(57)【要約】【課題】大気圧などの外部環境の影響を受けにくく、安定して液体の漏れを検出可能な機構を提供すること。【解決手段】インクを噴射するヘッド９０と、インクを収容するインクカートリッジ１２０と、ヘッド９０とインクカートリッジ１２０との間の第二の配管１３１ｂに設けられ、ヘッド９０からインクカートリッジ１２０に向かうインクの流動を抑制する逆止弁１５０と、逆止弁１５０とヘッド９０との間の配管１３０に設けられ、インクを貯留するインク貯留部１４０と、インク貯留部１４０を押圧するバネ１６０と、インク貯留部１４０の変位を検出する検出部１７０と、を有し、インク貯留部１４０の変位によって液体の漏液を検出することを特徴とする。【選択図】図２
2016141033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する液体収容部と、
前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間の流路に設けられ、前記液体噴射ヘッドから前記液体収容部に向かう前記液体の流動を抑制する逆止弁と、
前記逆止弁と前記液体噴射ヘッドとの間の前記流路に設けられ、前記液体を貯留する貯留部と、
前記貯留部を押圧する弾性部材と、
前記貯留部の変位を検出する検出部と、
を有し、
前記変位によって前記液体の漏液を検出することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記弾性部材と前記貯留部との間に、前記弾性部材から付勢される力を前記貯留部に伝達する遮光部材を、さらに有し、
前記遮光部材によって前記変位を検出す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】
前記検出部は、光を発する発光部と、前記光を検出する受光部とを有し、
前記弾性部材は、バネであり、
前記発光部から前記受光部に向かう前記光の光路には、前記液体の漏液が生じず前記変位が小さい場合に前記遮光部材が配置され、前記液体の漏液が生じ前記変位が大きい場合に前記弾性部材が配置されることを特徴とする請求項２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、液体漏れ検出が可能な液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、オフィス用途のプリンターでは多量のインクを消費することから、インクを収容するインクカートリッジと、インクを吐出するキャリッジとが別に配置されたオフキャリッジ式のプリンターが提案されている（特許文献１）。
特許文献１に記載のプリンターは、インクカートリッジからキャリッジへインクを供給するための加圧空気を発生させる加圧ポンプと、加圧空気の圧力値を測定する圧力測定手段とを有し、加圧空気の圧力変化を圧力測定手段で測定することによりインクの漏液を検知し、インクが無駄に消費されないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のプリンターでは、気体の圧力（加圧空気の圧力変化）によって漏液を検知しているために、大気圧などの外部環境の影響を受け、大気圧などの外部環境によってインクの漏液の検出性能（感度）が変化するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例に係る液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部との間の流路に設けられ、前記液体噴射ヘッドから前記液体収容部に向かう前記液体の流動を抑制する逆止弁と、前記逆止弁と前記液体噴射ヘッドとの間の前記流路に設けられ、前記液体を貯留する貯留部と、前記貯留部を押圧する弾性部材と、前記貯留部の変位を検出する検出部と、を有し、前記変位によって前記液体の漏液を検出することを特徴とする。
【０００７】
逆止弁と液体噴射ヘッドとの間の流路（貯留部）に貯留された液体は、弾性部材によって常に押圧されている。逆止弁と液体噴射ヘッドとの間の流路で液体の漏液が生じた場合、逆止弁と液体噴射ヘッドとの間の流路に貯留された液体の量が徐々に減少し、貯留部の形状が変化する。従って、検出部によって貯留部の変位を検出することによって、逆止弁と液体噴射ヘッドとの間の流路（貯留部）に貯留された液体の漏液を検出することができる。
さらに、本適用例では、大気圧などの外部環境の影響を受けずに液体の漏液を検出することができるので、液体の漏液の検出が大気圧などの外部環境の影響を受ける場合と比べて、安定して液体の漏液を検出することができる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例に記載の液体噴射装置は、前記弾性部材と前記貯留部との間に、前記弾性部材から付勢される力を前記貯留部に伝達する遮光部材を、さらに有し、前記遮光部材によって前記変位を検出することが好ましい。
【０００９】
貯留部が変位すると、弾性部材と貯留部との間に配置された遮光部材も変位する。よって、遮光部材によって貯留部の変位を検出し、液体噴射ヘッドと液体収容部との間の流路（貯留部）に貯留された液体の漏液を検出することができる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例に記載の液体噴射装置は、前記検出部は、光を発する発光部と、前記光を検出する受光部とを有し、前記弾性部材は、バネであり、前記発光部から前記受光部に向かう前記光の光路には、前記液体の漏液が生じず前記変位が小さい場合に前記遮光部材が配置され、前記液体の漏液が生じ前記変位が大きい場合に前記弾性部材が配置されることが好ましい。
【００１１】
バネは、光を完全に遮らず光を通過させる。液体の漏液が生じた場合には、発光部から受光部に向かう光の光路にバネが配置されるので、発光部で発した光はバネを通過し、受光部に入射する。遮光部材は、完全に光を遮る。液体の漏液が生じていない場合には、発光部から受光部に向かう光の光路に遮光部材が配置されるので、発光部で発した光は遮光部材によって遮られ、受光部に入射しない。従って、受光部に入射する光の有無によって、液体の漏液の有無を検出することができる。
さらに、本適用例では、大気圧などの外部環境の影響を受けずに液体の漏液を検出することができるので、液体の漏液の検出が大気圧などの外部環境の影響を受ける場合と比べて、安定して液体の漏液を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るプリンターの構成を示す概略図。
【図２】インク供給機構の要部構成を示す概略図。
【図３】インクの漏液が生じていない場合のインク供給機構の状態を示す図。
【図４】インクの漏液が生じている場合のインク供給機構の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。本発明の液体漏れ検出機構を含む液体噴射装置の一例として、例えばインクジェット式プリンター（以下、プリンターと称す）を例に挙げて説明する。
【００１４】
図１は、実施形態に係るプリンターの構成を示す概略図である。
図１に示すように、「液体噴射装置」の一例であるプリンター１０は、例えば紙、プラスチックなどのシート状の媒体２０を搬送しつつ、媒体２０に「液体」の一例であるインクを噴射して所定の印刷処理を行う装置である。プリンター１０は、筐体３０と、媒体２０にインクを噴射するインクジェット機構４０と、媒体２０を搬送させる搬送機構６０と、インクジェット機構４０の保全動作を行うメンテナンス機構７０と、インクジェット機構４０にインクを供給するインク供給機構５０と、これら各機構を制御する制御装置８０と、「液体収容部」の一例であるインクカートリッジ１２０とを備えている。
プリンター１０は、インクジェット機構４０とインクカートリッジ１２０とが別々に配置されたオフキャリッジ方式のプリンターである。
【００１５】
以下、ＸＹ直交座標系を設定し、ＸＹ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、媒体２０の搬送方向をＸ方向とし、媒体２０の搬送面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。
【００１６】
筐体３０は、Ｙ方向を長手とするように形成されている。筐体３０にはインクジェット機構４０、搬送機構６０、メンテナンス機構７０、制御装置８０、インク供給機構５０、インクカートリッジ１２０などが設けられている。
【００１７】
インクジェット機構４０は、インクを噴射させるヘッド９０を含むヘッドユニット１００と、ヘッドユニット１００を保持して移動させるキャリッジ１１０と、を有している。なお、ヘッド９０は「液体噴射ヘッド」の一例である。
【００１８】
インク供給機構５０は、インクがある一定量消費されると、インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクを供給する。
【００１９】
搬送機構６０は、搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構６０は、筐体３０の−Ｘ側から筐体３０の内部に媒体２０を搬送し、筐体３０の＋Ｘ側から筐体３０の外部に排出する。搬送機構６０は、制御装置８０によって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
【００２０】
メンテナンス機構７０は、媒体２０に対して印刷が行われる領域から外れた領域に設けられ、ヘッド９０からインクやインクに混入した気泡を排出する吸引動作（クリーニング動作）などを行う。
【００２１】
制御装置８０は、プリンター１０の各機構の制御を行う装置である。制御装置８０は、ヘッドユニット１００においてインクが消費されると、消費されたインク量を計算し、インクカートリッジ１２０からインクをインク貯留部１４０（図２参照）に供給するようにインク供給機構５０を制御する。その結果、インク貯留部１４０には、一定量のインクが貯留される。
なお、インク貯留部１４０は、「貯留部」の一例である。
【００２２】
インクカートリッジ１２０は、インクを収納する部材である。上述したように、インクがある一定量消費されると、インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクが供給される。
【００２３】
図２は、インク供給機構５０の要部構成を示す概略図である。
なお、プリンター１０には、そのプリンター１０で使用するインクの色数（種類）に対応して複数のインク供給機構５０が設けられている。それらの構成は同じであるため、図２では、複数のインク供給機構５０のうちの１つが、ヘッド９０、ヘッドユニット１００、キャリッジ１１０、及びインクカートリッジ１２０と共に図示されている。
【００２４】
図２に示すように、インクカートリッジ１２０と、ヘッド９０が搭載されたキャリッジ１１０との間にインク供給機構５０が設けられている。
インク供給機構５０は、配管１３０、インク貯留部１４０、逆止弁１５０、バネ１６０、及び検出部１７０などを有している。
なお、バネ１６０は、「弾性部材」の一例である。配管１３０は、「液体噴射ヘッドと液体収容部との間の流路」の一例である。
【００２５】
配管１３０はチューブ状の樹脂材料を主体に構成されるものであり、ヘッド９０及びインク貯留部１４０を接続する第一の配管１３１ａと、インクカートリッジ１２０及びインク貯留部１４０を接続する第二の配管１３１ｂとを含む。配管１３０の一方の端はインクカートリッジ１２０に接続され、配管１３０の他方の端はヘッド９０に接続されている。インクは、配管１３０の中を流動し、インクカートリッジ１２０からヘッド９０に向けて供給される。
なお、第一の配管１３１ａ及び第二の配管１３１ｂは、「逆止弁と液体噴射ヘッドと間の流路」の一例である。
【００２６】
配管１３０には、逆止弁１５０が設けられている。逆止弁１５０は、一方向のみにインクを流動させる機能を持つ。逆止弁１５０によって、インク貯留部１４０からインクカートリッジ１２０に向かうインクの流動は抑制され、インクカートリッジ１２０からインク貯留部１４０に向かうインクの流動は抑制されない。
【００２７】
第一の配管１３１ａ及び第二の配管１３１ｂには、インク貯留部１４０が設けられている。インク貯留部１４０は、例えばブチルゴムやフィルムなどの変位可能部材で構成されている。インク貯留部１４０にはインクが貯留されている。インク貯留部１４０は、バネ１６０によって常に押圧されている。インク貯留部１４０に貯留されたインクの量によって、インク貯留部１４０の形状が変化するようになっている、すなわちインク貯留部１４０が変位するようになっている。
【００２８】
インク供給機構５０では、インク貯留部１４０と、遮光部材１８０と、バネ１６０と、検出部１７０とが、−Ｘ方向に順に配置されている。
【００２９】
遮光部材１８０は、例えば金属などの遮光性部材で構成され、光を遮る。遮光部材１８０は、インク貯留部１４０とバネ１６０との間に配置され、バネ１６０から付勢される力をインク貯留部１４０に伝達する。遮光部材１８０の一方の端は、インク貯留部１４０に接して配置されている。このため、インク貯留部１４０が変位すると、遮光部材１８０も一緒に変位するようになっている。
よって、遮光部材１８０によって、インク貯留部１４０の変位を検出することができる。
【００３０】
バネ１６０の一方の端は、遮光部材１８０に接して配置されている。バネ１６０の他方の端は、検出部１７０に接して配置されている。
検出部１７０に接して配置されるバネ１６０の他方の端は、検出部１７０に固定され、位置が変化しない。
遮光部材１８０に接して配置されるバネ１６０の一方の端は、伸縮（変位）可能である。つまり、遮光部材１８０に接して配置されるバネ１６０の一方の端は、インク貯留部１４０が変位すると、遮光部材１８０と一緒に変位する。
【００３１】
検出部１７０は、断面Ｕ字形状を有し、プリンター１０の本体に固定されている。検出部１７０のＵ字形状に窪んだ部分（凹部）は、底面（Ｙ方向に沿った面）と、底面に直交する端面（Ｘ方向に沿った面）とを有している。換言すれば、底面（Ｙ方向に沿った面）と、底面の周囲に立設する端面（Ｘ方向に沿った面）とで、検出部１７０の凹部が形成される。
上述した、遮光部材１８０の一部とバネ１６０とは、検出部１７０の凹部の内側に配置されている。
【００３２】
検出部１７０は、光を発する発光部１７１と、光を検出する受光部１７２とを備えている。発光部１７１は、例えば発光ダイオードやタングステンランプなどで構成される。受光部１７２は、例えばフォトダイオードなどで構成される。
発光部１７１及び受光部１７２は、検出部１７０の凹部の端面（Ｘ方向に沿った面）に、対向するように設けられている。そして、発光部１７１で発した−Ｙ方向の光が、受光部１７２に入射するようになっている。
【００３３】
さらに、検出部１７０の凹部の内側には、遮光部材１８０とバネ１６０とが配置されている。すなわち、検出部１７０の凹部の内側では、遮光部材１８０とバネ１６０とがＸ方向に配置され、発光部１７１で発した光が−Ｙ方向に進行し、受光部１７２に入射するようになっている。換言すれば、検出部１７０の凹部の内側には、Ｘ方向に配置された遮光部材１８０及びバネ１６０と、発光部１７１で発し受光部１７２に入射する光の光路（Ｙ方向に沿った光路）とが配置される。
【００３４】
本実施形態では、Ｙ方向に沿った光路（発光部１７１で発し受光部１７２に入射する光の光路）と、Ｘ方向に沿って配置された遮光部材１８０及びバネ１６０の一方とが、重なるように配置されている。つまり、Ｘ方向に沿って配置された遮光部材１８０及びバネ１６０の一方は、発光部１７１で発せられ受光部１７２に入射する光の光路に配置されている。
かかる構成によって、検出部１７０は、インク貯留部１４０の変位を検出し、インクの漏液を検出することができる。以下に、その詳細を説明する。
【００３５】
上述したように、プリンター１０が動作状態（使用状態）にあると、制御装置８０は、消費されたインク量を計算し、インクがある一定量消費されると、インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクを供給する制御を行なう。
【００３６】
インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクが供給されると、インク貯留部１４０は膨らんだ状態になる。インクジェット機構４０からインクが噴射され、インクが消費されると、インク貯留部１４０は萎んだ状態になる。そして、インクがある一定量消費されると、インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクが供給され、インク貯留部１４０は膨らんだ状態になる。
【００３７】
すなわち、制御装置８０によって、インク貯留部１４０に貯留されるインク量が一定範囲に制御され、インク貯留部１４０の形状が一定範囲（萎んだ状態〜膨らんだ状態）に保持される。さらに、プリンター１０（制御装置８０）が非動作状態であっても、逆止弁１５０によって、逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間のインク量は一定に保持されるので、インク貯留部１４０の形状は一定範囲に保持される。
【００３８】
本実施形態では、インク貯留部１４０の形状が一定範囲に保持される場合に、発光部１７１で発し受光部１７２に入射する光の光路に、遮光部材１８０が配置されるようになっている（図３参照）。
【００３９】
仮に、プリンター１０（制御装置８０）が非動作状態にあり、インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクが供給されない場合、逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間の配管１３０やジョイント部で漏液が生じると、インク貯留部１４０に貯留されるインク量が徐々に減少し、インク貯留部１４０が徐々に萎む。すなわち、プリンター１０（制御装置８０）が非動作状態にあり、インクカートリッジ１２０からインクジェット機構４０に向かう方向にインクが供給されない場合、インク貯留部１４０は、上述した一定範囲を超えて萎むことになる。
【００４０】
本実施形態では、インク貯留部１４０の形状が、上述した一定範囲を超えて萎んだ場合に、発光部１７１で発し受光部１７２に入射する光の光路に、バネ１６０が配置されるようになっている（図４参照）。
【００４１】
換言すれば、インクの漏液が生じず、インク貯留部１４０の変位が小さい場合に、発光部１７１から受光部１７２に向かう光の光路に、遮光部材１８０が配置される。インクの漏液が生じ、インク貯留部１４０の変位が大きい場合に、発光部１７１から受光部１７２に向かう光の光路に、バネ１６０が配置される。
【００４２】
図３は、図２に対応する図であり、インクの漏液が生じていない場合のインク供給機構の状態を示す図である。
図３に示すように、逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間でインクの漏液が生じていない場合、インク貯留部１４０の形状が一定範囲に保持され、発光部１７１で発し受光部１７２に入射する光の光路に、遮光部材１８０が配置される。
【００４３】
よって、発光部１７１で発した光は、遮光部材１８０によって遮られ、受光部１７２に入射しない。すなわち、受光部１７２に光が入射しない場合が、逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間でインクの漏液が生じていない場合に相当する。
【００４４】
図４は、図２に対応する図であり、インクの漏液が生じている場合のインク供給機構の状態を示す図である。
図４に示すように、逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間でインクの漏液が生じている場合、インク貯留部１４０の変位が大きくなり、発光部１７１から受光部１７２に向かう光の光路に、バネ１６０が配置される。
【００４５】
発光部１７１で発せられた光の一部はバネ１６０によって遮光され、発光部１７１で発せられた光の一部はバネ１６０を通過し、受光部１７２に入射する。よって、発光部１７１で発した光の一部が受光部１７２に入射する場合が、逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間でインクの漏液が生じた場合に相当する。
【００４６】
従って、本実施形態では、受光部１７２に入射する光の有無によって、インクの漏液の有無、詳しくは逆止弁１５０とヘッドユニット１００との間におけるインクの漏液の有無を検出することができる。
【００４７】
本実施形態に係るインクの漏液の検出方法は、大気圧などの外部環境の影響を受けないので、大気圧などの外部環境の影響を受ける検出方法と比べて、安定してインクの漏液の有無を検出することができる。さらに、プリンター１０のインクの漏液を安定して検出し、早期対処することで、インクの漏液によるインクの浪費を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０…プリンター、２０…媒体、３０…筐体、４０…インクジェット機構、５０…インク供給機構、６０…搬送機構、７０…メンテナンス機構、８０…制御装置、９０…ヘッド、１００…ヘッドユニット、１１０…キャリッジ、１２０…インクカートリッジ、１３０…配管、１３１ａ…第一の配管、１３１ｂ…第二の配管、１４０…インク貯留部、１５０…逆止弁、１６０…バネ、１７０…検出部、１７１…発光部、１７２…受光部、１８０…遮光部材。
【図１】
2016141033.tif 000003
【図２】
2016141033.tif 000004
【図３】
2016141033.tif 000005
【図４】
2016141033.tif 000006