(57)【要約】【課題】  発泡抑制のため、吸入口における液体と大気との切り替えを迅速に行う。【解決手段】  送出口より開口面積の大きい下面の吸入口を備え、内部に接続空間を有する吸入部材をタンク底部近傍に配置して液体の吸入を行う。吸入口の少なくとも一部が液面より上に出た時点で接続空間に大気が流入し、接続空間内部の液体は重力に従って落下するとともに接続空間内に大気が充填されるため、液体と大気の切り替えを迅速に行うことができる。【選択図】        図２
2015136874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に設けられた、液体を吸入する吸入口と、
吸入された前記液体を送出する送出口と、
前記吸入口と前記送出口とを接続する接続空間と
を備え、
前記吸入口の開口面積が前記送出口の開口面積より大きい吸入部材。
【請求項２】
請求項１に記載の吸入部材であって、
前記吸入部材の前記接続空間は、前記吸入口から前記送出口に向かって順次口径が縮小する口径縮小空間を少なくとも一部に備える吸入部材。
【請求項３】
請求項２に記載の吸入部材であって、
前記吸入部材の前記口径縮小空間の下端が、前記吸入口に接している吸入部材。
【請求項４】
請求項３に記載の吸入部材であって、
前記吸入部材の前記接続空間は、前記送出口を上底とし、前記吸入口を下底とする錐台形状を備える吸入部材。
【請求項５】
請求項４に記載の吸入部材であって、
前記吸入部材の前記接続空間は、前記送出口を上底とし、前記吸入口を下底とする円錐台形状を備える吸入部材。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の吸入部材であって、
前記吸入口が設けられた前記下面が、前記液体の液面に対して傾斜して配設される吸入部材。
【請求項７】
下面に設けられた液体を吸入する吸入口と、
吸入された前記液体を送出する送出口と、
前記吸入口と前記送出口を接続する内壁面と
を備え、
前記内壁面は液面に対して鋭角をなす吸入部材。
【請求項８】
請求項１から８のいずれか１項に記載の吸入部材であって、
前記液体がインクである吸入部材。
【請求項９】
請求項１から９のいずれか１項に記載の吸入部材を備える液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体を供給する液体供給装置において液体を吸入する吸入部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を供給する液体供給装置は、種々の装置に適用されている。例えば、インクジェット印刷装置の場合、インクジェットヘッド（ノズル）に対してインクを供給するための液体供給装置が設けられている。以下では、便宜上、インクジェット印刷装置に適用される液体供給装置を例にとって説明する。
【０００３】
インクジェット印刷装置は、インクを吐出する吐出ヘッドを備え、吐出した液滴を被描画媒体の任意の位置に着弾させることによって、被描画媒体上に任意の画像などを描画する。このような吐出ヘッドの多くは、インクに混入する気体により、正常な吐出が困難になり、吐出量や着弾位置の精度が損なわれるという課題があった。
【０００４】
このような問題に対し、例えば特許文献１には、インクの供給経路内に脱気装置を設け、インクに混入（溶存）する気体を除去する液体供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インクジェット印刷装置のユーザーは、ランニングコスト低減のため、廃棄されるインクを可能な限り削減することを試みる。そこで、インクタンクの底部に残っているインクを吸い上げるため、インクタンクの底近くまで管を伸ばしてインクを吸入し、残り少ないインクを可能な限り吸い上げて用いようとする。
【０００７】
この場合、特許文献１のように単純に１本の管でインクを吸引しようとすると、インク残量が少なくなり、インクの液面がインクを吸引する管の吸入口付近にまで減少した時点で以下の問題が発生する。即ち、インクを吸引する管の吸引口から、インクと吸引口付近の大気が同時に吸引され、インクと大気が混合した流体が配管を介して供給される。インクに混入されている材料によっては発泡性が高いものも存在し、大気と混合されたインクがポンプにより撹拌され、ムース状の泡が大量に発生する可能性もある。この場合、途中に設けられた中間タンクの液面センサの誤検知を生じ、また脱気装置で泡を除去しきれずに吐出ヘッドに泡混じりのインクが供給されてしまう恐れもある。従って、残り少ないインクを吸引する場合に、インクと大気が同時に吸引されることを避ける必要がある。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、インクを吸引する管の吸入口において、インクが残り少なくなった場合に空気とインクを同時に吸引することが抑制される吸引口を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明は、下面に設けられた、液体を吸入する吸入口と、吸入された液体を送出する送出口と、吸入口と送出口とを接続する接続空間とを備え、吸入口の開口面積が送出口の開口面積より大きいものとしている。
【００１０】
また、吸入部材の接続空間は、吸入口から送出口に向かって順次口径が縮小する口径縮小空間を少なくとも一部に備えてもよい。
【００１１】
また、吸入部材の口径縮小空間の下端が、吸入口に接していてもよい。
【００１２】
また、吸入部材の接続空間は、送出口を上底とし、吸入口を下底とする錐台形状を備えてもよく、錐台形状を円錐台としてもよい。
【００１３】
また、吸入口が設けられた下面を、液体の液面に対して傾斜して配設してもよい。
【００１４】
また、下面に設けられた液体を吸入する吸入口と、吸入された液体を送出する送出口と、吸入口と送出口を接続する内壁面とを備え、内壁面は液面に対して鋭角をなすものとしてもよい。
【００１５】
また、これらの吸入部材から吸入される液体をインクとしてもよいし、これらの吸入部材を液体供給装置に適用してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、吸入部材下面の吸入口の一部でもインクの液面より上に出た時点で、吸入口から接続空間に外気が流入し、接続空間内にインクが充填されて内部で負圧が発生していた状態が解除され、接続空間内に充填されていたインクが重力に従って落下する。これにより、接続空間内のインクを速やかに大気に置換することで送出口付近を大気で満たし、送出口から送り出される流体をインクから大気に迅速に切り替え、送出口から大気とインクの混合流体を送出することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る印刷装置の概略構成を示す図である。
【図２】吸引部材の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】吸引部材の配置状態を示す概略図である。
【図４】吸引部材の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。本実施形態では、インクジェット印刷装置に適用される液体供給装置を例に採って説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。
【００１９】
インクジェット印刷装置１は、インクジェットヘッド１０を備える。インクジェットヘッド１０は、インク滴を吐出可能な複数のノズル（不図示）を有する。インクジェットヘッド１０と向かい合う位置には、印刷用紙８０が配置される。インクジェットヘッド１０と印刷用紙８０とは、図示省略の移動機構によって相対移動可能である。インクジェット印刷装置１は、この移動機構を制御するとともにインクジェットヘッド１０の各ノズルの吐出を制御する制御部９０を備えている。制御部９０は、ユーザーから受け付けた印刷ジョブ（印刷命令に関する情報）に基づいて、インクジェットヘッド１０および印刷用紙８０を相対移動させつつ、各ノズルからインク滴を吐出させる。これにより、印刷用紙８０に対して印刷が行われる。
【００２０】
また、インクジェット印刷装置１は、インクジェットヘッド１０にインクを供給するインク供給装置１２を備えている。インク供給装置１２は、インク２０を貯留するメインタンク３０と、このメインタンク３０とインクジェットヘッド１０との間を連通接続する供給ライン５０とに大別される。メインタンク３０は、インク２０の供給源として機能する。供給ライン５０は、メインタンク３０から各インクジェットヘッド１０にインク２０を供給する。
【００２１】
この供給ライン５０上には、ポンプ６０、サブタンク７０や気液分離器７２などが設けられている。ポンプ６０は、メインタンク３０からインク２０を汲み出し、サブタンク７０にインク２０を送る。サブタンク７０は、その内部でインク２０を一時的に貯留し、インクとそれに含まれる気泡をある程度分離する。気液分離器７２はインク中に含まれる気泡や溶存気体などを除去する。そして、インクジェットヘッド１０（ノズル）がインク滴を吐出する度に、サブタンク７０内のインク２０が吸引されてインクジェットヘッド１０に送られる。このようにして、サブタンク７０はインクジェットヘッド１０にインク２０を円滑に補充する。
【００２２】
供給ライン５０のメインタンク３０の側の端部は、メインタンク３０上部の接続口３０２において内部配管５２に接続している。内部配管５２はメインタンク３０上部の接続口に固設され、メインタンク３０の底方向に延設された配管である。メインタンク３０内の内部配管５２の一端（下端）には、メインタンク３０内のインク２０を吸入する吸入部材４０が備えられている。
【００２３】
尚、内部配管５２は、一端（下端）に吸入部材４０が設けられても変形しない程度の剛性を有するＳＵＳ等の材料で形成されている。また、メインタンク３０は内部配管５２が挿入されている側（上部の接続口３０のある側）に若干傾けて設置されている。従って、メインタンク３０上部の接続口３０２においてメインタンク３０に固定されている内部配管５２及び吸入部材４０は、メインタンク３０の傾斜に伴って、水平面に対して傾いた状態で配置されることとなる。これにより、吸入部材４０はインク２０の液面に対して傾斜して配置される。
【００２４】
次に、図２を用いて吸入部材４０の構造を説明する。図２は吸入部材４０の概略縦断面図である。
【００２５】
吸入部材４０は上部に内部配管５２を挿入して接続するための上部開口４０１と、吸入部材４０の下方からインク２０を吸入する下部開口４０３と、下部開口４０３から吸入されたインク２０を上部開口４０１に接続された内部配管５２に誘導する内壁面４０７とを備える。尚、吸入部材４０と内部配管５２との接続は、内部配管５２に対して吸入部材４０を螺合、嵌合、接着する等、既知の方法で接続される。また、下部開口４０３が本発明における吸入口に相当する。
【００２６】
内壁面４０７は下部開口４０３を下端とし、吸入部材４０に接続された内部配管５２の下端である送出口４０５に向かって（吸入部材４０の下から上に向かう方向に）徐々に開口面積を縮小する口径縮小空間を形成している。本実施形態において、内壁面４０７は、下部開口４０３の外縁４０９と送出口４０５の外縁４１１を最短距離で結ぶ線分で張られた面である。即ち、下部開口４０３から送出口４０５に至る接続空間４１３は、下部開口４０３を下底、送出口４０５を上底、及び内壁面４０７を側面とする円錐台形を成す。従って、口径縮小空間である接続空間４１３の下端は下部開口４０３（吸入口）に接している。
【００２７】
次に、図３を用いて内部配管５２と吸入部材４０がメインタンク３０の中に設置されている状況、及び吸入部材４０近傍のインク２０の挙動について説明する。図３は内部配管５２と吸入部材４０がメインタンク３０内に設置されている状況における吸入部材４０付近を拡大して示した概略図である。
【００２８】
内部配管５２の上端がメインタンク３０上部の接続口３０２に固定されると、内部配管５２の下端に取り付けられている吸入部材４０は、内部配管５２の剛性によりメインタンク３０の底部近傍のほぼ固定された位置に配置される。従って、図１に示すようにメインタンク３０自体を傾けた場合、吸入部材４０もメインタンク３０の底部近傍の位置を保持したまま同じく傾斜する。
【００２９】
メインタンク３０内からインクジェットヘッド１０へのインク２０の供給を継続すると、メインタンク３０内のインク２０の液面が低下し、図３に示すようにインク２０の液面が吸入部材４０の下部開口４０３（吸入口）に近づく。この状態で更にインク２０の供給を継続すると、ある時点で吸入部材４０の下部開口４０３の一部（傾けて配置されている吸入部材４０の下部開口４０３の高い側）が、インク２０の液面の上に露出する。
【００３０】
これにより、下部開口４０３から接続空間４１３内に外気が流入し、内壁面４０７に沿って速やかに上昇し、送出口４０５に到達する。下部開口４０３から大気が流入する以前は、インク２０自体の重量による負圧などの作用により、接続空間４１３にインク２０が充填された状態が維持されるが、下部開口４０３から大気が流入した時点でこの状態が解除され、接続空間４１３内に充填されていたインク２０は重力に従ってメインタンク３０内に落下する。このように、接続空間４１３内のインク２０を速やかに大気に置換して送出口４０５付近を大気で満たすことで、送出口４０５から送り出される流体をインク２０から大気に迅速に切り替えて、送出口４０５からインクと大気の混合流体が送出されることを抑制することが可能となる。
【００３１】
また、吸入部材４０の下部開口４０３（吸入口）の開口面積が送出口４０５の開口面積よりも大きいため、下部開口４０３における単位面積当たりの流体に対する吸引力は、送出口４０５の単位面積当たりの流体に対する吸引力よりも小さくなる。従って、下部開口４０３から大気とインク２０を同時に吸引した場合、大気に比べてはるかに重いインク２０は下部開口４０３から吸引されず、大気のみが選択的に吸引されることになる。従って、大気とインク２０を同時に吸引することによって生ずる気泡の発生を抑制することができる。
【００３２】
また、メインタンク３０を吸引部材４０が配置されている側に傾斜して設置することにより、インク２０が少なくなった時点で吸引部材４０の設置されている側に残りのインク２０を集中することが可能である。また、剛性のある内部配管５２を介して吸引部材４０をメインタンク３０に設置することにより、吸引部材４０、より詳しくは下部開口４０３が属する面をインク２０の液面に対して傾斜して配置することで、下部開口４０３の一部をいち早く大気に開放して接続空間４１３内部のインク２０を速やかに大気に置換することが可能となる。
【００３３】
また、内壁面４０７の少なくとも一部を下部開口４０３から送出口４０５に向かって徐々に開口面積を縮小する口径縮小空間を設けることにより、下部開口４０３に侵入した大気を円滑に送出口４０５に到達させることができ、接続空間４１３内部のインク２０をすみやかに大気に置換することが可能となる。また、このような口径縮小空間を設けることにより、下部開口の近傍においてインクの液面と内壁面４０７のなす角は鋭角となる。
【００３４】
＜変形例＞
吸入部材４０の形状としては、上記に示した形状にかぎらず、様々な形状を採用することが可能である。例えば、図４に示すように下部開口４２１から送出口４２３に至る接続空間４２５の内壁面４２７が、単一の円錐台形ではなく、送出口４２３近傍で円柱形の部分４２９に接続するような形状を採用してもよい。
【００３５】
また、メインタンク３０の底部中央が上に凸に盛り上がった形状を有する場合、内部配管を可撓性のある柔軟な配管（例えば塩化ビニールやＰＴＦＥ製のチューブ）とし、吸入部材４０をメインタンク３０の底面であって壁面の近くに配置することで、吸入部材４０をインク２０の液面に対して傾斜して配置することができる。
【００３６】
また、メインタンク３０の底面が平面であって、メインタンク３０自体も水平面に設置されている場合、剛性のある内部配管５２の一部を屈曲して吸入部材をインク２０の液面に傾斜して配置することもできる。また、内部配管５２を可撓性のある柔軟な配管とし、吸入部材４０の下面であって下部開口４０３の外側の一部に、下方に向かって突出した突起を設け、吸入部材４０をメインタンク３０の底面に置くことで傾斜して配置することができる。
【００３７】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態では接続空間（下部開口、送出口及び内壁面で規定される空間）が円錐台形として説明されたが、接続空間の形状はこれに限らない。即ち、下部開口の形状が円形ではなく、三角系や四角形等の多角形である多角錐台形状等も採用することができる。また、上底と下底の形状が異なる錐台形状を採用してもよい。
【００３８】
また、上記実施形態ではインクジェットプリンタを例にとって説明したが、本発明の適用分野はそれに限らない。即ち、インクジェット以外の印刷装置へのインクの供給にも使用可能であり、また、各種洗浄装置の洗浄液供給部など発泡性の高い液体を供給する液供給装置に適用可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では吸入部材（より正確には下部開口の属する面）をインクの液面に対して傾斜して配置していたが、これに限らない。即ち、吸入部材の下部開口の属する面をインクの液面と平行に配置しても良い。この場合においても、インクの液面の波動などにより下部開口の一部がインクの液面より上に露出することで、下部開口から接続空間へ大気が流入し、接続空間内のインクとすみやかに置換する事ができるためである。
【符号の説明】
【００４０】
１    インクジェット印刷装置
１０    インクジェットヘッド
１１    インク供給装置
２０    インク
３０    メインタンク
４０    吸入部材
５０    供給ライン
５２    内部配管
６０    ポンプ
７０    サブタンク
８０    印刷用紙
９０    制御部
３０２    接続口
４０１    上部開口
４０３    下部開口
４０５    送出口
４０７    内壁面
４１３    接続空間
【図１】
2015136874.tif 000003
【図２】
2015136874.tif 000004
【図３】
2015136874.tif 000005
【図４】
2015136874.tif 000006