JP2011196207A - Diaphragm liquid supply pump and inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ室の一部を規定しているダイヤフラムを変位させてポンプ室容積を増減させて液体の吸引および供給(吐出)動作を行うダイヤフラム式の液体供給ポンプに関する。 The present invention relates to a diaphragm-type liquid supply pump that performs a liquid suction and supply (discharge) operation by displacing a diaphragm defining a part of a pump chamber to increase or decrease the volume of the pump chamber.
インクジェットプリンターのインク供給系としては、プリンター本体に搭載されているインクカートリッジなどのメインタンクと、インクジェットヘッドと共にキャリッジに搭載されているサブタンクとを備え、印刷を行う際にはサブタンクからインクジェットヘッドにインクが供給され、インクジェットヘッドがホームポジションに停止している印刷待機時にメインタンクからサブタンクにインクが補給されるものが知られている。サブタンプからインクジェットヘッドへのインクの供給は、インクジェットヘッド側の負圧により行われ、サブタンクへのインク補給動作はポンプ駆動により行われる。このようなインク供給系は、特許文献1〜3に記載されている。 The ink supply system of the ink jet printer includes a main tank such as an ink cartridge mounted on the printer main body and a sub tank mounted on the carriage together with the ink jet head. When performing printing, ink is supplied from the sub tank to the ink jet head. Is supplied and ink is replenished from the main tank to the sub-tank at the time of printing standby when the inkjet head is stopped at the home position. Ink supply from the sub-tamp to the inkjet head is performed by negative pressure on the inkjet head side, and ink replenishment operation to the sub-tank is performed by pump driving. Such ink supply systems are described in Patent Documents 1 to 3.
一方、液体供給ポンプとしては、特許文献4、5に開示されているように、ダイヤフラム式のポンプが知られている。ダイヤフラム式の液体供給ポンプを用いる場合には、ダイヤフラムの変位によって容積が増減するポンプ室をサブタンクとして利用し、インクジェッドヘッド側の負圧(背圧)によってダイヤフラムを変位させてインク供給を行い、インク補給時には、ダイヤフラムを特許文献4に記載されているようにカムなどによって強制的に変位させてポンプ室容積を増加させてメインタンクからインクをポンプ室に補強すればよい。
On the other hand, as a liquid supply pump, as disclosed in
ここで、特許文献5に記載のダイヤフラム式のポンプにおいてはダイヤフラムの過剰な変形を防止するために、大気圧側にダイヤフラムの最大変形量を規制するための変形量抑制部材が設けられている。変形量抑制部材は、ダイヤフラムに対峙する平坦な面を備えており、ダイヤフラムに対して全体として面接触状態に当たり、ダイヤフラムの大気側への変位を規制している。
Here, in the diaphragm pump described in
ダイヤフラム式の液体供給ポンプをインクジェットプリンターのサブタンクおよびインクポンプとして用いる場合には、インクジェットヘッドの側から作用する負圧によってダイヤフラムが変位してポンプ室容積(サブタンク容積)が減少してインクがインクジェットヘッド側に供給される。大きな負圧が作用する場合にはダイヤフラムの過剰変位が起きる可能性がある。例えば、インクジェットヘッドの各ノズルから同時にインク液滴を吐出してノズル詰まりなどを防止するクリーニング動作においては大きな負圧が作用してダイヤフラムが大きく変位する可能性がある。よって、特許文献5のように大気側に変位量抑制部材を配置して、ポンプ容積が増加する方向の変位量を制御するだけではダイヤフラムの過剰変位に起因する弊害を防止できない。
When a diaphragm-type liquid supply pump is used as a sub tank and an ink pump of an ink jet printer, the negative pressure acting from the ink jet head side causes the diaphragm to be displaced and the pump chamber volume (sub tank volume) to decrease, so that the ink is transferred to the ink jet head. Supplied to the side. When a large negative pressure is applied, the diaphragm may be excessively displaced. For example, in a cleaning operation in which ink droplets are simultaneously ejected from each nozzle of an inkjet head to prevent nozzle clogging or the like, there is a possibility that a large negative pressure acts and the diaphragm is greatly displaced. Therefore, it is not possible to prevent the harmful effects caused by the excessive displacement of the diaphragm by simply arranging the displacement amount suppressing member on the atmosphere side as in
また、特許文献5に記載されている平板状の変位量抑制部材をインクなどの液体が貯留されているポンプ室内に配置した場合には、インク流通性が阻害され、インク等に混入している気泡がポンプ室内に残留し易くなり、気泡排出性も低下してしまう。この結果、インク供給量にバラツキが生じ印刷品質が低下するおそれがある。また、ポンプ室内の残留気泡が増加し、印刷時において気泡がインクジェットヘッド側に移動してインク液滴の吐出不能、吐出不良が発生し易くなり、これによっても印刷品質が低下するおそれがある。
In addition, when the flat displacement amount suppressing member described in
本発明の課題は、このような点に鑑みて、ポンプ室容積を減少させる方向のダイヤフラムの過剰変位を、液体流通性、気泡排出性の低下などの弊害を伴うことなく、制御できるようにしたダイヤフラム式の液体供給ポンプ、および、当該液体供給ポンプを備えたインクジェットプリンターを提案することにある。 In view of these points, the present invention has made it possible to control the excessive displacement of the diaphragm in the direction of decreasing the pump chamber volume without causing adverse effects such as a decrease in liquid flowability and bubble discharge performance. It is to propose a diaphragm type liquid supply pump and an ink jet printer provided with the liquid supply pump.
上記の課題を解決するために、本発明のダイヤフラム式の液体供給ポンプは、
ポンプ室と、
前記ポンプ室におけるその中心軸線方向の一方の端を封鎖しているポンプ室底面と、
前記ポンプ室における前記中心軸線方向の他方の端を封鎖しており、前記中心軸線方向に変位して前記ポンプ室の容積を増減させるダイヤフラムと、
前記ポンプ室底面に形成した液体吸引口および液体吐出口と、
前記ポンプ室底面から前記中心軸線方向に突出している複数本の同一高さの突起とを有し、
前記突起のそれぞれは相互に離散配置され、前記ダイヤフラムが前記突起に当接した状態において、当該ダイヤフラムと前記ポンプ室底面の間に、前記突起の間を経由して前記液体吸引口と前記液体吐出口の間を連通する連通路部分が形成されるようになっていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the diaphragm-type liquid supply pump of the present invention includes:
A pump room,
The bottom of the pump chamber sealing one end of the pump chamber in the direction of its central axis,
The other end of the pump chamber in the direction of the central axis is sealed, and a diaphragm that is displaced in the direction of the central axis to increase or decrease the volume of the pump chamber;
A liquid suction port and a liquid discharge port formed on the bottom surface of the pump chamber;
A plurality of protrusions of the same height protruding in the direction of the central axis from the bottom of the pump chamber,
Each of the protrusions is discretely arranged, and in a state where the diaphragm is in contact with the protrusion, the liquid suction port and the liquid discharge port are interposed between the diaphragm and the bottom of the pump chamber via the protrusion. A communication path portion communicating between the outlets is formed.
本発明では、ポンプ室底面に離散配置された同一高さの突起が形成されている。突起の高さはダイヤフラムのポンプ室底面の側への許容変位量に基づき設定しておけばよい。これらの突起により、ダイヤフラムの変位位置、換言すると下死点が規定され、ダイヤフラムの過剰変位に起因するダイヤフラムの寿命低下などを防止できる。また、ダイヤフラムが突起に当たった状態においては、ダイヤフラムとポンプ底面の間において、突起間を経由する連通路部分が残るので、液体の流通性を確保できる。また、液体に混入してポンプ室内に侵入した気泡は突起の間を通って移動し易いので、突起を設けても、ポンプ室からの気泡排出性が低下することがない。 In the present invention, protrusions having the same height are formed on the bottom surface of the pump chamber in a discrete manner. The height of the protrusion may be set based on the allowable displacement amount of the diaphragm toward the bottom surface of the pump chamber. By these protrusions, the displacement position of the diaphragm, in other words, the bottom dead center, is defined, and it is possible to prevent the life of the diaphragm from being reduced due to the excessive displacement of the diaphragm. Further, in the state where the diaphragm hits the protrusion, a communication passage portion that passes between the protrusions remains between the diaphragm and the bottom surface of the pump, so that it is possible to ensure the fluidity of the liquid. Further, since the bubbles mixed in the liquid and entering the pump chamber easily move between the projections, even if the projections are provided, the bubble discharging performance from the pump chamber does not deteriorate.
ここで、前記突起のそれぞれは、同一形状の突起であり、前記ポンプ室底面の中心に対して、線対称あるいは点対称の位置に配置されていることが望ましい。このようにすれば、ポンプ室底面部分において全体的に液体が均等に流れるので、一部分に液体が滞留して気泡が溜まるなどの弊害を防止できる。また、ダイヤフラムに対して線対称、点対称状態に突起が当接するので、ダイヤフラムの変形を全体として均一に抑制することができ、ダイヤフラムに、局所的な過剰変形部分ができることがない。 Here, each of the protrusions is a protrusion having the same shape, and is preferably arranged at a line-symmetrical or point-symmetrical position with respect to the center of the bottom surface of the pump chamber. In this way, the liquid flows evenly on the entire bottom surface of the pump chamber, so that it is possible to prevent adverse effects such as the liquid remaining in a part and the bubbles being accumulated. In addition, since the projections are in contact with the diaphragm in a line-symmetrical or point-symmetrical state, the deformation of the diaphragm can be uniformly suppressed as a whole, and a local excessively deformed portion is not formed on the diaphragm.
また、前記ポンプ室底面に4本の前記突起が形成され、前記突起のそれぞれは、同一形状の円柱状の突起であり、前記ポンプ室底面の中心を中心とする同一円上に90度の角度間隔に配置されていることが望ましい。このようにすれば、ダイヤフラムの各部分の変位を各部分において均等に抑制し、ポンプ室底面部分における円滑な液体流通性を確保することができる。 Further, four protrusions are formed on the bottom surface of the pump chamber, and each of the protrusions is a cylindrical protrusion having the same shape, and an angle of 90 degrees on the same circle centering on the center of the bottom surface of the pump chamber. It is desirable to arrange them at intervals. If it does in this way, displacement of each part of a diaphragm will be controlled equally in each part, and smooth fluid circulation nature in a pump chamber bottom part can be secured.
次に、本発明の液体供給ポンプは、上記構成に加えて、
前記ポンプ室に対して同軸状態に配置されており、当該ポンプ室の前記中心軸線方向に移動可能なピストンと、
前記ピストンを前記ポンプ室底面から離れる方向に付勢している付勢部材と、
前記付勢部材を介して前記ピストンに連結されている操作レバーとを有し、
前記ピストンにおける前記ポンプ底面側の先端部には、前記ダイヤフラムの中心部分が嵌め込み固定されていることを特徴としている。
Next, the liquid supply pump of the present invention has the above-described configuration,
A piston arranged coaxially with respect to the pump chamber, and a piston movable in the direction of the central axis of the pump chamber;
A biasing member that biases the piston in a direction away from the bottom surface of the pump chamber;
An operating lever coupled to the piston via the biasing member;
A center portion of the diaphragm is fitted and fixed to a tip portion of the piston on the bottom side of the pump.
この構造の液体供給ポンプにおいては、操作レバーを操作することによりポンプ室容積を増加させる方向にダイヤフラムを変位させ、ポンプ室内に液体を補充することができる。操作レバーをフリーな状態にしてポンプ室内の液体が減少するとダイヤフラムがポンプ室底面側に徐々に変位する。ポンプ室底面側にダイヤフラムが過剰に変位すると、ピストンに嵌め込み固定されているダイヤフラムの中心部分がピストンから外れる可能性がある。本発明によれば、突起によりダイヤフラムの過剰な変位が防止されるので、ダイヤフラムがピストンから外れて機能しなくなるなどの弊害を確実に防ぐことができる。 In the liquid supply pump having this structure, the diaphragm can be displaced in the direction of increasing the pump chamber volume by operating the operation lever, and the liquid can be replenished in the pump chamber. When the operation lever is in a free state and the liquid in the pump chamber is reduced, the diaphragm is gradually displaced toward the bottom of the pump chamber. If the diaphragm is excessively displaced on the bottom side of the pump chamber, the central portion of the diaphragm that is fitted and fixed to the piston may be disengaged from the piston. According to the present invention, excessive protrusion of the diaphragm is prevented by the protrusion, so that it is possible to surely prevent adverse effects such as the diaphragm being detached from the piston and not functioning.
次に、本発明のインクジェットプリンターは、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給路に介挿されたダイヤフラム式のインク供給ポンプを有し、前記インク供給ポンプは上記構成のダイヤフラム式の液体供給ポンプであり、前記液体吸引口は前記インクタンクの側に連通し、前記液体吐出口は前記インクジェットヘッドに連通していることを特徴としている。 Next, the ink jet printer of the present invention has a diaphragm type ink supply pump inserted in an ink supply path for supplying ink from an ink tank to the ink jet head, and the ink supply pump is a diaphragm type liquid having the above-described configuration. A supply pump, wherein the liquid suction port communicates with the ink tank side, and the liquid ejection port communicates with the inkjet head.
本発明のインク供給ポンプでは、ポンプ室内に配置した複数本の突起によって、ポンプ容積減少側へのダイヤフラムの最大変位が一定となるように制限される。よって、インクジェットヘッド側の負圧変動に起因するインク供給量のバラツキを抑制でき、印刷品質の安定化を図ることができる。また、インクジェットヘッドのクリーニング時などにおいてダイヤフラムの過剰変位に起因するインク供給量の大きなバラツキを抑制できるので、クリーニング時に過剰にインクが消費されてしまうことを防止できる。さらには、ダイヤフラムの過剰変位が抑制されるので、ダイヤフラムの寿命の低下を防止できる。 In the ink supply pump of the present invention, the maximum displacement of the diaphragm toward the pump volume decreasing side is limited by a plurality of protrusions arranged in the pump chamber. Therefore, it is possible to suppress variations in the ink supply amount due to the negative pressure fluctuation on the ink jet head side, and it is possible to stabilize the printing quality. In addition, since the ink supply amount varies greatly due to the excessive displacement of the diaphragm when the inkjet head is cleaned, it is possible to prevent excessive ink consumption during the cleaning. Furthermore, since the excessive displacement of the diaphragm is suppressed, it is possible to prevent the life of the diaphragm from being shortened.
本発明のダイヤフラム式の液体供給ポンプでは、ポンプ室底面に複数本の同一高さの突起を離散配置した構成を採用しているので、ポンプ室底面部分の液体流通性、気泡排出性を阻害することなく、ダイヤフラムのポンプ室底面側への過剰変位を抑制することができる。 The diaphragm-type liquid supply pump of the present invention employs a configuration in which a plurality of protrusions having the same height are arranged discretely on the bottom surface of the pump chamber, thus obstructing the liquid flowability and bubble discharge performance of the bottom portion of the pump chamber. Without excessive displacement of the diaphragm to the pump chamber bottom surface side can be suppressed.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したダイヤフラム式の液体供給ポンプおよびインクジェットプリンターを説明する。 A diaphragm type liquid supply pump and an ink jet printer to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[ダイヤフラム式の液体供給ポンプ]
図1は本実施の形態に係るダイヤフラム式の液体供給ポンプを備えた液体供給系を示す概略構成図である。図2(a)、(b)および(c)は、それぞれ、液体供給ポンプを示す概略断面図であり、図1の場合とは直交する断面で切断した場合を示している。まず、図1に示すように、液体供給系30は、ダイヤフラム式の液体供給ポンプ40と、この液体供給ポンプ40の液体吸引口41および液体供給口(液体吐出口)42にそれぞれ接続された液体補給路31および液体供給路32とを有している。液体補給路31の他端には液体メインタンク33が接続されており、ここから液体供給ポンプ40に液体が吸引(補給)される。液体供給路32の他端には液体消費装置34が接続されており、液体供給ポンプ40から液体が供給される。液体供給ポンプ40には、当該液体供給ポンプ40を駆動するための駆動機構35が付設されている。
[Diaphragm type liquid supply pump]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a liquid supply system including a diaphragm type liquid supply pump according to the present embodiment. 2A, 2B, and 2C are schematic cross-sectional views showing the liquid supply pump, respectively, and show a case where the liquid supply pump is cut along a cross section orthogonal to the case of FIG. First, as shown in FIG. 1, the
図1、図2に示すように、液体供給ポンプ40は、底付きの円筒状のポンプケース43と、このポンプケース43の開口端に同軸状態に取り付けた円筒状のガイド筒44とを備えている。ポンプケース43の開口端には当該開口端を封鎖する状態にダイヤフラム46が配置されている。ダイヤフラム46は、肉厚の中心部分46aと、これを取り囲む状態に一体成形されている薄肉部分46bと、この薄肉部分46bの外周縁を取り囲む状態に一体形成されている所定肉厚の外周リム部分46cとを備えている。ポンプケース43とガイド筒44の間には、ダイヤフラム46の外周リム部分46cが液密状態で挟持されている。ポンプケース43の円形内周側面43aおよび平坦な円形のポンプ室底面43bと、ダイヤフラム46とによって、ポンプ室47が形成されている。ダイヤフラム46の中央部分46aは、ポンプ室底面43bに対峙している面が平坦な円形の先端面46dとなっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ダイヤフラム46の中央部分46aにおけるポンプ室底面43bとは反対側の部位には同軸状態に突出した嵌め込み突起46eが形成されている。この嵌め込み突起46eは、ガイド筒44に沿ってポンプ室中心軸線40aの方向(上下方向)にスライド可能なピストン48の下端に形成した嵌め込み孔48aに嵌め込まれて連結固定されている。ピストン48には、嵌め込み孔48aの上側の部位にバネ掛け48bが形成されており、ここに、引張りコイルバネ49の下端が架けられている。
A
引張りコイルバネ49の上端は、操作レバー50における一方の端に掛けられている。操作レバー50は、ガイド筒44の上端部に取り付けた支軸50aを中心として上下方向に揺動可能な状態で支持されている。操作レバー50は、支軸50aからポンプ室中心軸線40aの方向に延びている連結側腕部50bと、支軸50aから連結側腕部50bに対して略直角に折れ曲がって下方に延びている操作側腕部50cとを備えている。連結側腕部50bの先端がばね掛けとなっており、ここに、引張りコイルバネ49の上端が架けられている。操作側腕部50cの先端は直角に折れ曲がっている。
The upper end of the
駆動機構35は、操作レバー50の操作側腕部50cの先端部50dを矢印Aの方向に強制揺動させるため駆動片35aを備えている。駆動片35aは不図示の駆動モーターなどによって駆動可能である。あるいは、駆動機構35を、駆動片35aを定まった位置に保持し、液体供給ポンプ40の側を全体として駆動片35aの側に移動させる駆動源を備え、操作レバー50の操作側腕部50cを駆動片35aに押し付けて操作レバー50を強制的に矢印Aの方向に揺動させる構成とすることもできる。
The
操作レバー50が強制揺動させられると、これに連結されているピストン48がガイド筒44に沿って上方に移動し、ピストン48に連結されているダイヤフラム46も上方に変位する。この結果、ポンプ室47の容積が増加してポンプ室内が負圧状態になり、液体吸引口41から液体がポンプ室47内に補給される。液体供給口42には逆止弁51が取り付けられており、液体補給時において液体供給口42からポンプ室47内への液体の逆流が阻止される。
When the
一方、液体供給時においては、操作レバー50は揺動自在の状態に保持される。この状態において、液体供給路32の先に接続されている液体消費装置34において液体が消費されると、液体供給路32が負圧状態になり、ポンプ室47に貯留されている液体が液体供給口42から逆止弁51を介して液体消費側に供給される。ポンプ室47の液体が減少すると、これに伴って、ダイヤフラム46が下方に変位して液体減少に対応してポンプ室47の容積が減少する。
On the other hand, when supplying the liquid, the
ここで、図3はポンプ室底面43bを示す説明図である。ポンプ室底面43bには、4本の突起52が一体形成されている。各突起52は同一形状および同一高さのものであり、本例では円柱状の突起であり、その上端面52aは中心軸線40aに直交する円形の平坦面となっている。また、4本の突起52は、ポンプ室底面43bの中心を中心として90度の角度間隔で同一円上に配置されており、相互に離れた位置にある。ポンプ室底面43bの外周縁部分には液体吸引口41および液体供給口42がほぼ180度の角度間隔の位置に形成されている。4本の突起52は離散配置されているので、これらの上端面52aにダイヤフラム46の中央部分46aの平坦な先端面46dが押し付けられた状態においても、液体吸引口41から液体供給口42の間を繋ぐ連通路部分53が残った状態が形成される。また、ポンプ室47の円形内周側面43aと突起52の間においても連通路部分54が残った状態になる。
Here, FIG. 3 is an explanatory view showing the pump chamber
この構成の液体供給ポンプ40は、先に述べたように、操作レバー50を操作して液体Wを液体メインタンク33の側から補充した満杯状態においては、図2(a)に示すように、ダイヤフラム46がポンプ室底面43bに対して上方に離れた位置にある。この状態で液体が供給されて消費されると、図2(b)に示すように、ダイヤフラム46が徐々に下方に変位する。ダイヤフラム46がポンプ室底面43bの近傍まで変位すると、図2(c)そこに形成されている4本の突起52の上端面52aに当たり、これ以上の下方への変位が制限される。したがって、突起52はダイヤフラム46の下死点を規定し、ダイヤフラム46の下方への最大変位量を規制する。
As described above, the
よって、突起52によってダイヤフラム46の過剰変位を抑制できる。また、ダイヤフラム46の平坦な先端面46dが4本の突起52の平坦な先端面52aによって均等に支えられるので、ダイヤフラム46の無理な変形が抑制され、ダイヤフラム46の過剰変位によって、その嵌め込み突起46eがピストン48の側から外れてしまうこともない。さらに、4本の突起52はポンプ室底面43bにおいて点対称の位置に離散配置され、また、これらの間に連通路部分53が残っている。したがって、ポンプ室47内において液体Wの流れに滞留などが起きず、液体Wの滞留部分にポンプ室47内に侵入した気泡が残留してしまうこともない。
Therefore, excessive displacement of the
なお、本例では、4本の突起52を形成しているが、例えば、ポンプ室底面43bの中心回りに120度の角度間隔で3本の突起を配置しておくことも可能である。また、突起は円柱状のものではなく、矩形断面、多角形断面のものであってもよいが、液体の流れに滞留が生じないようにするためには円形に近い断面形状のものが望ましい。
In this example, four
[インクジェットプリンター]
次に、上記構成の液体供給ポンプをインク供給ポンプとして用いるインクジェットプリンターの実施の形態を説明する。
[inkjet printer]
Next, an embodiment of an ink jet printer that uses the liquid supply pump having the above configuration as an ink supply pump will be described.
(全体構成)
図4はインクジェットプリンターの外観斜視図である。インクジェットプリンター1は、複数種類のカラーインクを用いてロール紙から繰り出される長尺状の記録紙にカラー印刷を行うものであり、全体として直方体形状をしたプリンターケース2を備え、このプリンターケース2の前面中央部分にはロール紙装着用の開口部3が形成されている。開口部3は上端に記録紙排出ガイド4が取り付けられた開閉蓋5によって封鎖されている。記録紙排出ガイド4とプリンターケース2の開口部3の上縁部分との間に記録紙排出口6が形成されている。不図示のロックを解除して記録紙排出ガイド4に指を掛けて手前に引くと、開閉蓋5を、図示の閉じ位置から、下端を中心として前方に倒れた開き位置まで開けることができる。
(overall structure)
FIG. 4 is an external perspective view of the ink jet printer. The ink jet printer 1 performs color printing on a long recording paper fed out from roll paper using a plurality of types of color inks, and includes a
プリンターケース2の前面における開閉蓋5の右側部分には電源スイッチ7a、紙送りスイッチ7b、複数個の動作状態表示ランプ7cなどが配列されている。プリンターケース2の前面における開閉蓋5の左側部分には、プリンター前後方向に延びる縦長の長方形断面のインクカートリッジ装着部8の装着口8aが開口しており、このインクカートリッジ装着部8にインクカートリッジ9が装着されている。不図示のボタンを操作すると、ロックが解除されてインクカートリッジ9がばね力によって前方に押し出され、インクカートリッジ9を引き抜くことが可能となっている。
A
図5はインクジェットプリンター1におけるプリンターケース2で覆われているプリンター機構部を示す概略斜視図である。この図に示すように、プリンター機構部10の内部中央にはロール紙収納部11が形成されており、開閉蓋5を開けると、このロール紙収納部11が前方に開口し、ロール紙の交換などを行うことができる。ロール紙収納部11の上側には、印刷領域Cを規定しているプラテン12がプリンター幅方向に架け渡されている。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing the printer mechanism portion covered with the
プラテン12の上側には、ノズル面を下向きにしたインクジェットヘッド13を搭載したキャリッジ14が配置されている。キャリッジ14の後側には、キャリッジガイド軸14aがプリンター幅方向にプラテン12と平行に架け渡されており、キャリッジガイド軸14aの後側には、キャリッジモーター14bが配置されている。キャリッジモーター14bは、キャリッジ14をキャリッジガイド軸に沿ったキャリッジ走査方向に往復移駆動するキャリッジ駆動機構15の駆動源となっている。キャリッジ14は、キャリッジ駆動機構15により印刷領域Cから右側に外れたホームポジションA(図5において実線で示す位置、および図3の位置)から、プラテン12から左側に外れた左端位置B(図5において二点鎖線で示す位置)までの間を往復移動させられる。インクジェットプリンター1は、印刷指令を受信すると、不図示の記録紙搬送機構によりロール紙から繰り出した記録紙をプラテン12の表面に沿って搬送し、この搬送動作と連動してキャリッジ14を走査しながら記録紙に向けてインクジェットヘッド13からインクを吐出することにより、記録紙への印刷を行う。
On the upper side of the
プラテン12の右側に外れた部位には、ヘッドメンテナンスユニット16が配置されている。キャリッジ14に搭載されているインクジェットヘッド13は、当該ヘッドメンテナンスユニット16に対峙した図5に示すホームポジションAにおいて、ノズルの維持回復のための印刷に関与しないインク液滴の吐出動作であるフラッシング、各インクノズルからのインク吸引動作などのメンテナンス動作が行われる。インクジェットヘッド13から排出された廃インク液はヘッドメンテナンスユニット16から不図示の廃インク液回収路を経由して、インクカートリッジ装着部8に装着されているインクカートリッジ9の側に回収される。ヘッドメンテナンスユニット16は、フラッシング後にはインクジェットヘッド13のノズル面をキャッピングして、吐出された廃インクを回収する。また、ノズルクリーニング時にはインクジェットヘッド13のノズル面をキャッピングした状態において吸引ポンプを駆動し、吸引ポンプからの負圧によって各ノズルからインクを強制的に吸引して排出させる。
A
(インク供給系)
図6はインクジェットプリンターのプリンター機構部におけるキャリッジおよびインク供給系の部分のみを示す斜視図であり、図7はインクジェットプリンターのインク供給系の概略構成を示す説明図である。
(Ink supply system)
FIG. 6 is a perspective view showing only a carriage and an ink supply system in the printer mechanism of the ink jet printer, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the ink supply system of the ink jet printer.
図6、図7に示すように、キャリッジ14には、インクジェットヘッド13とともに、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色のインクのそれぞれを貯留するサブタンク17a〜17dが搭載されている。サブタンク17a〜17dには可撓性インクチューブ18a〜18dの一端がそれぞれに接続されており、これら可撓性インクチューブ18a〜18dの他端は、インクカートリッジ装着部8の後端側の位置に配置されている平面流路19a〜19dを介して、インクカートリッジ9内の各インクパック(メインタンク)9a〜9dに接続されている。平面流路19a〜19dのインクカートリッジ9側における端部には逆止弁24が設けられており、インクカートリッジ9からサブタンク17a〜17d側へ向かう一方向にのみインクが流れるように構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
キャリッジ14には、可撓性インクチューブ18a〜18dを介して、インクカートリッジ9からサブタンク17a〜17dへインクを補給するための4組のインク供給ポンプ20が搭載されている。各ポンプユニット20は、前述の液体供給ポンプ40と同一構造のものであり、各液体供給ポンプ40のポンプ室47がそれぞれサブタンク17a〜17dとして機能する。サブタンク17a〜17dとインクジェットヘッド13のヘッド内流路13a〜13dとを接続する流路部分には逆止弁22が設けられており、サブタンク17a〜17dからインクジェットヘッド13側へ向かう一方向にのみインクが流れるように構成されている。インクパック9a〜9d内のインクはポンプユニット20により、一旦、サブタンク17a〜17dへ供給された後に、インクジェットヘッド13に供給される。
The
インクカートリッジ9は全体として前後方向および上下方向に長い扁平な直方体形状をしており、この内部に、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4種類のインクパック9a〜9dが、この順で下から上に並んで収納されている。インクパック9a〜9dは、可撓性材料からなる容量可変の袋にインクを貯留した状態で密封したものであり、インクカートリッジ9をインクカートリッジ装着部8の装着位置に差し込むと、装着位置に設けられた各インク供給針がインクパック9a〜9dのインク供給口に挿入される。これにより、インクカートリッジ9のインクパック9a〜9dから各インク供給針を経由してインクジェットヘッド13の側に各カラーインクを供給するインク供給経路が形成される。
The
ポンプユニット20の動作を説明する。ポンプユニット20は図1〜3に示す液体供給ポンプ40と同一構成であるので、以下の説明では、対応する部位については液体供給ポンプ40における部位を用いて説明する。まず、キャリッジ14がホームポジションAから離れておりインクジェットヘッド13が印刷領域Cに位置している場合には、サブタンク17aからインクジェットヘッド13にインクが供給される。すなわち、インクジェットヘッド13は、サブタンク17a内のインクを消費しながら印刷を行う。ここで、サブタンク17a内のインクが減少すると、このインクの減少により発生する負圧によってサブタンク17aの容量が減少する。これに伴い、操作レバー50におけるダイヤフラム46に連結されている連結側腕部50bが下降し、この結果、ホームポジションA側の連結腕部分50cの突出量が増加する。
The operation of the
印刷終了時に、キャリッジ14が印刷領域CからホームポジションAに移動すると、操作レバー50は、プリンターケース2の内壁面(図1における駆動機構35の駆動片35aに対応する部位)によって押圧されて揺動する。これに伴い、引張りコイルバネ49が伸張し、当該引張りコイルバネ49の弾性復帰力によりダイヤフラム46が上方に引っ張られる。この結果、サブタンク17a(ポンプ室47)の容量が増加してサブタンク17a内に負圧が形成される。また、キャリッジ14がホームポジションAに停止している間、弾性復帰力が付与され続けてサブタンク17aの容量増加状態が維持されるので、可撓性インクチューブ18a〜18dの側から、サブタンク17a〜17d内にインクが補給される。
When the
本実施の形態に係るインクジェットプリンター1においては、サブタンク17a〜17d(ポンプ室47)内に配置した複数本の突起52によって、タンク容積減少側へのダイヤフラム46の最大変位が一定となるように制限される。よって、インクジェットヘッド13(液体消費装置34)側の負圧変動に起因するインク供給量のバラツキを抑制でき、印刷品質の安定化を図ることができる。また、インクジェットヘッド13のクリーニング時などにおいてダイヤフラム46の過剰変位に起因するインク供給量の大きなバラツキを抑制できるので、クリーニング時に過剰にインクが消費されてしまうことを防止できる。さらには、ダイヤフラム46の過剰変位が抑制されるので、ダイヤフラム46の寿命の低下を防止できる。
In the inkjet printer 1 according to the present embodiment, the plurality of
1 インクジェットプリンター、2 プリンターケース、3 開口部、4 記録紙排出ガイド、5 開閉蓋、6 記録紙排出口、7a 電源スイッチ、7b スイッチ、7c 動作状態表示ランプ、8 インクカートリッジ装着部、8a 装着口、9 インクカートリッジ、9a〜9d インクパック、10 プリンター機構部、11 ロール紙収納部、12 プラテン、13 インクジェットヘッド、13a〜13d ヘッド内流路、14 キャリッジ、14a キャリッジガイド軸、14b キャリッジモーター、15 キャリッジ駆動機構、16 ヘッドメンテナンスユニット、17a〜17d サブタンク、18a〜18d 可撓性インクチューブ、19a〜19d 平面流路、20 ポンプユニット、22 逆止弁、24 逆止弁、31 液体補給路、32 液体供給路、33 液体メインタンク、34 液体消費装置、35 駆動機構、35a 駆動片、40 液体供給ポンプ、40a ポンプ室中心軸線、41 液体吸引口、42 液体供給口、43 ポンプケース、43a 円形内周側面、43b ポンプ室底面、44 ガイド筒、46 ダイヤフラム、46a 中心部分、46b 薄肉部分、46c 外周リム部分、46d 先端面、46e 嵌め込み突起、47 ポンプ室、48 ピストン、48a 嵌め込み孔、48b バネ掛け、49 引張りコイルバネ、50 操作レバー、50a 支軸、50b 連結側腕部、50c 操作側腕部、50d 先端部、51 逆止弁、52 突起、52a 上端面、53,54 連通路部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer, 2 Printer case, 3 Opening part, 4 Recording paper discharge guide, 5 Opening / closing lid, 6 Recording paper discharge port, 7a Power switch, 7b switch, 7c Operation status display lamp, 8 Ink cartridge mounting part, 8a mounting port , 9 Ink cartridge, 9a to 9d Ink pack, 10 Printer mechanism, 11 Roll paper storage, 12 Platen, 13 Inkjet head, 13a to 13d Flow path in head, 14 Carriage, 14a Carriage guide shaft, 14b Carriage motor, 15 Carriage drive mechanism, 16 head maintenance unit, 17a to 17d sub tank, 18a to 18d flexible ink tube, 19a to 19d plane flow path, 20 pump unit, 22 check valve, 24 check valve, 31 liquid supply path, 2 Liquid supply path, 33 Liquid main tank, 34 Liquid consumption device, 35 Drive mechanism, 35a Drive piece, 40 Liquid supply pump, 40a Pump chamber central axis, 41 Liquid suction port, 42 Liquid supply port, 43 Pump case, 43a Circular Inner peripheral side surface, 43b Pump chamber bottom surface, 44 Guide tube, 46 Diaphragm, 46a Center portion, 46b Thin wall portion, 46c Outer rim portion, 46d Tip surface, 46e Insertion protrusion, 47 Pump chamber, 48 Piston, 48a Insertion hole, 48b Spring Hanging, 49 Tension coil spring, 50 Operation lever, 50a Support shaft, 50b Connection side arm, 50c Operation side arm, 50d Tip, 51 Check valve, 52 Protrusion, 52a Upper end surface, 53, 54
Claims (5)
前記ポンプ室におけるその中心軸線方向の一方の端を封鎖しているポンプ室底面と、
前記ポンプ室における前記中心軸線方向の他方の端を封鎖しており、前記中心軸線方向に変位して前記ポンプ室の容積を増減させるダイヤフラムと、
前記ポンプ室底面に形成した液体吸引口および液体吐出口と、
前記ポンプ室底面から前記中心軸線方向に突出している複数本の同一高さの突起とを有し、
前記突起のそれぞれは相互に離散配置され、前記ダイヤフラムが前記突起に当接した状態において、当該ダイヤフラムと前記ポンプ室底面の間に、前記突起の間を経由して前記液体吸引口と前記液体吐出口の間を連通する連通路部分が形成されるようになっていることを特徴とするダイヤフラム式の液体供給ポンプ。 A pump room,
The bottom of the pump chamber sealing one end of the pump chamber in the direction of its central axis,
The other end of the pump chamber in the direction of the central axis is sealed, and a diaphragm that is displaced in the direction of the central axis to increase or decrease the volume of the pump chamber;
A liquid suction port and a liquid discharge port formed on the bottom surface of the pump chamber;
A plurality of protrusions of the same height protruding in the direction of the central axis from the bottom of the pump chamber,
Each of the protrusions is discretely arranged, and in a state where the diaphragm is in contact with the protrusion, the liquid suction port and the liquid discharge port are interposed between the diaphragm and the bottom of the pump chamber via the protrusion. A diaphragm-type liquid supply pump characterized in that a communication passage portion communicating between the outlets is formed.
前記突起のそれぞれは、同一形状の突起であり、前記ポンプ室底面の中心に対して、線対称あるいは点対称の位置に配置されていることを特徴とするダイヤフラム式の液体供給ポンプ。 In claim 1,
Each of the projections is a projection having the same shape, and is arranged at a line-symmetrical or point-symmetrical position with respect to the center of the bottom surface of the pump chamber.
前記ポンプ室底面には4本の前記突起が形成されており、
前記突起のそれぞれは、同一形状の円柱状の突起であり、前記ポンプ室底面の中心を中心とする同一円上に90度の角度間隔に配置されていることを特徴とするダイヤフラム式の液体供給ポンプ。 In claim 1 or 2,
Four protrusions are formed on the bottom of the pump chamber,
Each of the protrusions is a cylindrical protrusion having the same shape, and is arranged at an angular interval of 90 degrees on the same circle centered on the center of the bottom surface of the pump chamber. pump.
前記ポンプ室に対して同軸状態に配置されており、当該ポンプ室の前記中心軸線方向に移動可能なピストンと、
前記ピストンを前記ポンプ室底面から離れる方向に付勢している付勢部材と、
前記付勢部材を介して前記ピストンに連結されている操作レバーとを有し、
前記ピストンにおける前記ポンプ底面側の先端部には、前記ダイヤフラムの中心部分が嵌め込み固定されていることを特徴とするダイヤフラム式の液体供給ポンプ。 In any one of claims 1 to 3,
A piston arranged coaxially with respect to the pump chamber, and a piston movable in the direction of the central axis of the pump chamber;
A biasing member that biases the piston in a direction away from the bottom surface of the pump chamber;
An operating lever coupled to the piston via the biasing member;
A diaphragm-type liquid supply pump, wherein a central portion of the diaphragm is fitted and fixed to a tip portion of the piston on the bottom surface side of the pump.
前記インク供給ポンプは請求項1ないし4のうちのずれかの項に記載のダイヤフラム式の液体供給ポンプであり、
前記液体吸引口は前記インクタンクの側に連通し、前記液体吐出口は前記インクジェットヘッドに連通していることを特徴とするインクジェットプリンター。 A diaphragm type ink supply pump inserted in an ink supply path for supplying ink from an ink tank to an inkjet head;
The ink supply pump is a diaphragm type liquid supply pump according to any one of claims 1 to 4,
The ink jet printer, wherein the liquid suction port communicates with the ink tank, and the liquid ejection port communicates with the ink jet head.
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JP2010062091A JP2011196207A (en) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Diaphragm liquid supply pump and inkjet printer |
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- 2010-03-18 JP JP2010062091A patent/JP2011196207A/en not_active Withdrawn
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