JP2011167959A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力調整弁によって噴射ヘッドに供給される液体の圧力を一定に保つと共に、加
圧クリーニングを実行可能とする。
【解決手段】圧力調整弁と噴射ヘッドとの間に加圧クリーニング手段を設けておく。そし
て、液体を噴射する際には、圧力調整弁によって所定の圧力範囲に減圧したインクを噴射
ヘッドに供給し、加圧クリーニングを行う際には、圧力調整弁で減圧したインクを加圧し
て噴射ヘッドに供給する。こうすることで、噴射ヘッド内が加圧されて、性状の劣化した
液体が噴射ヘッドの外に排出する加圧クリーニングが実行可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、噴射ヘッドから液体を噴射する技術に関する。

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。

このような技術では、噴射ノズルを備えた噴射ヘッドを用いてインクなどの液体を噴射
する。噴射ヘッド内の液体が増粘するなどして性状が劣化してしまった場合には、噴射ノ
ズルをキャップで覆った状態でキャップに接続された吸引ポンプを作動させることで、性
状の劣化した液体を噴射ノズルから吸引する動作である吸引クリーニングを行う。また、
吸引クリーニングを行うに際しては、キャップを噴射ヘッドに押し当てることでキャップ
と噴射ヘッドとの間に密閉空間を形成しなければならず、その為にはキャップを噴射ノズ
ルの正確な位置に当接させる必要があるが、このことは必ずしも容易なことではない。そ
こで、吸引クリーニングに替えて、噴射ヘッドを上流側から加圧することで噴射ヘッド内
の液体を押し出してキャップに排出する動作である加圧クリーニングを実行し、噴射ノズ
ルをキャップで覆う動作を省略可能とすることが行われることもある。

また、噴射ヘッドは液体を加圧することによって噴射しているので、正確な分量の液体
を噴射する為には、噴射ヘッドに供給される液体の圧力を適正な圧力に保っておく必要が
ある。ところが、液体を噴射ヘッドに供給するための通路で圧力損失が生じる影響で、噴
射ヘッドに供給される液体の圧力を一定に保っておくことは難しい。そこで、噴射ヘッド
までは加圧によって液体を供給しておき、噴射ヘッド内の圧力が所定圧力を下回った場合
には圧力調整弁を開いて必要量の液体を供給することで、噴射ヘッドに供給される液体の
圧力を適切な圧力に調整する技術が提案されている。（特許文献１）

特開２００４−１４２４０５号公報

しかし、圧力調整弁によって噴射ヘッドに供給される液体の圧力を一定に保とうとする
と、加圧クリーニングを行うことができず、その結果、吸引クリーニングを行わざるを得
ないという問題があった。すなわち、圧力調整弁は、異なる圧力によって噴射ヘッドに液
体が供給されることが無いように、圧力調整弁の上流側から加圧されても弁が開かない構
造となっている。従って、噴射ヘッドを上流側から加圧しても圧力調整弁によって加圧力
が遮られてしまい、吸引クリーニングよりも簡便な加圧クリーニングを実行することがで
きなくなってしまうという問題があった。

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、
圧力調整弁によって噴射ヘッドに供給される液体の圧力を一定に保つと共に、加圧クリー
ニングを実行可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体噴射装置は次の構成を
採用した。すなわち、
噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
前記噴射ノズルから噴射される液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部に収容されている液体を前記噴射ヘッドに向けて圧送する液体圧送手段
と、
前記液体圧送手段と前記噴射ヘッドとの間に設けられて、該液体圧送手段から圧送され
る液体の圧力を所定の圧力範囲に減圧した後、該噴射ヘッドに供給する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段と前記噴射ヘッドとの間に設けられて、該圧力調整手段によって所定
の圧力範囲に減圧された液体を加圧して該噴射ヘッドに供給することにより、該噴射ヘッ
ド内の液体を前記噴射ノズルから排出させるクリーニング動作を行う加圧クリーニング手
段と
を備えることを要旨とする。

このような本発明の液体噴射装置においては、液体圧送手段によって圧送されてきた液
体を、圧力調整手段によって所定の圧力範囲まで減圧した後、噴射ヘッドに供給する。こ
のため、液体を圧送する際の流路抵抗の違いなどによって供給される圧力に変動が生じた
場合でも、噴射ヘッド内の液体の圧力を一定圧力に保っておくことができ、適切に液体を
噴射することができる。もっとも、この様に圧力調整手段を備えた構成では、噴射ヘッド
内の加圧クリーニングを行う目的で噴射ヘッドに液体を圧送した場合でも、液体の圧力が
所定の圧力範囲に減圧されてしまうので、加圧クリーニングを行うことができない。そこ
で、本発明の液体噴射装置では、加圧クリーニングを行う際には、圧力調整手段によって
所定の圧力範囲に減圧された液体を加圧クリーニング手段によって加圧して噴射ヘッドに
供給することが可能となっている。

こうすれば、圧力調整手段によって噴射ヘッドに安定した圧力で液体を供給しながら、
必要な場合には加圧クリーニングを実行することが可能となる。従って、吸引クリーニン
グを行わなくても、性状が劣化した液体を噴射ヘッドの外に排出するメンテナンス動作を
行うことが可能となり、その結果として、吸引クリーニング時には必要な動作であるキャ
ップを噴射ノズルの正確な位置に当接させる動作を省略することができるので、メンテナ
ンス動作を簡単にすることが可能となる。

また、上述した本発明の液体噴射装置において、加圧クリーニング手段は、クリーニン
グ動作を行わない間は、圧力調整手段によって減圧された液体を噴射ヘッドに追加させる
こととしてもよい。

こうすれば、加圧クリーニングを行わない場合は、加圧クリーニング手段は液体の単な
る流路として機能する。従って、加圧クリーニング手段を設けたとしても、加圧クリーニ
ング用に液体の流路を設ける必要がなく、液体噴射装置の流路が複雑化することを回避す
ることができる。

ライン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造を示した説明図である。 ヘッドユニットを底面側から見たときの状態を示す説明図である。 本実施例のラインプリンターが噴射ヘッドにインクを供給するための構成を示した説明図である。 圧力調整弁の詳細な構造を示した説明図である。 圧力調整弁がインクの供給圧力を調整する動作を示した説明図である。 本実施例のラインプリンターが加圧クリーニングを実行する方法を示した説明図である。 流路ポンプの詳細な構造を示した説明図である。 流路ポンプによって加圧クリーニングが実行される様子を示した説明図である。 流路ポンプの上逆止弁を省略することが可能な理由を示した説明図である。

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．本実施例のインク供給方法：

Ａ．装置構成 ：
図１は、ラインプリンター１を例に用いて本実施例の液体噴射装置の大まかな構造を示
した説明図である。図示されているように、本実施例のラインプリンター１は、大まかに
は箱型の外形形状をしており、上面には、モニターパネル２や、ユーザーが操作するため
の操作パネル３などが設けられている。また、ラインプリンター１の前面には、インクカ
ートリッジを交換する際に開けるカートリッジ交換扉４や、印刷用紙を装填する際に開け
る給紙扉５が設けられており、更に、向かって右側面には、印刷された印刷用紙が排出さ
れる排紙口６が設けられている。

ラインプリンター１の内部には、各種の機能を実行する複数のユニットあるいは部品が
搭載されている。先ず、ラインプリンター１のほぼ中央の位置には、印刷用紙にインクを
噴射するヘッドユニット３０が設けられている。ヘッドユニット３０の下方には、ヘッド
ユニット３０にインクを供給するインク供給部６０が設けられており、インク供給部６０
には、インクが充填されたインクカートリッジ６２が装着される。尚、本実施例のライン
プリンター１では、黒インク（Ｋインク）、シアンインク（Ｃインク）、マゼンタインク
（Ｍインク）、イエローインク（Ｙインク）の４色のインクを印刷に使用することが可能
であり、このことに対応して、インク供給部６０には、各色のインクが充填された４つの
インクカートリッジ６２が装着されるようになっている。

図１の紙面上で、ヘッドユニット３０の左下の位置には、印刷用紙が装填される給紙カ
セット１０が設けられており、給紙カセット１０の右端の上面に接する位置に、給紙ロー
ラー２０が設けられている。更に、給紙ローラー２０の奥側には給紙モーター２２が接続
されており、給紙モーター２２を駆動して給紙ローラー２０を回転させると、給紙カセッ
ト１０から印刷用紙が１枚ずつ、ヘッドユニット３０に向かって搬送されるようになって
いる。尚、図１では、印刷用紙の搬送経路が太い破線で示されている。

また、図１の紙面上で、ヘッドユニット３０の右側の領域は空きスペースとなっており
、この空きスペースの下方には、キャップ４０や、吸引ポンプ５０、廃液タンク５２など
が設けられている。尚、詳細については後述するが、本実施例のラインプリンター１では
、ヘッドユニット３０内にインクが長い間放置されるなどしてインクの性状が劣化した場
合、ヘッドユニット３０を右側の空きスペースへ移動させた後に、ヘッドユニット３０内
のインクを加圧することで、性状の劣化したインクをキャップ４０に排出すること（加圧
クリーニング）が可能となっている。また、加圧クリーニングによってキャップ４０に排
出されたインクは、吸引ポンプ５０によって吸引され、廃液タンク５２に溜められる。

また、モニターパネル２や操作パネル３が設けられている部分の直ぐ下の位置には、ラ
インプリンター１に電力を供給するための電源ユニット７０や、ラインプリンター１の各
種の動きを制御する制御ユニット８０などが搭載されている。

続いて、図１を参照しながら、ラインプリンター１の印刷動作について説明する。先ず
、給紙カセット１０には、複数枚の印刷用紙が装填される。給紙カセット１０に装填され
た印刷用紙は図示しないバネによって押し上げられて、上方に設けられた給紙ローラー２
０に押し付けられている。給紙ローラー２０は、金属製の細長い円柱を長さ方向に半分に
割って形成した略半円形断面の細長い部材であり、円周部分に対応する側面はゴム材料に
よって形成されている。この給紙ローラー２０の一端には給紙モーター２２が接続されて
おり、給紙モーター２２によって給紙ローラー２０を回転させることによって、給紙カセ
ット１０から印刷用紙を１枚ずつ、ヘッドユニット３０に向かって送り出す。

給紙ローラー２０とヘッドユニット３０との間には、複数のガイドローラー２４が設け
られている。ガイドローラー２４は、図示しないモーターによって駆動されて回転するこ
とにより、印刷用紙をガイドしながら、ヘッドユニット３０へと搬送する。

ヘッドユニット３０は、印刷用紙の搬送経路上に、印刷用紙を跨ぐような状態で設けら
れており、ヘッドユニット３０の底面側（すなわち、印刷用紙に面する側）には、インク
を噴射する複数の噴射ヘッドが設けられている（図２を参照）。また、ヘッドユニット３
０には、インク供給部６０のインクカートリッジ６２が図示しない流路を介して接続され
ており、インクカートリッジ６２内に収容されたインクが、ヘッドユニット３０の下面側
に設けられた複数の噴射ヘッドから噴射される。

図２は、ヘッドユニット３０を底面側（印刷用紙に面した側）から見たときの状態を示
す説明図である。図示されるように、本実施例のヘッドユニット３０の底面には、略矩形
形状をした噴射ヘッド３２が、６つずつを一組として４組（合計２４個）設けられている
。また、各組の６つの噴射ヘッド３２は、３つずつ二列に並べられるとともに、互いの列
の噴射ヘッド３２が互い違いとなるように配列されている。更に、各噴射ヘッド３２には
、インクを噴射する複数の噴射ノズルが列状に設けられている。尚、こうした噴射ノズル
が設けられている噴射ヘッド３２の下側の面を「ノズル面」と呼ぶことがあるものとする
。

このような噴射ヘッド３２は、互い違いに配列されることにより、６つの噴射ヘッド３
２が一体となって１つの噴射ユニット３４を構成している。上述したように、本実施例の
ヘッドユニット３０には、２４個の噴射ヘッド３２が設けられているから、結局、４つの
噴射ユニットが設けられており、各噴射ユニット３４が、Ｙインクを噴射する噴射ユニッ
ト３４ｙ、Ｍインクを噴射する噴射ユニット３４ｍ、Ｃインクを噴射する噴射ユニット３
４ｃ、Ｋインクを噴射する噴射ユニット３４ｋとなっている。

ヘッドユニット３０の下方には、ヘッドユニット３０の底面に向かい合うようにして、
印刷用紙を背面から支持するプラテンが設けられている（図示は省略）。給紙ローラー２
０およびガイドローラー２４によって搬送されてきた印刷用紙はプラテン上を搬送され、
この間にヘッドユニット３０の底面に設けられた複数の噴射ヘッド３２からインクが噴射
されて印刷用紙に画像が印刷されていく。こうして画像が印刷された印刷用紙は、ヘッド
ユニット３０の下流側に設けられたガイドローラー２４によって進行方向を下方に曲げら
れた後、廃液タンク５２の下側を通って排紙口６からラインプリンター１の外部に排出さ
れる。ここで、本実施例のラインプリンター１では、ヘッドユニット３０に設けられた複
数の噴射ヘッド３２からインクを噴射するに際して、次のような構成を用いて噴射ヘッド
３２にインクを供給している。

Ｂ．本実施例のインク供給方法 ：
図３は、噴射ヘッド３２にインクを供給するための構成を示した説明図である。本実施
例の噴射ヘッド３２にインクを供給するための構成は、大まかには、インク供給部６０と
、ヘッドユニット３０の内部機構などから構成されている。尚、前述したように、本実施
例のヘッドユニット３０には、異なる４色のインクを噴射するための複数の噴射ヘッド３
２が設けられているが（図２を参照）、ここでは、図が複雑となることを避けるために、
あるインク（例えばＫインク）を噴射する噴射ヘッド３２と、これらの噴射ヘッド３２に
インクを供給するための構成のみが示されている。

インク供給部６０には、インクカートリッジ６２や、インクカートリッジ６２内のイン
クをヘッドユニット３０に供給するための加圧ポンプ６４などが設けられている。インク
カートリッジ６２内には、インクが収容されたアルミ製のインクパック６１が設けられて
おり、インクパック６１は、インク供給流路６５を介してヘッドユニット３０に接続され
ている。また、加圧ポンプ６４には圧迫部材６３が設けられており、圧迫部材６３は、加
圧ポンプ６４で発生させた空気圧によって駆動されて、インクパック６１を側面から圧迫
する。従って、加圧ポンプ６４を作動させると、インクパック６１が圧迫部材６３によっ
て圧迫される圧力により、インクがインク供給流路６５を通ってヘッドユニット３０に供
給されるようになっている。

ヘッドユニット３０に接続されたインク供給流路６５は、ヘッドユニット３０内で複数
の流路に分岐しており、分岐したインク供給流路６５は、噴射ヘッド３２へのインクの供
給圧力を調節する圧力調整弁９０を介して噴射ヘッド３２に接続されている。尚、本実施
例のラインプリンター１では、圧力調整弁９０と噴射ヘッド３２との間に、インク供給流
路６５を流れるインクを加圧して噴射ヘッド３２に供給することが可能な流路ポンプ１０
０が設けられている。こうした流路ポンプ１００を設けておく理由については後に詳しく
説明する。

ここで、本実施例のラインプリンター１において、圧力調整弁９０によって噴射ヘッド
３２へのインクの供給圧力の調整を行うのは、次のような理由による。すなわち、本実施
例では、各インクカートリッジ６２から噴射ヘッド３２にインク供給流路６５を介してイ
ンクを供給する構成をとっており、一本のインク供給流路６５が分岐して複数の噴射ヘッ
ド３２に接続している為、分岐した先のインク供給流路６５内では、分岐する前のインク
供給流路６５内と比べて、流路抵抗によってインクの圧力が大きく変化する。その結果、
噴射ヘッド３２から正常にインクを吐出させるために必要なインクの供給圧力の下限値を
下回ってしまう場合があるので、インクカートリッジ６２のインクパック６１を加圧して
インクを供給する加圧供給システムを採用している。このようなインクの加圧供給システ
ムでは、加圧された液体が噴射ヘッド３２に供給されるので、インクの供給圧力を維持す
ることが可能であるが、噴射ヘッド３２に加圧力がそのまま伝わることでインクを正常に
吐出することができなくなったり、場合によっては噴射ノズルからインクが流れ出す不具
合が生ずる。そこで、こうした不具合を防止する目的で圧力調整弁９０が設けられている
。

また、噴射ヘッド３２は、ヘッドユニット３０の異なる位置に配置されているので（図
２を参照）、インク供給流路６５が噴射ヘッド３２に到達するまでの流路の長さは、噴射
ヘッド３２ごとに異なっている場合がある。この場合、インクがインク供給流路６５を流
れる際の圧力損失の違いによって、噴射ヘッド３２へのインク供給圧力にバラつきが生ず
ることとなる。噴射ヘッド３２は、液体を加圧することによって噴射しているので、噴射
ヘッド３２へのインクの供給圧力を一定に保つことができなければ、噴射ヘッド３２のイ
ンクの噴射量にバラつきが生じてしまい、その結果として、印刷画質の低下を招いてしま
う。このため、本実施例のラインプリンター１では、圧力調整弁９０を用いることで、噴
射ヘッド３２へのインクの供給圧力を一定に保っているのである。以下では、こうした圧
力調整弁９０が、噴射ヘッド３２へのインクの供給圧力を一定に保つための構造について
説明する。

図４は、圧力調整弁９０の詳細な構造を示した説明図である。尚、図４には、圧力調整
弁９０の中心を通る縦断面をとることによって、圧力調整弁９０の内部構造が示されてい
る。本実施例の圧力調整弁９０には、噴射ヘッド３２に接続された圧力室９１と、インク
カートリッジ６２に接続された圧力室９２の２つの圧力室が設けられている。これら２つ
の圧力室を隔てる隔壁には、狭い通路がうがたれており、この通路には、通路とほぼ同じ
径の通路軸９３が通路内で摺動可能に設けられている。通路軸９３の側面には、複数本の
通路溝９４が設けられており、通路溝９４の一端は、圧力室９１側に開口するとともに、
他端は圧力室９２側に開口している。

通路軸９３の圧力室９１側の端部は台座状に形成されており、この台座部分は、通路軸
９３を取り巻くように設けられた支持バネ９６によって、圧力室９１の底面側から一定の
高さに持ち上げられている。また、通路軸９３の台座部分は、圧力室９１の一側面（図４
では上面側）を構成する薄いフィルム膜９７のほぼ中央位置に接着されている。

また、通路軸９３の圧力室９２側の端部には、ゴム製の封止弁９８が設けられている。
封止弁９８は、圧力室９２の底面側から封止バネ９９によって上方に押し上げられており
、通常は、封止弁９８の上方に設けられた突出部分が、圧力室９２の上面に押し付けられ
ることで、圧力室９２側から通路軸９３の周囲を密閉するようになっている。

図５は、圧力調整弁９０が噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力を調整する動作を示
した説明図である。前述したように、圧力調整弁９０には、インク供給流路６５を介して
インクカートリッジ６２からインクが供給されている（図３を参照）。このとき、圧力調
整弁９０の圧力室９２（インクカートリッジ６２側の圧力室）には、加圧ポンプ６４の押
圧力によってインクが供給されている。また、圧力室９２側に設けられた封止弁９８は封
止バネ９９によって押し付けられているので、図５（ａ）に示されるように、通路溝９４
は封止弁９８によって閉鎖された状態となっている。従って、この状態では、圧力室９２
から通路溝９４を介して圧力室９１にインクが供給されることはない。

図５（ａ）に示す状態で、噴射ヘッド３２からインクを噴射すると、噴射した分だけの
インクが圧力室９１から噴射ヘッド３２に供給される。その結果、噴射ヘッド３２からイ
ンクを噴射するに従って、圧力室９１内の圧力が低下する。ここで、圧力室９１の上面側
はフィルム膜９７によって構成されているので、圧力室９１内の圧力低下に応じてフィル
ム膜９７が引き下げられ、その結果、図５（ｂ）に示されるように、フィルム膜９７に設
けられた通路軸９３が、支持バネ９６、封止バネ９９の反発力に逆らって移動する。する
と、通路軸９３に押されて封止弁９８が開口し、通路軸９３に設けられた通路溝９４を介
して、２つの圧力室（インクカートリッジ６２側の圧力室９２および噴射ヘッド３２側の
圧力室９１）が連通状態となる。その結果、図５（ｃ）の中に太い破線の矢印で示したよ
うに、通路溝９４を介して、インクカートリッジ６２側の圧力室９２から、噴射ヘッド３
２側の圧力室９１へとインクが供給される。

こうして圧力室９１にインクが供給されると、圧力室９１内の圧力が回復するので、フ
ィルム膜９７が元の状態にもどり、それと共に通路軸９３も元の位置まで復帰する。その
結果、図５（ａ）に示すように、再び封止弁９８によって圧力室９２側の通路軸９３の周
囲は密閉されて、圧力室９２から圧力室９１へのインクの供給が終了する。

以上のように、圧力調整弁９０では、通常は封止弁９８が閉じているが、圧力室９１内
のインク量が所定量よりも少なくなることで圧力室９１のインクの供給圧力が低下すると
、一時的に封止弁９８が開口する。これにより、圧力室９２からインクが供給され、圧力
室９１のインク圧力が回復する。結局、噴射ヘッド３２から噴射された分だけインクが供
給されて、噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力が一定に保たれることになる。このよ
うに、本実施例のラインプリンター１では、圧力調整弁９０を介して噴射ヘッド３２にイ
ンクを供給することで、複数の噴射ヘッド３２に供給されるインク圧力を一定に保つこと
ができ、その結果、インクの噴射量のバラつきを抑制して高画質な画像を印刷することが
可能となっている。

ここで、前述したように、本実施例のラインプリンター１では、噴射ヘッド３２内でイ
ンクの性状が劣化した場合のメンテナンス動作として、加圧クリーニング（噴射ヘッド３
２内を加圧することにより、噴射ヘッド３２内の劣化したインクを排出する動作）を採用
している。しかし、噴射ヘッド３２の上流側には圧力調整弁９０が設けられており、圧力
調整弁９０では、上流から供給されたインクの圧力を所定の圧力範囲に減圧して噴射ヘッ
ド３２に供給するため、（図４を参照）、噴射ヘッド３２のインクを加圧して加圧クリー
ニングを行うことはできない。そこで、本実施例のラインプリンター１では、以下のよう
な方法によって加圧クリーニングを実行する。

図６は、本実施例のラインプリンター１が加圧クリーニングを実行する方法を示した説
明図である。尚、図６には、加圧クリーニングを行っている際のヘッドユニット３０の内
部機構の様子が示されている。

前述したように、本実施例のラインプリンター１では、圧力調整弁９０と噴射ヘッド３
２との間に流路ポンプ１００が設けられている。（図３を参照）。この流路ポンプ１００
は、後に詳しく説明するように、通常は単にインクを噴射ヘッド３２に供給するための流
路となっているが、噴射ヘッド３２内でインクの性状が劣化した際には、流路ポンプ１０
０を駆動されることによって、流路ポンプ１００の内部を流れるインクを加圧することが
できるようになっている。その結果、図６に太線で示されているように、圧力調整弁９０
で減圧されたインクが、流路ポンプ１００によって加圧されて噴射ヘッドに供給されるこ
とで、加圧クリーニングを実行することが可能となっている。そこで以下では、このよう
な方法によって加圧クリーニングを実行可能とする本実施例の流路ポンプ１００の構造に
ついて説明する。

図７は、流路ポンプ１００の詳細な構造を示した説明図である。尚、図７には、流路ポ
ンプ１００の中心を通る縦断面をとることによって、流路ポンプ１００の内部構造が示さ
れている。

流路ポンプ１００の内部には、略立方体状の空間である内室１０１が設けられており、
内室１０１は、内室１０１に張設されたゴム製のダイヤフラム１０２によって２つの空間
に区切られている。そのうち一方の空間（紙面上では左側の空間）は、圧力調整弁９０か
ら供給されたインクが通る流路室１０３となっており、流路室１０３と向かい合う内室１
０１の壁面には、流路室１０３側からダイヤフラム１０２を押してインクの流路を確保す
るための流路バネ１０４が設けられている。また他方の空間（紙面上の右側の空間）には
、ダイヤフラム１０２の中心に接着されたアダプター１０５を介して、流路室１０３の外
側からダイヤフラム１０２を押圧することが可能なカム軸１０６が設けられている。

流路室１０３は、流路ポンプ１００内に設けられた上流側の内部流路１００ｐを介して
圧力調整弁９０側のインク供給流路６５に接続されるとともに、下流側の内部流路１００
ｐを介して噴射ヘッド３２側へと接続されている。また、それぞれの内部流路１００ｐの
流路上には、インクの逆流を防ぐ逆止弁が設けられている。すなわち、圧力調整弁９０側
と流路室１０３とを接続する上流側の内部流路１００ｐには上逆止弁１０７ｕが設けられ
ており、噴射ヘッド３２側と流路室１０３とを接続する下流側の内部流路１００ｐには下
逆止弁１０７ｄが設けられている。

以上のような本実施例の流路ポンプ１００では、通常は、カム軸１０６がベース面でア
ダプター１０５に接した状態に固定されており、この状態では流路バネ１０４によってダ
イヤフラム１０２が押されて流路室１０３の容積が確保されているため、流路室１０３は
単にインクが通過する流路となっている（図７を参照）。従って、圧力調整弁９０から供
給されたインクは、減圧された圧力のまま流路ポンプ１００内を通過して噴射ヘッド３２
に供給される。また、流路ポンプ１００を駆動することで、加圧クリーニングを実行する
こともできる。

図８は、流路ポンプ１００によって、加圧クリーニングが実行される様子を示した説明
図である。加圧クリーニングを行う際には、先ず、前述した通常の状態（図７を参照）か
ら、カム軸１０６を回転させる。すると、ダイヤフラム１０２が流路バネ１０４の反発力
に逆らって押圧されていく。その結果、図８（ａ）に示されるように、カム軸１０６の突
出部分がアダプター１０５に接した状態となるまでの間に、ダイヤフラム１０２によって
流路室１０３内のインクが押し出され、加圧されたインクが下流側の内部流路１００ｐを
通って噴射ヘッド３２側へと供給される。

尚、本実施例の流路ポンプ１００では、流路ポンプ１００を駆動すると、流路室１０３
の上流側の内部流路１００ｐにもインクが押し出されるため、上流側の内部流路１００ｐ
にはインクの逆流を防ぐ上逆止弁１０７ｕが設けられているが、こうした上逆止弁１０７
ｕは省略することも可能である。これは次のような理由による。

図９は、流路ポンプ１００の上逆止弁１０７ｕを省略することが可能な理由を示した説
明図である。尚、図９には、上逆止弁１０７ｕが省略された状態の流路ポンプ１００と、
流路ポンプ１００の上流側に設けられた圧力調整弁９０とが示されている。図９に太い破
線の矢印で示されるように、上逆止弁１０７ｕを省略すると、流路室１０３の上流側の内
部流路１００ｐに押し出されたインクはインク供給流路６５を通って圧力調整弁９０の噴
射ヘッド３２側の圧力室９１に供給される。ここで、前述したように、本実施例の圧力調
整弁９０では、噴射ヘッド３２側の圧力室９１のインクの供給圧力が低下した場合に、一
時的に封止弁９８が開口する構造となっており（図５を参照）、流路室１０３からインク
が逆流して圧力室９１の圧力が上昇しても、圧力室９１より上流側にはインクが供給され
ないようになっている。結局、本実施例の圧力調整弁９０は、逆止弁として機能しうる構
造となっているので、流路ポンプ１００の上逆止弁１０７ｕを省略することが可能となる
のである。

以上のようにして流路室１０３内のインクが押し出したら、図８（ａ）に示した状態か
らカム軸１０６を更に回転させて、カム軸１０６のベース面がアダプター１０５に接した
状態に戻す。すると、図８（ｂ）に示されるように、ダイヤフラム１０２が流路バネ１０
４によって元の形状に復元されることに伴い流路室１０３内に負圧が発生し、この負圧に
よって圧力調整弁９０側から流路室１０３へとインクが供給される。尚、流路室１０３内
の負圧は下流側の内部流路１００ｐにも作用するが、前述したように、流路室１０３の下
流側には下逆止弁１０７ｄが設けられているため、噴射ヘッド３２側から流路室１０３に
インクが逆流することはない。

流路室１０３へのインクの供給が完了したら、再びカム軸１０６を回転させ、流路室１
０３内のインクを加圧して噴射ヘッド３２へと押し出し、更にカム軸１０６を回転させて
流路室１０３にインクを補充する。このように、本実施例の流路ポンプ１００では、カム
軸１０６を回転させることで、流路室１０３内のインクを加圧して噴射ヘッド３２へ送り
出すことができるようになっており、こうして加圧したインクを噴射ヘッド３２へ供給し
続けることで、加圧クリーニングを実行することが可能となっている。

以上のような流路ポンプ１００を、圧力調整弁９０と噴射ヘッド３２との間に設けてお
けば、圧力調整弁９０によってインクの供給圧力が減圧されたとしても、必要に応じて、
インクを再び加圧して噴射ヘッド３２に供給することができる。また、流路ポンプ１００
を駆動していない間は、流路ポンプ１００をインクの供給流路として用いることが可能で
ある。従って、加圧したインクの圧力を減圧して用いることで噴射ヘッド３２へのインク
の供給圧力を一定に保つという、圧力調整弁９０の本来の機能は維持したまま、加圧クリ
ーニングを実行することが可能となる。

ここで、噴射ヘッド３２に圧力調整弁９０を設けたまま、性状が劣化したインクを噴射
ヘッド３２外に排出可能とする方法としては、上述した加圧クリーニングに替えて、イン
クを噴射ノズルから吸引するメンテナンス動作である吸引クリーニングを採用することも
考えられる。しかし、吸引クリーニングを行うに際しては、キャップ４０を噴射ヘッド３
２に押し当てることでキャップ４０と噴射ヘッド３２との間に閉空間を形成しなければな
らず、キャップ４０を噴射ヘッド３２のノズル面に当接させる必要がある。特に、複数の
噴射ヘッド３２を搭載したラインプリンター１では、吸引クリーニングに備えて噴射ヘッ
ド３２毎にキャップ４０が設けられることもあり、これら複数のキャップ４０をノズル面
の正確な位置に当接させることは、必ずしも容易なことではない。

これに対して、本実施例のように、圧力調整弁９０と噴射ヘッド３２との間に流路ポン
プ１００を設けることで、加圧クリーニングを採用可能とすれば、噴射ヘッド３２から排
出されたインクをキャップ４０で受けるだけでよい。従って、キャップ４０で噴射ヘッド
３２のノズル面を覆わなくてもよいので、上述した吸引クリーニングのように、キャップ
４０をノズル面に当接させる動作を省略することができる。

また、加圧クリーニングを行うに際しては、通常、インクを噴射する際と比較して、前
述した加圧ポンプ６４によってインクを高い圧力で噴射ヘッド３２に供給する必要がある
が、これではインク供給流路６５の全体に渡って大きな圧力負荷がかかってしまう。この
点において、本実施例の加圧クリーニングの方法によれば、噴射ヘッド３２の直ぐ上流の
位置に設けられた流路ポンプ１００で加圧クリーニングに必要なインクの圧力を発生させ
ているので、加圧クリーニングを行うにあたり、インク供給流路６５に与える圧力負荷を
できるだけ抑えることができる。

以上、本願発明の実施例について説明したが、本発明は上記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。

１…ラインプリンター、 ３０…ヘッドユニット、 ３２…噴射ヘッド、
４０…キャップ、 ５０…吸引ポンプ、 ６０…インク供給部、
６２…インクカートリッジ、 ６４…加圧ポンプ、 ６５…インク供給流路、
９０…圧力調整弁、 ９１…圧力室、 ９２…圧力室、
９３…通路軸、 ９４…通路溝、 ９７…フィルム膜、
９８…封止弁、 １００…流路ポンプ、 １０２…ダイヤフラム、
１０３…流路室、 １０６…カム軸

Claims (2)

1. 噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
   前記噴射ノズルから噴射される液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部に収容されている液体を前記噴射ヘッドに向けて圧送する液体圧送手段
   と、
   前記液体圧送手段と前記噴射ヘッドとの間に設けられて、該液体圧送手段から圧送され
   る液体の圧力を所定の圧力範囲に減圧した後、該噴射ヘッドに供給する圧力調整手段と、
   前記圧力調整手段と前記噴射ヘッドとの間に設けられて、該圧力調整手段によって所定
   の圧力範囲に減圧された液体を加圧して該噴射ヘッドに供給することにより、該噴射ヘッ
   ド内の液体を前記噴射ノズルから排出させるクリーニング動作を行う加圧クリーニング手
   段と
   を備える液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置であって、
   前記加圧クリーニング手段は、前記クリーニング動作を行わない間は、前記圧力調整手
   段によって減圧された液体を、前記噴射ヘッドに向けて追加させる手段である液体噴射装
   置。

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