(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動される液体噴射ヘッドと、液体収容体から供給路を介して液体の供給を受けると共に、前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するために、前記キャリッジに搭載されたバルブユニットとを備えた液体噴射装置であって、
前記バルブユニットは、
前記供給路を介して前記液体収容体に接続された圧力室と、
前記圧力室に液体を供給するために前記供給路を開放又は閉鎖するバルブと、
前記供給路を閉鎖する方向へ前記バルブを付勢する付勢部材と、
前記圧力室内の液体の減少に伴って発生する負圧に基づいて変位し、その変位を前記バルブに直接伝達することにより、前記付勢部材の付勢力に抗して前記バルブを動作させる可撓性のフィルム部材と
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体噴射装置は本体を備え、その本体に前記液体収容体が装着され、前記供給路は可撓性のチューブから構成され、前記液体収容体からチューブを介して、前記バルブユニットに対して液体が供給される請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体収容体の液体に正圧が加えられることにより、前記液体収容体から前記バルブユニットに対して液体が供給される請求項１または２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記液体収容体は、気密状態になされた外郭ケースと、この外郭ケース内に収納され、かつ、液体を封入した可撓性材料による液体パックとから構成され、前記外郭ケースと前記液体パックとの間の空間部に加圧空気が加えられることで、前記液体収容体の液体に正圧が加えられる請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体収容体から前記供給路に液体を導くため、前記液体収容体に液体導出部が形成され、その液体導出部は重力方向に沿って前記バルブユニットの上部に配置され、その液体導出部とバルブユニットとの間の水頭差に基づいて前記正圧が生成される請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記フィルム部材は、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン共重合物をコーティングしたナイロンフィルムをラミネートしたものである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記フィルム部材は、ガスバリア層を２つの合成樹脂フィルムの間に形成したものである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記フィルム部材は、ポリエチレンあるいはポリプロピレンから成るフィルムに、アルミナ蒸着又はシリカ蒸着が施されたポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートしたものである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記フィルム部材には受圧板が配置され、前記フィルム部材の変位による前記受圧板の移動に伴って前記バルブが動作する請求項６乃至８のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記受圧板は、ポリエチレンあるいはポリプロピレンから成る請求項９に記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
前記バルブユニットは更に、
前記供給路と前記圧力室との間に位置する供給孔と、
その供給孔を閉鎖する方向へ前記バルブを付勢するバネと
を備え、前記バルブは前記バネの付勢力に抗する前記フィルム部材の変位を受けて、前記供給孔を開放する請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記バルブは、板状部材と、その板状部材から突出するように板状部材と一体に成形されたロッド部材とを備え、そのロッド部材は前記供給孔に挿通され、前記板状部材は前記バネの付勢力を受けるとともに、前記ロッド部材が前記フィルム部材の変位による押圧作用を受けるようにした請求項１１に記載の液体噴射装置。
【請求項１３】
前記供給孔は前記バルブのロッド部材を摺動可能に支持するためにユニットケースに形成された支持孔と、その支持孔の周囲に沿って間欠的に形成された複数の切欠き孔とから構成されている請求項１２に記載の液体噴射装置。
【請求項１４】
前記ユニットケースには、前記供給孔の外側を囲むようにして環状に形成されたシール部材が配置され、前記バルブの板状部材がシール部材に当接したときに前記供給孔が閉鎖される請求項１２又は１３に記載の液体噴射装置。
【請求項１５】
前記バルブの板状部材には、円環状に形成されたシール部材が固着されており、前記シール部材が前記供給孔の外側を囲むように、ユニットケースに当接したときに前記供給孔が閉鎖される請求項１２又は１３に記載の液体噴射装置。
【請求項１６】
前記バルブユニットには、前記供給路と前記圧力室との間に位置するフィルタ室が設けられ、そのフィルタ室にフィルタ部材が配設されている請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１７】
前記フィルタ室は、その下部においてフィルタ室を前記圧力室に連通する流路を備え、前記フィルタ部材は、前記流路を覆うように配設されている請求項１６に記載の液体噴射装置。
【請求項１８】
前記圧力室は前記液体噴射ヘッドへ続く出口を備え、その出口が、重力方向に沿って前記圧力室の最上部に形成されている請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１９】
前記フィルム部材を、水分非透過性のフィルムでさらに被覆してなる請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項２０】
前記フィルム部材の外面を封止する蓋体が具備され、前記蓋体には空気流通路及びその空気流通路を介して大気に開放される開放口が形成されている請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項２１】
前記空気流通路は、前記蓋体の壁面に形成された溝部と、前記蓋体の壁面に密着して前記溝部を覆うフィルム部材とにより構成され、前記開放口は前記空気流通路の端部に形成されている請求項２０に記載の液体噴射装置。
【請求項２２】
前記フィルム部材の変位を規制するため、前記受圧板に対向する複数の規制突起が圧力室内に形成されている請求項９に記載の液体噴射装置。
【請求項２３】
前記フィルム部材の変位を規制するため、前記圧力室の内壁に対向する複数の規制突起が前記受圧板に形成されている請求項９に記載の液体噴射装置。
【請求項２４】
ターゲットに対して相対移動するキャリッジに搭載された液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置に搭載され、前記キャリッジとは隔離された液体収容体から供給路を介して液体が供給されるバルブユニットであって、
前記バルブユニットは、
前記供給路を介して前記液体収容体に接続された圧力室と、
前記圧力室に液体を供給するために前記供給路を開放又は閉鎖するバルブと、
前記圧力室の一部を構成し、かつ、前記圧力室内の液体の減少に伴って発生する負圧に基づいて変位し、前記バルブを動作させる可撓性のフィルム部材と
を備えることを特徴とするバルブユニット。
【請求項２５】
ユニットケースに形成された凹部と、その凹部を被覆する可撓性のフィルム部材とにより圧力室が構成され、前記フィルム部材によって前記圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知して、液体収容体から液体を圧力室に導入するためのバルブを備えたバルブユニットの製造方法であって、
前記ユニットケースを加熱する工程と、
加熱されたユニットケースの凹部を覆うようにして前記フィルム部材をユニットケースに載置する工程と、
前記フィルム部材をユニットケースに対して熱溶着することにより前記圧力室を形成する工程と
を有するバルブユニットの製造方法。
【請求項２６】
ユニットケースに形成された凹部と、その凹部を被覆する可撓性のフィルム部材とにより圧力室が構成され、前記フィルム部材によって前記圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知して、液体収容体から液体を圧力室に導入するためのバルブを備えたバルブユニットの製造方法であって、
前記フィルム部材の第一表面に受圧板を取り付ける工程と、
前記ユニットケースの凹部を覆うようにして前記フィルム部材をユニットケースに載置する工程と、
前記フィルム部材をユニットケースに対して熱溶着することにより前記圧力室を形成する工程と
を有するバルブユニットの製造方法。
【請求項２７】
前記フィルム部材を載置する工程において、前記フィルム部材の第一表面とは反対側の第二表面を前記ユニットケースの前記凹部に対向させて載置し、
前記フィルム部材を前記ユニットケースに対して熱溶着する工程において、
ヒータブロックの平坦面により、前記受圧板を凹部に向かって押圧した状態で、前記フィルム部材を前記凹部の周縁に熱溶着するようにした請求項２６に記載のバルブユニットの製造方法。
【請求項２８】
前記フィルム部材を前記ユニットケースに対して熱溶着する工程において、ヒータブロックの突部により、前記受圧板を凹部に向かって押圧するとともに、前記フィルム部材を前記凹部の周縁に熱溶着するようにした請求項２６に記載のバルブユニットの製造方法。
【請求項２９】
前記ヒータブロックの前記突部が断熱材料から成る請求項２８に記載のバルブユニットの製造方法。
【請求項３０】
前記フィルム部材を前記ユニットケースに対して熱溶着する工程において、ヒータブロックにてフィルム部材をユニットケースに圧着し、ヒータブロックの孔からヒータブロックとユニットケースとの間の空気を吸引及び排出してた状態で、前記フィルム部材が前記ユニットケースに熱溶着される請求項２６に記載のバルブユニットの製造方法。
【請求項３１】
キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドと、インクカートリッジからインク供給路を介してインクの供給を受けると共に、前記記録ヘッドに対してインクを供給するために、前記キャリッジに搭載されたインク供給用バルブユニットとを備えたインクジェット式記録装置であって、
前記インク供給用バルブユニットは、
前記インク供給路を介して前記インクカートリッジに接続された圧力室と、
前記圧力室にインクを供給するために前記インク供給路を開放又は閉鎖するバルブと、
前記記録ヘッドによるインクの消費に伴い、圧力室内に発生する負圧を感知して、前記バルブを動作させる駆動体と、
前記駆動体に当接して前記圧力室の容積を拡張する方向に付勢する負圧保持バネと
が具備されてなるインクジェット式記録装置。
【請求項３２】
前記インク供給用バルブユニットには、前記インク供給路を閉鎖する方向に前記バルブを付勢するシールバネがさらに具備された請求項３１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３３】
前記駆動体は、前記圧力室の一部を構成する可撓性のフィルム部材からなる請求項３１または請求項３２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３４】
前記フィルム部材には受圧板が配置され、前記フィルム部材の変位による前記受圧板の移動に伴って前記バルブが動作する請求項３３に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３５】
前記負圧保持バネを、その付勢方向が前記受圧板の移動方向に一致するように配置してなる請求項３４に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３６】
前記負圧保持バネがコイルバネであり、当該コイルバネが前記受圧板のほぼ中央部に当接し得るように配置した請求項３５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３７】
前記負圧保持バネがコイルバネからなり、当該コイルバネが前記受圧板の周縁付近に当接し得るように配置した請求項３５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３８】
前記負圧保持バネが複数のコイルバネにより構成され、各コイルバネが前記受圧板の周縁付近にそれぞれ当接し得るように配置した請求項３５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３９】
前記負圧保持バネが板バネからなり、当該板バネの長手方向における両端部が支持されて、その中央部が前記受圧板のほぼ中央部に当接し得るように配置した請求項３５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４０】
前記インク供給用バルブユニットは更に、
前記インク供給路と前記圧力室との間に位置する供給孔と、
その供給孔を閉鎖する方向へ前記バルブを付勢するシールバネと
を備え、前記バルブは前記シールバネの付勢力に抗する前記フィルム部材の変位を受けて、前記供給孔を開放する請求項３２乃至３９のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４１】
前記バルブは、板状部材と、その板状部材から突出するように板状部材と一体に成形されたロッド部材とを備え、そのロッド部材は前記インク供給孔に挿通され、前記板状部材は前記シールバネの付勢力を受けるとともに、前記ロッド部材が前記フィルム部材の変位による押圧作用を受けるようにした請求項４０に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４２】
前記インク供給孔は前記バルブのロッド部材を摺動可能に支持するためにユニットケースに形成された支持孔と、その支持孔の周囲に沿って間欠的に形成された複数の切欠き孔とから構成されている請求項４１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４３】
前記ユニットケースには、前記供給孔の外側を囲むようにして環状に形成されたシール部材が配置され、前記バルブの板状部材がシール部材に当接したときに前記供給孔が閉鎖される請求項４２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４４】
前記可動バルブが前記圧力室の容積変化に基づいて最大限移動した後にも、前記負圧保持バネはさらに圧縮可能に構成されている請求項４０乃至４３のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４５】
前記インクカートリッジは、記録装置の本体に着脱可能に装着され、前記インク供給路は可撓性のインク供給チューブからなり、そのインク供給チューブを介して、インクカートリッジからインクが前記インク供給用バルブユニットに対して供給される請求項４１乃至４４のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４６】
前記インクカートリッジ内のインクに正圧が加えられることにより、前記インクカートリッジからインク供給用バルブユニットに対してインクが供給される請求項４５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４７】
前記インクカートリッジは、気密状態になされた外郭ケースと、この外郭ケース内に収納され、かつ、インクを封入した可撓性材料によるインクパックとから構成され、前記外郭ケースとインクパックとの空間部に加圧空気が印加されることで、前記インクカートリッジ内のインクに正圧が加えられる請求項４６に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４８】
前記インクカートリッジから前記インク供給用バルブユニットにインクを導くため、前記インクカートリッジにインク導出部が形成され、そのインク導出部は重力方向に沿って前記インク供給用バルブユニットの上部に配置され、前記インク導出部とバルブユニットとの間の水頭差に基づいて前記正圧が生成される請求項４６に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４９】
液体を貯留する液体貯留部材と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留部材から前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給するための液体供給路と、この液体供給路上に設けられ前記液体を一時貯留するバルブユニットとを備えた液体噴射装置において、
前記バルブユニットは、
前記液体貯留部材から供給される液体が流入する供給室と、
前記液体噴射ヘッドへ流出される液体が貯留される圧力室と、
前記液体が前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記圧力室内に発生した負圧により、前記供給室と前記圧力室とを連通させるバルブとを備え、
前記圧力室には、前記液体噴射ヘッドへと流出する液体出口が、重力方向において、前記圧力室の容積の２５％以下の位置に設けられた液体噴射装置。
【請求項５０】
液体を貯留する液体貯留部材と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体貯留部材から前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給するための液体供給路と、この液体供給路上に設けられ前記液体を一時貯留するバルブユニットと、このバルブユニットより上流の前記液体供給路上に配置され、この液体供給路を開閉する流路バルブとを備えた液体噴射装置において、
前記バルブユニットは、
前記液体貯留部材から供給される液体が流入する供給室と、
前記液体噴射ヘッドへ流出される液体が貯留される圧力室と、
前記液体が前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記圧力室内に発生した負圧により、前記供給室と前記圧力室とを連通させるバルブとを備え、
前記圧力室には、前記液体噴射ヘッドへと流出する液体出口が、重力方向において、前記圧力室の容積の４０％以下の位置に設けられている液体噴射装置。
【請求項５１】
前記液体出口が、重力方向に沿って前記圧力室の最下部に設けられている請求項４９又は５０に記載の液体噴射装置。
【請求項５２】
前記圧力室は、その圧力室の中心よりも重力方向に沿って上方に位置する上部空間が、中心より下方に位置する下部空間より小さく形成されている請求項４９乃至５１のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５３】
前記圧力室の前記上部空間は、上方に向かうに従って狭くなっている請求項５２に記載の液体噴射装置。
【請求項５４】
前記圧力室の前記上部空間は、前記圧力室の中心付近から周縁部に向かって狭くなっている請求項５３に記載の液体噴射装置。
【請求項５５】
前記圧力室の前記下部空間には、体積増大部が形成されている請求項５２乃至５４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５６】
前記圧力室は、前記バルブユニットのユニットケースに形成される凹部と、この凹部の開口を覆うとともに、圧力室内の負圧に基づいて変形して前記バルブを開弁させる可撓性部材とから構成されており、
前記凹部の周縁部には、前記可撓性部材側が拡開するように斜面が形成されている請求項４９乃至５５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５７】
液体を貯留する液体貯留部材から、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドへ液体を供給するための液体供給路に設けられるバルブユニットにおいて、
前記液体貯留部材から供給される液体が流入する供給室と、
前記液体噴射ヘッドへ流出される液体が貯留される圧力室と、
前記液体が前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記圧力室内に発生した負圧により、前記供給室と前記圧力室とを連通させるバルブとを備え、
前記圧力室には、前記液体噴射ヘッドへと流出する液体出口が、重力方向に沿って、前記圧力室の容積の２５％以下の位置に設けられているバルブユニット。
【請求項５８】
液体を貯留する液体貯留部材から、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドへ液体を供給するための液体供給路における前記液体の連通を制御する流路バルブの下流に設けられるバルブユニットにおいて、
前記液体貯留部材から供給される液体が流入する供給室と、
前記液体噴射ヘッドへ流出される液体が貯留される圧力室と、
前記液体が前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記圧力室内に発生した負圧により、前記供給室と前記圧力室とを連通させるバルブとを備え、
前記圧力室には、前記液体噴射ヘッドへと流出する液体出口が、重力方向に沿って、前記圧力室の容積の４０％以下の位置に設けられているバルブユニット。
【請求項５９】
液体噴射ヘッドが設けられたキャリッジと、前記キャリッジに搭載されて、前記液体噴射ヘッドに供給する液体を収容した液体収容部とを備え、前記液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置において、
前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間にバルブユニットが配設されており、前記バルブユニットは、
前記液体収容部側に区画された供給室と前記液体噴射ヘッド側に区画された圧力室とを連通または遮断するバルブと、
前記供給路を閉鎖する方向へ前記バルブを付勢する付勢部材と、
前記圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知して、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記バルブにより前記供給室と圧力室とを連通させる駆動体とを備えている液体噴射装置。
【請求項６０】
請求項５９に記載の液体噴射装置において、
前記液体収容部は、前記バルブユニットの前記供給室よりも上方に配置されている液体噴射装置。
【請求項６１】
請求項５９又は６０に記載の液体噴射装置において、
前記バルブユニットは、前記キャリッジに一体的に設けられるとともに、前記液体収容部は前記キャリッジに対して着脱可能である液体噴射装置。
【請求項６２】
請求項６１に記載の液体噴射装置において、
前記バルブユニットには、前記液体収容部に挿入される供給針が形成されるとともに、前記液体収容部には、前記供給針が挿入される供給部が設けられており、この供給部には、前記供給針が挿入された状態で開弁し、かつ、前記供給針が離脱した状態で閉弁する弁機構が設けられている液体噴射装置。
【請求項６３】
請求項５９又は６０に記載の液体噴射装置において、
前記バルブユニットは、前記液体収容部と一体的に設けられており、
前記液体収容部は前記バルブユニットとともに、前記キャリッジから着脱可能である液体噴射装置。
【請求項６４】
請求項６３に記載の液体噴射装置において、
前記キャリッジには、前記バルブユニットに挿入される供給針が形成されるとともに、前記バルブユニットには、前記供給針が挿入された状態で開弁し、その供給針が離脱した状態で閉弁する弁機構が設けられている液体噴射装置。
【請求項６５】
請求項６１乃至６４のいずれか一項に記載の液体噴射装置において、
前記駆動体は可撓性のフィルム部材からなり、このフィルム部材が前記圧力室内の液体の減少に伴う負圧を受けて変位し、前記バルブを動作させる液体噴射装置。
【請求項６６】
液体噴射ヘッドを備えたキャリッジに搭載され、前記液体噴射ヘッドに供給する液体を収容した液体収容部を有する液体収容体において、
前記液体収容部は、前記キャリッジに固定されたバルブユニットを介して前記キャリッジに搭載されており、
前記液体収容部の液体は、前記液体噴射ヘッドに連通している前記バルブユニットの圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知したときに、前記液体収容部に連通している前記バルブユニットの供給室と前記圧力室とを遮断しているバルブが開弁されて、前記圧力室に供給されることを特徴とする液体収容体。
【請求項６７】
請求項６６に記載の液体収容体において、
前記液体収容部は、前記バルブユニットの前記供給室よりも高い位置となるように前記キャリッジに搭載されており、
前記液体収容部の底面は、前記キャリッジに搭載された状態で、前記供給室に連通する液体収容部の供給口に向かって傾斜している液体収容体。
【請求項６８】
液体噴射ヘッドを有するキャリッジに着脱可能に搭載される液体収容体において、
液体を収容する液体収容部と、前記液体噴射ヘッド側に設けられたバルブユニットとを有しており、
前記バルブユニットには、液体収容部側に区画された供給室と前記液体噴射ヘッド側に区画された圧力室とを連通または遮断するバルブ及び圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知して前記バルブを動作させる駆動体が設けられている液体収容体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、液体噴射装置、それに用いられるバルブユニット及びバルブユニットの製造方法に関するものである。
背景技術
従来、微量の液体をターゲットに噴射する装置として、複数のインク滴を噴射させて印刷するインクジェット式プリンタがある。この種のプリンタは、微少な開口部を有する複数のノズルが形成された記録ヘッドを備え、各ノズルの開口部からインク滴を吐出する。なお、主としてホームユーズとして利用されるこの種の記録装置の多くは、記録ヘッドにインクを供給するための各インクカートリッジが、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に着脱可能に装着できるように構成されている。
このような、いわゆるオンキャリッジタイプと称されるプリンタにおいては、比較的大量の印刷を実行しようとする場合には、インクカートリッジの頻繁な交換を余儀なくされる。このために、カートリッジの交換作業に人手を要するだけでなく、結果としてランニングコストも上昇することは免れない。従って、業務用として用いられるプリンタにおいては、大容量のインクカートリッジをキャリッジとは離隔して配置し、前記インクカートリッジから可撓性のチューブを介して、キャリッジに搭載された記録ヘッドにそれぞれインクを供給するような構成（オフキャリッジタイプ）が採用される。
このようなオフキャリッジタイプの構成においては、プリンタサイズ（用紙サイズ）が大きくなるほど、インク供給チューブの引き回し距離が大きくなり、インクカートリッジからキャリッジに至る前記インク供給チューブにおける動圧（圧力損失）が大きくなる。このために、各インク供給チューブの内径が大きなものを採用する必要が生じ、それに応じて発生する各チューブの曲げ抵抗の増加を克服するために、例えばキャリッジの駆動力を一層高める必要が生じ、記録装置が大型化せざるを得ない。
そこで、前記チューブにおける動圧の影響を無くすために、インクカートリッジにおけるインクパックを空気で加圧し、キャリッジに搭載された各サブタンクに対してインクを供給するようにしたインクの加圧供給システムの構成について、本件出願人において既に提案がなされている（例えば、特開２００１−１９９０８０号公報）。
この加圧供給システムを採用した記録装置によると、各インクカートリッジから加圧空気により各サブタンクに対して常にインクが供給されて、それぞれのサブタンク内には常に一定の範囲のインクが貯留される。これにより、記録ヘッドのより安定したインク滴の吐出作用を保証することができる。
一方、前記各サブタンクには、加圧空気により送られる各インクカートリッジからのインクを、それぞれ所定の液面となるようにして貯留するために、各サブタンクに対して液面検出機構を配置する必要が生ずる。このような液面検出機構を採用する場合においては、液面検出機構のメカニズムの信頼性を向上させるためにコストが上昇することは免れない。また、記録装置の使用環境や、振動を受ける等のアブノーマルな使用条件にも対応するために、その制御系統が複雑化し、更に機構も大型化することは免れない。
また、特開平９−１１４８８号公報には、インクを蓄えるリザーバと、リザーバからインクを受け取ってプリントヘッドに送るための背圧調整器とを備えたインク供給装置が記載されている。この装置では、リザーバとプリントヘッドとの間にノズルが設けられ、リザーバの圧力に応じてそのノズルが弁座により開放されて、インクがプリントヘッドに供給される。また、弁座によりノズルを開放する際には、背圧調整器のダイヤフラム、ダイヤフラムピストン及びレバーを介して弁座がノズルから離間させられるようになっている。
ところが、ダイヤフラムと弁座との間には複数の部品が介在されているため、構成が複雑になって、小型化が難しく、動力伝達のロスが生じやすいという問題があった。
この発明は、前記した技術的な課題に着目してなされたものであり、キャリッジとは別に固定配置した液体収容体からの液体を、キャリッジ側において自己封止機能を有するバルブユニットにおいて受けるように構成した液体噴射装置を提案するものである。これにより、小型かつ低コストにして液体供給の信頼性を向上させることができる液体噴射装置、それに用いられるバルブユニット及びバルブユニットの製造方法を提供することを目的とする。
発明の開示
上記問題点を解決するために、本発明の一実施態様によれば、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動される液体噴射ヘッドと、液体収容体から供給路を介して液体の供給を受けると共に、前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するために、前記キャリッジに搭載されたバルブユニットとを備えた液体噴射装置が提供される。前記バルブユニットは、前記供給路を介して前記液体収容体に接続された圧力室と、前記圧力室に液体を供給するために前記供給路を開放又は閉鎖するバルブと、前記供給路を閉鎖する方向へ前記バルブを付勢する付勢部材と、前記圧力室内の液体の減少に伴って発生する負圧に基づいて変位し、その変位を前記バルブに直接伝達することにより、前記付勢部材の付勢力に抗して前記バルブを動作させる可撓性のフィルム部材とを備える。
本発明の別の実施態様によれば、ユニットケースに形成された凹部と、その凹部を被覆する可撓性のフィルム部材とにより圧力室が構成され、前記フィルム部材によって前記圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知して、液体収容体から液体を圧力室に導入するためのバルブを備えたバルブユニットの製造方法が提供される。その製造方法は、前記ユニットケースを加熱する工程と、加熱されたユニットケースの凹部を覆うようにして前記フィルム部材をユニットケースに載置する工程と、前記フィルム部材をユニットケースに対して熱溶着することにより前記圧力室を形成する工程とを有する。
本発明の更に別の実施態様によれば、バルブユニットの別の製造方法が提供される。その方法は、前記フィルム部材の第一表面に受圧板を取り付ける工程と、前記ユニットケースの凹部を覆うようにして前記フィルム部材をユニットケースに載置する工程と、前記フィルム部材をユニットケースに対して熱溶着することにより前記圧力室を形成する工程とを有する。
本発明の別の実施態様によれば、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドと、インクカートリッジからインク供給路を介してインクの供給を受けると共に、前記記録ヘッドに対してインクを供給するために、前記キャリッジに搭載されたインク供給用バルブユニットとを備えたインクジェット式記録装置が提供される。前記インク供給用バルブユニットは、前記インク供給路を介して前記インクカートリッジに接続された圧力室と、前記圧力室にインクを供給するために前記インク供給路を開放又は閉鎖するバルブと、前記記録ヘッドによるインクの消費に伴い、圧力室内に発生する負圧を感知して、前記バルブを動作させる駆動体と、前記駆動体に当接して前記圧力室の容積を拡張する方向に付勢する負圧保持バネとを備えている。
本発明の一実施態様によれば、液体を貯留する液体貯留部材と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留部材から前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給するための液体供給路と、この液体供給路上に設けられ前記液体を一時貯留するバルブユニットとを備えた液体噴射装置が提供される。前記バルブユニットは、前記液体貯留部材から供給される液体が流入する供給室と、前記液体噴射ヘッドへ流出される液体が貯留される圧力室と、前記液体が前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記圧力室内に発生した負圧により、前記供給室と前記圧力室とを連通させるバルブとを備えている。前記圧力室には、前記液体噴射ヘッドへと流出する液体出口が、重力方向において、前記圧力室の容積の２５％以下の位置に設けられている。
本発明の別の実施態様によれば、液体を貯留する液体貯留部材と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留部材から前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給するための液体供給路と、この液体供給路上に設けられ前記液体を一時貯留するバルブユニットと、このバルブユニットより上流の前記液体供給路上に配置され、この液体供給路を開閉する流路バルブとを備えた液体噴射装置が提供される。前記バルブユニットは、前記液体貯留部材から供給される液体が流入する供給室と、前記液体噴射ヘッドへ流出される液体が貯留される圧力室と、前記液体が前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記圧力室内に発生した負圧により、前記供給室と前記圧力室とを連通させるバルブとを備えている。前記圧力室には、前記液体噴射ヘッドへと流出する液体出口が、重力方向において、前記圧力室の容積の４０％以下の位置に設けられている。
本発明の別の実施態様によれば、液体噴射ヘッドが設けられたキャリッジと、前記キャリッジに搭載されて、前記液体噴射ヘッドに供給する液体を収容した液体収容部とを備え、前記液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置が提供される。前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間にバルブユニットが配設されており、前記バルブユニットは、前記液体収容部側に区画された供給室と前記液体噴射ヘッド側に区画された圧力室とを連通または遮断するバルブと、前記供給路を閉鎖する方向へ前記バルブを付勢する付勢部材と、前記圧力室内の液体の減少に伴う負圧を感知して、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記バルブにより前記供給室と圧力室とを連通させる駆動体とを備えている。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明の実施に好適に採用し得る第１のインク供給システムを示した模式図。
図２は同じく第２のインク供給システムを示した模式図。
図３は図１に示す第１のインク供給システムを採用した場合の、この発明にかかる第１実施形態のプリンタの全体構成を示した平面図。
図４はバルブユニットと記録ヘッドとをバルブユニットの左方から見た斜視図。
図５はバルブユニットの右方から見た斜視図。
図６はバルブユニットの左側面図。
図７はバルブユニットの右側面図。
図８（ａ），（ｂ）は図６の８−８線における断面図であり、図８（ａ）は閉弁状態、図８（ｂ）は開弁状態を示す。
図９はバルブユニットの隔壁に形成された支持孔の構成を示す部分断面図。
図１０（ａ）−（ｄ）は可撓性のフィルム部材をユニットケースに対して熱溶着する場合の第１の好ましい製造工程図であって、図１０（ａ）はユニットケースを熱膨張させた状態、図１０（ｂ）はフィルム部材を載置した状態、図１０（ｃ）はフィルム部材を熱溶着させた状態、図１０（ｄ）はフィルム部材及びユニットケースを冷却した状態を示す。
図１１（ａ）−（ｃ）は第２の好ましい製造工程図であって、図１１（ａ）は受圧板をフィルム部材に張り合わせる状態、図１１（ｂ）は受圧板を張り合わせたフィルム部材をユニットケースに載置した状態、図１１（ｃ）はフィルム部材を熱溶着させた状態を示す。
図１２は他の好ましいインク供給用バルブユニットを示した断面図。
図１３（ａ），（ｂ）はさらに他の好ましいインク供給用バルブユニットを示した図であって、図１３（ａ）はその正面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）における１３ｂ−１３ｂ線に沿った断面図。
図１４は本発明の第２実施形態のバルブユニットを右方から見た斜視図。
図１５は同じくバルブユニットを左方から見た斜視図。
図１６は図１４におけるバルブユニットの右側面図。
図１７はバルブユニットの左側面図。
図１８は図１７における１８−１８線に沿った断面図。
図１９は第２実施形態におけるバルブユニットに使用されるフィルム部材を示す要部拡大断面図。
図２０は第２実施形態におけるバルブユニットの弁体の断面図。
図２１（ａ），（ｂ）はフィルム部材をユニットケースに対して熱溶着する場合の第３の製造工程図であって、図２１（ａ）は受圧板を張り合わせたフィルム部材をユニットケースに載置した状態を示し、図２１（ｂ）はフィルム部材を熱溶着させた状態を示す。
図２２（ａ），（ｂ）は第４の好ましい製造工程図であって、図２２（ａ）は受圧板を張り合わせたフィルム部材をユニットケースに載置した状態を示し、図２２（ｂ）はフィルム部材を熱溶着させた状態を示す。
図２３は変更例の製造方法に用いられるヒータブロックの断面図。
図２４は変更例におけるバルブユニットを左方から見た斜視図。
図２５は同じくバルブユニットを右方から見た斜視図。
図２６（ａ），（ｂ）はバルブユニットの変形例を示す断面図であって、図２６（ａ）は閉弁状態を示し、図２６（ｂ）は開弁状態を示す。
図２７はフィルム部材の移動を規制する規制片の配置状態を示す図。
図２８（ａ），（ｂ）はバルブユニットの更なる変形例を示す断面図であって、図２８（ａ）は閉弁状態を示し、図２８（ｂ）は開弁状態を示す。
図２９（ａ），（ｂ）は第３の実施形態におけるバルブユニットを示し、図２９（ａ）は閉弁状態を示し、図２９（ｂ）は開弁状態を示す。
図３０は負圧保持バネと可動バルブのストロークとの関係を示した拡大断面図である。
図３１（ａ）は変形例におけるバルブユニットの断面図。
図３１（ｂ）は別の変形例におけるバルブユニットの断面図。
図３２（ａ）は更に別の変形例におけるバルブユニットの断面図。
図３２（ｂ）は図３２（ａ）のバルブユニットに使用する板バネの斜視図である。
図３３は第４実施形態における液体噴射装置としてのプリンタの平面図。
図３４は第４実施形態のプリンタに搭載されたバルブユニットの斜視図。
図３５は図３４のバルブユニットを反対側から見た斜視図。
図３６は図３４のバルブユニットの右側面図。
図３７は図３４のバルブユニットの左側面図。
図３８（ａ），（ｂ）は図３７における３８−３８線断面図であって、図３８（ａ）は閉弁時、図３８（ｂ）は開弁時を示す。
図３９は第５実施形態のプリンタに搭載されたバルブユニットの斜視図。
図４０（ａ），（ｂ）は第５実施形態のプリンタに搭載されたバルブユニットであって、図４０（ａ）は平面図、図４０（ｂ）は図４０（ａ）における４０ｂ−４０ｂ線断面図。
図４１は液体出口の位置と残留インク濃度の関係を示す図。
図４２（ａ），（ｂ）は第６実施形態のプリンタに搭載されたバルブユニットであって、図４２（ａ）は平面図、図４２（ｂ）は図４２（ａ）における４２ｂ−４２ｂ線断面図。
図４３は第６実施形態のプリンタに搭載されたバルブユニットの斜視図。
図４４は第７実施形態のプリンタの斜視図。
図４５は図４４のプリンタの要部を示す部分拡大断面。
図４６は図４４のプリンタの要部を示す平面図。
図４７は図４４のプリンタに使用するバルブユニットの左側面図。
図４８は同じくバルブユニットの右側面図。
図４９はバルブユニットに作用する力を示す概念図。
図５０はバルブユニットの高さと圧力損失との関係を示す図。
図５１は第８実施形態のプリンタの要部を示す斜視図。
図５２は図５１におけるプリンタの要部を示す部分拡大断面図。
図５３は従来例におけるプリンタの正面図。
図５４は図５３のプリンタの構成を示す概略図。
図５５は第９実施形態におけるプリンタの一部を破断して示す斜視図。
図５６は図５５のプリンタのキャリッジを左方から見た斜視図。
図５７は図５５のプリンタのキャリッジを右方から見た斜視図。
図５８（ａ），（ｂ）はインクカートリッジの組付状態を示し、図５８（ａ）は右側面図、図５８（ｂ）は図５８（ａ）における５８ｂ−５８ｂ線断面図。
図５９（ａ），（ｂ）はインクカートリッジの取外し状態を示し、図５９（ａ）は左側面図、図５９（ｂ）は図５９（ａ）における５９ｂ−５９ｂ線断面図。
図６０（ａ），（ｂ）は図５９（ａ）における６０−６０線断面図であって、図６０（ａ）は閉弁状態を示し、図６０（ｂ）は開弁状態を示す。
図６１はバルブユニットの支持孔を示す部分拡大断面図。
図６２は第１０実施形態におけるキャリッジを右方から見た斜視図。
図６３は図６２のキャリッジを左方から見た斜視図。
図６４はインクカートリッジの右側面図。
図６５はインクカートリッジの左側面図。
図６６（ａ），（ｂ）は図６５における６６−６６線断面図であって、図６６（ａ）はインクカートリッジの組付状態を示し、図６６（ｂ）はインクカートリッジの取外し状態を示す。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の第１の実施形態にかかる液体噴射装置を具体化したインクジェット式記録装置について、図面に基づいて説明する。まず、図１および図２は、この発明を実施する場合において好適に採用し得る液体噴射装置としての記録装置のインク供給システムの基本構成を示す。図１および図２に示すように、液体収容体としてのインクカートリッジ１は、記録装置の本体側に固定配置されており、インク供給路を構成する可撓性のチューブ２を介して、後述するキャリッジ上に搭載されたバルブユニット３に接続されている。そして、インクカートリッジ１のインクは、バルブユニット３を介して前記キャリッジ上に搭載された記録ヘッド４に供給される。
図１に示したインク供給システムは、空気加圧供給タイプである。すなわち、インクカートリッジ１は、気密状態に形成された外郭ケース７を有しており、この外郭ケース７内にインクを封入した可撓性材料によるインクパック１ａが収納されている。そして、前記外郭ケース７とインクパック１ａとの間に形成された空間部１ｂには、空気加圧ポンプ５により生成される加圧空気が導入される。これによりインクパック１ａは加圧空気を受け、インクパック１ａ内に封入されたインクは、チューブ２を介してキャリッジ上のバルブユニット３に供給される。そして、バルブユニット３に供給されたインクは、記録ヘッド４に送られ、同記録ヘッド４から吐出される。
一方、図２に示すインク供給システムは、水頭差によりカートリッジ１からインクを供給するタイプである。すなわち、インクカートリッジ１にはインクを封入した可撓性材料によるインクパック１ａが収納されている。このインクカートリッジ１の導出部１ｃは、重力方向に沿い、バルブユニット３よりも上方に配置されている。これにより発生する水頭差に基づく正圧により、インクパック１ａ内のインクは、可撓性のチューブ２を介して、キャリッジ上に搭載されたバルブユニット３に供給される。
この発明にかかるインクジェット式記録装置は、前記したいずれのインク供給システムにも利用することができる。そして、図３は図１に示すインク供給システムを採用したインクジェット式記録装置の基本構成を示したものである。図３において、キャリッジは符号１１で示され、このキャリッジ１１はキャリッジモータ１２によって駆動されるタイミングベルト１３を介し、走査ガイド部材１４に案内されて紙送り部材１５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動される。そして、図３には示されていないが、キャリッジ１１の紙送り部材１５に対向する面には、インクジェット式記録ヘッド４（図４参照）が搭載されている。
また、キャリッジ１１上には記録ヘッド４にインクを供給するためのバルブユニット３Ｂ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙが搭載されている。なお、以下の説明においては各バルブユニットを、単に符号３を用いて示す場合もある。バルブユニット３Ｂ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、この実施の形態においては、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインク（例えば、ブラックインクＢと、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各カラーインク）に対応して４個、具備されている。
そして、バルブユニット３Ｂ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに対し、記録装置の本体側に配置されたカートリッジホルダ１７に装着されたインクカートリッジ１Ｂ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙから、インク供給路を構成する可撓性の各チューブ２をそれぞれ介して、前記したブラックインクおよび各カラーインクが供給される。なお、以下の説明においては各インクカートリッジを、単に符号１を用いて示す場合もある。
一方、前記キャリッジ１１の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッド４のノズル形成面を封止し得るキャッピング手段１８が配置されている。さらにこのキャッピング手段１８には、前記記録ヘッド４のノズル形成面に密着してそのノズル形成面を封止し得るゴム等の弾性材料により形成されたキャップ部材１８ａが配置されている。そして、キャリッジ１１がホームポジョンに移動したときに、キャッピング手段１８が記録ヘッド４に向かって移動（上昇）して、キャップ部材１８ａによって記録ヘッド４のノズル形成面が封止される。
このキャップ部材１８ａは、記録装置の休止期間中において記録ヘッド４のノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する。また、このキャップ部材１８ａの下底部には、クリーニング動作を行うための吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチューブの一端が接続され、そのクリーニング動作時には吸引ポンプによる負圧を記録ヘッド４に作用させて、記録ヘッド４からインクを吸引及び排出させる。
一方、キャッピング手段１８の印字領域側には、そのキャッピング手段１８に隣接して、ゴム等の弾性材料を短冊状に形成したワイピング部材１９が配置されており、必要に応じて記録ヘッド４の移動経路に進出して、ノズル形成面を払拭して清掃する。また、符号５は空気加圧ポンプを示しており、カートリッジホルダ１７に装着された状態において、この空気加圧ポンプ５により加圧された空気は、各インクカートリッジ１Ｂ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙにおける外郭ケース７内に導入される。そして、そのポンプ５の正圧により各インクカートリッジ１Ｂ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙからのインクを、各チューブ２を介して、キャリッジ１１上の各バルブユニット３Ｂ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに対して供給する。
図４および図５は、前記したバルブユニット３と、このバルブユニット３からインクの供給を受ける記録ヘッド４の構成を示す。図４および図５においては、説明の便宜上、記録ヘッド４の上部に２つのバルブユニット３がそれぞれ搭載されている状態を示しているが、１つの記録ヘッド４から吐出されるインク色に対応してさらに複数のバルブユニット３が搭載される場合もある。また、図４および図５に示したように、１つの記録ヘッド４に対して２つのバルブユニット３を搭載したものを、複数組備えることもできる。
図４および図５に示すように、バルブユニット３の外郭は、偏平状に形成された合成樹脂製のユニットケース２０により構成されており、その一端にはチューブ２が接続される接続部２１が形成されている。そして、各インクカートリッジ１から供給されるインクが、接続部２１を介してバルブユニット３内に導入される。前記バルブユニット３には、図４に示されたように、その一側面に駆動体を構成する可撓性のフィルム部材２２が熱溶着により貼着されて、後述する圧力室３４の一部を構成している。
また、フィルム部材２２は、負圧状態を効率的に感知できるように軟質であると共に、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、更に水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い材質であることが重要である。そこで、フィルム部材２２は、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成であることが望ましい。
また、前記フィルム部材２２の中央部には、そのフィルム部材２２に比較して硬質の材料により形成された受圧板２３が取り付けられている。この受圧板２３は、印刷動作等によりキャリッジが動いた場合に、受圧板２３自体の自重とキャリッジの加速度とによりフィルム部材２２を動かして圧力室３４内の圧力を変化させることがないように、軽量であることが必要である。そこで、受圧板２３はポリエチレンやポリプロピレンといったプラスチック材料で形成することが望ましい。
この受圧板２３は、フィルム部材２２がユニットケース２０に取り付けられる前に、前記フィルム部材２２に対して熱溶着により、あらかじめ取り付けるようにしてもよく、また、フィルム部材２２をユニットケース２０に取り付けた後、そのフィルム部材２２に接着剤、あるいは両面接着テープ等により取り付けるようにしてもよい。この受圧板２３は、図に示す実施の形態においては、円板状に形成されているが、特に円板状のものに限られることはない。しかしながら、バルブユニット３内に形成される圧力室３４が、後述するようにごく薄い円筒状の空間を形成する場合においては、前記受圧板２３として円板状のものを用い、受圧板２３を圧力室３４に対して同心円状に配置することが望ましい。
前記バルブユニット３には、図５に示されたようにインク導出部２４が形成されており、このインク導出部２４と記録ヘッド４のヘッド支持体２６との間には、円環状の接続部材２５が介在されている。そして、バルブユニット３より接続部材２５を介して記録ヘッド４に対して、それぞれインクが供給される。
前記バルブユニット３の外郭を構成するユニットケース２０には、図７に示されたように溝状のインク導入路３１が形成されている。チューブ２を介して接続部２１から供給されるインクは、インク導入路３１を介して、ユニットケース２０のほぼ中央部に形成されたインク供給室３２に供給される。
このインク供給室３２は、図８に示されたように小容積の円筒状空間により構成されており、そのインク供給室３２には、バネ受け座３３がユニットケース２０の側面において嵌め込まれる。そして、バネ受け座３３を嵌め込んだ状態で、インク供給室３２およびインク導入路３１を覆うように、フィルム部材３７をユニットケース２０に対して熱溶着することで、インク供給室３２およびインク導入路３１が密閉される。
また、インク供給室３２と圧力室３４とを区画するように、両者の間には隔壁３５が形成されており、この隔壁３５には、開閉弁を構成する可動バルブ３８を摺動可能に支持するための支持孔３６が形成されている。前記可動バルブ３８は、板状部材３８ａと、この板状部材３８ａの中央部に一体に成形されて前記支持孔３６内を摺動移動するロッド部材３８ｂより構成されている。
さらに、前記板状部材３８ａとバネ受け座３３との間には、付勢部材としてのコイル状のシールバネ３９が配置されており、このシールバネ３９の作用により、板状部材３８ａは前記隔壁３５側に、すなわち、インク供給孔４２を閉鎖する方向に、僅かな押圧力をもって付勢される。
一方、前記隔壁３５には、前記支持孔３６を囲むようにして円環状に形成されたゴム製のシール部材４１が熱溶着などにより取り付けられている。したがって、可動バルブ３８における前記板状部材３８ａは、シールバネ３９の付勢力によりシール部材４１に当接する。なお、前記シール部材４１はＯリング等でもよいが、エラストマー樹脂等をユニットケース２０と２色成形により一体に成形してシール部材として使用してもよい。
前記隔壁３５の支持孔３６には、図９に拡大して示したように支持孔３６の周囲に沿って間欠的に複数の切欠き孔４２ａが形成され、それらの切欠き孔４２ａにより、前記インク供給室３２から圧力室３４に至るインク供給孔４２が構成されている。なお、図９に示す実施の形態においては、支持孔３６の周囲に沿って４つの切欠き孔４２ａが形成されている。そして、前記シール部材４１は、インク供給孔４２の外側を囲むようにして、前記隔壁３５に設けられている。
一方、ユニットケース２０の圧力室３４は、ユニットケース２０を円筒状にくりぬいた凹部４４により構成されている。そして、ユニットケース２０の前記凹部４４が形成された面には、前記したフィルム部材２２が熱溶着手段により密着した状態で取り付けられている。すなわち、圧力室３４はユニットケース２０に形成された前記凹部４４と、これを覆うフィルム部材２２とにより構成されている。
前記圧力室３４の出口４５は、図６に示されたように重力方向における最上部に形成されている。そして、圧力室の出口４５に連通するインク導出路４６が、前記凹部４４に沿って円弧状に形成されている。なお、前記圧力室３４の出口４５とインク導出路４６は、それぞれに対応してユニットケース２０に形成された溝部分と、それらの溝部分を覆う前記フィルム部材２２とから構成されている。そして、インク導出路４６はインク導出部２４の近傍においてユニットケース２０の内部を貫通してインク導出部２４に接続されている。インク導出部２４においては鉛直方向にインクが導出され、前記のように記録ヘッド４に対してインクが供給される。
以上の構成において、図１または図２に示したインク供給システムを利用することで、前記バルブユニット３には、正圧によりインクが供給される。この場合のインクの供給流速は、記録ヘッド４が印刷動作において消費するインク量を賄える程度に設定されていればよい。また、前記したクリーニング動作の実行時には、キャッピング手段１８を利用して記録ヘッド４のノズル形成面を吸引するため、バルブユニット３に供給されるインクの流速はより増大する。
ここで、前記記録ヘッド４が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、バルブユニット３における前記シールバネ３９によるバネ荷重Ｗ１（図示略）が、可動バルブ３８における板状部材３８ａに加わっており、また、前記板状部材３８ａにはインク供給室３２に供給されるインクの加圧力Ｐ１（図示略）も加わっている。これにより、前記板状部材３８ａは図８（ａ）に示されたように、シール部材４１に当接し、可動バルブ３８は閉弁状態になる。すなわち、バルブユニット３は自己封止の状態になる。
一方、前記記録ヘッド４が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室３４内のインクの減少に伴い前記フィルム部材２２がユニットケース２０の凹部４４側に変位し、フィルム部材２２の中央部が可動バルブ３８のロッド部材３８ｂの端部に当接する。この時のフィルム部材２２の変位に対する変位反力をＷｄ（図示略）で表す。そして、記録ヘッド４においてさらにインクが消費されることにより、圧力室３４内には負圧Ｐ２（図示略）が発生する。そして、その負圧Ｐ２が、バネ荷重Ｗ１、インクの加圧力Ｐ及びフィルム部材２２の変位反力Ｗｄの和よりも大きくなった場合、すなわち、
Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄの関係が成立した場合に、フィルム部材２２がロッド部材３８ｂを押圧し、これにより、板状部材３８ａによるシール部材４１への当接が解かれ、図８（ｂ）に示されたように、可動バルブ３８は開弁状態になる。
したがって、インク供給室３２内におけるインクは、インク供給孔４２を介して圧力室３４内に供給され、圧力室３４の負圧は解消される。これに伴い、可動バルブ３８が移動して図８（ａ）に示されたように再び閉弁状態に切り換えられ、インク供給室３２から圧力室３４へのインクの供給は停止される。
なお、前記可動バルブ３８は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示す状態の間で、頻繁に切り換えられるということはなく、印刷動作中においては、フィルム部材２２は可動バルブ３８のロッド部材３８ｂの端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費にしたがって僅かに開弁しつつ、圧力室３４に対してインクを逐次補給するように作用する。
前記受圧板２３は、前記フィルム部材２２の変位作用を受圧板２３の全面積において受けることができる。したがって、フィルム部材２２の変位作用を確実に可動バルブ３８に伝達させることができ、可動バルブ３８の動作の信頼性を向上させることができる。また、前記した実施の形態においては、圧力室３４の出口４５が重力方向に沿ってその最上部に形成されているので、例えば記録装置に初めてインクを導入する初期充填時において、圧力室３４内に空気（気泡）を残さずにインクを充填することができる。
換言すれば、圧力室３４内に空気が存在する場合においては、環境温度の変化により気泡の体積が変化することとなり、これに基づいて圧力室３４内の内圧が変化するという問題が発生し、正常な弁の動作を期待することができなくなる。それ故、圧力室３４の出口４５を、重力方向に沿ってその最上部に形成させることは、この種のインク供給用バルブユニットにおいて、重要な要件となる。
また、第１実施形態では、インクカートリッジ１から記録ヘッド４に至るインクの供給系は密閉経路から構成され、この密閉経路内にインクを充填させることができる。したがって、この構成によると、脱気インクを用いることにより、インクの供給系に僅かに残る気泡等もインクに吸収させることが可能となる。したがって、気泡の存在により環境温度の変化に基づいて生じる前記の開閉弁動作の信頼性の低下を解消することができると共に、インク供給系に残留する気泡により、いわゆるドット抜けと称する印刷不良の発生度合いも遥かに低減させることができる。
次に、図１０（ａ）乃至（ｄ）は、前記したバルブユニット３の製造方法、特にバルブユニット３の圧力室３４の一部を構成する可撓性のフィルム部材２２を、ユニットケース２０に対して熱溶着する場合の好ましい製造工程を示している。前記フィルム部材２２は、負圧検出のバラツキを低減させるため、また、圧力室３４の小型化を図るために、ユニットケース２０に対して適度にたわみをもたせて熱溶着することが重要な課題となる。
図１０（ａ）乃至（ｄ）に示す製造工程によると、ユニットケース２０を加熱することで膨張せしめ、この状態でフィルム部材２２をユニットケース２０に対して熱溶着させることで、常温の使用状態においては、フィルム部材２２は適度にたわみをもった状態になされる。
すなわち、図１０（ａ）に示すように、先ずユニットケース２０を、加熱用のヒータブロック５１上に、圧力室３４を構成する凹部４４が上面となるようにして載置する。これにより、ユニットケース２０はヒータブロック５１により加熱され、図１０（ａ）に示す矢印Ｃ方向、すなわち両外側に向かって熱膨張する。続いて、図１０（ｂ）に示すように、加熱された状態のユニットケース２０における凹部４４を覆うようにして、フィルム部材２２を載置する。
次に、図１０（ｃ）に示すように、フィルム部材２２の上部から熱溶着用のヒータブロック５２を下降させて、適度な圧力を加えることで、フィルム部材２２をユニットケース２０に対して熱溶着させる。そして、図１０（ｄ）に示すように、ユニットケース２０を各ヒータブロック５１，５２から取り外し、常温まで自然冷却させることにより、ユニットケース２０の熱膨張は解消し、若干収縮する。これにより、適度なたわみを持ってフィルム部材２２を熱溶着させたユニットケースを得ることができる。
次に、図１１（ａ）乃至（ｃ）は、可撓性のフィルム部材２２をユニットケース２０に対して熱溶着する場合の他の好ましい製造工程を示している。図１１（ａ）乃至（ｃ）に示す製造工程においては、フィルム部材２２に取り付けられた受圧板２３の厚さを利用して、フィルム部材２２を適度にたわませた状態で、ユニットケース２０に対してフィルム部材２２を熱溶着させることができる。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、先ず、フィルム部材２２の一面に対して、受圧板２３を取り付ける。この場合、受圧板２３は前記フィルム部材２２に対して、接着剤または両面接着テープ等により取り付けるようにしてもよいが、受圧板２３に対してフィルム部材２２を熱溶着により取り付けるようにすることが好ましい。
受圧板２３を取り付けたフィルム部材２２は、図１１（ｂ）に示すように、凹部４４が上面となるようにして配置されたユニットケース２０に対して、受圧板２３が上となるようにして載置される。この状態で、図１１（ｃ）に示すように、フィルム部材２２の上部から熱溶着用のヒータブロック５２を下降させて、適度な圧力を加えることで、フィルム部材２２をユニットケース２０に対して熱溶着させる。
この場合、図１１（ｃ）に示したヒータブロック５２の下面は平坦な一つの面によって形成されているため、熱溶着の工程において、受圧板２３が取り付けられたフィルム部材２２の中央部は、受圧板２３の厚さに対応して凹部４４側に押し込められる。その状態で、フィルム部材２２の周縁部がヒータブロック５２によってユニットケース２０に熱溶着される。これにより、適度なたわみを持ってフィルム部材２２を熱溶着させたユニットケース２０を得ることができる。
次に、フィルム部材２２を熱溶着したユニットケース２０のユニットケース２０のインク供給室３２には、図８に示す可動バルブ３８と、シールバネ３９とを挿入し、バネ受け座３３をインク供給室３２の端面に嵌め込み、更にインク供給室３２とインク導入路３１をフィルム部材３７によって密閉することで、バルブユニット３を得ることができる。
図１２は、バルブユニット３の他の好ましい形態を断面図で示したものである。なお、図１２に示すバルブユニット３の基本構成は、既に説明した図８に示されており、その主要部を同一部号で示している。図１２に示すバルブユニット３においては、ユニットケース２０に熱溶着された前記フィルム部材２２の外面が水分非透過性のフィルム部材５４でさらに被覆されている。
すなわち、圧力室３４の一部を構成するフィルム部材２２においては、負圧状態を効率的に感知することができるように軟質の材料が利用され、且つインク性状に化学的な影響を及ぼさない材料が選択されている。したがって、フィルム部材２２としては、前記したように高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンを好適に利用することができる。しかしながら、前記材料は若干の水分透過性を有しているため、圧力室３４内のインクから蒸発した水分が圧力室３４から外部へ散逸するという技術的な課題がある。
そこで、図１２に示したように、フィルム部材２２の外面を水分非透過性のフィルム部材５４でさらに被覆することで、圧力室３４内のインクから蒸発した水分が圧力室３４の外部へ散逸する度合いを低減するようにしている。前記した水分非透過性のフィルム部材５４としては、アルミニュウム箔または高分子フィルムにアルミニュウム蒸着を施したものを採用することができる。
また、同じ目的で図１３（ａ），（ｂ）に示したバルブユニット３も好適に採用することができる。なお、図１３（ａ），（ｂ）に示すバルブユニット３の基本構成は、既に説明した図６〜図８に示されており、その主要部を同一部号で示している。
すなわち、図１３に示す形態においては、図６〜図８に示した形態に対して、フィルム部材２２の外面を封止する蓋体５６が具備されている。この蓋体５６の一部には貫通孔５７が形成されており、この貫通孔５７に連通して蓋体５６の表面には、蛇行する一つの溝部５８が形成されている。そして、前記溝部５８の端部は蓋体５６に形成された有底の孔５９に連通されている。また、前記貫通孔５７、溝部５８、及び孔５９は、一枚のフィルム部材６０により覆われている。この場合、好ましくは前記フィルム部材６０は、熱溶着手段により蓋体５６に対して貼着される。そして、孔５９を覆うフィルム部材６０を鋭利な工具等で破壊することで、大気開放口が形成される。
従って、バルブユニット３における圧力室３４の一部を構成するフィルム部材２２は、前記蓋体５６によって気密状態に覆われ、蓋体５６に形成された前記貫通孔５７及び溝部５８をフィルム部材６０により覆うことにより形成された空気流通路（溝部と同じ符号５８で示す）を介して、大気開放口（有底の孔と同じ符号５９で示す）に連通されている。
この構成によると、蓋体５６の内部は、蓋体５６の貫通孔５７、空気流通路５８、および大気開放口５９を介して、圧力室３４が大気に開放されているため、蓋体５６内の圧力は一定に保たれ、問題は発生しない。また、圧力室３４の一部を構成するフィルム部材２２を介した水分の散逸は、長大な空気流通路５８を介するために効果的に抑制される。
次に、本発明を具体化した液体噴射装置の第２実施形態を図１４〜図２２に従って説明する。なお、本実施形態は、上記第１の実施形態のバルブユニット３の構成が異なるだけであるので、本実施形態では上述の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
第２実施形態のバルブユニット３においては、図１４〜図１７に示すように、そのユニットケース２０の上部に、チューブ２を接続するための接続部２１が形成され、同ユニットケース２０の下部に、インク導出部２４が設けられている。また、ユニットケース２０の第一側面には、フィルタ室用凹部６１、中央凹部６２、この中央凹部６２に連通する第１溝部６３及びこれらと離隔した第２溝部６４が形成されている。ユニットケース２０の第一側面には、フィルム部材３７が、フィルタ室用凹部６１、中央凹部６２及び第１，第２溝部６３，６４を覆うように熱溶着されている。そのため、フィルタ室用凹部６１はフィルタ収容室６６となり、第１溝部６３がインク導入路３１となり、第２溝部６４がインク導出路４６となる。
また、フィルタ室用凹部６１の下部には、図１８に示すように、貫通孔ｈ１が形成されるとともに、この貫通孔ｈ１に向かうにつれて第一側面からの深さが増加する傾斜面を有した傾斜部６１ａが形成されている。そして、この傾斜部６１ａを覆うように、フィルタ部材６７が、フィルタ室用凹部６１の重力方向に沿ってその下部に対して熱溶着により固定されている。従って、フィルタ収容室６６内には、フィルタ部材６７の上方に気泡が停滞する気泡停滞部６６ａが形成されている。なお、フィルタ部材６７は、綾織りのステンレススチール又は不織布などから成る。
図１４及び図１６に示すように、ユニットケース２０の第一側面とは反対側の第二側面には、圧力室３４を形成する凹部６９、前記フィルタ室用凹部６１と第１溝部６３とを連通するための第３溝部７０が形成されている。そして、第二側面にはフィルム部材７２が熱溶着され、そのフィルム部材７２によって凹部６９が圧力室３４とされ、かつ第３溝部７０がインク導入路３１の一部とされる。本実施形態では、このフィルム部材７２は、高密度ポリエチレン又はポリプロピレンに、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）蒸着を施したＰＥＴ（ポリエチレン−テレフタレート）を張り合わせたものである。なお、ＰＥＴに蒸着されたアルミナがガスバリア層に相当する。また、ＰＥＴは、湿度変化などの環境変化に対して、寸法変化、剛性の変化が小さく、同じ圧力に対して同様な撓みを呈する材料である。本実施形態では、図１９に示すように、このフィルム部材７２は、高密度ポリエチレン又はポリプロピレンのフィルムＳ１を２０μｍ、アルミナ蒸着層Ｓ２を５００オングストローム、ＰＥＴのフィルムＳ３を１２μｍの厚さとしたものを使用する。
また、第２実施形態の可動バルブ３８には、図２０に示すように、上記第１実施形態ではユニットケース２０に設けられていたシール部材４１が、一体成形されている。また、受圧板２３は、上記第１実施形態と同様に、ポリエチレンやポリプロピレンといったプラスチック材料で形成され、その厚みは例えば０．８ｍｍ程度となっている。
次に、第２実施形態のバルブユニット３の製造方法について、図２１（ａ），（ｂ）及び図２２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。まず、図２１（ａ），（ｂ）を参照しながら、バルブユニット３の一部を構成する可撓性のフィルム部材７２をユニットケース２０に対して熱溶着する製造方法について述べる。
図２１（ａ）に示すように、受圧板２３を張り合わせたフィルム部材７２をユニットケース２０に載置し、フィルム部材７２に対してヒータブロック５２を下降させる。本実施形態のヒータブロック５２には、中央に、断熱材料からなる突部５２ａが設けられている。すなわち、ヒータブロック５２が下降して適度の圧力がフィルム部材７２に加えられた際には、図２１（ｂ）に示すように、突部５２ａが受圧板２３を押圧する。この状態で、ヒータブロック５２はフィルム部材７２をユニットケース２０に圧着し、フィルム部材７２をユニットケース２０に熱溶着させる。従って、ユニットケース２０からヒータブロック５２を取り外すと、十分な撓みを有するフィルム部材７２が熱溶着されたユニットケース２０が得られる。
または、バルブユニット３の製造に当たり、図２２（ｂ）に示すように、中央に吸着孔５２ｂが形成されたヒータブロック５２を用いることもできる。この場合においても、まず、図２２（ａ）に示すように、ユニットケース２０に受圧板２３が貼着されたフィルム部材７２を載置する。
そして、図２２（ｂ）に示すように、ヒータブロック５２を降下させるとともに、ヒータブロック５２とユニットケース２０との間の空気を、前記吸着孔５２ｂから排気する。これにより、受圧板２３が吸着孔５２ｂに吸着された状態となる。この状態で、ヒータブロック５２はフィルム部材７２をユニットケース２０に圧着して熱溶着させる。そして、ヒータブロック５２を取り外すと、十分な撓みを持ったフィルム部材７２が熱溶着されたユニットケース２０が得られる。
以上、第２実施形態においては、上記第１実施形態と同様な効果が得られるとともに、以下の効果を得ることができる。
第２実施形態においては、インク導出部２４からインク供給室３２の途中に、フィルタ収容室６６を設け、このフィルタ収容室６６にフィルタ部材６７を設けた。従って、フィルタ部材６７によりゴミなどの異物を捕集することができるので、異物混入によるシール部材４１のシール不良を低減することができる。
また、フィルタ部材６７をフィルタ収容室６６の下部に配置し、フィルタ部材６７の上方に空間を形成したので、図１７の二点鎖線で示すように気泡ｂｕは、フィルタ部材６７の上方の気泡停滞部６６ａに浮力により停滞する。従って、フィルタ収容室６６内の気泡は、貫通孔ｈ１に進入し難く、インクをインク供給室３２及び圧力室３４に、より確実に供給することができるとともに、可動バルブ３８の動きをより確実に行わせることができる。
第２実施形態では、フィルタ部材６７が配設されたフィルタ収容室６６の下部に、インク供給室３２に続く貫通孔ｈ１が接続されている。気泡ｂｕがフィルタ部材６７を通過するには大きな抵抗を受けるので、フィルタ収容室６６に気泡ｂｕが残った場合、多少の衝撃を受けても、下方へと移動し難い。従って、フィルタ収容室６６内に残留した気泡ｂｕが、フィルタ収容室６６の下部に位置する貫通孔ｈ１を介してインク供給室３２へと進入することは、一層困難である。そのため、インクをインク供給室３２及び圧力室３４により確実に供給することができ、かつ印刷途中で気泡ｂｕを記録ヘッド４へと流出させることがない。
第２実施形態のフィルム部材７２は、図１９に示すように、アルミナ蒸着層が合成樹脂フィルムの間（高密度ポリエチレン又はポリプロピレンフィルムと、ＰＥＴフィルムとの間）に挟まれた状態となっている。従って、フィルム部材２７は軟質な合成樹脂から形成されていて、液体の吐出による小さい負圧により容易に変位するので、開閉弁を確実に開くことができる。また、合成樹脂フィルムの間にアルミナ蒸着層Ｓ２が設けられているので、フィルム部材７２をガス透過度の低い材質にすることができ、水分蒸発などによる圧力室３４内の液体の性状や粘度などの変化が少ない。更に、アルミナ蒸着層Ｓ２は、アルミニウム酸化物からなっているため、圧力室３４内のインクに影響を与える可能性のある材料であるが、合成樹脂フィルムに挟まれているので、液体の性状に化学的な変化を及ぼすことがない。従って、バルブユニット３の動作信頼性を向上することができる。
第２実施形態のフィルム部材７２は、高密度ポリエチレン又はポリプロピレンフィルムに、アルミナ蒸着を施したＰＥＴフィルムを貼り合わせたものとした。このような材質のフィルム部材７２を用いることにより、湿度変化などの環境変化に対して、寸法変化、剛性の変化が小さく、同じ圧力に対して同様な撓みをほとんど常に得ることができる。また、このフィルム部材７２は、ガス透過性及び水分透過性が低いので、フィルム部材７２を介した水分の蒸発やガスの混入などを抑えることができる。従って、フィルム部材７２により区画されている圧力室３４内のインクの粘度変化や気泡の発生を抑えることができる。
第２実施形態においては、図２０に示すように、可動バルブ３８にシール部材４１を一体形成した。シール部材４１は、ユニットケース２０に溶着されずに、可動バルブ３８に一体形成されている。一般に、ユニットケース２０にシール部材４１及びフィルム部材２２，３７を溶着するには、それらの材質を同じにすることが望ましい。しかし、本実施形態のように、シール部材４１を可動バルブ３８に一体成型することにより、ユニットケース２０がシール部材４１と全く異なる材料で形成されていても、良好なシール性を確保できる。従って、ユニットケース２０及びこれに溶着するフィルム部材７２，３７の材質の選択の幅が広がり、より低コストの材質を選択することが可能となる。
第２実施形態の受圧板２３は、その厚みが０．８ｍｍ以上のポリエチレンやポリプロピレンといったプラスチック材料で形成した。従って、その受圧板２３をフィルム部材７２，３７に容易に熱溶着するために、フィルム部材７２，３７とほぼ同質で可撓性の材料で形成しても、十分な剛性を得ることができる。そのため、受圧板２３自体が変形せずに、圧力室３４の圧力変化を受けて、可動バルブ３８をより確実に作動させることができる。
図２１（ａ），（ｂ）に示す第２実施形態の製造方法において、フィルム部材７２をユニットケース２０に熱溶着するために用いられるヒータブロック５２は、その中央に突部５２ａを有している。従って、この突部５２ａが受圧板２３を押圧した状態で、フィルム部材７２がユニットケース２０に溶着される。すなわち、フィルム部材７２が撓みをもってユニットケース２０に溶着されたバルブユニット３を得ることができる。従って、その撓みにより、圧力室３４内に負圧が発生してフィルム部材７２が可動バルブ３８を押圧する際の反力を極力抑えることができる。また、環境変化が生じてもフィルム部材７２が緊張することなく、フィルム部材７２の反力を極力抑えて、フィルム部材７２の作動圧力を均一に保つことができる。
第２実施形態において、受圧板２３を押圧するヒータブロック５２の突部５２ａは、断熱材料からなる。そのため、受圧板２３を介してフィルム部材７２に熱が伝わり難く、必要な部分のみを容易に熱溶着することができる。
図２２（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態においては、ヒータブロック５２の中央に、吸着孔５２ｂを設けた。従って、この吸着孔５２ｂから空気が排気されて、吸着孔５２ｂに受圧板２３が吸着させられる。この状態で、フィルム部材７２をユニットケース２０に溶着するので、簡単な構成で、十分な撓みをもたせた状態のフィルム部材７２を、ユニットケース２０に溶着することができる。従って、圧力室３４内に負圧が発生してフィルム部材７２が可動バルブ３８を押圧する際の反力を極力抑えることができ、フィルム部材７２の作動圧力を均一に保つことができる。
なお、上記第１及び第２実施形態は以下のように変更してもよい。
第２実施形態において、フィルタ収容室６６内に設けるフィルタ部材６７の大きさや形状を変更すること。
第２実施形態において、受圧板２３をフィルム部材７２の外側に設ける代わりに、内側（ユニットケース２０側）に設けてもよい。
第２実施形態において、図２３に示すように、ヒータブロック５２に複数の突部５２ａを設けて、これら突部５２ａにより受圧板２３が複数箇所で押圧された状態で、ユニットケース２０にフィルム部材７２が熱溶着されるようにしてもよい。また、ヒータブロック５２に環状の突部を設けて、この突部で受圧板２３を押圧して、ユニットケース２０にフィルム部材７２が熱溶着されるようにしてもよい。
第２実施形態において、図２４及び図２５に示すようにユニットケース２０のフィルタ室用凹部６１、凹部６２及び溝部６３，６４などの間、溝部６４の外側、凹部６９の外側に、軽量化を図るために凹部７５を設けてもよい。この場合、キャリッジ１１がその分だけ軽量化になるので、これを稼働する機構の負荷を小さくすることができ、記録装置を小さくすることができる。
第２実施形態においては、突部５２ａを断熱材で形成するようにしたが、この突部５２ａを突部５２ａ以外の部分と同じ材料で一体形成してもよい。
第２実施形態のフィルム部材７２を、高密度ポリエチレン又はポリプロピレンに、シリカ（ＳｉＯｘ）蒸着を施したＰＥＴを貼り合わせたものとすること。あるいは、シリカ蒸着又はアルミナ蒸着を施したＰＳ（ポリスチレン）を高密度ポリエチレン又はポリプロピレンに貼り合わせたものを使用してもよい。
各実施形態においては、液体噴射装置として、インクを吐出するプリンタ（ファクス、コピー機等を含む印刷装置）について説明したが、他の液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。
さらに、図２６（ａ），（ｂ）及び図２７に示すように、例えば、クリーニング動作時に圧力室３４内の圧力が大幅に減圧されたとき、フィルム部材２２の変位を規制するため、受圧板２３に対向して複数の規制突起７６を凹部４４の底面に形成しても良い。この変形例の突起７６は４個の円弧状の突起からなり、ロッド部材３８ｂを包囲するように凹部４４の底面から突出している。隣接する２つの規制突起７６の間にはインクの通路が形成されている。これらの規制突起７６はロッド部材３８ｂの軸線と同心の円周上に配置されている。各規制突起７６とフィルム部材２２との間隔Ｈは、閉弁状態において可動バルブ３８の板状部材３８ａがシール部材４１に当接したときに、板状部材３８ａとバネ受け座３３との間に形成される隙間Ｇよりも小さく設定されている。
従って、圧力室３４内が減圧されることにより、フィルム部材２２が変位する時、受圧板２３がフィルム部材２２を介してロッド部材３８ｂに当接し、可動バルブ３８をシールバネ３９の付勢力に抗して移動させ、可動バルブ３８を開弁状態に切り換える。この状態において、インク供給室３２から支持孔３６を通ってロッド部材３８ｂの近傍へ移動したインクは、規制突起７６の間の通路を通って圧力室３４のほぼ全体に分散される。
その後、受圧板２３がフィルム部材２２を介して規制突起７６に当接すると、フィルム部材２２のそれ以上の変位が規制される。従って、この変形例によれば、例えば、クリーニング時に圧力室３４内が大幅に減圧された場合でも、可動バルブ３８のロッド部材３８ｂに大きな荷重が加わることがなく、そのロッド部材３８ｂの変形や折れを未然に防止することができる。
また、この変形例では、各規制突起７６の高さＨが隙間Ｇよりも小さく形成されているため、フィルム部材２２の変位が規制された時でも、可動バルブ３８の板状部材３８ａとバネ受け座３３との間に隙間が確保される、よって、シールバネ３９が必要以上に圧縮されることがない。
図２８（ａ），（ｂ）に示す更なる変形例では、受圧板及び各規制突起の構成が図２６（ａ），（ｂ）の変形例と異なっている。すなわち、更なる変形例では、前記受圧板２３がフィルム部材２２の内面に装着され、前記各規制突起７６がその受圧板２３から凹部４４の底面に向かって突設されている。そして、各規制突起７６と凹部４４の底面との間の間隔Ｉは、閉弁状態において可動バルブ３８の板状部材３８ａがシール部材４１に当接したときに、板状部材３８ａとバネ受け座３３との間に形成される隙間Ｇよりも小さく設定されている。
従って、この変形例においては、フィルム部材２２の変位に伴い、可動バルブが開弁状態に切り換えられた後、図２８（ｂ）に示すように、受圧板２３上の規制突起７６が凹部４４の底面に当接すると、フィルム部材２２のそれ以上の変位が規制される。そのため、この変形例においても、図２６（ａ），（ｂ）の変形例と同様の効果が得られる。
次に、本発明を具体化した第３の実施形態について、前記各実施形態との相違点を中心に、図２９（ａ），（ｂ）及び図３０に従って説明する。
図２９（ａ），（ｂ）に示すように、前記圧力室３４内にはコイル状の負圧保持バネ４０が、可動バルブ３８のロッド部材３８ｂを取り巻くようにして配置されている。この負圧保持バネ４０は、前記隔壁３５に形成された円環状の凸部によって、その一端が保持されており、その他端は前記フィルム部材２２に当接している。従って、負圧保持バネ４０の付勢方向は、フィルム部材２２に取り付けられた前記受圧板２３の移動方向に一致し、その付勢力は前記圧力室３４の容積を拡張する方向に作用する。
負圧保持バネ４０のコイル径は、前記したシールバネ３９のコイル径とほぼ同寸法で、比較的小径である。したがって、負圧保持バネ４０はフィルム部材２２を介して、前記受圧板２３のほぼ中央部に当接する。
第３実施形態のインク供給用バルブユニット３には、図１または図２に示したインク供給システムを利用することで、前記各実施形態と同様に、正圧によりインクが供給される。また、クリーニング動作の実行時には、キャッピング手段１８を利用して記録ヘッド４のノズル形成面を吸引するため、バルブユニット３に供給されるインクの流速はより増大する。
ここで、前記記録ヘッド４が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、バルブユニット３における前記シールバネ３９によるバネ荷重Ｗ１（図示略）が、可動バルブ３８における前記板状部材３８ａに加わっており、また、前記板状部材３８ａにはインク供給室３２に供給されるインクの加圧力Ｐ１（図示略）も加わる。これにより、前記板状部材３８ａは図２９（ａ）に示されたように、シール部材４１に当接して、可動バルブ３８は閉弁状態になる。すなわち、バルブユニット３は自己封止の状態になる。
一方、前記記録ヘッド４が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室３４のインクの減少に伴い前記フィルム部材２２が凹部４４側に変位し、これに取り付けられた受圧板２３は、圧力室３４の容積を縮小する方向に移動する。この時、前記負圧保持バネ４０が圧縮されると共に、受圧板２３の中央部がフィルム部材２２を介して可動バルブ３８のロッド部材３８ｂの端部に当接する。
この時の負圧保持バネ４０のバネ荷重をＷ２（図示略）で表し、フィルム部材２２の変位に対する変位反力をＷｄ（図示略）で表す。そして、記録ヘッド４においてさらにインクが消費されることにより、圧力室３４内には負圧Ｐ２が発生する。そして、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄ＋Ｗ２の関係が成立した場合に、フィルム部材２２がロッド部材３８ｂを押圧し、これにより、板状部材３８ａによるシール部材４１の当接が解かれ、図２９（ｂ）に示されたように、可動バルブ３８は開弁状態になる。
したがって、インク供給室３２内におけるインクは、インク供給室３２から圧力室３４に至るインク供給孔４２を介して圧力室３４内に補給され、圧力室３４内へのインクの流入により圧力室３４の負圧は解消される。これに伴い、可動バルブ３８が移動して図２９（ａ）に示されたように再び閉弁状態にされ、インク供給室３２から圧力室３４へのインクの補給は停止される。
前記のように、負圧保持バネ４０は、フィルム部材２２に当接して受圧板２３を押圧し、圧力室３４の容積を拡張する方向に付勢している。したがって、例えばキャリッジの往復移動により、前記受圧板２３が多少の加減速作用を受けても、前記受圧板２３が妄りに移動するおそれがない。これにより、前記可動バルブ３８に誤動作が生じるおそれを効果的に低減することができる。
また、負圧保持バネ４０は、インクがその重力により圧力室３４の下方に集まって前記フィルム部材２２をより外側に膨出させるという現象も、効果的に抑制する。すなわち、負圧保持バネ４０は、圧力室３４を常に若干の負圧状態に維持する作用を備えているので、フィルム部材２２に取り付けられた受圧板２３を、常に垂直状態に維持させるように働く。これにより、前記可動バルブ３８の誤動作を効果的に低減させることができる。
さらに、前記圧力室３４内にインクが補給された場合においても、前記負圧保持バネ４０が拡張しつつ圧力室３４を若干の負圧状態に保つように作用するので、圧力室３４内の圧力変動を低減させることができる。これにより、記録ヘッドからの正常なインク滴の吐出動作を保証することができる。
加えて、この実施の形態によると、負圧保持バネ４０とシールバネ３９とによるバネ荷重が可動バルブに加えられることにより、前記圧力室３４の負圧状態が確保されるようになっている。換言すれば、バネ荷重を前記負圧保持バネ４０とシールバネ３９とに分割させることができ、したがって、閉弁状態において可動バルブ３８をシール部材４１に当接させるためのシールバネ３９のバネ荷重を、小さく選定することが可能となる。
したがって、エラストマー樹脂等からなるシール部材４１への当接圧を低減させることができ、これによりシール部材４１の異常な変形を防止することができる。また、シール部材４１に過大なバネ荷重が加わるのを抑制することができるので、シール部材４１を構成するエラストマー樹脂に含有する油脂等の不純物がインクに混入する等の問題を未然に回避することができる。
一方、前記した第３実施形態においては、前記可動バルブ３８が、前記圧力室の容積の縮小に基づいて最大限に移動した場合において、前記負圧保持バネ４０が、さらに圧縮可能なストロークを残すように寸法関係が設定されていることが望ましい。図３０は、その例を示したものであり、インク供給用バルブユニットのほぼ中央部を拡大して示している。そして、図３０においては、圧力室３４の容積の縮小に基づいて負圧保持バネ４０が最大限に変形、すなわち、縮小された場合の様子を示している。
図３０においては、可動バルブ３８が最大限に移動した場合のシールバネ３９の密着高さをＬ１で示しており、この状態における負圧保持バネ４０の圧縮された高さをＬ２で示している。すなわち、シールバネ３９の各巻回部分がたとえ密着された場合においても、負圧保持バネ４０の各巻回部分は密着されない状態を保つように、各部の寸法関係が設定される。換言すれば、シールバネ３９および負圧保持バネ４０として同一規格（寸法）のバネ部材をそれぞれ用いた場合には、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立するように、各部の寸法が設定される。この図に示す形態において、インクは負圧保持バネ４０の隙間を通って圧力室３４内に流れ込む構成であるため、もし負圧保持バネ４０の各巻回部分が密着してしまった場合には、インクの流路が塞がれる形となり、インクの供給に支障を来すおそれがある。したがって、前記したようにＬ１＜Ｌ２とすることで、この問題を回避することが可能となる。
例えば、第３実施形態について、図１に示したようなインクの加圧供給システムを採用した場合においては、可動バルブ３８の僅かな開弁状態で、圧力室３４内にインクを導入することができるので、図３０に示したような寸法設定は必ずしも必要ではない。しかしながら、図２に示したように水頭差によりインクを供給するシステムを採用した場合においては、インクの供給圧力が低いために、可動バルブ３８が大きく開弁した状態が継続される。そこで、前記したように可動バルブ３８の移動ストロークに対して負圧保持バネ４０の密着高さに余裕を持たせる設定になっていることは重要である。
次に、図３１（ａ），（ｂ）に示す変形例におけるインク供給用バルブユニットについて前記実施形態との相違点を中心に説明する。
図３１（ａ）に示す変形例においては、負圧保持バネ４０として同様にコイルバネが用いられているが、そのコイル径は図２９（ａ）に示した形態に比較して、より大きく設定されている。これにより、負圧保持バネ４０はフィルム部材２２を介して、円板状に形成された前記受圧板２３の周縁付近に当接する。
この構成によると、受圧板２３はその周縁付近で負圧保持バネ４０に当接するため、インクが重力により圧力室３４の下方に集まってフィルム部材２２をより外側に膨出させようとしても、バネ４０は前記受圧板２３を常に垂直状態に維持するように働く。したがって、前記可動バルブ３８の誤動作を効果的に低減させることができる。
図３１（ｂ）に示す変形例においては、負圧保持バネとして同様にコイルバネが用いられているが、この形態においてはコイル径の小さな複数のコイルバネ４０ａ，４０ｂが利用されている。そして、各コイルバネ４０ａ，４０ｂは、円板状に形成された前記受圧板２３の周縁付近にそれぞれ当接するように配置されている。この構成においても、インクが重力により圧力室３４の下方に集まってフィルム部材２２をより外側に膨出させようとしても、各バネ４０ａ，４０ｂは前記受圧板２３を常に垂直状態に維持するように働く。したがって、前記可動バルブ３８の誤動作を効果的に低減させることができる。
なお、図３１（ｂ）に示す変形例においては、２本のコイルバネ４０ａ，４０ｂを用いたが、それ以上の複数本のコイルバネを利用することができる。したがって、整数（ｎ）本のコイルバネを利用する場合において、負圧保持バネによるバネ荷重を前記したようにＷ２に設定する場合には、１本あたりのコイルバネによるバネ荷重を、Ｗ２／ｎに設定する必要がある。
図３２（ａ），（ｂ）に示す変形例においては、負圧保持バネとして板バネ４０Ａが採用されている。この板バネ４０Ａは、図３２（ｂ）に示すようにその両端部が同方向に折り曲げられ、一対の脚部４０ｄ，４０ｅを構成している。そして、その板バネ４０Ａの中央部には、前記脚部４０ｄ，４０ｅの折り曲げ方向とは逆方向に突出する切り起こし部４０ｆが形成されている。
図３２（ａ）に示すように、前記板バネ４０Ａの一方の脚部４０ｄは、圧力室３４内においてユニットケース２０に固定され、他方の脚部４０ｅは圧力室３４の内壁に当接している。また、切り起こし部４０ｆを形成することにより穿設された開口には、可動バルブのロッド部材３８ｂが挿入されている。切り起こし部４０ｆの先端部は、フィルム部材２２を介して前記受圧板２３のほぼ中央部に当接するように配置されている。
この構成においても、前記板バネ４０Ａが圧力室３４の容積を拡張する方向にフィルム部材２２を付勢し、例えば、キャリッジの往復移動による加減速を受けても、可動バルブ３８の誤作動を効果的に抑制するように作用する。
次に、本発明を具体化した液体噴射装置の第４実施形態を図３３〜図３８（ａ），（ｂ）に従って説明する。
図３３に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、プリンタという。）１２１は、略直方体形状のフレーム１２２と、そのフレーム１２２に架設された紙送り部材１２３とを備え、図示しない紙送り機構により同紙送り部材１２３上を紙が給送されるようになっている。さらに、フレーム１２２には前記紙送り部材１２３に平行にガイド部材１２４が架設されており、このガイド部材１２４には、キャリッジ１２５がガイド部材１２４の軸線方向に沿って移動可能に支持されている。また、同キャリッジ１２５は、タイミングベルト１２７を介してキャリッジモータ１２８に接続されており、キャリッジモータ１２８の駆動によってガイド部材１２４に沿って往復移動される。
また、キャリッジ１２５には、その紙送り部材１２３に対向する面に液体噴射ヘッド、すなわち、記録ヘッド１２９が搭載されている。そして、キャリッジ１２５上には記録ヘッド１２９に液体、すなわち、インクを供給するバルブユニット１３１が搭載されている。本実施形態では、インクの色（ブラックインクＢと、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各カラーインク）に対応して、バルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙの４個が設けられている。
また、記録ヘッド１２９の下面には図示しないノズル吐出口が設けられており、図示しない圧電素子の駆動により、前記バルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙから記録ヘッド１２９にインクが供給され、紙上にインク滴が吐出され、印刷が行われる。
一方、フレーム１２２の右端には４つのカートリッジホルダ１３２が形成されている。そして、各カートリッジホルダ１３２には、液体貯留手段としてのインクカートリッジ１３３が着脱可能に搭載されている。本実施形態では、インクの色に対応して、インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙの４個が設けられている。各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙは、それぞれ、内部が気密状態となっている外郭ケース１３４と、その内側に設けられた図示しないインクパックとによって構成されており、インクパックには、前記したブラックインクＢおよび各カラーインクＣ，Ｍ，Ｙがそれぞれ貯留されている。
インクカートリッジ１３３のインクパックと、バルブユニット１３１とは、可撓性を有する液体供給路としてのチューブ１３８を介して接続されている。本実施形態では、インクの色に対応して、チューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙの４個が設けられている。
また、イエローＹのインクを貯留するインクカートリッジ１３３Ｙの上には、空気加圧ポンプ１３９が備えられている。この空気加圧ポンプ１３９は、空気供給チューブ１３６Ｂ，１３６Ｃ，１３６Ｍ，１３６Ｙを介して前記インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙの各外郭ケース１３４と接続されている。従って、空気加圧ポンプ１３９により加圧された空気は、空気供給チューブ１３６Ｂ，１３６Ｃ，１３６Ｍ，１３６Ｙを介して各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙの外郭ケース１３４内に導入され、外郭ケース１３４とインクパックとの間に形成された空間に導入されるようになっている。すなわち、空気加圧ポンプ１３９が駆動されて外郭ケース１３４内に空気が導入されると、インクパックは加圧空気によって押圧されて、インクパックに貯留されている各インクがチューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙを介してバルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙに供給される。
一方、前記キャリッジ１２５の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッド１２９のノズル形成面を封止するキャッピング手段１４１が配置されている。また、このキャッピング手段１４１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面に密着して封止し得るゴム等の弾性素材により形成されたキャップ部材１４１ａが配置されている。従って、キャッピング手段１４１は、キャリッジ１２５がホームポジョンに移動すると、キャッピング手段１４１を記録ヘッド１２９側に上昇させ、キャップ部材１４１ａによって記録ヘッド１２９のノズル形成面を封止して、ノズルの開口の乾燥を防止する。
また、このキャップ部材１４１ａの下方には、図示しない吸引ポンプ（チューブポンプ）が配置されている。この吸引ポンプは、吸引管を介してキャップ部材１４１ａの下部に接続されている。この吸引ポンプが駆動されると、記録ヘッド１２９を覆っているキャップ部材１４１ａから空気が吸引されて、記録ヘッド１２９からインクを吸引し、排出させる。更に、キャッピング手段１４１の印字領域側に隣接して、ワイピング部材１４２が配設されている。このワイピング部材１４２は、ゴム等の弾性素材を短冊状に形成してなる。また、同ワイピング部材１４２は、必要に応じて記録ヘッド１２９の移動経路上に進出し、ノズル形成面を払拭して清掃する。
次に、上記バルブユニット１３１について図３４〜図３８（ａ），（ｂ）に従って説明する。
図３４及び図３５に示すように、バルブユニット１３１は、合成樹脂製のユニットケース１４５を備えている。なお、このユニットケース１４５は、直方体部分と半円柱状部分とを一体にした形状を有している。このユニットケース１４５には、その上部に接続部１４６が設けられ、この接続部１４６には前記チューブ１３８が接続されている。また、同ユニットケース１４５には、その下部にインク導出部１４７が一体形成されており、このインク導出部１４７は、キャリッジ１２５の接続部材１２５ａを介して記録ヘッド１２９に接続されている。
また、図３４、図３６及び図３８に示すように、ユニットケース１４５の第一側面１４５ａには、フィルタ１４８が収容されたフィルタ室用凹部１４９、略円筒状の小凹部１５０、小凹部１５０に連通している直線状の溝１５１及び水平方向に延びる直線上の溝１５２が形成されている。また、第一側面１４５ａには、これらフィルタ室用凹部１４９、小凹部１５０及び溝１５１を覆うフィルム部材１５３と、溝１５２を覆うフィルム部材１５４とが熱溶着により貼り付けられている。従って、フィルタ室用凹部１４９とフィルム部材１５３によってフィルタ室１５５が形成され、小凹部１５０とフィルム部材１５３によって供給室１５６が形成され、溝１５１とフィルム部材１５３によって第１インク導入路１５７が形成される。また、溝１５２とフィルム部材１５４によって、インク導出部１４７に連通する流出路１５８が形成される。
なお、上記フィルム部材１５３，１５４は、インク性状に化学的な影響を及ぼさず、更に水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い材質からなる。すなわち、フィルム部材１５３，１５４は、例えば、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成のフィルムによって形成されている。
また、図３８（ａ），（ｂ）に示すように、前記フィルム部材１５３には、供給室１５６の内径よりも若干小さな外径を有するバネ受け部材１５９が、供給室１５６と同心円状にかつその内部に位置するように取り付けられている。
一方、図３５、図３７及び図３８に示すように、ユニットケース１４５の第二側面１４５ｂには、上記小凹部１５０と同心円状に設けられた略円筒形状の大凹部１６１と、直線状の溝１６２とが形成されている。また、この大凹部１６１の周壁部１６１ａは、開口に向かって拡径するように傾斜している。大凹部１６１の底壁は、上方に向かって大凹部１６１の深さが徐々に低減するように傾斜する傾斜面１６１ｂを備えている。更に、大凹部１６１の最下部には、第一側面１４５ａの溝１５２に連通する貫通孔１５２ａが形成されている。
また、このユニットケース１４５の第二側面１４５ｂには、大凹部１６１を覆うフィルム部材１６３と、溝１６２を覆うフィルム部材１６４とが熱溶着により貼り付けられている。従って、大凹部１６１とフィルム部材１６３によって圧力室１６５が形成され、溝１６２とフィルム部材１６４によって第２インク導入路１６６が形成される。また、溝１６２には、上記フィルタ室用凹部１４９に連通する貫通孔１６２ａと、上記溝１５１に連通する貫通孔１６２ｂとが形成されている。このため、第２インク導入路１６６は、貫通孔１６２ａを介してフィルタ室１５５に連通し、貫通孔１６２ｂを介して第１インク導入路１５７に連通している。すなわち、チューブ１３８から供給されたインクは、フィルタ室用凹部１４９、貫通孔１６２ａ、第２インク導入路１６６、貫通孔１６２ｂ及び第１インク導入路１５７を介して供給室１５６に供給される。なお、圧力室１６５を形成する大凹部１６１と貫通孔１５２ａとの接続部が、液体出口Ｅとなる。なお、フィルム部材１６３，１６４は、上記フィルム部材１５３，１５４と同じ材質によって構成されている。
また、上記フィルム部材１６３には、上記圧力室１６５の反対側の面に、略円板形状の受圧板１６７が取り付けられている。この受圧板１６７は、圧力室１６５の内径よりも小さい外径を有し、圧力室１６５に対して同心円状に配設されている。同受圧板１６７は、フィルム部材１６３より硬い材料、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといった軽量のプラスチック材料で形成されている。なお、この受圧板１６７は、フィルム部材１６３に対して熱溶着によって、または接着剤や両面接着テープ等を用いることにより取り付けられる。また、図３８に示すように圧力室１６５内には、フィルム部材１６３を付勢するバネ１７０が、フィルム部材１６３及び受圧板１６７を外部に押圧するように配設されている。
一方、ユニットケース１４５の上述した供給室１５６と圧力室１６５とを区画している隔壁１６８には、供給室１５６と圧力室１６５とを連通する支持孔１６９が形成されている。この支持孔１６９には、可動バルブ１７１が摺動可能に支持されている。可動バルブ１７１は、支持孔１６９に挿通された円柱状のロッド部１７１ａと、支持孔１６９の外形より大きい略円板形状の板状部１７１ｂとを備え、ロッド部１７１ａ及び板状部１７１ｂは一体に形成されている。詳述すると、ロッド部１７１ａは支持孔１６９及びバネ１７０に挿通され、その先端が上記フィルム部材１６３に当接可能となっている。また、上記板状部１７１ｂは、供給室１５６内に配設されている。板状部１７１ｂの支持孔１６９側には、例えばＯリングなどの円形状のシール部材１７２が支持孔１６９を囲むように固着されている。従って、可動バルブ１７１は、その板状部１７１ｂのシール部材１７２が隔壁１６８より離隔されると、供給室１５６と圧力室１６５とを連通し、そのシール部材１７２が隔壁１６８に当接すると、支持孔１６９の周囲を覆って、供給室１５６と圧力室１６５とを遮断する。また、可動バルブ１７１のフィルム部材１５３側には段部が形成されている。この段部には、コイル状のバネ１７４がその一端にて嵌合され、バネ１７４の他端は上記バネ受け部材１５９に係合されている。このため、バネ１７４は可動バルブ１７１を圧力室１６５側に付勢している。
また、図３７に示すように、上記支持孔１６９は、等間隔に配置された４つの切欠き溝を備え、全体として略十字形状に形成されている。従って、支持孔１６９に可動バルブ１７１のロッド部１７１ａが挿通された状態では、ロッド部１７１ａと支持孔１６９とによって、４つのインク流路１７３が形成される。
次に、以上のように構成されたバルブユニット１３１を用いたプリンタ１２１の作用について説明する。
プリンタ１２１の製造が完了すると、その性能試験が行われる。この性能試験においては、まず、カートリッジホルダ１３２に各色のインクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙが収容される。そして、加圧空気が、空気加圧ポンプ１３９から空気供給チューブ１３６Ｂ，１３６Ｃ，１３６Ｍ，１３６Ｙを介して各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙの外郭ケース１３４に供給され、インクパックを押圧する。これにより、インクパック内の各インクが加圧される。そして、記録ヘッド１２９がキャップ部材１４１ａに覆われた状態で、図示しない吸引ポンプが駆動される。これにより、チューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙを介してバルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙにインクが供給される。また、フィルタ室１５５、第２インク導入路１６６、第１インク導入路１５７、供給室１５６及び圧力室１６５、流出路１５８の空気が、インクの供給に伴って、記録ヘッド１２９から排出される。このとき、圧力室１６５の大凹部１６１は、その上部に傾斜面１６１ｂを備えていて、圧力室１６５の上部空間が小さくなっており、フィルムが圧力室の形状に沿った形に変形し、圧力室１６５内の負圧を容易に高くすることが可能なため、空気が排出されやすい。
そして、チューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙ、バルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙ及び記録ヘッド１２９の図示しないノズルがインクで満たされたとき、吸引ポンプを停止する。すると、可動バルブ１７１は、バネ１７４によって付勢されているため、圧力室１６５側に移動し、シール部材１７２を隔壁１６８に押圧して、インク流路１７３を塞ぐ。よって、可動バルブ１７１は、図３８（ａ）に示す閉弁状態となる。すなわち、供給室１５６と圧力室１６５とは非連通の状態となり、バルブユニット１３１は自己封止の状態になる。
その後、プリンタ１２１は、性能試験のためのテスト印刷を行う。すなわち、プリンタ１２１は、図示しないテスト用のデータに基づいて、キャリッジ１２５の記録ヘッド１２９から適宜インクを噴射しながら、キャリッジ１２５を図３３の左右方向に移動させて印刷を行う。
テスト印刷中に、記録ヘッド１２９からインクが外部に噴射されると、圧力室１６５のインクが減少して、圧力室１６５が負圧となる。これに伴って、フィルム部材１６３がバネ１７０に抗して撓んで、フィルム部材１６３の中央及び受圧板１６７が供給室１５６側に変位する。撓んだフィルム部材１６３は、可動バルブ１７１のロッド部１７１ａをバネ１７４に抗して押圧し、可動バルブ１７１を供給室１５６側に押圧する。押圧された可動バルブ１７１が供給室１５６側に移動して、そのシール部材１７２が隔壁１６８から離脱すると、可動バルブ１７１は、図３８（ｂ）に示すように、開弁状態になる。すなわち、インク流路１７３を介して供給室１５６と圧力室１６５とが連通して、供給室１５６のインクが圧力室１６５に流入し、圧力室１６５の負圧が解消される。これに伴い、可動バルブ１７１がバネ１７４の付勢力により圧力室１６５側に移動して、図３８（ａ）に示すように再び閉弁状態となり、供給室１５６から圧力室１６５へのインクの供給が停止される。
なお、実際の印刷動作中においては、可動バルブ１７１が開放状態及び開閉状態に頻繁に切り換えられるわけではなく、フィルム部材１６３は可動バルブ１７１のロッド部１７１ａの端部に当接した均衡状態に保たれ、インクの消費に従って僅かに可動バルブ１７１が開弁しつつ、圧力室１６５に対してインクを逐次補給するように作用する。
すなわち、圧力室１６５内におけるインクの圧力変動は、可動バルブ１７１の開閉によって、所定の範囲内に制限されており、供給室１５６内のインクの圧力変化とは切り離されている。従って、キャリッジ１２５の往復移動によりチューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙに圧力変動が生じていても、その影響を受けることがない。そして、その結果、圧力室１６５から記録ヘッド１２９へのインクの供給は、良好に行われる。
初期充填後に圧力室１６５内に空気が残った場合、プリンタの置かれた環境（温度）が変化（上昇）すると、空気が膨張して圧力室１６５内の圧力が上昇するおそれがある。しかし、本実施形態では、バネ１７０がフィルム部材１６３を外側に押し広げて空気の体積変化を吸収するため、空気室１６５内の圧力が上昇することが無い。
このようにプリンタ１２１の記録ヘッド１２９からインクが噴射されて性能試験が終了すると、各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙからインクパックが外される。そして、キャリッジ１２５がキャッピング手段１４１の上面に移動し、記録ヘッド１２９がキャップ部材１４１ａに覆われた状態で、図示しない吸引ポンプが駆動される。これにより、フィルタ室１５５、第２インク導入路１６６、第１インク導入路１５７、供給室１５６及び圧力室１６５、流出路１５８から、インクが記録ヘッド１２９を介して排出される。このとき、圧力室１６５の最下部に、液体出口Ｅが形成されているので、スムーズにインクが排出される。
そして、インクがほとんど排出されたならば、各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙの代わりに、カートリッジホルダ１３２に洗浄液供給管が接続される。そして、この洗浄液供給管よりチューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙ、バルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙ及び記録ヘッド１２９に洗浄液が供給されて、洗浄が行われる。
本実施形態のプリンタ１２１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、プリンタ１２１のバルブユニット１３１には、圧力室１６５の最下部に流出路１５８に連通する液体出口Ｅが設けられている。従って、プリンタ１２１の性能試験で使用されたインクが、スムーズに記録ヘッド１２９から排出される。従って、バルブユニット１３１内に残留するインク量を少なくすることができ、液体の排出性が良好となって洗浄回数や洗浄時間を少なくすることができる。
（２）本実施形態では、バルブユニット１３１の圧力室１６５を形成している大凹部１６１は、その上部に傾斜面１６１ｂを備え、液体出口Ｅよりも上方の空間が、液体出口Ｅよりも下方の空間よりも小さくなっている。そのため、初期充填時にフィルム１６３が圧力室１６５の形状に沿った形に変形するため、圧力室内の負圧を容易に高めることができ、空気を排出しやすくなって、圧力室１６５には空気が残り難い。
（３）本実施形態では、大凹部１６１の周壁部１６１ａがフィルム部材１６３に向かって拡径している。従って、大凹部１６１の加工が容易である。また、フィルム部材１６３が圧力を受ける面積をより大きくすることができ、従って、可動バルブ１７１をより確実に駆動することができる。
（４）本実施形態では、大凹部１６１の周壁部１６１ａがフィルム部材１６３側に拡径するように傾斜している。従って、フィルム部材１６３が圧力室１６５の形状に沿った形に変形して負圧を容易に高めることが可能となり、空気を排出しやすくなる。
（５）本実施形態では、圧力室１６５内にバネ１７０を配置したことにより、フィルム部材１６３及び受圧板１６７を均等に押圧することができ、従って、フィルム部材１６３が不規則に撓むことをより一層確実に防止することができる。また、インク充填後に圧力室１６５内に空気が残り、プリンタの置かれた温度が上昇したとしても、バネ１７０がフィルム部材１６３を外側に押し広げて体積膨張を吸収するので、圧力室１６５内の圧力上昇を防止することができる。
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第５実施形態を図３３、図３９〜図４１に従って説明する。なお、以下の各実施形態において、上述の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図３９及び図４０（ａ）においては、説明の便宜上、受圧板１６７を二点鎖線で示している。
本実施形態のプリンタ1２１は、図３３に二点鎖線で示されているように、チューブ１３８の流路途中に、流路バルブ１７５が備えられている。この流路バルブ１７５は、インクカートリッジ１３３の近傍において前記フレーム１２２に固定されており、チューブ１３８を流れるインクの流量を変化させることが可能となっている。
また、本実施形態のプリンタ１２１は、上記第４実施形態のバルブユニット１３１の代わりに、図３９及び図４０に示すバルブユニット１８１をキャリッジ１２５に搭載している。上記流路バルブ１７５は、バルブユニット１８１の上流側に配置されている。
図３９及び図４０に示すように、バルブユニット１８１は、圧力室１６５を構成する大凹部１６１に、上記第４実施形態の傾斜面１６１ｂの代わりに、支持孔１６９の近傍から大凹部１６１の周縁部に向かって大凹部１６１の深さを低減させる円錐面部１８１ｂが形成されている。また、同バルブユニット１８１においては、圧力室１６５の最下部ではなく、圧力室１６５の容積の４０％の位置に液体出口Ｅが形成されて、貫通孔１５２ａが接続されている。詳述すると、バルブユニット１８１がキャリッジ１２５に搭載された状態で、液体出口Ｅの中心を通る水平面の中心線より下方の圧力室１６５の容積が、圧力室１６５の容積の４０％となるように、液体出口Ｅが設けられている。
次に、この液体出口Ｅの位置の設定方法について説明する。
液体出口Ｅの位置は、圧力室１６５の種々の位置に液体出口Ｅを設け、洗浄回数と、圧力室１６５に残留したインク濃度（残留インク濃度）との関係をシミュレーションすることにより設定される。この位置は、圧力室１６５の容積に対する液体出口Ｅの中心線Ｃより下方の圧力室１６５の容積（斜線部分の容積）の割合で定義されている。なお、液体出口Ｅの中心線Ｃはバルブユニット１８１のプリンタへの装着時において水平に延びる線分である。
洗浄を行う場合は、まず、キャッピング手段１４１の吸引ポンプを駆動して、チューブ１３８、バルブユニット１８１及び記録ヘッド１２９のノズルを満たしていたインクを吸引する。続いて、上記第４実施形態と同様に、チューブ１３８に洗浄液供給管が接続されて、バルブユニット１８１及び記録ヘッド１２９のノズルに洗浄液が供給される。そして、図示しない吸引ポンプが駆動されて、インクが記録ヘッド１２９より排出され、１回の洗浄が行われる。
図４１は、洗浄回数と、洗浄が行われたときの排出されたインクと洗浄液の混合液中に含まれるインクの割合、すなわち残留インク濃度との関係を示している。なお、図４１は、上記第４実施形態のように流路バルブ１７５を設けていない場合（弁無し）と、本実施形態のように流路バルブ１７５を設けた場合（弁有り）との両方の関係を示している。
流路バルブ１７５が設けられていない「弁無し」の場合には、吸引ポンプの吸引により発生する負圧により、圧力室１６５内の液体が容積の約５０％となる水面Ｈｎ（図４１参照）まで洗浄液が圧力室１６５に供給され、その後、吸引ポンプを停止すると、可動バルブ１７１が閉弁する。従って、この場合、洗浄液が圧力室１６５に充填されると水面Ｈｎが得られ、インクと洗浄液との混合液が排出されると、液体出口Ｅの最下部の水面Ｈが得られる。
また、流路バルブ１７５が設けられている「弁有り」の場合には、インクを排出した後、流路バルブ１７５を閉弁した状態で吸引ポンプを駆動させる。このとき、圧力室１６５内に残留していた気泡は、圧力減少のため、体積が大きくなって、すなわち引き延ばされた状態となる。その後、流路バルブ１７５が開弁されると洗浄液が一気に流入し、圧力室１６５の容積の約８０％となる水面Ｈａ（図４１参照）まで洗浄液が供給され、その後に吸引ポンプを停止すると、可動バルブ１７１が閉弁する。従って、流路バルブ１７５がある場合には、洗浄液が圧力室１６５に充填されると水面Ｈａが得られ、インクと洗浄液との混合液が排出されると、水面Ｈが得られる。
通常、洗浄処理は１０回以下で頻度で行われる。また、記録ヘッド１２９のノズルにインクが長期間残留しても、ほとんど目詰まりを起こさないための残留インク濃度は、０．１％以下である。
図４１の表に示すように、本実施形態のように流路バルブ１７５がプリンタ１２１に設けられている場合においては、液体出口Ｅが圧力室１６５の容積の４０％以下（液体出口Ｅの中心線Ｃより下方の容積が圧力室１６５の容積の４０％以下）の位置よりも下方にあると、洗浄を１０回行うことにより残留インク濃度はほぼ０．１％以下になる。また、上記第４実施形態のように、プリンタ１２１に流路バルブ１７５が設けられていない場合においては、液体出口Ｅが圧力室１６５の容積の２５％以下（液体出口Ｅの中心線Ｃより下方の容積が圧力室１６５の容積の２５％以下）の位置よりも下方にあると、洗浄を１０回行うことにより残留インク濃度はほぼ０．１％以下になる。
なお、液体出口Ｅが圧力室１６５の容積の１２％の位置にある場合には、流路バルブ１７５を設けていない「弁無し」の場合には５回の洗浄で、圧力室１６５内の残留インク濃度は０．１％以下となる。また、流路バルブ１７５を設けた「弁有り」の場合には４回の洗浄を行うことにより、圧力室１６５内の残留インク濃度は０．１％以下となる。すなわち、液体出口Ｅは、より下方に設けることにより、インクがより速く排出されて、記録ヘッド１２９のノズルにインクが長期間残留しても目詰まりを起こさない０．１％以下のインク濃度にすることができる。
以上のことから、通常の洗浄回数１０回以下で、インクの目詰まりを起こさない０．１％以下の残留インク濃度を達成するための、液体出口Ｅの最も高い位置は、圧力室１６５の容積の４０％の位置である。従って、本実施形態において、液体出口Ｅは、圧力室１６５の容積の４０％の位置に設けた。
本実施形態のプリンタ１２１は、上記第１実施形態と同様に、組立完了後に性能試験が行われる。すなわち、上記第１実施形態と同様に、加圧された各インクが、吸引ポンプの駆動により各インクカートリッジ１８１Ｂ，１８１Ｃ，１８１Ｍ，１８１Ｙから、チューブ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｍ，１３８Ｙを介してバルブユニット１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｍ，１３１Ｙに供給される。これにより、フィルタ室１５５、第２インク導入路１６６、第１インク導入路１５７、供給室１５６及び圧力室１６５、流出路１５８の空気が記録ヘッド１２９から排出される。
そして、インクが、チューブ１３８、バルブユニット１８１及び記録ヘッド１２９のノズルにほぼ供給されたならば、流路バルブ１７５を閉弁するとともに、キャリッジ１２５をキャップ部材１４１ａで覆って、吸引ポンプを駆動させる。このとき、可動バルブ１７１は、そのシール部材１７２が隔壁１６８より離隔され開弁しているが、流路バルブ１７５が閉弁されているので、供給室１５６、圧力室１６５などの流路バルブ１７５から下流の領域（記録ヘッド１２９側）の圧力は大きく減圧される。圧力室１６５内に残留していた気泡は、圧力減少のため、体積が大きくなって、引き延ばされた状態となる。その後、流路バルブ１７５が開弁されると、インクが一気に圧力室１６５内に流れ込む。このため、圧力室１６５内で引き延ばされた気泡は、このインクの流れとともに、液体出口Ｅ、流出路１５８及び記録ヘッド１２９を介して外部に排出される。
そして、プリンタ１２１は、上記第４実施形態と同様に、性能試験のために印刷を行い、これが終了すると、カートリッジホルダ１３２から各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙが外される。そして、記録ヘッド１２９がキャップ部材１４１ａに覆われた状態で、図示しない吸引ポンプが駆動される。すなわち、フィルタ室１５５、第２インク導入路１６６、第１インク導入路１５７、供給室１５６及び圧力室１６５、流出路１５８から、インクが記録ヘッド１２９を介して排出される。
インクがほとんど排出されたならば、各インクカートリッジ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｙをカートリッジホルダ１３２から外し、チューブ１３８に洗浄液供給管を接続して洗浄を行う。詳述すると、流路バルブ１７５を閉弁した状態で、キャリッジ１２５をキャップ部材１４１ａで覆って、吸引ポンプを駆動させて、圧力室１６５内を大きく減圧させる。その後、流路バルブ１７５を開弁して、洗浄液を圧力室１６５に一気に導いて、圧力室１６５内の洗浄を行う。これを約１０回繰り返すことにより洗浄が完了する。
従って、本実施形態によれば、上記第４実施形態における（２）〜（５）項に記載の効果と同様な効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（６）本実施形態では、流路バルブ１７５より下流のチューブ１３８にバルブユニット１３１が設けられ、このバルブユニット１３１の圧力室１６５の液体出口Ｅが、重力方向において圧力室１６５の容積の約４０％以下の位置にある。このため、流路バルブ１７５を適宜開閉することにより、インクがスムーズに置換されて、１０回という少ない洗浄回数で、インクが記録ヘッド１２９のノズルに残留していても目詰まりがほとんど生じない０．１％以下の残留インク濃度まで洗浄することができる。すなわち、液体の充填性が良好となって、洗浄回数を少なくすることができる。
（７）本実施形態では、液体出口Ｅを圧力室１６５のより上方の位置、すなわち圧力室１６５の容積の４０％の位置に設けた。すなわち、１０回という少ない洗浄回数で、インクが記録ヘッド１２９のノズルに残留しても目詰まりがほとんど生じない０．１％以下とできる最も高い位置に液体出口Ｅを設けた。液体出口Ｅが高い位置にあるほど、インクの充填性は良好となるため、本実施形態では、インク排出性を良好にできるだけでなく、インク充填性をもより良好にすることができる。すなわち、インクをバルブユニット１８１に充填する際に、気泡が圧力室１６５内に、より残り難くすることができるので、印刷の信頼性をほとんど低下することがない。
（８）本実施形態では、バルブユニット１８１の大凹部１６１には、その中心である支持孔１６９の近傍から周壁部１６１ａに向かって大凹部１６１の深さを低減させる円錐面部１８１ｂが形成されている。このため、圧力室１６５の中央に可動バルブ１７１が設けられていても、液体出口Ｅよりも上方の圧力室１６５をより小さくすることができ、フィルム部材１６３が大凹部１６１に沿った形に変形するため、圧力室１６５内の負圧を容易に高めることが可能となり、インクの充填性を向上させることが可能となる。
以下、本発明を具体化した液体噴射装置としてのプリンタ１２１の第６実施形態を図４２（ａ），（ｂ）及び図４３に従って説明する。なお、図４２（ａ）及び図４３においては、説明のために、受圧板１６７を取り外した状態を示している。
第６実施形態のプリンタ１２１には、上記第４実施形態のバルブユニット１３１の代わりに、図４２及び図４３に示すバルブユニット１９１が設けられている。このバルブユニット１９１は、大凹部１６１の下方にはその大凹部１６１に連通する体積増大部としての凹部１９２が設けられている。この凹部１９２は、バルブユニット１９１がキャリッジ１２５に搭載された際に、液体出口Ｅよりも下方の空間が、より大きな体積となるように形成されている。また、この凹部１９２の上部は、第二側面１４５ｂ側が高くなるように傾斜した傾斜面１９２ａとなっている。
従って、第６実施形態のプリンタ１２１においても、上記第４実施形態と同様の機能を果たす。また、本実施形態形態によれば、上記実施形態に記載の（２）〜（５）及び（７）項に記載の効果と同様な効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（９）第６実施形態では、凹部１９２を設けて、圧力室１６５の下部の容積を大きくした。すなわち、圧力室１６５の上部の容積が、相対的に小さくなる。これにより、圧力室１６５を形成するフィルム部材１６３の表面積に対し、圧力室１６５内のインク容積を相対的に大きくできるので、例えば長期間プリンタ１２１が使用されることなく、フィルム部材１６３からの水分透過や酸素・窒素透過が起こった場合でも、圧力室１６５内のインクの粘度上昇を相対的に小さくすることができる。すなわち、長時間使用されていなかったプリンタ１２１を使用する場合でも、インクの噴射を良好に行うことができ、信頼性の高いプリンタ１２１を提供することができる。
（１０）第６実施形態では、凹部１９２の上部は、大凹部１６１の開口側が高くなるように傾斜した傾斜面１９２ａとなっているので、凹部１９２に気泡が残留することを極力抑制することができる。
なお、上記第４乃至第６実施形態は、以下のように変更してもよい。
上記各実施形態では、液体出口Ｅは、圧力室１６５の周壁部１６１ａに設けた。この液体出口Ｅは、必ず周壁部１６１ａに設ける必要はなく、例えば、図４０（ａ）に二点鎖線で示すように、圧力室１６５の中心により近い位置に設けても良い。これを液体出口Ｅ１としてもよい。
上記第４乃至第６実施形態では、圧力室１６５の大凹部１６１の形状は、ほぼ円筒形状としたが、他の形状であってもよい。すなわち、圧力室１６５の上部空間が傾斜せずに、細長い形状となっていてもよい。また、圧力室１６５の下部空間に形成される容積増大部は、三角柱の形状や円錐形状であってもよい。
上記第４乃至第６実施形態では、大凹部１６１の液体出口Ｅに接続している貫通孔１５２ａは、図３８（ａ），（ｂ）に示すように、水平方向に延びるように形成したが、水平方向に対して傾斜させて液体出口Ｅに接続していてもよい。
上記第４乃至第６実施形態では、バルブユニット１３１，１８１，１９１のユニットケース１４５の形状は、ほぼ直方体には限定されない。なお、同一の形状のバルブユニット１３１，１８１，１９１であっても、キャリッジ１２５に対する取り付け角度が異なる場合には、液体出口Ｅの位置が異なる。液体出口Ｅは、キャリッジ１２５にバルブユニット１３１，１８１，１９１が取り付けられて使用される際に、圧力室１６５の容積の２５％以下の位置に設けられる。流路バルブ１７５が配設されている場合、液体出口Ｅは圧力室１６５の容積の４０％以下の位置に設けられる。
次に、本発明を具体化した第７の実施形態を、図面に従って詳細に説明する。
一般に、Ａ０版等の大型の紙に画像を印刷するプリンタは、インク消費量が多いため、大容量のインクを貯留したインクカートリッジが用いられる。そのため、インクカートリッジをキャリッジに搭載すると、キャリッジが重くなり多大な負荷がかかる。従って、図５３に示す従来の大型プリンタでは、各色のインクカートリッジ２７１を、記録ヘッド２７２が設けられたキャリッジ２７３に搭載させない構成、いわゆるオフキャリッジ型、になっている。
インクは、交換可能に固定された各インクカートリッジ２７１から可撓性の各チューブ２７４（図５３では１つのみ図示）を介してキャリッジ２７３の記録ヘッド２７２に供給される。そのため、キャリッジ２７３の移動に伴ってチューブ２７４内の圧力が変動すると、インクの吐出に影響し、所定量のインクを吐出することが難しくなる。そこで、キャリッジ２７３とチューブ２７４との間には、図５４に示すように圧力ダンパ室２７５が設けられるとともに、インクカートリッジ２７１の吐出口の高さ位置Ｃがインクのノズル吐出口の高さ位置Ｎよりも常に下となるように配置されている。
このプリンタにおいて、図５３に示すキャリッジ２７３の下方の領域Ｅは、印刷された紙Ｓの排出領域となっている。そして、印刷中にインクカートリッジ２７１のインクの交換を容易にするため、紙Ｓの排出領域Ｅの側方に、インクカートリッジ２７１が配設される。従って、チューブ２７４の長さは、印刷可能な紙Ｓの大きさの最大幅、すなわちキャリッジ２７３の最大移動幅Ｗ以上に必要となる。
ところで、インクの圧力損失は、チューブ２７４の長さに比例し、内径の４乗に反比例する。すなわち、多ノズル化や印字の高速化に伴ってインク消費量が増加してインクの圧力損失が大きくなる場合、インクをインクカートリッジ２７１から確実にキャリッジ２７３へと導くには、チューブ径を大きくする必要がある。そのため、チューブの屈曲径が大きくなり、プリンタを小型化することが難しかった。
本実施形態の液体噴射装置は、液体収容体の液体に加わる圧力損失を低減して、小型化を可能にするものである。図４４に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ）２１０は、逆Ｔ字形状の１対の支持柱２１１，２１２を備えている。各支持柱２１１，２１２の下方には、プリンタの移動を容易に行うため、一対のキャスタ２１３が設けられている。また、支持柱２１１，２１２には、これらを連結する連結棒２１４が設けられるとともに、その上方に略直方体形状をしたハウジング２１５が支持されている。
ハウジング２１５の右側上部には、操作パネル２１６が突設されている。この操作パネル２１６は、複数の操作ボタン２１７及び表示画面２１８を有している。従って、操作パネル２１６は、処理内容を表示画面２１８に表示しながら、ユーザによる操作ボタン２１７の選択により、所定の印刷を行うことができる。また、ハウジング２１５には、その背面側に図示しない接続部が設けられており、この接続部を介して図示しないコンピュータが接続されている。従って、ハウジング２１５に内蔵されている図示しないメモリには、そのコンピュータから受信した印刷データが記憶される。
ハウジング２１５の背面側には、給紙部２１９が設けられ、この給紙部２１９には、巻心２１９ａに巻かれたターゲットとしての紙Ｓが収容されている。また、このハウジング２１５には、図示しない紙送り機構が設けられており、この紙送り機構により紙Ｓが、後述するプラテン２３５へと送られる。
ハウジング２１５の外部においてその中央上部には、インクカートリッジ収容部２２０が固着されている。このインクカートリッジ収容部２２０には、液体収容体としての各色（例えばシアン、マゼンタ、イエロ及びブラックの４色）のインクカートリッジ２２１，２２２，２２３，２２４が前面から交換可能に配置されている。詳述すると、インクカートリッジ２２１〜２２４は、扁平な直方体の箱状であって、その最大面積部分が上向き及び下向きに配置され、かつ各インクカートリッジ２２１〜２２４が同一平面上に配設されている。各インクカートリッジ２２１〜２２４内には、図４５に示すように、液体であるインクが貯留されたインクパック２２５が内蔵されている。各インクカートリッジ２２１〜２２４のインクパック２２５の中央には、外部に突出したインク導出口２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２４ａが設けられている。各インク導出口２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２４ａには、供給管としての可撓性のチューブ２２６，２２７，２２８，２２９の先端に設けられた針Ｉがそれぞれ装着される。
一方、ハウジング２１５の内部には、図４６に示すように、左右一対の駆動プーリ２３１及び従動プーリ２３２に掛け装されたタイミングベルト２３３と、ガイド軸２３４とが配置されている。また、同ハウジング２１５の中央下側には、紙Ｓが載置されるプラテン２３５が配設されている。更に、このプラテン２３５の上方には、キャリッジ２３６が配設されている。このキャリッジ２３６は、前記ガイド軸２３４に係合されて案内されるとともに、前記タイミングベルト２３３に係合して駆動される。従って、このキャリッジ２３６は、前記プラテン２３５と所定の隙間をおいて、プラテン２３５の上方に配置されるとともに、Ｘ方向に移動可能となっている。
キャリッジ２３６には、図４５に示すように、インクを吐出する複数のノズルが形成された記録ヘッド２３７が設けられている。また、このキャリッジ２３６には、記録ヘッド２３７の上方に位置するように、各インクカートリッジ２２１〜２２４に対応するバルブユニット２４１〜２４４が設けられている。各バルブユニット２４１〜２４４は、図４５〜図４７に示すように、同一の構造を有している。なお、図４５において、バルブユニット２４１は図４７の２４１−２４１線に沿った断面図によって示され、バルブユニット２４２，２４３は図４８の２４２−２４２線に沿った断面図によって示され、バルブユニット２４４は図４７の２４４−２４４線に沿った断面図によって示されている。
各バルブユニット２４１〜２４４は、図４５、図４７及び図４８に示すように、例えば剛性のある合成樹脂などからなる略円筒状のケース２４５を備えている。図４７に示すように、同ケース２４５の第一側面には、略円筒状の凹部２４５ａと、屈曲された２つの溝部２４５ｂ，２４５ｃとが形成されている。これら凹部２４５ａ、溝部２４５ｂ及び溝部２４５ｃを覆うように、導入側フィルム２４８が、ケース２４５の第一側面に熱溶着により貼着されている。これにより、前記凹部２４５ａが供給室２５０となり、溝部２４５ｂが供給室２５０に連通する供給路２５１となり、溝部２４５ｃが排出路２５３となる。
また、図４８に示すように、同ケース２４５の第二側面には、略円筒状の凹部２４５ｄが形成されている。そして、第二側面には、駆動体としての排出側フィルム２４９が、熱溶着により貼着されており、これにより凹部２４５ｄは、圧力室２５２を構成する。
なお、導入側フィルム２４８及び排出側フィルム２４９は、軟質であって、インク性状に化学的な影響を及ぼさず、更に水分透過度や酸素や窒素透過度の低い材質が重要である。そこで、フィルム２４８及び２４９は、高密度ポリエチレンあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成から成る。これは、供給室２５０及び圧力室２５２の圧力状態を、両フィルムにて効率的に感知するためである。なお、本実施形態の導入側フィルム２４８及び排出側フィルム２４９は、透明である。
また、ケース２４５の中央には、前記供給室２５０及び圧力室２５２を互いに連通するための貫通孔２４５ｅが設けられるとともに、圧力室２５２と排出路２５３とを連通する連絡路２５３ａが設けられている。
更に、同ケース２４５には、前記チューブ２２６〜２２９が接続される接続部２４６と、記録ヘッド２３７に接続されるインク導出部２４７とが形成されている。接続部２４６には前記供給路２５１と前記チューブ２２６〜２２９とを接続する通路形成孔２４６ａが形成され、インク導出部２４７には前記排出路２５３から前記記録ヘッド２３７へと続く通路形成孔２４７ａが形成されている。
従って、チューブ２２６〜２２９から接続部２４６の通路形成孔２４６ａに至ったインクは、供給路２５１、供給室２５０、貫通孔２４５ｅ、圧力室２５２、連絡路２５３ａ、排出路２５３及び通路形成孔２４７ａを介して、記録ヘッド２３７に供給される。
一方、図４５に示すように、弁体２５５は、軸部２５５ａ及びこの軸部２５５ａと一体形成された円板部２５５ｂから成り、その軸部２５５ａが前記貫通孔２４５ｅに挿通され、円板部２５５ｂが供給室２５０に位置している。また、円板部２５５ｂの背面には、閉弁用バネ２５７の一端が圧接され、この閉弁用バネ２５７の他端は、バネ座２５８に圧接されている。従って、閉弁用バネ２５７は、弁体２５５を排出側フィルム２４９側（図の右側）に付勢する。供給室２５０側（図の左側）の貫通孔２４５ｅの周囲には、シール部材２５９が固着されている。従って、閉弁用バネ２５７が弁体２５５を図４５の右方に付勢することにより、前記弁体２５５の円板部２５５ｂがシール部材２５９を圧接して、弁体２５５は貫通孔２４５ｅを塞いで閉弁する（図４５のバルブユニット２４２参照）。
一方、前記排出側フィルム２４９の外側には、剛性のある受圧板２５４が、前記ケース２４５の貫通孔２４５ｅに対して同心的に固着されている。受圧板２５４は、可撓性の排出側フィルム２４９が圧力室２５２の圧力を受ける度に変形してしまうことを極力防ぎ、常に同じ圧力を受けた場合には同じように供給室２５０側（左側）に撓んで、弁体２５５の軸部２５５ａを同じように押圧するためのものである。また、圧力室２５２には、負圧保持バネ２６０が配設されている。この負圧保持バネ２６０は、貫通孔２４５ｅの周囲に当接しているとともに、排出側フィルム２４９を押圧している。従って、負圧保持バネ２６０は、圧力室２５２内のインクの自重によって圧力室２５２内の圧力が不均一となって、弁体２５５の軸部２５５ａを偏った状態で押圧されることを極力防いでいる。
次に、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５に対するインクカートリッジ収容部２２０の高さＨ（ｍｍ）の設定方法について、図４５，４９及び図５０を参照して説明する。
記録ヘッドがインクを消費している際の圧力室２５２の圧力Ｐｖは、弁体２５５の開放圧力Ｐｏに等しい。開放圧力Ｐｏは負圧であるから、マイナスの符号となり、以下の式で示される。
Ｐｖ＝−Ｐｏ    ・・・（１）
また、この開放圧力Ｐｏは、図４９に示すように供給室２５０に配設された閉弁用バネ２５７の付勢力Ｋｅ、圧力室２５２に配設された負圧保持バネ２６０の付勢力Ｋｏ、排出側フィルム２４９が変形する際の抵抗力ｆｍ、位置水頭Ｈにより弁体２５５の円板部２５５ｂの背面に加わる力Ｐｃの和より大きい必要がある。そのため、開放圧力Ｐｏは以下の式で表される。
Ｐｏ≧Ｋｏ＋Ｋｅ＋ｆｍ＋Ｐｃ
ここで、弁体２５５の円板部２５５ｂにかかる力Ｐｃは位置水頭により変化するため、圧力室２５２の圧力Ｐｖは図５０の点線ｄＬに示すようになる。しかしながら、円盤部２５５ｂの面積が微小であるため、円板部２５５ｂにかかる力Ｐｃは無視できる程小さい。そのため、位置水頭Ｈを変えても大きな開放圧力Ｐｏには影響が及びがたく、開放圧力Ｐｏは、Ｐｏ＝ａ（一定）の直線Ｌ１で表されると考えても差し支えない。
一方、供給室２５０の圧力Ｐｋは、インクカートリッジ収容部２２０から供給室２５０までの高さによる位置水頭Ｈと、チューブ２２６〜２２９の圧力損失Ｐｔの和となる。圧力損失Ｐｔは負圧であるから、マイナスの符号となり、以下の式で表される。
Ｐｋ＝−Ｐｔ＋Ｈ      ・・・（２）
位置水頭Ｈがゼロの場合、Ｐｋ＝−Ｐｔとなり、位置水頭Ｈを高くしていけば、供給室２５０の圧力Ｐｋは図５０の直線Ｌ２で示されるようになる。
そして、インク消費中における（２）式で示される供給室２５０の圧力Ｐｋが、（１）式で示される圧力室２５２の圧力Ｐｖ以上である場合に、インクは供給室２５０から圧力室２５２へ十分供給されることになる。即ち、
Ｐｋ≧Ｐｖ  ＝  −Ｐｔ＋Ｈ≧−Ｐｏ
となり、上式よりインクが供給室２５０から圧力室２５２へ十分供給されるための位置水頭Ｈｅは以下の式で表されることになる。
Ｈｅ≧−Ｐｏ＋Ｐｔ
また、位置水頭Ｈを変化させた場合の、圧力室２５２の圧力Ｐｖは図５０の直線Ｌ１と直線Ｌ２とを結んだ線で表される。
Ｈ≧Ｈｅと設定した場合、記録ヘッドが印字のためにインクを消費した場合でも、インクは供給室２５０から圧力室２５２へ十分に供給される。従って、弁体２５５は圧力室２５２の圧力を調製しながら開閉（自己封止）することになり、圧力室２５２の圧力Ｐｖは−Ｐｏに等しくなって、Ｐｖ＝−Ｐｏが成立する。
Ｈ＜Ｈｅと設定した場合、記録ヘッドが印字のためにインクを消費した場合に、供給室２５０から圧力室２５２へのインクの供給が不足気味となり、それを解消すべく、弁体２５５を常に開放した状態で圧力室２５２へインクが供給される。この場合、圧力室２５２の圧力Ｐｖは次の式、Ｐｖ＝−Ｐｏ−Ｈ
によって表される。
圧力室２５２の圧力は記録ヘッドへの供給圧力となるため、小さい程良い。従って、本実施形態におけるカートリッジ収容部２２０の高さＨはＨｅ以上とすべきである。
次に、インクカートリッジ収容部２２０の高さＨ（ｍｍ）について、具体的な数値を用いて説明する。例えば、インクカートリッジ２２１〜２２４から供給室２５０に至るチューブ２２６〜２２９の圧力損失Ｐｔが１５０（ｍｍＨ２Ｏ）であって、弁体２５５の開放圧力Ｐｏが１００（ｍｍＨ２Ｏ）であるとする。このとき、インクが供給室２５０から圧力室２５２へ十分に供給されるために必要な位置水頭Ｈｅは以下のように表される。
Ｈｅ＝−１００（ｍｍＨ２Ｏ）＋１５０（ｍｍＨ２Ｏ）＝５０（ｍｍＨ２Ｏ）
また、開放圧力Ｐｖと圧力損失Ｐｆは同じで、例えば、チューブ２２６〜２２９を長くして、圧力損失Ｐｔが２００（ｍｍＨ２Ｏ）まで増加した場合には、図５０に二点鎖線で示すように位置水頭Ｈｅは１００（ｍｍＨ２Ｏ）と、高くなる。
次に、本実施形態のプリンタの作用について説明する。
プリンタ２１０を使用するにあたっては、給紙部２１９に巻心２１９ａに巻かれた紙Ｓが収容され、インクカートリッジ収容部２２０に各色のインクカートリッジ２２１〜２２４が収容される。また、インクカートリッジ２２１〜２２４のインク導出口２２１ａ〜２２４ａが針Ｉに係合される。
そして、プリンタ２１０は、接続された図示しないコンピュータから印刷データを受信すると、その印刷データをメモリに蓄積する。次に、印刷データの印刷が実行されると、図示しない紙送り装置により前記紙Ｓがハウジング２１５へと導入される。そして、プリンタ２１０は、紙Ｓがプラテン２３５及びキャリッジ２３６の間に至ると、キャリッジ２３６の記録ヘッド２３７の吐出口から適宜インクを吐出させながら、キャリッジ２３６をＸ方向に移動させて、印刷を行う。
詳述すると、記録ヘッド２３７からインクが吐出されると、その吐出されたインクの容積分だけバルブユニット２４１〜２４４の圧力室２５２の容積が減少し、一定の負圧が発生する。この負圧が上述した開放圧力Ｐｏとなる。この負圧により排出側フィルム２４９が、閉弁用バネ２５７及び負圧保持バネ２６０に抗して、導入側フィルム２４８側に変形する（図４５のバルブユニット２４３参照）。排出側フィルム２４９が変形すると、排出側フィルム２４９に固着した受圧板２５４が移動して弁体２５５を当接し、弁体２５５を左方に押圧する。これにより弁体２５５が左方に移動して、円板部２５５ｂがシール部材２５９から離れ、供給室２５０は貫通孔２４５ｅを介して圧力室２５２と連通し、供給室２５０からインクが圧力室２５２に流入する。インクが圧力室２５２に流入すると、圧力室２５２の負圧が解消され、弁体２５５は閉弁用バネ２５７の付勢力により右方に移動されて、閉弁する（図４５のバルブユニット２４２参照）。
プリンタ２１０は、上述のようにインクを吐出しながら、キャリッジ２３６がＸ方向に一往復移動させる度に、図示しない紙送り機構を駆動して、紙Ｓをプリンタ２１０の下方に移動させる。そして、上述した一連の動作を繰り返しながら、印刷を行う。
本実施形態のプリンタ２１０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（ａ）本実施形態では、インクカートリッジ２２１〜２２４は、キャリッジ２３６の可動領域であって、記録ヘッド２３７の上方に設けられている。そのため、インクカートリッジ２２１〜２２４の記録ヘッド２３７からの水頭差によりインクが記録ヘッド２３７に供給されるので、加圧ポンプなどのインク供給装置を設ける必要がない。また、チューブ２２６〜２２９の長さは、各インク導出口２２１ａ〜２２４ａから最も遠いキャリッジ２３６の可動範囲まであればよいので、従来の場合よりも、記録ヘッド２３７にインクを供給するチューブ２２６〜２２９を短くすることができる。すなわち、圧力損失を小さくすることができるので、記録ヘッド２３７からインクカートリッジ２２１〜２２４までの高さＨを低くしても、インクを記録ヘッド２３７により確実に供給することができる。従って、記録ヘッド２３７からインクカートリッジ２２１〜２２４までの高さＨを従来よりも低くすることができるので、プリンタ２１０を小型化することができる。
（ｂ）本実施形態では、キャリッジ２３６の記録ヘッド２３７の上流側に、供給室２５０の圧力が圧力室２５２の圧力より高い場合に閉弁するバルブユニット２４１〜２４４を設けている。そのため、インクカートリッジ２２１〜２２４が記録ヘッド２３７より上方にあっても、その圧力によって記録ヘッド２３７からインクが漏出することがない。また、記録ヘッド２３７からインクカートリッジ２２１〜２２４までの水頭差を利用してインクカートリッジ２２１〜２２４のインクを記録ヘッド２３７に供給するので、インクを記録ヘッド２３７に供給するための加圧ポンプなどの大がかりな装置を設ける必要がない。そのため、一層、プリンタ２１０を小型化することができる。加えて、インクカートリッジ収容部２２０がキャリッジ２３６の上方に配設されているため、印刷中に、印刷された紙Ｓがキャリッジ２３６の下方に排出された場合であっても、インクの交換が容易に行える。
（ｃ）本実施形態では、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５からインクカートリッジ収容部２２０までの高さＨは、チューブ２２６〜２２９の圧力損失Ｐｔによる圧力水頭と、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５の開放圧力Ｐｏ（負圧）による圧力水頭との和に等しい位置水頭となっている。そのため、高さＨにより生じるエネルギによって、インクカートリッジ２２１〜２２４のインクは、記録ヘッド２３７までより確実に供給することができる。従って、インクは記録ヘッド２３７からスムーズに吐出することができる。
（ｄ）本実施形態では、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５からインクカートリッジ収容部２２０までの高さＨは、チューブ２２６〜２２９の圧力損失Ｐｔの圧力水頭と、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５の開放圧力Ｐｏ（負圧）による圧力水頭との和に等しい位置水頭となっている。すなわち、インクカートリッジ２２１〜２２４のインクを記録ヘッド２３７に対してより確実に供給することができる最も低い高さＨとなっている。従って、より一層、プリンタ２１０を小型化することができる。
（ｅ）本実施形態では、インクカートリッジ２２１〜２２４を扁平な箱状に形成し、平らに配設したので、インクジェット式プリンタ２１０の高さ寸法をより小さくすることができる。
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第８実施形態を図５１及び図５２に従って説明する。ただし、以下の各実施形態において、第７の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第８実施形態の液体噴射装置としてのプリンタ２１０のインクカートリッジ収容部２２０は、プリンタ２１０のほぼ中央に配設されており、縦長形状のインクカートリッジ２２１〜２２４を収容している。
更に、本実施形態では、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５からインクカートリッジ２２１〜２２４までの高さＨは、インクカートリッジ２２１〜２２４内のインクパック２２５内における静水頭変化をｄとすると、次の式のように設定されている。
Ｈ＝Ｈｅ＋ｄ        ・・・（３）
すなわち、本実施形態のインクカートリッジ収容部２２０の高さＨは、インク消費によるインクカートリッジ２２１〜２２４内の静水頭の変化を考慮したものとなっている。
従って、本実施形態のプリンタ２１０においても、インクカートリッジ収容部２２０にインクカートリッジ２２１〜２２４が収容されて、針Ｉに係合され、弁体２５５が閉弁した状態となっている。そして、プリンタ２１０は、上記第７実施形態と同様に、印刷が実行されると、紙Ｓをプラテン２３５及びキャリッジ２３６の間に搬送しながら、かつキャリッジ２３６をＸ方向に移動させながら、キャリッジ２３６の記録ヘッド２３７からインクが吐出させて、印刷を行う。
その後、インクカートリッジ２２１〜２２４内のインクが消費されると、インクカートリッジ２２１〜２２４内の静水頭が負圧となる。従って、インクが記録ヘッド２３７のノズルの吐出口から吐出されて圧力室２５２内の容積が減少したことに伴って発生する負圧により、供給室２５０から圧力室２５２へのインクの供給が不足し、圧力室２５２の圧力が大幅に低下するおそれが発生する。しかしながら、本実施形態の高さＨは、上記第７実施形態の位置水頭Ｈｅに、インクカートリッジ２２１〜２４内のインクの深さによる静水頭変化ｄを加えた値に設定されている。そのため、インクカートリッジ２２１〜２２４内のインクがほとんど消費されたとしても、供給室２５０の圧力は、圧力室２５２の圧力より高く、供給室２５０から圧力室２５２へのインクの供給は十分に行われ、圧力室内の圧力は適切に保たれる。
従って、本実施形態は、上記実施形態の（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）と同様の効果を得ることができるとともに、以下の効果を得ることができる。
（ｆ）本実施形態においては、インクカートリッジ収容部２２０内に、プリンタ２１０のほぼ中央で左右に整列するように、インクカートリッジ２２１〜２２４が収容されている。従って、各インクカートリッジ２２１〜２２４から各バルブユニット２４１〜２４４にインクを供給するチューブ２２６〜２２９の長さは、キャリッジ２３６の可動範囲のほぼ半分とすることができる。従って、キャリッジにインクが供給されるチューブ２２６〜２２９をより短くすることができるので、圧力損失をより小さくすることができ、プリンタ２１０をより小型化することができる。
（ｇ）本実施形態においては、高さＨは、インクカートリッジ２２１〜２２４内のインクの深さによる水頭差変化を考慮した値に設定されている。そのため、インクカートリッジ２２１〜２２４内のインクがほとんど消費された場合であっても、スムーズにインクカートリッジ２２１〜２２４内のインクを記録ヘッド２３７へと供給することができる。
なお、上記第７，第８実施形態は、以下のように変更してもよい。
上記各実施形態においては、圧力室２５２に負圧保持バネ２６０を配設した。この負圧保持バネ２６０は、コストの低減などのために省略してもよい。
上記第７実施形態においては、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５からインクカートリッジ２２１〜２２４までの高さＨを、チューブ２２６〜２２９の圧力損失Ｐｔによる圧力水頭と、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５の開放圧力Ｐｏ（負圧）による圧力水頭との和の位置水頭Ｈｅと同じにした。また、上記第８実施形態では、高さＨをＨｅ＋ｄと同じとした。しかしながら、バルブユニット２４１〜２４４の弁体２５５からインクカートリッジ２２１〜２２４までの高さＨは、位置水頭Ｈｅと全く同じでなくても、位置水頭Ｈｅ以上であればよい。この場合であっても、インクカートリッジ２２１〜２２４のインクを、より確実にバルブユニット２４１〜２４４に供給することができる。
上記第８実施形態においては、インクカートリッジ２２１〜２２４を収容するインクカートリッジ収容部２２０をハウジング２１５の中央に載置した。しかしながら、プリンタの他の構成部品の配置に応じて、インクカートリッジ収容部２２０はインクジェット式プリンタ２１０の中央でなくても、キャリッジ２３６の可動範囲内であればよい。この場合にも、従来よりチューブ２２６〜２２９を短くすることができるので、圧力損失を低減することができ、プリンタ２１０の小型化に寄与することができる。
上記各実施形態では、インクパック２２５を収容したインクカートリッジ２２１〜２２４について説明した。これに代えて、例えば、多孔質体にインクを貯留したインクカートリッジ２２１〜２２４を用いるようにしてもよい。
次に、本発明を具体化した液体噴射装置の第９実施形態を図５５〜図６１に従って説明する。図５５に示すように、液体噴射装置としてのプリンタ３２０は、外部に給紙トレイ３２１及び排紙トレイ３２２を備えているとともに、内部にプリンタ本体３２３を備えている。プリンタ本体３２３には、プラテン３２４及び図示しない紙送り機構が設けられている。プラテン３２４は、ターゲットとしての紙Ｐを支持し、液体噴射時には、その上面に紙Ｐが配置される。紙送り機構は、図示しない駆動機構により駆動されて、給紙トレイ３２１から紙Ｐをプラテン３２４上に供給したり、プラテン３２４上の紙Ｐを排紙トレイ３２２に排出したりする。
また、プリンタ本体３２３には、フレーム３２５を介して、駆動プーリ３２６及び従動プーリ３２７が固定されており、同駆動プーリ３２６にはキャリッジモータ３２８が連結されている。これら一対のプーリ３２６，３２７には、タイミングベルト３２９が掛装されており、このタイミングベルト３２９には、上記プラテン３２４上に位置するキャリッジ３３０が固着されている。同キャリッジ３３０は、上記フレーム３２５に架設されたガイド軸３３１に沿って摺動可能である。従って、キャリッジ３３０は、ガイド軸３３１にガイドされながら、キャリッジモータ３２８の駆動によりタイミングベルト３２９を介して主走査方向Ｘに移動する。
キャリッジ３３０は、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３３２を下面に有している。この記録ヘッド３３２には、図示しない複数のノズルが形成されているとともに、各ノズルのそれぞれに対応する図示しない圧電素子が配設されている。この圧電素子は、図示しない駆動機構により駆動されて、記録ヘッド３３２の下方に至った紙Ｐに向けて、各ノズルから液体であるインクを噴射する。
更に、キャリッジ３３０には、４つのバルブユニット３３５がその上部に搭載されているとともに、各バルブユニット３３５に係合して支持される４つの液体収容体としてのインクカートリッジ３３６が搭載されている。各インクカートリッジ３３６には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロの各色のインクが収容されている。
一方、図５５において、プリンタ３２０の右端部には、クリーニング機構３３７が設けられている。このクリーニング機構３３７は、記録ヘッド３３２を覆うキャップ３３８と、このキャップ３３８に連通する図示しない吸引ポンプとを有している。従って、記録ヘッド３３２をキャップ３３８が覆った状態で、吸引ポンプが駆動されると、記録ヘッド３３２内のインク及び気泡等が排出される。
次に、キャリッジ３３０のバルブユニット３３５について、図面に従って詳述する。図５６及び図５７は、キャリッジ３３０及びこのキャリッジ３３０に搭載されているインクカートリッジ３３６を示し、１つのインクカートリッジ３３６が取り外された状態を示している。
図５６〜図５９（ａ），（ｂ）に示すように、バルブユニット３３５は、合成樹脂製の複数のユニットケース３４０を備えている。各ユニットケース３４０は、扁平な箱状に形成され、半円筒部を有するとともに、その上部に段部３４１が形成されている。各ユニットケース３４０の段部３４１には、上方に突出する供給針３４２が形成されている。各供給針３４２は円筒状に形成され、内空３４２ａを有する。各供給針３４２の上部外周には、相対向する２つの供給孔３４２ｂが設けられている。従って、供給針３４２がインクカートリッジ３３６に嵌合すると、内空３４２ａ及び供給孔３４２ｂを介して、インクカートリッジ３３６から液体がバルブユニット３３５に供給される。更に、各ユニットケース３４０の下部には、下方に突出するインク導出部３４３が一体に形成されている。このインク導出部３４３は、キャリッジ３３０の接続部材３３０ａを介して記録ヘッド３３２に接続されている。
また、図５６、図５８（ａ），（ｂ）及び図６０（ａ），（ｂ）に示すように、ユニットケース３４０の第一側面３４０ａには、略円柱状の小凹部３４５、及び、この小凹部３４５に連通する略直線状の溝３４６が形成されている。第一側面３４０ａには、これら小凹部３４５及び溝３４６を覆うフィルム部材３４７が熱溶着されている。従って、小凹部３４５とフィルム部材３４７によって供給室３４８が形成され、溝３４６とフィルム部材３４７によってインク導入路３４９が形成される。また、溝３４６の一端部には、上記供給針３４２の内空３４２ａに接続する連通孔ｈが設けられている。従って、供給針３４２から導入されたインクは、連通孔ｈ及びインク導入路３４９を介して供給室３４８に導入される。なお、フィルム部材３４７は、インク性状に化学的な影響を及ぼさない材質で、かつ水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い材質からなる。このため、本実施形態では、フィルム部材３４７は、例えば、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートしたフィルムによって構成されている。
図６０に示すように、フィルム部材３４７には、供給室３４８の内径よりも若干小さな外径を有するバネ受け部材３５０が、供給室３４８内にて、その供給室３４８と同心円状に位置するようにして取り付けられている。なお、バネ受け部材３５０はフィルム部材３４７に対して予め熱溶着させてもよく、また、接着剤、あるいは両面接着テープ等によって取り付けるようにしてもよい。更に、供給室３４８内には、バネ受け部材３５０に係合するバネ部材Ｓが圧縮状態で配設されている。
一方、図５７、図５９（ａ），（ｂ）及び図６０（ａ），（ｂ）に示すように、ユニットケース３４０の第二側面３４０ｂには、上記小凹部３４５と同心円状に設けられた略円筒形状の大凹部３５１が形成されている。この大凹部３５１は、周壁部３５１ａが開口に向かって拡径するように傾斜している。また、大凹部３５１の下部でインク導出部３４３の直上には、出口孔３５２が設けられている。この出口孔３５２は、上記インク導出部３４３の導出通路３４３ａに連通している。また、このユニットケース３４０の第二側面３４０ｂには、大凹部３５１を覆う駆動体としてのフィルム部材３５３が熱溶着されている。従って、大凹部３５１とフィルム部材３５３とによって圧力室３５４が形成されている。なお、フィルム部材３５３は、上記フィルム部材３４７と同じ材質によって構成されている。
また、上記フィルム部材３５３には、上記圧力室３５４の反対側の面に位置するように、略円板形状の受圧板３５５が取り付けられている。この受圧板３５５は、圧力室３５４の内径よりも小さい外径を有し、圧力室３５４に対して同心円状に配設されている。同受圧板３５５は、フィルム部材３５３より硬い材料、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといった軽量のプラスチック材料で形成されている。なお、この受圧板３５５は、フィルム部材３５３に対して熱溶着によって、または接着剤や両面接着テープ等により取り付けられる。
一方、図６０（ａ），（ｂ）に示すように、ユニットケース３４０の供給室３４８と圧力室３５４とを区画している隔壁３５７には、供給室３４８と圧力室３５４とを連通させる支持孔３５８が形成されている。この支持孔３５８には、開閉弁を構成する可動バルブ３５９が摺動可能に支持されている。可動バルブ３５９は、支持孔３５８に挿通された円柱状のロッド部３５９ａと、支持孔３５８の外形より大きい略円板形状の板状部３５９ｂとが一体形成されてなる。詳述すると、ロッド部３５９ａは支持孔３５８に挿通されるとともに、その先端が上記フィルム部材３５３に当接可能となっている。また、可動バルブ３５９の板状部３５９ｂは、供給室３４８内に配設されており、上記バネ部材Ｓにより、図６０（ａ），（ｂ）のＲ方向に付勢されている。更に、隔壁３５７の供給室３４８側には、円環状のシール部材３６０が支持孔３５８を囲むように固着されている。このシール部材３６０は、例えばＯリング等のエラストマー樹脂等でなる。また、図６１に示すように、上記支持孔３５８は、等間隔に配置された４つの切欠き溝を備え、全体として略十字形状をしている。従って、支持孔３５８に可動バルブ３５９のロッド部３５９ａが挿通された状態では、ロッド部３５９ａとこの支持孔３５８とによって、４つのインク流路３６１が形成されている。
従って、可動バルブ３５９は、通常、バネ部材Ｓの付勢力により図６０（ａ）に示す位置に配置され、その板状部３５９ｂがシール部材３６０に圧接して支持孔３５８の周囲を覆い、供給室３４８と圧力室３５４とを遮断している。すなわち、可動バルブ３５９は閉弁状態にある。また、同可動バルブ３５９が図６０（ａ），（ｂ）のＬ方向に移動して、板状部３５９ｂが隔壁３５７のシール部材３６０から離脱すると、供給室３４８と圧力室３５４とがインク流路３６１を介して連通する。このとき、可動バルブ３５９は開弁状態になる。そして、圧力室３５４に供給されたインクは、出口孔３５２を介してインク導出部３４３の導出通路３４３ａに導かれ、この導出通路３４３ａを介して記録ヘッド３３２に供給される。
次に、インクカートリッジ３３６について、図５６〜図５９（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図５６〜図５９（ａ），（ｂ）に示すように、インクカートリッジ３３６は、略直方体状に形成され、本体部３７１と蓋部材３７２とから構成されている。
本体部３７１の下部には、供給部３７４が突出形成されている。図５８（ａ），（ｂ）及び図５９（ａ），（ｂ）に示すように、供給部３７４内には、段付孔３７５が形成されている。この段付孔３７５は、本体部３７１の内部側の小径部３７５ａ及び開口側の大径部３７５ｂとから構成されており、小径部３７５ａ及び大径部３７５ｂに供給針３４２が挿入可能となっている。
段付孔３７５の小径部３７５ａには、弁機構を構成する弁体３７６及び同じく弁機構を構成するバネ部材３７７が配設されている。弁体３７６は、中央上部が上方に突出した略円板形状をしており、中央上部に弁機構を構成するバネ部材３７７が嵌合されている。バネ部材３７７は、この弁体３７６と、段付孔３７５の上端との間に圧入されており、弁体３７６を下方に押圧する。なお、弁体３７６は、供給針３４２が供給部３７４に挿入されると、この供給針３４２によりバネ部材３７７の付勢力に抗し、供給針３４２の内空３４２ａの上端を塞ぎながら、上方に押圧されて移動させられる。
段付孔３７５の大径部３７５ｂには、シール部材３７８が配設されている。このシール部材３７８は、上記弁体３７６の下部の外径及び供給針３４２の外径より小さい内径のリング部３７８ａを有している。従って、バネ部材３７７により押圧されて弁体３７６が下方に移動すると、図５９（ｂ）に示すように、その弁体３７６がシール部材３７８に密着して、リング部３７８ａの開口を閉鎖し、インクカートリッジ３３６内のインクの流出を防ぐ。また、図５９（ａ）に示すように、供給部３７４にバルブユニット３３５の供給針３４２が挿入されると、シール部材３７８は供給針３４２に密着して段付き孔３７５と供給針３４２との間をシールし、本体部３７１内のインクを供給針３４２の内空３４２ａに導く。
また、本体部３７１の上部には、図５８（ａ），（ｂ）及び図５９（ａ），（ｂ）に示すように、上方に開口した凹部３８０が形成されている。この凹部３８０が上記蓋部材３７２で覆われることにより、液体収容部としての収容室３８１が区画されている。各インクカートリッジ３３６の収容室３８１には、シアン、マゼンタ、イエロ及びブラックのインクがそれぞれ収容されている。また、この凹部３８０の底面は、凹部３８０と段付孔３７５とを接続する供給口３８０ａに向かって傾斜している。従って、この収容室３８１に収容されたインクは、重力の作用により底面に沿って供給口３８０ａに集合する。
図５６に示すように、蓋部材３７２には、貫通孔３８３と、その貫通孔３８３に連通する細幅の連通溝３８４とが形成されている。蓋部材３７２の上面には、通路形成フィルム３８５が貼着されている。この通路形成フィルム３８５は、連通溝３８４の一端部３８４ａを除いて、その連通溝３８４及び貫通孔３８３を覆っている。従って、収容室３８１は貫通孔３８３及び連通溝３８４を介して大気と連通可能となっており、これにより、収容室３８１からインクが排出されても、収容室３８１内が負圧とならないようにしている。
次に、本実施形態のプリンタ３２０の作用について説明する。
プリンタ３２０の使用の前に、ユーザは、キャリッジ３３０の各バルブユニット３３５の供給針３４２を、各インクカートリッジ３３６の供給部３７４に挿入させて、各インクカートリッジ３３６をキャリッジ３３０に搭載する。インクカートリッジ３３６がキャリッジ３３０に搭載される前には、図５９（ｂ）に示すように、収容室３８１内のインクが外部に漏れないように、弁体３７６がシール部材３７８に圧接されて、収容室３８１の供給口３８０ａをシールしている。
そして、インクカートリッジ３３６の供給部３７４に、供給針３４２が挿入されると、図５８（ｂ）に示すように、供給針３４２は、シール部材３７８に圧接されて、供給口３８０ａのシールを維持しながら、弁体３７６を押上げる。これにより、収容室３８１及び段付孔３７５内のインクは、供給針３４２の供給孔３４２ｂ、内空３４２ａ、連通孔ｈ及びインク導入路３４９を介して供給室３４８に供給される。このとき、収容室３８１は、蓋部材３７２の貫通孔３８３及び連通溝３８４を介して大気と連通しているので、収容室３８１内が負圧とならず、インクがスムーズに供給室３４８に供給される。
更に、このとき、クリーニング機構３３７の図示しない吸引ポンプが稼動されており、圧力室３５４内の空気が排気されている。このため、圧力室３５４内には負圧が発生しているので、フィルム部材３５３及び受圧板３５５は、圧力室３５４の容積を縮小する側に変位し、図６０（ｂ）に示す位置に配置される。従って、フィルム部材３５３及び受圧板３５５は、可動バルブ３５９をＬ方向に押圧して移動させ、板状部３５９ｂをシール部材３６０から離脱させる。これにより可動バルブ３５９が開弁されて、インク流路３６１を介して供給室３４８及び圧力室３５４とが連通状態となる。従って、インクカートリッジ３３６の収容室３８１から供給針３４２に供給されたインクが、圧力室３５４へと供給される。
そして、圧力室３５４内がインクで満たされると、可動バルブ３５９には供給室３４８内のインクの圧力及びバネ部材Ｓの付勢力が作用して、可動バルブ３５９は図６０（ａ），（ｂ）のＲ方向に押圧されて、同方向に移動する。なお、供給室３４８内のインクの圧力は、インクカートリッジ３３６の収容室３８１内のインクの位置水頭による圧力となっている。これにより、図６０（ａ）に示すように、板状部３５９ｂがシール部材３６０に圧接されて、可動バルブ３５９は閉弁される。従って、供給室３４８と圧力室３５４とは遮断されて、供給室３４８から圧力室３５４へのインクの供給が停止される。
その後、プリンタ３２０が印刷状態となると、図示しない紙送り機構が駆動されて、給紙トレイ３２１上の紙Ｐが、キャリッジ３３０とプラテン３２４との間へ移送される。紙Ｐがキャリッジ３３０とプラテン３２４との間に至ると、キャリッジモータ３２８及び図示しない記録ヘッド３３２の圧電素子が駆動される。これにより、キャリッジ３３０がＸ方向に往復移動しながら、記録ヘッド３３２から紙Ｐに向けてインクが噴射される。
記録ヘッド３３２からインクが噴射されると、その噴射量に応じて圧力室３５４内のインクが減少する。このとき、供給室３４８内のインクの圧力をＰ１、バネ部材Ｓの付勢力をＷ１、フィルム部材３５３の変位に要する変位反力をＷｄ、圧力室３５４内のインクの負圧をＰ２とすると、次の関係、
Ｐ２＞Ｐ１＋Ｗｄ＋Ｗ１
が成立した場合に、フィルム部材３５３は、Ｌ方向に撓んで可動バルブ３５９をＬ方向に移動させる。従って、可動バルブ３５９が、図６０（ｂ）に示すように、シール部材３６０から離脱して、開弁させられ、供給室３４８と圧力室３５４とがインク流路３６１を介して供給室３４８から圧力室３５４にインクが供給される。
そして、供給室３４８から圧力室３５４にインクが供給されて、圧力室３５４内において消費されたインクが補充されると、圧力室３５４内の負圧が減少する。これにより、可動バルブ３５９は、板状部３５９ｂに加わる供給室３４８の圧力及びバネ部材Ｓの付勢力により、Ｒ方向に移動されて閉弁し、供給室３４８と圧力室３５４とを遮断する。
その後、インクカートリッジ３３６を交換する場合には、インクカートリッジ３３６をバルブユニット３３５から上方へ取り外す。すると、インクカートリッジ３３６の弁体３７６が、バネ部材３７７に押圧されて下方に移動し、シール部材３７８に圧接して、供給口３８０ａをシールする。従って、一度使用したインクカートリッジ３３６は、その段付孔３７５及び収容室３８１内からインクが漏れることなく、キャリッジ３３０から取り外される。
本実施形態のプリンタ３２０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第９実施形態では、インクカートリッジ３３６の収容室３８１と、記録ヘッド３３２との間に、バルブユニット３３５を設けた。このバルブユニット３３５は、記録ヘッド３３２に連通している圧力室３５４に負圧が発生したときに、可動バルブ３５９に開弁動作を行わせ、収容室３８１側の供給室３４８と、記録ヘッド３３２側の圧力室３５４との間を連通させる。
可動バルブ３５９が閉弁状態にあれば、収容室３８１内のインクの圧力は圧力室には伝達されない。従って、記録ヘッド３３２からインクが漏れ出ることがほとんどない。また、記録ヘッド３３２からのインクの噴射に応じて可動バルブ３５９が開弁されて、供給室３４８から圧力室３５４にインクが供給される。このため、収容室３８１に多孔質体を収容する必要がない。従って、多孔質体を収容しない分だけ収容室３８１により多くのインクを収容することができるとともに、多孔質体によるインク供給の停滞が生じることはない。
更に、多孔質体が収容室３８１に収容されていないため、インクカートリッジ３３６から記録ヘッド３３２に供給されるインクに、多孔質体の一部が不純物となって混入することがない。このため、インクカートリッジ３３６から記録ヘッド３３２の間に、不純物を除去するためのフィルタを配置する必要がなく、部品点数を減らすことができる。
（２）第９実施形態では、インクカートリッジ３３６は、バルブユニット３３５の供給室３４８より上方に設けられている。このため、インクカートリッジ３３６の収容室３８１に収容されたインクは、位置水頭による圧力により供給室３４８に供給される。従って、インクを加圧する手段を何ら設けずとも、収容室３８１内のインクは供給室３４８に供給される。この結果、簡単な構成で、収容室３８１内のインクを供給室３４８に供給することができる。
（３）第９実施形態では、バルブユニット３３５はキャリッジ３３０に一体的に設けられている。また、収容室３８１を有するバルブユニット３３５は記録ヘッド３３２から着脱可能となっている。従って、収容室３８１内に収容されたインクが消費されて、新たなインクカートリッジ３３６と交換する際には、バルブユニット３３５は交換せずに、インクカートリッジ３３６のみを交換すればよい。すなわち、必要最低限の部分のみを交換すればよいので、交換されるインクカートリッジ３３６を、少ない材料で、安価に製造することができる。
（４）第９実施形態では、インクカートリッジ３３６に、段付孔３７５を有する供給部３７４が設けられている。この段付孔３７５には、供給針３４２が挿入されると移動して開弁し、供給針３４２が離脱した状態ではシール部材３７８に圧接する弁体３７６が配設されている。このため、インクカートリッジ３３６が、一旦キャリッジ３３０に搭載された後にインクをすべて使用する前に取り外されても、インクの漏出がほとんどない。また、途中まで使用されたインクカートリッジ３３６の供給部３７４にバルブユニット３３５の供給針３４２を挿入すれば、収容室３８１内のインクをバルブユニット３３５に供給することができる。従って、インクカートリッジ３３６を使用途中で着脱しても、インクを有効に使用することができる。
（５）第９実施形態では、インクが紙Ｐに噴射されて圧力室３５４のインクが減少すると、この圧力室３５４の容積が減少するようにフィルム部材３５３が撓んで図６０のＬ方向に変位する。そして、フィルム部材３５３がＬ方向に変位することにより、可動バルブ３５９が開弁し、供給室３４８及び圧力室３５４がインク流路３６１を介して連通する。従って、圧力室３５４には、消費されたインク量に応じて、インクが補給される。このとき、インクカートリッジ３３６の収容室３８１からバルブユニット３３５の供給室３４８に供給されるインクの圧力に関係なく、記録ヘッド３３２が消費したインクの量に応じて圧力室３５４にインクが供給室３４８から補給される。この結果、簡単な構成で、安定して供給室３４８から圧力室３５４にインクを供給することができる。
（６）第９実施形態では、収容室３８１の底面は、段付孔３７５の開口、すなわち、供給口３８０ａに収束するように傾斜している。このため、インクカートリッジ３３６の収容室３８１内のインクは、重力の作用により供給口３８０ａに集合する。従って、収容室３８１内のインクがごく少なくなっても、インクは、供給口３８０ａを介して供給室３４８へと最後までより確実に供給され、収容室３８１内のインクを最後まで有効に使用することができる。
（７）第９実施形態では、収容室３８１が、蓋部材３７２に形成された貫通孔３８３及び連通溝３８４を介して大気に開放されている。このため、収容室３８１内のインクが供給室３４８及び圧力室３５４を介して記録ヘッド３３２に供給されて、記録ヘッド３３２からの噴射により消費されても、収容室３８１内が負圧となることがない。従って、スムーズに収容室３８１から圧力室３５４にインクを供給し、記録ヘッド３３２から適宜インクを噴射することができる。
（８）第９実施形態では、バルブユニット３３５の供給針３４２が、バルブユニット３３５の段部３４１に設けられている。このため、インクカートリッジ３３６の供給部３７４が、供給針３４２に嵌合しても、キャリッジ３３０の高さをできるだけ小さくすることができる。すなわち、プリンタ３２０をより小さくすることができる。
次に、本発明を具体化した液体噴射装置の第１０実施形態を図６２〜図６６（ａ），（ｂ）に従って説明する。なお、第１０実施形態は、第９実施形態のプリンタ３２０のキャリッジ３３０及びインクカートリッジ３３６を変更しただけである。従って、第１０実施形態において、第９実施形態と同様の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図６２及び図６３は、本実施形態のキャリッジ３８８及びこのキャリッジ３８８に搭載されているインクカートリッジ３９０を示し、１つのインクカートリッジ３９０の１つが取り外された状態を示している。
図６２及び図６３に示すように、第１０実施形態のキャリッジ３８８には、接続部材３３０ａの上部に、４つの円筒状の供給針３４２（２つのみ図示）が設けられている。各供給針３４２は、第９実施形態と同様に、相対向する２つの供給孔３４２ｂを有し、この供給孔３４２ｂに内空３４２ａが連通して、接続部材３３０ａにインクを導くようになっている。
また、第１０実施形態においても、４つの液体収容体としてのインクカートリッジ３９０が、各キャリッジ３８８の供給針３４２にそれぞれ嵌合するように、キャリッジ３８８に搭載されている。各インクカートリッジ３９０は、液体収容部としての収容室３８１と、バルブユニット３３５とが一体形成されたものであり、カートリッジケース３９１と蓋部材３７２とから構成されている。
各カートリッジケース３９１は、扁平な直方体状に形成されている。各カートリッジケース３９１の下部にはインク導出部３９３が突出形成されている。インク導出部３９３は、第１実施形態の供給部３７４と同様な構成をしており、図６６（ａ），（ｂ）に示すように、供給針３４２が挿入される段付孔３７５が形成されている。すなわち、段付孔３７５の小径部３７５ａには、弁体３７６及びバネ部材３７７が収容されており、大径部３７５ｂには、シール部材３７８が収容されている。従って、カートリッジケース３９１は、図６６（ａ）に示すように、インク導出部３９３の段付孔３７５のシール部材３７８に、上記供給針３４２がシールされながら挿入されることにより、キャリッジ３８８に搭載される。
図６２及び図６４に示すように、カートリッジケース３９１の第一側面３９１ａには、小凹部３４５が形成されているとともに、この小凹部３４５を覆うフィルム部材３４７が熱溶着されている。従って、小凹部３４５とフィルム部材３４７により供給室３４８が形成されている。また、この供給室３４８内には、図６６（ａ），（ｂ）に示すように、バネ受け部材３５０及びバネ部材Ｓが配設されている。
また、図６３及び図６５に示すように、カートリッジケース３９１の第二側面３９１ｂには、小凹部３４５と同心円状の大凹部３５１が形成されるとともに、この大凹部３５１を覆うフィルム部材３５３が熱溶着されている。従って、大凹部３５１とフィルム部材３５３とによって圧力室３５４が形成されている。また、大凹部３５１には、インク導出部３９３の段付孔３７５に連通する出口孔３５２が形成されている。一方、フィルム部材３５３には、上記第９実施形態と同様に、受圧板３５５が設けられている。
更に、供給室３４８と圧力室３５４とを区画している隔壁３５７には、支持孔３５８が形成されており、この支持孔３５８には可動バルブ３５９が挿通されている。そして、この可動バルブ３５９のロッド部３５９ａが上記フィルム部材３５３に当接可能となっており、可動バルブ３５９の板状部３５９ｂがバネ部材Ｓにより図６６（ａ），（ｂ）の右方に付勢されている。更に、隔壁３５７の供給室３４８側には、シール部材３６０が設けられている。
また、図６６（ａ），（ｂ）に示すように、カートリッジケース３９１の上部には、凹部３９５が形成されている。この凹部３９５は、上記大凹部３５１を避けるように、下部３９５ｂの幅が上部３９５ａの幅よりも狭くなっている。下部３９５ｂの中央には、上記供給室３４８に連通する連通孔３９７が形成されている。凹部３９５の底面は、この連通孔３９７に収束するように、連通孔３９７に向かって傾斜している。従って、収容室３８１に収容されたインクは、重力の作用により連通孔３９７に集合することになる。
上記凹部３９５が上記蓋部材３７２で覆われることにより、液体収容部としての収容室３８１が区画される。各インクカートリッジ３９０の収容室３８１には、シアン、マゼンタ、イエロ及びブラックのインクがそれぞれ収容されている。一方、蓋部材３７２には、第９実施形態と同様に、貫通孔（図示略）と、これに連通する連通溝３８４（図６６（ａ），（ｂ）参照）とが形成されるとともに、通路形成フィルム３８５が貼り付けられており、連通溝３８４の一端部３８４ａを除いて、連通溝３８４及び貫通孔が通路形成フィルム３８５によって覆われている。
従って、第１０実施形態のキャリッジ３８８においても、第９実施形態と同様に作用する。詳述すると、供給室３４８には、収容室３８１内のインクの水頭差による圧力が常に作用している。このため、可動バルブ３５９は、常には、バネ部材Ｓの付勢力及び供給室３４８のインクの圧力により、図６６（ａ），（ｂ）の右方に移動させられてシール部材３６０に当接して閉弁し、供給室３４８と圧力室３５４とを遮断している。そして、記録ヘッド３３２から紙Ｐにインクが噴射されると、圧力室３５４のインクが減少するため、圧力室３５４に負圧が発生する。これにより、フィルム部材３５３及び受圧板３５５が圧力室３５４の容積を縮小する方向、すなわち図６６（ａ），（ｂ）の左方に移動する。このため、可動バルブ３５９は、フィルム部材３５３により左方に押圧されて、シール部材３６０から離脱し、開弁する。従って、供給室３４８からインク流路３６１を介して圧力室３５４にインクが供給される。そして、本実施形態の収容室３８１に収容されたインクは、連通孔３９７を介して供給室３４８に供給され、供給室３４８からインク流路３６１を介して圧力室３５４に供給される。
第１０実施形態のプリンタによれば、第９実施形態の（１）、（２）、（５）〜（７）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（９）第１０実施形態のインクカートリッジ３９０では、バルブユニット３３５と収容室３８１とが一体的に設けられており、このインクカートリッジ３９０は、キャリッジ３８８に対して着脱可能となっている。このため、バルブユニット３３５を搭載していない従来のキャリッジに、バルブユニット３３５を簡単に装着することができ、より効率よくインクを使用できるインクカートリッジ３９０を取り付けることが可能となる。
また、収容室３８１に収容されたインクがすべて使用されると、インクカートリッジはバルブユニットごと交換される。すなわち、バルブユニットは、液体収容部に収容された液体をすべて消費する間だけ使用されるので、長期間の使用に耐えうるような剛性は必要ではない。このため、材料の選定をより自由に行うことができ、より安価に液体収容体を安価に製造することができる。更に、インクカートリッジ３９０には多孔質体が収容されていないため、多孔質体の一部が不純物となってインクに混入することがない。このため、インクカートリッジ３３６から記録ヘッド３３２までのインク流路間に、不純物を除去するためのフィルタを配置する必要がなく、部品点数を減らすことができる。
（１０）第１０実施形態では、段付孔３７５を有するインク導出部３９３が、バルブユニット３３５に設けられている。この段付孔３７５には、図６６（ａ）に示すように供給針３４２が挿入されて開弁し、図６６（ｂ）に示すように供給針３４２が離脱した状態では、シール部材３７８に圧接する弁体３７６が配設されている。このため、インクカートリッジ３９０が、一旦キャリッジ３８８に搭載された後にインクをすべて使用する前に取り外されても、収容されているインクの漏出がほとんどない。
また、途中まで使用されたインクカートリッジ３９０の供給部３７４にキャリッジ３８８の供給針３４２を挿入すると、バルブユニット３３５のインクがインク導出部３９３に供給される。従って、インクカートリッジ３９０を使用途中で着脱しても、インクカートリッジ３９０に収容されているインクを有効に使用することができる。
なお、第９，第１０実施形態は、以下のように変更してもよい。
第９，第１０実施形態では、インクカートリッジ３３６，３９０の収容室３８１を、バルブユニット３３５の供給室３４８よりも上部に設けた。これに代えて、供給室３４８の側方及び下方にも延びる形状の収容室３８１を設けるようにしてもよい。
第９，第１０実施形態では、段付孔３７５に供給針３４２が挿入されることにより、インクカートリッジ３３６，３９０をキャリッジ３３０，３８８に搭載するようにした。これに代えて、インクカートリッジ３３６，３９０が他の支持手段を介してキャリッジ３３０，３８８に支持されるようにしてもよい。この場合には、上部に配置する収容室３８１の容積をより大きくしても、安定してキャリッジ３３０，３８８を移動させることができる。
第９，第１０実施形態では、インク導出部３４３，３９３をケース３４０，３９１の下方に突出させた。これらインク導出部３４３，３９３をケース３４０，３９１から突出しないように形成してもよい。また、これらケース３４０，３９１の形状は任意に選択可能である。
産業上の利用可能性
上記のように、本発明に係る液体噴射装置は、インクを吐出するプリンタ（ファクシミリ装置、コピー機等を含む印刷装置）に用いるのに適している。更に、本発明の装置は、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造等に用いられる電極材や色材等の液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置にも適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003606282.tif 000004
【図４】
0003606282.tif 000005
【図５】
0003606282.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003606282.tif 000008
【図８（ａ）】
0003606282.tif 000009
【図８（ｂ）】
0003606282.tif 000010
【図９】
0003606282.tif 000011
【図１０（ａ）】
0003606282.tif 000012
【図１０（ｂ）】
0003606282.tif 000013
【図１０（ｃ）】
0003606282.tif 000014
【図１０（ｄ）】
0003606282.tif 000015
【図１１（ａ）】
0003606282.tif 000016
【図１１（ｂ）】
0003606282.tif 000017
【図１１（ｃ）】
0003606282.tif 000018
【図１２】
0003606282.tif 000019
【図１３（ａ）】
0003606282.tif 000020
【図１３（ｂ）】
0003606282.tif 000021
【図１４】
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【図１５】
0003606282.tif 000023
【図１６】
0003606282.tif 000024
【図１７】
0003606282.tif 000025
【図１８】
0003606282.tif 000026
【図１９】
0003606282.tif 000027
【図２０】
0003606282.tif 000028
【図２１（ａ）】
0003606282.tif 000029
【図２１（ｂ）】
0003606282.tif 000030
【図２２（ａ）】
0003606282.tif 000031
【図２２（ｂ）】
0003606282.tif 000032
【図２３】
0003606282.tif 000033
【図２４】
0003606282.tif 000034
【図２５】
0003606282.tif 000035
【図２６（ａ）】
0003606282.tif 000036
【図２６（ｂ）】
0003606282.tif 000037
【図２７】
0003606282.tif 000038
【図２８（ａ）】
0003606282.tif 000039
【図２８（ｂ）】
0003606282.tif 000040
【図２９（ａ）】
0003606282.tif 000041
【図２９（ｂ）】
0003606282.tif 000042
【図３０】
0003606282.tif 000043
【図３１（ａ）】
0003606282.tif 000044
【図３１（ｂ）】
0003606282.tif 000045
【図３２（ａ）】
0003606282.tif 000046
【図３２（ｂ）】
0003606282.tif 000047
【図３３】
0003606282.tif 000048
【図３４】
0003606282.tif 000049
【図３５】
0003606282.tif 000050
【図３６】
0003606282.tif 000051
【図３７】
0003606282.tif 000052
【図３８（ａ）】
0003606282.tif 000053
【図３８（ｂ）】
0003606282.tif 000054
【図３９】
0003606282.tif 000055
【図４０（ａ）】
0003606282.tif 000056
【図４０（ｂ）】
0003606282.tif 000057
【図４１】
0003606282.tif 000058
【図４２（ａ）】
0003606282.tif 000059
【図４２（ｂ）】
0003606282.tif 000060
【図４３】
0003606282.tif 000061
【図４４】
0003606282.tif 000062
【図４５】
0003606282.tif 000063
【図４６】
0003606282.tif 000064
【図４７】
0003606282.tif 000065
【図４８】
0003606282.tif 000066
【図４９】
0003606282.tif 000067
【図５０】
0003606282.tif 000068
【図５１】
0003606282.tif 000069
【図５２】
0003606282.tif 000070
【図５３】
0003606282.tif 000071
【図５４】
0003606282.tif 000072
【図５５】
0003606282.tif 000073
【図５６】
0003606282.tif 000074
【図５７】
0003606282.tif 000075
【図５８（ａ）】
0003606282.tif 000076
【図５８（ｂ）】
0003606282.tif 000077
【図５９（ａ）】
0003606282.tif 000078
【図５９（ｂ）】
0003606282.tif 000079
【図６０（ａ）】
0003606282.tif 000080
【図６０（ｂ）】
0003606282.tif 000081
【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
0003606282.tif 000084
【図６４】
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【図６５】
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【図６６（ａ）】
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【図６６（ｂ）】
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