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JP2018192756A - 弁ユニット、及び、液体噴射装置 - Google Patents

弁ユニット、及び、液体噴射装置 Download PDF

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JP2018192756A JP2017100657A JP2017100657A JP2018192756A JP 2018192756 A JP2018192756 A JP 2018192756A JP 2017100657 A JP2017100657 A JP 2017100657A JP 2017100657 A JP2017100657 A JP 2017100657A JP 2018192756 A JP2018192756 A JP 2018192756A
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Hisashi Sato
悠 佐藤
佐藤 雅彦
Masahiko Sato
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Abstract

【課題】より安定して稼働させることが可能な弁ユニット、及び、液体噴射装置を提供する。【解決手段】流路の一部である穴(64)が設けられた弁座(63,72)と、弁座との間で第1方向に相対移動する弁体(58)と、を備える弁ユニット(21)であって、弁体は、弁座との間で穴を開閉する第1部分(76)と、第1方向からの平面視において穴の内側に位置する第2部分(75)と、第1部分により穴が閉じられた状態で当該穴の内側に位置し、第1方向において第1部分と第2部分との間に位置する第3部分(79)と、を有し、第1方向からの平面視において、穴と第3部分との隙間は、穴と第2部分との隙間よりも広い、ことを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、例えばインクジェット記録装置等の液体噴射装置に用いられる弁ユニット、及び、液体噴射装置に関し、特に、より安定して稼働させることが可能な弁ユニット、及び、液体噴射装置に関するものである。
液体噴射装置は、液体供給部材から液体噴射ヘッドのノズルに至るまでの流路に、当該流路を開閉する弁ユニットを有する構成のものがある。例えば、特許文献1に開示されているインクジェット記録装置は、流路の一部をなす連通穴(連通口)が開設された弁座と、この弁座に対して進退する弁体とを備え、弁体が弁座に当接することにより連通穴(液体流路)を開閉するように構成されている。弁体は、開閉時の進退方向に沿って延びる軸部を備え、この軸部が連通穴に挿通されることで、弁座に対して弁体が傾いたりしないように当該軸部がガイドする。そして、この特許文献1に開示されている構成においては、弁座と弁体とが当接する(シールする)部分におけるインクの溶質の堆積によるシール性の低下を抑制するため、例えば、弁座における弁体が当接する位置に、金属板等の硬質な部材からなるスペーサー(当接部材)が設けられている。スペーサーには、連通穴と連通する開口部が開設されている。また、このスペーサーの表面には撥液処理が施され、これによりインクの堆積をより抑制するように構成されている。
特開2016−022704号公報
上記のような弁ユニットでは、弁体と弁座の相対位置(弁体の軸方向に交差する方向における相対位置)がずれた場合、開閉動作時に弁体の軸部が弁座、特に、連通穴の開口周縁の角部や上記のスペーサー等に干渉し、これにより弁体の円滑な開閉動作に支障を来すおそれがある。また、弁体の開閉動作に直ちに支障を来さないとしても、弁体が弁座に干渉する状態では、開閉動作が繰り返されることにより、弁体が次第に削れたり、弁体が弁座に対して次第に傾斜したりあるいは位置ずれしたりすることにより、シール性が低下するおそれがある。このため、より長期に亘って安定的に稼働することが困難となる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より安定して稼働させることが可能な弁ユニット、及び、液体噴射装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、流路の一部である穴が設けられた弁座と、
弁座との間で第1方向に相対移動する弁体と、
を備える弁ユニットであって、
前記弁体は、
前記弁座との間で前記穴を開閉する第1部分と、
前記第1方向からの平面視において前記穴の内側に位置する第2部分と、
前記第1部分により前記穴が閉じられた状態で当該穴の内側に位置し、前記第1方向において前記第1部分と前記第2部分との間に位置する第3部分と、を有し、
前記第1方向からの平面視において、前記穴と前記第3部分との隙間は、前記穴と前記第2部分との隙間よりも広い、ことを特徴とする。
本発明によれば、穴と当該穴の内側に位置する第2部分とのガイドにより、弁座に対して弁体の位置がずれたり傾いたりすることが抑制される。また、第1方向において第2部分よりも第1部分側に第3部分が設けられていることで、弁体と弁座との間により広い隙間が形成されるので、この隙間が逃げとして機能し、弁体の開閉動作時に当該弁体が弁座、特に、穴の開口周縁部に干渉することが抑制される。これにより、弁体と弁座との干渉によって弁座に対して弁体の位置がずれたり傾いたりすることが抑制され、弁体と弁座による穴の開閉動作をより円滑に行うことができる。さらに、弁体又は弁座の耐久性が低下することが抑制される。その結果、より長期に亘ってより安定して稼働させることが可能な弁ユニットを実現することが可能となる。
なお、「干渉」は、穴の内周と第2部分の外周との間のガイドのための接触を除く意味で用いる。
上記構成において、前記第1部分は、
前記弁座に対して離間又は当接して前記穴を開閉する弾性部材と、
前記弾性部材が配置された保持部と、
前記第1方向における前記保持部と前記第3部分との間に位置し、前記第1方向に交差する第2方向において前記第3部分よりも幅が狭い部分を有し、前記保持部に配置された前記弾性部材により囲繞された幅狭部と、
を有する構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、幅狭部が第3部分よりも幅が狭い部分を有するので、当該幅狭部と第3部分との間に段差が生じ、幅狭部の周囲に設けられた弾性部材が当該段差に係止する。これにより、弾性部材が保持部に対して浮いたり外れたりする等のように位置ずれすることが抑制される。また、幅狭部が第3部分よりも幅が狭い部分を有するので、その分だけ弾性部材と保持部との接触面積を増やすことができる。これにより、弾性部材が保持部に対して位置ずれすることがより確実に抑制される。
上記構成において、前記第1方向からの平面視において、前記第2部分と前記穴との隙間の間隔は、第1の間隔と、前記第1の間隔よりも広い第2の間隔とを含む構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、より狭い第1の間隔の部分で弁座に対する弁体の位置をガイドすることができ、また、より広い第2の間隔の部分で、液体が穴の内部を円滑に流れることができる。
また、上記構成において、前記第2部分は、前記第1方向において、前記第1部分とは反対側の端部に、前記第1部分から遠ざかる側に向けて細くなるテーパー形状を有する構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、第2部分にテーパー形状が設けられていることにより、弁座に弁体を組み付ける際に第2部分を穴に挿通しやすくなり、製造時の作業性が向上する。また、開閉動作時に弁座に第2部分が擦れることが抑制され、弁体と弁座とをより円滑に相対移動させることができる。このため、弁ユニットの安定的な稼働に寄与することが可能となる。
また、上記構成において、前記弁座は、前記穴が設けられた穴部材と、当該穴部材における前記穴の開口周縁部に設けられ、前記弁体により前記穴が閉じられた閉弁時に前記弁体が当接される当接部材と、を有し、
前記当接部材のうち前記弁体が当接する部分の撥液性は、前記穴部材の撥液性よりも高く、
前記当接部材の硬度は、前記穴部材の硬度よりも高い構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、より撥液性の高い当接部材が配置されることにより、当該弁体が繰り返し当接することによる液体の溶質の堆積が抑制される。また、弁ユニットの製造時に穴と当接部材との相対位置がずれることにより穴の内側に当接部材の一部が突出した場合においても、弁体に第3部分が設けられていることにより、突出部分が弁体に干渉することが抑制され、弁体の開閉動作を円滑に行うことができる。その結果、弁ユニットの安定的な稼働に資することが可能となる。
また、上記構成において、前記穴部材における前記穴の前記当接部材側の開口部に、前記第1方向に交差する第2方向における内寸が前記穴における他の部分の内寸よりも拡大した拡大部を有する構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、弁体の開閉動作時に当該弁体が弁座に干渉することがより確実に抑制される。また、拡大部は、穴の開口周縁部に当接部材が接着される場合に余剰な接着剤が導入される逃げとして機能する。これにより、穴部材と当接部材との間から漏出した余剰な接着剤が流路内の液体の流れを阻害したり、弁体の開閉動作を妨げたりすることがより効果的に抑制される。
また、本発明の液体噴射装置は、上記何れかの構成の弁ユニットと、
前記弁ユニットから供給された液体をノズルから噴射する噴射機構と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、長期に亘って安定的に稼働可能な弁ユニットを備えるため、より長期に亘り信頼性を確保することが可能となる。
液体噴射装置の一形態を説明する平面図である。 液体噴射ヘッド(噴射機構)の一形態を説明する断面図である。 弁ユニットの一形態について説明する閉弁状態の断面図である。 弁ユニットの一形態について説明する開弁状態の断面図である。 圧力調整弁の断面図である。 圧力調整弁の軸部の径方向における断面図である。 接続軸部の径方向における断面図である。 変形例における接続軸部の径方向における断面図である。 圧力調整弁の軸部75と弁座における連通穴の変形例について説明する径方向における断面図である。 第2の実施形態における弁ユニットの一形態について説明する閉弁状態の断面図である。 第2の実施形態における弁ユニットの一形態について説明する開弁状態の断面図である。
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明に係る弁ユニットを有する液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であり、本発明における噴射機構の一種であるインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッド)10を搭載したインクジェット式プリンター(以下、プリンター)1を例に挙げて行う。
図1は、プリンター1の構成を示す平面図である。本実施形態におけるプリンター1は、記録用紙、布、あるいは樹脂フィルム等の記録媒体(液体の着弾対象:図示せず)の表面に記録ヘッド10(図2等参照)から液体状のインク(本発明における液体の一種)を噴射させて画像やテキスト等の記録を行う装置である。このプリンター1は、フレーム2と、このフレーム2内に配設されたプラテン3と、を備えており、図示しない搬送機構によってプラテン3上に記録媒体が搬送される。また、フレーム2内には、プラテン3と平行にガイドロッド4が架設されており、このガイドロッド4には、記録ヘッド10を収容したキャリッジ5が摺動可能に支持されている。このキャリッジ5は、図示しないキャリッジ移動機構によってガイドロッド4に沿って記録媒体の搬送方向と交差する主走査方向に往復移動するように構成されている。キャリッジ移動機構は、パルスモーター6と、このパルスモーター6の駆動により回転する駆動プーリー7と、この駆動プーリー7とはフレーム2における反対側に設けられた遊転プーリー8と、駆動プーリー7及び遊転プーリー8の間に架設されたタイミングベルト9とを有する。本実施形態におけるプリンター1は、記録媒体に対してキャリッジ5を相対的に往復移動させながら記録ヘッド10のノズル30(図2参照)からインクを噴射させて記録動作を行う。
フレーム2の一側には、インクカートリッジ13(液体供給源又は液体貯留容器の一種)を着脱可能に搭載するカートリッジホルダー14が設けられている。インクカートリッジ13は、エアーチューブ15を介してエアーポンプ16と接続されており、このエアーポンプ16からの空気が各インクカートリッジ13内に供給される。そして、この加圧空気によってインクカートリッジ13の内部が加圧されることにより、当該インクカートリッジ13内のインクがインク供給チューブ17を通じて記録ヘッド10側に供給(圧送)される。インクカートリッジ13からインク供給チューブ17から送られてくるインクは、まずキャリッジ5に搭載された弁ユニット21に導入される。弁ユニット21に導入されたインクは、供給圧力が調整されて記録ヘッド10内部のインク流路に供給される。なお、液体貯留容器としては、例示したものには限られず、カートリッジ型、パック型、タンク型等、種々の構成のものを採用することができる。インクとしては、例えば、水系の染料インクもしくは顔料インクや、これらの水系のインクよりも耐候性が高められた有機溶剤系(エコソルベント系)インクや、紫外線の照射による硬化する光硬化型インク等、周知の種々の組成のものを用いることができる。
インク供給チューブ17は、例えば、合成樹脂で作製された可撓性を有する中空部材であり、このインク供給チューブ17の内部には、各インクカートリッジ13に対応するインク流路が形成されている。また、プリンター1本体側と記録ヘッド10側との間には、プリンター1本体側の制御部(図示せず)から記録ヘッド10側に駆動信号等を伝送するFFC(フレキシブルフラットケーブル)18が配線されている。
フレーム2の内側において、記録ヘッド10の移動範囲における一側(カートリッジホルダー14側)に設けられたホームポジションには、記録ヘッド10のノズル面を封止するキャップ12を有するキャッピング機構11が配設されている。キャッピング機構11は、ホームポジションで待機状態にある記録ヘッド10のノズル面(ノズル30を有する面であり、ノズルプレート24及び固定板23を含む記録ヘッド10の底面)をキャップ12により封止してノズル30からインクの溶媒が蒸発することを抑制する。また、キャッピング機構11は、記録ヘッド10のノズル面を封止した状態で封止空部内を吸引ポンプ等の吸引手段よって負圧化し、ノズル30からインクや気泡を強制的に吸引するクリーニング動作(メンテナンス動作)を行うことができる。
次に、本実施形態における記録ヘッド10の構成について説明する。
図2は、記録ヘッド10の断面図である。本実施形態における記録ヘッド10は、固定板23、ノズルプレート24、連通板25、アクチュエーター基板26、コンプライアンス基板27、ケース28等の複数の構成部材が積層されて接着剤等によって接合されてユニット化されている。
本実施形態におけるアクチュエーター基板26は、ノズルプレート24に形成されたノズル30と連通する圧力室33が形成された圧力室形成基板29と、各圧力室33内のインクに圧力変動を生じさせる駆動素子としての圧電素子31と、これらの圧力室形成基板29及び圧電素子31を保護する保護基板32とを積層した状態で備えている。保護基板32の平面視における略中央部には、駆動IC38を実装したフレキシブル基板39が挿通される配線空部40が開設されている。この配線空部40内に、圧電素子31から延設されたリード電極が配置され、このリード電極にフレキシブル基板39の配線端子が電気的に接続される。圧電素子31のリード電極に接続されたフレキシブル基板39は、FFC18を通じて制御部から送られてくる駆動信号等を圧電素子31に供給する。なお、フレキシブル基板39としては、駆動IC38を備えるものには限られず、当該駆動IC38がインターポーザーとして機能する保護基板32の上部に別途配置され、当該フレキシブル基板39には駆動IC38が設けられない構成を採用することもできる。
アクチュエーター基板26の圧力室形成基板29は、シリコン単結晶基板から作製されている。この圧力室形成基板29には、圧力室33となる空間が各ノズル30に対応して複数列設されている。この圧力室33は、ノズル列に交差(本実施形態においては直交)する方向に長尺な空部である。この圧力室33の長手方向の一側の端部には、ノズル連通口34が連通し、他側の端部に個別連通口35が連通する。本実施形態における圧力室形成基板29には、圧力室33の列が2列形成されている。
圧力室形成基板29の上面(連通板25側とは反対側の面)には、振動板36が積層され、この振動板36によって圧力室33の上部開口が封止されている。すなわち、振動板36により、圧力室33の一部が区画されている。この振動板36は、例えば、圧力室形成基板29の上面に形成された二酸化シリコン(SiO)からなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された酸化ジルコニウム(ZrO)からなる絶縁体膜と、から成る。そして、この振動板36上における各圧力室33に対応する領域に圧電素子31がそれぞれ積層されている。
本実施形態の圧電素子31は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子31は、例えば、振動板36上に、下電極層、圧電体層及び上電極層(いずれも図示せず)が順次積層されてなる。このように構成された圧電素子31は、下電極層と上電極層との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、上下方向に撓み変形する。本実施形態では、2列に形成された圧力室33の列に対応して、圧電素子31の列が2列形成されている。なお、下電極層及び上電極層は、両側の圧電素子31の列から当該列の間の配線空部40内までリード電極として延在され、上述したようにフレキシブル基板39と電気的に接続されている。
保護基板32は、2列に形成された圧電素子31の列を覆うように振動板36上に積層されている。保護基板32の内部には、圧電素子31の列を収容可能な長尺な収容空間41が形成されている。この収容空間41は、保護基板32の下面側(振動板36側)から上面側(ケース28側)に向けて保護基板32の高さ方向途中まで形成された窪みである。本実施形態における保護基板32には、配線空部40の両側に収容空間41がそれぞれ形成されている。
アクチュエーター基板26の下面には、このアクチュエーター基板26よりも広い面積を有する連通板25が接合される。この連通板25は、圧力室形成基板29と同様にシリコン単結晶基板から作製されている。本実施形態における連通板25には、圧力室33とノズル30とを連通するノズル連通口34と、各圧力室に共通に設けられたリザーバー43と、このリザーバー43と圧力室33とを連通する個別連通口35と、が形成されている。リザーバー43(共通液室あるいはマニホールドとも呼ばれる。)は、ノズル列方向に沿って延在する空部であり、連通板25において、ノズルプレート24のノズル列毎に対応して2つ形成されている。すなわち、リザーバー43は、インクの種類毎に設けられている。個別連通口35は、各圧力室33にそれぞれ対応してノズル列方向に沿って複数形成されている。この個別連通口35は、圧力室33の長手方向における他側(ノズル連通口34とは反対側)の端部と連通する。
上記の連通板25の下面の略中央部分には、複数のノズル30が形成されたノズルプレート24が接合される。本実施形態におけるノズルプレート24は、連通板25及びアクチュエーター基板26よりも小さい外形の板材であり、シリコン単結晶基板から構成されている。このノズルプレート24は、連通板25の下面において、リザーバー43の開口から外れた位置であって、ノズル連通口34が開口した領域に、これらのノズル連通口34と複数のノズル30とがそれぞれ連通する状態で接着剤等により接合される。本実施形態におけるノズルプレート24には、複数のノズル30が列設されてなるノズル列が合計2条形成されている。
また、連通板25の下面において、ノズルプレート24の周囲を囲むように、当該ノズルプレート24の外形に倣った形状の貫通開口46が中央部に形成されたコンプライアンス基板27が接合される。このコンプライアンス基板27の貫通開口46は、固定板23の貫通口23aと連通して、その内側にノズルプレート24が配置されるように構成されている。コンプライアンス基板27は、連通板25の下面に位置決めされて接合された状態で、連通板25の下面におけるリザーバー43の開口を封止する。本実施形態におけるコンプライアンス基板27は、コンプライアンスシート44と、これを支持する支持板45とが接合されて構成されている。
連通板25の下面には、コンプライアンス基板27のコンプライアンスシート44が接合されて、連通板25と支持板45との間にコンプライアンスシート44が挟まれた状態となる。コンプライアンスシート44は、可撓性を有する薄膜、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)等の合成樹脂材料により作製されている。支持板45は、コンプライアンスシート44よりも剛性が高く且つ厚みのあるステンレス鋼等の金属材料で形成されている。この支持板45のリザーバー43に対向する領域には、このリザーバー43の下面開口に倣った形状に支持板45の一部が除去されている。このため、リザーバー43の下面側の開口は、可撓性を有するコンプライアンスシート44のみで封止されている。換言すると、コンプライアンスシート44は、リザーバー43の一部を区画している。
支持板45の下面には固定板23が接合されている。これにより、コンプライアンスシート44の可撓領域と、これに対向する固定板23との間には、コンプライアンス空間47が形成されている。そして、このコンプライアンス空間47におけるコンプライアンスシート44の可撓領域が、インク流路内、特にリザーバー43内の圧力変動に応じてリザーバー43側又はコンプライアンス空間47側に変位する。したがって、支持板45の厚みは、コンプライアンス空間47として必要な高さに応じて定められている。
アクチュエーター基板26及び連通板25は、ケース28に固定されている。ケース28の下面側にはアクチュエーター基板26を収容する収容空部49が形成されている。そして、収容空部49にアクチュエーター基板26が収容された状態でケース28の下面が連通板25によって封止される。図2に示されるように、このケース28の平面視における略中央部分には、収容空部49と連通する挿通空部50が開設されている。この挿通空部50は、アクチュエーター基板26の配線空部40とも連通する。上記のフレキシブル基板39は、挿通空部50を通じて配線空部40に挿入されるように構成されている。また、ケース28の内部において、挿通空部50及び収容空部49の両側には、連通板25のリザーバー43と連通する液室空部51が形成されている。また、ケース28の上面には、各液室空部51と連通する導入口52がそれぞれ開設されている。導入口52は、後述する弁ユニット21における導出路65と連通する。このため、弁ユニット21から送られてきたインクは、導入口52、液室空部51、及びリザーバー43へと導入され、リザーバー43から個別連通口35を通じて各圧力室33に供給される。
固定板23は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材である。本実施形態における固定板23には、ノズルプレート24に対応する位置に、当該ノズルプレート24に形成されたノズル30を露出させるため、ノズルプレート24の外形に倣った形状の貫通口23aが厚さ方向を貫通する状態で形成されている。上述したように、この貫通口23aは、コンプライアンス基板27の貫通開口46と連通する。本実施形態では、この固定板23における固定板23の下面と貫通口23aにおけるノズルプレート24の露出部分とにより、本発明におけるノズル面が構成されている。この固定板23は、アクチュエーター基板26及び連通板25が固定されたケース28が収容される図示しない保持部材に接着剤等により接合されている。
そして、上記構成の記録ヘッド10では、液室空部51からリザーバー43及び圧力室33を通ってノズル30に至るまでの流路内がインクで満たされた状態で、駆動IC38からの駆動信号に従い圧電素子31が駆動されることにより、圧力室33内のインクに圧力変動が生じ、この圧力振動によって所定のノズル30からインクが噴射される。
図3及び図4は、弁ユニット21の一形態について説明する模式的な断面図であり、図3は閉弁状態を示し、図4は開弁状態を示している。本実施形態における弁ユニット21は、インクカートリッジ13から記録ヘッド10に供給するインクの供給圧力を調整する部材である。本実施形態における弁ユニット21は、合成樹脂等から作製されたユニット本体部54内に、圧力調整弁58(本発明における弁体に相当)を備えている。本実施形態におけるユニット本体部54は、例えば、ポリプロピレン(PP)あるいは変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE:ザイロン(登録商標))等の合成樹脂から作製されている。
ユニット本体部54は、圧力調整弁58が配設された弁収容室61と、当該弁収容室61に連通する圧力調整室62と、圧力調整室62の開口部を封止する受圧部材67と、を備えている。圧力調整室62は、ユニット本体部54の一方の面(図3における上面)から他方の面(同図における下面)に向けて窪んだ空部である。この圧力調整室62と弁収容室61とは仕切壁63(本発明における穴部材に相当)により仕切られており、この仕切壁63に形成された連通穴64(本発明における穴に相当)により相互に連通している。また、圧力調整室62において、連通穴64から下流側に外れた位置には、弁ユニット21の外部に通じる導出路65が形成されている。この導出路65は、圧力調整室62内のインクを記録ヘッド10側に導出する流路である。
ユニット本体部54の一方の面における圧力調整室62の開口は、ダイヤフラム状の受圧部材67により封止されている。受圧部材67は、圧力調整室62の内圧の低下に伴って圧力調整室62の内側(ユニット本体部54の他方の面側)へ弾性変形する可撓性のフィルム部材68と、このフィルム部材68の内側に設けられた受圧板69とにより構成されている。フィルム部材68は、例えば、可撓性を有する薄手のフィルムから成る。このフィルム部材68としては、例えば、ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデンをコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートしたものを用いることができる。また、フィルム部材68の他の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)などを使用してもよい。このフィルム部材68は、圧力調整室62となる窪みの開口部(即ち、圧力調整室62の一側の開口)を密封するようにユニット本体部54の一方の面に接着又は溶着されている。したがってフィルム部材68は圧力調整室62の一部を区画している。受圧板69は、例えば、合成樹脂や金属等からなる円盤状の部材であり、フィルム部材68の圧力調整室62側の面に接着又は溶着されている。この受圧板69には、圧力調整弁58の軸部75の先端部80(図5参照)が当接される。
弁収容室61は、圧力調整室62とは仕切壁63を間に挟んでユニット本体部54の他方の面側に形成された円筒状の空間である。この弁収容室61には、主に圧力調整弁58のシール部76、及び、当該圧力調整弁58を仕切壁63側(閉弁側)に付勢する付勢部材91が収容されている。そして、仕切壁63の弁収容室61側の面には、上記連通穴64が開口している。本実施形態における連通穴64の流路断面形状(開口形状)は円形を呈している。この弁座における連通穴64の開口部周縁には、スペーサー72(本発明における当接部材に相当)が設けられている。仕切壁63の弁収容室61側の面においてスペーサー72が設けられた部分は、本発明における弁座として機能する(以下、当該部分を適宜、弁座と称する)。スペーサー72の詳細については後述する。弁収容室61の弁座側(圧力調整室62側)とは反対側の開口部は、流入口56が開設された蓋部材57により閉じられている。そして、インクカートリッジ13からインク供給チューブ17を通じて送られてくるインクは、弁ユニット21内に導入されると、図示しない内部流路を通過し、流入口56を通じて弁収容室61に流入する。本実施形態において、流入口56から弁収容室61、連通穴64、圧力調整室62、および導出路65に至るまでの一連の流路は本発明における流路に相当し、連通穴64は当該流路の一部を構成している。
この連通穴64における弁収容室61側の開口径は、圧力調整室62側の開口径よりも大きくなっている。より具体的には、本実施形態における連通穴64は、当該連通穴64における他の部分の内径(内寸)よりも内径が拡大した拡大部70を弁収容室61側(スペーサー72側)に有している。この拡大部70は、連通穴64の弁収容室61側の開口周縁部にスペーサー72が接着される際の余剰な接着剤が導入される逃げ用空部として機能する。また、スペーサー72が接着された領域の周囲には、仕切壁63の弁収容室61側の面から圧力調整室62側に向けて窪んだ逃げ凹部71が形成されている。当該逃げ凹部71もスペーサー72が接着される際の余剰な接着剤が導入される逃げ用空部として機能する。これにより、仕切壁63とスペーサー72との間から漏出した余剰な接着剤が流路内のインクの流れを阻害したり、圧力調整弁58の開閉動作を妨げたりすることが抑制される。以下においては、適宜、拡大部70の弁収容室61側の開口が、連通穴64の弁収容室61側の開口であるものとして説明する。なお、連通穴64において拡大部70と他の部分(内径が拡大部70における内径よりも小さい部分)との間に段差が無い形状、すなわち、例えば拡大部70と当該他の部分とがテーパー形状(拡大部70側から他の部分側に内径が縮小する形状)で連続される構成を採用することもできる。また、連通穴64としては、拡大部70を有しない構成、すなわち、流路の内径が概ね一定の(段差が生じるほどに内径が変化しない)構成を採用することもできる。
スペーサー72は、合成樹脂製のユニット本体部54の材質よりも硬質な部材であり、例えば、ステンレス鋼等の金属材料、ガラスセラミックス、あるいはシリコン単結晶基板等により円盤状に形成されている。要するに、ユニット本体部54の材質よりも硬度が高く、耐インク性を有するものをスペーサー72の材質として採用することができる。このスペーサー72の中央部には連通穴64と連通する開口部73が形成されている。この開口部73の内径は、連通穴64における弁収容室61側の開口径、すなわち、本実施形態においては拡大部70の開口径に揃えられている。このスペーサー72の圧力調整弁58のシール部76が当接される面(以下、被当接面)には撥液処理が施されており、弁ユニット21の流路における他の部分よりも撥液性が高められている。すなわち、スペーサー72の被当接面には、撥液膜が形成されている。この撥液膜としては、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜や、撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜等のようにインクに対して撥液性を有するものが採用される。
このように、スペーサー72の被当接面に撥液処理が施されることにより、当該部分に圧力調整弁58が繰り返し当接することによるインク(溶質)の堆積が抑制される。本実施形態において金属製のスペーサー72が採用されることにより、例えば合成樹脂製のユニット本体部54(仕切壁63)に撥液処理を直に施す構成と比較してインクの堆積がより確実に抑制される。その結果、圧力調整弁58の閉弁時におけるシール性をより向上させることができる。特に、例えば、熱可塑性樹脂粒子等の樹脂成分を溶質として含むインクを扱う構成では、当該樹脂成分が、より組成の近い合成樹脂に堆積しやすい。つまり、合成樹脂製のユニット本体部54(仕切壁63)に撥水処理を直接施したとしても、樹脂成分の堆積を確実に防止することが難しい。これに対し、本実施形態のようにインクに含まれる樹脂成分とは組成が異なる金属製のスペーサー72を採用することにより、このような樹脂成分の堆積をより効果的に抑制することができる。なお、本実施形態においては、スペーサー72とユニット本体部54との固定方法として接着剤による接着が採用されているが、これには限定されず、例えば、熱又は振動による溶着やネジ等の固定部材による固定等、種々の固定方法を採用することができる。
図5は、圧力調整弁58の構成を説明する軸方向(開閉方向)における断面図である。また、図6は、圧力調整弁58の軸部75の径方向(軸方向に直交する方向)における断面図である。本実施形態における圧力調整弁58は、弁座(仕切壁63及びスペーサー72)との間で軸部75の軸方向(本発明における第1方向に相当)に相対移動(進退)することにより連通穴64を開閉し、連通穴64におけるインクの流通を許容する開弁状態と、連通穴64おけるインクの流通を阻止する閉弁状態とに変換する。この圧力調整弁58は、例えばコイルバネ等の付勢部材91によって閉弁位置側、すなわち弁座側へ付勢された状態で弁収容室61内に配設されている。この圧力調整弁58は、軸部75とシール部76(本発明における第1部分に相当)とから構成されている。
本実施形態における軸部75は、太さが相対的に太いガイド部78(本発明における第2部分相当)と、太さが相対的に細い小径部79(本発明における第3部分に相当)と、を有している。小径部79は、軸方向においてガイド部78とシール部76との間に位置する円柱状の部分である。また、ガイド部78において小径部79とは反対側の端部には、小径部79よりもさらに細い先端部80が設けられている。この先端部80のシール部76側とは反対側の端面が、受圧部材67と当接される当接面として機能する。そして、この先端部80とガイド部78との間には、ガイド部78側から先端部80側に向けて細くなるように面取りされたテーパー部81(本発明におけるテーパー形状に相当)が形成されている。軸部75にテーパー部81が設けられていることにより、弁ユニット21に圧力調整弁58を組み付ける際に軸部75を連通穴64に挿通しやすくなり、製造時の作業性が向上する。また、圧力調整弁58の開閉動作時に弁座に軸部75が擦れたり密着したりすることが抑制され、圧力調整弁58と弁座とをより円滑に相対移動させることができる。このため、圧力調整弁58の安定的な稼働に寄与することが可能となる。
軸部75は、弁収容室61側から連通穴64に挿通されている。閉弁状態では先端部80が圧力調整室62内に配置されている。図6に示されるように、軸方向からの平面視において軸部75は、連通穴64の内側に配置されている。本実施形態におけるガイド部78は、円柱状の主軸82と、この主軸82の外周に沿って一定間隔で配置されたリブ状の突起部83を有している。本実施形態における主軸82は、小径部79と連続した円柱状の部分であり、その直径は小径部79の直径と揃えられている。突起部83は、主軸82の外周面から当該主軸82の径方向(本発明における第2方向に相当)に断面視で台形状に突出した部分であり、主軸82とテーパー部81との境界から主軸82と小径部79との境界まで軸方向に沿って一連に形成されている。本実施形態においては、主軸82の外周に沿って合計8つの突起部83が設けられている。なお、突起部83の断面形状は台形状に限られず、半円形状や三角形状等の種々の形状を採用することができる。
本実施形態において、軸方向からの平面視において、円形状の断面形状を呈する連通穴64に対して、ガイド部78は、主軸82の外周に沿って凹凸が交互に形成された歯車形状を呈している。これにより、連通穴64と軸部75との隙間には、相対的に狭い第1の間隔G1と相対的に広い第2の間隔G2が形成される。すなわち、第1の間隔G1は、連通穴64の内周面と、これに対向する突起部83の突出端面との間隔であり、第2の間隔G2は、連通穴64の内周面と主軸82の外周面との間隔である。本実施形態においては、ガイド部78の主軸82の直径と小径部79の直径とが揃えられているので、小径部79と連通穴64との間の隙間は、第2の間隔G2と等しい。また、小径部79と連通穴64の拡大部70との間には、第2の間隔G2よりも広い第3の間隔G3が形成される。すなわち、これらの間隔G1〜G3の大小関係は、G1<G2<G3である。これらの間隔G1〜G3は、圧力調整弁58の開弁時において、弁収容室61側から圧力調整室62側に流れるインクの流路として機能する。これらの間隔G1〜G3の大きさは、軸部75と連通穴64とが同軸上に配置された状態での大きさを意味する。このような構成により、軸方向からの平面視において、連通穴64と小径部79との隙間は、連通穴64とガイド部78との隙間よりも広くなっている。なお、連通穴64に対する小径部79の隙間及びガイド部78の隙間に関し、それぞれ複数の間隔の値がある場合にはそのうちの最小値で比較する。
そして、軸部75が連通穴64に挿通されて当該連通穴64の内側に配置されることにより、第1の間隔G1の部分、すなわち、連通穴64の内周面とガイド部78の突起部83の突出端面によって弁座と圧力調整弁58との軸方向に交差する方向における相対位置がより高い精度で規定される。また、圧力調整弁58の開閉動作時においては第1の間隔G1の部分が圧力調整弁58と弁座との相対移動方向をガイドする。これにより、弁座に対して圧力調整弁58の軸方向に交差する方向における位置がずれたり、圧力調整弁58の姿勢が傾いたりすることが抑制される。また、開弁時には、第2の間隔G2が設けられていることにより連通穴64をインクがより円滑に流れることができる。さらに、ガイド部78とシール部76との間に小径部79が設けられているので、弁座と圧力調整弁58との間により広い隙間が形成される。そして、この隙間が逃げ用空部として機能し、開閉動作時に当該圧力調整弁58が弁座、特に、連通穴64の開口周縁部に干渉することが抑制される。これにより、圧力調整弁58と弁座との干渉によって弁座に対して圧力調整弁58の位置がずれたり傾いたりすることが抑制され、圧力調整弁58と弁座による穴の開閉動作をより円滑に行うことができる。さらに、圧力調整弁58又は弁座の耐久性が低下することが抑制される。その結果、より長期に亘ってより安定して稼働させることが可能な弁ユニット21を実現することが可能となる。特に、本実施形態のように、より硬質なスペーサー72が弁座に設けられた構成において、位置決め公差により連通穴64とスペーサー72の開口部73との相対位置がずれて連通穴64の内周面よりも内側(連通穴64の中心側)にスペーサー72の一部が突出した場合においても、当該スペーサー72の突出した部分が軸部75に干渉することが抑制され、圧力調整弁58の開閉動作を円滑に行うことができる。その結果、弁ユニット21の安定的な稼働に資することが可能となる。さらに、本実施形態においては、連通穴64が拡大部70を弁収容室61側に有しているので、圧力調整弁58の開閉動作時に当該圧力調整弁58が弁座に干渉することがより確実に抑制される。
なお、ガイド部78は、圧力調整弁58の開閉動作時に軸方向において連通穴64の内側に位置していればよく、閉弁時又は開弁時において連通穴64よりも外側に位置する部分を有していても良い。同様に、小径部79は、圧力調整弁58の開閉動作時(特に閉動作時)に軸方向において連通穴64の内側に位置していればよく、開弁時において連通穴64よりも外側に位置する部分を有していても良い。
シール部76は、弁座である仕切壁63の弁収容室61側の面に対して進退することにより連通穴64を開閉する部分である。本実施形態におけるシール部76は、円柱状の基部87及びこの基部87の直径よりも大きい直径を有する円盤状のフランジ部88を有している。このフランジ部88の基部87側とは反対側の面が、弁座に対するシール面(本発明における保持部に相当)として機能する。シール面の面積は、連通穴64の弁収容室61側の開口面積(すなわち、拡大部70の開口面積)よりも広くなっている。そして、このフランジ部88の中央部分からシール面に対して直交するように軸部75が突設されている。また、シール部76は、軸方向における軸部75の小径部79との間に当該小径部79とフランジ部88とを接続する接続軸部84(本発明における幅狭部に相当)を備えている。これらの基部87、フランジ部88、接続軸部84、および軸部75は、例えば、ユニット本体部54と同様にポリプロピレン等の合成樹脂から一体的に形成されている。
図7は、径方向における接続軸部84の断面図であり、軸方向においてシール部76側から軸部75側に向かって観た状態を示している。本実施形態における接続軸部84は、小径部79の直径よりも小さい直径に設定されている。これにより、小径部79と接続軸部84との間には、段差部85が接続軸部84の全周に亘って形成されている。つまり、接続軸部84は、全体的に小径部79よりも幅狭となっている。また、後述する弾性部材77の貫通穴89の直径は、接続軸部84の直径に揃えられている。さらに、接続軸部84の軸方向の寸法(シール面との境界から小径部79との境界までの長さ)は、弾性部材77の厚さに揃えられている。そして、フランジ部88に弾性部材77が取り付けられる際、軸部75が先端部80から弾性部材77の貫通穴89に挿通される。この際、弾性部材77の貫通穴89は、接続軸部84よりも太いガイド部78及び小径部79を通過する際には弾性により広げられ、小径部79を越えて接続軸部84に到達すると、弾性により元の大きさに復元する。弾性部材77がフランジ部88のシール面に取り付けられた状態では、接続軸部84が弾性部材77に囲繞される。また、弾性部材77における貫通穴89の開口周縁部は、段差部85に係止する。これにより、弾性部材77がフランジ部88のシール面から浮いたり外れたりする等のように位置ずれすることが抑制される。また、接続軸部84が、軸部75よりも細い(幅狭である)ので、その分だけ弾性部材77の貫通穴89を小さくすることができ、当該弾性部材77とフランジ部88のシール面との接触面積を増やすことができる。これにより、弾性部材77がフランジ部88のシール面に対して位置ずれすることがより確実に抑制される。
フランジ部88には、シール面を覆う状態で弾性部材77を有している。この弾性部材77は、例えば、エラストマー等から構成されている。この弾性部材77において、シール面を被覆する部分の中央部には貫通穴89が開設されている。また、本実施形態における弾性部材77は、シール面の外周縁を越えてフランジ部88のシール面とは反対側の面(基部87側の面)に向けて屈曲され、さらにフランジ部88のシール面とは反対側の面における外周縁に重なるようにフランジ部88の中央側に向けて屈曲された形状となっている。すなわち、本実施形態における弾性部材77は、フランジ部88のシール面と、フランジ部88の側面と、フランジ部88のシール面とは反対側の面の一部を覆う状態でフランジ部88に嵌着されている。これにより、貫通穴89の開口周縁部が上記の段差部85に係止することと相俟って、弾性部材77がフランジ部88に対して位置ずれすることがより効果的に抑制される。なお、フランジ部88への弾性部材77の取付手法としては、例示した嵌着には限られず、接着剤による接着でも良いし、また、2色成形によってフランジ部88と一体化するようにしても良い。また、弾性部材77は、少なくともフランジ部88のシール面における上記スペーサー72(スペーサー72を有さない構成では連通穴64の開口周縁部)と当接する部分に設けられていれば良い。
また、本実施形態における弾性部材77の弁座(スペーサー72)と対向する部分には、軸方向における断面視で半円状の当接部90が一体的に形成されている。そして、図3に示されるように、閉弁時においては、当接部90が弁座(仕切壁63)におけるスペーサー72に対して弾性により弾性部材77が密着することにより、連通穴64の開口周縁部を液密にシールする。すなわち、連通穴64を閉じる。
シール部76のフランジ部88と蓋部材57との間には、コイルバネ等の付勢部材91が配設されている。この付勢部材91は、シール部76におけるフランジ部88のシール面とは反対側の面に当接して圧力調整弁58全体を弁座側に付勢し、圧力調整室62の内部が所定圧力に減圧されるまで閉弁状態を維持する。即ち、圧力調整弁58は、付勢部材91の付勢力に抗する応力を受けない限り、シール部76の弾性部材77が連通穴64の開口周縁部に配置されたスペーサー72に密着する閉弁位置に維持される。そして、圧力調整弁58の閉弁状態における閉弁位置では、圧力調整弁58は弁収容室61側から圧力調整室62側へのインクの流入を遮断する。
圧力調整弁58によって圧力調整室62へのインクの流入が遮断されると、圧力調整室62の内圧が、記録ヘッド10によるインクの消費に伴って低下していく。圧力調整室62内が減圧されると、大気圧との差圧により受圧部材67のフィルム部材68が圧力調整室62の内側へ変形して、受圧板69を仕切壁63側(圧力調整弁58側)へ押圧する。これにより、受圧板69は、閉弁位置にある圧力調整弁58の軸部75の先端部80を押圧し、付勢部材91の弾性力に抗しながら圧力調整弁58を軸方向において弁座(仕切壁63及びスペーサー72)から離隔する側(図4中、白抜きの矢印参照)に移動させる。これにより、図4に示されるように、弾性部材77の当接部90が弁座のスペーサー72から離間して、密着状態が解除された位置(開弁位置)まで圧力調整弁58が変位する。
上記の開弁状態では、弁収容室61側から連通穴64を通じて圧力調整室62内へのインクの流通が許容される(図4中、ハッチングの矢印参照)。圧力調整室62に流入したインクは、導出路65を通じて記録ヘッド10のインク流路に供給される。開弁後、圧力調整室62内にインクが流入すると、これに伴って圧力調整室62の内圧が次第に上昇する。圧力調整室62の内圧の上昇により、受圧部材67が、仕切壁63側(圧力調整弁58側)から遠ざかる側に向かって次第に変位する。最終的には、圧力調整弁58が付勢部材91による付勢力によって弁座に向けて移動して閉弁位置まで変位し、これにより弾性部材77の当接部90が弁座のスペーサー72に密着して連通穴64を閉塞し、圧力調整室62へのインクの流入を遮断する。
このように、本発明に係るプリンター1は、長期に亘って安定的に稼働可能な弁ユニット21を備えるため、より長期に亘り信頼性を確保することが可能となる。
次に、弁ユニット21の変形例等について説明する。
図8は、接続軸部84の変形例について説明する断面図であり、図7と同様に軸方向においてシール部76側から軸部75側に向かって観た状態を示している。なお、上記の実施形態において同等の機能を有する部分について同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する(以下、同様)。上記の第1の実施形態における接続軸部84は、全体的に小径部79の直径よりも小さい直径に設定された円柱状であったが、これには限られず、軸方向からの平面視において小径部79よりも幅が狭い部分を少なくとも有していればよい。図8に示される変形例における接続軸部84は、概ね小径部79と同一の直径を有する円柱状に形成されているが、円柱の外周面から円柱の中心側に向けて部分的に切り欠かれた切欠部92を2つ有しており、これらの切欠部92が形成された部分の幅(径方向の寸法)が小径部79よりも狭くなっている。これにより、小径部79と接続軸部84との間に段差部85が形成されている。本変形例においても、弾性部材77における貫通穴89の開口周縁部が、段差部85に係止する。これにより、弾性部材77がフランジ部88のシール面に対して位置ずれすることが抑制される。要するに、接続軸部84は、第1方向におけるフランジ部88のシール面と小径部79との間に位置し、軸方向に交差(本実施形態においては直交)する径方向において小径部79よりも幅が狭い部分を有していればよい。
図9は、圧力調整弁58の軸部75と弁座における連通穴64の変形例について説明する径方向における断面図である。上記実施形態では、軸方向からの平面視において連通穴64が円形を呈するのに対して圧力調整弁58の軸部75のガイド部78が凹凸形状を呈した構成を例示したが、これには限られない。図9に例示される軸部75のガイド部78は、軸方向からの平面視において円形を呈している。すなわち、ガイド部78は円柱状に形成されている。これに対し、本変形例における連通穴64は、内周面に沿って一定間隔で配置された凹部93を複数有している。この凹部93は、連通穴64における圧力調整室62側の開口縁から小径部79との境界まで軸方向に沿って連続した溝状に形成されている。本変形例における連通穴64には、内周面に沿って合計8つの凹部93が設けられており、隣り合う凹部93の間には、径方向において軸部75に向けて突出した凸部94が設けられている。
本変形例においても、上記実施形態と同様に、軸方向からの平面視において連通穴64と軸部75との隙間には、相対的に狭い第1の間隔G1と相対的に広い第2の間隔G2が設けられている。そして、圧力調整弁58の開閉動作時においては連通穴64の内周面、すなわち、凸部94の突出端面とガイド部78の外周面とが、弁座と圧力調整弁58との相対位置を規定し、また、弁座と圧力調整弁58との相対移動方向をガイドする。これにより、弁座に対して圧力調整弁58の軸方向に交差する方向における位置がずれたり、圧力調整弁58の姿勢が傾いたりすることが抑制される。また、連通穴64の凹部93とガイド部78との間隔G1,G2は、インクが流通する流路として機能する。なお、ガイド部78側の凹凸形状、又は、連通穴64側の凹凸形状に関し、形成される数や形状は例示したものには限られない。また、圧力調整弁58と弁座との相対移動方向をガイドすることが可能であれば、軸部75と連通穴64との両方に凹凸形状が形成されてもよい。
図10及び図11は、弁ユニット21の第2の実施形態について説明する模式的な断面図であり、図10は閉弁状態を示し、図11は開弁状態を示している。本実施形態における弁ユニット21では、圧力調整弁58の本体部分(軸部75、フランジ部88、基部87)が、例えばステンレス鋼等の金属から作製されており、第1の実施形態における合成樹脂製の圧力調整弁58よりも重量が重くなっている。圧力調整弁58の材料としては、比重が7〔g/cm〕以上であるものを使用することが望ましい。また、鉛直方向(ここでは厳密な鉛直方向(重力方向)ではなく、鉛直方向に対して多少傾いた範囲も含む意味で用いる)において仕切壁63を間に挟んで上側に弁収容室61が、下側に圧力調整室62が、それぞれ配置されている。本実施形態においては第1の実施形態における付勢部材91を有しておらず、弁座である仕切壁63に対して圧力調整弁58は自重により閉弁方向に付勢されている。
さらに、本実施形態における軸部75は、金属から圧力調整弁58の本体部分と一体に形成された円柱部95と、これとは別体のカバー部96と、を有している。カバー部96は、例えば、ユニット本体部54と同じポリプロピレン(PP)あるいは変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE:ザイロン(登録商標))等の合成樹脂により有底の円筒状に作製されている。カバー部96は、合成樹脂に代えて金属により作製されていてもよい。このカバー部96の内径は円柱部95の外径と同一か又は僅かに大きく設計されており、カバー部96の外径は内径よりも大きく、且つ、連通穴64の内径よりも少し小さく設計されている。カバー部96の内部空間の軸方向における寸法(深さ)は、円柱部95の軸方向における全長よりも短く設計されている。このため、カバー部96内に円柱部95が奥まで挿通された状態では、円柱部95におけるシール部76側の部分が、カバー部96より外側に露出する。本実施形態における軸部75では、カバー部96により覆われた部分がガイド部78として機能し、円柱部95のカバー部96より露出した部分が小径部79として機能する。そして、本実施形態においては、第1の実施形態におけるスペーサー72が設けられていないが、連通穴64の開口周縁における閉弁時に弾性部材77が当接する部分に撥液処理が直接施されていてもよい。
このように、本実施形態においても、ガイド部78とシール部76との間に小径部79が設けられているので、開閉動作時に圧力調整弁58の軸部75が弁座に干渉することが抑制される。本実施形態のようにスペーサー72が設けられていない構成であっても、連通穴64の開口周縁の角が軸部75に干渉することが抑制され、圧力調整弁58の開閉動作を円滑に行うことができる。また、圧力調整弁58の本体部分がユニット本体部54よりも硬質な部材であっても、圧力調整弁58の本体部分よりも硬質でない部分であるカバー部96により覆われた部分をガイド部78として機能させることができる。その結果、圧力調整弁58を長期に亘って安定的に稼働することが可能となる。なお、本実施形態においても、カバー部96と連通穴64との少なくとも何れか一方に凹凸形状が形成されることにより、連通穴64と軸部75との隙間に、相対的に狭い第1の間隔と相対的に広い第2の間隔が形成されることが望ましい。
また、上記各実施形態では、弾性部材77が圧力調整弁58に設けられた構成を例示したが、これには限られず、圧力調整弁58が弾性部材77を備えず、弁座(仕切壁63)における連通穴64の開口周縁部に弾性部材77に相当する部材が設けられてもよい。
さらに、上記実施形態においては、弁ユニット21が、記録ヘッド10から独立した部材である構成を例示したが、これには限られず、液体噴射ヘッド自体が本発明に係る弁ユニットを有する構成(噴射機構が、本発明に係る弁ユニットに相当する機能を有する構成)を採用することもできる。
そして、上記実施形態においては、弁ユニットとして、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド10にインクを供給する弁ユニット21を例示したが、これには限られず、本発明の弁ユニットは、流路の一部を構成する穴に弁体の軸部が挿通されるものであって、種々の液体が流通する流路の穴を開閉する用途に用いることが可能である。例えば、アンブレラ弁のような逆止弁にも本発明を適用することが可能である。
1…プリンター,2…フレーム,3…プラテン,4…ガイドロット,5…キャリッジ,6…パルスモーター,7…駆動プーリー,8…遊転プーリー,9…タイミングベルト,10…記録ヘッド,11…キャッピング機構,12…キャップ,13…インクカートリッジ,14…カートリッジホルダー,15…エアーチューブ,16…エアーポンプ,17…インク供給チューブ,18…FFC,19…回路基板,20…導入流路,21…弁ユニット,23…固定板,24…ノズルプレート,25…連通板,26…アクチュエーター基板,27…コンプライアンス基板,28…ケース,29…圧力室形成基板,30…ノズル,31…圧電素子,32…保護基板,33…圧力室,34…ノズル連通口,35…個別連通口,36…振動板,38…駆動IC,39…フレキシブル基板,40…配線空部,41…収容空間,43…リザーバー,44…コンプライアンスシート,45…支持板,46…貫通開口,47…コンプライアンス空間,49…収容空部,50…挿通空部,51…液室空部,54…ユニット本体部,56…流入口,57…蓋部材,58…圧力調整弁,60…流路接続部,61…弁収容室61…圧力調整室,63…仕切壁,64…連通穴,65…導出路,67…受圧部材,68…フィルム部材,69…受圧板,70…拡大部,71…逃げ凹部,72…スペーサー,73…開口部,75…軸部,76…シール部,77…弾性部材,78…ガイド部,79…小径部,80…先端部,81…面取り部,82…主軸,83…突起部,84…接続軸部,85…段差部,87…基部,88…フランジ部,89…貫通穴,90…当接部,91…付勢部材,92…切欠部,93…凹部93…凸部,95…円柱部,96…カバー部

Claims (7)

  1. 流路の一部である穴が設けられた弁座と、
    弁座との間で第1方向に相対移動する弁体と、
    を備える弁ユニットであって、
    前記弁体は、
    前記弁座との間で前記穴を開閉する第1部分と、
    前記第1方向からの平面視において前記穴の内側に位置する第2部分と、
    前記第1部分により前記穴が閉じられた状態で当該穴の内側に位置し、前記第1方向において前記第1部分と前記第2部分との間に位置する第3部分と、を有し、
    前記第1方向からの平面視において、前記穴と前記第3部分との隙間は、前記穴と前記第2部分との隙間よりも広い、ことを特徴とする弁ユニット。
  2. 前記第1部分は、
    前記弁座に対して離間又は当接して前記穴を開閉する弾性部材と、
    前記弾性部材が配置された保持部と、
    前記第1方向における前記保持部と前記第3部分との間に位置し、前記第1方向に交差する第2方向において前記第3部分よりも幅が狭い部分を有し、前記保持部に配置された前記弾性部材により囲繞された幅狭部と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の弁ユニット。
  3. 前記第1方向からの平面視において、前記第2部分と前記穴との隙間の間隔は、第1の間隔と、前記第1の間隔よりも広い第2の間隔とを含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の弁ユニット。
  4. 前記第2部分は、前記第1方向において、前記第1部分とは反対側の端部に、前記第1部分から遠ざかる側に向けて細くなるテーパー形状を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の弁ユニット。
  5. 前記弁座は、前記穴が設けられた穴部材と、当該穴部材における前記穴の開口周縁部に設けられ、前記弁体により前記穴が閉じられた閉弁時に前記弁体が当接される当接部材と、を有し、
    前記当接部材のうち前記弁体が当接する部分の撥液性は、前記穴部材の撥液性よりも高く、
    前記当接部材の硬度は、前記穴部材の硬度よりも高いことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の弁ユニット。
  6. 前記穴部材における前記穴の前記当接部材側の開口部に、前記第1方向に交差する第2方向における内寸が前記穴における他の部分の内寸よりも拡大した拡大部を有することを特徴とする請求項5に記載の弁ユニット。
  7. 請求項1から請求項6の何れか一項に記載の弁ユニットと、
    前記弁ユニットから供給された液体をノズルから噴射する噴射機構と、
    を備えることを特徴とする液体噴射装置。
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