(57)【要約】【課題】液体を圧送する圧送機構の駆動寿命を延ばすことができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射装置１１は、ノズル３６を有して、媒体Ｓに向けてノズル３６から液体を噴射することによって記録処理を行う液体噴射部３３と、液体収容体２０に収容された液体を液体噴射部３３に向けて流動可能に設けられた供給流路３７と、液体収容体２０から液体噴射部３３に向けて液体を強制的に流動させる圧送機構３８と、液体収容体２０を装着可能であって、装着された液体収容体２０に収容された液体のノズル３６に対する水頭によって、液体を液体噴射部３３に供給可能な供給位置に配置される収容体保持部１６と、水頭による液体の供給と圧送機構３８による液体の供給とを切り替える制御部１００と、を備える。【選択図】図３
2018024197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有して、媒体に向けて前記ノズルから液体を噴射することによって記録処理を行う液体噴射部と、
液体収容体に収容された前記液体を前記液体噴射部に向けて流動可能に設けられた供給流路と、
前記液体収容体から前記液体噴射部に向けて前記液体を強制的に流動させる圧送機構と、
前記液体収容体を装着可能であって、装着された前記液体収容体に収容された前記液体の前記ノズルに対する水頭によって前記液体を前記液体噴射部に供給可能な供給位置に配置される収容体保持部と、
前記水頭による前記液体の供給と前記圧送機構による前記液体の供給とを切り替える制御部と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記圧送機構が前記液体に付与可能な圧力は、前記供給位置における前記水頭を圧力換算した値よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体噴射部から排出される前記液体の流量が閾値より大きい場合に、前記制御部が前記圧送機構を駆動させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記記録処理のために前記液体を噴射するときよりも多くの前記液体を前記ノズルから排出させて前記液体噴射部のクリーニングを行うときに、前記制御部が前記圧送機構を駆動させる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記供給位置での前記水頭を圧力換算した値は、前記記録処理のために前記液体が噴射されるときに発生する圧力損失よりも大きい
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記圧送機構は、
前記供給流路の途中に設けられるポンプ室と、
前記ポンプ室の壁面の一部を構成し、前記ポンプ室の容積を増減する方向に変位する変位部材と、
前記ポンプ室の外側に配置され、前記ポンプ室の容積を減少させる方向に前記変位部材を付勢するばねと、
前記ばねの付勢力に抗して、前記変位部材を前記ポンプ室の容積を増大させる方向に変位させる変位機構と、
前記収容体保持部と前記ポンプ室の間に設けられ、前記ポンプ室に流入する前記液体の流れを許容するとともに前記ポンプ室から流出する前記液体の流れを規制する吸引弁と、
前記ポンプ室と前記液体噴射部の間に設けられ、前記ポンプ室から流出する前記液体の流れを許容するとともに前記ポンプ室に流入する前記液体の流れを規制する吐出弁と、
を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記圧送機構は、前記供給流路を構成する撓み変位可能なチューブと、前記チューブを押し潰す押圧部材と、前記押圧部材を移動させる移動機構と、を有して、前記チューブを押し潰した前記押圧部材を前記移動機構が移動させることで前記液体を圧送するチューブポンプであり、
前記制御部は、前記圧送機構による前記液体の供給を前記水頭による前記液体の供給に切り替える際に、前記移動機構を制御して、前記押圧部材による前記チューブの押し潰しを解除させる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記圧送機構は、前記収容体保持部に着脱可能に装着された前記液体収容体に加圧した気体を送出することにより、前記液体収容体内の前記液体を加圧して、前記供給流路に流出させる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記収容体保持部は、前記供給位置と、装着された前記液体収容体の位置が前記供給位置より低くなる着脱位置との間で移動可能に設けられ、
前記液体収容体は前記着脱位置において前記収容体保持部に着脱される
ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンターなどの液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、供給流路の途中に設けられたダイアフラムポンプを駆動して、液体を噴射する液体噴射ヘッドに液体を供給する液体噴射装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６０９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の液体噴射装置では、供給流路の内圧が、液体を不足なく供給するために必要な圧力に維持されるように、ポンプを頻繁に駆動する必要がある。そして、ポンプの駆動時間が長くなると、そのポンプの寿命が短くなってしまう、という課題がある。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体を圧送する圧送機構の駆動時間を短くすることができる液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する液体噴射装置は、ノズルを有して、媒体に向けて前記ノズルから液体を噴射することによって記録処理を行う液体噴射部と、液体収容体に収容された前記液体を前記液体噴射部に向けて流動可能に設けられた供給流路と、前記液体収容体から前記液体噴射部に向けて前記液体を強制的に流動させる圧送機構と、前記液体収容体を装着可能であって、装着された前記液体収容体に収容された前記液体の前記ノズルに対する水頭によって前記液体を前記液体噴射部に供給可能な供給位置に配置される収容体保持部と、前記水頭による前記液体の供給と前記圧送機構による前記液体の供給とを切り替える制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】液体噴射装置の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１の液体噴射装置の正面図。
【図３】図１の液体噴射装置の全体構成を示す模式図。
【図４】図１の液体噴射装置が備える筐体内の平面構成を示す模式図。
【図５】図１の液体噴射装置の流路構成を示す模式図。
【図６】圧送機構の変更例を示す断面図。
【図７】液体噴射装置の変更例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって記録（印刷）を行うインクジェット式のプリンターである。
【０００９】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置１１は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＢ０判などといった比較的大きいサイズの媒体Ｓに印刷を行うラージフォーマットプリンター（ＬＦＰ）である。
【００１０】
液体噴射装置１１は、筐体１２と、筐体１２を支持する支持脚部１３と、筐体１２の上に配置される液体供給装置１４と、を備える。液体供給装置１４は、液体を収容する液体収容体２０を装着可能な１または複数（本実施形態では４つ）の収容体保持部１６と、収容体保持部１６の基端側に設けられた回動軸１７と、を備える。収容体保持部１６は、装着された液体収容体２０を保持する。
【００１１】
筐体１２において印刷済みの媒体Ｓが出てくる側を前側とすると、筐体１２の前側には、液体噴射装置１１の操作を行う操作部１８が設けられている。また、筐体１２の前面部分からは、印刷済みの媒体Ｓを支持しつつ下方に向けて案内する支持突部１９が突出している。
【００１２】
図２に示すように、筐体１２は、その長手方向（図２では左右方向）において、支持突部１９など、媒体Ｓの搬送路が配置される中央部分と、搬送路の外側となる両端部分とに区分される。液体供給装置１４は、媒体Ｓの搬送路が配置される長手方向の中央部分に配置することが好ましい。
【００１３】
収容体保持部１６が複数ある場合、複数の収容体保持部１６は、筐体１２の長手方向に並ぶように配置するとよい。液体収容体２０は、収容体保持部１６が図２に示す着脱位置にあるときに、収容体保持部１６に着脱される。そのため、収容体保持部１６は、着脱位置において、液体収容体２０の高さよりも幅及び奥行きが長くなる平置き姿勢になることが好ましい。このような平置き姿勢にすると、大型の液体収容体２０であっても、高さを抑えつつ、安定して着脱操作を行うことができる。また、液体収容体２０の水平移動により収容体保持部１６に対する着脱が行われるようにすると、液体収容体２０の自重が着脱操作に影響しにくい。
【００１４】
図３に示すように、液体噴射装置１１は、円筒状に巻かれた使用前の媒体Ｓ（例えば、ロール紙）を回転可能に保持する給送機構２５と、筐体１２から出てきた印刷済みの媒体Ｓを巻き取る巻取機構２６と、筐体１２から出た媒体Ｓにテンションを与えるテンションバー２７と、を備えてもよい。この構成によれば、円筒状に巻かれた長尺の媒体Ｓに連続的に記録処理を行うことができる。
【００１５】
筐体１２内には、長手方向に延びるガイド軸３１と、ガイド軸３１に沿って往復移動するキャリッジ３２と、キャリッジ３２に保持された１または複数（本実施形態では２つ）の液体噴射部３３（図４を併せて参照）と、筐体１２内で媒体Ｓの搬送路を形成する支持部３４と、筐体１２内で媒体Ｓを搬送する搬送機構３５と、が収容されている。
【００１６】
液体噴射部３３は、複数のノズル３６を有して、搬送機構３５より支持部３４上を搬送される媒体Ｓに向けて、ノズル３６から液体を噴射することによって、記録処理を行う。本実施形態において、キャリッジ３２の移動方向と筐体１２の長手方向は一致する。また、支持部３４上における媒体Ｓの搬送路はキャリッジ３２の移動方向と交差（好ましくは直交）する。
【００１７】
キャリッジ３２には、液体収容体２０に収容された液体を液体噴射部３３に向けて流動させる供給流路３７が接続されている。収容体保持部１６は、装着された液体収容体２０に収容された液体とノズル３６との高低差によって発生する水頭によって、液体を液体噴射部３３に供給可能な位置に配置される。なお、「水頭」とは、液体の持つ圧力を液柱の重力方向の高さに置き換えたものであり、長さの次元（例えばｍ）を持つ。例えば、液体が水で水頭１ｍを圧力換算した場合、９．８ｋＰａとなる。
【００１８】
収容体保持部１６は、図３に実線で示す着脱位置と、図３に二点鎖線で示す供給位置との間で移動可能に設けられる。本実施形態では、収容体保持部１６は回動軸１７を中心に略９０度回動することによって、供給位置と着脱位置との間で移動する。収容体保持部１６が複数ある場合、複数の収容体保持部１６が個別に回動する構成にしてもよいし、複数の収容体保持部１６がまとめて回動する構成にしてもよい。
【００１９】
収容体保持部１６は、回動軸１７を中心として、図示しない駆動源の駆動力により回動する構成にすることもできるし、手動により回動する構成にすることもできる。収容体保持部１６を回動させるための駆動源は、例えば、円筒状に巻かれた未使用の媒体Ｓを巻き解いたり、印刷済みの媒体Ｓを巻き取ったりするために設けられたモーターと兼用してもよい。収容体保持部１６を手動で回動させる場合、収容体保持部１６には取っ手１５を設けてもよい。
【００２０】
なお、回動角度を９０度より小さくして、液体収容体２０が水平に対して斜めになる姿勢を、収容体保持部１６の着脱位置または供給位置にしてもよい。いずれにしても、供給位置での液体収容体２０に収容された液体とノズル３６との高低差によって発生する水頭を圧力換算した値が、記録処理のために液体が噴射されるときに発生する圧力損失よりも大きいことが好ましい。
【００２１】
供給位置において、収容体保持部１６に装着された液体収容体２０は、着脱位置にあるときよりも高さが長くなる縦置き姿勢になることが好ましい。また、着脱位置においては、装着された液体収容体２０の位置が供給位置より低くなることが好ましい。
【００２２】
液体収容体２０は、例えば、可撓性を有する袋からなる液体収容部２１と、液体収容部２１を収容するケース２２とを有するカートリッジであってもよいし、液体を直接収容するタンクであってもよい。また、液体収容体２０としての可撓性を有する袋からなる液体収容部２１を収容体保持部１６に着脱可能なトレーにセットし、そのトレーとともに収容体保持部１６に装着する形態であってもよい。液体収容部２１は、収容した液体の出口となる導出部２３を有し、収容体保持部１６への装着時に、導出部２３を通じて液体を供給可能な状態になるように、供給流路３７の上流端に接続される。供給位置においては、導出部２３が液体収容部２１の下に配置されるようにすると、水頭によって液体が液体収容部２１から流出しやすい。
【００２３】
液体噴射装置１１は、液体収容体２０から液体噴射部３３に向けて液体を強制的に流動させる圧送機構３８と、液体噴射装置１１が備える各種機構の制御を行う制御部１００と、を備える。圧送機構３８が液体に付与可能な圧力は、供給位置における水頭を圧力換算した値よりも大きいことが好ましい。制御部１００は、所定のタイミングで圧送機構３８の駆動制御を行うことによって、水頭による液体の供給と圧送機構３８による液体の供給とを切り替える。
【００２４】
液体収容体２０において、閉じた袋からなる液体収容部２１に液体を収容（充填）している場合、その収容された液体には、「水頭中心」が存在する。「水頭中心」とは、内部空間が大気に開放されたいわゆる開放系の液体収容部において、収容される液体の液面に相当するものである。そして、供給位置に配置された液体収容部２１に収容された液体により発生するノズル３６に対する水頭（液体の持つ位置エネルギー）は、この「水頭中心」とノズル３６との高低差により定義される。
【００２５】
「水頭中心」は、開放系の液体収容部に収容される液体の液面と同様に、液体収容部２１に収容される液体の残量が少なくなると、重力方向における下方に移動する。本実施形態における未使用状態の液体収容部２１には、「水頭中心」が供給位置に配置された液体収容部２１の高さの半分程度となるように液体が充填されており、水頭の最大値は図３の高低差Ｈに相当する。
【００２６】
供給流路３７は、収容体保持部１６につながる上流側で２つの分岐流路３７ａ，３７ｂに分岐してもよい。この場合、分岐した一方の分岐流路３７ａに圧送機構３８を設け、分岐した他方の分岐流路３７ｂには、下流への液体の流動を許容するとともに上流への液体の流動を抑制する一方向弁４０を設けるとよい。
【００２７】
供給流路３７において分岐流路３７ａ，３７ｂより上流には、開閉弁３９が設けられている。開閉弁３９は、開弁状態になったときに液体の流動を許容し、閉弁状態になったときに液体の流動を規制する。開閉弁３９は、制御部１００の開閉制御により、開弁状態と閉弁状態とに切替可能な構成とすることが好ましい。
【００２８】
図４に示すように、供給流路３７は、筐体１２内において長手方向の端部で延設方向が反転するように引き回されて、その下流側がキャリッジ３２に接続されている。
供給流路３７には、液体に混入した気泡等の異物を捕捉するフィルターユニット４１を設けることが好ましい。フィルターユニット４１は、キャリッジ３２の外側に露出させておくと、交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。供給流路３７には、例えばフィルターユニット４１の下流側などに、液体の流れに方向転換や分割などの変化を起こすスタティックミキサー４２（図５を併せて参照）を設けると、液体中の濃度の偏りを低減することができる。
【００２９】
図４における右端側をキャリッジ３２の往路移動の始端とすると、搬送路の外側となる筐体１２内の右側部分には、液体噴射部３３のメンテナンスを行うために設けられたメンテナンス機構５０が配置されている。メンテナンス機構５０は、液体噴射部３３を払拭する払拭部材５１を有する払拭装置５２と、液体噴射部３３が噴射する液体を受容する液体受容部５３を有するフラッシングユニット５４と、液体噴射部３３のクリーニングを行うクリーニング機構５５と、を備える。払拭装置５２、フラッシングユニット５４及びクリーニング機構５５は、支持部３４と長手方向に並ぶように配置される。
【００３０】
払拭装置５２は、払拭部材５１を液体噴射部３３と相対移動させることにより、液体噴射部３３を払拭するワイピングを行う。フラッシングユニット５４は、ノズル３６の目詰まりの予防または解消を目的として、ノズル３６から液滴を吐き捨てるフラッシングを行うときに、吐き捨てられた液体を液体受容部５３で受容する。液体受容部５３は、例えば、回転する無端状のベルトで構成することができる。
【００３１】
図５に示すように、クリーニング機構５５は、液体噴射部３３との間にノズル３６が開口する閉空間を形成するキャップ５６と、廃液を収容する廃液収容体５７と、キャップ５６と廃液収容体５７をつなぐ吸引流路５８と、吸引流路５８に設けられた吸引ポンプ５９と、を備える。廃液収容体５７は、筐体１２の外に配置してもよい（図１参照）。
【００３２】
クリーニング機構５５は、キャップ５６が閉空間を形成した状態で吸引ポンプ５９が駆動することによって、閉空間に負圧を発生させてノズル３６から液体を排出させる吸引クリーニングを行う。吸引クリーニングにより、液体噴射部３３の中などにある気泡等の異物が液体とともに排出される。ノズル３６から排出された液体は、廃液として、吸引流路５８を通じて廃液収容体５７に収容される。
【００３３】
キャリッジ３２に接続された供給流路３７には、液体貯留部４３、脱気機構４５及び圧力調整機構７０を設けてもよい。供給流路３７において、開閉弁３９と圧力調整機構７０との間に設けられた液体貯留部４３は、壁面の一部が撓み変位可能な可撓性部材４３ａにより構成され、容積可変の空間を形成する。液体貯留部４３は、ばね４４の付勢力により加圧された容積可変の空間に液体を貯留し、液体の圧力変動を緩和する。
【００３４】
脱気機構４５は、液体を一時貯留する脱気室４６と、脱気室４６と脱気膜４７で区画された減圧室４８と、減圧室４８につながる減圧流路４９と、ポンプ８６と、を備える。脱気膜４７は、気体を通過させるが液体を通過させない性質を有し、ポンプ８６の駆動により減圧流路４９を通じて減圧室４８を減圧することにより、脱気室４６に貯留された液体に混入した気泡や溶存ガスを除去する。
【００３５】
圧力調整機構７０は、供給流路３７の途中に設けられる供給室７１と、供給室７１と連通孔７２を介して連通可能な圧力室７３と、連通孔７２を開閉可能な弁体７４と、基端側が供給室７１に収容されるとともに先端側が圧力室７３に収容される受圧部材７５と、を備える。弁体７４は、例えば供給室７１内に位置する受圧部材７５の基端部分に取り付けられた弾性体からなる。供給流路３７には、供給室７１に流入する液体を濾過するフィルター７６を設けてもよい。
【００３６】
圧力室７３の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓膜７７により形成される。また、圧力調整機構７０は、供給室７１に収容される第１付勢部材７８と、圧力室７３に収容される第２付勢部材７９を備える。第１付勢部材７８は、受圧部材７５を介して、連通孔７２を閉塞する方向に弁体７４を付勢する。
【００３７】
受圧部材７５は、可撓膜７７が圧力室７３の容積を小さくする方向に撓み変位して押すことにより変位する。弁体７４は、可撓膜７７の圧力室７３側となる内側の面にかかる圧力（内圧）が可撓膜７７の圧力室７３の反対側となる外側の面にかかる圧力（外圧）より低くなり、かつ、内側の面にかかる圧力と外側の面にかかる圧力との差が所定値（例えば１ｋＰａ）以上になると、閉弁状態から開弁状態となる。
【００３８】
なお、所定値とは、第１付勢部材７８と第２付勢部材７９の付勢力、可撓膜７７を変位させるために必要な力、弁体７４によって連通孔７２を閉塞するために必要な押圧力（シール荷重）、受圧部材７５の供給室７１側および弁体７４の表面に作用する供給室７１内の圧力及び圧力室７３内の圧力に応じて決まる値である。
【００３９】
すなわち、第１付勢部材７８と第２付勢部材７９の付勢力が大きいほど、所定値も大きくなる。また、この第１付勢部材７８と第２付勢部材７９の付勢力は、圧力室７３内の圧力がノズル３６における気液界面にメニスカスを形成可能な範囲の負圧状態（例えば可撓膜７７の外側の面にかかる圧力が大気圧の場合、−１ｋＰａ）となるように設定される。
【００４０】
連通孔７２が開放されて供給室７１から圧力室７３に液体が流入すると、圧力室７３の内圧が上昇する。そして、圧力室７３の内圧が上述の所定値になると、弁体７４が連通孔７２を閉塞する。
【００４１】
圧力室７３の内圧は、液体噴射部３３からの液体の排出に伴って低下する。そして、弁体７４は、圧力室７３の外圧（大気圧）と圧力室７３の内圧との差圧に応じて自律的に連通孔７２を開閉する。そのため、圧力調整機構７０は差圧弁（差圧弁の中でも特に減圧弁）に分類される。
【００４２】
圧力調整機構７０には、強制的に連通孔７２を開いて液体を液体噴射部３３に供給する開弁機構８１を付加してもよい。開弁機構８１は、例えば、可撓膜７７により圧力室７３と区画された収容室８２に収容された加圧袋８３と、加圧袋８３内に気体を流入させる加圧流路８４とを備える。そして、加圧流路８４を通じて流入する気体により加圧袋８３がふくらみ、可撓膜７７を圧力室７３の容積を小さくする方向に撓み変位させることによって、強制的に連通孔７２を開く。開弁機構８１が強制的に連通孔７２を開くことによって、液体噴射部３３から加圧した液体を流出させる加圧クリーニングを行うことができる。
【００４３】
この場合、加圧流路８４は減圧流路４９に接続するとともに、ポンプ８６を加圧と減圧の両方の駆動が可能な構成にしてもよい。そして、減圧流路４９に一方向弁８５を設けて、ポンプ８６が加圧駆動することによって加圧袋８３に気体を送出し、ポンプ８６が減圧駆動することによって減圧室４８を減圧するとよい。
【００４４】
液体噴射部３３は、ノズル３６に連通する液室９１と、液室９１と振動板９２により区画された収容部９３と、収容部９３に収容されたアクチュエーター９４と、圧力室７３から流出した液体を一時貯留して複数の液室９１に液体を供給する共通液室９５と、を備える。圧力室７３と共通液室９５の間には、液体を濾過するフィルター９６を配置してもよい。
【００４５】
アクチュエーター９４は、例えば、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子である。アクチュエーター９４の収縮に伴って振動板９２を変形させた後、駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した液室９１内の液体がノズル３６から液滴として噴射される。
【００４６】
このとき、ノズル３６に気泡が混入すると、液滴が適切に噴射されず、噴射不良となる。また、ノズル３６に固形物などの異物が詰まった場合や、乾燥等により液体の粘度が上昇した場合にも、噴射不良が生じる。こうした噴射不良を予防するため、供給流路３７にはフィルターユニット４１やフィルター７６，９６を設けて、気泡等の異物を除去することが好ましい。
【００４７】
共通液室９５には、例えばフィルターユニット４１と開閉弁３９の間の供給流路３７に液体を返送する返送流路９７を接続し、共通液室９５から返送流路９７に向けて液体を流動させる循環ポンプ９８を返送流路９７に配置してもよい。この構成によれば、循環ポンプ９８の駆動により、返送流路９７と供給流路３７の間で液体を循環させることによって、供給流路３７にあるフィルターユニット４１及びフィルター７６，９６で気泡等の異物を補足することができる。また、液体が顔料等の沈降成分を含んでいる場合には、液体を循環させたりスタティックミキサー４２を通過させたりすることによって、液体を攪拌して濃度を均一にすることができる。
【００４８】
次に、圧送機構３８の構成について例示する。
圧送機構３８は、例えばダイアフラムポンプであり、供給流路３７を構成する分岐流路３７ａの途中に設けられるポンプ室６１と、ポンプ室６１の壁面の一部を構成する変位部材６２と、ポンプ室６１の外側に配置されるばね６３と、変位機構６４と、を備える。変位部材６２は、ポンプ室６１の容積を増減する方向に変位する。ばね６３は、ポンプ室６１の容積を減少させる方向に変位部材６２を付勢する。ただし、ばね６３の付勢力によりポンプ室６１の容積が最も小さくなった状態でも液体が流動するように、ポンプ室６１の壁面の一部に連通溝６１ａを設けておくことが好ましい。
【００４９】
変位機構６４は、例えば、ポンプ室６１と変位部材６２により区画された気体室６５と、通気路６６を通じて気体室６５を吸引する吸気ポンプ６７とを有し、吸気ポンプ６７の駆動により、ばね６３の付勢力に抗して、変位部材６２をポンプ室６１の容積を増大させる方向に変位させる。なお、吸気ポンプ６７が駆動を停止すると、通気路６６を通じて気体室６５に気体が流入するとともに、ばね６３の付勢力により変位部材６２がポンプ室６１の容積を減少させる方向に変位するように構成するとよい。
【００５０】
また、圧送機構３８は、収容体保持部１６とポンプ室６１の間に設けられる吸引弁６８と、ポンプ室６１と液体噴射部３３の間に設けられる吐出弁６９と、を備える。吸引弁６８は、ポンプ室６１に流入する液体の流れを許容するとともにポンプ室６１から流出する液体の流れを規制する一方向弁である。吐出弁６９は、ポンプ室６１から流出する液体の流れを許容するとともにポンプ室６１に流入する液体の流れを規制する一方向弁である。そして、吸気ポンプ６７が駆動することによってポンプ室６１に液体が流入する吸引駆動が行われ、吸気ポンプ６７が駆動を停止することによってばね６３の付勢力によりポンプ室６１から液体が流出する吐出駆動が行われる。
【００５１】
次に、液体噴射装置１１の作用について、制御部１００が行う制御の内容とともに説明する。
液体収容体２０が新しいものに交換された直後など、液体の残量が多いときには、制御部１００は圧送機構３８を駆動させず、液体収容体２０に収容された液体のノズル３６に対する水頭によって、液体を供給する。
【００５２】
圧送機構３８のポンプ室６１に連通溝６１ａを設けたり、圧送機構３８が配置された分岐流路３７ａとは別ルートの分岐流路３７ｂを設けたりしておくと、ポンプ室６１の容積が最も小さくなった状態でも液体収容体２０と液体噴射部３３との間の供給流路３７の連通状態を維持することができ、水頭により液体を供給することができる。
【００５３】
液体が液体収容部２１に収容されている場合、液体の残量が少なくなると、袋である液体収容部２１の反力により液体が流出しにくくなるため、制御部１００が圧送機構３８による液体の供給に切り替えるべく、圧送機構３８を駆動させることが好ましい。この構成によれば、圧送機構３８の駆動によって、液体収容部２１内の液体を吸引して、液体噴射部３３の方に加圧供給することができる。
【００５４】
この場合、液体収容体２０の残量を検出するセンサーを設けたり、制御部１００が液体の消費量を算出したりしておくと、制御部１００が切替を行うタイミングをより正確に設定することができる。液体収容体２０の残量を検出する方法については、供給流路３７の圧力変動を検出するようにしてもよいし、供給流路３７の途中に液体を貯留する貯留室を設け、この貯留室の液面位置を検出するようにしてもよい。
【００５５】
また、制御部１００は、液体噴射部３３から排出される液体の流量が所定の閾値より大きい場合に、圧送機構３８による液体の供給に切り替えるとよい。例えば、吸引クリーニングまたは加圧クリーニングを行うときには、記録処理のために液体を噴射するときよりも多くの液体がノズル３６から排出される。そのため、液体噴射部３３のクリーニングを行うときには、制御部１００が圧送機構３８を駆動させることが好ましい。
【００５６】
あるいは、単位時間あたりの液体の噴射量が所定の閾値よりも少ないときは水頭のみで液体を供給し、単位時間あたりの液体の噴射量がその閾値以上のときには圧送機構３８を駆動させるようにしてもよい。このようにすれば、供給流路３７における液体の流量が大きくなり、圧力損失が大きくなったときにも、圧送機構３８の加圧力によって液体を供給することができる。その他、例えば環境温度が低い場合には、液体の粘度が上がって液体が流れにくくなるので、圧送機構３８による液体供給を行うことが好ましい。
【００５７】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）水頭中心とノズル３６との高低差により発生する水頭により液体を供給する場合、圧送機構３８を駆動しなくてもよいため、圧送機構３８を延命することができる。
【００５８】
（２）水頭のみで液体を供給しようとすると、水頭を大きくするために収容体保持部１６を高い位置に配置する必要があるため、液体収容体２０の着脱にかかる労力が大きくなる。その点、水頭による液体供給と圧送機構３８による液体供給を併用することにより、収容体保持部１６の高さを着脱操作が困難でない程度（例えば、ユーザーが踏み台などに乗らなくても手が届く高さ。１．５ｍ程度。）に抑えることができるので、使い勝手がよい。
【００５９】
（３）水頭による液体の供給は、吸引駆動と吐出駆動を交互に行うダイアフラムポンプよりも圧力変動が少ないので、液体の噴射動作を安定させることができる。
上記実施形態は以下に示す変更例のように変更してもよい。また、上記実施形態に含まれる構成と下記変更例に含まれる構成とを任意に組み合わせてもよいし、下記変更例に含まれる構成同士を任意に組み合わせてもよい。
【００６０】
・図６に示す変更例のように、圧送機構３８は、供給流路３７を構成する撓み変位可能なチューブ１０１と、チューブ１０１を押し潰す押圧部材１０２と、押圧部材１０２を移動させる移動機構１０３と、を有して、チューブ１０１を押し潰した押圧部材１０２を移動機構１０３が移動させることで液体を圧送するチューブポンプであってもよい。移動機構１０３は、例えば、チューブ１０１を収容する円筒状のハウジング１０４と、押圧部材１０２を係止する案内溝１０５を有してハウジング１０４内に収容される回転体１０６と、図示しない駆動源の駆動力により回転する回転軸１０７と、を備える。そして、回転軸１０７とともに回転体１０６が回転することによって、押圧部材１０２を移動させる。なお、図６における右側が供給流路３７の上流側であり、図６における左側が供給流路３７の下流側である。
【００６１】
案内溝１０５は、回転中心からの距離を変化させておき、案内溝１０５の回転中心から遠い方の第１端に押圧部材１０２が係止されるとチューブ１０１を押し潰し、案内溝１０５の回転中心に近い方の第２端に押圧部材１０２が近づくと、チューブ１０１の押し潰しが解除されるようにするとよい。この場合、回転体１０６が図６に矢印で示す第１方向に回転すると、案内溝１０５の第１端に係止された押圧部材１０２がチューブ１０１を押し潰しながら移動するので、チューブ１０１内の液体が圧送される。また、回転体１０６が第１方向の反対方向である第２方向に回転すると、押圧部材１０２が案内溝１０５の第２端の方に移動し、チューブ１０１の押し潰しが解除されるので、液体が圧送されなくなる。
【００６２】
この場合、制御部１００は、チューブポンプである圧送機構３８による液体の供給を水頭による液体の供給に切り替える際に、移動機構１０３を制御して、押圧部材１０２によるチューブ１０１の押し潰しを解除させるとよい。この構成によれば、チューブポンプによる液体の圧送が行われていない場合でも、液体収容体２０と液体噴射部３３との間の供給流路３７の連通状態を維持することができ、水頭により液体を供給することができる。
【００６３】
・図７に示す変更例のように、圧送機構３８は、収容体保持部１６に装着された液体収容体２０（例えば、ケース２２と液体収容部２１の間の空間）に送気路２４を通じて加圧した気体を送出することにより、液体収容体２０内の液体を加圧して、供給流路３７に流出させるようにしてもよい。
【００６４】
・図７に示す変更例のように、圧送機構３８は、例えば液体供給装置１４に含めるなどして、筐体１２の外に配置することもできる。
・収容体保持部１６の位置は、筐体１２の上でなくてもよく、例えば筐体１２内でキャリッジ３２より上方に配置してもよい。
【００６５】
・図７に示す変更例のように、収容体保持部１６が移動しない構成にしてもよい。この場合にも、収容体保持部１６に装着された液体収容体２０に収容された液体のノズル３６に対する水頭を圧力換算した値が、記録処理のために液体が噴射されるときに発生する圧力損失よりも大きくしておけば、液体噴射時に水頭により液体を供給することができる。
【００６６】
・図７に示す変更例のように、液体収容体２０の水平ではない移動（例えば垂直移動）により収容体保持部１６に対する着脱が行われるようにしてもよい。
・図７に示す変更例のように、液体噴射装置１１は、支持脚部１３を備えなくてもよい。また、液体噴射装置１１は、給送機構２５、巻取機構２６及びテンションバー２７に代えて、所定のサイズに裁断された単票紙である媒体Ｓを収容するカセット２８を着脱可能に装着するようにしてもよい。
【００６７】
・液体噴射部３３が噴射する液体はインクに限らず、例えば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などであってもよい。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して記録を行う構成にしてもよい。
【００６８】
・媒体Ｓは用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。また、媒体ＳはＴシャツなど、任意の形状の衣類等であってもよいし、食器または文具のような任意の形状の立体物であってもよい。
【００６９】
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
［思想１］
ノズルを有して、媒体に向けて前記ノズルから液体を噴射することによって記録処理を行う液体噴射部と、
液体収容体に収容された前記液体を前記液体噴射部に向けて流動可能に設けられた供給流路と、
前記液体収容体から前記液体噴射部に向けて前記液体を強制的に流動させる圧送機構と、
前記液体収容体を装着可能であって、装着された前記液体収容体に収容された前記液体の前記ノズルに対する水頭によって前記液体を前記液体噴射部に供給可能な供給位置に配置される収容体保持部と、
前記水頭による前記液体の供給と前記圧送機構による前記液体の供給とを切り替える制御部と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【００７０】
上記［思想１］によれば、水頭による液体の供給を行う間、圧送機構は駆動しなくて済むので、圧送機構のみで液体を供給する場合よりも、圧送機構の駆動時間を短くすることができる。
【００７１】
［思想２］
前記圧送機構が前記液体に付与可能な圧力は、前記供給位置における前記水頭を圧力換算した値よりも大きいことを特徴とする［思想１］に記載の液体噴射装置。
【００７２】
上記［思想２］によれば、圧送機構が液体に付与可能な圧力が水頭による供給圧力よりも大きいので、水頭による液体の供給が十分でない場合に、圧機機構の加圧力によって液体の供給量を補うことができる。また、圧送機構で液体の供給を補うことにより、水頭を過度に大きくする必要がなくなるので、収容体保持部の高さを抑えて、液体収容体の装着作業を容易にすることができる。
【００７３】
［思想３］
前記液体噴射部から排出される前記液体の流量が閾値より大きい場合に、前記制御部が前記圧送機構を駆動させることを特徴とする［思想１］または［思想２］に記載の液体噴射装置。
【００７４】
上記［思想３］によれば、液体噴射部から排出される液体の流量が多い場合に圧送機構を駆動させることによって、必要に応じた量の液体を供給することができる。また、液体噴射部から排出される液体の流量が少ないときには、水頭による液体供給を行うので、圧送機構の駆動時間を短くすることができる。
【００７５】
［思想４］
前記記録処理のために前記液体を噴射するときよりも多くの前記液体を前記ノズルから排出させて前記液体噴射部のクリーニングを行うときに、前記制御部が前記圧送機構を駆動させることを特徴とする［思想１］から［思想３］のうちいずれか１つに記載の液体噴射装置。
【００７６】
上記［思想４］によれば、液体を噴射するときよりも多くの液体をノズルから排出させることにより、液体噴射部の内部等にある気泡等の異物を排出するクリーニングを行うことができる。また、クリーニングを行うときに圧送機構を駆動させることによって、クリーニングに必要な量の液体を安定して供給することができる。
【００７７】
［思想５］
前記供給位置での前記水頭を圧力換算した値は、前記記録処理のために前記液体が噴射されるときに発生する圧力損失よりも大きいことを特徴とする［思想１］から［思想４］のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【００７８】
上記［思想５］によれば、供給位置にある収容体保持部に液体収容体を装着することによって、水頭を圧力換算した値が、記録処理時の圧力損失よりも大きくなるので、記録処理に使用される液体を水頭により供給することができる。そして、水頭による液体の供給は、圧力変動が少ないので、液体の噴射動作を安定させることができる。
【００７９】
［思想６］
前記圧送機構は、
前記供給流路の途中に設けられるポンプ室と、
前記ポンプ室の壁面の一部を構成し、前記ポンプ室の容積を増減する方向に変位する変位部材と、
前記ポンプ室の外側に配置され、前記ポンプ室の容積を減少させる方向に前記変位部材を付勢するばねと、
前記ばねの付勢力に抗して、前記変位部材を前記ポンプ室の容積を増大させる方向に変位させる変位機構と、
前記収容体保持部と前記ポンプ室の間に設けられ、前記ポンプ室に流入する前記液体の流れを許容するとともに前記ポンプ室から流出する前記液体の流れを規制する吸引弁と、
前記ポンプ室と前記液体噴射部の間に設けられ、前記ポンプ室から流出する前記液体の流れを許容するとともに前記ポンプ室に流入する前記液体の流れを規制する吐出弁と、
を有することを特徴とする［思想１］から［思想５］のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【００８０】
上記［思想６］によれば、圧送機構が駆動する時間が長くなるほど、変位部材にかかる負荷が大きくなるので、水頭による液体供給を併用することによって、圧送機構にかかる負荷を低減することができる。
【００８１】
［思想７］
前記圧送機構は、前記供給流路を構成する撓み変位可能なチューブと、前記チューブを押し潰す押圧部材と、前記押圧部材を移動させる移動機構と、を有して、前記チューブを押し潰した前記押圧部材を前記移動機構が移動させることで前記液体を圧送するチューブポンプであり、
前記制御部は、前記圧送機構による前記液体の供給を前記水頭による前記液体の供給に切り替える際に、前記移動機構を制御して、前記押圧部材による前記チューブの押し潰しを解除させることを特徴とする［思想１］から［思想５］のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【００８２】
上記［思想７］によれば、圧送機構が駆動する時間が長くなるほど、チューブ等にかかる負荷が大きくなるので、水頭による液体供給を併用することによって、圧送機構にかかる負荷を低減することができる。また、圧送機構による液体の供給を水頭による液体の供給に切り替える際に、押圧部材によるチューブの押し潰しを解除することによって、チューブポンプによる液体の圧送が行われていない場合でも、液体収容体と液体噴射部との間の供給流路の連通状態を維持することができ、水頭により液体を供給することができる。
【００８３】
［思想８］
前記圧送機構は、前記収容体保持部に着脱可能に装着された前記液体収容体に加圧した気体を送出することにより、前記液体収容体内の前記液体を加圧して、前記供給流路に流出させることを特徴とする［思想１］から［思想５］のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【００８４】
上記［思想８］によれば、着脱により交換可能な液体収容体に加圧した気体を送出して液体を加圧することによって、駆動に伴う圧送機構の劣化を抑制することができる。
［思想９］
前記収容体保持部は、前記供給位置と、装着された前記液体収容体の位置が前記供給位置より低くなる着脱位置との間で移動可能に設けられ、前記液体収容体は前記着脱位置において前記収容体保持部に着脱されることを特徴とする［思想１］から［思想５］のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【００８５】
上記［思想９］によれば、収容体保持部の着脱位置は供給位置よりも低いので、液体収容体の着脱操作を容易に行うことができる。また、供給位置は着脱位置よりも高いので、液体収容体に収容された液体のノズルに対する水頭を大きくすることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１１…液体噴射装置、１２…筐体、１３…支持脚部、１４…液体供給装置、１５…取っ手、１６…収容体保持部、１７…回動軸、１８…操作部、１９…支持突部、２０…液体収容体、２１…液体収容部、２２…ケース、２３…導出部、２４…送気路、２５…給送機構、２６…巻取機構、２７…テンションバー、２８…カセット、３１…ガイド軸、３２…キャリッジ、３３…液体噴射部、３４…支持部、３５…搬送機構、３６…ノズル、３７…供給流路、３７ａ…分岐流路、３７ｂ…分岐流路、３８…圧送機構、３９…開閉弁、４０…一方向弁、４１…フィルターユニット、４２…スタティックミキサー、４３…液体貯留部、４３ａ…可撓性部材、４４…ばね、４５…脱気機構、４６…脱気室、４７…脱気膜、４８…減圧室、４９…減圧流路、５０…メンテナンス機構、５１…払拭部材、５２…払拭装置、５３…液体受容部、５４…フラッシングユニット、５５…クリーニング機構、５６…キャップ、５７…廃液収容体、５８…吸引流路、５９…吸引ポンプ、６１…ポンプ室、６１ａ…連通溝、６２…変位部材、６３…ばね、６４…変位機構、６５…気体室、６６…通気路、６７…吸気ポンプ、６８…吸引弁、６９…吐出弁、７０…圧力調整機構、７１…供給室、７２…連通孔、７３…圧力室、７４…弁体、７５…受圧部材、７６…フィルター、７７…可撓膜、７８…第１付勢部材、７９…第２付勢部材、８１…開弁機構、８２…収容室、８３…加圧袋、８４…加圧流路、８５…一方向弁、８６…ポンプ、９１…液室、９２…振動板、９３…収容部、９４…アクチュエーター、９５…共通液室、９６…フィルター、９７…返送流路、９８…循環ポンプ、１００…制御部、１０１…チューブ、１０２…押圧部材、１０３…移動機構、１０４…ハウジング、１０５…案内溝、１０６…回転体、１０７…回転軸、Ｓ…媒体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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