JP2005343123A - 減圧弁、キャリッジおよび液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上した減圧弁、キャリッジおよびそのキャリッジを備える液体噴射装置を提供する。
【解決手段】 キャリッジ１０に設けられる減圧弁２０では、弁体２３を円錐形のコイルばね２２によって常に閉弁位置側に付勢し、収容室２１の上側面２１ｃと鍔部２３ｂとをＯリング２４に密接させる。そして、圧力室１５内のインクを消費してその圧力を所定の圧力まで減圧すると、コイルばね２２の付勢力に抗した作動レバー１３の作動力によってＯリング２４が上側面２１ｃから離間する。この際、コイルばね２２の上端部２２ａが、鍔部２３ｂを介して対峙するＯリング２４の中心側で、弁体２３を上側面２１ｃ側に付勢する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、減圧弁とその減圧弁を備えるキャリッジおよび液体噴射装置に関する。

ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置には、記録用紙上にインクを噴射させるインクジェット式プリンタ（以下単に、プリンタという。）が知られている。そのプリンタには、インクカートリッジから供給されるインクをインク滴として噴射する記録ヘッドと、その記録ヘッドを搭載して記録用紙上を往復動するキャリッジとが備えられている。そして、画像データに基づいて作成される画像信号がプリンタに入力されると、キャリッジに搭載される記録ヘッドが記録用紙上で往復動しながらインク滴を噴射して、その画像データに即した印刷を行うようになっている。こうしたプリンタでは、インクカートリッジをキャリッジ上に搭載させると、キャリッジの往復動にともなうインクカートリッジの移動空間が必要となり、プリンタのサイズをその移動空間分だけ大きくさせることになる。そこで、小型化や薄型化を図るプリンタでは、インクカートリッジをキャリッジ上に搭載させない、いわゆるオフキャリッジタイプが採用されている。

そのオフキャリッジタイプでは、インクを収容するインクカートリッジがキャリッジと離れた位置に配設される。そのため、インクカートリッジ内に収容されるインクが、同インクカートリッジ内で大気等によって加圧され、離れた位置に配設されるキャリッジまで圧送されるようになっている。ところが、このキャリッジに圧送されるインクの圧力が変動すると、記録ヘッドから噴射されるインク滴のサイズ等が不均一になり、ひいては印刷不良を来す問題となる。そこで、従来より、こうしたキャリッジでは、記録ヘッドに供給するインクの供給圧力を調整する提案がなされている。（例えば、特許文献１）
その特許文献１に記載するキャリッジには、記録ヘッドに供給するインクを所定の圧力まで減圧する減圧弁が設けられている。その減圧弁には、インクの流路を閉鎖する位置（閉弁位置）と同流路を開放する位置（開弁位置）との間を往復動する弁体が備えられている。その弁体は、コイルばねの付勢力によって常に閉弁位置側に付勢され、インクの供給圧力に相対したダイアフラムの弾性力によって開弁位置に変位するようになっている。

つまり、コイルばねの付勢力によって弁体が閉弁位置に配置されると、その弁体の下流側（記録ヘッド）で消費されるインクの量に相対して、インクの供給圧力が減圧するようになっている。そして、インクの供給圧力が所定の圧力まで減圧すると、閉弁位置に配置される弁体が、ダイアフラムの押圧力を受けて開弁位置に変位し、供給流路を開放するようになる。供給流路が開放されてインクの供給圧力が所定の圧力以上に昇圧されると、ダイアフラムによる押圧力が解除され、開弁位置に位置する弁体が、閉弁位置に変位して供給流路を再び閉鎖するようになる。こうした弁体の往復動によって、記録ヘッドに供給するインクの圧力を調整するようにしている。
特開２００４−１４２４０５号公報

ところで、特許文献１の減圧弁では、弁体の外径と略同じ大きさのコイル径からなる円筒形のコイルばねが採用されている。その円筒形コイルばねは、そのコイル径よりも小さい外径からなるシール部材（Ｏリング）と弁体を挟んで相対向する位置に配置されている。そして、円筒形コイルばねの付勢力を受ける弁体がＯリングと密接すると、記録ヘッドに連結されるインクの流路が閉鎖されるようになる。

しかしながら、特許文献１の減圧弁では、Ｏリングの外径がコイル径よりも小さく形成されているため、コイルばねの付勢力が、弁体外周（力点）の中心側を支点（Ｏリング）として付与されるようになる。そのため、コイルばねの付勢力が弁体外周の周方向で偏倚すると、弁体がその偏倚する側でのみＯリングと密接し、偏倚する側と反対側でＯリングから離間するようになる。つまり、コイルばねの付勢力が弁体外周の周方向で偏倚すると、弁体による流路の閉鎖性が損なわれ、同弁体を閉弁位置に配置しているにもかかわらず、供給圧力を所定の圧力に減圧できなくなる。その結果、記録ヘッドに供給するインクの圧力調整が不十分となる。なお、こうした問題は、例えば、コイルばねの両端に研削等の平滑加工を施すことで軽減できると考えられるが、その平滑加工やコイルばねの組み付けに高い精度が要求され、減圧弁の生産性を著しく損なうことになる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、液体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上した減圧弁、キャリッジおよびそのキャリッジを備える液体噴射装置を提供することにある。

本発明の減圧弁は、導入口から導入される液体を貯留して導出口に導出する圧力室内を所定の圧力に減圧する減圧弁において、前記圧力室への液体の導入を遮断する閉弁位置と前記圧力室に液体を導入する開弁位置の間を往復動する弁体と、前記圧力室内の圧力に相対して変形して、前記圧力室内の圧力が前記所定の圧力に減圧されると、前記弁体を前記閉弁位置から前記開弁位置に変位させる変位手段と、前記弁体が前記閉弁位置に位置するとき、前記弁体と前記導入口の外周部に密接して前記導入口を封止する封止部と、前記封止部よりも前記導入口の中心側で常に前記弁体を前記閉弁位置側に付勢して、前記圧力室内の圧力が前記所定の圧力に減圧されるまで、前記弁体を前記閉弁位置に保持する保持手段とを備えた。

本発明の減圧弁によれば、保持手段によって閉弁位置に保持される弁体が、導入口の外周部と密接する封止部と密接して圧力室内への液体の導入を遮断する。そして、圧力室内の液体が導出されて同圧力室内の圧力が所定の圧力より低くなると、変位手段が変形して弁体を開弁位置に変位する。こうした閉弁位置と開弁位置との間で往復動する弁体が、保持手段によって常に閉弁位置側に向かって導出口の中心側で付勢されるようになる。

従って、封止部とその封止部よりも中心側とをそれぞれ支点と力点とにして、弁体を閉弁位置側への付勢することができる。その結果、弁体と導入口の外周部とをそれぞれ封止部に確実に密接させるができる。そのため、弁体を閉弁位置に配置することによって圧力室への液体の導入を確実に遮断することができ、ひいては減圧弁による圧力調整動作の安定性を向上することができる。

この減圧弁は、前記保持手段が、前記弁体に当接する一端のコイル径よりも大きいコイル径の他端を基端として配設される円錐形コイルばねを備えた。
この減圧弁によれば、円錐形コイルばねが、コイル径の大きい他端を基端として、コイル径の小さい一端と当接する弁体を閉弁位置側に付勢する。従って、コイルばねの位置ずれや座屈等を回避でき、封止部よりも中心側で弁体を閉弁位置側に確実に付勢することができる。

この減圧弁は、前記封止部が、Ｏリングであり、前記導入口を閉路する前記弁体に形成した鍔部の前記導入口側に配設され、前記円錐形コイルばねは、前記弁体に当接する一端が前記鍔部の前記導入口と反対側に当接し、その一端が前記鍔部を前記Ｏリングより内側で付勢している。

この減圧弁によれば、鍔部の導入口と反対側で当接する円錐形コイルばねが、鍔部を導入口側に付勢して、導入口の外周部に鍔部の導入口側に配設されるＯリングを密接させる。この際、コイルばねの一端が、対峙するＯリングの内側で鍔部を付勢するようになる。従って、ＯリングとそのＯリングよりも内側で当接するコイルばねの一端とをそれぞれを支点と力点とにして、鍔部を導入口側に付勢することができる。その結果、鍔部と導入口の外周部とをそれぞれＯリングに確実に密接させるができる。そのため、弁体を閉弁位置に配置することによって圧力室への液体の導入を確実に遮断することができ、ひいては減圧弁による圧力調整動作の安定性を向上することができる。

この減圧弁は、前記封止部が、Ｏリングであり、前記導入口を閉路する前記弁体に形成した鍔部の前記導入口側に配設され、前記円錐形コイルばねが、前記一端のコイル径を前記Ｏリングの内径以下にする。

この減圧弁によれば、鍔部と当接するコイルばねの一端が、Ｏリングの内径以下のコイル径で形成される。従って、コイルばねの一端を対峙するＯリングの内側に確実に配置させることができ、Ｏリングの内側で鍔部を導入口側に付勢することができる。

この減圧弁は、前記弁体の鍔部が、前記弁体を収容する弁体収容流路の内周面に沿って摺接する摺接面と、前記弁体収容流路の内周面との間に隙間を形成する切り欠き面とを備えた。

この減圧弁によれば、鍔部が、弁体収容流路の内周面に摺接する摺接面と、同内周面との間に隙間を形成する切り欠き面とを備えるようになる。従って、弁体収容流路の内周面に沿って鍔部を案内することができ、弁体の位置ずれを回避することができる。さらに、弁体の摺動負荷を軽減することができ、液体の流路抵抗を低下させることができる。その結果、弁体の往復動をより円滑にさせることができる。

この減圧弁は、前記変位手段が、前記圧力室の一部を形成して前記圧力室の圧力が所定の圧力より低くなるときに前記圧力室の内方に弾性変形する可撓性フィルムと、前記可撓性フィルムの前記弾性変形による弾性力を倍力した作動力で前記保持手段の付勢力に抗して前記弁体を前記開弁位置へ変位させる作動レバーとを備えた。

この減圧弁によれば、可撓性フィルムの弾性力を倍力した作動力によって、作動レバーが弁体を開弁位置に変位するようになる。従って、可撓性フィルムの受圧面積を縮小させることができ、圧力調整動作の安定性を向上した小型で軽量の減圧弁を実現できる。

本発明のキャリッジは、上記減圧弁を備えるとともに、前記圧力室から供給される液体をターゲットに対して噴射する液体噴射ヘッドを備えた。
本発明のキャリッジによれば、液体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上した減圧弁を備えるキャリッジを提供することができる。

本発明の液体噴射装置は、上記減圧弁を備えた。
本発明の液体噴射装置によれば、液体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上した減圧弁を備える液体噴射装置を提供することができる。

（第１実施形態）
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および図２はそれぞれキャリッジ１０を示す側断面図、要部平面図である。

図１に示すように、キャリッジ１０は、そのキャリッジ本体１１が、図１に示すように、略長方形の板部材で形成されている。そのキャリッジ本体１１の一側面（上面）には、図２に示すように、６つの溝状流路１２が凹設されている。各溝状流路１２は、液体としてのインクの流路であって、図２に示すように、平面方向から見て長方形に形成されている。

その溝状流路１２の開口する側（上側）には、図１に示すように、変位手段を構成する作動レバー１３が配設されている。作動レバー１３は、図２に示すように、その一端にある支持部１３ａがキャリッジ本体１１に支持固定される片持梁である。作動レバー１３は、金属等で形成される薄い板部材であって、支持部１３ａによってその自重を支えるようにしている。作動レバー１３の支持部１３ａ以外の部分である押圧部１３ｂは、支持部１３ａよりも高い剛性からなる板部材で形成されている。そして、作動レバー１３に溝状流路１２の底面側（下側）方向の応力が加えられると、作動レバー１３は、支持部１３ａを支点として押圧部１３ｂを下動する。

その作動レバー１３の上側には、図１に示すように、変位手段を構成する可撓性フィルムとしてのフィルム１４が配設されている。フィルム１４は、各溝状流路１２の上側外縁に熱融着されている。このフィルム１４が熱溶着されることによって、各溝状流路１２の開口が密封され、図２に示すように、キャリッジ本体１１に６つの圧力室１５が形成される。つまり、図１および図２に示すように、各溝状流路１２を密封するフィルム１４の各長方形部分が、それぞれ独立して各圧力室１５の受圧部１４ａを形成している。そして、各圧力室１５内の圧力が減少すると、各受圧部１４ａは、それぞれ各圧力室１５内の下側に向かって弾性変形する。作動レバー１３は、この受圧部１４ａの弾性変形による弾性力を受けて押圧部１３ｂを下動する。

フィルム１４の上側には、図１に示すように、保護板１６が配設されている。保護板１６は、図１に示すように、フィルム１４よりも若干大きい外形からなる矩形状の板部材であって、フィルム１４の外周をキャリッジ本体１１に取着している。その保護板１６の下側面にあって受圧部１４ａと相対向する位置には、凹部１６ａが設けられている。凹部１６ａは、上方向から見て長方形に形成される凹部であって、フィルム１４の上方への弾性変形を許容している。なお、図２では圧力室１５の内部構成を示すため、説明の便宜上、この保護板１６の記載を省略している。

各溝状流路１２の底面にあってその長手方向両側には、図１および図２に示すように、それぞれ導入口１７と導出口１８とが形成されている。導入口１７は、図１に示すように、圧力室１５の底面から下方に延びる円形孔であって、液体としてのインクを圧力室１５内に導入する流路である。その導入口１７の下方には、図１に示すように、減圧弁２０が配設されている。つまり、キャリッジ本体１１には、各圧力室１５に相対する６つの減圧弁２０が各導入口１７の下方に配設されている。導出口１８は、図１に示すように、圧力室１５の底面からキャリッジ本体１１の下面までを貫通する円形孔であって、圧力室１５内に貯留されるインクを導出する流路である。その導出口１８の下方には、図１に示すように、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３０が配設されている。記録ヘッド３０は、圧力室１５から導出されるインクをインク滴として噴射し、ターゲットとしての記録用紙上に印刷を施すものである。

次に、上記キャリッジ１０に配設される減圧弁２０について図３および図４に従って説明する。図３はキャリッジ１０を示す要部側断面図であり、図４は減圧弁２０を示す要部平断面図である。

図３に示すように、減圧弁２０は、弁体収容流路としての収容室２１、保持手段を構成
するコイルばね２２、弁体２３および封止部としてのＯリング２４を備えている。
収容室２１は、図３に示すように、導入口１７から下方に向かって拡開形成される円形孔である。その収容室２１の内周面２１ａには、図３に示すように、連通路２５が形成されている。連通路２５は、キャリッジ本体１１内に形成されるインクの流路であって、キャリッジ本体１１の一側面に設けられる連結口２６（図１参照）に接続されている。連結口２６は、キャリッジ本体１１と液体供給手段としてのインクカートリッジＣ１，Ｃ２（図５および図６参照）とを連結するものである。そして、インクカートリッジＣ１，Ｃ２からインクが圧送されると、そのインクは、それぞれ順に連結口２６、連通路２５、収容室２１へと送入される。なお、キャリッジ本体１１には、減圧弁２０の相対する数量、すなわち６つの連通路２５および連結口２６が形成されている。

収容室２１の下側には、図３に示すように、位置決め凸部２１ｂが突設されている。位置決め凸部２１ｂは、収容室２１の底部に突設される円錐台状の凸部である。その位置決め凸部２１ｂの下端は、図３に示すように、収容室２１の内径よりも若干小さい内径で形成されている。

その位置決め凸部２１ｂ上には、図３に示すように、コイルばね２２が配設されている。コイルばね２２は、図３に示すように、円錐形のコイルばねである。コイルばね２２は、図３に示すように、コイルの外径（コイル径）の短い端（上端部２２ａ）を上側に、コイル径の長い端（下端部２２ｂ）を下側にして配設されている。その上端部２２ａのコイル径（上端コイル径Ｒ１）は、図３および図４に示すように、導入口１７の内径と略同じ長さで形成されている。また、下端部２２ｂのコイル径（下端コイル径Ｒ２）は、収容室２１の内径と略同じ長さで形成されている。そして、コイルばね２２は、図３に示すように、下端部２２ｂの内周に位置決め凸部２１ｂを嵌合させて、収容室２１（内周面２１ａ）の平面方向において位置決めされている。

そのコイルばね２２の上端部２２ａと収容室２１の上側面２１ｃ（導入口１７の外周部）との間には、図３に示すように、弁体２３が配置されている。弁体２３は、図３に示すように、軸部２３ａと鍔部２３ｂとを備えている。

軸部２３ａは、図３および図４に示すように、円柱状に形成される軸であって、その外径が導入口１７の内径（上端コイル径Ｒ１）よりも短く形成されている。そして、軸部２３ａは、図３に示すように、その上下両端をそれぞれ導入口１７とコイルばね２２の上端部２２ａとに貫挿して、弁体２３を上下方向の変位のみ許容する。なお、この軸部２３ａと導入口１７との間の隙間を介して、収容室２１内にあるインクが圧力室１５内へ導入する。

鍔部２３ｂは、図３および図４に示すように、軸部２３ａの途中部分にあって平面視方向が略四角形状に形成されている。鍔部２３ｂは、図３に示すように、軸部２３ａに対して垂直方向に延設形成され、上端部２２ａと上側面２１ｃとの間に配設されている。その鍔部２３ｂの外周面には、図４に示すように、内周面２１ａと摺接する摺接面２３ｃと、その摺接面２３ｃの一部を等角度間隔に切り欠いて内周面２１ａから離間して形成される切り欠き面２３ｄとが備えられている。そして、鍔部２３ｂは、その下側面に当接するコイルばね２２の弾性力を受け、弁体２３を常に上側面２１ｃ側に付勢する。この際、鍔部２３ｂは、その摺接面２３ｃを内周面２１ａに摺接させて、内周面２１ａの上下方向に沿った弁体２３の変位のみを許容する。なお、鍔部２３ｂは、切り欠き面２３ｄと内周面２１ａとの隙間を介して、鍔部２３ｂの下方にあるインクを導入口１７側へ送入する。

その鍔部２３ｂの上側面（上側面２１ｃ側の面）には、図３に示すように、Ｏリング２４が配置固定されている。Ｏリング２４は、図４に示すように、切り欠き面２３ｄよりも
軸部２３ａの中心側にあって、上端コイル径Ｒ１よりも大きいＯリング径Ｒ３で形成されている。そして、平面視方向からみて、コイルばね２２の上端部２２ａは、Ｏリング２４の内側に相対配置される。

そして、コイルばね２２によって上側面２１ｃ側に付勢される弁体２３は、コイルばね２２の弾性力に抗した応力を受けない限り、鍔部２３ｂと上側面２１ｃとがＯリング２４に密接する位置（閉弁位置）に保持される。つまり、コイルばね２２の弾性力に抗した応力を受けない限り、弁体２３は、閉弁位置に保持されて圧力室１５内へのインクの導入を遮断する。なお、この際、閉弁位置に保持される弁体２３は、図３に示すように、その軸部２３ａの上端を常に溝状流路１２の底面から上側に向かって突出させる。

弁体２３によってインクの導入が遮断されると、圧力室１５内の圧力が、記録ヘッド３０によるインクの消費によって、所定の圧力（例えば、記録ヘッド３０がインクの噴射不良を来たすことのない最小圧力）まで減圧される。圧力室１５内の圧力が所定の圧力に減圧されると、受圧部１４ａが、圧力室１５下側に向かって弾性変形し、押圧部１３ｂを下動する。この際、下動する押圧部１３ｂが、その先端を力点とする梃子の原理によって、軸部２３ａに相対する押圧部１３ｂの押圧力を倍力する。そして、軸部２３ａに相対する押圧部１３ｂが、その押圧力を倍力した作動力で、軸部２３ａの上端を下動する。つまり、圧力室１５内の圧力が所定の圧力に減圧されると、閉弁位置に位置する弁体２３は、Ｏリング２４を上側面２１ｃから離間する位置（開弁位置）に変位して、圧力室１５内へのインクの導入を許容する。

圧力室１５内にインクが導入されると、圧力室１５内の圧力は所定の圧力から昇圧される。圧力室１５内の圧力が昇圧されると、受圧部１４ａは、圧力室１５上側に向かって弾性変形して押圧部１３ｂを上動する。そして、軸部２３ａに相対する押圧部１３ｂが、軸部２３ａの上端から離間してその作動力を解除する。つまり、圧力室１５内にインクが導入されると、開弁位置に位置する弁体２３は、再び閉弁位置に変位して圧力室１５内へのインクの導入を遮断する。

このとき、Ｏリング径Ｒ３よりも小さい上端コイル径Ｒ１で形成される上端部２２ａは、鍔部２３ｂを介して対峙するＯリング２４の中心側で、弁体２３を上側面２１ｃ側に付勢する。つまり、閉弁位置に位置する弁体２３には、支点となるＯリング２４よりも中心側を力点として、コイルばね２２の弾性力が付与される。これにより、弁体２３は、その鍔部２３ｂをＯリング２４の全周方向に渡り密接させる。

次に、上記キャリッジ１０を搭載する液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ５０（以下単に、プリンタ５０という。）について図５および図６に従って説明する。図５はプリンタ５０を示す概略斜視図であり、図６はプリンタ５０のインクの流路を説明する説明図である。

図５に示すように、液体噴射装置としてのプリンタ５０は、フレーム５１、給紙トレイ５２および排紙トレイ５３を備えている。
フレーム５１は、プリンタ５０の装置全体を覆うものである。そのフレーム５１の上側には、図５に示すように、給紙トレイ５２が設けられ、フレーム５１の前側には、排紙トレイ５３が設けられている。この給紙トレイ５２は、ターゲットとしての記録用紙をプリンタ５０内に案内するものであり、排紙トレイ５３は印刷された記録用紙をプリンタ５０の外側に案内して排出するものである。

プリンタ５０内には、図５に示すように、フレーム５１の長手方向に沿ってガイド部材５４が架設されている。そのガイド部材５４には、キャリッジ１０が移動可能に挿通支持
されている。そのキャリッジ１０には、図示しないキャリッジモータに連結駆動されている。そして、キャリッジモータを回転駆動すると、その駆動力を受けてキャリッジ１０がガイド部材５４に沿う方向、すなわち主走査方向Ｘに沿って往復動する。

そのキャリッジ１０には、図５に示すように、チューブＴ１を介して、第１のインクカートリッジＣ１（以下単に、第１カートリッジＣ１という。）が接続されている。
第１カートリッジＣ１は、液体としてのインクを収容するものであって、図６に示すように、ブラックインクを収容するインクパックＢが収容されている。インクパックＢは、可撓性シート等により袋状に形成されブラックインクを導出可能に封入している。その第１カートリッジＣ１内には、図６に示すように、インクを吸収するインク吸収材５５が収容されている。インク吸収材５５は、例えば、シート状のスポンジ等であってインクを吸収する多孔質材料で形成されている。その第１カートリッジＣ１には、大気を含むインク等を第１カートリッジＣ１内に導入するチューブＴ７が配設されている。

その第１カートリッジＣ１内は、図６に示すように、チューブＴ２を介して第２のインクカートリッジＣ２（以下単に、第２カートリッジＣ２という。）内に連通されている。その第２カートリッジＣ２内には、図６に示すように、シアン、マゼンダ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンダのインクをそれぞれ貯留するインクパックＣ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭが収容されている。インクパックＣ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭは、インクパックＢと同じく、可撓性シート等により袋状に形成されそれぞれ相対する各種インクを導出可能に封入している。これらインクパックＣ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭは、それぞれ相対するチューブＴ３を介してキャリッジ１０の連結口２６に接続されている。

そして、第１カートリッジＣ１内に大気を含むインク等が導入されると、導入されるインク等は、インク吸収材５５によってインクのみが吸収される。そして、第１カートリッジＣ１内に導入される大気のみが、チューブＴ２を介して第２カートリッジＣ２内に送入され、第１および第２カートリッジＣ１，Ｃ２内を等圧にする。これにより、各色のインクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭが等圧に加圧され、各色のインクがそれぞれＴ１およびＴ３を介してキャリッジ１０内に圧送される。なお、第２のインクカートリッジＣ２には、チューブＴ４を介して、開放装置５６が接続されている。開放装置５６は、第１および第２カートリッジＣ１，Ｃ２内の圧力を適宜開放するものであって、各色のインクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭの過剰な加圧を回避するようにしている。

プリンタ５０内にあってガイド部材５４と平行する位置には、図５に示すように、プラテン５７が配設されている。プラテン５７は、記録用紙を支持する支持台であって、その上面には図示しない紙送り機構が設けられている。紙送り機構は、給紙トレイ５２から挿入された記録用紙を主走査方向Ｘと直行する方向、すなわち副走査方向Ｙに沿って給送する。

キャリッジ１０の下部であってプラテン５７（記録用紙）と対向する面には、上述する記録ヘッド３０が搭載されている。記録ヘッド３０の下面には、図６に示すように、ノズル形成面５９が形成されている。そのノズル形成面５９には、多数の液体噴射ノズル６０（以下単に、ノズル６０という。）が形成されている。そのノズル６０には、図６に示すように、キャリッジ１０の各収容室２１を介して各色のインクがそれぞれ供給されるようになっている。そのノズル６０の上部には、振動板６１とピエゾ素子６２とが備えられている。なお、本実施例では、１列あたり多数のノズル６０からなるノズル列を、図６に示すように、各色のインクに相対する６列で形成したが、これに限らずノズル列の数量は適宜変更しても良い。

振動板６１は、ピエゾ素子６２の伸縮に応じた振動を可能にする板材である。ピエゾ素
子６２は、印刷画像データに基づいて生成された画像信号に従いインクの吐出方向に沿ってその長さを伸縮するものである。そして、ピエゾ素子６２に画像信号を入力すると、ピエゾ素子６２の伸縮に応じて振動板６１が振動し、ノズル６０内の容積が拡大縮小する。ノズル６０内の容積が縮小すると、ノズル６０内にあるインクがインク滴として噴射される。一方、ノズル６０内の容積が拡大すると、ノズル６０内に負圧が形成され、この負圧により、各色のインクが対応するノズル６０内に供給される。

すなわち、プリンタ５０は、副走査方向Ｙに沿って記録用紙を給送すると共に主走査方向Ｘに沿ってキャリッジ１０を往復動する。そして、これと共に、プリンタ５０は、印刷画像データに基づいて生成された画像信号によりピエゾ素子６２を駆動して記録ヘッド３０からインク滴を噴射させる。これにより、プリンタ５０は記録用紙上に印刷データに基づいた印刷を行う。

図５に示すように、フレーム５１の一側部には、プリンタ５０が印刷休止状態にある時にキャリッジ１０を配置させる非印刷可能領域（ホームポジション）が設けられている。その非印刷領域には、図５に示すように、キャップホルダ６３が備えられている。

キャップホルダ６３は、図５に示すように、上面を開口した箱体に形成され、フレーム５１に取り付けられる図示しない昇降部により上下動可能に支持されている。そのキャップホルダ６３内には、封止手段としてのキャップ６４が配置されている。キャップ６４は、図５に示すように、上面を開口した箱体であって、その上縁が合成樹脂等からなる可撓性部材によって形成され、キャップホルダ６３に支持固定されている。

そのキャップ６４の内側には、図６に示すように、インク等を吸収する吸収材６５が固設されている。吸収材６５は、例えば、シート状のスポンジ等であって、多孔質材料によって形成されている。キャップ６４の底面には、図６に示すように、キャップ６４内からキャップホルダ６３底面までを貫通する貫通孔６６ａ，６６ｂが形成されている。その貫通孔６６ａは、チューブＴ５を介してギヤポンプＧＰの吸引側に連通している。ギヤポンプＧＰは、図示しないポンプモータの回転駆動力をギヤＧ１，Ｇ２に伝達して、吸引側に接続されるキャップ６４内のインクや大気等を吸引して排出するポンプである。貫通孔６６ｂは、チューブＴ６を介して開放バルブＶ１に接続されている。開放バルブＶ１は、開弁することによってキャップ６４内に適宜大気に開放するバルブである。

そして、キャリッジ１０（記録ヘッド３０）が非印刷領域にあるとき、キャップホルダ６３を上動すると、キャップ６４の上縁部は、ノズル形成面５９に当接して各ノズル６０を封止する。この際、ポンプモータを駆動してギヤＧ１，Ｇ２を回転駆動すると、ギヤポンプＧＰは、キャップ６４内の大気を吸引してキャップ６４内に負圧を形成する。この負圧により、記録ヘッド３０内の増粘したインクや気泡等が各ノズル６０を介してキャップ６４内に吐出され、クリーニングが行われる。そして、キャップ６４内に吐出されたインク等をギヤポンプＧＰで吸引し、開放バルブＶ１を開放する。これにより、キャップ６４内のインク等が吸引されるとともに、その負圧が解除される。さらに、キャップ６４内の負圧が解除されているため、昇降部を下動しても、圧力差等による振動等を回避してキャップ６４をノズル形成面５９から離間することができる。

ギヤポンプＧＰの排出側には、チューブＴ６を介して、調整装置６７が接続されている。その調整装置６７は、ギヤポンプＧＰから排出されるインク等の流量や流速を調節するものであって、チューブＴ７を介して第１カートリッジＣ１内（インク吸収材５５）に接続されている。

そして、ポンプモータを駆動してギヤＧ１，Ｇ２を回転駆動すると、第１カートリッジ
Ｃ１内（インク吸収材５５）に、キャップ６４から吸引されたインク等が導入される。この際、導入するインク等の流量や流速は、インク吸収材５５によって吸収可能な流量や流速になるように調整装置６７によって調整される。

すなわち、ギヤポンプＧＰによってキャップ６４から吸引されるインク等は、順にキャップ６４、ギヤポンプＧＰ、調整装置６７を通過した後、第１カートリッジＣ１内に送入される。第１カートリッジＣ１内に送入されるインク等は、インク吸収材５５によってインクのみが吸収され、ギヤポンプＧＰによって吸引される大気だけが流動する。そして、この大気が、第１カートリッジＣ１内からチューブＴ２を介して、第２カートリッジＣ２内に流入し、インクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭをそれぞれ等圧に加圧する。これによって、各インクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭに貯留されたインクが、それぞれキャリッジ１０に圧送される。

そして、圧送される各色のインクは、それぞれキャリッジ１０に備えられる連結口２６、連通路２５、収容室２１へと供給される。収容室２１に供給されるインクは、減圧弁２０が開弁されるまで、すなわち、圧力室１５内の圧力が所定の圧力までその収容室２１内に収容される。そして、ピエゾ素子６２を駆動して記録ヘッド３０がインクを消費すると、圧力室１５内の圧力が所定の圧力に減圧されて、押圧部１３ｂが軸部２３ａの上端を下動する。これにより、弁体２３が開弁位置に移動して、収容室２１内に供給されるインクが圧力室１５内に導入される。圧力室１５内にインクが導入されると、同圧力室１５内の圧力が昇圧されて、受圧部１４ａが押圧部１３ｂを上動する。押圧部１３ｂが上動すると、弁体２３が再び閉弁位置に変位して圧力室１５内へのインクの導入を遮断し、同圧力室１５内の昇圧を停止する。

こうして、減圧弁２０は、弁体２３の閉弁位置と開弁位置との間の往復動によって、キャリッジ１０から記録ヘッド３０に供給するインクの圧力を所定の圧力まで減圧して、インクの噴射不良を来す過剰な昇圧を回避する。

従って、上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態によれば、Ｏリング径Ｒ３よりも小さい上端コイル径Ｒ１で形成される上端部２２ａによって、Ｏリング２４の中心側から弁体２３を上側面２１ｃ側に付勢するようにした。従って、閉弁位置に位置する弁体２３の鍔部２３ｂをＯリング２４の全周方向にわたって密接させることができ、圧力室１５内へのインクの導入を確実に遮断することができる。その結果、圧力室１５内のインクの導出入を減圧弁２０によって確実に制御することができ、キャリッジ１０による圧力調整動作の安定性を向上することができる。

（２）本実施形態によれば、上端コイル径Ｒ１よりも大きい下端コイル径Ｒ２で形成される下端部２２ｂをコイルばね２２の基端として位置決め凸部２１ｂに位置決めさせるようにした。従って、Ｏリング径Ｒ３よりも小さい上端コイル径Ｒ１で弁体２３を付勢しているにもかかわらず、そのコイルばね２２の座屈や位置ずれを回避することができる。その結果、弁体２３（Ｏリング２４）の開弁位置と閉弁位置との間の往復動をより安定して行うことができ、キャリッジ１０による圧力調整動作の安定性を向上することができる。

（３）本実施形態によれば、弁体２３（鍔部２３ｂ）の外周に、内周面２１ａと摺接する摺接面２３ｃを設けた。従って 、弁体２３の往復動を内周面２１ａに沿って案内する
ことができ、弁体２３の位置ずれを確実に回避することができる。

（４）本実施形態によれば、弁体２３（鍔部２３ｂ）の外周に、内周面２１ａから離間する切り欠き面２３ｄを設けた。従って 、内周面２１ａに対する弁体２３の摺動負荷を
低減させることができる。さらに、内周面２１ａと切り欠き面２３ｄとの間に隙間を設けることによって、収容室２１の流路抵抗を低減させることができる。その結果、弁体２３の往復動をより円滑にすることができ、キャリッジ１０による圧力調整動作の安定性を向上することができる。

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、コイルばね２２を円錐形に具体化したが、樽形に形成しても良く、Ｏリング２４よりも内側で弁体２３を閉弁位置側に付勢するものであればよい。

・上記実施形態では、切り欠き面２３ｄを等角度間隔に４つ形成したが、例えば1つで
あっても良く、弁体２３に内周面２１ａから離間する面が形成されていればよい。
・上記実施形態では、Ｏリング２４を弁体２３の鍔部２３ｂに配置固定するように構成したが、例えば収容室２１の上側面２１ｃに配置固定するようにしてもよく、鍔部２３ｂと上側面２１ｃとを密接させる位置にあればよい。

・上記実施形態では、鍔部２３ｂの外周面に切り欠き面２３ｄを形成したが、例えば、内周面２１ａの上下方向に沿って切り欠きを設けてもよく、内周面２１ａと鍔部２３ｂとの間にインクの流路となる隙間を形成するものであればよい。

本発明を具体化したキャリッジを示す側断面図。 同じく、キャリッジを示す要部平面図。 同じく、キャリッジを示す要部側断面図。 同じく、減圧弁を示す要部平断面図。 本発明を具体化したインクジェット式プリンタを示す斜視図。 同じく、インクジェット式プリンタのインク流路を説明する説明図。

符号の説明

１０…キャリッジ、１３…変位手段を構成する作動レバー、１４…変位手段を構成する可撓性フィルムとしてのフィルム、１５…圧力室、１７…導入口、１８…導出口、２０…減圧弁、２１…弁体収容流路としての収容室、２１ａ…内周面、２１ｂ…位置決め凸部、２１ｃ…上側面、２２…保持手段を構成するコイルばね、２３…弁体、２３ｃ…摺接面、２３ｄ…切り欠き面、２４…封止部としてのＯリング、３０…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、Ｃ１…液体供給手段としての第１のインクカートリッジ、Ｃ２…液体供給手段としての第２のインクカートリッジ、５０…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、６０…液体噴射ノズル、６４…キャップ、ＧＰ…ギヤポンプ。

Claims (8)

1. 導入口から導入される液体を貯留して導出口に導出する圧力室内を所定の圧力に減圧する減圧弁において、
   前記圧力室への液体の導入を遮断する閉弁位置と前記圧力室に液体を導入する開弁位置の間を往復動する弁体と、
   前記圧力室内の圧力に相対して変形して、前記圧力室内の圧力が前記所定の圧力に減圧されると、前記弁体を前記閉弁位置から前記開弁位置に変位させる変位手段と、
   前記弁体が前記閉弁位置に位置するとき、前記弁体と前記導入口の外周部に密接して前記導入口を封止する封止部と、
   前記封止部よりも前記導入口の中心側で常に前記弁体を前記閉弁位置側に付勢して、前記圧力室内の圧力が前記所定の圧力に減圧されるまで、前記弁体を前記閉弁位置に保持する保持手段とを備えた
   ことを特徴とする減圧弁。
2. 請求項１に記載の減圧弁において、
   前記保持手段は、前記弁体に当接する一端のコイル径よりも大きいコイル径の他端を基端として配設される円錐形コイルばねを備えた
   ことを特徴とする減圧弁。
3. 請求項２に記載の減圧弁において、
   前記封止部は、Ｏリングであり、前記導入口を閉路する前記弁体に形成した鍔部の前記導入口側に配設され、
   前記円錐形コイルばねは、前記弁体に当接する一端が前記鍔部の前記導入口と反対側に当接し、その一端が前記鍔部を前記Ｏリングより内側で付勢している
   ことを特徴とする減圧弁。
4. 請求項２または３に記載の減圧弁において、
   前記封止部は、Ｏリングであり、前記導入口を閉路する前記弁体に形成した鍔部の前記導入口側に配設され、
   前記円錐形コイルばねは、前記一端のコイル径が前記Ｏリングの内径以下である
   ことを特徴とする減圧弁。
5. 請求項２〜４のいずれか１つに記載の減圧弁において、
   前記弁体の鍔部は、前記弁体を収容する弁体収容流路の内周面に沿って摺接する摺接面と、前記弁体収容流路の内周面との間に隙間を形成する切り欠き面とを備えた
   ことを特徴とする減圧弁。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の減圧弁において、
   前記変位手段は、前記圧力室の一部を形成して前記圧力室の圧力が所定の圧力より低くなるときに前記圧力室の内方に弾性変形する可撓性フィルムと、
   前記可撓性フィルムの前記弾性変形による弾性力を倍力した作動力で前記保持手段の付勢力に抗して前記弁体を前記開弁位置へ変位させる作動レバーとを備えた
   ことを特徴とする減圧弁。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の減圧弁を備えるとともに、前記圧力室から供給される液体をターゲットに対して噴射する液体噴射ヘッドを備えた
   ことを特徴とするキャリッジ。
8. 請求項７に記載のキャリッジを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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