(57)【要約】【課題】液体供給路の途中に設けられた圧力室内における気泡の滞留を抑制することの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、液体供給路の途中に設けられて上流側からインクを流入させるための流入口３９ａ及び下流側へインクを流出させるための流出口３９ｂを有する圧力室３９と、圧力室３９の壁面の一部を構成し、その圧力室３９内の圧力変動に基づいて変位する隔壁フィルム３７と、圧力室３９内に設けられ、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、圧力室３９内に設けられ、弁部材４４を常には閉弁状態となる方向に付勢する弁付勢ばね４６と、隔壁フィルム３７により圧力室３９との隔壁を構成するように圧力室３９の外側に設けられ、その内部が負圧に保持された負圧室４２とを備える。【選択図】図３
2008023790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給路の途中に設けられ、該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圧力室と、
該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、
前記圧力室内に設けられ、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、
前記圧力室内に設けられ、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、
前記可撓性部材により前記圧力室との隔壁を構成するように前記圧力室の外側に設けられ、その内部が負圧に保持された負圧室とを備え、
前記流出口から液体が流出するのに伴って前記圧力室内に発生した負圧により、前記可撓性部材が前記負圧室内に保持された負圧に抗して変位し、この変位に伴う作用を受けた前記弁部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記流入口を開放することで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】
前記負圧室は、前記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】
前記負圧室内に、該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】
前記封止部材は、その初期状態の姿勢態様が前記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又は３に記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記封止部材は、前記負圧室を挟んで前記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２〜４のうちいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項６】
前記可撓性部材により構成される前記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２〜５のうちいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項７】
液体を収容する液体収容体と、
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、
前記液体収容体側から前記液体噴射ヘッド側へ前記液体を供給するための液体供給路と、
請求項１〜６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、インク（液体）を収容する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、インクカートリッジ内のインクをインク供給路（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、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、キャリッジ上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、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凹部を封止するフィルム部材と、このフィルム部材で流路形成部材の凹部を封止することで形成された圧力室へのインク流入口を開閉する弁部材とを備えている。この弁部材は、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付勢されている。また、フィルム部材は、その内面に一体化された受圧板が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、圧力室内の圧力が所定圧よりも減少すると、フィルム部材が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圧力室内のインク量が減少して圧力室内に負圧が生じると、フィルム部材が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、この押圧力を弁部材が受けると、弁付勢ばねの付勢力に抗して弁部材がインク流入口を開放する開弁状態となり、インク流入口からインクが圧力室内へ流入するようになっている。このように、特許文献１のプリンタでは、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、適切な量のインクを安定して記録ヘッドに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】
【０００５】
ところで、こうしたプリンタにあっては、その構造上、例えばインクカートリッジの交換時等にインク供給路に空気が入り込み、この空気がインク中に気泡となって混入することがある。そして、インク供給路に設けられたバルブユニットにおいては、その圧力室内に一時的にインクを貯留することになるため、圧力室内に流入したインク中に気泡が混入していると、そうした気泡もインクと共に圧力室内に流入することになる。特に、特許文献１におけるバルブユニットの圧力室内には弁付勢ばねと受圧用ばねとが備えられているため、これらのばねの周囲に気泡が滞留しやすいという問題を生じていた。
【０００６】
ここで、圧力室内に滞留した気泡は、通常、いわゆるチョーククリーニング等を行うことで、圧力室から強制的に排出される。しかしながら、圧力室内に滞留した気泡であっても、ばねの隙間などにトラップされた気泡はこうしたクリーニングによっても排出されにくい。そのため、滞留した気泡によって記録ヘッドへのインクの供給性が低下して、印刷品質が低下するおそれがあった。
【０００７】
なお、上記インクジェット式プリンタに限らず、液体収容体に収容されている液体を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設けられているノズルを通じて上記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、液体供給路の途中に設けられた圧力室内における気泡の滞留を抑制することの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、液体供給路の途中に設けられ、該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圧力室と、該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、前記圧力室内に設けられ、閉弁状態となることにより前記流入口を閉鎖すると共に、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、前記圧力室内に設けられ、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、前記可撓性部材により前記圧力室との隔壁を構成するように前記圧力室の外側に設けられ、その内部が負圧に保持された負圧室とを備え、前記流出口から液体が流出するのに伴って前記圧力室内に発生した負圧により、前記可撓性部材が前記負圧室内に保持された負圧に抗して変位し、この変位に伴う作用を受けた前記弁部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記流入口を開放することで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、可撓性部材により圧力室との隔壁を構成する負圧室が圧力室の外側に設けられていることから、可撓性部材は負圧室内の負圧を受ける。すなわち、この負圧により、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、圧力室内に複数のばねを備えた従来とは異なり、圧力室内に配置されるばねの数を削減することができ、圧力室内における気泡の滞留を抑制することが可能になる。また、負圧室内が負圧に保持されることにより、負圧室側から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。
【００１１】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記負圧室は、前記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。
この構成によれば、負圧室の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、負圧室の内容積を増減させることにより、負圧室の圧力を変化させることができる。
【００１２】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記負圧室内に、該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。
【００１３】
この構成によれば、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、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、このばねは可撓性部材によって圧力室と隔離された負圧室内に配置されるため、こうしたばねによって圧力室内で気泡がトラップされて排出されにくくなるという不具合を抑制することができる。
【００１４】
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ようにしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、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、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。
【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、前記負圧室を挟んで前記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、負圧室において、表面積を確保する必要のある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。
【００１７】
また、本発明のバルブユニットにおいては、前記可撓性部材により構成される前記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負圧室の壁面部分の面積よりも小さいことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、可撓性部材により構成される負圧室の壁面部分の面積を小さくすることで、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。
本発明の液体噴射装置においては、液体を収容する液体収容体と、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、前記液体収容体側から前記液体噴射ヘッド側へ前記液体を供給するための液体供給路と、上述したバルブユニットとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、バルブユニットの圧力室内に配置されるばねの数を削減することができ、圧力室内における気泡の滞留を抑制することが可能になる。また、負圧室内が負圧に保持されることにより、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（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３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４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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、プリンタ１１に使用されるインクの色に対応して複数個設けられている。また、記録ヘッド１８の下面には、同様にインクの色に対応した複数のノズル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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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を介してインクカートリッジ２２の各ケース２３内にそれぞれ導入されるようになっている。
【００２８】
図２に示すように、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を通じてバルブユニット１９に圧送される。
【００２９】
バルブユニット１９内には、このバルブユニット１９内に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、このバルブユニット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。
【００３０】
一方、記録ヘッド１８内には、バルブユニット１９の流出路１９ｂと連通するインク流路１８ａが形成されると共に、このインク流路１８ａと記録ヘッド１８の下面に形成されたノズル２０との間には、インクを一時貯留可能なインク室Ｒが設けられている。このインク室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）が配設されると共に、その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）が配設されている。そして、圧電素子が上下方向に収縮及び伸張して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。
【００３１】
次に、バルブユニット１９の具体的構成について図３（ａ）に基づいて説明する。
図３（ａ）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。
【００３２】
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が形成されると共に、その凹部３３ａの内底面において中心から偏心した位置には円錐台形状をなす凸部３３ｂが一つ形成されている。そして、この凸部３３ｂの上端面に凹部３３ａ内へのインクの流入口３９ａを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内においてＬ字状をなすように形成されている。
【００３３】
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の凹部３３ａに対して上下方向で部分的に重なり合う平面視円形状の凹部３４ａが形成されている。この凹部３４ａは、その中心が第１流路形成部材３３の凹部３３ａの中心から見た場合に前記凸部３３ｂとは反対側に偏心した位置態様となるように設けられる。そして、この凹部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が形成されている。
【００３４】
また、第２流路形成部材３４における凹部３４ａの底部中央には、この凹部３４ａを第１流路形成部材３３の凹部３３ａに連通させる中心孔３４ｃが貫通形成されている。この中心孔３４ｃは、その開口面積が第１流路形成部材３３の凹部３３ａの開口面積よりも小さく、その凹部３３ａの開口した範囲内に位置するように形成されている。
【００３５】
また、第２流路形成部材３４における凹部３４ａの内底面において、その中心孔３４ｃよりも外側となる位置には、上述した流出路１９ｂが、凹部３４ａの内底面にインクの流出口３９ｂを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に貫通形成されている。
【００３６】
また、第２流路形成部材３４における突縁部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、凹部３４ａの上端開口を封止するように固着されている。また、隔壁フィルム３７の凹部３４ａ内に臨む内面側の略中央部には、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が固着されている。そして、この隔壁フィルム３７で凹部３４ａが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の凹部３３ａと第２流路形成部材３４の凹部３４ａ及び両凹部３３ａ，３４ａ間を連通する中心孔３４ｃの各内部空間からなる圧力室３９が、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形成されている。
【００３７】
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の凹部３４ａの開口面積よりも大きく、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第２流路形成部材３４の凹部３４ａと同心配置となるように形成されている。
【００３８】
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、上述した隔壁フィルム３７により圧力室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、負圧室４２において、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。
【００３９】
次に、圧力室３９の内部構成について説明する。
図３（ａ）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（ａ）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（ａ）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。
【００４０】
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（ａ）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。
【００４１】
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（ａ）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（ａ）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。
【００４２】
次に、負圧室４２の内部構成について説明する。
図３（ａ）に示すように、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が突縁部３４ｂを囲むような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（ａ）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（ａ）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を常には負圧室４２の内容積を拡大する方向へ付勢している。
【００４３】
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、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、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、負圧室４２と圧力室３９との隔壁を構成する隔壁フィルム３７は、負圧室４２内に発生した負圧を受け、負圧室４２側に付勢された状態となる。
【００４４】
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ノズル２０からインクを吐出又は吸引することで、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の内部にインクを充填する。
【００４５】
この準備作業が完了した状態において、弁部材４４は、図３（ａ）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に当接して流入口３９ａを閉鎖している。また、隔壁フィルム３７は負圧室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。
【００４６】
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、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、インク供給チューブ２５及び流入路１９ａを通じてインクが流入口３９ａまで至ると、加圧されたインクの圧力が弁体４５に加わるが、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。
【００４７】
そのため、印刷開始時には圧力室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、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。
【００４８】
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（ａ）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（ａ）に示す閉弁状態から図３（ｂ）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。
【００４９】
流入口３９ａが開放された開弁状態になると、図３（ｂ）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３（ｂ）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。
【００５０】
このように、本実施形態のバルブユニット１９にあっては、弁部材４４の開弁動作及び閉弁動作が繰り返されることにより、印刷時においては、ノズル２０から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。
【００５１】
また、従来は弁付勢ばね４６と共に圧力室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により圧力室３９と隔絶された負圧室４２内に収容しているため、圧力室３９内において気泡がトラップされやすい箇所を従来よりも少なくできるようになる。
【００５２】
また、本実施形態においては、封止フィルム４０は少なくとも水蒸気バリア性に優れた材質で構成されているため、負圧室４２内が飽和水蒸気圧に維持される。これにより、インク内気泡との水蒸気分圧差に起因する気泡成長が抑制される。また、弁部材４４の閉弁状態時においては、隔壁フィルム３７が負圧室４２内に保持された負圧を受けているため、負圧室４２側から圧力室３９側へ空気が混入することもない。
【００５３】
また、圧力室内に弁付勢ばねと共に受圧用ばねを収容していた従来は、圧力室を封止するフィルムに受圧用ばねの付勢力を受けるための面積を大きく確保する必要があったが、本実施形態における隔壁フィルム３７は負圧室４２内の負圧により付勢されているため、必要面積が小さくなり、さらに空気が混入する余地が少なくなっている。
【００５４】
以上説明したように、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、受圧用ばね４７を負圧室４２内に収容しているために圧力室３９内において気泡がトラップされやすい箇所が少なくなり、圧力室３９内における気泡の滞留を抑制することができる。
【００５５】
（２）上記実施形態では、弁部材４４の閉弁時において、隔壁フィルム３７は負圧室４２内に保持された負圧を受けているため、圧力室３９内への空気の混入を抑制することができる。
【００５６】
（３）上記実施形態では、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、その封止フィルム４０の撓み方向の変位によって負圧室４２の内容積を増減させることで負圧室４２内の圧力を変化させることができる。
【００５７】
（４）上記実施形態では、負圧室４２内に、封止フィルム４０に設けられた受圧板４１を付勢する受圧用ばね４７を設けたため、負圧室４２内に負圧を保持することができる。この受圧用ばね４７は圧力室３９とは隔絶された負圧室４２内に収容されているため、圧力室３９内で気泡がトラップされて排出されにくくなるという不具合を抑制することができる。
【００５８】
（５）上記実施形態では、封止フィルム４０で構成される壁面と隔壁フィルム３７で構成される壁面とは負圧室４２を挟んで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。
【００５９】
（６）上記実施形態では、隔壁フィルム３７は負圧室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、圧力室３９内への空気の混入を抑制することができる。
【００６０】
（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４（ａ）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、負圧室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。
【００６１】
本実施形態においては、図４（ａ）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。
【００６２】
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、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、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。
【００６３】
次に、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の作用について説明する。
まず、本実施形態においても、プリンタ１１はインク供給路内にインクを充填する準備作業を行った後、印刷を開始する。そして、記録ヘッド１８に備えられた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、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。
【００６４】
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、第１の実施形態の場合と同様に、圧力室３９内に発生した負圧により隔壁フィルム３７が圧力室３９側に撓み、押圧板３８が弁部材４４における力点側アーム部４４ｂの先端に押圧力を加えることで、図４（ｂ）に示すように、バルブユニット１９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。
【００６５】
また、流入口３９ａが開弁状態になると、図４（ｂ）中に矢印で示すように、流入路１９ａから圧力室３９内にインクが流入することで圧力室３９内に発生した負圧が小さくなり、弁体４５が凸部３３ｂに当接して閉弁状態となる点も第１の実施形態の場合と同様である。
【００６６】
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）〜（６）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（７）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、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。
【００６７】
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。
【００６８】
・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、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。
【００６９】
・各実施形態においては、隔壁フィルム３７により構成される負圧室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。
【００７０】
・各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。
【００７１】
・各実施形態においては、隔壁フィルム３７は圧力室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。
【００７２】
・各実施形態においては、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負圧室４２内に負圧を保持するようにしてもよい。
【００７３】
・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】
【００７４】
【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】（ａ）（ｂ）は、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】（ａ）（ｂ）は、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】
【００７５】
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…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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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