(57)【要約】【課題】パージ動作の際に、エア排出口に配置されたシール部材を破損させる虞を減じることができる液体吐出装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置1は、インクを収容するリザーバタンク9と、リザーバタンク9内のインクを吐出する複数の吐出口42とを有する液体吐出ヘッド4と、リザーバタンク9内に溜まった空気を排出する排気流路43と、排気流路43内の空気を吸引する空気吸引ポンプと、複数の吐出口42からリザーバタンク9内のインクを吸引する液体吸引ポンプとを備えている。排気流路43中に、空気を通過させるともにインクを遮断する半透膜44が設けられ、排気流路43を半透膜44側の第１空間と、吐出口42側の第２空間とに区切る箇所に、逆止弁2が設けられている。逆止弁2は、第１空間から第２空間へ空気を通過させず、第２空間から第１空間へのインクを通過させ、第１空間は、吐出口42よりも上方に位置する。【選択図】  図４
2015066828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容するためのリザーバタンクと、液体を前記リザーバタンク内に流入させるための流入口と、前記リザーバタンクに収容された液体を吐出するための複数の吐出口と、を有する液体吐出ヘッドと、 
前記リザーバタンクに接続され、前記リザーバタンク内に溜まった空気を排出するための排気流路と、
前記排気流路に接続されて、前記排気流路内の気体を吸引するための第１吸引装置と、 
前記複数の吐出口から前記リザーバタンク内の液体を吸引するための第２吸引装置と、を備えた液体吐出装置であって、
前記排気流路中に、気体の通過を許容するとともに液体を遮断する半透膜が設けられ、
前記排気流路のうちの前記半透膜よりも前記リザーバタンク側の空間と前記リザーバタンクの内部空間とで構成される空間を、前記半透膜側の第１空間と、前記流入口および吐出口側の第２空間とに区切る箇所に、逆止弁が設けられ、 
前記逆止弁は、前記第１空間から前記第２空間への流体の通過を許容せず、前記第２空間から前記第１空間への流体の通過を許容するものであり、 
前記第１空間は、前記吐出口よりも上方に位置する液体吐出装置。
【請求項２】
前記排気流路内の前記半透膜よりも前記第１吸引装置側の箇所に、前記第１吸引装置に向かう気体の流れを許容し、その逆方向の気体の流れを許容しない補助逆止弁が設けられた、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記補助逆止弁は、前記第１吸引装置側の気圧と前記半透膜側の気圧とが平衡である場合は閉止状態となる、請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第１吸引装置及び前記第２吸引装置の動作を制御する制御部をさらに備え、 
前記制御部は、前記第２吸引装置を作動させる際には、その前に前記第１吸引装置を作動させるように制御する、請求項１乃至３の何れかに記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記逆止弁が、前記リザーバタンク内に収容される液体に対して非腐食性の弾性材料で形成されたダックビル弁である、請求項１乃至４の何れかに記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体へ液体を吐出して画像を形成する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクを吐出する液体吐出ヘッドを有して、記録媒体に該液体吐出ヘッドからインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置が知られている。特許文献１には、かかる液体吐出ヘッドの内部構造が記載されている。
これはインクが収容されるインク室を上下に重ねて設け、各インク室の上部には、インク内の気泡を排出するためのエア排出口が夫々設けられている。各エア排出口には、インクよりも比重の小さいフロート部材と該フロート部材よりも上部に位置するシール部材とが設けられ、各エア排出口は対応するインク室内を負圧にするポンプに接続される。シール部材は気体の排出を許し、液体の排出を防ぐ。
インク内の気泡を排出するときには、ポンプによってインク室の上方に溜まっている気泡を吸い出す。各インク室のインクの液面が上昇し、それに伴ってフロート部材が上昇し、シール部材に接する。インクの液面がエア排出口より高くなる前に、フロート部材がシール部材に接して、インクがそれ以上に高くなることを遮断するので、インクがエア排出口より排出されることを規制し、気泡だけを排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、液体吐出ヘッドは記録媒体との対向面に、インクを吐出する複数の吐出口が開設された吐出面を有している。かかる液体吐出ヘッドは、インク吐出特性の維持・回復動作であるパージ動作を行うのが一般的である。このパージ動作とは複数の吐出口からインクを排出させる動作であり、各インク室内のインクに対して加圧することで複数の吐出口からインクを排出させるか、又は、複数の吐出口内のインクに対して吸引圧を付与することで複数の吐出口からインクを排出させることが該当する。ところが、複数の吐出口内のインクに対して吸引圧を付与することで複数の吐出口からインクを排出させる場合に、エア排出口から空気が吸引される場合がある。
従来の構成では、インク内の気泡をエア排出口から排出するには有効であるが、パージ動作時には、複数の吐出口内のインクに対して吸引圧を付与することでインク室内が減圧され、シール部材を介してエア排出口から空気を吸引する場合があるから、その際にシール部材に許容圧力以上の負圧が加わる虞がある。この結果、シール部材が破損し、次に気泡を排出する際に気泡のみならず、インクがエア排出口から排出される虞が生じる。
本発明の目的は、パージ動作の際に、エア排出口に配置されたシール部材を破損させる虞を減じることができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
液体吐出装置は、液体を収容するためのリザーバタンクと、液体を前記リザーバタンク内に流入させるための流入口と、前記リザーバタンクに収容された液体を吐出するための複数の吐出口と、を有する液体吐出ヘッドと、 前記リザーバタンクに接続され、前記リザーバタンク内に溜まった空気を排出するための排気流路と、前記排気流路に接続されて、前記排気流路内の気体を吸引するための第１吸引装置と、 前記複数の吐出口から前記リザーバタンク内の液体を吸引するための第２吸引装置と、を備えた液体吐出装置であって、
前記排気流路中に、気体の通過を許容するとともに液体を遮断する半透膜が設けられ、 前記排気流路のうちの前記半透膜よりも前記リザーバタンク側の空間と前記リザーバタンクの内部空間とで構成される空間を、前記半透膜側の第１空間と、前記流入口および吐出口側の第２空間とに区切る箇所に、逆止弁が設けられ、 前記逆止弁は、前記第１空間から前記第２空間への流体の通過を許容せず、前記第２空間から前記第１空間への流体の通過を許容するものであり、 前記第１空間は、前記吐出口よりも上方に位置する。
【発明の効果】
【０００６】
第２吸引装置がリザーバタンク内の液体を吸引する時は、逆止弁は流路を閉じるので、排気流路内の空気を吸引する際の圧力は逆止弁よりも液体吸引方向上流側に位置する半透膜には加わらない。これにより半透膜の損傷を防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】インクジェット記録装置の内部構成を示す正面図である。
【図２】液体吐出ヘッドを下方から見た斜視図である。
【図３】制御部の周辺構成を示すブロック図である。
【図４】(a)、(b)は、液体吐出ヘッドの構成を示す図であり、(a)は初期状態を、(b)は吸引パージ動作時の状態を夫々示す。
【図５】排気パージ時の液体吐出ヘッドの状態を示す図である。
【図６】吸引パージ動作時の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成を示す図であり、(a)は初期状態を、(b)は排気パージ状態を夫々示す。
【図８】(a)は排気パージ終了後の液体吐出ヘッドの状態を示す図、(b)は吸引パージ動作中の液体吐出ヘッドの状態を示す図である。
【図９】吸引パージ動作終了時の液体吐出ヘッドの状態を示す図である。
【図１０】ダックビル状の逆止弁を示す斜視図である。
【図１１】液体吐出ヘッドの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。以下の記載では、上方及び下方は鉛直方向に沿う向きを指す。また、本発明に係る「液体吐出装置」としてインクジェット記録装置を例示し、該インクジェット記録装置は液体であるインクを、記録媒体である用紙に吐出して画像を記録するものとする。また、本発明における「気体」として、以下の実施形態では空気を例示している。
【０００９】
図１は、インクジェット記録装置１の全体構成を示す図である。インクジェット記録装置１は直方体状の筐体１０を有し、該筐体１０の天板上部には、用紙Ｐを排出するトレイ１１が設けられている。筐体１０内には、上方から下方に向かって、インクを用紙Ｐに吐出する液体吐出ヘッド４、用紙Ｐを図１における水平方向に搬送した後にトレイ１１に送る搬送ユニット５、用紙Ｐを搬送ユニット５に供給する給紙ユニット６が配置されている。液体吐出ヘッド４の下側には、液体吐出ヘッド４に対向して、搬送される用紙Ｐを図１における水平面内にて支持するプラテン３が設けられている。
筐体１０の内側上部にて、液体吐出ヘッド４に干渉しない位置には、筐体１０内の各機構及び電気回路の動作を司る制御部８が配置されている。筐体１０の内部下側には、液体吐出ヘッド４に供給するインクが収納されたタンク１４が配置されている。該タンク１４と液体吐出ヘッド４とはチューブ(図示せず)によって接続されており、タンク１４内のインクが液体吐出ヘッド４に供給される。液体吐出ヘッド４はタンク１４よりも上方に配備されて、液体吐出ヘッド４内のインクには水頭圧に相当する負圧が作用した状態となっている。
【００１０】
筐体１０の側面には、外部のパーソナルコンピュータから送信される画像記録ジョブを含む信号が入力される端子１３が設けられている。端子１３から入力された信号は制御部８に入力される。筐体１０の上面には、使用者が情報を入力する操作パネル１２が設けられている。
搬送ユニット５は、図１中の用紙Ｐを左から右、及びトレイ１１に向かう上方に搬送する機構である。以下の記載では、液体吐出ヘッド４の直下の領域において用紙Ｐを搬送する方向を副走査方向又は第１方向(搬送方向)と呼ぶ。用紙Ｐを搬送する方向と直交する方向で用紙Ｐが第１方向に搬送される面内の方向を主走査方向又は第２方向とする。図１において、第１方向は左から右に向かう水平方向、第２方向は用紙Ｐの紙面に直交する方向となる。
【００１１】
前記搬送ユニット５は、液体吐出ヘッド４の両側に配備された第１及び第２搬送ローラ対５１、５２と、該搬送ローラ対５２よりも用紙Ｐの搬送下流側に配置された第３乃至第５搬送ローラ対５３、５４、５５、内部を用紙Ｐが通過する３つのガイド５６、５７、５８を有して構成される。第１搬送ローラ対５１と液体吐出ヘッド４との間には、搬送される用紙Ｐの端部を検出する端部検出センサＳＥ１が設けられている。この端部検出センサＳＥ１により発せられた検出信号は制御部８に伝送される。搬送される用紙Ｐの先端部が端部検出センサＳＥ１によって検出されると、所定時間経過後に液体吐出ヘッド４から用紙Ｐへのインクの吐出が開始される。
第１搬送ローラ対５１によって搬送力を付与された用紙Ｐは、液体吐出ヘッド４からインクを吐出されながら水平面内を搬送される。
【００１２】
液体吐出ヘッド４の下側を通過した用紙Ｐは、搬送方向下流側の第２搬送ローラ対５２によって搬送力を付与されて、該第２搬送ローラ対５２とトレイ１１との間に位置する第３乃至第５搬送ローラ対５３、５４、５５、及びガイド５６、５７、５８によってトレイ１１に送られる。
前記給紙ユニット６は、用紙Ｐが収納される給紙トレイ６０と、給紙ローラ６１と、該給紙ローラ６１と搬送ユニット５との間に配備された第６及び第７搬送ローラ対６２、６３と、内部を用紙Ｐが通過する２つのガイド６４、６５を有して構成される。給紙ローラ６１は給紙トレイ６０内から１枚の用紙Ｐを送り出した後に、次の用紙Ｐを所定の時間間隔を空けて取り出し、該ガイド６４、６５及び第６及び第７搬送ローラ対６２、６３によって該用紙Ｐを搬送ユニット５の搬送方向上流側に搬送する。
【００１３】
液体吐出ヘッド４は、主走査方向(第２方向)に延びた直方体状のラインヘッドであって、その下面にはインクを吐出する複数の吐出口が形成された吐出面４０が複数形成されている。
液体吐出ヘッド４により画像が記録された用紙Ｐは第２乃至第５搬送ローラ対５２、５３、５４、５５及びガイド５６、５７、５８によりトレイ１１に排出される。
プラテン３の下方には、水平に配列された複数の液体受け部材７０がプラテン３に対して昇降自在に設けられている。該液体受け部材７０はキャップ状に形成されて、用紙Ｐにインクを吐出して印字する際には液体受け部材７０は該印字を妨げないように、用紙Ｐの搬送路から下方に位置している。液体受け部材７０は用紙Ｐがプラテン３に搬送されていない状態で、液体吐出ヘッド４から吐出又は排出されるインクを受けるものである。尚、液体受け部材７０の底面には、廃液チューブ７１が接続され、該廃液チューブ７１は液体吸引ポンプＰ２に接続される。該液体吸引ポンプＰ２によって液体受け部材７０に吐出されたインクを吸引する。
プラテン３上に用紙Ｐが搬送されないときは、液体吐出ヘッド４が下降して、プラテン３に開設された透孔(図示せず)を通過したヘッド要素４１が液体受け部材７０に合わさって、液体吐出ヘッド４のインク吐出特性の維持・回復動作であるパージ動作を行う。パージ動作とは複数の吐出口からインクを排出させる動作であり、減圧や加圧によりインク排出や、吐出動作による液体吐出による排出などが該当する。以下の記載では、パージ動作として液体受け部材７０が吐出面４０に被さった状態で、ポンプによって吐出面４０から強制的にインクを吸引する吸引パージ動作を例示する。
【００１４】
図２は、液体吐出ヘッド４を下方から見た斜視図である。液体吐出ヘッド４の下面からは、複数のヘッド要素４１が突出して設けられており、該ヘッド要素４１は第２方向に沿って千鳥状に配列されている。前記吐出面４０はヘッド要素４１の下面であり、前記の如く、該吐出面４０にインクを吐出するノズルである複数の吐出口４２が開設されている。各ヘッド要素４１は、インク吐出特性の均一化や製造コストの低減等のために、同一構造に形成されている。尚、液体吐出ヘッド４は、６つのヘッド要素４１を第２方向に沿って千鳥状に配置して形成されているが、ヘッド要素４１の数は６つに限定されない。
ヘッド要素４１は、複数枚の金属板を積層して形成された流路ユニットと、その上面に接合されたアクチュエータユニットとから構成され、該アクチュエータユニットに通電されることにより、流路ユニット内のインクが吐出される。流路ユニットの最下位に位置する金属板の下面が前記の吐出面４０を構成し、アクチュエータユニットが制御部８に接続されている。かかる構成は公知であり、詳細な記載を省く。
【００１５】
図３は、制御部８の周辺構成を示すブロック図である。制御部８は、１つ又は複数のＣＰＵを有している。尚、制御部８は１つ又は複数のＣＰＵと１つ又は複数のＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)とを組み合わせて構成してもよい。
制御部８には、前記の操作パネル１２、端子１３、第１搬送ローラ対５１乃至第７搬送ローラ対６３を回転させるモータ群Ｍの他に、動作プログラムが格納されたＲＯＭ８３、一時的に情報を記録するワークメモリとして働くＲＡＭ８４、前記の液体吐出ヘッド４、端部検出センサＳＥ１とが接続されている。制御部８には、また液体受け部材７０に接続された液体吸引ポンプＰ２、及び後記する液体吐出ヘッド４から空気を吸引する空気吸引ポンプＰ１が接続され、制御部８はそれらのポンプＰ１、Ｐ２も駆動する。
【００１６】
(第１実施形態)
図４(a)、(b)は、液体吐出ヘッド４の構成を示す図であり、図４(a)は初期状態を、図４(b)は吸引パージ動作時の状態を夫々示す。図示の便宜上、プラテン３を図示しない。液体吐出ヘッド４は、前記ヘッド要素４１と、該ヘッド要素４１の上側に設けられ、前記タンク１４から供給されるインクを収容するためのリザーバタンク９と、タンク１４から供給されるインクを該リザーバタンク９内に導く流入口９０とを有している。該リザーバタンク９内に溜まった空気は、排気流路４３を介して排出される。該排気流路４３中には、空気の通過を許容するとともに、インクの通過を遮断する半透膜４４が設けられている。該半透膜４４よりもリザーバタンク９側の空間とリザーバタンク９の内部空間とで構成される空間は、逆止弁２によって、半透膜４４側の第１空間と、流入口９０及びヘッド要素４１側の第２空間とに区切られている。
空気吸引ポンプＰ１及び排気流路４３は、本発明の「第１吸引装置」を構成し、液体吸引ポンプＰ２及び液体受け部材７０は、本発明の「第２吸引装置」を構成する。
【００１７】
ヘッド要素４１は、図２に示したように、液体吐出ヘッド４の下側に第２方向に沿って６つ配置されるが、図４(a)、(b)では、図示の便宜上、１つのヘッド要素４１を示す。また、本実施形態にあっては、第１空間はエア溜り室４５として機能し、第２空間は該半透膜４４よりもリザーバタンク９側の空間とリザーバタンク９の内部空間とで構成される空間のうち、エア溜り室４５を除いた空間９５で示される。逆止弁２は、第１空間から第２空間への空気の通過を許容せず、第２空間から第１空間へのインクの通過を許容する。換言すれば、逆止弁２はエア溜り室４５からリザーバタンク９への空気の流れを許容せず、リザーバタンク９からエア溜り室４５へのインクの流れを許容する。エア溜り室４５はリザーバタンク９内のインクの液面及びヘッド要素４１よりも上方に位置しており、インク内に発生した気泡は上昇してエア溜り室４５内に入る。
排気流路４３は空気吸引ポンプＰ１に接続されて、エア溜り室４５内の空気を吸引する。
【００１８】
(排気パージ動作)
吸引パージ動作時には、制御部８は、図６のフローチャートに示す動作を行う。
吸引パージ動作前、即ち排気流路４３とエア溜り室４５内の気圧差がゼロ又はゼロに近い初期状態では、逆止弁２は開いている。先ず、液体吐出ヘッド４を下降させて、液体受け部材７０に被せる(ステップＳ１)。次に、図５に示すように、空気吸引ポンプＰ１を作動させて、エア溜り室４５内の空気を吸引する。この動作を排気パージ動作と呼ぶ(ステップＳ２)。逆止弁２が開いており、エア溜り室４５内の空気が吸引されるから、リザーバタンク９内のインクがエア溜り室４５内に吸引される。液体受け部材７０が吐出面４０に被さっているから、吐出口４２から空気がリザーバタンク９内に入り込みにくくなっている。また、インクは半透膜４４により、該半透膜４４から空気吸引ポンプＰ１側の排気流路４３に流れることを防止される。
排気流路４３内の圧力(気圧)は、排気パージ動作開始前は、-３kPa(キロパスカル)程度であり、排気パージ動作中は-１０kPa程度である。また、エア溜り室４５の圧力は、排気パージ動作開始前は、-３kPa程度であるが、排気パージ動作中は-５kPa程度と想定される。排気パージ動作中は排気流路４３の圧力は前記の如く、-１０kPa程度であるが、半透膜４４の抵抗による圧力損失が生じるため、該圧力損失を５kPa程度と想定し、-１０kPa＋５kPa＝-５kPaとして、エア溜り室４５の圧力は排気パージ動作中においては-５kPa程度と想定される。
排気パージ動作開始から所定時間経過後に(ステップＳ３)、制御部８は空気吸引ポンプＰ１の動作を停止させる(ステップＳ４)。空気吸引ポンプＰ１停止後の、排気流路４３の圧力及びエア溜り室４５の圧力は、ともに-３kPa程度である。
【００１９】
(吸引パージ動作)
排気パージ動作停止後に、制御部８は液体吸引ポンプＰ２を作動させて、リザーバタンク９内の液体を液体受け部材７０に向けて吸引する吸引パージ動作を行う(ステップＳ５)。このように、吸引パージ動作の前に排気パージ動作を行うのは、該吸引パージ動作時に、エア溜り室４５内に空気が残っていると、液体吸引ポンプＰ２がリザーバタンク９内のインクを吸引する際に、該エア溜り室４５内の空気を吐出口４２に取り込む虞がある。これでは、吸引パージ動作後に、吐出口４２からインクを吐出して用紙Ｐに画像を印刷する際に、インクの吐出不良を招来する虞がある。従って、吸引パージ動作の際には予め排気パージ動作を行ってエア溜り室４５に残存した空気を除去している。
【００２０】
吸引パージ動作開始前には、前記の如く、排気流路４３の圧力及びエア溜り室４５の圧力は、ともに-３kPa程度である。また、リザーバタンク９内の圧力も-３kPa程度である。このリザーバタンク９内の圧力は、タンク１４の水頭圧に対応している。
吸引パージ動作時には、液体吸引ポンプＰ２によるインクの吸引に伴い、エア溜り室４５内のインクが吸引される。かかる吸引動作に伴い、排気流路４３内の空気が吸引されようとすると、図４(b)に示すように、逆止弁２が閉じる(ステップＳ６)。逆止弁２の作動圧は、２kPa程度と想定されており、排気流路４３内の圧力及びエア溜り室４５の圧力は、ともに吸引パージ動作開始前から２kPa程度減圧された-５kPa程度である。また、液体吸引ポンプＰ２によって十分にインクを吐出させるべく、液体吸引ポンプＰ２による吸引圧は-５０kPa程度を想定している。従って、リザーバタンク９内の圧力は、-５０kPa程度に減圧される。吸引パージ動作時には、逆止弁２が閉じることにより、排気流路４３内の空気は吸引されない。従って、吸引パージ動作時には、排気流路４３内の空気が吸引される圧力は、半透膜４４には加わらない。これにより、半透膜４４の損傷を防いでいる。
吸引パージ動作開始から所定時間が経過すると(ステップＳ７)、吸引パージ動作が終了する(ステップＳ８)。逆止弁２は、図４(a)に示すように、開いた状態に戻る。即ち、排気流路４３とエア溜り室４５内の圧力差がゼロ又はゼロに近い状態に戻る。尚、上記の排気流路４３、エア溜り室４５、リザーバタンク９の内部圧力値は例示であって、これらの値に限定されない。
【００２１】
(第２実施形態)
図７(a)、(b)は、第２実施形態に係る液体吐出ヘッド４の構成を示す図であり、図７(a)は排気パージ動作開始前、即ち初期状態を、図７(b)は排気パージ状態を夫々示す。また、図８(a)は、排気パージ終了後の状態を示す図である。本実施形態に係る液体吐出ヘッド４にあっては、排気流路４３内にて半透膜４４よりも空気吸引ポンプＰ１側に、補助逆止弁２０が設けられている。該補助逆止弁２０は空気吸引ポンプＰ１による吸引方向の空気流れを許容し、その逆方向の空気流れを遮断する。排気流路４３内にて、補助逆止弁２０と逆止弁２の間は、下流室４６を形成する。
図７(a)に示す初期状態にあっては、補助逆止弁２０は閉じており、逆止弁２と同程度の力、例えば２kPa程度の力で作動する。尚、逆止弁２は前記の如く、初期状態にて開いている。初期状態にあっては、リザーバタンク９、エア溜り室４５、下流室４６、排気流路４３内の圧力は、何れも-３kPa程度である。
排気流路４３が長い場合は、該排気流路４３の周囲の温度変化等によって、排気流路４３内の気圧が変化し、逆止弁２が不用意に閉じる虞がある。または、半透膜４４に排気流路４３内の気圧の変化による負荷が加わる虞もある。本実施形態では、半透膜４４よりも空気吸引方向下流側に、補助逆止弁２０を設けることにより、この虞を防いでいる。
【００２２】
(排気パージ動作)
前記の如く、吸引パージ動作に先立ち、図７(b)に示すように、空気吸引ポンプＰ１にて排気パージ動作を行う。排気圧が補助逆止弁２０の作動力を超えると、補助逆止弁２０が開き、インクがエア溜り室４５に流入する。インクは半透膜４４により、該半透膜４４から空気吸引ポンプＰ１側に流れることを防止される。
補助逆止弁２０の作動圧は、２kPa程度であるから、エア溜り室４５内の圧力及びリザーバタンク９内の圧力は、ともに初期状態から２kPa程度減圧された-５kPa程度である。また、排気流路４３の圧力は前記の如く、排気パージ動作中は-１０kPa程度であるから、下流室４６内の圧力も-１０kPa程度である。エア溜り室４５内の圧力と下流室４６内の圧力に５kPa程度の差があるが、半透膜４４による圧力損失が、-５kPa程度であるから、半透膜４４を挟んだ空気吸引ポンプＰ１による空気吸引方向の上流側と下流側とで圧力は均衡している。
【００２３】
排気パージ動作開始から所定時間経過後に、制御部８は空気吸引ポンプＰ１の動作を停止させる。図８(a)に示すように、補助逆止弁２０が閉じる。排気パージ動作が終了した状態では、排気流路４３内の圧力は-１０kPaから-３kPa程度に戻る。該補助逆止弁２０が閉じた直後では、エア溜り室４５内の圧力は、排気流路４３内の圧力から補助逆止弁２０の作動圧を減じた-５kPa程度で、下流室４６内の圧力は半透膜４４による圧力損失を減じた-１０kPa程度となる。逆止弁２が開いているから、エア溜り室４５内の圧力が負圧となることにより、エア溜り室４５内はインクで満たされる。その後、下流室４６内の圧力は-３kPa程度に戻り、エア溜り室４５、リザーバタンク９及び排気流路４３内の圧力も-３kPa程度となる。
【００２４】
(吸引パージ動作)
排気パージ動作終了後に、吸引パージ動作を行う。図８(b)は、吸引パージ動作中の状態を示す図である。液体吸引ポンプＰ２によってリザーバタンク９内のインクが吸引されて、エア溜り室４５内のインクが吸引される。吸引圧が逆止弁２の作動力を超えると、逆止弁２が閉じる。これにより、逆止弁２からインク吸引下流側のリザーバタンク９内の空間は密閉される。リザーバタンク９内の圧力は-５０kPa程度となり、エア溜り室４５及び下流室４６は、吸引パージ動作開始時から逆止弁２の作動圧を減じた状態で逆止弁２が閉じるから、内部圧力はともに-５kPa程度となる。逆止弁２が閉じるから、排気流路４３内の圧力は-３kPa程度を保つ。
【００２５】
吸引パージ動作開始から所定時間経過後に、吸引パージ動作を停止する。リザーバタンク９内の圧力は-５０kPa程度から水頭圧である-３kPa程度に徐々に戻る。エア溜り室４５内の圧力は、-５kPa程度であるから、図９に示すように、逆止弁２が開き、エア溜り室４５にインクが流入する。これにより、エア溜り室４５内の圧力は、水頭圧である-３kPa程度に近づく。下流室４６及び排気流路４３内の圧力も-３kPa程度となる。これにより、図７(a)に示すように、逆止弁２が開き、補助逆止弁２０が閉じた初期状態に戻る。
即ち、補助逆止弁２０を設けた液体吐出ヘッド４にあっては、排気流路４３の周囲の温度或いは気圧の変化等による、逆止弁２の不用意な閉じ動作又は半透膜４４への負荷を防止しつつ、排気パージ動作と吸引パージ動作に応じて、逆止弁２を適切に開閉することができる。
【００２６】
上記の如く、逆止弁２は初期状態で開き、吸引パージ動作にて閉じる。このタイプの逆止弁２には種々のものが考えられるが、その一例として図１０に示すダックビル状の逆止弁２が挙げられる。これは、上下に延びて、上端部から下端部に向かって徐々に広がる外形を有する弁本体２１を備え、中央部に上下に貫通した開口２２が形成されている。弁本体２１は合成樹脂等の弾性材料、特にインクに対して非腐食性の材料から形成され、上端部が半透膜４４を、下端部がヘッド要素４１を向くように設置される。吸引パージ動作時には、弁本体２１が弾性変形して開口２２を閉じる。
かかるダックビル状の弁本体２１は公知の構成で汎用品であるから、コスト低減に役立つ。また、弁本体２１を金属で形成すると、逆止弁２は排気パージ動作時にインクに浸されるから、インクに悪影響を及ぼす虞がある。従って、逆止弁２をインクに対して非腐食性の材料から形成している。
【００２７】
上記の実施形態では、逆止弁２はリザーバタンク９内のインクの水平液面近傍に設けられている。しかし、これに代えて、図１１に示すように、リザーバタンク９内にて、インクの水平液面から斜め下側に、逆止弁２を設けてもよい。即ち、逆止弁２は、半透膜４４よりもリザーバタンク９側の空間とリザーバタンク９の内部空間とで構成される空間を、半透膜４４側の第１空間と、流入口９０及びヘッド要素４１側の第２空間とに区切る位置に設けられていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、用紙のような記録媒体へインク等の液体を吐出して画像を形成するインクジェット記録装置の如き液体吐出装置に用いると有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１    インクジェット記録装置
２    逆止弁
４    液体吐出ヘッド
５    搬送ユニット
８    制御部
９    リザーバタンク
２０  補助逆止弁
４１  ヘッド要素
４３  排気流路
４４  半透膜
４５  エア溜り室
【図１】
2015066828.tif 000003
【図２】
2015066828.tif 000004
【図３】
2015066828.tif 000005
【図４】
2015066828.tif 000006
【図５】
2015066828.tif 000007
【図６】
2015066828.tif 000008
【図７】
2015066828.tif 000009
【図８】
2015066828.tif 000010
【図９】
2015066828.tif 000011
【図１０】
2015066828.tif 000012
【図１１】
2015066828.tif 000013