッファ３２内のインクが減量してそのインク圧が徐々に低下する。このようにポンプ吸引駆動開始時におけるバッファ３２の初期インク圧が低いと、所定量のインクを供給した後のバッファ３２のインク圧は、その初期インク圧を高く保持できた場合に比べかなり低くなる。そして、ポンプ吸引過程で最後に自己封止弁が開弁する際のインク室のインク圧がかなり低下してしまう。そのため、自己封止弁の開閉タイミングがずれるなどして圧力室が通常開弁するインク圧より減圧してからでないと自己封止弁が開弁しないなどの不具合が発生しやすくなる。この場合、記録ヘッド側のインク流路へ通常より低いインク圧のインクが供給されてしまうため、例えば記録ヘッドのノズルから噴射されるインク滴サイズ（液量）が適正値より少なくなってしまい、ターゲット（例えば用紙）上に過小サイズのインクドットが形成されるなどの不具合が発生する。

これに対し、本実施形態のチョーク弁３１は非バネ付勢タイプの差圧弁であって可撓性のフィルム１１４が受圧するインク圧のみで開閉するため、ポンプ２３が吐出駆動から吸引駆動へ切り換わった際に、吐出用一方向弁４５が閉弁するまでの過程でその下流域のインク圧Ｐinkが低下し始めれば直ちに閉弁する。よって、図５のグラフに示すように、ポンプ２３の吸引駆動への切り換わりによりポンプ室２３ａのインク圧Ｐpumpが一気に低下しても、そのインク圧Ｐpumpの低下開始時期に直ぐチョーク弁３１が閉弁することで、チョーク弁下流域のインク圧Ｐinkは比較的高いインク圧に保持される。その結果、自己封止弁３３のインク室１２４が比較的高いインク圧Ｐinkに保持され、この状態で記録ヘッド１８内のインクの消費が進んでインク補充のために自己封止弁３３が開弁すると、記録ヘッド１８側のインク流路９７へ適正なインク圧のインクが供給される。そのため、ポンプ吸引駆動期間においても、記録ヘッド１８のノズル２９から適正サイズ（液量）のインク滴が噴射され、ターゲット（例えば用紙）上に適正サイズのインクドットが形成される。よって、このプリンタ１１によって高品質な印刷が行われる。

また、本実施形態では、吸引用及び吐出用一方向弁４４，４５もバネ付勢タイプではなく、弁座７０，７５の中央部開口へ流入するインクの流入圧に弁体６９，７４が吸い寄せられて閉弁する弁構造を採用している。このため、ポンプ２３が吐出駆動から吸引駆動へ切り換わって、弁室７３内のインクが弁座７５の中央部開口へ流入し始めると、その流入圧に引き寄せられた弁体７４が弁座７５に当接して、吐出用一方向弁４５は比較的速やかに閉弁する。そのため、吐出用一方向弁４５の下流域のインク圧についても比較的高く保持できる。

さらに、本実施形態では、記録ヘッドユニット２０においてチョーク弁３１の下流側にバッファ３２を設けたので、以下の作用効果が得られる。例えばプリンタ１１が大型プリンタである場合には、用紙幅がかなり広くなり、記録ヘッド１８の１回の走査で噴射されるインク量がかなり多くなる。また、大型プリンタでなくても、プリンタ１１がベタ印刷などを行う場合は、記録ヘッド１８が１走査当たりに噴射するインク噴射量がかなり多くなる。

このように１走査当たりのインク噴射量がかなり多い印刷中においては、ポンプ２３の吸引駆動によるインク供給中断期間に、多量のインクが消費される。しかし、本例では、ポンプ２３の吐出駆動過程でバッファ３２に貯留されたインクが、ポンプ２３の吸引駆動過程において自己封止弁３３を経由して記録ヘッド１８側へ供給される。よって、ポンプ２３の吸引駆動期間中であってインク供給が中断されている期間においても、記録ヘッド１８に供給すべきインクが不足することがないので、印刷を継続することができる。

ここで、ポンプ２３の吐出駆動過程では、バッファ３２のインク貯留室１１７に加圧インクが貯留され、フィルム１１６が図４に示すように外側（大気側）へ膨らんだ状態になる。そして、ポンプ２３が吸引駆動に切り換わった後は、前述のとおり、チョーク弁３１が閉弁してその下流域のインク圧Ｐinkが比較的高く保持されるので、バッファ３２にも加圧インクが貯留される。

ここで、自己封止弁３３は、フィルム１１８が弁体１１９を介してバネ１２１により外側（室外側）に付勢されている構成なので、圧力室１２３のインク圧は大気圧より若干低い負圧に保持される。そして、ノズル２９からインク滴が噴射されて記録ヘッド１８内のインクの消費が進むに連れて、自己封止弁３３の圧力室１２３のインクが徐々に減量すると、フィルム１１８（ダイアフラム）がバネ１２１の付勢力に抗して圧力室１２３側へ凹むように撓んで弁体１１９を押すことで自己封止弁３３が開弁する。この開弁により、自己封止弁３３において、高圧側のインク室１２４から連通孔１０２を通じて低圧側の圧力室１２３へインクが流入し、圧力室１２３で減圧されたインクが記録ヘッド１８側のインク流路９７へ補充される。

このとき、１走査当たりのインク噴射量が多い条件での印刷では、ポンプ２３の吸引駆動期間においてバッファ３２内のインクがかなりの速度で消費され、それまで外側へ膨らんでいたフィルム１１６がやがて平坦になり、さらにはインク貯留室１１７側へ凹んだ状態になる。このとき、フィルム１１６がフラットな状態に復元しようとする復元力（室容積を大きくする方向の力）をインク貯留室１１７内のインクが受けてインクはその分減圧する。しかし、このような非バネ付勢タイプのバッファ３２におけるフィルム１１６の復元力は、フィルムをコイルバネで外側へ付勢するバネ付勢タイプのものに比べ非常に小さく無視できる程度の値なので、そのフィルム１１６の復元力に起因するインクの減圧は非常に小さい。よって、フィルム１１６が内側へ凹んだ状態に撓むまでバッファ３２内のインクが消費されても、そのインク圧はヘッド供給圧より高い必要圧以上に保持される。その結果、自己封止弁３３のインク室１２４のインク圧も常に圧力室１２３のインク圧（つまりヘッド供給圧）よりも高い必要圧以上に保持される。よって、自己封止弁３３は圧力室１２３が設定圧力になると開弁し、そのインク室１２４から圧力室１２３にインクが補充されるので、記録ヘッド１８内のインク圧は設定圧（ヘッド供給圧）に保持される。よって、記録ヘッドへの供給インク圧が設定より低いことに起因する、過小インク滴サイズのインク滴の噴射や、インク滴が噴射されないなどの噴射ミスの発生を回避できる。

例えば記録ヘッドユニット側のインク流路の途中にインク貯留室が存在しても、それが可撓性フィルム（ダイアフラム）を外側へバネで付勢するタイプのインク貯留室であったり、単に流路を拡開しただけで四方を壁面で囲まれたインク貯留室である場合には、インクの消費が進むと、インク貯留室内のインクが減圧してかなりの負圧になってしまう。この場合、自己封止弁のインク室に印加されるインク圧が例えばヘッド供給圧以下になってしまうと、自己封止弁が適正な圧力で開弁しなかったり、開弁してもインク室と圧力室の圧力差が過小なためにインクの補充速度が遅くなったりインクが補充されないなど、記録ヘッドへのインクの補充が不完全なものとなる。これに対して、本実施形態のバッファ３２は、インク貯留室１１７内のインクが減量してフィルム１１６が内側（室内側）へ撓んでも、その内側へ撓んだフィルム１１６に働く復元力が非常に弱いためにインクの減圧は僅かで済み、バッファ３２から自己封止弁３３のインク室１２４に及ぶインク圧が必要圧以上に保持される。このため、自己封止弁３３は圧力室１２３が設定圧の範囲にあるときに開弁することになり、記録ヘッド１８内のインク圧を適正な圧力に保ちつつ記録ヘッド１８へのインク供給を行うことができる。

また、バッファ３２は、記録ヘッドユニット２０に設けられたチョーク弁３１より下流側に設けられているので、チョーク弁下流域の高いインク圧Ｐinkのインクをインク貯留室に貯留できるうえ、ノズル２９までの流路長が相対的に短く済むことから、バッファ３２からノズル２９までの流路での圧力損失が比較的少なく済む。そのため、記録ヘッド１８内のノズル２９に至るまで必要な供給圧を維持できる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）チョーク弁３１が記録ヘッドユニット２０に設けられているので、その下流側に設けたバッファ３２分の容積が増えるものの、チョーク弁３１からノズル２９までの容積Ｖ１を比較的少なく済ませられる。そのため、チョーククリーニング時のインク流出量Ｖinkが、ポンプ２３の１回の吐出駆動で吐出可能なインク吐出量Ｖpumpより少なくなっている。このため、ポンプ２３の１回の吐出駆動の開始から終了までの間に、負圧となった下流域全体に加圧インクを一気に流し終えて、チョーククリーニングを完結することができる。そのため、チョーククリーニングがポンプの１回の吐出駆動で完結せず、途中でポンプが吸引駆動に切り換わることによるチョーククリーニングの中断を回避できる。よって、インク流出量Ｖinkのインクが流出し終わるまでポンプ２３の吐出駆動を継続できるので、流出するインクの全てをクリーニングに有効に活用できる。

（２）チョーク弁３１として、可撓性のフィルム１１４を備えた非バネ付勢タイプの差圧弁を採用したので、ポンプ２３が吐出駆動から吸引駆動に切り換わってインク圧が吐出駆動圧から低下し始めると、チョーク弁３１が直ぐに閉弁するため、チョーク弁３１より下流域のインク圧Ｐinkをさほど下げることなく比較的高く保持できる。そのため、自己封止弁３３のインク室１２４の圧力がさほど下がらず、ポンプ吸引駆動中に自己封止弁３３が開弁した際に記録ヘッド１８側へ適正圧のインクを供給することができる。例えばインク供給装置の吐出用一方向弁をチョーク弁として兼用したバネ付勢タイプとした場合は、ポンプの吸引駆動への切り換わり時にインク圧が低下し始めてからチョーク弁の閉弁遅れが発生し、チョーク弁下流域のインク圧Ｐinkが大気圧近くまで下がってしまう問題があり、この場合、記録ヘッドのノズルから過小サイズのインク滴が噴射されるなどの不都合が発生する。しかし、本実施形態のチョーク弁３１であれば、この種の過小サイズのインク滴が噴射されるなどの不具合を解消できる。

（３）記録ヘッドユニット２０にバッファ３２を設けたので、ポンプ２３の吸引駆動によるインク供給中断期間に、１走査当たりのインク噴射量の多い条件での印刷中であっても、バッファ３２に貯留されたインクが供給されることで、記録ヘッド１８のノズル２９から噴射すべきインクが不足することを回避できる。例えばプリンタ１１が大型プリンタであったり、大型以外のプリンタでもベタ印刷時において、噴射すべきインクの不足に起因する印刷ミスの発生を防止できる。

（４）バッファ３２は、インク貯留室１１７を区画形成する部材の一部として可撓性のフィルム１１６を備えた非バネ付勢タイプの構成なので、インク貯留室１１７（インク室）内のインクが消費により減量してもそのインク圧が大気圧未満に減圧しない状態に保持できる。よって、ポンプ２３の吸引駆動のためインクの供給が中断されているときに、インクの消費が進んでも必要圧以上のインク圧でインクを記録ヘッド１８側へ供給することができる。例えば流路の壁面を拡開して形成されただけのインク貯留室や、可撓性フィルムで塞がれたインク貯留でもその可撓性フィルムがバネで外側（室外側）に付勢されているバネ付勢タイプのインク貯留室であると、インクの消費が進んでその室内のインクが減量すると、その減量に連れて減圧が進み、その室内のインク圧が例えば大気圧未満（負圧）にまで減圧してしまう。この場合、記録ヘッド内のインク圧が著しく低下し、ノズルから噴射されるべきインク滴のサイズが過小となったり、インク滴が噴射されないなどの噴射ミスを誘発する。しかし、本実施形態のバッファ３２によれば、このような記録ヘッド１８内のインクの過度な減圧を回避できるので、正常なインク滴噴射を継続できる。

（５）記録ヘッドユニット２０においてチョーク弁３１とノズル２９との間のインク流路９３の途中には、ノズル２９から噴射されて消費された分量のインクを補充すべく開弁する弁体バネ付勢タイプの差圧弁である自己封止弁３３を設けた。よって、記録ヘッド１８側へ適切なインク圧でインクを補充することができる。

（６）記録ヘッドユニット２０に対しそのインク流路９３の上流側から順に、チョーク弁３１、バッファ３２、自己封止弁３３（バネ付勢タイプの差圧弁）を設けた。このため、チョーククリーニング時には、バッファ３２及び自己封止弁３３の各室内に溜まった気泡を排出することができる。すなわち、バッファ３２及び自己封止弁３３の各室がノズル２９からの吸引力が及んで負圧になることで、各室内のインク中に混入する小さな気泡が大サイズに成長し、気泡が大きく成長することで、チョーククリーニング時の気泡の排出性がよくなる。よって、例えばバッファ３２及び自己封止弁３３の各室内からノズル２９まで流れた気泡に起因するインク滴サイズの不足や、インク滴が噴射されないドット抜けなどの噴射ミスの発生を回避することができる。

（７）さらにインク供給装置２１における吐出用一方向弁４５として、弁体７４が弁座７５の中央部開口へ流入するインクに引き寄せられて弁座７５に当接して閉弁する非バネ付勢タイプの弁構造を採用した。そのため、ポンプ２３の吸引駆動への切り換わりに伴いポンプ室２３ａが減圧し始めると、吐出用一方向弁４５が速やかに閉弁するので、その下流域のインク圧をさほど下げずに済む。さらに吸引用一方向弁４４も同様の非バネ付勢タイプの弁構造なので、ポンプ２３の吐出駆動時にポンプ室２３ａのインク圧が上がっても、速やかに閉弁するので、インクカートリッジＣへのインクの逆流を効果的に阻止できる。また、弁室６８，７３にゴム片よりなる弁体６９，７４を収容しただけの簡単な弁構造なので、一方向弁４４，４５の部品点数を少なくできるうえ、その製造も簡単なので、インク供給装置２１を比較的簡単に構成することができる。

（８）バッファ３２を記録ヘッドユニット２０に設けたので、可撓性のあるインク供給チューブ２２に繋ぐ必要がないので、インク供給チューブ２２におけるインクの圧力損失によりバッファ３２の内圧が下がることを防止でき、バッファ３２のインク圧を比較的高く保持できる。また、バッファ３２を記録ヘッドユニット２０に設けたことで、バッファ３２からノズル２９までの流路長が比較的短く済むので、バッファ３２内のインク供給圧をさほど圧力損失により低下させることなく自己封止弁３３のインク室１２４に印加することができる。

（９）記録ヘッドユニット２０に設けられたバッファ３２に貯留されたインクが記録ヘッド１８に供給される構成であるため、例えば印刷途中においてインクカートリッジＣ内のインクがエンド（空状態）に達したことを検出手段により検出されても、その印刷を最後まで行うことができる。特にロール紙に印刷する場合、その印刷の開始に先立ち印刷の途中でインクエンドに達するか否かの判断を行っていないが、印刷中にインクエンドに達してもその印刷を最後まで完了できる。そのため、印刷を途中で中断したためにその中断箇所で色目が変わるなどの不具合を回避できる。例えばインクエンドに達したことをユーザがホスト装置の画面表示やランプ点灯などによる通知で知ると、その後、しばらくはバッファ３２から供給されるインクで例えば数分（２〜５分程度）の印刷が継続されるので、ユーザは印刷中にインクカートリッジ交換を行うこともできる。

前記実施形態は上記に限定されず、以下の態様に変更することもできる。
（変形例１）チョーク弁として、非バネ付勢タイプの差圧弁を採用したが、バネ付勢タイプの差圧弁を採用してもよい。さらにチョーク弁を電磁弁で構成することもできる。これらの構成であっても、チョーク弁を記録ヘッドユニットに設けて、ポンプ２３の１回の吐出駆動でチョーククリーニングを完結できるようにすれば、インクを無駄にすることなく効果的なチョーククリーニングを行うことができる。

（変形例２）バッファ３２を廃止することもできる。ポンプ２３の吸引駆動期間においても不足することなくインクを供給できるのであれば、バッファ３２がなくても問題はない。また、バッファ３２が無い構成では、インク流出量Ｖinkを、ポンプ２３の１回の吐出駆動で供給できるインク吐出量Ｖpump未満とすることがより一層しやすく、ポンプ２３の１回の吐出でチョーククリーニングを完結できる効果は得られる。

（変形例３）ポンプはダイアフラム式ポンプであることに限定されず、吸引駆動と吐出駆動が行われるその他の脈動型ポンプを採用してもよい。例えばベローズ式ポンプ（蛇腹式ポンプ）や、ピストン式ポンプを採用することもできる。この場合も、インク流出量Ｖink＜インク吐出量Ｖpumpの条件を満たすことで、ポンプの１回の吐出駆動でチョーククリーニングを完結して、効果的なチョーククリーニングを行うことができる。

（変形例４）前記実施形態では、ノズルに付与される吸引力によりチョーク弁が閉弁する構成としたが、ポンプ２３を吸引駆動することでチョーク弁を閉弁させ、その後、ノズルに吸引力を付与する構成としてもよい。この場合、前記実施形態の構成の場合に起こりうるチョークが閉弁するまでにインクが無駄に排出されてしまうことを回避できる。

（変形例５）記録ヘッドで必要なインク圧に減圧して記録ヘッドにインクを補充する液体補充機構として自己封止弁３３を設けたが、例えば特許文献２に記載されたようなインク貯留ケースの開口を可撓性のフィルムで塞ぎ、そのフィルムを外側へ付勢するバネを室内に収容して構成される減圧機構を液体補充機構として採用することもできる。

（変形例６）前記実施形態では、インク供給装置がカートリッジホルダを兼ね、記録ヘッドユニット２０と別体となる構成としたが、特許文献２のようにポンプと一対の一方向弁とを備えたインク供給装置が記録ヘッドユニット２０に搭載された構成も採用できる。この場合、記録ヘッドユニットにおいてインク供給装置の吐出用一方向弁の下流にチョーク弁３１及びバッファ３２が設けられる。もちろん、吐出用一方向弁がチョーク弁を兼ねてもよい。このような構成でも、インク流出量Ｖink＜インク吐出量Ｖpumpの条件を満たすように、ポンプサイズ（吐出容積）、流路サイズ（流路容積を決める流路長・流路径）、キャップサイズ（キャップ容積）等を決めることで、ポンプ２３の１回の吐出駆動でチョーククリーニングを完結でき、インクの無駄がほとんどない効果的なチョーククリーニングを行うことができる。

（変形例７）前記実施形態では、インクジェット式シリアルプリンタに適用したが、インクジェット式ラインプリンタにも適用できる。ラインプリンタの場合、例えば記録ヘッドユニットはプラテンギャップ調整のために昇降（Ｚ方向）のみ可能で平面方向（ＸＹ方向）には移動不能な固定式となる。

（変形例８）上記実施形態では、インクジェット式のプリンタと、インクカートリッジが採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体容器を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、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、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置および液体容器に本発明を適用することができる。

前記実施形態及び各変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
（１）前記弁手段は、弁室（１１５）の一部を区画形成するダイアフラム（１１４）を有し、当該ダイアフラムを隔てた両側の圧力差に基づき撓み変形して当該ダイアフラムが弁座（１０３）に対して当接・離間することで開閉する差圧弁であることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載の液体供給装置。

（２）前記バッファ室（３２）は、前記ポンプの吸引駆動過程で室内の液体が減量してもその室内の液圧が前記液体噴射ヘッドへの液体供給圧よりも高く保持されるように構成されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の液体供給装置。この構成によれば、バッファ室に貯留された液体が減量してもその室内の液圧が液体噴射ヘッドに供給すべき液体の圧力（液体供給圧）より高く保持されるので、バッファ室からの液体を必要な供給圧で液体噴射ヘッドに供給できる。

（３）前記液体補充機構は、前記噴射口から噴射されて消費された分量の液体を補充すべく開弁する弁体バネ付勢タイプの差圧弁であることを特徴とする請求項６又は７に記載の液体供給装置。

一実施形態におけるインクジェット式プリンタの模式平面図。 プリンタの模式断面図。 （ａ）吸引駆動時、（ｂ）吐出駆動時におけるインク供給装置の模式断面図。 記録ヘッドユニットの模式断面図。 ポンプ駆動過程におけるインク圧の時系列変化を示すグラフ。 比較例においてポンプ駆動過程でのインク圧の時系列変化を示すグラフ。

符号の説明

１１…液体噴射装置としてのプリンタ、１５…液体噴射ヘッドユニットを構成するキャリッジ、１８…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１８ａ…噴射口形成面としてのノズル形成面、２０…液体噴射ヘッドユニットとしての記録ヘッドユニット、２１…液体供給手段としてのインク供給装置、２２，２２ａ〜２２ｄ…液体供給流路を構成するとともに管路としてのインク供給チューブ、２３…ポンプ、２３ａ…ポンプ室、２３ｂ…負圧室、２５…クリーニング手段としてのメンテナンス装置、２６…クリーニング手段を構成するキャップ、２９…噴射口としてのノズル、３０…液体供給流路を構成するインク流路、３１…弁手段及び非バネ付勢タイプの差圧弁としてのチョーク弁、３２…バッファ室としてのバッファ、３３…液体補充機構としての自己封止弁、３５…クリーニング手段を構成するとともに吸引手段としての吸引ポンプ、３６…廃液タンク、３９…インク供給口、４０…インク供給針、４３…液体供給流路を構成するインク流路、４４…上流側の一方向弁としての吸引用一方向弁、４５…下流側の一方向弁としての吐出用一方向弁、５１…第１流路形成部材、５２…第２流路形成部材、５３…可撓性部材、５４…凹部、５５…凹部、６３…凹部、６４…ダイアフラム、６８…弁室、６９…弁体、７３…弁室、７４…弁体、７８…負圧発生装置、７９…大気開放機構、９７…インク流路、１０３…弁手段を構成する筒部、１１４…弁手段を構成するとともにダイアフラムとしてのフィルム、１１５…弁手段を構成するインク室、１１６…バッファ室を構成する可撓性部材としてのフィルム、１１７…バッファ室を構成するインク貯留室、１１８…液体補充機構を構成するフィルム、１１９…液体補充機構を構成する弁体、１２１…バネ付勢タイプの差圧弁を構成するコイルバネ、１２３…液体補充機構を構成する圧力室、１２４…液体補充機構を構成するインク室、Ｃ，Ｃ１〜Ｃ４…液体供給源（液体収容体）としてのインクカートリッジ、Ｖ１…弁手段（チョーク弁）の閉弁位置から噴射口（ノズル）までの流路の容積、Ｖ２…キャップの容積、Ｖink…総容積としてのインク流出量、Ｖpump…ポンプが１回の吐出駆動で吐出できる液体吐出量としてのインク吐出量。

Claims (8)

1. 液体を噴射する噴射口を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドの噴射口に吸引力を付与して当該噴射口から液体を強制的に排出させるクリーニング手段とを備えた液体噴射装置に設けられ、前記液体噴射ヘッドに対して液体供給源からの液体を供給する液体供給装置であって、
   前記液体供給源と前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給流路の途中に設けられたポンプと、該ポンプの上流側及び下流側に設けられた一対の一方向弁とを有し、前記ポンプが前記液体供給源から液体を吸引する吸引駆動と、吸引した液体を吐出する吐出駆動とを行って下流側へ液体を供給する液体供給手段と、
   前記液体供給流路によって前記液体供給手段と連通されるとともに前記液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニットと、
   前記液体供給流路の前記ポンプの下流側となる前記液体供給流路の途中に設けられて前記噴射口に付与された前記吸引力によって閉弁状態に保持され、閉弁状態において前記ポンプの吐出駆動による液体の供給圧により開弁する弁手段とを備え、
   前記弁手段は前記液体噴射ヘッドユニットに設けられていることを特徴とする液体供給装置。
2. 前記弁手段は、弁室の一部を区画形成するダイアフラムを有し、当該ダイアフラムがバネ付勢されていない非バネ付勢タイプの差圧弁であることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記液体噴射ヘッドのクリーニングは、前記クリーニング手段が前記ポンプの駆動停止又は吸引駆動の状態下で作動されて前記噴射口に吸引力を付与することで前記弁手段の閉弁位置よりも下流域を負圧とし、前記弁手段の下流域の負圧が十分高まったとみなしうる設定タイミングで前記液体供給手段が前記ポンプの吐出駆動を開始することで行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体供給装置。
4. 前記クリーニング手段は、前記液体噴射ヘッドにおいて前記噴射口が開口する噴射口形成面に前記噴射口を囲む状態に当接可能なキャップと、該キャップの内部に吸引力を及ぼさせる吸引手段とを備え、
   前記ポンプが１回の吐出駆動で吐出できる液体吐出量は、前記弁手段の閉弁位置から前記噴射口までの流路の容積と、前記キャップの容積とを加えた総容積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体供給装置。
5. 前記液体噴射ヘッドユニットにおいて前記弁手段と前記噴射口との間の液体供給流路の途中には、前記ポンプの吸引駆動過程で前記液体噴射ヘッドに供給するための液体を、前記ポンプの吐出駆動過程で貯留しておくためのバッファ室が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体供給装置。
6. 前記液体噴射ヘッドユニットにおいて前記弁手段と前記噴射口との間の液体供給流路の途中には、前記噴射口から噴射されて消費された分量の液体を前記液体噴射ヘッドで必要な供給圧に減圧して当該液体噴射ヘッドに補充する液体補充機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体供給装置。
7. 前記液体噴射ヘッドユニットには、前記液体供給流路の上流側から順に、前記弁手段、バッファ室、前記液体補充機構が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の液体供給装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体供給装置と、前記液体供給装置から供給された液体を噴射口から噴射する液体噴射ヘッドと、前記噴射口に負圧を付与することで当該噴射口から液体を強制的に排出させるクリーニング手段とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

Images