(57)【要約】【課題】駆動源の省力化により装置の小型化および簡略化を図ると共に、駆動源の動作に規制を加えることがないようにして単純構造により上述した装置の小型化および簡略化が可能な構成を備えた液体吐出装置を提供する。【解決手段】複数の色に類別された液滴吐出ヘッドにそれぞれ接続される供給流路１０３および該流路１０３に接続された循環流路１０４を備え、供給流路１０３に送液ポンプＰ１を備えた液体吐出装置において、各送液ポンプＰ１を単一の駆動源１０５により駆動し、一様な方向に回転している送液ポンプＰ１を備えた供給流路１０３には、送液すべき供給流路を選択するための流路切り換え機構１００が設けられ、流路切り換え機構１００は、供給流路に用いられるか統制チューブの一つを選択する位置に移動して可撓性チューブを押し潰しあるいは押し潰し解除により順番に供給流路を開閉できる構成であることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる種類の液滴を吐出するための吐出ヘッドと、該吐出ヘッドに液体を供給する複数のヘッドタンクと、所定の位置に配置されて交換可能な複数の液体メインタンクと、各メインタンクから前記ヘッドタンクに液体を給液し、該ヘッドタンクから前記メインタンクに前記液体を逆送する複数の送液ポンプとを備えた液体吐出装置であって、
前記複数の送液ポンプを同時に駆動する第１の駆動源と、
前記送液ポンプを挟んで前記液体の移動方向上下流側にそれぞれ接続された循環流路と、
前記送液ポンプによる前記液体の移動方向下流側でかつ前記循環流路の接続位置よりも前記液体の移動方向下流側に配置されて前記液体メインタンクと前記複数のヘッドタンクとの接続状態を切り換えることが可能な流路開閉機構と、
前記流路切り換え機構を駆動する第２の駆動源とを備え、
前記流路切り換え機構は、前記第２の駆動源により駆動されることにより前記複数の送液ポンプを備えた流路を、該送液ポンプからの液体を前記ヘッドタンクに向かう流路と前記循環流路に向かう流路とに、一つずつ順番に切り換えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記複数の吐出ヘッドには、これを覆うキャッピング部材が設けられ、該キャッピング部材と前記メインタンクとの間には該吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプがそれぞれ配置され、該吸引ポンプは、前記送液ポンプを駆動する第１の駆動源により駆動されることを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記吸引ポンプと前記キャップ部材との間の流路は、前記流路切り換え機構に接続されて前記キャップ部材と前記メインタンクとの間の流路を一つずつ切り換えられることを特徴とする請求項１または２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記吸引ポンプと前記キャップ部材との間の流路には、該吸引ポンプを挟んで液体の移動方向上下流側に接続された循環路が設けられ、該吸引ポンプから前記キャップ部材よりの位置で前記循環流路の接続部よりもキャップ部材側に前記流路切り換え機構が設けられていることを特徴とする請求項３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記循環流路は、前記前記送液ポンプもしくは給液ポンプを挟んだ液体の移動方向上下流側よりも流体抵抗が大きくされていることを特徴とする請求項１乃至４のうちの一つに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記流路切り換え機構は、前記循環流路を開閉できる位置に配置され、前記供給流路との間で、前記供給流路が開閉状態に応じて閉じあるいは開放状態を設定可能であることを特徴とする請求項１乃至５のうちの一つに記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記流路切り換え機構は、前記各流路の材料として可撓性チューブが用いられた際に、該可撓性チューブを押し潰す場合と押し潰しを解除する場合とに応じて該可撓性チューブで構成される流路の開閉状態を設定可能であることを特徴とする請求項１乃至６のうちの一つに記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記ポンプはチューブポンプが用いられ、該ポンプに用いられるチューブが前記流路切り換え機構による押し潰しあるいは押し潰し解除によって開閉されることを特徴とする請求項１乃至７のうちの一つに記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記流路切り換え機構は、回転可能な内輪とこれの外周に配置された固定輪からなる外輪とを備え、前記内輪には前記チューブを本来の外径に戻すことができる凹部あるいは押しつぶすことができる凸部が設けられ、選択された流路を構成するチューブの位置まで回転することにより該チューブの押し潰し解除あるいは押し潰しによりチューブで構成される流路を開閉することを特徴とする請求項１乃至８のうちの一つに記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちの一つに記載の液体吐出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、液体供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの機能を複合させて備えた画像形成装置には、インクなどの液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを備えた液体吐出装置を用いる構成が知られている。
【０００３】
液体吐出装置では、記録紙等の記録媒体を搬送しながら記録ヘッドから吐出される液滴を付着あるいは浸透させることで画像を形成するようになっている。
なお、記録媒体の対象となるものとして、上述した記録紙だけでなく、意図などの繊維、皮革や金属さらには樹脂やガラス、木材そしてセラミックスなどの液体の付着あるいは浸透が可能な材質がある。
【０００４】
液体吐出装置を備えた画像形成装置においては、液体吐出ヘッドからのインク吐出動作を安定化させるために、液体吐出ヘッド内のインクを所定の負圧に維持する（液体吐出ヘッド内のインクに作用する圧力を所定の負圧に保つ）ことが重要である。このため、一般には、液体吐出ヘッドにインクを供給するインク供給系中に負圧発生手段を備え、その負圧発生手段によって負圧を付与したインクを液体吐出ヘッドに供給している。
【０００５】
このような負圧発生手段として、インクタンク内に収容したスポンジ状のインク吸収体の毛細管現象を利用して負圧を形成する構成や、インクタンク内を負圧に維持するように、インクタンクの少なくとも一部を形成する可撓性部材をインクタンク外方に付勢するばねなどの付勢手段を備えた構成が知られている。さらに、他の負圧発生手段として、液体吐出ヘッドよりも下方にインクタンクを配置しておき、水頭差を利用してインクに負圧を付与する構成も知られている。
【０００６】
一方、ノズル内に充填されるインクなどの液体は、乾燥すると増粘して固まったりあるいは液体中に気泡が含まれることがある。
このような減少は、液体の正常な吐出を阻むことになるので、ノズルの機能を維持回復するための維持回復装置を設けることが知られている。
維持回復装置は、ノズルを覆って保湿するキャップ手段とノズル内を吸引してノズル内の増粘した液体を廃液タンクなどに回収する手段とを備えた構成が知られている。
【０００７】
ところで、液体吐出装置においては、複数色の液体を用いる場合、各色の液体の供給路にそれぞれ給液ポンプが必要となるばかりでなく、ノズルに対す維持回復装置に用いられる吸引ポンプも各ノズル毎に必要となる。
このため、多くのポンプを駆動する駆動源を設置することが理由となって構造の大型化や複雑化を招く虞がある。
【０００８】
そこで、各ポンプの駆動経路に遊星歯車機構を駆動する単一の駆動源を設け、駆動源の駆動方向切り換えに応じてポンプの選択および給液状態とポンプの休止状態とを設定する選択駆動機構を備えた構成が提案されている。（例えば、特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されている構成では、駆動源の正転時に選択されたポンプにおいてチューブ内の液体を給液する一方、駆動源の逆転時にポンプのレリーズ動作を行うようになっている。このため、駆動源の動作方向とポンピング動作およびポンプの選択とが関係づけられてしまい、駆動源を例えば、一方向への連続回転というような単純な動作で用いることができない。
【００１０】
特に、駆動源の逆転時にはポンプレリーズ動作が行われることから、この逆転時に給液動作と維持回復機構での吸引動作を行うことが不可能であり、上述した駆動源の使用状態が規定されてしまう。このため、単一の駆動源を用いた場合でも、ポンプを動作させる駆動関係が所定条件でしか得られなくなり、駆動源の動作の自由度が低く、換言すれば、駆動源の動作に規定を加えることなく、ポンプによる給液および吸引動作を行うことができないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の液体吐出装置における問題に鑑み、駆動源の省力化により装置の小型化および簡略化を図ると共に、駆動源の動作に規制を加えることがないようにして単純構造により上述した装置の小型化および簡略化が可能な構成を備えた液体吐出装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、異なる種類の液滴を吐出するための吐出ヘッドと、該吐出ヘッドに液体を供給する複数のヘッドタンクと、所定の位置に配置されて交換可能な複数の液体メインタンクと、各メインタンクから前記ヘッドタンクに液体を給液し、該ヘッドタンクから前記メインタンクに前記液体を逆送する複数の送液ポンプとを備えた液体吐出装置であって、前記複数の送液ポンプを同時に駆動する第１の駆動源と、前記送液ポンプを挟んで前記液体の移動方向上下流側にそれぞれ接続された循環流路と、前記送液ポンプによる前記液体の移動方向下流側でかつ前記循環流路の接続位置よりも前記液体の移動方向下流側に配置されて前記液体メインタンクと前記複数のヘッドタンクとの接続状態を切り換えることが可能な流路開閉機構と、前記流路切り換え機構を駆動する第２の駆動源とを備え、前記流路切り換え機構は、前記第２の駆動源により駆動されることにより前記複数の送液ポンプを備えた流路を、該送液ポンプからの液体を前記ヘッドタンクに向かう流路と前記循環流路に向かう流路とに、一つずつ順番に切り換えることを特徴とする液体吐出装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数のポンプを駆動するための部材としてこれら各ポンプを駆動することが可能な第１の駆動源を共用しているので、ポンプ毎に駆動源を設ける必要がない。
しかも、各ポンプの駆動源を共用した場合には、流路切り換え機構により給液すべきヘッドタンクへの流路あるいは維持回復機構に用いられるキャップ部材からの吸引流路を選択的に開閉するとともに選択されない流路での圧力変動が循環流路への導入循環により抑制されるので、単一駆動源を用いた場合でもその駆動源の動作を規定することなく、一様な動作により選択された流路のみを対象とした送液あるいは吸引回収が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態にかかる液体吐出装置を用いる画像形成装置の外観図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の内部構成を説明するための模式図である。
【図３】図２に示した内部構成の平面図である。
【図４】図１に示した液体吐出装置に用いられるヘッドユニットの構成を示す外観図である。
【図５】図１に示した液体吐出装置に用いられる給液経路を示す模式図である。
【図６】図１に示した液体吐出装置に用いられるポンプの駆動構造を説明するための模式図である。
【図７】図１に示した液体吐出装置に用いられる流路切り換え機構の構成を説明するための図である。
【図８】図１に示した液体吐出装置に用いられる維持回復機構の要部構成を説明するための模式図である。
【図９】図８に示した維持回復機構に用いられる吸引構造を説明するための図である。
【図１０】図７に示した流路切り換え機構の変形例を説明するための図である。
【図１１】図５に示した給液流路に関する別の実施形態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する
図１は本発明に夜液体吐出装置を用いる画像形成装置の外観図である。
図１に示されている画像形成装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。
さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。
【００１６】
カートリッジ装填部４には、色の異なる色材であるインク、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数のメインタンクとして用いられるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６が開閉可能に設けられている。
【００１７】
次に、この液体吐出装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図３は同じく要部平面説明図である。
図３において、左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００１８】
キャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ（区別しないときは「液体吐出ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００１９】
図２において、液体吐出ヘッド３４は、それぞれブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），そしてイエロー（Ｙ）のインク滴をそれぞれ吐出させることが可能である。
【００２０】
液体吐出ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２１】
また、キャリッジ３３には、液体吐出ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給する液体収容容器としてのヘッドタンク３５ｋ、３５ｃ、３５ｍ、３５ｙ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。図３中、符号３６ａは、空打ちの際の吸引流路を示しており、図示しない廃液タンクに連通している。
なお、このカートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための送液ポンプユニット２４が設けられている。
【００２２】
一方、図２に示すように、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２３】
給紙部から給紙された用紙４２を液体吐出ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して液体吐出ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２４】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されている。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。
【００２５】
液体吐出ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪２７と、排紙ローラ６１及び排紙ローラ６２とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００２６】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は、搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２として使用されるようになっている。
【００２７】
図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１が配置されている。
【００２８】
維持回復機構８１には、液体吐出ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（便宜上、纏めて符号８２で示す）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。
【００２９】
図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８が配置され、さらに、この空吐出受け８８には液体吐出ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口（便宜上、纏めて符号８９で示す）などを備えている。
【００３０】
このように構成したインク液体吐出装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド部材４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３１】
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３２】
キャリッジ３３が移動される過程において画像信号に応じて液体吐出ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３３】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３が維持回復機構８１側に移動するようになっており、移動した場合には、キャップ８２（ａ〜ｄ）で液体吐出ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で液体吐出ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルからインクを吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘したインクや気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、液体吐出ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。
【００３４】
図４は、画像形成装置に用いられる液体吐出ヘッドユニットを示している。
図４において液体吐出ヘッドユニットは、１つの液体吐出ヘッド３４と、１つの液体吐出ヘッド３４の４つのノズル列に同色又はそれぞれ異なる色の記録液を供給するためヘッドタンク３５と、ヘッドタンク３５と液体吐出ヘッド３４との間に介在させたフィルタユニット３５Ａとで構成され、液体吐出ヘッド３４からは、図示しないが、液体吐出ヘッド３４のアクチュエータ手段を駆動する信号を伝達するためのフレキシブルケーブルが引き出されている。
【００３５】
ヘッドタンク３５は、タンク本体３５Ｂの両側にそれぞれ記録液収容部であるインク収容部を形成し、詳細を図示しないが、これらのインク収容部の開口には可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）が接着又は溶着などにより貼り付けられて封止されている。
インク収容部内部には、タンク本体３５Ｂとフィルム状部材との間には、フィルム状部材（図示されず）を外方に付勢するための弾性部材であるバネ（スプリング：図示されず）が配設され、これらのフィルム状部材及び弾性部材によって負圧発生機構を構成している。また、タンク本体３５Ｂには、フィルム状部材の変位に応じて変位する負圧検知レバー３５Ｃが揺動可能に装着されている。
【００３６】
タンク本体３５Ｂの上部には、インク収容部を大気に開放するために設けられている大気開放通路を開閉する圧力制御手段としての大気開閉機構３７が設けられている。
大気開閉機構３７は、インク収容部と大気とを連通あるいは遮断可能な開閉弁が用いられ、インク収容部に溜まった空気を外部に排出する際に開かれるようになっている。開閉弁の開閉作動は、図示しないアクチュエータにより押圧された際に開放動作が行われるようになっている。
【００３７】
タンク本体３５Ｂには、インク収容部にインクを供給するためのインク供給口部３８が形成されており、このインク供給口３８には、図３において符号３６で示したチューブが連結されている。
【００３８】
以上のような構成を対象として本実施形態の特徴を説明すると次の通りである。
本実施形態における特徴は、各液体吐出ヘッド３４を対象として設けられている送液ポンプＰ１を単一の駆動源により駆動する一方、給液すべき対象となるポンプを選択した際には、選択されなかったポンプが駆動継続されることによる給液流路でのインクの圧力変動、特に圧力上昇を防ぐようにした点にある。
【００３９】
図５は、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に至る給液経路を示す模式図である。
図５において、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に至る給液経路には供給流路１０３が設けられており、供給流路１０３に配置されている送液ポンプＰ１を介して液体であるインクがヘッドタンク３５に送液されるようになっている。なお、送液ポンプＰ１は、図３において符号２４で示したポンプユニットに配備されている。
送液ポンプＰ１は、正逆駆動を選択されることによりヘッドタンク３５への送液とヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０に向けたインクの戻しができるようになっている。ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを戻すことにより、ヘッドタンク３５内の圧力が調整されることになる。
【００４０】
一方、各色のインクカートリッジ１０とヘッドタンク３５との間に設けられている供給流路１０３には、送液ポンプＰ１を挟んでインクの移動方向（以下、便宜上、給液方向ともいう）上下流側にそれぞれ端部を接続された循環流路１０４が設けられており、その循環流路１０４が接続される供給流路１０３には、各色同士の供給流路１０３を開閉することでインクの流れを順番に切り換えることができる流路切り換え機構１００が配置されている。
【００４１】
ここで、送液ポンプＰ１の駆動構造を、図６に基づき説明すると次の通りである。
図６において、送液ポンプＰ１は、各ヘッドタンク３５に対応する数が設けられており、その駆動が単一の駆動源１０５によって行われるようになっている。
つまり、駆動源１０５の出力軸には、各送液ポンプＰ１毎に設けられている伝達ギヤ１０７ａ〜１０７ｄに噛み合う共通の駆動ギヤ１０６が取り付けられている。
これにより、駆動ギヤ１０６の回転が一斉に各伝達ギヤ１０７ａ〜１０７ｄに伝達されることにより各送液ポンプＰ１が一律に駆動される。なお、図５において太い矢印は、正逆転時での動力の伝達経路を示している。
【００４２】
駆動源１０５は、正逆回転可能なモータが用いられ、正転時にはヘッドタンク３５に向けてインクを供給し、逆転時には、上述したようにヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０に向けてインクを戻す設定とされている。
【００４３】
一方、流路切り換え機構１００は、ヘッドタンク３５側のインクの残量に応じて給液されるべきヘッドタンク３５への流路を選択するための部材であり、その構成が図７に示されている。
【００４４】
流路切り換え機構１００は、図７（Ｂ）に示すように、上述した送液ポンプＰ１の駆動源１０５とは別に設けられた第２の駆動源（図示されず）に連動する回転軸１１４に取り付けられて回転可能な内輪１１３と、内輪１１３の外周部に配置された固定輪からなる外輪１１５とを備えている。
内輪１１３は、流路切り換え機構１００が配置されている位置を挟んで供給流路１０３の上下流側に接続される位置に配置されており、内部に供給流路１０３に連通する流路を備えるとともに、周方向の一部には、供給流路１０３に用いられるチューブ（便宜上、符号１０３ａ〜１０３ｃで示す）を本来の外径寸法により収容可能な凹部１１６が設けられている。
【００４５】
外輪１１５は、内輪１１３の外周面との間の隙間として、供給流路１０３に用いられるチューブ（便宜上、図においては３本のチューブ１０３ａ〜１０３ｃを示しているが、実際には、インクカートリッジ１０の数に対応させて４本のチューブが用いられる）を押し潰して閉鎖できる寸法を設定されて配置された環状部材であり、各色のチューブが配置される周方向の位置には、チューブの位置決めが行える極浅い深さを持つ凹部が形成されている。
従って、内輪１１３はチューブに対する押圧部材として機能する。
図７に示す構成においては、周方向に沿った凹部両端の角部に内輪１１３が回転する際にチューブが抜けやすくなるように抜け角が設けられており、内輪１１３の回転時にチューブを引きずることがないようにされている。
【００４６】
流路切り換え機構１００では、選択された供給流路に応じたチューブ１０３の位置に内輪１１３の凹部１１６が対応して位置決めされることにより、チューブが本来の外径寸法に復元された供給流路が開放される。
他のチューブは内輪１１３の外周面と外輪１１５の内周面とで押し潰されることにより閉鎖状態を維持される。
【００４７】
なお、上述した内輪１１３と外輪１１５との組み合わせ構造に代えて、図７（Ｃ）に示すように、固定された基台（便宜上、符号１１５’で示す）に対して平行移動可能に設けられて基台１１５’と対向する面に一つのチューブを開放できる凹部（便宜上、符号１１３Ａ’で示す）が形成された押圧部材（便宜上、符号１１３’で示す）を設け、押圧部材１１３’の一部に形成された歯部１１３Ｂ’と噛み合う駆動ギヤＧＲにより水平方向の移動を司るようにしてもよい。この場合においても凹部の縁部形状に関しては、上述した場合と同様に抜け角が設けられている。
【００４８】
一方、上述した循環流路１０４は、流路切り換え機構１００により選択されなかった供給流路において、単一の駆動源１０５により一様に駆動される送液ポンプＰ１から給液が継続された際に供給流路内での圧力上昇を抑制するための構成である。
このため、閉鎖された供給流路では、インクカートリッジ１０から供給されるインクが循環流路１０４内に入り込んで循環するようになっている。
【００４９】
循環流路１０４を備えた供給流路１０３に配置される流路切り換え機構１００は、図５（Ａ）に示すように、送液ポンプＰ１を挟んで供給流路１０３でインクの給液方向において送液ポンプＰ１よりも上流側に配置する場合、および図５（Ｂ）に示すように、供給流路１０３でインクの給液方向において送液ポンプＰ１の下流側に配置する場合がある。
図５（Ａ）に示した配置構成では、インクカートリッジ１０から送り出されたインクに混合させないですみ、また図５（Ｂ）に示した構成では、インクを循環させている際の圧力変動を吐出ヘッド側に伝えないようにできる。
【００５０】
本実施形態は、以上のような構成であるから、各色のインク供給流路に設けられている送液ポンプＰ１を単一の駆動源１０５により駆動することができる。これにより、各供給流路にそれぞれ送液ポンプ用の駆動源を設ける必要がないので、これら駆動源の設置スペースの小型化や簡略化が可能となる。
【００５１】
一方、単一の駆動源１０５により複数の送液ポンプＰ１を一様に駆動した場合には、ヘッドタンク３５内のインクの残量に応じて供給流路１０３が流路切り換え機構１００により選択される。この結果、インクの送液を必要としないヘッドタンク３５への不用意なインクの供給が確実に防止される。
特に、選択されなかった流路においてはポンプの駆動により圧力上昇する液体を循環流路において循環させることができる。このため、単一駆動源により全てのポンプを駆動した場合に選択されない流路での液体の圧力変動およびこの圧力変動が液体吐出ヘッドに及ぶのを防止することができる。
この結果、過剰なインク供給が避けられると共に、ヘッドタンク３５での適正なインク量が維持されることになる。これにより、液体吐出ヘッドにおいて所定圧力による適正な量の液体吐出を維持することが可能となる。
【００５２】
さらに加えて、流路切り換え機構１００により供給流路１０３に用いられるチューブの一つが選択された場合には、送液ポンプＰ１が単一の駆動源１０５により駆動されていることが原因して、選択されていない供給流路１０３での圧力が上昇する。しかし、本実施形態では、循環流路１０４にインクを循環させることで供給流路１０３での不用意な圧力変動を抑制することができる。これにより、吐出ヘッドで圧力変動が生じないようにして適正な量のインク吐出状態を維持することができる。
【００５３】
次に、本実施形態の要部変形例について説明する。
本構成では、供給流路１０３に接続されている循環流路１０４での流体抵抗を異ならせた点に特徴がある。
つまり、図５において、符号ｄ０，ｄ１で示すように、供給流路１０３の流路径（ｄ０）に対して循環流路１０４の流路径（ｄ１）を小さくすることにより循環流路１０４での流体で機構を高めてある。
これにより、供給流路１０３での送液効率が低下するのを防止することができる。
【００５４】
このような供給流路１０３での送液効率の低下を防止する構成としては、図示しないが、供給流路１０３に対する循環流路１０４の接続位置、換言すれば、供給流路１０３と循環流路１０４との合流位置で循環流路１０４側の流路を絞る構成とすることにより、同様な効果が得られるようにしてもよい。
【００５５】
次に、本発明に係る別の実施形態について説明する。
本実施形態は、吐出ヘッドの維持回復機構に用いられる吸引流路に設けられる吸引ポンプを対象として、前述した場合と同様に単一の駆動源により駆動させると共に、吸引流路を順番に開閉できる流路切り換え機構を設けたことに特徴がある。
図８は、吐出ヘッド３４の維持回復機構８１を対象とした吸引経路の構成を示す模式図である。
維持回復機構８１には、吐出ヘッド３４に対向しているキャップ８２が設けられており、キャップ８２は、吸引ポンプＰ２が配置された吸引流路１１０を介して空吐出受け８８（図２参照）に設けられている開口８９（図２参照）に接続されている。
【００５６】
吸引ポンプＰ２は、送液ポンプＰ１を対象とする単一の駆動源１０５により各色同士で一様に駆動されるようになっている。
キャップ８２は、図５に示した送液ポンプＰ１によりインクの給液および戻しが行われる際に吐出ヘッド３４から離れ、送液ポンプＰ１と吸引ポンプＰ２とが同時に駆動された際に吐出ヘッド３４への影響を与えないようにしてある。
これにより、吸引流路１１０に設けられる吸引ポンプＰ２の駆動源を送液ポンプＰ１２の駆動源１０５に兼用させることができるので、複数種類のポンプを用いた場合の駆動源の構成を簡略化することができる。
なお、図８において符号１０５，１０６は、図６における駆動源および駆動ギヤをそれぞれ示しており、太い矢印は、駆動経路を示している。
【００５７】
一方、吸引流路１１０は、図９（Ａ）に示すように、供給流路１０３と同じく、流路切り換え機構１００’により一つが選択されて開閉されるようになっている。
図９（Ａ）に示した構成に用いられる流路切り換え機構１００’は、開閉弁である。
つまり、いずれか一つの供給流路１０３が開放されているときには、供給流路１０３からヘッドタンク３５に向けインクが送られる一方、送液ポンプＰ１と共に駆動源１０５により駆動されている吸引ポンプＰ２により吸引動作が行われる状態とすることでキャップ８２により吐出ヘッド３４を覆うことで湿潤状態とされて乾燥が防止される。
【００５８】
ところで、上述したように、送液ポンプＰ１と同時に吸引ポンプＰ２を駆動する場合には、送液ポンプＰ１が逆転すると吸引ポンプＰ２も逆転することになり、吸引流路１１０内でのインクの逆流や流路切り換え機構１００’の損傷を招く虞がある。
そこで、本実施形態では、図９（Ｂ）に示すように、吸引流路１１０において、吸引ポンプＰ２を挟んでインクの移動方向（吸引方向）上下流側にそれぞれ端部が接続された循環流路１１１が設けられている。
【００５９】
循環流路１１１は、送液ポンプＰ１が逆転した際に吸引流路１１０内のインクを循環させる部分であり、この構成により、吸引流路１１０内のインクの逆流や流路切り換え機構１００’への流れを阻止することができる。この場合の流路抵抗に関しては、図８に示すように、供給流路１０３と循環流路１０４との関係と同様に、循環流路１１１での流路抵抗が高くなる関係とされている。
【００６０】
これにより、吸引効率の低下を抑制することができる。
なお、循環流路１１１を設ける代わりに、送液ポンプＰ１を送液状態とすると吸引ポンプＰ２が吐出ヘッドから増粘したインクなどを吸引できる回転関係が得られる伝達構造とすることで送液ポンプＰ１がインクを戻す方向に回転した際に吸引流路１１０内での逆流などを防止することが可能となる。
【００６１】
一方、上述した流路切り換え機構に関しては、供給流路１０３や吸引流路１１０を対象とするだけでなく、循環流路１０４あるいは１１１を対象として設けることも可能である。
【００６２】
つまり、送液効率を下げないようにするためには、図４に示したような供給流路１０３と循環流路１０４との流路径を異ならせることで可能となるが、常時循環流路１０４が開放された状態であると、循環流路１０４内に流れ込むインクが皆無でないことから多少なりとも送液効率が低下することは否めない。
【００６３】
そこで、図１０に示すように、循環流路（図９では、便宜上、供給流路１０３と循環流路１０４とを対象として示してある）にも流路切り換え機構を設けて送液過程にある供給流路１０３が開放されているときにこの供給流路１０３に接続された循環流路１０４を閉鎖するようにしている。
【００６４】
図１０において、供給流路切り換え機構１００ａおよび循環流路切り換え機構１００ｂは、図示されていない同一駆動源によって同期して回転可能に設けられている。
供給流路切り換え機構１００ａは、図７において説明した構成と同様であり、チューブの開放および押し潰すことで選択された供給流路１０３を閉鎖するようになっている。なお、図７では、供給流路切り換え機構１００ａ側のチューブを符号１０３ａ〜１０３ｄで示し、内輪を符号１１３ａで、そして外輪を符号１１５Ａでそれぞれ示している。
【００６５】
一方、循環流路切り換え機構１００ｂは、一部を除いて図６に示した場合と同様に、回転軸１１４’によって回転可能な内輪１１３ｂと外輪１１５ｂとを組み合わせた構成であり、各輪の周方向には、図６に示した場合と違って各供給流路１０３ａ〜１０３ｄあるいは吸引流路１１０のいずれかに隣接して各循環流路１０４ａ〜１０４ｄまたは循環流路１１１が配置されている。
【００６６】
内輪１１３ｂは、図６に示した場合とその形状が異なっており、周方向の一部に凹部ではなく凸部１１３ｂ１が形成されている。内輪１１３ｂに対向する外輪１１５ｂの内周面には、内輪１１３ｂの凸部１１３ｂ１が対向しない場合に供給流路１０３ａ〜１０３ｄまたは循環流路１０４ａ〜１０４ｄに用いられるチューブを本来の外径形状に維持させることができる隙間を持たせて極浅い深さの凹部が形成されている。この場合の凹部の角部に関する構成は、図７に示した場合と同様である。
【００６７】
循環流路切り換え機構１００ｂでは、供給流路切り換え機構１００ａ側において内輪１１３ａの回転位置に応じて供給流路１０３の一つを除いて開放されているとき、開放されている供給流路１０３に隣接する循環流路１０４が閉鎖される関係とされている。
従って、開放されて送液状態にある供給流路あるいは吸引状態にある吸引流路は、これに接続されている循環流路が閉鎖されていることで送液効率あるいは吸引効率を低下させることがない。
【００６８】
図１１は、図６および図８に示した循環流路１０４，１１１を備えた構成を対象とした送液経路に対し、図６において説明した流路切り換え機構１００を設けた場合の模式的な流路構成を示す図である。
同図において、送液ポンプＰ１および吸引ポンプＰ２は、同一の駆動源１０５により一様に駆動されるようになっており、送液ポンプＰ１からインクが送り出される位置には、各流路１０３，１１０に用いられるチューブを備えた流路切り換え機構１００が配置されている。なお、この場合の流路切り換え機構１００では、図６に示した構成における供給流路１０３に加えて、内輪１１３および外輪１５の周方向の一部に吸引流路１１０が配置されている。
【００６９】
この構成においては、インクの送液を必要とするヘッドタンク３５が選択されると、図６において説明したように、このヘッドタンク３５に接続されている供給流路を開放するように流路切り換え機構１００が作動する。
選択されていない供給流路では、送液ポンプＰ１が継続駆動されることで供給流路内に送り込まれるインクは循環流路１０４に入り込んで循環する。
【００７０】
一方、吸引ポンプＰ２も送液ポンプＰ１と共に駆動され、特に、送液ポンプＰ１がインクを戻す方向に回転設定された場合には、送液ポンプＰ１が送液しているときに吸引ポンプＰ２が吸引する回転関係とされていることを利用して送液と同時に増粘したインクなどの吸引が可能となる。
【００７１】
以上のように、本実施形態においては、複数のポンプを駆動する駆動源を単一化することができるので、装置の大型化や複雑化を防ぐことができる。
しかも、単一の駆動源を用いて選択した一つの供給流路を対象に送液した場合、選択されなかった供給流路の送液ポンプの駆動により送液が継続された場合に供給流路での不用意な圧力上昇や吸引流路での逆流を、インクが循環流路を循環されることで吐出ヘッド側への圧力変動の影響を与えることがない。これにより、吐出ヘッドでの圧力変動を抑えて適正なインク吐出が維持されることになる。
【００７２】
また、本実施形態では、循環流路ではなく供給流路あるいは吸引流路に送液ポンプあるいは吸引ポンプを設け、送液あるいは吸引ポンプからインクが送り出される側に流路切り換え機構を配置し、流路切り換え機構に達するインクを循環流路に導入させているので、送液あるいは吸引流路での圧力変動を吐出ヘッドに及ぼすことがない。
換言すれば、供給あるいは吸引流路での流体抵抗を変化させるだけで循環流路からの送液あるいは吸引を行う場合には、送液ある吸引流路に入り込もうとするインクがそのまま循環流路に導入されてしまい、循環流路での圧力変動あるいはその圧力変動がそのまま吐出ヘッドに作用するのを防止することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  装置本体
１０  インクカートリッジ
３４  液体吐出ヘッド
３５  ヘッドタンク
１００，１００ａ，１００ｂ  流路切り換え機構
１０３  供給流路
１０４  循環流路
１０５  第１の駆動源
１１０  吸引流路
Ｐ１  送液ポンプ
Ｐ２  吸引ポンプ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特許第４０１９６９４号公報
【図１】
2013244682.tif 000003
【図２】
2013244682.tif 000004
【図３】
2013244682.tif 000005
【図４】
2013244682.tif 000006
【図５】
2013244682.tif 000007
【図６】
2013244682.tif 000008
【図７】
2013244682.tif 000009
【図８】
2013244682.tif 000010
【図９】
2013244682.tif 000011
【図１０】
2013244682.tif 000012
【図１１】
2013244682.tif 000013