JP2019181713A - 液体供給ユニット、液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、液体噴射装置の構成について説明する。
図1は、液体噴射装置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。図1において、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は液体供給ユニットの構成を示す斜視図であり、図4は液体供給ユニットの構成を示す平面図である。また、図5は、第2ハウジングの構成を示す断面図であり、図4におけるA−A断面図である。図6は、第1ハウジングの構成を示す断面図であり、図4におけるA−A断面図である。また、図7は、液体タンクの構成を示す断面図であり、図4におけるA−A断面図である。なお、図7における液体タンクは、図3においてハウジング210から取り出された状態を示している。
また、図8は、液体供給ユニットの一部構成を示す斜視図であり、図3における液体供給ユニット200から第1ハウジング211を取り外した状態を示している。すなわち、第2ハウジング212に液体タンク30が収容された状態を示している。
また、図9は、第1ハウジングの構成を示す斜視図であり、第1ハウジング211を液体タンク30側から見た状態を示している。そして、図10は、液体タンクの外観を示す斜視図である。
液体タンク30は、インクを収容可能に構成された容器である。ハウジング210は、液体タンク30を覆うものである。本実施形態かかるハウジング210は、液体タンク30を装着方向の一方向から覆う第1ハウジング211と、第1ハウジング211に対向する第2ハウジング212と、を備えている。なお、装着方向とは、第2ハウジング212に収容された液体タンク30に対して第1ハウジング211を装着するために移動させる方向であり、本実施形態では−Z軸方向である。
また、図8に示すように、第2ハウジング212の−X軸端部であって、Y軸方向の両端部のそれぞれには、爪部265と係合するフック266が設けられている。ユーザーは第2ハウジング212に対して第1ハウジング211を、爪部265をフック266の外面に倣って弾性変形させながら押し付ける。そして、フック266が爪部265の開口265aに嵌まり込むと爪部265の弾性変形が元に戻る。これにより、第1ハウジング211と第2ハウジング212とが係合される。
また、第2ハウジング212は、液体タンク30に設けられた第1位置決め部59(図7参照)と係合する第2位置決め部222が設けられている。
また、液体供給部50の内部には、液体供給部50の流路を開閉するための供給部弁機構201が配置されている。供給部弁機構201は、下流側から順に、弁座202と、弁体203と、バネ204とを備える。弁座202は、略円環状の部材である。弁座202は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性体によって構成されている。弁座202は、液体供給部50の内部に圧入されている。弁体203は、略円柱状の部材である。弁体203は、液体タンク30が第2ハウジング212(キャリッジ19)に搭載される前の状態(装着前状態)において、弁座202に形成された孔(弁孔)を塞ぐ。バネ204は、圧縮コイルバネである。バネ204は、弁体203を弁座202側に向かう方向に付勢する。液体タンク30が第2ハウジング212(キャリッジ19)に搭載されて、液体供給部50が液体導入針部122に接続された液体タンク30の装着状態では、液体導入針部122が弁体203を上流側へと押すことで、弁体203が弁座202から離れる方向に移動する。これにより、供給部弁機構201が開状態となり、液体供給部50の液体供給口505から液体導入針部122を介して液体噴射ヘッド12へのインクの供給が可能となる。
具体的には、図8に示すように、液体タンク30の上面401には、被押圧部70が設けられている。一方、図9に示すように、第1ハウジング211の液体タンク30の被押圧部70と対向する面側であって、被押圧部70に対応する部分に押圧部270が設けられている。押圧部270は、装着方向の一方向に被押圧部70を押圧するものである。本実施形態では、押圧部270と被押圧部70とが接触するそれぞれの面は平坦面を有している。なお、図8及び図9では、説明を容易にするため、押圧部270及び被押圧部70の各接触面をハッチングして表している。
なお、押圧部270及び被押圧部70は、液体導入針部122の直上に配置することが好ましい。このようにすれば、被押圧部70が押圧部270によって押された押圧が液体供給口505付近に集中して伝わるため、液体供給口505と液体導入針部122とを効率良く係合させることができる。
図11及び図12は、液体供給ユニットの組み立て方法を示す説明図である。
まず、図11に示すように、第2ハウジング212に対して液体タンク30を装着方向(−Z軸方向)に倣って押圧する。
これにより、第2位置決め部222に対して第1位置決め部59が弾性変形しながら装着方向に移動する。そして、ある位置で、第1位置決め部59の弾性変形が解除され、第2位置決め部222と第1位置決め部59とが係合する。
従って、液体タンク30から液体噴射ヘッド12にインクを確実に供給できるとともに、液体供給口505と液体導入針部122との係合部分からのインクの漏れを防止することができる。
なお、液体タンク30が収容された第2ハウジング212に対して第1ハウジング211を装着することで、第1ハウジング211の貫通孔260から上方に突出した液体注入部42が、栓部材150によって封止可能となる。
図13は、栓部材の構成を示す側面図である。図14は、第1ハウジングに栓部材が取り付けられた状態を示す側面図である。
また、保持部材151の他端512には、栓部材150を回動させるための第1回動部154が設けられている。当該第1回動部154は、図14に示すように、第1ハウジング211の上面に設けられた第2回動部137と嵌合される。
第1回動部154は環の一部がカットされた断面C字状を有している。また、第2回動部137は円柱状の軸部を有している。そして、第1回動部154の開口部分を第2回動部137に当てて押し込むことで、第1回動部154と第2回動部137とが係合される。これにより、第1回動部154は第2回動部137の軸中心に回動可能となる。
なお、第2回動部137には、軸部のY軸方向両端に軸部の径よりも大きい支持部137aが形成されている。これにより、第1回動部154は第2回動部137と係合された状態においてY軸方向への位置ずれが規制される。
第4突起156は、保持部材151のY軸方向端部にそれぞれ形成されている。2つの第4突起156の位置は、斜面180aのY軸方向の両端部に接する位置に対応する。そして、栓部材150が第3突起180によって係止される際に、第3突起180の斜面180aと第4突起156とが接触する。これにより、保持部材151の第3突起180との接触による傷等を付きにくくすることができる。
また、栓本体152は、液体注入部42を覆うための栓部161を有する。栓部161は液体注入部42を封止するための開口168を有する有底円筒状を成しており、図13に示すように、Z軸方向上端から下端に向かって延びる胴部分を備えている。
また、栓部材150は、保持部材151に接続された支持部170が形成されている。支持部170は、栓部161の開口168を形成する端部169を支持するものである。支持部170は、端部169の第1回動部154側に設けられている。支持部170は、略平坦な支持面170aを有し、当該支持面170a上で栓部161の端部169に接することで、栓部161の端部169を支持する。従って、栓部材150を回動させて、液体注入部42から栓本体152を外す際、保持部材151から栓本体152を外れにくくすることができる。
図15に示すように、栓部材150には、栓部材150を第1ハウジング211に係止するため変位可能に設けられる第1突起157が設けられている。
また、第1ハウジング211には、栓部材150が液体注入部42に近づく方向に回動する際に、第1突起157と接触して第1突起157を変位させ、栓部材150が更に回動して第1ハウジング211に係止される際に、第1突起157との接触が解除されて第1突起157の変位を元に戻すための第2突起220が設けられている。
具体的には、栓部材150の保持部材151の一端511側には、保持部材151から−Z軸方向に延びる板部158が設けられている。そして、板部158の−Z軸方向端部であって、板部158の面から栓本体152に向かって凸状の第1突起157が形成されている。また、第1ハウジング211の上面211a側の貫通孔260(図9参照)の近傍に形成された縁部219に、+X軸方向に向かって凸状の第2突起220が形成されている。
また、第1突起157のY軸方向の幅寸法は、保持部材151のY軸方向における幅寸法の約1/6程度である。なお、第2突起220のY軸方向の幅寸法も、保持部材151のY軸方向における幅寸法の約1/6程度である。これにより、第1突起157と第2突起220との接触によってユーザーの手指にかかる負荷が低減され、第1ハウジング211と栓部材150との係止及び係止解除の動作を容易に行うことができる。
本実施形態の第1ハウジング211と栓部材150とにかかる係止とは、係わり合って止めることを表すため、一旦係止により止まった後に、互いの部材が係わり合った状態を維持していても維持していなくてもよい。すなわち、第1ハウジング211と栓部材150とが係止された状態において、第1ハウジング211と栓部材150とが相対的に僅かに移動可能であってもよい。
図16及び図17は、第1ハウジングと栓部材との係止状態を説明するための断面図であり、図4におけるB−B断面図である。
なお、本実施形態では、図14に示すように、栓部材150を回動させて第3突起180によって係止された状態から、第1ハウジング211と栓部材150とが係止する状態に移行させる方法について説明する。
ここで、第1突起157の頂部157aと第2突起220の頂部220aとの接触が解除されたとき、第1突起157の変位は元に戻る。また、このとき、ユーザーの手指にかかる負荷は一気に低減される。すなわち、ユーザーは、第1突起157と第2突起220との接触圧から解放され、クリック感を得る。また、第1突起157と第2突起220との接触が解放される際に、例えば、「カチッ」という音が発生し、ユーザーはその音を確認することができる。
具体的には、図17に示す状態において、ユーザーは把持部153を手指で摘まみながら、液体注入部42から離れる方向に栓部材150を回動する。そうすると、第1突起157の頂部157aの手前の面157cと第2突起220の頂部220aの手前の面220cとが接触する。
また、栓部材150と第1ハウジング211との係止状態を解除する際も同様にして、ユーザーは、第1突起157と第2突起220との接触時には接触圧を受け、その後、接触圧から解放されるため、クリック感を得る。従って、確実に栓部材150と第1ハウジング211との係止状態を解除させることができる。
特に、本実施形態にかかる液体噴射装置1は、所謂オンキャリッジタイプであるため、液体注入部42の封止状態が不十分の場合には、キャリッジ19の往復移動による振動で液体タンク30内のインクが液体注入部42から流出してしまい、外殻100の内部の各駆動部等にインクが付着する等の不具合が発生する可能性があるが、本実施形態によれば、ユーザーは確実に栓部材150によって液体注入部42が封止されたことを確認できるため、上記課題を解決することができる。
次に、第2実施形態について説明する。なお、液体噴射装置の基本的な構成は第1実施形態と同様なので説明を省略し、第1実施形態と異なる構成、すなわち、液体供給ユニットの第1ハウジングと栓部材との係止状態にかかる構成について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。
本実施形態では、第1ハウジング211の上面211a側の貫通孔260(図9参照)の近傍に形成された縁部219Aに、X軸方向に変位可能なブロック状の移動体221が設けられている。そして、移動体221の内部には、移動体221を+X軸方向に付勢する圧縮コイルばね221aが配置されている。また、移動体221の+X軸方向端部に第2突起220Aが形成されている。
図19及び図20は、第1ハウジングと栓部材との係止状態を説明するための断面図であり、図4におけるB−B断面図である。
なお、本実施形態では、栓部材150を回動させて第3突起180によって係止された状態から、第1ハウジング211Aと栓部材150とが係止する状態に移行させる方法について説明する。
ここで、第1突起157の頂部157aと第2突起220Aの頂部220Aaとの接触が解除されたとき、第2突起220Aの変位は元に戻る。また、このとき、ユーザーの手指にかかる負荷は一気に低減される。すなわち、ユーザーは、第1突起157と第2突起220Aとの接触圧から解放され、クリック感を得る。また、第1突起157と第2突起220Aとの接触が解放される際に、例えば、「カチッ」という音が発生し、ユーザーはその音を確認することができる。
具体的には、図20に示す状態において、ユーザーは把持部153を手指で摘まみながら、液体注入部42から離れる方向に栓部材150を回動する。そうすると、第1突起157の頂部157aの手前の面157cと第2突起220Aの頂部220Aaの手前の面220Acとが接触する。
また、栓部材150と第1ハウジング211Aとの係止状態を解除する際も同様にして、ユーザーは、第1突起157と第2突起220Aとの接触時には接触圧を受け、その後、接触圧から解放されるため、クリック感を得る。従って、確実に栓部材150と第1ハウジング211Aとの係止状態を解除させることができる。
特に、本実施形態にかかる液体噴射装置1は、所謂オンキャリッジタイプであるため、液体注入部42の封止状態が不十分の場合には、キャリッジ19の往復移動による振動で液体タンク30内のインクが液体注入部42から流出してしまい、外殻100の内部の各駆動部等にインクが付着する等の致命的ダメージを得る可能性があるが、本実施形態によれば、ユーザーは確実に栓部材150によって液体注入部42が封止されたことを確認できるため、上記課題を解決することができる。
また、第1突起と第2突起は、栓部材が回動して液体収容体に係止される際に、液体注入部が栓部材により封止される位置にそれぞれ配置される。なお、液体口が栓部材により封止される位置は、液体供給ユニットの使用状態における高さ位置である。また、第1実施形態と同様に、第3突起180及び第4突起156を設けてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
また、第1突起と第2突起は、栓部材が回動して液体収容体に係止される際に、液体注入部が栓部材により封止される位置にそれぞれ配置される。なお、液体口が栓部材により封止される位置は、液体供給ユニットの使用状態における高さ位置である。また、第1実施形態と同様に、第3突起180及び第4突起156を設けてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
(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。
また、栓部材とハウジングとの係止状態を解除する際も同様にして、ユーザーは、第1突起と第2突起との接触時には接触圧を受け、その後、接触圧から解放されるため、クリック感を得る。従って、確実に栓部材とハウジングとの係止状態を解除させることができる。
なお、クリック感とは、上記接触圧等によりユーザーが感じ得る手応えの他、第1突起と第2突起との接触及び解除時に発生する、例えば、「カチッ」という音や振動等も含む。
また、栓部材とハウジングとの係止状態を解除する際も同様にして、ユーザーは、第1突起と第2突起との接触時には接触圧を受け、その後、接触圧から解放されるため、クリック感を得る。従って、確実に栓部材とハウジングとの係止状態を解除させることができる。
また、栓部材と液体収容体との係止状態を解除する際も同様にして、ユーザーは、第1突起と第2突起との接触時には接触圧を受け、その後、接触圧から解放されるため、クリック感を得る。従って、確実に栓部材と液体収容体との係止状態を解除させることができる。
また、栓部材と液体収容体との係止状態を解除する際も同様にして、ユーザーは、第1突起と第2突起との接触時には接触圧を受け、その後、接触圧から解放されるため、クリック感を得る。従って、確実に栓部材と液体収容体との係止状態を解除させることができる。
Claims (19)
- 液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体供給ユニットであって、
前記液体を収容可能な液体収容体と、
前記液体収容体に設けられ、前記液体を前記液体収容体に注入可能な液体注入部と、
前記液体収容体を覆うハウジングと、
前記液体注入部を封止可能なレバー形状の栓部材と、を備え、
前記栓部材は、
前記栓部材を回動させるための第1回動部と、
前記栓部材を前記ハウジングに係止するため変位可能に設けられる第1突起と、を含み、
前記ハウジングは、
前記第1回動部が嵌合される第2回動部と、
前記栓部材が前記液体注入部に近づく方向に回動する際に、前記第1突起と接触して前記第1突起を変位させ、前記栓部材が更に回動して前記ハウジングに係止される際に、前記第1突起との接触が解除されて前記第1突起の変位を元に戻すための第2突起と、を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項1に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記第1突起と前記第2突起は、前記栓部材が回動して前記ハウジングに係止される際に、前記液体注入部が前記栓部材により封止される位置にそれぞれ配置されることを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項1または請求項2に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記ハウジングは、前記栓部材が前記液体注入部から離れる方向に回動する際に、前記栓部材の前記第1回動部側の端部と接することにより前記栓部材の回動を規制して係止する第3突起を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項3に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記端部には、前記第3突起によって係止される際に、前記第3突起と接する第4突起が設けられることを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項1から請求項4の何れか一項に記載の液体供給ユニットであって、
前記液体収容体は、
前記ハウジングに装着される際に装着方向における位置決めを行う第1位置決め部と、
前記ハウジングに前記装着方向の一方向から押圧される被押圧部と、を含み、
前記ハウジングは、
前記液体収容体を前記装着方向の一方向から覆う第1ハウジングと、
前記第1ハウジングに対向する第2ハウジングと、
前記第2ハウジングに設けられ、前記第1位置決め部を係止する第2位置決め部と、
前記第1ハウジングに設けられ、前記装着方向の一方向に前記被押圧部を押圧する押圧部と、を含み、
前記液体収容体は、前記被押圧部が前記押圧部に押圧されると、連動して前記第1位置決め部が前記第2位置決め部に係止されることを特徴とする液体供給ユニット。 - 液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体供給ユニットであって、
前記液体を収容可能な液体収容体と、
前記液体収容体に設けられ、前記液体を前記液体収容体に注入可能な液体注入部と、
前記液体収容体を覆うハウジングと、
前記液体注入部を封止可能なレバー形状の栓部材と、を備え、
前記栓部材は、
前記栓部材を回動させるための第1回動部と、
前記栓部材を前記ハウジングに係止するための第1突起と、を含み、
前記ハウジングは、
前記第1回動部が嵌合される第2回動部と、
変位可能に設けられ、前記栓部材が前記液体注入部に近づく方向に回動する際に、前記第1突起と接触して変位し、前記栓部材が更に回動して前記ハウジングに係止される際に、前記第1突起との接触が解除されて前記変位が元に戻る第2突起と、を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項6に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記第1突起と前記第2突起は、前記栓部材が回動して前記ハウジングに係止される際に、前記液体注入部が前記栓部材により封止される位置にそれぞれ配置されることを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項6または請求項7に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記ハウジングは、前記栓部材が前記液体注入部から離れる方向に回動する際に、前記栓部材の前記第1回動部側の端部と接することにより前記栓部材の回動を規制して係止する第3突起を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項8に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記端部には、前記第3突起によって係止される際に、前記第3突起と接する第4突起が設けられることを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項6から請求項9の何れか一項に記載の液体供給ユニットであって、
前記液体収容体は、
前記ハウジングに装着される際に装着方向における位置決めを行う第1位置決め部と、
前記ハウジングに前記装着方向の一方向から押圧される被押圧部と、を含み、
前記ハウジングは、
前記液体収容体を前記装着方向の一方向から覆う第1ハウジングと、
前記第1ハウジングに対向する第2ハウジングと、
前記第2ハウジングに設けられ、前記第1位置決め部を係止する第2位置決め部と、
前記第1ハウジングに設けられ、前記装着方向の一方向に前記被押圧部を押圧する押圧部と、を含み、
前記液体収容体は、前記被押圧部が前記押圧部に押圧されると、連動して前記第1位置決め部が前記第2位置決め部に係止されることを特徴とする液体供給ユニット。 - 液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体供給ユニットであって、
前記液体を収容可能な液体収容体と、
前記液体収容体に設けられ、前記液体を前記液体収容体に注入可能な液体注入部と、
前記液体注入部を封止可能なレバー形状の栓部材と、を備え、
前記栓部材は、
前記栓部材を回動させるための第1回動部と、
前記栓部材を前記液体収容体に係止するため変位可能に設けられる第1突起と、を含み、
前記液体収容体は、
前記第1回動部が嵌合される第2回動部と、
前記栓部材が前記液体注入部に近づく方向に回動する際に、前記第1突起と接触して前記第1突起を変位させ、前記栓部材が更に回動して前記液体収容体に係止される際に、前記第1突起との接触が解除されて前記第1突起の変位を元に戻すための第2突起と、を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項11に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記第1突起と前記第2突起は、前記栓部材が回動して前記液体収容体に係止される際に、前記液体注入部が前記栓部材により封止される位置にそれぞれ配置されることを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項11または請求項12に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記液体収容体は、前記栓部材が前記液体注入部から離れる方向に回動する際に、前記栓部材の前記第1回動部側の端部と接することにより前記栓部材の回動を規制して係止する第3突起を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項13に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記端部には、前記第3突起によって係止される際に、前記第3突起と接する第4突起が設けられることを特徴とする液体供給ユニット。 - 液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体供給ユニットであって、
前記液体を収容可能な液体収容体と、
前記液体収容体に設けられ、前記液体を前記液体収容体に注入可能な液体注入部と、
前記液体注入部を封止可能なレバー形状の栓部材と、を備え、
前記栓部材は、
前記栓部材を回動させるための第1回動部と、
前記栓部材を前記液体収容体に係止するための第1突起と、を含み、
前記液体収容体は、
前記第1回動部が嵌合される第2回動部と、
変位可能に設けられ、前記栓部材が前記液体注入部に近づく方向に回動する際に、前記第1突起と接触して変位し、前記栓部材が更に回動して前記液体収容体に係止される際に、前記第1突起との接触が解除されて前記変位が元に戻る第2突起と、を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項15に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記第1突起と前記第2突起は、前記栓部材が回動して前記液体収容体に係止される際に、前記液体注入部が前記栓部材により封止される位置にそれぞれ配置されることを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項15または請求項16に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記液体収容体は、前記栓部材が前記液体注入部から離れる方向に回動する際に、前記栓部材の前記第1回動部側の端部と接することにより前記栓部材の回動を規制して係止する第3突起を含むことを特徴とする液体供給ユニット。 - 請求項17に記載の液体供給ユニットにおいて、
前記端部には、前記第3突起によって係止される際に、前記第3突起と接する第4突起が設けられることを特徴とする液体供給ユニット。 - 液体噴射装置であって、
液体噴射ヘッドと、
請求項1から請求項18の何れか一項に記載の液体供給ユニットと、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
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