JP2003343757A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁装置の設計の自由度を高めるとともに、装
置の構造を簡略化する。 【解決手段】 インクジェットプリンタ１１はインクカ
ートリッジ１２のインクを、インク供給チューブ１３を
介してキャリッジ１４の圧力ダンパ１５に供給する。圧
力ダンパ１５は流路ハウジング３３と弁装置３４とを備
え、弁装置３４のソレノイド４８を通電して励磁させる
とソレノイド４８の可動部５７が励磁部５６側に引き寄
せられ、磁石４９が他側部吸引位置に移動する。そし
て、フィルム材３６を介して板状部材４７の他側部５３
が吸引され、板状部材４７が支持軸５５を中心に時計回
りに回転する。すると一側部５２が凸部４６の上面４６
ａに当接し、凸部４６が閉状態となる。続いてソレノイ
ド４８の通電を停止すると、コイルばね５８に蓄積され
ていた付勢力により可動部５７が励磁部５６から引き離
され、磁石４９が一側部吸引位置に移動し、凸部４６が
開状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路を開閉制御す
る弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体が移動する流路の開閉制御を
行う弁装置として、電磁石を利用したものが知られてい
る、その一例として、特開２０００−８１１６２号公報
に開示された弁装置がある。この弁装置は、バルブ本体
の内部に形成された流路と、磁性体による弁体（弁部
材）とを備えており、弁体が流路途中に設けられた弁座
に当接及び離隔されることにより流路の開閉制御を行う
ようになっている。そして、バルブ本体には流体の移動
方向に沿って弾性変形する膜状部材が備えられ、前記弁
体はこの膜状部材に固着されている。

【０００３】また、バルブ本体は、高透磁率を有する磁
性材料によって構成され、外周に励磁コイルが巻回され
ている。そして、励磁コイルを励磁することにより、弁
体と弁座との間に斥力を生じさせる。これにより、弁体
と弁座とが離隔して流路が開状態となる。

【０００４】一方、励磁コイルへの励磁を停止すると、
弁体が膜状部材の弾性復帰及び流体の圧力により移動さ
れ、弁体と弁座とが当接されるようになる。これによ
り、流路が閉状態となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
弁装置では、弁体が磁性体であるとともに、弁座が高透
磁率を有する磁性材料によって構成される必要がある。
このため、この弁装置では、弁体及び弁座の材質が限ら
れたものとなり、材質の選択に自由度がなく、弁装置の
設計を制限する原因となることがあった。また、この弁
装置では、バルブ本体の外周に励磁コイルを巻回させる
必要があり、装置の構造が複雑化及び大型化するという
問題があった。

【０００６】さらに、流路を閉状態とする時には、膜状
部材の弾性力により弁体と弁座とを当接するようにして
いるため、膜状部材の弾性力が劣化してしまった場合に
は、弁体と弁座とを当接させるのに十分な力が得られ
ず、完全な閉状態とできなくなる畏れがあった。

【０００７】また、流路を開状態とするために必要な弁
体と弁座との間の斥力は、前記膜状部材の弾性力を超え
た大きさでなくてはならないため、励磁のための通電が
大きくなり、エネルギー効率が低下してしまう畏れがあ
った。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されるものであって、その第１の目的は、弁装置の設計
の自由度を高めた弁装置を提供することにある。また、
本発明の第２の目的は、装置の構造を簡略化することが
できる弁装置を提供することにある。

【０００９】また、本発明の第３の目的は、エネルギー
効率の高い弁装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、流体が移動する流路内
に配置される弁部材と、前記流路内に配置されるととも
に、一側部と他側部とを有し、該一側部が前記弁部材に
当接又は離間することにより、前記流路を開閉する磁性
体からなる開閉部材と、前記流路外に配置され、前記一
側部を吸引する一側部吸引位置と前記他側部を吸引する
他側部吸引位置とに移動して、該一側部又は該他側部を
吸引することにより前記流路を開閉させる磁石と、前記
磁石を前記一側部吸引位置と前記他側部吸引位置とに移
動させる磁石移動手段とを備えたことを要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の弁装置において、前記磁石移動手段は、通電により駆
動されるものであり、通電しない時に前記磁石を前記他
側部吸引位置に位置させ、通電する時に前記磁石を前記
一側部吸引位置に移動させるものであることを要旨とす
る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の弁装置において、前記磁石移動手段は、通電により駆
動されるものであり、通電しない時に前記磁石を前記一
側部吸引位置に位置させ、通電する時に前記磁石を前記
他側部吸引位置に移動させるものであることを要旨とす
る。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部材
は、前記一側部と前記他側部との間に回転軸心を有し、
前記磁石の移動により前記回転軸心を中心に回転され、
前記一側部を前記弁部材に当接または離間させるもので
あることを要旨とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の弁装置において、前記開閉部材は、軸受を一体に備
え、該軸受に、前記流路の内壁面に対して回転可能、又
は回転不能に固定されている支持軸を回転可能に挿通支
持することにより前記回転軸心を中心に回転するもので
あることを要旨とする。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部材
は、板状部材であることを要旨とする。請求項７に記載
の発明は、請求項４〜６のいずれか１つに記載の弁装置
において、前記開閉部材は、前記回転軸心に互いに異な
る角度で取り付けられている２つの平面を備え、前記一
側部及び前記他側部は、それぞれ異なる前記平面上に形
成されていることを要旨とする。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の
いずれか１つに記載の弁装置において、前記流路は、流
路ハウジング内に形成され、該流路ハウジングは、溝が
形成された流路形成部材と、フィルム材とを備え、前記
溝の開口を前記フィルム材によって封止することによっ
て前記流路を形成していることを要旨とする。

【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の弁装置において、前記フィルム材は、前記磁石と前記
開閉部材との間に設けられていることを要旨とする。請
求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の弁装
置において、前記フィルム材は前記流路形成部材に対し
て熱溶着されていることを要旨とする。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１
０のいずれか１つに記載の弁装置において、前記フィル
ム材は耐ガスバリア性の高い材質によって構成されてい
ることを要旨とする。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１
１のいずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部
材と前記フィルム材とが当接する部分に、前記開閉部材
と前記フィルム材の少なくともいずれか一方に保護手段
を設けたことを要旨とする。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載の弁装置において、前記保護手段は、前記開閉部材
の縁を前記フィルム材に対して反対方向に向かって屈曲
させて形成した屈曲部であることを要旨とする。

【００２１】請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１
３のいずれか１つに記載の弁装置において、前記磁石は
永久磁石であることを要旨とする。請求項１５に記載の
発明は、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の弁装置
において、前記弁部材は弾性体により構成されているこ
とを要旨とする。

【００２２】請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１
５のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁部材
は前記流路に設けられている開口部を囲むようにして突
設されている凸部であり、前記凸部の上面を前記開閉部
材の前記一側部に当接させることにより、前記開口部を
封止して前記流路を閉状態とすることを要旨とする。

【００２３】請求項１７に記載の発明は、請求項４〜１
６のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁部材
の前記開閉部材と当接する面は、前記回転軸心を通る平
面上に位置することを要旨とする。

【００２４】請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１
７のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流体は
インクであることを要旨とする。請求項１９に記載の発
明は、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の弁装置に
おいて、前記弁装置はインクジェット式記録装置に使用
されることを要旨とする。

【００２５】請求項２０に記載の発明は、請求項１９に
記載の弁装置において、前記弁装置は、前記インクジェ
ット式記録装置の記録ヘッドに設けられているフィルタ
の上流側に配置されることを要旨とする。

【００２６】請求項２１に記載の発明は、請求項１９又
は２０に記載の弁装置において、前記弁装置は、前記イ
ンクジェット式記録装置のチョーククリーニング又は選
択クリーニングに使用されることを要旨とする。

【００２７】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
磁石移動手段により、流路外の磁石を一側部吸引位置と
他側部吸引位置とに移動させ、磁性体による開閉部材の
一側部を弁部材に対して当接又は離間することができる
ようにした。そして、弁部材が開閉を行うようにした。
従って、開閉部材が磁性体であれば、流路外の磁石によ
り弁部材の開閉を行うことができるので、弁部材につい
ては、どのような材質を選択してもよく、弁装置の設計
の自由度を高めることができるようになる。従って、弁
部材を励磁させる必要がなく、流路外周に励磁コイルを
巻回する必要が無いため、装置の構造を簡略化すること
ができる。

【００２８】請求項２に記載の発明によれば、磁石移動
手段に通電しない時に磁石を他側部吸引位置に移動させ
て弁部材が閉状態となるようにした。また、通電する時
に磁石を一側部吸引位置に移動させて弁部材が開状態と
なるようにした。従って、この弁装置を備えた装置の全
体が電源オフとなり、磁石移動手段に通電されていない
状態で、装置が横転などしてしまっても、弁部材が閉状
態となっているので、流体が誤って外部に流出してしま
うようなことがない。

【００２９】請求項３に記載の発明によれば、磁石移動
手段に通電しない時に磁石を一側部吸引位置に移動させ
て弁部材が開状態となるようにした。また、通電する時
に磁石を他側部吸引位置に移動させて弁部材が閉状態と
なるようにした。従って、この弁装置をインクジェット
プリンタのチョーククリーニング又は選択クリーニング
等のように、弁部材を閉状態とする時間が開状態とする
時間に比較して短いものに適用する場合に、磁石移動手
段への通電の時間を短くすることができるので、エネル
ギー効率を高めることができる。

【００３０】請求項４に記載の発明によれば、磁石の移
動によって開閉部材が回転軸心を中心に回転するように
した。そしてこれにより、一側部を弁部材に対して当接
または離間させ、弁部材を開閉するようにした。従っ
て、開閉部材は、回転によって弁部材の開閉を行うよう
になり、それ自体の弾性力を使用して弁部材の開閉を行
うものではなくなる。その結果、弾性力の劣化等により
弁装置の開閉ができなくなってしまうような心配がなく
なる。また、弾性力を超えた大きさで弁部材を開閉する
必要がないので、エネルギー効率も良好なものとなる。

【００３１】請求項５に記載の発明によれば、開閉部材
に一体に備えられている軸受に支持軸を挿通支持するこ
とにより、回転軸心を中心に開閉部材を回転させるよう
にした。従って、開閉部材を簡単な構造で確実に回転さ
せることができる。

【００３２】請求項６に記載の発明によれば、開閉部材
を板状部材とした。従って、開閉部材を他側部吸引位置
と一側部吸引位置とに移動させるのに適した構造とする
ことができ、弁部材の開閉を安定して行うことができる
ようになる。

【００３３】請求項７に記載の発明によれば、開閉部材
に、同開閉部材の回転軸心に対して互いに異なる角度で
取り付けられる２つの平面を備え、開閉部材の一側部及
び他側部を異なる平面上に設けるようにした。従って、
開閉部材を回転させることによって、一側部と他側部と
を交互に同一平面上に位置させることができる。その結
果、磁石の移動を直線的とすることができ、装置の構造
を簡略化することができる。

【００３４】請求項８に記載の発明によれば、流路を形
成する流路ハウジングを、溝が形成された流路形成部材
とフィルム材とによって構成するようにし、溝の開口を
フィルム材によって封止することによって流路を形成す
るようにした。従って、生産時に開閉部材を流路ハウジ
ング内に収容することが容易となる。また、必要に応
じ、溝開口部の広い部分を設け、フィルム材の弾性変形
によるコンプライアンスによって、流路内の流体の圧力
変動を吸収するダンパとして使用することができる。

【００３５】請求項９に記載の発明によれば、磁石と開
閉部材との間の部分はフィルム材により形成されるよう
にした。従って、磁石と開閉部材とがフィルム材を介し
て近接するように配置されるため、磁石と開閉部材との
距離を短くすることができ、大きな吸引力を得ることが
でき、エネルギー効率を高めることができる。

【００３６】請求項１０に記載の発明によれば、フィル
ム材を流路形成部材に対して熱溶着するようにした。従
って、簡易な構成で流路ハウジングの流路を封止するこ
とができる。

【００３７】請求項１１に記載の発明によれば、フィル
ム材を耐ガスバリア性の高い材質によって構成するよう
にした。従って、流路ハウジングの流路内へのガスの流
入をより確実に防止することができる。

【００３８】請求項１２に記載の発明によれば、開閉部
材とフィルム材とが当接する部分に、開閉部材とフィル
ム材の少なくともいずれか一方に保護手段を設けるよう
にした。従って、開閉部材とフィルム材との当接による
損傷等を防ぐことができる。

【００３９】請求項１３に記載の発明によれば、板状部
材の縁をフィルム材に対して反対方向に向かって屈曲さ
せ、屈曲部を形成するようにした。従って、板状部材が
移動することによって、板状部材の一側部又は他側部が
フィルム材に当接しても、縁がフィルム材に対して反対
方向に屈曲されているので、フィルム材を損傷させない
ようにすることができる。

【００４０】請求項１４に記載の発明によれば、磁石を
永久磁石とするようにした。従って、開閉部材を吸引す
るために電気等の駆動エネルギーを使用する必要がない
ので、装置を簡略化するとともに、エネルギー効率を高
めることができる。

【００４１】請求項１５に記載の発明によれば、弁部材
を弾性体により構成するようにした。従って、開閉部材
を弁部材に対してより確実に当接させることができ、シ
ール性を高めることができる。

【００４２】請求項１６に記載の発明によれば、開閉部
材の一側部を凸部に当接させることにより弁部材を閉状
態とするようにした。従って、流路を閉状態とすること
が容易となり、シール性を高めることができる。

【００４３】請求項１７に記載の発明によれば、弁部材
の開閉部材と当接する面は開閉部材の回転軸心を通る平
面状に位置するようにした。従って、開閉部材の形状
が、回転軸心を通る平面形状であるような場合に、弁部
材と開閉部材とを正確に当接させることができ、シール
性を高めることができる。

【００４４】請求項１８に記載の発明によれば、流体を
インクとするようにした。従って、インク流路の開閉の
制御において、請求項１〜１７のいずれかの作用効果を
得ることができる。

【００４５】請求項１９に記載の発明によれば、弁装置
をインクジェット式記録装置において使用するようにし
た。従って、インクジェット式記録装置において、請求
項１〜１８のいずれかの作用効果を得ることができる。

【００４６】請求項２０に記載の発明によれば、弁装置
をインクジェット式記録装置の記録ヘッドに設けられて
いるフィルタの上流側に配置するようにした。従って、
記録ヘッドのフィルタ上に溜まった気泡を排出させるた
めのクリーニングの際に、この弁装置を効果的に使用す
ることができる。

【００４７】請求項２１に記載の発明によれば、弁装置
を、インクジェット式記録装置のチョーククリーニング
又は選択クリーニングに使用するようにした。従って、
弁装置を閉じた状態で、記録ヘッドのノズル側から吸引
を行い、高負荷状態でバルブを開けるチョーククリーニ
ング、又は複数色の色ノズルのうち必要なもののみクリ
ーニングを行う選択クリーニングの際に、この弁装置を
効果的に使用することができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図６に従って説明する。図１は、インクジ
ェットプリンタの概念図である。図１に示すように、イ
ンクジェット式記録装置としてのインクジェットプリン
タ１１は、インクカートリッジ１２のインクを、インク
供給チューブ１３を介してキャリッジ１４に設けられた
圧力ダンパ１５に供給し、圧力ダンパ１５から記録ヘッ
ド１６に移送して印刷を行うものである。

【００４９】詳しくは、記録ヘッド１６は、インク滴を
吐出すノズル開口（図示しない）を備えており、記録紙
等の印刷媒体にインク滴を吐出すことにより画像や文字
等の印刷データの記録を行う。なお、本実施形態のイン
クジェットプリンタ１１は、Ａ０判等の大判の記録紙に
印刷可能なプリンタであり、インク消費量が多いため、
多量のインクを貯留する必要がある。従って、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、キャリッジ駆動モ
ータに過大な負荷がかかってしまう。このため、本実施
形態では、インクカートリッジ１２をキャリッジ１４上
に搭載させない構成としている。

【００５０】なお、近年、キャリッジ上にインクカート
リッジを搭載しないプリンタとして、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。

【００５１】インクカートリッジ１２は、インクジェッ
トプリンタ１１の本体側に配置されたインクカートリッ
ジホルダ１７内に収容されている。インクカートリッジ
１２の内部には、インクパック１８が設けられており、
インクパック１８内にはインクが充填されている。

【００５２】インクパック１８の一側には針装着部１９
が形成されており、インクカートリッジホルダ１７に設
けられた針２０が針装着部１９に装着するように構成さ
れている。針２０はインク供給チューブ１３の一側と接
続されており、圧力ダンパ１５に対してインクを供給で
きるようになっている。

【００５３】インク供給チューブ１３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、
インク供給チューブ１３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。

【００５４】キャリッジ１４は、記録紙の幅方向（主走
査方向）と同方向に配置されたガイド部材（図示しな
い）に沿って、往復動可能に取り付けられている。キャ
リッジ１４は、樹脂製材料によって成形されている。そ
して、キャリッジ１４の内部には、前記圧力ダンパ１５
が取り付けられている。圧力ダンパ１５は、キャリッジ
１４の往復動に伴うインク圧力の変動を抑制するもので
ある。圧力ダンパ１５の詳細については後述する。

【００５５】キャリッジ１４の下面には記録ヘッド１６
が設けられており、圧力ダンパ１５から記録ヘッド１６
にインクが供給されるようにインク流路（図示しない）
が接続されている。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、流路ユニット
及びノズル開口等を備えている。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、
ノズル開口からインク滴を吐出させるものである。

【００５６】図１において、記録ヘッド１６の下方に
は、キャップ２２が設けられている。キャップ２２は、
有底状に形成されており、その上部開口が記録ヘッド１
６をキャッピングするようになっている。キャップ２２
は、インクジェットプリンタ１１の非印刷領域に配置さ
れており、非記録時に記録ヘッド１６のノズル開口を閉
じることにより、インクの水分蒸発を防止するととも
に、記録ヘッド１６のインクを吸引するクリーニング動
作を行う。

【００５７】キャップ２２の底部は、吸引チューブ２３
に連通されており、吸引チューブ２３の途中に配設され
た吸引ポンプ２４によって、記録ヘッド１６からキャッ
プ２２側へインクを強制的に吸引するようになってい
る。吸引ポンプ２４により吸引されたインクは、廃液回
収ボックス２５に回収される。廃液回収ボックス２５内
には、複数層のスポンジ２６が設けられており、回収さ
れたインクを貯蔵する。

【００５８】なお、図１では１色のインクについてのみ
の構成を示しているが、インクジェットプリンタ１１
は、例えば、シアン、マゼンダ、イエロ、ブラック等の
複数のインクに対応した構成となっている。従って、前
記インクカートリッジ１２、インク供給チューブ１３、
圧力ダンパ１５及び記録ヘッド１６等はインク数ごとに
設けられる。

【００５９】次に、圧力ダンパ１５について説明する。
圧力ダンパ１５は、インク供給チューブ１３から供給さ
れるインクを記録ヘッド１６に導く流路ハウジング３３
と、同流路ハウジング３３内の流路を開閉するための弁
装置３４とを備える。流路ハウジング３３は、キャリッ
ジ１４に固定されており、内部に流路が形成された流路
形成部材３５と、フィルム材３６とによって構成され
る。流路形成部材３５は、例えばポリプロピレン又はポ
リエチレン等の樹脂製材料によって成型されており、側
面に略直方体状の溝としてのインク室３７が凹設されて
いる。図２は、流路形成部材３５の側面図であり、同図
に示すように、このインク室３７の内壁面（主走査方向
に直交する面）には円形の２つの第１及び第２の開口部
３８，３９が設けられている。

【００６０】図１に示すように、第１の開口部３８は第
１のインク流路４１の基端部と接続されており、この第
１のインク流路４１の先端部は前記インク供給チューブ
１３と接続されている。従って、インク供給チューブ１
３から供給されるインクは、第１のインク流路４１を介
して前記インク室３７に流入するようになっている。ま
た、第２の開口部３９は第２のインク流路４２と接続さ
れており、この第２のインク流路４２は前記記録ヘッド
１６と接続されている。従って、インク室３７内のイン
クは、この第２のインク流路４２を介して記録ヘッド１
６に供給されるようになっている。なお、前記第１のイ
ンク流路４１、インク室３７、第２のインク流路４２に
よって、流路ハウジング３３の流路を構成している。

【００６１】また、図２及び図３に示すように、この流
路形成部材３５には、前記インク室３７を挟むようにし
て一対の軸部格納部４４が略直方体状に凹設されてい
る。そして、この軸部格納部４４からはさらに、半円筒
状の内壁面としてのハウジング側軸受４５が凹設されて
いる。

【００６２】フィルム材３６は、複数の材質からなる層
によって形成されており、例えば、ポリエチレン層、ガ
スバリア層及びナイロン層から形成されている。従っ
て、フィルム材３６は耐ガスバリア性の高い材質が使用
されている。なお、フィルム材３６はその厚さが例えば
０．１ｍｍ程度に形成されており、磁気抵抗を極力小さ
くしている。

【００６３】そして、フィルム材３６は、図１に示すよ
うに、前記流路形成部材３５の側面に熱溶着されてお
り、流路形成部材３５のインク室３７の開口を封止して
いる。フィルム材３６は、その大きさによってはインク
室３７の容積を減少させる方向と増加させる方向に変形
可能であり、フィルム材３６の弾性変形によるコンプラ
イアンスによって、インク室３７内におけるインクの圧
力変動が吸収することが可能である。

【００６４】弁装置３４は、弁部材としての凸部４６、
板状部材４７、磁石移動手段としてのソレノイド４８、
磁石４９を備えている。凸部４６は、図１及び図２に示
すように、インク室３７の内壁面（主走査方向に直行す
る面）に設けられ、インク室３７の前記第２の開口部３
９を囲むようにして突設されている。そして、この凸部
４６の上面４６ａは記録ヘッド１６方向に向かって低く
なるように若干傾斜している。この上面４６ａの傾斜
は、後述する板状部材４７が回転した時に、板状部材４
７に当接して、凸部４６を封止するような角度となって
いる。また、この凸部４６は、弾性材により構成され、
弾性材としては、フッ素ゴム、硬質シリコンゴム、ブチ
ルゴム、エラストマー、ＣＲゴム、ＮＢＲゴム又はウレ
タンゴム等が使用可能である。

【００６５】板状部材４７は、図１及び図４に示すよう
に、同じくインク室３７内において、前記ハウジング側
軸受４５に回転可能に取り付けられている。詳しくは、
板状部材４７は、電磁ステンレス等の磁性体によって図
５及び図６に示すように軸部５１を頂点とした山型状に
形成されている。そして、板状部材４７は、中央の軸部
５１と、その両側の一側部５２及び他側部５３とを備
え、一側部５２及び他側部５３は、それぞれ軸部５１に
対して異なる角度で取り付けられている。

【００６６】軸部５１の中央部は長方形状の開口５１ａ
が形成されているとともに、凸部４６を向く側には、半
円筒形状の軸受としての板状部材側軸受５４が設けられ
ている。そして、板状部材４７は、図１に示すように、
前記板状部材側軸受５４に支持軸５５を回転可能に挿通
し、その支持軸５５の両端を、前記ハウジング側軸受４
５に回転可能に支持させることにより、ハウジング側軸
受４５に回転可能に取り付けられている。

【００６７】また、図５及び図６に示すように、板状部
材４７の一側部５２と他側部５３のそれぞれの縁は、フ
ィルム材３６の反対方向に向かって折れ曲がっており、
屈曲部５２ａと５３ａが形成されている。従って、板状
部材４７の一側部５２及び他側部５３がフィルム材３６
に当接しても、フィルム材３６に損傷等が生じないよう
になっている。

【００６８】なお、この状態で、板状部材４７が図１の
反時計回りに回転すると、一側部５２がフィルム材３６
に当接する。また、時計回りに回転すると、図７に示す
ように、一側部５２が前記凸部４６の上面４６ａに当接
するとともに、他側部５３がフィルム材３６に当接す
る。そして、このとき、凸部４６の上面４６ａは、板状
部材４７の回転軸心を通る平面上に位置するように傾斜
して形成されているので、凸部４６（開口部３９）が板
状部材４７によってより確実に封止されるようになって
いる。

【００６９】ソレノイド４８は、図１に示すようにキャ
リッジ１４に固定されており、励磁部５６と、励磁部５
６の下側に突出しているシャフト状の可動部５７とによ
って構成されている。そして、励磁部５６はその内部に
図示しない励磁コイルが巻回されており、図示しないリ
ード線を介して通電されることにより磁界が発生するよ
うになっている。また、可動部５７は、上下方向に移動
可能な磁性体となっており、励磁部５６の励磁により励
磁部５６側に引き寄せられるようになっている。そし
て、可動部５７には、その先端に前記磁石４９が設けら
れているとともに、可動部５７を囲むようにして、コイ
ルばね５８が掛装されている。このコイルばね５８によ
って、磁石４９と励磁部５６とは離間される方向に付勢
されている。

【００７０】磁石４９は、永久磁石からなり、フィルム
材３６を挟んで前記板状部材４７と対峙しており、フィ
ルム材３６を介して板状部材４７に対して磁力を伝達で
きるようなっている。そして、可動部５７の上下方向の
移動に伴って、図１に示すように、板状部材４７の一側
部５２と対峙する一側部吸引位置と、図７に示すよう
に、板状部材４７の他側部５３と対峙する他側部吸引位
置とに移動するようになっている。

【００７１】従って、ソレノイド４８を通電して励磁さ
せると、図７に示すように、可動部５７が励磁部５６側
に引き寄せられ、磁石４９が他側部吸引位置に移動す
る。そして、フィルム材３６を介して板状部材４７の他
側部５３が吸引され、板状部材４７が時計回りに回転す
る。その結果、他側部５３がフィルム材３６に当接する
とともに、一側部５２が凸部４６の上面４６ａに当接
し、凸部４６（開口部３９）が閉状態となる。

【００７２】また、図７の状態から、ソレノイド４８の
通電を停止すると、コイルばね５８に蓄積されていた付
勢力により、可動部５７が励磁部５６から引き離され、
図１に示すように、磁石４９が一側部吸引位置に移動す
る。そして、フィルム材３６を介して板状部材４７の一
側部５２が吸引され、板状部材４７が反時計周りに回転
する。その結果、一側部５２が凸部４６から離れ、フィ
ルム材３６に接するようになる。そして、凸部４６（開
口部３９）が開状態となる。以上のように、ソレノイド
４８の通電を行ったり停止したりすることにより、一側
部５２と凸部４６との相対位置が変化し、凸部４６を開
閉することができる。

【００７３】なお、上記のような弁装置３４は、記録ヘ
ッド１６のインクを吸引するクリーニング動作に適して
いる。通常のインクジェットプリンタ１１では、記録ヘ
ッド１６のメンテナンスとしては、吸引によるクリーニ
ングが行われる。このクリーニングでは、記録ヘッド１
６内のインクに溜まった気泡を吸引するため、吸引ポン
プ２４によりインクの吸引を行う。しかし、通常のクリ
ーニングでは十分に排出できない気泡がある。特に記録
ヘッド１６のフィルタ（図示せず）上には気泡の残りが
大きく、ノズル抜けや印品質の劣化の原因となることが
あった。このような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効果的である。

【００７４】このチョーククリーニングでは、インク流
路の上流側の弁を閉じた状態（チョーク状態）とし、ノ
ズル側から吸引ポンプ２４により吸引する。そして、記
録ヘッド１６内を負圧にして気泡を膨張させ、記録ヘッ
ド１６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ものである。本実施の
形態の弁装置３４によってインク流路を開閉することに
よりこのチョーククリーニングの実施が可能である。

【００７５】また、本実施の形態の弁装置３４は、複数
の記録ヘッド１６のうち一色のインクについてのみクリ
ーニングを行う、いわゆる選択クリーニングにも適して
いる。近年のインクジェットプリンタは、高速化の要請
に伴うヘッドの多ノズル化（又はハイバンド化ともい
う）、及びカラー高画質化の要請に伴う多色化により、
消費インク量が増加する傾向にある。このため吸引によ
るクリーニングで発生する廃液を減少させて、消費イン
ク量を極力減少させる要請がある。

【００７６】これを達成する方法として、クリーニング
の必要な色のノズル開口のみを吸引する選択クリーニン
グを実施することが望ましい。本実施形態によれば、弁
装置３４を各色のインク流路ごとに設け、クリーニング
を行う色のインクだけインク流路を開状態とし、他の色
のインクについてはインク流路を閉状態とすることによ
り、この選択クリーニングの実施が可能である。

【００７７】上記実施形態によれば、以下のような特徴
を得ることができる。 （１）上記実施形態では、ソレノイド４８により、磁石
４９を一側部吸引位置と他側部吸引位置とに移動させ、
板状部材４７の一側部５２と凸部４６との相対位置を変
化させるようにした。そして、凸部４６（第２の開口部
３９）を開閉させるようにした。従って、板状部材４７
が電磁ステンレス等の磁性体であれば、磁石４９により
凸部４６の開閉を行うことができる。その結果、凸部４
６の材質については、どのような材質を選択しても良い
こととなり、弁装置３４の設計の自由度を高めることが
できる。従って、凸部４６を励磁させて板状部材４７を
凸部４６側に吸引させる必要がなく、流路ハウジング３
３の外周等に励磁コイルを巻回する必要がないため、装
置の構造を簡略化することができる。

【００７８】（２）上記実施形態では、磁石４９を流路
ハウジング３３の外側に配置するようにした。従って、
磁石４９の耐インク性を考慮する必要がなく、設計の自
由度を高めることができる。

【００７９】（３）上記実施形態では、ソレノイド４８
を通電させない時に磁石４９を一側部吸引位置に移動さ
せて凸部４６が開状態となるようにした。また、ソレノ
イド４８を通電させた時に磁石４９を他側部吸引位置に
移動させてノズル部が閉状態となるようにした。従っ
て、この装置をインクジェットプリンタのチョーククリ
ーニング又は選択クリーニング等に適用する場合に、ク
リーニング動作の時にのみソレノイド４８を通電させれ
ばよいため、インクジェットプリンタ１１全体の負荷を
少なくすることができる。

【００８０】（４）上記実施形態では、磁石４９の移動
によって板状部材４７が回転軸心を中心に回転するよう
にした。そしてこれにより一側部５２と凸部４６との相
対位置を変化させ、凸部４６を開閉させるようにした。
従って、板状部材４７は、それ自体の弾性力を使用して
凸部４６の開閉を行うものではなく、弾性力の劣化等に
より凸部４６の開閉ができなくなってしまうような心配
がなくなる。また、弾性力を超えた大きさで凸部４６を
開閉する必要がないので、エネルギー効率も良好なもの
となる。

【００８１】（５）上記実施形態では、板状部材４７に
一体に備えられている板状部材側軸受５４に支持軸５５
を挿通支持することにより、回転軸心を中心に板状部材
４７を回転させるようにした。従って、板状部材４７を
簡単な構造で確実に回転させることができる。

【００８２】（６）上記実施形態では、流路ハウジング
３３のうち、磁石４９と板状部材４７との間の部分はフ
ィルム材３６により形成されるようにした。従って、磁
石４９と板状部材４７とがフィルム材３６を介して近接
するように配置されるため、磁石４９と板状部材４７と
の距離を短くすることができ、大きな吸引力を得ること
ができる。さらに、生産時に流路ハウジング３３に板状
部材４７を収容することが容易となる。

【００８３】（７）上記実施形態では、フィルム材３６
を流路形成部材３５に対して熱溶着するようにした。従
って、簡易な構成で流路ハウジング３３のインク室３７
を封止することができる。また、フィルム材３６を耐ガ
スバリア性の高い材質によって構成するようにした。従
って、流路ハウジング３３のインク室３７内へのガスの
流入をより確実に防止することができる。

【００８４】（８）上記実施形態では、開閉部材として
板状部材４７を使用するようにし、板状部材４７の縁を
それぞれフィルム材３６に対して反対方向に屈曲させ、
屈曲部５２ａ，５３ａを形成するようにした。従って、
板状部材４７が移動することによって、板状部材４７の
一側部５２又は他側部５３がフィルム材３６に当接して
も、屈曲部５２ａ，５３ａによりフィルム材３６を損傷
させないようにすることができる。

【００８５】（９）上記実施形態では、磁石４９を永久
磁石とするようにした。従って、板状部材４７を吸引す
るために電気等の駆動エネルギーを使用する必要がない
ので、装置を簡略化することができる。

【００８６】（１０）上記実施形態では、凸部４６は弾
性材により形成するようにした。従って、板状部材４７
の一側部５２と凸部４６との密着度を高くすることがで
き、シール性を高めることができる。

【００８７】（１１）上記実施形態では、凸部４６の上
面４６ａを板状部材４７の回転軸心を通る平面状に位置
するように傾斜するように形成した。従って、板状部材
４７が凸部４６に当接したときに、凸部４６の上面４６
ａの全体が板状部材４７の一側部５２により確実に当接
するようになり、凸部４６をより確実に封止することが
できる。

【００８８】（１２）上記実施形態では、弁装置３４は
インクジェットプリンタ１１の記録ヘッド１６の上流側
に配置される。このため、記録ヘッド１６のフィルタ上
に溜まった気泡を排出させるためのクリーニングの際
に、この弁装置３４を効果的に利用することができる。

【００８９】なお、上記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、ソレノイド４８を通電させない時
に磁石４９を一側部吸引位置に移動させて凸部４６が開
状態となるようにした。また、ソレノイド４８を通電さ
せた時に磁石４９を他側部吸引位置に移動させてノズル
部が閉状態となるようにした。

【００９０】これを、図８に示すように、ソレノイド４
８の可動部５７を、励磁部５６の上側に突出するように
して設け、図８（ａ）に示すように、通電させない時に
磁石４９を他側部吸引位置に位置させて凸部４６が閉状
態となるようにしてもよい。そして、図８（ｂ）に示す
ように、通電させた時に磁石４９を一側部吸引位置に位
置させて凸部４６が開状態となるようにしてもよい。

【００９１】このようにすれば、インクジェットプリン
タの装置全体の電源がオフとなり、ソレノイド４８が通
電されない状態となっているときに装置が横転などして
しまっても、弁装置３４が閉状態となっているので、流
体が誤って外部に流出してしまうようなことがない。

【００９２】また、このような使用方法においては、弁
装置３４を、供給チューブ１３のキャリッジ１４の動作
により可動しない部分からインクカートリッジ１２まで
インク供給路の任意の位置に配置してもよい。

【００９３】・上記実施形態では、板状部材４７の板状
部材側軸受５４に支持軸５５を挿通支持することによっ
て板状部材４７を回転できるようにした。これを、板状
部材４７に支持軸５５を一体に設けるようにしてもよ
い。また、支持軸５５を設けず、板状部材４７を流路形
成部材３５に支持しないようにしてもよい。

【００９４】・上記実施形態では、開閉部材として板状
部材４７を使用して説明したが、磁石４９の移動によっ
て凸部４６に当接して凸部４６を開閉可能な形状であれ
ば、板状に特に限定されない。

【００９５】・上記実施形態では、板状部材４７に保護
手段として屈曲部５２ａ，５３ａを設けるようにした
が、設けないようにしてもよい。また、屈曲部５２ａ，
５３ａのうちの一方のみを設けるようにしてもよい。さ
らに、保護手段を屈曲部５２ａ，５３ａではなく、その
他の保護手段、例えば、ゴム等の弾性体としてもよい。
さらに又、保護手段をフィルム材３６に設けるようにし
てもよい。

【００９６】・上記実施形態では、磁石４９は永久磁石
とするようにした。これを、その他の磁石４９としても
よい。例えば、図９に示すように、板状部材４７の一側
部５２及び他側部５３をそれぞれ吸引可能な位置に、電
磁石６１，６２を設け、電磁石６１，６２に交互に磁界
を発生させることによって板状部材４７を回転させるよ
うにしてもよい。このようにすれば、より精度高く板状
部材４７の位置を制御することができる。

【００９７】・上記実施形態では、弁部材として凸部４
６を設けるようにした。これを、その他の形状の弁部材
を設けるようにしてもよい。また、凸部４６は、弾性体
により構成されるようにしたが、その他の材料により形
成されるようにしてもよい。

【００９８】・上記実施形態では、凸部４６の上面４６
ａを傾斜するように形成した。これを、図１０に示すよ
うに、傾斜しないようにしてもよい。そしてこの場合に
は、板状部材４７の一側部５２の形状を、凸部４６の上
面４６ａに当接するように屈曲させるようにしてもよ
い。

【００９９】・上記実施形態では、弁装置３４をインク
カートリッジ１２をキャリッジ１４に搭載しないインク
ジェットプリンタ１１に使用したが、インクカートリッ
ジ１２をキャリッジ１４に搭載するインクジェットプリ
ンタ１１に使用してもよい。

【０１００】・上記実施形態では、弁装置３４をインク
ジェットプリンタに応用したが、これに限られず、他の
弁装置に応用してもよい。また、流体もインクに限られ
ず、他の流体に応用してもよい。

【０１０１】・上記実施形態では、磁石移動手段として
ソレノイド４８を使用するようにしたが、磁石４９を一
側部吸引位置と他側部吸引位置とに移動可能なものであ
れば、その他の移動手段でもよい。例えば、モータとね
じ軸等によって構成されるアクチュエータ等を使用して
磁石４９の位置を直線状に移動させるようにしてもよ
い。

【０１０２】次に上記実施形態及び別例から把握できる
技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記
する。 （１） 請求項１〜２１のいずれか１つに記載の弁装置
において、前記開閉部材は、前記磁石が前記一側部吸引
位置に位置したときに前記弁部材から前記一側部を分離
して前記弁部材を開状態とし、前記磁石が前記他側部吸
引位置に位置したときに前記弁部材に前記一側部を接す
るようにして前記弁部材を閉状態とすることを特徴とす
る弁装置。

【０１０３】従って、この（１）に記載の発明によれ
ば、磁石の配置を、磁石、開閉部材、弁部材の順に並ぶ
ように配置させることができ、磁石と弁部材との位置が
重ならないようにすることができるので、装置を簡素化
することができる。さらに、磁石と開閉部材との距離を
短くすることができ、大きな吸引力を得ることができ
る。

【０１０４】

【発明の効果】請求項１〜２１に記載の発明によれば、
弁装置の設計の自由度を高めることができる。また、装
置の構造を簡略化することができる。

【０１０５】加えて、請求項３〜４，９及び１４に記載
の発明によれば、エネルギー効率を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態におけるインクジェットプリンタの
概念図。

【図２】同じく、流路形成部材の側面図。

【図３】同じく、流路形成部材の部分断面図。

【図４】同じく、圧力ダンパの部分分解側面図。

【図５】同じく、板状部材の斜視図。

【図６】同じく、板状部材の斜視図。

【図７】同じく、圧力ダンパの動作の説明図。

【図８】別例における、圧力ダンパの動作の説明図であ
って、（ａ）は非通電時、（ｂ）は通電時における図。

【図９】別例における、圧力ダンパの部分断面図。

【図１０】別例における、圧力ダンパの部分断面図。

【符号の説明】

１１ インクジェット式記録装置としてのインクジェッ
トプリンタ １６ 記録ヘッド ３３ 流路ハウジング ３４ 弁装置 ３５ 流路形成部材 ３６ フィルム材 ３７ 流路を構成するインク室 ４１ 流路を構成する第１のインク流路 ４２ 流路を構成する第２のインク流路 ４５ 内壁面としてのハウジング側軸受 ４６ 弁部材としての凸部 ４６ａ 上面 ４７ 板状部材 ４８ 磁石移動手段としてのソレノイド ４９ 磁石 ５２ 一側部 ５２ａ，５３ａ 屈曲部 ５３ 他側部 ５４ 軸受としての板状部材側軸受 ５５ 支持軸

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が移動する流路内に配置される弁部
   材と、 前記流路内に配置されるとともに、一側部と他側部とを
   有し、該一側部が前記弁部材に当接又は離間することに
   より、前記流路を開閉する磁性体からなる開閉部材と、 前記流路外に配置され、前記一側部を吸引する一側部吸
   引位置と前記他側部を吸引する他側部吸引位置とに移動
   して、該一側部又は該他側部を吸引することにより前記
   流路を開閉させる磁石と、 前記磁石を前記一側部吸引位置と前記他側部吸引位置と
   に移動させる磁石移動手段とを備えたことを特徴とする
   弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の弁装置において、 前記磁石移動手段は、通電により駆動されるものであ
   り、通電しない時に前記磁石を前記他側部吸引位置に位
   置させ、通電する時に前記磁石を前記一側部吸引位置に
   移動させるものであることを特徴とする弁装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の弁装置において、 前記磁石移動手段は、通電により駆動されるものであ
   り、通電しない時に前記磁石を前記一側部吸引位置に位
   置させ、通電する時に前記磁石を前記他側部吸引位置に
   移動させるものであることを特徴とする弁装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の弁
   装置において、 前記開閉部材は、前記一側部と前記他側部との間に回転
   軸心を有し、前記磁石の移動により前記回転軸心を中心
   に回転され、前記一側部を前記弁部材に当接または離間
   させるものであることを特徴とする弁装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の弁装置において、 前記開閉部材は、軸受を一体に備え、該軸受に、前記流
   路の内壁面に対して回転可能、又は回転不能に固定され
   ている支持軸を回転可能に挿通支持することにより前記
   回転軸心を中心に回転するものであることを特徴とする
   弁装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１つに記載の弁
   装置において、前記開閉部材は、板状部材であることを
   特徴とする弁装置。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれか１つに記載の弁
   装置において、 前記開閉部材は、前記回転軸心に互いに異なる角度で取
   り付けられている２つの平面を備え、 前記一側部及び前記他側部は、それぞれ異なる前記平面
   上に形成されていることを特徴とする弁装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１つに記載の弁
   装置において、 前記流路は、流路ハウジング内に形成され、 該流路ハウジングは、溝が形成された流路形成部材と、
   フィルム材とを備え、前記溝の開口を前記フィルム材に
   よって封止することによって前記流路を形成しているこ
   とを特徴とする弁装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の弁装置において、 前記フィルム材は、前記磁石と前記開閉部材との間に設
   けられていることを特徴とする弁装置。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９に記載の弁装置におい
    て、 前記フィルム材は前記流路形成部材に対して熱溶着され
    ていることを特徴とする弁装置。
11. 【請求項１１】 請求項８〜１０のいずれか１つに記載
    の弁装置において、 前記フィルム材は耐ガスバリア性の高い材質によって構
    成されていることを特徴とする弁装置。
12. 【請求項１２】 請求項８〜１１のいずれか１つに記載
    の弁装置において、 前記開閉部材と前記フィルム材とが当接する部分に、前
    記開閉部材と前記フィルム材の少なくともいずれか一方
    に保護手段を設けたことを特徴とする弁装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の弁装置において、 前記保護手段は、前記開閉部材の縁を前記フィルム材に
    対して反対方向に向かって屈曲させて形成した屈曲部で
    あることを特徴とする弁装置。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれか１つに記載
    の弁装置において、 前記磁石は永久磁石であることを特徴とする弁装置。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれか１つに記載
    の弁装置において、 前記弁部材は弾性体により構成されていることを特徴と
    する弁装置。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか１つに記載
    の弁装置において、 前記弁部材は前記流路に設けられている開口部を囲むよ
    うにして突設されている凸部であり、前記凸部の上面を
    前記開閉部材の前記一側部に当接させることにより、前
    記開口部を封止して前記流路を閉状態とすることを特徴
    とする弁装置。
17. 【請求項１７】 請求項４〜１６のいずれか１つに記載
    の弁装置において、前記弁部材の前記開閉部材と当接す
    る面は、前記回転軸心を通る平面上に位置することを特
    徴とする弁装置。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか１つに記載
    の弁装置において、前記流体はインクであることを特徴
    とする弁装置。
19. 【請求項１９】 請求項１〜１８のいずれか１つに記載
    の弁装置において、前記弁装置はインクジェット式記録
    装置に使用されることを特徴とする弁装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の弁装置において、 前記弁装置は、前記インクジェット式記録装置の記録ヘ
    ッドに設けられているフィルタの上流側に配置されるこ
    とを特徴とする弁装置。
21. 【請求項２１】 請求項１９又は２０に記載の弁装置に
    おいて、 前記弁装置は、前記インクジェット式記録装置のチョー
    ククリーニング又は選択クリーニングに使用されること
    を特徴とする弁装置。