(57)【要約】【課題】吐出ヘッドから安定的に液体を吐出することができるダンパー装置を提供する。【解決手段】本発明により、開口部２１ｂが形成された外壁を有する中空のケース本体２１と、開口部２１ｂを覆うようにケース本体２１に取り付けられ、開口部２１ｂに対して近づく方向および遠ざかる方向に伸縮可能な伸縮部材２２と、第１貯留室２５と、第２貯留室２６と、開口部２１ｂに挿入された弁部材２４と、開口部２１ｂを閉鎖する方向に弁部材２４を付勢する付勢部材２４ｃ、２８と、伸縮部材２２に取り付けられ、伸縮部材２２の伸縮に伴って開口部２１ｂに対して近づく方向および遠ざかる方向にスライド可能な受圧板２７とを備え、第２貯留室２６の圧力の減少に伴って伸縮部材２２が開口部２１ｂに近づく側に所定量以上縮んだときに、受圧板２７が弁部材２４を押して開口部２１ｂを開放するように構成されている、ダンパー装置が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給部から液体吐出部に液体を供給する液体供給路に配置され、
開口部が形成された外壁を有する中空のケース本体と、
前記開口部を覆うように前記ケース本体に取り付けられ、前記開口部に対して近づく方向および遠ざかる方向に伸縮可能な伸縮部材と、
前記ケース本体の前記中空の部分に形成された第１貯留室と、
前記開口部を介して前記第１貯留室と連通され、少なくとも一部が前記外壁および前記伸縮部材により仕切られた第２貯留室と、
前記ケース本体に形成され、前記第１貯留室と連通する液体流入口と、
前記ケース本体に形成され、前記第２貯留室と連通する液体流出口と、
前記ケース本体の前記外壁を貫くように前記開口部に挿入された弁部材と、
前記開口部を閉鎖する方向に前記弁部材を付勢する付勢部材と、
前記伸縮部材に取り付けられ、前記伸縮部材の伸縮に伴って前記開口部に対して近づく方向および遠ざかる方向にスライド可能な受圧板と、
を備え、
前記第２貯留室の圧力の減少に伴って前記伸縮部材が前記開口部に近づく側に所定量以上縮んだときに、前記受圧板が前記弁部材を押して前記開口部を開放するように構成されている、ダンパー装置。
【請求項２】
前記伸縮部材は、蛇腹形状を有する、請求項１に記載されたダンパー装置。
【請求項３】
前記伸縮部材は、太鼓腹形状を有する、請求項１に記載されたダンパー装置。
【請求項４】
前記伸縮部材は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含んだガスバリア層を備えている、請求項１から３までの何れか一つに記載されたダンパー装置。
【請求項５】
前記伸縮部材は、前記ガスバリア層の両側の表面に、ポリオレフィン系樹脂を含んだポリオレフィン層を備えている、請求項４に記載されたダンパー装置。
【請求項６】
前記受圧板の前記伸縮部材と連結する部分の表面は、ポリアセタール系樹脂で形成されている、請求項５に記載されたダンパー装置。
【請求項７】
前記付勢部材は、
前記弁部材の前記第１貯留室の側の先端部に配置され、所定の磁極を有する第１の磁性体と、
前記第１の磁性体と対向する位置に配置され、前記第１の磁性体と反発する磁極を有する第２の磁性体と、
を備え、
前記第１の磁性体と前記第２の磁性体の間に作用する反力によって、前記弁部材を付勢するように構成されている、請求項１から６までの何れか一つに記載されたダンパー装置。
【請求項８】
前記第２の磁性体は、前記第１貯留室の外部に配置されている、請求項７に記載されたダンパー装置。
【請求項９】
前記受圧板は、前記弁部材と連結する位置に、前記弁部材の前記第２貯留室の側の先端部を挿入可能なように形成された凹部を備えている、請求項１から８までの何れか一つに記載されたダンパー装置。
【請求項１０】
前記開口部の内側の側面には、前記弁部材の可動方向と平行の方向に沿った切り欠き溝が形成されている、請求項１から９までの何れか一つに記載されたダンパー装置。
【請求項１１】
液体供給部と、
液体吐出部と、
一端が前記液体供給部と連通し、他端が前記液体吐出部と連通する液体供給路と、
前記液体供給路に配置され、前記液体吐出部に液体を供給する、請求項１から１０までの何れか一つに記載されたダンパー装置と、
を備えた、液体供給システム。
【請求項１２】
前記液体吐出部と前記ダンパー装置とが、所定の走査方向に往復移動可能なようにキャリッジに搭載されている、請求項１１に記載された液体供給システム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載された液体供給システムを備えたインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給部から液体吐出部へ液体を供給する液体供給路に配置されたダンパー装置、及びこれを備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
業務用等のインクジェット式記録装置では、大容量のインクカートリッジを、インク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジから離して配置する構成、いわゆるオフキャリッジ方式が採用されている。オフキャリッジ方式の記録装置では、インクカートリッジからインク吐出ヘッドへインクを供給するインク供給路が概して長くなる。その結果、インク供給路でインクの圧力変動が大きくなり、インク吐出ヘッドから安定的にインクが吐出されないことがある。
【０００３】
そこで、従来からインクの圧力変動を小さく抑えることが検討されている。例えば特許文献１には、キャリッジにインク吐出ヘッドとダンパー装置とを搭載した構成が開示されている。ダンパー装置は、インク吐出ヘッドへ供給するインクの圧力を調整する機能（自己封止機能）を有する。そのため、上記構成によれば所定の圧力でインク吐出ヘッドにインクを供給することができ、安定的にインクを吐出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００３／０４１９６４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるダンパー装置は、一時的にインクを貯留する圧力室を有している。当該圧力室の一の壁面は、可撓性フィルムで構成されている。圧力室は、インクの貯留量が減少すると負圧になる。可撓性フィルムは、この負圧に基づいて撓み変形する。可撓性フィルムが撓み変形すると、その変位が可撓性フィルムと連結されたバルブに直接伝達される。これにより、ダンパー装置の弁構造が開閉される。しかしながら、かかる構成では、可撓性フィルムの可動域が大きく制限されている。つまり、可撓性フィルムは、撓み変形に基づく狭小領域内のみで変位可能なように構成されている。そのため、特許文献１のダンパー装置においては、例えば一度に大量のインクを消費する場合などに、インク吐出ヘッドへのインクの供給が追いつかなくなる問題がある。その結果、インクの吐出が不安定となったり、不意の吐出不良を生じたりする虞がある。また一方で、インクの供給が追いつくように印刷スピードを遅くすると、スループットの低下を招く虞がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、一度に大量の液体を吐出する場合でも、安定した動作が可能なダンパー装置を提供することである。また、関連する他の目的は、上記ダンパー装置を備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るダンパー装置は、液体供給部から液体吐出部に液体を供給する液体供給路に配置されている。このダンパー装置は、開口部が形成された外壁を有する中空のケース本体と、上記開口部を覆うように上記ケース本体に取り付けられ、上記開口部に対して近づく方向および遠ざかる方向に伸縮可能な伸縮部材と、上記ケース本体の上記中空の部分に形成された第１貯留室と、上記開口部を介して上記第１貯留室と連通され、少なくとも一部が上記外壁および上記伸縮部材により仕切られた第２貯留室と、上記ケース本体に形成され、上記第１貯留室と連通する液体流入口と、上記ケース本体に形成され、上記第２貯留室と連通する液体流出口と、上記ケース本体の上記外壁を貫くように上記開口部に挿入された弁部材と、上記開口部を閉鎖する方向に上記弁部材を付勢する付勢部材と、上記伸縮部材に取り付けられ、上記伸縮部材の伸縮に伴って上記開口部に対して近づく方向および遠ざかる方向にスライド可能な受圧板とを備えている。そして、上記第２貯留室の圧力の減少に伴って上記伸縮部材が上記開口部に近づく側に所定量以上縮んだときに、上記受圧板が上記弁部材を押して上記開口部を開放するように構成されている。
【０００８】
上記ダンパー装置では、伸縮部材によって第２貯留室の容積を大きく変化させることができる。そのため、一度に大量の液体を消費する場合でも、ダンパー装置から吐出ヘッドに速やかに液体が供給される。これにより、スループットを維持したままで、吐出ヘッドから安定的に液体を吐出することができる。
【０００９】
本発明の好ましい一態様によれば、上記伸縮部材は、蛇腹形状を有する。
【００１０】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記伸縮部材は、太鼓腹形状を有する。
【００１１】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記伸縮部材は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含んだガスバリア層を備えている。
【００１２】
上記態様によれば、伸縮部材のガスバリア性や機械的強度、耐久性を高めることができる。そのため、第２貯留室内で液体に気泡が混入することを高度に抑制して、より安定的に吐出ヘッドから液体を吐出することができる。また、ダンパー装置の長寿命化を実現することもできる。
【００１３】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記伸縮部材は、上記ガスバリア層の両側の表面に、ポリオレフィン系樹脂を含んだポリオレフィン層を備えている。
【００１４】
上記態様によれば、流通する液体がインクである場合に、耐インク腐食性を高めることができる。また、ポリオレフィン層はいわゆる接着層として機能し得る。そのため、ポリオレフィン層を介してケース本体への伸縮部材の取り付けや、伸縮部材への受圧板の取り付けを簡便に行うことができる。したがって、部品点数の削減や構成の簡素化を図ることができる。
【００１５】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記受圧板の上記伸縮部材と連結する部分の表面は、ポリアセタール系樹脂で形成されている。
【００１６】
上記態様によれば、伸縮部材と受圧板とを、より強固に接合することができる。このため、両者の一体性を高めて耐久性を向上することができる。
【００１７】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記付勢部材は、上記弁部材の上記第１貯留室の側の先端部に配置され、所定の磁極を有する第１の磁性体と、上記第１の磁性体と対向する位置に配置され、上記第１の磁性体と反発する磁極を有する第２の磁性体とを備えている。そして、上記第１の磁性体と上記第２の磁性体の間に作用する反力によって、上記弁部材を付勢するように構成されている。
【００１８】
上記態様によれば、流体（液体）の摩擦の影響をより良く抑えて、開口部の閉鎖状態を安定的に維持することができる。
【００１９】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記第２の磁性体は、上記第１貯留室の外部に配置されている。
【００２０】
上記態様によれば、第２の磁性体が液体によって腐食されることを防止して、付勢部材の耐久性を高めることができる。
【００２１】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記受圧板は、上記弁部材と連結する位置に、上記弁部材の上記第２貯留室の側の先端部を挿入可能なように形成された凹部を備えている。
【００２２】
上記態様によれば、受圧板と弁部材とが、より安定的に当接する。このため、伸縮部材の伸び縮みに基づいて安定したタイミングで弁部材を可動させることができ、適時的確に開口部を開放することができる。
【００２３】
本発明の好ましい他の一態様によれば、上記開口部の内側の側面には、上記弁部材の可動方向と平行の方向に沿った切り欠き溝が形成されている。
【００２４】
上記態様によれば、例えば弁部材が開口部のほぼ中央に位置しない場合でも、切り欠き溝を伝って液体が安定的に移動する。このため、液体の流れを比較的均一化することができ、液体を円滑に移動させることができる。
【００２５】
また、本発明の他の側面として、液体供給システムが提供される。この液体供給システムは、液体を貯留する液体供給部と、液体を吐出する液体吐出部と、一端が上記液体供給部と連通し、他端が上記液体吐出部と連通する液体供給路と、上記液体供給路に配置された上記ダンパー装置とを備える。
【００２６】
本発明の好ましい一態様によれば、上記液体吐出部と上記ダンパー装置とが、所定の走査方向に往復移動可能なようにキャリッジに搭載されている。
【００２７】
上記態様によれば、液体吐出部にかかる動圧を吐出の直前で吸収することができる。このため、液体の吐出安定性を、より一層高めることができる。
【００２８】
また、本発明の他の側面として、上記液体供給システムを備えたインクジェット式記録装置が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のダンパー装置によれば、一度に大量の液体を吐出する場合でも、吐出ヘッドへ液体が速やかに供給される。これにより、スループットを維持したままで、吐出ヘッドから安定的に液体を吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの正面図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタの部分斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダンパー装置の正面図である。
【図４】図３に示すダンパー装置のＩＶ−ＩＶ線縦断面図である。
【図５】図４の開口部が開放された状態を示す図である。
【図６】図４に示すダンパー装置のＶＩ−ＶＩ線横断面図である。
【図７】本発明の他の一実施形態に係るダンパー装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明に係るダンパー装置及び液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置の実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ（以下、プリンタという。）１０の正面図である。なお、図１、図２において、符号ＬおよびＲは、それぞれ左および右を示している。また、図１において、手前側および奥側は、それぞれ前側および後側である。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、プリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではない。
【００３３】
プリンタ１０は、インクジェット式記録装置の一例である。プリンタ１０は、記録媒体である記録紙５に印刷を行うためのものである。なお、記録媒体には、普通紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、PVC）やポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなる記録媒体が含まれる。
【００３４】
プリンタ１０は、プリンタ本体２と、プリンタ本体２に固定されたガイドレール３とを備えている。ガイドレール３は、左右方向に延びている。ガイドレール３には、キャリッジ１が係合している。ガイドレール３の左端側および右端側には、それぞれローラ（図示せず）が設けられている。これらローラのうち何れか一方のローラには、キャリッジモータ（図示せず）が連結されている。この一方のローラは、キャリッジモータによって回転駆動される。両ローラには、それぞれ無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。上記ローラが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１が左右方向に移動する。このように、キャリッジ１はガイドレール３に沿って左右方向に往復移動する。
【００３５】
プリンタ本体２には、記録紙５を支持するプラテン４が設けられている。プラテン４には、上下一対のグリッドローラおよびピンチローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラはフィードモータ（図示せず）に連結されている。グリッドローラはフィードモータによって回転駆動される。記録紙５がグリッドローラとピンチローラとの間に挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録紙５は前後方向に搬送される。
【００３６】
プリンタ本体２は、複数の、いわゆるインクカートリッジ１１を備えている。インクカートリッジ１１はインクを貯留するタンク（液体供給部）である。具体的には、複数のインクカートリッジ１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ、１１Ｗが、プリンタ本体２に着脱自在に装着されている。インクカートリッジ１１Ｃには、シアンインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｍには、マゼンタインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｙには、イエローインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｋには、ブラックインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｗには、ホワイトインクが貯留されている。インクカートリッジ１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ、１１Ｗには、それぞれインク取出口（図示せず）が取り付けられている。
【００３７】
プリンタ１０は、各色のインクカートリッジ１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ、１１Ｗごとにインク供給システムを有している。インク供給システムは、ダンパー装置１４と、インク吐出ヘッド（液体吐出部）１５と、インク供給路（液体供給路）１６とを備えている。本実施形態では、さらに、供給ポンプ１３と、制御装置１８とを備えている。インク吐出ヘッド１５およびダンパー装置１４はキャリッジ１に搭載され、左右方向に往復移動する。一方、インクカートリッジ１１は、キャリッジ１に搭載されておらず、左右方向に往復移動しない。そのため、キャリッジ１が左右方向に移動してもインク供給路１６が破損しないように、インク供給路１６の大部分（少なくとも全長の半分以上）は、左右方向に延びた状態で配置されている。本実施形態では、５種類のインクを利用しているため、合計５本のインク供給路１６が設けられている。それらインク供給路１６は、ケーブル類保護案内装置７で覆われている。ケーブル類保護案内装置７とは、例えばケーブルベア（登録商標）である。
【００３８】
以下では、一例として、シアンインクを貯留するインクカートリッジ１１Ｃに設けられたインク供給システムについて説明する。図２は、プリンタ１０の部分斜視図である。なお、図２において、符号ＦおよびＲｒは、それぞれ前および後を示している。
【００３９】
インク吐出ヘッド１５は、記録紙５に向かってインクを吐出する液体吐出部の一例である。インク吐出ヘッド１５の下面には、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が形成されている。インク吐出ヘッド１５の内部には、圧電素子などからなるアクチュエータ（図示せず）が設けられている。このアクチュエータが駆動することにより、上記ノズルからインクが吐出される。
【００４０】
インクカートリッジ１１Ｃとインク吐出ヘッド１５とは、インク供給路１６で連通している。インク供給路１６は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５にインクを導く流路を形成している。インク供給路１６は、キャリッジ１の移動に適用可能なように、柔軟性や可撓性を有している。インク供給路１６の構成は特に限定されないが、例えば樹脂製の変形容易なチューブである。ただし、チューブ以外の材料で構成されていてもよい。
【００４１】
供給ポンプ１３は、インク供給路１６に設けられている。供給ポンプ１３は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５に向かってインクを供給する送液装置の一例である。供給ポンプ１３の種類は特に限定されない。供給ポンプ１３は、例えばトロコイドポンプ式の、いわゆるチューブポンプである。供給ポンプ１３は、制御装置１８に接続されている。供給ポンプ１３の駆動と停止は、制御装置１８によって制御される。
【００４２】
制御装置１８は、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５へのインクの供給を制御する。制御装置１８は典型的にはコンピュータであり、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置（記録媒体）とを備えている。
【００４３】
ダンパー装置１４は、インク供給路１６に設けられている。図３は、本発明の一実施形態に係るダンパー装置１４の正面図である。図４は、図３に示すダンパー装置１４のＩＶ−ＩＶ線縦断面図である。図５は、図４の開口部２１ｂが開放された状態を示す図である。ダンパー装置１４はインク吐出ヘッド１５に連通し、インク吐出ヘッド１５へインクを補給する役割を担っている。ダンパー装置１４はまた、印刷時（例えばインク吐出時）のインクの圧力変動を緩和して、インク吐出ヘッド１５のインク吐出動作を安定化する役割を担っている。ダンパー装置１４がインク吐出ヘッド１５に連通することで、インク吐出の直前で動圧を吸収することができる。このため、液体の吐出安定性を、より一層高めることができる。
【００４４】
本実施形態のダンパー装置１４は、ケース本体２１と、ケース本体２１の壁面に取り付けられた伸縮部材２２とを備えている。図３に示すように、ケース本体２１の一の壁面（図３の右側の壁面）には、インクが流入するインク流入口２０ａが形成されている。インク流入口２０ａは、インク供給路１６に接続され、インクカートリッジ１１Ｃと連通されている。ケース本体２１の一の壁面（図３、図４の下側の壁面）には、インクが流出するインク流出口２９ａが形成されている。インク流出口２９ａは、インク供給路１６ａに接続され、インク吐出ヘッド１５と連通されている。図４に示すように、ケース本体２１は中空構造である。ケース本体２１は、中空部に連なる開口部２１ｂが形成された外壁を有している。伸縮部材２２は、ケース本体２１の開口部２１ｂを覆うように、ケース本体２１の外壁面に取り付けられている。
【００４５】
ケース本体２１は、典型的には樹脂製である。本実施形態では、ケース本体２１は扁平な直方体形状に形成されている。ケース本体２１と伸縮部材２２とにより、インクを一時的に貯留するためのインク貯留室が形成されている。インク貯留室は、ケース本体２１の開口部２１ｂに設けられた壁によって２つの空間領域（第１貯留室２５と第２貯留室２６）に仕切られている。換言すれば、ケース本体２１の開口部２１ｂの側の壁は、第１貯留室２５と第２貯留室２６とを区切る隔壁２１ａとなっている。ケース本体２１の内部に形成された中空の空間領域は、第１貯留室２５である。第１貯留室２５は、流入側通路２０によってインク流入口２０ａと連通されている。ケース本体２１の外壁面と伸縮部材２２とに囲まれた空間領域は、第２貯留室２６である。第１貯留室２５と第２貯留室２６とは、開口部２１ｂを介して連通している。第２貯留室２６は、流出側通路２９によってインク流出口２９ａと連通されている。インク流入口２０ａから流入したインクは、流入側通路２０を通り、流入側通路２０の開口端２０ｂから第１貯留室２５に流入する。第１貯留室２５のインクは、弁部材２４が可動することにより、第２貯留室２６に移動する。第２貯留室２６のインクは、流出側通路２９を通ってインク流出口２９ａから流出する。
【００４６】
第２貯留室２６は、一部の壁面が伸縮部材２２で構成されている。第２貯留室２６の容積は、伸縮部材２２の伸縮に伴って大きく変動する。例えば、第２貯留室２６の壁面を可撓性フィルムで構成する場合と比べて、相対的に大きく変動する。このように第２貯留室２６の容積を顕著に大きく変化させることで、一度に大量のインクを消費する態様にあっても、好適に対処することができる。したがって、本願発明の効果がより高いレベルで発揮される。
【００４７】
ところで、一般に、弁部材を備えるダンパー装置では、インク貯留室内が負圧となった際に弁部材を的確に可動させる観点から、インク貯留室内のインク液面を弁部材の高さと同等かそれよりも高い位置に配置することが望まれる。そのため、インク供給システム内にインクを初期充填する際は、インクがダンパー装置に達したところで、ダンパー装置のインク流入口の側を一旦閉じ、インク流出口の側（典型的にはインク吐出ヘッドの下面）からポンプなどで吸引を行う。インク貯留室内がある程度減圧された状態でインク流入口を開くと、大量のインクがインク貯留室内へと一気に流入する。このようにして、インク貯留室内を極力インクで満たし、インク液面をより高くするようにしている。
【００４８】
ここで、図３に示すダンパー装置１４では、弁部材２４がインク貯留室内の高さ方向の略中央に位置している。したがって、第２貯留室２６内のインク液面を弁部材２４と同等以上の位置に配置するためには、伸縮部材２２が所定の最大伸び値まで伸びた場合の第２貯留室２６の容積をＶ１とし、伸縮部材２２が所定の最大縮み値まで縮んだ場合の第２貯留室２６の容積をＶ２としたときに、（Ｖ１−Ｖ２）＞Ｖ１／２を満たす必要がある。この式を整理すると、Ｖ１が大きいほど（Ｖ２が小さいほど）、第２貯留室２６の容積（Ｖ１−Ｖ２）を大きく変化させることができ、貯留室内に大量のインクを貯留することができると言える。したがって、ここに開示される伸縮部材２２を備えた構成によれば、例えば撓み変形の分しか可動域の無い可撓性フィルムを使用する場合に比べて、初期のインク充填時において有利な条件を作り出すことができる。
【００４９】
伸縮部材２２は、第２貯留室２６内の圧力に応じて、ケース本体２１の開口部２１ｂの遠近方向、つまり開口部２１ｂに対して近づく方向および遠ざかる方向に伸縮可能なように構成されている。より詳しくは、第２貯留室２６に貯留されたインクが減少し、第２貯留室２６内がある程度の負圧になったときに、開口部２１ｂの側に縮むように構成されている。本実施形態では、伸縮部材２２が、隔壁２１ａに対して略平行に配置された面状部２２ａと、隔壁２１ａと面状部２２ａを連結する２つのマチ部２２ｂ、２２ｃとを有している。マチ部２２ｂ、２２ｃは、上下対称な階段状（襞状）の縦断面形状をなしている。これらマチ部２２ｂ、２２ｃがアコーディオン状に伸縮することで、伸縮部材２２は隔壁２１ａの遠近方向に伸び縮みする。ここでは伸縮部材２２は蛇腹形状を有している。これにより、例えば特許文献１に記載されるような可撓性フィルムを用いる場合と比べて、相対的に伸縮部材２２の可動域が大きく広がる。換言すれば、伸縮部材２２独自の伸縮性によって、第２貯留室２６内に大きな容積変化や圧力変化をもたらすことができる。その結果、大量のインクを一気にインク吐出ヘッド１５へと供給することができる。
【００５０】
なお、伸縮部材２２は構造上、可撓性フィルムのような柔軟性を殆ど有さない。これに対して、可撓性フィルムは、撓み変形が可能なほどに柔軟であり、逆に伸縮部材２２のような伸縮性を殆ど有さない。例えば、可撓性フィルムのバネ定数は、概ね１０ｇ／ｍｍ以下であるのに対し、伸縮部材２２では概ね２０ｇ／ｍｍ以上、例えば５０〜７０ｇ／ｍｍ程度である。なお、バネ定数は、弁部材２４が無い状態の伸縮部材２２又は可撓性フィルムの中央部分を１ｍｍ凹ませるのに必要な荷重を表している。また、可撓性フィルムの平均厚みは、概ね７０μｍ以下、典型的には３０〜５０μｍ程度である。これに対して伸縮部材２２は、典型的には可撓性フィルムよりも厚く、その平均厚みは概ね１００μｍ以上、典型的には１５０μｍ以上、例えば２００〜４００μｍ程度である。このように、伸縮部材２２と可撓性フィルムとでは性状が全く異なっている。
【００５１】
伸縮部材２２は、ガスバリア性に優れるとよい。伸縮部材２２を通して空気などの気体成分が混入すると、第２貯留室２６内に気泡が発生する。この気泡がインク吐出ヘッド１５に流れ込むと、インクを吐出できなくなり、印刷不良などが生ずる虞がある。このため、伸縮部材２２は、ガス透過性や水蒸気透過性が低いことが好ましい。また、伸縮部材２２のインクと接する側の面は、耐インク腐食性に優れるとよい。以上の理由から、伸縮部材２２としては、多層構造の樹脂製フィルムが好適である。本実施形態では、伸縮部材２２として３層構造の樹脂製フィルムを採用している。
【００５２】
３層構造の樹脂製フィルムの中間層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥｖＯＨ樹脂）を含んだガスバリア層である。伸縮部材２２にＥｖＯＨ樹脂を含有することで、伸縮部材２２のガスバリア性や機械的強度、耐久性を高めることができる。ガスバリア層の平均厚みは概ね３０〜７０μｍ程度であるとよい。かかるガスバリア層は、ポリオレフィン系樹脂を含んだポリオレフィン層で挟まれている。樹脂製フィルムの第２貯留室２６と接する側の表面は、耐インク腐食性に優れたポリプロピレン樹脂（ＰＰ）製である。また、樹脂製フィルムのもう一方の側の表面（外部と接する側の面）は、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）製である。ポリオレフィン層は、伸縮部材２２と他の部材（例えばケース本体２１や受圧板２７）とを接合する際に、いわゆる接着層として機能し得る。このため、部品点数の削減や構成の簡素化を図る観点から好適である。
【００５３】
ダンパー装置１４の第２貯留室２６内の圧力と、インク吐出ヘッド１５のノズルの圧力とは略等しくなる。このため、伸縮部材２２の第２貯留室２６の側と反対の面（ダンパー１４の外側の面）は、大気と接しているとよい。上記構成によれば、大気圧の変化に応じて、伸縮部材２２の外側の面の圧力が自動的に変わる。これにより、複雑な制御を行うことなく、ノズルからインクが漏れることを的確に防止することができる。また、印刷時にはノズルからインクを円滑に吐出することができる。
【００５４】
開口部２１ｂには、弁部材（バルブロッド）２４が挿入されている。弁部材２４は、伸縮部材２２に取り付けられた受圧板２７の変位（開口部２１ｂに近づく側へのスライド量）に連動して可動するように構成されている。弁部材２４が可動することにより、弁部材２４と隔壁２１ａとが、接触状態あるいは非接触状態となる。これにより、開口部２１ｂが閉鎖状態あるいは開放状態となる。本実施形態において、弁部材２４は、縦断面形状が「Ｔ字」状をなす弁本体２４ａと、シール部２４ｂとを備えている。
【００５５】
弁本体２４ａは、ケース本体２１の隔壁２１ａを貫くように開口部２１ｂに挿入されている。弁本体２４ａは、第１貯留室２５から開口部２１ｂを通って第２貯留室２６に延びている。弁本体２４ａの開口部２１ｂに挿入される部分は細長い棒状（長軸形状）であり、開口部２１ｂの内径よりも小さな外径を有している。弁本体２４ａの第１貯留室２５の内部に配置される部分は、開口部２１ｂの内径よりも大きな外径を有している。弁本体２４ａは、耐インク腐食性に優れるとよい。弁本体２４ａは、典型的には樹脂製である。
【００５６】
図６は、図４に示すダンパー装置１４のＶＩ−ＶＩ線横断面図である。つまり、図６は、ケース本体２１の隔壁２１ａ部分の断面を示している。本実施形態では、ケース本体２１の隔壁２１ａ部分は、略円形の断面形状をなしている。開口部２１ｂは、隔壁２１ａよりも小さな略円形の断面形状をなしている。開口部２１ｂの断面略中央部には、弁部材２４の弁本体２４ａが挿入されている。弁本体２４ａは、開口部２１ｂよりも一回り小さな略円形の断面形状をなしている。弁本体２４ａと開口部２１ｂの内側の側面との隙間が、インクの流路である。開口部２１ｂの内側の側面には、３つの切り欠き溝２１ｃが形成されている。切り欠き溝２１ｃは、弁部材２４が可動する方向、すなわち弁本体２４ａの長軸方向と平行の方向に沿って形成されている。インクは、開口部２１ｂが開放されたときに、切り欠き溝２１ｃを伝って移動し得る。また、例えば図６において、弁本体２４ａの位置が右側に偏った場合、インクの流路は右側で小さくなり、左側で大きくなる。そのため、切り欠き溝２１ｃがない場合、インクは専ら弁本体２４ａの左側を通り、インクの流れが不均一となる。しかし、本実施形態では切り欠き溝２１ｃを備えているので、そのような場合であっても、インクの一部は右側の切り欠き溝２１ｃを通じて流れ、インクの流れが比較的均一化される。
【００５７】
弁部材２４のシール部２４ｂは、弁本体２４ａと隔壁２１ａとの間に介在する。本実施形態では、シール部２４ｂは、弁本体２４ａの第１貯留室２５内に配置される部分の周縁において円環状（Ｏリング状）に備えられている。弁部材２４のシール部２４ｂは、隔壁２１ａに密着して開口部２１ｂを的確に閉鎖するように機能する。シール部２４ｂは、弾性を有する材質であるとよい。シール部２４ｂは、耐インク腐食性に優れるとよい。本実施形態では、シール部２４ｂはゴム製である。
【００５８】
付勢部材は、開口部２１ｂを閉鎖する方向に弁部材２４を付勢するように機能する。本実施形態では、付勢部材として、一対の磁性体を用いている。第１の磁性体２４ｃは、弁部材２４の第１貯留室２５の側の先端部に配置されている。第１の磁性体２４ｃは、所定の磁極を有している。第２の磁性体２８は、第１の磁性体２４ｃと対向する位置に配置されている。第２の磁性体２８は、第１貯留室２５の外部（ケース本体２１の外壁面）に配置されている。第２の磁性体２８を第１貯留室２５の外部に配置することで、インクとの接触が防止される。これにより、腐食による磁力低下を抑制し、耐久性を向上することができる。また、第１貯留室２５の容積をより広く確保して、流路抵抗を低減し、インク流れを円滑にする効果もある。第２の磁性体２８は、第１の磁性体２４ｃと同じ磁極を有している。同じ磁極の磁性体を対向するように配置することで、第１の磁性体２４ｃと第２の磁性体２８との間に反力が作用する。これにより、弁部材２４のシール部２４ｂが隔壁２１ａに押し付けられる。つまり、第１の磁性体２４ｃと第２の磁性体２８との間に反力によって、弁部材２４が開口部２１ｂを閉鎖する方向に付勢される。
【００５９】
磁性体２４ｃ、２８としては、特に限定されない。例えばネオジム磁石などの永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。本実施形態では、磁性体２４ｃ、２８として、磁力の強いネオジム磁石を採用している。第２の磁性体２８の外側には、縦断面形状が略「コの字」状のカバー体３０が設けられている。カバー体３０は、ケース本体２１の伸縮部材２２が取り付けられた面とは反対側の面（図４の左側の面）に取り付けられている。
【００６０】
なお、特許文献１等に記載されるようなダンパー装置では、弁体を閉鎖方向に付勢する付勢部材として、シールバネが用いられている。しかしながら、シールバネを用いる場合は、インクの摩擦の影響を受け易い問題がある。例えば一度に大量のインクを消費する場合などにインクの流圧が高くなると、閉鎖状態を適切に維持できないことがある。また、長期間の使用によりシールバネが腐食劣化した場合、付勢力が弱まって、インク吐出ヘッドからのインクの吐出が不安定になることがある。しかし、本実施形態ではシールバネを用いる必要がないため、このような不具合を未然防止することができる。さらに、インクの摩擦の影響をより良く抑えて、開口部２１ｂの閉鎖状態を安定的に維持することができる。
【００６１】
伸縮部材２２の面状部２２ａには、受圧板２７が取り付けられている。受圧板２７は、伸縮部材２２の伸縮に基づいて、開口部２１ｂの遠近方向にスライド可能なように構成されている。詳しくは、第２貯留室２６内がある程度の負圧になり、伸縮部材２２が開口部２１ｂの側に所定量縮んだとき、これに応じて開口部２１ｂの側に水平方向に移動するように構成されている。受圧板２７は、伸縮部材２２の伸縮の状態に拘らず、実質的に同じ形状を維持している。受圧板２７は、弁部材２４の第２貯留室２６の側の先端部に比べて、相対的に面積が広い。本実施形態では、受圧板２７は、隔壁２１ａおよび伸縮部材２２の面状部２２ａと略同等の面積を有している。このように受圧板２７の面積を広くとることで受圧面積が広がり、動作の精度が高められる。本実施形態では、受圧板２７が略円板状である。なお、ここでは受圧板２７の伸縮部材２２側の面全体を伸縮部材２２に取り付けているが、例えば受圧板２７の外周部のみを伸縮部材２２に取り付けてもよい。
【００６２】
受圧板２７は、伸縮部材２２よりも硬質で、かつ伸縮部材２２の変位を阻害しないように、比較的軽量であるとよい。受圧板２７はまた、耐インク腐食性に優れるとよい。受圧板２７の材質はさらに、伸縮部材２２との相性、例えば伸縮部材２２との接合容易性などを考慮して選択するとよい。このような点から、受圧板２７は、典型的には樹脂製である。本実施形態では、受圧板２７が、伸縮部材２２のポリオレフィン層と接合性に優れたポリアセタール系樹脂製である。これにより、伸縮部材２２と受圧板２７が強固に一体化されている。
【００６３】
受圧板２７の略中央部分（中心部分）には、第２貯留室２６の外側に突き出した凹部２７ａが形成されている。凹部２７ａは、弁部材２４の第２貯留室２６の側の先端部と連結可能な位置に設けられている。凹部２７ａは、弁部材２４の第２貯留室２６の側の先端部を挿入可能なように形成されている。これにより、第２貯留室２６内が負圧になったときに、弁部材２４と受圧板２７とが安定的に当接するようになる。したがって、適切なタイミングで弁部材２４を可動させることができ、適時的確に開口部２１ｂを開放することができる。本実施形態では、凹部２７ａが略ドーム形状である。
【００６４】
印刷時以外のとき、つまりインク吐出ヘッド１５からインクが吐出されないときは、ダンパー装置１４の第２貯留室２６に、所定量以上のインクが貯留されている。このとき、弁部材２４は、付勢部材２４ｃ、２８の反力によって隔壁２１ａに押し付けられた状態となっている。これにより、開口部２１ｂは閉鎖された状態に維持されている。換言すれば、開口部２１ｂは、第２貯留室２６内のインクが所定量まで減少して第２貯留室２６が負圧にならない限り、開放されないようになっている。
【００６５】
一方、プリンタ１０の印刷が開始されると、制御装置１８によって供給ポンプ１３が駆動される。同時に、インク吐出ヘッド１５のノズルから記録紙５に向かってインクが吐出される。インクが吐出されると、ダンパー装置１４の第２貯留室２６に貯留されているインクが吸い出され、インク吐出ヘッド１５に供給される。これにより、第２貯留室２６のインク貯留量が減少して、第２貯留室２６内が負圧になる。第２貯留室２６内が負圧になるにつれて、図５に示すように、伸縮部材２２の２つのマチ部２２ｂ、２２ｃが、アコーディオン状に折り畳まれるように開口部２１ｂの側（図５の左側）に縮む。これに伴って、伸縮部材２２に取り付けられた受圧板２７が開口部２１ｂの側に略水平にスライドする。受圧板２７が開口部２１ｂの側に所定量以上スライドすると、受圧板２７と弁部材２４の第２貯留室２６の側の先端部とが略垂直に連結される。この状態から、さらに伸縮部材２２が縮み、受圧板２７が開口部２１ｂに近づく側にスライドすると、弁部材２４は、付勢部材２４ｃ、２８の反力に抗して第１貯留室２５の側（図５の左側）に押されて移動する。これにより、弁部材２４のシール部２４ｂが隔壁２１ａから離れ、開口部２１ｂが開放される。そして、第１貯留室２５から第２貯留室２６へとインクが流入する。なお、図５では印刷時のインクの流れ方向を矢印で示している。
【００６６】
第１貯留室２５から第２貯留室２６へインクが流入するにしたがい、第２貯留室２６内の負圧が解消される。これに伴って、伸縮部材２２の縮みは緩和され、受圧板２７は開口部２１ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、弁部材２４が付勢部材２４ｃ、２８の反力によって第２貯留室２６の側（図５の右側）に戻される。そして、弁部材２４のシール部２４ｂが隔壁２１ａに接触すると、開口部２１ｂが閉鎖される。
【００６７】
ダンパー装置１４の第１貯留室２５はインクカートリッジ１１Ｃと連通している。このため、第１貯留室２５で減少した分のインクは、インクカートリッジ１１Ｃから適宜に補充される。以上により、印刷時には、インクカートリッジ１１Ｃからインク吐出ヘッド１５へインクが安定して供給される。ここに示す構成では、伸縮部材２２および受圧板２７の変位と連動して開口部２１ｂが開閉するように構成されている。そのため、ダンパー装置１４を電気的に制御する必要がなく、簡便である。
【００６８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することが可能である。
【００６９】
例えば、上記した実施形態では、ダンパー装置１４に蛇腹形状の伸縮部材２２を用いたが、これには限定されない。図７は、本発明の他の一実施形態に係るダンパー装置３４の縦断面図である。本実施形態のダンパー装置３４は、太鼓腹形状の伸縮部材３２を備えている。伸縮部材３２は、隔壁２１ａに対して略平行に配置された面状部３２ａと、隔壁２１ａと面状部３２ａを連結する２つのマチ部３２ｂ、３２ｃを有している。マチ部３２ｂ、３２ｃは、断面形状が上下対称なアーチ状（弓状）である。これらマチ部３２ｂ、３２ｃが、略「くの字」状に、あるいはアコーディオン状に伸縮することにより、伸縮部材３２は隔壁２１ａの遠近方向に伸び縮みする。このことにより、蛇腹形状の伸縮部材２２を用いた場合と同様の機能を発揮することができる。
【００７０】
また、上記した各実施形態では、液体供給部（インクカートリッジ１１）に貯留された液体がインクであったが、これには限定されない。液体は、例えばインクジェット式記録装置のメンテナンスに使用する洗浄液等であってもよい。
【００７１】
また、上記した実施形態では、インクジェット式記録装置がインクジェットプリンタ１０であったが、これには限定されない。インクジェット式記録装置は、画像を記録できることが可能な装置であればよい。また、上記したインク供給システム並びにインクジェットプリンタ１０は、インクカートリッジ１１（液体供給部）と、供給ポンプ１３と、ダンパー装置１４、３４と、インク吐出ヘッド（液体吐出部）１５と、インク供給路（液体供給路）１６と、制御装置１８とを備えているが、これには限定されない。例えば供給ポンプ１３は、必要に応じて設ければよい。あるいは、上記の構成要素に加えて、印刷時以外のときにインク吐出ヘッド１５のノズルを覆うキャップと、当該キャップ内を吸引する吸引ポンプとをさらに備えていてもよい。
【００７２】
また、上記した実施形態では、ダンパー装置１４、３４がインクジェット式記録装置に搭載されていたが、これには限定されない。ダンパー装置１４、３４は、例えばインクジェット方式を採用する種々の製造装置や、マイクロピペット等の計測器具等、液体供給システムを備える各種用途で使用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１４    ダンパー装置
２０ａ  インク流入口
２１    ケース本体
２１ａ  隔壁
２１ｂ  開口部
２２    伸縮部材
２４    弁部材
２４ｃ、２８    付勢部材
２５    第１貯留室
２６    第２貯留室
２７    受圧板
２９ａ  インク流出口
【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】
2017061055.tif 000008
【図７】
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