バルブユニット及び流体噴射装置
【課題】小型化が可能なバルブユニット及び同バルブユニットを備えた流体噴射装置を提供する。
【解決手段】プリンタは、インクを噴射可能な記録ヘッドと、バルブユニットとを備える。このバルブユニットは、連通孔４０及び流出孔４７と連通可能に構成された圧力室３６と、圧力室３６の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位するフィルム部材３５と、連通孔４０を閉鎖する閉弁位置と連通孔４０を開放する開弁位置との間を移動自在に構成された弁体４１と、弁体４１を常には閉弁位置に保持するように付勢するとともに、フィルム部材３５の圧力室３６の内方への変位に伴いフィルム部材３５から押圧力を受けた場合には弁体４１を閉弁位置に保持する姿勢態様から変位する板ばね４８とを備える。弁体４１は、フィルム部材３５の圧力室３６の内方への変位に基づいて、閉弁位置から開弁位置に移動する。
【解決手段】プリンタは、インクを噴射可能な記録ヘッドと、バルブユニットとを備える。このバルブユニットは、連通孔４０及び流出孔４７と連通可能に構成された圧力室３６と、圧力室３６の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位するフィルム部材３５と、連通孔４０を閉鎖する閉弁位置と連通孔４０を開放する開弁位置との間を移動自在に構成された弁体４１と、弁体４１を常には閉弁位置に保持するように付勢するとともに、フィルム部材３５の圧力室３６の内方への変位に伴いフィルム部材３５から押圧力を受けた場合には弁体４１を閉弁位置に保持する姿勢態様から変位する板ばね４８とを備える。弁体４１は、フィルム部材３５の圧力室３６の内方への変位に基づいて、閉弁位置から開弁位置に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブユニット及び同バルブユニットを備えた流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射ヘッドから流体をターゲットに対して噴射する流体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）が知られている。このプリンタは、インクを記録ヘッド（流体噴射ヘッド）のノズルから記録媒体に噴射することで印刷を行っている。
【０００３】
こうしたプリンタにあっては、インクを記録ヘッドに安定して供給することが望ましい。そこで、こうした要望に応えるために、インクの流動圧を調整するためのバルブユニットを備えたプリンタが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
具体的には、特許文献１におけるプリンタに備えられたバルブユニットは、その一面に凹部が形成された定形性を有する流路形成部材と、この流路形成部材の凹部の開口を封止するフィルム部材と、フィルム部材と流路形成部材の凹部とで囲み形成された圧力室へのインク流入孔を開閉する弁体とを備えている。この弁体は、常にはコイルばねによってインク流入孔を閉鎖する閉弁位置に保持されている。そして、ノズルからインクが吐出されて圧力室の流出孔からインクが記録ヘッド側に流出すると、圧力室内に負圧が生じて、フィルム部材が圧力室の内方へ変位し、このフィルム部材の変位に基づく押圧力により弁体がコイルばねの付勢力に抗して流入孔を開放することで、圧力室内に新たなインクが供給されるようになっていた。
【０００４】
そして更に、この特許文献１のバルブユニットにおいては、負圧を受けて変位するフィルム部材の面積を小さくしてバルブユニットを小型化するために、弁体とフィルム部材との間に片持ち梁からなる作動レバー（板ばね）を介装して、フィルム部材から弁体に付与される押圧力を倍力するようにしていた。
【特許文献１】特開２００５−３４３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のバルブユニットにおいては、弁体を付勢するコイルばねを組み込む領域が必要となるため、バルブユニットを小型化することが困難となっていた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化が可能なバルブユニット及び同バルブユニットを備えた流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のバルブユニットは、流体を流入させるための流入孔及び流体を流出させるための流出孔と連通可能に構成された圧力室と、該圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、前記流入孔を閉鎖する閉弁位置と前記流入孔を開放する開弁位置との間を移動自在に構成された弁体と、該弁体を常には前記閉弁位置に保持するように付勢するとともに、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に伴い該可撓性部材から押圧力を受けた場合には前記弁体を前記閉弁位置に保持する姿勢態様から変位する弾性部材とを備え、前記弁体は、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に基づいて、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動する。
【０００７】
この構成によれば、可撓性部材の変位力を倍力するために備えられた弾性部材の付勢力によって弁体が閉弁位置に保持されるため、弁体を閉弁位置に保持するためのコイルばねを別途備える必要がない。したがって、弁体を付勢するコイルばねを組み込む領域の分、バルブユニットを小型化することができる。
【０００８】
また、本発明のバルブユニットにおいて、前記弁体は、前記流入孔に挿通された状態で移動自在に構成されたバルブ軸と、該バルブ軸とともに移動自在に設けられ、前記弁体が閉弁位置にあるときに前記流入孔を封止する封止部と、前記バルブ軸における前記弾性部材と対応する部位に設けられた係合部とを備え、前記弾性部材は、板ばねにより構成されるとともに、前記弁体の前記係合部が係合可能な被係合部を備え、前記弁体は、前記閉弁位置において、前記係合部が前記板ばねの前記被係合部に係合された状態で前記板ばねによって前記開弁位置から前記閉弁位置に向かう方向に付勢されている。
【０００９】
この構成によれば、閉弁位置において、弁体の係合部は板ばねの被係合部に係合された状態となっているため、板ばねから付勢力を受ける際に、弁体の板ばねに対する位置がずれることが抑制され、弁体の開閉精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のバルブユニットは、前記弁体において、前記係合部は前記可撓性部材と対向する側に前記バルブ軸の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有し、前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記バルブ軸を挿通可能であるとともに前記係合部を係止可能に形成され、前記弁体は、前記閉弁位置において、前記板ばねの前記被係合部に前記バルブ軸が挿通されて前記係合部が係止された状態で、前記板ばねによって付勢されるとともに、前記可撓性部材が前記圧力室の内方へ変位した場合には、前記平面部で前記可撓性部材の押圧力を受けることによって、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動する。
【００１１】
この構成によれば、弁体の係合部が板ばねの被係合部に係合された状態で弁体は板ばねにより付勢されているので、弁体と板ばねとを固定する必要がない。したがって、バルブユニットの組立操作が煩雑になることを回避することができる。また、係合部は可撓性部材と対向する側にバルブ軸の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有するため、可撓性部材によって押圧される際に、可撓性部材を破損することなく、受圧面積を大きく確保して変位力を効果的に受けることができる。
【００１２】
また、本発明のバルブユニットは、前記弁体において、前記係合部は前記板ばねの前記被係合部と対応する部位に凸曲面部を備え、前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部を有する。
【００１３】
この構成によれば、板ばねが可撓性部材の変位力を受けて撓んだ場合にも、弁体の係合部に備えられた凸曲面部と板ばねの被係合部に備えられた凹曲面部とが摺動することによって、バルブ軸が傾くことが抑制されるため、弁体の開閉精度を良好に保持することができる。
【００１４】
また、本発明のバルブユニットは、前記弁体において、前記係合部は、前記平面部が平面視略長方形状をなすとともに、該平面部の端縁から前記バルブ軸の周面にかけての部位に、該平面部から離れるほど断面積が小さくなる凸曲面部を備え、前記板ばねにおいて、前記被係合部は、前記弁体の前記係合部を挿通可能な平面視略長方形状の挿通孔と、前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部とを有し、該凹部は、前記板ばねの前記可撓性部材と対向する側において、前記挿通孔と交差するように形成されている。
【００１５】
この構成によれば、弁体の係合部を板ばねの挿通孔に挿通した後、弁体を回動させて係合部を凹部内に収容することで、弁体の係合部と板ばねの被係合部とを係合させることができる。したがって、バルブユニットの組立作業を簡素化することができる。
【００１６】
また、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射可能な流体噴射ヘッドと、上記バルブユニットとを備えた。
この構成によれば、上記バルブユニットと同様の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明をインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）に具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の流体噴射装置としてのプリンタ１１は、略矩形箱状をなす本体ケース１２を備えるとともに、この本体ケース１２内の前方下部には、プラテン１３が主走査方向となる本体ケース１２の長手方向（図１において左右方向）に沿って架設されている。プラテン１３は、記録用紙Ｐを支持する支持台であって、このプラテン１３上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Ｐが主走査方向と直交する副走査方向に沿って給送されるようになっている。
【００１８】
本体ケース１２内においてプラテン１３の後部上方には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸１４が架設され、このガイド軸１４にはキャリッジ１５が移動可能に支持されている。また、本体ケース１２内の後方側面においてガイド軸１４の両端部と対応する位置には、駆動プーリ１６及び従動プーリ１７が回転自在に支持されている。駆動プーリ１６にはキャリッジモータ１８が連結されるとともに、一対のプーリ１６，１７間にはキャリッジ１５を支持した無端状のタイミングベルト１９が掛装されている。したがって、キャリッジ１５は、キャリッジモータ１８の駆動により、ガイド軸１４に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
【００１９】
本体ケース１２内の一端側（図１では右端側）には箱形のカートリッジホルダ２０が設けられている。カートリッジホルダ２０には、インクカートリッジ２１が流体としてのインクの色毎に複数個（本実施形態においては４個）、着脱可能に装着されている。
【００２０】
各インクカートリッジ２１はカートリッジホルダ２０に装着された場合にインク供給チューブ２２の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給チューブ２２の下流端は、キャリッジ１５上に搭載されたバルブユニット２３の上流側と接続されるとともに、バルブユニット２３の下流側はキャリッジ１５の下面側に設けられた流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２４に接続されている。そして、記録ヘッド２４の下面にて構成されるノズル形成面（図示略）には、複数のノズル開口（図示略）が形成されている。
【００２１】
なお、バルブユニット２３は、インクカートリッジ２１から記録ヘッド２４にインクを安定して供給するために設けられた弁機構であり、常には閉弁状態となっているが、ノズル開口から所定量のインクが吐出された場合には、開弁状態となって記録ヘッド２４側へインクを供給するようになっている。
【００２２】
カートリッジホルダ２０とプラテン１３との間、すなわち、記録用紙Ｐが至らない非印刷領域には、プリンタ１１の電源オフ時や記録ヘッド２４をメンテナンスする場合にキャリッジ１５の待機場所となるホームポジションＨＰが設けられている。また、キャリッジ１５がホームポジションＨＰに配置されたときの下方となる位置には、記録ヘッド２４のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット２５がキャップ２６及び吸引ポンプ（図示略）等を構成要素として備えられている。そして、メンテナンス時等には、キャップ２６が記録ヘッド２４に対してノズル開口を囲うように当接し、その状態において吸引ポンプが駆動されることにより、インク供給チューブ２２及び記録ヘッド２４内にあるインクや気泡などが吸引排出されるようになっている。
【００２３】
カートリッジホルダ２０の上側には、加圧ユニット２７が載置されている。加圧ユニット２７は加圧ポンプ２８を備え、加圧ポンプ２８の駆動によって生成された加圧空気は空気供給路２９を介してインクカートリッジ２１内に圧送されるようになっている。なお、加圧ユニット２７において、加圧ポンプ２８の下流側の空気供給路２９には圧力検出器３０及び大気開放弁３１が接続されている。
【００２４】
空気供給路２９は、大気開放弁３１の下流側に配設された分配器３２を境にインクカートリッジ２１の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路２９は、それぞれの下流端が各々対応するインクカートリッジ２１に接続されている。
【００２５】
各インクカートリッジ２１は、内部が加圧室（図示略）となっており、この加圧室の上側に空気供給路２９の下流端が接続されている。また、各インクカートリッジ２１の加圧室内には可撓性のフィルムによって袋状に形成されたインクパック（図示略）が収容されている。したがって、加圧ポンプ２８が駆動された場合には、加圧ポンプ２８から圧送された加圧空気は空気供給路２９を介してインクカートリッジ２１内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパックが押し潰される。すると、インクパック内に収容されたインクが記録ヘッド２４側に供給されるようになっている。
【００２６】
次に、バルブユニット２３の具体的構成について図２〜図６に基づいて説明する。
このバルブユニット２３は、図２〜図４に示すように、外形が略直方体形状をなす金属材料又は樹脂材料からなる定形性の流路形成部材３３を備えており、この流路形成部材３３の平面状をなす上面には複数（本実施形態では４つ）の平面視長方形状の上面側凹部３４が形成されている。そして、各上面側凹部３４の開口を封止するように可撓性部材としてのフィルム部材３５が溶着されることにより、各上面側凹部３４とフィルム部材３５とによって複数（本実施形態では４つ）の圧力室３６が囲み形成されている。なお、図２においては、フィルム部材３５の図示を省略している。
【００２７】
図３及び図４に示すように、流路形成部材３３の平面状をなす下面には、各上面側凹部３４の下方において後寄りの位置に、円柱形状の下面側凹部３７が各々形成されている。そして、各下面側凹部３７の開口部が保持部材３８によって各々密閉されることにより、下面側凹部３７と保持部材３８とによってインク供給室３９が各々囲み形成されている。そして、互いに対応する圧力室３６とインク供給室３９とは、流入孔としての円柱形状の連通孔４０を通じてそれぞれ連通可能となっている。また、圧力室３６及びインク供給室３９内には弁体４１が収容されている。
【００２８】
図５に示すように、弁体４１は、インク供給室３９内に収容される円盤形状のシール部４２と、シール部４２に基端側が支持されるとともに、先端側（図３では上端側）が連通孔４０を挿通して圧力室３６内まで延設される円柱形状のバルブ軸４３とを備えている。弁体４１は、バルブ軸４３の断面積が連通孔４０の開口面積よりも小さく設定されているため、バルブ軸４３が連通孔４０に挿通された状態で上下方向に移動自在とされている。
【００２９】
弁体４１の板ばね４８と対応する部位、すなわちバルブ軸４３の上端側には、係合部４４が設けられている。係合部４４は、フィルム部材３５と対向する側（図３〜図５では上端側）に、バルブ軸４３の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面視長方形状の平面部４４ａを有する。また、係合部４４は平面部４４ａの端縁からバルブ軸４３の周面にかけての部位に、平面部４４ａから離れるほど断面積が小さくなる凸曲面部４４ｂを備えている。
【００３０】
シール部４２の上端面には、Ｏリングからなるシール部材４５が固着されている。したがって、シール部材４５はバルブ軸４３とともに移動自在となっている。そして、図３に示すように、弁体４１が連通孔４０を閉鎖する閉弁位置にあるときには、封止部を構成するシール部４２とシール部材４５とによって連通孔４０を封止する（閉鎖する）ようになっている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、流路形成部材３３には、下面側凹部３７の側面に下流端が開口するとともに、上流端がインク供給チューブ２２の下流端に接続された流入路４６が下面側凹部３７毎に貫通形成されている。また、流路形成部材３３には、上面側凹部３４の下方においてインク供給室３９より前寄りの位置に、上面側凹部３４の底面に上流端が開口するとともに、下流端が記録ヘッド２４に接続された流出孔４７が上面側凹部３４毎に貫通形成されている。流出孔４７は圧力室３６と常に連通された状態となっており、記録ヘッド２４からインクが吐出された場合には、流出孔４７を通じて圧力室３６から記録ヘッド２４側に向けてインクが流出するようになっている。
【００３２】
フィルム部材３５の下方には、上面側凹部３４の長手方向（前後方向）に延びる長方形状の薄い金属板からなる板ばね４８が配設されている。板ばね４８は、後側の支持部４８ａが流路形成部材３３に支持された片持ち梁となっている。また、板ばね４８の前側は、支持部４８ａよりも左右方向の幅が広く形成された押圧部４８ｂとなっている。そして、板ばね４８の押圧部４８ｂにおいて、弁体４１の係合部４４と対応する位置には、係合部４４を係合可能な被係合部４９が設けられている。
【００３３】
図６に示すように、被係合部４９は、弁体４１の平面部４４ａを挿通可能な平面視長方形状の挿通孔４９ａと、板ばね４８のフィルム部材３５と対向する側（図３及び図６では上面側）において、挿通孔４９ａと直交するように形成された同じく平面視長方形状の凹部４９ｂとを有する。凹部４９ｂは、弁体４１の係合部４４を収容可能であるとともに、係合部４４の凸曲面部４４ｂと摺動可能な凹曲面部５０を備えている。
【００３４】
そして、バルブユニット２３を組み立てる際には、押圧部４８ｂの挿通孔４９ａに弁体４１の係合部４４を下側から挿通させた後、弁体４１を図５の矢印に示すように水平方向に９０度回転させて凹部４９ｂ内に係合部４４を収容する。
【００３５】
なお、バルブ軸４３の長さは、係合部４４が板ばね４８の凹部４９ｂ内に収容された状態において、図３に示すように、板ばね４８を下向きに付勢した状態となるように設定されている。したがって、弁体４１は、図３に示す閉弁位置において、係合部４４が板ばね４８の被係合部４９に係合された状態で、板ばね４８の反力によって、常には開弁位置から閉弁位置に移動される方向（図３では上向き）に付勢されるようになっている。
【００３６】
次に、以上のように構成されたバルブユニット２３の作用について説明する。
プリンタ１１にインクカートリッジ２１が装着されて加圧ポンプ２８が駆動されると、流入路４６を通じてインク供給室３９内にインクが充填される。続いて、キャップ２６が記録ヘッド２４に当接した状態で吸引ポンプが駆動されると、圧力室３６内に負圧が生じるため、フィルム部材３５が下側に撓んで、弁体４１を押圧して下向きに移動させる。すると、圧力室３６と連通孔４０との間が連通された開弁状態となり、連通孔４０，圧力室３６及び流出孔４７内にもインクが充填される。
【００３７】
このようにバルブユニット２３内へのインクの充填が終了すると、図３に示すように、弁体４１が板ばね４８によって閉弁位置に保持された閉弁状態となる。その後、印刷が開始されてノズルからインクが吐出されると、圧力室３６内に負圧が生じる。すると、圧力室３６の壁面の一部を構成するフィルム部材３５が圧力室３６内の圧力変動に基づいて、板ばね４８の反力に抗して圧力室３６の内方へ変位する。
【００３８】
変位したフィルム部材３５に押圧された板ばね４８は、弁体４１を閉弁位置に保持する姿勢態様から圧力室３６の内方へ変位する。すると、板ばね４８によって閉弁位置に保持されていた弁体４１は、平面部４４ａでフィルム部材３５の押圧力を受けることによって、閉弁位置から開弁位置に移動して、図４に示すように連通孔４０を開放する。このとき、弁体４１を押圧するフィルム部材３５の押圧力は、板ばね４８によって倍力されている。
【００３９】
上述したようにバルブユニット２３が開弁状態となると、インク供給室３９内から圧力室３６内にインクが供給される。すると、圧力室３６内の負圧が解消されるため、バルブユニット２３が閉弁状態となる。プリンタ１１における印刷時には、このようにバルブユニット２３が開弁動作及び閉弁動作を繰り返すことにより、ノズルから吐出されるインクの量に応じて、適切な量のインクが安定して記録ヘッド２４に供給される。
【００４０】
上記説明した実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、フィルム部材３５の変位力を倍力するために備えられた板ばね４８の付勢力によって弁体４１が閉弁位置に保持されるため、弁体４１を閉弁位置に保持するためのコイルばねを別途備える必要がない。したがって、弁体４１を付勢するコイルばねを組み込む領域の分、バルブユニット２３を小型化することができる。
【００４１】
（２）上記実施形態では、閉弁位置において、弁体４１の係合部４４は板ばね４８の被係合部４９に係合された状態となっているため、板ばね４８から付勢力を受ける際に、弁体４１の板ばね４８に対する位置がずれることが抑制され、弁体４１の開閉精度を向上させることができる。
【００４２】
（３）上記実施形態では、弁体４１の係合部４４が板ばね４８の被係合部４９に係止されているので、弁体４１と板ばね４８とを固定する必要がない。したがって、バルブユニット２３の組立操作が煩雑になることを回避することができる。また、係合部４４はフィルム部材３５と対向する側にバルブ軸４３の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部４４ａを有するため、フィルム部材３５によって押圧される際に、フィルム部材３５を破損することなく、受圧面積を大きく確保して変位力を効果的に受けることができる。
【００４３】
（４）上記実施形態では、板ばね４８がフィルム部材３５の変位力を受けて撓んだ場合にも、弁体４１の係合部４４に備えられた凸曲面部４４ｂと板ばね４８の被係合部４９に備えられた凹曲面部５０とが摺動することによって、バルブ軸４３が傾くことが抑制されるため、弁体４１の開閉精度を良好に保持することができる。
【００４４】
（５）上記実施形態では、弁体４１の係合部４４を板ばね４８の挿通孔４９ａに挿通した後、弁体４１を回動させて係合部４４を凹部４９ｂ内に収容することで、弁体４１の係合部４４と板ばね４８の被係合部４９とを係合させることができる。したがって、バルブユニット２３の組立作業を簡素化することができる。
【００４５】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、バルブユニット２３をインクの色毎に備えてもよい。
・上記実施形態において、弾性部材は板ばねに限定されず、例えば剛性を有する複数本の金属棒等として実現してもよい。
【００４６】
・上記実施形態において、板ばね４８の両端が支持されるようにしてもよい。
・上記実施形態において、板ばね４８と弁体４１とが固定されていてもよいし、板ばね４８が挿通孔を備えず、弁体４１の係合部を収容する凹部のみを備えるようにしてもよい。この構成においては、弁体４１がフィルム部材３５の変位力を受けた板ばね４８によって押圧されることになる。
【００４７】
・上記実施形態において、弁体４１の係合部は、平面部と凸曲面部とを有する形状に限らない。例えば、係合部を球状に形成して、板ばね４８がこの係合部を収容可能であるとともに、係合部の球状面と摺動可能な球状の凹部を備えるようにしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態において、弁体４１の係合部が凹曲面部を備え、板ばね４８の被係合部が凸曲面部を備えるようにしてもよい。
・上記実施形態において、弁体４１の係合部４４がフィルム部材３５と対向する側にバルブ軸４３の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有するとともに、板ばね４８の被係合部が弁体４１のバルブ軸４３を挿通可能であるとともに係合部４４を係止可能な挿通孔を備えるようにしてもよい。この場合には、弁体４１の係合部４４を板ばね４８の上端面に係止される態様となる側面視Ｔ字状や側面視Ｌ字状に形成すればよい。
【００４９】
・上記実施形態において、弁体４１の平面部は平面視長方形状に限らず、例えば円形など任意の形状にしてもよい。
・上記実施形態において、流体噴射装置を、記録用紙Ｐの搬送方向（前後方向）と交差する方向において記録ヘッドが記録用紙Ｐの幅方向（左右方向）の長さに対応した全体形状をなす、いわゆるラインヘッド方式のプリンタに具体化してもよい。
【００５０】
・上記各実施形態においては、本発明に係る流体消費装置をインクジェット式プリンタに具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体等を含む）を噴射したり消費したりする流体消費装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体消費装置に本発明を適用することができる。なお、本明細書において「流体」とは、気体のみからなる流体を含まない概念であり、流体には、例えば液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、液状体、流状体などが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略平面図。
【図２】実施形態におけるバルブユニットの平面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図で、バルブユニットが閉弁された状態を示す。
【図４】図３において、バルブユニットが開弁された状態を示す断面図。
【図５】実施形態における弁体の斜視図。
【図６】実施形態における板ばねの要部斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１１…流体噴射装置としてのプリンタ、２３…バルブユニット、２４…流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、３５…可撓性部材としてのフィルム部材、３６…圧力室、４０…流入孔としての連通孔、４１…弁体、４２…封止部を構成するシール部、４３…バルブ軸、４４…係合部、４４ａ…平面部、４４ｂ…凸曲面部、４５…封止部を構成するシール部材、４７…流出孔、４８…弾性部材としての板ばね、４９…被係合部、４９ａ…挿通孔、４９ｂ…凹部、５０…凹曲面部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブユニット及び同バルブユニットを備えた流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射ヘッドから流体をターゲットに対して噴射する流体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）が知られている。このプリンタは、インクを記録ヘッド（流体噴射ヘッド）のノズルから記録媒体に噴射することで印刷を行っている。
【０００３】
こうしたプリンタにあっては、インクを記録ヘッドに安定して供給することが望ましい。そこで、こうした要望に応えるために、インクの流動圧を調整するためのバルブユニットを備えたプリンタが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
具体的には、特許文献１におけるプリンタに備えられたバルブユニットは、その一面に凹部が形成された定形性を有する流路形成部材と、この流路形成部材の凹部の開口を封止するフィルム部材と、フィルム部材と流路形成部材の凹部とで囲み形成された圧力室へのインク流入孔を開閉する弁体とを備えている。この弁体は、常にはコイルばねによってインク流入孔を閉鎖する閉弁位置に保持されている。そして、ノズルからインクが吐出されて圧力室の流出孔からインクが記録ヘッド側に流出すると、圧力室内に負圧が生じて、フィルム部材が圧力室の内方へ変位し、このフィルム部材の変位に基づく押圧力により弁体がコイルばねの付勢力に抗して流入孔を開放することで、圧力室内に新たなインクが供給されるようになっていた。
【０００４】
そして更に、この特許文献１のバルブユニットにおいては、負圧を受けて変位するフィルム部材の面積を小さくしてバルブユニットを小型化するために、弁体とフィルム部材との間に片持ち梁からなる作動レバー（板ばね）を介装して、フィルム部材から弁体に付与される押圧力を倍力するようにしていた。
【特許文献１】特開２００５−３４３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のバルブユニットにおいては、弁体を付勢するコイルばねを組み込む領域が必要となるため、バルブユニットを小型化することが困難となっていた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化が可能なバルブユニット及び同バルブユニットを備えた流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のバルブユニットは、流体を流入させるための流入孔及び流体を流出させるための流出孔と連通可能に構成された圧力室と、該圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、前記流入孔を閉鎖する閉弁位置と前記流入孔を開放する開弁位置との間を移動自在に構成された弁体と、該弁体を常には前記閉弁位置に保持するように付勢するとともに、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に伴い該可撓性部材から押圧力を受けた場合には前記弁体を前記閉弁位置に保持する姿勢態様から変位する弾性部材とを備え、前記弁体は、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に基づいて、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動する。
【０００７】
この構成によれば、可撓性部材の変位力を倍力するために備えられた弾性部材の付勢力によって弁体が閉弁位置に保持されるため、弁体を閉弁位置に保持するためのコイルばねを別途備える必要がない。したがって、弁体を付勢するコイルばねを組み込む領域の分、バルブユニットを小型化することができる。
【０００８】
また、本発明のバルブユニットにおいて、前記弁体は、前記流入孔に挿通された状態で移動自在に構成されたバルブ軸と、該バルブ軸とともに移動自在に設けられ、前記弁体が閉弁位置にあるときに前記流入孔を封止する封止部と、前記バルブ軸における前記弾性部材と対応する部位に設けられた係合部とを備え、前記弾性部材は、板ばねにより構成されるとともに、前記弁体の前記係合部が係合可能な被係合部を備え、前記弁体は、前記閉弁位置において、前記係合部が前記板ばねの前記被係合部に係合された状態で前記板ばねによって前記開弁位置から前記閉弁位置に向かう方向に付勢されている。
【０００９】
この構成によれば、閉弁位置において、弁体の係合部は板ばねの被係合部に係合された状態となっているため、板ばねから付勢力を受ける際に、弁体の板ばねに対する位置がずれることが抑制され、弁体の開閉精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のバルブユニットは、前記弁体において、前記係合部は前記可撓性部材と対向する側に前記バルブ軸の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有し、前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記バルブ軸を挿通可能であるとともに前記係合部を係止可能に形成され、前記弁体は、前記閉弁位置において、前記板ばねの前記被係合部に前記バルブ軸が挿通されて前記係合部が係止された状態で、前記板ばねによって付勢されるとともに、前記可撓性部材が前記圧力室の内方へ変位した場合には、前記平面部で前記可撓性部材の押圧力を受けることによって、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動する。
【００１１】
この構成によれば、弁体の係合部が板ばねの被係合部に係合された状態で弁体は板ばねにより付勢されているので、弁体と板ばねとを固定する必要がない。したがって、バルブユニットの組立操作が煩雑になることを回避することができる。また、係合部は可撓性部材と対向する側にバルブ軸の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有するため、可撓性部材によって押圧される際に、可撓性部材を破損することなく、受圧面積を大きく確保して変位力を効果的に受けることができる。
【００１２】
また、本発明のバルブユニットは、前記弁体において、前記係合部は前記板ばねの前記被係合部と対応する部位に凸曲面部を備え、前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部を有する。
【００１３】
この構成によれば、板ばねが可撓性部材の変位力を受けて撓んだ場合にも、弁体の係合部に備えられた凸曲面部と板ばねの被係合部に備えられた凹曲面部とが摺動することによって、バルブ軸が傾くことが抑制されるため、弁体の開閉精度を良好に保持することができる。
【００１４】
また、本発明のバルブユニットは、前記弁体において、前記係合部は、前記平面部が平面視略長方形状をなすとともに、該平面部の端縁から前記バルブ軸の周面にかけての部位に、該平面部から離れるほど断面積が小さくなる凸曲面部を備え、前記板ばねにおいて、前記被係合部は、前記弁体の前記係合部を挿通可能な平面視略長方形状の挿通孔と、前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部とを有し、該凹部は、前記板ばねの前記可撓性部材と対向する側において、前記挿通孔と交差するように形成されている。
【００１５】
この構成によれば、弁体の係合部を板ばねの挿通孔に挿通した後、弁体を回動させて係合部を凹部内に収容することで、弁体の係合部と板ばねの被係合部とを係合させることができる。したがって、バルブユニットの組立作業を簡素化することができる。
【００１６】
また、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射可能な流体噴射ヘッドと、上記バルブユニットとを備えた。
この構成によれば、上記バルブユニットと同様の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明をインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）に具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の流体噴射装置としてのプリンタ１１は、略矩形箱状をなす本体ケース１２を備えるとともに、この本体ケース１２内の前方下部には、プラテン１３が主走査方向となる本体ケース１２の長手方向（図１において左右方向）に沿って架設されている。プラテン１３は、記録用紙Ｐを支持する支持台であって、このプラテン１３上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Ｐが主走査方向と直交する副走査方向に沿って給送されるようになっている。
【００１８】
本体ケース１２内においてプラテン１３の後部上方には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸１４が架設され、このガイド軸１４にはキャリッジ１５が移動可能に支持されている。また、本体ケース１２内の後方側面においてガイド軸１４の両端部と対応する位置には、駆動プーリ１６及び従動プーリ１７が回転自在に支持されている。駆動プーリ１６にはキャリッジモータ１８が連結されるとともに、一対のプーリ１６，１７間にはキャリッジ１５を支持した無端状のタイミングベルト１９が掛装されている。したがって、キャリッジ１５は、キャリッジモータ１８の駆動により、ガイド軸１４に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
【００１９】
本体ケース１２内の一端側（図１では右端側）には箱形のカートリッジホルダ２０が設けられている。カートリッジホルダ２０には、インクカートリッジ２１が流体としてのインクの色毎に複数個（本実施形態においては４個）、着脱可能に装着されている。
【００２０】
各インクカートリッジ２１はカートリッジホルダ２０に装着された場合にインク供給チューブ２２の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給チューブ２２の下流端は、キャリッジ１５上に搭載されたバルブユニット２３の上流側と接続されるとともに、バルブユニット２３の下流側はキャリッジ１５の下面側に設けられた流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２４に接続されている。そして、記録ヘッド２４の下面にて構成されるノズル形成面（図示略）には、複数のノズル開口（図示略）が形成されている。
【００２１】
なお、バルブユニット２３は、インクカートリッジ２１から記録ヘッド２４にインクを安定して供給するために設けられた弁機構であり、常には閉弁状態となっているが、ノズル開口から所定量のインクが吐出された場合には、開弁状態となって記録ヘッド２４側へインクを供給するようになっている。
【００２２】
カートリッジホルダ２０とプラテン１３との間、すなわち、記録用紙Ｐが至らない非印刷領域には、プリンタ１１の電源オフ時や記録ヘッド２４をメンテナンスする場合にキャリッジ１５の待機場所となるホームポジションＨＰが設けられている。また、キャリッジ１５がホームポジションＨＰに配置されたときの下方となる位置には、記録ヘッド２４のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット２５がキャップ２６及び吸引ポンプ（図示略）等を構成要素として備えられている。そして、メンテナンス時等には、キャップ２６が記録ヘッド２４に対してノズル開口を囲うように当接し、その状態において吸引ポンプが駆動されることにより、インク供給チューブ２２及び記録ヘッド２４内にあるインクや気泡などが吸引排出されるようになっている。
【００２３】
カートリッジホルダ２０の上側には、加圧ユニット２７が載置されている。加圧ユニット２７は加圧ポンプ２８を備え、加圧ポンプ２８の駆動によって生成された加圧空気は空気供給路２９を介してインクカートリッジ２１内に圧送されるようになっている。なお、加圧ユニット２７において、加圧ポンプ２８の下流側の空気供給路２９には圧力検出器３０及び大気開放弁３１が接続されている。
【００２４】
空気供給路２９は、大気開放弁３１の下流側に配設された分配器３２を境にインクカートリッジ２１の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路２９は、それぞれの下流端が各々対応するインクカートリッジ２１に接続されている。
【００２５】
各インクカートリッジ２１は、内部が加圧室（図示略）となっており、この加圧室の上側に空気供給路２９の下流端が接続されている。また、各インクカートリッジ２１の加圧室内には可撓性のフィルムによって袋状に形成されたインクパック（図示略）が収容されている。したがって、加圧ポンプ２８が駆動された場合には、加圧ポンプ２８から圧送された加圧空気は空気供給路２９を介してインクカートリッジ２１内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパックが押し潰される。すると、インクパック内に収容されたインクが記録ヘッド２４側に供給されるようになっている。
【００２６】
次に、バルブユニット２３の具体的構成について図２〜図６に基づいて説明する。
このバルブユニット２３は、図２〜図４に示すように、外形が略直方体形状をなす金属材料又は樹脂材料からなる定形性の流路形成部材３３を備えており、この流路形成部材３３の平面状をなす上面には複数（本実施形態では４つ）の平面視長方形状の上面側凹部３４が形成されている。そして、各上面側凹部３４の開口を封止するように可撓性部材としてのフィルム部材３５が溶着されることにより、各上面側凹部３４とフィルム部材３５とによって複数（本実施形態では４つ）の圧力室３６が囲み形成されている。なお、図２においては、フィルム部材３５の図示を省略している。
【００２７】
図３及び図４に示すように、流路形成部材３３の平面状をなす下面には、各上面側凹部３４の下方において後寄りの位置に、円柱形状の下面側凹部３７が各々形成されている。そして、各下面側凹部３７の開口部が保持部材３８によって各々密閉されることにより、下面側凹部３７と保持部材３８とによってインク供給室３９が各々囲み形成されている。そして、互いに対応する圧力室３６とインク供給室３９とは、流入孔としての円柱形状の連通孔４０を通じてそれぞれ連通可能となっている。また、圧力室３６及びインク供給室３９内には弁体４１が収容されている。
【００２８】
図５に示すように、弁体４１は、インク供給室３９内に収容される円盤形状のシール部４２と、シール部４２に基端側が支持されるとともに、先端側（図３では上端側）が連通孔４０を挿通して圧力室３６内まで延設される円柱形状のバルブ軸４３とを備えている。弁体４１は、バルブ軸４３の断面積が連通孔４０の開口面積よりも小さく設定されているため、バルブ軸４３が連通孔４０に挿通された状態で上下方向に移動自在とされている。
【００２９】
弁体４１の板ばね４８と対応する部位、すなわちバルブ軸４３の上端側には、係合部４４が設けられている。係合部４４は、フィルム部材３５と対向する側（図３〜図５では上端側）に、バルブ軸４３の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面視長方形状の平面部４４ａを有する。また、係合部４４は平面部４４ａの端縁からバルブ軸４３の周面にかけての部位に、平面部４４ａから離れるほど断面積が小さくなる凸曲面部４４ｂを備えている。
【００３０】
シール部４２の上端面には、Ｏリングからなるシール部材４５が固着されている。したがって、シール部材４５はバルブ軸４３とともに移動自在となっている。そして、図３に示すように、弁体４１が連通孔４０を閉鎖する閉弁位置にあるときには、封止部を構成するシール部４２とシール部材４５とによって連通孔４０を封止する（閉鎖する）ようになっている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、流路形成部材３３には、下面側凹部３７の側面に下流端が開口するとともに、上流端がインク供給チューブ２２の下流端に接続された流入路４６が下面側凹部３７毎に貫通形成されている。また、流路形成部材３３には、上面側凹部３４の下方においてインク供給室３９より前寄りの位置に、上面側凹部３４の底面に上流端が開口するとともに、下流端が記録ヘッド２４に接続された流出孔４７が上面側凹部３４毎に貫通形成されている。流出孔４７は圧力室３６と常に連通された状態となっており、記録ヘッド２４からインクが吐出された場合には、流出孔４７を通じて圧力室３６から記録ヘッド２４側に向けてインクが流出するようになっている。
【００３２】
フィルム部材３５の下方には、上面側凹部３４の長手方向（前後方向）に延びる長方形状の薄い金属板からなる板ばね４８が配設されている。板ばね４８は、後側の支持部４８ａが流路形成部材３３に支持された片持ち梁となっている。また、板ばね４８の前側は、支持部４８ａよりも左右方向の幅が広く形成された押圧部４８ｂとなっている。そして、板ばね４８の押圧部４８ｂにおいて、弁体４１の係合部４４と対応する位置には、係合部４４を係合可能な被係合部４９が設けられている。
【００３３】
図６に示すように、被係合部４９は、弁体４１の平面部４４ａを挿通可能な平面視長方形状の挿通孔４９ａと、板ばね４８のフィルム部材３５と対向する側（図３及び図６では上面側）において、挿通孔４９ａと直交するように形成された同じく平面視長方形状の凹部４９ｂとを有する。凹部４９ｂは、弁体４１の係合部４４を収容可能であるとともに、係合部４４の凸曲面部４４ｂと摺動可能な凹曲面部５０を備えている。
【００３４】
そして、バルブユニット２３を組み立てる際には、押圧部４８ｂの挿通孔４９ａに弁体４１の係合部４４を下側から挿通させた後、弁体４１を図５の矢印に示すように水平方向に９０度回転させて凹部４９ｂ内に係合部４４を収容する。
【００３５】
なお、バルブ軸４３の長さは、係合部４４が板ばね４８の凹部４９ｂ内に収容された状態において、図３に示すように、板ばね４８を下向きに付勢した状態となるように設定されている。したがって、弁体４１は、図３に示す閉弁位置において、係合部４４が板ばね４８の被係合部４９に係合された状態で、板ばね４８の反力によって、常には開弁位置から閉弁位置に移動される方向（図３では上向き）に付勢されるようになっている。
【００３６】
次に、以上のように構成されたバルブユニット２３の作用について説明する。
プリンタ１１にインクカートリッジ２１が装着されて加圧ポンプ２８が駆動されると、流入路４６を通じてインク供給室３９内にインクが充填される。続いて、キャップ２６が記録ヘッド２４に当接した状態で吸引ポンプが駆動されると、圧力室３６内に負圧が生じるため、フィルム部材３５が下側に撓んで、弁体４１を押圧して下向きに移動させる。すると、圧力室３６と連通孔４０との間が連通された開弁状態となり、連通孔４０，圧力室３６及び流出孔４７内にもインクが充填される。
【００３７】
このようにバルブユニット２３内へのインクの充填が終了すると、図３に示すように、弁体４１が板ばね４８によって閉弁位置に保持された閉弁状態となる。その後、印刷が開始されてノズルからインクが吐出されると、圧力室３６内に負圧が生じる。すると、圧力室３６の壁面の一部を構成するフィルム部材３５が圧力室３６内の圧力変動に基づいて、板ばね４８の反力に抗して圧力室３６の内方へ変位する。
【００３８】
変位したフィルム部材３５に押圧された板ばね４８は、弁体４１を閉弁位置に保持する姿勢態様から圧力室３６の内方へ変位する。すると、板ばね４８によって閉弁位置に保持されていた弁体４１は、平面部４４ａでフィルム部材３５の押圧力を受けることによって、閉弁位置から開弁位置に移動して、図４に示すように連通孔４０を開放する。このとき、弁体４１を押圧するフィルム部材３５の押圧力は、板ばね４８によって倍力されている。
【００３９】
上述したようにバルブユニット２３が開弁状態となると、インク供給室３９内から圧力室３６内にインクが供給される。すると、圧力室３６内の負圧が解消されるため、バルブユニット２３が閉弁状態となる。プリンタ１１における印刷時には、このようにバルブユニット２３が開弁動作及び閉弁動作を繰り返すことにより、ノズルから吐出されるインクの量に応じて、適切な量のインクが安定して記録ヘッド２４に供給される。
【００４０】
上記説明した実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、フィルム部材３５の変位力を倍力するために備えられた板ばね４８の付勢力によって弁体４１が閉弁位置に保持されるため、弁体４１を閉弁位置に保持するためのコイルばねを別途備える必要がない。したがって、弁体４１を付勢するコイルばねを組み込む領域の分、バルブユニット２３を小型化することができる。
【００４１】
（２）上記実施形態では、閉弁位置において、弁体４１の係合部４４は板ばね４８の被係合部４９に係合された状態となっているため、板ばね４８から付勢力を受ける際に、弁体４１の板ばね４８に対する位置がずれることが抑制され、弁体４１の開閉精度を向上させることができる。
【００４２】
（３）上記実施形態では、弁体４１の係合部４４が板ばね４８の被係合部４９に係止されているので、弁体４１と板ばね４８とを固定する必要がない。したがって、バルブユニット２３の組立操作が煩雑になることを回避することができる。また、係合部４４はフィルム部材３５と対向する側にバルブ軸４３の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部４４ａを有するため、フィルム部材３５によって押圧される際に、フィルム部材３５を破損することなく、受圧面積を大きく確保して変位力を効果的に受けることができる。
【００４３】
（４）上記実施形態では、板ばね４８がフィルム部材３５の変位力を受けて撓んだ場合にも、弁体４１の係合部４４に備えられた凸曲面部４４ｂと板ばね４８の被係合部４９に備えられた凹曲面部５０とが摺動することによって、バルブ軸４３が傾くことが抑制されるため、弁体４１の開閉精度を良好に保持することができる。
【００４４】
（５）上記実施形態では、弁体４１の係合部４４を板ばね４８の挿通孔４９ａに挿通した後、弁体４１を回動させて係合部４４を凹部４９ｂ内に収容することで、弁体４１の係合部４４と板ばね４８の被係合部４９とを係合させることができる。したがって、バルブユニット２３の組立作業を簡素化することができる。
【００４５】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、バルブユニット２３をインクの色毎に備えてもよい。
・上記実施形態において、弾性部材は板ばねに限定されず、例えば剛性を有する複数本の金属棒等として実現してもよい。
【００４６】
・上記実施形態において、板ばね４８の両端が支持されるようにしてもよい。
・上記実施形態において、板ばね４８と弁体４１とが固定されていてもよいし、板ばね４８が挿通孔を備えず、弁体４１の係合部を収容する凹部のみを備えるようにしてもよい。この構成においては、弁体４１がフィルム部材３５の変位力を受けた板ばね４８によって押圧されることになる。
【００４７】
・上記実施形態において、弁体４１の係合部は、平面部と凸曲面部とを有する形状に限らない。例えば、係合部を球状に形成して、板ばね４８がこの係合部を収容可能であるとともに、係合部の球状面と摺動可能な球状の凹部を備えるようにしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態において、弁体４１の係合部が凹曲面部を備え、板ばね４８の被係合部が凸曲面部を備えるようにしてもよい。
・上記実施形態において、弁体４１の係合部４４がフィルム部材３５と対向する側にバルブ軸４３の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有するとともに、板ばね４８の被係合部が弁体４１のバルブ軸４３を挿通可能であるとともに係合部４４を係止可能な挿通孔を備えるようにしてもよい。この場合には、弁体４１の係合部４４を板ばね４８の上端面に係止される態様となる側面視Ｔ字状や側面視Ｌ字状に形成すればよい。
【００４９】
・上記実施形態において、弁体４１の平面部は平面視長方形状に限らず、例えば円形など任意の形状にしてもよい。
・上記実施形態において、流体噴射装置を、記録用紙Ｐの搬送方向（前後方向）と交差する方向において記録ヘッドが記録用紙Ｐの幅方向（左右方向）の長さに対応した全体形状をなす、いわゆるラインヘッド方式のプリンタに具体化してもよい。
【００５０】
・上記各実施形態においては、本発明に係る流体消費装置をインクジェット式プリンタに具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体等を含む）を噴射したり消費したりする流体消費装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体消費装置に本発明を適用することができる。なお、本明細書において「流体」とは、気体のみからなる流体を含まない概念であり、流体には、例えば液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、液状体、流状体などが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略平面図。
【図２】実施形態におけるバルブユニットの平面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図で、バルブユニットが閉弁された状態を示す。
【図４】図３において、バルブユニットが開弁された状態を示す断面図。
【図５】実施形態における弁体の斜視図。
【図６】実施形態における板ばねの要部斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１１…流体噴射装置としてのプリンタ、２３…バルブユニット、２４…流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、３５…可撓性部材としてのフィルム部材、３６…圧力室、４０…流入孔としての連通孔、４１…弁体、４２…封止部を構成するシール部、４３…バルブ軸、４４…係合部、４４ａ…平面部、４４ｂ…凸曲面部、４５…封止部を構成するシール部材、４７…流出孔、４８…弾性部材としての板ばね、４９…被係合部、４９ａ…挿通孔、４９ｂ…凹部、５０…凹曲面部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流入させるための流入孔及び流体を流出させるための流出孔と連通可能に構成された圧力室と、
該圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、
前記流入孔を閉鎖する閉弁位置と前記流入孔を開放する開弁位置との間を移動自在に構成された弁体と、
該弁体を常には前記閉弁位置に保持するように付勢するとともに、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に伴い該可撓性部材から押圧力を受けた場合には前記弁体を前記閉弁位置に保持する姿勢態様から変位する弾性部材とを備え、
前記弁体は、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に基づいて、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動することを特徴とするバルブユニット。
【請求項２】
前記弁体は、前記流入孔に挿通された状態で移動自在に構成されたバルブ軸と、
該バルブ軸とともに移動自在に設けられ、前記弁体が閉弁位置にあるときに前記流入孔を封止する封止部と、
前記バルブ軸における前記弾性部材と対応する部位に設けられた係合部とを備え、
前記弾性部材は、板ばねにより構成されるとともに、前記弁体の前記係合部が係合可能な被係合部を備え、
前記弁体は、前記閉弁位置において、前記係合部が前記板ばねの前記被係合部に係合された状態で前記板ばねによって前記開弁位置から前記閉弁位置に向かう方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記弁体において、前記係合部は前記可撓性部材と対向する側に前記バルブ軸の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有し、
前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記バルブ軸を挿通可能であるとともに前記係合部を係止可能に形成され、
前記弁体は、前記閉弁位置において、前記板ばねの前記被係合部に前記バルブ軸が挿通されて前記係合部が係止された状態で、前記板ばねによって付勢されるとともに、
前記可撓性部材が前記圧力室の内方へ変位した場合には、前記平面部で前記可撓性部材の押圧力を受けることによって、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動することを特徴とする請求項２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記弁体において、前記係合部は前記板ばねの前記被係合部と対応する部位に凸曲面部を備え、
前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記弁体において、前記係合部は、前記平面部が平面視略長方形状をなすとともに、該平面部の端縁から前記バルブ軸の周面にかけての部位に、該平面部から離れるほど断面積が小さくなる凸曲面部を備え、
前記板ばねにおいて、前記被係合部は、前記弁体の前記係合部を挿通可能な平面視略長方形状の挿通孔と、前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部とを有し、
該凹部は、前記板ばねの前記可撓性部材と対向する側において、前記挿通孔と交差するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバルブユニット。
【請求項６】
流体を噴射可能な流体噴射ヘッドと、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のバルブユニットとを備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項１】
流体を流入させるための流入孔及び流体を流出させるための流出孔と連通可能に構成された圧力室と、
該圧力室の壁面の一部を構成し、その圧力室内の圧力変動に基づいて変位する可撓性部材と、
前記流入孔を閉鎖する閉弁位置と前記流入孔を開放する開弁位置との間を移動自在に構成された弁体と、
該弁体を常には前記閉弁位置に保持するように付勢するとともに、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に伴い該可撓性部材から押圧力を受けた場合には前記弁体を前記閉弁位置に保持する姿勢態様から変位する弾性部材とを備え、
前記弁体は、前記可撓性部材の前記圧力室の内方への変位に基づいて、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動することを特徴とするバルブユニット。
【請求項２】
前記弁体は、前記流入孔に挿通された状態で移動自在に構成されたバルブ軸と、
該バルブ軸とともに移動自在に設けられ、前記弁体が閉弁位置にあるときに前記流入孔を封止する封止部と、
前記バルブ軸における前記弾性部材と対応する部位に設けられた係合部とを備え、
前記弾性部材は、板ばねにより構成されるとともに、前記弁体の前記係合部が係合可能な被係合部を備え、
前記弁体は、前記閉弁位置において、前記係合部が前記板ばねの前記被係合部に係合された状態で前記板ばねによって前記開弁位置から前記閉弁位置に向かう方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記弁体において、前記係合部は前記可撓性部材と対向する側に前記バルブ軸の断面積よりも表面積が大きくなるように形成された平面部を有し、
前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記バルブ軸を挿通可能であるとともに前記係合部を係止可能に形成され、
前記弁体は、前記閉弁位置において、前記板ばねの前記被係合部に前記バルブ軸が挿通されて前記係合部が係止された状態で、前記板ばねによって付勢されるとともに、
前記可撓性部材が前記圧力室の内方へ変位した場合には、前記平面部で前記可撓性部材の押圧力を受けることによって、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動することを特徴とする請求項２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記弁体において、前記係合部は前記板ばねの前記被係合部と対応する部位に凸曲面部を備え、
前記板ばねにおいて、前記被係合部は前記弁体の前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記弁体において、前記係合部は、前記平面部が平面視略長方形状をなすとともに、該平面部の端縁から前記バルブ軸の周面にかけての部位に、該平面部から離れるほど断面積が小さくなる凸曲面部を備え、
前記板ばねにおいて、前記被係合部は、前記弁体の前記係合部を挿通可能な平面視略長方形状の挿通孔と、前記係合部を収容可能であるとともに前記係合部の前記凸曲面部と摺動可能な凹曲面部を備えた凹部とを有し、
該凹部は、前記板ばねの前記可撓性部材と対向する側において、前記挿通孔と交差するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバルブユニット。
【請求項６】
流体を噴射可能な流体噴射ヘッドと、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のバルブユニットとを備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２３２２１６（Ｐ２００８−２３２２１６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０６１１（Ｐ２００７−７０６１１）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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