JP2018020492A - 印刷装置及び液体の廃液方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】サブタンク本体の中に収容される液体に存在する異物を適正に排出し、液体噴射ヘッドに対する異物の悪影響を適正に抑制すること。【解決手段】インクを噴射する液体噴射ヘッド42と、インクを収容するインクカートリッジ6と、液体噴射ヘッド42とインクカートリッジ6との間の液体流路に設けられたサブタンク部7と、を含み、サブタンク部7は、インクを排出するドレイン口71が少なくとも一つ設けられ、インクを収容し、変形可能なサブタンク本体70と、サブタンク本体70を加圧する加圧部75と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図2
Description
本発明は、印刷装置、及び当該印刷装置における液体の廃液方法に関する。
従来、印刷装置の一例として、液体としてインクを噴射させて紙や記録シートなどの媒体に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載のインクジェット式記録装置(印刷装置)は、インクを収容するインクタンク(インクカートリッジ)、インクを噴射する印字ヘッド(液体噴射ヘッド)、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとを結ぶインク供給路の中間に設けられた中間タンクなどを有している。中間タンクは、最下部に設けられた異物溜り部や、その上側でインクを滞留させるインク収容部を有している。ごみなどの異物がインクの中に混入した場合に、インクを静かに滞留させておくと、インクの中の混入した異物は、重力によって次第に下の方に沈降し、異物溜り部に集められる。さらに、異物溜り部に沈降した異物は、廃インクタンクに排出されるようになっている。
かかる構成によって、インクカートリッジから液体噴射ヘッドへ送られるインクの中に混入した異物を、インクとの比重差によって分離し除去し、液体噴射ヘッドへの異物侵入が防止される。
特許文献1に記載のインクジェット式記録装置(印刷装置)は、インクを収容するインクタンク(インクカートリッジ)、インクを噴射する印字ヘッド(液体噴射ヘッド)、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとを結ぶインク供給路の中間に設けられた中間タンクなどを有している。中間タンクは、最下部に設けられた異物溜り部や、その上側でインクを滞留させるインク収容部を有している。ごみなどの異物がインクの中に混入した場合に、インクを静かに滞留させておくと、インクの中の混入した異物は、重力によって次第に下の方に沈降し、異物溜り部に集められる。さらに、異物溜り部に沈降した異物は、廃インクタンクに排出されるようになっている。
かかる構成によって、インクカートリッジから液体噴射ヘッドへ送られるインクの中に混入した異物を、インクとの比重差によって分離し除去し、液体噴射ヘッドへの異物侵入が防止される。
しかしながら、特許文献1に記載の印刷装置では、重力によって下の方に沈降しにくい異物、例えばインクの中を漂う異物(重力の影響を受けにくい微小な異物)を除去することが難し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]本適用例に係る印刷装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間の液体流路に設けられたサブタンク部と、を含み、前記サブタンク部は、前記液体を排出するドレイン口が少なくとも一つ設けられ、前記液体を収容し、変形可能なサブタンク本体と、前記サブタンク本体を加圧する加圧部と、を備えていることを特徴とする。
サブタンク本体に収容される液体の中に、当該液体の中を漂う微小な異物(重力の影響を受けにくい微小な異物)が存在する場合、加圧部によってサブタンク本体を変形させ、液体の中を漂う微小な異物を液体と一緒にドレイン口から排出することによって、液体噴射ヘッドに対する当該異物の影響を抑制することができる。
[適用例2]上記適用例に係る印刷装置は、前記ドレイン口には、バルブによって開閉可能な廃液流路が接続されていることが好ましい。
加圧部によってサブタンク本体を変形させ、バルブによって廃液流路の開閉を制御することによって、サブタンク本体から廃液流路に排出される液体の量(排出量)を適正に制御し、液体の中に存在する異物を廃液流路に適正に排出することができる。
[適用例3]上記適用例に係る印刷装置は、前記液体の種類によって、前記バルブの開閉頻度が異なることが好ましい。
液体の中に存在する異物が多い場合、バルブの開閉頻度を多くし、サブタンク本体から廃液流路に排出される液体の排出量を多くし、液体の中に存在する異物を廃液流路に適正に排出し、液体噴射ヘッドに対する当該異物の影響を適正に抑制することが好ましい。液体の中に存在する異物が少ない場合、バルブの開閉頻度を少なくし、サブタンク本体から廃液流路に排出される液体の排出量を少なくし、良好に使用できる液体(正常な液体)を無駄に廃棄するロスを抑制することが好ましい。
従って、液体の種類によってバルブの開閉頻度を異ならせ、廃液流路に排出される液体の排出量を適正化できる構成が好ましい。
従って、液体の種類によってバルブの開閉頻度を異ならせ、廃液流路に排出される液体の排出量を適正化できる構成が好ましい。
[適用例4]上記適用例に係る印刷装置は、前記ドレイン口は、前記液体収容部から前記液体噴射ヘッドに前記液体が供給される場合に、前記サブタンク本体内で前記液体が流動しにくい部分に設けられていることが好ましい。
例えば、液体が色材と色材を溶解する溶剤とを含み、溶剤に溶解する色材の濃度が高くなると、色材の濃度の揺らぎによって過飽和状態になり、液体の中に色材が析出するおそれがある。さらに、液体の中に析出した色材は、微小な異物となり、液体の中を漂い、液体噴射ヘッドに悪影響を及ぼすおそれがある。このような色材の析出は、液体が流動しやすい部分と比べて、液体が流動しにくい部分で生じやすい。
サブタンク本体の液体が流動しにくい部分にはドレイン口が設けられ、液体が流動しにくい部分で析出した色材(微小な異物)をドレイン口から排出することができるので、液体が流動しにくい部分に析出した色材が液体噴射ヘッドに悪影響を及ぼすおそれを抑制することができる。
サブタンク本体の液体が流動しにくい部分にはドレイン口が設けられ、液体が流動しにくい部分で析出した色材(微小な異物)をドレイン口から排出することができるので、液体が流動しにくい部分に析出した色材が液体噴射ヘッドに悪影響を及ぼすおそれを抑制することができる。
[適用例5]上記適用例に係る印刷装置は、前記液体収容部から前記液体噴射ヘッドに前記液体が供給される場合に、前記サブタンク本体は、前記液体の流動方向の上流側に設けられた第1ドレイン口と、前記液体の流動方向の下流側に設けられた第2ドレイン口とを有し、前記サブタンク本体から前記廃液流路に前記液体が排出される場合に、前記第1ドレイン口から排出される前記液体の排出量は、前記第2ドレイン口から排出される前記液体の排出量よりも多いことが好ましい。
液体収容部から液体噴射ヘッドに液体が供給される場合、サブタンク本体における液体の流動方向の上流側は、サブタンク本体における液体の流動方向の下流側と比べて、液体が流動しにくく液体が滞留しやすい部分が生じやすい。よって、色材は、サブタンク本体における液体の流動方向の下流側と比べて、サブタンク本体における液体の流動方向の上流側で析出しやすく、析出した色材(微小な異物)が溜まりやすい。
液体の流動方向の上流側に設けられた第1ドレイン口から排出される液体の排出量を、液体の流動方向の下流側に設けられた第2ドレイン口から排出される液体の排出量よりも多くすることによって、サブタンク本体における液体の流動方向の上流側で析出した色材を適正に排出することができる。
液体の流動方向の上流側に設けられた第1ドレイン口から排出される液体の排出量を、液体の流動方向の下流側に設けられた第2ドレイン口から排出される液体の排出量よりも多くすることによって、サブタンク本体における液体の流動方向の上流側で析出した色材を適正に排出することができる。
[適用例6]本適用例に係る液体の廃液方法は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間の液体流路に設けられ前記液体を収容し変形可能なサブタンク本体と、前記サブタンク本体を加圧する加圧部とを含む印刷装置の液体の廃液方法であって、前記液体収容部から前記サブタンク本体に前記液体を供給し、前記サブタンク本体に前記液体を充填する工程と、前記加圧部によって前記サブタンク本体を加圧し、前記サブタンク本体を変形させ、前記サブタンク本体から前記液体を出し切る工程と、を備えていることを特徴とする。
例えば、液体が色材と色材を溶解する溶剤とを含み、溶剤に溶解する色材の濃度が高く、色材の濃度の揺らぎによって過飽和状態になり、液体の中に色材(微小な異物)が析出する場合、サブタンク本体に液体を充填し、続いてサブタンク本体を変形させ、サブタンク本体から液体と一緒に液体の中に析出した色材(微小な異物)を出し切ることで、液体の中に析出した色材(微小な異物)が液体噴射ヘッドに悪影響を及ぼすおそれを抑制することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。
(実施形態)
「印刷装置の概要」
図1は、実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す模式図である。
最初に、図1を参照し、本実施形態に係る印刷装置1の概要について説明する。
図1に示すように、印刷装置1は、媒体Mに画像などを形成することで媒体Mに捺染を行うインクジェット式印刷装置であり、媒体搬送部20、媒体密着部15、印刷部40、洗浄ユニット50、及び乾燥ユニット27などを有している。これら各部はフレーム部14に取り付けられている。
さらに、印刷装置1は、「液体」の一例であるインクの廃液を収容する廃液タンク9を有している。
「印刷装置の概要」
図1は、実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す模式図である。
最初に、図1を参照し、本実施形態に係る印刷装置1の概要について説明する。
図1に示すように、印刷装置1は、媒体Mに画像などを形成することで媒体Mに捺染を行うインクジェット式印刷装置であり、媒体搬送部20、媒体密着部15、印刷部40、洗浄ユニット50、及び乾燥ユニット27などを有している。これら各部はフレーム部14に取り付けられている。
さらに、印刷装置1は、「液体」の一例であるインクの廃液を収容する廃液タンク9を有している。
媒体搬送部20は、媒体供給部10、搬送ローラー21,22、搬送ベルト23、ベルト回転ローラー24、ベルト駆動ローラー25、搬送ローラー26,28、及び媒体回収部30などを備え、媒体Mを搬送方向Fに搬送する。
媒体供給部10は、媒体Mの搬送方向Fの上流側に配置され、画像を形成させる媒体Mを印刷部40側に送り出す。媒体Mとしては、例えば、綿、ウール、ポリエステルなどの布帛が用いられる。媒体供給部10は、供給軸部11や、供給軸部11を回転可能に支持する軸受部12などを有している。供給軸部11には、帯状の媒体Mがロール状に巻かれている。
搬送ローラー21,22は、媒体Mを媒体供給部10から搬送ベルト23まで中継する。
搬送ローラー21,22は、媒体Mを媒体供給部10から搬送ベルト23まで中継する。
搬送ベルト23は、媒体供給部10に対して媒体Mの搬送方向Fの下流側に配置されている。搬送ベルト23は、帯状のベルトの両端部が接続されて無端状に形成されており、ベルト回転ローラー24及びベルト駆動ローラー25に掛けられている。搬送ベルト23は、ベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25との間の部分が床面19に対して平行になるように、所定の張力が作用した状態で保持されている。搬送ベルト23の表面(支持面)23aには、媒体Mを粘着させる粘着層29が設けられている。
搬送ローラー22から送り出された媒体Mは、後述する媒体密着部15によって粘着層29に密着された状態で搬送ベルト23に支持されている。
搬送ローラー22から送り出された媒体Mは、後述する媒体密着部15によって粘着層29に密着された状態で搬送ベルト23に支持されている。
ベルト回転ローラー24及びベルト駆動ローラー25は、搬送ベルト23の内周面23bを支持する。なお、ベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25との間に、搬送ベルト23を支持する支持部が設けられた構成であってもよい。
ベルト駆動ローラー25は、ベルト駆動ローラー25を回転駆動させるモーター(図示省略)を有している。ベルト駆動ローラー25が回転駆動されると、ベルト駆動ローラー25の回転に伴って搬送ベルト23が回転し、ベルト回転ローラー24が従動回転する。そして、搬送ベルト23の回転により、搬送ベルト23に支持された媒体Mが印刷部40に搬送され、印刷部40で媒体Mに画像が形成される。
なお、搬送ベルト23は、上述した媒体Mが密着支持される粘着層29を有する構成に限定されず、例えば静電気によって媒体Mが吸着支持される構成であってもよい。
なお、搬送ベルト23は、上述した媒体Mが密着支持される粘着層29を有する構成に限定されず、例えば静電気によって媒体Mが吸着支持される構成であってもよい。
搬送ローラー26,28は、搬送ベルト23に対して媒体Mの搬送方向Fの下流側に配置されている。搬送ローラー26は、画像が形成された媒体Mを搬送ベルト23の粘着層29から剥離させる。搬送ローラー26,28は、媒体Mを搬送ベルト23から媒体回収部30まで中継する。
媒体回収部30は、印刷部40によって画像が記録された媒体Mを回収する。媒体回収部30は、巻取り軸部31や、巻取り軸部31を回転可能に支持する及び軸受部32などを有している。巻取り軸部31には、帯状の媒体Mがロール状に巻き取られている。巻取り軸部31は、軸受部32に対して着脱可能に取り付けられている。
媒体密着部15は、印刷部40に対して媒体Mの搬送方向Fの上流側に設けられ、媒体Mを搬送ベルト23に密着させる。媒体密着部15は、押圧ローラー16、押圧ローラー駆動部17、及びローラー支持部18を有している。押圧ローラー16は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。ローラー支持部18は、押圧ローラー16との間で搬送ベルト23を挟持するように配置されている。
押圧ローラー駆動部17は、押圧ローラー16がローラー支持部18を押圧するように、押圧ローラー16を移動させる。媒体Mは、押圧ローラー16とローラー支持部18との間で搬送ベルト23に押し当てられる。これにより、搬送ベルト23の表面23aに設けられている粘着層29に媒体Mを確実に粘着させることができ、搬送ベルト23上での媒体Mの浮きの発生を防止することができる。
印刷部40は、搬送ベルト23に載置された媒体Mにインクを噴射(吐出)するヘッドユニット8、ヘッドユニット8が搭載されるキャリッジ43、及びキャリッジ43を移動させるヘッド移動部41などを有している。
ヘッドユニット8は、搬送ベルト23によって搬送される媒体Mと対向する側にノズルプレート44が設けられた液体噴射ヘッド42を有している。ノズルプレート44は、インクを噴射するノズル46が複数設けられたノズル列45を4つ有し、4つのノズル列45のそれぞれから異なる色のインクが噴射される。詳しくは、ヘッドユニット8(液体噴射ヘッド42)では、4つのノズル列45のそれぞれから、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクが噴射される。また、4つの色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K))のインクは、「液体収容部」の一例であるインクカートリッジ6(図2参照)に収容されている。
なお、ヘッドユニット8(液体噴射ヘッド42)から噴射されるインクの色数は、4つよりも多くてもよく、4つよりも少なくてもよい。
なお、ヘッドユニット8(液体噴射ヘッド42)から噴射されるインクの色数は、4つよりも多くてもよく、4つよりも少なくてもよい。
ヘッド移動部41は、ヘッドユニット8(液体噴射ヘッド42)を媒体Mの搬送方向Fと交差する主走査方向に往復移動させる。さらに、ヘッド移動部41には、キャリッジ43を主走査方向に移動させるための動力源として、モーター(図示省略)が設けられている。
液体噴射ヘッド42は、往復移動するキャリッジ43に搭載され主走査方向に移動しながらインクを噴射して、媒体Mに画像を形成する。すなわち、印刷装置1は、液体噴射ヘッド42が主走査方向に移動しながらインクを噴射するシリアルヘッド方式の印刷装置である。
なお、印刷装置1は、液体噴射ヘッド42が主走査方向に延在し固定して配列されたラインヘッド方式の印刷装置であってもよい。
なお、印刷装置1は、液体噴射ヘッド42が主走査方向に延在し固定して配列されたラインヘッド方式の印刷装置であってもよい。
乾燥ユニット27は、搬送ローラー26と搬送ローラー28との間に設けられている。乾燥ユニット27は、媒体M上に噴射されたインクを乾燥するものである。乾燥ユニット27は、例えばIRヒーターを有し、IRヒーターを駆動させることにより媒体M上に噴射されたインクを短時間で乾燥することができる。
洗浄ユニット50は、ベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25の間に配置されている。洗浄ユニット50は、洗浄部51、昇降部52及び移動部53を有している。移動部53は、床面19に沿って洗浄ユニット50を一体的に移動させて所定の位置に固定させる。
昇降部52は、例えば、エアーシリンダー56とボールブッシュ57とで構成された昇降装置であり、その上部に備えられている洗浄部51を搬送ベルト23の表面23aに当接させるものである。洗浄部51は、ベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25との間で所定の張力が作用した状態で掛けられ、ベルト駆動ローラー25からベルト回転ローラー24に向かって移動する搬送ベルト23の表面(支持面)23aを下方から洗浄する。
洗浄部51は、搬送ベルト23に対して印刷部40と反対側に配置され、洗浄槽54、洗浄ローラー58、及びブレード55などを有している。洗浄槽54は、搬送ベルト23の表面23aに付着したインクや異物を除去する洗浄液を貯留する。洗浄液としては、例えば、水や水溶性溶剤(アルコール水溶液など)を用いることができ、必要に応じて界面活性剤や消泡剤を添加させてもよい。
洗浄ローラー58は、洗浄槽54の内側で、一部が洗浄液に接するように配置されている。洗浄ローラー58が回転すると、洗浄液が搬送ベルト23の表面23aに供給されると共に、洗浄ローラー58と搬送ベルト23とが摺動する。これにより、搬送ベルト23に付着したインクや媒体Mとしての布帛の繊維などが洗浄ローラー58で取り除かれる。
ブレード55は、例えば、シリコンゴムなどの可撓性の材料で形成することができる。ブレード55は、洗浄ローラー58に対して搬送ベルト23の搬送方向の下流側に配置され、搬送ベルト23の表面23aに接し、搬送ベルト23の表面23aに残存する洗浄液を除去する。
「液体流路の概要」
図2は、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとの間、並びにサブタンク本体と廃液タンクとの間でインクが流動する流路(以降、インク流路と称す)の状態を示す概略図である。また、図2は、後述するステップS1(図4参照)の状態を示す概略図でもある。
なお、印刷装置1には、印刷装置1で使用するインクの色数に対応する複数のインク流路3(本実施形態では4つ)が設けられている。それらの構成は同じであるため、図2では、4つのインク流路3のうちの1つが、インクカートリッジ6、ヘッドユニット8、及廃液タンク9と共に図示されている。
図2は、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとの間、並びにサブタンク本体と廃液タンクとの間でインクが流動する流路(以降、インク流路と称す)の状態を示す概略図である。また、図2は、後述するステップS1(図4参照)の状態を示す概略図でもある。
なお、印刷装置1には、印刷装置1で使用するインクの色数に対応する複数のインク流路3(本実施形態では4つ)が設けられている。それらの構成は同じであるため、図2では、4つのインク流路3のうちの1つが、インクカートリッジ6、ヘッドユニット8、及廃液タンク9と共に図示されている。
図3は、サブタンク部の状態を示す概略平面図である。詳しくは、図3は、昇降プレート77から支持プレート76に向かう方向に見たサブタンク部7の状態を示す概略平面図であり、昇降プレート77及び支持プレート76が太い破線で示されている。また、以降の説明では、昇降プレート77から支持プレート76に向かう方向に見ることを、平面視と称す。
さらに、図3における一点鎖線の矢印は、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42に向けてインクが供給される場合に、サブタンク本体70の中を流動するインクの流動方向を示している。さらに、図中の二点鎖線で囲まれた領域A,B,C,Dは、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42に向けてインクが供給される場合に、インクが流動しにくい部分を示している。
次に、図2及び図3を参照し、インク流路3の概要を説明する。
さらに、図3における一点鎖線の矢印は、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42に向けてインクが供給される場合に、サブタンク本体70の中を流動するインクの流動方向を示している。さらに、図中の二点鎖線で囲まれた領域A,B,C,Dは、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42に向けてインクが供給される場合に、インクが流動しにくい部分を示している。
次に、図2及び図3を参照し、インク流路3の概要を説明する。
図2に示すように、インク流路3は、インクカートリッジ6とヘッドユニット8との間に設けられたサブタンク部7(サブタンク本体70)を有している。インク流路3は、サブタンク本体70と、サブタンク本体70とインクカートリッジ6との間の液体流路60と、サブタンク本体70とヘッドユニット8との間の液体流路80と、サブタンク本体70と廃液タンク9との間の廃液流路90とで構成される。
なお、本願における「液体流路」は、サブタンク部7とインクカートリッジ6との間の液体流路60と、サブタンク本体70と、サブタンク本体70とヘッドユニット8との間の液体流路80とで構成される。すなわち、サブタンク本体70はヘッドユニット8とインクカートリッジ6との間の液体流路の一部を構成し、サブタンク部7はヘッドユニット8とインクカートリッジとの間の液体流路に設けられている。
なお、本願における「液体流路」は、サブタンク部7とインクカートリッジ6との間の液体流路60と、サブタンク本体70と、サブタンク本体70とヘッドユニット8との間の液体流路80とで構成される。すなわち、サブタンク本体70はヘッドユニット8とインクカートリッジ6との間の液体流路の一部を構成し、サブタンク部7はヘッドユニット8とインクカートリッジとの間の液体流路に設けられている。
サブタンク部7は、インクを収納し変形可能なサブタンク本体70と、サブタンク本体70を加圧する加圧部75とを備えている。
加圧部75は、支持プレート76と、昇降プレート77と、昇降機構78とで構成される。支持プレート76は、サブタンク本体70を支持する支持台であり、フレーム部14に固定されている。昇降機構78は、内部にエアーシリンダー(図示省略)やボールブッシュ(図示省略)などを有し、昇降プレート77を支持し、昇降プレート77を支持プレート76に近付く方向、または支持プレート76から遠ざかる方向に移動させることができる。
加圧部75は、支持プレート76と、昇降プレート77と、昇降機構78とで構成される。支持プレート76は、サブタンク本体70を支持する支持台であり、フレーム部14に固定されている。昇降機構78は、内部にエアーシリンダー(図示省略)やボールブッシュ(図示省略)などを有し、昇降プレート77を支持し、昇降プレート77を支持プレート76に近付く方向、または支持プレート76から遠ざかる方向に移動させることができる。
サブタンク本体70は、支持プレート76と昇降プレート77とで挟持されるように配置されている。昇降機構78が動作し、昇降プレート77が支持プレート76に近付くと、サブタンク本体70は昇降プレート77によって加圧される。すなわち、サブタンク本体70は加圧部75によって加圧され、サブタンク本体70内に収容されたインクが加圧された状態になる。
サブタンク本体70のチューブ接続口72aとインクカートリッジ6とは、インクチューブ61によって接続されている。インクチューブ61には、ポンプ62、フィルター63、脱気部66、及び供給側開閉バルブ64が、インクカートリッジ6の側から順に設けられている。すなわち、サブタンク部7とインクカートリッジ6との間の液体流路60は、インクチューブ61と、ポンプ62と、フィルター63と、脱気部66と、供給側開閉バルブ64とで構成される。
インクカートリッジ6は、内部が気密状態になっており、内部にインクが収容されたインクパック(図示省略)を有している。インクカートリッジ6に収容されたインクは、ポンプ62によってサブタンク本体70に加圧供給される。なお、インクカートリッジ6に加圧された空気を送り込み、インクカートリッジ6内のインクパックを加圧してサブタンク本体70にインクを加圧供給する構成であってもよい。
脱気部66は、例えば液体流路60の一部を形成する円筒状の中空糸膜67や、脱気のために液体流路60のインクを減圧する減圧機構(図示省略)などを備えている。減圧機構は、中空糸膜67を収容する減圧室68や、減圧室68を減圧可能なポンプ(図示省略)などを備えている。そして、該ポンプが減圧室68を減圧すると、中空糸膜67の外側の空間が減圧されて、中空糸膜67の内側のインク中に溶存する気体が中空糸膜67の外側に吸引されることによって、中空糸膜67の内側のインクが脱気される。
サブタンク本体70のチューブ接続口72bとヘッドユニット8とは、インクチューブ81によって接続されている。インクチューブ81には、ポンプ82、及び供給側開閉バルブ84がサブタンク本体70の側から順に設けられている。すなわち、サブタンク部7とヘッドユニット8との間の液体流路80は、インクチューブ81と、ポンプ82と、供給側開閉バルブ84とで構成される。
サブタンク本体70に収容されているインクは、加圧部75とポンプ82とで加圧され、ヘッドユニット8に加圧供給される。なお、ポンプ82が省略され、サブタンク本体70に収容されているインクは、加圧部75だけで加圧され、ヘッドユニット8に加圧供給される構成であってもよい。
このように、インクカートリッジ6に収容されたインクは、液体流路60と、サブタンク本体70と、液体流路80とを経由して、ヘッドユニット8に加圧供給される。インクカートリッジ6とヘッドユニット8との間にサブタンク本体70を設けることにより、サブタンク本体70からヘッドユニット8(液体噴射ヘッド42)にインクを供給し、ヘッドユニット8(液体噴射ヘッド42)がインクを噴射する印刷動作を実行しつつ、インクカートリッジ6の交換などのメンテナンス作業を実行することができる。すなわち、サブタンク本体70を設けることによって、印刷動作を停止させずにインクカートリッジ6を交換することができる。
図3に示すように、サブタンク本体70は、2枚の長方形の可撓性のフィルムを熱溶着することによって形成された袋状の容器である。また、図中で網掛けが施された部分が、可撓性のフィルムが熱溶着された部分である。
サブタンク本体70を構成する可撓性のフィルムは、サブタンク本体70内の脱気度を保持するためのガスバリア層と、サブタンク本体70内への水分の浸入を抑止するための水分バリア層とを有している。例えば、ガスバリア層はEVOH(エチレンビニルアルコール共重合樹脂)で構成され、水分バリア層は無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムで構成される。
サブタンク本体70を構成する可撓性のフィルムは、サブタンク本体70内の脱気度を保持するためのガスバリア層と、サブタンク本体70内への水分の浸入を抑止するための水分バリア層とを有している。例えば、ガスバリア層はEVOH(エチレンビニルアルコール共重合樹脂)で構成され、水分バリア層は無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムで構成される。
サブタンク本体70にインクが充填されていない場合、サブタンク本体70は平面視で長方形の形状を有する。平面視で長方形のサブタンク本体70の短辺側の一方には、インクチューブ61が接続されるチューブ接続口72aが設けられ、平面視で長方形のサブタンク本体70の短辺側の他方には、インクチューブ81が接続されるチューブ接続口72bが設けられている。
以降の説明では、チューブ接続口72a,72bを、まとめてチューブ接続口72と称す場合がある。
以降の説明では、チューブ接続口72a,72bを、まとめてチューブ接続口72と称す場合がある。
平面視で長方形の形状を有するサブタンク本体70のコーナー部のそれぞれには、ドレイン口71a,71b,71c,71dが設けられている。サブタンク本体70は、コーナー部に設けられた4つのドレイン口71a,71b,71c,71dを有している。
以降の説明では、ドレイン口71a,71b,71c,71dをドレイン口71と称する場合がある。
なお、サブタンク本体70に設けられるドレイン口71の数は、4つに限定されず、4つよりも少なくてもよいし、4つよりも多くてもよい。すなわち、サブタンク本体70には、少なくとも一つのドレイン口71が設けられていればよい。
以降の説明では、ドレイン口71a,71b,71c,71dをドレイン口71と称する場合がある。
なお、サブタンク本体70に設けられるドレイン口71の数は、4つに限定されず、4つよりも少なくてもよいし、4つよりも多くてもよい。すなわち、サブタンク本体70には、少なくとも一つのドレイン口71が設けられていればよい。
ドレイン口71a,71b,71c,71dのそれぞれには、廃液チューブ91が接続されている。また、4つのドレイン口71a,71b,71c,71dに接続される4本の廃液チューブ91は、廃液タンク9の側で1本にまとめられている(図2参照)。
また、ドレイン口71aに接続された廃液チューブ91には廃液側開閉バルブ94aが設けられ、ドレイン口71bに接続された廃液チューブ91には廃液側開閉バルブ94bが設けられ、ドレイン口71cに接続された廃液チューブ91には廃液側開閉バルブ94cが設けられ、ドレイン口71dに接続された廃液チューブ91には廃液側開閉バルブ94dが設けられている。すなわち、廃液流路90は、廃液チューブ91と廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dとで構成され、廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dによって、廃液流路90が開閉される。このように、ドレイン口71a,71b,71c,71dには、廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dによって開閉可能な廃液流路90が接続されている。
なお、廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dは、「バルブ」の一例である。また、以降の説明では、廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dを廃液側開閉バルブ94と称す場合がある。
なお、廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dは、「バルブ」の一例である。また、以降の説明では、廃液側開閉バルブ94a,94b,94c,94dを廃液側開閉バルブ94と称す場合がある。
また、昇降プレート77及び支持プレート76には切欠き部Kが設けられ、サブタンク本体70のドレイン口71やチューブ接続口72が設けられた部分が、昇降プレート77及び支持プレート76によって加圧されないようになっている。すなわち、サブタンク本体70のチューブ接続口72やドレイン口71が設けられた部分は、切欠き部Kの内側に配置され、加圧部75がサブタンク本体70を加圧する場合に加圧されず、変形しない。従って、加圧部75がサブタンク本体70を加圧する場合に、チューブ接続口72やドレイン口71からインクが漏れにくい。
インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42にインクが供給される場合、インクカートリッジ6に収容されたインクは、チューブ接続口72aからサブタンク本体70の中に供給され、サブタンク本体70の中においてチューブ接続口72aからチューブ接続口72bに向かう方向に流動する。詳しくは、図中の一点鎖線の矢印で示すように、インクは、サブタンク本体70の中において、チューブ接続口72aから放射線状に広がり、チューブ接続口72bに集まるように流動する。
なお、図中の矢印の基端側、すなわちチューブ接続口72aが配置される側は、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42にインクが供給される場合のインクの流動方向の上流側である(以降、単に、インクの流動方向の上流側と称す)。図中の矢印の先端側、すなわちチューブ接続口72bが配置される側は、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42にインクが供給される場合のインクの流動方向の下流側である(以降、単に、インクの流動方向の下流側と称す)。
インクがサブタンク本体70の中を流動する場合、平面視で長方形のサブタンク本体70のコーナー部は、インクが流動しにくく、インクが滞留しやすい。すなわち、図中で二点鎖線で囲まれた領域A,B,C,Dは、インクが流動しにくく、インクが滞留しやすい部分である。
また、サブタンク本体70の中で流動するインクの流速を速くすると、インクの流動方向の下流側ではインクが流動しやすくなる。ところが、インクの流動方向の上流側では、乱流などでインクが逆方向に押し戻される場合があり、インクの流動方向の下流側と比べてインクが流動しにくい。このため、インクの流動方向の上流側に配置される領域A,Bは、インクの流動方向の下流側に配置される領域C,Dと比べて、インクが流動しにくくインクが滞留することによる影響が大きくなる。
また、サブタンク本体70の中で流動するインクの流速を速くすると、インクの流動方向の下流側ではインクが流動しやすくなる。ところが、インクの流動方向の上流側では、乱流などでインクが逆方向に押し戻される場合があり、インクの流動方向の下流側と比べてインクが流動しにくい。このため、インクの流動方向の上流側に配置される領域A,Bは、インクの流動方向の下流側に配置される領域C,Dと比べて、インクが流動しにくくインクが滞留することによる影響が大きくなる。
ドレイン口71a,71b,71c,71dは、インクカートリッジ6から液体噴射ヘッド42にインクが供給される場合に、サブタンク本体70内でインクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)に設けられている。また、サブタンク本体70の中で流動するインクの流速を速くした場合であっても、ドレイン口71a,71b,71c,71dは、インクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)に設けられている。
なお、ドレイン口71a,71bは、インクの流動方向の上流側に配置され、「第1ドレイン口」の一例である。ドレイン口71c,71dは、インクの流動方向の下流側に配置され、「第2ドレイン口」の一例である。
なお、ドレイン口71a,71bは、インクの流動方向の上流側に配置され、「第1ドレイン口」の一例である。ドレイン口71c,71dは、インクの流動方向の下流側に配置され、「第2ドレイン口」の一例である。
上述したように、サブタンク本体70が平面視で長方形の形状を有する場合、インクが流動しにくい部分は、平面視で長方形のコーナー部(領域A,B,C,D)に配置される。すなわち、サブタンク本体70が平面視で多角形の形状を有する場合、インクが流動しにくい部分は、多角形の頂点を含み頂点の近くに配置される。さらに、サブタンク本体70が凹部を有する場合、当該凹部もインクが流動しにくい部分になる。さらに、サブタンク本体70の中にインクの流動方向を規制する壁や障害物が設けられている場合、当該壁や当該障害物によってインクの流動が阻害される部分もインクが流動しにくい部分になる。さらに、サブタンク本体70が曲面を有する場合、曲率が変化する部分はインクが流動しにくい部分になりやすい。
本実施形態では、インクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)の全てに、ドレイン口71を設けたが、インクが流動しにくい部分の一部にドレイン口71を設ける構成であってもよい。例えば領域A,Cにドレイン口71a,71cを設け領域B,Dにドレイン口71b,71dを設けない構成であってもよく、例えば領域Aだけにドレイン口71aを設け領域B,C,Dにドレイン口71b,71c,71dを設けない構成であってもよい。
「ヘッドユニットの概要」
次に、ヘッドユニット8の概要を説明する。
図2に示すように、ヘッドユニット8は、液体流路80に接続されるバルブユニット33と、バルブユニット33に接続される液体噴射ヘッド42とで構成される。すなわち、サブタンク本体70に収容されているインクは、液体流路80と、バルブユニット33とを介して液体噴射ヘッド42に供給される。
次に、ヘッドユニット8の概要を説明する。
図2に示すように、ヘッドユニット8は、液体流路80に接続されるバルブユニット33と、バルブユニット33に接続される液体噴射ヘッド42とで構成される。すなわち、サブタンク本体70に収容されているインクは、液体流路80と、バルブユニット33とを介して液体噴射ヘッド42に供給される。
バルブユニット33は、液体噴射ヘッド42のノズル46から安定してインクが噴射されるように、液体噴射ヘッド42に供給されるインクの流動圧を調整する。本実施形態では、バルブユニット33で1色分のインクの流動圧を調整することができるように、バルブユニット33内に1系統の流動圧調整機構が内蔵されている。つまり、4本のインクチューブ81のそれぞれにバルブユニット33が接続されている。
バルブユニット33は、インク導入路34と、インク供給室35と、インク供給室35内に設けられたフィルター36と、弁体37と、圧力室38と、インク導出路39とを有している。液体流路80から加圧供給されるインクは、インク導入路34と、インク供給室35と、弁体37と、圧力室38と、インク導出路39とを経由して、液体噴射ヘッド42に供給される。
インク供給室35にはインクが加圧された状態で供給される。弁体37は、インク供給室35と圧力室38との間に配置され、インク供給室35と圧力室38との間の液体流路を開閉する。インク供給室35は弁体37に対して液体流路の上流側に配置され、圧力室38は弁体37に対して液体流路の下流側に配置される。
印刷動作中においては、インクの消費に従って弁体37が僅かに開弁しつつ、インク供給室35から圧力室38にインクが逐次補給される。さらに、液体流路の上流側のインク供給室35内におけるインクの圧力変動は、弁体37の開閉によって、ある一定の範囲内となるように制限され、液体流路の下流側の圧力室38内のインクの圧力変化と切り離される。従って、弁体37よりも液体流路の上流側に圧力変化が生じていても、液体流路の下流側はその影響を受けることがない。このため、バルブユニット33の圧力室38内でインクに作用する圧力が一定の範囲に制御され、液体噴射ヘッド42に供給されるインクの流動圧が調整される。
詳しくは、非印刷時に液体噴射ヘッド42のノズル46からインクが漏出せず、印刷時にノズル46からインクが適正に噴射されるように、バルブユニット33は、ノズル46に供給されるインクに対して負圧が作用するように、液体噴射ヘッド42に供給されるインクの圧力を調整する。
液体噴射ヘッド42は、インク導入路59と、共通液室47と、圧力発生室48と、ノズル46とを有している。
圧力発生室48は、複数のノズル46のそれぞれに連通されている。つまり、圧力発生室48とノズル46とは1対1で対応するように設けられている。共通液室47は、複数の圧力発生室48に共通なインク室であり、インク導入路59と複数の圧力発生室48とに連通されている。バルブユニット33からのインクは、インク導入路59を経由して、共通液室47に供給される。
圧力発生室48は、複数のノズル46のそれぞれに連通されている。つまり、圧力発生室48とノズル46とは1対1で対応するように設けられている。共通液室47は、複数の圧力発生室48に共通なインク室であり、インク導入路59と複数の圧力発生室48とに連通されている。バルブユニット33からのインクは、インク導入路59を経由して、共通液室47に供給される。
圧力発生室48は、圧電素子49を有している。圧電素子49は、例えば、軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエーターである。圧電素子49は、充電されると収縮し、放電すると伸長するようになっている。液体噴射ヘッド42では、圧電素子49が収縮すると圧力発生室48が膨張する。この膨張に伴って圧力発生室48におけるインクの圧力が低くなり、インクが共通液室47から圧力発生室48内に流入する。さらに、圧電素子49が伸長すると、圧力発生室48が収縮する。この収縮に伴って圧力発生室48におけるインクの圧力が高くなる。そして、圧力発生室48において収縮と膨張とを繰り返すことによって、圧力発生室48に連通されたノズル46からインクが噴射される。
インク流路3を介して液体噴射ヘッド42に供給されるインクは、色材や、色材を分散させる(または溶解させる)溶剤などを含む。
色材は、例えば染料であり、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料などを使用することができる。
色材は、例えば顔料であり、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などの多環式顔料、染料キレート、染色レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料、カーボンブラック、卑金属顔料などを使用することができる。
溶剤は、例えば水系媒体であり、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使用することができる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌された水を用いると、インクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。
なお、溶剤は、例えばエチレングリコールやプロピレングリコールなどの揮発性の水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。
さらに、インクは、上述した色材や溶剤の他に、塩基性触媒、界面活性剤、第三級アミン、樹脂類、pH調整剤、緩衝液、定着剤、防腐剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤などを含んでいてもよい。
なお、溶剤は、例えばエチレングリコールやプロピレングリコールなどの揮発性の水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。
さらに、インクは、上述した色材や溶剤の他に、塩基性触媒、界面活性剤、第三級アミン、樹脂類、pH調整剤、緩衝液、定着剤、防腐剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤などを含んでいてもよい。
印刷装置1では、高コントラストで鮮やかな色彩の画像を形成することが要求されている。高コントラストの画像を形成するために、より完全な黒色を再現する必要があり、4つの色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K))のインクのうち、ブラック(K)のインクにおいてインクに溶解されている(または分散されている)色材の濃度が、飽和濃度の近くまで高められている。
さらに、他の色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))のインクにおいても、使用者の要求によって、ブラック(K)のインクと同様に飽和濃度の近くまでインクに溶解されている色材の濃度が高められている場合がある。
さらに、他の色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))のインクにおいても、使用者の要求によって、ブラック(K)のインクと同様に飽和濃度の近くまでインクに溶解されている色材の濃度が高められている場合がある。
ところが、色材の濃度が飽和濃度付近まで高められると、色材の濃度が揺らぎによって色材の濃度が過飽和状態になり、溶剤に溶解した色材が析出しやすくなる。仮に、インク流路3の中で色材が析出すると、析出した色材は異物となって、液体噴射ヘッド42のノズル46を閉塞し、ノズル46から正常にインクが噴射されないという不具合が生じるおそれがある。このため、ヘッドユニット8にはフィルター36が設けられ、インク流路3の中に色材が析出しても、当該色材が除去されるようになっている。
飽和濃度の近くまで色材の濃度が高められているインクは、色材が析出しやすく、フィルター36が目詰まりしやすい。このため、ブラック(K)のインクは、他の色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))のインクと比べて色材の析出が生じやすい。他の色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))のインクは、使用者の要求によって色材の濃度が異なるので、色材の析出が生じやすいインクと、色材の析出が生じにくいインクとがある。さらに、インクに溶解されている色材の濃度が同じであっても、色材の種類によって色材の析出しやすさが変動し、色材の析出の状態が異なる。
従って、4つの色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K))のインクのそれぞれで、色材の析出の状態が異なり、フィルター36の目詰まり状態が異なる。
従って、4つの色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K))のインクのそれぞれで、色材の析出の状態が異なり、フィルター36の目詰まり状態が異なる。
フィルター36はヘッドユニット8に組み込まれているので、色材の析出によってフィルター36が目詰まりすると、ヘッドユニット8が使用できなくなり、ヘッドユニット8を交換する必要がある。
このため、色材が析出しやすいインク(例えば、ブラック(K)のインク)を吐出するヘッドユニット8は、色材が析出しにくいインクを吐出するヘッドユニット8と比べて、フィルター36が目詰まりし、ヘッドユニット8の寿命(使用期間)が短くなる。このため、印刷装置1の維持費用(ヘッドユニット8の交換費用)が高くなり、さらにヘッドユニット8の交換によって印刷装置1の稼働率が低下する。
このため、色材が析出しやすいインク(例えば、ブラック(K)のインク)を吐出するヘッドユニット8は、色材が析出しにくいインクを吐出するヘッドユニット8と比べて、フィルター36が目詰まりし、ヘッドユニット8の寿命(使用期間)が短くなる。このため、印刷装置1の維持費用(ヘッドユニット8の交換費用)が高くなり、さらにヘッドユニット8の交換によって印刷装置1の稼働率が低下する。
「色材析出のメカニズム」
色材の析出は、インクに溶解する(または分散する)色材の濃度によって変化する。例えば、色材の濃度が飽和濃度に近くなると(濃い色になると)、色材の析出が生じやすくなり、色材の濃度が飽和濃度よりも薄くなると(淡い色になると)、色材の析出が生じにくくなる。
色材の析出は、インクに溶解する(または分散する)色材の濃度によって変化する。例えば、色材の濃度が飽和濃度に近くなると(濃い色になると)、色材の析出が生じやすくなり、色材の濃度が飽和濃度よりも薄くなると(淡い色になると)、色材の析出が生じにくくなる。
色材の濃度が飽和濃度付近まで高められると、色材の濃度が揺らいだ場合に色材の濃度が部分的に過飽和状態になり、インクの中に微小な色材(色材の核)が生成(析出)するものと考えられる。なお、当該色材の核は、非常に微小な粒子であり、フィルター36,63によって取り除くことが難しい。さらに、当該色材の核は、インクカートリッジ6やインク流路3など、インクが収容されるさまざまな場所で発生するものと考えられる。
続いて、微小な色材の核を基点として、色材が成長し、フィルター36を目詰まりさせる大きな色材が生成するものと考えられる。
以降の説明では、フィルター36を目詰まりさせる大きな色材を、単に「大きな色材」と称し、大きな色材の成長の基点となる微小な色材を、単に「色材の核」と称す。
続いて、微小な色材の核を基点として、色材が成長し、フィルター36を目詰まりさせる大きな色材が生成するものと考えられる。
以降の説明では、フィルター36を目詰まりさせる大きな色材を、単に「大きな色材」と称し、大きな色材の成長の基点となる微小な色材を、単に「色材の核」と称す。
インクが流動しやすい部分では、色材の核は生じるが、色材の核が大きな色材に成長する前に排出されるので、大きな色材が生成しにくい。一方、インクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)では、色材の核が滞留し、当該色材の核を基点として色材が成長し、大きな色材が生成しやすい。
このように、インクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)では、色材の核が徐々に成長し、フィルター36を目詰まりさせる大きな色材が生成し、フィルター36が目詰まりし、ヘッドユニット8の使用期間が短くなる。
本実施形態では、インク流路3のインクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)にドレイン口71が設けられているので、色材の核が大きな色材に成長する前に、大きな色材に成長する過程にある色材の核をドレイン口71から廃液流路90に排出することができ、大きな色材が生成しにくくなる。従って、本実施形態では、大きな色材によってフィルター36が目詰まりしてヘッドユニット8の使用期間が短くなり、印刷装置1の維持費用が高くなり、印刷装置1の稼働率が低下するという不具合が抑制される。
すなわち、本実施形態は、ヘッドユニット8の使用期間を長くし、印刷装置1の維持費用を抑制し、印刷装置1の稼働率を高めることができる優れた構成を有している。以下に、その詳細を説明する。
すなわち、本実施形態は、ヘッドユニット8の使用期間を長くし、印刷装置1の維持費用を抑制し、印刷装置1の稼働率を高めることができる優れた構成を有している。以下に、その詳細を説明する。
「インクの廃液方法」
図4は、本実施形態に係るインクの廃液方法を示す工程フローである。図5は、図2に対応する図であり、図4に示された工程(ステップS2)の状態を示す概略図である。なお、図5では、サブタンク本体70の状態を分かりやすくするために、サブタンク本体70が太い破線で図示されている。
以下に、図2、図4、及び図5を参照し、本実施形態に係るインクの廃液方法の概要を説明する。
図4は、本実施形態に係るインクの廃液方法を示す工程フローである。図5は、図2に対応する図であり、図4に示された工程(ステップS2)の状態を示す概略図である。なお、図5では、サブタンク本体70の状態を分かりやすくするために、サブタンク本体70が太い破線で図示されている。
以下に、図2、図4、及び図5を参照し、本実施形態に係るインクの廃液方法の概要を説明する。
図4に示すように、本実施形態に係るインクの廃液方法は、サブタンク本体70にインクを充填する工程(ステップS1)と、サブタンク本体70に充填されたインクを排出する工程(ステップS2)とを含む。
なお、ステップS1は「サブタンク本体に液体を充填する工程」の一例であり、ステップS2は「サブタンク本体70から液体を出し切る工程」の一例である。
なお、ステップS1は「サブタンク本体に液体を充填する工程」の一例であり、ステップS2は「サブタンク本体70から液体を出し切る工程」の一例である。
ステップS1では、図2に示すように、供給側開閉バルブ84及び廃液側開閉バルブ94を閉じ、供給側開閉バルブ64を開け、ポンプ62を稼働させて、インクカートリッジ6に収容されたインクをサブタンク本体70に供給し、サブタンク本体70にインクを充填する。
なお、ステップS1では。サブタンク本体70になるべく多くのインクを収容させることが好ましく、サブタンク本体70の容積を大きくすることが好ましい。すなわち、ステップS1は、サブタンク本体70の容積を最大にし、サブタンク本体70にインクを充填する工程でもある。
なお、ステップS1では。サブタンク本体70になるべく多くのインクを収容させることが好ましく、サブタンク本体70の容積を大きくすることが好ましい。すなわち、ステップS1は、サブタンク本体70の容積を最大にし、サブタンク本体70にインクを充填する工程でもある。
ステップS2では、供給側開閉バルブ64,84を閉じ、廃液側開閉バルブ94を開け、加圧部75によってサブタンク本体70を加圧し、サブタンク本体70の中に収容されているインクを、廃液タンク9に廃液(排出)する。
ステップS2では、図5に示すように、加圧部75によってサブタンク本体70を加圧し、サブタンク本体70の容積を最小にし、サブタンク本体70の中に収容されているインクを、廃液流路90を介して廃液タンク9に排出する。なお、支持プレート76及び昇降プレート77の切欠き部Kでは、サブタンク本体70が加圧部75によって加圧されないので、サブタンク本体70の中に少量のインクが残留する。
ステップS2では、加圧部75によってサブタンク本体70を加圧し、サブタンク本体70の容積が最小となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70からインクを出し切る。本願における「サブタンク本体を変形させ、サブタンク本体から液体を出し切る」とは、サブタンク本体70の容積が最小となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70の中に収容されたインクを排出することである。
サブタンク本体70の中にインクが残留する場合であっても、サブタンク本体70の容積が最小となるように、サブタンク本体70が変形しているのであれば、本願の技術的適用範囲である。
さらに、実質的にサブタンク本体70の容積が最小となるように、サブタンク本体70が変形しているのであれば、本願の技術的適用範囲に含まれる。詳しくは、サブタンク本体70の最大容積(ステップS1におけるサブタンク本体70の容積)を100とし、サブタンク本体70の最小容積(ステップS2におけるサブタンク本体70の容積)を0とした場合に、サブタンク本体70の容積が10以下となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70に収容されたインクを排出するのであれば、本願の技術的範囲に含まれる。
さらに、実質的にサブタンク本体70の容積が最小となるように、サブタンク本体70が変形しているのであれば、本願の技術的適用範囲に含まれる。詳しくは、サブタンク本体70の最大容積(ステップS1におけるサブタンク本体70の容積)を100とし、サブタンク本体70の最小容積(ステップS2におけるサブタンク本体70の容積)を0とした場合に、サブタンク本体70の容積が10以下となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70に収容されたインクを排出するのであれば、本願の技術的範囲に含まれる。
加圧部75によってサブタンク本体70を加圧し、サブタンク本体70の容積が最小となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70からインクを出し切ることによって、大きな色材に成長する過程にある色材の核が排出されるので、フィルター36を目詰まりさせる大きな色材が生成しにくくなる。従って、フィルター36が目詰まりしにくくなり、ヘッドユニット8の使用期間を長くし、印刷装置1の維持費用を抑制し、印刷装置1の稼働率を高めることができる。
なお、サブタンク本体70からインクを出し切らず、サブタンク本体70の中に多量のインクが残留する場合、サブタンク本体70の中のインクが流動しにくい部分(領域A,B,C,D)で、色材の核は、徐々に成長し大きな色材になり、フィルター36を目詰まりさせ、ヘッドユニット8の使用期間が短くなるという不具合が生じるおそれがある。
従って、ステップS2では、加圧部75によってサブタンク本体70を加圧し、サブタンク本体70の容積が最小となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70からインクを出し切ることが好ましい。
従って、ステップS2では、加圧部75によってサブタンク本体70を加圧し、サブタンク本体70の容積が最小となるようにサブタンク本体70を変形させ、サブタンク本体70からインクを出し切ることが好ましい。
ステップS2において、ドレイン口71から排出されるインクの排出量は、廃液側開閉バルブ94の開閉頻度によって制御することができる。すなわち、ドレイン口71aから排出されるインクの排出量は廃液側開閉バルブ94aの開閉頻度によって制御することができ、ドレイン口71bから排出されるインクの排出量は廃液側開閉バルブ94bの開閉頻度によって制御することができ、ドレイン口71cから排出されるインクの排出量は廃液側開閉バルブ94cの開閉頻度によって制御することができ、ドレイン口71dから排出されるインクの排出量は廃液側開閉バルブ94dの開閉頻度によって制御することができる。
本実施形態では、ドレイン口71から排出されるブラック(K)のインクの排出量は、他の色(シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))のインクの排出量よりも多くなるように、廃液側開閉バルブ94の開閉頻度が制御されている。すなわち、本実施形態では、インクの種類によって、廃液側開閉バルブ94の開閉頻度が異なり、色材が析出しやすいインクの排出量は多く、色材が析出しにくいインクの排出量は少ない。
色材が析出しやすいインクの排出量は、色材が析出しにくいインクの排出量と比べてインクの排出量が多くなっているので、インクの排出量が少ない場合と比べて、色材が析出しやすいインクにおいて大きな色材が生成しにくい。
色材が析出しにくいインクの排出量は、色材が析出しやすいインクの排出量と比べてインクの排出量が少なくなっているので、色材が析出しにくいインクにおいて良好に使用できるインク(正常なインク)を無駄に廃棄するロスを抑制することができる。
色材が析出しにくいインクの排出量は、色材が析出しやすいインクの排出量と比べてインクの排出量が少なくなっているので、色材が析出しにくいインクにおいて良好に使用できるインク(正常なインク)を無駄に廃棄するロスを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、サブタンク本体70から廃液流路90にインクが排出される場合に、インクの流動方向の上流側に配置されるドレイン口71a,71bは、インクの流動方向の下流側に配置されるドレイン口71c,71dと比べて、インクの排出量が多くなるように、廃液側開閉バルブ94の開閉頻度が制御されている。
上述したように、インクの流動方向の上流側に配置される領域A,Bは、インクの流動方向の下流側に配置される領域C,Dと比べて、インクが流動しにくいので、大きな色材に成長する色材の核が多く存在し、当該色材の核が成長して大きな色材が生成しやすい。
領域A,Bに滞留するインクはドレイン口71a,71bから排出され、領域C,Dに滞留するインクはドレイン口71c,71dから排出され、領域A,Bに設けられたドレイン口71a,71bから排出されるインクの排出量は、領域C,Dに設けられたドレイン口71c,71dから排出されるインクの排出量と比べて多くなっているので、大きな色材に成長する色材の核が領域A,Bに多く存在する場合であっても、多く存在する色材の核を領域A,Bから適正に排出し、大きな色材の生成を適正に抑制することができる。
領域A,Bに滞留するインクはドレイン口71a,71bから排出され、領域C,Dに滞留するインクはドレイン口71c,71dから排出され、領域A,Bに設けられたドレイン口71a,71bから排出されるインクの排出量は、領域C,Dに設けられたドレイン口71c,71dから排出されるインクの排出量と比べて多くなっているので、大きな色材に成長する色材の核が領域A,Bに多く存在する場合であっても、多く存在する色材の核を領域A,Bから適正に排出し、大きな色材の生成を適正に抑制することができる。
さらに、領域C,Dにおいて、大きな色材に成長する色材の核が少なく、良好に(正常に)使用できるインクが無駄に廃棄されるおそれがある場合、領域C,Dに設けられたドレイン口71c,71dから排出されるインクの排出量は、領域A,Bに設けられたドレイン口71a,71bから排出されるインクの排出量と比べて少なくなっているので、領域C,Dにおいて正常に使用できるインクが無駄に廃棄されにくくなる。
従って、サブタンク本体70から廃液流路90にインクが排出される場合に、インクの流動方向の上流側に配置されるドレイン口71a,71bから排出されるインクの排出量は、インクの流動方向の下流側に配置されるドレイン口71c,71dから排出されるインクの排出量と比べて多いことが好ましい。
このように、インクの色に応じて廃液側開閉バルブ94の開閉頻度が異なり、大きな色材が析出しやすいインクは、大きな色材が析出しにくいインクと比べて、廃液側開閉バルブ94の開閉頻度が多く、インクの排出量が多い。さらに、大きな色材がより生成しやすい領域A,Bに設けられたドレイン口71a,71bは、領域C,Dに設けられたドレイン口71c,71よりも、インクの排出量が多い。
かかる構成によって、大きな色材に成長する過程にある色材の核を適正に排出し、大きな色材の析出を適正に抑制することができる。そして、フィルター36の目詰まりを適正に抑制し、ヘッドユニット8の使用期間を長くし、印刷装置1の維持費用を抑制し、印刷装置1の稼働率を高めることができる。
かかる構成によって、大きな色材に成長する過程にある色材の核を適正に排出し、大きな色材の析出を適正に抑制することができる。そして、フィルター36の目詰まりを適正に抑制し、ヘッドユニット8の使用期間を長くし、印刷装置1の維持費用を抑制し、印刷装置1の稼働率を高めることができる。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)
図6及び図7は、図2に対応する図であり、変形例1に係るインク流路の状態を示す概略図である。
変形例1に係る印刷装置では、サブタンク部の構成が実施形態に係る印刷装置1と異なる。他の構成は、変形例1に係る印刷装置と実施形態に係る印刷装置1とで同じである。
以下、図6を参照し、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図6及び図7は、図2に対応する図であり、変形例1に係るインク流路の状態を示す概略図である。
変形例1に係る印刷装置では、サブタンク部の構成が実施形態に係る印刷装置1と異なる。他の構成は、変形例1に係る印刷装置と実施形態に係る印刷装置1とで同じである。
以下、図6を参照し、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図6に示すように、インク流路3Aに設けられたサブタンク部7Aは、インクを収納し変形可能なサブタンク本体70と、サブタンク本体70を加圧する加圧部75Aと、サブタンク本体70及び加圧部75Aを収納する筐体100とで構成される。さらに、加圧部75Aは、支持プレート76と、昇降プレート77と、バルーン79とで構成される。
図6に示す構成では、バルーン79に加圧された空気を送り込み、バルーン79を膨らませることで、昇降プレート77を支持プレート76に近付く方向に移動させ、サブタンク本体70を加圧する。
図6に示す構成では、バルーン79に加圧された空気を送り込み、バルーン79を膨らませることで、昇降プレート77を支持プレート76に近付く方向に移動させ、サブタンク本体70を加圧する。
図7に示すように、インク流路3Bに設けられたサブタンク部7Bは、インクを収納し変形可能なサブタンク本体70と、サブタンク本体70を加圧する加圧部75Bとで構成される。加圧部75Bは、支持プレート76と、サブタンク本体70及び支持プレート76を収納し、気密性が高められた筐体101とで構成される。
図7に示す構成では、筐体101に加圧された空気を送り込むことで、サブタンク本体70を加圧する。
図7に示す構成では、筐体101に加圧された空気を送り込むことで、サブタンク本体70を加圧する。
このように加圧された空気を送り込むことでサブタンク本体70を加圧すると、機械的にサブタンク本体70を加圧する場合と比べて、均一にサブタンク本体70を加圧することができる。
(変形例2)
変形例2では、インクチューブ61,81と、廃液チューブ91と、サブタンク本体70とは、可撓性を有する樹脂で一体成型され、チューブ接続口72やドレイン口71が変形しても、チューブ接続口72やドレイン口71からインクの漏液が生じにくくなっている。
変形例2では、インクチューブ61,81と、廃液チューブ91と、サブタンク本体70とは、可撓性を有する樹脂で一体成型され、チューブ接続口72やドレイン口71が変形しても、チューブ接続口72やドレイン口71からインクの漏液が生じにくくなっている。
さらに、支持プレート76及び昇降プレート77には、切欠き部Kが設けられていなく、昇降プレート77及び支持プレート76は、サブタンク本体70の全体を加圧し、サブタンク本体70を変形させる。なお、上述したように、サブタンク本体70が変形してもチューブ接続口72やドレイン口71からインクの漏液が生じにくい。
従って、本変形例では、支持プレート76及び昇降プレート77に切欠き部Kを設ける構成(実施形態の構成)と比べて、ステップS2におけるサブタンク本体70の容積をさらに小さくし、サブタンク本体70に残留するインクをさらに少なくし、大きな色材をさらに生成しにくくすることができる。
従って、本変形例では、支持プレート76及び昇降プレート77に切欠き部Kを設ける構成(実施形態の構成)と比べて、ステップS2におけるサブタンク本体70の容積をさらに小さくし、サブタンク本体70に残留するインクをさらに少なくし、大きな色材をさらに生成しにくくすることができる。
1…印刷装置、3…インク流路、6…インクカートリッジ、7…サブタンク部、8…ヘッドユニット、9…廃液タンク、33…バルブユニット、34…インク導入路、35…インク供給室、36…フィルター、37…弁体、38…圧力室、39…インク導出部、42…液体噴射ヘッド、44…ノズルプレート、45…ノズル列、46…ノズル、47…共通液室、48…圧力発生室、49…圧電素子、59…インク導入路、60…液体流路、61…インクチューブ、62…ポンプ、63…フィルター、64…供給側開閉バルブ、66…脱気部、67…中空糸膜、68…減圧室、70…サブタンク本体、71,71a,71b,71c,71d…ドレイン口、72,72a,72b…チューブ接続口、75…加圧部、76…支持プレート、77…昇降プレート、78…昇降機構、80…液体流路、81…インクチューブ、82…ポンプ、84…供給側開閉バルブ、90…廃液流路、91…廃液チューブ、94,94a,94b,94c,94d…廃液側開閉バルブ、A,B,C,D…インクが流動しにくい領域、K…切欠き部。
Claims (6)
- 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する液体収容部と、
前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間の液体流路に設けられたサブタンク部と、
を含み、
前記サブタンク部は、
前記液体を排出するドレイン口が少なくとも一つ設けられ、前記液体を収容し、変形可能なサブタンク本体と、
前記サブタンク本体を加圧する加圧部と、
を備えていることを特徴とする印刷装置。 - 前記ドレイン口には、バルブによって開閉可能な廃液流路が接続されていることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
- 前記液体の種類によって、前記バルブの開閉頻度が異なることを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
- 前記ドレイン口は、前記液体収容部から前記液体噴射ヘッドに前記液体が供給される場合に、前記サブタンク本体内で前記液体が流動しにくい部分に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の印刷装置。
- 前記液体収容部から前記液体噴射ヘッドに前記液体が供給される場合に、前記サブタンク本体は、前記液体の流動方向の上流側に設けられた第1ドレイン口と、前記液体の流動方向の下流側に設けられた第2ドレイン口とを有し、
前記サブタンク本体から前記廃液流路に前記液体が排出される場合に、前記第1ドレイン口から排出される前記液体の排出量は、前記第2ドレイン口から排出される前記液体の排出量よりも多いことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の印刷装置。 - 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間の液体流路に設けられ前記液体を収容し変形可能なサブタンク本体と、前記サブタンク本体を加圧する加圧部とを含む印刷装置の液体の廃液方法であって、
前記液体収容部から前記サブタンク本体に前記液体を供給し、前記サブタンク本体に前記液体を充填する工程と、
前記加圧部によって前記サブタンク本体を加圧し、前記サブタンク本体を変形させ、前記サブタンク本体から前記液体を出し切る工程と、
を備えていることを特徴とする液体の廃液方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016153452A JP2018020492A (ja) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 印刷装置及び液体の廃液方法 |
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Family Applications (1)
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- 2017-07-28 CN CN201720938343.1U patent/CN207207445U/zh active Active
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