JP2015112847A - 液体供給装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空の液体貯留部を取り外すときにポンプ手段の液体収容部内へ空気が入り込むことを低コストで防止することを課題とする。【解決手段】ダイアフラム（液体収容部）を減容させることでインクカートリッジ（液体貯留部）内のインク（液体）を液体収容部内に吸引するとともに、液体収容部を増容させることで液体収容部内の液体をヘッドタンク等の液体供給先へ供給するダイアフラムポンプを有するインク供給装置において、当該液体供給装置が収容される装置ケースの開閉カバーが閉状態から開状態となる動きに連動して、液体貯留部と液体収容部とを接続する入口側流路２２１を遮蔽状態にする遮蔽部材３１０を有する。【選択図】図１２

Description

本発明は、液体貯留部に貯留されたインク等の液体を液体供給先へ供給する液体供給装置、及び、これを備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、この種の液体供給装置では、ダイアフラム（液体収容部）内へ液体を供給するための入口とダイアフラム内から液体を排出するための出口とに、それぞれ、第１逆止弁及び第２逆止弁を備えたダイアフラムポンプを呼ばれるポンプ手段を用いたものが知られている。ダイアフラムは、ダイアフラムを外側に向けて付勢する圧縮コイルスプリング（以下「バネ」という。）を内部に備え、この付勢力によってダイアフラムが外側へ広がると、ダイアフラム内の容積が増加する。ダイアフラムポンプには、ダイアフラムの外側から内側に向けて前記バネの付勢力に抗してダイアフラムを押圧する押圧部材を備えている。

押圧部材がダイアフラムを外側から押圧する押圧状態になると、ダイアフラムの容積が減少する。これにより、ダイアフラムの内圧が上昇して、出口から第２逆止弁を介して液体が排出される。一方、押圧部材の押圧状態が解除されて非押圧状態になると、ダイアフラム内のバネによる付勢力でダイアフラムの容積が増加する。これにより、ダイアフラムの内圧が下がって、入口から第１逆止弁を介して液体が供給（吸引）される。このようなダイアフラムポンプは、液体としてのインクをメインタンク（液体貯留部）からサブタンク（液体供給先）へ送液する手段として、インクジェット記録装置に使用されている（特許文献１）。

液体貯留部内の液体が空になった場合、第１逆止弁を介してダイアフラムの入口に接続される空の液体貯留部を一旦取り外して、新しい液体貯留部を取り付けるという交換作業が必要になる。液体貯留部内の液体が空になると、液体貯留部からの液体がダイアフラム内へ供給されないことから、押圧部材が非押圧状態になっても、ダイアフラムの容積が十分に増加しなくなる。そして、空の液体貯留部を取り外すと、ダイアフラムの入口が第１逆止弁を介して大気に開放（連通）される。そのため、押圧部材が非押圧状態になっている状況で空の液体貯留部を取り外すと、ダイアフラムには押圧部材の押圧力が作用していないので、ダイアフラムの容積が増加して第１逆止弁を介して入口からダイアフラム内へ空気が吸引されてしまう。ダイアフラム内に空気が入ると、新しい液体貯留部をセットしてダイアフラムポンプを稼働させたときに、液体と一緒に空気がダイアフラムから液体供給先へ移動し、液体供給先以降の液体利用に支障を来す。例えば、インクジェット記録装置であれば、印字ヘッドの不吐出などの不具合を引き起こす。そのため、空の液体貯留部が取り外しても、ダイアフラム内に空気が入り込まないようにすることは重要な課題である。

本出願人は、特願２０１３−１９０６１２号（以下「先願」という。）において、空の液体貯留部が取り外したときにダイアフラム内へ空気が入り込まないようにするダイアフラムポンプを提案した。このダイアフラムポンプは、空の液体貯留部を取り外す前に押圧部材が押圧状態になるように制御するというものである。押圧部材が押圧状態になっている状況であれば、空の液体貯留部を取り外しても、押圧部材の押圧力によってダイアフラムの容積が増えることはない。したがって、空の液体貯留部を取り外しても、第１逆止弁を介して入口からダイアフラム内へ空気が吸引されることはない。

しかしながら、先願のダイアフラムポンプにおいては、空の液体貯留部を取り外す前に押圧部材を押圧状態にするという制御を実現するために、押圧部材が押圧状態になっているかどうかを検知するためのセンサや、そのセンサの結果に基づいて押圧部材を駆動する駆動源を制御する制御機構などが必要となる。そのため、構成や制御が複雑化し、コストが高騰するという問題が生じる。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、空の液体貯留部を取り外すときにポンプ手段の液体収容部内へ空気が入り込むことを低コストで防止できる液体供給装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、液体収容部を減容させることで液体貯留部内の液体を該液体収容部内に吸引するとともに、該液体収容部を増容させることで該液体収容部内の液体を液体供給先へ供給するポンプ手段を有する液体供給装置において、ユーザーが操作する操作部材と、前記操作部材の動きに連動して、前記液体貯留部と前記液体収容部とを接続する入口側流路を遮蔽状態にする遮蔽手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、空の液体貯留部を取り外すときにポンプ手段の液体収容部内へ空気が入り込むことを低コストで防止できるという優れた効果が奏される。

インクジェット記録装置の機構部の概要を示す側面図である。 インクジェット記録装置の機構部の概要を示す要部平面図である。 インク供給ポンプユニットの構成を示す概略図である。 インク供給装置の構成を示す概略図である。 （ａ）〜（ｂ）は、インクカートリッジにインクが存在する状況でのインク供給装置の動作を説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、インクカートリッジ内のインクが無くなった状況でのインク供給装置の動作を説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、インク供給装置のカム駆動を説明する図である。 入口側流路を構成する流路板を、インクカートリッジが接続される側から見たときの正面図である。 図８中符号Ａ−Ａに沿って切断した同流路板の断面図である。 同流路板の背面図である。 （ａ）は、開閉カバーが閉状態であるときのインク供給装置の状態を示す模式図である。（ｂ）は、開閉カバーが閉状態から開状態となるときのインク供給装置の状態を示す模式図である。 遮蔽位置へ移動した遮蔽部材により入口側流路が遮蔽状態になっている状態を模式的に示した拡大図である。 （ａ）及び（ｂ）は、同遮蔽部材のスナップフィットを解除する構成を示す模式図である。 フィルムを流路板内の入口側流路内側から外へ付勢するバネ３１３を設けた例を示す模式図である。 遮蔽部材によって押圧されるフィルムが押し当てられる流路板内の流路部分に逆止弁を設けた例を示す模式図である。

以下、本発明を、画像形成装置の一例である液体吐出ヘッドを備えるインクジェット記録装置に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の機構部の概要を示す側面図である。
図２は、同インクジェット記録装置の要部を示す平面図である。
インクジェット記録装置１の機構部において、フレーム１２１を構成する左右の側板１２１Ａ，１２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とでキャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向である双方向のキャリッジ主走査方向に移動走査する。

キャリッジ１３３には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインク滴を吐出する４個の印字ヘッド１３４ｋ，１３４ｃ，１３４ｍ，１３４ｙとからなる液体吐出ヘッドである印字ヘッド１３４が、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着されている。なお、各色のインク液滴を吐出するノズル列を有する１又は複数のヘッド構成などを採用することもできる。

ここで、印字ヘッド１３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

また、キャリッジ１３３は、各印字ヘッド１３４ｋ，１３４ｃ，１３４ｍ，１３４ｙに各色のインクを供給するためのヘッドタンク１３５ｋ，１３５ｃ，１３５ｍ，１３５ｙを搭載している。各ヘッドタンク１３５ｋ，１３５ｃ，１３５ｍ，１３５ｙには、各色のインクを送液する可撓性のインク供給チューブ１３６を介して、インクカートリッジ装填部１０４に装着された液体貯留部としての各色のインクカートリッジ１１０ｋ，１１０ｃ，１１０ｍ，１１０ｙから、それぞれの色のインクが充填供給される。なお、このインクカートリッジ装填部１０４には、インクカートリッジ１１０内のインクを送液するための液体供給装置としてのインク供給装置１２４が設けられ、インク供給チューブ１３６は這い回しの途中でフレーム１２１を構成する後板１２１Ｃに係止部材１２５にて保持されている。

また、インクジェット記録装置１には、図１の給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部が備わっている。給紙部は、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１４３と、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４とが互いに対向して配置され、分離パッド１４４が給紙コロ１４３側に付勢された構成をもつ。なお、紙以外の記録材としては、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の材質の媒体を含むものとする。

また、インクジェット記録装置１は、給紙部から給紙される用紙１４２を印字ヘッド１３４の下方側に送り込むために、用紙１４２を案内するガイド部材１４５と、カウンタローラ１４６と、搬送ガイド部材１４７と、先端加圧コロ１４９を有する押さえ部材１４８とを備える。

更に、インクジェット記録装置１は、給送された用紙１４２を静電吸着して印字ヘッド１３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト１５１も備えている。搬送ベルト１５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１５２とテンションローラ１５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト１５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６を備えている。この帯電ローラ１５６は、搬送ベルト１５１の表層に接触し、搬送ベルト１５１の回動に従動して回転するように配置されている。更に、搬送ベルト１５１の裏側には、印字ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１５７が配置されている。搬送ベルト１５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ１５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。

また、インクジェット記録装置１は、印字ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部を有する。排紙部は、搬送ベルト１５１から用紙１４２を分離するための分離爪１６１と、排紙ローラ１６２及び排紙コロ１６３とを備え、排紙ローラ１６２の下方に排紙トレイ１０３を備えている。

また、インクジェット記録装置１は、その装置本体１０１の背面部に、両面ユニット１７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット１７１は、搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される用紙１４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１４６と搬送ベルト１５１との間に給紙する。また、この両面ユニット１７１の上面は手差しトレイ１７２となっている。

更に、図２に示すように、キャリッジ１３３の走査方向一方側の非印字領域には、印字ヘッド１３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構１８１を配置している。この維持回復機構１８１には、印字ヘッド１３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）１８２ａ〜１８２ｄ（区別しないときは「キャップ１８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード１８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け１８４などを備えている。ここでは、キャップ１８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ１８２ｂ〜１８２ｄは保湿用キャップとしている。維持回復機構１８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ１８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード１８３に付着してワイパークリーナ１８５で除去されたインク、空吐出受け１８４に空吐出されたインクは、図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

また、図２に示すように、キャリッジ１３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け１８８を配置し、この空吐出受け１８８には印字ヘッド１３４のノズル列方向に沿った開口１８９などを備えている。

本実施形態のインクジェット記録装置１においては、給紙トレイ１０２から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１４２はガイド部材１４５で案内される。そして、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１４６との間に挟まれて搬送され、その先端を搬送ガイド部材１４７で案内されて先端加圧コロ１４９で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。このとき、後述する制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ１５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト１５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１５１上に用紙１４２が給送されると、用紙１４２が搬送ベルト１５１に吸着され、搬送ベルト１５１の周回移動によって用紙１４２が副走査方向に搬送される。

リニアエンコーダ１３７による主走査位置情報に基づいてキャリッジ１３３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて印字ヘッド１３４を駆動し、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。

また、印字（記録）待機中には、キャリッジ１３３は維持回復機構１８１側に移動されて、キャップ１８２で印字ヘッド１３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ１８２で印字ヘッド１３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、印字ヘッド１３４の安定した吐出性能を維持する。

ここで、インク供給ポンプユニットの構成について図面を用いて説明する。
図３は、インク供給ポンプユニットの構成を示す概略図である。
各ヘッドタンク１３５ｋ，１３５ｃ，１３５ｍ，１３５ｙには、対応するインク供給装置１２４ｋ，１２４ｃ，１２４ｍ，１２４ｙによって、各色のインクを送液する可撓性のインク供給チューブ１３６を介してインクカートリッジ装填部１０４に装着された各色のインクカートリッジ１１０ｋ，１１０ｃ，１１０ｍ，１１０ｙからの各色のインクが供給される。また、図３に示すように、各色のインク供給装置１２４ｋ，１２４ｃ，１２４ｍ，１２４ｙは、共通の駆動源としての駆動モータ１９０の駆動によってインクを供給する。

図４は、インク供給装置１２４の構成を示す概略図である。
図４に示すインク供給装置１２４は、ダイアフラムポンプ２０１及び圧力バッファ２０２を備えている。ダイアフラムポンプ２０１は、加圧ポンプ２０３と、加圧ポンプ２０３の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた第１逆止弁２０４、第２逆止弁２０５とを含んで構成されている。加圧ポンプ２０３は、容積の増減の可能な材料、例えば可撓性樹脂で形成されている液体収容部としてのダイアフラム２０３ａと、ダイアフラム２０３ａの内部に設けられたポンプシート２０３ｂを介してダイアフラム２０３ａを上方に付勢するバネ２０３ｄとを含んで構成されている。押圧部材２０６は、バネ２０７によって、加圧ポンプ２０３のダイアフラム２０３ａの上部からダイアフラム２０３ａを下方へ押圧している。

圧力バッファ２０２は、インク供給チューブ１３６を介して連通するヘッドタンク１３５に対して所定の圧力を付与しながら、ダイアフラムポンプ２０１による送液を安定させるものである。圧力バッファ２０２の上部には、バネ２０９によって下方に押圧される押圧部材２１０が設けられている。なお、バネ２０７の付勢力は、バネ２０９の付勢力より大きく、また、バネ２０７の付勢力は、バネ２０３ｄの付勢力より大きい。

圧力バッファ２０２の押圧部材２１０は、図面中の正面方向及び両方の横方向の三方向が開口している形状（コの字形状）に形成され、押圧部材２１０の一部に形成された係止部では、インクカートリッジ内のインクエンドを検知するエンド検知フィラー２１１と接している。後述する図６に示すように、圧力バッファ２０２の容積が減り、圧力バッファ２０２の上部の位置が下がると、それに連動して押圧部材２１０も下がる。押圧部材２１０が下がることで、軸回動するエンド検知フィラー２１１の先端部分が下がる。エンド検知フィラー２１１の先端部分が、インクカートリッジのインクエンドを検知する所定の位置に設けられている光学センサ２１２の検知箇所を通過すると、光学センサ２１２からの検知信号が上位装置に出力され、インクカートリッジのインクエンドを検知できる。

次に、インク供給装置のインク供給動作について説明する。
インクジェット記録装置１が稼働状態であるときには、インク消費に関わらず、図示しないモータは回転し続けており、これによりカム２０８も回転し続ける。押圧部材２０６は、バネ２０７によって、図中の下方あるいはダイアフラムの中心部分に向けて付勢されている。カム２０８の回転角度が図４（ａ）に示す状態では、押圧部材２０６の内壁上面がカム２０８の面に押し上げられ、押圧部材２０６がバネ２０７の付勢力に抗してダイアフラム２０３ａから離れる方向（図中上方）へ移動する。これにより、押圧部材２０６は非押圧状態になる。

図４（ａ）に示す状態からカム２０８が回転すると、カム２０８の当接面は押圧部材２０６の内壁上面から離れる方向（図中下方）へ変位する結果、バネ２０７の付勢力によって押圧部材２０６がダイアフラム２０３ａの中心部分に向かう方向（図中下方）へ移動可能となる。ただし、図４（ａ）及び（ｂ）に示す状態では、インクカートリッジ１１０、加圧ポンプ２０３、圧力バッファ２０２、ヘッドタンク１３５には、インクがほぼ満タンに収容され、インクが消費されていない状況である。このような状況においては、カム２０８の回転角度が図４（ｂ）に示すような角度によってバネ２０７の付勢力で押圧部材２０６がダイアフラム２０３ａを押圧する押圧状態になっても、ダイアフラム２０３ａは減容しない。

図５（ａ）に示すように、印字ヘッド１３４からインクが吐出されてインクが消費されると、ヘッドタンク１３５のインクが減り、そのインクの減りに応じて圧力バッファ２０２内のインクがヘッドタンク１３５へ供給される。圧力バッファ２０２のインクが減ると、バネ２０９の付勢力によって圧力バッファ２０２が減容するが、図５（ａ）に示すように押圧部材２０６が押圧状態であるとき、このバネ２０９の付勢力よりも大きい付勢力をもつバネ２０７によって押圧部材２０６がダイアフラム２０３ａを押圧することにより、ダイアフラム２０３ａ内のインクが第２逆止弁２０５を介して圧力バッファ２０２へ供給される。

このような動作により、圧力バッファ２０２内のインクはダイアフラム２０３ａ内のインクが無くならないかぎりは大きく減ることはなく、圧力バッファ２０２に設けられたエンド検知フィラー２１１が光学センサ２１２によって検知されない。なお、バネ２０７の付勢力及びバネ２０９の付勢力は、印字ヘッド１３４のノズル（不図示）に形成されるメニスカスに影響を及ぼさないように設定されている。

一方、ダイアフラム２０３ａから圧力バッファ２０２へインクが供給されると、ダイアフラム２０３ａが減容する。ダイアフラム２０３ａ内には、ダイアフラム２０３ａを外側（押圧部材側）に付勢するバネ２０３ｄが設けられている。そのため、図５（ｂ）に示すように押圧部材２０６が非押圧状態になることで、バネ２０３ｄの付勢力によってダイアフラム２０３ａが増容する。これにより、ダイアフラム２０３ａは負圧状態になって吸引力が働き、第１逆止弁２０４を介してインクカートリッジ１１０内のインクがダイアフラム２０３ａ内へ吸引、供給される。

インクを消費していくと、図６（ａ）に示すように、最終的にはインクカートリッジ１１０内のインクが無くなり、インクカートリッジ１１０が空になる。インクカートリッジ１１０が空になった後も、インクが消費されることで、ダイアフラム２０３ａ内のインクは圧力バッファ２０２へ供給され続け、ダイアフラム２０３ａは減容する。ただし、ダイアフラム２０３ａ内へ吸引するためのインクがインクカートリッジ１１０には無いため、図６（ｂ）に示すように、押圧部材２０６が非押圧状態になっても、ダイアフラム２０３ａの負圧状態が維持され、バネ２０３ｄの付勢力によってダイアフラム２０３ａが増容できず、ダイアフラム２０３ａの減容状態が維持されたままとなる。

その後、光学センサ２１２がエンド検知フィラー２１１を検知することでインクカートリッジが空になったと判断されると、その旨がユーザーに報知される。これにより、ユーザーは、空になったインクカートリッジ１１０を取り外して、インクが充填されている新しいインクカートリッジ１１０を取り付けるという交換作業を行うことになる。

この交換時において、カム２０８の停止位置が図６（ａ）のように下死点であれば、押圧部材２０６が押圧状態であるため、ダイアフラム２０３ａの増容は押圧部材２０６によって規制された状態である。そのため、空のインクカートリッジ１１０を取り外しても、ダイアフラム２０３ａは増容せず、空のインクカートリッジ１１０の接続口から第１逆止弁２０４を介して空気を流入させる吸引力は発生しない。

しかしながら、カム２０８の停止位置が図６（ｂ）のように上死点であると、押圧部材２０６が非押圧状態であるため、ダイアフラム２０３ａの増容は押圧部材２０６によって規制されていない。このような状態で、空のインクカートリッジ１１０を取り外すと、図６（ｃ）のように、ダイアフラム２０３ａが増容して、空のインクカートリッジ１１０の接続口から第１逆止弁２０４を介して空気を流入させる吸引力が発生し、ダイアフラム２０３ａ内に空気が入り込むことになる。ダイアフラム２０３ａ内に空気が入り込むと、ダイアフラム２０３ａ内の空気がインクとともに印字ヘッド１３４へ供給され、吐出時の不吐出を引き起こして画像抜けが発生したり、流入した空気をインクとともに印字ヘッド１３４から外部へ排出する吐出回復処理を行うために無駄なインクを消費したりするといった不具合が生じる。

図７（ａ）〜（ｃ）は、インク供給装置のカム駆動を説明する図である。
本実施形態のインク供給装置は、４色の各印字ヘッド（不図示）に対応する４つのダイアフラムポンプ（不図示）を駆動させる４つのカム２０８ｋ，２０８ｃ，２０８ｍ，２０８ｙの回転位相を互いに９０度ずらしたカム構成となっている。すなわち、４つのカム２０８ｋ，２０８ｃ，２０８ｍ，２０８ｙは、隣接するカムとの間で、駆動モータ１９０の回転軸１９１の周面に対して軸方向からみて回転角度が９０度ずれるように固定されている。

このようなカム構成においては、例えば図８（ａ）に示す状態においては、カム２０８ｋに対応するダイアフラムポンプの加圧ポンプ２０３ｋについては、その押圧部材２０６ｋが押圧状態になる。そのため、そのダイアフラムの増容が押圧部材２０６ｋによって規制できているので、空のインクカートリッジ１１０ｋを取り外しても、ダイアフラム内に空気が入り込むことはない。しかしながら、他のカム２０８ｃ，２０８ｍ，２０８ｙに対応するダイアフラムポンプの加圧ポンプ２０３ｃ，２０３ｍ，２０３ｙについては、その押圧部材２０６ｃ，２０６ｍ，２０６ｙが完全な押圧状態にならない。そのため、押圧部材２０６ｃ，２０６ｍ，２０６ｙがダイアフラムの増容を規制できていないので、これらのインクカートリッジ１１０ｃ，１１０ｍ，１１０ｙを取り外すと、空気が入り込んでしまう。

このとき、取り外される空のインクカートリッジを特定し、そのインクカートリッジに対応するカム２０８の停止位置が図６（ａ）に示したように下死点となるように駆動モータ１９０を制御するという構成を採用すれば、その空のインクカートリッジを取り外したときにダイアフラム内に空気が入り込むのを防止できる。しかしながら、この構成を採用するには、取り外される空のインクカートリッジを特定するためのセンサ、カム２０８の停止位置を検知するためのセンサ、これらのセンサの検知結果に応じて駆動モータ１９０を制御する制御機構などを設ける必要があり、コストの高騰を招く。したがって、より低コストで、空のインクカートリッジを取り外したときにダイアフラム内に空気が入り込むのを防止できる構成が望まれる。

以下、本発明の特徴部分であるインク供給装置の構成及び動作について説明する。
図８は、第１逆止弁２０４が設けられる入口側流路２２１を構成する流路板２２０を、インクカートリッジ１１０が接続される側から見たときの正面図である。
図９は、図８中符号Ａ−Ａに沿って切断した流路板２２０の断面図である。
図１０は、流路板２２０の背面図である。

インクカートリッジ１１０が取り付けられた状態では、図９に示すように、インクカートリッジ１１０の排出口が流路板２２０の入口２２２に接続される。流路板２２０の内部には、図９に示すような入口側流路２２１が形成されている。インクカートリッジ１１０の排出口から排出されるインクは、図９に示す矢印の方向に沿って入口側流路２２１内を移動し、流路板２２０の出口２２３から排出される。流路板２２０の出口２２３から排出されたインクは、更に別の流路板２３０，２４０（後述の図１１参照。）に形成された入口側流路を通り、ダイアフラム２０３ａへ送られる。

流路板２２０の正面側と背面側には入口側流路２２１に連通する開口部がそれぞれ形成されており、その開口部を塞ぐようにフィルム２２４，２２５がそれぞれ取り付けられている。すなわち、これらのフィルム２２４，２２５は、入口側流路２２１の一部の壁部を構成している。これらのフィルム２２４，２２５は、樹脂の流路板２２０に溶着されており、図中符号２２４ａ，２２５ａはそれぞれ溶着部分を示している。

本実施形態のインク供給装置１２４は、インクジェット記録装置１の装置ケース内に収容されている。装置ケースには、インクカートリッジ１１０を交換する際にインクカートリッジ１１０を出し入れするための開口部が形成されており、この開口部にはこれを開閉する開閉カバー３００が設けられている。インク供給装置１２４は、通常、図１１（ａ）に示すように開閉カバー３００が閉状態になっているが、インクカートリッジ１１０を交換する際には、この開閉カバー３００を図１１（ｂ）に示すように動かして開状態にする。そして、装置ケースの開口部から空のインクカートリッジ１１０を取り外す。

本実施形態におけるインク供給装置１２４には、開閉カバー３００を閉状態から開状態にする動きに連動して、入口側流路２２１を遮蔽状態にする遮蔽手段が設けられている。具体的には、ユーザーが開閉カバー３００を図１１（ｂ）中符号Ａで示す矢印のように閉状態から開状態へ動かすと、開閉カバー３００に固定されている第１アーム３０１が図１１（ｂ）中符号Ｂで示す矢印のように回動する。この回動により、第１アーム３０１の端部が第２アーム３０２を図１１（ｂ）中符号Ｃで示す矢印のように押し上げる。これにより、遮蔽部材３１０は、ガイド部３１２にガイドされた状態で、図１１（ｂ）中符号Ｄで示す矢印のように流路板２２０側へスライドして、遮蔽位置へ移動する。

図１２は、遮蔽位置へ移動した遮蔽部材３１０により入口側流路２２１が遮蔽状態になっている状態を模式的に示した拡大図である。
本実施形態においては、開閉カバー３００を閉状態から開状態にする動きに連動して遮蔽部材３１０が遮蔽位置へ移動すると、入口側流路２２１の壁部の一部を構成している変位部材としてのフィルム２２４が遮蔽部材３１０によって押圧される。これにより、フィルム２２４が構成していた壁部分と対向する反対側の壁部分までフィルム２２４が押し込まれ、入口側流路２２１が遮蔽状態になる。その結果、このフィルム２２４の遮蔽箇所を境に入口側流路２２１が分断され、入口側流路２２１のインクカートリッジ１１０に接続される側から、ダイアフラム２０３ａに接続される側が隔離された状態になる。

このように、本実施形態によれば、開閉カバー３００を閉状態から開状態にすると、入口側流路２２１の壁部の一部を構成するフィルム２２４が遮蔽部材３１０によって押圧されて、入口側流路２２１が遮蔽状態になる。これにより、その後、空のインクカートリッジ１１０を取り外しても、カムの回転位置に関わらず、ダイアフラム内に空気が入り込むことはない。

特に、本実施形態においては、遮蔽部材３１０にスナップフィット部材３１１が設けられており、遮蔽部材３１０が入口側流路２２１を遮蔽状態にする遮蔽位置まで移動すると、スナップフィット部材３１１がガイド部３１２にスナップフィットする。これにより、遮蔽部材３１０は、スナップフィットが解除されるまでは、入口側流路２２１の遮蔽状態を解除する位置（すなわち入口側流路２２１を開放状態にする開放位置）へスライドすることが禁止され、入口側流路２２１の遮蔽状態が維持される。このような構成により、インクカートリッジ１１０が取り外されている状態で開閉カバー３００が閉状態にされる状況になっても、入口側流路２２１の遮蔽状態が維持されるので、このような状況でダイアフラム内に空気が入り込んでしまうのを防止できる。

また、本実施形態においては、インクカートリッジ１１０を取り付ける動作に連動して、スナップフィットが解除されるように構成されている。具体的には、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１１０を挿入する動きにより第３レバー３１４が押し込まれると、これにより第４レバー３１５がスナップフィット部材３１１を押す。これにより、図１３（ｂ）に示すように、スナップフィット部材３１１とガイド部３１２とのスナップフィットが解除され、遮蔽部材３１０が遮蔽位置から開放位置への移動が可能になる。その後、開閉カバー３００が開状態から閉状態にされると、その動きに連動して遮蔽部材３１０が遮蔽位置から開放位置へと移動する。その結果、遮蔽部材３１０によるフィルム２２４の押圧が解除され、入口側流路２２１が開放状態になり、インクカートリッジ１１０内のインクが入口側流路２２１を流れてダイアフラム２０３ａに供給可能となる。

変位部材としては、ゴム等の可撓性部材を用いてもよいが、その可撓性によって入口側流路２２１の容積を変化して流量等がばらつきという問題が生じ得る。本実施形態では、非可撓性のフィルム２２４を用いているので、入口側流路２２１の容積変化が抑制され、流量等のばらつきを小さくできるというメリットがある。

また、図１４に示すように、フィルム２２４を流路板２２０内の入口側流路２２１内側から外へ付勢する付勢手段としてのバネ３１３等を設けてもよい。このようなバネ３１３を設けることで、遮蔽部材３１０がフィルム２２４を押圧して入口側流路２２１を遮蔽状態にしていないときに、フィルム２２４が入口側流路２２１を遮蔽してしまうような事態を回避できる。

また、図１５に示すように、遮蔽部材３１０によって押圧されるフィルム２２４が押し当てられる流路板２２０内の流路部分に逆止弁２２６を設けてもよい。これにより、逆止弁２２６が備えている流路遮蔽機能を利用して入口側流路２２１を遮蔽状態にすることができるので、より安定した遮蔽状態を実現できる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
ダイアフラム２０３ａ等の液体収容部を減容させることでインクカートリッジ１１０等の液体貯留部内のインク等の液体を該液体収容部内に吸引するとともに、該液体収容部を増容させることで該液体収容部内の液体をヘッドタンク１３５等の液体供給先へ供給するダイアフラムポンプ２０１等のポンプ手段を有するインク供給装置１２４等の液体供給装置において、ユーザーが操作する開閉カバー３００等の操作部材と、前記操作部材の動きに連動して、前記液体貯留部と前記液体収容部とを接続する入口側流路２２１を遮蔽状態にする遮蔽部材３１０等の遮蔽手段を有することを特徴とする。
これによれば、液体貯留部を取り外す際にユーザーが操作部材を操作すると、その操作部材の動きに連動して遮蔽手段が入口側流路を遮蔽状態にする。これにより、入口側流路から液体貯留部への流れが生じなくなり、液体収容部は増容できなくなる。その結果、液体貯留部を取り外しても、液体収容部の増容によって入口側流路から液体収容部内へ空気が流入するという事態が生じなくなる。このように操作部材の動きに連動して入口側流路を遮蔽状態にする遮蔽手段は、高価なセンサ等を用いる必要がなく、また複雑な構成や制御も必要とせずに実現できる。よって、空の液体貯留部を取り外すときにポンプ手段の液体収容部内へ空気が入り込むことを低コストで防止できる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記操作部材は、当該液体供給装置が収容される装置ケースの開閉カバー３００であり、前記遮蔽手段は、前記開閉カバーが閉状態から開状態となる動きに連動して、前記入口側流路を遮蔽状態にすることを特徴とする。
これによれば、ユーザーが液体貯留部を取り外す際に操作する開閉カバーを閉状態から開状態へ動かすと、この動きに連動して入口側流路が遮蔽状態になるので、ユーザーに特別な操作を強いることなく、入口側流路を遮蔽状態にすることができる。

（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記ポンプ手段は、前記入口側流路内の液体を前記液体貯留部から前記液体収容部へ向かう一方向のみ移動させ、逆方向への移動を禁止する第１逆止弁２０４と、該液体収容部と前記液体供給先とを接続する出口側流路内の液体を該液体収容部から該液体供給先へ向かう一方向のみ移動させ、逆方向への移動を禁止する第２逆止弁２０５と、当該液体収容部の内容積を増減させる押圧部材２０６等の容積増減手段とを有することを特徴とする。
これによれば、ポンプ手段としてダイアフラムポンプ等を利用することができる。

（態様Ｄ）
前記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、前記入口側流路２２１の一部の壁部が、該入口側流路を遮蔽状態にする遮蔽位置と開放状態にする開放位置とに変位可能なフィルム２２４等の変位部材で構成されており、前記遮蔽手段は、前記操作部材の動きに連動して、前記変位部材を遮蔽位置へ移動させることにより、該入口側流路２２１を該変位部材で遮蔽状態にすることを特徴とする。
これによれば、遮蔽手段を低コストで実現することが容易になる。

（態様Ｅ）
前記態様Ｄにおいて、前記変位部材は、前記入口側流路の壁部に形成された開口を塞ぐように設けられたフィルム２２４等の非可撓性部材であることを特徴とする。
これによれば、変位部材としてゴム等の可撓性部材を用いる場合と比べて、環境変化等による可撓性の変化によって生じる入口側流路の容積変化を小さく抑制でき、入口側流路を流れる液体の流量ばらつきを抑制できるので、安定した液体供給を実現できる。

（態様Ｆ）
前記態様Ｄ又はＥにおいて、前記遮蔽手段は、前記変位部材を前記入口側流路内側から外へ付勢するバネ３１３等の付勢手段を有することを特徴とする。
これによれば、遮蔽手段が入口側流路２２１を遮蔽状態にしていないときに、変位部材が入口側流路２２１を遮蔽してしまう事態を抑制でき、安定した液体供給が実現される。

（態様Ｇ）
前記態様Ｄ〜Ｆのいずれかの態様において、前記入口側流路内には、該入口側流路内の液体を前記液体貯留部から前記液体収容部へ向かう一方向のみ移動させ、逆方向への移動を禁止する逆止弁２２６が設けられており、前記遮蔽手段は、前記操作部材の動きに連動して、前記変位部材を遮蔽位置へ移動させることにより該変位部材で前記逆止弁を押圧し、該逆止弁により該入口側流路を遮蔽状態にすることを特徴とする。
これによれば、逆止弁が備えている流路遮蔽機能を利用して入口側流路２２１を遮蔽状態にすることができるので、より安定した遮蔽状態を実現できる。

（態様Ｈ）
前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、前記液体貯留部が前記液体収容部に接続されていないとき、前記入口側流路が開放状態になることを禁止するスナップフィット部材３１１等の禁止手段を有することを特徴とする。
これによれば、液体貯留部が液体収容部に接続されないまま入口側流路が開放状態になって、液体収容部内に空気が流入する事態を抑制できる。

（態様Ｉ）
前記態様Ｈにおいて、前記遮蔽手段は、前記液体貯留部が前記液体収容部に接続する動作に連動して、前記入口側流路を開放状態にすることを特徴とする。
これによれば、液体貯留部が液体収容部に接続されたときに入口側流路を開放状態にすることができ、液体収容部内に空気を流入させることなく、新しい液体貯留部内の液体を液体収容部へ供給することができる。

（態様Ｊ）
印字ヘッド１３４等の液体吐出ヘッドから用紙１４２等の記録材に対してインク滴等の液滴を吐出して該記録材上に画像を形成するインクジェット記録装置１等の画像形成装置において、インクカートリッジ１１０等の液体貯留部内のインク等の液体を前記液体吐出ヘッドへ供給する液体供給装置として、前記態様Ａ〜Ｉのいずれかの態様に係る液体供給装置を用いることを特徴とする。
これによれば、空の液体貯留部を取り外すときにポンプ手段の液体収容部内へ空気が入り込むことを低コストで防止できる画像形成装置を実現できる。

１ インクジェット記録装置
１０４ インクカートリッジ装填部
１１０ インクカートリッジ
１２４ インク供給装置
１３４ 印字ヘッド
１３５ ヘッドタンク
１３６ インク供給チューブ
２０１ ダイアフラムポンプ
２０２ 圧力バッファ
２０３ 加圧ポンプ
２０３ａ ダイアフラム
２０３ｂ ポンプシート
２０３ｄ バネ
２０４ 第１逆止弁
２０５ 第２逆止弁
２０６ 押圧部材
２０７ バネ
２０８ カム
２０９ バネ
２１０ 押圧部材
２２０，２３０，２４０ 流路板
２２１ 入口側流路
２２２ 入口
２２３ 出口
２２４，２２５ フィルム
２２６ 逆止弁
３００ 開閉カバー
３０１ 第１アーム
３０２ 第２アーム
３１０ 遮蔽部材
３１１ スナップフィット部材
３１２ ガイド部
３１３ バネ
３１４ 第３レバー
３１５ 第４レバー

特開２００２−３５５９９２号公報

Claims (10)

1. 液体収容部を減容させることで液体貯留部内の液体を該液体収容部内に吸引するとともに、該液体収容部を増容させることで該液体収容部内の液体を液体供給先へ供給するポンプ手段を有する液体供給装置において、
   ユーザーが操作する操作部材と、
   前記操作部材の動きに連動して、前記液体貯留部と前記液体収容部とを接続する入口側流路を遮蔽状態にする遮蔽手段とを有することを特徴とする液体供給装置。
2. 請求項１の液体供給装置において、
   前記操作部材は、当該液体供給装置が収容される装置ケースの開閉カバーであり、
   前記遮蔽手段は、前記開閉カバーが閉状態から開状態となる動きに連動して、前記入口側流路を遮蔽状態にすることを特徴とする液体供給装置。
3. 請求項１又は２の液体供給装置において、
   前記ポンプ手段は、前記入口側流路内の液体を前記液体貯留部から前記液体収容部へ向かう一方向のみ移動させ、逆方向への移動を禁止する第１逆止弁と、該液体収容部と前記液体供給先とを接続する出口側流路内の液体を該液体収容部から該液体供給先へ向かう一方向のみ移動させ、逆方向への移動を禁止する第２逆止弁と、当該液体収容部の内容積を増減させる容積増減手段とを有することを特徴とする液体供給装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体供給装置において、
   前記入口側流路の一部の壁部が、該入口側流路を遮蔽状態にする遮蔽位置と開放状態にする開放位置とに変位可能な変位部材で構成されており、
   前記遮蔽手段は、前記操作部材の動きに連動して、前記変位部材を遮蔽位置へ移動させることにより、該入口側流路を該変位部材で遮蔽状態にすることを特徴とする液体供給装置。
5. 請求項４の液体供給装置において、
   前記変位部材は、前記入口側流路の壁部に形成された開口を塞ぐように設けられた非可撓性部材であることを特徴とする液体供給装置。
6. 請求項４又は５の液体供給装置において、
   前記遮蔽手段は、前記変位部材を前記入口側流路内側から外へ付勢する付勢手段を有することを特徴とする液体供給装置。
7. 請求項４乃至６のいずれか１項に記載の液体供給装置において、
   前記入口側流路内には、該入口側流路内の液体を前記液体貯留部から前記液体収容部へ向かう一方向のみ移動させ、逆方向への移動を禁止する逆止弁が設けられており、
   前記遮蔽手段は、前記操作部材の動きに連動して、前記変位部材を遮蔽位置へ移動させることにより該変位部材で前記逆止弁を押圧し、該逆止弁により該入口側流路を遮蔽状態にすることを特徴とする液体供給装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体供給装置において、
   前記液体貯留部が前記液体収容部に接続されていないとき、前記入口側流路が開放状態になることを禁止する禁止手段を有することを特徴とする液体供給装置。
9. 請求項８の液体供給装置において、
   前記禁止手段は、前記液体貯留部が前記液体収容部に接続する動作に連動して、前記禁止を解除することを特徴とする液体供給装置。
10. 液体吐出ヘッドから記録材に対して液滴を吐出して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
    液体貯留部内の液体を前記液体吐出ヘッドへ供給する液体供給装置として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体供給装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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