(57)【要約】【課題】バルブ室の凹部内に対するフィルム材の弛み込みの量が適正に得られるチョークバルブの製造方法を提供する。【解決手段】接合封止面５５にバルブ室形成用の凹部５６が形成されたバルブ本体４９を準備し、バルブ本体４９を所定温度に加熱して膨張させる第１工程と、可撓性のあるフィルム材６３に張力を付与して接合封止面５５上に載置する第２工程と、接合封止面５５に載置されたフィルム材６３を加熱条件下で接合封止面５５に対して加圧して接合し、バルブ室４３ａ〜４３ｆを形成する第３工程と、上記バルブ本体４９およびフィルム材６３を冷却してバルブ本体４９を収縮させることにより上記フィルムのバルブ室４３ａ〜４３ｆを形成している部分に所定の弛み量Ｌを形成する第４工程とを行う。これにより、フィルム材６３の弛み量Ｌが、フィルム材接合時に確実に形成できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置の装置本体に取り付けられた液体供給手段から液体噴射ヘッドに向う液体が流れる流路の所定箇所に配置されているチョーククリーニング用バルブを製造するに際し、接合封止面にバルブ室形成用の凹部が形成されたバルブ本体を準備したのち、
上記バルブ本体を所定温度に加熱してバルブ本体を膨張させる第１工程と、
可撓性のあるフィルム材に所定の張力を付与した状態で上記フィルム材を上記接合封止面上に載置する第２工程と、
上記接合封止面に載置されたフィルム材を加熱条件下で接合封止面に対して加圧して接合し、バルブ室を形成する第３工程と、
上記バルブ本体およびフィルム材を冷却してバルブ本体を収縮させることにより上記フィルムのバルブ室を形成している部分に所定量の弛みを形成する第４工程と
を行うことを特徴とするチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項２】
上記バルブ本体の線膨張係数は、上記フィルム材の線膨張係数よりも大きくなるよう設定されている請求項１記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項３】
上記バルブ本体にバルブ室形成用の凹部が複数設けられ、１枚のフィルム材を接合封止面に接合することにより同時に複数のバルブ室を形成する請求項１または２記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項４】
上記バルブ室形成用の凹部の開口部が円形の形状とされ、バルブ本体の上記収縮時に上記開口部をその直径が小さくなる方向に変位させる請求項１〜３のいずれか一項に記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項５】
上記第１工程では、加熱されたプレート上に上記バルブ本体を載置して、バルブ本体の温度を所定温度に設定する請求項１〜４のいずれか一項に記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項６】
上記第２工程は、バルブ本体の上記所定温度を維持する温度維持手段を備えた治具上にバルブ本体を移行して行う請求項１〜５のいずれか一項に記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項７】
上記治具は、バルブ本体を包囲する包囲部材を備え、バルブ本体の上記接合封止面は、上記包囲部材の上端部分よりも突出している請求項６記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項８】
上記第２工程では上記フィルム材は、フィルム材に所定の張力を付与する枠状部材に保持されている請求項１〜７のいずれか一項に記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項９】
上記枠状部材は、バルブ本体の外形寸法よりも大きな寸法であり、枠状部材の自重で所定の張力をフィルム材に付与する請求項８記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項１０】
上記第３工程では、加圧装置の加圧面と上記フィルム材との間にフィルム材を保護するシート材を介在する請求項１〜９のいずれか一項に記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【請求項１１】
上記接合封止面に形成されている液体流通用の凹溝が、上記バルブ室形成用の凹部がフィルム材で封止されてバルブ室を形成するのと同時に、上記フィルム材で封止されて流路を形成する請求項１〜１０のいずれか一項に記載のチョーククリーニング用バルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給手段と液体噴射装置間に配置されたチョーククリーニング用バルブの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明による製造方法の対象となる、液体供給手段と液体噴射装置間に配置されたチョーククリーニング用バルブは、種々な装置を対象にしたものが知られている。そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着されるチョーククリーニング用バルブ（以下、チョークバルブという）をあげることができる。上記チョークバルブは、インク供給源からインク噴射装置に向うインクの流路の途中に配置されている。
【０００３】
通常、インクジェット式記録装置は、非印刷時において、記録ヘッドのノズル開口から水蒸気等のインクの溶媒が蒸発することにより、ノズル開口におけるインク粘度が上昇したり、インクが固化したりしてしまうことがあった。これらの問題を解決するために、キャッピング手段を備え、記録ヘッドのノズル形成面をキャップして溶媒の蒸発を防止している。一方、キャップによってノズル形成面を覆った状態で、吸引ポンプによってキャップの内部を減圧させることにより、ノズル開口からインクや塵埃等を吸引するようになっている。これにより、ノズル付近における粘度の上昇したインクや塵埃等が除去され、ノズルの性能を最適な状態に保つようになっている。
【０００４】
ところで、上記のようなインクジェット式記録装置においては、インクカートリッジから記録ヘッドまでのインク流路中に、インクに混入している気泡や不純物が滞留することがあった。そして、これらの気泡や不純物によって、インク流路内におけるインクの充填性が低下し、記録ヘッドへのインクの供給性が低下したり、印刷中にノズルから気泡や不純物が流れ出したりして、印刷品質が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで、インク流路中におけるインクの充填性を高めるために、上記チョークバルブが設けられている。
【０００６】
このチョークバルブを閉弁状態とするとともに、上記のキャッピング手段によって記録ヘッドのノズル形成面を覆い、吸引手段によってキャップの内部を減圧させることにより、チョークバルブよりも下流におけるインク流路内に負圧を蓄積する。その後、負圧が蓄積された状態でチョークバルブを開弁状態とすることにより、インク流路内のインクの流速を瞬間的に高めることができ、これにより滞留していた気泡や不純物を一気にノズルから排出する、いわゆる、チョーククリーニングを行うようになっている。この結果、インク流路内におけるインクの充填性を高めることが可能となっていた。
【特許文献１】特開２０００−１７７１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記チョークバルブは、バルブ本体にバルブ室を形成する凹部が設けられ、この凹部の開口部を可撓性のあるフィルム材を熱溶着によって封止し、上記フィルム材が凹部内に変位することにより、凹部の中央部に設けられた流通口が閉じられるようになっている。したがって、この種のチョークバルブを製造するに際しては、フィルム材が適正な量だけ上記凹部内に変位できるような形状をフィルム材に付与する必要がある。また、インクの種類ごとにチョークバルブが配置されている場合には、各チョークバルブにおける上記フィルム材の変位量が均一になるように製造されなければならない。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、バルブ本体にフィルム材を熱溶着してバルブ室を封止するのに際し、バルブ室の凹部内に対するフィルム材の弛み込みの量が適正に得られるチョークバルブの製造方法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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法は、液体噴射装置の装置本体に取り付けられた液体供給手段から液体噴射ヘッドに向う液体が流れる流路の所定箇所に配置されているチョーククリーニング用バルブを製造するに際し、接合封止面にバルブ室形成用の凹部が形成されたバルブ本体を準備したのち、上記バルブ本体を所定温度に加熱してバルブ本体を膨張させる第１工程と、可撓性のあるフィルム材に所定の張力を付与した状態で上記フィルム材を上記接合封止面上に載置する第２工程と、上記接合封止面に載置されたフィルム材を加熱条件下で接合封止面に対して加圧して接合し、バルブ室を形成する第３工程と、上記バルブ本体およびフィルム材を冷却してバルブ本体を収縮させることにより上記フィルムのバルブ室を形成している部分に所定量の弛みを形成する第４工程とを行うことを要旨とする。
【００１０】
すなわち、バルブ本体をあらかじめ熱膨張させておき、この膨張した状態のバルブ本体の接合封止面上に、上記フィルム材に所定の張力を付与して載置し、加熱条件下でフィルム材を接合封止面に加圧接合してバルブ室を形成し、その後、バルブ本体およびフィルム材を冷却して、上記凹部を覆っているフィルム材に所定量の弛みを形成するものである。
【００１１】
したがって、バルブ本体の収縮現象によってフィルム材に弛みが形成でき、また、バルブ本体の収縮量を所定値に設定することにより、上記弛みの量が確実に選定できる。そして、フィルム材には所定の張力が付与されているので、加熱されたバルブ本体によって輻射熱等で熱せられても、フィルム材が反りかえったりするようなことがなく、接合封止面に対する正常な溶着や適正な弛み状態が確保できる。さらに、バルブ本体の加熱温度を所定値に制御することにより、フィルム材の弛み量を正確に求めることができ、適正な品質管理が行える。また、フィルム材を接合封止面に熱溶着するのと同時に弛みが形成できるので、弛み形成のために特別な工程を採用する必要がなく、工程簡素化にとって有利であり、生産性の向上が図れる。
【００１２】
さらに、上記のように、適正な弛み量をフィルム材に付与することにより、フィルム材がバルブ室内の流出口を閉じているときには、フィルム材に課せられる弾性的な伸びを少なくできるか、あるいは上記伸びがほとんど発生しないようにすることができる。したがって、チョークバルブの開閉に伴うフィルム材の伸縮量が軽減され、フィルム材の耐久性が向上する。
【００１３】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記バルブ本体の線膨張係数が、上記フィルム材の線膨張係数よりも大きくなるよう設定されている場合には、線膨張係数の大きな方のバルブ本体を先行して加熱し膨張させ、このように膨張しているバルブ本体に対して、線膨張係数の小さなフィルム材を加圧接合することから、冷却によるバルブ本体とフィルム材との収縮の絶対量は、バルブ本体の方が大幅に多く確保でき、これによりフィルム材の弛み量が十分に得られる。
【００１４】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記バルブ本体にバルブ室形成用の凹部が複数設けられ、１枚のフィルム材を接合封止面に接合することにより同時に複数のバルブ室を形成する場合には、１枚のフィルム材を接合封止面に接合するだけで、複数のバルブ室が形成でき、生産性の向上が図れる。また、複数の各バルブ室におけるフィルム材の弛み量が、各バルブ室において均一化されるため、全てのバルブ室におけるバルブ特性が安定したものとなる。
【００１５】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記バルブ室形成用の凹部の開口部が円形の形状とされ、バルブ本体の上記収縮時に上記開口部をその直径が小さくなる方向に変位させる場合には、開口部を覆っている円形のフィルム材が上記凹部の中心部に向って押し寄せられて、フィルム材の中央部が最も弛み込んだ偏りのない弛み形状が得られる。
【００１６】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記第１工程では、加熱されたプレート上に上記バルブ本体を載置して、バルブ本体の温度を所定温度に設定する場合には、フィルム材の線膨張係数との関係において、最も相応しい熱膨張を呈する温度にバルブ本体を加熱することができ、バルブ本体の収縮時においてフィルム材に所定の弛み量が確保できる。そして、加熱プレート上にバルブ本体を載置するものであるから、周辺に障害物のない状態で、第１工程におけるワークの取り扱いが簡素化される。
【００１７】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記第２工程は、バルブ本体の上記所定温度を維持する温度維持手段を備えた治具上にバルブ本体を移行して行う
場合には、上記温度維持手段によってフィルム材の接合に適したバルブ本体の温度が維持でき、フィルム材の接合が正常な温度条件下で行われ、加熱不足等の問題が生じない。
【００１８】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記治具は、バルブ本体を包囲する包囲部材を備え、バルブ本体の上記接合封止面は、上記包囲部材の上端部分よりも突出している場合には、上記包囲部材によってバルブ本体の保温を図ることができ、バルブ本体の維持温度の適正化にとって有効である。また、フィルム材が接合封止面に対して接触状態になってから包囲部材の上端部分に接触するので、接合封止面に対するフィルム材の密着が確実に得られる。
【００１９】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記第２工程では上記フィルム材が、フィルム材に所定の張力を付与する枠状部材に保持されている場合には、フィルム材が平坦な状態になっているので、バルブ本体からの輻射熱等でフィルム材が異常な形状に反りかえったりすることが防止できる。また、接合封止面に対して均一に密着させることができ、フィルム材に皺などのない良好な接合状態が得られる。
【００２０】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記枠状部材が、バルブ本体の外形寸法よりも大きな寸法であり、枠状部材の自重で所定の張力をフィルム材に付与する場合には、枠状部材の自重がフィルム材を介して接合封止面に作用し、フィルム材を接合封止面の全域にわたって接触させることができる。
【００２１】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記第３工程で、加圧装置の加圧面と上記フィルム材との間にフィルム材を保護するシート材を介在する場合には、フィルム材に損傷等が発生することなく接合封止面に接合できる。
【００２２】
本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法において、上記接合封止面に形成されている液体流通用の凹溝が、上記バルブ室形成用の凹部がフィルム材で封止されてバルブ室を形成するのと同時に、上記フィルム材で封止されて流路を形成する場合には、一度のフィルム材の接合によりバルブ室の形成と同時に液体流通用の凹溝の封止ができ、工程数の削減やチョークバルブの構造簡素化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
つぎに、本発明のチョーククリーニング用バルブの製造方法を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１〜図６にしたがって、本発明による製造方法の対象となるチョークバルブの構造を説明する。
【００２５】
図１に示すように、インクジェット式記録装置（以下、単に記録装置と表現する）１１は、静止部材である本体ケース１２，プラテン１３，ガイド軸１４，キャリッジ１５，タイミングベルト１６，キャリッジモータ１７，液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２０を備えている。さらに、記録装置１１は、圧力ダンパユニット２１，液体供給源であるインクカートリッジ２３，加圧ポンプ２５，キャッピング装置２６を備えている。上記圧力ダンパユニット２１は、インクカートリッジ２３から記録ヘッド２０に至るインクの圧力変動を抑制する機能を果たしている。
【００２６】
本体ケース１２は、略直方体形状の箱体であり、図１に示す右側端部にはカートリッジホルダ１２ａが形成されている。プラテン１３は、本体ケース１２内において、記録ヘッド２０の往復動作方向である主走査方向に沿って架設されており、紙送り手段（図示していない）を介して送出されるターゲットとしての記録媒体（図示していない）を支持するための部材となっている。
【００２７】
ガイド軸１４は棒状に形成され、上記プラテン１３と平行、すなわち、主走査方向に沿って本体ケース１２内に架設されている。キャリッジ１５は、上記プラテン１３と対向する位置において、上記ガイド軸１４に対して相対移動可能に貫挿されており、主走査方向に往復移動可能となっている。
【００２８】
そして、キャリッジ１５は、タイミングベルト１６を介してキャリッジモータ１７に接続されている。キャリッジモータ１７は本体ケース１２に支持されており、キャリッジモータ１７が駆動されることにより、タイミングベルト１６を介してキャリッジ１５が駆動される。この結果、キャリッジ１５がガイド軸１４に沿って往復移動される。
【００２９】
上記記録ヘッド２０は、キャリッジ１５の上記プラテン１３と対向する面に設けられており、プラテン１３側に向って液体としてのインクを吐出させるための複数のノズル開口（後述する）を備えている。上記圧力ダンパユニット２１は、キャリッジ１５上に搭載されており、一時貯留したインクの圧力変動を抑制した状態で上記記録ヘッド２０へ供給するようになっている。図示の場合は、圧力ダンパユニット２１が２つキャリッジ１５に搭載されているが、このユニット２１は、インク色の数等に応じて設置個数を増加するようになっている。
【００３０】
上記インクカートリッジ２３は、静止部材であるカートリッジホルダ１２ａに対して着脱可能に収容されており、上記インク色に対応して４個取り付けられている。そして、図１（Ｂ）には４個のインクカートリッジ２３のうち、１つの断面を示しており、インクカートリッジ２３は、インクケース３１とインクパック３２とを備えている。インクケース３１は略直方体状に形成されている。また、インクパック３２は、２枚の可撓性部材としてのフィルム３２ａ，３２ｂを重ね合わせて形成され、その内部にインクが封入されている。
【００３１】
そして、インクパック３２は、インク排出口３２ｃを備え、上記インクケース３１内に収納されている。なお、このときインク排出口３２ｃのみがインクケース３１から露出した状態となり、それ以外の部分がインクケース３１内に気密状態となるようにして収納される。したがって、インクケース３１とインクパック３２との間には隙間３３が形成されている。
【００３２】
また、インクケース３１には、上記隙間３３に連通する連通穴（図示していない）が設けられており、この連通穴を介して空気を流入させることにより、隙間３３における圧力を上昇させ、インクパック３２を押し潰すような力を発生させることが可能となっている。そして、インクパック３２のインク排出口３２ｃは、図１（Ａ）に示すように、インクの色毎に設けられているインク供給チューブ３５を介して、上記圧力ダンパユニット２１に対して接続されている。なお、インク供給チューブ３５は、インク供給流路を構成する。したがって、インクケース３１内の隙間３３に空気を導入することにより、インクパック３２内のインクは、インク供給チューブ３５を介して圧力ダンパユニット２１に対して供給される。
【００３３】
上記加圧ポンプ２５は、インクカートリッジ２３の上側に位置するようにして、本体ケース１２に固定されている。加圧ポンプ２５は、大気を吸引して加圧空気として排出することが可能であり、加圧された空気は、加圧チューブ３７を介して圧力検出器３８に供給される。
【００３４】
上記圧力検出器３８では、加圧ポンプ２５から供給された空気の圧力が検出される。そして、圧力検出器３８において検出された圧力に基づいて、加圧ポンプ２５の駆動が調整されるようになっている。したがって、加圧ポンプ２５から供給された空気は、圧力検出器３８によって所定範囲内の圧力となるように調整される。そして、圧力検出器３８は、４本の空気供給チューブ３９を介して上記インクカートリッジ２３の連通穴に対して接続されており、インクカートリッジ２３の上記隙間３３に所定範囲内の圧力となるように調整された空気が導入される。
【００３５】
以上により、各インクカートリッジ２３のインクパック３２は、加圧ポンプ２５から供給される加圧空気によって加圧され、インクパック３２内のインクが上記圧力ダンパユニット２１に対して供給される。そして、圧力ダンパユニット２１において一時貯留されたインクは、圧力変動が抑制された状態で記録ヘッド２０へ供給される。
【００３６】
このとき、画像データに基づいて、紙送り手段によって記録媒体を副走査方向に移動させながら、キャリッジ１５を主走査方向に移動させ、記録ヘッド２０からインク滴を吐出させることにより、記録媒体上に印刷を行う。
【００３７】
キャッピング装置２６は、上記キャリッジ１５の往復経路上における非印刷領域（ホームポジション）に設けられている。そして、キャッピンク装置２６の上面には、上記記録ヘッド２０のノズル形成面に密着して封止し得るエラストマ等の弾性材料により形成されたキャップ２６ａが配置されている。一方、キャッピング装置２６には、キャップ２６ａの印字領域側に隣接するようにして、ゴム等の弾性素材を短冊状に形成したワイピング部材２６ｆが備えられている。
【００３８】
図２は、記録ヘッド２０の内部構造を、簡素化した状態で示す断面図である。以下、同図にしたがって記録ヘッド２０の内部構造を説明する。
【００３９】
この記録ヘッド（インク噴射ヘッド）２０は、ノズル開口１と圧力発生室２が形成された流路ユニット３と、圧力発生手段である圧電振動子４が収容されたヘッドケース５とが接合されて構成されている。
【００４０】
上記流路ユニット３は、ノズル開口１が穿設されたノズル形成面６ａを有するノズルプレート６と、圧力発生室２と共通のインク室７ならびにこれらを連通させるインク供給路８とに対応する空間が形成された流路形成板９と、上記圧力発生室２の開口を塞ぐ振動板１０とが積層されて形成されている。そして、上記ノズル形成面６ａは平面とされている。
【００４１】
上記圧電振動子４は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子４は、その先端が圧力発生室２の一部を形成する振動板１０の島部１０ａに固着された状態で、他端が基台１８に固定されている。
【００４２】
また、上記ヘッドケース５には、そのインク室７に対応する部分に、インク室７にインクカートリッジ２３からのインクを導入するヘッド流路１９が形成され、その入口部分が上記インク導入口１９ａとされている。上記ヘッド流路１９の開口縁には、環状突起２２が形成されている。
【００４３】
上記記録ヘッド２０では、上記圧電振動子４の収縮・伸長を受けて圧力発生室２が拡張・収縮し、圧力発生室２の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行われるようになっている。２４は圧電振動子４に駆動信号を入力するフレキシブルケーブルであり、制御基板４０に接続されている。制御基板４０の端部にコネクタ４１が設けられ、記録装置１１全体を制御するコンピュータ装置からの制御信号が上記コネクタ４１に入力されるようになっている。
【００４４】
上記記録ヘッド２０では、図２において紙面に垂直な方向に圧電振動子４，圧力発生室２，ノズル開口１が列設されており、ノズルプレート６には、２列のノズル列が形成されている。上記のノズル開口１は一直線上に列設され、このようなノズル列に符号１ａが付してある。そして、図１に示した上記プラテン１３により記録媒体（記録紙）が支持され、記録ヘッド２０のノズル形成面６ａが、記録紙との間に所定の間隔をおいて対面している。
【００４５】
また、制御基板４０の上にパッキン部材４２が重ねられ、ヘッドホルダー（図示していない）からの流路と上記ヘッド流路１９との接続部のシールが行われている。なお、符号４２ａは、パッキン部材４２に設けたインク流通用の通孔である。
【００４６】
図３は、本発明にかかる製造方法の対象となるチョークバルブ４３の配置状態を示す系統図である。図３において、図１にしたがって説明した部材と同じ機能を果たすものには、同様の符号を付している。
【００４７】
６色のインクカートリッジ２３が６つカートリッジホルダ１２ａに保持されている。各インクカートリッジ２３からのインク供給チューブ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅおよび４４ｆに、それぞれ供給ポンプ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅおよび４５ｆが配置されている。各供給ポンプ４５ａ〜４５ｆの後流側に接続されているインク供給チューブ４４ａ〜４４ｆは、各インク供給チューブ４４ａ〜４４ｆを集束する部材、すなわち流路集束部材４６に接続されている。上記流路集束部材４６は偏平な板状の部材で構成され、上記インク供給チューブ４４ａ〜４４ｆに連なる内部流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ｅおよび４７ｆが流路集束部材４６に設けられている。上記６本の内部流路４７ａ〜４７ｆは、集中部４８において１箇所に接近した配置とされ、この集中部４８にチョークバルブ４３が接続されている。
【００４８】
上記チョークバルブ４３は、厚板状の細長い形状のバルブ本体４９に６つのバルブ室４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅおよび４３ｆが設けられたもので、バルブ本体４９を集中部４８に差し込み構造等で結合する。一方、チョークバルブ４３のバルブ本体４９には、図４〜図６に示すように、上記集中部４８における各内部流路４７ａ〜４７ｆと連通状態になる導入穴５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅおよび５０ｆがバルブ本体４９の下面側に設けられている。これらの導入穴５０ａ〜５０ｆはバルブ本体４９の上面側に貫通し、上面側に形成した凹溝５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅおよび５１ｆの底部に開口している。
【００４９】
なお、上記上面は、後述の「接合封止面」である。
【００５０】
上記凹溝５１ａ〜５１ｆの底部にはバルブ本体４９の下面側に貫通する連通穴５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅおよび５２ｆが設けられ、バルブ本体４９の下面側に形成した凹溝５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅおよび５３ｆの底部に開口している。なお、この凹溝５３ａ〜５３ｆの断面状態は、５３ａだけが図５に示されている。
【００５１】
上記凹溝５３ａ〜５３ｆの底部に設けた連通穴５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅおよび５４ｆがバルブ室４３ａ〜４３ｆに開口している。
【００５２】
上記バルブ室４３ａ〜４３ｆについて説明するが、６つの各バルブ室およびそこに設けられているバルブ構造は全て同じなので、バルブ室４３ａについてだけ説明する。バルブ本体４９の上面には平坦な接合封止面５５が設けられ、上記接合封止面５５に凹部５６を設けてバルブ室４３ａが形成されている。上記凹部５６は、図４および図８に示すように、円形である。また、断面形状は、図５，図６および図９等に示すように、円形の開口部５７から環状の傾斜面すなわちテーパ面５８を経て上記接合封止面５５と平行な底面５９に連なっている。この底面５９も円形であり、上記円形の開口部５７と同心状に配置されている。
【００５３】
上記円形の底面５９の中央部にテーパ状の隆起部６０が設けられ、その上端面６１の中心部に流出穴６２が設けてある。この流出穴６２の周囲の上端面６１が弁座面の機能を果たしている。なお、上記弁座面６１は、接合封止面５５と平行な面配置とされ、接合封止面５５よりも低く底面５９側に配置されている。上述のような形状の凹部５６が、図３および図４に示すように、６つバルブ本体４９の長手方向に配列され、各凹部５６の中心は一直線上に配列されている。
【００５４】
上記凹部５６や凹溝５１ａを封止して、バルブ室４３ａおよびインク流路（５１ａ）を構成するために、可撓性のあるフィルム材６３が接合封止面５５に接合されている。上記弁座面６１に開口している流出穴６２を開閉するのは、上記フィルム材６３によって行われている。このような可動性のあるフィルム材は、バルブ室４３ａを形成している部分のフィルム材、すなわち円形の可動フィルム材６３ａである。
【００５５】
上記可動フィルム材６３ａは、その中央部に接触している円盤型の押圧部材６４により押し下げられ、可動フィルム材６３ａの中央部内面が弁座面６１に着座して、流出穴６２を閉じるようになっている。上記の押し下げのための押圧力は、圧縮コイルスプリング６５によって得られているもので、上記圧縮コイルスプリング６５は、その一端が上記押圧部材６４に係合し、他端が本体ケース１２の一部に取り付けられたばね座６６に係合している。
【００５６】
上記流出穴６２は、バルブ本体４９の下面側に設けた凹溝６７に連通し、図４および図６に示すように、上記凹溝６７から出口穴６７ａに連通している。上記流出穴６２は、他のバルブ室４３ｂ〜４３ｆにも設けられ、上記凹溝６７や出口穴６７ａと同様な流路構造を経て、圧力ダンパユニット２１にインクを送り込むようになっている。
【００５７】
また、上記接合封止面５５とは反対側の下面が平坦な封止面６８とされ、ここにシート材６９を接合して、凹溝５３ａ〜５３ｆや凹溝６７が封止された流路となっている。このシート材６９は、上記フィルム材６３と同様に可撓性のある材料とするのが望ましい。
【００５８】
上記のように、各バルブ室形成用の凹部５６，隆起部６０，凹溝５１ａ〜５１ｆ，凹溝５３ａ〜５３ｆ，凹溝６７等が設けられたバルブ本体４９は、ポリプロピレン等の合成樹脂材料をインジェクション成形することによって製作される。この成形時に、接合封止面５５や封止面６８が同時に成形される。
【００５９】
図３および図５にしたがって、チョーククリーニングの動作を説明する。
【００６０】
上記インク供給チューブ４４ａ〜４４ｆに配置されている供給ポンプ４５ａ〜４５ｆを停止しておくことにより、バルブ室４３ａのインクの内圧が低くなって、圧縮コイルスプリング６５の張力で可動フィルム材６３ａが弁座面６１に着座し、バルブが閉じた状態になる。この状態で、キャップ２６ａをノズル形成面６ａに密着させて、吸引負圧をノズル形成面６ａに付与すると、上記流出穴６２からノズル開口１までの間のインク流路部分の蓄積負圧が高くなる。この負圧が所定の大きさになった時点で、供給ポンプ４５ａ〜４５ｆを動作すると、バルブ室４３ａ内のインクの圧力が圧縮コイルスプリング６５の張力を上回るので、可動フィルム材６３ａが弁座面６１から離れて開弁状態になる。また、各色ごとにチョーククリーニングを行うために、上記供給ポンプ４５ａ〜４５ｆを選択的に動作できるようになっている。
【００６１】
この開弁により、負圧が蓄積されていたインク流路内のインクの流速を瞬間的に高めることができ、これにより滞留していた気泡や不純物を一気にノズルから排出して、チョーククリーニングがなされる。
【００６２】
つぎに、バルブ本体４９の接合封止面５５にフィルム材６３を接合する、チョークバルブ４３の製造方法を説明する。
【００６３】
先ず、以上に説明した各部形状を有するバルブ本体４９を、上記のようにポリプロピレンをインジェクション成形することによってあらかじめ準備する。上記ポリプロピレンは、その線膨張係数が１１×１０−５／℃のものを使用した。
【００６４】
図７（Ａ）〜（Ｅ）は、製造工程を段階的に示す断面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、バルブ本体４９を所定温度に加熱してバルブ本体４９を膨張させる第１工程である。この第１工程では、ヒータ７０が内蔵され平坦な表面を有するホットプレート７１の上に、バルブ本体４９を載置する。バルブ本体４９は、バルブ本体４９全体が６０℃に達するまで上記ホットプレート７１上に載置されている。
【００６５】
ついで、ホットプレート７１からバルブ本体４９を取り出して、（Ｂ）に示すように、治具７３に移載する。上記治具７３は、ヒータ７３ａを内蔵した平坦な載置面を有する載置台７３ｂと、上記載置台７３ｂ上に置かれたバルブ本体４９を包囲できる大きさの包囲部材７３ｃとから構成されている。また、接合封止面５５は上記包囲部材７３ｃの上端部分よりも突出させてあり、その突出量は図７（Ｂ）に符号Ｈで示され、０．２〜０．３ｍｍである。
【００６６】
上記治具７３においても、第１工程の加熱が継続されている。そして、上記治具７３においては、バルブ本体４９の温度維持が図られる。その維持温度は７０℃である。なお、ホットプレート７１での加熱温度は６０℃であるから、治具７３によってさらに第１工程としての加熱を継続して、バルブ本体４９の熱膨張量やフィルム材６３の接合に適した７０℃に昇温し、その温度を維持している。
【００６７】
ついで、（Ｃ）に示す第２工程において、可撓性のあるフィルム材６３に所定の張力を付与した状態で上記フィルム材６３を、バルブ本体４９の接合封止面５５上に載置する。フィルム材６３に張力を付与する方法は、図１１に示すように、枠状部材７２にスリット状溝７２ａを設け、図１１（Ａ）に示すように、片側からフィルム材６３を挿入して張力を付与しておく。上記フィルム材６３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）とＰＰ（ポリプロピレン）との合成材料で作られたフィルムであり、その線膨張係数が３×１０−５／℃のものを使用した。
【００６８】
なお、図１１（Ｄ）に示したものは、枠状部材７２の変形例であり、枠状部材７２の上にフィルム材６３を置いて、その周囲の複数箇所にマグネット７２ｂを吸着させて、フィルム材６３を枠状部材７２に保持したものである。
【００６９】
図７（Ｃ）に示すように、上記第２工程は、上記第１工程においてホットプレート７１上あるいは治具７３で加熱されたバルブ本体４９を、治具７３にセットした状態で、フィルム材６３を接合封止面５５上に載置して行われる。上記突出量Ｈを付与しておくことにより、フィルム材６３を保持した枠状部材７２を上方から降下すると、枠状部材７２はその自重で降下し、フィルム材６３が接合封止面５５の全面に密着する。このように枠状部材７２の自重を効かせるために、上記枠状部材７２は、包囲部材７３ｃよりも大きくしてある。このような大小関係は、図７（Ｃ）の状態を上から見た図１０に示してある。
【００７０】
図７（Ｄ）に示すように、第３工程は、接合封止面５５上に載置されたフィルム材６３を、加熱条件下で接合封止面５５に対して加圧して接合するものである。ここでは加圧装置であるホットプレス装置７４が使用され、内部にヒータ７４ａが組み込まれている。上記ホットプレス装置７４の平坦な加圧面７４ｂと、接合封止面５５上に載置されたフィルム材６３との間にシート材７５を介在する。上記シート材７５は、ホットプレス装置７４でフィルム材６３を加圧したときに、フィルム材６３の損傷等を防止する保護シートの機能を果たしている。この実施例では、シート材７５はシリコンシートである。
【００７１】
図７（Ｅ）に示すように、第３工程ではホットプレス装置７４が下降して、加熱条件下でフィルム材６３が接合封止面５５に加圧される。これにより、フィルム材６３が接合封止面５５に熱溶着される。
【００７２】
第４工程では、上記バルブ本体４９および接合封止面５５に熱溶着されたフィルム材６３を冷却して、バルブ本体４９を収縮させ、バルブ室４３ａを形成している部分の可動フィルム材６３ａに所定量の弛みを形成する。第４工程における冷却は、バルブ本体４９を治具７３にセットしたまま行ってもよいが、冷却時間を短縮するために、バルブ本体４９を治具７３から取り出して冷却性のよい環境で冷却するのが望ましい。
【００７３】
図８および図９に示すように、バルブ本体４９が全体的に収縮すると、それに伴って凹部５６の開口部５７もその直径が小さくなる方向に縮小する。この縮小の状態は、図８の２点鎖線で収縮量を誇張して図示してある。バルブ本体４９の構成材料の線膨張係数がフィルム材６３の線膨張係数よりも大きいので、それに伴い図１２に示すように、バルブ本体４９の収縮絶対量がフィルム材６３の収縮絶対量を大きく上回る。したがって、図９に示すように、可動フィルム材６３ａの部分にその中央部が低くなった弛みが発生する。この弛み量は符号Ｌで示されている。
【００７４】
図１２は、上記凹部５６の開口部５７の直径が１２ｍｍとされたバルブ本体４９と、フィルム材６３との伸縮の絶対量を示す対比表である。すなわち、フィルム材６３が接合封止面５５に圧着されるときのバルブ本体４９とフィルム材６３の温度を、２０℃，４０℃，５０℃，８０℃，１００℃および１２０℃に設定して上記絶対量を比較したもので、バルブ本体４９とフィルム材６３の伸縮の絶対量の差は、温度の高い方が大きくなっている。
【００７５】
本実施例では、ΔＴが約７０℃であり、その結果、フィルム材６３の熱溶着が接合封止面５５全域にわたって良好になされ、また、凹部５６の開口部５７付近におけるフィルム材６３の厚さも略変わらないことが認められた。
【００７６】
上記第１工程においては開放的なホットプレート７１を使用したが、これに代えて、加熱室形式のヒート装置を用いることも可能である。また、第１工程の図（Ａ）の状態のところに上記包囲部材７３ｃを載せて、バルブ本体４９に対する加熱ないしは温度維持を行うことも可能である。つまり、ホットプレート７１にバルブ本体４９を載せたまま、熱溶着完了まで行う。
【００７７】
図１３は、接合封止面５５とは反対側の封止面６８にシート材６９を接合する工程を示す。ここで使用されている治具は、吸引手段以外は図７に示された治具７３と同じものである。上記吸引手段は、包囲部材７３ｃの上面に開口した吸引口７３ｄであり、同図（Ｂ）に示すように、短いピッチで多数列設してある。上記吸引口７３ｄは、吸引通路７３ｅを経て吸引ポンプ７７に接続されている。上記シート材６９は、前述のフィルム材６３と同じものが使用されている。上記以外の構成は、図７（Ｂ）と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００７８】
バルブ本体４９は、上記ホットプレート７１または加熱室形式の加熱装置によって、あらかじめ６０℃〜７０℃に加熱されている。このバルブ本体４９を治具７３上にセットしてバルブ本体４９の温度維持を図りながら、封止面６８上にシート材であるフィルム材６３を載置する。このときに吸引ポンプ７７を動作させて空気吸引を行い、フィルム材６３の周囲が包囲部材７３ｃの上面に吸着される。このような吸着がなされると、上記突出量Ｈによってフィルム材６３が封止面６８の全域に密着し、フィルム材６３が封止面６８に熱溶着される。
【００７９】
上記吸引口７３ｄに代えて同図（Ｃ）に示すように、吸引溝７３ｆにすることも可能である。
【００８０】
上記実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。
【００８１】
バルブ本体４９の収縮現象によってフィルム材６３に弛みが形成でき、また、バルブ本体４９の収縮量を所定値に設定することにより、上記弛み量Ｌが確実に選定できる。そして、フィルム材６３には所定の張力が付与されているので、加熱されたバルブ本体４９によって輻射熱等で熱せられても、フィルム材６３が反りかえったりするようなことがなく、接合封止面５５に対する正常な溶着や適正な弛み状態が確保できる。さらに、バルブ本体４９の加熱温度を所定値に制御することにより、フィルム材６３の弛み量Ｌを正確に求めることができ、適正な品質管理が行える。また、フィルム材６３を接合封止面５５に熱溶着するのと同時に弛みが形成できるので、弛み形成のために特別な工程を採用する必要がなく、工程簡素化にとって有利であり、生産性の向上が図れる。
【００８２】
さらに、上記のように、適正な弛み量Ｌをフィルム材６３に付与することにより、フィルム材６３がバルブ室４３ａ〜４３ｆ内の流出穴６２を閉じているときには、フィルム材６３に課せられる弾性的な伸びを少なくできるか、あるいは上記伸びがほとんど発生しないようにすることができる。したがって、チョークバルブ４３の開閉に伴うフィルム材６３の伸縮量が軽減され、フィルム材６３の耐久性が向上する。
【００８３】
上記バルブ本体４９の線膨張係数が、上記フィルム材６３の線膨張係数よりも大きくなるよう設定されている。このため、線膨張係数の大きな方のバルブ本体４９を先行して加熱し膨張させ、このように膨張しているバルブ本体４９に対して、線膨張係数の小さなフィルム材６３を加圧接合することから、冷却によるバルブ本体４９とフィルム材６３との収縮の絶対量は、バルブ本体４９の方が大幅に多く確保でき、これにより可動フィルム材６３ａの弛み量Ｌが十分に得られる。
【００８４】
上記バルブ本体４９にバルブ室形成用の凹部５６が複数設けられ、１枚のフィルム材６３を接合封止面５５に接合することにより同時に複数のバルブ室４３ａ〜４３ｆを形成することができる。つまり、１枚のフィルム材６３を接合封止面５５に接合するだけで、複数のバルブ室４３ａ〜４３ｆが形成でき、生産性の向上が図れる。また、複数の各バルブ室４３ａ〜４３ｆにおけるフィルム材６３の弛み量Ｌが、各バルブ室４３ａ〜４３ｆにおいて均一化されるため、全てのバルブ室４３ａ〜４３ｆにおけるバルブ特性が安定したものとなる。
【００８５】
上記バルブ室形成用の凹部５６の開口部５７が円形の形状とされ、バルブ本体４９の上記収縮時に上記開口部５７をその直径が小さくなる方向に変位させるため、円形の可動フィルム材６３ａが上記凹部５６の中心部に向って押し寄せられて、可動フィルム材６３ａの中央部が最も弛み込んだ偏りのない弛み形状が得られる。
【００８６】
上記第１工程では、ホットプレート７１上に上記バルブ本体４９を載置して、バルブ本体４９の温度を所定温度に設定するため、フィルム材６３の線膨張係数との関係において、最も相応しい熱膨張を呈する温度にバルブ本体４９を加熱することができ、バルブ本体４９の収縮時においてフィルム材６３に所定の弛み量Ｌが確保できる。そして、ホットプレート７１上にバルブ本体４９を載置するものであるから、周辺に障害物のない状態で、第１工程におけるワークの取り扱いが簡素化される。
【００８７】
上記第２工程は、バルブ本体４９の上記所定温度を維持するヒータ７３ａを備えた治具７３の載置台７３ｂ上にバルブ本体４９を移行して行うため、上記ヒータ７３ａによってフィルム材６３の接合に適したバルブ本体４９の温度が維持でき、フィルム材６３の接合が正常な温度条件下で行われ、加熱不足等の問題が生じない。
【００８８】
上記治具７３は、バルブ本体４９を包囲する包囲部材７３ｃを備え、バルブ本体４９の上記接合封止面５５は、上記包囲部材７３ｃの上端部分よりも突出（突出量Ｈ）している。このため、上記包囲部材７３ｃによってバルブ本体４９の保温を図ることができ、バルブ本体４９の維持温度の適正化にとって有効である。また、フィルム材６３が接合封止面５５に対して接触状態になってから包囲部材７３ｃの上端部分に接触するので、接合封止面５５に対するフィルム材６３の密着が確実に得られる。
【００８９】
上記第２工程では上記フィルム材６３が、フィルム材６３に所定の張力を付与する枠状部材７２に保持されているので、フィルム材６３が平坦な状態になっているので、バルブ本体４９からの輻射熱等でフィルム材６３が異常な形状に反りかえったりすることが防止できる。また、接合封止面５５に対して均一に密着させることができ、フィルム材６３に皺などのない良好な接合状態が得られる。
【００９０】
上記枠状部材７２が、バルブ本体４９の外形寸法よりも大きな寸法であり、枠状部材７２の自重で所定の張力をフィルム材６３に付与するものであるため、枠状部材７２の自重がフィルム材６３を介して接合封止面５５に作用し、フィルム材６３を接合封止面５５の全域にわたって接触させることができる。
【００９１】
上記第３工程で、ホットプレス装置７４の加圧面７４ｂと上記フィルム材６３との間にフィルム材６３を保護するシリコンシート７５を介在するものなので、フィルム材６３に損傷等が発生することなく接合封止面５５に接合できる。
【００９２】
上記接合封止面５５に形成されているインク流通用の凹溝５１ａ〜５１ｆが、上記バルブ室形成用の凹部５６がフィルム材６３で封止されてバルブ室４３ａ〜４３ｆを形成するのと同時に、上記フィルム材６３で封止されて流路を形成する。このため、一度のフィルム材６３の接合によりバルブ室４３ａ〜４３ｆの形成と同時にインク流通用の凹溝５１ａ〜５１ｆの封止ができ、工程数の削減やチョークバルブ４３の構造簡素化が図れる。
【００９３】
さらに、図４に示すように、円形の凹部５６で構成されたバルブ室４３ａ〜４３ｆが一直線上に一定間隔で配列してあることにより、各凹部５６における熱伸縮の状態が均一化され、どのバルブ室４３ａ〜４３ｆにおいても上記可動フィルム材６３ａに均一な弛みが形成でき、チョークバルブ４３としての開閉特性が全体にわたって安定する。
【００９４】
上記各実施例は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によって製造されたチョークバルブを装備した液体噴射装置は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施例では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，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ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】インクジェット式記録装置全体の平面図とインクカートリッジの断面図である。
【図２】圧力制御弁ユニットの断面図である。
【図３】上記インクジェット式記録装置のインク流通の系統図である。
【図４】チョークバルブの平面図である。
【図５】バルブ室部分の断面図である。
【図６】バルブ本体の断面図である。
【図７】バルブ本体にフィルム材を熱溶着する工程図である。
【図８】完成したバルブ室の平面図である。
【図９】完成したバルブ室の断面図である。
【図１０】フィルム材が接合封止面に載置された状態を示す平面図である。
【図１１】枠状部材の平面図と各部断面図である。
【図１２】バルブ本体とフィルム材との熱伸縮量を対比して示す表である。
【図１３】バルブ本体の封止面に他のシート材を接合するときの断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  ノズル開口，１ａ  ノズル列，２  圧力発生室，３  流路ユニット，４  圧電振動子，５  ヘッドケース，６  ノズルプレート，６ａ  ノズル形成面，７  インク室，８  インク供給路，９  流路形成板，１０  振動板，１０ａ  島部，１１  インクジェット式記録装置，１２  本体ケース，１２ａ  カートリッジホルダ，１３  プラテン，１４  ガイド軸，１５  キャリッジ，１６  タイミングベルト，１７  キャリッジモータ，１８  基台，１９  ヘッド流路，１９ａ  インク導入口，２０  記録ヘッド，２１  圧力ダンパユニット，２２  環状突起，２３  インクカートリッジ，２４  フレキシブルケーブル，２５  加圧ポンプ，２６  キャッピング装置，２６ａ  キャップ，２６ｆ  ワイピング部材，３１  インクケース，３２  インクパック，３２ａ  フィルム，３２ｂ  フィルム，３２ｃ  インク排出口，３３  隙間，３５  インク供給チューブ，３７  加圧チューブ，３８  圧力検出器，３９  空気供給チューブ，４０  制御基板，４１  コネクタ，４２  パッキン部材，４２ａ  通孔，４３  チョークバルブ，４３ａ〜４３ｆ  バルブ室，４４ａ〜４４ｆ  インク供給チューブ，４５ａ〜４５ｆ  供給ポンプ，４６  流路集束部材，４７ａ〜４７ｆ  内部流路，４８  集中部，４９  バルブ本体，５０ａ〜５０ｆ  導入穴，
５１ａ〜５１ｆ  凹溝，５２ａ〜５２ｆ  連通穴，５３ａ〜５３ｆ  凹溝，５４ａ〜５４ｆ  連通穴，５５  接合封止面，５６  凹部，５７  開口部，５８  テーパ面，５９  底面，６０  隆起部，６１  上端面，弁座面，６２  流出穴，６３  フィルム材，６３ａ  可動フィルム材，６４  押圧部材，６５  圧縮コイルスプリング，６６  ばね座，６７  凹溝，６７ａ  出口穴，６８  封止面，６９  シート材，７０  ヒータ，７１  ホットプレート，７２  枠状部材，７２ａ  スリット溝，７２ｂ  マグネット，７３  治具，７３ａ  ヒータ，７３ｂ  載置台，７３ｃ  包囲部材，７３ｄ  吸引口，７３ｅ  吸引通路，７３ｆ  吸引溝，７４  ホットプレス装置，７４ａ  ヒータ，７４ｂ  加圧面，７５  シート材，７６  フィルム材，７７  吸引ポンプ，Ｌ  弛み量，Ｈ  突出量
【図１】
2005262647.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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