(57)【要約】【課題】適用可能な液体の種類を拡大することができる弁装置の製造方法及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】入口から液体が流入される流入路と、該流入路に連通し、前記液体を前記流入路から前記液体の出口に導く流出路とを形成する工程と、前記流入路及び前記流出路間の前記液体の流路を確保した状態で前記流出路に前記流入路側から挿入される軸部１０７と、軸部１０７に結合する鍔部１０９とを有する弁軸１０３を形成する工程と、弁軸１０３の軸部１０７が挿入される挿入孔１１５が設けられた板状の弾性体で構成され、前記流入路の内壁１２３に当接して前記流路を塞ぐ弁体１０５を形成する工程と、弁軸１０３の軸部１０７を弁体１０５の挿入孔１１５に、鍔部１０９が弁体１０５の面１１９に接するまで挿入して開閉栓９３を組み立てる工程とを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の入口から前記液体が流入される流入路と、該流入路に連通し、前記液体を前記流入路から前記液体の出口に導く流出路とを形成する工程と、
前記流入路及び前記流出路間の前記液体の流路を確保した状態で前記流出路に前記流入路側から挿入される軸部と、該軸部に結合する鍔部とを有する弁軸を形成する弁軸形成工程と、
前記弁軸の前記軸部が挿入される挿入孔が設けられた板状の弾性体で構成され、前記流入路の内壁に当接して前記流路を塞ぐ弁体を形成する弁体形成工程と、
前記弁軸の前記軸部を前記弁体の前記挿入孔に、前記鍔部が前記弁体の一の面に接するまで挿入して、前記流出路内の圧力が所定範囲を外れたことに基づいて前記流路を開閉する開閉栓を組み立てる組立て工程と、を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。
【請求項２】
前記弁軸形成工程で、前記軸部の外周に当該軸部の周方向に沿った溝を設けて前記弁軸を形成し、前記組立て工程で、前記弁体の前記挿入孔の内周部を前記軸部の前記溝内に入れることを特徴とする請求項１に記載の弁装置の製造方法。
【請求項３】
前記弁体の前記内周部を前記溝内に入れたときの前記内周部と前記溝との嵌合が、締り嵌めに設定されていることを特徴とする請求項２に記載の弁装置の製造方法。
【請求項４】
前記弁体形成工程で、前記弁体の前記一の面側に、前記鍔部の外側で前記一の面から突出し、且つ先端が前記鍔部を包み込む方向に向かって折れ曲がった形状を有するつめ部を設けて、前記弁体を形成し、
前記組立て工程で、前記弁体の前記一の面と前記つめ部との間に前記弁軸の前記鍔部を挟み込むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の弁装置の製造方法。
【請求項５】
前記弁体形成工程で、前記つめ部を前記弁体の全周にわたって形成し、前記組立て工程で、前記つめ部の全周で前記鍔部の外周を包み込むことを特徴とする請求項４に記載の弁装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の製造方法で製造された前記弁装置を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置の製造方法及び液滴吐出装置に関し、特に、液滴吐出装置に好適な弁装置の製造方法及びこの弁装置を備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の一つとして、液体をノズルから液滴として吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、液体の一種であるインクをノズルからインク滴として吐出することにより、種々の記録媒体に記録を行うことができる。このようなインクジェット記録装置では、インクカートリッジに貯留されているインクを記録ヘッドに中継する中継ユニットを備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１９２２９号公報（第１１〜１２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された中継ユニットは、圧力制御弁ユニットすなわち弁装置を構成している。この弁装置には、インクの入口となる流入口から、インクの出口となる流出口までのインク流路が形成されている。そして、この弁装置は、インク流路を流入口側と流出口側とに仕切る開閉栓を備えている。この開閉栓は、弁軸と、この弁軸に結合された支持板と、この支持板に固定された環状の弁体とを備えた構成を有している。
このような弁装置では、樹脂を射出成形して弁軸及び支持板を一体的に形成するとともに、弁軸が一体的に形成された支持板にエラストマを射出成形して弁体を形成する所謂２色成形で、開閉栓を形成することが考えられる。
【０００５】
一方、液滴吐出装置は、近年、用途が多岐にわたってきている。例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタや配向膜の製造用途、電気回路における電極や配線の形成用途、バイオチップ形成における生体有機物の吐出用途、試薬や試料を吐出するピペットとしての用途などが挙げられる。また、インクジェット記録装置においても、様々な種類のインクの適用を望む声が高まってきている。このような状況に応じて、前述した弁装置では、様々な液体や、種々のインクなどに対して耐性を有する材料を選択する必要が生じてくる。
【０００６】
しかしながら、前述した２色成形で形成する開閉栓では、異なる材料同士間の相性によって、所望の材料を選択することができない場合がある。つまり、このような開閉栓では、適用可能な液体の種類を拡大することが困難であるという未解決の課題がある。
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、適用可能な液体の種類を拡大することができる弁装置の製造方法及び液滴吐出装置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】
【０００７】
第１の発明における弁装置の製造方法は、液体の入口から前記液体が流入される流入路と、該流入路に連通し、前記液体を前記流入路から前記液体の出口に導く流出路とを形成する工程と、前記流入路及び前記流出路間の前記液体の流路を確保した状態で前記流出路に前記流入路側から挿入される軸部と、該軸部に結合する鍔部とを有する弁軸を形成する弁軸形成工程と、前記弁軸の前記軸部が挿入される挿入孔が設けられた板状の弾性体で構成され、前記流入路の内壁に当接して前記流路を塞ぐ弁体を形成する弁体形成工程と、前記弁軸の前記軸部を前記弁体の前記挿入孔に、前記鍔部が前記弁体の一の面に接するまで挿入して、前記流出路内の圧力が所定範囲を外れたことに基づいて前記流路を開閉する開閉栓を組み立てる組立て工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、弁軸を形成する弁軸形成工程と、弁体を形成する弁体形成工程と、弁軸及び弁体を開閉栓として組み立てる組立て工程とが含まれている。弁軸形成工程では、軸部及び鍔部を有する弁軸を形成する。弁体形成工程では、板状の弾性体に挿入孔を設けた構成を有する弁体を形成する。組立て工程では、弁軸の軸部を弁体の挿入孔に挿入して開閉栓を組み立てる。このとき、軸部は、弁軸の鍔部が弁体の一の面に接するまで挿入される。つまり、この開閉栓は、互いに異なる工程で個別に形成された弁軸及び弁体を、組立て工程で組み合わせることによって構成される。
【０００９】
これにより、弁軸を構成する材料と弁体を構成する材料との相性の制限を緩和することができる。従って、弁軸及び弁体のそれぞれを構成する材料の選択肢を増やすことができるため、適用可能な液体の種類を増やすことが可能となる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記弁軸形成工程で、前記軸部の外周に当該軸部の周方向に沿った溝を設けて前記弁軸を形成し、前記組立て工程で、前記弁体の前記挿入孔の内周部を前記軸部の前記溝内に入れることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、弁体における挿入孔の内周部を軸部の溝内に入れるため、弁体が弁軸から抜けにくい開閉栓を備えた弁装置を製造することが可能となる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、前記弁体の前記内周部を前記溝内に入れたときの前記内周部と前記溝との嵌合が、締り嵌めに設定されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、弁体が弁軸から一層抜けにくくすることができるとともに、弁体の挿入孔の内周部と弁軸の軸部との間を介して液体が漏れることを低く抑えることができる開閉栓を備えた弁装置を製造することが可能となる。
【００１４】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、前記弁体形成工程で、前記弁体の前記一の面側に、前記鍔部の外側で前記一の面から突出し、且つ先端が前記鍔部を包み込む方向に向かって折れ曲がった形状を有するつめ部を設けて、前記弁体を形成し、前記組立て工程で、前記弁体の前記一の面と前記つめ部との間に前記弁軸の前記鍔部を挟み込むことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、弁体形成工程で形成された弁体は、一の面側につめ部を備えている。そして、組立て工程で、弁体の一の面とつめ部との間に弁軸の鍔部を挟み込んで開閉栓を組み立てる。これにより、弁体が弁軸から抜けにくい開閉栓を備えた弁装置を製造することが可能となる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明において、前記弁体形成工程で、前記つめ部を前記弁体の全周にわたって形成し、前記組立て工程で、前記つめ部の全周で前記鍔部の外周を包み込むことを特徴とする。
【００１７】
この発明では、弁体が弁軸から一層抜けにくくすることができるとともに、弁体の一の面と弁軸の鍔部との間を介して液体が漏れることを低く抑えることができる開閉栓を備えた弁装置を製造することが可能となる。
【００１８】
第６の発明における液滴吐出装置は、第１乃至第５のいずれか１つの発明における製造方法で製造された前記弁装置を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明では、弁軸を構成する材料及び弁体を構成する材料のそれぞれを、液体の性質に適した材料で構成することができるため、適用可能な液体の種類を増やすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態を、液滴吐出装置の１つであるインクジェット記録装置を例に、図面を参照して説明する。
本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置１は、平面図である図１（ａ）及び正面図である図１（ｂ）に示すように、記録用紙Ｐを図中の紙送り方向に１枚ずつ間欠送りする紙送り装置３と、記録用紙Ｐに記録を行う記録部５と、この記録部５を図中の主走査方向に往復移動させる往復移動装置７と、記録部５にインクを供給するインク供給部９と、を備えている。
【００２１】
紙送り装置３は、図１（ａ）に示すように、互いに外周を接し合って回転可能に構成された紙送りローラ１１ａ及び紙押さえローラ１１ｂと、紙送りローラ１１ａを回転駆動するための動力を発生する紙送りモータ１３とを備えている。この紙送り装置３は、紙送りモータ１３から紙送りローラ１１ａに動力が伝達され、紙送りローラ１１ａと紙押さえローラ１１ｂとの間に挟持した記録用紙Ｐを紙送り方向に間欠送りする。
【００２２】
記録部５は、図１（ｂ）に示すように、５つのインク中継ユニット１５1、１５2、１５3、１５4及び１５5と、キャリジ１７と、記録ヘッド１９とを備えている。インク中継ユニット１５i（ｉは、１〜５）は、インク供給部９から供給されたインクを記録ヘッド１９に中継する。記録ヘッド１９は、インクをインク滴として吐出して、記録用紙Ｐに記録を行う。キャリジ１７は、インク中継ユニット１５iが搭載されるとともに、底面に記録ヘッド１９が配設されている。
【００２３】
往復移動装置７は、図１（ａ）に示すように、一対のプーリ２１ａ及び２１ｂと、タイミングベルト２３と、キャリジモータ２５と、キャリジガイド軸２７とを備えている。タイミングベルト２３は、一対のプーリ２１ａ及び２１ｂ間に主走査方向に沿って張設されている。キャリジモータ２５は、プーリ２１ａを回転駆動するための動力を発生する。キャリジガイド軸２７は、両端が図示しない筐体に支持されており、キャリジ１７を主走査方向にガイドする。
【００２４】
キャリジ１７は、タイミングベルト２３の一部に固定されている。そして、このキャリジ１７は、キャリジモータ２５からプーリ２１ａ及びタイミングベルト２３を介して動力が伝達されて、主走査方向に往復移動可能に構成されている。
【００２５】
インク供給部９は、図１（ａ）に示すように、インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋと、送風ポンプ３３と、圧力調整部３５と、空気送出チューブ３７と、空気分配チューブ３９と、インク供給チューブ４１とを備えている。
【００２６】
各インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクが個別に収容されている。インクは、各色ごとに、可撓性を有するシートで構成された所謂インクパックに密封された状態で、各インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋに収容されている。
【００２７】
すなわち、インクカートリッジ３１Ｙには、イエローのインクを密封したインクパックが収容され、インクカートリッジ３１Ｍには、マゼンタのインクを密封したインクパックが収容され、インクカートリッジ３１Ｃには、シアンのインクを密封したインクパックが収容され、インクカートリッジ３１Ｋには、ブラックのインクを密封したインクパックが収容されている。
【００２８】
送風ポンプ３３は、大気中の空気を取り込むとともに、取り込んだ空気を圧力調整部３５に送り込む。送風ポンプ３３と圧力調整部３５とは、空気送出チューブ３７で接続されている。圧力調整部３５は、送風ポンプ３３から送り込まれた空気の圧力を検出するとともに、送り込まれた空気を４つの系統に分配する。なお、インクジェット記録装置１では、圧力調整部３５が検出した圧力に基づいて、送風ポンプ３３の駆動が調整されるように構成されている。
【００２９】
圧力調整部３５における４つの系統は、それぞれ空気分配チューブ３９を介して、インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋのそれぞれに接続されている。つまり、送風ポンプ３３から送り出された空気が、圧力調整部３５を介して各インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋ内に送り込まれる。これにより、各インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋ内のインクパックに圧力が付与される。
【００３０】
ここで、各インクカートリッジ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ及び３１Ｋ内のインクパックには、インク供給チューブ４１の一方の端部が接続されている。そして、インク供給チューブ４１の他方の端部は、記録部５のインク中継ユニット１５iに接続されている。従って、インクパックに圧力が付与されると、インクパック内のインクがインク供給チューブ４１を介してインク中継ユニット１５iに供給される。なお、図１（ａ）において、構成をわかりやすく示すため、インク供給チューブ４１の他方の端部側の図示を省略し、実線及び矢印を付記して接続先を明示した。
【００３１】
上記の構成を有するインクジェット記録装置１は、紙送りモータ１３の駆動が図示しない制御部によって制御され、紙送り装置３が記録用紙Ｐを記録ヘッド１９に対向させながら、紙送り方向に間欠送りする。このとき、制御部は、キャリジモータ２５の駆動を制御して、キャリジ１７を主走査方向に往復移動させながら、記録ヘッド１９の駆動を制御して、所定の位置でインク滴を吐出させる。このような動作によって、記録用紙Ｐにドットが形成され、この記録用紙Ｐに画像データなどの記録情報に基づく記録が行われる。
【００３２】
ここで、記録部５の構成について、詳細を説明する。
本実施形態のインクジェット記録装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のインクが、５つのインク中継ユニット１５iを介して、それぞれ個別の経路で記録ヘッド１９に供給される。
【００３３】
記録ヘッド１９は、底面図である図２（ａ）に示すように、インク滴を吐出するノズル５１が形成されたノズルプレート５３を備えている。このノズルプレート５３には、多数のノズル５１が形成されている。これら多数のノズル５１は、紙送り方向に沿って延びる８本のノズル列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７及びＬ８を構成している。各ノズル列Ｌ１〜Ｌ８は、紙送り方向に沿って所定間隔で配列形成された複数のノズル５１によって構成されている。
【００３４】
これらのノズル列Ｌ１〜Ｌ８は、インクの色ごとに２本ずつ形成されている。つまり、ノズル列Ｌ１及びＬ２を構成するノズル５１は、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する。ノズル列Ｌ３及びＬ４を構成するノズル５１は、シアン（Ｃ）のインク滴を吐出する。ノズル列Ｌ５及びＬ６を構成するノズル５１は、マゼンタ（Ｍ）のインク滴を吐出する。ノズル列Ｌ７及びＬ８を構成するノズル５１は、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する。
【００３５】
また、ノズル列Ｌ１とノズル列Ｌ２とは、ノズル列Ｌ１及びＬ２同士間のノズル５１が紙送り方向に互い違いに位置するようにずれている。すなわち、ノズル列Ｌ１とＬ２とを構成するノズル５１は、千鳥状に配列形成されている。同様に、ノズル列Ｌ３とＬ４との組、ノズル列Ｌ５とＬ６との組、及びノズル列Ｌ７とＬ８との組の各組におけるノズル５１も、千鳥状に配列形成されている。
【００３６】
なお、この図２（ａ）では、ノズル５１をわかりやすく示すため、ノズル５１の大きさを誇張し、且つ個数を減じて図示している。また、図２（ａ）中の符合５５は、ノズルプレート５３の記録用紙Ｐに対向する面であるノズル面を示している。
【００３７】
また、記録ヘッド１９は、図２（ａ）中のＡ−Ａ断面図である図２（ｂ）に示すように、前述したノズルプレート５３と、振動板５７と、圧電アクチュエータ５９とを備えている。ノズルプレート５３と振動板５７との間には、ノズル５１に連通し、ノズル５１ごとに区画された圧力室６１と、各圧力室６１に連通し、インク中継ユニット１５iを介して供給されたインクを各圧力室６１に供給するインク供給路６３とが形成されている。
【００３８】
圧電アクチュエータ５９は、ノズル５１ごとに備えられており、複数の圧電素子６５が積層された構成を有している。この圧電アクチュエータ５９は、電極６７ａ及び６７ｂ間に、例えば図２（ｂ）に示す波形で、駆動電圧が印加されると、図中の矢印で示す上下方向に収縮する。圧電アクチュエータ５９が収縮すると、中間層６９を介して振動板５７が変位する。振動板５７が変位すると、圧力室６１内のインクに圧力が付与される。そして、圧力が付与されたインクは、ノズル５１からインク滴として吐出される。
【００３９】
インク中継ユニット１５iは、内部の構成を模式的に示す図である図３（ａ）に示すように、基体７１と、この基体７１の各側面を覆う隔壁７３と、流路開閉部７５とを備えている。基体７１には、図３（ｂ）に示すように、インクの入口７７と、第１ろ過室７９と、第１インク室８１と、第２インク室８３と、第２ろ過室８５と、インクの出口８７とが形成されている。この基体７１は、樹脂を射出成形することによって形成される。
【００４０】
隔壁７３は、例えば、ポリフェニレンサルファイドやポリイミドなどのガスバリア性が高い材料で、可撓性を有するようにフィルム状に形成されている。隔壁７３は、熱溶着や接着などにより、基体７１の各側面に接合されている。
【００４１】
基体７１には、入口７７と第１ろ過室７９との間、第１ろ過室７９と第１インク室８１との間、第２インク室８３と第２ろ過室８５との間、及び第２ろ過室８５と出口８７との間には、連通路８９が、それぞれ適宜に形成されている。また、第１インク室８１と第２インク室８３とは、連通孔９１を介して連通している。従って、インク中継ユニット１５iは、基体７１と隔壁７３とによって、入口７７から出口８７まで一連した流路が形成される。
【００４２】
なお、連通孔９１は、図３（ｂ）におけるＢ視方向の側面図である図３（ｃ）に示すように、円形の孔と十字形の孔とを重ねた形状に形成されている。
【００４３】
上記の一連の流路は、入口７７からインクが流入される流入路と、インクを流入路から出口８７に導く流出路とに大別される。流入路は、入口７７と連通孔９１との間の流路であり、入口７７及び連通孔９１を含まない。つまり、図３（ｂ）に示す流路の例では、流入路は、第１ろ過室７９と、第１ろ過室７９及び第１インク室８１間の連通路８９と、第１インク室８１とで構成される。
【００４４】
流出路は、連通孔９１と出口８７との間の流路であり、出口８７を含まない。つまり、図３（ｂ）に示す流路の例では、流出路は、連通孔９１と、第２インク室８３と、第２インク室８３及び第２ろ過室８５間の連通路８９と、第２ろ過室８５とで構成される。
【００４５】
入口７７は、インク供給部９からのインクの受容口であり、インク供給部９のインク供給チューブ４１が接続される。出口８７は、記録ヘッド１９へのインクの供出口であり、インク供給路６３に連通して記録ヘッド１９に設けられている図示しないインク受容口に接続される。
【００４６】
第１ろ過室７９は、図示しないフィルタが備えられており、入口７７から受容したインクをろ過する。第１インク室８１は、第１ろ過室７９でろ過されたインクを貯留する。なお、第１インク室８１内のインクは、インク供給部９からの圧力が付与された状態で貯留される。
【００４７】
第２インク室８３は、第１インク室８１から流入されたインクを貯留する。なお、第２インク室８３内のインクは、インク供給部９によって付与されている圧力が減じられた状態で貯留される。具体的には、第２インク室８３内のインクは、インク供給部９によって付与される圧力以下の上限値と、この上限値よりも低い下限値とで区切られる範囲内に圧力が保たれる。
【００４８】
第２インク室８３内のインクの圧力をこの範囲内に保つことは、後述する流路開閉部７５の働きによって達成される。上記の説明により、第２インク室８３は、インクを減圧するための減圧室であるとも定義される。
【００４９】
第２ろ過室８５は、図示しないフィルタが備えられており、第２インク室８３から流出したインクをろ過する。そして、第２ろ過室８５でろ過されたインクは、出口８７から記録ヘッド１９へ供出される。
【００５０】
流路開閉部７５は、拡大図である図４（ａ）に示すように、開閉栓９３と、栓ばね９５と、支持板９７と、拡張ばね９９と、受け板１０１とを備えている。開閉栓９３は、弁軸１０３と弁体１０５とを組み立てた構成を有している。弁軸１０３は、図４（ｂ）に示すように、連通孔９１に挿入される軸部１０７と、この軸部１０７の一端部に結合して形成される鍔部１０９とを有している。
【００５１】
軸部１０７には、鍔部１０９側の端部に軸部１０７の外周に沿った溝１１１が形成されている。この弁軸１０３は、樹脂を射出成形することによって、軸部１０７と鍔部１０９とが一体で形成される。なお、軸部１０７は、図３（ｃ）に示す連通孔９１の前述した円形の孔部に挿入可能な大きさで形成されており、この円形の孔部と軸部１０７の外周とが摺動可能に構成されている。
【００５２】
弁体１０５は、例えば耐薬品性に優れるシリコンゴムなどを加硫成形することによって形成され、図４（ｂ）に示すように、板状の基部１１３に弁軸１０３の軸部１０７が挿入される挿入孔１１５が形成されている。この挿入孔１１５の内径は、軸部１０７の溝１１１の外径よりも小さい値に設定されている。つまり、この挿入孔１１５と軸部１０７の溝１１１との嵌合が、締り嵌めに設定されている。
【００５３】
板状の基部１１３には、挿入孔１１５を囲む環状の突条１１７が形成されている。この突条１１７は、図４（ａ）に示すように、弁軸１０３の軸部１０７が連通孔９１に挿入されたときに、この連通孔９１を囲むことが可能な大きさに設定されている。
【００５４】
また、板状の基部１１３は、突条１１７とは反対側の面１１９に、つめ部１２１が形成されている。つめ部１２１は、開閉栓９３を示す図である図４（ｃ）に示すように、鍔部１０９よりも外側で基部１１３の面１１９から、鍔部１０９側に向かって突出しているとともに、先端部が鍔部１０９を包み込む方向に向かって折れ曲がった形状を有している。このような形状を有するつめ部１２１は、弁体１０５の全周にわたって形成されている。
【００５５】
ここで、開閉栓９３の組立て方法について説明する。
開閉栓９３の組立てでは、まず、図５（ａ）に示すように、弁軸１０３の軸部１０７を弁体１０５の挿入孔１１５に、図中の矢印方向に面１１９側から挿入する。
【００５６】
次いで、弁体１０５のつめ部１２１を、図５（ｂ）に示すように、外側にすなわち図中の矢印方向に広げながら、弁軸１０３の鍔部１０９が、弁体１０５の面１１９に接するまで弁軸１０３をさらに弁体１０５に挿入する。
【００５７】
次いで、外側に広げていたつめ部１２１を戻し、つめ部１２１で弁軸１０３の鍔部１０９包み込む。そして、弁体１０５の挿入孔１１５の内周部を、弁軸１０３の溝１１１内に入れると、図４（ｃ）に示す開閉栓９３が組み立てられる。
【００５８】
上記の構成を有する開閉栓９３は、弁軸１０３の軸部１０７が、図４（ａ）に示すように、第１インク室８１側から連通孔９１に挿入される。ここで、連通孔９１は、前述したように、円形の孔と十字形の孔とを重ねた形状を有している。従って、この連通孔９１に軸部１０７を挿入したときに、十字形の孔部によって、第１インク室８１と第２インク室８３との間の流路が確保される。
【００５９】
そして、弁軸１０３の軸部１０７を連通孔９１に挿入して、弁体１０５の突条１１７が第１インク室８１の内壁１２３に当接すると、図４（ａ）に示すように、連通孔９１が開閉栓９３によって塞がれる。
【００６０】
栓ばね９５は、例えば、コイルばねなどで構成され、第１インク室８１内で、開閉栓９３を第１インク室８１側から第２インク室８３側に向けて付勢する。支持板９７は、基体７１に接合されており、栓ばね９５を支持して、栓ばね９５からの反力を支える。拡張ばね９９は、例えば、コイルばねなどで構成され、第２インク室８３内で、第２インク室８３側の隔壁７３を外側に向けて、すなわち第２インク室８３を拡張する方向に付勢する。受け板１０１は、第２インク室８３内で隔壁７３に接合されているとともに、拡張ばね９９と隔壁７３とによって挟まれている。この受け板１０１は、拡張ばね９９からの付勢力を受けている。
【００６１】
上記の構成を有するインク中継ユニット１５iは、第２インク室８３内に十分な量のインクが貯留されているとき、開閉栓９３が、図４（ａ）に示すように、連通孔９１を塞いでいる。このときの開閉栓９３の位置を閉塞位置と呼ぶ。
【００６２】
そして、記録ヘッド１９が記録を行うことによってインクが消費されると、第２インク室８３に貯留されているインクの量が減少する。第２インク室８３内のインクが減少すると、第２インク室８３内の圧力が下がる。第２インク室８３内の圧力が下がると、第２インク室８３を覆っている隔壁７３が、図６（ａ）に示すように、第１インク室８１側に向かって徐々に変位して、受け板１０１が弁軸１０３の軸部１０７に当接する。
【００６３】
そして、第２インク室８３内の圧力が下限値に達すると、軸部１０７が受け板１０１に押されて、開閉栓９３が第１インク室８１内に押し込まれる。これにより、弁体１０５の突条１１７が、図６（ｂ）に示すように、第１インク室８１の内壁１２３から離隔して、連通孔９１が開放される。このときの開閉栓９３の位置を開放位置と呼ぶ。
【００６４】
連通孔９１が開放されると、第１インク室８１から第２インク室８３にインクが送り込まれる。第２インク室８３にインクが送り込まれると、第２インク室８３内の圧力が上昇する。第２インク室８３内の圧力が上昇すると、第２インク室８３を覆っている隔壁７３が第１インク室８１から遠ざかる方向に徐々に変位する。そして、第２インク室８３内に十分な量のインクが貯留されて、第２インク室８３内の圧力が上限値に達すると、開閉栓９３が、図４（ａ）に示す閉塞位置に到達する。
【００６５】
本実施形態におけるインク中継ユニット１５iには、入口７７から出口８７までの一連の流路が２系統だけ形成されている。すなわち、１つのインク中継ユニット１５iは、図１（ｂ）中のＤ視方向における基体７１の側面図である図７（ａ）、及び図１（ｂ）中のＥ視方向における基体７１の側面図である図７（ｂ）に示すように、入口７７ａから出口８７ａまでの第１系統と、入口７７ｂから出口８７ｂまでの第２系統とを有している。
【００６６】
これらの第１系統と第２系統とは、それぞれ独立した流路を構成している。そして、１つのインク中継ユニット１５iは、第１系統及び第２系統のそれぞれに流路開閉部７５を、１つずつ備えている。
【００６７】
なお、図７では、流路をわかりやすく示すため、隔壁７３が接合される部位にハッチングを施して図示した。また、図７において、第１系統を構成する部位にアルファベットの“ａ”を付し、第２系統を構成する部位にアルファベットの“ｂ”を付して、第１系統と第２系統とを区別した。また、図７において、第１系統及び第２系統のそれぞれにおける連通路８９には、上流側から下流側に向かう順に通し番号を付した。
【００６８】
ここで、第１系統及び第２系統のそれぞれの流路の流れを説明する。
第１系統は、まず、図７（ａ）に示す入口７７ａから連通路８９1ａを経て、図７（ｂ）に示す第１ろ過室７９ａに至る。次いで、図７（ｂ）に示す連通路８９2ａ及び第１インク室８１ａを経て、連通孔９１ａに至る。次いで、この連通孔９１ａから、図７（ａ）に示す第２インク室８３ａ及び連通路８９3ａを経て第２ろ過室８５ａに至る。そして、この第２ろ過室８５ａから、第１系統の終点である出口８７ａに到達する。
【００６９】
第２系統は、まず、図７（ｂ）に示す入口７７ｂから連通路８９1ｂを経て、図７（ａ）に示す第１ろ過室７９ｂに至る。次いで、図７（ａ）に示す連通路８９2ｂ及び第１インク室８１ｂを経て、連通孔９１ｂに至る。次いで、この連通孔９１ｂから、図７（ｂ）に示す第２インク室８３ｂ及び連通路８９3ｂを経て第２ろ過室８５ｂに至る。そして、この第２ろ過室８５ｂから、第２系統の終点である出口８７ｂに到達する。
【００７０】
本実施形態のインクジェット記録装置１は、図１（ａ）に示すように、ブラックのインクを収容しているインクカートリッジ３１Ｋが、インク供給チューブ４１を介してインク中継ユニット１５1の入口７７ｂと、インク中継ユニット１５2の入口７７ａとに接続されている。つまり、インク中継ユニット１５1の第２経路とインク中継ユニット１５2の第１経路とには、ブラックのインクが供給される。
【００７１】
同様に、インク中継ユニット１５2の第２経路とインク中継ユニット１５3の第１経路とには、シアンのインクが供給される。インク中継ユニット１５3の第２経路とインク中継ユニット１５4の第１経路とには、マゼンタのインクが供給される。インク中継ユニット１５4の第２経路とインク中継ユニット１５5の第１経路とには、イエローのインクが供給される。
【００７２】
また、インク中継ユニット１５1の第２経路は、図２に示すノズル列Ｌ１を構成するノズル５１にインクを供給する経路となっている。インク中継ユニット１５2の第１経路は、ノズル列Ｌ２を構成するノズル５１にインクを供給する経路となっている。インク中継ユニット１５2の第２経路は、ノズル列Ｌ３を構成するノズル５１にインクを供給する経路となっている。インク中継ユニット１５3の第１経路は、ノズル列Ｌ４を構成するノズル５１にインクを供給する経路となっている。
【００７３】
同様に、インク中継ユニット１５3の第２経路がノズル列Ｌ５に対応し、インク中継ユニット１５4の第１経路がノズル列Ｌ６に対応し、インク中継ユニット１５4の第２経路がノズル列Ｌ７に対応し、インク中継ユニット１５5の第１経路がノズル列Ｌ８に対応した経路となっている。なお、インク中継ユニット１５1の第１経路と、インク中継ユニット１５5の第２経路とは、ノズル列の本数が８本である本実施形態では、使用されない経路となっている。
【００７４】
なお、本実施形態において、インク中継ユニット１５iが弁装置に対応している。
【００７５】
本実施形態のインクジェット記録装置１では、インク中継ユニット１５iの開閉栓９３を、弁軸１０３の軸部１０７を弁体１０５の挿入孔１１５に挿入して組み立てるようにした。つまり、この開閉栓９３は、互いに異なる工程で個別に形成された弁軸１０３及び弁体１０５を、組立て工程で組み合わせることによって構成される。これにより、弁軸１０３を構成する材料と弁体１０５を構成する材料との相性の制限を緩和することができる。従って、弁軸１０３及び弁体１０５のそれぞれを構成する材料の選択肢を増やすことができるため、適用可能なインクの種類を増やすことが可能となる。
【００７６】
また、開閉栓９３が弁軸１０３及び弁体１０５の組立てによって構成されているため、この開閉栓９３を弁軸１０３と弁体１０５とに容易且つ確実に分離することができる。つまり、弁軸１０３及び弁体１０５のそれぞれのリユースや、リサイクルを、容易且つ確実に行うことが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態では、弁体１０５の挿入孔１１５の内周部を弁軸１０３の軸部１０７の溝１１１内に入れられているため、弁体１０５が弁軸１０３から抜けにくい開閉栓９３を構成することが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態では、弁体１０５の挿入孔１１５と弁軸１０３の溝１１１との嵌合が、締り嵌めに設定されている。従って、開閉栓９３を弁体１０５が弁軸１０３から一層抜けにくく構成することができるとともに、弁体１０５の挿入孔１１５の内周部と弁軸１０３の軸部１０７との間を介してインクが漏れることを抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、弁体１０５が、面１１９につめ部１２１を備えている。そして、開閉栓９３は、弁体１０５の面１１９とつめ部１２１との間に弁軸１０３の鍔部１０９が挟み込まれている。これにより、弁体１０５が弁軸１０３から抜けにくい開閉栓９３を構成することが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態では、弁体１０５のつめ部１２１が弁体１０５の全周にわたって形成されている。従って、弁体１０５が弁軸１０３から一層抜けにくくすることができるとともに、弁体１０５の面１１９と弁軸１０３の鍔部１０９との間を介してインクが漏れることを抑制することができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、弁体１０５のつめ部１２１を、弁体１０５の全周にわたって形成するようにしたが、これに限定されず、つめ部１２１を弁体１０５の全周のうちの一部に形成するようにしてもよい。つめ部１２１を弁体１０５の全周のうちの一部に形成するようにしても、弁体１０５が弁軸１０３から抜けにくくすることは可能である。これにより、開閉栓９３を組み立てる際に、弁体１０５のつめ部１２１を外側に広げるのにかかる力を低減することができるため、容易に組み立てることが可能となる。また、開閉栓９３を弁軸１０３と弁体１０５とに分離する際にも、容易に分離しやすくなる。
【００８２】
しかしながら、つめ部１２１を弁体１０５の全周にわたって形成することは、インクが弁軸１０３の鍔部１０９と弁体１０５との間から漏れ出すことを低く抑えることが可能となる点で好ましい。
【００８３】
また、挿入孔１１５と溝１１１との嵌合は、締り嵌めに限定されず、すきま嵌めや中間嵌め（止り嵌め）であってもよい。これにより、弁軸１０３と弁体１０５との組立てや分離を、一層容易にすることが可能となる。しかしながら、挿入孔１１５と溝１１１との嵌合を締り嵌めに設定することは、弁体１０５が弁軸１０３から一層抜けにくくすることができるとともに、インクが弁体１０５の挿入孔１１５と弁軸１０３の溝１１１との間から漏れ出すことを一層低く抑えることが可能となる点で好ましい。
【００８４】
また、弁軸１０３の軸部１０７は、平面形状が円形に限られず、任意の形状でよい。この場合、軸部１０７の形状に応じて連通孔９１の形状を設定すればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、連通孔９１を、円形の孔と十字形の孔とを重ねた形状としたが、これに限定されない。すなわち、図８（ａ）に示すように、連通孔９１を円形の孔とし、この連通孔９１に挿入される軸部１０７に軸方向に延びる流路溝１２５を形成して、第１インク室８１と第２インク室８３との間の流路を確保するようにしてもよい。
【００８６】
この構成では、図８（ｂ）に示すように、第１インク室８１と第２インク室８３との間の流路を、連通孔９１の中心に寄せることができる。これにより、突条１１７によって囲まれる平面視での面積であるシール面積を低減することができる。シール面積が低減すると、第２インク室８３内の圧力によってシール面積にかかる荷重が低減する。従って、開閉栓９３を開放位置に移動させるのに必要な荷重を低減することができ、開閉栓９３の開閉にかかる応答性を向上させることが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態では、記録ヘッド１９が圧電アクチュエータ５９を備え、この圧電アクチュエータ５９でインクに圧力を付与して、ノズル５１からインク滴を吐出させるように構成したが、これに限定されない。すなわち、記録ヘッド１９が加熱素子を備え、この加熱素子でインクを沸騰させてインクに圧力を付与するように構成してもよい。
【００８８】
また、圧電アクチュエータ５９は、積層型に限定されず、圧電材料を一対の電極で挟んだ簡単な構造を有し、振動モードとして撓みモードを利用したピエゾ方式のシェアモードのユニモルフアクチュエータを採用してもよい。
【００８９】
また、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４種類のインクを用いた場合を例に説明したが、これに限定されず、これにライトシアン及びライトマゼンタを加えた６種類等、任意の種類のインクを用いた構成とすることができる。
【００９０】
また、記録媒体は記録用紙Ｐに限らず、インク滴が付着してドットを形成できるものであれば、任意の記録媒体を適用することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、インク中継ユニット１５iをインクジェット記録装置１に適用したが、これに限定されず、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタや配向膜の材料を吐出する装置、電気回路における電極や配線の材料を吐出する装置、バイオチップ形成における生体有機物を吐出する装置、ピペットのような微量の試薬や試料を吐出する装置などにも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の主要構成を示す外観図。
【図２】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッドの構成を説明する図。
【図３】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置のインク中継ユニットの構成を説明する図。
【図４】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の開閉栓の構成を説明する図。
【図５】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置のインク中継ユニットの開閉栓の組立て方法の流れを説明する図。
【図６】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置のインク中継ユニットの流路開閉部の動作を説明する図。
【図７】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置のインク中継ユニットの第１系統及び第２系統の流路を説明する図。
【図８】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置のインク中継ユニットの開閉栓及び連通孔の他の例を説明する図。
【符号の説明】
【００９３】
１…インクジェット記録装置、１５1，１５2，１５3，１５4，１５5…インク中継ユニット、７５…流路開閉部、７７…入口、８７…出口、９１…連通孔、９３…開閉栓、１０３…弁軸、１０７…軸部、１０９…鍔部、１０５…弁体、１１１…溝、１１５…挿入孔、１１９…面、１２１…つめ部、１２３…内壁。
【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】
2007313742.tif 000008
【図７】
2007313742.tif 000009
【図８】
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