JP2007210299A - 弁装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動又は異音の発生を防止することができる弁装置及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】プリンタに配設される圧力調整弁３０は、空気流路の途中に設けられ、空気を一時貯留する空気室４４と、空気室４４内の空気を外部に放出する大気連通孔３７を有する弁座３９と、空気室４４の開口を被覆し、空気室４４内外の圧力差に応じて変位するダイヤフラム４０と、開弁状態のダイヤフラム４０と弁座３９との間の隙間を拡大する付勢ばね４５とを備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、弁装置及び液体噴射装置に関する。

液体を液体噴射ヘッドからターゲットに対して吐出する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと言う）がある。プリンタは、液体としてのインクを貯留したカートリッジから、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドにインクを供給する。そして、記録ヘッドを駆動して、ターゲットとしての紙に対してインクを吐出する。このプリンタの中には、装置の小型化、キャリッジの負荷を軽減する等の目的で、カートリッジをキャリッジ以外の場所に配置する、いわゆるオフキャリッジ式のプリンタがある。

このタイプのプリンタは、チューブ等から構成されたインク流路を介して、カートリッジから記録ヘッドにインクを供給するインク供給機構を備えている。このインク供給機構は、流路内での圧力損失及び重力等に抗して記録ヘッドにインクを供給するために、カートリッジに貯留されたインクを加圧してインク流路内に圧送することにより、記録ヘッドまでインクを送出している。

このようなインク供給機構として、例えば、ケース及びインクパックから構成されたカートリッジ内に空気を圧送する空気供給機構を備えたものが提案されている。空気供給機構は、加圧ポンプと、カートリッジのケース内に空気を供給する空気流路と、圧力調整装置とを備え、ケース内に充填された空気の圧力により、可撓性材質からなるインクパックを押し潰す。これにより、インクパック内に充填されたインクが、インク流路に押し出される。

圧力調整装置は、例えば、カートリッジに供給される加圧空気が所定圧以上になったとき、圧力を開放して、カートリッジに加わる圧力を所定範囲内に調節している。このような圧力調整装置として、特許文献１には、駆動レバーとダイヤフラム弁とを備えた圧力調整弁が記載されている。ダイヤフラム弁は、断面略コの字状のゴム成形品であって、外力が付加されないときには、大気連通孔を閉塞しない形状に成形されている。そして、駆動レバーが下動すると、駆動レバーに連動する支軸が、ばね部材の付勢力によりダイヤフラム弁を大気連通孔側に押圧し、ダイヤフラム弁は、押圧力に応じて弾性変形する。これにより、大気連通孔が閉塞され、強制的に閉弁される。このとき、圧力調整弁内の空気室の圧力が過剰となると、ダイヤフラム弁は、空気圧により、ばね部材の付勢力に抗して大気連通孔側から離間する方向に撓み、空気室内の空気を外部に放出するようになっている。また、駆動レバーが上動するとき、駆動レバーは支軸を引き上げ、ダイヤフラム弁は、弾性力によりもとの形状に戻り、大気連通孔を開放する。
特開２００２−２１１００２号公報

一方、最近、ゴム成形品からなるダイヤフラム弁はコストが嵩むため、合成樹脂からなる薄膜状のフィルムがダイヤフラム弁として採用される傾向にある。このフィルムは、ゴム成形品からなるダイヤフラム弁のように設計・射出成形等の工程がないため安価である。

しかし、フィルムからなるダイヤフラム弁を採用した場合、ゴム成形品からなるダイヤ
フラム弁に比べ弾性力に劣る。このため、フィルムは、空気室内の圧力が所定圧以上になったときに、空気圧により開弁する方向に変位するものの、ダイヤフラム弁と大気連通孔との間の隙間が、非常に小さくなる。従って、空気室内の空気が、微小隙間を介して大気連通孔に流入する際に、その流速が増大し、振動や異音を発生する。

本発明の目的は、振動又は異音の発生を防止することができる弁装置及び液体噴射装置を提供することにある。

本発明は、流体が通過する流路の途中に設けられ、流体を一時貯留する貯留室と、前記貯留室内の流体を外部に放出する連通孔を有する弁座と、前記貯留室の開口を被覆し、前記弁座に対して変位するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記弁座に当接させて前記連通孔を閉塞する閉弁手段と、開弁する際に、前記ダイヤフラムと前記弁座との間の隙間を拡大する付勢手段とを備えた。

これによれば、弁装置が開弁するとき、付勢手段により、ダイヤフラムと弁座との間の隙間が拡大される。従って、ダイヤフラムと弁座との間に生じた隙間が大きくなるため、貯留室内の流体が、弁座の連通孔を介して外部に放出される際に、振動・異音の発生を未然に防ぐことができる。

この弁装置において、前記ダイヤフラムは、前記貯留室内外の圧力差に応じて撓むフィルムと、前記フィルムに取り付けられ、前記弁座と当接する当接部材とを備える。
これによれば、ダイヤフラムは、フィルムと当接部材とを備えている。このため、フィルムを用いることにより、貯留室内の流体の圧力変化による応答性を向上するとともに、コストを低減することができる。また、当接部材により、弁座と当接する際のシール性を向上できる。

この弁装置において、前記付勢手段は、筒状に形成された前記弁座の内側に配設されている。
これによれば、付勢手段は、弁座内に配設されるので、弁座外に配設されるよりも省スペース化を図ることができる。

この弁装置において、前記閉弁手段は、前記ダイヤフラムを押圧する閉弁位置で、前記ダイヤフラムと前記弁座とを当接させて閉弁状態とする開閉部材と、前記開閉部材を前記閉弁位置に付勢する開閉用付勢手段と、前記開閉部材を、前記ダイヤフラムを押圧しない開弁位置及び前記閉弁位置の間で移動させる移動機構とをさらに備えるとともに、前記付勢手段は、前記貯留室内が前記流体の圧力により所定圧に到達した際に、前記流体の圧力及び付勢力により、前記ダイヤフラムを前記開閉用付勢手段の付勢力に抗して開弁状態とする。

これによれば、貯留室内が所定圧に到達したとき、流体の圧力及び付勢手段の付勢力が、開閉用付勢手段の付勢力を上回り、ダイヤフラムを開弁状態にする。このため、弁装置を、流路内の圧力を調整するレギュレータとして機能させるとともに、流路を開路して、流体を供給している際に、圧力が過剰となったとき、自動的に流体を外部に放出させることができる。

本発明は、ケース及び液体が収容された液体収容部を有する液体収容体と、前記液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記液体収容体の前記ケースと前記液体収容部との間に加圧流体を供給し、前記加圧流体により前記液体収容部内の前記液体を押し出す加圧ユニットとを備えた液体噴射装置において、前記加圧ユニットは、加圧ポンプと、前記加圧ポン
プから送出される加圧流体の圧力を調整する弁装置とを少なくとも備えるとともに、前記弁装置は、流体が通過する流路の途中に設けられ、流体を一時貯留する貯留室と、前記貯留室内の流体を外部に放出する連通孔を有する弁座と、前記貯留室の開口を被覆し、前記弁座に対して変位するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記弁座に当接させて前記連通孔を閉塞する閉弁手段と、開弁する際に、前記ダイヤフラムと前記弁座との間の隙間を拡大する付勢手段とを備える。

これによれば、弁装置が開弁するとき、付勢手段により、ダイヤフラムと弁座との間の隙間が拡大される。従って、ダイヤフラムと弁座との間に生じた隙間が大きくなるため、貯留室内の流体が、弁座の連通孔を介して外部に放出される際に、振動・異音の発生を未然に防ぐことができる。このため、液体収容体に液体を供給する際に、振動・異音の発生を防止することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８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、プリンタと言う）の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、プリンタ１は、フレーム２を備え、フレーム２には、プラテン３が架設されている。プラテン３上には、図示しない紙送りモータを有する紙送り機構により紙が給送される。また、フレーム２にはプラテン３の長手方向と平行に、棒状のガイド部材４が架設されている。ガイド部材４には、キャリッジ５がガイド部材４の軸線方向に往復移動可能に挿通支持されている。また、キャリッジ５は、各プーリ６ａ，６ｂに張設されたタイミングベルト６を介してキャリッジモータ７に駆動連結されている。このため、キャリッジ５は、キャリッジモータ７の駆動により、ガイド部材４に沿って往復移動するようになっている。

キャリッジ５のプラテン３に対向する面には、液体噴射ヘッドとしてのとしての記録ヘッド１０が搭載されている。そして、キャリッジ５上には記録ヘッド１０に流体及び液体としてのインクを供給する４個のバルブユニット１１が搭載されている。各バルブユニット１１は、プリンタ１に使用されるインクの色（種類）に対応して、本実施形態では４個具備されている。尚、記録ヘッド１０の下面には図示しないノズルが設けられており、このノズルの吐出口からプラテン３上を搬送する紙上にインク滴が吐出されるようになっている。

フレーム２の右端にはカートリッジホルダ１２が設けられている。このカートリッジホルダ１２には、液体収容体としてのカートリッジ１３が４個着脱可能に備えられている。これらのカートリッジ１３は、図２に示すように、内部が気密状態となっているケース１４と、その内側に設けられた液体収容部としてのインクパック１５とによって構成されている。各インクパック１５は、袋状に形成された可撓性フィルムと、合成樹脂からなるインク供給口１５ａとからなり、その内部には、各種インクがそれぞれ充填されている。ケース１４とインクパック１５との間には、内部空間１７が設けられている。

図１に示すように、各インクパック１５のインク供給口１５ａと、キャリッジ５上の各バルブユニット１１とは、液体流路としてのインク供給路１６を介してそれぞれ接続されている。各インク供給路１６は、可撓性材質からなるチューブや、硬質樹脂材を切削して形成された流路等から構成される。

フレーム２内の端部には、加圧ユニット２０が搭載されている。加圧ユニット２０は、供給流路としての空気供給路２１を介して流体としての空気をカートリッジ１３に圧送する装置である。空気供給路２１は、加圧ユニット２０の下流側の分配器２６を境目として複数本（本実施形態では４本）に分岐し、各カートリッジ１３にそれぞれ接続している。

また、各カートリッジ１３のケース１４とインクパック１５との間には、内部空間１７が設けられている。また、各ケース１４には、この内部空間１７に連通する図示しない空気連通孔がそれぞれ形成され、各空気連通孔には、分岐した各空気供給路２１（図１参照）が接続されている。従って、加圧ユニット２０から圧送された流体としての空気は、空気供給路２１を介して、カートリッジ１３内の内部空間１７にそれぞれ導入される。そして、内部空間１７に空気が高圧状態で充填されると、空気圧によってインクパック１５が押し潰される。これにより、インクパック１５内のインクがインク供給路１６に押し出され、バルブユニット１１に供給される。

次に、加圧ユニット２０について、図３に従って説明する。加圧ユニット２０は、図３に示すように、駆動モータ２２、加圧ポンプ２３、圧力センサ２４及び弁装置としての圧力調整弁３０を備えている。駆動モータ２２は、例えばステッピングモータであって、その駆動軸が加圧ポンプ２３に連結されている。加圧ポンプ２３は、駆動モータ２２が正回転すると、加圧流体としての加圧空気をカートリッジ１３側に圧送し、駆動モータ２２が逆転すると、カートリッジ１３に圧送しない状態になる。

また、駆動モータ２２には、各歯車等を有する伝達機構２５が連結され、駆動モータ２２の回転力を、圧力調整弁３０に伝達する。圧力調整弁３０は、伝達機構２５を介して伝達された回転力により、加圧ポンプ２３からカートリッジ１３に至る空気流路の一部を開閉する。また、圧力調整弁３０には、圧力センサ２４が隣設されている。圧力センサ２４は、加圧ポンプ２３が圧送する空気の圧力状態を検出し、検出結果を外部装置に出力する。そして、加圧空気が所定圧以下になったとき、外部装置を介して、駆動モータ２２を制御して加圧ポンプ２３を駆動させる。

まず、駆動モータ２２が正転すると、加圧ポンプ２３が正転し、加圧空気が圧力センサ２４を介して、圧力調整弁３０に圧送される。圧力調整弁３０は、カートリッジ１３のインクを記録ヘッド１０に供給する際には、閉弁して、加圧空気をカートリッジ１３側に圧送する。プリンタ１の主電源がオフされた際には、空気流路を大気開放して、インクパック１５に加えられる空気圧を解除することにより、記録ヘッド１０からのインクの漏出を防止する。また、カートリッジ１３に供給される加圧空気が所定の圧力以上になると、自動的に空気流路を大気開放して加圧空気を放出し、カートリッジ１３内の空気圧が所定圧範囲内になるように調整している。

次に、この圧力調整弁３０の構成について、図４〜図７に従って詳述する。図４は、圧力調整弁３０の斜視図、図５〜図７は圧力調整弁３０の断面図又は要部断面図である。図４に示すように、圧力調整弁３０は、加圧ポンプ２３、圧力センサ２４とともに一体に取り付けられる略板状の第１カバー３１と、第１カバー３１の上から取り付けられる第２カバー３２とを備えている。第１カバー３１及び第２カバー３２は、ポリプロピレン等の合成樹脂から形成されている。

図５に示すように、第１カバー３１の圧力調整弁３０の形成位置には、有底筒状の第１外郭部３３が張り出し形成されている。また、第１カバー３１には、第１外郭部３３の内側に連通する、流路を構成する空気導入孔３４及び空気導出孔３５が貫通形成されている。これらの空気導入孔３４及び空気導出孔３５は、加圧ポンプ２３からカートリッジ１３に至る空気流路を構成しており、空気導入孔３４は、加圧ポンプ２３側の空気流路と連通されている。また、空気導出孔３５は、カートリッジ１３側の空気流路と連通されている。

さらに、第１外郭部３３の内側底面には、略円筒状の連通部３６が突出形成されている
。この連通部３６の内側には、連通孔としての大気連通孔３７が貫通形成されている。大気連通孔３７は、第１外郭部３３の内側と、第１外郭部３３（第１カバー３１）外部（大気）とを連通している。また、連通部３６の周囲には、筒状のシール部材３８が、連通部３６を取り囲むように配設されている。シール部材３８は、ゴム又は合成樹脂からなり、その高さ（図中ｘ矢印方向の長さ）が、連通部３６よりも大きく形成されている。また、シール部材３８の基端は平面状に形成され、先端は、丸い先細り形状に形成されている。これらの連通部３６及びシール部材３８は、ダイヤフラム４０が当接する弁座３９を構成する。

第１外郭部３３の開口３３ａには、ダイヤフラム４０が、図中ｘ矢印方向及び反ｘ矢印方向に変位可能に張られている。このダイヤフラム４０は、フィルム４１と、フィルム４１よりも厚く形成された当接部材としての受圧板４２とを備えている。フィルム４１は、第１カバー３１と溶着可能なポリエチレン等の合成樹脂から形成されている。そして、その周縁が、第１カバー３１の上面３１ａに溶着されることにより、フィルム４１と第１外郭部３３の内側面とにより、貯留室としての空気室４４が構成される。

受圧板４２は、板状のゴム又は合成樹脂からなり、大気連通孔３７の入口及びシール部材３８の入口を閉塞可能な大きさの円盤状に形成されている。この受圧板４２は、フィルム４１の略中央に貼着又は溶着されている。これらのフィルム４１及び受圧板４２からなるダイヤフラム４０は、外力が加えられることにより、受圧板４２とシール部材３８とが当接し、大気連通孔３７を閉塞する（閉弁状態）。また、フィルム４１が、空気室４４内の圧力に応じて、弁座３９から離間する方向（ｘ矢印方向）に変位すると、大気連通孔３７を開放する（開弁状態）。尚、ダイヤフラム４０の開弁状態とは、受圧板４２が、シール部材３８から完全に離間した状態だけでなく、受圧板４２とシール部材３８との間に隙間が形成された状態も含む。即ち、一部がシール部材３８から離れ、一部がシール部材３８と当接した状態も開弁状態である。

また、連通部３６の大気連通孔３７内には、コイルばねからなる、付勢手段としての付勢ばね４５が配設されている。付勢ばね４５は、開弁状態の際に、受圧板４２を、受圧板４２とシール部材３８との間の隙間を拡大するように付勢する。これにより、ダイヤフラム４０が大気連通孔３７から離間する動作の際、シール部材３８（大気連通孔３７の入口）と受圧板４２との間に生じた隙間が、拡開される。

一方、図４及び図５に示すように、第２カバー３２は、板状の取付部４６と、有蓋円筒状の第２外郭部４７とを備えている。第２外郭部４７の蓋部４７ａには、貫挿孔４８が貫通形成されている。貫挿孔４８には、閉弁手段としての開閉部材５０が貫挿されている。開閉部材５０は、板状に形成された係合部５０ａと、係合部５０ａから下方に延出形成され、第２外郭部４７に貫挿される貫挿部５０ｂとを備えている。貫挿部５０ｂの下端には、球面状の当接部５０ｃが形成されている。また、当接部５０ｃ近傍には、貫挿部５０ｂの周方向に環状突部５０ｄが形成されている。

また、開閉部材５０の環状突部５０ｄには、環状のばね受け部５１が嵌合されている。ばね受け部５１の下側外周部には、環状の段差部５１ａが張り出し形成されている。そして、このばね受け部５１の段差部５１ａと第２外郭部４７の蓋部４７ａとの間には、開閉用付勢手段としてのコイルばね５２が介在している。コイルばね５２は、ばね受け部５１及び開閉部材５０をダイヤフラム４０側に押圧する方向に付勢力を付与している。

また、開閉部材５０の係合部５０ａの下面５０ｅには、開閉機構としてのカム機構５５を構成する係合片６０が当接している。図４に示すように、カム機構５５は、第２外郭部４７の蓋部４７ａから延出形成された一対の支持部５７を備えている。

支持部５７には、回転軸５９が回転可能に支持され、その回転軸５９の一端には、駆動レバー５８が連結されている。駆動レバー５８は、上記した伝達機構２５の駆動に従動して、所定の角度のみ回転するように構成されている。従って、回転軸５９は、駆動レバー５８の回転に従って回転する。

図５に示すように、回転軸５９には、上記した係合片６０が支持されている。係合片６０は、変形多角形に形成され、少なくとも第１〜第５の辺６０ａ〜６０ｅを有している。そして、回転中心となる回転軸５９から、第１〜第５の辺６０ａ〜６０ｅまでの距離が互いに異なるようになっており、例えば第２の辺６０ｂは、回転軸５９からの距離が最も大きくなっている。また、第３の辺６０ｃは、回転軸５９からの距離が比較的小さくなっている。

例えば、図５に示すように、係合片６０の第２の辺６０ｂが、開閉部材５０の係合部５０ａの下面５０ｅに当接した状態では、係合片６０は、コイルばね５２の付勢力に抗して、開閉部材５０をｘ矢印方向に押し上げている。このとき、開閉部材５０の当接部５０ｃが、ダイヤフラム４０から離間した状態になる。この状態では、ダイヤフラム４０の受圧板４２は、大気連通孔３７内に配設された付勢ばね４５の付勢力により、弁座３９から離間する方向（ｘ矢印方向）に押し上げられる。その結果、受圧板４２とシール部材３８との間に隙間が発生する。このため、空気室４４内が大気開放されることにより、加圧ポンプ２３からカートリッジ１３に至る空気流路が大気開放される。

また、駆動レバー５８の回転に従動して、回転軸５９が、図５中Ｒ１方向（反時計回り方向）に回転すると、係合片６０の第２の辺６０ｂが係合部５０ａに当接した状態から、図６に示すように、第３の辺６０ｃが係合部５０ａに当接した状態に移行する。このとき、回転軸５９（回転中心）から、係合部５０ａに当接した辺（第３の辺６０ｃ）までの距離が短くなるため、開閉部材５０は、コイルばね５２の付勢力により、反ｘ矢印方向に押し下げられる。尚、コイルばね５２の付勢力は、付勢ばね４５の付勢力よりも大きくなるように設定されている。

コイルばね５２の付勢力により、反ｘ矢印方向に押し下げられた開閉部材５０は、その当接部５０ｃにより、ダイヤフラム４０をシール部材３８に対して押圧する。これにより、受圧板４２がシール部材３８の先端が押し潰され、大気連通孔３７が閉塞された閉弁状態となる。このため、加圧ポンプ２３からカートリッジ１３に至る空気流路は、大気開放されず密閉状態となり、加圧ポンプ２３からの加圧空気が、カートリッジ１３内の内部空間１７に圧送される。

次に、加圧ユニット２０の作用について説明する。プリンタ１の主電源がオフされているとき、圧力調整弁３０は、図５に示す開弁状態になっている。つまり、電源オフのときに圧力調整弁３０を閉弁にしておくと、カートリッジ１３内の充填空気によりインクパック１５が加圧され、インクが、カートリッジ１３に形成されたインク供給口（図示略）又は記録ヘッド１０から漏出する可能性がある。また、カートリッジ１３内の加圧空気が、カートリッジ１３をカートリッジホルダ１２に対して押し付け、カートリッジ１３をカートリッジホルダ１２から取り出すことが困難になる問題もある。このため、プリンタ１の主電源がオフされたときには、遅延回路等を用いて電源回路に電源が供給された状態を所定時間維持し、その間に駆動モータ２２を逆転させる。駆動モータ２２の逆転により、伝達機構２５を介して、圧力調整弁３０は開弁状態となる。

プリンタ１の主電源がオン状態になり、印刷動作が開始されると、まず駆動モータ２２が正転する。駆動モータ２２の回転力は、伝達機構２５を介してカム機構５５に伝達され
、カム機構５５の駆動レバー５８を正方向に回転させる。駆動レバー５８が正方向に回転すると、回転軸５９がＲ１方向（図５中反時計回り方向）に回転する。これにより、係合片６０のうち、回転中心からの距離が長い第２の辺６０ｂから、図６に示すように、回転中心からの比較的距離が短い第３の辺６０ｃが係合部５０ａの下面に係合した状態になる。その結果、開閉部材５０は、係合片６０に押し上げられた状態から、コイルばね５２の付勢力により、ダイヤフラム４０に接近する方向（反ｘ矢印方向）に下降した状態となる。これに伴って、図６に示すように、開閉部材５０の当接部５０ｃは、ダイヤフラム４０をシール部材３８に向かって押圧する。これにより、図７に示すように受圧板４２は、大気連通孔３７内の付勢ばね４５の付勢力に抗してシール部材３８に圧接され、大気連通孔３７を閉塞する。その結果、圧力調整弁３０は閉弁状態となる。

また、駆動レバー５８は、例えば伝達機構に設けた規制部材等により、上記したように所定の角度のみ回転するようになっているため、駆動モータ２２がさらに正方向に回転しても、圧力調整弁３０には回転力が伝達されない状態になる。

さらに駆動モータ２２が正方向に回転すると、加圧ポンプ２３がカートリッジ１３側に向かって加圧空気を圧送する。加圧ポンプ２３からの空気は、空気流路を介して、まず、圧力センサ２４に送出される。圧力センサ２４は、加圧ポンプ２３とカートリッジ１３との間で、空気圧を検出し、その時の圧力状態が予め定めた上限圧Ｐ１を上回った場合には、プリンタ１が備える図示しない制御回路に、上限圧Ｐ１の検出信号を出力する。

また、圧力センサ２４からの加圧空気は、圧力調整弁３０の空気導入孔３４から、空気室４４に流入する。空気室４４内の空気圧が所定圧以下である場合、空気室４４の空気は空気導出孔３５から送出され、空気流路を介してカートリッジ１３に送出される。カートリッジ１３の内部空間１７に充填された加圧空気は、インクパック１５を押し潰し、インクパック１５内のインクは、インク供給路１６に押し出される。インク供給路１６に供給されたインクは、記録ヘッド１０に供給され、図示しない圧電素子等の駆動により、紙に向かって吐出される。

このように加圧ポンプ２３から加圧空気が供給されているときや、加圧ポンプ２３が停止しているとき、上記した制御回路は、圧力センサ２４により検出された圧力状態に基づき、カートリッジ１３に供給される空気の空気圧が、プリンタ１の状態に応じて適切な範囲になるように加圧ユニット２０を制御する。

具体的には、圧力センサ２４が、上限圧Ｐ１を上回る圧力状態を検出すると、駆動モータ２２の回転を停止して、加圧ポンプ２３を停止し、その状態から、さらにカートリッジ１３内に圧力が加えられないようにする。このとき、圧力調整弁３０は、閉弁状態に保持されている。また、例えば加圧ポンプ２３が停止しているとき、圧力センサ２４ｂが下限圧Ｐ２を下回る圧力状態を検出すると、制御回路は、駆動モータ２２を正転させて、加圧ポンプ２３から加圧空気を圧送する。

一方、圧力調整弁３０は、加圧ポンプ２３から加圧空気が供給されている間、圧力センサ２４や制御回路が故障又は誤検出した場合にも、加圧ポンプ２３からカートリッジ１３に至る空気流路が過剰圧力とならないように、大気開放弁として機能する。上記したように、フィルム４１は、弁座３９に対して離間する方向（ｘ矢印方向）及び接近する方向（反ｘ矢印方向）に変位可能に設けられている。このため、圧力調整弁３０の空気室４４内の圧力が所定圧としての閾値Pａを超えると、空気室４４側からの加圧空気による押圧力
と、大気連通孔３７内の付勢ばね４５の付勢力との総和が、コイルばね５２が付与する付勢力を上回る。その結果、図８に示すように、フィルム４１がｘ矢印方向に変位して、受圧板４２とシール部材３８との間に、付勢ばね４５によって拡大された隙間Ｓが生じる（
大気開放状態）。尚、付勢ばね４５の付勢力や長さは、このときの受圧板４２とシール部材３８との間の隙間Ｓが、振動や異音が発生しない程度の大きさになるように設定されている。これにより、空気室４４内の空気は、受圧板４２とシール部材３８との間に形成された隙間Ｓを通過する際に、フィルム４１や受圧板４２を振動させたり、乱流の発生等による異音を発生することなく、大気連通孔３７に流入し、空気室４４及び空気流路内の圧力は、大気圧まで低下する。このため、カートリッジ１３や空気供給路２１等の破損を未然に防ぐことができる。

そして、圧力調整弁３０が閉弁状態であるとき、プリンタ１が印刷を終了し、電源がオフされると、遅延回路等を用いて電源が投入されている状態を維持し、駆動モータ２２が逆転する。これにより、上記したように、カム機構５５の駆動レバー５８が逆回転し、係合片６０が、図５に示すように第２の辺６０ｂに当接した状態になる。これにより、開閉部材５０が、シール部材３８と離間する方向に押し上げられ、ダイヤフラム４０は付勢ばね４５の付勢力により、開弁状態になる。

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）上記実施形態では、圧力調整弁３０は、フィルム４１及び受圧板４２からなるダイヤフラム４０と、第１外郭部３３及びダイヤフラム４０から区画形成される空気室４４とを備えるようにした。また、連通部３６の大気連通孔３７内に付勢ばね４５を備えるようにした。そして、付勢ばね４５の付勢力を、開弁する際の受圧板４２とシール部材３８との間の隙間Ｓが、大気連通孔３７に流入する空気流動による振動又は異音が発生しない大きさになるようにした。従って、フィルム４１をダイヤフラム４０に用いた場合でも、開弁状態の際に、空気流動による振動又は異音の発生を防止することができる。また、ダイヤフラム４０を、フィルム４１により構成したため、ゴム成形品を用いる場合に比べコストを低減することができる。

（２）上記実施形態では、付勢ばね４５を、大気連通孔３７内に収容した。このため、連通部３６の周囲等に配設する場合等よりも省スペース化を図ることができる。
（３）上記実施形態では、圧力調整弁３０は、ダイヤフラム４０を、シール部材３８と当接する位置まで強制的に変位させる開閉部材５０と、開閉部材５０を駆動するカム機構５５とを備えるようにした。このため、圧力調整弁３０を、空気流路内の圧力を調整するレギュレータとしても機能させることができる。

（４）上記実施形態では、加圧ポンプ２３の駆動源と、圧力調整弁３０を強制的に開閉する駆動源とを兼ねる駆動モータ２２を備えるようにした。このため、加圧空気を発生させるためにポンプを複数設けることなく、加圧ポンプ２３の駆動源を有効利用することができる。

（５）上記実施形態では、圧力調整弁３０をプリンタ１に搭載した。このため、静音化の要望があるプリンタ１の振動・異音を防止できるので、特に効果を発揮することができる。

尚、上記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、加圧ユニット２０に、圧力値を検出する圧力検出装置をさらに備えてもよい。そして、制御回路は、圧力検出装置から出力された圧力値が、許容空気圧を超えた場合、カートリッジ１３や空気供給路２１又はその他の部品の破損等を防止するために、駆動モータ２２を逆転させ、圧力調整弁３０を開弁状態にするようにしてもよい。この場合、制御回路は、駆動モータ２２を逆転する。駆動モータ２２が逆転すると、伝達機構２５を介して、駆動レバー５８が逆方向に回転する。これにより、回転軸５９は、図６中Ｒ２方向（図６中時計回り方向）に回転し、第３の辺６０ｃから、図５に示すように
第２の辺６０ｂが係合部５０ａに当接した状態になる。このとき、係合片６０は、コイルばね５２の付勢力に抗して開閉部材５０を押し上げる。その結果、開閉部材５０はシール部材３８から離間する方向に上昇し、ダイヤフラム４０はシール部材３８に当接しない状態になる。従って、圧力調整弁３０を有効利用して、空気流路内の圧力をより細かく制御することができる。

・加圧ユニット２０の駆動モータ２２、加圧ポンプ２３、圧力センサ２４、圧力調整弁３０は、第１カバー３１及び第２カバー３２に一体によって取り付けられているとしたが、別設されていてもよい。

・係合片６０は、４角形、６角形等、上記した形状以外でもよい。
・上記実施形態では、連通部３６の周囲に、筒状のシール部材３８を設けるようにしたが、シール部材３８を省略するようにしてもよい。

・上記実施形態では、付勢ばね４５を大気連通孔３７内に設けるようにしたが、第１外郭部３３の底面とフィルム４１との間や、連通部３６の外側等、その他の位置に配置するようにしてもよい。

・上記実施形態では、開閉状態の受圧板４２とシール部材３８との間の隙間Ｓを拡大する付勢ばね４５を、コイルばねとしたが、引っ張りばね等のその他のバネでもよい。また、バネ以外にも、大気連通孔３７内に配設されたゴム部材等、その他の弾性部材でもよい。

・上記実施形態では、コイルばね５２を、開閉部材５０を開弁位置に付勢するように設けても良い。例えば、第２外郭部４７と、開閉部材５０の係合部５０ａとの間に、コイルばね５２を介在させてもよい。また、カム機構５５は、このコイルばね５２の付勢力に抗して、開閉部材５０を閉弁位置に移動させる機構であればよく、カム以外の機構を有してもよい。

・上記実施形態では、ダイヤフラム４０を開閉する開閉部材５０は、ソレノイドの通電・非通電によって駆動する、プランジャとしてもよい。この場合、カム機構５５が省略され、開弁動作・閉弁動作の制御が容易となる。

・上記実施形態では、加圧ポンプ２３からカートリッジ１３に送出される流体として空気を用いたが、液体でも良い。
・プリンタ１は、熱転写式等、インクジェット方式以外のプリンタにしてもよい。

・圧力調整弁３０は、プリンタ１又は液体噴射装置以外の装置に搭載されてもよい。
・液体噴射装置は、プリンタ１に限定されない。例えば、液体噴射装置は、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成装置、バイオチップ製造用の生体有機物を噴射する噴射装置、精密ピペット用の製造装置等でもよい。

本実施形態のプリンタの平面図。 カートリッジの要部断面図。 加圧ユニットの斜視図。 圧力調整弁の斜視図。 開弁状態の圧力調整弁の断面図。 閉弁状態の圧力調整弁の断面図。 閉弁状態の圧力調整弁の要部断面図。 大気開放状態の圧力調整弁の要部断面図。

符号の説明

１…液体噴射装置としてのプリンタ、１０…液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド、１３…液体収容体としてのカートリッジ、１４…ケース、１５…液体収容部としてのインクパック、２０…加圧ユニット、２３…加圧ポンプ、３０…弁装置としての圧力調整弁、３３ａ…開口、３４…流路を構成する大気導入孔、３５…流路を構成する大気導出孔、３６…弁座を構成する連通部、３７…連通孔としての大気連通孔、３８…弁座を構成するシール部材、３９…弁座、４０…ダイヤフラム、４１…フィルム、４２…当接部材としての受圧板、４４…貯留室としての空気室、４５…付勢手段としての付勢ばね、５０…閉弁手段としての開閉部材、５２…開閉用付勢手段としてのコイルばね、５５…開閉機構としてのカム機構、５６…移動機構としてのカム部材、Ｐａ…所定圧としての閾値、Ｓ…隙間。

Claims (5)

1. 流体が通過する流路の途中に設けられ、流体を一時貯留する貯留室と、
   前記貯留室内の流体を外部に放出する連通孔を有する弁座と、
   前記貯留室の開口を被覆し、前記弁座に対して変位するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムを前記弁座に当接させて前記連通孔を閉塞する閉弁手段と、
   開弁する際に、前記ダイヤフラムと前記弁座との間の隙間を拡大する付勢手段と
   を備えたことを特徴とする弁装置。
2. 請求項１に記載の弁装置において、
   前記ダイヤフラムは、前記貯留室内外の圧力差に応じて撓むフィルムと、前記フィルムに取り付けられ、前記弁座と当接する当接部材とを備えることを特徴とする弁装置。
3. 請求項１又は２に記載の弁装置において、
   前記付勢手段は、筒状に形成された前記弁座の内側に配設されていることを特徴とする弁装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁装置において、
   前記閉弁手段は、
   前記ダイヤフラムを押圧する閉弁位置で、前記ダイヤフラムと前記弁座とを当接させて閉弁状態とする開閉部材と、
   前記開閉部材を前記閉弁位置に付勢する開閉用付勢手段と、
   前記開閉部材を、前記ダイヤフラムを押圧しない開弁位置及び前記閉弁位置の間で移動させる移動機構とをさらに備えるとともに、
   前記付勢手段は、前記貯留室内が前記流体の圧力により所定圧に到達した際に、前記流体の圧力及び付勢力により、前記ダイヤフラムを前記開閉用付勢手段の付勢力に抗して開弁状態とすることを特徴とする弁装置。
5. ケース及び液体が収容された液体収容部を有する液体収容体と、
   前記液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、
   前記液体収容体の前記ケースと前記液体収容部との間に加圧流体を供給し、前記加圧流体により前記液体収容部内の前記液体を押し出す加圧ユニットとを備えた液体噴射装置において、
   前記加圧ユニットは、
   加圧ポンプと、
   前記加圧ポンプから送出される加圧流体の圧力を調整する弁装置とを少なくとも備えるとともに、
   前記弁装置は、
   流体が通過する流路の途中に設けられ、流体を一時貯留する貯留室と、
   前記貯留室内の流体を外部に放出する連通孔を有する弁座と、
   前記貯留室の開口を被覆し、前記弁座に対して変位するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムを前記弁座に当接させて前記連通孔を閉塞する閉弁手段と、
   開弁する際に、前記ダイヤフラムと前記弁座との間の隙間を拡大する付勢手段とを備えることを特徴とする液体噴射装置。

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