JP3826860B2 - 弁装置及び液体噴射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路を開閉する弁装置及び液体噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置が幅広い分野で使用されるようになっており、特に、インクを記録媒体に対して噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が普及している。そして、このインクジェット式記録装置においては、インクカートリッジから記録ヘッドへとインクを供給するためのインク供給路において、インクに気泡等が混入してしまい、印刷の精度が低下してしまうという問題を抱えていた。
【０００３】
そこで、この気泡を取り除くために、インク供給路の途中に流路バルブを設け、いわゆるチョーククリーニングを行うことがあった。すなわち、流路バルブによって、インク供給路の上流部分を閉塞しておいて、記録ヘッドをキャップによって封止しながら吸引ポンプで吸引し、インク供給路に大きな負圧を作成することにより気泡を膨張させ、この状態で流路バルブを一気に開放し、インクを勢いよく記録ヘッドから吸引ポンプを介して外部に排出して、インク内の気泡をインクとともに外部に排出するようになっていた。
【０００４】
また、さらに、インクジェット式記録装置の高速化に伴う記録ヘッドの多ノズル化や、高画質化に伴う多色化により、クリーニングで発生するインクの廃液が増大していることが問題となっていた。そこで、前記流路バルブを各色のインク供給路毎に設け、クリーニングが必要な色以外のインク供給路を閉塞し、必要な色のノズル列のみを吸引する選択クリーニングが行われるようになっていた。これにより、クリーニングの必要な色のノズル列のみがクリーニングされるようになり、無駄なインクの廃液の発生量を減少させることが可能となっていた。
【０００５】
そして、以上のような、チョーククリーニングや選択クリーニングに使用される流路バルブとしては、特開昭６１−２９０２８４号公報に開示された弁装置が使用可能であった。この弁装置は、流路内に弁体と弁座とを備え、弁体をバネの付勢力によって弁座に圧接させることによって流路を閉じて、流体の流れを停止させるようになっていた。
【０００６】
そして、この弁装置は、弁体の一端に永久磁石又は磁性体（例えば、鉄）を備えるとともに、弁体の移動方向の延長上に電磁石を備えるようになっていた。そして、電磁石を通電することにより、弁体に、永久磁石の反発力又は磁性体の吸引力を発生させ、弁体をバネの付勢力に抗して移動させ、弁体と弁座とを離間させて、流路を開くようになっていた。そして、電磁石の通電及び非通電により流路を開閉させることができ、手作業で開閉する場合に比較して、開閉の手間や制御を容易にすることができるようになっていた。
【０００７】
ところで、この弁装置をインクジェット式記録装置の流路バルブとして具体化する場合には、弁体がインク中に位置するようになるため、弁体の材質に関して耐インク性を考慮する必要があった。そして、上記の弁装置においては、弁体に、永久磁石又は磁性体のいずれかを用いることが可能であり、永久磁石よりも材料の選択の自由度が高い磁性体を使用することで、インクに対する耐久性を高めることが可能となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の弁装置は、弁体を吸引する電磁石が弁体の移動方向の延長上に位置するようになっており、弁体の移動する範囲と電磁石が設けられている位置とが別々の領域となっており、弁装置全体のスペースが増大してしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、流路内の流体に対する耐久性が高く、かつ、装置全体の大きさを小さくすることができる弁装置及び液体噴射装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、流体が移動する流路内に設けられている弁座と、前記弁座に向かう正方向及び離間する負方向に移動することにより前記流路を開閉する、磁場内で磁化される材料からなる第１の磁性体と、前記第１の磁性体の前記正方向あるいは前記負方向の延長上に位置する、磁場内で磁化される材料からなる第２の磁性体と、前記第１の磁性体の移動方向と直交する方向に中心軸線を有し、前記弁座と前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを囲むようにして設けられている励磁コイルとを備え、前記励磁コイルに通電することにより前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とをお互いに反発するように磁化させて、前記第１の磁性体を前記正方向あるいは前記負方向に移動させることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の弁装置において、前記第１の磁性体を前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢する付勢手段を備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の弁装置において、前記弁座と前記第１の磁性体との間に、前記第１の磁性体の前記正方向及び前記負方向の移動により前記弁座に対して当接されたり離間されたりする弁体を設けたことを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の弁装置において、前記弁体は、弾性材料により形成されていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の弁装置において、前記弁体は、前記第１の磁性体との接触部分が少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状であることを要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁体は、前記第１の磁性体に固着されていることを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁体は、前記第１の磁性体を前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢する付勢手段を一体に備えていることを要旨とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の弁装置において、前記第１の磁性体の一端の前記正方向及び前記負方向への移動を規制する規制手段を備えたことを要旨とする。
請求項９に記載の発明は、流体が移動する流路内に設けられている弁座と、前記弁座に向かう正方向及び離間する負方向に移動することにより、前記流路を開閉する第１の磁性体と、前記第１の磁性体の前記正方向あるいは前記負方向の延長上に位置する第２の磁性体と、前記第１の磁性体の移動方向と直交する方向に中心軸線を有し、前記弁座と前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを囲むようにして設けられている励磁コイルと、前記第１の磁性体の一端の前記正方向及び前記負方向への移動を規制する規制手段とを備え、 前記励磁コイルに通電することにより前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とをお互いに反発するように磁化させて、前記第１の磁性体を前記正方向あるいは前記負方向に移動させることを要旨とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流路は、流路形成部材に形成された溝と、前記溝を封止するように前記流路形成部材に取り付けられているフィルム材とによって構成されており、前記フィルム材は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に位置していることを要旨とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流路は、流路形成部材に形成された溝と、前記溝を封止するように前記流路形成部材に取り付けられているフィルム材とによって構成されており、前記フィルム材は、前記第１の磁性体と前記弁体との間に位置していることを要旨とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の弁装置において、前記第１の磁性体は、前記フィルム材に対して部分的に接触する接触部を有していることを要旨とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の弁装置において、前記第２の磁性体は、励磁コイルのボビンであることを要旨とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流体は、インクであることを要旨とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の弁装置を液体噴射装置に備えたことを要旨とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の液体噴射装置において、前記弁装置は、液体噴射ヘッドに設けられているフィルタの上流側に配置されることを要旨とする。
【００２１】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は１６に記載の液体噴射装置において、前記弁装置は、チョーククリーニング又は選択クリーニングに使用されることを要旨とする。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、励磁コイルの内部にいずれも磁場内で磁化される材料からなる第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの中心軸線と直交する方向に並ぶようにして設け、第１の磁性体と第２の磁性体とが反発するように磁化させるようにした。そして、第１の磁性体を、弁座に向かう正方向又は離間する負方向に移動させ、流路を開閉するようにした。
【００２３】
従って、第１の磁性体と第２の磁性体との反発力を利用して弁装置を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく、磁場内で磁化される材料からなる磁性体のみで弁装置を開閉できる。その結果、磁場内で磁化される材料からなる磁性体は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高いので、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。さらに、第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの内部において励磁コイルの中心軸線に直交する方向に位置させるようにしたので、第１の磁性体の移動範囲と励磁コイルの位置とが重なり、弁装置全体のスペースを小さくすることができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、付勢手段により第１の磁性体を第１の磁性体と第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢するようにした。従って、付勢手段による付勢力に抗して第１の磁性体と第２の磁性体とを反発させることにより、弁装置の開閉を容易に行うことができる。そして、弁装置を開く時、もしくは閉じる時にのみ、励磁コイルにより第１及び第２の磁性体を磁化させるようにすればよく、エネルギー効率を高めることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、弁座と磁性体との間に弁体を設け、第１の磁性体の正方向及び負方向の移動により、弁体を弁座に対して当接させたり離間させたりするようにした。
【００２６】
従って、弁装置を開閉する際には、第１の磁性体が直接弁座に当接するのではなく、弁体が弁座に当接するようにしたので、弁座をより確実に封止するためには、弁体の材料のみを弁座のシールに好適な材料とすればよくなる。その結果、磁性体は、弁座のシールに好適な材料とする必要がなくなるので、磁性体の材料の選定が容易となる。
【００２７】
請求項４に記載の発明によれば、弁体を弾性材料により形成するようにした。従って、弁装置を閉じる時に、弁座と弁体との密着性を高めることができ、より確実に弁装置を閉じることができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、弁体の磁性体との接触部分を、少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状となるようにした。
従って、磁性体が、弁体に対して様々な方向から当接しても、接触部分が、少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状となっているので、磁性体から弁体に加わる力を常に同じ位置に集中させることができる。そして、その力の集中する位置と、弁座の位置とを同じ位置とすることで、弁体を弁座に対して確実に当接させることができる。その結果、磁性体が弁体に対して様々な方向から当接しても、弁座と弁体とを確実に当接させて、弁装置を閉状態とすることができる。
【００２９】
請求項６に記載の発明によれば、弁体と磁性体とを固着させるようにした。従って、磁性体から弁体への力の伝達をより安定させることができ、弁装置の開閉をより確実に行うことができる。また、弁体を付勢手段により付勢しなくても、磁性体とともに弁体が移動することで、安定して弁装置の開状態を保持することができ、部品点数を減少させ、構造を簡単にして生産性を高めることができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明によれば、付勢手段と弁体とが一体となるようにした。従って、部品点数を減少させて構造を簡単にし、生産性を高めることができる。請求項８に記載の発明によれば、規制手段を設けて、第１の磁性体の一端が正方向及び負方向へ移動しないようにした。従って、第１の磁性体は、励磁手段により磁化されたりされなかったりすることで、規制手段によって規制された一端を中心に回動するようになる。その結果、第１の磁性体の移動が安定し、弁装置の開閉をより確実に行うことができる。
【００３１】
請求項９に記載の発明によれば、励磁コイルの内部に第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの中心軸線と直交する方向に並ぶようにして設け、第１の磁性体と第２の磁性体とが反発するように磁化させるようにした。そして、第１の磁性体を、弁座に向かう正方向又は離間する負方向に移動させ、流路を開閉するようにした。従って、第１の磁性体と第２の磁性体との反発力を利用して弁装置を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく磁性体のみで弁装置を開閉できる。その結果、磁性体は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高いので、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。さらに、第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの内部において励磁コイルの中心軸線に直交する方向に位置させるようにしたので、第１の磁性体の移動範囲と励磁コイルの位置とが重なり、弁装置全体のスペースを小さくすることができる。さらに、規制手段を設けて、第１の磁性体の一端が正方向及び負方向へ移動しないようにしたので、第１の磁性体は、励磁手段により磁化されたりされなかったりすることで、規制手段によって規制された一端を中心に回動するようになる。その結果、第１の磁性体の移動が安定し、弁装置の開閉をより確実に行うことができる。
請求項１０に記載の発明によれば、流路形成部材に形成されている溝を、フィルム材によって封止することによって流路を形成するようにし、第１の磁性体と第２の磁性体との間にフィルム材が位置するようにした。
【００３２】
従って、第１の磁性体と第２の磁性体とがフィルム材を介して近接するように配置され、第１の磁性体と第２の磁性体との距離を短くすることができる。その結果、第１の磁性体を大きな力で反発させることができ、エネルギー効率を高めることができる。また、第２の磁性体が流路外に位置するようになるので、流路内の流体が第２の磁性体に与える影響を考慮する必要がなくなり、第２の磁性体の材料の選定を容易にすることができる。
【００３３】
さらにまた、弁装置を生産するときに、第１の磁性体等を流路形成部材の溝の内部に設置してからフィルム材を封止することで、簡単に第１の磁性体等を流路内に位置させることができ、生産効率を高めることができる。
【００３４】
請求項１１に記載の発明によれば、流路形成部材に形成されている溝を、フィルム材によって封止することによって流路を形成するようにし、第１の磁性体と弁体との間にフィルム材が位置するようにした。
【００３５】
従って、第１の磁性体を流路外に位置させることができ、流路内の流体が第１の磁性体に与える影響を考慮する必要がなくなり、第１の磁性体の材料の選定を容易とすることができる。その結果、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。また、弁装置を生産するときに、弁体等を流路形成部材の溝の内部に設置してからフィルム材を封止することで、簡単に弁体等を流路内に位置させることができ、生産効率を高めることができる。
【００３６】
請求項１２に記載の発明によれば、第１の磁性体は、弁装置を閉じる時には、フィルム材に対して部分的に接触する接触部によりフィルム材を正方向に押圧し、弁装置を閉状態とするようにした。
【００３７】
従って、第１の磁性体がフィルム材に接触する面積を小さくしたので、フィルム材を変形させることが容易となり、フィルム材を介して弁装置を閉状態とすることが容易となる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明によれば、励磁コイルのボビンを磁性体にて形成し、第２の磁性体となるようにした。従って、部品点数を減少させて構造を簡単にし、生産性を高めることができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、流体をインクとするようにした。従って、インク流路の開閉の制御において、請求項１〜１３のいずれかの作用効果を得ることができる。
【００４０】
請求項１５に記載の発明によれば、液体噴射装置に弁装置を備えるようにした。従って、液体噴射装置の設計の自由度を高くして装置を小型化することができる。
【００４１】
請求項１６に記載の発明によれば、弁装置を液体噴射装置の液体噴射ヘッドに設けられているフィルタの上流側に配置するようにした。従って、液体噴射装置において、液体噴射ヘッドのフィルタ上に溜まった気泡を排出させるためのクリーニングを効果的に行うことができる。
【００４２】
請求項１７に記載の発明によれば、弁装置を、液体噴射装置のチョーククリーニング又は選択クリーニングに使用するようにした。従って、弁装置を閉じた状態で、液体噴射ヘッドのノズル側から吸引を行い、高負圧状態でバルブを開けるチョーククリーニング、又は複数色の色ノズルのうち必要なもののみクリーニングを行う選択クリーニングを効果的に行うことができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００４４】
図１は、本実施形態におけるインクジェットプリンタの概念図である。図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェットプリンタ１１は、インクカートリッジ１２のインクを、インク供給チューブ１３を介してキャリッジ１４に設けられた弁装置としての流路バルブ１５に供給し、流路バルブ１５から液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１６に移送して印刷を行うものである。
【００４５】
詳しくは、記録ヘッド１６は、インク滴を吐出すノズル開口（図示しない）を備えており、記録紙等の印刷媒体にインク滴を吐出すことにより画像や文字等の印刷データの記録を行う。なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１１は、Ａ０判等の大判の記録紙に印刷可能なプリンタであり、インク消費量が多いため、多量のインクを貯留する必要がある。従って、多量のインクを貯留したインクカートリッジをキャリッジ上に搭載させると、キャリッジが重くなり、キャリッジ駆動モータに過大な負荷がかかってしまう。このため、本実施形態では、インクカートリッジ１２をキャリッジ１４上に搭載させない構成としている。
【００４６】
なお、近年、キャリッジ上にインクカートリッジを搭載しないプリンタとして、オフキャリッジにすることによってインクカートリッジのレイアウトに自由度を持たせた、小型化、薄型化されたプリンタが使用されるようになっている。従って、本実施形態では、大判の記録紙に印刷を行うプリンタに具体化するようにしたが、小型化、薄型化されたこれらのプリンタに具体化するようにしてもよい。
【００４７】
インクカートリッジ１２は、インクジェットプリンタ１１の本体側に配置されたインクカートリッジホルダ１７内に収容されている。インクカートリッジ１２の内部には、インクパック１８が設けられており、インクパック１８内にはインクが充填されている。
【００４８】
インクパック１８の一側には針装着部１９が形成されており、インクカートリッジホルダ１７に設けられた針２０が針装着部１９に装着するように構成されている。針２０はインク供給チューブ１３の一側と接続されており、流路バルブ１５に対してインクを供給できるようになっている。
【００４９】
インク供給チューブ１３は、例えば、ポリエチレン等の可撓性部材により形成されている。また、インク供給チューブ１３は、耐薬品性に優れたポリエチレン系樹脂等の可撓性部材による内装に、気密遮断性に優れた塩化ビニルや金属膜等を外装として覆った二重構造であってもよい。
【００５０】
キャリッジ１４は、記録紙の幅方向（主走査方向）と同方向に配置されたガイド部材（図示しない）に沿って、往復動可能に取り付けられている。キャリッジ１４は、樹脂材料によって成形されている。そして、キャリッジ１４には、前記流路バルブ１５が取り付けられている。流路バルブ１５は、インク供給チューブ１３から記録ヘッド１６に供給されるインクの流路を開閉するためのものである。流路バルブ１５の詳細については後述する。
【００５１】
キャリッジ１４の下面には記録ヘッド１６が設けられており、流路バルブ１５からインクが供給されるようになっている。また、記録ヘッド１６は、図示しないフィルタ、インク供給管、圧電振動子、流路ユニット及びノズル開口等を備えている。記録ヘッド１６は圧電振動子によって圧力室を膨張・収縮させることにより、流路バルブ１５から供給されたインクをノズル開口からインク滴として吐出させるものである。
【００５２】
また、記録ヘッド１６の下方には、キャップ２２が設けられている。キャップ２２は、有底状に形成されており、その上部開口が記録ヘッド１６をキャッピングするようになっている。キャップ２２は、インクジェットプリンタ１１の非印刷領域に配置されており、非記録時に記録ヘッド１６のノズル開口を閉じることにより、インクの水分蒸発を防止するようになっている。
【００５３】
さらに、キャップ２２の底部は、吸引チューブ２３に連通されており、吸引チューブ２３の途中には吸引ポンプ２４が配設されている。そして、キャップ２２が記録ヘッド１６のノズル開口を閉じた状態で、吸引ポンプ２４を駆動させることで、記録ヘッド１６からキャップ２２側へインクを強制的に吸引する、いわゆるクリーニング動作が行われるようになっている。そして、吸引ポンプ２４により吸引されたインクは、廃液回収ボックス２５に回収される。廃液回収ボックス２５内には、複数層のスポンジ２６が設けられており、回収されたインクを貯蔵するようになっている。
【００５４】
なお、図１では１色のインクについてのみの構成を示しているが、インクジェットプリンタ１１は、例えば、シアン、マゼンダ、イエロ、ブラック等の複数のインクに対応した構成となっている。従って、前記インクカートリッジ１２、インク供給チューブ１３、流路バルブ１５及び記録ヘッド１６等はインク数ごとに設けられる。
【００５５】
次に、流路バルブ１５について説明する。
図２に示すように、流路バルブ１５は、流路ハウジング３３と、同流路ハウジング３３の内部に設けられている弁座３４及び弾性体３５、第１の磁性体としての可動側磁性体３６と、流路ハウジング３３の外部に設けられている磁性体駆動部３７とを備える。そして、流路ハウジング３３は、流路形成部材３９とフィルム材４１とによって構成され、キャリッジ１４に固定されている。
【００５６】
流路形成部材３９は、例えばポリプロピレン又はポリエチレン等の樹脂材料によって成型されており、上面からは略直方体状の溝としてのインク室４２が凹設されている。そして、インク室４２の底面４２ａには、第１の開口部４３が形成されているとともに、インク室４２の右側の内壁面４２ｂには、第２の開口部４４が形成されている。
【００５７】
また、流路形成部材３９には、前記第１の開口部４３を基端として左側方向へと向かう第１のインク流路４５が貫通形成されており、その図示しない終端部は、前記インク供給チューブ１３（図１参照）と接続されている。さらに、流路形成部材３９には、前記第２の開口部４４を基端として右側方向へと向かう第２のインク流路４６が貫通形成されており、その図示しない終端部は、前記記録ヘッド１６（図１参照）と接続されている。
【００５８】
フィルム材４１は、流路形成部材３９の上面に対してインク室４２の開口を覆うようにして熱溶着され、インク室４２を封止している。従って、流路は、第１のインク流路４５、インク室４２、第２のインク流路４６によって構成される。そして、インク供給チューブ１３から第１のインク流路４５に供給されたインクは、第１の開口部４３からインク室４２に流入した後に、第２の開口部４４を経て第２のインク流路４６に流入し、記録ヘッド１６に供給されるようになっている。
【００５９】
なお、前記フィルム材４１は、複数の材質からなる層によって形成されており、例えば、ポリエチレン層、ガスバリア層及びナイロン層から形成されている。従って、フィルム材４１は耐ガスバリア性の高い材質が使用されている。そして、フィルム材４１はその厚さが例えば０．１ｍｍ程度に形成されており、磁気抵抗を極力小さくしている。また、フィルム材４１は、その大きさによってはインク室４２の容積を減少させる方向と増加させる方向に変形可能であり、フィルム材４１の弾性変形によるコンプライアンスによって、インク室４２内におけるインクの圧力変動を吸収することが可能となっている。
【００６０】
弁座３４は、前記インク室４２の底面４２ａにおいて、前記第１の開口部４３を囲うようにして突設されており、環状形状を有している。そして、本実施形態では、弁座３４は、流路形成部材３９に対して一体形成されている。
【００６１】
弾性体３５は、図２及び図３に示すように、略長方形の板状の形状を有しており、その平面方向の大きさは、インク室４２よりも若干小さな大きさとなっている。そして、弾性体３５は、例えば、フッ素ゴム、硬質シリコンゴム、ブチルゴム、エラストマー、ＣＲゴム、ＮＢＲゴム又はウレタンゴムといった、弾性材料によって形成されている。そして、弾性体３５は、中央部分の弁体４８と、弁体４８を上方向に付勢する付勢手段としての付勢部４９とによって構成されている。
【００６２】
弁体４８は、上方に向かってその平面方向の面積が小さくなるような略円錐台形状となっており、その上面は、接触部分としての磁性体当接部５１となっているとともに、下面は弁座当接部５２となっている。なお、これら磁性体当接部５１と弁座当接部５２とはともに円形で同心円となるように位置している。
【００６３】
付勢部４９は、左右一対の支持部４９ａと、その左右一対の同支持部４９ａをその上部で連結する薄い板状の薄肉部４９ｂとによって構成されている。そして、前記弁体４８は、薄肉部４９ｂの中央に一体形成されている。
【００６４】
そして、以上のように構成されている弾性体３５は、前記左右一対の支持部４９ａをインク室４２の底面４２ａに当接させた状態でインク室４２内に収容されている。そしてこのとき、弾性体３５の弁座当接部５２と、弁座３４とは上下方向に重なるような位置関係となっている。
【００６５】
そして、弾性体３５は、薄肉部４９ｂが、インク室４２の底面４２ａと平行に位置して、弁座当接部５２と弁座３４とは離間した状態となるように配置されている。また、磁性体当接部５１に対してある一定以上の上方から下方への力が加わった状態では、弾性体３５の薄肉部４９ｂが弾性変形し、弁体４８の弁座当接部５２と弁座３４とが当接して、前記第１の開口部４３を閉塞するようになっている。また、この状態から、弁体４８の押圧をやめると、薄肉部４９ｂの弾性復帰により、弁体４８は上方に移動して第１の開口部４３が開くようになっている。
【００６６】
可動側磁性体３６は、磁場内で磁化される材料、例えば、電磁ステンレス等によって形成されており、直方体形状を有している。そしてその平面方向の大きさは、前記弾性体３５とほぼ同じ大きさとなっており、可動側磁性体３６は、前記インク室４２内において、前記弾性体３５とフィルム材４１とに挟まれるようにして収容されている。また可動側磁性体３６の上下方向の厚みは、前記弾性体３５が変形していない状態で、その上面３６ａがフィルム材４１に当接するとともに、その下面３６ｂが磁性体当接部５１に当接するような厚みとなっている。
【００６７】
また、可動側磁性体３６の重さは、可動側磁性体３６が前記弾性体３５の上に載置された状態では、前記弾性体３５の薄肉部３９ｂが弾性変形しないような重さとなっている。
【００６８】
磁性体駆動部３７は、第２の磁性体としての固定側磁性体５３、ボビン５４、励磁コイルとしてのコイル５５によって構成されている。固定側磁性体５３は、前記可動側磁性体３６とほぼ同等の大きさ及び形状を有しており、その一方の面５３ａが、前記フィルム材４１に対してインク室４２の外側から接している。すなわち、固定側磁性体５３は、フィルム材４１を挟んで前記可動側磁性体３６と対峙している。そして、固定側磁性体５３は、インク室４２の内部ではなく、外部に配置されているため、インクと接触することがないようになっている。従って、固定側磁性体５３の材料としては、インクによる劣化等を考慮した材料を使用する必要がなく、材料の選定の自由度が高くなっている。
【００６９】
ボビン５４は、断面が四角形状の枠体となるような筒形状を有しており、ＰＡ（ポリアミド）等の樹脂により形成されている。そして、その中心軸を水平方向にした状態で、ボビン５４の内側には、前記流路ハウジング３３と固定側磁性体５３とが内嵌されている。なお、流路ハウジング３３と固定側磁性体５３とは、ボビン５４の中心軸線と直交する方向に、前記弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６、固定側磁性体５３が順に並ぶようにしてボビン５４に内嵌されている。
【００７０】
また、ボビン５４の外周面には中心軸線を中心としてコイル５５が巻回されている。すなわち、コイル５５は弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６、固定側磁性体５３を囲むようにして設けられている。そして、この状態でコイル５５に通電することにより、ボビン５４の内部に磁場が発生するようになっており、ボビン５４の内側に位置している可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とを磁化させることが可能となっている。なお、コイル５５の巻線方向及び電流の向きは、各磁性体３６，５３がコイル５５の通電により磁化された時に、図２の左側（インク供給チューブ１３側）の端部である左端部３６ｌ，５３ｌがＮ極に、図２の右側（記録ヘッド１６側）の端部である右端部３６ｒ，５３ｒがＳ極となる方向となっている。
【００７１】
そして、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体３６に外部から力が加わっておらず、弾性体３５には、可動側磁性体３６の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体３５の薄肉部４９ｂは弾性変形されない状態となる。従って、弾性体３５は、その弁体４８の弁座当接部５２と弁座３４とが離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図２参照）。
【００７２】
また、図４に示すように、コイル５５に通電させると、ボビン５４の内側に磁場が発生し、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３のそれぞれの左端部３６ｌ，５３ｌがＮ極に、右端部３６ｒ，５３ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部３６ｌ，５３ｌと、右端部３６ｒ，５３ｒが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。そして、可動側磁性体３６は、正方向としての下方に向かう反発力が加わるようになり、弾性体３５の弁体４８の磁性体当接部５１には、可動側磁性体３６から下方への押圧力が加わるようになる。そして、この押圧力が、弾性体３５の付勢部４９の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部４９ｂが弾性変形して弁座当接部５２と弁座３４とが当接し、第１の開口部４３を閉塞するようになる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【００７３】
以上のように、コイル５５の通電を行ったり停止したりすることにより、可動側磁性体３６がコイルの中心軸線に対して直交する方向に移動し、弾性体３５の弁体４８の弁座当接部５２を弁座３４に対して当接させたり、離間させたりすることができ、流路バルブ１５を開閉することができる。
【００７４】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記第１の実施形態では、コイル５５の内部に可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とをコイル５５の中心軸線と直交する方向に並ぶようにして設け、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とが反発するように磁化させるようにした。そして、この反発力により、可動側磁性体３６を弁座３４に向かう方向に移動させ、流路バルブ１５を閉状態とするようにした。
【００７５】
従って、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３との反発力を利用して流路バルブ１５を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく磁性体のみで流路バルブ１５を開閉できる。その結果、可動側磁性体３６や固定側磁性体５３は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高くなるので、流路バルブ１５の設計の自由度を向上させることができる。さらに、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とをコイル５５の内部においてコイル５５の中心軸線と直交する方向に並ぶように位置させるようにしたので、可動側磁性体３６の移動範囲とコイル５５の位置とが重なり、流路バルブ１５全体のスペースを小さくすることができる。
【００７６】
（２）上記第１の実施形態では、弾性体３５によって、可動側磁性体３６を固定側磁性体５３の方向に付勢するようにした。そして、コイル５５に通電することにより可動側磁性体３６を固定側磁性体５３に対して反発させ、可動側磁性体３６を弁座３４の方向に移動させて流路バルブ１５を閉じるようにした。
【００７７】
従って、インクジェット式記録装置におけるチョーククリーニングや選択クリーニングのように、流路バルブを閉状態とする時間が開状態とする時間に比較して短いものに適用する場合に、コイル５５への通電の時間を短くすることができるので、エネルギー効率を高めることができる。
【００７８】
（３）上記第１の実施形態では、弁座３４と可動側磁性体３６との間に弁体４８を設け、可動側磁性体３６の上下方向の移動により、弁体４８を弁座３４に対して当接させたり離間させたりするようにした。
【００７９】
従って、流路バルブ１５を開閉する際には、可動側磁性体３６が直接弁座３４に当接するのではなく、弁体４８が弁座３４に当接するようにしたので、弁座３４をより確実に封止するためには、弁体４８の材料のみを弁座３４のシールに好適な材料とすれば良くなる。その結果、可動側磁性体３６は、弁座３４のシールに好適な材料とする必要がないので、可動側磁性体３６の材料の選定が容易になる。
【００８０】
（４）上記第１の実施形態では、弁体４８を弾性材料により形成するようにした。従って、流路バルブ１５を閉じるときに、弁座３４と弁体４８との密着性を高めることができ、より確実に流路バルブ１５を閉じることができる。
【００８１】
（５）上記第１の実施形態では、弁体４８を、円錐台形状となるようにした。従って、可動側磁性体３６が弁体４８に対して様々な方向から当接しても、弁体４８が円錐台形状となっているので、可動側磁性体３６から弁体４８加わる力を常に同じ位置に集中させることができる。そして、その力の集中する位置と、弁体４８が弁座３４に当接する位置とを同じ位置とすることで、弁体４８を弁座３４に対して確実に当接させることができる。その結果、可動側磁性体３６が弁体４８に対して様々な方向から当接しても、弁座３４と弁体４８とを確実に当接させて、流路バルブ１５を閉状態とすることができる。
【００８２】
（６）上記第１の実施形態では、弁体４８と付勢部４９とを一体となるようにした。従って、部品点数を減少させて構造を簡単にし、流路バルブ１５の生産性を高めることができる。
【００８３】
（７）上記第１の実施形態では、インク室４２を、フィルム材４１にて封止するようにし、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６との間にフィルム材４１が位置するようにした。
【００８４】
従って、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６とがフィルム材４１を介して近接するように配置され、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６との距離を短くすることができる。その結果、流路バルブ１５を閉状態とする時に、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３との間に大きな反発力を発生させることができ、エネルギー効率を高めることができる。また、流路バルブ１５を生産するときに、可動側磁性体３６や弾性体３５等をインク室４２内に設けた後にフィルム材４１にてインク室４２を封止することで、簡単に可動側磁性体３６や弾性体３５をインク流路内に設けることができ、生産効率を高めることができる。
【００８５】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図５及び図６に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ１５の弾性体３５、可動側磁性体３６、流路形成部材３９の構造を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００８６】
図５に示すように、本実施形態における流路バルブ１５の流路形成部材３９は、インク室４２の底面４２ａに、第１の突起６１と規制手段を構成する第２の突起６２とを備えている。そして、第２の突起６２とインク室４２の右側内壁面との間に、収容空間６３が形成されている。
【００８７】
弾性体６４は、第１の実施形態の弾性体３５と同様に弾性材料によって形成されており、弁体６５と付勢手段としての付勢部６６とによって構成されている。そして、弁体６５は、その上面が半球状となっており、接触部分としての磁性体当接部６５ａとなっている。また、その下面は平面状の円形となっており、弁座当接部６５ｂとなっている。
【００８８】
付勢部６６は、前記弁体６５の右側に位置している支持部６６ａと、同支持部６６ａと弁体６５とを連結する薄い板状の薄肉部６６ｂとによって構成されている。また、支持部６６ａには、上下方向に嵌合孔６７が貫通形成されている。
【００８９】
そして、以上のように構成されている弾性体６４は、前記支持部６６ａの嵌合孔６７に前記インク室４２の第１の突起６１を嵌合させ、支持部６６ａの下面をインク室４２の底面４２ａに当接させるようにしてインク室４２内に収容されている。従って、弾性体６４の磁性体当接部６５ａと弁座当接部６５ｂとは、前記支持部６６ａによって片持支持された状態となっている。また、この状態で、前記弁座当接部６５ｂとインク室４２の弁座３４とは、上下方向に重なるような位置関係となっている。
【００９０】
そして、弾性体６４は、外部から力が加わらない状態では、弁座当接部６５ｂと弁座３４とが離間した状態となるように配置されている。また、磁性体当接部６５ａに対してある一定以上の上方から下方への力が加わった状態では、弾性体６４の薄肉部６６ｂが弾性変形し、弁座当接部６５ｂと弁座３４とが当接して、前記第１の開口部４３を閉塞するようになっている。そして、この状態から、弁体６５の下方への押圧をやめると、薄肉部６６ｂの弾性復帰により、弁体６５は上方に移動して第１の開口部４３が開くようになっている。
【００９１】
第１の磁性体としての可動側磁性体６８は、第１の実施形態における可動側磁性体３６と同様に、磁場内で磁化される材料で形成され、直方体形状を有しているが、本実施形態では、その右端部に、下方に向かって屈曲させたような形状の規制手段を構成する屈曲部６８ａを有している。そして、可動側磁性体６８は、インク室４２内において、前記フィルム材４１と、弾性体６４との間に位置するようにして収容されている。また可動側磁性体６８の屈曲部６８ａは、インク室４２の前記収容空間６３内に位置するようになっている。
【００９２】
また、可動側磁性体６８の重さは、その左端部６８ｌが前記弾性体３５の上に載置された状態では、前記弾性体６４の薄肉部６６ｂが弾性変形しないような重さとなっている。
【００９３】
そして、可動側磁性体６８は、この状態でコイル５５に通電されることにより、ボビン５４の内部に磁場が発生すると、図５の左側（インク供給チューブ１３側）の端部である左端部６８ｌがＮ極に、図５の右側（記録ヘッド１６側）の端部である右端部６８ｒがＳ極に磁化されるようになっている。
【００９４】
従って、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体６８に外部から力が加わっておらず、弾性体６４には、可動側磁性体６８の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体６４の薄肉部６６ｂは弾性変形されない状態となる。従って、弾性体６４には、可動側磁性体６８からの押圧力が加わっていない状態となり、弾性体６４の弁座当接部６５ｂと弁座３４とは離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図５参照）。
【００９５】
また、図６に示すように、コイル５５に通電させると、ボビン５４の内側に磁場が発生し、可動側磁性体６８と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部５３ｌ，６８ｌがＮ極に、右端部５３ｒ，６８ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体６８と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部５３ｌ，６８ｌと、右端部５３ｒ，６８ｒとが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。すると、可動側磁性体６８には、正方向としての下方に向かう反発力が加わるようになり、可動側磁性体６８の下面と第２の突起６２との当接部分６９を支点として可動側磁性体６８が下方に移動する。そして、可動側磁性体６８の左端部６８ｌの下面が前記弾性体６４の磁性体当接部６５ａと当接し、磁性体当接部６５ａに、下方への押圧力が加わるようになる。その結果、この押圧力が、弾性体６４の付勢部６６の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部６６ｂが弾性変形して弁座当接部６５ｂと弁座３４とが当接し、第１の開口部４３を閉塞するようになる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【００９６】
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）、（６）及び（７）と同様の各効果が得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００９７】
（８）上記第２の実施形態では、弁体６５の上面を、半球状となるようにした。従って、可動側磁性体６８が弁体６５に対して様々な方向から当接しても、弁体６５が半球状となっているので、可動側磁性体６８から弁体６５加わる力を常に同じ位置に集中させることができる。そして、その力の集中する位置と、弁体６５が弁座３４に当接する位置とを同じ位置とすることで、弁体６５を弁座３４に対して確実に当接させることができる。その結果、可動側磁性体６８が弁体６５に対して様々な方向から当接しても、弁座３４と弁体６５とを確実に当接させて、流路バルブ１５を閉状態とすることができる。
【００９８】
（９）上記第２の実施形態では、流路ハウジング３３のインク室４２に第２の突起６２を設けるとともに、可動側磁性体６８に屈曲部６８ａを設け、屈曲部６８ａの下面と第２の突起６２との当接部分６９により、可動側磁性体６８の右端部６８ｒが下方へ移動しないようにした。従って、可動側磁性体６８は、コイル５５の通電及び非通電により、当接部分６９を中心に回動しながら、弁体６５を弁座３４に当接させたり離間させたりするようになる。その結果、可動側磁性体６８の移動が安定し、流路バルブ１５の開閉をより確実に行うことができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図７及び図８に従って説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ１５の可動側磁性体３６と流路形成部材３９との構造や配置を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【０１００】
図７に示すように、本実施形態における流路バルブ１５は、第１の磁性体としての可動側磁性体７１がインク室４２の外部に位置するようになっており、流路形成部材３９のインク室４２の高さが、第１の実施形態に比較して低くなっている。詳しくは、インク室４２に弾性体３５を収容させたときに、弾性変形していない状態の弾性体３５の弁体４８の磁性体当接部５１が、フィルム材４１に当接するとともに、弾性体３５の左右一対の支持部４９ａがインク室４２の底面４２ａに当接するような高さとなっている。また、流路形成部材３９の第２の開口部４４は、第１の実施形態においては、インク室４２の右側の内壁面４２ｂに設けていたが、本実施形態では、インク室４２の底面４２ａに設けている。
【０１０１】
可動側磁性体７１は、第１の実施形態における可動側磁性体３６と同様に、磁場内で磁化される材料で形成され、略直方体形状を有しているが、本実施形態では、その中央部分には、下方に向かって突出するように屈曲した形状の接触部としてのフィルム材当接部７２を備えている。そして、可動側磁性体７１は、固定側磁性体５３とフィルム材４１との間に位置している。
【０１０２】
また、可動側磁性体７１の重さは、可動側磁性体７１がフィルム材４１の上に載置された状態では、前記フィルム材４１及び弾性体３５が変形しないような重さとなっている。
【０１０３】
また、可動側磁性体７１は、この状態でコイル５５が通電されることにより、ボビン５４の内部に磁場が発生すると、図７の左側（インク供給チューブ１３側）の端部である左端部７１ｌがＮ極に、図７の右側（記録ヘッド１６側）の端部である右端部７１ｒがＳ極に磁化されるようになっている。
【０１０４】
従って、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体７１に外部から力が加わっておらず、弾性体３５には、フィルム材４１を介して可動側磁性体７１の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体３５の薄肉部４９ｂは、弾性変形されていない状態となっている。従って、弾性体３５には、可動側磁性体７１からの押圧力が加わっていない状態となり、弾性体３５の弁座当接部５２と弁座３４とは離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図７参照）。
【０１０５】
また、図８に示すように、コイル５５に通電させると、ボビン５４の内側に磁場が発生し、可動側磁性体７１と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部７１ｌがＮ極に、右端部７１ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体７１と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部５３ｌ，７１ｌと、右端部５３ｒ，７１ｒとが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。すると、可動側磁性体７１には正方向としての下方に向かう反発力が生じるようになり、可動側磁性体７１のフィルム材当接部７２の下面がフィルム材４１を下方へ押圧するようになる。その結果、フィルム材４１を介して弾性体３５の磁性体当接部５１が下方に押圧される。そして、この押圧力が、弾性体３５の付勢部４９の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部４９ｂが弾性変形して弁座当接部５２と弁座３４とが当接するようになる。そして、第１の開口部４３が閉塞され、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【０１０６】
上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（６）と同様の各効果が得られるとともに、以下のような特徴を得ることができる。
（１０）上記第３の実施形態では、インク室４２を、フィルム材４１にて封止するようにし、可動側磁性体７１と弁体４８との間にフィルム材４１が位置するようにした。
【０１０７】
従って、可動側磁性体７１をインク室４２の外部に位置させることができ、インク室４２内のインクが可動側磁性体７１に与える影響を考慮する必要がなくなり、可動側磁性体７１の材料の選定を容易とすることができる。その結果、流路バルブ１５の設計の自由度を向上させることができる。また、流路バルブ１５を生産するときに、弾性体３５等をインク室４２内に設けた後にフィルム材４１にてインク室４２を封止することで、簡単に弾性体３５をインク流路内に設けることができ、生産効率を高めることができる。
【０１０８】
（１１）上記第３の実施形態では、可動側磁性体７１は、流路バルブ１５を閉じる時には、フィルム材４１に対して部分的に接触するフィルム材当接部７２によりフィルム材４１を下方に押圧するようにした。従って、可動側磁性体７１がフィルム材４１に当接する面積が小さくなっているので、フィルム材４１をフィルム材当接部７２による押圧により容易に変形させることができ、フィルム材４１を介して弁体４８を下方に押圧して、弁座３４に当接させることができる。
【０１０９】
（第４の実施形態）
以下、本発明を具体化した第４の実施形態を図９及び図１０に従って説明する。なお、第４の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ１５の磁性体駆動部３７の構造を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【０１１０】
図９に示すように、本実施形態における流路バルブ１５の磁性体駆動部３７は、固定側磁性体５３を備えず、ボビン７５及びコイル５５のみで構成されている。そして、本実施形態のボビン７５は、磁性軟鉄等の磁性体により形成されている。そして、ボビン７５には、ボビン７５の中心軸線と直交する方向に、弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６が順に並ぶようにして内嵌されている。なお、このとき、可動側磁性体３６の位置は、ボビン７５の中心軸線よりも、ボビン７５の内壁面寄りに位置するようになっている。
【０１１１】
そして、ボビン７５の外周面に巻回されているコイル５５に通電することにより、コイル５５の内側に磁界を発生させ、磁性体により形成されているボビン７５自体と、可動側磁性体３６との両方を磁化させることが可能となっている。なお、コイル５５の巻線方向及び電流の向きは、可動側磁性体３６及びボビン７５がコイル５５の通電により磁化されたときに、図９の左側の端部である左端部３６ｌ，７５ｌがそれぞれＮ極に、右側の端部である右端部３６ｒ，７５ｒがそれぞれＳ極となるような方向となっている。
【０１１２】
そして、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体３６に外部から力が加わっておらず、弾性体３５には、可動側磁性体３６の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体３５の薄肉部４９ｂは弾性変形されない状態となる。従って、弾性体３５は、その弁体４８の弁座当接部５２と弁座３４とが離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図９参照）。
【０１１３】
また、図１０に示すように、コイル５５に通電させると、コイル５５の内側に磁場が発生し、可動側磁性体３６とボビン７５のそれぞれの左端部３６ｌ，７５ｌがＮ極に、右端部３６ｒ，７５ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体３６とボビン７５とのそれぞれの左端部３６ｌ，５３ｌと、右端部３６ｒ，５３ｒが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。なお、可動側磁性体３６は、ボビン７５の中心軸線よりもボビン７５の内壁面寄りに位置しているため、ボビン７５の中心軸線方向に移動するようになる。従って、可動側磁性体３６は、正方向としての図９の下方に向かう反発力が加わるようになり、弾性体３５の弁体４８の磁性体当接部５１には、可動側磁性体３６から下方への押圧力が加わるようになる。そして、この押圧力が、弾性体３５の付勢部４９の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部４９ｂが弾性変形して弁座当接部５２と弁座３４とが当接し、第１の開口部４３を閉塞するようになる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【０１１４】
上記第４の実施形態によれば、第１の実施形態の（２）〜（６）と同様の各効果が得られるとともに、以下のような特徴を得ることができる。
（１２）上記第４の実施形態では、ボビン７５を磁性体により形成するようにし、ボビン７５の内部に、ボビン７５の中心軸線と直交する方向に、弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６を順に並ぶようにして内嵌するようにした。そして、コイル５５に通電することによりボビン７５と可動側磁性体３６とを反発するように磁化させるようにした。この反発力により、可動側磁性体３６を弁座３４に向かう方向に移動させ、流路バルブ１５を閉状態とするようにした。
【０１１５】
従って、可動側磁性体３６とボビン７５との反発力を利用して流路バルブ１５を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく磁性体のみで流路バルブ１５を開閉できる。その結果、可動側磁性体３６やボビン７５は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高くなるので、流路バルブ１５の設計の自由度を向上させることができる。さらに、可動側磁性体３６とボビン７５とをコイル５５の内部においてコイル５５の中心軸線と直交する方向に並ぶように位置させるようにしたので、可動側磁性体３６の移動範囲とコイル５５の位置とが重なり、流路バルブ１５全体のスペースを小さくすることができる。
【０１１６】
（１３）上記第４の実施形態では、ボビン７５を磁性体にて形成するようにした。従って、コイル５５に通電させて可動側磁性体３６を反発させるための磁性体と、ボビン７５とを兼用することができるため、装置全体の部品点数を減少させて構造を簡単にし、生産性を高めることができる。
【０１１７】
（１４）上記第４の実施形態では、インク室４２を、フィルム材４１にて封止するようにし、ボビン７５と可動側磁性体３６との間にフィルム材４１が位置するようにした。
【０１１８】
従って、ボビン７５と可動側磁性体３６とがフィルム材４１を介して近接するように配置され、ボビン７５と可動側磁性体３６との距離を短くすることができる。その結果、流路バルブ１５を閉状態とするときに、可動側磁性体３６とボビン７５との間に大きな反発力を発生させることができ、エネルギー効率を高めることができる。また、流路バルブ１５を生産するときに、可動側磁性体３６や弾性体３５等をインク室４２内に設けた後にフィルム材４１にてインク室４２を封止することで、簡単に可動側磁性体３６や弁体４８をインク流路内に設けることができ、生産効率を高めることができる。
【０１１９】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１〜第４の実施形態では、第１のインク流路４５とインク供給チューブ１３とを接続し、第２のインク流路４６と記録ヘッド１６とを接続するようにしたが、第１のインク流路４５と記録ヘッド１６とを接続し、第２のインク流路４６とインク供給チューブ１３とを接続するようにしてもよい。
【０１２０】
・上記第１〜第４の実施形態では、可動側磁性体３６，６８，７１と弁座３４との間に弁体４８，６５を設けるようにしたが、設けないようにしてもよい。そして、この場合には、可動側磁性体３６，６８，７１が直接、あるいは、フィルム材４１を介して、弁座３４に対して当接又は離間して流路バルブ１５を開閉するようにしてもよい。
【０１２１】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁体４８，６５を、それぞれ弾性材料により形成するようにしたが、弾性材料以外の材料により形成するようにしてもよい。
【０１２２】
・上記第１〜第３の実施形態では、弾性体３５，６４はそれぞれ、付勢手段としての付勢部４９，６６を弁体４８，６５と一体となるようにして設けるようにしたが、別体となるようにしてもよい。そして、別体となるようにした場合には、その他の付勢手段、例えば、コイルスプリング等によって弁体４８，６５を弁座３４から離間する方向に付勢するようにしてもよい。
【０１２３】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁体４８，６５の形状を、円錐台形状、半球形状、直方体形状として説明したが、可動側磁性体３６，６８，７１の移動によって弁座３４に対して当接または離間して流路バルブ１５を開閉可能な形状であれば、形状は特に限定されない。
【０１２４】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁座３４は、流路形成部材３９に対して一体となるようにして形成するようにしたが、別体として形成するようにしてもよい。また、別体とする場合には、弁体４８，６５との密着性が高くなるような材料、例えば、弾性材料等によって形成するようにしてもよい。
【０１２５】
・上記第１、第３及び第４の実施形態では、弁体４８は、可動側磁性体３６及びフィルム材４１に対して固着されないようにした。これを、固着されるようにしてもよい。そして、固着した場合には、弾性体３５は、弁体４８のみで構成されるようにし、付勢部４９を設けないようにしてもよい。
【０１２６】
・上記第１〜第４の実施形態では、インク室４２は、流路形成部材３９にフィルム材４１を溶着することにより形成するようにしたが、流路形成部材３９のみでインク室４２を形成するようにしてもよい。
【０１２７】
・上記第１の実施形態では、固定側磁性体５３を流路外、すなわちフィルム材４１の上に位置するようにした。これを、図１１に示すように、固定側磁性体５３を流路内、すなわちフィルム材４１の下に位置するようにしてもよい。そして、このように構成された流路バルブ１５は、第１の実施形態と同様にして、コイル５５に通電することにより、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６とを反発させて、図１２に示すように、弾性体３５の弁体４８を弁座３４に当接させることが可能である。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とを連通しない状態として流路バルブ１５を閉じた状態とすることができる。
【０１２８】
・上記第１〜第４の実施形態では、流路バルブ１５を、インクカートリッジ１２がキャリッジ１４に搭載されていないインクジェットプリンタ１１に使用するようにしたが、インクカートリッジ１２をキャリッジ１４に搭載するインクジェットプリンタ１１に使用するようにしてもよい。
【０１２９】
・上記第１〜第４の実施形態においては、流路バルブ１５を、キャリッジ１４に固定するようにしたが、流路バルブ１５を、インク供給チューブ１３のキャリッジ１４の動作により可動しない部分からインクカートリッジ１２までのインク供給路の任意の位置に配置してもよい。
【０１３０】
・上記第１〜第４の実施形態においては、流路バルブ１５を、記録ヘッド１６のフィルタの上流側に配置するようにしたが、下流側に配置するようにしてもよい。
【０１３１】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁装置として、インクジェットプリンタ１１のチョーククリーニングに使用するに流路バルブ１５に具体化して説明したが、選択クリーニングに使用する弁装置として具体化するようにしてもよい。また、液体噴射装置として、インクを吐出しするインクジェットプリンタ１１について説明したが、その他の液体噴射装置であってもよい。例えば、ファックス、コピア等を含む印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬ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液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の試料噴射装置であってもよい。また、液体噴射装置以外の装置に使用する弁装置に応用してもよい。また、流体もインクに限られず、他の流体に応用してもよい。
【０１３２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜１７に記載の発明によれば、流体が永久磁石に与える影響を考慮する必要がなくなり、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。
【０１３３】
加えて、請求項２及び４，５，８，９，１２に記載の発明によれば、弁装置を確実に開閉することができる。
加えて、請求項３及び１１に記載の発明によれば、磁性体の材料の選定が容易となり弁装置の設計の自由度を向上させることができる。
【０１３４】
加えて、請求項６及び７，１０，１１，１３に記載の発明によれば、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるインクジェットプリンタの概念図。
【図２】同じく、流路バルブの部分断面図。
【図３】同じく、流路バルブの部分分解平面図。
【図４】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図５】第２の実施形態における流路バルブの部分断面図。
【図６】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図７】第３の実施形態における流路バルブの部分断面図。
【図８】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図９】第４の実施形態における流路バルブの部分断面図。
【図１０】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図１１】別例における流路バルブの部分断面図。
【図１２】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【符号の説明】
１１ 液体噴射装置としてのインクジェットプリンタ
１５ 弁装置としての流路バルブ
１６ 液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド
３４ 弁座
３６，６８，７１ 第１の磁性体としての可動側磁性体
５３ 第２の磁性体としての固定側磁性体
３９ 流路形成部材
４１ フィルム材
４２ 溝としてのインク室
４５ 流路を構成する第１のインク流路
４６ 流路を構成する第２のインク流路
４８，６５ 弁体
４９，６６ 付勢手段としての付勢部
５１，６５ａ 接触部分としての磁性体当接部
５４，７５ ボビン
５５ 励磁コイルとしてのコイル
６２ 規制手段を構成する第２の突起
６８ａ 規制手段を構成する屈曲部
７２ 接触部としてのフィルム材当接部
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路を開閉する弁装置及び液体噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置が幅広い分野で使用されるようになっており、特に、インクを記録媒体に対して噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が普及している。そして、このインクジェット式記録装置においては、インクカートリッジから記録ヘッドへとインクを供給するためのインク供給路において、インクに気泡等が混入してしまい、印刷の精度が低下してしまうという問題を抱えていた。
【０００３】
そこで、この気泡を取り除くために、インク供給路の途中に流路バルブを設け、いわゆるチョーククリーニングを行うことがあった。すなわち、流路バルブによって、インク供給路の上流部分を閉塞しておいて、記録ヘッドをキャップによって封止しながら吸引ポンプで吸引し、インク供給路に大きな負圧を作成することにより気泡を膨張させ、この状態で流路バルブを一気に開放し、インクを勢いよく記録ヘッドから吸引ポンプを介して外部に排出して、インク内の気泡をインクとともに外部に排出するようになっていた。
【０００４】
また、さらに、インクジェット式記録装置の高速化に伴う記録ヘッドの多ノズル化や、高画質化に伴う多色化により、クリーニングで発生するインクの廃液が増大していることが問題となっていた。そこで、前記流路バルブを各色のインク供給路毎に設け、クリーニングが必要な色以外のインク供給路を閉塞し、必要な色のノズル列のみを吸引する選択クリーニングが行われるようになっていた。これにより、クリーニングの必要な色のノズル列のみがクリーニングされるようになり、無駄なインクの廃液の発生量を減少させることが可能となっていた。
【０００５】
そして、以上のような、チョーククリーニングや選択クリーニングに使用される流路バルブとしては、特開昭６１−２９０２８４号公報に開示された弁装置が使用可能であった。この弁装置は、流路内に弁体と弁座とを備え、弁体をバネの付勢力によって弁座に圧接させることによって流路を閉じて、流体の流れを停止させるようになっていた。
【０００６】
そして、この弁装置は、弁体の一端に永久磁石又は磁性体（例えば、鉄）を備えるとともに、弁体の移動方向の延長上に電磁石を備えるようになっていた。そして、電磁石を通電することにより、弁体に、永久磁石の反発力又は磁性体の吸引力を発生させ、弁体をバネの付勢力に抗して移動させ、弁体と弁座とを離間させて、流路を開くようになっていた。そして、電磁石の通電及び非通電により流路を開閉させることができ、手作業で開閉する場合に比較して、開閉の手間や制御を容易にすることができるようになっていた。
【０００７】
ところで、この弁装置をインクジェット式記録装置の流路バルブとして具体化する場合には、弁体がインク中に位置するようになるため、弁体の材質に関して耐インク性を考慮する必要があった。そして、上記の弁装置においては、弁体に、永久磁石又は磁性体のいずれかを用いることが可能であり、永久磁石よりも材料の選択の自由度が高い磁性体を使用することで、インクに対する耐久性を高めることが可能となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の弁装置は、弁体を吸引する電磁石が弁体の移動方向の延長上に位置するようになっており、弁体の移動する範囲と電磁石が設けられている位置とが別々の領域となっており、弁装置全体のスペースが増大してしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、流路内の流体に対する耐久性が高く、かつ、装置全体の大きさを小さくすることができる弁装置及び液体噴射装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、流体が移動する流路内に設けられている弁座と、前記弁座に向かう正方向及び離間する負方向に移動することにより前記流路を開閉する、磁場内で磁化される材料からなる第１の磁性体と、前記第１の磁性体の前記正方向あるいは前記負方向の延長上に位置する、磁場内で磁化される材料からなる第２の磁性体と、前記第１の磁性体の移動方向と直交する方向に中心軸線を有し、前記弁座と前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを囲むようにして設けられている励磁コイルとを備え、前記励磁コイルに通電することにより前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とをお互いに反発するように磁化させて、前記第１の磁性体を前記正方向あるいは前記負方向に移動させることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の弁装置において、前記第１の磁性体を前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢する付勢手段を備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の弁装置において、前記弁座と前記第１の磁性体との間に、前記第１の磁性体の前記正方向及び前記負方向の移動により前記弁座に対して当接されたり離間されたりする弁体を設けたことを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の弁装置において、前記弁体は、弾性材料により形成されていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の弁装置において、前記弁体は、前記第１の磁性体との接触部分が少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状であることを要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁体は、前記第１の磁性体に固着されていることを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁体は、前記第１の磁性体を前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢する付勢手段を一体に備えていることを要旨とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の弁装置において、前記第１の磁性体の一端の前記正方向及び前記負方向への移動を規制する規制手段を備えたことを要旨とする。
請求項９に記載の発明は、流体が移動する流路内に設けられている弁座と、前記弁座に向かう正方向及び離間する負方向に移動することにより、前記流路を開閉する第１の磁性体と、前記第１の磁性体の前記正方向あるいは前記負方向の延長上に位置する第２の磁性体と、前記第１の磁性体の移動方向と直交する方向に中心軸線を有し、前記弁座と前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを囲むようにして設けられている励磁コイルと、前記第１の磁性体の一端の前記正方向及び前記負方向への移動を規制する規制手段とを備え、 前記励磁コイルに通電することにより前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とをお互いに反発するように磁化させて、前記第１の磁性体を前記正方向あるいは前記負方向に移動させることを要旨とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流路は、流路形成部材に形成された溝と、前記溝を封止するように前記流路形成部材に取り付けられているフィルム材とによって構成されており、前記フィルム材は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に位置していることを要旨とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流路は、流路形成部材に形成された溝と、前記溝を封止するように前記流路形成部材に取り付けられているフィルム材とによって構成されており、前記フィルム材は、前記第１の磁性体と前記弁体との間に位置していることを要旨とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の弁装置において、前記第１の磁性体は、前記フィルム材に対して部分的に接触する接触部を有していることを要旨とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の弁装置において、前記第２の磁性体は、励磁コイルのボビンであることを要旨とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流体は、インクであることを要旨とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の弁装置を液体噴射装置に備えたことを要旨とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の液体噴射装置において、前記弁装置は、液体噴射ヘッドに設けられているフィルタの上流側に配置されることを要旨とする。
【００２１】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は１６に記載の液体噴射装置において、前記弁装置は、チョーククリーニング又は選択クリーニングに使用されることを要旨とする。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、励磁コイルの内部にいずれも磁場内で磁化される材料からなる第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの中心軸線と直交する方向に並ぶようにして設け、第１の磁性体と第２の磁性体とが反発するように磁化させるようにした。そして、第１の磁性体を、弁座に向かう正方向又は離間する負方向に移動させ、流路を開閉するようにした。
【００２３】
従って、第１の磁性体と第２の磁性体との反発力を利用して弁装置を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく、磁場内で磁化される材料からなる磁性体のみで弁装置を開閉できる。その結果、磁場内で磁化される材料からなる磁性体は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高いので、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。さらに、第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの内部において励磁コイルの中心軸線に直交する方向に位置させるようにしたので、第１の磁性体の移動範囲と励磁コイルの位置とが重なり、弁装置全体のスペースを小さくすることができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、付勢手段により第１の磁性体を第１の磁性体と第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢するようにした。従って、付勢手段による付勢力に抗して第１の磁性体と第２の磁性体とを反発させることにより、弁装置の開閉を容易に行うことができる。そして、弁装置を開く時、もしくは閉じる時にのみ、励磁コイルにより第１及び第２の磁性体を磁化させるようにすればよく、エネルギー効率を高めることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、弁座と磁性体との間に弁体を設け、第１の磁性体の正方向及び負方向の移動により、弁体を弁座に対して当接させたり離間させたりするようにした。
【００２６】
従って、弁装置を開閉する際には、第１の磁性体が直接弁座に当接するのではなく、弁体が弁座に当接するようにしたので、弁座をより確実に封止するためには、弁体の材料のみを弁座のシールに好適な材料とすればよくなる。その結果、磁性体は、弁座のシールに好適な材料とする必要がなくなるので、磁性体の材料の選定が容易となる。
【００２７】
請求項４に記載の発明によれば、弁体を弾性材料により形成するようにした。従って、弁装置を閉じる時に、弁座と弁体との密着性を高めることができ、より確実に弁装置を閉じることができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、弁体の磁性体との接触部分を、少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状となるようにした。
従って、磁性体が、弁体に対して様々な方向から当接しても、接触部分が、少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状となっているので、磁性体から弁体に加わる力を常に同じ位置に集中させることができる。そして、その力の集中する位置と、弁座の位置とを同じ位置とすることで、弁体を弁座に対して確実に当接させることができる。その結果、磁性体が弁体に対して様々な方向から当接しても、弁座と弁体とを確実に当接させて、弁装置を閉状態とすることができる。
【００２９】
請求項６に記載の発明によれば、弁体と磁性体とを固着させるようにした。従って、磁性体から弁体への力の伝達をより安定させることができ、弁装置の開閉をより確実に行うことができる。また、弁体を付勢手段により付勢しなくても、磁性体とともに弁体が移動することで、安定して弁装置の開状態を保持することができ、部品点数を減少させ、構造を簡単にして生産性を高めることができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明によれば、付勢手段と弁体とが一体となるようにした。従って、部品点数を減少させて構造を簡単にし、生産性を高めることができる。請求項８に記載の発明によれば、規制手段を設けて、第１の磁性体の一端が正方向及び負方向へ移動しないようにした。従って、第１の磁性体は、励磁手段により磁化されたりされなかったりすることで、規制手段によって規制された一端を中心に回動するようになる。その結果、第１の磁性体の移動が安定し、弁装置の開閉をより確実に行うことができる。
【００３１】
請求項９に記載の発明によれば、励磁コイルの内部に第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの中心軸線と直交する方向に並ぶようにして設け、第１の磁性体と第２の磁性体とが反発するように磁化させるようにした。そして、第１の磁性体を、弁座に向かう正方向又は離間する負方向に移動させ、流路を開閉するようにした。従って、第１の磁性体と第２の磁性体との反発力を利用して弁装置を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく磁性体のみで弁装置を開閉できる。その結果、磁性体は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高いので、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。さらに、第１の磁性体と第２の磁性体とを、励磁コイルの内部において励磁コイルの中心軸線に直交する方向に位置させるようにしたので、第１の磁性体の移動範囲と励磁コイルの位置とが重なり、弁装置全体のスペースを小さくすることができる。さらに、規制手段を設けて、第１の磁性体の一端が正方向及び負方向へ移動しないようにしたので、第１の磁性体は、励磁手段により磁化されたりされなかったりすることで、規制手段によって規制された一端を中心に回動するようになる。その結果、第１の磁性体の移動が安定し、弁装置の開閉をより確実に行うことができる。
請求項１０に記載の発明によれば、流路形成部材に形成されている溝を、フィルム材によって封止することによって流路を形成するようにし、第１の磁性体と第２の磁性体との間にフィルム材が位置するようにした。
【００３２】
従って、第１の磁性体と第２の磁性体とがフィルム材を介して近接するように配置され、第１の磁性体と第２の磁性体との距離を短くすることができる。その結果、第１の磁性体を大きな力で反発させることができ、エネルギー効率を高めることができる。また、第２の磁性体が流路外に位置するようになるので、流路内の流体が第２の磁性体に与える影響を考慮する必要がなくなり、第２の磁性体の材料の選定を容易にすることができる。
【００３３】
さらにまた、弁装置を生産するときに、第１の磁性体等を流路形成部材の溝の内部に設置してからフィルム材を封止することで、簡単に第１の磁性体等を流路内に位置させることができ、生産効率を高めることができる。
【００３４】
請求項１１に記載の発明によれば、流路形成部材に形成されている溝を、フィルム材によって封止することによって流路を形成するようにし、第１の磁性体と弁体との間にフィルム材が位置するようにした。
【００３５】
従って、第１の磁性体を流路外に位置させることができ、流路内の流体が第１の磁性体に与える影響を考慮する必要がなくなり、第１の磁性体の材料の選定を容易とすることができる。その結果、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。また、弁装置を生産するときに、弁体等を流路形成部材の溝の内部に設置してからフィルム材を封止することで、簡単に弁体等を流路内に位置させることができ、生産効率を高めることができる。
【００３６】
請求項１２に記載の発明によれば、第１の磁性体は、弁装置を閉じる時には、フィルム材に対して部分的に接触する接触部によりフィルム材を正方向に押圧し、弁装置を閉状態とするようにした。
【００３７】
従って、第１の磁性体がフィルム材に接触する面積を小さくしたので、フィルム材を変形させることが容易となり、フィルム材を介して弁装置を閉状態とすることが容易となる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明によれば、励磁コイルのボビンを磁性体にて形成し、第２の磁性体となるようにした。従って、部品点数を減少させて構造を簡単にし、生産性を高めることができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、流体をインクとするようにした。従って、インク流路の開閉の制御において、請求項１〜１３のいずれかの作用効果を得ることができる。
【００４０】
請求項１５に記載の発明によれば、液体噴射装置に弁装置を備えるようにした。従って、液体噴射装置の設計の自由度を高くして装置を小型化することができる。
【００４１】
請求項１６に記載の発明によれば、弁装置を液体噴射装置の液体噴射ヘッドに設けられているフィルタの上流側に配置するようにした。従って、液体噴射装置において、液体噴射ヘッドのフィルタ上に溜まった気泡を排出させるためのクリーニングを効果的に行うことができる。
【００４２】
請求項１７に記載の発明によれば、弁装置を、液体噴射装置のチョーククリーニング又は選択クリーニングに使用するようにした。従って、弁装置を閉じた状態で、液体噴射ヘッドのノズル側から吸引を行い、高負圧状態でバルブを開けるチョーククリーニング、又は複数色の色ノズルのうち必要なもののみクリーニングを行う選択クリーニングを効果的に行うことができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００４４】
図１は、本実施形態におけるインクジェットプリンタの概念図である。図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェットプリンタ１１は、インクカートリッジ１２のインクを、インク供給チューブ１３を介してキャリッジ１４に設けられた弁装置としての流路バルブ１５に供給し、流路バルブ１５から液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１６に移送して印刷を行うものである。
【００４５】
詳しくは、記録ヘッド１６は、インク滴を吐出すノズル開口（図示しない）を備えており、記録紙等の印刷媒体にインク滴を吐出すことにより画像や文字等の印刷データの記録を行う。なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１１は、Ａ０判等の大判の記録紙に印刷可能なプリンタであり、インク消費量が多いため、多量のインクを貯留する必要がある。従って、多量のインクを貯留したインクカートリッジをキャリッジ上に搭載させると、キャリッジが重くなり、キャリッジ駆動モータに過大な負荷がかかってしまう。このため、本実施形態では、インクカートリッジ１２をキャリッジ１４上に搭載させない構成としている。
【００４６】
なお、近年、キャリッジ上にインクカートリッジを搭載しないプリンタとして、オフキャリッジにすることによってインクカートリッジのレイアウトに自由度を持たせた、小型化、薄型化されたプリンタが使用されるようになっている。従って、本実施形態では、大判の記録紙に印刷を行うプリンタに具体化するようにしたが、小型化、薄型化されたこれらのプリンタに具体化するようにしてもよい。
【００４７】
インクカートリッジ１２は、インクジェットプリンタ１１の本体側に配置されたインクカートリッジホルダ１７内に収容されている。インクカートリッジ１２の内部には、インクパック１８が設けられており、インクパック１８内にはインクが充填されている。
【００４８】
インクパック１８の一側には針装着部１９が形成されており、インクカートリッジホルダ１７に設けられた針２０が針装着部１９に装着するように構成されている。針２０はインク供給チューブ１３の一側と接続されており、流路バルブ１５に対してインクを供給できるようになっている。
【００４９】
インク供給チューブ１３は、例えば、ポリエチレン等の可撓性部材により形成されている。また、インク供給チューブ１３は、耐薬品性に優れたポリエチレン系樹脂等の可撓性部材による内装に、気密遮断性に優れた塩化ビニルや金属膜等を外装として覆った二重構造であってもよい。
【００５０】
キャリッジ１４は、記録紙の幅方向（主走査方向）と同方向に配置されたガイド部材（図示しない）に沿って、往復動可能に取り付けられている。キャリッジ１４は、樹脂材料によって成形されている。そして、キャリッジ１４には、前記流路バルブ１５が取り付けられている。流路バルブ１５は、インク供給チューブ１３から記録ヘッド１６に供給されるインクの流路を開閉するためのものである。流路バルブ１５の詳細については後述する。
【００５１】
キャリッジ１４の下面には記録ヘッド１６が設けられており、流路バルブ１５からインクが供給されるようになっている。また、記録ヘッド１６は、図示しないフィルタ、インク供給管、圧電振動子、流路ユニット及びノズル開口等を備えている。記録ヘッド１６は圧電振動子によって圧力室を膨張・収縮させることにより、流路バルブ１５から供給されたインクをノズル開口からインク滴として吐出させるものである。
【００５２】
また、記録ヘッド１６の下方には、キャップ２２が設けられている。キャップ２２は、有底状に形成されており、その上部開口が記録ヘッド１６をキャッピングするようになっている。キャップ２２は、インクジェットプリンタ１１の非印刷領域に配置されており、非記録時に記録ヘッド１６のノズル開口を閉じることにより、インクの水分蒸発を防止するようになっている。
【００５３】
さらに、キャップ２２の底部は、吸引チューブ２３に連通されており、吸引チューブ２３の途中には吸引ポンプ２４が配設されている。そして、キャップ２２が記録ヘッド１６のノズル開口を閉じた状態で、吸引ポンプ２４を駆動させることで、記録ヘッド１６からキャップ２２側へインクを強制的に吸引する、いわゆるクリーニング動作が行われるようになっている。そして、吸引ポンプ２４により吸引されたインクは、廃液回収ボックス２５に回収される。廃液回収ボックス２５内には、複数層のスポンジ２６が設けられており、回収されたインクを貯蔵するようになっている。
【００５４】
なお、図１では１色のインクについてのみの構成を示しているが、インクジェットプリンタ１１は、例えば、シアン、マゼンダ、イエロ、ブラック等の複数のインクに対応した構成となっている。従って、前記インクカートリッジ１２、インク供給チューブ１３、流路バルブ１５及び記録ヘッド１６等はインク数ごとに設けられる。
【００５５】
次に、流路バルブ１５について説明する。
図２に示すように、流路バルブ１５は、流路ハウジング３３と、同流路ハウジング３３の内部に設けられている弁座３４及び弾性体３５、第１の磁性体としての可動側磁性体３６と、流路ハウジング３３の外部に設けられている磁性体駆動部３７とを備える。そして、流路ハウジング３３は、流路形成部材３９とフィルム材４１とによって構成され、キャリッジ１４に固定されている。
【００５６】
流路形成部材３９は、例えばポリプロピレン又はポリエチレン等の樹脂材料によって成型されており、上面からは略直方体状の溝としてのインク室４２が凹設されている。そして、インク室４２の底面４２ａには、第１の開口部４３が形成されているとともに、インク室４２の右側の内壁面４２ｂには、第２の開口部４４が形成されている。
【００５７】
また、流路形成部材３９には、前記第１の開口部４３を基端として左側方向へと向かう第１のインク流路４５が貫通形成されており、その図示しない終端部は、前記インク供給チューブ１３（図１参照）と接続されている。さらに、流路形成部材３９には、前記第２の開口部４４を基端として右側方向へと向かう第２のインク流路４６が貫通形成されており、その図示しない終端部は、前記記録ヘッド１６（図１参照）と接続されている。
【００５８】
フィルム材４１は、流路形成部材３９の上面に対してインク室４２の開口を覆うようにして熱溶着され、インク室４２を封止している。従って、流路は、第１のインク流路４５、インク室４２、第２のインク流路４６によって構成される。そして、インク供給チューブ１３から第１のインク流路４５に供給されたインクは、第１の開口部４３からインク室４２に流入した後に、第２の開口部４４を経て第２のインク流路４６に流入し、記録ヘッド１６に供給されるようになっている。
【００５９】
なお、前記フィルム材４１は、複数の材質からなる層によって形成されており、例えば、ポリエチレン層、ガスバリア層及びナイロン層から形成されている。従って、フィルム材４１は耐ガスバリア性の高い材質が使用されている。そして、フィルム材４１はその厚さが例えば０．１ｍｍ程度に形成されており、磁気抵抗を極力小さくしている。また、フィルム材４１は、その大きさによってはインク室４２の容積を減少させる方向と増加させる方向に変形可能であり、フィルム材４１の弾性変形によるコンプライアンスによって、インク室４２内におけるインクの圧力変動を吸収することが可能となっている。
【００６０】
弁座３４は、前記インク室４２の底面４２ａにおいて、前記第１の開口部４３を囲うようにして突設されており、環状形状を有している。そして、本実施形態では、弁座３４は、流路形成部材３９に対して一体形成されている。
【００６１】
弾性体３５は、図２及び図３に示すように、略長方形の板状の形状を有しており、その平面方向の大きさは、インク室４２よりも若干小さな大きさとなっている。そして、弾性体３５は、例えば、フッ素ゴム、硬質シリコンゴム、ブチルゴム、エラストマー、ＣＲゴム、ＮＢＲゴム又はウレタンゴムといった、弾性材料によって形成されている。そして、弾性体３５は、中央部分の弁体４８と、弁体４８を上方向に付勢する付勢手段としての付勢部４９とによって構成されている。
【００６２】
弁体４８は、上方に向かってその平面方向の面積が小さくなるような略円錐台形状となっており、その上面は、接触部分としての磁性体当接部５１となっているとともに、下面は弁座当接部５２となっている。なお、これら磁性体当接部５１と弁座当接部５２とはともに円形で同心円となるように位置している。
【００６３】
付勢部４９は、左右一対の支持部４９ａと、その左右一対の同支持部４９ａをその上部で連結する薄い板状の薄肉部４９ｂとによって構成されている。そして、前記弁体４８は、薄肉部４９ｂの中央に一体形成されている。
【００６４】
そして、以上のように構成されている弾性体３５は、前記左右一対の支持部４９ａをインク室４２の底面４２ａに当接させた状態でインク室４２内に収容されている。そしてこのとき、弾性体３５の弁座当接部５２と、弁座３４とは上下方向に重なるような位置関係となっている。
【００６５】
そして、弾性体３５は、薄肉部４９ｂが、インク室４２の底面４２ａと平行に位置して、弁座当接部５２と弁座３４とは離間した状態となるように配置されている。また、磁性体当接部５１に対してある一定以上の上方から下方への力が加わった状態では、弾性体３５の薄肉部４９ｂが弾性変形し、弁体４８の弁座当接部５２と弁座３４とが当接して、前記第１の開口部４３を閉塞するようになっている。また、この状態から、弁体４８の押圧をやめると、薄肉部４９ｂの弾性復帰により、弁体４８は上方に移動して第１の開口部４３が開くようになっている。
【００６６】
可動側磁性体３６は、磁場内で磁化される材料、例えば、電磁ステンレス等によって形成されており、直方体形状を有している。そしてその平面方向の大きさは、前記弾性体３５とほぼ同じ大きさとなっており、可動側磁性体３６は、前記インク室４２内において、前記弾性体３５とフィルム材４１とに挟まれるようにして収容されている。また可動側磁性体３６の上下方向の厚みは、前記弾性体３５が変形していない状態で、その上面３６ａがフィルム材４１に当接するとともに、その下面３６ｂが磁性体当接部５１に当接するような厚みとなっている。
【００６７】
また、可動側磁性体３６の重さは、可動側磁性体３６が前記弾性体３５の上に載置された状態では、前記弾性体３５の薄肉部３９ｂが弾性変形しないような重さとなっている。
【００６８】
磁性体駆動部３７は、第２の磁性体としての固定側磁性体５３、ボビン５４、励磁コイルとしてのコイル５５によって構成されている。固定側磁性体５３は、前記可動側磁性体３６とほぼ同等の大きさ及び形状を有しており、その一方の面５３ａが、前記フィルム材４１に対してインク室４２の外側から接している。すなわち、固定側磁性体５３は、フィルム材４１を挟んで前記可動側磁性体３６と対峙している。そして、固定側磁性体５３は、インク室４２の内部ではなく、外部に配置されているため、インクと接触することがないようになっている。従って、固定側磁性体５３の材料としては、インクによる劣化等を考慮した材料を使用する必要がなく、材料の選定の自由度が高くなっている。
【００６９】
ボビン５４は、断面が四角形状の枠体となるような筒形状を有しており、ＰＡ（ポリアミド）等の樹脂により形成されている。そして、その中心軸を水平方向にした状態で、ボビン５４の内側には、前記流路ハウジング３３と固定側磁性体５３とが内嵌されている。なお、流路ハウジング３３と固定側磁性体５３とは、ボビン５４の中心軸線と直交する方向に、前記弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６、固定側磁性体５３が順に並ぶようにしてボビン５４に内嵌されている。
【００７０】
また、ボビン５４の外周面には中心軸線を中心としてコイル５５が巻回されている。すなわち、コイル５５は弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６、固定側磁性体５３を囲むようにして設けられている。そして、この状態でコイル５５に通電することにより、ボビン５４の内部に磁場が発生するようになっており、ボビン５４の内側に位置している可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とを磁化させることが可能となっている。なお、コイル５５の巻線方向及び電流の向きは、各磁性体３６，５３がコイル５５の通電により磁化された時に、図２の左側（インク供給チューブ１３側）の端部である左端部３６ｌ，５３ｌがＮ極に、図２の右側（記録ヘッド１６側）の端部である右端部３６ｒ，５３ｒがＳ極となる方向となっている。
【００７１】
そして、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体３６に外部から力が加わっておらず、弾性体３５には、可動側磁性体３６の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体３５の薄肉部４９ｂは弾性変形されない状態となる。従って、弾性体３５は、その弁体４８の弁座当接部５２と弁座３４とが離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図２参照）。
【００７２】
また、図４に示すように、コイル５５に通電させると、ボビン５４の内側に磁場が発生し、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３のそれぞれの左端部３６ｌ，５３ｌがＮ極に、右端部３６ｒ，５３ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部３６ｌ，５３ｌと、右端部３６ｒ，５３ｒが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。そして、可動側磁性体３６は、正方向としての下方に向かう反発力が加わるようになり、弾性体３５の弁体４８の磁性体当接部５１には、可動側磁性体３６から下方への押圧力が加わるようになる。そして、この押圧力が、弾性体３５の付勢部４９の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部４９ｂが弾性変形して弁座当接部５２と弁座３４とが当接し、第１の開口部４３を閉塞するようになる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【００７３】
以上のように、コイル５５の通電を行ったり停止したりすることにより、可動側磁性体３６がコイルの中心軸線に対して直交する方向に移動し、弾性体３５の弁体４８の弁座当接部５２を弁座３４に対して当接させたり、離間させたりすることができ、流路バルブ１５を開閉することができる。
【００７４】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記第１の実施形態では、コイル５５の内部に可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とをコイル５５の中心軸線と直交する方向に並ぶようにして設け、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とが反発するように磁化させるようにした。そして、この反発力により、可動側磁性体３６を弁座３４に向かう方向に移動させ、流路バルブ１５を閉状態とするようにした。
【００７５】
従って、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３との反発力を利用して流路バルブ１５を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく磁性体のみで流路バルブ１５を開閉できる。その結果、可動側磁性体３６や固定側磁性体５３は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高くなるので、流路バルブ１５の設計の自由度を向上させることができる。さらに、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３とをコイル５５の内部においてコイル５５の中心軸線と直交する方向に並ぶように位置させるようにしたので、可動側磁性体３６の移動範囲とコイル５５の位置とが重なり、流路バルブ１５全体のスペースを小さくすることができる。
【００７６】
（２）上記第１の実施形態では、弾性体３５によって、可動側磁性体３６を固定側磁性体５３の方向に付勢するようにした。そして、コイル５５に通電することにより可動側磁性体３６を固定側磁性体５３に対して反発させ、可動側磁性体３６を弁座３４の方向に移動させて流路バルブ１５を閉じるようにした。
【００７７】
従って、インクジェット式記録装置におけるチョーククリーニングや選択クリーニングのように、流路バルブを閉状態とする時間が開状態とする時間に比較して短いものに適用する場合に、コイル５５への通電の時間を短くすることができるので、エネルギー効率を高めることができる。
【００７８】
（３）上記第１の実施形態では、弁座３４と可動側磁性体３６との間に弁体４８を設け、可動側磁性体３６の上下方向の移動により、弁体４８を弁座３４に対して当接させたり離間させたりするようにした。
【００７９】
従って、流路バルブ１５を開閉する際には、可動側磁性体３６が直接弁座３４に当接するのではなく、弁体４８が弁座３４に当接するようにしたので、弁座３４をより確実に封止するためには、弁体４８の材料のみを弁座３４のシールに好適な材料とすれば良くなる。その結果、可動側磁性体３６は、弁座３４のシールに好適な材料とする必要がないので、可動側磁性体３６の材料の選定が容易になる。
【００８０】
（４）上記第１の実施形態では、弁体４８を弾性材料により形成するようにした。従って、流路バルブ１５を閉じるときに、弁座３４と弁体４８との密着性を高めることができ、より確実に流路バルブ１５を閉じることができる。
【００８１】
（５）上記第１の実施形態では、弁体４８を、円錐台形状となるようにした。従って、可動側磁性体３６が弁体４８に対して様々な方向から当接しても、弁体４８が円錐台形状となっているので、可動側磁性体３６から弁体４８加わる力を常に同じ位置に集中させることができる。そして、その力の集中する位置と、弁体４８が弁座３４に当接する位置とを同じ位置とすることで、弁体４８を弁座３４に対して確実に当接させることができる。その結果、可動側磁性体３６が弁体４８に対して様々な方向から当接しても、弁座３４と弁体４８とを確実に当接させて、流路バルブ１５を閉状態とすることができる。
【００８２】
（６）上記第１の実施形態では、弁体４８と付勢部４９とを一体となるようにした。従って、部品点数を減少させて構造を簡単にし、流路バルブ１５の生産性を高めることができる。
【００８３】
（７）上記第１の実施形態では、インク室４２を、フィルム材４１にて封止するようにし、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６との間にフィルム材４１が位置するようにした。
【００８４】
従って、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６とがフィルム材４１を介して近接するように配置され、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６との距離を短くすることができる。その結果、流路バルブ１５を閉状態とする時に、可動側磁性体３６と固定側磁性体５３との間に大きな反発力を発生させることができ、エネルギー効率を高めることができる。また、流路バルブ１５を生産するときに、可動側磁性体３６や弾性体３５等をインク室４２内に設けた後にフィルム材４１にてインク室４２を封止することで、簡単に可動側磁性体３６や弾性体３５をインク流路内に設けることができ、生産効率を高めることができる。
【００８５】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図５及び図６に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ１５の弾性体３５、可動側磁性体３６、流路形成部材３９の構造を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００８６】
図５に示すように、本実施形態における流路バルブ１５の流路形成部材３９は、インク室４２の底面４２ａに、第１の突起６１と規制手段を構成する第２の突起６２とを備えている。そして、第２の突起６２とインク室４２の右側内壁面との間に、収容空間６３が形成されている。
【００８７】
弾性体６４は、第１の実施形態の弾性体３５と同様に弾性材料によって形成されており、弁体６５と付勢手段としての付勢部６６とによって構成されている。そして、弁体６５は、その上面が半球状となっており、接触部分としての磁性体当接部６５ａとなっている。また、その下面は平面状の円形となっており、弁座当接部６５ｂとなっている。
【００８８】
付勢部６６は、前記弁体６５の右側に位置している支持部６６ａと、同支持部６６ａと弁体６５とを連結する薄い板状の薄肉部６６ｂとによって構成されている。また、支持部６６ａには、上下方向に嵌合孔６７が貫通形成されている。
【００８９】
そして、以上のように構成されている弾性体６４は、前記支持部６６ａの嵌合孔６７に前記インク室４２の第１の突起６１を嵌合させ、支持部６６ａの下面をインク室４２の底面４２ａに当接させるようにしてインク室４２内に収容されている。従って、弾性体６４の磁性体当接部６５ａと弁座当接部６５ｂとは、前記支持部６６ａによって片持支持された状態となっている。また、この状態で、前記弁座当接部６５ｂとインク室４２の弁座３４とは、上下方向に重なるような位置関係となっている。
【００９０】
そして、弾性体６４は、外部から力が加わらない状態では、弁座当接部６５ｂと弁座３４とが離間した状態となるように配置されている。また、磁性体当接部６５ａに対してある一定以上の上方から下方への力が加わった状態では、弾性体６４の薄肉部６６ｂが弾性変形し、弁座当接部６５ｂと弁座３４とが当接して、前記第１の開口部４３を閉塞するようになっている。そして、この状態から、弁体６５の下方への押圧をやめると、薄肉部６６ｂの弾性復帰により、弁体６５は上方に移動して第１の開口部４３が開くようになっている。
【００９１】
第１の磁性体としての可動側磁性体６８は、第１の実施形態における可動側磁性体３６と同様に、磁場内で磁化される材料で形成され、直方体形状を有しているが、本実施形態では、その右端部に、下方に向かって屈曲させたような形状の規制手段を構成する屈曲部６８ａを有している。そして、可動側磁性体６８は、インク室４２内において、前記フィルム材４１と、弾性体６４との間に位置するようにして収容されている。また可動側磁性体６８の屈曲部６８ａは、インク室４２の前記収容空間６３内に位置するようになっている。
【００９２】
また、可動側磁性体６８の重さは、その左端部６８ｌが前記弾性体３５の上に載置された状態では、前記弾性体６４の薄肉部６６ｂが弾性変形しないような重さとなっている。
【００９３】
そして、可動側磁性体６８は、この状態でコイル５５に通電されることにより、ボビン５４の内部に磁場が発生すると、図５の左側（インク供給チューブ１３側）の端部である左端部６８ｌがＮ極に、図５の右側（記録ヘッド１６側）の端部である右端部６８ｒがＳ極に磁化されるようになっている。
【００９４】
従って、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体６８に外部から力が加わっておらず、弾性体６４には、可動側磁性体６８の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体６４の薄肉部６６ｂは弾性変形されない状態となる。従って、弾性体６４には、可動側磁性体６８からの押圧力が加わっていない状態となり、弾性体６４の弁座当接部６５ｂと弁座３４とは離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図５参照）。
【００９５】
また、図６に示すように、コイル５５に通電させると、ボビン５４の内側に磁場が発生し、可動側磁性体６８と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部５３ｌ，６８ｌがＮ極に、右端部５３ｒ，６８ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体６８と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部５３ｌ，６８ｌと、右端部５３ｒ，６８ｒとが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。すると、可動側磁性体６８には、正方向としての下方に向かう反発力が加わるようになり、可動側磁性体６８の下面と第２の突起６２との当接部分６９を支点として可動側磁性体６８が下方に移動する。そして、可動側磁性体６８の左端部６８ｌの下面が前記弾性体６４の磁性体当接部６５ａと当接し、磁性体当接部６５ａに、下方への押圧力が加わるようになる。その結果、この押圧力が、弾性体６４の付勢部６６の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部６６ｂが弾性変形して弁座当接部６５ｂと弁座３４とが当接し、第１の開口部４３を閉塞するようになる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【００９６】
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）、（６）及び（７）と同様の各効果が得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００９７】
（８）上記第２の実施形態では、弁体６５の上面を、半球状となるようにした。従って、可動側磁性体６８が弁体６５に対して様々な方向から当接しても、弁体６５が半球状となっているので、可動側磁性体６８から弁体６５加わる力を常に同じ位置に集中させることができる。そして、その力の集中する位置と、弁体６５が弁座３４に当接する位置とを同じ位置とすることで、弁体６５を弁座３４に対して確実に当接させることができる。その結果、可動側磁性体６８が弁体６５に対して様々な方向から当接しても、弁座３４と弁体６５とを確実に当接させて、流路バルブ１５を閉状態とすることができる。
【００９８】
（９）上記第２の実施形態では、流路ハウジング３３のインク室４２に第２の突起６２を設けるとともに、可動側磁性体６８に屈曲部６８ａを設け、屈曲部６８ａの下面と第２の突起６２との当接部分６９により、可動側磁性体６８の右端部６８ｒが下方へ移動しないようにした。従って、可動側磁性体６８は、コイル５５の通電及び非通電により、当接部分６９を中心に回動しながら、弁体６５を弁座３４に当接させたり離間させたりするようになる。その結果、可動側磁性体６８の移動が安定し、流路バルブ１５の開閉をより確実に行うことができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図７及び図８に従って説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ１５の可動側磁性体３６と流路形成部材３９との構造や配置を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【０１００】
図７に示すように、本実施形態における流路バルブ１５は、第１の磁性体としての可動側磁性体７１がインク室４２の外部に位置するようになっており、流路形成部材３９のインク室４２の高さが、第１の実施形態に比較して低くなっている。詳しくは、インク室４２に弾性体３５を収容させたときに、弾性変形していない状態の弾性体３５の弁体４８の磁性体当接部５１が、フィルム材４１に当接するとともに、弾性体３５の左右一対の支持部４９ａがインク室４２の底面４２ａに当接するような高さとなっている。また、流路形成部材３９の第２の開口部４４は、第１の実施形態においては、インク室４２の右側の内壁面４２ｂに設けていたが、本実施形態では、インク室４２の底面４２ａに設けている。
【０１０１】
可動側磁性体７１は、第１の実施形態における可動側磁性体３６と同様に、磁場内で磁化される材料で形成され、略直方体形状を有しているが、本実施形態では、その中央部分には、下方に向かって突出するように屈曲した形状の接触部としてのフィルム材当接部７２を備えている。そして、可動側磁性体７１は、固定側磁性体５３とフィルム材４１との間に位置している。
【０１０２】
また、可動側磁性体７１の重さは、可動側磁性体７１がフィルム材４１の上に載置された状態では、前記フィルム材４１及び弾性体３５が変形しないような重さとなっている。
【０１０３】
また、可動側磁性体７１は、この状態でコイル５５が通電されることにより、ボビン５４の内部に磁場が発生すると、図７の左側（インク供給チューブ１３側）の端部である左端部７１ｌがＮ極に、図７の右側（記録ヘッド１６側）の端部である右端部７１ｒがＳ極に磁化されるようになっている。
【０１０４】
従って、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体７１に外部から力が加わっておらず、弾性体３５には、フィルム材４１を介して可動側磁性体７１の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体３５の薄肉部４９ｂは、弾性変形されていない状態となっている。従って、弾性体３５には、可動側磁性体７１からの押圧力が加わっていない状態となり、弾性体３５の弁座当接部５２と弁座３４とは離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図７参照）。
【０１０５】
また、図８に示すように、コイル５５に通電させると、ボビン５４の内側に磁場が発生し、可動側磁性体７１と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部７１ｌがＮ極に、右端部７１ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体７１と固定側磁性体５３とのそれぞれの左端部５３ｌ，７１ｌと、右端部５３ｒ，７１ｒとが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。すると、可動側磁性体７１には正方向としての下方に向かう反発力が生じるようになり、可動側磁性体７１のフィルム材当接部７２の下面がフィルム材４１を下方へ押圧するようになる。その結果、フィルム材４１を介して弾性体３５の磁性体当接部５１が下方に押圧される。そして、この押圧力が、弾性体３５の付勢部４９の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部４９ｂが弾性変形して弁座当接部５２と弁座３４とが当接するようになる。そして、第１の開口部４３が閉塞され、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【０１０６】
上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（６）と同様の各効果が得られるとともに、以下のような特徴を得ることができる。
（１０）上記第３の実施形態では、インク室４２を、フィルム材４１にて封止するようにし、可動側磁性体７１と弁体４８との間にフィルム材４１が位置するようにした。
【０１０７】
従って、可動側磁性体７１をインク室４２の外部に位置させることができ、インク室４２内のインクが可動側磁性体７１に与える影響を考慮する必要がなくなり、可動側磁性体７１の材料の選定を容易とすることができる。その結果、流路バルブ１５の設計の自由度を向上させることができる。また、流路バルブ１５を生産するときに、弾性体３５等をインク室４２内に設けた後にフィルム材４１にてインク室４２を封止することで、簡単に弾性体３５をインク流路内に設けることができ、生産効率を高めることができる。
【０１０８】
（１１）上記第３の実施形態では、可動側磁性体７１は、流路バルブ１５を閉じる時には、フィルム材４１に対して部分的に接触するフィルム材当接部７２によりフィルム材４１を下方に押圧するようにした。従って、可動側磁性体７１がフィルム材４１に当接する面積が小さくなっているので、フィルム材４１をフィルム材当接部７２による押圧により容易に変形させることができ、フィルム材４１を介して弁体４８を下方に押圧して、弁座３４に当接させることができる。
【０１０９】
（第４の実施形態）
以下、本発明を具体化した第４の実施形態を図９及び図１０に従って説明する。なお、第４の実施形態は、第１の実施形態の流路バルブ１５の磁性体駆動部３７の構造を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【０１１０】
図９に示すように、本実施形態における流路バルブ１５の磁性体駆動部３７は、固定側磁性体５３を備えず、ボビン７５及びコイル５５のみで構成されている。そして、本実施形態のボビン７５は、磁性軟鉄等の磁性体により形成されている。そして、ボビン７５には、ボビン７５の中心軸線と直交する方向に、弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６が順に並ぶようにして内嵌されている。なお、このとき、可動側磁性体３６の位置は、ボビン７５の中心軸線よりも、ボビン７５の内壁面寄りに位置するようになっている。
【０１１１】
そして、ボビン７５の外周面に巻回されているコイル５５に通電することにより、コイル５５の内側に磁界を発生させ、磁性体により形成されているボビン７５自体と、可動側磁性体３６との両方を磁化させることが可能となっている。なお、コイル５５の巻線方向及び電流の向きは、可動側磁性体３６及びボビン７５がコイル５５の通電により磁化されたときに、図９の左側の端部である左端部３６ｌ，７５ｌがそれぞれＮ極に、右側の端部である右端部３６ｒ，７５ｒがそれぞれＳ極となるような方向となっている。
【０１１２】
そして、以上のように構成された流路バルブ１５は、コイル５５に通電させない状態では、可動側磁性体３６に外部から力が加わっておらず、弾性体３５には、可動側磁性体３６の重さのみが加わっている状態であるので、弾性体３５の薄肉部４９ｂは弾性変形されない状態となる。従って、弾性体３５は、その弁体４８の弁座当接部５２と弁座３４とが離間した状態となる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通した状態となり、流路バルブ１５は開いた状態となる（図９参照）。
【０１１３】
また、図１０に示すように、コイル５５に通電させると、コイル５５の内側に磁場が発生し、可動側磁性体３６とボビン７５のそれぞれの左端部３６ｌ，７５ｌがＮ極に、右端部３６ｒ，７５ｒがＳ極に磁化される。その結果、可動側磁性体３６とボビン７５とのそれぞれの左端部３６ｌ，５３ｌと、右端部３６ｒ，５３ｒが、同じ磁極を有するようになり、お互い反発し合う状態となる。なお、可動側磁性体３６は、ボビン７５の中心軸線よりもボビン７５の内壁面寄りに位置しているため、ボビン７５の中心軸線方向に移動するようになる。従って、可動側磁性体３６は、正方向としての図９の下方に向かう反発力が加わるようになり、弾性体３５の弁体４８の磁性体当接部５１には、可動側磁性体３６から下方への押圧力が加わるようになる。そして、この押圧力が、弾性体３５の付勢部４９の負方向としての上方への付勢力を上回ると、薄肉部４９ｂが弾性変形して弁座当接部５２と弁座３４とが当接し、第１の開口部４３を閉塞するようになる。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とが連通しない状態となり、流路バルブ１５が閉じた状態となる。
【０１１４】
上記第４の実施形態によれば、第１の実施形態の（２）〜（６）と同様の各効果が得られるとともに、以下のような特徴を得ることができる。
（１２）上記第４の実施形態では、ボビン７５を磁性体により形成するようにし、ボビン７５の内部に、ボビン７５の中心軸線と直交する方向に、弁座３４、弁体４８、可動側磁性体３６を順に並ぶようにして内嵌するようにした。そして、コイル５５に通電することによりボビン７５と可動側磁性体３６とを反発するように磁化させるようにした。この反発力により、可動側磁性体３６を弁座３４に向かう方向に移動させ、流路バルブ１５を閉状態とするようにした。
【０１１５】
従って、可動側磁性体３６とボビン７５との反発力を利用して流路バルブ１５を開閉することができ、永久磁石等を用いることなく磁性体のみで流路バルブ１５を開閉できる。その結果、可動側磁性体３６やボビン７５は、永久磁石に比較して材料の選定の自由度が高くなるので、流路バルブ１５の設計の自由度を向上させることができる。さらに、可動側磁性体３６とボビン７５とをコイル５５の内部においてコイル５５の中心軸線と直交する方向に並ぶように位置させるようにしたので、可動側磁性体３６の移動範囲とコイル５５の位置とが重なり、流路バルブ１５全体のスペースを小さくすることができる。
【０１１６】
（１３）上記第４の実施形態では、ボビン７５を磁性体にて形成するようにした。従って、コイル５５に通電させて可動側磁性体３６を反発させるための磁性体と、ボビン７５とを兼用することができるため、装置全体の部品点数を減少させて構造を簡単にし、生産性を高めることができる。
【０１１７】
（１４）上記第４の実施形態では、インク室４２を、フィルム材４１にて封止するようにし、ボビン７５と可動側磁性体３６との間にフィルム材４１が位置するようにした。
【０１１８】
従って、ボビン７５と可動側磁性体３６とがフィルム材４１を介して近接するように配置され、ボビン７５と可動側磁性体３６との距離を短くすることができる。その結果、流路バルブ１５を閉状態とするときに、可動側磁性体３６とボビン７５との間に大きな反発力を発生させることができ、エネルギー効率を高めることができる。また、流路バルブ１５を生産するときに、可動側磁性体３６や弾性体３５等をインク室４２内に設けた後にフィルム材４１にてインク室４２を封止することで、簡単に可動側磁性体３６や弁体４８をインク流路内に設けることができ、生産効率を高めることができる。
【０１１９】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１〜第４の実施形態では、第１のインク流路４５とインク供給チューブ１３とを接続し、第２のインク流路４６と記録ヘッド１６とを接続するようにしたが、第１のインク流路４５と記録ヘッド１６とを接続し、第２のインク流路４６とインク供給チューブ１３とを接続するようにしてもよい。
【０１２０】
・上記第１〜第４の実施形態では、可動側磁性体３６，６８，７１と弁座３４との間に弁体４８，６５を設けるようにしたが、設けないようにしてもよい。そして、この場合には、可動側磁性体３６，６８，７１が直接、あるいは、フィルム材４１を介して、弁座３４に対して当接又は離間して流路バルブ１５を開閉するようにしてもよい。
【０１２１】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁体４８，６５を、それぞれ弾性材料により形成するようにしたが、弾性材料以外の材料により形成するようにしてもよい。
【０１２２】
・上記第１〜第３の実施形態では、弾性体３５，６４はそれぞれ、付勢手段としての付勢部４９，６６を弁体４８，６５と一体となるようにして設けるようにしたが、別体となるようにしてもよい。そして、別体となるようにした場合には、その他の付勢手段、例えば、コイルスプリング等によって弁体４８，６５を弁座３４から離間する方向に付勢するようにしてもよい。
【０１２３】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁体４８，６５の形状を、円錐台形状、半球形状、直方体形状として説明したが、可動側磁性体３６，６８，７１の移動によって弁座３４に対して当接または離間して流路バルブ１５を開閉可能な形状であれば、形状は特に限定されない。
【０１２４】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁座３４は、流路形成部材３９に対して一体となるようにして形成するようにしたが、別体として形成するようにしてもよい。また、別体とする場合には、弁体４８，６５との密着性が高くなるような材料、例えば、弾性材料等によって形成するようにしてもよい。
【０１２５】
・上記第１、第３及び第４の実施形態では、弁体４８は、可動側磁性体３６及びフィルム材４１に対して固着されないようにした。これを、固着されるようにしてもよい。そして、固着した場合には、弾性体３５は、弁体４８のみで構成されるようにし、付勢部４９を設けないようにしてもよい。
【０１２６】
・上記第１〜第４の実施形態では、インク室４２は、流路形成部材３９にフィルム材４１を溶着することにより形成するようにしたが、流路形成部材３９のみでインク室４２を形成するようにしてもよい。
【０１２７】
・上記第１の実施形態では、固定側磁性体５３を流路外、すなわちフィルム材４１の上に位置するようにした。これを、図１１に示すように、固定側磁性体５３を流路内、すなわちフィルム材４１の下に位置するようにしてもよい。そして、このように構成された流路バルブ１５は、第１の実施形態と同様にして、コイル５５に通電することにより、固定側磁性体５３と可動側磁性体３６とを反発させて、図１２に示すように、弾性体３５の弁体４８を弁座３４に当接させることが可能である。そして、第１のインク流路４５とインク室４２とを連通しない状態として流路バルブ１５を閉じた状態とすることができる。
【０１２８】
・上記第１〜第４の実施形態では、流路バルブ１５を、インクカートリッジ１２がキャリッジ１４に搭載されていないインクジェットプリンタ１１に使用するようにしたが、インクカートリッジ１２をキャリッジ１４に搭載するインクジェットプリンタ１１に使用するようにしてもよい。
【０１２９】
・上記第１〜第４の実施形態においては、流路バルブ１５を、キャリッジ１４に固定するようにしたが、流路バルブ１５を、インク供給チューブ１３のキャリッジ１４の動作により可動しない部分からインクカートリッジ１２までのインク供給路の任意の位置に配置してもよい。
【０１３０】
・上記第１〜第４の実施形態においては、流路バルブ１５を、記録ヘッド１６のフィルタの上流側に配置するようにしたが、下流側に配置するようにしてもよい。
【０１３１】
・上記第１〜第４の実施形態では、弁装置として、インクジェットプリンタ１１のチョーククリーニングに使用するに流路バルブ１５に具体化して説明したが、選択クリーニングに使用する弁装置として具体化するようにしてもよい。また、液体噴射装置として、インクを吐出しするインクジェットプリンタ１１について説明したが、その他の液体噴射装置であってもよい。例えば、ファックス、コピア等を含む印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬ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液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の試料噴射装置であってもよい。また、液体噴射装置以外の装置に使用する弁装置に応用してもよい。また、流体もインクに限られず、他の流体に応用してもよい。
【０１３２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜１７に記載の発明によれば、流体が永久磁石に与える影響を考慮する必要がなくなり、弁装置の設計の自由度を向上させることができる。
【０１３３】
加えて、請求項２及び４，５，８，９，１２に記載の発明によれば、弁装置を確実に開閉することができる。
加えて、請求項３及び１１に記載の発明によれば、磁性体の材料の選定が容易となり弁装置の設計の自由度を向上させることができる。
【０１３４】
加えて、請求項６及び７，１０，１１，１３に記載の発明によれば、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるインクジェットプリンタの概念図。
【図２】同じく、流路バルブの部分断面図。
【図３】同じく、流路バルブの部分分解平面図。
【図４】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図５】第２の実施形態における流路バルブの部分断面図。
【図６】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図７】第３の実施形態における流路バルブの部分断面図。
【図８】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図９】第４の実施形態における流路バルブの部分断面図。
【図１０】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【図１１】別例における流路バルブの部分断面図。
【図１２】同じく、流路バルブの動作の説明図。
【符号の説明】
１１ 液体噴射装置としてのインクジェットプリンタ
１５ 弁装置としての流路バルブ
１６ 液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド
３４ 弁座
３６，６８，７１ 第１の磁性体としての可動側磁性体
５３ 第２の磁性体としての固定側磁性体
３９ 流路形成部材
４１ フィルム材
４２ 溝としてのインク室
４５ 流路を構成する第１のインク流路
４６ 流路を構成する第２のインク流路
４８，６５ 弁体
４９，６６ 付勢手段としての付勢部
５１，６５ａ 接触部分としての磁性体当接部
５４，７５ ボビン
５５ 励磁コイルとしてのコイル
６２ 規制手段を構成する第２の突起
６８ａ 規制手段を構成する屈曲部
７２ 接触部としてのフィルム材当接部
Claims (17)
- 流体が移動する流路内に設けられている弁座と、
前記弁座に向かう正方向及び離間する負方向に移動することにより前記流路を開閉する、磁場内で磁化される材料からなる第１の磁性体と、
前記第１の磁性体の前記正方向あるいは前記負方向の延長上に位置する、磁場内で磁化される材料からなる第２の磁性体と、
前記第１の磁性体の移動方向と直交する方向に中心軸線を有し、前記弁座と前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを囲むようにして設けられている励磁コイルと
を備え、
前記励磁コイルに通電することにより前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とをお互いに反発するように磁化させて、前記第１の磁性体を前記正方向あるいは前記負方向に移動させることを特徴とする弁装置。 - 請求項１に記載の弁装置において、
前記第１の磁性体を前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする弁装置。 - 請求項１又は２に記載の弁装置において、
前記弁座と前記第１の磁性体との間に、前記第１の磁性体の前記正方向及び前記負方向の移動により前記弁座に対して当接されたり離間されたりする弁体を設けたことを特徴とする弁装置。 - 請求項３記載の弁装置において、
前記弁体は、弾性材料により形成されていることを特徴とする弁装置。 - 請求項３又は４に記載の弁装置において、
前記弁体は、前記第１の磁性体との接触部分が少なくとも、半球、もしくは、円錐、円錐台形状であることを特徴とする弁装置。 - 請求項３〜５のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記弁体は、前記第１の磁性体に固着されていることを特徴とする弁装置。 - 請求項３〜６のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記弁体は、前記第１の磁性体を前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とが磁化されている時の移動方向と反対方向に付勢する付勢手段を一体に備えていることを特徴とする弁装置。 - 請求項１〜７のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記第１の磁性体の一端の前記正方向及び前記負方向への移動を規制する規制手段を備えたことを特徴とする弁装置。 - 流体が移動する流路内に設けられている弁座と、
前記弁座に向かう正方向及び離間する負方向に移動することにより、前記流路を開閉する第１の磁性体と、
前記第１の磁性体の前記正方向あるいは前記負方向の延長上に位置する第２の磁性体と、
前記第１の磁性体の移動方向と直交する方向に中心軸線を有し、前記弁座と前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを囲むようにして設けられている励磁コイルと、
前記第１の磁性体の一端の前記正方向及び前記負方向への移動を規制する規制手段と
を備え、
前記励磁コイルに通電することにより前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とをお互いに反発するように磁化させて、前記第１の磁性体を前記正方向あるいは前記負方向に移動させることを特徴とする弁装置。 - 請求項１〜９のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記流路は、流路形成部材に形成された溝と、前記溝を封止するように前記流路形成部材に取り付けられているフィルム材とによって構成されており、
前記フィルム材は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に位置していることを特徴とする弁装置。 - 請求項１〜９のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記流路は、流路形成部材に形成された溝と、前記溝を封止するように前記流路形成部材に取り付けられているフィルム材とによって構成されており、
前記フィルム材は、前記第１の磁性体と前記弁体との間に位置していることを特徴とする弁装置。 - 請求項１１に記載の弁装置において、
前記第１の磁性体は、前記フィルム材に対して部分的に接触する接触部を有していることを特徴とする弁装置。 - 請求項１〜１２のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記第２の磁性体は、励磁コイルのボビンであることを特徴とする弁装置。 - 請求項１〜１３のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記流体は、インクであることを特徴とする弁装置。 - 請求項１〜１４のいずれか１つに記載の弁装置を備えた液体噴射装置。
- 請求項１５に記載の液体噴射装置において、
前記弁装置は、液体噴射ヘッドに設けられているフィルタの上流側に配置されることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項１５又は１６に記載の液体噴射装置において、
前記弁装置は、チョーククリーニング又は選択クリーニングに使用されることを特徴とする液体噴射装置。
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