JP6337718B2 - 印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液体を収容する収容部が装着される印刷装置に関する。
従来、インクカートリッジが装着される複数の装着部を有する印刷装置が知られている。印刷装置は、印刷媒体にインクを吐出するヘッドを備えている。ヘッドは、インクを吐出するノズルを有するノズル面を備えている。複数の装着部は、水平方向に並べて配置されたり、上下方向に並べて配置されたりする(例えば、特許文献1参照)。また、装着部からヘッドに向けて延びるインクの流路には、インクを貯留可能なサブタンクが配置される場合がある(例えば、特許文献2参照)。
特開2012−96422号公報 特開平11−115203号公報
ノズル面においては、インクの表面張力に基づくメニスカスが形成されてインクが保持される。例えば、サブタンクが設けられていない場合において、複数の装着部が水平方向に並べられた場合、ノズル面との水頭差が複数の装着部相互間で同じになり、メニスカスによってインクが適正に保持される。しかし、複数の装着部が水平方向に並べられた場合、印刷装置の水平方向の長さが長くなる。ここで、特許文献1に記載の印刷装置のように、複数の装着部が上下方向に並べられると、印刷装置の水平方向の長さが短くなる。しかし、複数の装着部が上下方向に並べられた場合、ノズル面との水頭差が、複数の装着部相互間で異なる。装着部に装着されたカートリッジとノズル面との水頭差が所定の範囲から外れると、ノズル面に形成されたメニスカスが壊れ、インクの吐出不良が発生して、印刷品質が低下する可能性がある。
複数の装着部が上下方向に並べられた場合において、特許文献2に記載のインクジェット記録装置のように、複数の装着部とヘッドとの間の流路にサブタンクを設けることも考えられる。この場合、複数のサブタンクを水平方向に並べ、ノズル面との水頭差を複数のサブタンク相互間で同じにすることで、インクの不吐出が発生する可能性を低減できる。しかし、全ての流路にサブタンクを設けた場合、部品点数が多くなるという問題点があった。
本発明の目的は、部品点数を削減しつつ、印刷品質が低下する可能性を低減する印刷装置を提供することである。
本発明に係る印刷装置は、液体を吐出するノズルを有する面であるノズル面を備えたヘッドと、前記液体を収容する複数の収容部を装着可能であり、上下方向に並べられた複数の装着部とを備えた印刷装置であって、複数の前記装着部は、前記ノズル面からの上下方向の距離が所定範囲の外側の領域である第一領域に位置する第一装着部と、前記ノズル面からの上下方向の距離が前記所定範囲である第二領域に位置する第二装着部とを備え、前記第二装着部には、前記第一装着部に装着される前記収容部に収容された前記液体より沈降性が高い成分を含む高沈降液体が収容された前記収容部である高沈降収容部が装着可能であり、前記印刷装置は、前記第一装着部と前記ヘッドとを接続する流路であって、前記第二領域に配置される前記液体を貯留可能であり前記第二領域に配置される貯留部を有する貯留流路と、前記第二装着部と前記ヘッドとを接続する流路であって、前記貯留部を有さない非貯留流路と、前記非貯留流路に接続され、前記非貯留流路内の前記高沈降液体を循環させる流路である循環流路と、前記循環流路に設けられ、前記非貯留流路内の前記高沈降液体を循環させるポンプ部とを備えている。
この場合、貯留部が第二領域に設けられている。このため、貯留部とノズル面との位置に基づく液体の水頭差と、第二装着部とノズル面との位置に基づく液体の水頭差とが略同じになる。このため、ノズル面において、メニスカスによってインクが適正に保持され、インクの吐出不良が発生し難くなる。故に、印刷品質が低下する可能性を低減できる。
また、非貯留流路には、貯留部が設けられていない。すなわち、複数の装着部の夫々からヘッドに延びる流路のうち、一部の流路にのみ貯留部が設けられている。このため、複数の装着部の夫々からヘッドに延びる流路の全てに、貯留部が設られる場合に比べて、部品点数を削減することができる。
プリンタ1の斜視図である。 インク流路系700の一部を示す概略図である。 インク流路系700の他の一部を示す概略図である。 装着枠部8の斜視図である。 カートリッジ3の縦断面図である。 装着枠部8の正面図である。 装着枠部8及びインク流路系700の斜視図である。 装着枠部8及びインク流路系700の右側面図である。 装着枠部8及びインク流路系700の背面図である。 装着枠部8及びインク流路系700の平面図である。 装着枠部8及びインク流路系700の底面図である。
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1から図11を参照して、プリンタ1の構成について説明する。なお、図1の上方、下方、左下方、右上方、右下方、及び左上方が、夫々、プリンタ1の上方、下方、前方、後方、右方、及び左方である。
図1に示すように、プリンタ1は、印刷媒体であるTシャツ等の布帛(図示せず)に対して、液体のインク97(図2参照)を吐出することで印刷を行うインクジェットプリンタである。プリンタ1は、紙等を印刷媒体としてもよい。本実施形態においては、プリンタ1は、互いに異なる5種のインク97(ホワイト(W)、ブラック(K)、イエロー(Y)、シアン(C)、及びマゼンタ(M))を下方へ向けて吐出することで、印刷媒体にカラー画像の印刷を行うことができる。以下の説明では、5種のインク97(図2参照)のうち、ホワイトのインク97を白インクといい、ブラック、シアン、イエロー、及びマゼンタの4色のインク97を総称する場合はカラーインクという。白インクは、カラーインクより沈降性が高い成分を含む高沈降液体である。沈降性の高い成分は、例えば、酸化チタンなどの顔料である。
例えば、白インクは先に布帛に対して吐出され、カラーインクは白インクが吐出された後に吐出される。白インクは、例えば地色が濃い色の布帛に画像が印刷される場合に下地として使用される。印刷画像によっては、必ずしも白インクが吐出された後にカラーインクが吐出されなくてもよい。より具体的には、布帛の表面には、白インクのみが吐出される領域及びカラーインクのみが吐出される領域があってもよい。また、印刷画像によっては、白インクはカラーインクが吐出された後に吐出されてもよい。
プリンタ1は、筐体2、プラテン駆動機構6、一対のガイドレール(図示せず)、プラテン5、トレイ4、枠体10、ガイドシャフト9、レール7、キャリッジ20、ヘッドユニット100,200、駆動ベルト101、及び駆動モータ19を備える。
筐体2は、左右方向を長手方向とする略直方体状である。筐体2の右部の前側には、プリンタ1の操作を行うための操作部(図示せず)が設けられている。操作部は、ディスプレイ及び操作ボタンを備える。ディスプレイは、各種情報を表示する。操作ボタンは、作業者がプリンタ1の各種動作に関する指示を入力する際に操作される。
枠体10は、平面視略長方形状の枠状であり、筐体2の上部に設置される。枠体10は、前方側にガイドシャフト9を、後方側にレール7を夫々支持する。ガイドシャフト9は、枠体10内側において左右方向に延びる軸状部を備える軸部材である。レール7は、ガイドシャフト9に対向して配置され、左右方向に延びる棒状部材である。
キャリッジ20は、ガイドシャフト9に沿って左右方向に搬送可能に支持されている。ヘッドユニット100,200は、前後方向に並べられてキャリッジ20に搭載されている。ヘッドユニット100は、ヘッドユニット200よりも後方に位置する。図2及び図3に示すように、ヘッドユニット100,200は、夫々、ヘッド部110を下部に備える。なお、図2及び図3は、インク97の流路の各部材の上下方向の位置を示すための簡略図である。このため、図2及び図3では、前側から見たヘッドユニット100,200を紙面の左右に並べて示している。ヘッドユニット100のヘッド部110は、白インクを吐出する。ヘッドユニット200のヘッド部110は、カラーインクを吐出する。
ヘッド部110は、インク97を下方に吐出可能な微細なノズル113(図2参照)を複数有する面であるノズル面111を備えている。ノズル面111は、水平方向と平行な平面であり、ヘッドユニット100,200の夫々の底面を形成する。ノズル面111において、複数のノズル113はノズル配置領域120に設けられている。ノズル配置領域120は、左右方向におけるノズル面111の中央部に設けられ、前後方向に延びる。
ノズル面111は、ノズル113が複数配列された複数のノズル配列121〜124を有する。ノズル配列121〜124は、夫々、ノズル配置領域120を左右方向において4つに分けた領域に位置する複数のノズル113の配列であり、右側から左側に向けてノズル配列121、ノズル配列122、ノズル配列123、及びノズル配列124の順に並んでいる。
ヘッドユニット100のノズル配列121〜124は、夫々、白インクを吐出可能なノズル配列である。ヘッドユニット100のノズル配列121,122は、白インクを貯留する1つのカートリッジ301(図2及び図4参照)に接続されている。ヘッドユニット100のノズル配列123,124は、白インクを貯留する他の1つのカートリッジ302(図3及び図4参照)に接続されている。
図2及び図3に示すように、ヘッドユニット200のノズル配列121〜124は、カラーインクを貯留するカートリッジ303〜306に接続されている。より詳細には、ヘッドユニット200のノズル配列121は、マゼンダインクのカートリッジ303(図2及び図4参照)に接続され、ノズル配列122は、シアンインクのカートリッジ304(図3及び図4参照)に接続されている。ノズル配列123は、イエローインクのカートリッジ305(図2及び図4参照)に接続され、ノズル配列124は、ブラックインクのカートリッジ306(図3及び図4参照)に接続されている。
図1に示すように、駆動ベルト101は、枠体10の内側において、左右方向に沿って架け渡される帯状である。駆動ベルト101は、可撓性を有する樹脂製である。駆動モータ19は、枠体10の内側の右前部に設けられる。駆動モータ19は、正逆回転可能であり、駆動ベルト101を介して、キャリッジ20と連結されている。駆動モータ19が駆動ベルト101を駆動することにより、ガイドシャフト9に沿ってキャリッジ20が左右方向に往復移動される。これによって、ヘッドユニット100,200は左右方向に往復移動され、ヘッドユニット100,200の下側においてヘッドユニット100,200に対向して配置されたプラテン5に向けてインク97を吐出する。これによって、プラテン5に支持された印刷媒体への印刷が行われる。
プラテン駆動機構6は、一対のガイドレール(図示せず)及びプラテン支持台(図示せず)を備える。一対のガイドレールは、プラテン駆動機構6の内側を前後方向に延び、プラテン支持台を前後方向に移動可能に支持する。プラテン支持台は、上部においてプラテン5を支持する。プラテン5は、印刷媒体を支持する。
プラテン5の下方には、トレイ4が設けられている。トレイ4は、作業者がTシャツ等をプラテン5に載置する際に、Tシャツのそで等を受けることで、当該そで等が筐体2内部の他の部品に接触しないように保護する。
プラテン駆動機構6は、プリンタ1の後端部に設けられたモータ(図示せず)によって駆動され、プラテン支持台及びプラテン5を、一対のガイドレールに沿って筐体2の前後方向に移動させる。プラテン5が、印刷媒体を前後方向(副走査方向)に搬送し、左右方向に往復移動するヘッド部110からインク97が吐出されることで、プリンタ1による印刷媒体への印刷が行われる。
プリンタ1の右側には、図4に示す装着枠部8が設けられている。装着枠部8は、図示しない筐体によって支持されている。装着枠部8は、複数のカートリッジ3を装着可能な複数の装着部80を備えている。複数の装着部80は、装着枠部8の前面から直方体状に後方に凹む凹部である。複数の装着部80は、その内側の後端に、前方に向けて設けられた中空針(図示せず)を備えている。カートリッジ3が装着部80に装着されると、カートリッジ3に収容された液体収容体31の口栓70(図5参照、後述)に配置されたゴム栓(図示せず)に中空針が刺さる。中空針は、カートリッジ3に収容された液体収容体31(図5参照)からインク97を導出する。
図5に示すように、カートリッジ3は、ケース32、液体収容体31、軸部43、及び弾性部材45を備えている。ケース32は、全体として前後方向に長い直方体の外観を有し、後端部に開口部321を備えている。ケース32の内側には、液体収容体31が配置される。液体収容体31は、液体収容袋13及び口栓70を備えている。液体収容袋13は、可撓性を有する長方形状の樹脂性の2枚のシート13A,13Bを、夫々の一面同士が対向した状態で重ね合わせ、周縁部分を熱溶着(熱シール)によって接続することで形成された袋状の容器である。液体収容袋13は前後方向に延びる。口栓70は、液体収容袋13の後端に接続され、ケース32の開口部321から後方に露出している。口栓70は、後方に延びる円筒状である。口栓70の内側には、ゴム栓(図示せず)が配置されており、液体収容袋13内のインク97が漏れないように封止されている。
軸部43は、左右方向に延びる円柱状である。軸部43の左右方向の端部には、左右方向外側に突出する突出部(図示せず)が設けられている。該突出部は、ケース32の内側における左右方向の側面に設けられた凹部53に配置されている。凹部53は、左右方向外側に凹み、前後方向に延びる。弾性部材45は、ケース32の内側の底面上を前後方向に延び、後端がケース32の後部に固定され、前端部が軸部43に巻回されている。弾性部材45は、後方向に復元力を生じるように付勢される。このため、軸部43は弾性部材45によって後方向に付勢され、液体収容袋13を巻き取ってインク97を口栓70へ向けて集めながら後方向に進む。即ち、液体収容体31内のインク97の残量が少なくなればなるほど、軸部43が後側に移動する(図5の矢印39参照)。
インク97は、装着部80に装着されたカートリッジ3からノズル面111に向けて供給される。図2及び図3に示すように、ノズル面111からの上下方向の距離が所定範囲の外側の領域を第一領域211といい、ノズル面111からの上下方向の距離が所定範囲の領域を第二領域212という。本実施形態では、所定範囲は、ノズル面111から下方に向かう距離がL1からL2となる範囲である。L1は、例えば10mmであり、L2は、例えば50mmである。図2の拡大図W2に示すように、ノズル面111では、表面張力によってインク97がノズル113の内側に凹むメニスカスが発生する。メニスカスによってインク97がノズル面111に保持される。ノズル面111からの上下方向の距離が所定範囲である第二領域212からノズル面111に向けてインク97を供給するとメニスカスが壊れ難く、適切にインク97を吐出できる。
図4及び図6に示すように、複数の装着部80は、左右方向に2列、且つ、上下方向に3列に並べられている。図2、図3、及び図6に示すように、複数の装着部80は、第一領域211に位置する第一装着部811〜814と、第二領域212に位置する第二装着部821,822とを備えている。本実施形態では、第二装着部821,822は、第一装着部811〜814より下側に配置されている。より詳細には、図6に示すように、第二装着部821は、装着枠部8の右下部に設けられ、第二装着部822は、第二装着部821の左側に設けられている。第一装着部811,812は、夫々、第二装着部821、822の上側に設けられている。第一装着部813,814は、夫々、第一装着部811,812の上側に設けられている。
第二装着部821,822は、夫々、カートリッジ301,302を装着可能である。カートリッジ301,302には、高沈降液体である白インクが収容されている。第一装着部811〜814は、夫々、カートリッジ303〜306を装着可能である。カートリッジ303〜306には、カラーインクが収容されている。
図7及び図8に示すように、装着枠部8の後方には、4つのサブタンク91と4つのサブタンク支持部92が設けられている。サブタンク91及びサブタンク支持部92は、水平方向において装着部80に対向して配置されている。図2、図3、及び図8に示すように、サブタンク91は、第二領域212に位置する。なお、図2及び図3は、インク97の流路の各部材の上下方向の位置を示すための簡略図であり、サブタンク91及びサブタンク支持部92との向きは、図7に示す向きとは異なる。サブタンク91は、後述する貯留流路711〜714(図2及び図3参照)に含まれ、カートリッジ3からノズル面111に供給されるインク97を貯留可能である。
図2及び図7に示すように、サブタンク91は、袋部93及び口栓941,942を備えている。なお、図7においては、袋部93及び口栓941,942の符号は、後述するサブタンク911にのみ図示している。袋部93は、夫々、可撓性を有する矩形状の樹脂性の1枚のシートを折り曲げて周縁部分を熱溶着(熱シール)によって接続して形成した袋状の容器である。なお、袋部93は、可撓性を有する矩形状の樹脂製の2枚のシートを、夫々の一面同士が対向した状態で重ね合わせ、周縁部分を熱溶着によって接続することで形成された袋状の容器であってもよい。口栓941は、袋部93の長手方向の一端部に設けられている。口栓942は、袋部93の長手方向の他端部に設けられている。
サブタンク支持部92は、サブタンク91を支持する部材である。図7に示すように、サブタンク支持部92は、支持板部95とバルブ部961とを備えている。なお、図7においては、支持板部95及びバルブ部961の符号は、後述するサブタンク支持部921にのみ図示している。支持板部95は、板状部材であり、その上面でサブタンク91を支持する。バルブ部961は、支持板部95の右端部に配置され、サブタンク91の口栓941と、後述する第一接続流路621〜624のいずれかとに接続される。
装着枠部8の後面81には、支持板部14が設けられている。支持板部14は、サブタンク支持部92を支持する。図7〜図9、及び図11に示すように、支持板部14は、第一板部141、第二板部142、及び第三板部143を備えている。第一板部141は、上下方向において第一装着部811,812と第二装着部821,822との間、且つ、左右方向において装着枠部8の後面81の右端部から後方に延びる。第二板部142は、第一板部141の後端に接続され、左右方向に延びる。このため、第二板部142は、装着枠部8の後方に位置する。第三板部143は、第二板部142の後方において左右方向に延びる。第三板部143の右部の下端と、第二板部142の右部の下端とは、前後方向に延びる板部(図示せず)によって接続されている。なお、支持板部14の左端部は、図示しないフレーム部材に支持されている。
4つのサブタンク支持部92と、4つのサブタンク91とは、左右方向に2列、前後方向に2列に並べられている。4つのサブタンク91の夫々を、サブタンク911〜914という。また、4つのサブタンク911〜914を支持するサブタンク支持部92の夫々を、サブタンク支持部921〜924という。
図7に示すように、サブタンク913及びサブタンク支持部923は、第二装着部821(図6参照)の後方に位置する。サブタンク914及びサブタンク支持部924は、第二装着部821(図6参照)の後方に位置する。サブタンク支持部923,924は、支持板部14の第二板部142に連結されている。
サブタンク911及びサブタンク支持部921は、サブタンク913及びサブタンク支持部923の後側に位置する。サブタンク912及びサブタンク支持部922は、サブタンク914及びサブタンク支持部924の後側に位置する。支持板部14の第三板部143は、サブタンク支持部923,924の後側に位置する。サブタンク支持部921,922は、夫々、第三板部143に連結されている。サブタンク91とサブタンク支持部92は、水平面に対して左斜め上方に傾いている。
図7及び図9に示すように、装着枠部8の後面81には、ポンプ支持部15が設けられている。ポンプ支持部15は、ポンプ901〜904(図9参照)を支持する。図7に示すように、ポンプ支持部15は、一対の第一支持板部151と、第二支持板部152とを備えている。一対の第一支持板部151は、上下方向において第一装着部813,814の上側、且つ、左右方向において装着枠部8の後面81の左右方向の両端部から後方に延びる。第二支持板部152は、一対の第一支持板部151の後端部の下端に接続され、左右方向に延びる。第二支持板部152は、水平方向に略平行である。
図9に示すように、4つのポンプ901〜904は、ポンプ支持部15の第二支持板部152の底面に連結され、右側から左方向に向けて並んでいる。このため、4つのポンプ901〜904は、装着枠部8の後方に位置する。なお、図9においては、ポンプ901〜904とヘッド部110とを接続する流路の図示は省略している。
インク流路系700について説明する。図2及び図3に示すように、インク流路系700は、貯留流路711〜714及び非貯留流路72A,72Bを備えている。なお、図2は、図6の右列の第一装着部811,813及び第二装着部821に接続されている流路を図示している。また、図3は、図6の左列の第一装着部812,814及び第二装着部822に接続されている流路を図示している。
貯留流路711〜714は、夫々、第一装着部811〜814と、ヘッドユニット200のヘッド部110とを接続する流路であって、サブタンク911〜914を有する流路である。貯留流路711〜714には、高沈降液体ではないカラーインクが流れる。非貯留流路72A,72Bは、夫々、第二装着部821,822とヘッドユニット100のヘッド部110とを接続する流路であって、サブタンク911〜914を有さない流路である。非貯留流路72A,72Bは、高沈降液体である白インクが流れる流路である。
貯留流路711〜714について説明する。貯留流路711〜714は、夫々、液体供給口611〜614、第一接続流路621〜624、第二接続流路631〜634、及びサブタンク911〜914を含む。液体供給口611〜614は、夫々、装着枠部8の後面81において、第一装着部811〜814の後側に設けられている。液体供給口611〜614は、夫々、第一装着部811〜814に設けられた中空針(図示せず)に、図示しない流路を介して接続されている。液体供給口611〜614は、夫々、第一装着部811〜814からヘッド部110側にインク97を供給する。
図2、図3、図7、及び図10に示すように、第一接続流路621〜624の夫々の一端は、液体供給口611〜614に接続されている。第一接続流路621〜624は、夫々、第二領域212に設けられたサブタンク911〜914に向かって延びる。第一接続流路621〜624の夫々の他端は、サブタンク支持部921〜924のバルブ部961(図7参照)に接続され、サブタンク911〜914の口栓941に繋がる。バルブ部961は、第一接続流路621〜624と口栓941とを接続する流路を有する。バルブ部961は、ソレノイド(図示せず)を有し、ソレノイドがCPU(図示せず)によって制御されることで、第一接続流路621〜624と口栓941とを接続する流路を開閉する。これによって、プリンタ1は、サブタンク91内に流入するインク97の量を調整可能である。
第二接続流路631〜634の夫々の一端は、サブタンク911〜914の口栓942に繋がる。第二接続流路631〜634の夫々の他端は、ヘッドユニット200のヘッド部110に接続され、ノズル面111のノズル配列121〜124に繋がる(図2及び図3参照)。
非貯留流路72A,72Bについて説明する。まず、非貯留流路72Aについて説明する。図2に示すように、非貯留流路72Aは、液体供給口73A、共通流路74A、分岐流路751A,752A、フィルタ部681A,682A、第一分岐部753A、第二分岐部791A、792A、及び供給流路761A,762Aを備えている。また、非貯留流路72Aには、循環流路771A,772Aが接続されている。図2、図8、及び図11に示すように、液体供給口73Aは、装着枠部8の後面81において、第二装着部821の後側に設けられている。液体供給口73Aは、第二装着部821に設けられた中空針に、図示しない流路を介して接続されている。液体供給口73Aは、第二装着部821からヘッド部110側にインク97を供給する。
共通流路74Aは、液体供給口73Aに接続されている。共通流路74Aは、第二装着部821からサブタンク91に向かう後方向に延びる。分岐流路751A,752Aは、共通流路74Aの後端に接続されている。共通流路74Aから分岐流路751A,752Aに分かれる部位を第一分岐部753Aという(図2及び図11参照)。第一分岐部753Aは、第二装着部821とサブタンク913との間に位置する。
図11に示すように、分岐流路751Aは、第一分岐部753Aから右方向に延びる。すなわち、第一分岐部753Aは、非貯留流路72Aにおいて、第二装着部821からサブタンク91に向かう後方向に交差する右方向に折り曲げて形成される屈曲部である。また、分岐流路752Aは、第一分岐部753Aから左方向に延びる。すなわち、第一分岐部753Aは、非貯留流路72Aにおいて、第二装着部821からサブタンク91に向かう後方向に交差する左方向に折り曲げられて形成される屈曲部である。
図2、図7、及び図8に示すように、供給流路761Aと循環流路771Aとは、分岐流路751Aの右端部に接続されている。分岐流路751Aから供給流路761Aと循環流路771Aとに分岐する部位を第二分岐部791Aという。フィルタ部681Aは、第二装着部821と第二分岐部791Aとの間の流路に設けられており、本実施形態では、フィルタ部681Aは、分岐流路751Aに設けられている。フィルタ部681Aは、円盤状の形状を有する。フィルタ部681Aは、循環流路771Aの流路抵抗より高い流路抵抗を有する。フィルタ部681Aは、インク97に混入した異物が下流側に流れる可能性を低減する。後述するフィルタ部682A,681B,682Bも同様である。
供給流路761Aは、第二分岐部791Aから上方向に延びる。すなわち、第二分岐部791Aは、非貯留流路72Aにおいて、右方向に交差する上方向に折り曲げて形成される屈曲部である。供給流路761Aは、第二分岐部791Aから上方向に延びた後、屈曲部781A(図7及び図10参照)において左方に折り曲げられて延びる。図2に示すように、供給流路761Aは、ヘッドユニット100のヘッド部110に接続され、ノズル配列121に配置されたノズル113に繋がる。図7に示すように、第二分岐部791Aと屈曲部781Aとは、非貯留流路72Aにおいて第一分岐部753A(図11参照)よりヘッド部110側である下流側に設けられ、水平方向において装着部80とサブタンク91との間に位置する。
循環流路771Aは、非貯留流路72A内の高沈降液体である白インクを循環させる流路である。循環流路771Aの径は、非貯留流路72Aの径より小さい。図2及び図7に示すように、循環流路771Aの一端は、第二分岐部791Aにおいて非貯留流路72Aの供給流路761Aに接続され、他端はヘッドユニット100において供給流路761Aに接続されている。図2及び図9に示すように、ポンプ904(図9参照)は、循環流路771Aに設けられ、非貯留流路72A(より詳細には供給流路761A)内の高沈降液体である白インクを循環させる。
図2及び図7に示すように、循環流路771Aは、第二分岐部791Aから下方向に延び、サブタンク91及びサブタンク支持部92の下側及び後側を通り、ポンプ904(図9参照)を介してヘッドユニット100に延びる。このため、循環流路771Aの一部がサブタンク91の下側に配置されている。
図2及び図9に示すように、供給流路762Aと循環流路772Aとは、分岐流路752Aの左端部に接続されている。分岐流路752Aから供給流路762Aと循環流路772Aとに分岐する部位を第二分岐部792Aという。フィルタ部682Aは、分岐流路752Aに設けられている。フィルタ部682Aは、円盤状の形状を有する。フィルタ部682Aは、循環流路772Aの流路抵抗より高い流路抵抗を有する。
供給流路762Aは、第二分岐部792Aから上方向に延びる。すなわち、第二分岐部792Aは、非貯留流路72Aにおいて、左方向に交差する上方向に折り曲げて形成される屈曲部である。供給流路762Aは、第二分岐部792Aから上方向に延びた後、屈曲部782A(図10参照)において左方に折り曲げられて延びる。図2に示すように、供給流路762Aは、ヘッドユニット100のヘッド部110に接続され、ノズル配列122に配列されたノズル113に繋がる。第二分岐部792Aと屈曲部782Aとは、非貯留流路72Aにおいて第一分岐部753Aよりヘッド部110側である下流側に設けられ、水平方向において装着部80とサブタンク91との間に位置する。
循環流路772Aは、非貯留流路72A内の高沈降液体である白インクを循環させる流路である。循環流路772Aの径は、非貯留流路72Aの径より小さい。図2及び図9に示すように、循環流路772Aの一端は、第二分岐部792Aにおいて非貯留流路72Aの供給流路762Aに接続され、他端はヘッドユニット100において供給流路762Aに接続されている。ポンプ903(図9参照)は、循環流路772Aに設けられ、非貯留流路72A(より詳細には、供給流路762A)内の高沈降液体である白インクを循環させる。
循環流路772Aは、第二分岐部792Aから下方向に延び、サブタンク91及びサブタンク支持部92の下側及び後側を通り、ポンプ903(図9参照)を介してヘッドユニット100に延びる。このため、循環流路772Aの一部がサブタンク91の下側に配置されている。
図3に示すように、非貯留流路72Bは、液体供給口73B、共通流路74B、分岐流路751B,752B、フィルタ部681B,682B、第一分岐部753B、第二分岐部791B、792B、及び供給流路761B,762Bを備えている。また、非貯留流路72Bには、循環流路771B,772Bが接続されている。これらの構成は、図2に示す非貯留流路72Aの液体供給口73A、共通流路74A、分岐流路751A,752A、第一分岐部753A、フィルタ部681A,682A、第二分岐部791A、792A、供給流路761A,762A、及び循環流路771A,772Aと同様であるので、説明は省略する。また、図10に示すように、非貯留流路72Bは、屈曲部781A,782Aと同様に、供給流路761B,762Bが上方に延びた後、左方に折り曲げて形成される屈曲部781B,782Bを備えている。なお、液体供給口73Bは、第二装着部822からヘッド部110側にインク97を供給する。供給流路761B,762Bは、夫々、ヘッドユニット100のノズル配列123,124に接続されている。液体供給口73Bは、第二装着部822からヘッド部110側にインク97を供給する。ポンプ901及びポンプ902は、夫々、循環流路772B及び循環流路771Bに設けられている。フィルタ部681B,682Bは、夫々、循環流路771B,772Bの流路抵抗より高い流路抵抗を有する。
ノズル面111からインク97を吐出して印刷を行う印刷動作と、ポンプ901〜904を駆動して高沈降液体である白インクを循環させる循環動作とが実行されるときのインク97の流れについて説明する。印刷動作及び循環動作は、プリンタ1のCPU(図示せず)が記憶部(図示せず)に記憶された制御プログラムに従ってプリンタ1を制御することで行われる。
図2の拡大図W1に示すように、印刷動作においては、ヘッド部110に設けられた圧電素子(図示せず)が駆動され、インク97がノズル面111のノズル113から吐出される。インク97をノズル113から吐出する動作は、インク97をノズル面111側に引っ張るポンプの役割を果たす。このため、図2に示すように、カートリッジ301から、液体供給口73A、共通流路74A、分岐流路751A、及び供給流路761Aを介して、ヘッドユニット100のノズル配列121に白インクが供給される。また、カートリッジ301から、液体供給口73A、共通流路74A、分岐流路752A、及び供給流路762Aを介してヘッドユニット100のノズル配列122に白インクが供給される。また、図3に示すように、カートリッジ302から、液体供給口73B、共通流路74B、分岐流路751B、及び供給流路761Bを介して、ヘッドユニット100のノズル配列123に白インクが供給される。また、カートリッジ302から、液体供給口73B、共通流路74B、分岐流路752B、及び供給流路762Bを介して、ヘッドユニット100のノズル配列124に白インクが供給される。
また、図2及び図3に示すように、カートリッジ303〜306の夫々から、第一接続流路621〜624、バルブ部961、サブタンク911〜914、及び第二接続流路631〜634を介して、ヘッドユニット200のノズル配列121〜124にカラーインクが供給される。なお、印刷動作時には、ポンプ901〜904は駆動していないので、循環流路771A,772A,771B,772B内の白インクは流れない。
図2の拡大図W2に示すように、印刷が終了されると、ノズル面111では、表面張力によってインク97がノズル113の内側に凹むメニスカスが発生する。メニスカスによってインク97がノズル面111に保持される。
循環動作について説明する。ポンプ901〜904は、CPUの制御によって、ノズル113からインク97が吐出されていない非印刷動作時に駆動し、循環動作を行う。循環動作が行われると、図2及び図3の矢印90に示すように、供給流路761A,762A,761B,762Bと循環流路771A,772A,771B,772Bとをインク97が循環する。これによって、高沈降液体である白インクが撹拌される。
以上のように、本実施形態に係るプリンタ1が構成される。本実施形態では、第二装着部821,822とサブタンク91とが第二領域に212設けられている。このため、サブタンク91とノズル面111との位置に基づくインク97の水頭差と、第二装着部821,822とノズル面111との位置に基づくインク97の水頭差とが略同じになる。このため、ノズル面111において、メニスカスによってインク97が適正に保持され、インク97の吐出不良が発生し難くなる。故に、印刷品質が低下する可能性を低減できる。なお、サブタンク91は水平面に対して斜めに傾いており、その上端は、第二領域212のやや上側に位置しているが、サブタンク91においてインク97の水頭は、第二領域212の内側に位置する。また、カートリッジ301,302において、図5に示す軸部43は弾性部材45によって後方向に付勢され、液体収容袋13を巻き取る。このため、弾性部材45及び軸部43が設けられない場合に比べて、液体収容袋13からインク97を排出する圧力が高い。このため、カートリッジ301,302における液体収容体31内のインク97の水頭は、第二装着部821,822の上側にあるが、第二領域212の内側に位置する。
また、図2及び図3に示すように、非貯留流路72A,72Bには、サブタンク91が設けられていない。すなわち、複数の装着部80の夫々からヘッド部110に延びる流路のうち、一部の流路にのみサブタンク91が設けられている。このため、複数の装着部80の夫々からヘッド部110に延びる流路の全てに、サブタンク91が設けられる場合に比べて、部品点数を削減することができる。
また、非貯留流路72A,72Bに繋がる第二装着部821,822に、高沈降液体である白インクが収容されたカートリッジ301,302が装着される。非貯留流路72A,72Bには、サブタンク91が設けられていないので、沈降性の高い白インクの成分がサブタンク91に溜まってノズル113から吐出される白インクの成分の濃度が薄くなることを防止できる。故に、印刷品質が低下する可能性を低減できる。
また、循環流路771A,772A,771B,772Bが設けられ、ポンプ901〜904によって白インクが撹拌されるため、白インク内の成分が非貯留流路72A,72B内で沈降し難くなる。よって、ノズル113から吐出される白インクの成分の濃度が薄くなる可能性を低減でき、印刷品質が低下する可能性を低減できる。
また、印刷動作時において、インク97をノズル113から吐出する動作が、インク97をノズル面111側に引っ張るポンプの役割を果たし、インク97がノズル面111に供給される。仮に、印刷動作時にポンプ901〜904が駆動すると、ポンプ901〜904による圧力がインク97に作用し、インク97が適切に吐出されない可能性がある。本実施形態では、ポンプ901〜904は、ノズル113からインク97が吐出されていない非印刷時に駆動し、非貯留流路72A,72B内の高沈降液体である白インクを循環させる。このため、印刷動作時には、ポンプ901〜904が駆動せず、インク97が適切に吐出される。また、非印刷動作時にはポンプ901〜904が駆動されて白インクが撹拌されるため、白インク内の成分が非貯留流路72A,72B内で沈降し難くなる。よって、ノズル113から吐出される白インクの成分の濃度が薄くなる可能性を低減でき、印刷品質が低下する可能性を低減できる。
また、循環流路771A,772A,771B,772Bの径は、非貯留流路72A,72Bの径より小さい。このため、循環流路771A,772A,771B,772Bの径が、非貯留流路72A,72Bの径より大きい場合に比べて、循環流路771A,772A,771B,772Bが他の流路と干渉する可能性を低減できる。また、循環流路771A,772A,771B,772Bにはポンプ901〜904が設けられているので、循環流路771A,772A,771B,772Bの径が非貯留流路72A,72Bの径より小さくても、白インクを循環できる。また、非貯留流路72A,72Bの径の大きさを確保できるので、白インクをノズル面111に適切に供給できる。よって、印刷品質が低下する可能性を低減できる。また、循環流路771A,772A,771B,772Bの径が、非貯留流路72A,72Bの径より大きい場合に比べて、循環流路771A,772A,771B,772Bを屈曲させやすく、配管の自由度が高まる。
また、図11に示すように、非貯留流路72A,72B(図2及び図3参照)は、夫々、第一分岐部753A,753Bにおいて、第二装着部821,822(図2、図8、図3参照)からサブタンク91に向かう後方向に交差する方向に折り曲げて形成される。このため、第一分岐部753A,753Bが設けられていない場合に比べて、サブタンク91を第二装着部821,822に近づけることができる。よって、プリンタ1を小型化できる。
図2、図3、図7〜図10に示すように、第二分岐部791A,792A,791B,792Bと屈曲部781A,782A,781B,782Bとは、非貯留流路72A,72Bにおいて第一分岐部753A,753Bよりヘッド部110側である下流側に設けられ、水平方向において装着部80とサブタンク91との間に位置して折り曲げて形成される。このため、第一分岐部753A,753Bのみが設けられている場合に比べて非貯留流路72A,72Bが有する屈曲部の数が多くなる。よって、第二分岐部791A,792A,791B,792Bと屈曲部781A,782A,781B,782Bとによって非貯留流路72A,72Bを折り曲げ、装着部80から延びる貯留流路711〜714を避けて非貯留流路72A,72Bを配置することができる。故に、貯留流路711〜714と非貯留流路72A,72Bとが干渉する可能性を低減できる。よって、貯留流路711〜714と非貯留流路72A,72Bとが干渉して流路が折れ曲がり、インク97をノズル面111に供給し難くなって印刷品質が低下する可能性を低減できる。
非貯留流路72A、72Bにおいて、第二装着部821,822から第二分岐部791A,792A,791B,792Bまでの間は、循環流路771A,772A,771B,772Bが接続されている範囲の外側である。このため、第二装着部821,822から第二分岐部791A,792A,791B,792Bまでの間は、高沈降液体が撹拌され難い。本実施形態では、第二分岐部791A,792A,791B,792Bが、水平方向における装着部80とサブタンク91との間に配置される。よって、第二分岐部791A,792A,791B,792Bが、サブタンク91よりも、装着部80からサブタンク91に向かう後方向側に設けられている場合に比べて、第二装着部821,822から第二分岐部791A,792A,791B,792Bまでの流路の長さを短くすることができる。このため、非貯留流路72A,72Bにおいて高沈降液体が撹拌される範囲を大きくすることができる。よって、高沈降液体が撹拌されずにノズル113から吐出される高沈降液体の成分の濃度が薄くなる可能性を低減でき、印刷品質が低下する可能性を低減できる。
また、フィルタ部681A,682A,681B,682Bは、夫々、循環流路771A,772A,771B,772Bの流路抵抗より高い流路抵抗を有する。このため、フィルタ部681A,682A,681B,682Bより下流側にある白インクは、フィルタ部681A,682A,681B,682Bよりも循環流路771A,772A,771B,772Bの方に流れ易い。よって、フィルタ部681A,682A,681B,682Bが設けられていない場合に比べて、ポンプ901〜904によって白インクが撹拌される場合に、白インクが循環流路771A,772A,771B,772Bの方に流れ易く、第二装着部821,822側に逆流し難くなる。故に、白インクが第二装着部821,822に逆流してノズル113からインク97が適切に吐出されなくなる可能性を低減でき、印刷品質が低下する可能性を低減できる。
また、第二装着部821,822とサブタンク91とは、第二領域212に設けられる。このため、仮に、第二装着部821,822が第一装着部811〜814より上側に配置される場合、サブタンク91は第一装着部811〜814より上側に位置する。よって、第一装着部811〜814からサブタンク91までインク97を引き上げるために、ポンプが必要となる。本実施形態では、第二装着部821,822が第一装着部811〜814より下側に配置されるので、サブタンク91は第一装着部811〜814より下側に位置する。このため、重力を利用して第一装着部811〜814からサブタンク91にインク97を供給できる。よって、インク97をサブタンク91に供給するためにポンプを設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
また、第二装着部821,822は、第一装着部811〜814より下側に配置されている。このため、仮に、循環流路771A,772A,771B,772Bの夫々がサブタンク91より上側に配置されると、第一装着部811〜814からサブタンク91に延びる第一接続流路621〜624と、循環流路771A,772A,771B,772Bとが干渉し易くなる。本実施形態では、循環流路771A,772A,771B,772Bの一部が、サブタンク91より下側に配置される。このため、第一装着部811〜814からサブタンク91に延びる第一接続流路621〜624と、循環流路771A,772A,771B,772Bとが干渉し難くなる。故に、貯留流路711〜714と非貯留流路72A,72Bとが干渉して流路が折れ曲がり、インク97がノズル面111に供給し難くなって印刷品質が低下する可能性を低減できる。
上記実施形態において、プリンタ1は本発明の「印刷装置」の一例である。カートリッジ3は本発明の「収容部」の一例である。サブタンク91は本発明の「貯留部」の一例である。高沈降液体が収容されるカートリッジ301,302は本発明の「高沈降収容部」の一例である。ポンプ901〜904は本発明の「ポンプ部」の一例である。後方向は本発明の「第一方向」の一例である。後方向に交差する方向(例えば、左方向及び右方向)は本発明の「第二方向」の一例である。流路が折れ曲がる第一分岐部753A,753Bは本発明の「第一屈曲部」の一例である。流路が折れ曲がる第二分岐部791A,792A,791B,792Bと屈曲部781A,782A,781B,782Bは本発明の「第二屈曲部」の一例である。流路が分岐する第二分岐部791A,792A,791B,792Bは本発明の「分岐部」の一例である。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、高沈降液体が白インクであったが、これに限定されない。高沈降液体は第一装着部811〜814に装着されるカートリッジ303〜304に収容された液体より沈降性が高い成分を含めばよく、他の液体でもよい。また、ノズル面111から吐出される液体は、インク97に限定されず、例えば、布帛が染められた色を脱色する抜染材であってもよい。また、非貯留流路72A,72Bの一方のみが設けられていてもよい。
また、循環流路771A,772A,771B,772Bの一部がサブタンク91より下側に配置されていたが、下側以外に配置されてもよい。例えば、循環流路771A,772A,771B,772Bの一部がサブタンク91の右側又は左側に配置されてもよい。また、第二装着部821,822が第一装着部811〜814より下側に配置されていたが、これに限定されない。例えば、第二装着部821,822が第一装着部811〜814より上側に配置されてもよい。この場合、第一装着部811〜814は、第二領域212より下側の第一領域211(図2参照)に配置される。また、第二分岐部791A,792A,791B,792Bが、水平方向において装着部80とサブタンク91との間に設けられていた。しかし、第二分岐部791A,792A,791B,792Bは、水平方向において装着部80とサブタンク91との間以外の位置に設けられてもよい。
また、第一分岐部753A,753Bよりヘッド部110側である下流側に、非貯留流路72A,72Bが折れ曲がる第二分岐部791A,792A,791B,792Bと屈曲部781A,782A,781B,782Bとの2つが設けられていたが、これに限定されない。第一分岐部753A,753Bよりヘッド部110側である下流側において非貯留流路72A,72Bを折り曲げて形成される屈曲部は、少なくとも1つであればよく、1つの屈曲部、又は、3つ以上の屈曲部が設けられてもよい。この場合においても、第一分岐部753A,753Bのみが設けられている場合に比べて、非貯留流路72A,72Bが有する屈曲部の数が多くなるので、貯留流路711〜714と非貯留流路72A,72Bとが干渉する可能性を低減できる。よって、印刷品質が低下する可能性を低減できる。また、第一分岐部753A,753Bは、分岐しなくてもよく、第二装着部821,822からサブタンク91に向かう後方向に交差する方向に折り曲げて形成される屈曲部のみが形成されてもよい。また、第二分岐部791A,792A,791B,792Bと屈曲部781A,782A,781B,782Bとが水平方向において装着部80とサブタンク91との間に位置していたが、装着部80とサブタンク91との間以外の位置にあってもよい。また、第一分岐部753A,753Bにおいて屈曲しなくてもよく、他の位置で屈曲してもよい。また、折れ曲がる第一分岐部753A,753Bが設けられなくてもよい。
また、ポンプ901〜904は、ノズル113からインク97が吐出されている印刷時に駆動して、非貯留流路72A,72B内の高沈降液体を循環させてもよい。また、ノズル面111に接続される直前の供給流路761A,762A,761B,762Bに電磁弁を設け、電磁弁を閉めた状態でポンプ901〜904を駆動し、高沈降液体を循環させてもよい。また、循環流路771A,772A,771B,772Bとポンプ901〜904とが設けられなくてもよい。この場合、第二分岐部791A,792A,791B,792Bにおける、供給流路761A,762A,761B,762B側に折れ曲がる屈曲部のみが設けられてもよい。また、第二分岐部791A,792A,791B,792Bが設けられなくてもよい。
また、第二装着部821,822には、高沈降液体が収容されたカートリッジ301,302が配置されていた。しかし、第二装着部821,822には、第一装着部811〜814に装着されるカートリッジ303〜306に収容されたインク97に比べて、沈降性が同じ、又は、沈降性が小さい成分を含む液体が収容されたカートリッジ3が配置されてもよい。また、カートリッジ3に軸部43及び弾性部材45(図5参照)が設けられていたが、設けられなくてもよい。また、フィルタ部681A,682A,681B,682Bが設けられなくてもよい。
1 プリンタ
3,301〜306 カートリッジ
72A,72B 非貯留流路
80 装着部
91,911〜914 サブタンク
92,921〜924 サブタンク支持部
97 インク
110 ヘッド部
111 ノズル面
113 ノズル
211 第一領域
212 第二領域
711〜714 貯留流路
753A,753B 第一分岐部
771A,772A,771B,772B 循環流路
781A,782A,781B,782B 屈曲部
791A,792A,791B,792B 第二分岐部
811〜814 第一装着部
821,822 第二装着部
901〜904 ポンプ
91、911〜914 サブタンク

Claims (9)

  1. 液体を吐出するノズルを有する面であるノズル面を備えたヘッドと、
    前記液体を収容する複数の収容部を装着可能であり、上下方向に並べられた複数の装着部と
    を備えた印刷装置であって、
    複数の前記装着部は、
    前記ノズル面からの上下方向の距離が所定範囲の外側の領域である第一領域に位置する第一装着部と、
    前記ノズル面からの上下方向の距離が前記所定範囲である第二領域に位置する第二装着部と
    を備え、
    前記第二装着部には、前記第一装着部に装着される前記収容部に収容された前記液体より沈降性が高い成分を含む高沈降液体が収容された前記収容部である高沈降収容部が装着可能であり、
    前記印刷装置は、
    前記第一装着部と前記ヘッドとを接続する流路であって、前記第二領域に配置される前記液体を貯留可能であり前記第二領域に配置される貯留部を有する貯留流路と、
    前記第二装着部と前記ヘッドとを接続する流路であって、前記貯留部を有さない非貯留流路と
    前記非貯留流路に接続され、前記非貯留流路内の前記高沈降液体を循環させる流路である循環流路と、
    前記循環流路に設けられ、前記非貯留流路内の前記高沈降液体を循環させるポンプ部と
    を備えたことを特徴とする印刷装置。
  2. 前記ポンプ部は、前記ノズルからインクが吐出されていない非印刷時に駆動し、前記非貯留流路内の前記高沈降液体を循環させることを特徴とする請求項に記載の印刷装置。
  3. 前記貯留部は、水平方向において、前記第二装着部に対向して配置され、
    前記非貯留流路は、第二装着部と前記貯留部との間において、前記第二装着部から前記貯留部に向かう第一方向に交差する第二方向に折り曲げて形成する第一屈曲部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の印刷装置。
  4. 前記非貯留流路において前記第一屈曲部より前記ヘッド側に設けられ、水平方向において前記装着部と前記貯留部との間に位置して折り曲げて形成する少なくとも1つの第二屈曲部を備えたことを特徴とする請求項に記載の印刷装置。
  5. 水平方向において装着部と前記貯留部との間に設けられ、前記非貯留流路と前記循環流路とが分岐する分岐部を備えたことを特徴とする請求項からのいずれかに記載の印刷装置。
  6. 前記装着部と前記分岐部との間の流路に設けられ、前記循環流路の流路抵抗より高い流路抵抗を有する規制部を備えたことを特徴とする請求項に記載の印刷装置。
  7. 前記第二装着部は、前記第一装着部より下側に配置されていることを特徴とする請求項からのいずれかに記載の印刷装置。
  8. 前記循環流路の一部は、前記貯留部より下側に配置されることを特徴とする請求項に記載の印刷装置。
  9. 前記高沈降液体は、白インクであることを特徴とする請求項からのいずれかに記載の印刷装置。
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