JP4905299B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１に記載のインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルの開口が形成されたノズルプレート面を覆うキャップ本体と、記録ヘッド内のインクを吸引するためのインク吸引装置とを備えている。そして、キャップ本体によりノズルプレート面を覆った状態で、インク吸引装置を動作させることにより、ノズルから記録ヘッド内の増粘したインクなどを排出している。また、特許文献１に記載のインクジェット式記録装置においては、記録ヘッドに供給するためのインクが貯留されたサブタンクが通気フィルム（気体透過膜）を介して上下に分割されており、通気フィルムよりも下の部分がインクを貯留するためのインク室（液体供給流路）となり、通気フィルムよりも上の部分がインク室内の空気が排出される空気室（排気流路）となっている。空気室には制御装置によって開閉される弁を介して脱気ポンプが接続されており、弁を開いた状態で脱気ポンプを動作させて空気室内の空気を吸引することにより、空気室内及びインク室内の空気を外部に排出している。このように、特許文献１に記載のインクジェット記録装置においては、増粘したインクや気体を排出することで、増粘したインクや気体の影響によりノズルからのインクの吐出特性が変動してしまうのを防止している。

特開２００５−２８８７７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット式記録装置においては、ノズルから増粘したインクを排出したときに、増粘したインクによってノズルが目詰まりしてしまう虞がある。

本発明の目的は、ノズルの目詰まりなどを生じさせることなく、液体吐出ヘッドの増粘した液体を確実に排出することが可能な液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出装置は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに接続された、前記液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体供給流路と、互いに異なる２か所において前記液体供給流路に接続された、前記液体供給流路内の気体を排出するための排気流路と、前記２か所のうちの一方の接続部分に設けられており、前記液体供給流路と前記排気流路とを仕切る壁を構成する、気体のみを透過させる気体透過膜と、前記２か所のうちの他方の接続部分に設けられており、前記液体供給流路と前記排気流路とを連通させる開放状態、及び、前記液体供給流路と前記排気流路との連通を遮断する遮断状態のいずれか一方を選択的にとることが可能な開閉弁と、前記排気流路内の気体を吸引することによって前記排気流路内の圧力を低下させる吸引手段とを備えている（請求項１）。

これによると、開閉弁を開放状態にするとともに吸引手段により排気流路内の圧力を低下させることよって、排気流路から開閉弁を介して液体供給流路内の増粘した液体を排出することができる。このとき、増粘した液体がノズルを通過することなく排出されるため、増粘した液体によってノズルが目詰まりしてしまうことがない。

一方、開閉弁を遮断状態にするとともに吸引手段により排気流路内の圧力を低下させることによって、排気流路から気体透過膜を介して液体供給流路内の気体を排出することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記液体供給流路が、前記液体吐出ヘッドに接続された、前記液体吐出ヘッドに供給するための液体を一時的に貯留する液体貯留タンクを含んでおり、前記排気流路は、前記液体貯留タンクに対して、前記互いに異なる２か所で接続されていることが好ましい（請求項２）。

これによると、液体供給流路が、液体を一時的に貯留しておくための液体貯留タンクを含んでいる場合、液体貯留タンクは液体供給流路の他の部分よりも大きいため、液体貯留タンクには液体供給流路の他の部分よりも大量の気体及び増粘した液体が存在している。したがって、排気流路を液体貯留タンクに対して互いに異なる２か所において接続することにより液体供給流路内の気体及び増粘した液体を効率よく排出することができる。

また、液体貯留タンクは液体供給流路の他の部分よりも大きいため、排気流路を液体貯留タンクに対して互いに異なる２か所において接続することにより、これらの接続部分を大きくとることができ、これにより、これら２か所の接続部分に設けられる気体透過膜及び開閉弁を大きくすることができる。したがって、気体透過膜を介して液体供給流路内の気体を効率よく排出することができるとともに、開閉弁を介して液体供給流路内の増粘した液体を効率よく排出することができる。

このとき、前記液体供給流路が、前記液体貯留タンクの上流側に接続されたチューブをさらに含んでいることが好ましい（請求項３）。これによると、チューブ内の液体は、チューブの壁からの水分の蒸発などにより増粘しやすため、チューブの下流側に接続された液体貯留タンクにはさらに大量の増粘したインクが存在することとなる。したがって、排気流路を液体貯留タンクに対して互いに異なる２か所において接続することにより、液体供給流路内の増粘した液体をさらに効率よく排出することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記開閉弁は、前記排気流路内の圧力が所定の圧力以上のときには前記遮断状態となっており、前記排気流路内の圧力が前記所定の圧力よりも低くなったときに前記開放状態となるように構成されていることが好ましい（請求項４）。

これによると、吸引手段により排気流路内の気体を吸引して、排気流路内の圧力を所定の圧力よりも低くすることによって、排気流路から開閉弁を介して液体供給流路内の増粘した液体を排出することができる。また、吸引手段により排気流路内の気体を吸引して、排気流路内の圧力を所定の圧力以上にすることによって、排気流路から気体透過膜を介して液体供給流路内の気体のみを排出することができる。

また、排気流路内の圧力に応じて開閉弁の開放状態と遮断状態とが切り替わるので、開閉弁の開放状態と遮断状態とを切り替えるための装置などを別途設ける必要がなく、装置の構成が簡単になる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記気体透過膜における前記液体供給流路側から前記排気流路側への液体漏れを検知する液体漏れ検知手段をさらに備えており、前記吸引手段は、前記液体漏れ検知手段により前記液体漏れが検知されているときには、前記排気流路内の圧力が前記所定の圧力よりも低くなるように、前記排気流路内の気体を吸引することが好ましい（請求項５）。

気体透過膜は、通常、気体のみを透過させ液体は透過させないが、長期間の使用により、液体によって目詰まりし、最終的には液体供給流路側から排気流路側に液体が漏れ出してしまう。そして、このような状態の気体透過膜は気体透過性が悪く、吸引手段により気体透過膜を介して液体供給流路内の気体を吸引しても気体を十分に排出することができない虞がある。

しかしながら、気体透過膜において液体漏れが生じていることが液体漏れ検知手段によって検知されている場合に、吸引手段により排気流路内の気体を吸引する際、排気流路内の圧力を所定の圧力よりも低い圧力にすることによって、排気流路から開閉弁を介して液体供給流路内の液体とともに液体供給流路内の気体を排出することができる。したがって、気体透過膜を介して液体供給流路内の気体を十分に排出することができなくなった場合でも、開閉弁を介して液体供給流路内の気体を排出することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記排気流路において、前記開閉弁が前記気体透過膜よりも前記吸引手段側に配置されていることが好ましい（請求項６）。

これによると、排気流路において、開閉弁が気体透過膜よりも吸引手段側に位置しているため、開閉弁を介して液体供給流路内の液体を吸引したときに、排気流路の気体透過膜が設けられた部分には液体が流れ込みにくい。これにより、気体透過膜に液体が付着しにくくなり、液体による気体透過膜の目詰まりを防止することができる。

このとき、前記排気流路の内の前記気体透過膜と前記開閉弁との間の部分に、前記排気流路の前記開閉弁が設けられた部分から前記気体透過膜が設けられた部分に向けて液体が流れ込むのを防止する液体流入防止壁が設けられていることが好ましい（請求項７）。これによると、排気流路の気体透過膜と開閉弁との間の部分に液体流入防止壁が設けられているため、気体透過膜に液体が付着するのをさらに確実に防止することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記気体透過膜と前記開閉弁とが、互いに異なる平面上に配置されていることが好ましい（請求項８）。これによると、気体透過膜と開閉弁とが同一平面上に配置されていると、気体透過膜と開閉弁とが配列された方向に関して装置の長さが長くなり装置が大型化してしまうが、気体透過膜と開閉弁とを異なる平面上に配置することにより、装置を小型化することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記気体透過膜が鉛直方向に延びていることが好ましい（請求項９）。これによると、気体透過膜が鉛直方向に延びているため、排気流路に流れ込んだ液体が気体透過膜近傍に流れ込んだとしても、流れ込んだ液体は排気流路の気体透過膜が設けられた部分において落下し、気体透過膜には付着しにくい。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３、サブタンク４（液体貯留タンク）、チューブ５ａ〜５ｄ、インクカートリッジ６ａ〜６ｄ、チューブ７ａ〜７ｃ、差圧弁９、チャージタンク１２、吸引ポンプ１４などを備えている。また、プリンタ１の動作は制御装置１００によって制御されている。

キャリッジ２は、駆動装置１８によって駆動されて、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びた２本のガイド軸１７に沿って走査方向に往復移動する。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２上に搭載されており、キャリッジ２とともに走査方向に往復しつつ、その下面に設けられたノズル９５（図８参照）から、図示しない用紙搬送機構により図１の下方（紙送り方向）に搬送される記録用紙Ｐにインク（液体）を吐出する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。

サブタンク４は、キャリッジ２上に搭載されており、サブタンク４にはインクジェットヘッド３に供給するためのインクが一時的に貯留される。チューブ５ａ〜５ｄは、例えば、合成樹脂材料などからなり、一端がサブタンク４に接続されているとともに、他端がそれぞれインクカートリッジ６ａ〜６ｄに接続されている。インクカートリッジ６ａ〜６ｄには、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが貯留されており、インクカートリッジ６ａ〜６ｄに貯留されたこれら４色のインクが、それぞれチューブ５ａ〜５ｄを介してサブタンク４に供給される。これにより、インクジェットヘッド３にはサブタンク４からこれら４色のインクが供給され、ノズル９５（図８参照）からは、これら４色のインクが吐出される。

チューブ７ａ〜７ｃは、例えば、合成樹脂材料からなり、それぞれ、サブタンク４とチャージタンク１２、チャージタンク１２と差圧弁９、及び、差圧弁９と吸引ポンプ１４とを接続している。これにより、サブタンク４と吸引ポンプ１４とは、チューブ７ａ、チャージタンク１２、チューブ７ｂ、差圧弁９及びチューブ７ｃを介して接続される。なお、サブタンク４の後述する気体室４９（図３参照）からサブタンク４の後述する排気ユニット２３（図２参照）、チューブ７ａ、チャージタンク１２、チューブ７ｂ、差圧弁９及びチューブ７ｃを経て吸引ポンプ１４に至る気体流路が、本発明に係る排気流路に相当する。

差圧弁９は、後述するように、チューブ７ａとチューブ７ｂとの連通及びその遮断を切り替える。チャージタンク１２は、後述するように、排気流路におけるサブタンク４と差圧弁９との間の部分を負圧に保持したときに、負圧に保持された状態が持続する時間を長くするためのものである。

吸引ポンプ１４は、チューブ７ｃに接続されており、排気流路内の気体を吸引することにより、後述するように、サブタンク４内の気体及び増粘したインクを排出させる。

次に、サブタンク４について詳細に説明する。図２は図１のサブタンク４の概略を示す斜視図である。図３は図２の平面図である。図４（ａ）は図３のＡ−Ａ線断面図である。図４（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図である。図４（ｃ）は図３のＣ−Ｃ線断面図である。図４（ｄ）は図３のＤ−Ｄ線断面図である。図５は図３のＥ−Ｅ線断面図である。図６は、図４（ａ）〜（ｄ）の一点鎖線で囲まれた部分を拡大した図である。なお、図面を分かりやすくするため、図３においては、後述する接続ユニット２１の流入管３１ａ〜３１ｄ及び後述する排気ユニット２３を二点鎖線で示すとともに、後述する接続ユニット２１の接続部３２及びサブタンク本体２２の一部の図示を省略している。また、図４（ａ）〜図４（ｄ）の一点鎖線で囲まれた部分は、全て同様の構造を有しているので、図６においてはこれらを１つの図面で表し、図４（ａ）の一点鎖線で囲まれた部分については、括弧を付けずに符号を付し、図４（ｂ）〜図４（ｄ）の一点鎖線で囲まれた部分については、括弧付きで符号を付している。

図２〜図６に示すように、サブタンク４は、接続ユニット２１、サブタンク本体２２及び排気ユニット２３を有している。

接続ユニット２１は、チューブ５ａ〜５ｄをサブタンク４に接続するものであり、流入管３１ａ〜３１ｄ及び接続部３２を有している。流入管３１ａ〜３１ｄは互いに平行に紙送り方向に延びた円管であり、走査方向に沿って等間隔に配列されている。流入管３１ａ〜３１ｄは、図２における手前側の端部が、それぞれチューブ５ａ〜５ｄに接続されている（図２、図３ではチューブ５ａ〜５ｄの図示を省略している）とともに、図２における奥側の端部が接続部３２に接続されている。接続部３２は、サブタンク本体２２の走査方向に関する一方の端部の上面に接合されており、流入管３１ａ〜３１ｄとサブタンク本体２２の後述する接続口４１ａ〜４１ｄとを連通させる。

サブタンク本体２２は、接続口４１ａ〜４１ｄ、インク流路４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、４６ａ〜４６ｄ、４７ａ〜４７ｄ、インク貯留室４４ａ〜４４ｄ、ダンパフィルム４５ａ〜４５ｄ、気体室４９及び気体透過膜６０を有している。接続口４１ａ〜４１ｄは、略円形の平面形状を有しており、サブタンク本体２２の図３における右下端部において、図３の上下方向に配列されている。そして、サブタンク本体２２には、接続口４１ａ〜４１ｄからインクが供給される。

インク流路４２ａは、接続口４１ａから図３の上方に延びており、途中で図３の右上方向に折れ曲がってインク貯留室４４ａ〜４４ｄの図３における下方に隣接する位置まで延びている。

インク流路４２ｂは、接続口４１ｂから図３の左方に延びているともに途中で図中上方に折れ曲がって延びており、さらに途中で図３の右上方向に折れ曲がってインク貯留室４４ａ〜４４ｄの図３における下方に隣接する位置まで延びている。

インク流路４２ｃは、接続口４１ｃから図３の左方に延びているともに途中で図中上方に折れ曲がって延びており、さらに途中で図３の左上方向に折れ曲がってインク貯留室４４ａ〜４４ｄの図３における下方に隣接する位置まで延びている。

インク流路４２ｄは、接続口４１ｄから図３の左方に延びているともに途中で図中上方に折れ曲がって延びており、さらに途中で図３の左上方向に折れ曲がってインク貯留室４４ａ〜４４ｄの図３における下方に隣接する位置まで延びている。

そして、インク流路４２ａ〜４２ｄは、上述したように配置されることにより、図３の上下方向に延びた部分が、図３の左右方向に沿って、右側からインク流路４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの順に配列されている。

インク貯留室４４ａ〜４４ｄは、インク流路４２ａ〜４２ｄの図３における上端部の上方に隣接する位置に、平面視で互いに重なるように配置されており、図４に示すように、鉛直方向に関して上から順に、インク貯留室４４ｂ、４４ａ、４４ｄ、４４ｃの順に配置されている。また、インク貯留室４４ａ〜４４ｄは、平面視で図３の左右方向を長手方向とする略長方形状となっている。

インク貯留室４４ｂの上端部及びインク貯留室４４ａの下端部には、それぞれ、ダンパフィルム４５ｂ、４５ａが設けられており、ダンパフィルム４５ｂ、４５ａがそれぞれインク貯留室４４ｂの上面及びインク貯留室４４ａの下面を画定する壁となっている。また、インク貯留室４４ｂとインク貯留室４４ａとの間には、隔壁５０が設けられており、隔壁５０によってインク貯留室４４ｂとインク貯留室４４ａとが隔てられている。

インク貯留室４４ｄの上端部及びインク貯留室４４ｃの下端部には、それぞれ、ダンパフィルム４５ｄ、４５ｃが設けられており、ダンパフィルム４５ｄ、４５ｃがそれぞれインク貯留室４４ｄの上面及びインク貯留室４４ｃの下面を画定する壁となっている。また、インク貯留室４４ｄとインク貯留室４４ｃとの間には、隔壁５１が設けられており、隔壁５１によってインク貯留室４４ｄとインク貯留室４４ｃとが隔てられている。なお、インク貯留室４４ａとインク貯留室４４ｄとの間（ダンパフィルム４５ａとダンパフィルム４５ｄとの間）は空間となっている。

ここで、印刷を行う際などに、キャリッジ２とともにサブタンク４が走査方向に往復移動すると、サブタンク４内のインクが振動してサブタンク４内のインクに圧力変動が生じるが、ダンパフィルム４５ａ〜４５ｄが変形することによりこのインクの圧力変動が抑制される。

インク流路４３ａは、インク流路４２ａの先端部（図３における上端部）から鉛直下方（図４（ａ）の下方）にインク貯留室４４ａと同じ高さまで延びており、そこから、さらに図４（ａ）の左方に折れ曲がって延び、インク貯留室４４ａと接続されている。

インク流路４３ｂは、インク流路４２ｂの先端部（図３における上端部）からさらにインク流路４２ｂの延在方向（図４（ｂ）の左方）に延びてインク貯留室４４ｂと接続されている。

インク流路４３ｃは、インク流路４２ｃの先端部（図３における上端部）から鉛直下方（図４（ｃ）の下方）にインク貯留室４４ｃと同じ高さまで延びており、そこからさらに図４（ｃ）の左方に折れ曲がって延び、インク貯留室４４ｃと接続されている。

インク流路４３ｄは、インク流路４２ｄの先端部（図３における上端部）から鉛直下方（図４（ｄ）の下方）にインク貯留室４４ｄと同じ高さまで延びており、そこからさらに図４（ｄ）の左方に折れ曲がって延び、インク貯留室４４ｄと接続されている。

インク流路４６ａ〜４６ｄは、それぞれ、インク貯留室４４ａ〜４４ｄの図４（ａ）〜図４（ｄ）の左端部から図中左方に延びてインク流路４７ａ〜４７ｄに接続されている。インク流路４７ａ〜４７ｄは、それぞれ、鉛直方向に沿って延びているとともに、図３の左右方向に沿って、図３の左からインク流路４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄの順に互いに近接して配列されている。

インク流路４７ａ〜４７ｄの下端部は、それぞれ、その下端が開口したインク供給部４８ａ〜４８ｄとなっており、インク供給部４８ａ〜４８ｄは、それぞれインクジェットヘッド３の上面に形成されたインク供給口８９（図８参照）に接続されている。そして、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクは、インク供給部４８からインクジェットヘッド３に供給される。

そして、プリンタ１においては、インクカートリッジ６ａ〜６ｄに貯留されたインクはチューブ５ａ〜５ｄから流入管３１ａ〜３１ｄに流れ込み、さらに接続口４１ａ〜４１ｄ及びインク流路４２ａ〜４２ｂ、４３ａ〜４３ｄを介してインク貯留室４４ａ〜４４ｄに流れ込む。さらに、インク貯留室４４ａ〜４４ｄに一時的に貯留されたインクは、インク流路４６ａ〜４６ｄからインク流路４７ａ〜４７ｄに流れ込み、インク供給部４８ａ〜４８ｄからインクジェットヘッド３に供給される。

なお、インクカートリッジ６ａ〜６ｄから、チューブ５ａ〜５ｄ、流入管３１ａ〜３１ｄ、接続口４１ａ〜４１ｄ、インク流路４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、インク貯留室４４ａ〜４４ｄ及びインク流路４６ａ〜４６ｄ、４７ａ〜４７ｄを経てインクジェットヘッド３に至るインク流路が、本発明に係る液体供給流路に相当する。

気体室４９は、インク流路４７ａ〜４７ｄの図４における左側に、図４の左右方向から見て、インク流路４７ａ〜４７ｄと重なる位置にまたがって配置されている。気体透過膜６０は、インク流路４７ａ〜４７ｄと気体室４９との境界、並びに、インク流路４７ａ〜４７ｄ及び気体室４９におけるこの境界と隣接する部分にまたがる領域（液体供給流路と排気流路との一方の接続部分）に、鉛直方向に延びて配置されており、気体透過膜６０が、インク流路４７ａ〜４７ｄと気体室４９とをそれぞれ仕切る壁となっている。

気体透過膜６０は、気体のみを透過させ、インクは通過させない。したがって、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が、気体透過膜６０から気体室４９に排出される。このとき、インク流路４７ａ〜４７ｄ及び気体透過膜６０が鉛直方向に延びているため、インク流路４７ａ〜４７ｄに流れ込む気体の量が多くなるほど、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクの液面が低下し、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体と気体透過膜６０との接触面積が大きくなる。したがって、インク流路４７ａ〜４７ｄに大量の気体が流れ込んできた場合にも、気体を気体透過膜６０から効率よく気体室４９に排出することができる。

また、気体透過膜６０の図４における左側（気体室４９側）の面には、図４の左右方向から見てインク流路４７ａ〜４７ｄと重なる部分に、それぞれ、不織布５５が設けられており、各不織布５５の図４における左側（気体透過膜６０と反対側）の面には、その上端部及び下端部に、それぞれ電極５６及び電極５７が配置されている。

前述したように、気体透過膜６０は気体のみを透過させ、インクは透過させないが、プリンタ１の長期間の使用により、気体透過膜６０がインクによって目詰まりし、最終的には、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが、気体透過膜６０から気体室４９に漏れ出してしまう。

気体透過膜６０からインクが漏れ出すと、漏れ出したインクは、不織布５５に吸収されるとともに不織布５５の全域に広がる。そして、不織布５５の全域に広がったインクを介して電極５６と電極５７とが互いに導通する。したがって、電極５６と電極５７とが導通したことを検知することによって、気体透過膜６０においてインク漏れが発生していることを検知することができる。なお、不織布５５、電極５６、５７及び制御装置１００の後述するインク漏れ検知部１３３が、本発明に係る液体漏れ検知手段に相当する。

排気ユニット２３は、サブタンク本体２２内の気体を外部に排出する排気流路の一部を構成するものであり、接続部６１及び排気管６２を有している。接続部６１は、サブタンク本体２２の上面の平面視でインク流路４７ａ〜４７ｄ及び気体室４９と重なる部分にまたがって、インク流路４７ａ〜４７ｄ及び気体室４９を覆うように配置されており、接続部６１の内部には、排気流路を構成する連通流路６３、個別気体室６４ａ〜６４ｄ、共通気体室６５及び隔壁５９、６６を有している。

連通流路６３は、平面視で気体室４９と重なる位置に設けられている。個別気体室６４ａ〜６４ｄは、図４における連通流路６３の右側の平面視でインク流路４７ａ〜４７ｄと重なる位置にそれぞれ設けられている。個別気体室６４ａと個別気体室６４ｂとの間、個別気体室６４ｂと個別気体室６４ｃとの間、及び、個別気体室６４ｃと個別気体室６４ｄとの間には、それぞれ隔壁６６が設けられており、隔壁６６によって個別気体室６４ａ〜６４ｄの間が仕切られている。

また、連通流路６３と個別気体室６４ａ〜６４ｄとの間（排気流路における気体透過膜６０と開閉弁６９との間の部分）には、連通流路６３と個別気体室６４ａ〜６４ｄとの接続部分の下面から上方に延びた隔壁５９が設けられており、連通流路６３と個別気体室６４ａ〜６４ｄとは、隔壁５９よりも上方の部分においてのみ連通している。なお、隔壁５９は、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内のインクが連通流路６３から気体室４９に流れ込むのを防止する、本発明に係る液体流入防止壁に相当するものである。

さらに、個別気体室６４ａ〜６４ｄとインク流路４７ａ〜４７ｄとの間には、それぞれ、個別気体室６４ａ〜６４ｄの下面からインク流路４７ａ〜４７ｄの上面まで上下方向に延びた、平面視で略円形の貫通穴５８ａ〜５８ｄが形成されている。そして、貫通穴５８ａ〜５８ｄを介して、インク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６４ａ〜６４ｄとがそれぞれ連通している。

さらに、インク流路４７ａ〜４７ｄの上端部、貫通穴５８ａ〜５８ｄ及び個別気体室６４ａ〜６４の下端部にまたがった領域（液体供給流路と排気流路との他方の接続部分）には、それぞれ、開閉弁６９が設けられている。

開閉弁６９は、円柱部６９ａ、遮断部６９ｂ及び押圧部６９ｃを有している。円柱部６９ａは貫通穴５８ａ〜５８ｄよりも若干径が小さい略円柱状の部分であり、インク流路４７ａ〜４７ｄの上端部から貫通穴５８ａ〜５８ｄを通過して個別気体室６４ａ〜６４ｄの下端部まで延びている。遮断部６９ｂは、円柱部６９ａの上端部に設けられており、円柱部６９ａから円柱部６９ａの径方向外側に傘状に延びており、貫通穴５８ａ〜５８ｄよりも径が大きくなっている。

押圧部６９ｃは、円柱部６９ａの下端部に設けられており、円柱部６９ａから円柱部６９ａの径方向外側に延びている。インク流路４７ａ〜４７ｄの上面と押圧部６９ｃの上面との間にはバネ７０が配置されており、押圧部６９ｃがバネ７０により図４の下方に押圧されることによって、開閉弁６９が図４の下方に押圧されている。

共通気体室６５は、図４における個別気体室６４ａ〜６４ｄの右側に、図４の左右方向から見て、個別気体室６４ａ〜６４ｄに重なる位置に、個別気体室６４ａ〜６４ｄにまたがって設けられており、個別気体室６４ａ〜６４ｄと連通している。

ここで、気体室４９、気体透過膜６０、連通流路６３、個別気体室６４ａ〜６４ｄ、貫通穴５８ａ〜５８ｄ及び開閉弁６９がこのように配置されることにより、気体透過膜６０と開閉弁６９とが異なる平面上に配置されることとなる。したがって、両者を一平面上に配置した場合と比較して、サブタンク４の図４の左右方向に関する長さを小さくすることができる。

また、サブタンク４において、インク流路４７ａ〜４７ｄは、気体透過膜６０を介して気体室４９に接続されているとともに、貫通穴５８ａ〜５８ｄを介して個別気体室６４ａ〜６４ｄに接続されている。すなわち、液体供給流路と排気流路とは、サブタンク４に対して互いに異なる２か所において接続されており、これら２か所の接続部分に、それぞれ、気体透過膜６０及び開閉弁６９が設けられている。

液体供給流路を構成するサブタンク４は、同じく液体供給流路を構成するチューブ５ａ〜５ｄ（液体供給流路の他の部分）と比較して大きいため、このように、サブタンク４において液体供給流路と排気流路とを２か所において接続し、これらの接続部分に、それぞれ、気体透過膜６０及び開閉弁６９を設けることにより、チューブ５ａ〜５ｄの途中などに気体透過膜や開閉弁を設ける場合よりも、気体透過膜６０及び開閉弁６９を大きくすることができる。これにより、後述するように、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体及び増粘したインクを排気流路に効率よく排出することができる。

排気管６２は、一端が共通気体室６５の図３における下側の側面の略中央部に接続された円管であり、共通気体室６５との接続部分から図３の下方に延びているとともに、途中で図３の左方に折れ曲がっており、走査方向に関して、流入管３１ａ〜３１ｄと排気管６２とが等間隔に配列されている。そして、図３の左方に延びた排気管６２の先端が、チューブ７ａに接続されている（図２、図３においては、チューブ７ａの図示を省略している）。

ここで、開閉弁６９の動作について説明する。図７は、図４の開閉弁６９の動作を示す図であり、（ａ）が遮断状態、（ｂ）が開放状態をそれぞれ示している。なお、インク流路４７ａ〜４７ｄにそれぞれ対応して設けられた開閉弁６９の動作は全て同様であるので、図７では、これら４つの開閉弁６９のうち、インク流路４７ａに対応して設けられたもののみを図示している。開閉弁６９は、個別気体室６４ａ〜６４ｄ（排気流路）内の圧力に応じて、以下に説明する開放状態及び遮断状態のいずれか一方を選択的にとることができるように構成されている。

吸引ポンプ１４により排気流路内の気体が吸引されると、排気流路を構成する気体室４９、連通流路６３、個別気体室６４ａ〜６４ｄ及び共通気体室６５内の気体が排気管６２から吸引され、気体室４９、連通流路６３、個別気体室６４ａ〜６４ｄ及び共通気体室６５内の圧力が低下する。これにより、開閉弁６９には、個別気体室６４ａ〜６４ｄとインク流路４７ａ〜４７ｄとの圧力差によって図７の上向きの力が作用する。

そして、個別気体室６４ａ〜６４内の圧力が所定の圧力以上のときには、個別気体室６４ａ〜６４ｄとインク流路４７ａ〜４７ｄとの圧力差により開閉弁６９に作用する力がバネ７０により開閉弁６９が押圧される力以下となる。この場合には、図７（ａ）に示すように、開閉弁６９はバネ７０により図４の下方に押圧されることにより、遮断部６９ｂが個別気体室６４ａ〜６４ｄの下面に押し付けられ、遮断部６９ｂと個別気体室６４ａ〜６４ｄの下面との間に隙間がなくなる。この状態では、インク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６４ａ〜６４ｄとが連通しておらず、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが個別気体室６４ａ〜６４ｄに流れ出ない（遮断状態となっている）。この場合には、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９に排出される。

一方、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が上記所定の圧力よりも低くなったときには、個別気体室６４ａ〜６４ｄとインク流路４７ａ〜４７ｄ内の圧力差により開閉弁６９に作用する力がバネ７０により開閉弁６９が押圧されるよりも大きくなる。この場合には、図７（ｂ）に示すように、開閉弁６９がバネ７０の押圧力に逆らって図４の上方に移動する。これにより、遮断部６９ｂと個別気体室６４ａ〜６４ｄの下面との間に隙間ができ、インク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６４ａ〜６４ｄとが、それぞれ、貫通穴５８ａ〜５８ｄを介して連通する（開放状態となる）。

これにより、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクが、吸引ポンプ１４の吸引力により、貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄ（排気流路）に排出され、排気流路から外部に排出される。なお、この場合には、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体は、気体透過膜６０から気体室４９に排出されるとともに、インクとともに貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄにも排出される。

ここで、液体供給流路のうち、サブタンク４は、液体供給流路の他の部分よりも容積が大きく、他の部分よりも大量の気体及び増粘したインクが存在している。また、液体供給流路のサブタンク４よりも上流側の部分を構成する、合成樹脂材料等からなるチューブ５ａ〜５ｄ内のインクは、チューブ５ａ〜５ｄの壁からの水分の蒸発などにより増粘しやすく、チューブ５ａ〜５ｄにおいて増粘したインクがサブタンク４に流れ込むため、サブタンク４には、さらに多くの増粘したインクが存在することとなる。

したがって、前述したように、サブタンク４に液体供給流路と排気流路との２か所の接続部分を設け、これら２か所の接続部部に、それぞれ、気体透過膜６０及び開閉弁６９を設けることにより、液体供給流路内の気体及び増粘したインクを効率よく排出することができる。

さらに、前述したように、気体透過膜６０及び開閉弁６９を大きくすることができるため、液体供給流路内の気体及び増粘したインクを、さらに効率よく排気流路に排出することができる。

加えて、排気流路においては、個別気体室６４ａ〜６４ｄ（開閉弁６９）が気体室４９（気体透過膜６０）よりも排気管６２側（吸引ポンプ１４側）に配置されているため、吸引ポンプ１４により排気流路からインク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクを吸引したときに、個別気体室６４ａ〜６４ｄに流れ込んだインクは、共通気体室６５（吸引ポンプ１４側）に流れ込みやすく、連通流路６３（気体透過膜６０側）には流れ込みにくい。これにより、気体透過膜６０の左側の面にはインクが付着しにくい。また、連通流路６３と個別気体室６４ａ〜６４ｄとの間に隔壁５９が設けられているため、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内のインクはさらに連通流路６３には流れ込みにくくなる。さらに、気体透過膜６０が鉛直方向に延びているため、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内のインクが連通流路６３を介して気体室４９に流れ込んだとしても、流れ込んだインクは気体室４９の底に落下し、気体透過膜６０の図４の左側の面（不織布５５）に付着しにくい。なお、気体室４９に流れ込んだインクが不織布５５に付着して吸収されたとしても、不織布５５に付着するインクは少量であるため、不織布５５に吸収されたインクを介して電極５６と電極５７とが導通して、気体透過膜６０におけるインク漏れが誤検知されることはない。

また、上述したように、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクはノズル９５（図８参照）を通過することなく排出されるため、増粘したインクによってノズル９５が目詰まりしてしまうことがない。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図８は図１のインクジェットヘッド３の平面図である。図９は図８の部分拡大図である。図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図である。図１１は図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。ただし、図面を分かりやすくするため、図８においては後述する圧力室９０及び貫通孔９２〜９４の図示を省略するとともに、ノズル９５を図９〜図１１よりも大きく図示している。

図８〜図１１に示すように、インクジェットヘッド３は、圧力室９０などのインク流路が形成された流路ユニット６７と、流路ユニット６７の上面に配置された圧電アクチュエータ６８とを有している。

流路ユニット６７は、上から順にキャビティプレート７１、ベースプレート７２、マニホールドプレート７３及びノズルプレート７４の４枚のプレートが互いに積層されることによって構成されている。これら４枚のプレート７１〜７４のうち、ノズルプレート７４を除く３枚のプレート７１〜７３は、ステンレスなどの金属材料からなり、ノズルプレート７４は、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。あるいは、ノズルプレート７４も他の３枚のプレート７１〜７３と同様、金属材料によって構成されていてもよい。

ノズルプレート７４には、複数のノズル９５が形成されている。複数のノズル９５は、紙送り方向（図８の上下方向）に沿って配列されてノズル列８８を構成しており、このようなノズル列８８が走査方向（図８の左右方向）に４列に配置されている。これら４つのノズル列８８を構成するノズル９５からは、図８の左側のノズル列８８を構成しているものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが吐出される。

キャビティプレート７１には、複数のノズル９５に対応して複数の圧力室９０が形成されている。圧力室９０は走査方向を長手方向とする略楕円の平面形状を有しており、平面視で圧力室９０の右端部がノズル９５と重なるように配置されている。ベースプレート７２には、平面視で圧力室９０の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔９２、９３が形成されている。

マニホールドプレート７３には、４つのノズル列８８に対応してノズル列８８の左側に紙送り方向に延びた４つのマニホールド流路９１が形成されている。各マニホールド流路９１は、平面視で、対応する圧力室９０の略左半分と重なっている。各マニホールド流路９１の図８の上端部にはそれぞれインク供給口８９が設けられている。インク供給口８９は、前述したようにサブタンク４のインク供給部４８ａ〜４８ｄと接続されており、サブタンク４内のインクがインク供給口８９からマニホールド流路９１に供給される。また、マニホールドプレート７３には、平面視で貫通孔９３とノズル９５とに重なる位置に、貫通孔９４が形成されている。

そして、流路ユニット６７においては、マニホールド流路９１が貫通孔９２を介して圧力室９０に連通し、圧力室９０はさらに貫通孔９３、９４を介してノズル９５に連通する。このように流路ユニット６７には、マニホールド流路９１の出口から圧力室９０を経てノズル９５に至る複数の個別インク流路が形成されている。

圧電アクチュエータ６８は、振動板８１、圧電層８２及び複数の個別電極８３を有している。振動板８１は金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室９０を覆うようにキャビティプレート７１の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板８１は、後述するように圧電層８２の個別電極８３との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、図示しないドライバＩＣに接続されて常にグランド電位に保持されている。

圧電層８２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、振動板８１の上面に複数の圧力室９０にまたがって連続的に配置されている。また、圧電層８２は予めその厚み方向に分極されている。

複数の個別電極８３は、圧電層８２の上面に複数の圧力室９０に対応して設けられている。個別電極８３は、圧力室９０よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室９０の略中央部に重なる位置に配置されている。また個別電極８３の長手方向における一端部（図９の左端部）は、平面視で圧力室９０と重ならない位置まで左方に延びており、その先端部が接点８３ａとなっている。接点８３ａには、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の配線部材を介して図示しないドライバＩＣが接続される。そして、ドライバＩＣにより、複数の個別電極８３に選択的に駆動電位が付与される。

ここで、圧電アクチュエータ６８の駆動方法について説明する。圧電アクチュエータ６８においては、複数の個別電極８３の電位は、図示しないドライバＩＣにより予めグランド電位に保持されている。そして、ドライバＩＣにより複数の個別電極８３のいずれかに駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極８３とグランド電位に保持された共通電極としての振動板８１との間に電位差が発生し、圧電層８２のこの個別電極８３と振動板８１とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生する。この電界の向きは圧電層８２の分極方向と平行であるため、圧電層８２のこの部分は分極方向と直交する水平方向に収縮する。これに伴って、振動板８１及び圧電層８２の駆動電位が付与された個別電極８３に対応する圧力室９０に対向する部分が全体として圧力室９０に向かって凸となるように変形し、この圧力室９０内の容積が減少する。これにより、圧力室９０内のインクの圧力が上昇し、圧力室９０に連通するノズル９５からインクが吐出される。

次に、差圧弁９について説明する。図１２は図１の差圧弁９の構成を示す断面図である。

差圧弁９は、図１２に示すように、気体室１０１、１０２、連通流路１０３及び弁本体１０４を有している。気体室１０１と気体室１０２とは、図１２の左右方向に並んで配置されているとともに、気体室１０１はその図１２における右端部に設けられた連通口１０７においてチューブ７ｃに接続されており、気体室１０２は、その図１２における左端部に設けられた連通口１０９においてチューブ７ｂに接続されている。連通流路１０３は、気体室１０１と気体室１０２との間で左右方向に延びて、気体室１０１と気体室１０２とを連通させる、図１２の左右方向から見て略円形の流路であり、その径は、図１２の上下方向及び紙面垂直方向に関する気体室１０１、１０２の長さよりも小さい。

弁本体１０４は、円柱部１０４ａ、遮断部１０４ｂ、抜け落ち防止部１０４ｃを有している。円柱部１０４ａは、連通流路１０３よりも若干径の小さい略円柱形状を有しており、連通流路１０３を通過して、気体室１０１の図１２における左端部から気体室１０２の図１２の右端部まで延びている。遮断部１０４ｂは、円柱部１０４ａの図１２の右端部に設けられており、円柱部１０４ａから円柱部１０４ａの径方向外側に傘状に延びて、その径が連通流路１０３の径よりも大きくなっている。抜け落ち防止部１０４ｃは、円柱部１０４ａの図１２における左端部に設けられており、円柱部１０４ａから円柱部１０４ａの径方向外側に延びて、その径が連通流路１０３よりも大きくなっている。また、抜け落ち防止部１０４ｃには、図１２の左右方向に関して連通流路１０３の縁近傍の部分と重なる部分に複数の貫通穴１０４ｄが設けられている。

そして、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体が吸引されているときには、吸引ポンプ１４の吸引力により弁本体１０４が図１２の右方に移動する。これにより、遮断部１０４ｂと気体室１０１の図１２左側の壁面との間に隙間ができる（弁が開く）。その結果、気体室１０１と気体室１０２とが、貫通穴１０４ｄ及び連通流路１０３を介して連通し、これにより、排気流路と吸引ポンプ１４とが連通する。このとき、抜け落ち防止部１０４ｃの右側の表面が気体室１０２の右側の壁面に接触するため、弁本体１０４が連通流路１０３から抜け落ちてしまうのが防止される。そして、この状態で吸引ポンプ１４により排気流路内の気体が吸引されることによって、前述したように、排気流路内及びインク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９（排気流路）に排出され、排気流路内の気圧が低下して大気圧よりも低い負圧となる。

ここで、排気流路内の圧力が所定の圧力以上のときには、前述したように、個別気体室６４ａ〜６４ｄとインク流路４７ａ〜４７ｄその圧力差によって開閉弁６９に生じる力が、バネ７０が開閉弁６９を押圧する力以下であり、開閉弁６９が遮断状態となっているため、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９に排出されるが、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクは排出されない。

一方、排気流路内の圧力が所定の圧力よりも低いときには、前述したように、個別気体室６４ａ〜６４ｄと排気流路とインク流路４７ａ〜４７ｄとの圧力差によって開閉弁６９に生じる力が、バネ７０が開閉弁６９を押圧する力よりも大きくなり、開閉弁６９が開放状態となるため、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９に排出されるのに加えて、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクが、貫通穴５８ａ〜５８ｄを介して個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出される。

そして、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引した後には、気体室１０２の圧力が負圧となっているため、弁本体１０４はこの負圧により吸引されて図１１の左方に移動し、遮断部１０４ｂの外縁部が気体室１０１の図１２左側の壁面に押し付けられる。これにより、遮断部１０４ｂと気体室１０１の左側の壁面との間の隙間がなくなり（弁が閉じ）、気体室１０１と連通流路１０３及び気体室１０２との連通が遮断される。このとき、排気流路のうち、差圧弁９と気体透過膜６０ａとの間の部分は外部との連通が遮断されて密閉される。

したがって、排気流路のうち差圧弁９と気体透過膜６０ａとの間の部分は、負圧に保持された状態となる。これにより、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引した後も、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体は、この負圧によって吸引されて排気流路に排出される。

ここで、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが貫通穴５８ａ〜５８ｄから排気流路に排出されていた場合には、吸引ポンプ１４による排気流路内の気体の吸引を停止させた直後は、排気流路内の圧力は所定の圧力よりも低くなっているため、開閉弁６９は開放状態となったままであり、引き続き、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出され続ける。

しかしながら、この場合には、吸引ポンプ１４による排気流路内の気体の吸引が停止されているため、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが排気流路に排出されるに連れて、排気流路内の圧力が上昇する。そして、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が所定の圧力以上となり、個別気体室６４ａ〜６４ｄとインク流路４７ａ〜４７ｄとの圧力差によって開閉弁６９に作用する力が、バネ７０により開閉弁が押圧される力以下となった時点で、開閉弁６９が遮断状態となる。

なお、この状態でも、排気流路の差圧弁９よりもサブタンク４側の部分は、所定の圧力以上の負圧に保持されており、この負圧により、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９に排出される。

また、この場合にも、隔壁５９が設けられているため、個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出されたインクは気体室４９には流れ込みにくく、気体室４９にインクが流れ込んだとしても、流れ込んだインクは気体室４９の底に落下し、気体透過膜６０の図４の左側の面（不織布５５）には付着にしにくい。また、不織布５５にインクが付着して吸収されたとしても、不織布５５に付着するインクは少量であるので、不織布５５に吸収されたインクを介して電極５６と電極５７とが導通して、気体透過膜６０におけるインク漏れを誤検知してしまうことはない。

このように、本実施形態の差圧弁９は、弁本体１０４よりもサブタンク４側の排気流路内空間の圧力が、弁本体１０４よりも吸引ポンプ１４側の排気流路内空間の圧力よりも十分に小さい場合（サブタンク４側の排気流路内空間の圧力の方が小さく、２つの空間の差圧が所定量以上の場合）に、これら２つの空間の連通を遮断し、そうでない場合（２つの空間の差圧が所定量よりも小さい場合、または、２つの空間の圧力が等しいか、吸引ポンプ１４側の排気流路内空間の圧力の方が小さい場合）には２つの空間の連通を許容するものである。また、本実施形態の差圧弁９は、サブタンク４側から吸引ポンプ１４側に向かう気体の流れを許容し、吸引ポンプ１４側からサブタンク４側に向かう気体の流れを遮断する一方向弁でもある。

ここで、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体がインクジェットヘッド３に流れ込むと、ノズル９５からのインクの吐出特性が変動してしまう虞がある。しかしながら、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体は、上述したように排気流路に排出されるため、ノズル９５からのインクの吐出特性が変動してしまうのが防止される。

次に、チャージタンク１２について説明する。図１３はチャージタンク１２の構成を示す断面図であり、（ａ）が後述するチャージ室１２２ｃ内の圧力が大気圧である場合、（ｂ）がチャージ室１２２ｃ内の圧力が負圧となった状態を示している。図１３に示すように、チャージタンク１２は、気体流路１２１、ベローズ部１２２及び圧力センサ１２３を有している。

気体流路１２１は、図１３の左右方向に延びており、図中左右両端部にそれぞれ、チューブ７ａ、７ｂと連通する連通口１２１ａ、１２１ｂが設けられている。また、気体流路１２１における図１３の略中央部の上面には、気体流路１２１とベローズ部１２２の後述するチャージ室１２２ｃとを連通させる連通口１２１ｃが設けられている。

ベローズ部１２２は、図１３の上下方向に延びており、内部に天井壁１２２ｂ及び側壁１２２ａに囲まれたチャージ室１２２ｃが形成されている。天井壁１２２ｂは、チャージ室１２２ｃの上面を画定する壁であり、略円形の平面形状を有している。側壁１２２ａは、チャージ室１２２ｃの側面を画定する壁であり、天井壁１２２ｂの外縁部から、互いに逆方向に交互に折り曲げられつつ下方に延びている。これにより、天井壁１２２ｂに鉛直方向に力が加わることで、天井壁１２２ｂが鉛直方向に移動するとともに、側壁１２２ａの折り曲げ角度θが変化して、チャージ室１２２ｃの容積が変化する。また、チャージ室１２２ｃの下端は開口しており、連通口１２１ｃに接続されている。これにより、気体流路１２１とチャージ室１２２ｃ（排気流路）とが連通している。

ベローズ部１２２は、チャージ室１２２ｃ内の圧力が大気圧のときには、図１３（ａ）に示すように、天井壁１２２ｂが最も高い位置にあるとともに、側壁１２２ａの折り曲げ角度θが最大となっている。そして、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引することによってチャージ室１２２ｃ内の圧力が低下すると、天井壁１２２ｂには、外部の大気圧とチャージ室１２２ｃ内の負圧との差によって下向きの力が生じる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、天井壁１２２ｂが下方に移動し、これに伴って、側壁１２２ａの折り曲げ角度θが小さくなる。そして、このようなベローズ部１２２の変形により、チャージ室１２２ｃの容積が低下する。

ここで、側壁１２２ａの折り曲げ角度θが小さくなると、側壁１２２ａには図１３（ａ）の状態に戻ろうとする図１２上向きの反発力が生じ、側壁１２２ａの折り曲げ角度θが小さくなるほどこの反発力は大きくなる。したがって、ベローズ部１２２は、大気圧とチャージ室１２２ｃ内の圧力との差によって生じる力と上記反発力とがつりあったときにチャージ室１２２ｃの容積の変化が止まる。したがって、チャージ室１２２ｃ内の圧力と、チャージ室１２２ｃの容積とは所定の関係にあり、チャージ室１２２ｃ内の圧力が低いほどチャージ室１２２ｃの容積は小さくなる。

逆に、図１３（ｂ）に示すように、チャージ室１２２ｃ内が負圧に保持されているときに、インク流路４７ａ〜４７ｄの気体が対応する気体透過膜６０を介して個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出されると、個別気体室６４ａ〜６４ｄに連通するチャージ室１２２ｃ内の圧力が増加する。これにより、大気圧とチャージ室１２２ｃ内の圧力との差によって生じる力が小さくなり、ベローズ部１２２においては、天井壁１２２ｂが上方に移動し、これに伴って側壁１２２ａの折り曲げ角度θが大きくなる。このようなベローズ部１２２の変形によって、チャージ室１２２ｃの容積が増加する。

このとき、排気流路にチャージ室１２２ｃが連通しているため、排気流路とチャージ室１２２ｃとを合わせた容積は、チャージタンク１２が設けられていない場合の排気流路のみの容積と比較して、チャージ室１２２ｃの分だけ大きくなる。これにより、インク流路４７ａ〜４７ｄから排気流路に気体が流れ込んだときの排気流路内の圧力上昇を緩やかにすることができ、排気流路内が負圧に保持される時間が長くなる。

なお、当然のことであるが、インク流路４７ａ〜４７ｄから排気流路に気体が流れ込み、チャージ室１２２ｃ内の容積が増加する際にも、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引する場合と同様、大気圧とチャージ室１２２ｃ内の圧力との差によって生じる力と、ベローズ部１２２の側壁１２２ａによる反発力とがつりあったときに、チャージ室１２２ｃの容積の変化が止まる。すなわち、この場合にも、チャージ室１２２ｃ内の圧力と、チャージ室１２２ｃの容積とは所定の関係にある。

圧力センサ１２３は、可動部１２４、複数のスリット１２５及びスリット検出センサ１２６を有している。可動部１２４は、ベローズ部１２２の天井壁１２２ｂとともに上下方向に移動する。複数のスリット１２５は、可動部１２４における図１２右端部に設けられており、それぞれが図中左右方向に延びているとともに上下方向に配列されている。スリット検出センサ１２６は、各スリット１２５がスリット検出センサ１２６を上下方向に通過したことを検出する。複数のスリット１２５は、天井壁１２２ｂとともに上下方向に移動するため、スリット検出センサ１２６により各スリット１２５がスリット検出センサ１２６を通過したことを検出することによって、チャージ室１２２ｃの容積を検出することができる。

ここで、前述したように、チャージ室１２２ｃの容積、すなわち、天井壁１２２ｂの位置と、チャージ室１２２ｃ内の圧力とは所定の対応関係にある。したがって、圧力センサ１２３においては、スリット検出センサ１２６により、天井壁１２２ｂとともに上下方向に移動する可動部１２４に設けられた複数のスリット１２５がスリット検出センサ１２６を通過したことを検出することによってチャージ室１２２ｃ内の圧力を検出することができる。

このように、圧力センサ１２３により排気流路内の圧力を検出することができるため、圧力センサ１２３によって検出された圧力に基づいて吸引ポンプ１４の動作を制御して排気流路内の圧力を自由に変更することができる。

次に、制御装置１００について説明する。図１４は図１の制御装置１００のブロック図である。図１４に示すように、制御装置１００は、印刷制御部１３１、吸引ポンプ制御部１３２及びインク漏れ検知部１３３を有している。印刷制御部１３１は、印刷を行う際のインクジェットヘッド３及びキャリッジ２の動作を制御する。吸引ポンプ制御部１３２は、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引する際の、吸引ポンプ１４の動作を制御する。

より詳細には、排気流路内の気体を吸引するが、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクを排出させないときには、吸引ポンプ制御部１３２は、排気流路内の圧力が上記所定の圧力以上の負圧となるように吸引ポンプ１４の動作を制御する。この場合には、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９に排出される。

一方、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクを排気流路から排出させるときには、吸引ポンプ制御部１３２は、排気流路内の圧力が上記所定の圧力よりも低い負圧となるように吸引ポンプ１４の動作を制御する。

インク漏れ検知部１３３は、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが気体透過膜６０から気体室４９に漏れ出したときに、前述したように電極５６と電極５７とが導通していることを検知することにより、気体透過膜６０においてインク漏れが発生していることを検知する。

気体透過膜６０にインク漏れが生じている場合、気体透過膜６０は気体の透過性が悪くなっているため、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引しても、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクは、ほとんど気体透過膜６０から気体室４９に排出されない。

そこで、インク漏れ検知部１３３により気体透過膜６０のインク漏れが検知されている場合には、吸引ポンプ制御部１３２は、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引するときに、常に、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が所定の圧力よりも低い負圧となるように、吸引ポンプ１４を制御する。これにより、開閉弁６９が開き、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体がインクともに、貫通穴５８ａ〜５８ｄから排気流路に排出される。

ここで、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体が吸引される過程について説明する。図１５は、この過程を示すフローチャートである。

吸引ポンプ１４により排気流路内の気体が吸引される際には、まず、インク漏れ検知部１３３により気体透過膜６０におけるインク漏れが検知されているか否かが判断され（ステップ１０１、以下、単にＳ１０１などとする）、インク漏れが検知されている場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引して、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力を上記所定の圧力よりも低い負圧にする（Ｓ１０２）。これにより、前述したように開閉弁６９が開放状態となり、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が、インクとともに貫通穴５８ａ〜５８ｄを介して個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出される。

一方、インク漏れが検知されていない場合には（Ｓ１０２：ＮＯ）、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクを排出させるか否かが判断され（Ｓ１０３）、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクを排出させる場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、上記Ｓ１０２に進み、これにより、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクが、貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄ（排気流路）に排出される。

インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクを排出させない場合には（Ｓ１０３：ＮＯ）、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引して、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力を上記所定の圧力以上の負圧にする（Ｓ１０４）。これにより、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が、気体透過膜６０から気体室４９（排気流路）に排出されるが、開閉弁６９は遮断状態となっており、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが排気流路に排出されることはない。

以上に説明した実施の形態によると、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引して個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力を所定の圧力よりも低くすると、開閉弁６９が開放状態となり、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクが排気流路から排出される。このとき、増粘したインクはノズル９５を通過することなく排出されるので、増粘したインクによってノズル９５が目詰まりしてしまうのを防止することができる。

また、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引して、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力を所定の圧力以上とすると、開閉弁６９が遮断状態となり、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクは排気流路には排出されず、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜６０から気体室４９に排出される。

また、液体供給流路を構成するサブタンク４は、同じく液体供給流路を構成するチューブ５ａ〜５ｄと比較して大きいため、サブタンク４において液体供給流路と排気流路とを互いに異なる２か所で接続し、これらの接続部分に、それぞれ、気体透過膜６０及び開閉弁６９を設けることにより、チューブ５ａ〜５ｄの途中などに気体透過膜や開閉弁を設ける場合よりも、気体透過膜６０及び開閉弁６９を大きくすることができる。これにより、液体供給流路内の気体及び増粘したインクを、さらに効率よく排気流路に排出することができる。

さらに、液体供給流路のうち、サブタンク４は、液体供給流路の他の部分よりも容積が大きいため、他の部分よりも大量の気体及び増粘したインクが存在しているとともに、サブタンク４には、チューブ５ａ〜５ｄの壁からの水分が蒸発するなどして増粘したインクが流れ込むため、サブタンク４には、さらに多くの増粘したインクが存在することとなる。したがって、前述したように、サブタンク４に気体透過膜６０及び開閉弁６９を設けることにより、液体供給流路内の気体及び増粘したインクを効率よく排出することができる。

また、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引し、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力を所定の圧力よりも低くすることにより、開閉弁６９を開放状態とすることができるとともに、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力を所定の圧力以上とすることにより、開閉弁６９を遮断状態にすることができるため、別途、開閉弁６９の開閉を切り替えるための装置などを必要とせず、プリンタ１の構成が簡単になる。

また、気体透過膜６０においてインク漏れが発生している場合に、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体を排出する際に、開閉弁６９を開放状態にして、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体をインク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクとともに、貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出することにより、気体透過膜６０の気体透過性が悪くなり、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体を気体透過膜６０から気体室４９に十分に排出することができなくなった場合にも、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体を排気流路に排出することができる。

また、気体透過膜６０と開閉弁６９とが異なる平面上に設けられているため、サブタンク４の図４における左右方向に関する長さを小さくすることができる。

また、排気流路において、開閉弁６９が設けられた個別気体室６４ａ〜６４ｄが、気体透過膜６０が設けられた気体室４９よりも吸引ポンプ１４側に配置されているため、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクを排気流路に排出させたときに、インクが個別気体室６４ａ〜６４ｄから気体室４９に向かって流れないため、気体透過膜６０の図４における左側の面（インク流路４７ａ〜４７ｄと反対側の面）にインクが付着するのを防止することができる。

さらに、気体透過膜６０が設けられた気体室４９に連通する連通流路６３と開閉弁６９が設けられた個別気体室６４ａ〜６４ｄとの間に隔壁５９が設けられているため、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内のインクが気体室４９に流れ込むのを効果的に防止することができる。

加えて、気体透過膜６０が鉛直方向に延びているため、個別気体室６４ａ〜６４ｄから気体室４９に多少インクが流れ込んだとしても、流れ込んだインクは気体室４９の底に落下し、気体透過膜６０にインクが付着しにくい。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

一変形例においては、図１６に示すように、インク流路４７ａ〜４７ｄの上面の、開閉弁６９の左側の部分に、水平方向に延びた気体透過膜１６０が設けられている。すなわち、開閉弁６９と気体透過膜１６０とが同一平面上に設けられているとともに、気体透過膜１６０は、気体透過膜６０（図４参照）とは異なり、鉛直方向には延びていない。また、気体透過膜１６０の上方に、個別気体室６４ａ〜６４ｄの図１６における左側に隣接して、気体室１６３が設けられており、気体室１６３は、気体透過膜１６０を介してインク流路４７ａ〜４７ｄと連通するとともに、個別気体室６４ａ〜６４ｄと連通している。そして、気体室１６３と個別気体室６４ａ〜６４ｄとの間に隔壁５９が設けられている（変形例１）。

この場合でも、実施の形態と同様、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が所定の圧力以上の場合には、開閉弁６９が遮断状態となっており、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が気体透過膜１６０を介して気体室１６３に排出され、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が所定の圧力よりも低くなったときには、開閉弁６９が開放状態となり、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが、貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄ（排気流路）に排出される。

また、この場合も、排気流路において、開閉弁６９が気体透過膜１６０よりも吸引ポンプ１４側に配置されているため、排気流路にインクが排出されたときに、個別気体室６４ａ〜６４ｄから気体室１６３にインクが流れ込みにくい。さらに、個別気体室６４ａ〜６４ｄと気体室１６３との間に隔壁５９が設けられているため、個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出されたインクが気体室１６３にさらに流れ込みにくい。

また、本実施の形態では、連通流路６３と個別気体室６４ａ〜６４ｄとの間に隔壁５９が設けられていたが、隔壁５９は設けられていなくてもよい。この場合でも、個別気体室６４ａ〜６４ｄは、排気流路において、気体室４９よりも吸引ポンプ１４側に設けられているため、吸引ポンプ１４によりインク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクを吸引したときに、個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出されたインクは、共通気体室６５に流れ込みやすく、気体室４９に流れ込みにくい。したがって、気体透過膜６０にインクが付着しにくい。

また、本実施の形態では、排気流路において、開閉弁６９が気体透過膜６０よりも吸引ポンプ１４側に配置されていたが、気体透過膜６０が開閉弁６９よりも吸引ポンプ１４側に設けられていてもよい。この場合には、排気流路にインクが排出されたときに、気体透過膜６０にインクが付着することになるが、気体透過膜６０はインクが付着したからといって直ちに気体の透過性が悪くなるわけではないので、この場合でも、実施の形態と同様、サブタンク４内の増粘したインクを開閉弁６９から排出することができるとともに、サブタンク４内の気体を気体透過膜６０から排気流路に排出することができる。

また、本実施の形態では、排気流路がサブタンク４に対して互いに異なる２か所で接続されていたが、これには限られず、排気流路とチューブ５ａ〜５ｄとが、それぞれ、互いに異なる２か所において接続されており、これら２か所の接続部分に、それぞれ、気体透過膜及び開閉弁が設けられていてもよい。

また、本実施の形態においては、気体透過膜６０の気体室４９側の面に不織布５５を配置し、不織布５５の気体透過膜６０と反対側の面に電極５６、５７を配置し、電極５６と電極５７とが、気体透過膜６０から漏れ出して不織布５５に吸収されるとともに不織布５５の全域に広がったインクを介して導通していることを検知することによって、気体透過膜６０におけるインク漏れを検知したが、他の方法によって気体透過膜６０におけるインク漏れを検知してもよい。

あるいは、気体透過膜６０におけるインク漏れを検知するための装置が設けられていなくてもよい。この場合には、気体透過膜６０が目詰まりして気体の透過性が悪くなってしまうと、開閉弁６９と遮断状態として、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体を気体透過膜６０から気体室４９に排出しても、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体が十分に排出されないが、開閉弁６９を開放状態として、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクを貫通穴５８ａ〜５８ｄから個別気体室６４ａ〜６４ｄに排出する際に、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体も同時に排出されることになるため、インク流路４７ａ〜４７ｄ内に気体が残留し続けることはない。

また、本実施の形態では、開閉弁６９が、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が所定の圧力以上のときには遮断状態となり、個別気体室６４ａ〜６４ｄ内の圧力が所定の圧力よりも低くなったときに開放状態となる、排気流路内の圧力に連動して動作するものであったが、これには限られず、開閉弁６９の代わりに、例えば電磁バルブなど、排気流路内の圧力とは独立して開閉を行うことが可能な開閉弁が設けられていてもよい。

この場合には、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の増粘したインクを排出させるときにのみ、開閉弁を開き（開放状態にし）、それ以外のときには開閉弁を閉じておけば（遮断状態とすれば）よい。

同様に、本実施の形態では、排気流路に吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引しているときには開き、吸引ポンプ１４による排気流路内の気体の吸引を停止させたときには閉じる差圧弁９が設けられていたが、差圧弁９の代わりに、例えば電磁バルブなど、吸引ポンプ１４の動作とは独立して開閉を行うことが可能な弁が設けられていてもよい。

また、以上では、ノズルからインクを吐出することによって印刷を行うプリンタに本発明を適用した例について説明したが、ノズルからインク以外の液体を吐出する液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。

本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。 図１のサブタンクの概略を示す斜視図である。 図２のサブタンクの平面図である。 （ａ）が図３のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）が図３のＤ−Ｄ線断面図である。 図３のＥ−Ｅ線断面図である。 図４の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。 サブタンクに設けられた開閉弁の動作を示す図であり、（ａ）が遮断状態、（ｂ）が開放状態をそれぞれ示している。 図１のインクジェットヘッドの平面図である。 図８の部分拡大図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 図１の差圧弁の構成を示す断面図である。 図１のチャージタンクの構成を示す断面図である。 図１の制御装置のブロック図である。 吸引ポンプにより排気流路内の気体を吸引する過程を示すフローチャートである。 変形例１の図４相当の図である。

符号の説明

１ プリンタ
３ インクジェットヘッド
４ サブタンク
５ａ〜５ｄ チューブ
６ａ〜６ｄ インクカートリッジ
７ａ〜７ｃ チューブ
９ 差圧弁
３１ａ〜３１ｄ 流入管
４１ａ〜４１ｄ 接続口
４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ インク流路
４４ａ〜４４ｄ 液体貯留室
４６ａ〜４６ｄ、４７ａ〜４７ｄ インク流路
４９ 気体室
５９ 隔壁
６０ 気体透過膜
６２ 排気管
６３ 連通流路
６４ａ〜６４ｄ 個別気体室
６５ 共通気体室
６９ 開閉弁
７０ バネ
１００ 制御装置
１３３ インク漏れ検知部
１６０ 気体透過膜
１６３ 気体室

Claims (9)

1. ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに接続された、前記液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体供給流路と、
   互いに異なる２か所において前記液体供給流路に接続された、前記液体供給流路内の気体を排出するための排気流路と、
   前記２か所のうちの一方の接続部分に設けられており、前記液体供給流路と前記排気流路とを仕切る壁を構成する、気体のみを透過させる気体透過膜と、
   前記２か所のうちの他方の接続部分に設けられており、前記液体供給流路と前記排気流路とを連通させる開放状態、及び、前記液体供給流路と前記排気流路との連通を遮断する遮断状態のいずれか一方を選択的にとることが可能な開閉弁と、
   前記排気流路内の気体を吸引することによって前記排気流路内の圧力を低下させる吸引手段とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記液体供給流路が、前記液体吐出ヘッドに接続された、前記液体吐出ヘッドに供給するための液体を一時的に貯留する液体貯留タンクを含んでおり、
   前記排気流路は、前記液体貯留タンクに対して、前記互いに異なる２か所で接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記液体供給流路が、前記液体貯留タンクの上流側に接続されたチューブをさらに含んでいることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記開閉弁は、前記排気流路内の圧力が所定の圧力以上のときには前記遮断状態となっており、前記排気流路内の圧力が前記所定の圧力よりも低くなったときに前記開放状態となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出装置。
5. 前記気体透過膜における前記液体供給流路側から前記排気流路側への液体漏れを検知する液体漏れ検知手段をさらに備えており、
   前記吸引手段は、前記液体漏れ検知手段により前記液体漏れが検知されているときには、前記排気流路内の圧力が前記所定の圧力よりも低くなるように、前記排気流路内の気体を吸引することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記排気流路において、前記開閉弁が前記気体透過膜よりも前記吸引手段側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記排気流路の内の前記気体透過膜と前記開閉弁との間の部分に、前記排気流路の前記開閉弁が設けられた部分から前記気体透過膜が設けられた部分に向けて液体が流れ込むのを防止する液体流入防止壁が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記気体透過膜と前記開閉弁とが、互いに異なる平面上に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出装置。
9. 前記気体透過膜が鉛直方向に延びていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液体吐出装置。

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