JP4241177B2 - 液体噴射装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置は、インクを収容したインクカートリッジから導出されたインクを、往復移動するキャリッジに搭載した記録ヘッドから噴射して、同記録ヘッドに対向する紙等の媒体に吐出することにより、記録等を行う。
【0003】
なお、このようなインクジェット式記録装置の中には、キャリッジへの負荷を低減させたり、装置を小型化、薄型化させたりするために、インクカートリッジをキャリッジに搭載させない構成(いわゆるオフキャリッジ型)とするものがあった。そして、このようなインクカートリッジは、通常、インクを収容するインクパックと、同インクパックを収容するケースとを備えていた。インクカートリッジからインクを導出させる際は、ケースとインクパックとの間の隙間に、空気加圧ポンプから生じた空気を空気用チューブを介して圧送し、隙間に充満した空気の圧力によりパック内のインクを押し出してインク用チューブに導出していた(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−200749号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記オフキャリッジタイプのインクジェット式記録装置では、空気加圧ポンプとインクカートリッジとを連通させて、加圧空気を圧送する空気用チューブをインクカートリッジの数に対応させて設けており、複数のチューブが設けられていた。同様に、インクカートリッジと記録ヘッドとを連通させるインクチューブも、インクカートリッジの数に対応させて複数設けられていた。このため、各チューブを接続する組み立て作業に労力を必要としていた。
【0006】
本発明は、組み立てにおける労力を低減することができる液体噴射装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体噴射装置は、可撓性部を有し、液体を内包する液体収容部及び同液体収容部の可撓性部を加圧する加圧室とを備えた複数の液体カートリッジと、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体収容部内と前記液体噴射ヘッドとの間を連通させる液体流路と、前記加圧室に空気を圧送することにより、前記可撓性部を押圧して前記液体収容部内の前記液体を前記液体流路に送り出す空気圧送手段とを備えた液体噴射装置において、前記空気圧送手段は、加圧空気を発生させる空気加圧ポンプと、前記空気加圧ポンプにより発生した前記加圧空気を流入させ前記各液体カートリッジに対し分配する分配手段と、前記分配手段から導出された前記加圧空気を前記各液体カートリッジの前記各加圧室にそれぞれ送り出す分岐流路とを備え、前記分配手段は、長手方向に沿って溝が形成された板状の流路形成部材と、該流路形成部材の前記溝の開口を封止して空気流路を構成するフィルム材とを備えるとともに、前記流路形成部材は、前記空気流路の前記溝に開口し前記空気流路に前記加圧空気を流入させるための空気流入孔と、前記空気流路の前記溝に一端が開口し、他端が前記分岐流路を介して前記各液体カートリッジに連通するように前記各液体カートリッジに対応する位置にそれぞれ設けられた複数の空気導出用の空気孔とを備えた。
【0008】
これによれば、空気加圧ポンプから圧送された空気が、分配手段に流入する。流入した加圧空気は、分配手段に接続された複数の分岐流路に導出されることによりそれぞれ分配される。そして、各分岐流路に流入した空気は、分岐流路に連通する各液体カートリッジの加圧室に送り出される。このため、組み立ての際に、空気加圧ポンプ及び複数の液体カートリッジ間を接続するために、それぞれ空気流路を構成する複数のチューブ等を装置内で引き回して取り付ける必要がない。従って、液体噴射装置の組み立てを簡単にすることができる。また、複数の空気流路の一部を、分配手段に集束させたため、空気流路が装置内で占めるスペースを小さくすることができる。即ち、空気流路を、流路形成部材に形成した溝とそれを封止するフィルム材とで形成し、その溝に開口して加圧空気を空気流路に流入させる空気流入孔と、その溝に一端が開口し他端が各液体カートリッジに連通するように各液体カートリッジに対応する位置に複数の空気導出用の空気孔を設けたことにより、複数の空気流路の一部を分配手段の流路形成部材に共通化して形成することができ、空気流路が装置内で占めるスペースを小さくできる。
【0009】
この液体噴射装置において、前記流路形成部材は、その一側に設けられたカートリッジ接続部をさらに備え、前記空気孔の前記他端は前記カートリッジ接続部の一端で開口するように前記流路形成部材内を貫通して形成され、前記カートリッジ接続部は、該カートリッジ接続部が設けられた一側と反対側に設けられた前記各カートリッジが装着されるホルダに前記分岐流路を介して接続される。
これによれば、空気加圧ポンプ及び複数の液体カートリッジ間を接続するために、それぞれ空気流路を構成する複数のチューブ等を装置内で引き回して取り付ける必要がない。このため、空気加圧ポンプ及び液体カートリッジを接続するための組立作業を簡単にすることができる。また、流路形成部材の一側にカートリッジ接続部が設けられ、その反対側にホルダが設けられるので、スペースを有効に活用することができる。
【0010】
この液体噴射装置において、前記流路形成部材は、前記カートリッジ接続部が設けられた一側に、前記空気加圧ポンプに接続されるポンプ接続部をさらに備える。
【0011】
これによれば、空気加圧ポンプ及び複数の液体カートリッジ間を接続するために、それぞれ空気流路を構成する複数のチューブ等を装置内で引き回して取り付ける必要がない。このため、空気加圧ポンプ及び液体カートリッジを接続するための組立作業を簡単にすることができる。
【0012】
この液体噴射装置において、前記流路形成部材の前記空気流入孔は、前記溝に一端が開口し、他端は前記ポンプ接続部の一端で開口するように前記流路形成部材を貫通して形成されている。
これによれば、空気加圧ポンプから流路形成部材までの流路を、空気流路を構成する溝が形成された流路形成部材と同時に形成できる。このため、製造及び組立を容易に行うことができる。
【0013】
この液体噴射装置において、前記流路形成部材は、該流路形成部材の前記溝が形成された面とは反対側の面に、前記溝と連通する凹部を備え、該凹部は、加圧空気の圧力状態を検出する圧力検出装置の一部を構成する。
【0014】
これによれば、流路形成部材に、圧力検出装置の一部が形成されているので、省スペース化を図ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した液体噴射装置の一実施形態を図1〜図11に従って説明する。
【0026】
図1は、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置(以下、プリンタとする。)のプリンタ本体10の斜視図、図2はプリンタ本体10の要部斜視図である。
【0027】
図2に示すように、プリンタ本体10は、その両側にフレーム板11a,11bが相対向するように設けられており、このフレーム板11a,11b間にはガイド部材12が架設されている。ガイド部材12には、キャリッジ13が摺動可能に支持されており、キャリッジ13は、図示しないキャリッジモータによりガイド部材12に沿って往復移動する。ガイド部材12の下方には、図示しない紙送り機構により紙Pが搬送され、キャリッジ13の往復移動する方向と略直交する方向に紙送りされるようになっている。
【0028】
また、キャリッジ13には、紙Pと対向する側の面に、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド14が搭載されている。記録ヘッド14の下面には、図示しない複数のノズル吐出口が形成されており、図示しない圧電素子の駆動により、液体としての各インクを各ノズル吐出口から紙に対して吐出することにより印刷を行う。本実施形態では、記録ヘッド14には、6種類のインクを吐出するためのノズル吐出口がそれぞれ複数形成されている。
【0029】
この記録ヘッド14に供給するインクを貯留した、液体カートリッジとしてのインクカートリッジ15は、図1に示すように、キャリッジ13の上方に一列に並べて取り付けられる。このとき、各インクカートリッジ15は、プリンタ本体10に取り付けられたホルダ16にそれぞれ着脱可能に収容されている。図3に示すように、各インクカートリッジ15は、加圧室を構成するケース17と、液体収容部、可撓性部としてのインクパック18とにより構成されている。インクパック18は、ケース17内に収容されており、ケース17の内壁との間には加圧室としての隙間Sが設けられている。ホルダ16及びケース17は剛性の高い合成樹脂からなり、方形状に形成されている。インクパック18は可撓性を有する材質からなり、袋状に形成され、インクを内包している。このインクパック18は、例えば、ガスバリア性を有するポリエチレンフィルムにアルミニウムを蒸着したフィルム等からなる。
【0030】
また、ケース17の一側面には、ホルダ16に設けられた針16aを嵌挿するための針嵌挿口17aが形成されている。この針嵌挿口17aに針16aを差し込むと、針16aがインクパック18内に嵌挿され、インクが針16aを介して外部へ導出される。
【0031】
さらに、ケース17において針嵌挿口17aが形成された側面には、空気導入口17bが形成されている。この空気導入口17bは、ホルダ16の一側に突出させて設けられた空気圧送口16bを嵌挿するためのものである。空気圧送口16bは、分岐流路、空気圧送手段を構成する各分配チューブ19を介して、図1に示す集束流路20に連通されている。集束流路20は、空気圧送手段を構成する空気加圧ポンプ21から圧送された加圧空気を分配して、各インクカートリッジ15側へ導出するものである。従って、空気導入口17bに空気圧送口16bを嵌挿することにより、加圧空気が空気圧送口16bから隙間Sに流入し、隙間Sに充満する。隙間Sに流入した空気は、空気圧により可撓性部材からなるインクパック18を押圧する。その結果、インクパック18内のインクが押し出され、インクパック18に嵌挿された針16aからインクが導出される。そして、針16aから導出されたインクは、図1に示す集束流路20に流入する。
【0032】
次に、空気圧送手段及び分配手段を構成する集束流路20について、図4〜図8に従って詳述する。図4は、プリンタ本体10に取り付けられた集束流路20の斜視図、図5は集束流路20の一部の平面図を示す。図6及び図7は、集積流路を上面側からみた斜視図と下面側からみた斜視図である。図8及び図9は、図5におけるA−A線とB−B線における断面図をそれぞれ示す。
【0033】
図6〜図9に示すように、集束流路20は、板状の流路形成部材22と、流路形成部材22の上面に貼着されたフィルム材23とから構成されている。流路形成部材22は、熱可塑性樹脂からなり、空気分配流路及び空気用溝を構成する空気溝25と、各インクカートリッジ15に対応した、液体流路及び液体用溝を構成する6本のインク溝26a〜26fとが形成されている。空気溝25及びインク溝26a〜26fは、流路形成部材22の長手方向に亘って延びるように形成されており、溝の形状及び長さはそれぞれ異なっている。
【0034】
空気溝25及びインク溝26a〜26fは上面が開口しており、この開口面に、フィルム材23が熱溶着等の方法により貼着される。フィルム材23は、図6に示すように、溝の形状に対応して枝状に分岐しており、空気溝25及びインク溝26a〜26eを封止するフィルム材23と、インク溝26fを封止するフィルム材23と、右端に形成された空気溝25を封止するフィルム材23とからなる。このフィルム材23と空気溝25とにより空気流路の一部が構成される。また、フィルム材23とインク溝26a〜26fとによりインク流路の一部が構成される。このため、空気流路及びインク流路の一部を集束流路20に形成するために、流路形成部材22を切削して各流路を貫通形成する等の必要が無く、比較的簡単に各流路を形成することができる。また、空気流路及びインク流路を全体的にチューブで構成するよりも、インク溶媒の蒸発や、空気の侵入を防止することができる。
【0035】
分配流路、液体流路、空気用可撓性部材、及び液体用可撓性部材を構成するフィルム材23は、ガスバリア性を備えており、例えば、ポリエチレン等の合成樹脂からなるフィルムに、SiOx蒸着、アルミニウム蒸着を施した多層構造のフィルムからなる。このフィルム材23は、可撓性チューブよりもガスバリア性が高いため、集束流路20に設けられた空気流路及びインク流路のガスバリア性を高くすることができる。このため、空気流路及びインク流路において、空気、又はインクから揮発した気体が漏出することが防止される。尚、図4及び図5は説明の便宜上、流路形成部材22にフィルム材23を貼着していない状態を示している。
【0036】
次に、集束流路20に設けられた空気流路について説明する。図5に示すように、空気溝25の底面には、空気溝25を外部に連通させる空気流入孔としての流入孔27の一端が開口している。流入孔27は、流路形成部材22を貫通形成されており、流路形成部材22の一側に突出形成されたポンプ接続部28の一端で開口している。このポンプ接続部28側の開口は、空気加圧ポンプ21からの空気を流入する空気流入口28aとなっている。
【0037】
流入孔27が貫通形成されたポンプ接続部28には、空気溝25と空気加圧ポンプ21を連通させるポンプ側チューブ29の一端が嵌挿されている。ポンプ側チューブ29の他端は、空気加圧ポンプ21に接続され、流入孔27と空気加圧ポンプ21とを連通させている。このような構成により、空気加圧ポンプ21から圧送された空気は、ポンプ側チューブ29を介して、空気溝25とフィルム材23とで構成される空気流路内に流入され、同流路内に充満する。
【0038】
さて、図5及び図8に示すように、空気溝25の底面には、空気溝25(空気流路)内の空気を外部に導出する空気孔24の一端が開口している。本実施形態では、各インクカートリッジ15に対応して流路形成部材22に6個の空気孔24が形成されている。この空気孔24は、流路形成部材22内を貫通しており、流路形成部材22の一側に突出して設けられた第1のカートリッジ接続部30の一端で開口している。この開口は、空気溝25から空気を外部に流出する空気流出口30aとなっている。この第1のカートリッジ接続部30は、ポンプ接続部28が形成された流路形成部材22の側面に設けられており、各空気孔24に対応して6個設けられている。
【0039】
各第1のカートリッジ接続部30には、空気孔24から流出した空気を各インクカートリッジ15へ導出する分配チューブ19の一端が、それぞれ嵌挿されている。分配チューブ19の他端は、ホルダ16に設けられた図示しないホルダ側接続部に接続される。このホルダ側接続部は同じくホルダ16に設けられた空気圧送口16bに連通している。各分配チューブ19は、各第1のカートリッジ接続部30と各ホルダ側接続部との間の距離が同じであるため、同じ長さに形成されている。このため、分配チューブ19の製造を容易にすることができる。
【0040】
このような構成により、空気溝25とフィルム材23とで構成される空気流路内に充満した加圧空気は、各空気孔24に流入することにより分配され、各分配チューブ19に流入して空気圧送口16bに至る。空気圧送口16bから流出する加圧空気は、ホルダ16に収容されたケース17の空気導入口17bを介して、隙間Sに流入する。
【0041】
また、組み立ての際は、まずプリンタ本体10に取り付けられた集束流路20のポンプ接続部28と、空気加圧ポンプ21とをポンプ側チューブ29で接続する。さらに、各第1のカートリッジ接続部30と、プリンタ本体10に取り付けられたホルダ16の図示しない各ホルダ側接続部とを、各分配チューブ19でそれぞれ接続する。このため、空気加圧ポンプ21と各インクカートリッジ15とを接続するために、複数のチューブを装置内で引き回して取り付ける必要がない。このため、空気加圧ポンプ21と各インクカートリッジ15とを接続させるための組み立て作業を簡単にすることができる。また、プリンタ本体10内に、空気加圧ポンプ21とインクカートリッジ15とを接続するチューブを引き回したり、曲げたりするためのスペースを設ける必要がないことにより、空気流路又はプリンタ本体10の省スペース化を図ることができる。
【0042】
ところで、図7に示すように、流路形成部材22の下面には、圧力検出装置31を収容する検出装置収容部20aが凹設されている。圧力検出装置31は、空気溝25とフィルム材23とで構成される空気流路内の加圧空気が減少したことを検知して、空気加圧ポンプ21に空気の圧送命令を送出するためのものである。
【0043】
圧力検出手段としての圧力検出装置31は、図10及び図11に示すように、一端が開口した、熱可塑性樹脂等からなる本体32と、本体32の開口に貼着された可撓性の材質からなるダイヤフラム33と、光センサユニット34とから構成される。本体32は、流路形成部材22と一体に設けられ、ダイヤフラム33が貼着された側と反対側の側面32aが、検出装置収容部20aの底面と対向するように一体化させて配設される。このように、本体32が流路形成部材22と一体化しているため、流路形成部材22の外部に圧力検出装置を設けるよりも、省スペース化を図ることができる。
【0044】
本体32の内部には、断面略コ字状の連通路36aが貫通形成されている。この連通路36aは、検出装置収容部20aの底面に形成された図示しない連通孔を介して、流路形成部材22の空気溝25に連通しており、空気流路の一部を成している。また、連通路36aはダイヤフラム33側で開口しており、ダイヤフラム33が貼着することによって流路が形成されている。ダイヤフラム33は、ガスバリア性を備えたフィルム等からなる。
【0045】
また、本体32には、ダイヤフラム33が貼着された側面の一部に凹部36が形成され、この凹部36とダイヤフラム33とにより、導入室Rが形成されている。導入室Rは、連通路36aの途中に設けられることにより空気溝25に連通しており、連通路36aと同様に、集束流路20に設けられた空気流路の一部を構成している。凹部36のほぼ中央には、棒状のガイド部材37が形成されており、ガイド部材37の周囲にはコイルばね38が配設されている。
【0046】
また、本体32に貼着されたダイヤフラム33は、導入室R側に樹脂板39を備えている。コイルばね38は、樹脂板39と凹部36の底面との間に配設され、ダイヤフラム33を上方に付勢している。また、ダイヤフラム33の外側(樹脂板39と反対側の側面)には、反射板35が貼着されている。反射板35の上面(光センサユニット34と対向する面)は、例えば、ゴム等の密着性の優れた素材が設けられ、その表面が白色に形成されている。
【0047】
この反射板35に対向するように、圧力検出器を構成する光センサユニット34が配置されている。光センサユニット34には、発光素子34a及び受光素子34bが設けられ、発光素子34aから射出した光は、反射板35にて反射され、受光素子34bによって受光されるようになっている。
【0048】
この圧力検出装置31の作用について説明する。集束流路20に設けられた空気流路に加圧空気が充満しているとき、導入室R及び連通路36aは同様に加圧空気が充満している。このため、導入室R内の空気圧とコイルばね38の付勢力により、ダイヤフラム33は上方に押し上げられ、ダイヤフラム33の外側に貼着された反射板35が光センサユニット34に当接する。その結果、発光素子34a及び受光素子34bは閉塞され、受光素子34bから電気信号が送出されないオフ状態となる。
【0049】
また、インクパック18内のインクが消耗されて、ケース17とインクパック18との間に設けられた隙間Sの体積が増加する等により、隙間S内が減圧されると、集束流路20に設けられた空気流路内が減圧される。このため、空気流路に連通した導入室R及び連通路36a内も減圧され、ダイヤフラム33がコイルばね38の付勢力に抗して導入室R側に変位する。この変位によって、ダイヤフラム33は、光センサユニット34から離間する。その結果、発光素子34aから射出する光は、反射板35によって反射され、受光素子34bによって検知される。これによって発生する電気信号により、プリンタ本体10内の図示しない制御部によって、空気加圧ポンプ21の駆動部に駆動開始命令が送出される。同命令が駆動部に送出されると、空気加圧ポンプ21が駆動して、集束流路20の空気流路に加圧空気が送出される。このため、空気流路内の空気圧が低下した際に、空気流路内に空気を圧送することができる。
【0050】
次に、液体流路としてのインク流路について説明する。流路形成部材22に形成された6本のインク溝26a〜26fは、図4に示すように、流路形成部材22の長手方向に亘って延び、各インクカートリッジ15に対応する位置でそれぞれインクカートリッジ15側へ略L字状に屈折している。インク溝26a〜26fは、図8及び図9に示すように、空気溝25と同様にフィルム材23が開口に貼着されることによってインク流路の一部をそれぞれ構成する。このように、空気流路が設けられた集束流路20に、インク流路も設けたため、各インクカートリッジ15と記録ヘッド14とを接続するチューブを引き回して装置内に配設するよりも、省スペース化を図ることができる。
【0051】
各インク溝26a〜26fの底面には、図9に示すように、インクをインク溝26a〜26f(インク流路)内に流入させるための各インク孔41の一端がそれぞれ開口している。液体流路、液体流入口を構成するインク孔41は、流路形成部材22内を貫通形成されている。
【0052】
また、インク孔41の他端は、流路形成部材22の側面に突出させて設けられた第2のカートリッジ接続部40の一端で開口している。第2のカートリッジ接続部40は、図6に示すように、流路形成部材22の第1のカートリッジ接続部30及びポンプ接続部28が設けられた側面と反対の側面に、各インクカートリッジ15の位置に対応して6個設けられている。第2のカートリッジ接続部40は、図4に示すように、ホルダ16に取り付けられた針支持部16cに嵌挿されることにより、針16aと接続している。
【0053】
このような構成により、各インクパック18から針16aを介して導出されたインクは、流路形成部材22内に設けられた各インク孔41を介して各インク溝26a〜26f(インク流路)へそれぞれ流入する。そして、インク溝26a〜26fから構成されるインク流路は、流路形成部材22の一部に設けられた集束部42において集束され、インク供給口43からそれぞれインクを導出する。インク供給口43には、図1に示すインク導通材44が接続され、インク供給口43から流出したインクは、インク導通材44を介して記録ヘッド14側に供給される。このインク導通材44は、可撓性を備えており、インク供給口43から記録ヘッド14までインクを供給する複数の流路を備えたものである。
【0054】
各インクカートリッジ15と記録ヘッド14とを連通させる際は、集束流路20の第2のカートリッジ接続部40を、ホルダ16に設けられた針支持部16cに嵌挿する。そして、インク供給口43に、インク導通材44の一端を嵌合する。このため、各インクカートリッジ15と記録ヘッド14とを接続する複数のチューブをそれぞれ装置内で引き回して取り付ける必要がなく、組み立て作業を簡単にすることができる。また、各インクカートリッジ15と記録ヘッド14とを接続するチューブを装置内で引き回すスペースを設ける必要がないため、インク流路又はプリンタ本体10の省スペース化を図ることができる。
【0055】
ところで、各インクパック18から、インク孔41及びインク溝26a〜26fを介したインク供給口43までの距離、すなわちインク流路の長さは、各インク流路によってそれぞれ異なっている。このため、各インク流路において生じる圧力損失は、長さの相違により差が生じるが、本実施形態では、長さの相違に基づいて、各インク溝26a〜26fの断面積を異なったものとすることにより圧力損失に差が生じるのを防止している。すなわち、圧力損失が決定される因子としては、流路の断面積、長さ、及び粗度等があり、流路の長さが長いほど圧力損失が大きく、断面積が大きいほど圧力損失が小さい。従って、インク流路の長さに基づいて、インク溝26a〜26fのうち、距離の長いインク溝の断面積を比較的大きくし、距離の短いインク溝の断面積を比較的小さくしている。このため、インク供給口43から導出されるインク圧に差が生じるのを防止することができる。
【0056】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、集束流路20に設けられた空気流入口28aから、空気加圧ポンプ21からの空気を空気溝25及びフィルム材23により構成される空気流路に流入するようにした。また、同空気流路に流入した加圧空気を、空気溝25の底面で開口した6個の空気孔24にそれぞれ流入させることにより分配した。さらに、分配した加圧空気を、各分配チューブ19を介して、インクパック18とケース17との間に設けられた隙間Sに圧送するようにした。
【0057】
このため、空気加圧ポンプ21と各インクカートリッジ15とを接続するために、複数のチューブを装置内で引き回す等して取り付ける必要がない。従って、組み立て作業を簡単にすることができる。
【0058】
また、プリンタ本体10には、空気加圧ポンプ21と各インクカートリッジ15とを接続するチューブを引き回したり、曲げたりするスペースを設ける必要がなくなる。このため、空気流路又はプリンタ本体10の省スペース化を図ることができる。
【0059】
(2)上記実施形態では、集束流路20と、インクカートリッジ15に設けられた隙間Sとを連通させる分配チューブ19の長さを均一とした。このため、それぞれ異なる長さのチューブを製造するようなことがなく、分配チューブ19の製造を容易にすることができる。
【0060】
(3)上記実施形態では、空気流路の一部は、流路形成部材22に形成された空気溝25と、流路形成部材22に貼着されたフィルム材23とにより形成される。このため、流路形成部材22を切削して管状の流路を貫通形成する等に比較して、空気流路を比較的簡単に形成することができる。また、空気流路及びインク流路を全体的にチューブで構成するよりも、インク溶媒の蒸発や、空気の侵入を防止することができる。
【0061】
(4)上記実施形態では、集束流路20に、集束流路20に設けられた空気流路内の圧力を検出する圧力検出装置31を備えた。圧力検出装置31は、空気加圧ポンプ21から圧送される空気を導入する導入室Rと、導入室Rの壁面を構成し、導入室R内の圧力によって変位するダイヤフラム33と、ダイヤフラム33の変位を検出する光センサユニット34とを備えるようにした。そして、導入室Rは、流路形成部材22に一体に設けられ、空気溝25に連通されて、集束流路20に設けられた空気流路の一部を構成するようにした。このため、空気流路内の空気の不足を検知し、不足した場合に空気を空気流路内に圧送することができる。
【0062】
(5)上記実施形態では、空気溝25が形成された流路形成部材22には、6本のインク溝26a〜26fが形成され、インク溝26a〜26fとフィルム材23とによりインク流路の一部が形成される。
【0063】
従って、集束流路20に空気流路及びインク流路の一部が形成されるため、各インクカートリッジ15と記録ヘッド14とを接続するチューブを装置内で引き回すよりも省スペース化を図ることができる。また、インクカートリッジ15と記録ヘッド14とを連通させるチューブ等をプリンタ本体10内で引き回して取り付ける必要がなく、組み立て作業を簡単にすることができる。
【0064】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、インク流路の長さに基づいて、その断面積が異なるようにした。これ以外に、インク溝26a〜26fの長さ、断面積、及びその壁面の粗度を均一にしてもよい。あるいは、インク溝26a〜26fの長さに基づいて、壁面の粗度を異なるものとしてもよい。
【0065】
・上記実施形態では、フィルム材23は、各溝の形状に対応して枝状に分岐した形状に形成したが、1枚の方形状に形成し、流路形成部材22に形成された空気溝25及びインク溝26a〜26fを1枚のフィルム材23で封止するようにしてもよい。このようにすると、フィルム材23を貼着する際の作業の手間が軽減される。
【0066】
・上記実施形態においては、液体カートリッジとしてのインクカートリッジ15は、液体収容部としてのインクパック18と、加圧室としてのケース17とによって構成されるようにした。これをその他の液体収容部と加圧室とによって構成される液体カートリッジに具体化するようにしてもよい。なお、その他の液体収容部としては、箱体の内部を可撓性部としてのフィルム等で仕切ることによって、液体収容部と加圧室とを形成するようなものに具体化するようにしてもよい。
【0067】
・上記実施形態においては、液体噴射装置として、インクを吐出するインクジェット式記録装置(プリンタ本体10)について説明したが、その他の液体噴射装置であってもよい。例えば、ファックス、コピア等を含む印刷装置や、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。また、液体噴射装置以外の装置に使用する弁装置に応用してもよい。また、流体もインクに限られず、他の流体に応用してもよい。
【0068】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(a) 請求項6〜11のいずれか1つに記載の液体噴射装置において、前記分配手段を液体噴射ヘッドの重力方向の上方に設けたことを特徴とする液体噴射装置。
【0069】
これによれば、分配手段に形成された液体流路内の液体は、重力により下方に流れやすいため、液体が分配手段から液体噴射ヘッドまで導出されやすい。
(b)請求項3〜11のいずれか一つに記載の液体噴射装置において、前記流路形成部材は、板状に形成され、その側部に前記空気流出口と、前記各液体カートリッジからの液体を導入させるための液体流入口とをそれぞれ設けたことを特徴とする液体噴射装置。
【0070】
これによれば、板状の流路形成部材の側面に空気流出口と液体流入口とが設けられているので、一列に配置された複数の液体カートリッジに対応させることができる。また、分配手段をコンパクトにすることができる。
【0071】
(c) 請求項1〜7のいずれか一つに記載の液体噴射装置において、前記分岐流路は、可撓性チューブからなることを特徴とする液体噴射装置。
これによれば、分岐流路が可撓性チューブからなるため、可撓性チューブを曲げて、各液体カートリッジと分配手段とを接続することができる。このため、液体カートリッジと分配手段との相対位置に制限が生じない。
【0072】
(d) 請求項3〜10のいずれか一つに記載の液体噴射装置において、前記分配手段は、熱可塑性樹脂からなることを特徴とする液体噴射装置。
これによれば、溝が形成された分配手段を比較的簡単に成形することができる。また、空気流路及び液体流路を全体的にチューブで構成するよりも、液体の蒸発や、空気の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態のプリンタ本体の斜視図。
【図2】 同プリンタ本体の要部斜視図。
【図3】 カートリッジの断面図。
【図4】 プリンタ本体に取り付けられた集束流路の斜視図。
【図5】 同集束流路の平面図。
【図6】 同集束流路の斜視図。
【図7】 同集束流路の斜視図。
【図8】 同集束流路の要部断面図。
【図9】 同集束流路の要部断面図。
【図10】 集束流路に取り付けられた圧力検出装置の断面図。
【図11】 同圧力検出装置の断面図。
【符号の説明】
10…液体噴射装置としてのプリンタ本体、14…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、15…液体カートリッジとしてのインクカートリッジ、18…液体収容部としてのインクパック、17…加圧室を構成するケース、19…分岐流路、空気圧送手段を構成する分配チューブ、20…空気圧送手段、分配手段を構成する集束流路、21…空気圧送手段を構成する空気加圧ポンプ、23…分配流路、液体流路、空気用可撓性部材、及び液体用可撓性部材を構成するフィルム材、25…空気分配流路、空気用溝を構成する空気溝、26a〜26f…液体流路、液体用溝を構成するインク溝、28a…空気流入口、30a…空気流出口、31…圧力検出手段としての圧力検出装置、33…ダイヤフラム、34…圧力検出器を構成する光センサユニット、41…液体流路、液体流入口を構成するインク孔、R…導入室、S…加圧室としての隙間。
Claims (5)
- 可撓性部を有し、液体を内包する液体収容部及び同液体収容部の可撓性部を加圧する加圧室とを備えた複数の液体カートリッジと、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体収容部内と前記液体噴射ヘッドとの間を連通させる液体流路と、前記加圧室に空気を圧送することにより、前記可撓性部を押圧して前記液体収容部内の前記液体を前記液体流路に送り出す空気圧送手段とを備えた液体噴射装置において、
前記空気圧送手段は、
加圧空気を発生させる空気加圧ポンプと、
前記空気加圧ポンプにより発生した前記加圧空気を流入させ前記各液体カートリッジに対し分配する分配手段と、
前記分配手段から導出された前記加圧空気を前記各液体カートリッジの前記各加圧室にそれぞれ送り出す分岐流路とを備え、
前記分配手段は、長手方向に沿って溝が形成された板状の流路形成部材と、該流路形成部材の前記溝の開口を封止して空気流路を構成するフィルム材とを備えるとともに、
前記流路形成部材は、前記空気流路の前記溝に開口し前記空気流路に前記加圧空気を流入させるための空気流入孔と、前記空気流路の前記溝に一端が開口し、他端が前記分岐流路を介して前記各液体カートリッジに連通するように前記各液体カートリッジに対応する位置にそれぞれ設けられた複数の空気導出用の空気孔とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1に記載の液体噴射装置において、
前記流路形成部材は、その一側に設けられたカートリッジ接続部をさらに備え、前記空気孔の前記他端は前記カートリッジ接続部の一端で開口するように前記流路形成部材内を貫通して形成され、
前記カートリッジ接続部は、該カートリッジ接続部が設けられた前記流路形成部材の一側と反対側に設けられた前記各液体カートリッジが装着されるホルダに前記分岐流路を介して接続されることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項2に記載の液体噴射装置において、
前記流路形成部材は、前記カートリッジ接続部が設けられた一側に、前記空気加圧ポンプに接続されるポンプ接続部をさらに備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項3に記載の液体噴射装置において、
前記流路形成部材の前記空気流入孔は、前記溝に一端が開口し、他端は前記ポンプ接続部の一端で開口するように前記流路形成部材を貫通して形成されていることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液体噴射装置において、前記流路形成部材は、該流路形成部材の前記溝が形成された面とは反対側の面に、前記溝と連通する凹部を備え、該凹部は、加圧空気の圧力状態を検出する圧力検出装置の一部を構成することを特徴とすることを特徴とする液体噴射装置。
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