JP2010214711A - 流体供給装置及び流体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ低コストで高性能の流体供給装置及び流体噴射装置を提供すること。
【解決手段】チョーク弁を介して流体噴射ヘッドに流体を供給する流体供給装置であって、前記流体を貯留する流体貯留部と、圧力路を介して前記流体貯留部に接続され、前記流体貯留部に作動流体を加圧供給する加圧部と、前記圧力路に設けられ、前記加圧部によって加圧供給された前記作動流体を蓄積する蓄圧部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体供給装置及び流体噴射装置に関する。

流体を噴射する流体噴射装置として、例えばインクジェット式プリンタ装置（以下、「プリンタ装置」と表記する）などが知られている。プリンタ装置は、記録媒体に文字や画像等を記録する装置である。プリンタ装置は、記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体にインクが噴射される構成になっている。記録ヘッドは例えばキャリッジなどの移動機構に搭載され、記録媒体上を移動しながらインクを噴射する構成になっている。

プリンタ装置にはインクカートリッジが搭載されるようになっており、当該インクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給されるようになっている。例えばオフキャリッジ型と呼ばれるタイプのプリンタ装置は、インクカートリッジが装置のケース側に配置され、インクカートリッジから供給チューブを介して記録ヘッドにインクが供給される構成になっている。

オフキャリッジ型のプリンタ装置は、インクカートリッジ内を加圧する加圧ポンプや、供給チューブ内を大気開放する大気開放弁などの圧力機構を備えている。このような圧力機構として、例えば特許文献１に示すように、加圧ポンプを正回転させることでインクカートリッジ内を加圧し、当該加圧ポンプを逆回転させることで供給チューブ内を大気開放する構成が知られている。加圧ポンプを制御することで加圧及び大気開放の両動作を行わせることができるため、制御機構を簡略化することができる。

特開２００６−２２４５３１号公報

しかしながら、上記構成においては、加圧動作が加圧ポンプの能力に大きく依存してしまう。例えば加圧ポンプの能力が低い場合には、所望の圧力に到達するまでの時間が長くなってしまい、インクの供給バラツキなどの問題が発生する虞がある。このため、安定したインクの供給が困難となる。

このような事情に鑑み、本発明は、安定して流体を供給可能な流体供給装置及び流体噴射装置を提供することを目的とする。

本発明に係る流体供給装置は、チョーク弁を介して流体噴射ヘッドに流体を供給する流体供給装置であって、前記流体を貯留する流体貯留部と、圧力路を介して前記流体貯留部に接続され、前記流体貯留部に作動流体を加圧供給する加圧部と、前記圧力路に設けられ、前記加圧部によって加圧供給された前記作動流体を蓄積する蓄圧部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、圧力路に蓄圧部が設けられることとしたので、加圧部によって加圧供給される作動流体を蓄積させることができる。蓄圧部に蓄積された作動流体を用いて流体貯留部が加圧されることになるため、加圧部の能力に依存することなく、流体貯留部を加圧することができる。これにより、安定して流体を供給することが可能な流体供給装置を得ることができる。

上記の流体供給装置は、前記圧力路のうち前記蓄圧部の下流側の開閉を切り替える切替部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、圧力路のうち蓄圧部の下流側の開閉を切り替える切替部を更に備えることとしたので、流体貯留部に圧力を加えるタイミングを制御することができる。

上記の流体供給装置は、前記圧力路のうち前記蓄圧部の下流側に設けられ、前記流体貯留部の加圧量を調整する圧力調整部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、圧力調整部によって流体貯留部の加圧量を調整することができるので、流体貯留部に一定の圧力を加えることができる。これにより、流体の供給量を高精度に制御することができる。

上記の流体供給装置は、前記切替部は、前記加圧部による加圧量に応じて前記圧力路の開閉を切り替えることを特徴とする。
本発明によれば、切替部が加圧部による加圧量に応じて圧力路の開閉を切り替えることとしたので、圧力路の開閉についての切り替え制御を外部から行う必要が無く、制御系の簡単化を図ることができる。

上記の流体供給装置は、前記圧力路は、前記蓄圧部の下流側において弾性変形可能な管状部材からなる部分を有し、前記切替部は、前記管状部材を押圧する押圧部と、前記加圧部の加圧量に対応して前記管状部材の押圧を解除する解除部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、圧力路が蓄圧部の下流側において弾性変形可能な管状部材からなる部分を有し、切替部が加圧部の加圧量に対応して管状部材の押圧状態を解除することとしたので、簡単な構成によって圧力路の開閉を切り替えることができる。

上記の流体供給装置は、前記加圧部は、加圧ポンプを有し、前記押圧部は、前記加圧ポンプの逆回転時の回転量に基づいて前記押圧状態とし、前記解除部は、前記加圧ポンプの正回転時の加圧量に基づいて前記押圧状態を解除することを特徴とする。
本発明によれば、加圧ポンプを用いて押圧部及び解除部を駆動させることとしたので、効率的な圧力路の開閉切替が可能となる。また、本発明では、蓄圧部を介して流体貯留部を加圧する構成になっている。個々の加圧ポンプに能力差があることを考慮すると、加圧ポンプの正回転量と流体貯留部を加圧するタイミングとは必ずしも一致しない場合がある。これに対して、本発明では、加圧ポンプの逆回転時には回転量に基づいて押圧状態とするが、加圧ポンプの正回転時には加圧量に基づいて押圧状態を解除することとしたので、所望の加圧量が得られるタイミングで確実に圧力路を開状態とすることができる。これにより、圧力路の開閉制御を高精度に行うことができる。

本発明に係る流体噴射装置は、流体を噴射する流体噴射ヘッドと、チョーク弁を介して前記流体噴射ヘッドに接続される流体供給装置とを備え、前記流体供給装置として上記の流体供給装置が用いられることを特徴とする。
本発明によれば、安定して流体を供給することが可能な流体供給装置が流体噴射ヘッドに接続されているため、噴射特性の高い流体噴射装置を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るプリンタの要部の構成を示す平面図。 インクカートリッジの構成を示す図。 加圧ユニットの構成を示す図。 圧力開放弁の構成を示す図。 圧力開放弁の動作を示す図。 同、動作図。 同、動作図。 加圧力とチョーク弁が開放するタイミングとを説明するグラフ。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態における液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、「プリンタ」という。）１０は、平面視矩形状をなす本体ケース１１を備えている。本体ケース１１内には棒状のガイド軸１２が本体ケース１１の長手方向となる左右方向に沿って架設され、ガイド軸１２には液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１３を搭載したキャリッジ１４がガイド軸１２の長手方向に沿って移動可能に挿通支持されている。

また、本体ケース１１内においてキャリッジ１４の移動範囲から外れた位置（図１における右端側位置）には、液体収容体装着部としてのカートリッジホルダ１５が固設されている。そして、そのカートリッジホルダ１５上には複数（本実施形態では４つ）の液体収容体としてのインクカートリッジ１６が着脱自在に装着されている。この点で、本実施形態のプリンタ１０は、インクカートリッジ１６がキャリッジ１４と共に移動する所謂オンキャリッジタイプのプリンタではなく、インクカートリッジ１６がプリンタ１０上において移動しない所謂オフキャリッジタイプのプリンタとして構成されている。

キャリッジ１４は駆動プーリ１７と従動プーリ１８との間に張設された無端状のタイミングベルト１９を介してキャリッジモータ２０に連結されている。そして、キャリッジ１４はタイミングベルト１９がキャリッジモータ２０により回転駆動されることで、ガイド軸１２に沿う主走査方向（図１の左右方向）に往復移動するようになっている。

プリンタ１０内には、印刷用紙を紙送りするときの駆動源となる紙送りモータ（不図示）が搭載されている。紙送りモータの出力軸にはギヤが固定され、このギヤがギヤ列を介して紙送りローラ（不図示）及び排紙ローラ（不図示）に連結されている。そして、紙送りモータが回転すると、紙送りローラ及び排紙ローラが回転して、記録用紙が図１に示す紙送り部材（プラテン）２５に沿って副走査方向（図１の上下方向）に紙送りされるようになっている。

キャリッジ１４には、記録ヘッド１３にインク（収容液体）を供給するサブタンク（バルブユニットとも言う）２６が搭載されている。インクカートリッジ１６及びサブタンク２６はインク色（例えばブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）の数（本実施形態では４つ）だけ配設され、サブタンク２６は各色毎にインク供給チューブ２７を介して各色のインクカートリッジ１６に接続されている。各インク供給チューブ２７には、チョーク弁ＣＶが設けられている。チョーク弁ＣＶは、記録ヘッド１３にインクを初期充填させる場合などに用いられる弁である。各サブタンク２６はインクカートリッジ１６から取り込んだインクを一時貯留し、その貯留インクを所定圧に圧力調整して記録ヘッド１３に供給する。

本体ケース１１の端部（図１における右端部）においてカートリッジホルダ１５の近傍には、加圧ユニット３１が搭載されている。加圧ユニット３１は加圧気体供給路としての空気供給チューブ３２を介して加圧空気（加圧気体または作動流体）をインクカートリッジ１６に送り出す装置であり、加圧ポンプ３３、圧力センサ３４及び圧力開放弁ＲＶを備えている。空気供給チューブ３２は圧力開放弁ＲＶの下流側の分配器３６によって複数（本例は４本）に分岐し、分岐した各チューブがインクカートリッジ１６の各色に接続されている。

各インクカートリッジ１６は、カートリッジホルダ１５にそれぞれ着脱可能に収容される。なお、カートリッジホルダ１５はカートリッジカバーによって覆われている。このカートリッジカバー３０にはカートリッジカバー開閉検出センサが設けられ、カートリッジカバー３０が開閉されたか否かを検出できるようになっている。

各インクカートリッジ１６は、図２に示すように液体としてのインクが封入されたインクパック３７と、インクパック３７を収納するインクケース３８とからなる。インクパック３７はインク排出口３７ａを有し、このインク排出口３７ａにインク供給チューブ２７が接続される。インクパック３７はインク排出口３７ａのみが外部に露出し、それ以外の部分が気密状態でインクケース３８に収納され、これによりインクケース３８の内部には気密状態の空間（すなわち、インクケース３８の内部に形成されたインクパック収容室の内面とインクパック３７の外面との間の空間）３９が形成される。

また、インクケース３８には外部から内部の空間３９に連通する連通孔４１が形成され、この連通孔４１に空気供給チューブ３２が接続されている。そして、加圧ポンプ３３が作動して加圧空気が排出されると、その加圧空気が空気供給チューブ３２を伝ってインクカートリッジ１６内の空間３９に導入され、加圧空気の空気圧（加圧力）によってインクパック３７が押し潰される。これにより、インクパック３７内のインクがインク供給チューブ２７を介してサブタンク２６に供給されるようになっている。

このように、加圧ポンプ３３の排気・吸気の繰り返しに伴い加圧空気の圧力が上昇し、インクパック３７が押し潰されることでインクがサブタンク２６に供給される。そのインクはサブタンク２６で一時貯留され、圧力調整された状態で記録ヘッド１３へと供給される。

図３は、加圧ユニットの構成を示す図である。
同図に示すように、加圧ユニット３１は加圧ポンプ３３、圧力センサ３４及び圧力開放弁ＲＶが金属製の取付板４７に取着されることでユニット化されている。従って、加圧ユニット３１の本体ケース１１への組付けは取付板４７を複数のネジ等で本体ケース１１に取付けることで行われる。加圧ポンプ３３はダイヤフラム式ポンプであり、ポンプ駆動源となるポンプモータ４５と、内部にポンプ室５４ａを有するポンプ部４６とを備えている。ポンプモータ４５の回転は、歯車機構４８及びカム機構４９を介して往復直線運動に変換されてポンプ部４６に伝達される。

歯車機構４８及びカム機構４９を以下に説明する。ポンプモータ４５には例えば小型のＤＣモータが用いられ、その出力軸にはモータ歯車５１が固着されている。一方、取付板４７の端縁には取付板４７の底壁に対して垂直に立設した壁部４７ａが折曲げ形成され、その壁部４７ａには第１支軸５２がポンプモータ４５側に延びるように一体形成されている。第１支軸５２は根元が大径で先端側（図３における左端側）が小径となっており、第１支軸５２の小径部分には第１歯車５３が回転可能な状態で支持されている。第１歯車５３は大径歯車５３ａと小径歯車５３ｂとを有し、大径歯車５３ａがモータ歯車５１と噛合っている。

ポンプ部４６は、一端が円形状に開口したダイヤフラム（蛇腹）５４と、ダイヤフラム５４の開口部を密封状態で閉じる蓋部５５とを備えている。従って、蓋部５５で閉じられたダイヤフラム５４の内部がポンプ室５４ａとして機能する。ダイヤフラム５４は側壁が複数に折り返された蛇腹形状をなし、樹脂等をブロー成形することで製造される。ダイヤフラム５４はポンプモータ４５を駆動源として長手方向（図３に示す矢印Ａ方向）に伸縮可能であり、この伸縮動作に伴ってポンプ室５４ａの容積が増減するようになっている。

蓋部５５の端面（図３における左端面）には複数（本例は３つ）の爪部５５ａが形成されている。一方、蓋部５５の端面と対向する位置において取付板４７には、取付板４７の底壁に対して垂直に立設した保持壁４７ｂが折曲げ形成されている。保持壁４７ｂの中央部には円形状の係止孔（図示略）が形成されており、ポンプ部４６は、爪部５５ａをこの係止孔に係止することによって、基端側（即ち、蓋部５５側）が取付板４７に対して固定されている。ダイヤフラム５４の他端（図３における右端）には、ポンプモータ４５の回転運動に基づき往復直線運動してダイヤフラム５４を伸縮させる押圧部材５６が取り付けられている。この押圧部材５６は、平板状をなす基部５７と、基部５７に一体形成された円柱状のピストン５８とを備えている。

取付板４７のピストン５８に相対する位置には、一対の支持片４７ｃが折曲げ形成されている。これら支持片４７ｃは取付板４７の底壁に対し垂直に延びており、各支持片４７ｃには同じ高さ位置に支持孔４７ｄが形成されている。ポンプ部４６のピストン５８は往復直線運動可能な状態で一対の支持孔４７ｄに挿通され、これによってピストン５８が取付板４７に支持された状態となる。

一対の支持片４７ｃの間には、第１歯車５３とともに連れ回り可能な第２歯車５９が配設されている。第２歯車５９は、大径部分の歯部５９ａと、小径部分の円筒部５９ｂとを備えている。これらの歯部５９ａと円筒部５９ｂとは同軸上に位置している。さらに、第２歯車５９には、歯部５９ａと円筒部５９ｂとの両方に亘って連通する連通孔（図示略）が形成されており、当該連通孔にピストン５８が挿通されることによって、第２歯車５９はピストン５８に対して相対回転可能に支持されている。なお、歯車機構４８はモータ歯車５１、第１歯車５３及び第２歯車５９で構成される。

また、第２歯車５９における円筒部５９ｂの内周面側にはピストン５８の外周面に形成されたカム溝（図示略）と摺動可能に係合する突起（図示略）が形成されている。そのため、ポンプモータ４５が回転すると、それに連れて第１歯車５３及び第２歯車５９が回転し、その際に第２歯車５９側の突起がピストン５８側のカム溝内を摺動することで、ポンプモータ４５の回転運動がピストン５８の往復直線運動に変換されることになる。そして、ポンプモータ４５の回転に伴ってピストン５８が往復直線運動して、ダイヤフラム５４が伸びたり（図３の実線の状態）、縮んだり（図３の一点鎖線の状態）するようになっている。

ポンプ部４６の蓋部５５には、前記ポンプ室５４ａへの流入口となる吸気口と、ポンプ室５４ａ内の加圧空気の排出口となる排気口とが形成されている（いずれも図示略）。吸気口にはポンプ室５４ａ内への空気流通のみを許容する吸気用一方向弁が接続され、排気口にはポンプ室５４ａ外への空気流通のみを許容する排気用一方向弁が接続されている。この吸気用一方向弁及び排気用一方向弁が逆止弁に相当するため、ポンプ部４６はこの逆止弁構造によって、ダイヤフラム５４が伸縮動作するごとに加圧量が上昇するようになっている。

ポンプモータ４５の回転に伴いピストン５８がダイヤフラム５４側（図３における左側）に直線運動（往動）すると、ダイヤフラム５４が図３に実線で示す状態から破線で示す状態へと縮む。このとき、ダイヤフラム５４が排気状態となり、ポンプ室５４ａ内の加圧空気が排気口からインクカートリッジ１６に供給される。一方、ポンプモータ４５の回転に伴いピストン５８が反ダイヤフラム側（図３における右側）に直線運動（復動）すると、ダイヤフラム５４が図３に破線で示す状態から実線で示す状態へと伸びる。このとき、ポンプ室５４ａが吸気状態となり、大気中の空気が吸気口からポンプ室５４ａ内に送られる。

蓄圧室（蓄圧部）ＢＦは、ポンプ部４６が排出する加圧空気を蓄積る部分であり、インクカートリッジ１６容積に応じた適正な容積としている。蓄圧室ＢＦは、第１空気供給チューブ３２ａを介してポンプ部４６の排気接続管４６ａに接続されている。蓄圧室ＢＦは、第２空気供給チューブ３２ｂを介して圧力センサ３４の入力接続管３４ａに接続されている。本実施形態では、蓄圧室ＢＦは、ポンプ部４６と圧力センサ３４との間に直列に接続されていることになる。

圧力センサ（圧力調整部）３４は、蓄圧室ＢＦに蓄積された加圧空気の圧力を検出し、その圧力に応じた検出値を出力可能なセンサである。圧力センサ３４は、蓄圧室ＢＦの下流側に設けられ、ポンプ４６から排出される加圧空気の脈動を直接受けることがなく、正確な圧力検出を可能としている。圧力センサ３４は、加圧空気の入口となる入力接続管３４ａと、取り込んだ加圧空気の出口となる出力接続管３４ｂとを備えている。圧力センサ３４は、入力接続管３４ａが第２空気供給チューブ３２ｂを介して上記蓄圧室ＢＦに接続され、出力接続管３４ｂが第３空気供給チューブ３２ｃを介して圧力開放弁ＲＶの吸入接続管３５ａに接続されている。

一方、第１歯車５３及び圧力開放弁ＲＶの間には摩擦クラッチ機構６１が配設されている。これを図３、図４を参照しつつ以下に説明する。取付板４７の壁部４７ａには第２支軸６７を回転支持する軸受(不図示)を有している。第２支軸６７先端側（図３における左端側）には第３歯車６３（図３参照）が回転可能に取り付けられている。第２支軸６７の先端にはワッシャ（図示略）を介して固定ピン（図示略）が固着され、第３歯車６３は前記固定ピンによって第２支軸６７から抜け落ちない状態に保持されている。

第３歯車６３は、第１歯車５３の小径歯車５３ｂと噛合っている。第３歯車６３及び壁部４７ａの間には、摩擦クラッチ機構６１によって第３歯車６３と連れ回り回転可能な従動部品６４が取り付けられている。この従動部品６４は第２支軸６７に固着されていて、一体となってある回転角度内（本実施例では 約１８０度）で回動する。

従動部品６４の側面には、従動部品６４の外径よりも大きく側方に突出した押込部６４ａが形成されている。押込部６４ａの突出長さは、大気開放弁９０に届く長さに設定されている。

従動部品６４と壁部４７ａとの間には、従動部品６４を第３歯車６３側に付勢するスプリングバネ（以下、第１バネ６５と記す）が介装されている。第１バネ６５は、一端が壁部４７ａの側面に当接し、他端が従動部品６４の内壁に当接した状態となっている。第３歯車６３と従動部品６４とは第１バネ６５の付勢力に応じた押圧力で接触し合った状態となり、第３歯車６３は従動部品６４と接触する壁面がクラッチ面（図示略）として機能する。また、第３歯車６３及び従動部品６４の間の摩擦クラッチによる減速比は、第１歯車５３及び第２歯車５９の間の減速比よりも大きく設定されている。

ポンプモータ４５が回転すると第１歯車５３を介して第３歯車６３が回転し、この回転動作に伴って摩擦クラッチ機構６１が作動して、従動部品６４が第３歯車６３と同方向に回転する。ちなみに、ポンプモータ４５は正転及び逆転が可能であることから、本実施形態ではポンプモータ４５が正転すると従動部品６４が大気開放弁９０の反対側に回転することとし、ポンプモータ４５が逆転すると圧力開放弁ＲＶ側に回転することとする。なお、摩擦クラッチ機構６１は、第３歯車６３、従動部品６４及び第１バネ６５により構成される。

次に、圧力開放弁ＲＶの構成について、図４を参照して説明する。図４は、圧力開放弁ＲＶによる開閉状態を示す断面図である。圧力開放弁ＲＶは、蓄圧室ＢＦの空気圧が一定圧力を超えた場合に一機にインクカートリッジ１６へ空気を供給するための圧力開放弁である。圧力開放弁ＲＶには、上記の第３空気供給チューブ３２ｃが分岐されて接続されている。圧力開放弁ＲＶは、フレームＦＬ、ジャバラ部８０、移動部８１、調整バネ８２、開閉レバー８３、リセットバネ８４、押圧補助バネ８５、押圧補助部材８６及びカム部材８７を有している。

フレームＦＬは、圧力開放弁ＲＶの各部を支持している。ジャバラ部８０は、第３空気供給チューブ３２ｃから分岐された第４空気供給チューブ３２ｄに接続されている。ジャバラ部８０は、図中右側の端部がフレームＦＬに固定されており、図中左方向に伸縮可能に設けられている。例えばジャバラ部８０の内部の圧力が高くなると、ジャバラ部８０は図中左方向に伸長するようになっている。移動部８１は、ジャバラ部８０の図中左側の端部に固定されており、ジャバラ部８０の伸縮に伴って一体的に図中左右方向に移動可能に設けられている。移動部８１は、図中右側に延在する挿入部８１ａを有している。調整バネ８２は、図中左側の端部がフレームＦＬに固定されている。調整バネ８２は、移動部８１に図中右方向の力を作用させることで、図中左右方向の位置を調整する。

開閉レバー８３は、第３空気供給チューブ３２ｃから分岐された第５空気供給チューブ３２ｅを押圧するレバーである。開閉レバー８３は、図中上下方向に移動可能に設けられている。開閉レバー８３は、当該移動によって第５空気供給チューブ３２ｅを押圧したり押圧状態を解除したりするようになっている。開閉レバー８３の図中下側の端部には、第５空気供給チューブ３２ｅを押圧する押圧部８３ａが設けられている。また、開閉レバー８３は、上記の挿入部８１ａを挿入させる凹部８３ｂを有している。図４には、挿入部８１ａが凹部８３ｂに挿入され、挿入部８１ａと凹部８３ｂとが係止された状態が示されている。挿入部８１ａと凹部８３ｂとが係止されることで、開閉レバー８３の図中上下方向の移動が規制されるようになっている。

リセットバネ８４は、フレームＦＬと開閉レバー８３との間に接続されている。リセットバネ８４は、開閉レバー８３をフレームＦＬの天井面Ｆａ側に引っ張るように作用する。押圧補助バネ８５は、押圧補助部材８６を介して開閉レバー８３側に押圧力を作用させる。カム部材８７は、一部が突出するように形成された偏心カムである。カム部材８７は、回転軸６７に固着されている。また、回転軸６７は従動部品６４に固着されている。したがって、カム部材８７は、従動部品６４の回転と一体的に回転するようになっている。

第５空気供給チューブ３２ｅは、弾性変形可能な材料を用いて形成されている。このため、第５空気供給チューブ３２ｅは、押圧部８３ａの押圧によって潰される方向に変形するようになっている。第５空気供給チューブ３２ｅが潰されることで空気の流通が遮断されるようになっている。図４では、第５空気供給チューブ３２ｅが押圧部８３ａと押圧補助部材８６とによって挟まれるように押圧されている。

次に、上記のように構成されたプリンタ１０の動作を簡単に説明する。プリンタ１０の動作は、不図示の制御装置が統括的に制御する。
外部からプリンタ１０に印刷データが送信されると、制御装置は、ドットパターンに対応した噴射データに展開して記録ヘッド１３に送信する。記録ヘッド１３では、受信した噴射データに基づき、記録（印字・印刷）処理、すなわち記録紙に対するインク滴が噴射される。

プリンタ１０を初めて使用する場合や、プリンタ１０を使用し続ける場合など、制御装置は必要に応じてインクカートリッジ１６からインクを記録ヘッド１６へと供給させる。インクを供給する場合、制御装置は、始めにポンプモータ４５を逆転方向に回転させ後述の方法で圧力開放弁ＲＶを一旦閉状態とする。その後、ポンプモータ４５を正回転方向に駆動させ、ポンプ部４６を駆動し蓄圧室ＢＦに空気を蓄積する。蓄圧室ＢＦ内の空気が所望の圧力を超えると自動的に圧力開放弁ＲＶが開状態となる。

次に圧力開放弁ＲＶの開放動作を詳説する。第３空気供給チューブ３２ｃに供給された空気は、分岐部において第４空気供給チューブ３２ｄ及び第５空気供給チューブ３２ｅに分岐され、圧力開放弁ＲＶに供給される。第４空気供給チューブ３２ｄに供給された空気はジャバラ部８０内に供給され、ジャバラ部８０の圧力が高くなり、ジャバラ部８０が伸長する。

ジャバラ部８０の伸長により、図５に示すように、移動部８１が同図の左側に移動し、挿入部８１ａの先端が凹部８３ｂから離れる。開閉レバー８３の上下方向の移動の規制が解除されるため、開閉レバー８３はリセットバネ８４の作用によって図中上方向に移動する。この開閉レバー８３の移動により、第５空気供給チューブ３２ｅの押圧状態が解除され、空気供給チューブ３２が開状態となる。分岐部において第５空気供給チューブ３２ｅに供給される空気は、分配器３６を介して各インクカートリッジ１６内部に供給される。各インクカートリッジ１６の内部が加圧され、インク供給チューブ２７を介して記録ヘッド１３にインクが供給される。

チョーククリーニングを行う場合には、圧力開放弁ＲＶを閉状態にする。具体的には、制御装置は、ポンプモータ４５を逆回転駆動させる。この逆回転駆動により、モータ歯車５１、第１歯車５３及び第３歯車６３を介して回転軸６７が回転し、カム部材８７が回転する。カム部材８７の回転により、図６に示すように、カム部材８７の突出部分が開閉レバー８３の上端を押圧し、開閉レバー８３が図中下方向に移動する。移動部８１は調整バネ８２の作用により、開閉レバー８３が図中上側に移動している場合であっても、開閉レバー８３側に力を作用させた状態になっている。開閉レバー８３の凹部８３ｂが図６の位置まで到達したところで、移動部８１の挿入部８１ａが開閉レバー８３の凹部８３ｂに挿入され開閉レバー８３の図中上下方向への移動が規制される。図７に示すようにカム部材８７が更に回転しても、開閉レバー８３は図中上方向に移動することは無い。

この後、メンテナンスシステム（不図示）によりヘッド（不図示）からインク吸引し先述した方法で、圧力開放弁ＲＶを開状態とする。本実施例では流路内のインク圧力によって自動開閉するチョーク弁ＣＶを用いているが、チョーク弁ＣＶの能力差によりインク流路を開放するタイミングがバラツキ、インク吸引量のバラツキが生じてしまう。これを解消するために、本実施例ではインクカートリッジ１６を一機に加圧することで、インク吸引量のバラツキを無くしている。

図８に加圧力とチョーク弁が開放するタイミングを説明する為のグラフを示す。同図に示すように、加圧ポンプの能力が高い場合は、チョーク弁開放のタイミングのバラツキを小さくできる。本実施形態では、加圧ポンプの能力に係わらず、チョーク弁開放のタイミングのバラツキを小さくできる。

このように、本実施形態によれば、第１空気供給チューブ３２ａと第２空気供給チューブ３２ｂとの間に蓄圧室ＢＦが設けられることとしたので、加圧ポンプ３３による圧力を蓄圧室ＢＦに蓄積させることができる。蓄圧室ＢＦに蓄積された圧力を用いてインクカートリッジ１６が加圧されることになるため、加圧ポンプ３３の能力に依存することなく、インクカートリッジ１６を加圧することができる。これにより、安定してインクを供給することが可能なプリンタ１を得ることができる。

また、本実施形態によれば、蓄圧室ＢＦの下流側の空気供給チューブ３２の開閉を切り替える圧力開放弁ＲＶを備え、当該圧力開放弁ＲＶが蓄圧室ＢＦの圧力によって自動的に圧力開放するようにしたので、空気供給チューブ３２の開閉についての切り替え制御を外部から行う必要が無く、制御系の簡単化を図ることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、加圧ユニット３１に設けられる圧力開放弁ＲＶと、インク供給チューブ２７に設けられるチョーク弁ＣＶとを独立して制御する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えばインクカートリッジ１６から記録ヘッド１３にインクを初期充填する際、圧力開放弁ＲＶとチョーク弁ＣＶとを連動させて開状態あるいは閉状態とする構成であっても構わない。

また、ポンプモータ４５はＤＣモータに限らず、ＡＣモータを用いてもよい。ダイヤフラム５４は蛇腹形状に限らず、例えば椀型等のその他の形状として構成してもよい。ポンプ部４６はダイヤフラム５４を用いた構造に限らず、例えば、シリンダ内を往復動するピストン等によって構成してもよい。ポンプモータ４５の回転をカム機構４９や摩擦クラッチ機構６１に伝達する機構は歯車機構４８に限らず、例えばタイミングベルトによってポンプモータ４５の回転をカム機構４９や摩擦クラッチ機構６１に伝達してもよい。

ポンプモータ４５の回転を従動部品６４に伝達する機構は摩擦クラッチ機構６１に限らず、ポンプモータ４５が逆転したときに、大気開放弁３５が開弁状態になる構造のものであれば特に限定されない。また、この機構にクラッチ機構を用いた場合、クラッチ機構は摩擦クラッチに限らず、噛合いクラッチ等を採用してもよい。

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良い。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良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、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例の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良い。そして、これらのうちいずれか一種の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。

１０…プリンタ（流体噴射装置） ３１…加圧ユニット（流体供給装置） １３…流体噴射ヘッド １６…インクカートリッジ（流体貯留部） ３２…空気供給チューブ（圧力路） ３３…加圧ポンプ（加圧部、加圧ポンプ） ＢＦ…蓄圧部 ＣＶ…チョーク弁 ＲＶ…圧力開放弁 ３４…圧力センサ（圧力調整部） ８３…開閉レバー（押圧部、解除部）

Claims (7)

1. チョーク弁を介して流体噴射ヘッドに流体を供給する流体供給装置であって、
   前記流体を貯留する流体貯留部と、
   圧力路を介して前記流体貯留部に接続され、前記流体貯留部に作動流体を加圧供給する加圧部と、
   前記圧力路に設けられ、前記加圧部によって加圧供給された前記作動流体を蓄積する蓄圧部と
   を備えることを特徴とする流体供給装置。
2. 前記圧力路のうち前記蓄圧部の下流側の開閉を切り替える切替部
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の流体供給装置。
3. 前記圧力路のうち前記蓄圧部の下流側に設けられ、前記流体貯留部の加圧量を調整する圧力調整部
   を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体供給装置。
4. 前記切替部は、前記加圧部による加圧量に応じて前記圧力路の開閉を切り替える
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の流体供給装置。
5. 前記圧力路は、前記蓄圧部の下流側において弾性変形可能な管状部材からなる部分を有し、
   前記切替部は、前記管状部材を押圧する押圧部と、前記加圧部の加圧量に対応して前記管状部材の押圧を解除する解除部と、を有する
   ことを特徴とする請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載の流体供給装置。
6. 前記加圧部は、加圧ポンプを有し、
   前記押圧部は、前記加圧ポンプの逆回転時の回転量に基づいて前記押圧状態とし、
   前記解除部は、前記加圧ポンプの正回転時の加圧量に基づいて前記押圧状態を解除する
   ことを特徴とする請求項５に記載の流体供給装置。
7. 流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
   チョーク弁を介して前記流体噴射ヘッドに接続される流体供給装置と
   を備え、
   前記流体供給装置として、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の流体供給装置が用いられる
   ことを特徴とする流体噴射装置。

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