JP5691694B2 - 液体供給装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給装置、及び該液体供給装置を備えた液体噴射装置に関する。

従来、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式プリンター（以下、「プリンター」ともいう。）が広く知られている。このプリンターは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に供給されるインク（液体）を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することにより、ターゲットとしての記録媒体に対して印刷処理を施すようになっている。

また、近年では、インクカートリッジ（液体供給源）と記録ヘッドとの間を接続するインク流路（液体供給流路）の途中位置に、インクカートリッジ側から記録ヘッド側にインクを加圧供給するためにポンプ駆動するダイアフラムポンプを備えたプリンターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のプリンターにおいては、インク流路の一部となるポンプ室の内面の一部を構成するように可撓性のダイアフラムが配置されることにより、ダイアフラムポンプのポンプ室が構成されている。また、インク流路におけるインクカートリッジとポンプ室との間及び記録ヘッドとポンプ室との間には、インクカートリッジ側となる上流側から記録ヘッド側となる下流側へのインクの通過のみを許容する逆止弁がそれぞれ設けられている。

そして、ポンプ室の容積を増加させるようにダイアフラムが変位すると、ポンプ室内に生成される負圧に基づいてインクカートリッジからポンプ室にインクが吸引される一方で、ポンプ室の容積を減少させるようにダイアフラムが変位すると、ポンプ室内に収容されたインクがポンプ室から記録ヘッドに向けて加圧供給される。そのため、上記のプリンターは、ポンプ室の容積を増減させるようにダイアフラムを反復して変位させることにより、インクカートリッジ側から記録ヘッド側に向けてインクを脈動的に加圧供給するようになっている。

特開２００９−１６０９１２号公報

ところで、ポンプ室の容積を減少させるようにダイアフラムが変位すると、インク流路においてポンプ室よりも上流側に設けられた逆止弁に圧力が作用する。すると、逆流したインクによって逆止弁が押し込まれて変形してしまい、インク流路において逆止弁よりも上流側の流路領域のインクが上流側に加圧されて逆流してしまう。そして、このようなダイアフラムの変位動作がインクカートリッジを取り外された状態で行われたとすると、インクカートリッジが取り外されたインク流路の上流端からインクが漏出してしまう虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給源が取り外された状態で液体供給流路から液体が漏出することを抑制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。

上記目的を達成するために、本発明の液体供給装置は、着脱自在に装着された液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、前記液体供給流路の一部をポンプ室としてポンプ駆動するポンプと、前記液体供給源の取り外し動作に先立って行われる取り外し予備動作を検出する検出手段と、前記検出手段が前記液体供給源の取り外し予備動作を検出した場合に、前記ポンプ室の容積を増大させるように前記ポンプを吸引動作させる制御手段とを備えた。

上記構成によれば、液体供給源の取り外し予備動作に伴って、ポンプ室の容積を増大させるようにポンプが吸引動作すると、液体供給流路内の液体には負圧が作用する。そのため、液体供給流路内の液体にはポンプ室に向けての吸引力が作用する。そして、この状態で液体供給源の取り外し動作を行うことにより、液体供給流路内から液体が漏出することを抑制できる。

また、本発明の液体供給装置において、前記検出手段は、前記液体供給源の装着動作を検出可能に構成され、前記制御手段は、前記検出手段が前記液体供給源の装着動作を検出した場合に、前記ポンプ室の容積を減少させるように前記ポンプを吐出動作させる。

上記構成によれば、ポンプ室の容積を減少させるようにポンプが吐出動作する前段階で、液体供給源の装着動作が行われる。そのため、ポンプの吐出動作に伴って、液体供給流路内においてポンプ室から上流側に液体が逆流した場合であっても、逆流した液体は液体供給源に収容されることにより、この逆流した液体が液体供給流路から漏出することを抑制できる。

また、本発明の液体供給装置は、前記液体供給源の着脱動作を規制する規制位置と、前記液体供給源の着脱動作を許容する許容位置との間で変位する変位部材を更に備え、前記液体供給源の取り外し予備動作は、前記規制位置から前記許容位置への前記変位部材の変位動作である。

上記構成によれば、液体供給源の取り外し動作に先立って行われる、規制位置から許容位置への変位部材の変位動作を検出した場合に、ポンプの吸引動作を実行することにより、液体供給源の取り外し動作時に、液体供給流路内から液体が漏出することを抑制できる。

また、本発明の液体供給装置は、前記液体供給源の装着時に、該液体供給源に設けられた回路基板に対して電気的に接続される接続端子を更に備え、前記液体供給源の取り外し予備動作は、前記回路基板から前記接続端子に導通される電流の変化である。

上記構成によれば、液体供給源の取り外し動作に先立って生じる、回路基板から接続端子に導通される電流の変化を検出した場合に、ポンプの吸引動作を実行することにより、液体供給源の取り外し動作時に、液体供給流路内から液体が漏出することを抑制できる。

また、本発明の液体供給装置は、前記液体供給源の着脱動作を規制する規制位置と、前記液体供給源の着脱動作を許容する許容位置との間で変位する変位部材と、前記液体供給源の装着時に、該液体供給源に設けられた回路基板に対して電気的に接続される接続端子とを更に備え、前記検出手段は、前記回路基板から前記接続端子に導通される電流の変化を検出すると共に、前記許容位置から前記規制位置への前記変位部材の変位を検出した場合に、前記液体供給源の装着動作を検出する。

上記構成によれば、液体供給源の装着動作に先立って起こる、回路基板から接続端子に導通される電流の変化、及び規制位置から許容位置への変位部材の変位動作の双方を検出することにより、液体供給源の装着動作を正確に検出することができる。

また、本発明の液体噴射装置は、上記構成の液体供給装置と、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドとを備えた。
上記構成によれば、上記液体供給装置の発明と同様の効果が得られる。

本発明に係るインクジェット式プリンターの模式図。 減圧駆動時のインクジェット式プリンターの模式図。 加圧駆動時のインクジェット式プリンターの模式図。 開閉扉が許容位置に変位した状態のインクジェット式プリンターの模式図。 図４に示す状態から減圧駆動を実行した状態のインクジェット式プリンターの模式図。 インクカートリッジを取り外した状態のインクジェット式プリンターの模式図。

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記録装置（以下、「プリンター」と言う。）に具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態のプリンター１１は、ターゲット（図示略）に対してインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッドの一例としての記録ヘッド１２と、この記録ヘッド１２に液体供給源の一例としてのインクカートリッジ１３に収容されているインクを供給する液体供給装置の一例としてのインク供給装置１４を備えている。インク供給装置１４には、インクカートリッジ１３に上流端が接続されると共に、記録ヘッド１２に下流端が接続された状態で、インクカートリッジ１３側となる上流側から記録ヘッド１２側となる下流側に向けてインクを供給する液体供給流路の一例としてのインク流路１５が設けられている。

なお、プリンター１１には、そのプリンター１１で使用するインクの色数（種類）に対応して複数のインク供給装置１４が設けられている。但し、それらの構成は同じであるため、図１には何れか一色のインクを供給する一つのインク供給装置１４を記録ヘッド１２及び一つのインクカートリッジ１３と共に図示している。そして、以下においては、この図１に示す一つのインク供給装置１４のインク流路１５を介して上流側のインクカートリッジ１３から下流側の記録ヘッド１２に向けてインクを供給する場合を例にして説明することにする。

図１に示すように、記録ヘッド１２には、インク供給装置１４の設置数と対応する複数（本実施形態では４つ）のノズル１６が支持部材（図示略）と対向するノズル形成面１２ａに開口形成されている。そして、これらの各ノズル１６に対して各々対応するインク供給装置１４のインク流路１５からバルブユニット１７を介してインクが供給されるようになっている。すなわち、バルブユニット１７には、インク流路１５から流入したインクを一時貯留する圧力室（図示略）がノズル１６と連通するように設けられると共に、その圧力室内には、ノズル１６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が、図示しない流路弁の開閉動作に基づきインク流路１５から適宜に流入するようになっている。

また、プリンター１１において記録ヘッド１２が非印刷時に位置するホームポジションには、記録ヘッド１２のノズル１６の目詰まり等を解消するべく記録ヘッド１２のクリーニングを行うメンテナンスユニット１８が設けられている。このメンテナンスユニット１８は、記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａにノズル１６を囲うように当接可能なキャップ１９と、このキャップ１９内からインクを吸引する際に駆動される吸引ポンプ２０と、この吸引ポンプ２０の駆動に伴いキャップ１９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２１とを備えている。そして、クリーニング時には、図１に示す状態からキャップ１９を移動させて記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａに当接させた状態で吸引ポンプ２０を駆動することに伴って、キャップ１９の内部空間に負圧を発生させることにより記録ヘッド１２内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２１に向けて吸引排出するようにしている。

一方、インクカートリッジ１３は、内部がインクを収容するインク室２２ａとされた略箱体形状のケース２２を備えている。ケース２２の下壁からはインク室２２ａ内に連通する筒部２３が下方に向けて突出形成されると共に、筒部２３の先端にはインクを導出可能なインク供給口２４が形成されている。そして、インクカートリッジ１３をインク供給装置１４に接続する際には、このインク供給口２４に対してインク供給装置１４からインク流路１５の上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５が挿入されるようになっている。また、ケース２２の上壁には、インクが収容されたインク室２２ａ内を大気に連通させる大気連通孔２６が貫通形成されることにより、インク室２２ａ内に収容されたインクの液面に対して大気圧を作用させるようになっている。なお、インクカートリッジ１３の側面には、インクカートリッジ１３のインクの種類（色）及びそのインクの残量などに関する情報が記録された回路基板６０が固着されている。

次に、インク供給装置１４の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、インク供給装置１４は、基台となる樹脂製の第１流路形成部材２７と、この第１流路形成部材２７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２８と、その組み付け時に両流路形成部材２７，２８の間に挟み込まれるゴム板等からなる可撓性部材２９とを備えている。ここで、第１流路形成部材２７の上面における複数箇所（本実施形態では３箇所）には、平面視円形状をなす凹部３０，３１，３２が形成されている。すなわち、図１において、右側から左側へ、凹部３０、凹部３１、凹部３２の順に、各凹部３０〜３２は横並び配置となるように形成されている。

一方、この第１流路形成部材２７上に積層される第２流路形成部材２８の下面における複数箇所（本実施形態では３箇所）には、第１流路形成部材２７の上面に形成された各凹部３０，３１，３２と上下方向で互いに対向する平面視円形状の凹部３３，３４，３５が形成されている。すなわち、図１において、右側から左側へ、凹部３３、凹部３４、凹部３５の順に、各凹部３３〜３５は横並び配置となるように形成されている。なお、第２流路形成部材２８における図１において最も左側に形成された凹部３５の底部には、大気に連通する大気連通孔３５ａが形成されている。

そして、可撓性部材２９は、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８との間に、その可撓性部材２９における複数箇所（本実施形態では３箇所）が第１流路形成部材２７の各凹部３０〜３２と第２流路形成部材２８の各凹部３３〜３５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。その結果、可撓性部材２９において第１流路形成部材２７の凹部３０と第２流路形成部材２８の凹部３３との間に介在する部分は、両凹部３０，３３の間で弾性変形することにより変位可能な吸引側弁体３６として機能するようになっている。

同様に、可撓性部材２９において第１流路形成部材２７の凹部３１と第２流路形成部材２８の凹部３４との間に介在する部分は、両凹部３１，３４の間で弾性変形することにより変位可能なダイアフラム３７として機能するようになっている。また同様に、可撓性部材２９において第１流路形成部材２７の凹部３２と第２流路形成部材２８の凹部３５との間に介在する部分は、両凹部３２，３５の間で弾性変形することにより変位可能な吐出側弁体３８として機能するようになっている。

そして、図１に示すように、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８には、第２流路形成部材２８の上面から突設されたインク供給針２５と第１流路形成部材２７の凹部３０との間を連通する第１流路１５ａが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。同様に、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８と可撓性部材２９には、第２流路形成部材２８の凹部３３と第１流路形成部材２７の凹部３１との間を連通する第２流路１５ｂが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。また同様に、第１流路形成部材２７には、第１流路形成部材２７の凹部３１と凹部３２との間を連通する第３流路１５ｃが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。

さらに、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８と可撓性部材２９には、第１流路形成部材２７の凹部３２と第２流路形成部材２８の上面側との間を連通する第４流路１５ｄが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。そして、この第４流路１５ｄにおける第２流路形成部材２８の上面に開口した流路開口端には、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するインク供給チューブ１５ｅの一端が接続されている。そして、このインク供給チューブ１５ｅの他端が記録ヘッド１２側のバルブユニット１７に接続されている。

また、図１に示すように、インク供給装置１４において可撓性部材２９の吸引側弁体３６となる部分は、その中心に貫通孔３６ａが形成されると共に、上側の凹部３３内に配設されたコイルスプリング４０の付勢力により下側の凹部３０の内底面に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、吸引側弁体３６及びコイルスプリング４０により、インク流路１５の途中にインク流路１５を開閉可能に設けられた吸引側バルブ４１が構成されている。

同様に、インク供給装置１４において可撓性部材２９のダイアフラム３７となる部分は、上側の凹部３４内に配設されたコイルスプリング４２の付勢力により下側の凹部３１の内底面に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、これらの凹部３１，３４とダイアフラム３７とコイルスプリング４２により脈動型のポンプ４３が構成され、ダイアフラム３７と下側の凹部３１とで囲み形成される容積可変の空間域がポンプ４３におけるポンプ室４３ａとして機能するようになっている。

また同様に、インク供給装置１４において可撓性部材２９の吐出側弁体３８となる部分は、上側の凹部３５内に配設されたコイルスプリング４４の付勢力により下側の凹部３２の内底面に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、吐出側弁体３８及びコイルスプリング４４により、吸引側バルブ４１よりもインク流路１５における下流側にインク流路１５を開閉可能に設けられた吐出側バルブ４５が構成されている。

さらに、図１に示すように、第２流路形成部材２８の凹部３４には、二股状に分岐した空気流路４６を介して吸引ポンプ等からなる負圧発生装置４７と大気開放機構４８が接続されている。負圧発生装置４７は、正逆回転可能な駆動モーター４９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すると共に、空気流路４６を介して接続された第２流路形成部材２８の凹部３４内にも同様に負圧を発生させ得るように構成されている。この点で、第２流路形成部材２８の凹部３４とダイアフラム３７とで囲み形成される容積可変の空間域は、負圧発生装置４７の駆動に伴い負圧状態となる負圧室４３ｂとして機能するようになっている。

一方、大気開放機構４８は、大気開放孔５０が形成されたボックス５１内にシール部材５２を大気開放孔５０側に付設してなる大気開放弁５３が収容されると共に、その大気開放弁５３が常にはコイルスプリング５４の付勢力により大気開放孔５０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４８は、駆動モーター４９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作動するカム機構５５が作動すると共に、そのカム機構５５の作動により大気開放弁５３がコイルスプリング５４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４８は、空気流路４６を介して接続された負圧室４３ｂが負圧状態になっている場合には、大気開放弁５３が開弁動作することにより、その負圧室４３ｂ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、図１には、負圧発生装置４７、大気開放機構４８、及びこれらを駆動させる駆動モーター４９が、各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４毎に１つずつ設けられた構成を例示しているが、これは次のような構成にしてもよい。すなわち、インク供給装置１４のポンプ４３の負圧室４３ｂに接続される空気流路４６の接続端側を各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４の設置数に対応するように分岐させると共に、その分岐した空気流路４６の各接続端を各々対応するインク供給装置１４のポンプ４３の負圧室４３ｂに接続してもよい。このように構成すれば、複数のインク供給装置１４に対して負圧発生装置４７、大気開放機構４８、駆動モーター４９を１つ設けるだけで、各色のインク供給装置１４を駆動することができるため、プリンター１１の小型化を図ることができる。

また、図１に示すように、インク供給装置１４においてインクカートリッジ１３が装着されるカートリッジホルダー（図示略）には、そのカートリッジホルダーに対してインクカートリッジ１３が装着されたときに、インクカートリッジ１３に設けられた回路基板６０に対して接触する接続端子６１が設けられている。そして、回路基板６０に記録されているインクカートリッジ１３における各種の情報が接続端子６１を通じて制御手段の一例としての制御装置６２に入力されるようになっている。

また、図１に示すように、インク供給装置１４には、断面形状が略Ｌ字状をなす変位部材の一例としての開閉扉６３がカートリッジホルダーの上方に設けられている。この開閉扉６３は、カートリッジホルダーの側方に配置された軸６４に軸受け部６３ａが回動自在に支持されている。そして、開閉扉６３は、カートリッジホルダーにおけるインクカートリッジ１３の装着位置を上方から覆ってインクカートリッジ１３の着脱動作を規制する規制位置と、インクカートリッジ１３の装着位置の上方を開放してインクカートリッジ１３の着脱動作を許容する許容位置との間を回動するようになっている。

また、開閉扉６３の回動部位となる軸受け部６３ａには、開閉扉６３の回転量（回転角度）を検出する検出手段の一例としてのエンコーダー６５が設けられている。そして、制御装置６２は、エンコーダー６５から入力される開閉扉６３の回転量の検出信号に基づき、開閉扉６３が規制位置及び許容位置のうち何れの回動位置に位置しているのかを判別するようになっている。

そこで次に、以上のように構成されたプリンター１１における作用について、特にインク供給装置１４の作用に着目して以下説明する。
まず、前提として、図１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、吸引側バルブ４１の吸引側弁体３６、ポンプ４３のダイアフラム３７、及び、吐出側バルブ４５の吐出側弁体３８は、いずれもコイルスプリング４０，４２，４４の付勢力で下側の各凹部３０，３１，３２の内底面に押し付けられた状態にあるものとする。そして、大気開放機構４８は大気開放弁５３が大気開放孔５０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１に示す状態から、インク供給装置１４がインクカートリッジ１３側から記録ヘッド１２側へインクを供給する場合、まず、ポンプ４３をポンプ駆動させるために、駆動モーター４９が正転駆動させられる。すると、負圧発生装置４７が負圧を発生することにより、この負圧発生装置４７と空気流路４６を介して接続されたインク供給装置１４の負圧室４３ｂが負圧状態になる。そのため、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力に抗して負圧室４３ｂ側に弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を減少させる（図２参照）。すると、この負圧室４３ｂの容積減少に伴い、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が増加する。

すなわち、ポンプ４３がダイアフラム３７をポンプ室４３ａ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３７が図１に示す下死点位置から図２に示す上死点位置に変位する。そのため、ポンプ室４３ａ内が負圧状態になると共に、その負圧が第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用することにより、下側の凹部３０内のインク圧力との圧力差に基づき吸引側弁体３６をコイルスプリング４０の付勢力に抗して上方（すなわち、開弁方向）へ弾性変形（変位）させる。その結果、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の貫通孔３６ａを介して連通状態となるため、インクカートリッジ１３内からインクが、第１流路１５ａ、凹部３０、貫通孔３６ａ、凹部３３、第２流路１５ｂを経由して、ポンプ室４３ａ内に吸引される。

一方、このポンプ４３の吸引駆動時には、ポンプ室４３ａの負圧が第３流路１５ｃを介してポンプ室４３ａよりもインク流路１５の下流側、すなわち第３流路１５ｃにも作用する。しかし、第３流路１５ｃの下流側が連通する吐出側バルブ４５の下側の凹部３２は、吐出側弁体３８がコイルスプリング４４により閉弁方向に付勢された状態にあるため、その閉弁状態は吐出側弁体３８に対して第３流路１５ｃの上流側からポンプ４３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、吐出側バルブ４５の吐出側弁体３８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２に示す状態において、駆動モーター４９が逆転駆動される。すると、大気開放機構４８のカム機構５５の作動により大気開放弁５３がコイルスプリング５４の付勢力に抗して開弁動作することにより、負圧状態にある負圧室４３ｂを大気開放する。そのため、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力により下方（すなわち、ポンプ室４３ａの内底面側）へ弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を増加させる（図３参照）。すると、この負圧室４３ｂの容積増加に伴って、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が減少する。

すなわち、ポンプ４３がダイアフラム３７をポンプ室４３ａ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に示すように、ダイアフラム３７が上死点位置から下死点位置の方向に変位することにより、ポンプ室４３ａ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４３ａ内からはインクが吐出されることにより、その吐出圧がポンプ室４３ａよりも上流側では第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用するため、吸引側弁体３６をコイルスプリング４０の付勢力と協働して下方（すなわち、閉弁方向）へ弾性変形（変位）させる。その結果、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の閉弁動作により非連通状態となるため、インクカートリッジ１３からポンプ室４３ａへの吸引側バルブ４１を経由したインクの吸入が停止されると共に、ポンプ４３の吐出駆動に伴いポンプ室４３ａから吐出されたインクが吸引側バルブ４１を経由してインクカートリッジ１３側に逆流することが規制される。

一方、このポンプ４３の吐出駆動時には、ポンプ室４３ａ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流路１５ｃを介してインク流路１５の下流側にも作用する。そのため、このポンプ４３の吐出圧が閉弁状態にある吐出側弁体３８を開弁動作させることにより、吐出側バルブ４５における下側の凹部３２を介して第３流路１５ｃと第４流路１５ｄが連通する。その結果、ポンプ室４３ａ内からインクが、第３流路１５ｃ、吐出側バルブ４５の下側の凹部３２、第４流路１５ｄ、インク供給チューブ１５ｅを経由してバルブユニット１７に加圧状態で供給される。ちなみに、吐出側バルブ４５におけるコイルスプリング４４の付勢力は、吐出側バルブ４５の下側の凹部３２内にインクがポンプ４３の吐出駆動に伴い流入してきた場合には、そのインクの吐出圧力により吐出側弁体３８が上方へ弾性変形できるように、例えば１３ｋｐａ程度に設定されている。

そして、以後は、ダイアフラム３７に加圧されてポンプ室４３ａから吐出されるインクの吐出圧がインク流路１５における吸引側バルブ４１の上側の凹部３３よりも下流側の各流路域（ポンプ室４３ａ及び吐出側バルブ４５の下側の凹部３２を含む）に均衡する状態が維持される。その後において、記録ヘッド１２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バルブユニット１７を介してインク流路１５内から記録ヘッド１２側に供給される。そのため、この下流側（記録ヘッド１２側）でのインク消費に伴って、その消費量に対応するインク量のインクが記録ヘッド１２側となる下流側にコイルスプリング４２の付勢力でポンプ室４３ａの容積が減少する方向へ付勢されたダイアフラム３７の押圧力に基づき加圧状態で供給される。

その結果、ポンプ室４３ａ内の容積及び吐出側バルブ４５における下側の凹部３２と吐出側弁体３８とにより囲み形成された空間域の容積が次第に減少するため、遂にはダイアフラム３７が下死点位置付近まで変位すると共に、吐出側弁体３８が第４流路１５ｄを閉塞する閉弁位置付近まで変位するようになる。ちなみに、本実施形態では、この時点でダイアフラム３７に押圧されてポンプ室４３ａから吐出されるインクの吐出圧は１３ｋｐａ程度となる。

すると、駆動モーター４９が再び正転駆動されることにより、大気開放機構４８では大気開放弁５３が大気開放孔５０を閉塞する閉弁位置に変位すると共に、負圧発生装置４７が負圧を発生して負圧室４３ｂが負圧状態となることにより、ダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力に抗して、負圧室４３ｂ側に弾性変形（変位）する。すなわち、再び、ポンプ４３が吸引駆動を開始する。その結果、ダイアフラム３７がポンプ室４３ａの容積を増加させるべく上死点位置に変位することにより、ポンプ室４３ａ内が負圧状態になるため、その負圧の作用で吸引側弁体３６が開弁方向へ弾性変形（変位）する。したがって、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の貫通孔３６ａを介して連通状態となるため、インクカートリッジ１３内からインクが再びポンプ室４３ａ内に吸引される。以後、上記と同様のポンプ４３の吐出駆動が実行されることにより、ポンプ室４３ａ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１２へと加圧供給される。

ところで、本実施形態のプリンター１１において、インクカートリッジ１３を交換する際には、まず、図１に示す状態から開閉扉６３が軸６４を中心として回動操作される。すると、開閉扉６３の回転量を検出する検出信号がエンコーダー６５から制御装置６２に送信されることにより、開閉扉６３の回動量が制御装置６２によって計測される。そして、図４に示すように、インクカートリッジ１３の取り外し予備動作となる、規制位置から許容位置への開閉扉６３の変位動作が制御装置６２によって判別された時点で、制御装置６２からの制御信号に基づいて駆動モーター４９が正転駆動される。

すると、負圧発生装置４７が負圧を発生することにより、この負圧発生装置４７と空気流路４６を介して接続されたインク供給装置１４の負圧室４３ｂが負圧状態になる。そのため、図５に示すように、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力に抗して負圧室４３ｂ側に弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を減少させる。

すると、この負圧室４３ｂの容積の減少に伴って、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が増加する。そして、ポンプ室４３ａ内が負圧状態になると共に、その負圧が第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用する。その結果、下側の凹部３０内のインク圧力との圧力差に基づき吸引側弁体３６がコイルスプリング４０の付勢力に抗して上方（すなわち、開弁方向）へ弾性変形（変位）することにより、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の貫通孔３６ａを介して連通した状態となる。そして、第１流路１５ａ内のインクには、第２流路１５ｂ、凹部３３、貫通孔３６ａ、凹部３０を経由してポンプ室４３ａ側に向けての吸引力が作用する。

なお、開閉扉６３が許容位置に到達してからインクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り出されるまでには若干の所要時間を要する。そして、この所要時間の間には、ポンプ室４３ａ内の負圧に基づいて、第１流路１５ａの上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５を通じてインクカートリッジ１３内からインク流路１５内にインクが流入する。そのため、図６に示すように、ポンプ室４３ａの負圧が次第に減少して吸引側弁体３６が閉弁した状態で、インクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り外される。

この場合、ポンプ室４３ａから第１流路１５ａ及び凹部３３を通じて吸引側弁体３６に対してインクの吐出圧が作用することはない。そのため、吸引側弁体３６が下側の凹部３０に向けて弾性変形することがないため、吸引側バルブ４１の下側の凹部３０内のインクが上流側に向けて押し込まれるように流動することはなく、かかるインクが第１流路１５ａ内に逆流することもない。したがって、第１流路１５ａの上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５からインクが外部に漏出することが抑制される。

また、この場合、吸引側バルブ４１は、吸引側弁体３６の閉弁に伴って、ポンプ室４３ａに連通する上側の凹部３３と第１流路１５ａに連通する下側の凹部３０とが非連通状態にある。そのため、ポンプ室４３ａ内の負圧が第１流路１５ａ内のインクに作用することはほとんどない。したがって、第１流路１５ａの上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５を通じて第１流路１５ａ内に気泡が混入することが抑制される。

そして、ダイアフラム３７が図６に示す上死点位置に位置した状態で、インク流路１５の上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５に対して新たなインクカートリッジ１３が挿入される。すると、インクカートリッジ１３の側面に設けられた回路基板６０がカートリッジホルダーに設けられた接続端子６１に対して接触するようになるため、回路基板６０から接続端子６１に電流が導通されるようになる。そして、この電流の変化の検出信号が接続端子６１から制御装置６２に送信される。

そして次に、開閉扉６３が軸６４を中心として回動操作されると、開閉扉６３の回転量を検出する検出信号がエンコーダー６５から制御装置６２に送信されることにより、開閉扉６３の回動量が制御装置６２によって計測される。そして、上記のように回路基板６０から接続端子６１に導通される電流の変化の検出信号が接続端子６１から制御装置６２に送信された上で、開閉扉６３が許容位置から規制位置に至るまで回動した旨が制御装置６２によって判別された時点で、インク供給装置１４に対するインクカートリッジ１３の装着動作が完了した旨が制御装置６２によって検出される。その結果、駆動モーター４９は、制御装置６２からの制御信号に基づいて逆転駆動される。

すると、大気開放機構４８のカム機構５５の作動により大気開放弁５３がコイルスプリング５４の付勢力に抗して開弁動作することにより、負圧状態にある負圧室４３ｂを大気開放する。そのため、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力により下方（すなわち、ポンプ室４３ａの内底面側）へ弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を増加させる。すると、この負圧室４３ｂの容積増加に伴って、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が減少する。

すなわち、ポンプ４３がダイアフラム３７をポンプ室４３ａ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。そのため、ポンプ室４３ａ内からはインクが吐出されることにより、その吐出圧がポンプ室４３ａよりも上流側では第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用する。その結果、吸引側弁体３６が下側の凹部３０に向けて弾性変形することにより、吸引側バルブ４１の下側の凹部３０内のインクが上流側に向けて押し込まれるように流動するため、かかるインクが第１流路１５ａ内に逆流する。しかしながら、この時点では、インク供給装置１４に対するインクカートリッジ１３の装着動作が既に完了しているため、第１流路１５ａ内に逆流したインクはインク供給針２５を通じてインクカートリッジ１３内に収容される。したがって、ポンプ４３の吐出駆動に伴って、第１流路１５ａの上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５からインクが外部に漏出することが抑制される。

上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）開閉扉６３の変位動作（開放動作）に伴って、ポンプ室４３ａの容積を増大させるようにポンプ４３が吸引動作すると、インク流路１５内のインクには負圧が作用する。そのため、インク流路１５内のインクにはポンプ室４３ａに向けての吸引力が作用する。そして、この状態でインクカートリッジ１３の取り外し動作を行うことにより、インク流路１５内からインクが漏出することを抑制できる。

（２）ポンプ室４３ａの容積を減少させるようにポンプ４３が吐出動作する前段階で、インクカートリッジ１３の装着動作が行われる。そのため、ポンプ４３の吐出動作に伴って、インク流路１５内においてポンプ室４３ａから上流側にインクが逆流した場合であっても、逆流したインクはインクカートリッジ１３内に収容されることにより、この逆流したインクがインク流路１５から漏出することを抑制できる。

（３）インクカートリッジ１３の取り外し動作に先立って行われる、規制位置から許容位置への開閉扉６３の変位動作を検出した場合に、ポンプ４３の吸引動作を実行することにより、インクカートリッジ１３の取り外し動作時に、インク流路１５内からインクが漏出することを抑制できる。

（４）インクカートリッジ１３の装着動作に先立って起こる、回路基板６０から接続端子６１に導通される電流の変化、及び規制位置から許容位置への開閉扉６３の変位動作の双方を検出することにより、インクカートリッジ１３の装着動作を正確に検出することができる。

（５）開閉扉６３が許容位置に到達してからインクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り出されるまでの間には若干の時間差が確保されている。そのため、インクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り外される時点では吸引側バルブ４１は閉弁状態にあるため、ポンプ室４３ａ内の負圧が第１流路１５ａ内のインクに作用することはほとんどない。したがって、第１流路１５ａの上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５を通じて第１流路１５ａ内に気泡が混入することを抑制できる。

なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、制御装置６２は、開閉扉６３の変位動作及び回路基板６０から接続端子６１に導通される電流の変化のうち何れか一方の動作を検出した際に、インクカートリッジ１３の装着動作を検出するようにしてもよい。また、制御装置６２がインクカートリッジ１３の装着動作を検出する際の判断要素となる動作は、開閉扉６３の変位動作や回路基板６０から接続端子６１に導通される電流の変化に限られるものではなく、インクカートリッジ１３の装着動作に付随して起こる動作であれば任意の動作を採用することができる。

・上記実施形態において、制御装置６２は、インクカートリッジ１３の取り外し動作に先立って起こるインクカートリッジ１３の取り外し予備動作である、回路基板６０から接続端子６１に導通される電流の変化を検出した時点で、ポンプ４３の吸引動作を実行するようにしてもよい。また、制御装置６２がポンプ４３の吸引動作を実行する際の判断要素となるインクカートリッジ１３の取り外し予備動作は、開閉扉６３の変位動作や回路基板６０から接続端子６１に導通される電流の変化に限られるものではなく、インクカートリッジ１３の取り外し動作に先立って行われる動作であれば任意の動作を採用することができる。

・上記実施形態において、開閉扉６３は、軸６４を中心として回動する構成に限定されるものではなく、例えば、カートリッジホルダーにおいてインクカートリッジ１３の装着位置の上方を水平に横切る構成であってもよい。すなわち、インクカートリッジ１３の着脱動作を規制する規制位置と、インクカートリッジ１３の着脱動作を許容する許容位置との間で変位可能な構成であれば、開閉扉６３の変位方向として任意の方向を採用することができる。

・上記実施形態において、制御装置６２は、インクカートリッジ１３の装着動作を検出してから若干の時間を経た後に、ポンプ４３の吐出駆動を実行するようにしてもよい。この構成によれば、ポンプ４３の吐出駆動に伴って、インク流路１５の上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５からインクが漏出することを更に確実に抑制することができる。

・なお、本明細書における「液体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「液体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、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、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。

１１…液体噴射装置の一例としてのインクジェット式プリンター、１２…液体噴射ヘッドの一例としての記録ヘッド、１３…液体供給源の一例としてのインクカートリッジ、１４…液体供給装置の一例としてのインク供給装置、１５…液体供給流路の一例としてのインク流路、４３…ポンプ、４３ａ…ポンプ室、６０…回路基板、６１…接続端子、６２…制御手段の一例としての制御装置、６３…変位部材の一例としての開閉扉、６４…検出手段の一例としてのエンコーダー。

Claims (5)

1. 着脱自在に装着された液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、
   前記液体供給流路の一部をポンプ室としてポンプ駆動するポンプと、
   前記液体供給源の取り外し動作に先立って行われる取り外し予備動作を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記液体供給源の取り外し予備動作を検出した場合に、前記ポンプ室の容積を増大させるように前記ポンプを吸引動作させる制御手段と、
   前記液体供給源の着脱動作を規制する規制位置と、前記液体供給源の着脱動作を許容する許容位置との間で変位する変位部材と、
   を備え、
   前記液体供給源の取り外し予備動作は、前記規制位置から前記許容位置への前記変位部材の変位動作であることを特徴とする液体供給装置。
2. 着脱自在に装着された液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、
   前記液体供給流路の一部をポンプ室としてポンプ駆動するポンプと、
   前記液体供給源の取り外し動作に先立って行われる取り外し予備動作を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記液体供給源の取り外し予備動作を検出した場合に、前記ポンプ室の容積を増大させるように前記ポンプを吸引動作させる制御手段と、
   前記液体供給源の装着時に、該液体供給源に設けられた回路基板に対して電気的に接続される接続端子と、
   を備え、
   前記液体供給源の取り外し予備動作は、前記回路基板から前記接続端子に導通される電流の変化であることを特徴とする液体供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置において、
   前記検出手段は、前記液体供給源の装着動作を検出可能に構成され、
   前記制御手段は、前記検出手段が前記液体供給源の装着動作を検出した場合に、前記ポンプ室の容積を減少させるように前記ポンプを吐出動作させることを特徴とする液体供給装置。
4. 着脱自在に装着された液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、
   前記液体供給流路の一部をポンプ室としてポンプ駆動するポンプと、
   前記液体供給源の着脱動作を規制する規制位置と、前記液体供給源の着脱動作を許容する許容位置との間で変位する変位部材と、
   前記液体供給源の装着時に、該液体供給源に設けられた回路基板に対して電気的に接続される接続端子と、
   前記回路基板から前記接続端子に導通される電流の変化を検出すると共に、前記許容位置から前記規制位置への前記変位部材の変位を検出した場合に、前記液体供給源の装着動作を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記液体供給源の装着動作を検出した場合に、前記ポンプ室の容積を増大させるように前記ポンプを吸引動作させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする液体供給装置。
5. 請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の液体供給装置と、
   ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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