JP2008162218A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体貯留室内の過度な圧力増加を抑制しながらも、装置が大型化及び高コスト化することなく正圧パージ機能を提供できるようにする。
【解決手段】本発明は、吐出ヘッド１６に連通し、その吐出ヘッド１６に供給するインクが貯留されるインク貯留室１７と、インク貯留室３６の空気層に連通するとともに圧縮空気を導入するための気体導入孔４１ａを有する気体流通室４１と、気体導入孔４１ａを開閉可能で且つ連通孔４４ｂを開閉可能な開閉弁４７（遮断弁）と、気体導入孔４１ａから圧縮空気を導入することによってインク貯留室３６のインクを吐出ヘッド１６に送り込み、吐出ヘッド１６から強制的にインクを吐出させる気体導入手段４０と、気体流通室４１に連通孔４４ａを介して連通するとともに大気開放孔４４ｂを有する圧力緩衝室４４と、圧力緩衝室４４内の正圧が所定値を超えた場合に大気開放孔４４ｂを開く正圧制御弁５０とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、吐出ヘッドからインクを吐出することにより被記録体に画像を記録するインクジェット記録装置等のような液体吐出装置に関するものである。

従来のインクジェット記録装置では、不使用期間が長く吐出ヘッドのノズル孔におけるインク粘度が上昇した場合や、不純物の混入等によりノズル孔に目詰まりが発生した場合に、吐出ヘッドに連通するインクタンク内を加圧し、ノズル孔からインクを強制的に吐出させて機能回復を図る正圧パージ動作を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、装置に温度変化等が生じると、一定容積であるインクタンク内には過度な正圧が生じる場合がある。そうすると、その正圧がインクタンクから吐出ヘッドのノズル孔に伝播し、ノズル孔における良好なメニスカスを破壊してしまうこととなる。そこで、インクタンクに大気開放孔を形成し、その大気開放孔にバネで閉方向に付勢された正圧制御弁を設けたものが提供されている（例えば、特許文献２参照）。これによれば、インクタンク内に過度な正圧が発生した場合にのみ、正圧制御弁がバネに抗して移動することで大気開放孔が開かれ、インクタンク内の圧力変動が抑制される。
特開平５−９２５７８号公報 特開２００５−１６９８９２号公報

しかしながら、正圧制御弁を有するインクタンクに対して前述した正圧パージ動作を行うことを考えた場合、インクタンクにパージ用の正圧が供給されてタンク内が昇圧されると、正圧制御弁が大気開放孔を開放してしまい、圧力が大気開放孔から外部に漏れることとなる。そうすると、インクタンクから吐出ヘッドのノズル孔に十分な正圧が伝達され難くなるので、パージ用正圧を供給するポンプに高圧ポンプを用いる必要が生じ、装置の大型化及び高コスト化を招くこととなる。

そこで、本発明は、液体貯留室内の過度な圧力増加を抑制しながらも、装置が大型化及び高コスト化することなく正圧パージ機能を提供できるようにすることを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る液体吐出装置は、 吐出ヘッドに連通し、その吐出ヘッドに供給する液体が貯留される液体貯留室と、前記液体貯留室の空気層に連通するとともに、気体を導入するための気体導入孔を有する気体流通室と、前記気体導入孔を開閉可能な開閉弁と、前記気体導入孔から気体を導入することによって、前記液体貯留室の液体を前記吐出ヘッドに送り込み、前記吐出ヘッドから強制的に液体を吐出させる気体導入手段と、前記気体流通室に連通孔を介して連通するとともに、大気開放孔を有する圧力緩衝室と、前記圧力緩衝室内の正圧が所定値を超えた場合に前記大気開放孔を開く正圧制御弁と、前記連通孔を開閉可能な遮断弁とを備えていることを特徴とする。

前記構成によれば、連通孔が開放状態で液体貯留室に過度な正圧が生じた場合、液体貯留室に気体流通室を介して連通する圧力緩衝室が正圧制御弁で大気開放され、液体貯留室内の過度な圧力増加が抑制される。一方、気体導入孔から気体を導入して液体貯留室を加圧（いわゆる正圧パージ動作）する場合には、連通孔を遮断弁で閉塞すれば、液体貯留室の正圧が圧力緩衝室に伝達されないので、正圧制御弁から圧力が外部に漏れることがない。よって、パージ用正圧を供給するポンプに高圧ポンプを用いる必要がなくなり、装置の大型化及び高コスト化を防止することができる。

さらに、連通孔が開放状態では、圧力緩衝室が気体流通室に連通して液体貯留室に連通する空間の全体容積が大きくなるので、圧力緩衝室により圧力変動を抑制することができる。一方、正圧パージ時には、連通孔を遮断弁で閉塞すれば、圧力緩衝室の分だけ液体貯留室に連通する空間の容積が小さくなるので、その正圧が吐出ヘッドに伝達されやすくなる。よって、パージ用正圧を供給するポンプに対する要求圧力がさらに緩和され、装置の大型化及び高コスト化を好適に防止することができる。

具体的には、前記開閉弁が前記気体導入孔を開くときは前記遮断弁が前記連通孔を閉じ、前記開閉弁が前記気体導入孔を閉じるときは前記遮断弁が前記連通孔を開く構成であるとよく、そうすれば、前述したように装置の大型化及び高コスト化を好適に防止することができる。

前記気体導入孔は前記連通孔に対向配置され、前記開閉弁は前記連通孔から離反する方向に付勢手段により付勢されて前記気体導入孔を閉じるものであり、前記開閉弁は、前記付勢手段の付勢力に抗して前記気体導入孔を開放するときに前記連通孔を閉塞することで、前記遮断弁を兼ねていてもよい。

前記構成によれば、気体導入孔を開放及び閉塞するための開閉弁が、連通孔を開放及び閉塞する遮断弁を兼用しているので、遮断弁を別途設ける必要がなくなるとともに遮断弁の駆動源も削減することができる。よって、装置の構成が簡素化されて更に省スペース化を図ることができるとともに、部品点数及びコストを低減することができる。

前記気体導入孔と前記連通孔とは上下に対向配置されており、前記開閉弁が上下に変位されることで前記気体導入孔及び前記連通孔を開閉する構成であってもよい。

前記構成によれば、開閉弁を上下動させるだけの簡素な構成で、気体導入孔または連通孔を気密的に閉塞することができる。

前記開閉弁は、前記液体貯留室内の液体が所定量以上減ることで前記気体流通室に生じる負圧により、前記付勢手段の付勢力に打ち勝って前記気体導入孔を開く構成であってもよい。

前記構成によれば、液体貯留室に過度の負圧が発生した場合に、開閉弁が開いて液体貯留室に連通する気体流通室を大気開放するので、開閉弁が負圧制御弁を兼ねる。よって、装置の構成がより簡素化されて省スペース化を図ることができるとともに、部品点数及びコストをより低減することができる。

前記圧力緩衝室には、前記圧力緩衝室内の負圧が所定値を超えた場合に大気開放する負圧制御弁が設けられていない構成であってもよい。

前記構成によれば、圧力緩衝室に負圧制御弁を別途設ける必要がなくなり、装置の構成がより簡素化されて省スペース化を図ることができるとともに、部品点数及びコストをより低減することができる。

前記気体導入手段は、前記気体導入孔に気体を導入する気体導入パイプ部材をさらに備え、前記気体導入パイプ部材は、前記気体導入孔に向かって接近することで前記気体流通室に気密的に連通されると共にその先端部で前記開閉弁を押し込んで前記気体導入孔を開く構成であってもよい。

前記構成によれば、気体導入パイプ部材の先端部で開閉弁を押し込むことで気体導入孔が開かれるので、開閉弁の開閉駆動源を別途設ける必要がなくなり、装置の構成をより簡素化できるとともに、部品点数及びコストをより低減することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、液体貯留室の過度な圧力増加を抑制しながらも、装置が大型化及び高コスト化することなく正圧パージ機能を提供することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置３（液体吐出装置）を有する複合機１を示す斜視図である。図１に示すように、複合機１は、プリンタ機能やスキャナ機能やコピー機能やファクシミリ機能を有するものであり、その筐体２の下部に印刷用のインクジェット記録装置３を有すると共にその筐体２の上部にスキャナ装置４を有している。筐体２の正面には開口５が形成されており、その開口５の下段にインクジェット記録装置３の給紙トレイ６が設けられ、上段にインクジェット記録装置３の排紙トレイ７が設けられている。インクジェット記録装置３の正面側の右下部には開閉蓋８が設けられており、開閉蓋８の内側にはメインタンク搭載部９（図３参照）が設けられている。複合機１の上部正面側には、インクジェット記録装置３やスキャナ装置４などを操作するためのオペレーションパネル１０が設けられている。また、複合機１は、外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからドライバを介して送信される指示に基づいて動作可能となっている。

図２は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３を模式的に説明する断面図である。図２に示すように、複合機１の底側には給紙トレイ６が配置されている。給紙トレイ６の上側には、給紙トレイ６に積載された用紙１１のうち最上層のものを搬送路１２へ供給する給紙駆動ローラ１３が設けられている。搬送路１２は、給紙トレイ６の背面側から上方へ向かった後に正面側へ向けてＵターンし、印刷領域１４を通過して排紙トレイ７（図１参照）へと導かれている。

印刷領域１４には、画像記録ユニット１５が設けられている。画像記録ユニット１５の下方には、用紙サイズより大きいプラテン２０が配設されている。画像記録ユニット１５の上流側には、搬送路１２を流れる用紙１１を狭持してプラテン２０上へ搬送する搬送ローラ２１及びピンチローラ２２が設けられている。画像記録ユニット１５の下流側には、画像記録が行われた用紙１１を狭持して排紙トレイ７（図１参照）へ搬送する排紙ローラ２３及びピンチローラ２４が設けられている。

画像記録ユニット１５は、多数のノズル孔からインク（液体）を搬送路１２に向けて吐出する公知の圧電駆動式の吐出ヘッド１６と、吐出ヘッド１６へ供給するインクを貯蔵するサブタンク１７と、吐出ヘッド１６を駆動制御するヘッド制御基板１８と、これらを搭載するキャリッジ１９とを有している。

サブタンク１７はインク流入用ジョイント部３３を有しており、そのインク用ジョイント部３３にインク補充機構３０が適宜接続されることで、サブタンク１７に対してインク補充可能となっている。インク補充機構３０は、カートリッジタイプのメインタンク２５と、メインタンク２５に一端部が接続されたインク供給チューブ２６と、インク供給チューブ２６の他端部に設けられたインク流出用ジョイント部２７とを有している。インク流出用ジョイント部２７は図示しない駆動手段により昇降駆動され、サブタンク１７のインク流入用ジョイント部３３に対してインク流出用ジョイント部２７が着脱される。

図３は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３のインク補充状態における要部平面図である。図４は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３のメンテナンス状態における要部平面図である。図３に示すように、プラテン２０の上方には、用紙搬送方向と直交する走査方向に向けて平板状の一対のガイドレール３１，３２が延設されている。各ガイドレール３１，３２は略同一平面上に設けられており、それらの上面はプラテン２０の上面と略平行となるように、且つ、水平に形成されている。ガイドレール３１，３２には、画像記録ユニット１５のキャリッジ１９がガイドレール３１，３２の延設方向に摺動可能に支持されている。

用紙搬送方向下流側のガイドレール３２の上面には、走査方向の両端部にて駆動プーリ（図示せず）及び従動プーリ３５が設けられている。駆動プーリと従動プーリ３５との間には、環状のタイミングベルト３６が巻き掛けられている。キャリッジ１９は、その底面側においてタイミングベルト３６の一部に固着されている。駆動プーリの軸にはモータ３７が接続されており、モータ３７により駆動プーリが正逆回転されることで、タイミングベルト３６が駆動プーリと従動プーリ３５との間で周運動する。つまり、タイミングベルト３６の周運動により、吐出ヘッド１６（図２参照）、サブタンク１７及びヘッド制御基板１８がキャリッジ１９と共に一体的にガイドレール３１，３２上を往復移動する。サブタンク１７は、印刷に用いられる５色のインクに対応して５つのインク貯留室を有している。また、サブタンク１７は、一回の印刷処理で消費されると予想されるインク量以上のインク量が貯留可能な程度の容積を有している。

用紙が通過する印刷領域の外側には、サブタンク１７にインクを補充するためのインク補充機構３０や、メンテナンス用の正圧パージ機構４０（気体導入手段）が配設されている。インク補充機構３０は、キャリッジ１９の走査方向の一端側（図３の右側）でガイドレール３２の手前側（図３の下側）に設けられている。インク補充機構３０は、定置式のメインタンク搭載部９に着脱可能に搭載されたメインタンク２５を有しており、メインタンク２５はインク種類ごとにそれぞれ対応して５つ用意されている。

図３及び４に示すように、正圧パージ機構４０は、キャリッジ１９の走査方向の他端側（図３及び４の左側）でガイドレール３２の手前側（図３及び４の下側）に設けられている。正圧パージ機構４０は、メンテナンス時にキャリッジ１９がガイドレール３１，３２の左端部に移動された際に、サブタンク１７に圧縮空気（正圧）を供給してインクの空吐出を行うことで、吐出ヘッド１６（図２参照）に溜まったスラッジや気泡を廃インクタンク（図示せず）に向けてパージするものである。

図５は図４のＶ−Ｖ線断面図で、開閉弁４７が「第１の位置」にある断面図である。図５に示すように、サブタンク１７は、インク流出用ジョイント部２７（図２参照）と対応する位置にインク流入用ジョイント部３３を備えている。インク流入用ジョイント部３３は、その下壁に形成された流入口３３ａで外部と連通しており、流入口弁３４が上下動可能に挿入されている。インク流入用ジョイント部３３に内面において流入口３３ａの周囲にシールリング３８が取り付けられている。インク流入用ジョイント部３３には、流入口弁３４をシールリング３８に向けて付勢するコイルバネ３９が設けられている。

インク流入用ジョイント部３３には、その上部からインク流通路４２を介してインク貯留室３６が連通されている。インク貯留室３６の下壁には流出孔３６ａが設けられており、インク貯留室３６内のインクが流出孔３６ａから吐出ヘッド１６（図２参照）へ流下する構成となっている。インク貯留室３６の上壁部３６ｂの一部には、インク貯留室３６の上部空気層と連通する連通口３６ｃが形成されている。サブタンク１７には、インク流入用ジョイント部３３の図中左側（インク貯留室３６とは反対側）に隣接して気体流通室４１が設けられている。インク貯留室３６の上壁部３６ｂの上面には樹脂フィルム４３が貼付されており、気体流通室４１は樹脂フィルム４３と上壁部３６ｂとの間の図示しないラビリンス流路を介してインク貯留室３６に気密的に連通している。気体流通室４１は、その下壁に形成された気体導入孔４１ａで外部と連通している。また、気体流通室４１は、その上壁に形成された連通孔４４ａで上方の圧力緩衝室４４と連通している。気体導入孔４１ａと連通孔４４ａとは上下に対向配置されている。

気体流通室４１には、開閉弁４７が上下動可能に挿入されている。開閉弁４７は、バネ座部４７ａと、バネ座部４７ａから気体導入孔４１ａを通過して下方に突出した当接軸部４７ｂと、バネ座部４７ａから上方に突出して連通孔４４ａに挿通されるガイド軸部４７ｃとを有している。バネ座部４７ａは、気体流通室４１の内壁面との間に部分的にクリアランスを有し、該クリアランスは周方向に間隔をあけた状態でバネ座部４７ａを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。当接軸部４７ｂは、気体導入孔４１ａの内周面との間に部分的にクリアランスを有し、該クリアランスは周方向に間隔をあけた状態で気体導入孔４１ａを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。ガイド軸部４７ｃは、連通孔４４ａの内周面との間に部分的にクリアランスを有し、該クリアランスは周方向に間隔をあけた状態で連通孔４４ａを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。

気体流通室４１の内面において気体導入孔４１ａの周囲にシールリング４８が取り付けられている。開閉弁４７には、バネ座部４７ａを連通孔４４ａから離反する方向に付勢するコイルバネ４６（付勢手段）が設けられており、バネ座部４７ａがシールリング４８に密着するように付勢されて気体導入孔４１ａが開閉弁４７により閉塞される。本願明細書では、開閉弁４７が可動範囲の下限まで降下して気体導入孔４１ａを閉塞するとともに連通孔４４ａを開放した状態を、開閉弁４７の「第１の位置」と呼んでいる。

また、開閉弁４７には、バネ座部４７ａの上面においてガイド軸部４７ｃを外嵌するように環状のシール部材４９が取り付けられている。従って、開閉弁４７が、その可動範囲の上限まで移動して気体導入孔４１ａを開放すると、シール部材４９が連通孔４４ａの周囲の壁面に密着して連通孔４４ａが閉塞される。そうすると、圧力緩衝室４４と気体流通室４１との連通が遮断されて、インク貯留室３６と連通する空間の容積が圧力緩衝室４４の分だけ小さくなる。このように、開閉弁４７は容積切換機能の役目を果たす。

さらに、圧力緩衝室４４に所定値以上の負圧が発生した場合にも、開閉弁４７がコイルバネ４６に抗してシールリング４８から離反し、気体導入孔４１ａが開かれる。そうすると、気体導入孔４１ａにより気体流通室４１が大気開放され、それに連通する圧力緩衝室４４及びインク貯留室３６が大気開放される。このように、開閉弁４４は、容積切換機能の他に負圧制御弁の機能も兼用している。

圧力緩衝室４４の下壁には、気体流通室４１に隣接する弁室４５と連通する第１大気開放孔４４ｂが形成されており、その第１大気開放孔４４ｂを開閉するように弁室４５に正圧制御弁５０が設けられている。正圧制御弁５０は、バネ座部５０ａと、バネ座部５０ａから上方に突出して第１大気開放孔４４ｂに挿通される軸部５０ｂとを有している。バネ座部５０ａは、弁室４５の内周面との間に部分的にクリアランスを有し、該クリアランスはバネ座部５０ａを挟んだ上下空間を互いに連通している。軸部５０ｂは、第１大気開放孔４４ｂの内周面との間に部分的にクリアランスを有し、該クリアランスは第１大気開放孔４４ｂを挟んだ上下空間を互いに連通している。

弁室４５の内面における第１大気開放孔４４ｂの周囲には、シールリング５１が取り付けられている。正圧制御弁５０には、バネ座部５０ａをシールリング５１に向けて付勢するコイルバネ５２が設けられている。また、弁室４５の下壁には、第２大気開放孔４５ａが形成されている。従って、圧力緩衝室４４に所定値以上の正圧が発生した場合に、正圧制御弁５０がコイルバネ５２に抗してシールリング５１から離反し、第１大気開放孔４４ｂが開かれる。そうすると、第１大気開放孔４４ｂが第２大気開放孔４５ａに連通し、圧力緩衝室４４が大気開放され、それに連通する気体流通室４１及びインク貯留室３６が大気開放される。なお、圧力緩衝室４４自体には、圧力緩衝室４４内の負圧が所定値を超えた場合に大気開放する負圧制御弁は設けられていない。

開閉弁４７の下方には、正圧パージ機構４０（気体導入手段）が配置されている。正圧パージ機構４０は、圧縮空気を供給する加圧ポンプ６０と、加圧ポンプ６０から圧縮空気を導出する可撓性チューブ６１と、可撓性チューブ６１の先端に連結された気体導入パイプ部材６２と、気体導入パイプ部材６２に下方から当接する偏心カム６６と、偏心カム６６を回転駆動させるモータ６４と、気体導入パイプ部材６２を上下スライド可能に案内するように定置されたガイド体６３とを備えている。

気体導入パイプ部材６２は、内部流路６７を形成するパイプ部６２ａと、内部流路６７に連通して可撓性チューブ６１に連結すべく下方に突出した下端接続部６２ｂと、パイプ部６２ａの開閉弁４７に対向する上部である先端部６２ｃと、ガイド体６３の内側面に摺動自在に接触するように側方に突出した被ガイド部６２ｄと、偏心カム６６に下方から押される従動部６２ｅとを有している。気体導入パイプ部材６２の先端部６２ｃは、開閉弁４７の当接軸部４７ｂの下方に位置している。気体導入パイプ部材６２の先端部６２ｃには、環状のシール部材６８が外嵌されている。そのシール部材６８は、先端部６２ｃよりも上方に突出しており、気体導入パイプ部材６２の上昇時に気体流通室４１の下面に対して気体導入孔４１ａを囲むように密着可能となっている。

図６は図５と同一の断面において、開閉弁４７が「第２の位置」にある断面図である。図６に示すように、モータ６４の駆動軸６５が回転すると、駆動軸６５に対して偏心して取り付けられた円盤状の偏心カム６６が気体導入パイプ部材６２の従動部６２ｅを押し上げる。そうすると、気体導入パイプ部材６２はガイド体６３に沿って上昇し、シール部材６８が気体流通室４１の下面における気体導入孔４１ａの周囲に密着するとともに、先端部６２ｃで開閉弁４７の当接軸部４７ｂを上方に押し込んで気体導入孔４１ａを開放する。そうすると、気体導入パイプ部材６２の内部流路６７が気体導入孔４１ａを介して気体流通室４１に気密的に連通されることとなる。

そして、開閉弁４７が可動範囲の上限まで移動すると、開閉弁４７のシール部材４９が連通孔４４ａの周囲の壁面に密着して連通孔４４ａが閉塞される。そうすると、圧力緩衝室４４と気体流通室４１との連通が遮断されて、インク貯留室３６と連通する空間の容積が圧力緩衝室４４の分だけ小さくなる。なお本願明細書では、開閉弁４７が可動範囲の上限まで上昇し、気体導入孔４１ａを開放するとともに連通孔４４ａを閉塞した状態を、開閉弁４７の「第２の位置」と呼んでいる。

この「第２の位置」において、加圧ポンプ６０を作動させて気体導入パイプ部材６２より気体導入孔４１ａを介して気体流通室４１に圧縮空気を導入すれば、その圧縮空気による正圧が圧力緩衝室４４に伝達されることなくインク貯留室３６に伝達され、インク貯留室３６内のインクが流出口３６ａより吐出ヘッド１６（図２参照）へと強制的に送り込まれる。そうすると、吐出ヘッド１６のノズル孔（図示せず）より強制的にインクが吐出され、乾燥により粘度上昇したインクやノズル孔を詰まらせた不純物などが外部に排出される（正圧パージ動作）。

以上の構成によれば、開閉弁４７が「第１の位置」にある場合、インク貯留室３６に過度な正圧が生じても、その正圧が気体流通室４１を介して圧力緩衝室４４に伝達されて正圧制御弁５０により第１大気開放孔４４ｂが開放される。これにより、該正圧は第１及び第２大気開放孔４４ｂ，４５ａを通じて大気開放され、インク貯留室３６内の過度な圧力増加が抑制される。一方、気体導入孔４１ａから圧縮空気を導入してインク貯留室３６を加圧して正圧パージを行う場合には、連通孔４４ａを開閉弁４７で閉塞すれば、インク貯留室３６の正圧が圧力緩衝室４４に伝達されないので、正圧制御弁５０から圧力が外部に漏れることがない。よって、パージ用正圧を供給する加圧ポンプ６０に高圧ポンプを用いる必要がなくなり、装置の大型化及び高コスト化を防止することができる。

さらに、連通孔４４ａが開放状態のときは、圧力緩衝室４４が気体流通室４１に連通してインク貯留室３６に連通する空間の全体容積が大きくなるので、インク貯留室３６で生じる圧力変動を圧力緩衝室４４で吸収することができる。一方、正圧パージ時には、連通孔４４ａを開閉弁４７で閉塞すれば、圧力緩衝室４４の分だけインク貯留室３６に連通する空間の容積が小さくなるので、その正圧が吐出ヘッド１６（図２参照）に伝達されやすくなる。よって、加圧ポンプ６０に対する要求圧力がさらに緩和され、装置の大型化及び高コスト化を好適に防止することができる。

また、気体導入孔４１ａを開放及び閉塞するための開閉弁４７が、連通孔４４ａを開放及び閉塞する遮断弁を兼用しているので、連通孔４４ａの遮断専用の遮断弁を別途設ける必要がなくなるとともに遮断弁の駆動源も削減することができる。よって、装置の構成が簡素化されて更に省スペース化を図ることができるとともに、部品点数及びコストを低減することができる。

また、開閉弁４７は、インク貯留室３６内のインクが所定量以上減ることで気体流通室４１に生じる負圧により、コイルバネ４６の付勢力に打ち勝って気体導入孔４１ａを開放してインク貯留室３６を大気開放する。つまり、正圧パージ用の開閉弁４７は、容積切換弁を兼ねるだけでなく、さらに負圧制御弁も兼ねることとなる。これにより、圧力緩衝室４４自体には負圧制御弁を設ける必要もなくなる。

さらに、開閉弁４７は、気体導入パイプ部材６２の先端部６２ｃで直接押し上げられて気体導入孔４１ａを開放するので、開閉弁４７の開閉駆動源を別途設ける必要がなくなり、装置の構成を簡素化できるとともに、部品点数及びコストを低減することができる。なお、前記実施形態では、シールリング４８は気体流通室４１の内面に取り付けられているが、開閉弁４７のバネ座部４７ａの下面に取り付けられていてもよい。また、シール部材４９は、開閉弁４７のバネ座部４７ａの上面に取り付けられているが、連通孔４４ａ側に取り付けられていてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図７は本発明の第２実施形態の開閉弁１４７が「第１の位置」にある断面図である。第１実施形態との相違点は、連通孔４４ａを閉塞するシール部材１４９等が異なる点である。なお、第１実施形態と同様の構成には適宜同一符号を付して説明を省略する。図７に示すように、本実施形態のサブタンク１１７のインク貯留室１３６は、その上壁部１３６ｂの一部に連通口１３６ｃを有している。上壁部１３６ｂの上面には、平面視で蛇行状のラビリンス流路１３６ｄが凹設されており、ラビリンス流路１３６ｄの一端部は連通口１３６ｃに連通し、他端部は気体流通室４１に連通している。

気体流通室４１には、開閉弁１４７が上下動可能に挿入されている。開閉弁１４７は、バネ座部１４７ａと、バネ座部１４７ａから気体導入孔４１ａを通過して下方に突出した当接軸部１４７ｂとを備えており、バネ座部１４７ａの連通孔４４ａに対向する上面にはシール部材１４９が取り付けられている。シール部材１４９は、平面視で連通孔４４ａ及びその周囲を塞ぐことができる面積を有している。このシール部材１４９は、気体導入孔４１ａを密閉するためのシールリング４８よりもシール圧が高い。例えば、シールリング４８が負圧２ＫＰａ前後のシール耐圧を有する一方で、シール部材１４９は正圧６０ＫＰａ以上のシール耐圧を有している。

圧力緩衝室１４４の上壁には開口部１４４ｃが形成されており、樹脂フィルム１４３がサブタンク１１７の上面全体に貼付されることで、連通口１３６ｃ及びラビリンス流路１３６ｄが閉鎖されるとともに開口部１４４ｃが閉鎖されている。

図８は図７と同一の断面において、開閉弁１４７が「第２の位置」にある断面図である。図８に示すように、気体導入パイプ部材６２が上昇駆動されると、シール部材６８が気体導入孔４１ａの周囲に密着するとともに、先端部６２ｃで開閉弁１４７の当接軸部１４７ｂを上方に押し込んで気体導入孔４１ａを開放する。そうすると、気体導入パイプ部材６２の内部流路６７が気体導入孔４１ａを介して気体流通室４１に気密的に連通され、開閉弁１４７のシール部材１４９が連通孔４４ａ及びその周囲に密着して連通孔４４ａが強固に閉塞される。そうすると、圧力緩衝室１４４と気体流通室４１との連通が遮断されて、インク貯留室３６と連通する空間の容積が圧力緩衝室４４の分だけ小さくなる。

以上の構成とすると、気体流通室４１に圧縮空気を供給する正圧パージ時にシーリングを行うシール部材１４９が、通常時にシーリングを行うシールリング４８よりもシール耐圧が高いので、正圧パージ動作をより安定的に行うことができる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

なお、前述した各実施形態は本発明をインクジェット記録装置に適用したものであるが、インク以外の液体を吐出する装置に適用してもよい。また、前述した各実施形態では圧力緩衝室や気体流通室などがインク貯留室と一体的に形成されてサブタンクを構成しているが、圧力緩衝室や気体流通室などはインク貯蔵室とは別体で形成されていてもよい。

以上のように、本発明に係る液体吐出装置は、液体貯留室の過度な圧力増加を抑制しながらも、装置が大型化及び高コスト化することなく正圧パージ機能を提供できる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるインクジェット記録装置等に広く適用することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置（液体吐出装置）を有する複合機を示す斜視図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置を模式的に説明する断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置のインク補充状態における要部平面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置のメンテナンス状態における要部平面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図で、開閉弁が「第１の位置」にある断面図である。 図５と同一の断面において、開閉弁が「第２の位置」にある断面図である。 本発明の第２実施形態の開閉弁が「第１の位置」にある断面図である。 図７と同一の断面において、開閉弁が「第２の位置」にある断面図である。

符号の説明

１ 複合機
３ インクジェット記録装置（液体吐出装置）
１６ 吐出ヘッド
１７ サブタンク
３６ インク貯留室（液体貯留室）
４０ 正圧パージ機構（気体導入手段）
４１ 気体流通室
４１ａ 気体導入孔
４４ 圧力緩衝室
４４ａ 連通孔
４４ｂ 第１大気開放孔
４５ａ 第２大気開放孔
４７ 開閉弁（遮断弁）
４８ シールリング
４９ シール部材
５０ 正圧制御弁
６２ 気体導入パイプ部材
６２ｄ 先端部

Claims (7)

1. 吐出ヘッドに連通し、その吐出ヘッドに供給する液体が貯留される液体貯留室と、
   前記液体貯留室の空気層に連通するとともに、気体を導入するための気体導入孔を有する気体流通室と、
   前記気体導入孔を開閉可能な開閉弁と、
   前記気体導入孔から気体を導入することによって、前記液体貯留室の液体を前記吐出ヘッドに送り込み、前記吐出ヘッドから強制的に液体を吐出させる気体導入手段と、
   前記気体流通室に連通孔を介して連通するとともに、大気開放孔を有する圧力緩衝室と、
   前記圧力緩衝室内の正圧が所定値を超えた場合に前記大気開放孔を開く正圧制御弁と、
   前記連通孔を開閉可能な遮断弁とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記開閉弁が前記気体導入孔を開くときは前記遮断弁が前記連通孔を閉じ、前記開閉弁が前記気体導入孔を閉じるときは前記遮断弁が前記連通孔を開く構成である請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記気体導入孔は前記連通孔に対向配置され、前記開閉弁は前記連通孔から離反する方向に付勢手段により付勢されて前記気体導入孔を閉じるものであり、
   前記開閉弁は、前記付勢手段の付勢力に抗して前記気体導入孔を開放するときに前記連通孔を閉塞することで、前記遮断弁を兼ねている請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記気体導入孔と前記連通孔とは上下に対向配置されており、前記開閉弁が上下に変位されることで前記気体導入孔及び前記連通孔を開閉する構成である請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記開閉弁は、前記液体貯留室内の液体が所定量以上減ることで前記気体流通室に生じる負圧により、前記付勢手段の付勢力に打ち勝って前記気体導入孔を開く構成である請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
6. 前記圧力緩衝室には、前記圧力緩衝室内の負圧が所定値を超えた場合に大気開放する負圧制御弁が設けられていない構成である請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記気体導入手段は、前記気体導入孔に気体を導入する気体導入パイプ部材をさらに備え、
   前記気体導入パイプ部材は、前記気体導入孔に向かって接近することで前記気体流通室に気密的に連通されると共にその先端部で前記開閉弁を押し込んで前記気体導入孔を開く構成である請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出装置。

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