(57)【要約】【課題】開閉弁を閉じた際の閉塞性を高め、ラインヘッドのノズルからインクが漏出することを確実に防止して、圧力調整機能の信頼性を向上させる。【解決手段】  インクを貯留可能であり、内部と大気とを連通させるための大気連通口５１ｂを有する第１液室５１と、貯留されたインクを外部に排出するための排出口５２ａを有する第２液室５２と、第１液室５１と第２液室５２との間を仕切る仕切り壁５３と、仕切り壁５３に形成され、第１液室５１内に貯留されたインクを第２液室５２に向けて流出させるための開口部５３ａと、開口部５３ａを開閉し、開口部５３ａの周囲の仕切り壁５３に当接可能な当接部５４ａを有する開閉弁５４と、インクの排出にともなう第２液室５２内の圧力低下によって開閉弁５４を開放するバルブ機構５５とを備え、開閉弁５４の当接部５４ａは、仕切り壁５３との当接方向に向けて放射状に広がる弾性体からなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体を貯留可能であり、内部と大気とを連通させるための大気連通口を有する第１液室と、
内部に貯留された液体を外部に排出するための排出口を有する第２液室と、
前記第１液室と前記第２液室との間を仕切る仕切り壁と、
前記仕切り壁に形成され、前記第１液室内に貯留された液体を前記第２液室に向けて流出させるための開口部と、
前記開口部を開閉し、前記開口部の周囲の前記仕切り壁に当接可能な当接部を有する開閉弁と、
液体の排出にともなう前記第２液室内の圧力低下によって前記開閉弁を開放するバルブ機構と
を備え、
前記開閉弁の少なくとも前記当接部は、前記仕切り壁との当接方向に向けて放射状に広がる弾性体からなる
ことを特徴とする液体貯留容器。
【請求項２】
請求項１に記載の液体貯留容器において、
前記開閉弁の前記当接部は、前記仕切り壁と当接する先端部が丸みを帯びた形状である
ことを特徴とする液体貯留容器。
【請求項３】
請求項１に記載の液体貯留容器において、
前記開閉弁の前記当接部は、前記仕切り壁との当接方向に向けて外側に湾曲した形状である
ことを特徴とする液体貯留容器。
【請求項４】
請求項１に記載の液体貯留容器において、
前記開閉弁の前記当接部は、前記仕切り壁との当接方向に向けて肉厚が薄くなる形状である
ことを特徴とする液体貯留容器。
【請求項５】
内部に液体を貯留可能な液体貯留容器と、
前記液体貯留容器から供給される液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと
を備える液体吐出装置であって、
前記液体貯留容器は、
内部と大気とを連通させるための大気連通口を有する第１液室と、
内部に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドに向けて排出するための排出口を有する第２液室と、
前記第１液室と前記第２液室との間を仕切る仕切り壁と、
前記仕切り壁に形成され、前記第１液室内に貯留された液体を前記第２液室に向けて流出させるための開口部と、
前記開口部を開閉し、前記開口部の周囲の前記仕切り壁に当接可能な当接部を有する開閉弁と、
液体の排出にともなう前記第２液室内の圧力低下によって前記開閉弁を開放するバルブ機構と
を備え、
前記開閉弁の少なくとも前記当接部は、前記仕切り壁との当接方向に向けて放射状に広がる弾性体からなる
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部に排出する液体の圧力を調整可能な液体貯留容器及び液体吐出装置に係るものであり、詳しくは、圧力調整機能の信頼性を向上させることができる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体吐出装置の一例として、記録用紙等の被記録媒体を液体吐出ヘッドまで搬送し、この液体吐出ヘッドのノズルからインク（液体）を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが知られている。そして、インクジェットプリンタには、液体吐出ヘッドにインクを供給するために、内部に貯留されたインクを液体吐出ヘッドに向けて排出する液体貯留容器が設置されている。
【０００３】
この液体貯留容器は、液体吐出ヘッドのインクに一定の負圧を与え、ノズルからインクが漏出することを防止するとともに、インクを吐出可能な状態を常時、保持できるようにするものである。そして、液体貯留容器の一例として、大気に連通して大気圧に保たれた第１液室と、液体吐出ヘッドにインクを供給する第２液室と、インクの供給にともなう第２液室内の圧力低下によって第１液室と第２液室との間を開放するバルブ機構とを備えるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１２７４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の特許文献１には、バルブ機構の信頼性を高める技術について何ら開示されていない。すなわち、バルブ機構によって開閉弁を開閉することにより、第１液室と第２液室との間を開放したり閉塞させたりしているが、開閉弁を閉じた際の閉塞性が悪ければ、必要のないときでも、第１液室から第２液室に向けてインクが流出してしまう。すると、液体吐出ヘッドのノズルからインクが漏出するという問題が発生する。
【０００５】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、開閉弁を閉じた際の閉塞性を高め、液体吐出ヘッドのノズルからインクが漏出することを確実に防止して、圧力調整機能の信頼性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、内部に液体を貯留可能であり、内部と大気とを連通させるための大気連通口を有する第１液室と、内部に貯留された液体を外部に排出するための排出口を有する第２液室と、前記第１液室と前記第２液室との間を仕切る仕切り壁と、前記仕切り壁に形成され、前記第１液室内に貯留された液体を前記第２液室に向けて流出させるための開口部と、前記開口部を開閉し、前記開口部の周囲の前記仕切り壁に当接可能な当接部を有する開閉弁と、液体の排出にともなう前記第２液室内の圧力低下によって前記開閉弁を開放するバルブ機構とを備え、前記開閉弁の少なくとも前記当接部は、前記仕切り壁との当接方向に向けて放射状に広がる弾性体からなることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の他の１つである請求項５に記載の発明は、内部に液体を貯留可能な液体貯留容器と、前記液体貯留容器から供給される液体を吐出可能な液体吐出ヘッドとを備える液体吐出装置であって、前記液体貯留容器は、内部と大気とを連通させるための大気連通口を有する第１液室と、内部に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドに向けて排出するための排出口を有する第２液室と、前記第１液室と前記第２液室との間を仕切る仕切り壁と、前記仕切り壁に形成され、前記第１液室内に貯留された液体を前記第２液室に向けて流出させるための開口部と、前記開口部を開閉し、前記開口部の周囲の前記仕切り壁に当接可能な当接部を有する開閉弁と、液体の排出にともなう前記第２液室内の圧力低下によって前記開閉弁を開放するバルブ機構とを備え、前記開閉弁の少なくとも前記当接部は、前記仕切り壁との当接方向に向けて放射状に広がる弾性体からなることを特徴とする。
【０００８】
（作用）
上記の請求項１及び請求項５に記載の発明は、第１液室と第２液室との間の開口部を開閉する開閉弁と、第２液室内の圧力低下によって開閉弁を開放するバルブ機構とを備え、開閉弁の少なくとも当接部は、仕切り壁との当接方向に向けて放射状に広がる弾性体からなっている。そのため、開閉弁の閉塞状態では、弾性体の当接部がさらに外側に開くようにして開口部の周囲の仕切り壁に当接する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の発明によれば、開閉弁の閉塞状態では、弾性体の当接部がさらに外側に開くようにして開口部の周囲の仕切り壁に当接するので、開閉弁の当接部が弾性的に面接触し、仕切り壁との密着性が向上する。そのため、開閉弁を閉じた際の閉塞性が高まり、液体吐出ヘッドのノズルからインクが漏出することを確実に防止できるようになる。その結果、液体貯留容器の圧力調整機能の信頼性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、本発明の液体吐出装置として、後述する液体吐出ヘッドのノズル２８からインク（液体）を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタ１０を例に挙げている。また、本発明の液体貯留容器は、このインクジェットプリンタ１０に実装されているものとする。
【００１１】
ここで、液体吐出ヘッドにインクを供給する方式として、液体吐出ヘッドと一体的にインクが配されて供給を行う「ヘッド一体型」と、後述するように、液体吐出ヘッドとは別体のインクカートリッジ３０をインクジェットプリンタ１０に装着し、弾性を有するチューブ７０によってインクカートリッジ３０内のインクを液体吐出ヘッドに供給するようにした「ヘッド別体型」とがある。そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、「ヘッド別体型」のカラー対応のものであり、液体吐出ヘッドとインクカートリッジ３０との間に、サブタンク５０（本発明における液体貯留容器に相当するもの）を介して供給ポンプ４０を設置し、この供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０から液体吐出ヘッドにインクを供給するようにしている。
【００１２】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、本発明の液体吐出ヘッドとして、ラインヘッド２０を備えるラインヘッド方式のものとなっている。このラインヘッド２０には、印画可能な最大サイズの記録用紙の用紙幅方向の長さにわたり、インクを吐出するノズル２８が所定のピッチで直線状に配置されている。そのため、用紙幅方向に液体吐出ヘッドを移動させるためのキャリッジを必要とせず、印画動作中の騒音や振動が発生し難い構成となっている。そして、印画の際は、記録用紙が搬送手段によって停止することなく定速で移動し、それに同調してインクがラインヘッド２０から連続的に吐出されるため、印画時間の短縮を図ることが可能である。
【００１３】
図１は、本実施形態のラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を示す概念図である。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、ラインヘッド２０、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、サブタンク５０、及び吸引ポンプ６０によって構成されており、ラインヘッド２０とは別体にインクカートリッジ３０を配し、チューブ７０を通してインクを供給するようにした「ヘッド別体型」のインク供給方式となっている。すなわち、ラインヘッド２０にインクが供給されるまでに、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、及びサブタンク５０を経由するようになっている。
【００１４】
ここで、ラインヘッド２０は、後述するように、ノズル２８が形成されたノズルシート２７の内面に複数のヘッドチップを配置したものであり、このヘッドチップによってインク液室２２内のインクに吐出エネルギーを付与し、ノズル２８からインクを吐出させることができるようになっている。すなわち、このようなラインヘッド２０を用いて記録用紙に印画を行うには、制御部からの指令に基づいて、ヘッドチップによってノズル２８からインクを吐出する。同時に、ノズルシート２７から所定の距離だけ離れた位置を保ちながら、記録用紙を連続的に搬送する。すると、吐出されたインクが記録用紙上の所定の位置に着弾して印画が行われる。
【００１５】
また、インクカートリッジ３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のインクを色別に収容した容器である。そして、このインクカートリッジ３０は、インクジェットプリンタ１０から容易に着脱することができるようになっている。そのため、インクジェットプリンタ１０の使用者は、インクカートリッジ３０内のインクが欠乏した際に、迅速に新品と交換することができる。
【００１６】
インクジェットプリンタ１０に装着されたインクカートリッジ３０の各色のインクは、各色ごとに設置された供給ポンプ４０によってサブタンク５０に送られる。すなわち、各供給ポンプ４０は、インクカートリッジ３０から対応する色のインクを必要に応じて吸入し、サブタンク５０に向けて排出することができる。そのため、各供給ポンプ４０を駆動すれば、各色のインクがインクカートリッジ３０からサブタンク５０に供給される。
【００１７】
また、サブタンク５０は、インクを一時的に貯留するものではあるが、単なる貯留タンクではなく、後述するように、ラインヘッド２０に供給するインクの流量を調節する開閉弁５４、インクの残量を検知する液量センサ５１ｃ、インクに混入した気泡や異物を除去するフィルタ５１ｄ等が組み込まれたものである。そのため、ラインヘッド２０内の圧力調整、インクの残量検知、気泡及び異物の除去等の機能が付与されることとなり、例えば、サブタンク５０内のインクと接触するように設けられた液量センサ５１ｃによってインクの減少が検知されると、その色のインクに対応する供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０からサブタンク５０にインクが供給される。したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１０では、サブタンク５０からラインヘッド２０に安定してインクを供給することにより、ラインヘッド２０の諸状態を最良に維持することができる。
【００１８】
また、サブタンク５０は、ラインヘッド２０よりも低い位置に設置されており、インクを吐出するノズル２８のメニスカスが維持できるようになっている。すなわち、ラインヘッド２０のインク吐出面（インクが吐出される側のノズルシート２７の表面）をサブタンク５０よりも垂直方向に高い位置とすることで、インク液室２２内のインクに、水頭差に基づく一定の負圧を与えている。そのため、ノズル２８からインクが漏出することを防止できるとともに、インクを吐出可能な状態を常時、保持することができる。
【００１９】
さらにまた、吸引ポンプ６０は、インクの初期充填時やメンテナンス時に、ラインヘッド２０からインクを吸引するためのものである。すなわち、ラインヘッド２０には、供給口２１ａからインクが供給されるが、ラインヘッド２０内の気泡や異物を除去して正常なインクの吐出が維持できるように、気泡や異物を含んだインクごとラインヘッド２０内から吸引し、それを排出するために、供給口２１ａと反対側の排出口２１ｂに吸引ポンプ６０が接続されている。
【００２０】
ここで、吸引ポンプ６０によるインクの排出動作は、任意に、又は定期的に行えるよう設定されており、ラインヘッド２０内のクリーニングを効率的に実行できるようになっている。なお、吸引ポンプ６０は、供給ポンプ４０と同様に、各色ごとに設置されている。そのため、気泡の混入等の不具合のある色のインクに対応した吸引ポンプ６０のみを選択して駆動でき、クリーニングによる無駄なインクの消費を低減できるようなっている。
【００２１】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクごとに、ラインヘッド２０、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、サブタンク５０、及び吸引ポンプ６０が設けられており、それぞれの間は、各色に対応する４本のチューブ７０によって連結されている。なお、各チューブ７０は、シリコンゴム等からなるものであり、適度な弾性を有している。
【００２２】
図２は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるラインヘッド２０を部分的に示す斜視図及び断面図である。
図２に示すように、ラインヘッド２０は、半導体基板２５にバリア層２６を積層し、このバリア層２６に、ノズル２８を形成したノズルシート２７を貼り合わせて構成したものである。そして、半導体基板２５に複数の発熱抵抗体２３が一定間隔で一方向に析出形成されており、発熱抵抗体２３を囲む半導体基板２５とバリア層２６とノズルシート２７とによってインク液室２２が形成されている。なお、インク液室２２は、インク流路２４に連通する開口領域を有しており、この開口領域からインク液室２２内にインクが供給される。
【００２３】
ここで、半導体基板２５は、シリコン、ガラス、セラミックス等からなるもので、発熱抵抗体２３は、この半導体基板２５の一方の面に、半導体や電子デバイス製造技術用の微細加工技術を用いて析出形成されている。なお、この発熱抵抗体２３は、半導体基板２５上に形成された導体部（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続されている。
【００２４】
また、バリア層２６は、半導体基板２５の発熱抵抗体２３側に積層されたものである。すなわち、バリア層２６は、半導体基板２５の上面全体に感光性樹脂を塗布し、しかるべき形状のパターンを描いたフォトマスクを介して、感光性樹脂を感光するのに最適な波長帯の放射光を持った露光機による露光を行った後、露光した感光性樹脂層を所定の現像液で現像し、未露光部分を除去することにより、発熱抵抗体２３の周辺を除く半導体基板２５上にパターニング形成されている。そして、発熱抵抗体２３、半導体基板２５、及びバリア層２６によってヘッドチップが構成されることとなる。
【００２５】
さらにまた、ノズルシート２７は、例えば、Ｎｉ（ニッケル）による電鋳技術によって形成されたものであり、ノズルシート２７には、複数のノズル２８が配置されている。そして、図２に示すように、ヘッドチップ（発熱抵抗体２３、半導体基板２５、及びバリア層２６）は、各ノズル２８の位置と各発熱抵抗体２３の位置とが合うように、すなわち、各ノズル２８が各発熱抵抗体２３と対向するように、精密に位置決めがなされ、バリア層２６を下にして、ノズルシート２７上に貼り合わされている。
【００２６】
したがって、図２（ａ）に示すように、インク液室２２は、発熱抵抗体２３を囲むようにして、半導体基板２５とバリア層２６とノズルシート２７とで構成される。すなわち、半導体基板２５及び発熱抵抗体２３は、図２（ａ）中、インク液室２２の上壁を構成し、バリア層２６は、インク液室２２の３つの側壁を構成し、ノズルシート２７は、インク液室２２の下壁を構成する。
【００２７】
また、インク液室２２は、図２（ａ）中、右下方向に開口領域を有しており、この開口領域が共通のインク流路２４に連通する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、半導体基板２５の上側には共通流路部材２９が配置されており、この共通流路部材２９によって形成された共通のインク流路２４が全てのインク液室２２と連通している。そのため、インクカートリッジ３０（図１参照）内のインクは、共通のインク流路２４を通って全てのインク液室２２に供給されることとなる。
【００２８】
そして、インク液室２２にインクが満たされた状態で、制御部（図示せず）からの指令によって発熱抵抗体２３に短時間（例えば、１〜３μｓｅｃの間）、パルス電流が流されると、発熱抵抗体２３が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体２３と接する部分にインクの気泡が発生し、その気泡の膨張によって所定の体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。すると、これが吐出圧力となり、押しのけられたインクと同等の体積のインクがノズル２８からインク液滴として吐出され、記録用紙上に着弾して画像が形成されることとなる。
【００２９】
ここで、ラインヘッド２０は、インクを吐出可能な状態を常時、保持できるようにしておくため、インク液室２２内が常にインクで満たされた状態となっている。そのため、インク液室２２内のインクがノズル２８から漏出することを防止する必要がある。そこで、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、サブタンク５０によってラインヘッド２０のインクに一定の負圧を与え、インクの漏出を防止している。
【００３０】
図３は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるサブタンク５０を示す断面図である。
図３に示すように、サブタンク５０は、内部にインクを貯留可能な第１液室５１と、内部に貯留されたインクを外部に排出可能な第２液室５２と、第１液室５１と第２液室５２との間を仕切る仕切り壁５３と、仕切り壁５３に形成された開口部５３ａと、開口部５３ａを開閉する開閉弁５４と、開閉弁５４を開放するためのバルブシャフト５５ａ、開閉バネ５５ｂ、及びダイヤフラム５５ｃから構成されるバルブ機構５５とを備えている。
【００３１】
ここで、第１液室５１は、供給ポンプ４０（図１参照）によって供給されるインクを受け入れる給入口５１ａと、第１液室５１の内部と大気とを連通させるための大気連通口５１ｂと、第１液室５１内のインクの残量を検知する液量センサ５１ｃと、インクに混入した気泡や異物を除去するフィルタ５１ｄとを有している。なお、給入口５１ａには、供給ポンプ４０からのチューブ７１が接続され、大気連通口５１ｂには、他端が開口したチューブ７２が接続されており、チューブ７２の途中には、大気連通バルブ５６が取り付けられている。
【００３２】
そして、通常時は、大気連通バルブ５６が開状態となっており、第１液室５１内の気圧が大気圧と同等に保たれている。また、供給ポンプ４０（図１参照）から給送されたインクは、給入口５１ａを通って流入し、第１液室５１内に貯留される。なお、第１液室５１の天面に液量センサ５１ｃの電極が露出しており、貯留されたインクの液面を検知できるので、液量センサ５１ｃによって第１液室５１内のインクの減少が検知されると、その色のインクに対応する供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０（図１参照）から第１液室５１にインクが供給される。
【００３３】
さらに、第１液室５１内の中間部分には、フィルタ５１ｄが設置されており、全てのインクがフィルタ５１ｄを上から下に向けて通過するようになっている。そのため、インクに混入した気泡や異物がフィルタ５１ｄで除去されるので、ラインヘッド２０（図２参照）によるインクの安定的な吐出が可能となる。
【００３４】
一方、第２液室５２は、第１液室５１内のフィルタ５１ｄよりも下流側に設けられた仕切り壁５３により、第１液室５１と仕切られている。そして、仕切り壁５３には、第１液室５１内に貯留されたインクを第２液室５２に向けて流出させるための開口部５３ａが形成されている。そのため、第１液室５１内で気泡や異物が除去されたインクは、開口部５３ａを通って第２液室５２内に流入することができる。
【００３５】
このように、開口部５３ａを通って第２液室５２内に流入し、貯留されたインクは、ラインヘッド２０（図２参照）に向けて送り出される。すなわち、第２液室５２は、その内部に貯留されたインクをラインヘッド２０に向けて排出するための排出口５２ａを有しており、排出口５２ａには、ラインヘッド２０に向かうチューブ７３が接続されている。そのため、第２液室５２内のインクがラインヘッド２０のインク液室２２に供給され、インクの吐出が可能となる。
【００３６】
ところで、第１液室５１と第２液室５２との間を仕切る仕切り壁５３に形成された開口部５３ａには、開口部５３ａを開閉する開閉弁５４が設置されている。そして、この開閉弁５４は、第２液室５２の排出口５２ａから排出されるインクの流量を調節し、ラインヘッド２０のインク液室２２（図２参照）内のインク圧力を略一定にする役割を担っており、バルブ機構５５によって開閉するようになっている。
そこで次に、バルブ機構５５による開閉弁５４の開閉について詳細に説明する。
【００３７】
図４は、図３に示すサブタンク５０におけるバルブ機構５５の通常時の状態を示す断面図である。
また、図５は、図３に示すサブタンク５０におけるバルブ機構５５の動作時の状態を示す断面図である。
図４及び図５に示すように、バルブ機構５５は、第２液室５２及び仕切り壁５３の開口部５３ａを上下に貫通するバルブシャフト５５ａと、バルブシャフト５５ａを上向きに付勢する開閉バネ５５ｂと、仕切り壁５３との間で第２液室５２を構成するダイヤフラム５５ｃとを備えている。
【００３８】
そして、バルブシャフト５５ａの下端部に、開口部５３ａの周囲の仕切り壁５３に当接可能な当接部５４ａを有する開閉弁５４が取り付けられている。そのため、この開閉弁５４は、開閉バネ５５ｂによって仕切り壁５３に向けて付勢されることとなり、通常時の状態では、図４に示すように、当接部５４ａが仕切り壁５３に当接して開口部５３ａを閉じている。
【００３９】
また、開閉バネ５５ｂの付勢力は、通常時における第２液室５２内のインク圧力、つまり、インクの吐出が行われていない待機時におけるラインヘッド２０のインク液室２２（図２参照）内のインク圧力と平衡するように設定されている。さらにまた、開閉バネ５５ｂによって上向きに付勢されたバルブシャフト５５ａに、弾性を有するダイヤフラム５５ｃが取り付けられており、このダイヤフラム５５ｃは、第２液室５２内のインク圧力の変動に応じて起伏するようになっている。
【００４０】
ここで、ラインヘッド２０（図２参照）からインクが吐出されると、インク液室２２内のインク圧力が低下するので、それにともなって、インク液室２２とチューブ７３を介して連通しているサブタンク５０の第２液室５２内のインク圧力も低下する。すると、第２液室５２内の圧力低下により、図５に示すように、第２液室５２の隔壁を構成しているダイヤフラム５５ｃが下方に凹むこととなり、バルブ機構５５が動作する。
【００４１】
ダイヤフラム５５ｃが下方に凹むことによってバルブ機構５５が動作すると、開閉弁５４が開放される。すなわち、ダイヤフラム５５ｃは、開閉バネ５５ｂで付勢されたバルブシャフト５５ａに取り付けられている。そして、開閉バネ５５ｂの付勢力は、図４に示す通常時における第２液室５２内のインク圧力と平衡しているので、第２液室５２内のインク圧力が低下すれば、ダイヤフラム５５ｃが下方に凹んで開閉バネ５５ｂを押し込む。すると、バルブシャフト５５ａが下降し、下端部に取り付けられた開閉弁５４を押し下げるので、仕切り壁５３に当接していた当接部５４ａが仕切り壁５３から離れる。そのため、開閉弁５４が開放されることとなる。なお、バルブシャフト５５ａの頭頂部に外力を作用させてバルブシャフト５５ａを押し込むことにより、開閉弁５４を強制的に開放することもできる。
【００４２】
開閉弁５４が開放されると、仕切り壁５３の開口部５３ａが露出する。この際、第２液室５２内のインク圧力が低いので、第１液室５１内のインクが開口部５３ａを通って第２液室５２内に流れ込む。そして、第２液室５２内のインク圧力が元の圧力になるまでインクが流入すると、開閉バネ５５ｂの付勢力によってバルブシャフト５５ａ、ダイヤフラム５５ｃ、及び開閉弁５４が上方に押し上げられ、図４に示すように、開閉弁５４の当接部５４ａが開口部５３ａの周囲の仕切り壁５３に再び当接して開閉弁５４が閉塞状態となり、開口部５３ａが閉じられる。
【００４３】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるサブタンク５０は、図４及び図５に示すバルブ機構５５によって開閉弁５４が自動的に開閉する。そのため、必要に応じて、第１液室５１から第２液室５２にインクを流入させたり、堰き止めたりすることができる。
【００４４】
しかし、開閉弁５４を閉じた際の閉塞性が低ければ、必要のないときでも第１液室から第２液室に向けてインクが流れ込み、ラインヘッド２０のノズル２８（図２参照）からインクが漏出するという問題が発生する。そのため、サブタンク５０の圧力調整機能の信頼性を向上させることが重要になり、本実施形態のサブタンク５０では、開閉弁５４の当接部５４ａの形状等を規定している。
そこで次に、開閉弁５４の形状について詳細に説明する。
【００４５】
図６は、図３に示すサブタンク５０の開閉弁５４を示す斜視図及び断面図である。
図６に示すように、開閉弁５４は、図３に示す開口部５３ａを開閉し、開口部５３ａの周囲の仕切り壁５３に当接可能な当接部５４ａを有している。そして、この当接部５４ａは、仕切り壁５３との当接方向（図６の上方向）に向けて放射状に広がる弾性体からなっている。
【００４６】
具体的には、開閉弁５４の当接部５４ａが基部から先端部にかけて外側に放射状（ラッパ状）に広がった形状となっている。そして、当接部５４ａの仕切り壁５３（図３参照）と当接する先端部が丸みを帯びた形状となっている。また、当接部５４ａを含む開閉弁５４は、ブチルゴム製又はエチレン・プロピレンゴム製の弾性体であり、そのゴム硬度は、５０°〜６０°Ｈｓとなっている。
【００４７】
このように、図６に示す開閉弁５４の当接部５４ａは、先端部に向かって放射状に広がっており、平坦な仕切り壁５３（図３参照）に対して弾性的に、かつ広い接触面積を持って当接するようになっている。そのため、仕切り壁５３に対する密着性が高く、仕切り壁５３の開口部５３ａを確実に閉じることができる。その結果、開閉弁５４の閉塞時に、図３に示す第１液室５１から第２液室５２にインクが流れ込むことはなく、ラインヘッド２０のノズル２８（図２参照）からインクが漏出することが防止される。
【００４８】
ここで、開閉弁５４の当接部５４ａが基部から先端部に向けて放射状に広がる形状でなければ、たとえ当接部５４ａが弾性体であっても、開閉弁５４による圧力調整機能の信頼性が劣るものとなる。すなわち、当接部５４ａが例えば、単なる山形の断面を有するものであれば、開閉弁５４の閉塞性が十分に確保できなくなる。
【００４９】
図７は、比較例のサブタンク１５０におけるバルブ機構１５５の通常時の状態を示す断面図である。
図７に示すように、第１液室１５１と第２液室１５２との間を仕切る仕切り壁１５３に形成された開口部１５３ａには、開口部１５３ａを開閉する開閉弁１５４が設置されている。そして、この開閉弁１５４は、図３に示すサブタンク５０と同様に、バルブ機構１５５によって開閉するようになっている。
【００５０】
ここで、開閉弁１５４は、ゴム製の弾性体からなり、開口部１５３ａの周囲の仕切り壁１５３に当接可能な山形の断面の当接部１５４ａを有している。そして、この開閉弁１５４は、バルブ機構１５５を構成するバルブシャフト１５５ａの下端部に取り付けられている。そのため、開閉バネ１５５ｂにより、開閉弁１５４が仕切り壁１５３に向けて付勢されることとなり、ダイヤフラム１５５ｃが凹んでいない通常時の状態では、図７に示すように、山形の当接部１５４ａの頂部が仕切り壁１５３に当接して開口部１５３ａを閉じている。
【００５１】
しかし、このような比較例の開閉弁１５４では、当接部１５４ａと仕切り壁１５３との接触面積が限られており、しかも、弾性に欠けたものとなってしまう。また、開閉弁１５４に作用する開閉バネ１５５ｂの付勢力は、インクの排出にともなう第２液室１５２内の圧力低下によってダイヤフラム１５５ｃが反応し得る程度に弱いものであるため、当接部１５４ａと仕切り壁１５３との接触面積が小さいと、開口部１５３ａの密閉性に劣るものとなる。
【００５２】
したがって、圧力調整機能の信頼性を確保するためには、図７に示すような山形の断面の当接部１５４ａを有する開閉弁１５４では不十分であり、図６に示す開閉弁５４のように、基部から先端部に向けて放射状に広がる形状の当接部５４ａでなければならない。すなわち、図６に示す開閉弁５４のように、仕切り壁５３に対して広い接触面積を有し、弾性によってさらに放射状に広がる当接部５４ａでなければ、ラインヘッド２０のノズル２８（図２参照）からのインクの漏出を防止できない。
次に、図６に示す開閉弁５４における当接部５４ａの変形例について説明する。
【００５３】
図８は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０における他の例の開閉弁５７を示す斜視図及び断面図である。
図８に示す開閉弁５７の当接部５７ａは、図６に示す開閉弁５４の当接部５４ａが先端部に向かって外側に直線的に広がる形状であるのに対し、先端部に向かって外側に湾曲して広がる形状としたものである。
【００５４】
このような図８に示す開閉弁５７であっても、図６に示す開閉弁５４と同様に、仕切り壁５３（図３参照）に対する密着性が高くなり、仕切り壁５３の開口部５３ａを確実に閉じることができるので、ラインヘッド２０のノズル２８（図２参照）からのインクの漏出が防止される。しかも、当接部５７ａは、先端部に向かって外側に湾曲しているので、平坦な仕切り壁５３に対してより弾性的に、かつ一層広い接触面積を持って当接するようになる。
【００５５】
また、図９は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるさらに他の例の開閉弁５８を示す斜視図及び断面図である。
図９に示す開閉弁５８の当接部５８ａは、図６に示す開閉弁５４の当接部５４ａが先端部に向かって同じ肉厚で広がる形状であるのに対し、先端部に向かって肉厚が薄くなるように広がる形状としたものである。
【００５６】
このような図９に示す開閉弁５８であっても、図６に示す開閉弁５４と同様に、仕切り壁５３（図３参照）に対する密着性が高くなり、仕切り壁５３の開口部５３ａを確実に閉じることができるので、ラインヘッド２０のノズル２８（図２参照）からのインクの漏出が防止される。しかも、当接部５８ａは、先端部に向かって肉厚が薄くなっているので、平坦な仕切り壁５３に対してより弾性的に、かつ一層広い接触面積を持って当接するようになる。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
（１）本実施形態では、図６に示す開閉弁５４の当接部５４ａは、外側に直線的に同じ肉厚で広がる形状とし、図８に示す開閉弁５７の当接部５７ａは、外側に湾曲して広がる形状とし、図９に示す開閉弁５８の当接部５８ａは、肉厚が薄くなるように広がる形状とした。しかし、これらに限らず、基部から先端部にかけて放射状に広がり、その先端部及び内壁が弾性的に面で当接するような形状であれば何でも良い。
【００５８】
（２）本実施形態では、液体吐出装置として、印画幅分のラインヘッド２０を備えるラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を例に挙げたが、ラインヘッド方式に限らず、記録用紙の幅方向に移動させて印画を行うシリアルヘッド方式であっても良い。また、各種の液体を吐出する他の液体吐出装置にも広く適用することができ、例えば、染め物に対して染料を吐出する液体吐出装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態のラインヘッド方式のインクジェットプリンタを示す概念図である。
【図２】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるラインヘッドを部分的に示す斜視図及び断面図である。
【図３】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるサブタンクを示す断面図である。
【図４】図３に示すサブタンクにおけるバルブ機構の通常時の状態を示す断面図である。
【図５】図３に示すサブタンクにおけるバルブ機構の動作時の状態を示す断面図である。
【図６】図３に示すサブタンクの開閉弁を示す斜視図及び断面図である。
【図７】比較例のサブタンクにおけるバルブ機構の通常時の状態を示す断面図である。
【図８】本実施形態のインクジェットプリンタにおける他の例の開閉弁を示す斜視図及び断面図である。
【図９】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるさらに他の例の開閉弁を示す斜視図及び断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
２０  ラインヘッド（液体吐出ヘッド）
５０  サブタンク（液体貯留容器）
５１  第１液室
５１ａ  給入口
５１ｂ  大気連通口
５１ｃ  液量センサ
５１ｄ  フィルタ
５２  第２液室
５２ａ  排出口
５３  仕切り壁
５３ａ  開口部
５４  開閉弁
５４ａ  当接部
５５  バルブ機構
５５ａ  バルブシャフト
５５ｂ  開閉バネ
５５ｃ  ダイヤフラム
５６  大気連通バルブ
５７  開閉弁
５７ａ  当接部
５８  開閉弁
５８ａ  当接部
７０，７１，７２，７３  チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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