JP2016134030A - Liquid injection device - Google Patents

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弘樹 宮嶋
Hiroki Miyajima
弘樹 宮嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection device which suppress the depositing of liquid components, and suppresses the leakage of the liquid.SOLUTION: A liquid injection device includes: a pressure adjusting valve 50 which is equipped with a primary chamber 511 in a housing 51, a secondary chamber 512 separated from the primary chamber by a partitioning wall 513, a communication channel 514 provided so as to penetrate the partitioning wall, a valve body 55 using a surface on which the communication channel opens on the primary chamber side of the partitioning wall as a valve seat, and abutting on/separating from the valve seat to open/close the communication channel, and a pressure receiving film body 517 sealing an opening of the secondary chamber and opens/closes the valve body at atmospheric pressure reference; and a head body to which liquid is supplied from the secondary chamber of the pressure adjusting valve, and injects the supplied liquid from a nozzle opening. The liquid injection device is also equipped with controlling means which can switch a first mode in which the valve body abuts on the valve seat to close the communication channel, a second mode in which the valve body separates from the valve seat to open the communication channel, and a third mode in which the pressure receiving film body is pressed from the outside at a degree which does not make the valve body open the communication channel after the first mode.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、流路の途中に設けられて当該流路を開閉する圧力調整弁と、液体を噴射するヘッド本体と、を具備する液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus including a pressure adjusting valve that is provided in the middle of a flow path to open and close the flow path, and a head body that ejects liquid.

被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて被噴射媒体である紙や記録シート等に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。   As a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto an ejected medium, for example, an ink jet recording apparatus that ejects ink as a liquid and performs printing on a paper, a recording sheet, or the like as an ejected medium is known.

このようなインクジェット式記録装置には、インクタンクなどの液体貯留手段からチューブ等の供給管を介してインクジェット式記録ヘッドにインクが供給され、インクタンクから供給されたインクをインクジェット式記録ヘッドのノズル開口からインク滴として噴射するものがある。また、液体貯留手段から供給されたインクがインクジェット式記録ヘッドに所定の圧力で供給されるように、流路の途中に圧力調整弁が設けられたものが提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。   In such an ink jet recording apparatus, ink is supplied from a liquid storage means such as an ink tank to an ink jet recording head via a supply pipe such as a tube, and the ink supplied from the ink tank is used as a nozzle of the ink jet recording head. Some ejected as ink droplets from the opening. Further, there has been proposed an apparatus in which a pressure adjusting valve is provided in the middle of the flow path so that ink supplied from the liquid storage means is supplied to the ink jet recording head at a predetermined pressure (for example, Patent Document 1). And 2).

圧力調整弁は、弁座と、弁体と、を具備し、弁体が弁座に当接することにより流路を閉弁し、弁体が弁座から離反することで流路を開弁するようになっている。このような弁座と弁体との開閉は、下流側の流路の圧力によって行われる。   The pressure regulating valve includes a valve seat and a valve body, and closes the flow path when the valve body comes into contact with the valve seat, and opens the flow path when the valve body is separated from the valve seat. It is like that. Such opening and closing of the valve seat and the valve body is performed by the pressure in the downstream flow path.

特開2010−208048号公報JP 2010-208048 A 特開2013−132894号公報JP2013-132894A

しかしながら、圧力調整弁の弁体と弁座とが繰り返し当接することによって、液体に含まれる成分が堆積し、堆積物によって弁体と弁座との当接不良による閉塞不良が発生するという問題がある。   However, when the valve body and the valve seat of the pressure regulating valve repeatedly come into contact with each other, a component contained in the liquid accumulates, and the problem of blockage due to poor contact between the valve body and the valve seat due to the deposit occurs. is there.

特に液体噴射ヘッドにおいて、圧力調整弁の閉塞不良が発生すると、液体がリークすることによってノズル開口から液体垂れが生じ、被噴射媒体を汚してしまうことや、液体噴射装置を汚してしまうという問題がある。   In particular, in the liquid ejecting head, when the pressure regulating valve is closed badly, the liquid leaks to cause liquid dripping from the nozzle opening, which contaminates the ejected medium or the liquid ejecting apparatus. is there.

なお、このような問題はインクジェット式記録装置に限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。   Such a problem is not limited to the ink jet recording apparatus, and similarly exists in a liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink.

本発明はこのような事情に鑑み、液体の成分の堆積を抑制して液体のリークを抑制することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting apparatus capable of suppressing liquid leakage by suppressing deposition of liquid components.

上記課題を解決する本発明の態様は、ハウジング内の1次室と、前記ハウジング内に前記1次室と隔壁によって隔てられた2次室と、前記隔壁を貫通して設けられた連通流路と、前記隔壁の前記1次室側において前記連通流路が開口する面を弁座として、当該弁座と当接及び離反して前記連通流路を開閉する弁体と、前記2次室の開口を封止すると共に前記弁体を大気圧基準で開閉動作させる受圧膜体と、を具備する圧力調整弁と、前記圧力調整弁の前記2次室から液体が供給されると共に供給された液体をノズル開口から噴射するヘッド本体と、を具備する液体噴射装置であって、前記弁体が前記弁座と当接して前記連通流路を閉弁する第1モードと、前記弁体が前記弁座と離反して前記連通流路を開弁する第2モードと、前記第1モード後において前記弁体が前記連通流路を開弁しない程度に前記受圧膜体を外側から押圧する第3モードと、を切り替え可能な制御手段を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、第1モードの後に第3モードを行うことで、第1モードでの弁体と弁座とが互いに高い圧力で当接した状態を短くして、第2モードでの弁体と弁座とが比較的低い圧力で当接する状態とすることができる。したがって、液体の凝集による堆積を抑制することができる。また、弁体を付勢する付勢手段の付勢力を減少させることなく、弁体と弁座とが当接する圧力を低減することができるため、反応性が低下するのを抑制することができると共に液体のリークを抑制することができる。
An aspect of the present invention that solves the above problems includes a primary chamber in a housing, a secondary chamber separated from the primary chamber by a partition in the housing, and a communication channel provided through the partition. And a valve body that opens and closes the communication flow path by contacting and separating from the valve seat with a surface on the primary chamber side of the partition opening the communication flow path as a valve seat, and the secondary chamber A pressure regulating valve that seals the opening and opens and closes the valve body on the basis of atmospheric pressure; and a liquid that is supplied and supplied from the secondary chamber of the pressure regulating valve A liquid ejecting apparatus comprising: a head body that ejects a nozzle opening from a nozzle opening, wherein the valve body is in contact with the valve seat to close the communication flow path; and the valve body is the valve A second mode in which the communication channel is opened away from the seat; and the first mode It said valve body is a liquid-jet apparatus characterized by comprising control means capable of switching, and a third mode for pressing from outside the pressure membrane body so as not to open the communication passage in.
In such an aspect, by performing the third mode after the first mode, the state in which the valve body and the valve seat in the first mode are in contact with each other with high pressure is shortened, and the valve body in the second mode is The valve seat can be brought into contact with the valve seat at a relatively low pressure. Therefore, accumulation due to liquid aggregation can be suppressed. Moreover, since the pressure which a valve body and a valve seat contact can be reduced, without reducing the urging | biasing force of the urging means which urges | biases a valve body, it can suppress that a reactivity falls. At the same time, liquid leakage can be suppressed.

ここで、前記ヘッド本体と前記圧力調整弁とが、装置本体に対して第1の方向に移動可能に設けられており、前記第1の方向の一端部側には、前記受圧膜体に相対向する位置に当該受圧膜体に向かって突出した突起部が設けられており、前記制御部は、前記ヘッド本体と前記圧力調整弁とを前記第1の方向の前記突起部側に移動することで、当該突起部によって前記受圧膜体を押圧させて前記第3モードとすることが好ましい。これによれば、ヘッド本体と圧力調整弁とを移動させるだけで、突起部によって第3モードとすることができるため、複雑な制御や駆動手段等が不要となってコストを低減することができる。   Here, the head main body and the pressure adjusting valve are provided so as to be movable in a first direction with respect to the apparatus main body, and one end portion side of the first direction is relative to the pressure receiving film body. A protruding portion that protrudes toward the pressure-receiving film body is provided at a position that faces, and the control unit moves the head main body and the pressure regulating valve toward the protruding portion in the first direction. Thus, it is preferable that the pressure-receiving film body is pressed by the protrusion to enter the third mode. According to this, the third mode can be set by the protrusion only by moving the head main body and the pressure regulating valve, so that complicated control, driving means, etc. are not required, and the cost can be reduced. .

本発明の実施形態1に係る記録装置の平面図である。1 is a plan view of a recording apparatus according to Embodiment 1 of the invention. 本発明の実施形態1に係る記録装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a control configuration of the recording apparatus according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施形態1に係る記録ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施形態1に係るヘッド本体の断面図である。It is sectional drawing of the head main body which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る圧力調整弁の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the pressure control valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る圧力調整弁の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the pressure control valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る圧力調整弁の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the pressure control valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る圧力変化を示すグラフである。It is a graph which shows the pressure change which concerns on Embodiment 1 of this invention.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の平面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of an ink jet recording apparatus which is an example of a liquid ejecting apparatus according to Embodiment 1 of the invention.

図1に示すように、インクジェット式記録装置1は平面視矩形状をなす本実施形態の装置本体である本体フレーム2を備えている。この本体フレーム2内には被噴射媒体(図示略)を支持する媒体支持部材3が主走査方向となる第1の方向Xに沿って延設されている。媒体支持部材3上には、図示しない紙送り機構により紙などの被噴射媒体が副走査方向となる第1の方向Xに直交する第2の方向Yに沿って給送されるようになっている。また、本体フレーム2内における媒体支持部材3の上方には、媒体支持部材3の第1の方向Xと平行に延びる棒状のガイド軸4が架設されている。   As shown in FIG. 1, an ink jet recording apparatus 1 includes a main body frame 2 that is a main body of the present embodiment having a rectangular shape in plan view. In the main body frame 2, a medium support member 3 that supports an ejected medium (not shown) extends along a first direction X that is a main scanning direction. A medium to be ejected such as paper is fed onto the medium support member 3 along a second direction Y orthogonal to the first direction X, which is the sub-scanning direction, by a paper feed mechanism (not shown). Yes. A rod-shaped guide shaft 4 extending in parallel with the first direction X of the medium support member 3 is installed above the medium support member 3 in the main body frame 2.

ガイド軸4には、キャリッジ5がガイド軸4に沿って第1の方向Xに往復移動可能な状態で支持されている。キャリッジ5は、本体フレーム2に設けられた一対のプーリー6a間に掛装された無端状のタイミングベルト6を介して本体フレーム2に設けられたキャリッジモーター7に連結されている。これにより、キャリッジ5は、キャリッジモーター7の駆動によってガイド軸4に沿って往復移動される。   A carriage 5 is supported on the guide shaft 4 so as to be capable of reciprocating in the first direction X along the guide shaft 4. The carriage 5 is connected to a carriage motor 7 provided on the main body frame 2 via an endless timing belt 6 that is hung between a pair of pulleys 6 a provided on the main body frame 2. Thus, the carriage 5 is reciprocated along the guide shaft 4 by driving the carriage motor 7.

キャリッジ5は、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド15(以下、単に記録ヘッド15とも言う)を保持する。本実施形態の記録ヘッド15は、ヘッド本体20と、液体貯留手段であるインクタンク8からのインクをヘッド本体20に供給する圧力調整弁50と、を具備する。   The carriage 5 holds an ink jet recording head 15 (hereinafter also simply referred to as a recording head 15), which is an example of the liquid ejecting head of the present embodiment. The recording head 15 of the present embodiment includes a head main body 20 and a pressure adjusting valve 50 that supplies ink from the ink tank 8 serving as a liquid storage unit to the head main body 20.

詳しくは後述するが、ヘッド本体20の媒体支持部材3に相対向する面には、複数のノズル開口が設けられており、ヘッド本体20内に設けられた図示しない圧力発生手段を駆動することにより、各ノズル開口から媒体支持部材3上に給送された被噴射媒体にインク滴が噴射されることでインク滴によるドットの着弾、すなわち、印刷が行われるようになっている。   As will be described in detail later, a plurality of nozzle openings are provided on the surface of the head main body 20 facing the medium support member 3, and by driving a pressure generating means (not shown) provided in the head main body 20. The ink droplets are ejected from the nozzle openings onto the ejection target medium fed onto the medium support member 3 so that the dots are landed by the ink droplets, that is, printing is performed.

本体フレーム2の第1の方向Xの一端側にはタンクホルダー9が設けられており、タンクホルダー9には液体貯留手段であるインクタンク8が着脱可能に装着されている。本実施形態ではインクタンク8は、1個設けられている。もちろん、インクタンク8の数は特に限定されず、2個以上の複数が設けられていてもよい。   A tank holder 9 is provided on one end side of the main body frame 2 in the first direction X, and an ink tank 8 which is a liquid storage means is detachably attached to the tank holder 9. In the present embodiment, one ink tank 8 is provided. Of course, the number of ink tanks 8 is not particularly limited, and two or more ink tanks 8 may be provided.

タンクホルダー9に装着されたインクタンク8は、チューブ等の供給管10を介して本実施形態の圧力調整弁50に接続されている。圧力調整弁50は、インクタンク8から各供給管10を介して供給されるインクをそれぞれ一時貯留するようになっており、一時貯留したインクはヘッド本体20に供給される。   The ink tank 8 attached to the tank holder 9 is connected to the pressure regulating valve 50 of the present embodiment via a supply pipe 10 such as a tube. The pressure adjustment valve 50 temporarily stores ink supplied from the ink tank 8 via the supply pipes 10, and the temporarily stored ink is supplied to the head body 20.

本体フレーム2内における第1の方向Xの一端部寄りの位置であって、キャリッジ5のホームポジション領域には、ヘッド本体20のクリーニング等のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット11が設けられている。このメンテナンスユニット11は、ヘッド本体20の各ノズル開口を囲うように該ヘッド本体20に当接したり各ノズル開口からフラッシングによって吐出されるインクを受容したりするためのキャップ12と、キャップ12内を吸引可能な吸引ポンプ(図示略)とを備えている。   A maintenance unit 11 for performing maintenance such as cleaning of the head main body 20 is provided in a position near one end in the first direction X in the main body frame 2 and in the home position area of the carriage 5. The maintenance unit 11 includes a cap 12 for contacting the head body 20 so as to surround each nozzle opening of the head body 20 and receiving ink discharged from each nozzle opening by flushing. A suction pump (not shown) capable of suction.

そして、ヘッド本体20の各ノズル開口を囲うようにヘッド本体20にキャップ12を当接した状態でキャップ12内を吸引ポンプ(図示略)によって吸引することで、各ノズル開口から増粘したインクや気泡などをキャップ12内に強制的に排出させる、いわゆるクリーニングが行われるようになっている。   Then, with the cap 12 in contact with the head main body 20 so as to surround each nozzle opening of the head main body 20, the inside of the cap 12 is sucked by a suction pump (not shown), thereby increasing the viscosity of the ink from each nozzle opening. So-called cleaning is performed in which bubbles or the like are forcibly discharged into the cap 12.

また、ホームポジション領域には、当該ホームポジション領域に記録ヘッド15が移動した際に、詳しくは後述する記録ヘッド15の圧力調整弁50の受圧膜体であるフィルムを物理的に押圧する突起部13が設けられている。突起部13は、記録ヘッド15の移動方向である第1の方向Xに向かって突出した柱状の部材からなる。第1の方向Xにおける突起部13の記録ヘッド15側への突出量は、詳しくは後述するが、圧力調整弁50のフィルムを押圧する押圧量に基づいて規定されている。   Further, in the home position area, when the recording head 15 moves to the home position area, the protrusion 13 that physically presses a film that is a pressure receiving film body of the pressure adjusting valve 50 of the recording head 15 described later in detail. Is provided. The protrusion 13 is a columnar member that protrudes in the first direction X, which is the moving direction of the recording head 15. The protrusion amount of the protrusion 13 toward the recording head 15 in the first direction X is defined based on the pressing amount of pressing the film of the pressure regulating valve 50, as will be described in detail later.

また、本体フレーム2には、制御手段である制御装置14が設けられている。制御装置14は、外部から入力された印刷信号に基づいて、印刷を制御するものである。   Further, the main body frame 2 is provided with a control device 14 as control means. The control device 14 controls printing based on a print signal input from the outside.

具体的には、制御装置14は、図2に示すように、印刷制御回路141、記録ヘッド駆動回路142及び印刷位置制御回路143を具備する。   Specifically, as shown in FIG. 2, the control device 14 includes a print control circuit 141, a recording head drive circuit 142, and a print position control circuit 143.

印刷制御回路141は、外部から入力された印刷信号に基づいて記録ヘッド駆動回路142を介して記録ヘッド15に駆動パルスを供給して、記録ヘッド15のインクの噴射を制御する。   The print control circuit 141 supplies a drive pulse to the print head 15 via the print head drive circuit 142 based on a print signal input from the outside, and controls ejection of ink from the print head 15.

印刷位置制御回路143は、キャリッジモーター7及び図1に示していない紙送り機構を制御することにより、記録ヘッド15の被噴射媒体に対する第1の方向X及び第2の方向Yの相対位置を制御する。   The print position control circuit 143 controls the relative positions of the recording head 15 in the first direction X and the second direction Y by controlling the carriage motor 7 and a paper feed mechanism (not shown in FIG. 1). To do.

このようなインクジェット式記録装置1に搭載される記録ヘッド15について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図であり、図4は、ヘッド本体の要部断面図である。   The recording head 15 mounted on the ink jet recording apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional view of an ink jet recording head that is an example of the liquid jet head according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the head body.

図3に示すように、本実施形態の記録ヘッド15を構成するヘッド本体20は、インク滴を噴射する吐出部30と、吐出部30にインクを供給する流路部材40と、を具備する。   As shown in FIG. 3, the head body 20 constituting the recording head 15 of the present embodiment includes a discharge unit 30 that ejects ink droplets and a flow path member 40 that supplies ink to the discharge unit 30.

吐出部30は、図4に示すように、アクチュエーターユニット31と、アクチュエーターユニット31を内部に収容可能なケース32と、ケース32の一方面に接合された流路ユニット33と、ケース32の他方面に固定された配線基板34と、を具備する。   As shown in FIG. 4, the discharge unit 30 includes an actuator unit 31, a case 32 that can accommodate the actuator unit 31 therein, a flow path unit 33 joined to one surface of the case 32, and the other surface of the case 32. And a wiring board 34 fixed to the board.

本実施形態のアクチュエーターユニット31は、複数の圧電アクチュエーター310がノズル開口334の並設方向に沿って並設された圧電アクチュエーター形成部材311と、圧電アクチュエーター形成部材311の先端部(一端部)側が自由端となるようにその基端部(他端部)側が固定端として接合される固定板312とを有する。   In the actuator unit 31 of the present embodiment, a piezoelectric actuator forming member 311 in which a plurality of piezoelectric actuators 310 are arranged in parallel along the direction in which the nozzle openings 334 are arranged, and the tip (one end) side of the piezoelectric actuator forming member 311 are free. The base plate (the other end) side has a fixed plate 312 joined as a fixed end so as to be an end.

圧電アクチュエーター形成部材311は、圧電材料313と、電極形成材料314及び315とを交互に挟んで積層することにより形成されている。   The piezoelectric actuator forming member 311 is formed by laminating the piezoelectric material 313 and the electrode forming materials 314 and 315 alternately.

この圧電アクチュエーター形成部材311には、例えば、ワイヤーソー等によって複数のスリット316が形成され、その先端部側が櫛歯状に切り分けられて圧電アクチュエーター310が並設されている。本実施形態では、圧電アクチュエーター310の並設方向は、ノズル開口334の並設方向であって、上述したインクジェット式記録装置1に搭載された際に、第1の方向Xとなるように配置される。したがって、以降、ノズル開口334の並設方向を第1の方向Xと称し、第1の方向Xに直交する方向をインクジェット式記録装置1と同様に第2の方向Yと称する。もちろん、ヘッド本体20は、インクジェット式記録装置1に搭載された際に、ノズル開口334の並設方向が第1の方向Xと一致する方向ではなくてもよく、特に限定されるものではない。また、本実施形態では、第1の方向X及び第2の方向Yの両方に直交する方向を第3の方向Zと称する。   In the piezoelectric actuator forming member 311, a plurality of slits 316 are formed by, for example, a wire saw or the like, and the piezoelectric actuator 310 is arranged in parallel by cutting the tip end side into a comb-like shape. In the present embodiment, the direction in which the piezoelectric actuators 310 are juxtaposed is the direction in which the nozzle openings 334 are juxtaposed, and is arranged so as to be in the first direction X when mounted in the ink jet recording apparatus 1 described above. The Therefore, hereinafter, the direction in which the nozzle openings 334 are arranged side by side is referred to as a first direction X, and the direction orthogonal to the first direction X is referred to as a second direction Y as in the ink jet recording apparatus 1. Of course, when the head body 20 is mounted on the ink jet recording apparatus 1, the direction in which the nozzle openings 334 are arranged in parallel does not have to coincide with the first direction X, and is not particularly limited. In the present embodiment, a direction orthogonal to both the first direction X and the second direction Y is referred to as a third direction Z.

ここで、圧電アクチュエーター310の固定板312に接合される領域は、振動に寄与しない不活性領域となっており、圧電アクチュエーター310を構成する電極形成材料314及び315間に電圧を印加すると、固定板312に接合されていない先端部側の領域のみが振動する。そして、圧電アクチュエーター310の先端面が、後述する振動板331に固定される。   Here, the region joined to the fixed plate 312 of the piezoelectric actuator 310 is an inactive region that does not contribute to vibration, and when a voltage is applied between the electrode forming materials 314 and 315 constituting the piezoelectric actuator 310, the fixed plate Only the region on the tip side that is not joined to 312 vibrates. And the front end surface of the piezoelectric actuator 310 is fixed to the diaphragm 331 mentioned later.

また、アクチュエーターユニット31の各圧電アクチュエーター310には、当該圧電アクチュエーター310を駆動するための駆動IC等の駆動回路317が搭載されたCOF等の回路基板318が接続されている。   Each piezoelectric actuator 310 of the actuator unit 31 is connected to a circuit board 318 such as a COF on which a drive circuit 317 such as a drive IC for driving the piezoelectric actuator 310 is mounted.

流路ユニット33は、流路形成基板330、振動板331及びノズルプレート332を具備する。   The flow path unit 33 includes a flow path forming substrate 330, a vibration plate 331, and a nozzle plate 332.

流路形成基板330には、複数の圧力発生室333が並設され、流路形成基板330の両側は、各圧力発生室333に対応してノズル開口334を有するノズルプレート332と、振動板331とにより封止されている。また、流路形成基板330には、圧力発生室333毎にそれぞれインク供給路335を介して連通されて列毎に複数の圧力発生室333の共通のインク室となるマニホールド336が形成されている。   A plurality of pressure generation chambers 333 are arranged in parallel on the flow path forming substrate 330, and a nozzle plate 332 having a nozzle opening 334 corresponding to each pressure generation chamber 333 and a vibration plate 331 on both sides of the flow path forming substrate 330. And is sealed. The flow path forming substrate 330 is formed with a manifold 336 that communicates with each pressure generation chamber 333 via an ink supply path 335 and serves as a common ink chamber for the plurality of pressure generation chambers 333 for each column. .

そして、流路形成基板330の振動板の各圧力発生室333に対向する領域にそれぞれ圧電アクチュエーター310の先端が固定されている。   In addition, the tip of the piezoelectric actuator 310 is fixed to a region of the diaphragm of the flow path forming substrate 330 facing each pressure generation chamber 333.

また、振動板331のマニホールド336に対応する領域は、コンプライアンス部337が設けられている。なお、このコンプライアンス部337は、マニホールド336内に圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部337が変形することによって圧力変化を吸収し、マニホールド336内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。   A compliance portion 337 is provided in a region corresponding to the manifold 336 of the vibration plate 331. The compliance portion 337 plays a role of absorbing the pressure change when the pressure change occurs in the manifold 336 and deforming the compliance portion 337 to keep the pressure in the manifold 336 constant.

ケース32は、流路ユニット33に接合されて、インクタンク8に接続された圧力調整弁50からのインクをマニホールド336に供給するインク導入路321が設けられている。本実施形態では、マニホールド336の各々に対して1つずつ、合計2つのインク導入路321が設けられている。そして、インクタンク8から圧力調整弁50を介してインク導入路321に供給されたインクは、マニホールド336に供給され、インク供給路335を介して各圧力発生室333に分配される。   The case 32 is joined to the flow path unit 33 and provided with an ink introduction path 321 for supplying ink from the pressure regulating valve 50 connected to the ink tank 8 to the manifold 336. In the present embodiment, a total of two ink introduction paths 321 are provided, one for each manifold 336. The ink supplied from the ink tank 8 to the ink introduction path 321 via the pressure adjustment valve 50 is supplied to the manifold 336 and distributed to each pressure generation chamber 333 via the ink supply path 335.

また、ケース32には、圧力発生室333に対応して、収容部322が設けられている。収容部322内にアクチュエーターユニット31が固定されている。   The case 32 is provided with an accommodating portion 322 corresponding to the pressure generating chamber 333. The actuator unit 31 is fixed in the housing portion 322.

さらに、ケース32の流路ユニット33とは反対側には、配線基板34が設けられており、アクチュエーターユニット31に一端が接続された回路基板318の他端部が配線基板34に接続されている。   Further, a wiring board 34 is provided on the opposite side of the case 32 from the flow path unit 33, and the other end of the circuit board 318 having one end connected to the actuator unit 31 is connected to the wiring board 34. .

このような吐出部30では、圧電アクチュエーター310及び振動板331の変形によって各圧力発生室333の容積を変化させて所定のノズル開口334からインク滴を吐出させるようになっている。   In such a discharge unit 30, the volume of each pressure generation chamber 333 is changed by deformation of the piezoelectric actuator 310 and the vibration plate 331, and ink droplets are discharged from a predetermined nozzle opening 334.

また、流路部材40は、図3に示すように、一方面に圧力調整弁50が固定されて、他方面に固定された吐出部30に圧力調整弁50からのインクを供給するものである。   In addition, as shown in FIG. 3, the flow path member 40 has a pressure regulating valve 50 fixed on one side and supplies ink from the pressure regulating valve 50 to the ejection unit 30 fixed on the other side. .

具体的には、流路部材40には、インク連通路41が設けられており、インク連通路41が開口する一方面には、インクに含まれるゴミや気泡などの異物を除去するフィルター42と、フィルター42上に設けられた供給針43とが設けられている。   Specifically, the flow path member 40 is provided with an ink communication path 41, and a filter 42 that removes foreign matters such as dust and bubbles contained in the ink is formed on one surface where the ink communication path 41 opens. A supply needle 43 provided on the filter 42 is provided.

供給針43は、詳しくは後述する圧力調整弁50に挿入されるものである。圧力調整弁50からのインクは、供給針43の内部を通過してフィルター42で異物が除去された後、インク連通路41を介して吐出部30に供給される。   The supply needle 43 is inserted into a pressure adjusting valve 50 described later in detail. Ink from the pressure adjusting valve 50 passes through the inside of the supply needle 43 and is removed from the foreign matter by the filter 42, and then supplied to the ejection unit 30 via the ink communication path 41.

このような流路部材40に接続されてインクタンクからのインクを記録ヘッドに供給する圧力調整弁50についてさらに図5、図6及び図7を参照して説明する。なお、図5、図6及び図7は、圧力調整弁の要部を拡大した断面図である。   The pressure adjusting valve 50 connected to the flow path member 40 and supplying ink from the ink tank to the recording head will be further described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. 5, 6, and 7 are enlarged cross-sectional views of the main part of the pressure regulating valve.

本実施形態では、図3に示すように、1つのヘッド本体20に対して種類の異なる2つのインクが供給されるため、流路部材40には、2つの圧力調整弁50が固定されている。なお、本実施形態では、流路部材40の各方向について、インクジェット式記録装置1に搭載された際の方向、すなわち、第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zに基づいて説明する。もちろん、流路部材40のインクジェット式記録装置1内の配置は以下に示すものに限定されるものではない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, since two different types of ink are supplied to one head body 20, two pressure regulating valves 50 are fixed to the flow path member 40. . In the present embodiment, each direction of the flow path member 40 is based on the direction when the ink jet recording apparatus 1 is mounted, that is, the first direction X, the second direction Y, and the third direction Z. I will explain. Of course, the arrangement of the flow path member 40 in the ink jet recording apparatus 1 is not limited to the following.

図3、図5〜図7に示すように、各圧力調整弁50は、インクが流れる流路の途中に設けられて当該流路を開閉するバルブである。具体的には、本実施形態の圧力調整弁50は、ハウジング51と、ハウジング51内に設けられた弁体55と、を具備する。   As shown in FIGS. 3 and 5 to 7, each pressure regulating valve 50 is a valve that is provided in the middle of a flow path for ink to open and close the flow path. Specifically, the pressure regulating valve 50 of this embodiment includes a housing 51 and a valve body 55 provided in the housing 51.

ハウジング51内には、液体貯留手段であるインクタンク8に供給管10を介して連通してインクタンク8からインクが供給される1次室511と、ヘッド本体20のインク連通路41に連通する2次室512と、が設けられている。これら1次室511と2次室512とが隔壁513によって隔てられている。そして1次室511と2次室512とは、隔壁513を貫通して設けられた連通流路514を介して連通している。   The housing 51 communicates with an ink tank 8 serving as a liquid storage unit via a supply pipe 10 and a primary chamber 511 to which ink is supplied from the ink tank 8 and an ink communication path 41 of the head body 20. A secondary chamber 512 is provided. The primary chamber 511 and the secondary chamber 512 are separated by a partition wall 513. The primary chamber 511 and the secondary chamber 512 communicate with each other via a communication channel 514 provided through the partition wall 513.

1次室511は、ハウジング51の一方面に形成された凹部を蓋部材515で封止することで形成されている。また、1次室511には、流入路516の一端が連通して設けられている。この流入路516の他端には、供給管10を介してインクタンク8が接続されている。   The primary chamber 511 is formed by sealing a recess formed on one surface of the housing 51 with a lid member 515. In addition, one end of an inflow passage 516 is provided in the primary chamber 511 so as to communicate therewith. The ink tank 8 is connected to the other end of the inflow path 516 through the supply pipe 10.

2次室512は、ハウジング51の1次室511とは反対側の側面に開口する凹形状を有する。また、ハウジング51の2次室512が開口する面には、受圧膜体であるフィルム517が貼付されており、2次室512の開口はフィルム517によって封止されている。また、2次室512には、流出路518の一端が連通しており、流出路518の2次室512と連通する一端部とは反対側の他端部にはシール部材519が設けられている。なお、流路部材40の供給針43は、シール部材519に挿入されて流出路518と接続されている。   The secondary chamber 512 has a concave shape that opens on the side surface of the housing 51 opposite to the primary chamber 511. In addition, a film 517 that is a pressure-receiving film body is attached to a surface of the housing 51 where the secondary chamber 512 opens, and the opening of the secondary chamber 512 is sealed with the film 517. Further, one end of the outflow passage 518 communicates with the secondary chamber 512, and a seal member 519 is provided at the other end of the outflow passage 518 opposite to the one end communicating with the secondary chamber 512. Yes. The supply needle 43 of the flow path member 40 is inserted into the seal member 519 and connected to the outflow path 518.

ここで、受圧膜体であるフィルム517は、2次室512に供給される液体(インク)に対して耐性を有する可撓性材料を用いることができる。また、フィルム517としては、水分透過率や酸素や窒素等のガス透過率の低い材料を用いるのが好ましい。フィルム517の材料としては、例えば、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレン(PP)フィルムに、塩化ビニリデン(サラン)をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成が挙げられる。また、他の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)などを使用してもよい。また、フィルム517の接合方法は、特に限定されず、熱溶着、振動溶着、接着剤による接着などを用いることができる。   Here, the film 517 which is a pressure receiving film body can use a flexible material having resistance to the liquid (ink) supplied to the secondary chamber 512. In addition, as the film 517, it is preferable to use a material having low moisture permeability and gas permeability such as oxygen and nitrogen. Examples of the material of the film 517 include a configuration in which a nylon film coated with vinylidene chloride (saran) is bonded and laminated to a high-density polyethylene film or a polypropylene (PP) film. Moreover, you may use a polyethylene terephthalate (PET) etc. as another material. The bonding method of the film 517 is not particularly limited, and heat welding, vibration welding, adhesion with an adhesive, or the like can be used.

このようなフィルム517の2次室512の壁面の一部を構成する部分は、ダイヤフラム517aとなっている。また、ダイヤフラム517aの2次室512側の面には、受圧板520が設けられている。本実施形態の受圧板520は、ダイヤフラム517aよりも小さな外形の円盤形状を有する。このような受圧板520は、連通流路514を開閉する弁体55が直接フィルム517に当接するのを避けるために設けられたものであり、フィルム517よりも剛性の高い材料、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。本実施形態では、受圧板520をダイヤフラム517aよりも小さな外形としたが、特にこれに限定されず、受圧板520の一端が、2次室512の外側においてフィルム517とハウジング51との間に固定されていてもよい。   The part which comprises a part of wall surface of the secondary chamber 512 of such a film 517 becomes the diaphragm 517a. A pressure receiving plate 520 is provided on the surface of the diaphragm 517a on the secondary chamber 512 side. The pressure receiving plate 520 of the present embodiment has a disk shape having an outer shape smaller than that of the diaphragm 517a. Such a pressure receiving plate 520 is provided in order to prevent the valve body 55 that opens and closes the communication flow path 514 from directly contacting the film 517, and is made of a material having higher rigidity than the film 517, such as resin or Metal or the like can be used. In this embodiment, the pressure receiving plate 520 has an outer shape smaller than that of the diaphragm 517 a, but is not particularly limited thereto, and one end of the pressure receiving plate 520 is fixed between the film 517 and the housing 51 outside the secondary chamber 512. May be.

2次室512の底面、すなわち、ハウジング51のダイヤフラム517aに相対向する隔壁513には、1次室511と2次室512とを区画する方向である厚さ方向に貫通して2次室512と1次室511とを連通する連通流路514が設けられている。1次室511からのインクは、連通流路514を介して2次室512に流入される。   The secondary chamber 512 penetrates in the bottom surface of the secondary chamber 512, that is, in the partition wall 513 facing the diaphragm 517 a of the housing 51 in the thickness direction that is the direction in which the primary chamber 511 and the secondary chamber 512 are partitioned. A communication channel 514 that communicates with the primary chamber 511 is provided. Ink from the primary chamber 511 flows into the secondary chamber 512 via the communication channel 514.

このようなハウジング51は、1次室511、2次室512、連通流路514等を有する複雑な形状を有するため、樹脂材料を成形により容易に且つ低コストで形成することができる。もちろん、ハウジング51の材料は樹脂材料に限定されず、例えば、金属材料やセラミック材料等を用いることもできる。また、ハウジング51は、フィルム517に比べて剛性が高い材料で形成されている。ちなみに、ハウジング51の剛性が低いと、例えば2次室512の形状が安定せずに、2次室512内のインク圧力とフィルム517の外側の大気圧との圧力差が安定せず、弁体55による連通流路514の開閉動作を安定して行うことができなくなってしまう虞がある。また、連通流路514の形状が安定せずに連通流路514の閉弁が正常に行えなくなってしまう虞がある。したがって、ハウジング51は、ある程度の剛性を有する材料で形成するのが好適である。   Since the housing 51 has a complicated shape including the primary chamber 511, the secondary chamber 512, the communication channel 514, and the like, the resin material can be easily formed at low cost by molding. Of course, the material of the housing 51 is not limited to a resin material, and for example, a metal material, a ceramic material, or the like can be used. The housing 51 is formed of a material having higher rigidity than the film 517. Incidentally, if the rigidity of the housing 51 is low, for example, the shape of the secondary chamber 512 is not stable, the pressure difference between the ink pressure in the secondary chamber 512 and the atmospheric pressure outside the film 517 is not stable, and the valve body There is a possibility that the opening and closing operation of the communication channel 514 by 55 cannot be performed stably. Further, the shape of the communication channel 514 may not be stable, and the communication channel 514 may not be normally closed. Therefore, the housing 51 is preferably formed of a material having a certain degree of rigidity.

このようなハウジング51の連通流路514が設けられた隔壁513の1次室511側の開口の周囲は、弁体55が当接する弁座となっている。   The periphery of the opening on the primary chamber 511 side of the partition wall 513 provided with the communication channel 514 of the housing 51 is a valve seat with which the valve body 55 abuts.

また、ハウジング51の連通流路514には、弁体55が挿通されている。弁体55は、連通流路514に挿通された軸部551及び軸部551の1次室511内の端部に設けられたフランジ部552を有する弁体本体550と、弁体本体550のフランジ部552に固定された当接部材560と、を具備する。   Further, the valve body 55 is inserted through the communication flow path 514 of the housing 51. The valve body 55 includes a shaft body 551 inserted into the communication channel 514 and a valve body main body 550 having a flange portion 552 provided at an end portion in the primary chamber 511 of the shaft section 551, and a flange of the valve body main body 550. A contact member 560 fixed to the portion 552.

弁体本体550の軸部551は、ハウジング51の連通流路514よりも若干小さな外径を有し、2次室512内の一端部が受圧板520の中央部に当接する。また、軸部551の受圧板520に当接する一端部とは反対側の他端部は、1次室511内に配置されており、1次室511内の他端部には、フランジ部552が一体的に形成されている。このような弁体本体550は、軸部551の軸方向である第1の方向Xの方向に沿って移動可能となっている。すなわち、弁体55の移動方向とは、第1の方向Xである。   The shaft portion 551 of the valve body 550 has an outer diameter slightly smaller than the communication channel 514 of the housing 51, and one end portion in the secondary chamber 512 abuts on the central portion of the pressure receiving plate 520. Further, the other end of the shaft portion 551 opposite to the one end that contacts the pressure receiving plate 520 is disposed in the primary chamber 511, and the flange portion 552 is disposed at the other end in the primary chamber 511. Are integrally formed. Such a valve body 550 is movable along the first direction X, which is the axial direction of the shaft portion 551. That is, the moving direction of the valve body 55 is the first direction X.

フランジ部552は、円形の板状部材からなる。また、フランジ部552には、当接部材560が固定されている。当接部材560は、ゴムやエラストマー等の弾性材料で形成されており、軸部551の周囲に亘って連続して設けられた環形状を有する。また、当接部材560は、弁座に向かって先端が突出した形状を有する。具体的には、当接部材560は、フランジ部552の弁座側の面に軸部551の周囲に亘って連続して設けられており、軸部551の径方向において当接部材560の厚さは弁座側に向かって徐々に漸減する形状を有する。つまり、当接部材560の径方向の断面形状は略三角形状を有し、三角形状の頂点が弁座に相対向して設けられている。   The flange portion 552 is made of a circular plate member. A contact member 560 is fixed to the flange portion 552. The contact member 560 is made of an elastic material such as rubber or elastomer, and has an annular shape provided continuously around the periphery of the shaft portion 551. Further, the contact member 560 has a shape in which a tip protrudes toward the valve seat. Specifically, the contact member 560 is continuously provided on the valve seat side surface of the flange portion 552 over the periphery of the shaft portion 551, and the thickness of the contact member 560 in the radial direction of the shaft portion 551. The blade has a shape that gradually decreases toward the valve seat side. That is, the radial cross-sectional shape of the contact member 560 has a substantially triangular shape, and the apex of the triangular shape is provided opposite to the valve seat.

なお、本実施形態では、当接部材560は、フランジ部552に固定するようにしたが、これに限定されず、例えば、当接部材560は、フランジ部552を覆う形状に形成して、フランジ部552に嵌着させるようにしてもよい。さらに、弁体本体550と当接部材560とは、例えば、一体成形によって一体化するようにしてもよい。このように弁体本体550と当接部材560とを一体成形によって一体化することで、当接部材560の弁体本体550への取り付け時の位置ずれや偏って変形した状態で取り付けられるのを抑制することができると共に、当接部材560が弁座に繰り返し当接することによる位置ずれを抑制することができる。したがって、当接部材560と弁座とを安定して当接させて、シール性を向上することができる。   In this embodiment, the contact member 560 is fixed to the flange portion 552. However, the present invention is not limited to this. For example, the contact member 560 is formed in a shape that covers the flange portion 552, and the flange You may make it fit in the part 552. FIG. Further, the valve body 550 and the contact member 560 may be integrated by, for example, integral molding. Thus, by integrating the valve body main body 550 and the contact member 560 by integral molding, it is possible to attach the contact member 560 in a state of being displaced or biased when the contact member 560 is attached to the valve body main body 550. While being able to suppress, the position shift by the contact member 560 contact | abutting repeatedly to a valve seat can be suppressed. Accordingly, the contact member 560 and the valve seat can be stably contacted to improve the sealing performance.

また、このような弁体55のフランジ部552と1次室511を画成する蓋部材515との間には、コイルバネ56が介装されており、コイルバネ56の付勢力によって弁体55は軸部551の軸方向を移動軸方向として2次室512側に付勢されている。すなわち、フランジ部552は、コイルバネ56の一端が当接されるバネ受けとして機能する。   Further, a coil spring 56 is interposed between the flange portion 552 of the valve body 55 and the lid member 515 that defines the primary chamber 511, and the valve body 55 is pivoted by the biasing force of the coil spring 56. The axial direction of the portion 551 is biased toward the secondary chamber 512 with the moving axis direction as the moving axis direction. That is, the flange portion 552 functions as a spring receiver with which one end of the coil spring 56 abuts.

ここで弁体55に働く力には、フィルム517の反力と、2次室512のインク圧を受けて受圧板520とダイヤフラム517aとに働く力と、コイルバネ56の付勢力と、インクの供給圧を受けて弁体55に働く力と、がある。   Here, the force acting on the valve body 55 includes the reaction force of the film 517, the force acting on the pressure receiving plate 520 and the diaphragm 517a upon receiving the ink pressure in the secondary chamber 512, the biasing force of the coil spring 56, and the supply of ink. There is a force acting on the valve body 55 under pressure.

フィルム517の反力とは、撓み変形したダイヤフラム517aが元の形状に復元しようとする力である。ダイヤフラム517aの変形量、すなわち、撓み量が大きいほど、フィルム517の反力は大きくなる。このようなフィルム517の反力は受圧板520を介して軸部551に伝達される。   The reaction force of the film 517 is a force that the diaphragm 517a that has been bent and deformed tries to restore the original shape. The reaction force of the film 517 increases as the deformation amount of the diaphragm 517a, that is, the deflection amount increases. Such reaction force of the film 517 is transmitted to the shaft portion 551 through the pressure receiving plate 520.

2次室512のインク圧を受けて受圧板520とダイヤフラム517aとに働く力とは、インク圧を受ける受圧板520とダイヤフラム517aとの受圧面積とインク圧との積で表される。2次室512内の液体が流出路518から下流に流されて、2次室512内のインクが減少すると、インク圧と大気圧との差圧が大きくなり、受圧板520とダイヤフラム517aとに働く力は大きくなる。この受圧板520とダイヤフラム517aとに働く力は、軸部551を介して弁体55に開弁方向の力として働く。   The force acting on the pressure receiving plate 520 and the diaphragm 517a upon receiving the ink pressure in the secondary chamber 512 is expressed by the product of the pressure receiving area of the pressure receiving plate 520 and the diaphragm 517a receiving the ink pressure and the ink pressure. When the liquid in the secondary chamber 512 is caused to flow downstream from the outflow passage 518 and the ink in the secondary chamber 512 decreases, the differential pressure between the ink pressure and the atmospheric pressure increases, and the pressure receiving plate 520 and the diaphragm 517a The power to work increases. The force acting on the pressure receiving plate 520 and the diaphragm 517a acts as a force in the valve opening direction on the valve body 55 via the shaft portion 551.

コイルバネ56の付勢力は、弁体55を閉弁方向に付勢する力である。このように、本実施形態では、弁体55は、コイルバネ56によって、2次室512のインクの圧力によって受圧板520とダイヤフラム517aとに働く力とは反対向きの力を受圧板520に与えるので、受圧板520を弁体55が開弁位置に達するまで変位させるためには、コイルバネ56の付勢力に相当する分だけ、2次室512内のインクをより低い圧力まで減圧させる必要がある(動作圧)。   The biasing force of the coil spring 56 is a force that biases the valve body 55 in the valve closing direction. As described above, in this embodiment, the valve body 55 applies a force to the pressure receiving plate 520 opposite to the force acting on the pressure receiving plate 520 and the diaphragm 517 a by the coil spring 56 due to the pressure of the ink in the secondary chamber 512. In order to displace the pressure receiving plate 520 until the valve body 55 reaches the valve opening position, it is necessary to reduce the ink in the secondary chamber 512 to a lower pressure by an amount corresponding to the urging force of the coil spring 56 ( Operating pressure).

このような圧力調整弁50では、図5に示すように、2次室512内のインクが下流に流されて2次室512内が大気圧よりも負圧に減圧されることで、ダイヤフラム517aが2次室512の底面側に移動し、受圧板520が弁体55をコイルバネ56の付勢力に抗して押圧することで弁体55の当接部材560と当接部材560との間に隙間が生じて、連通流路514が開口、すなわち開弁する(第1モード)。   In such a pressure regulating valve 50, as shown in FIG. 5, the ink in the secondary chamber 512 is caused to flow downstream, and the inside of the secondary chamber 512 is reduced to a negative pressure rather than the atmospheric pressure, whereby the diaphragm 517a. Is moved to the bottom surface side of the secondary chamber 512, and the pressure receiving plate 520 presses the valve body 55 against the urging force of the coil spring 56, so that the contact member 560 of the valve body 55 is between the contact member 560 and the contact member 560. A gap is generated, and the communication channel 514 opens, that is, opens (first mode).

また、この開弁によって1次室511から2次室512内にインクが供給されることで、2次室512内の減圧が解消されると、図6に示すように、ダイヤフラム517aがコイルバネ56の付勢力によって元の位置に戻り、連通流路514が弁体55によって塞がれて閉弁する(第2モード)。   Further, when ink is supplied from the primary chamber 511 to the secondary chamber 512 by this valve opening, and the decompression in the secondary chamber 512 is eliminated, the diaphragm 517a is moved to the coil spring 56 as shown in FIG. The urging force returns to the original position, and the communication flow path 514 is closed by the valve body 55 (second mode).

ここで、インクに含まれる顔料粒子は、弁体55と弁座とが当接した際に形成される微少空間に溜まり、圧縮脱水されることにより凝集して、凝集したインクが弁体55及び弁座に付着、堆積する。このように凝集したインクが弁体55及び弁座に堆積すると、閉弁が確実に行われずにインクのリークが発生する。このようなインクの凝集は、弁体55と弁座との当接圧力が高い場合に多く発生するが、コイルバネ56の付勢力を弱くすると、開閉の反応性が低下してしまうと共に、閉弁が弱く、インクがリークしてしまう虞がある。   Here, the pigment particles contained in the ink accumulate in a minute space formed when the valve body 55 and the valve seat come into contact with each other, and are aggregated by compression and dehydration. Adheres to and accumulates on the valve seat. When the agglomerated ink accumulates on the valve body 55 and the valve seat in this manner, the valve is not reliably closed and ink leakage occurs. Such ink agglomeration often occurs when the contact pressure between the valve body 55 and the valve seat is high. However, if the biasing force of the coil spring 56 is weakened, the open / close reactivity decreases and the valve closes. However, the ink may leak.

そこで、本実施形態では、図1に示すように、インクジェット式記録装置1のホームポジション領域に突起部13を設け、制御装置14によって記録ヘッド15をホームポジション領域に移動した際に、図7に示すように圧力調整弁50の受圧膜体であるフィルム517が突起部13によって押圧されるようにした。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the protrusion 13 is provided in the home position area of the ink jet recording apparatus 1 and the recording head 15 is moved to the home position area by the control apparatus 14, FIG. As shown, a film 517 which is a pressure receiving film body of the pressure regulating valve 50 is pressed by the protrusion 13.

ここで、図7に示すように、突起部13がフィルム517を押圧する押圧量は、弁体55が連通流路514を開弁しない程度に外側からフィルム517を開弁方向に押圧する(第3モード)。この第3モードによって、第2モードに比べて、弁体55が弁座に当接する圧力を減少させることができ、インクの凝集を抑制することができる。すなわち、第1モードの後、第3モードを行うことで、第1モードによる弁体55と弁座とが高い圧力で当接する時間を短くして、第3モードによる比較的弱い圧力で弁体55と弁座とが互いに当接する時間を長くすることができる。したがって、インクの凝集による堆積を抑制して、堆積物によって弁体55と弁座とが当接した際に隙間が発生してインクがリークするのを抑制することができる。また、本実施形態では、コイルバネ56の付勢力を弱めることなく、突起部13によって第3モードの弁体55と弁座との当接圧力を減少させることができるため、コイルバネ56の付勢力の低下による反応性の低下、インクのリークの発生を抑制することができる。なお、弁体55と弁座とは、第2モードから第1モードにした後、第3モードとすることで、第1モードによって確実に弁体55と弁座とが当接しているため、第3モードにおいてもインクのリークは発生し難い。これに対して、例えば、第2モードから直接第3モードに移行すると、第3モードにおいて弁体55と弁座とが互いに当接する圧力が弱いため、インクのリークが発生する虞がある。したがって、閉弁が確実に行われた第1モードの直後に第3モードに移行するのが好適である。   Here, as shown in FIG. 7, the pressing amount by which the protrusion 13 presses the film 517 presses the film 517 from the outside in the valve opening direction to the extent that the valve body 55 does not open the communication channel 514. 3 mode). In the third mode, compared with the second mode, the pressure with which the valve body 55 abuts the valve seat can be reduced, and ink aggregation can be suppressed. That is, by performing the third mode after the first mode, the time in which the valve body 55 and the valve seat in the first mode contact with high pressure is shortened, and the valve body with the relatively weak pressure in the third mode. The time for which 55 and the valve seat abut against each other can be lengthened. Therefore, it is possible to suppress the accumulation due to the aggregation of the ink and to prevent the ink from leaking due to the generation of a gap when the valve body 55 and the valve seat come into contact with each other due to the deposit. Further, in the present embodiment, the contact pressure between the valve body 55 and the valve seat in the third mode can be reduced by the protrusion 13 without weakening the biasing force of the coil spring 56, so that the biasing force of the coil spring 56 can be reduced. The decrease in reactivity due to the decrease and the occurrence of ink leakage can be suppressed. In addition, since the valve body 55 and the valve seat are in the third mode after changing from the second mode to the first mode, the valve body 55 and the valve seat are reliably in contact with each other in the first mode. Even in the third mode, ink leakage hardly occurs. On the other hand, for example, when the mode is shifted directly from the second mode to the third mode, the pressure at which the valve body 55 and the valve seat come into contact with each other in the third mode is weak, which may cause ink leakage. Therefore, it is preferable to shift to the third mode immediately after the first mode in which the valve is reliably closed.

また、本実施形態では、突起部13を設け、記録ヘッド15をホームポジション領域に移動させるだけで、突起部13によって第3モードとすることができるため、複雑な制御や駆動手段等が不要となり、コストを低減することができる。   Further, in the present embodiment, since the protrusion 13 is provided and the recording head 15 is simply moved to the home position region, the third mode can be set by the protrusion 13, so that complicated control and driving means are not required. Cost can be reduced.

(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above.

例えば、上述した実施形態1では、ホームポジション領域に突起部13を設けることで、記録ヘッド15がホームポジション領域に移動した際に、突起部13がフィルム517を押圧して第3モードとなるようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、突起部13を設けずに、例えば、記録ヘッド15のノズル開口334からインクを噴射させて第3モードとするようにしてもよい。すなわち、第1モードによって閉弁した後、開弁しない程度にノズル開口334からインクを噴射させて、2次室512内のインクの圧力を低下させて、フィルム517によって弁体55を開弁方向に移動させるようにしてもよい。   For example, in Embodiment 1 described above, by providing the protrusion 13 in the home position area, the protrusion 13 presses the film 517 and enters the third mode when the recording head 15 moves to the home position area. However, the present invention is not limited to this. For example, without providing the protrusion 13, for example, the ink may be ejected from the nozzle opening 334 of the recording head 15 to be in the third mode. That is, after the valve is closed in the first mode, the ink is ejected from the nozzle opening 334 to the extent that the valve is not opened, the ink pressure in the secondary chamber 512 is lowered, and the valve body 55 is opened by the film 517. You may make it move to.

ここで、図8には、圧力調整弁50の開閉時の2次室512内の圧力変化を示す。図8(a)に示すように、非印刷時には、2次室512内は保持圧となっており閉弁している(第1モード)。これに対して、印刷時には、2次室512内のインクがヘッド本体20に供給されるため、2次室512内は保持圧よりも負圧が増して動作圧となり開弁する(第2モード)。また、印刷が終了すると、保持圧(第1モード)に戻るという挙動を繰り返している。これに対して、記録ヘッド15にインクを噴射させて、第3モードに移行することで、図8(b)に示すように、2次室512内は、動作圧(第2モード)よりも低く、保持圧(第1モード)よりも高い圧力にすることができる。したがって、フィルム517によって弁体55を開弁しない程度に開弁方向に移動させることができる。なお、このような第3モードを行う際の記録ヘッド15インクの噴射は、例えば、メンテナンスユニット11のキャップ12に向かって行うことで、噴射したインクが他の領域を汚すのを抑制することができる。   Here, FIG. 8 shows a pressure change in the secondary chamber 512 when the pressure regulating valve 50 is opened and closed. As shown in FIG. 8A, during non-printing, the inside of the secondary chamber 512 is at a holding pressure and is closed (first mode). On the other hand, since the ink in the secondary chamber 512 is supplied to the head body 20 during printing, the negative pressure in the secondary chamber 512 increases to a working pressure due to an increase in the negative pressure (second mode). ). Further, when printing is completed, the behavior of returning to the holding pressure (first mode) is repeated. On the other hand, by ejecting ink to the recording head 15 and shifting to the third mode, as shown in FIG. 8B, the interior of the secondary chamber 512 is higher than the operating pressure (second mode). The pressure can be lower and higher than the holding pressure (first mode). Accordingly, the valve body 55 can be moved in the valve opening direction by the film 517 so as not to open. Note that the ejection of the recording head 15 ink when performing such a third mode is performed, for example, toward the cap 12 of the maintenance unit 11, thereby suppressing the ejected ink from contaminating other areas. it can.

もちろん、第3モードには、上述した突起部13や記録ヘッド15によるインクの噴射に限定されず、例えば、圧力調整弁50のフィルム517の外側に偏心カムを設け、偏心カムによってフィルム517を押圧するようにしてもよい。このような偏心カムは、記録ヘッド15に固定して、記録ヘッド15と共に本体フレーム2に対して第1の方向Xに移動するようにしてもよく、上述した実施形態1と同様に、ホームポジション領域に配置するようにしてもよい。なお、第3モードを記録ヘッド15からインクを噴射させることで行わせるには、上述の実施形態1における制御装置14によって実現できる。また、第3モードを偏心カムの回転によって行わせるには、制御装置14によって偏心カムを制御することで、非印刷時に偏心カムによる第3モードへの移行を実現できる。   Of course, the third mode is not limited to ink ejection by the protrusion 13 or the recording head 15 described above. For example, an eccentric cam is provided outside the film 517 of the pressure adjustment valve 50, and the film 517 is pressed by the eccentric cam. You may make it do. Such an eccentric cam may be fixed to the recording head 15 and may be moved together with the recording head 15 in the first direction X with respect to the main body frame 2, as in the first embodiment described above. You may make it arrange | position to an area | region. The third mode can be realized by ejecting ink from the recording head 15 by the control device 14 in the first embodiment. In order to perform the third mode by the rotation of the eccentric cam, the control device 14 controls the eccentric cam, so that the shift to the third mode by the eccentric cam can be realized during non-printing.

また、例えば、上述した各実施形態では、当接部材560を弁体55に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、当接部材560をハウジング51側に設けるようにしてもよい。   Further, for example, in each of the above-described embodiments, the contact member 560 is provided on the valve body 55. However, the present invention is not particularly limited thereto. For example, the contact member 560 may be provided on the housing 51 side. .

さらに、上述した各実施形態では特に言及していないが、当接部材560と弁座とが互いに当接する領域を撥液処理するようにしてもよい。これにより、さらに当接部材560と弁座とが互いに当接する領域の堆積物を抑制することができる。   Further, although not specifically mentioned in each of the above-described embodiments, a region where the contact member 560 and the valve seat contact each other may be subjected to liquid repellent treatment. Thereby, the deposit in the area | region where the contact member 560 and a valve seat contact | abut mutually can be suppressed.

また、上述した各実施形態では、圧力発生室333に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料313と電極形成材料314、315とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる圧電アクチュエーター310を用いて説明したが、圧力発生手段としては、特にこれに限定されず、例えば、電極及び圧電材料を成膜及びリソグラフィー法により積層形成した薄膜型、グリーンシートを添付する等の方法により形成される厚膜型などの撓み振動型の圧電アクチュエーターを用いることができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。   Further, in each of the above-described embodiments, the piezoelectric actuator 310 that extends and contracts in the axial direction by alternately stacking the piezoelectric materials 313 and the electrode forming materials 314 and 315 is used as a pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber 333. As described above, the pressure generating means is not particularly limited. For example, the pressure generating means is formed by a method of forming a thin film type in which an electrode and a piezoelectric material are laminated by a lithography method and attaching a green sheet. A flexural vibration type piezoelectric actuator such as a thick film type can be used. Also, as a pressure generating means, a heating element is arranged in the pressure generating chamber, and droplets are discharged from the nozzle opening by bubbles generated by the heat generated by the heating element, or static electricity is generated between the diaphragm and the electrode. Thus, a so-called electrostatic actuator that discharges liquid droplets from the nozzle openings by deforming the diaphragm by electrostatic force can be used.

また、上述したインクジェット式記録装置1では、記録ヘッド15がキャリッジ5に搭載されて第1の方向Xに移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド15が固定されて、被噴射媒体を第2の方向Yに移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。   In the ink jet recording apparatus 1 described above, the recording head 15 is mounted on the carriage 5 and moves in the first direction X. However, the present invention is not particularly limited thereto, and for example, the recording head 15 is fixed. Thus, the present invention can also be applied to a so-called line type recording apparatus that performs printing only by moving the ejection target medium in the second direction Y.

また、上述した例では、インクジェット式記録装置1は、液体貯留手段であるインクタンク8が本体フレーム2のタンクホルダー9に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、液体貯留手段であるインクカートリッジがキャリッジ5に搭載されていてもよい。また、圧力調整弁50は、キャリッジ5に搭載されたものに限定されず、圧力調整弁50と記録ヘッド15とがチューブ等の供給管を介して接続されていてもよい。   In the above-described example, the ink jet recording apparatus 1 has a configuration in which the ink tank 8 which is a liquid storage unit is mounted on the tank holder 9 of the main body frame 2, but is not particularly limited thereto. A certain ink cartridge may be mounted on the carriage 5. The pressure adjustment valve 50 is not limited to the one mounted on the carriage 5, and the pressure adjustment valve 50 and the recording head 15 may be connected via a supply pipe such as a tube.

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を具備する液体噴射装置に用いることが可能である。   Furthermore, the present invention is intended for a wide range of liquid ejecting apparatuses having a wide liquid ejecting head. For example, recording heads such as various ink jet recording heads used in image recording apparatuses such as printers, liquid crystal displays, and the like Liquid comprising a color material ejecting head used for manufacturing a color filter, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an organic EL display and an FED (field emission display), a bioorganic matter ejecting head used for biochip manufacturing, etc. It can be used for an injection device.

1 インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 2 本体フレーム(装置本体)、 3 媒体支持部材、 4 ガイド軸、 5 キャリッジ、 6 タイミングベルト、 7 キャリッジモーター、 8 インクタンク(液体貯留手段)、 9 タンクホルダー、 10 供給管、 11 メンテナンスユニット、 12 キャップ、 13 突起部、 14 制御装置、 15 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 20 ヘッド本体、 30 吐出部、 31 アクチュエーターユニット、 32 ケース、 33 流路ユニット、 34 配線基板、 40 流路部材、 50 圧力調整弁、 51 ハウジング、 55 弁体、 56 コイルバネ、 310 圧電アクチュエーター(圧力発生手段)、 321 インク導入路、 331 振動板、 332 ノズルプレート、 333 圧力発生室、 334 ノズル開口、 335 インク供給路、 336 マニホールド、 511 1次室、 512 2次室、 513 隔壁、 514 連通流路、 515 蓋部材、 516 流入路、 517 フィルム(受圧膜体)、 517a ダイヤフラム、 518 流出路、 519 シール部材、 520 受圧板、 550 弁体本体、 551 軸部、 552 フランジ部、 560 当接部材   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 2 Main body frame (apparatus main body), 3 Medium support member, 4 Guide shaft, 5 Carriage, 6 Timing belt, 7 Carriage motor, 8 Ink tank (liquid storage means), 9 Tank Holder, 10 Supply pipe, 11 Maintenance unit, 12 Cap, 13 Protrusion, 14 Control device, 15 Inkjet recording head (liquid ejecting head), 20 Head body, 30 Discharge unit, 31 Actuator unit, 32 Case, 33 Flow path Unit, 34 wiring board, 40 flow path member, 50 pressure regulating valve, 51 housing, 55 valve body, 56 coil spring, 310 piezoelectric actuator (pressure generating means), 321 ink introduction path, 331 diaphragm, 3 2 Nozzle plate, 333 Pressure generating chamber, 334 Nozzle opening, 335 Ink supply path, 336 Manifold, 511 Primary chamber, 512 Secondary chamber, 513 Bulkhead, 514 Communication channel, 515 Lid member, 516 Inflow path, 517 Film ( Pressure receiving membrane body), 517a diaphragm, 518 outflow passage, 519 seal member, 520 pressure receiving plate, 550 valve body main body, 551 shaft portion, 552 flange portion, 560 contact member

Claims (2)

ハウジング内の1次室と、前記ハウジング内に前記1次室と隔壁によって隔てられた2次室と、前記隔壁を貫通して設けられた連通流路と、前記隔壁の前記1次室側において前記連通流路が開口する面を弁座として、当該弁座と当接及び離反して前記連通流路を開閉する弁体と、前記2次室の開口を封止すると共に前記弁体を大気圧基準で開閉動作させる受圧膜体と、を具備する圧力調整弁と、
前記圧力調整弁の前記2次室から液体が供給されると共に供給された液体をノズル開口から噴射するヘッド本体と、を具備する液体噴射装置であって、
前記弁体が前記弁座と当接して前記連通流路を閉弁する第1モードと、
前記弁体が前記弁座と離反して前記連通流路を開弁する第2モードと、
前記第1モード後において前記弁体が前記連通流路を開弁しない程度に前記受圧膜体を外側から押圧する第3モードと、を切り替え可能な制御手段を具備することを特徴とする液体噴射装置。
A primary chamber in the housing, a secondary chamber separated from the primary chamber by a partition in the housing, a communication channel provided through the partition, and the primary chamber side of the partition Using the surface on which the communication channel opens as a valve seat, the valve body that opens and closes the communication channel by contacting and separating from the valve seat, and the opening of the secondary chamber are sealed and the valve body is large. A pressure receiving valve body that opens and closes on the basis of atmospheric pressure,
A liquid ejecting apparatus comprising: a head main body that ejects the liquid supplied from the secondary chamber of the pressure regulating valve and ejects the supplied liquid from a nozzle opening;
A first mode in which the valve body is in contact with the valve seat and the communication channel is closed;
A second mode in which the valve body is separated from the valve seat to open the communication channel;
A liquid jet comprising: a control unit capable of switching between a third mode in which the pressure body is pressed from the outside to the extent that the valve body does not open the communication channel after the first mode. apparatus.
前記ヘッド本体と前記圧力調整弁とが、装置本体に対して第1の方向に移動可能に設けられており、
前記第1の方向の一端部側には、前記受圧膜体に相対向する位置に当該受圧膜体に向かって突出した突起部が設けられており、
前記制御部は、前記ヘッド本体と前記圧力調整弁とを前記第1の方向の前記突起部側に移動することで、当該突起部によって前記受圧膜体を押圧させて前記第3モードとすることを特徴とする請求項1記載の液体噴射装置。
The head body and the pressure regulating valve are provided to be movable in a first direction with respect to the apparatus body;
On one end portion side in the first direction, a protrusion projecting toward the pressure receiving film body is provided at a position opposite to the pressure receiving film body,
The control unit moves the head body and the pressure regulating valve toward the protrusion in the first direction, thereby pressing the pressure-receiving film body with the protrusion and setting the third mode. The liquid ejecting apparatus according to claim 1.
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