JP2010221672A

JP2010221672A - 液体供給装置、液体噴射装置

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Publication number: JP2010221672A
Application number: JP2009074529A
Authority: JP
Inventors: Takuya Okina; 拓也翁
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: JP5304372B2

Abstract

【課題】液体供給装置の小型化およびインク消費量の抑制。
【解決手段】プリンタ５００は、記録ヘッド１５０と、インクカートリッジＩＣ１から記録ヘッド１５０に対してインクを供給するインク供給部４００と、を備える。インク供給部４００は、インクを供給するためのポンプ４４０、インクカートリッジＩＣ１とポンプ４４０との間に設けられた第１のバルブ４２０と、ポンプ４４０と記録ヘッド１５０との間であって、ポンプ４４０ンプの鉛直下方に設けられた第２のバルブ４６０と、鉛直方向に延伸し、インクカートリッジＩＣ１と第１のバルブ４２０を連通する第１のインク流路３４と、鉛直方向と交差する方向に延伸する部位を有し、第１のバルブ４２０とポンプ４４０を連通する第２のインク流路３５と、鉛直方向に延伸し、ポンプ４４０と第２のバルブ４６０とを連通する第３のインク流路３６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体を供給する液体供給装置に関し、特に、液体供給ポンプと一方向にのみ液体を通過させる弁が液体供給ポンプの導入側、吐出側に設けられている液体供給装置に関する。

インクジェット式プリンタにおいて、プリンタの本体側にインクカートリッジを配置し、インク供給ポンプにより、インクカートリッジからインクを吸引し、インクジェット式プリンタの記録ヘッドへ供給する、いわゆるオフキャリッジタイプのプリンタがある。このようなプリンタでは、インクを供給する供給システムとして、インク供給路上に設けられているインク供給ポンプを備えるとともに、インク供給ポンプにインクが導入される導入側と、インク供給ポンプからインクが吐出される吐出側とのインク供給路上に、インクを一方向にのみ流通させる一方向弁が設けられている（例えば、引用文献１）。

特開Ｈ５−１８５６０３号公報特開２００７−３１３８０６号公報

しかしながら、従来の供給システムでは、インク供給ポンプおよびインク供給ポンプの導入側、吐出側に設けられている一方向弁は、全てインク供給路を構成する流路基盤の一方の面に構成されているので、供給システムの平面積が広くなってしまい、システムの大型化を招いていた。

また、インク供給ポンプおよびインク供給ポンプの入出力側に設けられている一方向弁は、全てインク供給路を構成する流路基盤の同じ側に構成されているので、インク供給ポンプおよび一方向弁の間を接続するインク供給路は、流路基盤の一方の面から他方の面へ接続され、再度、一方の面に戻るように構成される。このため、インク供給路の長さが長くなり、インク供給路の容積が増大して、記録ヘッドのノズルのクリーニングや、インクカートリッジの交換時におけるインクの充填に消費されるインクの量が増えるという問題が生じている。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、供給システムの大型化およびインクの消費量の抑制を目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
液体収容容器から液体を噴射するための噴射手段に対して液体を供給する液体供給装置であって、前記液体を供給するための液体供給ポンプと、前記液体収容容器と前記液体供給ポンプとの間に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第１の方向弁と、前記液体供給ポンプと前記噴射手段との間であって、前記液体供給ポンプの鉛直下方に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第２の方向弁と、鉛直方向に延伸し、前記液体収容容器と前記第１の方向弁を連通する第１の液体供給路と、鉛直方向と交差する方向に延伸する部位を有し、前記第１の方向弁と前記液体供給ポンプを連通する第２の液体供給路と、鉛直方向に延伸し、前記液体供給ポンプと前記第２の方向弁とを連通する第３の液体供給路と、を備える液体供給装置。

適用例１の液体供給装置によれば、液体収容容器と第１の方向弁は、鉛直方向に延伸する第１の液体供給路によって連通されている。また、第２の方向弁は液体供給ポンプの直下に配置されており、液体供給ポンプと第２の方向弁は、鉛直方向に延伸する第３の液体供給路によって連通されている。なお、液体収容容器と液体供給ポンプとの間とは、液体収容容器と液体供給ポンプとを流れる液体の流通経路上であり、液体供給ポンプと噴射手段との間とは、液体供給ポンプと噴射手段の間を流れる液体の流通経路上であることを含む。従って、液体収容容器と第１の方向弁を連通する第１の液体供給路および、液体供給ポンプと第２の方向弁とを連通する第３の液体供給路の長さを短くできる。よって、液体供給装置を小型化できる。

また、液体供給路の全体的な長さを短くできるので、液体供給路の容積を縮小でき、記録ヘッドのノズルのクリーニングや、インクカートリッジの交換時におけるインクの充填に消費されるインクの量を低減できる。

また、第１の方向弁と第２の方向弁とを連通する第２の液体供給路は、鉛直方向と交差する方向に延伸する部位が設けられている。従って、第３の液体供給路を液体が流れる際の抵抗が、第２の液体供給路を液体が流れる際の抵抗よりも小さくなる。この結果、液体供給ポンプからの液体吐出時、液体は、第２の液体供給路よりも第３の液体供給路へ流れやすくなり、第３の方向弁の応答性を向上できる。

［適用例２］
適用例１の液体供給装置であって、前記第２の液体供給路は、鉛直方向に略垂直に屈曲する屈曲部を有し、前記第３の液体供給路は、前記液体供給ポンプと前記第３の方向弁との間に鉛直方向に直線状に延伸するように形成されている。適用例２の液体供給装置によれば、第２の液体供給路は鉛直方向に略垂直に屈曲する屈曲部を有するように構成されている。従って、簡易な構成で、第２の液体供給路を液体が流れる際の抵抗を増大させることができる。よって、第３の方向弁の応答性を更に向上できる。

［適用例３］
適用例１の液体供給装置であって、前記第２の液体供給路は、鉛直方向と交差する方向に直線状に延伸するように形成されている。適用例３の液体供給装置によれば、第２の液体供給路が直線状に構成されている。従って、屈曲部を形成する場合に比して、第２の液体供給路を簡易に形成できる。

［適用例４］
適用例１ないし適用例３いずれかの液体供給装置であって、前記液体供給路、前記液体供給ポンプ、前記第１の方向弁および前記第２の方向弁は、平板状の基板を用いて構成されており、前記液体供給ポンプは、前記基板の一方の面側に配置され、前記第１の方向弁および前記第２の方向弁は、前記基板の他方の面側に配置されている。適用例４の液体供給装置によれば、基板の一方の面側に液体供給ポンプが配置され、他方の面側に第１の方向弁および前記第２の方向弁が配置されている。従って、基板の同一面側に液体供給ポンプ、第１の方向弁、第２の方向弁を配置する場合に比して、基板の平面積を小さくでき、液体供給装置を小型化できる。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４いずれかの液体供給装置であって、前記第１の方向弁および前記第２の方向弁の少なくとも一つは、前記液体を収容する液体収容室であって、前記液体収容室内に液体を導入するための液体導入口と、前記液体収容室から液体を導出するための液体導出口とを有する液体収容室と、前記液体導入口と前記液体導出口との間に設けられた可撓性の弁体であって、前記液体供給ポンプの駆動による前記液体収容室内の圧力変化に応じて撓み、前記液体導入口と前記液体導出口とを連通する弁体とを備える。適用例５の液体供給装置によれば、バネなどの付勢手段を設けることなく、一方向にのみ液体を流通させる方向弁を、基板の第２の面上に構成できる。

［適用例６］
液体噴射装置であって、液体を噴射する噴射手段と、液体が収容されている液体収容容器から前記噴射手段に対して液体を供給する液体供給部と、を備え、前記液体供給部は、前記液体を供給するための液体供給ポンプと、前記液体収容容器と前記液体供給ポンプとの間に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第１の方向弁と、前記液体供給ポンプと前記噴射手段との間であって、前記液体供給ポンプの鉛直下方に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第２の方向弁と、鉛直方向に延伸し、前記液体収容容器と前記第１の方向弁を連通する第１の液体供給路と、鉛直方向と交差する方向に延伸する部位を有し、前記第１の方向弁と前記液体供給ポンプを連通する第２の液体供給路と、鉛直方向に延伸し、前記液体供給ポンプと前記第２の方向弁とを連通する第３の液体供給路と、を備える液体噴射装置。適用例６の液体噴射装置によれば、液体噴射装置に備えられている液体供給装置を小型化できるので、液体噴射装置全体として小型化できる。

本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。

本発明の実施例における液体噴射装置としてのプリンタ５００の概略構成を示す説明図。図１に示すインク供給部４００の内部構造を示す断面図。実施例における第１のバルブ４２０の構成を説明する斜視図。実施例におけるインクの供給動作について説明する説明図。変形例（１）におけるインク供給部４００ａの内部構造を示す断面図。

Ａ．実施例：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の第１の実施例における液体噴射装置としてのプリンタ５００の概略構成を示す説明図である。第１の実施例のプリンタ５００は、４色（ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）のインクを吐出可能なインクジェット式プリンタである。このプリンタ５００は、ブラックインクのインクカートリッジＩＣ１と、シアンインクのインクカートリッジＩＣ２と、マゼンダインクのインクカートリッジＩＣ３と、イエローインクのインクカートリッジＩＣ４と、キャリッジ１００と、記録ヘッド１５０と、ガイドロッド２６０と、プラテン２７０と、４つのインク供給部４００、４０１、４０２、４０３と、４つのインク導出管３０、３１、３２、３３と、４つの配管１２０、１２１、１２２、１２３と、ポンプ駆動部３００とを備えている。実施例のインク供給部４００、４０１、４０２、４０３は、特許請求の範囲の「液体供給装置」に当たる。

プリンタ５００は、４つのインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４がプリンタ本体側に装着される、いわゆるオフキャリッジタイプのプリンタである。インクカートリッジＩＣ１は、インク導出管３０とインク供給部４００と配管１２０とを介してキャリッジ１００に接続されている。同様に、インクカートリッジＩＣ２は、インク導出管３１とインク供給部４０１と配管１２１とを介して、インクカートリッジＩＣ３は、インク導出管３２とインク供給部４０２と配管１２２とを介して、インクカートリッジＩＣ４は、インク導出管３３とインク供給部４０３と配管１２３とを介して、それぞれキャリッジ１００に接続されている。なお、各インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４は、図示しないカートリッジホルダによってプリンタ５００の本体フレーム（図示省略）に装着されている。

インク供給部４００は、インクカートリッジＩＣ１内のブラックインクを、配管１２０を介してキャリッジ１００に供給する。同様に、インク供給部４０１はインクカートリッジＩＣ２内のシアンインクを、インク供給部４０２はインクカートリッジＩＣ３内のマゼンダインクを、インク供給部４０３はインクカートリッジＩＣ４内のイエローインクを、それぞれキャリッジ１００に供給する。

ポンプ駆動部３００は、４つのインク供給部４００〜４０３に接続されており、これらのインク供給部４００〜４０３がキャリッジ１００に各色のインクを供給するために用いられる。なお、４つの配管１２０〜１２３内には、インク流路及び負圧の供給路（図示省略）が設けられている。

ガイドロッド２６０は、プラテン２７０の上方（＋Ｙ方向）においてプラテン２７０の長手方向（Ｚ軸）に沿って配置されている。キャリッジ１００は、ガイドロッド２６０に沿ってＺ軸方向に往復可能に支持され、キャリッジモータ（図示省略）によりタイミングベルト（図示省略）を介して駆動される。記録ヘッド１５０は、キャリッジ１００の底面に配置され、キャリッジ１００の往復運動に伴い多数のノズル（図示省略）からインク滴を−Ｙ方向に吐出する。このとき、図示しない紙送り機構によって記録用紙Ｐがプラテン２７０上を＋Ｘ方向に送られ、記録用紙Ｐに画像等が形成される。

図２は、図１に示すインク供給部４００の内部構造を示す断面図である。図３は、実施例における第１のバルブ４２０の構成を説明する斜視図である。図２の例では、ブラックインクの供給に関わる内部構造を示すものであるが、他色のインクの供給に関わる内部構造についても同様である。

インクカートリッジＩＣ１は、中空状のケース２００を有し、ブラックインクを貯留する。ケース２００は、上面に大気連通孔２０２を、下面にインク供給部２０４を、それぞれ備えている。大気連通孔２０２は、ケース２００内と大気とを連通させ、ケース２００内のブラックインクの液面に大気圧を作用させる。インク供給部２０４には、インク導出管３０の先端に設けられたインク導出針２５０が挿入されており、ケース２００内のブラックインクをインク供給部４００へと供給する。

インク供給部４００は、カバー部材１０と、流路形成部材１２と、フィルム１４とを備えている。流路形成部材１２は、平板状の基板であり、第１の面１２ｂと第２の面１２ｃを有する。カバー部材１０及び流路形成部材１２は、それぞれ樹脂製の単一部材である。カバー部材１０は流路形成部材１２の第１の面１２ｂ上に積層されており、フィルム１４は、流路形成部材１２の、カバー部材１０とは逆側の面（第２の面１２ｃ）に蒸着されている。なお、カバー部材１０及び流路形成部材１２として、金属製の部材を用いることもできる。このような構成を有するインク供給部４００は、第１のバルブ４２０と、第２のバルブ４６０と、ポンプ４４０とを有する。実施例に置いて、第１のバルブ４２０、第２のバルブ４６０、ポンプ４４０は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１の方向弁」、「第２の方向弁」、「液体供給ポンプ」に当たる。

第１のバルブ４２０は、インクカートリッジＩＣ１の鉛直下方であって、第２の面１２ｃ側に配置されている。図２および図３に示すように、第１のバルブ４２０は、第１バルブ室２０と、弁体２２と、蓋部材２１とを備えている。第１バルブ室２０は、流路形成部材１２の第２の面１２ｃ上に形成された凹形状（窪み状）の空間と、この凹形状の空間に嵌合された蓋部材２１により形成される。また、第１のバルブ４２０は、インクを第１バルブ室２０内に導入するインク導入口２６と、インクを第２のインク流路３５に導出するインク導出口２７を備えている。弁体２２は、可撓性を有する部材、例えば、ゴムなどの樹脂材料により形成された部材であり、２つの開口部２２ａと中央部２２ｂとが形成されている。弁体２２は、第１バルブ室２０内に嵌め込まれ、第１バルブ室２０において下部空間２３と上部空間２４とを形成する。上部空間２４は、インク導入口２６を介して第１のインク流路３４と連通されており、下部空間２３は、インク導出口２７を介して第２のインク流路３５と連通されている。弁体２２は、第１バルブ室２０内を上下方向に変位することができ、インクの供給が行われない状態においては、開口部２２ａが流路形成部材１２に形成された突状部１２ａに当接する。この状態は閉弁状態であり、第１のバルブ４２０はインクカートリッジＩＣ１からポンプ４４０へのインクの流通を止める。弁体２２（中央部２２ｂ）が下方に変位すると、突状部１２ａと中央部２２ｂとの間に空間ができて開弁状態となり、第１のバルブ４２０は、開口部２２ａを介して第１のインク流路３４から上部空間２４、下部空間２３、ポンプ４４０へインク流通させる。なお、図２では説明の便宜上、開口部２２ａと中央部２２ｂとを同じハッチングで示しているが、開口部２２ａは下部空間２３と上部空間２４とを連通している。

第１のインク流路３４は、インク導出針２５０に接続され、インク導出針２５０から鉛直下方に延伸するように形成されており、インク導出針２５０を介してインクカートリッジＩＣ１と第１のバルブ４２０とを連通するインク流路である。実施例における第１のインク流路３４は、特許請求の範囲の「第１の液体供給路」に当たる。

ポンプ４４０は、ポンプ室４０と、ダイヤフラム４２と、コイルバネ４１とを備える。ポンプ室４０は、カバー部材１０と流路形成部材１２の第１の面１２ｂの間に形成された凸形状の空間である。ダイヤフラム４２は、ポンプ室４０内に配置されており、ポンプ室４０を下部空間４３と上部空間４４とに分割する。ポンプ４４０は、下部空間４３にインクを導入するインク導入口４６と、下部空間４３からインクを導出する４７とを備える。コイルバネ４１は、所定の付勢力で、ダイヤフラム４２を鉛直下方に付勢しており、上部空間４４が大気開放されると、付勢力によりダイヤフラム４２を下方に変位させる。ダイヤフラム４２は、可撓性を有する部材により形成されており、ポンプ室４０内を上下方向に変位する。ダイヤフラム４２は、上方に変位する際に第１のバルブ４２０を介してインクカートリッジＩＣ１からインクを吸引し、下方に変位する際に第２のバルブ４６０を介してキャリッジ１００にインクを供給する。下部空間４３は、インク導入口４６を介して第２のインク流路３５に接続されているとともに、インク導出口４７を介して第３のインク流路３６に接続されている。上部空間４４は、後述する負圧供給路３５２に接続されている。

第２のインク流路３５は、インク導出口２７と後述するポンプ４４０のインク導入口４６とを接続して、第１バルブ室２０とポンプ室４０とを連通するインク流路であり、鉛直方向に交差する方向に延伸する部分を有している。具体的には、実施例では、鉛直方向に略直交する屈曲部３５ａを有するように形成されている。実施例における第２のインク流路３５は、特許請求の範囲の「第２の液体供給路」に当たる。

第２のバルブ４６０は、ポンプ４４０の直下（鉛直下方）であって、第２の面１２ｃ側に配置されている。換言すれば、第２のバルブ４６０は、ポンプ４４０に対して流路形成部材１２の真裏側に配置されている。第２のバルブ４６０は、第１のバルブ４２０と同様の構成を備えており、第２バルブ室６０と、弁体６２と、蓋部材６１とを備える。また、第２のバルブ４６０は、インクを第２バルブ室６０内に導入するインク導入口６６と、インクを第３のインク流路３６に導出するインク導出口６７を備えている。第２バルブ室６０、弁体６２、下部空間６３および上部空間６４は、それぞれ、第１のバルブ４２０の第１バルブ室２０、弁体２２、下部空間２３および上部空間２４と同一の構成を備える。弁体６２の中央部６２ｂは、インクの供給が行われない状態においては、流路形成部材１２に形成された突状部１２ａに当接している。この状態は閉弁状態であり、第２のバルブ４６０は記録ヘッド１５０へのインクの流通を止める。なお、弁体６２が下方に変位すると、突状部１２ａと中央部６２ｂとの間に空間ができて開弁状態となり、第２のバルブ４６０は、開口部６２ａを介してインクを流通させる。上部空間６４は、インク導入口６６を介して第３のインク流路３６と連通されており、下部空間６３は、インク導出口６７を介して第４のインク流路３７と連通されている。

第３のインク流路３６は、ポンプ室４０と第２バルブ室６０とを接続するインク流路である。第３のインク流路３６は、インク導出口４７から鉛直下方に直線状に延伸してインク導入口６６に接続するように形成されている。このように形成することで、ポンプ４４０と第２のバルブ４６０とを最短距離で接続している。第３のインク流路３６は、特許請求の範囲の「第３の液体供給路」に当たる。

ポンプ駆動部３００は、負圧供給路３５２を介してポンプ４４０の上部空間４４に接続されており、ポンプ４４０への負圧の供給と、ポンプ４４０の上部空間４４の大気開放とを繰り返すことにより、ポンプ４４０のダイヤフラム４２を上下方向に変位させて、ポンプ４４０を駆動する。

Ａ２．インク供給部４００におけるインク供給動作：
図４は、実施例におけるインクの供給動作について説明する説明図である。図４（Ａ）は、インクの吸引駆動時のインク供給部４００を示す断面図である。また、図４（Ｂ）は、インクの吐出駆動時のインク供給部４００を示す断面図である。記録ヘッド１５０にインクを供給する場合、まず、ポンプ４４０はインクカートリッジＩＣ１からのインクの吸引駆動を実行する。

具体的には、ポンプ駆動部３００（図２）は、負圧供給路３５２を介してポンプ４４０の上部空間４４に負圧を供給する。上部空間４４の内部が負圧となると、ダイヤフラム４２は、コイルバネ４１の付勢力に打ち勝って弾性変形し上方に変位する。このとき、下部空間４３の内部は負圧となるので、ポンプ４４０は吸引動作を行う。すなわち、ポンプ４４０は、第２のインク流路３５を介して第１のバルブ４２０の下部空間２３のインクを吸引する。

ポンプ４４０が吸引駆動されると、第１のバルブ４２０の下部空間２３内の圧力が低下し、弁体２２の中央部２２ｂが弾性変形して下方に変位する。この結果、弁体２２の中央部２２ｂと突状部１２ａとの間に空間が形成され、開口部２２ａを介して上部空間２４と下部空間２３とが連通されて、第１のバルブ４２０は開弁状態となる。従って、インクカートリッジＩＣ１（図２）内のブラックインクは、インク導出針２５０、第１のインク流路３４、上部空間２４、開口部２２ａ、下部空間２３、及び第２のインク流路３５を通って、ポンプ４４０の下部空間４３に吸引される。

一方、第２のバルブ４６０では、ポンプ４４０の吸引駆動時において上部空間６４内のインクが第３のインク流路３６を介してポンプ４４０に吸引される。したがって、弁体６２は中央部６２ｂが、流路形成部材１２の突状部１２ａに押し付けられている状態（閉弁状態）を維持することとなる。

上述した吸引駆動によってポンプ室４０の下部空間４３にインクが溜められた後に、上部空間４４が大気開放されると、ポンプ４４０は、インクの吐出駆動を実行する。具体的には、負圧供給路３５２を介して上部空間４４は大気開放され、コイルバネ４１の付勢力によってダイヤフラム４２が下方に押圧され降下する。この際、下部空間４３内に溜められたインクは、第２のインク流路３５、第３のインク流路３６に排出される。下部空間４３から第３のインク流路３６に排出された加圧インクは、第２のバルブ４６０において弁体６２を上方から押圧する。この結果、弁体６２の中央部６２ｂは下方に変位して中央部６２ｂと流路形成部材１２の突状部１２ａとの間に空間が生じて、第２のバルブ４６０は開弁状態となる。従って、ポンプ４４０の下部空間４３から上部空間６４に流入したインクは、第４のインク流路３７を介してキャリッジ１００に向けて吐出される。

一方、第１のバルブ４２０では、上部空間２４に第２のインク流路３５を介して加圧されたインクが流入する。すると、流入したインクの圧力によって弁体２２は上方に変位して、弁体２２の中央部２２ｂが流路形成部材１２の突状部１２ａに当接し、上部空間２４と下部空間２３とは連通しない状態となる。したがって、ポンプ４４０の吐出駆動に伴い下部空間４３から吐出された加圧インクが、第１のバルブ４２０を介してインクカートリッジＩＣ１に逆流することが抑制される。

第２のインク流路３５が屈曲部３５ａを有するように形成されており、第３のインク流路３６が鉛直方向に直線状に形成されているので、第３のインク流路３６の流路抵抗は、第２のインク流路３５の流路抵抗よりも小さい。よって、インクの吐出駆動時、下部空間４３内のインクは、第２のインク流路３５よりも第３のインク流路３６に流れやすい。よって、インクは第２のインク流路３５より第３のインク流路３６へ多く流れるので、インクの吐出駆動時における２のバルブ４６０の開弁が円滑に行われる。

記録ヘッド１５０（図１）からインクが噴射されると、インク噴射に伴うインク消費量に相当する分量のインクが記録ヘッド１５０に供給される。また、インク消費量に相当する分量のインクがポンプ４４０によってキャリッジ１００に供給される。このとき、ダイヤフラム４２の下方への押圧力（コイルバネ４１の付勢力による押圧力）によって加圧された状態でインクが供給される。ポンプ４４０は上述した吸引動作及び吐出駆動を繰り返し、消費された分量のインクがインクカートリッジＩＣ１から記録ヘッド１５０へと加圧された状態で適宜供給される。

以上説明した実施例のプリンタ５００によれば、インクカートリッジＩＣ１とポンプ４４０の間に設けられている第１のバルブ４２０は、インクカートリッジＩＣ１と、鉛直方向に延伸する第１のインク流路３４およびインク導出針２５０によって接続され、ポンプ４４０と記録ヘッド１５０との間に設けられている第２のバルブ４６０は、ポンプ４４０の直下に配置されるとともに、鉛直方向に延伸する第３のインク流路３６によって接続される。従って、インクカートリッジＩＣ１と第１のバルブ４２０を接続する第１のインク流路３４および、ポンプ４４０と第２のバルブ４６０とを接続する第３のインク流路３６の長さを短くできる。よって、インク供給部４００を小型化でき、プリンタ５００を小型化できる。また、インク流路の全体的な長さを短くできるので、インク流路の容積を縮小でき、記録ヘッド１５０のノズルのクリーニングや、インクカートリッジの交換時におけるインクの充填に消費されるインクの量を低減できる。

また、第１のバルブ４２０とポンプ４４０とを接続する第２のインク流路３５は、鉛直方向と交差する方向に延伸する部位、具体的には、鉛直方向に略垂直に屈曲する屈曲部３５ａが設けられている。従って、第３のインク流路３６をインクが流れる際の抵抗が、第２のインク流路３５を液体が流れる際の抵抗よりも小さくなる。よって、ポンプ４４０からの液体出力時、液体は第２のインク流路３５よりも第３のインク流路３６へ流れやすくなり、第２のバルブ４６０の応答性を向上できる。

また、実施例のプリンタ５００によれば、流路形成部材１２の第１の面１２ｂ側にポンプ４４０が構成され、他方の第２の面１２ｃ側に第１のバルブ４２０および第２のバルブ４６０が構成されており、第１のバルブ４２０はインクカートリッジＩＣ１の直下に配置され、第２のバルブ４６０はポンプ４４０の直下に配置されている。従って、ポンプ４４０、第１のバルブ４２０およびポンプ４４０を流路形成部材１２の同一面側に配置する場合に比して、カバー部材１０、流路形成部材１２の平面積を小さくでき、インク供給部４００、ひいてはプリンタ５００を小型化できる。

また、第１のバルブ４２０、第２のバルブ４６０によれば、バネなどの付勢手段を設けることなく、一方向にのみ液体を流通させる方向弁を、流路形成部材１２の第２の面１２ｃ上に構成できる。

Ｂ．変形例：
（１）実施例では、第１のバルブ４２０とポンプ４４０とを接続する第２のインク流路３５には、屈曲部３５ａが設けられているが、例えば、第２のインク流路３５は、直線上に形成されていてもよい。

図５は、変形例（１）におけるプリンタの内部構造を示す断面図である。変形例（１）のインク供給部４００ａにおいて、第２のインク流路１３５の形状以外は、第１実施例のインク供給部４００と同一の構成を備える。変形例（１）では、第２のインク流路１３５は、鉛直方向と交差する方向に直線的に延伸してインク導出口２７とインク導入口４６を接続する。このように構成することにより、屈曲部３５ａを形成する場合に比して、第２のインク流路１３５を簡易に形成できる。

（２）実施例および変形例（１）では、第２のインク流路３５、１３５を、直線的に形成しているが、例えば、曲線部分を含む形状、例えば、sin波のような形状に形成してもよい。鉛直方向に交差する方向に向かう部分を有していれば、第３のインク流路３６よりも流路抵抗が大きくなるので、第２のバルブ４６０の応答性を向上できる。

上述した各実施例では、インクジェット式プリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の液体噴射装置に適用することができる。例えば、ファクシミリ装置等の画像記録装置や、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッドや、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレーや、面発光ディスプレー (Field Emission Display、ＦＥＤ)等の電極形成に用いられる電極材噴射装置や、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置や、精密ピペットとしての試料噴射装置や、潤滑油の噴射装置や、樹脂液の噴射装置等にも適用できる。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のうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。

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。

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。

１０…カバー部材
１２…流路形成部材
１２ａ…突状部
１２ｂ…第１の面
１２ｃ…第２の面
１４…フィルム
２０…第１バルブ室
２１…蓋部材
２２…弁体
２２ａ…開口部
２２ｂ…中央部
２３…下部空間
２４…上部空間
２６…インク導入口
２７…インク導出口
３０、３１、３２、３３…インク導出管
３４…第１のインク流路
３５…第２のインク流路
３５ａ…屈曲部
３６…第３のインク流路
３７…第４のインク流路
４０…ポンプ室
４１…コイルバネ
４２…ダイヤフラム
４３…下部空間
４４…上部空間
４６…インク導入口
４７…インク導出口
６０…第２バルブ室
６１…蓋部材
６２…弁体
６２ａ…開口部
６２ｂ…中央部
６３…下部空間
６４…上部空間
６６…インク導入口
６７…インク導出口
７１…第３のバルブ
１００…キャリッジ
１２０、１２１、１２２、１２３…配管
１３５…第２のインク流路
１５０…記録ヘッド
２００…ケース
２０２…大気連通孔
２０４…インク供給部
２５０…インク導出針
２６０…ガイドロッド
２７０…プラテン
３００…ポンプ駆動部
３５２…負圧供給路
４００、４００ａ、４０１、４０２、４０３…インク供給部
４２０…第１のバルブ
４４０…ポンプ
４６０…第２のバルブ
５００…プリンタ

Claims

液体収容容器から液体を噴射するための噴射手段に対して液体を供給する液体供給装置であって、
前記液体を供給するための液体供給ポンプと、
前記液体収容容器と前記液体供給ポンプとの間に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第１の方向弁と、
前記液体供給ポンプと前記噴射手段との間であって、前記液体供給ポンプの鉛直下方に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第２の方向弁と、
鉛直方向に延伸し、前記液体収容容器と前記第１の方向弁を連通する第１の液体供給路と、
鉛直方向と交差する方向に延伸する部位を有し、前記第１の方向弁と前記液体供給ポンプを連通する第２の液体供給路と、
鉛直方向に延伸し、前記液体供給ポンプと前記第２の方向弁とを連通する第３の液体供給路と、
を備える液体供給装置。
請求項１記載の液体供給装置であって、
前記第２の液体供給路は、鉛直方向に略垂直に屈曲する屈曲部を有し、
前記第３の液体供給路は、前記液体供給ポンプと前記第３の方向弁との間に鉛直方向に直線状に延伸するように形成されている、
液体供給装置。
請求項１記載の液体供給装置であって、
前記第２の液体供給路は、鉛直方向と交差する方向に直線状に延伸するように形成されている、
液体供給装置。
請求項１ないし請求項３いずれか記載の液体供給装置であって、
前記液体供給路、前記液体供給ポンプ、前記第１の方向弁および前記第２の方向弁は、平板状の基板を用いて構成されており、
前記液体供給ポンプは、前記基板の一方の面側に配置され、
前記第１の方向弁および前記第２の方向弁は、前記基板の他方の面側に配置されている、
液体供給装置。
請求項１ないし請求項４いずれか記載の液体供給装置であって、
前記第１の方向弁および前記第２の方向弁の少なくとも一つは、
前記液体を収容する液体収容室であって、前記液体収容室内に液体を導入するための液体導入口と、前記液体収容室から液体を導出するための液体導出口とを有する液体収容室と、
前記液体導入口と前記液体導出口との間に設けられた可撓性の弁体であって、前記液体供給ポンプの駆動による前記液体収容室内の圧力変化に応じて撓み、前記液体導入口と前記液体導出口とを連通する弁体と、
を備える、
液体供給装置。
液体噴射装置であって、
液体を噴射する噴射手段と、
液体が収容されている液体収容容器から前記噴射手段に対して液体を供給する液体供給部と、を備え、
前記液体供給部は、
前記液体を供給するための液体供給ポンプと、
前記液体収容容器と前記液体供給ポンプとの間に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第１の方向弁と、
前記液体供給ポンプと前記噴射手段との間であって、前記液体供給ポンプの鉛直下方に設けられ、前記液体収容容器から前記噴射手段に向かう一方向にのみ前記液体を通過させる第２の方向弁と、
鉛直方向に延伸し、前記液体収容容器と前記第１の方向弁を連通する第１の液体供給路と、
鉛直方向と交差する方向に延伸する部位を有し、前記第１の方向弁と前記液体供給ポンプを連通する第２の液体供給路と、
鉛直方向に延伸し、前記液体供給ポンプと前記第２の方向弁とを連通する第３の液体供給路と、
を備える液体噴射装置。