JP2011235582A - 液体供給装置および液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の液体供給装置は、沈降し得る成分を含む液体が流通する容器と、前記容器の内部に移動自在に配置された撹拌子と、前記容器が搭載され、所定の方向に往復運動するキャリッジと、を含み、前記撹拌子は、前記キャリッジの往復運動に基づいて、前記容器内を移動し、前記容器の内部の鉛直方向の高さ(Ht)と、前記撹拌子の鉛直方向における高さ(Hb)と、の関係が式(1)を満たすことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明に係る液体供給装置の態様の1つは、
沈降し得る成分を含む液体が流通する容器と、
前記容器の内部に移動自在に配置された撹拌子と、
前記容器が搭載され、所定の方向に往復運動するキャリッジと、
を含み、
前記撹拌子は、前記キャリッジの往復運動に基づいて、前記容器内を移動し、
前記容器の内部の鉛直方向の高さ(Ht)と、前記撹拌子の鉛直方向における高さ(Hb)と、の関係が下記式(1)を満たす。
0.4×Ht≦Hb≦0.9×Ht ・・・(1)
適用例1において、
さらに、前記容器内に生じ得る沈降物の鉛直方向における高さ(Hi)と、前記Htと、前記Hbと、の関係が下記式(2)を満たすことができる。
2.5×Hi≦Hb≦0.9×(Ht−Hi) ・・・(2)
適用例1または適用例2において、
さらに、液体収容部および吐出ヘッドを含み、
前記吐出ヘッドは、前記キャリッジに搭載され、
前記液体は、液体収容部から前記容器を介して前記吐出ヘッドに流通することができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか1例において、
前記沈降し得る成分は、無機顔料、金属顔料、および中空樹脂粒子から選択される少なくとも1種を含むことができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
前記液体は、溶媒を含み、
前記沈降し得る成分と前記溶媒との比重差が1以上であることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
前記撹拌子の形状は、球体または楕円体であることができる。
適用例1ないし適用例6のいずれか1例において、
前記容器は、上面部と、底面部と、前記所定の方向に延びる第1側面部と、前記所定の方向に対向する第2側面部と、を有し、
前記底面部の前記所定の方向に直交する断面は、外周部が前記容器の外側に向かって凸の曲線を含むことができる。
適用例7において、
さらに、前記第1側面部および前記上面部の前記所定の方向に直交する断面は、外周部が前記容器の外側に向かって凸の曲線を含むことができる。
適用例8において、
前記容器の前記所定の方向に直交する断面は、円形または楕円形であることができる。
適用例7ないし適用例9のいずれか1例において、
さらに、前記第2側面部の前記所定の方向に平行な断面は、外周部が前記容器の外側に向かって凸の曲線を含むことができる。
適用例2ないし適用例10のいずれか1例において、
前記液体の吐出を伴わずに前記キャリッジを移動させる第1動作および前記液体の吐出を伴って前記キャリッジを移動させる第2動作を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、少なくとも前記キャリッジが停止してから所定時間以上が経過したときに、前記第1動作を行わせることができる。
本発明に係る液滴吐出装置の態様の1つは、
適用例1ないし適用例11のいずれか1例に記載の液体供給装置を含む。
本発明に係る液体供給装置は、沈降し得る成分を含む液体が流通する容器と、前記容器の内部に移動自在に配置された撹拌子と、前記容器が搭載され、所定の方向に往復運動するキャリッジと、を含み、前記撹拌子は、前記キャリッジの往復運動に基づいて、前記容器内を移動し、前記容器の内部の鉛直方向の高さ(Ht)と、前記撹拌子の鉛直方向における高さ(Hb)と、の関係が下記式(1)を満たすことを特徴とする。
0.4×Ht≦Hb≦0.9×Ht ・・・(1)
本実施形態における液体供給装置は、液体収容部を有していてもよい。液体収容部10は、液体を収容することができる。図1の例では、液体収容部10は、液体供給管30aを介して容器20と接続されている。これによって、液体を容器20に流通させることができる。
本実施形態における液体供給装置は、液体供給管を有してもよい。図1の例では、液体供給管30は、液体供給管30aと液体供給管30bとから構成されている。図1において、液体供給管30aは、液体収容部10と、容器20と、を接続している。液体供給管30aは、液体収容部10に収容されている液体を容器20に流通させることができる。図1において、液体供給管30bは、容器20と、吐出ヘッド40と、を接続している。液体供給管30bは、容器20に供給された液体を吐出ヘッド40に流通させることができる。
本実施形態における液体供給装置は、キャリッジに搭載され、沈降し得る成分を含む液体が流通する容器を有する。容器がキャリッジに搭載されていると、容器のみを移動させるための機構を別に設ける必要がなく、キャリッジの移動機構を利用して容器を移動させることができる。そのため、容器をキャリッジに搭載すると、撹拌効率の優れた液体供給装置を容易に得られるという観点から優れている。
本実施形態における液体供給装置は、容器の内部の鉛直方向の高さ(Ht)と、撹拌子の鉛直方向における高さ(Hb)と、の関係が下記式(1)を満たす。
0.4×Ht≦Hb≦0.9×Ht ・・・(1)
2.5×Hi≦Hb≦0.9×(Ht−Hi) ・・・(2)
本実施形態に係る液体供給装置は、吐出ヘッドを有してもよい。図1の例では、吐出ヘッド40は、キャリッジ50Aに搭載されており、液体供給管30bを介して容器20と接続されている。吐出ヘッド40は、液体供給管30bから供給された液体を吐出することができる。
本実施形態に係る液体供給装置は、所定の方向に移動するキャリッジを有する。図1において、キャリッジ50Aは、例えば、駆動源となるキャリッジモーター(図示せず)の動力によって主走査方向MSDに往復運動することができる。キャリッジ50Aが移動することによって、キャリッジ50Aに搭載された容器20内の撹拌子15が移動するので、容器20内の液体を撹拌することができる。また、キャリッジ50Aの移動に伴って吐出ヘッド40から液体を吐出することができるので、所望の位置に液体を吐出することができる。
本実施形態に係る液体供給装置は、吸引手段を有することができる。吸引手段としては、例えば、真空ポンプ、チューブポンプ等を挙げることができる。チューブポンプによる液体の吸引は、例えば、特開2003−165231号公報の図13に記載されている機構を用いることができる。具体的には、ヘッドにキャップ装置を接続してヘッドの液体の吐出面を密閉した後、キャップ装置に接続されたポンプローラーによってホース(チューブ)内の空気を排出することにより、液体を排出するものである。
本実施形態に係る液体供給装置は、制御手段を有することができる。制御手段は、例えば、CPUとメモリーとを有するコンピューターを利用して構成されることができる。図4は、本実施形態に係る液体供給装置100の機能ブロック図である。図4の例では、液体供給装置100は、制御手段60によって制御される。
図5は、本実施形態に係る液体供給装置100の制御処理を示すフローチャートである。以下、本実施形態に係る液体供給装置100において採用されている各種の制御方法について、図5に示すフローチャートに沿って説明する。
制御手段60は、まず、入力手段からの入力信号を受け付けたか否かの判断を行う(ステップS11)。制御手段60において入力信号が受け付けられない場合には(ステップS11でN)、液体供給装置100は、再度入力信号が受け付けられるまで待機状態となる。一方、制御手段60が、入力手段からの命令を受け付けると(ステップS11でY)、命令判定手段410によって命令の種類が判定される(ステップS12)。
次に、命令判定手段による命令の判定(ステップS12)がメンテナンス命令である場合のフローについて、図5を参照しながら説明する。本フローは、主に印刷動作を実行しない点について、「(1)印刷命令の実行フロー」と相違する。なお、本フローにおいて、「(1)印刷命令の実行フロー」と同様の制御手段ついては、同様の名称を付しその説明を省略する。
図5のフローでは、印刷命令やメンテナンス命令を受け付けた際に、t1をT1及びT2と比較しているが、このフローに限られるものではない。例えば、液体供給装置100は、前述の式(2)を満たす場合や、前述の式(2)を満たさないが撹拌動作によって撹拌を十分に行える場合において、上述のようなt1とT1との比較は行わなくてもよく、置換動作を行わなくてもよい。この場合には、液体供給装置100は、t1とT2との比較を行い、t1がT2以上であった場合に撹拌動作を実行させればよい。
本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液体供給装置を含む。本実施形態では、液体供給装置100を有する液滴吐出装置300について説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置300は、いわゆるインクジェットプリンターである。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
下記の組成からなる白色インク組成物を調製した。
二酸化チタン(平均粒径240nm):10質量%
スチレン−アクリル酸共重合体:2質量%
1,2−ヘキサンジオール:5質量%
グリセリン:10質量%
トリエタノールアミン:0.9質量%
BYK−348(ビックケミー・ジャパン株式会社製):0.5質量%
超純水:残分
合計100質量%
二酸化チタン(平均粒径240nm):20質量%
スチレン−アクリル酸共重合体:2質量%
1,2−ヘキサンジオール:5質量%
グリセリン:10質量%
トリエタノールアミン:0.9質量%
BYK−348(ビックケミー・ジャパン株式会社製):0.5質量%
超純水:残分
合計100質量%
二酸化チタン(平均粒径240nm):23質量%
スチレン−アクリル酸共重合体:2質量%
1,2−ヘキサンジオール:5質量%
グリセリン:10質量%
トリエタノールアミン:0.9質量%
BYK−348(ビックケミー・ジャパン株式会社製):0.5質量%
超純水:残分
合計100質量%
3.2.1.第1評価試験用のサンプルの作成
(1−1)
内部に撹拌子が配置されており、直径(Ht)15mm、高さ65mmの円筒形状の容器を用いて、容器内部に上記「3.1.(1)」で調製した第1白色インク組成物で満たして密閉した。次いで、遠心分離器を用いて、容器内の第1白色インク組成物に含まれる沈降し得る成分と液体とを分離した。なお、遠心分離は、回転半径21cm、遠心加速度600rpmの条件下で、2時間行った。また、遠心分離後において、沈降物は固化しておらず、撹拌子が容器の底面に接触している状態であった。
容器の直径に対して90%(13.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−2)を得た。
容器の直径に対して70%(10.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−3)を得た。
容器の直径に対して50%(7.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−4)を得た。
容器の直径に対して40%(6.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−5)を得た。
容器の直径に対して30%(4.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−6)を得た。
撹拌子を用いなかった以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−7)を得た。
上記「3.1.(2)」で得られた第2白色インク組成物を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−8)を得た。なお、遠心分離後において、沈降物は固化しておらず、撹拌子が容器の底面に接触している状態であった。
直径(Ht)25mm、高さ75mmの円筒形状の容器を用い、容器の直径に対して95%(23.8mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−9)を得た。
容器の直径に対して90%(22.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−9)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−10)を得た。
容器の直径に対して40%(10.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−9)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−11)を得た。
容器の直径に対して30%(7.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−9)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−12)を得た。
縦15mm×横15mm×高さ65mmの直方体の容器を、容器の高さ方向がキャリッジの移動方向と平行になるように取り付け、容器の直径に対して90%(13.5mm)の球体の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−1)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−13)を得た。
容器の直径に対して40%(6.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−13)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−14)を得た。
容器の直径に対して40%(6.0mm)の立方体の撹拌子を用いた以外は、上記「(1−13)」と同様にした。このようにして、第1評価試験用のサンプル(1−15)を得た。
(2−1)
内部に撹拌子が配置されており、直径(Ht)15mm、高さ65mmの円筒形状の容器を用いて、容器内部に上記「3.1.(1)」で調製した第1白色インク組成物で満たして密閉した。次いで、遠心分離器を用いて、容器内の第1白色インク組成物に含まれる沈降し得る成分と液体とを分離した。なお、遠心分離は、回転半径21cm、遠心加速度600rpmの条件下で、2時間行った。そして、遠心分離後、容器を20℃で1ヶ月放置した。なお、1ヶ月放置後の容器内の沈降物は、固化していた。
容器の直径に対して90%(13.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−2)を得た。
容器の直径に対して80%(12.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−3)を得た。
容器の直径に対して75%(11.3mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−4)を得た。
容器の直径に対して70%(10.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−5)を得た。
容器の直径に対して60%(9.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−6)を得た。
容器の直径に対して50%(7.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−7)を得た。
容器の直径に対して40%(6.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−8)を得た。
容器の直径に対して30%(4.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−9)を得た。
撹拌子を用いなかった以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−10)を得た。
上記「3.1.(2)」で得られた第2白色インク組成物を用い、容器の直径に対して95%(14.3mm)の球体の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−11)を得た。なお、容器内における第2白色インク組成物に含まれる沈降し得る成分(二酸化チタン)の体積は、容器の体積に対して16%である。また、容器内における第1白色インク組成物に含まれる沈降し得る成分(二酸化チタン)を、容器内に全て沈降させた際の沈降物の鉛直方向における高さ(Hi)は、容器の直径の21.3%である。
容器の直径に対して90%(13.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−12)を得た。
容器の直径に対して75%(11.3mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−13)を得た。
容器の直径に対して70%(10.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−14)を得た。
容器の直径に対して55%(8.3mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−15)を得た。
容器の直径に対して50%(7.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−16)を得た。
容器の直径に対して40%(6.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−17)を得た。
容器の直径に対して30%(4.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−18)を得た。
撹拌子を用いなかった以外は、上記「(2−11)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−19)を得た。
上記「3.1.(3)」で得られた第3白色インク組成物を用い、容器の直径に対して95%(14.3mm)の球体の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−1)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−20)を得た。なお、容器内における第3白色インク組成物に含まれる沈降し得る成分(二酸化チタン)の体積は、容器の体積に対して18.5%である。また、容器内における第1白色インク組成物に含まれる沈降し得る成分(二酸化チタン)を、容器内に全て沈降させた際の沈降物の鉛直方向における高さ(Hi)は、容器の直径の24.0%である。
容器の直径に対して90%(13.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−21)を得た。
容器の直径に対して70%(10.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−22)を得た。
容器の直径に対して65%(9.8mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−23)を得た。
容器の直径に対して60%(9.0mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−24)を得た。
容器の直径に対して50%(7.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−25)を得た。
容器の直径に対して30%(4.5mm)の撹拌子を用いた以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−26)を得た。
撹拌子を用いなかった以外は、上記「(2−20)」と同様にした。このようにして、第2評価試験用のサンプル(2−27)を得た。
3.3.1.第1評価試験
上記の様にして得られた(1−1)〜(1−15)のサンプル1gに、蒸留水を加えて1000倍に希釈した。次いで、分光光度計(製品名「Spectrophotometer U−3300」、株式会社日立製作所製)を用いて、希釈した白色インク組成物の波長500nmにおける吸光度(Abs値)を測定した。このようにして得られた各サンプルの吸光度と、上記の遠心分離操作前の白色インク組成物の吸光度と、を比較して、下記式(3)を用いて吸光度の回復率を求めた。
吸光度の回復率(%)=100×(各サンプルの吸光度)/(遠心分離操作前の吸光度) ・・・(3)
◎:吸光度の回復率が80%以上である
○:吸光度の回復率が70%以上80%未満である
×:吸光度の回復率が70%未満である
上記の様にして得られた(2−1)〜(2−27)のサンプルを、上記「3.3.1.第1評価試験」と同様にして、吸光度の回復率を求めた。なお、第2評価試験における評価基準の分類については、以下の通りである。
◎:吸光度の回復率が80%以上である
○:吸光度の回復率が70%以上80%未満である
×:吸光度の回復率が70%未満である
第1評価試験の結果を表1に示す。また、第2評価試験の結果を表2に示す。
Claims (12)
- 沈降し得る成分を含む液体が流通する容器と、
前記容器の内部に移動自在に配置された撹拌子と、
前記容器が搭載され、所定の方向に往復運動するキャリッジと、
を含み、
前記撹拌子は、前記キャリッジの往復運動に基づいて、前記容器内を移動し、
前記容器の内部の鉛直方向の高さ(Ht)と、前記撹拌子の鉛直方向における高さ(Hb)と、の関係が下記式(1)を満たす、液体供給装置。
0.4×Ht≦Hb≦0.9×Ht ・・・(1) - 請求項1において、
さらに、前記容器内に生じ得る沈降物の鉛直方向における高さ(Hi)と、前記Htと、前記Hbと、の関係が下記式(2)を満たす、液体供給装置。
2.5×Hi≦Hb≦0.9×(Ht−Hi) ・・・(2) - 請求項1または請求項2において、
さらに、液体収容部および吐出ヘッドを含み、
前記吐出ヘッドは、前記キャリッジに搭載され、
前記液体は、液体収容部から前記容器を介して前記吐出ヘッドに流通する、液体供給装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記沈降し得る成分は、無機顔料、金属顔料、および中空樹脂粒子から選択される少なくとも1種を含む、液体供給装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記液体は、溶媒を含み、
前記沈降し得る成分と前記溶媒との比重差が1以上である、液体供給装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記撹拌子の形状は、球体または楕円体である、液体供給装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記容器は、上面部と、底面部と、前記所定の方向に延びる第1側面部と、前記所定の方向に対向する第2側面部と、を有し、
前記底面部の前記所定の方向に直交する断面は、外周部が前記容器の外側に向かって凸の曲線を含む、液体供給装置。 - 請求項7において、
さらに、前記第1側面部および前記上面部の前記所定の方向に直交する断面は、外周部が前記容器の外側に向かって凸の曲線を含む、液体供給装置。 - 請求項8において、
前記容器の前記所定の方向に直交する断面は、円形または楕円形である、液体供給装置。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項において、
さらに、前記第2側面部の前記所定の方向に平行な断面は、外周部が前記容器の外側に向かって凸の曲線を含む、液体供給装置。 - 請求項2ないし請求項10において、
前記液体の吐出を伴わずに前記キャリッジを移動させる第1動作および前記液体の吐出を伴って前記キャリッジを移動させる第2動作を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、少なくとも前記キャリッジが停止してから所定時間以上が経過したときに、前記第1動作を行わせる、液体供給装置。 - 請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の液体供給装置を含む、液滴吐出装置。
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