JP2009208288A - 液体攪拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体貯留部内の液体の攪拌を少ない部品および省スペースで実現する液体攪拌装置を提供する。
【解決手段】貯留されているインクを攪拌するための磁性回転子５を有する複数のインクカートリッジ２が複数並んで配置され、隣接するインクカートリッジ２同士において、１つのインクカートリッジ２の磁性回転子５の回転により他のインクカートリッジ２の磁性回転子５が連動して回転されるように構成されていることにより、インクカートリッジ２ごとに回転駆動部を設ける必要がなくなり、回転駆動部を備えるスペースが縮小できるうえ、部品点数も少なくなり、インクカートリッジ２内のインクの攪拌を少ない部品および省スペースで実現することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばインクジェット式記録装置のような液体噴射装置に適用され、主としてインクのような液体を貯留する液体貯留部において液体を攪拌する液体攪拌装置に関するものである。

液体をターゲットに噴射する液体噴射装置には、インクを記録用紙に噴射して印刷を施すインクジェット式記録装置が知られている。このようなインクジェット式記録装置に用いられるインクとしては、主として染料系と顔料系に分けられている。一般に染料系は粘度が低く、染料が溶解しているので均質化している一方、顔料系は顔料粒子が重く沈降しやすい分散型のインクである。このような分散型のインクは、記録装置が稼動しない場合に、装置に装着されたインクカートリッジ内で顔料粒子の沈降が起こり、噴射不良が発生する可能性がある。特に最近では、白インクや金属光沢のインク等、色材粒子がより沈殿しやすい傾向の特殊なインクの開発が盛んに行なわれている。

一方、インクジェット記録方式の１種としてＵＶインクジェット方式がある。このＵＶインクジェット方式は、紫外線（ＵＶ）等のエネルギー線の照射によって硬化するエネルギー線硬化インクを記録媒体に付着させた後、この記録媒体にエネルギー線を照射することによりエネルギー線硬化インクを硬化させて印字を行う記録方式である。このようなＵＶインクジェット方式の記録装置では、インク自身の特性として、種々の記録媒体への高速記録が可能で、滲みにくく良好な画質が得られ、環境にも優しいという理由で開発が進められている。

上記のようなインクカートリッジ内での粒子の沈降化を防止する装置として、例えば下記の特許文献１のようなものが提案されている。
特開２００６−３２６９２９号公報

上記特許文献１の装置は、カートリッジ内に予め回転子が投入される一方、カートリッジ装着部に上記回転子に対応する位置に回転磁石プレートが配置され、上記回転磁石プレートの回転駆動部が筐体に支持されている。上記回転磁石プレートが回転し、その回転磁力により回転子が回転を始め、カートリッジ内のインクを攪拌し、インクの内部沈殿を抑制することが行なわれる。そして、複数のカートリッジにおいて、同様の回転子、回転磁石プレートおよび回転駆動部が設けられている。

このように、上記特許文献１の装置では、インクカートリッジ１個につき、それぞれ回転磁石プレートおよび回転駆動部を設ける必要があり、各カートリッジごとに回転磁石プレートと回転駆動部を備えるスペースが必要で装置自体が大型化し、部品点数も多くなる。また、噴射するインクの種類が増えてインクカートリッジが増えると、それだけ回転磁石プレートと回転駆動部を増やさねばならず、インクの種類が多い装置では、装置スペースと部品点数の面で一層不利である。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、液体貯留部内の液体の攪拌を少ない部品および省スペースで実現する液体攪拌装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液体攪拌装置は、貯留されている液体を攪拌するための磁性回転子を有する複数の液体貯留部が複数並んで配置され、
隣接する液体貯留部同士において、１つの液体貯留部の磁性回転子の回転により他の液体貯留部の磁性回転子が連動して回転されるように構成されていることを第１の要旨とする。

上記目的を達成するため、本発明の液体攪拌装置は、貯留されている液体を攪拌するための磁性回転子を有する複数の液体貯留部と、
上記液体貯留部の磁性回転子を液体貯留部の外部から回転駆動する磁性回転装置とを備え、
上記磁性回転装置の周囲に複数の液体貯留部が配置されて、上記磁性回転装置により周囲に配置された各液体貯留部の磁性回転子が回転駆動されるように構成されていることを第２の要旨とする。

本発明の第１の液体攪拌装置は、磁性回転子を有する複数の液体貯留部が複数並んで配置され、隣接する液体貯留部同士において、１つの液体貯留部の磁性回転子の回転により他の液体貯留部の磁性回転子が連動して回転されるため、従来のように、液体貯留部ごとに回転駆動部を設ける必要がなくなり、回転駆動部を備えるスペースが縮小できるうえ、部品点数も少なくなり、液体貯留部内の液体の攪拌を少ない部品および省スペースで実現することができる。特に、噴射する液体の種類が多く、多くの液体貯留部を備える装置において装置スペースと部品点数の面で有利である。

本発明の第２の液体攪拌装置は、液体貯留部の磁性回転子を液体貯留部の外部から回転駆動する磁性回転装置の周囲に磁性回転子を有する複数の液体貯留部が配置され、上記磁性回転装置により周囲に配置された各液体貯留部の磁性回転子が回転駆動されるため、従来のように、液体貯留部ごとに回転駆動部を設ける必要がなくなり、回転駆動部を備えるスペースが縮小できるうえ、部品点数も少なくなり、液体貯留部内の液体の攪拌を少ない部品および省スペースで実現することができる。特に、噴射する液体の種類が多く、多くの液体貯留部を備える装置において装置スペースと部品点数の面で有利である。

本発明第１の液体攪拌装置において、並んで配置されている複数の液体貯留部のうち少なくとも１つの液体貯留部の磁性回転子を、液体貯留部の外部に設けた磁性回転装置により回転駆動する場合には、少ない磁性回転装置で複数の液体貯留部の液体を攪拌できて装置スペースと部品点数の面で有利である。

本発明第１の液体攪拌装置において、上記磁性回転子が棒状を呈し、液体貯留部が磁性回転子の長手方向が揃うように列状に並べられている場合には、複数の液体貯留部における磁性回転子の連動回転を棒状のシンプルな磁性回転子において実現でき、装置コストの面でより有利である。

本発明第１および第２の液体攪拌装置において、上記磁性回転子が回転軸心を中心とした放射状を呈し、周方向に隣接する端部の極性が逆になるよう設定されている場合には、隣接する液体貯留部の磁性回転子同士の回転の連動や、磁性回転装置から液体貯留部の磁性回転子への回転の連動がよりスムーズに行なわれ、回転むらや外力等に対する耐性が良くなって回転の連動が確実に行なわれる。

本発明第１および第２の液体攪拌装置において、上記複数の液体貯留部に対して磁性回転装置は１つである場合には、複数の液体貯留部に対して磁性回転装置が１つですみ、装置スペースと部品点数の面で有利である。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

以下、本発明の液体攪拌装置を液体を噴射する液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置に適用した一実施形態を図にしたがって説明する。

図１は本発明が適用される液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置の主要部の構成を示したものである。この装置は、ターゲットである記録紙３に対してノズルからインク滴を噴射して記録を行うための噴射ヘッド１と、液体貯留部としてのインクカートリッジ２とを備え、インクカートリッジ２から液体としてのインクの供給を受けて記録紙３にインク滴を噴射して記録を行なうようになっている。図ではインクカートリッジ２を４つ示し、４種類の液体を噴射する例を示しているが、インクカートリッジ２の数が４つに限定するものではなく、２つや３つでもよいし、５つ以上でもよい。

上記液体としてのインクは、主として顔料系のインクが用いられ、紫外線（ＵＶ）等の光に代表されるようなエネルギー線の照射によって硬化するエネルギー線硬化型インクのようなエネルギー線硬化型液体を使用することもできるし、染料系の液体を使用することを妨げるものではない。

図２は、上記液体攪拌装置の構成を示す図である。（Ａ）は一部破断斜視図、（Ｂ）および（Ｃ）は作用を説明するための透視平面図である。

この液体攪拌装置は、貯留されているインクを攪拌するための磁性回転子５を有する複数のインクカートリッジ２が複数並んで配置されている。この例では、４つのインクカートリッジ２が一列にならぶように配置されている。

上記磁性回転子５は、この例では、一方がＮ極、他方がＳ極となるよう棒状を呈している。また、上記磁性回転子５は、この例では、棒状の中心がインクカートリッジ２の底部に軸支されている。すなわち、上記磁性回転子５は長手方向が略水平となるようインクカートリッジ２の底部に配置され、棒状の中心を軸として水平回転するようになっている。これにより、インクカートリッジ２内のインクが消費されて少なくなってきても低部のインクを攪拌することができる。

そして、複数のインクカートリッジ２は、磁性回転子５の水平高さが揃うように並べて配置されている。これにより、隣接するインクカートリッジ２の磁性回転子５同士がその磁力によってＮ極とＳ極が引き合って、磁性回転子５の長手方向が揃いうるように近接して列状に並べられている。

また、並んで配置されている複数のインクカートリッジ２のうち少なくとも１つのインクカートリッジ２の磁性回転子５を、インクカートリッジ２の外部に設けた磁性回転装置１０により回転駆動するように構成されている。この例では、上記複数のインクカートリッジ２に対して磁性回転装置１０は１つであり、この磁性回転装置１０は、図示の右端のインクカートリッジ２の磁性回転子５を回転させるようになっている。

上記磁性回転装置１０は、回転磁石７と、上記回転磁石７を回転駆動する回転駆動部８とから構成されている。

上記回転磁石７は、上記磁性回転子５と同様に、一方がＮ極、他方がＳ極となるよう棒状を呈し、棒状の中心が回転駆動部８に軸支されている。すなわち、上記回転磁石７は長手方向が略水平となって棒状の中心を軸として水平回転するようになっている。

すなわち、上記回転磁石７と磁性回転子５とは軸方向と回転方向および磁極の数と配置が等しくなっている。また、横方向に４つ並んだインクカートリッジ２のうち最も端部に配置されたインクカートリッジ２の隣に磁性回転装置１０が配置されている。回転駆動装置１０は、回転磁石７とそれに隣接するインクカートリッジ２の磁性回転子５の水平高さが揃うように配置されている。

そして、隣接するインクカートリッジ２同士において、１つのインクカートリッジ２の磁性回転子５の回転により、他のインクカートリッジ２の磁性回転子５が連動して回転されるように構成されている。

すなわち、上記磁性回転装置１０の回転駆動部８により回転磁石７が水平回転されると、それに隣接するインクカートリッジ２を指向する回転磁石７の極性がＮ極→Ｓ極→Ｎ極・・・と切り替わる。この磁極の切り換えと連動するように、磁性回転装置１０に隣接するインクカートリッジ２の磁性回転子５も、上記切り替わる磁性に引き付けられて回転する。

４つのインクカートリッジ２のうち端部に配置されたインクカートリッジ２の磁性回転子５が回転することで、それに隣接するインクカートリッジ２において同様に、磁極の切り替わりに連動して磁性回転子５が回転する。以下同様に、すべての隣接するインクカートリッジ２において磁性回転子５が連動して回転することにより、すべてのインクカートリッジ２内のインクの攪拌が行なわれるのである。

上記実施形態の液体攪拌装置によれば、磁性回転子５を有する複数のインクカートリッジ２が複数並んで配置され、隣接するインクカートリッジ２同士において、１つのインクカートリッジ２の磁性回転子５の回転により他のインクカートリッジ２の磁性回転子５が連動して回転されるため、従来のように、インクカートリッジ２ごとに回転駆動部を設ける必要がなくなり、回転駆動部を備えるスペースが縮小できるうえ、部品点数も少なくなり、インクカートリッジ２内の液体の攪拌を少ない部品および省スペースで実現することができる。特に、噴射する液体の種類が多く、多くのインクカートリッジ２を備える装置において装置スペースと部品点数の面で有利である。

また、並んで配置されている複数のインクカートリッジ２のうち少なくとも１つのインクカートリッジ２の磁性回転子５を、インクカートリッジ２の外部に設けた磁性回転装置１０により回転駆動するため、少ない磁性回転装置１０で複数のインクカートリッジ２の液体を攪拌できて装置スペースと部品点数の面で有利である。

また、上記磁性回転子５が棒状を呈し、インクカートリッジ２が磁性回転子５の長手方向が揃うように列状に並べられているため、複数のインクカートリッジ２における磁性回転子５の連動回転を棒状のシンプルな磁性回転子５において実現でき、装置コストの面でより有利である。

また、上記複数のインクカートリッジ２に対して磁性回転装置１０は１つであるため、複数のインクカートリッジ２に対して磁性回転装置１０が１つですみ、装置スペースと部品点数の面で有利である。

図３は、本発明の第２実施形態の液体攪拌装置を示す。

この例では、複数のインクカートリッジ２による列の間に回転磁石７が配置されるだけの隙間が設けられ、磁性回転装置１０の両側にそれぞれ回転磁石７により磁性回転子５が連動回転されるインクカートリッジ２による列が配置されている。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この実施形態によれば、１つの磁性回転装置１０で複数列のインクカートリッジ２の攪拌を行なうことができる。それ以外は、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

図４は、本発明の第３実施形態の液体攪拌装置を示す。

この例では、列状に配列されたインクカートリッジ２のうち、最も端部に配置されたインクカートリッジ２の底面に対面する部分に磁性回転装置１０の回転磁石７が配置され、当該端部のインクカートリッジ２の磁性回転子５を連動回転させるようになっている。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

図５に示すように、列状に配列されたインクカートリッジ２のうち、端部以外に配置されたインクカートリッジ２の底面に対面する部分に磁性回転装置１０の回転磁石７を配置するようにしてもよい。それ以外は、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

図６は、本発明の第４実施形態の液体攪拌装置を示す。

この例では、上記磁性回転子５が回転軸心を中心とした放射状を呈し、周方向に隣接する端部の極性が逆になるよう設定されている。

すなわち、この例では、磁性回転子５は、回転軸心を中心として６つの磁極が放射状に配置され、周方向に隣接する磁極が、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極と極性が逆になっている。一方、磁性回転装置１０の回転磁石７も、磁性回転子５と同様に、回転軸心を中心とした放射状を呈し、周方向に隣接する端部の極性が逆になるよう設定され、この例では回転軸心を中心として放射状に配置された６つの磁極が、周方向にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極と極性が逆になっている。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

この例によれば、上記磁性回転子５が回転軸心を中心とした放射状を呈し、周方向に隣接する端部の極性が逆になるよう設定されているため、隣接するインクカートリッジ２の磁性回転子５同士の回転の連動や、磁性回転装置１０からインクカートリッジ２の磁性回転子５への回転の連動がよりスムーズに行なわれ、回転むらや外力等に対する耐性が良くなって回転の連動が確実に行なわれる。

なお、この例において、複数のインクカートリッジ２による列の間に回転磁石７が配置されるだけの隙間を設け、磁性回転装置１０の両側にそれぞれ回転磁石７により磁性回転子５が連動回転されるインクカートリッジ２による列を配置するようにしてもよい。また、列状に配列しインクカートリッジ２のいずれかの底面に対面する部分に磁性回転装置１０の回転磁石７を配置し、当該インクカートリッジ２の磁性回転子５を回転磁石７と連動回転させるようにしてもよい。それ以外は、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

図７は、本発明の第５実施形態の液体攪拌装置を示す。

この例は、磁性回転装置１０の周囲に複数のインクカートリッジ２が配置されて、上記磁性回転装置１０により周囲に配置された各インクカートリッジ２の磁性回転子５が回転駆動されるように構成されている。

この例では、上記磁性回転子５は、回転軸心を中心とした放射状を呈し、周方向に隣接する端部の極性が逆になるよう設定され、回転軸心を中心として放射状に配置された６つの磁極が周方向にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極と極性が逆になるよう配置されている。また、磁性回転装置１０の周囲にこの例では４つのインクカートリッジ２が配置され、磁性回転装置１０の回転磁石７と各インクカートリッジ２の磁性回転子５は、水平高さが揃うように配置されている。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

この例では、インクカートリッジ２の磁性回転子５をインクカートリッジ２の外部から回転駆動する磁性回転装置１０の周囲に磁性回転子５を有する複数のインクカートリッジ２が配置され、上記磁性回転装置１０により周囲に配置された各インクカートリッジ２の磁性回転子５が回転駆動されるため、従来のように、インクカートリッジ２ごとに回転駆動部を設ける必要がなくなり、回転駆動部を備えるスペースが縮小できるうえ、部品点数も少なくなり、インクカートリッジ２内のインクの攪拌を少ない部品および省スペースで実現することができる。特に、噴射するインクの種類が多く、多くのインクカートリッジ２を備える装置において装置スペースと部品点数の面で有利である。

また、隣接するインクカートリッジ２の磁性回転子５同士の回転の連動や、磁性回転装置１０からインクカートリッジ２の磁性回転子５への回転の連動がよりスムーズに行なわれ、回転むらや外力等に対する耐性が良くなって回転の連動が確実に行なわれる。それ以外は、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

上記各実施形態では、磁性回転子２および回転磁石７は、棒状で磁極が２つもの、磁極が６つのものを例示したが、これに限定するものではなく、上記回転磁石７と磁性回転子５は、磁極が放射状に配置されて周方向に隣接する磁極が逆極性となるよう配置されていれば、磁極は４つでもよいし、８つ以上でもよい。

また、上記各実施形態において、噴射ヘッド１は、液体を噴射させる駆動素子である圧力発生素子として、圧電振動子を利用した液体噴射装置に適用することもできるし、発熱素子を利用したタイプの液体噴射装置に適用することもできる。

また、液体噴射装置の代表例としては、上述したような画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置があるが、本発明は、その他の液体噴射装置として、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等、各種の液体噴射装置に適用することができる。

本発明が適用される記録装置の概略構成を示す図である。 本実施形態の液体攪拌装置の構成を示す図である。 第２実施形態を示す図である。 第３実施形態を示す図である。 第３実施形態の第２例を示す図である。 第４実施形態を示す図である。 第５実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 噴射ヘッド，２ インクカートリッジ，３ 記録紙，５ 磁性回転子，７ 回転磁石，８ 回転駆動部，１０ 磁性回転装置

Claims (6)

1. 貯留されている液体を攪拌するための磁性回転子を有する複数の液体貯留部が複数並んで配置され、
   隣接する液体貯留部同士において、１つの液体貯留部の磁性回転子の回転により他の液体貯留部の磁性回転子が連動して回転されるように構成されていることを特徴とする液体攪拌装置。
2. 貯留されている液体を攪拌するための磁性回転子を有する複数の液体貯留部と、
   上記液体貯留部の磁性回転子を液体貯留部の外部から回転駆動する磁性回転装置とを備え、
   上記磁性回転装置の周囲に複数の液体貯留部が配置されて、上記磁性回転装置により周囲に配置された各液体貯留部の磁性回転子が回転駆動されるように構成されていることを特徴とする液体攪拌装置。
3. 並んで配置されている複数の液体貯留部のうち少なくとも１つの液体貯留部の磁性回転子を、液体貯留部の外部に設けた磁性回転装置により回転駆動する請求項１記載の液体攪拌装置。
4. 上記磁性回転子が棒状を呈し、液体貯留部が磁性回転子の長手方向が揃いうるように列状に並べられている請求項１または３記載の液体攪拌装置。
5. 上記磁性回転子が回転軸心を中心とした放射状を呈し、周方向に隣接する端部の極性が逆になるよう設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体攪拌装置。
6. 上記複数の液体貯留部に対して磁性回転装置は１つである請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体攪拌装置。

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