JP2008200996A - Valve device, fluid feeder, and fluid ejection device - Google Patents

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JP2008200996A JP2007039616A JP2007039616A JP2008200996A JP 2008200996 A JP2008200996 A JP 2008200996A JP 2007039616 A JP2007039616 A JP 2007039616A JP 2007039616 A JP2007039616 A JP 2007039616A JP 2008200996 A JP2008200996 A JP 2008200996A
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敏男 有村
Fujio Akaha
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve device which can prevent the dispersion of operating pressure due to difference in individual valve bodies, the dispersion being caused by fluctuation of a load applied to the valve body attributable to a change of a diaphragm deflecting direction, and to provide a fluid feeder, and a fluid ejection device. <P>SOLUTION: According to the structure of a valve unit 21, a valve hole 52 is formed in a partition 51 partitioning an ink feeding chamber 56 from a pressure chamber 43. A shaft portion 57b of the valve body 57 in the ink feeding chamber 56, energized toward the pressure chamber 43 by a compressive spring 59, is inserted into the valve hole 52, and abutted on a pressure receiver 65 secured to the internal surface of the diaphragm 42a. Further the pressure receiver 65 is energized outward by a negative pressure holding spring 66 arranged in the pressure chamber 43. In the state that the pressure chamber 43 is pressurized by the operating pressure, when the valve unit is closed, i.e. when a projection 60a of a sealing member 60 covering a plate portion 57a of the valve body 57 abuts on a valve seat 61, the diaphragm 42a is recessed from a welding position toward the pressure chamber 43 in the side surface of a frame 40 of a film member 42. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ダイヤフラムを備えるとともにダイヤフラムの両側の圧力差(差圧)に基づき開閉する弁装置、流体供給装置及び流体噴射装置に関する。   The present invention relates to a valve device that includes a diaphragm and opens and closes based on a pressure difference (differential pressure) on both sides of the diaphragm, and a fluid supply device.

従来、この種の弁装置として、例えば特許文献1には、背圧調整器が開示されており、その背圧調整器はダイヤフラムとダイヤフラム・ピストンとレバーと、弁座と、ノズルを備えていた。そして、プリントヘッドにおける背圧が所定値よりも下がると、ダイヤフラム・ピストンにカが加えられ、レバーが回転する。そして、このレバーの回転によりレバーに備えられている弁座がノズルから離れ、インクがプリントヘッドへ流入するようになっていた。従って、プリントヘッドには、供給チューブにおける圧力変動にかかわらず、背圧調整器によってインクが均一な圧力で供給されるようになり、印刷品質を向上させることができる。   Conventionally, as this type of valve device, for example, Patent Document 1 discloses a back pressure regulator, and the back pressure regulator includes a diaphragm, a diaphragm piston, a lever, a valve seat, and a nozzle. . When the back pressure in the print head falls below a predetermined value, a force is applied to the diaphragm piston, and the lever rotates. The valve seat provided on the lever is separated from the nozzle by the rotation of the lever, and the ink flows into the print head. Therefore, the ink is supplied to the print head at a uniform pressure by the back pressure regulator regardless of the pressure fluctuation in the supply tube, and the print quality can be improved.

しかし、上記の背圧調整器は、ダイヤフラムと弁座との間に複数の部品が介在されているため、構成が複雑になって小型化が難しいうえ、動力伝達のロスが生じやすいという問題があった。   However, since the back pressure regulator has a plurality of parts interposed between the diaphragm and the valve seat, there is a problem that the configuration is complicated and it is difficult to reduce the size and power transmission loss is likely to occur. there were.

この問題を解消できる構成として、例えば特許文献2に記載された弁装置が知られている。すなわち、特許文献2に記載された弁装置は、インクジエット式プリンタにおけるキャリッジ側に設けられたインク供給用のバルブユニットであり、インクジエット式プリンタの本体側に配置されたインクカートリッジからのインクを圧力調整して記録ヘッドに供給するもので、また自己封止機能を有していた。このバルブユニットはインク供給室と圧力室を備え、前記インクカートリッジから供給されたインクは、インク供給室から圧力室を経て記録ヘッドに供給されるようになっている。インク供給室と圧力室との間には圧力室側(閉弁方向)へバネで付勢された可動バルブが設けられており、この可動バルブの開閉によってインク供給室と圧力室とが連通/非連通となるように構成されている。記録ヘッドのインク吐出に伴う圧力室内部のインク量が減少することによって圧力室の一部を構成するフィルム部材(ダイヤフラム)に設けられた受圧板が変位し、その変位を可動バルブに対して直接伝達することによって可動バルブを動作させるように構成されていた。
特開平9−11488号公報 特開2004−142405号公報(例えば図25〜図27等)
As a configuration that can solve this problem, for example, a valve device described in Patent Document 2 is known. That is, the valve device described in Patent Document 2 is a valve unit for ink supply provided on the carriage side in an ink jet printer, and receives ink from an ink cartridge disposed on the main body side of the ink jet printer. The pressure was adjusted and supplied to the recording head and had a self-sealing function. The valve unit includes an ink supply chamber and a pressure chamber, and ink supplied from the ink cartridge is supplied from the ink supply chamber to the recording head via the pressure chamber. A movable valve biased by a spring toward the pressure chamber side (valve closing direction) is provided between the ink supply chamber and the pressure chamber, and the ink supply chamber communicates with the pressure chamber by opening and closing the movable valve. It is configured to be out of communication. A pressure receiving plate provided on a film member (diaphragm) constituting a part of the pressure chamber is displaced due to a decrease in the amount of ink in the pressure chamber accompanying ink ejection of the recording head, and the displacement is directly applied to the movable valve. The movable valve is configured to operate by transmission.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-11488 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-142405 (for example, FIGS. 25 to 27, etc.)

しかしながら、特許文献2に記載されたインク供給用のバルブユニットでは、作動圧(圧力室のインク圧)の絶対値を小さくするという要求に対してバネを弱くすると、圧力室の一部を構成するフィルム(ダイヤフラム)の反力の影響が現れるようになり、フィルム姿勢によって作動圧が大きくバラツクという課題があった。   However, in the valve unit for supplying ink described in Patent Document 2, if the spring is weakened in response to a request to reduce the absolute value of the operating pressure (ink pressure in the pressure chamber), a part of the pressure chamber is formed. The influence of the reaction force of the film (diaphragm) came to appear, and there was a problem that the operating pressure greatly varied depending on the film posture.

すなわち、可動バルブのロッド部材がフィルム部材における受圧板に対応する部分に当たる角度がばらつくと、フィルム部材からロッド部材に伝えられる力がばらつき、バルブユニットが開閉するときの圧力室の流体圧のばらつきをもたらし、作動圧がばらつくという問題を招く。   That is, if the angle at which the rod member of the movable valve hits the portion corresponding to the pressure receiving plate in the film member varies, the force transmitted from the film member to the rod member varies, and the fluid pressure variation in the pressure chamber when the valve unit opens and closes. This causes the problem that the operating pressure varies.

ところで、バルブユニットの閉弁状態において、ダイヤフラムは、ユニットケースの側面(ダイヤフラムを構成するフィルム部材がユニットケースに熱溶着されている面)に対してほぼ面一になっていた。しかし、例えば、バルブユニットを構成する部品の寸法ばらつきや組付け位置のばらつきなどが原因で、閉弁状態で作動圧になっているときのダイヤフラムの位置が、その溶着部分の位置より外側(大気側)に変位してしまう場合があった。この場合、ダイヤフラム(フィルム部材)が、大気側に膨らむ凸の状態から、圧力室側へ凹む状態に変化するとき、ダイヤフラムが撓みのない元の形状に復元しようとする反力(フィルム反力)の向きが、ダイヤフラムが外側に膨らんだときに働く開弁方向の向きから、ダイヤフラムが圧力室側へ凹んだ状態のときに働く閉弁方向の向きへ変化する。このため、フィルム反力が働く向きが切り換わる前後で、弁体にかかる荷重が変動して、これが個体差による作動圧のばらつきを生じさせる。この個体差による作動圧のばらつきは、記録ヘッド内のインク圧のばらつきとなって現れ、圧電振動子等の吐出駆動素子が駆動されたときにノズルから噴射されるインク滴の質量のばらつきを生じさせるという問題がある。   By the way, in the valve unit closed state, the diaphragm is substantially flush with the side surface of the unit case (the surface on which the film member constituting the diaphragm is thermally welded). However, for example, the position of the diaphragm when it is at the operating pressure in the valve-closed state is outside the position of the welded part (air Side). In this case, when the diaphragm (film member) changes from a convex state inflating to the atmosphere side to a concave state to the pressure chamber side, the reaction force (film reaction force) to restore the diaphragm to its original shape without bending. The direction of the valve changes from the direction of the valve opening direction that works when the diaphragm expands outward to the direction of the valve closing direction that works when the diaphragm is recessed toward the pressure chamber. For this reason, the load applied to the valve body fluctuates before and after the direction in which the film reaction force acts is changed, and this causes variations in operating pressure due to individual differences. This variation in operating pressure due to individual differences appears as a variation in ink pressure within the recording head, resulting in variations in the mass of ink droplets ejected from the nozzles when an ejection drive element such as a piezoelectric vibrator is driven. There is a problem of making it.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダイヤフラムの撓む向きの変更に起因する弁体に働く荷重の変動が原因で、個体差による作動圧のばらつきを抑制できる弁装置、流体供給装置及び液体噴射装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to suppress variations in operating pressure due to individual differences due to fluctuations in the load acting on the valve body due to a change in the direction in which the diaphragm bends. Another object is to provide a valve device, a fluid supply device, and a liquid ejecting device.

本発明は、流体供給源から流体噴射手段に流体を供給する流路の途中に設けられる圧力調整用の弁装置であって、前記流路と上流側で連通する流体供給室と、前記流路と下流側で連通する圧力室と、前記圧力室の壁面の一部を構成するとともに該圧力室の内外の圧力差によって撓むダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられた受圧部材と、前記圧力室の流体が減った際の該圧力室の流体圧に基づき前記受圧部材に働く開弁方向の力が強まることに基づき開弁し、該開弁により前記流体供給室から流体が前記圧力室に流入した際の該圧力室の流体圧に基づき前記受圧部材に働く開弁方向の力が弱まることに基づき閉弁する弁手段とを備え、前記弁手段の開閉により前記流体供給室の流体圧を減圧して前記圧力室を所定の作動圧に保持するように構成され、前記弁手段が、前記圧力室が前記作動圧にある状態で開弁状態から閉弁状態になっても、前記ダイヤフラムが前記圧力室側へ凹んだ状態に保持されるように構成されていることを要旨とする。   The present invention is a pressure adjusting valve device provided in the middle of a flow path for supplying fluid from a fluid supply source to a fluid ejecting means, the fluid supply chamber communicating with the flow path on the upstream side, and the flow path A pressure chamber that communicates with the downstream side of the pressure chamber, a diaphragm that constitutes a part of the wall surface of the pressure chamber and is deflected by a pressure difference between the inside and the outside of the pressure chamber, a pressure receiving member provided in the diaphragm, Based on the fluid pressure in the pressure chamber when the fluid is reduced, the valve opening direction is increased based on the force in the valve opening direction acting on the pressure receiving member, and the fluid flows into the pressure chamber from the fluid supply chamber by the valve opening. Valve means for closing the valve when the force in the valve opening direction acting on the pressure receiving member is weakened based on the fluid pressure in the pressure chamber at the time, and reducing the fluid pressure in the fluid supply chamber by opening and closing the valve means To maintain the pressure chamber at a predetermined operating pressure. The valve means is configured so that the diaphragm is held in a recessed state toward the pressure chamber even when the pressure chamber is in the operating pressure and is changed from the open state to the closed state. It is a summary.

これによれば、弁装置の圧力室が作動圧にある状態で、弁手段が開弁状態から閉弁状態になっても、ダイヤフラムが圧力室側へ凹む撓み状態にある。このため、その後、流体噴射手段で流体が噴射されて圧力室の流体が減って受圧部材が開弁方向に変位して、弁手段が閉弁状態から開弁状態になる過程で、ダイヤフラムの撓む向きは圧力室側へ凹んだ状態のまま保持される。つまり、受圧部材に働くダイヤフラム反力の向きが途中で切り換わることなく、ダイヤフラム反力は常に同じ向きに働く。このことは、閉弁状態にあるときにダイヤフラムがばらつきを見込んで圧力室側へ凹んだ状態にあるので、たとえ弁装置の個体差でばらつきがあっても成り立つ。このため、弁手段を開閉させる作動力(圧力室の流体圧に基づき受圧部材に働く力、ダイヤフラム反力等の力の総和)の個体差によるばらつきが生じにくい。この結果、弁装置の個体差による作動圧のばらつきを抑制できる。   According to this, even when the valve means changes from the valve open state to the valve close state in a state where the pressure chamber of the valve device is at the operating pressure, the diaphragm is in a bent state in which it is recessed toward the pressure chamber. For this reason, after that, the fluid is ejected by the fluid ejecting means, the fluid in the pressure chamber is reduced, the pressure receiving member is displaced in the valve opening direction, and the valve means is changed from the valve closing state to the valve opening state. The direction of the dent is held in a state of being recessed toward the pressure chamber. That is, the direction of the diaphragm reaction force acting on the pressure receiving member does not change in the middle, and the diaphragm reaction force always works in the same direction. This is true even when there is a variation due to individual differences in the valve device, because the diaphragm is in a state of being depressed toward the pressure chamber side in anticipation of variation when the valve is closed. For this reason, variations due to individual differences in the operating force for opening and closing the valve means (the sum of forces such as the force acting on the pressure receiving member based on the fluid pressure in the pressure chamber and the reaction force of the diaphragm) are unlikely to occur. As a result, variations in operating pressure due to individual differences among valve devices can be suppressed.

本発明の弁装置では、前記弁手段は、該流体供給室に一部収容された弁体と、該弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とを備え、前記弁体は前記流体供給室と前記圧力室とを連通する弁孔に挿通された軸部を有し、該軸部は前記受圧部材に直接又は間接的に当接していることが好ましい。   In the valve device of the present invention, the valve means includes a valve body partially accommodated in the fluid supply chamber, and an urging means for urging the valve body in a valve closing direction, and the valve body is the fluid. It is preferable that a shaft portion inserted through a valve hole communicating with the supply chamber and the pressure chamber is provided, and the shaft portion is in direct or indirect contact with the pressure receiving member.

これによれば、弁体が閉弁方向に付勢され、また、圧力室の流体圧に基づき受圧部材に働く力は、受圧部材に直接又は間接的に当接している軸部を介して弁体に伝達される。圧力室の流体が消費等により減って受圧部材に働く開弁方向の力が増すと、受圧部材から開弁方向の力を受けた弁体は付勢手段の付勢力に抗して開弁方向へ移動して、弁装置が開弁する。弁装置が開弁することで、流体供給室から圧力室へ流体が流入する。   According to this, the valve body is urged in the valve closing direction, and the force acting on the pressure receiving member based on the fluid pressure in the pressure chamber is controlled via the shaft portion that is in direct or indirect contact with the pressure receiving member. Transmitted to the body. When the fluid in the pressure chamber decreases due to consumption or the like and the force in the valve opening direction acting on the pressure receiving member increases, the valve body that receives the force in the valve opening direction from the pressure receiving member resists the biasing force of the biasing means. And the valve device is opened. When the valve device opens, the fluid flows from the fluid supply chamber to the pressure chamber.

本発明の弁装置では、前記受圧部材は、前記ダイヤフラムの前記圧力室側の内面に固定され、前記圧力室が作動圧にあるときに前記弁体の軸部は前記受圧部材に当接していることが好ましい。これによれば、弁体の軸部は受圧部材に直接当接している。このため、軸部がダイヤフラムを介して受圧部材に間接的に当接している構成に比べ、ダイヤフラムが損傷しにくい。   In the valve device of the present invention, the pressure receiving member is fixed to the inner surface of the diaphragm on the pressure chamber side, and the shaft portion of the valve body is in contact with the pressure receiving member when the pressure chamber is at an operating pressure. It is preferable. According to this, the shaft portion of the valve body is in direct contact with the pressure receiving member. For this reason, a diaphragm is hard to be damaged compared with the structure which the axial part is contact | abutting indirectly to the pressure receiving member via the diaphragm.

本発明の弁装置では、前記圧力室に設けられて前記受圧部材を前記弁手段の閉弁方向又は開弁方向に付勢する流体圧設定バネを備えていることが好ましい。
これによれば、流体圧設定バネの付勢力が閉弁方向である場合は、受圧部材は開弁方向へ変位するとき、流体圧設定バネの付勢力に抗して移動する必要があるので、流体圧設定バネの付勢力に相当する分、圧力室の流体圧(作動圧)を低い側に設定できる。一方、流体圧設定バネの付勢力が開弁方向である場合は、流体圧設定バネの付勢力が受圧部材の開弁方向の変位を助長するので、流体圧設定バネの付勢力に相当する分、圧力室の流体圧(作動圧)を高い側に設定できる。よって、流体圧設定バネがあることで、圧力室の流体圧(作動圧)を調整できる。
The valve device according to the present invention preferably includes a fluid pressure setting spring provided in the pressure chamber and biasing the pressure receiving member in a valve closing direction or a valve opening direction of the valve means.
According to this, when the biasing force of the fluid pressure setting spring is in the valve closing direction, it is necessary to move against the biasing force of the fluid pressure setting spring when the pressure receiving member is displaced in the valve opening direction. The fluid pressure (operating pressure) of the pressure chamber can be set to the lower side by the amount corresponding to the urging force of the fluid pressure setting spring. On the other hand, when the biasing force of the fluid pressure setting spring is in the valve opening direction, the biasing force of the fluid pressure setting spring promotes the displacement of the pressure receiving member in the valve opening direction. The fluid pressure (working pressure) of the pressure chamber can be set on the higher side. Therefore, the fluid pressure (operating pressure) in the pressure chamber can be adjusted by the presence of the fluid pressure setting spring.

本発明の弁装置では、前記流体圧設定バネはコイルバネであり、前記受圧部材は前記流体圧設定バネの一端部を支持する第1筒状部を有し、前記流体供給室と前記圧力室とを区画する隔壁における前記圧力室側の面には、前記流体圧設定バネの一端部を支持する第2筒状部が前記弁孔を囲むように形成されており、前記第2筒状部には径方向に貫通する切欠が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の弁装置。   In the valve device of the present invention, the fluid pressure setting spring is a coil spring, and the pressure receiving member has a first cylindrical portion that supports one end of the fluid pressure setting spring, and the fluid supply chamber, the pressure chamber, A second cylindrical portion that supports one end portion of the fluid pressure setting spring is formed on the surface of the partition wall that partitions the fluid chamber so as to surround the valve hole. The valve device according to claim 3, wherein a notch penetrating in a radial direction is formed.

これによれば、ダイヤフラムが圧力室側へ変位して弁装置が開弁されるときに、流体圧設定バネの圧縮に伴って互いに接近した第1筒状部と第2筒状部との隙間が狭くなっても、流体供給室から弁孔を通じて流入した流体を、第2筒状部の切欠を介して圧力室の外周側へ送ることが可能になる。   According to this, when the diaphragm is displaced to the pressure chamber side and the valve device is opened, the gap between the first tubular portion and the second tubular portion that are close to each other as the fluid pressure setting spring is compressed. Even if becomes narrower, the fluid flowing in from the fluid supply chamber through the valve hole can be sent to the outer peripheral side of the pressure chamber through the notch of the second cylindrical portion.

本発明は、流体供給装置であって、流体供給源と、流体を噴射する流体噴射手段と、前記流体供給源の流体を前記流体噴射手段へ供給するための流路上に設けられた上記発明の弁装置とを備えたことを要旨とする。この流体供給装置によれば、上記発明の弁装置の作用効果を得ることができる。   The present invention is a fluid supply apparatus according to the above invention, which is provided on a fluid supply source, fluid ejection means for ejecting fluid, and a flow path for supplying fluid from the fluid supply source to the fluid ejection means. The gist is provided with a valve device. According to this fluid supply apparatus, the effect of the valve apparatus of the said invention can be acquired.

本発明は、流体噴射装置であって、上記発明の流体供給装置を備えたことを要旨とする。この流体噴射装置によれば、上記発明の流体供給装置と同様の効果を得ることができる。   The gist of the present invention is a fluid ejecting apparatus including the fluid supply apparatus according to the present invention. According to this fluid ejecting apparatus, it is possible to obtain the same effect as that of the fluid supply apparatus of the present invention.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図5に従って説明する。
図1は、外装ケースを取り外した状態のインクジェット式記録装置の平面図を示す。
流体噴射装置としてのインクジェット式記録装置(以下、単に記録装置11という)は、上側(図1では紙面手前側)が開口する略直方体形状の箱体からなる本体ケース12を有する。本体ケース12内には、プラテン13が主走査方向(図1における左右方向)に沿って延びるように配置され、ターゲットとしての記録媒体(図示しない)は、プラテン13に支持された状態で、紙送り手段(図示しない)により副走査方向(図1における上下方向)に搬送される。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view of the ink jet recording apparatus with the outer case removed.
An ink jet recording apparatus (hereinafter simply referred to as a recording apparatus 11) as a fluid ejecting apparatus has a main body case 12 formed of a substantially rectangular parallelepiped box having an upper side (the front side in FIG. 1) opened. A platen 13 is arranged in the main body case 12 so as to extend in the main scanning direction (left-right direction in FIG. 1), and a recording medium (not shown) as a target is supported by the platen 13 in a paper It is conveyed in the sub-scanning direction (vertical direction in FIG. 1) by a feeding means (not shown).

また、本体ケース12内には、棒状のガイド軸14が、プラテン13と平行に延びるように架設されている。ガイド軸14にはキャリッジ15が軸方向に沿って往復移動可能な状態に支持されている。キャリッジ15は、本体ケース12の後部(図1における上側部分)に軸支された一対のプーリ16a,16bに巻き掛けられたタイミングベルト17とその背面側(図1では上側)部分にて固定されている。図1において、本体ケース12の背面右端寄り位置に配設されたキャリッジモータ18が正逆転駆動されることにより正逆回転するタイミングベルト17を介してキャリッジ15は主走査方向に沿って往復移動する。   Further, a rod-shaped guide shaft 14 is installed in the main body case 12 so as to extend in parallel with the platen 13. A carriage 15 is supported on the guide shaft 14 so as to be reciprocally movable along the axial direction. The carriage 15 is fixed at a timing belt 17 wound around a pair of pulleys 16a and 16b pivotally supported at the rear part (upper part in FIG. 1) of the main body case 12 and a back side (upper part in FIG. 1). ing. In FIG. 1, the carriage 15 reciprocates along the main scanning direction via a timing belt 17 that rotates forward and backward when a carriage motor 18 disposed near the right end of the back surface of the main body case 12 is driven forward and backward. .

キャリッジ15の下部には、流体としてのインクを噴射する流体噴射手段としての記録ヘッド20が設けられている。また、キャリッジ15上には、複数の圧力調整用のバルブユニット21が搭載されている。各バルブユニット21により、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各インクが圧力調整(減圧)されて記録ヘッド20へ供給される。印刷時は、画像データに基づいて、キャリッジ15を主走査方向(図1における左右方向)に移動させながら記録ヘッド20のノズルからインクを吐出させる印字動作と、図示しない紙送り手段によって記録媒体(記録用紙)を副走査方向に移動させる紙送り動作とを交互に行うことにより、記録媒体に印刷が施される。   A recording head 20 serving as a fluid ejecting unit that ejects ink serving as a fluid is provided below the carriage 15. A plurality of pressure adjusting valve units 21 are mounted on the carriage 15. Each valve unit 21 adjusts (decreases) the pressure of black, yellow, magenta, and cyan inks and supplies them to the recording head 20. At the time of printing, based on the image data, a printing operation for ejecting ink from the nozzles of the recording head 20 while moving the carriage 15 in the main scanning direction (left-right direction in FIG. 1) and a recording medium (not shown) by a paper feeding means (not shown). The recording medium is printed by alternately performing a paper feeding operation for moving the recording paper) in the sub-scanning direction.

本体ケース12の一端部(図1における右端部)に設けられたカートリッジホルダ24には、インク色に対応した4個の流体供給源(流体貯留手段)としてのインクカートリッジ23が着脱可能に装填されている。各カートリッジホルダ24は、それぞれインク供給チューブ35を通じて各バルブユニット21に接続されている。   The cartridge holder 24 provided at one end (the right end in FIG. 1) of the main body case 12 is detachably loaded with four ink supply sources (fluid storage means) corresponding to the ink color. ing. Each cartridge holder 24 is connected to each valve unit 21 through an ink supply tube 35.

図1に示すように、インクカートリッジ23の装填位置の上側には、加圧ポンプ25が本体ケース12に支持された状態で設けられている。加圧ポンプ25は、大気を吸引して加圧空気として排出することが可能であり、その排出された加圧空気は、加圧チューブ37を通じて圧力検出器36を経て大気開放弁38に供給される。   As shown in FIG. 1, a pressurizing pump 25 is provided above the loading position of the ink cartridge 23 while being supported by the main body case 12. The pressurizing pump 25 can suck the atmosphere and discharge it as pressurized air. The discharged pressurized air is supplied to the atmosphere release valve 38 through the pressure detector 36 through the pressure tube 37. The

圧力検出器36では、加圧ポンプ25から供給された空気の圧力が検出される。そして、圧力検出器36の検出圧に基づいて、加圧ポンプ25の駆動が制御される。大気開放弁38は、4本の空気供給チューブ39を通じてカートリッジホルダ24に接続されており、インクカートリッジ23内に加圧空気が導入される。なお、大気開放弁38は、内部の室を大気に開放する開弁状態と、該室の大気との連通を遮断する閉弁状態に切り換えられる弁であり、加圧ポンプ25が駆動されるときには閉弁される。   The pressure detector 36 detects the pressure of the air supplied from the pressurizing pump 25. Based on the detected pressure of the pressure detector 36, the driving of the pressurizing pump 25 is controlled. The air release valve 38 is connected to the cartridge holder 24 through four air supply tubes 39, and pressurized air is introduced into the ink cartridge 23. The air release valve 38 is a valve that is switched between a valve open state that opens the internal chamber to the atmosphere and a valve closed state that blocks communication with the air in the chamber. When the pressurizing pump 25 is driven, The valve is closed.

図2は、記録装置におけるインク供給システムの基本構成を示したものである。ここで、図2に示したインク供給システムは、空気加圧供給タイプを示している。なお、図2では、1色分のインク供給システムのみを示している。   FIG. 2 shows a basic configuration of an ink supply system in the recording apparatus. Here, the ink supply system shown in FIG. 2 is an air pressure supply type. FIG. 2 shows only the ink supply system for one color.

加圧ポンプ25は、電動モータ25aとポンプ25bとを備える。ポンプ25bの吐出口とインクカートリッジ23とを接続する加圧チューブ37上には、前述の圧力検出器36と大気開放弁38とが直列に設けられている。   The pressurizing pump 25 includes an electric motor 25a and a pump 25b. On the pressurizing tube 37 that connects the discharge port of the pump 25b and the ink cartridge 23, the pressure detector 36 and the air release valve 38 are provided in series.

インクカートリッジ23は、気密状態に形成された外郭ケース23aを有しており、この外郭ケース23a内に、インクが封入されるとともに可撓性材料よりなるインクパック23bが収容されている。インクカートリッジ23が装填された状態では、加圧チューブ37が外郭ケース23aとインクパック23bとの間の空気室34と連通されるように構成され、加圧ポンプ25から送られた加圧空気は、この空気室34に導入される。   The ink cartridge 23 has an outer case 23a formed in an airtight state, and ink is sealed and an ink pack 23b made of a flexible material is accommodated in the outer case 23a. When the ink cartridge 23 is loaded, the pressurizing tube 37 is configured to communicate with the air chamber 34 between the outer case 23a and the ink pack 23b, and the pressurized air sent from the pressurizing pump 25 is The air chamber 34 is introduced.

また、図2に示すように、インクカートリッジ23が装填された状態では、インクパック23bのインク導出部23cがインク供給チューブ35と接続されるように構成されている。インクカートリッジ23内の空気室34に導入された加圧空気によってインクパック23bは外側から加圧され、インクパック23bからは加圧インクがインク供給チューブ35を通じてバルブユニット21に供給される。そして、バルブユニット21に供給された加圧インクは、大気圧より若干低い所定の作動圧(負圧)に減圧され、作動圧に減圧されたインクが記録ヘッド20に供給される。記録ヘッド20はノズル毎にインク室と吐出駆動素子(いずれも図示せず)とを内部に備え、吐出駆動素子が駆動された際の吐出力(吐出圧)がインク室内のインクに及ぶことにより、ノズルからインクが吐出される。なお、吐出駆動素子としては、振動による吐出圧でインク滴を吐出させる圧電振動素子又は静電駆動素子、あるいはインクに熱を与えて局所的に膜沸騰させて発生した気泡の成長・収縮を利用してインク滴を噴射させる電気熱変換素子などを採用できる。また、インク供給システムは、水頭差によりインクカートリッジ23からインクを供給する水頭差タイプのものも採用できる。なお、インク供給システムが流体供給装置を構成する。   As shown in FIG. 2, the ink outlet 23 c of the ink pack 23 b is connected to the ink supply tube 35 when the ink cartridge 23 is loaded. The ink pack 23 b is pressurized from outside by the pressurized air introduced into the air chamber 34 in the ink cartridge 23, and the pressurized ink is supplied from the ink pack 23 b to the valve unit 21 through the ink supply tube 35. The pressurized ink supplied to the valve unit 21 is reduced to a predetermined operating pressure (negative pressure) slightly lower than the atmospheric pressure, and the ink reduced to the operating pressure is supplied to the recording head 20. The recording head 20 includes an ink chamber and an ejection drive element (both not shown) for each nozzle, and the ejection force (ejection pressure) when the ejection drive element is driven reaches the ink in the ink chamber. Ink is ejected from the nozzles. Note that the ejection drive element uses a piezoelectric vibration element or electrostatic drive element that ejects ink droplets with vibration-induced ejection pressure, or the growth / contraction of bubbles generated by boiling the film locally by applying heat to the ink. Thus, an electrothermal conversion element that ejects ink droplets can be employed. Further, the ink supply system of the water head difference type that supplies ink from the ink cartridge 23 by the water head difference can be adopted. The ink supply system constitutes a fluid supply device.

図3は、バルブユニット21及び記録ヘッド20を示す斜視図である。
図3に示すように、4つのバルブユニット21は、記録ヘッド20を下部に支持するヘッド支持体46(キャリッジ15の一部を構成する)の上部にそれぞれ搭載されている。バルブユニット21は、偏平形状を有する合成樹脂製のフレーム40を有し、その一端部に設けられた接続管部41にチューブ35が接続される。フレーム40の一側面には可撓性のフィルム部材42が熱溶着されており、バルブユニット21の内部には、フィルム部材42で壁面の一部を構成するように圧力室43及びインク導出路44が区画形成されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the valve unit 21 and the recording head 20.
As shown in FIG. 3, the four valve units 21 are mounted on the upper part of a head support 46 (which constitutes a part of the carriage 15) that supports the recording head 20 at the lower part. The valve unit 21 includes a synthetic resin frame 40 having a flat shape, and a tube 35 is connected to a connecting pipe portion 41 provided at one end thereof. A flexible film member 42 is thermally welded to one side surface of the frame 40, and a pressure chamber 43 and an ink outlet path 44 are formed inside the valve unit 21 so as to form a part of the wall surface with the film member 42. Is partitioned.

フィルム部材42には、負圧状態を効率的に感知できるように軟質であると共に、インクに化学的な影響を及ぼさず、かつ水分透過度や、酸素や窒素等のガス透過度の低い材質が使用される。例えば高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレン(PP)フィルムに、塩化ビニリデン(サラン)をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成が挙げられる。また、その他の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)などを使用してもよい。またフィルム部材42の固着方法は、熱溶着以外に、振動溶着や接着剤を用いた固着方法も採用できる。   The film member 42 is made of a material that is soft so that a negative pressure state can be sensed efficiently, has no chemical effect on the ink, and has a low moisture permeability and gas permeability such as oxygen and nitrogen. used. For example, a high-density polyethylene film or a polypropylene (PP) film may be laminated with a nylon film coated with vinylidene chloride (saran). Moreover, you may use a polyethylene terephthalate (PET) etc. as another material. In addition to heat welding, the film member 42 may be fixed using vibration welding or an adhesive.

圧力室43は、バルブユニット21内で減圧されたインクの貯留室であり、減圧された作動圧のインクは圧力室43からインク導出路44を通じて、バルブユニット21の図3における右端下側に下方へ突出する略円筒状の接続部45に導出される。ヘッド支持体46の上部には円環状の被接続部47が複数(本例では4つ)設けられ、バルブユニット21は、インク色の対応する接続部45と被接続部47とが接続された状態で、ヘッド支持体46に取り付けられている。バルブユニット21で減圧されたインクは、接続部45と被接続部47との接続を介してヘッド支持体46内のインク流路(図示せず)に送られ、このインク流路から記録ヘッド20内のインク流路を通ってノズル毎のインク室に供給される。なお、インク供給チューブ35とヘッド支持体46内のインク流路とにより、流体供給源と流体噴射手段とを接続する流路が構成される。   The pressure chamber 43 is a reservoir chamber for the ink that has been decompressed in the valve unit 21, and the ink having the decompressed operating pressure passes downward from the pressure chamber 43 to the lower right side of the valve unit 21 in FIG. It is led out to the connection part 45 of the substantially cylindrical shape protruding to A plurality of annular connected portions 47 (four in this example) are provided on the upper portion of the head support 46, and the valve unit 21 is connected to the corresponding connecting portion 45 and the connected portion 47 of ink color. In the state, it is attached to the head support 46. The ink decompressed by the valve unit 21 is sent to an ink flow path (not shown) in the head support 46 via the connection between the connecting portion 45 and the connected portion 47, and the recording head 20 is supplied from this ink flow path. The ink is supplied to the ink chamber for each nozzle through the ink flow path. The ink supply tube 35 and the ink flow path in the head support 46 constitute a flow path that connects the fluid supply source and the fluid ejecting means.

フィルム部材42のうち圧力室43の壁面の一部を構成する部分によりダイヤフラム42aが構成される。バルブユニット21は、弁装置として、ダイヤフラム42aを有する差圧式の圧力調整弁21A(減圧弁)を内蔵する。なお、本実施形態では、バルブユニット21は、圧力調整弁21Aのみ内蔵するが、他の弁も内蔵する構成も採用できる。   A diaphragm 42 a is configured by a part of the film member 42 that constitutes a part of the wall surface of the pressure chamber 43. The valve unit 21 incorporates a differential pressure type pressure regulating valve 21A (pressure reducing valve) having a diaphragm 42a as a valve device. In the present embodiment, the valve unit 21 includes only the pressure regulating valve 21A, but a configuration including other valves may also be employed.

<バルブユニット>
次に、バルブユニット21の詳細な構成を、図5に従って説明する。図5は、バルブユニット21の図3におけるA−A線断面を示している。図5(a)は閉弁状態、図5(b)は開弁状態を示す。なお、バルブユニット21の図5における左側の側面を左側面とし、図5における右側の側面を右側面と呼ぶことにする。フレーム40(基材)は、図5に示すように、左側面に形成された小容積の円筒状の凹部40aと、右側面に、凹部40aより大径かつ周縁部が外側に向かって拡開する円錐台状で所定深さを有する凹部40bとを有する。両凹部40a,40bは、両者を略区画する隔壁51の中央部に形成された弁孔52を通じて互いに連通している。また、フレーム40の左側面上には凹部40aと連通する溝40cが形成され、右側面上には凹部40bと連通する溝40dが形成されている。
<Valve unit>
Next, the detailed configuration of the valve unit 21 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a cross section of the valve unit 21 taken along line AA in FIG. FIG. 5A shows a closed valve state, and FIG. 5B shows a valve opened state. The left side surface in FIG. 5 of the valve unit 21 is referred to as the left side surface, and the right side surface in FIG. 5 is referred to as the right side surface. As shown in FIG. 5, the frame 40 (base material) has a small volume cylindrical recess 40 a formed on the left side surface, and the right side surface has a larger diameter than the recess 40 a and the peripheral edge expands outward. And a concave portion 40b having a predetermined depth in the shape of a truncated cone. Both the concave portions 40a and 40b communicate with each other through a valve hole 52 formed in the central portion of the partition wall 51 that substantially divides both the concave portions 40a and 40b. Further, a groove 40c that communicates with the recess 40a is formed on the left side surface of the frame 40, and a groove 40d that communicates with the recess 40b is formed on the right side surface.

フレーム40の左側面には、凹部40aに嵌め込まれた蓋体53の外側面(底面)を含むほぼ面全体に、フィルム部材54が熱溶着されている。フィルム部材54と溝40cとに区画されてインク導入路55が形成され、インク導入路55はその上流側(図5における下側)で接続管部41(図3参照)と連通するとともに、その下流側(図5における上側)で、蓋体53と凹部40aとにより区画形成された流体供給室としてのインク供給室56と連通している。一方、圧力室43は、前述のとおり、フィルム部材42と凹部40bで区画され、インク供給室56と弁孔52を通じて連通している。   On the left side surface of the frame 40, a film member 54 is thermally welded to substantially the entire surface including the outer side surface (bottom surface) of the lid 53 fitted in the recess 40a. An ink introduction path 55 is formed by being divided into a film member 54 and a groove 40c, and the ink introduction path 55 communicates with the connecting pipe portion 41 (see FIG. 3) on the upstream side (lower side in FIG. 5). On the downstream side (upper side in FIG. 5), the ink supply chamber 56 communicates as a fluid supply chamber defined by the lid 53 and the recess 40a. On the other hand, the pressure chamber 43 is partitioned by the film member 42 and the recess 40 b as described above, and communicates with the ink supply chamber 56 through the valve hole 52.

図5に示すように、インク供給室56(弁室)には、弁体57が収容されている。弁体57は、円板形状の板状部57aと、この板状部57aの片面中央から圧力室43側へ垂直に突出する軸部57bと、板状部57aの底面(図5における左面)中央に形成された凸部57cとを有している。軸部57bは弁孔52の径より若干小さな外径を有し、弁孔52に挿通されている。弁体57と蓋体53との間には、付勢手段としての圧縮バネ59(コイルバネ)が介装されており、この圧縮バネ59の付勢力により、弁体57は圧力室43側に付勢されている。圧縮バネ59は、一端部が蓋体53の凸部に外挿された状態で保持され、他端部が弁体57の凸部57cに外挿された状態で保持されている。   As shown in FIG. 5, a valve body 57 is accommodated in the ink supply chamber 56 (valve chamber). The valve body 57 includes a disk-shaped plate-like portion 57a, a shaft portion 57b that protrudes vertically from the center of one surface of the plate-like portion 57a toward the pressure chamber 43, and the bottom surface of the plate-like portion 57a (the left surface in FIG. 5). And a convex portion 57c formed at the center. The shaft portion 57 b has an outer diameter slightly smaller than the diameter of the valve hole 52, and is inserted through the valve hole 52. A compression spring 59 (coil spring) as an urging means is interposed between the valve body 57 and the lid body 53. The urging force of the compression spring 59 causes the valve body 57 to be attached to the pressure chamber 43 side. It is energized. The compression spring 59 is held in a state where one end is extrapolated to the convex portion of the lid 53, and the other end is held in a state extrapolated to the convex portion 57 c of the valve body 57.

また、板状部57aには、中央に孔を有するドーム形状のゴム又はエラストマよりなるシール部材60が冠着されている。隔壁51のインク供給室56側の面には、弁孔52を囲むように円環状の弁座61が形成されている。また、シール部材60の外周面上には、弁座61と相対する位置に円環状の凸部60aが形成されている。   Further, a sealing member 60 made of dome-shaped rubber or elastomer having a hole in the center is attached to the plate-like portion 57a. An annular valve seat 61 is formed on the surface of the partition wall 51 on the ink supply chamber 56 side so as to surround the valve hole 52. Further, an annular convex portion 60 a is formed on the outer peripheral surface of the seal member 60 at a position facing the valve seat 61.

ダイヤフラム42aの内面中央部には、有底円筒状の受圧部材65が熱溶着により固着されている。受圧部材65は、弁体57とほぼ同軸線上に位置する。圧力室43内には、流体圧設定バネとしての負圧保持バネ66が、受圧部材65と隔壁51との間に介装され、受圧部材65は負圧保持バネ66により大気側(外側)へ押圧付勢されている。負圧保持バネ66として、本実施形態ではコイルバネを用いている。   A bottomed cylindrical pressure receiving member 65 is fixed to the center of the inner surface of the diaphragm 42a by heat welding. The pressure receiving member 65 is positioned substantially coaxial with the valve body 57. In the pressure chamber 43, a negative pressure holding spring 66 as a fluid pressure setting spring is interposed between the pressure receiving member 65 and the partition wall 51, and the pressure receiving member 65 is moved to the atmosphere side (outside) by the negative pressure holding spring 66. It is pressed. In this embodiment, a coil spring is used as the negative pressure holding spring 66.

受圧部材65は、弁体57の軸部57bがダイヤフラム42aに直接当たることを避けるためにダイヤフラム42aの内面中央部に固着されている。受圧部材65は、その軸線がダイヤフラム42aの軸線とも一致する状態に配置されている。   The pressure receiving member 65 is fixed to the central portion of the inner surface of the diaphragm 42a in order to prevent the shaft portion 57b of the valve body 57 from directly contacting the diaphragm 42a. The pressure receiving member 65 is arranged such that its axis coincides with the axis of the diaphragm 42a.

受圧部材65は、隔壁51側に向かって垂直に突出する筒状部65aを有している。筒状部65aは、負圧保持バネ66の外径(バネ径)より若干大きな内径に形成されており、負圧保持バネ66の一端部は筒状部65aに挿通された状態で保持されている。また、隔壁51の圧力室43側の面には、弁孔52をほぼ囲む筒状部40eが垂直に突出している。筒状部40eには径方向に貫通する切欠40fが形成されている。負圧保持バネ66は、その一端部が筒状部40eに外挿された状態で隔壁51に当接し、その他端部が筒状部65aの内底面に当接している。   The pressure receiving member 65 has a cylindrical portion 65a that protrudes vertically toward the partition wall 51 side. The cylindrical portion 65a is formed to have an inner diameter slightly larger than the outer diameter (spring diameter) of the negative pressure holding spring 66, and one end portion of the negative pressure holding spring 66 is held in a state of being inserted into the cylindrical portion 65a. Yes. Further, a cylindrical portion 40e that substantially surrounds the valve hole 52 projects vertically on the surface of the partition wall 51 on the pressure chamber 43 side. The tubular portion 40e is formed with a notch 40f that penetrates in the radial direction. The negative pressure holding spring 66 abuts against the partition wall 51 with one end thereof being extrapolated to the tubular portion 40e, and the other end abuts against the inner bottom surface of the tubular portion 65a.

記録装置11の電源投入状態では、加圧ポンプ25の駆動による加圧力によりインクカートリッジ23からインク供給チューブ35を通じて加圧インクがインク供給室56内に供給され、インク供給室56内のインクは、所定インク圧(インク供給圧Pis)に加圧された状態にある。インク供給室56と、弁体57を隔てて位置する圧力室43のインク圧Pinkは、大気圧より低い所定の負圧(作動圧)に保持されている。そして、図5(a)に示す閉弁状態において、ダイヤフラム42aは、フィルム部材42がフレーム40の側面に熱溶着された部分の外面の位置である図5(a)における位置Cよりも、弁体移動方向(図5における左右方向)において少し圧力室43側へ凹んだ状態にある。   In the power-on state of the recording apparatus 11, the pressurized ink is supplied from the ink cartridge 23 through the ink supply tube 35 into the ink supply chamber 56 by the pressure applied by driving the pressure pump 25, and the ink in the ink supply chamber 56 is It is in a state of being pressurized to a predetermined ink pressure (ink supply pressure Pis). The ink pressure Pink in the pressure chamber 43 positioned across the ink supply chamber 56 and the valve body 57 is held at a predetermined negative pressure (operating pressure) lower than the atmospheric pressure. In the valve-closed state shown in FIG. 5 (a), the diaphragm 42a has a valve more than the position C in FIG. In the body movement direction (left and right direction in FIG. 5), the body is slightly depressed toward the pressure chamber 43 side.

ここで、圧力調整弁21Aが開閉するときの力関係について説明する。弁体57に働く力には、フィルム反力Ffilmと、インク圧と大気圧との差圧に基づき受圧部材65に働く力Fi-aと、圧縮バネ59の付勢力Fsp1と、負圧保持バネ66の付勢力Fsp2と、インク供給室56と圧力室43との差圧に基づき弁体57に働く力Fs-iとがある。   Here, the force relationship when the pressure regulating valve 21A opens and closes will be described. The force acting on the valve body 57 includes a film reaction force Ffilm, a force Fi-a acting on the pressure receiving member 65 based on the differential pressure between the ink pressure and the atmospheric pressure, an urging force Fsp1 of the compression spring 59, and a negative pressure holding spring. 66 and a force Fs-i acting on the valve body 57 based on the differential pressure between the ink supply chamber 56 and the pressure chamber 43.

ここで、フィルム反力Ffilmとは、撓み変形したダイヤフラム42aが元の形状に復元しようとする力である。ダイヤフラム42aの変形量(撓み量)が大きいほど、フィルム反力Ffilmは大きくなる。フィルム反力Ffilmは受圧部材65を介して軸部57b(弁体57)に伝達される。   Here, the film reaction force Ffilm is a force with which the deformed diaphragm 42a attempts to restore the original shape. The larger the deformation amount (deflection amount) of the diaphragm 42a, the larger the film reaction force Ffilm. The film reaction force Ffilm is transmitted to the shaft portion 57b (valve element 57) via the pressure receiving member 65.

インク圧と大気圧との差圧に基づき受圧部材65に働く力Fi-aとは、圧力室43のインク圧Pinkと、ダイヤフラム42aの外側の大気圧Paとの圧力差に基づき受圧部材65に働く力である。記録ヘッド20でインクが消費されて圧力室43のインクが減少すると、インク圧Pinkと大気圧との差圧が大きくなり、力Fi-aは大きくなる。この受圧部材65に働く力Fi-aは、軸部57bを介して弁体57に閉弁方向の力として働く。   The force Fi-a acting on the pressure receiving member 65 based on the pressure difference between the ink pressure and the atmospheric pressure is applied to the pressure receiving member 65 based on the pressure difference between the ink pressure Pink in the pressure chamber 43 and the atmospheric pressure Pa outside the diaphragm 42a. It is the power to work. When ink is consumed by the recording head 20 and the ink in the pressure chamber 43 decreases, the differential pressure between the ink pressure Pink and the atmospheric pressure increases, and the force Fi-a increases. The force Fi-a acting on the pressure receiving member 65 acts on the valve body 57 as a force in the valve closing direction via the shaft portion 57b.

次に、圧縮バネ59の付勢力Fsp1とは、圧縮バネ59が弁体57を閉弁方向に付勢する力である。弁体57が圧縮バネ59から受ける付勢力Fsp1は、圧縮バネ59の圧縮量に応じて決まる。弁体57が閉弁位置にあるときの圧縮量での付勢力Fsp1をFoとおくと、この閉弁位置を基準として開弁方向への変位量(圧縮量)を定め、圧縮バネ59のバネ定数をK1、閉弁位置からの変位量(圧縮量)をΔyとおくと、付勢力Fsp1は、Fsp1=Fo+K1・Δy で表される。   Next, the biasing force Fsp1 of the compression spring 59 is a force by which the compression spring 59 biases the valve body 57 in the valve closing direction. The biasing force Fsp1 that the valve body 57 receives from the compression spring 59 is determined according to the compression amount of the compression spring 59. When the urging force Fsp1 at the compression amount when the valve body 57 is in the valve closing position is set to Fo, a displacement amount (compression amount) in the valve opening direction is determined based on the valve closing position, and the spring of the compression spring 59 When the constant is K1 and the displacement amount (compression amount) from the valve closing position is Δy, the urging force Fsp1 is expressed by Fsp1 = Fo + K1 · Δy.

また、負圧保持バネ66の付勢力Fsp2とは、負圧保持バネ66が受圧部材65を大気側へ押圧する力である。この付勢力Fsp2は、受圧部材65に働く力Fi-aと反対向きの力を受圧部材65に与えるので、受圧部材65を弁体57が開弁位置に達するまで変位させるためには、負圧保持バネ66の付勢力Fsp2に相当する分だけ、圧力室43をより低いインク圧まで減圧させる必要がある。つまり、負圧保持バネ66は、開弁に要する圧力室43のインク圧Pinkを低く設定する機能を有する。もちろん、負圧保持バネ66を廃止して、その付勢力分だけ、圧縮バネ59の付勢力を増しても同様の効果は得られる。しかし、軸部57bが弁孔52のガタ等により受圧部材65の軸線からずれた位置を押しても、軸部57bを取り巻く状態に配置された負圧保持バネ66が、軸部57bと受圧部材65との当接箇所の周囲で受圧部材65を押すので、受圧部材65の姿勢が傾きにくくなっている。また、作動圧を設定するためのバネを圧縮バネ59と負圧保持バネ66とに分けて、それぞれを別々の室43,56に収容することで、バネをインク供給室56のみに収容する構成に比べ、バルブユニット21の薄型化が図られている。   Further, the urging force Fsp2 of the negative pressure holding spring 66 is a force by which the negative pressure holding spring 66 presses the pressure receiving member 65 to the atmosphere side. The biasing force Fsp2 applies a force opposite to the force Fi-a acting on the pressure receiving member 65 to the pressure receiving member 65. Therefore, in order to displace the pressure receiving member 65 until the valve body 57 reaches the valve opening position, a negative pressure is applied. It is necessary to reduce the pressure chamber 43 to a lower ink pressure by an amount corresponding to the urging force Fsp2 of the holding spring 66. That is, the negative pressure holding spring 66 has a function of setting the ink pressure Pink of the pressure chamber 43 required for opening the valve low. Of course, the same effect can be obtained by eliminating the negative pressure holding spring 66 and increasing the biasing force of the compression spring 59 by the biasing force. However, even if the shaft portion 57b pushes the position deviated from the axis of the pressure receiving member 65 due to play of the valve hole 52 or the like, the negative pressure holding spring 66 arranged so as to surround the shaft portion 57b is not connected to the shaft portion 57b and the pressure receiving member 65. Since the pressure receiving member 65 is pushed around the contact point, the posture of the pressure receiving member 65 is difficult to tilt. In addition, the spring for setting the operating pressure is divided into the compression spring 59 and the negative pressure holding spring 66 and each is accommodated in separate chambers 43 and 56 so that the spring is accommodated only in the ink supply chamber 56. Compared to the above, the valve unit 21 is made thinner.

なお、圧力室43のインク圧Pink(作動圧)を負圧に設定するのは、記録ヘッド20のノズルからインクがその自重や毛管現象で漏出しないようにするためである。また、吐出駆動素子の駆動によってノズルから噴射されるインク滴の質量(体積)がほぼ一定に保たれるように、インク圧Pinkは略一定の作動圧に保たれる必要があるためである。圧力室43が所定の作動圧(負圧)に設定されるように、圧縮バネ59及び負圧保持バネ66の各バネ定数などが選択されている。   The reason why the ink pressure Pink (working pressure) in the pressure chamber 43 is set to a negative pressure is to prevent the ink from leaking from the nozzles of the recording head 20 due to its own weight or capillary action. This is also because the ink pressure Pink needs to be maintained at a substantially constant operating pressure so that the mass (volume) of the ink droplets ejected from the nozzles by the driving of the ejection drive element is maintained substantially constant. The spring constants of the compression spring 59 and the negative pressure holding spring 66 are selected so that the pressure chamber 43 is set to a predetermined operating pressure (negative pressure).

最後に、インク供給室56と圧力室43との差圧に基づき弁体57に働く力Fs-iとは、インク供給圧Pisを受けて弁体57に働く閉弁方向の力Fcloseと、インク圧Pinkを受けて弁体57に働く開弁方向の力Fopenとの差で表される力である。閉弁方向の力Fcloseは、インク供給圧Pisを受ける弁体57の受圧面積S1とインク供給圧Pisとの積で表される。また、開弁方向の力Fopenは、インク圧Pinkを受ける弁体57の受圧面積S2とインク圧Pinkとの積で表される。本実施形態の場合、弁体57がインク供給圧Pisを受ける受圧面積S1は、シール部材60の凸部60aの外周で囲まれ領域の面積に等しく、インク圧Pinkを受ける受圧面積S2は、シール部材60の凸部60aの内周で囲まれた領域の面積に等しい。この両室43,56のインク圧の差圧に基づき弁体57に働く力Fs-iは、インク供給圧Pisが正圧であるのに対し、インク圧Pinkが負圧であるので、常に弁体57の閉弁方向に働く。   Finally, the force Fs-i acting on the valve element 57 based on the differential pressure between the ink supply chamber 56 and the pressure chamber 43 is the valve closing force Fclose acting on the valve element 57 upon receiving the ink supply pressure Pis, and the ink. This is a force represented by a difference from a force Fopen in the valve opening direction that acts on the valve body 57 upon receiving the pressure Pink. The force Fclose in the valve closing direction is represented by the product of the pressure receiving area S1 of the valve body 57 that receives the ink supply pressure Pis and the ink supply pressure Pis. The force Fopen in the valve opening direction is represented by the product of the pressure receiving area S2 of the valve body 57 that receives the ink pressure Pink and the ink pressure Pink. In the present embodiment, the pressure receiving area S1 where the valve body 57 receives the ink supply pressure Pis is equal to the area of the area surrounded by the outer periphery of the convex portion 60a of the seal member 60, and the pressure receiving area S2 receiving the ink pressure Pink is the seal. It is equal to the area of the region surrounded by the inner periphery of the convex portion 60a of the member 60. The force Fs-i acting on the valve element 57 based on the pressure difference between the ink pressures of the two chambers 43 and 56 is always the valve because the ink supply pressure Pis is negative while the ink supply pressure Pis is positive. It works in the valve closing direction of the body 57.

ここで、フィルム反力Ffilmの働く向きは、ダイヤフラム42aの撓む向きにより決まる。すなわち、ダイヤフラム42aが大気側へ凸となる向きに撓んだ場合には、フィルム反力Ffilmは開弁方向に働き、一方、ダイヤフラム42aが圧力室43側へ凹む向きに撓んだ場合は、フィルム反力Ffilmは閉弁方向に働く。   Here, the working direction of the film reaction force Ffilm is determined by the bending direction of the diaphragm 42a. That is, when the diaphragm 42a bends in a direction that is convex toward the atmosphere side, the film reaction force Ffilm acts in the valve opening direction, while when the diaphragm 42a is bent in a direction that is recessed toward the pressure chamber 43, The film reaction force Ffilm works in the valve closing direction.

本実施形態では、圧力調整弁21Aは、ダイヤフラム42aが常に圧力室43側へ凹んだ状態で使用されるように設定されている。この設定のために、シール部材60が弁座61に当接した閉弁状態、かつ軸部57bが受圧部材65に当接した状態では、ダイヤフラム42aは圧力室43側へ凹む状態に保持されるように、弁体57の軸部57bの軸長、及び受圧部材65の厚みが設定されている。圧力調整弁21Aが開弁状態から閉弁状態になっても、つまり使用範囲で受圧部材65が最も大気側に位置するときでも、ダイヤフラム42aが圧力室43側へ凹んだ状態となるように構成されている。このため、バルブユニット21の個体差によるばらつきがあっても、どのバルブユニット21(圧力調整弁21A)でも使用範囲において、フィルム反力Ffilmは、常に閉弁方向に働く。   In the present embodiment, the pressure regulating valve 21A is set to be used in a state where the diaphragm 42a is always recessed toward the pressure chamber 43 side. For this setting, the diaphragm 42a is held in a state of being recessed toward the pressure chamber 43 in a closed state in which the seal member 60 is in contact with the valve seat 61 and in a state in which the shaft portion 57b is in contact with the pressure receiving member 65. As described above, the axial length of the shaft portion 57b of the valve body 57 and the thickness of the pressure receiving member 65 are set. Even when the pressure regulating valve 21A changes from the open state to the closed state, that is, when the pressure receiving member 65 is located on the most atmospheric side in the usage range, the diaphragm 42a is recessed to the pressure chamber 43 side. Has been. For this reason, even if there is variation due to individual differences in the valve units 21, the film reaction force Ffilm always works in the valve closing direction in any operating range of any valve unit 21 (pressure adjusting valve 21A).

このため、弁体57に働く力は、閉弁方向の力が、圧縮バネ59の付勢力Fsp1、負圧保持バネ66の付勢力Fsp2、インク圧の差圧に基づく力Fs-i、フィルム反力Ffilmであり、開弁方向の力が、受圧部材65に差圧に基づき働く力Fi-aである。そして、開弁方向の力の総和が、閉弁方向の力の総和に勝るときに、弁体57は開弁方向に移動する。ここで、Fsp1は、変位量(圧縮量)Δy1を変数とする関数として表されるので、Fsp1(Δy1)(=Fo+k1・Δy1)とおける。また、Fsp2は、負圧保持バネ66の自然長からの圧縮量(変位量)をΔy2、バネ定数をK2とすると、変位量Δy2を変数とする関数として表されるので、Fsp2(Δy2)(=k2・Δy2)とおける。また、Fs-iは、インク供給圧Pisを一定(定数)とみなすと、インク圧Pinkを変数とする関数Fs-i(Pink)として表される。さらに、Fi-aは、大気圧Paを一定(定数)とみなすと、インク圧Pinkを変数とする関数Fi-a(Pink)として表される。また、Ffilmは、位置Cからの撓み量ΔBを変数とする関数Ffilm(ΔB)として表される。よって、以下の条件式を満たすときに、弁体57は開弁方向へ変位する。
Fsp1(Δy1)+Fsp2(Δy2)+Fs-i(Pink)+Ffilm(ΔB)<Fi-a(Pink) …(1)
上記(1)式の条件が成立して、弁体57が開弁方向に移動すると、バネ59,66が弁体57の移動量分だけそれぞれ圧縮されるため、Δy1,Δy2が増え、またダイヤフラム42aがさらに凹むため、ΔBが増える。このため、Fsp1(Δy1)とFsp2(Δy2)とFfilm(ΔB)が共に増加する。よって、開弁方向の力の総和と閉弁方向の力の総和とが均衡した位置で、弁体57は停止する。また、ダイヤフラム42aの開弁方向への変位により圧力室43の容積が減少するので、一旦は低下したインク圧Pinkが作動圧に復帰する。これは微小時間のうちに進むため、実際にはインク圧Pinkは作動圧に維持される。以下、圧力室43のインクが減少するに連れて、開弁方向の力の総和と閉弁方向の力の総和との均衡を保つように、弁体57は開弁方向へ移動する。そして、それまで弁座61に押し付けられていた凸部60aが圧縮状態から復元しつつ、やがて凸部60aが弁座61から離れると、圧力調整弁21Aが開弁する。
For this reason, the force acting on the valve body 57 is that the force in the valve closing direction is the urging force Fsp1 of the compression spring 59, the urging force Fsp2 of the negative pressure holding spring 66, the force Fs-i based on the ink pressure differential pressure, The force F film is a force Fi-a that acts on the pressure receiving member 65 based on the differential pressure. When the total force in the valve opening direction is greater than the total force in the valve closing direction, the valve element 57 moves in the valve opening direction. Here, since Fsp1 is expressed as a function having the displacement (compression amount) Δy1 as a variable, it can be expressed as Fsp1 (Δy1) (= Fo + k1 · Δy1). Further, Fsp2 is expressed as a function having the displacement amount Δy2 as a variable when the compression amount (displacement amount) from the natural length of the negative pressure holding spring 66 is Δy2 and the spring constant is K2, and therefore Fsp2 (Δy2) ( = K2 · Δy2). Further, Fs-i is expressed as a function Fs-i (Pink) having the ink pressure Pink as a variable when the ink supply pressure Pis is regarded as constant (constant). Further, Fi-a is expressed as a function Fi-a (Pink) with the ink pressure Pink as a variable when the atmospheric pressure Pa is regarded as constant (constant). F film is expressed as a function F film (ΔB) having a deflection amount ΔB from the position C as a variable. Therefore, the valve element 57 is displaced in the valve opening direction when the following conditional expression is satisfied.
Fsp1 (Δy1) + Fsp2 (Δy2) + Fs−i (Pink) + Ffilm (ΔB) <Fi−a (Pink) (1)
When the condition of the above expression (1) is satisfied and the valve element 57 moves in the valve opening direction, the springs 59 and 66 are compressed by the amount of movement of the valve element 57, respectively, so that Δy1 and Δy2 increase, and the diaphragm Since 42a is further recessed, ΔB increases. For this reason, Fsp1 (Δy1), Fsp2 (Δy2), and Ffilm (ΔB) all increase. Therefore, the valve body 57 stops at a position where the sum of the forces in the valve opening direction and the sum of the forces in the valve closing direction are balanced. Further, since the volume of the pressure chamber 43 decreases due to the displacement of the diaphragm 42a in the valve opening direction, the ink pressure Pink once decreased returns to the operating pressure. Since this proceeds in a very short time, the ink pressure Pink is actually maintained at the operating pressure. Thereafter, as the ink in the pressure chamber 43 decreases, the valve element 57 moves in the valve opening direction so as to maintain a balance between the total force in the valve opening direction and the total force in the valve closing direction. Then, when the convex portion 60a that has been pressed against the valve seat 61 is restored from the compressed state and the convex portion 60a is eventually separated from the valve seat 61, the pressure regulating valve 21A is opened.

この開弁のタイミングは、圧縮バネ59、負圧保持バネ66、受圧部材65の面積などにより決まる。本実施形態では、バネ59,66のバネ力を弱くした関係から、それに合わせて、ダイヤフラム面積に対してダイヤフラム42aに受圧部材65が固着されている部分の面積である受圧面積を例えば1/3以下としている。   The timing of opening the valve is determined by the area of the compression spring 59, the negative pressure holding spring 66, the pressure receiving member 65, and the like. In the present embodiment, since the spring force of the springs 59 and 66 is weakened, the pressure receiving area which is the area of the portion where the pressure receiving member 65 is fixed to the diaphragm 42a is set to 1/3 of the diaphragm area, for example. It is as follows.

開弁した後は、次の条件が成立したときに弁体57は、閉弁方向へ移動する。
Fsp1(Δy1)+Fsp2(Δy2)+Fs-i(Pink)+Ffilm(ΔB)>Fi-a(Pink) …(2)
すなわち、閉弁方向の力の総和が、開弁方向の力の総和に勝るときに、弁体57は閉弁方向へ移動する。圧力調整弁21Aが開弁すると、インク供給圧Pisとインク圧Pinkとの差圧に基づきインク供給室56から圧力室43へ弁孔52を通じてインクが流入する。インクが圧力室43へ流入すると、圧力室43のインク圧Pinkが上昇する。インク圧Pinkが上昇すると、受圧部材65に差圧に基づき働く力Fi-a(Pink)が小さくなる。よって、上記(2)式の条件が成立することになって、弁体57は閉弁方向へ移動する。
After the valve is opened, the valve body 57 moves in the valve closing direction when the following condition is satisfied.
Fsp1 (Δy1) + Fsp2 (Δy2) + Fs−i (Pink) + Ffilm (ΔB)> Fi−a (Pink) (2)
That is, when the sum of the forces in the valve closing direction exceeds the sum of the forces in the valve opening direction, the valve element 57 moves in the valve closing direction. When the pressure regulating valve 21A is opened, ink flows from the ink supply chamber 56 to the pressure chamber 43 through the valve hole 52 based on the differential pressure between the ink supply pressure Pis and the ink pressure Pink. When ink flows into the pressure chamber 43, the ink pressure Pink in the pressure chamber 43 increases. When the ink pressure Pink increases, the force Fi-a (Pink) acting on the pressure receiving member 65 based on the differential pressure decreases. Therefore, the condition of the above expression (2) is satisfied, and the valve body 57 moves in the valve closing direction.

この弁体57の移動に伴いダイヤフラム42aも閉弁方向へ移動し、圧力室43の容積が増加するため、一旦は上昇したインク圧Pinkが復帰する。これは微小時間のうちに進むため、実際にはインク圧Pinkは作動圧に維持される。以下、圧力室43へインクが流入するに連れて、閉弁方向の力の総和と開弁方向の力の総和との均衡を保つように、弁体57は閉弁方向へ移動する。そして、弁体57の閉弁方向への移動に伴って凸部60aと弁座61との隙間が徐々に狭くなり、インク流入速度が徐々に低下する。   As the valve body 57 moves, the diaphragm 42a also moves in the valve closing direction, and the volume of the pressure chamber 43 increases, so that the ink pressure Pink that has once increased returns. Since this proceeds in a very short time, the ink pressure Pink is actually maintained at the operating pressure. Thereafter, as the ink flows into the pressure chamber 43, the valve element 57 moves in the valve closing direction so as to maintain a balance between the total force in the valve closing direction and the total force in the valve opening direction. As the valve element 57 moves in the valve closing direction, the gap between the convex portion 60a and the valve seat 61 is gradually narrowed, and the ink inflow speed is gradually decreased.

そして、圧力調整弁21Aが閉弁したときには、軸部57bが受圧部材65に当接した状態にある。弁体57の開閉位置を、変位量Δy1で表すと、Δy1=0のときである。また、開弁するとき(又は閉弁するとき)における、変位量Δy2=Δy2o、インク圧Pink=Pinko、ダイヤフラム変位量ΔB=ΔBoとすると、開弁状態から閉弁状態になったときのダイヤフラム42aの位置は、次式を満たすΔBoの値で示される。
Fsp1(0)+Fsp2(Δy2o)+Fs-i(Pinko)+Ffilm(ΔBo)=Fi-a(Pinko)
ところで、バルブユニット21(圧力調整弁21A)の作動圧を小さくする要請や、小型化の要請から、本実施形態では、圧縮バネ59や負圧保持バネ66をバネ力の弱い小さな部品にしている。圧力調整弁21Aの作動圧を小さくする理由は、従前の高い作動圧であると、記録ヘッド20内の吐出駆動素子が駆動されてノズルから噴射されるインク滴の質量を変動させる原因となる場合があるからである。しかし、作動圧を低くするために、圧縮バネ59や負圧保持バネ66をバネ力の弱い小さな部品とすると、フィルム反力Ffilmが無視できなくなり、これが作動圧に影響する。
When the pressure regulating valve 21A is closed, the shaft portion 57b is in contact with the pressure receiving member 65. The opening / closing position of the valve element 57 is expressed by a displacement amount Δy1 when Δy1 = 0. Further, when the valve is opened (or closed), when the displacement amount Δy2 = Δy2o, the ink pressure Pink = Pinko, and the diaphragm displacement amount ΔB = ΔBo, the diaphragm 42a when the valve is opened is closed. The position of is indicated by a value of ΔBo that satisfies the following equation.
Fsp1 (0) + Fsp2 (Δy2o) + Fs−i (Pinko) + Ffilm (ΔBo) = Fi−a (Pinko)
By the way, in order to reduce the operating pressure of the valve unit 21 (pressure adjusting valve 21A) and to reduce the size, in the present embodiment, the compression spring 59 and the negative pressure holding spring 66 are small components having a weak spring force. . The reason why the operating pressure of the pressure regulating valve 21A is reduced is that the conventional high operating pressure may cause the ejection driving element in the recording head 20 to be driven and cause the mass of ink droplets ejected from the nozzles to fluctuate. Because there is. However, if the compression spring 59 and the negative pressure holding spring 66 are small components having a weak spring force in order to lower the operating pressure, the film reaction force Ffilm cannot be ignored, and this affects the operating pressure.

ここで、ダイヤフラム42aが圧力室43側へ凹む状態を圧力調整弁21Aの使用範囲としているのは、次の理由による。圧力調整弁21Aが使用範囲において、ダイヤフラム42aが大気側に凸となる状態と、圧力室43側に凹む状態とが共存する構成を考える。この場合、フィルム反力Ffilmは、ダイヤフラム42aが大気側に凸となった状態で開弁方向に働き、ダイヤフラム42aが圧力室43側へ凹んだ状態で閉弁方向に働く。すなわち、ダイヤフラム42aの撓み状態が凸から凹へ切り換わることで、フィルム反力Ffilmが、インク圧Pinkを加圧する向き(開弁方向)の力から、インク圧Pinkを減圧する向き(閉弁方向)の力に切り換わる。このため、フィルム反力Ffilmが無視できなくなった構成では、このダイヤフラム形状の凸から凹への切り換わり時(図5(a)における位置Cに相当)に、弁体57に働く荷重のばらつきが発生する。   Here, the state in which the diaphragm 42a is recessed toward the pressure chamber 43 is used as the use range of the pressure regulating valve 21A for the following reason. Consider a configuration in which the state in which the diaphragm 42a is convex toward the atmosphere side and the state in which the diaphragm 42a is recessed toward the pressure chamber 43 side coexist in the usage range of the pressure regulating valve 21A. In this case, the film reaction force Ffilm works in the valve opening direction when the diaphragm 42a is convex toward the atmosphere, and works in the valve closing direction when the diaphragm 42a is recessed toward the pressure chamber 43. That is, when the bending state of the diaphragm 42a is switched from convex to concave, the film reaction force Ffilm reduces the ink pressure Pink from the force in the direction in which the ink pressure Pink is increased (the valve opening direction) (the valve closing direction). ). For this reason, in the configuration in which the film reaction force Ffilm cannot be ignored, there is a variation in the load acting on the valve element 57 when the diaphragm shape is switched from convex to concave (corresponding to position C in FIG. 5A). appear.

本実施形態では、圧力調整弁21Aが閉弁状態にあるときに、フィルム部材42に溶着した受圧部材65がフレーム端面よりも圧力室43側へ凹んだ状態となる構成としている。そうすることで、ダイヤフラム42aが、弁体57が開閉するときの開閉位置Xo(図4参照)に達する直前に必ず圧力室43側へ凹んだ状態となるようにすることが可能となる。   In the present embodiment, when the pressure regulating valve 21A is in the closed state, the pressure receiving member 65 welded to the film member 42 is in a state of being recessed toward the pressure chamber 43 side from the frame end surface. By doing so, it is possible to make the diaphragm 42a always be recessed toward the pressure chamber 43 immediately before reaching the opening / closing position Xo (see FIG. 4) when the valve body 57 opens and closes.

フィルム部材42がフレーム外側に凸の状態からフレーム内側に凹の状態に変化する時に、軸部57bに働くフィルム反力Ffilmの変化は一番大きくなる。このフィルム部材42の凸から凹への形状変化が、弁体57が開くタイミングに近い位置にある場合は、フィルム部材42のわずかな形状の違いによって弁体57が開く時の圧力室43内の負圧がバラツク要因となるため、このタイミングをずらすために、上記形状変更を実施している。特に作動圧を低く設定する仕様の圧力調整弁21Aでバネ荷重を小さくした場合は、フィルム反力Ffilmの影響が顕著に作動圧に現れるため、上記構成の採用が有効である。   When the film member 42 changes from a convex state on the outer side of the frame to a concave state on the inner side of the frame, the change in the film reaction force Ffilm acting on the shaft portion 57b becomes the largest. When the shape change of the film member 42 from the convex to the concave is at a position close to the opening timing of the valve body 57, a slight difference in the shape of the film member 42 causes the inside of the pressure chamber 43 when the valve body 57 is opened. Since the negative pressure becomes a variation factor, the above-described shape change is performed to shift this timing. In particular, when the spring load is reduced by the pressure adjusting valve 21A having a specification for setting the operating pressure low, the influence of the film reaction force Ffilm appears remarkably in the operating pressure, so that the above configuration is effective.

ところで、弁体57の軸部57bが受圧部材65の面に直角に当接するように設定されているが、実際には軸部57bが受圧部材65の面に当接する角度は製品間でばらつく。これは、部品の寸法公差、組付け公差、弁孔52と軸部57bとの隙間によるガタなどにより、受圧部材65の姿勢の傾き、軸部57bの姿勢の傾き、受圧部材65に対する軸部57bの当接箇所の受圧部材65の中心(重心)からのずれ等をもたらすからである。この軸部57bが受圧部材65の面に当接する角度のばらつきにより、フィルム反力Ffilmを軸部57bが受ける力、及び、受圧部材65の力Fi-a(Pink)を軸部57bが受ける力がばらつく。そして、フィルム反力Ffilmの変化が一番大きくなるときが、開弁のタイミングと同じになる構成では、軸部57bが受圧部材65の面に当接する角度やフィルム姿勢などのばらつきが、フィルム反力Ffilmを軸部57bに伝わるときにばらつかせ、これがバルブユニット21の個体差による作動圧のばらつきを助長する。   Incidentally, the shaft portion 57b of the valve body 57 is set so as to abut on the surface of the pressure receiving member 65 at a right angle, but in reality, the angle at which the shaft portion 57b abuts on the surface of the pressure receiving member 65 varies between products. This is due to the dimensional tolerance of the parts, the assembly tolerance, the backlash due to the gap between the valve hole 52 and the shaft portion 57b, and the like, the inclination of the posture of the pressure receiving member 65, the inclination of the posture of the shaft portion 57b, This is because, for example, a deviation from the center (center of gravity) of the pressure receiving member 65 is brought about at the contact point. Due to variations in the angle at which the shaft portion 57b contacts the surface of the pressure receiving member 65, the force that the shaft reaction portion Fb receives the film reaction force Ffilm and the force that the shaft portion 57b receives the force Fi-a (Pink) of the pressure receiving member 65 It varies. In the configuration in which the change in the film reaction force Ffilm is the largest, the timing at which the valve is opened is the same as the valve opening timing. When the force Ffilm is transmitted to the shaft portion 57b, the force Ffilm is dispersed, which promotes the variation of the operating pressure due to individual differences of the valve units 21.

これに対し、本実施形態の圧力調整弁21Aは、使用範囲でダイヤフラム42aが圧力室43側に凹んだ状態で使用される。このため、フィルム反力Ffilmが無視できない構成であっても、その使用範囲においてフィルム反力Ffilmの向きが変化しないので、個体差によって作動圧がばらつきにくい。   On the other hand, the pressure regulating valve 21A of the present embodiment is used in a state where the diaphragm 42a is recessed toward the pressure chamber 43 in the usage range. For this reason, even if the film reaction force Ffilm cannot be ignored, the direction of the film reaction force Ffilm does not change in the range of use, and therefore the operating pressure is unlikely to vary due to individual differences.

図4は、印刷中におけるダイヤフラム位置の変化の様子を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸がダイヤフラム位置X、縦軸が時間Tである。ここで、グラフにおけるダイヤフラム位置Xは、ダイヤフラム42aの外面(図5における右側面)における中心位置が弁体移動方向(図5における左右方向)に変化する様子を示している。なお、位置Cは、フィルム部材42がフレーム40に接合されている部分における外面と面一となるダイヤフラム位置であり、ダイヤフラム42aが撓みのないフラットな状態にあるときの位置である。   FIG. 4 is a graph showing how the diaphragm position changes during printing. In this graph, the horizontal axis is the diaphragm position X, and the vertical axis is the time T. Here, the diaphragm position X in the graph shows how the center position on the outer surface (right side surface in FIG. 5) of the diaphragm 42a changes in the valve body movement direction (left and right direction in FIG. 5). The position C is a diaphragm position that is flush with the outer surface of the portion where the film member 42 is joined to the frame 40, and is a position when the diaphragm 42a is in a flat state without bending.

このグラフの例では、印刷開始前は圧力調整弁21Aが閉弁状態にある。この状態から、印刷が開始されると(時刻To)、記録ヘッド20のノズルからインク滴が吐出されることにより、圧力室43のインクが減少する。インクの減少に伴いインク圧Pinkが低下すると、前記(1)式の条件が成立し、開弁方向の力の総和と閉弁方向の力の総和との均衡を保つように、ダイヤフラム位置X(つまり弁体57)は開弁方向(図4のグラフにおける左方向)へ移動する。   In the example of this graph, the pressure adjustment valve 21A is in a closed state before printing is started. When printing is started from this state (time To), ink droplets are ejected from the nozzles of the recording head 20, thereby reducing the ink in the pressure chamber 43. When the ink pressure Pink decreases as the ink decreases, the condition of the above equation (1) is satisfied, and the diaphragm position X () is maintained so as to maintain a balance between the total force in the valve opening direction and the total force in the valve closing direction. That is, the valve body 57) moves in the valve opening direction (left direction in the graph of FIG. 4).

そして、弁体57の位置に応じて決まるダイヤフラム位置Xが、位置Xoに達したときに、圧力調整弁21Aが閉弁状態から開弁状態に切り換わる。開度が小さく圧力室43へのインク流入量がインク消費量より少ないうちは、前記(1)式の条件が成立し、ダイヤフラム位置Xは開弁方向へ変位し、その開度が徐々に大きくなる。そして、圧力室43へのインク流入量がインク消費量に勝ると、圧力室43の容積が減少から上昇に切り換わり、前記(2)式の条件が成立し、ダイヤフラム位置Xが変位する方向が位置Xmで閉弁方向(図4における右方)へ反転する(例えば図5(b)の開弁状態)。そして、ダイヤフラム位置Xが閉弁方向へ移動して位置Xoに達すると、圧力調整弁21Aは閉弁する。その後、ダイヤフラム位置Xは、凸部60aの圧縮等により例えば図4に示す位置Xcまで変位する。このダイヤフラム位置Xが位置Xcにある状態が、図5(a)に示す閉弁状態に相当する。   And when the diaphragm position X determined according to the position of the valve body 57 reaches the position Xo, the pressure regulating valve 21A is switched from the closed state to the opened state. While the opening is small and the amount of ink flowing into the pressure chamber 43 is less than the ink consumption, the condition of the above equation (1) is satisfied, the diaphragm position X is displaced in the valve opening direction, and the opening gradually increases. Become. When the ink inflow amount into the pressure chamber 43 exceeds the ink consumption amount, the volume of the pressure chamber 43 switches from decrease to increase, the condition of the above equation (2) is satisfied, and the direction in which the diaphragm position X is displaced is changed. It reverses in the valve closing direction (rightward in FIG. 4) at the position Xm (for example, the valve open state in FIG. 5B). When the diaphragm position X moves in the valve closing direction and reaches the position Xo, the pressure regulating valve 21A is closed. Thereafter, the diaphragm position X is displaced to, for example, a position Xc shown in FIG. 4 by compression of the convex portion 60a. The state in which the diaphragm position X is at the position Xc corresponds to the valve closing state shown in FIG.

以後、同様に、インク消費に連れてダイヤフラム位置Xは、位置Xcと位置Xmとの間の移動を繰り返し、圧力室43のインク圧Pinkは、ダイヤフラム位置Xが位置Xoのときのインク圧Pink(作動圧)に保持される。   Thereafter, similarly, as the ink is consumed, the diaphragm position X repeatedly moves between the position Xc and the position Xm, and the ink pressure Pink in the pressure chamber 43 is equal to the ink pressure Pink (when the diaphragm position X is the position Xo). Operating pressure).

そして、圧力調整弁21Aが開弁状態から閉弁状態になって、ダイヤフラム位置Xが最も外側(大気側)に位置するとき、図5(a)に示すように、ダイヤフラム42aが位置Cに対して圧力室43側へΔBoだけ変位した位置Xcにある。よって、ダイヤフラム位置Xが最も外側(大気側)へ変位したとき、ダイヤフラム42aは、圧力室43側へ凹んだ状態になっている。このため、圧力調整弁21Aの使用範囲(Xm≦X≦Xc)において、フィルム反力Ffilmの向きが途中で変化することがないので、圧力室43のインク圧Pinkがフィルム反力Ffilmの向きの変化に起因して変動することがない。この結果、記録ヘッド20内のインク室のインク圧が安定し、吐出駆動素子が駆動されてノズルから噴射されるインク滴の質量が安定する。   When the pressure regulating valve 21A is changed from the open state to the closed state and the diaphragm position X is located on the outermost side (atmosphere side), the diaphragm 42a is positioned relative to the position C as shown in FIG. Thus, it is at a position Xc displaced by ΔBo toward the pressure chamber 43 side. Therefore, when the diaphragm position X is displaced to the outermost side (atmosphere side), the diaphragm 42a is recessed to the pressure chamber 43 side. For this reason, in the usage range (Xm ≦ X ≦ Xc) of the pressure regulating valve 21A, the direction of the film reaction force Ffilm does not change midway, so the ink pressure Pink in the pressure chamber 43 is in the direction of the film reaction force Ffilm. Does not fluctuate due to changes. As a result, the ink pressure in the ink chamber in the recording head 20 is stabilized, and the mass of the ink droplet ejected from the nozzle is stabilized by driving the ejection driving element.

以上、詳述したように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ダイヤフラム42aが開弁状態から閉弁状態になったときでも、ダイヤフラム42aが圧力室43側へ凹んだ状態に保持されるようにバルブユニット21(圧力調整弁21A)を構成した。よって、バルブユニット21の部品寸法、部品組付け位置のばらつき等により、製品間でダイヤフラム42aの位置がばらついても、バルブユニット21の使用範囲において、最も外側に位置するときのダイヤフラム42aが、圧力室43側へ凹む状態に保持される。この結果、バルブユニット21の個体差によらずその使用範囲において、フィルム反力Ffilmの向きの変更に起因するインク圧Pink(作動圧)の変動を防止できる。このため、記録ヘッド20のノズルから噴射されるインク滴の質量を安定させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The valve unit 21 (pressure regulating valve 21A) is configured so that the diaphragm 42a is held in a recessed state toward the pressure chamber 43 even when the diaphragm 42a is changed from the open state to the closed state. Therefore, even if the position of the diaphragm 42a varies among products due to variations in the parts dimensions and parts assembly position of the valve unit 21, the diaphragm 42a at the outermost position in the usage range of the valve unit 21 It is held in a state of being recessed toward the chamber 43 side. As a result, it is possible to prevent fluctuations in the ink pressure Pink (operating pressure) due to the change in the direction of the film reaction force Ffilm in the use range regardless of individual differences of the valve units 21. For this reason, the mass of the ink droplet ejected from the nozzle of the recording head 20 can be stabilized.

(2)圧力調整弁21Aが、図5(b)に示すように開弁したとき、負圧保持バネ66の両端部を保持する筒状部65aと筒状部40eとが接近して両者の隙間が狭くなる。しかし、筒状部40eに切欠40fがあることから、弁孔52を通じて流入したインクが圧力室43へ流れるための流路が確保される。この結果、負圧保持バネ66を保持する筒状部65a,40eの隙間が開弁時に狭くなっても、開弁時に圧力損失をさほど発生させることなく、圧力室43へインクを円滑に供給できる。   (2) When the pressure regulating valve 21A is opened as shown in FIG. 5B, the cylindrical portion 65a and the cylindrical portion 40e that hold both ends of the negative pressure holding spring 66 come close to each other. The gap becomes narrower. However, since the cylindrical portion 40e has the notch 40f, a flow path for the ink flowing through the valve hole 52 to flow into the pressure chamber 43 is secured. As a result, even if the gap between the cylindrical portions 65a and 40e that hold the negative pressure holding spring 66 becomes narrow when the valve is opened, ink can be smoothly supplied to the pressure chamber 43 without causing a large pressure loss when the valve is opened. .

(3)ダイヤフラム42aの内面に受圧部材65を固着したので、弁体57の軸部57bはダイヤフラム42aに直接接触することがなくなる。このため、ダイヤフラム42aの損傷等に起因する圧力調整弁21Aの寿命低下を抑制できる。   (3) Since the pressure receiving member 65 is fixed to the inner surface of the diaphragm 42a, the shaft portion 57b of the valve body 57 does not directly contact the diaphragm 42a. For this reason, the lifetime reduction of 21 A of pressure regulation valves resulting from damage etc. of the diaphragm 42a can be suppressed.

(4)軸部57bを取り巻くように配設された負圧保持バネ66が、受圧部材65を軸部57bの当接箇所の周囲で押圧するので、受圧部材65が傾きにくい。よって、軸部57bが受圧部材65に当接する角度のばらつきを小さく抑えることができる。また、インク圧Pinkを決める付勢バネを、圧縮バネ59及び負圧保持バネ66の二つに分けたので、一つのバネにより弁体57を付勢する構成に比べ、弁体57(軸部57b)を付勢する圧縮バネ59を弱くし、圧縮バネ59の付勢力に基づく軸部57bの当接圧を小さくすることができる。   (4) Since the negative pressure holding spring 66 disposed so as to surround the shaft portion 57b presses the pressure receiving member 65 around the contact portion of the shaft portion 57b, the pressure receiving member 65 is not easily tilted. Therefore, the variation in the angle at which the shaft portion 57b contacts the pressure receiving member 65 can be reduced. Further, since the urging spring for determining the ink pressure Pink is divided into the compression spring 59 and the negative pressure holding spring 66, the valving element 57 (shaft portion) is compared with the configuration in which the valving element 57 is urged by one spring. 57b) can be weakened, and the contact pressure of the shaft portion 57b based on the urging force of the compression spring 59 can be reduced.

尚、実施形態は、上記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。
(変形例1)ダイヤフラムの圧力室と反対側の面(外面)が面するのは大気圧に限定されない。負圧であってもよい。さらには正圧であってもよい。例えばダイヤフラムの外側に負圧室又は正圧室を設ける構成とすればよい。例えばまた、例えば特許文献2における図13の構成、すなわちダイヤフラムの外側に配置された室が蛇行溝を介して外部(大気)と連通する構成も採用できる。
In addition, embodiment is not limited above, You may change as follows.
(Modification 1) The surface (outer surface) opposite to the pressure chamber of the diaphragm faces is not limited to atmospheric pressure. It may be negative pressure. Furthermore, a positive pressure may be used. For example, the negative pressure chamber or the positive pressure chamber may be provided outside the diaphragm. For example, for example, a configuration shown in FIG. 13 in Patent Document 2, that is, a configuration in which a chamber disposed outside the diaphragm communicates with the outside (atmosphere) via a meandering groove can be employed.

(変形例2)バルブユニットが複数のインク色に共通の一つの筐体を有し、一つの筐体に複数の圧力調整弁が内蔵された構成を採用してもよい。さらに、バルブユニット21は、圧力調整弁21A以外の他の弁(例えば差圧弁)を内蔵する構成でもよい。   (Modification 2) The valve unit may have a single casing common to a plurality of ink colors, and a single casing may include a plurality of pressure regulating valves. Furthermore, the valve unit 21 may be configured to incorporate a valve (for example, a differential pressure valve) other than the pressure regulating valve 21A.

(変形例3)弁装置としての圧力調整弁21Aをインクカートリッジ23に設けてもよい。空気加圧タイプのインクカートリッジ構成の場合、ダイヤフラム42aの外側面が大気に開放された状態に設けることが好ましい。例えば外郭ケース23a内にインクパック23bが収容される密閉収容室と大気開放室とを設け、インクパック23bのインク供給部を大気開放室に配置するとともに、インク供給部と連通状態に接続された圧力調整弁も大気開放室に配置する。また、圧力調整弁21Aをインクカートリッジのインク導出部に内蔵した構成も採用できる。もちろん、弁装置としての圧力調整弁21Aは、インクパック式以外のインクカートリッジに設けることもできる。例えばインクが貯留されたインク室を有するインクカートリッジや、インクが充填された多孔質体を収容するインクカートリッジの外郭ケース内に圧力調整弁21Aを組み付ける構成も採用できる。
(変形例4)流体圧設定バネとして、ダイヤフラムを閉弁方向に付勢する負圧保持バネ66に替え、ダイヤフラムを開弁方向へ付勢するバネを設けてもよい。例えばバネを圧力室43に設ける場合、バネの両端をそれぞれ隔壁側とダイヤフラム側と接着し、ダイヤフラムが圧力室側へ付勢されるようにする。また、ダイヤフラムを外側(大気側)から開弁方向へ付勢するようにバネを設けても構わない。これらの構成によれば、圧力室の流体圧を大気圧以上の値に設定することが可能になる。
(Modification 3) A pressure regulating valve 21A as a valve device may be provided in the ink cartridge 23. In the case of an air pressurization type ink cartridge configuration, it is preferable that the outer surface of the diaphragm 42a be provided in a state open to the atmosphere. For example, an airtight chamber and an air release chamber in which the ink pack 23b is housed in the outer case 23a are provided, and the ink supply unit of the ink pack 23b is disposed in the air release chamber and connected to the ink supply unit in a communicating state. A pressure control valve is also placed in the open air chamber. Further, a configuration in which the pressure adjusting valve 21A is built in the ink outlet portion of the ink cartridge can be employed. Of course, the pressure regulating valve 21A as a valve device can be provided in an ink cartridge other than the ink pack type. For example, a configuration in which the pressure adjustment valve 21A is assembled in an outer case of an ink cartridge having an ink chamber in which ink is stored or an ink cartridge containing a porous body filled with ink can be employed.
(Modification 4) As the fluid pressure setting spring, a spring for urging the diaphragm in the valve opening direction may be provided instead of the negative pressure holding spring 66 for urging the diaphragm in the valve closing direction. For example, when a spring is provided in the pressure chamber 43, both ends of the spring are bonded to the partition wall side and the diaphragm side, respectively, so that the diaphragm is biased toward the pressure chamber side. A spring may be provided to urge the diaphragm from the outside (atmosphere side) in the valve opening direction. According to these configurations, the fluid pressure in the pressure chamber can be set to a value equal to or higher than the atmospheric pressure.

(変形例5)前記実施形態では、キャリッジを有する記録装置11であったが、キャリッジを有さず複数の流体噴射ヘッドが列状に固定されたフルラインヘッドを有する流体噴射装置(例えばラインプリンタ)に、本発明のメンテナンス装置を採用することもできる。   (Modification 5) In the above-described embodiment, the recording apparatus 11 has a carriage. However, a fluid ejecting apparatus (for example, a line printer) having a full line head in which a plurality of fluid ejecting heads are fixed in a line without a carriage. The maintenance device of the present invention can also be employed.

(変形例6)前記実施形態では、流体噴射装置をインクジェット式記録装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体、流体として流して噴射できる固体を含む)を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、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用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル(例えば物理ゲル)などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置のメンテナンス装置に本発明を適用することができる。なお、本明細書において「流体」とは、気体のみからなる流体を含まない概念であり、流体には、例えば液体(無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)等を含む)、液状体、流状体などが含まれる。さらに流体は、空気、窒素などの気体でもよい。   (Modification 6) In the above-described embodiment, the fluid ejecting apparatus is embodied as an ink jet recording apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other fluids (liquid or functional material particles other than ink are dispersed or mixed in the liquid). And a fluid ejecting apparatus that ejects or discharges a liquid, a fluid such as a gel, and a solid that can be ejected by flowing as a fluid. For example, a liquid material ejecting apparatus that ejects a liquid material that is dispersed or dissolved in materials such as electrode materials and color materials (pixel materials) used in the manufacture of liquid crystal displays, EL (electroluminescence) displays, and surface-emitting displays. Further, a liquid ejecting apparatus that ejects a bio-organic matter used for biochip manufacturing, or a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid that is used as a precision pipette and serves as a sample may be used. In addition, transparent resin liquids such as UV curable resin to form liquid injection devices that pinpoint lubricant oil onto precision machines such as watches and cameras, and micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements. A liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto the substrate, a liquid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate, and a fluid ejecting apparatus that ejects a fluid such as a gel (for example, a physical gel) It may be. And this invention is applicable to the maintenance apparatus of any one of these fluid ejecting apparatuses. In the present specification, the term “fluid” is a concept that does not include a fluid consisting only of gas. Examples of the fluid include liquid (inorganic solvent, organic solvent, solution, liquid resin, liquid metal (metal melt), etc. ), Liquids, fluids, and the like. Furthermore, the fluid may be a gas such as air or nitrogen.

以下、前記実施形態および各変形例から把握される技術的思想を記載する。
(1)流体を貯留する流体貯留手段(23)から、前記流体を噴射する流体噴射ヘッド(20)へ供給するための流体供給路(35)上において、前記流体を一時貯留し、前記流体噴射ヘッドから前記流体の噴射に伴って、前記一時貯留した前記流体が減少する圧力室と、前記圧力室(43)内の前記流体の減少に伴う負圧を感知して前記流体供給路から前記圧力室への前記流体供給及び非供給を切り換える開閉弁(57,59,60,66)とを有する弁装置において、前記圧力室の壁面の一部を構成するダイヤフラム(42a)と、該ダイヤフラムに設けられた受圧部材とを有し、前記受圧部材は、前記圧力室の流体圧と、前記ダイヤフラムを挟んで前記圧力室と反対側の圧力との差圧に基づいて変位するとともに、該受圧部材の変位に基づいて前記開閉弁が開閉するように構成されており、前記開閉弁が開弁状態から閉弁状態へ至る範囲において、前記ダイヤフラムが前記圧力室側へ凹むように構成したことを特徴とする弁装置。
Hereinafter, the technical idea grasped | ascertained from the said embodiment and each modification is described.
(1) The fluid is temporarily stored on the fluid supply path (35) for supplying the fluid from the fluid storing means (23) for storing the fluid to the fluid ejecting head (20) for ejecting the fluid. A pressure chamber in which the temporarily stored fluid decreases as the fluid is ejected from the head, and a negative pressure due to the decrease in the fluid in the pressure chamber (43) is detected to detect the pressure from the fluid supply path. In a valve device having an on-off valve (57, 59, 60, 66) for switching between supply and non-supply of fluid to a chamber, a diaphragm (42a) constituting a part of a wall surface of the pressure chamber, and a diaphragm provided on the diaphragm The pressure receiving member is displaced based on a differential pressure between the fluid pressure in the pressure chamber and the pressure on the opposite side of the pressure chamber across the diaphragm, and the pressure receiving member To displacement The on-off valve is configured to open and close, and the diaphragm is configured to be recessed toward the pressure chamber in a range from the open state to the closed state. apparatus.

(2)前記付勢手段は弁体を閉弁方向に付勢する第1バネ(59)と、前記圧力室に設けられて前記受圧部材を閉弁方向へ付勢する第2バネ(66)とを備えたことを特徴とする請求項2に記載の弁装置。なお、第2バネは、請求項3、4における流体圧設定バネに相当する。   (2) The biasing means includes a first spring (59) that biases the valve body in the valve closing direction, and a second spring (66) that is provided in the pressure chamber and biases the pressure receiving member in the valve closing direction. The valve device according to claim 2, further comprising: The second spring corresponds to the fluid pressure setting spring in claims 3 and 4.

(3)本発明は、流体噴射装置に着脱可能に取付けて使用される流体収容容器であって、上記発明の前記弁装置を備えていることを要旨とする。これによれば、流体収容容器を流体噴射装置に取り付けることにより、流体噴射装置に弁装置が取り付けられ、該弁装置により上記弁装置の発明と同様の効果を得ることができる。   (3) The gist of the present invention is a fluid storage container that is used by being detachably attached to the fluid ejecting apparatus, and includes the valve device according to the invention described above. According to this, by attaching the fluid container to the fluid ejection device, the valve device is attached to the fluid ejection device, and the same effect as the invention of the valve device can be obtained by the valve device.

本実施形態における記録装置の概略構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of a recording apparatus according to the present embodiment. インク供給システムを示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an ink supply system. バルブユニット及び記録ヘッドを示す斜視図。The perspective view which shows a valve unit and a recording head. 印刷時における経過時間とダイヤフラム位置との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the elapsed time at the time of printing, and a diaphragm position. (a)(b)バルブユニットの図3におけるA−A線断面図。(A) (b) AA line sectional view in Drawing 3 of a valve unit.

符号の説明Explanation of symbols

11…流体噴射装置としての記録装置、15…キャリッジ、20…流体噴射手段としての記録ヘッド、21…バルブユニット、21A…弁装置としての圧力調整弁、23…流体供給源(流体貯留手段)としてのインクカートリッジ、25…加圧ポンプ、35…流路を構成するインク供給チューブ、40…フレーム、40e…第2筒状部としての筒状部、40f…切欠、42…フィルム部材、42a…ダイヤフラム、43…圧力室、51…隔壁、52…弁孔、53…蓋体、56…流体供給室としてのインク供給室、57…弁手段を構成する弁体、57b…軸部、59…弁手段を構成するとともに付勢手段としての圧縮バネ、60…弁手段を構成するシール部材、60a…凸部、61…弁座、65…受圧部材、65a…第1筒状部として筒状部、66…流体圧設定バネとしての負圧保持バネ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Recording apparatus as fluid ejecting apparatus, 15 ... Carriage, 20 ... Recording head as fluid ejecting means, 21 ... Valve unit, 21A ... Pressure regulating valve as valve apparatus, 23 ... As fluid supply source (fluid storage means) Ink cartridge, 25 ... Pressure pump, 35 ... Ink supply tube constituting flow path, 40 ... Frame, 40e ... Cylindrical part as second cylindrical part, 40f ... Notch, 42 ... Film member, 42a ... Diaphragm , 43 ... Pressure chamber, 51 ... Partition, 52 ... Valve hole, 53 ... Lid, 56 ... Ink supply chamber as fluid supply chamber, 57 ... Valve body constituting valve means, 57b ... Shaft, 59 ... Valve means And a compression spring as a biasing means, 60 ... a seal member constituting a valve means, 60a ... a convex part, 61 ... a valve seat, 65 ... a pressure receiving member, 65a ... a cylindrical part as a first cylindrical part, 6 ... negative pressure holding spring as the fluid pressure setting spring.

Claims (7)

流体供給源から流体噴射手段に流体を供給する流路の途中に設けられる圧力調整用の弁装置であって、
前記流路と上流側で連通する流体供給室と、
前記流路と下流側で連通する圧力室と、
前記圧力室の壁面の一部を構成するとともに該圧力室の内外の圧力差によって撓むダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに設けられた受圧部材と、
前記圧力室の流体が減った際の該圧力室の流体圧に基づき前記受圧部材に働く開弁方向の力が強まることに基づき開弁し、該開弁により前記流体供給室から流体が前記圧力室に流入した際の該圧力室の流体圧に基づき前記受圧部材に働く開弁方向の力が弱まることに基づき閉弁する弁手段とを備え、
前記弁手段の開閉により前記流体供給室の流体圧を減圧して前記圧力室を所定の作動圧に保持するように構成され、
前記弁手段が、前記圧力室が前記作動圧にある状態で開弁状態から閉弁状態になっても、前記ダイヤフラムが前記圧力室側へ凹んだ状態に保持されるように構成されていることを特徴とする弁装置。
A valve device for pressure adjustment provided in the middle of a flow path for supplying fluid from a fluid supply source to fluid ejecting means,
A fluid supply chamber communicating with the flow path on the upstream side;
A pressure chamber communicating with the flow path on the downstream side;
A diaphragm that constitutes a part of the wall surface of the pressure chamber and bends due to a pressure difference inside and outside the pressure chamber;
A pressure receiving member provided on the diaphragm;
Based on the fluid pressure in the pressure chamber when the fluid in the pressure chamber decreases, the valve-opening force that acts on the pressure receiving member increases, and the valve opens the fluid from the fluid supply chamber. Valve means for closing the valve based on the fact that the force in the valve opening direction acting on the pressure receiving member is weakened based on the fluid pressure of the pressure chamber when flowing into the chamber,
Configured to reduce the fluid pressure in the fluid supply chamber by opening and closing the valve means to maintain the pressure chamber at a predetermined operating pressure;
The valve means is configured to be held in a state where the diaphragm is recessed toward the pressure chamber even when the pressure chamber is in the operating pressure and is changed from the open state to the closed state. A valve device characterized by.
前記弁手段は、該流体供給室に一部収容された弁体と、該弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記弁体は前記流体供給室と前記圧力室とを連通する弁孔に挿通された軸部を有し、該軸部は前記受圧部材に直接又は間接的に当接していることを特徴とする請求項1に記載の弁装置。
The valve means includes a valve body partially accommodated in the fluid supply chamber, and an urging means for urging the valve body in a valve closing direction,
The valve body has a shaft portion inserted through a valve hole communicating with the fluid supply chamber and the pressure chamber, and the shaft portion is in direct or indirect contact with the pressure receiving member. The valve device according to claim 1.
前記受圧部材は、前記ダイヤフラムの前記圧力室側の内面に固定され、前記圧力室が作動圧にあるときに前記弁体の軸部は前記受圧部材に当接していることを特徴とする請求項2に記載の弁装置。 The pressure receiving member is fixed to an inner surface of the diaphragm on the pressure chamber side, and a shaft portion of the valve body is in contact with the pressure receiving member when the pressure chamber is at an operating pressure. 2. The valve device according to 2. 前記圧力室に設けられて前記受圧部材を前記弁手段の閉弁方向又は開弁方向に付勢する流体圧設定バネを備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の弁装置。 4. A fluid pressure setting spring provided in the pressure chamber and biasing the pressure receiving member in a valve closing direction or a valve opening direction of the valve means. Valve device. 前記流体圧設定バネはコイルバネであり、前記受圧部材は前記流体圧設定バネの一端部を支持する第1筒状部を有し、前記流体供給室と前記圧力室とを区画する隔壁における前記圧力室側の面には、前記流体圧設定バネの一端部を支持する第2筒状部が前記弁孔を囲むように形成されており、前記第2筒状部には径方向に貫通する切欠が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の弁装置。 The fluid pressure setting spring is a coil spring, and the pressure receiving member has a first cylindrical portion that supports one end of the fluid pressure setting spring, and the pressure in a partition that partitions the fluid supply chamber and the pressure chamber. A second cylindrical portion that supports one end of the fluid pressure setting spring is formed on the chamber-side surface so as to surround the valve hole, and the second cylindrical portion has a notch penetrating in the radial direction. The valve device according to claim 4, wherein the valve device is formed. 流体供給源と、流体を噴射する流体噴射手段と、前記流体供給源の流体を前記流体噴射手段へ供給するための流路上に設けられた請求項1乃至5のいずれか一項に記載の弁装置とを備えたことを特徴とする流体供給装置。 The valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve is provided on a fluid supply source, a fluid ejection unit that ejects fluid, and a flow path for supplying the fluid of the fluid supply source to the fluid ejection unit. And a fluid supply device. 請求項6に記載の流体供給装置を備えたことを特徴とする流体噴射装置。 A fluid ejecting apparatus comprising the fluid supply apparatus according to claim 6.
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