JP6607104B2 - 弁駆動装置、機能液供給ユニットおよび液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド等に連なる自己封止弁（圧力調整弁）を強制的に開放する弁駆動装置、機能液供給ユニットおよび液滴吐出装置に関する。

従来、この種の弁駆動装置として、ヘッドに供給するインクを圧力調整するための、バルブユニットに組み込まれた押圧機構が知られている（特許文献１参照）。
このバルブユニットは、インク収容室を形成した収容室形成部材を有している。インク収容室は、供給チューブを介してインク供給機構に接続された第１室と、接続流路を介してヘッドに接続された第２室と、第１室と第２室とを連通する連通部と、を備えている。また、第２室には開口部が形成され、開口部には、これを閉塞するように可撓性部材が設けられている。可撓性部材には、その中央部に受圧板が設けられており、受圧板の周辺部には、可撓性部材が露出した状態となっている。さらに、第１室と第２室とに跨って弁が設けられている。弁は、シール付きのフランジ部と軸部とを有し、フランジ部は、第１室に配設され、軸部はフランジ部から第２室の可撓性部材の近傍まで延びている。また、第１室には、弁を閉塞させる方向に付勢する調整用の付勢機構が設けられている。
ヘッドからインクが吐出されると第２室が負圧となり、大気圧により可撓性部材が内側に撓む。可撓性部材が撓むと軸部が押圧され、弁が開放して第１室から第２室にインクが流入する。インクが第２室に流入し第２室の負圧が小さくなると、可撓性部材の撓みが小さくなり、やがて付勢機構の付勢力が勝って弁が閉塞する。このようにして、ヘッドに供給されるインクの圧力が調整される。
一方、押圧機構は、可撓性部材の外側に配設されたエアバックと、エアバックに接続されたエア駆動機構とを有している。エア駆動機構からエアバックにエアが供給されると、エアバックが膨張して可撓性部材を第２室側に撓ませる。これにより、弁が強制的に開放される。一方、エアバックからエアを抜くと、エアバックが収縮して可撓性部材の撓みが解消され、付勢機構により弁が閉塞される。
この押圧機構による弁の開閉は、いわゆるヘッドの加圧クリーニングを実施する際に実施される。第１室に接続された加圧機構の駆動に同期して、エアバックを膨張（エア駆動機構を駆動）させることで、ヘッドからインクを強制的に吐出し、ヘッド（ノズル）の加圧クリーニングを実施する。また、加圧機構の駆動停止に同期して、エアバックを収縮させることで、加圧クリーニングを終了する。

特開２０１２−１１１０４４号公報

このような、従来の押圧機構（弁駆動装置）では、加圧クリーニングを終了する過程で、収縮するエアバックが可撓性部材から離れてゆく。より詳細には、エアバックは、その形態上、受圧板に先行して受圧板の周辺部の可撓性部材から離れてゆく、このため、受圧板からエアバックが完全に離れたときには、可撓性部材（周辺部）が外側にわずかに撓んだ状態となる。すなわち、エアバックが可撓性部材から離れた状態で、第２室に残圧が生ずることになる。また、エアバックからエアが抜けるのに時間がかかり、弁の閉塞に時間がかかるものとなっていた。
したがって、加圧クリーニングが終了（加圧機構の駆動停止）したあとも、ヘッドにインクの液だれ（時間をかけてにじみ出る）が生じ、続くヘッド（のノズル面）のワイピング動作に、短時間で移行することができない問題があった。加圧クリーニングの終了からワイピング開始までの間に時間を要すると、ヘッドが水平等の横向きである場合では、にじみ出たインクに重力が作用し、ヘッドのノズルの性状が変化してしまい、効果的なワイピングが不可能になってしまう。

本発明は、強制的に開放した自己封止弁の弁体を、二次液室に残圧を極力生ずることなく閉塞することができる弁駆動装置、機能液供給ユニットおよび液滴吐出装置を提供することを課題としている。

本発明の弁駆動装置は、機能液の流入口を有する一次液室と、機能液の流出口を有する二次液室と、一次液室と二次液室とを連通する連通流路を開閉する弁体と、二次液室の１の壁面に設けられ二次液室と大気とを液密に仕切ると共に、二次液室の圧力と大気圧との圧力差で応動する受圧部材と、受圧部材の応動を弁体に伝達して弁体を開閉する作動部材と、を備え、受圧部材が、作動部材を作動させる受圧板部と、受圧板部の周囲に設けられた受圧膜部と、を有する自己封止弁に対し、受圧部材を二次液室の大気側から押圧し、作動部材を介して弁体を強制的に開放する弁駆動装置であって、受圧膜部に先行して受圧板部の押圧を解く押圧駆動部を、備えたことを特徴とする。

この構成によれば、押圧駆動部により、受圧膜部に先行して受圧板部の押圧を解くようにしている。すなわち、押圧駆動部が受圧板部から離れ弁体が閉塞してから、押圧駆動部が受圧膜部からが離れることになる。このため、押圧駆動部が受圧部材から離れる過程で、受圧膜部が二次液室の外側に撓むことがない。したがって、弁体を閉塞したときに、二次液室に生ずる残圧を極力少なくすることができる。

この場合、押圧駆動部は、受圧板部を押圧する板押圧部と、受圧膜部を押圧する膜押圧部と、板押圧部および膜押圧部を進退させて、押圧および押圧解除させる進退動機構と、進退動機構を制御し、受圧膜部に先行して受圧板部を押圧解除させる制御部と、を有することが好ましい。

この構成によれば、制御部により進退動機構を制御することにより、受圧板部の押圧解除する動作の後に、受圧膜部の押圧解除する動作を精度良く行うことができる。

この場合、板押圧部と膜押圧部とは、一体に形成され、板押圧部の先端部と膜押圧部の先端部とは、受圧膜部に先行して受圧板部を押圧解除させる位置関係にあることが好ましい。

この構成によれば、板押圧部と膜押圧部とを単純な構造とすることができ、全体として低コストで押圧駆動部を構成することができる。

また、制御部は、板押圧部および膜押圧部を低速で前進させると共に、高速で後退させることが好ましい。

この構成によれば、二次液室に生ずる残圧を極力少なくすることができると共に、弁体を短時間で閉塞することができる。したがって、自己封止弁を短時間で定常状態に戻すことができ、次の動作や工程等に短時間で移行することができる。

本発明の機能液供給ユニットは、上記した弁駆動装置と、自己封止弁と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、供給対象物に対し機能液を圧力調整して供給する調整モードと、機能液を高圧で多量に供給する強制モードと、で自己封止弁を使い分けることができる。そして、強制モードでは、強制的に開放した自己封止弁の弁体を、二次液室に残圧を極力生ずることなく閉塞することができるため、自己封止弁を短時間で調整モード（定常状態）に戻すことができる。

本発明の液滴吐出装置は、上記した機能液供給ユニットと、流入口に連なり、機能液を加圧する機能液加圧部と、流出口に連なる液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、機能液加圧部により機能液を加圧すると共に、弁駆動装置により自己封止弁の弁体を開放することで、液滴吐出ヘッドの加圧クリーニングを実施することができる。また、この加圧クリーニングが終了したときに、残圧による 液滴吐出ヘッドからの液だれ等を極力抑制することができる。なお、加圧クリーニングは、吸引によるクリーニングの代えて行われる、液滴吐出ヘッドのクリーニング方法である。

この場合、弁体を強制的に開放したときに、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液を受けるキャップユニットと、弁体が閉塞したタイミングで、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングユニットと、を更に備えることが好ましい。

この構成によれば、キャップユニットにより、加圧クリーニング時に液滴吐出ヘッドから吐出された機能液を受けることができる。また、加圧クリーニングが終了したときに、液滴吐出ヘッドからの液だれ等が抑制されるため、ワイピングユニットによる液滴吐出ヘッドのノズル面の払拭動作に、短時間で移行することができる。したがって、液滴吐出ヘッドのメンテナンスを短時間で効果的に実施することができる。

実施形態に係る液滴吐出装置の構造を表した模式図である。 実施形態に係る液滴吐出装置の制御系のブロック図である。 液滴吐出装置におけるインク供給ユニット廻りの断面構造図である。 押圧部材が前進して、膜押圧部が受圧膜部に接触し、板押圧部が受圧板部に非接触となっている状態を表したインク供給ユニットの動作説明図である。 押圧部材が前進して、膜押圧部が受圧膜部に且つ板押圧部が受圧板部に接触した状態を表したインク供給ユニットの動作説明図である。 押圧部材が押圧位置に移動した状態を表したインク供給ユニットの動作説明図である。 押圧部材が後退して、膜押圧部が受圧膜部に且つ板押圧部が受圧板部に接触している状態を表したインク供給ユニットの動作説明図である。 押圧部材が後退して、膜押圧部が受圧膜部に接触し、板押圧部が受圧板部に非接触となっている状態を表したインク供給ユニットの動作説明図である。 弁駆動装置が駆動したときの、自己封止弁の二次液室の圧力変化を表した説明図である。 メンテナンスにおける開始動作を表した動作説明図である。 メンテナンスにおける自己封止弁の開弁動作を表した動作説明図である。 メンテナンスにおける自己封止弁の開弁動作（受圧板部の押圧解除）を表した動作説明図である。 メンテナンスにおける自己封止弁の開弁動作（受圧膜部の押圧解除）を表した動作説明図である。 メンテナンスにおけるワイピング動作を表した動作説明図である。 メンテナンスにおけるフラッシング動作を表した動作説明図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る弁駆動装置、機能液供給ユニットおよび液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、紙やフィルム等の記録媒体にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置である。また、機能液供給ユニットであるインク供給ユニットは、機能液であるインクを液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドに供給するものであり、インクの供給圧力を調整する自己封止弁（圧力調整弁）と、自己封止弁を強制的に開放する弁駆動装置とを有している。印刷時には、自己封止弁が単独で作動し、インクを液滴吐出ヘッドに所定の圧力で供給する。また、メンテナンス時には、弁駆動装置が作動し、自己封止弁を強制的に開放して液滴吐出ヘッドの加圧クリーニングを実施する。

［液滴吐出装置］
図１は、実施形態に係る液滴吐出装置の構造を表した模式図である。同図に示すように、液滴吐出装置１０は、装置フレーム１１と、インクジェット方式の液滴吐出ヘッド１３を有する印刷部１２と、印刷部１２を通過するように記録媒体Ｐを送る媒体送り部１４と、を備えている。また、液滴吐出装置１０は、上記のインク供給ユニット１６（機能液供給ユニット）を有し、液滴吐出ヘッド１３にインクを供給するインク供給部１５と、液滴吐出ヘッド１３のメンテナンスを行うメンテナンス部１７と、これら構成装置を統括制御する制御部１８と、を備えている。以下、Ｘ・Ｙ・Ｚの直交座標系を用いて説明を進める。すなわち、記録媒体Ｐの送り方向をＸ軸方向、記録媒体Ｐの面内においてＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、そしてＸ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。

媒体送り部１４は、詳細は図示しないが、ニップローラー等で構成された送りローラーや、送りローラーを駆動する送りモーター２１（図２参照）およびギヤ列を有している。印刷に際し記録媒体Ｐは、この媒体送り部１４により、図１の上側から下側に向かってＸ軸方向に送られる。この場合、印刷部１２による液滴吐出ヘッド１３の主走査と、媒体送り部１４による記録媒体Ｐの間欠送りである副走査（行送り）により、記録媒体Ｐへの印刷が実施される。

印刷部１２は、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂ（ブラック）の各色のインクに対応する４つの液滴吐出ヘッド１３と、４つの液滴吐出ヘッド１３が搭載されたキャリッジ２３と、キャリッジ２３を介して液滴吐出ヘッド１３をＹ軸方向に往復動させるヘッド移動機構２４と、所定のギャップを存して液滴吐出ヘッド１３に対峙すると共に、記録媒体Ｐの送り経路の一部を構成する平板状のプラテン２５と、を備えている。

ヘッド移動機構２４は、動力源となるキャリッジモーター２６と、キャリッジモーター２６により駆動される駆動プーリー２７ａおよび従動プーリー２７ｂと、駆動プーリー２７ａおよび従動プーリー２７ｂ間に掛け渡したタイミングベルト２８と、キャリッジ２３をＹ軸方向にスライド自在に支持するガイドロッド２９と、を有している。キャリッジ２３は、タイミングベルト２８の一部に固定されており、キャリッジモーター２６を介してタイミングベルト２８が正逆方向に走行することで、４つの液滴吐出ヘッド１３がガイドロッド２９に案内されてＹ軸方向に往復動する。そして、この往復動に同期して４つの液滴吐出ヘッド１３が適宜駆動することで（主走査）、カラー印刷が実施される。

インク供給部１５は、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂの各色のインクを貯留するカートリッジ形式の４つのインクタンク３１と、４つのインクタンク３１と４つの液滴吐出ヘッド１３を接続する４本のインクチューブ３２と、各インクチューブ３２に介設され、各インクタンク３１のインクを各液滴吐出ヘッド１３に送液する４つのインクポンプ３３（図２参照）と、を備えている。

また、詳細は後述するが、インク供給部１５は、各液滴吐出ヘッド１３の近傍に位置して、インクチューブ３２に介設した上記のインク供給ユニット１６と、各インクタンク３１の近傍に位置して、インクチューブ３２に接続されたインク加圧部３５（機能液加圧部：図２参照）と、を備えている。インク加圧部３５は、例えばインクタンク３１を加圧するもの、或いはインクチューブ３２に三方弁を介して接続したポンプ（ダイヤフラムポンプ）等で構成されている。そして、インク供給ユニット１６は、自己封止弁３６と、自己封止弁３６を強制的に開放（開弁）する弁駆動装置３７とを有している（図３参照）。

インクタンク３１は、装置フレーム１１に設けられており、インク供給部１５は、いわゆるオフキャリッジ型の供給系を構成している。インクポンプ３３が駆動すると、インクタンク３１のインクは、インクチューブ３２を介して液滴吐出ヘッド１３に供給される。その際、インクは、インク供給ユニット１６の自己封止弁３６により圧力調整（減圧調整）され、所定の圧力で液滴吐出ヘッド１３に供給される。また、弁駆動装置３７とインク加圧部３５とは同時に駆動され、後述する液滴吐出ヘッド１３の加圧クリーニングを実施する（詳細は後述する）。

メンテナンス部１７は、往復動する液滴吐出ヘッド１３の印刷領域から外れたホーム位置に配設されている。メンテナンス部１７は、液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａ（図３参照）をキャッピングするキャップユニット４１と、液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａを払拭するワイピングユニット４２と、を有している。キャップユニット４１は、ヘッドキャップ４４を有し、ワイピングユニット４２は、ワイパー４５を有している。ヘッドキャップ４４およびワイパー４５には、兼用の駆動機構４６（図２参照）が連結されており、この駆動機構４６により、ヘッドキャップ４４は液滴吐出ヘッド１３をキャッピングするキャップ位置と退避位置との間で、ワイパー４５は液滴吐出ヘッド１３に接触する払拭位置と退避位置との間で移動する。

キャップユニット４１は、後述する液滴吐出ヘッド１３の加圧クリーニングにおいて、或いは液滴吐出ヘッド１３の捨て吐出（フラッシング）において、ヘッドキャップ４４によって液滴吐出ヘッド１３から吐出されるインクを受ける。また、キャップユニット４１は、液滴吐出装置１０の稼働停止時等において、ヘッドキャップ４４によって液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａを封止する。一方、ワイピングユニット４２は、ヘッド移動機構２４と協働し、ワイパー４５によって、加圧クリーニングの直後に液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａに付着したインク等を払拭する。

図２は、液滴吐出装置１０における制御系のブロック図である。同図に示すように、制御部１８には、各種の情報を入力する入力部５１や各種の情報を記憶する記憶部５２が接続されている。また、制御部１８には、上記の媒体送り部１４、印刷部１２の液滴吐出ヘッド１３およびヘッド移動機構２４、インク供給部１５およびメンテナンス部１７が接続されている。

制御部１８は、媒体送り部１４の送りモーター２１を制御し、記録媒体Ｐの間欠送り（副走査）等を実施する。同様に、制御部１８は、印刷データに基づいて、ヘッド移動機構２４のキャリッジモーター２６を制御すると共に、印刷部１２の液滴吐出ヘッド１３を吐出制御する。また、制御部１８は、キャリッジモーター２６を制御して、液滴吐出ヘッド１３をキャップユニット４１やワイピングユニット４２に臨ませると共に、駆動機構４６を制御し、ヘッドキャップ４４をキャップ位置に、またワイパー４５を払拭位置に移動させる。

さらに、制御部１８は、インク供給部１５のインクポンプ３３を駆動して液滴吐出ヘッド１３にインクを供給する他、インク供給ユニット１６の弁駆動装置３７とインク加圧部３５とを同期駆動して、加圧クリーニングを実施する。すなわち、制御部１８は、インク供給部１５に対し、通常の印刷動作を実施する印刷モード（調整モード）と、加圧クリーニングを実施するメンテナンスモード（強制モード）と、を切換えて実施する。そして、印刷モードでは、液滴吐出ヘッド１３を駆動して印刷を実施し、メンテナンスモードでは、液滴吐出ヘッド１３を駆動することなく、弁駆動装置３７およびインク加圧部３５を駆動して液滴吐出ヘッド１３の加圧クリーニングを実施する。

［インク供給ユニット］
ここで、図３を参照して、インク供給ユニット１６廻りの構造について詳細に説明する。上述のように、インク供給ユニット１６は、インク色別の液滴吐出ヘッド１３毎に設けられている。各インク供給ユニット１６は、インクを圧力調整して液滴吐出ヘッド１３に供給する自己封止弁３６と、自己封止弁３６を強制的に開弁（弁開放）する弁駆動装置３７と、を有している。自己封止弁３６は、流出側を液滴吐出ヘッド１３に直結するように設けられ、弁駆動装置３７は、自己封止弁３６に対峙するように配設されている。そして、自己封止弁３６の流入側には、上記のインクチューブ３２の下流端が接続されている。

［自己封止弁］
図３に示すように、自己封止弁３６は、大気圧を基準にしてインクの供給圧力を調整する、いわゆる圧力調整弁である。自己封止弁３６は、樹脂製のハウジング６１と、ハウジング６１内に画成された流入口６３を有する一次液室６２と、ハウジング６１内に画成された流出口６５を有する二次液室６４と、一次液室６２と二次液室６４とを連通する連通流路６６と、連通流路６６を一次液室６２側から開閉する弁体６７と、を備えている。そして、流入口６３には、インクチューブ３２が接続され、流出口６５には、液滴吐出ヘッド１３が直結されている。

また、自己封止弁３６は、二次液室６４の１の壁面（ハウジング６１の開口部）に設けられ二次液室６４と大気（外部）とを液密に仕切ると共に、二次液室６４の圧力と大気圧との圧力差で応動する受圧部材７１と、受圧部材７１の応動を弁体６７に伝達して弁体６７を開閉動作させる作動部材７２と、を備えている。弁体６７と作動部材７２とは、一体に形成されており、作動部材７２は連通流路６６を通過して受圧部材７１に近傍まで延びている。一方、一次液室６２に開口した連通流路６６の開口縁部により弁座７３が構成されており、弁体６７に設けたシールリング７４が弁座７３に対し離接することで、連通流路６６が開閉（開弁および閉弁）する。

また、一次液室６２には、弁体６７を閉塞（閉弁）方向に弱く付勢する弁体バネ７５が内蔵されており、この弁体バネ７５が、受圧部材７１の応動と拮抗して弁体６７の閉弁動作と調整圧力の微調整とが行われる。受圧部材７１は、ハウジング６１の開口部を仕切る円形の膜体７７と、同心上において膜体７７の外側（二次液室６４と反対側）に貼着した円形の受圧板部７８とを有している。膜体７７に対し受圧板部７８は十分に小さい径に形成されており、外部から見た受圧部材７１は、中央部に位置する受圧板部７８と、受圧板部７８の周囲に位置する膜体７７の一部である受圧膜部７７ａとを有している。

受圧板部７８は、適度な剛性を有する樹脂板等で構成され、受圧膜部７７ａ（膜体７７）は、適度な柔軟性を有する樹脂フィルム等で構成されている。このため、二次液室６４の圧力と大気圧との圧力差で応動する受圧部材７１は、主に受圧膜部７７ａの応動により全体として応動する。受圧板部７８の中心部には、膜体７７を存して作動部材７２の先端部が対峙しており、受圧部材７１の応動が作動部材７２を介して弁体６７に伝達され、受圧部材７１の応動と弁体バネ７５の付勢力とがバランスをとりながら弁体６７が開閉動作する。なお、受圧部材７１は、受圧板部７８に相当する硬質部と、受圧膜部７７ａに相当する軟質部と、から成るものであってもよい。

このように構成された自己封止弁３６では、液滴吐出ヘッド１３のインク吐出（主に印刷）により二次液室６４の圧力が下がってゆくと、大気圧により受圧部材７１が二次液室６４側に凹状に変形する。受圧部材７１が変形すると、受圧板部７８が作動部材７２を押圧し、弁体バネ７５に抗して弁体６７を開弁させる。これにより、連通流路６６を介して一次液室６２から二次液室６４にインクが流入する。このインクの流入が継続し二次液室６４の圧力が高くなってゆくと、受圧部材７１が大気圧に抗して外側に凸状に変形する。受圧部材７１が外側に変形すると、弁体バネ７５により、弁体６７が二次液室６４側に移動し連通流路６６を閉塞（開閉弁）する。

このように、自己封止弁３６は、大気圧を基準に連通流路６６を開閉し、一定の圧力で液滴吐出ヘッド１３にインクを供給する。このため、液滴吐出ヘッド１３から吐出されるインク滴が量的に安定することになる。
一方、本実施形態では、上述のように液滴吐出ヘッド１３の加圧クリーニングを実施するが、かかる場合には、インク加圧部３５によりインクを加圧しておいて、弁駆動装置３７により自己封止弁３６を強制的に開弁する。

［弁駆動装置］
図３および図４Ａ〜図４Ｅに示すように、弁駆動装置３７は、自己封止弁３６の受圧部材７１に対峙するように配設され、受圧膜部７７ａに先行して受圧板部７８の押圧を解く押圧駆動部８０を、備えている。押圧駆動部８０は、上記の受圧板部７８を押圧する板押圧部８２および上記の受圧膜部７７ａを押圧する膜押圧部８３から成る押圧部材８１と、押圧部材８１を支持する支持部８１ａと、押圧部材８１（板押圧部８２および膜押圧部８３）を受圧部材７１に対し進退させる進退動機構８４と、を有している。

板押圧部８２および膜押圧部８３は、樹脂等で一体に形成されている。膜押圧部８３は、受圧膜部７７ａに対応（対向）し正面から見て円環状に形成されている。膜押圧部８３の先端部は、断面半円状に形成され、この部分が受圧膜部７７ａに対し離接する。また、板押圧部８２は、受圧板部７８に対応（対向）し正面から見て円状に形成されている。板押圧部８２の先端部は、膜押圧部８３に囲まれた平坦面の部分で形成され、この部分が受圧板部７８に対し離接する。すなわち、膜押圧部８３に対し板押圧部８２が凹状に窪入形成されている。

具体的には、板押圧部８２の先端部（平坦面）と膜押圧部８３の先端部とは、受圧板部７８に先行し膜押圧部８３によって受圧膜部７７ａが押圧され、且つ受圧膜部７７ａに先行し板押圧部８２が受圧板部７８を押圧解除する位置関係となっている。特に、この位置関係では、板押圧部８２が受圧板部７８から離れ弁体６７が閉塞してから、膜押圧部８３が受圧膜部７７ａから離れる。

進退動機構８４は、特に詳細は図示しないが、例えばＤＣモーター８６と、ＤＣモーター８６に接続されたリードネジ機構８７で構成されている。そして、リードネジ機構８７の雌ネジ部材から延びるアーム８８が、押圧部材８１の支持部８１ａに連結されている。また、押圧部材８１は、弁駆動装置３７のベースフレーム（図示省略）にスライド自在に支持されている。そして、進退動機構８４は、押圧部材８１を、受圧部材７１を押圧する押圧位置と受圧部材７１から離間する押圧解除位置との間で進退させる。

制御部１８により、ＤＣモーター８６が正転すると、アーム８８を介して押圧部材８１が前進する。前進する押圧部材８１は、先に膜押圧部８３が受圧膜部７７ａに接触して（図４Ａ参照）これを押圧する。続いて板押圧部８２が受圧板部７８に接触して（図４Ｂ参照）これを押圧する。さらに、押圧部材８１が前進し押圧位置に達して停止する（図４Ｃ参照）。このようにして、前進する押圧部材８１が受圧部材７１を押圧し、更に受圧板部７８が作動部材７２を押圧することで、自己封止弁３６の弁体６７が強制的に開弁される。

この状態から、制御部１８より、ＤＣモーター８６が逆転すると、アーム８８を介して押圧部材８１が後退する。後退する押圧部材８１は、先に板押圧部８２が受圧板部７８から離間（押圧解除）する（図４Ｄ参照）。続いて膜押圧部８３が受圧膜部７７ａから離間（押圧解除）する（図４Ｅ参照）。さらに、押圧部材８１が後退し押圧解除位置に達して停止する。これにより、後退する押圧部材８１が受圧部材７１から離れるため、弁体バネ７５の付勢力により、弁体６７が閉弁される。この場合、板押圧部８２が受圧板部７８から離れ弁体６７が閉塞するタイミングで、膜押圧部８３が受圧膜部７７ａからが離れることになる。

また、本実施形態の制御部１８は、ＤＣモーター８６を低速で正転させ、正転時に比べて高速で逆転させるようにしている。すなわち、制御部１８は、押圧部材８１を低速で前進させると共に高速で後退させる。これにより、自己封止弁３６の開弁動作はゆっくり行われ、閉弁動作は急速に行われる。なお、弁体６７の閉塞動作は、インクの流れ方向と同方向となるため、インクチューブ３２側にインクの脈動が発生することはない。

図５は、弁駆動装置３７が駆動したときの、自己封止弁３６の二次液室６４の圧力変化を表している。同図に示すように、膜押圧部８３が受圧膜部７７ａに接触した状態（Ｔ１：図４Ａ参照）から二次液室６４の圧力が上昇を開始する。続いて板押圧部８２が受圧板部７８に接触し、弁体６７が開弁される。ここで、インク加圧部３５の圧力が二次液室６４に作用し、二次液室６４の圧力が一定の圧力となる。また、この間に押圧部材８１が押圧位置に達する（図４Ｃ参照）。この状態で所定時間が経過し（加圧クリーニング）、押圧部材８１が後退を開始して板押圧部８２が受圧板部７８から離れると（Ｔ２：図４Ｄ参照）、相前後して弁体６７が開弁し、二次液室６４の圧力は急速に降下してゆく。そして、膜押圧部８３が受圧膜部７７ａから離れたところで（Ｔ３：図４Ｅ参照）、二次液室６４はほぼ元の圧力に復帰する。

図５中の仮想線（点線）は、エアバックを用いた上記の従来技術の場合であり、この点線で示すように、二次液室６４の圧力が元の圧力に復帰するのに時間を要するものとなっている。また、図５中の１点鎖線は、この圧力まで二次液室６４の圧力が降下することにより、液滴吐出ヘッド１３に液だれが生じない、とする目安の圧力（Ｐ１）である。すなわち、このＰ１の位置まで二次液室６４の圧力が降下すれば、ワイピングへの移行が可能となる。

なお、板押圧部８２と膜押圧部８３とを別体としてもよい。かかる場合に、板押圧部８２に対し膜押圧部８３をスライド自在とし、バネ等で板押圧部８２に対し膜押圧部８３を前進方向に付勢する構造とすることが好ましい。もっとも、板押圧部８２と膜押圧部８３とを別体とし、それぞれに進退動機構８４を設ける構造としてもよい。また、進退動機構８４は、ソレノイドや複動シリンダーで構成することも可能である。さらに、進退動機構８４は、リードネジ機構８７に代えて、リンク機構を設けるものであってもよい。

［メンテナンス動作］
ここで、図６Ａないし図６Ｆを参照して、制御部１８による液滴吐出ヘッド１３の加圧クリーニングを含む一連のメンテナンス動作について説明する。印刷モードからメンテナンスモードに移行すると、制御部１８は、ヘッド移動機構２４を駆動して液滴吐出ヘッド１３をホーム位置に移動させると共に、上記の駆動機構４６を駆動しヘッドキャップ４４を液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａに近づける（図６Ａ参照）。次に、制御部１８は、インク加圧部３５を駆動しインクチューブ３２内のインクを加圧すると共に、弁駆動装置３７を正転駆動（ＤＣモーター８６が正転）する。

弁駆動装置３７が正転駆動すると、自己封止弁３６が開弁し、インクが液滴吐出ヘッド１３に勢い良く送られる。これにより、液滴吐出ヘッド１３のノズル１３ｂからインクが勢い良く吐出され、また吐出されたインクはヘッドキャップ４４に受けられる（図６Ｂ参照）。このようにして、液滴吐出ヘッド１３のノズル１３ｂからインクの流れに乗るようにして気泡等が排除され、液滴吐出ヘッド１３がクリーニングされる。所定時間に亘るインク吐出（クリーニング）が終了すると、制御部１８は、インク加圧部３５の駆動を停止すると共に、二次液室６４が大気圧に戻るタイミングに合わせて、弁駆動装置３７を逆転駆動（ＤＣモーター８６が逆転）する。弁駆動装置３７が逆転駆動すると、自己封止弁３６が閉弁する（図６Ｃおよび図６Ｄ参照）。

この自己封止弁３６の閉弁動作において、受圧部材７１から押圧部材８１が離れる（押圧解除）が、その際、受圧板部７８から板押圧部８２が離れた後（図６Ｃ参照）、受圧膜部７７ａから膜押圧部８３が離れる（図６Ｄ参照）。このため、二次液室６４に残圧が生ずることがなく、二次液室６４は押圧部材８１の押圧解除に追従するようにして大気圧と同圧となる。したがって、押圧部材８１が押圧解除位置に移動し、一連の加圧クリーニング動作が終了したときに、液滴吐出ヘッド１３に液だれ（にじみ出る）等が生ずることがない。

そこで、加圧クリーニング動作が終了したら、時間をおかずにワイピング動作に移行する。ワイピングでは、制御部１８は、駆動機構４６を駆動してワイパー４５を払拭位置に移動させ、続いてヘッド移動機構２４を駆動して液滴吐出ヘッド１３をワイパー４５を中心に短く往復動させる（図６Ｅ参照）。これにより、液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａがワイパー４５により相対的に払拭される。最後に、液滴吐出ヘッド１３を駆動し、ヘッドキャップ４４に向かって捨て吐出（フラッシング）を行う（図６Ｆ参照）。このようにして、制御部１８による液滴吐出ヘッド１３のメンテナンスが実施される。

［作用・効果］
以上のように、本実施形態によれば、受圧部材７１に対し押圧部材８１が押圧解除する際に、受圧板部７８から板押圧部８２が離れた後、受圧膜部７７ａから膜押圧部８３が離れるようにしている。すなわち、板押圧部８２が受圧板部７８から離れ弁体６７が閉塞してから、膜押圧部８３が受圧膜部７７ａからが離れるようにしている。このため、押圧部材８１が受圧部材７１から離れる過程で、受圧膜部７７ａが二次液室６４の外側に向かって撓むことがない。したがって、弁体６７を閉塞したときに、二次液室６４に残圧が生ずることがなく、自己封止弁３６を閉弁した直後に生ずる液滴吐出ヘッド１３からの液だれを有効に防止することができる。

このことはまた、自己封止弁３６の閉弁直後に、ワイピング動作への移行を可能にしている。すなわち、加圧クリーニングの終了からワイピング動作への移行を短時間で行うことができる。これにより、ノズル１３ｂに気泡が侵入する等の性状が変化する前にワイピングを実施することができ、液滴吐出ヘッド１３のメンテナンスを短時間で効果的に実施することができる。

また、板押圧部８２および膜押圧部８３を低速で前進させると共に、高速で後退させるようにしている。これにより、弁体６７を短時間で閉塞することができ、この点においても、液滴吐出ヘッド１３のメンテナンスを短時間で実施することができる。

１０…液滴吐出装置、１２…印刷部、１３…液滴吐出ヘッド、１３ａ…ノズル面、１４…媒体送り部、１５…インク供給部、１６…インク供給ユニット、１７…メンテナンス部、１８…制御部、２４…ヘッド移動機構、３１…インクタンク、３２…インクチューブ、３５…インク加圧部、３６…自己封止弁、３７…弁駆動装置、４１…キャップユニット、４２…ワイピングユニット、６１…ハウジング、６２…一次液室、６３…流入口、６４…二次液室、６５…流出口、６６…連通流路、６７…弁体、７１…受圧部材、７２…作動部材、７５…弁体バネ、７７…膜体、７７ａ…受圧膜部、７８…受圧板部、８０…押圧駆動部、８１…押圧部材、８２…板押圧部、８３…膜押圧部、８４…進退動機構、８６…ＤＣモーター、８７…リードネジ機構、Ｐ…記録媒体。

Claims (7)

1. 機能液の流入口を有する一次液室と、前記機能液の流出口を有する二次液室と、前記一次液室と前記二次液室とを連通する連通流路を開閉する弁体と、前記二次液室の１の壁面に設けられ前記二次液室と大気とを液密に仕切ると共に、前記二次液室の圧力と大気圧との圧力差で応動する受圧部材と、前記受圧部材の応動を前記弁体に伝達して前記弁体を開閉する作動部材と、を備え、
   前記受圧部材が、前記作動部材を作動させる受圧板部と、前記受圧板部の周囲に設けられた受圧膜部と、を有する自己封止弁に対し、
   前記受圧部材を前記二次液室の大気側から押圧し、前記作動部材を介して前記弁体を強制的に開放する弁駆動装置であって、
   前記受圧膜部に先行して前記受圧板部の押圧を解く押圧駆動部を、備えたことを特徴とする弁駆動装置。
2. 前記押圧駆動部は、
   前記受圧板部を押圧する板押圧部と、
   前記受圧膜部を押圧する膜押圧部と、
   前記板押圧部および前記膜押圧部を進退させて、押圧および押圧解除させる進退動機構と、
   前記進退動機構を制御し、前記受圧膜部に先行して前記受圧板部を押圧解除させる制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の弁駆動装置。
3. 前記板押圧部と前記膜押圧部とは、一体に形成され、
   前記板押圧部の先端部と前記膜押圧部の先端部とは、前記受圧膜部に先行して前記受圧板部を押圧解除させる位置関係にあることを特徴とする請求項２に記載の弁駆動装置。
4. 前記制御部は、前記板押圧部および前記膜押圧部を低速で前進させると共に、高速で後退させることを特徴とする請求項２または３に記載の弁駆動装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の弁駆動装置と、
   前記自己封止弁と、を備えたことを特徴とする機能液供給ユニット。
6. 請求項５に記載の機能液供給ユニットと、
   前記流入口に連なり、機能液を加圧する機能液加圧部と、
   前記流出口に連なる液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
7. 前記弁体を強制的に開放したときに、前記液滴吐出ヘッドから吐出される機能液を受けるキャップユニットと、
   前記弁体が閉塞したタイミングで、前記液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングユニットと、を更に備えたことを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。

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