JP2015013375A - Droplet discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクカートリッジから供給されるインクを吐出する液滴吐出ヘッド(印刷ヘッド)を有する液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device having a droplet discharge head (print head) for discharging ink supplied from an ink cartridge.
液滴吐出装置は、流体を液滴として噴射可能な液滴吐出ヘッドを備え、この液滴吐出ヘッドから各種の流体(以下、インクという)を吐出する装置である。液滴吐出装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下、単にインクジェットヘッドという)を備え、このインックジェットヘッドのノズルから流体状のインクを印刷媒体に向けて吐出・着弾させてドットを形成することで印刷を行うインクジェット式プリンター等の液滴吐出装置がある。 The droplet discharge device is a device that includes a droplet discharge head capable of ejecting fluid as droplets and discharges various fluids (hereinafter referred to as ink) from the droplet discharge head. As a typical droplet discharge device, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as an ink jet head) is provided, and fluid ink is discharged and landed on a print medium from a nozzle of the ink jet head. There is a droplet discharge device such as an ink jet printer that performs printing by forming dots.
インクジェット式プリンターで使用される主なインクは、染料インクと顔料インクの二種類に大別でき、近年、耐候性に優れた顔料インクの使用が増加してきている。
顔料インクは、インク中の顔料の比重が溶媒の比重よりも大きいために顔料凝集が生じ易いため、顔料インクを容器内に長時間貯留させておくと、顔料粒子が容器内で沈降を起こし、容器内のインクの上部と下部で濃度差や粘度差が生じてしまう。このような不均一が生じた状態のインクをインクジェットヘッドに供給して印刷を行うと、所望の印刷(描画)ができなかったり、インクジェットヘッドのノズルが目詰まりしてインク液滴の吐出ができなかったりする不具合を引き起こす原因となる。
The main inks used in ink jet printers can be broadly classified into two types, dye inks and pigment inks. In recent years, the use of pigment inks having excellent weather resistance has been increasing.
Since the pigment ink is more likely to cause pigment aggregation because the specific gravity of the pigment in the ink is greater than the specific gravity of the solvent, if the pigment ink is stored in the container for a long time, the pigment particles cause sedimentation in the container, A density difference and a viscosity difference are generated between the upper part and the lower part of the ink in the container. When printing is performed by supplying ink with such non-uniformity to an inkjet head, the desired printing (drawing) cannot be performed, or the nozzles of the inkjet head are clogged and ink droplets can be ejected. It may cause a malfunction that does not exist.
このような貯留インクの不均一を防止するために、例えば、特許文献1に、インク容器(メインタンク、および、サブタンク)とインクジェットヘッドとのインク流路となるインク供給路と、そのインク供給路の途中の分岐口から分岐してインク容器につながるインク循環路とを備えたインクジェットプリンター(描画装置)が紹介されている。 In order to prevent such unevenness of stored ink, for example, Patent Document 1 discloses an ink supply path serving as an ink flow path between an ink container (a main tank and a sub tank) and an inkjet head, and the ink supply path. An ink jet printer (drawing apparatus) having an ink circulation path branched from a branch port in the middle and connected to an ink container has been introduced.
しかしながら、特許文献1に記載のインクジェットプリンターでは、サブタンクや、メインタンクとサブタンクとのインク流路やインク循環路などの複雑な配管や循環ポンプが必要となるなど、装置が複雑化する課題があるとともに、増設したインクの流路でインクの沈降が起こる虞があるという問題があった。
また、インクカートリッジなどのインク収容部で発生するインクの沈降は、インクカートリッジを傾けたり回動させたりしてインクを動かすことにより解消し得ることを発明者は見出した。
However, the inkjet printer described in Patent Document 1 has a problem that the apparatus becomes complicated, such as a complicated tank such as a sub tank, an ink flow path between the main tank and the sub tank, an ink circulation path, and a circulation pump are required. At the same time, there is a problem that ink may settle in the added ink flow path.
Further, the inventor has found that ink sedimentation that occurs in an ink container such as an ink cartridge can be eliminated by moving the ink by tilting or rotating the ink cartridge.
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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る液滴吐出装置は、インクを吐出する液滴吐出部を備えた液滴吐出装置であって、前記インクが収容されたインクカートリッジと、前記インクカートリッジを保持するカートリッジホルダーと、前記カートリッジホルダーを回動する回動機構とを有し、前記回動機構は、前記インクカートリッジの前記カートリッジホルダーへの挿入方向に平行な中心軸周りに前記カートリッジホルダーを回動することを特徴とする。 Application Example 1 A droplet discharge device according to this application example is a droplet discharge device including a droplet discharge unit that discharges ink, and holds an ink cartridge containing the ink and the ink cartridge. A cartridge holder that rotates, and a rotation mechanism that rotates the cartridge holder. The rotation mechanism rotates the cartridge holder about a central axis that is parallel to the insertion direction of the ink cartridge into the cartridge holder. It is characterized by doing.
本適用例によれば、インクカートリッジを挿入した状態でカートリッジホルダーを回動させることで、インクカートリッジ内のインクが動いて攪拌されるので、インクが沈降していた場合に、インクを均一に分散させることができる。
したがって、沈降性の高いインクを用いる場合でも、簡易な装置構成にてインクの沈降を改善し、沈降インクによる印刷不良を防止することが可能な液滴吐出装置を提供することができる。
According to this application example, by rotating the cartridge holder with the ink cartridge inserted, the ink in the ink cartridge moves and is agitated. Therefore, when the ink has settled, the ink is evenly dispersed. Can be made.
Accordingly, it is possible to provide a droplet discharge device that can improve ink sedimentation with a simple device configuration and prevent printing defects due to sedimented ink even when ink having high sedimentation properties is used.
[適用例2]上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記カートリッジホルダーは、前記中心軸の延長方向にスライドさせることで、前記回動機構による回動が可能になることが好ましい。 Application Example 2 In the droplet discharge device according to the application example described above, it is preferable that the cartridge holder can be rotated by the rotation mechanism by sliding in the extending direction of the central axis.
本適用例によれば、カートリッジホルダーを回動させることによるインクの攪拌を、インクカートリッジを挿入した状態、即ち、液滴吐出装置による印刷動作時のカートリッジホルダーの位置とは異なる位置で行うことができる。これにより、例えば、印刷時に液滴吐出ヘッドの近傍にインクカートリッジを配置される場合のように、液滴吐出装置の狭い空間にインクカートリッジが挿入・配置される構成であっても、カートリッジホルダーを回動させることによるインクの攪拌を行うことができる。 According to this application example, the stirring of the ink by rotating the cartridge holder can be performed at a position different from the position of the cartridge holder during the printing operation by the droplet discharge device, that is, the ink cartridge is inserted. it can. As a result, even when the ink cartridge is inserted and arranged in a narrow space of the droplet discharge device, for example, when the ink cartridge is arranged in the vicinity of the droplet discharge head during printing, the cartridge holder can be The ink can be agitated by rotating.
[適用例3]上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記カートリッジホルダーは、該カートリッジホルダーの前記中心軸と平行な側面で前記回動機構と連結されていることが好ましい。 Application Example 3 In the droplet discharge device according to the application example described above, it is preferable that the cartridge holder is connected to the rotation mechanism on a side surface parallel to the central axis of the cartridge holder.
本適用例によれば、カートリッジホルダーの中心軸と平行な側面でカートリッジホルダーを保持する支持部材を、その側面の外側で中心軸側に屈曲させ、さらにその先端側を中心軸の近傍で屈曲させて、その支持部材の先端側を支持する機構とすることによって、より少ないスペースでカートリッジホルダーを回動させてインクの沈降を改善することができる。 According to this application example, the support member that holds the cartridge holder on the side surface parallel to the central axis of the cartridge holder is bent toward the central axis side outside the side surface, and further, the distal end side is bent near the central axis. Thus, by using a mechanism that supports the front end side of the support member, the cartridge holder can be rotated in a smaller space to improve ink sedimentation.
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、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member or the like is shown differently from the actual scale so as to make each member or the like recognizable.
<プリンターの概略構成>
まず、本実施形態に係る液滴吐出装置としてのプリンターについて、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るプリンター1の構成を示す概略斜視図である。図1には方向を特定するために、互いに直交するXYZ軸が図示されている。なお、以降の図についても必要に応じて互いに直交するXYZ軸が図示されている。
本実施形態に係るプリンター1は、サイズの大きな印刷媒体(JIS規格のA2以上のサイズの印刷用紙)に印刷を行うことができるインクジェットプリンターである。図1に示すように、プリンター1は、プリンター本体10と、インクユニット20と、脚部80と、を備える構成になっている。プリンター本体10は、プリンターケース11によって覆われて、用紙給紙部12と、用紙排出部13と、キャリッジ14とを備えている。
<Schematic configuration of printer>
First, a printer as a droplet discharge device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a printer 1 according to the present embodiment. FIG. 1 shows XYZ axes orthogonal to each other in order to specify the direction. In the following drawings, XYZ axes that are orthogonal to each other are shown as necessary.
The printer 1 according to the present embodiment is an ink jet printer that can perform printing on a large print medium (print paper having a size of JIS standard A2 or larger). As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a printer
用紙給紙部12は、プリンターケース11の開閉蓋16を開いた内部にロール体RPを備えている。ロール体RPでは、印刷用紙がロール状に巻かれており、このロール体RPが回転することにより、印刷に使用される分の印刷用紙が引き出されてキャリッジ14側に搬送される。そして、印刷後の印刷用紙が用紙排出部13から排出される。用紙排出部13から排出された印刷用紙は、カッター91によって切断されたり、巻取り装置92によって巻き取られたりする。
なお、印刷媒体は「紙」に限らず、例えば、フィルム状の部材、樹脂製のシート、布帛のシート、あるいはアルミ箔等を印刷媒体として用いることもできる。
The
The print medium is not limited to “paper”, and for example, a film-like member, a resin sheet, a fabric sheet, an aluminum foil, or the like can be used as the print medium.
キャリッジ14は、キャリッジ移動機構15によって主走査方向(印刷用紙の幅方向、X軸方向)に移動可能である。キャリッジ14の下面には、印刷ヘッド(図示略)が備え付けられている。この印刷ヘッドに配置された複数のノズルからインクが印刷用紙上に噴射されて印刷が行われる。なお、印刷ヘッドは、圧電素子を用いてノズルからインクを噴射する方式や、発熱体を用いて印刷ヘッド内に気泡を生じさせてノズルからインクを噴射する方式等を採用できる。
The
インクユニット20は、プリンター本体10の正面側(+Y方向側)のキャリッジ14の走査範囲から外れた位置(図中、走査範囲から−X方向側に外れた位置)に設置されている。インクユニット20は、複数のインクカートリッジ(インク容器)30と、インクカートリッジ30のそれぞれが装着されるカートリッジホルダー40とを含んで構成される。本実施形態では、カートリッジホルダー40に4つのインクカートリッジ30が装着されている。
The
本実施形態において、4個のインクカートリッジ30のそれぞれは、ブラックインク用、シアンインク用、マゼンタインク用、イエローインク用のインクカートリッジ30である。各インクカートリッジ30のインクは、プリンター本体10内部の対応するチューブ(供給流路)(図示略)を介して印刷ヘッドに供給される。
本実施形態のインクユニット20は、インクカートリッジ30が装着されたカートリッジホルダー40を、インクカートリッジの挿入方向(図1においてY方向)に平行な中心軸回りに回動させることが可能なカートリッジ回動機構50を含んでいる。このカートリッジ回動機構50を含むインクユニット20の詳細については後述する。
In the present embodiment, each of the four
The
脚部80は、プリンター本体10に対して取り外し可能に固定されている。脚部80には、支柱81が設けられていると共に、回転自在なキャスター82がキャスター支持部83に取り付けられている。
The
次に、本実施形態のプリンター1において、カートリッジ回動機構50を含むインク供給ユニットであるインクユニット20の構成の詳細、および動作について説明する。図2は、プリンター1のインクユニット20の構成および動作を示す説明図である。
Next, in the printer 1 of the present embodiment, details of the configuration and operation of the
<インクユニットの構成>
まず、インクユニット20の構成の詳細について説明する。
図2(a)において、インクユニット20は、4個のインクカートリッジ30が装着されたカートリッジホルダー40と、そのカートリッジホルダー40をプリンター1に対して回動可能に支持する軸受け部52を含むカートリッジ回動機構50とを有している。
<Configuration of ink unit>
First, details of the configuration of the
2A, the
カートリッジ回動機構50は、支持部材57を介してカートリッジホルダー40を回動可能に支持する軸受け部52と、カートリッジホルダー40を開口部19において下方から保持す保持台53、および、カートリッジホルダーを回動させる際に保持台53をスライドさせて開口部19においてカートリッジホルダー40を回動可能な状態にする保持台スライド機構54とを有している。
支持部材57は、カートリッジホルダー40の側面(カートリッジの挿入方向45aに平行な側面)に固定されている。本実施形態では、カートリッジホルダー40の底面41に支持部材57の一端側が固定され(図2(c)参照)、他端側が軸受け部52により支持されている。カートリッジホルダー40の底面41に一端側が固定された支持部材57の他端側は、カートリッジホルダー40におけるインクカートリッジ30の挿入方向45a側に延出され、一旦、インクカートリッジ30の挿入方向45aと直交する方向(中心軸P側の方向)に屈曲し、再びその先端側がインクカートリッジ30の挿入方向45a側に屈曲して、その先端側が軸受け部52により支持されている。
支持部材57を回動可能に支持する軸受け部52には、例えばボールベアリングを用いることができる。軸受け部52はプリンター1本体に設けられた台座(不図示)に固定されている。
以上、述べた構成により、支持部材57を介して軸受け部52により支持されたカートリッジホルダー40は、図示しないモーターにより支持部材57を中心軸P回りに回動させることにより、回動することが可能になっている。
The
The
For example, a ball bearing can be used for the bearing
As described above, the
図2(a)は、プリンター1の印刷動作時、即ち、各インクカートリッジ30から印刷ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ30使用時のカートリッジホルダー40が位置決め・固定された状態を示している。
FIG. 2A shows a state in which the
各インクカートリッジ30をカートリッジホルダー40に装着することにより、カートリッジホルダー40に突設されたインク供給針(不図示)が、インクカートリッジ30に設けられたインク供給口(不図示)に挿入される。各インク供給針と、カートリッジホルダー40のカートリッジの挿入方向45a側の側面に設けられたインク導出口48との間には、インク流路が形成されている。
プリンター1に位置決め・装着された状態のカートリッジホルダー40において、各インク導出口48には、印刷ヘッドに接続された対応するチューブ(不図示)が接続されている。これにより、各インクカートリッジ30と、対応する印刷ヘッドとの間にインク流路が形成され、インクカートリッジ30のインクが印刷ヘッドに供給される。
By attaching each
In the
<インクユニットの回動動作>
次に、インクユニット20のカートリッジホルダー40(インクカートリッジ30)の回動動作について説明する。
カートリッジホルダー40の回動動作は、例えば、プリンター1により所定の印刷を実施する前に、各インクカートリッジ30内のインクの沈降している可能性があるときに、そのインクの沈降を解消する目的で行う。
図2(a)において、印刷動作時にプリンター1に対して位置決め・固定されたカートリッジホルダー40を回動させる必要が生じたとき、ユーザーは、保持台スライド機構54を動作させて保持台53を矢印53aの方向に移動させ、インクカートリッジ30が装着されたカートリッジホルダー40が中心軸P回りに回転できる開口部19の空間を確保する(図2(b))。
次に、図2(b)において、モーターにより軸受け部52に回動可能に支持された支持部材57を回転軸P中心にて矢印55aの方向に回動させて、図2(c)に示すように、カートリッジホルダー40を回動させる。これにより、回動したインクカートリッジ30内では、インクが攪拌される。
<Rotation of ink unit>
Next, the rotation operation of the cartridge holder 40 (ink cartridge 30) of the
The rotation operation of the
In FIG. 2A, when it is necessary to rotate the
Next, in FIG. 2B, the
図2(c)に示すカートリッジホルダー40を回動させた状態で所定時間経過後、モーターにより支持部材57を回転軸P中心にて矢印55a(図2(b))とは逆方向の矢印55bの方向に回動させてカートリッジホルダー40を図2(b)の状態に戻す。そして、保持台スライド機構54を動作させて保持台53を図2(a)の位置に戻して保持台53によりカートリッジホルダー40が保持可能な状態にして回動動作を終了する。
この後で、プリンター1による印刷動作を行う。
After a predetermined time has elapsed with the
Thereafter, the printing operation by the printer 1 is performed.
以上述べたように、本実施形態に係るプリンター1のインクユニット20、および、カートリッジホルダー40の回動動作によれば、以下の効果を得ることができる。
上記実施形態のプリンター1に備わるインクユニット20によれば、比較的簡易な構造にてカートリッジホルダー40を回動させることができるので、沈降性の高いインクを用いた場合でも、インクカートリッジ30内のインクを動かして攪拌し、インクを均一に分散させてから印刷に使用することができる。したがって、沈降性の高いインクを用いる場合でも、沈降インクによる印刷不良を防止することが可能なプリンター1を提供することができる。
As described above, according to the rotation operation of the
According to the
また、上記実施形態では、カートリッジホルダー40を位置決め・固定位置で回動させる例を図示して説明した。上記構成によれば、印刷時に液滴吐出ヘッドの近傍の狭い領域にインクカートリッジ30を含むインクユニット20が配置された構成のプリンター1においても、カートリッジホルダー40を回動させるスペースが確保して、インクの攪拌を行うことが可能なインクユニット20の構成を提供することができる。
Further, in the above embodiment, the example in which the
また、上記実施形態では、カートリッジホルダー40は、回転軸と平行な側面である底面41で支持部材57の一端側が支持して、その支持部材57の他端側を屈曲させて軸受け部52で回動可能に支持することにより、インクカートリッジ30が装着されたカートリッジホルダー40が中心軸P回りで回動可能に支持される機構とした。
これにより、インクカートリッジ30が装着されたカートリッジホルダー40を、より省スペースにて回動させることができるので、より省スペースにてカートリッジホルダー40を回動させてインクの沈降を改善することができる。
In the above embodiment, the
As a result, the
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。 The embodiment of the present invention made by the inventor has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.
例えば、上記実施形態では、カートリッジホルダー40を180°回動させてインクカートリッジ30内のインクの沈降を改善する例を説明したが、インクカートリッジ30内でインクが動いてインクの沈降が改善されれば、カートリッジホルダー40を回動させる角度は特に問わない。ただし、本発明の実施にあたっては、各インクカートリッジ30と印刷ヘッドとのインク流路となるチューブのねじれや折れ曲がりに留意して、カートリッジホルダー40の回動角度や、インク流路となるチューブの長さや引き回し形状を決定されたい。
For example, in the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、カートリッジホルダー40を位置決め・固定位置で回動させる例を図示して説明したが、カートリッジホルダー40を支持部材57の延長方向に引き出すことで保持台53によるロックを解除し、回動(回動)可能になる構成としてもよい。この場合は保持台スライド機構54は不要になる。そしてプリンター1の筐体の手前側間でカートリッジホルダー40の回動が可能になるので、カートリッジホルダー40の固定位置近傍での回転スペースである開口部19も不要になる。
In the above embodiment, the
1…液滴吐出装置としてのプリンター、10…プリンター本体、11…プリンターケース、12…用紙給紙部、13…用紙排出部、14…キャリッジ、15…キャリッジ移動機構、16…開閉蓋、20…インクユニット、30…インクカートリッジ、45a…インクカートリッジの挿入方向としての矢印、40…カートリッジホルダー、41…側面、50…カートリッジ回動機構、52…軸受け部、57…支持部材、80…脚部、81…支柱、82…キャスター、83…キャスター支持部、91…カッター、92…巻取り装置、P…中心軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer as droplet discharge device, 10 ... Printer main body, 11 ... Printer case, 12 ... Paper feeding part, 13 ... Paper discharge part, 14 ... Carriage, 15 ... Carriage moving mechanism, 16 ... Opening / closing lid, 20 ... Ink unit, 30 ... ink cartridge, 45a ... arrow as insertion direction of ink cartridge, 40 ... cartridge holder, 41 ... side surface, 50 ... cartridge rotating mechanism, 52 ... bearing portion, 57 ... support member, 80 ... leg portion, 81 ... support, 82 ... caster, 83 ... caster support, 91 ... cutter, 92 ... winding device, P ... center axis.
Claims (3)
前記インクが収容されたインクカートリッジと、
前記インクカートリッジを保持するカートリッジホルダーと、
前記カートリッジホルダーを回動する回動機構とを有し、
前記回動機構は、前記インクカートリッジの前記カートリッジホルダーへの挿入方向に平行な中心軸周りに前記カートリッジホルダーを回動することを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge apparatus including a droplet discharge unit for discharging ink,
An ink cartridge containing the ink;
A cartridge holder for holding the ink cartridge;
A rotation mechanism for rotating the cartridge holder,
The droplet ejection device, wherein the rotation mechanism rotates the cartridge holder around a central axis parallel to a direction in which the ink cartridge is inserted into the cartridge holder.
前記カートリッジホルダーは、前記中心軸の延長方向にスライドさせることで、前記回動機構による回動が可能になることを特徴とする液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 1,
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein the cartridge holder can be rotated by the rotation mechanism by sliding in the extending direction of the central axis.
前記カートリッジホルダーは、該カートリッジホルダーの前記中心軸と平行な側面で前記回動機構と連結されていることを特徴とする液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 1 or 2,
The droplet discharge device, wherein the cartridge holder is connected to the rotation mechanism on a side surface parallel to the central axis of the cartridge holder.
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