JP2013163331A - インク攪拌装置、液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの濃度を均一化させ、高品質の描画を形成する。
【解決手段】インク攪拌装置は、第１インク容器と、第２インク容器と、前記第１インク容器に貯留されたインクの少なくも一部を前記第２インク容器に移し替え、前記第２インク容器に移し替えられた前記インクを再び前記第１インク容器に移し戻すインク循環部と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、インク攪拌装置、液滴吐出装置に関する。

従来、インクが貯留されたメインタンクと、記録ヘッドに供給するためのインクが保持されたサブタンクと、メインタンクとサブタンクとの間でインクを循環させる循環手段を備えた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２８６７５号公報

しかしながら、上記の装置では、メインタンクとサブタンクとの間に接続された循環路を通じてインクが定常的に流動するため、インクの攪拌効果が上がらず、例えば、インク中の溶媒成分よりも比重が大きい顔料成分等を含むインク等を適用する場合等では、均一なインク濃度を保持することができない、という課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかるインク攪拌装置は、第１インク容器と、第２インク容器と、前記第１インク容器に貯留されたインクの少なくとも一部を前記第２インク容器に移し替え、前記第２インク容器に移し替えられた前記インクを再び前記第１インク容器に移し戻すインク循環部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、第１インク容器のインクが第２インク容器に移送される。インクが第２インク容器に導入される際、インクは第２インク容器内の多方向に向けて自由に導入（流動）される。すなわち、インクが第２インク容器内を非定常的に流動する。これにより、インクの攪拌効果が高まる。そして、第２インク容器に移送されたインクが再び第１インク容器に移送される。インクが第１インク容器に導入される際、インクは第１インク容器内の多方向に向けて自由に導入（流動）される。すなわち、インクが第１インク容器内を非定常的に流動する。これより、インクの攪拌効果を高めることができる。従って、例えば、インク中の溶媒成分よりも比重が大きい顔料成分等を含むインク等に対して、当該攪拌により顔料濃度を均一化させることができる。

［適用例２］上記適用例にかかるインク攪拌装置の前記第１インク容器及び前記第２インク容器は、柔軟性を有することを特徴とする。

この構成によれば、第１及び第２インク容器からインクが流出する際や第１及び第２インク容器にインクが流動される際に第１及び第２インク容器の形状が変形するため、インクが非定常的に流動する。このため、インクの攪拌効果をさらに高めることができる。

［適用例３］上記適用例にかかるインク攪拌装置の前記インク循環部では、前記第１インク容器の底部から前記インクを排出させる排出口を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、第１インク容器の底部に設けられた排出口からインクが流出され、容易に第１インク容器に貯留されたインクを全て流出させることができる。これにより、インク全体を効率良く攪拌することができる。

［適用例４］本適用例にかかる液滴吐出装置は、上記のインク攪拌装置と、前記インク攪拌装置に接続された吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、インク攪拌装置の攪拌によってインク濃度が均一化されたインクを用いて吐出ヘッドからインクが液滴として吐出される。従って、品質の高い画像を形成することができる。例えば、インク中の溶媒成分よりも比重が大きい顔料成分等を含むインクにおいては、攪拌により顔料濃度が均一化されたインクを液滴として吐出することが可能となり、高品質の画像を形成することができる。

液滴吐出装置の構成を示す概略図。 インク攪拌装置の構成を示す模式図。 インク攪拌装置の動作を示す動作図。 インク攪拌装置の動作を示す動作図。 変形例にかかるインク攪拌装置の構成を示す模式図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。

まず、液滴吐出装置の構成について説明する。図１は、液滴吐出装置の構成を示す模式図である。液滴吐出装置１は、例えば、ワークＷ上に機能液としてのインクを塗布して画像を形成（描画）する装置である。本実施形態の液滴吐出装置１は、図１に示すように、キャリッジ１０と、キャリッジ１０に配置された吐出ヘッド２０と、キャリッジ１０のＸ軸方向への移動を案内する案内レール３１を備えた案内部材３０と、キャリッジ１０を案内レール３１に沿って移動させる移動手段と、ワークＷを載置するステージ４０等を備えている。また、吐出ヘッド２０にインクを供給するインク攪拌装置５０を備えている。そして、上記部材等を制御する制御部（図示せず）を備えている。吐出ヘッド２０は、各インク色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト等）に対応して複数設けられている。なお、本実施形態の吐出ヘッド２０は、例えば、加圧手段としての圧電素子を備えたインクジェットヘッドである。

そして、制御部の駆動信号に基づき、インク攪拌装置５０からインクが供給された吐出ヘッド２０（キャリッジ１０）をＸ軸方向に移動させるとともに、ワークＷに向けて吐出ヘッド２０から液滴を吐出させることにより、ワークＷ上にインクを塗布して画像を形成（描画）することができる。なお、本実施形態のワークＷは、特に限定されず、例えば、プラスチックフィルムの他、綿布、麻布、絹布等の織布（布帛）や紙等を適用することができる。また、画像を形成する機能液として、例えば、紫外線硬化型インクを用いる場合には、液滴吐出装置１に紫外線を照射する紫外線照射部を配置することができる。

次に、インク攪拌装置５０の構成について説明する。なお、インク攪拌装置５０は、各インク色に対応して複数配置されるが、本実施形態では、一つのインク色に対応するインク攪拌装置５０を例に挙げて説明する。インク攪拌装置５０は、第１インク容器５１と、第２インク容器５２と、第１インク容器５１に貯留されたインクＬの少なくも一部を第２インク容器５２に移し替え、第２インク容器５２に移し替えられたインクＬを再び第１インク容器５１に移し戻すインク循環部９０を備えたものである。図２は、インク攪拌装置の構成を示す模式図である。第１及び第２インク容器５１，５２は、インクを貯留することができる容器である。本実施形態の第１及び第２インク容器５１，５２は、柔軟性を有する容器であり、例えば、アルミ等の材質で形成されている。

インク循環部９０は、第１インク容器５１に貯留されたインクＬを第２インク容器５２に移動させる機能と、第２インク容器５２に貯留されたインクＬを第１インク容器５１に移動させる機能を備えている。

第１インク容器５１には、インクＬが排出される第１排出口６１とインクＬが導入される第１導入口６２が設けられている。本実施形態では、第１インク容器５１の底部に第１排出口６１が設けられ、第１インク容器５１の上部に第１導入口６２が設けられている。

また、第２インク容器５２には、インクＬが排出される第２排出口６３とインクＬが導入される第２導入口６４が設けられている。本実施形態では、第２インク容器５２の底部に第２排出口６３が設けられ、第２インク容器５２の上部に第２導入口６４が設けられている。

そして、第１インク容器５１の第１排出口６１と第２インク容器５２の第２導入口６４とが第１配管７１で接続されている。また、第１排出口６１と第２導入口６４とを接続する第１配管７１の途中には第１ポンプ８１が設置されている。本実施形態の第１ポンプ８１は、第１配管７１を介して第１インク容器５１から第２インク容器５２側にインクＬを送る単方向ポンプである。

また、第２インク容器５２の第２排出口６３と第１インク容器５１の第１導入口６２とが第２配管７２で接続されている。また、第２排出口６３と第１導入口６２とを接続する第２配管７２の途中には第２ポンプ８２が設置されている。本実施形態の第２ポンプ８２は、第２配管７２を介して第２インク容器５２から第１インク容器５１側にインクＬを送る単方向ポンプである。

そして、インク循環部９０の第１及び第２ポンプ８１，８２を駆動させることにより、第１インク容器５１に貯留されたインクＬを第２インク容器５２に移し替えることができる。また、第２インク容器５２に貯留されたインクＬを第１インク容器５１に移し替えることができる。このように、第１インク容器５１と第２インク容器５２との間においてインクＬを移動させることにより、インクＬを攪拌することができる。

また、第１インク容器５１には第３排出口６５が設けられている。そして、第３排出口６５と吐出ヘッド２０とが第３配管７３を介して接続されている。これにより、第１インク容器５１から吐出ヘッド２０に攪拌されたインクＬを供給することができる。

次に、インク攪拌装置５０の動作について説明する。図３及び図４は、インク攪拌装置の動作を示す動作図である。

図３（ａ）に示すように、まず、インクＬが貯留された第１インク容器５１と、中身が空の第２インク容器５２を配置する。

次いで、第１ポンプ８１を駆動させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、第１インク容器５１の第１排出口６１からインクＬが排出（流出）される。そして、第１配管７１を介して第２導入口６４から第２インク容器５２の内部にインクＬが導入（流入）される。第２インク容器５２の第２導入口６４からインクＬが導入される際、図４に示すように、第２導入口６４から重力方向に導入されたインクＬは、第２インク容器５２の一方方向でなく多方向に流れ込む。すなわち、インクＬが非定常的に流動される。これにより、攪拌効果を高めることができる。また、本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、第１インク容器５１に貯留されていたインクＬのほぼ全てを第２インク容器５２に移し替える。そして、第１ポンプ８１を停止させる。

次いで、第２ポンプ８２を駆動させる。これにより、図３（ｄ）に示すように、第２インク容器５２の第２排出口６３からインクＬが排出（流出）される。そして、第２配管７２を介して第１導入口６２から第１インク容器５１の内部にインクＬが導入（流入）される。第１インク容器５１の第１導入口６２からインクＬが導入される際、図４に示すように、第１導入口６２から重力方向に導入されたインクＬは、第１インク容器５１の一方方向でなく多方向に流れ込む。すなわち、インクＬが非定常的に流動される。これにより、攪拌効果を高めることができる。また、本実施形態では、図３（ｅ）に示すように、第２インク容器５２に貯留されていたインクＬのほぼ全てを第１インク容器５１に移し替える。そして、第２ポンプ８２を停止させる。

以降、必要に応じて、図３（ａ）から図３（ｅ）に示すように、第１インク容器５１と第２インク容器５２との間でインクＬを循環させる。そして、攪拌されたインクＬが貯留された第１インク容器５１の第３排出口６５から第３配管７３を介して吐出ヘッド２０にインクＬが供給され、ワークＷに向けて吐出ヘッド２０からインクが液滴として吐出される。このようにして、ワークＷ上にインクが塗布されて画像が形成される。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第１インク容器５１と第２インク容器５２との間でインクＬが循環される。そして、第１インク容器５１または第２インク容器５２にインクＬが導入される際、インクＬが第１インク容器５１または第２インク容器５２内を非定常的に流動する。これにより、インクＬの攪拌効果を高めることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、第１及び第２インク容器５１，５２との間でインクＬを循環させ、第１インク容器５１から吐出ヘッド２０に対して攪拌されたインクＬを供給する構成について説明したが、この構成に限定されない。例えば、インクＬを循環（攪拌）するインク循環部９０と、攪拌されたインクＬを吐出ヘッド２０に供給する供給部９１とを備えたインク攪拌装置１００としてもよい。図５は、変形例にかかるインク攪拌装置の構成を示す模式図である。図５に示すように、インク攪拌装置１００は、インク循環部９０と、供給部９１とを備えている。なお、インク循環部９０の構成は、上記実施形態におけるインク循環部９０と同様なので説明を省略する。

供給部９１は、第３インク容器５３を備えている。第３インク容器５３は、第３導入口６６と第４排出口６７を備えている。そして、第１インク容器５１の第３排出口６５と第３インク容器５３の第３導入口６６とが第３配管７３を介して接続されている。また、第３排出口６５と第３導入口６６とを接続する第３配管７３の途中には第３ポンプ８３が設置されている。本変形例の第３ポンプ８３は、第３配管７３を介して第１インク容器５１側から第３インク容器５３側にインクＬを送る単方向ポンプである。また、第４排出口６７と吐出ヘッド２０とが第４配管７４を介して接続されている。これにより、第３インク容器５３から吐出ヘッド２０に攪拌されたインクＬを供給することができる。このような構成にすれば、インクＬの攪拌機能と吐出ヘッド２０へのインク供給機能とを別個に有するため、例えば、インクＬを攪拌させる一方で、吐出ヘッド２０に攪拌されたインクＬを供給することができる。これにより、インクＬの攪拌に伴う液滴の吐出動作の中断する必要がなくなるため、生産性を向上させることができる。

１…液滴吐出装置、２０…吐出ヘッド、５０，１００…インク攪拌装置、５１…第１インク容器、５２…第２インク容器、５３…第３インク容器、６１…第１排出口、６２…第１導入口、６３…第２排出口、６４…第２導入口、６５…第３排出口、６６…第３導入口、６７…第４排出口、７１…第１配管、７２…第２配管、７３…第３配管、７４…第４配管、８１…第１ポンプ、８２…第２ポンプ、８３…第３ポンプ、９０…インク循環部、９１…供給部。

Claims (4)

1. 第１インク容器と、
   第２インク容器と、
   前記第１インク容器に貯留されたインクの少なくとも一部を前記第２インク容器に移し替え、前記第２インク容器に移し替えられた前記インクを再び前記第１インク容器に移し戻すインク循環部と、を備えたことを特徴とするインク攪拌装置。
2. 請求項１に記載のインク攪拌装置において、
   前記第１インク容器及び前記第２インク容器は、柔軟性を有することを特徴とするインク攪拌装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のインク攪拌装置において、
   前記インク循環部では、
   前記第１インク容器の底部から前記インクを排出させる排出口を備えたことを特徴とするインク攪拌装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインク攪拌装置と、
   前記インク攪拌装置に接続された吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

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