(57)【要約】【課題】流体供給システムの小型化及び低コスト化を実現しつつ、サブタンクに安定した圧力で流体を供給する技術を提供する。【解決手段】メインタンク中の流体をポンプ吸込口から吸い込むとともに該流体をポンプ吐出口から吐き出す給送ポンプと、ポンプ吐出口からの流体を貯留するとともに該流体を流体噴射ヘッドに供給するサブタンクと、サブタンクから流体噴射ヘッドの間にあって、流体噴射ヘッドが繋がる側が所定圧力よりも小さくなったときのみサブタンクからの供給流路を開き、それ以外のときは供給流路を封止する負圧維持機構と、ポンプ吐出口が所定圧以下である場合はポンプ吐出口からポンプ吸込口に向う流体の移動を規制する一方でポンプ吐出口が所定圧を越えた場合はポンプ吐出口からポンプ吸込口への流体の移動を許容する方向制御弁とを備える。【選択図】図３
2008296415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吐出する流体噴射ヘッドに対して流体を供給する流体供給システムにおいて、
流体を貯留するメインタンクと、
前記メインタンクが貯留する流体をポンプ吸込口から吸い込むとともに、前記ポンプ吸込口から吸い込んだ流体をポンプ吐出口から吐き出す給送ポンプと、
前記ポンプ吐出口から吐き出された流体を貯留するとともに、貯留する流体を前記流体噴射ヘッドに供給するサブタンクと、
前記サブタンクから前記流体噴射ヘッドに至る流体供給経路の間にあって、前記流体噴射ヘッドが繋がる側の流路が、所定圧力よりも小さくなったときのみ前記サブタンクからの供給流路を開き、それ以外のときは供給流路を封止する負圧維持機構と、
前記ポンプ吐出口の圧力が所定圧以下である場合は前記ポンプ吐出口から前記ポンプ吸込口に向う流体の移動を規制する一方で、前記ポンプ吐出口の圧力が所定圧を越えた場合は前記ポンプ吐出口から前記ポンプ吸込口への流体の移動を許容する方向制御弁と
を備えたことを特徴とする流体供給システム。
【請求項２】
前記サブタンクから前記ポンプ吐出口に向う流体の移動を規制する一方、前記ポンプ吐出口から前記サブタンクに向う流体の移動を許容する逆止弁を更に備えた請求項１記載の流体供給システム。
【請求項３】
流体噴射ヘッドにより流体を吐出する流体噴射装置において、
流体を貯留するメインタンクと、
前記メインタンクが貯留する流体をポンプ吸込口から吸い込むとともに、前記ポンプ吸込口から吸い込んだ流体をポンプ吐出口から吐き出す給送ポンプと、
前記ポンプ吐出口から吐き出された流体を貯留するとともに、貯留する流体を前記流体噴射ヘッドに供給するサブタンクと、
前記サブタンクから前記流体噴射ヘッドに至る流体供給経路の間にあって、前記流体噴射ヘッドが繋がる側の流路が、所定圧力よりも小さくなったときのみ前記サブタンクからの供給流路を開き、それ以外のときは供給流路を封止する負圧維持機構と、
前記ポンプ吐出口の圧力が所定圧以下である場合は前記ポンプ吐出口から前記ポンプ吸込口に向う流体の移動を規制する一方で、前記ポンプ吐出口の圧力が所定圧を越えた場合は前記ポンプ吐出口から前記ポンプ吸込口への流体の移動を許容する方向制御弁と
を備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体を吐出する流体噴射ヘッドに対して流体を供給する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の流体噴射ヘッドを用いて流体を吐出する流体噴射装置の代表的なものとして、例えば記録紙などの記録媒体に対してインク滴を吐出・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置が挙げられる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、各種の製造装置にも流体噴射装置が応用されている。例えば、液晶ディスプレー、プラズマディスプレー、有機EL（Electro
Luminescence）ディスプレー、或いはＦＥＤ（面発光ディスプレー）等のディスプレー製造装置においては、色材や電極等の液体状の各種材料を、画素形成領域や電極形成領域等に対して吐出するためのものとして、流体噴射装置が用いられている。
【０００３】
また、特許文献１には、大量の印刷を可能とする、いわゆるオフキャリッジタイプのインクジェット式プリンタが記載されている。かかるオフキャリッジタイプのプリンタは、大量印刷に対応するために大量の流体を貯留するメインタンクと、流体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジの上に配置されたサブタンクとを備える。かかるサブタンクは、流体噴射ヘッドへの流体の供給を迅速且つ安定的に行なうべく、流体噴射ヘッドの手前で流体を一時的に貯留することを目的の一つとして設けられる。そして、流体噴射ヘッドはサブタンクから供給される流体を記録媒体に対して吐出するとともに、サブタンクはメインタンクから供給される流体を流体噴射ヘッドに供給する。詳しくは、特許文献１記載のオフキャリッジタイプのプリンタは、加圧ポンプにより加圧空気をメインタンクに印加することで、メインタンクからサブタンクに向う流体の流れを強制的に発生させて、サブタンクに流体を供給する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１２９７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、更なる大量印刷、或いは高速印刷に対応するにあたっては、サブタンクへの流体供給能力の点で、上述の加圧ポンプによる流体供給システムは必ずしも適切ではない。つまり、加圧ポンプによる流体供給システムにおいて流体供給能力を向上させるにあたっては、メインタンクに印加する加圧空気の圧力を高くすることが考えられる。しかしながら、加圧空気の圧力を高くするためには、加圧ポンプの能力向上が必要となる。また、加圧空気の圧力が高くなると、メインタンク及びその他の部材に求められる耐圧能力が高くなる。その結果、流体供給システムの大型化や高コスト化が招来される可能性がある。そこで、かかる問題に対応すべく、ギヤポンプ等の給送ポンプによりサブタンクへの流体供給を実行する流体供給システムを用いることができる。
【０００６】
特許文献２に記載の流体供給システムは、ギヤポンプによりサブタンクへの流体供給を実行している。つまり、同文献記載の流体供給システムは、流体噴射ヘッド（同文献における記録ヘッド）の手前にサブタンク（同文献における負圧室）を備えている。そして、サブタンクへの流体供給は、ギヤポンプにより実行される。
【０００７】
ところで、サブタンクから流体噴射ヘッドに対する流体の供給を迅速且つ安定的に実行するとの観点から、サブタンクに供給される流体の圧力は安定していることが好適である。そこで、同文献の流体供給システムは、サブタンクに対して安定した圧力でもって流体を供給すべく、次のような構成を備える。つまり、流体供給システムは、ギヤポンプとサブタンクとの間に配置されたバルブと、サブタンク内部の圧力を検出する圧力センサとを備える。そして、流体供給システムは、圧力センサの検出結果を参照しながらバルブ又はギヤポンプを制御することで、サブタンクに供給される流体の圧力を安定化する。しかしながら、このように圧力センサからの出力信号を帰還信号としてバルブ等を制御する、いわゆるクローズ制御系は、部品点数が比較的多くて構成も複雑であるために、流体供給システムの大型化や高コスト化の要因となる。
【０００８】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、流体供給システムの小型化及び低コスト化を実現しつつ、サブタンクに安定した圧力で流体を供給する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる流体供給システムは、流体を吐出する流体噴射ヘッドに対して流体を供給する流体供給システムであって、上記目的を達成するために、流体を貯留するメインタンクと、メインタンクが貯留する流体をポンプ吸込口から吸い込むとともに、ポンプ吸込口から吸い込んだ流体をポンプ吐出口から吐き出す給送ポンプと、ポンプ吐出口から吐き出された流体を貯留するとともに、貯留する流体を流体噴射ヘッドに供給するサブタンクと、サブタンクから流体噴射ヘッドに至る流体供給経路の間にあって、流体噴射ヘッドが繋がる側の流路が所定圧力よりも小さくなったときのみサブタンクからの供給流路を開き、それ以外のときは供給流路を封止する負圧維持機構と、ポンプ吐出口の圧力が所定圧以下である場合はポンプ吐出口からポンプ吸込口に向う流体の移動を規制する一方で、ポンプ吐出口の圧力が所定圧を越えた場合はポンプ吐出口からポンプ吸込口への流体の移動を許容する方向制御弁とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、この発明にかかる流体噴射装置は、流体を吐出する流体噴射装置であって、上記目的を達成するために、流体を貯留するメインタンクと、メインタンクが貯留する流体をポンプ吸込口から吸い込むとともに、ポンプ吸込口から吸い込んだ流体をポンプ吐出口から吐き出す給送ポンプと、ポンプ吐出口から吐き出された流体を貯留するとともに、貯留する流体を流体噴射ヘッドに供給するサブタンクと、サブタンクから流体噴射ヘッドに至る流体供給経路の間にあって、流体噴射ヘッドが繋がる側の流路が、所定圧力よりも小さくなったときのみサブタンクからの供給流路を開き、それ以外のときは供給流路を封止する負圧維持機構と、ポンプ吐出口の圧力が所定圧以下である場合はポンプ吐出口からポンプ吸込口に向う流体の移動を規制する一方で、ポンプ吐出口の圧力が所定圧を越えた場合はポンプ吐出口からポンプ吸込口への流体の移動を許容する方向制御弁とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明によると、メインタンクが貯留する流体は給送ポンプで下流のサブタンクに給送される。そして、サブタンクに貯留された流体は負圧維持機構を経由して流体噴射ヘッドに供給される。負圧維持機構は、流体噴射ヘッドに繋がる流路内が所定の圧力より小さくなったとき以外はサブタンクからの供給流路を封止しているため、給送ポンプによるサブタンクへの流体搬送が進んで、サブタンク内の圧力が上がっても、その圧力が流体噴射ヘッドに影響を及ぼすことはない。一方、給送ポンプによる流体の搬送が継続すると、ポンプ吐出口からサブタンク、さらに負圧維持機構に至る流路内の圧力も上昇し続けるが、所定圧を越えると、方向制御弁によりポンプ吐出口からポンプ吸込口への流体の移動が許容されるため、給送ポンプで流体搬送し続けても、ポンプ吐出口の圧力が所定圧を越えることはない。従って、流路を構成する各部材に必要以上の耐圧強度を持たせる必要も生じない。
【００１２】
このように本発明は、特許文献２記載の流体供給システムのような、いわゆるクローズ制御系を用いること無く、サブタンクに供給される流体の圧力を安定化させている。つまり、特許文献２記載の流体供給システムのように、サブタンクに設けられた圧力センサや、給送ポンプのポンプ吐出口に対して設けられたバルブや、圧力センサからの出力信号を帰還信号としてバルブ等を制御するための制御システム等を用いること無く、本発明は、サブタンクに供給される流体の圧力を安定化させている。よって、本発明は、流体供給システムの小型化及び低コスト化を実現しつつ、サブタンクに安定した圧力で流体を供給することを可能としており、好適である。
【００１３】
また、サブタンクからポンプ吐出口に向う流体の移動を規制する一方、ポンプ吐出口からサブタンクに向う流体の移動を許容する逆止弁を更に備えても良い。つまり、例えば、給送ポンプの動作不良等に起因してポンプ吐出口の圧力が一時的に低下したような場合であっても、サブタンクからポンプ吐出口に向う流体の逆流は、逆止弁により規制される。したがって、かかる逆止弁を備える構成は、ポンプ吐出口の圧力が一時的に低下したような場合であっても、サブタンクに供給される流体の圧力の低下を抑制することが可能であり、好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１実施形態
図１は本発明の流体噴射装置の一実施形態であるインクジェット式プリンタを示す図である。また、図２は本発明によるインク供給機構および供給通路の第１実施形態を示す図である。このインクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１は、筐体２と、この筐体２内に配設されたプラテン３とを備えている。また、プリンタ１では、紙送りモータＭＴの駆動により回転する紙送りローラ（図示省略）によってプラテン３上に記録紙が搬送されるようになっている。また、筐体２内には、プラテン３と平行にガイドロッド４が架設されており、このガイドロッド４に対し、キャリッジ６が摺動可能に支持されている。キャリッジ６は、サブタンク６Ｔと負圧維持機構６０と記録ヘッド５とを装備している。また、キャリッジ６は、パルスモータ７の駆動によって回転する駆動プーリ８と、この駆動プーリ８とは筐体２における反対側に設けられた遊転プーリ９との間に架設されたタイミングベルト１０に接続されている。このため、パルスモータ７を駆動することで、キャリッジ６がガイドロッド４に沿って紙送り方向と直交する主走査方向（図１の左右方向）に往復移動する。
【００１５】
主走査方向の一方側（図１の右手側）には、ホームポジションが設定されている。このホームポジションは非記録領域（非吐出範囲）であり、キャッピング機構１２が配設されている。
このキャッピング機構１２は、記録ヘッド５のノズル形成面に当接し得るトレイ状のキャップ部材１２Ａを有している。そして、キャッピング機構１２では、キャップ部材１２Ａ内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に記録ヘッド５のノズル開口（図示省略）を臨ませた状態でノズル形成面に密着可能に構成されている。また、このキャッピング機構１２には、吸引ポンプを有するポンプユニット（図示省略）が接続されており、このポンプユニットの作動によって封止空部内を負圧化することができる。そして、ノズル形成面への密着状態でポンプユニットを作動し、封止空部（密閉空間）内を負圧化すると、ノズル開口から記録ヘッド５内のインクが吸引されてキャップ部材１２Ａの封止空部内に排出されるようになっている。つまり、このキャッピング機構１２は、記録ヘッド５内（インク流路内）に記録動作時の数倍の流速でインク流を発生させてインクや気泡を強制的に吸引排出するクリーニング動作を行う構成となっている。また、上記ホームポジションに隣接する筐体２の一方側（図１の右手側）には、２種類のインクカートリッジ２０Ａ、２０Ｂを着脱可能に搭載するカートリッジホルダ１３が設けられている。
【００１６】
第１インクカートリッジ２０Ａと第２インクカートリッジ２０Ｂは、例えばプラスチックや金属により作られた箱体である。第１インクカートリッジ２０Ａ中には、廃液吸収材２１とインクパック２２１が収容されている。この廃液吸収材２１は、例えばスポンジ等の吸収性を有する例えば多孔材料であり、キャップ部材１２Ａに排出された廃インクを吸収する機能を有している。インクパック２２１は、弾性を有する材料により作られた袋状の部材であり、その中にブラックインク（Ｂ）を収容している。
【００１７】
一方、第２インクカートリッジ２０Ｂは、インクパック２２２〜２２６を収容している。これらのインクパック２２２〜２２６はインクパック２２１と同様に構成されており、それぞれ対応する色のインクを収容している。すなわち、インクパック２２２はシアンインク（Ｃ）を収容しており、インクパック２２３はマゼンダインク（Ｍ）を収容している。インクパック２２４はイエローインク（Ｙ）を収容しており、インクパック２２５はライトシアンインク（ＬＣ）を収容し、そしてインクパック２２６はライトマゼンダインク（ＬＭ）を収容している。インクパック２２１〜２２６の出口には強制給送ユニットＵ１〜Ｕ６がそれぞれ設けられている。このため、例えば強制給送ユニットＵ２が稼動することで、シアンインクがインクパック２２２から供給経路２３２を介してキャリッジ６のサブタンク６Ｔに供給される。また、その他のインク色も同様にしてサブタンク６Ｔに供給される。なお、各インクパック２２１〜２２６からサブタンク６Ｔへのインク供給を実行する強制給送ユニットＵ１〜Ｕ６の具体的構成については、後述する。
【００１８】
このように本実施形態では、６色のインクパック２２１〜２２６が本発明の「メインタンク」に相当しているが、これらを２つのインクカートリッジ２０Ａ、２０Ｂに分けて配置することは必須ではなく、１つのインクカートリッジにまとめて配置してもよい。また、６つのインクパック２２１〜２２６を設けているが、インクパックの個数やインク色の種類などについても本実施形態に限定されるものではなく、任意である。
【００１９】
このように供給経路２３１〜２３６を介してキャリッジ６にインクが供給される。より詳しくは、例えばブラック用供給経路２３１の他端側（記録ヘッド側）が、サブタンク６Ｔを介して負圧維持機構６０の流路６１側に接続されている。つまり、強制給送ユニットＵ１によりキャリッジ６に給送されたインクは、サブタンク６Ｔに貯留された後に、さらに負圧維持機構６０の流路６１に供給され、弁収容室６７からインク収容室６３を経て記録ヘッド５に供給される。図２ではブラック用供給経路２３１に対応するキャリッジ６の部分断面構造例を示している。その他の供給経路２３２〜２３６もブラック用供給経路２３１と同様にキャリッジ６の断面構造の部分にそれぞれ接続されている。すなわち、供給経路２３２〜２３６は同図紙面の垂直方向奥行きに沿って、それぞれ等間隔をおいて接続されている。これらの供給経路２３１〜２３６は、図２に示すノズル列ＮＬ１〜ＮＬ６にそれぞれ位置的に対応している。
【００２０】
次に、ブラック用供給経路に対応するキャリッジ６の動作について代表して説明する。強制給送ユニットＵ１が稼動すると、インクパック２２１内のインクが供給経路２３１とを通じてキャリッジ６に向けて給送される。そして、キャリッジ６に給送されたインクは、サブタンク６Ｔと供給経路２３１とを通じて、負圧維持機構６０の流路６１内に供給される。この負圧維持機構６０の上面には凹部が形成されていて、その凹部はフィルム部材６２により塞ぐことでインク収容室６３を形成している。インク収容室６３内であって、フィルム部材６２の下側には、作動レバー６４が設けられている。作動レバー６４は、作動レバー６４の基端がインク収容室６３の上部開口壁に固着された片持ち式のレバーであって、その基端部を支点としてＺ方向に撓むようになっている。負圧維持機構６０には、インク収容室６３の下側であって図２中の右手側に記録ヘッド５につながる導出孔６５が形成されている。
【００２１】
さらに負圧維持機構６０には、同図に示すように、弁収容室６７が形成され、上面が連通孔６８を介してインク収容室６３と連通している。弁収容室６７には、その連通孔６８の開口部を囲む環状のシール材６９が設けられている。また、弁収容室６７には弁体７０が配置され、バネ部材７１にてシール材６９が連通孔６８を閉鎖する。これにより、弁収容室６７とインク収容室６３との連通が遮断されている。
【００２２】
一方、封止弁６６の弁体７０には、連通孔６８を貫通しインク収容室６３内に突出したバルブ軸７２が突出して形成されている。このため、インク収容室６３内のインクが消費されてフィルム部材６２が内側に撓むと、作動レバー６４がフィルム部材６２に押されてＺ方向の下方に変位する。バルブ軸７２は作動レバー６４に押下されることで、弁体７０をバネ部材７１の弾性力に抗して下方に押下し、シール材６９が離れて、弁収容室６７とインク収容室６３が連通する。
【００２３】
このキャリッジ６には、弁収容室６７に連通する流路６１が形成されている。流路６１は供給経路２３１に連結され、インクを弁収容室６７に供給する。そして、インク吐出によりインク収容室６３内のインクの量が減ると、フィルム部材６２がたわみ、作動レバー６４を下方にたわませ、バルブ軸７２が押下され、封止弁６６が開いて供給経路側からインク収容室６３側にインクを供給する。そして、インク収容室６３内にインクが流入すると、フィルム部材６２のたわみが少なくなり、作動レバー６４が上方に移動し、バルブ軸７２も上方に移動し、封止弁６６はインクの供給を遮断する。
【００２４】
図３は、図２で示した第１実施形態における強制給送ユニットＵ１〜Ｕ６の具体的構成を示す図である。第１実施形態では、流体供給システムＳＳは、強制給送ユニットとサブタンク、および負圧維持機構６０とを備える。なお、色毎に設けられた強制給送ユニットＵ１〜Ｕ６は互いに同一の構成を有する。よって、ここではブラックに対応する強制給送ユニットＵ１について代表して説明する。第１実施形態では、給送ポンプ４００は、ギヤポンプであり、インクパックが貯留するインクをポンプ吸込口４０１から吸い込むとともに、ポンプ吸込口４０１から吸い込んだインクをポンプ吐出口４０２から吐き出す。また、給送ポンプ４００のポンプ吸込口４０１とポンプ吐出口４０２との間には、リリーフ弁４２０が挿入されている。具体的には、リリーフ弁４２０は入力ポート４２１と出力ポート４２２とを有し、入力ポート４２１がポンプ吐出口４０２に供給経路Ｒ１１を介して接続されるとともに、出力ポート４２２がポンプ吸込口４０１に供給経路Ｒ１２を介して接続される。したがって、給送ポンプ４００のポンプ吐出口４０２から吐き出されたインクは、供給経路Ｒ１１を通って、リリーフ弁４２０の入力ポート４２１に向けて流れることができる。また、リリーフ弁４２０の出力ポート４２２から出力されたインクは、供給経路Ｒ１２を通って、給送ポンプ４００のポンプ吸込口４０１に向けて流れることができる。さらに、供給経路Ｒ１２には、インクパックから伸びる供給経路２３１が接続されている。したがって、インクパックから供給されるインクは、供給経路２３１を通って供給経路Ｒ１２に流れ込むことができる。
【００２５】
リリーフ弁４２０は、入力ポート４２１にかかる圧力が所定圧以下の場合は、入力ポート４２１から出力ポート４２２へ向うインクの移動を規制する一方、入力ポート４２１にかかる圧力が所定圧を超えた場合は、入力ポート４２１から出力ポート４２２へ向うインクの移動を許容する。その結果、ポンプ吐出口４０２の圧力が所定圧を超えた場合は、リリーフ弁４２０を介して、ポンプ吐出口４０２からポンプ吸込口４０１へとインクが移動する。また、ポンプ吐出口４０２の圧力が所定圧以下である場合は、ポンプ吐出口４０２からポンプ吸込口４０１へのインクの移動は、リリーフ弁４２０により禁止される。
【００２６】
さらに、供給経路Ｒ１１には、供給経路Ｒ１３を介して逆止弁４１０の一方端部が接続されている。そして、逆止弁４１０の他方端部には、供給経路２３１を介してサブタンク６Ｔが接続されている。つまり、逆止弁４１０により、サブタンク６Ｔからポンプ吐出口４０２に向うインクの移動は規制される一方、ポンプ吐出口４０２からサブタンク６Ｔに向うインクの移動は許容される。換言すれば、インクは、サブタンク６Ｔからポンプ吐出口４０２に向けては移動不能である一方、ポンプ吐出口４０２からサブタンク６Ｔに向けては移動可能である。
【００２７】
上述の通り第１実施形態では、ポンプ吸込口４０１から吸い込んだインクをポンプ吐出口４０２から吐き出す給送ポンプ４００が設けられている。そして、インクパックからサブタンク６Ｔへのインク供給は、かかる給送ポンプ４００により実行される。
【００２８】
さらに第１実施形態の流体供給システムＳＳは、ポンプ吐出口４０２の圧力が所定圧以下である場合はポンプ吐出口４０２からポンプ吸込口４０１に向うインクの移動を規制する一方で、ポンプ吐出口４０２の圧力が所定圧を越えた場合はポンプ吐出口４０２からポンプ吸込口４０１へのインクの移動を許容するリリーフ弁４２０を備える。したがって、ポンプ吐出口４０２の圧力が所定圧以下である場合、ポンプ吐出口４０２からポンプ吸込口４０１へのインクの移動が規制された状態のまま、給送ポンプ４００によりインクはポンプ吸込口４０１からポンプ吐出口４０２へと給送される。その結果、ポンプ吐出口４０２の圧力は、給送ポンプ４００によるインクの給送に伴って上昇する。そして、ポンプ吐出口４０２の圧力が所定圧より大きくなると、リリーフ弁４２０を介してポンプ吐出口４０２からポンプ吸込口４０１へのインクの移動が可能となる。その結果、ポンプ吐出口４０２の圧力の一定圧以上の上昇が抑制されて、ポンプ吐出口４０２の圧力は安定的に保たれる。よって、給送ポンプ４００からサブタンク６Ｔに供給されるインクの圧力が安定することとなる。
【００２９】
このように第１実施形態の流体供給システムＳＳは、特許文献２記載の流体供給システムのような、いわゆるクローズ制御系を用いること無く、サブタンク６Ｔに供給されるインクの圧力を安定化させている。つまり、特許文献２記載の流体供給システムのように、サブタンクに設けられた圧力センサや、給送ポンプのポンプ吐出口に対して設けられたバルブや、圧力センサからの出力信号を帰還信号としてバルブ等を制御するための制御システム等を用いること無く、第１実施形態の流体供給システムＳＳは、サブタンク６Ｔに供給されるインクの圧力を安定化させている。よって、第１実施形態の流体供給システムＳＳは、流体供給システムＳＳの小型化及び低コスト化を実現しつつ、サブタンク６Ｔに安定した圧力で流体を供給することを可能としており、好適である。
【００３０】
第２実施形態
図５は、本発明によるインク供給機構および供給通路の第２実施形態を示す図である。第２実施形態では、流体供給システムＳＳは、強制給送ユニットと、サブタンク機構を一体に成型した負圧維持機構１６０とを備える。なお、色毎に設けられた強制給送ユニットＵ１〜Ｕ６は互いに同一の構成を有する。よって、ここではブラックに対応する強制給送ユニットについて代表して説明する。
【００３１】
強制給送ユニットＵ１が稼動すると、インクパック２２１内のインクが供給経路２３１を通じてキャリッジ１０６に向けて給送される。そして、キャリッジ６に給送されたインクは、負圧維持機構１６０の流路１７６を通じてサブタンク室１７３に供給される。サブタンク室１７３内には、ピストン部材１７４とバネ部材１７５が設けられているため、流路１７６を経て供給されるインクの量に応じてサブタンク室１７３の容積を変化させることができると共に、サブタンク室１７３の内部を一定の圧力に維持することができる。
【００３２】
この負圧維持機構１６０の上面には凹部が形成されていて、その凹部はフィルム部材１６２により塞ぐことでインク収容室１６３を形成している。フィルム部材１６２のインク収容室１６３側の面には、作動レバー１７２を押圧する板部材１６４が貼付され、バネ部材１７７によりインク収容室１６３の内容積を広げようとする方向に付勢されている。作動レバー１７２は、一端が板部材１６４に押圧される形状を有し他端がシール部１７９を封止する封止部１７０を有した回動式のレバーであって、支点１７８を中心として時計方向に回転できるようになっている。負圧維持機構１６０には、インク収容室１６３の下側であって図５中の右手側に記録ヘッド１０５につながる導出孔１６５が形成されている。
【００３３】
弁収容室１６７は、一方が連通孔１８０を介してインク収容室１６３と連通し、他方がシール部１７９を経てサブタンク室１７３に繋がっている。シール部１７９は作動レバー１７２の一端に設けた封止部１７０に対向し、バネ部材１７１の押圧力により封止され、サブタンク室１７３との連通が遮断されている。
【００３４】
インク収容室１６３内のインクが消費されてフィルム部材１６２が内側に撓むと、板部材１６４が作動レバー１７２を押し下げる。作動レバー１７２は時計方向に回動するため、シール部１７９と封止部１７０が離間し、サブタンク室１７３とインク収容室１６３が、弁収容室１６７を介して連通する。
【００３５】
このキャリッジ１０６には、サブタンク室１７３に連通する流路１７６が形成されている。流路１７６は供給経路２３１に連結され、インクをサブタンク室１７３を経てインク収容室１６３に供給する。そして、インク吐出によりインク収容室１６３内のインクの量が減ると、フィルム部材１６２がたわみ、作動レバー１７２を時計方向に回動し、封止部１７０が離間することにより、シール部１７９が開いて供給経路側からインク収容室１６３側にインクを供給する。そして、インク収容室１６３内にインクが流入すると、フィルム部材１６２のたわみが少なくなり、作動レバー１７２が反時計方向に回動上方し、シール部１７９でインクの供給を遮断する。
【００３６】
図４は、図３で説明した強制給送ユニットにおける逆止弁の具体的な構成を示す。本例では、給送ポンプ５００は、ギヤポンプであり、インクパックが貯留するインクをポンプ吸込口５０１から吸い込むとともに、ポンプ吸込口５０１から吸い込んだインクをポンプ吐出口５０２から吐き出す。また、給送ポンプ５００のポンプ吸込口５０１とポンプ吐出口５０２との間には、リリーフ弁５２０が挿入されている。具体的には、リリーフ弁５２０は、入力ポート５２１と出力ポート５２２とを有し、入力ポート５２１がポンプ吐出口５０２に供給経路Ｒ２１を介して接続されるとともに、出力ポート５２２がポンプ吸込口５０１に供給経路Ｒ２２を介して接続される。したがって、給送ポンプ５００のポンプ吐出口５０２から吐き出されたインクは、供給経路Ｒ２１を通って、リリーフ弁５２０の入力ポート５２１に向けて流れることができる。また、リリーフ弁５２０の出力ポート４２２から出力されたインクは、供給経路Ｒ２２を通って、給送ポンプ５００のポンプ吸込口５０１に向けて流れることができる。さらに、供給経路Ｒ２２には、インクパックから伸びる供給経路２３１が接続されている。したがって、インクパックから供給されるインクは、供給経路２３１を通って供給経路Ｒ２２に流れ込むことができる。
【００３７】
各ポート５２１，５２２はそれぞれ所定の大きさで開口している。リリーフ弁５２０の内部であって入力ポート５２１の開口部の周囲には、シール部材５２３が設けられている。そして、リリーフ弁５２０の内部において、シール部材５２３に対して弁体５２４が対向配置されている。また、弁体５２４には弾性部材５２５が接続されており、かかる弾性部材５２５は、弁体５２４をシール部材５２３へ向けて付勢している。
【００３８】
したがって、リリーフ弁５２０の外部から弁体５２４にかかる圧力が所定圧以下である場合、弁体５２４は弾性部材５２５によりシール部材５２３に圧接される。つまり、リリーフ弁５２０は、リリーフ弁５２０の外部から入力ポート５２１にかかる圧力が所定圧以下の場合は、入力ポート５２１から出力ポート５２２へ向うインクの移動を規制する一方、リリーフ弁５２０の外部から入力ポート５２１にかかる圧力が所定圧を超えた場合は、入力ポート５２１から出力ポート５２２へ向うインクの移動を許容する。
【００３９】
その結果、ポンプ吐出口５０２の圧力が所定圧を超えた場合は、リリーフ弁５２０を介して、ポンプ吐出口５０２からポンプ吸込口５０１へとインクが移動する。また、ポンプ吐出口５０２の圧力が所定圧以下である場合は、ポンプ吐出口５０２からポンプ吸込口５０１への流体の移動は、リリーフ弁５２０により禁止される。
【００４０】
さらに、ポンプ吐出口５０２とサブタンク６Ｔとの間には、リリーフ弁５１０が挿入されている。リリーフ弁５１０は入力ポート５１１と出力ポート５１２とを有し、供給経路Ｒ２１が、供給経路Ｒ２３を介してリリーフ弁５１０の入力ポート５１１に接続されている。また、リリーフ弁５１０の出力ポートは、供給経路２３１を介してサブタンク６Ｔに接続されている。
【００４１】
各ポート５１１，５１２はそれぞれ所定の大きさで開口している。リリーフ弁５１０の内部であって入力ポート５１１の開口部の周囲には、シール部材５１３が設けられている。そして、リリーフ弁５１０の内部において、シール部材５１３に対して弁体５１４が対向配置されている。また、弁体５１４には弾性部材５１５が接続されており、かかる弾性部材５１５は、弁体５１４をシール部材５１３へ向けて付勢している。
【００４２】
したがって、リリーフ弁５１０の外部から弁体５１４にかかる圧力が所定圧以下である場合、弁体５１４は、弾性部材５１５によりシール部材５１３に圧接される。つまり、リリーフ弁５１０は、リリーフ弁５１０の外部から入力ポート５１１にかかる圧力が所定圧以下の場合は、入力ポート５１１から出力ポート５１２へ向うインクの移動を規制する一方、リリーフ弁５１０の外部から入力ポート５１１にかかる圧力が所定圧を超えた場合は、入力ポート５１１から出力ポート５１２へ向うインクの移動を許容する。
【００４３】
その結果、リリーフ弁５１０により、サブタンク６Ｔからポンプ吐出口５０２に向うインクの移動は規制される一方、ポンプ吐出口５０２からサブタンク６Ｔに向うインクの移動は許容される。換言すれば、インクは、サブタンク６Ｔからポンプ吐出口５０２に向けては移動不能である一方、ポンプ吐出口５０２からサブタンク６Ｔに向けては移動可能である。
【００４４】
以上、具体的な実施例により本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、図３、図４で示した流体供給システムは、逆止弁４１０、調整弁５１０を備える。しかしながら、かかる逆止弁を備えることは、本発明に必須の要件では無い。但し、逆止弁を備えることは、次の点で好適である。
【００４５】
つまり、逆止弁は、サブタンク６Ｔからポンプ吐出口４０２，５０２に向うインクの移動を規制する一方、ポンプ吐出口４０２，５０２からサブタンク６Ｔに向うインクの移動を許容する。したがって、例えば、給送ポンプ４００，５００の動作不良等に起因してポンプ吐出口４０２，５０２の圧力が一時的に低下したような場合であっても、サブタンク６Ｔからポンプ吐出口４０２，５０２に向うインクの逆流は、逆止弁により規制される。したがって、かかる逆止弁を備える構成は、ポンプ吐出口４０２，５０２の圧力が一時的に低下したような場合であっても、サブタンク６Ｔに供給されるインクの圧力の低下を抑制することが可能であり、好適である。
【００４６】
また、本発明の給送ポンプとして使用可能である給送ポンプは、図３、図４に記載のギヤポンプに限られず、例えば、ネジポンプ等であってもよい。なお、ギヤポンプは、構造が比較的簡単であるにも拘らず給送圧力が高いため、インクのような粘性の高い流体の給送に適している。
【００４７】
また、供給経路２３１〜２３６、供給経路Ｒ１１〜Ｒ１３および供給経路Ｒ２１〜Ｒ２３は、例えば中空のチューブ等で構成されても良い。
【００４８】
さらに、本発明の適用対象は、上記プリンタ１に限らず、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置、マイクロピペット等の流体噴射装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の流体噴射装置の一実施形態であるプリンタを示す図。
【図２】本発明によるインクの供給機構および供給通路の第１実施例を示す図。
【図３】第１実施形態における流体供給システムの構成を示す図。
【図４】第１実施形態における流体供給システムの具体例を示す図。
【図５】本発明によるインク供給機構および供給通路の第２実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１…プリンタ（流体噴射装置）、  ２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６…インクパック（メインタンク）、  ４００，５００…給送ポンプ、  ６Ｔ…サブタンク、  ４２０…リリーフ弁、  ４１０…逆止弁、  ５２０…逆止弁、  ５１０…リリーフ弁、  ＳＳ…流体供給システム
【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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