JP2006082350A - 液体噴射装置及び弁機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置を大型化させることなく、簡単な制御でチョーククリーニングを行い、しかも気泡排出性を向上できる液体噴射装置及び弁機構を提供する。
【解決手段】 プリンタは、インクを貯留するカートリッジを備え、カートリッジと記録ヘッドとを連通するインク流路の途中には、チョーククリーニングを行うためのチョークバルブＢが設けられている。チョークバルブＢは、圧力室３８を備え、その壁面の一部は圧力室３８の内外の圧力差に伴い変位するフィルムＦ１で形成されている。圧力室３８の底面３３ａは、吐出孔３５が形成された突部３４から離間するにつれて、フィルムＦ１の可撓部Ｋとの相対距離が小さくなるような傾斜面に形成されている。
【選択図】 図９

Description

本発明は、液体噴射装置及び弁機構に関する。

液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して吐出する液体噴射装置として、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンタと言う）が知られている。このプリンタは、インクを貯留するカートリッジと、カートリッジから記録ヘッドにインクを供給する供給流路とを備えている。また、プリンタ内の非印刷領域には、通常、メンテナンス機構が配設されている。このメンテナンス機構は、吸引ポンプ等を備え、記録ヘッドのノズル目詰まり等を防止するため、ノズルから増粘したインク、気泡等を吸引するクリーニングを行う。

このプリンタの中には、カートリッジと記録ヘッドとの間に設けられた供給流路の途中に、チョーククリーニングを行うための弁機構を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。チョーククリーニングでは、供給流路に設けられた弁機構を閉弁してメンテナンス機構の吸引ポンプを駆動し、弁機構よりも下流側の供給流路内を減圧する。そして、吸引ポンプを所定時間駆動した後、弁機構を開弁し、圧力が低下した供給流路内にインクを勢いよく流入させ、供給流路や記録ヘッド内の増粘したインクや気泡を記録ヘッドのノズルから排出する。

この弁機構としては、特許文献１に記載されたような電磁制御弁も使用可能であるが、図１４及び図１５に示す、流体圧力により開閉弁する弁機構も提案されている。この弁機構１００は、導入口１０１から導入されたインクが一時貯留される圧力室１０２を備え、圧力室１０２の一部の壁面は可撓性のフィルム１０３により構成されている。また、圧力室１０２内には、フィルム１０３に対峙する面で吐出口１０４が開口した突部１０５が形成され、図１５に示すように圧力室１０２内のインクが減少してフィルム１０３が内側に撓むと、フィルム１０３が弁座に当接して吐出口１０４を遮断するようになっている。チョーククリーニングの際は、吸引ポンプの駆動により、圧力室１０２内のインクを排出して圧力室１０２内のインクを減少させ、フィルム１０３を突部１０５に当接させる。そして、吸引ポンプの駆動を継続することにより、吐出口１０４から下流側の流路に負圧を蓄積した後、弁機構１００よりも上流側からインクを圧送して、フィルム１０３を図１４に示すように、突部１０５から離間させる。これにより、開放された吐出口１０４から、負圧が蓄積された流路内にインクが一気に流れこみ、流速の高められたインクとともに気泡や増粘したインク等が記録ヘッドから排出される。即ち、この弁機構１００は、電気的制御を必要とせず、且つ電磁弁よりも構造上簡素である利点を有する。
特開２００１−３８９２５号公報

ところが、圧力室１０２内のインクに微小な気泡Ａが混入し、図１４に示すように圧力室１０２の周縁部に気泡Ａが滞留している場合、この気泡Ａが微小であるうちに排出することが難しかった。特に、フィルム１０３が鉛直になるように弁機構１００を配置した場合、圧力室１０２の鉛直方向上方に気泡Ａが集まり、その気泡Ａを鉛直方向下方に移動させることが困難であった。圧力室１０２内の気泡Ａが排出されないと、初めは微小な気泡であっても、複数の気泡Ａが集まることにより大きな気泡になる。気泡の体積が大きくなると吐出口１０４から比較的排出されやすくなり、印刷中にインクとともにその気泡が記録ヘッドに供給されると、ドット抜け等が生じてしまい、印刷を良好に行うことができな
い。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置を大型化させることなく、簡単な制御でチョーククリーニングを行い、しかも気泡排出性を向上できる液体噴射装置及び弁機構を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、液体を貯留する液体貯留手段と、ノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段と前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給路と、前記液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引する吸引手段とを備えた液体噴射装置において、前記液体供給路の途中に、液体の導入部と吐出部とを有する圧力室を備え、前記圧力室は、その壁面の一部が、内外の圧力差に伴い変位する可撓性部材で形成され、前記可撓性部材と対峙する前記圧力室の壁面が、前記吐出部から離間するにつれて前記可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されている。

これによれば、液体噴射装置は、液体貯留手段と、液体噴射ヘッドと、液体供給路と、液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引する吸引手段とを備えている。また、液体噴射装置は、液体供給路の途中に、液体の導入部及び吐出部を備えた圧力室を備え、圧力室の壁面の一部は内外の圧力差に伴い変位する可撓性部材で形成されている。このため、吸引手段により液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引することにより、液体供給路及び圧力室内を減圧し、可撓性部材を圧力室の内側に変位させ、吐出部を閉塞することができる。そして、圧力室から下流側の液体供給路内に負圧を蓄積した後、圧力室に液体を圧送することで、可撓性部材を吐出部から離間する方向に変位させることができる。従って、負圧が蓄積された液体供給路内に圧力室内の液体を一気に流入させ、流路内の気泡や不純物を流速の高められた液体とともに排出する、いわゆるチョーククリーニングを行うことができる。このため、電磁制御弁等を使用せず、装置の大型化を防止するとともに、簡単にチョーククリーニングを行うことができる。

しかも、圧力室は、可撓性部材と対峙する壁面が、吐出部から離間するにつれて、可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されている。このため、可撓性部材が液体の減少に伴い内側に変位したとき、吐出部から離間した壁面に可撓性部材を近接させることができる。従って、吐出部から離れた隅部に滞留する気泡は、可撓性部材と壁面との距離が縮小されることにより、液体とともに吐出部側に押し出される。このため、圧力室内に液体を圧送したときに、流速の高められた液体とともに、吐出部周辺に集められた気泡を吐出部から容易に排出することができる。

この液体噴射装置において、前記圧力室は、前記可撓性部材と対峙する壁面の鉛直方向上側の領域が、前記可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されている。
これによれば、圧力室は、可撓性部材と対峙する壁面の鉛直方向上側の領域が、可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されている。このため、気泡が圧力室の鉛直方向上方に集中して滞留しやすい場合に、圧力室の気泡排出性を特に向上できる。

この液体噴射装置において、前記可撓性部材と対峙する壁面は、前記吐出部から離間するにつれて前記可撓性部材との相対距離が連続的に小さくなる傾斜面に形成されている。
これによれば、前記可撓性部材と対峙する壁面は、吐出部から離間するにつれて可撓性部材との相対距離が連続的に小さくなる傾斜面になっている。このため、圧力室の液体が減少して可撓性部材が内側に変位した際に、可撓性部材と壁面との密着性が高まり、吐出部側に気泡を送出しやすくすることができる。

この液体噴射装置において、前記吐出部は、前記可撓性部材と対峙する壁面に形成され
た突部と、前記突部の上面において開口した吐出孔とを備えている。
これによれば、吐出部は、壁面に形成された突部と、突部の上面で開口した吐出孔とを備えている。圧力室の底面に形成された突部の上面において開口している。このため、吐出部を可撓性部材の変位により容易に開閉することができる。

この液体噴射装置において、前記圧力室に前記液体供給路から液体を導入する前記導入部は、前記圧力室の鉛直方向下方に形成されている。
これによれば、導入部は、圧力室の鉛直方向下方に形成されている。このため、圧力室の鉛直方向上方に滞留した気泡が、導入部に逆流しにくいので、液体貯留手段に気泡が逆流するのを防止できる。

本発明の弁機構は、液体の導入部及び吐出部を有する圧力室に液体を一時貯留する弁機構であって、前記圧力室の壁面の一部が、内外の圧力差に伴い変位する可撓性部材で形成され、前記可撓性部材と対峙する前記圧力室の壁面が、前記吐出部から離間するにつれて前記可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されている。

これによれば、弁機構は、導入部と吐出部とを有する圧力室を備えている。圧力室は、可撓性部材と対峙する壁面が、吐出部から離間するにつれて、可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されている。このため、可撓性部材が液体の減少に伴い内側に変位したとき、吐出部から離間した壁面に可撓性部材を近接させることができる。従って、吐出部から離れた隅部に滞留する気泡は、可撓性部材と壁面との距離が縮小されることにより、液体とともに吐出部側に押し出される。このため、圧力室内に液体を圧送したときに、流速の高められた液体とともに、吐出部周辺に集められた気泡を吐出部から容易に排出することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１１に従って説明する。図１は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと言う）の要部斜視図、図２〜図４は、プリンタの要部を説明する模式図である。

図１に示すように、プリンタ１は、図示しないフレーム内に架設されたガイド部材２を備え、ガイド部材２にはキャリッジ３が摺動可能に支持されている。キャリッジ３には、タイミングベルトを介してキャリッジモータが駆動連結されている（いずれも図示せず）。また、キャリッジ３には、液体としての各種インクを収容したサブタンク４が６個搭載されている。さらに、キャリッジ３の下面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド５が搭載されている。記録ヘッド５は、複数のノズルＮ（図４参照）からなる６列のノズル列を備え、各ノズルＮは、各サブタンク４にそれぞれ連通されている。また、記録ヘッド５に備えられた図示しない圧電素子が駆動すると、記録ヘッド５内に供給されたインクが、記録ヘッド５の下方の図示しない紙に向かってノズルＮからインク滴として吐出される。そして、キャリッジモータの駆動により、キャリッジ３に搭載された記録ヘッド５が主走査方向に往復移動しながらインク滴を吐出する動作と、図示しない紙送機構により記録ヘッド５の下方に紙を副走査方向に搬送する動作とを交互に繰り返すことで印刷が行われる。

また、プリンタ１には、図１中右側に設けられた、箱体状の第１ホルダ６が配設されている。第１ホルダ６内には、３つの収容室ＣＳ（図２及び図６参照）が区画形成され、各収容室ＣＳには、図２に示す、各種インクを収容した液体貯留手段としてのカートリッジＣがそれぞれ着脱可能に配設される。図１中左側に設けられた第２ホルダ７は、第１ホルダ６と同様な構成を備え、３個のカートリッジＣを着脱可能に固定する。

図２に示すように、第１及び第２ホルダ６，７に形成された各収容室ＣＳの前方の内側面には、第１及び第２ホルダ６，７の開口部に向かって、各インク針Ｎ１がそれぞれ突出形成されている。また、インク針Ｎ１には、その先端で開口したインク導出路８が貫通形成され、このインク導出路８は、第１及び第２ホルダ６，７の前壁部に貫通されている。さらに、各収容室ＣＳの内側面には、空気導入部１５が突出形成されている。空気導入部１５内には、空気流路１６が貫通形成されている。

これらの第１及び第２ホルダ６，７の前面には、図１及び図２に示すように、外郭部材としての第１及び第２供給部材１１，１２がそれぞれ連結固着されている。図２に示すように、第１及び第２供給部材１１，１２には、厚み方向に貫通する連通孔１３が形成されている。この連通孔１３は、第１及び第２供給部材１１，１２が第１及び第２ホルダ６，７とそれぞれ連結された際に、インク針Ｎ１に連通したインク導出路８に接続する。

また、第１及び第２供給部材１１，１２には、貫挿孔１７がそれぞれ貫通形成されている。この貫挿孔１７は、第１及び第２供給部材１１，１２が第１及び第２ホルダ６，７に連結された際に、空気導入部１５の空気流路１６に連通する。この貫挿孔１７には、一端が加圧ポンプＰ１に接続された空気供給チューブ１８が差し込まれている。尚、図１に示す第１及び第２供給部材１１，１２の貫挿孔１７、空気供給チューブ１８等は便宜上図示を省略している。

図２に示すように、カートリッジＣは、筐体状に形成されたケース２０内にインクパック２１を備えている。ケース２０の前壁部には、第１及び第２貫挿口２０ａ，２０ｂが貫通形成されている。インクパック２１は、可撓性材質のフィルムにより形成された袋部２１ａを備え、袋部２１ａにはインクが充填されている。また、袋部２１ａには、袋部２１ａ内のインクを外部に導出する導出部２１ｂが袋部２１ａから突出するように設けられ、この導出部２１ｂには、インク針Ｎ１を貫挿するための貫挿孔２１ｃが形成されている。この導出部２１ｂを、ケース２０に形成された第１貫挿口２０ａに差し込むと、インクパック２１がケース２０内に固定される。

図３に示すように、インクパック２１を収容した各カートリッジＣが第１及び第２ホルダ６，７に装着されると、インク針Ｎ１が、カートリッジＣのケース２０に形成された第１貫挿口２０ａを介して、インクパック２１の導出部２１ｂに設けられた貫挿孔２１ｃに貫挿される。これにより、袋部２１ａ内のインクは、インク針Ｎ１に流入する。また、各収容室ＣＳに設けられた空気導入部１５は、ケース２０の第２貫挿口２０ｂに差し込まれる。この状態で、加圧ポンプＰ１を駆動すると、空気供給チューブ１８、空気流路１６を介して、各カートリッジＣのケース２０内に空気が圧送され、ケース２０とインクパック２１との間の空間に充填される。そして、ケース２０内が高圧状態になると、空気圧によりインクパック２１が押し潰され、袋部２１ａからインクが導出部２１ｂ側に押し出される。押し出されたインクは、インク針Ｎ１のインク導出路８を介して、第１及び第２供給部材１１，１２に形成された連通孔１３に導入する。連通孔１３に導入されたインクは、連通孔１３に連続して形成された第１及び第２供給部材１１，１２の基端部側から先端側に向って延びるインク流路に導入する。

図１に示すように、第１及び第２供給部材１１，１２の先端には、インク供給チューブ２２が連結されている。インク供給チューブ２２は、内部に６本の図示しない管路を備え、各管路は、第１及び第２供給部材１１，１２に形成された前記各インク流路にそれぞれ接続されている。また、インク供給チューブ２２の他端は、キャリッジ３に接続され、各サブタンク４にインクをそれぞれ供給可能になっている。従って、加圧ポンプＰ１の駆動により、インクパック２１から第１及び第２供給部材１１，１２の各インク流路に圧送されたインクは、インク供給チューブ２２を介して、各サブタンク４に供給される。

また、図１に示すように、プリンタ１は、キャリッジ３の移動範囲内であって、紙の搬送領域外にメンテナンス機構２５を備えている。図４に示すように、メンテナンス機構２５は、キャップ２６を備えている。キャップ２６は、上面が開口した箱体状に形成され、図示しないキャップ昇降機構により、ホームポジションにある記録ヘッド５の下面と当接する作用位置（図４参照）と、記録ヘッド５の下面から離間した退避位置との間を往復移動する。そして、印刷休止状態の際には作用位置に移動して、記録ヘッド５の各ノズルＮ開口付近の乾燥を防止し、ノズルＮの目詰まりを防止する。

図４に示すように、キャップ２６の底壁には、吸引口２６ａが貫通形成され、この吸引口２６ａには、排出チューブ２７が接続されている。また、排出チューブ２７の途中には、吸引手段としての吸引ポンプＰ２が設けられている。このため、キャップ２６により記録ヘッド５が封止された状態で吸引ポンプＰ２を駆動すると、密閉されたキャップ内空間Ｓ１が減圧され、記録ヘッド５内のインクや気泡、下面に付着したインク等がキャップ内空間Ｓ１に排出される。キャップ２６内に排出されたインク等は、排出チューブ２７を介して、メンテナンス機構２５の近傍に備えられた廃液タンクＴに送出され、廃液タンクＴに収容された吸収材Ｔａに吸収される。

次に、第１及び第２供給部材１１，１２について図５〜図１１に従って詳述する。尚、第１及び第２供給部材１１，１２は、インク供給チューブ２２との接続部、外形やインク流路が左右対称である点のみが異なり、その他は同じ構成であるので、説明の便宜上第１供給部材１１のみについて説明する。図５は、第１供給部材１１の正面図、図６は第１供給部材１１の背面図である。図７、図９及び図１１は、第１供給部材１１の要部断面図、図８及び図１０は第１供給部材１１の要部正面図である。

第１供給部材１１は、合成樹脂から形成され、図５に示すように、第１ホルダ６に連結する板状の連結部１１ａを備えている。連結部１１ａは、正方形状に形成され、その下部には前記したように、空気供給チューブ１８が貫挿される３個の貫挿孔１７が、水平方向に一列に並べられて貫通形成されている。また、各貫挿孔１７の上側には、前記したように、第１ホルダ６のインク針Ｎ１に連通する各連通孔１３がそれぞれ貫通形成されている。また、連結部１１ａには、各連通孔１３に連続して設けられた溝状の各第１流路３１が３本形成されている。これらの各第１流路３１は、連結部１１ａに連続して形成された接続部１１ｂに向かって延びるように形成されている。

接続部１１ｂは、連結部１１ａと同様に第１供給部材１１の一部を構成し、連結部１１ａの上部から左側に屈曲するように延出形成されている。尚、第２供給部材１２の接続部１１ｂは、連結部１１ａから右側に屈曲するように形成され、図１のように第１及び第２供給部材１１，１２を一直線状に並べると、各接続部１１ｂの先端が中央で向かい合うようになっている。

また、第１供給部材１１の裏面１１ｄには、図６に示すように第１流路３１の終端と、孔３２ａを介して連通する、３本の第２流路３２が溝状に形成されている。各第２流路３２は、その終端側が、第１供給部材１１の正面１１ｃに凹設された各円形凹部３３の底面で開口し、円形凹部３３にインクを吐出する導入口３２ｂとなっている。

図５に示すように、３個の円形凹部３３は、接続部１１ｂに一列に並べて設けられている。図７に示すように、円形凹部３３の底面３３ａは、第１供給部材１１の正面１１ｃから連続的に深くなるような傾斜面になっている。即ち、底面３３ａは、周縁部が浅く、中央部に向かって深くなっている。

図７に示すように、円形凹部３３の底面３３ａであって、その中央部には、吐出部を構成する突部３４が形成されている。突部３４は、断面略台形状に形成され、その上面が正面１１ｃと同じ高さ、或いは正面１１ｃよりも若干外側に突出するような高さになっている。突部３４の中心には、吐出部を構成する吐出孔３５が貫通形成されている。吐出孔３５は、突部３４内にテーパ状に形成された、入口３６と、入口３６に連通した連通孔３７とから構成されている。この連通孔３７は、第１供給部材１１の裏面１１ｄに形成された、溝状の第３流路３９に連通している。第３流路３９は、図６に示すように接続部１１ｂの先端に向かって延び、インク供給チューブ２２との連結口１１ｅに連通している。

第１供給部材１１の正面１１ｃに形成された、第１流路３１及び円形凹部３３は、可撓性部材としてのフィルムＦ１（図７参照）が正面１１ｃに固着されることによって密閉されている。フィルムＦ１は、第１供給部材１１と熱溶着可能な熱可塑性樹脂からなり、円形凹部３３を閉塞する部分を、その底面３３ａ側に撓ませた状態で第１供給部材１１に熱溶着されている。このとき、円形凹部３３の底面３３ａが傾斜面になっているため、底面３３ａと、底面３３ａと対峙するフィルムＦ１との相対距離は、底面３３ａの周縁部において小さく、底面３３ａの中央部において大きくなっている。

第１供給部材１１の裏面１１ｄに形成された、第２流路３２及び第３流路３９は、同じく熱可塑性樹脂からなるフィルムＦ２（図７参照）が、裏面１１ｄに熱溶着されることにより密閉される。その結果、連通孔１３を始端とし、連結口１１ｅを終端とする流路が形成され、この流路と、インク供給チューブ２２と、記録ヘッド５のノズルＮまでの流路とで液体供給路としてのインク流路が形成される。

そして、図７に示すように、各円形凹部３３がフィルムＦ１によってそれぞれ密閉されると、円形凹部３３の内側面とフィルムＦ１によって、インクが一時貯留される圧力室３８が形成される。この圧力室３８には、第２流路３２からインクが流入して一時貯留され、突部３４に形成された吐出孔３５からインクが吐出されて第３流路３９に流入する。

第１供給部材１１に熱溶着されたフィルムＦ１のうち、円形凹部３３を閉塞する部分は、内外の圧力差に伴い変位することが可能な領域（以下、可撓部Ｋと言う。）になっている。具体的には、吐出孔３５から圧力室３８内のインクが吐出され、圧力室３８内のインクが減少すると、図９に示すように、可撓部Ｋが突部３４上面に当接し、吐出孔３５を閉塞して閉弁状態となる。

閉弁状態の圧力室３８内にインクが流入すると、可撓部Ｋが圧力室３８内のインクから受ける圧力が次第に大きくなる。圧力室３８内にインクがさらに流入すると、図７に示すように可撓部Ｋが突部３４から離間し、第２流路３２と吐出孔３５とが連通されて開弁状態になる。即ち、フィルムＦ１は、圧力室３８のインクの増減に伴って変位するような軟質且つ軽量な材料から形成されることが要件となる。これらの円形凹部３３，フィルムＦ１、突部３４は、弁機構としてのチョークバルブＢを構成する。このチョークバルブＢは、可撓部Ｋが鉛直方向に沿うように第１供給部材１１に設けられている。また、第２供給部材１２にも、３つのチョークバルブＢが各インク流路に対応して設けられている。

次に、チョークバルブＢの作用について説明する。印刷のために、カートリッジＣから記録ヘッド５にインクを供給する際には、加圧ポンプＰ１が駆動し、空気供給チューブ１８を介してカートリッジＣのケース２０内に空気が充填される。空気圧によりインクパック２１が押し潰されると、インク針Ｎ１を介して、連通孔１３にインクが押し出される。さらに、インクは、第１流路３１、第２流路３２、チョークバルブＢ、第３流路３９を介してインク供給チューブ２２に圧送され、インク供給チューブ２２を介して記録ヘッド５に供給される。即ち、加圧ポンプＰ１は、カートリッジＣ内のインクを、重力に抗して、
カートリッジＣよりも鉛直方向上方の圧力室３８、及び第３流路３９等に送出し、さらに記録ヘッド５に圧送することが可能な圧力をカートリッジＣ内に発生させる。また、チョークバルブＢの圧力室３８には、インクが加圧状態で一時貯留されているので、可撓部Ｋが突部３４に当接しない開弁状態を維持している。そして、加圧ポンプＰ１が駆動停止した場合にも、カートリッジＣのケース２０内にはインクパック２１を押し潰すような圧力になるように空気が充填されているので、インク供給路の始端である連通孔１３側には、チョークバルブＢ側からインクを逆流させない程度の圧力が加わっている。

プリンタ１が、長期間の印刷休止状態から印刷を開始する場合や、図示しないケースに設けられたスイッチが押下されてクリーニング実行命令が出力されると、キャリッジ３がホームポジションまで移動し、キャップ２６が作用位置まで移動する。さらに、記録ヘッド５がキャップ２６にて封止された状態で吸引ポンプＰ２が駆動し、キャップ内空間Ｓ１が減圧される。その結果、記録ヘッド５のノズルＮからインクが排出され、キャップ内空間Ｓ１に吐出される。

このとき、インク流路内に侵入した空気、局所的な圧力低下等により、インク中に気泡が混入した場合には、図８に示すように圧力室３８の鉛直方向上方であって、円形凹部３３の底面３３ａと可撓部Ｋとの間に微小な気泡Ａが滞留している。このとき、導入口３２ｂが、圧力室３８の鉛直方向下方に設けられているので、気泡ＡはカートリッジＣ側には逆流しないようになっている。尚、図中では気泡Ａは便宜上大きく図示している。

さらに吸引ポンプＰ２の駆動が継続されると、ノズルＮよりも上流に設けられた、第３流路３９、吐出孔３５、圧力室３８内のインクも下流側に吸引される。そして、チョークバルブＢが開弁状態である場合、圧力室３８内のインクが吐出孔３５を介して吐出され、圧力室３８内のインクが減少するにつれて、可撓部Ｋが突部３４の上面に近づくように変位する。このとき、可撓部Ｋは、図９に示すように、底面３３ａとの相対距離が小さい周縁部から、円形凹部３３の底面３３ａに密着していく。このため、可撓部Ｋと底面３３ａとの間に滞留した気泡Ａがインクとともに圧力室３８の中央に向かって押し出され、図１０に示すように突部３４周辺に集められる。このとき、圧力室３８上方に滞留する気泡Ａが微小であっても、可撓部Ｋが底面３３ａに密着することによりインクとともに突部３４側に押し出される。また、図９に示すように可撓部Ｋが突部３４上面に当接し、吐出孔３５を閉塞する。

可撓部Ｋが突部３４に当接した後も吸引ポンプＰ２が駆動継続することにより、チョークバルブＢよりも下流に設けられた、第３流路３９内がさらに減圧される。そして、吸引ポンプＰ２の駆動を所定時間継続し、チョークバルブＢよりも下流に負圧を蓄積した後、加圧ポンプＰ１の駆動を開始する。すると、カートリッジＣからインクが押し出され、押し出されたインクは、第１流路３１、第２流路３２を介して、圧力室３８内に圧送される。圧力室３８にインクが流入されると、図１１に示すように、可撓部Ｋの中央部が突部３４と離間して開弁し、負圧が蓄積された流路に圧力室３８内のインクが一気に流入する。すると、突部３４周辺に集められた気泡Ａが、流速の高められたインクとともに、吐出孔３５に押し出される。このとき、気泡Ａは、下流側の流路内に蓄積された負圧により膨張し、流路内から排出されやすい状態になっている。また、第３流路３９、インク供給チューブ２２内の管路、記録ヘッド５内の流路に、流速の高められたインクが流れ込み、各流路内に滞留した気泡、増粘したインク等が記録ヘッド５のノズルＮから排出される。こうして、いわゆるチョーククリーニングが行われ、このチョーククリーニングを繰り返し行うことにより、圧力室３８内に滞留する気泡の成長を防止することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、第１及び第２供給部材１１，１２に形成されたインク流
路の途中には、壁面の一部がフィルムＦ１により構成された圧力室３８と、圧力室３８の底面３３ａに形成された突部３４とを備えたチョークバルブＢが設けられている。圧力室３８を閉塞するフィルムＦ１（可撓部Ｋ）は、圧力室３８内外の圧力によって変位するような材質で構成されている。従って、メンテナンス機構２５の吸引ポンプＰ２の駆動によって、記録ヘッド５のノズルＮからインクを吸引排出することにより、流路及び圧力室３８内を減圧し、可撓部Ｋを突部３４に当接してインク流路を閉塞することができる。そして、吸引ポンプＰ２の駆動を継続することにより、圧力室３８よりも下流側の流路に負圧を蓄積することが可能となる。さらに加圧ポンプＰ１の駆動により圧力室３８にインクを圧送して、可撓部Ｋを突部３４から離間させ、負圧が蓄積された下流側のインク流路に、インクを一気に送出することができる。このため、記録ヘッド５を含むインク流路内の気泡、及び増粘したインク等を、流速の高められたインクとともにノズルＮから排出する、いわゆるチョーククリーニングを行うことができる。このため、電磁制御弁等を使用せず、装置の大型化を防止するとともに、簡単にチョーククリーニングを行うことができる。

しかも、圧力室３８は、可撓部Ｋと対峙する底面３３ａが、突部３４から離間するにつれて、可撓部Ｋとの相対距離が小さくなるような傾斜面に形成されている。つまり底面３３ａの周縁部は可撓部Ｋとの相対距離が小さいので、可撓部Ｋが圧力室３８のインク減少に伴い変位したとき、可撓部Ｋが底面３３ａの周縁部と密着し、鉛直方向上方に滞留した気泡を突部３４側に押し出すことができる。従って、加圧ポンプＰ１の駆動により、圧力室３８内にインクを圧送してチョークバルブＢを開弁したときに、流速の高められたインクとともに、突部３４周辺に集められた気泡Ａを吐出孔３５から容易に排出することができる。このため、ドット抜け等の印刷不良を防止することができる。

（２）上記実施形態では、圧力室３８の底面３３ａには、吐出孔３５が貫通形成された突部３４が設けられている。このため、圧力室３８の開口を閉塞するように設けられたフィルムＦ１（可撓部Ｋ）が、圧力室３８内のインクの増減に応じて変位し、吐出孔３５を容易に開閉することができる。

（３）上記実施形態では、各チョークバルブＢは、可撓部Ｋが鉛直方向に沿うように第１及び第２供給部材１１，１２に設けられている。このため、圧力室３８の鉛直方向上方に気泡Ａが滞留しやすい場合に、特に効果を発揮することができる。

（４）上記実施形態では、圧力室３８の底面３３ａは、突部３４から離間するにつれて可撓部Ｋとの相対距離が連続的に小さくなる傾斜面に形成されている。このため、底面３３ａに段差面等が形成されている場合と比較して、可撓部Ｋが底面３３ａに密着しやすくなり、突部３４側に気泡を容易に押し出すことができる。

尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、円形凹部３３の突部３４を省略してもよい。この場合、吐出孔３５は、円形凹部３３の底面３３ａにて開口し、可撓部Ｋは、底面３３ａで開口した吐出孔３５を閉塞可能な状態で固着される。

・上記実施形態では、円形凹部３３の突部３４は、円形凹部３３の中央以外の場所に設けられてもよい。このとき、円形凹部３３の底面３３ａは、気泡が滞留しやすい隅部から突部３４に向かって傾斜する。また、円形凹部３３は、円形に限られることなく、その他の形状に形成されてもよい。

・上記実施形態では、図１２に示すように、円形凹部３３の底面３３ａは、鉛直方向上側の半円部にのみ、傾斜面を備えていても良い。この場合でも、鉛直方向上方に滞留した気泡を、突部３４側に押し出すことができる。

・上記実施形態では、吐出部を構成する吐出孔３５は、可撓部Ｋと対峙する壁面（上記実施形態では底面３３ａ）にて開口していなくてもよい。例えば、図１３に示すように、圧力室３８を構成する凹部５０の壁面のうち、可撓部Ｋと対峙しない側面で吐出孔３５を開口させてもよい。この場合、吐出孔３５は鉛直方向下方に設けることが好ましい。そして、可撓部Ｋと対峙する底面５２は、吐出孔３５から離間するにつれて、可撓部Ｋとの相対距離が小さくするように形成されている。このとき、底面５２は、鉛直方向上方側の領域が、可撓部Ｋとの相対距離が小さく、鉛直方向下方の領域が可撓部Ｋとの相対距離が大きくなるようにすることが好ましい。従って、可撓部Ｋが底面５２に近づくように変位すると、鉛直方向上側の可撓部Ｋと底面５２とが密着し、滞留した気泡を排出することができる。

・上記実施形態では、チョークバルブＢを、フィルムＦが鉛直方向に沿って配置されるように設けたが、フィルムＦが水平方向に沿って配置されるように設けてもよい。
・上記実施形態では、チョークバルブＢを、第１及び第２供給部材１１，１２の途中に設けたが、それ以外の場所に設けてもよい。また、カートリッジＣから記録ヘッド５側へインクを供給するインク流路は、第１及び第２供給部材１１，１２に形成された流路を備えなくてもよく、チューブ等でもよい。

・フィルムＦ１、Ｆ２は、圧力室３８のインクの減少又は増加を感知できるような軟質の材質であればよく、熱可塑性樹脂に限定されない。第１及び第２供給部材１１，１２に対して接着剤等で固着されてもよい。

・上記実施形態では、加圧ポンプＰ１を省略し、カートリッジＣをチョークバルブＢ及び記録ヘッドよりも上方に配置し、水頭差により、カートリッジＣから下流にインクを供給するようにしてもよい。

・上記実施形態では、プリンタ１（液体噴射装置）を、チョークバルブＢを１個備えた構成、又は６個以外の複数個備えた構成にしてもよい。
・上記実施形態においては、液体噴射装置として、インクを吐出するプリンタ１について説明したが、その他の液体噴射装置であってもよい。例えば、ファックス、コピア等を含む印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。また、チョークバルブＢ（弁機構）を液体噴射装置以外の装置に応用してもよい。また、流体もインクに限られず、他の流体に応用してもよい。

本発明の実施形態におけるプリンタの要部斜視図。 同プリンタの要部模式図。 同プリンタの要部模式図。 同プリンタに備えられるメンテナンス機構の模式図。 同プリンタに備えられる第１供給部材の正面図。 同第１供給部材の背面図。 同第１供給部材の要部断面図。 同第１供給部材の要部正面図。 同第１供給部材の要部断面図。 同第１供給部材の要部正面図。 同第１供給部材の要部断面図。 別例のチョークバルブの説明図。 別例のチョークバルブの説明図。 従来のチョークバルブの説明図。 従来のチョークバルブの説明図。

符号の説明

１…液体噴射装置としてのプリンタ、５…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１１，１２…外郭部材としての第１及び第２供給部材、１３…液体供給路を構成する連通孔、２２…液体供給路を構成するインク供給チューブ、３１…液体供給路を構成する第１流路、３２…液体供給路及び導入部を構成する第２流路、３３…液体供給路を構成する円形凹部、３４…吐出部を構成する突部、３５…液体供給路及び吐出部を構成する吐出孔、３８…液体供給路を構成する圧力室、３９…液体供給路を構成する第３流路、Ｃ…液体貯留手段としてのカートリッジ、Ｆ…可撓性部材としてのフィルム、Ｎ…ノズル、Ｐ１…加圧ポンプ、Ｐ２…吸引手段としての吸引ポンプ。

Claims (6)

1. 液体を貯留する液体貯留手段と、ノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段と前記液体噴射ヘッドとを連通する液体供給路と、前記液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引する吸引手段とを備えた液体噴射装置において、
   前記液体供給路の途中に、液体の導入部と吐出部とを有する圧力室を備え、
   前記圧力室は、その壁面の一部が、内外の圧力差に伴い変位する可撓性部材で形成され、前記可撓性部材と対峙する前記圧力室の壁面が、前記吐出部から離間するにつれて前記可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記圧力室は、前記可撓性部材と対峙する壁面の鉛直方向上側の領域が、前記可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
   前記可撓性部材と対峙する壁面は、前記吐出部から離間するにつれて前記可撓性部材との相対距離が連続的に小さくなる傾斜面に形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、
   前記吐出部は、前記可撓性部材と対峙する壁面に形成された突部と、前記突部の上面において開口した吐出孔とを備えていることを特徴とする液体噴射装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、
   前記圧力室に前記液体供給路から液体を導入する前記導入部は、前記圧力室の鉛直方向下方に形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
6. 液体の導入部及び吐出部を有する圧力室に液体を一時貯留する弁機構であって、
   前記圧力室の壁面の一部が、内外の圧力差に伴い変位する可撓性部材で形成され、
   前記可撓性部材と対峙する前記圧力室の壁面が、前記吐出部から離間するにつれて前記可撓性部材との相対距離が小さくなるように形成されていることを特徴とする弁機構。

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