(57)【要約】【課題】流路部材１の内部に液体の滞留部を減少させ、液置換性の優れた流路部材を提供する。【解決手段】流路部材１は、基体４に形成した凹部１２とこの凹部１２の開口端を閉塞する閉塞部材５により構成され、扁平な空間からなる液体貯留用のチャンバー２と、凹部１２の底面１６に開口しチャンバー２に底面から液体を流入する流入路７と、チャンバー２に開口しチャンバー２から液体を流出する流出路６とを備えている。ここで、凹部１２の底面１６に開口する流入路７の開口部は、流入路７の底面が液体の流れに沿って漸次浅くなるように凹部１２の底面１６に対して傾斜する傾斜面Ｔとした。【選択図】図１
2012020540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に形成した凹部と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材により構成され、扁平な空間からなる液体貯留用のチャンバーと、
前記凹部の底面に開口し、前記チャンバーに前記底面から液体を流入する流入路と、
前記チャンバーに開口し、前記チャンバーから液体を流出する流出路と、を備え、
前記流入路が前記凹部の底面に開口する開口部の近傍において、前記流入路の底面は前記開口部に向かって漸次浅くなるように前記凹部の底面に対して傾斜している流路部材。
【請求項２】
前記チャンバーは略四角形の平面形状を有し、前記チャンバーに対する前記流入路の開口部と前記流出路の開口部は前記略四角形の同一辺の一方端と他方端の近傍に位置し、前記流入路の底面が前記開口部に向かって漸次浅くなる方向は、前記同一辺の一方端に接する他辺に略平行である請求項１に記載の流路部材。
【請求項３】
前記閉塞部材は、前記扁平な空間に充填された液体の圧力変動を緩和させる可撓性フィルムからなる請求項１又は２に記載の流路部材。
【請求項４】
前記可撓性フィルムの外側に前記可撓性フィルムを覆う補強板を設置した請求項３に記載の流路部材。
【請求項５】
前記可撓性フィルムの内側に、前記可撓性フィルムに係合する規制板を設置した請求項３又は４に記載の流路部材。
【請求項６】
前記規制板と前記凹部の内表面との間にバネ部材を設置した請求項３〜５のいずれか一項に記載の流路部材。
【請求項７】
前記開口部における前記流入路の底面は、前記凹部の底面に対して角度２０°〜６５°の傾斜角を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の流路部材。
【請求項８】
前記流入路の傾斜する底面は、液体の流れに直交する面において流路の外側に凸の曲線形状を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の流路部材。
【請求項９】
前記流入路の底面と前記傾斜する底面との間、又は、前記傾斜する底面と前記凹部の底面との間は、液体の流れの方向に沿って滑らかな曲面を構成する請求項１〜８のいずれか一項に記載の流路部材。
【請求項１０】
前記流出路は、前記扁平な面の法線方向から見る平面視で前記チャンバーと重なる位置に設置されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の流路部材。
【請求項１１】
前記流出路の前記チャンバーに開口する開口部は、使用時の重力方向に対してチャンバーの最上位となる位置に設置されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の流路部材。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の流路部材と、
液体を前記流路部材から供給し被記録媒体に吐出する噴射部と、を備える液体噴射ヘッド。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管等の流路に挿入し、流路内に液体を貯留し、または流路内の圧力変動を緩和させる流路部材、その流路部材を用いた液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出し、文字、図形を描画する、あるいは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜のパターンを形成するインクジェット方式のプリンターが利用されている。この方式は、インク等からなる液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、液体噴射ヘッドに形成した微小空間に液体を充填する。そして、液体噴射ヘッドに駆動信号を与えてこの微小空間の容積を瞬間的に縮小し、この微小空間に連通するノズルから液滴を吐出させる。
【０００３】
インクジェット方式のプリンターは、記録紙とインクジェットヘッドを移動させながら記録紙の任意の場所にインク滴を吐出してパターンを形成する。インクジェットヘッドから吐出されるインクはインクタンクからインクジェットヘッドにチューブを介して供給される。そのため、インクジェットヘッドが移動するとチューブも移動し、チューブ内インクの慣性に基づく圧力変動がインク内部に発生する。インクに圧力変動が発生するとインクジェットヘッドから吐出されるインク滴の吐出速度が変動し、記録紙に記録される画像等の品質が低下する。さらに、圧力変動によってノズルに形成されるメニスカスが破壊され、記録紙にインク滴が吐出されない“ドット抜け”と呼ばれる現象や、ノズルからインクが垂れて記録紙を汚してしまう現象が発生する虞がある。そこで、インクジェットヘッドの移動に伴う圧力変動を緩和させるために、インク流路に圧力緩衝器からなる流路部材を設置している。
【０００４】
図１４はこの種の圧力緩衝器の説明図である（特許文献１の図２、図３を参照）。図１４（ａ）がチャンバの平面図であり、図１４（ｂ）が部分ＥＥ’の断面図である。圧力緩衝器は、本体部の表面に形成した凹部から成るチャンバ１０２と、このチャンバ１０２の上面を閉塞する可撓性膜１０８と、その上面に設置される補強板１０７から構成されている。本体１０１のチャンバ１０２にはインクを流入するためのインク流入口１０３と、インクを液滴噴射式記録ヘッドに流出するインク流出口１０４が開口している。チャンバ１０２の内部には弾性部材１０５が設置されている。補強板１０７の内面側には凹部又は溝からなる大気連通溝１０６が形成されている。
【０００５】
インク流入口１０３から流入したインクは、扁平な平行四辺形のチャンバ１０２上方に流れ、チャンバ１０２の鉛直線上の最上位に設置したインク流出口１０４から流出する。そして、インク流入口１０３から流入するインクに圧力変動が印加されると、チャンバ１０２を構成する可撓性膜１０８が位置変化し、その圧力変動を緩和させる。そのため、インク流出口１０４から流出するインクは一定圧となる。この一定圧のインクが液滴噴射式記録ヘッドに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の圧力緩衝器は平面形状が平行四辺形又は菱形の扁平なチャンバ１０２を備えている。この平行四辺形又は菱形の鉛直方向の最下部にインク流入口１０３が設置され、最上部にインク流出口１０４が設置されている。チャンバ１０２へのインクの充填は、インク流入口１０３の最下部から行う。即ち、チャンバ１０２内の空気を追い出しながらインク流出口１０４に向かってインクを充填することができるので、チャンバ１０２内に気泡が残留しない。圧力緩衝器は、空のチャンバ１０２にインクを充填する他に、チャンバ１０２内をクリーニングする、或いはチャンバ１０２に充填されたインクを交換したりする。
【０００８】
チャンバ１０２のクリーニングやインク交換はインク流入口１０３からインクを圧送する、或いはインク流出口１０４を負圧にして強制的に吸引して行う。しかし、インク流入口１０３のチャンバ１０２への開口部では、インク流路は可撓性膜１０８の膜面に垂直である。そのため、チャンバ１０２に流入したインクはまず可撓性膜１０８に垂直に衝突し、その後等方的に拡散する。インクの流れはインク流入口１０３からインク流出口１０４の対角線方向となる。つまり、左辺と上辺の角部や右辺と下辺の角部はインクが残留しやすく、インク置換性が低下する、という課題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、液体の残留が少なく、置換性に優れた流路部材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】
本発明による流路部材は、基体に形成した凹部と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材により構成され、扁平な空間からなる液体貯留用のチャンバーと、前記凹部の底面に開口し、前記チャンバーに前記底面から液体を流入する流入路と、前記チャンバーに開口し、前記チャンバーから液体を流出する流出路と、を備え、前記流入路が前記凹部の底面に開口する開口部の近傍において、前記流入路の底面は前記開口部に向かって漸次浅くなるように前記凹部の底面に対して傾斜している。
【００１１】
また、前記チャンバーは略四角形の平面形状を有し、前記チャンバーに対する前記流入路の開口部と前記流出路の開口部は前記略四角形の同一辺の一方端と他方端の近傍に位置し、前記流入路の底面が前記開口部に向かって漸次浅くなる方向は、前記同一辺の一方端に接する他辺に略平行とした。
【００１２】
また、前記閉塞部材は、前記扁平な空間に充填された液体の圧力変動を緩和させる可撓性フィルムからなる。
【００１３】
また、前記可撓性フィルムの外側に前記可撓性フィルムを覆う補強板を設置した。
【００１４】
また、前記可撓性フィルムの内側に、前記可撓性フィルムに係合する規制板を設置した。
【００１５】
また、前記規制板と前記凹部の内表面との間にバネ部材を設置した。
【００１６】
また、前記開口部における前記流入路の底面は、前記凹部の底面に対して角度２０°〜６５°の傾斜角を有する。
【００１７】
また、前記流入路の傾斜する底面は、液体の流れに直交する面において流路の外側に向けて凸の曲線形状を有する。
【００１８】
また、前記流入路の底面と前記傾斜する底面との間、又は、前記傾斜する底面と前記凹部の底面との間は、液体の流れの方向に沿って滑らかな曲面を構成する。
【００１９】
また、前記流出路は、前記扁平な面の法線方向から見る平面視で前記チャンバーと重なる位置に設置されている。
【００２０】
また、前記流出路の前記チャンバーに開口する開口部は、使用時の重力方向に対してチャンバーの最上位となる位置に設置されている。
【００２１】
本発明による液体噴射ヘッドは、上記いずれかに記載の流路部材と、液体を前記流路部材から供給し被記録媒体に吐出する噴射部と、を備える。
【００２２】
本発明による液体噴射装置は、上記液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の流路部材は、基体に形成した凹部と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材により構成され、扁平な空間からなる液体貯留用のチャンバーと、この凹部の底面に開口し、チャンバーに底面から液体を流入する流入路と、チャンバーに開口し、このチャンバーから液体を流出する流出路と、を備えている。そして、流入路が凹部の底面に開口する開口部の近傍において、流入路の底面は当該開口部に向かって漸次浅くなるように凹部の底面に対して傾斜している。この構成により、流入する液体はチャンバー内で流れを生成し、液体の滞留部を減少させ、チャンバー内の液置換性を向上させた流路部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る流路部材の説明図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る流路部材の平面面模式図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る流路部材の平面面模式図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係る流路部材の説明図である。
【図５】本発明の第五実施形態に係る流路部材を表す。
【図６】本発明の第六実施形態に係る流路部材を表す。
【図７】本発明の第七実施形態に係る流路部材の縦断面模式図である。
【図８】本発明の第八実施形態に係る流路部材の流出口の説明図である。
【図９】本発明の第九実施形態に係る流路部材の縦断面模式図である。
【図１０】本発明の第十実施形態に係る流路部材の縦断面模式図である。
【図１１】本発明の第十一実施形態に係る流路部材の縦断面模式図である。
【図１２】本発明の第十二実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な斜視図である。
【図１３】本発明の第十三実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。
【図１４】従来公知のインクジェットヘッドの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の流路部材は、基体に形成した凹部と、この凹部の開口端を閉塞する閉塞部材により構成される扁平な空間からなる液体貯留用のチャンバーと、この基体の凹部の底面に開口し、このチャンバーに凹部の底面から液体を流入する流入路と、このチャンバーに開口しこのチャンバーから液体を流出する流出路とを備えている。そして、基体に形成した凹部の底面に開口する流入路の開口部近傍において、流入路の底面は液体の流れに沿って、即ち開口部に向かって漸次浅くなるように上記凹部の底面に対して傾斜するように構成した。これにより、流入口から流入する液体は扁平なチャンバーに滑り込むように流入するのでチャンバー内に液体の流れを生成し、滞留部を減少させた液置換性の優れた流路部材を提供することができる。
【００２６】
ここで、基体はプラスチック材や金属材料を使用することができる。凹部の開口端を閉塞する閉塞部材として基体と同様にプラスチック材や金属材料を使用し、例えば液体噴射ヘッドと液体タンクとの間に設置する二次タンクを構成することができる。
【００２７】
また、チャンバーに開口する流出路の開口部を、使用時の重力方向に対する最上位となる位置に設置することができる。また、凹部の底面に開口する流入路の開口部を、使用時の重力方向に対してチャンバーの上位であり、かつ、上記流出路の開口部よりは下位の位置に設置することができる。このようにすれば、チャンバーに液体を注入する際に内部に残留気泡を無くして充填することができる。また、流入路を流路部材の上部に設置すれば、流路部材を他の機器、例えば液体噴射ヘッドに設置する際に流路部材の周囲の配管を簡素化することができる。
【００２８】
また、扁平なチャンバーは略四角形の平面形状を有し、チャンバーに対する流入路の開口部と流出路の開口部を上記略四角形の同一辺の一方端と他方端の近傍に位置するように構成することができる。更に、流入路の底面が液体の流れに沿って、即ち当該開口部に向かって漸次浅くなる方向を、上記流入口が位置する一方端に接する他辺に略平行となるように構成することができる。つまり、例えば略四角形の上辺の左端部に流出路の開口部が開口し、右端部に流入路の開口部が開口する場合に、液体はチャンバーの右辺に沿って流入する。その結果、液体は右辺から下辺、更に左辺に回流するように流れるので、チャンバー内に滞留部が形成され難く、流入路から液体を圧入した場合にチャンバー内の液置換率を向上させることができる。
【００２９】
また、基体の表面に形成した凹部を閉塞する閉塞部材として合成樹脂等からなる可撓性フィルムを使用することができる。これにより、流路部材に圧力緩衝機能を付加することができる。この場合に、可撓性フィルムの外面側に可撓性フィルムを覆うように補強板を設置すれば、チャンバー内が高い陽圧となって可撓性フィルムが外側に膨らむ場合に、この膨らみを規制し可撓性フィルムが破裂することを防止することができる。また、可撓性フィルムの内面側に規制板を設置し、更にこの規制板と凹部の内表面との間にバネ部材を設置することができる。これにより、チャンバー内が初期設定値よりも低い負圧となって可撓性フィルムが凹部の内面側に引っ張られ、凹部に開口する流入路や流出路の開口部を塞いで液体の流入出が不能となることを防止することができる。
【００３０】
また、開口部の流入路の底面を凹部の底面に対して角度２０°〜６５°、より好ましくは角度４５°の傾斜面とすれば、傾斜面の長さが長くならず、しかも液体をチャンバー内に効果的に滑り込ませることができる。また、開口部の流入路を滑らかな曲面とすれば、チャンバー内に液体を一層スムーズに流入させることができる。また、流出路は、扁平な面の法線方向から見る平面視でチャンバーと重なる位置に設置することができる。これにより、流路部材をより小型化することができる。あるいは、同じ外形でチャンバーの容積をより大きく形成することができるので、大きな圧力緩衝効果を得ることができる。以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る流路部材１を説明するための説明図であり、（ａ）は流路部材１の模式的な分解斜視図であり、（ｂ）は部分ＡＡの縦断面模式図である。流路部材１は、表面に凹部１２からなるチャンバー２を備える基体４と、凹部１２の開口端を閉塞する閉塞部材５と、チャンバー２に例えばインク等の液体を流入する流入連結部１８とチャンバー２から液体を流出する流出連結部１９を備えている。基体４は、チャンバー２に開口し、チャンバー２に液体を流入する流入路７と、チャンバー２に開口し、チャンバー２から液体を流出する流出路６を備えている。凹部１２の＋ｙ方向の側面（左側面）と＋ｘ方向の側面（上側面）の角部の底面１６に流出口６ａが開口し（流出口６ａは流出路６がチャンバー２に開口する開口部である。以下同じ。）、基体４の裏面、即ちチャンバー２の背面側に設置した流出路６を介して流出連結部１９に連通する。凹部１２の−ｙ方向の側面（右側面）と上側面の角部の底面１６に流入口７ａが開口し（流入口７ａは流入路７がチャンバー２に開口する開口部である。以下同じ。）、チャンバー２の＋ｘ方向（上部方向）に設置した流入路７を介して流入連結部１８に連通する。
【００３２】
図１（ｂ）に示すように、流入口７ａは凹部１２の底面１６に開口し、流入口７ａにおける流入路７の底面は凹部１２の底面１６に対して角度φ傾斜する傾斜面Ｔをなしている。この傾斜面Ｔを形成したことにより、流入口から流入する液体は扁平なチャンバー２に滑り込むように流入するのでチャンバー２内に液体の流れを生じ、チャンバー２内に滞留部を減少させ液置換性を向上させることができる。
【００３３】
なお、本実施形態において、チャンバー２に開口する流出路６の流出口６ａを凹部１２の左側面と上側面の角部に設置したがこれに限定されず、流出口６ａを他の位置に設置してもよい。また、本実施形態において、流出路６を凹部１２の背面側、即ちチャンバー２の扁平な面の法線方向から見た平面視でチャンバー２と重なる位置に設置したが、これに限定されず、基体４の凹部１２と同じ表面に並列して形成してもよい。また、本実施形態において流入口７ａを凹部１２の上側面と右側面の角部に設置したが、これに限定されず、右側面の中央部や下部に設置してもよい。要は、流入口７ａにおける流出路６の底面が凹部１２の底面１６に対して傾斜し、チャンバー２に液体が滑り込むように流入すればよい。
【００３４】
（第二実施形態）
図２は本発明の第二実施形態に係る流路部材１の平面模式図である。流路部材１はｘ方向に立設し、−ｘ方向が重力方向である。図２に示すように、流路部材１は、基体４に形成した凹部１２と図示しない閉塞部材からなるチャンバー２と、液体を流入する流入路７と、液体を流出する流出路６を備えている。基体４の上部には流入路７に連通する流入連結部１８を、基体４の下部には流出路６に連通する流出連結部１９をそれぞれ設置している。流出口６ａは、流出路６がチャンバー２に開口する開口部であり、重力方向に対してチャンバー２の最下位から高さｈ１の最上位に位置する。流入口７ａは、流入路７が凹部１２の底面に開口する開口部であり、その底面は凹部１２の底面に対して傾斜面Ｔをなしている。流入口７ａはチャンバー２の最下位の位置から高さｈ２に位置し、この高さｈ２はｈ１よりも低い。
【００３５】
この構成により、流入路７から流入した液体はチャンバー２の下方から充填され、最上部に流出口６ａが位置するのでチャンバー２に気泡が残らないように液体を充填することができる。更に、流入口７ａの流入路７の底面を傾斜面Ｔとしたので、液体がチャンバー２に滑り込むように流入し、チャンバー２内に液体の流れが生ずる。これにより、チャンバー２内に滞留部が生じ難く、液置換性を向上させることができる。また、液体は上部に設置した流入連結部１８から供給し、下部の流出連結部１９から排出する。従って、流路部材１の下部に排出液体の供給を受ける他の機器、例えば液体噴射ヘッドが位置する場合は、液体供給用の配管を簡素化することができる。なお、流出路６は凹部１２の背面側に平面視でチャンバー２と重なるように設置した。そのため、流路部材１の幅を狭く、又はチャンバー２の容積を大きく構成することができる。
【００３６】
（第三実施形態）
図３は本発明の第三実施形態に係る流路部材１の平面模式図である。流路部材１は、基体４に形成した凹部１２と図示しない閉塞部材からなるチャンバー２と、液体を流入する流入路７と、液体を流出する流出路６を備えている。流出口６ａは、流出路６がチャンバー２に開口する開口部であり、流入口７ａは流入路７が凹部１２の底面に開口する開口部であり、その底面は液体の流れに沿って漸次浅くなるように底面１６に対して傾斜する傾斜面Ｔをなしている。
【００３７】
ここで、チャンバー２は、辺Ｓ１〜Ｓ４の略四角形状を有している。流出口６ａを辺Ｓ１の辺Ｓ４側の端部近傍に設置し、流入口７ａを辺Ｓ１の辺Ｓ２側の端部近傍に設置した。そして、流入路７の底面が液体の流れに沿って漸次浅くなる方向は、辺Ｓ１の一方端に接する他辺である辺Ｓ２に略平行している。この構成により、流入口７ａから流入する液体は、まず辺Ｓ２に沿って流れ、次に辺Ｓ３、辺Ｓ４、辺Ｓ１の順に流れる。その結果、チャンバー２内に液体の渦状の流れが生ずるので、チャンバー２内の滞留部を減少させ、液置換効率を向上させることができる。要は、流出口６ａと流入口７ａを一辺側に設置し、しかも流入口７ａからチャンバー２に流入する液体の流れを上記一辺に接する他辺に沿うようにして、チャンバー２内に液体を回流させる。これにより、クリーニングや液交換の際の液置換率を向上させることができる。
【００３８】
（第四実施形態）
図４は本発明の第四実施形態に係る流路部材１の説明図である。（ａ）が流路部材１の分解斜視図であり、（ｂ）が部分ＢＢの縦断面模式図であり、（ｃ）は部分ＣＣの縦断面模式図である。本実施形態は、流入する液体の圧力変動を緩和して流出する液体にその圧力変動を伝達しない圧力緩衝機能を付与した流路部材１である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００３９】
流路部材１は、表面に凹部１２を備える基体４と、凹部１２の開口端を閉塞しチャンバー２を構成する閉塞部材としての可撓性フィルム５’と、可撓性フィルム５’の外面側を覆い、内部に凹部Ｕを備える補強板１３と、チャンバー２に液体を流入する流入連結部１８と、チャンバー２から液体を流出する流出連結部１９を備えている。流路部材１は、更に、可撓性フィルム５’と凹部１２の底面１６に形成した窪み１１との間であり、可撓性フィルム５’に係合する規制板１４と、規制板１４と窪み１１の間に設置したバネ部材１５を備えている。なお、可撓性フィルム５’として、厚さ０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍのポリエチレンやポリアミド等から成るフィルムを使用することができる。
【００４０】
基体４は液体を流入するための流入路７と、液体を流出するための流出路６を備えている。凹部１２の左側面と上側面の角部の底面１６に開口する流出口６ａは、凹部１２の背後に設置した流出路６を介して流出連結部１９に連通する。凹部１２の上側面と右側面の角部の底面１６に開口する流入口７ａは、流入路７を介して流入連結部１８に連通する。可撓性フィルム５’は基体４の上面に熱溶着により接合し、凹部１２からなるチャンバー２を構成している。規制板１４はバネ部材１５により付勢されて可撓性フィルム５’に係合している。補強板１３は、可撓性フィルム５’に熱融着により接合し、更に周辺部に設けた固定用穴にビスを通して基体４に強固に固定した。補強板１３の凹部Ｕは、可撓性フィルム５’との間に隙間１０を形成している。
【００４１】
流路部材１は、流入連結部１８から流入した液体を流出連結部１９から流出するとともに、流入液体に圧力変動が印加されている場合は、可撓性フィルム５’の位置がその圧力変動に伴って変位してその圧力変動を緩和させる。そのために、流出連結部１９から流出する液体にはその圧力変動が印加されない。なお、補強板１３の内面に外側に膨らむ凹部Ｕを設けたので可撓性フィルム５’は外側に位置変化できるとともに、流路に液体を加圧充填する際に可撓性フィルム５’の外側への撓みを規制し、可撓性フィルム５’が破壊することを防止する。また、チャンバー２内部に規制板１４とバネ部材１５を設けたので、チャンバー２が負圧のときに可撓性フィルム５’が凹部１２の底面１６側に撓むことができるとともに、クリーニングの際に流路を吸引したときに、可撓性フィルム５’が流出口６ａや流入口７ａに貼りついて液体の流出や流入が妨げられるのを防止する。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、流入口７ａは凹部１２の底面１６に開口し、流入口７ａにおける流入路７の底面は凹部１２の底面１６に対して角度φ傾斜する傾斜面Ｔをなしている。この傾斜面Ｔを形成したことにより、流入路７を介して流入する液体はチャンバー２に滑り込むように流入する。そのために、チャンバー２内に液体の流れを生成し、滞留部を減少させ液体の置換性を向上させることができる。
【００４３】
なお、図４（ｃ）に示すように、流出路６と凹部１２が重なるように形成し、流出連結部１９を流入連結部１８に対向するように設置したことにより、流路部材１の左右の幅を縮小することができる。例えば、流路部材１の左右の幅を略３ｃｍ、上下の高さを略４ｃｍ、凹部１２の深さを略３ｍｍの扁平な形状とすることができる。また、流路部材１の平面形状を従来と同じにすれば、チャンバー２の平面形状をより大きく形成できるので、圧力緩衝性能を向上させることができる。また、流入連結部１８を上部に、流出連結部１９を下部に配置すれば、流路部材１の下部に排出液体の供給を受ける他の機器、例えば液体噴射ヘッドが位置する場合は、液体供給用の配管を簡素化することができる。
【００４４】
また、第二実施形態において説明したように、流出口６ａは重力に対してチャンバー２内の最上位となるように設置することができる。これによりチャンバー２内に残留空気をなくして液体を充填することができる。
【００４５】
また、第三実施形態において説明したように、チャンバー２の平面形状を略四角形状とし、流出口６ａと流入口７ａをその一辺の略両端部に設置するとともに、流入口７ａにおいて流入路７の底面を底面１６の底面に対する傾斜面Ｔとし、液体の流れに沿って漸次浅くなる方向を当該一辺に接する他辺に略平行とすることにより、チャンバー２内に液体の渦状流れを発生させて滞留部を減少させ、液置換効率を向上させることができる。
【００４６】
また、バネ部材１５は規制板１４と窪み１１との間に設けたコイルバネに限定されず、規制板１４と凹部１２の内面との間に設置した板バネや、他の弾性部材を使用することができる。また、流入口７ａの位置は凹部１２の上側面と右側面の角部に限定されず、下側面と右側面の角部の底面１６であっても、他の位置であってもよい。
【００４７】
（第五実施形態）
図５は、本発明の第五実施形態に係る流路部材１を表し、図４（ｂ）に示す流入口７ａの部分Ｄに相当する部分の拡大図である。本実施形態においては、凹部１２の底面１６と流入口７ａ部分の傾斜面Ｔとの間、及び傾斜面Ｔと流入路７の底面との間を滑らかな曲面とした。また、液体の流れに直交する方向の傾斜面Ｔの形状を流路の外側に凸の曲線形状とすることができる。これにより、流入路７からチャンバー２に液体がより滑らかに滑り込むことができるので、チャンバー２内の液体滞留部をより一層低減させることができる。
【００４８】
（第六実施形態）
図６は本発明の第六実施形態に係る流路部材１を表す。図６（ａ）は、図４（ｃ）に示す流出口６ａの部分Ｅに相当する部分の拡大図である。流出口６ａの流出路６は、凹部１２の底面１６を形成する仕切部材８の板面に垂直方向から仕切部材８の板面方向に屈曲する屈曲部Ｋを有している。この屈曲部Ｋの流出路６の外周面Ｇは円弧形状の滑らかな表面を有する。屈曲部Ｋの外周面Ｇを滑らかな円弧形状としたので、この屈曲部Ｋから液溜まりを無くし、流路のクリーニングや液置換を容易にした。さらに、この構成を採用したことによって、初期充填時の気泡の残留を防止することができる。残留した気泡は、すでに第四実施形態において説明した圧力緩衝器において、流路抵抗や加圧耐久性の劣化の原因になるため、この構成は非常に有効な解決手段となる。図６（ｂ）は、屈曲部Ｋの流出路６の外周面Ｇを隣接辺の内角θ１、θ２が１１０°を下回らない多角形状とした。内角θを１１０°よりも小さくすると液溜まりが生じやすなり、流路のクリーニングや液置換に不便となる。
【００４９】
なお、図６に示した例は流出口６ａ近傍に屈曲部Ｋが構成される場合であるが、流出口６ａ近傍以外の流出路６や流入路７に屈曲部が存在する場合は、その外周側の形状を円弧形状又は隣接する辺との間の内角が１１０°を下回らない多角形状とすれば、同様の効果を得ることができる。また、屈曲部Ｋの外周形状を円弧形状にすることに限定されず、楕円形状や双曲線形状としてもよい。
【００５０】
（第七実施形態）
図７は本発明の第七実施形態に係る流路部材１の縦断面模式図である。図４の部分ＣＣに相当する。第四実施形態と異なる部分は、流出口６ａ近傍の凹部１２の底面１６が流出口６ａに向かって漸次深くなる傾斜面Ｔとしている点であり、その他は第一実施形態と同様である。流出口６ａ近傍の底面１６に傾斜を形成したことにより、チャンバー２内の液体の流れに方向性を付与することができる。そのために、扁平なチャンバー２内に液滞留部を減少させ、液置換率を高めることができる。また、チャンバー２内のクリーニングや液体の置換を流出連結部１９側から吸引して行う場合に、チャンバー２内に液体の流れを形成し、クリーニングや液置換を短時間で容易に行うことができる。
【００５１】
なお、図７では流出路６の上部の仕切部材８の流出口６ａ近傍を傾斜面Ｔとしているが、これに限定されない。流出路６の上部以外の領域の底面１６を傾斜面Ｔとしてもよいことは言うまでもない。
【００５２】
（第八実施形態）
図８は本発明の第八実施形態に係る流路部材１の流出口６ａの説明図であり、図８（ａ）は図４の領域Ｖを拡大して表した図であり、図８（ｂ）は部分ＷＷの縦断面模式図である。流出口６ａは、流出路６が凹部１２の底面に開口する開口部である。流出口６ａ近傍の流出路６の底面は、チャンバー２の底面１６に対して傾斜する円弧状の傾斜面Ｔとし、チャンバー２から流出する液体の流れに沿って、即ち開口部である流出口６ａから離間する方向に漸次深くなる。これにより、流出口６ａ近傍の液溜まりが縮小し、流路のクリーニングや液置換を容易に行うことができる。
【００５３】
より具体的に説明する。流出口６ａは凹部１２の左側面と上側面の角部の底面１６に位置する。流出路６は、液体がｙ方向に流れる流出路６ｙと液体が−ｘ方向に流れる流出路６ｘを含む。流出路６ｘは凹部１２の深さ方向に形成した壁面１８の底部に開口して流出路６ｙに連通している。流出路６ｙの底面は、ｙ方向に、即ち液体が流れる方向に漸次深くなる。つまり凹部１２の底面１６に対して傾斜する傾斜面Ｔをなしている。また、流出路６ｙと流出路６ｘは、ｘｙ平面において流路がｙ方向からｘ方向に屈曲する屈曲部を構成している。そして、この屈曲部の外周側は円弧形状を有している。従って、第六実施形態においてすでに説明したとおり、屈曲部の外周側の形状を円弧形状とし、加えて流出口６ａ近傍の流出路６ｙの底面を液体の流れに沿って漸次深くなるように形成したので液溜まりが減少し、流路抵抗も低下してクリーニングや液置換時の加圧又は減圧に対する耐久性を向上させることができる。なお、傾斜面Ｔは、円弧形状の斜面の他に滑らかな傾斜曲線、傾斜する平面、或いは隣接辺の内角が１１０°を下回らない多角形状の傾斜面としてもよい。また、第七実施形態で説明したように、流出口６ａ近傍の凹部１２の底面１６を傾斜面とすれば、上記本発明の効果をより一層発揮することができる。
【００５４】
（第九実施形態）
図９は本発明の第九実施形態に係る流路部材１の縦断面模式図であり、図４に示す部分ＦＦに相当する。本実施形態においては、流出路６の流路に直交する断面形状がチャンバー２の扁平方向と同じ方向に扁平な形状を有している。その他の部分は第四実施形態と同様である。流出路６の断面形状を扁平形状としたことにより、流路部材１の厚さを薄く形成することができる。
【００５５】
（第十実施形態）
図１０は本発明の第十実施形態に係る流路部材１の縦断面模式図であり、図４に示す部分ＣＣに相当する。本実施形態においては、チャンバー２と流出路６との間を仕切フィルム８’とした。仕切部材８としてプラスチック材料や金属材料を型成形した場合や切削加工した場合は厚さが概ね０．２ｍｍ以上となるが、ポリエチレンやポリアミド等からなる仕切フィルム８’とすれば、厚さを０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍと薄く形成することができる。これにより、流路部材１をより一層薄く形成することができる。
【００５６】
（第十一実施形態）
図１１は本発明の第十一実施形態に係る流路部材１の縦断面模式図であり、図４の部分ＣＣに相当する。本実施形態においては、流出路６はチャンバー２側とは何体側が背面フィルム９により構成した。背面部材として型成形によるプラスチック材料や金属材料を使用した場合は厚さが概ね０．２ｍｍ以上となるが、ポリエチレンやポリアミド等から成る背面フィルム９を使用すれば、厚さを０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍと薄く形成することができ、流路部材１全体の厚さをより一層薄く形成することができる。
【００５７】
なお、第五実施形態から第十一実施形態において説明した流入路７又は流出路６の形状は、補強板１３を明示していない第一実施形態から第三実施形態に適用できることは言うまでもない。また、第三実施形態から第十一実施形態を適宜組み合わせることにより、液溜まりが減少し、流路抵抗も低下してクリーニングや液体置換時の加圧又は減圧に対する耐久性を向上させた小型かつ薄型の流路部材１を提供することができる。
【００５８】
（第十二実施形態）
図１２は本発明の第十二実施形態に係る液体噴射ヘッド２０の模式的な斜視図であり、例えば第四実施形態に示す流路部材１を液体噴射ヘッド２０に設置した状態を示す。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００５９】
図１２に示すように、液体噴射ヘッド２０は、ベース２１と、図示しない被記録媒体に液滴を吐出する噴射部２２と、噴射部２２に液体を供給する流路部材１と、噴射部２２を制御する制御回路を搭載した図示しない制御回路基板を備えている。噴射部２２は、駆動信号に応じて液滴を吐出するアクチュエータと、アクチュエータに液体を供給する流路部材と、アクチュエータと制御回路基板の間を電気的に接続するフレキシブル回路基板を備えている。ベース２１は、衝立の形状を有し、底部に噴射部２２を搭載し、側面に図示しない制御回路基板と流路部材１を固定している。流路部材１は、補強板１３を外側に、基体４をベース２４側に向けてベース２１に固定されている。
【００６０】
液体は、供給管から流入連結部１８を介して流路部材１のチャンバー２に流入し、流出連結部１９を介して噴射部２２に流入する。噴射部２２のアクチュエータは制御回路からの駆動信号に応じて下部の図示しないノズルから被記録媒体に液滴を吐出する。このように、流路部材１を、流入口７ａの流入路７の底面を凹部１２の底面１６に対して傾斜する傾斜面Ｔとしたので、流入口から流入する液体は扁平なチャンバーに滑り込むように流入し、チャンバー内に液体の流れを生成し、滞留部を減少させた液置換性の優れた液体噴射ヘッド２０を構成することができる。
【００６１】
（第十三実施形態）
図１３は本発明の第十三実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。
液体噴射装置３０は、上記本発明に係る流路部材１を搭載した液体噴射ヘッド２０、２０’を往復移動させる移動機構４３と、液体噴射ヘッド２０、２０’に液体を供給する液体供給管３３、３３’と、液体供給管３３、３３’に液体を供給する液体タンク３１、３１’を備えている。各液体噴射ヘッド２０、２０’は本発明に係る第一〜第十二実施形態のいずれかに示した流路部材１を搭載している。
【００６２】
具体的に説明する。液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体３４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体３４に液体を吐出する液体噴射ヘッド２０、２０’と、液体タンク３１、３１’に貯留した液体を液体供給管３３、３３’に押圧して供給するポンプ３２、３２’と、液体噴射ヘッド１を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４３等を備えている。
【００６３】
一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体３４を主走査方向に搬送する。移動機構４３は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット３８と、キャリッジユニット３８を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３９と、この無端ベルト３９を図示しないプーリを介して周回させるモータ４０を備えている。
【００６４】
キャリッジユニット３８は、複数の液体噴射ヘッド２０、２０’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３１、３１’は対応する色の液体を貯留し、ポンプ３２、３２’、液体供給管３３、３３’を介して液体噴射ヘッド２０、２０’に供給する。各液体噴射ヘッド２０、２０’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド２０、２０’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット３８を駆動するモータ４０の回転及び被記録媒体３４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体３４上に任意のパターンを記録することできる。
【００６５】
なお、第十三実施形態における圧力緩衝機能を有する流路部材１を液体噴射ヘッド２０、２０’に搭載した場合は、液体噴射ヘッド２０、２０’へ液体を充填するいかなる方法においても使用することができる。例えば吸引充填方法として、図１３における液体噴射ヘッド２０、２０’の噴射部２２の図面下側に図示しない吸引キャップと吸引ポンプを設け、液体を吸引充填する方法も使用可能である。この場合は吸引によって、流路部材１の内部が負圧となるが、前述した規制板１４とバネ部材１５によって、可撓性フィルム５’の過剰な変形を防止することができる。
【００６６】
同様に、図１３にて説明する液体を液体供給管３３、３３’に押圧して供給するポンプ３２、３２’を用いた加圧充填方法の場合でも、流路部材１の内部が正圧となるが、前述した補強板１３が外側に位置するため、可撓性フィルム５’の過剰な変形を防止することができる。この充填方法は、液体噴射装置３０の構成によって、適宜選択すればよい。
【００６７】
この構成により、流路部材１の流入口から流入する液体は扁平なチャンバー２に滑り込むように流入し、チャンバー２内に液体の流れを生成し、滞留部を減少させた液置換性の優れた液体噴射装置を構成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  流路部材
２  チャンバー
４  基体
５  閉塞部材
５’  可撓性フィルム
６  流出路
７  流入路
８  仕切り部材
１２  凹部
１３  補強板
１４  規制板
１５  バネ部材
１６  底面
１８  流入連結部
１９  流出連結部
２０  液体噴射ヘッド
３０  液体噴射装置
【図１】
2012020540.tif 000003
【図２】
2012020540.tif 000004
【図３】
2012020540.tif 000005
【図４】
2012020540.tif 000006
【図５】
2012020540.tif 000007
【図６】
2012020540.tif 000008
【図７】
2012020540.tif 000009
【図８】
2012020540.tif 000010
【図９】
2012020540.tif 000011
【図１０】
2012020540.tif 000012
【図１１】
2012020540.tif 000013
【図１２】
2012020540.tif 000014
【図１３】
2012020540.tif 000015
【図１４】
2012020540.tif 000016