JP6152198B2 - ダンパー装置を備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を供給する液体供給部と液体を吐出する液体吐出部とをつなぐ液体供給路に配置されたダンパー装置を備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置に関する。

業務用などのインクジェット式記録装置では、大容量のインクカートリッジを、インク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジから離して配置する構成、いわゆるオフキャリッジ方式が採用されている。オフキャリッジ方式の記録装置では、キャリッジの移動によって大きな動圧変動が生ずる。その動圧変動がインク吐出ヘッドにかかると、インクの吐出が安定しなかったり、インクの液滴が吐出ヘッドから不意に落下して印刷物を汚したりすることがある。

そこで従来から、インク吐出ヘッドにおけるインクの圧力変動を小さく抑えることが検討されている。例えば特許文献１には、インク吐出ヘッドとダンパー装置とがキャリッジに搭載された構成が開示されている。

特開２００５−０５９２７４号公報

本発明に係る一の液体供給システムは、液体を供給する液体供給部と、液体を吐出する液体吐出部と、上記液体供給部と上記液体吐出部とを連通する液体供給路と、上記液体供給路に配置され、上記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、一端が上記液体供給路と連通し、他端が上記ダンパー装置と連通する液体循環路と、を備える。このダンパー装置は、開口が形成された中空のケース本体と、上記ケース本体の上記開口を覆うように上記ケース本体に取り付けられ、上記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、上記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、上記感圧膜を上記液体貯留室の外側に撓ませるように上記感圧膜と連結されている弾性部材と、上記感圧膜と上記弾性部材との間に介在し、上記感圧膜に接合された接合部と上記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が上記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、上記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、を備える。上記循環用流出口の下端は、上記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されている。上記接合部は、上記受圧板の上記感圧膜と対向する側の面の中央を中心点とした回転対称性を有するように配置されている。
本発明に係る一の液体供給システムは、液体を供給する液体供給部と、液体を吐出する液体吐出部と、上記液体供給部と上記液体吐出部とを連通する液体供給路と、上記液体供給路に配置され、上記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、一端が上記液体供給路と連通し、他端が上記ダンパー装置と連通する液体循環路と、を備える。このダンパー装置は、開口が形成された中空のケース本体と、上記ケース本体の上記開口を覆うように上記ケース本体に取り付けられ、上記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、上記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、上記感圧膜を上記液体貯留室の外側に撓ませるように上記感圧膜と連結されている弾性部材と、上記感圧膜と上記弾性部材との間に介在し、上記感圧膜に接合された接合部と上記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が上記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、上記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、を備える。上記循環用流出口の下端は、上記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されている。上記受圧板は、複数の上記接合部を有し、上記複数の接合部は、上記受圧板の上記感圧膜と対向する側の面の中央を中心点とした同一円周上に等間隔で配置されている。
本発明に係る一の液体供給システムは、液体を供給する液体供給部と、液体を吐出する液体吐出部と、上記液体供給部と上記液体吐出部とを連通する液体供給路と、上記液体供給路に配置され、上記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、一端が上記液体供給路と連通し、他端が上記ダンパー装置と連通する液体循環路と、を備える。このダンパー装置は、開口が形成された中空のケース本体と、上記ケース本体の上記開口を覆うように上記ケース本体に取り付けられ、上記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、上記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、上記感圧膜を上記液体貯留室の外側に撓ませるように上記感圧膜と連結されている弾性部材と、上記感圧膜と上記弾性部材との間に介在し、上記感圧膜に接合された接合部と上記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が上記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、上記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、を備える。上記循環用流出口の下端は、上記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されている。上記感圧膜は多角形状であり、上記受圧板は、上記感圧膜の多角形状の頂点の数と等しい数の上記接合部を有している。
本発明に係る一の液体供給システムは、液体を供給する液体供給部と、液体を吐出する液体吐出部と、上記液体供給部と上記液体吐出部とを連通する液体供給路と、上記液体供給路に配置され、上記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、一端が上記液体供給路と連通し、他端が上記ダンパー装置と連通する液体循環路と、を備える。このダンパー装置は、開口が形成された中空のケース本体と、上記ケース本体の上記開口を覆うように上記ケース本体に取り付けられ、上記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、上記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、上記感圧膜を上記液体貯留室の外側に撓ませるように上記感圧膜と連結されている弾性部材と、上記感圧膜と上記弾性部材との間に介在し、上記感圧膜に接合された接合部と上記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が上記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、上記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、を備える。上記循環用流出口の下端は、上記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されている。上記接合部は、上記受圧板の上記感圧膜と対向する側の面の中央を中心点として放射状に配置されている。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの正面図である。 図１に示すインクジェットプリンタの部分斜視図である。 図１に示すインクジェットプリンタの、インクカートリッジからインク吐出ヘッドへインクを供給する構造を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るダンパー装置の側面図である。 図４に示すダンパー装置のＶ−Ｖ線縦断面図である。 図４に示すダンパー装置の受圧板である。 受圧板の他の一例である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るダンパー装置及び液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置の実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ（以下、プリンタという。）１０の正面図である。なお、図１などにおいて、符号ＬおよびＲは、それぞれ左および右を示している。また、図１において、手前側および奥側は、それぞれ前側および後側である。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、プリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではない。

プリンタ１０は、インクジェット式記録装置の一例である。プリンタ１０は、記録媒体である記録紙５に印刷を行うためのものである。なお、記録媒体には、普通紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、PVC）やポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなる記録媒体が含まれる。

プリンタ１０は、プリンタ本体２と、プリンタ本体２に固定されたガイドレール３とを備えている。ガイドレール３は、左右方向に延びている。ガイドレール３には、キャリッジ１が係合している。ガイドレール３の左端側および右端側には、それぞれローラ（図示せず）が設けられている。これらローラのうち何れか一方のローラには、キャリッジモータ（図示せず）が連結されている。この一方のローラは、キャリッジモータによって回転駆動される。両ローラには、それぞれ無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。上記ローラが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１が左右方向に移動する。このように、キャリッジ１はガイドレール３に沿って左右方向に往復移動する。

プリンタ本体２には、記録紙５を支持するプラテン４が設けられている。プラテン４には、上下一対のグリッドローラおよびピンチローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラはフィードモータ（図示せず）に連結されている。グリッドローラはフィードモータによって回転駆動される。記録紙５がグリッドローラとピンチローラとの間に挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録紙５は前後方向に搬送される。

プリンタ本体２は、いわゆるインクカートリッジ１１を備えている。インクカートリッジ１１はインクを貯留するタンクである。図１に示す態様では、複数のインクカートリッジ１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ、１１Ｗが、プリンタ本体２に着脱自在に装着されている。インクカートリッジ１１Ｃには、シアンインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｍには、マゼンタインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｙには、イエローインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｋには、ブラックインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｗには、ホワイトインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ、１１Ｗには、それぞれインク取出口（図示せず）が取り付けられている。

プリンタ１０は、各色のインクカートリッジ１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ、１１Ｗごとにインク供給システムを備えている。図１に示すインク供給システムは、インク供給路１２と、送液ポンプ１３と、ダンパー装置１４と、インク吐出ヘッド１５と、制御装置１８とを備えている。ダンパー装置１４およびインク吐出ヘッド１５はキャリッジ１に搭載され、左右方向に往復移動する。一方、インクカートリッジ１１は、キャリッジ１に搭載されておらず、左右方向に往復移動しない。そのため、キャリッジ１が左右方向に移動した場合にもインク供給路１２が破損しないように、インク供給路１２の大部分（少なくとも全長の半分以上）は、左右方向に延びた状態で配置されている。本実施形態では５種類のインクを利用しているため、合計５本のインク供給路１２が設けられている。それらインク供給路１２は、ケーブル類保護案内装置７で覆われている。ケーブル類保護案内装置７とは、例えばケーブルベア（登録商標）である。

以下では、一例として、シアンインクを貯留するインクカートリッジ１１Ｃに設けられたインク供給システムについて説明する。図２は、プリンタ１０の部分斜視図である。図３は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５へインクを供給する構造を示す概略図である。なお、図２において、符号ＦおよびＲｒは、それぞれ前および後を示している。また、図３などにおいて、符号ＵおよびＤは、それぞれ重力方向の上方および下方を示している。

図２，３に示すインク供給システムは、インクカートリッジ（液体供給部）１１Ｃと、インク供給路（液体供給路）１２と、送液ポンプ１３と、ダンパー装置１４と、インク吐出ヘッド（液体吐出部）１５と、インク循環路１６と、制御装置１８とを備えている。

インク供給路１２は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５へインクを導くインク流路である。インク供給路１２は、キャリッジ１の移動に適用可能なように、柔軟性や可撓性を有している。インク供給路１２は、例えば樹脂製の変形容易なチューブである。ただし、チューブ以外の材料で構成されていてもよい。図３に示す態様では、インク供給路１２は、チューブ１２ａ、１２ｂおよび１２ｃで構成されている。チューブ１２ａは、インクカートリッジ１１Ｃと送液ポンプ１３とを連通する。チューブ１２ｂは、送液ポンプ１３とダンパー装置１４とを連通する。チューブ１２ｃは、ダンパー装置１４とインク吐出ヘッド１５とを連通する。このような経路で、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５にインクが供給される。

送液ポンプ１３は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５に向かってインクを供給する送液装置の一例である。送液ポンプ１３は、インク供給路１２に設けられている。送液ポンプ１３の種類は特に限定されない。送液ポンプ１３は、例えばトロコイドポンプ式の、いわゆるチューブポンプである。送液ポンプ１３は制御装置１８に接続されている。送液ポンプ１３の駆動と停止は、制御装置１８によって制御される。

インク吐出ヘッド１５は、記録紙５に向かってインクを吐出する吐出装置の一例である。インク吐出ヘッド１５の下面１５ａには、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が形成されている。インク吐出ヘッド１５の内部には、圧電素子などからなるアクチュエータ（図示せず）が設けられている。このアクチュエータが駆動することにより、上記ノズルからインクが吐出される。図３に示す態様では、インク吐出ヘッド１５の下面１５ａは、インクカートリッジ１１Ｃよりも低い位置に設けられている。ただし、インク吐出ヘッド１５の下面１５ａは、インクカートリッジ１１Ｃとほぼ同じ高さに設けられていてもよい。インク吐出ヘッド１５は、インクカートリッジ１１Ｃよりも高い位置に設けられていてもよい。

インク循環路１６は、ダンパー装置１４からチューブ１２ａの側にインクを戻すインク流路である。インク循環路１６の一端は、ダンパー装置１４に接続されている。インク循環路１６の他端は、インク供給路１２のインクカートリッジ１１Ｃと送液ポンプ１３との間、すなわちチューブ１２ａに接続されている。インク循環路１６とチューブ１２ａとが連通する部分には、三方弁１７が配置されている。インク循環路１６は、例えばインク供給路１２と同様の材質からなる。

三方弁１７は、チューブ１２ａに接続され、インクカートリッジ１１Ｃに連通する第１接続口１７１と、チューブ１２ａに接続され、送液ポンプ１３に連通する第２接続口１７２と、インク循環路１６に接続され、ダンパー装置１４とチューブ１２ａとを連通する第３接続口１７３とを備える。三方弁１７は特に限定されないが、例えば電磁弁である。三方弁１７は制御装置１８に接続されている。３つの接続口１７１、１７２、１７３の連通状態の切換は、制御装置１８によって制御される。

制御装置１８は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５へのインクの供給を制御する。制御装置１８は、送液ポンプ１３とダンパー装置１４と三方弁１７とに接続されている。制御装置１８は、送液ポンプ１３の駆動と停止を制御する。制御装置１８は、例えばダンパー装置１４のインク貯留量が所定の下限値に達したときに、送液ポンプ１３を駆動させる。制御装置１８は、例えばダンパー装置１４のインク貯留量が所定の上限値（満タン）に達したときに、送液ポンプ１３を停止させる。制御装置１８はまた、三方弁１７の開閉を切り換える。これにより、システム内でインクを循環することができる。制御装置１８は、典型的にはいわゆるコンピュータである。制御装置１８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムなどを格納したＲＯＭやＲＡＭを備えていてもよい。

ダンパー装置１４はインク吐出ヘッド１５に連通し、インク吐出ヘッド１５へインクを補給する役割を担う。ダンパー装置１４はまた、インクの圧力変動を緩和して、インク吐出ヘッド１５のインク吐出動作を安定化する役割を担う。ダンパー装置１４は、インク供給路１２に設けられている。この実施形態では、インク吐出ヘッド１５に近接してダンパー装置１４が配置されている。これにより、インク吐出の直前でインクの動圧変動を吸収することができ、インクの吐出安定性を一層高めることができる。

図４は、本発明の一実施形態に係るダンパー装置１４の側面図である。図５は、図４に示すダンパー装置１４のＶ−Ｖ線縦断面図である。図５に示すように、ダンパー装置１４は、一面（図５の右側の面）が開口した中空構造のケース本体２１と、当該開口部分を覆うようにケース本体２１の外壁面に取り付けられたダンパー膜２２とを備えている。ケース本体２１は、典型的には樹脂製である。ケース本体２１とダンパー膜２２とに囲まれた領域が、インク貯留室２３である。ダンパー膜２２のインク貯留室２３と反対側の面には、検知レバー２７が配置されている。なお、本実施形態のダンパー装置１４は、いわゆる弁構造を有していない。

図４に示すように、ケース本体２１の壁面（図４の上面）には、インクが流入するインク流入口２０が形成されている。インク流入口２０は、チューブ１２ｂに接続され、インクカートリッジ１１Ｃと連通している。ケース本体２１の他の壁面（図４の下面）には、インクが流出する吐出用インク流出口２９ａが形成されている。吐出用インク流出口２９ａは、チューブ１２ｃに接続され、インク吐出ヘッド１５と連通している。ケース本体２１の壁面（図４の上面）には、循環用インク流出口２９ｂが形成されている。循環用インク流出口２９ｂは、インク循環路１６に接続され、三方弁１７を介してチューブ１２ａと連通している。インク流入口２０、吐出用インク流出口２９ａ、および循環用インク流出口２９ｂは、それぞれインク貯留室２３と連通している。本実施形態では、インク貯留室２３は直方体形状に形成されている。インク貯留室２３には所定量のインクが一時的に貯留される。

本実施形態では、循環用インク流出口２９ｂの先端（下端）が、インク流入口２０の先端（下端）よりも重力方向の下方に配置されている。この実施形態では、インク流入口２０の先端が、インク貯留室２３の下面から凡そ１／２程度の高さに配置されている。また、循環用インク流出口２９ｂの先端が、インク貯留室２３の下面から凡そ１／４程度の高さに配置されている。また、循環用インク流出口２９ｂの内径ｄは、インク流入口２０の内径Ｄよりも小さい。つまり、ｄ＜Ｄである。

ダンパー膜２２は、インク貯留室２３の内側および外側にそれぞれ撓むことができる程度の張力で、例えば熱溶着によりケース本体２１の縁部に貼り付けられている。ダンパー膜２２は、感圧膜の一例であり、インク貯留室２３内の圧力に応じて撓み変形可能なように構成されている。ダンパー膜２２は、典型的には可撓性を有する樹脂製のフィルムである。ダンパー膜２２は、単層構造であってもよいし、異なる材質のフィルムが積層され一体化された多層構造であってもよい。ダンパー膜２２のインク貯留室２３側の面には、例えば耐インク腐食性の向上を目的として、コーティングが施されていてもよい。

図５に示すように、インク貯留室２３の内部において、ケース本体２１のダンパー膜２２と対向する面２１ａにはテーパーバネ２４の一端が取り付けられている。テーパーバネ２４の他端は受圧板２５に接続されている。テーパーバネ２４はダンパー膜２２と連結されている。テーパーバネ２４は、ダンパー膜２２をインク貯留室２３の外側に押圧する弾性部材の一例である。テーパーバネ２４は、圧縮された状態に維持されている。これによって、ダンパー膜２２はインク貯留室２３の外側（図５の右側）に向けて押圧され、撓んだ状態となっている。インク貯留室２３に貯留されたインクが所定量まで減少して、インク貯留室２３内がある程度減圧されると、ダンパー膜２２はテーパーバネ２４のばね力（弾性力）に抗してインク貯留室２３の内側に撓む。

テーパーバネ２４は、圧縮されていない時には円錐台形状であり、当該円錐台形状の高さ方向に徐々に内径が変化するように構成されている。テーパーバネ２４は圧縮されるにつれて上記高さ方向に縮んでいき、全圧縮された時に略平坦の板状となる。本実施形態では、テーパーバネ２４は、ケース本体２１の壁面２１ａからダンパー膜２２の方に近づくにつれて内径が小さくなるように配置されている。テーパーバネ２４の材質は特に限定されない。テーパーバネ２４には、例えば耐インク腐食性の向上を目的として、コーティングが施されていてもよい。

インク貯留室２３の内部において、ダンパー膜２２とテーパーバネ２４との間には、受圧板２５が配置されている。受圧板２５は、インク貯留室２３の外側に向かってダンパー膜２２を均質的に押圧するように、ダンパー膜２２の略中央に配置されている。本実施形態では、受圧板２５は円板形状をなしている。受圧板２５は、ダンパー膜２２との接合容易性を考慮して選択するとよい。受圧板２５は、ダンパー膜２２よりも硬質な材料で構成されるとよい。受圧板２５は、ダンパー膜２２の撓み変形を阻害しないように、比較的軽量であるとよい。本実施形態では、受圧板２５はポリアセタール系樹脂製である。

本実施形態では、受圧板２５のダンパー膜２２と対向する側の面が、受圧板２５の全表面の概ね１０％以上、典型的には１０〜３０％、例えば１５〜２０％程度の表面積を有している。ダンパー膜２２と対向する面の面積を広くとることで、ダンパー膜２２をインク貯留室２３の外側に向かって均質的に押圧することができる。また、ダンパー膜２２の撓み変形が受圧板２５に精度よく伝達されるようになる。一方で、感圧膜に面積の大きな受圧板を張り付けると、感圧膜の可動域が極端に制限される虞がある。そこで、ここに開示される技術では、受圧板２５とダンパー膜２２とを全面接合せずに、間欠的に接合するようにしている。これにより、ダンパー膜２２の可動域を維持したままに、受圧板２５の受圧面積を広くとることができる。その結果、インク容量の変化に伴ってダンパー膜２２がスムーズに撓み変形する。なお、ここで言う「間欠的な接合」とは、受圧板２５とダンパー膜２２とを全面接合せずに、受圧板２５にダンパー膜２２と接合されない部分を敢えて（積極的に）残すことをいう。

間欠接合部２６は、ダンパー膜２２に接合された接合部２６１と、ダンパー膜２２に接合されていない非接合部２６９とを有する。非接合部２６９の少なくとも一部は、接合部２６１の最も縁部に近い部分に比べて、受圧板２５の中央側に位置している。非接合部２６９は、接合部２６１によって閉鎖されていない。つまり、間欠接合部２６に気泡が溜まり難いように、非接合部２６９が開放されている。接合部２６１は、受圧板２５のダンパー膜２２と対向する側の面全体の概ね９０％以下、典型的には８０％以下、例えば７０％以下の面積を占める。非接合部２６９は、受圧板２５のダンパー膜２２と対向する側の面全体の概ね１０％以上、典型的には２０％以上、例えば３０％以上の面積を占める。

図６は、図４に示すダンパー装置の受圧板２５である。受圧板２５のダンパー膜２２と対向する側の面には、間欠接合部２６が設けられている。間欠接合部２６は、４つの接合部２６１を備えている。４つの接合部２６１はいずれも点状をなしている。これら４つの点状接合部２６１は、受圧板２５の中央２５ｃを中心点として、受圧板２５よりも一回り小さな同一円周上（図６の２点鎖線上）に配置されている。ケース本体２１の開口部分およびダンパー膜２２は、四角形（具体的には長方形）である。ダンパー膜２２およびインク貯留室２３の各頂点から、当該各頂点と最も近接する点状接合部２６１までの距離は、それぞれ略等しくなっている。

なお、本実施形態の間欠接合部２６は４つの点状接合部２６１を有しているが、これには限定されない。接合部２６１は１つであってもよいし、例えば２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上の複数であってもよい。また、接合部２６１は、受圧板２５の表面に所定のピッチで規則的に配置されていてもよく、不規則的に配置されていてもよい。また、接合部２６１は、点状（ドット状）のみならず、例えば、直線状、弓状、波状などの線状、円状、多角形状、アルファベット形状、歯車形状などのパターン状であってもよい。

間欠接合部２６では、例えばダンパー膜２２やインク貯留室２３の形状などを考慮して、接合部２６１と非接合部２６９との配置を決定するとよい。一例では、ダンパー膜２２および／またはインク貯留室２３の縁部から、受圧板２５の中央（中心）までの距離が略等しくなるように、接合部２６１を配置する。例えば図４に示すように、ダンパー膜２２および／またはインク貯留室２３が多角形状の場合は、多角形の頂点から受圧板２５の中央（中心）までの距離が略等しくなるように、接合部２６１を配置するとよい。

ダンパー膜２２および／またはインク貯留室２３の形状が回転対称性を有している場合、例えば図４に示すようにダンパー膜２２および／またはインク貯留室２３が多角形状である場合には、接合部２６１もまた、受圧板２５の中央２５ｃを中心点とした回転対称性を有しているとよい。例えば、接合部２６１が受圧板２５の中央２５ｃを中心点とした同一円周上に等間隔で配置されているとよい。あるいは、接合部２６１が受圧板２５の中央２５ｃを中心点として放射状に配置されているとよい。これにより、ダンパー膜２２の撓み変形が受圧板２５に均質的に伝達されるようになり、受圧板２５が安定的に変位する。したがって、インク貯留量の検知精度を高めることができる。

一例として、ケース本体２１の開口部分やダンパー膜２２が、三角形状、四角形状、五角形状、六角形状などの多角形状である場合は、接合部２６１の数ｎが、頂点の数の約数（ただしｎ≧３）であるとよい。図４に示すように、ケース本体２１の開口部分やダンパー膜２２が四角形状の場合は、接合部の数ｎが４つであるとよい。また、ケース本体２１の開口部分が六角形状の場合は、接合部の数ｎが３つあるいは６つであるとよい。なかでも、多角形状の頂点の数と等しい数の接合部２６１を有していることが好ましい。上記を満たす数の接合部２６１が回転対称性を有するように配置され、その他の部分が非接合部２６９となって間欠接合部２６が構成されると、ダンパー膜２２の撓み変形を受圧板２５の変位に安定的に反映することができる。

図７は、受圧板２５の他の一例である。この実施形態では、受圧板２５のダンパー膜２２と対向する側の面に、線状あるいはパターン状の接合部が設けられている。図７（ａ）では、受圧板２５の中央２５ｃを中心点として、６つの線状接合部２６２が放射状に配置されている。図７（ｂ）では、放射状に配置された６つの線状接合部と、受圧板２５の中央部分に配置された円形状接合部とが組み合わされ、１つの歯車状接合部２６３をなしている。図７（ｃ）では、受圧板２５の中央２５ｃを中心点とした同一円周上に、等間隔で４つの弓状接合部２６４が配置されている。図７（ｄ）では、同一円周上に等間隔に配置された４つの弓状接合部２６４と、受圧板２５の中央部分に配置された１つの円形状接合部２６５とが配置されている。図７（ｅ）では、放射状に配置された４つの線状接合部と、同一円周上に等間隔に配置された４つの弓状接合部とがそれぞれ重なり合い、４つのＴ字状接合部２６６をなしている。図７（ａ）〜（ｅ）では、接合部２６２、２６３、２６４、２６５，２６６以外の部分が非接合部２６９となり、それぞれ間欠接合部２６が構成されている。

インク貯留室２３の外側には、検知レバー２７が配置されている。検知レバー２７は、ダンパー膜２２の撓み変形の度合い（位置変化）からインク貯留量を検知するインク貯留量検知装置である。図４に示すように、検知レバー２７は、２つの固定部２７ｂによってケース本体２１の壁面に固定されている。検知レバー２７は、ダンパー膜２２を介して、受圧板２５の中央２５ｃと連結されている。検知レバー２７は、バネ部材２７ｃによってダンパー膜２２に対して進退自在に配置されており、常にダンパー膜２２と当接している。検知レバー２７は、ダンパー膜２２の撓み変形に基づいて変位する。

例えば、インク貯留室２３に貯留されているインクが少なくなると、ダンパー膜２２がインク貯留室２３の内側に所定量撓む。このダンパー膜２２の撓み変形に伴って、検知レバー２７もインク貯留室２３の側に所定量変位する。逆に、インク貯留室２３にインクが供給されてインク貯留量が増えると、ダンパー膜２２がインク貯留室２３の外側に所定量撓む。ダンパー膜２２の撓み変形に伴って、検知レバー２７もインク貯留室２３から離れる方に所定量変位する。したがって、検知レバー２７の変位の情報に基づいて、インク貯留室２３内のインク貯留量が所定の範囲内であるか否かを判断することができる。例えばインク貯留室２３内のインク貯留量が所定の下限値に到達したか否か、および／または、インク貯留量が所定の上限値（満タン）に到達したか否かを判断することができる。

検知レバー２７の変位に基づいて、制御装置１８に信号が送られる。制御装置１８はこの信号を受信したときに送液ポンプ１３を駆動または停止する。上記構成によれば、ダンパー装置１４内のインク貯留量に応じて送液ポンプ１３を作動させることができる。これにより、インク貯留室２３内に所定量のインクを維持することができ、インク吐出ヘッド１５に安定的にインクを供給することができる。

図５に示すように、本実施形態では、検知レバー２７が受圧板２５の中央２５ｃと連結されている。検知レバー２７の受圧板２５と連結する位置には、凸部２７ａが設けられている。一方、凸部２７ａと連結される受圧板２５の中央２５ｃには、凹部２５ａが形成されている。凹部２５ａは、検知レバー２７のインク貯留室２３の側の先端（凸部２７ａ）を挿入可能なように、インク貯留室２３の内側に突き出している。これにより、検知レバー２７と受圧板２５とが安定的に連結されるようになる。したがって、ダンパー膜２２の撓み変形の度合いが精度よく検知レバー２７に伝達され、安定的に検知レバー２７が可動する。

印刷時以外のとき、つまりインク吐出ヘッド１５からインクが吐出されないとき、ダンパー装置１４のインク貯留室２３には所定量以上のインクが貯留されている。このとき、ダンパー膜２２は、テーパーバネ２４のばね力によって、インク貯留室２３の外側に撓んでいる。これによって、インク貯留室２３内が負圧に保たれ、インク貯留室２３と連通するインク吐出ヘッド１５の下面１５ａも負圧に維持される。したがって、インク吐出ヘッド１５のノズルからのインク漏れが防止される。

システム内でインクを循環する際には、まずインク吐出ヘッド１５の下面１５ａにキャップ１９を装着する。次に、制御装置１８によって、三方弁１７の第２接続口１７２および第３接続口１７３が開かれ、第１接続口１７１を閉じられる。すなわち、三方弁１７は、第２接続口１７２と第３接続口１７３とがつながった状態に切り換えられる。この状態でモータを駆動させ、送液ポンプ１３を駆動させる。すると、インク循環路１６には、ダンパー装置１４から三方弁１７に向かってインクが流れる。インク循環路１６を通ったインクは、インク供給路１２を通って、再びダンパー装置１４に向かって流れる。図３の矢印は、インク循環時のインクの流れを示している。このようにシステム内でインクを循環することで、インクを均質に維持することができる。その結果、インク中の固形分（例えば色材）が分離したり沈殿したりすることを高度に防止することができる。また、インクの無駄遣いを減らすこともできる。

一方、プリンタ１０の印刷時には、インク吐出ヘッド１５のノズルから記録紙５に向かってインクが吐出される。印刷時には、制御装置１８によって、三方弁１７の第１接続口１７１および第２接続口１７２が開かれ、第３接続口１７３が閉じられる。三方弁１７は、第１接続口１７１と第２接続口１７２とがつながった状態に切り換えられる。ノズルからインクが吐出されると、ダンパー装置１４のインク貯留室２３に貯留されているインクが吸い出され、インク吐出ヘッド１５に供給される。これにより、インク貯留室２３のインク貯留量が減少して、インク貯留室２３内が負圧になる。インク貯留室２３内が負圧になるにつれ、ダンパー膜２２はインク貯留室２３の内側に撓み変形する。ダンパー膜２２の撓み変形に応じて、ダンパー膜２２と間欠的に接合されている受圧板２５も変位する。この変位は、受圧板２５と連結された検知レバー２７に高い精度で伝達される。検知レバー２７の変位の情報は、制御装置１８に送られる。制御装置１８は、検知レバー２７の変位量が所定値に到達したときに、インク貯留量が所定の下限値であると判断して、送液ポンプ１３を駆動する。これにより、インクカートリッジ１１Ｃからダンパー装置１４に向かってインクが送られる。

ダンパー装置１４のインク貯留室２３にインクが流入するにしたがい、インク貯留室２３内の負圧が解消される。同時に、ダンパー膜２２の撓みが緩和されて、ダンパー膜２２と間欠的に接合されている受圧板２５も変位する。この変位は、受圧板２５と連結された検知レバー２７に高い精度で伝達される。制御装置１８は、検知レバー２７の変位量が所定値に到達すると、インク貯留量が所定の上限値（満タン）であると判断して、送液ポンプ１３を停止する。このように、検知レバー２７の変位に基づいて送液ポンプ１３を駆動することで、インク貯留室２３内には所定量のインクが維持される。これにより、インク貯留室２３内が負圧になり過ぎることが防止され、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５へインクが安定して供給される。したがって、印刷時には、インク吐出ヘッド１５から安定的にインクを吐出することができる。

以上、本実施形態のダンパー装置１４では、図４，６に示すように、受圧板２５とダンパー膜２２とを全面接合せずに、間欠的に接合するようにしている。これにより、ダンパー膜２２の可動域を維持したままに、受圧板２５の受圧面積（ダンパー膜２２との接触面積）を広くとることができる。また、間欠的な接合により、ダンパー膜２２と受圧板２５との接合面に空気の閉じ込めが発生し難くなる。したがって、インク貯留室２３内の圧力変化をダンパー膜２２の撓み変形に精度よく反映することができる。また、このダンパー膜２２の弾性変形は、受圧板２５に伝達される。このため、検知レバー２７を安定的に変位させることができ、インク貯留室２３内のインク貯留量をより高精度に検知することができる。したがって、ダンパー装置１４を備えたインク供給システムならびにプリンタ１０では、インクの吐出安定性が向上し、インク吐出ヘッド１５から安定的にインクを吐出することができる。

本実施形態では、間欠接合部２６が、ダンパー膜２２に接合された接合部２６１と、ダンパー膜２２に接合されていない非接合部２６９とを有している。非接合部２６９の少なくとも一部は、接合部２６１よりも受圧板の中央側に位置している。また、非接合部２６９は接合部２６１で閉鎖されていない。これにより、間欠接合部２６から気泡がより良く排出されるようになる。

本実施形態では、間欠接合部２６が、ダンパー膜２２の多角形状の頂点の数と等しい数の接合部２６１を有している。これにより、ダンパー膜２２の各頂点から最も近接する接合部２６１までの距離を、それぞれ略等しくすることができる。間欠接合部２６を構成する接合部２６１は、受圧板２５の中央を中心点とした回転対称性を有するように配置されている。詳細には、受圧板２５の中央を中心点とした同一円周上に、等間隔で、接合部２６１が配置されている。他の実施形態では、図７（ａ），（ｂ）に示すように、間欠接合部２６を構成する接合部２６２，２６３は、受圧板２５の中央を中心点として放射状に配置されている。これらの各実施形態によれば、ダンパー膜２２の撓み変形が、受圧板２５、ひいては検知レバー２７に、より安定的に伝達される。したがって、インク貯留室２３内のインク貯留量を一層高精度に検知することができる。

本実施形態では、ダンパー膜２２をインク貯留室２３の外側に押圧する弾性部材として、テーパーバネ２４を用いている。テーパーバネ２４は、例えば一般的なコイルバネと比較して、圧縮時の伸縮方向の長さが大幅に小さい。このため、テーパーバネ２４を用いることで、ダンパー膜２２と、ケース本体２１の壁面２１ａとの間の距離を短くすることが可能となる。したがって、ダンパー装置１４の外形の自由度を高めることができる。また、受圧板２５との接合を容易かつ精度良く行うことができる。したがって、製造容易性や生産効率の点からも好ましい。

本実施形態では、検知レバー２７が、受圧板２５の中央２５ｃに連結するように配置されている。これにより、例えば受圧板２５の略全体あるいは中央２５ｃ以外の部分で連結する場合と比べて、ダンパー膜２２の撓み変形を、検知レバー２７に高精度に伝達することができる。また、検知レバー２７は、受圧板２５と連結される位置に凸部を有している。受圧板２５は、中央２５ｃに、検知レバー２７の上記凸部を挿入可能なように形成された凹部を有している。これにより、受圧板２５と検知レバー２７とが、より安定的に連結されるようになる。このため、インク貯留室２３内のインク貯留量を、より高い精度で検知することができる。

本実施形態では、図３に示すように、インク供給システムが、インク供給路１２とダンパー装置１４とを連通するインク循環路１６を備えている。インクは、溶媒と固形分（例えば色材）との混合物である。インクを循環させることで、均質な状態に維持することができる。したがって、固形分が分離したり沈殿したりすることを高度に抑制することができる。

本実施形態では、図４に示すように、ダンパー装置１４の循環用インク流出口２９ｂの内径ｄが、インク流入口２０の内径Ｄよりも小さい。一般にはインク流路の内径が太いほど、動圧変動が大きくなる傾向がある。そこで、インク供給に直接的には寄与しない循環用インク流出口２９ｂの内径ｄを小さくすることで、循環側のインクに由来する動圧変動を小さく抑えることができる。したがって、インクの安定供給と動圧変動の抑制とを高いレベルでバランスすることができる。

本実施形態では、図４に示すように、ダンパー装置１４の循環用インク流出口２９ｂの下端が、インク流入口２０の下端よりも重力方向の下方に配置されている。これにより、インク貯留室２３に所定量のインクが貯留されているときには、循環用インク流出口２９ｂの先端がインク中により良く配置されるようになる。このため、インク循環路１６への気泡の流入が生じ難くなり、印刷不良などの不具合を高度に予防することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

例えば、上記した各実施形態では、液体供給部（インクカートリッジ１１）に貯留された液体がインクであったが、これには限定されない。液体は、例えばプリンタ１０のメンテナンスに使用する洗浄液などであってもよい。

また、上記した実施形態では、ダンパー膜２２をインク貯留室２３の外側に撓ませる弾性部材がテーパーバネ２４であったが、これには限定されない。弾性部材は、例えば板バネやコイルバネ、ゴム製の部材（例えば板ゴム）などであってもよい。

また、上記した実施形態では、インクジェット式記録装置がプリンタ１０であったが、これには限定されない。インクジェット式記録装置は、画像を記録できることが可能な装置であればよい。また、上記したインク供給システム並びにプリンタ１０は、インクカートリッジ１１（液体供給部）と、インク供給路（液体供給路）１２と、送液ポンプ１３と、ダンパー装置１４と、インク吐出ヘッド（液体吐出部）１５と、インク循環路１６と、制御装置１８とを備えていたが、これには限定されない。例えば送液ポンプ１３やインク循環路１６は、必要に応じて設ければよい。

また、上記した実施形態では、ダンパー装置１４がインクジェット式記録装置に搭載されていたが、これには限定されない。ダンパー装置１４は、例えばインクジェット方式を採用する種々の製造装置や、マイクロピペットなどの計測器具など、液体供給システムを備える各種用途で使用可能である。

＜その他の発明＞
特許文献１のダンパー装置は、インク貯留室を形成するケース本体と、インク貯留室の一面を構成する可撓性の感圧膜と、上記感圧膜をインク貯留室の外側に付勢するための弾性部材とを備えている。感圧膜のほぼ中央には、補強部材が貼り付けられている。このダンパー装置では、感圧膜の撓み変形に基づいて、インク吐出ヘッドに所定の圧力でインクを供給するようにしている。

しかしながら、特許文献１のダンパー装置では、感圧膜への補強部材の貼り付け方などによっては感圧膜の撓み変形に不具合を生じ、インクの供給が不安定になることがある。例えば補強部材のほぼ全面を感圧膜に貼り付けた場合、感圧膜の可動域が狭められることがある。また、補強部材を感圧膜に貼り付ける際、接合面に空気が閉じ込められると、これが抵抗となって感圧膜の撓み変形が不規則的になる場合がある。

そこで、その他の発明は、液体貯留室内の圧力変化が感圧膜に精度よく伝達され、液体吐出部に安定的に液体を供給することができるダンパー装置を提供することを目的としている。また、上記ダンパー装置を備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置を提供することを目的としている。

第１の他の発明では、ダンパー装置が提供される。このダンパー装置は、液体供給部から液体吐出部に液体を供給する液体供給路に配置される。このダンパー装置は、液体を供給する液体供給部と液体を吐出する液体吐出部とをつなぐ液体供給路に配置されている。ダンパー装置は、開口が形成された中空のケース本体と、上記ケース本体の上記開口を覆うように上記ケース本体に取り付けられ、上記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、上記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、上記ケース本体に形成され、上記液体貯留室と連通し、液体が上記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、上記感圧膜を上記液体貯留室の外側に撓ませるように上記感圧膜と連結されている弾性部材と、上記感圧膜と上記弾性部材との間に介在し、上記感圧膜と間欠的に接合されている間欠接合部を有する受圧板と、を備えている。

上記ダンパー装置では、感圧膜と受圧板とが間欠接合されている。このため、感圧膜と受圧板とを全面接合する場合と比較して、感圧膜の可動域が制限され難い。また、感圧膜と受圧板との接合面に空気の閉じ込めが発生し難い。したがって、上記ダンパー装置では、液体貯留室内の圧力変化をより良く反映した感圧膜の撓み変形が可能である。その結果、液体吐出部に安定して液体を供給することができる。

また、第２の他の発明では、液体供給システムが提供される。この液体供給システムは、液体を供給する液体供給部と、液体を吐出する液体吐出部と、上記液体供給部と上記液体吐出部とを連通する液体供給路と、上記液体供給路に配置され、上記液体吐出部に液体を供給する上記ダンパー装置とを備える。

また、第３の他の発明では、上記液体供給システムを備えたインクジェット式記録装置が提供される。

第１の他の発明に係るダンパー装置では、液体貯留室内の圧力変化をより良く反映した感圧膜の撓み変形が可能である。このため、本発明のダンパー装置を備えた液体供給システムでは、液体吐出部に安定して液体を供給することができ、液体吐出部から安定して液体を吐出することができる。

１４ ダンパー装置
２０ インク流入口（流入口）
２１ ケース本体
２２ ダンパー膜（伸縮部材）
２３ インク貯留室（液体貯留室）
２４ テーパ―バネ（弾性部材）
２５ 受圧板
２６ 間欠接合部
２７ 検知レバー
２９ａ 吐出用インク流出口（吐出用流出口）
２９ｂ 循環用インク流出口（循環用流出口）

Claims (4)

1. 液体を供給する液体供給部と、
   液体を吐出する液体吐出部と、
   前記液体供給部と前記液体吐出部とを連通する液体供給路と、
   前記液体供給路に配置され、前記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、
   一端が前記液体供給路と連通し、他端が前記ダンパー装置と連通する液体循環路と、
   を備え、
   前記ダンパー装置は、
   開口が形成された中空のケース本体と、
   前記ケース本体の前記開口を覆うように前記ケース本体に取り付けられ、前記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、前記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、
   前記感圧膜を前記液体貯留室の外側に撓ませるように前記感圧膜と連結されている弾性部材と、
   前記感圧膜と前記弾性部材との間に介在し、前記感圧膜に接合された接合部と前記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が前記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、
   前記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、
   を備え、
   前記循環用流出口の下端は、前記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されており、
   前記接合部は、前記受圧板の前記感圧膜と対向する側の面の中央を中心点とした回転対称性を有するように配置されている、液体供給システム。
2. 液体を供給する液体供給部と、
   液体を吐出する液体吐出部と、
   前記液体供給部と前記液体吐出部とを連通する液体供給路と、
   前記液体供給路に配置され、前記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、
   一端が前記液体供給路と連通し、他端が前記ダンパー装置と連通する液体循環路と、
   を備え、
   前記ダンパー装置は、
   開口が形成された中空のケース本体と、
   前記ケース本体の前記開口を覆うように前記ケース本体に取り付けられ、前記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、前記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、
   前記感圧膜を前記液体貯留室の外側に撓ませるように前記感圧膜と連結されている弾性部材と、
   前記感圧膜と前記弾性部材との間に介在し、前記感圧膜に接合された接合部と前記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が前記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、
   前記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、
   を備え、
   前記循環用流出口の下端は、前記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されており、
   前記受圧板は、複数の前記接合部を有し、
   前記複数の接合部は、前記受圧板の前記感圧膜と対向する側の面の中央を中心点とした同一円周上に等間隔で配置されている、液体供給システム。
3. 液体を供給する液体供給部と、
   液体を吐出する液体吐出部と、
   前記液体供給部と前記液体吐出部とを連通する液体供給路と、
   前記液体供給路に配置され、前記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、
   一端が前記液体供給路と連通し、他端が前記ダンパー装置と連通する液体循環路と、
   を備え、
   前記ダンパー装置は、
   開口が形成された中空のケース本体と、
   前記ケース本体の前記開口を覆うように前記ケース本体に取り付けられ、前記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、前記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、
   前記感圧膜を前記液体貯留室の外側に撓ませるように前記感圧膜と連結されている弾性部材と、
   前記感圧膜と前記弾性部材との間に介在し、前記感圧膜に接合された接合部と前記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が前記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、
   前記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、
   を備え、
   前記循環用流出口の下端は、前記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されており、
   前記感圧膜は多角形状であり、
   前記受圧板は、前記感圧膜の多角形状の頂点の数と等しい数の前記接合部を有している、液体供給システム。
4. 液体を供給する液体供給部と、
   液体を吐出する液体吐出部と、
   前記液体供給部と前記液体吐出部とを連通する液体供給路と、
   前記液体供給路に配置され、前記液体吐出部に液体を供給するダンパー装置と、
   一端が前記液体供給路と連通し、他端が前記ダンパー装置と連通する液体循環路と、
   を備え、
   前記ダンパー装置は、
   開口が形成された中空のケース本体と、
   前記ケース本体の前記開口を覆うように前記ケース本体に取り付けられ、前記ケース本体と共に液体貯留室を区画し、前記液体貯留室の内側および外側に撓み変形可能な感圧膜と、
   前記感圧膜を前記液体貯留室の外側に撓ませるように前記感圧膜と連結されている弾性部材と、
   前記感圧膜と前記弾性部材との間に介在し、前記感圧膜に接合された接合部と前記感圧膜に接合されていない非接合部とを有する受圧板と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が流入する流入口と、
   前記ケース本体に形成され、前記液体貯留室と連通し、液体が前記液体吐出部の方へ流出する吐出用流出口と、
   前記液体循環路へと液体が流出する循環用流出口と、
   を備え、
   前記循環用流出口の下端は、前記流入口の下端よりも重力方向の下方に配置されており、
   前記接合部は、前記受圧板の前記感圧膜と対向する側の面の中央を中心点として放射状に配置されている、液体供給システム。
   

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