JP2014184715A - 液体収容体、および液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る液体収容体は、含有成分の化学変化により経時的に気体を発生する液体と、前記液体が収容される液体収容室と、前記液体収容室に連通し前記液体を流通させる液体流通口と、前記液体収容体の製造に関する時間的情報を保持する情報保持部と、を備える。
【選択図】図3
Description
液体中に発生した気泡(気体)は、液体から分離して液体収容部の上部に集まる。よって、液体流通口が収容体の上側に設けられていれば、気体が液体よりも先に液体流出口から排出され易くなる。
液体中に発生した気泡(気体)は、液体から分離して液体収容部の上部に集まる。よって、液体収容体が本適用例のような状態でカートリッジホルダーに装着されていれば、液体から分離した気体は、液体収容体の液体流通口が設けられた側の上隅に集まり、液体よりも先に液体流出口から排出され易くなる。
本発明に係る液体収容体は、液体収容室と、液体流通口と、を有し、特定の情報が記録された媒体が付属している。図1は、本発明に係る液体収容体の一態様である本実施形態の液体収容体100の断面の模式図である。液体収容体100の形状は、例えば、インクジェット記録装置に用いる場合には、当該装置に適合するカートリッジの形状とすることができる。
本実施形態の液体収容体100は、液体を収容する液体収容室10を有している。液体収容室10には、含有成分の化学変化により経時的に気体を発生する液体が収容される。液体の材料については、後述する。液体収容室10の構造や材料は、このような液体を収容して保持することができれば、特に限定されない。液体収容室10は、例えば、フィルム、成形体等により形成することができる。本実施形態では、液体収容室10が可撓性のフィルムで形成されており、液体収容室10は、比較的可撓性が低いハウジング12の内部に収容されている。液体収容室10自体を、比較的堅牢な成形体によって形成することも可能であり、この場合は、ハウジング12を省略することが可能である。図1の例では、液体収容体100は、樹脂の成形体からなるハウジング12の内側に配置されており、袋状のフィルム(インクパック)11によって形成されている。
本実施形態の液体収容体100は、液体収容室10に連通し、記録装置へ液体を供給する液体流通口20を有している。液体流通口20は、液体収容室10の内部の液体を記録装置へと流出させる流路となる。
本実施形態の液体収容体100には、液体収容体100の製造に関する時間的情報を保持する情報保持部としての媒体30が設けられている。媒体30には、液体収容体100の製造に関する時間的情報が記録されている。
液体収容体100の製造に関する時間的情報は、液体収容体100に収容された液体に発生している気体の量を把握するために利用される。「時間的情報」とは、日付、時刻、および経過期間のうち、少なくとも1つである。
本実施形態の液体収容体100は、上記の構成以外に、用途に応じて他の構成を有してもよい。そのような構成としては、例えば、液体から発生する気体を外部に放出するための流路や開放弁、液体収容体100の変形を防止するためのピラー等の構造体、液体の撹拌を行うための機構(例えば、液体収容室10内に配置された金属ボール)、液体流通口20に設けられる継手などが挙げられる。
本実施形態の液体収容体100に収容される液体は、含有成分の化学変化により経時的に気体を発生するものであれば、特に限定されない。ここで含有成分の化学変化とは、含有成分の1種が変性(分解、構造変化など)して他の物質(気体を含む)に変化すること、および、含有成分の2種以上が互いに反応して元の成分とは異なる1または複数の物質(気体を含む)に変化すること、の少なくとも一方を指す。本実施形態の液体収容体100に収容される液体としては、含有成分の2種以上が互いに反応して元の成分とは異なる1または複数の物質(気体を含む)に変化するものがより好ましい。
アルミニウム顔料としては、例えば、平板状の形状を有するものが挙げられる。平板状の形状とは、例えば、鱗片状、リーフ状、板状、フィルム状等の形状である。アルミニウム顔料は、無機酸化物等によって被覆されていてもよい。被覆されることにより、インク中の気体の発生を抑制することができる場合がある。アルミニウム顔料が平板状であると、インクが記録媒体に付着した際に良好な金属光沢性が得られやすい。
水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を用いることが好ましい。特にこれらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。
液体の一例であるインク組成物は、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、例えば、有機溶剤、触媒、界面活性剤、緩衝剤、アルカンジオール、ピロリドン誘導体、pH調整剤、水溶性ロジン等の定着剤、安息香酸ナトリウム等の防黴剤・防腐剤、アロハネート類等の酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤等の添加剤等が挙げられる。
インク組成物中のアルミニウム顔料の濃度は、インク組成物の全質量に対して、固形分濃度として、好ましくは0.1〜5.0質量%、さらに好ましくは0.1〜3.0質量%、より好ましくは0.25〜2.5質量%、特に好ましくは0.5〜2.0質量%である。インク組成物の20℃における粘度は、好ましくは2mPa・s以上10mPa・s以下であり、より好ましくは3mPa・s以上5mPa・s以下である。
本実施形態の液体収容体100は、液体収容体100の製造に関する時間的情報が媒体30に記録されているので、係る情報を、液体収容体100に収容された液体に発生している気体の量を把握するために利用することが可能である。液体に発生している気体の量を把握することによって、記録装置による気体の排出を適切に制御することができる。すなわち、記録装置において、気体を排出するタイミング、気体を排出する方法、気体を排出する程度等を調節することが可能となる。そのため、気体除去の際の液体の浪費や不完全な気体の除去を抑制することができる。以下、記録装置の構造、および記録装置における気体排出のための手段や方法の具体例について、説明する。
2.1.全体的な構成
本実施形態では、記録装置の一例としてのインクジェット記録装置について説明する。本発明の記録装置の一態様である記録装置1000は、上述の液体収容体100と、液体収容体100に収容された液体を記録媒体に付着させる記録ヘッド200と、液体収容体100の液体流通口20と記録ヘッド200とを連通させる流通経路300と、を備えている。図2は、記録装置1000を模式的に示す斜視図である。
本実施形態の記録装置1000は、情報を取得する情報取得手段と、液体から発生した気体を排出する排出手段と、情報取得手段によって取得した情報に応じて排出手段を制御する制御手段と、を有する。
記録装置1000は、情報取得手段400を有する。情報取得手段400は、液体収容体100に設けられた媒体30から、媒体30が保持している情報を取得する。情報取得手段400としては、例えば、バーコードリーダー、CCDカメラ、RFIDリーダー等が挙げられる。情報取得手段400は、適宜、演算処理を行ったりクロック情報を発生させたりすることのできるIC等を備えてもよい。情報取得手段400は、媒体30に記録された情報を、ホスト装置600や、操作ボタン130等から、ユーザーの入力によって取得してもよい。情報取得手段400によって取得された情報は、制御手段500に送出される。
図5(a)のプロファイルから、経過時間t1,t2,t3,…tnにおける気体発生量a1,a2,a3,…anを求めることにより、図5(b)に示したように、インクAについての、液体に発生する気体の量と経過時間との関係を示す物性テーブルを作成することができる。図5(a)には、インクAのプロファイルのみを示しているが、このプロファイルはインクの種類によって異なる。インクの種類B,C,D…ごとに、図5(a)のプロファイルを作成し、経過時間t1,t2,t3,…tnにおける気体発生量b1〜bn,c1〜cn,d1〜dn…を求めることにより、インクの種類ごとに、液体に発生する気体の量と経過時間との関係を示す物性テーブルを作成することができる。
続いて、図6のフローチャートを参照しながら本実施形態の記録装置1000における気体排出手段の制御処理の一例を説明する。
・記録装置1000へ電源が投入されたとき。
・電源が投入されている状態で液体収容体100が着脱されたとき。
・ホスト装置600からの記録開始命令を受けて、記録動作を開始する前。
・ホスト装置600や記録装置1000に、液体収容体100の製造に関する時間的情報が入力されたとき。
・ホスト装置600や記録装置1000に、メンテナンス命令が入力されたとき。
また、記録装置1000へ電源が投入されてから所定の期間が経過するごとに、上記の処理を実施するようにしても良い。この場合は、記録装置1000へ電源が投入されてから所定の期間が経過するごとに、上記の処理を実施させるプログラムを制御手段500に格納しておけば良い。
本実施形態の記録装置1000によれば、液体収容体100の製造に関する時間的情報を液体収容体100から取得することによって、液体収容体100に収容された液体に発生している気体の量を把握し、気体の排出を適切に制御することができる。すなわち、液体噴射装置において、気体を排出するタイミング、気体を排出する方法、気体を排出する程度等を調節することが可能となる。
3.1.変形例1
制御手段500が、排出手段700を動作させて気体の排出を行わせる際(図6のステップS50)において、気体の排出量を制御するようにしてもよい。気体の排出量の制御は、図6のステップS40で制御手段500が求めた気体の量の程度に応じて、排出手段700の動作を変更することによって実施することができる。たとえば、記録ヘッド200を利用して気体の排出を行う場合には、気体の量が所定量よりも少ないときはフラッシング動作を実施させ、所定量よりも多いときはクリーニング動作を実施させるようにすれば良い。または、気体の量の程度に応じて、クリーニング動作を実施する際の負圧の大きさを変更するようにしても良い。弁710によって気体の排出を行う場合には、気体の量の程度に応じて、弁を開く時間の長さを変更するようにすれば良い。
制御手段500は、気体の排出の必要があると判定した場合(図6のステップS40でY)に、ユーザーに対して液体の使用が不可であることを通報してもよい。通報の方法については、例えば、記録装置1000に設けた表示部(図示省略)や、ホスト装置600の表示部620に、文字によって情報を表示させたり、記録装置1000に設けた発光体を点滅させたりすることなどが挙げられる。また、通報は視覚的な方法以外によっても実施できる。たとえば、記録装置1000やホスト装置600に設けたスピーカーで警告音を鳴らしたり、音声ガイドを流したりするようにしても良い。
制御手段500が、図6のステップS20で情報の取得を行う際に、情報取得手段400が正常に情報を取得できなかったり、情報取得手段400が取得した情報に異常があったりする場合がある。たとえば、液体収容体100に媒体30が設けられていない場合、媒体30に情報が記録されていない場合、媒体30の有する情報を情報取得手段400が取得できない場合、情報取得手段400が何らかの不正な情報を取得した場合、情報取得手段400が取得した情報に「インクが残っていない」という情報が含まれている場合、などが挙げられる。制御手段500は、このような場合に、液体または記録装置1000の使用が不可であることを通報してもよい。通報の方法としては、上述したような視覚的な方法や、音による聴覚的な方法を採用することができる。
制御手段500が、図6のステップS40で気体の排出の必要があると判定し(ステップS40でY)、気体の排出(ステップS50)を実施する場合に、ユーザーに対してメンテナンス中であることを通報してもよい。通報の方法としては、上述したような視覚的な方法や、音による聴覚的な方法を採用することができる。
媒体30が読み書き可能な媒体である場合に、記録装置1000は、例えば以下のように、様々な情報を媒体30へ書き込んでも良い。
記録装置1000は、気体の排出(図6のステップS50)を実施した日付、および/または時刻(以下、「日付等」という)を、媒体30へ書き込んでも良い。気体の排出(図6のステップS50)を実施した場合において、記録装置1000は、気体の排出を実施した日付等を、媒体30に書き込んでも良い。そして、次回、気体の排出手段の制御処理(図6のフロー)を実施する際に、この情報を利用して前回気体を排出してからの経過時間を算出し、当該経過時間が著しく短い場合には、気体の排出を省略するようにしても良い。
その結果、気体の排出(ステップS50)を実施した場合、記録装置1000は、その日付等を媒体30に書き込む(ステップS60)。
記録装置1000は、液体収容体100内の液体の消費状態を、媒体30へ書き込んでも良い。例えば、記録装置1000が記録動作を実施する前の液体の量を媒体30に記録しておき、記録装置1000が記録動作を実施する度に、記録動作を実施する前の液体の量から記録動作で使用された液体の量を減じた値を、媒体30に書き込んでも良い。また、液体収容体100に、液体収容体100内に所定量の液体が残っているかどうかを検知するセンサーが設けられている場合には、センサーが検知した結果(液体が十分残っている、液体が残り少ない、液体が残っていない、などの結果)を、媒体30に書き込んでも良い。このようにして液体収容体100内の液体の消費状態を把握することにより、記録ヘッド200に液体が十分供給されない状態で、記録装置1000が印字動作を行うことを防ぐことが可能となる。
記録装置1000は、液体収容体100の使用時間を、媒体30へ書き込んでも良い。一般的に、液体収容体100内の液体には使用期限が設けられている。特に、本発明の場合、含有成分の化学変化によって気体を発生する液体を利用するものであるため、使用期限を過ぎると、液体の性質の変化により、記録品質が著しく低下したり、記録ヘッド200を故障させたりしてしまう可能性もある。そこで、所定のタイミングで、液体収容体100の使用時間を更新して媒体30に書き込んでおく等の方法によって、液体収容体100の使用時間を管理しておくことが好ましい。液体収容体100の使用時間を管理することによって、液体収容体100の使用期限が過ぎている場合に、記録装置1000が印字動作を行わないようにすることが可能となる。
本発明は、インクジェット記録装置及びインクカートリッジに限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の液体噴射装置及びその液体収容容器にも適用することができる。また、ここでいう「液体」とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としては上述したようなインクが挙げられる。インクとは、水性インク、油性インク、ジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
Claims (10)
- 含有成分の化学変化により経時的に気体を発生させる液体と、
前記液体が収容される液体収容室と、
前記液体収容室に連通し前記液体を流通させる液体流通口と、
前記液体収容体の製造に関する時間的情報を保持する情報保持部と、を備えた、液体収容体。 - 請求項1において、
前記含有成分の少なくとも1種は、卑金属顔料である、液体収容体。 - 請求項2において、
前記卑金属顔料は、保護膜によって被覆されており、前記液体全量に対して、5質量%以下の濃度で含有されている、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記時間的情報には、下記(1)から(4)の情報のうち、少なくとも1つの情報が含まれる、液体収容体。
(1)前記液体若しくはその成分の製造行為に基づいた日付および/または時刻、
(2)前記液体を前記液体収容体に収容する収容行為に基づいた日付および/または時刻、
(3)前記液体若しくはその成分の製造行為に基づいた日付および/または時刻からの経過期間、
(4)前記液体を前記液体収容体に収容する収容行為に基づいた日付および/または時刻からの経過期間。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記液体収容室は、大気に対して開放されていない、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記液体流通口は、液体収容体の上下方向の中心よりも上側となる位置に設けられている、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の液体収容体と、
前記液体収容体が装着されるカートリッジホルダーと、
前記液体収容体から供給された前記液体を吐出するヘッドと、
前記液体収容体の前記液体流通口と前記ヘッドとを連通させる流通経路と、を備えた、液体噴射装置。 - 請求項7において、
さらに、前記時間的情報を取得する情報取得手段と、前記気体を排出する排出手段と、前記情報取得手段によって取得した前記時間的情報に応じて前記排出手段を制御する制御手段と、を有する、液体噴射装置。 - 請求項8において、
前記制御手段は、前記時間的情報に基づいて、前記液体の使用可否を判定する、液体噴射装置。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか一項において、
前記液体収容体は、前記液体流通口が水平面からより遠い側に位置するように、前記水平面に対して傾いた姿勢で、前記カートリッジホルダーに装着される、液体噴射装置。
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