JP2023145090A - Liquid ejection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を排出する液体排出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device that discharges liquid.
従来より、着脱可能なインク収納部材と、装着されたインク収納部材から供給されたインクを貯留するインク貯留室と、インク貯留室に貯留されたインクを吐出して画像を記録する記録ヘッドとを備える液体吐出装置が知られている(例えば、特許文献1)。インク収納部材の内部空間およびインク貯留室は、大気に開放されている。そのため、インク収納部材とインク貯留室とが接続されると、インク収容部材の内部空間の水頭およびインク貯留室の水頭の差(以下、「水頭差」と表記する。)によって、インク収容部材およびインク貯留室の液面が同一高さに揃うようにインクが移動する。インク貯留室に設けられた回動部材は、インク貯留室の液面に応じて回動する。インク貯留室がエンプティの状態において新たなインク収納部材が接続されると、インク収納部材からインク貯留室へ流れ込むインクの噴流によって回動部材が回動するので、インクの増粘などによって回動部材の回動が阻害されていても、回動部材が確実に回動する。 Conventionally, a removable ink storage member, an ink storage chamber that stores ink supplied from the attached ink storage member, and a recording head that records an image by ejecting the ink stored in the ink storage chamber have been used. A liquid ejection device equipped with the above is known (for example, Patent Document 1). The internal space of the ink storage member and the ink storage chamber are open to the atmosphere. Therefore, when the ink storage member and the ink storage chamber are connected, the ink storage member and The ink moves so that the liquid levels in the ink storage chambers are at the same height. The rotating member provided in the ink storage chamber rotates according to the liquid level in the ink storage chamber. When a new ink storage member is connected while the ink storage chamber is empty, the rotating member is rotated by the jet of ink flowing from the ink storage member into the ink storage chamber, so the rotating member is rotated due to thickening of the ink. To ensure that a rotating member rotates even if the rotation of the rotating member is inhibited.
特許文献1記載の液体吐出装置において、インク貯留室における液面の高さが所定位置以上であるときに、回動部材の被検知部は、センサの発光部と受光部との間に位置する。この状態において記録ヘッドにおいてインクが消費されると、インク収容部材からインク貯留室へインクが流れ込む。このインクの噴流によって、回動部材は、被検知部がセンサの発光部と受光部との間に位置する姿勢を保持する力を受ける。この力により回動部材の姿勢が固定されて、インク貯留室における液面の高さが所定位置未満となっても、回動部材が回動し難くなるおそれがある。 In the liquid ejection device described in Patent Document 1, when the height of the liquid level in the ink storage chamber is equal to or higher than a predetermined position, the detected portion of the rotating member is located between the light emitting portion and the light receiving portion of the sensor. . When ink is consumed in the recording head in this state, the ink flows from the ink storage member into the ink storage chamber. This jet of ink causes the rotating member to receive a force that maintains the detected part in a position between the light emitting part and the light receiving part of the sensor. This force may fix the posture of the rotating member, making it difficult for the rotating member to rotate even if the liquid level in the ink storage chamber becomes less than a predetermined position.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第2液室の液面が降下すると回動部材が円滑に回動する手段を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a means for smoothly rotating a rotating member when the liquid level in the second liquid chamber falls.
(1) 本発明に係る液体排出装置は、液体が貯留された第1液室を有する液体容器と、上記液体容器が装着可能であり、上記液体容器が装着された装着状態において、液体流路を通じて上記第1液室と連通する第2液室を有するタンクと、上記第2液室に位置しており、上記液体流路が延びる第1方向と交差する第2方向に沿った回動軸周りに回動する回動部材と、上記回動部材を検出するセンサと、上記第2液室から流出した液体を吐出するヘッドと、を備える。上記回動部材は、フロートおよび被検知部を有しており、上記第2液室に貯留された液体に対する上記フロートの浮力によって、上記第2液室内の液面の位置が所定位置以上であるときに第1状態となり、上記第2液室内の液面の位置が上記所定位置未満であるときに上記第1状態とは異なる第2状態となる。上記センサは、上記第1状態の上記被検知部を検出したことに基づいて検知信号を出力する。上記フロートは、上記第1方向において、上記回動軸よりも上記液体流路から離れた位置にあって、上記液体流路を通じて第2液室に流入する液体を受けて沈む向きへ移動する。 (1) The liquid discharge device according to the present invention includes a liquid container having a first liquid chamber in which liquid is stored, and the liquid container can be attached, and in the attached state with the liquid container attached, a liquid flow path is provided. a tank having a second liquid chamber that communicates with the first liquid chamber through the tank; and a rotation axis that is located in the second liquid chamber and extends in a second direction that intersects with the first direction in which the liquid flow path extends. The device includes a rotating member that rotates around the rotating member, a sensor that detects the rotating member, and a head that discharges the liquid that has flowed out from the second liquid chamber. The rotating member has a float and a detected portion, and the buoyancy of the float with respect to the liquid stored in the second liquid chamber causes the liquid level in the second liquid chamber to be at a predetermined position or higher. When the liquid level in the second liquid chamber is lower than the predetermined position, the second state is different from the first state. The sensor outputs a detection signal based on detecting the detected portion in the first state. The float is located further away from the liquid flow path than the rotation axis in the first direction, and moves in a sinking direction upon receiving the liquid flowing into the second liquid chamber through the liquid flow path.
装着状態において、第2液室の液面の位置が所定位置以上であるときにヘッドにおいて液体が消費されると、液体流路を通じて第1液室から第2液室へ液体が流入する。第2液室に流入する液体の流れを受けたフロートが沈む向きへ移動するので、回動部材は、第1状態から第2状態へ向かって回動するが、第2液室の液面の位置が所定位置以上であれば、再び第1状態へ戻る。これにより、回動部材が予備的に回動されるので、第2液室において液面が所定位置未満まで下降すると、回動部材が第1状態から第2状態へ円滑に回動する。 In the installed state, when the liquid level in the second liquid chamber is above a predetermined position and the liquid is consumed in the head, the liquid flows from the first liquid chamber to the second liquid chamber through the liquid flow path. As the float receives the flow of liquid flowing into the second liquid chamber and moves in the sinking direction, the rotating member rotates from the first state to the second state, but the liquid level in the second liquid chamber If the position is above the predetermined position, the state returns to the first state again. As a result, the rotating member is preliminarily rotated, so that when the liquid level in the second liquid chamber falls below a predetermined position, the rotating member smoothly rotates from the first state to the second state.
(2) 上記第2液室において、上記液体流路の開口と上記フロートとが上記第1方向において対向していてもよい。 (2) In the second liquid chamber, the opening of the liquid flow path and the float may face each other in the first direction.
第2液室へ流れる液体の流れがフロートへ向かいやすい。 The liquid flowing into the second liquid chamber tends to flow toward the float.
(3) 上記第2方向は水平方向に沿っていてもよい。 (3) The second direction may be along a horizontal direction.
(4) 上記回動軸は、上記フロートより下方に位置してもよい。 (4) The rotation shaft may be located below the float.
(5) 上記第2液室に位置しており、上記液体流路を通じて上記第2液室へ流れる液体の流速を減衰する減衰部をさらに備えており、上記減衰部は、上記第1方向において、上記第2液室における上記液体流路の開口と上記フロートとの間であって、上記第1方向から視て上記液体流路の開口を完全には塞がない位置にあってもよい。 (5) further comprising a damping part located in the second liquid chamber that damps the flow rate of the liquid flowing into the second liquid chamber through the liquid flow path, and the damping part is arranged in the first direction. , may be located between the opening of the liquid flow path in the second liquid chamber and the float, and may be located at a position that does not completely block the opening of the liquid flow path when viewed from the first direction.
(6) 上記液体容器は、上記第1液室と外部とを連通する第1気体流路を有しており、上記タンクは、上記第2液室と外部とを連通する第2気体流路を有していてもよい。 (6) The liquid container has a first gas flow path that communicates the first liquid chamber with the outside, and the tank has a second gas flow path that communicates the second liquid chamber with the outside. It may have.
(7) 本発明に係る液体排出システムは、液体が貯留された第1液室と、液体流路を通じて上記第1液室と連通する第2液室と、上記第1液室と上記第2液室とを連通する液体流路を連通状態または非連通状態に切り替えるバルブと、上記第2液室に位置しており、上記液体流路が延びる第1方向と交差する第2方向に沿った回動軸周りに回動する回動部材と、上記回動部材を検出するセンサと、上記第2液室から流出した液体を吐出するヘッドと、を備える。上記回動部材は、フロートおよび被検知部を有しており、上記第2液室に貯留された液体に対する上記フロートの浮力によって、上記第2液室内の液面の位置が所定位置以上であるときに第1状態となり、上記第2液室内の液面の位置が上記所定位置未満であるときに上記第1状態とは異なる第2状態となる上記センサは、上記第1状態の上記被検知部を検出したことに基づいて検知信号を出力する。上記フロートは、上記第1方向において、上記回動軸よりも上記液体流路から離れた位置にあって、上記バルブが上記連通状態であるときに上記液体流路を通じて第2液室に流入する液体を受けて沈む向きへ移動する。 (7) The liquid discharge system according to the present invention includes a first liquid chamber in which liquid is stored, a second liquid chamber communicating with the first liquid chamber through a liquid flow path, and the first liquid chamber and the second liquid chamber. a valve that switches a liquid flow path communicating with the liquid chamber into a communicating state or a non-communicating state; and a valve located in the second liquid chamber and extending in a second direction intersecting the first direction in which the liquid flow path extends. The device includes a rotating member that rotates around a rotating shaft, a sensor that detects the rotating member, and a head that discharges the liquid that has flowed out from the second liquid chamber. The rotating member has a float and a detected portion, and the buoyancy of the float with respect to the liquid stored in the second liquid chamber causes the liquid level in the second liquid chamber to be at a predetermined position or higher. The sensor is in a first state when the liquid level in the second liquid chamber is below the predetermined position, and is in a second state different from the first state when the liquid level in the second liquid chamber is lower than the predetermined position. A detection signal is output based on the detection of the part. The float is located further away from the liquid flow path than the rotation axis in the first direction, and flows into the second liquid chamber through the liquid flow path when the valve is in the communicating state. It receives the liquid and moves in the direction of sinking.
本発明によれば、第2液室の液面が降下すると回動部材が円滑に回動する。 According to the present invention, when the liquid level in the second liquid chamber falls, the rotating member rotates smoothly.
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、プリンタ10が使用可能に水平面に設置された使用姿勢を基準として上下方向7が定義され、プリンタ10の開口13が形成された面を前面として前後方向8が定義され、プリンタ10を前面から見て左右方向9が定義される。本実施形態では、使用姿勢において、上下方向7が鉛直方向に相当し、前後方向8および左右方向9が水平方向に相当する。前後方向8および左右方向9は、直交している。
Embodiments of the present invention will be described below. Note that the embodiments described below are merely examples of the present invention, and it goes without saying that the embodiments of the present invention can be modified as appropriate without changing the gist of the present invention. Further, a
[プリンタ10の概要]
本実施形態に係るプリンタ10は、インクジェット記録方式でシートに画像を記録する液体排出装置の一例である。プリンタ10は、概ね直方体形状の筐体14を有している。また、プリンタ10は、ファクシミリ機能、スキャン機能、およびコピー機能などの機能を有する、所謂、「複合機」であってもよい。
[Overview of printer 10]
The
筐体14の内部には、図1および図2に示されるように、給送トレイ15と、給送ローラ23と、搬送ローラ25と、複数のノズル29を有するヘッド21と、ヘッド21に対面するプラテン26と、排出ローラ27と、排出トレイ16と、カートリッジ200が着脱される装着ケース150と、ヘッド21および装着ケース150に装着されたカートリッジ200(液体容器の一例)を連通させるチューブ32とが位置している。
As shown in FIGS. 1 and 2, inside the
プリンタ10は、給送ローラ23および搬送ローラ25を駆動させて、給送トレイ15に支持されたシートをプラテン26の位置まで搬送する。次に、プリンタ10は、装着ケース150に装着されたカートリッジ200からチューブ32を通じて供給されるインクを、ヘッド21にノズル29を通じて吐出させる。これにより、プラテン26に支持されたシートにインクが着弾して、シート上に画像が記録される。そして、プリンタ10は、排出ローラ27を駆動させて、画像が記録されたシートを排出トレイ16に排出する。
The
より詳細には、ヘッド21は、搬送ローラ25によるシートの搬送向きと交差する主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載されていてもよい。そして、プリンタ10は、主走査方向の一方から他方へキャリッジを移動させる過程で、ヘッド21にノズル29を通じてインクを吐出させてもよい。これにより、ヘッド21に対面するシートの一部の領域(以下、「1パス」と表記する。)に画像が記録される。次に、プリンタ10は、次に画像が記録されるべき領域がヘッド21に対面するように、搬送ローラ25にシートを搬送させてもよい。そして、これらの処理を交互に繰り返し実行させることによって、1枚のシートに画像が記録される。
More specifically, the
[カバー87]
図1に示されるように、筐体14の前面14Aで且つ左右方向9の右端部には、開口85が形成されている。筐体14は、さらにカバー87を備える。カバー87は、開口85を閉塞させる被覆位置(図1(A)に示される位置)と、開口85を開放する露出位置(図1(B)に示される位置)との間を回動可能である。カバー87は、例えば、上下方向7における筐体14の下端近傍において、左右方向9に沿う回動軸線周りに回動可能に、筐体14によって支持されている。そして、開口85の奥に広がる筐体14内部の収容空間86には、装着ケース150が位置している。
[Cover 87]
As shown in FIG. 1, an
[装着ケース150]
図3に示されるように、装着ケース150は、接点152と、ロッド153と、装着センサ154と、液面センサ155と、ロックピン156とを備えている。装着ケース150には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する4つのカートリッジ200が収容可能である。すなわち、装着ケース150は、接点152、ロッド153、装着センサ154、液面センサ155は、4つのカートリッジ200それぞれに対応して、4つずつ備えている。なお、装着ケース150に収容可能なカートリッジ200の数は、4つに限定されず、1つでも良いし、5つ以上でも良い。
[Installation case 150]
As shown in FIG. 3, the mounting
装着ケース150は、装着されたカートリッジ200を収容する内部空間を有する箱形状である。装着ケース150の内部空間は、上端を画定する天壁と、下端を画定する底壁と、前後方向8の後端を画定する奥壁と、左右方向9の両端を画定する一対の側壁とで画定される。一方、装着ケース150の奥壁と対面する位置は、開口85となっている。すなわち、開口85は、カバー87を露出位置に配置したときに、装着ケース150の内部空間を、プリンタ10の外部に露出させる。
The mounting
そして、カートリッジ200は、筐体14の開口85を通じて、装着ケース150に挿入され、装着ケース150から抜かれる。より詳細には、カートリッジ200は、開口85を前後方向8の後ろ向きに通過して、装着ケース150に装着される。装着ケース150から抜かれるカートリッジ200は、開口85を前後方向8の前向きに通過する。
Then, the
[接点152]
接点152は、装着ケース150の天壁に位置している。接点152は、天壁から装着ケース150の内部空間へ向けて下方に突出している。接点152は、装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、カートリッジ200の後述する電極248に接する位置に位置している。接点152は、導電性を有しており、さらに上下方向7に沿って弾性的に変形可能である。接点152は、コントローラ(不図示)に電気的に接続されている。
[Contact 152]
The
[ロッド153]
ロッド153は、装着ケース150の奥壁から前方へ突出している。ロッド153は、装着ケース150の奥壁において、後述するジョイント180より上方に位置している。ロッド153は、カートリッジ200が装着ケース150に装着される過程において、カートリッジ200の後述する大気連通口221を通じて大気バルブ室214に進入する。ロッド153が大気バルブ室214に進入すると、後述する大気バルブ室214が大気に連通される。
[Rod 153]
The
[装着センサ154]
装着センサ154は、装着ケース150の天壁に位置している。装着センサ154は、カートリッジ200が装着ケース150に装着されているか否かを、コントローラが検出するためのセンサである。装着センサ154は、左右方向9に離間した発光部および受光部を備える。装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、カートリッジ200の後述する遮光リブ245は、装着センサ154の発光部および受光部の間に位置する。換言すれば、装着センサ154の発光部および受光部は、装着ケース150に装着されたカートリッジ200の遮光リブ245を挟んで、互いに対向した状態で位置している。
[Attachment sensor 154]
The mounting
装着センサ154は、発光部から左右方向9に沿って照射された光が受光部で受光されたか否かに応じて、異なる信号(図中では、「装着信号」と表記する。)を出力する。装着センサ154は、例えば、受光部で受光された光の受光強度が閾値強度未満であることに応じて、ローレベル信号をコントローラへ出力する。一方、装着センサ154は、受光部で受光された光の受光強度が閾値強度以上であることに応じて、ローレベル信号より信号強度の高いハイレベル信号をコントローラへ出力する。
The mounting
[液面センサ155]
液面センサ155は、後述する回動部材190の被検出部194が検出位置に位置しているか否かを、コントローラが検出するためのセンサである。液面センサ155は、左右方向9に離間した発光部および受光部を備える。換言すれば、液面センサ155の発光部および受光部は、検出位置に位置した被検出部194を挟んで、互いに対向した状態で位置している。液面センサ155は、発光部から出力された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる信号(図中では、「液面信号」と表記する。)を出力する。液面センサ155は、例えば、受光部で受光された光の受光強度が閾値強度未満であることに応じて、ローレベル信号をコントローラへ出力する。一方、液面センサ155は、受光部で受光された光の受光強度が閾値強度以上であることに応じて、ローレベル信号より信号強度の高いハイレベル信号をコントローラへ出力する。
[Liquid level sensor 155]
The
[ロックピン156]
ロックピン156は、装着ケース150の内部空間の上端で且つ開口85付近において、左右方向9に沿って延びる棒状の部材である。ロックピン156の左右方向9の両端は、装着ケース150の一対の側壁に固定されている。ロックピン156は、4つのカートリッジ200が収納可能な4つの空間に亘って左右方向9に延びている。ロックピン156は、装着ケース150に装着されたカートリッジ200を、図5に示される装着位置に保持するためのものである。カートリッジ200は、装着ケース150に装着された状態で、ロックピン156に係合される。
[Lock pin 156]
The
[タンク160]
プリンタ10は、4つのカートリッジ200それぞれに対応して、4つのタンク160を備える。タンク160は、装着ケース150の奥壁よりさらに後方に位置している。図3に示されるように、タンク160は、上壁161と、前壁162と、下壁163と、後壁164と、側壁165,166(図6参照)とで構成されている。なお、前壁162は、各々が前後方向8にずれた複数の壁によって構成される。タンク160の内部は、液室171が形成されている。液室171は、第2液室の一例である。
[Tank 160]
The
タンク160を構成する壁のうち、少なくとも液面センサ155に対面する壁は、透光性を有している。これにより、液面センサ155が出力した光は、液面センサ155に対面する壁を透過することができる。後壁164の少なくとも一部は、上壁161、下壁163、および側壁165,166の端面に溶着されるフィルムでもよい。また、タンク160の側壁165,166は、装着ケース150と共通でもよいし、装着ケース150とは独立していてもよい。さらに、左右方向9に隣接するタンク160の間は、不図示の隔壁によって仕切られている。4つのタンク160の構成は、概ね共通する。
Among the walls constituting the
液室171は、流出口174を通じて不図示のインク流路に連通されている。流出口174の下端は、液室171の下端を画定する下壁163によって画定されている。流出口174は、ジョイント180(より詳細には、貫通孔184の下端)より上下方向7の下方に位置している。流出口174に連通された不図示のインク流路は、チューブ32(図2参照)に連通されている。これにより、液室171は、流出口174からインク流路およびチューブ32を通じて、ヘッド21と連通する。つまり、液室171に貯留されたインクは、流出口174からインク流路およびチューブ32を通じて、ヘッド21へ供給される。
The
液室171は、大気連通室175を通じて大気に連通されている。より詳細には、大気連通室175は、前壁162を貫通する貫通孔176を通じて液室171に連通されている。また、大気連通室175は、大気連通ポート177および大気連通ポート177に接続された不図示のチューブを通じて、プリンタ10の外部に連通されている。すなわち、大気連通室175は、一端(貫通孔176)が液室171に連通され、且つ他端(大気連通ポート177)がプリンタ10の外部に連通された第2気体流路の一例である。なお、大気連通室175は、大気連通ポート177および不図示のチューブを通じて、大気に連通している。
The
[ジョイント180]
図3に示されるように、ジョイント180は、ニードル181と、ガイド182とを備えている。ニードル181は、内部に流路が形成された管である。ニードル181は、液室171を画定する前壁162から前後方向8の前方へ突出している。ニードル181の突出先端には、開口183が形成されている。また、ニードル181の内部空間は、前壁162を貫通する貫通孔184(液体流路の開口の一例)を通じて液室171に連通されている。ニードル181は、一端(開口183)がタンク160の外部に連通され、且つ他端(貫通孔184)が液室171に連通された液体流路の一例である。したがって、前後方向8が液体流路が延びる第1方向の一例である。ガイド182は、ニードル181の周囲に配置された円筒形状の部材である。ガイド182は、前壁162から前方に突出して、突出端が開口している。
[Joint 180]
As shown in FIG. 3, the joint 180 includes a
ニードル181の内部空間には、バルブ185と、コイルバネ186とが位置している。バルブ185は、ニードル181の内部空間において、閉塞位置と開放位置との間を、前後方向8に沿って移動可能である。バルブ185は、閉塞位置に位置すると開口183を閉塞する。またバルブ185は、開放位置に位置すると開口183を開放する。コイルバネ186は、バルブ185を開放位置から閉塞位置に移動させる向き、すなわち前方に付勢している。
A
[回動部材190]
液室171には、回動部材190が位置している。回動部材190は、液室171内に配置された不図示の支持部材によって、矢印198、199の向きに回動可能に支持されている。回動部材190は、図3の実線で示される位置および破線で示される位置の間を回動することができる。さらに、回動部材190は、不図示のストッパ(例えば、液室171の内壁)によって、実線の位置より矢印198の向きへの回動が規制される。回動部材190は、フロート191と、回動軸192と、アーム193と、被検出部194とを備える。
[Rotating member 190]
A rotating
フロート191は、液室171に貯留されるインクより比重が小さい材料で形成されている。回動軸192は、フロート191より下方かつ前方において左右方向9に突出している。左右方向9は、プリンタ10の使用状態において水平方向に沿っている。したがって、左右方向9が第2方向の一例である。回動軸192は、支持部材に形成された不図示の孔に挿入されている。これにより、回動部材190は、回動軸192を中心として回動可能に支持部材によって支持される。フロート191は、前後方向8において、回動軸192よりも貫通孔184から離れた位置にある。図6に示されるように、貫通孔184とフロート191とは前後方向8において対向している。
The
アーム193は、フロート191から略上方へ延びている。被検出部194は、アーム193の突出先端部に位置している。被検出部194は、上下方向7および前後方向8に延びる板状の部材である。被検出部194は、液面センサ155の発光部から出力された光を遮光する材料又は色で形成されている。
液室171内のインクの液面が所定位置P以上のとき、浮力によって矢印198の向きに回動された回動部材190は、ストッパによって図3の実線で示される検出位置に保持される(第1状態の一例)。この状態において、貫通孔184を通じてカートリッジ200の液室210から液室171へインクが流入すると、流入したインクの流れを受けてフロート191が沈む向き、すなわち矢印199の向きへ回動部材190が回動する。インクの流入が止まると、フロート191の浮力により矢印198に回動部材190が回動して検出位置となる。
When the liquid level of the ink in the
一方、インクの液面が所定位置P未満のとき、回動部材190は、液面の降下に追従して矢印199の向きに回動される。これにより、被検出部194は、検出位置から外れた位置に移動する(第2状態の一例)。すなわち、被検出部194は、液室171に貯留されたインクの量に対応する位置に移動する。
On the other hand, when the ink level is below the predetermined position P, the rotating
所定位置Pは、上下方向7において、ニードル181の軸中心と同じ高さであり、且つ後述するインク供給口234の中心と同じ高さにおいて、水平方向に延びる仮想線によって示される。しかしながら、所定位置Pは、上下方向7における流出口174より上方の位置であれば、前述の位置に限定されない。他の例として、所定位置Pは、ニードル181の内部空間の上端や下端の高さでもよいし、インク供給口234の上端や下端の高さでもよい。
The predetermined position P is indicated by an imaginary line extending in the horizontal direction at the same height as the axial center of the
液室171に貯留されたインクの液面が所定位置P以上のとき、液面センサ155の発光部から出力された光が被検出部194で遮られる。これにより、液面センサ155は、発光部からの光が受光部に到達しないので、ローレベル信号をコントローラへ出力する。一方、液室171に貯留されたインクの液面が所定位置P未満のとき、液面センサ155は、発光部から出力された光が受光部に到達するので、ハイレベル信号をコントローラへ出力する。すなわち、コントローラは、液室171内のインクの液面が所定位置P以上か否かを、液面センサ155から出力される信号によって検出することができる。
When the liquid level of the ink stored in the
[カートリッジ200]
図4(A)に示されるように、カートリッジ200は、液体の一例であるインクを内部に貯留可能な液室210(第1液室の一例)を有する容器である。液室210は、例えば、樹脂製の壁によって画定されている。カートリッジ200は、上下方向7および前後方向8それぞれに沿った寸法が、左右方向9に沿った寸法よりも大きい扁平形状である。なお、異なる色のインクが貯留されるカートリッジ200の外形形状は、同一でもよいし、異なっていてもよい。カートリッジ200を構成する壁のうちの少なくとも一部は、透光性を有している。これにより、ユーザは、カートリッジ200の液室210に貯留されたインクの液面をカートリッジ200の外部から視認することができる。
[Cartridge 200]
As shown in FIG. 4A, the
カートリッジ200は、筐体201と、供給管230とを備える。筐体201は、後壁202と、前壁203と、上壁204と、下壁205と、一対の側壁206、207とで構成されている。なお、後壁202は、各々が前後方向8にずれた複数の壁によって構成されている。また、上壁204は、各々が上下方向7にずれた複数の壁によって構成されている。さらに、下壁205は、各々が上下方向7にずれた複数の壁によって構成されている。
The
図4(B)に示されるように、カートリッジ200の内部空間には、液室210、インクバルブ室213、および大気バルブ室214が形成されている。液室210は、上部液室211と、下部液室212とを有する。上部液室211、下部液室212、および大気バルブ室214は、筐体201の内部空間である。一方、インクバルブ室213は、供給管230の内部空間である。液室210は、インクを貯留する。大気バルブ室214は、液室210とカートリッジ200の外部とを連通させる。液室210は、第1液室の一例である。
As shown in FIG. 4(B), a
液室210の上部液室211および下部液室212は、筐体201の内部空間を仕切る隔壁215によって、上下方向7に隔てられている。そして、上部液室211および下部液室212は、隔壁215に形成された貫通孔216によって連通されている。また、上部液室211および大気バルブ室214は、筐体201の内部空間を仕切る隔壁217によって、上下方向7に隔てられている。隔壁215の上面215Uは、上部液室211を区画している。隔壁215の下面215Lは、下部液室212を区画している。そして、上部液室211および大気バルブ室214は、隔壁217に形成された貫通孔218によって連通されている。さらに、インクバルブ室213は、貫通孔219を通じて下部液室212の下端に連通されている。
The upper
大気バルブ室214は、カートリッジ200の上部において、後壁202に形成された大気連通口221を通じてカートリッジ200の外部に連通されている。すなわち、大気バルブ室214は、一端(貫通孔218)が液室210(より詳細には、上部液室211)に連通され、且つ他端(大気連通口221)がカートリッジ200の外部に連通された第1気体流路の一例である。なお、大気バルブ室214は、大気連通口221を通じて、大気に連通している。また、大気バルブ室214には、バルブ222と、コイルバネ223とが位置している。バルブ222は、閉塞位置と開放位置との間を、前後方向8に沿って移動可能である。バルブ222は、閉塞位置に位置すると、大気連通口221を閉塞する。また、バルブ222は、開放位置に位置すると大気連通口221を開放する。コイルバネ223は、バルブ222を開放位置から閉塞位置に移動させる向き、すなわち後方に付勢している。
The
カートリッジ200が装着ケース150に装着される過程において、ロッド153が大気連通口221を通じて大気バルブ室214内に進入する。大気バルブ室214内に進入したロッド153は、閉塞位置のバルブ222をコイルバネ223の付勢力に抗して前方に移動させる。そして、バルブ222が開放位置に移動することによって、上部液室211が大気に連通される。なお、大気連通口221を開放するための構成は、前述の例に限定されない。他の例として、大気連通口221を封止するフィルムをロッド153が突き破る構成でもよい。
In the process of mounting the
供給管230は、筐体201の下部において、後壁202から後方に突出している。供給管230は、その突出端(すなわち、後端)が開口されている。すなわち、インクバルブ室213は、貫通孔219を通じて連通された液室210と、カートリッジ200の外部とを連通させる。インクバルブ室213には、パッキン231と、バルブ232と、コイルバネ233とが位置している。
The
パッキン231の中央には、前後方向8に貫通したインク供給口234が形成されている。インク供給口234の内径は、ニードル181の外径より僅かに小さい。バルブ232は、閉塞位置と開放位置との間を、前後方向8に沿って移動可能である。バルブ232は、閉塞位置に位置すると、パッキン231と当接してインク供給口234を閉塞する。また、バルブ232は、開放位置に位置すると、パッキン231から離間してインク供給口234を開放する。コイルバネ233は、バルブ232を開放位置から閉塞位置に移動させる向き、すなわち後方に付勢している。また、コイルバネ233の付勢力は、コイルバネ186より大きい。
An
カートリッジ200が装着ケース150に装着される過程において、供給管230がガイド182内に進入し、やがてニードル181がインク供給口234を通じてインクバルブ室213に進入する。このとき、ニードル181は、パッキン231を弾性変形させつつ、インク供給口234を画定する内周面に液密に接触する。カートリッジ200が装着ケース150へさらに挿入されると、ニードル181は、バルブ232をコイルバネ233の付勢力に抗して前方に移動させる。また、バルブ232は、ニードル181の開口183から突出するバルブ185を、コイルバネ186の付勢力に抗して後方に移動させる。
In the process of installing the
これにより、図5に示されるように、インク供給口234および開口183が開放されて、供給管230のインクバルブ室213と、ニードル181の内部空間とが連通される。すなわち、装着ケース150にカートリッジ200が装着された装着状態において、インクバルブ室213およびニードル181の内部空間は、カートリッジ200の液室210とタンク160の液室171とを連通させる流路を構成する。
As a result, as shown in FIG. 5, the
また、装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、液室210の一部と、液室171の一部とは、水平方向から見て互いに重なる。その結果、液室210に貯留されたインクは、接続された供給管230およびジョイント180を通じて、水頭差によってタンク160の液室171に移動する。
Further, when the
図4に示されるように、上壁204には、突起241が形成されている。突起241は、上壁204の外面から上方に突出し且つ前後方向8に沿って延びている。突起241は、ロック面242と、傾斜面243とを有する。ロック面242および傾斜面243は、上壁204より上方に位置している。ロック面242は、前後方向8の前方を向き且つ上下方向7および左右方向9に延びている(すなわち、上壁204と概ね直交する)。傾斜面243は、上方および後方を向くように、上壁204に対して傾斜している。
As shown in FIG. 4, a
ロック面242は、装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、ロックピン156に当接される面である。傾斜面243は、カートリッジ200が装着ケース150に装着される過程において、ロックピン156をロック面242と当接する位置まで案内する面である。ロック面242とロックピン156とが当接した状態では、コイルバネ186、223、233の付勢力に抗して、カートリッジ200が図5に示される装着位置に保持される。
The
ロック面242より前方において上壁204から上方へと延びるようにして、平板状の部材が形成されている。この平板状の部材の上面は、カートリッジ200を装着ケース150から抜去する際に、ユーザが操作する操作部244である。カートリッジ200が装着ケース150に装着された状態で且つカバー87が露出位置に位置しているとき、操作部244は、ユーザに操作可能となる。操作部244が下方へ押されると、カートリッジ200が回動することによって、ロック面242がロックピン156より下方へ移動する。その結果、カートリッジ200が装着ケース150から抜去することが可能となる。
A flat member is formed to extend upward from the
上壁204の外面で且つ突起241より後方には、遮光リブ245が形成されている。遮光リブ245は、上壁204の外面から上方に突出し且つ前後方向8に沿って延びている。遮光リブ245は、装着センサ154の発光部から出力される光を遮光する材料又は色で形成されている。遮光リブ245は、装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、装着センサ154の発光部から受光部に至る光路上に位置する。すなわち、装着センサ154は、装着ケース150にカートリッジ200が装着されていることに応じて、ローレベル信号をコントローラに出力する。一方、装着センサ154は、装着ケース150にカートリッジ200が装着されていないことに応じて、ハイレベル信号をコントローラに出力する。すなわち、コントローラは、装着ケース150にカートリッジ200が装着されているか否かを、装着センサ154から出力される信号によって検出することができる。
A
上壁204の外面で且つ前後方向8における遮光リブ245および突起241の間には、IC基板247が位置している。IC基板247には、電極248が形成されている。また、IC基板247は、不図示のメモリを備える。電極248は、IC基板247の上記メモリと電気的に接続されている。電極248は、IC基板247の上面において、接点152と導通可能に露出されている。すなわち、カートリッジ200が装着ケース150に装着された状態において、電極248は、接点152と電気的に導通する。コントローラは、接点152および電極248を通じてIC基板247のメモリから情報を読み出し、接点152および電極248を通じてIC基板247のメモリに情報を書き込むことができる。
An
IC基板247のメモリは、インク量と、カートリッジ200の個体を識別するための識別情報などを記憶する。なお、カートリッジ200が新品であるIC基板247のメモリには、インク量として初期インク量が記憶されている。この初期インク量は、新品のカートリッジ200に貯留されているインクの量を示す。以下、IC基板247のメモリに記憶されている情報を総称して、「カートリッジ情報」又は「CTG情報」と表記することがある。また、「新品」とは、いわゆる未使用品であり、製造されて販売されているカートリッジ200から、カートリッジ200内のインクが一度も外部へ流出していない状態を示す。
The memory of the
IC基板247のメモリの記憶領域は、例えば、コントローラによって情報が上書きされない領域と、コントローラによって情報が上書き可能な領域とを有する。例えば、識別情報は上書きされない領域に記憶され、インク量は上書き可能な領域に記憶される。
The memory storage area of the
[本実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、装着状態において、液室171に貯留されたインクの液面の位置が所定位置P以上であるときにヘッド21においてインクが消費されると、ジョイント180を通じてカートリッジ200の液室210からタンク160の液室171へインクが流入する。液室171に流入するインクの流れは回動部材190のフロート191へ当たり、フロート191を沈む向きへ移動させる。これにより第1状態の回動部材190が矢印199向きへ回動する。仮に、回動部材190の回動軸192において乾燥したインクや異物によって緩い固着が生じていたり、フロート191、アーム193および被検出部194のいずれかとタンク160の側壁165,166との間に気泡が生じていたりすることにより、回動部材190が回動し難い状態にあったとしても、インクの流れにより回動部材190が矢印199向きへ回動することによって、その後に回動部材190が回動し易い状態となる。これにより、液室171に貯留されたインクの液面が所定位置P未満となったタイミングを正確に検知できる。
[Operations and effects of this embodiment]
According to the present embodiment, when ink is consumed in the
[変形例]
なお、図7に示されるように、タンク160の液室171には、減衰壁187が設けられてもよい。タンク160の液室171において、ジョイント180の内部空間と連通する貫通孔184の後方には、減衰壁187が位置している。減衰壁187は、側壁165から左右方向9の右方へ向かって延出しており、延出端は貫通孔184の中心付近に位置する。つまり、減衰壁187は、前後方向8から見て貫通孔184を完全には塞がない位置にある。前後方向8において、減衰壁187は、貫通孔184と第1状態のフロート191との間に位置する。
[Modified example]
Note that, as shown in FIG. 7, a damping
ジョイント180を通じてカートリッジ200から流入したインクは、貫通孔184を通じて液室171に流入する。貫通孔184を通じて液室171に流入するインクの流れの向きは、概ね前後方向8の後向きである。貫通孔184から液室171に流入したインクの流れは、減衰壁187に当たって流速が減衰される。なお、減衰壁187はインクを通過させないものに限定されず、減衰壁187の全部または一部がメッシュなどのインクを透過させる網目構造体であってもよい。
Ink flowing from the
また、前述された実施形態では、カートリッジ200が液室210を有しており、タンク160が液室171を有していたが、カートリッジ200およびタンク160は必ずしも設けられなくてもよい。例えば、図8に示されるように、液体排出システム250は、インクが貯留される第1液室251と、液体流路253を通じて第1液室251と連通する第2液室252と、を有する。液体流路253には、バルブ254が設けられている。バルブ254は、液体流路253を連通状態または非連通状態に切り替える。前述された実施形態における回動部材190が第2液室252に位置する。回動部材190の軸192は、液体流路253が延びる方向と直交している。液面センサ155は、回動部材190の被検出部194を検出可能である。ヘッド21は、第2液室252から流出したインクを吐出する。第2液室252において、フロート2191は、液体流路253が延びる方向において、軸192よりも液体流路253から離れた位置にあって、バルブ254が連通状態であるときに液体流路253を通じて第2液室252に流入するインクを受けて沈む向きへ移動する。
Furthermore, in the embodiment described above, the
なお、前述の実施形態においては、カートリッジ200の液室210およびタンク160の液室171がいずれも外部と連通されており、液室210の液面と液室171の液面との差によって、液室210から液室171へインクが流れる態様であったが、カートリッジ200の液室210は外部と連通されていなくてもよい。その場合、カートリッジ200とタンク160とは、カートリッジ200を上方として上下方向7に配置されて連結され、ジョイント180には液体流路および気体流路の2つの流路が形成される。ジョイント180の液体流路を通じて液室210から液室171へインクが流入し、気体流路を通じて液室171の気体層から液室210へ気体が流入する。
In the above embodiment, the
また、前述の実施形態では、インクが液体の一例として説明されているが、液体は、例えば、画像記録時にインクに先立って用紙などに吐出される前処理液でもよいし、ヘッド21を洗浄するための水でもよい。
Further, in the above embodiment, ink is described as an example of a liquid, but the liquid may be, for example, a pretreatment liquid that is ejected onto paper or the like prior to ink during image recording, or a liquid that cleans the
10・・・プリンタ(液体排出装置)
21・・・ヘッド
155・・・液面センサ
160・・・タンク
171・・・液室(第2液室)
177・・・大気連通ポート(第2気体流路)
184・・・貫通孔(開口)
185・・・減衰壁(減衰部)
190・・・回動部材
191・・・フロート
192・・・回動軸
194・・・被検出部
200・・・カートリッジ(液体容器)
210・・・液室(第1液室)
214・・・大気バルブ室(第1気体流路)
250・・・液体排出システム
251・・・第1液室
252・・・第2液室
253・・・液体流路
254・・・バルブ
10... Printer (liquid discharge device)
21...
177...Atmospheric communication port (second gas flow path)
184...Through hole (opening)
185... Damping wall (damping part)
190...Rotating
210...liquid chamber (first liquid chamber)
214... Atmospheric valve chamber (first gas flow path)
250...
Claims (7)
上記液体容器が装着可能であり、上記液体容器が装着された装着状態において、液体流路を通じて上記第1液室と連通する第2液室を有するタンクと、
上記第2液室に位置しており、上記液体流路が延びる第1方向と交差する第2方向に沿った回動軸周りに回動する回動部材と、
上記回動部材を検出するセンサと、
上記第2液室から流出した液体を吐出するヘッドと、を備え、
上記回動部材は、フロートおよび被検知部を有しており、上記第2液室に貯留された液体に対する上記フロートの浮力によって、上記第2液室内の液面の位置が所定位置以上であるときに第1状態となり、上記第2液室内の液面の位置が上記所定位置未満であるときに上記第1状態とは異なる第2状態となり、
上記センサは、上記第1状態の上記被検知部を検出したことに基づいて検知信号を出力し、
上記フロートは、上記第1方向において、上記回動軸よりも上記液体流路から離れた位置にあって、上記液体流路を通じて第2液室に流入する液体を受けて沈む向きへ移動する液体排出装置。 a liquid container having a first liquid chamber in which liquid is stored;
a tank to which the liquid container can be attached, and which has a second liquid chamber that communicates with the first liquid chamber through a liquid flow path in an attached state in which the liquid container is attached;
a rotating member located in the second liquid chamber and rotating around a rotating axis along a second direction intersecting the first direction in which the liquid flow path extends;
a sensor that detects the rotating member;
a head that discharges the liquid flowing out from the second liquid chamber,
The rotating member has a float and a detected portion, and the buoyancy of the float with respect to the liquid stored in the second liquid chamber causes the liquid level in the second liquid chamber to be at a predetermined position or higher. when the liquid level in the second liquid chamber is lower than the predetermined position, the liquid level is in a second state different from the first state;
The sensor outputs a detection signal based on detecting the detected portion in the first state,
The float is located at a position farther from the liquid flow path than the rotation axis in the first direction, and the float receives the liquid flowing into the second liquid chamber through the liquid flow path and moves the liquid in a sinking direction. Ejection device.
上記減衰部は、上記第1方向において、上記第2液室における上記液体流路の開口と上記フロートとの間であって、上記第1方向から視て上記液体流路の開口を完全には塞がない位置にある請求項1から4のいずれかに記載の液体排出装置。 further comprising a damping section located in the second liquid chamber that damps the flow rate of the liquid flowing into the second liquid chamber through the liquid flow path,
The damping portion is located between the opening of the liquid flow path in the second liquid chamber and the float in the first direction, and is configured to completely close the opening of the liquid flow path when viewed from the first direction. A liquid discharge device according to any one of claims 1 to 4, which is in an unobstructed position.
上記タンクは、上記第2液室と外部とを連通する第2気体流路を有している請求項1から5のいずれかに記載の液体排出装置。 The liquid container has a first gas flow path that communicates the first liquid chamber with the outside,
6. The liquid discharge device according to claim 1, wherein the tank has a second gas flow path that communicates the second liquid chamber with the outside.
液体流路を通じて上記第1液室と連通する第2液室と、
上記第1液室と上記第2液室とを連通する液体流路を連通状態または非連通状態に切り替えるバルブと、
上記第2液室に位置しており、上記液体流路が延びる第1方向と交差する第2方向に沿った回動軸周りに回動する回動部材と、
上記回動部材を検出するセンサと、
上記第2液室から流出した液体を吐出するヘッドと、を備え、
上記回動部材は、フロートおよび被検知部を有しており、上記第2液室に貯留された液体に対する上記フロートの浮力によって、上記第2液室内の液面の位置が所定位置以上であるときに第1状態となり、上記第2液室内の液面の位置が上記所定位置未満であるときに上記第1状態とは異なる第2状態となり、
上記センサは、上記第1状態の上記被検知部を検出したことに基づいて検知信号を出力し、
上記フロートは、上記第1方向において、上記回動軸よりも上記液体流路から離れた位置にあって、上記バルブが上記連通状態であるときに上記液体流路を通じて第2液室に流入する液体を受けて沈む向きへ移動する液体排出システム。
a first liquid chamber in which liquid is stored;
a second liquid chamber communicating with the first liquid chamber through a liquid flow path;
a valve that switches a liquid flow path that communicates the first liquid chamber and the second liquid chamber into a communicating state or a non-communicating state;
a rotating member located in the second liquid chamber and rotating around a rotating axis along a second direction intersecting the first direction in which the liquid flow path extends;
a sensor that detects the rotating member;
a head that discharges the liquid flowing out from the second liquid chamber,
The rotating member has a float and a detected portion, and the buoyancy of the float with respect to the liquid stored in the second liquid chamber causes the liquid level in the second liquid chamber to be at a predetermined position or higher. when the liquid level in the second liquid chamber is lower than the predetermined position, the liquid level is in a second state different from the first state;
The sensor outputs a detection signal based on detecting the detected portion in the first state,
The float is located further away from the liquid flow path than the rotation axis in the first direction, and flows into the second liquid chamber through the liquid flow path when the valve is in the communicating state. A liquid discharge system that receives liquid and moves it in a sinking direction.
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2022
- 2022-03-28 JP JP2022052375A patent/JP2023145090A/en active Pending
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