JP2019005974A - 液体吐出装置、及び、液体タンク - Google Patents
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Abstract
【課題】三角流路の角部に気泡が残る問題を抑制する。
【解決手段】プリンタのインクタンクは、インクを貯留するための貯留室と、貯留室に接続する供給流路112と、供給流路112の上端部分に設けられ、供給流路112からインクが供給される三角流路113とを有する。三角流路113は、側面形状が2つの側辺113s1,113s2と上辺113uとを有する逆三角形であり、上辺113uを構成する上面113Uにインクの出口113xが設けられている。2つの側辺113s1,113s2のうち、一方の側辺113s1は他方の側辺113s2よりも鉛直方向に対して傾斜している。筐体100a(三角流路113を画定する部材)における側面113S3を構成する部分には、三角流路113内に向けて突出する突起Tが設けられている。
【選択図】図8
【解決手段】プリンタのインクタンクは、インクを貯留するための貯留室と、貯留室に接続する供給流路112と、供給流路112の上端部分に設けられ、供給流路112からインクが供給される三角流路113とを有する。三角流路113は、側面形状が2つの側辺113s1,113s2と上辺113uとを有する逆三角形であり、上辺113uを構成する上面113Uにインクの出口113xが設けられている。2つの側辺113s1,113s2のうち、一方の側辺113s1は他方の側辺113s2よりも鉛直方向に対して傾斜している。筐体100a(三角流路113を画定する部材)における側面113S3を構成する部分には、三角流路113内に向けて突出する突起Tが設けられている。
【選択図】図8
Description
本発明は、液体を貯留するための貯留室と貯留室から供給された液体を吐出する吐出部とを備えた液体吐出装置、及び、貯留室を備えた液体タンクに関する。
特許文献1(図1)には、カートリッジ本体の貯留室からチューブを介して記録ヘッドにインクを供給し、記録ヘッドからインクを吐出させる技術が示されている。
特許文献(図1)では貯留室の側面下部に液体の出口が設けられており、当該出口にチューブが取り付けられているが、例えば貯留室の側面に沿って、貯留室に接続しかつ下方から上方に液体が流れる供給流路を設け、供給流路の上端部分に出口を設けて、当該出口にチューブを取り付ける構成が考えられる。また、このような構成において、貯留室や供給流路を構成する部品の金型の関係等で、供給流路の上端部分に、側面形状が2つの側辺と上辺とを有する逆三角形であって、上辺を構成する上面に液体の出口が設けられた三角流路を設ける場合がある。ここで、三角流路における2つの側辺の一方が他方よりも鉛直方向に対して傾斜している場合、以下のような問題が生じ得る。
初期導入(貯留室から吐出部への最初の液体供給)の際、液体は、貯留室から供給流路に供給され、供給流路内を上昇して三角流路に到達し、三角流路内において上昇する。この際、液体は、表面張力及び接触角の作用により、2つの側辺の一方側が他方側よりも低い液面を保ちながら上昇する。したがって、三角流路の上面には、2つの側辺の一方側よりも他方側に先に液体が到達する。その後、三角流路の上面において液体が占める領域は、2つの側辺の他方側から一方側に拡がっていく。そして、上面全体に液体が行き渡る前(即ち、2つの側辺の一方と上辺との交点に該当する角部が液体で満たされる前)に、出口が液体で満たされ、出口から液体が流出する。そのため、三角流路の角部に気泡が残り、吐出部の不吐出等の問題が生じ得る。
本発明の目的は、三角流路の角部に気泡が残る問題を抑制可能な液体吐出装置及び液体タンクを提供することにある。
本発明に係る液体吐出装置は、液体を貯留するための貯留室と、側面形状が2つの側辺と上辺とを有する逆三角形であって、前記2つの側辺の一方が他方よりも鉛直方向に対して傾斜しており、前記上辺を構成する上面に液体の出口が設けられた三角流路と、前記貯留室に接続する一端と、前記三角流路の前記2つの側辺の交点に該当する下端に接続する他端であって、前記一端よりも上方に位置する他端とを有し、前記一端から前記他端に向けて前記貯留室内の液体を前記三角流路に供給する供給流路と、前記出口に接続され、前記貯留室から前記供給流路及び前記三角流路を介して供給された液体を吐出する吐出部とを備え、前記三角流路を画定する部材における前記三角流路の側面を構成する部分に、前記三角流路内に向けて突出する突起が設けられていることを特徴とする。
本発明に係る液体タンクは、液体を貯留するための貯留室と、側面形状が2つの側辺と上辺とを有する逆三角形であって、前記2つの側辺の一方が他方よりも鉛直方向に対して傾斜しており、前記上辺を構成する上面に液体の出口が設けられた三角流路と、前記貯留室に接続する一端と、前記三角流路の前記2つの側辺の交点に該当する下端に接続する他端であって、前記一端よりも上方に位置する他端とを有し、前記一端から前記他端に向けて前記貯留室内の液体を前記三角流路に供給する供給流路とを備え、前記三角流路を画定する部材における前記三角流路の側面を構成する部分に、前記三角流路内に向けて突出する突起が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、三角流路内において上昇する際、液体は、三角流路の側面に沿って移動する。三角流路を画定する部材における当該側面を構成する部分に、気泡をトラップする機能を有する突起が設けられている。そのため、三角流路の側面において、突起が設けられた部分での液体の上昇が抑えられ、突起が設けられていない部分で優先的に液体が上昇していく。これにより、出口が液体で満たされる前に角部が液体で満たされる可能性が高まり、角部に気泡が残る問題を抑制することができる。
前記突起は、前記三角流路に供給された液体が前記上面に到達した時点において少なくとも一部が前記液体から上方に露出するように設けられてよい。この場合、出口が液体で満たされる前に角部が液体で満たされる可能性がより高まり、角部に気泡が残る問題をより確実に抑制することができる。
前記突起は、前記上面に接してよい。この場合、気泡が突起に沿って上面に導かれ、出口から排出され易い。
前記突起は、前記突起の突出方向及び鉛直方向と直交する水平方向において、少なくとも一部が前記出口と重なるように設けられてよい。この場合、気泡が突起に沿って出口に導かれ、出口から排出され易い。
前記突起は、前記突起の突出方向において前記出口と重ならず、かつ、前記突出方向の先端が前記出口の外縁と接するように設けられてよい。突起が突出方向において出口と重なる場合、出口が突起で塞がれてしまい、気泡が出口から排出され難くなる。これに対し、上記構成によれば、突起が突出方向において出口と重ならないことから、出口が突起で塞がれることが抑制されると共に、突起の先端が出口の外縁と接することから、気泡が突起の先端から出口に導かれて出口から排出され易い。
前記三角流路における前記一方の側辺と前記上辺との交点に該当する角部に、切欠きが設けられてよい。この場合、気泡が残り易い部分の体積が小さくなり、角部に気泡が残る問題をより確実に抑制することができる。
前記供給流路は、前記貯留室の側面に沿って、下方から上方に延在してよい。この場合、貯留室の側面と直交する方向の供給流路のサイズを抑えることができる。
本発明によれば、出口が液体で満たされる前に角部が液体で満たされる可能性が高まり、角部に気泡が残る問題を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るプリンタ1は、図1に示すように、複数の用紙Pを積載して収容可能な給紙トレイ10と、給紙トレイ10に収容された複数の用紙Pのうち最上層の用紙Pを搬送経路Rに沿って搬送する搬送部20と、搬送部20によって搬送される用紙Pに対してインクを吐出する吐出部30と、吐出部30と対向するプラテン40と、搬送部20によって搬送された用紙Pを受容する排紙トレイ50と、吐出部30に供給されるインクを貯留するインクタンク100と、搬送部20、吐出部30等を制御するコントローラ(図示略)とを含む。
搬送部20は、給紙トレイ10に収容された複数の用紙Pのうち最上層の用紙Pを搬送経路Rに送り出す送出ローラ11と、吐出部30に対して搬送経路Rの上流に配置されたローラ対21と、吐出部30に対して搬送経路Rの下流に配置されたローラ対22と、搬送経路Rを画定するガイド板20gとを含む。
吐出部30は、プラテン40と対向する面に複数の吐出口を有する。吐出部30は、チューブ等を介してインクタンク100と連通している。吐出部30の内部には、インクタンク100から供給された4色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)のインクをそれぞれ一時的に貯留する4つのリザーバと、4つのリザーバのそれぞれから各吐出口に至る複数の流路とが形成されている。
インクタンク100は、箱状の筐体100aと、筐体100aの外面に設けられた注入口110とを有する。注入口110は、図2に示すように、ブラック用の注入口110B、イエロー用の注入口110Y、シアン用の注入口110C、マゼンタ用の注入口110Mを含む。注入口110(注入口110B,110Y,110C,110M)は、筐体100aの内部に設けられた貯留室111(貯留室111B,111Y,111C,111M:図4参照)のそれぞれと連通している。注入口110(注入口110B,110Y,110C,110M)から注入されたインクは、貯留室111(貯留室111B,111Y,111C,111M)のそれぞれに貯留される。
筐体100aの側面には、図2及び図3に示すように、供給流路112(供給流路112B,112Y,112C,112M)及び三角流路113(三角流路113B,113Y,113C,113M)が設けられている。筐体100aの上面において、三角流路113(三角流路113B,113Y,113C,113M)の上部には、ジョイント130(ジョイント130B,130Y,130C,130M)が設けられている。ジョイント130は、筐体100aの上面から突出した管状の部材である。ジョイント130には、吐出部30とインクタンク100とを連通させるチューブが取り付けられる。
なお、図2〜図5では図示を省略しているが、筐体100aの側面には、供給流路112及び三角流路113を覆うように、薄膜100b(図6参照)が接着されている。薄膜100bによって、供給流路112及び三角流路113の一側面が構成されている。
供給流路112(供給流路112B,112Y,112C,112M)は、図2〜図4に示すように、貯留室111(貯留室111B,111Y,111C,111M)に接続する一端112x(一端112xB,112xY,112xC,112xM)と、三角流路113(三角流路113B,113Y,113C,113M)に接続し、一端112x(一端112xB,112xY,112xC,112xM)よりも上方に位置する他端112y(他端112yB,112yY,112yC,112yM)とを有する。供給流路112(供給流路112B,112Y,112C,112M)は、図2及び図3に示すように、一端112xから他端112yに向けて、貯留室111(貯留室111B,111Y,111C,111M)内のインクを三角流路113(三角流路113B,113Y,113C,113M)に供給する。供給流路112(供給流路112B,112Y,112C,112M)は、貯留室111の側面に沿って、下方から上方に、鉛直方向に対して傾斜して、延在している。
三角流路113(三角流路113B,113Y,113C,113M)は、側面形状が2つの側辺と上辺とを有する逆三角形である。
以下、図5〜図7を参照してイエロー用の三角流路113(三角流路113Y)について説明するが、以下の説明は他の色の三角流路(三角流路113Y,113C,113M)にも該当する。
三角流路113の側面形状は、図5に示すように、2つの側辺113s1,113s2と1つの上辺113uとを有する逆三角形である。他端112yは、2つの側辺113s1,113s2の交点に該当する三角流路113の下端113yに接続している。2つの側辺113s1,113s2のうち、一方の側辺113s1は鉛直方向に対して傾斜し、他方の側辺113s2は鉛直方向に延在している。即ち、一方の側辺113s1は他方の側辺113s2よりも鉛直方向に対して傾斜している。
三角流路113における一方の側辺113s1と上辺113uとの交点に該当する角部113vには、切欠きNが設けられている。
三角流路113の上面113U(上辺113uを構成する面)の中央には、インクの出口113xが設けられている。出口113xは、ジョイント130の中空部130aと連通している。貯留室111内のインクは、供給流路112及び三角流路113を通り、出口113xからジョイント130の中空部130a、さらにジョイント130に取り付けられたチューブを通って、吐出部30に供給される。出口113xは、鉛直方向から見て、中空部130aと一致している(図7参照)。
三角流路113の側面113S1〜113S4(図5〜図7参照)のうち、側面113S1〜113S3は筐体100aによって画定され、側面113S4は薄膜100b(図6)によって画定されている。側面113S1は側辺113s1を構成し、側面113S2は側辺113s2を構成する。側面113S3は、側面113S1,113S2に挟まれ、鉛直方向に延在している。側面113S4は、側面113S1,113S2に挟まれ、鉛直方向に延在し、かつ、三角流路113を挟んで側面113S3と対向している。
筐体100aにおける側面113S3を構成する部分には、三角流路113内に向けて突出する突起Tが設けられている。突起Tは、半円柱状である。
突起Tは、図5及び図6に示すように、上面113Uに接している。
突起Tは、図6及び図7に示すように、側面113S3を基端として、側面113S3から側面113S4に向かう方向(突出方向)に、出口113xの手前まで突出している。即ち、突起Tは、突出方向において出口113xと重ならず、かつ、突出方向の先端Taが出口113xの外縁と接するように設けられている。
突起Tは、図5及び図7に示すように、水平方向(突出方向及び鉛直方向と直交する方向)において出口113xと同じ長さを有し、かつ、出口113xと同様、水平方向において上面113Uの中央に設けられている。即ち、突起Tは、水平方向において、出口113xと完全に重なるように設けられている。
初期導入(貯留室111から吐出部30への最初のインク供給)の際、インクは、貯留室111から供給流路112に供給され、供給流路112内を上昇して三角流路113に到達し、三角流路113内において上昇する。この際、インクは、三角流路113の側面113S1〜113S4に沿って移動する。また、この際、インクは、表面張力及び接触角の作用により、図8に示すように、一方の側辺113s1側が他方の側辺113s2側よりも低い液面を保ちながら上昇する。したがって、三角流路113の上面113Uには、一方の側辺113s1側よりも他方の側辺113s2側に先にインクが到達する。この時点において、突起Tはインクの液面Iから上方に露出している。その後、上面113Uにおいてインクが占める領域は、他方の側辺113s2から一方の側辺113s1に向かって拡がっていく。そして、角部113vを含む三角流路113の全域がインクで満たされ、上面113U全体にインクが行き渡ると共に、出口113xがインクで満たされて、出口113xからインクが流出する。
本実施形態によれば、筐体100a(三角流路113を画定する部材)における側面113S3を構成する部分に、気泡をトラップする機能を有する突起Tが設けられている。そのため、三角流路113内においてインクが上昇する際、側面113S1〜113S4において、突起Tが設けられた部分でのインクの上昇が抑えられ、突起Tが設けられていない部分で優先的にインクが上昇していく。これにより、上記のようにインクが上昇する際に、出口113xがインクで満たされる前に角部113vがインクで満たされる可能性が高まり、角部113vに気泡が残る問題を抑制することができる。
突起Tは、三角流路113に供給されたインクが上面113Uに到達した時点において、インクから上方に露出するように設けられている(図8参照)。この場合、出口113xがインクで満たされる前に角部113vがインクで満たされる可能性がより高まり、角部113vに気泡が残る問題をより確実に抑制することができる。
突起Tは、上面113Uに接している(図5及び図6参照)。この場合、気泡が突起Tに沿って上面113Uに導かれ、出口113xから排出され易い。
突起Tは、水平方向において、出口113xと重なるように設けられている(図5及び図7参照)。この場合、気泡が突起Tに沿って出口113xに導かれ、出口113xから排出され易い。
突起Tは、突出方向において出口113xと重ならず、かつ、突出方向の先端Taが出口113xの外縁と接するように設けられている(図6及び図7参照)。突起Tが突出方向において出口113xと重なる場合、出口113xが突起Tで塞がれてしまい、気泡が出口113xから排出され難くなる。これに対し、上記構成によれば、突起Tが突出方向において出口113xと重ならないことから、出口113xが突起Tで塞がれることが抑制されると共に、突起Tの先端Taが出口113xの外縁と接することから、気泡が突起Tの先端Taから出口113xに導かれて出口113xから排出され易い。
三角流路113における一方の側辺113s1と上辺113uとの交点に該当する角部113vに、切欠きNが設けられている(図5参照)。この場合、気泡が残り易い部分の体積が小さくなり、角部113vに気泡が残る問題をより確実に抑制することができる。
供給流路112は、貯留室111の側面に沿って、下方から上方に延在している(図2及び図3参照)。この場合、貯留室111の側面と直交する方向(図3の紙面と直交する方向)の供給流路112のサイズを抑えることができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
<変形例>
・液体タンクは、複数色の液体を貯留し、色毎の貯留室、供給流路及び三角流路を備えることに限定されず、1色の液体のみを貯留し、1つの貯留室、1つの供給流路及び1つの三角流路を備えてもよい。
・貯留室に貯留される液体は、インクに限定されず、任意の液体(例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等)であってよい。
・三角流路の2つの側辺の他方は、鉛直方向に延在することに限定されず、鉛直方向に対して傾斜してもよい。
・突起は、三角流路を画定する部材における、逆三角形の各側辺を構成する部分に設けられてもよい。
・三角流路に供給された液体が上面に到達した時点において、上述の実施形態では突起の全体が液体から上方に露出しているが、突起の一部のみが液体から上方に露出し、突起の他の部分は液面下にあってもよい。
・突起の鉛直方向、水平方向及び突出方向の各方向の位置は、特に限定されない。例えば、突起は、三角流路の上面から離隔してもよい。突起は、水平方向において、一部のみが出口と重なり、他の部分は出口と重ならなくてよい。或いは、水平方向において、突起の全体が出口と重ならなくてもよい。突起は、突出方向において、出口と重ならず、かつ、突起の先端が出口の外縁から離隔してよい。
・突起の形状は、上述の実施形態では半円柱状であるが、任意である(例えば、円柱状、立方体状、直方体状等であってもよい)。突起は、鉛直方向に細長いリブ状であってもよい。
・三角流路の角部に切欠きを設けなくてもよい。
・供給流路は、貯留室の側面に沿って下方から上方に延在することに限定されず、例えば鉛直方向と略直交する方向に延在してもよい。
・本発明に係る液体吐出装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等であってもよい。
・本発明に係る液体タンクは、上述の実施形態のような注入式のタンクに限定されず、例えば、カートリッジ式(交換式)のタンク(例えば、インクカートリッジ)、サブタンク(メインタンクと吐出部との間に設けられ、メインタンクから供給された液体を一時的に貯留し、吐出部に供給するタンク)等であってもよい。
・液体タンクは、複数色の液体を貯留し、色毎の貯留室、供給流路及び三角流路を備えることに限定されず、1色の液体のみを貯留し、1つの貯留室、1つの供給流路及び1つの三角流路を備えてもよい。
・貯留室に貯留される液体は、インクに限定されず、任意の液体(例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等)であってよい。
・三角流路の2つの側辺の他方は、鉛直方向に延在することに限定されず、鉛直方向に対して傾斜してもよい。
・突起は、三角流路を画定する部材における、逆三角形の各側辺を構成する部分に設けられてもよい。
・三角流路に供給された液体が上面に到達した時点において、上述の実施形態では突起の全体が液体から上方に露出しているが、突起の一部のみが液体から上方に露出し、突起の他の部分は液面下にあってもよい。
・突起の鉛直方向、水平方向及び突出方向の各方向の位置は、特に限定されない。例えば、突起は、三角流路の上面から離隔してもよい。突起は、水平方向において、一部のみが出口と重なり、他の部分は出口と重ならなくてよい。或いは、水平方向において、突起の全体が出口と重ならなくてもよい。突起は、突出方向において、出口と重ならず、かつ、突起の先端が出口の外縁から離隔してよい。
・突起の形状は、上述の実施形態では半円柱状であるが、任意である(例えば、円柱状、立方体状、直方体状等であってもよい)。突起は、鉛直方向に細長いリブ状であってもよい。
・三角流路の角部に切欠きを設けなくてもよい。
・供給流路は、貯留室の側面に沿って下方から上方に延在することに限定されず、例えば鉛直方向と略直交する方向に延在してもよい。
・本発明に係る液体吐出装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等であってもよい。
・本発明に係る液体タンクは、上述の実施形態のような注入式のタンクに限定されず、例えば、カートリッジ式(交換式)のタンク(例えば、インクカートリッジ)、サブタンク(メインタンクと吐出部との間に設けられ、メインタンクから供給された液体を一時的に貯留し、吐出部に供給するタンク)等であってもよい。
1 プリンタ(液体吐出装置)
30 吐出部
100 インクタンク(液体タンク)
100a 筐体(三角流路を画定する部材)
111 貯留室
112 供給流路
112x 一端
112y 他端
113 三角流路
113s1,113s2 側辺
113S1〜113S4 側面
113u 上辺
113U 上面
113v 角部
113x 出口
113y 下端
N 切欠き
T 突起
Ta 先端
30 吐出部
100 インクタンク(液体タンク)
100a 筐体(三角流路を画定する部材)
111 貯留室
112 供給流路
112x 一端
112y 他端
113 三角流路
113s1,113s2 側辺
113S1〜113S4 側面
113u 上辺
113U 上面
113v 角部
113x 出口
113y 下端
N 切欠き
T 突起
Ta 先端
Claims (8)
- 液体を貯留するための貯留室と、
側面形状が2つの側辺と上辺とを有する逆三角形であって、前記2つの側辺の一方が他方よりも鉛直方向に対して傾斜しており、前記上辺を構成する上面に液体の出口が設けられた三角流路と、
前記貯留室に接続する一端と、前記三角流路の前記2つの側辺の交点に該当する下端に接続する他端であって、前記一端よりも上方に位置する他端とを有し、前記一端から前記他端に向けて前記貯留室内の液体を前記三角流路に供給する供給流路と、
前記出口に接続され、前記貯留室から前記供給流路及び前記三角流路を介して供給された液体を吐出する吐出部とを備え、
前記三角流路を画定する部材における前記三角流路の側面を構成する部分に、前記三角流路内に向けて突出する突起が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記突起は、前記三角流路に供給された液体が前記上面に到達した時点において少なくとも一部が前記液体から上方に露出するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記突起は、前記上面に接していることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。
- 前記突起は、前記突起の突出方向及び鉛直方向と直交する水平方向において、少なくとも一部が前記出口と重なるように設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記突起は、前記突起の突出方向において前記出口と重ならず、かつ、前記突出方向の先端が前記出口の外縁と接するように設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記三角流路における前記一方の側辺と前記上辺との交点に該当する角部に、切欠きが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記供給流路は、前記貯留室の側面に沿って、下方から上方に延在していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 液体を貯留するための貯留室と、
側面形状が2つの側辺と上辺とを有する逆三角形であって、前記2つの側辺の一方が他方よりも鉛直方向に対して傾斜しており、前記上辺を構成する上面に液体の出口が設けられた三角流路と、
前記貯留室に接続する一端と、前記三角流路の前記2つの側辺の交点に該当する下端に接続する他端であって、前記一端よりも上方に位置する他端とを有し、前記一端から前記他端に向けて前記貯留室内の液体を前記三角流路に供給する供給流路とを備え、
前記三角流路を画定する部材における前記三角流路の側面を構成する部分に、前記三角流路内に向けて突出する突起が設けられていることを特徴とする液体タンク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017122482A JP2019005974A (ja) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 液体吐出装置、及び、液体タンク |
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JP2017122482A JP2019005974A (ja) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 液体吐出装置、及び、液体タンク |
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-
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