JP6152682B2

JP6152682B2 - 逆洗用切替弁ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置

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Publication number: JP6152682B2
Application number: JP2013070711A
Authority: JP
Inventors: 雅之江口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP2014193555A

Description

本発明は逆洗用切替弁ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関し、特に液体流路の途中に異物捕捉用のフィルターを有する液体噴射ヘッドの洗浄に適用して有用なものである。

従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、「記録装置」ともいう。）が広く知られている。この種の記録装置は、往復移動するキャリッジ上にインクジェット式液体噴射ヘッド（以下、「記録ヘッド」ともいう）を搭載し、この記録ヘッドに記録装置の所定箇所に装着されたインクカートリッジ（液体収容体）からインク（液体）を供給し、そのインクを記録ヘッドのノズル形成面に形成されたノズルからターゲットとしての記録媒体に噴射することにより印刷を行なうようになっている。

このため、この種の記録装置では、インクカートリッジから記録ヘッドにインクを供給する液体供給路を有したバルブユニット（液体供給装置）がキャリッジ上に設けられ、そのバルブユニットにおける液体供給路の途中にはインクを一時貯留可能な圧力室（液体貯留部）が設けられている（例えば特許文献１参照）。そして、このバルブユニットでは、圧力室よりもインクカートリッジ側（上流側）となる液体供給路の途中にフィルターが介装されている。すなわち、インクカートリッジ側から圧力発生室内に流入するインク中に異物が含まれていたとしても、その異物が圧力発生室内へ流入することをフィルターによって抑制するようにしている。

また、フィルター部材がバルブユニット側から供給されるインクを記録ヘッド内に流入させるインク導入口に熱溶着されているものもある（例えば特許文献２参照）。
そして、ある程度の期間、印刷等に使用した記録ヘッドでは、フィルターで捕捉し、溜まった異物を除去するために、そのノズル側から吐出の際のインクの流通方向とは逆に洗浄液を記録ヘッドの内部に流し込みフィルターに溜まった異物を洗浄・除去する逆洗（逆洗浄ともいう）が行なわれるものもある。

特開２００５−９５８６１号公報特開２００５−１９９５５５号公報

ところが、従来の記録ヘッドのフィルターの逆洗は、記録ヘッドを記録装置から取り外して行なっていたので、これを取り外す等の作業が必要になり、最近の記録装置の大型化、複雑化と相俟って逆洗が多くの作業時間を必要とする面倒な作業となっていた。
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明は、上記従来技術に鑑み、容易なフィルターの逆洗を可能とする逆洗用切替弁ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体噴射ヘッドから吐出される液体を切替室に向けて流通させる第１の流路と、逆洗時の洗浄液を前記切替室から排出させる第２の流路と、前記切替室から前記液体噴射ヘッドの流路に向けて前記液体を流通させるとともに前記液体噴射ヘッドの流路から導入された洗浄液を前記切替室に向けて流通させる第３の流路と、前記第１の流路と前記切替室との間および前記第２の流路と前記切替室との間をそれぞれ開閉するとともに、前記開閉を一方が開となると他方が閉となるように動作する弁体と、前記弁体の少なくとも一方が閉となるように作用するバネと、を有し、前記バネのバネ力に抗する力は、前記弁体の前記一方を開とするとともに、前記他方を閉とするように働くことを特徴とする逆洗用切替弁ユニットにある。
本態様によれば、弁体を一方向または反対方向に移動させるだけで簡単に通常モード（印字モード）と逆洗モードとの切替・選択を行うことができる。なお、弁体は一方が開のとき他方が必ず閉となっているというものに限られず、切り替え動作中に一時的に両方が開となっているものも含まれる。

ここで、前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第１の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第２の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、逆洗時には前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第２の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第１の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉されるよう構成することができる。この場合には、ロッドに外力を付与して該ロッドを押し込むことで逆洗モードへの変更・選択を行うことができる。さらに、ロッドを押し込む作業は、後述するように簡単に自動化を図り得る。

また、前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第１の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第２の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、逆洗時には前記第２の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく外力で前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第２の流路と前記切替室との間が連通され、同時に前記第１の流路と前記切替室との間が閉塞されて前記弁体が開閉されるよう構成することができる。この場合には、逆洗処理に伴い洗浄液の吸込みのためにポンプを駆動するだけで、自動的に逆洗モードとすることができる。

さらに、前記第１の流路側と前記第２の流路側との間を移動可能に前記切替室内に配設され、両者の間隔が伸縮可能にバネにより連結された２枚の弁体を有し、前記切替室内に液体が充填されている状態では、前記弁体のそれぞれが、前記バネのバネ力により前記第１の流路側および前記第２の流路側に移動して前記第１の流路と前記切替室との間、および前記第２の流路と前記切替室の間をいずれも閉塞し、前記第２の流路と前記切替室との間の連通状態を遮断した状態で、前記液体を前記切替室から第３の流路を介して外部に排出した際に切替室が負圧になることにより前記第１の流路側の弁体を前記第２の流路側に移動させることにより前記第１の流路と前記切替室との間を連通させて前記切替室への液体の供給を可能とする一方、逆洗時には、前記第２の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく第２の流路側におけるロッドの、前記第１の流路から第２の流路に至る方向の変位量よりも前記切替室内の前記負圧と大気圧との差に基づく第１の流路側における他のロッドの前記方向の変位量よりも大きくなるようにすることで前記ロッドの先端を第２の流路側の弁体に当接させ、前記弁体を第１の流路側に移動させることで前記第１の流路と前記切替室との間の流路を閉じるとともに、前記第２の流路と前記切替室との間の流路を開くように構成することもできる。この場合には、通常印刷時のいわゆる自己封止機能が確保される。その上で、逆洗処理に伴い洗浄液の吸込みのためにポンプを駆動するだけで、自動的に逆洗モードとすることができる。

本発明の他の態様は、上記逆洗用切替弁ユニットを搭載したことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、液体噴射ヘッドを分解することなくそのままで、逆洗処理を行うことができる。

本発明の他の態様は、上記液体噴射ヘッドを搭載したことを特徴とする液体噴射装置にある。
本態様によれば、液体噴射ヘッドを分解することなくそのままで、逆洗洗浄処理を行うことができるので、逆洗処理に要する時間を飛躍的に短縮できる。この結果、印刷等、当該液体噴射装置の本来的な処理のスループットを向上させることができる。

ここで、逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、前記ロッドの先端が装置本体側の固定部に当接されることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成することができる。この場合には、液体噴射ヘッドを非印字エリアに移動するだけで逆洗処理の準備が完了する。

また、逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、フラッシング用のキャップに液体噴射ヘッドを装着する際にノズル面が相対的に低下する低下量を利用して装置本体側の凸部に先端を当接させた前記ロッドを上方に押し込むようにすることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成することもできる。この場合には、液体噴射ヘッドを非印字エリアに移動するだけで逆洗処理の準備が完了する。
また、別の態様は、液体噴射ヘッドから吐出される液体を切替室に向けて流通させる第１の流路と、逆洗時の洗浄液を前記切替室から排出させる第２の流路と、前記切替室から前記液体噴射ヘッドの流路に向けて前記液体を流通させるとともに前記液体噴射ヘッドの流路から導入された洗浄液を前記切替室に向けて流通させる第３の流路と、前記第１の流路と前記切替室との間および前記第２の流路と前記切替室との間をそれぞれ開閉するとともに、前記開閉を一方が開となると他方が閉となるように動作する弁体とを有することを特徴とする逆洗用切替弁ユニットにある。

本発明の実施形態に係る記録装置の概略斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。本発明の第３の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。本発明の第４の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。本発明の第４の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。本発明の第４の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態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（以下、単に記録装置ともいう）の概略斜視図である。同図に示すように、本形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、インクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）１を有しており、さらに記録ヘッド１にインクを供給する供給手段を構成するインクカートリッジ２が着脱可能に設けられている。記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。この記録ヘッド１は、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出する。すなわち、固体である粒子が液体中に分散した分散系液体であるインク、例えば顔料インクをノズルから吐出する。

また、キャリッジ軸５の一端部近傍には、駆動モーター６が設けられており、駆動モーター６の軸の先端部には外周に溝を有する第１のプーリー６ａが設けられている。さらに、キャリッジ軸５の他端部近傍には、駆動モーター６の第１のプーリー６ａに対応する第２のプーリー６ｂが回転可能に設けられており、これら第１のプーリー６ａと第２のプーリー６ｂとの間には環状でゴム等の弾性部材からなるタイミングベルト７が掛けられている。

そして、駆動モーター６の駆動力がタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って主走査方向に移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ３に沿ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図示しない紙送りモーターの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて副走査方向に搬送されるようになっている。

装置本体４内において記録シートＳが搬送される領域から外れた位置に設けられたホームポジション（ＨＰ）には、記録ヘッド１のノズル形成面のメンテナンス（清掃）を行なうためのメンテナンスエリアが形成してあり、その中に本形態では逆洗エリア１０が配設されている。後に詳述するフィルターの逆洗は、逆洗エリア１０で行なわれる。

なお、図１に図示はしないが、本形態の記録装置Ｉにおける記録ヘッド１からフィルターを逆洗することで生じた廃液を逆洗エリア１０に排出する排出チューブが存在する。次に、逆洗用切替弁ユニットの具体的な構成に関し、第１〜第４の実施の形態としてそれぞれ図面に基づき詳述する。なお、以下では、負圧になるという言葉を、平常時よりも圧力が低くなるという意味で用いている。

＜第１の実施の形態＞
図２は第１の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。同図（ａ）がインク供給時の態様、（ｂ）が逆洗時の態様をそれぞれ示している。両図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット１１には、その本体１２に、インク供給ポート１３、逆洗用ポート１４および接続ポート１５の３種類の開口が形成されている。本体１２の中央部には空間である切替室１６が形成されている。切替室１６にはインク供給ポート１３との間を連通する流路１７，逆洗用ポート１４との間を連通する流路２８および接続ポート１５との間を接続する流路２９が開口している。

切替室１６は本体１２のインク供給ポート１３側に設けられた弁室１６Ａ、逆洗用ポート１４側に設けられた弁室１６Ｂおよび弁室１６Ａ，１６Ｂを連通する連絡室１６Ｃからなる。弁室１６Ａ，１６Ｂは、図中左右のそれぞれの開口部が可撓性部材であるフィルム部材１８，１９で閉塞されている。弁体２０，２１はロッド２２を介して連結されて弁室１６ａ，１６ｂにそれぞれ配設されている。ロッド２２の弁室１６Ｂ側の端部にはバネ２３が介装してある。バネ２３は弁室１６Ｂから弁室１６Ａに向かうバネ力を付与するもので、一端が弁体２１に、また他端がフィルム部材１９に当接させてある。したがって、ロッド２２は、通常バネ２３のバネ力で弁室１６Ａ側に向けて付勢されている。

したがって、通常時（インク供給時）には、図２（ａ）に示すように、弁体２０が図中左側に移動することにより弁室１６Ａと連絡室１６Ｃとの間を開放するとともに、弁体２１が一体的に図中左側に移動することにより弁室１６Ｂと連絡室１６Ｃとの間を閉塞する。このとき、ロッド２２の先端部はフィルム部材１８を貫通して外部に大きく突出している。これがインク供給モードであり、弁体２０が開状態、弁体２１が閉状態となる。

一方、ロッド２２の先端が何かに当接し、バネ２３のバネ力に抗してロッド２２が弁室１６Ｂ側に移動した場合には、図２（ｂ）に示すように、弁体２１が図中右側に移動することにより弁室１６Ｂと連絡室１６Ｃとの間を開放するとともに、弁体２０が一体的に図中右側に移動することにより弁室１６Ａと連絡室１６Ｃとの間を閉塞する。これが逆洗モードであり、弁体２０が閉状態、弁体２１が開状態となる。ここで、ロッド２２を弁室１６Ｂ側に押圧する力は、図１において、逆洗時にキャリッジ３とともに記録ヘッド１を逆洗エリア１０に移送した際、図２（ｂ）に示すように、逆洗エリア１０の突起１０Ａにロッド２２の先端が当接するように構成しておけば良い。

かかる本形態においては、記録ヘッド１（図１参照；以下同じ）にインクを供給する通常時には、逆洗用切替弁ユニット１１を図２（ａ）の状態にしておく。この場合には、インクカートリッジ２からのインクが、インク供給ポート１３を経由して図２（ａ）に矢印Ａ１に示すように流れることにより、接続ポート１５に連通している記録ヘッド１に供給される。

一方、フィルターの逆洗時には、逆洗用切替弁ユニット１１を図２（ｂ）の状態にし、記録ヘッド１のノズルが洗浄液にひたるようにする。この場合には、逆洗エリア１０内のポンプ１００で洗浄液を引込むことにより、記録ヘッド１のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、接続ポート１５から図２（ｂ）に矢印Ａ２に示すように流れることにより、フィルターを洗浄した洗浄液が逆洗用ポート１４及び排出チューブを経由して逆洗エリア１０に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。

＜第２の実施の形態＞
図３は第２の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。同図（ａ）がインク供給時の態様、（ｂ）が逆洗時の態様をそれぞれ示している。両図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット３１には、その本体３２に、インク供給ポート３３、逆洗用ポート３４および接続ポート３５の３種類の開口が形成されている。本体３２の中央部には空間である切替室３６が形成されている。切替室３６にはインク供給ポート３３との間を連通する流路３７および逆洗用ポート３４との間を連通する流路３８が開口しており、各流路３７、３８との間を弁体４０、４１で開閉するように構成してある。図３（ａ）では弁体４０が開状態で、弁体４１が閉状態、図３（ｂ）では弁体４０が閉状態で、弁体４１が開状態である。

可撓性板材で形成した板バネ４８は、その基端部が接続ポート３５の近傍で本体３２に固着されるとともに、先端部に弁体４１が固着されている、また、可撓性部材で形成されて切替室３６の下端開口部を閉塞している可撓性部材であるフィルム部材４９の中央部には、弁体４０を介してロッド４２の下端が固着してある。ロッド４２の上端は板バネ４８の基端部と先端部の途中に固着してある。この結果、図３（ａ）の状態では、板バネ４８のバネ力により図中下方に向かうバネ力により弁体４１が同方向に押圧されて流路３８との間を閉状態としている。同時に、板バネ４８のバネ力によりロッド４２を介して図中下方に向かうバネ力により弁体４０が同方向に押圧されて流路３７との間を開状態としている。これがインクカートリッジ２から記録ヘッド１にインクを供給する通常時の状態である。

一方、ロッド４２が板バネ４８のバネ力に抗して図中上方に押され、弁体４０が本体３２と当接することにより閉じると、同時にロッド４２で押し上げられた板バネ４８の先端に固着された弁体４１も図中上方に移動することで流路３８との間を開く。これがポンプ１００の駆動により記録ヘッド１から吸込んだ洗浄液でフィルター４４を洗浄した後、流路３８および逆洗用ポート３４を介して外部に排出する逆洗時の状態である。なお、ここで、流路３８は本体３２を紙面の裏側方向へ水平に伸び、さらに上方に方向を変えて逆洗用ポート３４に連通している。

逆洗用切替弁ユニット３１は記録ヘッド１の流路部材１Ｂを介してヘッド本体１Ａと一体となっている。ここで、逆洗の対象となるフィルター４４が配設された流路部材１Ｂの流路４５が記録ヘッド本体１Ａの内部に連通されている。流路４５は接続ポート３５を介して切替室３６に連通している。

記録ヘッド１は、メンテナンス時のフラッシング（ノズル１ＡＡを介して記録ヘッド１からインクを引いて強制的に吐出させるヘッド清掃方法）のため、キャップ４３に装着されるが、本形態では、キャップ４３に記録ヘッド１を装着した状態で逆洗も行なうようにした。このため、キャップ４３には、上端がフィルム部材４９を介してロッド４２に当接する凸部４３Ａが形成してあり、図３（ａ）ではフィルム部材４９には当接されていない凸部４３Ａを、キャップ４３に記録ヘッド１を押し込んで装着することにより、図３（ｂ）に示すように、フィルム部材４９の下面に凸部４３Ａの先端が当接する。このことによりロッド４２を図中上方に押圧する。かくして、図３（ｂ）に示す逆洗モードとすることができる。

かかる本形態においては、記録ヘッド１にインクを供給する通常時には、逆洗用切替弁ユニット３１を図３（ａ）の状態にしておく。この場合には、インクカートリッジ２からのインクが、インク供給ポート３３を経由して図３（ａ）に矢印Ｂ１に示すように流れることにより、接続ポート３５に連通している記録ヘッド１に供給される。

一方、フィルター４４の逆洗時には、逆洗用切替弁ユニット３１を図３（ｂ）の状態にし、記録ヘッド１のノズル１ＡＡが洗浄液にひたるようにする。この場合には、逆洗エリア１０内のポンプ１００で洗浄液を引込むことにより、記録ヘッド１のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、接続ポート３５から図３（ｂ）に矢印Ｂ２に示すように流れることにより、フィルターを洗浄した洗浄液が逆洗用ポート３４および排出チューブを経由して逆洗エリア１０に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。

＜第３の実施の形態＞
図４は第３の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。同図（ａ）がインク供給時の態様、（ｂ）が逆洗時の態様をそれぞれ示している。両図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット５１には、その本体５２に、インク供給ポート５３、逆洗用ポート５４および接続ポート５５の３種類の開口が形成されている。本体５２の中央部には空間である切替室５６が形成されている。切替室５６は、本形態の場合、本体５２の中央部に形成された大きな空間である中央空間５６Ａと、中央空間５６Ａの両側に対称に配設された連絡室５６Ｂ，５６Ｃとを有する。ここで、連絡室５６Ｂにはインク供給ポート５３との間を連通する流路５７が、連絡室５６Ｃには逆洗用ポート５４との間を連通する流路６８が開口しており、それぞれの外周側は可撓性部材であるフィルム部材５８，５９で閉塞されている。フィルム部材５８，５９の内面には、ロッド６２の左右の端部が固着されている。ロッド６２は連絡室５６Ｂ、中央空間５６Ａ、連絡室５６Ｃを貫通して配設されており、中央空間５６Ａ内で弁体６０を固着している。弁体６０の左右両端には、連絡室５６Ｂとの間を開閉するための開閉パッド６０Ａおよび連絡室５６Ｃとの間を開閉するための開閉パッド６０Ｂが固着されている。また、弁体６０の連絡室５６Ｂ側の端面と本体５２との間にはロッド６２が貫通するバネ６３が介装されている。すなわち、バネ６３の一端が弁体６０の連絡室５６Ｂ側の端面に当接するとともに、他端が本体５２に当接している。かかる状態でバネ６３は、弁体６０およびロッド６２を連絡室５６Ｃ側に押圧する。この結果、図４（ａ）に示す通常時には、バネ６３のバネ力で弁体６０が連絡室５６Ｃ側に押圧されるので、開閉パッド６０Ｂが中央空間５６Ａと連絡室５６Ｃとの間を閉塞する。ここで、中央空間５６Ａおよび接続ポート５５との間は流路６９で連通されており、この流路６９を介して当該逆洗用切替弁ユニット５１を記録ヘッド１に連通させることができる。

一方、フィルム部材５９に外部から圧力が作用した場合には、バネ６３によるバネ力に抗し、ロッド６２を介して弁体６０が連絡室５６Ｂ側に移動される。この結果、開閉パッド６０Ｂが本体５２から離間し、中央空間５６Ａと連絡室５６Ｃとの間が開放される。同時に開閉パッド６０Ａが本体５２に当接されるので、中央空間５６Ａと連絡室５６Ｂとの間は閉塞される。すなわち、図４（ｂ）に示す状態となる。これが、逆洗時の状態である。本形態の場合、逆洗時にフィルム部材５９を押圧する外力は、ポンプ１００を駆動して連絡室５６Ｃを負圧にすることにより作用する大気圧を利用する。

かかる本形態においては、記録ヘッド１にインクを供給する通常時には、逆洗用切替弁ユニット５１を図４（ａ）の状態にしておく。この場合には、インクカートリッジ２からのインクが、インク供給ポート５３を経由して図４（ａ）に矢印Ｃ１に示すように流れることにより、接続ポート５５に連通している記録ヘッド１に供給される。

一方、フィルターの逆洗時には、上述のように、連絡室５６Ｃが負圧になり、これにより作用する大気圧によって、逆洗用切替弁ユニット５１が図４（ｂ）の状態になる。その状態でさらにポンプ１００で洗浄液を引込むことにより、記録ヘッド１のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、接続ポート５５から図４（ｂ）に矢印Ｃ２に示すように流れる。かくして、フィルターを洗浄した洗浄液が逆洗用ポート５４および排出チューブを経由して逆洗エリア１０に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。

このように本形態によれば第１および第２の実施の形態とは異なり、物理的な接触を伴うことなく、ポンプ１００を駆動して所定の負圧を発生させれば逆洗状態に切替えることができる。

なお、本形態では弁体６０は、２枚の板材をロッド６２に所定間隔を隔てて固着することによって形成しても勿論構わない。

＜第４の実施の形態＞
図５〜図７は第４の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。図５がインクをインクジェットヘッドに供給した後の吐出前の態様、図６がインク吐出直後の態様、図７が逆洗時の態様をそれぞれ示している。各図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット７１には、その本体７２に、インク供給ポート７３、逆洗用ポート７４および接続ポート７５の３種類の開口が形成されている。

本体７２の内部には空間である切替室７６が形成されている。切替室７６は、中央部７６Ａと、中央部７６Ａに対して対称に形成された連絡室７６Ｂ，７６Ｃとの３つの区画からなる。連絡室７６Ｂは、本体７２の内周面から中央部に突出するフランジ部７２Ａに区画されてインク供給ポート７３との間を連通する流路７７を中央部７６Ａに連通させている。また、連絡室７６Ｃは、本体７２の内周面から中央部に突出するフランジ部７２Ｂに区画されて逆洗用ポート７４との間を連通する流路８８を中央部７６Ａに連通させている。

弁体８０，８１は、相対向する板材からなり、バネ８４を挟んでバネ８４の両側に配設してある。ここで弁体８０，８１は相離れる方向（弁体８０は左方向、弁体８１は右方向）に移動するように付勢されている。そして、弁体８０，８１およびバネ８４が一体となってスライド部材８５と本体７２との間の空間を閉塞しつつスライド部材８５上を水平方向に摺動可能に配設されている。

かくして図５に示すインクの吐出前には、バネ８４のバネ力により弁体８０、８１がフランジ部７２Ａ，７２Ｂの端面にそれぞれ当接して中央部７６Ａと連絡室７６Ｂ，７６Ｃとの間を閉塞している。

一方、図６に示すインクの吐出直後には中央部７６Ａが負圧になることにより大気圧を受けてフィルム部材７８が撓み、ロッド８２が連絡室７６Ｃ側へ押されることにより、ロッド８２の先端に当接された弁体８０を同方向（図中右方向）に移動させるので、連絡室７６Ｂと中央部７６Ａとの間が開放される。この結果、図中に矢印Ｄ１で示すように、インクカートリッジ２から流路７７および連絡室７６Ｂを介して中央部７６Ａにインクが充填される。このとき、弁体８１は連絡室７６Ｃに至る通路を閉じているので、連絡室７６Ｃには中央部７６Ａに作用する負圧が作用せず、フィルム部材７９およびロッド８３は、図５に示す状態が維持される。インクの充填が終了し、中央部７６Ａが大気圧に回復するとフィルム部材７８およびロッド８２も図５の状態に戻る。

図７に示す逆洗時には図５の状態にある逆洗用切替弁ユニット７１のポンプ１００を駆動し、記録ヘッド１のノズルを介して洗浄液を引き込む。このことにより、連絡室７６Ｃが負圧になり大気圧が作用することでフィルム部材７９が内側（連絡室７６Ｃ側）に撓む。この結果、ロッド８３及び弁体８１は連絡室７６Ｂ側（図中左側）へ移動して連絡室７６Ｃと中央部７６Ａとの間が開放される。その後もポンプ１００を駆動することで、記録ヘッド１のノズルを介して洗浄液を引き込む。なお、記録ヘッド１のノズルを介して洗浄液を引き込む際には、中央部７６Ａに負圧が作用することでフィルム部材７８が内側（中央部７６Ａ側）に撓もうとする。これによってロッド８２は連絡室７６Ｃ側（図中右側）へ移動しようとする。このときロッド８３にかかる力がロッド８２にかかる力よりも大きくなるように調整しておくことで、弁体８０をフランジ部７２Ａの端面に押し付けるとともに、弁体８１の移動により中央部７６Ａと連絡室７６Ｃとの間を開放して両者を連通させることができる。かくして、中央部７６Ａから連絡室７６Ｂに至る流路を閉塞した状態で中央部７６Ａと連絡室７６Ｃとの間を開放することができるので、図中に矢印Ｄ２で示すように、逆洗用ポート７４を介して流路８９に流入した洗浄液を、流路８８のみを介し、逆洗用ポート７４および排出チューブを経由して逆洗エリア１０に排出される。

図７に示すように、ロッド８３にかかる力をロッド８２にかかる力よりも大きくするための構成は種々考えられるが、例えばロッド８３を、ロッド８２のフィルム部材７８の固着位置よりも、より変位量が大きいよりフィルム部材７９の中央部に固着することが考えられる。あるいは、フィルム部材７９の面積をフィルム部材７８の面積よりも大きくすることも考えられる。

かかる本形態においては、逆洗用切替弁ユニット７１が自己封止機能も有するので、平常時には、逆洗用切替弁ユニット７１を図５の状態にしておく。かかる状態でインクを吐出させることにより、中央部７６Ａに作用する負圧で中央部７６Ａと連絡室７６Ｂおよび流路７７の間が開放され、図６の状態になり、インクカートリッジ２からのインクが、図６に矢印Ｄ１に示すように流れることにより、記録ヘッド１に所定量供給される。

一方、フィルターの逆洗時には、ポンプ１００で洗浄液を引込むことにより、図７の状態になり、記録ヘッド１のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、図７に矢印Ｄ２に示すように流れることにより、フィルターを洗浄した洗浄液が外部に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。

＜他の実施の形態＞
本発明に係る逆洗用切替弁ユニット１１、３１、５１、７１は、記録ヘッド１に最初から組み込んで構成することも、また後付けにより搭載させることもできる。
また、以下の変形例を組み合わせてもよいし、逆洗用切替弁ユニットの構造も上述の例に限られず、他の構造を用いてもよい。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向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、インクジェット式記録ヘッド１が装置本体４に固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、いわゆるライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、ポンプ１００は逆洗エリア１０にあり、洗浄後の洗浄液も逆洗エリア１０に排出されたが、特にこれに限定されない。例えば、ポンプ１００や洗浄後の洗浄液の排出先がキャリッジ３上にあってもよいし、キャリッジ３外で逆洗エリア１０とは異なる場所にあってもよい。

また、例えば、第１の実施の形態において、弁体２０，２１が連絡室１６Ｃ側に高い弾性を有し、ロッド２２が押された際に、弁体２０が流路を閉塞した後に弁体２１が流路を開放するようにしてもよい。そして、他の実施の形態においても同様に、一方の流路が閉塞された後に他方の流路が解放されるようにしてもよい。

なお、上記した例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド１を、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置Ｉを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、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が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ｉインクジェット式記録装置（記録装置）、１インクジェット式記録ヘッド（記録ヘッド）、１１，３１，５１，７１逆洗用切替弁ユニット、１２，３２，５２，７２本体、１３，３３，５３，７３インク供給ポート、１４，３４，５４，７４逆洗用ポート、１５，３５，５５，７５接続ポート、１６，３６，５６，７６切替室、１７，２８，２９，３７，３８，４５，５７，６８，６９，７７，８８，８９流路、２０，２１，４０，４１，６０，８０，８１弁体、１００ポンプ

Claims

液体噴射ヘッドから吐出される液体を切替室に向けて流通させる第１の流路と、逆洗時の洗浄液を前記切替室から排出させる第２の流路と、前記切替室から前記液体噴射ヘッドの流路に向けて前記液体を流通させるとともに前記液体噴射ヘッドの流路から導入された洗浄液を前記切替室に向けて流通させる第３の流路と、
前記第１の流路と前記切替室との間および前記第２の流路と前記切替室との間をそれぞれ開閉するとともに、前記開閉を一方が開となると他方が閉となるように動作する弁体と、
前記弁体の少なくとも一方が閉となるように作用するバネと、
を有し、
前記バネのバネ力に抗する力は、前記弁体の前記一方を開とするとともに、前記他方を閉とするように働くことを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。
請求項１に記載する逆洗用切替弁ユニットにおいて、
前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第１の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第２の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、
逆洗時には前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第２の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第１の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉されることを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。
請求項１に記載する逆洗用切替弁ユニットにおいて、
前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第１の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第２の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、
逆洗時には前記第２の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく外力で前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第２の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第１の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉されることを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。
請求項１に記載する逆洗用切替弁ユニットにおいて、
前記第１の流路側と前記第２の流路側との間を移動可能に前記切替室内に配設され、両者の間隔が伸縮可能にバネにより連結された２枚の弁体を有し、
前記切替室内に液体が充填されている状態では、前記弁体のそれぞれが、前記バネのバネ力により前記第１の流路側および前記第２の流路側に移動して前記第１の流路と前記切替室との間、および前記第２の流路と前記切替室の間をいずれも閉塞し、
前記第２の流路と前記切替室との間の連通状態を遮断した状態で、前記液体を前記切替室から第３の流路を介して外部に排出した際に切替室が負圧になることにより前記第１の流路側の弁体を前記第２の流路側に移動させることにより前記第１の流路と前記切替室との間を連通させて前記切替室への液体の供給を可能とする一方、
逆洗時には、前記第２の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく第２の流路側におけるロッドの、前記第１の流路から第２の流路に至る方向の変位量よりも前記切替室内の前記負圧と大気圧との差に基づく第１の流路側における他のロッドの前記方向の変位量よりも大きくなるようにすることで前記ロッドの先端を第２の流路側の弁体に当接させ、前記弁体を第１の流路側に移動させることで前記第１の流路と前記切替室との間の流路を閉じるとともに、前記第２の流路と前記切替室との間の流路を開くことを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。
前記バネ力に抗する力は、前記液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジの移動により働くことを特徴とする請求項１または請求項２に記載する逆洗用切替弁ユニット。
前記バネ力に抗する力は、前記液体噴射ヘッドのノズルから前記液体を引くためのキャップを前記液体噴射ヘッドに装着することにより働く請求項１または請求項２に記載する逆洗用切替弁ユニット。
前記バネ力に抗する力は、前記逆洗用切替弁ユニットの流路の開口を閉塞する可撓性部材の一方側の圧力と他方側の圧力との差に応じて働く請求項１、請求項３または請求項４に記載する逆洗用切替弁ユニット。
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載する逆洗用切替弁ユニットを搭載したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項８に記載する液体噴射ヘッドを搭載したことを特徴とする液体噴射装置。
請求項２に記載する逆洗用切替弁ユニットを有する液体噴射記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装置において、
逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、前記ロッドの先端が装置本体側の固定部に当接されることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成したことを特徴とする液体噴射装置。
請求項２に記載する逆洗用切替弁ユニットを有する液体噴射記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装置において、
逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、フラッシング用のキャップに液体噴射ヘッドを装着する際にノズル面が相対的に低下する低下量を利用して装置本体側の凸部に先端を当接させた前記ロッドを上方に押し込むようにすることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成したことを特徴とする液体噴射装置。