JP2023127969A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体貯留部の交換作業時に、液体の垂れ落ちや飛び散りを抑制することができる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】 液体を吐出する吐出口３８と、吐出口３８を被覆する被覆部材３０と、被覆部材３０と接続され、被覆部材３０を介して吐出口３８から回収した液体が流動する流路部材３２と、流路部材３２と接続され、流路部材３２を流動した液体を貯留する液体貯留部３７と、吐出口３８、被覆部材３０、流路部材３２および液体貯留部３７を内部に備える筐体１０と、を有する液体吐出装置１であって、筐体１０の内部に、流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａの開口を鉛直上向きに固定する固定部材４１が形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来、インクジェット記録技術を用いて、液体吐出ヘッドの吐出口から液体を吐出し、紙等の記録媒体に画像や文字等を記録する液体吐出装置が知られている。そのような液体吐出装置においては、吐出口近傍の液体は外気に触れるため、液体が蒸発し増粘することがある。そして、増粘した液体が流路に詰まることにより、吐出口からの液体の吐出が妨げられる現象が生じる。従って、従来の液体吐出装置においては、液体吐出ヘッドの吐出口内の液体をポンプによって吸引もしくは押し出して排出し、排出した液体を液体貯留部に貯留するように構成されている。

近年、小型化、薄型化が要望されている液体吐出装置においては、大容量の液体貯留部のスペースを確保することが困難である。そのため、液体貯留部を交換可能として、液体吐出装置自体の寿命を延ばすように構成した液体吐出装置が考案されている。そのような液体吐出装置では、交換可能な液体貯留部を交換する際に、液体吐出ヘッドの吐出口から排出されたインクが通るインク流路と液体貯留部の連結部位から、インクの垂れ落ちや飛散がしないような工夫がなされている。例えば、特許文献１記載の液体吐出装置では、液体貯留部の交換作業と連動して廃液流路内に負圧を発生させることで、インクを吸引し、インクの垂れ落ちを防いでいる。

特開２０１８－１１４６２４号公報

しかしながら、特許文献１では、液体貯留部の交換作業時において、廃液流路部材の液体貯留部側先端は鉛直下向きである。そのため、廃液流路部材内を負圧にして液体を吸引しても、廃液流路部材の液体貯留部側先端に液体が残留している場合には、液体の垂れ落ちや飛び散りが生じる恐れがあった。

本発明は、上記課題を鑑み、液体貯留部の交換作業時に、液体の垂れ落ちや飛び散りを抑制することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口を被覆する被覆部材と、前記被覆部材と接続され、該被覆部材を介して前記吐出口から回収した液体が流動する流路部材と、前記流路部材と接続され、該流路部材を流動した前記液体を貯留する液体貯留部と、前記吐出口、前記被覆部材、前記流路部材および前記液体貯留部を内部に備える筐体と、を有する液体吐出装置において、前記筐体の内部に、前記流路部材の前記液体貯留部側の端部の開口を鉛直上向きに固定する固定部材が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、液体貯留部の交換作業時に、液体の垂れ落ちや飛び散りを抑制することができる。

液体吐出装置を示す概略図。 液体吐出装置の内部を示す概略図。 メンテナンス部を示す概略図。 固定部を備えるメンテナンス部を示す概略図。 補助部材を備えるメンテナンス部を示す概略図。 表示部を備えるメンテナンス部を示す概略図。

以下、添付図面を参照して本開示の好適な実施の形態を詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。尚、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。

図１は、本実施形態における液体吐出装置の概略構成を示す説明図である。図１に示すように、液体吐出装置１は、筐体１０と、紙などの印刷媒体を投入する印刷媒体投入部１１と、印刷物を排出する印刷物排出部１２と、印刷するためのインクを貯留するインク貯留部１３と、印刷操作を行うための操作パネル部１４と、を有する。また、液体吐出装置１は、印刷動作を行った後、液体吐出ヘッド２３（図２）をメンテナンスするメンテナンス部１５を有する。メンテナンス方法については後に詳述する。

以下に液体吐出装置１の内部構造について、図２を用いて説明する。液体吐出装置１の内部には、カセット２４と、給紙ローラー２５と、位置決めローラー２７と、液体吐出ヘッド２３と、インクチューブ２２と、インク貯留部１３とが構成されている。

カセット２４は、印刷媒体としての記録用紙を積層した状態で複数枚保持できる、いわゆる箱の入れ物である。カセット２４は筐体１０から水平に出し入れできるスライド機構を有しており、用紙をセットする際はカセット２４を引き出し、用紙をセットした後はカセット２４を押し入れる。また、Ａ４サイズ、はがきサイズなど、異なる用紙サイズもある程度のセンタリングができるように、カセット２４の内側に可動式のガイドが幅方向と奥行き方向の２か所に設置されている。

給紙ローラー２５は、カセット２４に保持された記録用紙を１枚ずつピックアップするように速度調整されて回転する。用紙との接触面には、いわゆる象肌といわれるような波模様の形状が施されたゴムが巻き付けられている。このような構成とすることで、記録用紙を１枚ずつ給紙しやすいようになっている。

位置決めローラー２７は、液体吐出ヘッド２３と記録用紙との距離が一定範囲内となるように、ローラー表面と記録用紙との摩擦で高精度に記録用紙を搬送する。ローラー表面は、例えばセラミック粒子を含ませた塗料で覆われている。

液体吐出ヘッド２３は、不図示のＰＣなどから文書もしくは画像データを受信し、液体を吐出する吐出口３８（図３）から記録用紙にインクを高精度に吐出して印刷を行う。また、液体吐出ヘッド２３は、記録用紙の搬送方向と直交する方向に移動しつつインクを吐出する、いわゆるシリアル型であっても、移動を伴わずに記録用紙の幅方向全域にインクを吐出する、いわゆるフルライン型であってもどちらでもよい。

インクチューブ２２は、液体吐出ヘッド２３と筐体１０に固定されているインク貯留部１３とを各色で個別に接続する。すなわち、液体はインク貯留部１３からインクチューブ２２を通って液体吐出ヘッド２３に供給される。インク貯留部１３は、各色を個別に貯留できるように仕切られており、不図示のインクボトルでインク貯留部１３へインクを各色補充する。

図３にメンテナンス部１５の概略図を示す。メンテナンス部１５は、印刷後に液体吐出ヘッド２３に残留したインクを吸引除去する役割を果たす。メンテナンス部１５は可動部３１と、可動部３１を上下方向に移動させるカム機構３３と、ポンプ３４と、可動部３１に設けられる被覆部材３０と、流路部材３２と、液体吐出ヘッド２３から除去した液体を貯留する液体貯留部３７とを備えている。

被覆部材３０はゴム等の弾性材料からなり、液体吐出ヘッド２３が可動部３１の上方に位置しているときに、液体吐出ヘッド２３の下面と対向する位置に配置されている。

カム機構３３は、可動部３１を上昇または下降させるための機構である。カム機構３３により可動部３１を上昇させることで、被覆部材３０を液体吐出ヘッド２３の下面に当接させることができる。一方、カム機構３３により可動部３１を下降させることで、被覆部材３０を液体吐出ヘッド２３の下面から離間させることができる。

被覆部材３０は、液体吐出ヘッド２３の下面に当接した際に、各色のインクを吐出する吐出口３８の列を被覆するように構成されている。被覆部材３０が液体吐出ヘッド２３の下面に当接しているときには、被覆部材３０と液体吐出ヘッド２３の下面とで囲まれた空間は略密閉空間となっている。このような構成とすることで、吐出口３８近傍のインクが外気に触れるのを防ぎ、インクの蒸発及び増粘を抑制することができる。

流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａが液体貯留部３７と接続し、流路部材３２の被覆部材側の端部３２ｂが被覆部材３０と接続している。すなわち、流路部材３２は被覆部材３０と接続され、被覆部材３０を介して吐出口３８から回収した液体が流路部材３２を流動し、液体貯留部３７に貯留される。また、流路部材３２は、例えば可撓性の樹脂部材にて構成されている。

ポンプ３４は、モータ３５からの駆動力により動作する、例えばロータリー式のチューブポンプである。ポンプ３４は、流路部材３２を通じて、被覆部材３０が液体吐出ヘッド２３の下面に当接した際に囲まれた略密閉空間に連通している。被覆部材３０が液体吐出ヘッド２３の下面に当接して吐出口３８を覆った状態においてモータ３５が駆動されると、ポンプ３４により被覆部材３０内の略密閉空間が負圧となり、各吐出口３８からインクが排出される。このように、メンテナンスにより外気に触れて増粘したインクを各吐出口３８から除去することで、吐出不良を抑制している。

各吐出口３８から排出されたインクは被覆部材３０に受容される。そして、受容されたインクは、ポンプ３４により流路部材３２を通って、液体吐出ヘッド側端部３２ｂから液体貯留部側の端部３２ａへ向けて流動する。液体貯留部側の端部３２ａは液体貯留部３７と接続しているため、吐出口３８から排出されたインクは最終的に液体貯留部３７に貯留される。

図４にメンテナンス部１５の内部構造の概略図を示す。図４（ａ）は、流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａが液体貯留部３７に接続している状態を示している。液体貯留部３７は、流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａと接続されている。そして、流路部材３２内を流動してきたインクを液体貯留部３７内に収容している吸収体３９に吸収させる。また、液体貯留部３７は、上面に形成された微小な穴（不図示）を介して大気と連通している。液体貯留部に溜まった廃液が所定量を超えた場合、液体貯留部３７から流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａを引き抜き、液体貯留部３７の交換を行う。そして、液体貯留部３７の交換後、再び新しい液体貯留部３７に液体貯留部側の端部３２ａを接続する。

図４（ａ）に示すように、メンテナンス部１５の内部に、流路部材の３２の液体貯留部側の端部３２ａを固定する固定部材４１が形成されている。図４（ｂ）は、液体貯留部３７の交換時に、流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａを固定部材４１に固定した状態を示す。

図４（ｂ）に示すように、固定部材４１は、流路部材３２の廃液貯留部側の端部３２ａを嵌め込むことで固定する切欠き部を有している。この切欠き部により、流路部材３２を液体貯留部３７から引き抜いた場合でも、液体貯留部側の端部３２ａを固定部材４１に嵌め込むことで、端部３２ａの開口を鉛直上向きに固定することができる。液体貯留部側の端部３２ａを固定することで、液体貯留部側の端部３２ａの開口が下に向くことを抑制でき、インクの垂れ落ちや飛び散りを防止することができる。また、液体貯留部側の端部３２ａを固定することで端部３２ａが動くことも抑制できる。これにより、端部３２ａが動くことによるインクの垂れ落ちや飛び散りを防止することができる。ここで、本発明における鉛直上向きとは、液体貯留部側の端部３２ａからインクが重力により流れ落ちない程度の角度であればよい。即ち、本発明における鉛直上向きとは、重力方向上向きを基準に＋６０度から－６０度までの範囲のことを言う。

図４（ｂ）では固定部材４１を切欠き部としているが、流路部材３２の液体貯留部側の端部３２ａを鉛直上向きに保持できる形状であれば、その限りではない。例えば、貫通孔の中に液体貯留部側の端部３２ａを鉛直上向きに挿入することで固定するような形状でもあってもよい。

また、固定部材４１が切欠き又は貫通孔の場合、切欠き径又は貫通孔の径を流路部材３２の径よりも小さくすることで、流路部材３２を絞ることができる。これにより、インクの垂れ落ちがより抑制される。また、図４では固定部材４１は筐体１０の内部の現存リブに設けることを表しているが、例えば円柱形状を新規に設ける等して、固定部材４１を設けてもよい。

また、図５に示すように、流路部材３２の液体貯留部材側の端部３２ａの近傍に、固定部材４１に固定するための補助部材４２を備えていてもよい。補助部材４２を備えることで、より確実に流路部材３２の固定が可能となるため、よりインクの垂れ落ちや飛び散りを防止する効果が期待できる。

さらに、補助部材４２の外径は、固定部材４１の径よりも大きいことが好ましい。これにより、流路部材３２が固定部材４１により確実に固定される。

また、図６に示すように、筐体１０には、固定部材４１の近傍に、流路部材３２の固定部であることを表示するための表示部４３を備えていてもよい。表示部４３を備えることで、流路部材３２の取り外しを行ったことのない人でも、確実に流路部材３２の固定が可能となるため、よりインクの垂れ落ちや飛び散りを防止することが期待できる。

このようにして、液体貯留部３７から流路部材３２を取り外した際の固定部材４１を備えることで、インクの垂れ落ちや飛び散りを防止できる。また、インクの垂れ落ちや飛び散りを防止するための機構が不要になり、筐体１０内のスペースを効率的に使用することが可能になる。尚、本発明は上記の実施形態に制限されるものではない。本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。

１ 液体吐出装置
１０ 筐体
３０ 被覆部材
３２ 流路部材
３２ａ 液体貯留部側の端部
３２ｂ 被覆部材側の端部
３７ 液体貯留部
３７ａ 液体貯留部のチューブ連結部
３８ 吐出口
４１ 固定部材
４２ 補助部材
４３ 表示部

Claims (10)

1. 液体を吐出する吐出口と、
   前記吐出口を被覆する被覆部材と、
   前記被覆部材と接続され、該被覆部材を介して前記吐出口から回収した液体が流動する流路部材と、
   前記流路部材と接続され、該流路部材を流動した前記液体を貯留する液体貯留部と、
   前記吐出口、前記被覆部材、前記流路部材および前記液体貯留部を内部に備える筐体と、
   を有する液体吐出装置であって、
   前記筐体の内部に、前記流路部材の前記液体貯留部側の端部の開口を鉛直上向きに固定する固定部材が形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記固定部材は、前記端部の開口の向きを、重力方向上向きを基準に＋６０度から－６０度までの範囲に固定する請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記固定部材は、前記端部を嵌め込むことで固定する切欠き部である請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 前記切欠き部の径は、前記流路部材の径よりも小さい請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記固定部材は、前記端部を挿入することで固定する貫通孔である請求項１または２に記載の液体吐出装置。
6. 前記貫通孔の径は、前記流路部材の径よりも小さい請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記端部は、前記固定部材に固定するための補助部材を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記補助部材の外径は、前記固定部材の径よりも大きい請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記筐体は、前記固定部材の位置を表示する表示部を備える請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
10. 前記流路部材は、可撓性の樹脂部材である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

Images