JP2022143732A - 液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクが漏れることを抑制すると共に、液体収容容器から供給されるインクの濃度をより安定に均一にできる技術を提供すること。【解決手段】沈降成分を有する液体を収容する液体収容部と、液体収容部と連通する供給口であって、第1供給口流路と第1供給口流路に並列に形成された第2供給口流路とを有する供給口と、を有する液体収容容器と、供給口と着脱可能に接続される供給針であって、第1供給針流路と第1供給針流路に並列に形成された第2供給針流路とを有する供給針と、を備え、供給針が供給口に接続された場合、第1供給口流路と、第1供給針流路とが連通し、第2供給口流路と、第2供給針流路とが連通する、液体吐出装置。【選択図】図8
Description
本開示は、液体吐出装置に関する。
従来、沈降成分を有する液体を液体吐出装置に供給するための液体収容容器が知られている(例えば、特許文献1、2)。特許文献1に開示の技術では、インクパック内のインクを内部に形成された2つのチューブを介して吸引して液体噴射装置に供給している。特許文献2に開示の技術では、インクカートリッジに、第1の筒状部材と、第2の筒状部材とを設けて、第1の筒状部材から供給されたインクを第2の筒状部材を介して還流させて、インクカートリッジのインクを循環させている。
特許文献1の技術では、液体収容容器から供給されるインクの濃度を均一にするために、2つのチューブでインクを吸引しているが、吸引だけでは液体収容容器から供給されるインクの濃度が安定して均一にならない場合が生じ得る。また、特許文献2に開示されたインクカートリッジでは、筒状部材が2つ設けられているため、筒状部材からインクが漏れるおそれがある。よって、インクが漏れることを抑制すると共に、液体収容容器から供給されるインクの濃度をより安定に均一にできる技術が望まれている。また、このような技術は、沈降成分を有するインクを収容する液体収容容器を有する液体吐出装置に限られず、沈降成分を有する液体を収容する液体収容容器を有する液体吐出装置に共通する。
本開示の第1形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、沈降成分を有する液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部と連通する供給口であって、第1供給口流路と前記第1供給口流路に並列に形成された第2供給口流路とを有する供給口と、を有する液体収容容器と、前記供給口と着脱可能に接続される供給針であって、第1供給針流路と前記第1供給針流路に並列に形成された第2供給針流路とを有する供給針と、を備え、前記供給針が前記供給口に接続された場合、前記第1供給口流路と、前記第1供給針流路とが連通し、前記第2供給口流路と、前記第2供給針流路とが連通する。
A:実施形態:
A1:液体吐出装置の構成:
図1は、本実施形態の液体吐出装置10の斜視図である。図1には、互いに直交する3つの方向を示す矢印X,Y,Zが図示されている。なお、矢印X,Y,Zは、他の各図においても、図1に対応するように、適宜、図示されている。
A1:液体吐出装置の構成:
図1は、本実施形態の液体吐出装置10の斜視図である。図1には、互いに直交する3つの方向を示す矢印X,Y,Zが図示されている。なお、矢印X,Y,Zは、他の各図においても、図1に対応するように、適宜、図示されている。
矢印X,Y,Zが示す方向は、通常の使用状態にあるときの液体吐出装置10の配置姿勢に対応している。液体吐出装置10の通常の使用状態は、液体吐出装置10が水平面に配置されて使用されるときの状態である。以下では、矢印X,Y,Zが示す方向をそれぞれ「X方向」、「Y方向」、「Z方向」と呼ぶ。Z方向は、鉛直方向である。各X方向のうち、ひとつの方向を「+X方向」と呼び、他の方向を「-X方向」と呼ぶ。Y,Z方向についても、同様に、ひとつの方向を「+Y方向」および「+Z方向」と呼び、他の方向を「-Y方向」および「-Z方向」と呼ぶ。以下の説明において、-Y方向を「前方向」とも呼び、+Y方向を「後方向」とも呼ぶ。-X方向を「右方向」とも呼び、+X方向を「左方向」とも呼ぶ。-Z方向を「上方向」とも呼び、+Z方向を「下方向」とも呼ぶ。
液体吐出装置10は、インクジェットプリンターである。液体吐出装置10において噴射によって消費される液体はインクである。インクは、例えば、顔料インクであってもよい。液体吐出装置10は、インク滴を吐出して、媒体に印刷画像を形成する。媒体は、例えば、布帛や印刷用紙である。本実施形態の液体吐出装置10は、液体吐出装置10の外装を構成する樹脂製の中空箱体であるハウジング10cを備えている。ハウジング10cは、略直方体形状を有する。ハウジング10cの前面部12には、操作部13と、媒体排出口14と、媒体受部15と、カバー部材18とが設けられている。
操作部13は、ユーザーに対する情報を表示する表示部と、ユーザーの操作を受け付ける複数の操作ボタンとを有する。媒体排出口14は、液体吐出装置10の内部から繰り出される媒体の出口である。媒体排出口14は、X方向に幅の広いスリット状の開口である。媒体受部15は、媒体排出口14の下側において-Y方向に庇状に張り出しており、媒体排出口14から排出された媒体を受け止める。
カバー部材18は、液体吐出装置10の外装の一部を構成する樹脂製の板状部材である。カバー部材18は、ハウジング10cに対して着脱可能に取り付けられている。カバー部材18は、液体吐出装置10の内部に収納されている図2に示す装着体105を被覆して保護する。
図2は、液体吐出装置10を前方から視た概略構成図である。図2に示すように、液体吐出装置10は、制御部20と、吐出実行部30と、搬送ローラー36と、液体供給部40と、ケース収納部60とを備えている。
ケース収納部60は、図1に示すカバー部材18の内側に配置されており、液体吐出装置10の最下段に配置されている。ケース収納部60には、4つの装着体105が収納される。4つの装着体105は、具体的には、3つの第1装着体105aと、1つの第2装着体105bとを含む。第1装着体105aと第2装着体105bとは、大きさが互いに異なる。第2装着体105bは、第1装着体105aよりも大きい。装着体105は、ケース61と、ケース61に収納された液体収容容器100とにより構成されている。装着体105と同様に、4つのケース61は、3つの第1ケース61aと、1つの第2ケース61bとを含む。4つの液体収容容器100は、3つの第1液体収容容器100aと、1つの第2液体収容容器100bとを含む。第1装着体105aは、第1ケース61aに第1液体収容容器100aが収納されて構成されている。第2装着体105bは、第2ケース61bに第2液体収容容器100bが収納されて構成されている。そして、第2液体収容容器100bは、第1液体収容容器100aよりも大きい。例えば、3つの第1液体収容容器100aのそれぞれには、シアン、マゼンタ、イエローのインクが収容され、第2液体収容容器100bには、ブラックのインクが収容されてもよい。
吐出実行部30は、液体吐出部31と、複数のチューブ32と、キャリッジ34とを備える。液体吐出部31の底面には、下方に向かって開口するノズル33が設けられている。液体吐出部31は、例えば、ピエゾ素子によるインクへの圧力の印加などにより、液体をノズル33から吐出する。キャリッジ34に液体吐出部31が搭載されている。キャリッジ34は、X方向に直線的に往復移動する。搬送ローラー36は、液体吐出部31の下方においてX方向に架設されている。搬送ローラー36は、媒体MPを搬送する。複数のチューブ32は、Y方向に配列されており、液体吐出部31と接続されている。
液体供給部40は、4つの供給配管42と、継手部43と、吸引部45とを有する。4つの供給配管42のそれぞれは、4つの液体収容容器100のそれぞれに接続されている。継手部43は、4つの供給配管42のそれぞれと、複数のチューブ32のそれぞれとを接続する。液体吐出部31には、4つの供給配管42、継手部43、および複数のチューブ32を介して、液体収容容器100に収容されたインクが供給される。吸引部45は、液体収容容器100から供給配管42にインクを送出するための圧力を発生する。
制御部20は、液体吐出装置10における各部の駆動を制御する。制御部20は、少なくとも、中央処理装置と、主記憶装置と、を備えるマイクロコンピューターによって構成され、中央処理装置が主記憶装置に種々のプログラムを読み込んで実行することによって種々の機能を発揮する。
図3は、液体供給部40を上から視た概略平面図である。図4は、液体供給部40の概略斜視図である。図3に示すように、ケース収納部60には、装着体105が外方から+Y方向に向かって差し込まれる。ケース収納部60には、4つの装着体105がX方向に配列されて収納される。図3には、ケース収納部60における装着体105の配置位置である配置領域LAが一点鎖線で示されている。
液体供給部40は、上述した構成の他に、4つの切替機構50と、圧力伝達配管46とを有する。4つの切替機構50は、配置領域LAの+Y方向側に配置されている。4つの切替機構50のそれぞれは、4つの配置領域LAのそれぞれに対応して配置されている。4つの切替機構50は、具体的には、3つの第1切替機構50aと、1つの第2切替機構50bとを含む。3つの第1切替機構50aのそれぞれは、3つの第1液体収容容器100aのそれぞれに対応する。第2切替機構50bは、第2液体収容容器100bに対応する。
図4に示すように、各切替機構50は、供給針51と、切替機構形成部52とを有する。供給針51は、液体収容容器100に着脱可能に装着される。供給針51は、-Y方向に直線的に延びる管状の形状を有する。供給針51は、その先端部51tが、液体収容容器100内に挿入されることによって、液体収容容器100に接続される。そして、供給針51の内部を液体収容容器100に収容されたインクが流通する。圧力伝達配管46は、吸引部45が発生した圧力を伝達する。切替機構形成部52には、後述するように、圧力伝達配管46、供給配管42、および供給針51の各々が形成する流路を接続するための各種流路が形成されている。
A2:液体収容体の構成:
図5は、第1ケース61aから第1液体収容容器100aを取り出した状態を、上方から見たときの概略分解斜視図である。図5を用いて、装着体105について説明する。第2装着体105bは、第1装着体105aと同様の構成を有する。よって、以下では、代表して第1装着体105aについて説明し、第2装着体105bの説明は省略する。
図5は、第1ケース61aから第1液体収容容器100aを取り出した状態を、上方から見たときの概略分解斜視図である。図5を用いて、装着体105について説明する。第2装着体105bは、第1装着体105aと同様の構成を有する。よって、以下では、代表して第1装着体105aについて説明し、第2装着体105bの説明は省略する。
ケース61は、トレー状の容器であり、底面200と、第1側面201と、第2側面202と、前面205と、後面203と、を有する。第1側面201、第2側面202、前面205、および後面203は、底面200の縁から-Z方向に向かって延びるように設けられている。第1ケース61aは、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂部材によって作製される。ケース61には、上方から液体収容容器100が着脱可能に収納される。
液体収容容器100は、液体収容部110と、接続部材120と、導出部材130とを備える。液体収容部110は、沈降成分を有する液体としてのインクを収容する。液体収容部110は、袋状であり、可撓性を有する複数のフィルムが貼り付けることで形成されている。本実施形態では、2枚のフィルムを重ね合わせて、周縁部の一部同士、および、周縁部の他の一部と接続部材120とを熱溶着などの方法により接合することで液体収容部110が形成される。液体収容部110を構成するフィルムは、可撓性とガスバリア性を有する素材で形成されている。例えば、フィルムの素材としてはポリエチレンテレフタレート(PET),ナイロン,ポリエチレンなどが挙げられる。また、これらの素材で構成されたフィルムを複数積層した積層構造を用いてフィルムが形成されてもよい。このような積層構造では、例えば、外層を耐衝撃性に優れたPET又はナイロンによって形成し、内層を耐インク性に優れたポリエチレンによって形成してもよい。さらに、アルミニウムなどを蒸着した層を有するフィルムを積層構造の1つの構成部材としてもよい。
液体収容部110は、上面を形成する第1面111と、底面を形成する第2面112とを有する。第1面111および第2面112は、それぞれ1枚のフィルムで形成されている。液体収容部110は、一端部621と、一端部621と対向する他端部622とを有する。一端部621は、+Y方向側の端部である。他端部622は、-Y方向側の端部である。
接続部材120は、液体収容部110の一端部621側に位置する。接続部材120は、液体収容容器100が液体吐出装置10に装着された装着状態において、液体吐出装置10の切替機構50に接続される。接続部材120は、+Y方向に開口している貫通孔部131と、ハンドル170とを有する。貫通孔部131は、後述する供給口形成部材610を挿通させるための、Y方向に貫通する孔である。ハンドル170は、概ねU字形状であり、回動可能に取り付けられている。ハンドル170は、液体収容容器100を移動させるときなどにユーザーにより把持される。導出部材130は、液体収容部110および接続部材120の内部に収納されている。
図6は、導出部材130の斜視図である。図7は、導出部材130の側面図である。図6に示すように、導出部材130は、供給口形成部材610と、スペーサー部材90とを有する。供給口形成部材610は、概ね筒状であり、+Y方向側の端部に、+Y方向に向かって開口する供給口612を形成する。
スペーサー部材90は、第1延長管70と、第2延長管80と、スペーサー本体91と、図7に示す第1支持部材97と、第2支持部材98とを有する。スペーサー部材90は、液体収容部110内に設けられている。第1延長管70および第2延長管80は、供給口612と連通している。第1延長管70および第2延長管80は、スペーサー本体91に連結されている。
第1延長管70は、可撓性を有するチューブである。図7に示すように、第1延長管70は、供給口形成部材610に接続された第1接続端部71と、第1導入口721が形成された第1先端部72とを有する。第1導入口721は、液体収容部110のインクを第1延長管70内に導入させる。第1延長管70は供給口612から離れる方向へ延びる。具体的には、第1延長管70は、液体収容部110内において供給口形成部材610から他端部622側に向かって延びる。同様に、第2延長管80は、可撓性を有するチューブであり、第2接続端部81と、第2導入口821が形成された第2先端部82とを有する。第2導入口821は、液体収容部110のインクを第2延長管80内に導入させる。第2延長管80は、供給口612から離れる方向に延びる。具体的には、第2延長管80は、液体収容部110内において供給口形成部材610から他端部622側に向かって延びる。第1支持部材97は第1延長管70を支持するための部材であり、第2支持部材98は第2延長管80を支持するための部材である。第1支持部材97の一端部はスペーサー本体91に接続されており、第1支持部材97の他端部は第1延長管70の第1先端部72を支持している。同様に、第2支持部材98の一端部はスペーサー本体91に接続されており、第2支持部材98の他端部は第2延長管80の第2先端部82を支持している。
図6に示すように、スペーサー本体91は、扁平な形状を有し、供給口形成部材610に連結されている。スペーサー本体91は、中央梁部92と、第1櫛歯部95と、第2櫛歯部96とを有する。中央梁部92は、Y方向に延びる板状の部材である。第1櫛歯部95と、第2櫛歯部96とは、中央梁部92を挟んで対峙するように配置されている。第1櫛歯部95は、複数の第1区画板951を有する。各第1区画板951は板状の部材であり、面がXZ平面と略平行となるように配置され、Y方向に間隔を開けて並べられている。隣り合う第1区画板951の隙間によってZ方向に貫通する貫通孔952が形成されている。同様に、第2櫛歯部96は、複数の第2区画板961を有する。そして、隣り合う第2区画板961の隙間によって貫通孔962が形成される。複数の貫通孔952および複数の貫通孔962は、インクが流通できる流路を形成する。貫通孔952,962は、液体収容部110内のインクを残留させる。第1櫛歯部95および第2櫛歯部96のZ方向における厚みは、中央梁部92のZ方向の厚みよりも厚い。第1櫛歯部95および第2櫛歯部96のZ方向における中央付近に、中央梁部92が配置されている。中央梁部92の+Z方向に向く面に第1延長管70が配置されている。中央梁部92の-Z方向に向く面に第2延長管80が配置されている。
図7に示すように、本実施形態では、第1支持部材97は、第1導入口721がスペーサー本体91に対して可動なように第1先端部72を支持する。液体収容部110内にスペーサー部材90が配置されたときに、第1支持部材97が第2面112に当接し、第2支持部材98が第1面111に当接する。液体収容部110が液体吐出装置10に装着された装着姿勢において、第1導入口721は、第2導入口821よりも下側に位置する。この位置関係は、液体収容部110のインクの消費の程度に拘わらず維持される。
A3:液体流路の構成:
図8は、装着状態における、液体収容容器100から液体吐出部31に至るまでのインクの液体流路520を示す模式図である。図8では、便宜上、1つの切替機構50のみを示している。装着状態において、供給針51は、供給口612と着脱可能に接続されている。供給口612の内部には、弁機構640と、シールゴム650とが配置されている。供給口612は、第1供給口流路631と第2供給口流路632とを有する。第2供給口流路632は、第1供給口流路631と並列に形成されている。シールゴム650は、円環形状を有し、装着状態において、供給針51の外周面と供給口612の内壁との間を密封する。これにより、外部へのインク漏れが抑制される。弁機構640は、弁体641と、バネ642とを有する。弁体641は、供給針51が液体収容部110に装着されていない非装着状態において、インクが流通する第1供給口流路631の一端開口および第2供給口流路632の一端開口を塞ぐ。バネ642は、一端が供給口612を形成する内壁に固定されており、他端が弁体641に固定されている。そして、バネ642は弁体641を、供給針51の進入方向とは逆方向に付勢する。供給針51が供給口612に進入して装着されると、バネ642は圧縮され、弁体641が、供給針51の進入方向に移動することにより、第1供給口流路631の一端開口および第2供給口流路632の一端開口が開放される。
図8は、装着状態における、液体収容容器100から液体吐出部31に至るまでのインクの液体流路520を示す模式図である。図8では、便宜上、1つの切替機構50のみを示している。装着状態において、供給針51は、供給口612と着脱可能に接続されている。供給口612の内部には、弁機構640と、シールゴム650とが配置されている。供給口612は、第1供給口流路631と第2供給口流路632とを有する。第2供給口流路632は、第1供給口流路631と並列に形成されている。シールゴム650は、円環形状を有し、装着状態において、供給針51の外周面と供給口612の内壁との間を密封する。これにより、外部へのインク漏れが抑制される。弁機構640は、弁体641と、バネ642とを有する。弁体641は、供給針51が液体収容部110に装着されていない非装着状態において、インクが流通する第1供給口流路631の一端開口および第2供給口流路632の一端開口を塞ぐ。バネ642は、一端が供給口612を形成する内壁に固定されており、他端が弁体641に固定されている。そして、バネ642は弁体641を、供給針51の進入方向とは逆方向に付勢する。供給針51が供給口612に進入して装着されると、バネ642は圧縮され、弁体641が、供給針51の進入方向に移動することにより、第1供給口流路631の一端開口および第2供給口流路632の一端開口が開放される。
第1延長管70は、第1流通管流路74を形成する。第2延長管80は、第2流通管流路84を形成する。上記したように、供給口形成部材610に、第1延長管70および第2延長管80が接続されている。そして、第1供給口流路631と第1流通管流路74とが連通しており、第2供給口流路632と第2流通管流路84とが連通している。
供給針51は、第1供給針流路511と、第1供給針流路511に並列に形成された第2供給針流路512とを有する。装着状態において、第1供給針流路511は第1供給口流路631と連通し、第2供給針流路512は第2供給口流路632と連通する。これにより、第1供給口流路631を介して液体収容容器100からインクを吸引し、第2供給口流路632を介してインクを液体収容容器100に向かって排出する、後述の循環動作を実現することができる。
切替機構50は、上記構成の他に、ポンプ室401と、圧力室402と、可撓膜403と、第1流路521と、第2流路522と、第3流路523と、第1仕切弁541と、第2仕切弁542と、循環ポンプ543とを有する。本実施形態では、ポンプ室401などのこれらの構成は切替機構形成部52内に形成されている。第1流路521は、第1供給針流路511と、供給配管42とを接続する。ここで、液体流路520は、供給針51と液体吐出部31とを接続する流路である。具体的には、液体流路520は、第1流路521、ポンプ室401、供給配管42、継手部43、およびチューブ32などにより構成される。つまり、第1流路521は、液体流路520の一部を構成する。第2流路522は、第2供給針流路512と接続し、第1流路521と合流点531にて合流する。第3流路523は、第1流路521と第2流路522とを接続する。具体的には、第3流路523は、第1流路521と第1接続点532で接続し、第2流路522と第2接続点533で接続する。第1流路521には、第1仕切弁541が設けられている。第2流路522には、第2仕切弁542が設けられている。第3流路523には循環ポンプ543が設けられている。循環ポンプ543は、第1接続点532から第2接続点533に向かってインクを流す。第1仕切弁541は、合流点531よりも液体吐出部31側の第1流路521設けられている。第1仕切弁541は、第1流路521におけるインクの流通を遮断または許容する。第2仕切弁542は、合流点531と、第2接続点533との間の第2流路522に設けられている。第2仕切弁542は、第2流路522におけるインクの流通を遮断または許容する。
第1流路521は、ポンプ室401に連通している。ポンプ室401には、供給配管42が接続されている。ポンプ室401には、ポンプ室401に流入したインクが再び供給針51へと逆流することを抑制するための図示しない逆止弁構造が設けられている。吸引部45は、液体流路520において、第1仕切弁541よりも液体吐出部31側に設けられている。吸引部45は、上記のように、インクの吸引および送出のための圧力変動を発生させる発生源であり、例えば、ポンプによって構成される。吸引部45には、圧力伝達配管46の一端が接続されている。そして、圧力伝達配管46の他端は、圧力室402と接続されている。圧力室402は、可撓膜403を挟んで、ポンプ室401に隣接している。これにより、吸引部45によって発生させた圧力変動は、圧力伝達配管46を介して、圧力室402に伝達される。吸引部45が圧力室402の圧力を低下させたときには、可撓膜403が圧力室402側に撓み、ポンプ室401の容積が増加して、液体収容容器100のインクが供給針51を介してポンプ室401へと吸引される。一方、吸引部45が圧力室402の圧力を上昇させたときには、可撓膜403がポンプ室401側に撓み、ポンプ室401の容積が低下して、ポンプ室401に流入していたインクが、供給配管42へと押し出される。このように、液体供給部40では、吸引部45が圧力室402における圧力の上昇と下降とを繰り返すことによって、液体吐出部31への液体の供給が実現される。
A4:印字モードと循環モード:
液体吐出装置10は、印字モードと、循環モードとを有する。具体的には、制御部20は、例えば、印刷指示を受け付けた場合、印字モードで動作する。そして、制御部20は、例えば、液体吐出装置10の電源が投入された場合や、印刷指示を受け付けた後であって、印字モードで動作する前などに、循環モードで動作する。制御部20は、印字モードで動作する場合、切替機構50に供給動作を実行させる。そして、制御部20は、循環モードで動作する場合、切替機構50に循環動作を実行させる。
液体吐出装置10は、印字モードと、循環モードとを有する。具体的には、制御部20は、例えば、印刷指示を受け付けた場合、印字モードで動作する。そして、制御部20は、例えば、液体吐出装置10の電源が投入された場合や、印刷指示を受け付けた後であって、印字モードで動作する前などに、循環モードで動作する。制御部20は、印字モードで動作する場合、切替機構50に供給動作を実行させる。そして、制御部20は、循環モードで動作する場合、切替機構50に循環動作を実行させる。
供給動作では、第1仕切弁541および第2仕切弁542は開弁され、循環ポンプ543の作動が停止され、吸引部45が作動される。これにより、第1供給針流路511および第2供給針流路512を介して、液体収容部110に収容されたインクが吸引され、第1流路521に供給される。そして、インクは、供給配管42、継手部43、およびチューブ32を介して、液体吐出部31に供給される。液体吐出部31に供給されたインクは、ノズル33から吐出されることで、媒体に印刷画像が形成される。
循環動作では、第1仕切弁541および第2仕切弁542が閉弁され、吸引部45の作動は停止され、循環ポンプ543が作動される。循環モードにおけるインクの流れを図8において矢印にて示す。循環動作が実行されることより、第1供給針流路511を介して、第1流路521に吸引されたインクは、第3流路523および第2供給針流路512を流通して、液体収容容器100に排出されて戻される。これにより、液体収容容器100に収容されているインクを撹拌することができ、インクの濃度を均一にすることができる。例えば、顔料粒子などの沈降成分を有するインクでは液体収容容器100内で、下方に沈降成分が多くなり、上方よりも下方のインク濃度が高くなり易い。インクの濃度が不均一となると、例えば、印刷画像にムラが出るなど、画像品質が低下するおそれがある。この点、本実施形態では、循環動作が実行されることにより、インク濃度を均一にして、画像品質の低下を抑制することができる。また、液体収容容器100におけるインク濃度の不均一を解消するために、ユーザーが、液体収容容器100を振って、撹拌させることが考えられる。しかし、液体収容容器100が振られることにより、第1面111および第2面112を構成するフィルムが劣化するおそれがある。この点、本実施形態では、循環動作の実行により、フィルムの劣化を抑制することができる。このため、空の液体収容容器100にインクを再充填して利用する液体収容容器100の再利用の回数の低下を抑制することができる。また、ユーザーによる撹拌の手間を低減することができる。
ところで、液体収容容器100に収容されているインクを循環させるために、液体収容容器100に、1つの流路を備える供給口を2つ設ける構成も考えられる。しかし、供給口を増やすほど、供給口からのインク漏れの可能性は高くなる。本実施形態では、供給口612には、第1供給口流路631と、第2供給口流路632との2つの流路が形成されている。よって、供給口を2つ備える構成と比較して、供給口612からのインク漏れの可能性を低くしつつ、インクを循環させる構成を実現することができる。また、供給口612の個数を増やさないことで、製造コストの増加を抑制することができる。
図7に示すように、液体収容容器100が液体吐出装置10に装着された装着姿勢において、第1延長管70の第1先端部72と、第2延長管80の第2先端部82とは、鉛直方向において、互いに異なる位置に配置されている。これにより、循環モードにおいては、循環動作の実行により、液体収容容器100から吸引したインクを、吸引したインクとは濃度の異なるインクの中に排出することができ、濃度を効率良く均一にすることができる。また、印字モードにおいては、第1延長管70を介して吸引される濃度の高いインクと、第2延長管80を介して吸引される濃度の低いインクとを混合して、液体吐出部31へ供給することができる。よって、印刷画像の画質低下を抑制することができる。また、本実施形態では、第1先端部72は、第2先端部82よりも鉛直方向において、下側に位置している。これにより、濃度の高いインクを吸引し、濃度の高いインクを液体収容部110の上方に排出することができる。沈降成分は、重力により上方から下方へ移動するため、濃度の高いインクが上方に排出されることにより、インクの濃度を効率良く均一にすることができる。
以上、説明した実施形態によれば、供給針51が供給口612に接続された場合、第1供給口流路631と第1供給針流路511とが連通し、第2供給口流路632と、第2供給針流路512とが連通する。これにより、液体収容容器100が外部と連通する流路を2以上有する構成において、1つの流路を有する供給口を2つ有する構成とするよりも、供給口612からのインクの漏れを抑制することができる。また、液体収容容器100に収容されたインクが第1供給口流路631から吸引され、第2供給口流路632を介して液体収容容器100に排出される動作が行われた場合、液体収容容器100に収容されたインクの濃度を均一にすることができる。よって、印刷画像の画質の低下を抑制することができる。インクが漏れることを抑制すると共に、液体収容容器100から供給されるインクの濃度をより安定に均一にできる。
また、液体吐出装置10は、第1供給針流路511を介して液体収容部110からインクを吸引し、第2供給針流路512を介して液体収容部110に向かってインクを排出する循環動作を行う切替機構50を備える。これにより、液体収容容器100に収容されたインクを循環させることができ、液体収容容器100に収容されたインクの濃度を均一にすることができる。また、切替機構50は、第1供給針流路511および第2供給針流路512を介して液体収容容器100からインクを吸引する供給動作を行う。これにより、液体吐出部31に対して、第1供給針流路511と第2供給針流路512との2つの経路からインクを供給することができる。
また、切替機構50は、第1流路521と、第2流路522と、第3流路523と、第3流路523に設けられた循環ポンプ543と、第1流路521に設けられた第1仕切弁541と、第2流路522に設けられた第2仕切弁542とを備える。これにより、切替機構50は、第1仕切弁541と第2仕切弁542とを閉弁し、循環ポンプ543を作動することで循環動作を実行することができる。また、切替機構50は、吸引部45を有する。これにより、切替機構50は、第1仕切弁541と第2仕切弁542とを開弁し、循環ポンプ543の作動を停止させ、吸引部45を作動することで供給動作を実行することができる。また、制御部20は、循環モードにおいて、切替機構50に循環動作を行わせ、印字モードにおいて、切替機構50に供給動作を行わせる。これにより、制御部20は、印字モードにおける供給動作とは別に循環モードにおける循環動作を行うことができる。また、液体収容容器100が液体吐出装置10に装着された装着姿勢において、第1先端部72と、第2先端部82とは、鉛直方向において、互いに異なる位置に配置されている。沈降成分が沈降することにより、鉛直方向において濃度勾配が生じている場合、吸引したインクを、吸引したインクとは濃度の異なるインクの中に排出することができ、濃度を効率良く均一にすることができる。また、第1先端部72は、第2先端部82よりも鉛直方向において、下側に位置する。これにより、濃度の高いインクを吸引し、上側の第2先端部から排出することができる。濃度の高いインクが上方に排出されることにより、インクの濃度を効率良く均一にすることができる。
B.他の実施形態:
B1.他の実施形態1:
上記実施形態では、切替機構50は、切替機構形成部52に形成されている。切替機構50の配置位置は、図4にて示した位置に限られない。液体流路520に切替機構50が配置されていることにより、循環動作を実現することができる。
B1.他の実施形態1:
上記実施形態では、切替機構50は、切替機構形成部52に形成されている。切替機構50の配置位置は、図4にて示した位置に限られない。液体流路520に切替機構50が配置されていることにより、循環動作を実現することができる。
B2.他の実施形態2:
上記実施形態では、第1先端部72は、第2先端部82よりも鉛直方向において、下側に位置する。第1先端部72と、第2先端部82との位置は、これに限られない。例えば、第2先端部82が、第1先端部72よりも鉛直方向において、下側に位置する場合であっても、循環動作の実行により、液体収容容器100に収容されたインクの濃度を均一にすることができる。
上記実施形態では、第1先端部72は、第2先端部82よりも鉛直方向において、下側に位置する。第1先端部72と、第2先端部82との位置は、これに限られない。例えば、第2先端部82が、第1先端部72よりも鉛直方向において、下側に位置する場合であっても、循環動作の実行により、液体収容容器100に収容されたインクの濃度を均一にすることができる。
B3.他の実施形態3:
本開示は、インクジェットプリンター及びそのカートリッジに限らず、インク以外の他の液体を収容するカートリッジを着脱可能に装着する印刷装置に適用できる。例えば、以下の印刷装置や印刷装置としての液体吐出装置に本開示は適用できる。
(1)ファクシミリ装置等の画像印刷装置
(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印刷装置
(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印刷装置
(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吐出する吐出装置
(5)精密ピペットとしての試料吐出装置
(6)潤滑油の吐出装置
(7)樹脂液の吐出装置
(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吐出装置
(9)光通信素子等に用いられる微小半球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吐出する液体吐出装置
(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吐出装置
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置
本開示は、インクジェットプリンター及びそのカートリッジに限らず、インク以外の他の液体を収容するカートリッジを着脱可能に装着する印刷装置に適用できる。例えば、以下の印刷装置や印刷装置としての液体吐出装置に本開示は適用できる。
(1)ファクシミリ装置等の画像印刷装置
(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印刷装置
(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印刷装置
(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吐出する吐出装置
(5)精密ピペットとしての試料吐出装置
(6)潤滑油の吐出装置
(7)樹脂液の吐出装置
(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吐出装置
(9)光通信素子等に用いられる微小半球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吐出する液体吐出装置
(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吐出装置
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置
なお、「液滴」とは、液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。
C.他の形態:
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
(1)本開示の第1形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、沈降成分を有する液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部と連通する供給口であって、第1供給口流路と前記第1供給口流路に並列に形成された第2供給口流路とを有する供給口と、を有する液体収容容器と、前記供給口と着脱可能に接続される供給針であって、第1供給針流路と前記第1供給針流路に並列に形成された第2供給針流路とを有する供給針と、を備え、前記供給針が前記供給口に接続された場合、前記第1供給口流路と、前記第1供給針流路とが連通し、前記第2供給口流路と、前記第2供給針流路とが連通する。この形態によれば、液体収容部が外部と連通する流路を2以上の有する構成において、1つの流路を有する供給口を2以上有する構成とするよりも、供給口からの液体の漏れを抑制することができる。また、液体収容部に収容された液体が第1供給口流路から吸引され、第2供給口流路を介して液体収容部に排出される動作が行われた場合、液体収容部に収容された液体の濃度を均一にすることができる。
(2)上記形態の液体吐出装置において、さらに、前記液体収容容器に収容された前記液体を吐出する液体吐出部と、前記供給針と前記液体吐出部とを接続する液体流路と、前記液体流路上に設けられた切替機構であって、前記第1供給針流路を介して前記液体収容部から前記液体を吸引し、前記第2供給針流路を介して前記液体収容部に向かって前記液体を排出する循環動作を行う切替機構と、を備えていてもよい。この形態によれば、切替機構により、液体収容容器に収容された液体を循環させることができる。
(3)上記形態の液体吐出装置において、前記切替機構は、さらに、前記第1供給針流路および前記第2供給針流路を介して前記液体収容部から前記液体を吸引する供給動作を行ってもよい。この形態によれば、液体吐出部に対して、第1供給針流路と前記第2供給針流路との2つの経路から液体を供給することができる。
(4)上記形態の液体吐出装置において、前記切替機構は、前記第1供給針流路と接続し、前記液体流路の一部を構成する第1流路と、前記第2供給針流路と接続し、前記第1流路と合流点にて合流する第2流路と、前記第1流路と前記第2流路とを接続する第3流路と、前記第3流路に設けられ、前記第1流路との第1接続点から前記第2流路との第2接続点に向かって前記液体を流す循環ポンプと、前記第1流路に設けられた第1仕切弁であって、前記合流点よりも前記液体吐出部側に設けられた第1仕切弁と、前記第2流路に設けられた第2仕切弁であって、前記合流点と、前記第2接続点との間に設けられた第2仕切弁と、を備え、前記切替機構は、前記循環動作において、前記第1仕切弁と前記第2仕切弁とを閉弁し、前記循環ポンプを作動することで前記循環動作を実行してもよい。この形態によれば、第1仕切弁、第2仕切弁、および循環ポンプを制御することにより、循環動作を実現することができる。
(5)上記形態の液体吐出装置において、さらに、前記液体流路に設けられた吸引部であって、前記第1仕切弁よりも前記液体吐出部側に設けられた吸引部を有し、前記切替機構は、前記第1仕切弁と前記第2仕切弁とを開弁し、前記循環ポンプを停止させ、前記吸引部を作動することで前記供給動作を実行してもよい。この形態によれば、第1仕切弁、第2仕切弁、循環ポンプ、および吸引部を制御することにより、供給動作を実現することができる。
(6)上記形態の液体吐出装置において、さらに、前記切替機構を制御する制御部を備え、前記制御部は、循環モードにおいて、前記切替機構に前記循環動作を行わせ、印字モードにおいて、前記切替機構に前記供給動作を行わせてもよい。この形態によれば、供給動作を行う印字モードとは別に、循環動作を行うことができる。
(7)上記形態の液体吐出装置において、さらに、前記第1供給口流路に接続される第1接続端部と、第1先端部とを有し、前記液体収容部において、前記供給口から離れる方向へ延びる第1延長管と、前記第2供給口流路に接続される第2接続端部と、第2先端部とを有し、前記液体収容部において、前記供給口から離れる方向へ延びる第2延長管と、を備え、前記液体収容容器が前記液体吐出装置に装着された装着姿勢において、前記第1先端部と、前記第2先端部とは、鉛直方向において、互いに異なる位置に配置されていてもよい。この形態によれば、吸引した液体を、吸引した液体とは濃度の異なる液体の中に排出することができ、液体の濃度を効率良く均一にすることができる。
(8)上記形態の液体吐出装置において、前記第1先端部は、前記第2先端部よりも鉛直方向において、下側に位置してもよい。この形態によれば、濃度の高い液体を吸引し、上側の第2先端部から排出することができ、濃度を効率良く均一にすることができる。
10…液体吐出装置、10c…ハウジング、12…前面部、13…操作部、14…媒体排出口、15…媒体受部、18…カバー部材、20…制御部、30…吐出実行部、31…液体吐出部、32…チューブ、33…ノズル、34…キャリッジ、36…搬送ローラー、40…液体供給部、42…供給配管、43…継手部、45…吸引部、46…圧力伝達配管、50…切替機構、50a…第1切替機構、50b…第2切替機構、51…供給針、51t…先端部、52…切替機構形成部、60…ケース収納部、61…ケース、61a…第1ケース、61b…第2ケース、70…第1延長管、71…第1接続端部、72…第1先端部、74…第1流通管流路、80…第2延長管、81…第2接続端部、82…第2先端部、84…第2流通管流路、90…スペーサー部材、91…スペーサー本体、92…中央梁部、95…第1櫛歯部、96…第2櫛歯部、97…第1支持部材、98…第2支持部材、100…液体収容容器、100a…第1液体収容容器、100b…第2液体収容容器、105…装着体、105a…第1装着体、105b…第2装着体、110…液体収容部、111…第1面、112…第2面、120…接続部材、130…導出部材、131…貫通孔部、170…ハンドル、200…底面、201…第1側面、202…第2側面、203…後面、205…前面、401…ポンプ室、402…圧力室、403…可撓膜、511…第1供給針流路、512…第2供給針流路、520…液体流路、521…第1流路、522…第2流路、523…第3流路、531…合流点、532…第1接続点、533…第2接続点、541…第1仕切弁、542…第2仕切弁、543…循環ポンプ、610…供給口形成部材、612…供給口、621…一端部、622…他端部、631…第1供給口流路、632…第2供給口流路、640…弁機構、641…弁体、642…バネ、650…シールゴム、721…第1導入口、821…第2導入口、951…第1区画板、952…貫通孔、961…第2区画板、962…貫通孔 、LA…配置領域、MP…媒体
Claims (8)
- 液体吐出装置であって、
沈降成分を有する液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部と連通する供給口であって、第1供給口流路と前記第1供給口流路に並列に形成された第2供給口流路とを有する供給口と、を有する液体収容容器と、
前記供給口と着脱可能に接続される供給針であって、第1供給針流路と前記第1供給針流路に並列に形成された第2供給針流路とを有する供給針と、を備え、
前記供給針が前記供給口に接続された場合、前記第1供給口流路と、前記第1供給針流路とが連通し、前記第2供給口流路と、前記第2供給針流路とが連通する、液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置であって、さらに、
前記液体収容容器に収容された前記液体を吐出する液体吐出部と、
前記供給針と前記液体吐出部とを接続する液体流路と、
前記液体流路上に設けられた切替機構であって、前記第1供給針流路を介して前記液体収容部から前記液体を吸引し、前記第2供給針流路を介して前記液体収容部に向かって前記液体を排出する循環動作を行う切替機構と、を備える、液体吐出装置。 - 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
前記切替機構は、さらに、
前記第1供給針流路および前記第2供給針流路を介して前記液体収容部から前記液体を吸引する供給動作を行う、液体吐出装置。 - 請求項3に記載の液体吐出装置であって、
前記切替機構は、
前記第1供給針流路と接続し、前記液体流路の一部を構成する第1流路と、
前記第2供給針流路と接続し、前記第1流路と合流点にて合流する第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路とを接続する第3流路と、
前記第3流路に設けられ、前記第1流路との第1接続点から前記第2流路との第2接続点に向かって前記液体を流す循環ポンプと、
前記第1流路に設けられた第1仕切弁であって、前記合流点よりも前記液体吐出部側に設けられた第1仕切弁と、
前記第2流路に設けられた第2仕切弁であって、前記合流点と、前記第2接続点との間に設けられた第2仕切弁と、を備え、
前記切替機構は、
前記第1仕切弁と前記第2仕切弁とを閉弁し、前記循環ポンプを作動することで前記循環動作を実行する、液体吐出装置。 - 請求項4に記載の液体吐出装置であって、さらに、
前記液体流路に設けられた吸引部であって、前記第1仕切弁よりも前記液体吐出部側に設けられた吸引部を有し、
前記切替機構は、前記第1仕切弁と前記第2仕切弁とを開弁し、前記循環ポンプを停止させ、前記吸引部を作動することで前記供給動作を実行する、液体吐出装置。 - 請求項3から5までの何れか一項に記載の液体吐出装置であって、さらに、
前記切替機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
循環モードにおいて、前記切替機構に前記循環動作を行わせ、
印字モードにおいて、前記切替機構に前記供給動作を行わせる、液体吐出装置。 - 請求項1から6の何れか一項に記載の液体吐出装置であって、さらに、
前記第1供給口流路に接続される第1接続端部と、第1先端部とを有し、前記液体収容部において、前記供給口から離れる方向へ延びる第1延長管と、
前記第2供給口流路に接続される第2接続端部と、第2先端部とを有し、前記液体収容部において、前記供給口から離れる方向へ延びる第2延長管と、を備え、
前記液体収容容器が前記液体吐出装置に装着された装着姿勢において、前記第1先端部と、前記第2先端部とは、鉛直方向において、互いに異なる位置に配置されている、液体吐出装置。 - 請求項7に記載の液体吐出装置であって、
前記第1先端部は、前記第2先端部よりも鉛直方向において、下側に位置する、液体吐出装置。
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