JP2019181712A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、液体噴射装置1の構成を示す外観図である。図1には、互いに直交する3つの空間軸であるX軸、Y軸、Z軸が描かれている。X軸に沿った方向をX軸方向とし、Y軸に沿った方向をY軸方向とし、Z軸に沿った方向をZ軸方向(上下方向)とする。液体噴射装置1は、X軸方向とY軸方向に平行な面(XY平面)に設置されている。−Z軸方向が鉛直下方向であり、+Z軸方向が鉛直上方向である。以降に説明する他の図においても、必要においてX軸、Y軸、Z軸を付している。
図3は、液体タンク30の主に流路構成を説明するための概念図である。液体タンク30の詳細構成を説明する前に、図3を用いて液体タンク30の概略説明を以下に行う。また、以下に説明するときに用いる「上流側」「下流側」は、液体タンク30から液体噴射ヘッド12に向かうインクの流れ方向を基準とする。なお、図3においてインクが存在する領域にはドットを付している。
中間流路544は、フィルター室542と第1液体室51とを接続する流路であり、消泡部543の下流側に設けられている。弁配置室546は、第1液体室51に接続された入口開口部547を有する。つまり、入口開口部547は、接続流路54の一端(下流端)を形成する。入口開口部547は、流路断面が円形状の貫通孔を形成する。
弁配置室546には、入口開口部547を開閉させて第2液体室52から第1液体室51へのインクの流入を制御するための弁機構60の一部が配置されている。弁機構60が開状態となることで、第2液体室52と第1液体室51とが連通し、第2液体室52のインクが第1液体室51へと流入する。また弁機構60が閉状態となることで、第2液体室52と第1液体室51とは非連通状態となる。
気泡は、下流側液体連通路における負圧環境下では膨張する一方、上流側液体連通路における正圧環境下では気泡をインクに溶解させることで気泡を消滅させることが可能となる。従って、フィルター部材541によって捕捉ができなかった微小の気泡が流出した場合、正圧環境下に配置された消泡部543において気泡を消滅させることができる。
図4は、液体タンク30の一部分解斜視図である。図5は、タンク本体40の第1の斜視図である。図6は、タンク本体40の第2の斜視図である。図7は、タンク本体40の第3の斜視図である。図8は、タンク本体40を−Y軸方向側から見た第1の図である。図9は、タンク本体40を−Y軸方向側から見た第2の図である。図10は、タンク本体40を+Y軸方向側から見た図である。図5,図7,図8では、タンク本体40に配置された弁機構60も図示している。図9では、弁機構60のうちロッド67を図示している。
なお、左側面(第4壁)405は、第3フィルム93によって形成したが、これに限定されず、例えば、板状の樹脂部材等であってもよい。
フィルター部材541は、装着状態において、流入開口548の下方に位置する。これにより、フィルター部材541に気泡が付着した場合でも、例えば、キャリッジ19の往復移動によって揺動させて、付着した気泡を流入開口548を介して第2液体室52に導くことができる。これにより、第1液体室51および液体供給部50に気泡が流出する可能性を低減できる。
なお、上記リブ801,802は、タンク本体40の大きさや各壁401〜404の肉厚、また成形時のイジェクト方法等に応じて適宜配置することができる。
ここで、本実施形態の液体タンク30におけるインクの充満状態とは、第2液体室52において第2液体室底面404fa(図6)から第5壁409の−Z軸方向端部までインクで満たされた状態を言う。なお、図10において、充満状態におけるインクの液面LSを示している。
液体タンク30にインクを充満状態として、液体タンク30をキャリッジ19に搭載した状態でキャリッジ19をY軸方向に往復移動させた場合、キャリッジ19の摺動動作に伴って第2液体室52のインクが波立つが、このインクの波の最高位よりも高い位置に大気導入口340aが配置される。従って、大気導入口340aにインクが付着しにくくなる。
キャリッジ19の往復移動によるインクの波立ちの高さは、一側壁408(第3壁406)と第4壁405との中間位置に比べ、一側壁408(第3壁406)や第4壁405等の壁際の方がより高くなる傾向にある。このため、大気導入部340を中空突起とし、一側壁408(第3壁406)や第4壁405の壁際から大気導入口340aを離すことで、大気導入口340aに波立ったインクを付着させにくくすることができる。
なお、大気導入部340の形状は円筒形状に限定されない。例えば、角柱形状であってもよい。
また、大気導入部340の中空突起は、中空突起の端部が一側壁408(第3壁406)と第4壁405との間の中間位置まで突出させてもよい。このようにすれば、大気導入口340aが、一側壁408(第3壁406)と第4壁405との間の中央部に位置し、インクの波立ちがより低い位置に対応するので、大気導入口340aへのインクの付着をさらに低減することができる。
第1リブ701は、キャリッジ19の往復移動に伴ってインクの波立ちが発生した際、インクの波は第1リブ701に衝突するため、大気導入口340a側へのインクの侵入を抑制し、大気導入口340aのへのインクの付着を防止する。
また、キャリッジ19の往復移動によってインクの波立ちが発生した際、波は第1リブ701に衝突するため、大気導入口340aへのインクの付着をさらに抑制することができる。
図12は、本変形例にかかる液体タンク30Aの構成を示す概略図である。図12に示すように、液体タンク30Aは、第1リブ701に加え、第2リブ702が設けられている。具体的には、第2リブ702は、第2液体室52において、インクの充満状態におけるインクの液面LSと大気導入口340aとの間に配置されている。第2リブ702は、一側壁408(第3壁406)に接続され、第5壁409から第1壁404に向かって突出している。すなわち、第1リブ701と第2リブ702とがZ軸方向に互い違いに配列されている。第2リブ702は、第1リブ701の−Z軸方向に配置されている。なお、第2リブ702が、第1リブ701の+Z軸方向に配置されてもよい。
なお、液体タンク30Aにおける第2リブ702及び隙間712以外の構成は、実施形態と同様なので説明を省略する。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材噴射装置
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置
(5)精密ピペットとしての試料噴射装置
(6)潤滑油の噴射装置
(7)樹脂液の噴射装置
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する液体噴射装置
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置。
Claims (12)
- 液体噴射装置において、
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連通し、前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給可能な液体容器と、
前記液体噴射ヘッドと前記液体容器とを配置するための往復移動可能なキャリッジと、を備え、
前記液体容器は、
前記液体を収容するための液体収容室と、
外部から前記液体収容室に前記液体を注入するための液体注入口と、
外部から前記液体収容室に大気を導入するための大気導入口と、
前記液体収容室から外部に前記液体を供給するための液体供給口と、を含み、
前記液体収容室は、
使用状態における上壁と、
前記上壁に対向する底壁と、
前記上壁と前記底壁とに交差し、前記往復移動の方向に平行な第1壁と、
前記第1壁に対向する第2壁と、
前記第1壁と前記第2壁とに交差する第3壁と、
前記第3壁に対向する第4壁と、を含み、
前記大気導入口は、前記液体収容室が予め定められた収容範囲の最高位まで前記液体で満たされた充満状態において、前記往復移動によって発生する波の最高位よりも高い位置に配置されることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1に記載の液体噴射装置において、
前記大気導入口は、前記第3壁から前記第4壁に向かって突出する中空突起の端部に位置することを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項2に記載の液体噴射装置において、
前記中空突起は、前記第3壁から、前記第3壁と前記第4壁との間の中間位置まで突出して設けられることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射装置において、
前記大気導入口は、前記第1壁と、前記第1壁と前記第2壁との間に設けられて前記第1壁に対向する第5壁との間に配置され、
前記液体収容室は、前記充満状態における前記液体の液面と前記大気導入口との間に配置されるリブであって、前記第3壁に接続され、前記第1壁から前記第5壁に向かって突出する前記リブを含むことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項4に記載の液体噴射装置において、
前記リブの前記第5壁側の端部と前記第5壁との間には、隙間が設けられることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項4または請求項5に記載の液体噴射装置において、
前記リブを第1リブとすると、
前記液体収容室は、前記充満状態における前記液体の前記液面と前記大気導入口との間に配置されるリブであって、前記第3壁に接続され、前記第5壁から前記第1壁に向かって突出する第2リブを含むことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項6に記載の液体噴射装置において、
前記第2リブの前記第1壁側の端部と前記第1壁との間には、隙間が設けられることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1から請求項7の何れか一項に記載の液体噴射装置において、
前記液体容器は、
前記液体収容室と前記液体供給口との間に設けられる負圧発生機構と、
前記液体収容室と前記負圧発生機構とを連通する上流側液体連通路と、
前記負圧発生機構と前記液体供給口とを連通する下流側液体連通路と、を含み、
前記上流側液体連通路は正圧状態をなし、
前記下流側液体連通路は負圧状態をなし、
前記上流側液体連通路は、少なくとも一部に前記液体中の気泡を消すための消泡部を含むことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項8に記載の液体噴射装置において、
前記消泡部は、前記上流側液体連通路に設けられる蛇道で構成されることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項9に記載の液体噴射装置において、
前記上流側液体連通路には、前記気泡を捕捉するためのフィルターが設けられることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項10に記載の液体噴射装置において、
前記底壁には、前記液体収容室から前記上流側液体連通路に前記液体を流出させるための液体流出口が設けられ、前記液体流出口は前記フィルター近傍に配置されることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1から請求項11の何れか一項に記載の液体噴射装置において、
前記第1壁または前記第2壁のうちの少なくとも一方には、
前記液体収容室に収容された前記液体の量を外部から視認可能な視認部が設けられることを特徴とする液体噴射装置。
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