(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に往復動するキャリッジに搭載され、対向する媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記キャリッジに搭載され、前記液体吐出部から吐出する沈降性の液体を貯留する液体貯留部と、を備えた液体吐出装置であって、
前記液体貯留部は、底面の面積より側面の面積の方が広い縦長な筐体状に形成されており、内部には貯留される沈降性の液体を撹拌する撹拌部材が設けられており、
前記側面のうち前記キャリッジの往復動方向と交差する側面には、前記キャリッジが待機位置にあるとき、前記液体吐出装置の本体に設置された駆動装置により、前記液体貯留部内で前記キャリッジの往復動方向に沿った軸を中心として駆動される前記撹拌部材に対して駆動伝達して、貯留する沈降性の液体を撹拌する駆動伝達部を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記駆動伝達部はマグネットカップリング若しくは機械的連結によって前記駆動装置から駆動伝達される請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記撹拌部材は回転翼を有する回転軸の軸端に前記キャリッジの往復動方向と交差する側面と対向配置された被駆動側磁石を有するマグネットスターラであり、当該マグネットスターラは、前記被駆動側磁石と前記側面を介して対向配置された駆動側磁石とマグネットカップリングにより連結されて前記駆動装置により回転駆動される請求項１又は請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出部と前記液体貯留部との間は複数の配管により連通されており、前記撹拌部材により前記液体貯留部と前記液体吐出部との間を前記沈降性の液体が循環する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記液体貯留部が複数併設されており、各液体貯留部の撹拌部材に単一の駆動伝達装置より駆動伝達されて撹拌動作が行なわれる請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記各液体貯留部の前記撹拌部材は前記回転軸の両端部に前記被駆動側磁石が各々設けられており、各液体貯留部に設けられた前記撹拌部材どうしが前記キャリッジの往復動方向と交差する側面を介して対向する被駆動側磁石間のマグネットカップリングにより連結されている請求項５記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェットプリンタなどの液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェットプリンタのインクとしては、色鮮やかな印刷ができるが退色し易い水溶性の染料を用いた染料系インクと、鮮やかさはやや劣るが退色に強い顔料を着色剤として用いる顔料系インクのいずれかが用いられる。
顔料系のインクを用いる場合、インクに含まれる固定分が沈降してインクジェットヘッドから吐出されるインクの濃度がばらついたり、目詰まりや色の変化を起こしたりするなどの問題があった。
【０００３】
このため、液体吐出装置がアイドリング中のインクカートリッジの位置に合わせて、インクカートリッジ内にスターラを装備して間欠運転することで撹拌する液体吐出装置も提案されている。スターラチップは、インクカートリッジの中央部が低くなるように傾斜するテーパー面が形成された底部に配置され、外部から供給される回転磁場によって回転することで沈降したインクを撹拌するようになっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７４６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなキャリッジ上に液体容器を搭載する方式のプリンタにおいては、スターラとスターラチップを用いて液の撹拌を行う場合、スターラをキャリッジに搭載するとモータやカップリングマグネットが重く、キャリッジの往復運動には大きな駆動力が必要になり、また限られたキャリッジ上のスペースをモータやマグネットが占める分、ヘッド搭載スペースが狭くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、モータや駆動側のマグネットをキャリッジが往復運動しない装置本体の所定位置に設置することでキャリッジの軽量化とキャリッジ上のスペースの有効活用を図ることができる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、所定方向に往復動するキャリッジに搭載され、対向する媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記キャリッジに搭載され、前記液体吐出部から吐出する沈降性の液体を貯留する液体貯留部と、を備えた液体吐出装置であって、前記液体貯留部は、底面の面積より側面の面積の方が広い縦長な筐体状に形成されており、内部には貯留される沈降性の液体を撹拌する撹拌部材が設けられており、前記側面のうち前記キャリッジの往復動方向と交差する側面には、前記キャリッジが待機位置にあるとき、前記液体吐出装置の本体に設置された駆動装置により、前記液体貯留部内で前記キャリッジの往復動方向に沿った軸を中心として駆動される前記撹拌部材に対して駆動伝達して、貯留する沈降性の液体を撹拌する駆動伝達部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、大型で重量の大きなモータやマグネットをキャリッジ上に搭載することないので、キャリッジの軽量化とキャリッジ上のスペースの有効活用を図ることができるうえに、底面の面積より側面の面積の方が広い縦長な筐体状に形成された液体貯留部内の液体をコンパクトな構成で撹拌することができる。よって、例えばインクジェットプリンタにおいてキャリッジ上に搭載したヘッドの構成をコンパクトにすることができ、沈降性を有する顔料系のインクを用いてもインク貯留部の側面より狭い底面に沈降する固形成分を均一に分散させてインク吐出特性が良好なまま印刷することができる。
【０００９】
前記駆動伝達部はマグネットカップリング若しくは機械的連結によって前記駆動装置から駆動伝達されるようになっていても良い。
具体的には、前記撹拌部材は回転翼を有する回転軸の軸端に前記キャリッジの往復動方向と交差する側面と対向配置された被駆動側磁石を有するマグネットスターラであり、当該マグネットスターラは、前記被駆動側磁石と前記側面を介して対向配置された駆動側磁石とマグネットカップリングにより連結されて前記駆動装置により回転駆動されるようになっていても良い。
上記構成によれば、マグネットカップリングの駆動側磁石或いは駆動装置はキャリッジが往復移動しない装置本体の所定位置に設置されているため、キャリッジ上で駆動伝達される部分は、被駆動側磁石或いは残りの駆動伝達部となるため、往復動するキャリッジの軽量化と省スペース化を図ることができる。
【００１０】
前記液体吐出部と前記液体貯留部との間は複数の配管により連通されており、前記撹拌部材により前記液体貯留部と前記液体吐出部との間を前記沈降性の液体が循環するようになっていても良い。
上記構成によれば、撹拌部材の撹拌により液体貯留部に貯留された沈降性の液体を撹拌するのみならず撹拌部材を送液ポンプとして使用して液体貯留部の液圧が高い部分から配管を通じて液体吐出部へ送液して配管を通じて液体貯留部へ沈降性の液体を循環させて液体貯留部のみならず配管内や液体吐出部内の沈降成分についても液体中に均一に分散させることができる。
【００１１】
また、前記液体貯留部が複数併設されており、各液体貯留部の撹拌部材に単一の駆動伝達装置より駆動伝達されて撹拌動作が行なわれるようにしても良い。具体的には、前記各液体貯留部の前記撹拌部材は前記回転軸の両端部に前記被駆動側磁石が各々設けられており、各液体貯留部に設けられた前記撹拌部材どうしが前記キャリッジの往復動方向と交差する側面を介して対向する被駆動側磁石間のマグネットカップリングにより連結されていても良い。
上記構成によれば、キャリッジの走査方向に沿って液体貯留部が複数併設されていても、待機位置に備えた単一の駆動伝達装置より各液体貯留部内に備えた撹拌部材へ駆動伝達して効率良く撹拌動作が行える。よって、例えばインクジェットプリンタにおいて複数の沈降性インクを同時に吐出する場合にもインク吐出特性を良好に維持することができる。
【００１２】
尚、駆動装置に最も近い液体貯留部と併設される液体貯留部に備わる撹拌部材は、マグネットカップリングにより連結されて前記駆動装置より同時に駆動伝達されるようになっていても良いし、回転軸どうしが機械的に連結されて前記駆動装置より同時に駆動伝達されるようになっていても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体吐出装置において、往復動するキャリッジに駆動装置や１対のマグネットカップリングを構成する磁石を搭載せずに、マグネットカップリングの被駆動側の磁石を搭載するのみで撹拌手段を駆動することができ、キャリッジの軽量化による往復動負荷の軽減やキャリッジの省スペース化による空間の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液体吐出装置のキャリッジが待機位置に移動した状態の模式図である。
【図２】インク貯留部を複数備えた場合の駆動伝達構成を示す説明図である。
【図３】他例に係るインク貯留部を複数備えた場合の駆動伝達構成を示す説明図である。
【図４】駆動伝達装置の他例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置の実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一部材には同一の符号を付する。
【００１６】
図１は、液体吐出装置のキャリッジが待機位置に移動した状態の模式図である。キャリッジ１は図示しない往復動機構によって所定方向に往復動する。このキャリッジ１には、対向する媒体にインクを吐出するインクジェットヘッド２（液体吐出部）と、インクジェットヘッド２から吐出するインク３を貯留するインク貯留部４（液体貯留部）を備えている。
【００１７】
尚、媒体（メディア）には、紙類のほかに、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル），ＰＬＡ（ポリ乳酸），ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート），ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などの樹脂シート、織布、不織布などの布シート、アルミやステンレスなどの金属シート、或いは複合材料からなる合成シートなどの各種材料が含まれるものとする。具体的には、普通紙、コート紙、インクジェット用光沢紙、インクジェット用光沢フィルム、インクジェット用トランスペアレンシー、ターポリン、養生シート、フレキシブルフェイス、布、メッシュ等を用いることができる。
【００１８】
またインク３は、インク溶液中に固形成分が分散した沈降性のインク、例えば顔料系のインクや無機蛍光体を有する蛍光体インク、或いは蛍光顔料インクなどの溶媒と固形成分が分離して沈降し易いインクを想定している。蛍光顔料インクは、蛍光顔料が分散された分散インクである。分散インクは水性顔料インク、非水性顔料インクのどちらでもよく、顔料は有機物でも無機物でもよい。
【００１９】
インクジェットヘッド２は、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、スパークジェット型等）などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
【００２０】
図１において、インク貯留部４は、底面面積より側面積の方が広い縦長な筐体状に形成されており、インク貯留部４内には、固形成分が沈降し易い沈降性のインク３が充填されている。また、インク貯留部４内には、インクを撹拌する撹拌羽５を備えた撹拌部材６が設けられている。撹拌部材６は対向するインク貯留部側面４ａ，４ｂ方向を回転軸６ａとして回転するように回転可能に軸支されている。この回転軸６ａの一端には周方向Ｎ極・Ｓ極が交互に着磁されている円板状若しくは円環状の被駆動側磁石７が設けられている。
【００２１】
また、キャリッジ１の待機位置には、インクジェットヘッド２に対向する位置にキャップ８が設けられている。キャップ８は、インクジェットヘッド２の吐出ノズルを覆ってインクが乾燥したり増粘したりするのを防ぐ。尚、乾燥性のないインク３を用いる場合にはキャップ８を省略することもできる。
【００２２】
また、キャリッジ１が待機位置において、インク貯留部４の側面４ｂと対向する装置壁面９には、開口部９ａが設けられており、該開口部９ａには撹拌部材６に対して駆動伝達して連続運転により撹拌させる駆動装置及び駆動伝達装置の駆動側磁石からなる駆動系１０が設けられている。本実施形態では、モータ１１のモータ軸１１ａの先端には周方向Ｎ極・Ｓ極が交互に着磁されている円板状若しくは円環状の駆動側磁石１２が設けられている。
キャリッジ１が待機位置へ移動すると、前述したインク貯留部４内の被駆動側磁石７と駆動側磁石１２とが近接して対向配置されたマグネットカップリングにより連結した状態となる。
【００２３】
上記構成によれば、キャリッジ１が待機位置にあるときモータ１１を所定方向に回転させると、マグネットカップリングにより連結された撹拌部材６が回転軸６ａを中心に連続回転し、撹拌部材６の撹拌羽５によってインク貯留部４の底部に沈降した固形成分を撹拌するので、インク貯留部４内を底面積の大きさに制約されることなく効率よく撹拌することができる。よって、沈降性を有する顔料系のインク３を用いても固形成分を均一に分散させてインク吐出特性が良好なまま印刷することができる。
【００２４】
また、インク貯留部４が底面積より側面積の方が広い縦長な筐体状に形成されていても、撹拌部材６は対向する側面４ａ，４ｂ方向に配置された回転軸６ａを中心として回転することで、インク貯留部４の底部に沈降している固形成分を効率良くインク溶媒中に均一に分散させることができる。
【００２５】
また、図１において、インクジェットヘッド２とインク貯留部４との間には当該インク貯留部の底部４ｃに接続するインク供給配管１３とインク貯留部４の側面４ａに接続するインク戻り配管１４とが各々接続されている。インク戻り配管１４は印刷動作時にはインク３に混入するエアパージ用の配管として利用することもできる。
この場合、上述した撹拌羽５の回転によりインク貯留部４に貯留されたインク３がインク供給配管１３を介してインクジェットヘッド２を通過してインク戻り配管１４を介して循環することにより撹拌することができる。
【００２６】
上記構成によれば、撹拌羽５の回転によりインク貯留部４に貯留されたインク３を撹拌するのみならず撹拌羽５を送液ポンプとして使用してインク貯留部４の液圧が高い底部４ｃからインク供給菅１３を通じてインクジェットヘッド２へ送液してインク戻り配管１４を通じてインク貯留部４へインク３を循環させて底部４ｃに沈降している固形成分を効率良くインク溶媒中に均一に分散させることができる。
尚、駆動系１０のモータ１１は一方向に回転駆動させても良いし、正逆回転駆動を繰り返すようにしてもいずれでもよい。
【００２７】
次に、図２において、キャリッジ１にインクタンク４が当該キャリッジ１の走査方向に沿って複数併設されている場合の駆動伝達装置１０の構成例について説明する。図２はインクタンク４を含むインクカートリッジ１５がキャリッジ１に併設されている状態を示す説明図である。
各インクカートリッジ１５には、異なる色の沈降性インク３が充填されている。モータ１１に設けられている駆動側磁石１２の構成は、図１と同様である。各インクタンク４内に設けられる被駆動側磁石７は、撹拌部材６の回転軸６ａの両端部に設けられて回転可能に軸支されている点が異なる。これによって、キャリッジ１が待機位置へ移動するだけで、隣接する各インクタンクどうしの対向する被駆動側磁石７どうしがマグネットカップリングにより連結する。この状態で、単一の駆動伝達装置１０のモータ１１を回転駆動することにより各インクタンク４に備えた撹拌部材６へ駆動伝達されて同時に撹拌動作が行われる。尚、キャリッジ１が待機位置へ移動したか否かは、装置壁面９側に設けられたセンサ１６で検出しても良い。
【００２８】
上記構成によれば、キャリッジ１の走査方向に沿ってインクタンク４が複数併設されていても、待機位置に備えた単一の駆動伝達装置１０によって各インクタンク４内に備えた撹拌装置６へ駆動伝達して効率良く撹拌動作が行なえる。よって、沈降性インクを用いてモノクロ印刷のみならずカラー印刷を行う場合にも印刷品質を維持することができる。
【００２９】
次に、インクタンク４を複数備えた場合の駆動伝達装置の他例について図３を参照して説明する。
図２においては駆動系１０に最も近いインク貯留部４と併設されるすべてのインク貯留部４に備わる撹拌部材６は、マグネットカップリングにより連結されていたが、図３に示すように、駆動伝達装置が回転軸６ａどうしを機械的連結によって同時に駆動伝達されるようになっていても良い。
【００３０】
図３において、駆動系１０に最も近いインク貯留部４Ａと併設されるインク貯留部４Ｂに備わる撹拌部材６は、マグネットカップリングにより連結されている。即ち、インク貯留部４Ａの回転軸６ａの一端側（側面４ｂ側）には被駆動側磁石７が設けられ、回転軸６ａの撹拌羽５を介して他端側（側面４ａ側）にはセレーションが形成された嵌合突部６ｂがインク貯留部４Ａの側面４ａより突設されている。また、併設されるインク貯留部４Ｂの回転軸６ａの側面４ｂ側には嵌合凸部６ｂが嵌合するセレーションが形成された嵌合凹部６ｃが形成され、回転軸６ａの撹拌羽５を介して他端側にはセレーションが形成された嵌合凸部６ｂがインク貯留部４Ｂの側面４ａより突設されている。以下、併設されるインク貯留部はインク貯留部４Ｂと同様の構成であるので説明を省略する。尚、併設されるインク貯留部４Ｂの嵌合凹部６ｃや嵌合凸部６ｂの周囲はＯリングなどのシール材１７によりシールされている。インク貯留部４Ａとインク貯留部４Ｂとは、嵌合凸部６ｂを嵌合凹部６ｃにセレーション結合（嵌合）することで駆動伝達されるようになっている。
【００３１】
このように併設されるインク貯留部４どうしが機械的な連結することによっても、キャリッジ１が待機位置において単一の駆動源により、各インク貯留部４内で沈降したインク３の撹拌を効率よく行うことができる。
【００３２】
次に駆動系１０の他例について図４を参照して説明する。
キャリッジ１が待機位置に移動したことを、例えばキャリッジ１を往復動するタイミングベルトを回転駆動するモータの回転量により検出することや、ストッパーに突き当たる位置で待機位置の位置出しを行なって、撹拌動作を開始することは前述した構成の通りである。
【００３３】
その他の構成としては、図４に示すように、キャリッジ１の待機位置への移動動作にともなって摩擦クラッチ１８が接続する位置でモータ１１を起動して撹拌動作を開始するようにしても良い。尚、駆動側磁石１２とインク貯留部４内に設けられる被駆動側磁石７とのマグネットカップリングによる連結構造は、図１と同様である。
【００３４】
駆動側磁石１２は駆動伝達軸１９の一端側に設けられており、他端側には押圧側クラッチ板２０が軸受１９ａにより回転可能に軸支されている。尚、軸受１９ａはクラッチ板２０のスラスト荷重も受けられるようになっている。また、押圧側クラッチ板２０と対向する位置には、被押圧側クラッチ板２１が設けられている。被押圧側クラッチ板２１は、押圧側クラッチ板２０により押圧されてモータ軸１１ａが嵌合する嵌合軸孔２１ａが形成されている。嵌合軸孔２１ａ内にはモータ軸１１ａと挿抜可能な付勢部材２２が設けられている。モータ軸１１ａの嵌合部には軸方向に面取りされたＤカット部が形成されており、嵌合軸孔２１ａと嵌め合った状態で回り止めされるようになっている。
【００３５】
図１において、キャリッジ１が右方向に動いて待機位置に移動すると、押圧側クラッチ板２０が被押圧側クラッチ板２１へ押圧されるとクラッチ板どうしが摩擦結合する。この状態でモータ１１を回転駆動すると、被押圧側クラッチ板２１と押圧側クラッチ板２０が摩擦結合したまま一体となって回転するため、駆動側磁石１２も回転する。これによって、マグネットカップリングにより連結したインク貯留部４内の被駆動側磁石７も回転してインク３の撹拌が行われる。
【００３６】
上述した実施態様では、撹拌部材６はインク貯留部４の対向する側面４ａ，４ｂ方向に沿って軸支された回転軸６ａを中心に回転可能に設けられていたが、回転動作に限らず撹拌羽５を往復動するようにしても良い。
例えば、駆動系１０に備えたモータ１１の回転駆動を、クランク機構を介して直動に変換する駆動変換機構を介して撹拌羽５をインク貯留部４内で往復動させ、底部に沈降した固形成分を分散させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１  キャリッジ  ２  インクジェットヘッド  ３  インク  ４，４Ａ，４Ｂ  インク貯留部  ４ａ，４ｂ  側面  ４ｃ  底部  ５  撹拌羽  ６  撹拌部材  ６ａ  回転軸  ６ｂ  嵌合凸部  ６ｃ  嵌合凹部  ７  被駆動側磁石  ８  キャップ  ９  装置壁面  ９ａ  開口部  １０  駆動系  １１  モータ  １１ａ  モータ軸  １２  駆動側磁石  １３  インク供給配管  １４  インク戻り配管  １５  インクカートリッジ  １６  センサ  １７  シール材  １８  摩擦クラッチ  １９  駆動伝達軸  １９ａ  軸受  ２０  押圧側クラッチ板  ２１  被押圧側クラッチ板  ２１ａ  嵌合軸孔  ２２  付勢部材
【図１】
0005617132.tif 000002
【図２】
0005617132.tif 000003
【図３】
0005617132.tif 000004
【図４】
0005617132.tif 000005