JP2005041083A - 流路弁及び同流路弁を備えた液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルム15を、押圧部材の当接部14が押圧すると、当接部14はフィルム15を介して、端部32bに当接する。これによって、フィルム15と端部32bは密着し、インク流入口32の流入開口部32aは封止される。そして封止することによって、インク流路弁10は閉弁状態となってインクカートリッジからのインクの流入は遮断されるようになっている。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射ヘッドのメンテナンスを効果的に行うための流路弁及び同流路弁を備えた液体噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、液体噴射装置として、インクジェット式記録装置が広く知られている。このインクジェット式記録装置は、インクカートリッジからインク流路を介してインクを記録ヘッドに供給する。そして、供給されたインクを記録ヘッドのノズル開口からインク滴として記録紙に吐出させて記録するようになっている。
【0003】
一般に、このインクジェット式記録装置に用いられるインクは、揮発性を有するインク溶媒に着色成分を溶かすことによって構成されている。従って、ノズル開口にてインク溶媒が蒸発すると、インクの粘度が上昇し、さらには固化してしまう。これが原因となって、ノズル開口には目詰まりが生じ、印刷不良を引き起こすことがあった。また、インク流路内に気泡が混入した場合、インク流路内を流動するインクへの圧力が変化してしまい正確にノズル開口から吐出できなくなって吐出不良を起こすことがあった。
【0004】
このため、通常、インクジェット式記録装置は、目詰まりを解消するためのクリーニング装置を備えている。
この種のクリーニング装置では、インクジェット式記録装置のノズル開口に目詰まりが生じると、キャップ手段により記録ヘッドのノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧によりノズル開口から粘度の高い若しくは固化したインクを吸引排出するクリーニング操作を行う。
【0005】
このクリーニング操作を実行する場合においては、インクカートリッジのインク貯留部からノズル開口に至るインク流路内になるべく速いインクの流れを発生させることが効果的である。これによって増粘したインクとともに、流路内に存在する気泡を排出させることができる。
【0006】
そこで、インク貯留部と記録ヘッドとの間のインク流路内に開閉可能なインク流路弁を配置する。そして、クリーニング操作にあたってキャッピング手段を介してインクの吸引を開始した際には、このインク流路弁を閉弁状態とする。このキャッピング手段内の負圧が上昇した時点でインク流路弁を開弁させることで、インク流路内のインクの流速を瞬間的に高めるように構成した液体噴射装置が種々提案されている(例えば、特許文献1。)。
【0007】
特許文献1のインク流路弁では、インク流路に直交するようにインク流通孔を設けたシャフトが具備され、このシャフトをほぼ90度の範囲で回動させることにより、開弁状態及び閉弁状態が選択できるように構成されている。また、このインク流路弁では、開弁及び閉弁動作の際にシャフトの回動部分からインクの漏洩を防止するために一対のOリングが設けられている。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−113726号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1のインク流路弁の構成では、一対のOリングを設けなければならず、その機構が複雑であった。このため、従来のインク流路弁では、その開弁及び閉弁動作の信頼性に不安があった。
【0010】
また近年では、設置スペースの小さい小型のインクジェット式記録装置が要望されているが、上記したようにインク流路弁の機構が複雑になると、このインク流路弁の小型化が難しく、さらにこのインク流路弁を備えるインクジェット式記録装置の小型化の実現が困難となっていた。
【0011】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その第1の目的は、流路の開弁及び閉弁動作の信頼性を向上させることができる流路弁を提供することにある。また、本発明の第2の目的は、第1の目的に加え、同流路弁を備え、液体噴射ヘッドのメンテナンスを効果的に行う液体噴射装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の流路弁は、流路形成部材に、液体流入口と、液体流出口と、同液体流入口と同液体流出口とを連通する液体流路とを備え、必要に応じて同液体流路を開弁状態又は閉弁状態とすることができる流路弁であって、前記液体流路は、少なくともその一側面が開口する開口部を有するとともに、溝部を有する弾性部材を前記開口部に設け、フィルム部材により前記溝部を覆うようにして前記弾性部材の一部に被覆することで形成され、前記液体流入口及び前記液体流出口の少なくともいずれか一方の端部を前記弾性部材上に形成し、前記液体流路外に配置される開閉制御部材が、前記フィルム部材に当接して同フィルム部材を前記弾性部材側に押圧することにより、前記弾性部材上に形成された前記液体流入口及び前記液体流出口の少なくともいずれか一方が、前記フィルム部材に密着して前記液体流路を閉弁状態にさせる。
【0013】
これによれば、例えば、開口部に液体流入口の端部を形成した場合には、開閉制御部材はフィルム部材を介してこの端部を封止することができる。このように、液体流入口を、フィルム部材を介して開閉制御部材の押圧によって封止することによって、シールする面積が小さくなるので流路弁のフィルム部材によるシール性は向上し、液体流路内を流動する液体をより効果的に封止することができる。さらに、この流路弁が閉弁状態から開弁状態に移ると、液体流入口を介して流入される液体によってフィルム部材が押されて端部から離間する。これによって、流路弁は、端部へのフィルム部材の張り付きによる液体の流動不良を防ぐことができる。
【0014】
この流路弁は、前記弾性部材上に形成された前記液体流入口及び前記液体流出口の少なくともいずれか一方を前記開閉制御部材に向けて突出して形成した。
これによれば、前記弾性部材上に形成された液体流入口及び液体流出口少なくともいずれか一方は、開閉制御部材からの押圧を受けやすくなる。この結果、フィルム部材はより密着することができるので、液体流入口又は液体流出口はより効果的に封止される。この結果、液体流路内を流動する液体はより効果的に封止される。
【0015】
この流路弁は、前記弾性部材の前記開閉制御部材が密着する面であって、前記液体流入口又は前記液体流出口が形成されていない端部側をフラットに形成した。
【0016】
これによれば、開閉制御部材はフィルム部材を介して、液体流入口又は液体流出口が形成されていない端部側においてより密着することができる。この結果、フィルム部材はより密着するので、流路弁の液体のシール性を向上することができる。
【0017】
この流路弁は、前記弾性部材を、前記開閉制御部材が前記フィルム部材に対向する部分を他の部分より隆起させて形成した。
これによれば、弾性部材を、開閉制御部材がフィルム部材に対向する部分において隆起させて形成したため、弾性部材の溝部と開閉制御部材との相対距離を短くすることができる。従って、開閉制御部材の移動距離を少なくしつつ、流路の開弁及び閉弁動作をより効果的に行うことができる。
【0018】
この流路弁は、前記弾性部材の隆起させた部分に対向する前記流路形成部材を他の部分より隆起させて形成した。
これによれば、流路形成部材を隆起させたことにより、弾性部材をより薄肉に形成でき、流路弁の製造コストを安価とすることができる。
【0019】
本発明の流路弁は、流路形成部材に、液体流入口と、液体流出口と、同液体流入口と同液体流出口とを連通する液体流路とを備え、必要に応じて同液体流路を開弁状態又は閉弁状態とすることができる流路弁であって、前記液体流路は、少なくともその一側面が開口する開口部を有するとともに、溝部を有する弾性部材を前記開口部に設け、フィルム部材により前記溝部を覆うようにして前記弾性部材の一部に被覆することで形成され、前記液体流入口及び前記液体流出口の端部をともに前記弾性部材上に形成し、前記液体流路外に配置される開閉制御部材が、前記フィルム部材に当接して同フィルム部材を前記弾性部材側に押圧することにより、前記弾性部材上に形成された前記液体流入口及び前記液体流出口が、前記フィルム部材に密着して前記液体流路を閉弁状態にさせた。
【0020】
これによれば、例えば、流路形成部材に液体流入口と液体流出口を並ぶように形成した場合、開閉制御部材によって両者を同時に封止することができる。この結果、液体流入口と液体流出口の形成のスペースをより小さくできるため、流路弁の小型化を実現することができる。これによって、流路弁を例えば液体噴射装置に備える場合、この液体噴射装置の小型化も実現することができる。
【0021】
この流路弁は、前記開口部の外形状を、前記弾性部材の隆起させた部分を高さ方向における頂点として、側面視で略円弧状に形成した。
これによれば、開口部の外形状が側面視で略円弧状であるため、フィルム部材をこの形状に沿って覆うことができる。このため、フィルム部材をより変形しやすく形成することができる。
【0022】
本発明の流路弁を備えた液体噴射装置であって、前記液体流入口は、液体を貯留する液体貯留部側に接続され、前記液体流出口は、液体を噴射する液体噴射ヘッド側に接続されるとともに、前記流路弁にて流路を閉弁状態とし、前記液体噴射ヘッドへの前記液体の流動を封止した後、前記液体噴射ヘッドに負圧をかけてクリーニングするクリーニング装置を備えた。
【0023】
これによれば、フィルム部材を開閉制御部材によって押圧し流路弁を閉弁状態とする。そして、クリーニング装置によって液体噴射ヘッドに負圧をかけて、この負圧が上昇した時点で流路弁を開弁させる。これによって、液体噴射ヘッドを介して流路内の液体の流速を瞬間的に高めることができる。従って、この液体噴射装置は、液体噴射ヘッドから気泡等を排出することができるので、液体噴射ヘッドのメンテナンスをより効果的に行うことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図5に従って説明する。
【0025】
図1は、本実施形態のプリンタの概略を説明するための斜視図である。図2は、本実施形態のインク流路を説明するための側面図である。
図1に示すように、液体噴射装置としてのプリンタ1は、略直方形状のフレーム2を備えている。このフレーム2には、その長手方向にプラテン3が配設され、このプラテン3上には、図示しない紙送り機構によって記録用紙Pが給送されるようになっている。
【0026】
前記フレーム2には、プラテン3と平行となるようにガイド部材4が架設されている。ガイド部材4には、同ガイド部材4に沿って移動可能なキャリッジ5が挿通支持されている。また、前記フレーム2には、キャリッジモータ6が取着され、このキャリッジモータ6には、タイミングベルト7を介しキャリッジ5が駆動連結されている。このように構成することによって、キャリッジ5には、キャリッジモータ6が駆動すると、その駆動力がタイミングベルトを介して伝達される。この駆動力を受けて、キャリッジ5は、ガイド部材4に案内されプラテン3と平行(主走査方向)に往復移動するようになっている。
【0027】
キャリッジ5の下面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド8が設けられている。図2に示すように、記録ヘッド8は、記録用紙Pに対向するようにノズル形成面8aを有している。このノズル形成面8aには、図示しないが、1列あたりn個(nは自然数)のノズルN(Nb,Nc,Nm,Ny)からなる4列のノズル列が形成されている。本実施形態では、説明の便宜上1列あたりn個のノズルNからなるノズル列を4列形成したが、この限りではなく1列あたりのノズルNの数及びノズル列の数は適宜変更してもよい。
【0028】
また、図1に示すように、キャリッジ5には、液体貯留部としてのインクカートリッジ9(9b,9c,9m,9y)が着脱可能に装填されている。インクカートリッジ9(9b,9c,9m,9y)には、それぞれに対応した色(本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー)の液体としてのインクが貯留されている。即ち、プリンタ1は、いわゆるオンキャリッジタイプである。そして、図2に示すように、インクカートリッジ9(9b,9c,9m,9y)には、それぞれに対応した流路弁としてのインク流路弁10(10b,10c,10m,10y)の基端部がそれぞれ中空針11を介して接続される。このインク流路弁10(10b,10c,10m,10y)の他端部には、チューブ等を介して、それぞれ対応したノズルN(Nb,Nc,Nm,Ny)に接続される。そして、インクカートリッジ9(9b,9c,9m,9y)から供給されるインクは、インク流路弁10(10b,10c,10m,10y)のそれぞれの液体流路としてのインク流路12(12b,12c,12m,12y)を介して、対応するノズルN(Nb,Nc,Nm,Ny)に供給されるようになっている。このように構成することによって、必要に応じて各ノズルN(Nb,Nc,Nm,Ny)には、インクが供給されるようになっている。
【0029】
インクカートリッジ9(9b,9c,9m,9y)からインク流路弁10(10b,10c,10m,10y)を介して供給されるインクは、図2に示す圧電素子8bによって加圧され、記録ヘッド8に形成されたノズルNから記録用紙Pにインク滴として吐出されることによってドットを形成する。つまり、ノズルNbからはブラックのインクが吐出され、ノズルNcからはシアンのインクが吐出される。また、ノズルNmからはマゼンダのインクが吐出され、ノズルNyからはイエローのインクが吐出されるようになっている。
【0030】
一方、プリンタ1では、図2に示すように、開閉制御部材としての押圧部材13を備えている。この押圧部材13は、その当接部14が前記インク流路弁10の一側面に設けられたフィルム部材としてのフィルム15に対向するように配置されている。この押圧部材13の当接部14は、フィルム15をインク流路12に対して垂直に押圧し、同フィルム15を撓ませることによって、インク流路12を流動するインクを封止状態とし、又押圧しないときには同インクを流動状態とするためのものである。この押圧部材13は、図示しない駆動機構からの駆動力が伝達されると、その当接部14がフィルム15に当接し押圧するように構成されている。
【0031】
尚、本実施形態のプリンタ1では、各インク流路弁10b,10c,10m,10yに、それぞれ対応するように、図示しない押圧部材13b,13c,13m,13yが設けられているが、説明の便宜上、押圧部材13として省略する。また、この各押圧部材13b,13c,13m,13yは、各インク流路弁10b,10c,10m,10yのフィルム15を同時に押圧するように構成されている。
【0032】
また、本実施形態のフィルム15は、アルミ箔を樹脂等で加工したガスバリア性を有するアルミニウムラミネートフィルムであるが、インクの蒸発を防げるフィルムであればどのようなものを用いてもよい。
【0033】
上記した本実施形態のプリンタ1では、キャリッジ5を往復移動させながらインク滴を記録用紙Pに吐出させ印刷するための領域を印刷領域としている。さらに、プリンタ1には、非印刷時にノズルNを封止するための非印刷領域が設けられ、その非印刷領域にはクリーニング装置としてのキャップホルダ16が設けられている。
【0034】
図2に示すように、キャップホルダ16には、前記記録ヘッド8のノズル形成面8aと非印刷時において対向するように、可撓性を有するキャップ部材17が設けられている。キャップホルダ16は図示しない駆動機構を介して、キャップ部材17を前記ノズル形成面8aに密着させることによって前記ノズルNを封止するようになっている。
【0035】
また、キャップホルダ16には、その底部にキャップ部材17内と連通する吸引口19が突出し形成されている。吸引口19には、チューブ21と図示しない吸引ポンプとを介して廃インクタンクが接続されている。吸引ポンプは、チューブ21を介してキャップ部材17内に負圧をかけることができるようになっている。
【0036】
即ち、前記キャップホルダ16による前記ノズルNの封止時に、吸引ポンプを作動させると、キャップ部材17と前記ノズル形成面8aによって形成される空間内に負圧をかけることができる。この負圧は、ノズルNを介して、インク流路12まで到達するようになっている。これによって、例えば、インク流路弁10のフィルム15を押圧部材13の当接部14により押圧することよって、インク流路弁10を閉弁状態とする。そして、このキャップ部材17内の負圧が上昇した時点で、当接部14をフィルム15から離間させインク流路弁を開弁させることで、記録ヘッド内のインクの流速を瞬間的に高めることができるようになっている。
【0037】
次に、上記したインク流路弁10の構成を図3及び図4に従って説明する。
図3は、本実施形態のインク流路弁10の構成を説明するための斜視図である。図4は、同図3におけるA−A線方向の断面図である。
【0038】
図3に示すように、本実施形態のインク流路弁10では、各インクカートリッジ9b,9c,9m,9yに対応する各インク流路弁10b,10c,10m,10yが一体に形成されている。
【0039】
このインク流路弁10は、図3及び図4に示すように、ベース部材30を備えている。ベース部材30の基端部には、図4に示すように、管状に形成された取着部31が設けられている。さらに、ベース部材30には、同じく管状に形成された液体流入口としてのインク流入口32が、取着部31と連通するように設けられている。このインク流入口32は、その基端部が取着部31の軸心に対して直角を成すように連通し、同インク流入口32の他端部は、その流入開口部32aが前記押圧部材13の当接部14と対向するように形成されている。前記取着部31は、上記した中空針11が取着可能となるように構成されている。従って、インク流路弁10には、インクカートリッジ9から中空針11を介してインクを流入することができる。
【0040】
尚、このインク流入口32は取着部31の軸心に対して直角を成すように形成したが、この限りではなく、流入開口部32aが押圧部材13の当接部14と対向するように形成されていれば、例えば取着部31の軸心に対して鈍角を成すように形成してもよい。
【0041】
一方、ベース部材30の他端部には、管状に形成された液体流出口としてのインク流出口33が設けられている。このインク流出口33の先端部34には、チューブ等を介して前記記録ヘッド8が取着可能となるように構成されている。このように構成することによって、インク流路弁10内に流入されているインクを、インク流出口33からチューブ等を介して記録ヘッド8に供給することができる。
【0042】
他方、図3に示すように、ベース部材30の一側面(前記押圧部材13の当接部14と対向する面)には、弾性部材としてのエラストマ部材Eが形成されている。本実施形態のエラストマ部材Eは、ベース部材30に対して例えば、二色成形によって形成されている。このエラストマ部材Eには、その長手方向に溝部35が形成されている。この溝部35は、インク流入口32及びインク流出口33と押圧部材13側にて連通するようになっている。前記エラストマ部材Eに溝部35が形成されることによって、インク流路弁10のベース部材30の一側面(前記押圧部材13の当接部14と対向する面)には、開口部36が形成される。
【0043】
前記エラストマ部材Eの溝部35には、図3及び図4インク流入口32の流入開口部32aに連通し、その縁取るように端部32bが形成されている。この端部32bは、円環状であって、前記溝部35の他の面に比べて高く(押圧部材13側に突出して)形成されている。加えて、この端部32bは、例えば同端部32bに押圧部材13の当接部14が当接した場合、当接部14を受け止めその押圧を十分に受けられる大きさである。さらに、端部32bは、当接部14に対向する面がフラットに形成されている。
【0044】
また、前記開口部36の縁部38は、その両端部(インク流入口32側及びインク流出口33側)から中央部(押圧部材13に対向する位置)にかけてアーチ状に形成されている。そして、この縁部38のアーチの頂点は、押圧部材13の当接部14と対向するようになっている。そして、開口部36には、上述したフィルム15が、同開口部36を被覆するように同開口部36の縁部38に溶着されている。このフィルム15は、ガスバリア性及び可撓性を有し、縁部38に溶着することによって前記押圧部材13の当接部14側に膨らむように全体をアーチ状に形成され、その頂点が当接部14と直接対向するようになっている。このフィルム15を開口部36の縁部38に溶着することによって、溝部35は封止される。
【0045】
このように構成することによって、インク流路弁10には、インク流入口32、インク流出口33、溝部35によってインク流路12が構成されている。前記フィルム15は、ガスバリア性を有するので、これによって、インク流路12内に流入されるインクは、その信頼性の低下を抑制される。前記フィルム15は、このアーチ状に形成された部分が押圧部材13の当接部14によって押圧されると、インク流路12の方向へ撓むようになっている。
【0046】
このフィルム15は、アーチ状の縁部38に溶着し、全体をアーチ状に形成したことによって、同フィルム15をフラットに溶着した場合に比べて、押圧部材13による押圧の際に撓みやすくなっている。フィルム15のアーチの頂点を押圧部材13の当接部14と直接対向させることによって、押圧部材13からの押圧をより受けやすいので、フィルム15は撓みやすくなっている。加えて、上述したように、フィルム15が溶着される縁部38を含む溝部35は、エラストマ部材Eに形成されているので、縁部38は可撓性を有する。このことから、フィルム15が押圧されると、これに伴って縁部38も撓むので、フィルム15は、押圧部材13による押圧の際に、より撓みやすくなっている。
【0047】
一方、前記ベース部材30には、図4に示すように、その基端部から前記押圧部材13の当接部14と対向する位置にかけて隆起し形成されている。この形成に伴って、エラストマ部材Eの溝部35は、インク流入口32側から中央部(押圧部材13の当接部14と対向する位置)にかけて隆起し形成されている。このエラストマ部材Eは、隆起している部分(インク流入口32側から溝部35の中央部にかけて)では肉薄に形成されている。このように肉薄に形成したことによって、エラストマ部材Eの使用を低減することができるので、インク流路弁10の製造コストを安価とすることができる。さらに、エラストマ部材Eを隆起して形成したことによって、端部32bは当接部14に近くなるよう(フィルム15に近くなるように)に形成されている。従って、押圧部材13の当接部14は、短いストロークでもフィルム15を介して端部32bに当接することができるようになっている。
【0048】
従って、押圧部材13の当接部14がフィルム15を押圧すると、上述したように、フィルム15は撓むので、同当接部14はフィルム15を介して、インク流路12の底のエラストマ部材Eに形成された端部32bに当接する。この端部32bは、上述したように、エラストマ部材Eに突出し形成されていることから、可撓性を有するので、当接部14の押圧を受け易くなっている。これによって、フィルム15と端部32bはより密着するので、インク流入口32の流入開口部32aは効果的に封止されるようになっている。そして封止することによって、インク流路弁10は閉弁状態となってインクカートリッジ9からのインクの流入は遮断されるようになっている。
【0049】
またこのように、インク流入口32を、フィルム15を介して押圧部材13の押圧によって直接に封止することによって、シールする面積が小さくなるのでインク流路弁10のフィルム15によるシール性は向上し、インク流路12内を流動するインクは、効果的に封止されるようになっている。
【0050】
さらに、端部32bは当接部14に対向する面をフラットに形成されていることから、上記したように円柱状に形成された当接部14はフィルム15を介して端部32bにより密着する。このように構成することによって、端部32bは押圧部材13からの押圧を受け易く、フィルム15はより端部32bに密着するので、インク流路弁10のフィルム15によるシール性は向上するようになっている。
【0051】
このようにインク流路弁10を構成することによって、押圧部材13は、インク流路12内を流動するインクの流動をより封止でき、また封止の際には、インクの流動による動圧に偏倚がなくなる。
【0052】
尚、エラストマ部材Eは、端部32bの形成されている部分では、肉薄に形成されている。従って、押圧部材13の当接部14による押圧の際には、エラストマ部材Eは、肉薄に形成されているので撓みすぎない。さらに、エラストマ部材Eは、ベース部材30の隆起した部分によって支持されるので、フィルム15を介して押圧をより受けやすくなっている。これによって、当接部14は、フィルム15を介して、インク流路12の底のエラストマ部材Eに形成された端部32bにより密着することができる。従って、フィルム15は、当接部14の押圧によってインク流路12を流動するインクをより効果的に封止できるようになっている。
【0053】
前記インク流路弁10では、フィルム15を押圧部材13にて押圧している状態(閉弁状態)から、押圧部材13をフィルム15から離間させ押圧を停止させた状態(開弁状態)に移ると、インク流路12内にインクカートリッジ9からインク流入口32を介してインクが流入される。
【0054】
このとき、フィルム15が端部32bに密着し張り付いていても、フィルム15は、インク流路12内に流入されるインクによって上方向(押圧部材13方向)に、押し上げられて離間するようになっている。このように構成することによって、インク流路弁10は、閉弁状態から開弁状態に移りインクが流入する際に、端部32bへのフィルム15の張り付きによるインクの流動不良を防ぐことができるようになっている。
【0055】
次に、上記のように構成したプリンタ1の動作について図5に従って説明する。
図5は、プリンタ1のクリーニング操作を説明するためのグラフ図である。
【0056】
プリンタ1は、印刷時においての印刷不良発生時や、長期間の未使用状態からの復帰の際に、記録ヘッド8に対してクリーニング操作を実行するように設定されている。このクリーニング操作は、まず非印刷領域にキャリッジ5を移動させた後、キャップ部材17によって記録ヘッド8に形成されたノズルNを封止する。
【0057】
次に、プリンタ1は、押圧部材13によって、フィルム15を押圧し、各インク流路弁10(10b,10c,10m,10y)のインクの流動を封止状態にする。
【0058】
この状態から図示しない吸引ポンプを駆動させキャップ部材17とノズル形成面8aから構成される空間内に負圧をかける。これによって、各ノズルNとともに各ノズルNを介して各インク流路弁10に対して負圧がかかる。そして、図6に示すように、予め設定された所定時間T1が経過し、インク流路12に対しての負圧が蓄積され、その負圧が最も上昇したとき、プリンタ1は、押圧部材13によるフィルム15の押圧を解除し、インク流路12を流動状態にする。これによって、インク流路弁10のインク流路12内を流動するインクには蓄積された負圧によって、その流速が瞬間的に上昇する。そして、ノズルNからは、インク流路12に混入した気泡とともに、ノズルN内の増粘したインクが廃インクとして排出される。そして、排出された廃インクは、キャップ部材17内へ落ちる。同廃インクは、チューブ21を通過し廃インクタンクに速やかに廃棄される。これによって、インク流路12内に気泡が混入されている場合であっても、ノズルNから排出することができる。
【0059】
次に、図5に示すように、予め設定された所定時間T2が経過すると、プリンタ1は、吸引ポンプの駆動を停止する。そして、記録ヘッド8からキャップ部材17を離間させ、キャップ部材17内を大気開放させた後、再び記録ヘッド8のノズルNの封止して、クリーニング操作を停止する。
【0060】
これによって、上記したように本実施形態のプリンタ1は、クリーニング操作を行うことで記録ヘッド8のメンテナンスを効果的に行うことができる。
以上、上記した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【0061】
(1)本実施形態では、押圧部材13の当接部14に対向するようにインク流入口32の流入開口部32aを設けた。そしてエラストマ部材Eの溝部35には、流入開口部32aに連通し、さらに縁取るように端部32bを形成した。このように構成することによって、インク流入口32を、フィルム15を介して押圧部材13の押圧によって直接に封止することができる。従って、インク流入口32を直接に封止することからシールする面積が小さくなるので、インク流路弁10のフィルム15のシール性を向上させることができる。この結果、インク流路12内を流動するインクを、効果的に封止することができる。
【0062】
またインク流路弁10が閉弁状態から開弁状態に移ると、インク流入口32を介して流入されるインクによってフィルム15が上方向(押圧部材13方向)に、押し上げられて端部32bから離間する。これによって、インク流路弁10は、端部32bへのフィルム15の張り付きによるインクの流動不良を防ぐことができる。
【0063】
(2)本実施形態では、端部32bを円環状に押圧部材13側に突出して形成した。このように構成することによって、端部32bは当接部14の押圧を受け易く、フィルム15は押圧部材13の押圧によって、端部32bにより密着することができる。これによって、フィルム15はより端部32bに密着するので、インク流入口32の流入開口部32aは効果的に封止することができる。この結果、インク流路12内を流動するインクを、効果的に封止することができる。
【0064】
(3)本実施形態では、端部32bの当接部14に対向する面をフラットに形成した。このように構成することによって、円柱状に形成された当接部14はフィルム15を介して端部32bにより密着する。これによって、端部32bは押圧部材13からの押圧を受け易く、フィルム15はより端部32bに密着するので、インク流路弁10のフィルム15によるシール性を向上させることができる。この結果、インク流路12内を流動するインクを、効果的に封止することができる。
【0065】
(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態について図6及び図7に従って説明する。
図6は、本実施形態のインク流路弁の構成を説明するための斜視図である。図7は、同図6におけるB−B線方向の断面図である。
本実施形態では、第1実施形態と比較してインク流路弁の構成が異なる。本実施形態では、説明の便宜上、第1実施形態と差異のある箇所について説明し、同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0066】
図6に示すように、本実施形態のインク流路弁40では、第1実施形態のインク流路弁10と同様に、各インクカートリッジ9b,9c,9m,9yに対応する各インク流路弁40b,40c,40m,40yが一体に形成されている。
【0067】
インク流路弁40は、第1実施形態のインク流路弁10と同様に、ベース部材30を備えている。ベース部材30の基端部には、図7に示すように、取着部31と、同取着部31の軸心に対して直角を成すように連通したインク流入口32が形成されている。このインク流入口32の流入開口部32aは、第1実施形態と同様に、前記押圧部材13の当接部14と対向するように形成されている。
【0068】
一方、ベース部材30の他端部には、図6及び図7に示すように、管状に形成された取着部41(41b,41c,41m,41y)が設けられている。さらに、ベース部材30には、同じく管状に形成された液体流出口としてのインク流出口42が取着部41と連通するように設けられている。このインク流出口42は、その基端部は取着部41の軸心に対して直角を成すように連通し、同インク流出口42の他端部は、その流出開口部42aが前記押圧部材13の当接部14に対向するとともに、前記流入開口部32aと並ぶように形成されている。
【0069】
取着部41は、第1実施形態の先端部34と同様に、チューブ等を介して記録ヘッド8に取着可能となるように構成されている。このように構成することによって、インク流路弁10内に流入されているインクを、インク流出口42からチューブ等を介して記録ヘッド8に供給することができる。
【0070】
尚、このインク流出口42は取着部41の軸心に対して直角を成すように形成したが、この限りではなく、流出開口部42aが押圧部材13の当接部14と対向するように形成されていれば、例えば取着部41の軸心に対して鈍角を成すように形成してもよい。
【0071】
他方、図6に示すように、第1実施形態の溝部35と同様に、ベース部材30の一側面には、エラストマ部材Eが形成されている。このエラストマ部材Eの長手方向には、溝部43が形成されている。この溝部43を形成することによってインク流入口32とインク流出口42は、押圧部材13側にて連通するようになっている。
【0072】
前記エラストマ部材Eの溝部43には、図6及び図7に示すように、第1実施形態の端部32bと同様に、インク流入口32の流入開口部32aとインク流出口42の流出開口部42aとをそれぞれ独立に縁取るように、端部44が突出し形成されている。この端部44は、例えば、同端部44に押圧部材13の当接部14が当接した場合、当接部14を受け止めその押圧を十分に受けられる大きさである。さらに、端部44は、当接部14に対向する面がフラットに形成されている。
【0073】
この溝部43が形成されることによって、第1実施形態の開口部36と同様に、インク流路弁10のエラストマ部材Eの一側面(前記押圧部材13の当接部14と対向する面)には、開口部45が形成される。この開口部45には、図7に示すように、前記フィルム15が同開口部45を被覆するように同開口部45の縁部46に溶着されている。尚、この縁部46は、第1実施形態の縁部38と同様に、アーチ状に形成されている。
【0074】
このフィルム15を押圧部材13の当接部14が押圧するときには、当接部14は、フィルム15を介して、端部44に当接する。これによって、フィルム15と端部44は密着するので、インク流入口32の流入開口部32aとインク流出口42の流出開口部42aは、同時に封止される。そして封止することによって、インク流路弁40は閉弁状態となってインクカートリッジ9からのインクの流入は遮断されるようになっている。
【0075】
またこのように並んで形成されたインク流入口32とインク流出口42を、押圧部材13の押圧によって直接に封止することによって、シールする面積が小さくなるので、インク流路弁40のフィルム15によるシール性は向上し、インク流路12内を流動するインクは、効果的に封止されるようになっている。
【0076】
さらに、端部44は当接部14に対向する面をフラットに形成されていることから、円柱状に形成された当接部14はフィルム15を介して端部44により密着する。このように構成することによって、フィルム15はより端部44に密着するので、インク流路弁40のフィルム15によるシール性は向上するようになっている。
【0077】
加えて、上記したようにインク流入口32とインク流出口42を並ぶように形成することによって、第1実施形態のインク流路弁10と比較して、インク流入口32とインク流出口42の形成にスペースを取られないのでインク流路弁40の小型となっている。
【0078】
また、第1実施形態のインク流路弁10と同様に、インク流路弁40では、閉弁状態から開弁状態に移ると、インク流路12内にインクカートリッジ9からインク流入口32を介してインクが流入される。このとき、フィルム15が端部44に密着していても、フィルム15は、インク流路12内に流入されるインクによって上方向(押圧部材13方向)に、押し上げられて離間するようになっている。このように構成することによって、第1実施形態と同様にインク流路弁40は、閉弁状態から開弁状態に移りインクが流入する際に、フィルム15の張り付きによるインクの流動不良を防ぐことができるようになっている。
【0079】
そして、上記したように構成された本実施形態のインク流路弁40を備えたプリンタ1は、第1実施形態と同様にクリーニング操作を行うことで、記録ヘッド8のメンテナンスを効果的に行うことができる。
【0080】
以上、上記した本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果に加え、以下に示す効果を奏する。
(4)本実施形態では、エラストマ部材Eにインク流入口32とインク流出口42を並ぶように形成した。このように構成することによって、インク流入口32とインク流出口42の形成にスペースを取られないので、インク流路弁40の小型化を実現することができる。これによって、このインク流路弁40を備えるプリンタ1の小型化を実現することができる。
【0081】
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。
・上記各実施形態では、当接部14に対向するようにアーチ状にフィルム15を形成したが、この限りではなく、対向せずとも押圧によって撓むことができればよい。また、押圧の際に必要とする撓みを得ることができれば、フィルム15の形状は適宜変更してもよい。
【0082】
・上記各実施形態では、本発明をキャリッジ5にインクカートリッジ9を搭載するオンキャリッジタイプのプリンタに適用したが、カートリッジをキャリッジ以外の場所に配置するいわゆるオフキャリッジタイプのプリンタ(液体噴射装置)に適用してもよい。プリンタ1をオンキャリッジタイプとして構成したが、この限りではなく、オフキャリッジタイプとして構成してもよい。これに応じて、インク流路弁10を適宜変更してもよい。
【0083】
・上記実施形態では、インクカートリッジ9b,9c,9m,9y、インク流路弁10b,10c,10m,10y、押圧部材13b,13c,13m,13yとしたが、この限りではなく、インクカートリッジ9の数に合わせて、対応するインク流路弁10及び押圧部材13の数を適宜変更しても良い。また、インク流路弁40b,40c,40m,40yも同様に適宜変更しても良い。
【0084】
・上記実施形態では、エラストマ部材Eに、インク流入口32の流入開口部32a、若しくは同流入開口部32aとインク流出口42の流出開口部42aを押圧部材13の当接部14に対向するように設けたが、この限りではなく、例えば、同流出開口部42aのみを前記押圧部材13に対向するように形成してもよい。このように構成することによって、インク流出口42を、フィルム15を介して押圧部材13の押圧によって直接に封止することができる。これによって、インク流路12内を流動するインクを、効果的に封止することができる。
【0085】
・上記実施形態では、液体噴射装置として、プリンタ1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、液晶ディスプレイやELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等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実施形態のプリンタの概略を説明するための斜視図。
【図2】同実施形態のインク流路を説明するための側面図。
【図3】同実施形態のインク流路弁の構成を説明するための斜視図。
【図4】同図3におけるA−A線方向の断面図。
【図5】同プリンタのクリーニング操作を説明するためのグラフ図。
【図6】第2実施形態のインク流路弁の構成を説明するための斜視図。
【図7】同図6におけるB−B線方向の断面図。
【符号の説明】
1…液体噴射装置としてのプリンタ、8…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、9…液体貯留部としてのインクカートリッジ、10,10b,10c,10m,10y…流路弁としてのインク流路弁、12…液体流路としてのインク流路、13,13b,13c,13m,13y…開閉制御部材としての押圧部材、15…フィルム部材としてのフィルム、16…クリーニング装置としてのキャップホルダ、30…流路形成部材としてのベース部材、32…液体流入口としてのインク流入口、32b,44…端部、…33…液体流出口としてのインク流出口、35,43…溝部、36,45…開口部、E…弾性部材としてのエラストマ部材。
Claims (8)
- 流路形成部材に、液体流入口と、液体流出口と、同液体流入口と同液体流出口とを連通する液体流路とを備え、必要に応じて同液体流路を開弁状態又は閉弁状態とすることができる流路弁であって、
前記液体流路は、少なくともその一側面が開口する開口部を有するとともに、溝部を有する弾性部材を前記開口部に設け、フィルム部材により前記溝部を覆うようにして前記弾性部材の一部に被覆することで形成され、
前記液体流入口及び前記液体流出口の少なくともいずれか一方の端部を前記弾性部材上に形成し、
前記液体流路外に配置される開閉制御部材が、前記フィルム部材に当接して同フィルム部材を前記弾性部材側に押圧することにより、前記弾性部材上に形成された前記液体流入口及び前記液体流出口の少なくともいずれか一方が、前記フィルム部材に密着して前記液体流路を閉弁状態にさせることを特徴とする流路弁。 - 請求項1に記載の流路弁において、
前記弾性部材上に形成された前記液体流入口及び前記液体流出口の少なくともいずれか一方を前記開閉制御部材に向けて突出して形成したことを特徴とする流路弁。 - 請求項1又は2に記載の流路弁において、
前記弾性部材の前記開閉制御部材が密着する面であって、前記液体流入口又は前記液体流出口が形成されていない端部側をフラットに形成したことを特徴とする流路弁。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の流路弁において、
前記弾性部材を、前記開閉制御部材が前記フィルム部材に対向する部分を他の部分より隆起させて形成したことを特徴とする流路弁。 - 請求項4に記載の流路弁において、
前記弾性部材の隆起させた部分に対向する前記流路形成部材を他の部分より隆起させて形成したことを特徴とする流路弁。 - 流路形成部材に、液体流入口と、液体流出口と、同液体流入口と同液体流出口とを連通する液体流路とを備え、必要に応じて同液体流路を開弁状態又は閉弁状態とすることができる流路弁であって、
前記液体流路は、少なくともその一側面が開口する開口部を有するとともに、溝部を有する弾性部材を前記開口部に設け、フィルム部材により前記溝部を覆うようにして前記弾性部材の一部に被覆することで形成され、
前記液体流入口及び前記液体流出口の端部をともに前記弾性部材上に形成し、
前記液体流路外に配置される開閉制御部材が、前記フィルム部材に当接して同フィルム部材を前記弾性部材側に押圧することにより、前記弾性部材上に形成された前記液体流入口及び前記液体流出口が、前記フィルム部材に密着して前記液体流路を閉弁状態にさせることを特徴とする流路弁。 - 請求項1から6のいずれか1つに記載の流路弁において、
前記開口部の外形状を、前記弾性部材の隆起させた部分を高さ方向における頂点として、側面視で略円弧状に形成したことを特徴とする流路弁。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載の流路弁を備えた液体噴射装置であって、
前記液体流入口は、液体を貯留する液体貯留部側に接続され、
前記液体流出口は、液体を噴射する液体噴射ヘッド側に接続されるとともに、
前記流路弁にて流路を閉弁状態とし、前記液体噴射ヘッドへの前記液体の流動を封止した後、前記液体噴射ヘッドに負圧をかけてクリーニングするクリーニング装置を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
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