JP5506628B2 - 圧力調整装置、吐出ユニット、吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧力調整装置、吐出ユニット、吐出装置に関する。

吐出孔から液滴を吐出して印刷を行うインクジェット吐出装置においては、通常、吐出ヘッドとインクタンクを専用流路によって連結し、この流路を介してインクタンク内に貯留された吐出液が吐出ヘッドに供給される。
供給された吐出液は、吐出ヘッド内に設置された圧力発生装置（例えばオンデマンド型のインクジェットヘッドにおいては、ヒーターあるいは圧電素子等のアクチュエータ）によって発生した圧力波によって吐出孔から液滴として押し出される。

このとき、吐出孔から液滴が良好に吐出されるためには、吐出ヘッドが作動していないときの吐出孔部分のインクメニスカス（吐出液の表面状態）が安定して保持されている必要がある。メニスカスを維持するためには、液滴が重力によって自然落下するときの力に対抗する力を吐出液に与えなければならない。

しかし、上述したオンデマンド型吐出ヘッドには、液滴を射出する機構は具備されているが、吐出ヘッドが作動していないときに吐出ヘッドを通って吐出液が漏れないようにする機構は備えられていない。従って、インクタンク内に吐出液が漏れないような圧力（背圧）をかける方法が利用されている。

背圧をかける方法には従来真空ポンプ等が用いられたが、インクジェット吐出装置で必要とされる背圧の最小制御範囲は１０ｍｍＨ₂Ｏ以下程度とされており、かつ外部雰囲気の大気圧との差が極めて小さいため、従来の真空ポンプ等を用いたシステムでは、この圧力領域を精度よく調整することが困難であった。

上記のような微少背圧をコントロールする公知の技術としては、特許文献１〜３に開示されているように、多孔質体の細孔によって発生する毛細管力を利用する方法や、特許文献４に開示されているように、実質的に密閉状態にあるインクタンク内部にインクタンクの内外を連通してＵ字状に曲がったトラップ管を設け、管内部の液体が流動することでインクタンク内外の差圧（すなわち背圧）を調整する方法が挙げられる。

しかしながら、これらの方法は、例えば、多孔質体にインク固形成分が吸着されてインク組成が変化する、多孔質体の材質を選定する上でインク耐性の制約を受ける、密閉状態に近い構造であるためにインクタンクに外部からインク供給を行う装置構造には適用できない等、何かしら不都合をあわせ持っていた。

そこで本願発明者らは、上記したような不都合が生じない微少背圧制御の方法について検討した結果、これまでに本願出願人による特許文献５に記載の背圧制御ユニットを考案した。このユニットは、インクタンクの内部圧力が外部雰囲気の圧力よりも所定圧力以上小さいときに開状態となる負圧弁と、インクタンクの内部圧力が外部雰囲気の圧力よりも大きいときに開状態となる正圧弁とを有し、これらの弁がインクタンクの内部圧力と外部雰囲気との圧力差（すなわち背圧）を所定範囲内に維持するように作動することで、メニスカスを安定させるものである。

前記出願である特許文献５では、開弁圧の制御方法として弁体の重量や弁バネの復元力を利用した実施例を示した。しかしながら、インクタンク内により高い背圧を維持するために、より重い弁体を使用したり、より復元力の強い弁バネを使用すると、背圧を微少範囲で制御することが困難になる。

そのため、吐出装置構成上の制約によりインクタンク内のインク液面が吐出ヘッドの吐出口よりも１００ｍｍを超えて上方に位置する場合には、前記出願に記載した実施例では背圧の制御性が不十分になるという新たな課題があることが判明した。

特許第２６８３１８７号公報 特許第３５１３９７９号公報 特開２００７−３２６３０３号公報 特許第４０１１５６０号公報 国際公開第２０１０／０３８６９６号

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、弁体の重量や弁バネの復元力を利用した方法では制御が困難なほどの高い背圧がインクタンク内に必要な場合でも、インクタンク内の背圧を精度よく調整できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、中空の筐体が隔壁で第一の内部空間と第二の内部空間に二分され、前記隔壁に設けられた第一、第二の逆止弁のうち、両方が閉状態では前記第一、第二の内部空間の間は遮断され、少なくとも一方が開状態では前記第一、第二の内部空間が接続されるように構成され、前記第二の内部空間の圧力が前記第一の内部空間の圧力よりも、予め設定された第一の圧力以上大きいときには、前記第二の逆止弁が閉状態で前記第一の逆止弁が開状態になり、前記第一の内部空間の圧力が前記第二の内部空間の圧力よりも、予め設定された第二の圧力以上大きいときには、前記第一の逆止弁が閉状態で前記第二の逆止弁が開状態になる圧力調整装置であって、前記第一の逆止弁は、前記第一、第二の内部空間の間を接続できる空気孔が形成された弁座板と、弾性部材で構成され、周囲が前記弁座板の弁座部に接触する弁体と、弾性部材で構成され、一端が前記弁体に固定された軸部と、前記軸部の他端に設けられ、前記弁座板の保持部と接触する留部と、を有し、前記弁体の前記周囲の位置から、前記留部の位置までの、前記軸部の前記軸部が伸びる方向に沿った長さである軸距離は、前記保持部と前記弁座部の間の前記弁座板の厚み方向の長さである板厚よりも短く形成され、前記軸部は、前記弁座板に形成された前記取付孔に伸ばされて挿通されて縮む方向の復元力が発生した状態で、前記留部が前記保持部に接触して前記弁座板に固定され、前記弁体の周囲が前記弁座部に環状に密着して、密着部分で前記空気孔を取り囲むと閉状態になるように構成され、前記第一の圧力は、前記弁体の前記弁座部に密着する部分の少なくとも一部が前記弁座部から離間して隙間が形成され、前記第一、第二の内部空間の間が、前記隙間と前記空気孔によって接続される大きさに設定されており、前記弁座板は、第一、第二の板と、前記第一、第二の板に挟まれて、前記空気孔を取り囲むスペーサとを有し、前記スペーサの厚みは、前記板厚の厚みの一部を構成する圧力調整装置である。
本発明は圧力調整装置であって、前記弁体はドーム形状である圧力調整装置である。
本発明は圧力調整装置であって、前記留部は弾性部材で構成され、直径が前記軸部の直径より大きい球状である圧力調整装置である。
本発明は、前記圧力調整装置と、吐出液が蓄液される中空のインクタンクと、を有し、前記圧力調整装置の前記第一の内部空間は前記インクタンクの内部空間と連通され、前記第二の内部空間は外部雰囲気に接続された吐出ユニットである。
本発明は、前記吐出ユニットと、前記吐出ユニットの前記インクタンクに接続されたインク室と、前記インク室に設けられた圧力発生装置と、一端が前記インク室に接続され、他端が前記外部雰囲気に露出する吐出孔とを有する吐出ヘッドと、を有し、前記インクタンクの内部空間に配置された前記吐出液は、前記インク室に供給され、前記圧力発生装置に圧力波を発生させると、前記吐出孔から吐出される吐出装置である。
本発明は吐出装置であって、前記吐出孔は前記インクタンクよりも下方に配置された吐出装置である。

インクタンク内に高い背圧が必要な条件であっても、前記背圧を精度よく制御できるので、吐出孔からのインク漏れが防止され、メニスカスも安定する。メニスカスが安定するから、吐出口からの液滴吐出量や着弾位置精度等の液滴吐出状態も安定する。

印刷装置の内部側面図 印刷装置の平面図 本発明の吐出装置の一例を示す内部構成図 本発明の吐出ヘッドの一例を示す内部構成図 本発明の圧力調整装置の一例を示す内部構成図 弁座板の一例の内部構成図 弁体部の一例の内部構成図 （ａ）、（ｂ）：スペーサの厚みが薄い場合と厚い場合の第一の逆止弁を説明するための模式図

図１は本発明の吐出装置２を有する印刷装置１の内部側面図、図２は同平面図を示している。
印刷装置１は、台座７と、可動腕８とを有している。
台座７の上方を向いた面は水平にされ、処理対象物である基板を載置できるように構成されている。符号６は台座７上に配置された基板を示している。
可動腕８は台座７の上方に配置され、台座７の表面から可動腕８の底面までの高さは、基板６の厚さよりも大きくされている。

図２を参照し、ここでは台座７の側方には直線状のレール３７が延接されている。可動腕８は不図示の移動手段によって、台座７上に配置された基板６と衝突することなく、レール３７の長手方向に沿って往復移動するように構成されている。

可動腕８が台座７上に配置された基板６と衝突することなく、台座７に対して相対移動できるならば、移動手段は上記構成に限定されず、静止した可動腕８の下方を台座７が基板６と一緒に水平に移動するように構成してもよい。
可動腕８には一又は複数の吐出装置２が設けられている。

図１を参照し、各吐出装置２は、吐出ヘッド３と、吐出ユニット２０とをそれぞれ有している。
吐出ヘッド３は吐出ユニット２０に接続されている。吐出ユニット２０に接続される吐出ヘッド３の数は一個でも複数でもよいし、一個の吐出ヘッド３が一個又は複数の吐出ユニット２０に接続されていてもよいが、ここでは二個の吐出ヘッド３が一個の吐出ユニット２０に接続されている。

図３は吐出装置２の一例を示す内部構成図である。
吐出ユニット２０は、インクタンク１１と、圧力調整装置１２とを有している。
インクタンク１１には、配管等の第一、第二の流路９、１０が接続され、第一、第二の流路９、１０にはメインタンク４と排出タンク５とがそれぞれ接続されている。

第一、第二の流路９、１０には第一、第二のコック１６、１７がそれぞれ設けられている。メインタンク４にはインク（吐出液）が蓄液されており、第一のコック１６を開状態にすると、メインタンク４からインクタンク１１にインクが供給され、閉状態にするとインクの供給が停止する。

符号２１はインクタンク１１内に蓄液されたインク２１を示している。
インクタンク１１にインクが蓄液された状態で、第二のコック１７を開状態とすると、インクタンク１１から排出タンク５にインク２１が排出され、閉状態にするとインク２１の排出が停止する。
第一、第二のコック１６、１７の開閉を切り替えることで、インクタンク１１にインク２１を蓄液、又は排出することができるように構成されている。

後述する圧力調整装置１２は、インクタンク１１に接続され、後述するように、インクタンク１１の内部圧力（インクタンク１１内のインク２１の液面上方空間の圧力）を所定の圧力範囲内に制御できるように構成されている。

インクタンク１１の第二の流路１０の接続位置と同じ高さには第三の流路１５が接続されている。吐出ヘッド３はインクタンク１１の下方に配置され、第三の流路１５を介してインクタンク１１に接続されている。

第三の流路１５の途中には第三のコック１８が設けられている。第三のコック１８を開状態にすると、インクタンク１１のインク２１が吐出ヘッド３に供給され、閉状態にするとインク２１の供給が停止する。

図４は吐出ヘッド３の一例の部分拡大断面図である。
吐出ヘッド３は、インク室３１と、吐出孔３６と、圧力発生装置（アクチュエーター）３５とを有している。

第三の流路１５はインク室３１に接続されている。吐出孔３６の一端はインク室３１に接続され、他端は吐出ヘッド３の底面に露出している。アクチュエーター３５はヒーターや圧電素子等であり、インク室３１に設けられている。

インクタンク１１から第三の流路１５を通って供給されたインク２１はインク室３１に収容される。インク室３１に収容されたインク２１は、吐出孔３６の内側で吐出装置２の外部雰囲気（大気）に露出する。

インクタンク１１は吐出ヘッド３の上方に位置しており、吐出孔３６内に露出するインク２１の液面と、インクタンク１１内のインク２１の液面との間に水頭差が生じている。

しかしながら、圧力調整装置１２によりインクタンク１１の内部圧力が所定範囲内に制御されており、アクチュエーター３５から押圧力を加えない停止状態で、吐出孔３６からインク２１が漏れ出さないようになっている。

アクチュエーター３５に通電すると、アクチュエーター３５は昇温又は変形してインク室３１内のインク２１に押圧力が加わり、吐出孔３６からインク２１が吐出され、台座７上の基板６に着弾する。

図５は本発明の圧力調整装置１２の一例の拡大断面図である。
圧力調整装置１２は、中空の筐体４１と、隔壁４４とを有している。
筐体４１の内部空間は隔壁４４により第一の内部空間４１ａと第二の内部空間４１ｂに二分されている。
隔壁４４には、第一、第二の逆止弁１３、１４が設けられている。

第二の逆止弁１４は、ここでは第一、第二の補助弁座７１、７５と、補助弁体７２と、弁バネ７３とを有している。
第一、第二の補助弁座７１、７５は互いに対向して配置され、第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂを接続する第一、第二の補助貫通孔７４、７６がそれぞれ設けられている。
補助弁体７２は外周が第一の補助貫通孔７４の内周よりも大きく形成され、第二の内部空間４１ｂ側から第一の補助貫通孔７４を覆うように配置されている。

弁バネ７３は第一、第二の補助弁座７１、７５の間に配置され、一端が第二の補助弁座７５に固定され、他端は弁バネ７３が伸びた状態で第一の補助貫通孔７４を通って補助弁体７２に取り付けられている。弁バネ７３の縮む方向の復元力により、補助弁体７２は第一の補助弁座７１の表面に押し付けられ、第一の補助貫通孔７４の周囲に環状に密着して、補助弁体７２を挟んで第一の内部空間４１ａと第二の内部空間４１ｂとが遮断された閉状態になる。

第二の圧力Ｐ２が、補助弁体７２が第一の補助弁座７１から離間して隙間が形成され、第一の内部空間４１ａと第二の内部空間４１ｂとが接続される大きさ（Ｐ２＞弁バネ７３の復元力／第一の補助貫通孔７４の断面積）に設定されていると、第一の内部空間４１ａの圧力が第二の内部空間４１ｂの圧力よりも、予め設定された第二の圧力Ｐ２以上大きいときには、第一の内部空間４１ａと第二の内部空間４１ｂとが接続された開状態となる。

なお上記実施例では、第二の逆止弁１４に、弁バネの復元力によって開弁圧を制御する構造を用いて説明したが、本発明はこれに限定されず、第二の逆止弁１４に他の構造を用いてもよい。

第一の逆止弁１３は、弁座板６０と、弁体部５０とを有している。
図６は弁座板６０の一例の内部構成図を示している。
弁座板６０は、第一、第二の板６１ａ、６１ｂと、スペーサ６７を有している。
第一の板６１ａは、第一の主貫通孔６２ａと、第一の副貫通孔６３ａと、弁座部６５とを有している。弁座部６５は、第一の板６１ａの第一の内部空間４１ａ側の表面に第一の主貫通孔６２ａの端部と第一の副貫通孔６３ａの端部の両方を取り囲むように設けられている。

第二の板６１ｂは、第一の主貫通孔６２ａと連通する第二の主貫通孔６２ｂと、第一の副貫通孔６３ａと連通する第二の副貫通孔６３ｂと、第二の副貫通孔６３ｂに設けられた保持部６６とを有している。ここでは保持部６６は第二の副貫通孔６３ｂの第二の内部空間４１ｂ側の端部の開口である。

第一、第二の主貫通孔６２ａ、６２ｂが連通されて構成された孔を空気孔６２と呼ぶと、空気孔６２は第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂの間を接続できるように構成されている。
また、第一、第二の副貫通孔６３ａ、６３ｂが連通されて構成された孔を取付孔６３と呼ぶ。

スペーサ６７は、ここでは厚みが１００μｍ程度の金属薄板であり、第一、第二の板６１ａ、６１ｂに挟まれて、空気孔６２を取り囲んでいる。
第一の板６１ａとスペーサ６７と第二の板６１ｂは、ここでは第二の板６１ｂ側からネジ６８によってネジ止めされて固定され、スペーサ６７は第一、第二の板６１ａ、６１ｂに密着している。
弁座部６５と保持部６６の間の弁座板６０の厚み方向の長さを板厚Ｌ₂と呼ぶと、スペーサ６７の厚みは、板厚Ｌ₂の厚みの一部を構成している。

図７は弁体部５０の一例の内部構成図を示している。
弁体部５０は、弾性部材で構成された弁体５１と、弾性部材で構成され、一端が弁体５１に固定された棒状の軸部５２と、軸部５２の他端に設けられた留部５３とを有している。

弁体部５０の弁体５１と軸部５２と留部５３はニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素系ゴム、シリコーンゴム等の弾性部材で一体成形されている。弁体５１の形状および材質は、最小制御圧力範囲が１ｍｍＨ₂Ｏになるようにされている。

ここでは弁体５１は、周囲５５の大きさが第一の主貫通孔６２ａと第一の副貫通孔６３ａの両方を取り囲むことができる大きさのドーム形状に形成され、軸部５２は弁体５１の凹んだ側の面である裏面の中心に直角に固定されている。留部５３は直径が軸部５２の直径より大きい球形状に形成されている。

軸部５２の直径は保持部６６の直径より小さく、留部５３の直径は保持部６６の直径より大きくされている。
弁体５１の周囲５５の位置から留部５３の位置までの、軸部５２の自然な状態での軸部５２が伸びる方向に沿った長さ（自然長）である軸距離Ｌ₁は、弁座板６０の板厚Ｌ₂よりも短く形成されている。

図５を参照し、軸部５２は、弁座板６０に形成された取付孔６３に伸ばされて挿通されて縮む方向の復元力が発生した状態で、留部５３が保持部６６に接触して弁座板６０に固定され、弁体５１の周囲５５が弁座部６５に環状に密着して、密着部分で空気孔６２を取り囲むと、第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂが遮断された閉状態になる。

第一の圧力Ｐ１が、弁体５１の弁座部６５に密着する部分の少なくとも一部が弁座部６５から離間して隙間が形成され、第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂの間が、前記隙間と空気孔６２によって接続される大きさに設定されていると、第二の内部空間４１ｂの圧力が第一の内部空間４１ａの圧力よりも、予め設定された第一の圧力Ｐ１以上大きいときには、第一の内部空間４１ａと第二の内部空間４１ｂとが接続された開状態になる。

図８（ａ）、（ｂ）はスペーサ６７の厚みが薄い場合と厚い場合の第一の逆止弁１３を説明するための模式図である。
図８（ａ）のようにスペーサ６７の厚みが薄い場合に較べて、図８（ｂ）のようにスペーサ６７の厚みが厚い場合には、弁座板６０の板厚Ｌ₂がより大きく、弁体５１が軸部５２からより大きい力で引っ張られており、弁体５１と弁座部６５との接触面積がより大きく、第一の圧力Ｐ１はより大きな値に設定されている。

使用する弁体部５０について、スペーサ６７の厚みと第一の圧力Ｐ１の大きさとの関係を、予め実験やシミュレーションにより求めておけば、予め求めておいた関係に基づいて、所定の厚みのスペーサ６７を第一、第二の板６１ａ、６１ｂの間に配置することで、第一の逆止弁１３に所望の大きさの第一の圧力Ｐ１を設定できるようになっている。

また弁体部５０の形状に個体差がある場合でも、個体差に起因する第一の圧力Ｐ１の違いは、スペーサ６７の厚みにより解消でき、第一の逆止弁１３に所望の大きさの第一の圧力Ｐ１を設定できるようになっている。

本発明の圧力調整装置１２では、隔壁４４に設けられた第一、第二の逆止弁１３、１４のうち、両方が閉状態では第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂの間は遮断され、少なくとも一方が開状態では第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂが接続されるように構成されている。

第二の内部空間４１ｂの圧力が第一の内部空間４１ａの圧力よりも、予め設定された第一の圧力Ｐ１以上大きいときには、第二の逆止弁１４が閉状態で第一の逆止弁１３が開状態になる。また、第一の内部空間４１ａの圧力が第二の内部空間４１ｂの圧力よりも、予め設定された第二の圧力Ｐ２以上大きいときには、第一の逆止弁１３が閉状態で第二の逆止弁１４が開状態になる。

筐体４１の外壁面には、第一、第二の内部空間４１ａ、４１ｂとそれぞれ連通する第一、第二の補助流路４２、４３が接続されている。

図３を参照し、第一の補助流路４２はインクタンク１１に接続され、第二の補助流路４３は外部雰囲気に接続されている。
従って、第一の逆止弁１３はインクタンク１１の負圧を調整する負圧弁、第二の逆止弁１４はインクタンク１１の正圧を調整する正圧弁として働き、インクタンク１１の内部圧力と外部雰囲気との圧力差が、第二の圧力Ｐ２と第一の圧力Ｐ１とで定まる所定範囲内に維持される。

次に、本発明の吐出装置２の動作の一例について説明する。
まずインクタンク１１に設定すべき背圧を予め求めておき、その背圧を維持できるスペーサ６７の厚みを予め求めておく。第一、第二の板６１ａ、６１ｂの間に予め求めておいた厚みのスペーサ６７を配置しておく。

インクタンク１１に設定する背圧の大きさは特に限定されないが、内部圧力が小さくなりすぎると、インク２１がインクタンク１１から吐出ヘッド３の吐出孔３６内へ正常に供給されなくなるので、インク２１の供給が妨げられない大きさになるようにする。

例えば、インクタンク１１の内部圧力から外部雰囲気の圧力を引いた値が−１００ｍｍＨ₂Ｏ〜−３００ｍｍＨ₂Ｏの範囲内の設定値になった時に、第二の逆止弁１４が閉状態、第一の逆止弁１３が開状態になるようなスペーサ６７の厚みを予め求めておき、その厚みのスペーサ６７を第一、第二の板６１ａ、６１ｂの間に配置しておくと、インクタンク１１内のインク液面が吐出ヘッド３の吐出孔３６よりも１００ｍｍを超えて上方に位置する場合であってもインクタンク１１内の背圧を精度よく調整できる。

メインタンク４とインクタンク１１との間の第一のコック１６を開状態にし、他の第二、第三のコック１７、１８を閉状態にして、メインタンク４からインクタンク１１へのインク供給を行う。

この時にインクタンク１１の内部圧力が上昇するが、大気圧より第二の圧力Ｐ２以上大きいときには、第一の逆止弁１３が閉状態、第二の逆止弁１４が開状態になって、大気圧との圧力差が第二の圧力Ｐ２未満になるまで内部圧力が減少される。従って、インクタンク１１の内部圧力は、大気圧との圧力差が第二の圧力Ｐ２未満の正圧に維持される。所定量のインク２１がインクタンク１１に収容されたら、第一のコック１６を閉じ、メインタンク４からのインク２１の供給を停止する。このとき、第一、第二の逆止弁１３、１４は両方とも閉状態になっている。

次に、排出タンク５とインクタンク１１との間の第二のコック１７を開状態に、他の第一、第三のコック１６、１８を閉状態にし、インクタンク１１からインク２１を少量排出し、インクタンク１１内部に、インク漏れ防止のための背圧（外部雰囲気よりも負圧）を形成する。インクタンク１１の内部圧力が下がりすぎて大気圧との圧力差が第一の圧力Ｐ１以上になった場合は、第二の逆止弁１４が閉状態、第一の逆止弁１３が開状態になって、大気圧との圧力差が第一の圧力Ｐ１未満になるまで上昇し、背圧が第一の圧力Ｐ１未満の所定範囲に維持される。

所定範囲の背圧が形成されたら、第二のコック１７を閉じてインク２１の排出を停止する。このとき、第一、第二の逆止弁１３、１４は両方とも閉状態になっている。
インクタンク１１と吐出ヘッド３との間の第三のコック１８を開状態にし、他の第一、第二のコック１６、１７を閉状態にすれば、インク２１がインクタンク１１から吐出ヘッド３に供給され、吐出ヘッド３からの吐出プロセスが可能になる。

上述したように、インクタンク１１の内部には、インク漏れ防止のための所定範囲内の背圧が形成されているから、アクチュエーター３５から押圧力が加わらない停止状態では、吐出孔３６からインク２１が漏れ出さず、メニスカスも安定する。メニスカスが安定するから、吐出孔３６からの液滴吐出量や着弾位置精度等の液滴吐出状態も安定する。

液滴吐出プロセスの実行に伴ってインクタンク１１内のインク２１は減少する。インク２１の減少に伴い、インクタンク１１の内部圧力も減少するが、大気圧との圧力差が第一の圧力Ｐ１以上になると、第二の逆止弁１４が閉状態、第一の逆止弁１３が開状態になって、大気圧との圧力差が第一の圧力Ｐ１未満になるまで上昇し、背圧が第一の圧力Ｐ１未満の所定範囲内に維持される。

インクタンク１１内のインク２１が所定量未満に減ったら、インクタンク１１とメインタンク４との間の第一のコック１６を開状態、他の第二、第三のコック１７、１８を閉状態にして、インク２１を供給する。
インク供給後は、上述したように、背圧を形成した後、吐出プロセスを再開する。

なお、外部雰囲気の圧力（ここでは大気圧）は気象現象によって逐次変化しているが、その場合は外気圧とインクタンク１１内部の圧力の差圧が圧力調整装置１２に対して常に作用するので、上記背圧調整の中に上記大気圧との差圧補正も含まれる。

上記実施例では、インク２１をインクタンク１１に供給した後、インク２１をインクタンク１１から排出タンク５に排出することでインクタンク１１内に負圧を形成したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、インクタンク１１に排気ポンプを接続し、インクタンク１１にメインタンク４からインク２１を供給してインクタンク１１の内部圧力が上昇したら、インクタンク１１のインク２１の液面よりも上方の空間を排気ポンプで排気して、インクタンク１１内にインク漏れ防止のための背圧を形成してもよい。

２……吐出装置
３……吐出ヘッド
１１……インクタンク
１２……圧力調整装置
１３……第一の逆止弁
１４……第二の逆止弁
２０……吐出ユニット
２１……吐出液（インク）
３１……インク室
３５……圧力発生装置（アクチュエーター）
３６……吐出孔
４１……筐体
４１ａ……第一の内部空間
４１ｂ……第二の内部空間
４４……隔壁
５１……弁体
５２……軸部
５３……留部
６０……弁座板
６１ａ……第一の板
６１ｂ……第二の板
６２……空気孔
６３……取付孔
６５……弁座部
６６……保持部
６７……スペーサ

Claims (6)

1. 中空の筐体が隔壁で第一の内部空間と第二の内部空間に二分され、
   前記隔壁に設けられた第一、第二の逆止弁のうち、両方が閉状態では前記第一、第二の内部空間の間は遮断され、少なくとも一方が開状態では前記第一、第二の内部空間が接続されるように構成され、
   前記第二の内部空間の圧力が前記第一の内部空間の圧力よりも、予め設定された第一の圧力以上大きいときには、前記第二の逆止弁が閉状態で前記第一の逆止弁が開状態になり、
   前記第一の内部空間の圧力が前記第二の内部空間の圧力よりも、予め設定された第二の圧力以上大きいときには、前記第一の逆止弁が閉状態で前記第二の逆止弁が開状態になる圧力調整装置であって、
   前記第一の逆止弁は、
   前記第一、第二の内部空間の間を接続できる空気孔が形成された弁座板と、
   弾性部材で構成され、周囲が前記弁座板の弁座部に接触する弁体と、
   弾性部材で構成され、一端が前記弁体に固定された軸部と、
   前記軸部の他端に設けられ、前記弁座板の保持部と接触する留部と、
   を有し、
   前記弁体の前記周囲の位置から、前記留部の位置までの、前記軸部の前記軸部が伸びる方向に沿った長さである軸距離は、前記保持部と前記弁座部の間の前記弁座板の厚み方向の長さである板厚よりも短く形成され、
   前記軸部は、前記弁座板に形成された前記取付孔に伸ばされて挿通されて縮む方向の復元力が発生した状態で、前記留部が前記保持部に接触して前記弁座板に固定され、前記弁体の周囲が前記弁座部に環状に密着して、密着部分で前記空気孔を取り囲むと閉状態になるように構成され、
   前記第一の圧力は、前記弁体の前記弁座部に密着する部分の少なくとも一部が前記弁座部から離間して隙間が形成され、前記第一、第二の内部空間の間が、前記隙間と前記空気孔によって接続される大きさに設定されており、
   前記弁座板は、第一、第二の板と、前記第一、第二の板に挟まれて、前記空気孔を取り囲むスペーサとを有し、
   前記スペーサの厚みは、前記板厚の厚みの一部を構成する圧力調整装置。
2. 前記弁体はドーム形状である請求項１記載の圧力調整装置。
3. 前記留部は弾性部材で構成され、直径が前記軸部の直径より大きい球状である請求項１記載の圧力調整装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の圧力調整装置と、
   吐出液が蓄液される中空のインクタンクと、
   を有し、
   前記圧力調整装置の前記第一の内部空間は前記インクタンクの内部空間と連通され、前記第二の内部空間は外部雰囲気に接続された吐出ユニット。
5. 請求項４記載の吐出ユニットと、
   前記吐出ユニットの前記インクタンクに接続されたインク室と、前記インク室に設けられた圧力発生装置と、一端が前記インク室に接続され、他端が前記外部雰囲気に露出する吐出孔とを有する吐出ヘッドと、
   を有し、
   前記インクタンクの内部空間に配置された前記吐出液は、前記インク室に供給され、前記圧力発生装置に圧力波を発生させると、前記吐出孔から吐出される吐出装置。
6. 前記吐出孔は前記インクタンクよりも下方に配置された請求項５記載の吐出装置。

Images