JP4032953B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルからターゲットに対して液体を吐出す液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体噴射ヘッドのノズルからターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタが広く知られている。例えば、シリアルプリンティング方式のインクジェット式プリンタは、キャリッジに搭載されて主走査方向に往復移動するインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという。）と、前記主走査方向に直交する副走査方向に記録用紙を搬送させる紙送り手段とが具備され、印刷データに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより、記録用紙に対して印刷が実行される。そして、主にホームユーズとして利用されるこの種のインクジェット式プリンタの多くは、記録ヘッドにインクを供給するための各インクカートリッジが、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に着脱可能に装着できるように構成されている。
【０００３】
ところで、前記したようにインクカートリッジがキャリッジ上に搭載されるオンキャリッジタイプのインクジェット式プリンタにおいては、当該インクカートリッジのインク容量に限界があり、比較的大量の印刷を実行しようとする場合においては、インクカートリッジの頻繁な交換を余儀なくされる。このために、カートリッジの交換作業に人手を要するだけでなく、結果としてランニングコストも上昇することは免れない。従って、例えば業務用として用いられるインクジェット式プリンタにおいては、大容量のインクカートリッジをインクジェット式プリンタのケース側に配置することがあった。そして、前記インクカートリッジから供給チューブを介して、キャリッジに搭載された記録ヘッドに対してそれぞれインクを供給するような構成（オフキャリッジタイプ）が採用されていた。
【０００４】
このようなオフキャリッジタイプの構成においては、プリンタサイズ（用紙サイズ）が大きくなるほど、供給チューブの引き回し距離が大きくなり、インクカートリッジからキャリッジに至る前記供給チューブにおける圧力変化が大きくなる。このために、各供給チューブの内径が大きなものを採用する必要が生じ、それに応じて発生する各チューブの曲げ抵抗の増加を克服するために、例えばキャリッジの駆動力を一層高める必要が生じる。それ故、インクジェット式プリンタがさらに大型化され、コストが高騰するという技術的な課題を招来させる。
【０００５】
そこで、前記した供給チューブにおける圧力変動の影響を無くすために、インクカートリッジにおけるインクパックを空気で加圧し、キャリッジに搭載された各サブタンクに対してインクを供給するインクの加圧供給システムについて、本件出願人において既に提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
この特許文献１におけるインクの加圧供給システムを採用したインクジェット式プリンタによると、各インクカートリッジから加圧空気により各サブタンクに対して常にインクが供給されるようになされ、それぞれのサブタンク内には常に一定の範囲のインクが貯留される。これにより、記録ヘッドより安定したインク滴の吐出作用を保証することができる。
【０００７】
ところが、前記各サブタンクには、加圧空気により送られる各インクカートリッジからのインクを、それぞれ所定の液面となるようにして貯留するために、各サブタンクに対して液面検出機構を配置する必要が生ずる。このような液面検出機構を採用する場合においては、液面検出機構のメカニズムの信頼性を向上させるためにコストが上昇することは免れない。また、インクジェット式プリンタの使用環境や、振動を受ける等のアブノーマルな使用条件にも対応させるために、その制御系統が複雑化し、更に機構も大型化することは免れない。
【０００８】
そこで、インクカートリッジとしてのリザーバと記録ヘッドとしてのプリントヘッドとの間に、プリントヘッドへ供給するインクの圧力を調整する背圧調整器を備えたインクジェット式プリンタの構成について、提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。詳しくは、この背圧調整器は、ダイヤフラムと、ダイヤフラム・ピストンと、レバーと、弁座と、ノズルとを備えている。そして、プリントヘッドにおける背圧が所定値より下がると、ダイヤフラムによってダイヤフラム・ピストンに力が加えられ、レバーが回転することにより、レバーに備えられている弁座がノズルから離れる。そして、インクがプリントヘッドへと流入されるようになっている。従って、プリンタヘッドには、供給チューブにおける圧力変動にかかわらず、背圧調整器によってインクが均一な圧力で供給されるようになり、印刷の質を向上させることができる。しかも、液面検出機構等を設ける必要がないため、前記した特許文献１のような諸問題を解決することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１９９０８０号公報
【特許文献２】
特開平９−１１４８８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した特許文献１における背圧調整器は、ダイヤフラムと弁座との間に複数の部品が介在されているため、構成が複雑になって、小型化が難しく、動力伝達のロスが生じやすいという問題があった。
【００１１】
そこで、本件出願人は、前記した従来の諸問題を解決することができるインクジェット式プリンタについてすでに提案している。詳しくは、インクジェット式プリンタの本体側に配置されたインクカートリッジからのインクを、キャリッジ側において自己封止機能を有するインク供給バルブユニットにおいて受けるように構成する。そして、このインク供給バルブユニットはインク供給室と圧力室とを備え、前記インクカートリッジから供給されたインクは、インク供給室から圧力室を経て記録ヘッドに供給されるようになっている。インク供給室と圧力室との間には可動バルブが設けられており、この可動バルブの開閉によってインク供給室と圧力室とが連通・非連通となるように構成されている。
【００１２】
そして、圧力室の内部のインク量が減少することによって圧力室の一部を構成するフィルム部材が変位し、その変位を可動バルブに対して直接伝達することによって可動バルブを動作させるように構成されている。従って、フィルム部材の変位が可動バルブに対して直接伝達されるので、動力伝達のロスを抑えられる。
【００１３】
そして、記録ヘッドにおいてインクが消費されて圧力室におけるインク量が減少し、圧力が低下すると可動バルブが開状態となり、インク供給室から圧力室にインクが供給されるようになっている。その結果、圧力室には、記録ヘッドにおけるインクの消費量に応じたインクが供給されるようになっており、バルブユニットよりも上流側の供給チューブにおける圧力変動の影響が生じないようになっている。従って、このインク供給バルブユニットによれば、インク供給の信頼性が動力伝達のロスが抑えられた状態で保証されるようになっている。
【００１４】
ところで、この種のインクジェット式プリンタに用いられる記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズル開口からインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う。そして、この関係上、ノズル開口からのインク溶媒（例えば水分）の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入等により正常なインク滴の吐出動作が損なわれることがあった。そしてこの結果、印刷不良を起こすという問題を抱えていた。
【００１５】
このために、この種のインクジェット式プリンタには、非印刷時に記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段と、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができるワイピング手段が備えられている。前記キャッピング手段はインクジェット式プリンタの印刷動作の休止中において、記録ヘッドにおけるノズル開口のインクの乾燥を防止する蓋体として機能する。また、ノズル開口に目詰まりが生じた場合等には、キャッピング手段によりノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧を作用させて、ノズル開口からインクを吸引排出させて目詰まりを解消させるメンテナンス機能としての働きも担っている。
【００１６】
記録ヘッドの目詰まり解消のために行われる強制的なインクの吸引排出処理は、クリーニング操作と呼ばれており、例えばインクジェット式プリンタの長時間の印刷動作休止後に印刷を再開する場合に自動的に実行されるようになされる。また、ユーザが印刷不良を認識して、例えばクリーニングスイッチを操作した場合においても実行される。
【００１７】
前記したクリーニング操作による記録ヘッドのメンテナンス機能は、記録ヘッドのノズル形成面をキャッピング手段を介して吸引する操作がなされるため、吸引動作後に負圧を解除しても、記録ヘッド内には若干の負圧が蓄積されている。さらに、キャッピング手段内に排出されたインクが泡立った状態になされているために、ノズル開口から気泡を吸い込むという作用が発生する。これにより、クリーニング操作を実行したにもかかわらず、ノズル抜けや印刷品質の劣化を招来させる結果となり、前記したクリーニング操作の信頼性を低下させるという問題を抱えている。
【００１８】
また、上記のようなバルブユニットにおいては、インクカートリッジからのインクに混入している気泡や、初期充填時に残ってしまう気泡、記録ヘッドのノズル開口から吸い込まれる気泡等が、前記圧力室内に滞留することがあった。そして、これらの気泡によって、圧力室におけるインクの充填性が低下し、印刷中に圧力室の気泡が流れ出し、印刷品質の低下を招くおそれがあった。
【００１９】
この発明は、前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、その第１の目的は、自己封止機能を有する液体供給用バルブユニットの機能を享受しつつ、液体噴射ヘッドのクリーニング操作の信頼性を向上させることができる液体噴射装置を提供することにある。
【００２０】
また、第２の目的は、液体供給用バルブユニットの圧力室内に溜まった気泡をより効率的に排出して液体の充填性を向上させ、液体噴射ヘッドにおける液体供給の信頼性を高めることができる液体噴射装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体を貯留する液体貯留手段と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段の前記液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路とを備えた液体噴射装置において、前記液体を一時貯留し、前記液体噴射ヘッドからの前記液体の噴射に伴って、前記一時貯留した前記液体が減少する圧力室と、前記液体供給路から前記圧力室への前記液体の供給及び非供給を切り換える開閉バルブと、前記圧力室内の前記液体の減少に伴う負圧を感知して前記開閉バルブを開弁させる開閉バルブ作動部材とを有する液体供給用バルブユニットと、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に変化させる流量調整手段とを備え、前記開閉バルブ作動部材は、前記圧力室の一部を構成する可撓性の圧力室側フィルム部材からなり、同圧力室側フィルム部材が前記圧力室内の前記液体の減少に伴う負圧を受けて変位し、前記開閉バルブを少なくとも、開弁、あるいは、閉弁させるように構成した。
【００２２】
従って、本発明によれば、流量調整手段により、液体供給路を流れる液体の流量を強制的に変化させることができ、例えば、液体供給路を流れる液体の流量を減少させ、液体噴射ヘッドから液体を吸引することで、液体供給路内の液体の圧力を低下させることができる。そして、その後、流量調整手段により、液体供給路を流れる流体の流量を増加させることにより、液体を一気に液体貯留手段から液体噴射ヘッドへと流すことができる。その結果、液体供給用バルブユニット内の圧力室内に対流していた気泡等も一緒に液体噴射ヘッドから外部へと排出することができ、いわゆる、チョーククリーニングを行うことができる。従って、圧力室内の液体に混在して、液体噴射ヘッドにおける噴射の性能を低下させる原因となる気泡を減少させることができ、圧力室の液体の充填性を向上させることができる。
【００２３】
また、例えば、液体供給路を流れる液体の流量を強制的に増加させることにより、液体供給用バルブユニット内の液体を強制的に液体噴射ヘッドへと流すことができる。その結果、液体噴射ヘッドの液体による目詰まりを解消すると共に、増粘したインクを排出する、いわゆるクリーニング動作を実行することができる。以上により、液体噴射ヘッドからの液体の噴射を良好に行うことができる。
【００２７】
また、開閉バルブ作動部材は、圧力室の一部を構成する可撓性の圧力室側フィルム部材からなる。このため、開閉バルブ作動部材が、圧力室内の液体の減少に伴う負圧を受けて変位することが可能となり、この変位により開閉バルブを開弁あるいは閉弁とすることができる。すなわち、液体噴射ヘッドにおいて液体を消費した場合には、圧力室の液体の減少に伴う負圧を受けて可撓性の圧力室側フィルム部材が変位する。この圧力室側フィルム部材の変位作用を利用して開閉バルブが開弁され、液体貯留手段から供給される液体は圧力室内に供給される。従って、圧力室には、液体噴射ヘッドにおいて液体を消費した分に対応して、その負圧を受けてその都度液体が供給されることになる。そのため、液体貯留手段から液体供給用バルブユニットに送られる液体の圧力に関係なく、液体噴射ヘッドにおいて消費した液体量に対応した量の液体が、圧力室内に補給されることになる。これにより、簡単な構成で、液体噴射ヘッドより安定した液体の吐出作用を保証することができる。
【００２８】
この液体噴射装置において、前記圧力室側フィルム部材には受圧板が取り付けられ、前記圧力室側フィルム部材の変位による前記受圧板の移動により、前記開閉バルブを少なくとも、開弁、あるいは、閉弁させるように構成した。これによれば、受圧板は、可撓性の圧力室側フィルム部材の変位作用を、これに接触している面積全体で受けることができ、フィルム部材の変位作用をより確実に開閉バルブに伝達させることができる。従って、開閉バルブを開弁あるいは閉弁させる動作における信頼性を向上させることができる。
【００２９】
この液体噴射装置において、前記開閉バルブは、前記液体供給路から前記圧力室に至る液体供給孔と、シールばねの付勢作用により前記液体供給孔を閉塞する可動バルブとを備え、前記可動バルブは、前記シールばねの付勢作用に抗する前記圧力室側フィルム部材の変位を受けて液体供給孔を開放するように構成した。
【００３０】
これによれば、可動バルブに、圧力室側フィルム部材による変位を加えることにより、液体供給孔を開放することができる。また、可動バルブに何も力を加えない状態にすれば、液体供給孔を閉塞することができる。従って、可動バルブに圧力室側フィルム部材による変位を加えたり加えなかったりすることにより、液体供給孔を開放したり、自動的に閉塞したりすることが可能であり、いわゆる、自己封止機能を有する液体供給用バルブユニットを得ることができる。
【００３１】
この液体噴射装置において、前記可動バルブは、前記シールばねの付勢作用を一面に受けて他面で前記液体供給孔を閉塞する板状部材と、同板状部材の中央部に一体に成形されて前記液体供給用バルブユニットのユニットケース内を摺動移動するロッド部材とにより構成し、前記ロッド部材の端部が前記圧力室側フィルム部材の変位による押圧作用を受けるように構成した。これによれば、液体供給孔の閉塞及び開放を確実に行うことができる。
【００３２】
この液体噴射装置において、前記液体供給孔は、前記可動バルブを構成する前記ロッド部材を摺動可能に支持する支持孔を前記ユニットケース内に形成し、前記支持孔の周囲に沿って間欠的に切り欠き孔を形成することで構成されている。
【００３３】
これによれば、もし、切り欠き孔が形成されていない場合には、液体供給孔と可動バルブの板状部材とを離間させても、液体を圧力室へと供給する流路がロッド部材により塞がれてしまうが、切り欠き孔が設けられているので、液体が圧力室へ良好に流入するようにすることができる。
【００３４】
この液体噴射装置において、前記液体供給孔の外側を囲むようにして円環状に形成されたシール部材が配置され、前記可動バルブにおける前記板状部材が前記シール部材に当接することで前記液体供給孔を閉塞するように構成した。
【００３５】
これによれば、開閉バルブを閉弁とするときに、可動バルブによる液体供給孔の閉塞をより確実なものとすることができる。
この液体噴射装置において、前記シールばねはコイルばねからなる。これによれば、簡易な手段で可動バルブを付勢できる。
【００３６】
この液体噴射装置において、前記圧力室側フィルム部材の前記シールばねの付勢作用に抗する変位の大きさを規制する規制部材を備えた。これによれば、圧力室側フィルム部材が、可動バルブを過度に押し付けることを防ぐことができ、可動バルブの変形等を回避することができる。
【００３７】
この液体噴射装置において、前記開閉バルブ作動部材に当接して前記圧力室の容積を拡張する方向に付勢する負圧保持ばねを備えた。
これによれば、負圧保持ばねによって、開閉バルブ作動部材が付勢されるので、開閉バルブ作動部材が、キャリッジの往復移動による多少の加減速を受けても、開閉バルブを誤動作させることを効果的に抑制することができる。また、液体が重力を受けて圧力室側フィルム部材を外側に膨出させる作用も効果的に抑制することができる。この結果、圧力室内に逐次液体を導入する開閉バルブの誤動作を効果的に抑制することができ、常に若干の負圧を保持した状態で、圧力室より液体噴射ヘッドに対して安定したインクの供給作用を得ることができる。
【００３８】
この液体噴射装置において、前記開閉バルブ作動部材に当接して前記圧力室の容積を拡張する方向に付勢する負圧保持ばねを備え、同負圧保持ばねを、その付勢方向が前記受圧板の移動方向に一致するように配置する。
【００３９】
これによれば、負圧保持ばねによって、圧力室側フィルム部材が受圧板の移動方向に付勢されるので、受圧板が、キャリッジの往復移動による多少の加減速を受けても、受圧板を誤動作させることを効果的に抑制することができる。この結果、圧力室内に逐次液体を導入する開閉バルブの誤動作を効果的に抑制することができ、常に若干の負圧を保持した状態で、圧力室より液体噴射ヘッドに対して安定したインクの供給作用を得ることができる。
【００４０】
この液体噴射装置において、前記負圧保持ばねがコイルばねであり、当該コイルばねが前記受圧板のほぼ中央部に当接し得るように配置した。これによれば、簡単なコイルばねにより圧力室側フィルム部材を付勢することができる。
【００４１】
この液体噴射装置において、前記負圧保持ばねがコイルばねであり、当該コイルばねが前記受圧板の周縁付近に当接し得るように配置した。これによれば、圧力室側フィルム部材をより安定して付勢することが可能となり、圧力室内に逐次液体を導入する開閉バルブの誤動作を、より効果的に抑制することができる。
【００４２】
この液体噴射装置において、前記負圧保持ばねが複数のコイルばねにより構成され、各コイルばねが前記受圧板の周縁付近にそれぞれ当接し得るように配置した。これによれば、圧力室側フィルム部材を全体的に均一に付勢することが可能となり、圧力室内に逐次液体を導入する開閉バルブの誤動作を、より効果的に抑制することができる。
【００４３】
この液体噴射装置において、前記負圧保持ばねが板ばねであり、当該板ばねの長手方向の両端部が支持されて、その中央部が前記受圧板のほぼ中央部に当接し得るように配置した。これによれば、簡単な板ばねにより圧力室側フィルム部材を付勢することができる。
【００４４】
この液体噴射装置において、前記開閉バルブが前記液体の減少に伴う負圧を感知して最大限開弁された場合において、前記負圧保持ばねがさらに圧縮可能なように寸法設定がなされている。これによれば、開閉バルブが最大限開弁されたときに、負圧保持ばねはさらに圧縮可能であるので、液体が負圧保持ばねの隙間を通ることが可能となる。その結果、液体の供給が阻害されることを防ぐことができる。
【００４５】
この液体噴射装置において、前記流量調整手段は、前記液体供給路上に設けられている流路バルブである。
これによれば、流路バルブを閉じる状態にすることによって液体供給路を流れる液体の流量を減少させることができる。そして、この状態で、液体噴射ヘッド側から液体を吸引することにより、流路バルブより下流における液体供給路内の液体の圧力を低下させることができる。そして、その後、流路バルブを一気に開放させることにより、液体を一気に液体貯留手段から液体噴射ヘッドへと流すことができる。その結果、液体供給用バルブユニット内の圧力室内に滞留していた気泡等も一緒に液体噴射ヘッドから外部へと排出することができ、いわゆる、チョーククリーニングを行うことができるようになる。従って、圧力室内の液体に混在して、液体噴射ヘッドにおける噴射の性能が低下される原因となる気泡を減少させることができ、圧力室内の液体の充填性を向上させることができる。そして、液体噴射ヘッドからの液体の噴射を良好に行うことができるようになる。
【００４６】
この液体噴射装置において、前記流路バルブは、前記液体供給用バルブユニットの上流に備えられている。
これによれば、流路バルブによって液体供給路の流路面積を絞った状態で、液体噴射ヘッド側から液体を吸引したときに、液体供給用バルブユニットの圧力室内の圧力を低下させることができ、圧力室内に滞留している気泡の体積を増加させることができる。そして、この状態から、流路バルブの流路面積を一気に増加させることにより、液体とともに、体積が増加した気泡を一緒に液体噴射ヘッドから外部へと排出することができるようになる。
【００４７】
従って、流路バルブを液体供給用バルブユニットの下流に設けた場合に比較して、気泡の排出性が、減圧可能な気泡の体積が増加する分良くなる。その結果、圧力室内の液体に混在して、液体噴射ヘッドにおける噴射の性能を低下させる原因となる気泡を最小限に減少させることができ、圧力室の液体の充填性を向上させることができる。そして、液体噴射ヘッドの噴射を良好に行うことができるようになる。
【００４８】
また、液体供給用バルブユニットの圧力室は、液体の減少に従って、液体供給路から液体の供給を受けるようになっており、圧力室内における液体の圧力変動は、ある一定の範囲内となるように制限されている。従って、圧力室より上流において、圧力変動が生じていても、液体噴射ヘッドがその影響を受けることがないようになっている。その結果、液体供給用バルブユニットより上流に設けられている流路バルブは、液体に圧力変動を与えてしまうような装置であっても問題がなく、装置の設計の自由度が増す。
【００４９】
この液体噴射装置において、前記流路バルブは、可撓性部材によって形成された流路と、同流路を押し潰して前記流路を流れる前記液体の流量を減少させたり、前記流路から離間して前記流路を流れる前記液体の流量を増加させたりして、前記流路を流れる前記液体の流量を変化させる押圧部とにより構成されている。これによれば、流路バルブの構造を簡単なものとすることができ、液体噴射装置の生産効率を向上させることができる。
【００５０】
この液体噴射装置において、前記液体噴射ヘッドは前記液体を噴射するターゲットに対して往復移動するキャリッジに搭載され、前記流路バルブは前記キャリッジの移動方向に移動不要に備えられている。
【００５１】
これによれば、流路バルブをキャリッジ以外の場所に設けることが可能となり、設計の自由度が増す。そして、流路バルブをキャリッジ以外の場所に設けても、流路バルブにおいて生じた圧力変動が、流路バルブの下流の液体供給用バルブユニットにおいて吸収されるようになっているため、液体噴射ヘッドに圧力変動の影響を与えないようにすることができる。そして、液体供給用バルブユニットの圧力室における液体の充填性を高めて、液体噴射ヘッドにおける液体の噴射を良好に行うことができる。
【００５２】
この液体噴射装置において、前記流量調整手段は、前記液体供給用バルブユニットにおける前記開閉バルブを、少なくとも、強制的に開弁、あるいは、強制的に閉弁させることにより前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に変化させる駆動手段である。
【００５３】
これによれば、液体供給用バルブユニットにおいて、液体供給路を流れる流体の流量を強制的に変化させることが可能となる。従って、液体供給路を流れる液体の流量を減少させ、液体噴射ヘッドから液体を吸引することで、液体供給路内の液体の圧力を低下させることができる。そして、その後、流量調整手段により、液体供給路を流れる流体の流量を増加させることにより、液体を一気に液体貯留手段から液体噴射ヘッドへと流すことができる。その結果、液体供給用バルブユニット内の圧力室内に対流していた気泡等も一緒に液体噴射ヘッドから外部へと排出することができ、いわゆる、チョーククリーニングを行うことができる。従って、圧力室内の液体に混在して、液体噴射ヘッドにおける噴射の性能を低下させる原因となる気泡を減少させることができ、圧力室の液体の充填性を向上させることができる。そして、以上のチョーククリーニングを、液体供給用バルブユニットの開閉バルブを使用して行うことができ、装置を有効利用することができる。
【００５４】
また、開閉バルブを強制的に開弁状態とすることで、液体貯留手段から記録ヘッドとインクを垂れ流す状態とすることができ、印刷動作の休止中にノズル開口において発生したインクの目詰まりを解消させると共に、増粘したインクを排出させる記録ヘッドのメンテナンス動作を実行することができる。従って、従来のメンテナンス動作のように、クリーニング動作の実行により記録ヘッド内に若干の負圧が残されて、ノズル開口から気泡を吸い込むという問題を解消することができる。これにより、記録ヘッドのクリーニング動作の信頼性を大幅に向上させることができる。さらに、キャッピング手段を介して負圧を発生させるための吸引ポンプも不要となるため、液体噴射装置を小型化することも可能となる。
【００５５】
この液体噴射装置において、前記駆動手段は、前記圧力室側フィルム部材に変位を与えることにより前記開閉バルブを、少なくとも、強制的に開弁、あるいは、強制的に閉弁させるように構成した。これによれば、駆動手段が圧力室側フィルム部材に変位を与え、この変位により開閉バルブを強制的に開弁、及び閉弁させることが可能となる。
【００５６】
この液体噴射装置において、前記圧力室側フィルム部材には受圧板が取り付けられ、前記圧力室側フィルム部材の変位による前記受圧板の移動により、前記開閉バルブを開弁あるいは閉弁させるように構成し、前記駆動手段は、前記受圧板を少なくとも、吸引、あるいは、押圧することで前記開閉バルブを強制的に少なくとも、開弁、あるいは、閉弁させるように構成した。これによれば、圧力室側フィルム部材を直接吸引あるいは押圧しないため、圧力室側フィルム部材を破損又は劣化させることがない。
【００５７】
この液体噴射装置において、前記駆動手段は、吸引用偏心カムを備え、同吸引用偏心カムの回転動作に基づいて前記受圧板を吸引するように構成した。これによれば、受圧板を効率よく吸引し、開閉バルブを閉弁状態とさせることができる。そして、いわゆる、チョーククリーニングを行うことができる。
【００５８】
この液体噴射装置において、前記駆動手段は、第１の押圧用偏心カムを備え、同第１の押圧用偏心カムの回転動作に基づいて前記受圧板を押圧するように構成した。これによれば、受圧板を効率よく押圧し、開閉バルブを開弁状態とさせ、液体貯留手段から記録ヘッドとインクを垂れ流す状態とすることができ、印刷動作の休止中にノズル開口において発生したインクの目詰まりを解消させると共に、増粘したインクを排出させる記録ヘッドのメンテナンス動作を実行することができる。
【００５９】
この液体噴射装置において、前記液体供給用バルブユニットは、前記液体供給路を介して供給された正圧が加えられた液体を貯留する液体供給室を備え、同液体供給室は、その一部が可撓性の液体供給室側フィルム部材から構成され、前記駆動手段は、前記液体供給室側フィルム部材に変位を与えることにより前記開閉バルブを強制的に閉弁させるものである。これによれば、液体供給室側で開閉バルブを強制的に閉弁状態とさせることができ、いわゆる、チョーククリーニングを行うことができる。
【００６０】
この液体噴射装置において、前記駆動手段は、前記液体供給室側フィルム部材を押圧することで前記開閉バルブを強制的に閉弁させるものである。これによれば、液体供給用バルブユニットの外部に駆動手段を設けて液体供給室側フィルム部材を押圧することで、開閉バルブを閉弁することができる。
【００６１】
この液体噴射装置において、前記駆動手段は、前記開閉バルブが閉弁する方向に前記液体供給室側フィルム部材を押圧する可動部材である。これによれば、駆動手段による押圧力が直接開閉バルブに伝達されるため、駆動手段の押圧力を効率的に伝達することができる。
【００６２】
この液体噴射装置において、前記駆動手段は、第２の押圧用偏心カムを供え、同第２の押圧用偏心カムの回転動作に基づいて前記液体供給室側フィルム部材を押圧するように構成した。これによれば、液体供給室側フィルム部材を効率良く押圧することができる。
【００６３】
この液体噴射装置において、前記圧力室における前記液体の出口が重力方向の最上部に形成された。これによれば、圧力室に残留した気泡は、通常、圧力室の上方に位置するようになっており、液体が圧力室に充填されると、気泡が圧力室の出口から液体噴射ヘッドを介して外部に排出させやすくなる。従って、効率よく気泡を排出させることができるので、圧力室内に気泡が残り難く、印刷途中に気泡を液体噴射ヘッドに流出させる現象が少なくなって印刷を良好に行うことができる。
【００６４】
この液体噴射装置において、前記流量調整手段により、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に減少させた状態で、前記液体噴射ヘッド側に設けられた吸引手段により吸引を行った後に、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に増加させる。
【００６５】
これによれば、吸引の工程が終わった後に、圧力室及び液体噴射ヘッド内が負圧となった状態から開閉バルブを開弁させることにより、液体を勢いよく液体噴射ヘッドの外側に排出することができる。
【００６６】
この液体噴射装置において、前記流量調整手段により、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に減少させた状態で、前記液体噴射ヘッド側に設けられた吸引手段により吸引を行い、この吸引の途中で前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に増加させる。
【００６７】
これによれば、吸引の工程の途中に圧力室及び液体噴射ヘッド内が負圧となった状態から開閉バルブを開弁させることにより、液体を勢いよく液体噴射ヘッドの外側に排出することができる。
【００６８】
この液体噴射装置において、前記液体噴射ヘッドは前記液体を噴射するターゲットに対して往復移動するキャリッジに搭載され、前記液体貯留手段は前記キャリッジの移動方向に移動不要に備えられている。
【００６９】
これによれば、液体貯留手段と液体噴射ヘッドとを一体化させる必要がなくなり、液体貯留手段をキャリッジ以外の場所に設けることが可能となり、大容量の液体を貯留した液体貯留手段に好適なものとなる。そして、このような場合には、液体貯留手段がキャリッジの移動方向に移動しないため、キャリッジが移動したときに、液体貯留手段と液体噴射ヘッドとの間の液体供給路が変形や移動するようになり、液体供給路内の液体に、キャリッジの加減速に伴う圧力変動を生じるようになる。しかし、このような場合でも、液体供給用バルブユニットが備わっているため、液体供給用バルブユニットよりも下流に設けられている液体噴射ヘッドに、圧力変動の影響を与えないようにすることができる。また、液体供給路を流れる液体の流量を強制的に変化可能であるため、チョーククリーニング等を行うことにより、液体供給用バルブユニットの圧力室における液体の充填性も高めることができ、液体噴射ヘッドにおける液体の噴射を良好に行うことができる。
【００７０】
この液体噴射装置において、前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに対して正圧が加えられ、正圧により前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに前記液体が供給されるように構成した。これによれば、液体供給バルブユニットに対して、液体を安定して供給することができる。
【００７１】
この液体噴射装置において、前記液体貯留手段は、前記液体を封入した可撓性素材による液体パックと、該液体パックを気密状態で収容する外郭ケースとから構成され、前記液体パックと前記外郭ケースとの空間部に加圧空気を印加することで、前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに対して正圧が加えられるように構成した。
【００７２】
これによれば、簡単な構成で液体貯留手段から液体供給用バルブユニットに液体を供給することができる。また、この場合、液体貯留手段を液体噴射装置に対して、どのように設けてもよいので、設計の自由度が広がり、スペースを有効に利用して、装置を小型化することができる。
【００７３】
この液体噴射装置において、前記液体貯留手段の導出部が前記液体供給用バルブユニットに対して重力方向の上部に配置され、水頭差に基づいて前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに対して正圧が加えられるように構成した。
【００７４】
これによれば、液貯留手段の位置を液体供給用バルブユニットより高くするという簡単な構成だけで、液体をより確実にバルブユニットに供給することができる。従って、液体貯留手段を加圧する加圧装置等を設けずに、液体を安定して供給できる。
【００７５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１３に従って説明する。
【００７６】
図１及び図２は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ１１の要部模式図である。液体貯留手段としてのインクカートリッジ２３及び液体パックとしてのインクパック２３ａは、インクジェット式プリンタ１１本体側に配置される。そして、インクパック２３ａに収容された液体としてのインクは、供給チューブ２８及び液体供給用バルブユニットとしてのバルブユニット２１を介して、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１９に供給される。なお、供給チューブ２８及びバルブユニット２１によって液体供給路が構成されている。
【００７７】
このようなインクジェット式プリンタとして、例えば、Ａ０判等の大判のターゲットとしての記録紙に印刷可能なプリンタであって、インク消費量が多いために多量のインクを貯留しておく必要があるものがある。このようなプリンタでは、キャリッジ１５上にインクカートリッジ２３を搭載しない、オフキャリッジの構成を採っている。
【００７８】
また、近年、オフキャリッジにすることによってインクカートリッジのレイアウトに自由度を持たせた、小型化、薄型化されたプリンタが使用されるようになっている。従って本実施形態では、大判の記録紙に印刷を行うプリンタに具体化するようにしたが、小型化、薄型化されたこれらのプリンタに具体化するようにしてもよい。
【００７９】
ここで、図１に示したインク供給システムは、空気加圧供給タイプを示している。すなわち、図１は、空気圧によってインクパック２３ａを加圧してインクを供給するインクジェット式プリンタ１１の要部模式図である。インクカートリッジ２３は気密状態に形成された外郭ケース２４を備え、同外郭ケース２４の内部には、ポリエチレンフィルムにアルミニウムを蒸着したラミネートフィルム等の可撓性素材からなる、インクパック２３ａが設けられている。インクパック２３ａ内にはインクが充填されている。インクパック２３ａの一側には針装着部２３ｂが形成されており、インクカートリッジ２３を収容するインクカートリッジホルダ（図示せず）に設けられた針２３ｃが針装着部２３ｂに装着するように構成されている。針２３ｃは供給チューブ２８の一端と接続されており、バルブユニット２１に対してインクを供給可能となっている。供給チューブ２８は、例えばポリエチレン等の可撓性部材により形成されている。また、供給チューブ２８は、耐薬品性に優れたポリエチレン系樹脂等の可撓性部材による内装に、気密遮断性に優れた塩化ビニルや金属膜等を外装として覆った二重構造であってもよい。
【００８０】
インクカートリッジ２３とインクパック２３ａの間には、加圧ポンプ２９により加圧空気が導入されるように構成された空間部Ｓが形成されている。このインクカートリッジ２３は、密閉状態になるように形成されている。この空間部Ｓに加圧ポンプ２９によって空気を送りこむことによって、インクパック２３ａが加圧される。そして、インクパック２３ａ内に封入されたインクは、正圧により供給チューブ２８を介してキャリッジ１５上のバルブユニット２１にインクが流入する。
【００８１】
図２は、水頭差によってインクを供給するインクジェット式プリンタ１１の要部模式図である。インクパック２３ａに形成された導出部としてのインク導出口２３ｄは、バルブユニット２１及び記録ヘッド１９より重力方向の上方に配置されている。これにより発生する水頭差に基づく正圧により、供給チューブ２８及びバルブユニット２１を介して記録ヘッド１９にインクが供給される。本発明におけるインクジェット式プリンタ１１は、前記のいずれのインク供給システムを利用可能である。そして、図３は前記した図１に示すインク供給システムを採用したインクジェット式プリンタ１１の基本構成を示したものであり、インクジェット式プリンタ１１の平面図を示している。
【００８２】
図３に示すように、インクジェット式プリンタ１１は、上側が開口する略直方体形状のフレーム１２を備え、そのフレーム１２に紙送り部材１３が架設されており、図示しない紙送り機構により、この紙送り部材１３上を紙が給送されるようになっている。さらに、フレーム１２には前記紙送り部材１３に平行にガイド部材１４が架設されており、このガイド部材１４には、前記キャリッジ１５がガイド部材１４の軸線方向に移動可能に挿通支持されている。そしてこのキャリッジ１５は、タイミングベルト１７を介してキャリッジモータ１８に接続されており、キャリッジモータ１８の駆動によってガイド部材１４に沿って往復移動されるようになっている。
【００８３】
また、キャリッジ１５の紙送り部材１３に対向する面には、前記記録ヘッド１９が搭載されている。そして、キャリッジ１５上には記録ヘッド１９にインクを供給する前記バルブユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ（なお、以下においては各バルブユニットを代表して、単に「バルブユニット２１」として示す場合もある）が搭載されている。このバルブユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙは、本実施形態においては、その内部にインクを一時的に貯留するために、インクの色（ブラックインクＢと、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各カラーインク）に対応して４個具備されている。
【００８４】
なお、記録ヘッド１９の下面には図示しないノズル吐出口が設けられており、図示しない圧電素子の駆動により、前記バルブユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙから記録ヘッド１９にインクが供給され、紙上にインク滴が吐出され、印刷が行われるようになっている。
【００８５】
フレーム１２の右端には４つのカートリッジホルダ２２が形成されている。そして、このカートリッジホルダ２２には、前記インクカートリッジ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ（なお、以下においては各インクカートリッジを代表して、単に「インクカートリッジ２３」として示す場合もある）が着脱可能に備えられている。このインクカートリッジ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙは、それぞれ、内部が気密状態となっている前記外郭ケース２４と、その内側に設けられたインクパック２３ａ（図１参照）とによって構成されている。インクパック２３ａには、前記したブラックインクＢおよび各カラーインクＣ，Ｍ，Ｙがそれぞれ貯留されている。
【００８６】
インクカートリッジ２３のインクパック２３ａと前記バルブユニット２１とは、可撓性を有する前記供給チューブ２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ（なお、以下においては各供給チューブを代表して、単に「供給チューブ２８」として示す場合もある）を介して接続されている。
【００８７】
また、イエローインクＹを貯留するインクカートリッジ２３Ｙの上には、前記加圧ポンプ２９が備えられており、この加圧ポンプ２９は、空気供給チューブ２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙを介して前記インクカートリッジ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙの各外郭ケース２４と接続されている。従って、加圧ポンプ２９により加圧された空気は、空気供給チューブ２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙを介して各インクカートリッジ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙの外郭ケース２４内に導入され、外郭ケース２４とインクパック２３ａとの間に形成された前記空間部Ｓ（図１参照）に導入されるようになっている。
【００８８】
すなわち、加圧ポンプ２９が駆動されることにより、外郭ケース２４内に空気が導入されると、インクパック２３ａは加圧空気によって押し潰されるようになる。そして、インクパック２３ａに貯留されている各インクは、供給チューブ２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙを介してバルブユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙに供給されるようになる。
【００８９】
また、前記供給チューブ２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙの流路途中、すなわち前記バルブユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙの上流には、流量調整手段としての流路バルブ３０が備えられている。そして、この流路バルブ３０は、インクカートリッジ２３の近傍において前記フレーム１２に固定されており、供給チューブ２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙを流れるインクの流量を変化させることが可能となっている。
【００９０】
一方、前記キャリッジ１５の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッド１９のノズル形成面を封止することができるキャッピング手段３１が配置されている。さらにこのキャッピング手段３１の上面には、前記記録ヘッド１９のノズル形成面に密着して封止し得るゴム等の弾性素材により形成されたキャップ部材３１ａが配置されている。そして、キャリッジ１５がホームポジョンに移動したときに、キャッピング手段３１が記録ヘッド１９側に移動（上昇）して、キャップ部材３１ａによって記録ヘッド１９のノズル形成面を封止することができるように構成されている。
【００９１】
このキャップ部材３１ａは、図１に示すように、インクジェット式プリンタ１１の休止期間中において記録ヘッド１９のノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材３１ａの下底部には、吸引手段としての吸引ポンプ（チューブポンプ）３１ｂにおけるチューブ３１ｃの一端が接続され、吸引ポンプ３１ｂによる負圧を記録ヘッド１９に作用させて、記録ヘッド１９からインクを吸引排出させるクリーニング動作を実行する機能も果たすようになされている。
【００９２】
このように、吸引ポンプ３１ｂによって吸引を行い、バルブユニット２１内や記録ヘッド１９内の気泡を排出する方法として、いわゆるチョーククリーニングがある。このチョーククリーニングでは、記録ヘッド１９より上流側の弁を閉じた状態（チョーク状態）とし、ノズル形成面側から吸引ポンプ３１ｂより吸引する。そして、バルブユニット２１内や記録ヘッド１９を高負圧にして気泡を膨張させ、記録ヘッド１９のフィルタより下流に気泡を引き込む。この状態で、弁を開いて気泡を排出させる。吸引ポンプ３１ｂにより吸引されたインクは、廃液回収ボックス３１ｅに回収される。廃液回収ボックス３１ｅ内には、複数層の廃液吸収剤３１ｆが設けられており、回収されたインクを貯蔵する。
【００９３】
一方、キャッピング手段３１の印字領域側に隣接して、ゴム等の弾性素材を短冊状に形成したワイピング部材３２が配置されており、必要に応じて記録ヘッド１９の移動経路に水平方向に進出して、ノズル形成面を払拭して清掃することができるように構成されている。
【００９４】
次に、前記バルブユニット２１について図４〜図１１に従って詳しく説明する。
図４及び図５は、記録ヘッド１９及びバルブユニット２１の斜視図を、図６及び図７は、バルブユニット２１の側面図を、図８は、バルブユニット２１の断面図を、図９及び図１０は、バルブユニット２１の部分断面図を示している。なお、図４および図５に示した構成においては、説明の便宜上、記録ヘッド１９の上部にバルブユニット２１が２つのみ搭載されている状態を示しており、残り２つについては省略している。
【００９５】
なお、これ以外に、このバルブユニット２１は、１つの記録ヘッド１９から吐出されるインク色に対応してさらに複数のバルブユニットが搭載される場合もある。また、１つの記録ヘッド１９に対して、複数のバルブユニット２１を搭載したものを、複数組備える構成を採用することもできる。
【００９６】
図４および図５に示すように、バルブユニット２１は略円形の偏平状に形成された合成樹脂製のユニットケース３５を備え、その一端に形成された接続部３６には前記供給チューブ２８が接続されている。また、他端には、図５に示すようにインク導出部３７が形成されており、このインク導出部３７は、円環状の接続部材３８と板状のヘッド支持体３９を介して記録ヘッド１９に接続されている。
【００９７】
また、図６及び図８に示すように、ユニットケース３５の一側面２１ａには、略円筒状の小凹部４１が形成されている。そして、図６に示すように、同じく一側面２１ａには、小凹部４１から前記接続部３６の方向に向かってくの字を描くようにして溝４２が形成されており、溝４２の端部が接続部３６に形成されている穴４３と連通している。そして、さらにこの一側面２１ａには、前記小凹部４１及び溝４２を塞ぐようにして、可撓性の液体供給室側フィルム部材としての第１のフィルム部材４５が熱溶着により貼り付けられている。従って、小凹部４１と第１のフィルム部材４５とによって略円柱状の液体供給室としてのインク供給室４６が形成されているとともに、溝４２と第１のフィルム部材４５とによってインク導入路４７が形成されている。そして、供給チューブ２８から流入するインクは、接続部３６の穴４３、インク導入路４７を介してインク供給室４６に流入するようになっている。
【００９８】
なお、前記第１のフィルム部材４５としては、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、更に水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い素材であることが重要である。そこで、第１のフィルム部材４５は、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成であることが望ましい。または、アルミナ蒸着又はシリカ蒸着されたＰＥＴ素材から構成してもよい。
【００９９】
また、図６及び図８に示すように、前記第１のフィルム部材４５において、前記インク供給室４６側の面には、前記インク供給室４６の内径よりも若干小さな外径を有するばね受け座４５ａが、インク供給室４６と同心円状に位置するようにして取り付けられている。なお、ばね受け座４５ａは前記第１のフィルム部材４５に対して熱溶着によって予め取り付けるようにしてもよく、また、接着剤、あるいは両面接着テープ等によって取り付けるようにしてもよい。そして、ばね受け座４５ａには、前記第１のフィルム部材４５と反対の面に環状の段差部４５ｂが設けられている。
【０１００】
また、図７及び図８に示すように、ユニットケース３５の他側面２１ｂには、略円錐台形状の大凹部４８が形成されている。なお、この大凹部４８は、前記小凹部４１よりも大きな径を有しながら同心円状に位置するように設けられている。
【０１０１】
そして、図７に示すように、ユニットケース３５の他側面２１ｂには、大凹部４８の端部から前記インク導出部３７の方向に向かうようにして溝４９が形成されており、この溝４９の端部は前記インク導出部３７に形成されている穴５１と連通している。そして、さらに他側面２１ｂには、前記大凹部４８及び溝４９を塞ぐようにして、可撓性の圧力室側フィルム部材としての第２のフィルム部材５２が熱溶着により貼り付けられている。従って、大凹部４８と第２のフィルム部材５２とによって略円錐台形状の圧力室５３が形成されているとともに、溝４９と第２のフィルム部材５２とによってインク導出路５４が形成されている。そして、圧力室５３内のインクは、インク導出路５４及びインク導出部３７の穴５１を介して前記記録ヘッド１９に排出されるようになっている。
【０１０２】
なお、前記第２のフィルム部材５２としては、圧力室５３の負圧状態を効率的に感知することができるように軟質であるとともに、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、更に水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い素材であることが重要である。そこで、第２のフィルム部材５２は、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成であることが望ましい。または、アルミナ蒸着又はシリカ蒸着されたＰＥＴ素材から構成してもよい。
【０１０３】
また、前記第２のフィルム部材５２の前記圧力室５３の反対側の面には、第２のフィルム部材５２に比較して硬い材料により形成された受圧板５６が取り付けられている。この受圧板５６は、前記圧力室５３の内径よりも小さい外径を有している。そして、この受圧板５６は、印刷動作等によりキャリッジ１５が動いた場合に、受圧板５６自体の自重とキャリッジ１５の加速度により、第２のフィルム部材５２を動かして圧力室５３内の圧力が変化しないように、軽量であることが必要である。そこで、受圧板５６はポリエチレンやポリプロピレンといった軽量のプラスチック材料で形成することが望ましい。
【０１０４】
なお、この受圧板５６は前記第２のフィルム部材５２に対して熱溶着によって予め取り付けるようにしてもよく、また接着剤、あるいは両面接着テープ等により取り付けるようにしてもよい。この受圧板５６は、図４及び図６に示すように、本実施形態では、円板状に形成されているが、特に円板状のものに限られることはない。しかしながら、圧力室５３がごく薄い円筒状の空間を形成する場合においては、前記受圧板５６として円板状のものを用い、受圧板５６を圧力室５３に対して同心円状に配置することが望ましい。
【０１０５】
そして、図８に示すように、ユニットケース３５のインク供給室４６と圧力室５３との間には、各室４６，５３を区画するように隔壁５８が形成されており、この隔壁５８には、インク供給室４６と圧力室５３とを連通させる開閉弁（開閉バルブ）を構成する支持孔５９が形成されている。
【０１０６】
そして、この支持孔５９には、開閉弁（開閉バルブ）を構成する可動バルブ６１が摺動可能に挿通支持されている。可動バルブ６１は、詳しくは、円柱状のロッド部材６２と、このロッド部材６２に一体に形成されている断面円形の板状部材６３とにより構成されている。そして、板状部材６３の外径は、前記ロッド部材６２の外径よりも大きくなっており、可動バルブ６１のうち、ロッド部材６２のみが、前記支持孔５９に摺動可能に挿通支持されている。
【０１０７】
なお、図９及び図１０に示すように、前記支持孔５９は、等間隔に４つの切り欠き孔５９ａが形成されている。従って、支持孔５９にロッド部材６２が挿通支持された状態では、ロッド部材６２と切り欠き孔５９ａとによって、４つの液体供給孔としてのインク流路５９ｂが形成されるようになっている。また、図８に示すように、板状部材６３は、前記インク供給室４６内に位置しており、同板状部材６３には、前記インク供給室４６側の面に環状の段差部６３ａが形成されている。
【０１０８】
そして、ばね受け座４５ａの段差部４５ｂと板状部材６３の段差部６３ａとには、コイル状のシールばね６５が掛け装されており、このシールばね６５の作用により、ばね受け座４５ａと板状部材６３とは離間する方向に付勢されている。
【０１０９】
一方、図８及び図９に示すように、前記隔壁５８には、前記支持孔５９を囲むようにして円環状に形成されたゴム製のシール部材６６が取り付けられている。従って、可動バルブ６１における前記板状部材６３は、シールばね６５の付勢力によりシール部材６６に当接するようになっている。なお、前記シール部材６６はＯリング等でもよいが、エラストマー樹脂等を隔壁５８と２色成形により一体に形成してもよい。そして、板状部材６３とシール部材６６とが当接する場合には、インク流路５９ｂは閉じた状態となる。
【０１１０】
そして、以上のように構成されたバルブユニット２１は、前記記録ヘッド１９が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、前記シールばね６５によるばね荷重Ｗ１が、可動バルブ６１の前記板状部材６３に加わっている。また、板状部材６３にはインク供給室４６に供給されるインクの加圧力Ｐ１も加わる。これにより、前記板状部材６３は図８に示したように、ゴム製のシール部材６６に当接し、前記インク流路５９ｂ（図９参照）は閉弁状態になる。すなわち、インク供給室４６と圧力室５３との間は非連通の状態となり、バルブユニット２１は自己封止の状態になる。
【０１１１】
一方、前記記録ヘッド１９が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室５３のインクの減少に伴い前記第２のフィルム部材５２がインク供給室４６側に変位し、第２のフィルム部材５２の中央部が可動バルブ６１を構成するロッド部材６２の端部に当接する。なお、この時の第２のフィルム部材５２の変位に要する変位反力をＷｄとする。そして、記録ヘッド１９においてさらにインクが消費されることにより、圧力室５３内には負圧Ｐ２が発生するようになる。そしてこの時、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄの関係となった場合に、第２のフィルム部材５２がロッド部材６２を押圧し、これにより、板状部材６３によるシール部材６６の当接が解かれ、図１１に示すように、インク流路５９ｂは開弁状態となる。
【０１１２】
従って、インク供給室４６内におけるインクは、インク供給室４６から圧力室５３に至るインク流路５９ｂを介して圧力室５３内に供給され、圧力室５３内へのインクの流入により圧力室５３の負圧は解消される。これに伴い、可動バルブ６１が移動して図８に示すように再び閉弁状態になされ、インク供給室４６から圧力室５３へのインクの供給は停止される。
【０１１３】
なお、前記した可動バルブ６１の開閉弁の動作は、図８及び図１１に示す状態が、反復繰り返されるような極端な動作が必ずしもなされる必要はない。現実には印刷動作中においては、第２のフィルム部材５２は可動バルブ６１を構成するロッド部材６２の端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費に従って僅かに開弁しつつ、圧力室５３に対してインクを逐次補給するように作用する。
【０１１４】
すなわち、圧力室５３内におけるインクの圧力変動は、可動バルブ６１の開閉によって、ある一定の範囲内となるように制限されており、インク供給室４６内のインクの圧力変化とは切り離されている。従って、キャリッジ１５の往復移動により供給チューブ２８に圧力変化が生じていても、その影響を受けることがない。そして、その結果、圧力室５３から記録ヘッド１９へのインクの供給は、良好に行われるようになっている。
【０１１５】
なお、前記受圧板５６は、前記第２のフィルム部材５２の変位作用を受圧板５６の全面積において受けることができる。従って、第２のフィルム部材５２の変位作用を確実に可動バルブ６１に伝達させることができ、可動バルブ６１による開閉弁作用の信頼性を向上させることができる。
【０１１６】
また、前記した構成によると、インクカートリッジ２３から記録ヘッド１９に至るインクの供給系は密閉経路になされ、この密閉経路内にインクを充填させることができる。従って、この構成によると、脱気インクを用いることにより、インクの供給系に僅かに残る気泡等もインクに吸収させることが可能となる。それ故、インク供給系に残留する気泡により、いわゆるドット抜けと称する印刷不良の発生度合いも遥かに低減させることができる。
【０１１７】
次に、前記流路バルブ３０について図１２及び図１３に従って、詳しく説明する。
図１２に示すように、流路バルブ３０は、流路としてのインク流路部７１と押圧部７２とを備える。インク流路部７１は、略直方体状の可撓性部材によって形成されたインク流路本体部７１ａを備え、同インク流路本体部７１ａの上面には、４つの溝７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙが形成されている。そして、インク流路本体部７１ａの上面には、前記溝７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙを塞ぐようにして、可撓性を有する可撓性部材としての封止フィルム７１ｂが熱溶着により貼り付けられている。従って、溝７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙと封止フィルム７１ｂとによってインク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙが形成されている。
【０１１８】
そして、このインク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙは、前記供給チューブ２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙの流路途中に位置している。従って、流路バルブ３０よりも上流側の供給チューブ２８から流出したインクは、インク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙに流入した後に流路バルブ３０よりも下流側の供給チューブ２８に流入するようになっている。
【０１１９】
押圧部７２は、前記インク流路部７１に比較して硬い材料により形成されており、図示しない駆動モータによって、上下方向に移動するようになっている。従って、図１２に示すように、押圧部７２が、上側に位置した状態では、インク流路部７１のインク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙは最大の断面積を有するようになり、インクが最大の流量で流れるようになる。一方、図１３に示すように、押圧部７２が下降すると、押圧部７２がインク流路部７１を押圧し、インク流路部７１全体を変形させて、インク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙが押し潰されるようになっている。その結果、インク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙの断面積は小さくなり、インクの流量が減少するようになっている。従って、流路バルブ３０は、前記押圧部７２を上下動させることにより、供給チューブ２８を流れるインクの流量を最大から最小まで変化させることができるようになっている。
【０１２０】
なお、前記流路バルブ３０における流路体積の変化に伴い、供給チューブ２８内のインクには、大きな圧力変動が生じることがある。しかし、流路バルブ３０より下流には、前記バルブユニット２１が設けられており、バルブユニット２１の圧力室５３におけるインクの圧力変動が常に一定の範囲内に制限されている。従って、流路バルブ３０によるインクの圧力変動が、記録ヘッド１９へのインク供給に与える影響を最小限に抑えることができ、流路バルブ３０を設計する際には、インクの圧力変動に関して考慮しなくてもよいようになっている。従って、流路バルブ３０の位置も、キャリッジ１５上に乗っている必要がなく、本実施形態のように、フレーム１２に固定することができ、設計の自由度が増す。
【０１２１】
次に、以上のように構成されたインクジェット式プリンタ１１の、前記バルブユニット２１の圧力室５３のインクの充填性を向上させる際の作用について説明する。
【０１２２】
まず、前記バルブユニット２１の圧力室５３内に気泡が存在してインクの充填性が低下し、記録ヘッド１９へ気泡が流出して、印刷不良となった場合には、キャリッジ１５を非印字領域（ホームポジション）まで移動させる。その後、記録ヘッド１９のノズル形成面をキャップ部材３１ａによって封止する。
【０１２３】
次に、図１３に示すように、前記流路バルブ３０の押圧部７２を下降させ、インク供給路７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙの断面積を最小にして、インクの流量を最小限まで減少させる。この状態で、吸引ポンプを駆動させると、圧力室５３に大きな負圧が作成され、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄの関係となった場合に、図１１に示すように、インク流路５９ｂが開弁状態となる。
【０１２４】
その結果、前記流路バルブ３０より下流の供給チューブ２８と、圧力室５３とは、インク供給室４６を介して連通状態となり、流路バルブ３０より下流全体に大きな負圧が作成されるようになる。そして、圧力室５３のインクに混在していた気泡は、その体積が増大するようになる。
【０１２５】
その後、この状態において、図１２に示すように、流路バルブ３０の押圧部７２を上昇させ、流路バルブ３０を一気に開放状態とすると、インクがインクカートリッジ２３から勢いよく流れ込み、供給チューブ２８、インク供給室４６、圧力室５３を通ったインクが記録ヘッド１９から勢いよく排出される。そして、このときのインクの流れによって、圧力室５３内において体積が増大していた気泡は、インクとともに記録ヘッド１９から排出される。その後、必要に応じて吸引ポンプの駆動を停止し、記録ヘッド１９とキャップ部材３１ａとを分離し、処理を終了する。以上により、いわゆるチョーククリーニングが行われる。そしてバルブユニット２１の圧力室５３における気泡が排出され、インクの充填性を向上させるための作業が終了する。
【０１２６】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記第１の実施形態では、インクジェット式プリンタ１１において、インクカートリッジ２３から記録ヘッド１９へとインクを供給するための供給チューブ２８上に、バルブユニット２１と、流路バルブ３０とを設けるようにした。
【０１２７】
従って、流路バルブ３０の押圧部７２によってインク流路部７１を押さえ付けることによって、供給チューブ２８を流れるインクの流量を減少させることができる。そして、この状態で、記録ヘッド１９をキャップ部材３１ａで覆って吸引ポンプ３１ｂで吸引することにより、流路バルブ３０より下流におけるインクの圧力を低下させることができる。そして、その後、吸引ポンプ３１ｂによる吸引を停止し、流路バルブ３０の押圧部７２とインク流路部７１とを一気に分離させることにより、インクカートリッジ２３に貯留されているインクを一気に記録ヘッド１９へと流すことができる。
【０１２８】
その結果、バルブユニット２１内の圧力室５３内に滞留していた気泡等も一緒に記録ヘッド１９から外部へと排出することができるようになり、いわゆる、チョーククリーニングを行うことができる。従って、圧力室５３内のインクに混在して、記録ヘッド１９におけるインクの噴射の性能を低下させる原因となる気泡を減少させることができ、圧力室５３のインクの充填性を向上させることができる。そして、記録ヘッド１９からのインクの噴射を良好に行うことができるようになる。
【０１２９】
（２）上記第１の実施形態では、流路バルブ３０をバルブユニット２１の上流に設けるようにした。
従って、流路バルブ３０によって供給チューブ２８におけるインクの流量を減少させた状態で、記録ヘッド１９の側からインクを吸引したときに、バルブユニット２１の圧力室５３の内部における圧力を低下させることができる。そして、圧力室の内部に対流している気泡の体積を増加させることができる。この状態から、流路バルブ３０の押圧部７２を上昇させて流路バルブ３０を開弁状態とすることにより、インクとともに、体積が増加した気泡を一緒に記録ヘッド１９から外部へと排出することができるようになる。
【０１３０】
従って、流路バルブ３０をバルブユニット２１の下流に設けた場合に比較して、気泡の排出性が、減圧可能な気泡の体積が増加する分良くなる。その結果、圧力室５３内のインクに混在して、記録ヘッド１９における噴射の性能を低下させる原因となる気泡を最小限に減少させることができる。そして、圧力室５３のインクの充填性を向上させ、記録ヘッド１９の噴射を良好に行うことができるようになる。
【０１３１】
（３）上記第１の実施形態では、バルブユニット２１の圧力室５３は、内部のインクの減少に従って、インク供給室４６からインクの供給を受けるようになっており、圧力室５３内におけるインクの圧力変動は、ある一定の範囲内となるように制限されている。従って、圧力室５３より上流において、圧力変動が生じていても、記録ヘッド１９がその影響を受けることがないようになっている。その結果、バルブユニット２１の上流に設けられている流路バルブ３０は、インクに圧力変動を与えてしまうような装置であっても問題がなく、装置の設計の自由度が増す。
【０１３２】
（４）上記第１の実施形態では、流路バルブ３０を、可撓性材料によって形成されたインク流路部７１と、同インク流路部７１よりも硬質な材料で形成された押圧部７２とにより構成するようにした。そして、インク流路部７１に対して押圧部７２を押し付けて流路を狭めたり、押圧部７２を離間させて流路を拡大させたりしてインク流路部７１を流れるインクの流量を変化させるようにした。
【０１３３】
従って、流路バルブ３０の構造を簡単なものとすることができ、インクジェット式プリンタの生産効率を向上させることができる。
（５）上記第１の実施形態では、記録ヘッド１９はインクを噴射する記録紙に対して往復移動するキャリッジ１５に搭載され、流路バルブ３０は、フレーム１２に備えるようにした。これによれば、流路バルブ３０をキャリッジ１５以外の場所に設けることとなるが、流路バルブ３０において生じた圧力変動が、流路バルブ３０の下流のバルブユニット２１において吸収されるようになっているため、記録ヘッド１９に圧力変動の影響を与えないようにすることができる。そして、バルブユニット２１の圧力室５３におけるインクの充填性を高めて、記録ヘッド１９におけるインクの噴射を良好に行うことができる。
【０１３４】
（６）上記第１の実施形態では、キャリッジ１５に搭載されたバルブユニット２１は、供給チューブ２８を介してもたらされるインクを圧力室５３に供給する可動バルブ６１を備える。そして、バルブユニット２１は、第２のフィルム部材５２を備え、この第２のフィルム部材５２によって、記録ヘッド１９側で消費される圧力室５３内のインクの減少に伴う負圧を感知して前記可動バルブ６１を摺動させ、インク流路５９ｂを開状態とさせる。従って、圧力室５３内には記録ヘッド１９において消費されたインクの量に対応して、その負圧を受けてその都度インクが供給させるようになされる。これにより、記録ヘッド１９からの安定したインク滴の吐出作用を保証することができる。
【０１３５】
（７）上記第１の実施形態では、ユニットケース３５に第２のフィルム部材５２を設けた。このため、第２のフィルム部材５２は、圧力室５３の負圧を受けて、圧力室５３側に変位でき、この変位により可動バルブ６１を移動させ、インク流路５９ｂを開状態あるいは閉状態とすることができる。すなわち、簡単な構成で、記録ヘッド１９より安定した液体の吐出作用を保証することができる。
【０１３６】
（８）上記第１の実施形態では、第２のフィルム部材５２に受圧板５６を設けた。従って、受圧板５６は、可撓性の第２のフィルム部材５２の変位作用を、これに接触している面積全体で受けることができ、第２のフィルム部材５２の変位作用をより確実にロッド部材６２に伝達することができる。従って、バルブユニット２１の開弁あるいは閉弁させる動作における信頼性を向上させることができる。
【０１３７】
（９）上記第１の実施形態では、インクジェット式プリンタ１１は、インクカートリッジ２３を本体側に配置するオフキャリッジの構成とし、インクカートリッジ２３のインクパック２３ａと外郭ケース２４との間に形成された空間部Ｓに加圧空気を送って、圧力室５３にインクを供給するようにした。このため、圧力室５３へのインクの供給を安定させることができる。なお、インク導出口２３ｄをバルブユニット２１よりも重力方向に上方へ配置して、水頭差によりバルブユニット２１にインクを供給する構成では、加圧ポンプ等の装置の配設の必要がなくなり、簡略な構成のインク供給システムを得ることができる。
【０１３８】
（１０）上記第１の実施形態では、コイルばねからなるシールばね６５が可動バルブ６１を付勢することにより、インク流路５９ｂが閉塞される。このため、簡略な構成で、可動バルブ６１を付勢することができ、可動バルブ６１に第２のフィルム部材５２による変位を加えたり加えなかったりすることで、バルブユニット２１を開弁したり、自動的に閉塞したりすることが可能である。そして、いわゆる、自己封止機能を有するバルブユニット２１を得ることができる。
【０１３９】
（１１）上記第１の実施形態では、可動バルブ６１は、シールばね６５の付勢作用を一面に受けて他面でインク流路５９ｂを閉塞する板状部材６３と、同板状部材６３の中央部に一体に成型されてバルブユニット２１のユニットケース３５内を摺動移動するロッド部材６２とにより構成するようにした。そして、ロッド部材６２の端部が第２のフィルム部材５２の変位による押圧作用を受けるように構成した。これによれば、インク流路５９ｂの閉塞及び開放を確実に行うことができる。
【０１４０】
（１２）上記第１の実施形態では、インク流路５９ｂは、可動バルブ６１のロッド部材６２を摺動可能に支持する支持孔５９をユニットケース３５内に形成し、支持孔５９の周囲に沿って間欠的に切り欠くことで形成されている。従って、もし、切り欠いて形成していない場合には、インク流路５９ｂと可動バルブ６１の板状部材６３とを離間させても、インクを圧力室５３へと供給する流路がロッド部材６２により塞がれてしまう。しかし本実施形態では、インク流路５９ｂは切り欠いて形成されているので、インクが圧力室５３へ良好に流入することができる。
【０１４１】
（１３）上記第１の実施形態では、インク流路５９ｂの外側を囲むようにして円環状に形成されたシール部材６６を配置するようにした。そして、可動バルブ６１における板状部材６３がシール部材６６に当接することでインク流路５９ｂを閉塞するようにした。従って、バルブユニット２１を開弁とするときに、可動バルブ６１によるインク流路５９ｂの閉塞をより確実なものとすることができる。
【０１４２】
（１４）上記第１の実施形態では、流路バルブ３０を閉弁状態において吸引を行った後に、開弁するようにした。このため、圧力室５３が負圧となった状態から開弁させることにより、インクを勢いよく記録ヘッド１９に排出することができる。
【０１４３】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第２の実施形態を図１４〜図１８に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ３０を設けないようにするとともに、バルブユニット２１の構造を変更したのみの構成であるため、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０１４４】
図１４に示すように、第１の実施形態においては、供給チューブ２８の流路途中、すなわち、バルブユニット２１の上流に、流路バルブ３０を備えるようにしたが、本実施形態においては、これを備えないようにしている。
【０１４５】
また、図１５及び図１６は、本実施形態における記録ヘッド１９及びバルブユニット２１の斜視図を示しているが、本実施形態におけるバルブユニット２１は、上記第１の実施形態における構成に加えて、駆動手段としての第１の押圧用偏心カム８１を備える。
【０１４６】
詳しくは、図１５に示されているように、前記バルブユニット２１を構成するユニットケース３５の側面、すなわち前記した第２のフィルム部材５２に取り付けられた受圧板５６に対向するように、第１の押圧用偏心カム８１が配置されている。この第１の押圧用偏心カム８１は、後で詳細に説明するように、水平方向に差し渡されて回転駆動される駆動ロッド８２に対して、偏心状態に取り付けられている。
【０１４７】
そして、図１５及び図１６に示すように、ユニットケース３５の後端部には、前記駆動ロッド８２を回転駆動させる駆動ユニット８３が配置されており、図１５に示すように、駆動ロッド８２の前端部は、ユニットケース３５の側面に取り付けられたロッド受け部材８４によって回転可能に軸支されている。
【０１４８】
この構成により、第１の押圧用偏心カム８１が駆動ロッド８２の回転駆動を受けて、前記受圧板５６をユニットケース３５側に押圧する動作がなされ、第２のフィルム部材５２も同方向に変位される。これによりバルブユニット２１内に配置された可動バルブ６１を強制的に開弁させて、正圧が加えられたインクを記録ヘッド１９側に導入するようになされる。なお、本実施形態においては、流量調整手段は、前記第１の押圧用偏心カム８１、受圧板５６、第２のフィルム部材５２，可動バルブ６１、インク流路５９ｂによって構成される。
【０１４９】
また、図１７は本実施形態におけるバルブユニット２１を他側面２１ｂ側から見た図を、図１８は、図１７におけるバルブユニット２１をＡ−Ａ線より矢印方向に見た状態の断面図を示している。そして、前記第１の実施形態におけるバルブユニット２１は、インク導出路５４へとつながる圧力室５３の出口が、圧力室５３の比較的下部に形成されるようにしていたが、本実施形態にでは、図１７及び図１８に示すように、出口８６を重力方向の最上部に形成するようにしている。そして、圧力室５３の出口８６に連通してインク導出路５４が、圧力室５３を形成する前記大凹部４８に沿って円弧状に形成されるようにしている。
【０１５０】
従って、本実施形態においては、圧力室５３から記録ヘッド１９に至る圧力室５３の出口８６が、重力方向の最上部に形成されているので、例えばインクジェット式プリンタ１１に初めてインクを導入する初期充填時において、圧力室５３内に空気（気泡）を残さずにインクを充填させることができる。
【０１５１】
換言すれば、圧力室５３内に空気が存在する場合においては、環境温度の変化により気泡の体積が変化することとなり、これに基づいて圧力室内の内圧を変化させるという問題が発生する。その結果、内圧が上昇した場合には記録ヘッド１９のノズルからインクが漏れ出したり、内圧が減少した場合には記録ヘッド１９のノズルから空気を引き込んだりという問題が発生しかねない。それ故、圧力室５３から記録ヘッドに至る圧力室の出口８６を、重力方向の最上部に形成させることは、この種のバルブユニット２１において、重要な要件となる。
【０１５２】
以上は、本実施形態におけるインクジェット式プリンタ１１の構成についての説明である。そして、本実施形態におけるインクジェット式プリンタ１１は、記録ヘッド１９側においてインクを消費することによってなされるバルブユニット２１の作用については、上記第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１５３】
そこで、本実施形態においては、前記したようにバルブユニット２１に配置された可動バルブ６１を強制的に開弁させる第１の押圧用偏心カム８１の作用についてのみ説明する。
【０１５４】
すでに図１５に基づいて説明したとおり、この実施の形態においてはバルブユニット２１に配置された可動バルブ６１を強制的に開弁させる駆動手段として、第１の押圧用偏心カム８１が用いられている。そして、この第１の押圧用偏心カム８１が駆動ロッド８２の回転駆動を受けて、前記受圧板５６をユニットケース３５側に押圧することができるように構成されている。ここで、図１８（ａ）は第１の押圧用偏心カム８１が作用していない状態、すなわち、バルブユニット２１は自己封止弁として機能できる状態を示しており、また、図１８（ｂ）は第１の押圧用偏心カム８１が作用して開閉弁（開閉バルブ）としての前記可動バルブ６１を強制的に開弁状態とした状態を示している。
【０１５５】
図１８（ｂ）に示すように、第１の押圧用偏心カム８１が作用して前記可動バルブ６１を強制的に開弁状態とした場合においては、インクカートリッジ２３より正圧状態で供給されるインクは、圧力室５３を介してそのまま記録ヘッド１９に供給される。この結果、前記インクは記録ヘッド１９のインク流路内を通り、ノズル開口より排出される。これにより記録ヘッド１９の目詰まりを解消させると共に、増粘したインクを排出するクリーニング動作を実行することができる。
【０１５６】
この様に、記録ヘッド１９の上流側に配置されたバルブユニット２１を利用し、可動バルブ６１を強制的に開弁状態にして、クリーニング動作を実行するように構成することで、キャッピング手段３１を介してインクを吸引排出する場合に比較すると、記録ヘッド１９内に負圧が残されることがない。このため、クリーニング動作後にノズル開口から気泡を吸い込むという問題を回避することができる。従って、クリーニング動作の信頼性を向上させることができ、クリーニング操作の実行により印刷不良を招来させるという問題を解消することができる。さらに、キャッピング手段３１を介して負圧を発生させるための吸引ポンプ３１ｂも不要となる。
【０１５７】
なお、本実施形態においては、バルブユニット２１における可動バルブ６１を強制開弁させる駆動手段として第１の押圧用偏心カム８１を用い、第１の押圧用偏心カム８１の回動により可動バルブ６１を移動させるようにしている。これを、駆動手段として、例えば電磁プランジャやその他のアクチュエータを用いることができる。
【０１５８】
上記第２の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（６）〜（１３）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１５）上記第２の実施形態では、バルブユニット２１における可動バルブ６１を第２のフィルム部材５２と受圧板５６とを介して押圧し、強制的に移動させる第１の押圧用偏心カム８１を設けるようにした。これにより、インクカートリッジ２３から正圧状態で供給されるインクをそのまま記録ヘッド１９に供給することができる。そして、記録ヘッド１９の目詰まりを解消させると共に、増粘したインクを排出するクリーニング動作を実行することができる。従って、自己封止機能を有するバルブユニット２１の機能を享受しつつ、メンテナンス操作の信頼性を向上させることができる。
【０１５９】
（１６）上記第２の実施形態では、圧力室５３の出口８６が重力方向の最上部に形成されている。これによれば、圧力室５３に残留した気泡は、通常、圧力室５３の上方に位置するようになっており、インクが圧力室５３に充填されると、気泡が圧力室５３の出口８６から記録ヘッド１９を介して外部に排出されやすくなる。従って、効率よく気泡を排出させることができるので、圧力室５３内に気泡が残り難く、印刷を良好に行うことができる。
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第３の実施形態を図１９〜図２３に従って説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ３０を設けないようにするとともに、バルブユニット２１の構造を変更したのみの構成であるため、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０１６０】
図１９及び図２０は、本実施形態における記録ヘッド１９及びバルブユニット２１の斜視図を示している。また、図２１及び図２２は、本実施形態におけるバルブユニット２１の他側面２１ｂ及び一側面２１ａから見た図である。さらに、図２３（ａ），（ｂ）は、図２１におけるバルブユニット２１のＡ−Ａ線の断面図である。なお、上記第１の実施形態においては、記録ヘッド１９の上部にバルブユニット２１が２つのみ搭載されている状態を示してバルブユニット２１について説明した。これを、本実施形態では、説明の便宜上、各色のインクに対応した構成の記録ヘッド１９の上部に４つのバルブユニット２１が搭載されている状態を示して説明する。
【０１６１】
また、第１の実施形態においては、供給チューブ２８の流路途中、すなわち、バルブユニット２１の上流に、流路バルブ３０を備えるようにしたが、本実施形態においては、上記第２の実施形態と同様にして、これを備えないようにしている。
【０１６２】
そして、図２０及び図２２に示すように、本実施形態におけるユニットケース３５は、接続部３６とインク導入路４７との間にフィルタ８８を収容するフィルタ部８９が形成されている。従って、供給チューブ２８と接続される接続部３６から供給されるインクは、このインク導入路４７とフィルタ部８９とを介して、ユニットケース３５のほぼ中央部に形成されたインク供給室４６に供給されるように構成されている。
【０１６３】
そして、本実施形態においては、図２１〜図２３に示すように、圧力室５３の内壁面には、圧力室５３内のインクを流出させる出口としてのインク導出孔９１を備える。このインク導出孔９１は、バルブユニット２１を記録ヘッド１９に搭載した状態において、圧力室５３の重力方向の最上部に配置するように形成されている。
【０１６４】
また、第１の実施形態においては、インク導出路５４は、ユニットケース３５の他側面２１ｂ側に設けるようにしていたが、本実施形態におけるインク導出路５４は、図２０及び図２２に示すように、一側面２１ａ側に設けられている。インク導出路５４は、圧力室５３のインク導出孔９１に連通しており、ユニットケース３５の上方から下方に溝状に形成されている。
【０１６５】
さらに、第１の実施形態においては、インク導出路５４は、圧力室５３を形成する第２のフィルム部材５２により形成されるようにしていたが、本実施形態においては、導出路側フィルム部材９２をユニットケース３５に熱溶着することによって形成されるようにしている。
【０１６６】
また、本実施形態においては、図２３（ａ），（ｂ）に示すように、ユニットケース３５の外側であって、インク供給室４６側には、駆動手段としての可動部材９３を備えている。この可動部材９３は、磁性体からなり、電磁プランジャとして、図示しない電磁石の中心部に往復動可能に嵌挿されている。この可動部材９３は、電磁石によって磁化されると、第１のフィルム部材４５を介して可動バルブ６１をシール部材６６側へ押圧できるように配置されている。なお、本実施形態においては、流量調整手段は、可動部材９３と、第１のフィルム部材４５と、可動バルブ６１と、インク流路５９ｂとによって構成されている。
【０１６７】
以上は、本実施形態におけるインクジェット式プリンタ１１の構成についての説明である。そして、本実施形態におけるインクジェット式プリンタ１１は、記録ヘッド１９側においてインクを消費することによってなされるバルブユニット２１の作用については、上記第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１６８】
そこで、本実施形態においては、前記したようにバルブユニット２１に配置された可動部材９３の作用についてのみ説明する。
可動部材９３は、図２３（ａ）に示すように、第１のフィルム部材４５側に移動して、第１のフィルム部材４５を押圧する。この押圧力は、シールばね６５のばね荷重Ｗ１よりも大きいため、シールばね６５は収縮して押圧力を可動バルブ６１の板状部材６３に伝達する。このため、押圧された板状部材６３はシール部材６６を押圧し、閉弁状態とする。この状態で、記録ヘッド１９を非印刷領域に配置されたキャップ部材３１ａによりキャッピングし、記録ヘッド１９のノズル形成面からインクを吸引するチョーククリーニングを行う。このとき、インク導出路５４から圧力室５３内のインクが吸引され、支持孔５９よりも下流において高負圧状態となる。この状態では、第２のフィルム部材５２はロッド部材６２の端部に当接するが、第２のフィルム部材５２による押圧力及びシールばね６５の付勢力よりも、可動部材９３による押圧力は充分大きい。このため、第２のフィルム部材５２及びシールばね６５により加えられる押圧力によって、可動バルブ６１がシール部材６６から離間することはない。
【０１６９】
この結果、支持孔５９より下流に存在する気泡は、高負圧状態になると膨張して体積を増す。特に、圧力室５３内の気泡は、高負圧状態になると、膨張して圧力室５３の上部へ浮上する。
【０１７０】
このように支持孔５９より下流、即ち圧力室５３及び圧力室５３より下流において、高負圧状態になった状態で、吸引ポンプ３１ｂによる吸引を終了する。そして、図２３（ｂ）に示すように、可動部材９３を第２のフィルム部材５２より離間させて押圧力を解除する。この場合、ロッド部材６２と当接していた第２のフィルム部材５２の押圧力により、可動バルブ６１はシール部材６６から離間し、開弁状態になる。この時、圧力室５３は負圧であるため、インク供給室４６内のインクが、急激に圧力室５３内に流れ込む。圧力室５３のインク導出孔９１は重力方向の最上部に形成されているため、圧力室５３内の上部に浮上した気泡は下方から流入するインクとともに、インク導出孔９１から排出される。インク導出孔９１から排出されたインクはインク導出路５４を介して、インク導出部３７より、バルブユニット２１外部へ排出される。また、記録ヘッド１９内のインクや、吸引動作により生じるキャップ部材３１ａ内の泡立ったインクも排出される。
【０１７１】
上記第３の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（６）〜（１４）及び前記第２の実施形態の（１６）に記載の特徴に加えて、以下のような効果を得ることができる。
【０１７２】
（１７） 上記第３の実施形態では、可動バルブ６１の第１のフィルム部材４５を介して板状部材６３を押圧して、強制的に閉弁させる可動部材９３を設けた。このため、チョーククリーニングを行う場合に、強制的に閉弁し、インク流路５９ｂより下流を高負圧状態とすることが可能となる。さらに高負圧状態を保持しながら開弁するようにしたため、流入させるインクの流量を高めることが可能となり、インク中の気泡の排出性を向上させることができる。また、吸引動作により生じる、キャップ部材３１ａ内の泡立ったインクも排出することができるため、クリーニングにおける信頼性を向上させることができる。
【０１７３】
（１８）上記第３の実施形態では、ユニットケース３５に第１のフィルム部材４５を設けた。そして、第１のフィルム部材４５は可動部材９３の押圧力を受けて変形し、可動部材９３の押圧力を可動バルブ６１に伝達することができる。
【０１７４】
（１９）上記第３の実施形態では、可動部材９３が第１のフィルム部材４５を可動バルブ６１の移動する方向に押圧することで、閉弁されるようにした。従って、可動部材９３による押圧力が直接、可動バルブ６１に伝達されるため、可動部材９３の押圧力を効率的に伝達できる。
（第４の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第４の実施形態を図２４（ａ），（ｂ）に従って説明する。なお、第４の実施形態は、第３の実施形態の駆動手段の構成を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【０１７５】
本実施形態においては、流路を強制的に閉状態とする駆動手段として、吸引用偏心カム９５と受圧板５６に形成されているカム受け部９８とが用いられている。図２４（ａ），（ｂ）に示すように、ユニットケース３５の受圧板５６側には、回転軸９６とカム９７からなる、吸引用偏心カム９５が配設されている。回転軸９６は、水平方向に指し渡されて、図示しない駆動ロッド及びロッド受けに固定されており、この回転軸９６に対し、カム９７は偏心状態に取り付けられている。吸引用偏心カム９５に対向した受圧板５６には、前記カム９７を囲うようにしてカム受け部９８が突設されている。
【０１７６】
このカム受け部９８は、吸引用偏心カム９５の回転により押圧力を受けたり受けなかったりするようになっている。そして、図２４（ａ）に示すように、カム受け部９８が吸引用偏心カム９５から押圧力を受けると、カム受け部９８と一体である受圧板５６、及び、その受圧板５６に取着されている第２のフィルム部材５２は、インク供給室４６から離れるように変位する。なお、このように、第２のフィルム部材５２が、インク供給室４６から離れる方向に変位することを、吸引するということとする。また、図２４（ｂ）に示すように、カム受け部９８が吸引用偏心カム９５から押圧力を受けないようになると、第２のフィルム部材５２、受圧板５６は吸引されないようになる。
【０１７７】
従って、図２４（ａ）に示すように、カム受け部９８が吸引用偏心カム９５による押圧力を受けると、第２のフィルム部材５２と受圧板５６とに吸引される力が加わり、第２のフィルム部材５２は可動バルブ６１に当接しない状態となる。この時、シールばね６５の付勢力とインク供給室４６内のインク圧とにより可動バルブ６１はシール部材６６に当接されているため、流路は閉状態となっている。この状態において、インク導出孔９１より圧力室５３内のインクを流出させると、圧力室５３内は高負圧状態になる。
【０１７８】
この高負圧状態時において、圧力室５３内の気泡は、膨張して体積が大きくなり、排出されやすい状態となっている。この状態で、吸引ポンプ３１ｂによる吸引動作を継続しながら、吸引用偏心カム９５を更に回転させ、カム受け部９８への押圧力を解除すると、受圧板５６及び第２のフィルム部材５２を吸引する力が解除される。第２のフィルム部材５２は圧力室５３側に凹状に変位し、図２４（ｂ）に示すように、可動バルブ６１のロッド部材６２へ当接し、板状部材６３とシール部材６６とを離間させる。このため、流路は開状態となり、吸引ポンプ３１ｂによる吸引力と圧力室５３内の負圧による吸引力とにより、インクが急激に流れ込み、圧力室５３内の気泡は上方のインク導出孔９１より排出される。
【０１７９】
なお、本実施形態においては、流量調整手段は、吸引用偏心カム９５と、受圧板５６に形成されているカム受け部９８と、可動バルブ６１と、インク流路５９ｂとによって構成されている。
【０１８０】
従って、第４の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（６）〜（１３）及び前記第２の実施形態の（１６）に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【０１８１】
（２０）上記第４の実施形態では、流路を強制的に閉状態とする駆動手段を吸引用偏心カム９５とカム受け部９８とから構成し、インク供給室４６側と逆の方向に第２のフィルム部材５２と受圧板５６とを吸引する力を加えるようにした。このため、圧力室５３が高負圧状態になっても、第２のフィルム部材５２が可動バルブ６１に当接することを防ぐことが可能となり、流路が開状態とならない。従って、流路を閉状態とする動作の信頼性を向上させることができる。また、チョーククリーニングを行う場合に、強制的に閉弁し、インク流路５９ｂより下流を高負圧状態とすることが可能となる。さらに高負圧状態を保持しながら開弁するようにしたため、流入させるインクの流量を高めることが可能となり、インク中の気泡の排出性を向上させることができる。また、吸引に動作により生じる、キャップ部材３１ａ内の泡立ったインクも排出することができるため、クリーニングにおける信頼性を向上させることができる。
【０１８２】
（２１）上記第４の実施の形態では、チョーククリーニングを行う場合には、吸引ポンプ３１ｂによる吸引動作を行いながら、バルブユニット２１を開弁させるようにした。従って、吸引の工程の途中に圧力室５３が負圧となった状態から開弁させるため、吸引力を更に高めることができ、インクを勢いよく記録ヘッド１９側に排出することができる。
（第５の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第５の実施形態を図２５及び図２６に従って説明する。なお、第５の実施形態は、第１の実施形態のバルブユニット２１の構成を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【０１８３】
図２５に示すように、本実施形態におけるバルブユニット２１は、圧力室５３内に、コイル状の負圧保持ばね１００を備える。そしてこの負圧保持ばね１００は、圧力室５３内において、可動バルブ６１を構成するロッド部材６２を取り巻くようにして配置されている。この負圧保持ばね１００は、隔壁５８に形成された円環状の凸部によって、その一端が保持されており、その他端は第２のフィルム部材５２に当接するように付勢されている。すなわち、負圧保持ばね１００は、その付勢方向が第２のフィルム部材５２に取り付けられた受圧板５６の移動方向に一致するように配置されていて、前記圧力室５３の容積を拡張する方向に作用する。
【０１８４】
そして、本実施形態においては、負圧保持ばね１００のコイル径は、シールばね６５のコイル径とほぼ同寸法になされた比較的小径のものが使用されており、従って、負圧保持ばね１００は第２のフィルム部材５２を介して、前記受圧板５６のほぼ中央部に当接するようになされる。
【０１８５】
以上が、本実施形態におけるバルブユニット２１の構成についての説明である。そして、次に、本実施形態におけるバルブユニット２１の作用について説明する。
【０１８６】
まず、図２５（ａ）に示すように、記録ヘッド１９が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、バルブユニット２１における前記シールばね６５によるばね荷重Ｗ１が、可動バルブ６１における板状部材６３に加わっている。また、前記板状部材６３にはインク供給室４６に供給されるインクの加圧力Ｐ１も加わる。これにより、前記板状部材６３は、シール部材６６に当接して、閉弁状態になされる。すなわち、バルブユニット２１は自己封止の状態になされる。
【０１８７】
一方、図２５（ｂ）に示すように、前記記録ヘッド１９が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室５３のインクの減少に伴い前記第２のフィルム部材５２がユニットケース３５に形成された大凹部４８側に変位し、これに取り付けられた受圧板５６は、圧力室５３の容積を縮小する方向に移動する。この時、前記したコイル状の負圧保持ばね１００を圧縮すると共に、受圧板５６の中央部が第２のフィルム部材５２を介して可動バルブ６１を構成するロッド部材６２の端部に当接する。
【０１８８】
なお、この時の負圧保持ばね１００のばね荷重をＷ２とし、第２のフィルム部材５２の変位に要する変位反力をＷｄとする。そして、記録ヘッド１９においてさらにインクが消費されることにより、圧力室５３内には負圧Ｐ２が発生する。この時、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄ＋Ｗ２の関係となった場合に、第２のフィルム部材５２がロッド部材６２を押圧し、これにより、板状部材６３によるシール部材６６の当接が解かれ、開弁状態になされる。
【０１８９】
従って、インク供給室４６内におけるインクは、インク供給室４６から圧力室５３に至る支持孔５９を介して圧力室５３内に補給され、圧力室５３内へのインクの流入により圧力室５３の負圧は解消される。これに伴い、可動バルブ６１が移動して図２５（ａ）に示されたように再び閉弁状態になり、インク供給室４６から圧力室５３へのインクの補給は停止される。
【０１９０】
なお、本実施形態においては、前記した可動バルブ６１の開閉弁の動作は、図２５（ａ）および図２５（ｂ）に示す状態が、反復繰り返されるような極端な動作は必ずしもなされない。現実には印刷動作中においては、第２のフィルム部材５２は可動バルブ６１を構成するロッド部材６２の端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費に従って僅かに開弁しつつ、圧力室５３に対してインクを逐次補給するように作用する。
【０１９１】
ここで、前記した負圧保持ばね１００は、第２のフィルム部材５２に当接して受圧板５６を押圧し、前記したように圧力室５３の容積を拡張する方向に付勢している。従って、例えばキャリッジ１５の往復移動により、前記受圧板５６が多少の加減速作用を受けても、前記受圧板５６が移動するのを抑制する。これにより、前記可動バルブ６１による開閉弁作用に誤動作を与える度合いを効果的に低減させることができる。
【０１９２】
また負圧保持ばね１００は、インクが重力を受けて圧力室５３の下方において前記第２のフィルム部材５２を、より外側に膨出させる作用も効果的に抑制する。すなわち、負圧保持ばね１００は、圧力室５３を常に若干の負圧状態に維持する作用をもたらすので、第２のフィルム部材５２に取り付けられた受圧板５６を、常に垂直状態に維持させるように働く。これにより、前記可動バルブ６１による開閉弁作用に誤動作を与える度合いを効果的に低減させることができる。
【０１９３】
さらに、前記圧力室５３内にインクが補給された場合においても、前記負圧保持ばね１００が拡張しつつ圧力室５３を若干の負圧状態に保つように作用するので、圧力室５３内の圧力変動を低減させることができる。これにより、記録ヘッドからの正常なインク滴の吐出動作を保証することができる。
【０１９４】
これに加えて、この実施の形態によると、前記圧力室５３は負圧保持ばね１００とシールばね６５とによるばね荷重が加わることにより、負圧状態が確保されるようになされている。換言すれば、ばね荷重を前記負圧保持ばね１００とシールばね６５とに分割させることができ、従って、閉弁状態において可動バルブ６１を前記したシール部材６６に当接させるためのシールばね６５のばね荷重を小さく選定することが可能となる。
【０１９５】
従って、エラストマー樹脂等によるシール部材６６への当接圧を低減させることができ、これによりシール部材６６の異常な変形を防止させることができる。また、シール部材６６に不当なばね荷重が加わるのを阻止することができるので、シール部材６６を構成するエラストマー樹脂に含有する油脂等の不純物がインクに混入する等の問題を回避することができる。
【０１９６】
一方、前記した実施の形態においては、前記した可動バルブ６１が、前記圧力室の容積の縮小に基づいて最大限に移動した場合おいて、前記負圧保持ばね１００が、さらに圧縮可能なストロークを残すように寸法関係が設定されていることが望ましい。図２６は、その例を示したものであり、バルブユニット２１のほぼ中央部を拡大して示している。なお、この図２６に示した各符号は、すでに説明した各部における符号に対応している。そして、図２６においては、圧力室５３の容積の縮小に基づいて負圧保持ばね１００が最大限に変形（縮小）された場合の様子を示している。
【０１９７】
この図２６に示すように、可動バルブ６１が最大限に移動した場合のシールばね６５の密着高さをＬ１で示しており、この状態における負圧保持ばね１００の圧縮された高さをＬ２で示している。すなわち、シールばね６５がたとえ密着された場合においても、負圧保持ばね１００は密着されない状態を保つように寸法関係が設定される。換言すれば、シールばね６５および負圧保持ばね１００として同一規格（寸法）のばね部材をそれぞれ用いた場合にはＬ１＜Ｌ２の関係になされる。この図に示す形態において、インクは負圧保持ばね１００の隙間を通って圧力室５３内に流れ込む構成であるため、もし負圧保持ばね１００が密着してしまった場合には、インクの流路が塞がれる形となりインクの供給が行われなくなってしまう可能性がある。従って、前記したようにＬ１＜Ｌ２とすることで、この問題を回避することが可能となる。
【０１９８】
例えば、図１に示したようなインクの加圧供給システムを採用した場合においては、可動バルブ６１の僅かな開弁状態で、圧力室５３内にインクを導入することができるので、図２６に示したような寸法関係は必ずしも必要ではない。しかしながら、図２に示したように水頭差によりインクを供給するシステムを採用した場合においては、インクの供給圧力が低いために、可動バルブ６１は大きく開弁した状態が継続される。そこで、前記したように可動バルブ６１の移動ストロークに対して負圧保持ばね１００の密着高さに余裕を持たせる設定になっていることは重要である。
【０１９９】
また、本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様にして、流路バルブ３０（図３参照）を備えており、第１の実施形態と同様にして、流路バルブ３０の開閉を行うことにより、バルブユニット２１の圧力室５３のインクの充填性を向上させることができる。そして、その作用については第１の実施形態と同様のため、その説明を省略する。
【０２００】
従って、第５の実施形態によれば、前記第１の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（２２）上記第５の実施形態によれば、負圧保持ばね１００は、第２のフィルム部材５２に当接して受圧板５６を移動方向と一致するように押圧し、圧力室５３の容積を拡張する方向に付勢している。従って、例えばキャリッジ１５の往復移動により、前記受圧板５６が多少の加減速作用を受けても、前記受圧板５６が移動するのを抑制する。これにより、前記可動バルブ６１による開閉弁作用に誤動作を与える度合いを効果的に低減させることができる。
【０２０１】
（２３）上記第５の実施形態によれば、負圧保持ばね１００は、インクが重力を受けて圧力室５３の下方において前記第２のフィルム部材５２を、より外側に膨出させる作用も効果的に抑制する。すなわち、負圧保持ばね１００は、圧力室５３を常に若干の負圧状態に維持する作用をもたらすので、第２のフィルム部材５２に取り付けられた受圧板５６を、常に垂直状態に維持させるように働く。これにより、前記可動バルブ６１による開閉弁作用に誤動作を与える度合いを効果的に低減させることができる。
【０２０２】
（２４）上記第５の実施形態によれば、前記圧力室５３内にインクが補給された場合においても、前記負圧保持ばね１００が拡張しつつ圧力室５３を若干の負圧状態に保つように作用するので、圧力室５３内の圧力変動を低減させることができる。これにより、記録ヘッドからの正常なインク滴の吐出動作を保証することができる。
【０２０３】
（２５）上記第５の実施形態によれば、前記圧力室５３は負圧保持ばね１００とシールばね６５とによるばね荷重が加わることにより、負圧状態が確保されるようになされている。換言すれば、ばね荷重を前記負圧保持ばね１００とシールばね６５とに分割させることができ、従って、閉弁状態において可動バルブ６１を前記したシール部材６６に当接させるためのシールばね６５のばね荷重を小さく選定することが可能となる。その結果、エラストマー樹脂等によるシール部材６６への当接圧を低減させることができ、これによりシール部材６６の異常な変形を防止させることができる。また、シール部材６６に不当なばね荷重が加わるのを阻止することができるので、シール部材６６を構成するエラストマー樹脂に含有する油脂等の不純物がインクに混入する等の問題を回避することができる。
【０２０４】
（２６）上記第５の実施形態においては、バルブユニット２１がインクの減少に伴う負圧を感知して最大限開弁された場合において、負圧保持ばね１００がさらに圧縮可能なように寸法設定がなされている。これによれば、バルブユニット２１が最大限開弁されたときに、負圧保持ばね１００はさらに圧縮可能であるので、インクが負圧保持ばね１００の隙間を通ることが可能となる。その結果、インクの供給が阻害されることを防ぐことができる。
【０２０５】
（２７）上記第５の実施形態においては、負圧保持ばね１００がコイルばねであり、コイルばねが受圧板５６の中央部に当接し得るように配置した。これによれば、簡単なコイルばねにより第２のフィルム部材５２を付勢することができる。
（第６の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第６の実施形態を図２７（ａ）に従って説明する。なお、第６の実施形態は、上記第５の実施形態の負圧保持ばね１００の構造を変更したのみの構成であるため、第５の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０２０６】
図２７に示すように、本実施形態においては、負圧保持ばね１００として上記第５の実施形態と同様のコイルばねが用いられており、そのコイル径は図２５に示した形態に比較して、より大きなものが使用されている。これにより、負圧保持ばね１００は第２のフィルム部材５２を介して、円板状に形成された前記受圧板５６の周縁付近に当接するように構成されている。
【０２０７】
この構成によると、受圧板５６はその周縁付近で負圧保持ばね１００による当接を受けるため、インクが重力を受けて圧力室５３の下方において第２のフィルム部材５２をより外側に膨出させる作用を受けても、前記受圧板５６を常に垂直状態に維持させるように働く。従って、前記可動バルブ６１による開閉弁作用に誤動作を与える度合いを効果的に低減させることができる。
【０２０８】
従って、第６の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（１）〜（１４）及び前記第５の実施形態の（２２）〜（２６）に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【０２０９】
（２８）上記第６の実施形態においては、負圧保持ばね１００がコイルばねであり、当該コイルばねが前記受圧板５６の周縁付近に当接するように配置した。これによれば、第２のフィルム部材５２をより安定して付勢することが可能となり、圧力室５３内に逐次インクを導入する可動バルブ６１の誤動作を、より効果的に抑制することができる。
（第７の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第７の実施形態を図２７（ｂ）に従って説明する。なお、第７の実施形態は、上記第５の実施形態の負圧保持ばね１００の構造を変更したのみの構成であるため、第５の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０２１０】
図２７（ｂ）に示すように、負圧保持ばねとして、第５の実施形態と同様にコイルばねが用いられているが、この形態においてはコイル径の小さな複数の負圧保持ばね１００ａ，１００ｂが利用されている。そして、各負圧保持ばね１００ａ，１００ｂは、円板状に形成された前記受圧板５６の周縁付近にそれぞれ当接するように配置されている。この構成においても、インクが重力を受けて圧力室５３の下方において第２のフィルム部材５２をより外側に膨出させる作用を受けても、前記受圧板５６を常に垂直状態に維持させるように働く。従って、前記可動バルブ６１による開閉弁作用に誤動作を与える度合いを効果的に低減させることができる。
【０２１１】
なお、本実施形態においては、２本の負圧保持ばね１００ａ，１００ｂを用いた状態を示しているが、それ以上の複数本のコイルばねを利用することができる。従って、ｎ本のコイルばねを利用する場合においては、負圧保持ばねによるばね荷重を前記したようにＷ２とする場合においては、１本あたりのコイルばねによるばね荷重を、Ｗ２／ｎに設定する必要がある。
【０２１２】
従って、第７の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（１）〜（１４）及び前記第５の実施形態の（２２）〜（２６）に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【０２１３】
（２９）上記第７の実施形態においては、負圧保持ばね１００が複数のコイルばねにより構成され、各コイルばねが前記受圧板５６の周縁付近にそれぞれ当接するように配置した。これによれば、第２のフィルム部材５２を全体的に均一に付勢することが可能となり、圧力室５３内に逐次インクを導入する可動バルブ６１の誤動作を、より効果的に抑制することができる。
（第８の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第８の実施形態を図２８に従って説明する。なお、第８の実施形態は、上記第５の実施形態の負圧保持ばね１００の構造を変更したのみの構成であるため、第５の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０２１４】
図２８（ａ）に示すように、本実施形態においては、負圧保持ばねとして板ばね１０１が採用されている。この板ばね１０１は、図２８（ｂ）に示すようにその両端部が同方向に折り曲げ成形され、一対の両端部としての脚部１０１ａ，１０１ｂを構成している。そして、その中央部には、切り起こし部１０１ｃが前記脚部の折り曲げ方向とは逆方向に形成されている。
【０２１５】
前記した構成の板ばね１０１は、図２８（ａ）に示すように一方の脚部１０１ａが圧力室５３内においてユニットケース３５に固定されている。また、切り起こし部１０１ｃを形成することにより穿設された開口に、可動バルブのロッド部材６２が挿入され、切り起こし部１０１ｃの先端部は、第２のフィルム部材５２を介して前記受圧板５６のほぼ中央部に当接するように構成されている。
【０２１６】
この構成においても、前記板ばね１０１が圧力室５３の容積を拡張する方向に付勢し、例えば、キャリッジの往復移動による加減速を受けても、開閉弁の誤作動を効果的に抑制するように作用する。
【０２１７】
従って、第８の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（１）〜（１４）及び前記第５の実施形態の（２２）〜（２６）に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【０２１８】
（３０）上記第８の実施形態においては、負圧保持ばねが板ばね１０１であり、板ばね１０１の脚部１０１ａ，１０１ｂが支持されて、その中央部が受圧板５６のほぼ中央部に当接し得るように配置した。これによれば、簡単な板ばね１０１により第２のフィルム部材５２を付勢することができる。
（第９の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第９の実施形態を図２９〜図３１に従って説明する。なお、第９の実施形態は、上記第１の実施形態のバルブユニット２１の構造を変更したのみの構成であるため、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０２１９】
図２９及び図３０に示すように、本実施形態におけるバルブユニット２１は、圧力室５３内に、４つの規制部材としての度当たり用突起部材１０３を備える。詳しくは、この度当たり用突起部材１０３は、バルブユニット２１の隔壁５８から、圧力室５３側に向かって、キャリッジ１５の主走査方向に突出するようにして形成されている。そして、図３０に示すように、度当たり用突起部材１０３は、支持孔５９を囲むようにして円環状に設けられた部材を等間隔に４つ切り欠くことにより形成されている。
【０２２０】
また、図２９に示すように、可動バルブ６１がシール部材６６に当接した状態、すなわち閉弁状態における、度当たり用突起部材１０３の受圧板５６側の端部と、可動バルブ６１の受圧板５６側の端部との距離をＬ３とする。また、ばね受け座４５ａと可動バルブ６１との距離をＬ４とする。すると、度当たり用突起部材１０３は、その主走査方向の長さが、Ｌ３＜Ｌ４となるように寸法関係が設定されている。
【０２２１】
なお、本実施形態における度当たり用突起部材１０３は、バルブユニット２１のユニットケース３５と一体となるように形成するようにしたが、エラストマー樹脂等を隔壁５８と２色成型により一体に形成してもよい。また、ゴム等により形成して隔壁５８に取り付けるようにしてもよい。
【０２２２】
以上は、本実施形態におけるバルブユニット２１の構成についての説明である。そして、次に、本実施形態におけるバルブユニット２１の作用について説明する。
【０２２３】
まず、図２９に示すように、記録ヘッド１９が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、バルブユニット２１におけるシールばね６５によるばね荷重Ｗ１が、可動バルブ６１の板状部材６３に加わっている。また、前記板状部材６３にはインク供給室４６に供給されるインクの加圧力Ｐ１も加わる。これにより、前記板状部材６３は、シール部材６６に当接して、閉弁状態になされる。すなわち、バルブユニット２１は自己封止の状態になされる。
【０２２４】
一方、図３１に示すように、前記記録ヘッド１９が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室５３のインクの減少に伴い前記第２のフィルム部材５２がユニットケース３５に形成された大凹部４８側に変位し、これに取り付けられた受圧板５６は、圧力室５３の容積を縮小する方向に移動する。この時、受圧板５６の中央部が第２のフィルム部材５２を介して可動バルブ６１のロッド部材６２の端部に当接する。
【０２２５】
なお、この時の第２のフィルム部材５２の変位に要する変位反力をＷｄとする。そして、記録ヘッド１９においてさらにインクが消費されることにより、圧力室５３内には負圧Ｐ２が発生する。この時、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄの関係となった場合に、第２のフィルム部材５２がロッド部材６２側に移動し、ロッド部材６２を押圧する。
【０２２６】
この結果、第２のフィルム部材５２は、前記度当たり用突起部材１０３に当接するとともに、板状部材６３によるシール部材６６の当接が解かれ、開弁状態になされる。なお、このとき、度当たり用突起部材１０３は、その主走査方向の長さが、Ｌ３＜Ｌ４となるように寸法関係が設定されているため、第２のフィルム部材５２は移動が規制され、可動バルブ６１の板状部材６３はばね受け座４５ａと当接しないようになっている。
【０２２７】
すなわち、圧力室５３内が大きく減圧されることにより可動バルブ６１が最大限開弁した時に第２のフィルム部材５２に生じる荷重は、度当たり用突起部材１０３と第２のフィルム部材５２との当接面に主にかかるようになる。この結果、可動バルブ６１自体にかかる荷重が小さくなり、可動バルブ６１の変形等を回避することができる。
【０２２８】
そして、以上により、インク供給室４６内におけるインクは、インク供給室４６から圧力室５３に至る支持孔５９を介して圧力室５３内に補給される。なお、このとき、もし度当たり用突起部材１０３が、支持孔５９の周りに円環状に設けられていた場合には、インクの流路が塞がれる形となりインクの供給が行われなくなってしまう可能性がある。しかし、図３０に示すように、本実施形態における度当たり用突起部材１０３は、円環状に設けられた部材を等間隔に４つ切り欠くことにより形成されているので、この切り欠いた部分を介してインクは圧力室５３内へと流入する。この結果、圧力室５３内へのインクの流入により圧力室５３の負圧は解消される。これに伴い、可動バルブ６１が移動し、図２９に示されたように再び閉弁状態になされる。そして、インク供給室４６から圧力室５３へのインクの補給は停止される。
【０２２９】
なお、本実施形態においては、前記した可動バルブ６１の開閉弁の動作は、図２９および図３１に示す状態が、反復繰り返されるような極端な動作は必ずしもなされない。現実には印刷動作中においては、第２のフィルム部材５２は可動バルブ６１を構成するロッド部材６２の端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費に従って僅かに開弁しつつ、圧力室５３に対してインクを逐次補給するように作用する。
【０２３０】
また、本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様にして、流路バルブ３０（図３参照）を備えており、第１の実施形態と同様にして、流路バルブ３０の開閉を行うことにより、バルブユニット２１の圧力室５３のインクの充填性を向上させることができる。そして、その作用については第１の実施形態と同様のため、その説明を省略する。
【０２３１】
従って、第９の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（１）〜（１４）に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（３１）上記第９の実施形態においては、第２のフィルム部材５２が可動バルブ６１を押圧するときの変位の大きさを規制する度当たり用突起部材１０３を設けるようにした。これによれば、第２のフィルム部材５２が可動バルブ６１を過度に押し付けることを防ぐことができ、可動バルブ６１の変形等を回避することができる。
【０２３２】
（３２）上記第９の実施形態においては、度当たり用突起部材１０３は、その主走査方向の長さが、Ｌ３＜Ｌ４となるように寸法関係が設定されるようにした。従って、可動バルブ６１がばね受け座４５ａに当接することを、より確実に防ぐことができ、可動バルブ６１の変形等を効果的に回避することができる。
【０２３３】
（３３）上記第９の実施形態においては、度当たり用突起部材１０３は、円環状に設けられた部材を等間隔に４つ切り欠くことにより形成した。従って、もし度当たり用突起部材１０３が、支持孔５９の周りに円環状に設けられていた場合には、インクの流路が塞がれる形となりインクの供給が行われなくなってしまう可能性がある。しかし、本実施形態における度当たり用突起部材１０３は、切り欠いて形成されているので、この切り欠いた部分を介してインクは圧力室５３内へと流入する。
（第１０の実施形態）
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の第１０の実施形態を図３２及び図３３に従って説明する。なお、第１０の実施形態は、上記第９の実施形態のバルブユニット２１の構造を変更したのみの構成であるため、第９の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【０２３４】
図３２に示すように、本実施形態においては、受圧板５６が、第２のフィルム部材５２の圧力室５３側の面に取り付けられている。そして、度当たり用突起部材１０３は、第９の実施形態と同様に４つ備えられているが、本実施形態においては、受圧板５６の圧力室５３側の面から、インク供給室４６に向かって、キャリッジ１５の主走査方向に突出するようにして形成されている。
【０２３５】
また、可動バルブ６１がシール部材６６に当接した状態、すなわち閉弁状態における、度当たり用突起部材１０３のインク供給室４６側の端部と、ユニットケース３５の隔壁５８との距離をＬ５とする。さらに、ばね受け座４５ａと可動バルブ６１との距離をＬ６とする。すると、度当たり用突起部材１０３は、その主走査方向の長さが、Ｌ５＜Ｌ６となるように寸法関係が設定されている。
【０２３６】
なお、本実施形態における度当たり用突起部材１０３は、受圧板５６と一体となるようにし形成するようにしたが、エラストマー樹脂等を受圧板５６と２色成型により一体に形成するようにしてもよい。また、ゴム等により形成して受圧板５６に取り付けるようにしてもよい。
【０２３７】
以上は、本実施形態におけるバルブユニット２１の構成についての説明である。そして、次に、本実施形態におけるバルブユニット２１の作用について説明する。
【０２３８】
まず、図３２に示すように、記録ヘッド９が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、バルブユニット２１におけるシールばね６５によるばね荷重Ｗ１が、可動バルブ６１の板状部材６３に加わっている。また、前記板状部材６３にはインク供給室４６に供給されるインクの加圧力Ｐ１も加わる。これにより、前記板状部材６３は、シール部材６６に当接して、閉弁状態になされる。すなわち、バルブユニット２１は自己封止の状態になされる。
【０２３９】
一方、図３３に示すように、前記記録ヘッド１９が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室５３のインクの減少に伴い前記第２のフィルム部材５２がユニットケース３５に形成された大凹部４８側に変位し、これに取り付けられた受圧板５６は、圧力室５３の容積を縮小する方向に移動する。この時、受圧板５６の中央部が可動バルブ６１のロッド部材６２の端部に当接する。
【０２４０】
なお、この時の第２のフィルム部材５２の変位に要する変位反力をＷｄとする。そして、記録ヘッド１９においてさらにインクが消費されることにより、圧力室５３内には負圧Ｐ２が発生する。この時、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｐ１＋Ｗｄの関係となった場合に、第２のフィルム部材５２がロッド部材６２側に移動し、受圧板５６がロッド部材６２を押圧する。
【０２４１】
この結果、受圧板５６の度当たり用突起部材１０３は、隔壁５８に当接するとともに、板状部材６３によるシール部材６６の当接が解かれ、開弁状態になされる。なお、このとき、度当たり用突起部材１０３は、その主走査方向の長さが、Ｌ５＜Ｌ６となるように寸法関係が設定されているため、受圧板５６は移動が規制され、可動バルブ６１の板状部材６３はばね受け座４５ａと当接しないようになっている。
【０２４２】
すなわち、圧力室５３内が大きく減圧されることにより可動バルブ６１が最大限開弁した時に第２のフィルム部材５２に生じる荷重は、度当たり用突起部材１０３と隔壁５８との当接面に主にかかるようになる。この結果、可動バルブ６１自体にかかる荷重が小さくなり、可動バルブ６１の変形等を回避することができる。
【０２４３】
そして、以上により、インク供給室４６内におけるインクは、インク供給室４６から圧力室５３に至る支持孔５９を介して圧力室５３内に補給される。なお、本実施形態における度当たり用突起部材１０３も、上記第９の実施形態と同様にして円環状に設けられた部材を等間隔に４つ切り欠くことにより形成されているので、この切り欠いた部分を介してインクは圧力室５３内へと流入する。この結果、圧力室５３内へのインクの流入により圧力室５３の負圧は解消される。これに伴い、可動バルブ６１が移動し、図３２に示されたように再び閉弁状態になされる。そして、インク供給室４６から圧力室５３へのインクの補給は停止される。
【０２４４】
なお、本実施形態においては、前記した可動バルブ６１の開閉弁の動作は、図３２および図３３に示す状態が、反復繰り返されるような極端な動作は必ずしもなされない。現実には印刷動作中においては、受圧板５６は可動バルブ６１を構成するロッド部材６２の端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費に従って僅かに開弁しつつ、圧力室５３に対してインクを逐次補給するように作用する。
【０２４５】
また、本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様にして、流路バルブ３０（図３参照）を備えており、第１の実施形態と同様にして、流路バルブ３０の開閉を行うことにより、バルブユニット２１の圧力室５３のインクの充填性を向上させることができる。そして、その作用については第１の実施形態と同様のため、その説明を省略する。
【０２４６】
従って、第１０の実施形態によれば、前記第１の実施形態の（１）〜（１４）及び前記第９の実施形態の（３１）に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【０２４７】
（３４）上記第１０の実施形態においては、度当たり用突起部材１０３は、その主走査方向の長さが、Ｌ５＜Ｌ６となるように寸法関係が設定されるようにした。従って、可動バルブ６１がばね受け座４５ａに当接することを、より確実に防ぐことができ、可動バルブ６１の変形等を効果的に回避することができる。
【０２４８】
（３５）上記第１０の実施形態においては、度当たり用突起部材１０３は、受圧板５６と一体となるようにして設けた。従って、受圧板５６のみの改造を行うことにより、簡単に度当たり用突起部材１０３を追加することができ、設計変更が容易である。
【０２４９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１の実施形態においては、バルブユニット２１は、圧力室５３の負圧を感知する第２のフィルム部材５２と、可動バルブ６１と、インク流路５９ｂとによって供給チューブ２８から圧力室５３へのインクの供給及び非供給を切り換えるようにした。これを、圧力室５３内のインクの減少に伴う負圧を感知して圧力室５３へのインクの供給及び非供給を切り換えることが可能なものであれば、その他の構造のバルブユニット２１を使用するようにしてもよい。例えば、前記特許文献２に記載の背圧調整器を備えたものを使用するようにしてもよい。
【０２５０】
・上記第１〜第１０の実施形態では、開閉バルブ作動部材は、第２のフィルム部材５２からなるようにしたが、圧力室５３の負圧を検知して可動バルブ６１を駆動できるものであれば、その他のものでもよい。例えば、ダイヤフラムでもよい。
【０２５１】
・上記第１〜第３及び第５〜９の実施形態では、第２のフィルム部材５２に受圧板５６を取着するようにしたが、取着しないようにしてもよい。
・上記第１〜第１０の実施形態では、可動バルブ６１は、シールばね６５によって隔壁５８に取り付けられているシール部材６６に押し付けられるように付勢されるようにした。これを、シールばね６５を設けないようにしてもよい。そして、このような場合には、可動バルブ６１の板状部材６３が、供給チューブ２８から供給されるインクの圧力を受けることによって、シール部材６６に押し付けられるような形状となるように変更してもよい。
【０２５２】
・上記第１〜第１０の実施形態では、可動バルブ６１は、ロッド部材６２と板状部材６３とによって構成されるようにした。これを、第２のフィルム部材５２の変位による押圧作用を受けることにより、インク流路５９ｂを開閉するものであれば、他の形状となるようにしてもよい。
【０２５３】
・上記第１〜第１０の実施形態では、インク流路５９ｂは、支持孔５９を間欠的に切り欠くことにより形成するようにした。これを、可動バルブ６１の移動により流路を開閉できるものであれば、その他の形状となるように形成するようにしてもよい。
【０２５４】
・上記第１〜第１０の実施形態では、バルブユニット２１の隔壁５８に、シール部材６６を備えるようにしたが、備えないようにしてもよい。
・上記第１〜第１０の実施形態では、シールばね６５は、コイルばねからなるようにしたが、その他の弾性部材、例えば、板ばね、皿ばね、ゴム等からなるようにしてもよい。
【０２５５】
・上記第２〜第８の実施形態では、上記第９及び第１０の実施形態における度当たり用突起部材１０３を特に設けるようにしなかったが、設けるようにしてもよい。
【０２５６】
・上記第２〜第４、第９及び第１０の実施形態では、上記第５〜第７の実施形態における負圧保持ばね１００，１００ａ，１００ｂを特に設けるようにしなかったが、設けるようにしてもよい。
【０２５７】
・上記第２〜第４，第９及び第１０の実施形態では、上記第８の実施形態における板ばね１０１を特に設けるようにしなったが、設けるようにしてもよい。
・上記第５の実施形態においては、シールばね６５及び負圧保持ばね１００として同一規格のばね部材をそれぞれ用いた場合にはＬ１＜Ｌ２の関係となるようにした。これを、Ｌ１＝Ｌ２、Ｌ１＞Ｌ２の関係となるようにしてもよい。
【０２５８】
・上記第２〜第４の実施形態では、第１の実施形態における流路バルブ３０を特に設けないようにしたが、設けるようにしてもよい。
・上記第１及び第５〜第１０の実施形態では、流路バルブ３０を、バルブユニット２１の上流側に設けたが、下流側に設けるようにしてもよい。
【０２５９】
・上記第１及び第５〜第１０の実施形態では、流路バルブ３０を、インク流路部７１と押圧部７２とによって構成されるようにしたが、供給チューブ２８におけるインクの流量を変化させることができるものであれば、その他の構造の流路バルブでももちろんよい。
【０２６０】
・上記第１及び第５〜第１０の実施形態では、流路バルブ３０は、最もインク流路部７１が押圧部７２によって押し潰されている時でも、わずかにインクが流れるような構造となるようにしたが、完全にインクが流れないような構造としてもよい。
【０２６１】
・上記第１及び第５〜第１０の実施形態では、流路バルブ３０をフレーム１２に設けるようにしたが、キャリッジ１５に搭載するようにしてもよい。
・上記第２の実施形態では、駆動手段として第１の押圧用偏心カム８１を備えるようにしたが、その他の駆動手段によって受圧板５６を押圧するようにしてもよい。例えば、第３の実施形態における可動部材９３（図２３参照）のようなものを使用してもよい。
【０２６２】
・上記第３の実施形態においては、駆動手段として可動部材９３を備えるようにしたが、その他の駆動手段を設けて、第１のフィルム部材４５を押圧するようにしてもよい。例えば、第２の実施形態における第１の押圧用偏心カム８１と同様のカムを第２の押圧用偏心カムとして可動部材９３と同様の位置に設けるようにしてもよい。そして、第２の押圧用偏心カムの回転動作によって第１のフィルム部材４５を押圧するようにしてもよい。このような構成とすると、効率的に閉弁状態とすることができる。
【０２６３】
・上記第１及び第５〜第１０の実施形態においては、圧力室５３のインクの出口は、重力方向の下部に形成するようにした。これを、第２〜第４の実施形態と同様に、重力方向の最上部に形成するようにしてもよい。
【０２６４】
・上記第１〜第３及び第５〜第１０の実施形態においては、チョーククリーニングを行う場合には、吸引ポンプ３１ｂによる吸引動作を行った後に、バルブユニット２１を開弁させるようにした。これを、吸引ポンプ３１ｂによる吸引動作を行いながら、バルブユニット２１を開弁させるようにしてもよい。
【０２６５】
・上記第４の実施形態においては、チョーククリーニングを行う場合には、吸引ポンプ３１ｂによる吸引動作を行いながら、バルブユニット２１を開弁させるようにした。これを、吸引ポンプ３１ｂによる吸引動作を行った後に、バルブユニット２１を開弁させるようにしてもよい。
【０２６６】
・上記第１〜第１０の実施形態においては、インクカートリッジ２３は、フレーム１２に設けられているカートリッジホルダ２２に収容するようにし、キャリッジ１５の移動方向に移動不要に備えるようにした。これを、インクカートリッジ２３を、キャリッジ１５に搭載するようにしてもよい。
【０２６７】
・上記第１〜第１０の実施形態において、インク導入路４７、インク導出路５４は、ユニットケース３５の他の位置に配置されるようにしてもよい。
・上記第１及び第５〜第１０の実施形態においては、供給チューブ２８からバルブユニット２１に供給されたインクは、インク導入路４７を介してインク供給室４６に流入するようにした。これを、第３及び第４の実施形態のように、バルブユニット２１にフィルタ部８９を設け、インク導入路４７とフィルタ部８９とを介してインク供給室４６にインクが供給されるようにしてもよい。
【０２６８】
・上記第３及び第４の実施形態においては、バルブユニット２１のユニットケース３５に、フィルタ部８９を備えるようにしたが、備えないようにしてもよい。また、フィルタ部８９は、ユニットケース３５の他の位置に配置されるようにしてもよい。
【０２６９】
・上記第３の実施形態においては、可動部材９３は電磁石によって、第１のフィルム部材４５側に移動させるようにした。これを、アクチュエータ等のこれ以外の機構により移動させるようにしてもよい。
【０２７０】
・上記第４の実施形態においては、第２のフィルム部材５２は可撓性のフィルムにより形成し、駆動手段は吸引用偏心カム９５と受圧板５６に形成されているカム受け部９８とによって構成されるようにした。これを、第２のフィルム部材５２を磁性体とし、駆動手段として電磁石を使用するようにしてもよい。又は、第２のフィルム部材５２に磁性体を貼着したり、受圧板５６を磁性体としたりするようにしてもよい。このような構成すると、電磁石通電時に磁力が発生し、第２のフィルム部材５２を吸引して閉弁状態にすることができる。
【０２７１】
あるいは、駆動手段として、永久磁石と電磁石等を有する電磁プランジャを使用するようにしてもよい。このような構成にすると、電磁石通電時に、電磁プランジャの先端部に設けられた永久磁石が第２のフィルム部材５２側に移動し、第２のフィルム部材５２を吸引する。従って、磁力による開閉弁の制御が可能となる。
【０２７２】
・上記第１〜第１０の実施形態では、液体噴射装置として、インクを吐出するインクジェット式プリンタ１１（ファックス、コピア等の印刷装置を含む）について説明したが、他の液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材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、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態のインクジェット式プリンタの要部模式図。
【図２】 同じく、インクジェット式プリンタの要部模式図。
【図３】 同じく、インクジェット式プリンタの平面図。
【図４】 同じく、記録ヘッド及びバルブユニットの斜視図。
【図５】 同じく、記録ヘッド及びバルブユニットの斜視図。
【図６】 同じく、バルブユニットの側面図。
【図７】 同じく、バルブユニットの側面図。
【図８】 同じく、バルブユニットの断面図。
【図９】 同じく、バルブユニットの要部断面図。
【図１０】 同じく、バルブユニットの要部断面図。
【図１１】 同じく、バルブユニットの作用を説明する図。
【図１２】 同じく、流路バルブの断面図。
【図１３】 同じく、流路バルブの作用を説明する図。
【図１４】 第２の実施形態のインクジェット式プリンタの平面図。
【図１５】 同じく、記録ヘッド及びバルブユニットの斜視図。
【図１６】 同じく、記録ヘッド及びバルブユニットの斜視図。
【図１７】 同じく、バルブユニットの側面図。
【図１８】 同じく、バルブユニットの作用を説明する図であり、（ａ）は閉弁状態における図を、（ｂ）はバルブユニットの強制的開弁状態における図を示している。
【図１９】 第３の実施形態の記録ヘッド及びバルブユニットの斜視図。
【図２０】 同じく、記録ヘッド及びバルブユニットの斜視図。
【図２１】 同じく、バルブユニットの側面図。
【図２２】 同じく、バルブユニットの側面図。
【図２３】 同じく、バルブユニットの作用を説明する図であり、（ａ）はバルブユニットの強制的閉弁状態における図を、（ｂ）は開弁状態における図を示している。
【図２４】 第４の実施形態のバルブユニットの作用を説明する図であり、（ａ）はバルブユニットの強制的閉弁状態における図を、（ｂ）は開弁状態における図を示している。
【図２５】 第５の実施形態のバルブユニットの作用を説明する図であり、（ａ）はバルブユニットの閉弁状態における図を、（ｂ）は開弁状態における図を示している。
【図２６】 同じく、負圧保持ばねと可動バルブとの移動可能なストロークの関係を示した拡大断面図。
【図２７】 第６及び第７の実施形態のバルブユニットの断面図であり、（ａ）は第６の実施形態における図を、（ｂ）は第７の実施形態における図を示している。
【図２８】 第８の実施形態のバルブユニットを示した図であり、（ａ）はバルブユニットの断面図を、（ｂ）は板ばねの斜視図を示している。
【図２９】 第９の実施形態のバルブユニットの断面図。
【図３０】 同じく、バルブユニットの部分断面図。
【図３１】 同じく、バルブユニットの作用を説明する図。
【図３２】 第１０の実施形態のバルブユニットの断面図。
【図３３】 同じく、バルブユニットの作用を説明する図。
【符号の説明】
Ｓ…空間部、１１…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、１５…キャリッジ、１９…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、２１…液体供給用バルブユニットとしてのバルブユニット、２３…液体貯留手段としてのインクカートリッジ、２３ａ…液体パックとしてのインクパック、２４…外郭ケース、３０…流路バルブ、３１ｂ…吸引手段としての吸引ポンプ、３５…ユニットケース、４５…液体供給室側フィルム部材としての第１のフィルム部材、４６…液体供給室としてのインク供給室、５２…圧力室側フィルム部材としての第２のフィルム部材、５３…圧力室、５６…受圧板、５９…支持孔、５９ａ…切り欠き孔、５９ｂ…液体供給孔としてのインク流路、６１…可動バルブ、６２…ロッド部材、６３…板状部材、６５…シールばね、６６…シール部材、７１…流路としてのインク流路部、７１ｂ…可撓性部材としての封止フィルム、７２…押圧部、８１…第１の押圧用偏心カム、８６…出口、９１…出口としてのインク導出孔、９３…可動部材、９５…吸引用偏心カム、９８…駆動手段を構成するカム受け部、１００，１００ａ，１００ｂ…負圧保持ばね、１０１…板ばね、１０１ａ，１０１ｂ…両端部としての脚部。

Claims (35)

1. 液体を貯留する液体貯留手段と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段の前記液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路とを備えた液体噴射装置において、 前記液体を一時貯留し、前記液体噴射ヘッドからの前記液体の噴射に伴って、前記一時貯留した前記液体が減少する圧力室と、前記液体供給路から前記圧力室への前記液体の供給及び非供給を切り換える開閉バルブと、前記圧力室内の前記液体の減少に伴う負圧を感知して前記開閉バルブを開弁させる開閉バルブ作動部材とを有する液体供給用バルブユニットと、 前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に変化させる流量調整手段とを備え、 前記開閉バルブ作動部材は、前記圧力室の一部を構成する可撓性の圧力室側フィルム部材からなり、同圧力室側フィルム部材が前記圧力室内の前記液体の減少に伴う負圧を受けて変位し、前記開閉バルブを少なくとも、開弁、あるいは、閉弁させるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記圧力室側フィルム部材には受圧板が取り付けられ、前記圧力室側フィルム部材の変位による前記受圧板の移動により、前記開閉バルブを少なくとも、開弁、あるいは、閉弁させるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
   前記開閉バルブは、
   前記液体供給路から前記圧力室に至る液体供給孔と、
   シールばねの付勢作用により前記液体供給孔を閉塞する可動バルブとを備え、 前記可動バルブは、
   前記シールばねの付勢作用に抗する前記圧力室側フィルム部材の変位を受けて液体供給孔を開放するように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項３に記載の液体噴射装置において、
   前記可動バルブは、
   前記シールばねの付勢作用を一面に受けて他面で前記液体供給孔を閉塞する板状部材と、 同板状部材の中央部に一体に成形されて前記液体供給用バルブユニットのユニットケース内を摺動移動するロッド部材とにより構成し、
   前記ロッド部材の端部が前記圧力室側フィルム部材の変位による押圧作用を受けるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
5. 請求項４に記載の液体噴射装置において、
   前記液体供給孔は、
   前記可動バルブを構成する前記ロッド部材を摺動可能に支持する支持孔を前記ユニットケース内に形成し、 前記支持孔の周囲に沿って間欠的に切り欠き孔を形成することで構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
6. 請求項４又は５に記載の液体噴射装置において、
   前記液体供給孔の外側を囲むようにして円環状に形成されたシール部材が配置され、前記可動バルブにおける前記板状部材が前記シール部材に当接することで前記液体供給孔を閉塞するように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
7. 請求項３〜６のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記シールばねはコイルばねからなることを特徴とする液体噴射装置。
8. 請求項３〜７のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記圧力室側フィルム部材の前記シールばねの付勢作用に抗する変位の大きさを規制する規制部材を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記開閉バルブ作動部材に当接して前記圧力室の容積を拡張する方向に付勢する負圧保持ばねを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
10. 請求項２〜８のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記開閉バルブ作動部材に当接して前記圧力室の容積を拡張する方向に付勢する負圧保持ばねを備え、 同負圧保持ばねを、その付勢方向が前記受圧板の移動方向に一致するように配置することを特徴とする液体噴射装置。
11. 請求項１０に記載の液体噴射装置において、
    前記負圧保持ばねがコイルばねであり、当該コイルばねが前記受圧板のほぼ中央部に当接し得るように配置したことを特徴とする液体噴射装置。
12. 請求項１０に記載の液体噴射装置において、
    前記負圧保持ばねがコイルばねであり、当該コイルばねが前記受圧板の周縁付近に当接し得るように配置したことを特徴とする液体噴射装置。
13. 請求項１０に記載の液体噴射装置において、
    前記負圧保持ばねが複数のコイルばねにより構成され、各コイルばねが前記受圧板の周縁付近にそれぞれ当接し得るように配置したことを特徴とする液体噴射装置。
14. 請求項１０に記載の液体噴射装置において、
    前記負圧保持ばねが板ばねであり、当該板ばねの長手方向の両端部が支持されて、その中央部が前記受圧板のほぼ中央部に当接し得るように配置したことを特徴とする液体噴射装置。
15. 請求項９〜１４のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記開閉バルブが前記液体の減少に伴う負圧を感知して最大限開弁された場合において、前記負圧保持ばねがさらに圧縮可能なように寸法設定がなされていることを特徴とする液体噴射装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記流量調整手段は、
    前記液体供給路上に設けられている流路バルブであることを特徴とする液体噴射装置。
17. 請求項１６に記載の液体噴射装置において、
    前記流路バルブは、前記液体供給用バルブユニットの上流に備えられていることを特徴とする液体噴射装置。
18. 請求項１６又は１７に記載の液体噴射装置において、
    前記流路バルブは、
    可撓性部材によって形成された流路と、
    同流路を押し潰して前記流路を流れる前記液体の流量を減少させたり、前記流路から離間して前記流路を流れる前記液体の流量を増加させたりして、前記流路を流れる前記液体の流量を変化させる押圧部とにより構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
19. 請求項１６〜１８のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、
    前記液体噴射ヘッドは前記液体を噴射するターゲットに対して往復移動するキャリッジに搭載され、 前記流路バルブは前記キャリッジの移動方向に移動不要に備えられていることを特徴とする液体噴射装置。
20. 請求項１〜１５のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記流量調整手段は、
    前記液体供給用バルブユニットにおける前記開閉バルブを、少なくとも、強制的に開弁、あるいは、強制的に閉弁させることにより前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に変化させる駆動手段であることを特徴とする液体噴射装置。
21. 請求項２０に記載の液体噴射装置において、
    前記駆動手段は、前記圧力室側フィルム部材に変位を与えることにより前記開閉バルブを少なくとも、強制的に開弁、あるいは、強制的に閉弁させるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
22. 請求項２１に記載の液体噴射装置において、
    前記圧力室側フィルム部材には受圧板が取り付けられ、前記圧力室側フィルム部材の変位による前記受圧板の移動により、前記開閉バルブを開弁あるいは閉弁させるように構成し、 前記駆動手段は、前記受圧板を少なくとも、押圧、あるいは、吸引することで前記開閉バルブを強制的に少なくとも、開弁、あるいは、閉弁させるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
23. 請求項２２に記載の液体噴射装置において、
    前記駆動手段は、吸引用偏心カムを備え、同吸引用偏心カムの回転動作に基づいて前記受圧板を吸引するように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
24. 請求項２２に記載の液体噴射装置において、
    前記駆動手段は、第１の押圧用偏心カムを備え、同第１の押圧用偏心カムの回転動作に基づいて前記受圧板を押圧するように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
25. 請求項２０に記載の液体噴射装置において、
    前記液体供給用バルブユニットは、前記液体供給路を介して供給された正圧が加えられた液体を貯留する液体供給室を備え、 同液体供給室は、その一部が可撓性の液体供給室側フィルム部材から構成され、 前記駆動手段は、前記液体供給室側フィルム部材に変位を与えることにより前記開閉バルブを強制的に閉弁させるものであることを特徴とする液体噴射装置。
26. 請求項２５に記載の液体噴射装置において、
    前記駆動手段は、前記液体供給室側フィルム部材を押圧することで前記開閉バルブを強制的に閉弁させるものであることを特徴とする液体噴射装置。
27. 請求項２６に記載の液体噴射装置において、
    前記駆動手段は、前記開閉バルブが閉弁する方向に前記液体供給室側フィルム部材を押圧する可動部材であることを特徴とする液体噴射装置。
28. 請求項２６に記載の液体噴射装置において、
    前記駆動手段は、第２の押圧用偏心カムを供え、同第２の押圧用偏心カムの回転動作に基づいて前記液体供給室側フィルム部材を押圧するように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
29. 請求項１〜２８のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記圧力室における前記液体の出口が重力方向の最上部に形成されたことを特徴とする液体噴射装置。
30. 請求項１〜２９のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記流量調整手段により、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に減少させた状態で、前記液体噴射ヘッド側に設けられた吸引手段により吸引を行った後に、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に増加させることを特徴とする液体噴射装置。
31. 請求項１〜２９のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記流量調整手段により、前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に減少させた状態で、前記液体噴射ヘッド側に設けられた吸引手段により吸引を行い、この吸引の途中
    で前記液体供給路を流れる前記液体の流量を強制的に増加させることを特徴とする液体噴射装置。
32. 請求項１〜３１のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、 前記液体噴射ヘッドは前記液体を噴射するターゲットに対して往復移動するキャリッジに搭載され、 前記液体貯留手段は前記キャリッジの移動方向に移動不要に備えられていることを特徴とする液体噴射装置。
33. 請求項３２に記載の液体噴射装置において、
    前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに対して正圧が加えられ、正圧により前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに前記液体が供給されるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
34. 請求項３３に記載の液体噴射装置において、
    前記液体貯留手段は、前記液体を封入した可撓性素材による液体パックと、該液体パックを気密状態で収容する外郭ケースとから構成され、前記液体パックと前記外郭ケースとの空間部に加圧空気を印加することで、前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに対して正圧が加えられるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
35. 請求項３３に記載の液体噴射装置において、
    前記液体貯留手段の導出部が前記液体供給用バルブユニットに対して重力方向の上部に配置され、水頭差に基づいて前記液体貯留手段から前記液体供給用バルブユニットに対して正圧が加えられるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。

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