JP2015051548A - 補充用液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はインクあるいは溶剤を補充する際にインクや溶剤をこぼす危険を低減可能な補充用液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクあるいは溶剤を収容する液体収容部と、前記液体収容部と連通して液体を流出する経路部と、を有する液体容器と、前記液体容器に着脱可能であり、内側にリブを有する着脱式キャップと、を有し、前記液体容器の前記経路部の外壁周面には第一のネジ部が形成され、前記着脱式キャップの内壁周面には前記第一のネジ部と係合する第二のネジ部が形成されていることで前記着脱式キャップが前記液体供給部に着脱可能になっており、前記第一及び第二のネジ部の係合度合いに応じて、前記リブの位置がネジ回転軸方向に相対的に移動することにより前記経路部から外部への液体流出の可不可が切り替わることを特徴とする補充用液体容器。【選択図】 図５

Description

本発明は、補充用液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置に関する。

本発明に関する背景として、インクジェット記録装置へインクあるいは溶剤を補充する際、作業者が補充用液体容器を注ぎ口が開いた状態で持ち、注ぐ操作を行う際に取扱いの失敗により液体容器内のインクや溶剤をこぼす危険があった。

この危険を排除する従来技術として、補充用液体容器の液体シール部を閉じた状態で、インクシステム側のアダプタに接続し、接続した状態で液体シール部を開き、インクや溶剤を補充する方式がある。本方式に関する公知技術として、特開平１１−２４５４３１号公報（特許文献１）がある。この公報には、「交換型液体容器１は、インクシステム側のアダプタ３に差込まれる差込型コネクタ７が設けられ、コネクタ７の周囲には凹部２が形成され、凹部２の面はカムフォロア面５として作用する。アダプタには凸部４が設けられ、凸部の先端面はカムフォロア面５に係合するカム面５をなす。液体容器１を回転すると、カム面とカムフォロア面との協働により、容器がアダプタから離間する。」と記載されている。

特開平１１−２４５４３１号公報

前記特許文献１には、インクジェット記録装置への、インク又は溶剤の補充及び補充終了後の抜取りの仕組みが記載されている。特許文献１では、使用する場合には、コネクタ７をアダプタ３に対して軸方向に押圧することにより、液体容器１はインクシステムに対して液密的に接続される。すると、容器１内のインクあるいは溶剤が、接続部を通してインクシステム内に流出し、所望の液体の補給が行われる。また、容器１内の液体が空になると容器１を９０度回転させることによって、容器１はアダプタ３から分離される。この回転により、カムフォロア面５と螺旋カム面６の傾斜によって、カムフォロア面５は螺旋カム面６に対して摺動し、その結果、凸部４は凹部２に対して移動するので、容器１は、スムーズにアダプタ３から離間する。

しかしこの場合、インクあるいは溶剤を補充する際は、コネクタ７をアダプタ３に対して軸方向に押圧しているため、何らかの押込み力が働いたときにインクあるいは溶剤が流出してしまう恐れがある。また、この方式では、インク溜まり３０と溶剤溜まり６１、交換型液体容器１が揃わないと機能を発揮せず、インクあるいは溶剤を補充することが困難である。

また、補充終了後は、液体容器自体を回転させなくてはいけないため、特に直方体形状等の容器においては液体容器を回転させても他部品との干渉が生じない十分なスペースが必要となり、結果的に装置が大型化する問題がある。ここで、液体容器からのインクあるいは溶剤の補充、補充終了後の液体容器抜取りの際に、作業のわずらわしさや、取扱いの失敗によるインクあるいは溶剤のこぼれの危険性を排除するため、インクシステム側のアダプタを装置外に取り出さないことを前提としている。

そこで、本発明はインクあるいは溶剤を補充する際にインクや溶剤をこぼす危険を低減可能な補充用液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、インクあるいは溶剤を収容する液体容器と外部への液体流出を防止する着脱式キャップとを備えるインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤を補充するための補充用液体容器であって、前記液体容器に弁部材の一部を圧縮し、シール性を確保するものであって、弁部材の圧縮方向と垂直方向に弁部分を移動させシール部を開き、前記インクあるいは溶剤を補充することができ、反対方向に戻すことで、再びシールすることを特徴とする。

本発明によれば、装置の大型化を抑制しつつ、インクあるいは溶剤を補充する際にインクや溶剤をこぼす危険を低減可能な補充用液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。

インクジェット記録装置本体および印字ヘッド外観を示す斜視図である。 インクジェット記録装置の原理を示す斜視図である。 インクジェット記録装置の使用状態を示す斜視図である。 インクジェット記録装置の循環系経路構成を示す図である。 第一の実施例におけるインクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器の正面図である。 第一の実施例におけるインクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器の着脱式キャップの等角図である。 第一の実施例におけるインクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器の本体側との接続を示す図である。 第一の実施例におけるインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤の補充の仕組みを説明するための図である。 第一の実施例におけるインクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器へのアウターキャップ装着図である。 第二の実施例におけるインクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器の断面図である。 第二の実施例におけるインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤の補充の仕組みを説明するための図である。

以下、本実施例につき図示例を用いて説明を行う。なお、本発明は図示例に限定されるものではない。

図１はインクジェット記録装置１００を示す斜視図である。インクジェット記録装置１００には、外部には操作表示部３が備えられた本体１と印字ヘッド２が備えられており、本体１と印字ヘッド２は導管４で接続されている。

ここでインクジェット記録装置１００の動作原理について説明する。図２に示すように、インク容器１８内のインクはポンプ２５に吸引、加圧されてインク柱７となってノズル８から吐出される。ノズル８には、電歪素子９が備えられており、インクに所定の周波数で振動を加えてノズル８から吐出されるインク柱７を粒子化するようになっている。これにより生成されるインク粒子１０の数は，電歪素子９に印加する励振電圧の周波数により決定され、その周波数と同数となる。

インク粒子１０は、印字情報に対応した大きさの電圧を帯電電極１１にて印加することで電荷を与えられるようになっている。帯電電極１１で帯電させられたインク粒子１０は、偏向電極１２間に生じる電界中を飛翔している間、帯電量に比例した力を受けて偏向し、印字対象物１３へ向かって飛翔して着弾する。その際、インク粒子１０は帯電量に応じて偏向方向の着弾位置は変化し、さらに偏向方向と直行する方向に生産ラインが印字対象物１３を移動させることで、偏向方向と直行した方向にも粒子を着弾させることが可能となり、複数の着弾粒子によって文字を構成し印字を行う。印字に使用されなかったインク粒子１０は偏向電極１２間を直線的に飛翔して、ガター１４により捕捉された後に経路を経由して、主インク容器１８に回収される。

次に、インクジェット記録装置１００の実際の使用状態の一例を図３に示す。インクジェット記録装置１００は、例えば、食品や飲料などが生産される工場内の生産ラインに据え付けられ、本体１は使用者が操作できる位置に設置され、印字ヘッド２はベルトコンベア１５などの生産ライン上を給送される印字対象物１３に近接できる位置に設置される。

ベルトコンベア１５などの生産ライン上には給送速度に係わらず同じ幅で印字するために、給送速度に応じた信号をインクジェット記録装置１００に出力するエンコーダ１６や、印字対象物１３を検出してインクジェット記録装置１００に印字を指示する信号を出力する印字センサ１７が設置されていて、それぞれは本体１内の図示しない制御部に接続されている。

エンコーダ１６や印字センサ１７からの信号に応じて制御部がノズル８から吐出されるインク粒子１０への帯電量や帯電タイミングを制御し、印字対象物１３が印字ヘッド２近傍を通過する間に帯電、偏向されたインク粒子１０を印字対象物１３へ付着させて印字を行うようになっている。

図４は、インクジェット記録装置１００の全体的な経路構成を示す説明図である。本体１には、循環するインクを保持する主インク容器１８が備えられており、主インク容器１８には、主インク容器１８内の液体が内部に保持されるのに適正な量である基準液面レベルに達しているか否かを検知する液面センサ３８が備えられている。主インク容器１８には、インクを循環させるための経路１０１を介してインクの粘度を計測するための落下式粘度計である粘度計測器２１に接続されている。

粘度計測器２１は経路１０２を介して経路の開閉を行う電磁弁２２に接続されており、電磁弁２２は経路１０３を介してインクや溶剤の吸引、圧送に供されるポンプ２５に接続されている。そして、ポンプ２５は経路１０４を介してインク中に混入している異物を除去するフィルタ２８に接続されている。

フィルタ２８は、経路１０５を介してポンプ２５から圧送されたインクを印字するために適正な圧力に調整する減圧弁３０に接続されており、減圧弁３０は、経路１０６を介してインクの圧力を検出するための圧力センサ３１に接続されている。

圧力センサ３１は、導管４内をとおる経路１０７を介して印字ヘッド２内に備えられたインクを吐出する吐出口を供えたノズル８に接続されている。

ノズル８のインク吐出方向には、ノズル８から吐出されたインク粒子１０に印字する文字情報に応じた電荷量を粒子に帯電させる帯電電極１１が配置されている。帯電電極１１により帯電させられたインク粒子１０の飛翔方向には、帯電されたインク粒子１０を偏向させる電界を発生させる偏向電極１２が配置されている。

偏向電極１２のインク飛翔方向側には、印字に使用されないために帯電、偏向されずに直線的に飛翔するインク粒子１０を捕捉するガター１４が配置されている。

ガター１４は、導管４内をとおる経路１０８を介して本体１内に配置されているインク中に混入している異物を除去するフィルタ２９と接続されており、フィルタ２９は、経路１０９を介してガター１４により補足されたインク粒子１０を吸引する回収ポンプ２６と接続されている。そして、回収ポンプ２６は、経路１１０を介して吸引したインク粒子１０を主インク容器１８に回収する。

本体１には、排気口３２が設けられており、排気口３２は経路１５０を介して主インク容器１８と接続されており、インク中の揮発した溶剤成分が経路１５０を介して、本体１の外部に排気される。

また、本体１には、ノズル８で生じるインクによる汚染の解消及びインクの濃度を調整するための溶剤を収容する溶剤容器２０が備えられており、溶剤容器２０は、経路１１１を介して溶剤の吸引、圧送を行うポンプ２７に接続されている。また、ポンプ２７は、経路１１２を介して経路の開閉を行う電磁弁２４に接続されており、電磁弁２４は、経路１１３を介して主インク容器１８に接続されている。

さらに、本体１には、補充用のインクを保持する補助インク容器１９が備えられており、補助インク容器１９は、経路１２０を介して経路の開閉を行う電磁弁２３に接続されている。そして、電磁弁２３は経路１２１を介して経路１０３に接続されている。

つづいて、本実施例におけるインクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器及びインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤の補充方法について図５〜図１０を用いて説明する。図５は、インクあるいは溶剤を収容する補充用液体容器５００の外観図であり、図６は補充用液体容器５００が有する着脱式キャップ５０２の外観図であり、図７は本体１側のインク容器１９あるいは溶剤容器２０へ補充用液体容器５００のインクあるいは溶剤を補充する際の接続状態を示す図であり、図８はインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤の補充の仕組みを説明するための図であり、図９は補充用液体容器５００にアウターキャップを装着してある図である。

図５は、液体収容部５０１に着脱式キャップ５０２を装着している例である。補充用液体容器５００は液体収容部５０１にインクあるいは溶剤を収容し、そのインクあるいは溶剤を経路部５０８を通して外部へ流出する構造となっている。本実施例では、液体収容部５０１と経路部５０８は一体的に形成されており、経路部５０８は液体収容部５０１から突出した凸部分にあたるものである。

着脱式キャップ５０２を経路部５０８の容器口５０３の円筒状内面に垂直に押し当てることで、液体シール性を確保し、外部への液体流出を防止している。

また、経路部５０８の外周にはネジ山５０４が設けられており、また、このネジ山５０４と着脱式キャップ５０２の内側にはネジ山５０４と噛み合うネジ山５０７が設けられており、着脱式キャップ５０２を回すことにより液体収容部５０１から容易に着脱することが可能である。突起５０６については図９を用いて説明する。

着脱式キャップ５０２は、内側にリブ８０１を有しており、リブ８０１の液体収容部５０１側の端部は、経路部５０８からの液体流出を閉止可能な構造の容器栓８０２を有している。この容器栓８０２の周縁側面部には突起８０３が設けられており、この突起８０３部分が経路部５０８の内壁と当接することにより、液体流出が閉止される構造となっている。

図６は、着脱式キャップ５０２の構造の外観を示す斜視図である。
このリブ８０１は本体側のインクあるいは溶剤を収容する液体容器との接続面６０４に十字形状のリブ８０１を有している。接続面６０４はリブ８０１の円縁の円形部分である。リブ８０１は本体との接続面６０４から見ると、十字形状となっているため、インクあるいは溶剤を外部へ流出させるための隙間を確保することができる。

また、着脱式キャップ５０２の下方円周上には、ミシン目６０１が設けられている。さらにミシン目６０１部にはスリット６０２が設けてある。スリット６０２に指をかけ、ミシン目６０１に沿って引き剥がすことで分離部６０３を取り除くことができ、２部品に切り離すことができる。これより、分離部６０３の高さ分更にネジ締め可能となる。２部品に切り離す前は、着脱式キャップ５０２は経路部５０８にネジ締めしてある状態であるが、液体収容部５０１側にさらにネジ締めすることにより、突起８０３と経路部５０８の内壁との当接が無くなり容器内のインクあるいは溶剤が外部へ流出可能となる。

図７は、本体１側のインク容器１９あるいは溶剤容器２０と補充用液体容器５００の接続方法の例である。接続方法は、インク容器１９あるいは溶剤容器２０は本体１内に設置された状態とし、補充動作は装置内で行うものとする。液体収容部５０１に着脱式キャップ５０２が装着してある状態で着脱式キャップ５０２を２部品に切り離し、分離部６０３を取除いた後、補充用液体容器５００を着脱式キャップ５０２が下方を向く状態でインク容器１９あるいは溶剤容器２０の受け口７０１の上面より鉛直に差込み接続させる。

インクあるいは溶剤の補充動作は本体１内で行うので、場合によっては、受け口７０１と補充用液体容器５００の本体との接続面６０４の位置合わせが困難になることがある。そこで、インク容器１９あるいは溶剤容器２０のベース板７０２にガイド７０３を設け、容易に位置合わせをすることができる。このとき、着脱式キャップ５０２の一部はインク容器１９あるいは溶剤容器２０内へ収納されていて、補充終了後は、接続状態から補充用液体容器５００を真上に持ち上げ抜取る。

次に図８を用いて、補充用液体容器５００を用いたインクあるいは溶剤の補充動作について説明する。まず始めに、図７で説明したように、インク容器１９あるいは溶剤２０に設けられているガイドを用いて、インク容器１９あるいは溶剤２０の受け口７０１と補充用液体容器５００の接続面６０４との位置あわせを行い接続する。

インク容器１９あるいは溶剤容器２０と補充用液体容器５００が接続された状態における液体収容部５０１と着脱式キャップ５０２の初期状態について図８（ａ）を用いて説明する。この初期状態とは、容器内のインクあるいは溶剤の外部への流出が閉止されている状態のことを言う。この液体流出を閉止するシール構造としては、前述の通り、経路部５０８の内壁５０５と着脱式キャップ５０２内に設けられたリブ８０１の容器栓８０２周縁の突起８０３とを全周で当接させ、外部への液体流出を防いでいる。

次に、補充開始と開始後の動作について図８（ｂ）を用いて説明する。インク容器１９あるいは溶剤容器２０へインクあるいは溶剤の補充を行うときは、まず、図６で説明したように、ミシン目６０１とスリット６０２を用いて分離部６０３を切り離す。それにより、着脱式キャップ５０２は液体収容部５０１に更にねじ込みすることが可能となる。着脱式キャップ５０２を液体収容部５０１に更にねじ込むと突起８０３と内壁５０５の当接が無くなり、容器内のインクあるいは溶剤が外部へ流出可能となり、インク容器１９あるいは溶剤容器２０に液体を補充することができる。

インクあるいは溶剤の補充終了後、インク容器１９あるいは溶剤容器２０から補充用液体容器５００を取り外す際は、まず液体収容部５０１と着脱式キャップ５０２のねじ勘合をゆるめ、初期状態に戻す。初期状態へ戻すことにより、再び突起８０３と内壁５０５とを当接させ、内部のインクあるいは溶剤が外部へ流出しない状態となり、補充用液体容器５００抜き取り時の外部への液体流出を防ぐことが可能である。

換言すれば、前記第一及び第二のネジ部の係合度合いに応じて、前記リブの位置がネジ回転軸方向に相対的に移動することにより経路部５０８から外部への液体流出の可不可が切り替わるように構成されている。

図９は図５で説明した補充用液体容器５００にアウターキャップ８０４を装着した図の例である。液体収容部５０１に装着している状態の着脱式キャップ５０２内部は、液体収容部５０１からインクあるいは溶剤を補充するため、一部空洞となっている。この状態では、空洞部に使用前にゴミが浸入してしまう恐れがある。そこで、ゴミの浸入を防ぐためにアウターキャップ８０４を装着する。補充用液体容器５００へのアウターキャップ８０４の保持方法は、液体収容部５０１の外側の突起５０６にアウターキャップ８０４内部の突起８０５を円周で当接させながら押込み嵌め合わせる。また、インクあるいは溶剤補充後にも、このアウターキャップ８０４を装着することにより、残存するインクの漏れやたれを防止することが可能となる。

なお、本実施例では着脱式キャップ５０２が補充用液体容器５００に取り付けられた一部品として構成されているが、これに限らず、この着脱式キャップ５０２と同様の構成を有する構造がインク容器１９側あるいは溶剤容器２０側の接続部に設けられていてもよい。

以上のことから、実施例１にかかる本発明の構成によれば、インクあるいは溶剤を補充する際にインクや溶剤をこぼす危険を低減可能な液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。

図１０、１１はインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤の補充仕組みにおける別例であり、本発明の第二の実施例を説明するための図である。図１０は液体収容部５０１内に弾性体９０１を内蔵した断面図の例であり、図１１はインクジェット記録装置へのインクあるいは溶剤の補充方法を説明するための図の例である。補充用液体容器５００とインク容器１９あるいは溶剤容器２０への接続方向、接続方法は実施例１と同様である。

液体収容部５０１内には容器内からのインクあるいは溶剤の漏れを防止するために、弾性体９０１を備えている。初期状態において、弾性体９０１は液体収容部５０１の内壁５０５と全周において当接し、液体の流出が閉止されている。

図６にて前述のように、着脱式キャップ５０２にはミシン目６０１、スリット６０２が設けられていて、実施例１同様に、ミシン目６０１とスリット６０２を用いて、分離部６０３を取り除き、着脱式キャップ５０２をねじ締めする。

また、着脱式キャップ５０２には実施例１での容器栓８０２に換えて、押込み栓９０２が設けてあり、着脱式キャップ５０２を液体収容部５０１にねじ締めすることにより、押込み栓９０２が、インクあるいは溶剤の流出を閉止している弾性体９０１を圧縮し、経路部５０８の内壁５０５と突起８０３の当接位置がずれ、インクあるいは溶剤を弾性体９０１の圧縮によって生じる隙間より外部へ流出させることができる。

インクあるいは溶剤の補充終了後、インク容器１９あるいは溶剤容器２０から補充用液体容器５００を抜き取る際は、実施例１同様に液体収容部５０１と着脱式キャップ５０２のねじ勘合をゆるめ、初期状態に戻す。初期状態へ戻すことにより、再び突起８０３と内壁５０５とを当接させ、内部のインクあるいは溶剤を外部へ流出しない状態となり、補充用液体容器５００抜き取り時の外部への液体流出を防ぐことが可能である。また、実施例１の図９で説明したアウターキャップ８０４も装着可能である。

以上のことから、実施例２にかかる本発明の構成によれば、インクあるいは溶剤を補充する際にインクや溶剤をこぼす危険を低減可能な液体容器、及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。

１００…インクジェット記録装置
１…本体 ２…印字ヘッド ３…操作表示部 ４…導管 ８…ノズル １０…インク粒子
１１…帯電電極 １２…偏向電極 １３…印字対象物 １４…ガター １８…主インク容器 １９…補助インク容器 ２０…溶剤容器 ２１…粘度計測器 ２２、２３、２４…電磁弁 ２５…インク供給用ポンプ ２６…インク回収用ポンプ ２７…溶剤回収用ポンプ
２８、２９…フィルタ ３０…減圧弁 ３１…圧力センサ ３２…排気口 ５００…補充用液体収容部 ５０１…液体容器 ５０２…着脱式キャップ ５０３…容器口 ５０４…ねじ山 ５０５…内壁 ５０６…突起 ５０７…ねじ山 ５０８…経路部 ６０１…ミシン目 ６０２…スリット ６０３…分離部 ６０４…本体との接続面 ７０１…受け口 ベース板７０２ ガイド７０３ ８０１…リブ ８０２…容器栓 ８０３…突起 ８０４…アウターキャップ ８０５…突起 ９０１…弾性体 ９０２…押込み栓

Claims (8)

1. インクあるいは溶剤を収容する液体収容部と、前記液体収容部と連通して液体を流出する経路部と、を有する液体容器と、
   前記液体容器に着脱可能であり、内側にリブを有する着脱式キャップと、を有し、
   前記液体容器の前記経路部の外壁周面には第一のネジ部が形成され、前記着脱式キャップの内壁周面には前記第一のネジ部と係合する第二のネジ部が形成されていることで前記着脱式キャップが前記液体供給部に着脱可能になっており、前記第一及び第二のネジ部の係合度合いに応じて、前記リブの位置がネジ回転軸方向に相対的に移動することにより前記経路部から外部への液体流出の可不可が切り替わることを特徴とする補充用液体容器。
2. 請求項１に記載の補充用液体容器であって、
   前記着脱式キャップの前記リブの前記液体収容部側の端部には、前記経路部の内壁面の周面と当接して液体流出を閉止可能な栓部が設けられていることを特徴とする補充用液体容器。
3. 請求項２に記載の補充用液体容器であって、
   前記栓部の周縁部に突起が設けられていることを特徴とする補充用液体容器。
4. 請求項１に記載の補充用液体容器であって、
   前記液体容器と前記経路部の間に液体流出を閉止する弾性体を設け、前記リブの位置がネジ回転軸方向に相対的に移動することで、前記リブの端部が前記弾性体に接触して前記弾性体を変形させ、前記液体供給部からの液体流出の可不可が切り替わることを特徴とする補充用液体容器。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の補充用液体容器であって、
   前記リブは、前記経路部の開口面方向からみて十字形状を有していることを特徴とする補充用液体容器。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の補充用液体容器であって、
   前記着脱式キャップの円周上にはミシン目を有し、
   前記ミシン目にスリットが設けられていることを特徴とする補充用液体容器。
7. 請求項1乃至６のいずれかに記載の補充用液体容器と、
   前記補充用液体容器と接続可能な本体側液体容器を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 請求項７に記載のインクジェット記録装置であって、
   前記本体側液体容器の前記補充用液体容器との接続部に位置あわせ用のガイド構造を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。

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