JP6412332B2 - 弁体、ダイヤフラム弁、ダイヤフラムポンプ、および送液ユニット - Google Patents

Description

本発明は、インクに例示される液体の送液に好適に適用し得る弁体、ダイヤフラム弁、ダイヤフラムポンプ、および送液ユニットに関する。

インクジェットヘッドのノズルから液体（インク）を吐出して、記録媒体に所望の文字や図形を記録（印刷）するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）について、従来より種々の構成のものが知られている。

一般に、インクジェット記録装置では、印刷の実施すなわちノズルからのインク吐出によって、次第にインクジェットヘッドのインク供給室に貯留されたインクが減少するため、当該インク供給室へインクを供給する必要が生じる。そこで、従来より、インクの供給に用いられるポンプに関する研究開発が行われている。

その他、様々な技術分野においても液体の送出を行うポンプに関する研究開発が行われており、例えば、特許文献１において自動車のエンジンに燃料を供給するための装置としてダイヤフラムを用いたフュエルポンプが開示されている。

特開平０７−０４２６４０号公報

本願発明者らは、インクジェット記録装置における送液装置（インク供給装置）として、液体（インク）の非常に小さな差圧にも応動し得るダイヤフラム弁を備えて、微少量のインク移送に好適なダイヤフラムポンプの研究開発に取り組んだ。

当該ダイヤフラムポンプにおいては、液体（インク）の非常に小さな差圧にも応動し、且つ、流路の閉鎖不良を確実に防止し得るダイヤフラム弁の実現が課題となっていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体（インク）の非常に小さな差圧にも応動可能で、且つ、流路の閉鎖不良を防止して液体（インク）の逆止を確実に行うことが可能なダイヤフラム弁の弁体、当該ダイヤフラム弁、およびこれを用いたダイヤフラムポンプ、送液ユニットを提供することを目的とする。

一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。

開示の弁体は、流路における所定の方向にのみ流体を通過させるダイヤフラム弁の弁体であって、厚さ方向に圧縮されてダイヤフラム弁の弁箱に保持される外周部と、流体の差圧に応動して厚さ方向に弾性変位して前記弁箱の弁座部に一面側が密着・離間する着座部が設けられた中心部と、前記外周部と前記中心部との間に配されて流体が通過可能な孔部を有する中間部と、を備え、前記中間部は、径方向と平行で且つ厚さ方向と平行な面で切断した場合の断面形状が、一つもしくは複数の湾曲部もしくは折曲部を有する形状に形成されており、前記外周部は、外周面に径方向に突設された複数の突起部を有し、且つ、中心から前記外周面までの半径が前記弁箱の対応する径方向寸法よりも小さく、中心から前記突起部の先端面までの半径が前記弁箱の対応する径方向寸法と同一に形成されており、厚さ方向に圧縮された状態で前記弁箱内に保持されることを特徴とする。

ダイヤフラムの厚さ方向に圧縮された（押し潰された）状態のダイヤフラム弁の弁体の外周部は、圧縮されていない状態と比較して、外径が大きくなり且つ内径が小さくなる。従来のダイヤフラム弁の弁体では、外周部の内径が小さくなることによって、中間部が径方向の外側（外縁側）から内側（中心側）へ向かって押された状態となり、さらに、中間部が中心部を押し動かすこととなり、例えば、本来は径方向と平行に設定されている中心部の配置（特に着座部の配置）が、弁座部に対して斜めになって正対しない状態となってしまう等の変形を生じさせる原因となっていた。この変形によって、中心部の着座部の全周が弁座部に密着できない閉鎖不良を生じ、液体の逆止不良が発生することが研究により判明した。

これに対して、上記の弁体によれば、湾曲部もしくは折曲部を有する中間部が、径方向に容易に変形可能な部分として構成される。すなわち、外周部が圧縮されて中間部が径方向の外側から内側へ向かって押された際に、湾曲部もしくは折曲部が容易に変形して、中間部が中心部を押し動かす力を低減することが可能となる。したがって、中心部の配置が斜めになってしまう等の変形を生じることを防止することができ、着座部と弁座部との密着を確実に行うことができるため、閉鎖不良を確実に防止することが可能となる。また、中間部が容易に変形可能となることによって、中心部（着座部）は、液体の小さな差圧に応動して動作することが可能となる。

本発明によれば、液体の非常に小さな差圧にも応動可能で、且つ、流路の閉鎖不良を防止して液体の逆止を確実に行うことが可能なダイヤフラム弁の弁体、当該ダイヤフラム弁、およびこれを用いたダイヤフラムポンプ、送液ユニットが実現できる。

本実施形態に係る弁体、ダイヤフラム弁、ダイヤフラムポンプ、送液ユニットが搭載されるインクジェット記録装置の概略図（斜視図）である。 図１に示すインクジェット記録装置のヘッドユニット周辺の概略図（斜視図）である。 図１に示すインクジェット記録装置に搭載されるインクタンク、ダイヤフラムポンプ、およびヘッドユニットの装置構成の例を示す概略図である。 本実施形態に係る弁体を備えるダイヤフラム弁が配設されるダイヤフラムポンプの概略図（斜視図）である。 図４に示すダイヤフラムポンプの概略図（断面図）である。 図４に示すダイヤフラムポンプの分解図（斜視図）である。 図４に示すダイヤフラムポンプにおける主要な構成要素の分解図（斜視図）を反転図と共に示した図である。 図４に示すダイヤフラムポンプの弁体の概略図（斜視図）である。 図８に示す弁体の断面図（ＩＸ−ＩＸ線断面図）である。 本実施形態に係る送液ユニットの装置構成の例を示す概略図である。 本実施形態に係る送液ユニットの装置構成の変形例を示す概略図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。
ここでは、本実施形態に係る弁体３１、３２を備えるダイヤフラム弁３、４が配設されたダイヤフラムポンプ１がインクジェット記録装置１０の送液ユニット２に搭載されて、送液装置すなわちインク供給装置として適用される場合を例に挙げて説明を行う。ただし、当該ダイヤフラムポンプ１はインクジェット記録装置以外にも搭載可能であって、インク以外の液体の送液に適用可能であることはもちろんである。

図１は、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１が搭載されるインクジェット記録装置１０の概略図（斜視図）である。また、図２は、当該インクジェット記録装置１０のヘッドユニット２３周辺の概略図（斜視図）である。また、図３は、当該インクジェット記録装置１０に搭載されるインクタンク１８、ダイヤフラムポンプ１、および記録ヘッド２５の装置構成を示す概略図である。
なお、説明の便宜上、各図において矢印方向で当該インクジェット記録装置１０の前後、左右、および上下方向を示す。
また、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

ここで、例えば特許文献１に例示される自動車用のダイヤフラムポンプを、インクジェット記録装置用のダイヤフラムポンプとしてそのまま利用することはできない。その理由として、自動車の燃料ポンプに燃料を供給するダイヤフラムポンプの場合には、なによりも堅牢性が重要となり、且つ、数ｋｇｆ／ｃｍ^２の吐出圧および百リットル／時〜の吐出量が要求されるのが通常であるからである。

これに対し、インクジェット記録装置においてインク供給にダイヤフラムポンプを用いる場合には、ａ）せいぜい数ミリリットル／ストローク程度の少量の液体を、ｂ）１ｋｇｆ／ｃｍ^２よりもずっと小さな圧力(差圧)で吸入・吐出し、ｃ）ある程度の定量性も有する、といった特性が求められる。本発明の発明者らは、これらの要求を満たすためにまず逆止弁（ダイヤフラム弁（吸入弁、吐出弁）３、４）の動作を確実ならしめる必要があることを見出し、その改良に取り組んだものである。具体的には、「微少量の液体（インク）の流動に応じて流路を開閉可能にするためダイヤフラム弁３、４の弁体３１、３２を柔軟に形成しなければならない」一方で、「そのようにすると歪の影響によって着座(閉鎖)不良を生じ易くなる」というトレードオフの問題の解決に取り組んだ。

先ず、インクジェット記録装置１０について説明する。
本実施形態に係るインクジェット記録装置１０は、紙、布、樹脂シート（例えば、塩化ビニル、ポリエステル等からなる）等の記録媒体Ｍの記録面（印刷面）に対して記録ヘッド（インクジェットヘッド）２５のノズルから液体（ここでは、インク）を吐出することにより文字や図形等の印刷加工を行う装置である。なお、インクには、ＵＶ（紫外線）の照射によって硬化するＵＶインク、水性昇華転写インク等の水性インク、もしくはソルベントインク等の溶剤系インクといった種々のインクを用いることができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０は、図１、２に示すように、支持脚１１により支持された中央ボディ部１２と、中央ボディ部１２の左側に設けられた左ボディ部１３と、中央ボディ部１２の右側に設けられた右ボディ部１４と、左右ボディ部１３、１４を繋ぐとともに中央ボディ部１２の上側に設けられた上ボディ部１５とを備えて構成される。中央ボディ部１２には、記録媒体Ｍが載置されるプラテン２９が設けられており、当該プラテン２９上に記録媒体Ｍを載置し、後述の記録ヘッド２５からインクを吐出することによって、印刷が行われる。

左ボディ部１３には、その前面側に操作スイッチ類や表示装置類が設けられ、その内部に後述するヘッドユニット２３（図２参照）を左右に移動させるモータ、ベルト等からなる左右移動機構（不図示）、ヘッドユニット２３の洗浄等を行うメンテナンスステーション（不図示）、および各構成部材の作動制御を行う制御手段としてのコントロールユニット２８等が設けられている。

ここで、図２に示すように、上ボディ部１５の内部には、左右に延びたガイドレール１６が設けられ、このガイドレール１６に対して左右に移動可能にヘッドユニット２３が取り付けられている。このヘッドユニット２３は、左右移動機構により駆動されて上ボディ部１５の内部においてガイドレール１６に沿って左右に往復移動されるようになっている。

ここで、ヘッドユニット２３は、図２に示すように、記録ヘッド２５、および当該記録ヘッド２５を固定し且つガイドレール１６に対する移動作用を担うキャリッジ２４を主体に構成されている。なお、本実施形態に係る記録ヘッド２５は、設定されるインクの色ごとに複数設けられている、一例として、記録ヘッド２５は、マゼンタ記録ヘッド２５Ａ、イエロー記録ヘッド２５Ｂ、シアン記録ヘッド２５Ｃ、ブラック記録ヘッド２５Ｄを備えて構成されている。なお、各記録ヘッド２５（２５Ａ〜２５Ｄ）の下面には、下方に載置される記録媒体Ｍに向けてインクを吐出する複数のノズル（不図示）が形成されている。

一方、図１に示すように、右ボディ部１４の内部には、カートリッジ取付部１７が設けられており、このカートリッジ取付部１７に対して、インクが貯留されたカートリッジ式のインクタンク１８が前面側から着脱可能に取り付けられている。本実施形態においては、インクの色ごとに複数のインクタンクが設けられている、一例として、インクタンク１８は、マゼンタインクタンク１８Ａ、イエローインクタンク１８Ｂ、シアンインクタンク１８Ｃ、ブラックインクタンク１８Ｄを備えて構成されている（図２参照）。なお、インクタンク１８（１８Ａ〜１８Ｄ）は、カートリッジ式に限定されるものではない。

また、図３の構成図に示すように、カートリッジ取付部１７の内部には、インクタンク１８（１８Ａ〜１８Ｄ）を受容してインクを受け入れる接続部１９（インクの色ごとに対応する接続部１９Ａ〜１９Ｄ）が設けられている。そして、この接続部１９（１９Ａ〜１９Ｄ）から、右ボディ部１４および上ボディ部１５の内部に設けられたインクチューブ２０（インクの色ごとに対応するインクチューブ２０Ａ〜２０Ｄ）、およびインクチューブ２１（インクの色ごとに対応するインクチューブ２１Ａ〜２１Ｄ）が色ごとに対応する記録ヘッド２５（２５Ａ〜２５Ｄ）と繋がっており、インクタンク１８（１８Ａ〜１８Ｄ）のインクがインクチューブ２０（２０Ａ〜２０Ｄ）、２１（２１Ａ〜２１Ｄ）を介して記録ヘッド２５（２５Ａ〜２５Ｄ）内のインク供給室（不図示）に供給されるようになっている。

ここで、図３の構成図に示すように、各インクチューブ２０（２０Ａ〜２０Ｄ）と、各インクチューブ２１（２１Ａ〜２１Ｄ）との間には、インクの送液を行う送液装置（インク供給装置）としてのダイヤフラムポンプ１（すなわち設定されるインクの色ごとに送液を行うダイヤフラムポンプ１Ａ〜１Ｄ）が配設されている。

次に、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１について説明をする。
なお、設定されるインクの色ごとに送液を行うために配設されるダイヤフラムポンプ１Ａ〜１Ｄは、構造が同じであるため、それらをまとめてダイヤフラムポンプ１として図４〜図８を用いて説明をする。

ここで、図４は、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１の概略図（斜視図）であり、図５は、当該ダイヤフラムポンプ１の断面図である。また、図６は、当該ダイヤフラムポンプ１の分解図（斜視図）である。

また、図７は、当該ダイヤフラムポンプ１における主要な構成要素の分解図を上面側斜視図と共に下面側斜視図（すなわち下面側を反転させて上面として示す斜視図）によって示した図である。より詳しくは、図７（ａ）は第１ハウジング８１の上面側斜視図であり、図７（ｅ）はその下面側斜視図である。また、図７（ｂ）は吸入弁体３１および吐出弁体３２の上面側斜視図であり、図７（ｆ）はその下面側斜視図である。また、図７（ｃ）は第２ハウジング８２の上面側斜視図であり、図７（ｇ）はその下面側斜視図である。また、図７（ｄ）は第３ハウジング８３の上面側斜視図であり、図７（ｈ）はその下面側斜視図である。

ここで、図７（ｃ）に現れている面と、図７（ｅ）に現れている面とが互いに対向した状態で弁箱４１、４２を構成する。また、図７（ｄ）に現れている面と、図７（ｇ）に現れている面とが互いに対向した状態で作動室５４を構成する。

また、図８は、吸入弁体３１および吐出弁体３２の拡大図である。ここで、図８（ａ）は上面側斜視図であり、図８（ｂ）は下面側斜視図である。

説明の便宜上、図４〜図８において矢印方向でハウジング８０の高さ方向（矢印Ｂ）、ならびに、吸入弁体３１および吐出弁体３２の径方向（矢印Ａ）、厚さ方向（矢印Ｂ）、および周方向（矢印Ｃ）を示す。なお、吸入弁体３１および吐出弁体３２の厚さ方向は、ハウジング８０の高さ方向と一致する。

図４〜図６に示すように、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、一部がダイヤフラム５６で外部と区画された作動室５４と、いずれも作動室５４と外部とを連通する吸入路５１および吐出路５２と、を有するハウジング８０を備えて構成されている。

本実施形態においては、インクタンク１８に連通するインクチューブ２０が、後述のバイバス流路構成部材８４を介して、吸入路５１端部の流入口５１ａに接続されると共に、記録ヘッド２５に連通するインクチューブ２１が、後述のバイバス流路構成部材８５を介して、吐出路５２端部の流出口５２ａに接続されて構成されている。なお、詳細は後述するが、ダイヤフラムポンプ１において、バイバス流路構成部材８４、８５は必須の構成ではない。

上記の構成によれば、ダイヤフラム５６を往復駆動させて作動室５４内の圧力を変化（減圧・加圧）させることによって、インク流路における送液作用を生じさせることができる。なお、インク流路には、後述の一方向弁（ダイヤフラム弁３、４）が設けられて、所定の向き（流入口５１ａから流出口５２ａに向かう向き）にのみ送液を行うことのできるポンプとして構成されている。ダイヤフラム弁３、４は、小さな差圧に応動、すなわち、作動室５４の体積変化に伴う微少量のインクの移動（出入り）に伴って弁体３１、３２（後述）の表裏に生じる差圧に応動することが求められる。

ここで、図５に示すように、ダイヤフラム弁（以下、「吸入弁」という）３は、吸入路５１から作動室５４に向かってのみインクを通過させる作用をなす一方向弁（逆止弁）である。また、ダイヤフラム弁（以下、「吐出弁」という）４は、作動室５４から吐出路５２に向かってのみインクを通過させる作用をなす一方向弁（逆止弁）である。

より詳しくは、吸入弁３は、ハウジング８０に形成された弁箱（以下、「吸入弁箱」という）４１に弁体（以下、「吸入弁体」という）３１が保持され、且つ、吸入弁箱４１内の所定位置に吸入弁体３１の弁座部（以下、「吸入弁座部」という）６１が設けられた構成を備えている。これによれば、吸入弁体３１と吸入弁座部６１との密着・離間によって、吸入路５１から作動室５４への流路の閉鎖・連通作用が生じる（詳細は後述）。

また、吐出弁４は、ハウジング８０に形成された弁箱（以下、「吐出弁箱」という）４２に弁体（以下、「吐出弁体」という）３２が保持され、且つ、吐出弁箱４２内の所定位置に吐出弁体３２の弁座部（以下、「吐出弁座部」という）６２が設けられた構成を備えている。これによれば、吐出弁体３２と吐出弁座部６２との密着・離間によって、作動室５４から吐出路５２への流路の閉鎖・連通作用が生じる（詳細は後述）。

ダイヤフラムポンプ１の送液作用について、より具体的には、ダイヤフラム５６を作動室５４外方へ向けて変位させると、作動室５４内の圧力が減圧される。このとき、インクの差圧に応動して吸入弁３は流路を連通し、吐出弁４は流路を閉鎖する。したがって、バイバス流路構成部材８４を介して流入口５１ａに接続されたインクチューブ２０から吸入路５１を通過させて作動室５４へ液体（インク）が吸入される。

一方、ダイヤフラム５６を作動室５４内方へ向けて変位させると、作動室５４内の圧力が加圧される。このとき、インクの差圧に応動して吸入弁３は流路を閉鎖し、吐出弁４は流路を連通する。したがって、作動室５４から吐出路５２を通過させて、バイバス流路構成部材８５を介して流出口５２ａに接続されたインクチューブ２１へ液体（インク）が吐出される。

一例として、ダイヤフラム５６は、エラストマー（ＥＰＤＭ）等の弾性材料を用いて弾性変形可能に形成されている。これによれば、ダイヤフラム５６によって外部と作動室５４とが区画された状態を保ちつつ、当該ダイヤフラム５６を変形させながら往復駆動させることができる。

また、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、ダイヤフラム５６を往復駆動する作動棹５８を備えている。ここで、作動棹５８は、一端部５８ａがダイヤフラム５６にインサート成形されて固定されており、他端部５８ｂが揺動可能に設けられた揺動アーム７０（図５参照）に対して回動可能なように連結されている。なお、符号７０ａは揺動支点を示す。

この構成によれば、ダイヤフラム５６と作動棹５８との固定構造をより一層、強固なものとすることができるため、ダイヤフラム５６から作動棹５８が抜けてしまうことが防止でき、長期に且つ安定的に送液作用を得ることが可能となる。

回転軸７４に固定されて回転駆動される偏心カム７２（後述）の駆動によって揺動アーム７０が揺動されると、揺動アーム７０に連結されている作動棹５８を往復駆動させることができる。したがって、作動棹５８に連結（固定）されているダイヤフラム５６を往復駆動させることができる。

次に、ダイヤフラムポンプ１の吸入弁３の吸入弁体３１および吐出弁４の吐出弁体３２について説明する。

図６〜図８に示すように、吸入弁体３１は、径方向の中央位置に前述の吸入弁座部６１と密着・離間する着座部３３ａが一面側に設けられた中心部３３と、吸入弁箱４１における高さ方向に対向する二つの面４１ａ、４１ｂで挟持される外周部３５と、中心部３３と外周部３５とを連結する中間部３７と、を有する構成となっている。一例として、中間部３７は、スポーク状のような放射状の形状に形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、インクの通過が可能な孔部を有する形状であればよい。

この構成によれば、吸入弁体３１において、着座部３３ａが吸入弁座部６１と密着したときに、吸入路５１と作動室５４との間でインクの通流が遮断される。一方、着座部３３ａが吸入弁座部６１と離間したときに、吸入路５１と作動室５４との間でインクの通流が行われる。なお、インクの通流は、中間部３７の孔部３９をインクが通過することによって行われる。

同様に、吐出弁体３２は、径方向の中央位置に前述の吐出弁座部６２と密着・離間する着座部３４ａが一面側に設けられた中心部３４と、吐出弁箱４２における高さ方向に対向する二つの面４２ａ、４２ｂで挟持される外周部３６と、中心部３４と外周部３６とを連結するスポーク状の中間部３８と、を有する構成となっている。

中間部３８の形状は、一例として、スポーク状のような放射状の形状に形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、インクの通過が可能な孔部を有する形状であればよい。

この構成によれば、吐出弁体３２において、着座部３４ａが吐出弁座部６２と密着したときに、作動室５４と吐出路５２との間でインクの通流が遮断される。一方、着座部３４ａが吐出弁座部６２と離間したときに、作動室５４と吐出路５２との間でインクの通流が行われる。なお、インクの通流は、中間部３８の孔部４０をインクが通過することによって行われる。

吸入弁体３１は、外周部３５の厚さが吸入弁箱４１の対応する高さ方向寸法よりも大きく形成されて、厚さ方向に圧縮された状態で吸入弁箱４１に保持されている。また、吐出弁体３２は、外周部３６の厚さが吐出弁箱４２の対応する高さ方向寸法よりも大きく形成されて、厚さ方向に圧縮された状態で吐出弁箱４２に保持されている。

一例として、吸入弁体３１、３２、すなわち外周部３５、３６、中心部３３、３４、および中間部３７、３８は、エラストマー（ＥＰＤＭ）等の弾性材料を用いて弾性変形可能に一体成形されており、十分な柔軟性（容易変形性）を備えている。

これによれば、吸入弁体３１および吐出弁体３２は、外周部３５、３６がそれぞれ吸入弁箱４１、吐出弁箱４２によって圧縮された状態で保持される構成が実現し、孔部３９、４０を通過するインクが外周部３５、３６の外側へ漏出しないようにシールすることができる。また、中間部３７、３８が弾性変形可能な構成が実現し、当該中間部３７、３８に連結されている中心部３３、３４(着座部３３ａ、３４ａ)をインクの差圧によって応動させることができ、それぞれ弁座部６１、６２と密着・離間させることができる。

この構成によれば、吸入弁体３１の外周部３５および吐出弁体３２の外周部３６によって流路のシールが行われる。すなわち、吸入弁体３１において、中間部３７の孔部３９をインクが通過する際に、外周部３５よりも径方向の外側にインクが漏れ出すことを防止できる。また、吐出弁体３２において、中間部３８の孔部４０をインクが通過する際に、外周部３６よりも径方向の外側にインクが漏れ出すことを防止できる。

ところで、圧縮された状態の吸入弁体３１の外周部３５および吐出弁体３２の外周部３６は、圧縮されていない状態と比較して、外径が大きくなり且つ内径が小さくなる。そのため、外周部３５、３６の内径が小さくなることによって、当該外周部３５、３６に連続する中間部３７、３８が径方向の外側（外縁側）から内側（中心側）へ向かって押された状態となり、さらに、中間部３７、３８によって、当該中間部３７、３８に連続する中心部３３、３４が押し動かされることとなり、例えば、本来は径方向と平行に設定されている中心部３３、３４の着座部３３ａ、３４ａの配置が斜めになってしまう、あるいは平面状に形成されている着座部３３ａ、３４ａの面が湾曲してしまうといった変形を生じさせる原因となる。

このような変形が生じると、本来、中心部３３、３４の着座部３３ａ、３４ａがそれぞれ吸入弁座部６１、吐出弁座部６２と密着して流路を閉鎖すべき場合において、着座部３３ａ、３４ａが、それぞれ吸入弁座部６１、吐出弁座部６２と密着することができない状態となる。すなわち、吸入弁３、吐出弁４において、閉鎖不良が生じることとなり、一方向弁として作用し得ない状態となる。

吸入弁３、吐出弁４における閉鎖不良は、インク流路におけるインクの逆流、すなわち、本来は逆止されるべきはずの、吸入弁体３１における作動室５４から吸入路５１へ向かうインクの通過、および吐出弁体３２における吐出路５２から作動室５４へ向かうインクの通過を生じさせる結果となる。

この問題に対して、本実施形態においては、吸入弁体３１および吐出弁体３２のそれぞれにおける中間部３７、３８は、径方向と平行で且つ厚さ方向と平行な面で切断した場合の断面形状が、一つもしくは複数の湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａを有する形状に形成される構成を備えている。ここで、当該断面形状、すなわち図８におけるＩＸ−ＩＸ線断面図を図９に示す。一例として、湾曲部の場合は断面Ｓ字状等のように形成すればよく、折曲部の場合は断面Ｚ字状等のように形成すればよい。

この構成によれば、外周部３５、３６が圧縮されて中間部３７、３８が径方向の外側から内側へ向かって押された際に、湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａが容易に変形する作用が得られる。すなわち、外周部３５、３６によって中間部３７、３８が内側へ押されても、湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａが変形するため、中間部３７、３８が中心部３３、３４を押し動かそうとする力を低減することが可能となる。

したがって、中心部３３、３４の配置が斜めになってしまうといった前述の変形が生じることを防止でき、中心部３３の着座部３３ａと吸入弁座部６１との密着、および中心部３４の着座部３４ａと吐出弁座部６２との密着を確実に行うことができるため、吸入弁３および吐出弁４における閉鎖不良を確実に防止することが可能となる。

さらに、中間部３７、３８（すなわち湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａ）が容易に変形可能な構成であることによって、当該中間部３７、３８を介して外周部３５、３６に保持（支持）される中心部３３、３４（着座部３３ａ、３４ａ）は、インクの小さな差圧に応動して動作することが可能となる。したがって、微少量のインク移送に好適な弁体が実現できる。

さらに、本実施形態に係る吸入弁体３１は、外周部３５の外周面３５ａに径方向に突設された複数の突起部３５ｂを有し、中心から外周部３５の外周面３５ａまでの半径が吸入弁箱４１の対応する径方向寸法よりも小さく、中心から各突起部３５ｂの先端面までの半径が吸入弁箱４１の対応する径方向寸法と同一に形成されている。また、本実施形態に係る吐出弁体３２は、外周部３６の外周面３６ａに径方向に突設された複数の突起部３６ｂを有し、中心から外周部３６の外周面３６ａまでの半径が吐出弁箱４２の対応する径方向寸法よりも小さく、中心から各突起部３６ｂの先端面までの半径が吐出弁箱４２の対応する径方向寸法と同一に形成されている。

この構成によれば、吸入弁体３１は、中心から外周部３５の外周面３５ａまでの半径が吸入弁箱４１の対応する径方向寸法よりも小さく、吐出弁体３２は、中心から外周部３６の外周面３６ａまでの半径が吐出弁箱４２の対応する径方向寸法よりも小さく形成されていることによって、吸入弁体３１の外周部３５および吐出弁体３２の外周部３６が圧縮されて外径が大きくなった際に、それぞれ、吸入弁箱４１内および吐出弁箱４２内において、当該外周部３５、３６を径方向の内側（中心側）から外側（外縁側）へ向かって変形させることが可能となる。したがって、当該外周部３５、３６が径方向の外側（外縁側）から内側（中心側）へ向かって変形する変形量を低減できる。

併せて、従来の弁体のように中心から外周部の外周面までの半径が弁箱の対応する径方向寸法と同一に形成された構成と比較して、厚さ方向に圧縮される外周部３５、３６の体積を減少させることができるため、その結果として、当該外周部３５、３６が径方向の外側（外縁側）から内側（中心側）へ向かって変形する変形量を低減できる。

これらにより、圧縮された外周部３５、３６が中間部３７、３８を押し動かす力を低減することが可能となるため、中間部３７、３８が中心部３３、３４を押し動かす力を低減することが可能となる。

したがって、中心部３３、３４の配置が斜めになってしまうといった前述の変形が生じることを防止でき、中心部３３の着座部３３ａと吸入弁座部６１との密着、および中心部３４の着座部３４ａと吐出弁座部６２との密着を確実に行うことができるため、吸入弁３および吐出弁４における閉鎖不良を確実に防止することが可能となる。

また、吸入弁体３１および吐出弁体３２が、それぞれ、外周部３５、３６の外周面３５ａ、３６ａに径方向に突設された複数の突起部３５ｂ、３６ｂを有する構成であって、且つ、それぞれ、中心から各突起部３５ｂ、３６ｂの先端面までの半径が吸入弁箱４１および吐出弁箱４２の対応する径方向寸法と同一に形成されている構成であることによって、吸入弁体３１および吐出弁体３２を、それぞれ、吸入弁箱４１内および吐出弁箱４２内に嵌合させる際に、特別な位置決め治具を必要とすることなく、径方向において吸入弁体３１の中心位置と吸入弁箱４１の中心位置とを一致させることができ、且つ、径方向において吐出弁体３２の中心位置と吐出弁箱４２の中心位置とを一致させることができる。

すなわち、吸入弁体３１および吐出弁体３２の中心部３３、３４と、それぞれ対応する吸入弁座部６１、吐出弁座部６２とを、中心位置を一致させて径方向にずれの無い状態で正確に配置することができるため、中心部３３、３４と吸入弁座部６１、吐出弁座部６２との位置ずれに起因するインクの逆流を防止することが可能となる。したがって、吸入弁体３１における作動室５４から吸入路５１へ向かう方向のインクの通過、および吐出弁体３２における吐出路５２から作動室５４へ向かう方向のインクの通過を確実に防止することが可能となる。

さらに、吸入弁体３１および吐出弁体３２の中心部３３、３４と、それぞれ対応する吸入弁座部６１、吐出弁座部６２との位置合わせを、特別な位置決め治具を用いずに、簡易に且つ正確に行うことができるため、製造設備および製造工程のいずれも簡素化することが可能となる。

また、本実施形態に係る吸入弁体３１および吐出弁体３２は、それぞれにおける中心部３３、３４における他面側すなわち着座部３３ａ、３４ａと厚さ方向において反対側の面３３ｂ、３４ｂに、周方向に不連続となるように厚さ方向に突設された複数の突起部３３ｃ、３４ｃを有する構成を備えている。

吸入弁体３１においては、吸入路５１から作動室５４に向かう方向にインクを通過させる際に、中心部３３の他面側の面３３ｂは、吸入弁箱４１内の吸入弁座部６１と対向する面に当接して通流を遮断してしまうおそれがある。しかし、上記の構成によれば、当該反対側の面３３ｂに設けられた複数の突起部３３ｃが、当該吸入弁箱４１内の吸入弁座部６１と対向する面に当接することで、当該反対側の面３３ｂ全体が密着して流路を遮断してしまうことを防止することが可能となり、本来、許容される方向のインクの通流を確保することが可能となる。

同様に、吐出弁体３２においては、作動室５４から吐出路５２に向かう方向にインクを通過させる際に、中心部３４の他面側の面３４ｂは、吐出弁箱４２内の吐出弁座部６２と対向する面に当接して通流を遮断してしまうおそれがある。しかし、上記の構成によれば、当該反対側の面３４ｂに設けられた複数の突起部３４ｃが、当該吐出弁箱４２内の吐出弁座部６２と対向する面に当接することで、当該反対側の面３４ｂ全体が密着して流路を遮断してしまうことを防止することが可能となり、本来、許容される方向のインクの通流を確保することが可能となる。

次に、ダイヤフラムポンプ１のハウジング８０について説明する。
ハウジング８０は、複数のハウジングが連結されて構成されている。より詳しくは、図５〜図７に示すように、高さ方向（矢印Ｂ方向）の上から順に第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３が連結されて構成されている。ただし、複数のハウジングは三つの場合に限定されるものではない。

吸入弁箱４１は、一部分が第１ハウジング８１の下面に形成され、残り部分が第２ハウジング８２の上面に形成され、それらが合わさった所定形状の空間として構成されている。同様に、吐出弁箱４２は、一部分が第１ハウジング８１の下面に形成され、残り部分が第２ハウジング８２の上面に形成され、それらが合わさった所定形状の空間として構成されている。一方、作動室５４は、一部分が第２ハウジング８２の下面に形成され、残り部分第３ハウジング８３の上面に形成され、それらが合わさった所定形状の空間として構成されている。

ここで、バイバス流路構成部材８４、８５は、吐出路５２に連結されるバイバス流路構成部材８５から吸入路５１に連結されるバイバス流路構成部材８４に圧力弁８８（ボール８６と付勢部材８７とを用いて構成され所定圧以上で開く圧力弁）を介してバイパス流路を構成するものである。

より詳しくは、図５において、バイバス流路構成部材８５における液体流路８５ａに連通する圧力弁８８の入口８８ａの液圧が高まると、付勢部材８７の付勢力（図５における紙面右方向へ作用）に抗して、ボール８６が図５における紙面左方向へ移動する。これにより、入口８８ａと流路８８ｂとが連通し、インクが入口８８ａから流路８８ｂを経て、バイバス流路構成部材８４における液体流路８４ａに連通する出口８８ｃへと送出される作用が得られる。これによって、バイバス流路構成部材８５における液体流路８５ａからバイバス流路構成部材８４における液体流路８４ａへと至るバイパス流路が構成される。

なお、ダイヤフラムポンプ１において、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８設けない構成とする場合もある。そのため、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８は、ハウジング８０とは別体に形成されると共に、必要に応じて当該ハウジング８０（ここでは、第１ハウジング８１）に対して着脱可能な構成としている。これにより、交換が容易となるため、不具合時の対処や開弁圧の変更も容易となる。なお、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８設けない構成の場合には、インクチューブ２０、２１は、それぞれ流入口５１ａ、流出口５２ａに直接接続される。

また、ハウジング８０が、第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３を有する分割構造であることによって、前述の通り、第１ハウジング８１と第２ハウジング８２とで吸入弁箱４１および吐出弁箱４２を容易に形成することができ、且つ、第２ハウジング８２と第３ハウジング８３とで作動室５４を容易に形成することができる。すなわち、複雑な金型や複雑な加工工程を必要とすることなく、簡易にハウジング８０を形成することが可能となる。

また、吸入弁体３１の外周部３５および吐出弁体３２の外周部３６を第１ハウジング８１と第２ハウジング８２との連結部分のシール材として利用できるため、シールの構造・方法を簡素且つ容易なものにできる。

さらに、本実施形態においては、第１ハウジング８１と第２ハウジング８２との連結、および第２ハウジング８２と第３ハウジング８３との連結は、スナップフィット係合による連結構造としている。より具体的には、図６に示すように、符号８１ａはスナップフィット係合凹部であり、符号８２ａはこれと係合されるスナップフィット係合凸部である。また、符号８３ａはスナップフィット係合凹部であり、符号８２ｂはこれと係合されるスナップフィット係合凸部である。

この構成によれば、分割構造として形成された第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３を、きわめて簡単な係合工程によって連結することが可能となる。また、部品点数を削減することも可能となる。

なお、本実施形態においては、ネジ留めを行う補助固定部材８９をさらに設けて、相互に連結された第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３をより一層、強固に固定して、連結部分のシールを確実にできる構成としている。ただし、補助固定部材８９を設けない構成としてもよい。

次に、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１を備えて液体（ここでは、インク）の送出を行う送液ユニット２について説明をする。図１０に、送液ユニット２の装置構成図を示す。なお、本実施形態においては、インクの色が４色の場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

送液ユニット２は、インクの色ごとに送液を行うために配設されるダイヤフラムポンプ１（１Ａ〜１Ｄ）と、各ダイヤフラムポンプ１（１Ａ〜１Ｄ）の揺動アーム７０（７０Ａ〜７０Ｄ）を揺動させる駆動部材としての偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）を備えて構成されている。各偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）は一つの回転軸７４に互いに位相を異にして固定されており、当該回転軸７４の回転によって同時に回転駆動される構成となっている。なお、本構成においては、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８を設けることが必要となる。

ここで、ダイヤフラムポンプ１の揺動アーム７０は、一端部に作動棹５８の一端部が連結され、他端部に回転可能に設けられた偏心カム７２のカム面が当接するように配設されている（図５参照）。カム面により揺動アーム７０を押動し、付勢部材９２により揺動アーム７０を引動する構成としている。

上記の構成によれば、偏心カム７２を回転駆動することによって、当該偏心カム７２のカム面と当接して配設されている揺動アーム７０を揺動させることができる。したがって、揺動アーム７０に連結されている作動棹５８を往復駆動させることができるため、作動棹５８に連結（固定）されているダイヤフラム５６を往復駆動することができ、前述の通りインクを吸入・吐出する駆動力を発生させることが可能となる。

さらに、送液ユニット２は、図１０に示すように、吐出弁体３２よりも下流側（本実施形態においては、インクチューブ２１（２１Ａ〜２１Ｄ）の途中）において、流路の開閉を行う電磁弁７６（７６Ａ〜７６Ｄ）を備えて構成されている。

この構成によれば、偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）を常時、回転駆動させた状態、すなわち、揺動アーム７０（７０Ａ〜７０Ｄ）、作動棹５８、およびダイヤフラム５６を常時、往復駆動させた状態において、必要に応じて電磁弁７６（７６Ａ〜７６Ｄ）を開閉することによって、吐出路５２からの送液を実行・停止することが可能となる。したがって、必要なときに必要な量のインクを送液することが可能となる。

なお、電磁弁７６により流路（インクチューブ２１の流路）が閉じられた場合、ダイヤフラムポンプ１が常時、駆動しているため、流路（すなわち作動室５４から吐出路５２を経て、インクチューブ２１の電磁弁の位置より手前まで）の内部の液圧が高くなる状態が生じる。

これに対して、本実施形態においては、吐出路５２に連結されるバイバス流路構成部材８５から吸入路５１に連結されるバイバス流路構成部材８４に圧力弁８８が設けられた構成を備えることで、流路内が所定圧以上となった場合に、圧力弁８８が開き、バイパス流路が構成される。すなわち、圧力弁８８は、リリーフ弁として作用するものである。

したがって、電磁弁７６により流路（インクチューブ２１の流路）が閉じられた場合であっても、吐出路５２から吸入路５１へインクをバイパス通流させることができるため、流路内が所定圧力以上となって液漏れや破損を生じさせることの防止が可能となる。

ただし、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、吐出側流路（インクチューブ２１の流路）が閉止されると、作動室５４内にインクが充満したままになるため、偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）が揺動アーム７０（７０Ａ〜７０Ｄ）に作用しなくなる。したがって、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８が配されない場合でも、液圧が過大になって流路に破損（液漏れ）を生じる可能性が小さいという特徴がある。

また、本実施形態の構成によれば、偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）の回転駆動を行うための駆動機構の構成を簡素化することができ、且つ、当該回転駆動の駆動制御方法を簡素化することができる。

次に、送液ユニット２の変形例について説明する。図１１に、送液ユニット２の変形例の装置構成図を示す。

変形例に係る送液ユニット２は、図１１に示すように、偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）と当該偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）を回転駆動する回転軸７４との間に、回転動力の伝達・切断を行う電磁クラッチ７８（７８Ａ〜７８Ｄ）を備えて構成されている。なお、本構成においては、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８を省略することができる。

この構成によれば、必要に応じて電磁クラッチ７８（７８Ａ〜７８Ｄ）による回転動力の伝達・切断を行うことによって、偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）の回転・停止を行うことができ、吐出路５２からの送液を実行・停止することが可能となる。したがって、必要なときに必要な量のインクを送液することが可能となる。

また、偏心カム７２（７２Ａ〜７２Ｄ）を常時回転させておく必要がないため、摺動部分における摩耗を低減でき、装置寿命をより長くすることが可能となる。また、前述の図１０に示した例のように吐出弁体３２の下流側に流路の開閉を行う電磁弁７６を設ける構成が不要となり、さらに、バイバス流路構成部材８４、８５および圧力弁８８を設ける構成が不要となる。したがって、それらの設置スペースを削減でき、装置の小型化を図ることが可能となる。

続いて、以上の構成を備える送液ユニット２の送液動作について、特にダイヤフラムポンプ１の送液動作を中心に説明する。

先ず、偏心カム７２が回転駆動することによって、当該偏心カム７２のカム面と当接して配設されている揺動アーム７０が揺動する。これにより、揺動アーム７０に連結されている作動棹５８が往復駆動するため、作動棹５８に連結（固定）されているダイヤフラム５６が往復駆動する（図５参照）。

ダイヤフラム５６が往復駆動すると、作動室５４内の圧力が変化する。例えば、図５において、作動棹５８およびダイヤフラム５６が作動室５４の外側に向かって動く場合には作動室５４内の圧力が減圧され、吸入路５１から作動室５４へ液体（インク）を吸入する作用が生じる。逆に、作動棹５８およびダイヤフラム５６が作動室５４の内側に向かって動く場合には作動室５４内の圧力が加圧され、作動室５４から吐出路５２へ液体（インク）を吐出する作用が生じる。

より詳しくは、作動室５４内の圧力が減圧されると、吸入弁体３１においては、中心部３３の着座部３３ａに作用する液圧が、反対側の面３３ｂに作用する液圧よりも高くなって、着座部３３ａと吸入弁座部６１とが離間して、インクの通流が行われる。一方、吐出弁体３２においては、中心部３４の着座部３４ａに作用する液圧が、反対側の面３４ｂに作用する液圧よりも低くなって、着座部３４ａと吐出弁座部６２とが密着してインクの通流が遮断される。すなわち、吸入路５１から作動室５４へ向かってのみインクの通流を可能とし、吐出路５２から作動室５４へ向かう方向のインクの逆流を阻止することが可能となる。

これに対して、作動室５４内の圧力が加圧されると、吐出弁体３２においては、中心部３４の着座部３４ａに作用する液圧が、反対側の面３４ｂに作用する液圧よりも高くなって、着座部３４ａと吐出弁座部６２とが離間してインクの通流が行われる。一方、吸入弁体３１においては、中心部３３の着座部３３ａに作用する液圧が、反対側の面３３ｂに作用する液圧よりも低くなって、着座部３３ａと吸入弁座部６１とが密着してインクの通流が遮断される。すなわち、作動室５４から吐出路５２へ向かってのみインクの通流を可能とし、作動室５４から吸入路５１へ向かう方向のインクの逆流を阻止することが可能となる。

以上説明した通り、本発明によれば、中心部に作用するインクの非常に小さな差圧にも応動可能で、且つ、流路の閉鎖不良を防止してインクの逆止を確実に行うことが可能なダイヤフラム弁の弁体、当該ダイヤフラム弁、およびこれを用いたダイヤフラムポンプ、送液ユニットが実現できる。

また、特に、本実施形態によって以下の特徴的な作用効果が奏される。

開示の弁体３１、３２は、流路における所定の方向にのみ流体を通過させるダイヤフラム弁３、４の弁体であって、厚さ方向に圧縮されてダイヤフラム弁３、４の弁箱４１、４２に保持される外周部３５、３６と、流体の差圧に応動して厚さ方向に弾性変位して弁箱４１、４２の弁座部６１、６２に一面側が密着・離間する着座部３３ａ、３４ａが設けられた中心部３３、３４と、外周部３５、３６と中心部３３、３４との間に配されて流体が通過可能な孔部３９、４０を有する中間部３７、３８と、を備え、中間部３７、３８は、径方向と平行で且つ厚さ方向と平行な面で切断した場合の断面形状が、一つもしくは複数の湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａを有する形状に形成されていることを特徴とする。

これによれば、弁体３１、３２の湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａを有する中間部３７、３８が、容易に変形可能な部分として構成される。すなわち、外周部３５、３６が圧縮されて中間部３７、３８が径方向の外側から内側へ向かって押された際に、湾曲部（もしくは折曲部）３７ａ、３８ａが容易に変形して、中間部３７、３８が中心部３３、３４を押し動かす力を低減することが可能となる。したがって、中心部３３、３４の配置が斜めになってしまう等の変形を生じることを防止することができ、着座部３３ａ、３４ａと弁座部６１、６２との密着を確実に行うことができるため、閉鎖不良を確実に防止することが可能となる。また、中間部３７、３８が容易に変形可能となることによって、中心部３３、３４（着座部３３ａ、３４ａ）は、送液されるインクの小さな差圧に応動して動作することが可能となる。

また、本発明において、外周部３５、３６は、外周面３５ａ、３６ａに径方向に突設された複数の突起部３５ｂ、３６ｂを有することが好ましい。

これによれば、吸入弁体３１の外周部３５および吐出弁体３２の外周部３６が圧縮されて外径が大きくなった際に、それぞれ、吸入弁箱４１内および吐出弁箱４２内において、当該外周部３５、３６を径方向の内側（中心側）から外側（外縁側）へ向かって変形させることが可能となる。したがって、当該外周部３５、３６が径方向の外側（外縁側）から内側（中心側）へ向かって変形する変形量を低減できる。併せて、圧縮される外周部３５、３６の体積を減少させることができるため、その結果として、当該外周部３５、３６が径方向の外側（外縁側）から内側（中心側）へ向かって変形する変形量を低減できる。

また、本発明において、中心部３３、３４は、着座部３３ａ、３４ａの他面側に、周方向に不連続となるように厚さ方向に突設された複数の突起部３３ｃ、３４ｃを有することが好ましい。

これによれば、中心部３３、３４の着座部３３ａ、３４ａに対して他面側（厚さ方向において反対側）の面３３ｂ、３４ｂは、弁箱４１、４２における弁座部６１、６２と対向する面に当接する場合が発生し得る。このとき、当該反対側の面３３ｂ、３４ｂに設けられた複数の突起部３３ｃ、３４ｃが、当該弁座部６１、６２と対向する面に当接することで、面３３ｂ、３４ｂ全体が密着して流路を遮断してしまうことを防止することが可能となり、本来、許容されるべき方向のインクの通流を確保することが可能となる。

また、本発明において、外周部３５、３６、中心部３３、３４、および中間部３７、３８は、エラストマー等の弾性材料を用いて一体成形されていることが好ましい。

これによれば、弁体３１、３２は、外周部３５、３６がそれぞれ吸入弁箱４１、吐出弁箱４２によって圧縮された状態で保持される構成が実現し、孔部３９、４０を通過するインクが外周部３５、３６の外側へ漏出しないようにシールすることができる。また、中間部３７、３８が弾性変形可能な構成が実現し、当該中間部３７、３８を介して外周部３５、３６と連結されている中心部３３、３４(着座部３３ａ、３４ａ)をインクの差圧によって応動させることができ、それぞれ弁座部６１、６２と密着・離間させることができる。また、一体成形であるため、製造が容易となる。

また、開示のダイヤフラム弁３、４は、いずれも外部に開口する流入口５１ａと流出口５２ａ、および内部で流入口５１ａと流出口５２ａとを結ぶ流路が形成されたハウジング８０と、流路に配された前記の弁体３１、３２と、流路の、弁体３１、３２の着座部３３ａ、３４ａに対向する位置に設けられた弁座部６１、６２と、を備え、流入口５１ａ側と流出口５２ａ側とのインクの差圧に応動して、弁体３１、３２が弾性的に変位して着座部３３ａ、３４ａが弁座部６１、６２に密着・離間することにより流路を閉鎖・連通し、流入口５１ａから流出口５２ａに向かってのみインクを通過させることを特徴とする。

これによれば、インクの小さな差圧に応動して弁体３１、３２が弾性的に変位して、着座部３３ａ、３４ａがそれぞれ弁座部６１、６２に密着・離間することにより流路を閉鎖・連通するダイヤフラム弁が実現できる。また、弁体３１、３２によって、確実にインクの逆流を防止することができる。したがって、ダイヤフラム弁の閉鎖不良に起因して、所定量のインクが送液されなくなることが防止できる。

また、開示のダイヤフラムポンプ１は、厚さ方向に弾性的に変位可能なダイヤフラム５６と、一部がダイヤフラム５６で外部と区画された作動室５４と、いずれも作動室５４と外部とを連通する吸入路５１および吐出路５２と、を内部に有するハウジング８０と、吸入路５１から作動室５４に向かってのみ流体を通過させる吸入弁３と、作動室５４から吐出路５２に向かってのみ流体を通過させる吐出弁４と、を備え、吸入弁３および吐出弁４には、前記のダイヤフラム弁が用いられ、ダイヤフラム５６を往復駆動させて、外部から吸入路５１を通過させて作動室５４へインクを吸入すると共に、作動室５４から吐出路５２を通過させて外部へインクを吐出することを特徴とする。

これによれば、弁体３１、３２の閉鎖不良を確実に防止することができ、所定の向き、すなわち吸入弁３において吸入路５１から作動室５４に向かってのみ、および吐出弁４において作動室５４から吐出路５２に向かってのみ、インクを送液して、確実に逆流を防止することのできるダイヤフラムポンプが実現できる。

また、ダイヤフラムポンプが定量ポンプとされる場合において、上記の逆流防止が図られることにより、送液量を把握できなくなることが防止できる。

また、本発明において、ダイヤフラム５６を往復駆動する作動棹５８をさらに備え、作動棹５８は、一端部５８ａがダイヤフラム５６にインサート成形されていることが好ましい。

ダイヤフラムと作動棹とが別体に成形される構成の場合、経年劣化等によってダイヤフラムから作動棹が抜けてしまうおそれがある。しかし、本発明の構成によれば、ダイヤフラム５６と作動棹５８との固定構造をより一層、強固なものとすることができるため、ダイヤフラム５６から作動棹５８が抜けてしまうことが防止でき、長期に且つ安定的に送液作用を得ることが可能となる。

また、本発明において、作動棹５８は、他端部５８ｂが揺動可能に設けられた揺動アーム７０に連結されており、揺動アーム７０が揺動して作動棹５８が往復駆動されることにより、ダイヤフラム５６が厚さ方向に往復駆動されることが好ましい。

これによれば、揺動アーム７０を揺動させることによって、揺動アーム７０に連結されている作動棹５８を往復駆動させることができる。したがって、作動棹５８に連結すなわちインサート成形によって固定されているダイヤフラム５６を往復駆動することができ、インクを作動室５４内へ吸入し、作動室５４外へ吐出する駆動力を発生させることが可能となる。

また、本発明において、ハウジング８０は、複数のハウジング（ここでは、第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３）が連結されて形成されていることが好ましい。

これによれば、複雑な金型や複雑な加工工程を必要とすることなく、吸入弁箱４１、吐出弁箱４２、作動室５４を備えるハウジング８０を簡易に形成することが可能となる。

また、本発明において、複数のハウジング（ここでは、第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３）は、スナップフィット係合によって相互に連結されることが好ましい。

これによれば、きわめて簡単な工程によって複数のハウジング（ここでは、第１ハウジング８１、第２ハウジング８２、および第３ハウジング８３）を連結することが可能となる。また、それぞれのハウジングをネジ留めで固定する構成と比較して、ネジ、ボルト類が不要となり部品点数を削減することも可能となる。

また、開示の送液ユニット２は、一の回転軸７４に互いに位相を異にして配された複数の偏心カム７２と、各偏心カム７２によってそれぞれ揺動アーム７０が駆動される前記の複数のダイヤフラムポンプ１と、を備えることを特徴とする。

これによれば、一の回転軸７４を回転駆動することによって、複数の偏心カム７２を回転駆動することができるため、各偏心カム７２のカム面と当接して配設されている各揺動アーム７０を揺動させることができる。したがって、各揺動アーム７０に連結されている各作動棹５８を往復駆動させることができるため、各作動棹５８に連結（固定）されている各ダイヤフラム５６を往復駆動することができ、各ダイヤフラムポンプ１において、インクを吸入・吐出する駆動力を発生させることが可能となる。

また、本発明において、各ダイヤフラムポンプ１は、各偏心カム７２によって同時に駆動され、吐出弁４よりも下流側に流路を閉鎖・連通する電磁弁７６を備えることが好ましい。

これによれば、各偏心カム７２を常時、回転駆動させた状態、すなわち、各揺動アーム７０、各作動棹５８、および各ダイヤフラム５６を常時、往復駆動させた状態において、必要に応じて各電磁弁７６を開閉することによって、吐出路５２からの送液を実行・停止することが可能となる。

また、本発明において、回転軸７４と各偏心カム７２との間に、それぞれ、回転動力の伝達・切断を行う電磁クラッチ７８を備えることが好ましい。

これによれば、必要に応じて各電磁クラッチ７８による回転動力の伝達・切断を行うことによって、各偏心カム７２の回転・停止を行うことができ、吐出路５２からの送液を実行・停止することが可能となる。したがって、電磁弁７６を有しない構成が実現でき、装置の簡素化・省スペース化が図られる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。特に、本発明に係る弁体を備えるダイヤフラム弁が組み込まれたダイヤフラムポンプがインクジェット記録装置の送液ユニット２に搭載されて、送液装置すなわちインク供給装置として適用される場合を例に挙げて説明をしたが、これに限定されるものではなく、その他の装置にも適用が可能である。また、送液される液体は、インクに限定されるものではない。

１ ダイヤフラムポンプ
２ 送液ユニット
３ ダイヤフラム弁（吸入弁）
４ ダイヤフラム弁（吐出弁）
１０ インクジェット記録装置
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ インクタンク
１９ 接続部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ インクチューブ
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ インクチューブ
２３ ヘッドユニット
２４ キャリッジ
２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ 記録ヘッド（インクジェットヘッド）
３１ 弁体（吸入弁体）
３２ 弁体（吐出弁体）
３３、３４ 中心部
３３ａ、３４ａ 着座部
３３ｃ、３４ｃ 突起部
３５、３６ 外周部
３５ｂ、３６ｂ 突起部
３７、３８ 中間部
３７ａ、３８ａ 湾曲部（折曲部）
３９、４０ 孔部
４１ 弁箱（吸入弁箱）
４２ 弁箱（吐出弁箱）
５１ 吸入路
５１ａ 流入口
５２ 吐出路
５２ａ 流出口
５４ 作動室
５６ ダイヤフラム
５８ 作動棹
６１ 弁座部（吸入弁座部）
６２ 弁座部（吐出弁座部）
７０ 揺動アーム
７２ 偏心カム
７４ 回転軸
７６ 電磁弁
７８ 電磁クラッチ
８０ ハウジング
８１ 第１ハウジング
８２ 第２ハウジング
８３ 第３ハウジング
Ｍ 記録媒体

Claims (14)

1. 流路における所定の方向にのみ流体を通過させるダイヤフラム弁の弁体であって、
   厚さ方向に圧縮されてダイヤフラム弁の弁箱に保持される外周部と、
   流体の圧力差に応動して厚さ方向に弾性変位して前記弁箱の弁座部に一面側が密着・離間する着座部が設けられた中心部と、
   前記外周部と前記中心部との間に配されて流体が通過可能な孔部を有する中間部と、を備え、
   前記中間部は、径方向と平行で且つ厚さ方向と平行な面で切断した場合の断面形状が、一つもしくは複数の湾曲部もしくは折曲部を有する形状に形成されており、
   前記外周部は、外周面に径方向に突設された複数の突起部を有し、且つ、中心から前記外周面までの半径が前記弁箱の対応する径方向寸法よりも小さく、中心から前記突起部の先端面までの半径が前記弁箱の対応する径方向寸法と同一に形成されており、厚さ方向に圧縮された状態で前記弁箱内に保持されること
   を特徴とする弁体。
2. 流路における所定の方向にのみ流体を通過させるダイヤフラム弁の弁体であって、
   厚さ方向に圧縮されてダイヤフラム弁の弁箱に保持される外周部と、
   流体の圧力差に応動して厚さ方向に弾性変位して前記弁箱の弁座部に一面側が密着・離間する着座部が設けられた中心部と、
   前記外周部と前記中心部との間に配されて流体が通過可能な孔部を有する中間部と、を備え、
   前記中間部は、径方向と平行で且つ厚さ方向と平行な面で切断した場合の断面形状が、一つもしくは複数の湾曲部もしくは折曲部を有する形状に形成されており、
   前記中心部は、前記着座部の他面側に、周方向に不連続となるように厚さ方向に突設された複数の突起部を有すること
   を特徴とする弁体。
3. 前記外周部、前記中心部、および前記中間部は、弾性材料を用いて一体成形されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の弁体。
4. いずれも外部に開口する流入口と流出口、および内部で該流入口と該流出口とを結ぶ流路が形成されたハウジングと、
   前記流路に配された請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁体と、
   前記流路の、前記弁体の前記着座部に対向する位置に設けられた弁座部と、を備え、
   前記流入口側と前記流出口側との流体の圧力差に応動して、前記弁体が弾性的に変位して前記着座部が前記弁座部に密着・離間することにより前記流路を閉鎖・連通し、前記流入口から前記流出口に向かってのみ流体を通過させる構成であり、
   前記弁箱は、前記ハウジングに形成されており、
   前記弁体は、前記外周部の外周面に径方向に突設された複数の突起部を有し、且つ、中心から前記外周面までの半径が前記弁箱の対応する径方向寸法よりも小さく、中心から前記突起部の先端面までの半径が前記弁箱の対応する径方向寸法と同一に形成されており、厚さ方向に圧縮された状態で前記弁箱内に保持されること
   を特徴とするダイヤフラム弁。
5. 厚さ方向に弾性的に変位可能なダイヤフラムと、
   一部が前記ダイヤフラムで外部と区画された作動室と、いずれも前記作動室と外部とを連通する吸入路および吐出路と、を内部に有するハウジングと、
   前記吸入路から前記作動室に向かってのみ流体を通過させる吸入弁と、
   前記作動室から前記吐出路に向かってのみ流体を通過させる吐出弁と、を備え、
   前記吸入弁および前記吐出弁には、請求項４記載のダイヤフラム弁が用いられ、
   前記ダイヤフラムを往復駆動させて、外部から該吸入路を通過させて該作動室へ流体を吸入すると共に、該作動室から該吐出路を通過させて外部へ流体を吐出すること
   を特徴とするダイヤフラムポンプ。
6. 前記吸入路と、前記吐出路とを結ぶバイパス流路が設けられ、
   前記バイパス流路の途中に、前記吐出路の流体圧が、所定圧未満で閉じ、所定圧以上で開き、開いたときに前記吐出路から前記吸入路へ流体を通過させる圧力弁が設けられていること
   を特徴とする請求項５記載のダイヤフラムポンプ。
7. 前記ダイヤフラムは、付勢部材と駆動部材とにより往復駆動させられるものであり、
   前記付勢部材は、前記ダイヤフラムを前記作動室の容積が縮小する方向に付勢するものであって、
   前記駆動部材は、前記ダイヤフラムを前記付勢部材による付勢力に抗して駆動するものであること
   を特徴とする請求項５または請求項６記載のダイヤフラムポンプ。
8. 前記ダイヤフラムを往復駆動する作動棹をさらに備え、
   前記作動棹は、一端部が前記ダイヤフラムにインサート成形されていること
   を特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプ。
9. 前記作動棹は、他端部が揺動可能に設けられた揺動アームに連結されており、
   前記揺動アームが揺動して前記作動棹が往復駆動されることにより、前記ダイヤフラムが厚さ方向に往復駆動されること
   を特徴とする請求項８記載のダイヤフラムポンプ。
10. 前記ハウジングは、複数のハウジングが連結されて形成されていること
    を特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプ。
11. 前記複数のハウジングは、スナップフィット係合によって相互に連結されること
    を特徴とする請求項１０記載のダイヤフラムポンプ。
12. 一の回転軸に互いに位相を異にして配された複数の偏心カムと、
    前記各偏心カムによってそれぞれ前記揺動アームが駆動される請求項９記載の複数のダイヤフラムポンプと、を備えること
    を特徴とする送液ユニット。
13. 前記各ダイヤフラムポンプは、前記各偏心カムによって同時に駆動され、
    前記吐出弁よりも下流側に流路を閉鎖・連通する電磁弁を備えること
    を特徴とする請求項１２記載の送液ユニット。
14. 前記回転軸と前記各偏心カムとの間に、それぞれ、回転動力の伝達・切断を行う電磁クラッチを備えること
    を特徴とする請求項１２記載の送液ユニット。

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