JP2011207236A - Liquid jetting apparatus and liquid storing container - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jetting apparatus capable of easily obtaining necessary valve closing responsibility even if used as a valve apparatus used for so-called choke cleaning and relaxing the restriction of the arrangement position of an outlet in the valve apparatus, and to provide a liquid storing container.SOLUTION: A differential pressure valve 41 includes: a base material 44; and a film member 45 for sealing an opening 43a of a recessed part 43 formed at the base material 44. An annular projection 46 having an inner diameter larger than a diameter of an inlet passage 47 is formed approximately at the center of the bottom face of the recessed part 43. A valve chamber 50 is composed of a first flow path 51 composed of the outside part of the projection 46 and a second flow path 52 composed of the inside part of the projection 46. The opening diameter A of the opening 46a is set ≥1/2 of a diameter B of a diaphragm 45a being a bending deformable part of the film member 45 and ≥5 times of a diameter C of the inlet passage 47. Therefore, even if the side communicating with the second flow path 52 is made to be the inlet opening 47a and the side communicating with the first flow path 51 is made to be the outlet opening 49a, a valve can be opened and closed.

Description

本発明は、流体流路を形成する壁面の一部が流体流路の内外の圧力差によって撓む可撓性部材により形成された弁装置を備えた液体噴射装置及び液体収容容器に係り、特に弁装置が、流出口から流体が排出されて流体流路が減圧することにより閉弁し、流入口から流体が供給されて加圧されることにより開弁する構成である液体噴射装置及び液体収容容器に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a liquid container including a valve device in which a part of a wall surface forming a fluid flow path is formed by a flexible member that is bent by a pressure difference inside and outside the fluid flow path. A liquid ejecting apparatus and a liquid container in which the valve device is configured to close when the fluid is discharged from the outlet and the fluid flow path is decompressed, and to open when the fluid is supplied and pressurized from the inlet. Concerning the container.

従来から、液体噴射装置の一つであるインクジェット式記録装置には、液体としてのインクを吐出するために設けられた記録ヘッドのノズルの目詰まりを予防・解消するクリーニング装置(メンテナンス装置)が備えられている。クリーニング装置は、記録ヘッドのノズルが形成された領域を封止可能なキャップと、この封止状態にあるキャップ内を減圧可能な吸引ポンプとを備えている。クリーニング時は、キャップによって記録ヘッドを封止した状態で、吸引ポンプによってキャップ内を減圧させることにより、ノズルから増粘インクや気泡、紙粉等の異物等をインクとともに吸引排出するようになっていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus, which is one of liquid ejecting apparatuses, includes a cleaning device (maintenance device) that prevents and eliminates clogging of a recording head nozzle that is provided to eject ink as a liquid. It has been. The cleaning device includes a cap capable of sealing the region where the nozzles of the recording head are formed, and a suction pump capable of reducing the pressure in the sealed cap. During cleaning, the recording head is sealed with a cap, and the inside of the cap is decompressed by a suction pump, so that foreign matter such as thickened ink, bubbles, and paper dust are sucked and discharged from the nozzle together with the ink. It was.

ところで、気泡はインクカートリッジの交換時などにインク中に混入し、インクカートリッジから記録ヘッドのノズルに至るインク流路の途中に滞留しやすかった。特にフィルタや弁の配設箇所でインク流路が他の流路断面積より広くなった室などに滞留しやすかった。これは、この種の室では、インクの流速が遅くなって液溜まりとなり気泡を押し出す力が弱いうえ、浮力により気泡が室の上壁や上側角部(コーナー)など比較的排出されにくい箇所に集まって滞留するからである。この種の滞留する気泡は、インク流路内におけるインクの充填性を低下させる原因となる。また、滞留した気泡はその滞留箇所で徐々に成長してある程度成長した段階で記録ヘッドへ流れるため、ノズルからインクが吐出されないドット抜けの原因になるなど、印刷品質の低下を招く虞があった。なお、気泡以外にも、インク中に何らかの原因で混入した異物などもインク流路から比較的排出されにくかった。そして、この種の気泡や異物は、クリーニング装置でノズルからインクを吸引しても、その流速が十分高くはないために排出されにくかった。   By the way, bubbles are easily mixed in the ink when the ink cartridge is replaced, and easily stay in the ink flow path from the ink cartridge to the nozzle of the recording head. In particular, the ink flow path easily stays in a chamber where the ink flow path is wider than the cross-sectional area of the other flow path at the place where the filter or valve is provided. This is because in this type of chamber, the ink flow rate slows down and the force that pushes out the bubbles becomes weak, and the buoyancy causes the bubbles to be relatively difficult to discharge, such as the upper wall or upper corner (corner) of the chamber. This is because they gather and stay. Such stagnant bubbles cause a decrease in ink filling properties in the ink flow path. In addition, the accumulated bubbles gradually grow at the location where they stay and flow to the recording head when they have grown to some extent, which may lead to a drop in printing quality, such as causing missing dots where ink is not ejected from the nozzles. . In addition to bubbles, foreign matter mixed in the ink for some reason was relatively difficult to be discharged from the ink flow path. And even if this kind of air bubbles and foreign matters are sucked from the nozzles by the cleaning device, the flow rate is not sufficiently high, so it is difficult to discharge them.

そこで、インクカートリッジから記録ヘッドへ至るインク流路の途中に弁装置としての差圧弁を設け、クリーニング装置によりノズルからインクを吸引する過程で、この差圧弁を閉弁・開弁させてインクを高い流速で一気に排出させる、いわゆるチョーククリーニングを行うインクジェット式記録装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。チョーククリーニングを行う際は、まずインク供給を停止した状態で、クリーニング装置によりノズルからインクを吸引して差圧弁を閉弁するとともに、その閉弁箇所より下流側のインク流路内に十分負圧が蓄積された段階で、インク供給を再開して差圧弁を開弁させてインクを高い流速で一気に排出する。このチョーククリーニングで使用される弁装置(差圧弁)は、チョーク弁と呼ばれ、弁室の壁面の一部が内外の圧力差により撓むフィルム等の可撓性部材により形成され、流出口からインクが吸引されて弁室内のインクが減少して減圧すると閉弁し、インクの供給により流入口が加圧されると開弁するように構成されていた。   Therefore, a differential pressure valve as a valve device is provided in the middle of the ink flow path from the ink cartridge to the recording head, and in the process of sucking ink from the nozzle by the cleaning device, the differential pressure valve is closed and opened to increase the ink. 2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus that performs so-called choke cleaning that discharges at a flow rate is known (for example, see Patent Documents 1 and 2). When performing choke cleaning, first the ink supply is stopped, the ink is sucked from the nozzle by the cleaning device to close the differential pressure valve, and the negative pressure in the ink flow path downstream from the closed position is sufficiently low. Is accumulated, ink supply is resumed and the differential pressure valve is opened to discharge ink at a high flow rate. The valve device (differential pressure valve) used in this choke cleaning is called a choke valve, and a part of the wall surface of the valve chamber is formed by a flexible member such as a film that bends due to a pressure difference between the inside and the outside. When the ink is sucked and the ink in the valve chamber decreases and the pressure is reduced, the valve is closed, and when the inlet is pressurized by supplying the ink, the valve is opened.

例えば特許文献2には、図15に示す差圧弁(弁装置)が開示されている。同図に示すように、差圧弁201を構成する基材202の上面に凹設された凹部203には、その底面略中央位置に筒状の突部204が突出し、突部204の先端面に開口する流出路206(連通孔)が基材202に貫通形成されている。また、流入路205は凹部203の底面における突部204の外側となる位置に開口するように基材202に貫通形成されている。また、凹部203の開口は、ガスバリア性の高いフィルム207(可撓性部材)により封止されている。   For example, Patent Document 2 discloses a differential pressure valve (valve device) shown in FIG. As shown in the figure, a cylindrical projection 204 protrudes at a substantially central position on the bottom surface of the recess 203 formed on the upper surface of the base material 202 constituting the differential pressure valve 201, and is formed on the tip surface of the projection 204. An open outflow passage 206 (communication hole) is formed through the base material 202. Further, the inflow passage 205 is formed through the base material 202 so as to open to a position on the bottom surface of the recess 203 at the outside of the projection 204. Further, the opening of the recess 203 is sealed with a film 207 (flexible member) having a high gas barrier property.

チョーククリーニング時は、加圧ポンプの駆動停止により流入路205への加圧インクの供給が止められた状態で、クリーニング装置(吸引手段)により記録ヘッドのノズルからインクが吸引され、インク導入室209(弁室)内のインクが流出路206から排出される。インク導入室209内のインクが減少してその内圧が低下すると、フィルム207の下面に貼着されたシール部材208が突部204の先端面に密接して開口(流出口)を閉塞することにより、差圧弁201は閉弁する。この閉弁状態で吸引が継続されることにより閉弁位置より下流側のインク流路内に負圧が蓄積される。そして、十分負圧が蓄積された段階で、加圧ポンプを再駆動させて流入路205を通じてインク導入室209内に加圧インクが供給されると、インク導入室209内の圧力が高まってフィルム207が突部204から離間することにより開弁し、この開弁によってインクが流出路206へ一気に流出する。   At the time of choke cleaning, the ink is sucked from the nozzles of the recording head by the cleaning device (suction means) in a state where the supply of the pressurized ink to the inflow path 205 is stopped by stopping the driving of the pressure pump, and the ink introduction chamber 209 Ink in the (valve chamber) is discharged from the outflow path 206. When the ink in the ink introduction chamber 209 is reduced and the internal pressure is lowered, the seal member 208 adhered to the lower surface of the film 207 is in close contact with the front end surface of the protrusion 204 and closes the opening (outlet). The differential pressure valve 201 is closed. By continuing the suction in this valve closed state, negative pressure is accumulated in the ink flow path downstream from the valve closing position. When sufficient negative pressure is accumulated, when the pressure pump is re-driven and pressure ink is supplied into the ink introduction chamber 209 through the inflow passage 205, the pressure in the ink introduction chamber 209 increases and the film is increased. The valve 207 is opened by separating from the protrusion 204, and the ink flows out to the outflow path 206 at once by this valve opening.

特開2001−38925号公報JP 2001-38925 A 特開2005−96404号公報JP-A-2005-96404

しかしながら、気泡はインク導入室209において突部204から離れた周囲の特に隅(コーナー)に集まりやすく、流出路206の開口から遠く離れて位置することになっていた。このため、チョーククリーニング時の開弁によってインクが一気に排出されても、隅に溜まった気泡は排出されにくかった。もちろん、流出路206の開口位置(流出口位置)を気泡の溜まりやすい位置に設定すればよいが、差圧弁の構造上、弁座として機能する突部204はフィルム(撓み変形可能な部分)の略中央部と対向する箇所、すなわち凹部203の底面略中央位置に配置する必要があった。このため、差圧弁201の構造上、流出路206の開口位置(流出口位置)を変更することは困難であった。つまり、流出口の配置位置が制約されており、そのレイアウトの自由度が極めて低かった。したがって、流出口へ気泡が集まりやすくなる向きに弁装置を配置することで対応せざるを得ず、この場合、弁装置の配置向きが制約されるという問題があった。また、このような問題を解消すべく弁構造を変更して流入路の流路径が大きくなってしまうと、流出路206を通じてインク吸引を行ったときに、流出路206からインクが吸引排出される一方、流入路205を通じてインク導入室209内へかなりの流量のインクが流入してしまい、閉弁応答性が損なわれる。閉弁応答性が損なわれて閉弁するまでの所要時間が長くなると、無駄に廃棄されるインク量が増えるという別の問題が発生する。なお、インクなどの液体以外に例えば気体などの流体を扱う装置においても、チョーククリーニングを行うときにはその使用される差圧弁において同様の問題が起こりうる。   However, the bubbles tend to gather in the ink introduction chamber 209 around the corners away from the protrusions 204 and are located far away from the opening of the outflow path 206. For this reason, even if the ink is discharged all at once by opening the valve at the time of chalk cleaning, the bubbles accumulated in the corners are difficult to be discharged. Of course, the opening position (outlet position) of the outflow path 206 may be set to a position where bubbles are likely to accumulate. It was necessary to arrange at a position facing the substantially central portion, that is, at a substantially central position of the bottom surface of the recess 203. For this reason, due to the structure of the differential pressure valve 201, it is difficult to change the opening position (outlet position) of the outflow path 206. That is, the arrangement position of the outlet is restricted, and the degree of freedom of the layout is extremely low. Therefore, it is unavoidable to arrange the valve device in a direction in which bubbles tend to collect at the outlet, and in this case, there is a problem that the arrangement direction of the valve device is restricted. Further, if the valve structure is changed to solve such a problem and the flow path diameter of the inflow path becomes large, when ink is sucked through the outflow path 206, ink is sucked and discharged from the outflow path 206. On the other hand, a considerable flow rate of ink flows into the ink introduction chamber 209 through the inflow path 205, and the valve closing response is impaired. If the required time until the valve is closed due to the loss of the valve closing response, another problem arises that the amount of ink that is wasted is increased. In a device that handles fluid such as gas in addition to liquid such as ink, the same problem may occur in the differential pressure valve that is used when performing choke cleaning.

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、いわゆるチョーククリーニングが行われた際に、必要な閉弁応答性が得られやすいうえ、弁装置内における流出口の配置位置の制約を緩和することができる液体噴射装置及び液体収容容器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 easily obtain the required valve closing response when so-called choke cleaning is performed, and to arrange the outlet in the valve device. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus and a liquid container that can alleviate positional constraints.

本発明は、弁装置を備えた液体噴射装置であって、前記弁装置は、流体流路を形成する壁面の一部を形成するとともに該流体流路の内外の圧力差によって撓む可撓性部材と、前記可撓性部材が前記流体流路の容積を減少させる方向に撓んだ状態で当接可能に設けられるとともに該当接した状態で閉塞される開口を有する弁座部とを備え、前記流体流路は、前記可撓性部材が前記開口を閉塞しない開弁状態において前記開口を通じて互いに連通され、前記可撓性部材が前記開口を閉塞する閉弁状態において非連通になる第1流路と第2流路とを有し、前記第1流路は、前記閉弁状態において前記可撓性部材が前記弁座部に当接する当接箇所より外側の部分で該可撓性部材に該第1流路の流体圧がかかるように設けられるとともに流出口と連通し、前記第2流路は、前記閉弁状態において前記可撓性部材に前記開口を通じて該第2流路の流体圧がかかるように設けられるとともに流入口に連通しており、前記第2流路は、前記流入口の開口面積より大きな流路断面積を有していることを要旨とする。なお、流入口とは、第2流路へ流入する流体の流量(または流路抵抗)を規定する流路断面積を開口面積とする流路口を指す。   The present invention is a liquid ejecting apparatus including a valve device, wherein the valve device forms a part of a wall surface forming a fluid flow path and is flexible due to a pressure difference between the inside and the outside of the fluid flow path. A member, and a valve seat having an opening that is provided so as to be able to contact in a state where the flexible member is bent in a direction in which the volume of the fluid flow path is reduced, and has an opening that is closed in a state of corresponding contact. The fluid flow path communicates with each other through the opening in a valve-open state where the flexible member does not close the opening, and is in a non-communication state when the flexible member closes the opening. A path and a second flow path, and the first flow path is formed on the flexible member at a portion outside a contact portion where the flexible member contacts the valve seat in the valve-closed state. The first flow path is provided so as to receive a fluid pressure and communicates with the outlet. The second flow path is provided so that the fluid pressure of the second flow path is applied to the flexible member through the opening in the valve-closed state, and communicates with the inflow port. The gist of the invention is that it has a cross-sectional area larger than the opening area of the inlet. In addition, an inflow port refers to the flow-path opening which makes the opening area the flow-path cross-sectional area which prescribes | regulates the flow volume (or flow-path resistance) of the fluid which flows in into a 2nd flow path.

これによれば、第2流路は、流入口の開口面積より大きな流路断面積を有しているので、弁座部の開口を、流入口より広い開口面積に設定することが可能となる。つまり、流入口を狭く保ちつつ弁座部の開口を広くすることが可能になる。よって、可撓性部材における撓み変形可能な部分(隔壁部)の面積に対する開口の開口面積の比率を高めることが可能となる。これにより、閉弁状態の弁装置に対し流出口を通じて負圧を付与しつつ流入口を通じて加圧を付与したときに、弁座部に当接した可撓性部材が、第1流路の流体圧(負圧)を受ける受圧面積に対する、第2流路の流体圧(加圧)を受ける受圧面積の割合を大きくすることが可能になる。よって、開弁方向の力が確保できるようになり、可撓性部材を弁座部から離間させる開弁が可能になる。このように、弁座部の開口に連通して位置の制約を受けやすい側の流路口を流入口とした弁構造であっても、弁装置として機能するようになる。例えば流出口を流体流路内の流体中に混じる好ましくない異質の流体等を排出しやすい位置に配置することが可能となり、弁装置内の異物排出性の向上が可能となる。例えば流体が液体である場合は、流出口を弁装置内の気泡排出性のよい位置に位置設定することが可能となり、これにより気泡排出性を向上することができる。また、流入口を狭く保ちつつ弁座部の開口を大きくできるので、流出口を通じて負圧を付与して弁装置を閉弁させるときに、弁装置内の流体が流出口から吸引排出されたことによる弁装置内の減圧に伴い流入口を通じて弁装置内へ流入しようとする流体に比較的高い流路抵抗がかかることになる。よって、この負圧付与時に弁装置内の容積が速やかに減少し、弁装置の閉弁応答性が良好に保たれる。従って、いわゆるチョーククリーニングに用いられる弁装置として使用しても、必要な閉弁応答性が得られやすいうえ、弁装置内における流出口の配置位置の制約を緩和して、弁装置内からの不要物排出性を向上できる。   According to this, since the second flow path has a flow path cross-sectional area larger than the opening area of the inlet, the opening of the valve seat portion can be set to an opening area wider than the inlet. . That is, it is possible to widen the opening of the valve seat portion while keeping the inflow port narrow. Therefore, it is possible to increase the ratio of the opening area of the opening to the area of the flexible member that can be deformed (partition wall). Thereby, when applying a pressure through the inflow port while applying a negative pressure to the valve device in the closed state through the outflow port, the flexible member in contact with the valve seat portion becomes a fluid in the first flow path. The ratio of the pressure receiving area that receives the fluid pressure (pressurization) of the second flow path to the pressure receiving area that receives pressure (negative pressure) can be increased. Therefore, the force in the valve opening direction can be secured, and the valve opening for separating the flexible member from the valve seat portion becomes possible. As described above, even a valve structure in which the flow passage opening on the side that is in communication with the opening of the valve seat portion and is likely to be restricted in position is used as an inflow port functions as a valve device. For example, it becomes possible to arrange the outlet at a position where undesired foreign fluids mixed in the fluid in the fluid flow path can be easily discharged, and it is possible to improve the discharge of foreign matters in the valve device. For example, when the fluid is a liquid, it is possible to position the outlet at a position where the bubble discharge property is good in the valve device, thereby improving the bubble discharge property. In addition, since the opening of the valve seat can be enlarged while keeping the inlet narrow, when the negative pressure is applied through the outlet and the valve device is closed, the fluid in the valve device is sucked and discharged from the outlet. As the pressure in the valve device decreases due to the above, a relatively high flow resistance is applied to the fluid that flows into the valve device through the inlet. Therefore, when the negative pressure is applied, the volume in the valve device is quickly reduced, and the valve closing response of the valve device is kept good. Therefore, even if it is used as a valve device used for so-called choke cleaning, it is easy to obtain the required valve closing response, and the restriction on the arrangement position of the outlet in the valve device is eased so that it is unnecessary from the valve device. Improves material discharge.

本発明の液体噴射装置では、前記弁座部は、前記第2流路を囲む環状の突起であることが好ましい。なお、突起は第2流路の流路内壁面のうち少なくとも一部をその内周面により形成するものであればよい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the valve seat portion is an annular protrusion that surrounds the second flow path. In addition, the protrusion should just form at least one part among the flow-path inner wall surfaces of a 2nd flow path by the internal peripheral surface.

これによれば、弁座部は環状の突起であるので、流入口を適切な狭さに保ちつつ、弁座部の開口(第2流路の開口)を広く設定することが可能になる。よって、例えば流出口を通じて弁装置に負圧を付与して弁装置を閉弁させる際に、その負圧付与による弁装置内の減圧(流体の減少)により、流入口を通じて弁装置内へ流入しようとする流体に弁装置の閉弁に必要な流路抵抗がかかるように、流入路の流路断面積を適切な値に設定することが可能となる。   According to this, since the valve seat portion is an annular protrusion, it is possible to set a wide opening of the valve seat portion (opening of the second flow path) while keeping the inflow port appropriately narrow. Thus, for example, when a negative pressure is applied to the valve device through the outlet and the valve device is closed, the pressure is reduced (reduction of fluid) in the valve device due to the negative pressure, so that the valve device flows into the valve device through the inlet. It is possible to set the flow passage cross-sectional area of the inflow passage to an appropriate value so that the flow passage resistance necessary for closing the valve device is applied to the fluid.

本発明の液体噴射装置では、前記第1流路としての大断面積流路と、前記第2流路としての中断面積流路と、前記中断面積流路に前記流入口で連通する流入路としての小断面積流路とを備え、前記可撓性部材は前記突起の前記開口と対峙するように配置されていることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus of the present invention, the large cross-sectional area channel as the first channel, the interrupted area channel as the second channel, and the inflow channel communicating with the interrupted area channel at the inlet It is preferable that the flexible member is arranged so as to face the opening of the protrusion.

これによれば、中断面積流路と突起とを設けることにより、流入路(小断面積流路)を狭く保持しつつ弁座部の開口を、弁装置の開弁に必要な広さに設定することが可能になる。よって、中断面積流路側に連通する側の流路口を流入口として(例えば突起の内底面に)配置できるようになる。このため、大断面積流路の内壁面上における突起の外側となるより広い箇所に流出口を配置でき、流出口の配置位置の制約をなくすことができる。また、流出口に負圧を付与した際に流体流路内へ流入しようとする流体が通る流路が小断面積流路なので、この小断面積流路を通る流体に必要な流路抵抗が付与され、弁装置の閉弁応答性を良好なものとすることができる。さらに流入口の配置位置は、突起の内周側の中断面積流路と連通する位置に制約されるものの、突起の内径が比較的広くなることから、その広い突起の範囲内で自由に位置設定できる。   According to this, by providing the interrupted area flow path and the protrusion, the opening of the valve seat portion is set to a size necessary for opening the valve device while keeping the inflow path (small cross-sectional area flow path) narrow. It becomes possible to do. Therefore, the channel port on the side communicating with the interrupted area channel side can be arranged as an inflow port (for example, on the inner bottom surface of the protrusion). For this reason, an outflow port can be arrange | positioned in the wider location which becomes the outer side of the processus | protrusion on the inner wall surface of a large cross-sectional area flow path, and the restriction | limiting of the arrangement position of an outflow port can be eliminated. In addition, since the flow path through which the fluid that is going to flow into the fluid flow path when a negative pressure is applied to the outlet is a small cross-sectional area flow path, the flow resistance required for the fluid passing through this small cross-sectional area flow path is The valve closing response of the valve device can be improved. Furthermore, although the position of the inlet is restricted by the position communicating with the interruption area flow path on the inner peripheral side of the protrusion, the inner diameter of the protrusion is relatively wide, so the position can be freely set within the wide protrusion. it can.

本発明の液体噴射装置では、前記流出口を通じて流体が吸引されることにより前記流体流路内が負圧となり、前記流体流路内の容積が減少する方向に変位した前記可撓性部材によって前記弁座部の開口を閉塞することが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the fluid is sucked through the outlet, and thereby the fluid flow path becomes negative pressure. It is preferable to close the opening of the valve seat.

これによれば、流出口を通じて弁装置内の流体を吸引することにより弁装置内を負圧にし、弁装置内の容積が減少する方向に変位した可撓性部材によって弁座部の開口が閉塞される。この弁装置の閉弁過程において流入口を通じて弁装置内へ流入しようとする流体には、流入口(流入路)が比較的狭いことから比較的高い流路抵抗がかかるので、弁装置内の容積が速やかに減少する。この結果、弁装置は速やかに閉弁する。   According to this, the fluid in the valve device is sucked through the outlet and negative pressure is created in the valve device, and the opening of the valve seat is closed by the flexible member displaced in the direction in which the volume in the valve device decreases. Is done. The fluid that is about to flow into the valve device through the inlet during the valve closing process of the valve device has a relatively high flow resistance because the inlet (inflow path) is relatively narrow. Decreases rapidly. As a result, the valve device closes quickly.

本発明の液体噴射装置では、前記流入口を通じて流体が供給されて前記第2流路内が加圧されることにより前記可撓性部材による前記開口の閉塞が解除されることが好ましい。
これによれば、閉弁状態の弁装置に対し流入口を通じて流体が供給されて第2流路内が加圧される。この第2流路の加圧により可撓性部材の開口を閉塞する部分が加圧されて可撓性部材に開弁方向の力が付与される。このとき、可撓性部材の開口を閉塞する部分には、比較的広い開口により大きな開弁方向の力が付与されるので、可撓性部材が弁座部(突起)から離間でき、可撓性部材による開口の閉塞が解除される。すなわち、弁装置が開弁する。
In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the opening of the opening by the flexible member is released by supplying a fluid through the inlet and pressurizing the second flow path.
According to this, the fluid is supplied through the inlet to the valve device in the closed state, and the inside of the second flow path is pressurized. The portion that closes the opening of the flexible member is pressurized by the pressurization of the second flow path, and a force in the valve opening direction is applied to the flexible member. At this time, since a force in the valve opening direction is applied to the portion that closes the opening of the flexible member by the relatively wide opening, the flexible member can be separated from the valve seat (protrusion), and the flexible member The obstruction of the opening by the sex member is released. That is, the valve device is opened.

本発明の液体噴射装置では、前記第1流路に前記流出口で連通する流出路の流路断面積は、前記流出口を通じて負圧が付与されたときに前記可撓性部材が前記弁座部に当接可能な程度に前記流体流路内の流体を減少させることが可能な値に設定されていることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the flow path cross-sectional area of the outflow path communicating with the first flow path at the outflow port may be such that the flexible member is the valve seat when a negative pressure is applied through the outflow port. It is preferable that the value is set such that the fluid in the fluid flow path can be reduced to such an extent that it can abut against the portion.

これによれば、第2流路の流体圧を受ける受圧面積を広く確保しつつ、流入路の流路断面積が小さく抑えられ、流入路の流路断面積は、流出口を通じて負圧が付与されたときに可撓性部材が弁座部に当接可能な程度に流体流路内の流体を減少させることが可能な値に設定されている。弁装置を閉弁させるために弁装置に流出口を通じて負圧が付与されると、流出口を通じて弁装置内の流体が流出することにより弁装置内が減圧し、この減圧によって流入路を通じて弁装置内に流体が流入する。このとき、流入路を通じて弁装置内に流入しようとする流体には流入路の流路断面積に応じた流路抵抗がかかり、流出量に比べ流入量が少なく抑えられる。この結果、流体流路内の流体が減少し、可撓性部材が弁座部に当接することにより、弁装置が閉弁する。よって、流出口に負圧を付与したときに弁装置を閉弁でき、しかも流出口を通じて負圧を付与しつつ流入路を通じて加圧を付与したときに弁装置を開弁できる。   According to this, while ensuring a wide pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the second flow path, the flow path cross-sectional area of the inflow path is suppressed small, and a negative pressure is applied to the flow path cross-sectional area of the inflow path through the outlet. When this is done, the value is set such that the fluid in the fluid flow path can be reduced to such an extent that the flexible member can come into contact with the valve seat. When negative pressure is applied to the valve device through the outlet to close the valve device, the fluid in the valve device flows out through the outlet, and the inside of the valve device is reduced. Fluid flows in. At this time, the fluid that is about to flow into the valve device through the inflow path is subjected to flow path resistance corresponding to the flow path cross-sectional area of the inflow path, and the inflow amount is suppressed to be smaller than the outflow amount. As a result, the fluid in the fluid flow path is reduced, and the valve member is closed when the flexible member comes into contact with the valve seat portion. Therefore, the valve device can be closed when negative pressure is applied to the outlet, and the valve device can be opened when pressure is applied through the inlet while applying negative pressure through the outlet.

さらに本発明の液体噴射装置では、前記第1流路に前記流出口で連通する流出路と、前記第2流路に前記流入口で連通する流入路とを有し、前記流出路の流路断面積に対する前記流入路の流路断面積の比は、前記流出路を通じて負圧が付与されたときに前記流体流路内の流体が該流出路を通じて流出する第1流量が、当該流出による前記流体流路内の減圧に伴って前記流入路を通じて流体が該流体流路内へ流入する第2流量よりも閉弁まで大きく維持される値に設定されていることが好ましい。   Furthermore, in the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the liquid ejecting apparatus includes an outflow path that communicates with the first flow path at the outflow port, and an inflow path that communicates with the second flow path at the inflow port. The ratio of the channel cross-sectional area of the inflow path to the cross-sectional area is such that when a negative pressure is applied through the outflow path, the first flow rate at which the fluid in the fluid path flows out through the outflow path is determined by the outflow. It is preferable that the second flow rate at which the fluid flows into the fluid flow path through the inflow path as the pressure in the fluid flow path decreases is set to a value that is maintained until the valve is closed.

これによれば、流出路の流路断面積に対する流入路の流路断面積の比が所定の値に設定されているので、流出路を通じて負圧が付与されたときに流体流路内の流体が該流出路を通じて流出する第1流量が、当該流出による流体流路内の減圧に伴って流入路を通じて流体が該流体流路内へ流入する第2流量よりも、閉弁まで、大きく維持される。よって、弁装置の閉弁が可能になる。   According to this, since the ratio of the flow passage cross-sectional area of the inflow passage to the flow passage cross-sectional area of the outflow passage is set to a predetermined value, the fluid in the fluid flow passage when the negative pressure is applied through the outflow passage The first flow rate at which the fluid flows out through the outflow passage is maintained larger until the valve is closed than the second flow rate at which the fluid flows into the fluid passage through the inflow passage due to the pressure reduction in the fluid passage due to the outflow. The Therefore, the valve device can be closed.

本発明の液体噴射装置では、前記第2流路に前記流入口で連通する流入路の流路断面積の5倍以上であることが好ましい。これによれば、開口の開口面積が、流入路の流路断面積の5倍以上であることから、第2流路の流体圧を受ける受圧面積を広く確保しつつ、流入路の流路断面積が小さく抑えられてその流路抵抗を大きく維持できる。よって、流出口に負圧を付与したときに流入路を通る流体に比較的大きな流路抵抗がかかるので、流出口に負圧付与しつつ流入路に加圧付与した場合に弁装置を開弁させることができ、しかも弁装置の閉弁の応答性を損なわない。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the cross-sectional area of the inflow path communicating with the second flow path at the inlet is five times or more. According to this, since the opening area of the opening is not less than 5 times the cross-sectional area of the flow path of the inflow path, a large pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the second flow path is secured, and the flow path breakage of the inflow path The area can be kept small and the flow path resistance can be kept large. Therefore, when a negative pressure is applied to the outflow port, a relatively large flow path resistance is applied to the fluid passing through the inflow passage, so that the valve device is opened when the inflow passage is pressurized while applying a negative pressure to the outflow port. In addition, the valve closing response of the valve device is not impaired.

本発明の液体噴射装置では、前記可撓性部材のうち前記圧力差により撓み変形可能な部分である隔壁部の面積と、前記開口の開口面積と、前記第2流路に前記流入口で連通する流入路の流路断面積とが、この順番で順次小さくなるように設定されていることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the area of the partition wall that is a portion that can be bent and deformed by the pressure difference in the flexible member, the opening area of the opening, and the second flow path communicate with the second inlet. It is preferable that the flow passage cross-sectional area of the inflow passage to be set is set so as to decrease sequentially in this order.

これによれば、可撓性部材における隔壁部の面積と、開口の開口面積と、流入路の流路断面積とが、この順番で順次小さくなるように設定されている。このため、弁座部に当接して閉弁している可撓性部材が開口を通じて第2流路の液体圧を受ける受圧面積(開口の開口面積)は、流入口の開口面積より大きくなっている。また、隔壁部の面積に対する開口の開口面積の比率が大きくなる。   According to this, the area of the partition wall portion in the flexible member, the opening area of the opening, and the flow path cross-sectional area of the inflow path are set so as to sequentially decrease in this order. For this reason, the pressure receiving area (opening area of the opening) where the flexible member that is in contact with the valve seat portion and closes receives the liquid pressure of the second flow path through the opening is larger than the opening area of the inflow port. Yes. Further, the ratio of the opening area of the opening to the area of the partition wall is increased.

これにより、流出口に負圧を付与しつつ流入口に加圧を付与したときに、閉弁状態にある可撓性部材が、第1流路の流体圧(負圧)を受ける受圧面積に対する第2流路の流体圧(加圧)を受ける受圧面積の割合が大きくなって、開弁方向の力が確保できるようになるので、可撓性部材を弁座部から離間させる開弁が可能となる。このように、弁座部の開口に連通して位置の制約を受けやすい側を流入口としても、弁装置として機能するようになるので、第1流路に連通して位置の制約を受けにくい側を流出口とすることができる。よって、例えば流出口を流体流路内の流体中に混じる好ましくない異質の流体等を排出しやすい位置に配置することが可能となり、弁装置内の異物排出性の向上が可能となる。例えば流体が液体である場合は、流出口を弁装置内の気泡排出性のよい位置に位置設定することが可能になり、これにより気泡排出性を向上することができる。   Thereby, when applying pressure to the inflow port while applying negative pressure to the outflow port, the flexible member in the valve-closed state corresponds to the pressure receiving area that receives the fluid pressure (negative pressure) of the first flow path. Since the ratio of the pressure receiving area that receives the fluid pressure (pressurization) of the second flow path becomes large and the force in the valve opening direction can be secured, the flexible member can be opened away from the valve seat. It becomes. In this way, even if the side that is easily connected to the opening of the valve seat portion and is subject to position restrictions is used as an inflow port, it functions as a valve device. The side can be an outlet. Therefore, for example, it is possible to arrange the outlet at a position where undesired foreign fluids mixed in the fluid in the fluid flow path are easily discharged, and it is possible to improve the foreign matter dischargeability in the valve device. For example, when the fluid is a liquid, it is possible to position the outlet at a position where the bubble discharge property is good in the valve device, thereby improving the bubble discharge property.

本発明の液体噴射装置では、前記隔壁部の面積に対する前記開口の開口面積の比が、前記流出口を通じて負圧が付与されつつ前記流入口を通じて加圧が付与されたときに、前記弁座部に当接した前記隔壁部が、前記当接箇所より外側となる周縁領域で前記第1流路の負圧を受圧することに基づき当該周縁領域に働くに閉弁方向の力と、前記開口を介して前記第2流路の加圧を受圧することに基づき当該隔壁部の略中央領域に働く開弁方向の力とを受けたときに両力に基づき前記隔壁部の前記略中央領域に働く曲げモーメントが前記周縁領域に働く曲げモーメントより大きくなって前記隔壁部を前記弁座部から離間可能とする開弁条件を満たす所定値以上の値に設定されていることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, when the ratio of the opening area of the opening to the area of the partition wall is applied through the inlet while applying a negative pressure through the outlet, the valve seat portion The partition wall portion that is in contact with the peripheral portion receives the negative pressure of the first flow path in the peripheral region that is outside the contact location, and acts on the peripheral region to close the valve in the valve closing direction and the opening. When the pressure of the second flow path is received via the valve, the valve opening direction force acting on the substantially central region of the partition wall portion is applied to the substantially central region of the partition wall portion based on both forces. It is preferable that the bending moment is set larger than a bending moment acting on the peripheral region, and is set to a value equal to or greater than a predetermined value that satisfies a valve opening condition that enables the partition wall to be separated from the valve seat.

これによれば、チョーククリーニングにおいて負圧が蓄積された後に開弁する際は、弁装置には、流出口を通じて負圧が付与されつつ流入口を通じて加圧が付与される。このとき、弁座部に当接した隔壁部の当接箇所より外側となる周縁領域には、第1流路の負圧を受圧することに基づき閉弁方向の力が働く。また、このとき、隔壁部の略中央領域には、隔壁部が開口を介して第2流路の加圧を受圧することに基づく開弁方向の力が働く。そして、隔壁部の面積に対する開口の開口面積の比が、開弁条件を満たす所定値以上の値に設定されていることから、隔壁部の略中央領域に働く開弁方向の力に基づく曲げモーメントが、隔壁部の周縁領域に働く閉弁方向の力に基づく曲げモーメントに勝り、隔壁部(可撓性部材)の弁座部からの離間が可能となる。すなわち、チョーククリーニングにおける弁装置の開弁が可能になる。   According to this, when the valve is opened after the negative pressure is accumulated in the choke cleaning, the valve device is pressurized through the inlet while the negative pressure is applied through the outlet. At this time, a force in the valve closing direction acts on the peripheral region outside the contact portion of the partition wall portion that is in contact with the valve seat portion based on receiving the negative pressure of the first flow path. Further, at this time, a force in the valve opening direction based on the pressure applied to the second flow path through the opening by the partition wall acts on the substantially central region of the partition wall. Since the ratio of the opening area of the opening to the area of the partition wall is set to a value not less than a predetermined value that satisfies the valve opening condition, the bending moment based on the force in the valve opening direction acting on the substantially central region of the partition wall However, the bending moment based on the force in the valve closing direction acting on the peripheral region of the partition wall is superior, and the partition wall (flexible member) can be separated from the valve seat. That is, the valve device can be opened in choke cleaning.

本発明の液体噴射装置では、前記開口の開口面積は、前記隔壁部の面積の1/4以上であることが好ましい。これによれば、流出口を通じて負圧が付与されつつ流入口を通じて加圧が付与されたときに、閉弁状態にある隔壁部が開口を通じて第2流路の流体圧(加圧)を受ける受圧面積が、隔壁部の面積の1/4以上確保されるので、隔壁部を弁座部から離間させるために必要な開弁方向の力を確保することができる。この場合、チョーククリーニングにおける開弁の際に、弁装置が、第1流路の負圧と第2流路の加圧とが略等しい条件で使用される場合と、第1流路の負圧より第2流路の加圧が強い条件で使用される場合のどちらでも、弁装置を開弁できる。例えば液体噴射ヘッドに液体を加圧供給するための加圧手段による加圧と、液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引するクリーニング用の吸引手段による負圧とを用いてチョーククリーニングが行われる液体噴射装置への適用に好適である。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that an opening area of the opening is ¼ or more of an area of the partition wall. According to this, when negative pressure is applied through the outflow port and pressurization is applied through the inflow port, the partition wall portion in the valve-closed state receives the fluid pressure (pressurization) of the second flow path through the opening. Since the area is secured at least ¼ of the area of the partition wall, a force in the valve opening direction necessary for separating the partition wall from the valve seat can be secured. In this case, when the valve is opened in choke cleaning, the valve device is used under the condition that the negative pressure of the first flow path and the pressurization of the second flow path are substantially equal, and the negative pressure of the first flow path. The valve device can be opened in both cases where the second flow path is used under stronger conditions. For example, liquid ejection in which choke cleaning is performed using pressurization by a pressurizing unit for pressurizing and supplying liquid to the liquid ejecting head and negative pressure by a suction unit for cleaning that sucks liquid from a nozzle of the liquid ejecting head It is suitable for application to an apparatus.

本発明の液体噴射装置では、前記弁座部に当接した前記隔壁部が、前記当接箇所より外側となる周縁領域で前記第1流路の流体圧を受圧する受圧面積に対する、前記開口を介して略中央領域で前記第2流路の流体圧を受圧する受圧面積の比が、前記流出口を通じて負圧が付与されつつ前記流入口を通じて加圧が付与されたときに、前記弁座部に当接した前記隔壁部が、前記周縁領域で前記第1流路の負圧を受圧することに基づき当該隔壁部の周縁領域に働くに閉弁方向の力と、前記開口を介して前記第2流路の加圧を受圧することに基づき当該隔壁部の略中央領域に働く開弁方向の力とを受けたときに両力に基づき前記隔壁部の前記略中央領域に働く曲げモーメントが前記周縁領域に働く曲げモーメントより大きくなって前記隔壁部を前記弁座部から離間可能とする開弁条件を満たす所定値以上の値に設定されていることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the partition portion that is in contact with the valve seat portion may have the opening with respect to a pressure receiving area that receives the fluid pressure of the first flow path in a peripheral region outside the contact portion. The ratio of the pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the second flow path in the substantially central region through the valve seat portion when a negative pressure is applied through the outlet and a pressure is applied through the inlet. The partition wall portion that is in contact with the peripheral portion receives the negative pressure of the first flow path in the peripheral region, and acts on the peripheral region of the partition wall portion in the valve closing direction and the opening through the opening. The bending moment acting on the substantially central region of the partition wall based on both forces when receiving the force in the valve opening direction acting on the substantially central region of the partition wall based on receiving pressure of the two flow paths is The partition wall portion becomes larger than the bending moment acting on the peripheral region. May preferably be set to the valve opening condition is satisfied the predetermined value or more values for enabling away from parts.

これによれば、チョーククリーニングにおいて負圧が蓄積された後に開弁する際は、弁装置には、流出口を通じて負圧が付与されつつ流入口を通じて加圧が付与される。このとき、弁座部に当接した隔壁部の当接箇所より外側となる周縁領域には、第1流路の負圧を受圧することに基づき閉弁方向の力が働く。また、このとき、隔壁部の略中央領域には、隔壁部が開口を介して第2流路の加圧を受圧することに基づく開弁方向の力が働く。そして、弁座部に当接した前記隔壁部が、前記当接箇所より外側となる周縁領域で前記第1流路の流体圧を受圧する受圧面積に対する、前記開口を介して略中央領域で前記第2流路の加圧を受圧する受圧面積の比が、所定値以上の値になるように設定されていることから、隔壁部の略中央領域に働く開弁方向の力に基づく曲げモーメントが、隔壁部の周縁領域に働く閉弁方向の力に基づく曲げモーメントに勝り、隔壁部(可撓性部材)が弁座部から離間可能となる。すなわち、チョーククリーニングにおける弁装置の開弁が可能になる。   According to this, when the valve is opened after the negative pressure is accumulated in the choke cleaning, the valve device is pressurized through the inlet while the negative pressure is applied through the outlet. At this time, a force in the valve closing direction acts on the peripheral region outside the contact portion of the partition wall portion that is in contact with the valve seat portion based on receiving the negative pressure of the first flow path. Further, at this time, a force in the valve opening direction based on the pressure applied to the second flow path through the opening by the partition wall acts on the substantially central region of the partition wall. Then, the partition wall portion in contact with the valve seat portion is substantially in the central region through the opening with respect to the pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the first flow path in the peripheral region outside the contact portion. Since the ratio of the pressure receiving area for receiving the pressure of the second flow path is set to a value equal to or greater than a predetermined value, the bending moment based on the force in the valve opening direction acting on the substantially central region of the partition wall portion is The bending moment based on the force in the valve closing direction acting on the peripheral region of the partition wall is superior, and the partition wall (flexible member) can be separated from the valve seat. That is, the valve device can be opened in choke cleaning.

本発明の液体噴射装置では、液体を貯留する液体貯留手段と、ノズルから前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段から前記液体噴射ヘッドへと前記液体を導く液体供給路と、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから前記液体を吸引する吸引手段と、前記液体貯留手段から前記液体供給路を通じて前記液体噴射ヘッド側へ送られる前記液体を加圧する加圧手段とを備え、前記弁装置は、前記液体貯留手段又は前記液体供給路の途中に設けられていることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the liquid storing unit that stores the liquid, the liquid ejecting head that ejects the liquid from the nozzle, the liquid supply path that guides the liquid from the liquid storing unit to the liquid ejecting head, A suction unit that sucks the liquid from the nozzle of the liquid ejecting head; and a pressurizing unit that pressurizes the liquid sent from the liquid storing unit to the liquid ejecting head side through the liquid supply path. The liquid storage means or the liquid supply path is preferably provided in the middle.

これによれば、弁装置は液体貯留手段に設けられるか、又は液体貯留手段から液体噴射ヘッドへと液体を導く液体供給路の途中に設けられている。液体供給路内を液体交換してクリーニングする際は、吸引手段により弁装置の流出口を通じて負圧が付与されることで弁装置は閉弁し、この閉弁後も負圧の付与が継続されることにより閉弁箇所より下流側の液体供給路内に負圧が蓄積される。負圧が蓄積された所定の段階で、加圧手段により流入口を通じて加圧が付与される。流入口への加圧の付与により液体が流入口を通じて弁装置内に流入することで弁装置が開弁し、この開弁により加圧された液体が負圧の蓄積された液体供給路内を高い流速で一気に流れる。この結果、液体供給路内がクリーニングされる。弁装置は流出口の配置位置の制約がなくなり、弁装置の配置向きに応じた適切な位置に流出口を位置設定できるので、クリーニング時における弁装置内の気泡排出性を向上できる。また、流出口の配置位置の自由度が高まることから、液体噴射装置における弁装置の配置向きの制約がなくなり、弁装置の配置向きの自由度が高まる。例えば液体供給路と接続しやすい向きに弁装置を配置したり、与えられた配置スペースに収容可能な配置向きに弁装置をコンパクトに配置したりすることができ、液体供給路との接続性やコンパクトな組付性の向上を図ることができる。   According to this, the valve device is provided in the liquid storage means, or is provided in the middle of the liquid supply path that guides the liquid from the liquid storage means to the liquid ejecting head. When cleaning the liquid supply path by exchanging liquid, the suction device applies a negative pressure through the outlet of the valve device to close the valve device, and the negative pressure continues to be applied after the valve is closed. As a result, a negative pressure is accumulated in the liquid supply path downstream of the valve closing position. At a predetermined stage where the negative pressure is accumulated, pressurization is applied through the inlet by the pressurizing means. By applying pressure to the inflow port, the liquid flows into the valve device through the inflow port, thereby opening the valve device, and the liquid pressurized by the valve opening passes through the liquid supply path where negative pressure is accumulated. It flows at a high flow rate. As a result, the liquid supply path is cleaned. In the valve device, there is no restriction on the arrangement position of the outlet, and the outlet can be set at an appropriate position according to the arrangement direction of the valve device, so that the bubble discharge performance in the valve device during cleaning can be improved. Moreover, since the freedom degree of the arrangement position of an outflow port increases, the restriction | limiting of the arrangement direction of the valve apparatus in a liquid ejecting apparatus is lose | eliminated, and the freedom degree of the arrangement direction of a valve apparatus increases. For example, the valve device can be arranged in an orientation that can be easily connected to the liquid supply path, or the valve device can be arranged compactly in an arrangement orientation that can be accommodated in a given arrangement space. A compact assembly can be improved.

本発明の液体噴射装置では、前記吸引手段により前記液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引して前記流出口に負圧を付与することにより前記弁装置を閉弁させるとともに、該閉弁後に該閉弁箇所より下流側に負圧が蓄積された所定の段階で、前記加圧手段により前記液体貯留手段から前記液体供給路を通じて前記液体噴射ヘッド側へ液体を供給して前記流入口に加圧を付与することにより前記弁装置を開弁させ、該開弁により当該弁装置及びその下流側の液体供給流路に液体を一気に流してクリーニングが行われることが好ましい。これによれば、いわゆるチョーククリーニングを行うことができ、しかも流体流路内の液体中の気泡を排出しやすい位置を選択して流出口を位置設定することが可能なので、チョーククリーニング時の気泡排出性を向上できる。   In the liquid ejecting apparatus of the invention, the valve device is closed by sucking the liquid from the nozzle of the liquid ejecting head by the suction means and applying a negative pressure to the outlet, and after the valve is closed, the valve is closed. At a predetermined stage where negative pressure is accumulated downstream from the valve location, liquid is supplied from the liquid storage means to the liquid ejecting head side through the liquid supply path by the pressurizing means to pressurize the inlet. It is preferable that cleaning is performed by opening the valve device by applying the liquid to the valve device and the liquid supply flow channel on the downstream side of the valve device. According to this, since so-called choke cleaning can be performed, and it is possible to select the position where the bubbles in the liquid in the fluid flow path are easily discharged and to set the outlet, it is thus possible to discharge bubbles during choke cleaning. Can be improved.

本発明の液体噴射装置では、前記弁装置は、前記可撓性部材を重力方向反対側に位置させた状態に配置され、前記流出口は前記第1流路の壁面において前記重力方向反対側の位置に開口していることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the valve device is disposed in a state where the flexible member is positioned on the opposite side in the gravitational direction, and the outlet port is located on the wall surface of the first flow path on the opposite side in the gravitational direction. It is preferable to open to the position.

これによれば、弁装置は、可撓性部材が重力方向反対側(上側)に位置する状態に配置され、第1流路内の液体中の気泡は、その浮力によって液中を重力方向反対側へ移動して流体流路内の上端位置に位置している。流出口は第1流路の壁面において重力方向反対側(上側)の位置に開口しているので、チョーククリーニングの際は、気泡は流出口へと導かれる。   According to this, the valve device is arranged in a state where the flexible member is positioned on the opposite side (upper side) in the gravity direction, and the bubbles in the liquid in the first flow path are opposed to the gravity direction in the liquid by the buoyancy. It moves to the side and is located in the upper end position in a fluid flow path. Since the outflow port is opened at a position opposite to the gravitational direction (upper side) on the wall surface of the first flow path, bubbles are guided to the outflow port during choke cleaning.

本発明の液体噴射装置では、前記弁装置は、重力方向と交差する方向が前記可撓性部材の撓み方向となる向きに配置され、前記流出口は前記第1流路を形成する前記可撓性部材以外の内壁面における重力方向反対側の位置に開口していることが好ましい。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the valve device may be disposed in a direction in which a direction intersecting the direction of gravity is a bending direction of the flexible member, and the outlet port is the flexible member that forms the first flow path. It is preferable to open to the position on the opposite side to the gravity direction on the inner wall surface other than the sex member.

これによれば、弁装置は、重力方向と交差する方向が可撓性部材の撓み方向となる向きに配置され、第1流路内の液体中の気泡は、その浮力によって液中を重力方向反対側へ移動して流体流路内の上端位置に位置している。流出口は第1流路の内壁面において重力方向反対側の位置に開口しているので、チョーククリーニングの際は、気泡は流出口へと導かれる。   According to this, the valve device is disposed in a direction in which the direction intersecting the direction of gravity is the direction in which the flexible member bends, and bubbles in the liquid in the first flow path move in the liquid by the buoyancy in the direction of gravity. It moves to the opposite side and is located at the upper end position in the fluid flow path. Since the outflow port opens at a position opposite to the gravity direction on the inner wall surface of the first flow path, bubbles are guided to the outflow port during the chalk cleaning.

本発明の液体噴射装置では、前記弁装置における前記流体流路の内壁面は、前記流体流路内の液中を浮力で移動する気泡を前記流出口へ案内可能に重力方向に対して傾斜する案内面を有していることが好ましい。これによれば、液体流路内の液体中を浮力により移動しようとする気泡を内壁面に形成された案内面に沿って流出口へ案内できるので、気泡を液体流出口から排出しやすくなる。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the inner wall surface of the fluid flow path in the valve device may be inclined with respect to the direction of gravity so that the bubbles moving by buoyancy in the liquid in the fluid flow path can be guided to the outlet. It is preferable to have a guide surface. According to this, since it is possible to guide the bubbles to be moved in the liquid in the liquid flow path by buoyancy to the outlet along the guide surface formed on the inner wall surface, the bubbles can be easily discharged from the liquid outlet.

本発明は、液体噴射装置に着脱可能に取付けて使用される液体収容容器であって、上記発明の前記液体噴射装置に備えられた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、液体収容容器を液体噴射装置に取り付けることにより、液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液体噴射装置の発明と同様の効果を得ることができる。   The gist of the present invention is a liquid storage container that is used detachably attached to a liquid ejecting apparatus, and includes the valve device provided in the liquid ejecting apparatus of the invention. According to this, by attaching the liquid container to the liquid ejecting apparatus, the valve apparatus is attached to the liquid ejecting apparatus, and the same effect as the invention of the liquid ejecting apparatus can be obtained by the valve apparatus.

第1実施形態におけるインクジェット式記録装置の平面図。FIG. 2 is a plan view of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment. カートリッジホルダと共に示したインクカートリッジの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of an ink cartridge shown together with a cartridge holder. 記録ヘッドとクリーニング装置を示す部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating a recording head and a cleaning device. チョーククリーニング装置のインク圧回路図。The ink pressure circuit diagram of a chalk cleaning device. 差圧弁の模式斜視図。The model perspective view of a differential pressure valve. 差圧弁の開弁状態を示す側断面図。The sectional side view which shows the valve opening state of a differential pressure valve. 差圧弁の閉弁状態を示す側断面図。The sectional side view which shows the valve closing state of a differential pressure valve. 差圧弁の開弁条件を説明する側断面図。The sectional side view explaining the valve opening conditions of a differential pressure valve. インクジェット式記録装置の電気的構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing an electrical configuration of an ink jet recording apparatus. 第2実施形態における差圧弁の側断面図。The side sectional view of the differential pressure valve in a 2nd embodiment. 第3実施形態における差圧弁の側断面図。The side sectional view of the differential pressure valve in a 3rd embodiment. 変形例の差圧弁を示す側断面図。The sectional side view which shows the differential pressure valve of a modification. 図12と異なる変形例の側断面図。The sectional side view of the modification different from FIG. 図13と異なる変形例の平面図。The top view of the modification different from FIG. 従来技術における差圧弁の側断面図。The sectional side view of the differential pressure valve in prior art.

(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図9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。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(本体フレーム)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架設されている。紙送り手段(図示しない)を介して送出されるターゲットとしての記録媒体(図示しない)は、その下面をプラテン13に支持された状態で副走査方向(図1における上下方向)に搬送される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of 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. A platen 13 extends along the main scanning direction (left and right direction in FIG. 1) in a main body case 12 (main body frame) formed of a substantially rectangular parallelepiped box that opens on the upper side (the front side in FIG. 1). It is erected. A recording medium (not shown) as a target sent via a paper feeding means (not shown) is conveyed in the sub-scanning direction (vertical direction in FIG. 1) with the lower surface supported by the platen 13.

また、本体ケース12内には、棒状のガイド軸14が、その軸方向を主走査方向に一致させた状態でプラテン13と平行に延びるように架設されている。キャリッジ15はその後部側壁間にガイド軸14が貫挿されるとともに、該ガイド軸14に対しその軸方向に往復移動可能な状態に支持されている。本体ケース12の後部(図1における上側部分)において主走査方向に所定距離離れた二位置にそれぞれ軸支された一対のプーリ16a,16bには、タイミングベルト17が巻き掛けられており、キャリッジ15はその背面側(図1では上側)部分にてタイミングベルト17に固定されている。図1において、右側のプーリ16aは、本体ケース12の背面右端寄り位置に支持されたキャリッジモータ18の駆動軸に連結されており、キャリッジモータ18が正逆転駆動されることにより、タイミングベルト17を介してキャリッジ15はガイド軸14に沿って往復移動するように構成されている。   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 in a state where the axial direction thereof coincides with the main scanning direction. A guide shaft 14 is inserted between the rear side walls of the carriage 15 and is supported so as to be reciprocally movable in the axial direction with respect to the guide shaft 14. A timing belt 17 is wound around a pair of pulleys 16a and 16b that are respectively pivotally supported at two positions separated by a predetermined distance in the main scanning direction at the rear portion (upper portion in FIG. 1) of the main body case 12. Is fixed to the timing belt 17 at the back side (upper side in FIG. 1). In FIG. 1, the right pulley 16 a is connected to a drive shaft of a carriage motor 18 that is supported near the rear right end position of the main body case 12, and the timing belt 17 is driven by the forward and reverse driving of the carriage motor 18. The carriage 15 is configured to reciprocate along the guide shaft 14.

キャリッジ15のプラテン13と対向する下面には、プラテン13側に向かって液体としてのインクを噴射させるための複数のノズル20a(図3参照)を有する記録ヘッド20が設けられている。また、キャリッジ15上には、インクを一時貯留可能なタンク(図示省略)を備えるとともに該タンク内のインクを圧力調整した状態で記録ヘッド20へ供給可能なバルブユニット21(サブタンクとも呼ばれる)が搭載されている。本実施形態では、バルブユニット21はインク色毎に1つずつ計4つ設けられており、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色のインクが圧力調整されて記録ヘッド20へ供給されるようになっている。   A recording head 20 having a plurality of nozzles 20a (see FIG. 3) for ejecting ink as liquid toward the platen 13 is provided on the lower surface of the carriage 15 facing the platen 13. Further, a tank (not shown) capable of temporarily storing ink is provided on the carriage 15 and a valve unit 21 (also referred to as a sub tank) that can supply the ink in the tank to the recording head 20 in a state in which the pressure is adjusted is mounted. Has been. In the present embodiment, a total of four valve units 21 are provided for each ink color, and the pressure of the ink of each color of black, yellow, magenta, and cyan is adjusted by each valve unit 21, respectively, and the recording head 20. To be supplied.

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個のインクカートリッジ23が着脱可能に装填されている。そして、図2には、4個のインクカートリッジ23のうち1つを示しており、インクカートリッジ23は、略直方体状のインクケース31と、このインクケース31内にほぼ全体が収容されたインクパック32とを備える。インクパック32は、ガスバリア性を有する可撓性フィルムにより袋状に形成されるとともにその内部に液体としてのインクが封入された袋部32aと、この袋部32aの端部に固着されたインク供給部32bとを備える。インクパック32は、インク供給部32bのみがインクケース31から露出するとともに、それ以外の部分がインクケース31内に気密状態に収容されている。従って、インクケース31とインクパック32との間には、隙間33が形成されている。なお、インクカートリッジ23は、1つのケース内に複数色のインクパックを収納する構成でもよい。   Four ink cartridges 23 corresponding to the ink colors are detachably loaded in the cartridge holder 24 provided at one end (the right end in FIG. 1) of the main body case 12. FIG. 2 shows one of the four ink cartridges 23. The ink cartridge 23 includes an ink case 31 having a substantially rectangular parallelepiped shape and an ink pack in which the entirety is accommodated in the ink case 31. 32. The ink pack 32 is formed into a bag shape by a flexible film having gas barrier properties, and a bag portion 32a in which ink as a liquid is sealed, and an ink supply fixed to an end portion of the bag portion 32a. Part 32b. In the ink pack 32, only the ink supply part 32 b is exposed from the ink case 31, and the other part is accommodated in the ink case 31 in an airtight state. Accordingly, a gap 33 is formed between the ink case 31 and the ink pack 32. The ink cartridge 23 may be configured to store a plurality of color ink packs in one case.

図2に示すように、カートリッジホルダ24は、本体24aと、本体24aの装填面(図2における右面)から略垂直に突設されたインク供給針24bおよび空気導入針24cを有している。また、本体24aの背面(同図における左面)にはインク供給管部24dおよび空気導入管部24eが突設されている。本体24aは、多数本の流路が内部に形成された流路形成部材からなる。詳しくは、本体24a内には、インク供給針24bとインク供給管部24dとを連通する不図示のインク流路と、空気導入針24cと空気導入管部24eとを連通する不図示の空気流路とが、それぞれインク色と同数本ずつ形成されている。また、本体24aの下部から略水平に延出するガイド板部24fにより、装填されたインクカートリッジ23の下面が支持される。なお、カートリッジホルダ24は、針構造以外の連結構造により、装填されたインクカートリッジ23と連結される構成でもよい。   As shown in FIG. 2, the cartridge holder 24 has a main body 24a, and an ink supply needle 24b and an air introduction needle 24c that project substantially perpendicularly from the loading surface (right surface in FIG. 2) of the main body 24a. Further, an ink supply pipe portion 24d and an air introduction pipe portion 24e are projected from the back surface of the main body 24a (the left surface in the figure). The main body 24a is composed of a flow path forming member in which a large number of flow paths are formed. Specifically, in the main body 24a, an ink flow path (not shown) that communicates the ink supply needle 24b and the ink supply pipe section 24d, and an air flow (not illustrated) that communicates the air introduction needle 24c and the air introduction pipe section 24e. The same number of paths as ink colors are formed. Further, the lower surface of the loaded ink cartridge 23 is supported by a guide plate portion 24f extending substantially horizontally from the lower portion of the main body 24a. The cartridge holder 24 may be connected to the loaded ink cartridge 23 by a connecting structure other than the needle structure.

インクカートリッジ23がカートリッジホルダ24に装填された状態では、インク供給針24bがインク供給部32bに差し込まれ、かつ空気導入針24cがインクケース31に形成された連通孔31aに差し込まれるように構成されている。そして、空気導入管部24eから導入された空気が空気導入針24cの先端部に形成された不図示の針孔(空気導出孔)を通じてインクケース31内の隙間33に導入されることにより、隙間33における圧力を上昇させ、インクパック32を押し潰すような力を発生させることが可能となっている。そして、インクパック32が押し潰されることにより、インクパック32内のインクが、インク供給針24bの先端部に形成された不図示の針孔(インク導入孔)を通じてカートリッジホルダ24内へ送られ、本体24aの背面に突設されたインク供給管部24dから、加圧された状態で供給されるようになっている。   In a state where the ink cartridge 23 is loaded in the cartridge holder 24, the ink supply needle 24b is inserted into the ink supply portion 32b, and the air introduction needle 24c is inserted into the communication hole 31a formed in the ink case 31. ing. The air introduced from the air introduction tube 24e is introduced into the gap 33 in the ink case 31 through a needle hole (air outlet hole) (not shown) formed at the tip of the air introduction needle 24c. It is possible to increase the pressure at 33 and generate a force that crushes the ink pack 32. When the ink pack 32 is crushed, the ink in the ink pack 32 is sent into the cartridge holder 24 through a needle hole (ink introduction hole) (not shown) formed at the tip of the ink supply needle 24b. The ink is supplied in a pressurized state from an ink supply pipe portion 24d protruding from the back surface of the main body 24a.

図1に示すように、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。従って、インクケース31内の隙間33に導入された空気圧に応じたインク圧で、インクカートリッジ23からインク供給チューブ35を通じてバルブユニット21へインクが供給される。なお、インク供給チューブ35の上流側の一端部は、図2に示したカートリッジホルダ24のインク供給管部24dにそれぞれ接続されている。   As shown in FIG. 1, each cartridge holder 24 is connected to each valve unit 21 through an ink supply tube 35. Accordingly, ink is supplied from the ink cartridge 23 to the valve unit 21 through the ink supply tube 35 with an ink pressure corresponding to the air pressure introduced into the gap 33 in the ink case 31. One end portion on the upstream side of the ink supply tube 35 is connected to the ink supply tube portion 24d of the cartridge holder 24 shown in FIG.

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, and the discharged pressurized air is supplied to the pressure detector 38 through the pressurizing tube 37.

圧力検出器38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38の検出圧に基づいて、加圧ポンプ25の駆動が制御される。従って、加圧ポンプ25から供給される加圧空気は、所定範囲内の圧力となるように調整される。圧力検出器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の前述した空気導入管部24e(図2参照)に接続されており、インクカートリッジ23の隙間33に所定範囲内の圧力となるように調整された加圧空気が導入される。   The pressure detector 38 detects the pressure of the air supplied from the pressurizing pump 25. Based on the detected pressure of the pressure detector 38, the drive of the pressurizing pump 25 is controlled. Therefore, the pressurized air supplied from the pressurizing pump 25 is adjusted so that the pressure is within a predetermined range. The pressure detector 38 is connected to the air introduction tube portion 24e (see FIG. 2) of the cartridge holder 24 through the four air supply tubes 39, and the pressure in the gap 33 of the ink cartridge 23 is within a predetermined range. Compressed air adjusted in this way is introduced.

以上により、各インクカートリッジ23のインクパック32は、加圧ポンプ25から隙間33に供給された加圧空気によって押し潰され、インクパック32内のインクが対応するバルブユニット21に対して加圧された状態で供給される。そして、バルブユニット21内のタンクに一時貯留された加圧インクは、圧力が調整された状態で、記録ヘッド20へと供給される。   As described above, the ink pack 32 of each ink cartridge 23 is crushed by the pressurized air supplied from the pressure pump 25 to the gap 33, and the ink in the ink pack 32 is pressurized against the corresponding valve unit 21. Supplied in a dry state. The pressurized ink temporarily stored in the tank in the valve unit 21 is supplied to the recording head 20 with the pressure adjusted.

このとき、画像データに基づいて、キャリッジ15を主走査方向に移動させるとともにその移動過程で記録ヘッド20のノズルからインクを吐出させる走査と、記録ヘッド20からインクを噴射させることにより紙送り手段によって記憶媒体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、記録媒体上に印刷を行うことが可能となる。   At this time, based on the image data, the carriage 15 is moved in the main scanning direction, and in the moving process, the ink is ejected from the nozzles of the recording head 20, and the ink is ejected from the recording head 20 by the paper feeding means. By alternately performing the paper feeding operation for moving the storage medium in the sub-scanning direction, it is possible to perform printing on the recording medium.

クリーニング装置26は、キャリッジ15の移動経路上における非印刷領域(ホームポジョン)に設けられている。そして、クリーニング装置26の上面には、記録ヘッド20のノズル形成面20b(図3参照)に密着して封止し得るエラストマ等の弾性材料により形成されたキャップ26aが配置されている。そして、図3に示すように、このキャップ26aは、キャリッジ15がホームポジョンに移動する動作に連動して、記録ヘッド20に接近する方向に移動(上昇)して、記録ヘッド20のノズル形成面20bにおける全ノズル20aを含む所定領域を封止することができるように構成されている。クリーニング装置は、キャリッジ15がホームポジョンに移動し終わる直前の過程でキャリッジ15に係合して押されるレバーを有する昇降機構(図示省略)を備える。キャップ26aは、昇降機構のレバーがキャリッジ15に押されることにより斜状のガイド部に沿って上昇方向に移動することで上昇し、キャリッジ15がホームポジョンから離れると図示しない付勢バネの付勢力で斜状のガイド部に沿って下降方向に移動することで下降するように構成されている。   The cleaning device 26 is provided in a non-printing area (home position) on the movement path of the carriage 15. On the upper surface of the cleaning device 26, a cap 26a formed of an elastic material such as an elastomer that can be sealed in close contact with the nozzle forming surface 20b (see FIG. 3) of the recording head 20 is disposed. As shown in FIG. 3, the cap 26 a moves (rises) in a direction approaching the recording head 20 in conjunction with the movement of the carriage 15 to the home position, and the nozzle formation surface of the recording head 20. The predetermined region including all the nozzles 20a in 20b can be sealed. The cleaning device includes an elevating mechanism (not shown) having a lever that is engaged with and pushed by the carriage 15 immediately before the carriage 15 finishes moving to the home position. The cap 26a is lifted when the lever of the lifting mechanism is pushed by the carriage 15 and moves in the upward direction along the oblique guide portion. When the carriage 15 is separated from the home position, a biasing force of a biasing spring (not shown) is raised. Thus, it is configured to move downward in the downward direction along the oblique guide portion.

そして、キャップ26aの内部には、インクを含んだ吸収体26bが配設されており、インクジェット式記録装置11の休止期間中において、キャップ26aによって記録ヘッド20のノズル形成面20bを封止することで、キャップ26aの内部を高湿状態に保ち、ノズル20a内のインクの増粘等を防ぐようになっている。   An absorber 26b containing ink is disposed inside the cap 26a, and the nozzle forming surface 20b of the recording head 20 is sealed by the cap 26a during the rest period of the ink jet recording apparatus 11. Thus, the inside of the cap 26a is kept in a high humidity state to prevent thickening of the ink in the nozzle 20a.

また、キャップ26aの底部にはインクや気泡、異物(紙粉等)などを排出するための排出管路26cが設けられており、この排出管路26cにはインク排出チューブ26dの一端部が接続されている。そして、インク排出チューブ26dの他端は、廃液タンク27(図4参照)に接続されている。   Further, a discharge pipe 26c for discharging ink, bubbles, foreign matters (paper dust and the like) is provided at the bottom of the cap 26a, and one end of the ink discharge tube 26d is connected to the discharge pipe 26c. Has been. The other end of the ink discharge tube 26d is connected to a waste liquid tank 27 (see FIG. 4).

インク排出チューブ26dの途中にはチューブポンプ26e(吸引ポンプ)が設けられており、チューブポンプ26eの吸引動作によって、キャップ26aの内部に吸引力が及んで負圧が形成されるようになっている。そして、増粘インクや異物、気泡等が、インク排出チューブ26dを介して廃液タンクへと排出されるようになっている。これにより、記録ヘッド20のクリーニングが行われる。   A tube pump 26e (suction pump) is provided in the middle of the ink discharge tube 26d, and a suction force is applied to the inside of the cap 26a by the suction operation of the tube pump 26e so that a negative pressure is formed. . Then, thickened ink, foreign matter, bubbles, and the like are discharged to the waste liquid tank through the ink discharge tube 26d. Thereby, the recording head 20 is cleaned.

一方、図1に示すように、クリーニング装置26には、キャップ26aの印字領域側に隣接して、ゴム等の弾性素材を短冊状に形成したワイピング部材26fが備えられている。そして、ワイピング部材26fは、必要に応じて記録ヘッド20の移動経路に垂直方向に進出することにより、記録ヘッド20がホームポジションから離れる移動の際にノズル形成面20bを払拭して、ノズル形成面20bに付着した残存インクを除去するとともにノズル内のインクのメニスカスが整えられる。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the cleaning device 26 is provided with a wiping member 26f in which an elastic material such as rubber is formed in a strip shape adjacent to the printing region side of the cap 26a. Then, the wiping member 26f advances in the vertical direction to the moving path of the recording head 20 as necessary, so that the nozzle forming surface 20b is wiped when the recording head 20 moves away from the home position. The residual ink adhering to 20b is removed and the meniscus of the ink in the nozzle is adjusted.

<バルブユニット>
次に、インク供給装置の模式構成を図4に従って説明する。図4に示すように、加圧ポンプから圧送された空気がインクケース31内の隙間33に導入されてインクパック32が押し潰されることでインクパック32内から所定圧に加圧されたインクがバルブユニット21に送られる。バルブユニット21は、弁装置としての差圧弁41(チョーク弁)および圧力調整弁42を内蔵し、バルブユニット21内に供給されたインクは、差圧弁41を通って圧力調整弁42に送られ、この圧力調整弁42から圧力調整されつつ記録ヘッド20に供給されるように構成されている。なお、差圧弁41および圧力調整弁42は、インク色毎のインク流路ごとにそれぞれ設けられている。
<Valve unit>
Next, a schematic configuration of the ink supply device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the air pressurized from the pressure pump is introduced into the gap 33 in the ink case 31 and the ink pack 32 is crushed, so that the ink pressurized to a predetermined pressure from the ink pack 32 is obtained. It is sent to the valve unit 21. The valve unit 21 includes a differential pressure valve 41 (choke valve) and a pressure adjustment valve 42 as valve devices, and the ink supplied into the valve unit 21 is sent to the pressure adjustment valve 42 through the differential pressure valve 41. The pressure adjustment valve 42 is configured to supply pressure to the recording head 20 while adjusting the pressure. The differential pressure valve 41 and the pressure adjustment valve 42 are provided for each ink flow path for each ink color.

差圧弁41は、チョーククリーニングを行うときに記録ヘッド20に繋がるインク流路を閉弁させるためのものである。また、圧力調整弁42は、記録ヘッド20に適宜インクを供給するためのものであって、記録ヘッド20からインクが吐出されて記録ヘッド20内のインク圧が低下してインク圧許容範囲の下限圧に達すると開弁して記録ヘッド20へインクを供給し、一方、記録ヘッド20にインクが供給されてインク圧がインク圧許容範囲の上限圧まで上昇すると閉弁する構造の開閉弁である。圧力調整弁42によって、記録ヘッド20内に導入されるインク量を制限して、インクの過剰導入による各ノズル20aからのインクの漏洩を抑制するようになっている。圧力調整弁42は、上記の開閉動作をする限りにおいて、逆止弁、差圧弁、自己封止弁などの公知の弁から構成される。なお、自己封止弁とは、常にはバネの付勢力により弁体が閉弁方向に押されることで閉弁し、弁室内が所定圧力に減圧してダイヤフラムがバネの付勢力に抗して内側に撓むことにより弁体を開弁方向へ押すことで開弁する開閉弁である。   The differential pressure valve 41 is for closing the ink flow path connected to the recording head 20 when performing choke cleaning. Further, the pressure adjustment valve 42 is for supplying ink to the recording head 20 as appropriate. The ink is discharged from the recording head 20 and the ink pressure in the recording head 20 is lowered, so that the lower limit of the ink pressure allowable range is reached. When the pressure reaches the pressure, the valve opens and supplies ink to the recording head 20, while the ink is supplied to the recording head 20 and closes when the ink pressure rises to the upper limit of the allowable ink pressure range. . The pressure adjustment valve 42 limits the amount of ink introduced into the recording head 20 to suppress ink leakage from each nozzle 20a due to excessive introduction of ink. As long as the above-described opening / closing operation is performed, the pressure regulating valve 42 is configured by a known valve such as a check valve, a differential pressure valve, or a self-sealing valve. The self-sealing valve always closes when the valve body is pushed in the valve closing direction by the biasing force of the spring, the valve chamber is depressurized to a predetermined pressure, and the diaphragm resists the biasing force of the spring. It is an on-off valve that opens by pushing the valve body in the valve opening direction by bending inward.

<差圧弁>
次に、バルブユニット21に内蔵された差圧弁41について、図5〜図7に従って、詳細に説明する。図5は、差圧弁の斜視図である。図6および図7は差圧弁の断面図であり、図6は開弁状態、図7は閉弁状態をそれぞれ示す。なお、差圧弁41の構造を説明するうえで、各図における上方向を、便宜上、差圧弁の上側として説明する。
<Differential pressure valve>
Next, the differential pressure valve 41 built in the valve unit 21 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view of the differential pressure valve. 6 and 7 are sectional views of the differential pressure valve. FIG. 6 shows a valve open state, and FIG. 7 shows a valve closed state. In the description of the structure of the differential pressure valve 41, the upward direction in each figure will be described as the upper side of the differential pressure valve for convenience.

図5に示すように、差圧弁41は、平面視所定形状(本実施形態では四角形状)で表面(上面)に凹部43を有する略板状の基材44と、基材44の表面44aに凹部43の開口43aを封止する状態に固着された可撓性部材としてのフィルム部材45(ダイヤフラム)とを備える。凹部43は、円形の開口43aを有するとともに深さ方向に渡って同一の内径に形成されている。フィルム部材45は、可撓性が得られるような所定厚み(例えば10μm〜1mmの範囲内の所定値)のガスバリア性の高い合成樹脂フィルムよりなり、所定の固着代を確保できるように凹部43の開口43aより広いサイズの例えば円形に形成されている。   As shown in FIG. 5, the differential pressure valve 41 includes a substantially plate-like substrate 44 having a predetermined shape in plan view (square shape in the present embodiment) and having a recess 43 on the surface (upper surface), and a surface 44 a of the substrate 44. A film member 45 (diaphragm) as a flexible member fixed in a state of sealing the opening 43a of the recess 43; The recess 43 has a circular opening 43a and is formed with the same inner diameter over the depth direction. The film member 45 is made of a synthetic resin film having a high gas barrier property having a predetermined thickness (for example, a predetermined value in a range of 10 μm to 1 mm) that can provide flexibility, and the concave portion 43 is provided so as to ensure a predetermined fixing allowance. For example, it is formed in a circular shape having a larger size than the opening 43a.

本実施形態では、基材44およびフィルム部材45は共に合成樹脂製であり、フィルム部材45は基材44に対して熱溶着により固着されている。よって、両者の材料として、熱溶着により固着できる組合せの熱可塑性樹脂を用いている。熱溶着可能な組合せであれば、どのような熱可塑性樹脂を用いてもよいが、本実施形態では、接着強度が確保されやすいように両者ともに同じ材質を使用しており、その材料として例えばポリプロピレン(PP)またはポリエチレンテレフタレート(PET)を使用している。また、熱溶着できればよいので、例えば基材44のうちフィルム部材45が固着される表面層のみを、フィルム部材45を熱溶着可能な合成樹脂材料(例えばフィルム部材45と同一材質の熱可塑性材料)で形成してもよい。もちろん、接着剤を用いるなど熱溶着以外の他の固着方法も採用でき、その場合は、熱可塑性樹脂に限らず、さらに合成樹脂にも限ることなく、金属やセラミック等の適宜な材料を使用できる。また、固着可能であれば、振動溶着など他の溶着方法を採用してもよい。   In this embodiment, both the base material 44 and the film member 45 are made of synthetic resin, and the film member 45 is fixed to the base material 44 by heat welding. Therefore, as a material for both, a combination of thermoplastic resins that can be fixed by thermal welding is used. Any thermoplastic resin may be used as long as it is a heat-weldable combination. However, in this embodiment, the same material is used for both, so that the adhesive strength is easily secured. (PP) or polyethylene terephthalate (PET) is used. Further, since it is only necessary to be able to perform heat welding, for example, a synthetic resin material (for example, a thermoplastic material having the same material as that of the film member 45) capable of heat-welding the film member 45 only on the surface layer to which the film member 45 is fixed. May be formed. Of course, other fixing methods other than thermal welding, such as using an adhesive, can be employed. In that case, not only thermoplastic resins but also synthetic resins can be used as appropriate materials such as metals and ceramics. . Moreover, as long as it can fix, other welding methods, such as vibration welding, may be employ | adopted.

図5〜図7に示すように、凹部43の底面略中央部には、円環状の突起46が平面視で凹部43と同心円をなすように突出形成されている。突起46の内底面上ほぼ中央には、基材44の底面略中央位置から突出した図6及び図7に示す流入管部48の内部を通る流入路47の流入口47aが、開口している。また、図5〜図7に示すように、基材44の側部(図6及び図7では右側部)には流出路49が貫通形成され、この流出路49は凹部43の内周面に一端が開口するとともに他端が基材44の周縁部に延出形成された鍔部44bの端面に開口する直線状流路をなしている。凹部43の内壁面上に開口する流出路49の流出口49aは、凹部43の内周壁(側壁)における深さ方向のほぼ上端に位置している。なお、突起46は、本実施形態では円環状としたが、環状であればよく、例えば楕円状、多角形状(例えば三角形、四角形、六角形等)をなす環状としても構わない。   As shown in FIG. 5 to FIG. 7, an annular protrusion 46 is formed on the substantially central portion of the bottom surface of the recess 43 so as to be concentric with the recess 43 in plan view. Near the center on the inner bottom surface of the protrusion 46, an inlet 47a of an inflow passage 47 that protrudes from the substantially center position of the bottom surface of the base member 44 and passes through the inside of the inflow pipe portion 48 shown in FIGS. . Further, as shown in FIGS. 5 to 7, an outflow passage 49 is formed through the side portion of the base material 44 (right side portion in FIGS. 6 and 7), and the outflow passage 49 is formed on the inner peripheral surface of the recess 43. One end is open, and the other end forms a linear flow path that opens to the end face of the flange portion 44 b formed to extend to the peripheral edge of the base material 44. The outlet 49 a of the outflow passage 49 that opens onto the inner wall surface of the recess 43 is located at substantially the upper end in the depth direction on the inner peripheral wall (side wall) of the recess 43. In addition, although the protrusion 46 was made into an annular shape in the present embodiment, it may be an annular shape, and may be an elliptical shape or a polygonal shape (for example, a triangle, a quadrangle, a hexagon, etc.).

また、凹部43の内壁面(突起46の外周面を含む)とフィルム部材45とで囲まれた領域が弁室50(チョーク室)となっている。弁室50は、弁室50のうち突起46の外側領域からなる大断面積流路としての第1流路51と、突起46の内側領域からなり突起46の内周面により囲み形成された中断面積流路としての第2流路52とからなる。そして、流入口47aを通じて第2流路52と連通する流入路47が、小断面積流路となっている。   A region surrounded by the inner wall surface of the recess 43 (including the outer peripheral surface of the protrusion 46) and the film member 45 is a valve chamber 50 (choke chamber). The valve chamber 50 includes a first flow path 51 as a large cross-sectional area flow path formed from an outer region of the protrusion 46 in the valve chamber 50 and an interruption formed by being surrounded by an inner peripheral surface of the protrusion 46 formed from an inner region of the protrusion 46. It consists of a second channel 52 as an area channel. And the inflow path 47 connected with the 2nd flow path 52 through the inflow port 47a becomes a small cross-sectional area flow path.

差圧弁41は、フィルム部材45の外面に大気圧がかかる状態でバルブユニット21に水平(フィルム部材45の外面が上側を向く状態)に組み付けられている。本例では、差圧弁41は、バルブユニット21の基材に凹設された組付用凹部に組み付けられ、この組み付け状態において流出路49は組付用凹部の内壁面上の相対位置に開口する不図示のインク流路の開口と、その周囲をシール部材でシールされた状態で接続されている。また、差圧弁41の流入管部48には、カートリッジホルダ24に接続された対応するインク色のインク供給チューブ35が接続されている。   The differential pressure valve 41 is assembled horizontally to the valve unit 21 (in a state where the outer surface of the film member 45 faces upward) in a state where atmospheric pressure is applied to the outer surface of the film member 45. In this example, the differential pressure valve 41 is assembled in an assembly recess recessed in the base material of the valve unit 21, and in this assembly state, the outflow passage 49 opens at a relative position on the inner wall surface of the assembly recess. The opening of the ink flow path (not shown) is connected to the periphery of the ink flow path sealed with a seal member. Further, an ink supply tube 35 of a corresponding ink color connected to the cartridge holder 24 is connected to the inflow pipe portion 48 of the differential pressure valve 41.

差圧弁41は、フィルム部材45は、弁室50の内外の圧力差によって撓むことにより開閉する開閉弁である。すなわち、弁室50内の圧力が大気圧よりも減少すると、フィルム部材45が弁室50の容積を減少させる方向に撓んで、突起46の平坦な先端面よりなる弁座面46bに当接し、開口46aを閉塞する。開口46aがフィルム部材45により閉塞されることにより差圧弁41は閉弁し、第1流路51と第2流路52との連通が遮断されるようになっている。そして、弁室50の内外の圧力差によってフィルム部材45が突起46から離間することにより開弁し、第1流路51と第2流路52とが開口46aを通じて連通するようになっている。フィルム部材45のうち開口43aに対応する撓み変形可能な円形をなす隔壁部分がダイヤフラム45aとなっており、開弁および閉弁の際は、ダイヤフラム45aの部分が変位することになる。なお、フィルム部材45は、弁室50の内外の圧力差によって撓むのであれば、合成樹脂以外の材料、例えばエラストマやゴム等の材料に変更することもできる。   The differential pressure valve 41 is an open / close valve that opens and closes when the film member 45 is bent by a pressure difference between the inside and outside of the valve chamber 50. That is, when the pressure in the valve chamber 50 is reduced below the atmospheric pressure, the film member 45 bends in the direction of decreasing the volume of the valve chamber 50 and comes into contact with the valve seat surface 46b formed by the flat tip surface of the protrusion 46, The opening 46a is closed. When the opening 46 a is closed by the film member 45, the differential pressure valve 41 is closed, and communication between the first flow path 51 and the second flow path 52 is blocked. Then, when the film member 45 is separated from the projection 46 due to a pressure difference between the inside and outside of the valve chamber 50, the valve is opened, and the first flow path 51 and the second flow path 52 are communicated with each other through the opening 46a. In the film member 45, a circularly deformable partition wall portion corresponding to the opening 43a is a diaphragm 45a. When the valve is opened and closed, the portion of the diaphragm 45a is displaced. The film member 45 can be changed to a material other than synthetic resin, such as an elastomer or rubber, as long as the film member 45 bends due to a pressure difference between the inside and outside of the valve chamber 50.

印刷時は、加圧ポンプ25の駆動により流入路47から加圧インクが弁室50内に流入して、弁室50内は、所定インク圧に加圧された状態にある。この加圧状態においては、図6に示すように、フィルム部材45が突起46から離間した開弁状態になる。この加圧状態下では、フィルム部材45は内面が加圧されることにより、図6に示す平板状の状態から少し外側(大気側)へ断面円弧状に膨出した状態になる。一方、チョーククリーニングを行う際は、加圧ポンプ25の駆動が停止されて流入路47からの加圧が止められた非加圧状態とされる。この非加圧状態では、図6に示すように差圧弁41は開弁した状態にある。但し、本例では、弁室50の内圧が開放されずに加圧が残るので、フィルム部材45は外側へ膨出したままとなる。そして、この非加圧状態の下で、クリーニング装置26により記録ヘッド20のノズル20aからインクが吸引されると、弁室50内のインクが流出路49から強制的に吸引排出されて、弁室50内がインクの減少により負圧となり、図7に示すように、フィルム部材45が弁室50の内側へ撓んで突起46に密接する。フィルム部材45が突起46に密接することで開口46aは閉塞され、差圧弁41は閉弁する。   At the time of printing, pressurized ink flows from the inflow path 47 into the valve chamber 50 by driving the pressurizing pump 25, and the inside of the valve chamber 50 is pressurized to a predetermined ink pressure. In this pressurized state, as shown in FIG. 6, the film member 45 is in a valve-opened state separated from the protrusion 46. Under this pressurized state, the inner surface of the film member 45 is pressurized, so that the film member 45 bulges in a circular arc shape from the flat state shown in FIG. 6 to the outside (atmosphere side). On the other hand, when performing choke cleaning, driving of the pressurizing pump 25 is stopped and the pressurization from the inflow passage 47 is stopped. In this non-pressurized state, the differential pressure valve 41 is open as shown in FIG. However, in this example, since the internal pressure of the valve chamber 50 is not released and the pressure remains, the film member 45 remains bulged outward. Under this non-pressurized state, when ink is sucked from the nozzle 20a of the recording head 20 by the cleaning device 26, the ink in the valve chamber 50 is forcibly sucked and discharged from the outflow passage 49, and the valve chamber The inside of 50 becomes negative pressure due to the decrease in ink, and as shown in FIG. When the film member 45 comes into close contact with the protrusion 46, the opening 46a is closed and the differential pressure valve 41 is closed.

その後、差圧弁41の閉弁箇所から記録ヘッド20のノズル20aに至るまでのインク流路内に負圧が十分蓄積された所定の段階で、加圧ポンプ25の駆動が再開されるように設定されている。この加圧ポンプ25の駆動開始タイミングは、予め予備実験等で求められた設定条件に従って後述のCPU61により決められ、例えば図示しないタイマにより計時された吸引動作時間が設定時間に達したときに、加圧ポンプモータ73(図9に示す)の駆動が再開されて加圧ポンプ25を再駆動させるように設定されている。もちろん吸引動作開始後のチューブポンプ26e(または図9に示すチューブポンプモータ74)の回転数を計測し、計測した総回転数が設定回転数に達したときに、加圧ポンプモータ73の駆動を再開する構成も採用可能である。   Thereafter, the driving of the pressurizing pump 25 is resumed at a predetermined stage where the negative pressure is sufficiently accumulated in the ink flow path from the valve closing position of the differential pressure valve 41 to the nozzle 20a of the recording head 20. Has been. The driving start timing of the pressurizing pump 25 is determined by a CPU 61 described later in accordance with setting conditions obtained in advance by a preliminary experiment or the like. For example, when the suction operation time measured by a timer (not shown) reaches the set time, The driving of the pressure pump motor 73 (shown in FIG. 9) is restarted and the pressurizing pump 25 is redriven. Of course, the number of rotations of the tube pump 26e (or the tube pump motor 74 shown in FIG. 9) after the start of the suction operation is measured, and when the measured total number of rotations reaches the set number of rotations, the pressure pump motor 73 is driven. A configuration for restarting can also be adopted.

ここで、本実施形態では、図6に示すように、突起46(第2流路52)の開口径(内径)φA、凹部43(第1流路51)の開口径(直径)φB、流入路47の流路径(つまり流入口47aの開口径)φCとすると、φB>φA>φCの関係にある。もちろん、第1流路51、第2流路52および流入路47が、それぞれ流路長に渡って同一の内径になっている本実施形態では、これら各流路の内径の大小関係が、φB>φA>φCにあることになる。チョーククリーニングにおいて非加圧状態の下でインク流路内に負圧を蓄積する過程では、フィルム部材45が突起46から離間した開弁状態にあるうちは、弁室50内のインクが流出口49aから吸引排出されて減少しつつ、その一方でインク減少に伴う弁室50内の減圧によって流入路47を通じて弁室50内にインクが流入する。このとき、差圧弁41を速やかに閉弁させるためには、インク流出量に対するインク流入量の割合を小さく抑える必要がある。そのためには流入路47の流路径Cを小さく保つ必要があり、本実施形態では、この観点から流路径Cを相対的に小さな値に定めている。   Here, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the opening diameter (inner diameter) φA of the protrusion 46 (second flow path 52), the opening diameter (diameter) φB of the recess 43 (first flow path 51), the inflow Assuming that the flow path diameter of the path 47 (that is, the opening diameter of the inlet 47a) φC, there is a relationship of φB> φA> φC. Of course, in the present embodiment in which the first flow path 51, the second flow path 52, and the inflow path 47 have the same inner diameter over the length of the flow path, the magnitude relationship between the inner diameters of these flow paths is φB > ΦA> φC. In the process of accumulating a negative pressure in the ink flow path under the non-pressurized state in the chalk cleaning, the ink in the valve chamber 50 flows out of the outlet 49a while the film member 45 is in the valve-opened state separated from the protrusion 46. While the ink is sucked and discharged from the ink, the ink flows into the valve chamber 50 through the inflow passage 47 due to the pressure reduction in the valve chamber 50 accompanying the decrease in ink. At this time, in order to close the differential pressure valve 41 quickly, it is necessary to keep the ratio of the ink inflow amount to the ink outflow amount small. For this purpose, it is necessary to keep the flow path diameter C of the inflow path 47 small. In this embodiment, the flow path diameter C is set to a relatively small value from this viewpoint.

流出路49からのインク流出量は、その流路径、流路長、流出路49の入口と出口間の圧力差などで決まり、一方、流入路47からのインク流入量は、その流路径、流路長、流入路47の入口と出口間の圧力差などで決まる。ここで、流路の入口と出口間の圧力差は、その流路を通る流体(インク)が受ける流路抵抗に起因する圧力損失の影響を受けて決まり、流路径が小さいほど流路抵抗に起因する圧力損失が大きくなって、流量が小さく抑制されることになる。これらの条件を考慮して、差圧弁41が速やかに閉弁できるように、流入路47の流路径φC(つまり流路断面積)が設定されている。但し、流入路47の流路径Cは、閉弁状態にある差圧弁41を開弁させるために流入路47から供給されるインクの流量を決めるので、開弁応答性を良好に保つとともに印刷時におけるインク供給を円滑に行うためには、あまり小さくし過ぎることも好ましくないので、この点も考慮して設定されている。もちろん、流入路47は、その流路長全域に渡って同一径である必要はなく、流量をコントロールできる限りにおいて、例えば流入路47の流路途中に絞り部(オリフィス)を設けた構成でもよい。絞り部を採用した場合は、流量は絞り径に大きく依存するので、絞り径(開口径C)を適切値に設定する。なお、流路径(流路口の開口径)Cの条件などその詳細については後述する。   The ink outflow amount from the outflow path 49 is determined by the flow path diameter, the flow path length, the pressure difference between the inlet and the outlet of the outflow path 49, and the ink inflow amount from the inflow path 47 is the flow path diameter, flow It is determined by the path length and the pressure difference between the inlet and outlet of the inflow channel 47. Here, the pressure difference between the inlet and outlet of the flow path is determined by the influence of pressure loss due to the flow resistance that the fluid (ink) passing through the flow path receives. The resulting pressure loss increases, and the flow rate is reduced. Considering these conditions, the flow path diameter φC (that is, the flow path cross-sectional area) of the inflow path 47 is set so that the differential pressure valve 41 can be closed quickly. However, since the flow path diameter C of the inflow path 47 determines the flow rate of the ink supplied from the inflow path 47 in order to open the differential pressure valve 41 in the closed state, the valve opening response is kept good and printing is performed. In order to smoothly supply ink, it is not preferable to make it too small, so this point is also set. Of course, the inflow path 47 does not need to have the same diameter over the entire length of the flow path, and may have a configuration in which, for example, a throttle portion (orifice) is provided in the flow path of the inflow path 47 as long as the flow rate can be controlled. . When the throttle part is employed, the flow rate greatly depends on the throttle diameter, so the throttle diameter (opening diameter C) is set to an appropriate value. Details of the condition of the channel diameter (opening diameter of the channel opening) C and the like will be described later.

また、凹部43の開口径φBは、差圧弁41が開弁状態から閉弁状態に至る過程において、インク吸引時における弁室50内の負圧(インク圧)をフィルム部材45が受ける受圧面積(=π・B2/4)、つまりダイヤフラム45aの面積を規定する。この受圧面積と、負圧と大気圧との圧力差との積により、フィルム部材45に働く閉弁力が決まる。 Further, the opening diameter φB of the concave portion 43 is a pressure receiving area (film pressure) that the film member 45 receives a negative pressure (ink pressure) in the valve chamber 50 at the time of ink suction in the process of the differential pressure valve 41 from the valve open state to the valve close state. = π · B 2/4) , namely to define the area of the diaphragm 45a. The valve closing force acting on the film member 45 is determined by the product of the pressure receiving area and the pressure difference between the negative pressure and the atmospheric pressure.

図7に示す閉弁状態にある差圧弁41を、流出路49に負圧を付与しつつ流入路47に加圧を付与することで開弁させるためには、フィルム部材45が第2流路52内のインクの加圧を受ける受圧面積と、その加圧Pposと大気圧Patmとの差圧である加圧値ΔPpos(=Ppos−Patm)とから決まる押圧力(開弁力)が、所定値以上である必要がある。つまり、フィルム部材45における凹部43の開口43aに臨んで撓み変形可能なダイヤフラム45aは、閉弁状態において第1流路51のインクから、突起46との当接箇所の周囲に渡る円環状の周縁領域にて負圧を受けつつ、第2流路52のインクから開口46aを通じて中央領域にて加圧を受ける。そして、ダイヤフラム45aが突起46から離間できるためには、ダイヤフラム45aの中央領域に働く加圧による力が、その周縁領域に働く負圧による力に打ち勝つ必要がある。そのために突起46の開口径φAは、凹部43の開口径φB(つまりダイヤフラム径)に対する比率(A/B)が、差圧弁41を開弁できる所定値以上の値をとるように設定されている。なお、加圧状態における第2流路52内のインク圧は略一定であるものの所定範囲内で変動するので、その所定範囲のうち最低インク圧でも差圧弁41を開弁できるように、開口径φAは設定されている。   In order to open the differential pressure valve 41 in the closed state shown in FIG. 7 by applying a pressure to the inflow passage 47 while applying a negative pressure to the outflow passage 49, the film member 45 has a second flow path. A pressing force (valve opening force) determined from a pressure receiving area that receives the pressure of the ink in 52 and a pressure value ΔPpos (= Ppos−Patm) that is a differential pressure between the pressure Ppos and the atmospheric pressure Patm is a predetermined pressure. Must be greater than or equal to the value. That is, the diaphragm 45a that can be bent and deformed facing the opening 43a of the concave portion 43 in the film member 45 has an annular periphery extending from the ink in the first flow path 51 to the periphery of the contact portion with the protrusion 46 in the valve-closed state. While receiving negative pressure in the region, pressure is applied in the central region from the ink in the second flow path 52 through the opening 46a. In order for the diaphragm 45a to be separated from the protrusion 46, it is necessary that the force applied by the pressure applied to the central region of the diaphragm 45a overcomes the force generated by the negative pressure applied to the peripheral region. Therefore, the opening diameter φA of the protrusion 46 is set such that the ratio (A / B) to the opening diameter φB (that is, the diaphragm diameter) of the recess 43 is greater than or equal to a predetermined value at which the differential pressure valve 41 can be opened. . Since the ink pressure in the second flow path 52 in the pressurized state is substantially constant but varies within a predetermined range, the opening diameter is set so that the differential pressure valve 41 can be opened even at the lowest ink pressure within the predetermined range. φA is set.

開口径A,B,C(流路径)の条件を特定するために、図6に示す構成の差圧弁41を用いて、開弁できる開口径φAの条件を評価する実験を行った。表面44aと突起46の段差量、つまり差圧「0」におけるダイヤフラム45aと突起46間のギャップを0.3mmとした。また、吸引して閉弁させた状態における第1流路51内の流体からダイヤフラム43aが受ける負圧ΔPnegを30kPa、開弁させるために加圧したときに第2流路52内の流体からダイヤフラム45aが受ける加圧(正圧)ΔPposを30kPaとした。ここで、負圧ΔPnegとは、第1流路51内のインク圧である負圧Pnegと大気圧Patmとの差圧(=Patm−Pneg)を指し、加圧(正圧)ΔPposとは、第2流路52内のインク圧である加圧Pposと大気圧Patmとの差圧(=Ppos−Patm)を指す。   In order to specify the conditions of the opening diameters A, B, and C (channel diameter), an experiment was conducted to evaluate the condition of the opening diameter φA that can be opened using the differential pressure valve 41 having the configuration shown in FIG. The step difference between the surface 44a and the protrusion 46, that is, the gap between the diaphragm 45a and the protrusion 46 at the differential pressure “0” was set to 0.3 mm. Further, the negative pressure ΔPneg received by the diaphragm 43a from the fluid in the first flow path 51 in the state of being sucked and closed is 30 kPa, and when the pressure is applied to open the valve, the fluid in the second flow path 52 The pressure (positive pressure) ΔPpos received by 45a was 30 kPa. Here, the negative pressure ΔPneg refers to a differential pressure (= Patm−Pneg) between the negative pressure Pneg that is the ink pressure in the first flow path 51 and the atmospheric pressure Patm, and the pressurization (positive pressure) ΔPpos is This indicates the pressure difference (= Ppos−Patm) between the pressure Ppos, which is the ink pressure in the second flow path 52, and the atmospheric pressure Patm.

また、フィルム部材45として、厚さ12μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)と、厚さ25μmのCPP(無延伸ポリプロピレンフィルム)を用いた。流入路47の流路径φCに対する凹部43の開口径φB(ダイヤフラム径)の寸法比B/Cは、「約10」とした。また、凹部43の開口径φB(ダイヤフラム径)に対する突起46の開口径φAの寸法比A/Bは、1/3、1/2、2/3の3種類の差圧弁41を用意した。   As the film member 45, PET (polyethylene terephthalate) having a thickness of 12 μm and CPP (unstretched polypropylene film) having a thickness of 25 μm were used. The dimension ratio B / C of the opening diameter φB (diaphragm diameter) of the recess 43 to the flow path diameter φC of the inflow channel 47 was set to “about 10”. In addition, three types of differential pressure valves 41 of 1/3, 1/2, and 2/3 were prepared for the dimensional ratio A / B of the opening diameter φA of the protrusion 46 to the opening diameter φB (diaphragm diameter) of the recess 43.

評価の結果、差圧弁41を開弁できる開弁条件は、凹部43の開口径φBに対する突起46の開口径φAの寸法比A/Bが、「1/2以上」必要であることが分かった。フィルム部材45の材質の違いによる影響は特に認められなかった。以上から、寸法比は、B:A:C=10:5以上:1であることが望ましい。なお、フィルム部材45の材質は、PETやCPP以外の合成樹脂を使用してもよい。例えば、OPP(二軸延伸ポリプロピレンフィルム)、ONY(二軸延伸ナイロン)、CNY(無延伸ナイロン)、PVA(ポリビニルアルコール)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネイト)、TAC(トリアセチルセルロース)、PS(ポリスチレン)、PE(ポリエチレン)などを用いることができる。   As a result of the evaluation, it was found that the valve opening condition for opening the differential pressure valve 41 requires that the dimension ratio A / B of the opening diameter φA of the protrusion 46 to the opening diameter φB of the recess 43 is “½ or more”. . No particular effect was observed due to the difference in the material of the film member 45. From the above, it is desirable that the dimensional ratio is B: A: C = 10: 5 or more: 1. The material of the film member 45 may be a synthetic resin other than PET or CPP. For example, OPP (biaxially stretched polypropylene film), ONY (biaxially stretched nylon), CNY (unstretched nylon), PVA (polyvinyl alcohol), PI (polyimide), PC (polycarbonate), TAC (triacetyl cellulose), PS (Polystyrene), PE (polyethylene), etc. can be used.

ここで、上記の評価例では、ダイヤフラム45aに第1流路51と面する周縁領域においてかかる負圧ΔPnegと、第2流路52と面する中央領域においてかかる加圧ΔPposとを等しいとしているが、これらの差圧ΔPneg,ΔPposが異なってももちろんよい。この場合、ダイヤフラム45aの中央領域に加えられた加圧に基づく開弁力が、その周縁領域に加えられた負圧に基づく閉弁力に打ち勝って、フィルム部材45を突起46から離間できる比率A/Bを、チューブポンプ26eの能力から決まる吸引インク圧と、加圧ポンプ25の能力から決まる加圧インク圧とに基づいて決定する。そして、比率A/Bで示された開弁条件が決まると、その開弁条件を満たすように、開口46aの開口径φAと、凹部43の開口径φB(ダイヤフラム径)を設定すればよい。   Here, in the above evaluation example, the negative pressure ΔPneg applied to the diaphragm 45 a in the peripheral area facing the first flow path 51 is equal to the pressure ΔPpos applied to the central area facing the second flow path 52. Of course, these differential pressures ΔPneg and ΔPpos may be different. In this case, the ratio A at which the valve opening force based on the pressurization applied to the central region of the diaphragm 45a overcomes the valve closing force based on the negative pressure applied to the peripheral region and the film member 45 can be separated from the protrusion 46. / B is determined based on the suction ink pressure determined by the capacity of the tube pump 26e and the pressure ink pressure determined by the capacity of the pressure pump 25. When the valve opening condition indicated by the ratio A / B is determined, the opening diameter φA of the opening 46a and the opening diameter φB (diaphragm diameter) of the recess 43 may be set so as to satisfy the valve opening condition.

次に、比率A/Bで示される開弁条件について、図8を用いて説明する。図8は、チョーククリーニング時の閉弁後に、流出路49に負圧を付与しつつ流入路47への加圧の付与を再開したときの差圧弁を示す。差圧弁41を開弁させるときは、チューブポンプ26eの駆動が継続されてノズル20aからのインク吸引が継続されたまま、加圧ポンプ25の駆動が再開されてインクカートリッジ23の隙間33に空気が導入されることにより、その空気圧に応じたインク圧が加圧される。この結果、差圧弁41においては、流出路49にノズル吸引による負圧Pnegが付与されつつ、流入路47に加圧Pposが付与される。差圧弁41の閉弁状態においては、ダイヤフラム45aが突起46に当接して開口46aを閉塞することにより第1流路51と第2流路52は非連通状態に遮断されている。このため、流出路49に連通する第1流路51は負圧Pnegになり、流入路47に連通する第2流路52は加圧(正圧)Pposになる。   Next, the valve opening conditions indicated by the ratio A / B will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the differential pressure valve when the application of pressure to the inflow passage 47 is resumed while applying a negative pressure to the outflow passage 49 after closing the valve during choke cleaning. When opening the differential pressure valve 41, the tube pump 26e continues to be driven and ink suction from the nozzle 20a is continued, and the drive of the pressurizing pump 25 is resumed, so that air enters the gap 33 of the ink cartridge 23. By being introduced, the ink pressure corresponding to the air pressure is increased. As a result, in the differential pressure valve 41, the pressure Ppos is applied to the inflow passage 47 while the negative pressure Pneg due to nozzle suction is applied to the outflow passage 49. In the closed state of the differential pressure valve 41, the diaphragm 45a abuts against the protrusion 46 and closes the opening 46a, whereby the first flow path 51 and the second flow path 52 are blocked from communication. For this reason, the first flow path 51 communicating with the outflow path 49 becomes negative pressure Pneg, and the second flow path 52 communicating with the inflow path 47 becomes pressurized (positive pressure) Ppos.

ダイヤフラム45aには、第1流路51に面するリング状の周縁領域である第1受圧領域A1に、負圧ΔPneg(=Patm−Pneg)に基づく閉弁方向の力Fnegが働き、一方、開口46aを通じて第2流路52に面する円形状の中央領域である第2受圧領域A2に、加圧ΔPpos(=Ppos−Patm)に基づく開弁方向の力Fposが働く。ここで、第1受圧領域A1の受圧面積をS1、第2受圧領域A2の受圧面積をS2とすると、閉弁方向の力Fnegと開弁方向の力Fposは、それぞれ次のように表される。
Fneg=ΔPneg・S1 …(1)
Fpo s=ΔPpos・S2 …(2)
図8に示すように、第2受圧領域A2にかかる加圧に基づく開弁方向の力Fposは、ダイヤフラム45aの中央部に働く。この開弁方向の力Fposが働く第2受圧領域A2は、ダイヤフラム45aを周囲で固定している支点O(固定点)から距離の離れた中央部であるので、曲げモーメントの関係で、その周縁部に比べ少ない力でダイヤフラム45aを開弁方向に移動させることができる。これに対して負圧による閉弁方向の力Fnegが働く突起46の外側に位置するリング状の第1受圧領域A1は、ダイヤフラム45aの周縁に位置し、支点Oからの距離が近いので、先の中央部に働く力による曲げモーメントと均衡する曲げモーメントを得るには、より大きな力が必要になる。
On the diaphragm 45a, a force Fneg in the valve closing direction based on the negative pressure ΔPneg (= Patm−Pneg) acts on the first pressure receiving area A1, which is a ring-shaped peripheral area facing the first flow path 51, while opening the diaphragm 45a. A force Fpos in the valve opening direction based on the pressure ΔPpos (= Ppos−Patm) acts on the second pressure receiving area A2 which is a circular central area facing the second flow path 52 through 46a. Here, when the pressure receiving area of the first pressure receiving area A1 is S1 and the pressure receiving area of the second pressure receiving area A2 is S2, the valve closing direction force Fneg and the valve opening direction force Fpos are respectively expressed as follows. .
Fneg = ΔPneg · S1 (1)
Fpo s = ΔPpos · S2 (2)
As shown in FIG. 8, the force Fpos in the valve opening direction based on the pressurization applied to the second pressure receiving region A2 acts on the central portion of the diaphragm 45a. Since the second pressure receiving region A2 where the force Fpos in the valve opening direction is applied is a central portion that is a distance away from the fulcrum O (fixed point) that fixes the diaphragm 45a around the periphery, the peripheral edge thereof is related to the bending moment. The diaphragm 45a can be moved in the valve opening direction with less force than that of the portion. On the other hand, the ring-shaped first pressure receiving region A1 located outside the protrusion 46 where the force Fneg in the valve closing direction due to the negative pressure acts is located at the periphery of the diaphragm 45a and has a short distance from the fulcrum O. In order to obtain a bending moment that balances with the bending moment due to the force acting on the center of the plate, a larger force is required.

ダイヤフラム45aには流体圧がかかるので、第1受圧領域A1には流体の負圧Pnegが面に均一に作用する等分布荷重が働き、第2受圧領域A2についても流体の加圧Pposが面に均一に作用する等分布荷重が働く。このため、曲げモーメントを考える場合、ダイヤフラム45aの径方向に多数分布する各微小領域の各点についての支点Oからの距離を加算平均し、その加算平均で求まる距離を用いて曲げモーメントを概算する。すなわち、リング状の第1受圧領域A1に径方向に分布する微小領域の各点についての支点Oからの距離を加算平均し、支点Oからその加算平均の距離d1だけ離れた位置に力Fnegが働くものとみなす。また、第2受圧領域A2に径方向に分布する微小領域の各点についての支点Oからの距離を加算平均し、支点Oからその加算平均の距離d2だけ離れた位置に力Fposが働くものとみなす。第1受圧領域A1に働く閉弁方向の力Fnegに基づく曲げモーメントMnegと、第2受圧領域A2に働く開弁方向の力Fposに基づく曲げモーメントMposは、それぞれ次式で表される。
Mneg=Fneg・d1 …(3)
Mpos=Fpos・d2 …(4)
開弁条件は、Mpos>Mnegである。図6に示した突起46の開口径φAと、凹部43の開口径φB(ダイヤフラム径)とを用いると、受圧面積S1,S2、距離d1,d2は次式で表される。但し、ダイヤフラム45aが負圧を受けることがない弁座面46bとの密接領域における径方向の幅は無視する。
S1=π・(B2−A2)/4 …(5)
S2=π・A2/4 …(6)
d1=(B−A)/4 …(7)
d2=(2B−A)/4 …(8)
ここで、ダイヤフラム45aが弁座面46bに密接して負圧を受けない部分の径方向の幅は無視し、その部分にも負圧が働くものもとみなしているが、実際は、その密接部分には負圧は働かない。よって、その密接部分にも負圧が作用するとみなしている上記の式を採用する場合、負圧に基づく力が実際より過大な値になっているので、開弁条件は、Mpos≧Mnegとしてよい。上記(1)〜(8)式を用いて、開弁条件 Mpos≧Mnegを求めると、次式が得られる。
A/B≧{ΔPneg/(3ΔPp os+ΔPneg)}1/2 …(9)
上記(9)式から分かるように、凹部43の開口径φB(ダイヤフラム径)に対する開口46aの開口径φAの比率は、加圧値ΔPposと負圧値ΔPnegに応じて決まる。例えば加圧値ΔPposと負圧値ΔPnegが等しいとすると、上記(9)式から、A≧B/2となり、開口径φAを開口径φBの1/2以上にすればよいことが分かる。これは、評価実験の結果とも一致している。
Since fluid pressure is applied to the diaphragm 45a, an evenly distributed load in which the negative pressure Pneg of the fluid acts uniformly on the surface acts on the first pressure receiving region A1, and the fluid pressure Ppos also on the surface in the second pressure receiving region A2. Uniformly distributed load that works uniformly works. For this reason, when considering the bending moment, the distance from the fulcrum O for each point of each minute region distributed in the radial direction of the diaphragm 45a is added and averaged, and the bending moment is estimated using the distance obtained by the added average. . That is, the distance from the fulcrum O for each point of the minute region distributed in the radial direction in the ring-shaped first pressure receiving region A1 is averaged, and the force Fneg is located at a position away from the fulcrum O by the addition average distance d1. Consider it working. Further, the distance from the fulcrum O for each point of the minute area distributed in the radial direction in the second pressure receiving area A2 is averaged, and the force Fpos acts at a position away from the fulcrum O by the distance d2 of the addition average. I reckon. The bending moment Mneg based on the valve closing direction force Fneg acting on the first pressure receiving region A1 and the bending moment Mpos based on the valve opening direction force Fpos acting on the second pressure receiving region A2 are respectively expressed by the following equations.
Mneg = Fneg · d1 (3)
Mpos = Fpos · d2 (4)
The valve opening condition is Mpos> Mneg. When the opening diameter φA of the protrusion 46 and the opening diameter φB (diaphragm diameter) of the recess 43 shown in FIG. 6 are used, the pressure receiving areas S1 and S2 and the distances d1 and d2 are expressed by the following equations. However, the radial width in the close contact area with the valve seat surface 46b where the diaphragm 45a does not receive negative pressure is ignored.
S1 = π · (B 2 −A 2 ) / 4 (5)
S2 = π · A 2/4 ... (6)
d1 = (B−A) / 4 (7)
d2 = (2B−A) / 4 (8)
Here, the radial width of the portion where the diaphragm 45a is not in close contact with the valve seat surface 46b and receiving negative pressure is ignored, and it is considered that negative pressure also acts on that portion. Negative pressure does not work. Therefore, when adopting the above-described formula that the negative pressure is also considered to act on the close part, the force based on the negative pressure is an excessive value from the actual value, so the valve opening condition may be Mpos ≧ Mneg . When the valve opening condition Mpos ≧ Mneg is obtained using the above equations (1) to (8), the following equation is obtained.
A / B ≧ {ΔPneg / (3ΔPp os + ΔPneg)} 1/2 (9)
As can be seen from the above equation (9), the ratio of the opening diameter φA of the opening 46a to the opening diameter φB (diaphragm diameter) of the recess 43 is determined according to the pressurization value ΔPpos and the negative pressure value ΔPneg. For example, if the pressurization value ΔPpos and the negative pressure value ΔPneg are equal, it can be seen from the above equation (9) that A ≧ B / 2 and that the aperture diameter φA should be ½ or more of the aperture diameter φB. This is consistent with the result of the evaluation experiment.

また、上記(9)の開弁条件は、受圧面積S1,S2を用いて表現すると、次式で示される。
S2/S1≧ΔPneg/3Ppos …(10)
例えば加圧値ΔPposと負圧値ΔPnegとが等しいとすると、上記(10)式から、S2/S1≧1/3となり、受圧面積S2(開口46aの開口面積)を受圧面積S1の1/3以上にすればよい。
Further, the valve opening condition (9) is expressed by the following equation when expressed using the pressure receiving areas S1 and S2.
S2 / S1 ≧ ΔPneg / 3Ppos (10)
For example, if the pressurization value ΔPpos and the negative pressure value ΔPneg are equal, from the above equation (10), S2 / S1 ≧ 1/3, and the pressure receiving area S2 (opening area of the opening 46a) is 1/3 of the pressure receiving area S1. This should be done.

さらに、凹部43の開口面積(ダイヤフラム面積)をSとすると、開弁条件は次式で表される。
S2/S≧ΔPneg/(3ΔPpos+ΔPneg) …(11)
例えば加圧値ΔPposと負圧値ΔPnegとが等しいとすると、上記(11)式から、S2/S≧1/4となり、開口46aの開口面積S2を凹部43の開口面積S(ダイヤフラム面積)の1/4以上にすればよい。つまり、突起46の開口面積、すなわちダイヤフラム45aの閉弁状態において加圧インクのインク圧が作用する第1受圧面積S1は、負圧値ΔPnegと加圧値ΔPposとが同値である前提の下で、ダイヤフラム45aの総受圧面積Sの1/4以上あれば、差圧弁41をチョーククリーニング時に開弁させることができる。本実施形態の場合、第1流路51と第2流路52は、共に流路の深さ方向に渡って流路径(つまり流路断面積)が同一な流路となっているので、上記の開弁条件は、これらの流路断面積を用いて、第2流路52(中断面積流路)の流路断面積が、第1流路51(大断面積流路)の流路断面積の1/4以上であればよいと言える。
Furthermore, when the opening area (diaphragm area) of the recess 43 is S, the valve opening condition is expressed by the following equation.
S2 / S ≧ ΔPneg / (3ΔPpos + ΔPneg) (11)
For example, if the pressure value ΔPpos is equal to the negative pressure value ΔPneg, S2 / S ≧ 1/4 from the above equation (11), and the opening area S2 of the opening 46a is equal to the opening area S (diaphragm area) of the recess 43. What is necessary is just to make it 1/4 or more. That is, the opening area of the protrusion 46, that is, the first pressure receiving area S1 where the ink pressure of the pressurized ink acts in the closed state of the diaphragm 45a, is based on the assumption that the negative pressure value ΔPneg and the pressure value ΔPpos are the same value. If the total pressure receiving area S of the diaphragm 45a is 1/4 or more, the differential pressure valve 41 can be opened during choke cleaning. In the case of the present embodiment, the first flow path 51 and the second flow path 52 are both flow paths having the same flow path diameter (that is, flow path cross-sectional area) over the depth direction of the flow path. As for the valve opening condition, the flow path cross-sectional area of the second flow path 52 (interrupt area flow path) is changed to the flow break of the first flow path 51 (large cross-sectional area flow path) using these flow path cross-sectional areas. It can be said that it may be 1/4 or more of the area.

ここで、加圧値ΔPposと負圧値ΔPnegとが等しいとした場合の開弁条件として、A/B≧1/2、S2/S1≧1/3、S2/S≧1/4が得られたが、これらの開弁条件が成立したときに差圧弁41を開弁できるのは、ΔPpos=ΔPnegのときに限らない。負圧値ΔPnegより加圧値ΔPposが弱い場合も、当然、差圧弁41を開弁できる。   Here, A / B ≧ 1/2, S2 / S1 ≧ 1/3, and S2 / S ≧ 1/4 are obtained as valve opening conditions when the pressure value ΔPpos and the negative pressure value ΔPneg are equal. However, the opening of the differential pressure valve 41 when these valve opening conditions are satisfied is not limited to when ΔPpos = ΔPneg. Even when the pressure value ΔPpos is weaker than the negative pressure value ΔPneg, the differential pressure valve 41 can naturally be opened.

なお、本実施形態では、開口46aの開口形状と、凹部43の開口形状を共に円形としたが、円形以外であっても、相似の関係にある場合は、上記(9)式で示される開弁条件が同様に成り立つ。この場合、相似関係にある両開口43a,46aの対応箇所の長さ比(相似比)を、上記(9)式に基づいて定めればよい。円形以外の形状としては、楕円、三角形、四角形、五角形、六角形、あるいは八角形以上の多角形を挙げることができる。さらに相似関係にない形状の組合せであっても、凹部の開口(ダイヤフラム)の最大寸法(例えば外接円の直径)をBとし、突起の開口の最小寸法(例えば内接円の直径)をAとすれば、上記(9)式が開弁条件として成立する。   In this embodiment, the opening shape of the opening 46a and the opening shape of the recess 43 are both circular. However, when the shape is similar to that other than the circular shape, the opening represented by the above equation (9) is used. The valve conditions hold as well. In this case, the length ratio (similarity ratio) of the corresponding portions of the openings 43a and 46a having the similar relationship may be determined based on the above equation (9). Examples of the shape other than the circle include an ellipse, a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, and a polygon more than an octagon. Further, even in a combination of shapes not having a similar relationship, the maximum dimension (for example, the diameter of the circumscribed circle) of the opening (diaphragm) of the recess is B, and the minimum dimension (for example, the diameter of the inscribed circle) of the protrusion is A. Then, the above equation (9) is established as the valve opening condition.

また、本実施形態では、凹部43の開口43a(つまりダイヤフラム45a)の中心線と、開口46a(つまり突起46)の中心線とが一致するように、ダイヤフラム45aに対する突起46の位置を定めている。しかし、両者の各中心線は許容範囲内で多少ずれていてもよい。この許容されるずれ量は、開弁条件から決まる開口径φAの設定可能範囲のうち下限値(B/2)近くの開口径φAを設定した場合は著しく少なくなる。しかし、その下限値に余裕をみた大きめの開口径φA(例えば2B/3)を設定した場合は、そのずれ量が多少大きくなっても開弁条件が成立する。また、中心線が許容範囲を超えてずれている場合は、改めて開弁条件を求め直し、その求めた開弁条件から突起の開口寸法を定めればよい。   In this embodiment, the position of the projection 46 with respect to the diaphragm 45a is determined so that the center line of the opening 43a (that is, the diaphragm 45a) of the recess 43 and the center line of the opening 46a (that is, the projection 46) coincide. . However, the center lines of the two may be slightly deviated within an allowable range. This permissible deviation amount is remarkably reduced when the opening diameter φA near the lower limit (B / 2) is set in the settable range of the opening diameter φA determined from the valve opening conditions. However, when a larger opening diameter φA (for example, 2B / 3) with a margin in the lower limit value is set, the valve opening condition is satisfied even if the amount of deviation becomes somewhat large. Further, when the center line deviates beyond the allowable range, the valve opening condition may be obtained again, and the opening size of the protrusion may be determined from the obtained valve opening condition.

また、周囲を固定されている半径B/2で厚さtの円形のダイヤフラムに、差圧ΔPneg(=Patm−Pneg)がかかったとき、ダイヤフラムの中心からrの地点における変位ω(r)は、ダイヤフラムを構成する材料のヤング率とポアソン比をそれぞれE,νとすると、rの関数として、次式で表される。
ω(r)=3/16・{(1−ν2)/(E・t3)}・ΔPneg・(r2−(B/2)22 …(12)
この(12)式から、開口46aの開口径がφAである差圧弁41において開弁状態にあるダイヤフラム45aに負圧ΔPnegがかかったときにダイヤフラム45aが開口46aを閉塞することができる、表面44aと突起46との段差量G、つまりダイヤフラム45aと突起46間のギャップG(差圧0のとき)の条件は、次のようになる。すなわち、上記(12)式において、r=A/2のときの変位ω(r)が、ギャップG以上の値(G≦ω(A/2))をとればよい。よって、閉弁できるためのギャップGの条件は、次式で表される。
G≦3/16・{(1−ν2)/(E・t3)}・ΔPneg・((A/2)2−(B/2)2)2 …(13)
なお、本実施形態では、チョーククリーニング以外の通常時は、弁室50内のインク圧が加圧により大気圧Patmより高くなってダイヤフラム45aが外側(大気側)へ膨出するので、段差量G(ギャップ)が零であっても開弁はできる。よって、段差量G=0も許容されることから、上記(13)式から、A=Bも許容されることになるが、閉弁保持を確実なものとするためには、開口46aの開口径φAは、凹部43の開口径φBの80%以下とすることが望ましい。従って、インクジェット式記録装置11で用いられる圧力範囲での使用では、望ましい開弁条件は、1/2≦A/B≦4/5となる。これを面積で表現した場合は、1/3≦S2/S1≦16/9、1/4≦S2/S≦16/25となる。なお、負圧Pnegと加圧Pposが、ある範囲内で変動する場合は、差圧弁41の開弁を確実なものとするため、負圧Pnegについてはその変動範囲内の最大負圧を採用し、加圧Pposについてはその変動範囲内の最小加圧を採用することが好ましい。
Further, when a differential pressure ΔPneg (= Patm−Pneg) is applied to a circular diaphragm having a radius B / 2 and a fixed thickness t, the displacement ω (r) at a point r from the center of the diaphragm is Assuming that the Young's modulus and Poisson's ratio of the material constituting the diaphragm are E and ν, respectively, it is expressed by the following equation as a function of r.
ω (r) = 3/16 · {(1−ν 2 ) / (E · t 3 )} · ΔPneg · (r 2 − (B / 2) 2 ) 2 (12)
From this equation (12), the surface 44a can be closed by the diaphragm 45a when a negative pressure ΔPneg is applied to the diaphragm 45a in the open state in the differential pressure valve 41 whose opening diameter is φA. The step amount G between the projection 46 and the gap G between the diaphragm 45a and the projection 46 (when the differential pressure is 0) is as follows. That is, in the above equation (12), the displacement ω (r) when r = A / 2 may be a value greater than or equal to the gap G (G ≦ ω (A / 2)). Therefore, the condition of the gap G that can be closed is expressed by the following equation.
G ≦ 3/16 · {(1−ν 2 ) / (E · t 3 )} · ΔPneg · ((A / 2) 2 − (B / 2) 2 ) 2 (13)
In the present embodiment, in a normal time other than the choke cleaning, the ink pressure in the valve chamber 50 becomes higher than the atmospheric pressure Patm due to the pressurization, and the diaphragm 45a bulges outside (atmosphere side). The valve can be opened even if (gap) is zero. Therefore, since the step amount G = 0 is allowed, A = B is also allowed from the above equation (13). However, in order to ensure that the valve is closed, the opening 46a is opened. The diameter φA is desirably 80% or less of the opening diameter φB of the recess 43. Therefore, when used in the pressure range used in the ink jet recording apparatus 11, a desirable valve opening condition is 1/2 ≦ A / B ≦ 4/5. When this is expressed in terms of area, 1/3 ≦ S2 / S1 ≦ 16/9 and 1/4 ≦ S2 / S ≦ 16/25. When the negative pressure Pneg and the pressure Ppos fluctuate within a certain range, the maximum negative pressure within the fluctuation range is adopted for the negative pressure Pneg in order to ensure the opening of the differential pressure valve 41. For the pressure Ppos, it is preferable to employ the minimum pressure within the fluctuation range.

また、チョーククリーニング時に良好な閉弁応答性を得るためには、前述したように、インク吸引時における弁室50内のインク流出量に対するインク流入量の割合を小さく抑える必要がある。インク吸引開始直後はキャップ26a内の吸引圧(負圧)と弁室50のインク圧との間の圧力差が大きく、一方、弁室50と流入路47の上流側位置との両インク圧の圧力差が小さい。そして、インク吸引が進むに連れて弁室50内のインク圧が徐々に減少するため、流出路49の入口と出口の間の差圧が徐々に小さくなるとともに、流入路47の入口と出口の間の差圧が徐々に大きくなる。このため、流出口49からの流出量が徐々に減少するとともに、その一方で流入口47aからの流入量が徐々に増加する。よって、まず差圧弁41が閉弁できるためには、この流出量と流入量の大小関係が逆転する前に、ダイヤフラム45aが突起46に当接可能な所定変位ω(r)だけ撓み変形できることが最低限必要となる。   In order to obtain a good valve closing response during choke cleaning, as described above, it is necessary to keep the ratio of the ink inflow amount to the ink outflow amount in the valve chamber 50 during ink suction small. Immediately after the start of ink suction, the pressure difference between the suction pressure (negative pressure) in the cap 26a and the ink pressure in the valve chamber 50 is large. On the other hand, the ink pressure between the valve chamber 50 and the upstream position of the inflow passage 47 The pressure difference is small. As the ink suction proceeds, the ink pressure in the valve chamber 50 gradually decreases, so that the differential pressure between the inlet and outlet of the outflow passage 49 gradually decreases and the inlet and outlet of the inflow passage 47 are reduced. The differential pressure between them gradually increases. For this reason, while the outflow amount from the outflow port 49 reduces gradually, on the other hand, the inflow amount from the inflow port 47a increases gradually. Therefore, first, in order to be able to close the differential pressure valve 41, the diaphragm 45a can be bent and deformed by a predetermined displacement ω (r) at which the diaphragm 45a can abut against the protrusion 46 before the magnitude relationship between the outflow amount and the inflow amount is reversed. Required at a minimum.

例えば差圧弁41のギャップがGoである場合、閉弁するために必要な負圧ΔPnegは、上記(13)式から、以下のようになる。
ΔPneg≧16Go・{(E・t3) /(1−ν2)}/3((A/2)2−(B/2)2)2 …(14)
この(14)式の右辺の値をΔPnegminとすると、ΔPnegが、閉弁に必要な最低負圧ΔPnegminに達したときに差圧弁41は閉弁することになる。そして、差圧弁41を閉弁できるためには、閉弁過程における弁室50の内外の圧力差である負圧ΔPnegが、この最低負圧ΔPnegminに達するまで、弁室50における流出量が流入量よりも多くなっている状態が継続されることが必要である。
For example, when the gap of the differential pressure valve 41 is Go, the negative pressure ΔPneg required to close the valve is as follows from the above equation (13).
ΔPneg ≧ 16 Go · {(E · t 3 ) / (1-ν 2 )} / 3 ((A / 2) 2 − (B / 2) 2 ) 2 (14)
When the value on the right side of the equation (14) is ΔPnegmin, the differential pressure valve 41 is closed when ΔPneg reaches the minimum negative pressure ΔPnegmin required for valve closing. In order to be able to close the differential pressure valve 41, the outflow amount in the valve chamber 50 is the inflow amount until the negative pressure ΔPneg, which is the pressure difference between the inside and outside of the valve chamber 50 in the valve closing process, reaches this minimum negative pressure ΔPnegmin. It is necessary to continue the state of being more than.

ところで、流路を通る流体の流量Qは、次式で示される。
Q=(πr4p/8η)(p1−p2)/L …(15)
ここで、rは流路半径、p1は流路の上流側(入口側)の圧力、p2は流路の下流側(出口側)の圧力(よって圧力差Δp=p1−p2)、ηは流体(インク)の粘性係数(粘度)、Lは流路長、pは流路における流体の平均圧力(=(p1+p2)/2)である。
By the way, the flow rate Q of the fluid passing through the flow path is expressed by the following equation.
Q = (πr 4 p / 8η) (p1−p2) / L (15)
Here, r is the flow path radius, p1 is the pressure on the upstream side (inlet side) of the flow path, p2 is the pressure on the downstream side (outlet side) of the flow path (hence the pressure difference Δp = p1−p2), and η is the fluid The viscosity coefficient (viscosity) of (ink), L is the channel length, and p is the average pressure of the fluid in the channel (= (p1 + p2) / 2).

よって、負圧ΔPnegが、最低負圧ΔPnegminに達したときにおける、流出路49から流出する流量Q1と、流入路47から流入する流量Q2は、上記(15)式を用いて、それぞれ以下のように示される。
Q1=(πr14(P1+Pnegmin)/16η)(Pnegmin−P1)/L1 …(16)
Q2=(πr24(P2+Pnegmin)/16η)(P2−Pnegmin)/L2 …(17)
ここで、r1は流出路49の流路半径、r2は流入路47の流路半径、P1は流出路49の出口側の流体圧、P2は流入路47の入口側の流体圧、Pnegminは弁室50の流体圧(最低負圧)、L1は流出路49の流路長、L2は流入路47の流路長である。
Therefore, when the negative pressure ΔPneg reaches the minimum negative pressure ΔPnegmin, the flow rate Q1 flowing out from the outflow passage 49 and the flow rate Q2 flowing in from the inflow passage 47 are as follows using the above equation (15). Shown in
Q1 = (πr1 4 (P1 + Pnegmin) / 16η) (Pnegmin−P1) / L1 (16)
Q2 = (πr2 4 (P2 + Pnegmin) / 16η) (P2−Pnegmin) / L2 (17)
Here, r1 is the flow path radius of the outflow path 49, r2 is the flow path radius of the inflow path 47, P1 is the fluid pressure on the outlet side of the outflow path 49, P2 is the fluid pressure on the inlet side of the inflow path 47, and Pnegmin is the valve The fluid pressure (minimum negative pressure) in the chamber 50, L 1 is the flow path length of the outflow path 49, and L 2 is the flow path length of the inflow path 47.

そして、弁室50内の流体圧が、閉弁できる最低負圧Pnegminにあるときに、流出量Q1よりも流入量Q2が少ないこと(Q1>Q2)が、差圧弁41が閉弁できる閉弁条件となる。但し、閉弁までの所要時間Tが長くなると、チョーククリーニングの負圧蓄積段階でインクが無駄に吸引廃棄されてしまう。ここで、チョーククリーニング開始時から差圧弁41が閉弁するまでの弁室50の容積の減少量をΔVoとし、流出路49の流出量Q1と流入路47の流入量Q2が所要時間Tの短い期間においてはほぼ変化しないとみなせるとしてその流量差をΔQ(=Q1−Q2)とすると、閉弁するまでの所要時間T(秒)は、T=ΔVo/ΔQで表される。この所要時間Tは、チョーククリーニングにおいて差圧弁41が閉弁するまでの所要時間であり、この所要時間Tを短くすることにより閉弁前の負圧の蓄積に使用されず無駄に吸引廃棄されるインクを少なく済ませることができる。無駄に吸引廃棄されるインク量を少なく抑えるためには、例えば吸引開始(弁室50への負圧導入開始)から遅くとも2秒以内に閉弁することが望ましい。すると、T≦2を満たすとよいことから、2≦ΔVo/(Q1−Q2)となり、これにより、Q1≦(ΔVo+2Q2)/2を満たすような、流出路の流路半径r1に対する流入路の流路半径r2を設定すればよい。   When the fluid pressure in the valve chamber 50 is at the lowest negative pressure Pnegmin that can be closed, the fact that the inflow amount Q2 is smaller than the outflow amount Q1 (Q1> Q2) indicates that the differential pressure valve 41 can be closed. It becomes a condition. However, if the required time T until the valve closes becomes long, the ink is wasted and discarded at the negative pressure accumulation stage of the chalk cleaning. Here, the amount of decrease in the volume of the valve chamber 50 from the start of choke cleaning to the closing of the differential pressure valve 41 is ΔVo, and the outflow amount Q1 of the outflow passage 49 and the inflow amount Q2 of the inflow passage 47 have a short required time T. Assuming that the flow rate difference is ΔQ (= Q1−Q2) assuming that there is almost no change in the period, the required time T (seconds) until the valve is closed is represented by T = ΔVo / ΔQ. This required time T is a required time until the differential pressure valve 41 is closed in choke cleaning. By shortening the required time T, the required pressure T is not used for accumulating negative pressure before the valve closing, and is wasted and discarded. You can use less ink. In order to suppress the amount of ink that is wasted and discarded unnecessarily, for example, it is desirable to close the valve within 2 seconds at the latest from the start of suction (start of introduction of negative pressure into the valve chamber 50). Then, since T ≦ 2 should be satisfied, 2 ≦ ΔVo / (Q1−Q2) is obtained, and thereby, the flow of the inflow path with respect to the flow path radius r1 of the outflow path that satisfies Q1 ≦ (ΔVo + 2Q2) / 2 is satisfied. The road radius r2 may be set.

ここで、チョーククリーニング開始前の加圧停止状態下では、下流側の圧力調整弁42が閉弁しているので、弁室50内には加圧が残っており、ダイヤフラム45aは外側へ膨出した状態にある。上記(12)式は負圧ΔPnegに替えて加圧ΔPposとしたときも成立するので、加圧ΔPposのときの変位をω(r)pos、負圧ΔPnegのときの変位をω(r)negとすると、ΔVoは、∫2πrω(r)posdr+∫2πrω(r)negdrを、積分範囲r=0〜B/2で計算することにより求められる。もちろん、実際には、計算通りの値が常に成立する訳ではなく、流路内壁面の摩擦係数、流路内を通る流体が層流か乱流かの違い、流路径の変化、流路経路の屈曲の有無など種々の要因により条件は決まる。よって、ΔVo、Pneg(またはΔPneg)など、流路半径r1に対するr2を特定するために必要な各値は、計測により求めたり、ダイヤフラムや開口の径や流路径などの各種パラメータを変えた差圧弁41のサンプルを複数作製し、実際に開弁、閉弁するかどうかを調べたり、閉弁の応答速度を評価したりする実験をして、その実験結果から条件を設定することが望ましい。そして、流路径C(=2・r2)については、流路半径r1に対して決まる流路半径r2の値に基づきを決定する。   Here, under the pressurization stop state before starting the choke cleaning, the pressure regulating valve 42 on the downstream side is closed, so that the pressure remains in the valve chamber 50, and the diaphragm 45a bulges outward. Is in a state. Since the above equation (12) holds even when the pressure ΔPpos is used instead of the negative pressure ΔPneg, the displacement at the pressure ΔPpos is ω (r) pos, and the displacement at the negative pressure ΔPneg is ω (r) neg. Then, ΔVo is obtained by calculating ∫2πrω (r) posdr + ∫2πrω (r) negdr in the integration range r = 0 to B / 2. Of course, in actuality, the calculated value does not always hold, the friction coefficient of the inner wall surface of the flow path, the difference between whether the fluid passing through the flow path is laminar or turbulent, the change in the flow path diameter, the flow path Conditions depend on various factors such as the presence or absence of bending. Therefore, each value necessary for specifying r2 with respect to the flow path radius r1, such as ΔVo, Pneg (or ΔPneg), is obtained by measurement, or a differential pressure valve in which various parameters such as a diaphragm, an opening diameter, and a flow path diameter are changed. It is desirable to prepare a plurality of 41 samples, conduct an experiment to check whether the valve is actually opened or closed, or evaluate the response speed of the valve closing, and set conditions from the experimental results. The channel diameter C (= 2 · r2) is determined based on the value of the channel radius r2 determined with respect to the channel radius r1.

本実施形態では、流出路49の流路径Dが、例えば0.5mm〜3mmの範囲内の所定値に設定されている。そして、吸引力による負圧が付与される流出路49の両端の圧力差が、非加圧状態にある流入路47の両端の圧力差に比べ十分大きいことから、流入路47の流路径Cは、流路径Dと同じか、0.5mm以上の範囲で流路径Dよりも短い値に設定されている。よって、流路径Cは、C≦Dを満たす範囲で、0.5mm〜3mmの範囲内の所定値に設定されている。ここで、流量Q1,Q2は、上記(16),(17)式から、流路半径r1,r2(流路径C,D)の4乗に比例するので、流路半径r2を流路半径r1に対して小さくすると、流量Q2は流量Q1に対して(r2/r1)の4乗に比例して小さくなる。よって、流路径Cを流路径Dに対して若干小さくした程度でも、良好な閉弁応答性が確保される。なお、流路径C,Dは、インク中の気泡や異物が流路が詰まらず、かつ印刷時にインクが記録ヘッド20から吐出されて消費された際にその上流側のインク流路内にある程度の流速以上のインクの流れが生じる値に設定されている。   In the present embodiment, the flow path diameter D of the outflow path 49 is set to a predetermined value within a range of 0.5 mm to 3 mm, for example. And since the pressure difference of the both ends of the outflow path 49 where the negative pressure by suction force is given is sufficiently larger than the pressure difference of the both ends of the inflow path 47 in the non-pressurized state, the flow path diameter C of the inflow path 47 is The flow path diameter D is set to a value shorter than the flow path diameter D in the range of 0.5 mm or more. Therefore, the flow path diameter C is set to a predetermined value within a range of 0.5 mm to 3 mm within a range satisfying C ≦ D. Here, the flow rates Q1 and Q2 are proportional to the fourth power of the flow path radii r1 and r2 (flow path diameters C and D) from the above equations (16) and (17). With respect to the flow rate Q2, the flow rate Q2 decreases in proportion to the fourth power of (r2 / r1) with respect to the flow rate Q1. Therefore, even when the flow path diameter C is slightly smaller than the flow path diameter D, good valve closing response is ensured. The flow path diameters C and D are not limited to a certain amount in the upstream ink flow path when bubbles or foreign matters in the ink are not clogged and the ink is discharged from the recording head 20 and consumed during printing. It is set to a value that causes ink flow that exceeds the flow velocity.

そして、このように流路径Cが流路径Dとの関係で小さく維持される必要がある流入路47については、その流路径Cを小さく維持したまま、閉弁時にダイヤフラム45aにより閉塞される開口46aを広く設定している。すなわち、凹部43の底面上に流路径Cよりも十分大径の内径を有する円環状の突起46を設けることにより、流路径Cを小さく維持しつつ、開弁の際にダイヤフラム45aにかかる加圧の受圧面積S2を決める開口46aの開口径Aを流路径Cの5倍以上に大きくして、凹部43の開口径B(ダイヤフラム径)に対する開口径Aの比率を1/2以上に大きく設定している。そして、このような条件を満たすようにA,B,C,Dを設定できたことにより、従来の差圧弁の構成に対して、流出路と流入路の位置関係を逆転した構成の差圧弁41において、閉弁応答性を良好に維持しつつ、チョーククリーニング時における閉弁状態からの開弁を実現可能とし、差圧弁41として有効に機能するようにしている。なお、流入路47については、流量Q1,Q2が、差圧弁41が閉弁できる最低負圧Pnegminのときに、Q1>Q2を満たす限りにおいて、流入路47の途中に絞り部が設けられた構成とすることもできる。   As for the inflow passage 47 in which the flow path diameter C needs to be kept small in relation to the flow passage diameter D in this way, the opening 46a that is closed by the diaphragm 45a when the valve is closed while keeping the flow passage diameter C small. Is set widely. That is, by providing an annular protrusion 46 having an inner diameter sufficiently larger than the channel diameter C on the bottom surface of the recess 43, the pressure applied to the diaphragm 45a when the valve is opened while keeping the channel diameter C small. The opening diameter A of the opening 46a that determines the pressure receiving area S2 is made larger than 5 times the flow path diameter C, and the ratio of the opening diameter A to the opening diameter B (diaphragm diameter) of the recess 43 is set to be larger than 1/2. ing. Since A, B, C, and D can be set so as to satisfy these conditions, the differential pressure valve 41 having a configuration in which the positional relationship between the outflow path and the inflow path is reversed with respect to the configuration of the conventional differential pressure valve. The valve opening response from the closed state at the time of choke cleaning can be realized and the differential pressure valve 41 functions effectively while maintaining good valve closing response. In addition, as for the inflow path 47, when the flow rates Q1 and Q2 are the lowest negative pressure Pnegmin at which the differential pressure valve 41 can be closed, as long as Q1> Q2 is satisfied, a throttle portion is provided in the middle of the inflow path 47. It can also be.

次に、以上のように構成されたインクジェット式記録装置11の電気的構成について説明する。図9に示すように、インクジェット式記録装置11は、CPU61、ROM62、RAM63を備える。また、インクジェット式記録装置11は、入力部65、第1のモータ駆動回路67、第2のモータ駆動回路68、第3のモータ駆動回路69、ヘッド駆動回路70を備える。そして、これらは、バス64を介して互いに接続されている。   Next, the electrical configuration of the ink jet recording apparatus 11 configured as described above will be described. As shown in FIG. 9, the ink jet recording apparatus 11 includes a CPU 61, a ROM 62, and a RAM 63. The ink jet recording apparatus 11 includes an input unit 65, a first motor drive circuit 67, a second motor drive circuit 68, a third motor drive circuit 69, and a head drive circuit 70. These are connected to each other via a bus 64.

入力部65は、インクジェット式記録装置11の本体ケース12等に設けられ、ユーザにより入力部65が操作されると、CPU61は入力部65からオン信号を入力する。また、CPU61は、第1のモータ駆動回路67を介してキャリッジモータ18に接続され、キャリッジモータ18を駆動制御するための駆動制御信号を出力する。   The input unit 65 is provided in the main body case 12 or the like of the ink jet recording apparatus 11. When the input unit 65 is operated by the user, the CPU 61 inputs an ON signal from the input unit 65. The CPU 61 is connected to the carriage motor 18 via the first motor drive circuit 67 and outputs a drive control signal for controlling the carriage motor 18.

また、CPU61は、第2のモータ駆動回路68を介して加圧ポンプモータ73に接続され、加圧ポンプモータ73を駆動させるための駆動制御信号を出力する。加圧ポンプモータ73は、前記加圧ポンプ25に対して動力を伝達可能に接続されている。本実施形態においては、加圧ポンプモータ73が正転駆動されることにより、加圧ポンプ25から加圧空気が送出され、加圧ポンプモータ73の駆動が停止されることで、加圧ポンプ25からの加圧空気の送出が停止される。   The CPU 61 is connected to the pressure pump motor 73 via the second motor drive circuit 68 and outputs a drive control signal for driving the pressure pump motor 73. The pressurizing pump motor 73 is connected to the pressurizing pump 25 so that power can be transmitted. In the present embodiment, when the pressurizing pump motor 73 is driven forward, pressurized air is sent from the pressurizing pump 25 and driving of the pressurizing pump motor 73 is stopped, so that the pressurizing pump 25 is stopped. The supply of pressurized air from is stopped.

さらに、CPU61は、第3のモータ駆動回路69を介してチューブポンプモータ74と接続され、チューブポンプモータ74を正逆回転させるための駆動制御信号を出力する。チューブポンプモータ74は、チューブポンプ26eに対して動力を伝達可能に接続されている。チューブポンプモータ74が正転駆動されたときに、チューブポンプ26eがポンプ駆動されてキャップ26aの内部に負圧が導入される吸引動作が行われ、チューブポンプモータ74の駆動が停止されることで、チューブポンプ26eにおける吸引動作が停止される。   Further, the CPU 61 is connected to the tube pump motor 74 via the third motor drive circuit 69 and outputs a drive control signal for rotating the tube pump motor 74 forward and backward. The tube pump motor 74 is connected to the tube pump 26e so that power can be transmitted. When the tube pump motor 74 is driven forward, the tube pump 26e is driven to perform a suction operation in which a negative pressure is introduced into the cap 26a, and the drive of the tube pump motor 74 is stopped. The suction operation in the tube pump 26e is stopped.

また、CPU61は、ヘッド駆動回路70を介して記録ヘッド20に接続され、記録ヘッド20に設けられているノズル20aからインクを吐出させるための図示しない吐出駆動素子(例えば圧電振動素子)に対してノズル駆動信号を出力する。CPU61は、ROM62に記憶された各種プログラムに従って動作し、その演算処理結果等をRAM63に一時記憶するようになっている。詳述すると、ROM62は、チョーククリーニングプログラム及びその他プログラムを記憶している。   Further, the CPU 61 is connected to the recording head 20 via the head driving circuit 70, and with respect to an ejection driving element (not shown) (for example, a piezoelectric vibration element) for ejecting ink from the nozzle 20a provided in the recording head 20. A nozzle drive signal is output. The CPU 61 operates in accordance with various programs stored in the ROM 62 and temporarily stores the calculation processing results and the like in the RAM 63. More specifically, the ROM 62 stores a choke cleaning program and other programs.

次に、以上のように構成されたインクジェット式記録装置11の動作について説明する。まず、印刷時における動作を説明する。インクパック32から記録ヘッド20までの各インク供給流路は、各色のインクがそれぞれ充填された状態にある。そして、CPU61によって、第2のモータ駆動回路68を介して加圧ポンプモータ73が駆動されており、インクカートリッジ23の隙間33に導入された加圧空気により、インクパック32内のインクは加圧状態に維持されている。従って、印刷時においては、インクカートリッジ23からバルブユニット21へと、インクが加圧状態で供給された状態となっている。   Next, the operation of the ink jet recording apparatus 11 configured as described above will be described. First, the operation during printing will be described. Each ink supply channel from the ink pack 32 to the recording head 20 is filled with ink of each color. The pressure pump motor 73 is driven by the CPU 61 via the second motor drive circuit 68, and the ink in the ink pack 32 is pressurized by the pressurized air introduced into the gap 33 of the ink cartridge 23. Maintained in a state. Therefore, at the time of printing, the ink is supplied from the ink cartridge 23 to the valve unit 21 in a pressurized state.

そして、バルブユニット21に加圧状態で導入された各色のインクは、色毎に対応する差圧弁41の流入路47へ供給されている。そして、図6に示すように、流入路47を通じて弁室50へと供給されたインクは、加圧に基づき大気圧より高い所定圧力に維持されている。従って、フィルム部材45が突起46から離間するとともに加圧によって外側(大気側)へやや膨らんだ状態で、差圧弁41は開弁している。   The ink of each color introduced into the valve unit 21 in a pressurized state is supplied to the inflow path 47 of the differential pressure valve 41 corresponding to each color. As shown in FIG. 6, the ink supplied to the valve chamber 50 through the inflow passage 47 is maintained at a predetermined pressure higher than the atmospheric pressure based on the pressurization. Therefore, the differential pressure valve 41 is opened in a state where the film member 45 is separated from the protrusion 46 and is slightly expanded outward (atmosphere side) by pressurization.

差圧弁41と記録ヘッド20との間の流路上に設けられた圧力調整弁42は、印刷停止中は記録ヘッド20に必要量のインクが供給された状態にあるので閉弁している。そして、画像データに基づいて印刷が開始されると、記録ヘッド20からインクの噴射が行われ、インクの噴射量に応じて、圧力調整弁42の圧力室内のインクが記録ヘッド20へと供給される。この結果、圧力調整弁42の圧力室内のインクが減少し、圧力室のインク圧が所定圧よりも減少すると、圧力調整弁42が開弁する。この圧力調整弁42の開弁の結果、圧力調整弁42の圧力室内へとインクが流入すると、その圧力室内のインクの圧力が上昇する。この結果、圧力調整弁42が閉弁する。こうして記録ヘッド20へ必要量のインクが供給されるとともに、記録ヘッド20に対して過大なインク圧がかからないので、ノズル20aからのインクの漏出が抑えられる。この結果、印刷時においては、圧力調整弁42の圧力室内には、所定範囲内の略一定圧に調整されたインクが貯留された状態となり、記録ヘッド20へのインク供給の安定性が確保されるようになっている。   The pressure adjusting valve 42 provided on the flow path between the differential pressure valve 41 and the recording head 20 is closed because a necessary amount of ink is supplied to the recording head 20 while printing is stopped. When printing is started based on the image data, ink is ejected from the recording head 20, and ink in the pressure chamber of the pressure adjustment valve 42 is supplied to the recording head 20 according to the amount of ink ejection. The As a result, when the ink in the pressure chamber of the pressure adjustment valve 42 decreases and the ink pressure in the pressure chamber decreases below a predetermined pressure, the pressure adjustment valve 42 opens. As a result of opening the pressure regulating valve 42, when ink flows into the pressure chamber of the pressure regulating valve 42, the pressure of the ink in the pressure chamber increases. As a result, the pressure adjustment valve 42 is closed. In this way, a necessary amount of ink is supplied to the recording head 20, and an excessive ink pressure is not applied to the recording head 20, so that leakage of ink from the nozzle 20a is suppressed. As a result, during printing, ink adjusted to a substantially constant pressure within a predetermined range is stored in the pressure chamber of the pressure adjustment valve 42, and the stability of ink supply to the recording head 20 is ensured. It has become so.

そして、差圧弁41においては、圧力調整弁42が開弁したとき、弁室50内のインクが流出路49から圧力調整弁42側へ供給されるとともに、その流出した分のインクが流入路47から弁室50内へ導入される。   In the differential pressure valve 41, when the pressure adjustment valve 42 is opened, ink in the valve chamber 50 is supplied from the outflow path 49 to the pressure adjustment valve 42 side, and the ink that has flowed out flows into the inflow path 47. Into the valve chamber 50.

次に、チョーククリーニング時におけるインクジェット式記録装置11の動作を説明する。本実施形態では、ユーザによって入力部65(図9参照)が操作されることにより、チョーククリーニングが行われる。入力部65の操作に基づくオン信号を入力したCPU61は、まず、チョーククリーニングプログラムに従って、キャリッジモータ18を駆動させ、キャリッジ15をホームポジションに移動させる。キャリッジ15がホームポジションに移動することにより、キャップ昇降機構を介してキャップ26aが上昇して記録ヘッド20のノズル形成面20bを封止する。また、CPU61は、入力部65からのオン信号の入力に基づいて、圧力減少段階に移り、加圧ポンプモータ73の駆動を停止させ、加圧ポンプ25からの加圧空気の送出を停止させる。   Next, the operation of the ink jet recording apparatus 11 during choke cleaning will be described. In the present embodiment, choke cleaning is performed by operating the input unit 65 (see FIG. 9) by the user. The CPU 61 having input an ON signal based on the operation of the input unit 65 first drives the carriage motor 18 according to the choke cleaning program to move the carriage 15 to the home position. As the carriage 15 moves to the home position, the cap 26a is raised via the cap lifting mechanism to seal the nozzle forming surface 20b of the recording head 20. Further, the CPU 61 proceeds to a pressure reduction stage based on the input of the ON signal from the input unit 65, stops driving the pressurizing pump motor 73, and stops sending pressurized air from the pressurizing pump 25.

続いて、CPU61は、吸引段階に移り、チューブポンプモータ74を駆動させ、チューブポンプ26eの吸引動作によってキャップ26aの内部に負圧を導入する。この結果、記録ヘッド20のノズルからインクが吸引され、圧力調整弁42の圧力室内のインクが減少し始める。そして、圧力調整弁42の圧力室内の圧力が所定圧以下となることにより、前記印刷時と同様にして、圧力調整弁42が開弁する。この結果、圧力調整弁42の圧力室内に上流側からインクが流入し、その流入した分のインクがその上流側に位置する差圧弁41の弁室50内から流出する。このチョーククリーニング時は、流入路47から導入されるインクが非加圧状態にあるとともに流路径C,Dの設定により、弁室50における流出路49からのインク流出量が、流入路47からのインク流入量に勝って、弁室50内のインクが減少し始める。そして、弁室50内のインク減少に伴う減圧によってフィルム部材45が弁室50の内側へ撓み、その圧力が所定圧よりも減少すると、フィルム部材45が突起46に当接して開口46aを閉塞する。これにより、差圧弁41が閉弁する。このとき、差圧弁41は吸引動作開始から2秒以内の所定時間経過のうちに速やかに閉弁し、良好な閉弁応答性が得られる。この結果、吸引動作開始から差圧弁41の閉弁までに開口46aを通過するインク量が少なく抑えられるので、負圧蓄積段階終了までに無駄に吸引廃棄されるインク量が少なく抑えられる。   Subsequently, the CPU 61 proceeds to the suction stage, drives the tube pump motor 74, and introduces a negative pressure into the cap 26a by the suction operation of the tube pump 26e. As a result, ink is sucked from the nozzles of the recording head 20 and ink in the pressure chamber of the pressure adjustment valve 42 starts to decrease. Then, when the pressure in the pressure chamber of the pressure adjustment valve 42 becomes a predetermined pressure or less, the pressure adjustment valve 42 is opened in the same manner as in the printing. As a result, the ink flows into the pressure chamber of the pressure regulating valve 42 from the upstream side, and the ink that has flowed in flows out of the valve chamber 50 of the differential pressure valve 41 located on the upstream side. During this choke cleaning, the ink introduced from the inflow passage 47 is in a non-pressurized state, and the ink outflow amount from the outflow passage 49 in the valve chamber 50 is reduced from the inflow passage 47 by setting the flow passage diameters C and D. The ink in the valve chamber 50 starts to decrease over the ink inflow amount. When the film member 45 bends inwardly of the valve chamber 50 due to the reduced pressure accompanying the decrease in the ink in the valve chamber 50 and the pressure decreases below a predetermined pressure, the film member 45 abuts against the protrusion 46 and closes the opening 46a. . As a result, the differential pressure valve 41 is closed. At this time, the differential pressure valve 41 is quickly closed within a predetermined time within 2 seconds from the start of the suction operation, and a good valve closing response is obtained. As a result, the amount of ink passing through the opening 46a from the start of the suction operation to the closing of the differential pressure valve 41 can be reduced, so that the amount of ink that is wasted and discarded by the end of the negative pressure accumulation stage can be reduced.

チューブポンプ26eによる吸引動作が継続されることにより、開口46aを閉塞したダイヤフラム45aを境としてその下流側に負圧が蓄積される。CPU61は、チョーククリーニングプログラムに従って、チューブポンプモータ74の駆動時間を計時しており、その駆動時間が所定時間を経過すると、圧力増加段階に移り、加圧ポンプモータ73の駆動を再開する。   By continuing the suction operation by the tube pump 26e, a negative pressure is accumulated on the downstream side of the diaphragm 45a closing the opening 46a. The CPU 61 measures the driving time of the tube pump motor 74 in accordance with the choke cleaning program. When the driving time elapses a predetermined time, the CPU 61 proceeds to the pressure increasing stage and restarts the driving of the pressurizing pump motor 73.

この結果、加圧ポンプ25から加圧空気の送出が再開され、インクカートリッジ23からバルブユニット21へとインクが加圧状態で供給される。すると、差圧弁41の流入路47を通じて弁室50内にインクが加圧状態で供給され、ダイヤフラム45aの開口46aを閉塞する部分に加圧されたインク圧がかかってダイヤフラム45aの中央部分(第2受圧領域A2)を強く押すことになる。このとき、開口46aの開口径Aが凹部43の開口径B(つまりダイヤフラム径)の1/2以上確保されているので、図8に示すように、開口46aを通じてダイヤフラム45aの中央領域にかかる加圧ΔPposに基づく開弁方向の力Fposが十分確保される。そして、ダイヤフラム45aの中央領域に働く開弁方向の力Fposに基づく曲げモーメントMposが、ダイヤフラム45aの周縁領域に働く閉弁方向の力Fnegに基づく曲げモーメントMnegに勝り、ダイヤフラム45aは突起46から離間する。この結果、差圧弁41は開弁する。   As a result, the supply of pressurized air from the pressure pump 25 is resumed, and ink is supplied from the ink cartridge 23 to the valve unit 21 in a pressurized state. Then, the ink is supplied in a pressurized state into the valve chamber 50 through the inflow passage 47 of the differential pressure valve 41, and the pressurized ink pressure is applied to the portion closing the opening 46a of the diaphragm 45a, so that the central portion of the diaphragm 45a (the first portion) 2 pressure receiving area A2) is strongly pressed. At this time, since the opening diameter A of the opening 46a is ensured to be ½ or more of the opening diameter B (that is, the diaphragm diameter) of the recess 43, as shown in FIG. 8, it is applied to the central region of the diaphragm 45a through the opening 46a. A sufficient force Fpos in the valve opening direction based on the pressure ΔPpos is ensured. Then, the bending moment Mpos based on the valve opening direction force Fpos acting on the central region of the diaphragm 45a exceeds the bending moment Mneg based on the valve closing direction force Fneg acting on the peripheral region of the diaphragm 45a, and the diaphragm 45a is separated from the protrusion 46. To do. As a result, the differential pressure valve 41 is opened.

この差圧弁41の開弁によって、弁室50における開口46aより下流側の流路に蓄積されていた負圧を解消しようとして、上流側から一気にインクが流れ込み、瞬間的に流速の高められたインクが流れる。この結果、弁室50およびその下流の流路上に滞留していた気泡や異物が、インクとともに一気に記録ヘッド20のノズル20aから排出される。その後、チューブポンプモータ74の駆動時間が予め設定された総駆動時間に達すると、チューブポンプモータ74の駆動が停止される。そして、CPU61は、チューブポンプモータ74の駆動を停止すると、チョーククリーニングプログラムの処理を終了する。このチューブポンプモータ74の駆動停止により、差圧弁41の開弁時に少なくとも弁室50内にあったインクが記録ヘッド20のノズル20aから排出されたタイミングで、吸引動作が終了する。   By opening the differential pressure valve 41, the ink flows from the upstream side at once to try to eliminate the negative pressure accumulated in the flow path on the downstream side of the opening 46a in the valve chamber 50, and the ink whose flow velocity is instantaneously increased. Flows. As a result, bubbles and foreign matter staying on the valve chamber 50 and the downstream flow path are discharged from the nozzle 20a of the recording head 20 together with the ink. Thereafter, when the driving time of the tube pump motor 74 reaches a preset total driving time, the driving of the tube pump motor 74 is stopped. Then, when the driving of the tube pump motor 74 is stopped, the CPU 61 ends the processing of the choke cleaning program. By stopping the driving of the tube pump motor 74, the suction operation is completed at the timing when at least the ink in the valve chamber 50 is discharged from the nozzle 20a of the recording head 20 when the differential pressure valve 41 is opened.

このチョーククリーニングに際して、差圧弁41の弁室50内では気泡はその浮力により弁室50内の上方位置に集まっており、負圧蓄積過程における減圧により気泡は大きなサイズに成長する。そして、本実施形態では、流出口49aが弁室50内における側壁面の上端近傍位置に開口しているので、インクが一気に流出する際は、弁室50内の上側に集まった気泡は、弁室50の側壁面の上端近傍に開口する流出口49aから円滑に排出される。こうして、チョーククリーニングが行われた結果、インクジェット式記録装置11におけるインクの充填性が向上する。   During the choke cleaning, the bubbles gather in the valve chamber 50 due to the buoyancy in the valve chamber 50 of the differential pressure valve 41, and the bubbles grow to a large size due to the decompression in the negative pressure accumulation process. In this embodiment, since the outlet 49a is opened at a position near the upper end of the side wall surface in the valve chamber 50, when ink flows out at once, the bubbles gathered on the upper side in the valve chamber 50 The air is smoothly discharged from the outlet 49 a that opens near the upper end of the side wall surface of the chamber 50. Thus, as a result of the chalk cleaning, the ink filling property in the ink jet recording apparatus 11 is improved.

以上詳述したように、第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)円環状の突起46を設けることにより、突起46の内周面に囲まれた中断面積流路としての第2流路52を小断面積流路としての流入路47に連通するように設け、閉弁したダイヤフラム45aが、第2流路52内の加圧インクから受ける受圧面積を開弁に必要な広さだけ確保した。よって、閉弁したダイヤフラム45aが中央領域で開口46aを通じて受ける加圧ΔPposによる開弁方向の力Fposに基づく曲げモーメントMposを、ダイヤフラム45aが周縁領域で受ける負圧ΔPnegによる閉弁方向の力Fnegに基づく曲げモーメントMnegより大きくすることができることから、差圧弁41を開弁できる。このように、閉弁時にダイヤフラム45aにより閉塞される開口46aが開口する突起46の内周面に囲まれて形成された第2流路52に連通する流路を、従来構造における流出路に替えて、流入路47とすることができた。このため、流出口49aを凹部43の内壁面上に開口するように構成できるので、流出口49aの配置位置の制約をなくすことができる。
As described above in detail, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By providing the annular protrusion 46, the second flow path 52 as the interrupted area flow path surrounded by the inner peripheral surface of the protrusion 46 is communicated with the inflow path 47 as the small cross-sectional area flow path. The diaphragm 45a, which is provided and closed, secures the pressure receiving area received from the pressurized ink in the second flow path 52 by an area necessary for opening the valve. Therefore, the bending moment Mpos based on the force Fpos in the valve opening direction due to the pressure ΔPpos received by the diaphragm 45a through the opening 46a in the central region becomes the force Fneg in the valve closing direction due to the negative pressure ΔPneg received by the diaphragm 45a in the peripheral region. Since the bending moment Mneg can be made larger, the differential pressure valve 41 can be opened. As described above, the flow path communicating with the second flow path 52 formed by being surrounded by the inner peripheral surface of the projection 46 having the opening 46a closed by the diaphragm 45a when the valve is closed is replaced with the outflow path in the conventional structure. Thus, the inflow passage 47 can be formed. For this reason, since it can comprise so that the outflow port 49a may open on the inner wall face of the recessed part 43, the restriction | limiting of the arrangement position of the outflow port 49a can be eliminated.

そして、流出口49aの位置の制約がなくなることで、差圧弁41をインクジェット式記録装置11に組付けた状態において凹部43の内壁面上における上端位置(重力方向反対側の端部位置)に流出口49aを位置設定できる。このため、浮力で弁室50内のインク中の上方位置に集まった気泡を流出口49aへ円滑に流出させることができるので、チョーククリーニングの際に気泡排出性が向上する。   Then, the restriction on the position of the outlet 49a is eliminated, so that the flow of the differential pressure valve 41 to the upper end position (the end position on the opposite side in the gravitational direction) on the inner wall surface of the recess 43 in a state where the differential pressure valve 41 is assembled to the ink jet recording apparatus 11. The outlet 49a can be positioned. For this reason, the air bubbles collected at the upper position in the ink in the valve chamber 50 by the buoyancy can be smoothly flowed out to the outlet 49a, so that the air bubble discharge performance is improved during the chalk cleaning.

(2)本実施形態のようにフィルム部材45が上側に位置するように差圧弁41を平置きにした場合、凹部43の内壁面上において気泡が浮力で移動する方向となる反重力方向側の端部位置、つまり上端位置近傍にて開口するように流出口49aを位置設定できる。よって、弁室50内の上方に集まったインク中の気泡が、チョーククリーニングにおける開弁時に、流出口49aから円滑に排出されやすくなる。従って、チョーククリーニングによる気泡排出性を高めることができる。   (2) When the differential pressure valve 41 is placed flat so that the film member 45 is positioned on the upper side as in the present embodiment, the air bubbles move in the direction of antigravity on the inner wall surface of the recess 43 in the antigravity direction side. The outlet 49a can be positioned so as to open near the end position, that is, near the upper end position. Therefore, the bubbles in the ink collected above the valve chamber 50 are easily discharged smoothly from the outlet 49a when the valve is opened in the choke cleaning. Accordingly, it is possible to improve the bubble discharge performance by chalk cleaning.

(3)凹部43の開口径φBに対して突起46の開口径φAを、前記(9)式で示された開弁条件である、A/B≧{ΔPneg/(3ΔPpos+ΔPneg)}1/2が成立するように設定した。このため、負圧Δnegと加圧ΔPposが略等しいといえる範囲を超えて異なっても、開口46aの開口径Aを、ダイヤフラム径Bに対して開弁が可能となる値に設定できる。よって、負圧Δnegと加圧ΔPposの各値に拘わらず、上記開弁条件を満たす開口径Aが確保されるように突起46を設ければ、差圧弁41を確実に開弁させることができる。 (3) The opening diameter φA of the projection 46 with respect to the opening diameter φB of the concave portion 43 is set to satisfy the following valve opening condition: A / B ≧ {ΔPneg / (3ΔPpos + ΔPneg)} 1/2 It was set to hold. For this reason, even if the negative pressure Δneg and the pressure ΔPpos are different from each other over a range that can be said to be substantially equal, the opening diameter A of the opening 46a can be set to a value that enables the valve opening with respect to the diaphragm diameter B. Therefore, regardless of the values of the negative pressure Δneg and the pressure ΔPpos, if the protrusion 46 is provided so as to ensure the opening diameter A that satisfies the valve opening condition, the differential pressure valve 41 can be reliably opened. .

(4)円形を含め、ダイヤフラム45aの形状と開口46aの開口形状が互いに相似の関係にある同一形状の場合は、開弁条件である前記(11)式で示された、S2/S≧ΔPneg/(3ΔPpos+ΔPneg)が成立するように、凹部43の開口面積S(ダイヤフラム面積)に対する開口46aの開口面積(第2受圧面積S2)を設定した。よって、ダイヤフラム45aと開口46aが径で表現できない円形以外の形状であっても、開弁条件を満たす開口46aの開口面積が確保されるように突起46を設けることができ、差圧弁41を開弁させることができる。   (4) In the case where the shape of the diaphragm 45a and the shape of the opening 46a are the same, including a circular shape, the relationship is similar to each other, S2 / S ≧ ΔPneg shown in the above equation (11) as the valve opening condition The opening area (second pressure receiving area S2) of the opening 46a with respect to the opening area S (diaphragm area) of the recess 43 is set so that / (3ΔPpos + ΔPneg) is established. Therefore, even if the diaphragm 45a and the opening 46a have a shape other than a circle that cannot be expressed by a diameter, the protrusion 46 can be provided so that the opening area of the opening 46a that satisfies the valve opening condition is secured, and the differential pressure valve 41 is opened. Can be valved.

(5)円環状の突起46の開口径φAを、凹部43の開口径φBの1/2以上に設定した。すなわち、突起46の開口面積、つまりダイヤフラム45aの閉弁状態において加圧インクのインク圧が作用する第2受圧面積S2を、ダイヤフラム45aの総受圧面積Sの1/4以上に設定した。このため、チョーククリーニング時において、差圧弁41の閉弁後に十分負圧が蓄積された段階で流入路47への加圧の付与を再開した際に、ダイヤフラム45aを突起46から離間させて、差圧弁41を開弁できる。特に、インクジェット式記録装置11のように、加圧ΔPposと負圧ΔPnegが略同程度の値、もしくは加圧ΔPposが負圧ΔPnegよりも強い値となる能力の加圧ポンプ25およびチューブポンプ26eが用いられる構成において、突起46の内周面で形成された第2流路52に連通する側を流入路47としても、チョーククリーニング時に差圧弁41を確実に開弁させることができる。   (5) The opening diameter φA of the annular protrusion 46 is set to be ½ or more of the opening diameter φB of the recess 43. That is, the opening area of the protrusion 46, that is, the second pressure receiving area S2 on which the pressure of the pressurized ink acts in the closed state of the diaphragm 45a is set to ¼ or more of the total pressure receiving area S of the diaphragm 45a. Therefore, at the time of choke cleaning, when the application of pressure to the inflow passage 47 is resumed when a sufficient negative pressure is accumulated after the differential pressure valve 41 is closed, the diaphragm 45a is separated from the protrusion 46, and the difference is increased. The pressure valve 41 can be opened. In particular, as in the ink jet recording apparatus 11, the pressurization pump 25 and the tube pump 26e having the ability of the pressurization ΔPpos and the negative pressure ΔPneg to be substantially equal to each other or the pressurization ΔPpos to be greater than the negative pressure ΔPneg In the configuration used, even if the side communicating with the second flow path 52 formed on the inner peripheral surface of the protrusion 46 is the inflow path 47, the differential pressure valve 41 can be reliably opened at the time of choke cleaning.

(6)流出口49aを差圧弁41の配置向きに応じて気泡排出性のよくなる位置に位置設定すればよいことから、差圧弁41の配置向きも自由に設定できるようになる。よって、差圧弁41の配置向きの自由度も高まる。このため、チューブや配管との接続性のよい配置向きに差圧弁41を組付けて配管接続性の向上を図ったり、与えられた組付けスペースに収まる向きに配置することで差圧弁41をコンパクトに組付けたりすることができる。   (6) Since the outlet 49a may be set at a position where the bubble discharge performance is improved according to the arrangement direction of the differential pressure valve 41, the arrangement direction of the differential pressure valve 41 can also be set freely. Therefore, the degree of freedom in the arrangement direction of the differential pressure valve 41 is also increased. Therefore, the differential pressure valve 41 can be compacted by assembling the differential pressure valve 41 in a direction in which the connection with the tube or the pipe is good and improving the pipe connectivity, or by arranging in a direction that fits in a given installation space. It can be assembled to.

(7)流入路47の流路径(流入口47aの開口径)φCを小さく維持しつつ、開口46aの開口径φAを流路径φCの5倍以上に設定した。よって、吸引動作開始直後における流出路49からのインク流出量Q1を、閉弁するまで継続的に、流入路47からのインク流入量より多く維持でき、しかも吸引動作開始から2秒以内のうちに差圧弁41を閉弁させることができ、吸引動作開始後において良好な閉弁応答性を得ることができる。   (7) The opening diameter φA of the opening 46a was set to be not less than 5 times the flow path diameter φC while keeping the flow path diameter (opening diameter of the inlet 47a) φC of the inflow passage 47 small. Therefore, the ink outflow amount Q1 from the outflow passage 49 immediately after the start of the suction operation can be continuously maintained larger than the ink inflow amount from the inflow passage 47 until the valve is closed, and within two seconds from the start of the suction operation. The differential pressure valve 41 can be closed, and a good valve closing response can be obtained after the suction operation is started.

(8)突起46は、ダイヤフラム45aとそれぞれの中心線を一致させた状態で、ダイヤフラム45aの略中央部に対峙して位置するようにした。このため、支点Oから開弁方向の力が働く第2受圧領域A2までの距離d2を長く稼ぐことができ、加圧値や開口46aの開口面積の割りに、ダイヤフラム45aの中央領域に働く開弁方向の曲げモーメントを大きく確保することができる。よって、ダイヤフラム45aを突起46から離間させる開弁が小さな加圧で可能となる。あるいは、ダイヤフラム45aを突起46から離間させる開弁が、少ない開口面積の開口46aにより可能となる。   (8) The protrusion 46 is positioned so as to face the substantially central portion of the diaphragm 45a in a state where the center line of the diaphragm 45a is aligned with each other. For this reason, the distance d2 from the fulcrum O to the second pressure receiving region A2 where the force in the valve opening direction works can be earned long, and the opening acting on the central region of the diaphragm 45a is divided by the pressurization value and the opening area of the opening 46a. A large bending moment in the valve direction can be secured. Therefore, the valve opening for separating the diaphragm 45a from the protrusion 46 can be performed with a small pressure. Alternatively, the valve 45 for separating the diaphragm 45a from the protrusion 46 can be opened by the opening 46a having a small opening area.

(9)突起46を円環状とし、ダイヤフラム45aが開口46aを通じて加圧を受ける第2受圧領域A2が円形となるようにした。このため、支点Oから開弁方向の力が働く第2受圧領域A2までの加算平均の距離d2を、同一面積の他形状に比べ長く稼ぐことができ、その加圧値や開口46aの開口面積の割りに、ダイヤフラム45aの中央領域に働く開弁方向の曲げモーメントを大きく確保することができる。よって、ダイヤフラム45aを突起46から離間させる開弁がより小さな加圧で可能となる。あるいは、ダイヤフラム45aを突起46から離間させる開弁が、少ない開口面積の開口46aにより可能となる。   (9) The protrusion 46 is annular, and the second pressure receiving area A2 where the diaphragm 45a receives pressure through the opening 46a is circular. For this reason, the addition average distance d2 from the fulcrum O to the second pressure receiving region A2 where the force in the valve opening direction works can be earned longer than other shapes of the same area, and the pressure value and the opening area of the opening 46a can be obtained. On the other hand, a large bending moment in the valve opening direction acting on the central region of the diaphragm 45a can be secured. Therefore, the valve opening for separating the diaphragm 45a from the protrusion 46 can be performed with a smaller pressure. Alternatively, the valve 45 for separating the diaphragm 45a from the protrusion 46 can be opened by the opening 46a having a small opening area.

(10)流入口47aは突起46の内底面上に配置位置が制約されるものの、突起46の内底面上であればどこに位置してもよい。本実施形態では、突起46の開口径Aを、凹部43の開口径B(ダイヤフラム径)の1/2以上となる大径としているので、流入口47aの配置位置についても、従来の弁装置における流出口に比べ配置位置の自由度を高められる。   (10) Although the arrangement position of the inflow port 47 a is restricted on the inner bottom surface of the projection 46, it may be located anywhere as long as it is on the inner bottom surface of the projection 46. In the present embodiment, the opening diameter A of the protrusion 46 is a large diameter that is ½ or more of the opening diameter B (diaphragm diameter) of the recess 43, so that the arrangement position of the inflow port 47a is also the same as in the conventional valve device. The degree of freedom of arrangement position can be increased compared to the outlet.

(第2実施形態)
次に第2実施形態について図10に従って説明する。本実施形態は、差圧弁の構成が異なる例である。インクジェット式記録装置11の構成については、前記第1実施形態と同様であるので、同一部材には同一の符号を付してその説明は省略し、差圧弁の構成のみ図10に基づいて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is an example in which the configuration of the differential pressure valve is different. Since the configuration of the ink jet recording apparatus 11 is the same as that of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only the configuration of the differential pressure valve will be described based on FIG. .

図10に示す差圧弁81は、基本的な構成は前記第1実施形態における差圧弁41と同じ構造を有している。異なる点は、前記第1実施形態における差圧弁41は、フィルム部材45の表面が上側を向く状態に基材44が水平に配置される平置きに組み付けられていたのに対し、本実施形態ではフィルム部材45の表面が側方を向く状態に基材44が鉛直に配置される縦置きに組み付けられている。そのため、弁室50内において重力方向と反対側の位置に開口するように、前記第1実施形態における流出路49の位置を変更して、図10に示すように縦置きされた状態において凹部43の上壁面上に開口するように流出路82を形成している。チョーククリーニングが行われる際は、インク中の気泡は、弁室50内における重力方向反対側である上部に集まり、インク吸引時の減圧によって気泡径が大きくなった気泡は流出路82の流出口82aの近傍位置に集まる構成となっている。   The basic structure of the differential pressure valve 81 shown in FIG. 10 is the same as that of the differential pressure valve 41 in the first embodiment. The difference is that the differential pressure valve 41 in the first embodiment is assembled in a flat position where the base material 44 is horizontally arranged with the surface of the film member 45 facing upward, in the present embodiment. The base member 44 is assembled vertically so that the surface of the film member 45 faces sideways. Therefore, the position of the outflow passage 49 in the first embodiment is changed so that the valve chamber 50 opens at a position opposite to the direction of gravity, and the concave portion 43 is in a vertically placed state as shown in FIG. An outflow path 82 is formed so as to open on the upper wall surface. When choke cleaning is performed, bubbles in the ink gather in the upper part of the valve chamber 50 on the opposite side in the direction of gravity, and bubbles whose diameter has become larger due to pressure reduction during ink suction are discharged from the outlet 82a of the outflow path 82. It is the structure which gathers in the vicinity position.

このため、チョーククリーニング時のインク吸引中に加圧ポンプ25が再駆動されて差圧弁81が開弁して一気にインクが排出されるときに、流出口82aの近傍に位置する気泡が優先的に排出されることになる。このように、本発明の差圧弁81は、閉弁時にフィルム部材45が当接する突起の内側に位置する流路を流入路とし、凹部における突起の外側に位置する内壁面上に開口するように流出路を設定することができる。よって、凹部における突起の外側に位置する内壁面上の自由な位置に流出路の開口を位置設定することができる。これに対し、従来は、突起の連通孔が流出路であったので、流出路の開口位置が、凹部の底面中央位置に制約されていた。このため、気泡が弁室内に滞留しにくくするための差圧弁の配置向きまでも制約されることになっていた。本実施形態では、この種のレイアウト上の制約がなくなるので、差圧弁81を縦置きにすることができるとともに、流出路49の流出口49aを弁室50内において重力方向反対側の内壁面上に位置設定することができる。   For this reason, when the pressure pump 25 is re-driven during ink suction during choke cleaning and the differential pressure valve 81 is opened and ink is discharged all at once, bubbles located near the outflow port 82a are preferentially used. Will be discharged. As described above, the differential pressure valve 81 according to the present invention uses the flow channel located inside the projection with which the film member 45 abuts when the valve is closed as an inflow channel, and opens on the inner wall surface located outside the projection in the recess. An outflow channel can be set. Therefore, the opening of the outflow passage can be set at a free position on the inner wall surface located outside the protrusion in the recess. On the other hand, conventionally, since the communication hole of the protrusion is the outflow path, the opening position of the outflow path is restricted to the center position of the bottom surface of the recess. For this reason, the arrangement direction of the differential pressure valve for making it difficult for bubbles to stay in the valve chamber is also restricted. In this embodiment, since there is no restriction on this kind of layout, the differential pressure valve 81 can be placed vertically, and the outlet 49a of the outlet passage 49 is placed on the inner wall surface on the opposite side in the gravity direction in the valve chamber 50. Can be positioned.

(第3実施形態)
次に第3実施形態について図11に従って説明する。本実施形態は、差圧弁の構成が異なる例である。インクジェット式記録装置11の構成については、前記第1実施形態と同様であるので、同一部材名称には同一の符号を付してその説明は省略し、差圧弁の構成のみ図11に基づいて説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is an example in which the configuration of the differential pressure valve is different. Since the configuration of the ink jet recording apparatus 11 is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are assigned to the same member names and the description thereof is omitted, and only the configuration of the differential pressure valve is described based on FIG. To do.

図11に示すように、差圧弁91は、一側面に凹部93を有する板状の基材94と、基材94の表面94a(同図では右側面)に凹部93の開口を封止する状態に固着された可撓性部材としてのフィルム部材95とを備える。凹部93は、基材94の表面94aに円形の開口を有するように形成されている。フィルム部材95は、凹部93の開口より広いサイズで、可撓性が得られるような所定厚みの合成樹脂フィルムよりなる。基材94およびフィルム部材95は共に前記第1実施形態と同様の合成樹脂製であり、フィルム部材95は基材94に熱溶着により固着されている。   As shown in FIG. 11, the differential pressure valve 91 has a plate-like base material 94 having a concave portion 93 on one side surface, and a state in which the opening of the concave portion 93 is sealed on the surface 94 a (right side surface in the figure). And a film member 95 as a flexible member fixed to the head. The recess 93 is formed to have a circular opening on the surface 94a of the base 94. The film member 95 is made of a synthetic resin film having a size wider than the opening of the recess 93 and having a predetermined thickness so that flexibility can be obtained. Both the base member 94 and the film member 95 are made of the same synthetic resin as in the first embodiment, and the film member 95 is fixed to the base member 94 by heat welding.

図11に示すように、凹部93の底面における略中央には、凹部93と同心円をなす円環状の突起96が突出している。基材94に貫通形成された流入路97は、突起96の内底面上に流入口97aを開口させるとともに、基材94の背面(図11における左側面)に沿って下方へ延びて基材94の下端部から下方へ突出する流入管部98内に連通している。また、基材94に貫通形成された流出路99は、凹部93の上端面に開口する流出口99aを有するとともに、該流出口99aから上側へ所定経路で延び、基材94の上端部から上方へ突出する排出管部100に連通している。流入路97のうち基材94の背面に沿って延びる部分は、基材94の背面に凹設された流路溝94bと、この流路溝94bを覆うように基材94の背面に熱溶着されたフィルム部材95とにより囲み形成されている。   As shown in FIG. 11, an annular projection 96 that is concentric with the concave portion 93 protrudes substantially at the center of the bottom surface of the concave portion 93. The inflow path 97 formed through the base 94 opens an inflow port 97a on the inner bottom surface of the protrusion 96 and extends downward along the back surface (left side surface in FIG. 11) of the base 94. It communicates with the inside of the inflow pipe portion 98 that protrudes downward from the lower end portion of the. The outflow passage 99 formed through the base 94 has an outlet 99a that opens to the upper end surface of the recess 93, extends upward from the outlet 99a through a predetermined path, and extends upward from the upper end of the base 94. It communicates with the discharge pipe part 100 protruding to the side. A portion of the inflow path 97 that extends along the back surface of the base 94 is a channel groove 94b that is recessed in the back surface of the base 94, and is thermally welded to the back surface of the substrate 94 so as to cover the channel groove 94b. The film member 95 is surrounded and formed.

凹部93の側周面は外周側へ向かうほど深さが浅くなるテーパ状の斜面93a(テーパ面)に形成されている。また、突起96は先端へ向かうほど径方向の厚みが徐々に薄くなるような先細り形状に形成されている。このため、突起96の内周面は、深さ方向(図11の左方向)へゆくほど流路断面が徐々に狭くなる円錐台状の斜面96aに形成されている。また、突起96の外周面は、先端側ほど外周径が徐々に小さくなる斜面96b(円錐台の外周面形状の斜面)に形成されている。差圧弁91は、フィルム部材95の撓み方向(図11における左右方向)が重力方向(同図では上下方向)と略直交する向きに配置されて、インクジェット式記録装置11に組付けられている。弁室102の内壁面に形成された斜面96b,96a,93aは、重力方向に対して、弁室102内のインク中を浮力により移動する気泡を流出口99aへ案内可能な向きに傾斜している。   The side circumferential surface of the recess 93 is formed into a tapered slope 93a (tapered surface) whose depth becomes shallower toward the outer circumferential side. Further, the protrusion 96 is formed in a tapered shape such that the radial thickness gradually decreases toward the tip. For this reason, the inner peripheral surface of the protrusion 96 is formed in a truncated cone-shaped inclined surface 96a in which the flow path cross section gradually becomes narrower in the depth direction (left direction in FIG. 11). Further, the outer peripheral surface of the protrusion 96 is formed on a slope 96b (a slope having an outer peripheral surface shape of a truncated cone) whose outer peripheral diameter gradually decreases toward the tip side. The differential pressure valve 91 is assembled to the ink jet recording apparatus 11 such that the direction of deflection of the film member 95 (the horizontal direction in FIG. 11) is substantially perpendicular to the direction of gravity (the vertical direction in FIG. 11). The slopes 96b, 96a, 93a formed on the inner wall surface of the valve chamber 102 are inclined with respect to the direction of gravity in such a direction that bubbles moving in the ink in the valve chamber 102 due to buoyancy can be guided to the outlet 99a. Yes.

このように差圧弁91の弁室102の内周面には斜面96b,96a,93aが形成されているので、弁室102内のインク中の気泡は斜面96b,96a,93aに沿って上方へ移動する。このため、差圧弁91を図11に示すように縦置きした場合、突起96の外周面および内周面が、気泡が比較的溜まり易い上壁面となるが、その上壁面が浮力で上方へ移動しようとする気泡を流出口99aへ案内できる向きに傾斜した斜面96b,96a,93aになっている。このため、気泡を弁室102の上端面に位置する流出口99aの近傍に集めやすくなる。よって、チョーククリーニングの際は、弁室102内の気泡を一層排出し易くなる。   As described above, the inclined surfaces 96b, 96a, and 93a are formed on the inner peripheral surface of the valve chamber 102 of the differential pressure valve 91, so that bubbles in the ink in the valve chamber 102 move upward along the inclined surfaces 96b, 96a, and 93a. Moving. For this reason, when the differential pressure valve 91 is placed vertically as shown in FIG. 11, the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the projection 96 become an upper wall surface on which bubbles are likely to accumulate, but the upper wall surface moves upward by buoyancy. The slopes 96b, 96a, 93a are inclined so as to guide the bubbles to be directed to the outlet 99a. For this reason, it becomes easy to collect bubbles in the vicinity of the outflow port 99 a located at the upper end surface of the valve chamber 102. Therefore, it becomes easier to discharge the bubbles in the valve chamber 102 during the chalk cleaning.

なお、実施の形態は、上記に限定されず、以下の構成も採用できる。
(変形例1)前記実施形態では、円環状の突起46を設けたが、弁座部は、環状の突起であることに限定されない。つまり、可撓性部材(ダイヤフラム)が、閉弁状態で当接できればその当接対象は環状の突起であることに限定されない。例えば図12に示すように突起のない差圧弁110でも構わない。すなわち、同図に示すように、基材44の表面44aに凹設された凹部111の略中央部には、該凹部111の径よりも小径の凹部112が形成されている。この凹部112の底面上には流入路47の流入口47aが開口しており、凹部112の内側領域が第2流路52となっている。凹部111の深さは、前記第1実施形態における突起46の先端面の深さと略等しく、凹部111の底面における開口112aの周囲部分が、閉弁時のダイヤフラム45aが当接する弁座部113となっている。また、大断面積流路としての第1流路51は、深さ方向に渡って同一径とはなっておらず、凹部111の内周壁には開口111aより大径の円周溝111bが形成された部分があり、第1流路51は開口111aの開口面積よりも広い流路断面積を有する構成となっている。このような構成であっても、前記実施形態と同様の開弁条件を満たせば差圧弁として機能するので、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
In addition, embodiment is not limited above, The following structures are also employable.
(Modification 1) In the above embodiment, the annular protrusion 46 is provided, but the valve seat portion is not limited to being an annular protrusion. That is, as long as the flexible member (diaphragm) can be contacted in a valve-closed state, the contact target is not limited to an annular protrusion. For example, as shown in FIG. 12, a differential pressure valve 110 having no protrusion may be used. That is, as shown in the figure, a concave portion 112 having a diameter smaller than the diameter of the concave portion 111 is formed in a substantially central portion of the concave portion 111 provided in the surface 44 a of the base material 44. An inlet 47 a of the inflow passage 47 is opened on the bottom surface of the recess 112, and the inner region of the recess 112 is a second flow path 52. The depth of the recess 111 is substantially equal to the depth of the tip end surface of the projection 46 in the first embodiment, and the peripheral portion of the opening 112a on the bottom surface of the recess 111 is in contact with the valve seat portion 113 with which the diaphragm 45a abuts. It has become. Further, the first flow path 51 as a large cross-sectional area flow path does not have the same diameter in the depth direction, and a circumferential groove 111b having a larger diameter than the opening 111a is formed on the inner peripheral wall of the recess 111. The first flow path 51 has a flow path cross-sectional area wider than the opening area of the opening 111a. Even in such a configuration, the same function as in the above embodiment can be obtained because it functions as a differential pressure valve if the valve opening condition similar to that in the above embodiment is satisfied.

(変形例2)前記実施形態では、突起46の内底面上に流入口47aを開口させた小断面積流路としての流入路47を有する構成であったが、これに限定されない。例えば図13に示すように、小断面積流路を有さない差圧弁120でも構わない。すなわち、同図に示すように、突起46の内側に上側ほど拡開する錘状の孔121が形成され、孔121の内側部分が第2流路52となっている。この第2流路52の小径側(図13では下端側)の開口端が流入口47aとなっている。この構成では、中断面積流路が深さ方向に同一径でなく、しかも小断面積流路を有さない差圧弁120となる。このように、小断面積流路のない差圧弁120でも、前記実施形態と同様に開弁条件を満たせば差圧弁として機能するので、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、中断面積流路はダイヤフラム径の1/2未満の流路径を有する部分や、流入口47aの5倍未満の流路径を有する部分が存在するが、開口46aがダイヤフラム径の1/2以上、流入口47aの5倍以上あればよい。   (Modification 2) In the above-described embodiment, the inflow path 47 is formed as a small cross-sectional area flow path with the inflow port 47a opened on the inner bottom surface of the protrusion 46, but is not limited to this. For example, as shown in FIG. 13, a differential pressure valve 120 having no small cross-sectional area flow path may be used. That is, as shown in the figure, a weight-shaped hole 121 that expands toward the upper side is formed inside the protrusion 46, and the inner portion of the hole 121 serves as the second flow path 52. The opening end on the small diameter side (the lower end side in FIG. 13) of the second flow path 52 is an inflow port 47a. In this configuration, the interrupted area flow path is not the same diameter in the depth direction, and the differential pressure valve 120 does not have a small cross-sectional area flow path. As described above, even the differential pressure valve 120 having no small cross-sectional area flow path functions as a differential pressure valve if the valve opening condition is satisfied as in the above-described embodiment, so that the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. The interrupted area channel has a part having a channel diameter less than 1/2 of the diaphragm diameter and a part having a channel diameter less than 5 times the inlet 47a, but the opening 46a is not less than 1/2 of the diaphragm diameter. The flow inlet 47a may be 5 times or more.

(変形例3)差圧弁41をインク色毎に一個ずつ設ける構成としたが、図14に示すように複数の差圧弁131が一つの共通の基材上に一体に設けられた弁装置130を採用することもできる。すなわち、同図に示すように、基材132の表面には複数(例えばカートリッジと同数(4つ))の凹部43が凹設され、各凹部43の底面略中央部には、円環状の突起46がそれぞれ設けられている。基材132の表面には、1枚のフィルム部材133が、複数の凹部43の開口をそれぞれ封止する状態に熱溶着により固着されている。また、差圧弁を基材の表裏両面に設ける構成も採用できる。例えば基材の表裏両面にそれぞれ設けた凹部43の底面中央部に環状の突起をそれぞれ設け、基材の表裏両面に可撓性部材としてのフィルム部材を、凹部を封止するように固着した構成を採用できる。この場合、流入路47の外側の開口は、流出路49と同様に基材132の端面に開口させるとよい。   (Modification 3) Although one differential pressure valve 41 is provided for each ink color, a valve device 130 in which a plurality of differential pressure valves 131 are integrally provided on a common base as shown in FIG. It can also be adopted. That is, as shown in the figure, a plurality of (for example, the same number (four) as the cartridges) recesses 43 are formed on the surface of the base material 132, and an annular protrusion is formed at the substantially central portion of the bottom surface of each recess 43. 46 are provided. One film member 133 is fixed to the surface of the base material 132 by heat welding so as to seal the openings of the plurality of recesses 43. Moreover, the structure which provides a differential pressure valve in the front and back both surfaces of a base material is also employable. For example, an annular protrusion is provided in the center of the bottom surface of the recess 43 provided on each of the front and back surfaces of the base material, and a film member as a flexible member is fixed to the front and back surfaces of the base material so as to seal the concave portion. Can be adopted. In this case, the opening on the outside of the inflow passage 47 may be opened on the end surface of the base material 132 in the same manner as the outflow passage 49.

(変形例4)前記実施形態では、第1流路の径が第2流路の径よりも大きい構成であったが、これに限定されない。例えば、弁座部における開口の開口径がダイヤフラム径の1/2以上である限りにおいて、第2流路が第1流路の径よりも大きな径となる部分を有していても構わない。   (Modification 4) In the above embodiment, the diameter of the first flow path is larger than the diameter of the second flow path. However, the present invention is not limited to this. For example, as long as the opening diameter of the opening in the valve seat portion is ½ or more of the diaphragm diameter, the second flow path may have a portion that is larger than the diameter of the first flow path.

(変形例5)弁座部の開口は1つであることに限定されない。例えば円錐台状の突起の先端面に複数の開口を有する構成を採用できる。この場合、1つひとつの開口の開口径は、ダイヤフラム径の1/2未満となるが、この場合、開口の開口面積(複数の開口の開口面積総計)が、ダイヤフラム面積の1/4以上であればよい。また、流入口についても1つに限定されず、例えば複数の凹部により第2流路が構成される場合、第2流路を構成する各凹部の底面上に1つずつ流入口を有する構成を採用できる。もちろん前記第1〜第3実施形態における突起の内底面上に複数の流入口47aが開口する構成を採用することもできる。このように流入口47aが複数N個存在する場合は、流入口が1つの場合の条件B≦5Cから、流路抵抗(圧力損失)が流路径の5乗に反比例することを用いて導かれる条件を採用する。   (Modification 5) The number of openings in the valve seat is not limited to one. For example, the structure which has several opening in the front end surface of a truncated cone-shaped protrusion is employable. In this case, the opening diameter of each opening is less than ½ of the diaphragm diameter. In this case, the opening area of the opening (the total opening area of the plurality of openings) is ¼ or more of the diaphragm area. I just need it. Also, the number of inlets is not limited to one. For example, when the second flow path is constituted by a plurality of recesses, a configuration in which one inlet is provided on the bottom surface of each recess constituting the second flow path. Can be adopted. Of course, it is also possible to employ a configuration in which a plurality of inflow ports 47a are opened on the inner bottom surface of the protrusion in the first to third embodiments. In this way, when there are a plurality of N inlets 47a, the condition B ≦ 5C when there is one inlet is derived using the fact that the channel resistance (pressure loss) is inversely proportional to the fifth power of the channel diameter. Adopt conditions.

(変形例6)ダイヤフラム(つまり凹部の開口)と弁座部の開口の各形状は、円形であることに限定されない。ダイヤフラムと弁座部の開口が、相似関係にある略同一形状であれば、ダイヤフラムに対する前記開口の対応する箇所の長さ比(相似比)が、1/2以上であればよい。この1/2以上の条件を満たせば、開弁条件は成立する。   (Modification 6) The shapes of the diaphragm (that is, the opening of the concave portion) and the opening of the valve seat portion are not limited to being circular. If the diaphragm and the opening of the valve seat have substantially the same shape having a similar relationship, the length ratio (similarity ratio) of the corresponding portion of the opening relative to the diaphragm may be ½ or more. If the condition of 1/2 or more is satisfied, the valve opening condition is satisfied.

(変形例7)開口の開口面積が、ダイヤフラム面積の1/4以上ある限りにおいて、第2流路52が第1流路51の最大流路断面積より大きな流路断面積となった部分を有していても構わない。また、開口46aの開口面積が流入口47aの開口面積の5倍以上である限りにおいて、流入路が第2流路の流路断面積より大きな流路断面積の部分を有していても構わない。   (Modification 7) As long as the opening area of the opening is ¼ or more of the diaphragm area, the portion where the second channel 52 has a larger channel cross-sectional area than the maximum channel cross-sectional area of the first channel 51 You may have. Moreover, as long as the opening area of the opening 46a is 5 times or more of the opening area of the inlet 47a, the inflow path may have a channel cross-sectional area larger than the channel cross-sectional area of the second flow path. Absent.

(変形例8)弁装置としての差圧弁41,81,91,110,120,131を、液体供給路の途中に設けたが、弁装置としての差圧弁はインクカートリッジ23に設けてもよい。インクケース31内が空気で加圧される構成のインクカートリッジ23に差圧弁を設ける場合は、ダイヤフラムの外側面が大気に開放された状態に差圧弁を設けることが好ましい。例えばインクケース31内にインクパック32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32のインク供給部32bを大気開放室に配置するとともに、インク供給部32bと連通する状態に差圧弁も大気開放室に配置する。また、差圧弁をインク供給部32bと一体に形成した構成も採用できる。もちろん、弁装置としての差圧弁は、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る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において、そのインクケース内の供給流路上に差圧弁を設けることができる。   (Modification 8) Although the differential pressure valves 41, 81, 91, 110, 120, 131 as valve devices are provided in the middle of the liquid supply path, the differential pressure valves as valve devices may be provided in the ink cartridge 23. When the differential pressure valve is provided in the ink cartridge 23 configured so that the inside of the ink case 31 is pressurized with air, the differential pressure valve is preferably provided in a state where the outer surface of the diaphragm is open to the atmosphere. For example, an airtight chamber and an air release chamber in which the ink pack 32 is housed in the ink case 31 are provided, and the ink supply unit 32b of the ink pack 32 is disposed in the air release chamber and communicates with the ink supply unit 32b. A differential pressure valve is also placed in the open air chamber. Further, a configuration in which the differential pressure valve is formed integrally with the ink supply unit 32b can be employed. Of course, the differential pressure valve as the valve device can be provided in an ink cartridge other than the ink pack type. For example, in an ink cartridge having an ink chamber in which ink is stored or an ink cartridge containing a porous body filled with ink, a differential pressure valve can be provided on a supply flow path in the ink case.

(変形例9)流出口に負圧を付与しつつ流入口に加圧を付与する開弁方法に限定されない。例えば流出口に負圧を付与して閉弁した後に、キャップの排出管の途中に設けた開閉弁を閉弁してインク供給路内を負圧に維持するとともに吸引ポンプを停止した状態で、流入口に加圧を付与するクリーニング方法を採用することができる。   (Modification 9) The present invention is not limited to the valve opening method of applying pressure to the inflow port while applying negative pressure to the outflow port. For example, after closing the valve by applying a negative pressure to the outlet, the open / close valve provided in the middle of the discharge pipe of the cap is closed to maintain the inside of the ink supply path at a negative pressure and the suction pump is stopped. A cleaning method that applies pressure to the inlet can be employed.

(変形例10)加圧手段は必須ではない。例えばカートリッジ内の液体としてのインクの水頭圧を利用して加圧する構成でもよい。この場合、流入路47の上流側に開閉弁を設け、チョーククリーニング時にはその開閉弁を閉じ、差圧弁41の開弁時に開閉弁を開いて流入路47に加圧を付与する構成とする。   (Modification 10) The pressurizing means is not essential. For example, it may be configured to pressurize using the water head pressure of ink as the liquid in the cartridge. In this case, an on-off valve is provided on the upstream side of the inflow passage 47, the on-off valve is closed during choke cleaning, and the on-off valve is opened when the differential pressure valve 41 is opened to apply pressure to the inflow passage 47.

(変形例11)負圧と加圧で示される圧力差を決める基準圧は大気圧に限定されない。例えばダイヤフラムの外側の流体圧は大気圧より高い圧力であったり、大気圧より低い圧力であったりしてもよい。例えばダイヤフラムの外側面は大気ではなく設定圧の液体が接している構成でもよい。   (Modification 11) The reference pressure that determines the pressure difference indicated by negative pressure and pressurization is not limited to atmospheric pressure. For example, the fluid pressure outside the diaphragm may be higher than atmospheric pressure or lower than atmospheric pressure. For example, the outer surface of the diaphragm may be in contact with a liquid having a set pressure instead of the atmosphere.

(変形例12)特許文献1に記載の付勢バネを設け、付勢バネによりダイヤフラムを外側から押圧する構成を採用することができる。この場合、インクカートリッジがホルダから取り外された場合に、フィルムを突起に当接させて、開口を確実に閉塞することができる。その結果、インクカートリッジの非装填状態において、ホルダのインク供給針から、開口よりも下流のインク流路内に滞留したインクを漏出させないようにすることができる。   (Modification 12) It is possible to employ a configuration in which the urging spring described in Patent Document 1 is provided and the diaphragm is pressed from the outside by the urging spring. In this case, when the ink cartridge is removed from the holder, the film can be brought into contact with the protrusion to reliably close the opening. As a result, when the ink cartridge is not loaded, the ink staying in the ink flow path downstream from the opening can be prevented from leaking from the ink supply needle of the holder.

(変形例13)特許文献2に記載の規制板を設けてもよい。各弁室50の内外の圧力差によって撓むフィルム部材に対し、弁室50の容積を大きくする方向への変位を規制する。チョーククリーニングの際に、すぐにクリーニングに必要な位置に変位することができるので、弁室50よりも下流側の流路を閉塞するまでの時間を短縮し、チューブポンプの駆動開始に対する開口封止部Kの応答性を向上することができる。   (Modification 13) A restriction plate described in Patent Document 2 may be provided. The displacement in the direction of increasing the volume of the valve chamber 50 is restricted with respect to the film member that is bent by the pressure difference between the inside and outside of each valve chamber 50. During choke cleaning, it can be displaced immediately to a position necessary for cleaning, so the time until the flow path downstream of the valve chamber 50 is closed is shortened, and the opening seal for the start of driving the tube pump is reduced. The responsiveness of the part K can be improved.

(変形例14)前記実施形態では、液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、インク以外の他の液体(機能材料の粒子が分散されている液状体を含む)を噴射する液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であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。   (Modification 14) In the above-described embodiment, the liquid ejecting apparatus is embodied as an ink jet recording apparatus. However, the liquid ejecting apparatus is not limited to this, and includes other liquids other than ink (including liquid materials in which functional material particles are dispersed). The present invention can also be embodied in a liquid ejecting apparatus that ejects water. For example, for manufacturing liquid chips and biochips for spraying liquid materials containing dispersed or dissolved materials such as electrode materials and color materials used in the manufacture of liquid crystal displays, EL (electroluminescence) displays, and surface-emitting displays. It may be a liquid ejecting apparatus that ejects a biological organic material to be used, or a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid as a sample that is used as a precision pipette. 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. May be a liquid ejecting apparatus that ejects liquid onto the substrate, or a liquid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate. The present invention can be applied to any one of these liquid ejecting apparatuses.

(変形例15)さらに流体は液体にも限定されない。例えば気体でもよい。流体として気体を扱う液体噴射装置において、液体噴射装置の気体排出口から吸引手段で吸引することで流出口に負圧を付与して弁装置を閉弁させるとともに、その後、負圧を十分蓄積した後に流入口に加圧を付与して気体を下流側へ一気に押し出すチョーククリーニングを実施する液体噴射装置に適用できる。このような流体を気体とする液体噴射装置において、弁装置内において気体に含有される異質の気体を排出しやすい位置に流出口を配置することが可能になる。例えば使用目的とする気体に混入や化学反応等により含有されることになった不純ガスや浮遊微粒子等を、例えば比重の違いを利用して排出しやすい位置に流出口を設定することで、気体からの不純物排出性を向上できる。例えば、液体が封入された袋体を気体で加圧することで液体を供給する加圧式液体供給装置を備えた液体噴射装置において、その加圧用の気体の流路上に弁装置を設けて該流路をチョーククリーニングする構成でもよい。また、液体噴射装置に備えられたクリーニング装置において液体噴射ヘッドのノズルから吸引された廃液が流れる流路に弁装置を設けて該流路に気体を流してチョーククリーニングを行う構成でもよい。さらに、液体噴射ヘッドより上流側の流路上の途中に例えば液体に特定のガスを溶解させるためのガス溶解器が設けられ、液体に溶解させる気体を供給する流路上に弁装置を設けて、該流路を気体でチョーククリーニングする構成でもよい。   (Modification 15) Furthermore, the fluid is not limited to a liquid. For example, a gas may be used. In a liquid ejecting apparatus that handles gas as a fluid, suction is performed by suction means from a gas discharge port of the liquid ejecting apparatus to apply a negative pressure to the outflow port to close the valve device, and then the negative pressure is sufficiently accumulated. The present invention can be applied to a liquid ejecting apparatus that performs choke cleaning that applies pressure to the inflow port later and pushes gas to the downstream side at once. In the liquid ejecting apparatus using such a fluid as a gas, it is possible to dispose the outflow port at a position where the foreign gas contained in the gas is easily discharged in the valve device. For example, by setting the outflow port at a position where it is easy to discharge the impure gas or suspended fine particles, etc. that have been contained in the intended gas by mixing or chemical reaction, using the difference in specific gravity, for example, Impurity discharge from the can be improved. For example, in a liquid ejecting apparatus including a pressurized liquid supply device that supplies liquid by pressurizing a bag body in which liquid is sealed with gas, a valve device is provided on the pressure gas flow path, and the flow path It may be configured to perform chalk cleaning. Further, the cleaning device provided in the liquid ejecting apparatus may be configured such that a valve device is provided in a flow path through which the waste liquid sucked from the nozzle of the liquid ejecting head flows, and choke cleaning is performed by flowing a gas through the flow path. Furthermore, a gas dissolver for dissolving a specific gas in the liquid, for example, is provided in the middle of the flow path upstream from the liquid ejecting head, and a valve device is provided on the flow path for supplying a gas to be dissolved in the liquid. A configuration may be used in which the flow path is choke cleaned with gas.

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)前記流入口で前記第2流路に連通する流入路を有しており、前記第2流路は、前記流入路より大きな流路断面積を有していることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の液体噴射装置。なお、第2流路は中断面積流路であることに限定されない。
Hereinafter, the technical idea grasped | ascertained from the said embodiment and each modification is described.
(1) It has an inflow passage which communicates with the second flow path at the inflow port, and the second flow path has a larger cross-sectional area than the inflow path. Item 14. The liquid ejecting apparatus according to any one of Items 1 to 13. The second flow path is not limited to being an interrupted area flow path.

(2)前記隔壁部と前記突起の前記開口は互いに略相似関係となる略同一形状をそれぞれ有しており、前記隔壁部に対する前記開口の相似比は、1/2以上であることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか一項に記載の液体噴射装置。これによれば、隔壁部と突起の開口は、互いに略同一形状で略相似関係にあり、かつ隔壁部に対する開口の相似比が1/2以上であることから、流出口に負圧を付与して閉弁させた後に、流出口に負圧を付与しつつ流入路に加圧を付与した場合に、弁装置を開弁させることが可能になる。   (2) The partition wall and the opening of the protrusion have substantially the same shape that is substantially similar to each other, and the similarity ratio of the opening to the partition wall is 1/2 or more. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 9 to 13. According to this, since the partition wall and the opening of the projection are substantially the same shape and have a similar relationship, and the similarity ratio of the opening to the partition wall is 1/2 or more, a negative pressure is applied to the outlet. After the valve is closed, when the pressurization is applied to the inflow passage while applying a negative pressure to the outflow port, the valve device can be opened.

(3)前記隔壁部と前記開口は共に略円形を有するとともに、該開口の直径が前記隔壁部の直径の1/2以上であることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか一項に記載の液体噴射装置。これによれば、隔壁と開口は共に略円形であることから、可撓性部材による閉塞が小さな負圧で可能となるうえ、液体流出口に負圧付与して閉弁させた後に、流出口に負圧付与しつつ流入路に加圧付与した場合に、弁装置を開弁させることが可能になる。   (3) The partition wall and the opening both have a substantially circular shape, and the diameter of the opening is ½ or more of the diameter of the partition wall. The liquid ejecting apparatus described. According to this, since both the partition wall and the opening are substantially circular, the flexible member can be closed with a small negative pressure, and after applying a negative pressure to the liquid outlet, the outlet is closed. When applying pressure to the inflow passage while applying negative pressure to the valve, the valve device can be opened.

(4)前記開口を介して略中央領域で前記第2流路の流体圧を受圧する受圧面積は、前記当接箇所より外側となる周縁領域で前記第1流路の流体圧を受圧する受圧面積の1/3以上であることを特徴とする請求項12に記載の液体噴射装置。これによれば、隔壁部が周縁領域で受圧する第1流路の負圧と、開口を介して略中央領域で受圧する第2流路の加圧とが、略等しい条件で使用される場合でも、第1流路の負圧より第2流路の加圧が弱い条件で使用される場合のどちらでも、弁装置を開弁できる。例えば液体噴射ヘッドに液体を加圧供給するための加圧手段による加圧と、液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引するクリーニング用の吸引手段による負圧とを用いてチョーククリーニングが行われる液体噴射装置への適用に好適である。   (4) The pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the second flow path in the substantially central region through the opening is the pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the first flow path in the peripheral region outside the contact portion. The liquid ejecting apparatus according to claim 12, wherein the liquid ejecting apparatus is 1/3 or more of an area. According to this, when the negative pressure of the first flow path where the partition wall receives pressure in the peripheral area and the pressurization of the second flow path received in the substantially central area via the opening are used under substantially equal conditions. However, the valve device can be opened in either case where the second flow path is weaker than the negative pressure in the first flow path. For example, liquid ejection in which choke cleaning is performed using pressurization by a pressurizing unit for pressurizing and supplying liquid to the liquid ejecting head and negative pressure by a suction unit for cleaning that sucks liquid from a nozzle of the liquid ejecting head It is suitable for application to an apparatus.

(5)前記突起は、前記隔壁部の略中央部に対峙して位置することを特徴とする請求項5乃至12のいずれか一項に記載の液体噴射装置。これによれば、突起は、隔壁部の略中央部に対峙して位置するので、可撓性部材を弁座部(突起)から離間させる開弁がさらに小さな加圧で可能となる。   (5) The liquid ejecting apparatus according to any one of (5) to (12), wherein the protrusion is positioned to face a substantially central portion of the partition wall. According to this, since the projection is located opposite to the substantially central portion of the partition wall portion, the valve opening for separating the flexible member from the valve seat portion (projection) can be performed with a smaller pressure.

(6)前記突起が円環状であることを特徴とする請求項5乃至12のいずれか一項に記載の液体噴射装置。これによれば、突起が円環状であることから、可撓性部材を弁座部(突起)から離間させる開弁がより小さな加圧で可能となる。   (6) The liquid ejecting apparatus according to any one of (5) to (12), wherein the protrusion has an annular shape. According to this, since the projection is annular, the valve opening for separating the flexible member from the valve seat portion (projection) can be performed with a smaller pressure.

(7)弁装置を備えた液体噴射装置であって、前記弁装置は、流体流路を形成する壁面の一部を形成するとともに流体流路の内外の圧力差によって撓む可撓性部材と、連続して配置された流路断面積の異なる大断面積流路と、中断面積流路と、液体が流入する小断面積流路と、前記大断面積流路と連通する液体流出口とを備え、前記中断面積流路を囲むように形成した突起の外周面のうち前記中断面積流路が開口するシール面(46b)と前記可撓性部材が対峙するように配置されたことを特徴とする液体噴射装置。   (7) A liquid ejecting apparatus including a valve device, wherein the valve device forms a part of a wall surface that forms a fluid flow path and bends due to a pressure difference between inside and outside of the fluid flow path; A continuously disposed large cross-sectional area flow path having different cross-sectional areas, an interrupted area flow path, a small cross-sectional area flow path into which liquid flows, and a liquid outlet port communicating with the large cross-sectional area flow path The protrusion is formed so as to surround the interruption area flow path, and is arranged so that the flexible member and the seal surface (46b) where the interruption area flow path opens are opposed to each other. A liquid ejecting apparatus.

(8)弁装置と加圧流体供給手段と吸引手段とを備えた液体噴射装置であって、前記弁装置は、凹部が設けられた基材と、前記凹部の開口を封止して弁室を形成するとともに該弁室の内外の圧力差により撓む可撓性部材と、前記可撓性部材が前記弁室の容積を減少させる方向へ撓んだときに当接可能に前記弁室内に設けられた弁座部と、前記可撓性部材が前記弁座部に当接することにより閉じられるとともに加圧流体供給手段と接続される流入路と、前記可撓性部材が前記弁座部と離間した状態で前記流入路と連通し、前記可撓性部材が前記弁座部に当接した状態で前記流入路との連通が遮断されるように前記弁室の内壁面上に開口するとともに吸引手段と接続されて使用される流出路とを備え、前記流入路の最小断面積は、前記吸引手段により前記流出路を通じて前記弁室内の流体が吸引されたときに前記可撓性部材が前記弁座部に当接できるように該弁室内の流体を減少させることができる流路抵抗を前記流入路に付与しうる流路断面積に設定され、前記弁座部に当接した前記可撓性部材が前記加圧流体供給手段から前記流入路を通じて流入される加圧流体の流体圧を受ける受圧面積は、前記流出路から吸引中に前記流入路が加圧されたときに前記可撓性部材を前記弁座部から離間可能な受圧面積に設定されていることを特徴とする液体噴射装置。   (8) A liquid ejecting apparatus including a valve device, a pressurized fluid supply means, and a suction means, wherein the valve device seals a base material provided with a recess and an opening of the recess. And a flexible member that bends due to a pressure difference between the inside and outside of the valve chamber; and the flexible member that can be brought into contact with the valve chamber when the flexible member is bent in a direction that reduces the volume of the valve chamber. A provided valve seat portion, an inflow passage that is closed when the flexible member abuts on the valve seat portion and is connected to a pressurized fluid supply means, and the flexible member is connected to the valve seat portion. The valve chamber communicates with the inflow passage in a separated state, and opens on the inner wall surface of the valve chamber so that the communication with the inflow passage is blocked while the flexible member is in contact with the valve seat portion. And an outflow passage used in connection with the suction means, and the minimum cross-sectional area of the inflow passage is in the suction means When the fluid in the valve chamber is sucked through the outflow passage, a flow passage resistance that can reduce the fluid in the valve chamber so that the flexible member can come into contact with the valve seat portion is provided. The pressure receiving area that is set to a flow path cross-sectional area that can be applied to the valve seat and that receives the fluid pressure of the pressurized fluid that flows into the flexible member from the pressurized fluid supply means through the inflow passage. Is a pressure receiving area that allows the flexible member to be separated from the valve seat when the inflow path is pressurized during suction from the outflow path.

11…液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置、20…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、0a…ノズル、21…バルブユニット、23…液体貯留手段及び液体収容容器としてのインクカートリッジ、24…カートリッジホルダ、25…加圧手段を構成する加圧ポンプ、26…吸引手段としてのクリーニング装置、26a…キャップ、26e…吸引手段を構成するチューブポンプ、31…インクケース、32…液体貯留手段を構成するインクパック、35…液体供給路を構成するインク供給チューブ、37…加圧手段を構成する加圧チューブ,39…加圧手段を構成する空気供給チューブ、41,81,91,110,120,131…弁装置としての差圧弁、43,93,111…凹部、43a,111a…凹部の開口、44,94,132…基材、45,95,133…可撓性部材としてのフィルム部材、45a…ダイヤフラム、46,96…弁座部としての突起、46a…突起(弁座部)の開口、46b…弁座面、47,97…小断面積流路としての流入路、47a,97a…流入口、49,82,99…流出路、49a,82a,99a…流出口、50,102…流体流路を構成する弁室、51…大断面積流路としての第1流路、52…中断面積流路としての第2流路、73…加圧手段を構成する加圧ポンプモータ、74…吸引手段を構成するチューブポンプモータ、93…凹部、93a,96a,96b…案内面としての斜面、112a…弁座部の開口、113…弁座部、130…弁装置、A…凹部の開口径(ダイヤフラム径)、B…突起の開口径、C…流入口(流入路)の径、A1…第1受圧領域、A2…第2受圧領域、S…凹部の開口の開口面積(ダイヤフラム面積、総受圧面積)、S1…負圧を受圧する受圧面積としての第1受圧面積、S2…突起(弁座部)の開口面積(加圧を受圧する受圧面積)としての第2受圧面積、ΔPneg…負圧(差圧)、ΔPpos…加圧(差圧)、d1,d2…距離、Fneg…閉弁方向の力、Fpos…開弁方向の力、Mneg…曲げモーメント、Mpos…曲げモーメント。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Inkjet recording apparatus as a liquid ejecting apparatus, 20 ... Recording head as a liquid ejecting head, 0a ... Nozzle, 21 ... Valve unit, 23 ... Ink cartridge as liquid storage means and liquid container, 24 ... Cartridge holder, DESCRIPTION OF SYMBOLS 25 ... Pressure pump which comprises pressurization means, 26 ... Cleaning apparatus as suction means, 26a ... Cap, 26e ... Tube pump which comprises suction means, 31 ... Ink case, 32 ... Ink pack which comprises liquid storage means 35 ... Ink supply tube constituting the liquid supply path, 37 ... Pressurizing tube constituting the pressurizing means, 39 ... Air supply tube constituting the pressurizing means, 41, 81, 91, 110, 120, 131 ... Valve Differential pressure valve as a device, 43, 93, 111 ... concave portion, 43a, 111a ... opening of concave portion, 44, 4, 132 ... Base material, 45, 95, 133 ... Film member as flexible member, 45a ... Diaphragm, 46, 96 ... Projection as valve seat part, 46a ... Opening of projection (valve seat part), 46b ... Valve seat surface, 47, 97 ... Inlet passage as a small cross-sectional area passage, 47a, 97a ... Inlet, 49, 82, 99 ... Outlet passage, 49a, 82a, 99a ... Outlet, 50, 102 ... Fluid passage , A first flow path as a large cross-sectional area flow path, 52 a second flow path as an interruption area flow path, 73 a pressure pump motor constituting a pressurizing means, and 74 a suction means. Tube pump motor, 93 ... concave portion, 93a, 96a, 96b ... slope as guide surface, 112a ... valve seat opening, 113 ... valve seat portion, 130 ... valve device, A ... opening diameter of the recess (diaphragm) Diameter), B ... Opening diameter of protrusion, C ... Inflow (Inflow path) diameter, A1 ... first pressure receiving region, A2 ... second pressure receiving region, S ... opening area of the opening of the recess (diaphragm area, total pressure receiving area), S1 ... first pressure receiving area for receiving negative pressure 1 pressure receiving area, S2: second pressure receiving area as an opening area (pressure receiving area receiving pressure), ΔPneg, negative pressure (differential pressure), ΔPpos, pressurizing (differential pressure), d1 , D2 ... distance, Fneg ... force in the valve closing direction, Fpos ... force in the valve opening direction, Mneg ... bending moment, Mpos ... bending moment.

Claims (18)

弁装置を備えた液体噴射装置であって、
前記弁装置は、
流体流路を形成する壁面の一部を形成するとともに該流体流路の内外の圧力差によって撓む可撓性部材と、
前記可撓性部材が前記流体流路の容積を減少させる方向に撓んだ状態で当接可能に設けられるとともに該当接した状態で閉塞される開口を有する弁座部とを備え、
前記流体流路は、前記可撓性部材が前記開口を閉塞しない開弁状態において前記開口を通じて互いに連通され、前記可撓性部材が前記開口を閉塞する閉弁状態において非連通になる第1流路と第2流路とを有し、
前記第1流路は、前記閉弁状態において前記可撓性部材が前記弁座部に当接する当接箇所より外側の部分で該可撓性部材に該第1流路の流体圧がかかるように設けられるとともに流出口と連通し、
前記第2流路は、前記閉弁状態において前記可撓性部材に前記開口を通じて該第2流路の流体圧がかかるように設けられるとともに流入口に連通しており、
前記第2流路は、前記流入口の開口面積より大きな流路断面積を有していることを特徴とする液体噴射装置。
A liquid ejecting apparatus including a valve device,
The valve device is
A flexible member that forms a part of a wall surface that forms a fluid flow path and bends due to a pressure difference inside and outside the fluid flow path;
A valve seat having an opening which is provided so as to be able to abut in a state where the flexible member is bent in a direction to reduce the volume of the fluid flow path and which is closed in a state of corresponding contact;
The fluid flow path communicates with each other through the opening in a valve-open state where the flexible member does not close the opening, and is in a non-communication state when the flexible member closes the opening. A path and a second flow path,
In the first flow path, the fluid pressure of the first flow path is applied to the flexible member at a portion outside the contact portion where the flexible member contacts the valve seat portion in the valve closed state. And communicate with the outlet,
The second flow path is provided so that the fluid pressure of the second flow path is applied to the flexible member through the opening in the valve-closed state and communicates with an inflow port,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the second flow path has a flow path cross-sectional area larger than an opening area of the inlet.
前記弁座部は、前記第2流路を囲む環状の突起であることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the valve seat portion is an annular protrusion that surrounds the second flow path. 前記第1流路としての大断面積流路と、前記第2流路としての中断面積流路と、前記中断面積流路に前記流入口で連通する流入路としての小断面積流路とを備え、
前記可撓性部材は前記突起の前記開口と対峙するように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。
A large cross-sectional area flow path as the first flow path, an interrupted area flow path as the second flow path, and a small cross-sectional area flow path as an inflow path communicating with the interrupted area flow path at the inlet. Prepared,
The liquid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the flexible member is disposed so as to face the opening of the protrusion.
前記流出口を通じて流体が吸引されることにより前記流体流路内が負圧となり、前記流体流路内の容積が減少する方向に変位した前記可撓性部材によって前記弁座部の開口を閉塞する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液体噴射装置。   When the fluid is sucked through the outlet, the inside of the fluid channel becomes negative pressure, and the opening of the valve seat portion is closed by the flexible member displaced in a direction in which the volume in the fluid channel decreases. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus. 前記流入口を通じて流体が供給されて前記第2流路内が加圧されることにより前記可撓性部材による前記開口の閉塞が解除されることを特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 4, wherein the fluid is supplied through the inflow port and the inside of the second flow path is pressurized, whereby the opening of the opening by the flexible member is released. . 前記第1流路に前記流出口で連通する流出路の流路断面積は、前記流出口を通じて負圧が付与されたときに前記可撓性部材が前記弁座部に当接可能に前記流体流路内の流体を減少させることが可能な値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   The flow passage cross-sectional area of the outflow passage communicating with the first flow passage at the outflow port is such that the flexible member can come into contact with the valve seat portion when a negative pressure is applied through the outflow port. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is set to a value capable of reducing the fluid in the flow path. 前記第1流路に前記流出口で連通する流出路と、前記第2流路に前記流入口で連通する流入路とを有し、前記流出路の流路断面積に対する前記流入路の流路断面積の比は、前記流出路を通じて負圧が付与されたときに前記流体流路内の流体が該流出路を通じて流出する第1流量が、当該流出による前記流体流路内の減圧に伴って前記流入路を通じて流体が該流体流路内へ流入する第2流量よりも、閉弁するまで大きく維持される値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   A flow path of the inflow path with respect to a flow path cross-sectional area of the outflow path, having an outflow path communicating with the first flow path at the outflow port and an inflow path communicating with the second flow path at the inflow port; The ratio of the cross-sectional areas is such that when a negative pressure is applied through the outflow passage, the first flow rate at which the fluid in the fluid passage flows out through the outflow passage is reduced by the decompression in the fluid passage due to the outflow. 7. The value according to claim 1, wherein the second flow rate is set to a value that is maintained to be larger than the second flow rate at which the fluid flows into the fluid flow path through the inflow path. The liquid ejecting apparatus described. 前記開口の開口面積が、前記第2流路に前記流入口で連通する流入路の流路断面積の5倍以上であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   The opening area of the opening is not less than five times the flow path cross-sectional area of the inflow path communicating with the second flow path at the inflow port. Liquid ejector. 前記可撓性部材のうち前記圧力差により撓み変形可能な部分である隔壁部の面積と、前記開口の開口面積と、前記第2流路に前記流入口で連通する流入路の流路断面積とが、この順番で順次小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   Of the flexible member, the area of the partition wall, which is a portion that can be bent and deformed by the pressure difference, the opening area of the opening, and the flow path cross-sectional area of the inflow path communicating with the second flow path at the inflow port The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is set so as to sequentially become smaller in this order. 前記隔壁部の面積に対する前記開口の開口面積の比が、前記流出口を通じて負圧が付与されつつ前記流入口を通じて加圧が付与されたときに、前記弁座部に当接した前記隔壁部が、前記当接箇所より外側となる周縁領域で前記第1流路の負圧を受圧することに基づき当該周縁領域に働くに閉弁方向の力と、前記開口を介して前記第2流路の加圧を受圧することに基づき当該隔壁部の略中央領域に働く開弁方向の力とを受けたときに両力に基づき前記隔壁部の前記略中央領域に働く曲げモーメントが前記周縁領域に働く曲げモーメントより大きくなって前記隔壁部を前記弁座部から離間可能とする開弁条件を満たす所定値以上の値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   The ratio of the opening area of the opening to the area of the partition wall is such that the partition wall portion in contact with the valve seat portion when a pressure is applied through the inlet while a negative pressure is applied through the outlet. , The force in the valve closing direction acting on the peripheral region based on receiving the negative pressure of the first flow channel in the peripheral region outside the contact point, and the second flow channel through the opening. A bending moment acting on the substantially central region of the partition wall acts on the peripheral region based on both forces when receiving a force in the valve opening direction acting on the substantially central region of the partition wall based on receiving pressure. 10. The method according to claim 1, wherein the value is set to a value equal to or greater than a predetermined value that satisfies a valve opening condition that is greater than a bending moment and allows the partition wall portion to be separated from the valve seat portion. The liquid ejecting apparatus described. 前記開口の開口面積は、前記隔壁部の面積の1/4以上であることを特徴とする請求項9又は10に記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 9, wherein an opening area of the opening is ¼ or more of an area of the partition wall. 前記弁座部に当接した前記隔壁部が、前記当接箇所より外側となる周縁領域で前記第1流路の流体圧を受圧する受圧面積に対する、前記開口を介して略中央領域で前記第2流路の流体圧を受圧する受圧面積の比が、前記流出口を通じて負圧が付与されつつ前記流入口を通じて加圧が付与されたときに、前記弁座部に当接した前記隔壁部が、前記周縁領域で前記第1流路の負圧を受圧することに基づき当該隔壁部の周縁領域に働くに閉弁方向の力と、前記開口を介して前記第2流路の加圧を受圧することに基づき当該隔壁部の略中央領域に働く開弁方向の力とを受けたときに両力に基づき前記隔壁部の前記略中央領域に働く曲げモーメントが前記周縁領域に働く曲げモーメントより大きくなって前記隔壁部を前記弁座部から離間可能とする開弁条件を満たす所定値以上の値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   The partition wall portion in contact with the valve seat portion receives the fluid pressure in the first flow path in the peripheral region outside the contact location, and the first central region through the opening in the first region. The ratio of the pressure receiving area for receiving the fluid pressure of the two flow paths is such that the partition wall portion in contact with the valve seat portion when a negative pressure is applied through the outlet and a pressure is applied through the inlet. In response to receiving the negative pressure of the first flow path in the peripheral area, the force in the valve closing direction to act on the peripheral area of the partition wall and the pressurization of the second flow path through the opening The bending moment acting on the substantially central region of the partition wall based on both forces is larger than the bending moment acting on the peripheral region when receiving a force in the valve opening direction acting on the substantially central region of the partition wall based on The valve opening that enables the partition portion to be separated from the valve seat portion Liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it is set to a value equal to or greater than a predetermined value that satisfies the matter. 液体を貯留する液体貯留手段と、ノズルから前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段から前記液体噴射ヘッドへと前記液体を導く液体供給路と、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから前記液体を吸引する吸引手段と、前記液体貯留手段から前記液体供給路を通じて前記液体噴射ヘッド側へ送られる前記液体を加圧する加圧手段とを備え、
前記弁装置は、前記液体貯留手段又は前記液体供給路の途中に設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
A liquid storage means for storing liquid, a liquid jet head for jetting the liquid from a nozzle, a liquid supply path for guiding the liquid from the liquid storage means to the liquid jet head, and the nozzle of the liquid jet head A suction unit that sucks the liquid, and a pressurizing unit that pressurizes the liquid sent from the liquid storage unit to the liquid ejecting head through the liquid supply path,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the valve device is provided in the middle of the liquid storage unit or the liquid supply path.
前記吸引手段により前記液体噴射ヘッドのノズルから液体を吸引して前記流出口に負圧を付与することにより前記弁装置を閉弁させるとともに、該閉弁後に該閉弁箇所より下流側に負圧が蓄積された所定の段階で、前記加圧手段により前記液体貯留手段から前記液体供給路を通じて前記液体噴射ヘッド側へ液体を供給して前記流入口に加圧を付与することにより前記弁装置を開弁させ、該開弁により当該弁装置及びその下流側の液体供給流路に液体を一気に流してクリーニングが行われることを特徴とする請求項13に記載の液体噴射装置。   The suction device sucks the liquid from the nozzle of the liquid jet head and applies a negative pressure to the outlet, thereby closing the valve device and, after the valve closing, a negative pressure downstream from the valve-closing position. At a predetermined stage in which the pressure is accumulated, the liquid is supplied from the liquid storage means to the liquid ejecting head side through the liquid supply path by the pressurizing means, and the pressure is applied to the inflow port to thereby control the valve device. The liquid ejecting apparatus according to claim 13, wherein cleaning is performed by opening the valve and causing the liquid to flow through the valve device and the liquid supply flow channel on the downstream side of the valve device by opening the valve. 前記弁装置は、前記可撓性部材を重力方向反対側に位置させた状態に配置され、前記流出口は前記第1流路の壁面において前記重力方向反対側の位置に開口していることを特徴とする請求項14に記載の液体噴射装置。   The valve device is disposed in a state where the flexible member is positioned on the opposite side in the gravitational direction, and the outlet port opens at a position on the opposite side in the gravitational direction on the wall surface of the first flow path. The liquid ejecting apparatus according to claim 14. 前記弁装置は、重力方向と交差する方向が前記可撓性部材の撓み方向となる向きに配置され、前記流出口は前記第1流路を形成する前記可撓性部材以外の内壁面における重力方向反対側の位置に開口していることを特徴とする請求項14に記載の液体噴射装置。   The valve device is arranged in a direction in which the direction intersecting the direction of gravity is the direction in which the flexible member bends, and the outlet is the gravity on the inner wall surface other than the flexible member forming the first flow path. The liquid ejecting apparatus according to claim 14, wherein the liquid ejecting apparatus opens at a position opposite to the direction. 前記弁装置における前記流体流路の内壁面は、前記流体流路内の液中を浮力で移動する気泡を前記流出口へ案内可能に重力方向に対して傾斜する案内面を有していることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の液体噴射装置。   The inner wall surface of the fluid channel in the valve device has a guide surface that is inclined with respect to the direction of gravity so as to guide bubbles moving in the liquid in the fluid channel by buoyancy to the outlet. The liquid ejecting apparatus according to claim 14, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus. 液体噴射装置に着脱可能に取付けて使用される液体収容容器であって、
請求項1乃至17のいずれか一項に記載の前記弁装置を備えていることを特徴とする液体収容容器。
A liquid storage container used detachably attached to a liquid ejecting apparatus,
A liquid container comprising the valve device according to any one of claims 1 to 17.
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