JP7167703B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンターなどの液体吐出装置に関する。

例えば特許文献１のように、液体吐出ヘッドの一例であるプリントヘッドから液体の一例であるインクを吹き付けてプリントする液体吐出装置の一例であるプリント装置がある。プリント装置は、インクの供給を制御する供給制御手段を備える。供給制御手段は、液体供給流路の一例である供給管路に設けられる電磁バルブの一例である電磁弁を開くことにより、インクカートリッジに封入されて加圧されたインクをプリントヘッドに供給していた。

特開２００５－１９９５５１号公報

例えば、供給制御手段から制御信号が正しく出力されない場合、電磁弁は、正しく開閉されない。特に電磁弁が正しく閉じられない場合は、加圧されたインクが供給され続け、プリントヘッドから多量のインクが漏れてしまう虞があった。

上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部から前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給可能な液体供給流路と、前記液体供給流路内を加圧する加圧部と、前記液体供給流路に設けられ、通電時に前記液体供給流路を開放し、非通電時に前記液体供給流路を閉鎖する電磁バルブと、を備え、前記電磁バルブは、前記加圧部による圧力変化に応じて開閉状態が強制的に切り替えられる。

液体吐出装置の第１実施形態の模式図。 加圧部内の圧力が供給圧力未満である場合の液体供給機構の模式図。 加圧部内の圧力が供給圧力以上である場合の液体供給機構の模式図。 加圧部内の圧力が過剰圧力以上である場合の液体供給機構の模式図。 加圧部内の圧力が限界圧力である場合の液体供給機構の模式図。 液体吐出装置の第２実施形態の模式図。 液体供給流路内の圧力が供給圧力未満である場合の液体供給機構の模式図。 液体供給流路内の圧力が供給圧力以上である場合の液体供給機構の模式図。 液体供給流路内の圧力が過剰圧力以上である場合の液体供給機構の模式図。 液体供給流路内の圧力が限界圧力である場合の液体供給機構の模式図。 変更例の電磁バルブの開放状態を示す模式図。 変更例の電磁バルブの閉鎖状態を示す模式図。 変更例の電磁バルブの閉鎖状態を示す模式図。 変更例の電磁バルブの開放状態を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、液体吐出装置の一実施形態を、図面に従って説明する。液体吐出装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを吐出して印刷するインクジェット式のプリンターである。

図１に示すように、液体吐出装置１１は、筐体１２を備える。液体吐出装置１１は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッド１３と、液体を収容する液体収容部１４から液体吐出ヘッド１３に液体を供給する液体供給機構１５と、を備える。液体吐出装置１１は、液体収容部１４が着脱可能に装着される装着部１６と、搬送される媒体１７を支持する支持部１８と、を備えてもよい。液体吐出装置１１は、例えばコンピューター及びメモリーを含む処理回路等から構成される制御部１９を備える。制御部１９は、メモリーに記憶されたプログラムに従って、液体吐出装置１１で実行される各種動作を制御する。

液体吐出ヘッド１３には、ノズル面２０に開口する複数のノズル２１が形成されている。液体吐出ヘッド１３は、支持部１８に支持される媒体１７に対してノズル２１から液体を吐出し、媒体１７に印刷する。液体吐出ヘッド１３は、移動しながら液体を吐出して印刷するシリアルタイプとしてもよい。液体吐出ヘッド１３は、媒体１７の幅方向に長尺に設けられ、搬送される媒体１７に対して液体を吐出して印刷するラインタイプとしてもよい。液体吐出装置１１は、液体吐出ヘッド１３が吐出する液体の種類に対応するように、複数の装着部１６と、複数の液体供給機構１５と、を備えてもよい。本実施形態では、液体吐出装置１１が１つの液体収容部１４が装着される１つの装着部１６と、１つの液体供給機構１５と、を備える場合について説明する。

液体供給機構１５は、液体収容部１４から液体吐出ヘッド１３に液体を供給可能な液体供給流路２３と、液体供給流路２３内を加圧する加圧部２４と、液体供給流路２３に設けられる電磁バルブ２５と、を備える。液体供給流路２３には、液体を貯留する貯留部２６と、液体吐出ヘッド１３に供給する液体の圧力を調整する圧力調整弁２７と、を備えてもよい。貯留部２６は、液体供給流路２３に複数設けてもよい。液体供給流路２３に複数の貯留部２６を設ける場合は、液体供給流路２３に１つの貯留部２６を設ける場合に比べ、１つ１つの貯留部２６の大きさを小さくできる。

貯留部２６は、容積可変の空間である貯留室２９に液体を貯留する。貯留部２６は、貯留室２９に貯留される液体の圧力を受ける受圧部３０と、受圧部３０を検出するための検出部３１と、貯留室２９の容積を小さくする方向に受圧部３０を押す供給用ばね３２と、を備える。貯留部２６を複数備える場合は、供給用ばね３２の強さが貯留部２６毎に異なってもよい。貯留部２６を複数備える場合は、複数の貯留部２６のうち１つの貯留部２６に検出部３１を設けてもよい。

液体収容部１４は、液体を収容する収容袋３４と、収容袋３４から液体を導出する導出部３５と、収容袋３４を覆うケース３６と、を備える。ケース３６内は、密閉された空気室３７とされている。収容袋３４は、空気室３７内に収容されている。液体収容部１４が装着部１６に装着されると、導出部３５に液体供給流路２３の上流端が接続され、液体収容部１４内の液体を液体吐出ヘッド１３へ供給可能となる。

加圧部２４は、空気室３７に接続可能な空気流路３９と、空気流路３９から分岐する分岐流路４０と、空気流路３９を介して空気室３７に空気を送る送気ポンプ４１と、分岐流路４０に設けられる大気開放バルブ４２と、を備える。加圧部２４は、変位部の一例である第１変位部４３により壁面の一部が構成される第１圧力室４４と、変位部の一例である第２変位部４５により壁面の一部が構成される第２圧力室４６と、を備える。

第１圧力室４４と第２圧力室４６は、空気流路３９もしくは分岐流路４０の一部を構成する。第１圧力室４４と第２圧力室４６を分岐流路４０に設ける場合、第１圧力室４４と第２圧力室４６は、空気流路３９と大気開放バルブ４２との間に設けられる。第１変位部４３と第２変位部４５は、例えばダイヤフラムにより形成されて可撓性を有する。第１変位部４３と第２変位部４５は、第１圧力室４４もしくは第２圧力室４６の圧力に応じて変形し、部分的に位置が変わる。

送気ポンプ４１は、空気流路３９の上流端に設けられる。空気流路３９の下流端は、装着部１６に設けられる。液体収容部１４が装着部１６に装着されると、空気流路３９の下流端が空気室３７に接続される。加圧部２４は、送気ポンプ４１を駆動して空気室３７内を加圧し、収容袋３４内の液体を収容袋３４の外側から加圧する。これにより、収容袋３４内と連通する液体供給流路２３内の液体の圧力が上がる。すなわち、加圧部２４は、空気を用いて液体供給流路２３内を加圧する。

送気ポンプ４１を駆動すると、空気流路３９、空気流路３９と大気開放バルブ４２との間の分岐流路４０、空気室３７、及び圧力調整弁２７よりも上流の液体供給流路２３内の圧力が上昇する。以下の説明では、送気ポンプ４１の駆動により圧力が上昇する空気流路３９及び分岐流路４０内をまとめて加圧部２４内という。加圧部２４内には、第１圧力室４４及び第２圧力室４６が含まれる。第１変位部４３及び第２変位部４５は、加圧部２４内の圧力変化に応じて変位可能である。大気開放バルブ４２は、加圧部２４内を大気開放可能に設けられる。

液体吐出装置１１は、第１変位部４３と第２変位部４５の変位により電磁バルブ２５と大気開放バルブ４２の開閉状態を強制的に切り替える開放機構４８と、開放機構４８に電力を供給する電力供給部４９と、を備える。開放機構４８は、電磁バルブ２５及び大気開放バルブ４２に通電するための電力供給回路５０を備える。電力供給部４９は、液体吐出装置１１の外部に設けられる電源と電力供給回路５０とを接続する回路としてもよいし、蓄えた電力を供給する電池としてもよい。

開放機構４８は、第１変位部４３の変位に伴って移動する第１移動部材５１と、第１圧力室４４の容積を小さくする方向に第１移動部材５１を押す第１開放用ばね５２と、を備える。開放機構４８は、第２変位部４５の変位に伴って移動する第２移動部材６１と、第２圧力室４６の容積を小さくする方向に第２移動部材６１を押す第２開放用ばね６２と、を備える。

電力供給回路５０は、スイッチの一例である第１スイッチ５４と、スイッチの一例である第２スイッチ６４と、を有する。第１スイッチ５４と第２スイッチ６４は、電力供給回路５０の接続および切断を切り替える。電力供給回路５０には、電力供給部４９と、電磁バルブ２５が有する第１ソレノイド５５と、大気開放バルブ４２が有する第２ソレノイド６５と、が接続されている。

図２に示すように、第１スイッチ５４は、単極単投形のスイッチである。第２スイッチ６４は、第１接点６７と、第２接点６８と、を有する単極双投形のスイッチである。第１ソレノイド５５と第１スイッチ５４は、第１接点６７に繋がる回路に設けられる。第２ソレノイド６５は、第２接点６８に繋がる回路に設けられる。

本実施形態の電磁バルブ２５と大気開放バルブ４２は、構成が同じである。そのため、以下の説明では、電磁バルブ２５について説明し、大気開放バルブ４２において共通する構成については同一符号を付すことで重複した説明を省略する。

電磁バルブ２５は、略円板状の弁体７１と、弁体７１を押す押付部材７２及び弁用ばね７３と、弁体７１を収容する第１弁ケース７４ａ～第３弁ケース７４ｃと、を備える。第１弁ケース７４ａと第２弁ケース７４ｂは、弁体７１の縁を挟むようにして弁体７１を支持する。第１弁ケース７４ａと弁体７１との間には、弁室７５が形成される。電磁バルブ２５は、押付部材７２を引き寄せて電磁バルブ２５を開放する第１ソレノイド５５を備える。第１弁ケース７４ａには、弁室７５より上流に位置する流入流路７６と、弁室７５より下流に位置する流出流路７７と、が形成される。

電磁バルブ２５が有する弁室７５、流入流路７６、及び流出流路７７は、液体供給流路２３の一部を構成する。大気開放バルブ４２が有する弁室７５、流入流路７６、及び流出流路７７は、分岐流路４０の一部を構成する。

弁体７１は、弾性変形可能な材料で形成される。弁体７１の中央部分には、円環状の凸部７１ａが形成されている。凸部７１ａの直径は、弁室７５内に形成される流出流路７７の開口の直径よりも大きい。弁室７５内に形成される流出流路７７の開口の周囲は、閉鎖状態の電磁バルブ２５において弁体７１の凸部７１ａが接触する弁座７８とされている。弁用ばね７３は、押付部材７２を介して弁体７１を押し、凸部７１ａを弁座７８に押しつけて流出流路７７を閉じる。

電磁バルブ２５の開閉は、第１ソレノイド５５が切り替える。電磁バルブ２５は、通電時に液体供給流路２３を開放し、非通電時に液体供給流路２３を閉鎖する。すなわち、電力が供給される第１ソレノイド５５は、弁用ばね７３が押す力に抗して押付部材７２を引き寄せる。弁体７１は、加圧供給される弁室７５内の液体の圧力により弁座７８から離れるように変形し、弁室７５と流出流路７７とを連通させる。これにより電磁バルブ２５が開放状態になる。第１ソレノイド５５への電力の供給が停止されると、弁体７１は、弁用ばね７３に押されて弁座７８と接触する。これにより電磁バルブ２５が閉鎖状態になる。

本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、液体供給流路２３に液体収容部１４を接続したとき、加圧部２４内の圧力は、大気圧と略等しい。この状態では、第１圧力室４４は、第１移動部材５１及び第１開放用ばね５２に押されて容積が小さい状態になっている。第１スイッチ５４は、オフ状態になり、電力供給回路５０を切断する。第２圧力室４６は、第２移動部材６１及び第２開放用ばね６２に押されて容積が小さい状態になっている。第２スイッチ６４は、第１接点６７と接触する。

第１スイッチ５４は、オフされているため、第１ソレノイド５５には電気が流れない。第２スイッチ６４は、第１接点６７に接触し、第２接点６８には接触していないため、第２ソレノイド６５には電気が流れない。そのため、電磁バルブ２５は、液体供給流路２３を閉鎖する閉鎖状態になっている。大気開放バルブ４２は、加圧部２４内を大気に対して閉じた空間とする閉状態になっている。

図３に示すように、送気ポンプ４１を駆動すると、加圧部２４内の圧力が上昇する。第１変位部４３は、第１圧力室４４の容積を大きくするように変位する。第２変位部４５は、第２圧力室４６の容積を大きくするように変位する。制御部１９は、液体吐出ヘッド１３が液体を吐出して媒体１７に印刷する印刷動作や、液体吐出ヘッド１３をメンテナンスするメンテナンス動作に合わせて送気ポンプ４１を駆動する。

加圧部２４内の圧力が所定の圧力になると、第１変位部４３に押される第１移動部材５１が、第１スイッチ５４を押してオンにする。第１スイッチ５４は、電力供給回路５０を接続する。第２スイッチ６４は、第１接点６７に接触している。そのため、電力供給部４９から第１ソレノイド５５に電力が供給され、電磁バルブ２５が強制的に開放状態になる。このとき、大気開放バルブ４２は閉状態になっている。

図４に示すように、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、第２変位部４５の変位により、開放状態にある電磁バルブ２５が強制的に閉鎖状態に切り替えられる。本実施形態における所定の圧力とは、第１スイッチ５４がオンになる供給圧力以上の圧力であり、第２スイッチ６４が第１接点６７から離れる過剰圧力未満の圧力である。加圧部２４内の圧力が所定の圧力を上回るとは、加圧部２４内の圧力が過剰圧力以上になることである。

第２スイッチ６４が第１接点６７から離れると、第２スイッチ６４は、電力供給回路５０を切断する。これにより、第１ソレノイド５５及び第２ソレノイド６５には、電気が流れない。電磁バルブ２５は、弁体７１が弁用ばね７３に押されて閉鎖状態になる。大気開放バルブ４２は、閉状態になっている。

図５に示すように、加圧部２４内の圧力がさらに上昇し、限界圧力になると、第２スイッチ６４が第２接点６８に接触する。これにより電力供給部４９から第２ソレノイド６５に電力が供給され、大気開放バルブ４２が開状態になる。開状態の大気開放バルブ４２は、加圧部２４内の空気を外部へ逃がし、加圧部２４内の圧力を下げる。第１ソレノイド５５には電力が供給されないため、電磁バルブ２５は、閉鎖状態になっている。

限界圧力は、過剰圧力より高い圧力である。すなわち、限界圧力は、所定の圧力より高い圧力である。したがって、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、第２変位部４５の変位により、大気開放バルブ４２が閉状態から開状態に切り替えられる。

図４に示すように、加圧部２４内の圧力が低下すると、第１圧力室４４及び第２圧力室４６の容積が小さくなる。第２移動部材６１は、第２開放用ばね６２が押す力により移動する。加圧部２４内の圧力が限界圧力より小さくなると、第２スイッチ６４は、第２接点６８から離れる。第２ソレノイド６５に電力が供給されなくなると、大気開放バルブ４２が閉状態になる。

液体吐出ヘッド１３もしくは液体供給機構１５から液体が漏れる液漏れが生じると、漏れた分の液体が液体収容部１４から供給される。収容袋３４は、供給した液体の分だけ容積が小さくなる。制御部１９は、印刷動作やメンテナンス動作に合わせて送気ポンプ４１を駆動するため、液漏れが生じると加圧部２４内の圧力が低下する。

図２に示すように、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を下回った場合に、第１変位部４３の変位により、開放状態にある電磁バルブ２５が強制的に閉鎖状態に切り替えられる。すなわち、電磁バルブ２５は、加圧部２４による圧力変化に応じて開閉状態が強制的に切り替えられる。換言すると、電磁バルブ２５の開閉状態は、第１変位部４３の変位により強制的に切り替えられる。

具体的には、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を下回って供給圧力未満になると、第１移動部材５１は、第１開放用ばね５２に押されて移動し、第１スイッチ５４をオフする。第１ソレノイド５５に電力が供給されなくなるため、電磁バルブ２５は閉鎖状態になる。このように、液漏れが生じた場合には、第１変位部４３が第１スイッチ５４を移動させて電力供給回路５０を切断することにより、開放状態にある電磁バルブ２５が強制的に閉鎖状態に切り替えられる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）電磁バルブ２５は、加圧部２４による圧力変化に応じて開閉状態が強制的に切り替えられる。そのため、液体吐出ヘッド１３などから液体が漏れて圧力変化が生じた場合に電磁バルブ２５を強制的に閉じることができ、多量の液体が漏れる虞を低減できる。

（２）電磁バルブ２５は、加圧部２４が有する第１変位部４３及び第２変位部４５の変位により、開閉状態が強制的に切り替えられる。したがって、加圧部２４による圧力変化により電磁バルブ２５を速やかに開閉できる。

（３）液体が漏れると、液体供給流路２３内の圧力が低下すると共に、液体供給流路２３内を加圧する加圧部２４内の圧力が低下する。その点、開放状態にある電磁バルブ２５は、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を下回った場合に閉鎖状態に切り替えられるため、液体が漏れ続ける虞を低減できる。

（４）開放状態にある電磁バルブ２５は、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を上回った場合に閉鎖状態に切り替えられる。そのため、加圧部２４内の圧力が異常に上がった場合でも、液体が漏れる虞を低減できる。

（５）閉状態の大気開放バルブ４２は、加圧部２４内の圧力が所定の圧力を上回った場合に開状態に切り替えられる。そのため、加圧部２４内の圧力が異常に上がった場合でも、加圧部２４内の圧力を下げることができる。

（６）電磁バルブ２５に通電するための電力供給回路５０を、第１変位部４３及び第２変位部４５が第１スイッチ５４及び第２スイッチ６４を移動させて切断する。そのため、第１変位部４３の変位により電磁バルブ２５の通電状態を切り替え、強制的に電磁バルブ２５を閉じることができる。

（７）加圧部２４内及び液体供給流路２３内の圧力は、加圧部２４から空気が漏れた場合も液漏れが生じた場合と同様に低下する。そのため、液体吐出装置１１は、加圧部２４から空気が漏れた場合にも、電磁バルブ２５を強制的に閉鎖状態にできる。

（第２実施形態）
次に、液体吐出装置の第２実施形態について図を参照しながら説明する。この第２実施形態は、第１圧力室４４と第２圧力室４６を設ける位置が第１実施形態の場合とは異なっている。その他の点では第１実施形態とほぼ同じであるため、同一の構成については同一符号を付すことによって重複した説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態の第１圧力室４４及び第２圧力室４６は、液体供給流路２３に設けられ、液体供給流路２３の一部を構成する。第１圧力室４４、第２圧力室４６、及び電磁バルブ２５は、液体供給流路２３において圧力調整弁２７よりも上流に設けられる。

第１変位部４３は、第１圧力室４４の壁面の一部を構成する。第２変位部４５は、第２圧力室４６の壁面の一部を構成する。すなわち、液体供給流路２３は、加圧部２４により加圧される液体供給流路２３内の圧力変化に応じて変位可能な第１変位部４３及び第２変位部４５を有する。

本実施形態の作用について説明する。
図７に示すように、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力より低い状態では、電磁バルブ２５は閉鎖状態になっており、大気開放バルブ４２は閉状態になっている。

図８に示すように、送気ポンプ４１を駆動すると、加圧部２４内の圧力が上昇すると共に、圧力調整弁２７よりも上流の液体供給流路２３内の圧力が上昇する。第１変位部４３は、第１圧力室４４の容積を大きくするように変位する。第２変位部４５は、第２圧力室４６の容積を大きくするように変位する。

液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力になると、第１変位部４３に押される第１移動部材５１が、第１スイッチ５４を押してオンする。第１スイッチ５４は、電力供給回路５０を接続する。第２スイッチ６４は、第１接点６７に接触している。そのため、電力供給部４９から第１ソレノイド５５に電力が供給され、電磁バルブ２５が強制的に開放状態になる。このとき、大気開放バルブ４２は閉状態になっている。

図９に示すように、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、第２変位部４５の変位により、開放状態にある電磁バルブ２５が強制的に閉鎖状態に切り替えられる。すなわち、液体供給流路２３内の圧力が過剰圧力以上になると、第２スイッチ６４が第１接点６７から離れ、第２スイッチ６４は、電力供給回路５０を切断する。これにより、第１ソレノイド５５及び第２ソレノイド６５には、電気が流れない。電磁バルブ２５は、閉鎖状態になる。大気開放バルブ４２は、閉状態になっている。

図１０に示すように、液体供給流路２３内の圧力がさらに上昇し、限界圧力になると、第２スイッチ６４が第２接点６８に接触する。これにより電力供給部４９から第２ソレノイド６５に電力が供給され、大気開放バルブ４２が開状態になる。開状態の大気開放バルブ４２は、加圧部２４内の空気を外部へ逃がし、加圧部２４内の圧力を下げる。第１ソレノイド５５には電力が供給されないため、電磁バルブ２５は、閉鎖状態になっている。

限界圧力は、過剰圧力より高い圧力である。すなわち、限界圧力は、所定の圧力より高い圧力である。したがって、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、第２変位部４５の変位により、大気開放バルブ４２が閉状態から開状態に切り替えられる。

図９に示すように、大気開放バルブ４２が開状態になって加圧部２４内の圧力が低下すると、液体供給流路２３内の圧力も低下する。第１圧力室４４及び第２圧力室４６は、容積が小さくなる。第２移動部材６１は、第２開放用ばね６２が押す力により移動する。液体供給流路２３内の圧力が限界圧力より小さくなると、第２スイッチ６４は、第２接点６８から離れる。第２ソレノイド６５に電力が供給されなくなると、大気開放バルブ４２が閉状態になる。

図７に示すように、液体吐出ヘッド１３もしくは液体供給機構１５において液漏れが生じると、液体供給流路２３内の圧力は、漏れた液体の分だけ低下する。液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を下回った場合に、第１変位部４３の変位により、開放状態にある電磁バルブ２５が強制的に閉鎖状態に切り替えられる。すなわち、電磁バルブ２５は、加圧部２４による液体供給流路２３の圧力変化に応じて開閉状態が強制的に切り替えられる。換言すると、電磁バルブ２５の開閉状態は、第１変位部４３の変位により強制的に切り替えられる。

具体的には、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を下回って供給圧力未満になると、第１移動部材５１は、第１開放用ばね５２に押されて移動し、第１スイッチ５４をオフする。第１ソレノイド５５に電力が供給されなくなるため、電磁バルブ２５は閉鎖状態になる。このように、液漏れが生じた場合には、第１変位部４３が第１スイッチ５４を移動させて電力供給回路５０を切断することにより、開放状態にある電磁バルブ２５が強制的に閉鎖状態に切り替えられる。

本実施形態の効果について説明する。
（８）電磁バルブ２５は、液体供給流路２３が有する第１変位部４３及び第２変位部４５の変位により、開閉状態が強制的に切り替えられる。したがって、液体供給流路２３に設けられる電磁バルブ２５付近の圧力変化により電磁バルブ２５を閉じることができる。

（９）液体が漏れると、液体供給流路２３内の圧力が低下する。その点、開放状態にある電磁バルブ２５は、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を下回った場合に閉鎖状態に切り替えられるため、液体が漏れ続ける虞を低減できる。

（１０）開放状態の電磁バルブ２５は、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を上回った場合に閉鎖状態に切り替えられる。そのため、液体供給流路２３内の圧力が異常に上がった場合でも、液体吐出ヘッド１３などから液体が漏れる虞を低減できる。

（１１）加圧部２４内の圧力が異常に上がった場合、液体供給流路２３内の圧力も上昇する。その点、閉状態の大気開放バルブ４２は、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を上回った場合に開状態に切り替えられる。そのため、加圧部２４内の圧力を下げることができ、液体供給流路２３内の圧力が上がりすぎる虞を低減できる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図１１，図１２に示すように、液体吐出装置１１は、第１変位部４３が電磁バルブ２５の弁体７１を移動させてもよい。これにより、開放状態にある電磁バルブ２５は、強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。第１変位部４３が電磁バルブ２５の弁体７１を移動させるため、電磁バルブ２５は、電気的な開閉に加えて物理的な開閉が可能となる。したがって、電磁バルブ２５の信頼性を高めることができる。すなわち、電磁バルブ２５は、第１ソレノイド５５による開閉と、第１ソレノイド５５に電力を供給しない状態で弁体７１を物理的に移動させる開閉と、を可能にしてもよい。例えば液体吐出装置１１は、軸８１を中心に回動するレバー８２を備える。レバー８２は、第１端が第１変位部４３に回動可能に取り付けられ、第１端とは反対の第２端が弁体７１に固定される押付部材７２に回動可能に取り付けられる。図１１に示すように、加圧部２４内もしくは液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力である場合には、第１変位部４３は、レバー８２を押し下げることにより電磁バルブ２５を開放状態にしてもよい。図１２に示すように、加圧部２４内もしくは液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を下回った場合には、第１変位部４３は、レバー８２を押し上げることにより電磁バルブ２５を閉鎖状態にしてもよい。第１変位部４３は、第１圧力室４４の圧力により移動するピストンとしてもよい。

・図１３，図１４に示すように、弁体７１には、フランジ８４を設けてもよい。押付部材７２は、フランジ８４と係合する係合部８５を備えてもよい。電磁バルブ２５は、通電時に押付部材７２が移動する際、係合部８５がフランジ８４を持ち上げるようにして弁体７１を弁座７８から離してもよい。

・電磁バルブ２５は、弁体７１と押付部材７２との間に、押付部材７２に対して弁体７１を押すばねを設けてもよい。このばねの強さは、弁用ばね７３の強さよりも弱く、液体供給流路２３内の圧力が供給圧力以上で弁体７１が弁座７８から離れるようにすると、液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を下回った場合に電磁バルブ２５を閉鎖状態にできる。

・大気開放バルブ４２は、制御部１９の制御により開閉してもよい。大気開放バルブ４２は、ユーザーが開閉操作をしてもよい。この場合、液体吐出装置１１は、第２圧力室４６及び第２変位部４５を備えない構成としてもよい。

・制御部１９は、加圧部２４内もしくは液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力である場合に、電磁バルブ２５の開閉を制御してもよい。例えば、制御部１９は、貯留室２９に貯留される液体が所定量消費された場合に電磁バルブ２５を開放状態にしてもよいし、検出部３１の検出結果に基づいて貯留室２９に貯留される液体の量が、次の印刷で使用する液体の量よりも少なくなった場合に電磁バルブ２５を開放状態にしてもよい。制御部１９は、電磁バルブ２５を開放状態にしてから一定時間が経過した後、電磁バルブ２５を閉鎖状態にしてもよい。電磁バルブ２５を開放状態にする時間は、例えば貯留部２６を液体で満たすのに必要な時間である。電磁バルブ２５が閉鎖状態にされる間は、貯留部２６に貯留される液体が液体吐出ヘッド１３に供給される。制御部１９は、液体吐出ヘッド１３から吐出した液滴の数から貯留室２９に貯留される液体の量を計算してもよい。

・液体吐出装置１１は、電磁バルブ２５の開閉を検出するセンサーを備えてもよい。制御部１９は、センサーの検出結果と、電磁バルブ２５の開閉指令と、が合わない場合に、電磁バルブ２５が故障していると判断してもよい。

・第２スイッチ６４は、第１スイッチ５４と同様に単極単投形のスイッチでもよい。すなわち、第２スイッチ６４は、第１接点６７を備えない構成としてもよい。液体吐出装置１１は、加圧部２４内もしくは液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を上回った場合でも、電磁バルブ２５を開放状態に維持してもよい。液体吐出装置１１は、第１スイッチ５４及び第１ソレノイド５５が接続される回路と、第２スイッチ６４及び第２ソレノイド６５が接続される回路と、を別々に備えてもよい。

・加圧部２４は、例えば収容袋３４を挟む板や錘により収容袋３４を外側から押し潰すようにして液体供給流路２３内を加圧してもよい。
・第１圧力室４４及び第２圧力室４６が液体供給流路２３に設けられる場合、送気ポンプ４１の代わりに、上流側から吸引した液体を下流側に押し出すポンプを液体供給流路２３の第２圧力室４６より上流側に設けてもよい。また、この場合、第２圧力室４６、第２スイッチ６４、及び第２変位部４５を備えない構成としてもよい。

・液体吐出装置１１は、加圧部２４内もしくは液体供給流路２３内の圧力が所定の圧力を上回った場合に電磁バルブ２５を閉鎖状態に切り替え、所定の圧力を下回った場合には、電磁バルブ２５を開放状態にしてもよい。すなわち、液体吐出装置１１は、第１スイッチ５４、第１圧力室４４、及び第１変位部４３を備えない構成としてもよい。

・液体吐出装置１１は、インク以外の他の液体を吐出したり噴射したりする液体吐出装置であってもよい。液体吐出装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。ここでいう液体は、液体吐出装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、液体は、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属、金属融液、のような流状体を含むものとする。液体は、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体吐出装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する装置がある。液体吐出装置は、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する装置、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装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。液体吐出装置は、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装置であってもよい。液体吐出装置は、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装置であってもよい。

以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部から前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給可能な液体供給流路と、前記液体供給流路内を加圧する加圧部と、前記液体供給流路に設けられ、通電時に前記液体供給流路を開放し、非通電時に前記液体供給流路を閉鎖する電磁バルブと、を備え、前記電磁バルブは、前記加圧部による圧力変化に応じて開閉状態が強制的に切り替えられる。

この構成によれば、電磁バルブは、加圧部による圧力変化に応じて開閉状態が強制的に切り替えられる。そのため、液体吐出ヘッドなどから液体が漏れて圧力変化が生じた場合に電磁バルブを強制的に閉じることができ、多量の液体が漏れる虞を低減できる。

液体吐出装置において、前記加圧部は、空気を用いて前記液体供給流路内を加圧すると共に、前記圧力変化に応じて変位可能な変位部を有し、前記変位部の変位により、前記電磁バルブの開閉状態が強制的に切り替えられてもよい。

この構成によれば、電磁バルブは、加圧部が有する変位部の変位により、開閉状態が強制的に切り替えられる。したがって、加圧部による圧力変化により電磁バルブを速やかに開閉できる。

液体吐出装置は、前記加圧部内の圧力が所定の圧力を下回った場合に、前記変位部の変位により、開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。
液体が漏れると、液体供給流路内の圧力が低下すると共に、液体供給流路内を加圧する加圧部内の圧力が低下する。その点、この構成によれば、開放状態にある電磁バルブは、加圧部内の圧力が所定の圧力を下回った場合に閉鎖状態に切り替えられるため、液体が漏れ続ける虞を低減できる。

液体吐出装置は、前記加圧部内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。
この構成によれば、開放状態にある電磁バルブは、加圧部内の圧力が所定の圧力を上回った場合に閉鎖状態に切り替えられる。そのため、加圧部内の圧力が異常に上がった場合でも、液体が漏れる虞を低減できる。

液体吐出装置は、前記加圧部内を大気開放可能な大気開放バルブをさらに備え、前記加圧部内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、前記大気開放バルブが閉状態から開状態に切り替えられてもよい。

この構成によれば、閉状態の大気開放バルブは、加圧部内の圧力が所定の圧力を上回った場合に開状態に切り替えられる。そのため、加圧部内の圧力が異常に上がった場合でも、加圧部内の圧力を下げることができる。

液体吐出装置において、前記液体供給流路は、前記加圧部により加圧される前記液体供給流路内の圧力変化に応じて変位可能な変位部を有し、前記変位部の変位により、前記電磁バルブの開閉状態が強制的に切り替えられてもよい。

この構成によれば、電磁バルブは、液体供給流路が有する変位部の変位により、開閉状態が強制的に切り替えられる。したがって、液体供給流路に設けられる電磁バルブ付近の圧力変化により電磁バルブを閉じることができる。

液体吐出装置は、前記液体供給流路内の圧力が所定の圧力を下回った場合に、前記変位部の変位により、開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。

液体が漏れると、液体供給流路内の圧力が低下する。その点、この構成によれば、開放状態にある電磁バルブは、液体供給流路内の圧力が所定の圧力を下回った場合に閉鎖状態に切り替えられるため、液体が漏れ続ける虞を低減できる。

液体吐出装置は、前記液体供給流路内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。

この構成によれば、開放状態の電磁バルブは、液体供給流路内の圧力が所定の圧力を上回った場合に閉鎖状態に切り替えられる。そのため、液体供給流路内の圧力が異常に上がった場合でも、液体吐出ヘッドなどから液体が漏れる虞を低減できる。

液体吐出装置は、空気を用いて前記液体供給流路内を加圧する前記加圧部内を大気開放可能な大気開放バルブをさらに備え、前記液体供給流路内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、前記大気開放バルブが閉状態から開状態に切り替えられてもよい。

加圧部内の圧力が異常に上がった場合、液体供給流路内の圧力も上昇する。その点、この構成によれば、閉状態の大気開放バルブは、液体供給流路内の圧力が所定の圧力を上回った場合に開状態に切り替えられる。そのため、加圧部内の圧力を下げることができ、液体供給流路内の圧力が上がりすぎる虞を低減できる。

液体吐出装置は、前記電磁バルブに通電するための電力供給回路をさらに備え、前記電力供給回路は、該電力供給回路の接続および切断を切り替えるスイッチを有し、前記変位部が前記スイッチを移動させて前記電力供給回路を切断することにより、開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。

この構成によれば、電磁バルブに通電するための電力供給回路を、変位部がスイッチを移動させて切断する。そのため、変位部の変位により電磁バルブの通電状態を切り替え、強制的に電磁バルブを閉じることができる。

液体吐出装置は、前記変位部が前記電磁バルブの弁体を移動させることにより、開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられてもよい。
この構成によれば、変位部が電磁バルブの弁体を移動させるため、電磁バルブは、電気的な開閉に加えて物理的な開閉が可能となる。したがって、電磁バルブの信頼性を高めることができる。

１１…液体吐出装置、１２…筐体、１３…液体吐出ヘッド、１４…液体収容部、１５…液体供給機構、１６…装着部、１７…媒体、１８…支持部、１９…制御部、２０…ノズル面、２１…ノズル、２３…液体供給流路、２４…加圧部、２５…電磁バルブ、２６…貯留部、２７…圧力調整弁、２９…貯留室、３０…受圧部、３１…検出部、３２…供給用ばね、３４…収容袋、３５…導出部、３６…ケース、３７…空気室、３９…空気流路、４０…分岐流路、４１…送気ポンプ、４２…大気開放バルブ、４３…変位部の一例である第１変位部、４４…第１圧力室、４５…変位部の一例である第２変位部、４６…第２圧力室、４８…開放機構、４９…電力供給部、５０…電力供給回路、５１…第１移動部材、５２…第１開放用ばね、５４…スイッチの一例である第１スイッチ、５５…第１ソレノイド、６１…第２移動部材、６２…第２開放用ばね、６４…スイッチの一例である第２スイッチ、６５…第２ソレノイド、６７…第１接点、６８…第２接点、７１…弁体、７１ａ…凸部、７２…押付部材、７３…弁用ばね、７４ａ…第１弁ケース、７４ｂ…第２弁ケース、７４ｃ…第３弁ケース、７５…弁室、７６…流入流路、７７…流出流路、７８…弁座、８１…軸、８２…レバー、８４…フランジ、８５…係合部。

Claims (10)

1. 液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、
   前記液体を収容する液体収容部から前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給可能な液体供
   給流路と、
   前記液体供給流路内を加圧する加圧部と、
   前記液体供給流路に設けられ、通電時に前記液体供給流路を開放し、非通電時に前記液
   体供給流路を閉鎖する電磁バルブと、
   を備え、
   前記加圧部は、空気を用いて前記液体供給流路内を加圧すると共に、前記圧力変化に応
   じて変位可能な変位部を有し、
   前記電磁バルブは、前記変位部の変位により、開閉状態が強制的に切り替えられること
   を特徴とする液体吐出装置。
2. 前記加圧部内の圧力が所定の圧力を下回った場合に、前記変位部の変位により、開放状
   態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられることを特徴とする請求項１
   に記載の液体吐出装置。
3. 前記加圧部内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、開放状
   態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられることを特徴とする請求項１
   に記載の液体吐出装置。
4. 前記加圧部内を大気開放可能な大気開放バルブをさらに備え、
   前記加圧部内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、前記大
   気開放バルブが閉状態から開状態に切り替えられることを特徴とする請求項１～請求項３
   のうち何れか一項に記載の液体吐出装置。
5. 液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、
   前記液体を収容する液体収容部から前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給可能な液体供
   給流路と、
   前記液体供給流路内を加圧する加圧部と、
   前記液体供給流路に設けられ、通電時に前記液体供給流路を開放し、非通電時に前記液
   体供給流路を閉鎖する電磁バルブと、
   を備え、
   前記液体供給流路は、前記加圧部により加圧される前記液体供給流路内の圧力変化に応
   じて変位可能な変位部を有し、
   前記電磁バルブは、前記変位部の変位により、開閉状態が強制的に切り替えられること
   を特徴とする液体吐出装置。
6. 前記液体供給流路内の圧力が所定の圧力を下回った場合に、前記変位部の変位により、
   開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられることを特徴とする請
   求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記液体供給流路内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、
   開放状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられることを特徴とする請
   求項５に記載の液体吐出装置。
8. 空気を用いて前記液体供給流路内を加圧する前記加圧部内を大気開放可能な大気開放バ
   ルブをさらに備え、
   前記液体供給流路内の圧力が所定の圧力を上回った場合に、前記変位部の変位により、
   前記大気開放バルブが閉状態から開状態に切り替えられることを特徴とする請求項５～請
   求項７のうち何れか一項に記載の液体吐出装置。
9. 前記電磁バルブに通電するための電力供給回路をさらに備え、
   前記電力供給回路は、該電力供給回路の接続および切断を切り替えるスイッチを有し、
   前記変位部が前記スイッチを移動させて前記電力供給回路を切断することにより、開放
   状態にある前記電磁バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられることを特徴とする請求項
   １～請求項８のうち何れか一項に記載の液体吐出装置。
10. 前記変位部が前記電磁バルブの弁体を移動させることにより、開放状態にある前記電磁
    バルブが強制的に閉鎖状態に切り替えられることを特徴とする請求項１～請求項８のうち
    何れか一項に記載の液体吐出装置。

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