(57)【要約】【課題】液体噴射装置を複雑化させることなく、液体容器内の液体を撹拌することが可能とする。【解決手段】液体容器から吸い出した液体を噴射ノズルへ送り込む送液ポンプとともに、液体容器から吸い出した液体を液体容器に排出する循環ポンプを設けておく。そして、送液ポンプを動作させるための圧力を発生する減圧ポンプを循環ポンプの駆動源としても用いることとする。こうすれば、循環ポンプ用の駆動機構を別途、設ける必要が無い。従って、循環ポンプを用いて液体容器内を撹拌可能としながら、液体噴射装置の構造を簡素なものとすることが可能である。【選択図】図５
2012040712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
前記噴射ノズルに供給する液体を収容した液体容器と、
前記液体容器から吸い出した前記液体を該噴射ノズルへ送り込む送液ポンプと、
前記送液ポンプを動作させるための圧力を発生する減圧ポンプと、
前記液体容器内に両端が開口した循環通路と、
前記循環通路上に設けられて、前記液体容器から吸い出した前記液体を該液体容器に排
出するとともに、前記減圧ポンプが発生した圧力によって動作する循環ポンプと
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記循環通路は、前記両端が前記液体容器内の異なる高さに開口した通路であり、
前記循環ポンプは、前記循環通路の前記両端のうち、低い方に開口した側から前記液体
を吸い出して、高い方に開口した側から前記液体容器に排出するポンプであり、
前記送液ポンプは、前記循環通路の両端が、前記液体容器に開口する位置の間の高さか
ら前記液体を吸い出して前記噴射ノズルへ送り込むポンプである液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置であって、
前記減圧ポンプは、該減圧ポンプで発生させた負圧によって前記送液ポンプまたは前記
循環ポンプの何れか一方を動作させ、他方は、該減圧ポンプで負圧を発生させた時に該減
圧ポンプから排出される空気の圧力によって動作させるポンプである液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ヘッドから液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるインクジェットプリンターでは、微細な噴射ノズルから、正確な分量のインク
を正確な位置に噴射することによって、高画質の画像を印刷することが可能である。また
、この技術を利用して、インクの代わりに各種の液体を基板に向けて噴射すれば、電極や
、センサ、バイオチップなどを製造することも可能である。
【０００３】
噴射ノズルから噴射される液体は、液体を収容した液体容器（例えばインクカートリッ
ジ）から供給される。また、液体容器に収容される液体には、顔料など、溶媒よりも比重
が大きな成分（沈降性の成分）を含む液体が用いられることがあり、この液体（沈降性の
液体）では、時間の経過とともに液体中の溶質が重力方向に沈降する。この状態で噴射ノ
ズルに液体を供給すると、噴射される液体の濃度にバラつきが生じたり、高濃度となるこ
とで増粘した液体が通路に詰まるなどの弊害が生じ得る。そこで、液体容器の内部に撹拌
体を設けておき、撹拌体を駆動して液体容器内の液体を撹拌することで、沈降による上述
した弊害が生ずることを抑制する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の技術では、撹拌体を駆動するための駆動機構が別途、必要とな
るため、液体噴射装置が複雑となってしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、
液体噴射装置を複雑化させることなく、液体容器内の液体を撹拌することが可能な技術の
提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体供給装置は次の構成を
採用した。すなわち、
噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
前記噴射ノズルに供給する液体を収容した液体容器と、
前記液体容器から吸い出した前記液体を該噴射ノズルへ送り込む送液ポンプと、
前記送液ポンプを動作させるための圧力を発生する減圧ポンプと、
前記液体容器内に両端が開口した循環通路と、
前記循環通路上に設けられて、前記液体容器から吸い出した前記液体を該液体容器に排
出するとともに、前記減圧ポンプが発生した圧力によって動作する循環ポンプと
を備えることを要旨とする。
【０００８】
このような本発明の液体噴射装置においては、送液ポンプを動作させることによって、
液体容器内の液体が噴射ノズルに供給される。また、循環ポンプを動作させると、液体容
器から循環通路に吸い出した液体が、循環通路から液体容器に排出されることによって、
液体容器内の液体が撹拌される。そして、この循環ポンプは、送液ポンプを動作させるた
めに設けられた減圧ポンプで動作されるようになっている。尚、送液ポンプおよび循環ポ
ンプとしては、例えば、ダイヤフラムポンプを好適に用いることができる。
【０００９】
こうすれば、送液ポンプを動作させるための減圧ポンプを用いて循環ポンプも動作させ
ることができる。このため、循環ポンプを用いて液体容器内を撹拌可能としながら、液体
噴射装置の構造を簡素なものとすることが可能となる。また、送液ポンプと循環ポンプと
が同じ減圧ポンプによって動作するので、送液ポンプを動作させると（すなわち噴射ノズ
ルに液体を供給すると）、循環ポンプも動作する（液体容器内の液体が撹拌される）こと
となる。その結果、特別な制御を行わなくても、液体容器内を撹拌しながら液体を噴射す
ることができるので、液体容器内で沈降性の成分が沈降することによる弊害を効果的に抑
制することが可能となる。
【００１０】
また、上述した本発明の液体噴射装置においては、次のようにしても良い。先ず、循環
通路の両端を液体容器内の異なる高さに開口させる。そして、低い方に開口した側から循
環ポンプを用いて液体容器内の液体を吸い出し、高い方に開口した側から液体容器内に排
出する。更に、循環通路の両端が液体容器に開口する位置の中間の高さ（低い方の開口よ
りは高く、高い方の開口よりは低い位置）から、送液ポンプを用いて液体を吸い出して、
噴射ノズルへ送液するようにしてもよい。
【００１１】
こうすれば以下の理由から、液体容器内の液体を効率よく撹拌しながら、液体容器内の
液体を無駄なく使い切ることができる。先ず、液体容器の低い位置から吸い上げた液体を
液体容器の高い位置から排出するので、例えば、液体容器の底面付近に沈降性の成分が溜
まった状態でも、沈降性の成分を吸い出して上方から排出することで効率よく撹拌するこ
とが可能となる。また、送液ポンプが噴射ヘッドに送液するための液体を吸い出す位置（
送液ポンプの吸い出し位置）は、循環ポンプが液体を循環させるために液体容器内の液体
を吸い出す位置（循環ポンプの吸い出し位置）よりも、上方に設けられている。一般に、
液体容器内の液体を無駄なく液体を吸い出す観点からすると、できるだけ液体容器の下方
から液体を吸い出した方が望ましい。従って、送液ポンプの吸い出し位置が循環ポンプの
吸い出し位置よりも上方にあることは、無駄なく液体を吸い出す観点からすると望ましい
ことではない。しかし、循環ポンプが吸い出した液体は、より上方から液体容器内に排出
された後、送液ポンプが液体を吸い出す位置まで液体容器内を流れ落ちてくる。すなわち
、送液ポンプが液体容器内の液体を吸い出す位置（送液ポンプの吸い出し位置）よりも低
い位置の液体を、循環ポンプを用いて吸い上げて、送液ポンプの吸い出し位置まで運ぶこ
とができる。このため、液体容器内の液体の残量が少なくなっても、液体容器内の液体を
無駄なく吸い出すことが可能である。
【００１２】
また、上述した本発明の液体噴射装置においては、送液ポンプまたは循環ポンプの何れ
か一方は、減圧ポンプで発生させた負圧によって動作させることとし、他方は、減圧ポン
プで負圧を発生させることに伴って、減圧ポンプから排出される空気の圧力によって動作
させることとしてもよい。
【００１３】
減圧ポンプは空気を吸い出すことによって負圧を発生させるので、負圧を発生させると
減圧ポンプは必ず空気を排出する。また、動作させる送液ポンプや循環ポンプの数が大き
くなるほど、減圧ポンプが排出する空気の量も多くなる。そこで、送液ポンプおよび循環
ポンプの全てを負圧で動作させるのではなく、それらの半数（あるいは一部）については
、減圧ポンプから排出された空気の圧力によって動作させることとすれば、減圧ポンプが
負圧を用いて駆動するポンプ（送液ポンプおよび循環ポンプ）の数が少なくなる。その結
果、減圧ポンプの容量を小さくすることが可能となり、液体噴射装置を小型化することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】インクジェットプリンターの構成を例示した説明図である。
【図２】本実施例のインクカートリッジの構成を示した分解斜視図である。
【図３】カートリッジホルダーにインクカートリッジを装着する様子を示した説明図である。
【図４】カートリッジホルダー内のインクの撹拌機構を示した説明図である。
【図５】本実施例の循環ポンプおよび送液ポンプの駆動機構を示した説明図である。
【図６】インクを撹拌する動作が、噴射していないインクのインクカートリッジでも行われる様子を示した説明図である。
【図７】インクカートリッジ内のインクを無駄なく吸い出すことが可能な理由を示した説明図である。
【図８】第２変形例の循環ポンプと送液ポンプの駆動機構を示した説明図である。
【図９】第２変形例の送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０の駆動機構を用いることで得られる有利な効果を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．本実施例の循環ポンプと送液ポンプの駆動機構：
Ｃ.変形例：
Ｃ−１．第１変形例：
Ｃ−２．第２変形例：
【００１６】
Ａ．装置構成  ：
図１は、いわゆるインクジェットプリンターを例に用いて本実施例の液体噴射装置の大
まかな構成を示した説明図である。図示したインクジェットプリンター１０は、略箱形の
外観形状をしており、前面のほぼ中央には前面カバー１１が設けられ、その左隣には複数
の操作ボタン１５が設けられている。前面カバー１１は下端側で軸支されており、上端側
を手前に倒すと、印刷用紙が排出される細長い排紙口１２が現れる。また、インクジェッ
トプリンター１０の背面側には、図示しない給紙トレイが設けられており、給紙トレイに
印刷用紙をセットして操作ボタン１５を操作すると、給紙トレイから印刷用紙が吸い込ま
れて、内部で表面に画像等が印刷された後、排紙口１２から印刷用紙が排出されるように
なっている。
【００１７】
また、インクジェットプリンター１０の上面側には上面カバー１４が設けられている。
上面カバー１４は、奥側で軸支されており、手前側を持ち上げて上面カバー１４を開くと
、インクジェットプリンター１０の内部の状態を確認したり、あるいはインクジェットプ
リンター１０の修理などを行ったりすることが可能となっている。
【００１８】
また、インクジェットプリンター１０の内部には、主走査方向に往復動しながら印刷用
紙上にインクドットを形成する噴射ヘッド２０や、噴射ヘッド２０を往復動させる駆動機
構３０などが搭載されている。噴射ヘッド２０の底面側（印刷用紙に向いた側）には、複
数の噴射ノズルが設けられており、噴射ノズルから印刷用紙に向かってインクを噴射する
。
【００１９】
また、噴射ノズルから噴射するインクは、インクカートリッジ４０と呼ばれる専用容器
に収容されている。インクカートリッジ４０は、噴射ヘッド２０とは別の位置に設けられ
たカートリッジホルダー４２に装填され、インクカートリッジ４０内のインクは、インク
チューブ２４を介して噴射ヘッド２０に供給される。本実施例のインクジェットプリンタ
ー１０では、前面カバー１１の右隣に、下端側で軸支されたカートリッジ交換用カバー１
３が設けられており、カートリッジ交換用カバー１３の上端側を手前に倒すことによって
、インクカートリッジ４０を着脱可能となっている。
【００２０】
尚、図示したインクジェットプリンター１０では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色
、黒色の４種類のインクを用いてカラー画像を印刷することが可能であり、このことと対
応して、噴射ヘッド２０には、インクの種類毎に噴射ノズルが設けられている。そして、
それぞれの噴射ノズルには、対応するインクカートリッジ４０内のインクが、インクの種
類毎に設けられたインクチューブ２４を介して供給されるようになっている。
【００２１】
噴射ヘッド２０を往復動させる駆動機構３０は、内側に複数の歯形が形成されたタイミ
ングベルト３２と、タイミングベルト３２を駆動するための駆動モーター３４などから構
成されている。タイミングベルト３２の一部は噴射ヘッド２０に固定されており、タイミ
ングベルト３２を駆動すると、主走査方向に延設された図示しないガイドレールによって
ガイドしながら、噴射ヘッド２０を主走査方向に往復動させることが可能となる。
【００２２】
また、噴射ヘッド２０を主走査方向に移動させた印刷領域外の位置には、ホームポジシ
ョンと呼ばれる領域が設けられており、ホームポジションにはメンテナンス機構が搭載さ
れている。メンテナンス機構は、噴射ヘッド２０の底面側（印刷用紙に向いた側）で噴射
ノズルが形成されている面（ノズル面）に押し付けられて、噴射ノズルを取り囲むように
閉空間を形成するキャップ５０や、噴射ヘッド２０のノズル面に押し付けるためにキャッ
プ５０を昇降させる昇降機構（図示せず）や、キャップ５０が噴射ヘッド２０のノズル面
に押し付けられることで形成される閉空間に負圧を導入する吸引ポンプ（図示せず）など
から構成されている。
【００２３】
更に、インクジェットプリンター１０の内部には、印刷用紙を紙送りするための図示し
ない紙送機構や、インクジェットプリンター１０の全体の動作を制御する制御部６０など
も搭載されている。噴射ヘッド２０を往復動させる動作や、印刷用紙を紙送りする動作や
、噴射ノズルからインクを噴射する動作や、正常に印刷可能なようにメンテナンスを実行
する動作などは、全て制御部６０によって制御されている。
【００２４】
図２は、本実施例のインクカートリッジ４０の構成を示した分解斜視図である。インク
カートリッジ４０は、インクを収容するインクパック７０と、インクパック７０を収納す
るカートリッジケース７２などから構成されている。インクパック７０には、紙面手前側
のインクパック７０の縁部に、噴射ヘッド２０に向けてインクを供給するためのインク供
給口７４ａが設けられている。また、本実施例のインクパック７０には、インク供給口７
４ａの少し下にインク吸引口７４ｃが設けられており、ここから吸引されたインクが、イ
ンク供給口７４ａの少し上の位置に設けられたインク排出口７４ｂからインクパック７０
内に還流されるようになっている。インクを還流させるための機構や、インクを還流させ
る理由については後述する。
【００２５】
インクパック７０を収納するカートリッジケース７２は、本体ケース７６および蓋部７
８から構成されている。箱形状に形成された本体ケース７６は、内部にインクパック７０
を収納可能となっている。一方、板状の蓋部７８は、本体ケース７６の開口部を封じる（
蓋をする）部材である。本体ケース７６と蓋部７８とは、蓋部７８に設けられた鉤部８４
が、本体ケース７６に設けられた凹部８６に係合することで接合される。
【００２６】
また、本体ケース７６には、収納されたインクパック７０のインク供給口７４ａやイン
ク排出口７４ｂ、インク吸引口７４ｃを本体ケース７６の外側に出すための切欠部８０が
設けられており、蓋部７８には、切欠部８０に嵌め込まれたインク供給口７４ａなどを押
える押部８２が設けられている。従って、本体ケース７６にインクパック７０を収納した
状態で、蓋部７８で本体ケース７６の開口部を封じると、本体ケース７６の切欠部８０ａ
と押部８２ａとの間に挟まれてインク供給口７４ａが固定され、切欠部８０ｂと押部８２
ｂとの間に挟まれてインク排出口７４ｂが固定され、切欠部８０ｃと押部８２ｃとの間に
挟まれてインク吸引口７４ｃが固定されるようになっている。
【００２７】
図３は、インクカートリッジ４０をカートリッジホルダー４２に装填する様子を示した
説明図である。カートリッジホルダー４２には、手前側から奥側に向けてインクカートリ
ッジ４０を挿入する挿入孔４４が、インクカートリッジ４０毎に設けられている。この挿
入孔４４の奥側の面には、インクカートリッジ４０と、後述するカートリッジホルダー４
２の内部の機構とを接続するための３つの針（インク供給針４６ａ、インク排出針４６ｂ
、インク吸引針４６ｃ）が設けられており、インクカートリッジ４０を挿入孔４４の奥ま
で押し込むと、インクカートリッジ４０側のインク供給口７４ａにはインク供給針４６ａ
が挿入され、インク排出口７４ｂにはインク排出針４６ｂが挿入され、インク吸引口７４
ｃにはインク吸引針４６ｃが挿入される。また、本実施例のカートリッジホルダー４２内
には、次のようなインクの撹拌機構が設けられている
【００２８】
図４は、カートリッジホルダー４２内に設けられたインクの撹拌機構を示した説明図で
ある。図４には、インクカートリッジ４０をカートリッジホルダー４２に装填した状態で
の、インクカートリッジ４０およびカートリッジホルダー４２の内部の様子が示されてい
る。尚、前述したように、本実施例のインクジェットプリンター１０は、シアン色、マゼ
ンタ色、イエロー色、黒色の４色分のインクカートリッジ４０を搭載しており、これに伴
って、カートリッジホルダー４２の内部にはインクカートリッジ４０ごとにインクを撹拌
するための機構が搭載されているが、図が複雑となることを避けるため、図４では、ある
インクカートリッジ内のインクを撹拌するための機構が代表して示されている。
【００２９】
図示されているように、カートリッジホルダー４２にインクカートリッジ４０が装填さ
れた状態では、インクカートリッジ４０の中段に設けられたインク供給口７４ａが、カー
トリッジホルダー４２内の供給通路１１２を介してカートリッジホルダー４２の背面のイ
ンクチューブ２４に接続される。また、供給通路１１２上には送液ポンプ１１０が設けら
れており、送液ポンプ１１０を駆動することで、インクカートリッジ４０内からインクが
吸い出され、吸い出されたインクがインクチューブ２４を通って噴射ヘッド２０へ供給さ
れるようになっている。
【００３０】
また、カートリッジホルダー４２の上段に設けられたインク排出針４６ｂと、下段に設
けられたインク吸引針４６ｃとは、カートリッジホルダー４２内の循環通路９２を介して
互いに接続されており、循環通路９２上には循環ポンプ９０が設けられている。この循環
ポンプ９０を駆動すると、インクカートリッジ４０のインク吸引口７４ｃからインクが吸
い出され、吸い出されたインクが循環通路９２を介してインク排出口７４ｂへと排出され
るようになっている。このため、インクカートリッジ４０の内部には、図中に白い矢印で
示したように、インク吸引口７４ｃに流れ込むインクの流れと、インク排出口７４ｂから
噴き出すインクの流れとが発生し、これらの流れによってインクカートリッジ４０内のイ
ンクが撹拌される。また、上述した本実施例の送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０とは、
共にダイヤフラムポンプとなっており、これらのダイヤフラムポンプは、以下のような機
構によって駆動される。
【００３１】
Ｂ．本実施例の循環ポンプおよび送液ポンプの駆動機構  ：
図５は本実施例の循環ポンプ９０と送液ポンプ１１０とを駆動する機構を示した説明図
である。本実施例の送液ポンプ１１０は、内部がダイヤフラム１２６によってインク室１
２０と空気室１２２とに隔てられており、空気室１２２には、ダイヤフラム１２６を所定
の形状に保持しておくための保持バネ１２４が設けられている。また、送液ポンプ１１０
のインク室１２０とインクカートリッジ４０のインク供給口７４ａとを接続する供給通路
１１２上には、上逆止弁１１６ａが設けられており、インク室１２０とインクチューブ２
４とを接続する供給通路１１２上には、下逆止弁１１６ｂが設けられている。
【００３２】
また、循環ポンプ９０も、上述した送液ポンプ１１０と同様に、ダイヤフラム１０６に
よってインク室１００と空気室１０２とに隔てられ、空気室１０２にはダイヤフラム１０
６の保持バネ１０４が設けられている。また、循環ポンプ９０のインク室１００とインク
カートリッジ４０のインク吸引口７４ｃとを接続する循環通路９２上には、上逆止弁９６
ａが設けられており、インク室１００とインク排出口７４ｂとを接続する循環通路９２上
には、下逆止弁９６ｂが設けられている。
【００３３】
また、上述した送液ポンプ１１０の空気室１２２と、循環ポンプ９０の空気室１０２と
は、減圧通路１３２を介して減圧ポンプ１３０に接続されており、減圧ポンプ１３０の少
し上流側の減圧通路１３２には、減圧通路１３２に大気を導入するための大気開放弁１３
４が設けられている。
【００３４】
このように構成される送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０の駆動機構では、次のように
して送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０とを駆動する。先ず、大気開放弁１３４を閉じた
状態で減圧ポンプ１３０を駆動する。すると、送液ポンプ１１０の空気室１２２内が減圧
されると共に循環ポンプの空気室１０２内が減圧される。これにより、送液ポンプ１１０
のダイヤフラム１２６が保持バネ１２４のバネ力に逆らって変形し、インク室１２０の容
積が増大すると共に、循環ポンプ９０のダイヤフラム１０６が保持バネ１０４のバネ力に
逆らって変形し、インク室１００の容積も増大する。
【００３５】
このとき、送液ポンプ１１０側では、インク室１２０の容積増大に伴い、供給通路１１
２上に設けられた上逆止弁１１６ａが開き、供給通路１１２上に設けられた下逆止弁１１
６ｂ閉じることで、インクカートリッジ４０のインク供給口７４ａからインク室１２０へ
インクが流入する。また、循環ポンプ９０側では、インク室１００の容積増大に伴い、循
環通路９２上に設けられた上逆止弁９６ａが開き、循環通路９２上に設けられた下逆止弁
９６ｂ閉じることで、インクカートリッジ４０のインク吸引口７４ｃからインク室１００
へインクが流入する。
【００３６】
この状態から、減圧通路１３２に設けられた大気開放弁１３４を開放して減圧通路１３
２内に大気を導く。すると、送液ポンプ１１０の空気室１２２内に大気が導入されると共
に、循環ポンプ９０の空気室１０２も大気が導入される。これにより、送液ポンプ１１０
のダイヤフラム１２６が保持バネ１２４のバネ力によって元の位置に戻ろうとするととも
に、循環ポンプ９０のダイヤフラム１０６も保持バネ１０４のバネ力によって元の位置に
戻ろうとする。
【００３７】
このとき、送液ポンプ１１０側では、噴射ノズルからインクが噴射されている状態では
、ダイヤフラム１２６が元の位置に戻ろうとする力によってインク室１２０内のインクが
供給通路１１２へ押し出される。これに伴って供給通路１１２上の上逆止弁１１６ａが閉
じ、下逆止弁１１６ｂが開くことで、インク室１２０からインクチューブ２４へ圧送され
、結果として噴射された分のインクが噴射ノズルに供給される。また、噴射ノズルからイ
ンクが噴射されていなければ、ダイヤフラム１２６が元の位置に戻ることはなく、従って
インク室１２０内のインクがインクチューブ２４に圧送されることもない。また、循環ポ
ンプ９０側では、ダイヤフラム１０６によってインク室１００内のインクが循環通路９２
へと押し出され、このとき、循環通路９２上の上逆止弁９６ａが閉じ、下逆止弁９６ｂ開
くことで、インクがインク室１００からインク排出口７４ｂへと圧送される。
【００３８】
更に、この状態から大気開放弁１３４を閉じると、再び、２つの空気室（空気室１０２
と空気室１２２）が減圧されることで循環ポンプ９０のダイヤフラム１０６と送液ポンプ
１１０のダイヤフラム１２６とが変形し、インクカートリッジ４０から、送液ポンプ１１
０のインク室１２０へとインクが導かれると共に、循環ポンプ９０のインク室１００へと
インクが導かれる。そして、大気開放弁１３４を開くと、送液ポンプ１１０のダイヤフラ
ム１２６が元の位置に戻ろうとしてインク室１２０からインクチューブ２４へインクが圧
送されると共に、循環ポンプ９０のダイヤフラム１０６によってインク室１００からイン
クカートリッジ４０へとインクが圧送される。以下、同様の動作を繰り返すことにより、
送液ポンプ１１０によってインクカートリッジ４０内から吸い出されたインクが噴射ヘッ
ド２０へ圧送されると共に、循環ポンプ９０によってインクカートリッジ４０内のインク
が撹拌される。
【００３９】
以上のような本実施例の循環ポンプ９０と送液ポンプ１１０の駆動機構を用いれば、同
じ減圧ポンプ１３０を駆動源として２つのポンプ（循環ポンプ９０、送液ポンプ１１０）
を駆動することができる。こうすれば、インクカートリッジ４０内のインクを撹拌すべく
循環ポンプ９０を追加しても、循環ポンプ９０を駆動する駆動機構を別途、設ける必要が
無い。その結果、インクカートリッジ４０内を撹拌可能としながら、インクジェットプリ
ンター１０の構造が複雑となることを抑制することが可能となる。
【００４０】
また、上述した循環ポンプ９０と送液ポンプ１１０の駆動機構によれば、送液ポンプ１
１０によって噴射ヘッド２０にインクを圧送している間は、循環ポンプ９０も駆動される
。従って、印刷中には必ずインクカートリッジ４０内が撹拌されることとなり、特別な制
御を行わなくても、適切なタイミング（すなわち印刷時）でインクの撹拌を行うことが可
能である。また、上述したインクカートリッジ４０内のインクを撹拌する動作は、以下に
示すように、現在、噴射していないインクのインクカートリッジ４０でも行われる。
【００４１】
図６は、インクを撹拌する動作が、噴射していないインクのインクカートリッジ４０で
も行われる様子を示した説明図である。図６には、本実施例のインクジェットプリンター
１０に搭載された４種類のインクカートリッジ４０（インクカートリッジ４０ｃ，４０ｍ
，４０ｙ，４０ｋ）の各々に対して、送液ポンプ１１０と、循環ポンプ９０とが設けられ
ている様子が示されており、また、これらの送液ポンプ１１０（送液ポンプ１１０ｃ，１
１０ｍ，１１０ｙ，１１０ｋ）や循環ポンプ９０（循環ポンプ９０ｃ，９０ｍ，９０ｙ，
９０ｋ）が、破線で示した減圧通路１３２を介して減圧ポンプ１３０に接続される様子が
示されている。
【００４２】
図示されるように、本実施例の減圧ポンプ１３０は、減圧通路１３２を介して、全ての
送液ポンプ（送液ポンプ１１０ｃ，１１０ｍ，１１０ｙ，１１０ｋ）と循環ポンプ（循環
ポンプ９０ｃ，９０ｍ，９０ｙ，９０ｋ）とに並列に接続している。従って、例えば図中
に太線の矢印で示したように、黒色のインクの送液ポンプ１１０ｋを駆動して黒色のイン
クを噴射すると、減圧ポンプ１３０に接続する全ての送液ポンプ１１０および循環ポンプ
９０が同時に駆動される。従って、何れかのインクを噴射ヘッド２０から噴射している状
態では、現在、噴射していないインクのインクカートリッジ４０でも循環ポンプ９０によ
ってインクが撹拌されることとなる。これにより、噴射していないインクのインクカート
リッジ４０内でもインクの沈降が進むことを抑制することができるので、このインクを用
いて印刷を行う時に、インクの沈降による弊害が生ずることをより効果的に抑えることが
可能となる。もっとも、図６に示した構成によれば、黒色インクの送液ポンプ１１０ｋを
駆動すると、他の色のインクの送液ポンプ（送液ポンプ１１０ｃ，１１０ｍ，１１０ｙ）
も駆動される。しかしながら、図５を用いて前述したように、噴射されていないインクの
送液ポンプ１１０では、送液ポンプ１１０が駆動されても、噴射ノズルにインクが圧送さ
れないようになっている。従って、インクが供給される必要のない噴射ヘッド２０にまで
インクが供給されてしまうこともない。
【００４３】
尚、上述した本実施例のインクカートリッジ４０では、インクカートリッジ４０の下側
から上側に向かって、インク吸引口７４ｃ，インク供給口７４ａ，インク排出口７４ｂの
順序で設けられているが、この順序は、インクカートリッジ４０内のインクを効率よく撹
拌しながらも、インクパック７０内のインクを無駄なく吸い出して使い切ることができる
ように決められている。以下ではこの点について説明する。
【００４４】
先ず、インクパック７０内のインクを効率よく撹拌する観点からすると、インクカート
リッジ４０内を撹拌する際に、インクの流れを満遍なく発生させることが必要となる。従
って、インクの撹拌に関係するインク吸引口７４ｃとインク排出口７４ｂのうち、何れか
一方はインクカートリッジ４０の上段に設けておき、他方は下段に設けておくことが望ま
しい。この場合、インク供給口７４ａはインクカートリッジ４０の中段に設けることとな
る。
【００４５】
一方、インクパック７０内のインクを無駄なく使い切るという観点からすると、インク
パック７０内のインクはパックの下側に集まりやすいので、一般的には、インクカートリ
ッジ４０のできるだけ下側にインク供給口７４ａを設けることが望ましい。しかし、本実
施例のインクジェットプリンター１０では、インク供給口７４ａの位置が少し高い位置（
中段）にあっても、次のような理由によってインクパック７０内のインクを無駄なく使い
切ることが可能となっている。
【００４６】
図７は、インクカートリッジ４０内のインクを無駄なく吸い出すことが可能な理由を示
した説明図である。インクカートリッジ４０内のインクが消費されると、インクパック７
０内のインク量が減少することに伴って、インクパック７０が潰れた部分（以下、閉塞部
）が形成される。この閉塞部は、図７（ａ）に示されるように、インクパック７０の上方
から形成されていき、インクパック７０内のインクが消費されるにつれて、図７（ｂ）に
示されるように、閉塞部が徐々に下方へと拡大していく。このとき、前述したように、噴
射ヘッド２０にインクを供給している状態では、循環ポンプ９０によってインクカートリ
ッジ４０内のインクの循環が行われているので（図４を参照）、インク吸引口７４ｃから
吸い出されたインクがインク排出口７４ｂから絶えず排出されている。従って、インクパ
ック７０の閉塞部がかなり広がった場合でも、図７（ｃ）に示されるように、インク排出
口７４ｂから排出されたインクが下方のインク吸引口７４ｃまで流れる部分は、最後まで
閉塞されることがない。そしてインク供給口７４ａは、インク排出口７４ｂとインク吸引
口７４ｃとの間に設けられているので、最後まで閉塞部となることが無く、このためイン
クパック７０内のインクを最後まで無駄なく吸い出すことが可能となるのである。
【００４７】
Ｃ．変形例  ：
上述した実施例には、いくつかの変形例が考えられる。以下では、これらの変形例につ
いて簡単に説明する。尚、以下に説明する変形例において、上述した実施例と同様の構成
部分については、本実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４８】
Ｃ−１．第１変形例  ：
前述した実施例では、インクカートリッジ４０内のインクを撹拌する動作は、噴射ヘッ
ド２０から何れかの色のインクを噴射しているときに行われるものと説明した。しかし、
インクを噴射する前には、インクを噴射していない状態で、少しの間、減圧ポンプ１３０
を用いて循環ポンプ９０を駆動することとしてもよい。
【００４９】
前述したように、本実施例のインクジェットプリンター１０では、インクを噴射してい
ない状態では、減圧ポンプ１３０を作動させても、送液ポンプ１１０によって噴射ノズル
に不要なインクが供給されることはない（図５を参照）。従って、インクを噴射していな
い状態で、少しの間、減圧ポンプ１３０を用いて循環ポンプ９０を駆動することで、イン
クを噴射する前に、予めインクカートリッジ４０内のインクを撹拌してから印刷を開始す
ることができる。従って、例えば、非常に長い時間、印刷が行われず、インクカートリッ
ジ４０内のインクの撹拌も行われなかった場合など、インクカートリッジ４０内でインク
の沈降がかなり進んでいるような場合であっても、十分にインクを撹拌してから印刷を開
始することができる。こうすれば、インクを噴射している最中に循環ポンプ９０によって
インクが撹拌されることと相まって、印刷中にインクの沈降による弊害が生ずることを確
実に回避することが可能となる。
【００５０】
Ｃ−２．第２変形例  ：
前述した実施例および第１変形例では、送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０とは、減圧
ポンプ１３０を用いて、ポンプ内部の空気室（空気室１２２、空気室１０２）を減圧する
ことで駆動するものと説明した。しかし、送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０とは、次の
ように駆動してもよい。
【００５１】
図８は、第２変形例の送液ポンプ１１０および循環ポンプ９０の駆動機構を示した説明
図である。第２変形例の送液ポンプ１１０および循環ポンプ９０の駆動機構は、図５を用
いて前述した駆動機構と比べて以下の点が異なっている。すなわち、減圧ポンプ１３０で
発生させた負圧を導く減圧通路１３２は、送液ポンプ１１０の空気室１２２に接続してい
るが、循環ポンプ９０の空気室１０２には接続していない。代わりに、減圧ポンプ１３０
と循環ポンプ９０とは、加圧通路１３６によって接続されており、減圧ポンプ１３０を駆
動した際の排気が加圧通路１３６を通じて空気室１０２に供給されるようになっている。
また、加圧通路１３６上には、上述した減圧通路１３２上に設けられた大気開放弁１３４
とは別の大気開放弁１３８が設けられている。そして、循環ポンプ９０側のダイヤフラム
１０６の保持バネ１０４は、空気室１０２内ではなくインク室１００内に設けられている
。
【００５２】
以上のように構成される第２変形例の送液ポンプ１１０および循環ポンプ９０の駆動機
構では、次のようにして２つのポンプ（送液ポンプ１１０、循環ポンプ９０）を駆動する
。すなわち、２つの大気開放弁（大気開放弁１３４，大気開放弁１３８）を閉じた状態で
減圧ポンプ１３０を駆動すると、送液ポンプ１１０側ではダイヤフラム１２６が変形して
インク室１２０が広がり、インク室１２０内にインクカートリッジ４０からインクが流入
する。一方、減圧ポンプ１３０を駆動すると、減圧ポンプ１３０の排気口（図示せず）か
らポンプ内の空気が排出され、この空気が加圧通路１３６を通って循環ポンプ９０側の空
気室１０２に供給されることで、空気室１０２内が加圧される。これにより、ダイヤフラ
ム１０６がインク室１００内の保持バネ１０４のバネ力に逆らって変形し、インク室１０
０が圧縮される。これにより、インク室１００内のインクがインクカートリッジ４０のイ
ンク排出口７４ｂへと圧送される。
【００５３】
この状態から、２つの大気開放弁（大気開放弁１３４，大気開放弁１３８）を開放する
と、減圧通路１３２には大気が導入され、加圧通路１３６からは加圧された空気が流出す
る。その結果、送液ポンプ１１０側ではダイヤフラム１２６が元の位置に戻ってインク室
１２０内のインクがインクチューブ２４へと圧送される。一方、循環ポンプ９０側では、
空気室１０２内の圧力が大気圧に戻ることで、ダイヤフラム１０６にかかる加圧力が弱ま
り、保持バネ１０４のバネ力によってダイヤフラム１０６が元の位置に戻ることでインク
室１００の大きさも元に戻る。これにより、インクカートリッジ４０のインク吸引口７４
ｃからインク室１００へとインクが流入する。更に、２つの大気開放弁（大気開放弁１３
４，大気開放弁１３８）を閉じると、送液ポンプ１１０の空気室１２２は減圧されて、循
環ポンプ９０の空気室１０２は加圧される。これにより、送液ポンプ１１０のインク室１
２０内にインクカートリッジ４０からインクが流入し、循環ポンプ９０のインク室１００
内のインクがインクカートリッジ４０のインク排出口７４ｂへと圧送される
【００５４】
以上のような動作を繰り返すことで、減圧ポンプ１３０を用いて２つのポンプ（送液ポ
ンプ１１０、循環ポンプ９０）を駆動することができる。また、第２変形例の送液ポンプ
１１０と循環ポンプ９０の駆動機構によれば、前述した送液ポンプ１１０と循環ポンプ９
０の駆動機構（図５を参照）と比較して、次のような有利な効果を得ることも可能である
。
【００５５】
図９は、第２変形例の送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０の駆動機構を用いることで得
られる有利な効果を示した説明図である。図９には、第２変形例のインクジェットプリン
ター１０に搭載された送液ポンプ１１０（送液ポンプ１１０ｃ，１１０ｍ，１１０ｙ，１
１０ｋ）と、循環ポンプ９０（循環ポンプ９０ｃ，９０ｍ，９０ｙ，９０ｋ）とが示され
ている。そして、これら送液ポンプ１１０と減圧ポンプ１３０とを接続する減圧通路１３
２が破線によって示されており、これら循環ポンプ９０と減圧ポンプ１３０とを接続する
加圧通路１３６が太い実線によって示されている。
【００５６】
第２変形例の送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０の駆動機構では、前述したように、減
圧ポンプ１３０を用いて減圧すべき空気室は、送液ポンプ１１０の空気室１２２だけであ
り、循環ポンプ９０の空気室１０２は減圧する必要がない（図８を参照）。従って、図９
に示されるように、複数のインクカートリッジ４０が搭載されることで、送液ポンプ１１
０および循環ポンプ９０の設置数が増えた場合でも、送液ポンプ１１０の空気室１２２だ
けを減圧すればよく、循環ポンプ９０は、送液ポンプ１１０に負圧を作用させるために生
じた排気で駆動することができる。従って、減圧すべき空気室の数が半減することで、減
圧ポンプ１３０の容量を小さくすることができるので、結果としてインクジェットプリン
ター１０を小型化することが可能となる。
【００５７】
尚、上述した第２変形例の送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０の駆動機構では、減圧ポ
ンプ１３０を用いて減圧する空気室と、減圧ポンプ１３０の排気で加圧する空気室とを逆
にしてもよい。すなわち、減圧ポンプ１３０によって、循環ポンプ９０側の空気室１０２
を減圧すると共に、減圧ポンプ１３０の排気を用いて送液ポンプ１１０側の空気室を加圧
することとしてもよい。このようにして送液ポンプ１１０と循環ポンプ９０とを駆動する
方法によっても、上述した場合と同様の有利な効果を得ることが可能である。
【００５８】
以上、各種の実施形態を説明したが、本発明は上記すべての実施形態に限られるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例
えば、上述した実施例および変形例では、いわゆる顔料インクを搭載したインクジェット
プリンターを例に用いて説明をしたが、インク中に沈降しやすい成分を含むインク（例え
ば、白インクやメタリックインクなどのインク）を搭載したインクジェットプリンターに
おいても、本発明を好適に適用することが可能である。また、上述した実施例および変形
例では、インクカートリッジの側面の下方にインク吸引口を設け、インクカートリッジの
側面の上方にインク排出口を設けるものと説明したが、インク供給口とインク排出口との
位置関係は逆であってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…インクジェットプリンター、    １１…前面カバー、    １２…排紙口、
１３…カートリッジ交換用カバー、    １４…上面カバー、    １５…操作ボタン、
２０…噴射ヘッド、            ２４…インクチューブ、      ３０…駆動機構、
３２…タイミングベルト、    ３４…駆動モーター、  ４０…インクカートリッジ、
４２…カートリッジホルダー、    ４４…挿入孔、          ４６ａ…インク供給針
４６ｂ…インク排出針、          ４６ｃ…インク吸引針、      ５０…キャップ、
６０…制御部、            ７０…インクパック、    ７２…カートリッジケース、
７４ａ…インク供給口、      ７４ｂ…インク排出口、      ７４ｃ…インク吸引口、
７６…本体ケース、          ７８…蓋部、                ８０…切欠部、
８２…押部、                ８４…鉤部、                ８６…凹部、
９０…循環ポンプ、          ９２…循環通路、          ９６ａ…上逆止弁、
９６ｂ…下逆止弁、          １００…インク室、          １０２…空気室、
１０４…保持バネ、          １０６…ダイヤフラム、      １１０…送液ポンプ、
１１２…供給通路、        １１６ａ…上逆止弁、        １１６ｂ…下逆止弁、
１２０…インク室、          １２２…空気室、            １２４…保持バネ、
１２６…ダイヤフラム、      １３０…減圧ポンプ、        １３２…減圧通路、
１３４…大気開放弁、        １３６…加圧通路、          １３８…大気開放弁
【図１】
2012040712.tif 000003
【図２】
2012040712.tif 000004
【図３】
2012040712.tif 000005
【図４】
2012040712.tif 000006
【図５】
2012040712.tif 000007
【図６】
2012040712.tif 000008
【図７】
2012040712.tif 000009
【図８】
2012040712.tif 000010
【図９】
2012040712.tif 000011