JP2021070178A - ヘッドユニット - Google Patents

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浩平 渡邉
Kohei Watanabe
浩平 渡邉
理恵 上坊寺
Rie Joboji
理恵 上坊寺
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【課題】インクジェットヘッドを鉛直方向に対して傾けた状態で使用された場合であっても、タンク内のインク量を正確に把握することができるヘッドユニットを提供する。【解決手段】ヘッドユニット30は、水平面に沿った第1方向と直交するインク吐出面31aを有するインクジェットヘッド31と、インク供給ユニット20と連通するインク流入口と、前記インクジェットヘッド31と連通するインク流出口とを有するタンク32と、前記タンク32内のインクの液面の位置に応じて異なる信号を出力するセンサ32aと、前記第1方向に延びる回動軸32bと、前記回動軸32bを回動可能に支持する軸受け33aとを有し、前記回動軸32bを中心として前記タンク32を回動させる回動機構とを備える。【選択図】図6

Description

本発明は、インクを吐出して媒体に印刷するインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドに供給されるインクを貯留するヘッドタンクを備える、ヘッドユニットに関する。
従来、図1a〜図1cに示すように、インク供給ユニット200と、インク供給ユニット200とインク流路を介して接続されたヘッドユニット300とを備えるインクジェットプリンタ100が知られている。インク供給ユニット200には、第1タンク210、第2タンク220、及びポンプ230が設けられている。また、ヘッドユニット300には、インクジェットヘッド310、第3タンク320、及びポンプ330が設けられている。
第1タンク210は、インク供給ユニット200に着脱可能に取り付けられているのに対し、第2タンク220は、インク供給ユニット200に据え付けられている。第3タンク320はヘッドユニット300に据え付けられている。第1タンク210と第2タンク220とは、第1流路260Aにより連通しており、第2タンク220と第3タンク320とは、第2流路260Bにより連通している。そして、ポンプ230は、第1流路260A及び第2流路260Bに共通に設けられている。
さらに、第1流路260Aには、ソレノイドバルブ240A及び逆止弁250Bが設けられており、第2流路260Bには、ソレノイドバルブ240B及びソレノイドバルブ240Cが設けられている。また、第1タンク210には、逆止弁250Aが設けられおり、第2タンク220には、ソレノイドバルブ240D、及び逆止弁250Cが設けられている。さらに、第2タンク220の内部には、第2タンク220に貯留されているインクの量を検出するためのフロートセンサ220aが設けられている。
ヘッドユニット300において、第3タンク320とインクジェットヘッド310とは、第3流路360Aにより連通している。第3タンク320には、手動バルブ350が設けられており、ポンプ330、ソレノイドバルブ340、及びレストリクタ360がそれぞれ、手動バルブ350に接続されている。なお、手動バルブ350は、通常時は開放されている。さらに、第3タンク320の内部には、第3タンク320に貯留されているインクの量を検出するためのフロートセンサ320aが設けられている。
インク供給ユニット200において、第1タンク210から第2タンク220にインクを供給する際は、図1aに示されるように、ソレノイドバルブ240A、240Dを開き、ソレノイドバルブ240B、240Cを閉じた状態で、インク供給ユニット200のポンプ230を駆動する。これにより、第1タンク210内のインクが第1流路260Aを流れて、第2タンク220に供給される。
インク供給ユニット200の第2タンク220からヘッドユニット300の第3タンク320にインクを供給する際は、図1bに示されるように、ソレノイドバルブ240B、240C、240Dを開き、ソレノイドバルブ240Aを閉じた状態で、インク供給ユニット200のポンプ230を駆動する。これにより、第2タンク220内のインクが第2流路260Bを流れて、第3タンク320に供給される。なお、このとき、第3タンク320は、手動バルブ350及びレストリクタ360を介して大気開放されている。
そして、ヘッドユニット300において、インクジェットヘッド310のメンテナンスのため、第3タンク320からインクジェットヘッド310にインクを強制的に供給する際は、図1cに示されるように、インク供給ユニット200のソレノイドバルブ240A〜240D、及びヘッドユニット300のソレノイドバルブ340を閉じた状態で、ヘッドユニット300のポンプ330を駆動する。これにより、第3タンク320内のインクが第3流路360Aを流れて、インクジェットヘッド310に供給される。
しかしながら、上記の構成を有するインクジェットプリンタ100では、ヘッドユニット300を鉛直方向に対して傾けた状態で使用する場合、インクジェットヘッド310だけでなく、第3タンク320も鉛直方向に対して傾く。この場合、第3タンク320内のフロートセンサ320aが正常に動作せず、第3タンク320内のインク量を正確に把握できない可能性があった。
本発明は、インクジェットヘッドを鉛直方向に対して傾けた状態で使用された場合であっても、タンク内のインク量を正確に把握することができるヘッドユニットを提供することを目的とする。
本発明の態様に従えば、水平面に沿った第1方向と直交するインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、
インク供給ユニットと連通するインク流入口と、前記インクジェットヘッドと連通するインク流出口とを有するタンクと、
前記タンク内のインクの液面の位置に応じて異なる信号を出力するセンサと、
前記第1方向に延びる回動軸と、前記回動軸を回動可能に支持する軸受けとを有し、前記回動軸を中心として前記タンクを回動させる回動機構とを備えるヘッドユニットが提供される。
本発明の態様によれば、インクジェットヘッドを鉛直方向に対して傾けた状態で使用された場合であっても、タンクが回動軸を中心として回動するため、タンクの底面が水平面に対して平行となるようにタンクの姿勢を維持することができる。このため、タンク内のインク量を正確に把握することができる。
従来のインクジェットプリンタにおけるインク供給系を示す概略図である。 制御装置、インク供給ユニット、ヘッドユニット、操作パネル及び外部装置の電気的な接続を略示するブロック図である。 本実施形態のインクジェットプリンタにおけるインク供給系を示す概略図である。 ソレノイドバルブの開閉動作を説明するための断面図であり、(a)はソレノイドバルブが閉じた状態を示し、(b)はソレノイドバルブが開いた状態を示す。 (a)はラビリンスの一方の側面側から見た斜視図であり、(b)はラビリンスの他方の側面側から見た斜視図である。 (a)はヘッドユニットに設けられた第3タンク及び回動機構をx方向から見た図であり、(b)はヘッドユニットに設けられた第3タンク及び回動機構をy方向から見た図である。 変形例に係る第1流路及び第2タンクを説明する概略図である。
以下、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタについて、図2〜6を参照しつつ説明する。
図2に示すように、インクジェットプリンタ10は、インク供給ユニット20、ヘッドユニット30、操作パネル40、及び制御装置50を主に備える。
インク供給ユニット20には、ポンプ23、フロートセンサ22a、及びソレノイドバルブ24A〜24Eが設けられており、これらが制御装置50と電気的に接続されている。また、ヘッドユニット30には、インクジェットヘッド31、フロートセンサ32a、及びソレノイドバルブ34が設けられており、これらが制御装置50と電気的に接続されている。さらに、ユーザに対する入出力インターフェースとしての操作パネル40が、制御装置50と電気的に接続されている。インクジェットヘッド31としては、例えば、複数のノズルと、複数のノズルとそれぞれ連通する複数の流路と、複数の流路内のインクに吐出圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えた、いわゆるピエゾ型インクジェットヘッドを用いることができる。
制御装置50は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び、各種制御回路を含むASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を備える。制御装置50は、ROMに格納されたプログラムに従い、CPU及びASICにより、様々な処理を実行する。例えば、制御装置50は、外部装置としてのPC60から受信した印刷ジョブに基づいて、インク供給ユニット20やヘッドユニット30等を制御して、媒体に画像等を印刷する印刷処理を実行する。なお、制御装置50が、CPU及びASICによって印刷処理を行う例を挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、制御装置50はいかなるハードウェア構成で実現してもよい。例えば、CPUのみ又はASICのみで処理を行ってもよい。また、2つ以上のCPUや、2つ以上のASICに機能を分担して実現してもよい。
次に、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ10のインク供給系について、図3a〜図3dを参照しつつ説明する。
図3a〜図3dに示すように、インク供給ユニット20には、第1タンク21、第2タンク22、及びポンプ23が設けられている。また、ヘッドユニット30には、インクジェットヘッド31、第3タンク32が設けられている。
第1タンク21は、インク供給ユニット20に着脱可能に取り付けられているのに対し、第2タンク22は、インク供給ユニット20に据え付けられている。第3タンク32はヘッドユニット30に据え付けられている。第1タンク21と第2タンク22とは、第1流路26A及び第2流路26Bにより連通しており、第2タンク22と第3タンク32とは、第3流路26C及び第4流路36Aにより連通している。そして、ポンプ23は、第2流路26B及び第3流路26Cに共通に設けられている。第1流路26A、第2流路26B、及び第3流路26Cとしては、例えば、可撓性を有するチューブを使用することができる。
第1流路26Aには、ソレノイドバルブ24Aが設けられており、第2流路26Bには、ソレノイドバルブ24B、24Cが設けられている。第2流路26Bにおいて、ポンプ23は、ソレノイドバルブ24Bとソレノイドバルブ24Cとの間に配置されている。第3流路26Cには、ソレノイドバルブ24D、24E、及び第1ジョイント27が設けられている。第3流路26Cにおいて、ポンプ23は、ソレノイドバルブ24Dとソレノイドバルブ24Eとの間に配置されている。第1ジョイント27は、ヘッドユニット30の第4流路36Aの端部に設けられた第2ジョイント37と結合可能であり、第3流路26Cにおいて、第2タンク22とは反対側の端部に設けられている。第1ジョイント27には、第2ジョイント37と結合されることにより開き、第2ジョイント37との結合が解除されることにより閉じるバルブ27aが設けられている。また、第2タンク22の内部には、第2タンク22に貯留されているインクの量を検出するためのフロートセンサ22aが設けられている。
ここで、本実施形態におけるソレノイドバルブ24A〜24Eは、全て同じ構造を有しているので、ソレノイドバルブ24Aを例にとり、その構造と動作について説明する。図4(a)、4(b)に示されるように、ソレノイドバルブ24Aは、第1フレーム241、第2フレーム242、ダイヤフラム243、コイル部244、プランジャー245、及びスプリング246を備える。コイル部244に通電することにより、プランジャー245が移動し、図4(a)に示されるように、ダイヤフラム243のリップ部243aが第1フレームに設けられた流入口241aを封止する。これにより、ソレノイドバルブ24Aが閉じた状態となる。この状態で、ダイヤフラム243のリップ部243aに、スプリング246の封止力よりも強い圧力が加わると、スプリング246が収縮し、ダイヤフラム243のリップ部243aによる流入口241aの封止が開放され、流入口241aから流出口241bに至る流路が形成される。これにより、ソレノイドバルブ24Aが開いた状態となる。
ヘッドユニット30において、第3タンク32は、第4流路36Aを介して第2ジョイント37接続されている。第3流路26Cの第1ジョイント27が、第2ジョイント37と結合されることにより、第3流路26Cと第4流路36Aとが連通し、第2タンク22と第3タンク32とが連通する。第2ジョイント37にも、第1ジョイント27と結合されることにより開き、第1ジョイント27との結合が解除されることにより閉じるバルブ37aが設けられている。そして、第3タンク32とインクジェットヘッド31とは、第5流路36Bにより連通している。第4流路36A及び第5流路36Bとしては、例えば、可撓性を有するチューブを使用することができる。また、第3タンク32にはソレノイドバルブ34が接続されており、ソレノイドバルブ34には、第3タンクを大気に連通させるための流路構造体35(以下、ラビリンス35という)が接続されている。さらに、第3タンク32の内部には、第3タンク32に貯留されているインクの量を検出するためのフロートセンサ32aが設けられている。なお、ソレノイドバルブ34は、ソレノイドバルブ24A〜24Eと同様の構造を有している。
図5(a)、5(b)に示されるように、ラビリンス35は、略直方体の外形を有する流路構造体であり、フレーム35a、流入口35b、流出口35c、複数の隔壁35d、ダンパフィルム35e、及び半透膜35fを備える。ラビリンス35の一方の面はダンパフィルム35eで形成され、ダンパフィルム35eと対向する他方の面の開口は半透膜35fによって封止されている。なお、図5(a)では、ラビリンス35の内部の構造を示すため、ダンパフィルム35eの図示を省略している。半透膜35fは、インクの通過を遮断し、且つ空気の通過を許容する微小な孔を有する多孔質膜である。図5(a)に示されるように、ラビリンス35の内部には、複数の隔壁35dが複雑に入り組まれることにより、流入口35bから流出口35cに至る流路が形成されている。
インク供給ユニット20において、第1タンク21から第2タンク22にインクを供給する際、制御装置50は、図3aに示されるように、ソレノイドバルブ24A、24B、24Cを開き、ソレノイドバルブ24D、24Eを閉じた状態で、ポンプ23を駆動する。ここで、第2流路26Bの一端は、第2タンク22内の上部であって、第2タンクのインク量の上限値に相当する位置に配置されている。このため、第2タンク22内のインクの液面が第2流路26Bの一端に達していない状態でポンプ23が駆動すると、第2タンク22内の空気が吸引され、第2タンク22内は負圧となる。第2タンク22内から吸引された空気はソレノイドバルブ24Bを介して第1タンク21内に送られ、第1タンク21の上部に設けられた図示しない大気連通孔から排出される。一方、第2タンク22内は負圧となっているため、第1タンク21内のインクが第1流路26Aを介して第2タンク22内に流れ込む。これにより、第1タンク21から第2タンク22にインクが供給される。
上述したように、第2タンク22内には、第2タンク22内のインクの量を検出するためのフロートセンサ22aが設けられている。第2タンク22内のインク量が下限値を下回ったことを示す信号をフロートセンサ22aが出力すると、制御装置50は、ソレノイドバルブ24A〜24E及びポンプ23を制御して、上述したように、第1タンク21から第2タンク22にインクを供給する。また、第2タンク22内のインク量が上限値に達したことを示す信号をフロートセンサ22aが出力すると、制御装置50は、ポンプ23の駆動を停止することにより、第1タンク21から第2タンク22へのインクの供給を停止する。
ここで、フロートセンサ22aの不具合等により、第2タンク22内のインク量が上限値に達したことを示す信号が出力されない場合が考えられる。このような場合、制御装置50は、ポンプ23の駆動を停止しないため、第2タンク22には上限値を超えてインクが供給され続け、第2流路26Bの一端は、第2タンク22内のインクに浸かる。すると、ポンプ23は、第2タンク22内の空気ではなく、上限値を超えて第2タンク22内に供給されたインクを吸引する。そして、第2タンク22内から吸引されたインクは、第2流路26Bを介して第1タンク21に戻される。つまり、本実施形態のインク供給ユニット20では、第2タンク22内のフロートセンサ22aの不具合等により、ポンプ23が駆動し続けたとしても、第2タンク22の上限値を超えたインクは第1タンク21に戻される。このため、第2タンク22からインクが溢れ出すのを防止することができる。さらに、第2タンク22内を負圧にすることにより、第1タンク21から第2タンク22にインクが供給されるので、第1タンク21からインクをポンプで汲み上げて第2タンク22に供給する場合と比べて、第2タンク22内の圧力が高くなりにくい。このため、第2タンク22内の圧力が高くなることによる、第2タンク22の破損(例えば、蓋が外れること等)を防ぐことができる。また、第2タンク22内の圧力を逃がすための逆止弁等を設ける必要もない。
インク供給ユニット20の第2タンク22からヘッドユニット30の第3タンク32にインクを供給する際、制御装置50は、図3bに示されるように、ソレノイドバルブ24A、24D、24Eを開き、ソレノイドバルブ24B、24Cを閉じた状態で、ポンプ23を駆動する。ここで、第3流路26Cの一端は、第2タンク22内の下部であって、第2タンク内のインク量の下限値に相当する位置に配置されている。このため、第2タンク22内のインクのインク量が下限値に達していない状態でポンプ23が駆動すると、第2タンク22内のインクは第3流路26Cを介して第3タンク32に供給される。
このとき、第2タンク22内のインクが吸引されることにより、第2タンク22内は負圧となる。そして、ソレノイドバルブ24Aは開いており、第1タンク21には図示しない大気連通孔が設けられている。このため、第1タンク21から第1流路26Aを介して第2タンク22にインクが供給される。つまり、本実施形態のインク供給ユニット20では、第2タンク22から第3タンク32にインクを供給することにより、第3タンク32へのインク供給動作を停止することなく、第1タンク21から第2タンク22にインクを補充することができる。
なお、本実施形態のインクジェットプリンタ10において、ヘッドユニット30のメンテナンス等を行う際は、第1ジョイント27と第2ジョイント37との結合を解除することにより、ヘッドユニット30を、インク供給ユニット20から分離することができる。このとき、上述したように、第1ジョイント27のバルブ27a及び第2ジョイント37のバルブ37aは閉じられる。ここで、例えば、ヘッドユニット30のメンテナンスの終了後、ユーザが第1ジョイント27と第2ジョイント37とを結合し忘れた状態で、第2タンク22から第3タンク32にインクを供給するためにポンプ23を駆動させたと仮定する。このとき、第1ジョイント27のバルブ27a、及び第2流路26Bのソレノイドバルブ24Bは閉じられている。ここで、もし、ソレノイドバルブ24Bを閉じた状態から開いた状態にするために必要な圧力(以下、開閉圧力という)が、バルブ27aの開閉圧力よりも大きい場合、第3流路26C、及び、第2流路26Bのうちポンプ23とソレノイドバルブ24Bとの間の部分の圧力が上昇により、バルブ27aがソレノイドバルブ24Bよりも先に開き、第1ジョイント27からインクが流れ出してしまう。そこで、本実施形態では、ソレノイドバルブ24Bの開閉圧力が、バルブ27aだけでなく、他のソレノイドバルブ24A、24C、24D、24Eの開閉圧力よりも小さくなっている。このため、上述したような状況において、第3流路26C、及び、第2流路26Bのうちポンプ23とソレノイドバルブ24Bとの間の部分の圧力が上昇したとしても、ソレノイドバルブ24Bがバルブ27aよりも先に開き、インクが第1タンク21に戻る。これにより、第1ジョイント27からインクが流れ出るのを防ぐことができる。
そして、第3タンク32にインクが供給された後、インクジェットヘッド31からインクを吐出して印刷を行う際、制御装置50は、図3cに示されるように、インク供給ユニット20の全てのソレノイドバルブ24A〜24Eを閉じ、ヘッドユニット30のソレノイドバルブ34を開いた状態で、インクジェットヘッド31を駆動する。このとき、第3タンク32は、ソレノイドバルブ34及びラビリンス35を介して大気と連通しているので、インクジェットヘッド31からインクが吐出されると、それとほぼ同量のインクが第3タンク32からインクジェットヘッド31に供給される。
なお、印刷をしている最中に第3タンク32内のインクが少なくなった場合、制御装置50は、図3cに示す状態から、図3bに示す状態となるように、インク供給ユニット20を制御する。詳細には、制御装置50は、閉じている状態のソレノイドバルブ24A、24D、24Eを開き、ソレノイドバルブ24B、24Cを閉じたままとして、ポンプ23を駆動する。なお、第3タンク32内のインクが少なくなった場合は、フロートセンサ32aから第3タンク32内のインクが所定量より少なったことを示す信号が制御装置50に出力される。これにより、印刷中に第3タンク32内のインクが所定量より少なくなった場合でも、印刷を止めることなく、第2タンク22から第3タンク32にインクを補充することができる。そして、さらに、第2タンク22には第1タンク21からインクが補充される。このため、印刷中に第1タンク21内のインクが無くなったとしても、印刷を止めることなく、第1タンク21を交換することができる。
なお、本実施形態では、インクジェットヘッド31内の増粘したインクを排出するため、あるいは、インクジェットヘッド31内及び第5流路36Bに混入した気泡を排出するため、第3タンク32からインクジェットヘッド31に、強制的にインクを供給する場合がある。この場合、制御装置50は、図3dに示されるように、インク供給ユニット20のソレノイドバルブ24A、24D、及び24Eを開き、インク供給ユニット20のソレノイドバルブ24B、24C、及びヘッドユニット30のソレノイドバルブ34を閉じた状態で、ポンプ23を駆動する。これにより、第2タンク22から第3タンク32にインクが供給される。このとき、ヘッドユニット30のソレノイドバルブ34は閉じているので、第3タンク32の内部が正圧となり、第3タンク32から第5流路36Bを介してインクジェットヘッド31に、インクが強制的に供給される。
ここで、本実施形態において、ヘッドユニット30のソレノイドバルブ34は、上述したように第3タンク32からインクジェットヘッド31に強制的にインクが供給される、インクジェットヘッド31のメンテナンス時を除き、常時開放されている。つまり、第3タンク32は、インクジェットヘッド31のメンテナンス時を除き、ソレノイドバルブ34及びラビリンス35を介して大気と連通している。このため、気温の変化等により第3タンク32内の圧力が高くなったとしても、その圧力を大気に逃がすことができる。この結果、インクジェットヘッド31からインクが漏れるのを防ぐことができる。また、ラビリンス35の一側面はダンパフィルム35eで覆われている。このため、第2タンク22から第3タンク32にインクを供給する際に、第3タンク32内の圧力が高くなったとしても、ラビリンス35のダンパフィルム35eが変形して圧力を吸収することができる。この結果、インクジェットヘッド31からインクが漏れるのを防ぐことができる。
さらに、印刷が行われないときに、ヘッドユニット30が上下逆さまに置かれる場合が考えられる。この場合、ソレノイドバルブ34が開いているため、第3タンク32内のインクがソレノイドバルブ34を介してラビリンス35に流れ込む可能性がある。しかしながら、ラビリンス35の内部には複雑に入り組んだ流路が形成されており、流路抵抗も高くなっているため、ラビリンス35に流れ込んだインクがラビリンス35の流出口35cから漏れるのを防ぐことができる。
また、上述したように、インクジェットヘッド31のメンテナンス時は、ソレノイドバルブ34は閉じられる。このため、インクジェットヘッド31のメンテナンス時は、第3タンク32内の圧力の減少を防ぐことができ、第3タンク32からインクジェットヘッド31に効率良くインクを供給することができる。
本実施形態において、インクジェットヘッド31は、ヘッドユニット30のフレームに固定されており、インク吐出面31aが水平面と直交する姿勢で使用される。ここで、インク吐出面が向く方向をx方向とし、水平面に沿い且つx方向と直交する方向をy方向とし、鉛直方向をz方向と定義すると、本実施形態のヘッドユニット30は、x方向に見たとき、z方向に対して傾いた状態で使用される場合がある。つまり、本実施形態のインクジェットヘッド31は、x方向に見たとき、z方向に対して傾いた状態で使用される場合がある。このとき、第3タンク32もz方向に対して傾いてしまうと、第3タンク32内のフロートセンサ32aがスムーズに動作せず、第3タンク32内のインク量を正確に把握することができない可能性がある。特にフロートセンサ32aは、鉛直方向に動くことを想定しているため、例えば動く方向に、水平方向の成分が含まれていると、水平方向の摩擦力によってフロートセンサ32aのフロートが意図するように移動しない場合がある。そこで、本実施形態のヘッドユニット30は、x方向に見たとき、z方向に対して傾いた状態で使用される場合であっても、第3タンク32を回動させ、第3タンク32の底面が水平面と平行となる姿勢を維持することができるように構成されている。
具体的には、ヘッドユニット30は、第3タンク32をx方向に延びる回動軸線lを中心として回動させる回動機構を備える。回動機構は、x方向に延びる回動軸32bと、回動軸32bを回動可能に支持する軸受け33aとから構成される。本実施形態において、回動軸32bは第3タンク32に設けられており、軸受け33aはヘッドユニット30に固定された、第3タンク32用のホルダ33に設けられている。回動軸32bは、第3タンク32の底面が水平面と平行となる姿勢において、第3タンク32のz方向の中心位置よりも上方に位置付けられている。なお、図6(a)に示されるように、ホルダ33には2つの長孔33bが形成されており、2つの長孔33bのそれぞれに、ボルト33cが挿通されている。そして、ヘッドユニット30が鉛直方向に対して傾いた状態で使用される場合であっても、第3タンク32は、底面が水平面と平行となった状態で、ホルダ33に対してボルト33cで固定されている。
第3タンク32は、底面を含む第1部分32Aと、上面を含み且つ第1部分よりも上方に位置する第2部分32Bとから構成されており、第1部分32Aのy方向の長さは、第2部分32Bのy方向の長さよりも短い。そして、第1部分32Aはx方向の長さがy方向の長さよりも長く、第2部分32Bもx方向の長さがy方向の長さよりも長い。第1部分32Aには第1インク室が形成されており、第2部分32Bには第2インク室が形成されている。第1インク室と第2インク室とは互いに連通しており、第1インク室の容積は、第2インク室の容積よりも小さい。そして、フロートセンサ32aは、少なくとも第1インク室内のインクの液面の位置を検出することができるように、位置付けられている。第1部分32Aのx方向の長さ及びy方向の長さはそれぞれ、第2部分32Bのx方向の長さ及びy方向の長さよりも短いので、第2部分32Bのx方向の長さ及びy方向の長さと同じ場合と比べて、フロートセンサ32aで検出可能なインク量の下限値をより小さくすることができる。
さらに、第3タンク32には、流入口32c、流出口32d、及び大気連通部32eが形成されている。流入口32cには、第4流路36Aを形成するチューブが接続される。流出口32dには、第5流路36Bを形成するチューブが接続される。そして、大気連通部32eには、第3タンク32とソレノイドバルブ34とを接続するためのチューブが接続される。図6(b)に示されるように、流入口32c及び大気連通部32eは、第3タンク32の上面に形成されている。これに対し、流出口32dは第3タンク32の第1部分32Aに形成されており、第3タンク32の底面よりも上方に位置付けられている。そして、流入口32c、流出口32d、及び大気連通部32eはいずれも、第3タンク32をz方向から見たとき、回動軸線lと重なるように配置されている。これにより、第3タンク32が回動した際に、これらに接続されるチューブどうしが干渉しにくくすることができる。
また、大気連通部32eの端部は、第2インク室32Bの上面よりも下方に位置付けられている。これにより、ヘッドユニット30が上下逆さまに置かれた場合などに第3タンク32が上下逆さまになったとしても、大気連通部32eからソレノイドバルブを介してラビリンス35に流れ込むインクの量を抑えることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記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である。
例えば、図7に示されるように、第2タンク22’は、第1底面22bと、第1底面22bよりも低い第2底面22cを有してもよく、第1流路26A’の端部が第1底面22bの直上に位置付けられていてもよい。この場合、第1流路26A’の端部が第2底面22cの直上に位置付けられている場合と比べて、第1流路26A’の端部から流れ出たインクが第1底面22bに衝突した際に泡立ちにくくすることができる。この結果、第2タンク22’内のインクに生じた泡によってフロートセンサ22aが誤作動する可能性を低減することができる。
さらに、図7に示されるように、例えば第1流路26A’の端部を含む所定領域26A1に切り欠き26A2が形成されることにより、所定領域26A1における流路抵抗が、第1流路26A’における所定領域26A1以外の領域における流路抵抗よりも小さくなっていてもよい。この場合、第1流路26A’の流路抵抗が一定の場合と比べて、第1流路26A’の端部から流れ出たインクが第1底面22bに衝突した際に、より泡立ちにくくすることができる。この結果、第2タンク22’内のインクに生じた泡によってフロートセンサ22aが誤作動する可能性を、より低減することができる。
上記実施形態では、第3タンク32の大気連通部32eは第3タンク32の上面に形成されていたが、これには限られない。例えば、第3タンク32の底面が水平面と平行となる姿勢において、少なくとも第3タンク32のz方向の中心位置よりも上方に形成されていればよい。
上記実施形態では、第2タンク22及び第3タンク32内のインク量を検出するセンサとして、フロートセンサ22a及びフロートセンサ32aが用いられていたが、これには限られない。例えば、投光部と受光部とを備える光学式センサを用いてもよい。
上記実施形態では、第3タンク32に回動軸32bが設けられ、ヘッドユニット30の第3タンク32用ホルダ33に軸受け33aが設けられていたが、ヘッドユニット30の第3タンク32用ホルダ33に回動軸が設けられ、第3タンク32に軸受けが設けられてもよい。
10 インクジェットプリンタ
20 インク供給ユニット
21 第1タンク
22 第2タンク
22a フロートセンサ
23 ポンプ
24A〜24E ソレノイドバルブ
26A 第1流路
26B 第2流路
26C 第3流路
27 第1ジョイント
30 ヘッドユニット
31 インクジェットヘッド
32 第3タンク
32a フロートセンサ
32b 回動軸
33 ホルダ
33a 軸受け
34 ソレノイドバルブ
35 ラビリンス
36A 第4流路
36B 第5流路
37 第2ジョイント
50 制御装置

Claims (9)

  1. 水平面に沿った第1方向と直交するインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、
    インク供給ユニットと連通するインク流入口と、前記インクジェットヘッドと連通するインク流出口とを有するタンクと、
    前記タンク内のインクの液面の位置に応じて異なる信号を出力するセンサと、
    前記第1方向に延びる回動軸と、前記回動軸を回動可能に支持する軸受けとを有し、前記回動軸を中心として前記タンクを回動させる回動機構とを備えるヘッドユニット。
  2. 前記タンクの底面が前記水平面と平行となる状態において、前記回動軸は、前記タンクの鉛直方向の中心位置よりも上方に位置付けられており、
    前記タンクの前記底面を含む第1部分の、前記水平面に沿い且つ前記第1方向と直交する第2方向の長さは、前記タンクの上面を含み且つ前記第1部分よりも上方に位置する第2部分の、前記第2方向の長さよりも短い請求項1に記載のヘッドユニット。
  3. 前記タンクは、前記インク流入口及び前記インク流出口と連通するインク室を有し、
    前記インク室は、前記第1部分に形成された第1インク室と、前記第2部分に形成された第2インク室とを含み、
    前記第1インク室の容積は、前記第2インク室の容積よりも小さく、
    前記センサは、少なくとも前記第1インク室内における前記インクの液面の位置に応じて異なる信号を出力する請求項2に記載のヘッドユニット。
  4. 前記インク流入口には、前記タンクと前記インク供給ユニットとを連通させる第1チューブが接続され、
    前記インク流出口には、前記タンクと前記インクジェットヘッドとを連通させる第2チューブが接続され、
    前記タンクを鉛直方向に見たとき、前記インク流入口及び前記インク流出口は、前記第1方向に沿って前記回動軸の中心を延びる回動軸線上に位置付けられている請求項1に記載のヘッドユニット。
  5. 前記タンクの前記第1部分は、前記第1方向の長さが前記第2方向の長さよりも長く、
    前記タンクの前記第2部分は、前記第1方向の長さが前記第2方向の長さよりも長い請求項2に記載のヘッドユニット。
  6. 前記タンクの前記底面が前記水平面と平行となる状態において、前記タンクの鉛直方向の中心位置よりも上方には、前記インク室を大気と連通させるための大気連通部がさらに設けられており、
    前記タンクの前記底面が前記水平面と平行となる状態において、前記大気連通部の前記インク室側の端部は、前記タンクの前記上面よりも下方に位置付けられている請求項3に記載のヘッドユニット。
  7. 前記大気連通部に接続された一端と、大気に開放された他端とを有する大気開放流路をさらに備え、
    前記大気開放流路には、流路構造体がさらに設けられている請求項6に記載のヘッドユニット。
  8. 前記流路構造体の一部は、ダンパフィルムにより形成されている請求項7に記載のヘッドユニット。
  9. 前記大気開放流路において、前記一端と前記流路構造体との間には、さらにバルブが設けられている請求項7又は8に記載のヘッドユニット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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