JP2008238464A - Valve unit and fluid jet apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブユニット及び同バルブユニットを備えた流体噴射装置に関する。 The present invention relates to a valve unit and a fluid ejecting apparatus including the valve unit.
流体噴射ヘッドから流体をターゲットに対して噴射する流体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ(以下、単に「プリンタ」と言う)が知られている。このプリンタは、インクを記録ヘッド(流体噴射ヘッド)のノズルから記録媒体に噴射することで印刷を行っている。 As a fluid ejecting apparatus that ejects fluid from a fluid ejecting head to a target, for example, an ink jet printer (hereinafter simply referred to as “printer”) is known. This printer performs printing by ejecting ink onto a recording medium from nozzles of a recording head (fluid ejecting head).
こうしたプリンタにあっては、インクを記録ヘッドに安定して供給することが望ましい。そこで、こうした要望に応えるために、インクの流動圧を調整するためのバルブユニットを備えたプリンタが提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
具体的には、特許文献1におけるプリンタに備えられたバルブユニットは、その一面に凹部が凹み形成された定形性を有する流路形成部材と、この流路形成部材の凹部の開口を封止するフィルム部材と、フィルム部材と流路形成部材の凹部とで囲み形成された圧力室へのインク流入孔を開閉する弁体とを備えている。この弁体は、常にばねによってインク流入孔を閉鎖する閉弁状態に付勢されている。そして、ノズルからインクが吐出されて圧力室の流出孔からインクが記録ヘッド側に流出すると、圧力室内に負圧が生じて、フィルム部材が圧力室の内方へ変位し、このフィルム部材の変位に基づく押圧力により弁体がばねの付勢力に抗して流入孔を開放することで、圧力室内に新たなインクが供給されるようになっていた。
In such a printer, it is desirable to stably supply ink to the recording head. In order to meet these demands, a printer having a valve unit for adjusting the flow pressure of ink has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)
Specifically, the valve unit provided in the printer of Patent Document 1 seals the flow path forming member having a regularity with a concave portion formed on one surface thereof, and the opening of the concave portion of the flow path forming member. And a valve member that opens and closes an ink inflow hole into a pressure chamber surrounded by the film member and the recess of the flow path forming member. The valve body is always urged to a closed state in which the ink inflow hole is closed by a spring. Then, when ink is ejected from the nozzle and the ink flows out from the outlet hole of the pressure chamber to the recording head side, a negative pressure is generated in the pressure chamber, and the film member is displaced inward of the pressure chamber. Due to the pressing force based on the above, the valve body opens the inflow hole against the biasing force of the spring, so that new ink is supplied into the pressure chamber.
そして更に、この特許文献1のバルブユニットにおいては、負圧を受けて変位するフィルム部材の面積を小さくしてバルブユニットを小型化するために、弁体とフィルム部材との間に片持ち梁からなる作動レバーを介装している。すなわち、圧力室内には、作動レバーが、その一端側を流路形成部材に固定端として支持されつつ、自由端となる他端が圧力室内での傾動可能となるように配置されている。そして、フィルム部材の変位に伴い作動レバーがフィルム部材に押圧されて傾動する途中で弁体を開弁方向へ押圧することにより、フィルム部材から作動レバーを介して弁体に付与される押圧力を倍力するようにしていた。
ところで、特許文献1のバルブユニットにおいては、作動レバーからの押圧力が確実に弁体に作用するように、作動レバーと弁体とが常に接触した状態とされていた。その結果、部品等の誤差を考慮して、弁体には常に作動レバーの固定端からの反力が開弁方向に向けてかかるようになっていた。そのため、作動レバーから受ける反力の分、弁体を閉弁状態に保持するばねのばね荷重を大きく設定する必要があり、バルブユニットを小型化する上での障害となっていた。また、反力のバラツキにより圧力室内の負圧にもバラツキが生じるため、インクの供給圧力を安定させるのが困難となっていた。 By the way, in the valve unit of Patent Document 1, the operating lever and the valve body are always in contact with each other so that the pressing force from the operating lever surely acts on the valve body. As a result, in consideration of errors of parts and the like, the reaction force from the fixed end of the operating lever is always applied to the valve body in the valve opening direction. Therefore, it is necessary to set a large spring load for the spring that holds the valve element in the closed state by the reaction force received from the operating lever, which is an obstacle to downsizing the valve unit. Also, since the negative pressure in the pressure chamber varies due to the variation in the reaction force, it has been difficult to stabilize the ink supply pressure.
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、小型化が可能でかつ流体の供給圧力の安定性を向上させることのできるバルブユニット及び同バルブユニットを備えた流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 an object of the present invention is to provide a valve unit that can be miniaturized and can improve the stability of fluid supply pressure, and a fluid ejector including the valve unit. To provide an apparatus.
上記目的を達成するために、本発明のバルブユニットは、流体を流入させるための流入孔及び流体を流出させるための流出孔と連通可能に構成された圧力室と、閉弁状態となることにより前記流入孔を閉鎖するとともに、開弁状態となることにより前記流入孔を開放する弁体と、該弁体を常に閉弁状態となる方向に付勢する付勢部材と、前記圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、該可撓性部材の変位に伴って該可撓性部材と共に変位するように該可撓性部材に全体を支持された作動レバーと、前記作動レバーの一端側を係止することにより、前記可撓性部材の変位に伴う前記作動レバーの前記圧力室の外方への変位を規制する係止部材とを備え、前記作動レバーは、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に伴い、前記係止部材との係止箇所を支点として他端側が前記圧力室の内方へ傾動することにより、該作動レバーの重心と前記支点との間に位置する前記弁体を前記付勢部材の付勢力に抗して開弁状態となる方向に押圧する。 In order to achieve the above object, the valve unit according to the present invention includes a pressure chamber configured to communicate with an inflow hole for allowing fluid to flow in and an outflow hole for allowing fluid to flow out, and a valve closed state. A valve body that closes the inflow hole and opens the inflow hole by opening the valve, a biasing member that urges the valve body in a direction in which the valve body is always closed, and a wall surface of the pressure chamber A flexible member that displaces based on pressure fluctuations in the pressure chamber, and the flexible member that is displaced together with the flexible member as the flexible member is displaced. An operating lever supported as a whole, and an engaging member for restricting the outward displacement of the pressure chamber of the operating lever accompanying the displacement of the flexible member by engaging one end side of the operating lever The actuating lever includes the flexible member. With the displacement of the force chamber inward, the other end side tilts inward of the pressure chamber with the locking point of the locking member as a fulcrum, so that the center of gravity of the operating lever and the fulcrum The valve body that is positioned is pressed in a direction to open the valve against the biasing force of the biasing member.
この構成によれば、作動レバーは、その全体が可撓性部材に支持された状態で可撓性部材と共に変位する構成であるため、その端縁は可撓性部材と共に変位する自由端となる。そのため、作動レバーは、可撓性部材の変位に伴って変位する際に、係止部材によって係止される一端側の一部が支点となることで、弁体を開弁状態となる方向に押圧するように傾動し、固定端を備えなくても、弁体に付与される押圧力を倍力することができる。したがって、弁体が作動レバーの固定端から反力を受けない分、付勢部材の付勢力を小さく抑えることができるため、バルブユニットの小型化が可能となるとともに、流体の供給圧力の安定性を向上させることができる。 According to this configuration, since the operating lever is configured to be displaced together with the flexible member while being entirely supported by the flexible member, the end edge thereof is a free end that is displaced together with the flexible member. . Therefore, when the actuating lever is displaced along with the displacement of the flexible member, a part of one end side locked by the locking member serves as a fulcrum, so that the valve body is opened. Even if it is tilted so as to be pressed and no fixed end is provided, the pressing force applied to the valve body can be boosted. Therefore, since the urging force of the urging member can be kept small as much as the valve body does not receive the reaction force from the fixed end of the operating lever, the valve unit can be miniaturized and the fluid supply pressure is stable. Can be improved.
また、本発明のバルブユニットにおいて、前記係止部材は、前記圧力室の外側に設けられている。
この構成によれば、係止部材は流体が流動する圧力室の外側に設けられているため、流体と接触することによって生じる化学的な影響を考慮する必要がなくなり、係止部材を構成する材料の選択自由度が高くなる。
In the valve unit of the present invention, the locking member is provided outside the pressure chamber.
According to this configuration, since the locking member is provided outside the pressure chamber through which the fluid flows, there is no need to consider the chemical influence caused by contact with the fluid, and the material constituting the locking member The degree of freedom of selection increases.
また、本発明のバルブユニットにおいて、前記作動レバーは、前記圧力室の外側となる前記可撓性部材の外面側に貼り付けられており、前記傾動時には前記可撓性部材を介して前記弁体を押圧する。 In the valve unit of the present invention, the operating lever is affixed to an outer surface side of the flexible member that is outside the pressure chamber, and the valve body is interposed via the flexible member during the tilting. Press.
この構成によれば、作動レバーは流体が流動する圧力室の外側に設けられているため、流体と接触することによって生じる化学的な影響を考慮する必要がなくなり、作動レバーを構成する材料の選択自由度が高くなる。 According to this configuration, since the operating lever is provided outside the pressure chamber through which the fluid flows, it is not necessary to consider the chemical effect caused by contact with the fluid, and the selection of the material constituting the operating lever is eliminated. The degree of freedom increases.
また、本発明のバルブユニットにおいて、前記作動レバーが傾動して前記弁体を押圧する際に、該作動レバーの前記弁体を押圧する位置は、該作動レバーの前記重心と前記支点との中間位置よりも前記支点に近い位置にある。 In the valve unit of the present invention, when the operating lever tilts and presses the valve body, the position of the operating lever that presses the valve body is an intermediate between the gravity center of the operating lever and the fulcrum. The position is closer to the fulcrum than the position.
この構成によれば、作動レバーの弁体を押圧する位置は、作動レバーの重心と支点との中間位置よりも傾動時における支点に近い位置にあるため、効果的に弁体に付与される押圧力を倍力することができる。 According to this configuration, the position at which the valve body of the operating lever is pressed is closer to the fulcrum at the time of tilting than the intermediate position between the center of gravity and the fulcrum of the operating lever. The pressure can be boosted.
また、本発明のバルブユニットにおいて、前記圧力室は、流路形成部材の一面に凹み形成された凹部の開口を前記可撓性部材によって封止することで囲み形成され、前記作動レバーは、前記可撓性部材に対して前記流路形成部材における前記凹部の開口の縁から前記作動レバーの端縁が離間するようにして貼り付けられている。 Further, in the valve unit of the present invention, the pressure chamber is formed so as to be enclosed by sealing the opening of a recess formed in one surface of the flow path forming member with the flexible member. The end of the actuating lever is affixed to the flexible member so as to be separated from the edge of the opening of the recess in the flow path forming member.
この構成によれば、作動レバーは、圧力室の上方域で可撓性部材に全体を支持された浮遊状態となるため、圧力室内の圧力変動に基づく可撓性部材の変位力を効率よく弁体に伝達することができる。 According to this configuration, the operating lever is in a floating state that is entirely supported by the flexible member in the upper region of the pressure chamber, so that the displacement force of the flexible member based on the pressure fluctuation in the pressure chamber can be efficiently valved. Can be transmitted to the body.
また、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射可能な流体噴射ヘッドと、上記バルブユニットとを備えた。
この構成によれば、上記バルブユニットと同様の作用効果が得られる。
The fluid ejecting apparatus of the present invention includes a fluid ejecting head capable of ejecting a fluid and the valve unit.
According to this structure, the same effect as the said valve unit is acquired.
以下、本発明をインクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタという)に具体化した一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の流体噴射装置としてのプリンタ11は、略矩形箱状をなす本体ケース12を備えるとともに、この本体ケース12内の前方下部には、プラテン13が主走査方向となる本体ケース12の長手方向(図1において左右方向)に沿って架設されている。プラテン13は、記録用紙Pを支持する支持台であって、このプラテン13上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Pが主走査方向と直交する副走査方向に沿って給送されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
本体ケース12内においてプラテン13の後部上方には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸14が架設され、このガイド軸14にはキャリッジ15が移動可能に支持されている。また、本体ケース12内の後方側面においてガイド軸14の両端部と対応する位置には、駆動プーリ16及び従動プーリ17が回転自在に支持されている。駆動プーリ16にはキャリッジモータ18が連結されるとともに、一対のプーリ16,17間にはキャリッジ15を支持した無端状のタイミングベルト19が掛装されている。したがって、キャリッジ15は、キャリッジモータ18の駆動により、ガイド軸14に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
In the
本体ケース12内の一端側(図1では右端側)には箱形のカートリッジホルダ20が設けられている。カートリッジホルダ20には、インクカートリッジ21が流体としてのインクの色毎に複数個(本実施形態においては4個)、着脱可能に装着されている。
A box-
各インクカートリッジ21はカートリッジホルダ20に装着された場合にインク供給チューブ22の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給チューブ22の下流端は、キャリッジ15上に搭載されたバルブユニット23の上流側と接続されるとともに、バルブユニット23の下流側はキャリッジ15の下面側に設けられた流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド24に接続されている。そして、記録ヘッド24の下面にて構成されるノズル形成面(図示略)には、複数のノズル開口(図示略)が形成されている。
Each
なお、バルブユニット23は、インクカートリッジ21から記録ヘッド24にインクを安定して供給するために設けられた弁機構であり、常には閉弁状態となっているが、ノズル開口から所定量のインクが吐出された場合には、開弁状態となって記録ヘッド24側へインクを供給するようになっている。
The
カートリッジホルダ20とプラテン13との間、すなわち、記録用紙Pが至らない非印刷領域には、プリンタ11の電源オフ時や記録ヘッド24をメンテナンスする場合にキャリッジ15の待機場所となるホームポジションHPが設けられている。また、キャリッジ15がホームポジションHPに配置されたときの下方となる位置には、記録ヘッド24のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット25がキャップ26及び吸引ポンプ(図示略)等を構成要素として備えられている。そして、メンテナンス時等には、キャップ26が記録ヘッド24に対してノズル開口を囲うように当接し、その状態において吸引ポンプが駆動されることにより、インク供給チューブ22及び記録ヘッド24内にあるインクや気泡などが吸引排出されるようになっている。
In the non-printing area between the
カートリッジホルダ20の上側には、加圧ユニット27が載置されている。加圧ユニット27は加圧ポンプ28を備え、加圧ポンプ28の駆動によって生成された加圧空気は空気供給路29を介してインクカートリッジ21内に圧送されるようになっている。なお、加圧ユニット27において、加圧ポンプ28の下流側の空気供給路29には圧力検出器30及び大気開放弁31が接続されている。
A
空気供給路29は、大気開放弁31の下流側に配設された分配器32を境にインクカートリッジ21の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路29は、それぞれの下流端が各々対応するインクカートリッジ21に接続されている。
The
各インクカートリッジ21は、内部が加圧室(図示略)となっており、この加圧室の上側に空気供給路29の下流端が接続されている。また、各インクカートリッジ21の加圧室内には可撓性のフィルムによって袋状に形成されたインクパック(図示略)が収容されている。したがって、加圧ポンプ28が駆動された場合には、加圧ポンプ28から圧送された加圧空気が空気供給路29を介してインクカートリッジ21内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパックが押し潰されることにより、インクパック内に収容されたインクが記録ヘッド24側に供給されるようになっている。
Each
次に、バルブユニット23の具体的構成について図2〜図4に基づいて説明する。
このバルブユニット23は、図2〜図4に示すように、外形が略直方体形状をなす金属材料又は樹脂材料からなる定形性の流路形成部材33を備えており、この流路形成部材33の平面状をなす上面(一面)には複数(本実施形態では4つ)の平面視長方形状の上面側凹部34が凹部として凹み形成されている。そして、各上面側凹部34の開口を封止するように可撓性部材としてのフィルム部材35が溶着されることにより、各上面側凹部34とフィルム部材35とによって複数(本実施形態では4つ)の圧力室36が囲み形成されている。
Next, a specific configuration of the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
図3に示すように、流路形成部材33の平面状をなす下面には、各上面側凹部34の下方において後寄りの位置に、平断面円形状の下面側凹部37が各々形成されている。そして、各下面側凹部37の開口部が円板からなる保持部材38によって各々密閉されることにより、下面側凹部37と保持部材38とによってインク供給室39が各々囲み形成されている。そして、互いに対応する圧力室36とインク供給室39とは、流入孔としての連通孔40を通じてそれぞれ連通されている。
As shown in FIG. 3, the lower surface side
また、圧力室36及びインク供給室39内には弁体41が収容されている。弁体41は、インク供給室39内に収容されたばね受け部42と、ばね受け部42に基端側が支持されるとともに、先端側(図3では上端側)が連通孔40を挿通して圧力室36内まで延設されたバルブ軸43とを備えている。
A
ばね受け部42の下面には付勢部材としての圧力調整用ばね44の上端側が当接されているとともに、この圧力調整用ばね44の下端側は、保持部材38の上面によって支持されている。また、ばね受け部42の上面には、連通孔40の直径よりも内径が大きいOリングからなるシール部材45が固着されている。
The lower end side of the
圧力調整用ばね44は、弁体41を上方向に向けて付勢することにより、弁体41を常に閉弁状態となる方向に付勢するようになっている。そして、弁体41は、シール部材45が連通孔40を囲んだ状態でインク供給室39の内壁面に当接した閉弁状態となることにより連通孔40を閉鎖するとともに、開弁状態となることにより連通孔40を開放するようになっている。
The
また、流路形成部材33には、下面側凹部37の側面に下流端が開口するとともに、上流端がインク供給チューブ22の下流端に接続された流入路46が下面側凹部37毎に貫通形成されている。また、流路形成部材33には、上面側凹部34の下方においてインク供給室39より前寄りの位置に、上面側凹部34の底面に上流端が開口するとともに、下流端が記録ヘッド24に接続された流出孔47が上面側凹部34毎に貫通形成されている。
Further, the flow
圧力室36の壁面の一部を構成するフィルム部材35の上面側、すなわち圧力室36の外側にあたるフィルム部材35の外面側には、上面側凹部34の長手方向(前後方向)に延びる長方形状の薄い金属板からなる作動レバー48が貼り付けられている。この作動レバー48は、フィルム部材35が撓んで変位する際にも流路形成部材33と干渉することがないように、フィルム部材35において流路形成部材33から離間した位置に貼り付けられている。
On the upper surface side of the
すなわち、作動レバー48は、フィルム部材35における上面側凹部34の開口を覆う領域内に、その上面側凹部34の開口の縁から作動レバー48の端縁が離間するようにして貼り付けられている。そのため、作動レバー48は、圧力室36の上方域で浮遊状態となるようにフィルム部材35に全体が支持されることになり、フィルム部材35が撓んで変位した場合には、そのフィルム部材35の変位に伴って同様に変位するが、その際に流路形成部材33に対して作動レバー48の端縁が干渉することはない。また、この場合、作動レバー48は、その重心Gが弁体41のバルブ軸43よりも前端側寄りの位置となるように、フィルム部材35における上面側凹部34の開口を覆う領域内での貼り付け位置が設定されている。
In other words, the operating
また、圧力室36の外側となる流路形成部材33の上側において後端付近には、基端部49aがフィルム部材35を介して流路形成部材33に支持されるとともに、先端部49bが圧力室36の上方域まで延びるように前側に向けて突設された係止部材49が固定されている。そして、係止部材49の先端部49bは、上下方向において作動レバー48の後端側の端部48aと重なるように、作動レバー48の上方に配置された片持ち梁となっている。なお、弁体41は作動レバー48の重心Gよりも後端側に寄った位置、より具体的には作動レバー48における重心Gと係止部材49に対する係止箇所(支点)との中間位置よりも支点に近い後端側の位置で作動レバー48の自重の一部を受けるような配設態様となっているため、バルブ軸43の先端はフィルム部材35と当接している。
Further, in the vicinity of the rear end on the upper side of the flow
次に、以上のように構成されたバルブユニット23の作用について説明する。
プリンタ11にインクカートリッジ21が装着されて加圧ポンプ28が駆動されると、流入路46を通じてインク供給室39内にインクが充填される。続いて、キャップ26が記録ヘッド24に当接した状態で吸引ポンプが駆動されると、圧力室36内に負圧が生じるため、フィルム部材35が下側に撓んで、圧力調整用ばね44の付勢力に抗して弁体41を押圧して下向きに移動させる。すると、圧力室36とインク供給室39との間が連通された開弁状態となり、連通孔40,圧力室36及び流出孔47内にもインクが充填される。
Next, the operation of the
When the
このようにバルブユニット23内へのインクの充填が終了すると、図3に示すように、弁体41が圧力調整用ばね44に付勢された閉弁状態となる。その後、印刷が開始されてノズルからインクが吐出されると、図4に示すように、圧力室36内に生じた負圧によってバルブユニット23が開弁状態となって、インク供給室39内から圧力室36内にインクが供給される。すると、圧力室36内の負圧が解消されるため、バルブユニット23が閉弁状態となる。プリンタ11における印刷時には、このようにバルブユニット23が開弁動作及び閉弁動作を繰り返すことにより、ノズルから吐出されるインクの量に応じて、適切な量のインクが安定して記録ヘッド24に供給される。
When the filling of the ink into the
なお、圧力室36内の圧力が所定の圧力より低くなると、フィルム部材35が圧力室36の内方へ向けて変位するが、この変位したフィルム部材35が弁体41を押圧する押圧力は、フィルム部材35の上面側に貼り付けられた作動レバー48によって倍力される。
When the pressure in the
具体的には、フィルム部材35が圧力室36の内方へ変位すると、その変位に伴って作動レバー48も圧力室36の内方へ変位しようとするが、その際、作動レバー48は重心Gよりも後端側において、フィルム部材35及びバルブ軸43を介して圧力調整用ばね44から反力を受けるので、後端側の端部48aが前端側の端部48bよりも上方になるように傾動する。また、その傾動した作動レバー48の自由端である一端側(後端側)の端部48aが係止部材49の先端部49bによって上方から係止され、フィルム部材35の変位に伴う作動レバー48の圧力室36の外方への変位が規制される。
Specifically, when the
そのため、図4に示すように、係止部材49との係止箇所を支点として作動レバー48の他端側(前端側)の端部48bが圧力室36の内方へ傾動することにより、作動レバー48の重心Gと支点との間に位置する弁体41を圧力調整用ばね44の付勢力に抗して開弁状態となる方向に押圧する。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
このとき、作動レバー48はてことして機能し、傾動する際の力点は見かけ上、作動レバー48の前端側に位置するような態様となる。そして、作動レバー48において、弁体41を押圧する位置、すなわち作用点は、作動レバー48の重心Gよりも係止部材49に係止される支点に近い位置、より具体的には重心Gと支点との中間位置よりも支点に近い位置にあるため、作用点−支点間の距離に対して、力点−支点間の距離がより大きく設定される。したがって、作動レバー48により、フィルム部材35の変位力が倍力されて、弁体41に押圧力として付与される。
At this time, the
上記説明した実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、作動レバー48がフィルム部材35の変位に伴って傾動する際に、係止部材49によって係止される作動レバー48の自由端である後端側の端部48aの一部が支点となる。そのため、作動レバー48は固定端を備えなくても、弁体41に付与される押圧力を倍力することができる。したがって、弁体41が作動レバー48の固定端から反力を受けない分、圧力調整用ばね44の付勢力を小さく抑えることができるため、バルブユニット23の小型化が可能となるとともに、インクの供給圧力の安定性を向上させることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, when the operating
(2)上記実施形態では、係止部材49及び作動レバー48が圧力室36の外側に設けられているため、インクと接触することによって生じる化学的な影響を考慮する必要がなくなり、係止部材49及び作動レバー48を構成する材料の選択自由度が高くなる。
(2) In the above embodiment, since the locking
(3)上記実施形態では、作動レバー48の弁体41を押圧する位置は、作動レバー48の重心Gと支点との中間位置よりも、支点に近い位置にあるため、より効果的に弁体41に付与される押圧力を倍力することができる。
(3) In the above-described embodiment, the position where the
(4)上記実施形態では、作動レバー48は、フィルム部材35において、圧力室36を構成する流路形成部材33から離間した位置に貼り付けられている。すなわち、フィルム部材35に対して流路形成部材33における上面側凹部34の開口の縁から作動レバー48の端縁が離間するようにして貼り付けられている。そのため、作動レバー48は、圧力室36の上方域でフィルム部材35に全体を支持された浮遊状態となり、いずれの端部48a,48bも自由端となって傾動することができる。また、作動レバー48とフィルム部材35との接触面が確実に確保されるため、圧力室36内の圧力変動に基づくフィルム部材35の変位力を効率よく弁体41に伝達することができる。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上記実施形態では、作動レバー48が圧力室36の外側に設けられているため、圧力室36内の構成が簡素化される。したがって、圧力室36内における気泡の滞留が抑制され、バルブユニット23の信頼性を向上させることができる。
(5) In the above embodiment, since the
(6)上記実施形態では、作動レバー48がフィルム部材35の外面側に貼り付けられているため、大気圧に晒されるフィルム部材35の面積を小さくすることができる。したがって、フィルム部材35を介して圧力室36内に気体が透過して進入したり、圧力室36内の水分が透過して蒸散したりするのを抑制することができる。
(6) In the above embodiment, since the operating
(7)上記実施形態では、弁体41に作動レバー48の反力が作用しないために、従来よりも作動レバー48の板厚を厚くすることができる。そのため、従来のように、剛性を確保するために作動レバー48の断面をコの字形状にする必要がなくなるため、バルブユニットを薄型化することができる。
(7) In the above embodiment, since the reaction force of the operating
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、バルブユニット23をインクの色毎に備えてもよい。
・上記実施形態において、作動レバー48の形状は、長方形状に限らない。例えば、平面視楕円形状などに形成されてもよい。
In addition, you may change each said embodiment into another embodiment as follows.
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the shape of the operating
・上記実施形態において、凹部としての上面側凹部34は作動レバー48の自由端を傾動可能とする形態ならば、平面視長方形状以外に楕円形状など任意の形状であってもよい。
In the above embodiment, the upper surface side
・上記実施形態において、係止部材49を、フィルム部材35を外側から覆う蓋部材の一部として構成してもよい。この構成によれば、蓋部材によってフィルム部材35を保護することができるとともに、圧力室36内の水分がフィルム部材35を介して大気中に蒸散するのを抑制することができる。
In the above embodiment, the locking
・上記実施形態において、作動レバー48の後端に左右方向に延びる貫通孔を設け、作動レバー48が傾動自在な態様でこの貫通孔を挿通する軸部材により係止部材49を実現してもよい。この構成によれば、圧力室36の外側に係止部材をブロック状に配置しなくてもよいので、バルブユニットの薄型化を図ることができる。
In the above-described embodiment, a through hole extending in the left-right direction may be provided at the rear end of the operating
・上記実施形態において、係止部材49は、例えば一端(上端)を蓋部材等に支持された棒状部材として実現してもよい。この構成においても、棒状部材の他端(下端)で作動レバー48を係止することができる。
In the above embodiment, the locking
・上記実施形態において、作動レバー48をフィルム部材35の下面側に貼り付けるようにしてもよい。あるいは、2枚のフィルム部材の間に挟んで保持するようにしてもよい。この場合にも、従来のように作動レバー48の断面をコの字形状にする必要がなくなるため、圧力室36内における気泡の滞留を抑制することができる。
In the above embodiment, the
・上記実施形態において、流体噴射装置を、記録用紙Pの搬送方向(前後方向)と交差する方向において記録ヘッドが記録用紙Pの幅方向(左右方向)の長さに対応した全体形状をなす、いわゆるラインヘッド方式のプリンタに具体化してもよい。 In the above embodiment, the fluid ejecting device has an overall shape corresponding to the length in the width direction (left and right direction) of the recording paper P in the direction intersecting the conveyance direction (front and rear direction) of the recording paper P. A so-called line head type printer may be embodied.
・上記各実施形態においては、本発明に係る流体消費装置をインクジェット式プリンタに具体化したが、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等を含む)を噴射したり消費したりする流体消費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)などの材料を分散又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。更に、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消費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。 In each of the above embodiments, the fluid consuming apparatus according to the present invention is embodied in an ink jet printer. However, the present invention is not limited to this, and fluid other than ink (liquid or particles of functional material are dispersed or mixed in the liquid). And a fluid consuming device that injects and consumes a liquid material, a fluid such as a gel, and the like. 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, a transparent resin liquid such as UV curable resin is used to form liquid injection devices that inject lubricating 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 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 (eg, physical gel) It may be. The present invention can be applied to any one of these fluid consuming devices. 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.
G…重心、11…流体噴射装置としてのプリンタ、23…バルブユニット、24…流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、33…流路形成部材、34…凹部としての上面側凹部、35…可撓性部材としてのフィルム部材、36…圧力室、40…流入孔としての連通孔、41…弁体、44…付勢部材としての圧力調整用ばね、47…流出孔、48…作動レバー、49…係止部材。
G ... Center of gravity, 11 ... Printer as fluid ejecting device, 23 ... Valve unit, 24 ... Recording head as fluid ejecting head, 33 ... Flow path forming member, 34 ... Top surface side recess as recess, 35 ...
Claims (6)
閉弁状態となることにより前記流入孔を閉鎖するとともに、開弁状態となることにより前記流入孔を開放する弁体と、
該弁体を常に閉弁状態となる方向に付勢する付勢部材と、
前記圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、
該可撓性部材の変位に伴って該可撓性部材と共に変位するように該可撓性部材に全体を支持された作動レバーと、
前記作動レバーの一端側を係止することにより、前記可撓性部材の変位に伴う前記作動レバーの前記圧力室の外方への変位を規制する係止部材とを備え、
前記作動レバーは、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に伴い、前記係止部材との係止箇所を支点として他端側が前記圧力室の内方へ傾動することにより、該作動レバーの重心と前記支点との間に位置する前記弁体を前記付勢部材の付勢力に抗して開弁状態となる方向に押圧することを特徴とするバルブユニット。 A pressure chamber configured to communicate with an inflow hole for allowing fluid to flow in and an outflow hole for allowing fluid to flow out;
A valve body that closes the inflow hole by being in a valve-closed state, and that opens the inflow hole by being in a valve-open state;
An urging member that urges the valve body in a direction in which the valve body is always closed;
A flexible member that constitutes a part of the wall surface of the pressure chamber and is displaced based on pressure fluctuation in the pressure chamber;
An actuating lever supported entirely by the flexible member so as to displace with the flexible member as the flexible member is displaced;
A locking member for restricting the outward displacement of the pressure chamber of the operating lever accompanying the displacement of the flexible member by locking one end side of the operating lever;
As the operating lever is displaced inward of the pressure chamber of the flexible member, the other end side tilts inward of the pressure chamber with a locking point with the locking member as a fulcrum, A valve unit characterized in that the valve element positioned between the center of gravity of the actuating lever and the fulcrum is pressed in a direction to open the valve against the urging force of the urging member.
前記作動レバーは、前記可撓性部材に対して前記流路形成部材における前記凹部の開口の縁から前記作動レバーの端縁が離間するようにして貼り付けられていることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のバルブユニット。 The pressure chamber is formed by enclosing the opening of a recess formed in a recess on one surface of the flow path forming member with the flexible member,
The operation lever is attached to the flexible member such that an end edge of the operation lever is separated from an edge of an opening of the recess in the flow path forming member. The valve unit as described in any one of 1-4.
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