JP7155874B2 - 印刷装置 - Google Patents
印刷装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7155874B2 JP7155874B2 JP2018202586A JP2018202586A JP7155874B2 JP 7155874 B2 JP7155874 B2 JP 7155874B2 JP 2018202586 A JP2018202586 A JP 2018202586A JP 2018202586 A JP2018202586 A JP 2018202586A JP 7155874 B2 JP7155874 B2 JP 7155874B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- duckbill valve
- ink
- degrees
- path forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17596—Ink pumps, ink valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/109—Valves; Arrangement of valves inlet and outlet valve forming one unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/14—Check valves with flexible valve members
- F16K15/144—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery
- F16K15/147—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery the closure elements having specially formed slits or being of an elongated easily collapsible form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Check Valves (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
すなわち、本願の課題は、ダックビル弁を用いたダイアフラムポンプを用いて高圧力を出力させる場合であっても、長期間安定して動作するダックビル弁を実現することである。
第1流路形成部の内径寸法を第1流路形成部の外径寸法で除した比の値が大きくなると、第1流路形成部における空間の占有率が大きくなるので、第1流路形成部が薄くなり、第1流路形成部の機械的強度が低くなる。第1流路形成部の内径寸法を第1流路形成部の外径寸法で除した比の値が小さくなると、第1流路形成部における空間の占有率が小さくなるので、第1流路形成部が厚くなり、第1流路形成部の機械的強度が高くなる。
このため、第1流路形成部の内径寸法を第1流路形成部の外径寸法で除した比の値を、0.65未満と小さくすると、第1流路形成部の機械的強度が高められ、高圧力に耐え切れず、想定以上に変形するという不具合を生じにくくすることができる。加えて、第1流路形成部が変形しにくくなると、第1流路形成部によって支持される第1壁部及び第2壁部も変形しにくくなり、外部の圧力に対する第2流路の圧力差が-75kPaの負圧である場合、第1壁部及び第2壁部が接触せず、機械的な摺動摩擦を生じにくくすることができる。従って、機械的な摺動摩擦によってUVインクが硬化するという不具合を生じにくくすることができる。
また、第1壁部と第2壁部とがなす角度を50度以上65度以下の範囲にすると、第1壁部及び第2壁部は接触しない範囲で(機械的な摺動摩擦が生じない範囲で)弾性変形し、スリットを適正に開閉することができる。
従って、ダックビル弁は、外部の圧力に対する第2流路の圧力差が-75kPaの負圧である場合において、長期間安定して動作するようになり、ダックビル弁の信頼性を高めることができる。すなわち、ダイアフラムポンプに高圧力を出力させる場合であっても、長期間安定して動作するダックビル弁を実現することができる。
外部の圧力に対する第2流路の圧力差が-90kPaの負圧である場合において、第1壁部及び第2壁部が接触しない構成を有すると、第1壁部及び第2壁部の機械的な摺動摩擦が生じにくくなり、機械的な摺動摩擦によってUVインクが硬化するという不具合を生じにくくすることができる。
従って、ダックビル弁は、外部の圧力に対する第2流路の圧力差が-90kPaの負圧である場合において、長期間安定して動作するようになり、ダックビル弁の信頼性を高めることができる。すなわち、ダイアフラムポンプに高圧力を出力させる場合であっても、長期間安定して動作するダックビル弁を実現することができる。
第1流路形成部及び前記第2流路形成部が、シリコンを主成分とする弾性部材(例えば、シリコンゴム)によって構成されると、シリコンを主成分とする弾性部材は、他の物質と比べて表面張力が低く、非粘着性を有しているので、UVインクが硬化して生成される高分子(アクリル樹脂)との密着性が悪くなる。従って、仮に、UVインクが硬化して生成される高分子が第1流路形成部及び前記第2流路形成部に堆積される場合であっても、UVインクが硬化して生成される高分子は、第1流路形成部及び前記第2流路形成部から剥離しやすくなり、UVインクが硬化して生成される高分子の悪影響を生じにくくすることができる。
このため、第1壁部及び第2壁部が接触せず、機械的な摺動摩擦が生じにくくなると、機械的な摺動摩擦によってUVインクが硬化するという不具合が生じにくくなり、ダックビル弁は長期間安定して動作するようになる。
このため、第1壁部及び第2壁部が接触せず、機械的な摺動摩擦が生じにくくなると、機械的な摺動摩擦によってUVインクが硬化するという不具合が生じにくくなり、ダックビル弁は長期間安定して動作するようになる。
「ダックビル弁の概要」
図1は、実施形態1に係るダックビル弁の斜視図である。図2は、図1に示すダックビル弁の側面図(X方向側から見た図)である。図3は、図1に示すダックビル弁の正面図(Y方向側から見た図)である。図4は、図1のA-A断面図であり、閉状態のダックビル弁の断面図である。図5は、図1に示すダックビル弁を上から見た場合の第1流路形成部の平面図(Z方向側から見た平面図)である。
なお、図1には、立てた状態のダックビル弁100が図示されている。図4では、第1流路形成部40はハッチングが施された実線で図示され、第2流路形成部50の壁部52,53は網掛けが施された実線で図示され、第2流路形成部50の先端部57は白ベタが施された実線で図示されている。図5では、第1流路形成部40のフランジ部45は二点鎖線で図示され、第1流路形成部40の本体部46はハンチングが施された実線で図示されている。
最初に、図1乃至図5を参照し、本実施形態に係るダックビル弁100の概要について説明する。
以降の説明では、ダックビル弁100の一方の端部(フランジ部45)から、ダックビル弁100の他方の端部(先端部57)に向かう方向をZ方向とし、スリット58の延在方向をX方向とし、Z方向及びX方向に交差する方向をY方向とする。また、方向を示す矢印の先端側を(+)方向とし、基端側を(-)方向とする。
なお、対象物Mの流路FP2は、「外部」の一例であり、以降、下流側流路FP2と称す。また、対象物Mの流路FP1を、上流側流路FP1と称す。
第1流路形成部40は、円筒形状を有し、内部にインクが流動する第1流路(空間)41を有している。第1流路形成部40は、Z(+)方向側に配置される本体部46と、Z(-)方向側に配置されるフランジ部45とを有する。フランジ部45は、対象物Mに固定され、本体部46を支持する。
本体部46(第1流路形成部40)の寸法L1は、「第1流路形成部の外径寸法」の一例であり、以降、外径寸法L1と称す。第1流路41(第1流路形成部40)の寸法L2は、「第1流路形成部の内径寸法」の一例であり、以降、内径寸法L2と称す。
本実施形態では、第1流路形成部40の内径寸法L2を第1流路形成部40の外径寸法L1で除した比の値が、0.65未満に設定されている。
第2流路形成部50は、Z(-)方向側に配置される本体部51と、Z(+)方向側に配置される先端部57とを有する。第2流路形成部50のZ(+)方向側の端部は、先端部57である。第2流路形成部50のZ(-)方向側の端は、本体部51の基端51aである。第2流路形成部50は基端51a側が第1流路形成部40(本体部46)によって支持されている。
先端部57には、X方向に延びるスリット58が設けられている。スリット58は、先端部57に設けられた切れ込みである。詳細は後述するが、スリット58が開閉されることで、第2流路42と下流側流路FP2とが連通された状態、または第2流路42と下流側流路FP2との連通が遮断された状態になる。すなわち、第2流路形成部50は、基端51a側に対して反対側の先端部57にスリット58が形成されており、スリット58が開くことで第2流路42と下流側流路FP2とが連通され、スリット58が閉じることで第2流路42と下流側流路FP2との連通が遮断される。
以降の説明では、スリット58が開かれ第2流路42と下流側流路FP2とが連通された状態を開状態と称し、スリット58が閉じられ第2流路42と下流側流路FP2との連通が遮断された状態を閉状態と称す。
第1壁部52は、外周面52aと外周面52aに対向配置される内周面52cとを有している。第2壁部53は、外周面53aと外周面53aに対向配置される内周面53cとを有している。周縁部54は外周面54aを有している。第2流路形成部50の第2流路42側の面に対して反対側の面が、外周面52a,53a,54aである。第2流路形成部50の第2流路42側の面が、内周面52c,53cである。第1壁部52の外周面52a及び第2壁部53の外周面53aは、平面であり、放物線形状の輪郭を有する。周縁部54の外周面54aは曲面である。
第1壁部52及び第2壁部53は、スリット58を挟んで対向配置され、互いに離間する。第1壁部52と第2壁部53との離間距離は、Z(-)方向、すなわち第1流路形成部40に近付くに従って長くなっている。このため、第1壁部52と第2壁部53との間に配置される第2流路42は、第1流路形成部40に近付くに従って広くなっている。
なお、第1壁部52の外周面52aと第2壁部53の外周面53aとがなす角度θ(第1壁部52の仮想の面52bと第2壁部53の仮想の面53bとがなす角度θ)は、「第1壁部と第2壁部とがなす角度」の一例であり、以降、交差角θと称す。
本実施形態では、交差角θが、50度以上65度以下の範囲に設定されている。
詳細は後述するが、ダックビル弁100では、フランジ部45と本体部46とが変形しない状態で、壁部52,53及び先端部57が変形し、スリット58が開閉し、開状態と閉状態とが繰り返される。
なお、スリット58に近付く方向にダックビル弁100が変形しやすくなると、スリット58は安定して開閉を繰り返すことができ、ダックビル弁100が安定して開状態と閉状態とを繰り返すことができるようになる。このため、壁部52,53は、スリット58に近付くに従って、薄くなり変形しやすくなる構成が好ましい。さらに、スリット58が設けられた先端部57は、壁部52,53よりも、薄く変形しやすい構成が好ましい。
さらに、フランジ部45及び本体部46は、壁部52,53及び先端部57を支える部材であり、壁部52,53及び先端部57を安定して支えるためには、壁部52,53よりも、厚く変形しにくいことが好ましい。なお、便宜上ダックビル弁100を複数の部材(第1壁部52、第2壁部53、周縁部54、先端部57、フランジ部45、本体部46)に分けて説明したが、これらは連続的に一体形成されている。
図6は、図4に対応する図であり、閉状態のダックビル弁の他の断面図である。図7は、図4に対応する図であり、開状態のダックビル弁の断面図である。
なお、図6及び図7では、ダックビル弁100の状態を分かりやすくするために、周縁部54等の図示が省略されている。さらに、後述する図8及び図10も、同様に周縁部54等の図示が省略されている。さらに、図6では、変形が生じた場合の壁部52,53が実線で図示され、変形が生じていない場合の壁部52,53が二点鎖線で図示されている。
次に、図4、図6、及び図7を参照し、ダックビル弁100の動作について説明する。
この場合、下流側流路FP2の圧力P2に対する第2流路42の圧力差ΔPは、以下に示す(1)式で表される。
ΔP=P1-P2 (1)
(1)式に示すように、下流側流路FP2の圧力P2に対する第2流路42の圧力差ΔPは、第2流路42の圧力P1(流路41,42の圧力P1)から、下流側流路FP2の圧力P2を差し引いた差分で表される。
なお、下流側流路FP2の圧力P2に対する第2流路42の圧力差ΔPは、「外部の圧力に対する第2流路の圧力差」の一例であり、以降、単に圧力差ΔPと略す。
以降の説明では、圧力差ΔPが負である場合をダックビル弁100に負圧が付与される場合と称し、圧力差ΔPが正である場合をダックビル弁100に正圧が付与される場合と称す。さらに、圧力差ΔPが負であり、下流側流路FP2の圧力P2と流路41,42の圧力P1(上流側流路FP1の圧力P1)との圧力差が大きい場合を、ダックビル弁100に付与される負圧が強い場合と称し、下流側流路FP2の圧力P2と流路41,42の圧力P1(上流側流路FP1の圧力P1)との圧力差が小さい場合を、ダックビル弁100に付与される負圧が弱い場合と称す。
圧力差ΔPが負である場合、すなわち、流路41,42の圧力P1が下流側流路FP2圧力P2よりも低い場合、ダックビル弁100を収縮させようとする力が作用する。すなわち、第1壁部52と第2壁部53とを接近させようとする力が作用する。
ダックビル弁100に付与される負圧が弱い場合、図4に示すように、第1壁部52と第2壁部53とは変形せず、ダックビル弁100はスリット58が閉じられた閉状態になり、第2流路42と下流側流路FP2との連通が遮断される。
ダックビル弁100に付与される負圧が強い場合、図6に示すように、第1壁部52と第2壁部53とは接近する方向に変形し、ダックビル弁100はスリット58が閉じられた閉状態になり、第2流路42と下流側流路FP2との連通が遮断される。すなわち、第1壁部52と第2壁部53とは、互いに接触しない範囲で変形し、ダックビル弁100は閉状態になる。
第1流路形成部40の本体部46は、壁部52,53と比べて変形しにくいので、ダックビル弁100に付与される負圧が強い場合においても変形せず、圧力差ΔPがゼロである場合の形状を維持する。
詳しくは、圧力差ΔPが数kPaよりも小さい場合、ダックビル弁100はスリット58が閉じられた閉状態を維持し、圧力差ΔPが数kPa以上になると、ダックビル弁100はスリット58が開かれた開状態になり、第2流路42と下流側流路FP2とは連通される。
上述したように、ダックビル弁100は、シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)で構成され、弾性変形可能である。本実施形態では、第1流路形成部40の本体部46の変形が抑制された状態で、圧力差ΔPによって、壁部52,53が互いに接触しない範囲で弾性変形してスリット58が閉じられた状態(閉状態)と、スリット58が開かれた状態(開状態)とを繰り返す。
図8は、従来のダックビル弁の図4に対応する図であり、好ましくないダックビル弁の閉状態を示す断面図である。
次に、図8を参照し、従来のダックビル弁200の課題について説明する。さらに、本実施形態に係るダックビル弁100は、従来のダックビル弁200の課題を抑制する優れた構成を有しているので、その詳細についても説明する。
対象物Mに固定されているので、ダックビル弁100に付与される負圧が強すぎる場合であっても、フランジ部45の変形は抑制される。
詳しくは、図8に示すように、ダックビル弁200に付与される負圧が強すぎる場合、本体部46の全体が変形し、本体部46は押し潰された形状に変形し、ダックビル弁200が閉状態になる。
上述したように、Z方向側から見た場合の本体部46の形状は円形であった。Z方向側から見た場合の本体部46の形状を円形にすると、本体部46に対して力が均一に作用するようになり、本体部46に作用する力が強い部分や、本体部46に作用する力が弱い部分が生じにくくなる。例えば、本体部46に作用する力が強い部分が生じると、本体部46に作用する力が強い部分において本体部46が変形し、当該変形した部分がトリガーとなり、本体部46全体が押し潰されるように変形しやすくなる。このため、Z方向側から見た場合の本体部46の形状は、円形であることが好ましい。
ところが、本体部46の形状を円形にした場合であっても、ダックビル弁200に付与される負圧が強すぎると、本体部46は押し潰された形状に変形する。
そして、ダックビル弁200は、本体部46が押し潰された状態(閉状態)と、本体部46が押し潰されていない状態(開状態)とを繰り返すようになる。すると、図中に破線で囲まれた領域Cにおいて、すなわち、本体部46のフランジ部45によって支持される領域において、応力集中が生じ、本体部46が裂け、クラック(亀裂)などの欠陥が生じ、当該欠陥が生じた部位からインクが漏れ出し、ダックビル弁200が不良になる。
このため、本実施形態に係るダックビル弁100では、ダックビル弁100に付与される負圧が強すぎる場合であっても、第1流路形成部40の本体部46を変形しにくくすることが重要になる。
圧力差ΔPが正になると、図中に二点鎖線で示されるように、壁部52,53が接触しない状態(壁部52,53が離間する状態)に回復し、ダックビル弁200は開状態になり、第2流路42と下流側流路FP2とが連通される。
その結果、ダックビル弁200では、壁部52,53が接触する状態(閉状態)と、壁部52,53が離間する状態(開状態)とを繰り返すようになる。
UVインクは、アクリレート系モノマー、光重合開始剤、顔料などを含む溶液である。UVインクにUV光が照射されると、光重合開始剤が活性種(ラジカル)を生成する。この活性種がアクリレート系モノマーと反応して新たな活性種を生成し、さらに新たな活性種を生成する反応が繰り返され、アクリレート系モノマーが重合して高分子化し、顔料を含む高分子(アクリル樹脂)が生成される。
光重合開始剤は、UV光が照射されると原子間結合が切断され、活性種(ラジカル)を生成する。原子間結合の切断されやすさは、光重合開始剤の化学構造によって異なる。印刷装置1000では、より小さい光のエネルギーで原子間結合が切断され、活性種(ラジカル)を生成しやすい光重合開始剤が使用されている。換言すれば、印刷装置1000では、光重合開始剤の反応性が高められ、より小さい光のエネルギーでUVインクが硬化するようになっている。
印刷装置1000では、より小さい光のエネルギーでUVインクが硬化するので、大きい光のエネルギーでUVインクが硬化する場合と比べて、光のエネルギーが同じである場合に短時間でUVインクが硬化し、処理時間を短くし、処理能力(生産性)を高めることができる。
このため、壁部52,53の接触と離間とが繰り返され、壁部52,53に機械的な摺動摩擦が生じると、UVインクが硬化し、機械的な摺動摩擦が生じる部位に、顔料を含む高分子が生成される。そして、第1壁部52と第2壁部53との間に、顔料を含む高分子が挟まれた状態で、壁部52,53は、接触と離間とを繰り返すようになる。
顔料は、無機物であり、壁部52,53(シリコンゴム)よりも硬いので、第1壁部52と第2壁部53との間に、壁部52,53よりも硬い異物(顔料を含む高分子)が挟まれた状態で、壁部52,53は、接触と離間とを繰り返すようになる。すると、壁部52,53は、硬い異物(顔料を含む高分子)によって削られ、ピンホールやクラックなどの欠陥が生じ、当該欠陥が生じた部位からインクが漏れ出し、ダックビル弁200が不良になる。
スリット58は、撓み変形して接触と離間とを繰り返すので、顔料を有する高分子は、スリット58の撓み変形によって、スリット58からさらに剥がれやすくなる。加えて、従来のダックビル弁200及び本実施形態のダックビル弁100は、シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)で構成されている。シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)は、他の物質と比べて表面張力が低く、非粘着性を有している。このため、アクリレート系モノマーが重合して生成される顔料を含む高分子(アクリル樹脂)は、シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)に対する接着力が弱く、シリコンを主成分とする弾性部材から剥がれやすい。さらに加えて、スリット58が開かれて形成される流路は、第2流路42よりも狭く、第2流路42と比べて、スリット58が開かれて形成される流路においてインクが早く流動するので、顔料を有する高分子は、早く流動するインクによって押されて、スリット58からさらに剥がれやすくなる。
このため、スリット58の接触と離間とによって形成される顔料を含む高分子は、スリット58から剥がれ、インクと一緒に下流側流路FP2に排出される。従って、スリット58では、硬い異物(顔料を含む高分子)によって削られるという不具合が生じにくい。
仮に、従来のダックビル弁200及び本実施形態のダックビル弁100が、シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)で構成されない場合、顔料を含む高分子(アクリル樹脂)が壁部52,53に強く接着するようになるので、顔料を含む高分子の悪影響がさらに強くなる。すると、壁部52,53が顔料を含む高分子によってさらに削られやすくなり、壁部52,53に欠陥がさらに生じやすくなる。
従って、ダックビル弁100は、シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)で構成されることが好ましい。
なお、壁部52,53を適度に弾性変形させるとは、図4及び図6に示す状態と、図7に示す状態とが繰り返されるように、壁部52,53を弾性変形させることである。
このため、発明者は、従来のダックビル弁200に比べて本体部46が壁部52,53よりも厚く変形しにくくなり、壁部52,53が本体部46よりも薄く変形しやすくなり、且つ、壁部52,53がスリット58に近付く従って薄くなり変形しやすくなる構成を考案した。ところが、この構成だけでは、本体部46の変形を抑制することと、壁部52,53を適度に弾性変形させることとを安定して両立させることが難しいことが分かった。
そこで、発明者は、ダックビル弁100が使用される条件、すなわち、ダックビル弁100に付与される負圧の条件において、壁部52,53及び本体部46の条件を詳細に検討し、本体部46の変形を抑制することと、壁部52,53を適度に弾性変形させることとを安定して両立させる条件を見出したので、以下にその詳細を説明する。
図9は、ダックビル弁の条件と、ダックビル弁の性能との関係を示す表である。
次に、図9を参照し、本体部46の変形を抑制することと、壁部52,53を適度に弾性変形させることとを実現するダックビル弁100の最適条件について説明する。
図9において、ゴム硬度は、JIS K6253-2の規定に従って求められた値であり、ダックビル弁100(本体部46、壁部52,53)のゴム硬度であり、50度または60度である。符号L1(外径寸法L1)は、本体部46の寸法であり、5.5mmである。符号L2(内径寸法L2)は、第1流路41の寸法であり、2.1mm~3.6mmの範囲にある。符号L2/L1(比の値L2/L1)は、内径寸法L2を外径寸法L1(第1流路形成部40の外径寸法)で除した比の値であり、0.44~0.65の範囲にある。符号θ(交差角θ)は、第1壁部52の仮想の面52bと第2壁部53の仮想の面53bとがなす角度(第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θ)であり、38度または57度である。符号ΔP(圧力差ΔP)は、第2流路42の圧力P1(流路41,42の圧力P1)から、下流側流路FP2の圧力P2を差し引いた差分であり、-20kPa~-90kPaの範囲にある。
例えば、対象物Mの下流側の流路へインクを供給する場合は、後述する第1ダックビル弁110(図14参照)及び第2ダックビル弁120(図14参照)には、各々対象物Mの下流側の流路の流路抵抗(例えば45kPa)が作用する。一方、対象物Mの上流側の流路から対象物M内(上流側流路FP1)へインクを流入させる場合は、第1ダックビル弁110には、対象物Mの上流側の流路抵抗(例えば-25kPa)が作用し、第2ダックビル弁120には、対象物Mの上流側の流路抵抗(-25kPa)と対象物Mの下流側の流路抵抗(45kPa)とが作用する。すなわち、ダックビル弁100には、最大で当該下流側流路FP2側の正圧(対象物Mの下流側の流路抵抗)と、流路41,42の負圧(対象物Mの上流側の流路抵抗)との差分がダックビル弁100に作用するようになる。このように、対象物Mの下流側の流路へインクを供給する場合は、ダックビル弁100に強い負圧(圧力差ΔP)が作用するようになる。
実際にダックビル弁100に付与される負圧の条件は、圧力差ΔP=-25kPa~-75kPaであり、この条件でダックビル弁100が正常に動作する必要がある。さらに、実際にダックビル弁100に付与される負圧の条件で、ダックビル弁100が正常に動作する状態を安定して確保するためには、インク粘度変動・環境温度変動・管路抵抗変動等の変動要素を鑑みて、実際にダックビル弁100に付与される負圧の条件よりも厳しい条件、すなわち、圧力差ΔP=-20kPa~-90kPaである場合に、ダックビル弁100が正常に動作する必要がある。
すなわち、実使用における最も厳しい条件(圧力差ΔP=-75kPa)でダックビル弁100が正常に動作する必要に加えて、実使用における最も厳しい条件よりもさらに厳しい条件(圧力差ΔP=-90kPa)でダックビル弁100が正常に動作する必要がある。
このため、本実施形態では、流路41,42に付与される負圧の条件が圧力差ΔP=-20kPa~-90kPaである場合のダックビル弁100の性能が評価されている。
なお、記号◎,○,△,×が附されていない空白部は、本体部46及び壁部52,53の評価がなされていない。
また、圧力差ΔPが-40kPaよりも低くなると、壁部52,53の変形が大きくなり、壁部52,53が互いに接触するようになる。
新条件1では、ダックビル弁100に付与される負圧が最も強い条件(圧力差ΔP=-90kPa)において、壁部52,53の変形は生じるものの、壁部52,53の接触は生じない。このため、新条件1では、圧力差ΔP=-20kPa~-90kPaの範囲において、壁部52,53の接触が生じないと考えられる。
新条件1は、ダックビル弁100に付与される負圧が最も強い条件(圧力差ΔP=-90kPa)において、本体部46の変形が抑制され、壁部52,53の接触が生じないので、耐久時間は500時間以上であり、ダックビル弁100を実用に供することが可能な耐久時間を満足する。
さらに、新条件2は、新条件1と比べて、ゴム硬度が大きくなり、第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θが急傾斜になっている。
新条件2は、従来条件と比べて、ゴム硬度が大きくなると共に本体部46が厚くなり、本体部46の機械的強度が高められるので、本体部46の変形が抑制されるものと考えられる。ところが、新条件2は、新条件1と比べて、第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θが急傾斜になり、第1壁部52と第2壁部53とが変形しやすくなり、壁部52,53の変形によって壁部52,53が互いに接触するものと考えられる。
上述したように、第1壁部52と第2壁部53とが接触すると、第1壁部52と第2壁部53との間に硬い異物(顔料を含む高分子)が挟まれた状態で、壁部52,53の接触と離間とが繰り返され、壁部52,53が硬い異物によって削られ、ピンホールやクラックなどの欠陥が生じ、当該欠陥が生じた部位からインクが漏れ出し、ダックビル弁100が不良になる。このため、新条件2の耐久時間は約300時間であり、新条件1の耐久時間(500時間以上)よりも短くなっている。すなわち、新条件2は、実用に供することが可能な耐久時間(350時間以上)を満足しない。
図10に示すように、新条件1と新条件2とでは、本体部46は同じ形状であるので、基端51aの位置は同じである。新条件2は、新条件1と比べて、第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θが急傾斜であるので、第1壁部52及び第2壁部53が長くなる。このため、図中に実線で示される新条件2の先端部57は、図中に二点鎖線で示される新条件1の先端部57よりもZ(+)方向側に位置する。
ダックビル弁100に負圧が付与されると、図中に矢印で示される壁部52,53を押圧する方向の力Fが作用する。壁部52,53を押圧する力Fは、壁部52,53の全体に作用するが、説明を分かりやすくするために、力Fは図中に矢印で示される位置に作用するものとする。
新条件1は、新条件2と比べて、壁部52,53に作用するモーメントが小さいので、壁部52,53が変形しにくくなり、力Fが作用する矢印方向への変形が抑制されたと考えられる。よって、壁部52,53が接触しないように壁部52,53の変形を抑制するためには、モーメントを小さくする条件、すなわち、第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θが緩傾斜である条件(新条件1)が好ましい。
一方、壁部52,53が変形することによって、スリット58が開かれる(図7参照)。このため、スリット58が適正に開閉するためには、壁部52,53が適度に変形することが好ましい。ところが、新条件1と比べて、第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θが緩傾斜になりすぎると、壁部52,53がさらに変形しにくくなり、スリット58を適正に開閉することが難しくなるおそれがある。
なお、図11及び図12は、Ansys社製シミュレーターDesignSpaceバージョン13を用いたシミュレーション評価結果をまとめたものである。
図6では、負圧(圧力差ΔP)が付与されることによって変形が生じた場合の壁部52,53が実線で図示され、変形が生じていない場合の壁部52,53が二点鎖線で図示され、第1壁部52の外周面52aの中心に黒丸が附され、変形が生じていない場合の壁部52,53の内周面52c、53cの中心に白丸が附されている。
図6に示すように、シミュレーション評価によって算出される記号Dは、変形が生じた場合の第1壁部52の外周面52aの中心と、変形が生じていない場合の第1壁部52の外周面52aの中心との距離であり、負圧が付与される場合の第1壁部52の外周面52aの中心の変形量である。また、図中に黒丸で示される第1壁部52の外周面52aの中心は、負圧が付与される場合に最も大きく変位する部分である。このため、シミュレーション評価によって算出される記号Dは、負圧が付与される場合、第1壁部52の最も大きく変位する部分の変位量と言い換えることができる。
このように、図11及び図12における記号Dは、負圧が付与される場合の第1壁部52の外周面52aの中心の変形量であり、負圧が付与される場合の第1壁部52の内周面52cの中心の変形量であり、第1壁部52の最も大きく変位する部分の変位量である。
このため、図11及び図12における記号Dは、負圧が付与される場合の第2壁部53の外周面53aの中心の変形量であり、負圧が付与される場合の第2壁部53の内周面53cの中心の変形量であり、第2壁部53の最も大きく変位する部分の変位量である。
このように、図11及び図12における記号Dは、負圧が付与される場合の第1壁部52の内周面52cの変形量であり、負圧が付与される場合の第2壁部53の内周面53cの変形量であり、以降、変形量Dと称す。
上述した内容は、シミュレーション評価において最初に設定する条件の一部であり、シミュレーション評価の最初に設定した。
変形が生じていない場合の壁部52,53の距離Hは、第1壁部52の負圧によって最も大きく変位する部分と、第2壁部53の負圧によって最も大きく変位する部分との距離である。
壁部52,53の最も大きく変位する部分において、変形が生じていない場合の壁部52,53の距離Hは0.6mmである。このため、壁部52,53の最も大きく変位する部分において、第1壁部52の変形量D及び第2壁部53の変形量Dが0.3mm以上になると、すなわち、図11、図12における変形量Dが0.3mm以上になると、負圧が付与される場合に第1壁部52と第2壁部53とが接触する。このため、図11、図12では、変形量Dが0.3mm以上になる場合に記号×が附されている。
実際には、ダックビル弁100を製造する場合の誤差によって、ダックビル弁100の各部に寸法公差が生じるので、壁部52,53の最も大きく変位する部分において、変形が生じていない場合の壁部52,53の距離Hが変動し、図11、図12における変形量Dが0.3mm未満であっても第1壁部52と第2壁部53とが接触する場合が生じる。
このため、図11、図12における変形量Dが0.2mm未満になると、第1壁部52と第2壁部53とは確実に接触しないので、記号○が附されている。ところが、図11、図12における変形量Dが0.2mm以上0.3mm未満になると、第1壁部52と第2壁部53とが接触する場合があるので、記号△が附されている。
ダックビル弁100の耐久時間は、第1壁部52と第2壁部53とが接触する程度によって変化し、第1壁部52と第2壁部53とが強く接触するとダックビル弁100の耐久時間が短くなり、第1壁部52と第2壁部53とが弱く接触するとダックビル弁100の耐久時間が長くなる。
実物を使用した耐久性評価では、図11、図12において記号×が附される条件のダックビル弁100の耐久時間は、20分以上300時間以下であった。
実物を使用した耐久性評価では、図11、図12において記号○が附される条件のダックビル弁100の耐久時間は500時間以上であった。
さらに、図11、図12において記号△が附される条件のダックビル弁100は、図11、図12において記号×が附される条件のダックビル弁100と比べて、第1壁部52と第2壁部53との接触が軽微になり、壁部52,53の接触によって生じる異物の影響が軽微になる。このため、図11、図12において記号△が附される条件のダックビル弁100は、図11、図12において記号×が附される条件のダックビル弁100と比べて、耐久時間が長くなる。
このように、図11、図12において記号△が附される条件のダックビル弁100は、負圧によって第1壁部52と第2壁部53とが接触する場合であっても、実用に供することが可能な耐久時間(350時間以上)を実現することができる。さらに、図11、図12において記号△が附される条件のダックビル弁100は、負圧によって第1壁部52と第2壁部53とが接触しない場合、図11、図12において記号○が附される条件のダックビル弁100と同等の耐久時間(500時間以上)を実現することができる。
図11、図12において記号○が附され、距離Hが変動しても第1壁部52と第2壁部53とが接触しないダックビル弁100は、本願における第1壁部及び第2壁部が接触しないダックビル弁に該当する。
さらに、図11、図12において記号△が附され、距離Hが変動すると第1壁部52と第2壁部53とが接触する場合があるダックビル弁100は、図11、図12において記号×が附される条件のダックビル弁100と比べて、第1壁部52と第2壁部53とが接触しにくくなり、且つ耐久性が高められているので、本願における第1壁部及び第2壁部が接触しないダックビル弁に該当する。
このように、図11、図12において記号○が附される条件のダックビル弁100は、本願における第1壁部及び第2壁部が接触しないダックビル弁の一例である。加えて、図11、図12において記号△が附される条件のダックビル弁100も、本願における第1壁部及び第2壁部が接触しないダックビル弁の一例である。
詳しくは、図11、図12において変形量Dが算出された条件のダックビル弁100と比べて、外径寸法L1及び交差角θが同等であり、内径寸法L2が小さい条件のダックビル弁100の一部は、シミュレーション評価がなされず、変形量Dが算出されていなく、図11、図12において空欄になっている。
このため、変形量Dが算出されていなく、図11、図12において空欄になっているダックビル弁100の耐久性は、外径寸法L1及び交差角θが同等であり、内径寸法L2が大きい条件のダックビル弁100の耐久性と同等であると考え、図11、図12における空欄に記号○が附されている。
例えば、図11、図12において、外径寸法L1が5.5mmであり、交差角θが65度であり、内径寸法L2が2.4mmのダックビル弁100の耐久性は、外径寸法L1が5.5mmであり、交差角θが65度であり、内径寸法L2が2.8mmのダックビル弁100の耐久性と同等と考え、外径寸法L1が5.5mmであり、交差角θが65度であり、内径寸法L2が2.4mmのダックビル弁100に対して、符号○が附されている。
例えば、図11、図12において、外径寸法L1が5.6mmであり、交差角θが57度であり、内径寸法L2が2.0mmのダックビル弁100の耐久性は、外径寸法L1が5.5mmであり、交差角θが57度であり、内径寸法L2が2.4mmのダックビル弁100の耐久性と同等と考え、外径寸法L1が5.6mmであり、交差角θが57度であり、内径寸法L2が2.0mmのダックビル弁100に対して、符号○が附されている。
すなわち、図11において、圧力差ΔPが-75kPaの負圧である場合、(1)比の値L2/L1が0.65であり、且つ交差角θが57度以上70度以下である、または、(2)比の値L2/L1が0.51以上0.65未満であり、且つ交差角θが50度以上70度以下である、または、(3)比の値L2/L1が0.36以上0.51未満であり、且つ交差角θが38度以上70度以下である条件のダックビル弁100は、本願における第1壁部及び第2壁部が接触しないダックビル弁に該当する。
すなわち、図12において、圧力差ΔPが-90kPaの負圧である場合、(1)比の値L2/L1が0.65であり、且つ交差角θが65度以上70度以下である、または、(2)比の値L2/L1が0.51以上0.65未満であり、且つ交差角θが50度以上70度以下である、または、(3)比の値L2/L1が0.44以上0.51未満であり、且つ交差角θが46度以上70度以下である、または、(4)比の値L2/L1が0.36以上0.44未満であり、且つ交差角θが38度以上70度以下である条件のダックビル弁100は、本願における第1壁部及び第2壁部が接触しないダックビル弁に該当する。
さらに、圧力差ΔPが-90kPaの負圧である条件において、第1壁部52及び第2壁部53が実質的に接触せず、耐久性が高められ、実用に供することが可能な耐久時間350時間以上を実現可能なダックビル弁100の条件は、(1)比の値L2/L1が0.65であり、且つ交差角θが65度以上70度以下である、または、(2)比の値L2/L1が0.51以上0.65未満であり、且つ交差角θが50度以上70度以下である、または、(3)比の値L2/L1が0.44以上0.51未満であり、且つ交差角θが46度以上70度以下である、または、(4)比の値L2/L1が0.36以上0.44未満であり、且つ交差角θが38度以上70度以下であることが好ましい。
新条件4(ゴム硬度=60度、外径寸法L1=5.5mm、内径寸法L2=2.1mm、比の値L2/L1=0.44、交差角θ=38度)は、従来条件と比べて、ゴム硬度と比の値L2/L1とが異なる。詳しくは、新条件4は、従来条件と比べて、ゴム硬度が大きくなり、本体部46が厚くなっている。さらに、新条件4は、新条件1と比べて、ゴム硬度が大きくなり、本体部46が厚くなり、第1壁部52と第2壁部53とがなす交差角θが急傾斜になっている。
新条件3及び新条件4は、新条件1と比べて、ゴム硬度が大きくなると共に本体部46が厚くなり、壁部52,53が変形しにくいが、壁部52,53の変形しにくさの影響よりも、交差角θの影響(モーメントの影響)の方が優勢となり、第2流路42に付与される圧力が負圧によって、壁部52,53が大きく変形し、壁部52,53が接触するものと考えられる。
このように、新条件3及び新条件4は、新条件2と同等の結果が得られる。
従って、ダックビル弁100に付与される負圧によって、本体部46が変形しないようにするためには、新条件1と新条件2と新条件3と新条件4とにおける比の値L2/L1が好ましい。すなわち、比の値L2/L1は、従来条件の比の値L2/L1よりも小さい条件、すなわち、0.65未満である条件が好ましい。
その結果、実際にダックビル弁100に付与される負圧の条件(圧力差ΔP=-25kPa~-75kPa)において、すなわち、実使用における最も厳しい条件(圧力差ΔP=-75kPa)において、第1壁部52及び第2壁部53が接触しないダックビル弁100を実現することができる。
さらに、実使用における最も厳しい条件(圧力差ΔP=-75kPa)よりもさらに厳しい条件(圧力差ΔP=-90kPa)において、第1壁部52及び第2壁部53が接触しないダックビル弁100を実現することができる。
そして、ダックビル弁100に付与される負圧の条件が圧力差ΔP=-20kPa~-90kPaである場合において、耐久時間が500時間以上と優れた耐久性を有し、長期間安定して動作する高信頼性のダックビル弁100を実現することができる。すなわち、実際にダックビル弁100に付与される負圧の条件(圧力差ΔP=-25kPa~-75kPa)において、安定して正常に動作するダックビル弁100、すなわち、高い液圧であっても耐久性に優れた高信頼性のダックビル弁100を実現することができる。
「ダイアフラムポンプ」
図13は、実施形態2に係るダイアフラムポンプの外観を示す斜視図である。図14~図16は、ダイアフラムポンプの概略構成の状態遷移を示す断面図であり、図14は、ダイアフラムポンプの中立状態、図15は、ダイアフラムポンプの吸入状態、図16は、ダイアフラムポンプの排出状態を示している。また、図17は、ダイアフラムポンプの第1ハウジングを流体吸排室側から見た斜視図であり、図18は、図17のB-B断面図である。
以下、図13乃至図18を参照し、本実施形態に係るダイアフラムポンプ300について説明する。
図13に示すように、本実施形態に係るダイアフラムポンプ300は、第1ハウジング71を有する隔膜ポンプ部70と、後述する隔膜ポンプ部70の隔膜72に所定の変形をさせるための駆動機構部90(図14参照)を含む第2ハウジング91と、駆動機構部90の駆動源であるモーター99とを有している。
隔膜ポンプ部70は、内部に接続された入口流路74及び出口流路75が、第1ハウジング71の外に引き出されて突出しており、各々が、外部の流体配管に接続可能になっている。
本実施形態では、第1ダックビル弁110及び第2ダックビル弁120の両方に、上述した実施形態1に係るダックビル弁100が使用されている。
この構成により、駆動機構部90のモーター99を制御して駆動させ、偏心カム機構98により隔膜72に所定の変形をさせると、流体吸排室73の圧力を周期的に増減させて、流体吸排室73の容積を大小に変化させることができる。
図14には、隔膜72が中立位置にある状態が図示されている。隔膜72の中立位置とは、隔膜72の位置・形状変化によって容積が変化する流体吸排室73の容積が、最大値と最小値の中間値になる位置である。
この構成によれば、ダイアフラムポンプ300により圧送する流体として、特にUVインクを使用した場合に、UVインクの圧送に伴って変形する隔膜72と、第1ハウジング71の流体吸排室73との接離や摺動がなくなるので、UVインクの重合異物の発生が抑えられ、安定した送液を行うことができる。
図18において、破線で示す仮想の対向面73Eと、その対向面73Eと連続する仮想の側面73Wとによって仮想の角部73K(角度90度以下)が形成されている場合には、仮想の角部73Kに気泡が滞留しやすくなる虞がある。これに対して、本実施形態の第1ハウジング71のように、側面73cが傾斜を有していることにより、気泡が滞留しにくくなるので、流体の圧送を安定させて行うことができる。
この構成により、環状凸部73aの第1端面731によって、隔膜72の上下動により隔膜72の変形部72bが第1ハウジング71の対向面73bに接触するのを抑えることができるうえに、環状凸部73aの第2端面732によって、さらにその効果を高めることができる。
さらに、第1ハウジング71において、UVインクの圧送に伴って変形する隔膜72と、第1ハウジング71の流体吸排室73との接離や摺動がない構成となっていることにより、UVインクの重合異物(顔料を含む高分子)の発生が抑えられる。
さらに、第1ハウジング71の隔膜72と対向する対向面73bと、第1ハウジング71の隔膜72の周辺部72aと接触する環状凸部73aの端面73dと、に連続する側面73cは、対向面73bと側面73cとによって形成される角度が90度よりも大きくなる傾斜を有している(Rが形成されている)ことにより、流体吸排室73内に気泡が滞留しにくくなっている。
従って、本実施形態に係るダイアフラムポンプ300は、流体の安定した圧送が可能な高い信頼性を有する。
「印刷装置」
図19は、実施形態3に係る印刷装置の概略構成図である。図20は、インク供給システムの概略構成図である。
以下、図19及び図20を参照し、本実施形態に係る印刷装置1000について説明する。なお、図19には、装置各部の配置関係を明確にするために、αβγ直交座標系が設けられている。α方向(+α方向)は、繰出部1から巻取部2に向かう方向であり、印刷装置1000の幅方向である。γ方向(+γ方向)は、印刷装置1000の高さ方向である。β方向(+β方向)は、紙面に交差する方向であり、印刷装置1000の奥行き方向である。
なお、UVインクはUV光の照射によって短時間で硬化するので、UVインクを吐出して印刷媒体Sに印刷する印刷装置1000は、高い生産性を有する。
繰出部1及び巻取部2は、印刷部3を間に挟んで、印刷媒体Sをロール・ツー・ロール方式で送る。繰出部1は、繰出軸11と、繰出側ガイドローラー12とを備えている。
繰出軸11には、ロール状に巻かれた印刷媒体Sがセットされる。繰出軸11から繰り出された印刷媒体Sは、繰出側ガイドローラー12を経由して印刷部3へ送られる。巻取部2は、巻取軸21と、巻取側ガイドローラー22とを備えている。巻取軸21には、印刷部3から巻取側ガイドローラー22を経由して送られてきた印刷媒体Sが、巻き取られる。
なお、6個のインク吐出ヘッド361a~361fを区別する必要がない場合には、「インク吐出ヘッド361」と記す。同様に、6個のUV照射器362a~362fを区別する必要がない場合には、「UV照射器362」と記す。
制御部4は、印刷装置1000の各部を制御する。外装筐体5は、繰出部1、巻取部2、印刷部3、制御部4、及びインク供給システム8を収容する。
上述したように、印刷装置1000は、インク吐出ヘッド361及びインク供給部82を6個ずつ備えており、6個のインク吐出ヘッド361及びインク供給部82は同じ構成を有しているので、図20では、インク吐出ヘッド361及びインク供給部82が1個ずつ図示されている。
インク供給システム8において、流体貯留部としてのカートリッジ装着部811からインク吐出ヘッド361にUVインクを供給するインク供給流路(流体供給流路)は、インク補給部81のカートリッジ装着部811とサブタンク821とを接続する補給流路812と、サブタンク821とインク吐出ヘッド361とを接続するインク供給部82の循環往路8231とを含んで構成される。
なお、循環ポンプ824としては、脈動を抑制でき、経時的な流量変動が少ないことから、ギアポンプを好適に使用することができる。
インク補給部81の補給ポンプ813には、高信頼性のダックビル弁100を備え、流体の安定した圧送が可能な高い信頼性を有するダイアフラムポンプ300が使用されているので、インク吐出ヘッド361に対して、安定したUVインクの供給が可能となり、高品質な印刷を安定して行える印刷装置1000を提供することができる。
実施形態1では、Z方向側から見た場合の本体部46の形状は円形であったが、これに限定されない。Z方向側から見た場合の本体部46の形状は、例えば、楕円であってもよく、多角形であってよい。
実施形態1では、ダックビル弁100の構成材料は、シリコンを主成分とする弾性部材(シリコンゴム)であったが、これに限定されない。
例えば、ダックビル弁100の構成材料は、フッ素を含む弾性部材であってもよい。例えば、ダックビル弁100の構成材料は、パーフルオロタイプのフッ素系樹脂であってもよい。
実施形態2では、ダイアフラムポンプ300の第1ダックビル弁110及び第2ダックビル弁120の両方に、実施形態1に係るダックビル弁100が使用されていたが、これに限定されない。例えば、流体の圧送において、入口流路74側の第1ダックビル弁110よりも高い液圧が生じる第2ダックビル弁120側にのみダックビル弁100が使用される構成であってもよい。
すなわち、第1ダックビル弁110と第2ダックビル弁120とのうち少なくとも一方に、実施形態1に係るダックビル弁100が使用される構成であればよい。
実施形態3では、印刷装置1000に使用されるインクは、UVインクであったが、これに限定されない。例えば、印刷装置1000に使用されるインクは、水性インク、油性インク、溶剤インク、昇華型インクなどであってもよい。
Claims (5)
- ロール状に巻かれた印刷媒体を繰出す繰出部と、
前記繰出部から繰り出された前記印刷媒体を巻き取る巻取部と、
前記繰出部と前記巻取部との間に位置し、前記印刷媒体にUVインクを吐出する吐出ヘ
ッドを有する印刷部と、
前記印刷媒体に吐出された前記UVインクに紫外線を照射して硬化させるUV照射器と
、
前記UVインクを貯留する液体貯留部と、
前記液体貯留部から前記吐出ヘッドへ前記UVインクを供給するダイアフラムポンプと
、
を備え、
前記ダイアフラムポンプは、ダックビル弁を有しており、
前記ダックビル弁は、
流体の第1流路を有する第1流路形成部と、
基端側が前記第1流路形成部によって支持され、第1壁部と第2壁部との間に前記流
体の第2流路を有し、前記第1流路形成部に近付くに従って前記第2流路が広くなった第
2流路形成部と、を有し、
前記第2流路形成部は、前記基端側に対して反対側の先端部にスリットが形成されて
おり、前記スリットが開くことで前記第2流路が外部と連通し、前記スリットが閉じるこ
とで前記第2流路と前記外部との連通が遮断され、
前記第1流路形成部の内径寸法をL2とし、前記第1流路形成部の外径寸法をL1と
し、前記第1流路形成部の内径寸法を前記第1流路形成部の外径寸法で除した比の値をL
2/L1とし、前記第1壁部と前記第2壁部とがなす角度をθとした場合、
(1)L2/L1が0.65であり、且つθが57度以上70度以下である、または
、(2)L2/L1が0.51以上0.65未満であり、且つθが50度以上70度以下
である、または、(3)L2/L1が0.36以上0.51未満であり、且つθが38度
以上70度以下であることに加えて、前記外部の圧力に対する前記第2流路の圧力差が-
75kPaの負圧である条件において、前記第1壁部及び前記第2壁部は接触しないこと
を特徴とする、印刷装置。 - ロール状に巻かれた印刷媒体を繰出す繰出部と、
前記繰出部から繰り出された前記印刷媒体を巻き取る巻取部と、
前記繰出部と前記巻取部との間に位置し、前記印刷媒体にUVインクを吐出する吐出ヘ
ッドを有する印刷部と、
前記印刷媒体に吐出された前記UVインクに紫外線を照射して硬化させるUV照射器と
、
前記UVインクを貯留する液体貯留部と、
前記液体貯留部から前記吐出ヘッドへ前記UVインクを供給するダイアフラムポンプと
、
を備え、
前記ダイアフラムポンプは、ダックビル弁を有しており、
前記ダックビル弁は、
流体の第1流路を有する第1流路形成部と、
基端側が前記第1流路形成部によって支持され、第1壁部と第2壁部との間に前記流
体の第2流路を有し、前記第1流路形成部に近付くに従って前記第2流路が広くなった第
2流路形成部と、を有し、
前記第2流路形成部は、前記基端側に対して反対側の先端部にスリットが形成されて
おり、前記スリットが開くことで前記第2流路が外部と連通し、前記スリットが閉じるこ
とで前記第2流路と前記外部との連通が遮断され、
前記第1流路形成部の内径寸法をL2とし、前記第1流路形成部の外径寸法をL1と
し、前記第1流路形成部の内径寸法を前記第1流路形成部の外径寸法で除した比の値をL
2/L1とし、前記第1壁部と前記第2壁部とがなす角度をθとした場合、
(1)L2/L1が0.65であり、且つθが57度以上70度以下である、または
、(2)L2/L1が0.51以上0.65未満であり、且つθが50度以上70度以下
である、または、(3)L2/L1が0.36以上0.51未満であり、且つθが38度
以上70度以下であることに加えて、前記外部の圧力に対する前記第2流路の圧力差が-
75kPaの負圧である条件において、前記第1壁部及び前記第2壁部は接触しないこと
を特徴とする、印刷装置。 - 前記UVインクは、アクリレート系モノマーと、光重合開始剤と、顔料とを含むことを
特徴とする請求項1または2に記載の印刷装置。 - 前記第1流路形成部及び前記第2流路形成部は、シリコンを主成分とする弾性部材によ
って構成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の印刷装置。 - 前記第1流路形成部及び前記第2流路形成部は、フッ素系樹脂を主成分とする弾性部材
によって構成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の印刷装置
。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18888684.0A EP3726109A4 (en) | 2017-12-11 | 2018-12-07 | DUCKBILL VALVE, DIAPHRAGM PUMP AND PRINTING DEVICE |
US16/771,790 US20200398583A1 (en) | 2017-12-11 | 2018-12-07 | Duckbill valve, diaphragm pump, and printing apparatus |
PCT/JP2018/045049 WO2019117028A1 (ja) | 2017-12-11 | 2018-12-07 | ダックビル弁、ダイアフラムポンプ、及び印刷装置 |
CN201880079358.4A CN111433497B (zh) | 2017-12-11 | 2018-12-07 | 鸭嘴阀、隔膜泵以及印刷装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017236663 | 2017-12-11 | ||
JP2017236663 | 2017-12-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019105368A JP2019105368A (ja) | 2019-06-27 |
JP7155874B2 true JP7155874B2 (ja) | 2022-10-19 |
Family
ID=67061907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018202586A Active JP7155874B2 (ja) | 2017-12-11 | 2018-10-29 | 印刷装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200398583A1 (ja) |
JP (1) | JP7155874B2 (ja) |
CN (1) | CN111433497B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2018253188A1 (en) * | 2017-04-12 | 2019-10-17 | Jeffrey CLIFFORD | Liquid container having integrated auxiliary flask |
EP3818971A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-12 | Koninklijke Philips N.V. | Air replenish valve for a drinking cup or feeding bottle |
CN113685333B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-03-17 | 深圳市桑泰达科技有限公司 | 一种静音的排气结构及相应的微型气泵 |
US20230356376A1 (en) * | 2022-05-03 | 2023-11-09 | Milwaukee Electric Tool Corporation | One-piece fill valve for powered fastener driver |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3017674U (ja) | 1994-11-02 | 1995-10-31 | 日本ヒューム管株式会社 | Pcグラウト逆流防止弁 |
JP2001248560A (ja) | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Fujikura Rubber Ltd | 流体非接触ポンプ |
JP2012210824A (ja) | 2008-04-16 | 2012-11-01 | Mimaki Engineering Co Ltd | インクジェットプリンタのインク供給装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5854281A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Toshin Koatsu Giken Kk | 過流自動閉止弁 |
US4936753A (en) * | 1988-06-03 | 1990-06-26 | The Aro Corporation | Diaphragm pump with interchangeable valves and manifolds |
JPH034077A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-10 | Nissho Corp | 逆止弁 |
CN2675983Y (zh) * | 2003-06-23 | 2005-02-02 | 江苏亚太水工机械有限公司 | 背压式柔性止逆阀 |
US8690554B2 (en) * | 2011-07-15 | 2014-04-08 | Xylem Ip Holdings Llc | Diaphragm pump using duckbill and other types of valves |
JP5994259B2 (ja) * | 2012-01-30 | 2016-09-21 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射装置 |
FR2988461B1 (fr) * | 2012-03-22 | 2014-04-18 | Protecsom | Valve de type en bec de canard et dispositif d'inhalation comprenant une telle valve |
CN203880159U (zh) * | 2013-07-11 | 2014-10-15 | 常州乐士雷利电机有限公司 | 阀、应用其的加料阀机构及应用该加料阀机构的阀泵 |
CN206682387U (zh) * | 2017-04-26 | 2017-11-28 | 内蒙古华蒙科创环保科技工程有限公司 | 一种能够调节喷射方向的鸭嘴阀 |
-
2018
- 2018-10-29 JP JP2018202586A patent/JP7155874B2/ja active Active
- 2018-12-07 CN CN201880079358.4A patent/CN111433497B/zh active Active
- 2018-12-07 US US16/771,790 patent/US20200398583A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3017674U (ja) | 1994-11-02 | 1995-10-31 | 日本ヒューム管株式会社 | Pcグラウト逆流防止弁 |
JP2001248560A (ja) | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Fujikura Rubber Ltd | 流体非接触ポンプ |
JP2012210824A (ja) | 2008-04-16 | 2012-11-01 | Mimaki Engineering Co Ltd | インクジェットプリンタのインク供給装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200398583A1 (en) | 2020-12-24 |
CN111433497A (zh) | 2020-07-17 |
JP2019105368A (ja) | 2019-06-27 |
CN111433497B (zh) | 2022-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7155874B2 (ja) | 印刷装置 | |
JP6733420B2 (ja) | 逆止弁、ダイアフラムポンプ、および印刷装置 | |
JP6610121B2 (ja) | 液体噴射装置、圧力調整装置 | |
US8474930B2 (en) | Inkjet printer ink delivery system | |
US8613141B2 (en) | Manufacturing method of liquid ejection head | |
JP6590797B2 (ja) | ダンパ、インクの循環方法及びインクの循環機構 | |
JP6497967B2 (ja) | 圧力調整ユニット、液体供給装置、および液体吐出装置 | |
JP5951091B1 (ja) | ダンパー装置及びこれを備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置 | |
JP6672773B2 (ja) | 液体噴射装置及び液体噴射装置のメンテナンス方法 | |
JP2017109446A (ja) | 液体噴射装置及び圧力調整装置 | |
EP3175990A1 (en) | Liquid ejecting apparatus and maintenance method of liquid ejecting apparatus | |
JP2018089906A (ja) | インク供給システムおよびインクジェットプリンタ | |
JP2004230811A (ja) | 液滴吐出ヘッド | |
US7185980B2 (en) | Ink jet recording apparatus | |
US10464336B2 (en) | Diaphragm pump, ink supply system, and inkjet printer | |
JP2008265125A (ja) | インクジェットプリンタ | |
WO2019117028A1 (ja) | ダックビル弁、ダイアフラムポンプ、及び印刷装置 | |
JP2017064971A (ja) | 流路部材及び液体噴射装置 | |
JP2004181829A (ja) | 積層チューブおよびこれを備えるインクジェット記録装置 | |
JP2007276393A (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP4325187B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法、インクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置及びインクジェットプリンタ | |
JP2007105994A (ja) | インクジェット記録装置 | |
US10315425B2 (en) | Method of producing structure and method of producing liquid discharge head | |
JP6152198B2 (ja) | ダンパー装置を備えた液体供給システム、並びにインクジェット式記録装置 | |
JP2006168350A (ja) | インクジェットプリンタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181121 |
|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200807 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210803 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210916 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220906 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220919 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7155874 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |