JP2012111167A - 液体噴射装置、液体噴射システム - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射装置の外部に設けられた液体容器からの適切な液体の供給を実現することを補助する。
【解決手段】液体タンクの水位を計測する物差しを収容する物差し収容部が、液体噴射装置の外表面に設けられ、液体タンク収容ケースを固定する固定カバーに備えられている。物差しにより、液体タンクの水位を確認することができ、物差し収容部によって物差しを収容することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体噴射装置および液体噴射システムに関する。

液体噴射装置として、インクジェットプリンターのように噴射ヘッドからインクを噴射することによって画像を印刷する印刷装置が、広く使用されている。噴射される液体であるインクはインクカートリッジと呼ばれる専用容器に収容されており、インクの自重によって、あるいは送液ポンプによって噴射ヘッドに供給されている。

また、インクカートリッジでは収容可能なインク量に限界があるので、大量に印刷する場合には、何度も印刷を中断してインクカートリッジを交換しなければならなくなる。そこで、印刷装置に隣接して配置された大容量のインクタンクからチューブ（フレキシブルパイプ）を介して印字ヘッドへインクを連続的に供給できるようにした技術（特許文献１）が知られている。

特開２００５−２１９４８３号公報

ところで、特許文献１のように、液体噴射装置の外部に設けられた液体容器からチューブを介して噴射ヘッドに液体を供給する場合、液体容器内部の液体残量が所定量より少なくなっていると、液体容器内部の空気がチューブに混入してしまうおそれがあった。チューブの中に空気が入ってしまうと噴射ヘッドに空気が供給されてしまい、噴射ヘッドにおいて空打ち（液体噴射ヘッド内に液体が存在しない状態で噴射動作が行われること）が生じ、適切な液体噴射動作が実行されなくなってしまうという問題があった。

この発明は、従来の技術における上記の課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、液体噴射装置の外部に設けられた液体容器からの適切な液体の供給を実現することを補助することを目的し、以下の形態または適用例として実現できる。

［適用例１］噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置を有し、当該液体噴射装置の外部に設けられた液体タンクから導管を介して前記噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射システムであって、
前記液体噴射装置の筺体とは別体に構成され、前記液体タンクが収納されたタンク収納ケースと、
前記液体噴射装置の筺体の外側面に設けられ、前記液体タンク収納ケースを取り外し可能に固定する固定カバーと、
前記液体タンクに収容されている液体の水位を測定する物差しと、を有し、
前記タンク収納ケースには開口が設けられ、当該開口から液体タンクに収容されている液体の水位が視認可能となっており、
前記固定カバーには、前記物差しの非使用時において、前記物差しを収容する物差し収容部を備えることを特徴とする液体噴射システム。

適用例１の液体噴射システムによれば、タンク収容ケースの開口から視認可能な液体タンクに収容されている水位を物差しを使用して確認することができる。すなわち、液体タンクに収容されている水位を物差しを使用して確認することで、液体タンクに収容されている液体の水位が導管（チューブ）に空気が入るおそれがある水位まで低下していることを知ることができる。

［適用例２］上記適用例に記載の液体噴射システムであって、
前記固定カバーは底部と底部の外周に対して底部から立設する壁部とにより凹部が形成され、当該凹部が前記物差し収容部である、液体噴射システム。

適用例２の液体噴射システムによれば、凹部を物差しの収容部として利用するので、簡易な構造で物差し収容部を形成できる。

［適用例３］上記適用例に記載の液体噴射システムであって、
前記物差しを前記物差し収容部に案内するための案内開口が前記壁部に設けられている、液体噴射システム。

適用例３の液体噴射システムによれば、固定カバー壁部の案内開口により、物差しを物差し収容部に案内することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の液体噴射システムであって、
前記物差しは、前記物差し収容部に収容された時に物差し収容部からはみ出しているはみ出し部を有し、当該はみ出し部に取っ手を有する、液体噴射システム。

適用例４の液体噴射システムによれば、物差し収容部から物差しを取り出すとき、容易に物差しを取り出すことができる。

［適用例５］外部に設けられた液体タンクから導管を介して前記噴射ヘッドへ液体が供給され、前記液体タンクを収納し開口から液体タンクに収容されている液体の水位が視認可能なタンク収納ケースを取り外し可能に固定する、液体噴射装置であって、
前記液体噴射装置の筺体の外側面に設けられ、前記タンク収容ケースを固定する固定カバーと、
前記液体タンクに収容されている液体の水位を測定する物差しと、を有し、
前記固定カバーには、前記物差しの非使用時において、前記物差しを収容する物差し収容部を備えることを特徴とする液体噴射装置。

適用例５の液体噴射装置によれば、適用例１と同様の効果を奏することができる。

本実施例の液体噴射システムとしてのインクジェットプリンターとタンクケースを示した図である。 本実施例のインクジェットプリンターの内部構造を示した説明図である。 本実施例のタンクケースを示した説明図である。 インクジェットプリンターにタンクケースを固定するための構成を示した説明図である。 インクジェットプリンターを地面に載置した状態でのタンクケースのフックと固定カバーの固定部とが嵌合する部分の拡大図である。 変形例の物差しを示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．液体噴射システムの構成：
Ｂ．物差し収容部とタンクケースのインクジェットプリンターへの固定：
Ｃ．変形例：

Ａ．液体噴射システム構成：
図１は、本実施例の液体噴射装置としてのインクジェットプリンター１００とタンクケース１５０から構成された液体噴射システム１０を示したものである。図示したインクジェットプリンター１００は、略箱形の外観形状をしており、前面のほぼ中央には前面カバー１０３が設けられ、背面側には、印刷用紙１をセットする給紙トレイ１０１が設けられている。また、インクジェットプリンター１００の前面側で、前面カバー１０３の隣に相当する位置には複数の操作ボタン１０５が設けられている。前面カバー１０３は下端側で軸支されており、上端側を手前に倒すと、印刷用紙１が排出される細長い排紙口１０２が現れる。給紙トレイ１０１に印刷用紙１をセットして、操作ボタン１０５を操作すると、給紙トレイ１０１から印刷用紙１が給紙される。そしてインクジェットプリンター１００の内部で、印刷用紙１の表面に液体噴射ヘッドによってインクが噴射されて画像が形成された後、排紙口１０２から印刷用紙１が排出されるようになっている。

インクジェットプリンター１００の側面には、箱形形状のタンクケース１５０が設けられている。詳細には後述するが、タンクケース１５０の内部には複数のインクタンクが設けられており、インクジェットプリンター１００が印刷に用いるインクは、このインクタンクから導管（チューブ）を介して液体噴射ヘッドに供給されるようになっている。

インクジェットプリンター１００の側面であって、インクジェットプリンター１００とタンクケース１５０に間には物差し２００が収納されている。この物差しは、詳細は後述するが、タンクケース内部に設けられたインクタンクに収容されているインクの水位を計測するのに用いられる。

図２は、本実施例のインクジェットプリンター１００の内部構造を示した説明図である。図示されるように、インクジェットプリンター１００の内部には、印刷用紙１の上で往復動するキャリッジ１１０が設けられており、キャリッジ１１０には、インクを噴射する噴射ヘッド１１２が設けられている。本実施例のインクジェットプリンター１００では、シアン（以下Ｃ）色、イエロー（以下Ｙ）色、マゼンタ（以下Ｍ）色、黒（以下Ｋ）色の４色のインクを用いて画像を印刷可能であり、インクの色毎に噴射ヘッド１１２が設けられている。

キャリッジ１１０は、図示しない駆動機構に駆動されて、ガイドレール１３０によってガイドされながら印刷用紙１の上で往復動を繰り返す。また、インクジェットプリンター１００には図示しない紙送り機構が設けられており、キャリッジ１１０が往復動する動きに合わせて印刷用紙１が少しずつ紙送りされていく。そして、キャリッジ１１０が往復動する動きと、印刷用紙１が紙送りされる動きとに合わせて、噴射ヘッド１１２から、Ｃ色のインク（以下、Ｃインク）、Ｙ色のインク（以下、Ｙインク）、Ｍ色のインク（以下、Ｍインク）、あるいはＫ色のインク（以下、Ｋインク）を噴射することによって、印刷用紙１に画像が印刷される。

噴射ヘッド１１２から噴射されるインクは、タンクケース１５０内に設けられたインクタンク１５１に収容されている。本実施例のインクジェットプリンター１００では、Ｃインク、Ｙインク、Ｍインク、Ｋインクの４種類のインクを使用することから、インクタンク１５１もインクの種類毎に、Ｃインク用のインクタンク１５１Ｃ、Ｙインク用のインクタンク１５１Ｙ、Ｍインク用のインクタンク１５１Ｍ、およびＫインク用のインクタンク１５１Ｋの４つのインクタンク１５１が設けられている。なお、本明細書中では、特にインクの種類を区別する必要がない場合には、インクの種類毎のインクタンク１５１Ｃ，１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｋをまとめて単にインクタンク１５１と称することがあるものとする。これらインクタンク１５１内のインクは、インクの種類毎に設けられたインクチューブ（導管）１１７を介して、インクの種類毎の噴射ヘッド１１２に供給される。

さらに、キャリッジ１１０がガイドレール１３０に沿って印刷用紙１の外側まで移動した位置には、ホームポジションと呼ばれる領域が設けられており、インクジェットプリンター１００が画像を印刷していない間は、キャリッジ１１０はホームポジションに移動している。ホームポジションには、キャップ１２２が設けられており、このキャップ１２２は図示しない昇降機構によって上下方向に移動可能となっている。そして、キャリッジ１１０をホームポジションに移動した状態で、キャップ１２２をキャリッジ１１０の底面側に押し当てると噴射ヘッド１１２を覆うように閉空間が形成され、噴射ヘッド１１２内のインクが乾燥することを防止可能となっている。また、キャップ１２２には、負圧チューブ１２４を介して負圧ポンプ１２０が接続されており、キャリッジ１１０の底面側にキャップ１２２を押し当てた状態で負圧ポンプ１２０を作動させることで、噴射ヘッド１１２内のインクを吸い出すことも可能となっている。このため、噴射ヘッド１１２内で乾燥が進んでインクの粘度が増加してしまった場合でも、そのようなインクを吸い出して、噴射ヘッド１１２内のインクを適切な粘度に維持しておくことが可能である。

また、上述したキャリッジ１１０を往復動させる動作や、印刷用紙１を紙送りする動作や、噴射ヘッド１１２からインクを噴射する動作や、正常に印刷可能なようにメンテナンスを実行する動作などは、全て制御部１４０によって制御されている。

図３は、本実施例のタンクケース１５０を示した説明図である。図示されているように、タンクケース１５０の側面には大きな確認窓（開口）１５２が形成されており、タンクケース１５０内に収容されたＣインクのインクタンク１５１Ｃ、Ｙインクのインクタンク１５１Ｙ、Ｍインクのインクタンク１５１Ｍ、Ｋインクのインクタンク１５１Ｋをそれぞれ目視できるようになっている。また、それぞれのインクタンク１５１Ｃ，１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｋは、透明あるいは半透明な樹脂材料で形成されている。このため、それぞれのインクタンク１５１Ｃ，１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｋに残ったインクの液面Ｌｖの位置（すなわちインクの残量）を目視によって確認することが可能である。

図３に示すように、インクジェットプリンター１００とタンクケース１５０が平面ＰＦに置かれている。この状態で後述する物差し収容部に収容された物差し２００を取り出して、物差し２００の一端を平面ＰＦに押しあて、それぞれのインクタンク１５１Ｃ，１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｋに残っているインクの液面に対応する物差しの目盛り２１０を確認することで、インクタンク１５１の水位Ｌｖを定量的に確認することができる。これにより、インクタンク１５１から噴射ヘッド１１２へインクを適切に供給できない、すなわち、インクチューブ（導管）１１７にインクタンク１５１内の空気が混入してしまうおそれがある程度にまでインクタンク１５１Ｃ，１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｋに収容されているインクの水位が低下しているかどうかを確認することができる。そして、利用者は、インクタンク１５１の水位Ｌｖを確認して、インクタンク１５１にインクを補充する必要があるかどうかを判断することができる。なお、本実施例では、インクタンクの水位Ｌｖの定量的確認に必要とされる精度を考慮して、１０ｍｍ間隔で目盛り２１０が設けられている。

Ｂ．物差し収容部とタンクケースのインクジェットプリンターへの固定：
図４は、インクジェットプリンター１００にタンクケース１５０を固定する構成を示した説明図である。図４には、タンクケース１５０を取り外した後、インクジェットプリンター１００に取り付けられていた側の面が上方を向くように、タンクケース１５０を回転させた状態が示されている。図示されているように、タンクケース１５０がインクジェットプリンター１００に取り付けられる面には、タンクケース１５０の上面側の２箇所にフック１５７が立設されている。また、インクジェットプリンター１００の側面（タンクケース１５０が取り付けられる面）には固定カバー１６０が設けられており、固定カバー１６０には、フック１５７に対応する位置に固定部１６２が設けられている。

固定カバー１６０には、底部１６８と底部１６８の外周から立設する壁部１６７によって凹部１６９が形成されており、この凹部１６９が物差し２００を収容する「物差し収容部」として機能する。したがって、この凹部１６９を物差し収容部１６９ともいう。壁部１６７の一方の固定部１６２に隣接する位置には物差し２００を物差し収容部１６９に案内する案内開口１６２が設けられている。この案内開口１６２によって、物差し２００を物差し収容部１６９に収容し、物差し収容部１６９から物差し２００を取り出すことができる。なお、図４に示されているとおり、物差し２００の全部が物差し収容部１６９に収容されている必要はなく、物差し２００の一部が物差し収容部１６９からはみ出していても、物差し２００の姿勢が安定していればよい。

次に、タンクケース１５０をインクジェットプリンター１００への固定について説明する。タンクケース１５０をインクジェットプリンター１００に固定する際には、フック１５７が固定部１６２の少し上に来るようにタンクケース１５０を持ち上げておき、ここからインクジェットプリンター１００が載置されている平面ＰＦの方向にタンクケース１５０を降下させる。こうすると、上からフック１５７が固定部１６２に嵌合し、タンクケース１５０がインクジェットプリンター１００に取り付けられる。

こうしてインクジェットプリンター１００にタンクケース１５０が取り付けられた状態で印刷を行っているうちに、インクタンク１５１内のインクの残量が少なくなった場合には、次のようにしてインクタンク１５１にインクを補充する。先ず、タンクケース１５０を持ち上げて固定カバー１６０から取り外し、図４に示すように、インクジェットプリンター１００側の面が上を向くようにタンクケース１５０を倒す。すると、タンクケース１５０の上面に設けられた上面カバー１５５が倒されて、インクタンク１５１の上面側に設けられたキャップ１５６が取り外しやすくなるので、キャップ１５６を取り外し、インクタンク１５１内にインクを補充する。また、上面カバー１５５が倒された状態では、側面からインクタンク１５１内のインクの量を確かめながらインクを補充することができるので、必要以上のインクをインクタンク１５１に補充してしまうこともない。

以上のようなタンクケース１５０の固定構成を備えた本実施例のインクジェットプリンター１００では、インクジェットプリンター１００の設置場所を移動する際にインクジェットプリンター１００を持ち上げると、タンクケース１５０が固定カバー１６０に引っ掛かって一緒に付いてくる。従って、別途タンクケース１５０を持ち運ぶ必要がなく、タンクケース１５０の持ち運びが容易となる。また、タンクケース１５０はインクジェットプリンター１００のすぐ隣の位置に固定されるので、タンクケース１５０とインクジェットプリンター１００とが引き離されることでインクチューブ１１７に負荷がかかり、結果としてインクチューブ１１７が劣化してしまうことを抑制することが可能である。

また、インクチューブ１１７は、インクの補充時のことを考慮して、余裕をもって少し長めに設けられている。そして、本実施例のインクジェットプリンター１００では、固定カバー１６０で確保された隙間（凹部１６９）にインクチューブ１１７が収容されるので、タンクケース１５０とインクジェットプリンター１００とに挟まれてインクチューブ１１７が潰れないようになっている。従って、インクチューブ１１７の劣化を防ぐと共に、インクチューブ１１７が潰れて噴射ヘッド１１２に上手くインクを供給することができなくなるという事態を回避することができる。

尚、インクタンク１５１の製造過程では、製造ばらつきにより底面に凹凸が生ずることが起こり得るが、底面に凹凸があるインクタンク１５１を平面ＰＦに直接置いたのでは、インクタンク１５１が真っすぐに立たず、場合によってインクタンク１５１が転倒してしまう虞がある。従って、本実施例のように、インクタンク１５１をタンクケース１５０に収容し、各インクタンク１５１をタンクケース１５０を介して自立させることとすれば、インクタンク１５１が転倒することを防止することが可能である。

図５は、インクジェットプリンター１００を平面ＰＦに載置している状態でのタンクケース１５０のフック１５７と固定カバー１６０の固定部１６２とが嵌合する部分の拡大図である。図示されるように、本実施例のインクジェットプリンター１００では、タンクケース１５０とインクジェットプリンター１００とを地面に置いた状態で、タンクケース１５０のフック１５７の付け根の位置が固定カバー１６０の固定部１６２の先端の位置よりも少し高くなるようになっている。従って、インクジェットプリンター１００を地面に載置した状態ではタンクケース１５０が地面に自立するようになっており、これにより、ほとんどの時間（インクジェットプリンター１００が平面ＰＦに置かれている時間）はタンクケース１５０の重みが固定カバー１６０に掛からないようになっている。従って、固定カバー１６０を介してインクジェットプリンター１００にタンクケース１５０の重みがかかり続けることで、クリープによってインクジェットプリンター１００に亀裂が入ることを防ぐことができる。

また、本実施例のインクジェットプリンター１００では、図５に示すように、インクジェットプリンター１００を平面ＰＦに載置した状態（例えば印刷中）でタンクケース１５０が自立する構成を採用することで、印刷画質を維持することが可能となっている。以下ではこの点について説明する。

前述したように、印刷中は、インクジェットプリンター１００の内部でキャリッジ１１０の往復動が繰り返されたり、紙送り機構によって印刷用紙１が少しずつ紙送りされたりする（図２を参照）。そして、このときのキャリッジ１１０や紙送り機構の動きが伝わることで、印刷中はインクジェットプリンター１００が振動する。従って、例えばインクジェットプリンター１００にタンクケース１５０が常時、引っ掛かる構成であった場合には、印刷中のインクジェットプリンター１００の振動が固定カバー１６０を介してタンクケース１５０に伝わり、タンクケース１５０自体が揺れ動く。この時、タンクケース１５０内のインクタンク１５１では、タンクケース１５０の揺れによって内部のインクの液面が揺れ動き、インクタンク１５１内のインクの液面と噴射ヘッド１１２との水頭差にばらつきが生ずることとなる。従って、インクタンク１５１内のインクを安定した液圧によって噴射ヘッド１１２に供給することができなくなり、結果として印刷画質に悪影響を及ぼすことが起こりうる。

これに対して、本実施例のインクジェットプリンター１００では、前述したように、印刷中はタンクケース１５０が自立している。このため、タンクケース１５０と固定カバー１６０との間に少し隙間が空くようにタンクケース１５０を配置することができる。こうすれば、印刷中にインクジェットプリンター１００で生ずる振動がタンクケース１５０に伝わらないので、インクタンク１５１内のインクの液面が揺れることもなく、安定した液圧によって噴射ヘッド１１２にインクを供給することができる。その結果、インクジェットプリンター１００の振動による上述した悪影響を排除することができるので、インクジェットプリンター１００の印刷画質を維持することが可能となる。

Ｃ．変形例：
図６は変形例である他の実施形態による物差し４００を示したものである。この変形例にかかる物差し４００はＴ字状であり、インクタンク１５１の水位Ｌｖの計測のための目盛り２１０が設けられた計測部４１０と計測部の一端で計測部４１０と直交する取っ手部４３０で形成されている。計測部４１０の他端を含む計測部４１０の一部は、上述した物差し収容部１６９に収容される収容部分４１０ａとなっている。この変形例にかかる物差し４００においては、計測部４１０の一端側の端面と当該端面と連続する取っ手部４３０の端面が同一平面となるように形成されている。したがって、計測部４１０の端面および取っ手部４３０の端面をインクタンク１５１が載置された平面ＰＦに押し当てて、インクタンク１５１の水位Ｌｖを計測することができる。これにより、物差し４１０がより安定した状態で、インクタンク１５１の水位Ｌｖを計測することができる。

また、この取っ手部４３０は図示されているように、収容部分４１０ａには含まれていないので、物差し４００が固定カバー１６０の物差し収容部１６９に収容された状態では、物差し収容部からはみ出している。したがって、物差し収容部１６９から物差し４００を取り出すときに、この取っ手部４３０を利用者が用いて物差し４００を取り出すことで、より容易に物差し４００を取り出すことができる。

以上、各種の実施形態を説明したが、本発明は上記すべての実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

１…印刷用紙、１００…インクジェットプリンター、１０１…給紙トレイ、１０２…排紙口、１０３…前面カバー、１０５…操作ボタン、１１０…キャリッジ、１１２…噴射ヘッド、１１７…インクチューブ、１２０…負圧ポンプ、１２２…キャップ、１２４…負圧チューブ、１３０…ガイドレール、１４０…制御部、１５０…タンクケース、１５１…インクタンク、１５２…確認窓（開口）、１５５…上面カバー、１５６…キャップ、１５７…フック、１５８…引掛孔、１６０…固定カバー、１６２…固定部、１６６…案内開口、１６９…物差し収容部、２００（４００）…物差し、２１０…物差しの目盛り、４３０…取っ手部。

Claims (5)

1. 噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置を有し、当該液体噴射装置の外部に設けられた液体タンクから導管を介して前記噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射システムであって、
   前記液体噴射装置の筺体とは別体に構成され、前記液体タンクが収納されたタンク収納ケースと、
   前記液体噴射装置の筺体の外側面に設けられ、前記液体タンク収納ケースを取り外し可能に固定する固定カバーと、
   前記液体タンクに収容されている液体の水位を測定する物差しと、を有し、
   前記タンク収納ケースには開口が設けられ、当該開口から液体タンクに収容されている液体の水位が視認可能となっており、
   前記固定カバーには、前記物差しの非使用時において、前記物差しを収容する物差し収容部を備えることを特徴とする液体噴射システム。
2. 請求項１記載の液体噴射システムであって、
   前記固定カバーは底部と底部の外周に対して底部から立設する壁部とにより凹部が形成され、当該凹部が前記物差し収容部である、液体噴射システム。
3. 請求項２に記載の液体噴射システムであって、
   前記物差しを前記物差し収容部に案内するための案内開口が前記壁部に設けられている、液体噴射システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液体噴射システムであって、
   前記物差しは、前記物差し収容部に収容された時に物差し収容部からはみ出しているはみ出し部を有し、当該はみ出し部に取っ手を有する、液体噴射システム。
5. 外部に設けられた液体タンクから導管を介して前記噴射ヘッドへ液体が供給され、前記液体タンクを収納し開口から液体タンクに収容されている液体の水位が視認可能なタンク収納ケースを取り外し可能に固定する、液体噴射装置であって、
   前記液体噴射装置の筺体の外側面に設けられ、前記タンク収容ケースを固定する固定カバーと、
   前記液体タンクに収容されている液体の水位を測定する物差しと、を有し、
   前記固定カバーには、前記物差しの非使用時において、前記物差しを収容する物差し収容部を備えることを特徴とする液体噴射装置。

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