(57)【要約】【課題】本発明は、連絡部を形成する仕切を備えない容器を振動させる場合と比較して、供給されるインク成分の濃度の部分的なばらつきを抑制することができるインク供給部構造を提供することを目的とする。【解決手段】空間を残して充填されたインクの供給口を有する容器と、該容器の内部を仕切るとともに仕切られた空間同士を連絡する連絡部を形成する板状の仕切と、該仕切と交差する方向へ前記容器を揺らす揺らし部と、を備えたインク供給部構造。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を残して充填されたインクの供給口を有する容器と、
該容器の内部を仕切るとともに仕切られた空間同士を連絡する連絡部を形成する板状の仕切と、
該仕切と交差する方向へ前記容器を揺らす揺らし部と、
を備えたインク供給部構造。
【請求項２】
前記仕切は、当該仕切の下縁と前記容器の壁面との間に前記連絡部を形成している請求項１記載のインク供給部構造。
【請求項３】
前記供給口は、前記容器の長手方向の一端に配置されており、前記仕切は、前記供給口が設けられた前記容器の一端側から他端側に延びる請求項１又は請求項２記載のインク供給部構造。
【請求項４】
前記揺らし部には、前記他端側から前記容器を挟んで潰すローラが前記仕切を境とした一方側及び他方側に配置されている請求項３記載のインク供給部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクが充填された容器を備えるインク供給部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置は、インクを記録媒体上に吐出して画像形成するインクジェットヘッドを有する画像記録部と、インクを貯留する貯留部と、貯留部と画像記録部とを繋ぐインク供給経路とを備えている。また、この装置は、貯留部及びインク供給経路の少なくともいずれか一方に配置されて振動を与える加振部を備えている。
【０００３】
特許文献２の画像記録装置は、白色インクを貯留する白色用メインタンクと、プロセスカラーインクを貯留するカラー用メインタンクとを備え、各記録ヘッドから各インクを吐出させることにより画像を形成する。白色用メインタンク及びカラー用メインタンクからそれぞれに対応する各記録ヘッドにインクを供給するインク供給路の途中に各メインタンクから供給されたインクを貯留するサブタンクを設ける。このうち白色用サブタンクの容量がカラー用サブタンクの容量よりも小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８４８６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、連絡部を形成する仕切を備えない容器を振動させる場合と比較して、供給されるインク成分の濃度の部分的なばらつきを抑制することができるインク供給部構造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】
【０００６】
第一の態様のインク供給部構造は、空間を残して充填されたインクの供給口を有する容器と、該容器の内部を仕切るとともに仕切られた空間同士を連絡する連絡部を形成する板状の仕切と、該仕切と交差する方向へ前記容器を揺らす揺らし部と、を備えている。
【０００７】
第二の態様のインク供給部構造は、前記仕切は、当該仕切の下縁と前記容器の壁面との間に前記連絡部を形成している。
【０００８】
第三の態様のインク供給部構造は、前記供給口は、前記容器の長手方向の一端に配置されており、前記仕切は、前記供給口が設けられた前記容器の一端側から他端側に延びる。
【０００９】
第四の態様のインク供給部構造は、前記揺らし部には、前記他端側から前記容器を挟んで潰すローラが前記仕切を境とした一方側及び他方側に配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
第一の態様のインク供給部構造では、連絡部を形成する仕切を備えない容器を振動させる場合と比較して、供給されるインク成分の濃度の部分的なばらつきを抑制することができる。
【００１１】
第二の態様のインク供給部構造は、連絡部が仕切の下側以外に形成される場合と比較して、比重が大きい成分の沈降を抑制できる。
【００１２】
第三の態様のインク供給部構造は、仕切が容器を横断する場合と比較して、容器の一端側から他端側にわたる広い範囲で撹拌効果が得られるとともに、供給口からのインクの供給をスムーズに行える。
【００１３】
第四の態様のインク供給部構造は、容器を潰せない場合と比較して、揺らした際の泡立ちを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るインク供給部構造が適用されるインク供給系を示すブロック図である。
【図２】一実施形態に係るインク供給部構造を示す概略斜視図である。
【図３】一実施形態に係るインク供給部構造を示す概略側面図である。
【図４】図３のＡ矢視図に相当する概略正面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、容器を揺らした状態を説明する概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に沿って説明する。
図１は、本実施形態に係るインク供給部構造が適用された３Ｄプリンター１０を示すブロック図であり、インク供給系が示されている。この３Ｄプリンター１０としては、インクジェット式のプリンターが用いられ、３Ｄプリンター１０は、３次元形状の断面形状データに従って造形剤の配置及び硬化を繰り返すことで３次元形状を作製する。造形剤としては、紫外線硬化型インク（以下ＵＶインク）や電子線硬化型インク（ＥＢインク）が知られているが、本実施形態では、ＵＶインクを用いる場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
この３Ｄプリンター１０でフルカラー表示する場合、広い色域を得るためには下地の白色度は高いほど好ましい。また、その白顔料は母剤と屈折率差を大きくできる酸化チタン顔料が好ましく、顔料濃度も高い方が好ましい。そして、光散乱の効率を考えれば、顔料サイズは平均外径が５０〜３００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００１７】
しかし、酸化チタン顔料は、他の成分であるモノマーやオリゴマーと比較して比重が大きいので、この顔料サイズでは、酸化チタン顔料が時間と共に沈降し易く、顔料濃度を時間の経過に関係なく一定に保つのは難しい。これを抑制するための一例を以下に示す。
【００１８】
（インク供給系）
図１は、３Ｄプリンター１０のインク供給系を示すブロック図であり、インクの貯留時間が長いメインタンクを有するインク供給部１２に本実施形態に係るインク供給部構造が適用されている。
【００１９】
造形開始時には、切替弁１４を作動してサブタンク側流路１６をインク供給部側流路１８へ切り替えて補助ポンプ２０を作動する。これにより、インク供給部１２からのインクを切替弁１４及び補助ポンプ２０を介してサブタンク２２へ供給する。このサブタンク２２は、インク供給部１２のメインタンクと比較して容積が小さく、インクの貯留時間もメインタンクと比較して短い。
【００２０】
サブタンク２２にインクが充填されると、補助ポンプ２０を停止するとともに切替弁１４を作動してサブタンク側流路１６をヘッド側流路２４へ切り替える。そして、加圧ポンプ２６を作動してサブタンク２２内のインクをヘッド２８へ供給し当該ヘッド２８から吐出する。
【００２１】
ヘッド２８内の粘度の高いインクを排出する際には、加圧ポンプ２６と共に補助ポンプ２０を一定時間作動し、ヘッド２８内のインクをフィルタ３０で濾過してサブタンク２２へ帰還させる。
【００２２】
［インク供給部］
インク供給部１２は、図２及び図３に示すように、インク３２が充填されたメインタンクを構成する容器３４を備えており、容器３４は、揺らし部の一例である揺らし装置３６に着脱可能にセットされている。なお、図中の矢印Ｕは上方を示し、矢印Ｄは下方を示す。
【００２３】
（容器）
容器３４は、有底円筒状に形成されており、容器３４の中心を容器長さ方向ＹＮＨに延びる容器中心線ＹＣの一端側ＩＴＧには、一端側ＩＴＧへ向かうに従って容器中心線ＹＣ側へ傾斜したショルダー部３４Ａが形成されている。ショルダー部３４Ａの中央部には、円筒状の口部３４Ｂが形成されており、この口部３４Ｂの端部には、容器３４内のインクを供給する為の供給口３８（図３参照）が形成されている。
【００２４】
口部３４Ｂの外周面には雄ねじ３４Ｃ（図３参照）が形成されており、当該口部３４Ｂには、内周面に図示しない雌ねじを有するキャップ４０が着脱可能に装着されている。キャップ４０の端面４０Ａからは、柔軟性を有するチューブ４２が延出しており、容器３４内のインク３２を、チューブ４２を介して切替弁１４（図１参照）へ送れるように構成されている。
【００２５】
この容器３４には、紫外線硬化型の白色インクが隙間空間４６を残して充填されている。これにより、図２及び図３に示したように、インク未使用の容器３４を横置きにした使用状態において、容器３４の下側の７／８を白色のインク３２が占めるとともに上側の１／８の隙間空間４６を空気が占めるように構成されている。空気の存在によりインクは効率的に攪拌される。
【００２６】
インク３２は、前述したように平均外径が５０〜３００ｎｍの酸化チタン顔料を白色成分として有するとともに、オリゴマーやモノマーを他の成分として含んで構成されている。
【００２７】
（仕切）
容器３４内には、内部を仕切るとともに仕切られた空間同士を連絡する後述の連絡部を形成する板状の仕切４８が設けられている。この仕切４８は、供給口３８が設けられた容器３４の一端側ＩＴＧから底面３４Ｄが形成された他端側ＴＴＧに延びるように容器中心線ＹＣに沿って配置されている。仕切４８は、図４に示すように、容器３４の内部を仕切４８を境にした一方側ＩＧの一方側空間５０と他方側ＴＧの他方側空間５２とに仕切る。
【００２８】
仕切４８は、図３に示したように、基端が口部３４Ｂに固定され底面３４Ｄ側へ向けて真っ直ぐ延びる直線部４８Ａと、直線部４８Ａの先端部より容器３４の周壁５４側へ円弧状に湾曲した弧状部４８Ｂとを有している。弧状部４８Ｂは、容器３４の周壁５４に沿って延びている。直線部４８Ａの幅寸法と弧状部４８Ｂの幅寸法は、略同寸法とされており、各寸法は、口部３４Ｂにおける供給口３８の内径寸法以下とされている。これにより、この仕切４８を供給口３８から挿入できるように構成されている。
【００２９】
弧状部４８Ｂは、容器３４を横置きにした使用状態において、当該仕切４８の下側に位置する下壁面部５４Ａ側に突出したカーブを描き、この弧状部４８Ｂの下縁と下壁面部５４Ａとの間には、一例として５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の隙間が設けられている。これにより、この弧状部４８Ｂと下壁面部５４Ａとの間には、一方側空間５０と他方側空間５２とを連絡する下方連絡部５６が形成されている。また、弧状部４８Ｂの上方には、一方側空間５０と他方側空間５２とを連絡する上方連絡部５８が形成されている。
【００３０】
そして、この仕切４８は、容器３４と同じ素材で形成されており、その素材としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレン−テレフタラート）が挙げられる。これにより、使用後には、容器３４から仕切４８を分別することなくリサイクルすることができ、利便性が向上する。
【００３１】
（揺らし装置）
揺らし装置３６は、図２及び図４に示すように、容器３４が横置きでセットされる長方形板状の置台６０を備えている。置台６０には、セットされる容器３４の口部３４Ｂが位置する先端側に容器３４を把持する円弧状の把持部６０Ａが設けられており、把持部６０Ａで容器３４を着脱可能にセットするとともにセットされた容器３４を所定の位置に位置決めする。
【００３２】
置台６０の下面６０Ｂは、下方へ突出した湾曲板状の底板で構成されており、その前端部及び後端部は半円形のカバー６０Ｃで閉鎖されている。下面６０Ｂは、セットされた容器３４の容器中心線ＹＣ（図２参照）を中心とした円弧状に形成されている。
【００３３】
下面６０Ｂは、図４に示したように、幅方向中心ＨＣより一端側ＩＴＧが第１揺動ローラ６２で支持されているとともに他端側ＴＧが第２揺動ローラ６４で支持されている。両揺動ローラ６２、６４は、円柱状に形成されており、両揺動ローラ６２、６４の長さは、下面６０Ｂの長さと略同寸法に設定されている。
【００３４】
各揺動ローラ６２、６４の周面は、下面６０Ｂに接しており、各揺動ローラ６２、６４は、図示しない回転機構で回転駆動される。これにより、各揺動ローラ６２、６４の正転及び反転を定められた角度の範囲内で繰り返すことで、セットされた容器３４の容器中心線ＹＣを回転中心として置台６０を揺動し、置台６０上の容器３４を仕切４８と交差する交差方向ＫＨへ揺らすことができる。
【００３５】
（潰し装置）
この揺らし装置３６には、図２及び図４に示したように、セットされた容器３４を底面３４Ｄが設けられた他端側ＴＴＧから口部３４Ｂが設けられた一端側ＩＴＧへ向けて潰す潰し装置７０が設けられている。
【００３６】
すなわち、置台６０にセットされた容器３４の両側部には、図２（一方の長穴のみ図示）に示したように、線状の長穴６０Ｅが容器３４のセット位置に沿って形成されており、長穴６０Ｅは、セットされた容器３４の長さより長く形成されている。
【００３７】
各長穴６０Ｅからは、回転軸７０Ａ、７０Ｂが延び出ている。回転軸７０Ａには、第１ローラ７２が設けられており、回転軸７０Ｂには、第２ローラ７４が設けられている。第１及び第２ローラ７２、７４は、セットされた容器３４の仕切４８を境とした一方側ＩＧ及び他方側ＴＧに配置されている。
【００３８】
両ローラ７２、７４の回転軸７０Ａ、７０Ｂは、図４に示したように、置台６０の下部に設けられた移動機構７６によって、容器長さ方向ＹＮＨ（図２参照）へ移動されるように構成されている。これにより、各ローラ７２、７４を移動機構７６によって容器３４の他端側ＴＴＧから一端側ＩＴＧへ移動することで、両ローラ７２，７４間の隙間に容器３４を挟んで潰せるように構成されている。
【００３９】
以上の構成に係る本実施形態の作用を説明する。
すなわち、インク供給部１２の揺らし装置３６に容器３４がセットされた状態において、揺らし装置３６の各揺動ローラ６２、６４を定められた角度の範囲内で正転及び反転させる。すると、容器中心線ＹＣを回転中心として置台６０が揺動し、置台６０にセットされた容器３４が仕切４８と交差する交差方向ＫＨへ定められた角度の範囲内（一例として９０度の範囲内）で揺らされる。
【００４０】
このとき、図５（Ａ）に示すように、容器３４が回転方向Ｒ１へ揺動されると、容器３４と共に仕切４８が回転方向Ｒ１へ移動し、一方側空間５０のインク３２の液面３２Ａが上昇する一方、他方側空間５２の液面３２Ａが下降する。
【００４１】
すると、一方側空間５０のインク３２の一部は、上方連絡部５８を介して他方側空間５２へ流れ、容器３４内のインク３２が撹拌される。また、一方側空間５０のインク３２の他の一部は、下方連絡部５６を介して他方側空間５２へ流れ、容器３４内のインク３２が撹拌される。
【００４２】
また、図５（Ｂ）から図５（Ｃ）に示すように、容器３４が回転方向Ｒ２へ揺動されると、容器３４と共に仕切４８が回転方向Ｒ２へ移動し、他方側空間５２のインク３２の液面３２Ａが上昇する一方、一方側空間５０の液面３２Ａが下降する。
【００４３】
すると、他方側空間５２のインク３２の一部は、上方連絡部５８を介して一方側空間５０へ流れ、容器３４内のインク３２が撹拌される。また、他方側空間５２のインク３２の他の一部は、下方連絡部５６を介して一方側空間５０へ流れ、容器３４内のインク３２が撹拌される。これにより、容器３４の下壁面部５４Ａ側に沈降し得る比重の高い酸化チタン顔料などの成分も撹拌され、沈殿が未然に防止される。
【００４４】
したがって、容器３４内のインク３２の各成分が均等に分散し、成分の均一化が図られる。
【００４５】
このように、仕切４８を内部に有した容器３４を仕切４８と交差する交差方向ＫＨへ揺らすことでインク３２を撹拌できる。このため、容器３４に挿入された回転軸の撹拌羽根を回転して撹拌する場合と比較して、回転軸挿通部からのインク漏れを防止しつつ、内部での泡立ちを抑制することができる。また、粘度が高いインク３２であっても撹拌することができる。
【００４６】
そして、容器３４を超音波振動で振動して撹拌する場合と比較して、超音波による振動音の発生を防止できるとともに、インク成分であるオリゴマーの切断に起因したインク硬化後の硬度の変化を抑制することができる。
【００４７】
また、インク３２の使用に伴って容器３４内のインク３２が減少すると、容器３４内の隙間空間４６が広がり、空気の含有量が増加する。このとき、潰し装置７０の移動機構７６が第１及び第２ローラ７２、７４を容器３４の一端側ＩＴＧへ所定量移動する。なお、この移動量は、３Ｄプリンター１０での印刷枚数などから予測されるインク３２の使用量に基づいて定めるものとする。
【００４８】
すると、容器３４は、他端側ＴＴＧから一端側ＩＴＧへ移動する両ローラ７２、７４によって挟まれ、底面３４Ｄ側から潰される。これにより、容器３４の隙間空間４６が減少し、容器３４内のインク３２が占める領域と隙間空間４６が占める領域との比率を定められた範囲内に保つことでき、容器３４内の隙間空間４６の増大を防止することができる。よって、容器３４を揺らした際に気泡が生じ易い状態となることを抑制することができる。
【００４９】
以上に説明したように、揺らし装置３６で容器３４を仕切４８の交差方向ＫＨへ揺らすことで、仕切４８で仕切られた両空間５０、５２のインク３２が各連絡部５６、５８を介して通流しインク３２を撹拌することができる。これにより、連絡部５６、５８を形成する仕切４８を備えない容器３４を振動させる場合と比較して、容器３４より供給されるインク３２の成分を安定化することができる。
【００５０】
また、下方連絡部５６は、仕切４８と下壁面部５４Ａとの間に形成されている。このため、連絡部が仕切４８の下側以外に形成される場合と比較して、比重が大きい成分の沈降を防止できる。
【００５１】
この仕切４８は、供給口３８が設けられた容器３４の一端側ＩＴＧから底面３４Ｄが形成された他端側ＴＴＧに延びるように配置されている。このため、仕切４８が容器３４を横断する場合と比較して、容器３４の一端側ＩＴＧから他端側ＴＴＧにわたる広い範囲で撹拌効果を得ることができるとともに、供給口３８からのインク３２の供給をスムーズに行うことができる。
【００５２】
そして、潰し装置７０の両ローラ７２、７４で容器３４を他端側ＴＴＧから一端側ＩＴＧへ潰すことができる。このため、インク３２が減少しても容器３４を潰すことができない場合と比較して、揺らした際の泡立ちを抑制することができる。また、容器３４を潰してリサイクルできるので、容器３４を潰さない場合と比較して、体積を抑えることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、容器３４を、容器中心線ＹＣを回転中心として揺動するように揺らす場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば置台６０を水平方向に揺らしてもよい。
【００５４】
また、容器３４内に設けられた仕切４８は、容器３４を横断するように設け、容器３４の内部を長さ方向に仕切るように配置してもよい。
【００５５】
また、各連絡部５６、５８については、仕切４８に開口部を設けることによって形成してもよい。
【００５６】
さらに、容器３４を挟んで潰す各ローラ７２、７４は無くてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１２    インク供給部
３２    インク
３２Ａ  液面
３４    容器
３４Ａ  底面
３６    揺らし装置
３８    供給口
４６    隙間空間
４８    仕切
５０    一方側空間
５２    他方側空間
５４Ａ  下壁面部
５６    下方連絡部
５８    上方連絡部
７２    第１ローラ
７４    第２ローラ
ＩＧ    一方側
ＩＴＧ  一端側
ＫＨ    交差方向
ＴＧ    他端側
ＴＴＧ  他端側
【図１】
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【図２】
2018058612.tif 000004
【図３】
2018058612.tif 000005
【図４】
2018058612.tif 000006
【図５】
2018058612.tif 000007