JP2022001417A - 液体噴射システム、液体貯留機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体噴射部による液体の噴射中に液体供給源の液体の残量が僅少になった場合も、液体噴射部による液体の噴射を継続できる液体噴射システムを提供すること。【解決手段】液体噴射システム10は、液体供給源101内の液体を液体噴射部41に供給可能な液体供給流路110に設けられる液体貯留部120を有する液体貯留機構150を備え、液体供給源101内の液体の残量が僅少になったときに液体供給源101内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、液体貯留機構150は、液体貯留部120の液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると液体貯留部120内に第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる。【選択図】図3B
Description
本発明は、プリンターなどの液体噴射システム、液体貯留機構に関する。
従来、特許文献1に示すように、カートリッジから供給流路を介して供給されるインクを液体噴射部の一例であるヘッドの噴射ノズルから噴射して画像を印刷する液体噴射システムの一例である液体消費装置が知られている。そして、カートリッジの液体収容部内の液体が僅少になった場合に発生する負圧に基づいてインクエンドを検出している。
しかしながら、特許文献1に記載の液体消費システムでは、液体噴射部による液体の噴射中に液体供給源の液体の残量が僅少になった場合、液体噴射部による液体の噴射を継続できないという課題がある。
液体噴射システムは、液体を噴射する液体噴射部と、液体供給源内の前記液体を前記液体噴射部に供給可能な液体供給流路に設けられ、該液体を該液体噴射部に向けて送液可能な送液機構と、前記液体供給源から供給される前記液体を貯留可能に、前記液体供給流路における該液体供給源と前記送液機構との間に設けられる液体貯留部を有する液体貯留機構と、を備え、前記液体貯留部は、可撓性を有する可撓部を含み、前記液体供給源内の前記液体の残量が僅少になったときに該液体供給源内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、前記液体貯留機構は、前記液体貯留部の前記液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると該液体貯留部内に前記第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる。
液体貯留機構は、液体を噴射する液体噴射部に液体供給源内の液体を供給可能な液体供給流路において、前記液体供給源と前記液体を前記液体噴射部に向けて送液可能な送液機構との間に設けられる液体貯留部を有する液体貯留機構であって、前記液体貯留部は、可撓性を有する可撓部を含むとともに前記液体供給源から供給される前記液体を貯留可能であり、前記液体供給源内の前記液体の残量が僅少になったときに該液体供給源内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、前記液体貯留部の前記液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると該液体貯留部内に前記第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる。
1.実施形態1
以下、液体噴射システムの実施形態1について図を参照しながら説明する。液体噴射システムは、例えば、用紙等の媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって、文字、写真等の画像を印刷するインクジェット式のプリンターである。
以下、液体噴射システムの実施形態1について図を参照しながら説明する。液体噴射システムは、例えば、用紙等の媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって、文字、写真等の画像を印刷するインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、液体噴射システム10は、一対の脚部11と、脚部11上に組み付けられる筐体12とを備える。液体噴射システム10は、媒体Mを筐体12内に向けて繰り出す繰出部13と、筐体12から排出される媒体Mを案内する案内部14と、案内部14に案内される媒体Mをロール体に巻き取る巻取部15とを備える。液体噴射システム10は、巻取部15に巻き取られる媒体Mにテンションを付与するテンション付与機構16と、ユーザーによって操作される操作パネル17とを備える。
液体噴射システム10は、使用場所に設置された状態で、幅、奥行及び高さとして所定の長さを有する。液体噴射システム10が水平面上に設置されているとして、重力の方向をZ軸方向で示す。このとき、液体噴射システム10の幅方向及び奥行方向は、実質的に水平となる。液体噴射システム10の奥行方向をY軸方向で示す。液体噴射システム10の幅方向は、Y軸及びZ軸と交差するX軸方向で示す。そのため、X軸、Y軸及びZ軸は、それぞれ幅、奥行及び高さの長さを示す座標軸となる。
図2に示すように、液体噴射システム10は、媒体Mを支持する支持台20と、媒体Mを搬送する搬送部30とを備える。液体噴射システム10は、媒体Mに印刷する印刷部40と、液体噴射システム10の動作を制御する制御部60とを備える。液体噴射システム10は、印刷部40に液体を供給する液体供給装置100を備える。制御部60は、例えばCPU、メモリーなどを含んで構成される。制御部60は、メモリーに記憶されるプログラムをCPUが実行することにより、液体噴射システム10及び液体供給装置100を制御する。
支持台20は、幅方向に延びるように設けられる。本実施形態において、液体噴射システム10の幅方向は、媒体Mの幅方向と一致する。媒体Mは、支持台20上において、奥行方向とは反対方向に搬送される。そのため、媒体Mの搬送方向は、奥行方向の反対方向となる。
搬送部30は、奥行方向において支持台20よりも奥側に位置する搬送ローラー対31と、支持台20よりも手前側に位置する搬送ローラー対32とを備える。搬送部30は、搬送ローラー対31及び搬送ローラー対32を駆動させる搬送モーター33を備える。搬送ローラー対31及び搬送ローラー対32が搬送モーター33に駆動されることにより、搬送ローラー対31及び搬送ローラー対32に挟み込まれた媒体Mが支持台20の表面に沿って搬送方向に搬送される。
印刷部40は、液体をノズル44から噴射する液体噴射部41を備える。本実施形態の印刷部40は、幅方向に延びるように設けられたガイド軸42と、ガイド軸42に案内されることによって幅方向に往復移動するように構成されたキャリッジ43とを備える。
印刷部40は、キャリッジ43をガイド軸42に沿って移動させるためのキャリッジモーター45を備える。キャリッジ43は、キャリッジモーター45の駆動に伴い移動する。すなわち、本実施形態の液体噴射システム10は、液体噴射部41が媒体Mに対して走査するシリアルタイプである。液体噴射システム10は、液体噴射部41が幅方向において長尺に設けられるラインタイプとして構成されてもよい。
図3Aに示すように、液体噴射部41は、液体を噴射するノズル44を1又は複数有する。液体噴射部41は、ノズル44と通じる個別液室411と、振動板412により個別液室411と区画された収容部413と、収容部413に収容されたアクチュエーター414とを備える。液体噴射部41は、供給された液体を一時貯留し、複数の個別液室411に液体を供給する共通液室415を備える。
アクチュエーター414は、例えば、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子である。アクチュエーター414の収縮に伴って振動板412を変形させた後、駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した個別液室411内の液体がノズル44から液滴として噴射される。
図2に示すように、液体供給装置100は、液体噴射部41に対する液体の供給源となる液体供給源101を保持する液体供給源保持部102を備える。本実施形態の液体供給源101は、液体供給源101内の液体の残量が僅少になると、インクエンドと判断されて交換を行うカートリッジタイプである。液体供給源101は、液体を収容可能な構成であればよく、例えば、液体を補充可能なタンクタイプとしてもよい。液体供給源101は、液体噴射システム10が用いる液体の種類の数に対応するように設けられる。
液体供給装置100は、液体供給源101内の液体を液体噴射部41に供給可能な液体供給流路110を備える。液体供給流路110は、液体を流すことのできる流路であればよい。液体供給流路110は、例えば、弾性変形可能なチューブにより形成されてもよいし、硬質の樹脂材料からなる流路形成部材により形成されてもよい。液体供給流路110は、溝が形成された流路形成部材にフィルム部材を貼り付けることによって形成されてもよい。
図3Bに示すように、液体供給源101は、液体を収容する液体収容部501、液体収容部501内の液体を導出する液体導出部502、液体収容部501と液体導出部502とを接続する液体導出路503に設けられる液圧検出部504を収容ケース500内に備えてもよい。液体導出部502は、液体が導出される液体導出口505が設けられるシール部材506、液体導出口505を開閉可能な弁体507、弁体507を液体導出口505に向けて押し付ける押し付けばね508を有してもよい。液圧検出部504は、液体収容部501内の液体の残量に対応して発生する負圧によって変位する変位壁509、液圧検出部504内の容積が増大する方向に変位壁509を押す押しばね510を有してもよい。
液体供給装置100は、液体供給源101から供給される液体を貯留可能な液体貯留部120を有する液体貯留機構150を備える。液体供給装置100は、液体噴射システム10が用いる液体の種類の数に対応する数の液体貯留機構150を備えてもよいし、液体噴射システム10が用いる液体の種類の数に対応する数の液体貯留部120を有する液体貯留機構150を備えてもよい。液体貯留機構150は、液体供給源保持部102に着脱可能に設けられてもよい。この場合、液体貯留機構150は、液体供給源保持部102が備えるカバー103を開いたときに、液体供給源保持部102から露出する位置に設けられてもよい。
図3Aおよび図3Bに示すように、本実施形態の液体供給流路110は、供給通路としての第1液体流路111及び第2液体流路112を有する。第1液体流路111は、液体供給源101と液体貯留部120とを接続する。第2液体流路112は、液体貯留部120と液体噴射部41とを接続する。なお、図3Aおよび図3Bでは、液体噴射システム10および液体供給装置100の構成を第2液体流路112の途中位置(A)で分けて示している。
図3Bに示すように、第1液体流路111は、液体供給源101が液体供給源保持部102に取り付けられたときに液体供給源101の液体導出部502と連結される円筒状の接続部113を有する。接続部113の外周面には、液体供給源101の液体導出部502と接続部113とが連結される連結状態において液体供給源101の液体が接続部113内に流入する液体流入開口114が設けられている。
液体貯留機構150が有する液体貯留部120は、液体を貯留するように構成される。液体貯留部120は、液体供給流路110に設けられる。液体貯留部120は、液体供給流路110において、液体供給源101と液体噴射部41との間に位置する。液体貯留部120は、液体供給源101から供給される液体を貯留する。そのため、液体貯留部120は、液体が供給される方向において、液体供給源101よりも下流に位置する。
液体貯留部120は、少なくともその一部が可撓性を有する可撓部としての可撓性部材121で形成され、その容積が変化する構成としてもよい。本実施形態の液体貯留部120は、可撓性を有する可撓部としての可撓性部材121で形成される袋体122と、第1液体流路111および第2液体流路112に接続される板状の接続体123と、を有する。液体供給源101から供給される液体は、第1液体流路111および接続体123を通じて袋体122に貯留される。袋体122は、貯留する液体の量に応じて膨らんだり萎んだりする。すなわち、袋体122においては、膨らんだり萎んだりすることによってその容積が変化する。
液体貯留部120は、液体供給源101から液体が供給可能な間、所定量以上の液体を貯留するように構成されている。この所定量とは、液体供給源101の液体の残量が僅少になったときの液体量より多く、例えば、1つの画像を印刷可能な最大サイズに印刷する場合に必要と見込まれる液体量である。こうすると、画像の印刷途中に液体供給源101の液体の残量が僅少となり、インクエンドと判断されて液体供給源101の交換や液体の補充が必要となる場合も、液体貯留部120に貯留される液体を液体噴射部41に供給することができ、その画像の印刷を継続できる。これにより、印刷を中断するおそれが低減される。その結果、液体噴射システム10の印刷処理に要する時間を短縮でき、又、印刷を中断することによる色ムラなどの印刷品質の低下を抑制できる。
本実施形態においては、液体貯留機構150が液体貯留部120内に液体供給源101の液体収容部501内より大きい負圧を発生させることによって液体貯留部120に対して液体供給源101から液体が供給される。そのため、液体供給源101に収容される液体の残量が十分である間、袋体122が膨らんだ状態で維持される。
液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になったときに液体供給源101の液体収容部501内に発生する負圧を第1負圧(例えばゲージ圧で−10kPa)とした場合に、液体貯留機構150は、液体貯留部120内の液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると液体貯留部120内に第1負圧より負圧の大きい第2負圧(例えばゲージ圧で−15kPa)を発生させる。
液体貯留部120の袋体122は、少なくとも液体供給源101に貯留される液体の残量が僅少になったときに、設定される設定容積以上に拡大されており、所定量以上の液体を貯留する。そして、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になった後も画像の印刷等を継続する場合、液体貯留部120から液体噴射部41に液体が供給され、液体貯留部120に貯留される液体の量が減少し始める。
液体貯留機構150は、液体貯留部120内に第2負圧を発生させるために、液体貯留部120を収容する収容室151を有する収容体152と、液体貯留部120内の容積が大きくなる方向に可撓性部材121を変形させる拡張部材としての引っ張りばね153と、を備えてもよい。引っ張りばね153は、袋体122の容積が大きくなるように、一方のフックが可撓性部材121に貼り付けられる板状部材154に固定され、もう一方のフックが板状部材154と対面する収容室151の内壁151aに固定されている。そして、袋体122に固定される接続体123は対面する収容室151の内壁151bに固定されている。
本実施形態の液体貯留機構150は、液体貯留部120の袋体122の可撓性部材121を引っ張りばね153で引っ張ることにより、液体貯留部120内の容積を大きくするように袋体122を膨らませる。袋体122が膨らむと、液体貯留部120内の圧力が小さくなる。このようにして、液体貯留機構150は、液体貯留部120外から液体貯留部120内に液体貯留部120外の圧力としての大気圧より低い負圧を発生させる。このため、本実施形態では、液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になったとき、液体貯留部120内の圧力は第2負圧より負圧が大きい第3負圧(例えばゲージ圧で−20kPa)になる。
液体貯留機構150は、液体貯留部120に貯留される液体の量を検出する貯留量検出部155を備えてもよい。本実施形態の貯留量検出部155は、袋体122の容積変化に伴って変位する変位部としての可撓性部材121に接触することで、液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になったことを検出する接触式の検出スイッチである。貯留量検出部155は、可撓性部材121の変位を検出する光学式の検出センサーであってもよいし、液体貯留部120内の圧力が第3負圧になったことを検出することで液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になったことを検出する圧力センサーであってもよい。
液体供給装置100は、遮断機構160を備える。遮断機構160は、例えば、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外される過程において、液体供給源101と接続部113との連結状態が解除される連結解除状態となった場合に、接続部113の外部と液体貯留部120との連通を遮断する。
遮断機構160は、供給通路としての第1液体流路111に連通室162が設けられる開閉弁161を備えてもよい。開閉弁161は、連通室162を形成するダイヤフラム部と弁部とを一体として備えるダイヤフラム弁163を有してもよい。ダイヤフラム弁163は、第1液体流路111を非連通とする閉弁状態にする閉弁位置と第1液体流路111を連通させる開弁状態にする開弁位置との間を変位する。遮断機構160は、第1液体流路111を非連通状態とすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断する。遮断機構160は、液体貯留機構150と接続される第1液体流路111とともに、液体貯留機構150の一部として、液体供給源保持部102に着脱可能に設けられてもよい。
開閉弁161は、ダイヤフラム弁163を閉弁位置から開弁位置に向けて変位させる変位ばね164を有してもよい。変位ばね164がダイヤフラム弁163を閉弁位置から開弁位置に向けて変位させる力は、液体貯留部120内に発生する第3負圧が連通室162に作用する場合もダイヤフラム弁が閉弁状態にならない大きさに設定されていてもよい。
遮断機構160は、例えば、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外される過程において、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動して、開閉弁161を開弁状態とする遮断解除位置から開閉弁161を閉弁状態とする遮断位置へ移動する移動部材としての棒状部材165を備えてもよい。棒状部材165は、液体供給源101の液体導出口505が開口する収容ケース500の前面と接触可能な接触部166と、開閉弁161のダイヤフラム弁163を押して開弁位置から閉弁位置に変位させる押圧部167と、を有してもよい。
遮断機構160は、液体供給源保持部102に取り付けられた液体供給源101の収容ケース500の前面に向けて棒状部材165を押す遮断ばね168を有してもよい。棒状部材165は、遮断位置と遮断解除位置との間を移動可能に遮断ばね168に押されている。棒状部材165は、液体供給源101が連結解除状態に対応する位置にあるとき、遮断ばね168に押されることにより、押圧部167がダイヤフラム弁163を押して開閉弁161を閉弁状態とする遮断位置に位置する。棒状部材165は、図3Bのように液体供給源101が連結状態に対応する位置にあるとき、接触部166が収容ケース500の前面に押されることにより、押圧部167がダイヤフラム弁163と接触しない遮断解除位置に位置する。
液体供給装置100は、液体供給源101に収容される液体の残量を検出する残量検出機構180を備えてもよい。残量検出機構180は、液体供給源101が備える液圧検出部504の変位壁509の変位を検出する。残量検出機構180は、変位壁509の変位に連動して移動する検出部材181と、検出部材181の位置を検出する残量検出センサー182と、検出部材181を変位壁509に向けて押す残量検出ばね183と、を備えてもよい。検出部材181は、変位壁509と接触する先端部181aと、残量検出センサー182に検出される被検出部181bと、を有してもよい。
残量検出センサー182は、被検出部181bに向けて発光する発光部182aと、被検出部181bが反射する光を受光する受光部182bと、を備える。被検出部181bは、図3Bのように液体供給源101に収容される液体の残量が十分あるときの変位壁509の位置に対応して、発光部182aから発光される光を反射する位置にある。このとき、発光部182aが発光すると、受光部182bは被検出部181bが反射する光を受光する。
そして、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になったとき、液体収容部501内に発生する第1負圧が液圧検出部504に作用することにより変位壁509が液圧検出部504内の容積が縮小する方向に変位すると、被検出部181bは、変位壁509の変位に対応し、発光部182aから発光される光を反射しない位置に移動する。このとき、発光部182aが発光しても、光は被検出部181bに反射しないので、受光部182bは光を受光しない。
残量検出センサー182は、受光部182bが受光する受光量を制御部60に出力する。制御部60は、受光部182bが受光する受光量が設定値より少ない場合、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になったと判定してもよい。
液体供給装置100は、送液機構として、液体噴射部41に向けて液体を送液する加圧機構170を備えてもよい。
図3Aに示すように、加圧機構170は、液体供給流路110に設けられる。加圧機構170は、液体供給流路110において、液体貯留部120と液体噴射部41との間に位置する。そのため、本実施形態の加圧機構170は、第2液体流路112に設けられ、液体貯留部120は、液体供給流路110における液体供給源101と送液機構としての加圧機構170との間に設けられている。液体供給源101の液体は、加圧機構170により、液体貯留部120を経由して液体噴射部41に供給される。
図3Aに示すように、加圧機構170は、液体供給流路110に設けられる。加圧機構170は、液体供給流路110において、液体貯留部120と液体噴射部41との間に位置する。そのため、本実施形態の加圧機構170は、第2液体流路112に設けられ、液体貯留部120は、液体供給流路110における液体供給源101と送液機構としての加圧機構170との間に設けられている。液体供給源101の液体は、加圧機構170により、液体貯留部120を経由して液体噴射部41に供給される。
本実施形態の加圧機構170は、容積ポンプ171と、第1弁172及び第2弁173とを備える。第1弁172は、液体供給流路110において容積ポンプ171よりも上流に位置する。第2弁173は、液体供給流路110において容積ポンプ171よりも下流に位置する。本実施形態の第1弁172及び第2弁173は、液体供給流路110において上流から下流への液体の流動を許容し、下流から上流に向かう液体の流動を規制する一方向弁である。第1弁172及び第2弁173は、ソレノイドによってバルブを開閉させる電磁弁でもよいし、電動モーターによってバルブを開閉させる電動弁でもよい。
容積ポンプ171は、可撓性を有する可撓膜174を往復運動させることにより、液体に圧力を与えるように構成される。容積ポンプ171は、可撓膜174によって区切られたポンプ室175と負圧室176とを有する。容積ポンプ171は、負圧室176を減圧するための減圧部177と、可撓膜174をポンプ室175側に向けて押し付ける押付部材178とを備える。押付部材178は、負圧室176内に設けられる。
減圧部177が負圧室176を減圧すると、可撓膜174は、ポンプ室175の容積が大きくなるように変位する。このとき、液体供給源101から液体が液体貯留部120を経由してポンプ室175に引き込まれる。負圧室176の減圧によりポンプ室175内に発生する負圧は、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になった後も液体貯留部120から液体を引き込めるように、第3負圧より大きい負圧(例えばゲージ圧で−40kPa)が発生するように設定されている。
減圧部177による負圧室176の減圧を停止し、負圧室176内を大気開放すると、可撓膜174は、押付部材178に押し付けられることにより、ポンプ室175の容積が小さくなるように変位する。このとき、ポンプ室175から液体が押し出される。すなわち、本実施形態の容積ポンプ171は、ダイヤフラムポンプで構成される。容積ポンプ171は、チューブポンプで構成されてもよい。
加圧機構170は、押付部材178が可撓膜174を介してポンプ室175内の液体を押し付けることにより、液体を加圧する。これにより、加圧機構170は、液体噴射部41に向けて液体を供給する。加圧機構170が液体を加圧する加圧力は、押付部材178の押付力により設定される。
液体供給装置100は、送液機構として、液体供給流路110を開閉可能な供給弁140を備えてもよい。供給弁140は、液体供給流路110に設けられる。供給弁140は、液体供給流路110において加圧機構170と液体噴射部41との間に位置する。そのため、供給弁140は、第2液体流路112に設けられる。供給弁140が開くと、液体供給源101から液体噴射部41に液体の供給が可能となる。供給弁140が閉じると、液体供給源101から液体噴射部41への液体の供給が遮断される。
供給弁140は、例えば、ソレノイドによってバルブを開閉させる電磁弁でもよいし、電動モーターによってバルブを開閉させる電動弁でもよい。供給弁140は、流体圧シリンダーによってバルブを開閉させる流体圧弁でもよいし、その他の制御弁でもよい。
液体供給装置100は、加圧機構170を備えず、水頭差を利用することにより、液体供給源101から液体噴射部41に液体を供給するように構成されてもよい。この場合には、供給弁140は、液体供給流路110において液体貯留部120と液体噴射部41との間となる第2液体流路112に設けられる。供給弁140が開くと、液体供給源101から液体噴射部41に液体の供給が可能となる。供給弁140が閉じると、液体供給源101から液体噴射部41への液体の供給が遮断される。
液体供給装置100は、第1フィルター部210、第2フィルター部220、第3フィルター部230、及び液圧調整機構280を備えてもよい。第1フィルター部210、第2フィルター部220、第3フィルター部230、及び液圧調整機構280は、液体供給流路110に設けられ、供給弁140と液体噴射部41との間に位置する。本実施形態においては、上流から順に、第1フィルター部210、第2フィルター部220、液圧調整機構280、第3フィルター部230が第2液体流路112に設けられる。
第1フィルター部210、第2フィルター部220及び第3フィルター部230においては、使用時間が増えて捕集された異物が増加するにつれ、異物の捕集能力が低下する。そのため、液体噴射システム10は、第1フィルター部210、第2フィルター部220及び第3フィルター部230のうち、少なくとも1つを交換可能に構成されてもよい。例えば、図2に示すように、第1フィルター部210は、筐体12のカバー18を開いたときに、筐体12から露出する位置に設けられてもよい。
図3Aに示すように、第1フィルター部210は、異物を捕集する第1フィルター211と、第1フィルター211よりも上流に位置する第1上流側フィルター室212と、第1フィルター211よりも下流に位置する第1下流側フィルター室213とを有する。第1上流側フィルター室212は、第1下流側フィルター室213よりも下方に位置する。第1上流側フィルター室212は、略円錐形状もしくは略円錐台形状に設けられる。第1フィルター211は、第1上流側フィルター室212の底面を構成するように、略円盤状に形成される。第1上流側フィルター室212の高さは、第1フィルター211の直径よりも小さくしてもよい。
第2フィルター部220は、異物を捕集する第2フィルター221と、第2フィルター221よりも上流に位置する第2上流側フィルター室222と、第2フィルター221よりも下流に位置する第2下流側フィルター室223とを有する。
第3フィルター部230は、異物を捕集する第3フィルター231と、第3フィルター231よりも上流に位置する第3上流側フィルター室232と、第3フィルター231よりも下流に位置する第3下流側フィルター室233とを有する。
第1フィルター211、第2フィルター221及び第3フィルター231は、液体が通過可能な濾過面積が、液体供給流路110の流路断面積よりも大きくなるように形成されてもよい。第1フィルター211、第2フィルター221及び第3フィルター231としては、例えば、網目状体、多孔質体、微細な貫通孔を形成した多孔板などを用いることができる。第1フィルター211、第2フィルター221及び第3フィルター231は、それぞれ異なる種類、及び異なる形状のフィルターを用いてもよい。
本実施形態の液圧調整機構280は、第2フィルター部220よりも下流側の位置に、第2フィルター部220と一体で設けられている。液圧調整機構280は、連通孔281を介して第2下流側フィルター室223と通じる液室282と、連通孔281を開閉可能な弁体283とを備える。液圧調整機構280は、基端側が第2下流側フィルター室223に収容されるとともに先端側が液室282に収容される受圧部材284を備える。
液圧調整機構280の液室282は、液体を貯留可能とされる。液室282の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓壁285により形成される。弁体283は、例えば、第2下流側フィルター室223内に位置する受圧部材284の基端部分に取り付けられたゴム又は樹脂などの弾性体であればよい。
液圧調整機構280は、第2下流側フィルター室223に収容される第2押付部材286と、液室282に収容される第3押付部材287とを備える。第2押付部材286は、受圧部材284を介して連通孔281を閉塞する方向に弁体283を押し付ける。第3押付部材287は、可撓壁285が液室282の容積を小さくする方向に撓み変位することによって、可撓壁285が受圧部材284を押したときに受圧部材284を押し返す。
液室282の内圧が低下することによって、可撓壁285が受圧部材284を押す力が第2押付部材286及び第3押付部材287の押付力を上回った場合に、弁体283は連通孔281を開放する。連通孔281が開放されることにより第2下流側フィルター室223から液室282に液体が流入すると、液室282の内圧が上昇する。その結果、液室282の内圧が正圧まで上昇する前に、第2押付部材286及び第3押付部材287の押付力によって弁体283が連通孔281を閉塞する。こうして、液室282の内圧は、第2押付部材286及び第3押付部材287の押付力に応じた負圧の範囲(例えばゲージ圧で−0.5kPa〜−1.5kPa)に保持される。
液室282の内圧は、液体噴射部41からの液体の排出に伴って低下する。弁体283は、液室282の外圧である大気圧と液室282の内圧との差圧に応じて自律的に連通孔281を開閉する。そのため、液圧調整機構280は差圧弁である。差圧弁は、減圧弁又は自己封止弁とも呼ばれる。
液体噴射システム10は、液体噴射部41を通じて液体供給流路110を減圧するように構成される排出機構50を備えてもよい。排出機構50は、液体噴射部41を通じて液体供給流路110を減圧することにより、液体噴射部41から液体供給流路110内の液体を排出させるように構成される。
本実施形態の排出機構50は、液体噴射部41のノズル44を覆うことが可能なキャップ51と、キャップ51内を吸引する吸引ポンプ52とを備える。キャップ51は、液体噴射部41に接触することにより、液体噴射部41をキャッピングする。キャッピングとは、ノズル44が開口する空間を形成することである。キャッピングは、ノズル44の乾燥を抑制するためなどに行われる。
キャップ51が液体噴射部41をキャッピングした状態で吸引ポンプ52を駆動すると、ノズル44に負圧が作用し、ノズル44から液体が強制的に排出される。これを吸引クリーニングという。すなわち、本実施形態の排出機構50は、液体噴射部41を通じて液体供給流路110を減圧することにより、液体噴射部41から液体供給流路110内の液体を排出させる。
吸引クリーニングをすると、液体噴射部41内及び液体供給流路110内における気泡、異物などが液体とともに排出される。そのため、排出機構50は、液体噴射システム10をメンテナンスするために、液体供給流路110を減圧する。
排出機構50は、液体噴射部41から排出された廃液を回収するための廃液タンク53を備えてもよい。こうすると、例えば吸引クリーニングによってキャップ51に排出された廃液を廃液タンク53により回収できる。廃液タンク53は、排出された廃液を直接回収してもよいし、廃液タンク53内に設けた吸収体に廃液を回収してもよい。
排出機構50は、キャップ51内の圧力を調整するレギュレーター54を備えてもよい。レギュレーター54は、キャッピング時において、キャップ51内の圧力が所定の圧力となるようにキャップ51内と大気とを通じさせることにより、キャップ51内の圧力が所定の圧力となるように調整する。レギュレーター54は、ノズル44に負圧を作用させる場合に閉弁し、キャップ51内と大気とを通じさせる場合に開弁する大気開放弁であってもよい。
液体噴射システム10は、供給弁140により液体供給流路110を閉じた状態で排出機構50により液体供給流路110を減圧するメンテナンス動作を実行するように構成される。供給弁140により液体供給流路110を閉じた状態で排出機構50により液体供給流路110を減圧すると、液体供給流路110において供給弁140よりも下流となる部分に負圧(例えばゲージ圧で−80kPa)が蓄積される。液体供給流路110に負圧を蓄積すると、液体供給流路110内の気泡の容積が大きくなる。これにより、液体供給流路110内の気泡を排出しやすくなる。
本実施形態においては、液体供給流路110に負圧を蓄積した状態で供給弁140を開くことにより、ノズル44から液体を排出する。このように、排出機構50が液体供給流路110を減圧することによって生じる負圧を蓄積した上で、蓄積された負圧によりノズル44から液体供給流路110内の液体を勢いよく排出させる動作のことを、一般的にチョーククリーニングと呼ぶ。チョーククリーニングは、液体噴射システム10をメンテナンスするために実行される。チョーククリーニングを実行すると、液体噴射部41内及び液体供給流路110内の気泡、異物などが液体とともに排出される。このため、チョーククリーニングは、液体が貯留される空間を備える液体噴射部41、第1フィルター部210、第2フィルター部220、第3フィルター部230、および液圧調整機構280に液体を充填する初期充填動作において実行してもよい。
本実施形態の液体噴射システム10は、チョーククリーニングを実行する場合、まず供給弁140を閉じる。次に、排出機構50により液体噴射部41を通じて液体供給流路110を減圧する。これにより、液体供給流路110において供給弁140よりも液体噴射部41寄りとなる部分、すなわち、液体供給流路110において供給弁140よりも下流となる部分に負圧が蓄積される。次に、供給弁140を開く。その結果、排出機構50の減圧によってノズル44から勢いよく液体が排出される。
例えば、液体貯留部120が供給弁140よりも液体供給流路110における下流に位置する場合、チョーククリーニングにおいて、排出機構50の減圧により液体供給流路110内に蓄積された負圧が液体貯留機構150の液体貯留部120内に作用し、液体貯留部120から液体が流出することがある。特に、液体貯留部120が可撓性部材121により形成される場合、液体供給流路110内に蓄積された負圧が液体貯留部120内に作用すると、液体貯留部120の容積が小さくなるように変位部としての可撓性部材121が変位する。この場合、可撓性部材121が変位することに伴い液体貯留部120内の液体の大部分が流出してノズル44から排出されることになる。
本実施形態の液体貯留部120は、液体供給流路110において送液機構としての供給弁140よりも上流に位置する。このため、チョーククリーニングにおいて、排出機構50の減圧により液体供給流路110内に蓄積された負圧が液体貯留部120内に作用しないので、メンテナンス動作における排出機構50の減圧によって液体貯留部120から液体が流出するおそれが低減される。
次に、液体貯留機構150の液体貯留部120に液体を充填する貯留部充填動作の一例について説明する。
図4は、液体供給源101が連結解除状態に対応する位置にある状態を示している。このとき、遮断機構160の棒状部材165は、遮断ばね168に押されることにより、押圧部167がダイヤフラム弁163を押して開閉弁161を閉弁状態とする遮断位置に位置している。また、残量検出機構180の検出部材181は、残量検出ばね183に押されて、残量検出センサー182の発光部182aから発光される光を被検出部181bが反射しない位置にある。図4に示すように、貯留部充填動作を実行する前の液体貯留部120の袋体122は空気で満たされて膨らんでいる。そこで、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外されている状態、または図4に示すような連結解除状態において、供給弁140を開いた状態で吸引クリーニングを実行する。この場合、供給弁140は開いており、かつ遮断機構160のダイヤフラム弁163が閉弁状態であるため、袋体122内の空気が吸引される。
図4は、液体供給源101が連結解除状態に対応する位置にある状態を示している。このとき、遮断機構160の棒状部材165は、遮断ばね168に押されることにより、押圧部167がダイヤフラム弁163を押して開閉弁161を閉弁状態とする遮断位置に位置している。また、残量検出機構180の検出部材181は、残量検出ばね183に押されて、残量検出センサー182の発光部182aから発光される光を被検出部181bが反射しない位置にある。図4に示すように、貯留部充填動作を実行する前の液体貯留部120の袋体122は空気で満たされて膨らんでいる。そこで、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外されている状態、または図4に示すような連結解除状態において、供給弁140を開いた状態で吸引クリーニングを実行する。この場合、供給弁140は開いており、かつ遮断機構160のダイヤフラム弁163が閉弁状態であるため、袋体122内の空気が吸引される。
図5に示すように、液体貯留部120の袋体122内の空気が排出されたら排出機構50による減圧を停止する。そして、図6に示すように、収容される液体の残量が十分ある液体供給源101を連結状態に対応する位置に装着すると、棒状部材165が遮断解除位置に移動し、ダイヤフラム弁163が開弁状態となる。液体供給流路110内は少なくとも第1負圧より高い負圧が作用しているので、液体供給源101内の液体が液体供給流路110内に流入する。液体貯留部120は、引っ張りばね153の作用により設定容積以上に拡大され、所定量以上の液体が貯留される。なお、図6に示す状態では、残量検出機構180の検出部材181は、液体供給源101に収容される液体の残量が十分あるときの変位壁509の位置に対応して、残量検出センサー182の発光部182aから発光される光を被検出部181bが反射する位置にある。
引き続き、液体噴射部41内及び液体供給流路110内に液体を充填する場合には、排出機構50による減圧を再開し、チョーククリーニングを含めた吸引クリーニングを実行してもよい。また、液体噴射部41内及び液体供給流路110内に液体を充填する初期充填動作において、液体貯留部120に液体を充填する貯留部充填動作を実行する場合には、液体貯留部120の袋体122内の空気が排出された後も排出機構50による減圧を継続した状態で、液体供給源101を連結状態にしてもよい。
次に、印刷部40による液体の消費に伴う液体供給装置100の動作について説明する。
印刷部40による画像の印刷等により液体が消費され、液体供給源101の液体収容部501に収容される液体の残量が減少すると、液体収容部501内に負圧が発生する。そして、液体収容部501内に発生する負圧が液圧検出部504に作用すると、変位壁509が液圧検出部504内の容積が縮小する方向に変位し、残量検出機構180の検出部材181も変位壁509の変位に従って移動する。
印刷部40による画像の印刷等により液体が消費され、液体供給源101の液体収容部501に収容される液体の残量が減少すると、液体収容部501内に負圧が発生する。そして、液体収容部501内に発生する負圧が液圧検出部504に作用すると、変位壁509が液圧検出部504内の容積が縮小する方向に変位し、残量検出機構180の検出部材181も変位壁509の変位に従って移動する。
さらに、液体収容部501に収容される液体の残量が減少し、僅少になったとき、液体収容部501内に発生する第1負圧が液圧検出部504に作用すると、図7に示すように、検出部材181の被検出部181bは、変位壁509の変位に対応し、発光部182aから発光される光を反射する位置から発光部182aから発光される光を反射しない位置に移動する。制御部60は、残量検出センサー182から出力される受光部182bが受光する受光量から、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になったと判断する。
そして、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になった後も画像の印刷等を継続する場合、液体貯留部120から液体噴射部41に液体が供給され、液体貯留部120に貯留される液体の量が減少する。図8に示すように、液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になると、貯留量検出部155が液体貯留部120の可撓性部材121を検出する。液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になったとき、液体貯留部120内は第1負圧より負圧の高い第3負圧になっており、第3負圧が作用する液圧検出部504および遮断機構160の連通室162の容積は、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になったときより小さくなる。
図9に示すように、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外される場合、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動して、遮断機構160の棒状部材165が開閉弁161を開弁状態とする遮断解除位置から開閉弁161を閉弁状態とする遮断位置へ移動する。このため、液体貯留部120内が第3負圧になっている場合も、接続部113の外部から空気が液体貯留部120内に流入することを低減できる。
以上述べたように、実施形態1に係る液体噴射システム10および液体貯留機構150によれば、以下の効果を得ることができる。
液体噴射システム10は、液体供給源101内の液体を液体噴射部41に供給可能な液体供給流路110に設けられる液体貯留部120を有する液体貯留機構150を備え、液体供給源101内の液体の残量が僅少になったときに液体供給源101内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、液体貯留機構150は、液体貯留部120の液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると液体貯留部120内に第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる。これによれば、液体噴射部41による液体の噴射中に液体供給源101内の液体の残量が僅少になった場合も、液体貯留部120に貯留される所定量の液体を液体噴射部41に供給することができ、液体噴射部41による液体の噴射を継続できる。例えば画像の印刷途中に液体供給源101の液体の残量が僅少になり、液体供給源101の交換や液体の補充が必要となる場合も、その画像の印刷を継続できる。これにより、印刷を中断するおそれが低減される。
液体噴射システム10は、液体供給源101内の液体を液体噴射部41に供給可能な液体供給流路110に設けられる液体貯留部120を有する液体貯留機構150を備え、液体供給源101内の液体の残量が僅少になったときに液体供給源101内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、液体貯留機構150は、液体貯留部120の液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると液体貯留部120内に第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる。これによれば、液体噴射部41による液体の噴射中に液体供給源101内の液体の残量が僅少になった場合も、液体貯留部120に貯留される所定量の液体を液体噴射部41に供給することができ、液体噴射部41による液体の噴射を継続できる。例えば画像の印刷途中に液体供給源101の液体の残量が僅少になり、液体供給源101の交換や液体の補充が必要となる場合も、その画像の印刷を継続できる。これにより、印刷を中断するおそれが低減される。
液体貯留機構150は、液体貯留部120内の容積が大きくなる方向に可撓部としての可撓性部材121を変形させる拡張部材としての引っ張りばね153を有する。これによれば、引っ張りばね153によって液体貯留部120内に第2負圧を発生させることができる。
液体噴射システム10は、液体供給源101と連結されて液体供給源101と液体貯留部120とを連通させる接続部113と、液体供給源101と接続部113との連結状態が解除される連結解除状態となった場合に、接続部113の外部と液体貯留部120との連通を遮断する遮断機構160と、を備える。これによれば、液体貯留部120内が負圧になっている場合も、接続部113の外部から空気が液体貯留部120内に流入することを低減できる。
遮断機構160は、第1液体流路111における接続部113と液体貯留部120との間に設けられ、接続部113の外部と液体貯留部120とが連通する開弁状態と、接続部113の外部と液体貯留部120とを非連通とする閉弁状態と、を取り得る開閉弁161と、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動して、開閉弁161を開弁状態とする遮断解除位置から開閉弁161を閉弁状態とする遮断位置へ移動する移動部材としての棒状部材165と、を備える。これによれば、遮断機構160は、第1液体流路111を非連通状態とすることで、接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断することができる。
2.実施形態2
図10は、実施形態2に係る液体噴射システムにおける液体供給源保持部を示す模式断面図であり、図11は、実施形態2に係る液体貯留部内の液体貯留量が僅少になった状態を示す模式断面図である。液体噴射システム610は、上記実施形態1における遮断機構160および残量検出機構180を図10に示す遮断機構660および残量検出機構680に変更したものである。液体貯留機構650は、液体貯留機構150から貯留量検出部155を除いたものである。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図10は、実施形態2に係る液体噴射システムにおける液体供給源保持部を示す模式断面図であり、図11は、実施形態2に係る液体貯留部内の液体貯留量が僅少になった状態を示す模式断面図である。液体噴射システム610は、上記実施形態1における遮断機構160および残量検出機構180を図10に示す遮断機構660および残量検出機構680に変更したものである。液体貯留機構650は、液体貯留機構150から貯留量検出部155を除いたものである。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図10に示すように、遮断機構660は、供給通路としての第1液体流路111に連通室662が設けられる開閉弁661を備える。連通室662は、第1液体流路111の接続部113側と接続される第1連通室662aと、第1液体流路111の液体貯留部120側と接続される第2連通室662bと、第1連通室662aと第2連通室662bとを連通する連通路662cと、により構成される。
開閉弁661は、第1連通室662aを形成するダイヤフラム弁663を有してもよい。ダイヤフラム弁663は、第1連通室662aを形成するダイヤフラム663aと、ダイヤフラム663aの変位に連動して連通路662cの第2連通室662b側を開閉する連通弁663bと、により構成される。開閉弁661は、ダイヤフラム弁663を開弁位置から閉弁位置に向けて変位させる変位ばね664を有してもよい。
ダイヤフラム弁663は、第1液体流路111を非連通とする閉弁状態にする閉弁位置と第1液体流路111を連通させる開弁状態にする開弁位置との間を変位する。遮断機構660は、第1液体流路111を非連通状態とすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断する。遮断機構660は、液体貯留機構650と接続される第1液体流路111とともに、液体貯留機構650の一部として、液体供給源保持部102に着脱可能に設けられてもよい。
図10に示すように、残量検出機構680は、液体供給源101が備える液圧検出部504の変位壁509の変位を検出する。残量検出機構680は、変位壁509の変位に連動して移動する検出部材681と、検出部材681の位置を検出する残量検出センサー182および第2残量検出センサー682と、検出部材681を変位壁509に向けて押す残量検出ばね183と、を備えてもよい。検出部材681は、変位壁509と接触する先端部181aと、残量検出センサー182および第2残量検出センサー682に検出される被検出部181bと、開閉弁661のダイヤフラム弁663を押して開閉弁661を閉弁状態から開弁状態にする押圧部681cと、を有してもよい。
検出部材681の押圧部681cは、検出部材681が、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外される過程において、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動することにより、開閉弁661を開弁状態とする遮断解除位置から開閉弁661を閉弁状態とする遮断位置へ移動する。検出部材681は、実施形態1と同じように、液体供給源101が連結解除状態に対応する位置にあるとき、残量検出ばね183に押されることにより遮断位置に位置する。検出部材681は、図10および図11に示すように、液体供給源101が連結状態に対応する位置にあるとき、先端部181aを変位壁509に押されることにより遮断解除位置に位置する。
第2残量検出センサー682は、被検出部181bに向けて発光する発光部682aと、被検出部181bが反射する光を受光する受光部682bと、を備える。被検出部181bは、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になり、液体貯留部120内に貯留される液体の量が僅少になるまでは変位壁509の位置に対応して、発光部682aから発光される光を反射する位置にない。このとき、発光部682aが発光しても、受光部682bは被検出部181bが反射する光を受光しない。
図11に示すように、液体貯留部120内に貯留される液体の量が僅少になると、液体貯留部120内に発生する第3負圧が第1液体流路111を通じて液圧検出部504に作用する。そして、変位壁509が、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になったときよりさらに液圧検出部504内の容積が縮小する方向に変位すると、被検出部181bは、変位壁509の変位に対応し、発光部682aから発光される光を反射する位置に移動する。このとき、発光部682aが発光すると、受光部682bは被検出部181bが反射する光を受光する。
第2残量検出センサー682は、受光部682bが受光する受光量を制御部60に出力する。制御部60は、受光部682bが受光する受光量が設定値より多い場合、液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になったと判定してもよい。
以上述べたように、実施形態2に係る液体噴射システム610および液体貯留機構650によれば、以下の効果を得ることができる。
残量検出機構680が備える検出部材681は、遮断機構660が備える開閉弁661のダイヤフラム弁663を押して開閉弁661を閉弁状態から開弁状態にする押圧部681cを有する。これによれば、開閉弁661を開弁状態とする遮断解除位置から開閉弁661を閉弁状態とする遮断位置へ移動する移動部材として検出部材681を適用できるので、遮断機構660に別途移動部材を設けなくてもよい。
残量検出機構680が備える検出部材681は、遮断機構660が備える開閉弁661のダイヤフラム弁663を押して開閉弁661を閉弁状態から開弁状態にする押圧部681cを有する。これによれば、開閉弁661を開弁状態とする遮断解除位置から開閉弁661を閉弁状態とする遮断位置へ移動する移動部材として検出部材681を適用できるので、遮断機構660に別途移動部材を設けなくてもよい。
残量検出機構680が備える第2残量検出センサー682は、液体貯留部120に貯留される液体の量が僅少になったことを検出する。これによれば、液体貯留機構650に貯留量検出部155を設けなくてもよい。
3.実施形態3
図12は、実施形態3に係る液体噴射システムの液体供給源保持部を示す模式断面図である。図13は、実施形態3に係る液体供給源の連結解除状態を示す模式断面図である。液体噴射システム710は、上記実施形態1における遮断機構160を図12に示す遮断機構760に変更したものである。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図12は、実施形態3に係る液体噴射システムの液体供給源保持部を示す模式断面図である。図13は、実施形態3に係る液体供給源の連結解除状態を示す模式断面図である。液体噴射システム710は、上記実施形態1における遮断機構160を図12に示す遮断機構760に変更したものである。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図12に示すように、遮断機構760は、接続部113の外周面に対してスライド可能なキャップ部材761を備える。キャップ部材761は、液体供給源101が液体供給源保持部102から取り外される過程において、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動して、接続部113の液体流入開口114を開放する開放位置から液体流入開口114をキャップするキャップ位置へ移動する。
遮断機構760は、キャップ部材761が液体流入開口114をキャップすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断する。遮断機構760は、液体貯留機構150と接続される第1液体流路111とともに、液体貯留機構150の一部として、液体供給源保持部102に着脱可能に設けられてもよい。
遮断機構760は、キャップ部材761を開放位置からキャップ位置に向かって片寄せする片寄せ部材としての片寄せばね768を備えてもよい。キャップ部材761は、キャップ位置と開放位置との間を移動可能に片寄せばね768に押されている。キャップ部材761は、図13に示すように、液体供給源101が連結解除状態に対応する位置にあるとき、片寄せばね768に押されることによりキャップ位置に位置する。キャップ部材761は、図12に示すように、液体供給源101が連結状態に対応する位置にあるとき、キャップ部材761が収容ケース500の前面に押されることにより開放位置に位置する。
以上述べたように、実施形態3に係る液体噴射システム710および液体貯留機構150によれば、以下の効果を得ることができる。
遮断機構760は、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動して、接続部113の液体流入開口114を開放する開放位置から液体流入開口114をキャップするキャップ位置へ移動するキャップ部材761を備え、キャップ部材761が液体流入開口114をキャップすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断する。これによれば、遮断機構760は、液体流入開口114をキャップすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断することができるので、移動部材や、第1液体流路111に連通室を別途設けなくてもよい。
遮断機構760は、連結状態から連結解除状態になるときの液体供給源101の移動に連動して、接続部113の液体流入開口114を開放する開放位置から液体流入開口114をキャップするキャップ位置へ移動するキャップ部材761を備え、キャップ部材761が液体流入開口114をキャップすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断する。これによれば、遮断機構760は、液体流入開口114をキャップすることで接続部113の外部空間と液体貯留部120との連通を遮断することができるので、移動部材や、第1液体流路111に連通室を別途設けなくてもよい。
上記実施形態および以下に説明する他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。以下、他の実施形態について説明する。
液体貯留機構150、650は、拡張部材として、液体貯留部120内に配置した圧縮コイルばねや板ばねの他、レバーなどの機械要素によって可撓性部材121を変位させることにより、袋体122の容積を拡大させて液体貯留部120内に負圧を発生させるように構成されてもよい。
液体貯留機構150、650は、拡張部材を備えなくてよい。この場合、液体貯留部120を蛇腹状の容器で構成し、液体貯留部120の液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると、蛇腹部の剛性によって液体貯留部120内に負圧を発生させるようにしてもよい。
液体貯留機構150は、収容室151内を減圧するポンプを備え、液体貯留部120外を減圧することにより、液体貯留部120の袋体122の容積を拡大させて液体貯留部120内に負圧を発生させるように構成されてもよい。
液体貯留部120の設定される容積で貯留可能な所定量は、1つの画像を印刷可能な最大サイズに印刷する場合に必要と見込まれる液体量でなくてもよい。液体供給源101が備える液圧検出部504内の圧力が第1負圧から第3負圧になる間に減少する液圧検出部504の容積をAとした場合、液体供給源101に収容される液体の残量が僅少になってから液体貯留部120に貯留される液体量が僅少になるまでに、液体供給源101から容積A分の液体量が液体噴射部41に供給される。このことに着目して、液体貯留部120の貯留可能な所定量を、1つの画像を印刷可能な最大サイズに印刷する場合に必要と見込まれる液体量から容積A分の液体量を差し引いた量に設定してもよい。
液体貯留部120の設定される容積で貯留可能な所定量は、1つの画像を印刷可能な最大サイズに印刷する場合に必要と見込まれる液体量でなくてもよい。例えば、液体貯留部120の貯留可能な所定量を、液体供給源101の交換に要する時間印刷を継続するために必要な液体量に設定してもよい。これによれば、液体供給源101の交換中は液体貯留部120に貯留される液体で印刷を継続し、液体供給源101の交換後は新しい液体供給源101に収容される液体で印刷を行うことができる。
貯留可能な液体量が異なる液体貯留部120を有する液体貯留機構150、650を複数設けておき、印刷仕様に応じて、液体供給装置100の液体供給源保持部に装着されている液体貯留機構150、650と取り替えて使用してもよい。例えば、媒体Mを幅寸法の大きい媒体Mに変更して連続印刷する場合、1つの画像を印刷可能な最大サイズが大きくなるので、液体貯留部120の設定される貯留量も多くする必要がある。また、幅寸法が同じであっても、媒体Mを枚葉状の媒体からロール状の媒体に変更して長尺印刷を行う場合、1つの画像を印刷可能な最大サイズが大きくなるので、液体貯留部120の設定される貯留量も多くする必要がある。このような場合も、印刷仕様に応じて、貯留可能な液体量が異なる液体貯留部120を有する液体貯留機構150、650と取り替えて使用することにより、印刷途中に液体供給源101の液体の残量が僅少になり、液体供給源101の交換が必要となる場合も、液体貯留部120に貯留される所定量の液体を液体噴射部41に供給することができ、その画像の印刷を継続できる。
遮断機構160の開閉弁161は、供給通路としての第1液体流路111に設けられるバルブを、第1液体流路111を非連通とする閉弁状態と第1液体流路111を連通させる開弁状態とに、ソレノイドによって開閉させる電磁弁でもよいし、電動モーターによってバルブを開閉させる電動弁でもよい。開閉弁161は、流体圧シリンダーによってバルブを開閉させる流体圧弁でもよいし、その他の制御弁でもよい。そして、制御部60は、残量検出センサー182の受光部182bが受光する受光量に基づいて、開閉弁161を制御し、液体供給源101と接続部113との連結状態が解除される連結解除状態となった場合に、接続部113の外部と液体貯留部120との連通を遮断してもよい。
遮断機構660の開閉弁661は、供給通路としての第1液体流路111に設けられるバルブを、第1液体流路111を非連通とする閉弁状態と第1液体流路111を連通させる開弁状態とに、ソレノイドによって開閉させる電磁弁でもよいし、電動モーターによってバルブを開閉させる電動弁でもよい。開閉弁661は、流体圧シリンダーによってバルブを開閉させる流体圧弁でもよいし、その他の制御弁でもよい。そして、制御部60は、第2残量検出センサー682の受光部682bが受光する受光量に基づいて、開閉弁661を制御し、液体貯留部120の貯留する液体の量が僅少になった場合に、接続部113の外部と液体貯留部120との連通を遮断してもよい。
液体噴射システム10は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射システムであってもよい。なお、液体噴射システムから微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体噴射システムから噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したような水系インク、非水系インク、油性インク、ジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物や液晶等が挙げられる。液体噴射システムの具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射システムがある。また、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システム、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射システム、捺染システムやマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射システム、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射システムであってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射システムであってもよい。
10,610,710…液体噴射システム、11…脚部、12…筐体、13…繰出部、14…案内部、15…巻取部、16…テンション付与機構、17…操作パネル、18…カバー、20…支持台、30…搬送部、31…搬送ローラー対、32…搬送ローラー対、33…搬送モーター、40…印刷部、41…液体噴射部、42…ガイド軸、43…キャリッジ、44…ノズル、45…キャリッジモーター、50…排出機構、51…キャップ、52…吸引ポンプ、53…廃液タンク、54…レギュレーター、60…制御部、100…液体供給装置、101…液体供給源、102…液体供給源保持部、110…液体供給流路、111…第1液体流路、112…第2液体流路、113…接続部、114…液体流入開口、120…液体貯留部、121…可撓性部材、122…袋体、123…接続体、140…送液機構としての供給弁、150,650,750…液体貯留機構、151…収容室、152…収容体、153…拡張部材としての引っ張りばね、154…板状部材、155…貯留量検出部、160,660,760…遮断機構、161,661…開閉弁、162、662…連通室、163,663…ダイヤフラム弁、164,664…変位ばね、165…移動部材としての棒状部材、166…接触部、167…押圧部、168…遮断ばね、170…送液機構としての加圧機構、171…容積ポンプ、172…第1弁、173…第2弁、174…可撓膜、175…ポンプ室、176…負圧室、177…減圧部、178…押付部材、180,680…残量検出機構、181,681…検出部材、181a…先端部、181b…被検出部、182…残量検出センサー、182a…発光部、182b…受光部、210…第1フィルター部、211…第1フィルター、212…第1上流側フィルター室、213…第1下流側フィルター室、220…第2フィルター部、221…第2フィルター、222…第2上流側フィルター室、223…第2下流側フィルター室、230…第3フィルター部、231…第3フィルター、232…第3上流側フィルター室、233…第3下流側フィルター室、280…液圧調整機構、281…連通孔、282…液室、283…弁体、284…受圧部材、285…可撓壁、286…第2押付部材、287…第3押付部材、411…個別液室、412…振動板、413…収容部、414…アクチュエーター、415…共通液室、500…収容ケース、501…液体収容部、502…液体導出部、503…液体導出路、504…液圧検出部、505…液体導出口、506…シール部材、507…弁体、508…押し付けばね、509…変位壁、510…押しばね、662a…第1連通室、662b…第2連通室、662c…連通路、663a…ダイヤフラム、663b…連通弁、681c…押圧部、682…第2残量検出センサー、682a…発光部、682b…受光部、761…キャップ部材、768…片寄せ部材としての片寄せばね、M…媒体。
Claims (10)
- 液体を噴射する液体噴射部と、
液体供給源内の前記液体を前記液体噴射部に供給可能な液体供給流路に設けられ、該液体を該液体噴射部に向けて送液可能な送液機構と、
前記液体供給源から供給される前記液体を貯留可能に、前記液体供給流路における該液体供給源と前記送液機構との間に設けられる液体貯留部を有する液体貯留機構と、
を備え、
前記液体貯留部は、可撓性を有する可撓部を含み、
前記液体供給源内の前記液体の残量が僅少になったときに該液体供給源内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、前記液体貯留機構は、前記液体貯留部の前記液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると該液体貯留部内に前記第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる
ことを特徴とする液体噴射システム。 - 前記液体貯留機構は、前記液体貯留部内の容積が大きくなる方向に前記可撓部を変形させる拡張部材を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射システム。 - 前記液体供給源と連結されることで、前記液体供給流路を通じて前記液体供給源と前記液体貯留部とを連通させる接続部と、
前記液体供給源と前記接続部との連結状態が解除される連結解除状態となった場合に、該接続部の外部と前記液体貯留部との連通を遮断する遮断機構と、
を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体噴射システム。 - 前記遮断機構は、
前記液体供給流路における前記接続部と前記液体貯留部との間に設けられ、該接続部の外部と該液体貯留部とが連通する開弁状態と、該接続部の外部と該液体貯留部とを非連通とする閉弁状態と、を取り得る開閉弁と、
前記連結状態から前記連結解除状態になるときの前記液体供給源の移動に連動して、前記開閉弁を前記開弁状態とする遮断解除位置から該開閉弁を前記閉弁状態とする遮断位置へ移動する移動部材と、を備える
ことを特徴とする請求項3に記載の液体噴射システム。 - 前記接続部の外周面には、前記液体供給源からの前記液体が流入する液体流入開口が設けられており、
前記遮断機構は、
前記接続部の前記外周面に対してスライド可能に設けられ、前記連結状態から前記連結解除状態になるときの前記液体供給源の移動に連動して、該液体流入開口を開放する開放位置から該液体流入開口をキャップするキャップ位置へ移動するキャップ部材と、
前記開放位置から前記キャップ位置に向かって前記キャップ部材を片寄せする片寄せ部材と、
を備える
ことを特徴とする請求項3に記載の液体噴射システム。 - 液体を噴射する液体噴射部に液体供給源内の液体を供給可能な液体供給流路において、前記液体供給源と前記液体を前記液体噴射部に向けて送液可能な送液機構との間に設けられる液体貯留部を有する液体貯留機構であって、
前記液体貯留部は、可撓性を有する可撓部を含むとともに前記液体供給源から供給される前記液体を貯留可能であり、
前記液体供給源内の前記液体の残量が僅少になったときに該液体供給源内に発生する負圧を第1負圧とした場合に、前記液体貯留部の前記液体の貯留量が設定される所定量より少なくなると該液体貯留部内に前記第1負圧より負圧の大きい第2負圧を発生させる
ことを特徴とする液体貯留機構。 - 前記液体貯留部内の容積が大きくなる方向に前記可撓部を変形させる拡張部材を備える
ことを特徴とする請求項6に記載の液体貯留機構。 - 前記液体供給源と連結されることで、前記液体供給流路を通じて前記液体供給源と前記液体貯留部とを連通させる接続部を有し、該液体供給源が取り外されて該液体供給源と前記接続部との連結状態が解除される連結解除状態となった場合に、該接続部の外部と前記液体貯留部との連通を遮断する遮断機構と、
を備える
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の液体貯留機構。 - 前記遮断機構は、
前記液体供給流路における前記接続部と前記液体貯留部との間に設けられ、該接続部の外部と該液体貯留部とが連通する開弁状態と、該接続部の外部と該液体貯留部とを非連通とする閉弁状態と、を取り得る開閉弁と、
前記連結状態から前記連結解除状態になるときの前記液体供給源の移動に連動して、前記開閉弁を前記開弁状態とする遮断解除位置から該開閉弁を前記閉弁状態とする遮断位置へ移動する移動部材と、を備える
を備える
ことを特徴とする請求項8に記載の液体貯留機構。 - 前記接続部の外周面には、前記液体供給源からの前記液体が流入する液体流入開口が設けられており、
前記遮断機構は、
前記接続部の前記外周面に対してスライド可能に設けられ、前記連結状態から前記連結解除状態になるときの前記液体供給源の移動に連動して、該液体流入開口を開放する開放位置から該液体流入開口をキャップするキャップ位置へ移動するキャップ部材と、
前記開放位置から前記キャップ位置に向かって前記キャップ部材を片寄せする片寄せ部材と、
を備える
ことを特徴とする請求項8に記載の液体貯留機構。
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