JP2005119033A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、部材が剥離することなく、気密性が高く耐圧性に優れたバルブユニットを用いた液体噴射装置を提供する。
【解決手段】 液体供給室４０を形成する第１のフィルム部材３９は、外側から、第１の保護膜層、第１の中間層、第１の内層の３層構造のフィルムから構成される。圧力室４８を形成する第２のフィルム部材４７は、外側から、第２の保護膜層、第２の中間層、第２の内層の３層構造のフィルムから構成される。そして、第１及び第２のフィルム部材３９，４７の第１及び第２の内層は、ユニットケース３１とその熱膨張率は同じになるように同じ材質のポリプロピレンにて形成されている。第１及び第２の内層がユニットケース３１に対して熱圧着されて液体供給室４０や圧力室４８がそれぞれ形成される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、気密性が高く耐圧性に優れたバルブユニットを用いた液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置として、インクをノズルから噴射させて印刷を行うインクジェット式プリンタが知られている。この種のプリンタは、記録用紙を副走査方向に移動させる手段と、主走査方向に往復移動するキャリッジと、キャリッジに搭載されノズルからインクを記録用紙に向かって噴射させる記録ヘッドを備えている。そして、このキャリッジを往復移動させながら、前記記録ヘッドのノズルからインクが噴射されて記録用紙に印刷がなされる。

ところで、業務用として用いられるこの種のプリンタにおいては、インク消費量が多いため、多量のインクを貯留したインクカートリッジが必要である。この多量のインクを貯留したインクカートリッジをキャリッジ上に搭載させると、キャリッジが重くなり、キャリッジモータに過大な負荷がかかる。このため、インクカートリッジをキャリッジから離れた箇所に配置したオフキャリッジのプリンタが知られている。オフキャリッジのプリンタでは、インクカートリッジとキャリッジに搭載された記録ヘッドとの間を可撓性の供給チューブで連結し同供給チューブを介してインクカートリッジから記録ヘッドにインクを供給させている。

また、記録ヘッドで使用されるインクは、その性質上、外気から遮蔽されている必要がある。インクに触れる部材には、記録ヘッド、インクの流路となるインク供給チューブやバルブユニット等があげられる。これらの部材には、ガスバリア性を有すること、インク性状に化学的な影響を及ぼさないことや水分透過度が低いことが要求される。しかし、これらの要求を満たす部材を、単一の部材で形成することは困難である。例えば、インク供給チューブを可撓性に優れる樹脂材料にて形成した場合、水分透過度や窒素透過度は高くなるのでインクを収容する部材としては適さない。逆に、水分透過度や窒素透過度が低くなると剛性に優れるが、可撓性が望めない。そこで、インク供給チューブにおいては、これら要求を満たすために複数の部材から構成しているものがある（例えば、特許文献１参照）。このチューブは、インクに触れる内面部は樹脂材料にて形成され、その樹脂材料の外表面にガスバリア性を高めるため金属薄膜にて形成されている。さらに、この金属薄膜の耐食性を高めるために、金属薄膜の外表面は樹脂材料にて覆われている。

一方、バルブユニットは、バルブユニットに形成された圧力室のインク量が減少することに伴って圧力室を形成する部材は変位し、この変位によって可動バルブを押圧及び解除し液体供給室から圧力室へのインクの供給及び非供給を切り替えるようになっている。このため、圧力室の一部を形成する部材は、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共に、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、さらに水分透過度が低くガスバリア性に優れた素材であることが要求される。
特開平１０−２５００９６号公報

ところで、上記のように構成された部材は、ある程度の要求（可撓性、ガスバリア性）を満足することができるものの、圧力室の一部を構成する部材に用いると、長時間使用された場合や過酷な条件化におかれた場合には不具合が生じる。ここで、バルブユニットを
形成する圧力室の側面及び液体供給室の側面には、樹脂材料を有する部材が熱圧着されている。そして、適切な材料が選定されていない場合、圧力室及び液体供給室に加わる圧力によって、圧力室の側面や液体供給室の側面に対応する樹脂材料の表面が剥離することや複数の樹脂材料から構成された各部材の間が剥離することがあった。これは、圧力室及び液体供給室を構成する部材やユニットケースの樹脂材料が成形される際の、互いの熱膨張率の違いによるものである。部材を構成する樹脂材料の熱膨張率が同程度であれば剥離の発生は生じないと考えられるが、実際には、要求を満たし、熱膨張率が同程度となるような材料を特定することは困難である。

本発明は、前記した技術的な課題に着目してなされたものであり、部材が剥離することなく、気密性が高く耐圧性に優れたバルブユニットを用いた液体噴射装置を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、フィルム部材をユニットケースに熱圧着させて前記ユニットケースに設けた凹部を塞いでそれぞれ形成した液体供給室及び圧力室と、前記液体供給室と前記圧力室との間に設けた開閉弁とを有し、液体収容体から前記液体供給室に供給された液体が、前記圧力室の状態に基づいて前記開閉弁が動作して前記圧力室に導入され、その圧力室に導入された液体を液体噴射ヘッドに供給するバルブユニットを備えた液体噴射装置において、前記フィルム部材は、前記ユニットケースと同じ熱膨張率の材料で形成した。

この発明によれば、フィルム部材とユニットケースは熱膨張率が同じであることから、フィルム部材を熱圧着してユニットケースに接着する時、フィルム部材とユニットケースが同じ熱膨張率で伸び縮みするため、熱圧着後に一方の部材に極度の応力が加わることはない。従って、フィルム部材はユニットケースに対して非常に剥がれ難い接着構造となる。

この液体噴射装置において、前記フィルム部材は、前記ユニットケースと同じ材質で形成した。
この発明によれば、フィルム部材とユニットケースは同じ材質なので熱膨張率が同じであることから、フィルム部材を熱圧着してユニットケースに接着する時、フィルム部材とユニットケースが同じ熱膨張率で伸び縮みするため、熱圧着後に一方の部材に極度の応力が加わることはない。従って、フィルム部材はユニットケースに対して非常に剥がれ難い接着構造となる。

この液体噴射装置において、前記フィルム部材は、少なくとも保護膜層、中間層、及び、前記ユニットケースと熱圧着する内層を有した多層構造であって、前記内層は、前記ユニットケースと同じ熱膨張率の材料で形成した。

この発明によれば、フィルム部材は、各層においてそれぞれの特徴を活かすことができ、単一の材料から形成される部材に比べ設計の自由度が広がる。
この液体噴射装置において、前記ユニットケースは、ポリプロピレンである。

この発明によれば、加工性に優れたポリプロピレンであるため製造が容易である。また、耐薬品性に優れているため、液体に影響を及ぼすことなく液体を貯留することができる。さらに、ポリプロピレンは、金属材料に比べ軽量であるので、バルブユニットが重くなることなく、圧力室及び液体供給室を形成することができる。

この液体噴射装置において、前記液体供給室を形成する前記フィルム部材は、ポリエチ
レンテレフタレートにより形成された保護膜層と、アルミ箔により形成された中間層と、ポリプロピレンにより形成された内層とから構成される。

この発明によれば、ポリエチレンテレフタレートにて保護膜層が形成されるので、中間層及び内層が保護される。また、ガスバリア性に優れ水分透過度ゼロのアルミ箔にて中間層が形成されるので、液体供給室内の密閉性が向上する。また、アルミ箔は剛性に優れているため、液体供給室の強度を向上させることができる。

この液体噴射装置において、前記圧力室を形成する前記フィルム部材は、ポリエチレンテレフタレートにより形成された保護膜層と、シリカ蒸着膜もしくはアルミナ蒸着膜により形成された中間層と、ポリプロピレンにより形成された内層とから構成される。

この発明によれば、ポリエチレンテレフタレートで保護膜層が形成されるので、中間層及び内層を保護することが出来る。また、ガスバリア性に優れ水分透過度の低いアルミナ蒸着膜もしくはシリカ蒸着膜で中間層が形成されるので、圧力室内の密閉性が向上する。可撓性に優れるポリプロピレンにて内層は形成されるので、圧力室の圧力変化を感知し易い。

この液体噴射装置において、前記ポリプロピレンよりなるフィルム部材の内層は、２０ミクロン以上の厚さを有する。
この発明によれば、内層は、２０ミクロン以上の厚さなので、熱圧着にて容易に加工が行える。

この液体噴射装置において、前記ポリエチレンテレフタレートよりなる保護膜層は、６ミクロン以上の厚さを有する。
この発明によれば、保護膜層を形成するポリエチレンテレフタレートは６ミクロン以上の厚さなので、中間層及び内層を保護することができる。

この液体噴射装置において、前記アルミ箔よりなる中間層は、５ミクロン以上の厚さを有する。
この発明によれば、中間層を形成するアルミ箔は５ミクロン以上の厚さなので、アルミ箔形成中に生じやすいピンホールをほとんど無くすことができ、水分透過度を低くすることができる。

以下、本実施形態にかかる液体噴射装置を具体化したインクジェット式プリンタについて、図１〜１０に従って説明する。図１は、本実施形態におけるインクジェット式プリンタの要部概略平面図である。

図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ１１（以下、単にプリンタという。）は、略長方形形状のケース（図示しない）内に、上側が開口する略直方体形状のフレーム１２が配設されている。

フレーム１２には、プラテン１３、ガイド軸１４、キャリッジ１５、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１６、バルブユニット１７、液体収容体としてのインクカートリッジ１８、加圧ポンプ１９が設けられている。なお、本実施形態においては、プリンタ１１の長手方向を主走査方向というものとする。主走査方向と直交する方向を副走査方向というものとする。

フレーム１２には、主走査方向に沿ってプラテン１３が配設されている。プラテン１３
は、紙送り手段（図示しない）を介して送出される記録媒体を支持する。なお、記録媒体は、紙送り手段によって副走査方向に搬送され、プラテン１３の上面に導かれるようになっている。

また、フレーム１２には、駆動プーリ２０及び従動プーリ２１が支持されている。駆動プーリ２０には、フレーム１２に支持された可逆モータのキャリッジモータ２２が駆動連結されている。また、駆動プーリ２０と従動プーリ２１には、タイミングベルト２３が掛装されており、そのタイミングベルト２３には、キャリッジ１５が固着されている。

ガイド軸１４は、棒状に形成され、前記プラテン１３と平行な方向、すなわち、主走査方向に沿って、フレーム１２に架設され、キャリッジ１５を主走査方向に往復移動可能に支持している。そして、キャリッジ１５は、タイミングベルト２３を介してキャリッジモータ２２に駆動連結され、タイミングベルト２３を介してキャリッジ１５が駆動され、ガイド軸１４に沿って、すなわち、主走査方向に往復移動される。

キャリッジ１５には、記録ヘッド１６に液体としてのインクを供給するためのインクの色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）に対応して４個のインク供給用バルブユニット１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｙが搭載されている。なお、以下において、４個のインク供給用バルブユニット１７を代表して、単に「バルブユニット１７」として示す場合もある。

そして、このバルブユニット１７に対して、フレーム１２の右側に配置されたカートリッジホルダ２４に装着されたそれぞれに対応するインクカートリッジ１８から、インク供給路を構成する可撓性の各インク供給チューブ２５をそれぞれ介して、各色インクが供給されるように構成されている。バルブユニット１７は、一時貯留したインクを、圧力を調整した状態で記録ヘッド１６へと供給する。バルブユニット１７の詳細については後述する。

記録ヘッド１６は、キャリッジ１５の前記プラテン１３と対向する位置に設けられており、プラテン１３側に向かってインクを噴射させるための複数の図示しないノズルを備えている。また、記録ヘッド１６は、図示しないフィルタ、インク供給管、圧電振動子及び流路ユニットを備えている。記録ヘッド１６は、圧電振動子によって圧力室を膨張・収縮させることにより、バルブユニット１７から供給されたインクをノズルからインク滴として噴出させる。

また、記録ヘッド１６の下方であってカートリッジホルダ２４の左側の非印字領域には、キャッピング手段２６が設けられている。キャッピング手段２６は、有底状に形成されており、その上部開口が記録ヘッド１６をキャッピングするようになっている。キャッピング手段２６は、非記録時に記録ヘッド１６のノズルを密閉することにより、インクの水分蒸発を防止するようになっている。

さらに、キャッピング手段２６の底部は、図示しない吸引チューブに連通されており、吸引チューブの途中には吸引ポンプが配設されている。そして、キャッピング手段２６が記録ヘッド１６のノズルを密閉した状態で、吸引ポンプを駆動させることで、記録ヘッド１６からキャッピング手段２６側へインクを強制的に吸引する、いわゆるクリーニング動作が行われるようになっている。そして、吸引ポンプにより吸引されたインクは、廃液回収ボックスに回収される。

一方、キャッピング手段２６の印字領域側に隣接して、ゴム等の弾性材料を短冊状に形成したワイピング部材２７が配置されており、ワイピング部材２７は必要に応じて記録ヘ
ッド１６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。

加圧ポンプ１９は、インクカートリッジ１８の上方に位置においてフレーム１２に対して固定されている。そして、図２に示すように、加圧ポンプ１９は、空気流路を構成する空気供給チューブ２８を介してインクカートリッジ１８に連結され、大気を吸引して加圧空気をインクカートリッジ１８内に供給される。また、インクカートリッジ１８内にはインクパック２９が収容されており、インクパック２９はインク供給チューブ２５を介して前記インク供給用バルブユニット１７に連通されている。

インクパック２９は、可撓性とガスバリア性を有する素材で形成されており、例えば外層をナイロンフィルム、内層をポリエチレンフィルムにより挟み込んだ構成のアルミニウムラミネートフィルムにより形成されている。インクパック２９のインクは、脱気された状態で封入されている。

インク供給チューブ２５は、例えば、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層に、気密遮断性に優れた塩化ビニルや金属膜等を外層として覆った２重構造により形成されている。

従って、加圧ポンプ１９より加圧空気がインクカートリッジ１８内に供給されると、インクパック２９は、インクパック２９の内外の圧力差によって弾性変形するようになっている。つまり、インクパック２９は加圧空気によって押し潰され、インクパック２９内に貯留されている各インクはインク供給チューブ２５を介してバルブユニット１７に供給される。

次に、前記バルブユニット１７について、図３〜図１０に従って説明する。
図３及び図４は、記録ヘッド１６及びバルブユニット１７の斜視図であり、図５及び図６は、バルブユニット１７の側面図である。図７は、バルブユニット１７の断面図であり、図８〜図１０は、バルブユニット１７の要部拡大断面図である。なお、図３及び図４に示した構成においては、説明の便宜上、記録ヘッド１６の上部にバルブユニット１７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。

図３及び図４に示すように、バルブユニット１７は略円形の扁平状に樹脂材料から形成されたユニットケース３１を備え、その一端に形成された接続部３２には、前記インク供給チューブ２５が接続されている。また、他端には、図３に示すようにインク導出部３３が形成されており、このインク導出部３３は、円環状の接続部材３４と板状のヘッド支持体３５を介して記録ヘッド１６に接続されている。

なお、ユニットケース３１は、駆動するキャリッジ１５上に搭載されるため軽量であること、また、ユニットケース３１には複雑な加工が形成されることから加工性や機械的特性に優れている材質が要求される。さらに、インクを収容するためインク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、更に水分透過度やガス透過度の低い素材であることも重要である。そこで、本実施形態では、ユニットケース３１は、軽量性、機械的特性、加工性や耐薬品性に優れているポリプロピレンにて形成している。

ユニットケース３１の一側面３１ａには、図３、図５及び図７に示すように略円筒状の第１の凹部３６が形成されている。また、図３及び図５に示すように、同じく一側面３１ａには、第１の凹部３６から前記接続部３２の方向に向かって「く」の字を描くようにして溝３７が形成されており、溝３７の端部が接続部３２に形成されている穴３８と連通している。さらに、この一側面３１ａには、前記第１の凹部３６及び溝３７を塞ぐようにし
て、可撓性のフィルム状の第１のフィルム部材３９が熱圧着により貼り付けられている。そして、第１の凹部３６と第１のフィルム部材３９とによって略円柱状の液体供給室４０が形成されるとともに、溝３７と第１のフィルム部材３９とによってインク導入路４１が形成されている。従って、インク供給チューブ２５から流入するインクは、接続部３２の穴３８、インク導入路４１を介して液体供給室４０に流入する。

第１のフィルム部材３９は、液体供給室４０に貯留されたインクに加えられる圧力に耐える耐圧性を有し、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、更に水分透過度やガス透過度の低い材料であることが重要である。そこで、図８に示すように、第１のフィルム部材３９は、３層構造のフィルムで構成されている。第１のフィルム部材３９は、外側から順に、第１の保護膜層Ｓ１、第１の中間層Ｓ２、第１の内層Ｓ３から構成されている。

第１の保護膜層Ｓ１は、その重量が軽量であり、第１の中間層Ｓ２及び第１の内層Ｓ３を保護する樹脂材料であって、本実施形態ではポリエチレンテレフタレートにて形成する。第１の保護膜層Ｓ１の厚さは、第１の中間層Ｓ２及び第１の内層Ｓ３を保護することができる厚みである６ミクロン以上とする。

第１の中間層Ｓ２は、その重量が軽量であり、ガス透過度及び水分透過度の低い素材であり、一定以上の剛性を確保できることが望まれる。ここで、薄膜を容易に形成し、ガスバリア性を確保するアモルファス合金があげられるが、製造コストを重視し、第１の中間層Ｓ２には金属材料のアルミ箔を用いることが望ましい。また、アルミ箔を薄く形成する程、ピンオールは生じやすい。そこで、第１の中間層Ｓ２の厚さは、アルミ箔形成時に生じやすいピンホールをほとんど無くすことができる５ミクロン以上としたものを使用する。

第１の内層Ｓ３は、インクに触れるためインク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、インクに加わる圧力に耐えるようユニットケース３１との密着性は高いことが重要である。ユニットケース３１との接着性を高く（剥離し難く）するためには、ユニットケース３１を形成する樹脂材料の熱膨張率が同じであればよい。そこで、第１の内層Ｓ３は、ポリプロピレンから形成されたユニットケース３１と同じ材質であるポリプロピレンを用いている。また、第１の内層Ｓ３の厚さは、熱圧着の加工のし易さから薄すぎず２０ミクロン以上とする。これら各層Ｓ１、Ｓ２及びＳ３から構成される第１のフィルム部材３９は、予め各層の接触面を接着剤を介して熱圧着されている。そして、第１のフィルム部材３９を構成してから、第１の内層Ｓ３をユニットケース３１の一側面３１ａに対応させユニットケース３１に熱圧着されている。

また、図５及び図７に示すように、前記第１のフィルム部材３９の液体供給室４０側の面には、前記液体供給室４０の内径よりも若干小さな外径を有するバネ受け座４２が、液体供給室４０と同心円状に位置するように取り付けられている。バネ受け座４２は、前記第１のフィルム部材３９と反対の面に環状の段差部４３が設けられている。なお、バネ受け座４２は、前記第１のフィルム部材３９に対して熱圧着によって取り付けられ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。

また、図６及び図７に示すように、ユニットケース３１の他側面３１ｂには、略円錐台形状の第２の凹部４４が形成されている。この第２の凹部４４は、前記第１の凹部３６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。

また、ユニットケース３１の他側面３１ｂには、第２の凹部４４の端部から前記インク導出部３３の方向に向かう溝４５が形成されており、この溝４５の端部は前記インク導出
部３３に形成されている穴４６と連通している。さらに、他側面３１ｂには、前記第２の凹部４４及び溝４５を塞ぐようにして、可撓性のフィルム状の第２のフィルム部材４７が熱圧着により貼り付けられている。そして、第２の凹部４４と第２のフィルム部材４７とによって略円錐台形状の圧力室４８が形成されているとともに、溝４５と第２のフィルム部材４７とによってインク導出路４９が形成されている。従って、圧力室４８内の後記するインクは、インク導出路４９及びインク導出部３３の穴４６を介して前記記録ヘッド１６に排出されるようになっている。

第２のフィルム部材４７は、圧力室４８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、更に水分透過度やガス透過度の低い素材であることが重要である。そこで、図９に示すように、第２のフィルム部材４７は３層構造からなる。第２のフィルム部材４７は、外側から順に、第２の保護膜層Ｓ４、第２の中間層Ｓ５、第２の内層Ｓ６から構成されている。

第２の保護膜層Ｓ４は、その重量が軽量であり、第２の中間層Ｓ５を蒸着することができ、第２の中間層Ｓ５及び第２の内層Ｓ６を保護する素材であることが望まれる。そこで、第２の保護膜層Ｓ４は、本実施形態ではポリエチレンテレフタレートにて形成している。第２の保護膜層Ｓ４の厚さは、第２の中間層Ｓ５及び第２の内層Ｓ６を保護することができる厚みである６ミクロン以上とする。

第２の中間層Ｓ５は、その重量が軽量であり、第２の内層Ｓ６に接着剤にて接着され、ガス透過度及び水分透過度の低い素材であることが望まれる。そこで、本実施形態では、第２の中間層Ｓ５は、アルミナ蒸着膜として前記第２の保護膜層Ｓ４に形成する。そして、前記第２の中間層Ｓ５の厚さは５００オングストローム程度とする。

第２の内層Ｓ６は、負圧状態を効率的に感知できるように軟質であること、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、インクに加わる圧力に耐えるようユニットケース３１との接着性が高い（剥離し難い）ことが重要である。そこで、第２の内層Ｓ６には、ポリプロピレンから形成されたユニットケース３１と同じ材質であるポリプロピレンを使用している。また、第２の内層Ｓ６の厚さは、圧力室４８の圧力変化を感知し易く、熱圧着の加工のし易さから薄すぎず２０ミクロン以上とする。これら各層Ｓ４、Ｓ５及びＳ６から構成される第２のフィルム部材４７は、予め、第２の内層Ｓ６に、第２の中間層Ｓ５が蒸着にて形成された第２の保護膜層Ｓ４が接着剤を介して熱圧着されている。それから、第２のフィルム部材４７は、第２の内層Ｓ６をユニットケース３１の他側面３１ｂに対応させユニットケース３１に熱圧着されている。

図７に示すように、ユニットケース３１の液体供給室４０と圧力室４８との間には、液体供給室４０と圧力室４８を区画するように隔壁５０が形成されており、この隔壁５０には、液体供給室４０と圧力室４８とを連通させる開閉弁を構成する支持孔５１が形成されている。この支持孔５１には、開閉弁を構成する可動バルブ５２が摺動可能に挿通支持されている。可動バルブ５２は、詳しくは、円柱状のロッド部材５３と、このロッド部材５３に一体に形成されている円板状の板状部材５４とにより構成されている。そして、板状部材５４の外径は、前記ロッド部材５３の外径よりも大きくなっており、可動バルブ５２のうち、ロッド部材５３のみが、前記支持孔５１に摺動可能に挿通支持されている。

なお、隔壁５０に形成された支持孔５１には、図１０の拡大図に示すように、等間隔に４つの切欠き溝５１ａが形成されている。従って、支持孔５１にロッド部材５３が挿通支持された状態では、ロッド部材５３と切欠き溝５１ａとによって、４つのインク流路５１ｂが形成されるようになっている。また、図７に示すように、板状部材５４は、前記液体供給室４０内に位置しており、同板状部材５４には、前記液体供給室４０側の面に環状の
段差部５４ａが形成されている。そして、バネ受け座４２の段差部４３と板状部材５４の段差部５４ａとには、コイル状のシールバネ５５が配設されており、このシールバネ５５の作用により、バネ受け座４２と板状部材５４とは離間する方向に付勢されている。

一方、図７及び図１０に示すように、前記隔壁５０の液体供給室４０側には、前記支持孔５１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５６が熱圧着などにより取り付けられている。従って、可動バルブ５２における前記板状部材５４は、シールバネ５５の付勢力によりシール部材５６に当接するようになっている。なお、前記シール部材５６は、Ｏリング等でもよいが、エラストマー樹脂等をユニットケース３１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５４とシール部材５６とがシールバネ５５の付勢力に抗して離間した場合には、インク流路５１ｂは開いた状態となる。その結果、前記液体供給室４０内のインクは、インク流路５１ｂを介して圧力室４８に導入される。反対に、板状部材５４とシール部材５６とがシールバネ５５の付勢力にて当接する場合には、インク流路５１ｂは閉じた状態となる。その結果、前記液体供給室４０からインク流路５１ｂを介して圧力室４８へのインクの導入は遮断される。

一方、前記第２のフィルム部材４７の前記圧力室４８の反対側の面には、第２のフィルム部材４７に比較して硬い材料により形成された受圧板５７が取り付けられている。この受圧板５７は、前記圧力室４８の内径よりも小さい外径を有し、ポリエチレンやポリプロピレンといった軽量の合成樹脂材で形成することが望ましい。なお、この受圧板５７は、第２のフィルム部材４７に対して熱圧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。

そして、インクが記録ヘッド１６から噴射されて圧力室４８内の圧力が低下すると、第２のフィルム部材４７（受圧板５７）が第２の凹部４４の底面側に撓み、図７（ｂ）に示すように、前記可動バルブ５２のロッド部材５３をシールバネ５５の付勢力に抗して液体供給室４０側に押圧する。その結果、インク流路５１ｂは開いた状態となり、液体供給室４０内のインクは、インク流路５１ｂを介して圧力室４８に導入される。やがて、圧力室４８内に液体供給室４０からのインクが満たされると、図７（ａ）に示すように、第２のフィルム部材４７（受圧板５７）は元の状態に復帰しロッド部材５３から離間された状態になる。すると、可動バルブ５２の板状部材５４とシール部材５６とがシールバネ５５の付勢力にて当接してインク流路５１ｂは閉じた状態になり、液体供給室４０から圧力室４８へのインクの導入が遮断される。

次に上記のように構成したプリンタ１１に設けたバルブユニット１７の特徴を以下に記載する。
（１）本実施形態では、液体供給室４０及びインク導入路４１を、外側から順に、第１の保護膜層Ｓ１、第１の中間層Ｓ２、第１の内層Ｓ３の３層構造からなるフィルム状の第１のフィルム部材３９をユニットケース３１の一側面３１ａに熱圧着して形成した。そして、ユニットケース３１の一側面３１ａと直接接着（熱圧着）される第１のフィルム部材３９の第１の内層Ｓ３の材質を、ユニットケース３１と同じ材質のポリプロピレンで形成した。

従って、同じ材質、つまり熱膨張率が同じであることから、熱圧着される時には第１の内層Ｓ３とユニットケース３１が同じ熱膨張率で伸び縮みするため、熱圧着後に片一方の部材に極度の応力が加わることはない。従って、第１のフィルム部材３９はユニットケース３１の一側面３１ａに対して非常に剥がれにくい接着構造となる。また、同じ材料にて形成されているため、材料が入手し易く製造コストを下げることができる。

また、第１のフィルム部材３９を構成する第１の中間層Ｓ２を、ガス透過度及び水分透
過度ゼロのアルミ箔で形成した。従って、液体供給室４０及びインク導入路４１に供給されるインクの水分蒸発等によってインクの性状や粘性等の変化することを抑えることができる。

また、第１のフィルム部材３９を構成する第１の保護膜層Ｓ１を、ポリエチレンテレフタレートにて形成した。従って、第１の中間層Ｓ２や第１の内層Ｓ３を傷つける心配が無くなった。

（２）本実施形態では、圧力室４８及びインク導出路４９を、外側から順に、第２の保護膜層Ｓ４、第２の中間層Ｓ５、第２の内層Ｓ６の３層構造からなるフィルム状の第２のフィルム部材４７をユニットケース３１の他側面３１ｂに熱圧着して形成した。そして、ユニットケース３１の他側面３１ｂと直接接着（熱圧着）される第２のフィルム部材４７の第２の内層Ｓ６の材質を、ユニットケース３１と同じ材質のポリプロピレンで形成した。

従って、同じ材質、つまり熱膨張率が同じであることから、熱圧着される時には第２の内層Ｓ６とユニットケース３１が同じ熱膨張率で伸び縮みするため、熱圧着後に片一方の部材に極度の応力が加わることはない。従って、第２のフィルム部材４７はユニットケース３１の他側面３１ｂに対して非常に剥がれにくい接着構造となる。また、同じ材料にて形成されているため、材料が入手し易く製造コストを下げることができる。

また、第２のフィルム部材４７を構成する第２の中間層Ｓ５を、アルミナ蒸着膜で形成した。従って、軟質な前記ポリプロピレンよりなる第２の内層Ｓ６は小さな負圧によっても容易に変位することができる。しかも、アルミナ蒸着膜は、ガス透過度及び水分透過度の低いので、圧力室４８及びインク導出路４９に供給されるインクの水分蒸発等によってインクの性状や粘性等の変化することを抑えることができる。

（３）本実施形態では、ユニットケース３１、第１のフィルム部材３９及び第２のフィルム部材４７にはポリプロピレンが使用されている。このポリプロピレンは、燃焼時に塩素ガスあるいはダイオキシンなどの有害ガスを発生しないため、環境に害を与えない。

（４）本実施形態では、ユニットケース３１上に液体供給室４０及び圧力室４８を形成する際には、第１のフィルム部材３９及び第２のフィルム部材４７をそれぞれ熱圧着にてユニットケース３１に接着させる。そのため、液体供給室４０及び圧力室４８を機械的に密閉する構成に比較して簡単な構成で密閉性を向上させることができる。

なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、液体供給室４０側の第１のフィルム部材３９の第１の中間層Ｓ２は、アルミ箔にて形成した。これに代え、第１の中間層Ｓ２をアルミナ蒸着膜もしくはシリカ蒸着膜で形成してもよい。そして、アルミナ蒸着膜もしくはシリカ蒸着膜が形成された第１の保護膜層Ｓ１を接着剤にて第１の内層Ｓ３に接着させてもよい。

○上記実施形態では、液体供給室４０側の第１のフィルム部材３９の第１の保護膜層Ｓ１は、ポリエチレンテレフタレートにて形成した。これに代え、第１の保護膜層Ｓ１をポリアミドにて形成してもよい。これによって、第１の中間層Ｓ２のアルミ箔によるガスバリア性に加え、ポリアミドもガスバリア性に優れているためガスバリア性が向上する。

○上記実施形態では、第２のフィルム部材４７の第２の中間層Ｓ５はアルミナ蒸着膜であったが、これに代え、シリカ蒸着膜でもよく、あるいは、アルミナ蒸着膜とシリカ蒸着膜とを貼り合わせたものを第２の中間層Ｓ５として使用してもよい。このように構成した
場合も同様なガスバリア性は得られる。

○上記実施形態では、第１及び第２のフィルム部材３９，４７の第１及び第２の内層Ｓ３，Ｓ６を、ユニットケース３１と同じ材質を使用したが、ユニットケース３１の熱膨張率が同じまたはそれに近い膨張率をもつ材料を使って実施してもよい。この場合にも、第１及び第２のフィルム部材３９，４７はユニットケース３１に対して強固に接着される。

本実施形態のプリンタの全体構成を説明するための平面図。 本実施形態においてインク供給を説明するための模式図。 バルブユニットと記録ヘッドとをバルブユニットの一側面から見た斜視図。 同じくバルブユニットの他側面から見た斜視図。 インク供給バルブユニットを一側面から見た側面図。 同じく他側面から見た側面図。 本実施形態におけるバルブユニットの断面図であり、（ａ）は可動バルブが閉状態、（ｂ）は可動バルブが開状態であるときを示す。 バルブユニットの要部拡大断面図。 バルブユニットの要部拡大断面図。 バルブユニットの要部拡大断面図。

符号の説明

１１…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、１６…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１７…バルブユニット、１８…液体収容体としてのインクカートリッジ、３１…ユニットケース、３６…第１の凹部、３９…第１のフィルム部材、４０…液体供給室、４４…第２の凹部、４７…第２のフィルム部材、４８…圧力室、５１…開閉弁を構成する支持孔、５２…開閉弁を構成する可動バルブ、Ｓ１…第１の保護膜層，Ｓ２…第１の中間層、Ｓ３…第１の内層、Ｓ４…第２の保護膜層、Ｓ５…第２の中間層、Ｓ６…第２の内層。

Claims (9)

1. フィルム部材をユニットケースに熱圧着させて前記ユニットケースに設けた凹部を塞いでそれぞれ形成した液体供給室及び圧力室と、前記液体供給室と前記圧力室との間に設けた開閉弁とを有し、液体収容体から前記液体供給室に供給された液体が、前記圧力室の状態に基づいて前記開閉弁が動作して前記圧力室に導入され、その圧力室に導入された液体を液体噴射ヘッドに供給するバルブユニットを備えた液体噴射装置において、
   前記フィルム部材は、前記ユニットケースと同じ熱膨張率の材料で形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、
   前記フィルム部材は、前記ユニットケースと同じ材質で形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、
   前記フィルム部材は、少なくとも保護膜層、中間層、及び、前記ユニットケースと熱圧着する内層を有した多層構造であって、前記内層は、前記ユニットケースと同じ熱膨張率の材料で形成したことを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体噴射装置において、
   前記ユニットケースは、ポリプロピレンであ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、
   前記液体供給室を形成する前記フィルム部材は、ポリエチレンテレフタレートにより形成された保護膜層と、アルミ箔により形成された中間層と、ポリプロピレンにより形成された内層とから構成されることを特徴とする液体噴射装置。
6. 請求項３又は４に記載の液体噴射装置において、
   前記圧力室を形成する前記フィルム部材は、ポリエチレンテレフタレートにより形成された保護膜層と、シリカ蒸着膜もしくはアルミナ蒸着膜により形成された中間層と、ポリプロピレンにより形成された内層とから構成されることを特徴とする液体噴射装置。
7. 請求項５又は６に記載の液体噴射装置において、
   前記ポリプロピレンよりなるフィルム部材の内層は、２０ミクロン以上の厚さを有することを特徴とする液体噴射装置。
8. 請求項５又は６に記載の液体噴射装置において、
   前記ポリエチレンテレフタレートよりなる保護膜層は、６ミクロン以上の厚さを有することを特徴とする液体噴射装置。
9. 請求項５に記載の液体噴射装置において、
   前記アルミ箔よりなる中間層は、５ミクロン以上の厚さを有することを特徴とする液体噴射装置。

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