JP3855848B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路を開閉制御する弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体が移動する流路の開閉制御を行う弁装置として、電磁石を利用したものが知られている、その一例として、特開２０００−８１１６２号公報に開示された弁装置がある。この弁装置は、バルブ本体の内部に形成された流路と、磁性体による弁体（弁部材）とを備えており、弁体が流路途中に設けられた弁座に当接及び離隔されることにより流路の開閉制御を行うようになっている。そして、バルブ本体には流体の移動方向に沿って弾性変形する膜状部材が備えられ、前記弁体はこの膜状部材に固着されている。
【０００３】
また、バルブ本体は、高透磁率を有する磁性材料によって構成され、外周に励磁コイルが巻回されている。そして、励磁コイルを励磁することにより、弁体と弁座との間に斥力を生じさせる。これにより、弁体と弁座とが離隔して流路が開状態となる。
【０００４】
一方、励磁コイルへの励磁を停止すると、弁体が膜状部材の弾性復帰及び流体の圧力により移動され、弁体と弁座とが当接されるようになる。これにより、流路が閉状態となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の弁装置では、弁体が磁性体であるとともに、弁座が高透磁率を有する磁性材料によって構成される必要がある。このため、この弁装置では、弁体及び弁座の材質が限られたものとなり、材質の選択に自由度がなく、弁装置の設計を制限する原因となることがあった。また、この弁装置では、バルブ本体の外周に励磁コイルを巻回させる必要があり、装置の構造が複雑化及び大型化するという問題があった。
【０００６】
さらに、流路を閉状態とする時には、膜状部材の弾性力により弁体と弁座とを当接するようにしているため、膜状部材の弾性力が劣化してしまった場合には、弁体と弁座とを当接させるのに十分な力が得られず、完全な閉状態とできなくなる畏れがあった。
【０００７】
また、流路を開状態とするために必要な弁体と弁座との間の斥力は、前記膜状部材の弾性力を超えた大きさでなくてはならないため、励磁のための通電が大きくなり、エネルギー効率が低下してしまう畏れがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされるものであって、その第１の目的は、弁装置の設計の自由度を高めた弁装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、装置の構造を簡略化することができる弁装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第３の目的は、エネルギー効率の高い弁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、溝が形成された流路形成部材の前記溝の開口をフィルム材で封止することによって構成された流路ハウジング内に形成され、流体が移動する流路と、該流路内に配置された弁部材と、前記流路内に配置されるとともに、一側部と他側部とを有し、前記一側部と前記他側部との間に有する回転軸心を中心に回転されて前記一側部が前記弁部材に当接又は離間することにより、前記流路を開閉する磁性体からなる開閉部材と、前記フィルム材を挟んで前記開閉部材と対峙するように配置され、前記一側部を吸引する一側部吸引位置と前記他側部を吸引する他側部吸引位置とに移動して、該一側部又は該他側部を吸引することにより前記流路を開閉させる磁石と、前記磁石を前記一側部吸引位置と前記他側部吸引位置とに移動させる磁石移動手段とを備えたことを要旨とする。
【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、請求項１に記載の弁装置において、前記開閉部材は、前記回転軸心に互いに異なる角度で取り付けられている２つの平面を備え、前記一側部及び前記他側部は、それぞれ異なる前記平面上に形成され、前記弁部材は、前記流路に設けられている開口部を囲むようにして突設されている凸部であり、前記開閉部材が当接する前記凸部の上面が、前記回転軸心を通る平面上に位置するように傾斜していることを要旨とする。
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、前記磁石移動手段は、通電により駆動されるものであり、通電しない時に前記磁石を前記他側部吸引位置に位置させ、通電する時に前記磁石を前記一側部吸引位置に移動させるものであることを要旨とする。
【００１２】
請求項４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、前記磁石移動手段は、通電により駆動されるものであり、通電しない時に前記磁石を前記一側部吸引位置に位置させ、通電する時に前記磁石を前記他側部吸引位置に移動させるものであることを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部材は、軸受を一体に備え、該軸受に、前記流路の内壁面に対して回転可能、又は回転不能に固定されている支持軸を回転可能に挿通支持することにより前記回転軸心を中心に回転するものであることを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部材は、板状部材であることを要旨とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の弁装置において、前記フィルム材は前記流路形成部材に対して熱溶着されていることを要旨とする。
【００１８】
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、前記フィルム材は耐ガスバリア性の高い材質によって構成されていることを要旨とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部材と前記フィルム材とが当接する部分に、前記開閉部材と前記フィルム材の少なくともいずれか一方に保護手段を設けたことを要旨とする。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の弁装置において、前記保護手段は、前記開閉部材の縁を前記フィルム材に対して反対方向に向かって屈曲させて形成した屈曲部であることを要旨とする。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の弁装置において、前記磁石は永久磁石であることを要旨とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁部材は弾性体により構成されていることを要旨とする。
【００２４】
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、前記流体はインク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、前記弁装置はインクジェット式記録装置に使用されることを要旨とする。
【００２５】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の弁装置において、前記弁装置は、前記インクジェット式記録装置の記録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。
【００２６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の弁装置において、前記弁装置は、前記インクジェット式記録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されることを要旨とする。
【００２７】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、磁石移動手段により、流路外の磁石を一側部吸引位置と他側部吸引位置とに移動させ、磁性体による開閉部材の一側部を弁部材に対して当接又は離間することができるようにした。そして、弁部材が開閉を行うようにした。従って、開閉部材が磁性体であれば、流路外の磁石により弁部材の開閉を行うことができるので、弁部材については、どのような材質を選択してもよく、弁装置の設計の自由度を高めることができるようになる。従って、弁部材を励磁させる必要がなく、流路外周に励磁コイルを巻回する必要が無いため、装置の構造を簡略化することができる。また、磁石の移動によって開閉部材が回転軸心を中心に回転するようにした。そしてこれにより、一側部を弁部材に対して当接または離間させ、弁部材を開閉するようにした。従って、開閉部材は、回転によって弁部材の開閉を行うようになり、それ自体の弾性力を使用して弁部材の開閉を行うものではなくなる。その結果、弾性力の劣化等により弁装置の開閉ができなくなってしまうような心配がなくなる。また、弾性力を超えた大きさで弁部材を開閉する必要がないので、エネルギー効率も良好なものとなる。また、流路を形成する流路ハウジングを、溝が形成された流路形成部材とフィルム材とによって構成するようにし、溝の開口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た。従って、生産時に開閉部材を流路ハウジング内に収容することが容易となる。また、必要に応じ、溝開口部の広い部分を設け、フィルム材の弾性変形によるコンプライアンスによって、流路内の流体の圧力変動を吸収するダンパとして使用することができる。また、磁石と開閉部材との間の部分はフィルム材により形成されるようにした。従って、磁石と開閉部材とがフィルム材を介して近接するように配置されるため、磁石と開閉部材との距離を短くすることができ、大きな吸引力を得ることができ、エネルギー効率を高めることができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、開閉部材に、同開閉部材の回転軸心に対して互いに異なる角度で取り付けられる２つの平面を備え、開閉部材の一側部及び他側部を異なる平面上に設けるようにした。従って、開閉部材を回転させることによって、一側部と他側部とを交互に同一平面上に位置させることができる。その結果、磁石の移動を直線的とすることができ、装置の構造を簡略化することができる。また、開閉部材の一側部を凸部に当接させることにより弁部材を閉状態とするようにした。従って、流路を閉状態とすることが容易となり、シール性を高めることができる。また、弁部材の開閉部材と当接する面は開閉部材の回転軸心を通る平面状に位置するようにした。従って、開閉部材の形状が、回転軸心を通る平面形状であるような場合に、弁部材と開閉部材とを正確に当接させることができ、シール性を高めることができる。
請求項３に記載の発明によれば、磁石移動手段に通電しない時に磁石を他側部吸引位置に移動させて弁部材が閉状態となるようにした。また、通電する時に磁石を一側部吸引位置に移動させて弁部材が開状態となるようにした。従って、この弁装置を備えた装置の全体が電源オフとなり、磁石移動手段に通電されていない状態で、装置が横転などしてしまっても、弁部材が閉状態となっているので、流体が誤って外部に流出してしまうようなことがない。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、磁石移動手段に通電しない時に磁石を一側部吸引位置に移動させて弁部材が開状態となるようにした。また、通電する時に磁石を他側部吸引位置に移動させて弁部材が閉状態となるようにした。従って、この弁装置をインクジェットプリンタのチョーククリーニング又は選択クリーニング等のように、弁部材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、磁石移動手段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。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、開閉部材に一体に備えられている軸受に支持軸を挿通支持することにより、回転軸心を中心に開閉部材を回転させるようにした。従って、開閉部材を簡単な構造で確実に回転させることができる。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、開閉部材を板状部材とした。従って、開閉部材を他側部吸引位置と一側部吸引位置とに移動させるのに適した構造とすることができ、弁部材の開閉を安定して行うことができるようになる。
【００３６】
請求項７に記載の発明によれば、フィルム材を流路形成部材に対して熱溶着するようにした。従って、簡易な構成で流路ハウジングの流路を封止することができる。
【００３７】
請求項８に記載の発明によれば、フィルム材を耐ガスバリア性の高い材質によって構成するようにした。従って、流路ハウジングの流路内へのガスの流入をより確実に防止することができる。
【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、開閉部材とフィルム材とが当接する部分に、開閉部材とフィルム材の少なくともいずれか一方に保護手段を設けるようにした。従って、開閉部材とフィルム材との当接による損傷等を防ぐことができる。
【００３９】
請求項１０に記載の発明によれば、板状部材の縁をフィルム材に対して反対方向に向かって屈曲させ、屈曲部を形成するようにした。従って、板状部材が移動することによって、板状部材の一側部又は他側部がフィルム材に当接しても、縁がフィルム材に対して反対方向に屈曲されているので、フィルム材を損傷させないようにすることができる。
【００４０】
請求項１１に記載の発明によれば、磁石を永久磁石とするようにした。従って、開閉部材を吸引するために電気等の駆動エネルギーを使用する必要がないので、装置を簡略化するとともに、エネルギー効率を高めることができる。
【００４１】
請求項１２に記載の発明によれば、弁部材を弾性体により構成するようにした。従って、開閉部材を弁部材に対してより確実に当接させることができ、シール性を高めることができる。
【００４４】
請求項１３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１〜１２のいずれかの作用効果を得ることができる。
【００４５】
請求項１４に記載の発明によれば、弁装置をインクジェット式記録装置において使用するようにした。従って、インクジェット式記録装置において、請求項１〜１３のいずれかの作用効果を得ることができる。
【００４６】
請求項１５に記載の発明によれば、弁装置をインクジェット式記録装置の記録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、記録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の際に、この弁装置を効果的に使用することができる。
【００４７】
請求項１６に記載の発明によれば、弁装置を、インクジェット式記録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、記録ヘッドのノズル側から吸引を行い、高負荷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の際に、この弁装置を効果的に使用することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１は、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、インクジェット式記録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に設けられた圧力ダンパ１５に供給し、圧力ダンパ１５から記録ヘッド１６に移送して印刷を行うものである。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、圧力ダンパ１５に対してインクを供給できるようになっている。
【００５３】
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。
【００５４】
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、樹脂製材料によって成形されている。そして、キャリッジ１４の内部には、前記圧力ダンパ１５が取り付けられている。圧力ダンパ１５は、キャリッジ１４の往復動に伴うインク圧力の変動を抑制するものである。圧力ダンパ１５の詳細については後述する。
【００５５】
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、圧力ダンパ１５から記録ヘッド１６にインクが供給されるようにインク流路（図示しない）が接続されている。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、ノズル開口からインク滴を吐出させるものである。
【００５６】
図１において、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とともに、記録ヘッド１６のインクを吸引するクリーニング動作を行う。
【００５７】
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の途中に配設された吸引ポンプ２４によって、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ようになっている。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。
【００５８】
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、圧力ダンパ１５及び記録ヘッド１６等はインク数ごとに設けられる。
【００５９】
次に、圧力ダンパ１５について説明する。
圧力ダンパ１５は、インク供給チューブ１３から供給されるインクを記録ヘッド１６に導く流路ハウジング３３と、同流路ハウジング３３内の流路を開閉するための弁装置３４とを備える。流路ハウジング３３は、キャリッジ１４に固定されており、内部に流路が形成された流路形成部材３５と、フィルム材３６とによって構成される。流路形成部材３５は、例えばポリプロピレン又はポリエチレン等の樹脂製材料によって成型されており、側面に略直方体状の溝としてのインク室３７が凹設されている。図２は、流路形成部材３５の側面図であり、同図に示すように、このインク室３７の内壁面（主走査方向に直交する面）には円形の２つの第１及び第２の開口部３８，３９が設けられている。
【００６０】
図１に示すように、第１の開口部３８は第１のインク流路４１の基端部と接続されており、この第１のインク流路４１の先端部は前記インク供給チューブ１３と接続されている。従って、インク供給チューブ１３から供給されるインクは、第１のインク流路４１を介して前記インク室３７に流入するようになっている。また、第２の開口部３９は第２のインク流路４２と接続されており、この第２のインク流路４２は前記記録ヘッド１６と接続されている。従って、インク室３７内のインクは、この第２のインク流路４２を介して記録ヘッド１６に供給されるようになっている。なお、前記第１のインク流路４１、インク室３７、第２のインク流路４２によって、流路ハウジング３３の流路を構成している。
【００６１】
また、図２及び図３に示すように、この流路形成部材３５には、前記インク室３７を挟むようにして一対の軸部格納部４４が略直方体状に凹設されている。そして、この軸部格納部４４からはさらに、半円筒状の内壁面としてのハウジング側軸受４５が凹設されている。
【００６２】
フィルム材３６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３６は耐ガスバリア性の高い材質が使用されている。なお、フィルム材３６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。
【００６３】
そして、フィルム材３６は、図１に示すように、前記流路形成部材３５の側面に熱溶着されており、流路形成部材３５のインク室３７の開口を封止している。フィルム材３６は、その大きさによってはインク室３７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３６の弾性変形によるコンプライアンスによって、インク室３７内におけるインクの圧力変動が吸収することが可能である。
【００６４】
弁装置３４は、弁部材としての凸部４６、板状部材４７、磁石移動手段としてのソレノイド４８、磁石４９を備えている。凸部４６は、図１及び図２に示すように、インク室３７の内壁面（主走査方向に直行する面）に設けられ、インク室３７の前記第２の開口部３９を囲むようにして突設されている。そして、この凸部４６の上面４６ａは記録ヘッド１６方向に向かって低くなるように若干傾斜している。この上面４６ａの傾斜は、後述する板状部材４７が回転した時に、板状部材４７に当接して、凸部４６を封止するような角度となっている。また、この凸部４６は、弾性材により構成され、弾性材としては、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等が使用可能である。
【００６５】
板状部材４７は、図１及び図４に示すように、同じくインク室３７内において、前記ハウジング側軸受４５に回転可能に取り付けられている。詳しくは、板状部材４７は、電磁ステンレス等の磁性体によって図５及び図６に示すように軸部５１を頂点とした山型状に形成されている。そして、板状部材４７は、中央の軸部５１と、その両側の一側部５２及び他側部５３とを備え、一側部５２及び他側部５３は、それぞれ軸部５１に対して異なる角度で取り付けられている。
【００６６】
軸部５１の中央部は長方形状の開口５１ａが形成されているとともに、凸部４６を向く側には、半円筒形状の軸受としての板状部材側軸受５４が設けられている。そして、板状部材４７は、図１に示すように、前記板状部材側軸受５４に支持軸５５を回転可能に挿通し、その支持軸５５の両端を、前記ハウジング側軸受４５に回転可能に支持させることにより、ハウジング側軸受４５に回転可能に取り付けられている。
【００６７】
また、図５及び図６に示すように、板状部材４７の一側部５２と他側部５３のそれぞれの縁は、フィルム材３６の反対方向に向かって折れ曲がっており、屈曲部５２ａと５３ａが形成されている。従って、板状部材４７の一側部５２及び他側部５３がフィルム材３６に当接しても、フィルム材３６に損傷等が生じないようになっている。
【００６８】
なお、この状態で、板状部材４７が図１の反時計回りに回転すると、一側部５２がフィルム材３６に当接する。また、時計回りに回転すると、図７に示すように、一側部５２が前記凸部４６の上面４６ａに当接するとともに、他側部５３がフィルム材３６に当接する。そして、このとき、凸部４６の上面４６ａは、板状部材４７の回転軸心を通る平面上に位置するように傾斜して形成されているので、凸部４６（開口部３９）が板状部材４７によってより確実に封止されるようになっている。
【００６９】
ソレノイド４８は、図１に示すようにキャリッジ１４に固定されており、励磁部５６と、励磁部５６の下側に突出しているシャフト状の可動部５７とによって構成されている。そして、励磁部５６はその内部に図示しない励磁コイルが巻回されており、図示しないリード線を介して通電されることにより磁界が発生するようになっている。また、可動部５７は、上下方向に移動可能な磁性体となっており、励磁部５６の励磁により励磁部５６側に引き寄せられるようになっている。そして、可動部５７には、その先端に前記磁石４９が設けられているとともに、可動部５７を囲むようにして、コイルばね５８が掛装されている。このコイルばね５８によって、磁石４９と励磁部５６とは離間される方向に付勢されている。
【００７０】
磁石４９は、永久磁石からなり、フィルム材３６を挟んで前記板状部材４７と対峙しており、フィルム材３６を介して板状部材４７に対して磁力を伝達できるようなっている。そして、可動部５７の上下方向の移動に伴って、図１に示すように、板状部材４７の一側部５２と対峙する一側部吸引位置と、図７に示すように、板状部材４７の他側部５３と対峙する他側部吸引位置とに移動するようになっている。
【００７１】
従って、ソレノイド４８を通電して励磁させると、図７に示すように、可動部５７が励磁部５６側に引き寄せられ、磁石４９が他側部吸引位置に移動する。そして、フィルム材３６を介して板状部材４７の他側部５３が吸引され、板状部材４７が時計回りに回転する。その結果、他側部５３がフィルム材３６に当接するとともに、一側部５２が凸部４６の上面４６ａに当接し、凸部４６（開口部３９）が閉状態となる。
【００７２】
また、図７の状態から、ソレノイド４８の通電を停止すると、コイルばね５８に蓄積されていた付勢力により、可動部５７が励磁部５６から引き離され、図１に示すように、磁石４９が一側部吸引位置に移動する。そして、フィルム材３６を介して板状部材４７の一側部５２が吸引され、板状部材４７が反時計周りに回転する。その結果、一側部５２が凸部４６から離れ、フィルム材３６に接するようになる。そして、凸部４６（開口部３９）が開状態となる。以上のように、ソレノイド４８の通電を行ったり停止したりすることにより、一側部５２と凸部４６との相対位置が変化し、凸部４６を開閉することができる。
【００７３】
なお、上記のような弁装置３４は、記録ヘッド１６のインクを吸引するクリーニング動作に適している。通常のインクジェットプリンタ１１では、記録ヘッド１６のメンテナンスとしては、吸引によるクリーニングが行われる。このクリーニングでは、記録ヘッド１６内のインクに溜まった気泡を吸引するため、吸引ポンプ２４によりインクの吸引を行う。しかし、通常のクリーニングでは十分に排出できない気泡がある。特に記録ヘッド１６のフィルタ（図示せず）上には気泡の残りが大きく、ノズル抜けや印品質の劣化の原因となることがあった。このような気泡を排出する方法として、いわゆるチョーククリーニングが効果的である。
【００７４】
このチョーククリーニングでは、インク流路の上流側の弁を閉じた状態（チョーク状態）とし、ノズル側から吸引ポンプ２４により吸引する。そして、記録ヘッド１６内を負圧にして気泡を膨張させ、記録ヘッド１６のフィルタより下流に気泡を引き込む。この状態で、弁を開いて気泡を排出させるものである。本実施の形態の弁装置３４によってインク流路を開閉することによりこのチョーククリーニングの実施が可能である。
【００７５】
また、本実施の形態の弁装置３４は、複数の記録ヘッド１６のうち一色のインクについてのみクリーニングを行う、いわゆる選択クリーニングにも適している。近年のインクジェットプリンタは、高速化の要請に伴うヘッドの多ノズル化（又はハイバンド化ともいう）、及びカラー高画質化の要請に伴う多色化により、消費インク量が増加する傾向にある。このため吸引によるクリーニングで発生する廃液を減少させて、消費インク量を極力減少させる要請がある。
【００７６】
これを達成する方法として、クリーニングの必要な色のノズル開口のみを吸引する選択クリーニングを実施することが望ましい。本実施形態によれば、弁装置３４を各色のインク流路ごとに設け、クリーニングを行う色のインクだけインク流路を開状態とし、他の色のインクについてはインク流路を閉状態とすることにより、この選択クリーニングの実施が可能である。
【００７７】
上記実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ソレノイド４８により、磁石４９を一側部吸引位置と他側部吸引位置とに移動させ、板状部材４７の一側部５２と凸部４６との相対位置を変化させるようにした。そして、凸部４６（第２の開口部３９）を開閉させるようにした。従って、板状部材４７が電磁ステンレス等の磁性体であれば、磁石４９により凸部４６の開閉を行うことができる。その結果、凸部４６の材質については、どのような材質を選択しても良いこととなり、弁装置３４の設計の自由度を高めることができる。従って、凸部４６を励磁させて板状部材４７を凸部４６側に吸引させる必要がなく、流路ハウジング３３の外周等に励磁コイルを巻回する必要がないため、装置の構造を簡略化することができる。
【００７８】
（２）上記実施形態では、磁石４９を流路ハウジング３３の外側に配置するようにした。従って、磁石４９の耐インク性を考慮する必要がなく、設計の自由度を高めることができる。
【００７９】
（３）上記実施形態では、ソレノイド４８を通電させない時に磁石４９を一側部吸引位置に移動させて凸部４６が開状態となるようにした。また、ソレノイド４８を通電させた時に磁石４９を他側部吸引位置に移動させてノズル部が閉状態となるようにした。従って、この装置をインクジェットプリンタのチョーククリーニング又は選択クリーニング等に適用する場合に、クリーニング動作の時にのみソレノイド４８を通電させればよいため、インクジェットプリンタ１１全体の負荷を少なくすることができる。
【００８０】
（４）上記実施形態では、磁石４９の移動によって板状部材４７が回転軸心を中心に回転するようにした。そしてこれにより一側部５２と凸部４６との相対位置を変化させ、凸部４６を開閉させるようにした。従って、板状部材４７は、それ自体の弾性力を使用して凸部４６の開閉を行うものではなく、弾性力の劣化等により凸部４６の開閉ができなくなってしまうような心配がなくなる。また、弾性力を超えた大きさで凸部４６を開閉する必要がないので、エネルギー効率も良好なものとなる。
【００８１】
（５）上記実施形態では、板状部材４７に一体に備えられている板状部材側軸受５４に支持軸５５を挿通支持することにより、回転軸心を中心に板状部材４７を回転させるようにした。従って、板状部材４７を簡単な構造で確実に回転させることができる。
【００８２】
（６）上記実施形態では、流路ハウジング３３のうち、磁石４９と板状部材４７との間の部分はフィルム材３６により形成されるようにした。従って、磁石４９と板状部材４７とがフィルム材３６を介して近接するように配置されるため、磁石４９と板状部材４７との距離を短くすることができ、大きな吸引力を得ることができる。さらに、生産時に流路ハウジング３３に板状部材４７を収容することが容易となる。
【００８３】
（７）上記実施形態では、フィルム材３６を流路形成部材３５に対して熱溶着するようにした。従って、簡易な構成で流路ハウジング３３のインク室３７を封止することができる。また、フィルム材３６を耐ガスバリア性の高い材質によって構成するようにした。従って、流路ハウジング３３のインク室３７内へのガスの流入をより確実に防止することができる。
【００８４】
（８）上記実施形態では、開閉部材として板状部材４７を使用するようにし、板状部材４７の縁をそれぞれフィルム材３６に対して反対方向に屈曲させ、屈曲部５２ａ，５３ａを形成するようにした。従って、板状部材４７が移動することによって、板状部材４７の一側部５２又は他側部５３がフィルム材３６に当接しても、屈曲部５２ａ，５３ａによりフィルム材３６を損傷させないようにすることができる。
【００８５】
（９）上記実施形態では、磁石４９を永久磁石とするようにした。従って、板状部材４７を吸引するために電気等の駆動エネルギーを使用する必要がないので、装置を簡略化することができる。
【００８６】
（１０）上記実施形態では、凸部４６は弾性材により形成するようにした。従って、板状部材４７の一側部５２と凸部４６との密着度を高くすることができ、シール性を高めることができる。
【００８７】
（１１）上記実施形態では、凸部４６の上面４６ａを板状部材４７の回転軸心を通る平面状に位置するように傾斜するように形成した。従って、板状部材４７が凸部４６に当接したときに、凸部４６の上面４６ａの全体が板状部材４７の一側部５２により確実に当接するようになり、凸部４６をより確実に封止することができる。
【００８８】
（１２）上記実施形態では、弁装置３４はインクジェットプリンタ１１の記録ヘッド１６の上流側に配置される。このため、記録ヘッド１６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の際に、この弁装置３４を効果的に利用することができる。
【００８９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ソレノイド４８を通電させない時に磁石４９を一側部吸引位置に移動させて凸部４６が開状態となるようにした。また、ソレノイド４８を通電させた時に磁石４９を他側部吸引位置に移動させてノズル部が閉状態となるようにした。
【００９０】
これを、図８に示すように、ソレノイド４８の可動部５７を、励磁部５６の上側に突出するようにして設け、図８（ａ）に示すように、通電させない時に磁石４９を他側部吸引位置に位置させて凸部４６が閉状態となるようにしてもよい。そして、図８（ｂ）に示すように、通電させた時に磁石４９を一側部吸引位置に位置させて凸部４６が開状態となるようにしてもよい。
【００９１】
このようにすれば、インクジェットプリンタの装置全体の電源がオフとなり、ソレノイド４８が通電されない状態となっているときに装置が横転などしてしまっても、弁装置３４が閉状態となっているので、流体が誤って外部に流出してしまうようなことがない。
【００９２】
また、このような使用方法においては、弁装置３４を、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までインク供給路の任意の位置に配置してもよい。
【００９３】
・上記実施形態では、板状部材４７の板状部材側軸受５４に支持軸５５を挿通支持することによって板状部材４７を回転できるようにした。これを、板状部材４７に支持軸５５を一体に設けるようにしてもよい。また、支持軸５５を設けず、板状部材４７を流路形成部材３５に支持しないようにしてもよい。
【００９４】
・上記実施形態では、開閉部材として板状部材４７を使用して説明したが、磁石４９の移動によって凸部４６に当接して凸部４６を開閉可能な形状であれば、板状に特に限定されない。
【００９５】
・上記実施形態では、板状部材４７に保護手段として屈曲部５２ａ，５３ａを設けるようにしたが、設けないようにしてもよい。また、屈曲部５２ａ，５３ａのうちの一方のみを設けるようにしてもよい。さらに、保護手段を屈曲部５２ａ，５３ａではなく、その他の保護手段、例えば、ゴム等の弾性体としてもよい。さらに又、保護手段をフィルム材３６に設けるようにしてもよい。
【００９６】
・上記実施形態では、磁石４９は永久磁石とするようにした。これを、その他の磁石４９としてもよい。例えば、図９に示すように、板状部材４７の一側部５２及び他側部５３をそれぞれ吸引可能な位置に、電磁石６１，６２を設け、電磁石６１，６２に交互に磁界を発生させることによって板状部材４７を回転させるようにしてもよい。このようにすれば、より精度高く板状部材４７の位置を制御することができる。
【００９７】
・上記実施形態では、弁部材として凸部４６を設けるようにした。これを、その他の形状の弁部材を設けるようにしてもよい。また、凸部４６は、弾性体により構成されるようにしたが、その他の材料により形成されるようにしてもよい。
【００９８】
・上記実施形態では、凸部４６の上面４６ａを傾斜するように形成した。これを、図１０に示すように、傾斜しないようにしてもよい。そしてこの場合には、板状部材４７の一側部５２の形状を、凸部４６の上面４６ａに当接するように屈曲させるようにしてもよい。
【００９９】
・上記実施形態では、弁装置３４をインクカートリッジ１２をキャリッジ１４に搭載しないインクジェットプリンタ１１に使用したが、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に使用してもよい。
【０１００】
・上記実施形態では、弁装置３４をインクジェットプリンタに応用したが、これに限られず、他の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。
【０１０１】
・上記実施形態では、磁石移動手段としてソレノイド４８を使用するようにしたが、磁石４９を一側部吸引位置と他側部吸引位置とに移動可能なものであれば、その他の移動手段でもよい。例えば、モータとねじ軸等によって構成されるアクチュエータ等を使用して磁石４９の位置を直線状に移動させるようにしてもよい。
【０１０２】
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１） 請求項１〜１６のいずれか１つに記載の弁装置において、
前記開閉部材は、前記磁石が前記一側部吸引位置に位置したときに前記弁部材から前記一側部を分離して前記弁部材を開状態とし、前記磁石が前記他側部吸引位置に位置したときに前記弁部材に前記一側部を接するようにして前記弁部材を閉状態とすることを特徴とする弁装置。
【０１０３】
従って、この（１）に記載の発明によれば、磁石の配置を、磁石、開閉部材、弁部材の順に並ぶように配置させることができ、磁石と弁部材との位置が重ならないようにすることができるので、装置を簡素化することができる。さらに、磁石と開閉部材との距離を短くすることができ、大きな吸引力を得ることができる。
【０１０４】
【発明の効果】
請求項１〜１６に記載の発明によれば、弁装置の設計の自由度を高めることができる。また、装置の構造を簡略化することができる。また、エネルギー効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本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、流路形成部材の側面図。
【図３】同じく、流路形成部材の部分断面図。
【図４】同じく、圧力ダンパの部分分解側面図。
【図５】同じく、板状部材の斜視図。
【図６】同じく、板状部材の斜視図。
【図７】同じく、圧力ダンパの動作の説明図。
【図８】別例における、圧力ダンパの動作の説明図であって、（ａ）は非通電時、（ｂ）は通電時における図。
【図９】別例における、圧力ダンパの部分断面図。
【図１０】別例における、圧力ダンパの部分断面図。
【符号の説明】
１１ インクジェット式記録装置としてのインクジェットプリンタ
１６ 記録ヘッド
３３ 流路ハウジング
３４ 弁装置
３５ 流路形成部材
３６ フィルム材
３７ 流路を構成するインク室
４１ 流路を構成する第１のインク流路
４２ 流路を構成する第２のインク流路
４５ 内壁面としてのハウジング側軸受
４６ 弁部材としての凸部
４６ａ 上面
４７ 板状部材
４８ 磁石移動手段としてのソレノイド
４９ 磁石
５２ 一側部
５２ａ，５３ａ 屈曲部
５３ 他側部
５４ 軸受としての板状部材側軸受
５５ 支持軸

Claims (16)

1. 溝が形成された流路形成部材の前記溝の開口をフィルム材で封止することによって構成された流路ハウジング内に形成され、流体が移動する流路と、
   該流路内に配置された弁部材と、
   前記流路内に配置されるとともに、一側部と他側部とを有し、前記一側部と前記他側部との間に有する回転軸心を中心に回転されて前記一側部が前記弁部材に当接又は離間することにより、前記流路を開閉する磁性体からなる開閉部材と、
   前記流路外に前記フィルム材を挟んで前記開閉部材と対峙するように配置され、前記一側部を吸引する一側部吸引位置と前記他側部を吸引する他側部吸引位置とに移動して、該一側部又は該他側部を吸引することにより前記流路を開閉させる磁石と、
   前記磁石を前記一側部吸引位置と前記他側部吸引位置とに移動させる磁石移動手段と
   を備えたことを特徴とする弁装置。
2. 請求項１に記載の弁装置において、
   前記開閉部材は、前記回転軸心に互いに異なる角度で取り付けられている２つの平面を備え、
   前記一側部及び前記他側部は、それぞれ異なる前記平面上に形成され、
   前記弁部材は、前記流路に設けられている開口部を囲むようにして突設されている凸部であり、
   前記開閉部材が当接する前記凸部の上面が、前記回転軸心を通る平面上に位置するように傾斜していることを特徴とする弁装置。
3. 請求項１又は２に記載の弁装置において、
   前記磁石移動手段は、通電により駆動されるものであり、通電しない時に前記磁石を前記他側部吸引位置に位置させ、通電する時に前記磁石を前記一側部吸引位置に移動させるものであることを特徴とする弁装置。
4. 請求項１又は２に記載の弁装置において、
   前記磁石移動手段は、通電により駆動されるものであり、通電しない時に前記磁石を前記一側部吸引位置に位置させ、通電する時に前記磁石を前記他側部吸引位置に移動させるものであることを特徴とする弁装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の弁装置において、
   前記開閉部材は、軸受を一体に備え、該軸受に、前記流路の内壁面に対して回転可能、又は回転不能に固定されている支持軸を回転可能に挿通支持することにより前記回転軸心を中心に回転するものであることを特徴とする弁装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の弁装置において、前記開閉部材は、板状部材であることを特徴とする弁装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の弁装置において、
   前記フィルム材は前記流路形成部材に対して熱溶着されていることを特徴とする弁装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の弁装置において、
   前記フィルム材は耐ガスバリア性の高い材質によって構成されていることを特徴とする弁装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の弁装置において、
   前記開閉部材と前記フィルム材とが当接する部分に、前記開閉部材と前記フィルム材の少なくともいずれか一方に保護手段を設けたことを特徴とする弁装置。
10. 請求項９に記載の弁装置において、
    前記保護手段は、前記開閉部材の縁を前記フィルム材に対して反対方向に向かって屈曲させて形成した屈曲部であることを特徴とする弁装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の弁装置において、
    前記磁石は永久磁石であることを特徴とする弁装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載の弁装置において、
    前記弁部材は弾性体により構成されていることを特徴とする弁装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１つに記載の弁装置において、前記流体はインクであることを特徴とする弁装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか１つに記載の弁装置において、前記弁装置はインクジェット式記録装置に使用されることを特徴とする弁装置。
15. 請求項１４に記載の弁装置において、
    前記弁装置は、前記インクジェット式記録装置の記録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弁装置。
16. 請求項１４又は１５に記載の弁装置において、
    前記弁装置は、前記インクジェット式記録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されることを特徴とする弁装置。

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