(57)【要約】【課題】製造工程を簡略化できると共に、複数の圧力室内における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができるバルブユニット及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】バルブユニット１９は、２つの液体供給路の途中に設けられてインクを流入させる流入口３９ａ及びインクを流出させる流出口３９ｂを有する隣り合う２つの圧力室３９と、各圧力室３９の壁面の一部を構成し、該圧力室３９内の圧力変動に基づいて変位する隔壁フィルム３７と、各圧力室３９内にそれぞれ設けられ、閉弁状態となることにより流入口３９ａを閉鎖するとともに、開弁状態となることにより流入口３９ａを開放する弁部材４４と、各圧力室３９内にそれぞれ設けられ、各弁部材４４を常には閉弁状態に付勢する弁付勢ばね４６と、各隔壁フィルム３７により各圧力室３９との隔壁を構成するように２つの圧力室３９の外側に設けられ、その内部が負圧に保持された共通負圧室４２とを備える。【選択図】図３
2008023789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各別に液体を供給する複数の液体供給路の各途中にそれぞれ設けられ、対応する液体供給路の上流側から液体を流入させるための流入口及び該液体供給路の下流側へ液体を流出させるための流出口を有する複数の圧力室と、
前記各圧力室と個別対応するように複数設けられ、対応する圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、
前記各圧力室内にそれぞれ設けられ、閉弁状態となることにより前記流入口を閉鎖するとともに、開弁状態となることにより前記流入口を開放する弁部材と、
前記各圧力室内にそれぞれ設けられ、前記弁部材を常には閉弁状態となる方向に付勢する付勢部材と、
前記各圧力室のうち隣り合う少なくとも２つの圧力室にそれぞれ設けられた前記各可撓性部材により前記少なくとも２つの圧力室との隔壁を構成するように当該少なくとも２つの圧力室の外側に設けられ、その内部が負圧に保持された共通負圧室とを備え、
前記各圧力室の前記各流出口から液体が流出するのに伴って前記各圧力室内に発生した負圧により、前記各可撓性部材が前記共通負圧室内に保持された負圧に抗して各別に変位し、この変位に伴う作用を受けた前記各弁部材が前記各付勢部材の付勢力に抗して前記各流入口を開放することで各々開弁状態となるように構成したことを特徴とするバルブユニット。
【請求項２】
前記共通負圧室は、前記各可撓性部材以外で構成される壁面の一部が可撓性を有する封止部材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記共通負圧室内に、該共通負圧室の内容積を拡大する方向に前記封止部材を付勢することで、前記共通負圧室内に負圧を発生させる負圧保持部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記負圧保持部材は、前記共通負圧室内に１つ設けられていることを特徴とする請求項３に記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記封止部材は、その初期状態の姿勢態様が前記共通負圧室内に負圧を生じさせる姿勢態様とされ、その初期状態の姿勢態様へ戻る方向への弾性復元力を有することを特徴とする請求項２〜４のうち何れか一項に記載のバルブユニット。
【請求項６】
前記封止部材は、前記共通負圧室を挟んで前記各可撓性部材と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項７】
１つの前記可撓性部材により構成される前記共通負圧室の壁面部分の面積は前記封止部材により構成される前記共通負圧室の壁面部分の面積よりも小さいことを特徴とする請求項２〜６のうちいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項８】
それぞれ液体を収容する複数の液体収容体と、
前記液体をターゲットに対して噴射可能な液体噴射ヘッドと、
前記各液体収容体側から前記液体噴射ヘッド側へ前記液体を各別に供給するための複数の液体供給路と、
請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のバルブユニットと
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブユニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）が知られている。このプリンタは、それぞれインク（液体）を収容する複数のインクカートリッジ（液体収容体）と、インクを噴射可能な記録ヘッド（液体噴射ヘッド）を備えている。そして、各インクカートリッジ内のインクを各別に複数のインク供給路（液体供給路）を通じて記録ヘッド側に供給し、そのインクを記録ヘッドのノズルから記録媒体に噴射することで印刷を行っている。
【０００３】
こうしたプリンタにあっては、各インクカートリッジから記録ヘッドにインクを安定して供給することが望ましい。そこで、こうした要望に応えるために、近時、インク供給路の途中にインクの流動圧を調整するためのバルブユニットを備えたプリンタが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
具体的には、特許文献１におけるプリンタに備えられたバルブユニットは、複数の凹部が形成された定形性を有する流路形成部材と、この流路形成部材の各凹部をそれぞれ封止する複数のフィルム部材と、これらのフィルム部材で流路形成部材の各凹部を封止することで形成された各圧力室への各インク流入口を各々開閉する複数の弁部材とを備えている。これらの各弁部材は、常時は圧力室内に配設された弁付勢ばねによってインク流入口を閉鎖する閉弁状態に各々付勢されている。また、各フィルム部材は、その内面に一体化された受圧板が対応する圧力室内に配設された受圧用ばねに押圧されることによって圧力室の外側に向かう方向に付勢されている。
【０００４】
そして、このバルブユニットにおいては、各圧力室内の圧力が所定圧よりも減少すると、各フィルム部材が対応する受圧用ばねの付勢力に抗して内側に撓むようになっている。そのため、ノズルからインクが吐出されることにより各圧力室内のインク量が減少して各圧力室内に負圧が生じると、各フィルム部材が対応する圧力室の内側に撓んで変位し、この変位に基づき受圧板を介して各弁部材に押圧力を付与するようになる。そして、この押圧力を各弁部材が受けると、対応する弁付勢ばねの付勢力に抗して各弁部材がインク流入口を開放する開弁状態となり、各インク流入口からインクが各圧力室内へ流入するようになっている。
【０００５】
このように、特許文献１のプリンタでは、こうしたバルブユニットの流動圧調整機能によって、ノズルから吐出されるインクの量に応じて、各インクカートリッジから記録ヘッドへそれぞれ適切な量のインクを安定して供給することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−９５８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、こうしたバルブユニットにあっては、複数のばね（弁付勢ばね、受圧用ばね）を各圧力室内に備えているため、組立ての際には、流路形成部材の各凹部内に２つのばねを押し縮めながら各フィルム部材を溶着させなければならず、作業が困難であった。さらに、各受圧用ばねの取付位置がずれた場合には、こうした取付位置のずれにより、圧力室ごとに流動圧調整機能がばらついてしまうという問題が生じていた。
【０００７】
なお、上記インクジェット式プリンタに限らず、複数の液体収容体に各々収容されている各液体を液体収容体毎に個別対応する複数の液体供給路を通じて液体噴射ヘッドに供給し、同液体噴射ヘッドに各液体収容体と個別対応するように設けられている各ノズルを通じて上記各液体を噴射する液体噴射装置に備えられたバルブユニットにあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程を簡略化できると共に、複数の圧力室内における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができるバルブユニット及び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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のバルブユニットは、各別に液体を供給する複数の液体供給路の各途中にそれぞれ設けられ、対応する液体供給路の上流側から液体を流入させるための流入口及び該液体供給路の下流側へ液体を流出させるための流出口を有する複数の圧力室と、前記各圧力室と個別対応するように複数設けられ、対応する圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、前記各圧力室内にそれぞれ設けられ、閉弁状態となることにより前記流入口を閉鎖するとともに、開弁状態となることにより前記流入口を開放する弁部材と、前記各圧力室内にそれぞれ設けられ、前記弁部材を常には閉弁状態となる方向に付勢する付勢部材と、前記各圧力室のうち隣り合う少なくとも２つの圧力室にそれぞれ設けられた前記各可撓性部材により前記少なくとも２つの圧力室との隔壁を構成するように当該少なくとも２つの圧力室の外側に設けられ、その内部が負圧に保持された共通負圧室とを備え、前記各圧力室の前記各流出口から液体が流出するのに伴って前記各圧力室内に発生した負圧により、前記各可撓性部材が前記共通負圧室内に保持された負圧に抗して各別に変位し、この変位に伴う作用を受けた前記各弁部材が前記各付勢部材の付勢力に抗して前記各流入口を開放することで各々開弁状態となるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、隣り合う少なくとも２つの圧力室の外側に各可撓性部材により各圧力室との隔壁を構成する共通負圧室が設けられていることから、各可撓性部材は共通負圧室内の負圧を受ける。すなわち、この負圧により、各可撓性部材はばねによって圧力室の外側に向かう方向に付勢されているのと同等の作用を受ける。そのため、各圧力室内に複数のばねを備えた従来とは異なり、各圧力室内に配置されるばねの数を削減することができる。したがって、１つの圧力室内に２つのばねを押し縮めながら組立てを行う必要がなくなり、製造工程を簡略化できる。また、各圧力室の可撓性部材は、共通負圧室内に保持された共通の負圧を受けるため、複数の圧力室における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができる。
【００１１】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記共通負圧室は、前記各可撓性部材以外で構成される壁面の一部が可撓性を有する封止部材により構成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、共通負圧室の各可撓性部材以外で構成される壁面の一部が可撓性を有する封止部材により構成されることから、共通負圧室の内容積を増減させることにより、共通負圧室の圧力を変化させることができる。
【００１３】
また、前記共通負圧室内に、該共通負圧室の内容積を拡大する方向に前記封止部材を付勢することで、前記共通負圧室内に負圧を発生させる負圧保持部材を備えることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、共通負圧室の壁面の一部を構成する封止部材を負圧保持部材によって当該共通負圧室の外側に向かう方向に付勢した状態に保持することで、共通負圧室内に負圧を発生させることができる。そして、このように負圧保持部材としてばねを用いた場合においても、圧力室ごとにばねを備えた従来とは異なり、ばねの取付位置のずれによる複数の圧力室における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記負圧保持部材は、前記共通負圧室内に１つ設けられていることが好ましい。
この構成によれば、複数の圧力室に対して１つの負圧保持部材を備えればすむので、部材点数を削減することができる。
【００１６】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記封止部材は、その初期状態の姿勢態様が前記共通負圧室内に負圧を生じさせる姿勢態様とされ、その初期状態の姿勢態様へ戻る方向への弾性復元力を有することようにしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、共通負圧室の壁面の一部を構成する封止部材は、仮にばねのような負圧保持部材によって付勢されなくても、封止部材自身が初期状態の姿勢態様へ戻る方向への弾性復元力によって、共通負圧室内を負圧に保持することができる。これにより、ばね等の負圧保持部材を備える必要がなくなり、部品点数を削減することができる。また、仮に共通負圧室内に負圧保持部材を備えた場合においても、封止部材の弾性復元力により負圧保持部材の負荷を軽減することができるため、当該負圧保持部材の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記封止部材は、前記共通負圧室を挟んで前記各可撓性部材と対向する位置に設けられるのが好ましい。
この構成によれば、共通負圧室において、表面積を確保する必要のある各可撓性部材で構成される壁面と封止部材で構成される壁面とを対向する位置に設けることにより、装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明のバルブユニットにおいては、１つの前記可撓性部材により構成される前記共通負圧室の壁面部分の面積は前記封止部材により構成される前記共通負圧室の壁面部分の面積よりも小さいことが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、各可撓性部材により構成される共通負圧室の壁面部分の面積を小さくすることで、各可撓性部材を通じて圧力室に空気が混入することを抑制することができる。
【００２１】
本発明の液体噴射装置においては、それぞれ液体を収容する複数の液体収容体と、前記液体をターゲットに対して噴射可能な液体噴射ヘッドと、前記各液体収容体側から前記液体噴射ヘッド側へ前記液体を各別に供給するための複数の液体供給路と、上述したバルブユニットとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、バルブユニットの各圧力室内に配置されるばねの数を削減される。したがって、１つの圧力室内に２つのばねを押し縮めながら組立てを行う必要がなくなり、製造工程を簡略化できる。また、各圧力室の各可撓性部材は、共通負圧室内に保持された共通の負圧を受けるため、複数の圧力室における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明をインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）に具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、特に断らない限り、図１に矢印で示す前後方向（副走査方向）及び左右方向（主走査方向）、並びに図２〜図５に矢印で示す上下方向（重力方向）をそれぞれ示すものとする。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのプリンタ１１は、略矩形箱状をなす本体ケース１２を備えている。本体ケース１２内の下部には、その長手方向である左右方向に沿ってプラテン１３が架設されている。プラテン１３は、ターゲットとしての記録用紙Ｐを支持する支持台であって、このプラテン１３上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Ｐが副走査方向となる前後方向に沿って給送されるようになっている。また、本体ケース１２内には、プラテン１３の長手方向（左右方向）と平行に棒状のガイド部材１４が架設されている。
【００２５】
このガイド部材１４には、キャリッジ１５がガイド部材１４の軸線方向（左右方向）に往復移動可能な状態で支持されている。キャリッジ１５は、一対のプーリ１６ａ間に張設された無端状のタイミングベルト１６を介してキャリッジモータ１７に連結されている。したがって、キャリッジ１５は、キャリッジモータ１７の駆動により、ガイド部材１４に沿って往復移動されるようになっている。
【００２６】
キャリッジ１５のプラテン１３に対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１８が設けられている。また、キャリッジ１５上には、液体としてのインクを記録ヘッド１８に供給するバルブユニット１９が２つ設けられている。
【００２７】
また、記録ヘッド１８の下面には、プリンタ１１に使用されるインクの色に対応した複数（本実施形態においては４つ）のノズル２０（図２参照、同図には１つのみ図示。）が形成されている。そして、各ノズル２０からプラテン１３上に給送された記録用紙Ｐにインク滴が噴射されることで印刷が行われるようになっている。
【００２８】
本体ケース１２の右端部にはカートリッジホルダ２１が設けられると共に、カートリッジホルダ２１とプラテン１３との間には、記録ヘッド１８の退避位置となるホームポジションＨＰが設けられている。印刷の開始前などには、このホームポジションＨＰにおいて記録ヘッド１８に対するクリーニング等、各種メンテナンス処理が実行される。
【００２９】
カートリッジホルダ２１には、液体収容体としてのインクカートリッジ２２が着脱可能に複数個（本実施形態においては４個）装着されている。各インクカートリッジ２２は矩形箱状のケース２３を備えている。このケース２３内には、インクカートリッジ２２毎に色の異なるインクを充填した、可撓性のフィルムからなる袋状のインクパック２４（図２参照）が収容されている。そして、各インクカートリッジ２２は、カートリッジホルダ２１に装着された場合にインク供給チューブ２５の上流端に接続されることにより、インク供給チューブ２５を介してキャリッジ１５上の各バルブユニット１９とそれぞれ接続されるようになっている。
【００３０】
なお、本実施形態のプリンタ１１においては、マゼンタ、シアン、ブラック、イエローの４色のインクが使用され、これら４色に対応する４個のインクカートリッジ２２にそれぞれ個別対応する４本のインク供給チューブ２５が接続されている。そして、２つのバルブユニット１９は、一方はブラックとイエロー、他方はマゼンタとシアンの各色のインクに対応して、各バルブユニット１９に対してそれぞれ２本のインク供給チューブ２５が接続されている。
【００３１】
カートリッジホルダ２１の上側には、加圧ユニット２６が搭載されている。この加圧ユニット２６は、空気供給路２７を介して加圧空気をインクカートリッジ２２内に圧送する装置であって、加圧ポンプ２８、圧力検出器２９及び大気開放弁３０を備えている。圧力検出器２９によって空気供給路２７内の加圧空気の圧力が検出され、この検出値に基づいて加圧ポンプ２８の駆動制御が行われる。また、何らかの事情により空気供給路２７内の圧力が過度の状態になった場合は、大気開放弁３０が開放動作して空気供給路２７内の圧力を大気中に放出するようになっている。
【００３２】
空気供給路２７は、大気開放弁３０の下流側に配設された分配器３１を境にインクカートリッジ２２の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路２７は、それぞれの下流端が各々対応するインクカートリッジ２２に接続され、そのインクカートリッジ２２のケース２３内に連通している。したがって、加圧ユニット２６の加圧ポンプ２８が駆動された場合には、加圧ポンプ２８から圧送された加圧空気が空気供給路２７を介して各インクカートリッジ２２のケース２３内にそれぞれ導入されるようになっている。
【００３３】
図２に示すように、各インクカートリッジ２２のケース２３内は加圧室３２となっており、この加圧室３２内にインクパック２４がそれぞれ収容されている。加圧ポンプ２８から空気供給路２７を介して圧送された加圧空気は加圧室３２に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパック２４が押し潰される。すると、インクパック２４内のインクが各インク供給チューブ２５に導出され、インク供給チューブ２５を通じて対応するバルブユニット１９に圧送される。なお、図２においては、インク供給チューブ２５を１本のみ図示しているが、上述したように、１つのバルブユニット１９には２本のインク供給チューブ２５が接続されている。
【００３４】
１つのバルブユニット１９内には、そのバルブユニット１９内に各インク供給チューブ２５から供給されるインクを流入させるための流入路１９ａと、そのバルブユニット１９内から記録ヘッド１８側にインクを流出させるための流出路１９ｂとがそれぞれ形成されている。そして、本実施形態においては、上述したインク供給チューブ２５、流入路１９ａ、及び流出路１９ｂによって、インクカートリッジ２２側から記録ヘッド１８側へインク（液体）を供給するためのインク供給路（液体供給路）が構成されている。
【００３５】
一方、記録ヘッド１８内には、２つのバルブユニット１９に各２本ずつ形成された流出路１９ｂと連通するインク流路１８ａがそれぞれ形成されると共に、各インク流路１８ａに対応して記録ヘッド１８の下面に形成された各ノズル２０との間には、インクを一時貯留可能なインク室Ｒがそれぞれ設けられている。各インク室Ｒの上側には上下方向に振動してインク室Ｒ内の容積を拡大及び縮小する振動板（図示略）がそれぞれ配設されると共に、各振動板の上側には振動板を振動させるための圧電素子（図示略）がそれぞれ配設されている。そして、各圧電素子が上下方向に収縮及び伸張して対応する振動板を上下方向に振動させることにより、記録ヘッド１８の各ノズル２０からインクが所定容量の液滴となって吐出されるようになっている。
【００３６】
次に、バルブユニット１９の具体的構成について図３に基づいて説明する。
図３に示すように、バルブユニット１９は、それぞれ定形性を有する第１流路形成部材３３と第２流路形成部材３４と負圧室形成部材３５とが積層された構造をしている。すなわち、バルブユニット１９は、第１流路形成部材３３上に第２流路形成部材３４が接合されると共に、その第２流路形成部材３４上に負圧室形成部材３５が接合されることにより、三層が一体化されたユニット構造をしている。
【００３７】
まず、第１流路形成部材３３は、その外形が略直方体形状をなしており、その平面状をなす上面には平面視円形状の凹部３３ａが２つ隣り合って形成されると共に、各凹部３３ａの内底面において、各内底面の中心から第１流路形成部材３３の中心寄りに偏心して、お互いに鏡像配置となる位置に円錐台形状をなす凸部３３ｂが各一つ形成されている。そして、各凸部３３ｂの上端面に各凹部３３ａ内へのインクの流入口３９ａをそれぞれ開口するようにして、上述した流入路１９ａが第１流路形成部材３３内にインク色ごとに形成されている。
【００３８】
次に、第２流路形成部材３４は、第１流路形成部材３３よりも上下方向の厚みが薄い略直方体形状をなしており、その平面状をなす下面が第１流路形成部材３３の上面と接合されている。また、第２流路形成部材３４の上面には、第１流路形成部材３３の各凹部３３ａに対して上下方向でそれぞれ部分的に重なり合うように、平面視円形状の凹部３４ａが２つ形成されている。各凹部３４ａは、各中心が第１流路形成部材３３の凹部３３ａの中心から見た場合に前記各凸部３３ｂとは反対側にそれぞれ偏心し、お互いに鏡像配置の位置態様となるように設けられる。そして、各凹部３４ａの内周面を上側に延長するような膨出態様で、第２流路形成部材３４の上面には、円環状の突縁部３４ｂがそれぞれ形成されている。
【００３９】
また、第２流路形成部材３４における各凹部３４ａの底部中央には、各凹部３４ａを第１流路形成部材３３の対応する凹部３３ａに連通させる中心孔３４ｃがそれぞれ貫通形成されている。各中心孔３４ｃは、その開口面積が第１流路形成部材３３の各凹部３３ａの開口面積よりも小さく、対応する凹部３３ａの開口した範囲内に位置するように形成されている。
【００４０】
また、第２流路形成部材３４における各凹部３４ａの内底面において、その中心孔３４ｃよりもそれぞれ外側となる位置には、上述した流出路１９ｂが、各凹部３４ａの内底面にインクの流出口３９ｂをそれぞれ開口するようにして、第２流路形成部材３４及び第１流路形成部材３３にインク色ごとに貫通形成されている。
【００４１】
また、第２流路形成部材３４における各突縁部３４ｂの上端面には、可撓性部材としての隔壁フィルム３７が凹部３４ａ内へ少し撓んだ状態で、各凹部３４ａの上端開口を封止するようにそれぞれ固着されている。また、各隔壁フィルム３７の対応する凹部３４ａ内に臨む内面側の略中央部には、各凹部３４ａの開口面積よりも面積の小さい円板状の押圧板３８がそれぞれ固着されている。そして、各隔壁フィルム３７で２つの凹部３４ａがそれぞれ封止されることにより、バルブユニット１９内には、第１流路形成部材３３の各凹部３３ａと第２流路形成部材３４の各凹部３４ａ及び両凹部３３ａ，３４ａ間を連通する各中心孔３４ｃの各内部空間からなる２つの圧力室３９が、各隔壁フィルム３７により壁面の一部が構成されるようにしてそれぞれ形成されている。隣り合う２つの圧力室３９は、お互いに鏡像配置となっており、それぞれ同じ内容積となっている。
【００４２】
次に、負圧室形成部材３５は、その上下方向の厚みが第１流路形成部材３３と第２流路形成部材３４の各厚みの中間程度である略直方体形状をなしており、その平面状をなす下面が第２流路形成部材３４の上面と接合されている。負圧室形成部材３５は、上下方向（厚さ方向）に貫通する１つの貫通孔３５ａを有しており、この貫通孔３５ａは、その開口面積が第２流路形成部材３４の各凹部３４ａの開口面積よりも大きい。そして、負圧室形成部材３５が第２流路形成部材３４上に積層された場合には、貫通孔３５ａによって形成された負圧室形成部材３５の内側面の下端部分に第２流路形成部材３４の２つの突縁部３４ｂの円環外周がそれぞれ内接する態様となっている。
【００４３】
また、負圧室形成部材３５の上面には、貫通孔３５ａの上端開口を封止するように、少なくとも水蒸気バリア性に優れた可撓性素材からなる封止部材としての封止フィルム４０が固着されている。また、封止フィルム４０の貫通孔３５ａ内に臨む内面側の略中央部には、貫通孔３５ａの開口面積よりも面積の小さい円板状の受圧板４１が固着されている。そして、この封止フィルム４０で貫通孔３５ａの上端開口が封止されることにより、バルブユニット１９内には、貫通孔３５ａの内部空間からなる共通負圧室４２が、封止フィルム４０により壁面の一部が構成されると共に、上述した各隔壁フィルム３７により２つの圧力室３９との隔壁が構成されるようにして形成されている。なお、共通負圧室４２において、１つの隔壁フィルム３７で構成される壁面の面積は、その隔壁フィルム３７が固着される凹部３４ａの開口面積の方が封止フィルム４０が固着される貫通孔３５ａの開口面積よりも小さいため、その封止フィルム４０で構成される他方の壁面の面積よりも小さくなっている。
【００４４】
次に、圧力室３９の内部構成について説明する。なお、２つの圧力室３９は、その内部構成についてもお互いに鏡像配置となっており、構成要素は同じであるため、ここでは図３において右側に配置された１つの圧力室３９について説明する。
【００４５】
図３に示すように、圧力室３９を構成する下側の凹部３３ａの内底面略中央部には基台部４３が設けられ、この基台部４３に対して弁部材４４が支持されている。弁部材４４は、その先端（図３では左端）に流入口３９ａと対峙する弁体４５を固着した作用点側アーム部４４ａと、その先端（図３では上端）が上側の凹部３４ａ内で押圧板３８と対峙する力点側アーム部４４ｂと、これら両アーム部４４ａ，４４ｂ間を連結する連結アーム部４４ｃとを備えている。
【００４６】
また、弁部材４４は、作用点側アーム部４４ａと連結アーム部４４ｃとの連結部分及び力点側アーム部４４ｂと連結アーム部４４ｃとの連結部分がそれぞれ略「へ」の字状をなす角度で連結されることにより、作用点側アーム部４４ａと力点側アーム部４４ｂが互いの軸方向を直角に交差させた形状に形成されている。そして、作用点側アーム部４４ａと連結アーム部４４ｃとの連結部分から側方（図３では紙面と直交する方向）に突設された支軸４４ｄが基台部４３の軸受部４３ａに対して回動可能に支持されることにより、弁部材４４は、弁体４５が流入口３９ａを閉鎖する閉弁状態と流入口３９ａを開放する開弁状態との間で弁開閉動作するようになっている。
【００４７】
また、圧力室３９を構成する下側の凹部３３ａ内において、流入口３９ａと弁体４５を挟んで対峙する位置には、圧縮コイルスプリングからなる弁付勢ばね４６が配置されている。そして、この弁付勢ばね４６は、収縮した蓄力状態において、その一端（図３では上端）が第２流路形成部材３４の下面に当接する一方、その他端（図３では下端）が弁体４５に当接することにより、弁体４５を常には流入口３９ａを閉鎖する閉弁状態となる方向へ付勢している。
【００４８】
次に、共通負圧室４２の内部構成について説明する。
図３に示すように、共通負圧室４２を構成する貫通孔３５ａ内には第２流路形成部材３４の突縁部３４ｂよりも大径の圧縮コイルスプリングからなる負圧保持部材としての受圧用ばね４７が２つの突縁部３４ｂの間に配置される態様で収容されている。そして、この受圧用ばね４７は、収縮した蓄力状態において、その一端（図３では上端）が受圧板４１の下面に当接する一方、その他端（図３では下端）が第２流路形成部材３４の上面に当接することにより、受圧板４１を介して封止フィルム４０を常には共通負圧室４２の内容積を拡大する方向へ付勢している。
【００４９】
そのため、受圧用ばね４７が受圧板４１を介して封止フィルム４０を付勢する状態では、共通負圧室４２の内容積が拡大する方向へ封止フィルムが変位するため、共通負圧室４２内は負圧が発生した状態に保持される。そのため、共通負圧室４２と２つの圧力室３９との隔壁を構成する各隔壁フィルム３７は、共通負圧室４２内に発生した負圧を受け、共通負圧室４２側に付勢された状態となる。
【００５０】
次に、以上のように構成されたバルブユニット１９の作用について説明する。
まず、プリンタ１１は印刷に先だって、その準備作業として記録ヘッド１８がホームポジションＨＰに配置された状態で各ノズル２０からインクを吐出又は吸引することで、各インク供給チューブ２５よりも下流側における流入路１９ａ、圧力室３９、流出路１９ｂ、インク流路１８ａ及びインク室Ｒの内部にそれぞれ対応するインクを充填する。
【００５１】
この準備作業が完了した状態において、各弁部材４４は、図３に示すように、作用点側アーム部４４ａは水平に、また、力点側アーム部４４ｂは垂直になった態様で、弁付勢ばね４６によって下向きに付勢された弁体４５が凸部３３ｂに当接して各流入口３９ａをそれぞれ閉鎖している。また、各隔壁フィルム３７は共通負圧室４２内の負圧を受けて上向きに付勢された状態になっている。
【００５２】
さて、印刷準備作業が完了した後、印刷が開始されると、加圧ポンプ２８が駆動されて各インクカートリッジ２２内の加圧室３２に加圧空気が送出される。この加圧空気によってインクパック２４が加圧され、各インクパック２４内のインクが加圧状態でバルブユニット１９側に送出される。そして、各インク供給チューブ２５及び各流入路１９ａを通じてインクが対応する流入口３９ａまで至ると、加圧されたインクの圧力が各弁体４５にそれぞれ加わるが、この圧力よりも弁付勢ばね４６の付勢力の方が大きくなっている。
【００５３】
そのため、印刷開始時には各圧力室３９の流入口３９ａは弁体４５により閉鎖された閉弁状態にあり、バルブユニット１９の上流側と下流側とはいずれも非連通状態にある。この状態において、記録ヘッド１８に備えられた各圧電素子が駆動されてインクがノズル２０から吐出されると、対応する圧力室３９の流出口３９ｂからインクが流出してインク室Ｒに供給される。
【００５４】
なお、インクの流出量は、印刷内容によってその色ごとに異なるため、ここでは図３において右側に配置された圧力室３９内のインク量が減少した場合について説明する。
インクの流出に伴って圧力室３９内のインク量が減少すると、圧力室３９内に負圧が発生する。そして、この負圧が所定圧（＝受圧用ばね４７の付勢力）よりも大きくなると、隔壁フィルム３７が共通負圧室４２内の負圧に抗して圧力室３９側に撓み、隔壁フィルム３７の下面中央に設けられた押圧板３８が下側に向かって変位する。このとき、変位する押圧板３８がその下側で対峙する弁部材４４における力点側アーム部４４ｂの先端に押圧力を加えると、弁部材４４は支軸４４ｄを中心に図３において時計回り方向に回動しようとする。そして、この押圧板３８による押圧力が弁付勢ばね４６の付勢力よりも大きくなると、弁部材４４は、図３に示す閉弁状態から図４に示す開弁状態へと回動変位する。すると、弁体４５が弁付勢ばね４６の付勢力に抗して凸部３３ｂから離間し、流入口３９ａを開放する。その結果、バルブユニット１９内において上流側の流入路１９ａと下流側の圧力室３９とが連通状態となる。
【００５５】
流入口３９ａが開放された開弁状態になると、図４中に矢印で示すように、圧力室３９内から流出口３９ｂを通じて流出路１９ｂへとインクが流出すると共に、加圧状態のインクで満たされた流入路１９ａから圧力室３９内にインクが流入する。流入したインクにより圧力室３９内に発生した負圧が上述した所定圧よりも小さくなると、隔壁フィルム３７は共通負圧室４２側に撓み、押圧板３８が元の位置に向かって上側に変位する。そして、弁部材４４における力点側アーム部４４ｂの先端に加えられていた押圧力が弁付勢ばね４６の付勢力よりも小さくなると、弁部材４４は図４において反時計回りに回動し、弁体４５が凸部３３ｂに当接して流入口３９ａが閉鎖された閉弁状態となる。
【００５６】
このように、本実施形態のバルブユニット１９にあっては、インクの色ごとに設けられた弁部材４４の開弁動作及び閉弁動作が対応する圧力室３９内でそれぞれ繰り返されることにより、印刷時においては、各ノズル２０からそれぞれ吐出されるインクの量に応じて、適切な量のインクを安定して記録ヘッド１８に供給することができるようになる。
【００５７】
以上説明した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。
（１）上記実施形態では、従来は弁付勢ばね４６と共に各圧力室３９内に収容される構成であった受圧用ばね４７を隔壁フィルム３７により各圧力室３９と隔絶された共通負圧室４２内に収容しているため、圧力室３９内に２つのばねを押し縮めながら組立作業を行う必要がなく、製造工程を簡略化できる。
【００５８】
（２）上記実施形態では、各隔壁フィルム３７は共通負圧室４２内に保持された負圧を受けているので、複数の圧力室３９における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができる。
【００５９】
（３）上記実施形態では、共通負圧室４２は壁面の一部が可撓性を有する封止フィルム４０により構成されているため、共通負圧室４２の内容積を増減させることで共通負圧室４２内の圧力を変化させることができる。
【００６０】
（４）上記実施形態では、共通負圧室４２の壁面の一部を構成する封止フィルム４０に設けられた受圧板４１を負圧保持部材としての受圧用ばね４７によって共通負圧室４２の外側に向かう方向に付勢した状態に保持することで、共通負圧室４２内に負圧を発生させることができる。そして、このように負圧保持部材としてばねを用いた場合においても、圧力室３９ごとにばねを備えた従来とは異なり、ばねの取付位置のずれによる複数の圧力室３９における流動圧調整機能のばらつきを抑制することができる。
【００６１】
（５）上記実施形態では、従来は各圧力室３９内にそれぞれ収容されていた受圧用ばね４７を、共通負圧室４２内に１つ設ければよいので、部品点数を削減することができる。
（６）上記実施形態では、共通負圧室４２において、表面積を確保する必要のある各隔壁フィルム３７で構成される壁面と封止フィルム４０で構成される壁面とが対向する位置に設けられているため、装置の小型化を図ることができる。
【００６２】
（７）上記実施形態では、隔壁フィルム３７は共通負圧室４２内の負圧により付勢されているため、必要面積が小さくてすむ。そのため、封止フィルム４０で構成される壁面の面積よりも隔壁フィルム３７で構成される壁面の面積を小さくして、空気が混入する余地を少なくすることにより、各圧力室３９内への空気の混入を抑制することができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る発明の第２の実施形態について、図５に基づいて説明する。
なお、この実施形態も先の第１の実施形態と同様、本発明に係る液体噴射装置をインクジェット式プリンタに具体化したものであるが、共通負圧室４２に関する構成の一部が上記第１の実施形態と異なっている。その他の点は基本的に第１の実施形態と同様であり、以下では第１の実施形態と相違する部分について主に説明する。
【００６４】
本実施形態においては、図５に示すように、負圧室形成部材３５の上面には、少なくとも水蒸気バリア性に優れた弾性復元力を有する可撓性素材からなる封止部材としての封止フィルム４８が固着されている。この封止フィルム４８は、第１の実施形態における封止フィルム４０とは異なり、その封止フィルム４８自体が初期状態の姿勢態様に戻ろうとする弾性復元力を有している。
【００６５】
すなわち、この封止フィルム４８は、負圧室形成部材３５の上面に対して貫通孔３５ａの上端開口を封止する初期状態の姿勢態様で固着された後、一旦、共通負圧室４２の内側方向へ弾性変形される。そして、この弾性変形させられた状態から元の初期状態の姿勢態様へ戻ろうとする弾性復元力によって共通負圧室４２内を負圧に保持するようになっている。そのため、本実施形態の場合は、第１の実施形態の場合と異なり、共通負圧室４２内には負圧保持部材としての受圧用ばねが設けられていない。また、封止フィルム４８の内面側にも受圧板は設けられていない。
【００６６】
以上のように構成された本実施形態のバルブユニット１９のおいては、インクの流出に伴って発生した圧力室３９内の負圧が、所定圧（＝封止フィルム４８の弾性復元力）よりも大きくなると、隔壁フィルム３７が共通負圧室４２内の負圧に抗して圧力室３９側に撓むようになっている。
【００６７】
その他の作用については、上述した第１の実施形態の場合と同様である。
以上説明した第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（７）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（８）封止部材として弾性復元力を有した素材からなる封止フィルム４８を用いることにより、ばね等の負圧保持部材を用いることなく、共通負圧室４２内を負圧に保持することができる。これにより、第１の実施形態の場合と異なり、受圧用ばね４７及び受圧板４１を備える必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第１の実施形態においては、隔壁フィルム３７と封止フィルム４０とを同一材料としてもよいし、別の材料としてもよい。
【００６９】
・第２の実施形態においては、封止部材として弾性復元力を有する封止フィルムと併せて、共通負圧室内に受圧用ばね及び受圧板を備えるようにしてもよい。この場合には、封止部材の弾性復元力によって負圧保持部材としての受圧用ばねの負荷を軽減することができるため、当該部材の小型化を図ることができる。
【００７０】
・各実施形態においては、各隔壁フィルム３７により構成される共通負圧室４２の壁面部分の面積と封止フィルム４０により構成される共通負圧室４２の壁面部分の面積とは、どちらが大きくてもよい。
【００７１】
・各実施形態においては、各隔壁フィルム３７と封止フィルム４０とは対向する位置に設けられる場合に限らず、たとえばお互いに垂直をなす壁面の一部として設けられてもよい。
【００７２】
・各実施形態においては、隔壁フィルム３７は１つの圧力室３９の異なる２面以上の壁面を構成する態様で複数設けられてもよいし、封止フィルム４０は共通負圧室４２の異なる２面以上の壁面を構成する態様で複数設けられてもよい。
【００７３】
・各実施形態においては、共通負圧室４２の壁面を構成する部材構成として封止フィルム４０を用いなくてもよい。たとえば、吸引ポンプを備えて内部の空気を吸引排出することによって共通負圧室４２内に負圧を保持するようにしてもよい。
【００７４】
・各実施形態においては、１つのバルブユニット１９に２つの圧力室３９と１つの共通負圧室４２を備えるようにしたが、３つ以上の圧力室３９を１つのバルブユニット１９に備えるようにしてもよい。また、各圧力室３９に対応させるインクの色も、任意に設定してよい。
【００７５】
・各実施形態においては、共通負圧室４２内に１つの受圧用ばね４７を備えたが、受圧用ばね４７を複数備えるようにしてもよい。
・各実施形態においては、本発明にかかる液体噴射装置をインクジェット式プリンタに適用する場合について説明したが、こうしたプリンタに限らない他の液体噴射装置にも本発明は同様に適用することができる。例えば、ファクシミリや複写機等に用いられる印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、あるいは面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、さらには精密ピペットとしての試料噴射装置等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略平面図。
【図２】実施形態におけるプリンタのインク供給システムを説明する模式図。
【図３】第１の実施形態におけるバルブユニットの概略構成を示す部分断面図。
【図４】第１の実施形態におけるバルブユニットの作用を示す部分断面図。
【図５】第２の実施形態におけるバルブユニットの概略構成を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００７７】
１１…液体噴射装置としてのプリンタ、１８…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１９…バルブユニット、１９ａ…液体供給路を構成する流入路、１９ｂ…液体供給路を構成する流出路、２２…液体収容体としてのインクカートリッジ、２５…液体供給路を構成するインク供給チューブ、３７…可撓性部材としての隔壁フィルム、３９…圧力室、３９ａ…流入口、３９ｂ…流出口、４０，４８…封止部材としての封止フィルム、４２…共通負圧室、４４…弁部材、４６…付勢部材としての弁付勢ばね、４７…負圧保持部材としての受圧用ばね。
【図１】
2008023789.tif 000003
【図２】
2008023789.tif 000004
【図３】
2008023789.tif 000005
【図４】
2008023789.tif 000006
【図５】
2008023789.tif 000007