(57)【要約】      （修正有）【課題】負圧解除に当たり解除する流路の容積を小さくして容易かつ効果的な負圧の解除を行い得るばかりでなく、負圧解除後の通常状態への復旧も円滑に行い得る液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】流路部材５を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部６Ａを備える液体吐出ヘッド３であって、吐出部に連通して、吐出部の負圧を維持する自己封止ユニット４と、自己封止ユニットと吐出部との流路１５１〜１５３の途中にあり、流路の容積を変化させて、流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段１６１と、自己封止ユニットと流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、流路を開閉する流路開閉手段１６５と、を備え、流路内圧力調整手段により流路内を加圧した場合に、流路開閉手段により流路を開いた後、流路内圧力調整手段により流路内を減圧する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、
前記吐出部に連通して、前記吐出部の負圧を維持する負圧発生手段と、
前記負圧発生手段と前記吐出部との流路の途中にあり、前記流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、
前記負圧発生手段と前記流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備え、
前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧する際には、加圧に先立って前記流路開閉手段により前記流路を閉塞し、
前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧した場合に、前記流路開閉手段により流路を開いた後、前記流路内圧力調整手段により流路内を減圧することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体吐出ヘッドにおいて、
前記流路内圧力調整手段の容積は、前記流路開閉手段の容積よりも、大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する液体吐出ヘッドにおいて、
前記流路内圧力調整手段の容積および前記流路開閉手段の容積は、前記流路内圧力調整手段および前記流路開閉手段がそれぞれ有する可撓部材の変位量により調整するものであり、
しかも流路内圧力調整手段が有する前記可撓部材の変位量が、前記流路開閉手段が有する前記可撓部材の変位量よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体吐出ヘッドにおいて、
前記負圧発生手段は、前記負圧により変位する可撓部材を有するとともに、
前記負圧発生手段が有する可撓部材が、前記流路内圧力調整手段が有する可撓部材よりも撓み易く構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体吐出ヘッドにおいて、
前記流路開閉手段は、
前記吐出部に連通して液体を貯留する第３凹部と、
前記流路開閉手段を動作させる流体を供給する流体供給源に連通して流体を貯留するとともに前記第３凹部と相対向している第４凹部と、
前記第３凹部と前記第４凹部との間に介在されて前記第３凹部と前記第４凹部とを封止する第２可撓部材と、
を備え、
さらに前記第４凹部の容積は、前記第３凹部よりも小さく形成したことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載する液体吐出ヘッドにおいて、
前記第４凹部は、前記第２可撓部材と当接する位置に、凸部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載する液体吐出ヘッドにおいて、
前記流路内圧力調整手段と前記流路開閉手段と前記吐出部とは、複数組あり、
複数組の前記流路内圧力調整手段を駆動させる流体を、共通の流体供給源から、複数組の前記流路内圧力調整手段に対して供給することで、全ての組の前記流路内圧力調整手段によりそれぞれの前記流路内の圧力を調整することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一項に記載する液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項８に記載する液体吐出装置において、
前記液体吐出ヘッドの吐出部のノズル面をワイピングした後に前記流路開閉手段により前記流路を開くとともに、前記流路内圧力調整手段により流路内を減圧するように制御する制御手段を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出装置であって、
前記液体供給源と、前記吐出部との流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する第１流路開閉手段と、
前記液体供給源と、前記第１流路開閉手段との前記流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する第２流路開閉手段と、
前記吐出部から前記流路内の液体を吸引する吸引手段と、を備え、
前記第１流路開閉手段により前記流路を開き、前記第２流路開閉手段により前記流路を閉じた状態で、前記吸引手段により吸引する第１モードと、
前記第１流路開閉手段により前記流路を閉じた状態で、前記吸引手段により吸引する第２モードと、
の動作をそれぞれ行い、
前記第１モードの動作の後に、前記第２モードの動作を行うことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載する液体吐出装置において、
前記第１モードを行う頻度よりも、前記第２モードの動作を行う頻度の方が多いことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載する液体吐出装置において、
前記第１モードの動作において、前記第１流路開閉手段により前記流路を開かせ続けるようにすることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１３】
流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、前記吐出部に連通して、前記吐出部の負圧を維持する負圧発生手段と、前記負圧発生手段と前記吐出部との流路の途中にあり、前記流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、前記負圧発生手段と前記流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備える液体吐出ヘッドの制御方法であって、
前記流路開閉手段により前記流路を閉塞した後、前記流路内圧力調整手段により流路内を加圧する第１工程と、
前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧した場合に、前記流路開閉手段により前記流路を開いた後、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を減圧する第２工程とを有することを特徴とする液体吐出ヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出装置および液体吐出ヘッドの制御方法に関し、特に液体の供給源から液体吐出ヘッドの液体流路内に流路開閉手段および流路内圧力調整手段を具備する場合に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液体吐出ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、インク滴をノズル開口から吐出するヘッド本体と、ヘッド本体が固定されると共に、インクが貯留されたインクカートリッジからインクが供給されて、インクカートリッジからのインクをヘッド本体に供給する流路部材と、を具備するものが提案されている。この種のインクジェット式記録ヘッドでは、連続吐出に対応できる位置にメニスカス位置を管理するため、通常ヘッド内（リザーバーや圧力室）の背圧は負圧に維持されている。しかしながら、ワイピング時等にノズル開口付近の気泡がその負圧によりノズル開口に引き込まれてしまう恐れがある。気泡がノズル開口に引き込まれてしまうと、ノズル詰まりを生じかねない。
【０００３】
そこで、ワイピング時等の必要なときには、負圧を解除する必要がある。このため、負圧発生手段（差圧弁）とヘッドとの間の流路脇に加圧機構としての偏心カムを配設し、ワイピング時には偏心カムを介して加圧機構によりヘッド内を加圧するものが提案されている（特許文献１参照）。また、加圧供給用のバイパス流路を設け、加圧ポンプによる加圧をヘッド内に直接行うように構成したものもある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６１８２７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６１８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１は、チューブに対する偏芯カムの当接により、流路の容積を変化するものであるため、例えば、これより下流で分岐した場合等、ノズル数が多くなると必要な容積の変化を起こしにくい。一方、チューブを太くして大きな容積変化を得ようとすると、チューブが太くなる分だけ流速が低下して気排性を悪化させる。
【０００６】
特許文献２は、供給する液量の微妙な調整が難しく、多くの流体が無駄に廃棄されることになりかねない。
【０００７】
また、ワイピング等に伴い、一旦負圧を解除し、ワイピング作業の終了後に、再度ノズル開口に適切なメニスカスを形成するのが難しい場合が発生していた。
【０００８】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッド等の液体吐出ヘッドに用いられる流路部材だけではなく、液体吐出ヘッド以外のデバイスに用いられる流路部材においても同様に存在する。
【０００９】
本発明は、上述のような事情に鑑み、負圧解除に当たり解除する流路の容積を小さくして容易かつ効果的な負圧の解除を行い得るばかりでなく、負圧解除後の通常状態への復旧も円滑に行い得る液体吐出ヘッド、液体吐出装置および液体吐出ヘッドの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、前記吐出部に連通して、前記吐出部の負圧を維持する負圧発生手段と、前記負圧発生手段と前記吐出部との流路の途中にあり、前記流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、前記負圧発生手段と前記流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備え、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧する際には、加圧に先立って前記流路開閉手段により前記流路を閉塞し、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧した場合に、前記流路開閉手段により流路を開いた後、前記流路内圧力調整手段により流路内を減圧することを特徴とする液体吐出ヘッドにある。
かかる態様では、負圧解除後における液体吐出ヘッドの通常動作への復帰に当たり、容易かつ適切にノズル開口のメニスカスを形成することができる。すなわち、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができる。
ここで、前記流路内圧力調整手段の容積は、前記流路開閉手段の容積よりも、大きいことが好ましい。これによれば、容積が大きいほど圧力調整のための体積変化量を大きくできるので、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができるからである。
また、前記流路内圧力調整手段の容積および前記流路開閉手段の容積は、前記流路内圧力調整手段および前記流路開閉手段がそれぞれ有する可撓部材の変位量により調整するものであり、しかも流路内圧力調整手段が有する前記可撓部材の変位量が、前記流路開閉手段が有する前記可撓部材の変位量よりも大きいことが好ましい。これによれば、可撓部材の変位量が大きいほど圧力調整のための体積変化量を大きくできるので、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができるからである。
また、前記負圧発生手段は、前記負圧により変位する可撓部材を有するとともに、前記負圧発生手段が有する可撓部材が、前記流路内圧力調整手段が有する可撓部材よりも撓み易く構成されていることが好ましい。これによれば、負圧発生手段の可撓部材が撓みやすいほど、流路を閉じる際の圧力変動を負圧発生手段の可撓部材により吸収できるので、流路内圧力調整手段はそれの圧力変動を考慮しなくてもよく、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができるからである。
また、前記流路開閉手段は、前記吐出部に連通して液体を貯留する第３凹部と、前記流路開閉手段を動作させる流体を供給する流体供給源に連通して流体を貯留するとともに前記第３凹部と相対向している第４凹部と、前記第３凹部と前記第４凹部との間に介在されて前記第３凹部と前記第４凹部とを封止する第２可撓部材と、を備え、さらに前記第４凹部の容積は、前記第３凹部よりも小さく形成したことが好ましい。これによれば、第４凹部の容積が小さいので、開閉に伴う流路体積の変動を小さくすることができる。特に、供給側に設けられた流路開閉手段により流路を閉じた状態で吸引する場合に、吸引の負圧に伴い第２可撓部材が流路を閉じてしまうのを防ぐために、第３凹部内を減圧し、第２可撓部材を第３凹部に当接させておくことがある。すなわち、当接させた状態で吸引する場合があるが、その場合であっても、第４凹部の容積が小さければ、第３凹部内の減圧と、その解除との間での流路体積の変動を小さくすることができる。
また、前記第４凹部は、前記第２可撓部材と当接する位置に、凸部を有することが好ましい。これによれば、第２可撓部材を凸部に当接させて第２可撓部材の位置を規制することができるので、通常時と、減圧時の第４凹部の第２可撓部材の位置を同一にすることができるからである。
また、前記流路内圧力調整手段と前記流路開閉手段と前記吐出部とは、複数組あり、複数組の前記流路内圧力調整手段を駆動させる流体を、共通の流体供給源から、複数組の前記流路内圧力調整手段に対して供給することで、全ての組の前記流路内圧力調整手段によりそれぞれの前記流路内の圧力を調整することが好ましい。これによれば、負圧解除機構ごとに流体供給源を備える構成との比較において、構成を簡素化することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置にある。
かかる態様では、ワイピング作業等に伴う負圧解除に当たり解除する流路の容積を小さくして容易かつ効果的な負圧の解除を行い得るばかりでなく、負圧解除後の通常状態への復旧も円滑に行い得る。
ここで、前記液体吐出ヘッドの吐出部のノズル面をワイピングした後に前記流路開閉手段により前記流路を開くとともに、前記流路内圧力調整手段により流路内を減圧するように制御する制御手段を有することが好ましい。これによれば、負圧解除後の通常動作への復帰に当たり、所定の動作をシーケンシャルに行うことができるからである。
さらに、本発明の他の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出装置であって、前記液体供給源と、前記吐出部との流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する第１流路開閉手段と、前記液体供給源と、前記第１流路開閉手段との前記流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する第２流路開閉手段と、前記吐出部から前記流路内の液体を吸引する吸引手段と、を備え、前記第１流路開閉手段により前記流路を開き、前記第２流路開閉手段により前記流路を閉じた状態で、前記吸引手段により吸引する第１モードと、前記第１流路開閉手段により前記流路を閉じた状態で、前記吸引手段により吸引する第２モードと、の動作をそれぞれ行い、前記第１モードの動作の後に、前記第２モードの動作を行うことを特徴とする液体吐出装置にある。
かかる態様では、それぞれのモードの吸引を、所望のタイミングにて行うことができる。この結果、初期充填の際の吸引のみならず、初期充填の後の印刷動作中の気排を適宜行うことで、吸引動作に伴う液体の無駄な廃棄を可及的に低減し得る。
また、第１モードの動作の後に、第２モードの動作を行うことで、初期充填時の気排性を向上させることができる。
また、前記第１モードを行う頻度よりも、前記第２モードの動作を行う頻度の方が多いことが好ましい。これによれば、第２モードの方が、液体消費量が少ないので、効果的な気泡排出を行うことができるからである。
また、前記第１モードの動作において、前記第１流路開閉手段により前記流路を開かせ続けるようにすることが好ましい。これによれば、例えば、流路開閉手段の流体を充填する凹部において、大気開放・減圧・加圧のいずれを行うこともできる場合に、吐出部の吸引を行う際に減圧すれば、吐出部からの吸引につられて弾性部材が意図せず流路を閉じてしまうことを防ぐことができる。
さらに、本発明の他の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、前記吐出部に連通して、前記吐出部の負圧を維持する負圧発生手段と、前記負圧発生手段と前記吐出部との流路の途中にあり、前記流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、前記負圧発生手段と前記流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備える液体吐出ヘッドの制御方法であって、前記流路開閉手段により前記流路を閉塞した後、前記流路内圧力調整手段により流路内を加圧する第１工程と、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧した場合に、前記流路開閉手段により前記流路を開いた後、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を減圧する第２工程とを有することを特徴とする液体吐出ヘッドの制御方法にある。
かかる態様では、負圧解除後における液体吐出ヘッドの通常動作への復旧に当たり、容易かつ適切にノズル開口のメニスカスを形成することができる。
また、他の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、前記吐出部に連通して、前記吐出部の負圧を維持する負圧発生手段と、前記負圧発生手段と前記吐出部との流路の途中にあり、前記流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、前記負圧発生手段と前記流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備え、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧した場合に、前記流路開閉手段により流路を開いた後、前記流路内圧力調整手段により流路内を減圧することを特徴とする液体吐出ヘッドにある。
本態様によれば、負圧解除後における液体吐出ヘッドの通常動作への復帰に当たり、容易かつ適切にノズル開口のメニスカスを形成することができる。すなわち、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができる。
【００１１】
ここで、前記流路内圧力調整手段の容積は、前記流路開閉手段の容積よりも、大きいことが望ましい。容積が大きいほど圧力調整のための体積変化量を大きくできるので、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができるからである。
【００１２】
また、前記流路内圧力調整手段の容積および前記流路開閉手段の容積は、前記流路内圧力調整手段および前記流路開閉手段がそれぞれ有する可撓部材の変位量により調整するものであり、しかも流路内圧力調整手段が有する前記可撓部材の変位量が、前記流路開閉手段が有する前記可撓部材の変位量よりも大きいことが望ましい。可撓部材の変位量が大きいほど圧力調整のための体積変化量を大きくできるので、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができるからである。
【００１３】
また、前記負圧発生手段は、前記負圧により変位する可撓部材を有するとともに、前記負圧発生手段が有する可撓部材が、前記流路内圧力調整手段が有する可撓部材よりも撓み易く構成されているのが望ましい。負圧発生手段の可撓部材が撓みやすいほど、流路を閉じる際の圧力変動を負圧発生手段の可撓部材により吸収できるので、流路内圧力調整手段はそれの圧力変動を考慮しなくてもよく、流路内圧力調整手段を効果的に用いることができるからである。
【００１４】
また、前記流路開閉手段は、前記吐出部に連通して液体を貯留する第３凹部と、前記流路開閉手段を動作させる流体を供給する流体供給源に連通して流体を貯留するとともに前記第３凹部と相対向している第４凹部と、前記第３凹部と前記第４凹部との間に介在されて前記第３凹部と前記第４凹部とを封止する第２可撓部材と、を備え、さらに前記第４凹部の容積は、前記第３凹部よりも小さく形成したことが好ましい。これによれば、第４凹部の容積が小さいので、開閉に伴う流路体積の変動を小さくすることができる。特に、供給側に設けられた流路開閉手段により流路を閉じた状態で吸引する場合に、吸引の負圧に伴い第２可撓部材が流路を閉じてしまうのを防ぐために、第３凹部内を減圧し、第２可撓部材を第３凹部に当接させておくことがある。すなわち、当接させた状態で吸引する場合があるが、その場合であっても、第４凹部の容積が小さければ、第３凹部内の減圧と、その解除との間での流路体積の変動を小さくすることができる。
【００１５】
ここで、前記第４凹部は、前記第２可撓部材と当接する位置に、凸部を有するのが望ましい。第２可撓部材を凸部に当接させて第２可撓部材の位置を規制することができるので、通常時と、減圧時の第４凹部の第２可撓部材の位置を同一にすることができるからである。
【００１６】
本発明の他の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、前記吐出部に連通し、流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、前記液体供給源と前記流路内圧力調整手段との前記流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備え、前記流路内圧力調整手段と前記流路開閉手段と前記吐出部とは、複数組あり、複数組の前記流路内圧力調整手段を駆動させる流体を、共通の流体供給源から、複数組の前記流路内圧力調整手段に対して供給することで、全ての組の前記流路内圧力調整手段によりそれぞれの前記流路内の圧力を調整することを特徴とする液体吐出ヘッドにある。
本態様によれば、負圧解除機構ごとに流体供給源を備える構成との比較において、構成を簡素化することができる。
【００１７】
ここで、全ての組の前記流路内圧力調整手段によりそれぞれの前記流路内の圧力を調整する場合に、全ての組の前記吐出部から、前記流路内圧力調整手段による容積の変化により、液体を吐出させるようにすることが望ましい。負圧解除に必要な体積（以下、排除体積ともいう）が負圧解除機構またはそれに対応するヘッド毎に異なったとしても、必要な排除体積が小さい負圧解除機構やヘッドからの液体の吐出を許容しつつ、全ての負圧解除機構やヘッドに対して確実に負圧解除することができる程度に、排除体積を確実に形成することができ、確実に負圧解除をおこなうことが可能になるからである。
【００１８】
ここで、全ての組の前記流路内圧力調整手段によりそれぞれの前記流路内の圧力を調整する場合に、前記液体吐出ヘッドをキャップするキャップ部材に対して前記吐出部を向き合わせるのが望ましい。負圧解除を行う場合に、液体の吐出を許容することの対応として、ヘッドの下にキャップを配置しておいてもよい。それにより、液体が吐出されても本体等を汚すことがない。
【００１９】
本発明の他の態様は、上記の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置にある。
本態様によれば、ワイピング作業等に伴う負圧解除に当たり解除する流路の容積を小さくして容易かつ効果的な負圧の解除を行い得るばかりでなく、負圧解除後の通常状態への復旧も円滑に行い得る。
【００２０】
ここで、前記液体吐出ヘッドの吐出部のノズル面をワイピングした後に前記流路開閉手段により前記流路を開くとともに、前記流路内圧力調整手段により流路内を減圧するように制御する制御手段を有するのが望ましい。負圧解除後の通常動作への復帰に当たり、所定の動作をシーケンシャルに行うことができるからである。
【００２１】
本発明の他の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出装置であって、前記液体供給源と、前記吐出部との流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する第１流路開閉手段と、前記液体供給源と、前記第１流路開閉手段との前記流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する第２流路開閉手段と、前記吐出部から前記流路内の液体を吸引する吸引手段と、を備え、前記第１流路開閉手段により前記流路を開き、前記第２流路開閉手段により前記流路を閉じた状態で、前記吸引手段により吸引する第１モードと、前記第１流路開閉手段により前記流路を閉じた状態で、前記吸引手段により吸引する第２モードと、の動作をそれぞれ行うことを特徴とする液体吐出装置にある。
本態様によれば、それぞれのモードの吸引を、所望のタイミングにて行うことができる。この結果、初期充填の際の吸引のみならず、初期充填の後の印刷動作中の気排を適宜行うことで、吸引動作に伴う液体の無駄な廃棄を可及的に低減し得る。
【００２２】
ここで、前記第１モードを行う頻度よりも、前記第２モードの動作を行う頻度の方が多いことが望ましい。第２モードの方が、液体消費量が少ないので、効果的な気泡排出を行うことができるからである。
【００２３】
また、前記第１モードの動作の後に、前記第２モードの動作を行うのが望ましい。両モードの動作を行うことで、初期充填時の気排性を向上させることができる。
【００２４】
また、前記第１モードの動作において、前記第１流路開閉手段により前記流路を開かせ続けるようにするのが望ましい。例えば、流路開閉手段の流体を充填する凹部において、大気開放・減圧・加圧のいずれを行うこともできる場合に、吐出部の吸引を行う際に減圧すれば、吐出部からの吸引につられて弾性部材が意図せず流路を閉じてしまうことを防ぐことができる。
【００２５】
本発明の他の態様は、流路部材を介して液体供給源から供給された液体を、駆動素子の駆動によりノズル開口を介して吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドであって、前記吐出部に連通して、前記吐出部の負圧を維持する負圧発生手段と、前記負圧発生手段と前記吐出部との流路の途中にあり、前記流路の容積を変化させて、前記流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段と、前記負圧発生手段と前記流路内圧力調整手段との流路の途中にあり、前記流路を開閉する流路開閉手段と、を備える液体吐出ヘッドの制御方法であって、前記流路内圧力調整手段により流路内を加圧する第１工程と、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を加圧した場合に、前記流路開閉手段により前記流路を開いた後、前記流路内圧力調整手段により前記流路内を減圧する第２工程とを有することを特徴とする液体吐出ヘッドの制御方法にある。
本態様によれば、負圧解除後における液体吐出ヘッドの通常動作への復旧に当たり、容易かつ適切にノズル開口のメニスカスを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液体吐出ヘッドを示す概略断面図である。
【図３】自己封止ユニットを抽出して示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る流路部材を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るヘッド本体を示す分解斜視図である。
【図６】流路基板の上面図および裏面図である。
【図７】流路基板の上面図および裏面図である。
【図８】流路基板の上面図および裏面図である。
【図９】流路基板の上面図および裏面図である。
【図１０】流路基板の上面図および裏面図である。
【図１１】第１可撓部材を示す上面図および裏面図である。
【図１２】第２可撓部材を示す上面図および裏面図である。
【図１３】流路開閉手段の他の実施例を模式的に示す概略構成図である。
【図１４】他の実施の形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す概略構成図である。
【図１５】図１４に示す流路圧力調整手段の特性を示す特性図である。
【図１６】他の実施の形態に係る液体吐出装置を模式的に示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
Ａ：液体吐出装置
本形態に係る液体吐出装置は、インクジェット式記録装置であり、液体吐出ヘッドとしてインクジェット式記録ヘッドを備えたものである。そして、液体吐出ヘッドを移動することなく被噴射媒体である紙等の記録シートを搬送することで印刷を行う、いわゆるライン式記録装置である。
【００２８】
具体的には、図１（本実施形態に係る記録装置を示す概略斜視図である）に示すように、インクジェット式記録装置１００（以下、記録装置１００ともいう）は、装置本体２に配設したインクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、液体吐出ヘッドユニット１ともいう）と、液体吐出ヘッドユニット１に供給するインクを貯留しているインク供給源であるインクカートリッジ３５０、インクカートリッジ３５０と液体吐出ヘッドユニット１との間の流路を流路開閉手段である開閉弁３５１、紙等の記録媒体である記録シートＳを搬送する搬送手段と、記録シートＳの印刷面とは反対の裏面側を支持する支持部材９と、装置本体２の床面に固定された一対のレール１１Ａ，１１Ｂと、装置本体２の床面に配設されたクリーニング手段１４と、記録装置１００の各部の動作の制御を行う制御装置１７と、を具備する。これらについては、後に詳述する。
【００２９】
なお、本実施形態では、記録シートＳの搬送方向を第１の方向Ｘと称する。また、液体吐出ヘッド３のノズル開口が開口する面内方向において、第１の方向Ｘと直交する方向を第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに直交する方向を第３の方向Ｚと称する。また、第３の方向Ｚについて、記録シートＳに対して液体吐出ヘッド３側をＺ１側と、反対側をＺ２側とする。
【００３０】
（Ａ−１−１）液体吐出ヘッドユニット
本形態に係る液体吐出ヘッドユニット１は、インクジェット式記録ヘッド３（以下、液体吐出ヘッド３ともいう）の複数個をベース板１０上に並設した液体吐出ヘッド３の集合体である。
【００３１】
（Ａ−１−２）液体吐出ヘッド
本形態における液体吐出ヘッド３は、ＣＭＹＫの４色に対応させて、それぞれ２色のインクが供給される自己封止ユニット４，４と各色に対応させて４種類の流路が形成された流路部材５とを、ヘッド本体６と組み合わせて一つのユニットを形成したものであり、本形態では、これがベース板１０上で第２の方向Ｙに４個並設されている。すなわち、液体吐出ヘッド３は、負圧発生手段である２個の自己封止ユニット４，４と、両側から自己封止ユニット４，４に挟まれ、自己封止ユニット４，４から供給されるインクをヘッド本体６に供給する流路部材５と、流路部材５を介して供給されたインクをインク滴として記録シートＳの印刷面に吐出するヘッド本体６とを備えている。
【００３２】
なお、本形態における、液体吐出ヘッド３は第１の方向Ｘに対し傾斜させてベース板１０に配設されている。そこで、第１の方向Ｘに対し傾斜させた液体吐出ヘッド３の配設方向を第４の方向Ｘａ、これに直交し、第２の方向Ｙに対して同量傾斜させた方向を第５の方向Ｙａと称する。いずれもＸ−Ｙ平面上の方向となる。
【００３３】
（Ａ−１−２−１）ヘッド本体
ヘッド本体６は、後に詳述するが、ノズルに連通する複数の圧力発生室を含む液体流路を形成するとともに、圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電素子等からなる圧力発生手段等を備えた吐出部６Ａ（図５参照；以下同じ）と、吐出部６Ａに供給するインクの異物を除去するフィルター手段６Ｂ（図５参照；以下同じ）とを有している。かかるヘッド本体６は、ベース板１０の下面から下方に突出させてベース板１０に配設してある。
【００３４】
（Ａ−１−２−２）自己封止ユニット
自己封止ユニット４は、後に詳述するが、ヘッド本体６のノズル形成面に交差する側面に設けられた凹部の開口をフィルムで封止した液体流路を有する。そして液体流路の途中に弁体を配設し、通常時は、弁体が液体流路を閉鎖するように付勢しておき、インクの吐出に伴い圧力発生室の負圧が所定値以上になった際は、その負圧で変位したフィルムに押圧された弁体が液体流路を開放するように構成されている。かくして、インクの吐出に伴いヘッド本体６の吐出部６Ａに所定値以上の負圧が生じれば、フィルムが弁体を押圧し、この押圧力により弁体が開放され、液体流路にインクが流れてヘッド本体６にインクを供給する。
【００３５】
（Ａ−１−２−３）分配ユニット
分配ユニット１８は、各ユニットの液体吐出ヘッド３の上面に載置されて第２の方向Ｙに伸びるとともに、各ユニットの液体吐出ヘッド３の自己封止ユニット４にインクカートリッジ３５０からの各色毎のインクをそれぞれ分配するとともに、流路部材５の流路内圧力調整手段（図１には図示せず）および流路開閉手段（図１には図示せず）の駆動制御用のエアーを流路部材５にそれぞれ分配する。ここで、自己封止ユニット４の、第３の方向の寸法（高さ）および流路部材５の、第３方向の寸法（高さ）は同一になるように構成されている。この結果、インクとエアーとの分配流路として機能させる分配ユニット１８の、各ユニットの液体吐出ヘッド３に対する設置を容易にしている。さらに詳言すると、自己封止ユニット４，流路部材５は、共通の分配ユニット１８に接続され、この接続は、分配ユニット１８の下面に設けられた突起（凸状の針）を、負圧発生手段である自己封止ユニット４および流路部材５のそれぞれの上面に設けられ穴（凹状の差し込み口）へ差し込むことで行われる。分配ユニット１８は、平面状の基板に第２の方向Ｙに沿って溝を設けるとともに、前記溝をフィルムで封止することで、各ユニットの液体吐出ヘッド３への分配機能を有した流路としている。そこで、分配ユニット１８の平面上に沿って設けられた溝に合わせるために、自己封止ユニット４と流路部材５との上面とを第３の方向Ｚである高さ方向で揃える。なお、分配ユニット１８の突起を、自己封止ユニット４と流路部材５の上面の穴とに差し込む際に、全ての突起に対して抗力が同時にかかるのを防ぐために、分配ユニット１８の突起の長さを長いものと短いものとに分けている。
【００３６】
（Ａ−１−２−４）流路部材
流路部材５は、後に詳述するが、積層した流路基板１０１，１０２，１０３，１０４，１０５と、第１可撓部材１６０と、第２可撓部材１６４とにより形成され、流路内圧力調整手段１６１および流路開閉手段１６５として機能する。
【００３７】
流路内圧力調整手段１６１は、自己封止ユニット４とヘッド本体６との液体流路の途中にあり、液体流路の容積を変化させて、液体流路内の圧力を調整する。
【００３８】
流路開閉手段１６５は、自己封止ユニット４と流路内圧力調整手段１６１との液体流路の途中にあり、液体流路を開閉する。
【００３９】
（Ａ−２）搬送手段
搬送手段は、液体吐出ヘッド３に対して記録シートＳを第１の方向に相対移動させる。搬送手段は、例えば、液体吐出ヘッド３に対して記録シートＳの搬送方向である第１の方向Ｘの両側に設けられた第１の搬送ローラー７と、第２の搬送ローラー８とを具備し、かかる第１の搬送ローラー７と第２の搬送ローラー８とによって、記録シートＳを液体吐出ヘッドユニット１の第１の方向Ｘの上流側及び下流側で搬送する。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラー７，８に限定されず、ベルトやドラム等であってもよい。
【００４０】
（Ａ−３）支持部材
支持部材９は、液体吐出ヘッドユニット１に相対向する位置で記録シートＳを支持する。支持部材９は、例えば、第１の搬送ローラー７と第２の搬送ローラー８との間に、液体吐出ヘッド３、特にヘッド本体６のノズル面に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等が設けられ、第１の搬送ローラー７および第２の搬送ローラー８によって搬送された記録シートＳを、液体吐出ヘッドユニット１に相対向する位置で支持する。
【００４１】
なお、支持部材９には、搬送された記録シートＳを支持部材９上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。
【００４２】
かかる記録装置１００では、第１の搬送ローラー７によって記録シートＳが搬送され、各液体吐出ヘッド３によって支持部材９上で支持された記録シートＳに印刷が実行される。印刷された記録シートＳは、第２の搬送ローラー８によって搬送される。
【００４３】
（Ａ−４）一対のレール
一対のレール１１Ａ，１１Ｂは、第２の方向Ｙに伸張されるとともに、支持部材１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび支持部材１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを介して装置本体２の床面に固定してある。レール１１Ａ，１１Ｂは断面がＣ型の受部を有する棒状の部材である。前記受部にはベース板１０の第１の方向Ｘの両端部が挿入されている。かくして、ベース板１０はレール１１Ａ，１１Ｂ間に支持され、第２の方向Ｙに沿い移動し得る。この結果、液体吐出ヘッドユニット１は、ベース板１０に配設された状態でレール１１Ａ，１１Ｂに沿い第２の方向に移動可能となっている。すなわち、第２の方向Ｙにおいてレール１１Ａ，１１Ｂの一端側である基端部側から、他方側である先端側へ移動するとともに、反対側へも移動する。
【００４４】
（Ａ−５）クリーニング手段
レール１１Ａ，１１Ｂの途中の部位であって、レール１１Ａ，１１Ｂの間における装置本体２の床面には、ヘッド本体６のノズル面（図示せず）をクリーニングするクリーニング手段１４が配設されている。本形態におけるクリーニング手段１４はワイピング手段１５および吸引手段１６を有している。
【００４５】
ワイピング手段１５は、液滴吐出面であるノズル面をワイピングするワイピングブレードを有するもので、所定のタイミングで液体吐出ヘッドユニット１の第２の方向Ｙに沿う移動により、ノズル面にワイピングブレードの先端を摺動させ、ノズル面を払拭するワイピング動作が実行される。
【００４６】
吸引手段１６は、第２の方向Ｙでワイピング手段１５に隣接して装置本体２の床面に配設されており、所定のタイミングで液体吐出ヘッドユニット１の第２の方向Ｙに沿う移動により、ノズル面をキャップ部材で覆うとともに、負圧を作用させて前記キャップ部材の内部を吸引することによりノズル開口からインク等を強制的に排出させる吸引動作が実行される。ここで、ワイピングおよび吸引が行われるヘッド本体６は、ベース板１０のＹ方向に沿う移動に伴い、順次ワイピング手段１５および吸引手段１６の第３の方向Ｚにおける上方に位置して所定の作業が実行される。
【００４７】
（Ａ−６）制御装置
制御装置１７は記録装置１００の各部の動作の制御を行うもので、液体吐出ヘッド３におけるインク滴の吐出制御、記録シートＳの搬送制御とともに所定位置へのベース板１０の移動を伴う所定のタイミングでのクリーニング動作の制御を行う。また、開閉弁３５１の開閉制御や、エアーを介しての流路内圧力調整手段１６１および流路開閉手段１６５の駆動制御も行う。
【００４８】
Ｂ：液体吐出ヘッド
図２は、本発明の実施の形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す概略断面図である。同図に示すように、本形態に係る液体吐出ヘッド３は、負圧発生手段である２個の自己封止ユニット４，４、流路部材５およびヘッド本体６を有している。自己封止ユニット４，４は流路部材５の第５の方向Ｙａにおける両側にそれぞれ配設されている。自己封止ユニット４，４は、後に詳述するが、それぞれ２個のインク供給口１２６，（１２７）を介して、ＣＭＹＫの４色のインクがそれぞれ供給される。なお、図２において、インク供給口１２７はインク供給口１２６に重なるので図示していない。インク供給口１２６，（１２７）には、インクカートリッジ等のインク貯留手段からＣＭＹＫの何れかの色のインクが供給される。
【００４９】
（Ｂ−１−１）流路内圧力調整手段の構造
流路部材５は、５枚の流路基板１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を積層して形成してある。ここで、第３の方向Ｚにおける流路基板１０４のＺ２側の面（以下、下面という）には第１凹部１５８が形成され、また流路基板１０５のＺ１側の面（以下、上面という）には第１凹部１５８に相対向する第２凹部１５９が形成されている。第１凹部１５８と第２凹部１５９との間には、例えばゴムで形成した第１可撓部材１６０が介在させてある。この結果、第１凹部１５８と第２凹部１５９は第１可撓部材１６０で封止された２つの室となっている。かくして第１可撓部材１６０の第３の方向Ｚへの変位量により第１凹部１５８の容積を調整することができる。流路基板１０１の上面に開口するエアー流路１７２は流路基板１０１，１０２，１０３，１０４を貫通して流路基板１０５の上面に至る。流路基板１０５の上面には第２凹部１５９に連通する水平流路１７２Ａが形成されており、このことにより、流路基板１０１の上面に設けられたエアー供給口１７０から第２凹部１５９に至るエアー流路１７２が連通される。したがって、エアー供給口１７０を介して、流路内圧力調整手段１６１を駆動する流体を供給する第１流体供給源たるエアー供給源（図示せず）から供給するエアーの量を調整することにより第１可撓部材１６０の変位量を調整し得る。なお、後述のように、第１凹部１５８はインク流路と連通している。すなわち第１凹部１５８、第２凹部１５９および第１可撓部材１６０でインク流路の容積を変化させて、インク流路内の圧力を調整する流路内圧力調整手段１６１を形成している。ここで、図示は省略するが、第１凹部１５８から第２凹部１５９へ向かう付勢力を与えるバネが第１凹部１５８に配設してある。
【００５０】
同様の構成の第１凹部１５８、第２凹部１５９が、流路基板１０４の下面および流路基板１０５の上面に残り３個形成され、さらに第１可撓部材１６０が、それらの第１凹部１５８と第２凹部１５９との間に介在させてある。すなわちＣＭＹＫの各色に対応させた合計４個の流路内圧力調整手段１６１が、流路基板１０４の下面および流路基板１０５の上面で形成するＸａ−Ｙａ平面に分散させて配設されている。残りの３個も含め、各第２凹部１５９には、エアー流路１７２の下端で水平方向に分岐する水平流路１７２Ａを介してエアーが供給され、同様の機能が発揮される。なお、第１凹部１５８がインク流路と連通し、第２凹部１５９がエアー流路と連通し、第１可撓部材１６０がそれらを封止するので、以下の説明では、インク室としての第１凹部１５８を第１凹部（インク室）１５８と、エアー室としての第２凹部１５９を第２凹部（エアー室）１５９ともいう。
【００５１】
（Ｂ−１−２）流路開閉手段の構造
一方、流路基板１０３の上面には第３凹部１６２が形成されるとともに、流路基板１０２の下面には第３凹部１６２に相対向する第４凹部１６３が形成されている。第３凹部１６２と第４凹部１６３との間には、例えばゴムで形成した第２可撓部材１６４が介在させてある。この結果、第３凹部１６２と第４凹部１６３は第２可撓部材１６４で封止された２つの室となっている。かくして第２可撓部材１６４の第３の方向Ｚへの変位により流路を閉塞または開放することができる。流路基板１０１の上面に開口するエアー流路１７１は流路基板１０１を貫通して流路基板１０２の上面に至る。流路基板１０２の上面には水平流路１７１Ａが形成されており、水平流路１７１Ａを介してエアー流路１７１が第４凹部１６３に連通している。このことにより、流路基板１０１の上面に設けられたエアー供給口１６９から第４凹部１６３に至るエアー流路１７１が連通される。したがってエアー供給口１６９を介して、流路開閉手段１６５を駆動する流体を供給する第２流体供給源たるエアー供給源（図示せず）からエアーを供給することにより第２可撓部材１６４を変位させて流路を開閉する。なお、後述のように、第１凹部１５８はインク流路と連通している。すなわち第３凹部１６２、第４凹部１６３および第２可撓部材１６４でインク流路の開閉を行なう流路開閉手段１６５を形成している。
【００５２】
同様の構成の第３凹部１６２および第４凹部１６３が、流路基板１０３の上面および流路基板１０２の下面に残り３個形成され、さらに第２可撓部材１６４が、それらの第３凹部１６２と第４凹部１６３との間に介在させてある。すなわちＣＭＹＫの各色に対応させた合計４個の流路開閉手段１６５が、流路基板１０３の上面および流路基板１０２の下面で形成するＸａ−Ｙａ平面の中央部で分散させて配設されている。残りの３個も含め、各第４凹部１６３には、流路基板１０１の下面および流路基板１０２の上面の間に形成されて水平方向にそれぞれ分岐する水平流路１７１Ａを介してエアーが供給され、同様の機能が発揮される。なお、第３凹部１６２がインク流路と連通し、第４凹部１６３がエアー流路と連通し、第２可撓部材１６４がそれらを封止するので、以下の説明では、インク室としての第３凹部１６２を第３凹部（インク室）１６２と、エアー室としての第４凹部１６３を第４凹部（エアー室）１６３ともいう。
【００５３】
本形態では、第１または第２可撓部材１６０，１６４の変位量が大きいほど圧力調整のための体積変化量を大きくできるので、第１凹部１５８の容積は第３凹部１６２の容積よりも大きく構成してある。このことにより、流路内圧力調整手段１６１による所定の圧力調整を容易に、かつ高精度に行なうことができる。
【００５４】
（Ｂ−１−３）流路部材の流路
負圧発生手段である一方の自己封止ユニット４から流路部材５に供給されるインクは、流路部材５を介してヘッド本体６の吐出部６Ａに供給される。
【００５５】
このため流路部材５には、インク流路として、流路１５１，１５２，１５３が形成されている。流路１５１は、一方の自己封止ユニット４の２個ある自己封止弁（図２には図示せず）の一方から供給されるインクを第３凹部１６２に導入するものである。すなわち、流路１５１は、一方の自己封止ユニット４の下面から流路基板１０３を第３の方向Ｚに沿いＺ１からＺ２に向かって下降し、流路基板１０３の下面と流路基板１０４の上面との間で水平に第５の方向Ｙａに沿ってＹａ１からＹａ２に向かい伸張され、さらに流路基板１０３を第３の方向Ｚに沿いＺ２からＺ１に上昇して第３凹部１６２に開口している。流路１５２は流路基板１０３と流路基板１０４を介して第３凹部１６２と第１凹部１５８とを連通している。流路１５３は、第５の方向Ｙａにおいて流路１５２よりもＹａ１側で、第１凹部１５８から流路基板１０４を第３の方向Ｚに沿いＺ２からＺ１へ向かって上昇し、流路基板１０３の下面と流路基板１０４の上面との間で水平に第５の方向Ｙａに沿ってＹａ２からＹａ１に向かって伸張され、さらに流路基板１０４，１０５を貫通し、第３の方向に沿いＺ１からＺ２に向かって下降して、ヘッド本体６の流路に連通される。なお、流路１５３のうち、流路基板１０３の下面と流路基板１０４の上面との間で水平に、第５の方向Ｙａに沿ってＹａ２からＹａ１に向かって伸張されている部分は、流路１５１のうち、流路基板１０３の下面と流路基板１０４の上面との間で水平に第５の方向Ｙａに沿ってＹａ１からＹａ２に向かって伸張されている部分と第１の方向Ｘで重複するので図示はされていない。
【００５６】
（Ｂ−１−４）流路内圧力調整手段および流路開閉手段の機能
かくして負圧発生手段である自己封止ユニット４からヘッド本体６のフィルター手段６Ｂを介して吐出部６Ａに至る流路１５１，１５２，１５３が形成されるが、流路１５１と流路１５２との間に流路開閉手段１６５が配設されるとともに、流路１５２と流路１５３との間に流路内圧力調整手段１６１が配設される構造となっている。すなわち、自己封止ユニット４から下流に向かって流路開閉手段１６５および流路内圧力調整手段１６１を通り、ヘッド本体６に至る流路が形成されており、この流路内の圧力を流路内圧力調整手段１６１で調整するとともに、流路内圧力調整手段１６１と自己封止ユニット４との間を流路開閉手段１６５で開閉するようになっている。なお、流路１５１，１５２，１５３は、同様の構成の流路として各色に対応するよう流路基板１０３，１０４，１０５のＸａ−Ｙａ平面内に分散して形成されている。
【００５７】
かかる液体吐出ヘッド３によれば次のような作用、効果を得る。この種の液体吐出ヘッド３においては、連続吐出に対応できるようにメニスカスの位置を管理するために、ヘッド内（リザーバーや圧力室）の背圧は負圧に維持されているが、ワイピング時等にノズル開口付近の気泡がその負圧によりノズル開口に引き込まれてしまう恐れがある。気泡がノズル開口に引き込まれてしまうと、ノズル詰まりを生じかねない。
【００５８】
そこで、負圧を解除するために、流路内圧力調整手段１６１により、流路内の体積を減少させ、流路内を加圧する。その際、流路内圧力調整手段１６１による体積変動分に対して、流路内の全体の体積が大きいと、体積変動に対して流路内の加圧を効果的に行えない。さらに、流路内にコンプライアンス部分があると、そのコンプライアンス部分が体積変動を吸収してしまい、流路内圧力調整手段１６１の体積変動による加圧を効果的に行えない。特に、負圧発生手段として自己封止ユニット４を用いる場合は、後に詳述するように、可撓部材としてのフィルム１１２，１１３を用いるため、可撓部材がコンプライアンス部分となる。
【００５９】
そこで、加圧を効果的に行うために、自己封止ユニット４の下流側であって、流路内圧力調整手段１６１の上流側に流路開閉手段１６５を設け、流路内圧力調整手段１６１による加圧に先立って、流路開閉手段１６５により流路を閉塞する。
【００６０】
なお、加圧を解除し負圧にする際には、流路開閉手段１６５を開いてから流路内圧力調整手段１６１により容積を増やす。先に流路内圧力調整手段１６１により容積を増やしてしまうと、メニスカス位置が引き込まれる方向に変位する際に、気泡も引き込まれる可能性がある。これに対して、先に流路開閉手段１６５を開いておくと、流路内圧力調整手段１６１により体積を増やしても、流路開閉手段１６５やそれよりも上流からインクが供給され得るので、メニスカス位置の引き込みに伴い、気泡も引き込まれる可能性を低減できる。
【００６１】
（Ｂ−２）自己封止ユニットの構造
図３は自己封止ユニットを抽出して示す概略構成図で、図３（ａ）は第５の方向Ｙａから見た概略構成図、図３（ｂ）は第３の方向Ｚに関するＺ１側から見た概略構成図および図３（ｃ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ′断面で見た概略構成図である。これらの図に示すように、自己封止ユニット４は、全体がほぼ直方体形状の部材であり、本体１１１の長手方向に沿う側面の両面に、フィルム１１２，１１３が熱溶着等により貼着してある。すなわち、自己封止ユニット４は、第４の方向Ｘａに沿ったフィルム面であって、第５の方向Ｙａにおいて相対向する２枚のフィルム面を有する。
【００６２】
一方、本体１１１において第５の方向Ｙａにおいて相対向する二つの面のうち、一方の面の第４の方向Ｘａに関する一方側（図中左側）には凹部（図３（ｃ）参照）が形成され、他方の面の第４の方向Ｘａに関する他方側（図中右側）にも同様の凹部（図３（ｃ）参照）が形成してある。かかる凹部は、フィルム１１２，１１３で封止された空間となっている。この結果、空間内の圧力の変化によりフィルム１１２，１１３は第５の方向Ｙａに変位する。すなわち、フィルム１１２，１１３と凹部とでダイヤフラム室１１４，１１５を形成している。ダイヤフラム室１１４，１１５の反対の面側には、連通孔１１６，１１７を介して、前記凹部よりは小さい凹部であり、フィルム１１３，１１２で封止された弁室１１８，１１９が形成されている。
【００６３】
弁体１２０には、連通孔１１６を通る軸１２２の他端が固定されている。軸１２２の一端は、図示しない受圧板等を介してフィルム１１２に固定されている。すなわち、弁体１２０は、この連通孔１１６に対してフィルム１１２とは反対側にある。本形態では、連通孔１１６に対する弁体１２０側を、第５の方向Ｙａに関するＹａ１側と、連通孔１１６に対するフィルム１１２側を、第５の方向Ｙａに関するＹａ２側とする。また、弁体１２０は、バネ１２４によりＹａ１側からＹａ２側へ向けて押圧される。フィルム１１２の変位とバネ１２４の付勢とにより、弁体１２０は、連通孔１１６を開いたり閉じたりする。なお、バネ１２４は、図示しないバネ受け等を介して、本体１１１に固定されている。
【００６４】
同様に、弁体１２１には、連通孔１１７を通る軸１２３の他端が固定されている。軸１２３の一端は、図示しない受圧板等を介してフィルム１１３に固定されている。すなわち、弁体１２１は、この連通孔１１７に対してフィルム１１３とは反対側にある。弁体１２１は、バネ１２５によりＹａ２側からＹａ１側へ向けて押圧される。フィルム１１３の変位とバネ１２５の付勢とにより、弁体１２１は、連通孔１１７を開いたり閉じたりする。なお、バネ１２５は、図示しないバネ受け等を介して、本体１１１に固定されている。このように、第４の方向Ｘａにおいて隣接する弁体１２０と弁体１２１とは、互いの連通孔１１６，１１７に対して第５の方向Ｙａの両側に位置する。
【００６５】
かくして、ダイヤフラム室１１４，１１５に負圧が作用した場合には、大気圧等によりフィルム１１２，１１３のダイヤフラム室１１４，１１５に対応する部分が第５の方向Ｙａに沿い変位する。この結果、弁体１２０は、図３（ｃ）中Ｙａ１側に、弁体１２１は、図３（ｃ）中Ｙａ２側にそれぞれ移動して連通孔１１６，１１７を開く。ここで、ダイヤフラム室１１４，１１５にはヘッド本体６がノズルを介してインクを吐出したことに伴うヘッド本体６の内部の負圧が作用するように構成している。
【００６６】
かくして、本形態における自己封止ユニット４は、フィルム１１２，ダイヤフラム室１１４を形成する凹部，弁体１２０、軸１２２およびバネ１２４で形成した自己封止弁Ｉと、フィルム１１３，ダイヤフラム室１１５を形成する凹部，弁体１２１，軸１２３およびバネ１２５で形成した自己封止弁IIとを有している。ここで自己封止弁Ｉ，IIは、第４の方向Ｘａに関して離間させて配設している。このことにより、弁体１２０，１２１の軸１２２，１２３が第３の方向Ｚにおいて重なることがないように構成して第３の方向Ｚに関する自己封止ユニット４の寸法を小さくしている。
【００６７】
本体１１１の第３の方向Ｚに関するＺ１側にある上面には、自己封止弁Ｉ側にインクを供給するインク供給口１２６と、自己封止弁II側にインクを供給するインク供給口１２７とが形成されており、内部の流路に連通している。かくして、インク供給口１２６を介して自己封止弁Ｉ側に流入する流入インクＦ１１１が流出インクＦ１１２として、本体１１１のＺ２側に形成した下面からヘッド本体６に供給され、インク供給口１２７を介して自己封止弁II側に流入する流入インクＦ１２１が流出インクＦ１２２として本体１１１の下面からヘッド本体６に供給される。さらに詳言すると、インク供給口１２６から供給されたインクは、弁室１１８に至る。かかる状態で、ヘッド本体６の内部の負圧が作用してダイヤフラム室１１４に所定以上の負圧が作用し、フィルム１１２の変位により弁体１２０が連通孔１１６を開けば、これに伴い連通孔１１６を介してインクがダイヤフラム室１１４内に流入し、該ダイヤフラム室１１４に出口部１２８が臨む流路１３０に導入されて本体１１１の裏面側を下降し、流出インクＦ１１２として本体１１１の下面の排出口（図示せず）を介してヘッド本体６に供給される。
【００６８】
一方、インク供給口１２７から供給されたインクは、弁室１１９に至る。かかる状態で、ダイヤフラム室１１５に負圧が作用し、フィルム１１３の変位により弁体１２１が連通孔１１７を開けば、これに伴い連通孔１１７を介してインクがダイヤフラム室１１５に流入し、このダイヤフラム室１１５に出口部１２９が臨む流路１３１に導入されて本体１１１の表面側を下降し、流出インクＦ１２２として本体１１１の下面の排出口（図示せず）を介してヘッド本体６に供給される。
【００６９】
さらに本形態においては、図３中の第４の方向Ｘａに関する本体１１１の両端面には面取り部１３２，１３３が形成されており、当該自己封止ユニット４を複数個配設する際の占有スペースを可及的に縮小できるように工夫している。すなわち、自己封止ユニット４は、フィルム１１２，１１３のフィルム面が第４の方向Ｘａに沿うように配置されるので、第３の方向Ｚに関するＺ１側から見た自己封止ユニット４の外形が長方形であると、第１の方向Ｘの寸法が大型化してしまう。これに対して、図３（ｂ）に示すように、自己封止ユニット４に面取り部１３２，１３３を設けることにより、第１の方向Ｘの寸法を小型化している。
【００７０】
また、自己封止弁Ｉ，IIにおける流路１３０，１３１の何れもが、隣接する自己封止弁Ｉ，IIの軸１２２，１２３の間に配設されている。この結果、流路１３０，１３１が軸１２２，１２３よりも本体１１１の第４の方向Ｘａに関する両端面側に配設されている場合に較べ、自己封止ユニット４の第４の方向Ｘａに関する寸法を小さくすることができる。加えて、流路１３０，１３１の何れもが軸１２２，１２３の間に配設されることで、本体１１１の第４の方向Ｘａに関する端面に面取り部１３２，１３３を形成する際に、流路１３０，１３１の位置が障害となることがなく、当該自己封止ユニット４を複数個配設する際の占有スペースを可及的に縮小できるように工夫している。
【００７１】
また、本形態における自己封止弁Ｉ，IIは、図３（ａ）に明示するように、第５の方向Ｙａから透視した場合に、ダイヤフラム室１１４，１１５の一部が重複するように形成してある。このように一部重複させることにより自己封止弁Ｉ，IIを第４の方向Ｘａにおける本体１１１の中央部に寄せることが出来るので、このことによっても、第４の方向Ｘａに関する寸法を小さくするとともに、面取り部１３２，１３３を容易に形成することができるようになる。
【００７２】
かかる本形態における自己封止ユニットにおいては、分配ユニット１８から圧送して供給されたインクが、自己封止弁機能を発揮するダイヤフラム室１１４，１１５を介して、流路部材５に向けて排出される。それにより、インク供給源から供給されるインクが加圧されていても、ヘッド本体６の内部を負圧に維持することができる。
【００７３】
（Ｂ−３）流路部材の積層構造
図４は本発明の実施の形態に係る流路部材を示す分解斜視図である。なお、同図中、図２と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００７４】
流路部材５は、流路基板１０１（図２参照），１０２（図２参照）、１０３，１０４，１０５を積層してなる。ただ、流路基板１０１，１０２はハウジング１７３の内部に収納されているので、図示はされていない。また、エアー供給口１６９，１７０がハウジング１７３の上面に設けてあり、エアー供給口１６９，１７０は、それぞれブッシング１７８およびワッシャ１７９を介して図示しない分配ユニット１８に連結され、図示しないエアー供給源と連通される。また、図示は省略しているが、ハウジング１７３の側壁面１７３Ａ，１７３Ｂには２個の自己封止ユニット４，４を当接させて配設してある。ハウジング１７３および積層された流路基板１０３〜１０５は複数の締結ネジ１７４およびそれぞれに螺合されるナット１７６で強固に締結されて一体化されている。これは次の理由による。流路内圧力調整手段１６１の高さ方向の一番上の部材は、流路開閉手段１６５に連通するエアー流路１７２を形成する。このエアー流路１７２には加圧されたエアーが送られる。そこで、加圧されたエアーがエアー流路１７２内を流れてもエアー流路１７２としても強度を保つために、締結ネジ１７４およびナット１７６により強固に固定する。
【００７５】
一方、流路内圧力調整手段１６１の高さ方向の一番上の部材を固定する締結ネジ１７５はこれに螺合されるナット１７７とともに、流路基板１０３〜１０５のみを一体化している。これは、流路開閉手段１６５に設けられた第２可撓部材１６４であるゴムと重なる位置にあるためである。
【００７６】
上述の如く本形態においては、流路基板１０１〜１０５を積層構造としたが、その理由は次の通りである。流路内圧力調整手段１６１は、流路内の体積を容易に変動させるために、本形態では、流路途中の形状を、第１可撓部材１６０たるゴムの受圧面積が広くなるような部屋の形状にしたうえで、ゴムの姿勢を変位させている。しかも、後述する通り、ＣＭＹＫの色間のゴムを、別々の部材ではなく単一のゴムとしているために、各色の流路内圧力調整手段１６１は、同一平面上に配置している。そのため、ゴムを配置したＸａ−Ｙａ面内方向に余剰のスペースが少なくなっている。そこで、流路内圧力調整手段１６１と、流路開閉手段１６５とを異なる層に分けて積層している。
【００７７】
なお、ＣＭＹＫの各色について、流路内圧力調整手段１６１および流路開閉手段１６５の積層位置がそれぞれの色間で同じになっており、流路内圧力調整手段１６１の第１可撓部材１６０や流路開閉手段１６５の第２可撓部材１６４であるゴムを色間で同一平面上に配置することができる。このため、反力が生じる位置を同一平面上にすることができ、積層構造の流路基板１０１〜１０５の固定をより強固にすることができる。ここで、ＣＭＹＫの各色についての第２可撓部材１６４を単一のゴム部材としても良い。かかる構造は、ゴムの挟持の観点からは好ましい。
【００７８】
また、流路内圧力調整手段１６１および流路開閉手段１６５の積層位置が同じであるので、流路内圧力調整手段１６１および流路開閉手段１６５間のインク流路やエアー流路もＣＭＹＫで積層位置を同じにできる。よって、各流路を構成するための積層基板である流路基板１０３〜１０５もＣＭＹＫ間で単一の部材とすることができる。
【００７９】
また、本形態では、インクの上流側に流路開閉手段１６５を、下流側に流路内圧力調整手段１６１を積層している。このため、流路開閉手段１６５および流路内圧力調整手段１６１を構成する積層基板である流路基板１０３〜１０５は、上流側から、流路開閉手段１６５の第４凹部（エアー室）１６３→流路開閉手段１６５の第３凹部（インク室）１６２→流路内圧力調整手段１６１の第１凹部（インク室）１５８→流路内圧力調整手段１６１の第２凹部（エアー室）１５９となる順番で重ねている。インクのための積層用の流路基板１０３，１０４が上から３層目と４層目と、連続した順番にすることで、インク流路用の貫通口や溝を積層基板に設ける数を減らすことができる。なお、流路開閉手段１６５用のエアーと、流路内圧力調整手段１６１用のエアーとは、後述するように、異なるタイミングで加圧制御しなければならないため、それぞれ別々のエアー流路１７１，１７２とせざるを得ない。このエアーのための積層基板が上から２層目と３層目に連続しても、エアー流路用の積層基板をその間に挟むのであれば、積層基板の数が多くなってしまう。
【００８０】
なお、流路開閉手段１６５のインク室である第３凹部１６２と、流路内圧力調整手段１６１のインク室である第１凹部１５８とは、後者の容積が前者の容積よりも大きい。流路開閉手段１６５は、流路の開閉ができればよいのに対して、流路内圧力調整手段１６１は、流路体積を変動させて流路内の圧力を調整するために、より大きな変動幅を有するようにしたいからである。そのため、流路内圧力調整手段１６１の設置面積が、流路開閉手段１６５の設置面積よりも大きい。そして、筐体全体を小型化するために、負圧発生手段（自己封止ユニット４）からの流路を設けた層に対して、流路開閉手段１６５を負圧発生手段である自己封止ユニット４側に、流路内圧力調整手段１６１をその反対側に配置している。その結果、層のＸａ−Ｙａ面内方向において、流路開閉手段１６５は自己封止ユニット４の間に配置されている。なお、第１および第２可撓部材としてのゴムにより、インク室である第１および第３凹部１５８、１６２が封止された流路内圧力調整手段１６１と流路開閉手段１６５のそれぞれにおいて、容積という場合には、第１および第２可撓部材１６０，１６２が変位していない状態での容積を言うものとする。
【００８１】
また、流路内圧力調整手段１６１からの流路１５３は、それよりも下流側でＸ−Ｙ平面上に配置された中継基板へのアクセスを考慮して、ヘッドユニットの四隅へ持ってくる必要があり、積層方向に透視すると、流路開閉手段１６５のインク室である第３凹部１６２と、流路内圧力調整手段１６１のインク室である第１凹部１５８とは、一部が重複するような配置になっている。
【００８２】
また、流路内圧力調整手段１６１のエアー供給源が共通であるが、積層方向においてエアー供給口１７０から流路基板１０１〜１０４に貫通口を設けたエアー流路を引き回すので、流路内圧力調整手段１６１のエアー流路は、積層方向の最も下側で分岐する。これにより、例えば積層方向の最も上側で分岐する場合と比較すると、積層基板に設ける貫通口の数を減らすことができ、特にＸ−Ｙ方向における小型化に寄与する。
【００８３】
シール部材２０４は流路基板１０３と流路基板１０２（図４には図示せず）との間に挟持されてインク室である第３凹部１６２とエアー室である第４凹部１６３（図４には図示せず）とを封止する部材である。シール部材２０６は流路基板１０５と流路基板１０４との間に挟持されてエアー室である第２凹部１５９とインク室である第１凹部１５８（図４には図示せず）とを封止する可撓性のゴム部材で形成した第１可撓部材１６０である。本形態における第１可撓部材１６０はＣＹＭＫの４色分が一体的に形成されている。
【００８４】
第１可撓部材１６０は付勢手段であるバネ２０３で常時第２凹部１５９に向けて付勢されている。この結果、通常は、第１凹部１５８（図４には図示せず）の容積、すなわち流路内圧力調整手段１６１の容積は最大になっている。
【００８５】
自己封止ユニット４（図２参照）から供給されるインクは、流路基板１０３に設けた４個のインク流入口２０１からそれぞれ流れ込んで流路１５１に通じる。すなわち、第３の方向Ｚに沿いＺ１からＺ２に向かって下降した後、流路基板１０４に形成された水平流路を通り、その後第３の方向Ｚに沿いＺ２からＺ１に向かって上昇した後、孔１６２Ａを介して流路基板１０３の第３凹部１６２に至る。さらに、第３凹部１６２の孔１６２Ｂを介して、流路１５２を通り、流路基板１０４の裏面に形成された第１凹部１５８（図４には図示せず）に至る。その後、流路基板１０４に設けた流路１５３を経ることにより、ブッシング２０７を介して連通されているヘッド本体６（図４には図示せず）に供給される。
【００８６】
（Ｂ−４）ヘッド本体
図５は本発明の実施の形態に係るヘッド本体６を示す分解斜視図である。同図に示すように、ヘッド本体６は吐出部６Ａとフィルター手段６Ｂからなりフィルター手段６Ｂをビス２１１で吐出部６Ａに固定することで一体化されている。さらに、フィルター手段６Ｂはフィルター部６Ｂ１とケース部６Ｂ２からなる。ケース部６Ｂ２の各色ＣＭＹＫに対応させた４本のインク流入部２０８に、図４に示すブッシング２０７を介して流路部材５を連結することで流路部材５を介して自己封止ユニット４（図２参照）、さらにはインク供給源であるインクカートリッジ３５０（図１参照）に開閉弁３５１を介して接続する。フィルター２０９は金属細線をメッシュ状に編んで形成され、インクを流通させることによりインク中の異物を捕捉して除去する。フィルター２０９はフィルター部６Ｂ１のケース３００に形成された開口部２１０に配設される。この結果、流路部材５から供給されたインクはＣＭＹＫの各色毎にフィルター２０９で異物が除去されて吐出部６Ａに供給される。
【００８７】
吐出部６Ａは、例えば圧電アクチュエーター等の駆動素子の駆動により、ノズル開口（図示せず）を介してインク滴を吐出する。したがって、例えばインクが充填されている圧力発生室に圧力発生手段で圧力変化を生じさせることができれば、特に圧力発生手段を限定するものではないが、第３の方向Ｚに積層された圧電アクチュエーターを好適に適用し得る。この種の圧電アクチュエーターには、例えば、成膜及びリソグラフィ法によって形成された薄膜型や、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型等も含まれる。また、圧電アクチュエーターは、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型を使用することができる。さらに、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することもできる。
【００８８】
（Ｂ−５）各積層基板および各弾性部材の特性や形状
各流路基板１０１〜１０５の平面図のうちＺ１側から見た表面図を図６（ａ）〜図１０（ａ）として、Ｚ２側から見た裏面図を図６（ｂ）〜図１０（ｂ）としてそれぞれ示す。また、図１１（ａ）は第１可撓部材を示す上面図、同図（ｂ）はその裏面図、図１２（ａ）は第２可撓部材を示す平面図、同図（ｂ）はその裏面図である。これらの図面を追加して本形態に係る液体吐出ヘッド３の説明を続ける。なお、これらの図面中、図２および図４と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００８９】
本形態における負圧発生手段である自己封止ユニット４の弾性部材はフィルム１１２，１１３で形成しているのに対し、流路内圧力調整手段１６１や流路開閉手段１６５の弾性部材である第１および第２可撓部材１６０，１６４はゴムで形成している。その理由は次の通りである。可撓部材としてのゴムとフィルムとを比較すると、ゴムは、それを固定するためにネジを用いて強固に挟持する必要があるのに対して、フィルムは熱溶着等すれば良いだけなので、可撓部材の固定という点でフィルムの方が容易である。また、コストの観点からも、一般的にはフィルムの方が安価である。ただし、変位量という点では、特にゴムの形状にも依存するが、ゴムの方が大きいものを得やすい。変位に要する応答性も、特にゴムの形状にも依存するが、一般にゴムの方が良好である。負圧発生手段である自己封止ユニット４においては、大きな変位量が必要となるわけではないので、貼着作業の点や、コストを勘案して、フィルムを用いている。なお、後述のように、流路開閉手段１６５の動作に起因するインクの流れを吸収する点でも、フィルムの方が良い。他方で、流路内圧力調整手段１６１や流路開閉手段１６５は、その目的であるワイピング等に要する時間を短くするために、ワイピング等をする際や、これを終えた際の切り替えである応答性が良い方が好ましい。また、負圧発生手段である自己封止ユニット４よりも一般に変位量が大きい方が好ましい。よって第１および第２可撓部材１６０，１６４にはゴムを用いている。
【００９０】
また、本形態においては負圧発生手段を縦置きにする一方で、流路内圧力調整手段１６１や流路開閉手段１６５は、横置きにしている。すなわち、負圧発生手段たる自己封止ユニット４について、その可撓部材たるフィルムの変位の方向が、第３の方向Ｚに直交する方向となるように自己封止ユニット４を配置し、また、流路内圧力調整手段１６１や流路開閉手段１６５の可撓部材たる第１可撓部材１６０や第２可撓部材１６４の変位の方向が、第３の方向Ｚとなるように流路内圧力調整手段１６１や流路開閉手段１６５を配置している。その理由は次の通りである。縦置きの場合、気泡が浮力により上側に溜まってしまう恐れがある。横置きであれば、気泡が溜まってしまう可能性を低減できる。なお、流路開閉手段１６５における流路の出入口は、積層された流路基板１０３の下側にあるが、横置きなので問題はない。また、可撓部材であるフィルム１１２，１１３の受圧面積が大きい方が好ましい自己封止ユニット４を横置きにせずに縦置きにすることで、設置面積・スペースの観点からの小型化を図っている。比較例として、例えば、自己封止ユニット４を横置きにすると、その受圧面積を確保するには、流路内圧力調整手段１６１や流路開閉手段１６５と層を変えて積層せざるを得ないが、その場合には積層方向（上下方向）の寸法が大きくなってしまう。なお、ＣＭＹＫの色間において、自己封止ユニット４から流路開閉手段１６５までの層を共通化することで、積層方向の寸法を小さくし、また部品点数を減らすことも行っている。
【００９１】
さらに本形態では、図２に示すように、自己封止ユニット４が流路部材５の両側に配設され、かつ流路内圧力調整手段１６１と流路開閉手段１６５とが流路部材５の中央部に配設されているが、このことにより自己封止ユニット４，４と流路開閉手段１６５との間の流路長や流路引き回しに要する寸法、および流路開閉手段１６５と流路内圧力調整手段１６１との間の流路長や流路引き回しに要する寸法を小さくできる。比較例として、例えば、流路部材５の片側にＣＭＹＫの自己封止ユニット４，４の両方を配設し、もう片側にＣＭＹＫの流路開閉手段１６５と流路内圧力調整手段１６１とを配設した場合、流路長が長くなってしまい、圧力損失・気排性の観点から好ましくない。また、一方の自己封止ユニット４および流路部材５を連通する流路と、他方の自己封止ユニット４および流路部材５を連通する流路とが、第１の方向Ｘに並ぶような引き回しになってしまい、引き回しに要する寸法も大きくなってしまうとともに、液体吐出ヘッド３の全体としての小型化を図るためには好ましくない。
【００９２】
本形態において流路内圧力調整手段１６１により加圧する程度やバッファ量に関し、流路内圧力調整手段１６１が加圧する程度は、１）下流側のノズル開口数、２）メニスカスの半球の程度、３）吐出部６Ａにおけるリザーバーや圧力室内のコンプライアンス機能に依存する。流路内圧力調整手段１６１による流路体積の変化量の一例としては（必ずしもこれに限らないが）、吐出部６Ａのリザーバーの体積よりも大きいことが挙げられる。この程度あれば、リザーバーに対して多数のノズルが設けられているとしても効果的に加圧を行うことができる。
【００９３】
なお、第１可撓部材１６０の変位量は、第１可撓部材１６０に対向するインク室である第１凹部１５８の壁面と第１可撓部材１６０との間隔により特定している。すなわち、第１可撓部材１６０が変位して、対応する第１凹部１５８の壁面に当接した段階において、狙い値としての流体に対する加圧がなされているようにする。これにより、際限なく第１可撓部材１６０が変位してしまう場合と比較すると、所望する程度まで加圧を行うのが容易となるとともに、過度の加圧によりゴムの破断等を防ぐことができる。
【００９４】
本形態においては、流路内圧力調整手段１６１により流路体積を変動させる前に、流路開閉手段１６５により流路を閉じているが、流路開閉手段１６５に第３凹部１６２と第２可撓部材１６４を用いるため、流路開閉手段１６５によっても流路体積および流路内圧力が変動しうる。それに伴い、ノズル開口からインクが流れないように、例えばメニスカス耐圧およびリザーバー等のコンプライアンスや、自己封止ユニット４のフィルム１１２，１１３の張力を適宜設定している。具体的には、流路開閉手段１６５から負圧発生手段である自己封止ユニット４までの流路抵抗が、流路開閉手段１６５からノズル開口までの流路抵抗よりも小さくなるようにする。それにより、流路開閉手段１６５により流路を閉じても、ノズル開口からインクが流れないようすることができる。
【００９５】
本形態における流路内圧力調整手段１６１のインク室である第１凹部１５８内の上面には、図９（ｂ）に示すように、供給口１６７から放射線状に敷衍された溝１６６が設けられている。これは、流路内圧力調整手段１６１のインク室である第１凹部１５８が、断面円形となっており、円の中心の供給口１６７から流入したインクが、中心から円弧上の任意の点の方向に配置された排出口１６８から流出するからである。すなわち、流路内圧力調整手段１６１をインク室であるエアー室である第２凹部１５９への加圧により、第１凹部１５８と第２凹部１５９とを仕切る第１可撓部材１６０が、インク室である第１凹部１５８側へ撓んだ場合に、第１可撓部材１６０の撓み量によっては流体の供給口を第１可撓部材１６０であるゴムが塞いでしまう可能性がある。また、それ以外にも、チョーク吸引（ノズル開口の面へのキャップにより設けられた密閉空間内を吸引して、ノズル開口からインクを強制的に出させる場合に、流路途中を閉じて負圧をためて行う吸引）においても、供給口をゴムが塞いでしまう可能性がある。そこで、流路内圧力調整手段１６１のインク室側の供給口１６７を、円の中心に設けた溝１６６の底に設け、かつ、その溝１６６を円の中心から円弧上の任意の点の方向へ敷衍させることで、第１可撓部材１６０が撓んでも、溝１６６がインク流路としてインクの経路を確保し、供給口１６７や供給口１６７から排出口１６８までの経路を塞いでしまわないようにしている。
【００９６】
なお、インク室である第１凹部１５８内の気排性を考慮すると、溝１６６が敷衍する方向は、供給口１６７から排出口１６８までの直線上にない方が良い。直線上になければ、第１可撓部材１６０の撓みにより第１凹部１５８内をインクが流れる方向が変わり、流れが変化する前に第１凹部１５８内に滞っていた気泡が流れの変化により排出され易くなるからである。
【００９７】
特に、図４に示すように、流路内圧力調整手段１６１内で第１可撓部材１６０を、第１凹部（インク室）１５８から第２凹部（エアー室）１５９側へ向けて付勢するバネ２０３がある場合、流路内圧力調整手段１６１内の第１可撓部材１６０は、第２凹部（エアー室）１５９側に変位した状態と、第１凹部（インク室）１５８側に変位した状態とを、それぞれ維持できる形状になっている。仮に、第１凹部（インク室）１５８側に変位した状態が印刷中に生じると、供給口１６７と第１可撓部材１６０との隙間が狭まるなどして、圧力損失が大きくなってしまう。そこで、そうした変位を印刷中に生じさせないように、第１凹部（インク室）１５８側から第２凹部（エアー室）１５９側へ向けて付勢するバネ２０３を設けるのが望ましい。なお、流路内圧力調整手段１６１内の第１可撓部材１６０としてゴムを用いる場合には、変位した状態を維持するために２安定ゴムを用いるのが好ましく、第２凹部（エアー室）１５９側を大気開放した状態（デフォルトの状態）では、バネ２０３の付勢により、第２凹部（エアー室）１５９側に凹んだ姿勢を維持できる。また、バネ２０３の付勢に代えて、あるいは併せて、第２凹部（エアー室）１５９側を吸引などしてもよい。それにより、印刷中の第１可撓部材１６０の変位を確実に抑えることができる。
【００９８】
また、第２凹部（エアー室）１５９側を大気開放した状態（デフォルトの状態）では、第１可撓部材１６０が第２凹部（エアー室）１５９側に凹み、さらに付勢される結果、第２凹部（エアー室）１５９側の対応する側面に当接していることが好ましい。それにより、第１可撓部材１６０がどこにも当接していない場合と比較すると、印刷中の第１可撓部材１６０の変位を確実に抑えることができる。
【００９９】
一方、流路開閉手段１６５内の第２可撓部材１６４を付勢するバネは設けていない。その理由は次の通りである。流路内圧力調整手段１６１と流路開閉手段１６５とは、共通のネジにより積層して固定される。その際に、流路内圧力調整手段１６１と流路開閉手段１６５との両方にバネがあると組立が難しくなる。また、流路開閉手段１６５の第２可撓部材１６４としてゴムを用いる場合には、流路内圧力調整手段１６１内の第１可撓部材１６０と異なり、膜状のゴムとすることが好ましい（図１２参照）。それにより、変位した姿勢を維持するようにならず、流路開閉手段１６５内の第２可撓部材１６４のゴムが流路開閉手段１６５内のインクの流れを閉塞する状態を、流路内圧力調整手段１６１内のそれと比較すると、起こりにくくすることができる。そこで、流路開閉手段１６５内には、第２可撓部材１６４を付勢するバネは設けないことで、組み立てを容易にすることができる。
【０１００】
なお、流路開閉手段１６５と流路内圧力調整手段１６１とを同一平面上に配置する場合には、組み立ての困難性は生じないので、流路開閉手段１６５内の第２可撓部材１６４を付勢するバネを設けてもよい。それにより、印刷中の第２可撓部材１６４の変位を抑えることができる。また、バネの付勢に代えて、あるいは併せて、第４凹部（エアー室）１６３側を吸引などしてもよい。
【０１０１】
流路内圧力調整手段１６１内の第１可撓部材１６０は、負圧解除する場合には、第１凹部１５８（インク室）内の体積を小さくする必要がある。このため、図１１に示すように、流路開閉手段１６５内の第２可撓部材１６４よりも変位量が大きくなるような形状としている。具体的には、円の中心部分厚みより円弧側の厚みを薄くし、かつ薄くした部分を変位方向に屈曲させることで、変位量が大きくなるようにしている。また、負圧解除したい場合とそうでない場合との２段階に、ゴムの姿勢を切り替えたいため、いわゆる２安定ゴムを用いることで、安定的にゴムの姿勢を切り替え可能としている。
【０１０２】
なお、流路開閉手段１６５の第２可撓部材１６４は、いわゆる２安定ゴムではなく、図１２に示すように、膜状のゴムとしてもよい。いわゆる２安定ゴムを配置するには、膜状のゴムよりも設置面積が多く必要になってしまうが、流路開閉手段１６５の第２可撓部材１６４を膜状のゴムとすることで、流路開閉手段１６５に要する設置面積を小さくすることができる。本形態では、図２に示すように、第５の方向Ｙａにおいて流路基板１０３よりも流路基板１０２を小型化して、自己封止ユニット４が流路開閉手段１６５の両側に配設されるようにしている。すなわち、自己封止ユニット４が、第３の方向Ｚにおいて、流路開閉手段１６５を形成する流路基板１０２、１０３の少なくとも１つと同じ積層位置に配置されるようにしている。これにより、液体吐出ヘッド３を小型化している。
【０１０３】
エアー流路の分配に関して、本形態では流路開閉手段１６５内のインク室である第３凹部１６２と、流路内圧力調整手段１６１内のインク室である第１凹部１５８とは、インクの種類（色）毎に設ける必要がある。もし、設けない場合には、ノズル面に対するワイピングのタイミングをインクの種類ごとに切り替える前提で、これらの流路開閉手段１６５内のインク室である第３凹部１６２や流路内圧力調整手段１６１内のインク室である第１凹部１５８へ流すインクの種類も切り替えるようなインク流路切替機構が必要になる。一方、流路開閉手段１６５内の第３凹部１６２や流路内圧力調整手段１６１内の第１凹部は、これらの第１および第２可撓部材１６０，１６４を変位させるエアーが共通であるので、インクの種類（色）毎に設ける必要はない。
【０１０４】
そこで、インクの種類毎に設けられた流路開閉手段１６５内の第３凹部１６２は、エアー流路により連通していてもよいし、共通のエアー室となっていてもよい。同様に、インクの種類毎に設けられた流路内圧力調整手段１６１内の第１凹部１５８は、連通していてもよいし、共通のエアー室となっていてもよい。ただし、共通のエアー室とする場合には、体積が大きくなってしまうので、可撓部材の受圧面積に対して、エアーの加圧する効果が小さくなってしまう。これに対して、インクの種類毎にエアー室を設ける場合には、エアー室の体積が大きすぎることがないので、加圧の効果は小さくはならない。
【０１０５】
なお、負圧解除の動作をさせる際に、１）流路開閉手段１６５内の第２可撓部材１６４の変位により流路を閉塞し、その後、２）流路内圧力調整手段１６１内の第１可撓部材１６０の変位により流路体積を小さくする必要があるので、流路開閉手段１６５内の第４凹部１６３と流路内圧力調整手段１６１内の第２凹部１５９とを共通のエアー室とすることはできない。また、互いのエアー室を連通させる場合には、エアー流路切替機構が必要になる。
【０１０６】
流路開閉手段１６５の動作は、流路開閉手段１６５内の第４凹部（エアー室）１６３の加圧と減圧とを切り替えて行われる。流路開閉手段１６５内の第３凹部（インク室）１６２の流路を閉塞する場合には、加圧する。閉塞を解除する場合には、大気開放させる。なお、流路開閉の応答性を速めるために、大気開放に加え（代えて）、減圧することで閉塞を解除してもよい。
【０１０７】
また、ノズル開口面をキャップによりキャッピング（密閉）し、キャップ側に設けた吸引ポンプの吸引により密閉空間内を負圧にして強制的にヘッド内のインクを排出する場合に、チョークしたくなければ減圧する。チョークしたければ加圧する。チョークした状態で吸引を行うと、負圧がヘッド本体６内で貯められ、流路開閉手段１６５より下流側に設けられたフィルター手段６Ｂのフィルター部６Ｂ１よりも上流の流路に滞った気泡を、フィルターを通過させて排出させることができる。
【０１０８】
流路開閉手段１６５の第２可撓部材１６４について、インクの種類毎の第２可撓部材１６４が同一平面上にある場合には、インクの種類ごとの第２可撓部材１６４を単一の部材とすることができる。すなわち、１つの可撓部材が、インクの種類の数に必要な大きさを有していればよい。また、流路内圧力調整手段１６１の第１可撓部材１６０も同様である。また、流路開閉手段１６５や流路内圧力調整手段１６１内の可撓部材が設けられる平面上には、流路開閉手段１６５や流路内圧力調整手段１６１へ供給されるインク流路も配置されている。こうしたインク流路と流路開閉手段１６５や流路内圧力調整手段１６１とを同じ部材で形成し、かつ、これらの部材を積層しているので、可撓部材が設けられる平面でインク流路が分断される。分断されたインク流路をシールするために、Ｏリングを用いてもよいが、Ｏリングも流路開閉手段１６５や流路内圧力調整手段１６１内のゴムと単一の部材で設けてもよい。
【０１０９】
上記実施の形態では、負圧発生手段として自己封止ユニット４を用いる場合を説明したが、負圧発生の態様は、これ以外に、カートリッジ内の負圧を用いるものであってもよく、ヘッド本体６と流路が連通したタンクの位置をヘッド本体６に対して調整した水頭圧差を用いるものであってもよい。要は、ヘッド本体６の液体流路内が負圧となるように構成することができれば良い。
【０１１０】
（流路開閉手段１６５の他の実施例）
上記実施の形態に係る記録装置１００および液体吐出ヘッド３の流路開閉手段１６５の他の実施例として図１３に示すようなものが有用である。かかる流路開閉手段を図面に基づき説明しておく。なお、図中、図１〜図１１と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１１】
図１３は当該流路開閉手段を模式的に示す概略構成図である。同図に示すように、本実施例に係る流路開閉手段１６５Ａは、第３凹部１６２Ａ、第４凹部１６３Ａおよび第２可撓部材１６４Ａを備えている。ここで、第３凹部１６２Ａは、ヘッド本体６（図２参照）に連通してインクを貯留する。第４凹部１６３Ａは、当該流路開閉手段１６５Ａを動作させる流体であるエアーを供給する流体供給源（図示せず）に、エアー流路１７１Ａを介して連通してエアーを貯留するとともに、第３凹部１６２Ａと相対向している。第２可撓部材１６４Ａは、第３凹部１６２Ａと第４凹部１６３Ａとの間に介在されて第３凹部１６２Ａと第４凹部１６３Ａとを封止するゴム等で形成された円盤状の可撓性部材である。さらに、詳言すると第２可撓部材１６４Ａはシール部１６４Ａ１を介してその中央部側の空間を密閉することにより空気室となる第４凹部１６３Ａを形成している。ここで、第４凹部１６３Ａの中央部にはエアー流路１７１Ａの下端部が開口している。
【０１１２】
かくして、エアー流路１７１Ａを介して密閉空間である第４凹部１６３Ａに加圧エアーが供給された場合には、第２可撓部材１６４Ａの中央部が第３の方向Ｚに関し，Ｚ１側からＺ２側に押圧されて変形し、図１３（ｃ）に二点鎖線で示すような状態で流路１５２Ａの開口に当接して流路１５２Ａを閉塞する。この結果、流路開閉手段１６５Ａが開状態である通常時に流路１５１Ａから第３凹部１６２Ａを介して流路１５２Ａからヘッド本体６（図２参照）に向かうインクの流れを停止させる。チョーク吸引はこの状態で実施される。
【０１１３】
ここで、本実施例では、第２可撓部材１６４Ａの周囲に環状の空間１６５Ａ１が設けてあり、第２可撓部材１６４Ａの所定の変形を確保するようになっているが、これは必ずしも必要ではない。
【０１１４】
さらに、本実施例では、第４凹部１６３Ａの容積が、第３凹部１６２Ａよりも小さく形成してある。このように、第４凹部１６３Ａの容積を相対的に小さくすることで当該流路開閉手段１６５Ａの開閉に伴う流路体積の変動を小さくすることができる。特に、供給側（インクカートリッジ３５０（図１参照）側）に設けられた流路開閉手段３５１（図１参照）により流路１５１Ａ，１５２Ａを閉じた状態で流路内を吸引する場合に、吸引の負圧に伴い第２可撓部材１６４Ａが流路を閉じてしまうのを防ぐために、第３凹部１６２Ａ内を減圧し、第２可撓部材１６４Ａを第３凹部１６２Ａに当接させておくことがある。すなわち、当接させた状態で吸引する場合があるが、その場合であっても、第４凹部１６３Ａの容積が小さければ、第３凹部１６２Ａ内の減圧と、その解除との間での流路体積の変動を小さくすることができる。
【０１１５】
また、本実施例における第４凹部１６３Ａは、第２可撓部材１６４Ａと当接する位置に、凸部２００が形成されている。これを特に図１３（ａ）に基づき説明する。図１３（ａ）は第４凹部１６３Ａの天井部分を第３の方向Ｚに関し、Ｚ２側からＺ１側を見たものである。同図に示すように、凸部２００は、第４凹部１６３Ａの天井部分から第３の方向に関してＺ１側からＺ２側に突出する環状部分であり、同心円状に配設された複数個（本実施例では４個）からなる。
【０１１６】
このように凸部２００を設けることで、第２可撓部材１６４Ａを凸部２００に当接させて第２可撓部材１６４Ａの位置を規制することができるので、第２可撓部材１６４Ａが第４凹部１６３Ａの天井部分に張り付き続けるのを防ぎつつ、通常時と、減圧時の第４凹部の第２可撓部材１６３Ａの位置を同一にすることができる。
【０１１７】
なお、本実施例においては同心円状の凸部２００としてが、かかる構造に限るものではない。通常時に第２可撓部材１６４Ａの表面の位置を規制することができれば、その以上の限定は必要ない。例えば、第４凹部１６３Ａの天井部分に独立した凸部を多数配設する構造でも構わない。
【０１１８】
（液体吐出ヘッドの他の実施の形態）
図１４は、本形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す概略構成図である。同図に示すように、本形態に係る液体吐出ヘッドユニット１Ａは、複数の液体吐出ヘッド３Ａを有するとともに、各ヘッド本体６にそれぞれ連通する複数の流路内圧力調整手段１６１Ａを有している。各流路内圧力調整手段１６１Ａは、詳細は後述するが、エアー流路１７２Ａを介して第２凹部１５９に供給される加圧されたエアーにより第１可撓部材１６０Ａを変位させ、これに伴う第１凹部１５８Ａの容積変化により流路１５２Ａ，１５３Ａ内を加圧して負圧状態を解除するためのものである。吸引手段１６は各ヘッド本体６の吐出部６Ａに負圧を作用させてヘッド本体６内のインクを吸引することで気泡を排出する。
【０１１９】
各流路内圧力調整手段１６１Ａに、エアー流路１７２Ａを介して加圧エアーを供給するエアー供給源３５２は、一個で所定圧のエアーを供給するように構成してある。すなわち、本形態においては、各流路内圧力調整手段１６１Ａに対し、一個のエアー供給源３５２を共用するようになっている。
【０１２０】
したがって、自己封止ユニット（図１および図３参照；以下同じ）等からなる負圧解除機構ごとにエアー供給源３５２等の加圧源を備える構成との比較においては、構成を簡素化することができる。
【０１２１】
本形態におけるエアー供給源３５２から供給されるエアーの供給量および圧力は、複数の流路内圧力調整手段１６１Ａのうち負圧解除条件（後に詳述する）が最も厳しい流路内圧力調整手段１６１Ａの負圧解除条件に合わせてある。すなわち、全ての流路内圧力調整手段１６１Ａによりそれぞれの流路１５３Ａ内の圧力を調整する場合に、全ての流路内圧力調整手段１６１Ａに対応する吐出部６Ａから、各流路内圧力調整手段１６１Ａにおける容積の変化に伴い、インクを吐出させる構造となっている。
【０１２２】
かくして、負圧解除に必要な排除体積が、自己封止ユニット４等の負圧解除機構またはそれに対応するヘッド本体６毎に異なったとしても、必要な排除体積が小さい負圧解除機構やヘッド本体６からの液体の吐出を許容しつつ、全ての負圧解除機構やヘッド本体６に対して確実に負圧解除することができる程度に、排除体積を確実に形成することができる。この結果、確実に負圧解除を行うことが可能になる。すなわち、上述の条件の下で各流路内圧力調整手段１６１Ａを駆動して負圧解除動作を実施した場合には、インクが吐出される吐出部６Ａがでてくる可能性はあるが、全てのヘッド本体６で確実に負圧解除を実施することができる。ここで、本形態では、吐出されたインクは吸引手段１６のキャップに回収して装置本体２の床面を汚損しないような構成としている。
【０１２３】
なお、本形態に係る液体吐出ヘッド１Ａにおいても、図示はしないが、各流路１５２Ａに連通する流路開閉手段１６５（図２参照）が、各流路内圧力調整手段１６１Ａの上流側にそれぞれ配設されている。
【０１２４】
次に、流路圧力調整手段１６１Ａの構成を詳細に説明する。流路圧力内調整手段１６１Ａは、第１凹部１５８Ａ、第２凹部１５９Ａおよび第１可撓部材１６０Ａを備えている。第１凹部１５８Ａは、ヘッド本体６に連通してインクを貯留する。第２凹部１５９Ａは、当該流路圧力調整手段１６１Ａを動作させる流体であるエアーを供給するエアー供給源３５２に、エアー流路１７２Ａを介して連通している。かくして、エアーを貯留するとともに、第１可撓部材１６０Ａを介して第１凹部１５８Ａと相対向している。第１可撓部材１６０Ａは、第１凹部１５８Ａと第２凹部１５９Ａとの間に介在されて第１凹部１５８Ａと第２凹部１５９Ａとを封止するゴム等の可撓性部材で形成された円盤状の部材である。また、第１可撓部材１６０Ａは付勢手段であるバネ２０３Ａで常時第２凹部１５９Ａに向けて付勢されている。この結果、通常は、第１凹部１５８Ａの容積、すなわち流路内圧力調整手段１６１Ａの容積は最大になっている。一方、第２凹部１５９Ａの中央部にはエアー流路１７２Ａの下端部が開口している。かくして、エアー流路１７２Ａを介して密閉空間である第２凹部１５９Ａに加圧エアーが供給された場合には、第１可撓部材１６０Ａがバネ２０３Ａのバネ力に抗して第３の方向Ｚに関し，Ｚ１側からＺ２側に押圧されて変形する。この結果、第１凹部１５８Ａの容積が減少し、ヘッド本体６に連通する流路１５３Ａ内のインクが加圧され、流路１５３Ａ内の負圧が解除される。
【０１２５】
かかる負圧解除条件は、各流路内圧力調整手段１６１Ａにより異なる。すなわち、流路内圧力調整手段１６１Ａにおける負圧解除に必要な第１凹部１５８Ａにおける排除体積、およびそれを実現するためのエアー供給源３５２からの加圧量は、１）自己封止ユニット４（図１および図３参照）等の負圧解除機構またはそれに対応するヘッド本体６内のコンプライアンスの影響といった初期状態での性能、２）液体吐出ヘッド３Ａ内の気泡量が主なパラメータとなって決定される。そこで、本形態では、流路内圧力調整手段１６１Ａにより所定の負圧解除のためのワースト条件を求め、このワースト条件でも所定の負圧解除を行い得るような第１凹部１５８Ａの容積およびエアー圧を決定している。
【０１２６】
さらに詳言すると、これらのうち、最大気泡量は計算および実測により特定し得る。また、自己封止ユニット４等の負圧解除機構の性能は規格および実測により特定し得る。そこで、計算、規格および実測により特定したワースト条件でも、第１可撓部材１６０Ａの伸びを考慮して第１凹部１５８Ａの内周面に第１可撓部材１６０Ａが張り付くまで変形させるための第１凹部１５８Ａの容積を求めるとともに、エアーの圧力を決定する。
【０１２７】
図１５は流路内圧力調整手段１６１Ａの特性を示すグラフで、（ａ）は液体吐出ヘッド３Ａ内に気泡が存在する場合における第１凹部１５８Ａにおけるインクの排除体積に対する液体吐出ヘッド３Ａの内圧の関係を示している。同図中■が、気泡がない場合（実測）、◇が、気泡が最大量の場合である。同図を参照すれば、液体吐出ヘッド３Ａ内の気泡の大きさにより排除体積−液体吐出ヘッド３Ａの内圧相関の傾きが変化していること、また気泡量が増加する程、傾斜が小さくなっていることが分かる。そこで、気泡量は白抜き◇で特定したものを使用する。また、（ｂ）は自己封止ユニット４における初期負圧の違いによる第１凹部１５８Ａにおけるインクの排除体積に対する液体吐出ヘッド３Ａの内圧の関係を示している。同図中■から◇、●、○の順に初期値が小さくなっている。同図を参照すれば、液体吐出ヘッド３Ａの内圧の初期値によって排除体積−液体吐出ヘッド３Ａの内圧相関の切片が決まることが分かる。そこで、ワースト条件として○の特性を使用する。
【０１２８】
かかるパラメータを利用してワースト条件でも負圧解除が可能な第１凹部１５８Ａの容積変動量の最大値を求め、前述の如く、かかる容積変動量を実現し得るエアー圧を決定する。ここで、各流路内圧力調整手段１６１Ａにおけるエアー圧を均一に付与するため、本形態では、前述の如く、一つのエアー供給源３５２からエアー流路１７２Ａを介して各液体吐出ヘッド３Ａを加圧できる供給系をもたせている。ここで、一つの第１可撓部材１６０Ａの体積変動量はその材料であるゴムののびを考慮し、第１凹部１５８Ａの内周面に張り付くまで変形させる。
【０１２９】
（液体吐出装置の他の実施の形態）
図１６は、本発明の他の実施の形態に係る液体吐出装置を模式的に示す概略構成図である。同図に示すように、本形態に係る液体吐出装置１００Ａは、液体供給源であるインクカートリッジ３５０と、第１流路開閉手段である流路開閉手段１６５およびヘッド本体６を備えた液体吐出ヘッド３Ｂと、吸引手段１６とを有する。その他の機構は、図示を省略している。ここで、第２の開閉手段である開閉弁３５１が、インクカートリッジ３５０の出口側に接続されている流路３５２と流路開閉手段１６５の入口側に至る流路１５１との間に配設されている。すなわち、開閉弁３５１は流路開閉手段１６５の上流側（インクカートリッジ３５０側）で流路３５２と流路１５１との間を開閉する。
【０１３０】
流路開閉手段１６５は、流路１５１と、流路開閉弁１６５からヘッド本体６に至る流路１５２との間に配設されている。また、流路開閉手段１６５は図２や、図４に示すものと同様の構成の開閉弁である。すなわち、エアー流路１７１を介して第４凹部１６３に供給される加圧エアーにより第２可撓部材１６４が第３の方向ＺのＺ２側からＺ１側に移動することにより、流路１５１，１５２の間を閉塞し、加圧を解除して減圧することにより、流路１５１，１５２の間を開放して流路１５１から流路１５２に向かうインクの流を許容する。
【０１３１】
かくして、本形態では、制御装置１７の制御により、流路開閉手段１６５により流路１５２を開き、開閉弁３５１により流路３５２を閉じた状態で、吸引手段１６により吸引する第１モードと、流路開閉手段１６５により流路１５１を閉じた状態で、吸引手段１６により吸引する第２モードとの動作をそれぞれ行うようになっている。
【０１３２】
このように、本形態によれば、第１モードと第２モードとの吸引、すなわちチョーク吸引を所望のタイミングで適宜行うことができる。ちなみに、第１モードでは、開閉弁３５１の下流側のインクを吸引することになり、第２モードでは、流路開閉手段の下流側のインクを吸引することになる。したがって、第２モードの場合、少ないインク消費量で所望の気泡の排気が可能になる。同時に、流路の距離が短いので、ヘッド本体６の内部に、より大きな負圧を作用させることができるので、良好な気排を実現し得る。また、初期充填に際し、第１モードの吸引を行い、その後に第２モードの吸引を行うことにより、初期充填時の気排性を向上させることもできる。また、初期充填の際の吸引のみならず、その後の印刷動作中の気排を第１モードの実効により適宜行うことで、吸引動作に伴う液体の無駄な廃棄を可及的に低減し得る。
【０１３３】
さらに、第１モードの動作において、流路開閉手段１６５により流路１５１を開かせ続けるように制御することもできる。この場合、流路開閉手段１６５のエアーを充填する第４凹部１６３は、大気開放・減圧・加圧のいずれを行うこともできる前提で、１）流路１５１を閉じる際には、加圧する、２）流路１５１を開く際には、大気開放または減圧する、３）吐出部６Ａからの吸引を行う際には、減圧することようにする。特に、３）の場合の効果として、吐出部６Ａからの吸引につられて、第２可撓部材１６４が意図せず流路１５１を閉じてしまう可能性があるが、減圧しておくことでこれを防ぐことができる。
【０１３４】
なお、上記実施の形態では、液体吐出装置が一対のレール１１Ａ，１１Ｂや、クリーニング手段１４を備えていたが、これに限らず、液体吐出ヘッドユニット１を備えていればよい。また、ヘッド本体６は、圧力発生室と、圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせる圧力発生手段とを備えていればよい。
【０１３５】
また、流路開閉手段１６５は、流路を開閉するために、第２可撓部材１６４を変位させて第３凹部１６２のインク流路を閉塞したり開放したりして、流路内圧力調整手段１６１による流路内の体積変動が流路開閉手段１６５より上流側で吸収されないようにしたが、これに限られない。すなわち、流路内圧力調整手段１６１による流路内の体積変動が流路開閉手段１６５より上流側で吸収されないようにできれば、流路開閉手段１６５による開閉により液体流路を完全に閉塞しなくてもよく、例えば流路開閉手段１６５による開閉により流路内圧力調整手段１６１と負圧発生手段との間の流路抵抗が小さい状態と大きい状態とで切り替えることができればよい。これにより、印刷中の圧力損失を低減するとともに、流路内圧力調整手段１６１による流路内の体積変動が流路開閉手段１６５より上流側で吸収されないようにもできる。すなわち、流路開閉手段１６５により流路を閉じるという場合には、流路を完全に閉塞する場合だけでなく、流路の流路抵抗が小さい状態から大きい状態へ切り替わる場合をも含む。流路内圧力調整手段１６１による体積変動分に対する流路内の全体の体積を小さくするために、流路開閉手段１６５を用いる場合も同様である。
【０１３６】
また、上記実施の形態では、インクジェット式記録装置１００として、液体吐出ヘッドユニット１が装置本体２に固定されて、記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置を例示したが、特にこれに限定されず、液体吐出ヘッド３を記録シートＳの搬送方向である第１の方向Ｘとは交差する方向、例えば、第２の方向Ｙに移動するキャリッジに搭載して、液体吐出ヘッド３を搬送方向とは交差する方向に移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。
【０１３７】
さらに、上記実施の形態では、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを例示して本発明を説明したが、本発明は、広く液体吐出ヘッド全般を対象としたものである。液体吐出ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  液体吐出ヘッドユニット、  ２  装置本体、  ３  液体吐出ヘッド、  ４  自己封止ユニット、  ５  流路部材、  ６  ヘッド本体、  １８  分配ユニット、  １００  記録装置、  １０１，１０２，１０３，１０４，１０５  流路基板、  １１２，１１３  フィルム、  １２０，１２１  弁体、  １３０，１３１  流路、  １５１，１５２，１５３  流路、  １５８  第１凹部、  １５９  第２凹部、  １６０  第１可撓部材、  １６１  流路内圧力調整手段、  １６２  第３凹部、  １６３  第４凹部、  １６４  第２可撓部材、  １６５  流路開閉手段、  １７１，１７２  エアー流路
【図１】
2019064273.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019064273.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019064273.tif 000009
【図８】
2019064273.tif 000010
【図９】
2019064273.tif 000011
【図１０】
2019064273.tif 000012
【図１１】
2019064273.tif 000013
【図１２】
2019064273.tif 000014
【図１３】
2019064273.tif 000015
【図１４】
2019064273.tif 000016
【図１５】
2019064273.tif 000017
【図１６】
2019064273.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月15日(2019.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を介して液体供給源から供給される液体を吐出する吐出部と、
流体供給源から供給された流体に応じて変位可能な第１可撓性部材と、
変位可能な第２可撓性部材と、
第１方向において、前記第１可撓性部材と前記第２可撓性部材との間に積層されている第１基板と、
前記第２可撓性部材により封止され、前記流路の一部として構成された凹部を有する第２基板と、
を備え、
前記第１可撓性部材および前記第２可撓性部材は、前記第１基板と前記第２基板とが積層される前記第１方向から見たとき、一部が重複し、
前記第２可撓性部材は、前記第１可撓性部材とは独立して変位可能であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第２可撓性部材が変位することにより、前記流路を開閉することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１可撓性部材が変形することで前記流路の体積を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第１可撓部材は、前記第２可撓部材によって前記流路を閉じた状態で前記流路内の体積を減少させることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第１可撓性部材の変位に応じて前記吐出部に設けられたノズルから液体が吐出されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第２基板には複数の前記凹部が設けられ、
前記第２可撓性部材は、複数の前記凹部を封止していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
弁体と、
前記弁体が前記流路を閉じるように、前記弁体を付勢するバネと、
を備え、
前記弁体は、前記吐出部の前記流路内の圧力に応じて前記流路を開くように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記第１基板および前記第２基板を固定するネジを備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記第１基板と前記第２基板とが一体化されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記第１基板と前記第２基板とは別体であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載する液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、上述のような事情に鑑み、負圧解除に当たり解除する流路の容積を小さくして容易かつ効果的な負圧の解除を行い得るばかりでなく、負圧解除後の通常状態への復旧も円滑に行い得る液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することを目的とする。