JP2005066520A - 液体収容体、液体タンク、液体攪拌装置及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 収容体内における液体を効果的に攪拌することにより液体中の粒子の沈降による濃度むらの発生を抑えやすくし、均一な濃度の液体を安定に供給することを可能とする液体収容体、液体タンク、液体攪拌装置及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】 インクパック10の収容袋12には、液体供給部11が突設されている側とは反対側となる端部に攪拌体40の被操作部40aが延出している。被操作部40aを上下に操作すると、接合部40bを略支点にして収容袋12内のインク中に挿入されている攪拌部40dを揺動させることが可能となっている。
【選択図】 図2
【解決手段】 インクパック10の収容袋12には、液体供給部11が突設されている側とは反対側となる端部に攪拌体40の被操作部40aが延出している。被操作部40aを上下に操作すると、接合部40bを略支点にして収容袋12内のインク中に挿入されている攪拌部40dを揺動させることが可能となっている。
【選択図】 図2
Description
本発明は、例えば顔料などの粒子からなる分散質が溶媒等の分散媒中で沈降しやすい液体を利用する場合に適した、液体収容体、液体タンク、液体攪拌装置及び液体噴射装置に関する。
従来、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェットプリンタが広く用いられている。詳しくは、このインクジェットプリンタは、キャリッジと、同キャリッジに搭載された記録ヘッドと、液体としてのインクを貯留するインク容器とを備えている。キャリッジを記録媒体に対して相対移動させながら、インク容器から記録ヘッドへとインクを供給し、記録ヘッドのノズルからインクを吐出(噴射)することによって、記録媒体に対して印刷が行われる。
昨今においては印刷の多様化に伴い、顔料分散系のインクやさまざまな粉体を溶媒中に分散させたインク(以下、顔料インクという)が用いられる趨勢にある。この顔料インクは、色素として顔料が用いられ、この顔料をインク溶媒(分散媒)に分散させたものである。この顔料インクは、これを用いた印刷物が優れた耐光性、耐水性を有するものの、顔料自体が粒子としてインク溶媒中に分散しているため、これを長期間放置した場合には顔料が溶媒中で沈降するという問題が発生する。
また、このためにプリンタの休止期間が比較的長期にわたった場合、または新品のインクタンクを使用する場合には、顔料の沈降に伴ってインクタンクの上部側で顔料濃度が薄く、下部側では顔料濃度が濃くなるという濃度むらが発生する。このために、印刷に濃度むらが起こるという問題が生ずる。極端な場合には、凝縮した顔料が記録ヘッドに至るフィルタ部材を詰まらせたり、または記録ヘッドに形成された複雑なインク流路に入り、当該部分を詰まらせるという問題が発生し、記録ヘッドからのインク滴の吐出を不能にさせるという問題に発展することがある。
例えば特許文献1では、例えば顔料インクを利用するプリンタ及びインクカートリッジにおいて、ピエゾ素子により発生する振動をインクカートリッジに伝達させて、インクカートリッジ内に貯留されたインクに振動を与えて攪拌させることができるとしている。
特開2002−192742号公報(第8頁〜第10頁、図4〜図7)
しかし、インクの外側から振動を与えるものなので、振動効果が十分でないという問題があった。例えばタンクの部材に振動が吸収されて減衰したり、タンクの壁面近傍にしか振動が伝わらず、十分な攪拌が望めない場合があった。また、振動であると、起振源の近傍は攪拌されてもインク全体的に十分攪拌されにくかった。
本発明の目的は、収容体内における液体を効果的に攪拌することにより液体中の粒子の沈降による濃度むらの発生を抑えやすくし、均一な濃度の液体を安定に供給することを可能とする液体収容体、液体タンク、液体攪拌装置及び液体噴射装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は、液体を取り出すための液体供給部と、前記液体供給部を一部露出させた状態で液体を封入する収容体と、前記収容体の内部と外部とにわたって延在する攪拌体とを備えたことを要旨とする。
この発明によれば、収容体内の液体を取り出す液体供給部と密閉された収容体の内部と外部とにわたって延在する攪拌体によって、攪拌体における収容体の外側に露出した部分に力を作用させて収容体の外側から、攪拌体の容器の内側に延在する攪拌部を動かし、収容体内の液体を攪拌することができる。このため、液体に攪拌力を直接与えることができるので、液体の濃度むらをより効果的に防ぐことができる。
また、本発明の液体収容体では、前記攪拌体は、前記収容体の外側へ突出した被操作部と、前記被操作部の操作によって前記収容体内の液体に攪拌作用を及ぼすように変位しうる状態に該収容体の内部に挿入された攪拌部とを備えたことを要旨とする。
これによれば、収容体の外側へ突出した被操作部の操作によって、収容体の内部に挿入された攪拌部が変位して収容体内の液体に攪拌作用を及ぼす。このため被操作部を操作すれば、収容体内の攪拌部の変位によって液体に攪拌力を直接与えることができるので、液体の濃度むらをより効果的に防ぐことができる。
また、本発明は、液体攪拌装置であって、前記液体収容体と、前記収容体の外側へ突出した前記被操作部に作用を及ぼして該収容体に挿入された前記攪拌部を変位させる駆動部と、前記駆動部を駆動制御する制御手段とを備えたことを要旨とする。
これによれば、制御手段が駆動部を駆動制御することにより、駆動部が被操作部に作用を及ぼして収容体に挿入された攪拌部を変位させる。この攪拌部の変位によって収容体内の液体が攪拌される。従って、人が被操作部を操作する必要がなくなるので、被操作部の操作し忘れなどによる濃度むらの発生を防ぐことができる。
また、本発明の液体攪拌装置では、前記駆動部は、前記被操作部に作用を及ぼして前記攪拌部を振動させる振動発生部であって、前記制御手段は前記振動発生部を駆動制御することを要旨とする。
これによれば、制御手段が振動発生部を駆動制御することにより、液体収容体を構成する収容体の外側へ突出する被操作部に作用を及ぼして攪拌部を振動(往復変位)させる。攪拌部が比較的速い周期で往復変位するため、液体の攪拌効果が高くなる。
また、本発明では、前記液体攪拌装置において、前記液体収容体の有無を検出する検出手段と、前記検出手段により前記液体収容体が有ると検出されている時間を計時する計時手段を備え、前記制御手段は、前記計時手段の計時時間に基づき所定時期に前記振動発生部を作動させて前記攪拌体を振動させることを要旨とする。
これによれば、検出手段により液体収容体が有ると検出されている時間を計時手段が計時する。制御手段は、計時手段の計時時間に基づき所定時期に駆動部(又は振動発生部)を作動させて攪拌部を変位(又は振動)させる。よって、自動的に液体収容体内の液体を攪拌することができる。
本発明は、前記液体攪拌装置を備えた液体噴射装置であって、所定経路に沿って往復移動するとともに前記液体収容体が装着されたキャリッジと、前記キャリッジに備えられるとともに前記液体収容体の前記液体供給部から流路を通じて供給された液体を噴射する噴射手段とを備えたことを要旨とする。
これによれば、液体噴射装置において、キャリッジの往復移動に伴って噴射手段から液体が噴射される際、濃度むらのない液体を噴射できるようになる。
また、本発明は、所定経路に沿って往復移動するキャリッジに取着して使用される液体タンクであって、液体を封入する状態で前記キャリッジに取り付けられる容器と、前記容器内に前記キャリッジの往復移動方向に転動可能に入れられた攪拌体を備えたことを要旨とする。
また、本発明は、所定経路に沿って往復移動するキャリッジに取着して使用される液体タンクであって、液体を封入する状態で前記キャリッジに取り付けられる容器と、前記容器内に前記キャリッジの往復移動方向に転動可能に入れられた攪拌体を備えたことを要旨とする。
これによれば、キャリッジが所定経路に沿って往復移動するとき、キャリッジに取着された容器内では、攪拌体がキャリッジの往復移動方向に転動する。従って、容器内で転動する攪拌体によって液体が攪拌される。キャリッジの移動を利用して手動操作なく液体を攪拌できる。
また、本発明は、所定経路に沿って往復移動するキャリッジに取着して使用される液体タンクであって、液体を封入する状態で前記キャリッジに取り付けられる容器と、前記キャリッジの往復移動方向に揺動可能に前記容器内に設けられた攪拌体とを備えたことを要旨とする。
これによれば、キャリッジが所定経路を往復移動するとき、容器内では攪拌体がキャリッジの往復移動方向に揺動することにより、液体を攪拌できる。従って、キャリッジの移動を利用して手動操作なく液体を攪拌できる。
また、本発明は、前記発明の液体タンクが前記キャリッジに取着されるとともに、前記キャリッジが所定経路に沿って主走査方向に往復移動する際に前記容器から供給された液体を噴射する噴射手段を前記キャリッジに備えたことを要旨とする。
これによれば、液体タンクをキャリッジに取着されることにより、キャリッジの往復主走査運動を利用して、液体タンク内で転動する攪拌体により液体を攪拌することができる。
(第一の実施形態)
以下、本発明を具体化した第一の実施形態を、図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、第一の実施形態におけるインクパックユニットを装着したプリンタの概略構成を示す斜視図である。
以下、本発明を具体化した第一の実施形態を、図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、第一の実施形態におけるインクパックユニットを装着したプリンタの概略構成を示す斜視図である。
図1では、液体噴射装置としてのプリンタ20は、本体20aの前部右寄りに複数(例えば6つ)の格納部22を備える。各格納部22には液体収容体としてのインクパック10を収容するケース23が収容可能となっている。各格納部22には1つずつの供給針26が対向配置されており、各供給針26はチューブ27を通じて記録ヘッド21に接続されている。記録ヘッド21は主走査方向(同図における矢印方向(左右方向))に往復移動して、インクパック10からチューブ27を通じて供給されたインクを記録ヘッド21のノズルから噴射する。この記録ヘッド21の主走査方向への移動と、記録用紙Pの副走査方向(主操作方向と直交する方向)への搬送とが交互に行われることにより、用紙Pの印刷が行われる。
インクパック10はその液体供給部11がケース23の長手方向奥側に凹設されたガイド25に案内されることによりケース23内に位置決めされるようになっている。このインクパック10がケース23に位置決め状態にセットされたユニットを、インクパックユニット24と呼ぶ。
インクパックユニット24が格納部22に挿着されると、供給針26が液体供給部11を貫通してインクパック10内に挿入される。記録ヘッド21の印刷動作に伴い、インクパック10内のインクが供給針26及びチューブ27を介して記録ヘッド21に供給されて、記録用紙P上に印刷が行われるようになっている。インクパックユニット24は、インク色別に複数セットすることができる。この様に、インクパック10が記録ヘッド21以外の場所に配設されたプリンタをオフキャリッジ式プリンタという。
図2(a),(b)は、第一の実施形態におけるインクパックの構成と攪拌体を示す斜視図である。
図2(a)では、インクパック10は、2枚のインクパックフィルム(以下、単にフィルムという)12aがその周縁部で接合されてソフトケース状に形成された収容袋12を有している。フィルム12aは、例えばガスバリア性を有するポリエチレンフィルムにアルミニウムを蒸着したラミネートフィルムまたはアルミ箔を中間層として外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだ構成のアルミラミネートフィルム等からなる。
図2(a)では、インクパック10は、2枚のインクパックフィルム(以下、単にフィルムという)12aがその周縁部で接合されてソフトケース状に形成された収容袋12を有している。フィルム12aは、例えばガスバリア性を有するポリエチレンフィルムにアルミニウムを蒸着したラミネートフィルムまたはアルミ箔を中間層として外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだ構成のアルミラミネートフィルム等からなる。
収容袋12の内部には印刷用の顔料(粒子(分散質))を溶媒(分散媒)中に分散させてある液体としてのインクが、収容袋12の外気から遮断された状態、いわゆる封入された状態で収容されている。インクパック10の端部には液体供給部11が一部露出するように突設されており、この液体供給部11からインクパック10内のインクが取り出されるようになっている。
一方、攪拌体40は、収容袋12において液体供給部11が突設されている側とは反対側となる他端部位に両フィルム12a,12a間に挟まれた状態でこれらに固着されており、収容袋12の一端からは被操作部40aが外側へ延在するように突出している。
図2(b)では、攪拌体40は、インクパック10の外部から操作する被操作部40aと、フィルム12aと接合する接合部40bと、可撓性のある弾性部40cと、インクを攪拌する攪拌部40d及びケース23と係合する案内部40eとより成っている。攪拌部40dはインクを効果的に攪拌できるようにある程度の広さの面積を有する板状(本例では四角板状)に形成されている。
攪拌体40の材質は、一部または全体が樹脂又は金属又は無機物質等から成るものである。攪拌体40を樹脂で形成した場合の材質は、例えば、フィルム12aの内側のフィルム材質であるポリエチレン系樹脂等である。また、攪拌体40を金属又は無機物質で形成した場合の材質は、例えば、炭素鋼又はステンレススチール又はセラミック等である。また、複数の部品を組み立てて攪拌体40を構成することも可能で、この場合は、接合部40bをゴム等の弾性材料とし、接合部40b以外の部分を樹脂や金属にて一体形成する構成も採用できる。
また、攪拌体40はインクの中にあるため、インクと攪拌体40とが相互に化学反応をさせないように、攪拌体40の一部または全体がインクと比較的反応しない物質で表面処理されている。この表面処理は、例えば、フィルム12aの内側のフィルム材質であるポリエチレン系樹脂、無機質材料又は金属材料をコーティング処理する方法が挙げられる。無機質材料のコーティング処理方法としては例えば蒸着処理(CVD(化学蒸着),PVD(物理蒸着)等)が挙げられ、また金属材料のコーティング処理方法としては例えば蒸着処理またはメッキ処理等が挙げられる。
図2(a)において、攪拌体40は、収容袋12の外側に延出する部分が板状の被操作部40aとなっており、また被操作部40aよりも少し先端側に被操作部40aを含む他の部位よりも厚肉に形成された接合部40bを有している。接合部40bは肉厚が両端ほど薄くなるように紡錘状の断面を有するように形成され、図2におけるその上下2面が2枚のフィルム12aを密閉状態に接合しやすいようにカーブ面形状に形成されている。2枚のフィルム12aは接合部40bの両面に熱圧着又は接着により接合されている。攪拌体40は、収容袋12内のインクが漏れないように密閉状態に2枚のフィルム12a,12aと接合されるとともに、収容袋12の内部と外部にわたって延在している。攪拌体40の攪拌部40dは、収容袋12内のインク中のほぼ中央位置に配置されている。
インクパック10の製造方法は、2枚のフィルム12a,12aを液体供給部11の基部(収容袋12から露出しない部分)を挟む状態に重ね合わせ、液体供給部11を挟むこの辺を熱圧着または接着により接合する。次に、攪拌体40の接合部40bを2枚のフィルム12a,12aの間に挟み、この辺を熱圧着または接着により接合する。更に、2枚のフィルム12a,12aの他の一辺を熱圧着または接着により接合して、3辺接合されて1辺のみ開口した袋状とする。これら3辺の接合順序は任意である。そして、この3辺を接合した袋状のフィルム12a,12aの残り一辺の開口からインクを充填する。このインク充填後、残った一辺を熱圧着または接着により接合してインクを封入する。インク封入後に完成したインクパック10においては、収容袋12の液体供給部11と反対側となる端部からは被操作部40aが延出している。
図3は、第一の実施形態におけるインクパックユニットとプリンタとの関係を示す斜視図である。
図3では、インクパック10は、その収容袋12の一端から液体供給部11が一部露出し、その他端からは被操作部40a及び案内部40eが露出している。インクパック10をケース23に装着するときは、ケース23に形成された組立孔23aに、被操作部40aを内側から外側に向かって差し込み、攪拌体40の案内部40eを案内孔23bに挿通させる。
図3では、インクパック10は、その収容袋12の一端から液体供給部11が一部露出し、その他端からは被操作部40a及び案内部40eが露出している。インクパック10をケース23に装着するときは、ケース23に形成された組立孔23aに、被操作部40aを内側から外側に向かって差し込み、攪拌体40の案内部40eを案内孔23bに挿通させる。
次に、液体供給部11にある溝11aをケース23のばね部23dにあて、溝11aがガイド25に当接するまで軽く押し込んで付設する。こうしてインクパックユニット24が完成する。
インクパックユニット24を、プリンタ20に配設されている断面L字状の保持部28,28に沿って挿入すると、供給針26が液体供給部11を貫通してインクパック10内に挿入される。また、インクパック10のインクが無くなった場合は、ケース23の引出し部23cを手前に引いて取外しインクパック10の交換を行なう。
次に、本実施形態の作用について説明する。
インクパック10がケース23に装着されたインクパックユニット24は、プリンタ20の格納部22(図1に示す)にある保持部28,28によって案内されながらプリンタ20に装着される。プリンタ20には、各格納部22に対向配置されている供給針26があり、液体供給部11を貫通し、インクパック10の中のインクを記録ヘッド21(図1に示す)へ供給している。
インクパック10がケース23に装着されたインクパックユニット24は、プリンタ20の格納部22(図1に示す)にある保持部28,28によって案内されながらプリンタ20に装着される。プリンタ20には、各格納部22に対向配置されている供給針26があり、液体供給部11を貫通し、インクパック10の中のインクを記録ヘッド21(図1に示す)へ供給している。
収容袋12の外側に露出している被操作部40aを上下に操作すると、接合部40bを略支点にして攪拌部40dが上下に揺動して、インクパック10中のインクが攪拌される。ケース23にセットしていないインクパック10単体での攪拌もできる。
インクパック10をケース23にセットすると、攪拌体40の案内部40eがケース23の案内孔23bに係合するため、被操作部40aを振動させる操作がより容易にできる。
インクパックユニット24をプリンタ20に装着した状態では、図1に示すように被操作部40aがケース23の案内孔23bから手前に延出している。所望のインクパックユニット24の被操作部40aを上下に操作することにより、インクパック10の中のインクを攪拌することができる。
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)攪拌体40の被操作部40aを手で操作して収容袋12内の攪拌部40dを揺動させることにより、収容袋12内のインクを直に攪拌することができる。よって、定期的に被操作部40aを操作すれば、比較的長期の休止期間経過後でもインクパック10内において顔料(粒子)が沈降することを防止することができる。また、定期的な被操作部40aの操作を怠り、仮にインクパック10中のインクに濃度むらができても、被操作部40aを操作すればインクを攪拌部40dによって直に攪拌できるため、攪拌効果が高く、濃度むらを直ぐになくすことができる。よって、インクパック10に攪拌体40を直接組付けているので、インクパック10単体でも、プリンタ20にインクパックユニット24を組付けた状態でも、インクを攪拌できる。これに対し、特許文献1に記載の従来技術のようにピエゾ素子により発生する振動をインクパック10へ伝達させる構成では攪拌効果が十分でないばかりか、インクパックをプリンタに組付けた状態でないとインクを攪拌できない。また、特許文献1では、プリンタに電源が入っていないと攪拌できないが、本実施形態では、プリンタ20に電源が入っていなくても被操作部40aを操作すれば、インクパック10中のインクを攪拌部40dにより直に攪拌できる。よって、プリンタ20を長期間使用せず電源を入れることがなくても、被操作部40aさえ定期的に操作すれば、インクパック10内において発生する顔料(粒子)の沈降を防止できる。
(1)攪拌体40の被操作部40aを手で操作して収容袋12内の攪拌部40dを揺動させることにより、収容袋12内のインクを直に攪拌することができる。よって、定期的に被操作部40aを操作すれば、比較的長期の休止期間経過後でもインクパック10内において顔料(粒子)が沈降することを防止することができる。また、定期的な被操作部40aの操作を怠り、仮にインクパック10中のインクに濃度むらができても、被操作部40aを操作すればインクを攪拌部40dによって直に攪拌できるため、攪拌効果が高く、濃度むらを直ぐになくすことができる。よって、インクパック10に攪拌体40を直接組付けているので、インクパック10単体でも、プリンタ20にインクパックユニット24を組付けた状態でも、インクを攪拌できる。これに対し、特許文献1に記載の従来技術のようにピエゾ素子により発生する振動をインクパック10へ伝達させる構成では攪拌効果が十分でないばかりか、インクパックをプリンタに組付けた状態でないとインクを攪拌できない。また、特許文献1では、プリンタに電源が入っていないと攪拌できないが、本実施形態では、プリンタ20に電源が入っていなくても被操作部40aを操作すれば、インクパック10中のインクを攪拌部40dにより直に攪拌できる。よって、プリンタ20を長期間使用せず電源を入れることがなくても、被操作部40aさえ定期的に操作すれば、インクパック10内において発生する顔料(粒子)の沈降を防止できる。
(2)攪拌体40に可撓性のある弾性部40cを形成することによって、被操作部40aを操作させ、攪拌部40dがフィルム12aに当接した場合に、弾性部40cが撓んでフィルム12aの破損を防ぐことができる。特に収容袋12内のインク量が減ってきた段階で被操作部40aを操作したときには攪拌部40dがフィルム12aに当接し易いが、このような場合にもフィルム12aの破損を防ぐことができる。
(3)攪拌体40にインクと反応しずらい表面処理を施すことによって、インクの変質を防止し、インクを最後まで安定して使い切ることができる。
(4)インクパック10をケース23に装着した場合に、攪拌体40の案内部40eがケース23の案内孔23bに係合することによって、被操作部40aを安定に上下操作できるので、攪拌部40dを安定して揺動させることができ、操作性及び攪拌性に優れるプリンタ20を提供することができる。
(4)インクパック10をケース23に装着した場合に、攪拌体40の案内部40eがケース23の案内孔23bに係合することによって、被操作部40aを安定に上下操作できるので、攪拌部40dを安定して揺動させることができ、操作性及び攪拌性に優れるプリンタ20を提供することができる。
(5)ケース23にばね部23dを配設したことによって、インクパック10の溝11aをばね部23dの可撓性によってケース23に装着することができる。このため、インクパック10を押さえるための蓋部材等が不必要となり、コストの低減を図ることができる。
(第二の実施形態)
以下に、本発明を具体化した第二の実施形態を、図4〜図6に基づいて説明する。
図4は、オンキャリッジ式プリンタの要部を示す斜視図である。
以下に、本発明を具体化した第二の実施形態を、図4〜図6に基づいて説明する。
図4は、オンキャリッジ式プリンタの要部を示す斜視図である。
第一の実施形態は、オフキャリッジ式プリンタであるが、本実施形態は、オンキャリッジ式プリンタに係るものである。
液体噴射装置としてのオンキャリッジ式プリンタ50は、図4に示す通り、記録ヘッド51を搭載したキャリッジ52はキャリッジモータ53により駆動されるタイミングベルト54を介し、ガイドロッド55に案内されてプラテン56の軸方向(主走査方向)に往復移動されるように構成されている。キャリッジ52が走行する走査領域には、キャリッジ52の主走査方向に直交する方向(副走査方向)に記録用紙Pが紙送りモータ57の駆動により搬送されるように構成されている。キャリッジ52における記録用紙Pに対向する下側面には、インクを噴射するノズル(図示せず)を有する記録ヘッド51が搭載されている。また、キャリッジ52の上部には記録ヘッド51に対してインクを供給する例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを貯留した液体タンクとしての複数のインクタンク30が、インクタンクホルダ52a内に着脱可能となるように装着されている。
液体噴射装置としてのオンキャリッジ式プリンタ50は、図4に示す通り、記録ヘッド51を搭載したキャリッジ52はキャリッジモータ53により駆動されるタイミングベルト54を介し、ガイドロッド55に案内されてプラテン56の軸方向(主走査方向)に往復移動されるように構成されている。キャリッジ52が走行する走査領域には、キャリッジ52の主走査方向に直交する方向(副走査方向)に記録用紙Pが紙送りモータ57の駆動により搬送されるように構成されている。キャリッジ52における記録用紙Pに対向する下側面には、インクを噴射するノズル(図示せず)を有する記録ヘッド51が搭載されている。また、キャリッジ52の上部には記録ヘッド51に対してインクを供給する例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを貯留した液体タンクとしての複数のインクタンク30が、インクタンクホルダ52a内に着脱可能となるように装着されている。
また、非印刷領域外であるホームポジションには、記録ヘッド51のノズル形成面を封止してノズル形成面の乾燥を防ぐキャッピング59と、キャッピング59の内部空間に対して負圧を与えてノズル形成面のクリーニングをする吸引ポンプ60が配設されている。また、キャリッジ52がキャッピング59側に往復移動する際に、ノズル形成面を払拭して清掃するワイピング部材61が配設されている。
キャリッジ52上のインクタンクホルダ52bに装着されている各インクタンク30には、被操作部としての操作突部31が配設されている。この操作突部31を前後方向に前後交互に押圧操作すると、インクタンク30の中のインクを攪拌することができるように構成されている。
図5(a)はインクタンクの斜視図、同図(b)はインクタンクの長手方向断面図である。
図5(a)に示すように、液体タンクとしてのインクタンク30に被操作部としての操作突部31が上部に配設されている。インクタンク30の下部には、差圧弁部35が配設され、インクタンク30からプリンタ50の記録ヘッドにインクを供給するようになっている。
図5(a)に示すように、液体タンクとしてのインクタンク30に被操作部としての操作突部31が上部に配設されている。インクタンク30の下部には、差圧弁部35が配設され、インクタンク30からプリンタ50の記録ヘッドにインクを供給するようになっている。
図5(b)に示すように、インクタンク30の容器30aは、下インクタンクケース34と上インクタンクケース32とで構成され、インク1を封入している。上インクタンクケース32は、下インクタンクケース34に接着または熱圧着等で固着されている。下インクタンクケース34には、差圧弁部35が配設されインク1を記録ヘッド51へ供給するようになっている。
上インクタンクケース32には、操作突部31があり、この操作突部31の中に間隙を設け、操作突部31から略鉛直方向に薄板状の攪拌部33が延出している。操作突部31は、上インクタンクケース32の略中央部に断面コ字状に突出形成されており、攪拌部33は操作突部31の上壁内面から容器30aの底面近くまで下方へ延出している。これは、容器30a中のインク量が減っても攪拌部33がインクに浸漬するようにすることで、攪拌部33によるインクの攪拌を可能とするためである。上インクタンクケース32は、操作突部31を弾性変形させるため材質の柔らかいものがよい。例えばナイロン系樹脂またはポリエステル系樹脂等である。なお、操作突部31と攪拌部33とにより、攪拌体が構成されている。
図6(a)は、他のインクタンクの斜視図、同図(b)はインクタンクの長手方向断面図である。
図6(a)に示すように、液体タンクとしてのインクタンク30に被操作部としての操作突部31が容器30aの側面手前に配設されている。インクタンク30の下部には、差圧弁部35が配設され、インクタンク30からプリンタ50の記録ヘッド51にインクを供給するようになっている。
図6(a)に示すように、液体タンクとしてのインクタンク30に被操作部としての操作突部31が容器30aの側面手前に配設されている。インクタンク30の下部には、差圧弁部35が配設され、インクタンク30からプリンタ50の記録ヘッド51にインクを供給するようになっている。
図6(b)に示すように、容器としての下インクタンクケース34と上インクタンクケース32とで構成され、インク1を封入している。下インクタンクケース34には、差圧弁部35が配設され、インク1を記録ヘッドへ供給するようになっている。また、操作突部31の中に間隙を設け、操作突部31から略水平方向に薄板状の攪拌部33が延出している。上インクタンクケース32は、下インクタンクケース34に接着または熱圧着等で固着されている。
操作突部31は、下インクタンクケース34の側面やや下寄りの位置に断面コ字状に突出形成されており、攪拌部33は操作突部31の側壁内面から略水平に容器30aの長手方向半分以上の長さで延出している。容器30a中のインク量が減っても攪拌部33がインクに浸漬するように、攪拌部33の位置は容器30aに対しその底面寄りの低めの高さが好ましい。下インクタンクケース34は、操作突部31を弾性変形させるため材質の柔らかいものがよい。例えば、ナイロン系樹脂またはポリエステル系樹脂等である。なお、操作突部31と攪拌部33とにより、攪拌体が構成されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
インクタンク30をキャリッジ52に装着した状態で、操作突部31を前後交互(図6の例では上下交互)に繰り返し押圧操作すると、攪拌部33が連れて揺動(往復変位)し、インクタンク30の中のインク1を攪拌することができる。プリンタの電源の入り切りに関係なく、所望の時にインクタンク30の中のインク1を攪拌することができる。
インクタンク30をキャリッジ52に装着した状態で、操作突部31を前後交互(図6の例では上下交互)に繰り返し押圧操作すると、攪拌部33が連れて揺動(往復変位)し、インクタンク30の中のインク1を攪拌することができる。プリンタの電源の入り切りに関係なく、所望の時にインクタンク30の中のインク1を攪拌することができる。
インクタンク30をプリンタ50に装着する前では、操作突部31を前後交互(図6の例では上下交互)に繰り返し押圧操作することによって、インクタンク30単体でも容器30a内のインク1を攪拌することができる。
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(6)操作突部31を前後交互(または上下交互)に押圧操作することによってインクタンク30中の攪拌部33を揺動させることによりインク1を直に攪拌することができる。よって、比較的長期の休止期間経過後でも、インクタンク30内のインク中において顔料(粒子)が沈降することを防止することができる。特許文献1に記載の従来技術のようにピエゾ素子が発生する振動によりインクを攪拌する方法に比べ、本実施形態では、インク1を直に攪拌できるうえ攪拌部33を振動に比べ大きなストロークで変位(揺動)させる攪拌なので、高い攪拌効果を得ることができる。また、プリンタに装着した状態でないとインクを攪拌できなかったが、インクタンク30毎に操作突部31及び攪拌部33が設けられているので、インクタンク30単体でもプリンタ50に装着された状態でもインクを攪拌できる。また、特許文献1では、プリンタ50に電源が入っていないと攪拌できないが、本実施形態では、プリンタ50に電源が入っているか否かに拘わらずインクを攪拌できる。
(6)操作突部31を前後交互(または上下交互)に押圧操作することによってインクタンク30中の攪拌部33を揺動させることによりインク1を直に攪拌することができる。よって、比較的長期の休止期間経過後でも、インクタンク30内のインク中において顔料(粒子)が沈降することを防止することができる。特許文献1に記載の従来技術のようにピエゾ素子が発生する振動によりインクを攪拌する方法に比べ、本実施形態では、インク1を直に攪拌できるうえ攪拌部33を振動に比べ大きなストロークで変位(揺動)させる攪拌なので、高い攪拌効果を得ることができる。また、プリンタに装着した状態でないとインクを攪拌できなかったが、インクタンク30毎に操作突部31及び攪拌部33が設けられているので、インクタンク30単体でもプリンタ50に装着された状態でもインクを攪拌できる。また、特許文献1では、プリンタ50に電源が入っていないと攪拌できないが、本実施形態では、プリンタ50に電源が入っているか否かに拘わらずインクを攪拌できる。
(第三の実施形態)
以下に、本発明を具体化した第三の実施形態を、図7〜図11に基づいて説明する。本実施形態の攪拌体は、攪拌体の構造が第二の実施形態と異なる。これ以外の構成は、第二の実施形態と共通しているため、ここではその説明を省略する。
以下に、本発明を具体化した第三の実施形態を、図7〜図11に基づいて説明する。本実施形態の攪拌体は、攪拌体の構造が第二の実施形態と異なる。これ以外の構成は、第二の実施形態と共通しているため、ここではその説明を省略する。
本実施形態は、オンキャリッジ式プリンタにおいてキャリッジ52が主走査方向に往復する動きを利用して、液体タンクとしてのインクタンク30中のインクを攪拌するものである。
図7は、インクタンクの斜視図である。同図に示すように、液体タンクとしてのインクタンク30は、外見からは、攪拌体は見えないが内部に攪拌体が収容されている。インクタンク30内に収容された攪拌体の構造として、例えば図8〜図11にそれぞれ示す4種類の例を挙げる。
図8(a)に示す液体タンクとしてのインクタンク30では、同図(a),(b)に示すように攪拌体41は容器30aを構成する上インクタンクケース32と一体に成形されている。攪拌体41は上インクタンクケース32の下面(内面)から略垂直に延出していおり、上インクタンクケース32から延出する支持部41aの下端部に円柱状の錘部41bが形成されている。支持部41aは付け根部分ほど肉厚が薄くなっており、インクタンク30がキャリッジ52に装着された状態において、錘部41bは主走査方向に揺動可能となっている。すなわち、キャリッジ52(図4に示す)の主走査方向が、図8(a)におけるインクタンク30の左右方向になるように、インクタンク30はキャリッジ52に装着される。
キャリッジ52の主走査方向の往復運動は、左右の終点では速度がゼロとなり、記録ヘッド51からインクを噴射する領域、例えば記録用紙P上では、短時間で印刷するために高速で移動する。従って、記録ヘッド51からインクが噴出し終えた位置から左右の終点までは急速に速度を減ずる領域となる。すなわち、キャリッジ52が主走査方向に往復運動する際の速度変化時に、上インクタンクケース32と一体に成形されている攪拌体41の錘部41bが遅れて動く(以下、遅動という)こととなる。
図9(a)に示す液体タンクとしてのインクタンク30では、同図(a),(b)に示すように容器30aの中に球状の攪拌体42をインク1とともに収容したものである。よって、攪拌体42は容器30aの底面上を転動可能となっている。このインクタンク30をキャリッジ52に装着すると、キャリッジ52が主走査方向に往復運動する際の速度変化時に、攪拌体42が容器30aより遅動することとなる。
図10(a)に示す液体タンクとしてのインクタンク30では、同図(a),(b)に示すように容器30a内に底面が半円柱状で錐型をした攪拌体43をインク1とともに入れたものであり、攪拌体43は容器30aの底面上にほぼ起立した姿勢で下端を中心に揺動するようになっている。攪拌体43の可動方向はキャリッジ52の往復走査方向と一致している。このインクタンク30をキャリッジ52に装着すると、キャリッジ52が主走査方向に往復運動する際の速度変化時に、攪拌体43はその下端を中心にしてその上部が容器30aより遅動することとなる。
図11(a)に示す液体タンクとしてのインクタンク30では、同図(a),(b)に示すように容器30a内に円柱状の攪拌体44をインク1とともに入れたものであり、攪拌体44はインクタンク30内でその底面上を転動可能となっている。攪拌体44の転動可能な方向はキャリッジ52の主走査方向と一致している。このインクタンク30をキャリッジ52に装着すると、キャリッジ52の往復走査運動の速度変化により、攪拌体44が容器30aより遅動することとなる。なお、攪拌体41の錘部41b、球状の攪拌体42、錘型の攪拌体43、円柱状の攪拌体44に、容器30aの材質に比べ相対的に比重の大きい例えば金属等の芯材を内蔵することもできる。
続いて、上記の第三の実施形態のように構成された攪拌体の作用について説明する。
図8に示すインクタンク30では、キャリッジ52に搭載することによって、キャリッジ52の主走査方向の往復運動を利用して容器30a内で錘部41bが揺れ動くことにより、インクタンク30中のインク1を攪拌する。
図8に示すインクタンク30では、キャリッジ52に搭載することによって、キャリッジ52の主走査方向の往復運動を利用して容器30a内で錘部41bが揺れ動くことにより、インクタンク30中のインク1を攪拌する。
また、図9に示すインクタンク30では、キャリッジ52に搭載することによって、キャリッジ52の主走査方向の往復運動を利用して容器30a内で球状の攪拌体42が底面を転動することにより、インクタンク30中のインク1を攪拌する。
さらに図10に示すインクタンク30では、キャリッジ52に搭載することによって、キャリッジ52の主走査方向の往復運動を利用して容器30a内で錘型の攪拌体43がその下端を中心に揺動することにより、インクタンク30中のインク1を攪拌することができる。
また、図11に示すインクタンク30では、キャリッジ52に搭載することによって、キャリッジ52の主走査方向の往復運動を利用して容器30a内で円柱状の攪拌体44が底面を転動することにより、インクタンク30中のインク1を攪拌することができる。なお、攪拌体41の錘部41b、球状の攪拌体42、錘型の攪拌体43、円柱状の攪拌体44に、容器30aの材質に比べ相対的に比重の大きい例えば金属等の芯材を内蔵すれば、より大きい遅動が得られインク1をより一層攪拌することができる。
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(7)図8に示すインクタンク30によれば、キャリッジ52が主走査方向に往復運動することにより、インクタンク30の中に入っている攪拌体41の錘部41bが容器30aに対して遅動して容器30a内で揺れ動くことでインク1を攪拌することができる。
(7)図8に示すインクタンク30によれば、キャリッジ52が主走査方向に往復運動することにより、インクタンク30の中に入っている攪拌体41の錘部41bが容器30aに対して遅動して容器30a内で揺れ動くことでインク1を攪拌することができる。
(8)図9に示すインクタンク30によれば、キャリッジ52が主走査方向に往復運動することにより、インクタンク30の中に入っている攪拌体42が容器30aに対して遅動して容器30aの底面上を転動することでインク1を攪拌することができる。
(9)図10に示すインクタンク30によれば、キャリッジ52が主走査方向に往復運動することにより、インクタンク30の中に入っている攪拌体43が下端を中心としてそれより上側の部分が容器30aに対して遅動し、下端を中心に揺動することでインク1を攪拌することができる。
(10)図11に示すインクタンク30によれば、キャリッジ52が主走査方向に往復運動することにより、インクタンク30内の攪拌体44が容器30aに対して遅動して容器30aの底面上を転動することでインク1を攪拌することができる。
(第四の実施形態)
以下に、本発明を具体化した第四の実施形態を、図12〜図15に基づいて説明する。本実施形態の攪拌体を駆動する方法が第一の実施形態と異なる。これ以外の構成は、第一の実施形態と共通しているため、ここではその説明を省略する。
以下に、本発明を具体化した第四の実施形態を、図12〜図15に基づいて説明する。本実施形態の攪拌体を駆動する方法が第一の実施形態と異なる。これ以外の構成は、第一の実施形態と共通しているため、ここではその説明を省略する。
本実施形態は、オフキャリッジ式プリンタにおいて、攪拌体40を自動に所定ストロークで振動させて、インクパック10の中のインクを攪拌するものである。
図12は、第四の実施形態における自動攪拌装置を装着したプリンタの概略を示す斜視図である。
図12は、第四の実施形態における自動攪拌装置を装着したプリンタの概略を示す斜視図である。
図12では、第一の実施形態と同様に、液体噴射装置としてのプリンタ20は、本体20aの前部右側に複数(例えば6つ)の格納部22を備える。各格納部22には液体収容体としてのインクパック10を収容するケース23が収納可能となっている。本体20aの右側端部には自動攪拌装置80が開閉可能に蝶着されている。自動攪拌装置80には、複数(例えば6つ)の振動発生部としてのソレノイド式振動発生装置(以下ソレノイド80aという)が各格納部22と相対する位置に組み込まれている。
図13は、自動攪拌装置とインクパックユニットとの関係を説明する部分断面図である。この図では、自動攪拌装置80が本体20aに係止された状態にある。また、同図では、インクパックユニット24が上下に二組あるが、どちらも構成は同じである。
本例のソレノイド80aはコイル励磁式振動発生装置からなり、各格納部22に対向配置された複数(例えば6つ)の鉄等の金属で成る振動体(可動鉄心)81と、各振動体81を所定のストロークで往復変位させるように励磁駆動する1組ずつの駆動コイル(励磁コイル)82とを有している。なお、駆動コイル82は、振動体81に対して少なくとも1つあればよい。
振動体81は、上下に配設されている駆動コイル82の中心穴部でガイドされている。また、振動体81は、インクパック10から延出する被操作部40aと相対する位置に凹部83を有しており、振動体81はこの凹部83にて被操作部40aと係合している。振動体81は駆動コイル82に電流を流すことにより所定ストロークで励磁振動する。なお、振動時に振動体81と攪拌体40との係合部が当接する際の騒音を防止するために、振動体81にプラスチック又はゴム等の弾性部材を付設してもよい。
インクパック10は、液体供給部11の溝11aがケース23のガイド25に位置決めされることで、ケース23上に略水平な安定状態に配置されている。インクパック10内において攪拌部40dは高さ(厚み)方向ほぼ中央に位置している。液体供給部11には、供給針26がインクパック10の内部まで貫通しており、供給針26からチューブ27を通じてインク1が記録ヘッド51へ供給されるようになっている。
図12の状態でインクパックユニット24を格納部22に収納した後、自動攪拌装置80を同図における矢印の方向に移動して閉じて本体20aに係止する。この状態において、自動攪拌装置80の振動体81が有する凹部83と、各ケース23から延出した被操作部40aとが係合する。よって、この状態で振動体81が所定ストロークで振動すると、被操作部40aが上下に往復操作されてインクパック10内で攪拌部40dが細かく揺動することとなる。なお、攪拌部40dの所定ストロークでの振動は、ピエゾ素子による超音波振動等とは異なり、所定ストロークで細かく揺れ動く揺動を指す。
図14は、自動攪拌装置の作動制御方法を説明する電気ブロック図である。
図14に示すように、自動攪拌装置80のソレノイド80aを構成する振動体81は、磁制御するため制御内容について説明する。インクパック10から延出する被操作部40aと係合する振動体81を、同図の上下方向に往復変位させる駆動コイル82が配設されている。プリンタ20に内蔵されたCPU91は、ソレノイド用ドライバ92を通じて駆動コイル82に交番電流を流す。流された交番電流により生じた磁界と少なくとも一対の磁極を有する振動体81(図13に示す)とによって振動体81を同図における上下方向に往復変位させることが可能となっている。
図14に示すように、自動攪拌装置80のソレノイド80aを構成する振動体81は、磁制御するため制御内容について説明する。インクパック10から延出する被操作部40aと係合する振動体81を、同図の上下方向に往復変位させる駆動コイル82が配設されている。プリンタ20に内蔵されたCPU91は、ソレノイド用ドライバ92を通じて駆動コイル82に交番電流を流す。流された交番電流により生じた磁界と少なくとも一対の磁極を有する振動体81(図13に示す)とによって振動体81を同図における上下方向に往復変位させることが可能となっている。
インクパック10中のインク1に分散している顔料が沈降するには、比較的長い時間が掛かる。インク1は溶媒に対する顔料濃度および使用温度等により、顔料が沈降する時間はそれぞれ異なる。そこで、各インク1に対する攪拌頻度、一回に攪拌する時間および攪拌の強さ等をプログラムしてROM93に記憶させておく。
プリンタ20は、記録用紙P(図1に示す)上に画像または文字を印刷するが、印刷する画像や文字の配色などにより、各インクパック10から使用されるインクの量はそれぞれ異なってくる。また、新品のインクパック10をプリンタ20に装着する場合、インクパック10が製造されてから比較的長時間が経過しており、インクパック10の中の顔料は沈降している。
そこで、インクパック10がプリンタ20に接続された時点に、振動体81を作動させて被操作部40aを変位させることでインクパック10内の攪拌部40dによってインク1を攪拌させるようにしている。また、時間の経過とともにインクパック10の中の顔料は沈降するので、新品でインクパック10を接続した時点からの経過時間(接続累積時間)を計時して設定時間経過する度に、振動体81を作動させてインクパック10内の攪拌部40dを揺動させることによってインク1を攪拌させるようにしている。
各インクパック10に対応したインクパック有無検出センサ94を配設し、格納部22(図12に示す)におけるインクパック10の「有り」または「無し」を検出する。インクパック有無検出センサ94は、例えば、発光部と受光部とからなり前記発光部と前記受光部との間にインクパック10を配設し、インクパック10が前記発光部から出る光を遮断した場合を「有り」と判定し、それ以外を「無し」と判定する。ここで、インクパック10がケース23にセットしていない状態で、ケース23のみを挿着している場合があるため、ケース23の有無はインクパック10の有無にはならない。インクパック有無検出センサ94の検出信号はCPU91に入力される。CPU91はインクパック有無検出センサ94の検出信号に基づきインクパック10が「有り」の状態を認知すると、カウンタ95に計時を開始させる。CPU91は、インクパック10毎の計時時間データ(接続累積時間データ)をRAM96中の専用記憶領域に記憶させており、定期的にカウンタ95の計時時間をRAM96の計時時間データに加算してRAM96の計時時間データを更新する。
インクパック10が取り外されると、インクパック有無検出センサ94が「無し」を検出し、CPU91に「無し」の信号を送る。CPU91は、インクパック有無検出センサ94からの無しの旨の信号を入力すると、カウンタ95に計時を停止させる。CPU91は、RAM96の専用記憶領域に記憶された計時時間にカウンタ95が計時した時間を加算し、インクパック10が接続されている積算時間を演算するとともにこの積算時間をRAM96の専用記憶領域に記憶する。
また、インクパック有無検出センサ94が「有り」を検出すると、各インクパック10に対応したRAM96の各専用記憶領域に計時時間が積算されていく。この計時時間は、インクパック有無検出センサ94が「無し」を検出するまで継続して累積される。また、プリンタ20の電源が切られても、バックアップ電源で時間は積算される。プリンタ20の電源が投入されると、CPU91は、ROM93から読み出したプログラムを実行し、プログラムに設定された時間(以下、所定時期という)を過ぎていると、インクパック10毎にプログラムで設定されている電流値および通電時間の命令をソレノイド用ドライバ92に指示する。この結果、ソレノイド用ドライバ92を通じて駆動コイル82が通電され、振動体81が上下変位することによって攪拌体40がインクパック10内のインク1を攪拌する。もちろん、電源が切られている間に計時時間データが設定時期を超えたときは、バックアップ電源を利用してCPU91がソレノイド用ドライバ92を通じて駆動コイル82を通電させて攪拌体40によるインク1の攪拌を行うことも可能である。
また、インクパック10の中のインクがなくなったことを検出するインクエンドセンサ97が設けられ、インクがなくなったときは、CPU91にインクのエンドを知らせる信号を出力する。インクエンドセンサ97から入力した検出信号に基づきインクエンドを認知したCPU91は、駆動コイル82に電流を流さないとともに、ユーザに対してランプ等を点灯させてインクエンドに達したことを報知する。
図15は、インクエンドセンサの構造と原理を説明する説明図である。
図15では、インクエンドセンサ97は、例えばインクパック10から記録ヘッド21までの間のインク流路上のいずれかに、半導体ストレンゲージ式圧力変換器110を配設する。流路内のインク1が無くなると、流路内の負圧力Hが格段に増加する。流路内に大気が進入すると、インク1の中で気泡となり、記録ヘッド21のインク流路を遮蔽することが起こり、印刷品質に重大な悪影響を及ぼす。このため、流路内は、大気から密閉されており、インクパック10のインク1が無くなると流路内は負圧力Hが増加する。
図15では、インクエンドセンサ97は、例えばインクパック10から記録ヘッド21までの間のインク流路上のいずれかに、半導体ストレンゲージ式圧力変換器110を配設する。流路内のインク1が無くなると、流路内の負圧力Hが格段に増加する。流路内に大気が進入すると、インク1の中で気泡となり、記録ヘッド21のインク流路を遮蔽することが起こり、印刷品質に重大な悪影響を及ぼす。このため、流路内は、大気から密閉されており、インクパック10のインク1が無くなると流路内は負圧力Hが増加する。
インクエンドセンサ97は、半導体ダイヤフラム111を除く部位をモールド樹脂部材112により成形されて、継ぎ手113に固着されている。該継ぎ手113には、チューブ114が密閉装着されている。負圧力Hが増加すると、半導体ストレンゲージ式圧力変換器110の半導体の非能動面115をエッチングして形成した半導体ダイヤフラム111が負圧力Hによって吸引され、下方に変形する。下方に変形すると、半導体ダイヤフラム111の変形部の能動面116側に近傍配設された複数の電極117間の電気的抵抗値(ゲージ抵抗値)が変化する。このゲージ抵抗値の変化を能動面116に配設されている変換回路(図示せず)に送る。受信した変換回路は、出力信号に変換して、ポッティング部材118で保護されたボンディングワイヤ119を通じて基板120に伝達される。基板120はCPU91と電気的に接続されており、出力信号はCPU91(図4に示す)に伝達されて、インクエンドを検出する。
継ぎ手113は、インクの流路である液体供給部11又は記録ヘッドの一部としてもよい。この場合は、チューブ114はいずれか一方のみとなる。
第四の実施形態の作用について説明する。
第四の実施形態の作用について説明する。
自動攪拌装置80の駆動コイル82に直流または交流の電流を流すと、例えば、鉄等の金属で成る振動体81は矢印Aの方向に振動する。いわゆる、ソレノイドである。振動体81が振動すると凹部83が振動し、凹部83に係合している攪拌体40の被操作部40aが振動する。被操作部40aの振動は接合部40bを略支点として攪拌部40dを矢印Bの方向に振動させる。この攪拌部40dが振動することによって、インクパック10の中のインク1が攪拌される。また、案内部40e及び溝11aのそれぞれがケース23と係合されていることにより、振動によってインクパック10とケース23とがずれを起こさないようになっている。
また、攪拌体40の攪拌部40dがインクパックフィルム12aに接触した場合は、弾性部40c(図2に示す)が撓んでインクパックフィルム12aの破損を防ぐようになっている。
インクパック10毎にインクパック有無検出センサ94を配設し、インクパック有無検出センサ94が「無し」を検出すると、インクパック10の計時時間をゼロリセットする。また、インクパック有無検出センサ94が「有り」を検出すると、新たに計時時間をカウントし始める。このことにより、インク交換されたインクパック10ごとに、交換されてからの経過時間(接続累積時間)を管理し、プログラムで設定されている設定時間間隔の頻度と設定時間だけ攪拌を実行する。これにより各インクパック10に最適なタイミングで、インク1を攪拌できるようになっている。
インクエンドセンサ97がインクエンドを検出した場合は、その検出信号はCPU91に伝えられ、駆動コイル82に電流を流さないとともに、ユーザに対してランプ等を点灯させてインクが終わったことを報知する。
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(8)インク1を攪拌する操作をユーザに依存することは、ユーザが全く攪拌しないこと又は攪拌した時期を忘れ攪拌する頻度がまちまちになって、インクパック10内に顔料が沈降することがあり得る。本実施形態によれば、インクパック10の有無、インクパック10の計時時間管理によって、適切な時期にソレノイド80aを駆動させてインクパック10内のインク1を攪拌する。よって、顔料の沈降を効果的に防止することができる。
(8)インク1を攪拌する操作をユーザに依存することは、ユーザが全く攪拌しないこと又は攪拌した時期を忘れ攪拌する頻度がまちまちになって、インクパック10内に顔料が沈降することがあり得る。本実施形態によれば、インクパック10の有無、インクパック10の計時時間管理によって、適切な時期にソレノイド80aを駆動させてインクパック10内のインク1を攪拌する。よって、顔料の沈降を効果的に防止することができる。
(9)インクパック10内のインク残量がインクエンドに達すると、攪拌体40は駆動されない。つまり、インクパック10内のインクが少なくなった状態では攪拌体40は動かされないので、仮にインクパック10がインクエンドのまま交換されずプリンタ20に取着されたままであっても、ソレノイド80aが駆動されないので、無駄に電力が消費されないうえ、収容袋12を傷めることもない。
なお、実施形態は前記に限定されず、以下の態様に変更できる。
(変形例1)前記第四の実施形態では、計時時間を基に所定時期に達したときにCPU91による制御により攪拌させる自動攪拌装置としたが、この所定時期以外の任意な時期にユーザがスイッチを操作して攪拌できる構成も採用できる。例えば各インクパックユニット24に対応した操作スイッチをプリンタ20に設け、操作スイッチを押下すると、CPU91はその押下信号に基づき対応する駆動コイル82に電流を流し、攪拌体40を振動させて対応するインクパック10内のインク1を攪拌する。このとき、RAM96に記憶されている各インクパックユニット24に対応した計時時間データはそのまま継続して時間積算を行ってもよいし、操作スイッチの操作に基づく攪拌がなされる度にリセットしてもよい。また、操作スイッチを押下している間だけ攪拌する構成とした場合は、攪拌時間が設定時間を超えた(つまり操作スイッチの押下時間が設定時間を超えた)場合に限り、計時時間データをリセットさせるようにしてもよい。
(変形例1)前記第四の実施形態では、計時時間を基に所定時期に達したときにCPU91による制御により攪拌させる自動攪拌装置としたが、この所定時期以外の任意な時期にユーザがスイッチを操作して攪拌できる構成も採用できる。例えば各インクパックユニット24に対応した操作スイッチをプリンタ20に設け、操作スイッチを押下すると、CPU91はその押下信号に基づき対応する駆動コイル82に電流を流し、攪拌体40を振動させて対応するインクパック10内のインク1を攪拌する。このとき、RAM96に記憶されている各インクパックユニット24に対応した計時時間データはそのまま継続して時間積算を行ってもよいし、操作スイッチの操作に基づく攪拌がなされる度にリセットしてもよい。また、操作スイッチを押下している間だけ攪拌する構成とした場合は、攪拌時間が設定時間を超えた(つまり操作スイッチの押下時間が設定時間を超えた)場合に限り、計時時間データをリセットさせるようにしてもよい。
(変形例2)前記第四の実施形態では、インクパック有無検出センサ94は、光検知式であったが、機械式スイッチでもよく、インクパック10形状の一部が機械式スイッチ(例えばリミットスイッチ)を押下した場合は「有り」と判定し、それ以外は「無し」と判定する。また、インクパック有無検出センサ94として近接センサを用いることもできる。
(変形例3)前記第四の実施形態では、駆動部及び振動発生部としてソレノイド80aを採用したが、エアシリンダ又はモータを採用することもできる。
(変形例4)前記実施形態では、各攪拌体40は、プリンタ20の外側から直接操作できるように配設されているとしたが、プリンタ20のカバーの中にあって、カバーを開けて操作できるようにしてもよい。
(変形例4)前記実施形態では、各攪拌体40は、プリンタ20の外側から直接操作できるように配設されているとしたが、プリンタ20のカバーの中にあって、カバーを開けて操作できるようにしてもよい。
(変形例5)前記実施形態では、液体供給部11と攪拌体40とは別体であるとしたが、液体供給部11に攪拌体が一体形成されていてもよい。
(変形例6)前記実施形態では、攪拌体40をインクパックフィルム12aの間に挟んで接合させる構成とした。これに対し、インクパックフィルム12aと一体的に攪拌体を形成することもできる。例えばインクパックフィルム12aの所定長さの延出片を外側へ突出する経路と内部へ挿入される経路とをとるように折り曲げてさせて、その折り曲げ部分を2枚のインクパックフィルム12aの間に挟み込んで接合し、その折り曲げ部分によって攪拌体を一体形成する構成とする。
(変形例6)前記実施形態では、攪拌体40をインクパックフィルム12aの間に挟んで接合させる構成とした。これに対し、インクパックフィルム12aと一体的に攪拌体を形成することもできる。例えばインクパックフィルム12aの所定長さの延出片を外側へ突出する経路と内部へ挿入される経路とをとるように折り曲げてさせて、その折り曲げ部分を2枚のインクパックフィルム12aの間に挟み込んで接合し、その折り曲げ部分によって攪拌体を一体形成する構成とする。
(変形例7)前記実施形態では、液体供給部11と攪拌体40がインクパック10において対向する位置にそれぞれ配置されているが、液体供給部11と攪拌体40が略直交する向きに配置してもよい。
(変形例8)前記実施形態では、インクパックユニット24を略水平状態に配置したが、略鉛直状態に配置してもよい。
(変形例9)液体は顔料系インクに限定されない。例えば細かな粒子が分散媒(液相)中に分散してなる液体であればよく、このような液体中の粒子の沈降を抑える目的であれば前記実施形態を採用できる。
(変形例9)液体は顔料系インクに限定されない。例えば細かな粒子が分散媒(液相)中に分散してなる液体であればよく、このような液体中の粒子の沈降を抑える目的であれば前記実施形態を採用できる。
(変形例10)液体噴射装置への用途に限定されない。例えば粒子(分散質)が分散媒中に分散した原料を供給する液体原料供給装置に適用できる。原料の供給は噴射でなく滴下でもよい。
(変形例11)液体噴射装置はプリンタに限定されない。例えば産業用途としてインクジェット用ヘッドが用いられた液体噴射装置に広く適用できる。インクジェット用ヘッドの用途は、プリンタのような画像記録装置に用いられる記録ヘッドに限定されない。例えば液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。インクジェット用ヘッドから噴射される液体として、分散質の分散媒中における沈降や浮揚などに起因する濃度むらが問題となる液体を扱う液体噴射装置であれば広くこれに適用できる。例えばインクよりも粘度の高いペーストでもよいし、またインクに比べ分散媒中の粒子個数割合が少ない極低濃度液体を攪拌するものでもよく、とにかく濃度むらが問題になるのであれば扱われる液体の粘度、濃度、用途は特に限定されない。
以下、前記各実施形態及び変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
(1)液体を封入する容器を備えた液体タンクであって、前記容器の一部が該容器内に延出して前記液体を攪拌する攪拌部を有することを特徴とする液体タンク。
(1)液体を封入する容器を備えた液体タンクであって、前記容器の一部が該容器内に延出して前記液体を攪拌する攪拌部を有することを特徴とする液体タンク。
(2)主走査方向に往復するキャリッジと、前記キャリッジに搭載された、液体を封入する液体容器と、前記液体容器の一部が前記キャリッジの動きより遅動する攪拌部に形成されたことを特徴とする液体噴射装置。
(3)請求項5に記載の液体攪拌装置において、前記制御手段は、操作部が操作された操作信号に基づき前記駆動部を駆動させて前記攪拌体の被操作部に力を作用させて前記攪拌部を動かすことを特徴とする。
(4)請求項2に記載の前記液体収容体は前記収容体が収容袋(12)である液体パックであり、当該液体パックの製造方法であって、2枚の液体パックフィルムの一端の間に液体供給部の一部を挟んで接合する工程と、前記2枚の液体パックフィルムの他端の間に攪拌体の一部を挟んで接合する段階と、前記2枚の液体パックフィルムの他端を接合する段階と、液体を充填する段階と、前記2枚の液体パックフィルムの残りの他端を接合し、液体を封止する段階とを備えた液体パックの製造方法。
(5)液体タンクと、記録ヘッドと、前記液体タンクと前記記録ヘッドとの間の液体流路に液体エンド検出手段(97)を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
(6)前記液体エンド検出手段は、半導体ストレンゲージ式圧力変換器(97)を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
(6)前記液体エンド検出手段は、半導体ストレンゲージ式圧力変換器(97)を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
(7)請求項3又は4に記載の液体攪拌装置において、前記液体収容体の有無を検出する検出手段(94)と、前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づき前記液体収容体が有ることをはじめて検出すると、前記駆動部を駆動させて前記攪拌体の被操作部に力を作用させることで攪拌部を動かすことを特徴とする。この構成によれば、新品の液体収容体を取り付けたときにまず液体が攪拌されるので、液体収容体を交換したばかりの使用初期から濃度むらのない液体を供給できる。
(8)請求項3又は4に記載の液体攪拌装置において、液体エンド検出手段(97)を備え、前記制御手段は前記液体エンド検出手段の検出信号に基づき液体エンドと判断すると前記駆動部の駆動を禁止することを特徴とする。この構成によれば、液体収容体内の液体の残量がエンドに達すると、攪拌体は駆動されない。つまり、液体収容体内の液体が少なくなった状態では攪拌体は動かされないので、液体収容体が液体エンドのまま仮に液体噴射装置に取着されていても、駆動部が駆動されないので、無駄に電力が消費されないうえ、液体収容体が液体パックである場合にパックを傷めることもない。
(9)前記液体は、粒子が分散媒中に分散してなる液体である。
(10)前記液体は、顔料が分散媒中に分散してなる顔料系インクである。
(10)前記液体は、顔料が分散媒中に分散してなる顔料系インクである。
1…液体としてのインク、10…液体収容体としてのインクパック、30…液体タンクとしてのインクタンク、11…液体供給部、11a…溝、12…収容袋、12a…インクパックフィルム、20…液体噴射装置としてのプリンタ、21…噴射手段としての記録ヘッド、23…ケース、24…インクパックユニット、26…供給針、27…チューブ、30…インクタンク、30a…容器、31…被操作部としての操作突部、32…容器を構成する上インクタンクケース、33…攪拌部、34…容器を構成する下インクタンクケース、35…液体供給部を構成する差圧弁部、40…攪拌体、40a…被操作部、40b…接合部、40c…弾性部、40d…攪拌部、40e…案内部、41…攪拌体、41a…支持部、41b…攪拌部を構成する錘部、42…攪拌体(球状)、43…攪拌体(揺動可能な錘型)、44…攪拌体(円柱状)、50…液体噴射装置としてのプリンタ、51…噴射手段としての記録ヘッド、52…キャリッジ、53…キャリッジモータ、80…液体攪拌装置としての自動攪拌装置、80a…駆動部としてのソレノイド、81…駆動部を構成する振動体、82…駆動部を構成する駆動コイル、91…制御手段及び計時手段を構成するCPU、92…制御手段を構成するソレノイド用ドライバ、93…ROM、94…検出手段としてのインクパック有無検出センサ、95…計時手段を構成するカウンタ、96…計時手段を構成するRAM、97…インクエンドセンサ、110…半導体ストレンゲージ式圧力変換器、P…記録用紙。
Claims (9)
- 液体を取り出すための液体供給部と、
前記液体供給部を一部露出させた状態で液体を封入する収容体と、
前記収容体の内部と外部とにわたって延在する攪拌体と
を備えたことを特徴とする液体収容体。 - 請求項1に記載の液体収容体において、
前記攪拌体は、前記収容体の外側へ突出した被操作部と、
前記被操作部の操作によって前記収容体内の液体に攪拌作用を及ぼすように変位しうる状態に該収容体の内部に挿入された攪拌部と
を備えたことを特徴とする液体収容体。 - 請求項2に記載の液体収容体と、
前記収容体の外側へ突出した前記被操作部に作用を及ぼして該収容体に挿入された前記攪拌部を変位させる駆動部と、
前記駆動部を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする液体攪拌装置。 - 請求項3に記載の液体攪拌装置において、
前記駆動部は、前記被操作部に作用を及ぼして前記攪拌部を振動させる振動発生部であって、
前記制御手段は前記振動発生部を駆動制御することを特徴とする液体攪拌装置。 - 請求項3又は4に記載の液体攪拌装置において、
前記液体収容体の有無を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記液体収容体が有ると検出されている時間を計時する計時手段を備え、
前記制御手段は、前記計時手段の計時時間に基づき設定時期に前記振動発生部を作動させて前記攪拌体を振動させることを特徴とする液体攪拌装置。 - 請求項3〜5のいずれか一項に記載の液体攪拌装置を備えた液体噴射装置であって、
所定経路に沿って往復移動するとともに前記液体収容体が装着されたキャリッジと、前記キャリッジに備えられるとともに前記液体収容体の前記液体供給部から流路を通じて供給された液体を噴射する噴射手段とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 所定経路に沿って往復移動するキャリッジに取着して使用される液体タンクであって、
液体を封入する状態で前記キャリッジに取り付けられる容器と、
前記容器内に前記キャリッジの往復移動方向に転動可能に入れられた攪拌体を備えたことを特徴とする液体タンク。 - 所定経路に沿って往復移動するキャリッジに取着して使用される液体タンクであって、
液体を封入する状態で前記キャリッジに取り付けられる容器と、
前記キャリッジの往復移動方向に揺動可能に前記容器内に設けられた攪拌体と
を備えたことを特徴とする液体タンク。 - 請求項7又は8に記載の液体タンクが前記キャリッジに取着されるとともに、前記キャリッジが所定経路に沿って主走査方向に往復移動する際に前記容器から供給された液体を噴射する噴射手段を前記キャリッジに備えたことを特徴とする液体噴射装置。
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