JP2019069550A - 液体噴射装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】インクタンクをキャリッジに搭載したいわゆるオンキャリッジ方式の記録装置における液体噴射装置において、インク注入時にインクがキャリッジの内部に垂れても液体噴射ヘッドやメンテナンスシステムといった各要素へインクが付着するのを抑制する。【解決手段】液体噴射装置1は、媒体に対しノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドに供給する液体を収容する液体収容部材と、液体噴射ヘッドと液体収容部材とを搭載し、移動経路T30上を移動可能なキャリッジ30と、を備える。液体収容部材は、液体噴射ヘッド10よりも上方に配置された、液体を注入する為の液体注入口32を有する。液体注入口32は、上方からの平面視で、ノズルが形成される領域であるノズル形成面11Rと重ならない位置に設けられている。【選択図】図6

Description

本発明は、液体噴射装置に関する。
従来、プリンターの液体噴射装置として、インクを連続して供給可能なインクタンクがキャリッジ外に設けられた、いわゆるオフキャリッジ方式のものが利用されている(例えば特許文献1参照)。このような構成では、一般的にはインクタンクがヘッドよりも低い位置に設けられていることから、インク注入口からのインク注入時にインクが垂れたとしてもヘッドが汚れるようなことはない。
それに対し、インクを連続して供給可能なインクタンクをキャリッジに搭載する、いわゆるオンキャリッジ方式の液体噴射装置においては、インクタンクをキャリッジに搭載するという構造上、インク注入口を液体噴射ヘッドやメンテナンスシステムの上方に配置した構成とすることが考えられる。
特開2015−199264号公報
しかし、オンキャリッジ方式の液体噴射装置においてインク注入口を液体噴射ヘッドやメンテナンスシステムの上方に配置した構成とした場合、インク注入時にインクが垂れると、インク注入口の下方にある液体噴射ヘッドやメンテナンスシステムといった各要素へ付着し、印字の不具合といった、各要素の信頼性の低下を招く可能性がある。
そこで、本発明は、インクタンクをキャリッジに搭載したいわゆるオンキャリッジ方式の記録装置における液体噴射装置であって、インク注入時にインクがキャリッジの内部に垂れた場合における液体噴射ヘッドやメンテナンスシステムといった各要素の信頼性の低下を抑制することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る液体噴射装置は、
媒体に対しノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
液体噴射ヘッドに供給する液体を収容する液体収容部材と、
液体噴射ヘッドと液体収容部材とを搭載し、移動経路上を移動可能なキャリッジと、を備えており、
液体収容部材は、液体噴射ヘッドよりも上方に配置された、液体を注入する為の液体注入口を有し、
液体注入口は、上方からの平面視で、ノズルが形成される領域であるノズル形成面と重ならない位置に設けられている。
この態様によれば、液体の注入時に液体注入口から液体が垂れた場合でもノズル形成面に液体が到達しにくい為、印字の不具合といった信頼性の低下を抑制することができる。
上記態様の液体噴射装置は、ノズル形成面に対向した位置でノズルが開口した閉空間を形成可能なキャップを更に備え、液体注入口は、キャリッジが移動経路上にある時に、上方からの平面視でキャップと重ならない位置に設けられていてもよい。この態様によれば、液体の注入時に液体注入口から液体が垂れた場合でもキャップに液体が到達しにくい為、キャップ汚れに起因する液体噴射ヘッドの汚れを抑制できる。
上記態様の液体噴射装置は、ノズル形成面を払拭可能な払拭部を更に備え、液体注入口は、キャリッジが移動経路上にある時に、上方からの平面視で払拭部材と重ならない位置に設けられていてもよい。この態様によれば、液体の注入時に液体注入口から液体が垂れた場合でも払拭部材に液体が到達しにくい為、払拭部材の汚れに起因する液体噴射ヘッドの汚れを抑制できる。
上記態様の液体噴射装置において、キャリッジは、液体収容部材を視認可能とする視認部を有し、液体注入口は、キャリッジの移動方向における液体収容部材の一端側に設けられていてもよい。この態様によれば、視認部を介して液体収容部材内の液面を見ながら液体を注入できる為、誤って液体注入口から液体を溢れさせることを抑制できる。
上記態様の液体噴射装置は、液体注入口を開閉する蓋部材を更に備え、キャリッジは、液体収容部材を視認可能とする視認部を有し、蓋部材は、視認部から離れる方向に移動することで液体注入口を開放するものであってもよい。この態様によれば、蓋部材が視認部を隠さず、視認部を介して液体収容部材内の液面を見ながら液体を注入でき、誤って液体注入口から液体を溢れさせることを抑制できる。
上記態様の液体噴射装置は、液体注入口を開閉する蓋部材と、液体噴射ヘッドとキャップとが対向する位置にあるときに蓋部材の開閉動作を規制する規制部と、を更に備えていてもよい。この態様によれば、不用意に液体注入口が開放され、これに起因して液体がこぼれることを抑制できる。
上記態様の液体噴射装置は、液体注入口を開閉する蓋部材と、液体注入口が開放された状態における所定の保持位置にて蓋部材を保持する保持部と、をさらに備え、保持位置にある蓋部材は、上方からの平面視でノズル形成面と重ならないものであってもよい。この態様によれば、蓋部材から液体が垂れた場合でもノズル形成面に液体が到達しにくい為、印字の不具合といった信頼性の低下を抑制できる。
本発明の適用対象の一例であるプリンター(記録装置)を示す斜視図である。 図1に示す状態からペーパーサポートを開いた状態のプリンターを示す斜視図である。 図2に示す状態から上部カバーを開いた状態のプリンターを示す斜視図である。 インクタンクの注入口に補充容器を取り付けた状態のプリンターの一部を示す斜視図である。 筐体の一部を切り欠いて液体噴射装置およびその周辺の構造例を示す拡大斜視図である。 プリンターの内部の構成例を示す平面図である。 キャリッジがホームポジションにある状態のプリンターの平面図である。 図7におけるキャリッジおよびその周辺を拡大して示す正面図である。 キャリッジが液体注入可能位置にある状態のプリンターの平面図である。 図9におけるキャリッジおよびその周辺を拡大して示す正面図である。 視認部に目盛りを設けた液体噴射装置のキャリッジの一例を示す図である。 視認部に目盛りを設けた液体噴射装置のキャリッジの他の例を示す図である。 視認部に目盛りを設けた液体噴射装置のキャリッジのさらに他の例を示す図である。 上面と前面とが交差する交差部に液体注入口を配置したインクタンク(液体収容部材)の一例を示す図である。
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
≪記録装置の概略構成≫
本発明の適用対象となる記録装置の概略構成例についてまず説明する。以下では、記録装置の一例としてインクジェットプリンタ(以下、単にプリンターと称する)を例に挙げて説明する(図1〜図5参照)。
なお、各図において示すX−Y−Z座標系は、X方向が液体噴射ヘッド10の移動方向(すなわちキャリッジ30の移動方向)であるとともに、当該プリンター100の幅方向である。また、Y方向がプリンター100の奥行き方向、Z方向がプリンター100の高さ方向を示している。なお、各図において+Y方向をプリンター100の前面側あるいは前方側とし、−Y方向をプリンター100の背面側あるいは後方側とする。また、プリンター100の前面側から見て左側を+X方向、右側を−X方向とする。また、+Z方向をプリンター100の上方(上部、上面等を含む)とし、−Z方向をプリンター100の下方(下部、下面等を含む)とする。
プリンター100は、ノズル11からインク等の液体(以下、単にインクともいう)を噴射する液体噴射ヘッド10と、液体噴射ヘッド10を内部に備える筐体2と、筐体2の背面側に回動軸を備えて開閉するペーパーサポート3と、筐体2の上部を開閉する上部カバー4と、によって、その外観が構成されている。ペーパーサポート3を開くと、筐体2の上部に設けられるセット口5が現れる。セット口5には、媒体、例えばプリント用の用紙が挿入される。ペーパーサポート3は、筐体2の上部において、セット口5を含む領域を開閉するカバーであり、図2に示すように、開いた状態において傾斜姿勢をとり、セット口5にセットされる用紙を支持面3aで支持するように構成されている。
ペーパーサポート3は、内部に収容可能、かつ内部から引き出し可能に構成される補助ペーパーサポート6を備えている。補助ペーパーサポート6を引き出すことにより、より長い用紙を安定して支持できるようになっている(図2参照)。
セット口5にセットされた用紙は、媒体搬送装置(図示省略)により+Y方向に送られる。そして、筐体2の内部において液体噴射ヘッド10による記録が行われ、筐体2の前面に設けられる排出部8から記録後の用紙が排出される。
上部カバー4を開くと、筐体2の内部が露呈する(図3参照)。筐体2の内部には、用紙にインクを吐出して記録を行う液体噴射ヘッド10を備えるキャリッジ30が設けられている。キャリッジ30において、液体噴射ヘッド10は底部、すなわち−Z方向側に設けられており、図3においては見えていない。キャリッジ30は、ベルト移動機構(図3において符号12で示す)などを含む搬送部によって、キャリッジ30の移動経路T30上を媒体搬送方向(+Y方向)と交差する幅方向(X方向)に移動可能に構成されている。なお、上部カバー4を開けるとキャリッジ30の液体注入口32や下記の蓋部材33の少なくとも一部が見えるようにするのが好ましい。
また、キャリッジ30には、液体噴射ヘッド10に供給するインク(液体)を収容するインクタンク(液体収容部材)20が設けられている。本実施形態においては、インクタンク20は一色(黒色)用であるが、複数の色に対応する複数のインクタンクをキャリッジ30に搭載することもできる。
本実施形態においてインクタンク20は、インクを補充容器14(図4参照)から注入可能な液体注入口32を備えている。液体注入口32は、液体噴射ヘッド10よりも上方に配置されていて、通常はキャップ21(図3、図5参照)により閉じられている。インクタンク20へのインクの補充は、キャップ21を外し、キャリッジ30が液体注入可能位置LFPに位置した状態で、補充容器14を液体注入口32に装着して行うことができる(図4参照)。
また、本実施形態において、筐体2の前面には、プリンター100における操作入力を受け付ける操作パネル7が設けられている(図1等参照)。操作パネル7は、排出部8の上方に設けられている。排出部8には、引き出し可能に構成された排紙トレイ9が設けられている。
なお、詳しい説明は省くが、本実施形態のプリンター100は、さらに、内部の液体残量を視認可能な透明度を有する材料で形成されるインクタンク20の残量確認部13a、インクタンク20の残量確認部13aを視認可能な第1視認部16、第1視認部16を介して残量確認部13aを視認可能な第2視認部17を備える(図1等参照)。残量確認部13aにおいては、インクタンク20内のインクの液面Lが視認できるようになっている(図5参照)。
また、図2における符号18aは装置前側において操作パネル7等が設けられている面、符号18bは面18aよりも奥まった位置にある第2視認部17が配置される面、符号19は第2視認部17を面18aからオフセットした後方へ位置させる凹部、をそれぞれ示す。さらに、符号22は、閉状態の上部カバー4によって凹部19が隠れないように構成された切り欠き部を示す(図3等参照)。
続いて、本発明の好適な実施形態を説明する。以下では、本発明を適用したプリンター100の液体噴射装置1について、図に示しながら説明する(図6〜図10参照)。
≪液体噴射装置の構成≫
[第1実施形態]
本実施形態のプリンター100における液体噴射装置1は、液体噴射ヘッド10、インクタンク20、キャリッジ30等を備えている。また、キャリッジ30には、液体注入口32、蓋部材33が設けられている。さらに、プリンター100は、規制部23、キャップ60、払拭部材80等を備えていてもよい。
液体注入口32は、液体噴射ヘッド10よりも上方に配置されている(図5等参照)。本実施形態の液体注入口32は、上方から平面視した場合の構成(上方から見た構成のことであり、平面図に表れる構成と同じ)において、ノズル形成面11Rと重ならない位置に配置されている(図6参照)。ノズル形成面11Rとは、例えば本実施形態であれば図6において矩形で表される、ノズル11が形成される領域のことをいう。別言すれば、本実施形態の液体注入口32は、当該ノズル形成面11Rの直上とならないよう、ノズル形成面11Rを鉛直上方に移動させた際の軌跡を含む領域以外の領域に配置されている。したがって、インク注入時に液体注入口32からインクが垂れた場合でも当該インクは比較的、ノズル形成面11Rには到達しにくく、液体注入口32の下方にあるノズル形成面11Rにインクが付着するのが抑制される。
キャップ60は、液体噴射ヘッド10の乾燥によるノズル11の詰まり等を抑止する部材である。本実施形態のキャップ60は、キャリッジ30が所定位置にある場合に液体噴射ヘッド10と接触する位置に配置されている。なお、本明細書では、液体噴射ヘッド10とキャップ60とが対向した状態となるキャリッジ30の初期位置をホームポジションHPという(図6参照)。キャップ60は、ホームポジションHPにあるキャリッジ30の液体噴射ヘッド10に対し、ノズル11が開口した閉空間を形成する。
上記のごときキャップ60に対し、本実施形態の液体注入口32は、キャリッジ30が移動経路T30上のどの位置にあっても、上方からの平面視で当該キャップ60と重ならない位置に配置されている(図6参照)。したがって、インク注入時等に液体注入口32からインクが垂れたとしてもキャップ60にまでは到達しにくい。このため、本実施形態の液体噴射装置1によれば、キャップ60の汚れに起因する液体噴射ヘッド10の汚れを抑制することができる。
また、液体注入口32は、キャリッジ30の移動方向(X方向)におけるインクタンク20の一端側、例えばキャリッジ30の中心よりも−X側に設けられている(図6参照)。ユーザーが補充容器14を片手で支えながらインク補充する場合、このような態様であれば、視認部(第1視認部16や第2視認部17)からインクタンク20内のインクの液面Lを確認しながらインク補充するという作業がしやすく、誤って液体注入口32からインクを溢れさせる事態を抑制できる。
払拭部材80は、液体噴射ヘッド10が接触する位置に配置され、当該液体噴射ヘッド10を払拭する部材である(図6参照)。この払拭部材80に対し、液体注入口32を、キャリッジ30が移動経路T30上のどの位置にあっても、上方からの平面視で当該払拭部材80と重ならない位置に配置していることが好適であり、例えば本実施形態では、液体注入口32を、キャリッジ30が移動経路T30上のいずれの位置にあっても払拭部材80よりも手前(+Y方向)となる位置に配置している(図6参照)。したがって、インク注入時に液体注入口32からインクが垂れたとしても払拭部材80にまでは到達しにくい。このため、本実施形態の液体噴射装置1によれば、払拭部材80の汚れに起因する液体噴射ヘッド10の汚れを抑制することができる。
蓋部材33は、液体注入口32を開閉する部材である。本実施形態の蓋部材33は、キャリッジ30の上面のヒンジ部33aにおいてピン結合され、X方向に平行な軸を中心に開閉動作する。この蓋部材33は、視認部(第1視認部16、第2視認部17)から離れる方向に移動することで液体注入口32を開放するので、インク注入の際、インクタンク20内のインクの液面Lを視認することの差し支えとなることはない。なお、蓋部材33はその一部が弾性部材で構成されていても良いし、その全てが弾性部材で構成されていても良い。
本実施形態の液体噴射装置1においては、キャリッジ30の液体注入可能位置LFPと、ホームポジションHPとをずらして互いを異なる位置に設定している。一般に、液体噴射ヘッド10とキャップ60とが対向した状態でキャップ60に下向きの押圧力が作用するとその影響でノズル11内へのインク、気泡の逆流やキャップ破損が生じるおそれがあるが、本実施形態ではこのように液体注入可能位置LFPをホームポジションHPからずらしておくことで、インク注入の際(図4参照)、ユーザーが補充容器14を下方へ押し込む等して押圧力が作用したとしても、その影響によるインク、気泡の逆流やキャップ破損が生じないようにしている。
プリンター100の筐体2の一部は、所定位置における蓋部材33の開閉を規制する規制部23として機能するように構成されている(図7〜図10)。本実施形態の場合、規制部23は、キャリッジ30がホームポジション(液体噴射ヘッド10とキャップ60とが対向する位置)HPに位置するときは蓋部材33の開動作を妨げ(図7、図8参照)、かつ、キャリッジ30が液体注入可能位置LFPにあるときは蓋部材33の開動作を妨げない(図9、図10参照)。かかる規制部23によれば、ホームポジションHP等で不用意に液体注入口32が開放されて液体がこぼれるといった事態が生じることを抑制できる。
プリンター100には、液体注入口32が開放された状態における所定の保持位置にて蓋部材33を保持する保持部38が設けられている。詳しい図示はしていないが、保持部38は、例えば蓋部材33の一部が係止する位置にある筐体2の縁部などで構成される(図9参照)。保持位置にある蓋部材33は、当該蓋部材33を伝ってインクが垂れた場合でも液体噴射ヘッド10(のノズル形成面11R)にインクが到達しにくいように、上方からの平面視でノズル形成面11Rと重ならないように離れた位置に構成されている(図6参照)。
ここまで説明したように、本実施形態の液体噴射装置1によれば、液体注入時に液体注入口32からインクが垂れた場合にも、ノズル形成面11Rにまでインクが到達しにくい構成であるため、印字の不具合といった信頼性の低下が生じるのを抑制することができる。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状およびサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
[第2実施形態]
上記の実施形態で説明した視認部(第1視認部16、第2視認部17)やインクタンク20の残量確認部13aにインクの液面Lの量を把握しやすくする目盛りを設けてもよい。これによれば、誤って液体注入口32からインクを溢れさせることを抑制できる。例えば、残量確認部13aに液量の高位レベルと低位レベルを示す線状の目盛り91が設けられている場合(図8、図10参照)。これに代え、あるいはこれに加えて、第1視認部16に、各レベルの高さに合わせた三角形状、楔形状、矢印形状等の目盛り92を設けることができる(図11参照)。また、線状の目盛り91に、長さの異なる別の目盛り93を増やして残量をより正確に把握できる(図12参照)。また、キャリッジ30の第1視認部16に形成した梁の部分30Bで残量確認部13aを二分した構造とし、残量確認部13aを横切るように延びる該梁の部分30Bで液量の約半分程度がわかるように構成することもできる(図13参照)。
[第3実施形態]
蓋部材33を保持位置に仮固定できる構成としても良い。こうした場合、インク注入時に蓋部材33が元の位置に戻ろうとして邪魔になることを抑制できる。また、インク注入時に誤ってインクが垂れる事を抑制できる。
[第4実施形態]
キャリッジ30を、複数色分のインクタンク(液体収容部材)20を搭載できる構成としても良い。この場合、それぞれの液体注入口32は、上方からの平面視で液体噴射ヘッド10と重ならないのが好ましい。更に、それぞれの液体注入口32は、キャリッジ30が移動経路T30上にある時に、上方からの平面視でキャップ60、払拭部材80と重ならないのが望ましい。
[第5実施形態]
キャリッジ30、液体噴射ヘッド10、インクタンク(液体収容部材)20、キャップ60を収容する筐体を備えるプリンター100において、キャリッジ30がホームポジション(液体噴射ヘッド10とキャップ60とが対向する位置)HPにあるとき、または、液体注入可能位置LFPにあるときに、キャリッジ30の第1視認部16が見えるように第2視認部17を設けても良い。こうした場合、必要な時に液面を見ることができる為、補充時を判断しやすい。
[第6実施形態]
インクタンク(液体収容部材)20の上面と前面とが交差する交差部に液体注入口32を配置しても良い(図14参照)。こうした場合、液体注入口32からインクが垂れてしまった場合に前面を伝い落ちるインクを、視認部(第1視認部16や第2視認部17)を介して目視できる。これにより、インク垂れを早期に認識できるとともに対処できる。
[第7実施形態]
媒体(例えばプリント用の用紙)を搬送する媒体搬送装置(図示省略)の上方に、移動するキャリッジ30から落下した液体を受け止める受け部材(図示省略)を設けてもよい。この場合、キャリッジ30内に垂れたインクを外部に排出するための液体排出口を、キャリッジ30が移動経路T30上にある時に受け部材の鉛直上方となる位置に配置してもよい。こうした場合には、キャリッジ30に設けられた液体排出口からインクが垂れた際、媒体に直接インクが落下するのを抑制することが出来る。
本発明は、媒体に記録を行う記録手段を備える記録装置の液体噴射装置に適用して好適である。
液体噴射ヘッド10が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液体噴射ヘッド10は、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイまたは面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材または色材(画素材料)などの材料が分散または溶解した液状体を噴射する構成にしてもよい。
1…液体噴射装置、10…液体噴射ヘッド、11…ノズル、11R…ノズル形成面、16…第1視認部、17…第2視認部、20…インクタンク(液体収容部材)、23…ケース(規制部)、30…キャリッジ、32…液体注入口、33…蓋部材、38…保持部、60…キャップ、70…搬送部材、80…払拭部材、100…プリンター(記録装置)、
HP…(キャリッジの)ホームポジション、LFP…(キャリッジの)液体注入可能位置、T30…キャリッジの移動経路、T32…液体注入口の移動軌跡

Claims (7)

  1. 媒体に対しノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドに供給する液体を収容する液体収容部材と、
    前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部材とを搭載し、移動経路上を移動可能なキャリッジと、を備えており、
    前記液体収容部材は、前記液体噴射ヘッドよりも上方に配置された、前記液体を注入する為の液体注入口を有し、
    前記液体注入口は、上方からの平面視で、前記ノズルが形成される領域であるノズル形成面と重ならない位置に設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
  2. 前記ノズル形成面に対向した位置で前記ノズルが開口した閉空間を形成可能なキャップを更に備え、
    前記液体注入口は、前記キャリッジが前記移動経路上にある時に、上方からの平面視で前記キャップと重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
  3. 前記ノズル形成面を払拭可能な払拭部を更に備え、
    前記液体注入口は、前記キャリッジが前記移動経路上にある時に、上方からの平面視で前記払拭部材と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体噴射装置。
  4. 前記キャリッジは、前記液体収容部材を視認可能とする視認部を有し、
    前記液体注入口は、前記キャリッジの移動方向における前記液体収容部材の一端側に設けられることを特徴とする請求項1から請求項3のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
  5. 前記液体注入口を開閉する蓋部材を更に備え、
    前記キャリッジは、前記液体収容部材を視認可能とする視認部を有し、
    前記蓋部材は、前記視認部から離れる方向に移動することで前記液体注入口を開放することを特徴とする請求項1から請求項4のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
  6. 前記液体注入口を開閉する蓋部材と、
    前記液体噴射ヘッドと前記キャップとが対向する位置にあるときに前記蓋部材の開閉動作を規制する規制部と、を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項5のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
  7. 前記液体注入口を開閉する蓋部材と、
    前記液体注入口が開放された状態における所定の保持位置にて前記蓋部材を保持する保持部と、
    をさらに備え、
    前記保持位置にある前記蓋部材は、上方からの平面視で前記ノズル形成面と重ならないことを特徴とする請求項1から請求項6のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
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