(57)【要約】【課題】液体を上下方向に撹拌することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】プリンター１１は、主走査方向Ｘに沿って往復移動するキャリッジ１６と、キャリッジ１６に搭載された液体噴射ヘッド１８と、キャリッジ１６に搭載された液体収容室１７ａ内に収容された磁極を有する撹拌子２７と、キャリッジ１６の移動領域において液体収容室１７ａの下方に配置された外部磁石２６とを備え、撹拌子２７は、キャリッジ１６の移動に伴って外部磁石２６の上方に位置したときに、外部磁石２６の一方の磁極と同種の磁極を構成する一方側が磁力により反発して浮き上がる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に沿って往復移動するキャリッジと、
該キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドと、
前記キャリッジに搭載された液体収容室内に収容された磁極を有する撹拌子と、
前記キャリッジの移動領域において前記液体収容室の下方に配置された外部磁石とを備え、
前記撹拌子は、前記キャリッジの移動に伴って前記外部磁石の上方に位置したときに、前記外部磁石の一方の磁極と同種の磁極を構成する一方側が磁力により反発して浮き上がることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記撹拌子は、前記主走査方向及び上下方向と交差する副走査方向に両極が並ぶように配置された棒状の永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記外部磁石は、前記副走査方向において前記撹拌子と対応する長さを有する板状の永久磁石であり、
前記主走査方向に沿って、正極が上面側となる前記外部磁石と負極が上面側となる前記外部磁石とが交互に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記撹拌子は、前記主走査方向において前記液体収容室の底面の幅と対応する幅を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体噴射ヘッドから下方に向けて噴射された液体を受容する印刷媒体を支持する支持部材をさらに備え、
前記外部磁石は、上下方向において前記キャリッジと前記支持部材との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【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式プリンターなどの液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット式プリンターなどの液体噴射装置には、主走査方向に往復移動可能なキャリッジに液体噴射ヘッド（記録ヘッド）及びインクタンクを搭載して、液体噴射ヘッドの往動時に実行される往路印刷と復動時に実行される復路印刷との間に所定量の紙送り動作を実行することにより、双方向印刷を行うものがあった。（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１のインクジェット式プリンターにおいては、液体噴射ヘッドから噴射する液体として、顔料粒子を含む顔料インクを使用していた。そのため、顔料粒子の沈降に伴う印刷品質の低下を防止するため、インクタンク内に球状の磁性体を収容するとともに、キャリッジの移動範囲においてインクタンクの下方となる位置に永久磁石を設置していた。そして、キャリッジの移動に伴ってインクタンク内の磁性体を永久磁石の磁力によって移動させることで、顔料インクを撹拌するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１においては、磁性体をインクタンクの底面に沿って水平に移動するようにしていたため、上下方向における撹拌が十分でないという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体を上下方向に撹拌することができる液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、主走査方向に沿って往復移動するキャリッジと、該キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドと、前記キャリッジに搭載された液体収容室内に収容された磁極を有する撹拌子と、前記キャリッジの移動領域において前記液体収容室の下方に配置された外部磁石とを備え、前記撹拌子は、前記キャリッジの移動に伴って前記外部磁石の上方に位置したときに、前記外部磁石の一方の磁極と同種の磁極を構成する一方側が磁力により反発して浮き上がる。
【０００７】
この構成によれば、撹拌子はキャリッジの移動に伴って外部磁石の上方に位置したときに、外部磁石の一方の磁極と同種の磁極を構成する一方側が磁力により反発して浮き上がるので、液体収容室内の液体を上下方向に撹拌することができる。
【０００８】
本発明の液体噴射装置において、前記撹拌子は、前記主走査方向及び上下方向と交差する副走査方向に両極が並ぶように配置された棒状の永久磁石である。
この構成によれば、撹拌子は、主走査方向及び上下方向と交差する副走査方向に両極が並ぶように配置された棒状の永久磁石であるので、キャリッジの移動に伴って外部磁石の上方に位置すると一端側が反発して浮き上がり、外部磁石の上方を通過すると自重で沈む。すなわち、撹拌子は他端側が沈んだ状態で一端側が揺動するので、撹拌子全体を浮き上がらせるよりも小さい磁力で撹拌子を上下動させることができる。
【０００９】
本発明の液体噴射装置において、前記外部磁石は、前記副走査方向において前記撹拌子と対応する長さを有する板状の永久磁石であり、前記主走査方向に沿って、正極が上面側となる前記外部磁石と負極が上面側となる前記外部磁石とが交互に配置されている。
【００１０】
この構成によれば、外部磁石は副走査方向において撹拌子と対応する長さを有する板状の永久磁石であり、主走査方向に沿って正極が上面側となる外部磁石と負極が上面側となる外部磁石とが交互に配置されているので、撹拌子は一端側が反発して浮き上がるときに他端側が外部磁石の磁力により下方に引き寄せられる。これにより、撹拌子の水平方向における移動が規制されるので、撹拌子を固定しない簡易な構成で、反発力を効率的に上下運動に利用することができる。また、キャリッジの移動に伴って撹拌子の両端が交互に上下動するので、液体収容室内を満遍なく撹拌することができる。また、外部磁石は板状の永久磁石であるので、上面側の広い範囲に効率的に磁界を発生させることができる。
【００１１】
本発明の液体噴射装置において、前記撹拌子は、前記主走査方向において前記液体収容室の底面の幅と対応する幅を有する。
この構成によれば、撹拌子は主走査方向において液体収容室の底面の幅と対応する幅を有するので、撹拌子の上下動に伴って撹拌子の上に堆積する沈降成分を巻き上げ、撹拌効果を高めることができる。
【００１２】
本発明の液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドから下方に向けて噴射された液体を受容する印刷媒体を支持する支持部材をさらに備え、前記外部磁石は、上下方向において前記キャリッジと前記支持部材との間に配置されている。
【００１３】
この構成によれば、外部磁石は上下方向においてキャリッジと支持部材との間に配置されているので、撹拌子と外部磁石をより近接させ、磁力を効果的に及ぼすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のプリンターの概略構成を示す平面図。
【図２】撹拌子の動作についての説明図で、（ａ）は撹拌子の前端側が磁気反発力により浮き上がった場合、（ｂ）は撹拌子の後端側が磁気反発力により浮き上がった場合を示す。
【図３】外部磁石の変更例についての説明図。
【図４】外部磁石の変更例についての説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
始めに、本発明を記録装置の一種であるインクジェット式プリンターに具体化した実施形態を図１及び図２を用いて説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、各図中に矢印で示した方向を基準として示すものとする。
【００１６】
図１に示すプリンター１１は、本体ケース１２を備えている。本体ケース１２の背面側には記録用紙などの印刷媒体Ｐをセット可能なセット部１３が設けられている一方、本体ケース１２の前面側には印刷媒体Ｐを本体ケース１２外に排出するための排出部１４が設けられている。
【００１７】
本体ケース１２の内側には、左右方向に延びる棒状のガイド軸１５が架設されているとともに、ガイド軸１５には、キャリッジ１６が主走査方向Ｘとなる左右方向への往復移動可能な状態で支持されている。
【００１８】
キャリッジ１６には複数（本実施形態では４つ）のインクタンク１７が着脱可能に装着されるとともに、キャリッジ１６の下面側には印刷媒体Ｐに対して印刷処理を実行する液体噴射ヘッド１８が搭載されている。そして、液体噴射ヘッド１８の下面には、インクタンク１７に収容された液体としての顔料インクを下方へ向けて噴射可能なノズル開口（図示略）が複数設けられている。なお、インクタンク１７は液体収容室１７ａが副走査方向Ｙ及び上下方向Ｚが長手方向となる一方、主走査方向Ｘが短手方向となる薄型のインクタンクである。
【００１９】
キャリッジ１６は、一対のプーリ１９，２０間に張設された無端状のタイミングベルト２１を介して、プーリ１９の背面側に設けられたＣＲモーター２２に連結されている。そして、キャリッジ１６はＣＲモーター２２の駆動に伴って、主走査方向Ｘに沿って往復移動されるようになっている。
【００２０】
本体ケース１２内において右側寄りの底部には、メンテナンスユニット２３が配置されている。メンテナンスユニット２３が配置された位置は、キャリッジ１６の主走査方向Ｘにおける移動経路上であって、印刷媒体Ｐに対する記録処理が行われないホームポジションとなっている。そして、電源オフ時や印刷待機時にはキャリッジ１６がホームポジションに移動されて、メンテナンスユニット２３によって液体噴射ヘッド１８に対するクリーニングなどのメンテナンス処理が行われるようになっている。
【００２１】
メンテナンスユニット２３の左方には、液体噴射ヘッド１８から下方に向けて噴射された顔料インクを受容する印刷媒体Ｐを支持する支持部材としてのプラテン２４が固定されている。そして、印刷媒体Ｐを副走査方向Ｙに所定距離搬送する搬送処理と、液体噴射ヘッド１８が主走査方向Ｘに移動しつつノズル開口から顔料インクを噴射する印刷処理とを交互に行うことにより、印刷媒体Ｐに対する記録処理が実行されるようになっている。
【００２２】
上下方向Ｚにおいてキャリッジ１６に装着されたインクタンク１７とプラテン２４との間となる位置には、本体ケース１２に左右両端を支持された帯状のフィルム部材２５が張設されている。フィルム部材２５には、キャリッジ１６の移動領域において液体収容室１７ａの下方と対応する位置に、複数の外部磁石２６が支持されている。
【００２３】
また、各インクタンク１７の液体収容室１７ａ内には、磁極を有する撹拌子２７が収容されている。なお、本実施形態において、撹拌子２７は副走査方向Ｙに両極が並ぶように配置された棒状の永久磁石であり、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙにおいて液体収容室１７ａの底面の幅と対応する幅を有する。
【００２４】
一方、外部磁石２６は、副走査方向Ｙにおいて撹拌子２７と対応する長さを有する板状の永久磁石であり、主走査方向Ｘに沿って、正極（Ｎ極）が上面側となる外部磁石２６と負極（Ｓ極）が上面側となる外部磁石２６とが交互に配置されている。そして、撹拌子２７は、キャリッジ１６の移動に伴って外部磁石２６の上方に位置したときに、外部磁石２６の上側を向いた一方の磁極と同種の磁極を構成する一方側（前端側又は後端側）が磁力により反発して浮き上がるようになっている。
【００２５】
すなわち、図２（ａ）に示すように、Ｎ極が上面側となる外部磁石２６の上方に撹拌子２７が位置すると、Ｎ極側の前端が反発して浮き上がる一方、Ｓ極側の後端が下方に引き寄せられる。一方、図２（ｂ）に示すように、Ｓ極が上面側となる外部磁石２６の上方に撹拌子２７が位置すると、Ｎ極側の前端が下方に引き寄せられる一方、Ｓ極側の後端が反発して浮き上がる。このように、液体収容室１７ａの底面と主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの長さがほぼ等しい撹拌子２７の両端（Ｎ極側とＳ極側）が交互に揺動することにより、撹拌子２７上に堆積する沈降成分を巻き上げつつ、顔料インクが撹拌される。
【００２６】
なお、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙにおいて、撹拌子２７の幅が液体収容室１７ａの底面の幅より短い場合にも、一端側が反発して浮き上がるときに他端側が外部磁石２６の磁力により下方に引き寄せられるので、撹拌子２７の水平方向における移動が規制される。したがって、撹拌子２７は固定されていないが、磁力により生じる反発力で撹拌子２７を上下動させることができる。
【００２７】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）撹拌子２７はキャリッジ１６の移動に伴って外部磁石２６の上方に位置したときに、外部磁石２６の一方の磁極と同種の磁極を構成する一方側が磁力により反発して浮き上がるので、液体収容室１７ａ内の顔料インクを上下方向Ｚに撹拌することができる。
【００２８】
（２）撹拌子２７は、主走査方向Ｘ及び上下方向Ｚと直交する副走査方向Ｙに両極が並ぶように配置された棒状の永久磁石であるので、キャリッジ１６の移動に伴って外部磁石２６の上方に位置すると一端側が反発して浮き上がり、外部磁石２６の上方を通過すると自重及び磁力によって沈む。すなわち、撹拌子２７は他端側が沈んだ状態で一端側が浮き上がって揺動するので、撹拌子２７全体を浮き上がらせるよりも小さい磁力で撹拌子２７を上下動させることができる。
【００２９】
（３）外部磁石２６は副走査方向Ｙにおいて撹拌子２７と対応する長さを有する板状の永久磁石であり、主走査方向Ｘに沿って正極が上面側となる外部磁石２６と負極が上面側となる外部磁石２６とが交互に配置されているので、撹拌子２７は一端側が反発して浮き上がるときに他端側が外部磁石２６の磁力により下方に引き寄せられる。これにより、撹拌子２７の水平方向における移動が規制されるので、撹拌子２７を固定しない簡易な構成で、反発力を効率的に上下運動に利用することができる。また、キャリッジ１６の移動に伴って撹拌子２７の両端が交互に上下動するので、液体収容室１７ａ内を満遍なく撹拌することができる。また、外部磁石２６は板状の永久磁石であるので、上面側の広い範囲に効率的に磁界を発生させることができる。
【００３０】
（４）撹拌子２７は主走査方向Ｘにおいて液体収容室１７ａの底面の幅と対応する幅を有するので、撹拌子２７の上下動に伴って撹拌子２７の上に堆積する沈降成分を巻き上げ、撹拌効果を高めることができる。
【００３１】
（５）外部磁石２６は上下方向Ｚにおいてキャリッジ１６とプラテン２４との間に配置されているので、撹拌子２７と外部磁石２６をより近接させ、磁力を効果的に及ぼすことができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図３に示すように、外部磁石２６をプラテン２４の上面側に埋め込むように配置してもよい。この場合には、フィルム部材２５を配置する必要がない。
【００３３】
・図４に示すように、副走査方向Ｙにおいて、外部磁石２６を撹拌子２７の一方の磁極を構成する一方側（前側又は後側）にのみ配置してもよい。この構成によれば、外部磁石２６を小型化することができる。なお、この場合には、液体収容室１７ａの底面に撹拌子２７の水平方向における移動を規制するための突起２８を設けることが好ましい。
【００３４】
・外部磁石２６を電磁石とし、撹拌子２７による撹拌を行うときに励磁するようにしてもよい。
・撹拌子２７は、主走査方向Ｘに両極が並ぶように配置されてもよい。
【００３５】
・撹拌子２７は、正極が下面側となる板状磁石が一端側に、負極が下面側となる板状磁石が他端側に設けられた部材としてもよい。
・撹拌子２７は揺動が可能であれば任意の形状を採用することが可能であり、例えば棒状、板状、円盤形状などに形成してもよい。
【００３６】
・外部磁石２６は主走査方向Ｘにおいて印刷領域に限らず、非印刷領域にも設けることができる。
・インクタンク１７に収容するのは顔料インクに限らず、例えば比重の異なる複数種類の液体が混合された液体を収容した場合にも、同様の撹拌効果を得ることができる。
【００３７】
・インクタンク１７は色毎に個別に着脱されるものに限らず、１つのインクタンク１７（インクカートリッジ）に複数の液体収容室１７ａを備えるものでもよい。
・プリンター１１の本体ケースに設けられたカートリッジホルダを備え、このカートリッジホルダに着脱可能に装着されるインクカートリッジとインクタンク１７とがインクチューブを介して接続されるようにしてもよい。すなわち、インクタンク１７はいわゆるオンキャリッジタイプのプリンターに採用されるインクカートリッジに限らず、いわゆるオフキャリッジタイプのキャリッジに搭載される着脱されないインクタンクとしてもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化したが、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装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が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）のような流状態、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を含む。また、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インクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材など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装置、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装置、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装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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装置、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装置、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装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１１…液体噴射装置としてのプリンター、１６…キャリッジ、１７ａ…液体収容室、１８…液体噴射ヘッド、２４…支持部材としてのプラテン、２６…外部磁石、２７…撹拌子、Ｐ…印刷媒体、Ｘ…主走査方向、Ｙ…副走査方向、Ｚ…上下方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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