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
【課題】ポンプ室容積の減少方向のダイヤフラムの過剰変位を、液体流通性、気泡排出性の低下を伴うことなく制御できるダイヤフラム式の液体供給ポンプを提案すること。
【解決手段】ダイヤフラム式の液体供給ポンプ４０のポンプ室４７は、円形内周側面４３ａと、ポンプ室底面４３ｂと、ポンプ室容積を増減させるために変位させるダイヤフラム４６によって規定されている。ポンプ室底面４３ｂからは複数本の同一高さの突起５２が形成されている。突起５２のそれぞれは相互に離散配置され、ダイヤフラム４６が突起５２に当接した状態ではダイヤフラム４６とポンプ室底面４３ｂの間に、突起５２の間を経由する連通路部分５３が形成される。突起５２により、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４６の過剰変位を阻止できる。
【解決手段】ダイヤフラム式の液体供給ポンプ４０のポンプ室４７は、円形内周側面４３ａと、ポンプ室底面４３ｂと、ポンプ室容積を増減させるために変位させるダイヤフラム４６によって規定されている。ポンプ室底面４３ｂからは複数本の同一高さの突起５２が形成されている。突起５２のそれぞれは相互に離散配置され、ダイヤフラム４６が突起５２に当接した状態ではダイヤフラム４６とポンプ室底面４３ｂの間に、突起５２の間を経由する連通路部分５３が形成される。突起５２により、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４６の過剰変位を阻止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５９４９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８９７３６号公報
【特許文献３】特許第４０５１８９４号公報
【特許文献４】特開２００６−１６１６４８号公報
【特許文献５】特開２００８−１０１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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説明図である。
【図２】図１の液体供給ポンプの動作説明図である。
【図３】図１の液体供給ポンプのポンプ室底面に形成した突起を示す説明図である。
【図４】本発明を適用したインクジェットプリンターの外観斜視図である。
【図５】プリンター機構部の概略斜視図である。
【図６】キャリッジおよびインク供給系の斜視図である。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
［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。
【００３２】
（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５９４９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８９７３６号公報
【特許文献３】特許第４０５１８９４号公報
【特許文献４】特開２００６−１６１６４８号公報
【特許文献５】特開２００８−１０１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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説明図である。
【図２】図１の液体供給ポンプの動作説明図である。
【図３】図１の液体供給ポンプのポンプ室底面に形成した突起を示す説明図である。
【図４】本発明を適用したインクジェットプリンターの外観斜視図である。
【図５】プリンター機構部の概略斜視図である。
【図６】キャリッジおよびインク供給系の斜視図である。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
［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。
【００３２】
（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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するダイヤフラム式の液体供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、
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。
【請求項３】
請求項１または２において、
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。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
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するダイヤフラム式の液体供給ポンプ。
【請求項５】
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。
【請求項１】
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するダイヤフラム式の液体供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、
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。
【請求項３】
請求項１または２において、
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。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
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するダイヤフラム式の液体供給ポンプ。
【請求項５】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９６２０７（Ｐ２０１１−１９６２０７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２０９１（Ｐ２０１０−６２０９１）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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