JP7080713B2 - ダイヤフラムポンプおよびインクジェットプリンター - Google Patents

Description

本発明は、ダイヤフラムを備えたダイヤフラムポンプおよびインクジェットプリンターに関する。

従来のダイヤフラムポンプとして、略直方体のハウジングと、ハウジングから突出したステッピングモーターとを備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されたハウジングは、ハウジング本体と、ハウジング本体の上部開口を覆う上カバーと、液体を流通させる流路が形成されてハウジング本体の下部開口を覆う流路構成体とを備えている。

特許文献１に記載されたダイヤフラムポンプは、外周の環状部分が全周にわたって、ハウジング本体の底部と、流路構成体の上部との間に挟持されているダイヤフラムを、ハウジング本体と、流路構成体との間に備えている。ダイヤフラムは、中央部分が鉛直方向に移動することによって、流路構成体に形成された流路を開閉するものである。

特許文献１に記載されたダイヤフラムポンプは、鉛直方向に延在していてダイヤフラムの中央部分と一体に連結されている弁軸と、弁軸を鉛直方向における下側に付勢するコイルバネとを、ハウジング本体と、上カバーとの間の空間に備えている。弁軸は、外周側に突出した凸部を備えている。

特許文献１に記載されたダイヤフラムポンプは、水平方向に延在していてハウジング本体に回転可能に支持されている支軸と、支軸から外周側に突出して弁軸の凸部に下側から接触する出力部と、支軸から出力部とは反対側に突出した板状凸部とを備えている揺動部材を、ハウジング本体と、上カバーとの間の空間に備えている。

特許文献１に記載されたダイヤフラムポンプは、揺動部材の支軸と平行に延在していてハウジング本体に回転可能に支持されている軸部と、軸部から外周側に突出して揺動部材の板状凸部に上側から接触するカム部とを備えているカムシャフトを、ハウジング本体と、上カバーとの間の空間に備えている。軸部は、ステッピングモーターによって回転駆動される。

特開２０１２－２２５４９９号公報

しかしながら、従来のダイヤフラムポンプにおいては、ダイヤフラムが劣化した場合に、劣化したダイヤフラムのみが交換されるとき、ダイヤフラムと、流路構成体とが離れることによって、ダイヤフラムと、流路構成体との間に隙間が生じるので、ダイヤフラムと、流路構成体との間に生じた隙間から液体が漏れるという問題がある。

一方、従来のダイヤフラムポンプにおいては、ダイヤフラムが劣化した場合に、液体の漏れを抑えながらダイヤフラムが交換されるために、ハウジング本体と、ダイヤフラムと、流路構成体とによって構成されるユニット全体が交換されるとき、劣化したダイヤフラムだけではなく、劣化していないハウジング本体および流路構成体も纏めて交換されることになるので、無駄が発生してしまうという問題がある。

そこで、本発明は、液体の漏れと、無駄の発生との両方をダイヤフラムの交換時に抑えることができるダイヤフラムポンプおよびインクジェットプリンターを提供することを目的とする。

本発明のダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムと、液体を貯留する液体貯留室を前記ダイヤフラムとともに構成するケーシングとを備えるダイヤフラムユニットと、前記ダイヤフラムを駆動する駆動部を支持する筐体とを備え、前記ケーシングは、前記ダイヤフラムとの間が密閉された状態で前記ダイヤフラムを固定するダイヤフラム固定部を備え、前記ダイヤフラムユニットは、前記筐体に対して着脱可能であることを特徴とする。

この構成により、本発明のダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムの交換時にダイヤフラムユニットが交換されることによって、ダイヤフラムと、ケーシングとがダイヤフラムの交換時に離れないので、液体が漏れる隙間がダイヤフラムと、ケーシングとの間に生じず、ダイヤフラムの交換時に液体の漏れを抑えることができる。また、本発明のダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムの交換時に交換されるダイヤフラムユニットが、ダイヤフラムを駆動する駆動部を支持する筐体に対して着脱可能であるので、ダイヤフラムの交換時に筐体が交換される必要がなく、ダイヤフラムの交換時に無駄の発生を抑えることができる。

本発明のダイヤフラムポンプにおいて、前記ダイヤフラムユニットは、前記筐体に接触することによって前記駆動部による前記ダイヤフラムの駆動方向において前記筐体に対して前記ダイヤフラムユニットを固定するユニット固定部を備え、前記ユニット固定部は、前記筐体に接触していない場合に、前記駆動方向と直交する方向に前記ダイヤフラムユニットが前記筐体に対して移動させられることによって前記筐体に接触しても良い。

この構成により、本発明のダイヤフラムポンプは、駆動部によるダイヤフラムの駆動方向と直交する方向にダイヤフラムユニットが筐体に対して移動させられることによってユニット固定部が筐体に接触し、ユニット固定部が筐体に接触することによって駆動方向において筐体に対してダイヤフラムユニットを固定するので、駆動部によるダイヤフラムの駆動時に、駆動部によるダイヤフラムの駆動方向に筐体に対してダイヤフラムユニットが移動することを、例えば駆動方向に延在するネジによってダイヤフラムユニットを筐体に単純に固定する構成と比較して、強固に抑えることができる。したがって、本発明のダイヤフラムポンプは、筐体に対してダイヤフラムユニットが着脱可能であっても、駆動部による駆動に応じて液体を高精度に移送することができる。

本発明のインクジェットプリンターは、上述のダイヤフラムポンプと、前記ダイヤフラムポンプによって移送される前記液体としてのインクを吐出するインクジェットヘッドとを備えることを特徴とする。

この構成により、本発明のインクジェットプリンターは、インクの漏れと、無駄の発生との両方をダイヤフラムポンプのダイヤフラムの交換時に抑えることができる。

本発明のダイヤフラムポンプおよびインクジェットプリンターは、液体の漏れと、無駄の発生との両方をダイヤフラムの交換時に抑えることができる。

本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンターの外観斜視図である。 図１に示すインクジェットプリンターにおけるインクの経路を示す図である。 図２に示すダイヤフラムポンプおよびバッファーを備えるポンプユニットの外観斜視図である。 図３に示すダイヤフラムポンプの外観斜視図である。 インク貯留室が膨らんでいてダイヤフラムにプッシャーが接触していない状態での図４に示すダイヤフラムポンプの側面断面図である。 図４に示すダイヤフラムポンプの一部の分解斜視図である。 図４に示すダイヤフラムポンプの残部の分解斜視図である。 図４に示すダイヤフラムポンプの一部の分解側面断面図である。 図４に示すダイヤフラムポンプの残部の分解側面断面図である。 図３に示すバッファーの外観斜視図である。 インク貯留室が膨らんでいる状態での図１０に示すバッファーの側面断面図である。 図１０に示すバッファーの分解斜視図である。 図１０に示すバッファーの分解側面断面図である。 図１に示すインクジェットプリンターのブロック図である。 インク貯留室が凹んでいてダイヤフラムにプッシャーが接触している状態での図３に示すダイヤフラムポンプの側面断面図である。 インク貯留室が膨らんでいてダイヤフラムにプッシャーが接触している状態での図３に示すダイヤフラムポンプの側面断面図である。 インク貯留室が凹んでいる状態での図１０に示すバッファーの側面断面図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

まず、本実施の形態に係るインクジェットプリンターの構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンター１０の外観斜視図である。

図１に示すように、インクジェットプリンター１０は、矢印１０ａで示す鉛直方向における下側から媒体９０を支持するプラテン１１と、プラテン１１に対して鉛直方向における上側に配置されていて鉛直方向に直交する矢印１０ｂで示す左右方向に延在しているレール１２と、レール１２によって矢印１０ｂで示す方向に移動可能に支持されているキャリッジ１３と、キャリッジ１３に搭載されていて媒体９０に向けてインクを吐出する複数のインクジェットヘッド１４と、キャリッジ１３に搭載されていてインクジェットヘッド１４内のインクの圧力を負圧にすることによってインクジェットヘッド１４のノズルに凹状態のメニスカスを形成する複数のダンパー１５とを備えている。インクジェットヘッド１４によって吐出されるインクの色は、様々な色が採用されることができる。複数のインクジェットヘッド１４のそれぞれには、ダンパー１５が１つずつ接続されている。

媒体９０は、矢印１０ａで示す方向および矢印１０ｂで示す方向の両方に直交する矢印１０ｃで示す方向に、後述の媒体搬送装置によってプラテン１１に対して搬送される。

図２は、インクジェットプリンター１０におけるインクの経路を示す図である。

図２に示すように、インクジェットプリンター１０は、インクの通常の経路２０ａと、インク中の粒子の沈降の防止などの目的でインクを循環させるために使用される循環用の経路２０ｂとを備えている。

インクジェットプリンター１０は、インクを貯留する例えばパックやカートリッジなどのインク貯留部２１と、インク貯留部２１から供給されるインク中の酸素を取り除くための脱気モジュール２２と、脱気モジュール２２による脱気のために脱気モジュール２２の内部の一部を真空状態にするための脱気ポンプ２３とを備えている。インク中に酸素が含まれている場合、インクジェットヘッド１４によってインクをノズルから吐出するときに、インク中に含まれている酸素が気泡になって、インクジェットヘッド１４におけるインクの吐出不良の原因になる。脱気モジュール２２は、そのような吐出不良の発生を抑えるためのものである。

インクジェットプリンター１０は、経路２０ａにおいてインク貯留部２１および脱気モジュール２２の間に配置されて電気的な制御によって経路２０ａを開閉可能なバルブ２４と、電気的な制御によって循環用の経路２０ｂを開閉可能な循環バルブ２５とを備えている。

インクジェットプリンター１０は、経路２０ａにおいてダンパー１５および脱気モジュール２２の間に配置されてインクを移送するためのダイヤフラムポンプ３０と、経路２０ａにおいてダンパー１５およびダイヤフラムポンプ３０の間に配置されてインクを貯めるバッファー５０とを備えている。バッファー５０は、ダイヤフラムポンプ３０が駆動されていない期間でも、ダンパー１５側に向けてインクを供給可能にするためのものである。

図２においては、１つのインクジェットヘッド１４に連通する経路のみが示されている。実際には、インクジェットプリンター１０は、インクジェットヘッド１４毎に図２に示すような経路を備えている。すなわち、インクジェットプリンター１０は、ダンパー１５、インク貯留部２１、脱気モジュール２２、脱気ポンプ２３、バルブ２４、循環バルブ２５、ダイヤフラムポンプ３０およびバッファー５０を、インクジェットヘッド１４毎に１つずつ備えている。なお、インク貯留部２１、脱気モジュール２２、脱気ポンプ２３、バルブ２４、循環バルブ２５、ダイヤフラムポンプ３０およびバッファー５０は、キャリッジ１３に搭載されていない。

図３は、ダイヤフラムポンプ３０およびバッファー５０を備えるポンプユニット７０の外観斜視図である。

インクジェットプリンター１０は、図３に示す状態でポンプユニット７０を搭載している。

図３に示すように、ポンプユニット７０は、ユニットベース７１と、ユニットベース７１に固定された４つのダイヤフラムポンプ３０と、ユニットベース７１に固定された４つのバッファー５０と、ユニットベース７１に固定されてダイヤフラムポンプ３０を駆動するためのステッピングモーター７２とを備えている。

４つのダイヤフラムポンプ３０は、矢印１０ａで示す鉛直方向に直交する矢印１０ｄで示す方向に並べて配置されている。ここで、矢印１０ｄで示す方向は、矢印１０ｂで示す方向および矢印１０ｃで示す方向のいずれか一方であっても良いし、矢印１０ｂで示す方向および矢印１０ｃで示す方向のいずれでもなくても良い。

バッファー５０は、ダイヤフラムポンプ３０に対して鉛直方向における上側に配置されている。

ポンプユニット７０は、図３において、ダイヤフラムポンプ３０およびバッファー５０の組み合わせを４組備えている。しかしながら、ポンプユニット７０は、ダイヤフラムポンプ３０およびバッファー５０の組み合わせを、１組のみ備えても良いし、４組以外の複数の組備えても良い。

図４は、ダイヤフラムポンプ３０の外観斜視図である。図５は、インク貯留室３１ａが膨らんでいてダイヤフラム３２にプッシャー４１が接触していない状態でのダイヤフラムポンプ３０の側面断面図である。図６は、ダイヤフラムポンプ３０の一部の分解斜視図である。図７は、ダイヤフラムポンプ３０の残部の分解斜視図である。図８は、ダイヤフラムポンプ３０の一部の分解側面断面図である。図９は、ダイヤフラムポンプ３０の残部の分解側面断面図である。

図４および図５は、インクジェットプリンター１０に搭載されている状態でのダイヤフラムポンプ３０を示している。

図４～図９に示すように、ダイヤフラムポンプ３０は、ダイヤフラムユニット３１を備えている。

ダイヤフラムユニット３１は、ダイヤフラム３２と、液体としてのインクを貯留する液体貯留室としてのインク貯留室３１ａをダイヤフラム３２とともに構成する貯留室形成部材３３と、貯留室形成部材３３とともにダイヤフラム３２を固定するダイヤフラム固定部材３４と、インク貯留室３１ａの内部に配置されていてインク貯留室３１ａの容積を広げる方向にダイヤフラム３２を付勢するバネ３５とを備えている。

ダイヤフラム３２は、様々な材料で形成されることが可能である。例えば、ダイヤフラム３２は、ゴムで形成されても良いし、樹脂で形成されても良い。ダイヤフラム３２は、インクの影響を受けて時間とともに劣化する。ダイヤフラム３２の劣化の速度は、例えば、ダイヤフラム３２自身の材質や、インクの種類によって異なる。

ダイヤフラム３２は、バネ３５を支持するバネ支持部３２ａを備えている。

貯留室形成部材３３およびダイヤフラム固定部材３４は、本発明のケーシングを構成している。貯留室形成部材３３およびダイヤフラム固定部材３４は、様々な材料で形成されることが可能である。例えば、貯留室形成部材３３およびダイヤフラム固定部材３４は、樹脂製であり、レーザー溶着によって互いに接合される。

貯留室形成部材３３は、インク貯留室３１ａに連通する流路３３ａおよび３３ｂを形成している。貯留室形成部材３３は、ダイヤフラム３２との間が密閉された状態でダイヤフラム３２を固定するダイヤフラム固定部３３ｃと、バネ３５を支持するバネ支持部３３ｄと、ダイヤフラム固定部材３４に係合するための４つの係合部３３ｅと、後述の流路形成部材に係合するための爪３３ｆと、流路形成部材に係合するための２つの係合部３３ｇとを備えている。

ダイヤフラム固定部材３４は、ダイヤフラム３２との間が密閉された状態でダイヤフラム３２を固定するダイヤフラム固定部３４ａと、後述する筐体に対してダイヤフラムユニット３１を固定するユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄと、貯留室形成部材３３の係合部３３ｅに係合するための４つの爪３４ｅとを備えている。ダイヤフラム固定部材３４は、筐体に対してダイヤフラムユニット３１を固定するためのネジの軸が通される溝３４ｆが形成されている。

ダイヤフラムポンプ３０は、貯留室形成部材３３の流路３３ａおよび３３ｂにそれぞれ連通する流路３６ａおよび３６ｂを形成している流路形成部材３６と、貯留室形成部材３３および流路形成部材３６の間に配置されていて流路３３ａから流路３６ａへのインクの流通を禁止する逆止弁３７と、貯留室形成部材３３および流路形成部材３６の間に配置されていて流路３６ｂから流路３３ｂへのインクの流通を禁止する逆止弁３８と、流路形成部材３６の流路３６ａに連通する流路３９ａを形成していて脱気モジュール２２（図２参照。）および循環バルブ２５（図２参照。）に連通する図示していないチューブが接続される流入ポート部材３９と、流路形成部材３６の流路３６ｂに連通する流路４０ａを形成していてバッファー５０（図３参照。）の後述する流入ポート部材に連通する図示していないチューブが接続される流出ポート部材４０とを備えている。

流路形成部材３６は、貯留室形成部材３３の爪３３ｆに係合するための係合部３６ｃと、貯留室形成部材３３の２つの係合部３３ｇにそれぞれ係合するための２つの爪３６ｄ（図４および図６には、視点の関係上、１つのみが図示されている。）と、流入ポート部材３９に係合するための２つの爪３６ｅと、流出ポート部材４０に係合するための２つの爪３６ｆとを備えている。

逆止弁３７は、貯留室形成部材３３および流路形成部材３６の間に配置されるＯリング３７ａと、Ｏリング３７ａに対して貯留室形成部材３３側に配置されるバネ３７ｂと、Ｏリング３７ａおよびバネ３７ｂの間に配置されてバネ３７ｂによってＯリング３７ａに押しつけられることによって流路を塞ぐボール３７ｃとを備えている。

逆止弁３８は、貯留室形成部材３３および流路形成部材３６の間に配置されるＯリング３８ａと、Ｏリング３８ａに対して流路形成部材３６側に配置されるバネ３８ｂと、Ｏリング３８ａおよびバネ３８ｂの間に配置されてバネ３８ｂによってＯリング３８ａに押しつけられることによって流路を塞ぐボール３８ｃとを備えている。

流入ポート部材３９は、流路形成部材３６の２つの爪３６ｅにそれぞれ係合するための２つの係合部３９ｂを備えている。

流出ポート部材４０は、流路形成部材３６の２つの爪３６ｆにそれぞれ係合するための２つの係合部４０ｂを備えている。

なお、流路形成部材３６、逆止弁３７および逆止弁３８は、ダイヤフラムユニット３１に含まれても良い。更に、流入ポート部材３９および流出ポート部材４０も、ダイヤフラムユニット３１に含まれても良い。

ダイヤフラムポンプ３０は、鉛直方向における下側からダイヤフラム３２に接触してダイヤフラム３２を鉛直方向のうちの上方向に押圧するためのプッシャー４１と、鉛直方向における下側からプッシャー４１に接触してプッシャー４１を鉛直方向のうちの上方向に押し上げるためのカムシャフト４５とを備えている。プッシャー４１およびカムシャフト４５は、ダイヤフラム３２を駆動する駆動部を構成している。

プッシャー４１は、ダイヤフラム３２に接触するためのダイヤフラム接触部材４２と、カムシャフト４５に接触するためのプッシャーベース４３と、ダイヤフラム接触部材４２およびプッシャーベース４３の間の空間に配置されているバネ４４とを備えている。プッシャー４１は、バネ４４の伸縮に応じて鉛直方向における長さが変化する。

ダイヤフラム接触部材４２は、水平方向における中央の部分の、鉛直方向における上側の面に、ダイヤフラム３２に接触するためのダイヤフラム接触部４２ａを備えている。ダイヤフラム接触部材４２は、水平方向における中央の部分の、鉛直方向における下側の面に、バネ４４を支持するバネ支持部４２ｂを備えている。ダイヤフラム接触部材４２は、矢印１０ａで示す方向と、矢印１０ｄで示す方向との両方に直交する矢印１０ｅで示す方向における両端の外側に、鉛直方向に延在する突起部４２ｃを備えている。ダイヤフラム接触部材４２は、矢印１０ｄで示す方向における両端に、プッシャーベース４３との分離を防止するための爪４２ｄ（図７には、視点の関係上、１つのみが図示されている。）を備えている。

プッシャーベース４３は、水平方向における中央の部分の、鉛直方向における下側の面に、カムシャフト４５に接触するためのカム接触部４３ａを備えている。プッシャーベース４３は、水平方向における中央の部分の、鉛直方向における上側の面に、バネ４４を支持するバネ支持部４３ｂを備えている。プッシャーベース４３は、矢印１０ｅで示す方向における両端の内側に、鉛直方向に延在してダイヤフラム接触部材４２の突起部４２ｃをガイドするレール４３ｃを備えている。プッシャーベース４３は、矢印１０ｄで示す方向における両端に、ダイヤフラム接触部材４２の爪４２ｄが挿入される穴４３ｄが形成されている。プッシャーベース４３は、矢印１０ｄで示す方向における両端に、ダイヤフラム接触部材４２の爪４２ｄに接触してダイヤフラム接触部材４２との分離を防止するための分離防止部４３ｅを備えている。プッシャーベース４３は、後述のフォトセンサーによって検出されるための突起部４３ｆを備えている。

カムシャフト４５は、プッシャーベース４３に接触するための偏心カム４５ａを矢印１０ｄで示す方向における中央に備えている。カムシャフト４５は、後述の筐体に支持されるための被支持部４５ｂを、矢印１０ｄで示す方向における両側に備えている。矢印１０ｄで示す方向に直交する被支持部４５ｂの断面の外縁の形状は、外縁の一部が欠けた円の外縁の形状である。カムシャフト４５は、他のダイヤフラムポンプ３０のカムシャフト４５に連結するための連結用溝部４５ｃを、矢印１０ｄで示す方向における一端に備えている。カムシャフト４５は、他のダイヤフラムポンプ３０のカムシャフト４５に連結するための連結用突起部４５ｄを、矢印１０ｄで示す方向における他端に備えている。すなわち、複数のダイヤフラムポンプ３０のそれぞれのカムシャフト４５は、矢印１０ｄで示す延在方向に他のダイヤフラムポンプ３０のカムシャフト４５と連結される。ダイヤフラムポンプ３０の連結用溝部４５ｃは、他のダイヤフラムポンプ３０の連結用突起部４５ｄが挿入された場合に、矢印１０ｄで示す方向に延在する中心軸を中心にこの連結用突起部４５ｄがこの連結用溝部４５ｃに対して回転することができない形状および大きさに形成されている。同様に、ダイヤフラムポンプ３０の連結用突起部４５ｄは、他のダイヤフラムポンプ３０の連結用溝部４５ｃに挿入された場合に、矢印１０ｄで示す方向に延在する中心軸を中心にこの連結用突起部４５ｄがこの連結用溝部４５ｃに対して回転することができない形状および大きさに形成されている。例えば、矢印１０ｄで示す方向に直交する連結用溝部４５ｃの断面における内側の形状および大きさと、矢印１０ｄで示す方向に直交する連結用突起部４５ｄの断面における外側の形状および大きさとは、共に正六角形で略同一の大きさである。

ダイヤフラムポンプ３０は、プッシャー４１およびカムシャフト４５を支持していて、ダイヤフラムユニット３１が着脱可能である筐体４６を備えている。筐体４６は、ユニットベース７１（図３参照。）に例えば図示していないネジによって固定される。

筐体４６は、カムシャフト４５の被支持部４５ｂを支持するための円形の支持溝部４６ａを、矢印１０ｂで示す方向における両端に備えている。筐体４６は、鉛直方向における支持溝部４６ａの上側から鉛直方向に支持溝部４６ａまで、カムシャフト４５の被支持部４５ｂを通過させるための通過用開口部４６ｂを、矢印１０ｂで示す方向における両端に備えている。支持溝部４６ａおよび通過用開口部４６ｂの連結部分での、矢印１０ｅで示す方向における通過用開口部４６ｂの幅は、矢印１０ｄで示す方向に直交する方向におけるカムシャフト４５の被支持部４５ｂの最小の幅以上であり、矢印１０ｄで示す方向に直交する方向におけるカムシャフト４５の被支持部４５ｂの最大の幅未満である。

筐体４６は、矢印１０ａで示す鉛直方向と、矢印１０ｄで示すカムシャフト４５の延在方向との両方に直交する矢印１０ｅで示す方向にプッシャー４１に接触することによってプッシャー４１を鉛直方向に案内するプッシャー案内部４６ｃを、矢印１０ｅで示す方向におけるプッシャー４１の両側に備えている。

筐体４６は、鉛直方向におけるダイヤフラムユニット３１の位置を固定するためのユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆを鉛直方向における上端に備えている。ユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆは、矢印１０ｄで示す方向と、矢印１０ｅで示す方向のうちの一方の方向とにおける筐体４６に対するダイヤフラムユニット３１の位置も固定する。ユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆは、それぞれ、ダイヤフラム固定部材３４のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄと、鉛直方向における下側で接触する。

筐体４６は、矢印１０ｅで示す方向におけるダイヤフラムユニット３１の位置を固定するための４つの爪４６ｇを鉛直方向における上端に備えている。４つの爪４６ｇは、ダイヤフラムユニット３１のうち鉛直方向における下端の面に形成された図示していない溝部に嵌まることによって、矢印１０ｅで示す方向におけるダイヤフラムユニット３１の位置を固定する。

筐体４６は、ダイヤフラムユニット３１を固定するためのネジ穴４６ｈを鉛直方向における上端に備えている。

筐体４６は、後述のフォトセンサーを支持するための突起４６ｉを、矢印１０ｄで示す方向における両端の内側に備えている。

ダイヤフラムポンプ３０は、プッシャーベース４３の突起部４３ｆの位置を検出するためフォトセンサー４７と、フォトセンサー４７を筐体４６に固定するためのフォトセンサー固定部材４８とを備えている。

フォトセンサー４７は、フォトセンサー固定部材４８に係合するための４つの爪４７ａを備えている。なお、プッシャーベース４３の位置は、カムシャフト４５の回転角度に対応する。したがって、プッシャーベース４３の突起部４３ｆの位置を示すフォトセンサー４７からの信号は、カムシャフト４５の回転角度の判断に利用可能である。

フォトセンサー固定部材４８は、フォトセンサー４７の４つの爪４７ａのうちそれぞれ２つの爪に係合するための２つの係合部４８ａと、筐体４６の突起４６ｉが挿入される２つの溝部４８ｂとを備えている。

なお、複数のダイヤフラムポンプ３０が連結される場合には、フォトセンサー４７およびフォトセンサー固定部材４８は、互いに連結されている複数のダイヤフラムポンプ３０のうちいずれか１つのみに備えられていれば良い。

ダイヤフラムポンプ３０は、ステッピングモーター７２（図３参照。）によって発生された動力をカムシャフト４５に伝達するギア４９を備えている。

なお、複数のダイヤフラムポンプ３０が連結される場合には、ギア４９は、互いに連結されている複数のダイヤフラムポンプ３０のうち、ステッピングモーター７２に最も近いもののみに備えられている。

ここで、筐体４６へのダイヤフラムユニット３１の取り付け方法について説明する。筐体４６へのダイヤフラムユニット３１の取り付けの前に、筐体４６は、カムシャフト４５の被支持部４５ｂが通過用開口部４６ｂを通過させられてから支持溝部４６ａに支持された後、プッシャー４１が鉛直方向における上側から２つのプッシャー案内部４６ｃの間に挿入される。そして、ダイヤフラムユニット３１は、ダイヤフラム固定部材３４のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６に接触していない場合に、矢印１０ｅで示す方向のうち、ダイヤフラム固定部材３４のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６のユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆに近付く方向にダイヤフラムユニット３１が筐体４６に対して移動させられることによって、ダイヤフラム固定部材３４のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６のユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆに接触させられる。このとき、筐体４６は、４つの爪４６ｇがダイヤフラムユニット３１のうち鉛直方向における下端の面に形成された図示していない溝部に嵌まることによって、矢印１０ｅで示す方向におけるダイヤフラムユニット３１の位置を固定する。したがって、ダイヤフラムユニット３１は、筐体４６に固定される。更に、ダイヤフラムユニット３１は、ダイヤフラム固定部材３４のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６のユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆに接触させられている状態で、ダイヤフラム固定部材３４の溝３４ｆに軸が通されたネジが筐体４６のネジ穴４６ｈと嵌合されることによって、筐体４６に強固に固定されても良い。

また、筐体４６からのダイヤフラムユニット３１の取り外し方法について説明する。まず、ダイヤフラムユニット３１が筐体４６にネジによって固定されている場合には、このネジが筐体４６のネジ穴４６ｈから外されることによって、筐体４６からダイヤフラムユニット３１が取り外し可能になる。そして、ダイヤフラムユニット３１は、矢印１０ｅで示す方向のうち、ダイヤフラム固定部材３４のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６のユニット固定部４６ｄ、４６ｅおよび４６ｆから離れる方向に筐体４６に対して移動させられることによって、筐体４６から取り外される。

図１０は、バッファー５０の外観斜視図である。図１１は、インク貯留室５１ａが膨らんでいる状態でのバッファー５０の側面断面図である。図１２は、バッファー５０の分解斜視図である。図１３は、バッファー５０の分解側面断面図である。

図１０および図１１は、インクジェットプリンター１０に搭載されている状態でのバッファー５０を示している。

図１０～図１３に示すように、バッファー５０は、ダイヤフラムユニット５１を備えている。

ダイヤフラムユニット５１は、ダイヤフラムポンプ３０（図３参照。）のダイヤフラム３２（図５参照。）、貯留室形成部材３３（図５参照。）およびダイヤフラム固定部材３４（図５参照。）と同様のダイヤフラム５２、貯留室形成部材５３およびダイヤフラム固定部材５４を備えている。貯留室形成部材５３は、インクを貯留するインク貯留室５１ａをダイヤフラム５２とともに構成する。貯留室形成部材５３は、インク貯留室５１ａに連通する流路５３ａおよび５３ｂを形成している。ダイヤフラム固定部材５４は、後述するバッファーベースに対してダイヤフラムユニット５１を固定するユニット固定部５４ａを備えている。ダイヤフラム固定部材５４は、バッファーベースに対してダイヤフラムユニット５１を固定するためのネジの軸が通される溝５４ｂが形成されている。ダイヤフラムユニット５１の構成は、ダイヤフラムユニット３１（図５参照。）がバネ３５（図５参照。）を備えていない構成と同様である。

バッファー５０は、貯留室形成部材５３の流路５３ａおよび５３ｂにそれぞれ連通する流路５６ａおよび５６ｂを形成している流路形成部材５６と、流路形成部材５６の流路５６ａに連通する流路５７ａを形成していてダイヤフラムポンプ３０（図３参照。）の流出ポート部材４０（図４参照。）に連通する図示していないチューブが接続される流入ポート部材５７と、流路形成部材５６の流路５６ｂに連通する流路５８ａを形成していてダンパー１５（図２参照。）および循環バルブ２５（図２参照。）に連通する図示していないチューブが接続される流出ポート部材５８とを備えている。流路形成部材５６および流出ポート部材５８の構成は、それぞれ、流路形成部材３６（図５参照。）および流出ポート部材４０の構成と同様である。

なお、流路形成部材５６は、ダイヤフラムユニット５１に含まれても良い。更に、流入ポート部材５７および流出ポート部材５８も、ダイヤフラムユニット５１に含まれても良い。

バッファー５０は、バッファー５０をユニットベース７１に固定するためのバッファーベース５９を備えている。バッファーベース５９は、ユニットベース７１（図３参照。）に例えば図示していないネジによって固定される。

バッファーベース５９は、矢印１０ｅで示す方向におけるダイヤフラムユニット５１の位置を固定するためのユニット固定部５９ａを備えている。ユニット固定部５９ａは、矢印１０ｄで示す方向と、矢印１０ａで示す鉛直方向のうちの下方向とにおけるバッファーベース５９に対するダイヤフラムユニット５１の位置も固定する。ユニット固定部５９ａは、ダイヤフラム固定部材５４のユニット固定部５４ａと接触する。

バッファーベース５９は、ダイヤフラムユニット５１を固定するためのネジ穴５９ｂを備えている。

バッファーベース５９は、後述のプッシャーの一部が挿入されるプッシャー用穴５９ｃが形成されている。

バッファーベース５９は、後述のフォトセンサーに係合するための２つの係合部５９ｄを備えている。

バッファー５０は、矢印１０ｅで示す方向にダイヤフラム５２に接触してダイヤフラム５２を矢印１０ｅで示す方向に押すためのプッシャー６０を備えている。プッシャー６０は、ダイヤフラム接触部材４２（図５参照。）、プッシャーベース４３（図５参照。）およびバネ４４（図５参照。）と同様のダイヤフラム接触部材６１、プッシャーベース６２およびバネ６３を備えている。すなわち、プッシャー６０の構成は、プッシャー４１（図５参照。）の構成と同様である。プッシャーベース６２は、バッファーベース５９に例えば接着剤によって固定される。プッシャー６０の役割は、インク貯留室５１ａに貯留されているインクにダンパー１５に向けて流出するための圧力を加えることである。したがって、バッファー５０の位置がダンパー１５の位置より高い場合には、バッファー５０は、水頭差の関係上、プッシャー６０を備えていなくても良い。

バッファー５０は、ダイヤフラム接触部材６１の突起部６１ａの位置を検出するためフォトセンサー６４を備えている。フォトセンサー６４は、バッファーベース５９の２つの係合部５９ｄのそれぞれに２つずつ係合するための４つの爪６４ａを備えている。

ここで、バッファーベース５９へのダイヤフラムユニット５１の取り付け方法について説明する。ダイヤフラムユニット５１は、ダイヤフラム固定部材５４のユニット固定部５４ａがバッファーベース５９に接触していない場合に、矢印１０ａで示す鉛直方向のうち下方向にダイヤフラムユニット５１がバッファーベース５９に対して移動させられることによって、ダイヤフラム固定部材５４のユニット固定部５４ａがバッファーベース５９のユニット固定部５９ａに接触させられる。そして、ダイヤフラムユニット５１は、ダイヤフラム固定部材５４のユニット固定部５４ａがバッファーベース５９のユニット固定部５９ａに接触させられている状態で、ダイヤフラム固定部材５４の溝５４ｂに軸が通されたネジがバッファーベース５９のネジ穴５９ｂと嵌合されることによって、バッファーベース５９に固定される。

また、バッファーベース５９からのダイヤフラムユニット５１の取り外し方法について説明する。ダイヤフラムユニット５１は、ダイヤフラムユニット５１をバッファーベース５９に固定しているネジがバッファーベース５９のネジ穴５９ｂから外されることによって、バッファーベース５９から取り外しが可能になる。そして、ダイヤフラムユニット５１は、矢印１０ａで示す鉛直方向のうち上方向にバッファーベース５９に対して移動させられることによって、バッファーベース５９から取り外される。

図１４は、インクジェットプリンター１０のブロック図である。

図１４に示すように、インクジェットプリンター１０は、インクジェットヘッド１４、脱気ポンプ２３、バルブ２４および循環バルブ２５と、各ポンプユニット７０のフォトセンサー４７と、各ポンプユニット７０の各バッファー５０のフォトセンサー６４と、各ポンプユニット７０のステッピングモーター７２と、媒体９０（図１参照。）を矢印１０ｃ（図２参照。）で示す方向に搬送する媒体搬送装置８１と、矢印１０ｂ（図１参照。）で示す方向にキャリッジ１３（図１参照。）を移動させるキャリッジ駆動装置８２と、種々の操作が入力される例えばボタンなどの入力デバイスである操作部８３と、種々の情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示デバイスである表示部８４と、ネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部８５と、各種の情報を記憶する半導体メモリー、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶デバイスである記憶部８６と、インクジェットプリンター１０全体を制御する制御部８７とを備えている。

制御部８７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部８６に記憶されているプログラムを実行する。

次に、インクジェットプリンター１０の動作について説明する。

まず、ダイヤフラムポンプ３０の動作について説明する。

図１５は、インク貯留室３１ａが凹んでいてダイヤフラム３２にプッシャー４１が接触している状態でのダイヤフラムポンプ３０の側面断面図である。

ダイヤフラムポンプ３０は、ステッピングモーター７２が駆動されてカムシャフト４５が回転させられると、図５に示す状態と、図１５に示す状態とを繰り返す。すなわち、ダイヤフラムポンプ３０は、図１５に示す状態から図５に示す状態に移行する場合に、ダイヤフラムポンプ３０の外部から流入ポート部材３９を介してインク貯留室３１ａの内部にインクを導入し、図５に示す状態から図１５に示す状態に移行する場合に、インク貯留室３１ａの内部から流出ポート部材４０を介してダイヤフラムポンプ３０の外部、すなわち、バッファー５０にインクを移送する。

ただし、ダイヤフラムポンプ３０は、バッファー５０のインク貯留室５１ａが最大限に膨らんでいる場合など、インク貯留室３１ａの内部のインクの圧力が特定の圧力以上に高くなった場合には、図１５に示す状態の代わりに、図１６に示す状態になる。

図１６は、インク貯留室３１ａが膨らんでいてダイヤフラム３２にプッシャー４１が接触している状態でのダイヤフラムポンプ３０の側面断面図である。

図１６に示す状態では、矢印１０ａで示す鉛直方向におけるプッシャー４１の長さがバネ４４の作用によって短くなることによって、プッシャー４１がダイヤフラム３２の位置を変化させない。したがって、ダイヤフラムポンプ３０は、「インク貯留室３１ａの内部のインクの圧力が特定の圧力以上に高くなってインクジェットプリンター１０に不具合が生じる」という事態の発生を抑えることができる。

次に、バッファー５０の動作について説明する。

バッファー５０は、ダイヤフラムポンプ３０からインクが移送されてくると、バッファー５０の外部、すなわち、ダイヤフラムポンプ３０から流入ポート部材５７を介してインク貯留室５１ａの内部にインクを導入し、図１１に示す状態になる。

そして、バッファー５０は、インクジェットヘッド１４によってインクが吐出されると、インク貯留室５１ａの内部から流出ポート部材５８を介してバッファー５０の外部、すなわち、インクジェットヘッド１４に向けてインクを移送する。

図１７は、インク貯留室５１ａが凹んでいる状態でのバッファー５０の側面断面図である。

例えば、バッファー５０は、インク貯留室５１ａの内部から流出ポート部材５８を介してインクジェットヘッド１４に向けてインクを移送した結果、図１７に示す状態になったとしても、ダイヤフラムポンプ３０からインクが移送されてくると、再び図１１に示す状態になる。

次に、印刷を実行する場合のインクジェットプリンター１０の動作について説明する。

通信部８５を介して印刷データを受信すると、制御部８７は、通信部８５を介して受信した印刷データに基づいて、媒体９０に対して印刷を実行する。すなわち、制御部８７は、キャリッジ駆動装置８２によって矢印１０ｂで示す方向にキャリッジ１３を移動させてインクジェットヘッド１４によって媒体９０に向けてインクを吐出することによって、矢印１０ｂで示す方向における媒体９０に対する印刷を実行する。また、制御部８７は、矢印１０ｂで示す方向における媒体９０に対する印刷を実行する度に、媒体搬送装置８１によって矢印１０ｃで示す方向に媒体９０を搬送することによって、矢印１０ｃで示す方向における媒体９０に対する印刷の位置を変更する。

制御部８７は、印刷を実行している間、脱気ポンプ２３を駆動させ続ける。また、制御部８７は、印刷を実行している間、循環バルブ２５を閉じている。

制御部８７は、ステッピングモーター７２を駆動した後にステッピングモーター７２を停止する場合に、フォトセンサー４７がプッシャーベース４３の突起部４３ｆを検出している状態でステッピングモーター７２を停止しても良い。

印刷中のダイヤフラムポンプ３０の制御の方法については、以下に説明する第１の方法から第４の方法までの４つの方法の他、種々の方法が考えられる。

（１）第１の方法
制御部８７は、矢印１０ｂで示す方向における媒体９０に対する印刷を実行する度に、ステッピングモーター７２を駆動してカムシャフト４５を１回転させる。制御部８７は、カムシャフト４５が１回転したか否かをフォトセンサー４７からの信号に基づいて判断することができる。制御部８７は、ステッピングモーター７２を駆動している間だけバルブ２４を開くようにしても良いし、印刷を実行している間中、バルブ２４を開いても良い。

（２）第２の方法
制御部８７は、インクジェットヘッド１４によるインクの吐出量を監視し、特定の量を吐出した場合に、特定の時間、ステッピングモーター７２を駆動する。制御部８７は、ステッピングモーター７２を駆動している間だけバルブ２４を開くようにしても良いし、印刷を実行している間中、バルブ２４を開いても良い。

（３）第３の方法
制御部８７は、フォトセンサー６４からの信号に基づいてバッファー５０のインク貯留室５１ａの容積が特定の容積以下になったと判断すると、特定の時間、ステッピングモーター７２を駆動する。制御部８７は、ステッピングモーター７２を駆動している間だけバルブ２４を開くようにしても良いし、印刷を実行している間中、バルブ２４を開いても良い。

（４）第４の方法
制御部８７は、印刷を実行している間中、バルブ２４を開き、ステッピングモーター７２を駆動する。

次に、インクを循環させる場合のインクジェットプリンター１０の動作について説明する。

制御部８７は、インクを循環させるための特定の条件を満たしたと判断すると、バルブ２４を閉じて、循環バルブ２５を開き、ステッピングモーター７２を駆動する。したがって、インクは、ダイヤフラムポンプ３０によって移送されて、経路２０ａの一部と、循環用の経路２０ｂとによって構成される経路を循環する。なお、制御部８７は、インクを循環させる場合に、バルブ２４を開いていても良い。

以上に説明したように、ダイヤフラムポンプ３０は、ダイヤフラム３２の交換時にダイヤフラムユニット３１が交換されることによって、ダイヤフラム３２と、ケーシングとしての貯留室形成部材３３およびダイヤフラム固定部材３４とがダイヤフラム３２の交換時に離れないので、インクが漏れる隙間がダイヤフラム３２と、ケーシングとの間に生じず、ダイヤフラム３２の交換時にインクの漏れを抑えることができる。

ダイヤフラムポンプ３０は、ダイヤフラム３２の交換時に交換されるダイヤフラムユニット３１が、ダイヤフラム３２を駆動する駆動部としてのプッシャー４１およびカムシャフト４５を支持する筐体４６に対して着脱可能であるので、ダイヤフラム３２の交換時に筐体４６が交換される必要がなく、ダイヤフラム３２の交換時に無駄の発生を抑えることができる。

ダイヤフラムポンプ３０は、駆動部によるダイヤフラム３２の駆動方向、すなわち、矢印１０ａで示す鉛直方向と直交する矢印１０ｅで示す方向にダイヤフラムユニット３１が筐体４６に対して移動させられることによってダイヤフラムユニット３１のユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６に接触し、ユニット固定部３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが筐体４６に接触することによって鉛直方向において筐体４６に対してダイヤフラムユニット３１を固定するので、駆動部によるダイヤフラム３２の駆動時に、駆動部によるダイヤフラム３２の駆動方向に筐体４６に対してダイヤフラムユニット３１が移動することを、例えば駆動方向に延在するネジによってダイヤフラムユニット３１を筐体４６に単純に固定する構成と比較して、強固に抑えることができる。したがって、ダイヤフラムポンプ３０は、筐体４６に対してダイヤフラムユニット３１が着脱可能であっても、駆動部による駆動に応じてインクを高精度に移送することができる。

インクジェットプリンター１０は、本実施の形態において、プッシャーベース４３の突起部４３ｆの位置をフォトセンサー４７によって検出する。しかしながら、インクジェットプリンター１０は、プッシャーベース４３の突起部４３ｆの位置をフォトセンサー以外の方法によって検出するようになっていても良い。

インクジェットプリンター１０は、本実施の形態において、ダイヤフラム接触部材６１の突起部６１ａの位置をフォトセンサー６４によって検出する。しかしながら、インクジェットプリンター１０は、ダイヤフラム接触部材６１の突起部６１ａの位置をフォトセンサー以外の方法によって検出するようになっていても良い。

インクジェットプリンター１０は、本実施の形態において、ダイヤフラムポンプ３０をステッピングモーター７２によって駆動する。しかしながら、インクジェットプリンター１０は、ダイヤフラムポンプ３０をステッピングモーター以外の方法によって駆動するようになっていても良い。

インクジェットプリンター１０は、本実施の形態において、プラテン１１に対して媒体９０を矢印１０ｃで示す副走査方向に搬送することによって、インクジェットヘッド１４に対して媒体９０を副走査方向に移動させている。しかしながら、インクジェットプリンター１０は、プラテン１１を図１に示すものより副走査方向に伸ばして、プラテン１１に対してレール１２を副走査方向に移動させることによって、媒体９０に対してインクジェットヘッド１４を副走査方向に移動させても良い。

ダイヤフラムポンプ３０は、本実施の形態において、インクジェットプリンター１０に備えられている。しかしながら、ダイヤフラムポンプ３０は、インクジェットプリンター１０以外の装置に備えられても良い。例えば、ダイヤフラムポンプ３０は、インク以外の液体を移送するものでも良い。

１０ インクジェットプリンター
１０ａ 矢印（駆動部によるダイヤフラムの駆動方向を示す矢印）
１０ｅ 矢印（駆動部によるダイヤフラムの駆動方向と直交する方向を示す矢印）
１４ インクジェットヘッド
３０ ダイヤフラムポンプ
３１ ダイヤフラムユニット
３１ａ インク貯留室（液体貯留室）
３２ ダイヤフラム
３３ 貯留室形成部材（ケーシング）
３３ｃ ダイヤフラム固定部
３４ ダイヤフラム固定部材（ケーシング）
３４ａ ダイヤフラム固定部
３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ ユニット固定部
４１ プッシャー（駆動部）
４５ カムシャフト（駆動部）
４６ 筐体

Claims (2)

1. ダイヤフラムと、
   液体を貯留する液体貯留室を前記ダイヤフラムとともに構成するケーシングと
   を備えるダイヤフラムユニットと、
   前記ダイヤフラムを駆動する駆動部を支持する筐体と
   を備え、
   前記ケーシングは、前記ダイヤフラムとの間が密閉された状態で前記ダイヤフラムを固定するダイヤフラム固定部を備え、
   前記ダイヤフラムユニットは、前記筐体に対して着脱可能であり、
   前記ダイヤフラムユニットは、前記筐体に接触することによって前記駆動部による前記ダイヤフラムの駆動方向において前記筐体に対して前記ダイヤフラムユニットを固定するユニット固定部を備え、
   前記ユニット固定部は、前記筐体に接触していない場合に、前記駆動方向と直交する方向に前記ダイヤフラムユニットが前記筐体に対して移動させられることによって前記筐体に接触することを特徴とするダイヤフラムポンプ。
2. 請求項１に記載のダイヤフラムポンプと、
   前記ダイヤフラムポンプによって移送される前記液体としてのインクを吐出するインクジェットヘッドと
   を備えることを特徴とするインクジェットプリンター。

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