JP7223254B2 - 液体供給装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体収容容器に貯留された液体を液体噴射ヘッドへ供給する液体供給装置、及びこれが適用された液体噴射装置に関する。

例えばインクジェット式プリンターにおいては、微量のインク（液体）を印刷対象に噴射する液体噴射ヘッドが用いられる。この液体噴射ヘッドには、インクを貯留するインクカートリッジ（液体収容容器）から、所定の供給路を通してインクが供給される。特許文献１には、水頭差によってインクカートリッジから液体噴射ヘッドにインクを供給する場合において、前記液体噴射ヘッドの吐出孔を負圧とする圧力室を有する液体供給ユニット（バルブユニット）を、前記供給路に配置してなる液体噴射装置が開示されている。

上記のような液体噴射装置においては、負圧を生成する前記圧力室を経由してインクが液体噴射ヘッドへ供給される。従って、イニシャルの使用時やメンテナンス後などにおいて、前記圧力室に所定量のインクを初期充填する必要がある。この際に、前記圧力室の空気抜きが必要となる。また、前記圧力室に収容されたインクが、液体噴射装置の稼働に伴う高熱化等によって気泡を発生する場合がある。この場合にも、前記圧力室の空気抜きが必要となる。特許文献２には、この空気抜きに関する技術が開示されている。

国際公開第２００３／０４１９６４号 特開２０１４－６１６３６号公報

前記圧力室から強制的に空気を抜く場合、当該圧力室に収容されているインクまで抜き取らないようにする工夫が求められる。また、前記圧力室からの空気抜き取りによって、液体噴射ヘッドに空気が進入しないようにすることが求められる。すなわち、前記圧力室は前記液体噴射ヘッドと連通していることから、前記圧力室を単純に負圧化して空気抜きを行わせると、前記液体噴射ヘッドの吐出口から空気を吸引してしまう。この場合、空気がヘッド内の微細な液体供給路に抱き込まれてしまい、液体噴射ヘッドのインク噴射性能を悪化させる問題が生じる。

本発明の目的は、上記の問題を生じさせることなく、液体噴射ヘッドへ液体を供給する圧力室の空気抜きを容易に行うことができる液体供給装置、及びこれが適用された液体噴射装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る液体供給装置は、噴射対象の液体を収容する液体収容容器から液体が供給され、室内が所定の第１圧力とされる第１室と、前記第１室から液体が供給される一方で、液体を噴射する液体噴射ヘッドに液体を供給し、室内が前記第１圧力よりも減圧された第２圧力とされる第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通させる連通路と、前記連通路に配置され、前記第２室の前記第１室に対する減圧度合いが所定値以上に大きくなると、前記連通路を開放する弁機構と、前記第２室に連通する空気抜き通路と、当該空気抜き通路を介して前記第２室内を減圧する減圧手段と、を備えた空気抜き機構と、空気を通過させる一方で液体を実質的に通過させないフィルター部材と、を備え、前記減圧手段は、前記弁機構が前記連通路を開放する減圧度合いに前記第２室内を減圧させ、前記フィルター部材は、前記第２室内の減圧によって当該第２室から前記空気抜き通路を通して抜き出される空気が通過する箇所に配置されている。

この液体供給装置によれば、前記空気抜き機構により前記第２室から空気を抜き出すことが可能となる。ここで、前記第２室から抜き出される空気が通過する箇所には、前記フィルター部材が配置されている。このため、空気だけが抜き出され、前記第２室内の液体まで抜き出されることはない。また、前記空気抜き機構の減圧手段は、前記弁機構が前記連通路を開放する減圧度合いに前記第２室内を減圧させる。このため、前記空気抜きが実行される際には、前記連通路が開放され、前記第１室から液体が前記第２室に流入する。つまり、前記減圧手段が前記第２室内を減圧したとき、その減圧分を埋めるように液体噴射ヘッド側から液体が戻って前記第２室内に流入するのではなく、前記第１室側からの流入によって補填される。従って、前記液体噴射ヘッドは前記空気抜きによって負圧化せず、液体吐出口からの空気の吸引を未然に防止できる。

上記の液体供給装置において、前記第２室の上部に空気抜き開口部が備えられ、前記空気抜き通路の上流端が前記空気抜き開口部に接続されるものであって、前記フィルター部材は、前記空気抜き通路の上流端と前記空気抜き開口部との間に介在され、前記空気抜き開口部を完全に塞ぐサイズを有するシート状部材であることが望ましい。

この液体供給装置によれば、前記第２室の上部に空気抜き開口部が配置されるので、液体よりも比重の軽い空気の抜き出し構造を簡素化することができる。また、前記フィルター部材は、前記空気抜き開口部を完全に塞ぐサイズを有するので、確実に空気だけを前記空気抜き通路へ導入させることができる。

上記の液体供給装置において、前記弁機構は、前記第２室が、前記液体噴射ヘッドに液体を通常供給する所定の供給負圧の範囲内である第１状態において、前記第１室から前記第２室への液体の流入を禁止し、前記液体噴射ヘッドからの所定量の液体の噴射、若しくは、前記減圧手段の減圧の動作によって、前記第２室が前記供給負圧よりも低圧となる第２状態において、前記第１室から前記第２室への液体の流入を許容し、前記第２室が前記供給負圧よりも所定値だけ高い高圧となる第３状態において、前記第２室の圧力を解放することが望ましい。

この液体供給装置によれば、前記弁機構は、前記第２室の圧力状態に応じて、上記第１状態、第２状態及び第３状態を形成する役目を果たす。このような弁機構により、前記第２室から液体噴射ヘッドへ液体供給（第１状態）、前記第２室内の液体量不足又は前記空気抜き動作時における当該第２室への液体の供給（第２状態）、及び、前記第２室へ高圧が加わった場合の圧力解放（第３状態）の動作を適切に行わせることができる。

上記の液体供給装置において、前記連通路は、前記第１室と前記第２室とを区画する壁部に穿孔された連通口であり、前記弁機構は、前記連通口の内面でガイドされるガイド面と、液体の流路と、前記第１室側の第１端部と、前記第２室側の第２端部とを備え、前記連通口に挿通されるバルブホルダーと、前記バルブホルダーの前記第１端部側において保持され、所定の圧力の印加によって反転するシール面を有するアンブレラバルブと、を含み、前記バルブホルダーは、前記連通口の軸方向に移動可能であって、前記第１状態において、前記アンブレラバルブのシール面が前記連通口を封止し、前記第２状態において、前記バルブホルダーの前記第１室側への移動によって、前記シール面による前記封止が解除され、前記第３状態において、前記シール面の反転によって前記第２室の圧力が前記第１室へ解放されることが望ましい。

この液体供給装置によれば、バルブホルダーの前記連通口内における移動に伴う、アンブレラバルブのシール面による前記連通口の封止及びその開放動作によって、前記第１及び第２状態が形成される。また、前記シール面の反転動作によって、前記第３状態が形成される。

上記の液体供給装置において、前記減圧手段が、前記空気抜き通路を通して前記第２室内の空気を排出する第１ポンプ装置であることが望ましい。この液体供給装置によれば、前記第１ポンプ装置の動作により、前記第２室からの空気抜きを容易に実行させることができる。

上記の液体供給装置において、液体供給方向の上流端が前記第１室と連通され、下流端が前記液体噴射ヘッドに液体を供給する通路と合流するバイパス供給路と、前記バイパス供給路に配置され、当該バイパス供給路を通して加圧した液体を前記液体噴射ヘッドに送る第２ポンプ装置と、をさらに備えることが望ましい。

この液体供給装置によれば、前記第２ポンプ装置の動作によって、前記バイパス供給路を通して加圧液体を前記液体噴射ヘッド供給することができる。これにより、例えば前記液体噴射ヘッドの吐出口に詰まり等が生じた場合に、前記加圧液体を供給して前記詰まりを解消する加圧パージを実行させることが可能となる。

上記の液体供給装置において、前記減圧手段が、前記空気抜き通路を通して前記第２室内の空気を排出する第１ポンプ装置であって、液体供給方向の上流端が前記第１室と連通され、下流端が前記液体噴射ヘッドに液体供給する通路と合流するバイパス供給路と、前記バイパス供給路に配置され、当該バイパス供給路を通して加圧した液体を前記液体噴射ヘッドに送る第２ポンプ装置と、をさらに備えることが望ましい。

この液体供給装置において、前記液体噴射ヘッドに一旦供給した液体を前記第１室に戻す戻し通路と、前記第１ポンプ装置及び前記第２ポンプ装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第２ポンプ装置を動作させて、前記第１室、前記バイパス供給路、前記液体噴射ヘッド及び前記戻し通路を通して液体を循環させることにより、前記第１室に空気を回収し、前記第２ポンプ装置を停止させた後、前記第１ポンプ装置を動作させて、前記第２室を減圧して前記弁機構に前記連通路を開放させると共に、当該連通路を通して前記第１室から前記第２室へ導入される空気を、前記空気抜き通路を通して排出させる制御を実行することが望ましい。

この液体供給装置によれば、前記第２ポンプ装置の動作によって前記第１室と前記液体噴射ヘッドとの間で液体を循環させることで、前記液体噴射ヘッド側に抱き込まれていた空気を前記第１室側に回収することができる。この回収動作に続いて、前記第１ポンプ装置の動作によって、前記第２室の空気抜きを実行することで、当該第２室内の空気抜きだけでなく、前記第１室に回収された空気を、前記連通路を通して前記第２室側から排出させることができる。

本発明の他の局面に係る液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、噴射対象の液体を収容する液体収容容器と、前記液体収容容器から前記液体噴射ヘッドへ液体を供給する上記の液体供給装置と、を備える。

本発明によれば、液体噴射ヘッドへ液体を供給する第２室から液体を排出することなく、また、前記液体噴射ヘッドの吐出口から空気を吸引してしまうことなく、前記第２室の空気抜きを容易に行うことができる液体供給装置、及びこれが適用された液体噴射装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置の全体構成を示す斜視図である。 図２は、上記液体噴射装置のブロック図である。 図３は、上記液体噴射装置のユニット本体の側面図である。 図４は、前記ユニット本体の斜視図である。 図５は、前記ユニット本体の第１室側の分解斜視図である。 図６は、前記ユニット本体の第２室側の分解斜視図である。 図７は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 図８（Ａ）は、押圧部材の斜視図、図８（Ｂ）は、斜視方向を異ならせた押圧部材の斜視図である。 図９（Ａ）は、開閉バルブの斜視図、図９（Ｂ）は、前記開閉バルブの分解斜視図である。 図１０は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図であって、開閉バルブが閉姿勢の状態を示す断面図である。 図１１は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図であって、開閉バルブが開姿勢の状態を示す断面図である。 図１２は、逆流防止機構の分解斜視図である。 図１３（Ａ）は、前記逆流防止機構の斜視図であって、球体がバルブ管路を開とした状態を示す図、図１３（Ｂ）は、球体がバルブ管路を閉とした状態を示す図、図１３（Ｃ）は、分岐ヘッド部の斜視図である。 図１４（Ａ）は、印刷モードにおける前記逆流防止機構の状態を、図１４（Ｂ）は、加圧パージモードにおける前記逆流防止機構の状態を各々示す断面図である。 図１５（Ａ）は、アンブレラバルブが連通口を封止している状態を、図１５（Ｂ）は、アンブレラバルブが連通口を開放している状態を各々示す断面図である。 図１６は、前記液体噴射装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１７は、図２のブロック図に、印刷モード実行時におけるインクの流れを付記した図である。 図１８は、図２のブロック図に、パージモード実行時におけるインクの流れを付記した図である。 図１９は、図２のブロック図に、空気抜きモード実行時におけるインクの流れを付記した図である。 図２０は、水頭差を利用する液体噴射装置のブロック図である。 図２１（Ａ）は、変形例に係る開閉バルブの斜視図、図２１（Ｂ）は、前記開閉バルブの分解斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。本発明に係る液体供給装置及び液体噴射装置は、液体を噴射する各種用途の装置に適用できる。例えば、本発明に係る装置を、水、薬液、水溶液、燃料などの噴射、噴霧などを行う装置に適用することができるが、とりわけインクジェット式プリンターに好適に適用することができる。従って、本実施形態では、インクジェット式のインク噴射ヘッドにインクを供給する液体供給装置及びこれを用いた液体噴射装置を例示する。

［液体噴射装置の外観構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置１の全体構成を示す斜視図である。液体噴射装置１は、各種サイズの紙シートや樹脂シート、或いは布生地などの各種ワークに対してインク（液体）を噴射するヘッドユニット２（液体噴射ヘッド）と、インクカートリッジＩＣからヘッドユニット２へインクを供給する液体供給ユニット３（液体供給装置）とを備えている。ヘッドユニット２及び液体供給ユニット３は図略のキャリッジに搭載され、前記ワークの主走査方向に移動する。１台のヘッドユニット２当たり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各インクを供給するために、４台の液体供給ユニット３が装備される。図１では、図示簡略化のため、４台のうちの１台の液体供給ユニット３だけを示している。

液体供給ユニット３は、ユニット本体３１、パージポンプ３２（第２ポンプ装置）及び空気抜きポンプ３３（減圧手段／第１ポンプ装置）を含む。また、液体供給ユニット３は、インクの流通用の管路として、ユニット本体３１のインク供給方向の上流側に配置される上流管１１と、下流側に配置される下流管１２と、パージポンプ３２を経由してインクをヘッドユニット２へ供給するバイパス管１３（バイパス供給路）と、ヘッドユニット２側から液体供給ユニット３側へインクを戻す経路となる戻し管１４（戻し通路）とを備える。さらに、液体供給ユニット３は、空気抜きポンプ３３によりユニット本体３１から空気を抜き出すための空気抜き管１５（空気抜き通路）及び排気管１６を備えている。

ユニット本体３１は、インクカートリッジＩＣから供給されるインクを一時的に貯留する空間を備え、負圧ダンパー機構によってインクをヘッドユニット２に供給する。パージポンプ３２は、ヘッドユニット２（インク吐出部２１）の清浄化のための加圧パージ処理の際に稼働されるポンプである。なお、パージポンプ３２は、ユニット本体３１の負圧化のための減圧処理の際、並びに、ヘッドユニット２とユニット本体３１との間でインクを循環させる循環処理の際にも稼働される。空気抜きポンプ３３は、ユニット本体３１内に溜まることがある空気を外部に排出する空気抜き処理の際に稼働されるポンプである。本実施形態では、パージポンプ３２としてチューブポンプを用い、空気抜きポンプ３３としてダイヤフラムポンプを用いる例を示している。これらポンプとしては、所要の機能を果たす限りにおいて他のポンプに代替可能であり、例えば空気抜きポンプ３３としてチューブポンプを用いても良い。

上流管１１は、ユニット本体３１（第１室４１）とインクカートリッジＩＣ（液体収容容器）とを連通する供給管である。上流管１１の上流端１１１は、インクカートリッジＩＣに接続され、下流端１１２はユニット本体３１の入口部分に接続されている。水頭差によりインク供給を行う場合は、インクカートリッジＩＣがヘッドユニット２よりも高い位置に配置される（図２０参照）。一方、インクカートリッジＩＣをヘッドユニット２よりも低い位置に配置する場合には、上流管１１に供給ポンプ３０が組み入れられる（図２参照）。

下流管１２は、ユニット本体３１（第２室４２）とヘッドユニット２とを連通する供給管である。下流管１２の上流端１２１は、後述する逆流防止機構部３５を介してユニット本体３１の出口部分に接続され、下流端１２２はヘッドユニット２に接続されている。バイパス管１３は、ユニット本体３１の負圧環境領域（第２室４２）を経由せずに、インクを下流管１２に送るための管路である。バイパス管１３は、パージポンプ３２の上流側に配置されたバイパス上流管ＢＰ１と、下流側に配置されたバイパス下流管ＢＰ２とを含む。バイパス管１３の上流端１３１はユニット本体３１（第１室４１）に連通され、下流端１３２は上記の逆流防止機構部３５よりも下流側において下流管１２に合流している。

戻し管１４は、ヘッドユニット２とユニット本体３１（第１室４１）とを連通する管である。戻し管１４の上流端１４１はヘッドユニット２に、下流端１４２はユニット本体３１（第１室４１）に各々接続されている。戻し管１４を開閉するための循環電磁弁１４３が、当該戻し管１４に装着されている。

空気抜き管１５は、ユニット本体３１と空気抜きポンプ３３とを連通する管である。空気抜き管１５の上流端１５１は、ユニット本体３１（第２室４２）に、下流端１５２は空気抜きポンプ３３の吸気側に各々接続されている。空気抜きポンプ３３の排気側には、排気管１６が接続されている。空気抜きポンプ３３はダイヤフラムポンプであるので、空気抜き管１５及びユニット本体３１の気密性を確保するため、排気管１６には逆止弁１６１が取り付けられている。なお、空気抜きポンプ３３としてチューブポンプを用いる場合は、逆止弁１６１を省くことができる。

ヘッドユニット２は、インク吐出部２１、制御ユニット部２２、エンドチューブ２３及び回収チューブ２４を含む。インク吐出部２１は、インク滴をワークに向けて吐出するノズル部分である。インク吐出部２１におけるインク滴の吐出方式としては、ピエゾ素子を用いたピエゾ方式、加熱素子を用いたサーマル方式などを適用することができる。制御ユニット部２２は、インク吐出部２１が備える前記ピエゾ素子又は前記加熱素子を制御する制御基板を備え、インク吐出部２１からのインク滴の吐出動作を制御する。

エンドチューブ２３は、下流管１２の下流端１２２とインク吐出部２１とを繋ぐチューブである。下流端１２２はキャップ式ソケットであり、エンドチューブ２３の上端嵌合部にワンタッチ装着が可能である。回収チューブ２４は、インク吐出部２１と戻し管１４の上流端１４１とを繋ぐチューブである。

［液体噴射装置の内部構成及び動作の概要］
図２は、液体噴射装置１の内部構成を簡略的に示したブロック図である。まず、ヘッドユニット２及びユニット本体３１の内部構成について説明する。ヘッドユニット２のインク吐出部２１は、インクをワークに向けて吐出する複数のインク吐出孔２１Ｈを備える。ヘッドユニット２の内部には、インク吐出孔２１Ｈへ個別にインクを供給する個別通路２５と、これら個別通路２５にインクを供給する共通通路２６とが備えられている。

共通通路２６は、水平方向に延びるインク通路である。各個別通路２５の上流端は、共通通路２６に連通している。下流管１２は、その下流端１２２がエンドチューブ２３を介して、共通通路２６の上流側に連通している。戻し管１４は、その上流端１４１が回収チューブ２４を介して、共通通路２６の下流側に連通している。

図２では、上流管１１に供給ポンプ３０が組み入れられている例を示している。供給ポンプ３０は、インクカートリッジＩＣに貯留されているインクをユニット本体３１へ圧送する。このようなポンプ加圧方式、或いは供給ポンプ３０を用いない水頭差方式で、加圧したインクをユニット本体３１へ供給する場合、インク吐出孔２１Ｈからインクが漏れ出さないよう、インク吐出部２１を適度な負圧とすることが望ましい。この場合、インクの供給経路中に負圧環境を作る負圧形成部を介在させる必要がある。ユニット本体３１は、上記の負圧形成部として機能する。

ユニット本体３１は、第１室４１と、第１室４１に対してインク供給方向の下流側に配置された第２室４２とを備える。第１室４１は、上流管１１を介してインクカートリッジＩＣと連通し、当該インクカートリッジＩＣからインクが供給される室である。第１室４１の室内は、供給ポンプ３０からのインクの圧送を受けて（或いは水頭差の圧力によって）、大気圧よりも高い圧力（所定の第１圧力）となる。第２室４２は、第１室４１からインクが供給される一方で、ヘッドユニット２に対してインクを供給するための室である。第２室４２の室内は、負圧（第１圧力よりも減圧された第２圧力）に設定される。第２室４２は、下流管１２を介してヘッドユニット２と連通している。

第１室４１と第２室４２とは、壁部（ベース板３１１）によって区画されている。この壁部には、第１室４１と第２室４２とを連通させる連通路（連通口４３）が備えられ、当該連通路には押圧部材５に連結された開閉バルブ６（弁機構）が配置されている。開閉バルブ６は、第２室４２の第１室４１に対する減圧度合いが所定値以上に大きくなると、前記連通路を開放するよう姿勢変更するバルブである。また、第２室４２を区画する壁部の一部は、大気圧検知フィルム７によって構成されている。第２室４２内が所定の閾値を超える負圧になると、大気圧検知フィルム７が大気圧を検知して変位する。この変位力が押圧部材５に与えられ、連結されている開閉バルブ６が閉姿勢から開姿勢に姿勢変更し、第１室４１と第２室４２とが連通状態とされる。通常の印刷モードの実行時におけるインク供給ルートは、上流管１１、第１室４１、第２室４２及び下流管１２を通過するルートとなる。

ヘッドユニット２が作動し、インク吐出部２１がインク滴を吐出すると、第２室４２内のインクが消費され、これに伴い第２室４２の負圧の程度が進行してゆく。つまり、インク吐出部２１は、インク滴の吐出の度に、大気と隔離された状態にある第２室４２からインクを吸い取る動作を行い、第２室４２の負圧度を高めて行く。そして、第２室４２内のインクの減少に伴い、当該第２室４２が所定の閾値を超える負圧となると、大気圧検知フィルム７が大気圧を検知して変位する。この変位力によって、押圧部材５を通して開閉バルブ６が閉姿勢から開姿勢に姿勢変更し、第１室４１と第２室４２とが連通状態となる。従って、両室の圧力差によって、第１室４１から第２室４２へインクが流入する。

第２室４２へのインクの流入に伴い、当該第２室４２の負圧度は徐々に緩和され、大気圧に近づいてゆく。同時に、大気圧検知フィルム７から押圧部材５へ与えられる変位力も徐々に小さくなってゆく。そして、第２室４２が前記所定の閾値を下回る負圧となると、開閉バルブ６は閉姿勢に復帰し、第１室４１と第２室４２とは再び隔離された状態となる。この際、第１室４１から第２室４２へ流入した分だけ、インクカートリッジＩＣから第１室４１へインクが補充される。印刷モードでは、このような動作が繰り返されることになる。

バイパス管１３は、第２室４２を経由せずに第１室４１と下流管１２とを短絡させる管路である。バイパス管１３の上流端は、第１室４１を介して上流管１１と接続され、下流端は下流管１２に合流している（合流部ａ）。インク吐出孔２１Ｈの詰まりを除去するパージモードの実行の際には、バイパス管１３に配置されたパージポンプ３２が駆動され、上流管１１、第１室４１及び下流管１２を経由するルートで、加圧されたインクがヘッドユニット２へ供給される。なお、パージポンプ３２はチューブポンプであり、パージポンプ３２の停止時にはバイパス管１３は閉止状態となる。このため、上記の印刷モード時には、下流管１２及びインク吐出部２１も、負圧に維持された状態となる。

逆流防止機構部３５は、前記パージモードの実行の際、加圧されたインクが下流管１２を通して第２室４２へ逆流することを防止するために配置されている。逆流防止機構部３５は、下流管１２とバイパス管１３の下流端との合流部ａよりも上流側において、下流管１２に配置されている。逆流防止機構部３５により、下流管１２の合流部ａよりも上流側が閉止されるので、バイパス管１３において生成される高圧インクは、全てインク吐出部２１に向かう。従って、第２室４２を区画している大気圧検知フィルム７の破損が防止される。

戻し管１４は、ヘッドユニット２から第１室４１へインクを戻すための管路である。後記で詳述するが、ヘッドユニット２内の個別通路２５及び共通通路２６に抱き込まれている空気をユニット本体３１に回収するために、インクをヘッドユニット２とユニット本体３１との間で循環させる循環モード（空気抜きモード）の実行の際に、この戻し管１４が利用される。記述の通り、戻し管１４には、当該戻し管１４を開閉する循環電磁弁１４３が配置されている。また、循環電磁弁１４３の配置位置よりも上流側において、戻し管１４から排出管１４Ａが分岐されている。排出管１４Ａは、不要となったインクや、初期使用時にユニット本体３１に充填されている保存液を排出するための管路である。排出管１４Ａには、当該排出管１４Ａを開閉する排出電磁弁１４４が配置されている。

循環電磁弁１４３及び排出電磁弁１４４が閉とされている状態で、下流管１２からインクがヘッドユニット２に供給されると、当該インクは、共通通路２６及び各個別通路２５を経て、インク吐出孔２１Ｈから吐出される。一方、循環電磁弁１４３が開（排出電磁弁は閉）とされている状態で、下流管１２からインクがヘッドユニット２に供給されると、当該インクは、回収チューブ２４及び戻し管１４を通って第１室４１に戻ることになる。この場合、戻し管１４が負圧化されると、インク吐出孔２１Ｈからインクが漏出することはない。

第２室４２へのインク充填をスムースに行わせるため、第２室４２には空気抜き機構ＡＶが付設されている。イニシャルの使用時やメンテナンス後などにおいて、第２室４２に所定量のインクを初期充填する必要がある。空気抜き機構ＡＶは、負圧環境に設定される第２室４２を一時的に大気と連通させて（第２室４２の空気を抜いて）、前記初期充填を促進させる。また、第２室４２に収容されたインクが、高熱化によって気泡を発生する場合がある。空気抜き機構ＡＶは、前記気泡に基づく空気を第２室４２から除去する際にも用いられる。

空気抜き機構ＡＶは、上述の空気抜き構造部３４と、空気抜き管１５及び排気管１６と、空気抜きポンプ３３と、逆止弁１６１とを含む。空気抜き構造部３４は、空気を通過させる一方で液体（インク）を実質的に通過させないフィルター部材４２７を備える。空気抜きポンプ３３が動作すると、第２室４２に連通する空気抜き管１５を介して、第２室４２が減圧される。フィルター部材４２７は、第２室４２の減圧によって当該第２室４２から空気抜き管１５を通して抜き出される空気が通過する箇所に配置されている。このため、第２室４２が減圧されても、空気だけが空気抜き管１５から抜き出され、インクが第２室４２から抜き出されることはない。

空気抜きポンプ３３は、開閉バルブ６が前記連通路を開放する減圧度合いに、第２室４２内を減圧させることが可能である。従って、第２室４２の空気抜きが実行される際には、開閉バルブ６が開状態となり、第１室４１からインクが第２室４２に流入する。つまり、空気抜きポンプ３３が第２室４２内を減圧したとき、その減圧分を埋めるようにヘッドユニット２（下流管１２）からインクが戻って第２室４２内に流入するのではなく、第１室４１側からの流入によって補填される。従って、ヘッドユニット２は前記空気抜きによって負圧化せず、インク吐出孔２１Ｈからの空気の吸引を未然に防止できる。

［ユニット本体の詳細構造］
続いて、上述した液体噴射装置１の動作を可能とする、本実施形態に係る液体供給ユニット３（ユニット本体３１）の構造について詳述する。図３は、ユニット本体３１の側面図、図４は、ユニット本体３１の斜視図、図５は、ユニット本体３１の第１室４２側から見た分解斜視図、図６は、第２室４２側から見た分解斜視図である。図７は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。

ユニット本体３１は、樹脂成型品からなる本体フレーム３１０を備える。本体フレーム３１０は、平板状のベース板３１１（壁部）と、ベース板３１１の後方側に連設された受け入れハウジング３１２とを含む。ベース板３１１の左面側に第１室４１が配置され、右面側に第２室４２が配置されている。第１室４１及び第２室４２は、インクを貯留可能な空間である。ベース板３１１には、第１室４１と第２室４２とを連通させる連通口４３（図５）が穿孔されている。この連通口４３に、上述の開閉バルブ６が配置されている。受け入れハウジング３１２は、第１室４１に連通する角筒型のハウジングである。

受け入れハウジング３１２の後端側上面には、インクカートリッジＩＣから供給されるインクを受け入れるＩＮポート３６１が設けられている。ＩＮポート３６１には、上流管１１の下流端１１２が接続される（図１参照）。ベース板３１１の下方には、ＯＵＴポート３６２、バイパスＩＮポート３７１及びバイパスＯＵＴポート３７２が配置されている。ＯＵＴポート３６２は、第２室４２からインクをヘッドユニット２へ送り出すポートである。ＯＵＴポート３６２は、実質的には逆流防止機構部３５の出口ポートであって、下流管１２の上流端１２１が接続される。バイパスＩＮポート３７１、バイパスＯＵＴポート３７２には、それぞれ、バイパス管１３の上流端１３１、下流端１３２が接続される。さらに、ベース板３１１の前方下方には、戻しポート３８が設けられている。戻しポート３８には、戻し管１４の下流端１４２が接続される。

図５に示されているように、第１室４１は、大略的に左方からの平面視でＵ字型の形状を有する幅狭の空間からなる。この第１室４１は、ベース板３１１から左方に突設された第１区画壁４１１によって区画されている。第１区画壁４１１は、所定距離を置いて対向する、一対の壁片によって構成されている。第１室４１の上流端である流入部４１２は、受け入れハウジング３１２で区画されるフィルター室４４に連通している。上流管１１からユニット本体３１に供給されるインクは、フィルター室４４を経由し、流入部４１２から第１室４１内へ入る。

第１室４１は、流入部４１２から前方へ水平方向に延び、続いて下方へ湾曲する形状を有している。第１室４１の下流端には、バイパス連通室４１３及び戻し連通室４１４がＹ分岐状に連なっている。バイパス連通室４１３は、第１室４１とバイパス上流管ＢＰ１とを繋ぐための区画である。バイパス連通室４１３の下端付近を区画する壁部に、バイパス上流管ＢＰ１の上流端が接続されている。戻し連通室４１４は、第１室４１と戻し管１４とを繋ぐための区画である。戻し連通室４１４の前端付近を区画する壁部に、上記の戻しポート３８が突設されている。なお、図２では、戻し連通室４１４を戻し管１４の一部として扱っている。

フィルター室４４、第１室４１、バイパス連通室４１３及び戻し連通室４１４は一体的な空間であって左面側に開口しており、その開口縁は面一である。前記左面側の開口は、図５に示す封止フィルム７Ａによって封止される。封止フィルム７Ａは樹脂製のフィルムからなり、前記左面側の開口に沿った外形形状を有する。封止フィルム７Ａは、前記開口縁に溶着又は接着される。

第１室４１の上下方向の中央付近には、円筒状のキャビティからなるバネ座４１５が左方へ突設されている。バネ座４１５は、付勢バネ４５（図７）を収容するキャビティであり、第２室４２側に開口している。第１室４１は、このバネ座４１５の外周壁をほぼ半周回するように設定されている。バネ座４１５の後方側にはスペーサ室４１６が設けられている。スペーサ室４１６は、第１室４１の容積を可及的に小さくするために設けられている。第１室４１の容積が大きくなると、貯留するインク量が多くなる。液体供給ユニット３には、図略のキャリッジの移動の際に揺動力が加わるが、インクの重量が大きくなると慣性力により封止フィルム７Ａが剥離乃至は破損する懸念がある。

連通口４３は、バネ座４１５の上方位置において、第１室４１内に配置されている。第１室４１内においてベース板３１１から左方に円筒型のボス部４１７が突設されている。このボス部４１７を左右方向に貫通するように、連通口４３が設けられている。第１室４１は減圧処理等が行われず、大気圧に加えて供給ポンプ３０によるインクの供給圧（又は水頭差）が加わる部屋である。流入部４１２から第１室４１内にインクが流入すると、バイパス連通室４１３、戻し連通室４１４から順次インクが溜まり始める。インクの液位が連通口４３を超過すると、当該連通口４３を通してインクを第２室４２へ供給可能な状態となる。また、パージポンプ３２が稼働されると、バイパス上流管ＢＰ１を通して、第１室４１に貯留されたインクが吸引され、バイパス下流管ＢＰ２及び下流管１２を通して、高圧化されたインクがヘッドユニット２に向けて供給される。

図６を参照して、第２室４２は、右方からの平面視で円形の形状を有している。この第２室４２に対して、上述の押圧部材５及び開閉バルブ６と、付勢バネ４５とが組み付けられ、且つ、空気抜き構造部３４が付設されている。第２室４２は、ベース板３１１から右方に突設された第２区画壁４２１によって区画されている。第２区画壁４２１は、円筒型の形状を有する壁である。第２室４２は、左方側に位置する第１室４１と、ベース板３１１を挟んで対向する位置関係にある。上述のバネ座４１５は、円筒型の第２区画壁４２１で囲まれる領域の中心位置、つまり第２区画壁４２１と同心となる位置において、ベース板３１１に凹設されている。付勢バネ４５は、このバネ座４１５の窪み内に収容されている。連通口４３は、バネ座４１５の中心点を通る鉛直線上において、バネ座４１５の上に配置されている。

第２室４２の上端部４２２側は、第２室４２の空気抜きを行わせるための空気抜き構造部３４が配置されている。下端部４２３（第２室４２の最下部）において、第２区画壁４２１には供給孔４２Ｈが穿孔されている。この供給孔４２Ｈに、逆流防止機構部３５を介して下流管１２の上流端１２１が連通する。供給孔４２Ｈに対応して、第２室４２の下方に逆流防止機構部３５が位置し、逆流防止機構部３５の下方に下流管１２とバイパス管１３の下流端１３２との合流部ａが位置するよう、第２室４２、逆流防止機構部３５及び下流管１２が上下方向に配置されている。第２室４２に貯留されたインクは、インク吐出部２１に吸引される態様で、供給孔４２Ｈ及び逆流防止機構部３５を通して、下流管１２に供給される。逆流防止機構部３５については、後記で詳述する。

第２室４２の下端部４２３付近において、ベース板３１１から前後一対の支持板４２４が右方へ突設されている。一対の支持板４２４は、後述の押圧部材５を軸支する軸支部４２５を各々備えている。

空気抜き構造部３４は、上端部４２２側に配置されたボス部４２６、フィルター部材４２７及び蓋部材４２８を含む。ボス部４２６は、上端部４２２にアーチ状に跨るように第２区画壁４２１から上方に突設された部分からなり、第２室４２に連通する空気抜き開口部４２Ａを備える。空気抜き開口部４２Ａは、上面視で前後方向に長い矩形の開口であって、その開口縁も面一の矩形形状を有している。

フィルター部材４２７は、インクジェット式プリンターのインクのような水溶性液体を通過させない一方で、空気を通過させるシート状部材からなる。フィルター部材４２７としては、例えばＰＴＦＥ、ＰＥＴ、ポリプロピレンなどの高分子樹脂により形成された多孔質フィルムシートを用いることができる。フィルター部材４２７は、矩形形状を有し、空気抜き開口部４２Ａを完全に塞ぐサイズを有している。フィルター部材４２７は、ボス部４２６の上端開口縁に載置される。

蓋部材４２８は、ボス部４２６の上端に上方から外嵌され、フィルター部材４２７を間に挟んだ状態で空気抜き開口部４２Ａを塞ぐ部材である。蓋部材４２８には、空気抜き管１５が接続される空気抜きポート４２９が設けられている。つまり、空気抜き管１５の上流端１５１が空気抜き開口部４２Ａに接続されるものであって、フィルター部材４２７は、上流端１５１と空気抜き開口部４２Ａとの間に介在されている。蓋部材４２８の内周壁は、ボス部４２６の上端の外周壁に溶着によって固定（シール）される。これにより、空気抜きポンプ３３の動作によって、第２室４２から空気抜き管１５に向かう流体はすべてフィルター部材４２７を通ることになり、第２室４２内のインクが空気抜き管１５へ流入することが確実に防止される。従って、インク液面センサー等を配置することなく、第２室４２から空気抜きを実行させることができる。

第２室４２の右面側の開口は、可撓性を有する樹脂製のフィルム部材からなる大気圧検知フィルム７によって封止される。大気圧検知フィルム７は、第２室４２の第２区画壁４２１の、右方からの平面視の壁形状に合致した円形の外形形状を有している。大気圧検知フィルム７は、その周縁部が第２区画壁４２１の開口端面に溶着又は接着され、第２室４２の開口を封止する。なお、大気圧検知フィルム７は、特段テンションが付与されない状態で、溶着又は接着される。

図５を参照して、フィルター室４４は、上流管１１と共に、インクカートリッジＩＣから第１室４１へインクを供給する経路を構成している。フィルター室４４は、左右方向の断面形状が矩形であってインク供給方向へ角筒状に延びる空間である。フィルター室４４は、インク中の異物を除去するフィルター部材４４１、このフィルター部材４４１を保持する保持部材４４２、フィルター部材４４１を固定するコイルバネ４４３を収容している。インクは、ＩＮポート３６１を通してフィルター室４４内に流入し、フィルター部材４４１で異物が除去された後に、流入部４１２を通して第１室４１へ流入する。

［負圧供給機構の詳細］
続いて、第２室４２内のインクの減少に応じて、第１室４１から第２室４２へインクが供給される負圧供給機構について詳述する。負圧供給機構は、先に図２に基づいて動作の概要を説明した押圧部材５、開閉バルブ６及び大気圧検知フィルム７と、付勢バネ４５とを備えている。開閉バルブ６は連通口４３に配置され、連通口４３を閉じる閉姿勢と、連通口４３を開く開姿勢との間で姿勢変更する。付勢バネ４５は、開閉バルブ６を前記閉姿勢に向かう方向に付勢する。押圧部材５は、開閉バルブ６を前記開姿勢に向かう方向に押圧可能である。大気圧検知フィルム７は、第２室４２内のインクの減少に伴って発生する負圧に基づいて変位し、その変位力を押圧部材５に伝達する。

＜押圧部材＞
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、互いに斜視方向を異ならせた押圧部材５の斜視図であって、開閉バルブ６も付記されている。押圧部材５は、第２室４２内に回動可能に配置される部材である。押圧部材５は、円形の平板からなる円板部５１と、円板部５１の下端側５Ｃから下方へ延出された一対のアーム部５２と、各アーム部５２の延出先端部に設けられた支点部５３と、円板部５１の上端側５Ｄに配置された一対のリンクボス５４とを備えている。一対の支点部５３は、第２室４２に配置されている一対の支持板４２４の軸支部４２５（図６）で軸支される。これにより、円板部５１は、支点部５３の軸回りに回動可能である。

円板部５１は、第２室４２を区画する円筒型の第２区画壁４２１の内径に対して、１／２程度のサイズの直径を有する円板である。第２区画壁４２１と軸支部４２５で軸支された状態における円板部５１との配置関係は、概ね同心状である。円板部５１は、大気圧検知フィルム７と対向する第１面５１Ａと、開閉バルブ６と対向する（ベース板３１１と対向する）第２面５１Ｂとを備えている。円板部５１の径方向中央には、バネ嵌合突起５１１が第２面５１Ｂ側から突出するように設けられている。このバネ嵌合突起５１１の第２面５１Ｂ側には、コイルバネからなる付勢バネ４５の右端部が嵌合される。なお、第１面５１Ａ側においては、バネ嵌合突起５１１の領域は円柱状の凹部となっている。

円板部５１は、大気圧検知フィルム７から変位力を受ける受圧部５Ａと、付勢バネ４５から付勢力を受ける被付勢部５Ｂとを備える。受圧部５Ａは、円板部５１の第１面５１Ａの所定位置に設定される。本実施形態では受圧部５Ａは、第１面５１Ａにおけるバネ嵌合突起５１１の周縁部の領域である。被付勢部５Ｂは、第２面５１Ｂ側であって、付勢バネ４５が嵌合されるバネ嵌合突起５１１の領域である。すなわち、被付勢部５Ｂは、受圧部５Ａに対応する位置に設定されている。

受圧部５Ａが大気圧検知フィルム７から変位力を受けない場合、円板部５１は、直立に近い状態となる（図７参照）。但し、付勢バネ４５の右端が被付勢部５Ｂに当接しており、その付勢力により大気圧検知フィルム７の内面に第１面５１Ａが接する状態となる。一方、受圧部５Ａが大気圧検知フィルム７から付勢バネ４５の付勢力以上の変位力を受けると、円板部５１は、支点部５３の軸回りに左方へ回動し、直立状態から左方へ傾いた状態となる。

一対のアーム部５２は、円板部５１の下端側５Ｃに前後方向に互いに離間して配置されている。一対のアーム部５２の各上端部５２１は、円板部５１の下端側５Ｃよりも上方に延び、バネ嵌合突起５１１の両側部下方に各々位置している。一対のアーム部５２の先端部５２２は、下端側５Ｃからそれぞれ下方へ直線状に延出している。先端部５２２からは、各々支点部５３が前後方向に突設されている。詳しくは、前側の先端部５２２の前側面から支点部５３が前方に、後側の先端部５２３の後側面から支点部５３が後方にというように、互いに離間する方向に突設されている。支点部５３は、支持板４２４の軸支部４２５に嵌め込まれる。アーム部５２の先端部５２２に支点部５３を設けることは、押圧部材５の支点部５３回りの回動時に、円板部５１の上端側５Ｄの揺動幅を大きくすることに貢献する。

一対の支点部５３は、前後方向に延びる回動軸５ＡＸ上に並んでいる。前側の支点部５３と、後側の支点部５３とは、所定の間隔Ｄを置いて配置されている。つまり、一対の支点部５３は、円板部５１の平面方向の中央領域に相当する部分を挟んで互いに離間して配置されている。間隔Ｄは、例えば円板部５１の直径の４０％～９０％程度のサイズに設定することができる。これにより、一対の支点部５３が作る回動支点は、円板部５１の中央領域を挟む程度に離間した幅広の回動支点となる。このため、前記回動支点回りに回動する円板部５１は、回動軸５ＡＸと直交する軸回りに捻転し難くなる。従って、円板部５１の回動動作を安定化させることができる。

一対のリンクボス５４は、円板部５１の上端側５Ｄ付近において、第２面５１Ｂから左方に向けて突設されている。詳しくは、円板部５１には、上端側５Ｄを開口縁とし径方向内側へ延びる切り欠き部５１２が設けられており、切り欠き部５１２の空間に臨む前後の側端縁から、矩形の平板からなるリンクボス５４が各々立設されている。各リンクボス５４は、リンク孔５４１を備えている。このリンク孔５４１は、押圧部材５と開閉バルブ６とのリンク結合に用いられる。このリンク結合により、押圧部材５の回動動作に開閉バルブ６の開閉動作が連動するようになる。

換言すると、リンクボス５４が、支点部５３の軸回りに回動する押圧部材５の回動動作に応じて、開閉バルブ６を左右方向に移動するよう押圧する押圧部となる。一対のリンクボス５４は、下端側５Ｃに配置された一対の支点部５３に対して、所定距離だけ離間した上端側５Ｄに配置されている。つまり、押圧部となるリンクボス５４は、回動支点を作る支点部５３に対して、円板部５１において対極位置に配置される。このため、押圧部材５の回動時におけるリンクボス５４の移動量、及び該リンクボス５４にリンク結合された開閉バルブ６の移動量を大きくすることができる。

受圧部５Ａ又は被付勢部５Ｂ（力点）と支点部５３（支点）との関係において、リンクボス５４（作用点）は、支点部５３に対して受圧部５Ａ及び被付勢部５Ｂよりも遠い位置に配置されている。換言すると、リンクボス５４は、受圧部５Ａ及び被付勢部５Ｂを間に挟んで支点部５３と対向するように、円板部５１の上端側５Ｄに配置されている。このような配置とすることで、受圧部５Ａ又は被付勢部５Ｂが受けた移動力を、これらに対する離間分だけ増幅して、リンクボス５４に与えることができる。

＜開閉バルブ＞
続いて、開閉バルブ６について説明する。開閉バルブ６は、第１室４１と第２室４２とを区画するベース板３１１に穿孔された連通口４３に配置される。そして、開閉バルブ６は、押圧部材５の支点部５３回りの回動動作に従動して連通口４３内で左右方向に移動することで、連通口４３を開閉する。前記回動動作への従動のため、開閉バルブ６は円板部５１のリンクボス５４とリンク結合されている。

図９（Ａ）は、開閉バルブ６の斜視図、図９（Ｂ）は、開閉バルブ６の分解斜視図である。図１０は、図７に示した断面図の要部拡大図である。開閉バルブ６は、バルブホルダー６１と、このバルブホルダー６１によって保持されるアンブレラバルブ６６との組立体からなる。連通口４３は、ベース板３１１及びボス部４１７を貫通する円筒型の孔であって、大径部４３Ａと、該大径部４３Ａより内径が小さい小径部４３Ｂと、両者の径差に基づく段部４３Ｃとを有している。

バルブホルダー６１は、連通口４３に組み付けられた状態において、第１室４１側（左側）に位置する第１端部６１１と、第２室４２側（右側）に位置する第２端部６１２とを備える、半筒形の部材である。バルブホルダー６１は、第１端部６１１側の筒部６２と、第２端部６１２側の平板部６３と、筒部６２と平板部６３との間に位置する中間部６４と、平板部６３に配設されたリンクピン６５とを含む。アンブレラバルブ６６は、バルブホルダー６１の第１端部６１１側において保持されている。

筒部６２は、バルブホルダー６１において最も外径の大きい筒状部分である。筒部６２は、筒部６２の外周面であるガイド面６２Ｓと、筒部６２の一部が周方向に切り欠かれてなる流路切り欠き６２１と、筒部６２の内周側に環状に凹設された保持溝６２２と、を含む。筒部６２は、連通口４３の大径部４３Ａに収容され、開閉バルブ６が左右方向に移動する際に、ガイド面６２Ｓが大径部４３Ａの内面でガイドされる。流路切り欠き６２１は、開閉バルブ６が開姿勢の時にインクが流れる流路となる。保持溝６２２は、アンブレラバルブ６６の係止球部６６３を係止するための溝である。

中間部６４は、筒部６２よりも外径が小さい筒状部分である。中間部６４には、流路切り欠き６２１に連なる開放部分である開放部６４１と、アンブレラバルブ６６のピン部６６２を収容するピン収容部６４２とを含む。中間部６４は、連通口４３の小径部４３Ｂに収容され、その外周面も小径部４３Ｂの内面でガイドされる。筒部６２と中間部６４との境界部には、両者の外径差に基づく段差によって形成された環状当接部６２Ａが存在する。環状当接部６２Ａは、連通口４３の段部４３Ｃと対向し、当接する。

平板部６３は、開閉バルブ６が連通口４３に組み付けられた状態において、連通口４３から右方に突出する部分である。平板部６３は、左右方向に延びる表裏一対の平面を有している。リンクピン６５は、前記一対の平面から各々突設されている。このリンクピン６５は、図８（Ｂ）に示すように、押圧部材５のリンクボス５４に備えられているリンク孔５４１に嵌合される。この嵌合により、押圧部材５と開閉バルブ６とはリンク結合され、押圧部材５の支点部５３回りの回動運動を、開閉バルブ６の直線運動に変換することができる。

アンブレラバルブ６６は、ゴム製の物品であって、傘部６６１、傘部６６１から右方に延出するピン部６６２、及びピン部６６２に一体的に設けられた係止球部６６３を備えている。傘部６６１は、連通口４３の大径部４３Ａの内径よりも大きい傘直径を有している。傘部６６１の内側（右面側）の周縁部は、シール面６７である。シール面６７は、連通口４３の周囲の壁面であってボス部４１９の突出端面であるシール壁面４３Ｓと当接することによって、連通口４３を封止状態とすることが可能である（閉姿勢）。反面、シール面６７がシール壁面４３Ｓから離間すると、前記封止状態は解除される（開姿勢）。なお、傘部６６１は、右面側に所定の圧力が加わると、その傘形状が反転する（図１５）。

ピン部６６２は、左右方向に延びる棒状部分であり、傘部６６１の支柱となる部分である。ピン部６６２は、バルブホルダー６１の筒部６２及び中間部６４のピン収容部６４２に入り込む。つまり、傘部６６１はバルブホルダー６１の第１端部６１１に当接する一方で、ピン部６６２はバルブホルダー６１の内側筒部内に嵌り込むことが可能である。係止球部６６３は、ピン部６６２の左端寄りの部分が球状に膨設されてなり、保持溝６２２に嵌り込む部分である。係止球部６６３が保持溝６２２に嵌合されることで、アンブレラバルブ６６は、左右方向の移動が規制された状態でバルブホルダー６１に保持される。すなわち、アンブレラバルブ６６は、バルブホルダー６１と一体的に左右方向へ移動する。

＜付勢バネ＞
付勢バネ４５は、円板部５１の第２面５１Ｂとベース板３１１との間に介在され、第２面５１Ｂを支持（付勢）するコイルバネである。詳しくは、図１０に示されているように、付勢バネ４５の右端側は円板部５１のバネ嵌合突起５１１に嵌め込まれ、左端側はベース板３１１に凹設されているバネ座４１５に収容されている。円板部５１の受圧部５Ａが、付勢バネ４５の右方向の付勢力に抗する左方向の変位力を受けたとき、円板部５１は支点部５３の軸回りに、左方へ回動することになる。前記変位力を受けない場合は、前記付勢力によって円板部５１は直立した姿勢を維持することになる。

＜開閉バルブの動作＞
続いて、開閉バルブ６の開閉動作について説明する。図１０は、開閉バルブ６が閉姿勢の状態を示している。この状態は、大気圧検知フィルム７が押圧部材５（円板部５１）を回動させるほど変位力を発生していない状態、すなわち、付勢バネ４５のバネ圧（付勢力）と第２室４２の内圧との合計が、大気圧よりも勝っている状態である。第２室４２は負圧ではあるが、付勢バネ４５は、前記負圧による大気圧検知フィルム７の変位力に打ち勝つ付勢力で、円板部５１の被付勢部５Ｂを右方へ付勢している。このため、円板部５１は、支点部５３の軸回りに回動せず、上述の直立した姿勢を維持する。

この場合、リンクボス５４において押圧部材５とリンク結合されている開閉バルブ６は、最も右方側に位置する閉姿勢を取る。すなわち、付勢バネ４５の付勢力によって、リンクボス５４を介してバルブホルダー６１が右方に牽引されている状態となる。このため、バルブホルダー６１の環状当接部６２Ａが連通口４３の段部４３Ｃに突き当たると共に、アンブレラバルブ６６のシール面６７がシール壁面４３Ｓに当接した状態となる。従って、連通口４３がアンブレラバルブ６６によって封止される。付勢バネ４５は、円板部５１を右方に付勢することで、間接的に開閉バルブ６を閉姿勢に向かう方向に付勢していると言うことができる。

図１１は、図７に示した断面図の要部拡大図であって、開閉バルブ６が開姿勢の状態を示す断面図である。図１０の状態から、インク吐出部２１がインク滴の吐出動作を継続してゆくと、密閉空間である第２室４２は、インクの減少に伴い、徐々に負圧度が高まってゆく。やがて、第２室４２が所定の閾値を超える負圧となると、大気圧検知フィルム７は付勢バネ４５の付勢力に抗する押圧力を円板部５１の受圧部５Ａへ与えるようになる。すなわち、付勢バネ４５のバネ圧と第２室４２の内圧との合計が、大気圧に劣る状態となる。

この場合、円板部５１は、付勢バネ４５の付勢力に抗して支点部５３の軸回りに左方へ回動する。そして、この回動によって、リンクボス５４は開閉バルブ６を左方に向かわせる押圧力ＰＦを発生し、開閉バルブ６を開姿勢に姿勢変更させる。つまり、リンクボス５４のリンク孔５４１からバルブホルダー６１のリンクピン６５に押圧力が伝達され、ガイド面６２Ｓが連通口４３の内面でガイドされつつ、バルブホルダー６１が左方へ直線移動する。この移動に伴ってアンブレラバルブ６６も左方へ移動し、そのシール面６７がシール壁面４３Ｓから離間する。つまり、シール面６７とシール壁面４３Ｓとの間にギャップＧが形成された状態となる。従って、アンブレラバルブ６６による連通口４３の封止が解除される。

開閉バルブ６が開姿勢となると、図１１に矢印Ｆで示すように、大気圧＋インク供給圧の圧力の第１室４１と負圧度が進行した第２室４２との圧力差により、第１室４１から第２室４２へインクが流入する。具体的には、アンブレラバルブ６６のシール面６７とシール壁面４３ＳとのギャップＧと、バルブホルダー６１の筒部６２に用意された流路切り欠き６２１と、中間部６４に用意された開放部６４１とからなる流路を通して、インクは第２室４２へ流入する。

第２室４２へのインク流入が進行すると、第２室４２の負圧度は徐々に緩和されてゆく。やがて、付勢バネ４５のバネ圧と第２室４２の内圧との合計が、大気圧よりも優勢になると、付勢バネ４５の付勢力によって円板部５１は右方に押し戻されてゆく。すなわち、第２室４２が所定の閾値を下回る負圧となると、円板部５１は、付勢バネ４５の付勢力に押圧されて支点部５３の軸回りに右方へ回動する。これにより開閉バルブ６も、リンクボス５４に牽引されて右方に直線移動する。いずれ、バルブホルダー６１の環状当接部６２Ａが連通口４３の段部４３Ｃに突き当たり、アンブレラバルブ６６のシール面６７がシール壁面４３Ｓに当接する。従って、開閉バルブ６は閉姿勢に復帰する。

［逆流防止機構部］
次に、ヘッドユニット２を清浄化するパージモードの実行の際に、パージポンプ３２にて加圧されたインクが第２室４２へ逆流することを防止する逆流防止機構部３５の構成について、図７及び図１２～図１４を参照して説明する。図１２は、逆流防止機構部３５の分解斜視図、図１３（Ａ）～（Ｃ）は、逆流防止機構部３５の斜視図である。図１４（Ａ）は印刷モードにおける逆流防止機構部３５の状態を、図１４（Ｂ）は、パージモードにおける逆流防止機構部３５の状態を各々示す断面図である。

逆流防止機構部３５は、バルブ管路８１、分岐ヘッド部８２、球体８３、シール部材８４、コイルスプリング８５及びＯリング８６を含む。バルブ管路８１は、第２室４２の下端部４２３と一体の部材であり、他の部品はバルブ管路８１に対して組み付けられている。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、バルブ管路８１を除く逆流防止機構部３５の斜視図、図１３（Ｃ）は、分岐ヘッド部８２の下方視の斜視図である。

バルブ管路８１は、第２室４２の下端部４２３（最下端部）に穿孔されている供給孔４２Ｈから鉛直下方に延び出す管路であって、第２区画壁４２１に一体化された部分である。バルブ管路８１は、第２室４２と下流管１２とを繋ぐインク流路を提供するものであって、第２室４２からインク吐出部２１に至るインク供給路の一部を構成している。分岐ヘッド部８２を係止するために、バルブ管路８１の外周面には係止片８１１が、内周面には嵌合環状突起８１２が、各々突設されている。

分岐ヘッド部８２は、図２に示した合流部ａを形成する部材である。分岐ヘッド部８２は、第１入口ポート８２１、第２入口ポート８２２、出口ポート８２３、胴部８２４、係止窓８２５、切り欠き部８２６及び嵌合爪８２７を含む。第１入口ポート８２１は、第２室４２に接続されるポートであって、本実施形態ではバルブ管路８１を経由して、第２室４２と連通している。第２入口ポート８２２は、バイパス管１３（バイパス下流管ＢＰ２）の下流端が接続されるポートである。出口ポート８２３は、下流管１２の上流端１２１が接続されるポートである。出口ポート８２３は、図３他に示すＯＵＴポート３６２に相当するポートである。

分岐ヘッド部８２は、バルブ管路８１の下端側から鉛直下方に延び出す鉛直部８２Ａと、鉛直部８２Ａの中間に水平方向から合流する態様の水平部８２Ｂとを備えるＴ字管である。鉛直部８２Ａの上端が第１入口ポート８２１、下端側が出口ポート８２３である。水平部８２Ｂの先端が第２入口ポート８２２である。第２入口ポート８２２は、図３他に示すバイパスＯＵＴポート３７２に相当するポートである。印刷モードでは、インクは、第１入口ポート８２１を通して下流管３４に供給される。一方、パージモードでは、第２入口ポート８２２を通して下流管３４に供給される。

胴部８２４は、下方を向く第１入口ポート８２１の外側に、互いに対向するように配置された一対の円弧片からなる。バルブ管路８１は、一対の胴部８２４と第１入口ポート８２１との間の隙間に入り込む。係止窓８２５は、一対の胴部８２４に設けられた開口であり、バルブ管路８１の係止片８１１が係合する開口である。切り欠き部８２６は、筒状の第１入口ポート８２１の周壁の一部が切り欠かれた部分であり、インクの流路を確保するための部分である。嵌合爪８２７は、第１入口ポート８２１の上端から上方に突設されたフック形状を有する部分であり、バルブ管路８１の嵌合環状突起８１２と係合する。つまり、分岐ヘッド部８２は、バルブ管路８１の内周において係止片８１１と係止窓８２５との係合により、外周において嵌合環状突起８１２と嵌合爪８２７との係合により、バルブ管路８１に固定される。第１入口ポート８２１の上端縁８２８は、次述の球体８３を受け止める球受部となる。

球体８３は、バルブ管路８１内に、インク供給方向へ移動可能に収容され、弁の働きをする。球体８３の外径は、バルブ管路８１の内径よりも小さく、さらにコイルスプリング８５の内径よりも小さい。球体８３を形成する素材としては、種々の材料を用いることができるが、好ましくはインクの比重に対して２倍以下の比重を有する材料、特にインクの比重に対して１．１倍～１．５倍の範囲の材料で形成することが望ましい。この範囲の材料であれば、球体８３の比重がインクの比重よりも大きいので、バルブ管路８１内において球体８３を自重で容易に下降させ得る一方で、球体８３の比重がインクの比重に近い関係となるので、加圧パージ時のバルブ管路８１内における球体８３の上昇を速やかに行わせることができる。

一般に、インクジェット式プリンターに用いられるインクは、水溶性液体であって、比重＝１若しくはその近傍の比重を有する。従って、球体８３の材料としては、比重＜２の材料を選択することが望ましい。また、前記材料は、インクと常時接触しても劣化しない耐薬品性、耐摩耗性の性質を備えていることが望ましい。これらの観点から、球体８３の材料としては、ポリアセタール（比重＝１．４２）、ポリブチレンテレフタレート（比重＝１．３１～１．３８）、ポリ塩化ビニル（比重＝１．３５～１．４５）、ポリエチレンテレフタレート（比重＝１．３４～１．３９）を用いることが特に好ましい。

シール部材８４は、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示されているように、球体８３の上方であって、バルブ管路８１の上端側に設けられた座部８１３に着座するリング形状を有するシール部品である。シール部材８４のリング内径（貫通孔）は、球体８３の外径よりも小径に設定されている。図１４（Ａ）に示すように、シール部材８４から球体８３が下方へ離間したときには、バルブ管路８１は開となる。一方、図１４（Ｂ）に示すように、シール部材８４に球体８３が接したときには、バルブ管路８１は閉となる。

コイルスプリング８５は、その上端部がシール部材８４に当接し、下端部が分岐ヘッド部８２の第１入口ポート８２１の上端縁８２８に当接するように、バルブ管路８１に内装される圧縮バネである。コイルスプリング８５は、シール部材８４を座部８１３に向けて付勢しており、これによりシール部材８４は座部８１３に常時圧接されている。また、コイルスプリング８５の内側には球体８３が収容されており、コイルスプリング８５は球体８３のインク供給方向への移動をガイドする役目も果たす。従って、バルブ管路８１内における球体８３の遊動が規制され、シール部材８４に対する球体８３の離接により成立する弁構造を安定化させることができる。

Ｏリング８６は、バルブ管路８１と分岐ヘッド部８２との突き合わせ部をシールしている。Ｏリング８６は、第１入口ポート８２１の外周面に嵌め込まれ、第１入口ポート８２１の突設基部８２９に当接している。

続いて、逆流防止機構部３５の動作について説明する。印刷モードではインクは、第２室４２から、逆流防止機構部３５及び下流管１２を通る供給ルートでヘッドユニット２に供給される。このような印刷モードにおいては、図１４（Ａ）に示す通り、球体８３はシール部材８４から下方へ離間し、分岐ヘッド部８２の上端縁８２８に着床した状態となる。これは、球体８３の比重がインクの比重よりも大きく、球体８３が自重で下降することに依る。また、第２室４２から下流管１２へ至る供給ルートが印刷モードでは負圧に維持され、ヘッドユニット２のインク吐出部２１がインク滴を吐出する度に、前記供給ルート内に存在するインクを吸引することも、球体８３の上端縁８２８への着床状態の維持に寄与する。

球体８３がシール部材８４から離間した状態となることから、供給孔４２Ｈは開放された状態となる。また、球体８３が着床する第１入口ポート８２１の上端縁８２８には切り欠き部８２６が具備されているので、インクの通路は確保されている。従って、第２室４２内のインクは、図中に矢印Ｆ１で示すように、第２室４２から分岐ヘッド部８２へ通り抜け、下流管１２へ向かうことができる。

図１４（Ｂ）は、パージモードにおける逆流防止機構部３５の状態を示す断面図である。加圧パージモードでは、パージポンプ３２の駆動によって、バイパス管１３を通して加圧されたインクが、分岐ヘッド部８２の第２入口ポート８２２（合流部ａ）に供給される。このため、バイパス管１３と、合流部ａよりも下流側に位置する下流管１２との内部には、加圧されたインクが存在することになる。この場合、インクは１００ｋＰａを超過するような高圧に加圧される。このような高圧が仮に第２室４２に加わった場合、第２室４２の一部を区画している大気圧検知フィルム７は、破裂したり、第２区画壁４２１に対する取り付け部が剥がれたりすることがある。

しかし、本実施形態では、合流部ａに加わる加圧力によって、球体８３は上昇するように押圧され、球体８３がシール部材８４に接するようになる。すなわち、前記押圧によって、球体８３が上方へ浮き上がった状態となり、シール部材８４のリング内に嵌り込む。コイルスプリング８５により座部８１３へ押し付けられているシール部材８４に球体８３が接することで、供給孔４２Ｈは塞がれた状態となる。すなわち、印刷モードにおけるインク供給経路のうち、合流部ａよりも上流側に位置するインク供給経路及び第２室４２が加圧インクによる加圧から遮断される。従って、大気圧検知フィルム７の破損等を未然に防止することができる。

また、本実施形態では、ヘッドユニット２へ空気を抱き込んだインクが供給され難くなるという利点もある。インク中に溶け込んでいる空気や、液体供給ユニット３へのインク液の充填時に混入した空気が、インクに抱き込まれた状態でヘッドユニット２に進入し、個別通路２５や共通通路２６（図２）に一旦入り込んでしまうと、当該空気がなかなか抜けず、加圧パージを実行しても排除されない場合がある。この場合、インク吐出孔２１Ｈからのインクの吐出が阻害される。しかし、本実施形態では、上方から下方へ向けて、第２室４２、逆流防止機構部３５及び下流管１２の順で配置されている。このため、第２室４２に貯留されたインクから発生する空気若しくは第２室４２内に混入した空気は、下方の逆流防止機構部３５及び下流管１２に向かうことはない。従って、ヘッドユニット２へ空気を抱き込んだインクが向かわないようにすることができ、ヘッドユニット２の吐出不良を未然に防止することができる。

また、分岐ヘッド部８２又は下流管１２に空気が混入したとしても、気泡の浮き上がり作用によって、鉛直部８２Ａからバルブ管路８１、供給孔４２Ｈを通して当該空気を第２室４２内へ逃がすことができる。なお、上記の空気は、空気抜き機構ＡＶにより、第２室４２から排出することが可能である。従って、前記空気によって第２室４２内の容積が過度に占有されないようにすることができる。

［アンブレラバルブによる二重保護機構］
上記の通り、本実施形態においては、逆流防止機構部３５を設けることで、加圧パージモードにおいて加圧されたインクが第２室４２に逆流することを防止している。しかし、逆流防止機構部３５の何らかの不具合により、例えば球体８３の動作不良により、加圧力が第２室４２に作用することが起こり得る。この点に鑑み、本実施形態では二重の保護機構、開閉バルブ６に圧力を開放させる機構を具備させている。つまり、正常時には第２室４２が負圧で第１室４１が大気圧＋インク供給圧であるという圧力関係が逆転し、第２室４２が第１室４１よりも高圧になった場合に、第２室４２から第１室４１へ圧力を開放させる圧力解放機構を、開閉バルブ６は具備している。

上記の圧力解放機構を担うのは、開閉バルブ６のアンブレラバルブ６６である。図１０及び図１１に基づいて説明した通り、アンブレラバルブ６６は、第２室４２が所定の閾値を下回る負圧（所定の供給負圧の範囲内である第１状態）である場合には、シール面６７がシール壁面４３Ｓに当接して連通口４３を封止する。これにより、第１室４１から第２室４２へのインクの流入を禁止する。一方、第２室４２が所定の閾値を超える負圧（前記供給負圧よりも低圧となる第２状態）になると、押圧部材５とリンク結合されたバルブホルダー６１と共にアンブレラバルブ６６は左方へ移動し、シール面６７がシール壁面４３Ｓから離間して連通口４３を開放する（封止の解除）。これにより、第１室４１から第２室４２へのインクの流入を許容する。

これに加えてアンブレラバルブ６６は、加圧パージモードの際に加圧インクの圧力が第２室４２加わる等の要因で、第２室４２と第１室４１との圧力関係が逆転した場合に、アンブレラバルブ６６単体で連通口４３を開放する。つまり、押圧部材５の押圧アシストを受けることなく、アンブレラバルブ６６は連通口４３の封止状態を解除し、第２室４２の圧力を第１室４１へ解放する。すなわち、アンブレラバルブ６６の傘部６６１（シール面６７）は、その右面側に所定の圧力が印加されると、その傘形状が反転する。

図１５（Ａ）は、アンブレラバルブ６６が連通口４３を封止している状態を、図１５（Ｂ）は、アンブレラバルブ６６が連通口４３を開放している状態を各々示す断面図である。図１５（Ａ）の状態は、先に説明した図１０の状態に等しい。傘部６６１は、左方に向けて凸の傘形状を有している。また、バルブホルダー６１は、付勢バネ４５の付勢力によって最も右方に位置しており、その環状当接部６２Ａが連通口４３の段部４３Ｃに当止している。従って、シール面６７はシール壁面４３Ｓに接する状態となる。

図１５（Ｂ）の状態は、アンブレラバルブ６６の傘部６６１の傘形状が、第２室４２側から与えられる圧力によって反転した状態を示している。つまり傘部６６１は、右方に向けて凸の傘形状に変形している。この反転状態は、第２室４２が第１室４１よりも所定値だけ高圧となった場合（第３状態）に形成される。本実施形態では、加圧パージによる高い正圧が第２室４２に加わり、結果として大気圧＋供給圧の第１室４１よりも第２室４２が高圧となる場合を想定している。前記所定値は、傘部６６１の反転圧力に依存する。この反転圧力は、大気圧検知フィルム７の破裂強度乃至は大気圧検知フィルム７の第２区画壁４２１に対する取り付け強度よりも低い値に設定される。

第２室４２が加圧された場合、押圧部材５は左方へ回動しない。つまり、押圧部材５は、開閉バルブ６を左方に押圧する押圧力を発生しない。大気圧検知フィルム７が、第２室４２の高圧化によって右方に膨らむ側に変位し、受圧部５Ａに変位力を与えないからである。従って、付勢バネ４５の付勢力によって、バルブホルダー６１は最も右方に位置する状態が維持される。

しかし、バルブホルダー６１が移動せずとも、傘部６６１の傘形状が反転することで、シール面６７はシール壁面４３Ｓから離間し、両者間にはギャップｇが生じることとなる。このため、連通口４３は開放された状態となる。これにより、第２室４２内の加圧インク（圧力）は、連通口４３を通して第１室４１側へ逃がされる（解放される）。従って、大気圧検知フィルム７自体、若しくはその取付部に、過度の力が作用しないようにすることができ、破損を防止することができる。

［液体噴射装置の制御例］
図１６は、液体噴射装置１の電気的構成を示すブロック図である。液体噴射装置１は、当該液体噴射装置１の動作を統括的に制御する制御部９を備える。制御部９は、供給ポンプ３０、パージポンプ３２及び空気抜きポンプ３３の駆動（ＯＮ）及びその停止（ＯＦＦ）の制御と、循環電磁弁１４３及び排出電磁弁１４４の開閉の制御とを行う。

制御部９は、少なくとも液体噴射装置１を、印刷モード、パージモード及び空気抜きモードにて動作させる。印刷モードは、ヘッドユニット２のインク吐出部２１からインクを吐出させ、所定のワークに印刷処理を施すモードである。パージモードは、インク吐出部２１におけるインク詰まりを解除若しくは予防するため、高圧のインクをインク吐出部２１に供給し、吐出させるモードである。空気抜きモードは、第２室４２に滞留する空気を抜くためのモードである。ここではインクのイニシャル充填時ではなく、液体供給ユニット３に使用時において、戻し管１４を用いてインクを循環させ、ヘッドユニット２内のインク通路（個別通路２５、共通通路２６）に抱き込まれている空気を除去する空気抜きモードを示す。

図１６には、各モードにおける、供給ポンプ３０、パージポンプ３２及び空気抜きポンプ３３の「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」状態、並びに、循環電磁弁１４３及び排出電磁弁１４４の「開」又は「閉」状態が付記されている。以下、各モードにおけるインクの流れについて説明する。図１７は印刷モード、図１８は加圧パージモード、図１９は空気抜きモードにおける、各々インクの流れを示す斜視図である。なお、図１６に示す空気抜きモードにおいて、パージポンプ３２、空気抜きポンプ３３の状態が各々「ＯＮ／ＯＦＦ」、「ＯＦＦ／ＯＮ」とされているのは、空気抜きモードの実行途中でＯＮとＯＦＦが入れ替わることを示している。

＜印刷モード＞
印刷モードでは、制御部９は、３つのポンプの内、供給ポンプ３０だけを駆動状態（ＯＮ）とする。戻し管１４を用いたインクの循環、並びに排出管１４Ａを用いたインクの廃棄は行わないため、制御部９は、循環電磁弁１４３及び排出電磁弁１４４を「閉」とする。なお、上掲の３つのモードでは、排出電磁弁１４４は常時「閉」とされる。

図１７に示すように、インクカートリッジＩＣに貯留されているインクは、矢印Ｆ１１で示すように、供給ポンプ３０の駆動によってインクカートリッジＩＣから吐出される。そして、矢印Ｆ１２で示すように、上流管１１に送り出され、ユニット本体３１の第１室４１に入る。詳しくは、インクは、上流管１１を通してフィルター室４４（図５）に入り、当該フィルター室４４においてフィルター部材４４１を通過する際に、インクに含まれる固形の異物が除去される。その後、インクは第１室４１に進入する。

上述の負圧供給機構の動作、直接的には押圧部材５の動作によって開閉バルブ６が開くと、矢印Ｆ１３で示すようにインクは、第１室４１から連通口４３を通って、第２室４２へ貯留される。インク吐出部２１でのインク吐出動作によって、第２室４２のインクは吸引され、供給孔４２Ｈ、逆流防止機構部３５を順次通過して下流管１２に入る。その後、矢印Ｆ１４で示すようにインクは、エンドチューブ２３を経て、ヘッドユニット２の共通通路２６に入る（矢印Ｆ１５）。そして、個別通路２５を通して、インクは各インク吐出孔２１Ｈから吐出される（矢印Ｆ１６）。

＜パージモード＞
パージモードでは、制御部９は、３つのポンプの内、供給ポンプ３０及びパージポンプ３２を駆動状態（ＯＮ）とする。パージモードにおいても戻し管１４を用いたインクの循環は行わないため、制御部９は、循環電磁弁１４３を「閉」とする。パージモードでは、パージポンプ３２の駆動によって、負圧環境の第２室４２を経由することなく、加圧されたインクが強制的にヘッドユニット２へ供給される。

図１８に示すように、パージポンプ３２の動作により第１室４１内のインクが消費されるので、供給ポンプ３０の駆動によってインクカートリッジＩＣからインクが吐出され（矢印Ｆ２１）、当該インクは上流管１１を通してユニット本体３１の第１室４１に入る（矢印Ｆ２２）。そして、矢印Ｆ２３で示すようにインクは、第２室４２に向かうことなく、バイパス管１３に入る。詳しくは、バイパス連通室４１３（図５）を経てバイパス上流管ＢＰ１に入る（矢印Ｆ２４）。

チューブポンプであるパージポンプ３２のしごき動作によってインクは高圧化されると共に、下流側に送り出される。すなわち、矢印Ｆ２５で示すようにインクは、バイパス下流管ＢＰ２から下流管１２へ送り出される。上述の通り、バイパス下流管ＢＰ２と下流管１２との合流部ａの上流側には逆流防止機構部３５が備えられているので、インクが第２室４２側へ逆流することはない（矢印Ｆ２６）。従って、第２室４２を区画している大気圧検知フィルム７の破損が防止される。しかる後、矢印Ｆ２７で示すようにインクは、エンドチューブ２３を経て、ヘッドユニット２の共通通路２６に入る。そして、個別通路２５を通して、インクは各インク吐出孔２１Ｈから高圧で吐出される（矢印Ｆ２８）。これにより、インク吐出孔２１Ｈを目詰まりさせている異物や、個別通路２５に滞留した空気等が除去される。

＜空気抜きモード＞
空気抜きモードにおいては、制御部９は、先ずはパージポンプ３２を動作させて、第１室４１、バイパス管１３、下流管１２、ヘッドユニット２及び戻し管１４を通してインクを循環させることにより、第１室４１に空気を回収する。続いて制御部９は、パージポンプ３２を停止させた後、空気抜きポンプ３３を動作させて、第２室４２から空気抜き管１５及び排気管１６を通して空気を排出させる制御を実行する。空気抜きポンプ３３の動作によって第２室４２は負圧化され、開閉バルブ６が連通口４３を開放するので、第１室４１に回収された空気は連通口４３を通して第２室４２へ流入する。従って、一旦はヘッドユニット２に入り込んだ空気を、第２室４２から排出させることができる。なお、空気抜きモードでは、パージモードのようにインクを高圧化する必要はないので、制御部９は、パージポンプ３２を低速で駆動させる。

このため制御部９は、空気抜きモードでは、先ずはパージポンプ３２を「ＯＮ」とし、空気抜きポンプ３３を「ＯＦＦ」とすると共に、前記インクの循環のため循環電磁弁１４３を「開」とする。なお、上流管１１に設けられた図略の開閉弁は「閉」とされ、上流管１１は閉じられた状態とされる。これにより、バイパス管１３、下流管１２、ヘッドユニット２の共通通路２６、戻し管１４、戻し連通室４１４（図５）及びバイパス連通室４１３からなる、閉じたインク循環経路が形成される。

図１９に示すように、パージポンプ３２が稼働すると、上記インク循環経路内でのインクの循環が始まる。すなわち、パージポンプ３２の動作によって第１室４１内に貯留されているインクは、矢印Ｆ３１で示すようにバイパス上流管ＢＰ１に引き込まれ、続いて矢印Ｆ３２で示すようにバイパス下流管ＢＰ２に送り出される。その後インクは、合流部ａ、下流管１２及びエンドチューブ２３を経て、ヘッドユニット２に流れ込み（矢印Ｆ３３）、当該ヘッドユニット２内の共通通路２６を通過し、回収チューブ２４に入る（矢印Ｆ３４）。その後インクは、回収チューブ２４に入り（矢印Ｆ３５）、戻し管１４を経て第１室４１に戻る（矢印Ｆ３６）。このとき、上流管１１は閉止状態にあるので、パージポンプ３２にてインクが引かれる戻し管１４及び共通通路２６は負圧となる。従って、インク循環時においてインク吐出孔２１Ｈからインクが漏洩することはない。

上記の通りインクを循環させることで、一旦ヘッドユニット２側に送り込まれたインクを、戻し管１４を用いてユニット本体３１側に戻すことが可能となる。このため、空気を含んだインクが送り込まれる等してヘッドユニット２側に空気が入り込んだとしても、前記循環によりユニット本体３１側へ当該空気をインクと共に回収することができる。ユニット本体３１側に回収された空気（気泡）は、浮上力によって戻し連通室４１４（図５）から上方の第１室４１へ入り、第１室４１の最も上方付近に配置されている連通口４３の近傍に至る。

続いて、制御部９は、パージポンプ３２を「ＯＦＦ」とする一方、空気抜きポンプ３３を「ＯＮ」とする。この際、上流管１１に設けられた図略の開閉弁は「開」とされ、インクカートリッジＩＣからインクが第１室４１へインクが供給可能な状態とされる。空気抜きポンプ３３の動作によって、第２室４２は負圧化される。第１室４１と第２室４２との圧力差が所定値以上となると、開閉バルブ６が連通口４３を開放するので、第１室４１の空気を含むインクは第２室４２に流入することが可能となる（矢印Ｆ３７）。空気抜き管１５を通して第１室４１には空気抜きポンプ３３の吸引力が作用するので、第１室４１内のインク及び空気は空気抜き管１５に向かおうとする。しかし、空気抜き構造部３４には、空気を通過させる一方でインクを通過させないフィルター部材４２７が配置されるので、空気だけが空気抜き管１５に入り込む（矢印Ｆ３８）。その後、空気は、排気管１６を通して外部に排出される（矢印Ｆ３９）。

このような空気抜きモードによれば、空気抜き機構ＡＶにより第２室４２から空気だけを容易に抜き出すことができる。すなわち、第２室４２から抜き出される空気が通過する箇所には、フィルター部材４２７が配置されているため、空気だけが抜き出され、第２室４２内のインクまで抜き出されることはない。また、空気抜きポンプ３３は、開閉バルブ６が連通口４３を開放する減圧度合いに第２室４２内を減圧させる。このため、空気抜きモードが実行される際には、連通口４３が開放され、第１室４１からインクを第２室４２へ流入させることができる。つまり、空気抜きポンプ３３が第２室４２内を減圧したとき、その減圧分を埋めるようにヘッドユニット２（下流管１２）側からインクが戻って第２室４２内に流入するのではなく、インクカートリッジＩＣと連通状態とされた第１室４１側からの流入によって補填される。従って、ヘッドユニット２は空気抜きによって負圧化せず、インク吐出孔２１Ｈからの空気の吸引を未然に防止できる。

上記の通り、空気抜きモードの実行により、ヘッドユニット２の個別通路２５やインク吐出孔２１Ｈ付近に空気を滞留させないようにすることができる。ヘッドユニット２側に入り込んだ空気は、パージモードによっても除去することは可能である。しかし、ヘッドユニット２内に一旦入り込んだ空気はなかなか抜けず、相当量のインクを吐出させる加圧パージの実行が必要となる場合がある。このため、ヘッドユニット２からの空気抜きのためだけにインクを大量に消費してしまうという問題がある。しかし、上記の空気抜きモードによれば、インクを循環させて空気をユニット本体３１へ回収するので、インクを消費することはない。また、パージモードのようにインクを高圧化する必要はないので、パージポンプ３２は低速運転で足りる。従って、大きな圧力負荷がユニット本体３１に加わることを回避でき、大気圧検知フィルム７や封止フィルム７Ａの破損を防止することができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取り得る。

（１）上記実施形態では、供給ポンプ３０を用いてインクカートリッジＩＣからユニット本体３１へインクを圧送する例を示した。これに代えて、供給ポンプ３０を用いず、図２０に示すブロック図のように、水頭差を利用する液体噴射装置としても良い。この変形例では、インクカートリッジＩＣは、インク吐出孔２１Ｈよりも高さｈだけ高い位置に配置される。この高さｈが水頭差となり、当該水頭差によって、インクカートリッジＩＣのインクがヘッドユニット２に供給される。ユニット本体３１の第１室４１は、前記水頭差を受けて大気圧よりも高い圧力となる。その他の構成は、図２の例と同じである。

（２）押圧部材５及び開閉バルブ６（弁機構）としては、各種の変形態様を採用することができる。押圧部材５において、支点部５３と受圧部５Ａとの間にリンクボス５４を配置し、支点部５３を支点、受圧部５Ａを力点、リンクボス５４を作用点として、梃子の原理を用いて開閉バルブ６を押圧させる態様としても良い。また、アンブレラバルブ６６を備えた開閉バルブ６を例示したが、これに代えて、各種の移動式バルブを開閉部材として用いてもよい。さらに、上記実施形態では、押圧部材５と開閉バルブ６とが、リンクボス５４とリンクピン６５とでリンク結合されている例を示したが、両者はリンク結合されていなくとも良い。例えば、押圧部材５の一部と開閉バルブ６の一部とがバネ等で常時接触する状態を形成し、その接触部を通して押圧部材５が開閉バルブ６を押圧する構造としても良い。

（３）上記実施形態では、球体８３を利用した逆流防止機構部３５を例示したが、これは一例であり、種々の逆流防止構造を採用することができる。例えば、復帰バネ付きの弁体を、バルブ管路８１内において供給孔４２Ｈに対向して配置し、加圧パージの圧力が加わったときに前記弁体が供給孔４２Ｈを塞ぐ構成を採用することができる。

（４）上記実施形態では、弁機構として、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示した開閉バルブ６を例示したが、他の形態のバルブに変更しても良い。図２１（Ａ）は、変形例に係る開閉バルブ６Ａの斜視図、図２１（Ｂ）は、開閉バルブ６Ａの分解斜視図である。開閉バルブ６Ａは、バルブホルダー６１Ａと、このバルブホルダー６１Ａによって保持されるアンブレラバルブ６６との組立体からなる。アンブレラバルブ６６は、先に図９（Ｂ）に基づき説明したものと同一構造であるので、ここでは説明を省く。

バルブホルダー６１Ａは、連通口４３に組み付けられた状態において、第１室４１側に位置する第１端部１６１１と、第２室４２側に位置する第２端部１６１２とを備える。バルブホルダー６１Ａは、第１端部１６１１側の筒部１６２と、第２端部１６１２側の平板部１６３と、筒部１６２と平板部１６３との間に位置する中間部１６４と、平板部１６３に配設されたリンクピン１６５とを含む。アンブレラバルブ６６は、バルブホルダー６１Ａの第１端部１６１１側において保持されている。

筒部１６２は、径方向の中心にアンブレラバルブ６６のピン部６６２を貫通させる貫通孔１６６を有する円筒状の部分である。貫通孔１６６の内径はアンブレラバルブ６６の係止球部６６３よりも径小であるが、ゴム弾性を利用して係止球部６６３を押し込み通過させる態様で、第１端部１６１１側からピン部６６２が貫通孔１６６に挿通される。筒部１６２の外周面には、径方向に凹む流路溝１６７が、周方向に等ピッチで複数設けられている。流路溝１６７は、開閉バルブ６Ａが開姿勢の時にインクが流れる流路となる。

中間部１６４は、筒部１６２の外径とほぼ同一の幅員を有し、平板部１６３よりも幅広の平板部分である。中間部１６４から平板部１６３に亘り、ピン部６６２を収容する切り欠きからなるピン収容部１６８が設けられている。筒部１６２及び中間部１６４が連通口４３の大径部４３Ａに収容される。筒部１６２及び中間部１６４の外周面が、開閉バルブ６が左右方向に移動する際に、大径部４３Ａでガイドされるガイド面１６２Ｓとなる。平板部１６３と中間部１６４との境界部には、両者の幅員差に基づく段差によって形成された当接部１６４Ａが存在する。当接部１６４Ａは、連通口４３の段部４３Ｃ（図１０）と対向し、当接する。平板部１６３に突設されたリンクピン１６５は、押圧部材５のリンクボス５４に備えられているリンク孔５４１（図８（Ｂ））に嵌合される。

この開閉バルブ６Ａにおいても、閉姿勢のときにはアンブレラバルブ６６のシール面６７がシール壁面４３Ｓに当接することで（図１０）、連通口４３を封止する。一方、開姿勢のときには、シール面６７がシール壁面４３Ｓから離間し、流路溝１６７を通してインクが流れるようになる。また、過度の内圧が第２室４２に作用した際には、傘部６６１の傘形状が反転する点は、図１５（Ａ）、（Ｂ）の説明と同様である。以上のような開閉バルブ６Ａでも、弁機構としての作用を果たすことができる。

１ 液体噴射装置
１３ バイパス管（バイパス供給路）
１４ 戻し管（戻し通路）
１５ 空気抜き管（空気抜き通路）
２ ヘッドユニット（液体噴射ヘッド）
３ 液体供給ユニット
３１ ユニット本体
３１１ ベース板（壁部）
３２ パージポンプ（第２ポンプ装置）
３３ 空気抜きポンプ（減圧手段／第１ポンプ装置）
３４ 空気抜き構造部
４１ 第１室
４２ 第２室
４２７ フィルター部材
４２Ａ 空気抜き開口部
４３ 連通口（連通路）
５ 押圧部材
６ 開閉バルブ（弁機構）
９ 制御部
ＡＶ 空気抜き機構
ＩＣ インクカートリッジ（液体収容容器）

Claims (9)

1. 噴射対象の液体を収容する液体収容容器から液体が供給され、室内が所定の第１圧力とされる第１室と、
   前記第１室から液体が供給される一方で、液体を噴射する液体噴射ヘッドに液体を供給し、室内が前記第１圧力よりも減圧された第２圧力とされる第２室と、
   前記第１室と前記第２室とを連通させる連通路と、
   前記連通路に配置され、前記第２室の前記第１室に対する減圧度合いが所定値以上に大きくなると、前記連通路を開放する弁機構と、
   前記第２室に連通する空気抜き通路と、当該空気抜き通路を介して前記第２室内を減圧する減圧手段と、を備えた空気抜き機構と、
   空気を通過させる一方で液体を実質的に通過させないフィルター部材と、を備え、
   前記減圧手段は、前記弁機構が前記連通路を開放する減圧度合いに前記第２室内を減圧させ、
   前記フィルター部材は、前記第２室内の減圧によって当該第２室から前記空気抜き通路を通して抜き出される空気が通過する箇所に配置されている、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、
   前記第２室の上部に空気抜き開口部が備えられ、前記空気抜き通路の上流端が前記空気抜き開口部に接続されるものであって、
   前記フィルター部材は、前記空気抜き通路の上流端と前記空気抜き開口部との間に介在され、前記空気抜き開口部を完全に塞ぐサイズを有するシート状部材である、液体供給装置。
3. 請求項１又は２に記載の液体供給装置において、
   前記弁機構は、
   前記第２室が、前記液体噴射ヘッドに液体を通常供給する所定の供給負圧の範囲内である第１状態において、前記第１室から前記第２室への液体の流入を禁止し、
   前記液体噴射ヘッドからの所定量の液体の噴射、若しくは、前記減圧手段の減圧の動作によって、前記第２室が前記供給負圧よりも低圧となる第２状態において、前記第１室から前記第２室への液体の流入を許容し、
   前記第２室が前記供給負圧よりも所定値だけ高い高圧となる第３状態において、前記第２室の圧力を解放する、液体供給装置。
4. 請求項３に記載の液体供給装置において、
   前記連通路は、前記第１室と前記第２室とを区画する壁部に穿孔された連通口であり、
   前記弁機構は、
   前記連通口の内面でガイドされるガイド面と、液体の流路と、前記第１室側の第１端部と、前記第２室側の第２端部とを備え、前記連通口に挿通されるバルブホルダーと、
   前記バルブホルダーの前記第１端部側において保持され、所定の圧力の印加によって反転するシール面を有するアンブレラバルブと、を含み、
   前記バルブホルダーは、前記連通口の軸方向に移動可能であって、
   前記第１状態において、前記アンブレラバルブのシール面が前記連通口を封止し、
   前記第２状態において、前記バルブホルダーの前記第１室側への移動によって、前記シール面による前記封止が解除され、
   前記第３状態において、前記シール面の反転によって前記第２室の圧力が前記第１室へ解放される、液体供給装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の液体供給装置において、
   前記減圧手段が、前記空気抜き通路を通して前記第２室内の空気を排出する第１ポンプ
   装置である、液体供給装置。
6. 請求項１～４のいずれか１項に記載の液体供給装置において、
   液体供給方向の上流端が前記第１室と連通され、下流端が前記液体噴射ヘッドに液体を供給する通路と合流するバイパス供給路と、
   前記バイパス供給路に配置され、当該バイパス供給路を通して加圧した液体を前記液体噴射ヘッドに送る第２ポンプ装置と、をさらに備える、液体供給装置。
7. 請求項１～４のいずれか１項に記載の液体供給装置において、
   前記減圧手段が、前記空気抜き通路を通して前記第２室内の空気を排出する第１ポンプ装置であって、
   液体供給方向の上流端が前記第１室と連通され、下流端が前記液体噴射ヘッドに液体供給する通路と合流するバイパス供給路と、
   前記バイパス供給路に配置され、当該バイパス供給路を通して加圧した液体を前記液体噴射ヘッドに送る第２ポンプ装置と、をさらに備える、液体供給装置。
8. 請求項７に記載の液体供給装置において、
   前記液体噴射ヘッドに一旦供給した液体を前記第１室に戻す戻し通路と、
   前記第１ポンプ装置及び前記第２ポンプ装置を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記第２ポンプ装置を動作させて、前記第１室、前記バイパス供給路、前記液体噴射ヘッド及び前記戻し通路を通して液体を循環させることにより、前記第１室に空気を回収し、
   前記第２ポンプ装置を停止させた後、前記第１ポンプ装置を動作させて、前記第２室を減圧して前記弁機構に前記連通路を開放させると共に、当該連通路を通して前記第１室から前記第２室へ導入される空気を、前記空気抜き通路を通して排出させる制御を実行する、液体供給装置。
9. 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   噴射対象の液体を収容する液体収容容器と、
   前記液体収容容器から前記液体噴射ヘッドへ液体を供給する、請求項１～８のいずれか１項に記載の液体供給装置と、を備える液体噴射装置。

Images