喷墨打印机用的调压阀的制作方法

专利名称：喷墨打印机用的调压阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设在连接存储墨的墨存储部和喷出墨的打印头的墨供给路径上、 用于调节向打印头供给的墨的压力的喷墨打印机用的调压阀。
背景技术：
为了制作大型的宣传画、条幅等而使用的工业用的喷墨打印机，由于每单位时间的墨消耗量极其多，因此构成为在装置主体侧设置容量较大的墨存储部(墨罐等)，利用树脂制软管等来连接该墨存储部与设置在滑架上的打印头之间而供给墨。此时，为了不阻碍打印头的墨喷出作用地防止墨漏出，要求将对打印头的墨供给压力设定为使墨液面在喷嘴处形成弯液面(meniscus)的预定的微负压。作为用于此的方法，公知有如下方式构成为墨存储部中的墨的液面高度比喷嘴的高度稍低的压力水头方式；构成为在连接墨存储部与打印头的墨供给路径途中设置调压阀、且使比调压阀靠向打印头侧的压力成为微负压的调压阀方式。在调压阀方式中所使用的调压阀以负压产生部和密封阀为主要的要素，该负压产生部设置在成为基体的壳体构件的一侧面侧，与打印头相连接；该密封阀设置在壳体构件的夹着分隔壁的另一侧面侧，与墨存储部相连接。负压产生部由负压室、受压构件和受压施力部件构成，该负压室由设置在壳体构件的一侧面侧的第1凹部及覆盖第1凹部的挠性构件形成，与打印头相连接；该受压构件粘着在挠性构件上；该受压施力部件用于对受压构件向负压室的外方施力，密封阀由压力室、阀芯和阀施力部件构成，该压力室由与第1凹部同轴地设置在壳体构件的另一侧面侧的第2凹部及覆盖第2凹部的遮蔽构件形成，与墨存储部相连接；该阀芯设置在该压力室内，经由与负压室相连通的开口与受压构件卡合脱离而开闭开口 ；该阀施力部件对阀芯向关闭的方向施力(例如参照专利文献1)。在这种调压阀中，被受压施力部件施力的受压构件作用为使挠性构件向外方突出而使负压室的容积扩大，由此，从与负压室相连的打印头向上抽吸墨而产生有微负压。当从打印头喷出墨而消耗负压室内的墨、负压增大时，由于与大气压之间的压力差，挠性构件向负压室的内方弯曲而使受压构件克服作用力移动，受压构件按压阀芯而使密封阀打开。因此，压力室的墨通过开口而被向负压室供给，利用这些作用，与墨的消耗相应的量的墨被供给到负压室，而且调压阀的出口压力、即打印头侧的墨供给路径的压力被维持为预定的微负压。专利文献1 日本特开2007-76373号公报在如上所述的喷墨打印机用的调压阀中，由于要求有不阻碍打印头的墨喷出作用地防止自喷嘴漏出墨的功能，因此要求将从墨存储部导出的墨的压力调整为-0. 5 -4kPa 左右的狭小压力范围的预定负压(以下称作“机头供给压力”)后向打印头供给。而且，以作用有与大气压之间的压力差的挠性构件的受压面积、受压施力部件的作用力、作用有存储在墨存储部中的墨的液压的阀芯的受压面积、阀施力部件的作用力为主要因素来规定该机头供给压力与墨供给的关系。
但是，以弹簧为代表的受压施力部件、阀施力部件所产生的作用力因各个施力部件的个体差异、组装状态而存在有偏差，稳定地构成(制造)使作用力降低的施力部件是极其困难的。在这种情况下，当机头供给压力超过上述范围并进一步成为低压(例如_5kPa) 时，有可能会在喷嘴处弯液面被破坏而不能喷出墨，或者溶解于墨中的细微的空气在负压室内成为气泡而使机头供给压力变化、墨喷出不稳定。因此，存在下述课题若想要增大相对于受压施力部件、阀施力部件所产生的作用力的偏差、存储在墨存储部中的墨的液压变化的容许范围(界限)，就必需扩大挠性构件的受压面积，调压阀会大型化。

发明内容
本发明就是鉴于上述课题而做出来的，其目的在于提供一种不使调压阀大型化、 即使更高的机头供给压力也能够稳定地供给墨的喷墨打印机用的调压阀。为了达到上述目的，本发明的喷墨打印机用的调压阀设在连接存储墨的墨存储部 (例如实施方式中的墨罐18)和喷出墨的打印头的墨供给路径上，用于调节向打印头供给的墨的压力，该喷墨打印机用的调压阀具有负压产生部、密封阀、协作机构，该负压产生部设置在成为基体的壳体构件上，与打印头相连接；该密封阀设置在上述壳体构件上，与墨存储部相连接；该协作机构使负压产生部与密封阀协作。其中，负压产生部由负压室、受压构件、受压施力部件构成，该负压室由在壳体构件上利用围壁划分出的第1凹部及覆盖第1凹部的挠性构件(例如实施方式中的薄膜134)形成，与打印头相连接；该受压构件粘着在挠性构件上；该受压施力部件(例如实施方式中的受压施力弹簧145)对受压构件向负压室的外方施力。密封阀由压力室、阀芯、阀施力部件构成，该压力室由在壳体构件上利用围壁划分出的第2凹部及覆盖第2凹部的遮蔽构件(例如实施方式中的薄膜134)形成，与墨存储部相连接；该阀芯开闭设置在该压力室上的第2开口 ；该阀施力部件(例如实施方式中的阀芯施力弹簧165)对阀芯向关闭方向施力。协作机构由连络流路室和动作杆构成，该连络流路室由在壳体构件上利用围壁划分出的凹槽及覆盖凹槽的遮蔽构件(例如实施方式中的薄膜134)形成，连结与负压室相连通的第1开口和与压力室相连通的第2开口 ；该动作杆在臂部的一端具有与受压构件卡合脱离的第1卡合部，在另一端具有与阀芯卡合脱离的第2卡合部，在第1卡合部与第2卡合部之间具有摆动支点，该动作杆能自由摆动地配设在连络流路室内。而且，在上述受压构件克服受压施力部件的作用力而向负压室的内方移动了时，上述第1卡合部被受压构件按压而使动作杆摆动，从而上述第2卡合部使阀芯向打开方向移动，密封阀被打开，上述臂部的、连结摆动支点与第1卡合部的第1臂部的长度设定为比连结摆动支点与第2卡合部的第2臂部的长度长。另外，在本发明中，优选构成为上述负压产生部及密封阀设置在上述壳体构件的一侧面侧，上述协作机构设置在壳体构件的与上述一侧面夹着分隔壁的另一侧面侧。而且，优选构成为，调压阀由第1调压单元和第2调压单元构成，该第1调压单元由第1负压产生部、密封阀及协作机构构成；该第2调压单元由第2负压产生部、密封阀及协作机构构成，第1调压单元和第2调压单元以表背朝向相反的配置方式设在壳体构件的夹着分隔壁的一侧面侧与另一侧面侧，优选第1负压产生部的负压室和第2负压产生部的负压室设为具有夹着分隔壁在表背方向上重合的区域。本发明的调压阀具有负压产生部，其在负压室中设有受压构件及受压施力部件，
4与打印头相连接；密封阀，其在压力室中设有阀芯及阀施力部件，与墨存储部相连接；协作机构，其在连结负压室与压力室的连络流路室中设有能自由摆动的动作杆，用于使负压产生部与密封阀协作，在受压构件向负压室的内方移动了时，设置在臂部的一端的第1卡合部被受压构件按压而使动作杆摆动，设置在臂部的另一端侧的第2卡合部使阀芯向打开方向移动而使密封阀打开。而且，在借助这种动作杆的协作机构中，连结摆动支点与第1卡合部的第1臂部的长度设定为比连结摆动支点与第2卡合部的第2臂部的长度长。因此，从受压构件作用于第1卡合部的按压力与第1臂部和第2臂部的长度之比相应地扩大后经由第 2卡合部传递到阀芯。例如，当将第1臂部的长度与第2臂部的长度之比设为2 1时，从受压构件作用于第1卡合部的按压力在第2卡合部被放大2倍后作用于阀芯。因而，能够不会使调压阀大型化地增大相对于施力部件的偏差、墨的液压变化的容许范围(界限)，从而能够提供一种即使更高的机头供给压力也能够稳定地供给墨的喷墨打印机用的调压阀。另外，采用负压产生部及密封阀设置在壳体构件的一侧面侧、协作机构设置在壳体构件的夹着分隔壁的另一侧面侧这样的结构，能够利用一个壳体构件的表背来构成调压阀，因此不会使调压阀多层化或者使模具复杂化，能够提供一种用简单的结构就具有上述功能的喷墨打印机用的调压阀。另外，采用将分别由负压产生部、密封阀及协作机构构成的第1调压单元和第2调压单元以表背朝向相反的配置方式设在壳体构件的夹着分隔壁的一侧面侧与另一侧面侧的结构，能够用一个壳体构件来构成两个调压阀，因此能够降低每个调压阀的质量及价格， 并且能够在一个调压阀的厚度内设置具有独立的两个调压功能的调压阀，因此能够减少调压阀的配置空间。而且，采用将第1负压产生部的负压室和第2负压产生部的负压室设为具有夹着分隔壁在表背方向上重合的区域的结构，由于在调压阀的特性上占最大面积的负压室配设为在表背方向上重合，因此能够使调压阀进一步小型化。


图1是表示本发明的调压阀的主要构造的代表剖视图(图5中的I-I向视剖视图)。图2是作为本发明的应用例而表示的喷墨打印机的主视图。图3是墨供给路径的概略图。图4是以拆下覆盖壳体构件的侧面的薄膜的状态表示内部构造的一侧面侧的立体图。图5是以拆下覆盖壳体构件的侧面的薄膜的状态表示内部构造的另一侧面侧的立体图。图6是表示壳体构件的结构的一侧面侧的立体图。图7是表示壳体构件的结构的另一侧面侧的立体图。图8是与图1相同的剖视图，是表示受压构件向负压室的外方突出的状态(a)和被向负压室的内方拉入的状态(b)的说明图。图9是构成协作机构的动作杆的立体图。附图标记说明P、喷墨打印机；18、墨罐(墨存储部)；20、墨供给路径；35、打印头；100、调压阀；100A、第1调压单元；100B、第2调压单元；110、壳体构件；112、分隔壁；130、负压产生部 (130A 第1调压单元的负压产生部；130B 第2调压单元的负压产生部)；131、第1凹部； 134、薄膜(挠性构件、遮蔽构件)；135、负压室；136、第1开口 ；140、受压构件；145、受压施力弹簧(受压施力部件)；150、密封阀(150A 第1调压单元的密封阀；150B 第2调压单元的密封阀)；151、第2凹部；155、压力室；156、第2开口 ；160、阀芯；165、阀芯施力弹簧(阀施力部件)；170、协作机构(170A 第1调压单元的协作机构；170B 第2调压单元的协作机构)；171、凹槽；175、连络流路室；180、动作杆；181、第1卡合部；182、第2卡合部；183、摆动支点；185、臂部；185a、第1臂部(长度La) ；185b、第2臂部(长度Lb)。
具体实施例方式以下，参照

本发明的优选实施方式。作为应用本发明的调压阀的喷墨打印机的一个例子，在图2中示出有将沿着打印对象面的正交的两个轴中的1个轴作为打印介质移动的轴、将另一个轴作为打印头移动的轴的构成方式的喷墨打印机(以下称作打印装置)P，参照该图说明打印装置的概要结构。另外，在该概要说明中，根据图2的配置姿势定义上下左右，将与纸面垂直的跟前侧称作前方、将背面侧称作后方来进行说明。打印装置P具有主体部1和支承腿2，该主体部1作为整体形成矩形箱状并发挥绘制功能；该支承腿2由支承该主体部1的左右腿部2a、2b构成。主体部1由下主体部12、 上主体部15和设置在该下主体部12右侧的右主体部13及设置在左侧的左主体部14等构成，该上主体部15向下主体部12的上方离开且与该下主体部12平行地延伸，将左右主体部14、13连接上，主体部11形成有横长窗状的介质穿通部11，该介质穿通部11由这些主体部12、13、14、15围成，供打印介质M前后穿通。在位于介质穿通部下侧的下主体部12的上表面上沿左右延伸地设有台板12a，并且在该台板1 上露出上部周面地设有圆筒状的介质输送辊(未图示)，在将打印介质M载置在台板1 上、并向设置于上主体部15下表面侧的夹送辊1 按压的状态下，使介质输送辊旋转，从而沿前后方向输送打印介质M。在上主体部15的内部安装有位于介质穿通部11的上方、沿左右延伸的导轨，均省略了详细图示，借助与该导轨嵌合的滑块左右自由移动地设有滑架。在滑架上，与台板1 相对地安装有具有多个喷嘴列的打印头，并且在上主体部15及左右主体部设有使滑架移动的滑架移动机构，打印头在被支承于台板1 上的打印介质M的上方左右往返移动。在右主体部13上，在前表面侧设有操作按钮类或显示装置类，在与右主体部邻接的下主体部12上，设有进行墨更换时的吸引工作、打印头的清洗等的维护站。在左主体部 14的上部，设有具有多个收容槽的箱状的墨盒安装部16，作为墨存储部的盒式的墨罐18能从前面侧相对于该墨盒安装部16的各个收容槽装卸。如图3的墨供给路径的概略图所示， 在各个收容槽16a的里部，设有与墨罐18侧的墨供给口自由嵌入脱离的连接部19，在墨罐 18安装在收容槽16a中时，连接部19与墨罐18相连接而将存储在罐内部的墨接收入打印装置。在连接部19上连接有具有柔软性的树脂制的墨管21，从而形成在左主体部14及上主体部15内延伸、与设置在滑架30上的打印头35相连的墨供给路径20。在此，在打印装置P中，墨盒安装部16设置在左主体部14的上部，并配设在使存储在墨罐18中的墨的液面比设置在滑架30上的打印头35的喷嘴面3 高的位置处。艮口，在墨管21的下游端，作用有对应于与墨罐18的液面的高度之差(压力水头)的加压力。即使是墨罐18安装在比打印头35低的位置处，在对墨罐加压而压力输送墨这样的方式的打印机中也是相同的。在打印装置P中，为了使对打印头35的墨的供给压力为微负压，在连接墨罐18与打印头35的墨供给路径20上设有用于调整墨的压力的调压阀(也称作加压阻尼器)100。 在本实施方式中，在滑架30上设置调压阀100，墨罐18借助墨管21与该调压阀100的输入端口 101相连接，打印头35借助机头供给管路22与调压阀100的输出端口 102相连接。在图1及图4 图7中示出了调压阀100的结构例。在此，图1是表示调压阀100 的主要构造的代表剖视图(图5中标记的I-I向视的剖视图)，图4及图5是以拆下覆盖壳体构件的侧面的薄膜的状态表示内部构造的一侧面侧的立体图及另一侧面侧的立体图，图 6及图7是表示壳体构件的结构的一侧面侧的立体图及另一侧面侧的立体图。另外，以下， 为了方便说明，将在各个图中标记的箭头F、R、U所指的方向分别作为前方、右方、上方来进行说明。另外，除了上下方向能够适当地设定调压阀100的配设姿势。调压阀100具有壳体构件110、负压产生部130、密封阀150、协作机构170，该壳体构件110成为该调压阀100的基体；该负压产生部130设置在该壳体构件110上，与打印头 35相连接；该密封阀150设置在壳体构件110上，与墨罐18相连接；该协作机构170使负压产生部130与密封阀150协作。壳体构件110的从右、左观察的侧视下的外形形状为由上下及前后的外周壁 111(上外周壁111U、下外周壁111D、前外周壁111F、后外周壁111R)围成的横长的长方形， 呈厚度较薄的矩形箱状，为在厚度方向的中间部被分隔壁112分隔开的表背(左右)双层结构。调压阀100利用该双层结构成为设置两组分别由负压产生部130、密封阀150及协作机构170构成的调压阀的单元的结构。关于该两组调压阀的单元，对一个单元标注符号A记为第1调压单元100A，对另一个单元标注符号B记为第2调压单元100B，在识别各个调压单元的构成部时，例如像将第1调压单元100A的负压产生部记为130A、将第2调压单元100B的负压产生部记为130B那样标注对应的符号A及符号B。在壳体构件的夹着分隔壁112的右侧面侧(一侧面侧)，在前方上部设有第1调压单元100A的负压产生部130A，在该负压产生部130A的下侧设有第1调压单元的密封阀 150A，与该密封阀150A相邻的在前后中间部设有第2调压单元100B的协作机构170B，在后部设有第2调压单元100B的过滤室192B。另一方面，在壳体构件的夹着分隔壁112的左侧面侧(另一侧面侧)，在后方上部设有第2调压单元100B的负压产生部130B，在该负压产生部130B的下侧设有第2调压单元100B的密封阀150B，与该密封阀150B相邻的在前后中间部设有第1调压单元100A的协作机构170A，在前方设有第1调压单元100A的过滤室192A。负压产生部130(130A、130B)由负压室135、受压构件140、受压施力弹簧145等构成，该负压室135由在壳体构件110中划分出的第1凹部131及覆盖该第1凹部131的薄膜134形成，与打印头35相连接；该受压构件140粘着在薄膜134上；该受压施力弹簧145 对受压构件140向负压室135的外方施力。在壳体构件110中，形成有由在分隔壁112上以与外周壁相同的高度立设的大致圆形的围壁113划分出的大径的第1凹部131，并且形成有墨导出路径132及墨导出口 133， 该墨导出路径132由从围壁113的下端向下方平行地延伸的一对通路壁114形成，与第1 凹部131相连接；该墨导出口 133贯穿在下外周壁IllD突出成形的输出端口 102，与墨导出路径132相连接(参照图1)。而且，当将薄膜134熔接在壳体构件110的侧面上时，由第 1凹部131和覆盖该第1凹部131的开口面的薄膜134形成负压室135，形成连接该负压室 135与输出端口 102的墨导出路径132。而且，借助与输出端口 102相连接的机头供给管路 22将负压室135与打印头35相连接。例如，在壳体构件110的右侧面侧(参照图4)形成有第1调压单元100A的负压产生部130A的负压室135，该负压室135借助右侧面侧的墨导出路径132、贯穿第1调压单元100A的输出端口 102A的墨导出口 133以及与输出端口 102A相连接的机头供给管路22 与打印头35的第1喷嘴列(未图示)相连接。同样，在壳体构件110的左侧面侧(参照图 5)形成有第2调压单元100B的负压产生部130A的负压室135，该负压室135借助左侧面侧的墨导出路径132、贯穿第2调压单元100B的输出端口 102B的墨导出口 133以及与输出端口 102B相连接的机头供给管路22与打印头35的第2喷嘴列(未图示)相连接。另外， 第1调压单元100A的负压室135和第2调压单元100B的负压室135也可以构成为分别与不同的打印头相连接。受压构件140作为整体形成为比第1凹部131的直径稍小的薄圆盘状。在受压构件140的背面侧的中心部，突出成形有棒状的受压传递部141，并且在其外周侧形成有保持受压施力弹簧145的外周侧的圆环状的弹簧支承部142，能防止受压施力弹簧145的位置偏移。薄膜134使用具有液密性及阻气性的薄壁的透明薄膜材料(例如聚丙烯与聚乙烯的层叠膜)构成。受压构件140利用熔接等粘着方法与薄膜134 —体接合。另一方面，在与受压构件140相对的第1凹部131的中心，贯穿分隔壁112地开口形成有比受压传递部141的直径大的第1开口 136，并且包围该第1开口 136地在第1凹部侧形成有由多个短圆弧状突起(在实施方式中为以等角度间距形成的3个部位的短圆弧状突起)构成的弹簧支承部137，从而能保持受压施力弹簧145的内周侧而防止受压施力弹簧 145的位置偏移。受压施力弹簧145例示有使用压缩螺旋弹簧的结构，受压施力弹簧145在分隔壁112侧的弹簧支承部137与受压构件140侧的弹簧支承部142之间伸展而对受压构件140向负压室135的外方施力，将薄膜134按压为从壳体构件110向侧方突出。受压施力弹簧145也可以使用板簧、扭簧等其他施力构件构成。负压产生部140这样形成在将受压施力弹簧145卡定在分隔壁112侧的弹簧支承部137上、将一体接合有受压构件140的薄膜134从上方覆盖在第1凹部131上、使受压传递部141位于第1凹部131的中心地进行定位的状态下，将薄膜134熔接在围壁113及通路壁114的端面上。此时，被受压施力弹簧145按压的薄膜134处于向外方弯曲、从壳体构件110的侧端面向外侧突出预定尺寸(例如Imm左右)的状态，在克服受压施力弹簧145 的作用力向负压室135的内方按压受压构件140时，薄膜134向内方弯曲而成为从壳体构件110的侧端面向内侧凹陷预定尺寸(例如Imm左右)的状态，即，在负压室135的形成区域，薄膜134铺设为沿负压室135的内外方向(图4 7中的左右方向)具有挠性那样的状态(参照图8)。另外，在组装下面所述的密封阀150和协作机构170之后进行薄膜134 的熔接。
当形成负压产生部130时，受压构件140位于负压室135的中央，受压传递部141 与第1开口 136位于同轴上，能够沿轴向(左右方向)位移。受压构件140被受压施力弹簧145向负压室135的外方施力，在不作用有外力的释放状态下，薄膜134配设在向壳体构件110的外方鼓出的状态。在负压产生部130的下侧设有密封阀150。密封阀150(150A、150B)具有压力室155、用于开闭设置在压力室155上的第2开口 156的阀芯160和对阀芯160向关闭的方向施力的阀芯施力弹簧165等，该压力室155 由在壳体构件110上被围壁115划分出的第2凹部151及覆盖该第2凹部151的薄膜134 形成，与墨罐18相连接。第2凹部151位于第1凹部131的下侧，由立设在分隔壁112上的大致圆形的围壁115划分出，形成为比第1凹部131的直径小的圆筒状。在第2凹部151的侧部，利用与围壁115相连且水平地延伸的通路壁116形成有第3导入路径152c，该第3导入路径152c 的一端与第2凹部151呈烧瓶形孔状连接。第3导入路径152c借助贯穿分隔壁112地开口形成的连络口 1Mb (1541^154 )与设置在壳体构件110的另一面侧的过滤室192相连接，借助形成在该过滤室192的侧部的第2导入路径152b、贯穿分隔壁112地开口形成在第 2导入路径152b的上部的连络口 15 (1 、巧4 )与设置在壳体构件的一面侧的第1导入路径15 及贯穿在上外周壁IllU突出成形的输入端口 101并与第1导入路径15 相连通的墨导入口 153相连接。当薄膜134熔接在壳体构件110的两侧面上时，利用第2凹部151和覆盖第2凹部的薄膜134形成压力室155，形成由连接该压力室155与输入端口 101的墨导入口 153之间的第1、第2、第3导入路径15加、152b、152c构成的墨导入路径152。而且，压力室155借助与输入端口 102相连接的墨管21与墨罐18相连接。针对在壳体构件110的右侧面侧设有密封阀150A的第1调压单元100A具体地说明该结构，从压力室155向前方延伸的第3导入路径152c，通过设置在该第3导入路径152c 的前端侧的连络口 I^b1与设置在壳体构件110的左侧面侧的过滤室192A相连接，借助通过该过滤室192A的侧方与上外周壁IllU平行地向后方延伸的第2导入路径152b、通过形成在第2导入路径152b的后端部的连络口 1 设置在壳体构件的右侧面上部的第1导入路径152a、贯穿在上外周壁IllU突出成形的第1调压单元100A的输入端口 IOlA的墨导入口 153以及与输入端口 IOlA相连接的墨管21，与安装在墨盒安装部16上的第1墨罐18 相连接。在壳体构件110的左侧面侧设有密封阀150B的第2调压单元100B也一样，压力室巧5借助由通过连络口 154b2、154a2相连接的第3、第2、第1导入路径152c、152b、15 构成的墨导入路径152、设置在第3导入路径152c与第2导入路径152b之间的过滤室192B、 贯穿在上外周壁IllU突出成形的第2调压单元100B的输入端口 IOlB的墨导入口 153及与输入端口 IOlB相连接的墨管21，与安装在墨盒安装部16上的第2墨罐相连接。另外，第 2墨罐一般连接存储与第1墨罐相同颜色的墨的墨罐，但由于第1调压单元100A和第2调压单元100B为完全独立地构成，因此，第2墨罐也能够与存储不同颜色的墨的墨罐相连接来使用。如上所述，压力室155形成为小径的大致圆筒状，在该压力室155的底部开口形成有贯穿分隔壁112的第2开口 156(参照图1)。在压力室155的底部，作为阀座设有在中心
9形成有与第2开口 156大致相同直径的开口的、具有橡胶弹性的圆盘状的阻尼器密封构件 157。在压力室155上设有用于固定该阻尼器密封构件157的外周缘部的圆筒状的固定环 158，从而防止阻尼器密封构件157的上浮，并且支承下面将说明的阀芯160的外周，使阀芯 160能够光滑地滑动。在固定环158上，在与第3导入路径152c对齐的位置(水平方向位置)形成有贯穿该环的周面的缺口部(未图示)，从而使导入到第3导入路径152c中的墨通过缺口部没有阻力地导入到压力室155内。阀芯160收容在固定环158的圆筒内，在对该阀芯160朝向分隔壁112施力的阀芯施力弹簧165被装上的状态下，压入固定堵塞第2凹部151的开口端侧的端盖168而构成密封阀150。阀芯160具有外径比固定环158的内径稍小的薄圆盘状的阀板部161和突出设置在阀板部161的中心的直径比第2开口 156小的突起部162，在阀板部161的背面侧形成有用于保持阀芯施力弹簧165的外周的由多个短圆弧状突起构成的弹簧支承部163。在端盖168的内表面侧也形成有用于保持阀芯施力弹簧165的外周的凹槽状的弹簧支承部。阀芯施力弹簧165例示有使用压缩螺旋弹簧的结构，阀芯施力弹簧165被夹持在阀芯160侧的弹簧支承部163与端盖168侧的弹簧支承部之间而始终对阀芯160朝向压力室155的底部施力，使阀芯160与阻尼器密封构件157紧密接触。因此，在对阀芯160不作用有外力的状态下，阀板部161被阀芯施力弹簧165的作用力压接于阻尼器密封构件157 而密封第2开口 156，保持为与压力室155的连通被截断的关闭状态。另一方面，当阀芯160 克服阀芯施力弹簧165的作用力而移动了时，阀板部161从阻尼器密封构件157离开，第2 开口 156开放而与压力室155连通。此时，位于压力室155中的墨通过第2开口 156向夹着分隔壁112的另一侧面侧流出。在夹着该分隔壁112的另一侧面侧设有协作机构170。协作机构170(170A、170B)由连络流路室175和动作杆180构成，该连络流路室 175由在壳体构件110上被围壁117划分出的凹槽171及覆盖该凹槽171的薄膜134形成， 连接与负压室135相连通的第1开口 136和与压力室155相连通的第2开口 156 ；该动作杆180在臂部的一端具有与受压构件140卡合脱离的第1卡合部181，在另一端具有与阀芯160卡合脱离的第2卡合部182，在第1卡合部181与第2卡合部182之间具有摆动支点 183，该动作杆180自由摆动地配设在连络流路室175内。如上所述，协作机构170设置在夹着分隔壁112与压力室155及负压室135相反一侧的侧面上。即，在本实施方式所示的调压阀100中，第1调压单元100A的协作机构170A 设置在壳体构件110的左侧面侧，第2调压单元100B的协作机构170B设置在壳体构件110 的右侧面侧。收容协作机构的凹槽171由从分隔壁112以与外周壁111相同的高度立设的围壁117划分出，形成为与周围隔离的纵长槽状。凹槽171的上端形成为与和负压室135相连接的第1开口 136相匹配，凹槽171的下端形成为与和压力室155相连接的第2开口 156 相匹配，使这些开口部136、156相连接。因此，通过覆盖凹槽171地将薄膜134熔接在围壁 117的端面，形成有连接第1开口 136与第2开口 156的、墨能够流通的连络流路室175。在第1开口 136与第2开口 156之间，前后的围壁117向连络流路室175的外方突出而形成以二字状相对的支承部118、118，动作杆180的摆动支点183支承在该支承部118 上。如图9的动作杆180的立体图所示，动作杆180在图9所示的姿势下，由上下延伸的臂部185、短圆柱状的第1卡合部181及第2卡合部182、短圆柱状的摆动支点183、183构成， 该第1卡合部181及第2卡合部182在该臂部的上端部及下端部分别与臂部185的延伸方向正交地向前方突出成形；该摆动支点183、183在这些第1、第2卡合部之间与臂部185的延伸方向及第1、第2卡合部的突出方向正交地向左右突出成形。摆动支点183形成为靠近臂部185的第2卡合部，连结摆动支点183与第1卡合部181的第1臂部18 的长度La设定为比连结摆动支点183与第2卡合部182的第2臂部18 的长度Lb长。具体来说，在本实施方式中，将第1臂部18 的长度La设定为第2 臂部18 的长度Lb的2倍，即La Lb = 2 1。自由摆动地支承动作杆180的支承部 118也形成为与第1臂部18 和第2臂部18 的长度之比相对应，将动作杆180插入凹槽 171中并使摆动支点183、183支承在支承部118、118上，以覆盖摆动支点183、183的方式安装固定阻尼器连杆按压件187，从而动作杆180上下自由摆动地安装支承在凹槽171内。 此时，动作杆的第1卡合部181配设为与第1开口 136对齐位置并能够与受压构件140的受压传递部141卡合脱离，动作杆的第2卡合部182配设为与第2开口 156对齐位置并能够与阀芯160的突起部162卡合脱离。而且，通过将过滤器195安装在过滤室192(192A、192B)中，覆盖包含围壁117在内的外周壁111(111U、111D、111F、111R)整体地将薄膜134熔接在各个壁面的端面上，从而形成连结第1开口 136与第2开口 156的连络流路室175而构成协作机构170(170A、 170B)，并且构成已述的负压产生部130(130A、130B)、密封阀150 (150A、150B)，构成由调压单元100AU00B构成的调压阀100。接着，以调压单元100A为例说明这样构成的调压阀100的作用。在调压单元100A 的输入端口 IOlA上，借助墨管21连接有墨罐18，在输出端口 102A上借助机头供给管路22 连接有打印头35。在图8的(a)、(b)中，在与图1相同的剖面中，示出了受压构件140向负压室135的外方突出的状态(a)和被向负压室135的内方拉入的状态(b)。从墨罐18经由墨管21供给到输入端口 IOlA的墨，从形成在该输入端口 IOlA上的墨导入口 153导入壳体内，从第1导入路径15 通过连络口 1 及第2导入路径152b 进入过滤室192A，被过滤器195过滤后的墨通过连络口 IMb1及第3导入路径153c导入到密封阀150A的压力室155中。在初始的墨填充时，通过来自喷嘴面的墨吸引动作使负压室 135成为负压而打开密封阀150A，压力室155的墨通过第2开口 156在连络流路室175中流动，通过该连络流路室上端的第1开口 136流入到负压室135中。流入到负压室135的墨沿墨导出路径132流下，从形成在输出端口 102A上的墨导出口 133通过机头供给管路22 供给到打印头35。这样，从墨罐18至打印头35的墨供给路径20被墨充满，当墨吸引动作停止时，打印头35的喷嘴面3 成为大气压，负压室135的内压上升。这样，受到受压施力弹簧145 的作用力的受压构件140 —边使薄膜134弯曲一边向负压室135的外方移动，受压传递部 141向从第1卡合部181离开的方向移动。因此，通过第2卡合部182及阀芯160受到阀芯施力弹簧165的作用力的动作杆180在图1中顺时针摆动，阀板部161与阻尼器密封构件 157紧密接触而关闭密封阀150A(参照图8的(a))。当密封阀150A关闭时，墨供给路径20在阀芯160的配设位置被截断，位于阀芯 160的下游侧的流路中的墨由于毛细管现象而处于被封入在流路内的状态。在此，受压构件 140被受压施力弹簧145向负压室135的外方施力，向使负压室135的容积扩大的方向(突出方向)按压薄膜134。因此，对位于阀芯160的下游侧的流路中的墨作用有向负压室135吸入那样的负压。因而，在打印头35上不会作用有基于与墨罐18之间的压力水头差的压力，而作用有与受压施力弹簧145的作用力相对应的微负压，在喷嘴面上形成弯液面。另一方面，在打印装置P中，当开始绘制并从打印头35的喷嘴喷出墨时，存储在负压室135中的墨随着喷出而被消耗，负压室135的压力随之逐渐降低。此时，在隔着薄膜134 受到大气压的受压构件140上，作用有与大气压和负压室的内压的压力差及与受压面积相对应的压力，受压构件140配设在该压力与受压施力弹簧145的作用力平衡的位置。因此， 受压构件140随着墨的消耗而向负压室135的内方移动，受压传递部141与动作杆的第1 卡合部181相卡合并使动作杆180向图1中的逆时针方向摆动，与突起部162相卡合的第 2卡合部182按压阀芯160。当对该阀芯160的按压力增大且超过阀芯施力弹簧165的阀芯闭锁力(开阀阈值)时，阀芯160克服阀芯施力弹簧165的作用力而向打开方向移动，从而阀板部161从阻尼器密封构件157离开，密封阀150A被打开(参照图8的(b))。在此，在调压阀100中，构成为作用于受压构件140的压力经由协作机构170的动作杆180传递到阀芯160，夹着该动作杆180的摆动支点183的受压构件140侧的第1臂部18 的长度La设定为比阀芯160侧的第2臂部18 的长度Lb长。因此，从受压构件 140传递到动作杆180的力利用所谓的“杠杆原理”，与第1臂部18 的长度La和第2臂部18 的长度Lb之比La Lb相应地放大，在La Lb = 2 1时，从受压构件140作用于动作杆180的力被放大两倍后传递到阀芯160。因此，相对于由阀芯施力弹簧165的偏差、基于构成密封阀150的各个构件的尺寸精度·组装精度等的作用力的偏差、阻尼器密封构件157的变形、损耗、阀芯160与阻尼器密封构件157的粘接、基于墨罐18侧的墨的液面变化、加压力变化的压力室155的内压变化等引起的打开阈值的变化，不会伴随如扩大负压室的受压面积的情况那样的调压阀的大型化，能够在大致恒定的负压范围内开闭密封阀150，能够增大容许如上所述的变化的范围 (界限)。另外，由于为负压室135的压力被动作杆180放大的结构，因此，能够将负压室 135的压力设定得比以往的预定负压高(接近大气压)，能够提供一种能够以不使弯液面产生破坏的较高的机头供给压力稳定地供给墨的调压阀。如上所述，当密封阀150A成为打开状态时，压力室155与连络流路室175经由第2 开口 156相连通，位于压力室155的墨通过第2开口 156、连络流路室175及第1开口 136 流入负压室135。由此，负压室135的内压上升，受压构件140利用受压施力弹簧145的作用力一边使薄膜134突出一边移动，阀芯160利用阀芯施力弹簧165的作用力一边使动作杆180摆动一边向关闭方向移动。然后，阀芯160的阀板部161与阻尼器密封构件157紧密接触而关闭密封阀150A，由于墨供给路径20的截断，阀芯160的下游侧的流路保持为微负压状态。因而，阀芯160的下游的打印头侧的流路始终被保持为适于墨喷出的微负压状态，而且，随着从打印头35喷出的墨的消耗，逐渐向负压室135供给墨。该作用在第2调压单元100B中也是相同的。这样构成的调压阀100在壳体构件110的一侧面侧设有各个调压单元的负压产生部130及密封阀150，在壳体构件110的夹着分隔壁112的另一侧面侧设有协作机构170。 采用这种结构，能够有效地活用一个壳体构件110的表背地构成设有协作机构170的调压阀，不会使壳体构件多层结构化或者使模具复杂化，能够提供一种用简单的结构就具有协作机构170的增力功能的调压阀。另外，将第1调压单元100A与第2调压单元100B以表背朝向相反的配置关系设在壳体构件110的夹着分隔壁112的一侧面侧与另一侧面侧，即夹着分隔壁112背靠背。因此，能够使调压阀的配置空间减半，能在空间受限的滑架上富余地配设调压阀，并且能够降低滑架的移动质量，由此能够构成用小型的驱动系统就能够高速移动的打印装置。而且，根据已说明的各个图明确可知，第1负压产生部130A的负压室135与第2负压产生部130B 的负压室135形成为在壳体构件110的夹着分隔壁112的表背具有局部重合的重合区域。 由此，能够将在喷墨打印机用的调压阀的特性上占最大面积的负压室135的形成区域减少与重复区域的长度相应的量，能够进一步使由独立的两个单元构成的调压阀小型化而提供一种紧凑的调压阀。另外，在如上所述的实施方式中，作为密封阀150，例示了分开形成阻尼器密封构件157与阀芯160的结构，但是也可以利用粘接或熔接等将阻尼器密封构件157接合在阀芯160上或者利用模制等方法将它们一体形成。另外，例示了使动作杆180的第1臂部18 的长度La与第2臂部18 的长度Lb为La Lb = 2 1的结构，但是只要是La > Lb, 就能够获得与其长度之比相应的放大效果。另一方面，如果增大该比率，则阀芯160的移动量相对于受压构件140的移动量按其倒数成比例变小。因此，优选上述长度之比设定在 La Lb = 1. 2 1 3 1左右的范围内。另外，在实施方式中，例示了利用墨罐18与调压阀100的高度之差(压力水头) 来供给存储在墨罐18中的墨的结构，但是例如在从外周侧利用空气压力或弹簧对挠性的墨罐加压而向调压阀100供给那样的加压方式的结构中，也能够同样地应用，能获得相同的效果。另外，滑架的移动方式并不限于单轴移动，也可以是其他移动方式。
权利要求
1.一种喷墨打印机用的调压阀，其设在连接存储墨的墨存储部和喷出墨的打印头的墨供给路径上，用于调节向上述打印头供给的墨的压力，其特征在于，该喷墨打印机用的调压阀具有负压产生部，其由负压室、受压构件及受压施力部件构成，该负压室由在成为基体的壳体构件上利用围壁划分出的第1凹部及覆盖上述第1凹部的挠性构件形成，与上述打印头相连接；该受压构件粘着在上述挠性构件上；该受压施力部件用于对上述受压构件向上述负压室的外方施力；密封阀，其由压力室、阀芯及阀施力部件构成，该压力室由在上述壳体构件上利用围壁划分出的第2凹部及覆盖上述第2凹部的遮蔽构件形成，与上述墨存储部相连接；该阀芯开闭设置在上述压力室上的第2开口 ；该阀施力部件对上述阀芯向关闭方向施力；协作机构，其由连络流路室及动作杆构成，该连络流路室由在上述壳体构件上利用围壁划分出的凹槽及覆盖上述凹槽的遮蔽构件形成，连结与上述负压室相连通的第1开口和与上述压力室相连通的上述第2开口 ；该动作杆在臂部的一端具有与上述受压构件卡合脱离的第1卡合部，在另一端具有与上述阀芯卡合脱离的第2卡合部，在上述第1卡合部与上述第2卡合部之间具有摆动支点，该动作杆能自由摆动地配设在上述连络流路室内；在上述受压构件克服上述受压施力部件的作用力而向上述负压室的内方移动了时，上述第1卡合部被上述受压构件按压而使上述动作杆摆动，从而上述第2卡合部使上述阀芯向打开方向移动而打开上述密封阀，将上述臂部的、连接上述摆动支点与上述第1卡合部的上述第1臂部的长度设定为比连接上述摆动支点与上述第2卡合部的第2臂部的长度长。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印机用的调压阀，其特征在于，上述负压产生部及上述密封阀设置在上述壳体构件的一侧面侧，上述协作机构设置在上述壳体构件的与上述一侧面夹着分隔壁的另一侧面侧。
3.根据权利要求2所述的喷墨打印机用的调压阀，其特征在于，该喷墨打印机用的调压阀由第1调压单元和第2调压单元构成，该第1调压单元由第 1上述负压产生部、上述密封阀及上述协作机构构成；该第2调压单元由第2上述负压产生部、上述密封阀及上述协作机构构成；上述第1调压单元和上述第2调压单元以表背朝向相反的配置方式设置在上述壳体构件的夹着上述分隔壁的上述一侧面侧与上述另一侧面侧。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印机用的调压阀，其特征在于，上述第1负压产生部的上述负压室和上述第2负压产生部的上述负压室设为具有夹着上述分隔壁在表背方向上重合的区域。
全文摘要
本发明提供一种喷墨打印机用的调压阀。该喷墨打印机用的调压阀具有负压产生部(130)，其在与打印头相连接的负压室(135)中设有受压构件(140)及受压施力弹簧(145)；密封阀(150)，其在压力室(155)中设有阀芯(160)及阀芯施力弹簧(165)，与墨罐相连接；协作机构(170)，其在连结负压室(135)与压力室(155)的连络流路室(175)设有自由摆动的动作杆(180)；在受压构件(140)因墨的喷出而向负压室(135)的内方移动了时，动作杆(180)摆动而使阀芯(160)移动，密封阀(150)被打开。在借助该动作杆(180)的协作结构中，动作杆(180)的第1臂部(185a)的长度设定为比第2臂部(185b)的长度长。
文档编号B41J2/175GK102171045SQ200980138
公开日2011年8月31日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者丸山亘司 申请人:株式会社御牧工程