JP4910944B2 - 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が外部に排出される。さらに、脱気ポンプにより空気室内の空気を吸引した後、弁を閉じることにより、空気室内が圧力が低下した状態に保持され、この後、インク室に流れ込んだ空気は、空気室内の低下した圧力によって吸引されて空気室に排出される。これにより、インク室から記録ヘッドにインクが供給される際にインクと共に空気が記録ヘッドに流れ込んでしまうのを防止することができる。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、記録ヘッドを覆ってノズルから記録ヘッド内の増粘したインクなどを吸引するインク吸引装置が設けられている。

特開２００５−２８８７７０号公報

本出願人は、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、脱気ポンプとインク吸引装置の吸引ポンプを１つの吸引ポンプによって兼用するために、吸引ポンプが、空気室及びインク吸引装置のいずれかに選択的に接続されるように構成することを検討した。

さらに、本出願人は、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、制御装置によって開閉される弁に関するコストを下げるため、かかる弁の代わりに、制御装置などによる制御を必要とせず、下流側の空間と上流側の空間の差圧に応じて開閉する差圧弁の採用を検討した。

ところが、本出願人が検討した構成の場合、吸引ポンプと空気室及び吸引装置との接続を切り替える部分には、記録ヘッドから吸引したインクが付着してしまうため、このインクが空気室と吸引ポンプとの間の差圧弁に向けて流れ込んでしまう虞があることがわかった。そして、本出願人は、差圧弁に付着したインクが増粘すると、差圧弁の開閉動作に不具合が生じることを知見するに至った。

本発明の目的は、吸引手段が、液体を吐出する液体吐出ヘッド内の液体の吸引、及び、液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給流路に接続された排気流路内の気体の吸引を行うように構成されているとともに、排気流路の途中に吸引手段の吸引力によって開く差圧弁が設けられている場合に、吸引した液体が差圧弁に流れ込むのを防止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、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、前記液体供給流路と前記排気流路との接続部において、前記液体供給流路と前記排気流路とを仕切る壁を構成しており、気体のみを透過させる気体透過膜と、前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引するための液体吸引キャップと、前記排気流路内の気体を吸引する排気動作、及び、前記液体吸引キャップを介して前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引する液体吸引動作を行うことが可能な吸引手段と、前記吸引手段を前記排気流路及び前記液体吸引キャップのいずれか一方と選択的に接続させる切り替え手段と、前記排気流路における前記気体透過膜と前記切り替え手段との間の部分に設けられており、前記吸引手段が前記排気動作を行っているときには、前記吸引手段の吸引力により開いて前記排気流路と前記吸引手段とを連通させ、それ以外のときには前記排気流路と外部との連通を遮断する差圧弁と、前記排気流路における前記差圧弁と前記切り替え手段との間の部分に設けられており、前記切り替え手段から前記排気流路内に流れ込んだ液体が溜まる第１液溜め室とを備えている（請求項１）。

これによると、排気流路における差圧弁と切り替え手段との間の部分に第１液溜め室が設けられているため、切り替え手段から差圧弁に向かって液体が流れ込んできても、液体は第１液溜め室に溜まり、差圧弁には流れ込みにくい。したがって、増粘した液体によって差圧弁が開かなくなってしまうのを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、前記第１液溜め室の前記差圧弁側の出入口が、前記第１液溜め室の上端部とほぼ同じ高さに配置されていることが好ましい（請求項２）。これによると、第１液溜め室と排気流路との差圧弁側の出入口が、第１液溜め室の上端部とほぼ同じ高さに配置されているため、第１液溜め室内に溜まった液体が差圧弁に流れ込みにくい。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記差圧弁が前記第１液溜め室よりも上方に配置されていることが好ましい（請求項３）。これによると、差圧弁が第１液溜め室よりも上方に配置されているため、液体が第１液溜め室を越えて差圧弁に向かって流れ込んだ場合にも、差圧弁には到達しにくい。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記第１液溜め室の内部に、前記第１液溜め室に流れ込んできた液体を保持する液体保持部材が設けられていることが好ましい（請求項４）。これによると、第１液溜め室に流れ込んだ液体は液体保持部材に保持されるので、第１液溜め室に溜まった液体が差圧弁に流れ込みにくい。

このとき、前記第１液溜め室の前記差圧弁側の出入口、及び、前記第１液溜め室の前記切り替え手段側の出入口が、いずれも前記液体保持部材よりも上方に配置されていることが好ましい（請求項５）。

これによると、第１液溜め室における気体の通り道となる部分に液体保持部材が設けられていると、液体保持部材に保持される液体の量が多くなるにつれて、気体が液体保持部材を通過しにくくなり、排気動作において排気流路内の気体を十分に吸引することができなくなってしまう虞がある。しかしながら、第１液溜め室の差圧弁側及び切り替え手段側の出入口が、いずれも液体保持部材よりも上方に配置されているため、第１液溜め室の出入口同士は、液体保持部材の上方に位置する空間を介して連通しており、液体保持部材によって気体の流れが妨げられることがない。また、第１液溜め室に流れ込んだ液体は重力により下方に位置する液体保持部材に流れ込んで保持されるため、第１液溜め室から差圧弁に液体が流れ込むこともない。

又は、このとき、前記液体保持部材に気体が通過可能な気体通路が設けられていることが好ましい（請求項６）。

これによると、第１液溜め室における気体の通り道となる部分に液体保持部材が設けられていると、液体保持部材に保持される液体の量が多くなるにつれて、気体が液体保持部材を通過しにくくなり、排気動作において排気流路内の気体を十分に吸引することができなくなってしまう虞がある。しかしながら、液体保持部材に気体通路が設けられているため、液体保持部材に保持される液体の量が多くなったとしても、気体は気体通路を通過することができる。したがって、液体保持部材によって気体の流れが妨げられるのを抑制することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記排気流路における前記差圧弁と前記気体透過膜との間の部分に設けられており、前記液体供給流路から前記排気流路内に流れ込んだ液体が溜まる第２液溜め室をさらに備えていることが好ましい（請求項７）。

これによると、液体供給流路と排気流路との接続部には気体透過膜が設けられており、通常、気体透過膜は液体を透過させないので、液体供給流路から排気流路に液体が流れ込むことはないが、長期間の使用により、気体透過膜は液体によって目詰まりし、最終的には液体供給流路内の液体が気体透過膜を透過して排気流路に流れ込んでしまう。そして、この場合にも、液体が差圧弁まで流れ込んで増粘すると、差圧弁が開かなくなってしまう虞がある。しかしながら、排気流路の差圧弁と気体透過膜との間の部分にも第２液溜め室が設けられているため、液体供給流路側から差圧弁に向かって液体が流れてきても、液体は第２液溜め室に溜まり、差圧弁には流れ込みにくい。したがって、増粘した液体によって差圧弁が開かなくなってしまうのを防止することができる。

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、チューブ５ａ〜５ｄ、インクカートリッジ６ａ〜６ｄ、チューブ７ａ〜７ｃ、差圧弁ユニット９、チャージタンク１２、インク吸引キャップ１３、吸引ポンプ１４、切り替えユニット１５などを備えている。

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５参照）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ている。チューブ５ａ〜５ｄは一端がサブタンク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〜５ｂ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５参照）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、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と差圧弁ユニット９、及び、差圧弁ユニット９と切り替えユニット１５とを接続している。これにより、サブタンク４と切り替えユニット１５とは、チューブ７ａ〜７ｃ、チャージタンク１２及び差圧弁ユニット９を介して接続される。なお、サブタンク４の後述する排気ユニット２３（図２参照）からチューブ７ａ〜７ｃ、チャージタンク１２及び差圧弁ユニット９を経て切り替えユニット１５に至る気体流路が、本発明に係る排気流路に相当する。

差圧弁ユニット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、排気流路のサブタンク４と差圧弁ユニット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。

インク吸引キャップ１３は、キャリッジ２が移動可能な範囲で図１の最も右側にきたときにインクジェットヘッド３の下面と対向するように配置されており、インクジェットヘッド３がインク吸引キャップ１３と対向する位置にきたときに、図１の紙面手前方向に移動して、インクジェットヘッド３の下面に形成されたノズル９５を覆う。また、インク吸引キャップ１３は切り替えユニット１５に接続されている。

吸引ポンプ１４は、切り替えユニット１５に接続されている。切り替えユニット１５は、吸引ポンプ１４をチューブ７ｃ及びインク吸引キャップ１３のいずれか一方に選択的に接続させる。そして、吸引ポンプ１４を、切り替えユニット１５を介してチューブ７ｃと接続された状態で動作させることにより、チューブ７ｃから排気流路内の気体を吸引すること（排気動作）が可能となっているとともに、切り替えユニット１５を介してインク吸引キャップ１３に接続された状態で動作させることにより、ノズル９５（図５参照）からインクジェットヘッド３内の増粘したインクを吸引すること（液体吸引動作）が可能となっている。

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。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。図２〜図４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中手前側の端部が、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中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、及び、ダンパフィルム４５ａ〜４５ｄ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を有している。

インク貯留室４４ｂの上面及びインク貯留室４４ａの下面には、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４９が設けられており、隔壁４９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の上面及びインク貯留室４４ｃの下面には、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５０が設けられており、隔壁５０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内のインクに圧力の変動が生じるが、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５参照）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。

インク流路４７ａ〜４７ｄの上端はそれぞれ開口しており、サブタンク本体２２の上面の平面視でインク流路４７ａ〜４７ｄに重なる位置には、これらの開口にまたがって配置されて、これらの開口を覆う気体透過膜６０が設けられている。気体透過膜６０は、気体のみが通過可能となっており、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクは気体透過膜６０を通過することはできない。これにより、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体が吸引されたとき、あるいは、後述するように排気流路内の圧力が大気圧よりも低い負圧に保持された状態にあるときには、インク流路４７ａ〜４７ｄ内の気体のみが、排気流路内の負圧により吸引されて排気流路に排出される。

そして、プリンタ１においては、インクカートリッジ６ａ〜６ｄのインクはチューブ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。

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ためのものであり、接続部６１及び排気管６２とを有している。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と重なる部分に、インク流路４７ａ〜４７ｄにまたがってインク流路４７ａ〜４７ｄを覆うように配置されており、接続部６１の内部には、個別気体室６３ａ〜６３ｄ、連通流路６４ａ〜６４ｄ及び共通気体室６５が形成されている。

個別気体室６３ａ〜６３ｄは、それぞれ、平面視でインク流路４７ａ〜４７ｄと重なる位置に設けられており、インク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６３ａ〜６３ｄとは、それぞれ、気体透過膜６０を介して連通している。すなわち、気体透過膜６０が、インク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６３ａ〜６３ｄと接続部において、インク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６３ａ〜６３ｄとを仕切る壁を構成している。共通気体室６５は、個別気体室６３ａ〜６３ｄの上方に、個別気体室６３ａ〜６３ｄの図３における略下半分にまたがって設けられている。連通流路６４ａ〜６４ｄは、それぞれ、個別気体室６３ａ〜６３と共通気体室６５との間に設けられており、上下方向に延びて個別気体室６３ａ〜６３ｄと共通気体室６５とを連通させている。

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、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２１ａ〜２１ｄ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）。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図５は図１のインクジェットヘッド３の平面図である。図６は図５の部分拡大図である。図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。ただし、図面を分かりやすくするため、図５においては後述する圧力室９０、貫通孔９２〜９４の図示を省略するとともに、ノズル９５を図６〜図８よりも大きく図示している。

図５〜図８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５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５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５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５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６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、差圧弁ユニット９について説明する。図９は図１の差圧弁ユニット９の構成を示す断面図である。

差圧弁ユニット９は、図９に示すように、気体室１０１、１０２、連通流路１０３、弁本体１０４、インク溜め室１０５（第１液溜め室）及びインク溜め室１０６（第２液溜め室）を有している。気体室１０１と気体室１０２とは、図９の左右方向に並んで配置されている。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９の左右方向から見て略円形の流路であり、その径は、図９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９における左端部から気体室１０２の図９の右端部まで延びている。遮断部１０４ｂは、円柱部１０４ａの図９の右端部に設けられており、円柱部１０４ａから外側に傘状に延びており、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９の左端部に設けられており、円柱部１０４ａから外側に延びており、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９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。なお、差圧弁ユニット９のうち、気体室１０１、１０２、連通流路１０３及び弁本体１０４が、本発明に係る差圧弁に相当する。

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９の右方に移動する。これにより、遮断部１０４ｂと気体室１０１の図９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とは、貫通穴１０４ｄ、連通流路１０３を介して連通する。これにより、排気流路と切り替えユニット１５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り、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。

一方、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９の左方に移動し、遮断部１０４ｂの外縁部が気体室１０１の図９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（弁が閉じる）、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、差圧弁ユニット９と気体透過膜６０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ユニット９と気体透過膜６０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。

このように、本実施形態の差圧弁ユニット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よりも切り替えユニット１５側（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、切り替えユニット１５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ユニット９は、サブタンク４側から切り替えユニット１５側に向かう気体の流れを許容し、切り替えユニット１５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。

インク溜め室１０５は気体室１０１の右側に隣接して配置されており、インク溜め室１０５と気体室１０１とは連通口１０７（差圧弁側の出入口）を介して互いに連通している。連通口１０７は、インク溜め室１０５の上端部とほぼ同じ高さに配置されている。また、インク溜め室１０５の図９右下端部には、チューブ７ｃとの連通口１０８（切り替え手段側の出入口）が設けられている。

ここで、吸引ポンプ１４によりチューブ７ｃから排気流路内の気体を吸引した後には、前述したように、排気流路の差圧弁ユニット９と気体透過膜６０との間の部分は、負圧に保持された状態となっている。しかしながら、排気流路の負圧が保持された部分には、時間の経過とともに、弁本体１０４と気体室１０１のわずかな隙間などを介して、気体が流れ込む。言い換えれば、負圧が外部に漏れ出す。このとき、切り替えユニット１５には、インク吸引キャップ１３を介してインクジェットヘッド３から吸引したインクが付着しているため、切り替えユニット１５から差圧弁ユニット９に向かって気体とともにインクが流れてくる。

差圧弁ユニット９においては、前述したように、比較的小さな力である吸引ポンプ１４の吸引力により弁本体１０４を図９の右方に移動させて、気体室１０１と気体室１０２とを連通させているため、切り替えユニット１５のインクが、差圧弁ユニット９の気体室１０１、１０２及び連通流路１０３まで流れ込むと、インクが弁本体１０４に付着してしまう。そして、弁本体１０４に付着したインクが増粘すると、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引しても、弁本体１０４が移動せず、気体室１０１と気体室１０２とを連通させることができなくなってしまう虞がある。

しかしながら、本実施の形態においては、差圧弁ユニット９の気体室１０１の右側（排気流路における差圧弁と切り替えユニット１５との間の部分）にインク溜め室１０５が設けられているため、切り替えユニット１５から差圧弁ユニット９に流れ込んだインクは、インク溜め室１０５に溜まる。したがって、インクが気体室１０１、１０２及び連通流路１０３に流れ込んで弁本体１０４に付着してしまうのを防止することができる。さらに、前述したように、インク溜め室１０５と気体室１０１との連通口１０７はインク溜め室１０５の上端部とほぼ同じ高さに設けられているので、インクはインク溜め室１０５から気体室１０１に流れ込みにくい。

インク溜め室１０６は気体室１０２の左側に隣接して配置されており、インク溜め室１０６と気体室１０１とは連通口１０９を介して互いに連通している。ここで、連通口１０９は、インク溜め室１０６の上端部とほぼ同じ高さに配置されている。また、インク溜め室１０６の図９左下端部には、チューブ７ｂとの連通口１１０が設けられている。

ここで、前述したように、サブタンク４のインク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６３ａ〜６３ｄとは気体透過膜６０によって仕切られており、通常、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが気体透過膜６０を透過して個別気体室６３ａ〜６３ｄに流れ込むということはない。しかしながら、気体透過膜６０は、長期間の使用によりインク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクで目詰まりし、最終的にはインク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが気体透過膜６０を透過して個別気体室６３ａ〜６３ｄに流れ込んでしまう。

個別気体室６３ａ〜６３ｄにインクが流れ込んでしまうと、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引する際に個別気体室６３ａ〜６３ｄに流れ込んだインクも吸引され、インクが個別気体室６３ａ〜６３ｄから差圧弁ユニット９に向かって流れる。そして、このインクが差圧弁ユニット９の気体室１０１、１０２及び連通流路１０３まで流れ込み弁本体１０４にインクが付着してしまうと、前述したのと同様、吸引ポンプ１４によりチューブ７内の気体を吸引しても、気体室１０１と気体室１０２とを連通させることができなくなってしまう虞がある。

しかしながら、本実施の形態では、差圧弁ユニット９の気体室１０２の左側（排気流路における差圧弁と気体透過膜６０との間の部分）にインク溜め室１０６が設けられているため、個別気体室６３ａ〜６３ｄから差圧弁ユニット９に流れ込んだインクはインク溜め室１１２に溜まる。したがって、インクが気体室１０１、１０２及び連通流路１０３に流れ込むのが防止される。さらに、前述したように、インク溜め室１０６と気体室１０２との連通口１０９はインク溜め室１０６の上端部とほぼ同じ高さに設けられているので、インクはインク溜め室１０６から気体室１０２に流れ込みにくい。

次にチャージタンク１２について説明する。図１０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１０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１０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１０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１０の上下方向に延びており、内部に天井壁１２２ａ及び側壁１２２ｂに囲まれたチャージ室１２２ｃが形成されている。天井壁１２２ａは、チャージ室１２２ｃの上端部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１２２ｂは、チャージ室１２２ｃの側面を画定する壁であり、天井壁１２２ａ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１２２ａに鉛直方向に力が加わることで、天井壁１２２ａ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１０（ａ）に示すように、天井壁１２２ａが最も高い位置にあるとともに、側壁１２２ｂ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によりチューブ７ｃから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１２２ａ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１０（ｂ）に示すように、天井壁１２２ａが下方に移動し、これに伴って、側壁１２２ｂ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１２２ｂの折り曲げ角度θが小さくなると、側壁１２２ｂには図１０（ａ）の状態に戻ろうとする図１０上向きの反発力が生じ、側壁１２２ｂ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内の圧力が低いほどチャージ室１２２ｃの容積は小さくなる。すなわち、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。

逆に、図１０（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の気体が気体透過膜６０を介して個別気体室６３ａ〜６３ｄに気体が排出されると、個別気体室６３ａ〜６３ｄ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１２２ａが上方に移動し、これに伴って側壁１２２ｂ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が設けられているため、排気流路の容積は、チャージタンク１２が設けられていない場合と比較して、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の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、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１２２ｂ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１２２ａ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１０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１２２ａとともに上下方向にいどうするため、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り、チャージ室１２２ｃの容積を複数の値で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１２２ａ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１２２ａ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内の圧力を複数の値で検出することができる。

そして、このようにチャージ室１２２ｃ内の圧力を複数の値で検出することで、例えば、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排気流路を負圧にする際の負圧の大きさを自由に変更することや、排気流路の差圧弁ユニット９と気体透過膜６０との間の部分が負圧に保持されている状態で、インク流路４７ａ〜４７ｄから個別気体室６３ａ〜６３ｄに気体が排出されることによって排気流路内の圧力が増加して所定の圧力よりも高くなったときに、再度吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引することなどが可能となる。

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た後には、前述したように、排気流路の差圧弁ユニット９と気体透過膜６０との間の部分は、負圧に保持された状態となっている。しかしながら、排気流路の負圧が保持された部分には、時間の経過とともに、弁本体１０４と気体室１０１のわずかな隙間などを介して、気体が流れ込む。言い換えれば、負圧が外部に漏れ出す。このとき、切り替えユニット１５には、インク吸引キャップ１３を介してインクジェットヘッド３から吸引したインクが付着しているため、切り替えユニット１５から差圧弁ユニット９に向かって気体とともにインクが流れてくる。差圧弁ユニット９においては、前述したように、比較的小さな力である吸引ポンプ１４の吸引力により弁本体１０４を図９の右方に移動させて、気体室１０１と気体室１０２とを連通させるものであるため、切り替えユニット１５のインクが、差圧弁ユニット９の気体室１０１、１０２及び連通流路１０３まで流れ込むと、インクが弁本体１０４に付着した状態で増粘してしまい、その結果、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引しても、弁本体１０４が移動せず、気体室１０１と気体室１０２とを連通させることができなくなってしまう虞がある。

しかしながら、本実施の形態においては、差圧弁ユニット９の気体室１０１の図９の右側（排気流路における差圧弁と切り替えユニット１５との間の部分）にインク溜め室１０５が設けられているため、切り替えユニット１５から差圧弁ユニット９に流れ込んだインクは、インク溜め室１０５に溜まる。したがって、インクが気体室１０１、１０２及び連通流路１０３に流れ込んで弁本体１０４に付着してしまうのを防止することができる。

また、本実施の形態においては、サブタンク４のインク流路４７ａ〜４７ｄと個別気体室６３ａ〜６３ｄとは気体透過膜６０によって仕切られており、通常、インク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが気体透過膜６０を透過して個別気体室６３ａ〜６３ｄに流れ込むということはない。しかしながら、気体透過膜６０は、長期間の使用によりインク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクで目詰まりし、最終的にはインク流路４７ａ〜４７ｄ内のインクが気体透過膜６０を透過して個別気体室６３ａ〜６３ｄに流れ込んでしまう。個別気体室６３ａ〜６３ｄにインクが流れ込んでしまうと、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引する際に個別気体室６３ａ〜６３ｄに流れ込んだインクも吸引され、インクが個別気体室６３ａ〜６３ｄから差圧弁ユニット９に向かって流れる。そして、このインクが差圧弁ユニット９の気体室１０１、１０２及び連通流路１０３まで流れ込み弁本体１０４にインクが付着してしまうと、前述したのと同様、吸引ポンプ１４によりチューブ７内の気体を吸引しても、気体室１０１と気体室１０２とを連通させることができなくなってしまう虞がある。

しかしながら、本実施の形態では、差圧弁ユニット９の気体室１０２の図９の左側（排気流路における差圧弁と気体透過膜６０との間の部分）にインク溜め室１０６が設けられているため、個別気体室６３ａ〜６３ｄから差圧弁ユニット９に流れ込んだインクはインク溜め室１１２に溜まる。したがって、インクが気体室１０１、１０２及び連通流路１０３に流れ込むのが防止される。

さらに、インク溜め室１０５、１０６が、それぞれ、気体室１０１、１０２の上端部とほぼ同じ高さに設けられているので、インク溜め室１０５、１０６に溜まったインクが、インク溜め室１０５、１０６から気体室１０１、１０２及び連通流路１０３にインクが流れ込みにくい。

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を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

一変形例では、図１１に示すように、差圧弁ユニット９ａにおいて、インク溜め室１０５、１０６の内部に、それぞれ、スポンジなどインクの吸収性が高い材料によって構成されるインク吸収部材１３１、１３２（液体保持部材）が設けられている。また、インク吸収部材１３１には、連通口１０９とインク溜め室１０５のインク吸収部材１３１が設けられた部分よりも上方の空間とを連通させる気体通路１３１ａが形成されており、インク吸収部材１３２には、連通口１１０とインク溜め室１０６のインク吸収部材１３２が設けられた部分よりも上方の空間とを連通させる気体通路１３２ａが形成されている（変形例１）。

この場合には、インク溜め室１０５、１０６に流れ込んだインクは、それぞれ、インク吸収部材１３１、１３２に吸収される（保持される）ため、インクがインク溜め室１０５、１０６から気体室１０１、１０２及び連通流路１０３に流れ込むのを確実に防止することができる。

また、インク吸収部材１３１、１３２に吸収されるインクの量が増加すると、インク吸収部材１３１、１３２の通気性が低下し、インク吸収部材１３１、１３２により吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引する際の気体の流れが妨げられてしまう虞があるが、変形例１においては、インク吸収部材１３１、１３２にそれぞれ気体通路１３１ａ、１３２ａが形成されているため、インク吸収部材１３１、１３２に吸収されるインクの量が増加した場合にも、気体は気体通路１３１ａ、１３２ａを通過することができ、気体の流れが妨げられるのが防止される。

なお、インク吸収部材に形成される気体通路は、気体通路１３１ａ、１３２ａのようなものには限られない。別の一変形例では、図１２に示すように、差圧弁ユニット９ｂにおいて、インク溜め室１０５、１０６に、それぞれ、インク吸収部材１３１、１３２と同様の材料からなるインク吸収部材１４１、１４２が設けられている。そして、インク吸収部材１４１の連通口１０８側の端には、上下方向に延びた気体通路としての溝１４１ａが形成されており、インク吸収部材１４２の連通口１０９側の端部には上下方向に延びた気体通路としての溝１４２ａが形成されている。（変形例２）。この場合には、インク吸収部材１４１、１４２に吸収されたインクの量が増加しても、気体は溝１４１ａ、１４２ａを通過することができるため、気体の流れが妨げられるのを防止することができる。

このほか、インク吸収部材に、気体通路として切り込みが形成されているなどしてもよい。この場合にも、インク吸収部材に吸収されたインクの量が増加しても、気体は切込みなどの気体通路を通過するため、インク吸収部材によって気体の流れが妨げられるのを防止することができる。

別の一変形例では、差圧弁ユニット９ｃにおいて、インク溜め室１５５が、連通口１０８よりも下方まで延びている。そして、インク溜め室１５５の連通口１０８よりも下の部分には、インク吸収部材１３１と同様の材料からなるインク吸収部材１５１が設けられている。すなわち、インク溜め室１５５の差圧弁側の出入口、及び、インク溜め室１５５の切り替えユニット１５側の出入口が、いずれもインク吸収部材１３１よりも上方に設けられている。また、インク溜め室１５６が、連通口１１０よりも下方まで延びており、インク溜め室１５６の連通口１１０よりも下の部分には、インク吸収部材１３２と同様の材料からなるインク吸収部材１５２が設けられている（変形例３）。

この場合には、インク溜め室１５５、１５６に流れ込んできたインクは重力により下方に移動して、インク吸収部材１５１、１５２に吸収されるとともに、気体はインク溜め室１５５、１５６のインク吸収部材１５１、１５２よりも上に位置する空間を通過するため、インク吸収部材１５１、１５２に吸収されるインクの量が増加したとしても、インク吸収部材１５１、１５２によって気体の流れが妨げられることはない。

別の一変形例では、図１４に示すように、差圧弁ユニット９ｄにおいて、実施の形態のインク溜め室１０６（図９参照）が設けられておらず、連通口１０９に直接チューブ７ｂが接続されている（変形例４）。

実施の形態において説明したように、排気流路の差圧弁ユニット９ｄと気体透過膜６０との間の部分が負圧に保持されているときには、常に切り替えユニット１５内のインクが差圧弁ユニット９ｄに向かって流れ込む虞があるのに対して、サブタンク４側から差圧弁ユニット９ｄにインクが流れ込むのは、気体透過膜６０（図４参照）が長期間の使用で劣化して、インク流路４７ａ〜４７ｄ（図４参照）から個別気体室６３ａ〜６３ｄ（図４参照）に流れ込んだ場合のみであるので、チューブ７ｂから差圧弁ユニット９ｄにインクが流れ込むといったことが生じにくい。したがって、差圧弁ユニット９ｄにインク溜め室１０５のみが設けられており、インク溜め室１０６が設けられていなくてもよい。

また、本実施の形態では、差圧弁ユニット９にインク溜め室１０５、１０６が設けられていたが（図９参照）、これには限らない。別の一変形例では、図１５に示すように、差圧弁ユニット９ｅにインク溜め室１０５、１０６（図９参照）が設けられておらず、差圧弁ユニット９ｅと別に、液溜めユニット１６１、１６２が設けられている。液溜めユニット１６１には、インク溜め室１０５と同様のインク溜め室１６５が形成されており、インク溜め室１６５の一方の連通口１６６には、チューブ７ｄを介して差圧弁ユニット９ｅの気体室１０１に連通する連通口１６３が接続されており、他方の連通口１６７にはチューブ７ｃが接続されている。液溜めユニット１６２には、インク溜め室１０６と同様のインク溜め室１６８が形成されており、インク溜め室１６８の一方の連通口１６６には、チューブ７ｅを介して差圧弁ユニット９ｅの気体室１０２に連通する連通口１６４が接続されており他方の連通口１７０にはチューブ７ｂが接続されている。また、差圧弁ユニット９ｅは、液溜めユニット１６１、１６２よりも高い位置に配置されている（変形例５）。

この場合でも、チューブ７ｃからインク溜め室１６５に流れ込んだインクは、インク溜め室１６５に溜まるため、差圧弁ユニット９ｅには流れ込みにくくなっているとともに、チューブ７ｂからインク溜め室１６８に流れ込んだインクは、インク溜め室１６８に溜まるため、差圧弁ユニット９ｅには流れ込みにくい。さらに、差圧弁ユニット９がインク溜め室１６５、１６８よりも高い位置に配置されているため、インクがインク溜め室１６５、１６８を越えてチューブ７ｄ、７ｅに流れ込んだとしても、差圧弁ユニット９ｅには達しにくい。

また、本発明に係る差圧弁は、実施の形態の気体室１０１、１０２、連通流路１０３及び弁本体によって構成されるものには限られない。別の一変形例では、図１６に示すように、差圧弁ユニット９ｆにおいて、気体室１０１の左側に、左右方向に延び、図１６の上下方向及び紙面手前方向に関する気体室１０１の長さよりも径が小さい、図１６の左右方向から見て略円形の気体室１８２が設けられており、気体室１８２が連通口１０９と連通している。また、弁本体１０４の代わりに、円柱部１８４ａ、遮断部１８４ｂを有する弁本体１８４が設けられている。円柱部１８４ａは、図１５の左右方向に延びた気体室１８２よりも若干径が小さい略円柱形状となっている。遮断部１８４ｂは、円柱部１８４ａの図１５右端部に設けられており、円柱部１８４ａよりも径が大きくなっている。また、遮断部１８４ｂの図１５左側の表面には、ばね１８５が設けられており、弁本体１８４はばね１８５によって図１５左方に押圧されている（変形例６）。

この場合、吸引ポンプ１４により排気流路内の気体を吸引していないときには、弁本体１８４がばね１８５により図１５左側に押圧されて、遮断部１８４ｂの左側の表面が気体室１０１の左側の壁面に接触しており、これにより、気体室１０１と気体室１８２との連通が遮断されて排気流路の差圧弁ユニット９ｆと気体透過膜６０（図４参照）との間の部分が密閉される。

一方、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、弁本体１８４が吸引ポンプ１４の吸引力によりばね１８５の押圧力に逆らって図１５右側に移動する。これにより、遮断部１８４ｂの左側の表面と気体室１０１の左側の壁面との間に隙間ができ、気体室１０１と気体室１８２とが連通する。

また、本実施の形態では、連通口１０７、１０９が、それぞれ、インク溜め室１０５、１０６の上端部とほぼ同じ高さに設けられていたが、連通口１０７、１０９が、それぞれ、インク溜め室１０５、１０６の上端部よりも低い位置に設けられていてもよい。

また、本実施の形態では、サブタンク４に気体透過膜６０が設けられていたが、これには限られず、気体透過膜は、インクカートリッジ６ａ〜６ｄからインクジェットヘッド３にインクを供給する流路のいずれかの部分に設けられていればよい。例えば、別の一変形例では、サブタンク４に排気ユニット２３及び気体透過膜６０（図３参照）が設けられておらず、図１７に示すように、インクカートリッジ６ａ〜６ｄとサブタンク４とを接続するチューブ５ａ〜５ｄの途中に排気ユニット１９０が設けられている（変形例７）。

図１８は、図１７のＩ−Ｉ線断面図、ＩＩ−ＩＩ線断面図、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図及びＩＶ−ＩＶ線断面図である。ただし、これら４つの断面図は同様であるので、図１８においては、これらを１つの図面で表し、図１７のＩ−Ｉ線断面図に関しては括弧を付けずに符号を付し、図１７のＩＩ−ＩＩ線断面図、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図及びＩＶ−ＩＶ線断面図に関しては、括弧付きで符号を付している。

図１７、図１８に示すように、排気ユニット１９０は、インク室１９１ａ〜１９１ｄ、気体室１９２、気体透過膜１９３ａ〜１９３ｄを有している。インク室１９１ａ〜１９１ｄは、それぞれ図１８の左端部に設けられた連通口１９５ａ〜１９５ｄにおいてチューブ５ａ’〜５ｄ’を介してインクカートリッジ６ａ〜６ｄに接続されているとともに、図１８の右端部に設けられた連通口１９６ａ〜１９６ｄにおいてチューブ５ａ’’〜５ｄ’’を介して、それぞれ、サブタンク４の流入管３１ａ〜３１ｄ（図２参照）に接続されている。

気体室１９２は、インク室１９１ａ〜１９１ｄの上方に、インク室１９１ａ〜１９１ｄにまたがって延びている。気体室１９２は、図１７の右端部に設けられた連通口１９７においてチューブ７ｅに接続されており、チューブ７ｅを介して気体室１９２とチャージタンク１２とが接続されている。気体透過膜１９３ａ〜１９３ｄは、それぞれ、平面視でインク室１９１ａ〜１９１ｄと重なる位置に設けられており、インク室１９１ａ〜１９１ｄと気体室１９２とを仕切る壁を構成している。

この場合には、排気ユニット１９０において、インク室１９１ａ〜１９１ｄ内の気体が気体透過膜１９３ａ〜１９３ｄを透過して気体室１９２に排出され、気体室１９２からチューブ７ｅに排出される。なお、変形例７においては、気体室１９２からチューブ７ｅ、チャージタンク１２、チューブ７ｂ、差圧弁ユニット９及びチューブ７ｃを経て切り替えユニット１５に至る気体流路が、本発明に係る排気流路に相当する。

また、変形例７においては、インク室１９１ａ〜１９１ｄに対応して気体透過膜１９３ａ〜１９３ｄが設けられているが、１つの気体透過膜がインク室１９１ａ〜１９１ｄの上方に、インク室１９１ａ〜１９１ｄにまたがって設けられていてもよい。あるいは、本実施の形態おいて、気体透過膜６０の代わりに、変形例７のようにインク流路４７ａ〜４７ｄに対応して気体透過膜が個別に設けられていてもよい。

以上の説明では、本発明を、ノズルからインクを吐出するプリンタに適用した例について説明したが、本発明を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１のインクジェットヘッドの平面図である。 図５の部分拡大図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図１の差圧弁ユニット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。 変形例１の図９相当の断面図である。 変形例２の図９相当の断面図である。 変形例３の図９相当の断面図である。 変形例４の図９相当の断面図である。 変形例５の図９相当の断面図である。 変形例６の図９相当の断面図である。 変形例７の図１相当の図である。 図１７のＩ−Ｉ線、ＩＩ−ＩＩ線、ＩＩＩ−ＩＩＩ線及びＩＶ−ＩＶ線断面図である。

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
６ インクカートリッジ
７ チューブ
９ 差圧弁ユニット
１２ 吸引キャップ
１４ 吸引ポンプ
１５ 切り替えユニット
４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、４６ａ〜４６ｄ、４７ａ〜３７ｄ インク流路
４４ａ〜４４ｄ インク貯留室
６０ 気体透過膜
１０５、１０６ インク溜め室
１０７〜１１０ 連通口
１３１、１３２ インク吸収部材
１３１ａ、１３２ａ 気体通路
１４１、１４２ インク吸収部材
１４１ａ、１４２ａ 溝
１５１、１５２ インク吸収部材
１６５、１６８ インク溜め室
１６６、１６７、１６９、１７０ 連通口

Claims (7)

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、
   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、
   前記液体供給流路と前記排気流路との接続部において、前記液体供給流路と前記排気流路とを仕切る壁を構成しており、気体のみを透過させる気体透過膜と、
   前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引するための液体吸引キャップと、
   前記排気流路内の気体を吸引する排気動作、及び、前記液体吸引キャップを介して前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引する液体吸引動作を行うことが可能な吸引手段と、
   前記吸引手段を前記排気流路及び前記液体吸引キャップのいずれか一方と選択的に接続させる切り替え手段と、
   前記排気流路における前記気体透過膜と前記切り替え手段との間の部分に設けられており、前記吸引手段が前記排気動作を行っているときには、前記吸引手段の吸引力により開いて前記排気流路と前記吸引手段とを連通させ、それ以外のときには前記排気流路と外部との連通を遮断する差圧弁と、
   前記排気流路における前記差圧弁と前記切り替え手段との間の部分に設けられており、前記切り替え手段から前記排気流路内に流れ込んだ液体が溜まる第１液溜め室とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第１液溜め室の前記差圧弁側の出入口が、前記第１液溜め室の上端部とほぼ同じ高さに配置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. 前記差圧弁が前記第１液溜め室よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第１液溜め室の内部に、前記第１液溜め室に流れ込んできた液体を保持する液体保持部材が設けら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. 前記第１液溜め室の前記差圧弁側の出入口、及び、前記第１液溜め室の前記切り替え手段側の出入口が、いずれも前記液体保持部材よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記液体保持部材に気体が通過可能な気体通路が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
7. 前記排気流路における前記差圧弁と前記気体透過膜との間の部分に設けられており、前記液体供給流路から前記排気流路内に流れ込んだ液体が溜まる第２液溜め室をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出装置。

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