JP5699704B2 - 液体供給装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給装置、及び該液体供給装置を備えた液体噴射装置に関する。

従来、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式プリンター（以下、「プリンター」ともいう。）が広く知られている。このプリンターは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に供給されるインク（液体）を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することにより、ターゲットとしての記録媒体に対して印刷処理を施すようになっている。

また、近年では、インクカートリッジ（液体供給源）と記録ヘッドとの間を接続するインク流路（液体供給流路）の途中位置に、インクカートリッジ側から記録ヘッド側にインクを加圧供給するためにポンプ駆動するダイアフラムポンプを備えたプリンターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のプリンターにおいては、インク流路の一部となるポンプ室の内面の一部を構成するように可撓性のダイアフラムが配置されることにより、ダイアフラムポンプのポンプ室が構成されている。また、インク流路におけるインクカートリッジとポンプ室との間及び記録ヘッドとポンプ室との間には、インクカートリッジ側となる上流側から記録ヘッド側となる下流側へのインクの通過のみを許容する逆止弁がそれぞれ設けられている。

そして、ポンプ室の容積を増加させるようにダイアフラムが変位すると、ポンプ室内に生成される負圧に基づいてインクカートリッジからポンプ室にインクが吸引される一方で、ポンプ室の容積を減少させるようにダイアフラムが変位すると、ポンプ室内に収容されたインクがポンプ室から記録ヘッドに向けて加圧供給される。そのため、上記のプリンターは、ポンプ室の容積を増減させるようにダイアフラムを反復して変位させることにより、インクカートリッジ側から記録ヘッド側に向けてインクを脈動的に加圧供給するようになっている。

特開２００９−１６０９１２号公報

ところで、ポンプ室の容積を減少させるようにダイアフラムが変位すると、インク流路においてポンプ室よりも上流側に設けられた逆止弁に圧力が作用する。すると、逆流したインクによって逆止弁が押し込まれて変形してしまい、インク流路において逆止弁よりも上流側の流路領域のインクが上流側に加圧されて逆流してしまう。そして、このようなダイアフラムの変位動作がインクカートリッジを取り外された状態で行われたとすると、インクカートリッジが取り外されたインク流路の上流端からインクが漏出してしまう虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給源が取り外された状態で液体供給流路から液体が漏出することを抑制できる液体供給装置及び液体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液体供給装置は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、前記液体供給流路の一部をポンプ室としてポンプ駆動するポンプと、前記液体供給流路における前記ポンプ室よりも上流側となる位置に設けられ、前記液体供給流路の一部を構成する弁室内を上流側の空間域と下流側の空間域とに仕切る弁部材を有すると共に、上流側から下流側への液体の通過を許容する一方向弁と、前記弁部材が前記弁室内における上流側の空間域と下流側の空間域とを連通させない閉弁状態において、当該弁部材が前記弁室内における上流側の空間域の容積を減少させる方向に変位することを規制する規制部材とを備えた。

一般に、ポンプが吐出駆動すると、液体供給流路におけるポンプ室よりも上流側となる位置に設けられた一方向弁では、ポンプ室から液体供給流路を通じて弁室内の弁部材に対して弁室内における上流側の空間域の容積を減少させる方向に液体の流動圧が作用し、弁部材が液体を上流側に逆流させるように変位する。この点、上記構成によれば、弁部材が弁室内における上流側の空間域の容積を減少させる方向に変位することが規制部材によって規制される。そのため、ポンプの吐出駆動時に、ポンプ室よりも上流側の一方向弁では、弁部材が弁室内における上流側の空間域の容積を減少させる方向に変位することが規制されることにより、この一方向弁から液体供給流路を通じて液体供給源側に向けて液体が逆流することが抑制される。したがって、液体供給源が液体供給流路から取り外された状態でポンプの吐出駆動が誤って実行された場合であっても、液体供給源が着脱される液体供給流路の上流端から液体が漏出することを抑制できる。

また、本発明の液体供給装置において、前記弁部材は、前記ポンプの吐出駆動時に、前記弁室内における下流側の空間域に作用する液体の流動圧に応じて、前記弁室内における上流側の空間域の容積を減少させるように弾性変位する弾性部を有すると共に、前記規制部材は、前記弾性部の変位軌跡上に配置される。

上記構成によれば、弁部材の弾性部が、ポンプの吐出駆動時に弁室内における下流側の空間域に作用する液体の流動圧に応じて、弁室内における上流側の空間域の容積を減少させるように弾性変位しようとしても、この弾性部の弾性変位を規制するように規制部材が弾性部に対して当接する。そのため、液体供給流路における弁部材よりも上流側の流路領域の液体が、弁部材の弾性部の弾性変位に伴って押し込まれるように上流側に向けて逆流することを抑制できる。

また、本発明の液体供給装置において、前記規制部材は、前記弁室内における上流側の空間域内に前記弾性部に向けて突出するように設けられた凸部である。
上記構成によれば、弁室内における上流側の空間域内において弁部材に向けて突出した凸部が弾性部の弾性変位を規制するように弾性部に対して当接する。そのため、ポンプの吐出駆動時に、液体供給流路における弁部材よりも上流側の流路領域の液体が上流側に向けて逆流することを簡易な構成で抑制することができる。

また、本発明の液体供給装置において、前記一方向弁は、前記弁部材を閉弁方向に付勢する付勢部材を備える。
上記構成によれば、弁部材は、ポンプの吐出駆動時に、弁部材の変位が規制部材によって規制されることに伴って、弁部材が規制部材から受ける反力によって変形したとしても、弁室内における上流側の空間域と下流側の空間域とを連通させない状態を信頼性よく維持することができる。

また、本発明の液体噴射装置は、上記構成の液体供給装置と、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドとを備えた。
上記構成によれば、上記液体供給装置の発明と同様の効果が得られる。

本発明に係るインクジェット式プリンターの模式図。 減圧駆動時のインクジェット式プリンターの模式図。 加圧駆動時のインクジェット式プリンターの模式図。 減圧駆動を実行した後に、インクカートリッジを取り外した状態のインクジェット式プリンターの模式図。 インクカートリッジを取り外した後に、加圧駆動を実行した状態のインクジェット式プリンターの模式図。

以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置（以下、「プリンター」と言う。）に具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態のプリンター１１は、ターゲット（図示略）に対してインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッドの一例としての記録ヘッド１２と、この記録ヘッド１２に液体供給源の一例としてのインクカートリッジ１３に収容されているインクを供給する液体供給装置の一例としてのインク供給装置１４を備えている。インク供給装置１４には、インクカートリッジ１３に上流端が接続されると共に、記録ヘッド１２に下流端が接続された状態で、インクカートリッジ１３側となる上流側から記録ヘッド１２側となる下流側に向けてインクを供給する液体供給流路の一例としてのインク流路１５が設けられている。

なお、プリンター１１には、そのプリンター１１で使用するインクの色数（種類）に対応して複数のインク供給装置１４が設けられている。但し、それらの構成は同じであるため、図１には何れか一色のインクを供給する一つのインク供給装置１４を記録ヘッド１２及び一つのインクカートリッジ１３と共に図示している。そして、以下においては、この図１に示す一つのインク供給装置１４のインク流路１５を介して上流側のインクカートリッジ１３から下流側の記録ヘッド１２に向けてインクを供給する場合を例にして説明することにする。

図１に示すように、記録ヘッド１２には、インク供給装置１４の設置数と対応する複数（本実施形態では４つ）のノズル１６が支持部材（図示略）と対向するノズル形成面１２ａに開口形成されている。そして、これらの各ノズル１６に対して各々対応するインク供給装置１４のインク流路１５からバルブユニット１７を介してインクが供給されるようになっている。すなわち、バルブユニット１７には、インク流路１５から流入したインクを一時貯留する圧力室（図示略）がノズル１６と連通するように設けられると共に、その圧力室内には、ノズル１６からインクを噴射した場合に、そのインク噴射により消費したインク量に相当する分量のインクが、図示しない流路弁の開閉動作に基づきインク流路１５から適宜に流入するようになっている。

また、プリンター１１において記録ヘッド１２が非印刷時に位置するホームポジションには、記録ヘッド１２のノズル１６の目詰まり等を解消するべく記録ヘッド１２のクリーニングを行うメンテナンスユニット１８が設けられている。このメンテナンスユニット１８は、記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａにノズル１６を囲うように当接可能なキャップ１９と、このキャップ１９内からインクを吸引する際に駆動される吸引ポンプ２０と、この吸引ポンプ２０の駆動に伴いキャップ１９内から吸引されたインクが廃インクとして排出される廃液タンク２１とを備えている。そして、クリーニング時には、図１に示す状態からキャップ１９を移動させて記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａに当接させた状態で吸引ポンプ２０を駆動することに伴って、キャップ１９の内部空間に負圧を発生させることにより記録ヘッド１２内から増粘したインクや気泡混じりのインクを廃液タンク２１に向けて吸引排出するようにしている。

一方、インクカートリッジ１３は、内部がインクを収容するインク室２２ａとされた略箱体形状のケース２２を備えている。ケース２２の下壁からはインク室２２ａ内に連通する筒部２３が下方に向けて突出形成されると共に、筒部２３の先端にはインクを導出可能なインク供給口２４が形成されている。そして、インクカートリッジ１３をインク供給装置１４に接続する際には、このインク供給口２４に対してインク供給装置１４からインク流路１５の上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５が挿入されるようになっている。また、ケース２２の上壁には、インクが収容されたインク室２２ａ内を大気に連通させる大気連通孔２６が貫通形成されることにより、インク室２２ａ内に収容されたインクの液面に対して大気圧を作用させるようになっている。

次に、インク供給装置１４の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、インク供給装置１４は、基台となる樹脂製の第１流路形成部材２７と、この第１流路形成部材２７上に積層状態に組み付けられる同じく樹脂製の第２流路形成部材２８と、その組み付け時に両流路形成部材２７，２８の間に挟み込まれるゴム板等からなる可撓性部材２９とを備えている。ここで、第１流路形成部材２７の上面における複数箇所（本実施形態では３箇所）には、平面視円形状をなす凹部３０，３１，３２が形成されている。すなわち、図１において、右側から左側へ、凹部３０、凹部３１、凹部３２の順に、各凹部３０〜３２は横並び配置となるように形成されている。

一方、この第１流路形成部材２７上に積層される第２流路形成部材２８の下面における複数箇所（本実施形態では３箇所）には、第１流路形成部材２７の上面に形成された各凹部３０，３１，３２と上下方向で互いに対向する平面視円形状の凹部３３，３４，３５が形成されている。すなわち、図１において、右側から左側へ、凹部３３、凹部３４、凹部３５の順に、各凹部３３〜３５は横並び配置となるように形成されている。なお、第２流路形成部材２８における図１において最も左側に形成された凹部３５の底部には、大気に連通する大気連通孔３５ａが形成されている。

そして、可撓性部材２９は、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８との間に、その可撓性部材２９における複数箇所（本実施形態では３箇所）が第１流路形成部材２７の各凹部３０〜３２と第２流路形成部材２８の各凹部３３〜３５との間を上下に仕切って介在するように挟み込まれている。その結果、可撓性部材２９において第１流路形成部材２７の凹部３０と第２流路形成部材２８の凹部３３との間に介在する部分は、両凹部３０，３３の間で弾性変形することにより変位可能な吸引側弁体３６として機能するようになっている。

同様に、可撓性部材２９において第１流路形成部材２７の凹部３１と第２流路形成部材２８の凹部３４との間に介在する部分は、両凹部３１，３４の間で弾性変形することにより変位可能なダイアフラム３７として機能するようになっている。また同様に、可撓性部材２９において第１流路形成部材２７の凹部３２と第２流路形成部材２８の凹部３５との間に介在する部分は、両凹部３２，３５の間で弾性変形することにより変位可能な吐出側弁体３８として機能するようになっている。

そして、図１に示すように、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８には、第２流路形成部材２８の上面から突設されたインク供給針２５と第１流路形成部材２７の凹部３０との間を連通する第１流路１５ａが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。同様に、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８と可撓性部材２９には、第２流路形成部材２８の凹部３３と第１流路形成部材２７の凹部３１との間を連通する第２流路１５ｂが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。また同様に、第１流路形成部材２７には、第１流路形成部材２７の凹部３１と凹部３２との間を連通する第３流路１５ｃが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。

さらに、第１流路形成部材２７と第２流路形成部材２８と可撓性部材２９には、第１流路形成部材２７の凹部３２と第２流路形成部材２８の上面側との間を連通する第４流路１５ｄが、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するべく形成されている。そして、この第４流路１５ｄにおける第２流路形成部材２８の上面に開口した流路開口端には、インク供給装置１４におけるインク流路１５の一部を構成するインク供給チューブ１５ｅの一端が接続されている。そして、このインク供給チューブ１５ｅの他端が記録ヘッド１２側のバルブユニット１７に接続されている。

また、図１に示すように、インク供給装置１４において可撓性部材２９の吸引側弁体３６となる部分は、その中心に貫通孔３６ａが形成されると共に、上側の凹部３３内に配設された付勢部材の一例としてのコイルスプリング４０の付勢力により下側の凹部３０の内底面に向けて付勢されている。なお、可撓性部材２９において吸引側弁体３６となる部分には、上側に膨出した弾性部の一例としての湾曲部３６ｂが形成されている。また、下側の凹部３０の内底面には、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂに対して上下方向において対峙する部分から上方に突出した規制部材の一例としての凸部３０ａが形成されている。この凸部３０ａは、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂとの間に微小な隙間を介在させた配置態様となっている。そして、本実施形態では、凹部３０と凹部３３とによって囲み形成される弁室Ｓ１を上流側の空間域Ｓ２と下流側の空間域Ｓ３とに仕切る吸引側弁体３６、及びコイルスプリング４０により、インク流路１５の途中にインク流路１５を開閉可能に設けられた一方向弁の一例としての吸引側バルブ４１が構成されている。

同様に、インク供給装置１４において可撓性部材２９のダイアフラム３７となる部分は、上側の凹部３４内に配設されたコイルスプリング４２の付勢力により下側の凹部３１の内底面に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、これらの凹部３１，３４とダイアフラム３７とコイルスプリング４２により脈動型のポンプ４３が構成され、ダイアフラム３７と下側の凹部３１とで囲み形成される容積可変の空間域がポンプ４３におけるポンプ室４３ａとして機能するようになっている。

また同様に、インク供給装置１４において可撓性部材２９の吐出側弁体３８となる部分は、上側の凹部３５内に配設されたコイルスプリング４４の付勢力により下側の凹部３２の内底面に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、吐出側弁体３８及びコイルスプリング４４により、吸引側バルブ４１よりもインク流路１５における下流側にインク流路１５を開閉可能に設けられた吐出側バルブ４５が構成されている。

さらに、図１に示すように、第２流路形成部材２８の凹部３４には、二股状に分岐した空気流路４６を介して吸引ポンプ等からなる負圧発生装置４７と大気開放機構４８が接続されている。負圧発生装置４７は、正逆回転可能な駆動モーター４９が正転駆動した場合に図示しないワンウェイクラッチを介して伝達される駆動力により駆動して負圧を発生すると共に、空気流路４６を介して接続された第２流路形成部材２８の凹部３４内にも同様に負圧を発生させ得るように構成されている。この点で、第２流路形成部材２８の凹部３４とダイアフラム３７とで囲み形成される容積可変の空間域は、負圧発生装置４７の駆動に伴い負圧状態となる負圧室４３ｂとして機能するようになっている。

一方、大気開放機構４８は、大気開放孔５０が形成されたボックス５１内にシール部材５２を大気開放孔５０側に付設してなる大気開放弁５３が収容されると共に、その大気開放弁５３が常にはコイルスプリング５４の付勢力により大気開放孔５０を封止する閉弁方向に付勢された構成をしている。そして、大気開放機構４８は、駆動モーター４９が逆転駆動した場合に、図示しないワンウェイクラッチを介して伝達される駆動力に基づき作動するカム機構５５が作動すると共に、そのカム機構５５の作動により大気開放弁５３がコイルスプリング５４の付勢力に抗して開弁方向に変位するように構成されている。すなわち、大気開放機構４８は、空気流路４６を介して接続された負圧室４３ｂが負圧状態になっている場合には、大気開放弁５３が開弁動作することにより、その負圧室４３ｂ内を大気に開放して負圧状態を解消するようになっている。

なお、図１には、負圧発生装置４７、大気開放機構４８、及びこれらを駆動させる駆動モーター４９が、各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４毎に１つずつ設けられた構成を例示しているが、これは次のような構成にしてもよい。すなわち、インク供給装置１４のポンプ４３の負圧室４３ｂに接続される空気流路４６の接続端側を各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４の設置数に対応するように分岐させると共に、その分岐した空気流路４６の各接続端を各々対応するインク供給装置１４のポンプ４３の負圧室４３ｂに接続してもよい。このように構成すれば、複数のインク供給装置１４に対して負圧発生装置４７、大気開放機構４８、駆動モーター４９を１つ設けるだけで、各色のインク供給装置１４を駆動することができるため、プリンター１１の小型化を図ることができる。

そこで次に、以上のように構成されたプリンター１１における作用について、特にインク供給装置１４の作用に着目して以下説明する。
まず、前提として、図１に示す状態は、新旧インクカートリッジの交換直後であって、吸引側バルブ４１の吸引側弁体３６、ポンプ４３のダイアフラム３７、及び、吐出側バルブ４５の吐出側弁体３８は、いずれもコイルスプリング４０，４２，４４の付勢力で下側の各凹部３０，３１，３２の内底面に押し付けられた状態にあるものとする。そして、大気開放機構４８は大気開放弁５３が大気開放孔５０を封止した閉弁状態にあるものとする。

さて、このような図１に示す状態から、インク供給装置１４がインクカートリッジ１３側から記録ヘッド１２側へインクを供給する場合、まず、ポンプ４３をポンプ駆動させるために、駆動モーター４９が正転駆動させられる。すると、負圧発生装置４７が負圧を発生することにより、この負圧発生装置４７と空気流路４６を介して接続されたインク供給装置１４の負圧室４３ｂが負圧状態になる。そのため、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力に抗して負圧室４３ｂ側に弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を減少させる（図２参照）。すると、この負圧室４３ｂの容積減少に伴い、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が増加する。

すなわち、ポンプ４３がダイアフラム３７をポンプ室４３ａの容積が増加する方向に変位させて吸引駆動することになる。具体的には、ダイアフラム３７が図１に示す下死点位置から図２に示す上死点位置に変位する。そのため、ポンプ室４３ａ内が負圧状態になると共に、その負圧が第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用することにより、下側の凹部３０内のインク圧力との圧力差に基づき吸引側弁体３６をコイルスプリング４０の付勢力に抗して上方（すなわち、開弁方向）へ弾性変形（変位）させる。その結果、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の貫通孔３６ａを介して連通状態となるため、インクカートリッジ１３内からインクが、第１流路１５ａ、凹部３０、貫通孔３６ａ、凹部３３、第２流路１５ｂを経由して、ポンプ室４３ａ内に吸引される。

一方、このポンプ４３の吸引駆動時には、ポンプ室４３ａの負圧が第３流路１５ｃを介してポンプ室４３ａよりもインク流路１５の下流側、すなわち第３流路１５ｃにも作用する。しかし、第３流路１５ｃの下流側が連通する吐出側バルブ４５の下側の凹部３２は、吐出側弁体３８がコイルスプリング４４により閉弁方向に付勢された状態にあるため、その閉弁状態は吐出側弁体３８に対して第３流路１５ｃの上流側からポンプ４３の吐出駆動によって所定の正圧（例えば、１３ｋｐａ以上の圧力）のインク吐出圧が作用しない限り開弁状態に移行しないように設定されている。したがって、この場合、吐出側バルブ４５の吐出側弁体３８は、負圧が作用しているため、その閉弁状態が維持される。

そして次には、図２に示す状態において、駆動モーター４９が逆転駆動される。すると、大気開放機構４８のカム機構５５の作動により大気開放弁５３がコイルスプリング５４の付勢力に抗して開弁動作することにより、負圧状態にある負圧室４３ｂを大気開放する。そのため、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力により下方（すなわち、ポンプ室４３ａの内底面側）へ弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を増加させる（図３参照）。すると、この負圧室４３ｂの容積増加に伴って、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が減少する。

すなわち、ポンプ４３がダイアフラム３７をポンプ室４３ａの容積を減少させる方向に変位させて吐出駆動することになる。具体的には、図３に示すように、ダイアフラム３７が上死点位置から下死点位置の方向に変位することにより、ポンプ室４３ａ内に吸引されていたインクを所定の圧力（例えば、３０ｋｐａ程度の圧力）で加圧する。そのため、ポンプ室４３ａ内からはインクが吐出されることにより、その吐出圧がポンプ室４３ａよりも上流側では第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用するため、吸引側弁体３６をコイルスプリング４０の付勢力と協働して下方（すなわち、閉弁方向）へ弾性変形（変位）させる。その結果、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の閉弁動作により非連通状態となるため、インクカートリッジ１３からポンプ室４３ａへの吸引側バルブ４１を経由したインクの吸入が停止されると共に、ポンプ４３の吐出駆動に伴いポンプ室４３ａから吐出されたインクが吸引側バルブ４１を経由してインクカートリッジ１３側に逆流することが規制される。

一方、このポンプ４３の吐出駆動時には、ポンプ室４３ａから吐出されたインクの圧力（例えば、３０ｋｐａ程度の圧力）が第３流路１５ｃを介してインク流路１５の下流側にも作用する。そのため、このポンプ４３の吐出圧が閉弁状態にある吐出側弁体３８を開弁動作させることにより、吐出側バルブ４５における下側の凹部３２を介して第３流路１５ｃと第４流路１５ｄが連通する。その結果、ポンプ室４３ａ内からインクが、第３流路１５ｃ、吐出側バルブ４５の下側の凹部３２、第４流路１５ｄ、インク供給チューブ１５ｅを経由してバルブユニット１７に加圧状態で供給される。ちなみに、吐出側バルブ４５におけるコイルスプリング４４の付勢力は、吐出側バルブ４５の下側の凹部３２内にインクがポンプ４３の吐出駆動に伴い流入してきた場合には、そのインクの吐出圧力により吐出側弁体３８が上方へ弾性変形できるように、例えば１３ｋｐａ程度に設定されている。

そして、以後は、ダイアフラム３７に加圧されてポンプ室４３ａから吐出されるインクの吐出圧がインク流路１５における吸引側バルブ４１の上側の凹部３３よりも下流側の各流路域（ポンプ室４３ａ及び吐出側バルブ４５の下側の凹部３２を含む）に均衡する状態が維持される。その後において、記録ヘッド１２からインクがターゲット（図示略）に向けて噴射されると、そのインク噴射に伴うインクの消費量に相当する分量のインクがバルブユニット１７を介してインク流路１５内から記録ヘッド１２側に供給される。そのため、この下流側（記録ヘッド１２側）でのインク消費に伴って、その消費量に対応するインク量のインクが記録ヘッド１２側となる下流側にコイルスプリング４２の付勢力でポンプ室４３ａの容積が減少する方向へ付勢されたダイアフラム３７の押圧力に基づき加圧状態で供給される。

その結果、ポンプ室４３ａ内の容積及び吐出側バルブ４５における下側の凹部３２と吐出側弁体３８とにより囲み形成された空間域の容積が次第に減少するため、遂にはダイアフラム３７が下死点位置付近まで変位すると共に、吐出側弁体３８が第４流路１５ｄを閉塞する閉弁位置付近まで変位するようになる。ちなみに、本実施形態では、この時点でダイアフラム３７に押圧されてポンプ室４３ａから吐出されるインクの吐出圧は１３ｋｐａ程度となる。

すると、駆動モーター４９が再び正転駆動されることにより、大気開放機構４８では大気開放弁５３が大気開放孔５０を閉塞する閉弁位置に変位すると共に、負圧発生装置４７が負圧を発生して負圧室４３ｂが負圧状態となることにより、ダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力に抗して、負圧室４３ｂ側に弾性変形（変位）する。すなわち、再び、ポンプ４３が吸引駆動を開始する。その結果、ダイアフラム３７がポンプ室４３ａの容積を増加させるべく上死点位置に変位することにより、ポンプ室４３ａ内が負圧状態になるため、その負圧の作用で吸引側弁体３６が開弁方向へ弾性変形（変位）する。したがって、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の貫通孔３６ａを介して連通状態となるため、インクカートリッジ１３内からインクが再びポンプ室４３ａ内に吸引される。以後、上記と同様のポンプ４３の吐出駆動が実行されることにより、ポンプ室４３ａ内からインクが下流側のインク流路域を経由して記録ヘッド１２へと加圧供給される。

ところで、本実施形態のプリンター１１において、インクカートリッジ１３を交換する際には、まず、図１に示す状態から駆動モーター４９が正転駆動される。すると、負圧発生装置４７が負圧を発生し、この負圧発生装置４７と空気流路４６を介して接続されたインク供給装置１４の負圧室４３ｂが負圧状態になる。そのため、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力に抗して負圧室４３ｂ側に弾性変形（変位）し、負圧室４３ｂの容積を減少させる。

すると、この負圧室４３ｂの容積減少に伴って、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が増加する。その結果、ポンプ室４３ａ内が負圧状態になると共に、その負圧が第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用する。すると、下側の凹部３０内のインク圧力との圧力差に基づき吸引側弁体３６がコイルスプリング４０の付勢力に抗して上方（すなわち、開弁方向）へ弾性変形（変位）し、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の貫通孔３６ａを介して連通した状態となる。

そして次に、この状態で、図４に示すように、インクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り外される。この場合、第１流路１５ａ内のインクには、第２流路１５ｂ、凹部３３、貫通孔３６ａ、凹部３０を経由してポンプ室４３ａ側に向けての吸引力が作用する。そのため、第１流路１５ａの上流端を構成するべく突設されたインク供給針２５からインクが外部に漏出することが抑制される。そして、ダイアフラム３７が図４に示す上死点位置に位置した状態、即ち、第１流路１５ａ内のインクに対してポンプ室４３ａ側に向けての吸引力を作用させた状態で、インク供給針２５に対して新たなインクカートリッジ１３を挿入することにより、インクカートリッジ１３の交換動作が完了する。

ここで、インクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り外された状態で、ポンプ４３の吐出駆動が誤って開始されることに伴って、駆動モーター４９が逆転駆動されたとする。すると、大気開放機構４８のカム機構５５の作動により大気開放弁５３がコイルスプリング５４の付勢力に抗して開弁動作することにより、負圧状態にある負圧室４３ｂを大気開放する。そのため、図５に示すように、ポンプ４３のダイアフラム３７がコイルスプリング４２の付勢力により下方（すなわち、ポンプ室４３ａの内底面側）へ弾性変形（変位）することにより、負圧室４３ｂの容積を増加させる。すると、この負圧室４３ｂの容積増加に伴って、ダイアフラム３７を介して負圧室４３ｂと区画されたポンプ４３のポンプ室４３ａは逆に容積が減少する。

その結果、ポンプ室４３ａ内からの吐出圧がポンプ室４３ａから第２流路１５ｂを介して吸引側バルブ４１の上側の凹部３３に作用し、吸引側弁体３６をコイルスプリング４０の付勢力と協働して下方（すなわち、閉弁方向）へ弾性変形（変位）させる。その結果、第１流路１５ａと第２流路１５ｂが吸引側弁体３６の閉弁動作により非連通状態となるため、ポンプ４３の吐出駆動に伴いポンプ室４３ａから吐出されたインクが吸引側バルブ４１を経由してインクカートリッジ１３側に逆流することが規制される。この際、吸引側弁体３６によって閉塞されている吸引側バルブ４１の上側の凹部３３には、ポンプ室４３ａ内からの吐出圧が作用している。そのため、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂが、ポンプ室４３ａ内からの吐出圧に応じて下方に弾性変形（変位）しようとする。

この点、本実施形態のプリンター１１では、吸引側バルブ４１の下側の凹部３０の内底面に、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂの上下方向への変位軌跡上に位置するように且つ吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂとの間に微小な隙間を介在させるようにして凸部３０ａが形成されている。その結果、下側に向けて僅かに弾性変形した吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂは、凸部３０ａの先端に当接することによって下側に向けての更なる弾性変形が規制される。そのため、吸引側バルブ４１における吸引側弁体３６よりも下側の空間域の容積を減少させる方向に吸引側弁体３６が変位することが規制される。したがって、第１流路１５ａ内のインクが吸引側弁体３６の弾性変形に伴って押し込まれるようにして上流側に逆流することが抑制される。すなわち、インクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り外された状態でポンプ４３の吐出駆動が誤って実行された場合であっても、インクカートリッジ１３が挿抜されるインク供給針２５からインクが漏出することが抑制されるようになっている。

また、本実施形態のプリンター１１では、吸引側弁体３６において貫通孔３６ａが形成された部分の近傍（吸引側弁体３６の略中央部）と、吸引側バルブ４１の上側の凹部３３の内底面との間にコイルスプリング４０が介設されている。そして、吸引側弁体３６における貫通孔３６ａの下側の開口縁は、コイルスプリング４０からの付勢力に従って、吸引側バルブ４１の下側の凹部３０の内底面に対して密着している。そのため、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂが凸部３０ａの先端から反力を受けることにより、吸引側弁体３６が該吸引側弁体３６の閉弁方向（上下方向）に対して傾くように変位したとしても、吸引側弁体３６は、その貫通孔３６ａの下側の開口縁がコイルスプリング４０からの付勢力に基づいて吸引側バルブ４１の下側の凹部３０の内底面に対して密着した状態が維持される。すなわち、吸引側バルブ４１は、ポンプ４３の吐出駆動時に、吸引側弁体３６の変位が凸部３０ａによって規制されることに伴って、吸引側弁体３６が凸部３０ａから受ける反力によって変形したとしても、第１流路１５ａと第２流路１５ｂとを連通させない状態を信頼性よく維持する。そして、吸引側バルブ４１は、ポンプ４３の吐出駆動に伴いポンプ室４３ａから吐出されたインクが吸引側バルブ４１を経由してインクカートリッジ１３側に逆流することを確実に規制するようになっている。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）一般に、ポンプ４３が吐出駆動すると、インク流路１５におけるポンプ室４３ａよりも上流側となる位置に設けられた吸引側バルブ４１では、ポンプ室４３ａからインク流路１５を通じて吸引側弁体３６に対して吸引側バルブ４１の弁室Ｓ１における吸引側弁体３６よりも上流側の空間域Ｓ２の容積を減少させる方向にインクの流動圧が作用し、吸引側弁体３６がインクを上流側に逆流させるように変位する。この点、上記実施形態によれば、吸引側弁体３６が吸引側バルブ４１の弁室Ｓ１における吸引側弁体３６よりも上流側の空間域Ｓ２の容積を減少させる方向に変位することが凸部３０ａによって規制される。そのため、ポンプ４３の吐出駆動時に、ポンプ室４３ａよりも上流側の吸引側バルブ４１では、吸引側弁体３６が吸引側バルブ４１の弁室Ｓ１における吸引側弁体３６よりも上流側の空間域Ｓ２の容積を減少させる方向に変位することが規制されることにより、この吸引側バルブ４１からインク流路１５を通じてインクカートリッジ１３側に向けてインクが逆流することが抑制される。したがって、インクカートリッジ１３がインク供給装置１４から取り外された状態でポンプ４３の吐出駆動が誤って実行された場合であっても、インクカートリッジ１３が挿抜されるインク供給針２５からインクが漏出することを抑制できる。

（２）吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂが、ポンプ４３の吐出駆動時に吸引側バルブ４１の弁室Ｓ１における吸引側弁体３６よりも下流側の空間域Ｓ３に作用するインクの流動圧に応じて、吸引側バルブ４１の弁室Ｓ１における吸引側弁体３６よりも上流側の空間域Ｓ２の容積を減少させるように弾性変位しようとしても、この湾曲部３６ｂの弾性変位を規制するように凸部３０ａが湾曲部３６ｂに対して当接する。そのため、インク流路１５における吸引側バルブ４１よりも上流側の流路領域のインクが、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂの弾性変位に伴って押し込まれるように上流側に向けて逆流することを抑制できる。

（３）吸引側バルブ４１の弁室Ｓ１における吸引側弁体３６よりも上流側の空間域Ｓ２内において吸引側弁体３６に向けて突出した凸部３０ａが、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂの弾性変位を規制するように吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂに対して当接する。そのため、ポンプ４３の吐出駆動時に、インク流路１５における吸引側弁体３６よりも上流側の流路領域のインクが上流側に向けて逆流することを簡易な構成で抑制することができる。

（４）吸引側弁体３６は、コイルスプリング４０からの付勢力に基づいて閉弁方向に付勢されているため、ポンプ４３の吐出駆動時に、吸引側弁体３６の変位が凸部３０ａによって規制されることに伴って、吸引側弁体３６が凸部３０ａから受ける反力によって変形したとしても、吸引側バルブ４１における吸引側弁体３６よりも上側の空間域と下側の空間域とを連通させない状態を信頼性よく維持することができる。

なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、吸引側バルブ４１を閉弁方向に付勢する付勢部材として、吸引側弁体３６を下方から引っ張るコイルスプリングを設けてもよい。

・上記実施形態において、吸引側バルブ４１の下側の凹部３０の内側面から水平方向に突出させるように凸部を設けると共に、この凸部を吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂに対して上下方向に対向するように配置することにより、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂの弾性変位を規制するようにしてもよい。

・上記実施形態において、吸引側弁体３６の湾曲部３６ｂの弾性変位を規制するための規制部材を第１流路形成部材２７とは別部材構成で設けてもよい。
・上記実施形態において、吸引側弁体３６は、湾曲部３６ｂを設けない構成としてもよい。この場合、吸引側弁体３６において弾性変位し易い部分に対してその部分の変位軌跡上に位置するように規制部材を設けることが望ましい。

・なお、本明細書における「液体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「液体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）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（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、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用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。

１１…液体噴射装置の一例としてのインクジェット式プリンター、１２…液体噴射ヘッドの一例としての記録ヘッド、１３…液体供給源の一例としてのインクカートリッジ、１４…液体供給装置の一例としてのインク供給装置、１５…液体供給流路の一例としてのインク流路、３０ａ…規制部材の一例としての凸部、３６…弁部材の一例としての吸引側弁体、３６ｂ…弾性部の一例としての湾曲部、４０…付勢部材の一例としてのコイルスプリング、４１…一方向弁の一例としての吸引側バルブ、４３…ポンプ、４３ａ…ポンプ室、Ｓ１…弁室、Ｓ２…空間域、Ｓ３…空間域。

Claims (5)

1. 液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、
   前記液体供給流路の一部をポンプ室としてポンプ駆動するポンプと、
   前記液体供給流路における前記ポンプ室よりも上流側となる位置に設けられ、前記液体供給流路の一部を構成する弁室内を上流側の空間域と下流側の空間域とに仕切る弁部材を有すると共に、上流側から下流側への液体の通過を許容する一方向弁と、
   前記弁室内における上流側の空間域内に設けられ、前記弁部材が前記弁室内における上流側の空間域と下流側の空間域とを連通させない閉弁状態において、当該弁部材が前記弁室内における上流側の空間域の容積を減少させる方向に変位することを規制する規制部材と
   を備えたことを特徴とする液体供給装置。
2. 請求項１に記載の液体供給装置において、
   前記弁部材は、前記ポンプの吐出駆動時に、前記弁室内における下流側の空間域に作用する液体の流動圧に応じて、前記弁室内における上流側の空間域の容積を減少させるように弾性変位する弾性部を有すると共に、
   前記規制部材は、前記弾性部の変位軌跡上に配置されることを特徴とする液体供給装置。
3. 請求項２に記載の液体供給装置において、
   前記規制部材は、前記弾性部に向けて突出するように設けられた凸部であることを特徴とする液体供給装置。
4. 請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の液体供給装置において、
   前記一方向弁は、前記弁部材を閉弁方向に付勢する付勢部材を備えることを特徴とする液体供給装置。
5. 請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の液体供給装置と、
   ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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