(57)【要約】【課題】オンキャリッジタイプの液体噴射装置において、印字品質の高い液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射装置は、ターゲットに対して相対移動しながら、液体噴射ヘッドの複数のノズルから液体を噴射して前記ターゲットに前記液体を付着させるキャリッジと、前記キャリッジから離間した位置に設けられ、前記キャリッジに供給される前記液体を貯留する液体収容体と、前記液体収容体と前記キャリッジとの間に配置され、液体収容体からキャリッジに至る液体流路を形成する可撓性の供給管と、前記キャリッジに搭載され、前記供給管から前記液体噴射ヘッドに至る液体流路に設けられた弁機構とを備えた液体噴射装置において、前記液体収容体は、前記キャリッジが移動する範囲であって、前記弁機構より所定高さだけ上方に配設されている。【選択図】図１Ｄ
2019111704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに対して相対移動しながら、液体噴射ヘッドの複数のノズルから液体を噴射して前記ターゲットに前記液体を付着させるキャリッジと、
前記キャリッジから離間した位置に設けられ、前記キャリッジに供給される前記液体を貯留する液体収容体と、
前記液体収容体と前記キャリッジとの間に配置され、液体収容体からキャリッジに至る液体流路を形成する可撓性の供給管と、
前記キャリッジに搭載され、前記供給管から前記液体噴射ヘッドに至る液体流路に設けられた弁機構とを備えた液体噴射装置において、
前記液体収容体は、前記キャリッジが移動する範囲であって、前記弁機構より所定高さだけ上方に配設されている液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関する。さらに詳細には、オンキャリッジタイプの液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えたキャリッジに装着された前記液体を収容する液体収容体と交換可能に前記キャリッジに装着され、外部から導入された液体を前記液体噴射ヘッドに供給するアタッチメントを備えた液体噴射装置が知られている。当該液体噴射装置では、アタッチメント本体に形成した前記外部から導入された液体を前記液体噴射ヘッドに供給する流路に、圧力調整手段を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３０５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記装置では、液体噴射ヘッドに対して液体が外部から供給されるにあたり、インク供給チューブを経由するため、圧力損失が高まり供給圧の不足が発生したり、印字動作により供給圧に脈動が起こり、印字品質が低下してしまう、という課題があった。
本発明の目的は、オンキャリッジタイプの液体噴射装置において、印字品質の高い液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる液体噴射装置は、ターゲットに対して相対移動しながら、液体噴射ヘッドの複数のノズルから液体を噴射して前記ターゲットに前記液体を付着させるキャリッジと、前記キャリッジから離間した位置に設けられ、前記キャリッジに供給される前記液体を貯留する液体収容体と、前記液体収容体と前記キャリッジとの間に配置され、液体収容体からキャリッジに至る液体流路を形成する可撓性の供給管と、前記キャリッジに搭載され、前記供給管から前記液体噴射ヘッドに至る液体流路に設けられた弁機構とを備えた液体噴射装置において、前記液体収容体は、前記キャリッジが移動する範囲であって、前記弁機構より所定高さだけ上方に配設されている。
【０００７】
この構成によれば、オンキャリタイプの液体噴射装置を構成することにより、インクの供給にかかる圧力損失が低減され、インクの供給能力を向上させることができる。加えて、チューブ等からのインクの供給がないので、インク供給時の脈動を抑制することができる。従って、印字品質の高い液体噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】第１実施形態にかかる液体タンクを備える液体噴射装置の外観図。
【図１Ｂ】第１実施形態にかかる液体噴射装置の内部構成を示す模式図。
【図１Ｃ】第１実施形態にかかる液体タンクの主に流路構成を説明するための概念図。
【図１Ｄ】第１実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図１Ｅ】第１実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図１Ｆ】第１実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図１Ｇ】第１実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図１Ｈ】第１実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ａ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ｂ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ｃ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ｄ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ｅ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ｆ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図２Ｇ】第２実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ａ】第３実施形態にかかるヘッドユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｂ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｃ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｄ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｅ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｆ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｇ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｈ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図３Ｉ】第３実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ａ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｂ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｃ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｄ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｅ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｆ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｇ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｈ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｉ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｊ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｋ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｌ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｍ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｎ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｐ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｑ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｒ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｓ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｔ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｕ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｖ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｗ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｘ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｙ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【図４Ｚ】第４実施形態にかかるバルブユニットの構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
まず、液体噴射装置の構成について説明する。
図１Ａは、本実施形態にかかる液体タンクを備える液体噴射装置１の外観図である。図１Ａには、互いに直交する３つの空間軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が描かれている。Ｘ軸に沿った方向をＸ軸方向とし、Ｙ軸に沿った方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸に沿った方向をＺ軸方向（上下方向）とする。液体噴射装置１は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に平行な面（ＸＹ平面）に設置されている。−Ｚ軸方向が鉛直下方向であり、＋Ｚ軸方向が鉛直上方向である。以降に説明する他の図においても、必要においてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を付している。
【００１０】
液体噴射装置１は、いわゆるインクジェットプリンターであり、用紙などの記録媒体上に液体としてのインクを噴射することで記録媒体に対して印刷を行う。
【００１１】
液体噴射装置１は、外表面を形成する外殻１００を備える。外殻１００は、略直方体形状であり、上面（第１面，第１壁）１０１と、下面（第２面，第２壁）１０２と、前面（第３面，第３壁）１０３と、背面（第４面，第４壁）１０４と、右側面（第５面，第５壁）１０５と、左側面（第６面，第６壁）１０６とを有する。上面１０１と下面１０２とはＺ軸方向に対向する。前面１０３と背面１０４とはＸ軸方向に対向する。右側面１０５と左側面１０６とはＹ軸方向に対向する。前面１０３と背面１０４と右側面１０５と左側面１０６とは、それぞれ液体噴射装置１の設置面に対して略垂直な面である。上面１０１と下面１０２とは、それぞれ液体噴射装置１の設置面に対して略水平な面である。なお、本実施形態において「略垂直」や「略水平」とは、完全に「垂直」又は「水平」である意味に加え、概ね「垂直」又は「水平」である意味を含む。つまり、各面１０１〜１０６は、完全な平面ではなく凹凸等を許容し、外観において概ね「垂直」又は概ね「水平」であればよい。
【００１２】
液体噴射装置１は、さらに、前面カバー２と、排出口３と、操作部４と、上面カバー６とを備える。前面カバー２は、前面１０３の一部を構成し、下端部において軸支されており、上端部側を回動させることで開閉できる。図１Ａでは、前面カバー２は開いた状態である。前面カバー２を開くことで、排出口３が露出する。
【００１３】
排出口３は、記録媒体が排出される部分である。なお、記録媒体は、図示しない背面１０４側に設けられたトレイに配置されてもよい。トレイに配置された記録媒体が外殻１００の内部に搬送されつつ、液体が記録媒体に噴射されることで、記録媒体への印刷が実行される。
【００１４】
操作部４は、利用者からの各種操作を受け付けるボタンである。各種操作としては、例えば、液体噴射装置１の印刷を開始させる操作や、後述する液体タンク内の流体を外部に排出させるための排出動作を実行させるための操作が挙げられる。
【００１５】
上面カバー６は、上面１０１を構成する。上面カバー６は、背面１０４側の端部が軸支されており、前面１０３側を回動させることで開閉できる。上面カバー６が開かれることで、液体噴射装置１の内部の状態を確認したり、後述する液体タンクの着脱操作を行ったり、液体タンクへの液体の注入を行ったりすることができる。
【００１６】
前面１０３のうちで、Ｙ軸方向（後述するキャリッジ１９の往復移動方向）において、キャリッジ１９のホームポジションと重なる領域には、装置側窓部１０３ａが形成されている。本実施形態では、装置側窓部１０３ａは前面カバー２とは異なる位置であって、前面カバー２よりも−Ｙ軸方向側に配置されている。装置側窓部１０３ａは、ホームポジションに位置するキャリッジ１９上に装着された液体タンク３０の前面（視認面）１４０４を、外部から利用者が視認するために設けられている。また、前面１４０４には標識Ｍ１，Ｍ２が設けられている。装置側窓部１０３ａは、例えば前面１０３を貫通する貫通孔であってもよいし、透明な部材であってもよい。標識Ｍ１，Ｍ２は、液体タンク３０が収容する液体の水位についての基準を示すための要素であり、本実施形態では標識Ｍ１は上限の基準を示し、標識Ｍ２は下限の基準を示す。標識Ｍ１，Ｍ２の詳細は後述する。なお、ホームポジションにおける液体タンク３０の前面１４０４を外部から視認できれば、装置側窓部１０３ａは前面１０３に設けられていなくてもよい。例えば、装置側窓部１０３ａは、上面１０１に設けられていてもよい。この場合、利用者は前方上方側から装置側窓部１０３ａを視認することで、液体タンク３０の前面１４０４を視認できる。
【００１７】
図１Ｂは、液体噴射装置１の内部構成を示す模式図である。液体噴射装置１は、外殻１００の内部に、制御部１７と、液体噴射ヘッド１２を備えたキャリッジ１９と、キャリッジ１９に着脱可能に搭載される液体タンク３０とを備える。制御部１７は、液体噴射装置１の各種動作（例えば、印刷動作）を制御する。
【００１８】
キャリッジ１９は、液体噴射ヘッド１２上に配置された装着部１１を有する。装着部１１は、例えば＋Ｚ軸方向が開口する凹形状であり、液体タンク３０が装着される装着空間を形成する。装着部１１には、装着空間を区画する下面から＋Ｚ軸方向側に突出する液体導入針部１２２が突出する。液体導入針部１２２は、液体タンク３０に接続される。液体導入針部１２２は中空状であり、先端側に内部と連通する連通孔が形成されている。液体導入針部１２２の内部には、液体導入針部１２２の連通孔を介して液体タンク３０から供給される液体が流通する。液体噴射ヘッド１２は、液体導入針部１２２と連通し、液体タンク３０から供給された液体を記録媒体２０（例えば、印刷用紙）に対して噴射する。
【００１９】
また、装着部１１は、標識Ｍ１，Ｍ２を含む前面（視認面）１４０４を利用者が視認するための装着部側窓部１１ａを有する。装着部側窓部１１ａは、少なくとも液体タンク３０の標識Ｍ１と対向する位置に設けられている。装着部側窓部１１ａは、例えば装着部１１を形成する壁を貫通する貫通孔であってもよいし、透明な部材であってもよい。ホームポジションにキャリッジ１９が位置する場合、装置側窓部１０３ａ（図１Ａ）と装着部側窓部１１ａとを介して、利用者は標識Ｍ１，Ｍ２を有する前面（視認面）１４０４を視認できる。
【００２０】
液体噴射ヘッド１２を搭載したキャリッジ１９は、図示しない駆動機構によって駆動され、Ｙ軸方向に沿って延びるガイドレール１３によってガイドされながら記録媒体２０上で往復移動を繰り返す。また、液体噴射装置１は、記録媒体２０を排出口３（図１Ａ）に向けて搬送するための搬送機構を有する。キャリッジ１９が往復移動する動きと、記録媒体２０が搬送される動きとに合わせて、液体噴射ヘッド１２から液体が噴射されることによって、記録媒体２０に画像などが印刷される。
【００２１】
液体タンク３０は、液体噴射ヘッド１２に供給するための液体を収容する。本実施形態が収容する液体は、顔料粒子が溶媒に溶解したインクである。液体タンク３０は、液体導入針部１２２に着脱可能に接続される。液体タンク３０が液体導入針部１２２に接続されることで、液体タンク３０の液体が液体導入針部１２２に流通可能となる。
【００２２】
液体噴射装置１はさらに、液体噴射ヘッド１２から流体（例えば、液体や空気）を定期的に吸い出すための動作（排出動作）を実行する排出部１８を有する。
【００２３】
排出部１８は、外殻１００の内部に配置されている。排出部１８は、キャップ１４と、吸引チューブ１５と、吸引ポンプ１６とを備える。液体噴射装置１が印刷動作を行っていない間は、キャリッジ１９は、印刷動作における移動領域から外れた位置であるホームポジションに配置される。
【００２４】
キャップ１４は、ホームポジションの下方に配置された有底箱状の部材である。キャップ１４は、図示しない昇降機構によってＺ軸方向（上下方向）に移動可能である。キャップ１４は、上昇することで、液体噴射ヘッド１２の下面側に押し当てられる。これにより、キャップ１４は、液体噴射ヘッド１２の下面に形成されたノズル孔を覆うように閉空間を形成する（閉空間状態）。この閉空間によって、液体噴射ヘッド１２（ノズル）内のインクが乾燥することを抑制できる。
【００２５】
吸引チューブ１５は、キャップ１４（詳細にはキャップ１４底面に形成された貫通孔）と吸引ポンプ１６とを連通させる。吸引ポンプ１６は、閉空間状態において駆動することによって、吸引チューブ１５を介して、液体噴射ヘッド１２や液体タンク３０の流体（液体や空気）を吸引する。これにより、液体噴射ヘッド１２への液体の初期充填が行われたり、液体噴射ヘッド１２内の劣化した液体（乾燥して増粘した液体）を吸い出すことができる。
【００２６】
次に、液体タンク３０の構成について説明する。
図１Ｃは、液体タンク３０の主に流路構成を説明するための概念図である。なお、以下に説明するときに用いる「上流側」「下流側」は、液体タンク３０から液体噴射ヘッド１２に向かう液体の流れ方向を基準とする。なお、図１Ｃにおいて液体が存在する領域にはドット（なお、バルブユニット１２４１における液体の表示は省略）を付している。
【００２７】
液体タンク３０は、液体が流れる流路として、上流側から順に、第２液体室５２と、接続流路５４と、第１液体室５１と、液体連通流路８０と、液体供給部５０と、を備える。また、液体タンク３０は、空気が流れる流路として、空気連通流路７０を備える。
【００２８】
第２液体室５２には、液体注入部４２を通って外部から液体が注入できる。また、第２液体室５２は、一端である大気開放部４４を含む大気連通部３００によって大気と連通する。第２液体室５２は、第１液体室５１と連通し、第１液体室５１に供給する液体、つまり、第１液体室５１に収容される前の液体を収容可能である。
【００２９】
接続流路５４は、第１液体室５１と第２液体室５２とを接続し、第２液体室５２の液体を第１液体室５１に供給可能である。接続流路５４は、上流側から順に、フィルター室５４２と、中間流路５４４と、バルブユニット１２４１とを有する。フィルター室５４２は、液体タンク３０の装着状態において、第２液体室５２より下側に位置するように形成されている。フィルター室５４２は、第２液体室５２に接続されている。具体的には、フィルター室５４２は、第２液体室５２の底面に形成された開口である流入開口５４８を有する。つまり、流入開口５４８は第２液体室５２に接続されている。フィルター室５４２には、フィルター室５４２を上流側と下流側とに区画するフィルター部材５４１が配設され、フィルター部材５４１を介して第２液体室５２に接続されている。フィルター部材５４１は、上流側から下流側へと流通する液体中の異物を捕捉して、異物が下流側へと流通することを抑制する。これにより、液体噴射ヘッド１２に異物が流入する可能性を低減できるので、液体噴射ヘッド１２の目詰まりや液体の噴射不良の発生を低減できる。また、バルブユニット１２４１より上流側にフィルター室５４２が配置されていることで、異物がバルブユニット１２４１に流入する可能性が低減される。これにより、後述するバルブユニット１２４１の開閉動作に不具合が生じる可能性を低減できる。フィルター部材５４１は、板状のステンレス鋼によって形成されたフィルターであり、液体を通過させ異物の通過を抑制できる複数の細孔を有する。なお、フィルター部材５４１は、液体を通過させ異物の通過を抑制できれば他の部材によって形成されていてもよい。
【００３０】
中間流路５４４は、フィルター室５４２と第１液体室５１を接続する流路であり、フィルター室５４２とバルブユニット１２４１とを連通させる流路である。バルブユニット１２４１には、第２液体室５２から第１液体室５１への液体の流入を制御するための弁機構が配置されている。弁機構が開状態となることで、第２液体室５２と第１液体室５１とが連通し、第２液体室５２の液体が第１液体室５１へと流入する。また弁機構が閉状態となることで、第２液体室５２と第１液体室５１とは非連通状態となる。なお、バルブユニット１２４１の詳細な構成については後述する。
【００３１】
第１液体室５１は、液体供給部５０に供給する液体を収容可能である。液体連通流路８０は、第１液体室５１と液体供給部５０とを接続し、第１液体室５１の液体を液体供給部５０に供給可能である。空気連通流路７０は、第１液体室５１と液体供給部５０とを接続し、第１液体室５１と液体供給部５０との間で空気を流通可能である。
【００３２】
液体供給部５０は、下流端に液体供給口５０５を有する。液体供給口５０５は、液体導入針部１２２を受け入れる。液体供給部５０は、液体噴射ヘッド１２の液体導入針部１２２に着脱可能に接続される。具体的には、液体供給部５０の液体供給口５０５を介して液体供給部５０内に液体導入針部１２２が挿入されることで、液体供給部５０は液体導入針部１２２と接続される。これにより、液体供給部５０から液体導入針部１２２に液体が供給可能となる。
【００３３】
液体供給部５０の内部には、液体供給部５０の流路を開閉するための供給部弁機構２００が配置されている。供給部弁機構２００は、下流側から順に、弁座２０２と、弁体２０３と、バネ２０４とを備える。
【００３４】
弁座２０２は、略円環状の部材である。弁座２０２は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性体によって構成されている。弁座２０２は、液体供給部５０の内部に圧入されている。弁体２０３は、略円柱状の部材である。弁体２０３は、液体タンク３０がキャリッジ１９上に搭載される前の状態（装着前状態）において、弁座２０２に形成された孔（弁孔）を塞ぐ。バネ２０４は、圧縮コイルバネである。バネ２０４は、弁体２０３を弁座２０２側に向かう方向に付勢する。液体タンク３０がキャリッジ１９上に搭載されて、液体供給部５０が液体導入針部１２２に接続された液体タンク３０の装着状態では、液体導入針部１２２が弁体２０３を上流側へと押すことで、弁体２０３が弁座２０２から離れる方向に移動する。これにより、供給部弁機構２００が開状態となり、液体供給部５０から液体導入針部１２２への液体の供給が可能となる。
【００３５】
また、本実施形態にかかる液体タンク３０は、図１Ｂに示すように、液体噴射ヘッド１２の上方（＋Ｚ軸方向）に配置されている。さらに詳細には、液体噴射ヘッド１２の上方（＋Ｚ軸方向）にバルブユニット１２４１が配置され、当該バルブユニット１２４１の上方（＋Ｚ軸方向）に第２液体室５２が配置されている。従って、バルブユニット１２４１には第２液体室５２から水頭差相当の供給圧が加わる構成となる。そして、バルブユニット１２４１では、液体噴射ヘッド１２からのインクの噴射に伴う負圧と大気圧との差圧により弁機構が開閉動作を行う。
また、第２液体室５２とバルブユニット１２４１とは着脱可能に接続されている。そして、第２液体室５２及びバルブユニット１２４１はそれぞれに液体噴射ヘッド１２（キャリッジ１９）から着脱可能に接続されている。これにより、複数の第２液体室５２と複数のバルブユニット１２４１との組み合わせが可能となり、例えば、所望の色のインクが収容された第２液体室５２と当該インクの色に対応するバルブユニット１２４１とを接続させることが可能となり、ユーザーの利便性を高めることができる。
以下、バルブユニット１２４１周辺の構成について説明する。
【００３６】
液体噴射ヘッド１２の上方には、各色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロ及びブラックの４色）のインクが収容可能な４つの第２液体室５２が交換可能に配置されている。各第２液体室５２には、中間流路５４４の一方端が装着される。
【００３７】
キャリッジ１９には、図１Ｄ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液体噴射ヘッド１２が設けられている。また、このキャリッジ１９には、液体噴射ヘッド１２の上方に位置するように、各第２液体室５２に対応するバルブユニット１２４１（１２４１ａ，１２４１ｂ，１２４１ｃ，１２４１ｄ）が設けられている。各バルブユニット１２４１は、図１Ｄ〜図１Ｅに示すように、同一の構造を有している。なお、図１Ｄにおいて、バルブユニット１２４１ａは図１ＥのＡ−Ａ線に沿った断面図によって示され、バルブユニット１２４１ｂ，１２４１ｃは図１ＦのＢ−Ｂ線に沿った断面図によって示され、バルブユニット１２４１ｄは図１ＥのＣ−Ｃ線に沿った断面図によって示されている。
【００３８】
各バルブユニット１２４１は、図１Ｄ、図１Ｅ及び図１Ｆ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１２４５を備えている。図１Ｅに示すように、同ケース１２４５の第一側面には、略円筒状の凹部１２４５ａと、屈曲された２つの溝部１２４５ｂ，１２４５ｃとが形成されている。これら凹部１２４５ａ、溝部１２４５ｂ及び溝部１２４５ｃを覆うように、導入側フィルム１２４８が、ケース１２４５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１２４５ａが供給室１２５０となり、溝部１２４５ｂが供給室１２５０に連通する供給路１２５１となり、溝部１２４５ｃ が排出路１２５３となる。
【００３９】
また、図１Ｆに示すように、同ケース１２４５の第二側面には、略円筒状の凹部１２４５ｄ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１２４９が、熱溶着により貼着されており、これにより凹部１２４５ｄは、圧力室１２５２を構成する。
【００４０】
なお、導入側フィルム１２４８及び排出側フィルム１２４９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１２４８及び１２４９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１２５０及び圧力室１２５２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１２４８及び排出側フィルム１２４９は、透明である。
【００４１】
また、ケース１２４５の中央には、前記供給室１２５０及び圧力室１２５２を互いに連通するための貫通孔１２４５ｅが設けられるとともに、圧力室１２５２と排出路１２５３とを連通する連絡路１２５３ａが設けられている。
【００４２】
更に、同ケース１２４５には、中間流路５４４が接続される接続部１２４６と、第１液体室５１に接続されるインク導出部１２４７とが形成されている。接続部１２４６には前記供給路１２５１と中間流路５４４とを接続する通路形成孔１２４６ａが形成され、インク導出部１２４７には前記排出路１２５３から第１液体室５１へと続く通路形成孔１２４７ａが形成されている。
【００４３】
従って、中間流路５４４から接続部１２４６の通路形成孔１２４６ａに至ったインクは、供給路１２５１、供給室１２５０、貫通孔１２４５ｅ、圧力室１２５２、連絡路１２５３ａ、排出路１２５３及び通路形成孔１２４７ａを介して、第１液体室５１に供給され、さらに、液体噴射ヘッド１２に供給される。
【００４４】
一方、図１Ｄに示すように、弁体１２５５は、軸部１２５５ａ及びこの軸部１２５５ａと一体形成された円板部１２５５ｂから成り、その軸部１２５５ａが前記貫通孔１２４５ｅに挿通され、円板部１２５５ｂが供給室１２５０に位置している。また、円板部１２５５ｂの背面には、閉弁用バネ１２５７の一端が圧接され、この閉弁用バネ１２５７の他端は、バネ座１２５８に圧接されている。従って、閉弁用バネ１２５７は、弁体１２５５を排出側フィルム１２４９側（図の右側）に付勢する。供給室１２５０側（図の左側）の貫通孔１２４５ｅの周囲には、シール部材１２５９が固着されている。従って、閉弁用バネ１２５７が弁体１２５５を図１Ｄの右方に付勢することにより、前記弁体１２５５の円板部１２５５ｂがシール部材１２５９を圧接して、弁体１２５５は貫通孔１２４５ｅを塞いで閉弁する（図１Ｄのバルブユニット１２４１ｂ参照）。
【００４５】
一方、前記排出側フィルム１２４９の外側には、剛性のある受圧板１２５４が、前記ケース１２４５の貫通孔１２４５ｅに対して同心的に固着されている。受圧板１２５４は、可撓性の排出側フィルム１２４９が圧力室１２５２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１２５０側（左側）に撓んで、弁体１２５５の軸部１２５５ａを同じように押圧するためのものである。また、圧力室１２５２には、負圧保持バネ１２６０が配設されている。この負圧保持バネ１２６０は、貫通孔１２４５ｅの周囲に当接しているとともに、排出側フィルム１２４９を押圧している。従って、負圧保持バネ１２６０は、圧力室１２５２内のインクの自重によって圧力室１２５２内の圧力が不均一となって、弁体１２５５の軸部１２５５ａを偏った状態で押圧されることを極力防いでいる。
【００４６】
次に、バルブユニット１２４１の弁体１２５５に対する第２液体室５２の高さＨ（ｍｍ）の設定方法について、図１Ｄ、図１Ｇ及び図１Ｈを参照して説明する。
液体噴射ヘッド１２がインクを消費している際の圧力室１２５２の圧力Ｐｖは、弁体１２５５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。
【００４７】
Ｐｖ＝−Ｐｏ    ・・・（１）
また、この開放圧力Ｐｏは、図１Ｇに示すように供給室１２５０に配設された閉弁用バネ１２５７の付勢力Ｋｅ、圧力室１２５２に配設された負圧保持バネ１２６０の付勢力Ｋｏ、排出側フィルム１２４９が変形する際の抵抗力ｆｍ、位置水頭Ｈにより弁体１２５５の円板部１２５５ｂ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１２５５の円板部１２５５ｂにかかる力Ｐｃは位置水頭により変化するため、圧力室１２５２の圧力Ｐｖは図１Ｈの点線ｄＬに示すようになる。しかしながら、円板部１２５５ｂの面積が微小であるため、円板部１２５５ｂ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。
【００４８】
一方、供給室１２５０の圧力Ｐｋは、第２液体室５２から供給室１２５０までの高さによる位置水頭Ｈと、中間流路５４４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。
【００４９】
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１２５０の圧力Ｐｋは図１Ｈの直線Ｌ２で示されるようになる。
【００５０】
そして、インク消費中における（２）式で示される供給室１２５０の圧力Ｐｋが、（１）式で示される圧力室１２５２の圧力Ｐｖ以上である場合に、インクは供給室１２５０から圧力室１２５２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１２５０から圧力室１２５２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。
【００５１】
Ｈｅ≧−Ｐｏ＋Ｐｔ
また、位置水頭Ｈを変化させた場合の、圧力室１２５２の圧力Ｐｖは図１Ｈの直線Ｌ１ と直線Ｌ２とを結んだ線で表される。
【００５２】
Ｈ≧Ｈｅと設定した場合、液体噴射ヘッド１２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１２５０から圧力室１２５２へ十分に供給される。従って、弁体１２５５は圧力室１２５２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１２５２の圧力Ｐｖは−Ｐｏに等しくなって、Ｐｖ＝−Ｐｏが成立する。
【００５３】
Ｈ＜Ｈｅと設定した場合、液体噴射ヘッド１２が印字のためにインクを消費した場合に、供給室１２５０から圧力室１２５２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１２５５を常に開放した状態で圧力室１２５２へインクが供給される。この場合、圧力室１２５２の圧力Ｐｖは次の式、Ｐｖ＝−Ｐｏ−Ｈによって表される。
【００５４】
圧力室１２５２の圧力は液体噴射ヘッド１２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第２液体室５２の高さＨはＨｅ以上とすべきである。
【００５５】
次に、第２液体室５２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、第２液体室５２から供給室１２５０に至る中間流路５４４の圧力損失Ｐｔが１５０ （ｍｍＨ2Ｏ）であって、弁体１２５５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１２５０から圧力室１２５２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。
【００５６】
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、中間流路５４４を長くして、圧力損失Ｐｔが２００（ｍｍＨ2Ｏ）まで増加した場合には、図１Ｈに二点鎖線で示すように位置水頭Ｈｅは１００（ｍｍＨ2Ｏ）と、高くなる。
【００５７】
次に、本実施形態の液体噴射装置１の作用について説明する。
液体噴射装置１を使用するにあたっては、各色の第２液体室５２が配置される。また、各第２液体室５２に中間流路５４４が接続される。
【００５８】
そして、液体噴射装置１は、図示しないコンピューターから印刷データを受信すると、その印刷データをメモリーに蓄積する。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記録媒体２０が搬送される。そして、液体噴射装置１は、搬送される記録媒体２０に対してキャリッジ１９に搭載された液体噴射ヘッド１２の吐出口から適宜インクを吐出させながら、キャリッジ１９をＹ軸方向に往復移動させて、印刷を行う。
【００５９】
詳述すると、液体噴射ヘッド１２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１２４１の圧力室１２５２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１２４９が、閉弁用バネ１２５７及び負圧保持バネ１２６０に抗して、導入側フィルム１２４８側に変形する（図１Ｄのバルブユニット１２４１ｃ参照）。排出側フィルム１２４９が変形すると、排出側フィルム１２４９に固着した受圧板１２５４が移動して弁体１２５５を当接し、弁体１２５５を左方に押圧する。これにより弁体１２５５が左方に移動して、円板部１２５５ｂがシール部材１２５９から離れ、供給室１２５０は貫通孔１２４５ｅを介して圧力室１２５２と連通し、供給室１２５０からインクが圧力室１２５２に流入する。インクが圧力室１２５２に流入すると、圧力室１２５２の負圧が解消され、弁体１２５５は閉弁用バネ１２５７の付勢力により右方に移動されて、閉弁する（図１Ｄのバルブユニット１２４１ｂ参照）。
【００６０】
液体噴射装置１は、上述のようにインクを吐出しながら、キャリッジ１９がＹ軸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、記録媒体２０を液体噴射装置１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。
【００６１】
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・第２液体室５２は、キャリッジ１９の可動領域であって、液体噴射ヘッド１２の上方に設けられている。そのため、第２液体室５２の液体噴射ヘッド１２からの水頭差によりインクが液体噴射ヘッド１２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、中間流路５４４の長さの短縮化可が可能となる。すなわち、圧力損失を小さくすることができるので、液体噴射ヘッド１２から第２液体室５２までの高さを低くしても、インクを液体噴射ヘッド１２により確実に供給することができる。従って、液体噴射ヘッド１２から第２液体室５２までの高さを従来よりも低くすることができるので、液体噴射装置１を小型化することができる。
【００６２】
・キャリッジ１９の液体噴射ヘッド１２の上流側に、供給室１２５０の圧力が圧力室１２５２の圧力より高い場合に閉弁するバルブユニット１２４１を設けている。そのため、第２液体室５２が液体噴射ヘッド１２より上方にあっても、その圧力によって液体噴射ヘッド１２からインクが漏出することがない。また、液体噴射ヘッド１２から第２液体室５２までの水頭差を利用して第２液体室５２のインクを液体噴射ヘッド１２に供給するので、インクを液体噴射ヘッド１２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、液体噴射装置１を小型化することができる。加えて、第２液体室５２がキャリッジ１９の上方に配設されているため、印刷中に、印刷された記録媒体２０がキャリッジ１９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。
【００６３】
・バルブユニット１２４１の弁体１２５５から第２液体室５２までの高さＨは、中間流路５４４の圧力損失Ｐｔによる圧力水頭と、バルブユニット１２４１の弁体１２５５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ーによって、第２液体室５２のインクは、液体噴射ヘッド１２までより確実に供給することができる。従って、インクは液体噴射ヘッド１２からスムーズに吐出することができる。
【００６４】
・バルブユニット１２４１の弁体１２５５から第２液体室５２までの高さＨ は、中間流路５４４の圧力損失Ｐｔの圧力水頭と、バルブユニット１２４１の弁体１２５５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、第２液体室５２のインクを液体噴射ヘッド１２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、液体噴射装置１を小型化することができる。
【００６５】
・第２液体室５２を扁平な箱状に形成し、平らに配設したので、インクジェット式液体噴射装置１の高さ寸法をより小さくすることができる。
【００６６】
・オンキャリタイプの液体噴射装置１では、インクの供給にかかる圧力損失が低減され、インクの供給能力を向上させることができる。加えて、チューブ等からのインクの供給がないので、インク供給時の脈動を抑制することができる。従って、印字品質の高い液体噴射装置１を提供することができる。
【００６７】
なお、上記実施形態は、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１２５２に負圧保持バネ１２６０を配設した。この負圧保持バネ１２６０は、コストの低減などのために省略してもよい。
【００６８】
上記実施形態においては、バルブユニット１２４１の弁体１２５５から第２液体室５２までの高さＨを、中間流路５４４の圧力損失Ｐｔによる圧力水頭と、バルブユニット１２４１の弁体１２５５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。しかしながら、バルブユニット１２４１の弁体１２５５から第２液体室５２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、第２液体室５２のインクを、より確実にバルブユニット１２４１に供給することができる。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、液体噴射装置の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
以下、上記本実施形態と異なる構成、すなわち、バルブユニット周辺の構成について説明する。
【００７０】
図２Ａから図２Ｆはバルブユニットの構成を示す概略図である。
アタッチメントとしてのバルブユニット２０１０は、キャリッジ１９から着脱可能に接続されている。バルブユニット２０１０は、それぞれ個別の分離した構成であってもよいが、図２Ａに示すように互いに連結することでその操作性を向上させている。
【００７１】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、バルブユニット２０１０は曲面を有する直方体形状でかつ偏平形状からなる合成樹脂製のユニットケース２０１５を備えている。そして、ユニットケース２０１５は、その上部に形成された接続部２０１７に前記中間流路５４４が接続されている。また、ユニットケース２０１５の下部には、連結部としてのインク導出部２０１９が形成されており、このインク導出部２０１９は、第１液体室５１に接続される。また、図２Ｂに示すように、ユニットケース２０１５は、そのインク導出部２０１９の近辺に、記憶手段２０２１が備えられている。
【００７２】
図２Ｃは、図２Ｂに示すバルブユニット２０１０のａ−ａ線での断面図であって、バルブユニット２０１０に備えられた圧力調整手段を示す。図２Ｃに示すように、ユニットケース２０１５の一側面２０１５ａには、略円筒状の小凹部２０２５が形成されている。また、同じく一側面２０１５ａには、前記接続部２０１７と連通するインク貯留凹部２０２７が形成されている。インク貯留凹部２０２７には、小凹部２０２５の方向に向かってインク導入路２０２９が形成されており、そのインク導入路２０２９の端部が小凹部２０２５と連通している。この一側面２０１５ａには、前記小凹部２０２５を覆う第１のフィルム部材Ｆ１が、前記インク貯留凹部２０２７を覆う第２のフィルム部材Ｆ２が、熱溶着によってそれぞれ貼り付けられている。そして、小凹部２０２５と第１のフィルム部材Ｆ１とによって略円柱状の第１液体供給部、流路としてのインク供給室２０３３が、インク貯留凹部２０２７と第２のフィルム部材Ｆ２とによって略円柱状のインク貯留室２０３５が形成されている。従って、中間流路５４４から流入するインクは、接続部２０１７、インク貯留室２０３５及びインク導入路２０２９を介してインク供給室２０３３に流入するようになっている。
【００７３】
また、インク供給室２０３３内には、前記第１のフィルム部材Ｆ１側の面に、前記インク供給室２０３３の内径よりも若干小さな外径を有するバネ受け座２０３７が、インク供給室２０３３と同心円状に位置するようにして取り付けられている。そして、バネ受け座２０３７には、前記第１のフィルム部材Ｆ１と反対の面に環状の溝部２０３９が設けられている。
【００７４】
また、ユニットケース２０１５の他側面２０１５ｂには、略円錐台形状の大凹部２０４５が形成されている。なお、この大凹部２０４５は、前記小凹部２０２５よりも大きな径を有しながら前記小凹部２０２５と同心円状に位置するように設けられている。大凹部２０４５の内側面には、一側面２０１５ａの方向に向かうようにしてインク導出路２０４７が形成されている。そして、図２Ｂに示すように、インク導出路２０４７の端部２０４７ａは、前記インク導出部２０１９に形成されている連通孔２０４９と連通している。さらに、図２Ｃに示すように、他側面２０１５ｂには、前記大凹部２０４５を塞ぐようにして、可撓性の第３のフィルム部材Ｆ３が熱溶着により貼り付けられている。そして、大凹部２０４５と第３のフィルム部材Ｆ３とによって略円錐台形状の第２液体供給部、流路としての圧力室２０５１が形成されている。なお、前記第３のフィルム部材Ｆ３は、圧力室２０５１の負圧状態を効率的に感知することができるように軟質であるとともに、インク性状に化学的な影響を及ぼさない材質である。そして、圧力室２０５１内のインクは、インク導出路２０４７及びインク導出部２０１９の連通孔２０４９を介して第１液体室５１に排出されるようになっている。
【００７５】
また、前記第３のフィルム部材Ｆ３の前記圧力室２０５１と反対側の面には、第３のフィルム部材Ｆ３と比較して硬い材料により形成された円板状の受圧板２０５３が、前記圧力室２０５１に対して同心円状に位置するように、例えば熱溶着によって取り付けられている。この受圧板２０５３は、前記圧力室２０５１の内径よりも小さい外径を有し、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。
【００７６】
ユニットケース２０１５のインク供給室２０３３と圧力室２０５１との間には、インク供給室２０３３と圧力室２０５１とを区画するように隔壁２０５５が形成されており、この隔壁２０５５には、インク供給室２０３３と圧力室２０５１とを連通させる開閉弁を構成する支持孔２０５７が形成されている。そして、この支持孔２０５７には、開閉弁を構成する可動バルブ２０５９が摺動可能に挿通支持されている。可動バルブ２０５９は、詳しくは、円柱状のロッド部材２０６１と、このロッド部材２０６１に一体に形成されている断面円形の板状部材２０６３とにより構成されている。
【００７７】
そして、板状部材２０６３は、インク供給室２０３３側に配設され、その外径は前記ロッド部材２０６１の外径よりも大きくなっている。板状部材２０６３から延びるロッド部材２０６１は、前記支持孔２０５７に摺動可能に挿通支持され、その先端が圧力室２０５１に突出するようになっている。
【００７８】
なお、図２Ｄに示すように、前記支持孔２０５７は、等間隔に４つの切欠き溝２０５７ａが形成されている。従って、支持孔２０５７にロッド部材２０６１が挿通支持された状態では、ロッド部材２０６１と切欠き溝２０５７ａとによって、４つのインク流路２０５７ｂが形成されるようになっている。また、図２Ｃに示すように、板状部材２０６３は、環状の段差部２０６３ａが形成され、その段差部２０６３ａと前記バネ受け座２０３７の溝部２０３９との間に、コイルばね２０６５が配設されている。このコイルばね２０６５の作用により、板状部材２０６３は常に隔壁２０５５側に付勢されている。
【００７９】
一方、図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、インク供給室２０３３側の隔壁２０５５には、前記支持孔２０５７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２０６７が取り付けられている。従って、可動バルブ２０５９における前記板状部材２０６３は、コイルばね２０６５の付勢力によりシール部材２０６７に当接するようになっている。そして、板状部材２０６３とシール部材２０６７とが当接する場合には、前記４つのインク流路２０５７ｂは閉じた状態、すなわち、インク供給室２０３３と圧力室２０５１との間が遮断される。反対に、コイルばね２０６５の付勢力に抗して板状部材２０６３が第１のフィルム部材Ｆ１側に移動してシール部材２０６７から離間すると、インク供給室２０３３と圧力室２０５１とが連通する。
【００８０】
なお、シール部材２０６７は、ユニットケース２０１５を形成するときに、二色成形により隔壁２０５５に一体的に形成されるのが好ましい。また、同様の方法で、シール部材２０６７は、隔壁２０５５ではなく、可動バルブ２０５９の板状部材２０６３に形成されて、隔壁２０５５に接触離間するようにしてもよい。
【００８１】
そして、以上のように構成されたバルブユニット２０１０は、液体噴射ヘッド１２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、前記コイルばね２０６５によるバネ荷重Ｗ１が、可動バルブ２０５９の前記板状部材２０６３に加わっている。また、板状部材２０６３にはインク供給室２０３３に供給されるインクの加圧力Ｐ１も加わる。これにより、前記板状部材２０６３は図２Ｃに示したように、ゴム製のシール部材２０６７に当接し、前記インク流路２０５７ｂ（図２Ｄ参照）は閉弁状態になる。すなわち、インク供給室２０３３と圧力室２０５１との間は非連通の状態となり、バルブユニット２０１０は自己封止の状態になる。
【００８２】
一方、前記液体噴射ヘッド１２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２０５１のインクの減少に伴い圧力室２０５１が負圧となり、前記第３のフィルム部材Ｆ３がインク供給室２０３３側に変位し、第３のフィルム部材Ｆ３の中央部が可動バルブ２０５９を構成するロッド部材２０６１の端部に当接する。なお、この時、第３のフィルム部材Ｆ３の変位に要する変位反力をＷｄとする。そして、液体噴射ヘッド１２においてさらにインクが消費されることにより、圧力室２０５１内には負圧Ｐ２が発生するようになる。そしてこの時、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄの関係となった場合に、第３のフィルム部材Ｆ３がロッド部材２０６１を押圧し、これにより、板状部材２０６３とシール部材２０６７との当接が解かれ、図２Ｅに示すように、インク流路２０５７ｂ（図２Ｄ参照）は開弁状態となる。そして、インク供給室２０３３内におけるインクは、インク供給室２０３３から圧力室２０５１に至るインク流路２０５７ｂを介して圧力室２０５１内に供給される。
【００８３】
つまり、インク供給室２０３３に供給されるインクの加圧力Ｐ１が大きくなっても、圧力室２０５１内にそれを上回る負圧Ｐ２が発生しなければ閉弁状態のままとなる。すなわち、圧力室２０５１内におけるインクの圧力変動は、可動バルブ２０５９の開閉によって、ある一定の範囲内となるように制限されており、インク供給室２０３３内のインクの圧力変化とは切り離されている。従って、第２液体室５２の設置場所やそのインクの残量により、第２液体室５２のインクの液面が変動し、インク供給室２０３３内のインクの圧力に変動が生じていても、その影響を受けることがない。その結果、圧力室２０５１から液体噴射ヘッド１２へ吐出されるインク滴の重量は一定となるため、印字品質が一定になる。
【００８４】
そして、圧力室２０５１内へインクが流入すると、圧力室２０５１の負圧Ｐ２は解消され、Ｐ２＜Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄとなる。これに伴い、可動バルブ２０５９が移動して図２Ｃに示すように再び閉弁状態になされ、インク供給室２０３３から圧力室２０５１へのインクの供給は停止される。
【００８５】
なお、前記した可動バルブ２０５９の開閉弁の動作は、図２Ｃ及び図２Ｅに示す状態が、反復繰り返されるような極端な動作が必ずしもなされる必要はない。現実には印刷動作中においては、第３のフィルム部材Ｆ３は可動バルブ２０５９を構成するロッド部材２０６１の端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費に従って僅かに開弁しつつ、圧力室２０５１に対してインクを逐次補給するように作用する。
【００８６】
以上、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・液体噴射ヘッド１２（キャリッジ１９）に取り付け可能なバルブユニット２０１０に可動バルブ２０５９、コイルばね２０６５、シール部材２０６７等からなる圧力調整手段（弁装置）を設けた。従って、第２液体室５２のインクの残量に関係なく、常に一定の圧力のインクを液体噴射ヘッド１２に供給することができるため、印字品質を一定に保つことができる。
【００８７】
・バルブユニット２０１０に設けた可動バルブ２０５９、コイルばね２０６５、シール部材２０６７等からなる圧力調整手段（弁装置）によって、バルブユニット２０１０の圧力室２０５１は、内部のインクの減少にしたがってインク供給室２０３３からインクの供給を受けるようになっている。そのため、圧力室２０５１内におけるインクの圧力変動は、ある一定の範囲内となるように制限されている。つまり、インク供給室２０３３に供給されるインクの加圧力Ｐ１が大きくなっても、圧力室２０５１内にそれを上回る負圧Ｐ２が発生しなければ閉弁状態のままとなるので、圧力室２０５１より上流（第２液体室５２側）において圧力変動が生じていても、液体噴射ヘッド１２がその影響を受けることがない。その結果、第２液体室５２の設置場所やそのインクの残量により、第２液体室５２のインクの液面が変動し、インク供給室２０３３内のインクの圧力に変動が生じていても、その影響を受けることがないため、第２液体室５２の設置場所の自由度が増す。
【００８８】
・液体噴射ヘッド１２に対する取り付け可能にバルブユニット２０１０をキャリッジ１９に搭載したので、例えば、インク貯留量の多い第２液体室５２からのインクを液体噴射ヘッド１２に供給することができる。従って、液体タンク３０の交換の手間及びランニングコストを低減することができる。
【００８９】
・バルブユニット２０１０に記憶手段２０２１を設けたので、バルブユニット２０１０をキャリッジ１９に搭載しても、インクの属性情報や第２液体室５２の情報等を正しく認識することができるため、正常に印刷することができる。
【００９０】
ユーザーの所望する色のインクが収容された第２液体室５２と第２液体室５２に対応するバルブユニット２０１０とをキャリッジ１９に接続することが可能となり、ユーザーの利便性を向上させることができる。
【００９１】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
・図２Ｆに示すように、ユニットケース２０１５の一側面２０１５ａに溝２０３０を形成し、この溝２０３０を、小凹部２０２５とインク貯留凹部２０２７とを覆う単一のフィルムＦで覆うようにして、インク導入路２０２９を形成してもよい。なお、フィルムＦは、第１及び第２のフィルム部材Ｆ１，Ｆ２と同様に、熱溶着で一側面２０１５ａに貼り付けられるのが好ましい。このように構成することで、インク導入路２０２９を容易に形成することができる。
【００９２】
次に、図２Ｇにかかるバルブユニットの構成について説明する。
図２Ｇに示すように、ユニットケース２０１５の一側面２０１５ａには、略円筒状の第１の凹部２０９５が形成されており、第１の凹部２０９５は、前記接続部２０１７と連通している。そして、この一側面２０１５ａには、前記第１の凹部２０９５を覆うフィルム部材２０９７が熱溶着によって貼り付けられている。従って、第１の凹部２０９５とフィルム部材２０９７とによって略円柱状の第１液体供給部、流路としてのインク供給室２０９９が形成されている。そして、中間流路５４４から流入するインクは、接続部２０１７を介してインク供給室２０９９に流入するようになっている。
【００９３】
また、図２Ｇに示すように、ユニットケース２０１５の他側面２０１５ｂには、略円筒状の第２の凹部２１０１が形成されており、第２の凹部２１０１は、前記インク導出部２０１９と連通している。そして、この他側面２０１５ｂには、前記第２の凹部２１０１を覆うフィルム部材２１０３が熱溶着によって貼り付けられている。従って、第２の凹部２１０１とフィルム部材２１０３とによって略円柱状の第２液体供給部、流路としてのインク導出室２１０５が形成されている。
【００９４】
そして、前記インク供給室２０９９とインク導出室２１０５を区画する隔壁２１０７には、複数の貫通孔２１０９が形成されている。また、隔壁２１０７の中央位置には、インク導出室２１０５に突出した支持凸部２１１１が形成されている。
【００９５】
インク導出室２１０５内には、前記フィルム部材２１０３側の面に、前記インク導出室２１０５の内径よりも若干小さな外径を有するバネ受け座２１１３が、インク導出室２１０５と同心円状に位置するようにして取り付けられている。そして、バネ受け座２１１３の中心部には、前記フィルム部材２１０３と反対の面に凹部２１１５が設けられている。また、バネ受け座２１１３の外周端部であって、前記フィルム部材２１０３と反対の面には、環状の凸部２１１７が突設されている。
【００９６】
バネ受け座２１１３と前記隔壁２１０７との間には、円筒状の弁収容筒部２１１９が配設されている。弁収容筒部２１１９は、その内部の嵌合部２１２１を拡開形成し、その嵌合部２１２１に膜弁２１２３が嵌合されている。そして、膜弁２１２３は、バネ受け座２１１３と弁収容筒部２１１９との間に挟持固定された環状の抜け止めリング２１２５によって、弁収容筒部２１１９から抜け出さないように支持されている。膜弁２１２３は、エラストマ等の弾性変形可能な材料によって形成され、前記支持凸部２１１１と対向する中央位置には凸部２１２７が形成されている。凸部２１２７の中心には円柱形状の貫通孔２１２９が形成されている。膜弁２１２３は、同膜弁２１２３を境にインク導出室２１０５をバネ受け座２１１３側と隔壁２１０７側とに区画する。そして、支持凸部２１１１に凸部２１２７が当接すると、凸部２１２７に形成した貫通孔２１２９が支持凸部２１１１に塞がれてインク導出室２１０５のバネ受け座２１１３側と隔壁２１０７側とが遮断、すなわち、インク導出室２１０５とインク供給室２０９９とが非連通状態となる。
【００９７】
反対に、支持凸部２１１１に対して凸部２１２７が離間すると、凸部２１２７に形成した貫通孔２１２９が開放されてインク導出室２１０５のバネ受け座２１１３側と隔壁２１０７側とが連通、すなわち、インク導出室２１０５がインク供給室２０９９と連通状態となる。
【００９８】
前記インク導出室２１０５内であって、バネ受け座２１１３の凹部２１１５と膜弁２１２３の凸部２１２７との間にはコイルばね２１３３が介在している。そして、コイルばね２１３３によって膜弁２１２３の貫通孔２１２９が、支持凸部２１１１に向かって当接するように付勢されている。従って、外部から何も力が加わっていない状態においては、貫通孔２１２９は、支持凸部２１１１によって閉塞される状態となっている。なお、本実施形態では、支持凸部２１１１、膜弁２１２３、コイルばね２１３３によって弁装置が構成されている。
【００９９】
そして、以上のように構成されたバルブユニット２０１０は、前記液体噴射ヘッド１２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、前記コイルばね２１３３によるバネ荷重Ｗ１とインク供給室２０９９内のインクの加圧力Ｐ３とインク導出室２１０５内のインク圧力Ｐ４が、膜弁２１２３に加わっている。これにより、前記膜弁２１２３は図２Ｇに示したように、支持凸部２１１１に当接し、前記貫通孔２１２９は閉弁状態になる。すなわち、インク供給室２０９９とインク導出室２１０５との間は非連通の状態となり、バルブユニット２０１０は自己封止の状態になる。
【０１００】
一方、前記液体噴射ヘッド１２が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、インク導出室２１０５のインクの減少に伴い、インク導出室２１０５内のインク圧力Ｐ４がインク供給室２０９９内のインクの加圧力Ｐ３より減少していく。なお、この時の膜弁２１２３の変位に要する変位反力をＷｄとする。そして、液体噴射ヘッド１２においてさらにインクが消費されることにより、インク導出室２１０５内のインク圧力Ｐ４がさらに減少する。そしてこの時、｜Ｐ３−Ｐ４｜＞Ｗ１＋Ｗｄの関係となった場合に、膜弁２１２３が支持凸部２１１１から離間し、インク供給室２０９９とインク導出室２１０５との間は連通の状態となる。
【０１０１】
従って、インク供給室２０９９内におけるインクは、インク供給室２０９９から貫通孔２１２９を介してインク導出室２１０５内に供給され、インク導出室２１０５内へのインクの流入によりインク導出室２１０５の負圧は解消される。これに伴い、膜弁２１２３が移動して図２Ｇに示すように再び閉弁状態になされ、インク供給室２０９９からインク導出室２１０５へのインクの供給は停止される。
【０１０２】
つまり、インク供給室２０９９に供給されるインクの加圧力Ｐ３とインク導出室２１０５内のインク圧力Ｐ４とに差圧が生じ、その差圧がコイルばね２１３３によるバネ荷重Ｗ１と膜弁２１２３の変移に要する変位反力Ｗｄとの和を上回らなければ閉弁状態のままとなる。すなわち、インク導出室２１０５内におけるインクの圧力変動は膜弁２１２３の開閉によって、ある一定の範囲内となるように制限されている。そして、インク供給室２０９９内のインクの圧力とインク導出室２１０５内のインクの圧力との差圧がコイルばね２１３３によるバネ荷重Ｗ１と膜弁２１２３の変移に要する変位反力Ｗｄとの和以下であれば、インク供給室２０９９内のインクの圧力に変動が生じていても、インク導出室２１０５は、その影響を受けることがない。その結果、インク導出室２１０５から液体噴射ヘッド１２へ吐出されるインク滴の重量は一定となるため、印字品質が一定になる。
【０１０３】
上記実施形態によれば、さらに、以下の効果を得ることができる。
・液体噴射ヘッド１２に対する取り付け可能なバルブユニット２０１０に支持凸部２１１１、膜弁２１２３、コイルばね２１３３等からなる圧力調整手段（弁装置）を設けた。従って、一定の圧力のインクを液体噴射ヘッド１２に供給することができるため、印字品質を一定に保つことができる。
【０１０４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、液体噴射装置の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１０５】
図３Ａは、本実施形態にかかるヘッドユニットの構成を示す平面図（記録媒体に面した側から見た状態図）である。
図３Ａに示すように、ヘッドユニット３０３０の底面には、略矩形形状をした液体噴射ヘッド１２が、６つずつを一組として４組（合計２４個）設けられている。また、各組の６つの液体噴射ヘッド１２は、３つずつ二列に並べられるとともに、互いの列の液体噴射ヘッド１２が互い違いとなるように配列されている。更に、各液体噴射ヘッド１２には、インクを噴射する複数の噴射ノズルが列状に設けられている。尚、こうした噴射ノズルが設けられている液体噴射ヘッド１２の下側の面を「ノズル面」と呼ぶことがあるものとする。
【０１０６】
このような液体噴射ヘッド１２は、互い違いに配列されることにより、６つの液体噴射ヘッド１２が一体となって１つの噴射ユニット３０３３を構成している。所謂、ラインヘッドの構成を有している。ヘッドユニット３０３０には、２４個の液体噴射ヘッド１２が設けられているから、結局、４つの噴射ユニットが設けられており、各噴射ユニット３０３３が、Ｙ（イエロー）インクを噴射する噴射ユニット３０３３ｙ、Ｍ（マゼンタ）インクを噴射する噴射ユニット３０３３ｍ、Ｃ（シアン）インクを噴射する噴射ユニット３０３３ｃ、Ｋ（ブラック）インクを噴射する噴射ユニット３０３３ｋとなっている。
【０１０７】
次いで、バルブユニット周辺の構成について説明する。
図３Ｂから図３Ｉはバルブユニットの構成を示す概略図である。
図３Ｂは、図３Ａに示すように、液体噴射装置１（ラインプリンター）には、Ｃ（シアン）インク、Ｍ（マゼンタ）インク、Ｙ（イエロー）インク、Ｋ（ブラック）インクの４種類のインクが搭載されており、それらのインクは、インクの種類毎に設けられた噴射ユニット３０３３の液体噴射ヘッド１２に供給されている。尚、それぞれのインク供給システムの構成は全く同様であるため、図３Ｂでは、代表として１つの噴射ユニット３０３３についてのみ表示されている。
【０１０８】
前述したように、噴射ユニット３０３３は６つの液体噴射ヘッド１２で構成されており、このことと対応して、図３Ｂには６つの液体噴射ヘッド１２が表示されている。これら６つの液体噴射ヘッド１２に対して、第２液体室５２からのインクが供給されることになる。
【０１０９】
また、第２液体室５２の下流側にはバルブユニット３１２０が接続されている。バルブユニット３１２０の詳細についても後述するが、バルブユニット３１２０は、下流側（液体噴射ヘッド１２側）の圧力が低下すると自動的に開弁してインクを取り込むことで、液体噴射ヘッド１２に対して常に適切な圧力でインクが供給されるように調整する機能を有している。そして、バルブユニット３１２０の下流側で分岐した第１液体室５１が液体噴射ヘッド１２に接続されている。
【０１１０】
以上、本実施形態のインク供給システムでは、第２液体室５２に貯められたインクが、バルブユニット３１２０を介して複数の液体噴射ヘッド１２に供給されるようになっている。このため、液体噴射ヘッド１２でインクが噴射されると、噴射した分のインクが第２液体室５２から供給され、その結果、バルブユニット３１２０から液体噴射ヘッド１２までのインクの圧力は、常に一定圧力に調整されるようになっている。以下では、このような機能を有するバルブユニット３１２０について説明する。
【０１１１】
図３Ｃは、バルブユニット３１２０の詳細な構造を示した説明図である。尚、図３Ｃには、バルブユニット３１２０の中心を通る縦断面をとることによって、バルブユニット３１２０の内部構造が示されている。バルブユニット３１２０には、第１液体室５１に接続された圧力室３１２１と、第２液体室５２に接続された圧力室３１２２の２つの圧力室が設けられている。これら２つの圧力室の間を隔てる隔壁には、通路が貫通しており、この通路には、通路とほぼ同じ径の通路軸３１２３が通路内で摺動可能に設けられている。通路軸３１２３の側面には、複数本の通路溝３１２４が設けられており、通路溝３１２４の一端は、圧力室３１２１側に開口するとともに、他端は圧力室３１２２側に開口している。
【０１１２】
通路軸３１２３の圧力室３１２１側の端部には、ベース部材３１２５が固定されており、ベース部材３１２５は、通路軸３１２３を取り巻くように設けられた支持バネ３１２６によって、圧力室３１２１の底面側から一定の高さに持ち上げられている。また、ベース部材３１２５は、圧力室３１２１の一側面（図３Ｃでは上面側）を構成する薄いフィルム膜３１２７のほぼ中央位置に接着されている。
【０１１３】
また、通路軸３１２３の圧力室３１２２側の端部には、ゴム製の封止弁３１２８が設けられている。封止弁３１２８は、圧力室３１２２の底面側から封止バネ３１２９によって押し上げられており、通常は、封止弁３１２８の上方に設けられた突出部分が、圧力室３１２２の上面に押し付けられることで、圧力室３１２２側から通路軸３１２３の周囲を密閉するようになっている。
【０１１４】
図３Ｄから図３Ｆは、バルブユニット３１２０が液体噴射ヘッド１２にインクを供給する圧力を調整する動作を示した説明図である。前述したように、バルブユニット３１２０には、第２液体室５２からインクが供給されている（図３Ｂを参照）。このとき、バルブユニット３１２０の圧力室３１２２（第２液体室５２側の圧力室）には、第２液体室５２内のインクが水頭差によって供給されている。また、圧力室３１２２側に設けられた封止弁３１２８は封止バネ３１２９によって押し付けられているので、通路溝３１２４は封止弁３１２８によって閉鎖された状態となっている。従って、この状態では、圧力室３１２２から通路溝３１２４を介して圧力室３１２１にインクが供給されることはない。
【０１１５】
図３Ｄに示す状態で、液体噴射ヘッド１２からインクを噴射すると、噴射した分だけのインクが圧力室３１２１から第１液体室５１を介して液体噴射ヘッド１２に供給される。その結果、液体噴射ヘッド１２からインクを噴射するに従って、圧力室３１２１内の圧力が低下する。ここで、圧力室３１２１の上面側はフィルム膜３１２７によって構成されているので、圧力室３１２１内の圧力低下に応じてフィルム膜３１２７が引き下げられ、その結果、図３Ｅに示されるように、フィルム膜３１２７に設けられたベース部材３１２５および通路軸３１２３が、支持バネ３１２６の反発力に逆らって移動する。すると、通路軸３１２３に押されて封止弁３１２８が開口し、通路軸３１２３に設けられた通路溝３１２４を介して、２つの圧力室（第２液体室５２側の圧力室３１２２および液体噴射ヘッド１２側の圧力室３１２１）が連通状態となる。その結果、図３Ｆに太い破線の矢印で示したように、通路溝３１２４を介して、第２液体室５２側の圧力室３１２２から、液体噴射ヘッド１２側の圧力室３１２１へとインクが供給される。
【０１１６】
こうして圧力室３１２１にインクが供給されると、圧力室３１２１内の圧力が回復するので、フィルム膜３１２７が元の状態に戻り、それと共にベース部材３１２５および通路軸３１２３も元の位置まで復帰する。その結果、図３Ｄに示すように、再び封止弁３１２８によって圧力室３１２２側の通路軸３１２３の周囲は密閉されて、圧力室３１２２から圧力室３１２１へのインクの供給が終了する。
【０１１７】
以上のように、本実施形態のバルブユニット３１２０では、通常は封止弁３１２８が閉じているが、圧力室３１２１内のインク量が所定量よりも少なくなることで圧力室３１２１のインクの供給圧力が低下すると、一時的に封止弁３１２８が開弁する。これにより、圧力室３１２２からインクが供給され、圧力室３１２１のインク圧力が回復する。結局、液体噴射ヘッド１２から噴射された分だけのインクが供給されて、液体噴射ヘッド１２にインクを供給する圧力が一定に保たれることになる。
【０１１８】
ここで、複数の液体噴射ヘッド１２が設けられた液体噴射装置１では、複数の液体噴射ヘッド１２にインクを供給する圧力を厳密に管理する目的で、液体噴射ヘッド１２ごとにバルブユニット３１２０を設けることも考えられるが、これではバルブユニット３１２０の設置数が増加してしまう。そこで、本実施形態では、前述したインクの供給システムのように、１つのバルブユニット３１２０から第１液体室５１を分岐させて、各液体噴射ヘッド１２に接続する構成を採用している（図３Ｂを参照）。そして、１つのバルブユニット３１２０から各液体噴射ヘッド１２に接続する構成であっても、複数の液体噴射ヘッド１２にインクを供給する圧力を十分、一定に保つことが可能である。以下ではこの点について補足して説明する。
【０１１９】
図３Ｇから図３Ｉは、複数の液体噴射ヘッド１２にインクを供給する圧力が一定に保たれる様子を示した説明図である。本実施例のように複数の液体噴射ヘッド１２が設けられた液体噴射装置１では、印刷中、常に全ての液体噴射ヘッド１２からインクを噴射しているわけではない。従って、あるタイミングでは、例えば、図３Ｇに示されるように、図中の左端の液体噴射ヘッド１２からインクが噴射される。このとき、前述したように、バルブユニット３１２０では、圧力室３１２１内の圧力が低下して封止弁３１２８が開口することで（図３Ｆを参照）、左端の液体噴射ヘッド１２で噴射された分のインクが圧力室３１２１に供給される。図中には、噴射した分のインクがバルブユニット３１２０の圧力室３１２１に供給される様子が斜線を付した矢印によって示されている。
【０１２０】
また、別のタイミングでは、図３Ｈに示されるように、図中の左から３番目の液体噴射ヘッド１２と、左から６番目の液体噴射ヘッド１２とからインクが噴射されることもあり、このときはこれら２つの液体噴射ヘッド１２が噴射したインクの合計分が圧力室３１２１に供給される。更に、図３Ｉに示されるように、図中の左から２番目、４番目、そして５番目の液体噴射ヘッド１２からインクが噴射された場合には、これらの３つの液体噴射ヘッド１２で噴射したインクの合計分が圧力室３１２１に供給される。以下、インクを噴射する液体噴射ヘッド１２の数が増えた場合にも、同様にして液体噴射ヘッド１２で噴射したインクの合計分が圧力室３１２１に供給されることとなる。
【０１２１】
以上、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【０１２２】
複数の液体噴射ヘッド１２にインクを供給するバルブユニット３１２０の圧力室３１２１に対して、液体噴射ヘッド１２で噴射した分のインクが適宜、補充されることで、複数の液体噴射ヘッド１２に供給されるインク圧力を一定に保つことができる。その結果、複数の液体噴射ヘッド１２に対して１つの圧力調整弁を設けた構成であっても、複数の液体噴射ヘッド１２の間でのインクの噴射量のバラつきを抑制して高画質な画像を印刷することが可能となる。
【０１２３】
本実施形態にかかる液体噴射装置１では、液体噴射ヘッド１２毎にバルブユニット３１２０を設ける必要がないため、バルブユニット３１２０の動作圧力のバラツキに起因して、液体噴射ヘッド１２間でのインクの供給圧力のバラツキを抑制することができる。加えて、それぞれの液体噴射ヘッド１２でバルブユニット３１２０を共用することができるので、部品点数が減少して、故障の可能性や製造時の組み立てミスが減少すると共に、製造コストも抑制することができ、更に加えて装置全体が大型化することを抑制可能となる。
また、オンキャリタイプの液体噴射装置１では、インクの供給にかかる圧力損失が低減され、インクの供給能力を向上させることができる。加えて、チューブ等からのインクの供給がないので、インク供給時の脈動を抑制することができる。従って、印字品質の高い液体噴射装置１を提供することができる。
【０１２４】
なお、本実施形態では、６つの液体噴射ヘッド１２を一体としたラインヘッドを備え、各液体噴射ヘッド１２に対してインクを供給する構成としたが、これに限定されない。例えば、より長尺の液体噴射ヘッドを構成し、当該噴射ヘッドにかかる複数のノズルにおいて、複数のノズル群を形成し、各ノズル群に対してインクを供給する構成であってもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。なお、液体噴射装置の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
以下、上記本実施形態と異なる構成、すなわち、バルブユニット周辺の構成について説明する。
【０１２６】
図４Ａから図４Ｄは、バルブユニットの構成を示す概略図である。
バルブユニット４０３６は、インクの圧力制御、ろ過、または、圧力制御とろ過との複合、のために用いられ得る。さらには、圧力ダンパとして機能させることもできる。この実施の形態では、バルブユニット４０３６は、圧力制御とろ過との複合機能を有する。
【０１２７】
バルブユニット４０３６は、厚板状の部材からなるユニット基部材４０４１を備えている。該ユニット基部材４０４１の外形形状は、略直方体状である。ユニット基部材４０４１の一側面が窪まされて、弁室４０４２が形成される。他方、ユニット基部材４０４１の他面側が窪まされて、圧力室４０４３が形成されている。図４Ａから図４Ｄに示すように、弁室４０４２と圧力室４０４３とは、ユニット基部材４０４１の板厚方向から見て円形の形状である。また、弁室４０４２と圧力室４０４３とは、同軸位置に配置されている、すなわち、弁室４０４２の中心と圧力室４０４３の中心とがユニット基部材４０４１の板厚方向から見て一致した位置関係で配置されている。
【０１２８】
弁室４０４２と圧力室４０４３とは、それらの中心部に設けられた連通穴４０４４によって互いに連通されている。上記連通穴４０４４には、弁軸４０４５が貫通され、上記弁軸４０４５の端部には、支持板４０４６が結合されている。そして、この支持板４０４６に、エラストマのような弾性材料からなる環状の弁体４０４７が固定されている。弁体４０４７には、隆起した環状の着座部４０４８が設けられている。この着座部４０４８が、弁室４０４２の底面に形成された着座面４０４９すなわち弁座に着座するようになっている。着座部４０４８の直径は、連通穴４０４４の直径よりも大きく設定されている。これにより、弁体４０４７が着座面４０４９に着座したりはなれたりすることにより、連通穴４０４４が開閉されるようになっている。一方、弁軸４０４５の直径は、連通穴４０４４の内径よりも小さく設定されている。これにより、この径差によって、インクの流通路が形成されている。弁軸４０４５には、その軸方向に、ガイド凸条４０５０が設けられている。このガイド凸条４０５０の外周面が連通穴４０４４の内面を摺動するようになっている。
【０１２９】
上記のように、弁体４０４７および着座面４０４９によって開閉弁４０５１が構成され、この開閉弁４０５１が弁室４０４２内に収容されている。
【０１３０】
他方、圧力室４０４３内に位置する弁軸４０４５の端部には、円盤状の受け板４０５２が固定されている。この受け板４０５２と圧力室４０４３の底面４０５３との間に、圧縮コイルスプリング４０５４が挿入されている。圧縮コイルスプリング４０５４のばね力は、弁体４０４７が着座面４０４９に着座する方向に作用している。
【０１３１】
なお、この実施の形態においては、弁室４０４２内に板ばね４０６２が配置されている。この板ばね４０６２は、インクが流通できる構造を有する。具体的には、例えば、円形の板ばねに、渦巻き状のスリットが設けられたり、Ｓ字型のスリットが設けられたりして形成され得る。板ばね４０６２により、圧縮コイルスプリング４０５４と同方向のばね力が開閉弁４０５１に作用している。
【０１３２】
ユニット基部材４０４１の圧力室４０４３が開口している面に、ガスバリア性の高い可撓性のある弾性材料、例えばポリフェニレンサルファイドフィルムまたはポリイミドフィルム等の合成樹脂製フィルム、で構成されたシート部材４０６１が熱溶着または接着剤で接合されている。シート部材４０６１において圧力室４０４３の開口部分を覆っている円形の部分が、後述の圧力制御弁４０７７の一部を構成する弾性隔壁４０５５である。この弾性隔壁４０５５に作用する大気圧によって得られる押圧力が、後述するように、開閉弁４０５１を開閉させる。
【０１３３】
ユニット基部材４０４１の上部には、中間流路５４４から送られてくるインクを受け入れる流入管４０５６が設けられている。この流入管４０５６には、流入口４０５７が設けられている。弁室４０４２と同じ側のユニット基部材４０４１の側面を窪ませてフィルタ収容室４０５８が形成され、このフィルタ収容室４０５８に上記流入口４０５７が連通している。フィルタ収容室４０５８内には、シート状のフィルタ４０５９が取り付けられている。上記フィルタ４０５９は、ユニット基部材４０４１の平坦な側面に沿った状態（姿勢）で配置されている。フィルタ４０５９の下流側のフィルタ収容室４０５８の部分と弁室４０４２とは、連通溝４０６０によって連通されている。上記のような構成により、フィルタ４０５９は、弁室４０４２の上流側に配置されている。
【０１３４】
弁室４０４２、連通溝４０６０およびフィルタ収容室４０５８を閉塞するために、前記シート部材４０６１が、ユニット基部材４０４１の弁室４０４２が開口している側面にも、熱溶着あるいは接着で接合されている。すなわち、弁室４０４２側に位置しているシート部材４０６１は、圧力室４０４３側に配置されているシート部材４０６１と同様なポリフェニレンサルファイドフィルムまたはポリイミドフィルム等の合成樹脂製フィルムで構成されている。
【０１３５】
一方、ユニット基部材４０４１の下部には、圧力室４０４３から送出されるインクをろ過するためのフィルタを収容するフィルタ収容室４０６３が設けられている。フィルタ収容室４０６３の内部にはフィルタ４０６４が設けられている。フィルタ収容室４０６３は、圧力室４０４３と同じ側のユニット基部材４０４１の側面を窪ませて形成されている。フィルタ４０６４は、上記フィルタ４０５９と同様に、シート状で、ユニット基部材４０４１の平坦な側面に沿った状態（姿勢）で配置されている。ユニット基部材４０４１の下部には、流出管４０７４が設けられ、この流出管４０７４には流出口４０７５が設けられている。フィルタ４０６４の下流側のフィルタ収容室４０６３の部分は、流出口４０７５に連通している。なお、圧力室４０４３と（フィルタ４０６４の上流側の）フィルタ収容室４０６３とは、ユニット基部材４０４１の側面に形成された連通溝４０７６によって連通されている。上記のような構成により、フィルタ４０６４は、圧力室４０４３の下流側に配置されている。
【０１３６】
以上の説明において、弁室４０４２の上流側に配置されたフィルタ４０５９が上流側フィルタであり、圧力室４０４３の下流側に配置されたフィルタ４０６４が下流側フィルタである。
【０１３７】
以上の説明において、バルブユニット４０３６の一部を構成する圧力制御弁４０７７は、ユニット基部材４０４１の一側面に形成されてインクを受け入れる弁室４０４２と、ユニット基部材４０４１の他側面に形成され上記弁室４０４２内の開閉弁４０５１を通過したインクを所定圧力に制御する圧力室４０４３と、大気圧を受けて開閉弁４０５１を開閉させる弾性隔壁４０５５と、を含んで構成されている。
【０１３８】
バルブユニット４０３６を通過するインクは、流入口４０５７、フィルタ収容室４０５８、弁室４０４２、開閉弁４０５１、連通穴４０４４、圧力室４０４３、連通溝４０７６、フィルタ収容室４０６３、及び、流出口４０７５を通過する。
【０１３９】
なお、弁室４０４２、圧力室４０４３、連通穴４０４４、フィルタ収容室４０５８，４０６３、流入管４０５６、流出管４０７４等は、合成樹脂材料のインジェクション成形で製作するのが好適である。
【０１４０】
次に、バルブユニット４０３６の動作は次のとおりである。
【０１４１】
図４Ａのバルブユニット４０３６は、インクが消費されていない状態にある。この状態では、圧縮コイルスプリング４０５４および板ばね４０６２の力によって、弁体４０４７の着座部４０４８が着座面４０４９に着座して連通穴４０４４が閉じている。
【０１４２】
この状態から、印刷動作が開始されて液体噴射ヘッド１２からインクが吐出されると、このインク消費にしたがって圧力室４０４３内のインクの圧力が低下する。このインクの圧力が所定値以下になると、大気圧が弾性隔壁４０５５に作用しているために、圧縮コイルスプリング４０５４が縮められるとともに板ばね４０６２も図４Ａの右方に変形されて、着座部４０４８が着座面４０４９から離れる。これにより、連通穴４０４４が開通状態となる、すなわち、開閉弁４０５１が開弁した状態になる（図４Ｂ参照）。
【０１４３】
インク消費が進行して圧力室４０４３内のインクの圧力が更に低下すると、図４Ｃに示すように、開閉弁４０５１は全開状態になる。これにより、中間流路５４４から送られてくるインクは弁室４０４２及び連通穴４０４４を経て圧力室４０４３内に流入する。それによって圧力室４０４３内の圧力が上昇すると、圧縮コイルスプリング４０５４及び板ばね４０６２の力により、着座部４０４８が着座面４０４９に再び着座して、連通穴４０４４が再び閉弁状態となる。
【０１４４】
圧縮コイルスプリング４０５４及び板ばね４０６２のばね定数や弾性隔壁４０５５の受圧面積等は、インク消費に伴う圧力室４０４３の内圧の変化量が小幅な範囲内で反復されるように、調整されている。したがって、液体噴射ヘッド１２に供給されるインクの圧力の変化量は、小幅な範囲内に制御される。これにより、インク滴の吐出状態が安定する。
【０１４５】
弁室４０４２の上流側に配置されているフィルタ４０５９は、中間流路５４４から弁室４０４２に至る流路中の不純物をろ過して、開閉弁４０５１の着座性を正常に維持している。また、圧力室４０４３の下流側に配置されているフィルタ４０６４は、例えばガイド凸条４０５０と連通穴４０４４との摺動部で発生され得るユニット基部材４０４１の素材片等の不純物をろ過して、液体噴射ヘッド１２の正常な動作を確保している。
【０１４６】
図４Ａから図４Ｃに基づいた説明は、単一の圧力制御弁４０７７についてなされている。しかし、本発明の主たる特徴の一つは、図４Ｅから図４Ｌに示すように、２つの圧力制御弁４０７７が１つのユニット基部材４０４１に設けられている点である。以下の説明において、圧力制御弁４０７７自体およびその上流側のフィルタと下流側のフィルタは、図４Ａから図４Ｃに示したものと同じ構造を有するが、一方の圧力制御弁４０７７の各部の符号には「ａ」が付され、もう一方の圧力制御弁４０７７の各部の符号には「ｂ」が付されている。なお、図４Ｅは、本実施の形態における圧力制御弁ユニットの断面図であり、図４Ｆは、圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂと各フィルタの配置及び流路状態を模式的に示した図である。
【０１４７】
図４Ｅ及び図４Ｆに示すように、圧力制御弁４０７７ａの弁室４０４２ａは、ユニット基部材４０４１の一側面に形成され、圧力制御弁４０７７ｂの弁室４０４２ｂは、ユニット基部材４０４１の他側面に形成されている。また、圧力室４０４３ａは、ユニット基部材４０４１の上記他側面に形成され、圧力室４０４３ｂは、上記一側面に形成されている。このように、ユニット基部材４０４１の両側面に、それぞれ、弁室４０４２ａ，４０４２ｂと圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとが形成されている。同様に、フィルタ収容室４０５８ａ，４０５８ｂ，４０６３ａ，４０６３ｂもユニット基部材４０４１の両側面にそれぞれ設けられている。
【０１４８】
圧力制御弁４０７７ａは、圧力制御弁４０７７ｂよりも斜め下側に位置するように配置されている。すなわち、ユニット基部材４０４１の一側面に設けられた弁室４０４２ａと他側面に設けられた弁室４０４２ｂとは、相互に斜めにずれた位置関係で配置されている。また、圧力室４０４３ａの外周円と圧力室４０４３ｂの外周円とは、図４Ｆに示すように、ユニット基部材４０４１の板厚方向から見て重複するようになっている。これにより、２つの圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂがより接近して配置され得て、バルブユニット４０３６のコンパクト化が可能となる。
【０１４９】
圧力室４０４３ａ，４０４３ｂの下流側には、それぞれ、フィルタ４０６４ａ，４０６４ｂが下流側フィルタとして配置されている。各フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ａ，４０６４ｂは、バルブユニット４０３６の下流端近傍に配置されている。すなわち、ユニット基部材４０４１の下部に、図４Ｆに示すように、フィルタ収容室４０６３ａ，４０６３ｂおよびフィルタ４０６４ａ，４０６４ｂが並べて配置されている。
【０１５０】
上記の構成により、流入管４０５６ａから導入されるインクは、フィルタ（上流側フィルタ）４０５９ａ、弁室４０４２ａ、開閉弁４０５１ａ、圧力室４０４３ａ、フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ａ、流出口４０７５ａ、を含む流路系統を流れ、一方、流入管４０５６ｂから導入されるインクは、フィルタ（上流側フィルタ）４０５９ｂ、弁室４０４２ｂ、開閉弁４０５１ｂ、圧力室４０４３ｂ、フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ｂ、流出口４０７５ｂ、を含む流路系統を独立して流れる。なお、この実施の形態は２つの流路系統を有しているが、３つ以上の流路系統を有することも可能である。
【０１５１】
図４Ｇから図４Ｉおよび図４Ｊから図４Ｌは、本発明の他の実施の形態のバルブユニット４０３６’を示している。バルブユニット４０３６’においても、ユニット基部材４０４１の両側面に弁室４０４２ａ，４０４２ｂ及び圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ等が配置されており、インクの流路系統は図４Ｅ及び図４Ｆに示した実施の形態と同じである。バルブユニット４０３６’においては、圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂ及びフィルタ４０５９ａ，４０５９ｂ等の具体的な配置位置が変更されている。
【０１５２】
図４Ｇは、バルブユニット４０３６’を表側（一側）から見た側面図であり、図４Ｈは裏側（他側）から見た側面図である。また、これらの側面図は、ユニット基部材４０４１の表側と裏側にそれぞれ接合されているシート部材４０６１が透明もしくは半透明であると仮定し、各流路を図示している。各図において、ハッチングが施されている部分が、インクが存在している部分を示している。
【０１５３】
図４Ｇに示すように、流入管４０５６ａから導入されるインクは、鎖線で図示された連通溝４０６０ａとハッチングが施された連通溝４０６０ａとを流通して、貫通穴４０７８ａから図４Ｈに示す裏面側のフィルタ収容室４０５８ａ（フィルタ４０５９ａ）に流入し、さらに裏面側の弁室４０４２ａに流入する。そして、裏面側の弁室４０４２ａから開閉弁（図示せず）を通過して再び表面側の圧力室４０４３ａに流入し、その後、フィルタ収容室４０６３ａ（下流側フィルタ４０６４ａ）を経て流出管４０７４ａからバルブユニット４０３６’外へ流出する。
【０１５４】
図４Ｊは、図４Ｇと同様に、バルブユニット４０３６’を表側（一側）から見た側面図であり、図４Ｋは、図４Ｈと同様に、裏側（他側）から見た側面図である。また、これらの側面図は、ユニット基部材４０４１の表側と裏側にそれぞれ接合されているシート部材４０６１が透明もしくは半透明であると仮定し、各流路を図示している。各図において、ハッチングが施されている部分が、インクが存在している部分を示している。
【０１５５】
図４Ｋに示すように、流入管４０５６ｂから導入されるインクは、ハッチングが施された裏面側の流路（流入口）４０５７ｂから貫通穴４０７８ｂを通って図４Ｊに示す表面側のフィルタ収容室４０５８ｂ（フィルタ４０５９ｂ）に流入し、さらに表面側の弁室４０４２ｂに流入する。そして、表面側の弁室４０４２ｂから開閉弁（図示せず）を通過して再び裏面側の圧力室４０４３ｂに流入し、その後、連通溝４０７６ｂを経てフィルタ収容室４０６３ｂ（下流側フィルタ４０６４ｂ）を経て流出管４０７４ｂからバルブユニット４０３６’外へ流出する。
【０１５６】
フィルタ収容室４０６３ａ，４０６３ｂおよびフィルタ（下流側フィルタ）４０６４ａ，４０６４ｂは、図４Ｅに示された実施の形態と同様に、バルブユニット４０３６’の下流端近傍に配置されている。すなわち、ユニット基部材４０４１の下部に、図４Ｇから図４Ｉおよび図４Ｊから図４Ｌに示すように、フィルタ収容室４０６３ａ、フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ａおよびフィルタ収容室４０６３ｂ、フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ｂが並べて配置されている。フィルタ収容室４０６３ａ，４０６３ｂは、それぞれ、ユニット基部材４０４１の表側と裏側とに窪ませた状態で形成され、図４Ｇから図４Ｉ及び図４Ｊから図４Ｌに示されているように、ユニット基部材４０４１の板厚方向から見て、フィルタ収容室４０６３ａとフィルタ（下流側フィルタ）４０６４ａおよびフィルタ収容室４０６３ｂとフィルタ（下流側フィルタ）４０６４ｂが重複している。
【０１５７】
このように、ユニット基部材４０４１の板厚方向から見てフィルタ収容室４０６３ａ、フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ａおよびフィルタ収容室４０６３ｂ、フィルタ（下流側フィルタ）４０６４ｂが重複した状態に配置されていることにより、フィルタ収容室４０６３ａ，４０６３ｂに連通する流出管４０７４ａ，４０７４ｂを互いに接近させて配置することができる。
【０１５８】
図４Ｇから図４Ｉおよび図４Ｊから図４Ｌに示された圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂは、図４Ｅに示されたものと同様に、斜め方向にずれた位置関係で配置されている。したがって、ユニット基部材４０４１の裏面側に設けられた弁室４０４２ａと表面側に設けられた弁室４０４２ｂとは、相互に斜めにずれた位置関係で配置されている。また、圧力室４０４３ａの外周円と圧力室４０４３ｂの外周円とは、図４Ｇから図４Ｉおよび図４Ｊから図４Ｌに示すように、ユニット基部材４０４１の板厚方向から見て重複するようになっている。これにより、２つの圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂがより接近して配置され得て、バルブユニット４０３６’のコンパクト化が可能となる。
【０１５９】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【０１６０】
上記のように、バルブユニット４０３６には、少なくとも２種類以上のインクを独立に流通させることができる。従って、バルブユニット４０３６の数を少なくすることができる。したがって、少ない個数のバルブユニット４０３６を含む液体タンク３０の小型化が実現する。これにともなって、液体噴射装置１を小型サイズにすることが達成できる。
【０１６１】
さらに、開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂが設けられる弁室４０４２ａ，４０４２ｂがユニット基部材４０４１の両側面にそれぞれ設けられるので、ユニット基部材４０４１の両側面から弁室４０４２ａ，４０４２ｂを含む構造物を形成できる。すなわち、ユニット基部材４０４１の素材部分を有効に活用して複数の弁室４０４２ａ，４０４２ｂ及び開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂを配置することが可能となる。これは、レイアウトの効率化が図られ、バルブユニット４０３６の小型化にとって有効である。そして、ユニット基部材４０４１の両側面側から弁室４０４２ａ，４０４２ｂを形成することにより、バルブユニット４０３６の厚さを薄くすることもできる。このようなバルブユニット４０３６自体の小型化は、液体タンク３０のコンパクト化する上で、きわめて効果的である。
【０１６２】
さらに、バルブユニット４０３６の厚さを薄型とすることにより、バルブユニット４０３６を液体噴射ヘッド１２に対して直接的に接合することが可能となる。これにより、従来技術のような接続部材が不要となる。これにより、バルブユニット４０３６のインクの流出箇所すなわち流出口４０７５ａ，４０７５ｂから液体噴射ヘッド１２のインクの流入箇所すなわちインク導入口４０６９までの各流路の長さが短くなる。また、バルブユニット４０３６が複数であっても、各流路の長さが略均一に設定できる。したがって、インクの各流路の流路抵抗等が略均一となり、それにともなってインク滴吐出の吐出圧力も略均一化されて、吐出特性の安定化が実現する。
【０１６３】
上記ユニット基部材４０４１は偏平な略直方体状に形成され、上記弁室４０４２ａ，４０４２ｂはユニット基部材４０４１の両側面それぞれに設けられているので、偏平な薄型のバルブユニット４０３６に少なくとも２種類のインクを流すことができる。このため、個々のバルブユニット４０３６に要する占有空間を小さくでき、バルブユニット４０３６と液体噴射ヘッド１２との一体化ユニットを小型化できる。
【０１６４】
前記のように、ユニット基部材４０４１の一側面に設けられた弁室４０４２ａ（ユニット基部材４０４１の側面方向にスペースを要する）と他側面に設けられた弁室４０４２ｂ（同様にユニット基部材４０４１の側面方向にスペースを要する）とが、相互に斜めにずれた位置関係で配置されている。これにより、ユニット基部材４０４１の縦方向や横方向の寸法を小さくすることができ、バルブユニット４０３６の小型化が促進される。
【０１６５】
また、圧力損失の高い下流側フィルタ４０６４ａ，４０６４ｂが、それぞれバルブユニット４０３６における下流端近傍に配置されているので、下流側フィルタ４０６４ａ，４０６４ｂと液体噴射ヘッド１２の吐出部との間の流路長さを流路毎に一定にすることができる。これにより、各流路間の吐出特性を均一にできる。
【０１６６】
また、弁室４０４２ａ，４０４２ｂに設けられた開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂは、弁室４０４２ａ，４０４２ｂとは反対側のユニット基部材４０４１の側面に形成された圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ側からの駆動動作で開閉され、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ側からの当該駆動動作は開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂに忠実に作用し、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ内のインク圧力は所定圧力に好適に制御される。すなわち、圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂとしての動作は、確実に行われる。また、上記弁室４０４２ａ，４０４２ｂと圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとはユニット基部材４０４１の両側面に対向した状態で配置されているので、圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂはコンパクト化されている。
【０１６７】
また、円形の弁室４０４２ａ，４０４２ｂの中心と円形の圧力室４０４３ａ，４０４３ｂの中心とが同軸の位置関係で配置されていることにより、ユニット基部材４０４１に弁室４０４２ａ，４０４２ｂと圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとをまとまりよく配置することができる。それにともなって、複数対の弁室と圧力室との配置が容易にしかもコンパクトに行える。また、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ側からの駆動力を弁室４０４２ａ，４０４２ｂの開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂに伝達することが容易である。
【０１６８】
一対の弁室４０４２ａと圧力室４０４３ａあるいは一対の弁室４０４２ｂと圧力室４０４３ｂは、その中心部に設けられた連通穴４０４４によって連通され、当該連通穴４０４４は弁体４０４７によって開閉されるように構成されている。すなわち、連通穴４０４４、弁体４０４７、弁室４０４２ａ（４０４２ｂ）、圧力室４０４３ａ（４０４３ｂ）等は、同心状に配置されている。これにより、弁体４０４７の開閉動作が安定した状態で行われ得る。
【０１６９】
また、上流側フィルタ４０５９ａ，４０５９ｂが設けられていることにより、インク中の不純物が除去されて、開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂの弁機能が正常に維持され得る。また、液体噴射ヘッド１２へ不純物が流下することも防止できる。
【０１７０】
また、弁室４０４２ａ，４０４２ｂとその上流側のフィルタ４０５９ａ，４０５９ｂはユニット基部材４０４１の同じ側面に配置され、また、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとその下流側のフィルタ４０６４ａ，４０６４ｂは弁室４０４２ａ，４０４２ｂとは反対側のユニット基部材４０４１の同じ側面に配置されている。これにより、流路構造が簡素化されて無駄な流路配置が回避されている。また、ユニット基部材４０４１の両側面が活用されているので、構造の一層の薄型化が達成され得る。
【０１７１】
また、所謂オンキャリッジタイプの液体噴射装置１において、バルブユニット４０３６，４０３６’に対するインクの供給圧は水頭差相当となる。従って、例えば、オフキャリッジタイプの液体噴射装置におけるバルブユニットへの供給圧に比べて供給圧を非常に低圧に抑えることができる。従って、バルブユニット４０３６，４０３６’におけるシート部材４０６１の熱溶着部分への圧力が緩和されるため、シート部材４０６１の密着性が確保され、インク漏れを防止することができる。
【０１７２】
また、例えば、オフキャリッジタイプの液体噴射装置では、液体タンクからバルブユニットに対してチューブ等でインクを供給する必要があるが、オンキャリッジタイプの液体噴射装置１では、液体噴射ヘッド１２へのインクの供給においてチューブ等を設ける必要が無い。このため、インクの供給経路が短いため、印刷前においてクリーニング等によって発生する消費インク量を低減することができる。さらに、チューブ等での供給がないので、インク供給時の脈動を抑制することができる。
【０１７３】
また、オンキャリタイプの液体噴射装置１では、インクの供給にかかる圧力損失が低減され、インクの供給能力を向上させることができる。加えて、チューブ等からのインクの供給がないので、インク供給時の脈動を抑制することができる。従って、印字品質の高い液体噴射装置１を提供することができる。
【０１７４】
つぎに、図４Ｍから図４Ｕにかかるバルブユニット周辺（インク噴射ユニット）の構成について説明する。
図４Ｍにおいて、インク噴射ユニットは、符号４０８３で示されている。インク噴射ユニット４０８３は、液体噴射ヘッド１２と複数のバルブユニット４０３６を備えている。なお、バルブユニット４０３６の構成は、上記構成と同様であり、同じ機能を果たす部位には、同一の符号が記載してある。
【０１７５】
各バルブユニット４０３６の外形形状は、偏平な略直方体である。本実施形態では、５つの上記バルブユニット４０３６が、起立した状態で、液体噴射ヘッド１２に接合されている。液体噴射ヘッド１２の上面部４０２０ａは、液体噴射ヘッド１２のノズル形成面４００６ａと反対側に位置している。図４Ｎは、接合箇所の詳細な構造を示している。図４Ｎに示すように、液体噴射ヘッド１２のヘッドケース４００５の上面部４０２０ａには、制御基板４０７１が接合されており、ヘッドケース４００５から突出する導入管４０６９ａは、制御基板４０７１の通孔４０７１ａを貫通して制御基板４０７１上にわずかに突き出ている。そして、導入管４０６９ａと流出管４０７４ａ、４０７４ｂとの接合部分にインクをシールするパッキン部材４０７２が取り付けられている。
【０１７６】
図４Ｎに示すように、バルブユニット４０３６が液体噴射ヘッド１２と直接的に接合された状態では、バルブユニット４０３６の流出口４０７５ａ，４０７５ｂとパッキン部材４０７２の通孔４０７２ａとヘッド流路４０１９のインク導入口４０６９とが略同軸の位置関係で配置されている。そして、液体噴射ヘッド１２の上面部４０２０ａに起立しているバルブユニット４０３６は、図４Ｍ及び図４Ｐに示すように、上面部４０２０ａの広さ（面積）の範囲内で接合されている。すなわち、ノズル形成面４００６ａの縦横寸法によって決まる領域内に、バルブユニット４０３６が起立した状態で配置され得る。
【０１７７】
バルブユニット４０３６と液体噴射ヘッド１２との接合を安定にする方法として、バルブユニット４０３６とヘッドケース４００５との間に結合金具が架設される。あるいは、結合金具の代わりに、種々の構造が採用できる。図４Ｍの例では、略直方体の外形形状を有するカバーボックス４０７９が、ヘッドケース４００５に取り付けられている。これにより、上記接合の安定が確保されている。カバーボックス４０７９の下部は開放されている一方、上部には上板４０７９ａが設けられている。この上板４０７９ａをユニット基部材４０４１の上部から突出している流入管４０５６ａ，４０５６ｂが貫通している。流入管４０５６ａ，４０５６ｂが貫通する穴４０７９ｂが、図４Ｒに示されている。上記穴４０７９ｂから突出する流入管４０５６ａ，４０５６ｂに、中間流路５４４が接続されるようになっている。
【０１７８】
カバーボックス４０７９をヘッドケース４００５に結合するため、例えば、カバーボックス４０７９の開放された下部の内側にヘッドケース４００５が強く嵌入される。あるいは、他の種々の結合方法が採用され得る。この例では、図４Ｐおよび図４Ｕに示すように、ヘッドケース４００５の上部に幅の狭いフランジ４００５ａが設けられ、その上面に枠状の嵌入溝４００５ｂが形成され、この嵌入溝４００５ｂにカバーボックス４０７９の開放縁がはめ込まれている。フランジ４００５ａの幅は、ヘッドケース４００５の最大外周寸法をできるだけ小さくするために、できるだけ狭く設定されている。
【０１７９】
フレキシブルケーブル４０２４の一端が制御基板４０７１に接続され、フレキシブルケーブル４０２４はカバーボックス４０７９の内面に沿って上方に延びている。同ケーブル４０２４の他端は、上板４０７９ａに設けられたスリット穴４０７９ｃから外部に突き出ている。この突き出たフレキシブルケーブル４０２４に、接続用の結線コネクタ４０８０が接合されるようになっている。
【０１８０】
図４Ｓに示すように、カバーボックス４０７９内にバルブユニット４０３６が挿入された状態において、バルブユニット４０３６とカバーボックス４０７９との相対位置が容易に狂わないようにするために、カバーボックス４０７９の内側壁にガイド手段４０８１が設けられている。このガイド手段４０８１は、具体的には、カバーボックス４０７９の内側壁に平行に設けたガイド溝である。バルブユニット４０３６の端部は、このガイド溝内を相対的に摺動する。これにより、バルブユニット４０３６はカバーボックス４０７９内の所定位置に取付けられる。
【０１８１】
各バルブユニット４０３６には、２つの圧力制御弁４０７７が組み込まれている。そして、５つのバルブユニット４０３６が液体噴射ヘッド１２に接合されている。これにより、１０種類のインクを液体噴射ヘッド１２に供給することができるようになっている。本実施例では、８種類のインクが用いられる。
【０１８２】
図４Ｖから図４Ｙは、上述のようにして形成されたインク噴射ユニット４０８３が、複数個組み合わされた構造体を示している。平坦な略長方形の板部材４０８４の周囲に壁板４０８５が設けられて、結合部材４０８６が形成されている。この結合部材４０８６に、図４Ｘに示すように、各々ヘッドケース４００５の本体部がはめ込まれる４つの取付開口４０８７が設けられている。複数の（４つの）インク噴射ユニット４０８３が上記取付開口４０８７にはめ込まれると、各ヘッドケース４００５のフランジ４００５ａの下面で構成されている衝合面が、結合部材４０８６の上面と密接する。これにより、各ノズル形成面４００６ａが、図４Ｗに示すように、同一面内に整列した状態になる。
【０１８３】
さらに、上記フランジ４００５ａには、図４Ｑに示すように、下向きの位置決めピン４０８８が設けられている。そして、このピン４０８８を受け入れるための位置決め穴４０８９が、結合部材４０８６に設けられている。図４Ｘに示すように、上記位置決めピン４０８８が位置決め穴４０８９にはめ込まれることにより、各ノズル形成面４００６ａが所定の相対位置関係に位置決めされるようになっている。
【０１８４】
すなわち、図４Ｙに示すように、各ノズル形成面４００６ａに設けられているノズル列４００１ａが所定の整列状態となる。これにより、矢印線４０９０で示されている主走査方向に印刷動作がなされるときに、広い幅Ｌの範囲にわたって印刷動作が可能となる。
【０１８５】
図４Ｖ及び図４Ｙに示されている複数のインク噴射ユニット４０８３を有する組み立てユニットを装置本体に搭載するために、図４Ｗに示すような構造が採用される。すなわち、結合部材４０８６に固定されたアーム部材４０９１の端部に、頭部４０９２が一体的に設けられ、この頭部４０９２にガイド穴４０９３が設けられる。上記ガイド穴４０９３が、図１Ｂに示したガイドレール１３によって摺動自在な状態で貫通される。これにより、４つのインク噴射ユニット４０８３と結合部材４０８６とを有する組み立てユニットが液体噴射装置本体に組み付けられる。
【０１８６】
そして、バルブユニット４０３６には、少なくとも２種類以上のインクを独立に流通させることができる。従って、バルブユニット４０３６の数を少なくすることができる。したがって、少ない個数の（上記例では５個の）バルブユニット４０３６と液体噴射ヘッド１２との一体化ユニット（上記例のインク噴射ユニット４０８３）の小型化が実現する。これにともなって、液体噴射装置１を小型サイズにすることができる。
【０１８７】
さらに、開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂ が設けられる弁室４０４２ａ，４０４２ｂがユニット基部材４０４１の両側面にそれぞれ設けられるので、ユニット基部材４０４１の両側面から弁室４０４２ａ，４０４２ｂを含む構造物を形成できる。すなわち、ユニット基部材４０４１の素材部分を有効に活用して複数の弁室４０４２ａ，４０４２ｂ及び開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂを配置することが可能となる。これは、バルブユニット４０３６の小型化にとって有効である。そして、ユニット基部材４０４１の両側面側から弁室４０４２ａ，４０４２ｂを形成することにより、バルブユニット４０３６の厚さを薄くすることもできる。このようなバルブユニット４０３６自体の小型化は、バルブユニット４０３６と液体噴射ヘッド１２との一体化ユニット（インク噴射ユニット４０８３）をコンパクト化する上で、きわめて効果的である。
【０１８８】
さらに、バルブユニット４０３６の厚さを薄型とすることにより、バルブユニット４０３６を液体噴射ヘッド１２に対して直接的に接合することが可能となる。これにより、バルブユニット４０３６のインクの流出箇所すなわち流出口４０７５ａ，４０７５ｂから液体噴射ヘッド１２のインクの流入箇所すなわちインク導入口４０６９までの各流路の長さが短くなる。また、バルブユニット４０３６が複数であっても、各流路の長さが略均一に設定できる。したがって、インクの各流路の流路抵抗等が略均一となり、それにともなってインク滴吐出の吐出圧力も略均一化されて、吐出特性の安定化が実現する。
【０１８９】
上記ユニット基部材４０４１は偏平な略直方体状に形成され、上記弁室４０４２ａ，４０４２ｂはユニット基部材４０４１の両側面それぞれに設けられているので、偏平な薄型のバルブユニット４０３６に少なくとも２種類のインクを流すことができる。このため、個々のバルブユニット４０３６に要する占有空間を小さくでき、バルブユニット４０３６ と液体噴射ヘッド１２との一体化ユニット（４０８３）を小型化できる。
【０１９０】
前記のように、ユニット基部材４０４１の一側面に設けられた弁室４０４２ａ（ユニット基部材４０４１の側面方向にスペースを要する）と他側面に設けられた弁室４０４２ｂ（同様にユニット基部材４０４１の側面方向にスペースを要する）とが、相互に斜めにずれた位置関係で配置されている。これにより、ユニット基部材４０４１の縦方向や横方向の寸法を小さくすることができ、バルブユニット４０３６の小型化が促進される。
【０１９１】
また、圧力損失の高い下流側フィルタ４０６４ａ，４０６４ｂが、それぞれバルブユニット４０３６における下流端近傍に配置されているので、下流側フィルタ４０６４ａ，４０６４ｂと液体噴射ヘッド１２の吐出部との間の流路長さを流路毎に一定にすることができる。これにより、各流路間の吐出特性を均一にできる。
【０１９２】
また、弁室４０４２ａ，４０４２ｂに設けられた開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂは、弁室４０４２ａ，４０４２ｂとは反対側のユニット基部材４０４１の側面に形成された圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ側からの駆動動作で開閉され、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ側からの当該駆動動作は開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂに忠実に作用し、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ内のインク圧力は所定圧力に好適に制御される。すなわち、圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂとしての動作は、確実に行われる。また、上記弁室４０４２ａ，４０４２ｂと圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとはユニット基部材４０４１の両側面に対向した状態で配置されているので、圧力制御弁４０７７ａ，４０７７ｂはコンパクト化されている。
【０１９３】
また、円形の弁室４０４２ａ，４０４２ｂの中心と円形の圧力室４０４３ａ，４０４３ｂの中心とが同軸の位置関係で配置されていることにより、ユニット基部材４０４１に弁室４０４２ａ，４０４２ｂと圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとをまとまりよく配置することができる。それにともなって、複数対の弁室と圧力室との配置が容易にしかもコンパクトに行える。また、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂ側からの駆動力を弁室４０４２ａ，４０４２ｂの開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂに伝達することが容易である。
【０１９４】
一対の弁室４０４２ａと圧力室４０４３ａあるいは一対の弁室４０４２ｂと圧力室４０４３ｂは、その中心部に設けられた連通穴４０４４によって連通され、当該連通穴４０４４は弁体４０４７によって開閉されるように構成されている。すなわち、連通穴４０４４、弁体４０４７、弁室４０４２ａ（４０４２ｂ）、圧力室４０４３ａ（４０４３ｂ）等は、同心状に配置されている。これにより、弁体４０４７の開閉動作が安定した状態で行われ得る。
【０１９５】
また、ユニット基部材４０４１の上方にインクの流入管４０５６ａ，４０５６ｂが設けられ、ユニット基部材４０４１の下方にインクの流出管４０７４ａ，４０７４ｂが設けられていることにより、上記流入管４０５６ａ，４０５６ｂに第２液体室５２を接続し、上記流出管４０７４ａ，４０７４ｂを液体噴射ヘッド１２のインク導入口４０６９に接続することが容易である。特に、バルブユニット４０３６が液体噴射ヘッド１２に対して起立した状態で配置される場合には、ユニット基部材４０４１の上下に流入管４０５６ａ，４０５６ｂと流出管４０７４ａ，４０７４ｂとが設けられていることは、中間流路５４４及び液体噴射ヘッド１２のインク導入口４０６９との接続にとって極めて好適である。これは、液体噴射装置１の小型化にとっても有効である。
【０１９６】
また、上流側フィルタ４０５９ａ、４０５９ｂが設けられていることにより、インク中の不純物が除去されて、開閉弁４０５１ａ，４０５１ｂの弁機能が正常に維持され得る。また、液体噴射ヘッド１２へ不純物が流下することも防止できる。
【０１９７】
また、弁室４０４２ａ，４０４２ｂとその上流側のフィルタ４０５９ａ，４０５９ｂはユニット基部材４０４１の同じ側面に配置され、また、圧力室４０４３ａ，４０４３ｂとその下流側のフィルタ４０６４ａ，４０６４ｂは弁室４０４２ａ，４０４２ｂとは反対側のユニット基部材４０４１の同じ側面に配置されている。これにより、流路構造が簡素化されて無駄な流路配置が回避されている。また、ユニット基部材４０４１の両側面が活用されているので、構造の一層の薄型化が達成され得る。
【０１９８】
上記のバルブユニット４０３６は、液体噴射ヘッド１２と一体化されるのではなく、図４Ｚに示すようにインク収容部４２３２を有する液体タンク３０ａとして一体化されることもあり得る。図４Ｚに示すようなバルブユニット４０３６を有する液体タンク３０ａも、本件の保護対象である。そのような液体タンク３０ａは、２色のインク毎に纏められたものである。
【０１９９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良等を加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【０２００】
（変形例１）上記各実施形態においては、液体噴射装置としてインクジェット式プリンターに具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体等を含む）を噴射したり消費したりする液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）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（画素材料）などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、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用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体消費装置に本発明を適用することができる。なお、本明細書において「流体」とは、気体のみからなる流体を含まない概念であり、流体には、例えば液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、液状体、流状体などが含まれる。
【符号の説明】
【０２０１】
１…液体噴射装置、１２…液体噴射ヘッド、１５…吸引チューブ、１６…吸引ポンプ、１９…キャリッジ、３０，３０ａ…液体タンク、５０…液体供給部、５１…第１液体室、５２…第２液体室、５４４…中間流路、１２４１，１２４１ａ，１２４１ｂ，１２４１ｃ，１２４１ｄ，２０１０，３１２０，４０３６…バルブユニット。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図４Ｋ】
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【図４Ｌ】
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【図４Ｍ】
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【図４Ｎ】
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【図４Ｐ】
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【図４Ｑ】
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【図４Ｒ】
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【図４Ｓ】
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【図４Ｔ】
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【図４Ｕ】
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【図４Ｖ】
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【図４Ｗ】
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【図４Ｘ】
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【図４Ｙ】
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【図４Ｚ】
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