JP2015123690A - 液体噴射装置、自己封止ユニットおよび液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 配設時の特定方向における距離を縮小することができる自己封止ユニットを提供する。
【解決手段】 相対向する２枚のフィルム１２，１３と、フィルム１２，１３と交差する２つの端面と、複数の自己封止弁Ｉ,IIと、を有し自己封止弁Ｉ,IIは、フィルム１２，１３により形成されたダイヤフラム室１４，１５と、フィルム１２，１３の変位に応じて移動し、流路を開閉する弁体１２，１３とを有し、自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見た場合に、ダイヤフラム室１４，１５側の交点を結ぶ対角線の距離を、弁体側２０，２１の交点を結ぶ対角線の距離よりも長くした。
【選択図】 図３

Description

本発明は液体噴射装置、自己封止ユニットおよび液体噴射ヘッドに関し、特に液体としてインクを噴射する自己封止ユニットを有する、インクジェット式記録装置等に適用して有用なものである。

液体噴射装置の代表例として、例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドともいう）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置（以下、記録装置ともいう）が知られている。

この種の記録装置には、ノズルを複数列設してなるノズル列を有する記録ヘッドをサブキャリッジに複数個並べて固定して１つのインクジェット式記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットという）とし、当該ヘッドユニットをメインキャリッジに搭載したものがある。ヘッドユニットを構成した記録ヘッドには、ノズルに連通する圧力発生室に液体を供給する液体流路を有し、例えば圧電素子の変位により圧力発生室内のインクに作用する圧力を利用してノズルからインク滴を噴射するものが知られている。

このような記録ヘッドの中には、自己封止ユニットとヘッド本体とが一体になったものがある（例えば、特許文献１参照）。ここでヘッド本体とは、各ノズルに連通する複数の圧力発生室を含む液体流路を形成する流路ユニットや、圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電素子等からなる圧力発生手段とを備えている部材をいう。また、自己封止ユニットには、例えば、記録ヘッドのノズル形成面に交差する側面に設けられた凹部の開口をフィルムで封止することで液体流路の一部が形成されている。そして、液体流路の途中に弁体を配設し、通常時は、弁体が液体流路を閉鎖するように付勢しておき、フィルムで封止された液体流路内がインクの噴射に伴い負圧になった際は、その負圧で変位したフィルムに押圧された弁体が液体流路を開放する。

かくして、噴射フィルムで封止された液体流路内にインクの噴射に伴う負圧が生じれば、フィルムが弁体を押圧し、この押圧力により弁体が開放され、液体流路にインクが流れて圧力発生室に供給される。

特開２０１２−１６６４２０号公報

上述の如き自己封止ユニットを備えた、従来技術に係る記録装置においては、複数個の記録ヘッドを印刷媒体の搬送方向に対して直角な方向に並べてユニット化することによりヘッドユニットを形成している。かかるユニット化に際しては、各自己封止ユニットの上面における前記搬送方向に関する中心線が搬送方向と平行になるように各記録ヘッドを配設している。

一方、自己封止ユニットに接続される流路基板や、流路基板に積層される回路基板における基板上のレイアウトの関係等から搬送方向に関して自己封止ユニットを傾斜させて配置したい場合がある。この場合に、従来技術に係る自己封止ユニットをそのまま単純に傾けた場合には搬送方向に関する自己封止ユニットの設置領域の寸法が大きくなる。この結果、記録装置の大型化を招来するという問題を発生する。

なお、このような問題は、インク滴を噴射するインクジェット式記録装置だけでなく、他の液滴を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、自己封止ユニットを傾斜させて配設した場合でも液体噴射装置の大型化を招来することがないような合理的な斜め配置を実現し得る液体噴射装置、自己封止ユニットおよび液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、所定の搬送方向へ媒体を搬送する搬送手段と、前記媒体に対して液体を噴射する液体噴射ヘッド本体と、ダイヤフラム部を形成するフィルム面が相対向するように複数の自己封止弁を有するとともに、前記液体噴射ヘッド本体に前記液体を流入させる自己封止ユニットと、を有し、前記自己封止弁は、前記フィルム面の変位に応じて移動する弁体により、流路を開閉し、前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向から見た場合に、２枚の前記フィルム面から等しい距離にあり、前記液体の噴射方向と直交する中心線が前記搬送方向に対して傾斜し、複数の前記弁体が、前記搬送方向に離間し、かつ、前記搬送方向に交差する前記自己封止ユニットの両端面がそれぞれ面取り部となるように、配置されることを特徴とする液体噴射装置にある。
本態様によれば、複数の弁体を、媒体の搬送方向に離間させて配置しているので、搬送方向以外に関する自己封止ユニットの寸法を縮小することができ、その小型化およびこれを搭載する液体噴射装置の小型化に寄与させることができる。同時に、搬送方向に交差する自己封止ユニットの両端面がそれぞれ面取り部となるように配置しているので、この点でも自己封止ユニットの小型化およびこれを搭載する液体噴射装置の小型化に寄与させることができる。

ここで、前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向から見て、２枚の前記フィルム面に対して前記面取り部が交差する交点を結ぶ仮想的な矩形において、前記弁体側の角が鈍角となり、前記ダイヤフラム部側の角が鋭角となるように形成するのが望ましい。このことにより、自己封止ユニットの寸法を大きくすることなく、フィルム面の面積を大きく取ることができる。この結果、ダイヤフラム部におけるフィルム面の大きな受圧面積を確保した上で、自己封止ユニットの小型化も図ることができ、この点でも自己封止ユニットの小型化およびこれを搭載する液体噴射装置の小型化に寄与させることができる。

ここで、前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向から見た場合に、前記搬送方向に沿う寸法が、前記中心線に沿う寸法よりも小さくなるように形成するのが望ましい。このことにより、より良好に前記搬送方向における媒体の自己封止ユニットの寸法を縮小することができるからである。

また、複数の前記ダイヤフラム部は、前記液体の噴射方向から見て前記中心線に直交する方向に透視した場合に、一部重複するように配設されているのが望ましい。ダイヤフラム部を自己封止ユニットの中央部に寄せることができるので、搬送方向に沿う自己封止ユニットの寸法を短縮できるからである。

さらに、前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向の一方側から供給された液体を、前記ダイヤフラム部を介して他方側へ排出し、前記ダイヤフラム部からの前記液体の出口部は、前記弁体よりも前記一方側にあり、前記出口部から前記他方側へ前記流体を流通させる流路は、複数の前記弁体の軸間に配設されているのが望ましい。自己封止ユニットのダイヤフラム部の出口部がダイヤフラム部の一方側にあるので、一方側が鉛直方向の上側である場合に、他方側にある場合と比較するとダイヤフラム部内の気泡が浮力により一方側へ集まりやすく、ダイヤフラム部内部の気排性を向上させることができるからである。また、前記出口部から前記他方側へ流体を流通させる流路が、複数の弁体の軸間に配設されているので、流路を弁体の外側に配設する場合に較べ自己封止ユニットの搬送方向に沿う寸法を小さくすることもできる。

また、前記液体の噴射方向において、前記自己封止ユニットより一方側の第１の部材と、前記自己封止ユニットより他方側の第２の部材とを有し、前記自己封止ユニットは、前記第１の部材および第２の部材の間に挟持されて固定されているのが望ましい。自己封止ユニットを固定するためのフランジ等を設ける必要がないので、その分搬送方向の寸法を縮小し得るからである。

本発明の他の態様は、相対向する２枚のフィルム面と、２枚の前記フィルム面と交差する２つの端面と、複数の自己封止弁と、を有し、前記自己封止弁は、前記フィルム面により形成されたダイヤフラム部と、前記フィルム面の変位に応じて移動し、流路を開閉する弁体と、を有し、前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見た場合に、２つの前記端面と２枚の前記フィルム面との交点を結ぶ対角線のうち、前記ダイヤフラム部側の交点を結ぶ対角線の距離は、前記弁体側の交点を結ぶ対角線の距離よりも長いことを特徴とする自己封止ユニットにある。
本態様によれば、自己封止ユニットの２つの端面と２枚のフィルム面との交点を結ぶ対角線のうち、ダイヤフラム部側の交点を結ぶ対角線の距離を、弁体側の交点を結ぶ対角線の距離よりも長くしたので、自己封止ユニットの寸法を大きくすることなく、ダイヤフラム部のフィルム面の面積を大きく取ることができる。この結果、ダイヤフラム部におけるフィルム面の大きな受圧面積を確保した上で、自己封止ユニットの小型化も図ることができる。

ここで、前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見た場合に、少なくとも１つの方向に沿う２つの前記端面間の寸法が、２枚の前記フィルム面から等しい距離にある中心線に沿う寸法よりも小さくなるように構成するのが望ましい。当該自己封止ユニットを液体噴射装置に搭載した際、その媒体の搬送方向に関する自己封止ユニットの寸法を小さくすることができ、液体噴射装置の小型化に寄与させることができるからである。

また、複数の前記ダイヤフラム部は、前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見て前記中心線に直交する方向に透視した場合に、一部重複するように構成するのが望ましい。自己封止ユニットの前記中心線方向の寸法を縮小して小型化を図り、ひいてはこれを搭載する液体噴射装置の小型化にも寄与し得るからである。

さらに、前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向の一方側から供給された液体を、前記ダイヤフラム部を介して他方側へ排出し、前記ダイヤフラム部からの前記液体の出口部は、前記弁体よりも前記一方側にあり、前記出口部から前記他方側へ前記流体を流通させる流路は、複数の前記弁体の軸間に配設されているのが望ましい。自己封止ユニットのダイヤフラム部の出口部がダイヤフラム部の一方側にあるので、一方側が鉛直方向の上側である場合に、他方側にある場合と比較するとダイヤフラム部内の気泡が浮力により一方側へ集まりやすく、ダイヤフラム部内部の気排性を向上させることができるからである。また、前記出口部から前記他方側へ流体を流通させる流路が、複数の弁体の軸間に配設されているので、流路を弁体の外側に配設する場合に較べ自己封止ユニットの搬送方向に沿う寸法を小さくすることもできる。

さらに、前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向において、自己封止ユニットより一方側の第１の部材と、自己封止ユニットより他方側の第２の部材との間に自己封止ユニットを挟持して固定するのが望ましい。自己封止ユニットを固定するためのフランジ等を設ける必要がないので、その分自己封止ユニットの寸法を縮小し得るからである。

本発明の他の態様は、ノズルに連通する圧力発生室と、該圧力発生室内に充填された液体に圧力変動を生じさせることにより前記ノズルを介して前記液体を吐出させる圧力発生手段と、前記圧力発生室内に液体を導入する液体流路とを備えたヘッド本体と、前記ノズルを介して前記液体を噴射することにより上記態様の何れかに記載する自己封止ユニットの前記ダイヤフラム部に負圧を作用させるとともに、前記負圧の作用に伴い前記自己封止弁を開状態とすることにより前記圧力発生室内に液体を供給する上記態様の何れかに記載する自己封止ユニットとを有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、前記態様の自己封止ユニットと組み合わせているので、ヘッドユニットの斜め配置を行う場合に前記他の態様と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る記録装置を示す概略斜視図。 自己封止ユニットの固定態様を模式的に示す説明図。 自己封止ユニットを抽出して示す概略構成図。 自己封止ユニットの配列の態様を他の比較例との比較において示す説明図。 自己封止ユニットを抽出して他の比較例との比較において示す説明図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
本実施の形態に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニットが固定されて被噴射媒体である紙などの記録シートを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。

具体的には、本実施形態に係る記録装置の概略斜視図である図１に示すように、インクジェット式記録装置１（以下、単に記録装置１ともいう）は、装置本体２と、複数のインクジェット式記録ヘッド１００（以下、単に記録ヘッド１００ともいう）を具備するとともに、装置本体２に固定されたインクジェット式記録ヘッドユニット３（以下、単にヘッドユニット３ともいう）と、紙等の記録媒体である記録シートＳを搬送する搬送手段４と、ヘッドユニット３の相対向する記録シートＳの印刷面とは反対の裏面側を支持する支持部材７と、を具備する。

なお、本実施形態の第１の方向Ｘは、記録シートＳの搬送方向と一致し、第２の方向Ｙは、自己封止ユニット１０２が固定される面内方向において第１の方向Ｘと直交する方向と一致し、第３の方向Ｚは、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに直交する方向と一致する。さらに、第４の方向Ｘａは、自己封止ユニット１０２が固定される面内方向において、第１の方向Ｘと交差し、自己封止ユニット１０２の長手方向と一致し、第５の方向Ｙａは、自己封止ユニット１０２が固定される面内方向において、第４の方向Ｘａと直交する方向と一致する。なお、第４の方向Ｘａは、第２の方向とは一致しない。また、これらの場合に、記録シートＳは第１の方向Ｘに関するＸ１側からＸ２側へ向けて搬送されるとする。詳細については後述する。

本形態におけるヘッドユニット３は、複数の記録ヘッド１００を、第２の方向Ｙに複数個並設して形成される。また、記録ヘッド１００は、ヘッド本体１０１と自己封止ユニット１０２とを一体的に組み合わせて構成してある。

ヘッド本体１０１は、図示は省略するが、ノズルに連通する複数の圧力発生室を含む液体流路を形成する流路ユニットや、圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電素子等からなる圧力発生手段等を備えている。かかるヘッド本体１０１は、固定基板２０２の下面から下方に突出させて固定基板２０２に配設してある。また、自己封止ユニット１０２は、その下面が固定基板２０２の上面に当接するとともに、その上面が固定基板２０１の下面に当接した状態で、固定基板２０１，２０２間に挟持されている。

さらに、自己封止ユニット１０２は、後に詳述するが、自己封止ユニット１０２が固定される面に交差する側面に設けられた凹部の開口をフィルムで封止した液体流路の途中に弁体を配設し、通常時は、弁体が液体流路を閉鎖するように付勢しておき、インクの噴射に伴いフィルムで封止された液体流路内が負圧になった際は、その負圧で変位したフィルムに押圧された弁体が液体流路を開放するように構成されている。かくして、インクの噴射に伴い圧力発生室に負圧が生じれば、フィルムが弁体を押圧し、この押圧力により弁体が開放され、液体流路にインクが流れて圧力発生室に供給される。

かかる自己封止ユニット１０２の固定態様を図２に基づき説明しておく。図２は、当該固定態様を第１の方向Ｘから見た断面を模式的に示す説明図である。なお、自己封止ユニット１０２の長手方向である第４の方向Ｘａが第１の方向Ｘと交差するが、同図においては、自己封止ユニット１０２の一部の側面を図示していない。同図に示すように、自己封止ユニット１０２は第１の基板である固定基板２０１の下面に当接するとともに、第２の基板である固定基板２０２の上面に当接して固定基板２０１、２０２間に挟持してある。ここで、固定基板２０１は、水平面である固定基板２０２の上面に当接される水平なフランジ部２０１Ａ、フランジ部２０１Ａから垂直に立ち上がる垂直壁部２０１Ｂ、垂直壁部２０１Ｂの上端から水平に伸びる固定部２０１Ｃからなる。かくして、フランジ部２０１Ａを介してボルト等の締結部材２０５で固定基板２０１を固定基板２０２の上面に固定することにより固定基板２０２の上面と固定基板２０１の下面との間に空間が形成される。固定基板２０２の上面と固定基板２０１の下面との間の空間に自己封止ユニット１０２を配設し、固定基板２０１および固定基板２０２で挟持する。本形態において、自己封止ユニット１０２が固定される面は、固定基板２０２の上面または固定基板２０１の下面となる。ただし、説明の便宜のため、自己封止ユニット１０２が固定される面は、固定基板２０２の上面であるとし、自己封止ユニット１０２に対して、自己封止ユニット１０２が固定される面側を第３の方向Ｚに関するＺ２側と、その反対側をＺ１側とする。

本例においては、固定基板２０１の上面には共通流路部材２０３が配設してあり、カートリッジ等のインク貯留部（図示せず）から供給されるインクを流路２０１Ｄを介して各自己封止ユニット１０２に分配する。共通流路部材２０３は締結部材２０４で固定基板２０１に固定してある。

このように本形態おいては、自己封止ユニット１０２を挟持して固定する固定基板２０１，２０２が、自己封止ユニット１０２に対して第２の方向Ｙにある締結部材２０５にて固定されているので、従来、自己封止ユニット１０２の長手方向（図２中の第１の方向Ｘ）の両端で突出させて形成していた固定用のフランジ部を自己封止ユニット１０２に形成する必要がなく、このフランジ部の前記長手方向に沿う寸法の分だけ自己封止ユニット１０２の長手方向寸法を縮小することができる。

なお、ヘッド本体１０１は、固定基板２０２の下面に当接させて配設してあり、固定基板２０２に形成した流路２０２Ａを介して、自己封止ユニット１０２からインクが供給される。ヘッド本体１０１は締結部材２０６を介して固定基板２０２に固定してある。

本形態においては、自己封止ユニット１０２を挟持する固定基板２０１と固定基板２０２とについて、それぞれの端部が装置本体２に固定されている。

搬送手段４は、記録シートＳをヘッドユニット３に対して、第１の方向Ｘに関するＸ１側である上流側から、下流側であるＸ２側へ向けて搬送する。搬送手段４は、例えば、ヘッドユニット３に対して記録シートＳの搬送方向である第１の方向Ｘの両側に設けられた第１の搬送ローラー５と第２の搬送ローラー６とを具備し、かかる第１の搬送ローラー５と第２の搬送ローラー６とによって記録シートＳを搬送する。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段４は搬送ローラーに限定されず、ベルトやドラム等であってもよい。

支持部材７は、搬送手段４によって搬送された記録シートＳを、ヘッドユニット３に相対向する位置で支持する。支持部材７は、例えば、第１の搬送ローラー５と第２の搬送ローラー６との間に、ヘッドユニット３、特にヘッド本体１０１のノズル面に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。

また、支持部材７には、搬送された記録シートＳを支持部材７上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。

かかる記録装置１では、第１の搬送ローラー５によって記録シートＳが搬送され、ヘッドユニット３によって支持部材７上で支持された記録シートＳに印刷が実行される。印刷された記録シートＳは、第２の搬送ローラー６によって搬送される。

図３は、本形態における自己封止ユニットを第５の方向Ｙａから見た概略構成図（図３（ａ））、第３の方向Ｚに関するＺ１側から見た概略構成図（図３（ｂ））および図３（ａ）のＡ−Ａ′断面（図３（ｃ））で見た概略構成図である。これらの図に示すように、自己封止ユニット１０２は、全体がほぼ直方体形状の部材であり、本体１１の長手方向に沿う側面の両面に、フィルム１２，１３が熱溶着等により貼着してある。すなわち、自己封止ユニット１０２は、第４の方向Ｘａに沿ったフィルム面であって、第５の方向Ｙａにおいて相対向する２枚のフィルム面を有する。

一方、本体１１において第５の方向Ｙａにおいて相対向する二つの面のうち、一方の面の第４の方向Ｘａに関する図中左側（一方側）には凹部（図３（ｃ）参照）が形成され、他方の面の第４の方向Ｘａに関する図中右側（他方側）にも同様の凹部（図３（ｃ）参照）が形成してある。かかる凹部は、フィルム１２，１３で封止された空間となっている。この結果、空間内の圧力の変化によりフィルム１２，１３は第５の方向Ｙａに変位する。すなわち、フィルム１２，１３と凹部とでダイヤフラム室１４，１５を形成している。ダイヤフラム室１４，１５の反対の面側には、連通孔１６，１７を介して、前記凹部よりは小さい凹部であり、フィルム１３，１２で封止された弁室１８，１９が形成されている。

弁体２０には、連通孔１６を通る軸２２の他端が固定されている。軸２２の一端は、図示しない受圧板等を介してフィルム１２に固定されている。すなわち、弁体２０は、この連通孔１６に対してフィルム１２とは反対側にある。本形態では、連通孔１６に対する弁体２０側を、第５の方向Ｙａに関するＹａ１側と、連通孔１６に対するフィルム１２側を、第５の方向Ｙａに関するＹａ２側とする。また、弁体２０は、バネ２４によりＹａ１側からＹａ２側へ向けて押圧される。フィルム１２の変位とバネ２４の付勢とにより、弁体２０は、連通孔１６を開いたり閉じたりする。なお、バネ２４は、図示しないバネ受け等を介して、本体１１に固定されている。

同様に、弁体２１には、連通孔１７を通る軸２３の他端が固定されている。軸２３の一端は、図示しない受圧板等を介してフィルム１３に固定されている。すなわち、弁体２１は、この連通孔１７に対してフィルム１３とは反対側にある。弁体２１は、バネ２５によりＹａ２側からＹａ１側へ向けて押圧される。フィルム１３の変位とバネ２５の付勢とにより、弁体２１は、連通孔１７を開いたり閉じたりする。なお、バネ２５は、図示しないバネ受け等を介して、本体１１に固定されている。このように、第４の方向Ｘａにおいて隣接する弁体２０と弁体２１とは、互いの連通孔１６，１７に対して第５の方向Ｙａの両側に位置する。

かくして、ダイヤフラム室１４，１５に負圧が作用した場合には、大気圧等によりフィルム１２，１３のダイヤフラム室１４，１５に対応する部分が第５の方向Ｙａに沿い変位する。この結果、弁体２０は、図３（ｃ）中Ｙａ１側に、弁体２１は、図３（ｃ）中Ｙａ２側にそれぞれ移動して連通孔１６，１７を開く。ここで、ダイヤフラム室１４、１５にはヘッド本体１０１がノズルを介してインクを噴射したことに伴うヘッド本体１０１の内部の負圧が作用するように構成することができる。なお、ダイヤフラム室１４，１５のフィルム１２，１３がそれぞれダイヤフラム部として機能する。

かくして、本形態における自己封止ユニット１０２は、フィルム１２，ダイヤフラム室１４，弁体２０、軸２２およびバネ２４で形成した自己封止弁Ｉと、フィルム１３，ダイヤフラム室１５，弁体２１、軸２３およびバネ２５で形成した自己封止弁IIとを有している。ここで自己封止弁Ｉ,IIは、第４の方向Ｘａに関して離間させて配設している。このことにより、弁体２０，２１の軸２２，２３が第３の方向Ｚにおいて重なることがないように構成して第３の方向Ｚに関する自己封止ユニット１０２の寸法を小さくしている。なお、第４の方向Ｘａは第１の方向Ｘと交差しているので、自己封止弁Ｉ,IIは、第１の方向Ｘに関して離間させて配設しているともいえる。

本体１１の第３の方向Ｚに関するＺ１側にある上面には、自己封止弁Ｉ側にインクを供給するインク供給口２６と、自己封止弁II側にインクを供給するインク供給口２７とが形成されており、内部の流路に連通している。かくして、インク供給口２６を介して自己封止弁Ｉ側に流入する流入インクＦ１１が流出インクＦ１２として、本体１１のＺ２側に形成した下面からヘッド本体１０１に供給され、インク供給口２７を介して自己封止弁II側に流入する流入インクＦ２１が流出インクＦ２２として本体１１の下面からヘッド本体１０１に供給される。さらに詳言すると、インク供給口２６から供給されたインクは、第５の方向Ｙａに流れてフィルム１３側から弁室１８に至る。かかる状態で、ダイヤフラム室１４に負圧が作用し、フィルム１２の変位により弁体２０が弁を開けば、これに伴いインクがダイヤフラム室１４内に流入し、該ダイヤフラム室１４に出口部２８が臨む流路３０に導入されて本体１１の裏面側を下降し、流出インクＦ１２として本体１１の下面の排出口（図示せず）を介してヘッド本体１０１に供給される。

一方、インク供給口２７から供給されたインクは、第５の方向Ｙａに流れてフィルム１２側から弁室１９に至る。かかる状態で、ダイヤフラム室１５に負圧が作用し、フィルム１３の変位により弁体２１が弁を開けば、これに伴いインクがダイヤフラム室１５に流入し、このダイヤフラム室１５に出口部２９が臨む流路３１に導入されて本体１１の表面側を下降し、流出インクＦ２２として本体１１の下面の排出口（図示せず）を介してヘッド本体１０１に供給される。

さらに本形態においては、図３中の第４の方向Ｘａに関する本体１１の両端面には面取り部３２、３３が形成されており、当該自己封止ユニット１０２を複数個配設する際の占有スペースを可及的に縮小できるように工夫している。この点に関しては後に詳述する。

また、自己封止弁Ｉ，IIにおける流路３０，３１の何れもが、隣接する自己封止弁Ｉ,IIの軸２２，２３の間に配設されている。この結果、流路３０，３１が軸２２，２３よりも本体１１の第４の方向Ｘａに関する両端面側に配設されている場合に較べ、自己封止ユニット１０２の第４の方向Ｘａに関する寸法を小さくすることができる。加えて、流路３０，３１の何れもが軸２２，２３の間に配設されることで、本体１１の第４の方向Ｘａに関する端面に面取り部３２，３３を形成する際に、流路３０，３１の位置が障害となることがなく、当該自己封止ユニット１０２を複数個配設する際の占有スペースを可及的に縮小できるように工夫している。この点に関しては後に詳述する。

また、本形態における自己封止弁Ｉ，IIは、図３（ａ）に明示するように、第５の方向Ｙａから透視した場合に、ダイヤフラム室１４，１５の一部が重複するように形成してある。このように一部重複させることにより自己封止弁Ｉ,IIを第４の方向Ｘａにおける本体１１の中央部に寄せることが出来るので、このことによっても、第４の方向Ｘａに関する寸法を小さくするとともに、面取り部３２，３３を容易に形成することができるようになる。

かかる本形態における自己封止ユニットにおいては、第３の方向Ｚに関するＺ１側としての鉛直方向上側の上面から供給されたインクが、自己封止弁機能を発揮するダイヤフラム室１４，１５を介して、第３の方向Ｚに関するＺ２側としての鉛直方向下側の下面からヘッド本体１０１に向けて排出される。すなわち、本形態における自己封止ユニット１０２においては、前記Ｚ１側である一方側から流入したインク（液体）を自己封止弁Ｉ,IIを介して前記Ｚ２側である他方側から流出させるようになっている。この場合、インクの流出方向が第３の方向Ｚに一致している。

図４は自己封止ユニットの配列態様を比較例とともに示す説明図である。具体的には、面取り部３２，３３を有する自己封止ユニット１０２と、第１の方向Ｘとしての搬送方向との関係を説明する。同図（ａ）に示すように、本形態における自己封止ユニット１０２では、前述のごとく、２枚のフィルム１２，１３で形成する面が相対向するように本体１１の側面に貼着してある。第３の方向Ｚから見た場合に、かかる自己封止ユニット１０２におけるフィルム１２，１３から等しい距離にある中心線Ｃ１は、当該自己封止ユニット１０２が搭載される記録装置１における記録シートＳの搬送方向である第１の方向Ｘに対して角度θだけ傾斜している。ここで、第４の方向Ｘａは中心線Ｃ１の方向に一致する。すなわち、角度θは、第４の方向Ｘａと第１の方向Ｘとの間の角度を表している。なお、本形態では、フィルム１２，１３で形成する面は互いに平行であるとする。

ここで、本形態に係る自己封止ユニット１０２の本体１１は、フィルム１２，１３の面にそれぞれ交差する第１の方向Ｘの一方の端面である面取り部３２と、他方の端面である面取り部３３とを有している。言い換えると、自己封止ユニット１０２は、面取り部３２と面取り部３３とが、第１の方向Ｘとしての搬送方向（Ｘ１側からＸ２側へ向かう方向；以下同じ）と交差するように固定される。

なお、図４（ａ）において、第３の方向Ｚから見た場合に、フィルム１２と面取り部３２との交点を点Ａ、フィルム１３と面取り部３３との交点を点Ｃ、フィルム１３と面取り部３２との交点を点Ｅ、フィルム１２と面取り部３３との交点を点Ｆとしている。なお、フィルム１２に着目した場合に、面取り部３２はダイヤフラム室１４側に、面取り部３３は弁体２１側に位置する。

図４（ｂ）には、図４（ａ）の面取り部３２，３３を有しない矩形の自己封止ユニット１１０を示している。第１の方向Ｘにおいて、自己封止ユニット１０２，１２０のそれぞれの点Ａ，Ｃは、自己封止ユニット１０２，１２０間で一致する。自己封止ユニット１０２および自己封止ユニット１１０は中心線Ｃ１，Ｃ３に沿う寸法（第４の方向Ｘａに沿う寸法）と、中心線Ｃ２，Ｃ４に沿う寸法（第５の方向Ｙａに沿う寸法）とが同じで、第１の方向Ｘに対して中心線Ｃ１と同様に中心線Ｃ３を角度θで傾斜させてある。なお、中心線Ｃ３，Ｃ４は中心線Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ対応する直線である。また、中心線Ｃ２，Ｃ４はそれぞれ中心線Ｃ１，Ｃ３に直交し、自己封止ユニット１０２，１１０のそれぞれの点Ａ，Ｃから等しい距離にある直線である。また、点Ｂは、面取り部３２上の点であって、第１の方向Ｘにおける最も一方の側に位置する点であり、点Ｄは、面取り部３３上の点であって、第１の方向Ｘにおける最も他方の側に位置する点である（図４（ａ））。さらに、図４（ｂ）中、点Ｂ′は、点Ａを通り中心線Ｃ４に平行な直線と、点Ｃを通り中心線Ｃ３に平行な直線との交点であり、点Ｄ′は、点Ａを通り中心線Ｃ３に平行な直線と、点Ｃを通り中心線Ｃ４に平行な直線との交点である。

図４に示されるように、第１の方向Ｘにおいて、点Ａ、Ｃの位置は同じであるが、自己封止ユニット１０２の点Ｂ，Ｄに対応する自己封止ユニット１１０の点Ｂ′，Ｄ′は、自己封止ユニット１０２の点Ｂ，Ｄよりも第１の方向Ｘにおいて外側となる。すなわち、自己封止ユニット１０２に面取り部３２，３３を形成するとともに、面取り部３２，３３が第１の方向Ｘと交差するように自己封止ユニット１０２を固定することにより、自己封止ユニット１０２の固定に要する第１の方向Ｘに沿う寸法を短くすることができる。言い換えると、自己封止ユニット１０２に対応する矩形ＡＤ′ＣＢ′が、自己封止ユニット１０２の中心線Ｃ１と同様にその中心線Ｃ３が第１の方向Ｘと交差するように配置されていると仮定した場合に、自己封止ユニット１０２の第１の方向Ｘにおける寸法が、矩形ＡＤ′ＣＢ′の第１の方向Ｘにおける寸法よりも小さくなるように自己封止ユニット１１０の側面を構成することで、自己封止ユニット１０２の固定に要する第１の方向Ｘに沿う寸法を短くすることができる。

さらに、本形態では、自己封止ユニット１０２の第１の方向Ｘにおける寸法である距離Ｌ１が、自己封止ユニット１０２の第４の方向Ｘａにおける寸法である距離Ｌ２よりも短くなるように面取り部３２，３３を形成してある。このことにより自己封止ユニット１０２の第１の方向Ｘに沿う寸法をさらに短くすることができる。この結果、第１の方向Ｘに沿う自己封止ユニット１０２の設置スペースをさらに縮小することができる。なお、距離Ｌ１は、第１の方向Ｘに沿う第３の仮想線Ｌ０３上へ射影した点Ｂおよび点Ｄ間の距離として与えられる。第３の仮想線Ｌ０３が第１の方向Ｘに沿うので、第３の仮想線Ｌ０３上の距離が短くなると、第１の方向Ｘに沿う寸法も短くなる。

さらに、上述の如く、搬送方向の寸法を短縮して記録装置１の小型化を図る場合には、第１の方向Ｘに沿う搬送方向の上流側および下流側でフィルム１２，１３の面に交差する両端面の面取りを行えばよいが、搬送方向が図中の上方（Ｘ１側からＸ２側）に向かう場合において、第１の方向Ｘに関する自己封止ユニット１０２の最先端の点Ｂと点Ａ間の第１の方向Ｘに関する距離ｌ１と自己封止ユニット１１０の最先端の点Ｂ′と点Ａ間の第１の方向Ｘに関する距離ｌ２との関係が、例えばｌ１＜（１／２）×ｌ２となるようにすることで、自己封止ユニット１０２を傾斜させて配置する場合において良好に第１の方向Ｘにおける寸法の短縮化を実現して有効に装置の小型化に資することができる。ｌ１＜（１／２）×ｌ２とする場合、ｌ１の下限は第１の方向Ｘに関する点Ｂの位置が点Ａの位置に一致したときとなる。この条件のとき、傾斜配置した自己封止ユニット１０２の搬送方向（第１の方向Ｘ）の寸法を最も短縮できる。

図５は自己封止ユニットの本体に面取り部を形成する場合の面取り部と、自己封止ユニット内の自己封止弁との関係を説明するために図３（ｃ）と同様の概略構成図を用い、比較例の概略構成図とともに示している。すなわち、図５（ａ）は図３（ｃ）に示す自己封止ユニットと同様の構成である。また、図５（ａ）は、図４（ａ）に示す自己封止ユニットとも同様の構成である。

ここで、本形態では、図４（ａ）および図５（ａ）にあるように、第１の仮想線Ｌ０１とフィルム１２の面上の辺ＡＦとがなす角度θ１（＝第２の仮想線Ｌ０２とフィルム１３の面上の辺ＣＥとがなす角度）が鋭角、第１の仮想線Ｌ０１とフィルム１３の面上の辺ＣＥとがなす角度θ２（＝第２の仮想線Ｌ０２とフィルム１２の面上の辺ＡＦとがなす角度）が鈍角になるように構成してある。

これに対し、図５（ａ）と同一部分には同一番号を付した図５（ｂ）に示す自己封止ユニットは、ダイヤフラム室１４，１５や弁体２０，２１等、自己封止弁Ｉ,IIとしての機能部分は、それぞれの部分の大きさも含めて同じ構成となっているが、本体１１Ａの第４の方向Ｘａにおける面取り部３２Ａ，３３Ａの形状が異なっている。すなわち、図５（ａ）のフィルム１２の面に対応するフィルム１２Ａの面と、第１の仮想線Ｌ０１に対応する第４の仮想線Ｌ０４とのダイヤフラム室１４側の交点である点Ｇにおける両者の角度θ３は、鈍角であり、図５（ａ）のフィルム１３の面に対応するフィルム１３Ａの面と、第１の仮想線Ｌ０１に対応する第４の仮想線Ｌ０４との弁体２０側の交点である点Ｈにおける角度θ４は、鋭角となっている。したがって、ダイヤフラム室１４の受圧面積を同じにして自己封止弁Ｉ,IIとして同様の機能を得たい場合には、本体１１Ａの第４の方向Ｘａに沿う寸法が、図５（ａ）に示す本体１１よりも大きくなる。これに伴い、フィルム１２Ａ，１３Ａも大きくなり、自己封止弁Ｉ,IIとしての機能は同様であるにもかかわらず、全体として大型化してしまう。換言すれば、図５（ａ）に示すように、角度θ１を鋭角、角度θ２を鈍角となるように構成することで、自己封止ユニットの小型化を図り得る。

かくして、本形態においては、搬送方向（第１の方向Ｘ）に交差する自己封止ユニット１０２の両端面とフィルム１２，１３の面とのそれぞれの交点である点Ａ，Ｅ，Ｃ，Ｆのうち、ダイヤフラム室１４，１５側の交点である点Ａ，Ｃを頂点とする角ＥＡＦ，ＥＣＦの角度θ１が鋭角となり、弁体側の交点である点Ｅ，Ｆを頂点とする角ＡＥＣ，ＡＦＣの角度θ２が鈍角となるように構成することができる。それにより、自己封止ユニット１０２の寸法を大きくすることなく、フィルム１２，１３のダイヤフラム部の面積を大きく取ることができる。この結果、ダイヤフラム室１４，１５におけるフィルム１２，１３の大きな受圧面積を確保した上で、自己封止ユニット１０２の小型化も図ることができ、この点でも自己封止ユニット１０２の小型化を図ることができる。

換言すれば、自己封止ユニット１０２に対応する矩形ＡＦＣＥにおいて、ダイヤフラム室１４，１５側の交点Ａ，Ｃを結ぶ対角線ＡＣの距離が、弁体２０，２１側の交点Ｅ，Ｆを結ぶ対角線ＥＦの距離よりも長ければ、受圧面積がより大きなダイヤフラム室１４，１５を形成しつつ、自己封止ユニット１０２としての小型化に寄与できる。

なお、上記実施の形態では、共通流路部材２０３を介して自己封止ユニット１０２にインクを供給するようにしたが、これに限るものではない。固定基板２０１，２０２の間に自己封止ユニット１０２を挟持して貯留部からチューブ等で直接自己封止ユニット１０２にインクを供給するような構成でも構わない。

さらに、上記実施の形態では、インクジェット式記録装置１として、ヘッドユニット３が装置本体２に固定されて、記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置を例示したが、特にこれに限定されず、ヘッドユニット３を記録シートＳの搬送方向である第１の方向Ｘとは交差する方向、例えば、第２の方向Ｙに移動するキャリッジに搭載して、ヘッドユニット３を搬送方向とは交差する方向に移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに、上記実施の形態では、第１の方向Ｘを搬送方向に一致させ、自己封止ユニット１０２の端面のうち第１の方向Ｘと交差する端面を面取り部３２，３３とすることで、自己封止ユニット１０２の搬送方向に沿う寸法を短くし、装置の小型化に寄与させたが、これに限られない。すなわち、自己封止ユニット１０２が固定される平面に直交する方向から見た場合に、少なくとも１つの方向に沿う寸法が短くなれば、自己封止ユニット１０２としての小型化に寄与できる。

また、第３の方向Ｚから見た場合に、自己封止ユニット１０２の寸法のうち少なくとも１つの方向に沿う寸法が、中心線Ｃ１に沿う寸法よりも短ければ、この自己封止ユニット１０２を用いる装置において、当該少なくとも１つの方向における小型化に寄与し得る。

また、自己封止ユニット１０２が固定される平面は、必ずしも固定基板２０２の上面に限られず、固定基板２０１の下面でもよい。また、これらの場合に、固定基板２０１，２０２の面が平滑である必要はなく、少なくとも自己封止ユニット１０２を固定できればよい。

また、上記実施の形態では、フィルム１２，１３で形成する面は互いに平行であるとしたが、厳密に平行でなくてもよい。例えば、フィルム１２，１３を本体１１に貼着する際に、皺がフィルム１２，１３に生じたとしてもよく、２枚のフィルム１２，１３で形成する面が相対向していればよい。

また、上記実施の形態では、面取り部３２，３３が形成された本体１１の両端面は、第３の方向Ｚから見た場合に、図３等のように曲線であったが、直線や２以上の直線であってもよい。すなわち、相対向する２枚のフィルム１２，１３で形成する面を結ぶ線であればよい。

さらに、上記実施の形態では、インク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドを例示して本発明を説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等の製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。

Ｘ 第１の方向、 Ｙ 第２の方向、 Ｚ 第３の方向、 Ｉ，II 自己封止弁、
１ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ３ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 ４ 搬送手段、 １１ 本体、 １２，１３ フィルム、 １４，１５ ダイヤフラム室、 ２０，２１ 弁体、 ２２，２３ 軸、 ３０，３１ 流路、 ３２，３３ 面取り部、１００ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０１ ヘッド本体、 １０２ 自己封止ユニット、 ２０１，２０２ 固定基板

Claims (12)

1. 所定の搬送方向へ媒体を搬送する搬送手段と、
   前記媒体に対して液体を噴射する液体噴射ヘッド本体と、
   ダイヤフラム部を形成するフィルム面が相対向するように複数の自己封止弁を有するとともに、前記液体噴射ヘッド本体に前記液体を流入させる自己封止ユニットと、
   を有し、
   前記自己封止弁は、前記フィルム面の変位に応じて移動する弁体により、流路を開閉し、
   前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向から見た場合に、
   ２枚の前記フィルム面から等しい距離にあり、前記液体の噴射方向と直交する中心線が前記搬送方向に対して傾斜し、
   複数の前記弁体が、前記搬送方向に離間し、かつ、
   前記搬送方向に交差する前記自己封止ユニットの両端面がそれぞれ面取り部となるように、配置されていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 請求項１に記載する液体噴射装置において、
   前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向から見て、２枚の前記フィルム面に対して前記面取り部が交差する交点を結ぶ仮想的な矩形において、前記弁体側の角が鈍角となり、前記ダイヤフラム部側の角が鋭角となることを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載する液体噴射装置において、
   前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向から見た場合に、前記搬送方向に沿う寸法が、前記中心線に沿う寸法よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載する液体噴射装置において、
   複数の前記ダイヤフラム部は、前記液体の噴射方向から見て前記中心線に直交する方向に透視した場合に、一部重複することを特徴とする液体噴射装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載する液体噴射装置において、
   前記自己封止ユニットは、前記液体の噴射方向の一方側から供給された液体を、前記ダイヤフラム部を介して他方側へ排出し、
   前記ダイヤフラム部からの前記液体の出口部は、前記弁体よりも前記一方側にあり、
   前記出口部から前記他方側へ前記流体を流通させる流路は、複数の前記弁体の軸間に配設されていることを特徴とする液体噴射装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載する液体噴射装置において、
   前記液体の噴射方向において、前記自己封止ユニットより一方側の第１の部材と、前記自己封止ユニットより他方側の第２の部材とを有し、
   前記自己封止ユニットは、前記第１の部材および第２の部材の間に挟持されて固定されていることを特徴とする液体噴射装置。
7. 相対向する２枚のフィルム面と、
   ２枚の前記フィルム面と交差する２つの端面と、
   複数の自己封止弁と、
   を有し、
   前記自己封止弁は、前記フィルム面により形成されたダイヤフラム部と、前記フィルム面の変位に応じて移動し、流路を開閉する弁体と、を有し、
   前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見た場合に、２つの前記端面と２枚の前記フィルム面との交点を結ぶ対角線のうち、前記ダイヤフラム部側の交点を結ぶ対角線の距離は、前記弁体側の交点を結ぶ対角線の距離よりも長いことを特徴とする自己封止ユニット。
8. 請求項７に記載する自己封止ユニットにおいて、
   前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見た場合に、少なくとも１つの方向に沿う２つの前記端面間の寸法が、２枚の前記フィルム面から等しい距離にある中心線に沿う寸法よりも小さくなることを特徴とする自己封止ユニット。
9. 請求項７または請求項８に記載する自己封止ユニットにおいて、
   複数の前記ダイヤフラム部は、前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向から見て前記中心線に直交する方向に透視した場合に、一部重複することを特徴とする自己封止ユニット。
10. 請求項７〜請求項９の何れか１項に記載する自己封止ユニットにおいて、
    前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向の一方側から供給された液体を、前記ダイヤフラム部を介して他方側へ排出し、
    前記ダイヤフラム部からの前記液体の出口部は、前記弁体よりも前記一方側にあり、
    前記出口部から前記他方側へ前記流体を流通させる流路は、複数の前記弁体の軸間に配設されていることを特徴とする自己封止ユニット。
11. 請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載する自己封止ユニットにおいて、
    前記自己封止ユニットが固定される平面に直交する方向において、前記自己封止ユニットより一方側の第１の部材と、前記自己封止ユニットより他方側の第２の部材との間に挟持されて固定されることを特徴とする自己封止ユニット。
12. ノズルに連通する圧力発生室と、該圧力発生室内に充填された液体に圧力変動を生じさせることにより前記ノズルを介して前記液体を吐出させる圧力発生手段と、前記圧力発生室内に液体を導入する液体流路とを備えたヘッド本体と、
    前記ノズルを介して前記液体を噴射することにより請求項７〜請求項１１の何れか一項に記載する自己封止ユニットの前記ダイヤフラム部に負圧を作用させるとともに、前記負圧の作用に伴い前記自己封止弁を開状態とすることにより前記圧力発生室内に液体を供給する請求項７〜請求項１１の何れか一項に記載する自己封止ユニットとを有することを特徴とする液体噴射ヘッド。