JP4609087B2 - バルブユニット及び同バルブユニットを備えた液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、バルブユニット及び同バルブユニットを備えた液体噴射装置に関する。

従来、液体噴射装置の一つとして、オフキャリッジタイプのインクジェット式記録装置が知られている。このインクジェット式記録装置では、インクカートリッジからインク供給チューブを介して導出したインクを、バルブユニットにて流動圧を調整した後に記録ヘッドに供給していた。そして、供給したインクを記録ヘッドから吐出させ記録媒体にドットを形成することで記録を行っていた。このようにインクジェット式記録装置に設けられるバルブユニットが種々提案されている（例えば、特許文献１。）。

特許文献１に記載のバルブユニットでは、合成樹脂等からなるバルブユニット本体に設けられた導入部にインク供給チューブが接続され、導出部に記録ヘッドが接続されている。バルブユニットは、インク供給チューブを介して導入部から導入されたインクを圧力調整室に一時貯留した後、圧力調整室内に設けられた弁体を開状態とさせることで導出部を介して記録ヘッドにインクを供給するようになっている。この弁体は、インクジェット式記録装置が印刷状態となって記録ヘッドからインクが吐出されると開弁状態となり、非印刷状態となってインクが吐出されないときには閉弁状態となる。そして、弁体は、インクジェット式記録装置が印刷状態となると記録ヘッドからのインク吐出に応じて僅かに開弁し記録ヘッドにインクを逐次補充する。これによって、バルブユニットは、インクの流動圧の変化を抑制し記録ヘッドに好適にインクを供給していた。
特開２００４−１４２４０５号公報

ところで、一般にバルブユニットでは、ガス透過現象によってバルブユニット本体を透過した空気が、気泡となってバルブユニット本体内のインクに混入する可能性がある。このように混入した気泡が記録ヘッドに流入した場合、記録媒体に形成されるドットが抜け落ちる、いわゆるドット抜けが起こることがある。このため、バルブユニットでは、ガス透過現象によって気泡が混入した場合であっても、その気泡を記録ヘッドに流出させないことが要望されている。

しかしながら、インクジェット式記録装置は、その用途に応じて記録ヘッドに略水平又は斜め等の姿勢をとらせるため、記録ヘッドに接続されるバルブユニットも略水平又は傾斜等の姿勢をとる。このように、水平な姿勢をとる記録ヘッドに接続されるように設計されたバルブユニットを、斜めの姿勢をとる記録ヘッドに接続した場合、水平な姿勢をとる記録ヘッドに接続した場合と同様に気泡の流出を効果的に抑制することが困難であった。このため、気泡の流出を効果的に防ぐためには各インクジェット式記録装置の記録ヘッドの姿勢に応じてバルブユニットを製造する必要があるが、製造されたバルブユニットは汎用性が低くなるため、インクジェット式記録装置の製造コストの低減が困難であった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、液体噴射ヘッドへの気泡の流出を抑制する汎用性の高いバルブユニット及び同バルブユニットを備えた液体噴射装置を提供することにある。

本発明のバルブユニットは、導入部からバルブユニット本体内に導入された液体の流動圧を圧力調整室にて調整し、流路を介して同圧力調整室の下側に位置する導出部から導出するバルブユニットであって、前記流路は、前記圧力調整室と前記導出部との間であって同圧力調整室から同導出部に向かって傾斜する一直線の直線流路であり、前記バルブユニット本体が水平面と略平行な水平姿勢をとっている際には、前記圧力調整室に連通する前記直線流路の一端部が前記導出部に連通する他端部よりも重力上方向に位置すると共に、前記直線流路の中心線が水平面に対して９０度未満の第１の傾斜角度を有し、前記バルブユニット本体が９０度未満の姿勢角度にて姿勢を変更し前記水平姿勢に対して傾いた傾斜姿勢をとった際には、前記一端部が前記他端部よりも重力下方向に位置すると共に、前記直線流路の中心線が水平面に対して９０度未満の第２の傾斜角度を有し、前記直線流路の前記一端部は、前記圧力調整室内における気泡が滞留する部分よりも重力下方向に位置する。

これによれば、ガス透過現象等によって液体に気泡が混入した場合、この気泡は直線流路によって案内され重力上方向に移動し圧力調整室内に退避する。これにより、バルブユニットは、気泡が液体とともに導出部から導出されることを抑制できるので、導出する液体の信頼性を向上することができる。

また、一直線の直線流路は、バルブユニット本体が水平姿勢をとっている際に一端部が他端部よりも重力上方向に位置し、傾斜姿勢をとっている際には一端部が他端部よりも重力下方向に位置する。従って、ガス透過現象等によって液体に気泡が混入した場合、バルブユニット本体が水平姿勢をとっている際には気泡は直線流路によって案内され一端部から圧力調整室内に退避する。これにより、バルブユニットは、気泡が液体とともに導出部から導出されることを抑制できるので、導出する液体の信頼性を向上することができる。また、バルブユニットが傾斜姿勢をとっている際には、圧力調整室内の気泡は重力上方向に退避している。このとき、圧力調整室に連通する直線流路の一端部は水平姿勢の場合と比べて重力下方向に位置しているため、圧力調整室内にある気泡と離間することとなる。これにより、圧力調整室内に退避している気泡が液体とともに流動し、直線流路を介して導出部から導出されることを抑制できる。つまり、本発明のバルブユニットは、水平姿勢又は傾斜姿勢のいずれの姿勢をとっている場合であっても、導出部からの気泡の導出を抑制することができる。換言するとバルブユニットは水平姿勢又は傾斜姿勢のいずれの姿勢においても設置可能であるので、従来のバルブユニットに比べて汎用性が向上している。また、第１及び第２の傾斜角度を水平面に対して９０度未満の大きさとすることで、第２の傾斜角度は、姿勢角度から第１の傾斜角度を除算した値となる。従って、バルブユニットを傾斜姿勢にて設置する等、予め姿勢角度が予想できる場合には、この姿勢角度に基づいて第１の傾斜角度を設定することにより、第２の傾斜角度の設定も任意に設定することができる。

さらに、一直線の直線流路の一端部は、圧力調整室における気泡が対流する部分よりも重力下方向に位置しているので、圧力調整室内の気泡からより離間することができる。これにより、バルブユニットは導出部からの気泡の導出を確実に抑制することができる。

このバルブユニットにおける前記第１の傾斜角度は、前記姿勢角度の略二分の一の大きさである。

これによれば、第１の傾斜角度を姿勢角度の略二分の一の大きさとすることで、第２の傾斜角度を第１の傾斜角度と略同一の大きさとすることができる。これにより、直線流路
は、バルブユニット本体が水平姿勢をとっている際には気泡を効率的に退避させる第１の傾斜角度を確保できるとともに、バルブユニット本体が傾斜姿勢を取っている際には一端部を圧力調整室内の気泡から離間させる第２の傾斜角度を確保することができる。

本発明の液体噴射装置は、ターゲットに相対向するように水平面に対して略平行な姿勢をとり、同ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドと、同液体噴射ヘッドに取り付けられるバルブユニットとを備え、前記液体を収容する液体収容体から供給流路を介して供給される同液体を、同バルブユニットの導入部からバルブユニット本体内に導入させ、同液体の流動圧を圧力調整室にて調整した後に同バルブユニットの導出部から導出し前記液体噴射ヘッドに供給させる液体噴射装置において、前記バルブユニットは、請求項１〜４のいずれか１つに記載のバルブユニットであって、前記液体噴射ヘッドに取り付けられることで前記バルブユニット本体が水平面に略平行な水平姿勢をとる。

これによれば、ガス透過現象等によってバルブユニット内の液体に気泡が混入した場合であっても、この気泡はバルブユニットからの導出が抑制され液体噴射ヘッドに流入しない。従って、本発明の液体噴射装置では、液体噴射ヘッドへの気泡の流入に起因する液体の噴射不良を防止することができ、信頼性を向上することができる。

本発明の液体噴射装置は、ターゲットに相対向するように水平面に対して傾いた姿勢をとり、同ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドと、同液体噴射ヘッドに取り付けられるバルブユニットとを備え、前記液体を収容する液体収容体から供給流路を介して供給される同液体を、同バルブユニットの導入部からバルブユニット本体内に導入させ、同液体の流動圧を圧力調整室にて調整した後に同バルブユニットの導出部から導出し前記液体噴射ヘッドに供給させる液体噴射装置において、前記バルブユニットは、請求項１〜４のいずれか１つに記載のバルブユニットであって、前記液体噴射ヘッドに取り付けられることで前記バルブユニット本体が水平面に対して９０度以下の姿勢角度にて傾いた傾斜姿勢をとる。

これによれば、ガス透過現象等によってバルブユニット内の液体に気泡が混入した場合であっても、この気泡はバルブユニットからの導出が抑制され液体噴射ヘッドに流入しない。従って、本発明の液体噴射装置では、液体噴射ヘッドへの気泡の流入に起因する液体の噴射不良を防止することができ、信頼性を向上することができる。

この液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドを封止するキャップ部材と、前記液体噴射ヘッドを封止した前記キャップ部材内に負圧をかけ同液体噴射ヘッドから前記液体を吸引する吸引手段と、前記供給流路を連通状態又は非連通状態とするバルブ装置とを備えた。

これによれば、バルブ装置により供給流路を非連通状態とすることで、液体収容体からの液体の供給を遮断することができる。そして液体の供給を遮断した状態から吸引手段により吸引を開始すると、液体噴射ヘッド、バルブユニットの圧力調整室内に負圧を蓄積することができる。そして、負圧が蓄積された状態から供給流路を連通状態とし液体収容体からの液体の供給を再開することで、導入部、圧力調整室、導出部、液体噴射ヘッドに順に液体を流動させ液体噴射ヘッドから一気に噴射させることができる。ここで、圧力調整室内の気泡は、液体とともに流動し液体噴射ヘッドから噴射され排出される。
また、本発明のバルブユニットは、導入部からバルブユニット本体内に導入された液体の流動圧を圧力調整室にて調整し、流路を介して同圧力調整室の下側に位置する導出部から導出するバルブユニットであって、前記流路は、前記圧力調整室と前記導出部との間であって同圧力調整室から同導出部に向かって傾斜する一直線の直線流路であり、前記バルブユニット本体が前記導出部の設けられた下面を水平面に対して略平行にする水平姿勢をとっている際には、前記圧力調整室に連通する前記直線流路の一端部が前記導出部に連通する他端部よりも重力上方向に位置すると共に、前記直線流路の中心線が水平面に対して９０度未満の第１の傾斜角度を有し、前記バルブユニット本体が前記導出部の設けられた下面を水平面に対して略垂直にすると共に前記直線流路が前記圧力調整室内における気泡が滞留する部分よりも重力上方向に位置するように前記水平姿勢から９０度だけ倒れた姿勢をとった際には、前記直線流路の前記他端部が前記導出部の導出流路に対して重力上方向から接続される。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１及び図２は、本実施形態のバルブユニットの構成を説明する正面図及び背面図である。図３は、図２のＢ−Ｂ線方向の断面図であり、図４は、図１のＡ−Ａ線方向の断面図である。本実施形態のバルブユニットは、液体噴射装置としてのプリンタに搭載されるも
のであって、図３及び図４では説明の便宜上、バルブユニットをプリンタに取着した状態を示している。

図１及び図２に示すように、バルブユニット１１は、扁平状の略長方体形状に形成されたバルブユニット本体としてのユニットケース１３を備えている。ユニットケース１３の上面１３ａであって図１に示す右側には、略円筒形状の導入部としての導入ポート１５が設けられチューブ等が接続可能となっている。導入ポート１５は導入流路１５ａを備え、ユニットケース１３の正面１３ｂに凹設された第１溝部１７の一端部に連通している。第１溝部１７の他端部は、ユニットケース１３を貫通する第１貫通流路１９を介して背面１３ｃに設けられた第１凹部２１に連通している。第１凹部２１は、図２においてその背面１３ｃの左端部から中央部に向けて約３分の１の面積を占有するように、後述する第１収容部３３に隣接して凹設されている。そして、第１凹部２１は、水平方向の幅がその下端部から上端部に行くに従い拡大している。ユニットケース１３には、第１凹部２１内に正面１３ｂに向けて第２凹部２３が凹設されている。第２凹部２３は、第１凹部２１の下端部から上端部にかけて同第１凹部２１の面積の約３分の２を占有するように略長方形状に形成されている。そして、第２凹部２３には、背面１３ｃ側の開口部を被覆するように略長方形状のフィルタＦが設けられている。第２凹部２３は、ユニットケース１３を貫通する第２貫通流路２５を介して正面１３ｂに凹設された第２溝部２７の一端部に連通している。第２溝部２７の他端部は、ユニットケース１３を貫通する第３貫通流路２９を介して背面１３ｃに凹設された第３溝部３１の一端部に連通している。第３溝部３１の他端部は、ユニットケース１３の背面１３ｃに円柱状に凹設された第１収容部３３に連通している。

図３に示すように、第１収容部３３には、同第１収容部３３よりも小さい径を有する円柱状の第２収容部３５が、第１収容部３３と同心円状に凹設されている。第２収容部３５は、ユニットケース１３に第１及び第２収容部３３、３５と同心円状に形成された連通孔３７を介してユニットケース１３の正面１３ｂに円柱状に凹設された第３凹部３９に連通している。図１及び図４に示すように、第３凹部３９内には、第３凹部３９の中心部からユニットケース１３の下面１３ｄ側に向けて溝部３９ａが設けられている。溝部３９ａの下端部は、ユニットケース１３を貫通する直線流路の一端部としての第４貫通流路４１を介して背面１３ｃに凹設された第４溝部４３の一端部に連通している。

第４溝部４３の他端部は、ユニットケース１３を貫通する他端部としての第５貫通流路４５を介してユニットケース１３の下面１３ｄに設けられた導出部としての導出ポート４７の導出流路４７ａに連通している（図３参照）。導出ポート４７は、図１及び図２に示すように、導入ポート１５に対してユニットケース１３の対角線上に相対向するように位置している。また第４溝部４３は、第１〜第３溝部１７，２７，３１よりも長さが短く形成され、図２に示す右側に傾斜している。詳しくは、第４溝部４３は、一端部としての第４貫通流路４１側がユニットケース１３の下面１３ｄから離間し、第５貫通流路４５側が下面１３ｄに接近し導出ポート４７付近に位置している。つまり、第４貫通流路４１は第５貫通流路４５よりも重力上方向に位置している。そして、第４溝部４３の中心線Ｌは、下面１３ｄに対して第１の傾斜角度として第１傾斜角度θ１を有している。なお、本実施形態では、第１傾斜角度θ１はユニットケース１３の下面１３ｄに対して３０度となっている。従って、バルブユニット１１が重力方向と直交する水平面に対して、下面１３ｄが水平となるような水平姿勢をとっている場合には、第４溝部４３はその水平面に対して３０度の傾斜をとるようになっている。

図３に示すように、導出ポート４７は、導出流路４７ａと連通する挿入部４９を備えている。挿入部４９は、ユニットケース１３の下面１３ｄ方向に開口し、中空針等が挿入可能となっている。そして、挿入部４９内には、挿入され中空針等を位置決めするゴム部材
５１が設けられている。

このように構成されたユニットケース１３の正面１３ｂ及び背面１３ｃには、ガスバリア性を有するポリエチレン等からならなるフィルム材５３がそれぞれ貼り付けられている。そして、図１に示すように、ユニットケース１３の正面１３ｂには、第１溝部１７及び第２溝部２７がフィルム材５３に封止されることで第１案内流路６１、第２案内流路６２がそれぞれ形成されている。また、図２に示すように、ユニットケース１３の背面１３ｃには、第３溝部３１及び第４溝部４３がフィルム材５３に封止されることで第３案内流路６３、直線流路としての第４案内流路６４がそれぞれ形成されている。つまり、形成される第４案内流路６４は、下面１３ｄに対して第１傾斜角度θ１の傾斜を有している。そして、第４案内流路６４は、第１〜第３案内流路６１〜６３よりも流路長が短くなっている。また背面１３ｃには、第１凹部２１がフィルム材５３に封止されることで脱気室６５が形成される。さらに、第１収容部３３がフィルム材５３に封止されることで、圧力調整室としての上流側圧力室７１が形成されている。そして、図３に示すように、上流側圧力室７１内の第１収容部３３には、円盤状のバネ座７３が嵌合されコイルバネ７５の一端部が取着されている。コイルバネ７５の他端部には、第２収容部３５内に設けられた円盤状の軸受け部７７が取着されている。軸受け部７７の中心部には円柱状の軸部７９が設けられ、軸部７９の先端部は連通孔３７を介して正面１３ｂ側の第３凹部３９内に突出している。また、軸受け部７７には、軸部７９の基端部に位置するように円環状のシールゴム８１が設けられている。シールゴム８１は、軸受け部７７を介したコイルバネ７５の付勢によって第２収容部３５内の壁部３６に当接し、連通孔３７を封止するようになっている。

一方、図１及び図３に示すように、ユニットケース１３には、第３凹部３９がフィルム材５３に封止されることで圧力調整室としての下流側圧力室９１が形成されている。下流側圧力室９１内には、円盤状の受圧板９３が設けられフィルム材５３に固着されている。受圧板９３は、上述した軸部７９の先端部に相対向し、フィルム材５３が撓むことで同先端部に当接可能となっている。そして、受圧板９３は、軸部７９に当接し同軸部７９を上流側圧力室７１（第２収容部３５内）に押し込むことで、シールゴム８１を第２収容部３５の壁部３６から離間させ、連通孔３７を連通状態とするようになっている。このとき、受圧板９３は、第３凹部３９内に設けられた円環状の支持部材９５によって支持されるようになっている。

このように構成されたバルブユニット１１に、導入ポート１５から液体が導入されると、導入された液体は導入ポート１５の導入流路１５ａから第１案内流路６１に流入した後、脱気室６５に流入する。脱気室６５に流入した液体は、フィルタＦによって気泡、不純物等を除去された後、第２案内流路６２、第３案内流路６３を順に流動した後、上流側圧力室７１内に流入する。上流側圧力室７１内に流入した液体は、連通孔３７を介して下流側圧力室９１内に流入する。そして、下流側圧力室９１内に流入した液体は、第４案内流路６４を介して導出ポート４７の導出流路４７ａから、挿入部４９に挿入された中空針等に導出されるようになっている。

（搭載例１）
次に、上述したバルブユニット１１をプリンタへ搭載した搭載例１ついて図５〜図７に従って説明する。

図５に示すように、液体噴射装置としてのプリンタ１０１は略直方体形状のフレーム１０３を備えている。プリンタ１０１は、フレーム１０３を重力方向に略水平な机等の水平面としての設置面１０４に設置されている。フレーム１０３内には、その長手方向にプラテン１０５が配設されている。フレーム１０３の背面１０３ａには給紙口１０７が設けられている。また、フレーム１０３の前面１０３ｂには、給紙口１０７と相対向するように
排紙口１０９が設けられている。そして、フレーム１０３の背面１０３ａであって、給紙口１０７付近には、一対のアーム１１１が設けられ、アーム１１１にはターゲットとしてのロール紙１１３のロール紙本体１１３ａが回転可能に取着されている。ロール紙１１３は、日本工業規格（ＪＩＳ規格）等の工業規格で定められるＡ１サイズの紙幅を有した帯状の紙を巻回したものであって、その始端部が給紙口１０７からフレーム１０３内に挿入されるようになっている。ロール紙１１３は、その始端部から給紙口１０７を介してフレーム１０３内に挿入されると、フレーム１０３内に設けられた第１給紙ローラ１１５の回転駆動によって、プラテン１０５上に給送されるようになっている。このとき、ロール紙本体１１３ａは、この給送に伴って回転し、ロール紙１１３をフレーム１０３内に送り出す。そして、ロール紙１１３は、プラテン１０５上に給送された後、その始端部から第２給紙ローラ１１７の回転駆動によって排紙口１０９を介してフレーム１０３外へ排出されるようになっている。

また、フレーム１０３の前面１０３ｂであって排紙口１０９の下部には、略直方体形状に形成された給紙カセット１１９が着脱可能に設けられている。給紙カセット１１９は、その内部に複数枚のターゲットとしての記録用紙１２１を収容している。この記録用紙１２１は、ロール紙１１３よりも大きさが小さいＡ３サイズ（上述した工業規格）となっている。給紙カセット１１９内の記録用紙１２１は、第３給紙ローラ１２３の回転駆動によって順次フレーム１０３内に取り出されるようになっており、取り出されると第４及び第５給紙ローラ１２５，１２７の回転駆動によって第１給紙ローラ１１５にまで給送される。そして、記録用紙１２１は第１給紙ローラ１１５の回転駆動によってプラテン１０５上に給送された後、第２給紙ローラ１１７の回転によって排紙口１０９から排出されるようになっている。つまり、本実施形態のプリンタ１０１は、記録用紙１２１とロール紙１１３との２つの記録媒体を備え、プラテン１０５上に給送するようになっている。

また、フレーム１０３内には、プラテン１０５の長手方向と平行となるようにガイド部材１３１が架設されている。ガイド部材１３１には、略直方体形状に形成され上面が開口したキャリッジ１３３が挿通されている。キャリッジ１３３は、ガイド部材１３１に沿って移動可能に支持され、フレーム１０３内に設けられたキャリッジモータにタイミングベルト（いずれも図示しない）を介して駆動連結している。そして、キャリッジ１３３はキャリッジモータの駆動によってガイド部材１３１に支持されながらプラテン１０５と平行に往復移動するようになっている。

図５〜図７に示すように、キャリッジ１３３の底面（プラテン１０５と対向する面）には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１３５が設けられている。記録ヘッド１３５は、プラテン１０５と対向する底面にノズルプレート１３７を備え、ノズルプレート１３７には、複数のノズルＮからなる図示しない６つのノズル列が設けられている。各ノズル列（ノズルＮ）は、記録ヘッド１３５内に形成された６つの第１供給流路１３５ａにそれぞれ連通している。

キャリッジ１３３内であって記録ヘッド１３５の上面には、流路形成部材１３９が設けられている。流路形成部材１３９は、記録ヘッド１３５の各第１供給流路１３５ａに連通する６つの第２供給流路１３９ａを備えている。そして、流路形成部材１３９の上面には、各第２供給流路１３９ａとそれぞれ連通する６つのインク供給針１４１が立設され、各インク供給針１４１には、上述したバルブユニット１１がそれぞれ取着されている。インク供給針１４１に取着される各バルブユニット１１は、その下面１３ｄが設置面１０４と平行となる姿勢をそれぞれとっている。従って、各バルブユニット１１の第４案内流路６４（第４溝部４３）は、設置面１０４に対して、それぞれ第１傾斜角度θ１（本実施形態では３０度）の傾斜を有している。

一方、図５に示すように、フレーム１０３内にはカートリッジケース１５１が設けられている。カートリッジケース１５１内には、液体収容体として６つのインクカートリッジ（図示しない）が着脱可能に装着され、各インクカートリッジは、それぞれ対応したインクを貯留したインクパック（図示しない）を収容している。そして、各インクカートリッジのインクパックは、供給流路として６つのインク供給チューブ１５３を介してバルブユニット１１にそれぞれ接続されている。各インクパックは、加圧ポンプ１５５から接続チューブ１５７を介して供給される加圧空気によってインクパックが加圧されると、それぞれインク供給チューブ１５３を介してバルブユニット１１にインクを圧送するようになっている。尚、図５〜図７においては、説明の便宜上、バルブユニット１１及びインク供給チューブ１５３をそれぞれ１つずつのみ図示している。各バルブユニット１１に圧送されたインクは、上述したように、それぞれ導入ポート１５から導入されると、第１〜第４案内流路６１〜６４を流動し導出ポート４７から流路形成部材１３９のインク供給針１４１に導出された後、第２供給流路１３９ａ、記録ヘッド１３５の第１供給流路１３５ａを流動し各ノズルＮに供給される。そして、各インクは記録ヘッド１３５内に設けられた圧電素子（図示しない）によって加圧され各ノズルＮからインク滴として吐出され、プラテン１０５上に給送されているロール紙１１３又は記録用紙１２１に着弾するようになっている。

このようにプリンタ１０１が印刷状態の際に、記録ヘッド１３５の各ノズルＮからインクが吐出されると、バルブユニット１１の下流側圧力室９１内のインクは消費される。これによりフィルム材５３は撓むので受圧板９３は軸部７９の先端部に当接する。この当接によって軸部７９は、上流側圧力室７１（第２収容部３５内）に押し込められ、シールゴム８１は第２収容部３５の壁部３６から離間し連通孔３７を連通状態とする。そして、上流側圧力室７１から下流側圧力室９１にインクが流入し記録ヘッド１３５にインクが供給されるようになっている。一方、図３に示すように、プリンタ１０１が非印刷状態にあって記録ヘッド１３５の各ノズルＮからインクが吐出されず下流側圧力室９１内にインクが充填されているときには、フィルム材５３は撓まないので受圧板９３は軸部７９から離間する。これによって、シールゴム８１は第２収容部３５の壁部３６に当接し連通孔３７は非連通状態となるので、下流側圧力室９１へのインクの流入は遮断され記録ヘッド１３５へのインクの供給は遮断される。そして、本実施形態のバルブユニット１１では、記録ヘッド１３５の各ノズルＮからのインクの吐出に応じて連通孔３７を連通状態とすることで各ノズルＮにインクを少しずつ供給し、供給するインクの流動圧の変化を抑制するようになっている。つまり、上流側圧力室７１及び下流側圧力室９１は、圧力調整室を構成するようになっている。

なお、本実施形態における各インクカートリッジの各インクパックは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタのインクを貯留している。従って、記録ヘッド１３５のノズルＮからなる各ノズル列からは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタのインクが吐出されるようになっている。そしてプリンタ１０１では、上述したようにプラテン１０５と平行にキャリッジ１３３を往復移動させながら、記録ヘッド１３５の各ノズルＮからインクを吐出させることでロール紙１１３又は記録用紙１２１にドットを形成し画像等を印刷するようになっている。

また、フレーム１０３内には、プラテン１０５に近接する箇所に非印刷領域が設けられている。図６及び図７に示すように、非印刷領域には、キャップ部材としてのキャップ１６１が配設されている。キャップ１６１は、上面が開口した箱体形状であって、キャリッジ１３３が非印刷領域に退避した際に昇降機構（図示しない）の駆動によって上昇するようになっている。そしてキャップ１６１は、上昇することで当接部１６１ａを記録ヘッド１３５のノズルプレート１３７に密着させ各ノズル列（ノズルＮ）を封止し各ノズルＮか
ら吐出されるインクを受け止めるようになっている。キャップ１６１には、吸引チューブ１６３を介して廃インクタンク（図示しない）が接続され、吸引チューブ１６３の途中には吸引手段としてチューブポンプ等の吸引ポンプ１６５が設けられている。吸引ポンプ１６５は、駆動することでキャップ１６１内に負圧を発生させるようになっている。そして、吸引ポンプ１６５は、キャップ１６１内に負圧を発生させることでキャップ１６１によって受け止められたインクを、吸引チューブ１６３を介して吸引し廃インクタンクに排出させるようになっている。さらに、吸引ポンプ１６５は、キャップ１６１がノズルプレート１３７に密着した際に駆動することで、キャップ１６１とノズルプレート１３７とによって形成される空間内に負圧をかけるようになっている。そして、負圧をかけることで、各ノズルＮからインクを吸引するクリーニング操作が実行されるようになっている。さらに、この負圧をかけている際に、インク供給チューブ１５３の途中に設けられた電磁ソレノイドバルブ等のバルブ装置としてのチョークバルブ１６７によってインク供給チューブ１５３を非連通状態とすることで記録ヘッド１３５の各ノズルＮ内に負圧を蓄積することができる。そして、各ノズルＮ内に負圧が蓄積された後、チョークバルブ１６７によりインク供給チューブ１５３を連通状態とすることで各ノズルＮからインクを一気に吐出させる、いわゆるチョーククリーニング操作が実行されるようになっている。また、プリンタ１０１では、記録ヘッド１３５の各ノズルＮからインクをキャップ１６１に向けて吐出する、いわゆるフラッシング操作が行われるようになっている。

このチョーククリーニング操作の際にバルブユニット１１では、インク供給チューブ１５３が非連通状態となって吸引ポンプ１６５から吸引が開始されると下流側圧力室９１内のインクは吸引されフィルム材５３が撓む。そして、受圧板９３は軸部７９を上流側圧力室７１（第２収容部３５内）に押し込めるので連通孔３７は連通状態となる。これによって、バルブユニット１１内には吸引ポンプ１６５から供給される負圧が蓄積されるようになっている。そして、インク供給チューブ１５３が連通状態となると、蓄積された負圧によってバルブユニット内には一気にインクが流入し記録ヘッド１３５に向けて流動するようになっている。

次に、プリンタ１０１に搭載したバルブユニット１１の作用について図４、図６及び図７に従って説明する。
図４に示すように、下流側圧力室９１内に、ガス透過現象によってフィルム材５３又はユニットケース１３を介して空気が透過した場合、透過した空気は気泡１７１となって重力上方向に移動し下流側圧力室９１内の上部（ユニットケース１３の上面１３ａ側）に滞留する。このとき、図６に示すように、第４貫通流路４１は下流側圧力室９１内の下部（ユニットケース１３の下面１３ｄ側）に設けられているため、気泡１７１は第４貫通流路４１から離間している。これによって、気泡１７１は、印刷が開始されキャリッジ１３３の往復移動が実行されても第４貫通流路４１に流動することを抑制される。そして、この気泡１７１はチョーククリーニング操作やフラッシング操作が実行されると下流側圧力室９１内のインクとともに流動し記録ヘッド１３５から排出される。ここで、図７に示すように、排出されずに第４案内流路６４内に残留した気泡１７１は、第４案内流路６４を重力上方向に移動し第４貫通流路４１を介して下流側圧力室９１内に退避する。これにより、バルブユニット１１は、記録ヘッド１３５への気泡１７１の流入を抑制し、ドット抜け等を予防できるのでプリンタ１０１の信頼性を向上することができる。

（搭載例２）
次に、上述したバルブユニット１１をプリンタへ搭載した搭載例２ついて図８〜図１０に従って説明する。尚、以下の説明ではその便宜上、プリンタ１０１と同様の部材については、同一の符号を付して説明を省略することとする。

図８に示すように、プリンタ２０１は略直方体形状のフレーム２０３を備えている。プ
リンタ２０１は、フレーム２０３を重力方向に略水平な机等の設置面１０４に設置されるようになっている。フレーム２０３内には、プラテン２０５が設置面１０４に対して左に角度θ２の傾斜を有するように設けられている。本実施形態では、角度θ２は６０度に設定されている。フレーム２０３の上面２０３ａには給紙口２０７が設けられ、前面２０３ｂには排紙口２０９が設けられている。フレーム２０３の上面２０３ａには、ロール紙１１３が回転可能に設けられ、その始端部から給紙口２０７を介してフレーム２０３内に挿入されるようになっている。そして、ロール紙１１３は、フレーム２０３内に設けられた第１給紙ローラ１１５の回転駆動によって、その始端部からプラテン２０５上に給送された後、第２給紙ローラ１１７の回転駆動によって排紙口２０９を介してフレーム２０３外へ排出されるようになっている。このように、始端部を重力下方向に送り出すロール紙１１３は、上述したプリンタ１０１に設けた場合と比べて、給送のハンドリング性が向上している。

また、フレーム２０３内のガイド部材１３１には、前記キャリッジ１３３と同様に構成されたキャリッジ２１１がガイド部材１３１に沿って移動可能に支持されている。キャリッジ２１１は、プラテン２０５と略平行となるように支持されており、設置面１０４に対して左に角度θ２（本実施形態では、６０度）の傾斜を有している。そして、キャリッジ２１１は、フレーム２０３内に設けられたキャリッジモータにタイミングベルト（いずれも図示しない）を介して駆動連結し、キャリッジモータの駆動によってガイド部材１３１に支持されながらプラテン２０５と平行に往復移動するようになっている。

図９及び図１０に示すように、キャリッジ２１１内には、記録ヘッド１３５及び流路形成部材１３９が設けられ、６つのインク供給針１４１に上述したバルブユニット１１がそれぞれ取着されている。そして各バルブユニット１１は、その下面１３ｄが設置面１０４に対して左に姿勢角度としての角度θ２の傾きとなる傾斜姿勢をそれぞれとっている。そして、バルブユニット１１の第４案内流路６４（第４溝部４３の中心線L）は、設置面１
０４に対して右に第２の傾斜角度としての第２傾斜角度θ３をとなる。ここで、第２傾斜角度θ３は姿勢角度である角度θ２から第１傾斜角度θ１を除算した値となる。このため、本実施形態の第２傾斜角度θ３は３０度となっている。つまり、第４案内流路６４の一端部としての第４貫通流路４１は、搭載例１の場合と比べて設置面１０４に接近した状態、即ち、第５貫通流路４５よりも重力下方向に位置し下流側圧力室９１の下部にて連通している。

また、本実施形態のプリンタ２０１は、図示しないがプリンタ１０１と同様に非印刷領域にキャップ１６１、吸引チューブ１６３及び吸引ポンプ１６５を備え、チョーククリーニング操作又はフラッシング操作を実行するようになっている。

次に、プリンタ２０１に搭載したバルブユニット１１の作用について図９及び図１０に従って説明する。
図９及び図１０に示すように、下流側圧力室９１内に、ガス透過現象によってフィルム材５３又はユニットケース１３を介して空気が透過した場合、透過した空気は気泡１７１となって重力上方向に移動し下流側圧力室９１内の上部（ユニットケース１３の上面１３ａ側）に滞留する。ここで、バルブユニット１１は、第４貫通流路４１を設置面１０４に接近させた姿勢（重力下方向に位置させる姿勢）をとるため、下流側圧力室９１内に滞留した気泡１７１と第４貫通流路４１は離間する。これによって、印刷が開始されキャリッジ１３３が往復移動をしても気泡１７１は、第４貫通流路４１を介して記録ヘッド１３５に流出することを抑制される。そして、下流側圧力室９１内に滞留した気泡１７１は、チョーククリーニング操作やクリーニング操作が実行されると下流側圧力室９１内のインクとともに流動し記録ヘッド１３５から排出される。これにより、記録ヘッド１３５への気泡１７１の流入を抑制し、ドット抜け等を予防できるのでプリンタの信頼性を向上するこ
とができる。

以上、上記した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態では、バルブユニット１１のユニットケース１３が水平姿勢をとっている際には、第４案内流路６４が水平面に対して第１傾斜角度θ１を有し、傾斜姿勢をとっている際には水平面に対して第２傾斜角度θ３を有するようにした。そして、搭載例１のように、バルブユニット１１に水平姿勢を取らせることで、第４案内流路６４内に残留した気泡１７１を効率的に下流側圧力室９１内に退避させた。また搭載例２のようにバルブユニット１１に角度θ２の傾きを有する傾斜姿勢を取らせることで、第４貫通流路４１を下流側圧力室９１内の気泡１７１から離間させ気泡１７１の流出を抑制した。つまり、バルブユニット１１は、水平姿勢又は傾斜姿勢のいずれかの姿勢をとる場合であっても、記録ヘッド１３５への気泡１７１の流出を抑制でき、ドット抜け等を防止しプリンタ１０１，２０１の信頼性を向上させることができる。換言すると、バルブユニット１１は、水平姿勢又は傾斜姿勢にも対応でき、従来のバルブユニットに比べて汎用性が向上している。従って、このバルブユニット１１を採用することで、プリンタ１０１，２０１は生産コストの低減を実現することができる。

（２）本実施形態では、第１傾斜角度θ１を３０度、角度θ２を６０度とし、第１傾斜角度θ１を角度θ２の２分の１の大きさとした。ここで、第２傾斜角度θ３は姿勢角度である角度θ２から第１傾斜角度θ１を除算した値となるため、このように設定したことで、第２傾斜角度θ３は３０度となり第１傾斜角度θ１と同一の大きさとなる。このように、第１傾斜角度θ１と第２傾斜角度θ３を同一の大きさとすることで、第４案内流路６４は、バルブユニット１１が水平姿勢をとっている際には、気泡１７１を下流側圧力室９１内に効率的に退避させるとともに、傾斜姿勢をとっている際には第４貫通流路４１を下流側圧力室９１内の気泡１７１から確実に離間させることができる。

（３）本実施形態では、第４案内流路６４の第４貫通流路４１を搭載例２（傾斜姿勢）において、下流側圧力室９１の下部に連通するようにした。これにより、第４貫通流路４１は、下流側圧力室９１内の気泡１７１から離間し、同第４貫通流路４１を介した気泡１７１の流出を確実に抑制することができる。

（４）本実施形態では、下流側圧力室９１と導出ポート４７の導出流路４７aを、第４
案内流路６４を介して連通させた。これによって、下流側圧力室９１と導出ポート４７の導出流路４７aを直接連通させる場合に比べて、搭載例２のようにバルブユニット１１の
姿勢を傾けて設けた際に気泡１７１が導出流路４７aに流出することを抑制することがで
きる。

尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第１及び第２傾斜角度θ１、θ３を３０度、角度θ２を６０度としたが、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、ロール紙１１３をＡ１サイズとし記録用紙１２１をＡ３サイズとしたが、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、カートリッジケース１５１をフレーム１０３，２０３内に設けたが、フレーム１０３，２０３外に設けてもよい。
・上記実施形態では、バルブユニット１１を流路形成部材１３９に接続したが、バルブユニット１１をインク供給チューブ１５３の途中に設けてもよい。このとき、バルブユニット１１の構成を適宜変更するとよい。
・上記実施形態では、軸部７９と受圧板９３との当接によりシールゴム８１を移動させ連通孔３７を連通状態又は非連通状態としたが、この限りではなく、例えば、軸部７９に金
属等の導電性を有する材料を採用し電磁ソレノイドによりシールゴム８１を移動させるようにしてもよい。
・上記実施形態では、液体噴射装置をプリンタ１０１，２０１に具体化したが、この限りではなく、他の液体を噴射する液体噴射装置に具体化するようにしてもよい。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。

本実施形態のバルブユニットの構成を説明する正面図。 同バルブユニットの構成を説明する背面図。 同図２におけるＢ−Ｂ線方向の断面図。 同図１におけるＡ−Ａ線方向断面図。 プリンタへのバルブユニットの搭載例を示す断面図。 バルブユニットの水平姿勢を示す正面図。 バルブユニットの水平姿勢を示す正面図。 プリンタへのバルブユニットの搭載例を示す断面図。 バルブユニットの傾斜姿勢を示す正面図。 バルブユニットの傾斜姿勢を示す正面図。

符号の説明

１１…バルブユニット、１３…バルブユニット本体としてのユニットケース、１５…導入部としての導入ポート、４１…一端部としての第４貫通流路、４５…他端部としての第５貫通流路、４７…導出部として導出ポート、６４…直線流路としての第４案内流路、７１，９１…圧力調整室としての上流側及び下流側圧力調整室、１０１，２０１…液体噴射装置としてのプリンタ、１０４…水平面としての設置面、１１３…ターゲットとしてのロール紙、１２１…ターゲットとしての記録用紙
１３５…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１５３…供給流路としてのインク供給チューブ、１６１…キャップ部材としてのキャップ、１６５…吸引手段としての吸引ポンプ、１６７…バルブ装置としてのチョークバルブ、θ１…第１の傾斜角度としての第１傾斜角度、θ２…姿勢角度としての角度、θ３…第２の傾斜角度としての第２傾斜角度。

Claims (6)

1. 導入部からバルブユニット本体内に導入された液体の流動圧を圧力調整室にて調整し、流路を介して同圧力調整室の下側に位置する導出部から導出するバルブユニットであって、
   前記流路は、前記圧力調整室と前記導出部との間であって同圧力調整室から同導出部に向かって傾斜する一直線の直線流路であり、
   前記バルブユニット本体が水平面と略平行な水平姿勢をとっている際には、前記圧力調整室に連通する前記直線流路の一端部が前記導出部に連通する他端部よりも重力上方向に位置すると共に、前記直線流路の中心線が水平面に対して９０度未満の第１の傾斜角度を有し、
   前記バルブユニット本体が９０度未満の姿勢角度にて姿勢を変更し前記水平姿勢に対して傾いた傾斜姿勢をとった際には、前記一端部が前記他端部よりも重力下方向に位置すると共に、前記直線流路の中心線が水平面に対して９０度未満の第２の傾斜角度を有し、
   前記直線流路の前記一端部は、前記圧力調整室内における気泡が滞留する部分よりも重力下方向に位置することを特徴とするバルブユニット。
2. 請求項１に記載のバルブユニットにおいて、
   前記第１の傾斜角度は、前記姿勢角度の略二分の一の大きさであることを特徴とするバルブユニット。
3. ターゲットに相対向するように水平面に対して略平行な姿勢をとり、同ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドと、同液体噴射ヘッドに取り付けられるバルブユニットとを備え、
   前記液体を収容する液体収容体から供給流路を介して供給される同液体を、同バルブユニットの導入部からバルブユニット本体内に導入させ、同液体の流動圧を圧力調整室にて調整した後に同バルブユニットの導出部から導出し前記液体噴射ヘッドに供給させる液体噴射装置において、
   前記バルブユニットは、請求項１又は２に記載のバルブユニットであって、前記液体噴射ヘッドに取り付けられることで前記バルブユニット本体が水平面に略平行な水平姿勢をとることを特徴とする液体噴射装置。
4. ターゲットに相対向するように水平面に対して傾いた姿勢をとり、同ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドと、同液体噴射ヘッドに取り付けられるバルブユニットとを備え、
   前記液体を収容する液体収容体から供給流路を介して供給される同液体を、同バルブユニットの導入部からバルブユニット本体内に導入させ、同液体の流動圧を圧力調整室にて調整した後に同バルブユニットの導出部から導出し前記液体噴射ヘッドに供給させる液体噴射装置において、
   前記バルブユニットは、請求項１又は２に記載のバルブユニットであって、前記液体噴射ヘッドに取り付けられることで前記バルブユニット本体が水平面に対して９０度以下の姿勢角度にて傾いた傾斜姿勢をとることを特徴とする液体噴射装置。
5. 請求項３又は４に記載の液体噴射装置において、
   前記液体噴射ヘッドを封止するキャップ部材と、
   前記液体噴射ヘッドを封止した前記キャップ部材内に負圧をかけ同液体噴射ヘッドから前記液体を吸引する吸引手段と、
   前記供給流路を連通状態又は非連通状態とするバルブ装置とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
6. 導入部からバルブユニット本体内に導入された液体の流動圧を圧力調整室にて調整し、流路を介して同圧力調整室の下側に位置する導出部から導出するバルブユニットであって、
   前記流路は、前記圧力調整室と前記導出部との間であって同圧力調整室から同導出部に向かって傾斜する一直線の直線流路であり、
   前記バルブユニット本体が前記導出部の設けられた下面を水平面に対して略平行にする水平姿勢をとっている際には、前記圧力調整室に連通する前記直線流路の一端部が前記導出部に連通する他端部よりも重力上方向に位置すると共に、前記直線流路の中心線が水平面に対して９０度未満の第１の傾斜角度を有し、
   前記バルブユニット本体が前記導出部の設けられた下面を水平面に対して略垂直にすると共に前記直線流路が前記圧力調整室内における気泡が滞留する部分よりも重力上方向に位置するように前記水平姿勢から９０度だけ倒れた姿勢をとった際には、前記直線流路の前記他端部が前記導出部の導出流路に対して重力上方向から接続されることを特徴とするバルブユニット。

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