(57)【要約】【課題】本発明は、供給針を通過する流体を円滑に流下することができる流路接続構造を提供する。【解決手段】  プリンタ１０は、流路３２２が形成されると共に流路３２２に連通する供給溝３２６が尖端３２４に形成された供給針３２０と、供給口６１２が形成された供給口部６１０と、貫通孔６４２を有するパッキング６４０と、貫通孔６４２を開閉可能に封止する弁体６３０と、弁体６３０をパッキング６４０に付勢するコイルバネ６５０とを備え、供給溝３２６は、尖端３２４から側壁３２１に亘って形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を供給源から供給先に供給する流体供給装置であって、
前記供給先へと連通する流路が形成されると共に、前記流路に連通する供給溝が尖端に形成された供給針と、
前記供給源へと連通する供給口が形成された供給口部と、
前記供給口部に配設され、貫通孔を有するパッキングと、
前記供給口に収容され、前記供給口に挿入された前記供給針の前記尖端と嵌合する嵌合面を有し、前記供給口に対する前記供給針の挿入・離脱に応じて、前記パッキングに密着して前記貫通孔を開閉可能に封止する弁体と、
前記弁体を前記パッキングに付勢する手段と
を備え、
前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の前記尖端における前記弁体の前記嵌合面に嵌合する領域を超えて形成された流体供給装置。
【請求項２】
前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の先端から、前記供給針の軸心に略沿った側壁に亘って形成された請求項１記載の流体供給装置。
【請求項３】
前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の軸心に略沿った縦面と、前記供給針の軸心に交差する横面とによって区画される請求項１または２記載の流体供給装置。
【請求項４】
前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の軸心を交点とする十字状の溝を含む請求項１ないし３のいずれか記載の流体供給装置。
【請求項５】
供給源から供給される流体を噴射ヘッドから噴射する流体噴射装置であって、
前記噴射ヘッドへと連通する流路が形成されると共に、前記流路に連通する供給溝が尖端に形成された供給針と、
前記供給源へと連通する供給口が形成された供給口部と、
前記供給口部に配設され、貫通孔を有するパッキングと、
前記供給口に収容され、前記供給口に挿入された前記供給針の前記尖端と嵌合する嵌合面を有し、前記供給口に対する前記供給針の挿入・離脱に応じて、前記パッキングに密着して前記貫通孔を開閉可能に封止する弁体と、
前記弁体を前記パッキングに付勢する手段と
を備え、
前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の前記尖端における前記弁体の前記嵌合面に嵌合する領域を超えて形成された流体噴射装置。
【請求項６】
流体流路を接続する流路接続部品であって、
前記流体流路の一方の側に接続される流路が形成されると共に、前記流路に連通する供給溝が尖端に形成された供給針と、
前記流体流路の他方の側に接続される供給口が形成された供給口部と、
前記供給口部に配設され、貫通孔を有するパッキングと、
前記供給口に収容され、前記供給口に挿入された前記供給針の前記尖端と嵌合する嵌合面を有し、前記供給口に対する前記供給針の挿入・離脱に応じて、前記パッキングに密着して前記貫通孔を開閉可能に封止する弁体と、
前記弁体を前記パッキングに付勢する手段と
を備え、
前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の前記尖端における前記弁体の前記嵌合面に嵌合する領域を超えて形成された流路接続部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体流路を一方から他方に接続する流路接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路接続構造としては、流体流路の一方の側に連通する流路が形成された供給針を設けると共に、流体流路の他方の側に連通する供給口を設け、貫通孔を有するパッキングを供給口に配設し、供給針の挿入・離脱に応じてパッキングに密着して貫通孔を開閉可能に封止する弁体を供給口に収容したものがある。特許文献１には、このような流路接続構造をインクジェット式プリンタに適用したものが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５８９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来、流路接続構造において流路が形成された供給針の構造について十分に考慮されていなかった。例えば、流路接続構造の複雑化を招くことなく、供給針を通過する流体を円滑に流下することが要望されていた。
【０００５】
本発明は、上記した課題を踏まえ、供給針を通過する流体を円滑に流下することができる流路接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］流体を供給源から供給先に供給する流体供給装置であって、前記供給先へと連通する流路が形成されると共に、前記流路に連通する供給溝が尖端に形成された供給針と、前記供給源へと連通する供給口が形成された供給口部と、前記供給口部に配設され、貫通孔を有するパッキングと、前記供給口に収容され、前記供給口に挿入された前記供給針の前記尖端と嵌合する嵌合面を有し、前記供給口に対する前記供給針の挿入・離脱に応じて、前記パッキングに密着して前記貫通孔を開閉可能に封止する弁体と、前記弁体を前記パッキングに付勢する手段とを備え、前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の前記尖端における前記弁体の前記嵌合面に嵌合する領域を超えて形成された流体供給装置。
【０００８】
適用例１の流体供給装置によれば、供給針の尖端に形成された供給溝は、供給針が弁体と嵌合した状態で供給口に対して開口するため、供給針の挿入時に供給針を通じて流体を円滑に流下することができる。その結果、供給針の挿入に伴う供給口側の流体圧力の変化を低減することができる。
【０００９】
［適用例２］適用例１の流体供給装置であって、前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の先端から、前記供給針の軸心に略沿った側壁に亘って形成されたものとしても良い。これによって、供給針の尖端に形成された供給溝は、供給針が弁体と嵌合した状態で供給口に対して一層大きく開口するため、供給針の構造の複雑化を招くことなく、供給針を通過する流体をより円滑に流下することができる。
【００１０】
［適用例３］適用例１または２の流体供給装置であって、前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の軸心に略沿った縦面と、前記供給針の軸心に交差する横面とによって区画されるものとしても良い。これによって、供給針を金型成形する場合には、供給針の供給溝を形成する金型の簡素化を図ることができ、供給針を切削成形する場合には、供給針の供給溝を形成する工程の簡素化を図ることができる。また、供給針を通過する流体を円滑に流下させることができる。
【００１１】
［適用例４］適用例１ないし３のいずれかの流体供給装置であって、前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の軸心を交点とする十字状の溝を含むものとしても良い。これによって、供給針の尖端部における強度を確保しつつ、供給針を通過する流体を円滑に流下することができる。
【００１２】
［適用例５］供給源から供給される流体を噴射ヘッドから噴射する流体噴射装置であって、前記噴射ヘッドへと連通する流路が形成されると共に、前記流路に連通する供給溝が尖端に形成された供給針と、前記供給源へと連通する供給口が形成された供給口部と、前記供給口部に配設され、貫通孔を有するパッキングと、前記供給口に収容され、前記供給口に挿入された前記供給針の前記尖端と嵌合する嵌合面を有し、前記供給口に対する前記供給針の挿入・離脱に応じて、前記パッキングに密着して前記貫通孔を開閉可能に封止する弁体と、前記弁体を前記パッキングに付勢する手段とを備え、前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の前記尖端における前記弁体の前記嵌合面に嵌合する領域を超えて形成された流体噴射装置。適用例５の流体噴射装置によれば、供給針の尖端に形成された供給溝は、供給針が弁体と嵌合した状態で供給口に対して開口するため、供給針の挿入時に供給針を通じて流体を円滑に流下することができる。その結果、供給針の挿入に伴う供給口側の流体圧力の変化を低減することができる。
【００１３】
［適用例６］流体流路を接続する流路接続部品であって、前記流体流路の一方の側に接続される流路が形成されると共に、前記流路に連通する供給溝が尖端に形成された供給針と、前記流体流路の他方の側に接続される供給口が形成された供給口部と、前記供給口部に配設され、貫通孔を有するパッキングと、前記供給口に収容され、前記供給口に挿入された前記供給針の前記尖端と嵌合する嵌合面を有し、前記供給口に対する前記供給針の挿入・離脱に応じて、前記パッキングに密着して前記貫通孔を開閉可能に封止する弁体と、前記弁体を前記パッキングに付勢する手段とを備え、前記尖端に形成された供給溝は、前記供給針の前記尖端における前記弁体の前記嵌合面に嵌合する領域を超えて形成された流路接続部品。適用例６の流路接続部品によれば、供給針の尖端に形成された供給溝は、供給針が弁体と嵌合した状態で供給口に対して開口するため、供給針の挿入時に供給針を通じて流体を円滑に流下することができる。その結果、供給針の挿入に伴う供給口側の流体圧力の変化を低減することができる。
【００１４】
本発明の形態は、流体供給装置や流体噴射装置、流路接続部品に限るものではなく、流体流路を一方から他方に接続する流路接続構造を有する他の形態に適用することもできる。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した流体噴射装置について説明する。なお、本実施形態では、流体噴射装置の一形態である画像記録装置に代表されるインクジェット式プリンタを例に挙げて説明する。
【００１６】
Ａ．実施例：
図１は、プリンタ１０の概略構成を示す説明図である。プリンタ１０は、記録媒体である印刷用紙９００に対してインク滴を噴射して文字や図形を記録するインクジェット式プリンタである。プリンタ１０は、印刷用紙９００に対してインク滴を噴射する印刷機構部５０を収容する本体筐体２０を備え、本体筐体２０には、印刷機構部５０へと供給される印刷用紙９００を本体筐体２０の内部に導入する給紙トレイ１２と、印刷機構部５０から排出された印刷用紙９００を本体筐体２０の外部に導出する排紙トレイ１４とが配設されている。
【００１７】
本体筐体２０には、プリンタ１０の各部を制御する制御部４０が収容されている。本実施例では、制御部４０は、セントラルプロセッシングユニット（Central Processing Unit、ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（Read Only Memory、ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、ＲＡＭ）などのハードウェアを備えたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）を含む。制御部４０には、プリンタ１０の各種機能を実現させるソフトウェアがインストールされている。
【００１８】
本体筐体２０の上面には、各色の液体インクをそれぞれ収容した複数のインクパック３１０を収容する上部筐体３０が配設されている。本実施例では、インクパック３１０は、可撓性シートにより略楕円断面を有する略長方形の袋状に形成され、その短辺側の一方に、インクを導出可能なパック口６０が設けられている。本実施例では、複数のインクパック３１０は、その長辺側の一方を持ち上げて斜めに重なり合う状態で保持されている。本実施例では、ブラック，シアン，マゼンダ，イエロの四色のインク毎に四つのインクパック３１０が上部筐体３０に収容されている。他の実施形態として、これら４色に加え、ライトシアン，ライトマゼンダを加えた計六色のインクで印刷を行うプリンタでは、ライトシアン，ライトマゼンダを加えた計六色のインク毎に六つのインクパック３１０を上部筐体３０に収容することができる。
【００１９】
印刷機構部５０に対するインク供給装置を構成する上部筐体３０には、インクを導出可能にインクパック３１０に接続されたインク供給部３３０が配設されている。インク供給部３３０には、インクパック３１０からインク供給部３３０に導出されたインクを印刷機構部５０へと流下する液体流路を形成する供給チューブ３４０が接続されている。供給チューブ３４０は、気体透過性を有する材料、例えば、オレフィン系やスチレン系などの熱可塑性エラストマで作製することができる。
【００２０】
図２は、インクパック３１０をインク供給部３３０に接続する前の様子を示す説明図である。図３は、インクパック３１０をインク供給部３３０に接続した様子を示す説明図である。インク供給部３３０には、供給チューブ３４０に連通する流路３２２が中空状に形成された供給針３２０が配設されている。供給針３２０の一端は、テーパ状の尖端３２４として形成されている。供給針３２０の尖端３２４には、流路３２２に連通する供給溝３２６が形成されている。供給針３２０の供給溝３２６は、供給針３２０の尖端３２４から、供給針３２０の軸心に略沿った側壁３２１に亘って形成されている。図３に示すように、供給針３２０の供給溝３２６は、供給針３２０の軸心に略沿った縦面３２６ａと、供給針３２０の軸心に交差する横面３２６ｂとによって区画される。図４は、供給針３２０を示す正面図および側面図である。供給針３２０の供給溝３２６は、本実施例では、供給針３２０の軸心を交点とする十字状（「＋（プラス）」状）に形成されている。本実施例では、供給針３２０は、金型を用いてインク供給部３３０と共に一体成型された樹脂製部品である。
【００２１】
図２および図３の説明に戻り、インクパック３１０に配設されたパック口６０には、インクパック３１０の内部に連通する供給口６１２が形成された供給口部６１０が配設されている。供給口６１２の入口には、貫通孔６４２を有する筒状のパッキング６４０が配設されている。供給口６１２に配設されたパッキング６４０は、供給口部６１０に嵌合するキャップ６２０によって供給口６１２に圧入されている。本実施例では、供給針３２０が供給口６１２に挿入されると、供給針３２０は、パッキング６４０の貫通孔６４２に密嵌した状態でパッキング６４０を貫通する。
【００２２】
供給口６１２の内部には、パッキング６４０に密着する封止面６３４を有する弁体６３０が収容されている。供給口６１２に収容された弁体６３０は、付勢する手段であるコイルバネ６５０によって供給口６１２の内部からパッキング６４０に向けて付勢され、パッキング６４０の貫通孔６４２を封止する。弁体６３０には、供給口６１２の中心軸に略沿って供給口６１２の内面に当接する複数のガイド６３８が配設され、これら複数のガイド６３８の各間には、供給口６１２の内面と離間する離間面６３６が形成されている。弁体６３０においてパッキング６４０に当接する側には、供給針３２０の尖端３２４と嵌合する嵌合面６３２が形成されている。
【００２３】
図３に示すように、パッキング６４０の貫通孔６４２に供給針３２０が挿入されると、供給針３２０の尖端３２４が弁体６３０の嵌合面６３２に嵌合した状態で、弁体６３０は、供給口６１２におけるインクパック３１０側へと押し込まれる。その際、供給針３２０の供給溝３２６は、弁体６３０の嵌合面６３２を超えて尖端３２４から側壁３２１に亘って形成されているため、供給口６１２と連通する。これによって、インクパック３１０の内部は、弁体６３０の離間面６３６と、供給針３２０の供給溝３２６とを通じて、供給針３２０の流路３２２に連通する。
【００２４】
以上説明した実施例のプリンタ１０によれば、供給針３２０の尖端３２４に形成された供給溝３２６は、供給針３２０が弁体６３０と嵌合した状態で供給口６１２に対して開口するため、供給針３２０の挿入時に供給針３２０を通じてインクを円滑に流下することができる。その結果、供給針３２０の挿入に伴う供給口６１２側の流体圧力の変化を低減することができる。
【００２５】
また、供給針３２０の尖端３２４から側壁３２１に亘って形成された供給溝３２６は、供給針３２０が弁体６３０と嵌合した状態で供給口６１２に対して一層大きく開口するため、供給針３２０の構造の複雑化を招くことなく、供給針３２０を通過するインクをより円滑に流下することができる。また、供給針３２０の供給溝３２６は、縦面３２６ａと横面３２６ｂとで区画されているため、供給針３２０を金型成形する場合には、供給針３２０の供給溝３２６を形成する金型の簡素化を図ることができ、供給針３２０を切削成形する場合には、供給針３２０の供給溝３２６を形成する工程の簡素化を図ることができる。また、供給針３２０の供給溝３２６は、図５に示すよう十字状であるため、供給針３２０の尖端３２４における強度を確保しつつ、供給針３２０を通過するインクを円滑に流下することができる。
【００２６】
Ｂ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施例では、インクの流れの上流側に弁体６３０を設け、インクの流れの下流側に供給針３２０を設ける構成としたが、下流側に弁体を設け、上流側に供給針を設ける構成としても良い。また、供給溝３２６の形状は、十字状に限るものではなく、「−（マイナス）」状であっても良いし、Ｙ字状であっても良い。
【００２７】
また、供給溝３２６は、供給針３２０の先端中心に形成する必要はなく、尖端３２４の途中から側壁３２１に亘って供給溝３２６を形成しても良い。図５は、その他の実施形態における供給針３２０を示す正面図および側面図である。図５に示すように、供給針３２０には、流路３２２に連通するように、尖端３２４の途中から側壁３２１に亘って供給溝３２６が形成されている。また、弁体６３０と供給針３２０とが当接する構造は、上記適用例に示すように凹部と凸部とが嵌合する構造に限るものではなく、平面部同士で当接する構造であっても良いし、供給針３２０の尖端３２４が弁体６３０の平面部に点接する構造であっても良い。また、供給溝３２６の形状は上記適用例の形状に限るものではなく、例えば、図６に示すように、扇形状の溝断面を有する形状であっても良い。また、供給針３２０は、中空状に形成された流路を有するものに限るものではなく、図７に示すように、外周面を軸方向に延びるように供給溝３２６を形成した中実構造を有するものであっても良い。
【００２８】
本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置や、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレー，面発光ディスプレー (Field Emission Display、ＦＥＤ)等の電極形成に用いられる電極材噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。また、本発明は、各種の液体および気体を含む流体を供給源から供給先に供給する流体供給装置や、各種の液体および気体を含む流体を流下する流体流路を接続する流路接続部品に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】プリンタ１０の概略構成を示す説明図である。
【図２】インクパック３１０をインク供給部３３０に接続する前の様子を示す説明図である。
【図３】インクパック３１０をインク供給部３３０に接続した様子を示す説明図である。
【図４】供給針３２０を示す正面図および側面図である。
【図５】その他の実施形態における供給針３２０を示す正面図および側面図である。
【図６】その他の実施形態における供給針３２０を示す正面図および側面図である。
【図７】その他の実施形態における供給針３２０を示す正面図および側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…プリンタ
１２…給紙トレイ
１４…排紙トレイ
２０…本体筐体
３０…上部筐体
４０…制御部
５０…印刷機構部
６０…パック口
３１０…インクパック
３２０…供給針
３２１…側壁
３２２…流路
３２４…尖端
３２６…供給溝
３２６ａ…縦面
３２６ｂ…横面
３３０…インク供給部
３４０…供給チューブ
６１０…供給口部
６１２…供給口
６２０…キャップ
６３０…弁体
６３２…嵌合面
６３４…封止面
６３６…離間面
６３８…ガイド
６４０…パッキング
６４２…貫通孔
６５０…コイルバネ
９００…印刷用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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