(57)【要約】【課題】  簡易な構成で信頼性の高い流路制御装置を提供する。【解決手段】  流路を開放する開放位置と流路を閉塞する閉塞位置とに変位可能なダイヤフラム部と、駆動源によって第１方向及び該第１方向と反対の第２方向に移動可能な当接部と、当接部と当接可能な斜面部を有し、ダイヤフラム部を把持する把持部材と、を備え、把持部材は、当接部が第１方向に移動した場合は当接部と斜面部が当接することでダイヤフラム部を開放位置に変位させ、当接部が第２方向に移動した場合は当接部と斜面部が離間することでダイヤフラム部を閉塞位置に変位させる流路制御装置であって、斜面部は当接部との当接によって、ダイヤフラム部を把持する力が強まる方向に傾斜している。【選択図】  図７
2020051600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を開放する開放位置と流路を閉塞する閉塞位置とに変位可能なダイヤフラム部と、
駆動源によって第１方向及び該第１方向と反対の第２方向に移動可能な当接部と、
前記当接部と当接可能な斜面部を有し、前記ダイヤフラム部を把持する把持部材と、を備え、前記把持部材は、前記当接部が前記第１方向に移動した場合は前記当接部と前記斜面部が当接することで前記ダイヤフラム部を前記開放位置に変位させ、前記当接部が前記第２方向に移動した場合は前記当接部と前記斜面部が離間することで前記ダイヤフラム部を前記閉塞位置に変位させる流路制御装置であって、
前記斜面部は、前記当接部との当接によって前記ダイヤフラム部を把持する力が強まる方向に傾斜していることを特徴とする流路制御装置。
【請求項２】
前記ダイヤフラム部は、周囲より断面積が小さく前記把持部材によって把持される被把持部を有することを特徴とする請求項１に記載の流路制御装置。
【請求項３】
前記当接部は、回動可能に軸支されモータにより変位するアクチュエータであることを特徴とする請求項１または２に記載の流路制御装置。
【請求項４】
インクを吐出する記録ヘッドと、
請求項１から３のいずれか１項に記載の流路制御装置と、を備えるインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドへ供給されるインクを貯留するタンクと、
前記タンクから前記記録ヘッドへインクを供給するための供給流路と、
前記記録ヘッドから前記タンクへインクを回収するための回収流路と、をさらに備え、
前記供給流路と前記回収流路に前記流路制御装置が配されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御する流路制御装置とインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、流路の流れを制御する部材として、可撓性のダイヤフラムを用いたダイヤフラムバルブやダイヤフラムポンプが開示されている。ダイヤフラムの一部を把持部材によって把持し、アクチュエータで把持部材を駆動させることでダイヤフラムが変位して、流路の開閉が行われる。特許文献１のダイヤフラムバルブは、ダイヤフラムの被把持部を弾性変化させて把持部材に把持させることで構成を簡易化し、小型化や組み立て容易性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３−５２１４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、把持部材がダイヤフラムの弾性変化によって把持していることで、流路内に圧力が生じた場合に把持部材がダイヤフラムから外れる虞がある。その結果、ダイヤフラムが変位不能になり、バルブとしての機能が達成できなくなる虞がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で信頼性の高い流路制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る流路制御装置は、流路を開放する開放位置と流路を閉塞する閉塞位置とに変位可能なダイヤフラム部と、駆動源によって第１方向及び該第１方向と反対の第２方向に移動可能な当接部と、前記当接部と当接可能な斜面部を有し、前記ダイヤフラム部を把持する把持部材と、を備え、前記把持部材は、前記当接部が前記第１方向に移動した場合は前記当接部と前記斜面部が当接することで前記ダイヤフラム部を前記開放位置に変位させ、前記当接部が前記第２方向に移動した場合は前記当接部と前記斜面部が離間することで前記ダイヤフラム部を前記閉塞位置に変位させる流路制御装置であって、前記斜面部は、前記当接部との当接によって前記ダイヤフラム部を把持する力が強まる方向に傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡易な構成で信頼性の高い流路制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】インクジェット記録装置が待機状態にあるときの図である。
【図２】インクジェット記録装置の制御構成図である。
【図３】インクジェット記録装置が記録状態にあるときの図である。
【図４】インクジェット記録装置がメンテナンス状態にあるときの図である。
【図５】インク供給ユニットの構成を示す模式図である。
【図６】記録ヘッドの詳細構成を説明する図である。
【図７】流路制御部材の流路開放状態と流路閉塞状態を示す断面図である。
【図８】流路制御部材の概略斜視図である。
【図９】流路制御部材に対してかかる力を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。但し、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状等は、あくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置（以下、記録装置）１の内部構成図である。以降、図においてｘ方向は水平方向、ｙ方向（紙面垂直方向）は後述する記録ヘッド８において吐出口が配列する方向、ｚ方向は鉛直方向をそれぞれ示す。
【００１１】
記録装置１は、プリント部２とスキャナ部３を備える複合機であり、記録動作と読取動作に関する様々な処理を、プリント部２とスキャナ部３で個別にあるいは連動して実行することができる。スキャナ部３は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）とＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）を備えており、ＡＤＦで自動給紙される原稿の読み取りと、ユーザによってＦＢＳの原稿台に置かれた原稿の読み取り（スキャン）を行うことができる。なお、本実施形態はプリント部２とスキャナ部３を併せ持った複合機であるが、スキャナ部３を備えない形態であってもよい。図１は、記録装置１が記録動作も読取動作も行っていない待機状態にあるときを示す。
【００１２】
プリント部２において、筐体４の鉛直方向下方の底部には、記録媒体（カットシート）Ｓを収容するための第１カセット５Ａと第２カセット５Ｂが着脱可能に設置されている。第１カセット５ＡにはＡ４サイズまでの比較的小さな記録媒体が、第２カセット５ＢにはＡ３サイズまでの比較的大きな記録媒体が、平積みに収容されている。第１カセット５Ａ近傍には、収容されている記録媒体を１枚ずつ分離して給送するための第１給送ユニット６Ａが設けられている。同様に、第２カセット５Ｂ近傍には、第２給送ユニット６Ｂが設けられている。記録動作が行われる際にはいずれか一方のカセットから選択的に記録媒体Ｓが給送される。
【００１３】
搬送ローラ７、排出ローラ１２、ピンチローラ７ａ、拍車７ｂ、ガイド１８、インナーガイド１９およびフラッパ１１は、記録媒体Ｓを所定の方向に導くための搬送機構である。搬送ローラ７は、記録ヘッド８の上流側と下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。ピンチローラ７ａは、記録ヘッド８の上流側に配され、搬送ローラ７と共に記録媒体Ｓをニップして回転する従動ローラである。排出ローラ１２は、搬送経路における最下流に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。拍車７ｂは、記録ヘッド８の下流側に配され、記録媒体Ｓを所定方向に案内する。拍車７ｂのうち、搬送ローラ７または排出ローラ１２と対向する位置に設けられたものは、搬送ローラ７または排出ローラ１２と記録媒体Ｓを挟持して搬送する。
【００１４】
ガイド１８は、記録媒体Ｓの搬送経路に設けられ、記録媒体Ｓを所定の方向に案内する。インナーガイド１９は、ｙ方向に延在する部材で湾曲した側面を有し、当該側面に沿って記録媒体Ｓを案内する。フラッパ１１は、両面記録動作の際に、記録媒体Ｓが搬送される方向を切り替えるための部材である。排出トレイ１３は、記録動作が完了し排出ローラ１２によって排出された記録媒体Ｓを積載保持するためのトレイである。
【００１５】
本実施形態の記録ヘッド８は、フルラインタイプのカラーインクジェット記録ヘッド（ラインヘッド）であり、記録データに従ってインクを吐出する吐出口が、図１におけるｙ方向に沿って記録媒体Ｓの幅に相当する分だけ複数配列されている。記録ヘッド８が図１に示す待機位置にあるとき、記録ヘッド８の吐出口面８ａはキャップユニット１０によってキャップされている。このキャップユニット１０の位置をキャッピング位置とも称する。記録ヘッド８が記録動作を行う際は、後述するプリントコントローラ２０２によって、吐出口面８ａがプラテン９と対向するように記録ヘッド８の向きが変更される。プラテン９は、ｙ方向に延在する平板によって構成され、記録ヘッド８によって記録動作が行われる記録媒体Ｓを背面から支持する。記録ヘッド８の待機位置から記録位置への移動については、後に詳しく説明する。
【００１６】
インクタンクユニット１４は、記録ヘッド８へ供給される４色のインクをそれぞれ貯留する。インク供給ユニット１５は、インクタンクユニット１４と記録ヘッド８を接続する流路の途中に設けられ、記録ヘッド８内のインクの圧力および流量を適切な範囲に調整する。本実施形態では循環型のインク供給系を採用しており、インク供給ユニット１５は記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力と記録ヘッド８から回収されるインクの流量を適切な範囲に調整する。
【００１７】
メンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７を備え、所定のタイミングにこれらを作動させて、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う。メンテナンスユニット１６については後に詳しく説明する。
【００１８】
図２は、記録装置１における制御構成を示すブロック図である。制御構成は、主にプリント部２を統括するプリントエンジンユニット２００と、スキャナ部３を統括するスキャナエンジンユニット３００と、記録装置１全体を統括するコントローラユニット１００によって構成されている。プリントコントローラ２０２は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１の指示に従ってプリントエンジンユニット２００の各種機構を制御する。スキャナエンジンユニット３００の各種機構は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１によって制御される。以下に制御構成の詳細について説明する。
【００１９】
コントローラユニット１００において、ＣＰＵにより構成されるメインコントローラ１０１は、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら記録装置１全体を制御する。例えば、ホストＩ／Ｆ１０２またはワイヤレスＩ／Ｆ１０３を介してホスト装置４００から印刷ジョブが入力されると、メインコントローラ１０１の指示に従って、画像処理部１０８が受信した記録対象となる画像データに対して所定の画像処理を施す。そして、メインコントローラ１０１はプリントエンジンＩ／Ｆ１０５を介して、画像処理を施した画像データをプリントエンジンユニット２００へ送信する。
【００２０】
なお、記録装置１は無線通信や有線通信を介してホスト装置４００から画像データを取得しても良いし、記録装置１に接続された外部記憶装置（ＵＳＢメモリ等）から画像データを取得しても良い。無線通信や有線通信に利用される通信方式は限定されない。例えば、無線通信に利用される通信方式として、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が適用可能である。また、有線通信に利用される通信方式としては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等が適用可能である。また、例えばホスト装置４００から読取コマンドが入力されると、メインコントローラ１０１は、スキャナエンジンＩ／Ｆ１０９を介してこのコマンドをスキャナ部３に送信する。
【００２１】
操作パネル１０４は、ユーザが記録装置１に対して入出力を行うための機構である。ユーザは、操作パネル１０４を介してコピーやスキャン等の動作を指示したり、印刷モードを設定したり、記録装置１の情報を認識したりすることができる。
【００２２】
プリントエンジンユニット２００において、ＣＰＵにより構成されるプリントコントローラ２０２は、ＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ２０４をワークエリアとしながら、プリント部２の各種機構を制御する。コントローラＩ／Ｆ２０１を介して各種コマンドや画像データが受信されると、プリントコントローラ（制御手段）２０２は、これを一旦ＲＡＭ２０４に保存する。プリントコントローラ２０２は画像処理コントローラ２０５に、保存した画像データを記録データへ変換させることで、記録ヘッド８が記録動作に利用できるようにする。
【００２３】
記録データが生成されると、プリントコントローラ２０２は、ヘッドＩ／Ｆ２０６を介して記録ヘッド８に記録データに基づく記録動作を実行させる。この際、プリントコントローラ２０２は、搬送制御部２０７を介して図１に示す第１給送ユニット６Ａ、第２給送ユニット６Ｂ、搬送ローラ７、排出ローラ１２、フラッパ１１を駆動して、記録媒体Ｓを搬送する。プリントコントローラ２０２の指示に従って、記録媒体Ｓの搬送動作に連動して記録ヘッド８による記録動作が実行され、印刷処理が行われる。
【００２４】
ヘッドキャリッジ制御部２０８は、記録装置１のメンテナンス状態や記録状態といった動作状態に応じて記録ヘッド８の向きや位置を変更する。インク供給制御部２０９は、記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力が適切な範囲に収まるように、インク供給ユニット１５を制御する。メンテナンス制御部２１０は、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う際に、メンテナンスユニット１６におけるキャップユニット１０やワイピングユニット１７の動作を制御する。
【００２５】
スキャナエンジンユニット３００においては、メインコントローラ１０１が、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら、スキャナコントローラ３０２のハードウェアリソースを制御する。これにより、スキャナ部３が備える各種機構は制御される。例えば、コントローラＩ／Ｆ３０１を介してメインコントローラ１０１がスキャナコントローラ３０２内のハードウェアリソースを制御することにより、ユーザがＡＤＦに搭載した原稿を、搬送制御部３０４を介して搬送し、センサ３０５によって読み取る。そして、スキャナコントローラ３０２は読み取った画像データをＲＡＭ３０３に保存する。なお、プリントコントローラ２０２は、上述のように取得された画像データを記録データに変換することで、記録ヘッド８に、スキャナコントローラ３０２で読み取った画像データに基づく記録動作を実行させることが可能である。
【００２６】
図３は、記録装置１が記録状態にあるときを示す。図１に示した待機状態と比較すると、キャップユニット１０が記録ヘッド８の吐出口面８ａから離間し、吐出口面８ａがプラテン９と対向している。本実施形態において、プラテン９の平面は水平方向に対して約４５度傾いており、記録位置における記録ヘッド８の吐出口面８ａも、プラテン９との距離が一定に維持されるように水平方向に対して約４５度傾いている。
【００２７】
記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図３に示す記録位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、メンテナンス制御部２１０を用いて、キャップユニット１０を図３に示す退避位置まで降下させる。これにより、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、キャップ部材１０ａと離間する。その後、プリントコントローラ２０２は、ヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて記録ヘッド８の鉛直方向の高さを下降させながら４５度回転させ、吐出口面８ａをプラテン９と対向させる。記録動作が完了し、記録ヘッド８が記録位置から待機位置に移動する際は、プリントコントローラ２０２によって上記と逆の工程が行われる。
【００２８】
図４は、記録装置１がメンテナンス状態のときの図である。記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、まず記録ヘッド８を鉛直方向において斜め上方に移動させるとともにキャップユニット１０を鉛直方向下方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から図４における右方向に移動させる。その後、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。
【００２９】
一方、記録ヘッド８を図３に示す記録位置から図４に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、まず記録ヘッド８を約４５度回転させつつ鉛直方向上方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２はワイピングユニット１７を退避位置から右方向に移動させる。その後プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させて、メンテナンスユニット１６によるメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。
【００３０】
＜インク供給ユニット＞
図５は、インク供給ユニット１５の周辺構成を含む模式図である。図５を用いて本実施形態のインク循環系の流路構成を説明する。インク供給ユニット１５は、インクタンクユニット１４から記録ヘッド８へインクを供給する構成である。図５では１色のインクについての構成を示すが、記録装置１には同様の構成がインクの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）ごとに用意されている。インク供給ユニット１５は、基本的に図２で示したインク供給制御部２０９によって制御される。以下、インク供給ユニット１５の各構成について説明する。
【００３１】
インクは、主にサブタンク１５１と記録ヘッド８との間を循環する。記録ヘッド８では、画像データに基づいてインクの吐出動作が行われ、吐出されなかったインクは再びサブタンク１５１に回収される。
【００３２】
所定量のインクを収容するサブタンク１５１は、記録ヘッド８へインクを供給するための供給流路Ｃ２と、記録ヘッド８からインクを回収するための回収流路Ｃ４とに接続されている。即ち、サブタンク１５１、供給流路Ｃ２、記録ヘッド８、および回収流路Ｃ４によってインクが循環する循環経路が構成される。また、サブタンク１５１の上方は、空気が流れる空気流路Ｃ０に接続されている。
【００３３】
サブタンク１５１には複数の電極ピンで構成される液面検知手段１５１ａが設けられ、インク供給制御部２０９は、これら複数のピン間の導通電流の有無を検知することによって、インク液面の高さ、即ちサブタンク１５１内のインク残量を把握することができる。インクが供給されたサブタンク１５１は、下方にインクが貯留されるインク室を有し、上方にインクが貯留されない空気室を有する。減圧ポンプＰ０は、サブタンク１５１のタンク内部を減圧するための負圧発生源である。大気開放弁Ｖ０は、サブタンク１５１の内部と大気の連通を切り替えるための弁である。
【００３４】
メインタンク１４１は、サブタンク１５１へ供給されるインクを収容するタンクである。メインタンク１４１は、記録装置本体に対して着脱可能な構成である。サブタンク１５１とメインタンク１４１とを接続するタンク接続流路Ｃ１の途中には、サブタンク１５１とメインタンク１４１の接続を切り替えるためのタンク供給弁Ｖ１が配されている。
【００３５】
インク供給制御部２０９は、液面検知手段１５１ａによってサブタンク１５１内のインクが所定量より少なくなったことを検知すると、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４、およびヘッド交換弁Ｖ５を閉じる。インク供給制御部２０９はさらに、タンク供給弁Ｖ１およびサブタンク減圧弁Ｖ６を開く。この状態において、インク供給制御部２０９は減圧ポンプＰ０を作動させる。すると、サブタンク１５１の内部が負圧となりメインタンク１４１からサブタンク１５１へインクが供給される。液面検知手段１５１ａによってサブタンク１５１内のインクが所定量を超えたことを検知すると、インク供給制御部２０９は、タンク供給弁Ｖ１およびサブタンク減圧弁Ｖ６を閉じ減圧ポンプＰ０を停止する。
【００３６】
供給流路Ｃ２は、サブタンク１５１から記録ヘッド８へインクを供給するための流路であり、その途中には供給ポンプＰ１と、駆動式の供給弁Ｖ２とが配されている。記録動作中は、供給弁Ｖ２を開いた状態で供給ポンプＰ１を駆動することにより、記録ヘッド８にインクを供給することができる。記録ヘッド８によって単位時間あたりに吐出されるインクの量は画像データに応じて変動する。供給ポンプＰ１の流量は、記録ヘッド８が単位時間あたりのインク消費量が最大となる吐出動作を行った場合にも対応できるように設定されていて、当該流量に対応可能な駆動量で供給ポンプＰ１が駆動される。
【００３７】
また、供給流路Ｃ２には、記録ヘッド８からサブタンク１５１へのインクの逆流を防止する第１逆止弁Ｖ７が配されている。第１逆止弁Ｖ７は、一方向からのインクの流れを許容し、その逆方向への流れを規制する弁であり、弁の上流側と下流側の圧力差に応じて開閉する。以上より、供給流路Ｃ２には、サブタンク１５１に近い方から順に第１逆止弁Ｖ７と供給ポンプＰ１と供給弁Ｖ２が配されている。
【００３８】
リリーフ流路Ｃ３は、一端が第１逆止弁Ｖ７と供給ポンプＰ１の間に接続され、他端が供給ポンプＰ１と供給弁Ｖ２の間に接続される流路であり、リリーフ流路Ｃ３の途中には差圧弁であるリリーフ弁Ｖ３が配される。リリーフ弁Ｖ３は、駆動機構によって開閉されるのではなく、ばね等の付勢手段によって弁が閉じられており、所定の圧に達すると付勢力に抗して弁が開くように構成されている。例えば、供給ポンプＰ１からの単位時間あたりのインク供給量が、記録ヘッド８の単位時間あたりの吐出量と回収ポンプＰ２の単位時間あたりの流量との合計値よりも多い場合は、リリーフ弁Ｖ３は自身に作用する圧力に応じて開放される。これにより、供給流路Ｃ２の一部とリリーフ流路Ｃ３とで構成される巡回流路が形成される。リリーフ流路Ｃ３の構成を設けることにより、記録ヘッド８に対してかかるインク供給圧が記録ヘッド８でのインク消費量に応じて調整され、循環経路内の圧力を画像データによらず安定させることができる。
【００３９】
回収流路Ｃ４は、記録ヘッド８からサブタンク１５１へインクを回収するための流路であり、その途中には回収ポンプＰ２と回収弁Ｖ４とバッファ室遮断弁Ｖ８と第２逆止弁Ｖ９と第３逆止弁Ｖ１０とが配されている。回収流路Ｃ４にはさらに、第１バッファ室Ｂ１と第２バッファ室Ｂ２と回収ポンプＰ２が配されている。回収ポンプＰ２は、循環経路内にインクを循環させる際、負圧発生源となって記録ヘッド８よりインクを吸引する。回収ポンプＰ２の駆動により、記録ヘッド８内のＩＮ流路８０ｂとＯＵＴ流路８０ｃの間に適切な圧力差が生じ、ＩＮ流路８０ｂからＯＵＴ流路８０ｃへインクを循環させることができる（図６参照）。記録ヘッド８内の流路構成については後に詳しく説明する。
【００４０】
第２逆止弁Ｖ９と第３逆止弁Ｖ１０は、サブタンク１５１から記録ヘッド８へのインクの逆流を防止する弁である。本実施形態の循環経路では、サブタンク１５１はヘッドユニット８よりも鉛直方向において上方に配置されている（図１参照）。このため、供給ポンプＰ１や回収ポンプＰ２を駆動していないとき、サブタンク１５１とヘッドユニット８の水頭差によって、サブタンク１５１からヘッドユニット８へインクが逆流してしまうおそれがある。このような逆流を防止するため、本実施形態では回収流路Ｃ４に第２逆止弁Ｖ７を設けている。本実施形態では予備として２つの逆止弁を設けているが、１つ以上設けられていればよい。
【００４１】
回収弁Ｖ４は、回収ポンプＰ２と第２逆止弁Ｖ９の間に設けられ、供給弁Ｖ２と同じように駆動式の弁であり記録動作を行うときに開放される。また、記録動作を行っていないときは回収弁Ｖ４が閉塞されるため、第２逆止弁Ｖ９と第３逆止弁Ｖ１０のようにインクの逆流を防ぐ逆止弁としての機能を果たす。
【００４２】
バッファ室遮断弁Ｖ８は、記録ヘッド８をキャップユニット１０によってキャップして吸引する動作が行われる際に閉じるように、インク供給制御部２０９によって制御される。これは、吸引時に流路内のインクが必要以上にキャップユニット１０内に引き込まれないようにするためである。なお、キャップユニット１０による吸引時には、供給流路Ｃ２においても、供給弁Ｖ２およびヘッド交換弁Ｖ５を閉じるように、インク供給制御部２０９によって制御される。
【００４３】
第１バッファ室Ｂ１および第２バッファ室Ｂ２は、流路内のインクに含まれる気泡の膨張および収縮による影響を低減させるための部品である。第１バッファ室Ｂ１および第２バッファ室Ｂ２は、圧縮ばねとフィルムなどの可撓性部材を備えており、圧縮ばねの伸縮に応じてフィルムが膨張したり収縮したりする。インクが循環していない状態において、温度変化などによって流路内のインクに含まれる気泡が膨張したり収縮したりする場合、第１バッファ室Ｂ１および第２バッファ室Ｂ２は気泡の体積変化に応じて膨張したり収縮したりする。これにより、気泡の膨張や収縮によって吐出口にかかる圧力が変化して、吐出口にからのインク漏れや空気の引き込みを抑制することができる。本実施形態では、膨張用と収縮用とで２つのバッファ室を備えているが、両方の機能を持った１つのバッファ室を設けてもよい。
【００４４】
ヘッド交換流路Ｃ５は、供給流路Ｃ２とサブタンク１５１の空気室（インクが収容されていない空間）とを接続する流路であり、その途中にはヘッド交換弁Ｖ５が配されている。ヘッド交換流路Ｃ５の一端は、供給流路Ｃ２において記録ヘッド８より上流側であって供給弁Ｖ２より下流側に接続される。ヘッド交換流路Ｃ５の他端は、サブタンク１５１の重力方向上方に接続されてサブタンク１５１内部の空気室と連通する。ヘッド交換流路Ｃ５は、記録ヘッド８を交換する際や記録装置１を輸送する際など、使用中の記録ヘッド８からインクを引き抜くときに利用される。ヘッド交換弁Ｖ５は、記録ヘッド８にインクを充填するとき、および、記録ヘッド８からインクを引き抜くとき以外は閉じるように、インク供給制御部２０９によって制御される。
【００４５】
次に、記録ヘッド８内の流路構成について説明する。供給流路Ｃ２より記録ヘッド８に供給されたインクは、フィルタ８３を通過した後、第１の負圧制御ユニット８１と、第２の負圧制御ユニット８２とに供給される。第１の負圧制御ユニット８１は、弱い負圧（大気圧との圧力差が小さい負圧）に制御圧力が設定されている。第２の負圧制御ユニット８２は、第１の負圧制御ユニット８１よりも強い負圧（大気圧との圧力差が大きい負圧）に制御圧力が設定されている。これら第１の負圧制御ユニット８１と第２の負圧制御ユニット８２における圧力は、回収ポンプＰ２の駆動により適正な範囲で生成される。
【００４６】
インク吐出部８０には、複数の吐出口が配列された記録素子基板８０ａが複数配置され、長尺の吐出口列が形成されている。第１の負圧制御ユニット８１より供給されるインクを導くための共通供給流路８０ｂ（ＩＮ流路）と、第２の負圧制御ユニット８２より供給されるインクを導くための共通回収流路８０ｃ（ＯＵＴ流路）も、記録素子基板８０ａの配列方向に延在している。
【００４７】
図６（ａ）は記録素子基板８０ａの一部を拡大した平面模式図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の断面線ＶＩｂ−ＶＩｂにおける断面模式図である。記録素子基板８０ａには、インクが充填される圧力室１００５とインクを吐出する吐出口１００６が設けられている。圧力室１００５において、吐出口１００６と対向する位置には記録素子１００４が設けられている。また、記録素子基板８０ａには、共通供給流路８０ｂと接続する個別供給流路１００８と、共通回収流路８０ｃと接続する個別回収流路１００９とが吐出口１００６毎に複数形成されている。
【００４８】
上述した構成により、記録素子基板８０ａでは、相対的に負圧の弱い（圧力の絶対値が高い）共通供給流路８０ｂより流入し、相対的に負圧の強い（圧力の絶対値が低い）共通回収流路８０ｃへ流出するインクの流れが生成される。より詳しくは、共通供給流路８０ｂ→個別供給流路１００８→圧力室１００５→個別回収流路１００９→共通回収流路８０ｃの順にインクが流れる。記録素子１００４によってインクが吐出されると、共通供給流路８０ｂから共通回収流路８０ｃへ移動するインクの一部は吐出口１００６から吐出されることによって記録ヘッド８の外部へ排出される。一方、吐出口１００６から吐出されなかったインクは、共通回収流路８０ｃを経て回収流路Ｃ４へ回収される。
【００４９】
図５および図６に示した構成のもとで記録動作を行うとき、インク供給制御部２０９は、タンク供給弁Ｖ１とヘッド交換弁Ｖ５とサブタンク減圧弁Ｖ６とを閉じ、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４、およびバッファ室遮断弁Ｖ８を開く。そしてインク供給制御部２０９は、供給ポンプＰ１および回収ポンプＰ２を駆動する。これにより、サブタンク１５１→供給流路Ｃ２→記録ヘッド８→回収流路Ｃ４→サブタンク１５１の循環経路が確立する。供給ポンプＰ１からの単位時間あたりのインク供給量が記録ヘッド８の単位時間あたりの吐出量と回収ポンプＰ２における単位時間あたりの流量の合計値よりも多い場合は、供給流路Ｃ２からリリーフ流路Ｃ３にインクが流れ込む。このように供給過多となったインクがリリーフ流路Ｃへ流れることで、供給流路Ｃ２から記録ヘッド８に流入するインクの流量が調整される。
【００５０】
一方記録動作を行っていないとき、インク供給制御部２０９は、供給ポンプＰ１および回収ポンプＰ２を停止し、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４、およびバッファ室遮断弁Ｖ８を閉じる。これにより、記録ヘッド８内のインクの流れは止まり、サブタンク１５１と記録ヘッド８の水頭差による逆流も抑制される。また、大気開放弁Ｖ０を閉じることで、サブタンク１５１からのインク漏れやインクの蒸発が抑制される。
【００５１】
記録ヘッド８からサブタンク１５１へインクを引き抜くとき、インク供給制御部２０９は、大気開放弁Ｖ０、タンク供給弁Ｖ１、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４、およびバッファ室遮断弁Ｖ８を閉じ、ヘッド交換弁Ｖ５を開き、減圧ポンプＰ０を駆動する。これにより、サブタンク１５１内が負圧状態になり、記録ヘッド８内のインクは、ヘッド交換流路Ｃ５を経由してサブタンク１５１へ回収される。このように、ヘッド交換弁Ｖ５は、通常の記録動作や待機時には閉じられており、記録ヘッド８からサブタンク１５１へインクを引き抜く際に開放される弁である。尚、記録ヘッド８への充填においてヘッド交換流路Ｃ５にインクを充填する際もヘッド交換弁Ｖ５は開放される。
【００５２】
＜流路制御部材（流路制御装置）＞
図７は、大気開放弁Ｖ０、タンク供給弁Ｖ１、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４、ヘッド交換弁Ｖ５、サブタンク減圧弁Ｖ６およびバッファ室遮断弁Ｖ８に共通に使用される駆動弁の詳細構成を示す断面図である。これらの駆動弁は、ダイヤフラムを用いて流路の開閉を制御するダイヤフラムバルブであり、以下で流路制御部材２００１と称する。
【００５３】
流路制御部材２００１は、第１開口部２００３から第２開口部２００４までの経路がインク流路の一部を形成している。インクは、第１開口部２００３から第２開口部２００４へ向かって流れる。ダイヤフラム２００５は、第１開口部２００３と対向し第１開口部２００３を封止可能な封止部２００７と、可撓性を有する可撓部２００９と、把持部材２１１によって把持される被把持部２００８とによって変位可能に構成される。可撓部２００９は、ダイヤフラム２００５の上下方向への変位に応じて変形する。被把持部２００８は、周囲よりも径（断面積）が小さいくびれ形状をしている。
【００５４】
ダイヤフラム２００５を把持する把持部材２１１は、ダイヤフラム２００５の被把持部２００８を把持する把持部２１２と、把持部２１２の把持状態を開放する把持開放部２１３と、変形部２２１と、斜面部２１４とによって構成される。把持開放部２１３は把持部２１２から離れた位置に配されており、把持開放部２１３が変位して把持部２１２の把持状態を開放する際に変形部２２１が弾性変形する。斜面部２１４は、変形部２２１と把持部２１２の間であって、後述するアクチュエータ２１５の当接面（当接部）２１６と対向する位置に配される。さらに、把持部材２１１は、バネ等の付勢部材２１７によって常に下方向に付勢されている。
【００５５】
図８は、流路制御部材２００１とアクチュエータ２１５を主に示す斜視図である。図８において、ダイヤフラム２００５、把持部材２１１およびアクチュエータ２１５は、図７と同じ断面で切断された状態を示す。アクチュエータ２１５は、把持部材２１１の斜面部２１４と当接可能な当接面２１６が上下方向に移動可能なように、軸２２０によって回動可能に軸支されている。駆動源（モータ）２１９が駆動すると、カム２１８が軸２２０に対して回転することで、アクチュエータ２１５が回動する。アクチュエータ２１５の回動によって、当接面２１６が上下方向に変位する。
【００５６】
上述した構成によって、駆動源２１９の駆動により当接面２１６が上下方向において下方の第１位置に変位すると、アクチュエータ２１５の当接面２１６と把持部材２１１の斜面部２１４とは離間する。そして、把持部材２１１は付勢部材２１７の付勢によって下方に押し下げられる。これにより、ダイヤフラム２００５も把持部材２１１によって下方へ変位することで、封止部２００７が第１開口部２００３を閉塞し、図７（ａ）に示すように流路を遮断する。すなわち、図７（ａ）に示すダイヤフラム２００５は流路を閉塞する閉塞位置に位置する。
【００５７】
一方、駆動源２１９の駆動により当接面２１６が上下方向において第１位置より上方の第２位置に変位すると、アクチュエータ２１５の当接面２１６と把持部材２１１の斜面部２１４とは当接する。そして、上方向に変位する当接面２１６によって把持部材２１１が上方に持ち上げられる。これにより、ダイヤフラム２００５も把持部材２１１によって上方へ変位することで、封止部２００７が第１開口部２００３を開放し、第１開口部２００３と第２開口部２００４が連通するように流路を開放する（図７（ｂ）参照）。すなわち、図７（ｂ）に示すダイヤフラム２００５は流路を開放する開放位置に位置する。
【００５８】
このような構成によれば、比較的スペースに余裕のある場所にダイヤフラム２００５から離れて配された把持開放部２１３を変位させるだけで、把持部材２１１によってダイヤフラム２００５を把持することができる。そのため、従来のダイヤフラム２００５を有する流路制御部材と比較して、組立作業者やロボットアームによる組み立てを容易にすることができる。
【００５９】
また、図９に示すように、アクチュエータ２１５が第２の位置にあるとき、把持部材２１１の斜面部２１４によって当接面２１６からの力Ｆ１を受けることにより、その水平成分である力Ｆ２が把持部２１２から被把持部２００８にかかる。すなわち、把持部２１２がダイヤフラム２００５の被把持部２００８を把持する力がより強くなる。そのため、図９に示すように第１開口部２００３及び第２開口部２００４によって形成される流路から力Ｆ３を受けても、把持部２１２からダイヤフラム２００５が外れてしまうことが抑制される。そのため、より信頼性の高い流路制御部材２００１を形成することができる。従って、斜面部２１４の傾斜方向は、アクチュエータ２１５との当接によって水平成分の力Ｆ２が発生する形態であればこれに限られない。すなわち、アクチュエータ２１５と斜面部２１４が当接した際に、ダイヤフラム２００５を把持する力が強まる方向の力を付与することができる傾斜面であればよい。
【００６０】
なお、第１実施形態ではダイヤフラムバルブとしての流路制御部材を説明したが、アクチュエータ２１５が第１の位置から第２の位置まで変位する際の容積変化を利用して液体の流出入を制御するダイヤフラムポンプを構成することも可能である。
【００６１】
また、第１実施形態ではアクチュエータ２１５が軸支され、カム２１８の作用によって回動することによって当接面２１６が上下方向に変位する構成を示したが、アクチュエータ２１５が直動駆動により直線運動する構成であってもよい。また、当接面２１６を第１位置に変位させた際に、付勢部材２１７によって把持部材２１１を押し下げる構成を示したが、ダイヤフラム２００５の可撓部２００９の弾性力によって封止部２００７を押し下げる構成でもよい。
【符号の説明】
【００６２】
２００１  流路制御部材（流路制御装置）
２００５  ダイヤフラム
２１１  把持部材
２１４  斜面部
２１６  当接面（当接部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020051600.tif 000006
【図５】
2020051600.tif 000007
【図６】
2020051600.tif 000008
【図７】
2020051600.tif 000009
【図８】
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【図９】
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