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特開2022-187674液体収容体、液体吐出装置及び導出部材
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022187674
(43)【公開日】2022-12-20
(54)【発明の名称】液体収容体、液体吐出装置及び導出部材
(51)【国際特許分類】
   B41J 2/175 20060101AFI20221213BHJP
【FI】
B41J2/175 143
B41J2/175 115
B41J2/175 153
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021095786
(22)【出願日】2021-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大谷 効
(72)【発明者】
【氏名】草野 裕昭
(72)【発明者】
【氏名】井利 潤一郎
(72)【発明者】
【氏名】村上 武継
(72)【発明者】
【氏名】小島 成友
【テーマコード(参考)】
2C056
【Fターム(参考)】
2C056EA26
2C056FA10
2C056KC02
2C056KC05
2C056KC15
2C056KC30
(57)【要約】
【課題】均一な濃度の液体を供給することが可能な液体収容体を提供する。
【解決手段】液体収容体は、液体を収容する液体収容袋と、液体収容袋に収容されている液体を液体吐出装置に導出するための第1導出部材140とを備える。第1導出部材140は、液体収容袋に収容されている液体を取水する第1取水口と、液体を液体吐出装置に導出するための導出部146と、第1取水口から取水された液体を導出部に流すための第1流路部143と、第1取水口から導出部に向けて液体が流れることにより液体収容袋に収容されている液体を撹拌する撹拌羽根142とを備える。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容する液体収容袋と、前記液体収容袋に収容されている液体を液体吐出装置に導出するための導出部材と、を備えた液体収容体であって、
前記導出部材は、
前記液体収容袋に収容されている液体を取水する取水口と、
液体を前記液体吐出装置に導出するための導出部と、
前記取水口から取水された液体を前記導出部に流すための流路部と、
前記取水口から前記導出部に向けて液体が流れることにより生じた水流により前記液体収容袋に収容されている液体を撹拌する撹拌部材と、
を備える
ことを特徴とする液体収容体。
【請求項2】
前記導出部材は、更に、
前記撹拌部材の回転軸を受ける軸受け部を備え、前記撹拌部材の直径よりも長い寸法を有したスペーサ部を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体収容体。
【請求項3】
前記取水口は、前記スペーサ部において、前記回転軸よりも重力方向において下方に形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の液体収容体。
【請求項4】
前記取水口は、前記スペーサ部において、前記回転軸よりも重力方向において上方に形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の液体収容体。
【請求項5】
前記スペーサ部には、
前記取水口と、前記取水口から前記導出部材を介して前記液体吐出装置に導出した液体を前記液体吐出装置から前記液体収容袋の内部に放水するための放水口とが、前記スペーサ部において前記回転軸を基準として相対的に逆方向に形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の液体収容体。
【請求項6】
前記導出部材は、更に、
前記取水口から前記導出部材を介して前記液体吐出装置に導出した液体を前記液体吐出装置から前記液体収容袋の内部に流すための循環用流路を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の液体収容体。
【請求項7】
前記撹拌部材は、前記液体収容袋に収容されている液体の水流を受けて回転する水車型の撹拌部材である
ことを特徴とする請求項1乃至6何れか1項に記載の液体収容体。
【請求項8】
前記取水口は、前記スペーサ部において、重力方向における中央部の位置に形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の液体収容体。
【請求項9】
前記流路部は、前記導出部材において重力方向において中央部に位置し、且つ、前記導出部材の導出方向に延在するシャフト部に形成されている
ことを特徴とする請求項8に記載の液体収容体。
【請求項10】
前記撹拌部材は、前記液体収容袋に収容されている液体の水流を受けて回転するプロペラ型の撹拌部材である
ことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の液体収容体。
【請求項11】
前記プロペラ型の撹拌部材の前記回転軸は、前記スペーサ部において、前記取水口の直径に含まれる位置に形成されている
ことを特徴とする請求項10に記載の液体収容体。
【請求項12】
前記撹拌部材は、更に
前記撹拌部材の回転軸と同一の回転軸を有し、且つ、前記液体収容袋に収容されている液体を受けて回転するプロペラ型の動力部材を、前記流路部の内部に備える
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の液体収容体。
【請求項13】
前記撹拌部材は、水車型の撹拌部材である
ことを特徴とする請求項12に記載の液体収容体。
【請求項14】
前記撹拌部材は、前記液体収容袋に収容されている液体の水流を受けて回転するプロペラ型の撹拌部材である
ことを特徴とする請求項12に記載の液体収容体。
【請求項15】
液体収容袋に収容されている液体を液体吐出装置に導出するための導出部材であって、
前記液体収容袋に収容されている液体を取水する取水口と、
液体を前記液体吐出装置に導出するための導出部と、
前記取水口から取水された液体を前記導出部に流すための流路部と、
前記取水口から前記導出部に向けて液体が流れることにより前記液体収容袋に収容されている液体を撹拌する撹拌部材と、
を備える
ことを特徴とする導出部材。
【請求項16】
請求項1乃至14の何れか1項に記載の液体収容体から液体を導入して液体を吐出する液体吐出装置。
【請求項17】
請求項5又は6に記載の液体収容体から導入した液体を吐出せず、前記液体収容体に戻すための返送用流路を備える
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の技術は、液体吐出装置に液体を供給するための液体収容体及び導出部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液体吐出装置で用いられる顔料インクでは、インクに含まれる顔料成分が液体収容体の中で沈降し、インク濃度が液体収容体の上部では薄く、下部では濃くなることが知られている。
【0003】
特許文献1には、インクを、上部に位置する第1液体吸込部と、下部に位置する第2液体吸込部とから吸い込み、接合部材内で混合する液体収容体が開示されている。当該液体収容体によれば、当該接合部材内で第1液体吸込部から吸い込んだ薄いインクと、第2液体吸込部から吸い込んだ濃いインクとが混合されるので、均一な濃度のインクを液体噴射ヘッドに供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017-113891号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、液体の濃度は、まばらであるため、特許文献1のように、液体を上下から吸い込んで混合するだけでは、濃度が均一にならないおそれがある。
【0006】
係る問題点を解決すべく、本開示の技術は、より均一性が高く、より安定した濃度の液体を供給することが可能な液体収容体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】
本開示の技術は、液体を収容する液体収容袋と、前記液体収容袋に収容されている液体を液体吐出装置に導出するための導出部材と、を備えた液体収容体であって、前記導出部材は、前記液体収容袋に収容されている液体を取水する取水口と、液体を前記液体吐出装置に導出するための導出部と、前記取水口から取水された液体を前記導出部に流すための流路部と、前記取水口から前記導出部に向けて液体が流れることにより前記液体収容袋に収容されている液体を撹拌する撹拌部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本開示の技術によれば、より均一性が高く、より安定した濃度の液体を供給することが可能な液体収容体を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】液体吐出装置の概略斜視図。
図2】液体収容体の概略斜視図。
図3】液体収容体を分解した概略斜視図。
図4】液体収容体の模式図。
図5】導出部材の概略斜視図。
図6】導出部材の模式図。
図7】導出部材の模式図。
図8】導出部材の概略斜視図。
図9】導出部材の模式図。
図10】導出部材の模式図。
図11】導出部材の模式図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の技術を実施するための形態について図面を用いて説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【0011】
[実施形態1]
<液体吐出装置の構成>
図1は、本実施形態に係る液体吐出装置100の概略斜視図である。図1に示すように、液体吐出装置100は、液体吐出ヘッド101と、記録用シート102と、キャリッジ103と、搬送ローラ104と、液体供給ユニット105と、液体供給チューブ106と、回復ユニット107とを備える。
【0012】
液体吐出装置100は、液体吐出ヘッド101の往復移動(主走査)と、記録媒体である記録用シート102の所定ピッチごとの搬送(副走査)とを繰り返す。これらの動きと同期させながら液体吐出ヘッド101から選択的に複数色ある液体(例えば、インク等)を吐出させ、記録媒体である記録用シート102に着弾させることで、文字、記号、画像等が形成される。液体吐出装置100の例として、例えば、インクジェットプリンタ等が挙げられる。尚、記録媒体は、インク滴を着弾させて画像を形成できればよい。例えば、紙、布、光ディスクラベル面、プラスチックシート、OHPシート及び封筒等の種々の材質及び形態の記録媒体を使用することができる。
【0013】
液体吐出ヘッド101は、2本のガイドレールに摺動自在に支持され、モータ等の駆動手段(不図示)によりガイドレールに沿って一直線上を往復移動するキャリッジ103に搭載されている。
【0014】
液体吐出ヘッド101の液体吐出部から吐出された液体が着弾する記録用シート102は、搬送手段である搬送ローラ104により、液体吐出ヘッド101の液体吐出面に対面し、キャリッジ103の移動方向と交差する方向に搬送される。液体吐出ヘッド101は、複数の液体吐出部として、それぞれ異なる色の液体を吐出するための複数のノズル列を有する。液体吐出ヘッド101から吐出される液体の色に対応して、液体を導出するための液体導出部材を有する複数の独立した液体収容体110(図2参照)が、液体供給ユニット105に装着される。また、液体吐出ヘッド101のキャリッジ103への搭載の形態としては、簡易に着脱が可能な構成であってもよく、固定配置された構成であってもよい。
【0015】
液体供給ユニット105と液体吐出ヘッド101とは、それぞれ液体の色に対応した複数の液体供給チューブ106によって接続されている。液体収容体110(図2参照)を液体供給ユニット105の内部に装着することで、液体収容体110内に収容された各色の液体を、液体吐出ヘッド101の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。液体吐出ヘッド101の往復移動範囲内で、且つ、記録用シート102の通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット107が、液体吐出ヘッド101の液体吐出面と対面するように配置されている。
【0016】
ここで、以下に図示するディメンションについて説明する。本明細書では、液体収容体110の長手方向をY方向(長さ方向)、長さ方向に直交する平面方向をX方向(幅方向)、X、Y方向と直交する方向をZ方向(高さ方向)と呼ぶ。Y方向について、液体収容体110を液体供給ユニット105に装着する側の方向を-Y方向と呼び、-Y方向に対向する方向を+Y方向と呼ぶ。X方向について、液体収容体110を液体供給ユニット105に装着する側の方向を基準として、左側の方向を-X方向と呼び、-X方向に対向する方向を+X方向と呼ぶ。Z方向について、反重力方向を+Z方向と呼び、重力方向を-Z方向と呼ぶ。
【0017】
回復ユニット107は、液体吐出ヘッド101の液体吐出面をキャッピングするためのキャップ部、液体吐出面をキャッピングした状態で強制的に液体を吸引するための吸引機構及び液体吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。前述した吸引動作は、この液体吐出装置100の記録動作に先立って、この回復ユニット107によって行われる。これにより、この液体吐出装置100を長時間放置した後に動作させた場合でも、回復ユニット107により回復処理が行われることで、液体吐出ヘッド101の液体吐出部内における残留気泡及び吐出口近傍の増粘した液体又はこれらのうち一方を除去できる。これにより、液体吐出ヘッド101の吐出特性が維持される。
【0018】
以上のように、液体吐出装置100は、液体収容体110から液体を導入して液体を吐出する機能を有する。
【0019】
<液体収容体の構成>
図2は、図1の液体収容体110の概略斜視図である。図2に示すように、液体収容体110は、液体収容袋130と、先端側(-Y方向側)に導出部146を備えた第1導出部材140(図3参照)とを備える。また、液体収容袋130において、液体を収容している部分を液体収容部120と呼ぶ。
【0020】
図3は、本実施形態に係る液体収容体110を分解した概略斜視図である。図3に示すように、液体収容体110は、液体収容袋130と、第1導出部材140とを備える。上述の通り、液体収容袋130の液体収容部120には、液体が収容されている。
【0021】
液体収容袋130の内部には、液体以外に第1導出部材140が収容されている。また、液体収容袋130は、可撓性を有する。そして、液体収容袋130は、長方形のフィルムを2枚重ね、周縁部を溶着等の手段により接合したピロータイプの袋である。尚、溶着手段の例として、熱溶着が挙げられる。
【0022】
本実施形態に係る液体収容袋130は、ポリエステル層、アルミ層、ナイロン層、又はポリエチレン層の複数の層のラミネートにより構成されている。例えば、液体収容袋130のフィルムに、シリカによる蒸着層及びEVOH層のうちの少なくとも一方を備えてもよい。更に、液体の性質又は液体に求める品質に応じて、その他の材料又は構成を採用してもよい。
【0023】
第1導出部材140は、スペーサ部141と、撹拌部材である撹拌羽根142と、第1流路部143と、シャフト部144と、接合部145と、導出部146とを備える。尚、第1導出部材140が備える各部材の詳細については、図5及び図6を用いて後述する。
【0024】
図4は、本実施形態に係る液体収容体110の模式図である。図4(a)は、本実施形態に係る液体収容体110の模式的な平面図である。図4(a)に示すように、液体収容体110を+Z方向から見ると、液体収容袋130は略矩形であり、最も先端側(-Y方向側)にある周縁部の中央部から導出部146が露出している。
【0025】
図4(b)は、図4(a)のIVb―IVb線断面図である。図4(b)に示すように、液体収容袋130には、第1導出部材140のスペーサ部141から接合部145までが収容されている。そして、接合部145は、液体収容袋130と接合している。更に、導出部146は、接合部145から先端側に延在しており、液体収容袋130の外部に露出している。
【0026】
図4(c)は、図4(b)のIVc―IVc線断面図である。図4(c)に示すように、第1導出部材140を基端側(図4(a)及び図4(b)の-Y方向側)から見ると、スペーサ部141には、撹拌羽根142が回転可能に組み込まれている。
【0027】
また、第1導出部材140は、撹拌羽根142の第1回転軸150(図6(c)参照)を受ける軸受け部149(図6(a)参照)を備える。そして、スペーサ部141の高さは、撹拌羽根142の直径よりも長い。
【0028】
<導出部材の構成>
図5は、本実施形態に係る第1導出部材140の概略斜視図である。以下、図5を参照して、第1導出部材140が備える構成について簡単に説明する。第1導出部材140は、液体収容袋130に収容されている液体を液体吐出装置100(図1参照)に導出する機能を有する。上述の通り、スペーサ部141には、撹拌羽根142が組み込まれている。
【0029】
また、スペーサ部141には、スリット147を形成しておくことが好ましい。なぜならば、後述の第1取水口148から液体が取水されるにつれて、上述の液体収容袋130が収縮して、液体収容袋130がスペーサ部141に密着し、液体を取水することができなくなることを抑制するためである。
【0030】
撹拌羽根142は、第1取水口148から導出部146に向けて液体が流れることにより生じる水流を受けることにより回転し、液体収容袋130に収容されている液体を撹拌する。つまり、撹拌羽根142は、第1取水口148から導出部146に向けて液体が流れることにより生じた水流を駆動源として、液体収容袋130に収容されている液体を撹拌する。
【0031】
そして、撹拌羽根142が回転することによって撹拌された液体は、第1取水口148から取水され、第1流路部143、接合部145、導出部146を介して液体吐出装置100に供給される。
【0032】
第1流路部143は、シャフト部144に沿って備えられている。本実施形態では、第1流路部143は、可撓性を有し、湾曲している。第1流路部143の基端は、第1取水口148に接続されている。そして、第1流路部143の先端は、接合部145背面に形成された穴に接続されている。つまり、第1流路部143は、第1取水口148から接合部145まで連通しているので、第1取水口148から取水された液体を接合部145に流すことができる。
【0033】
本実施例では、第1取水口148はZ方向に関して第1回転軸150よりも下方(-Z方向側)に形成されている。第1取水口148を第1回転軸150よりも下方に設けることにより、インクの消費効率を高めることが可能になる。
【0034】
シャフト部144は、Y方向に所定の長さを有し、スペーサ部141と、接合部145とを繋いでいる。接合部145は、上述の通り、液体収容袋130と接合している。具体的には、接合部145の表面が、液体収容袋130において最も先端側(-Y方向側)に位置する周縁部の間に挟まれた状態で、当該周縁部と溶着している。
【0035】
また、接合部145の背面には、第1流路部143を介して流れてきた液体を接合部145内に取り入れるための穴が形成されている。そして、第1流路部143が、当該穴が形成されている部分に接続されている。他方、接合部145の正面には、取り入れた液体を導出部146に送るための穴が形成されている。
【0036】
そして、導出部146には、当該接合部145の正面に形成された穴と連通する穴が形成されている。尚、接合部145内では、長時間、液体が流動していない場合、液体の成分が沈降し得る。しかしながら、接合部145内は、非常に狭い空間であるため、液体の流動が再開すれば実質的に撹拌状態となる。そのため、接合部145内における液体の濃度差は、無視し得る程度となる。
【0037】
導出部146は、液体を導出する細い筒状の形状をしており、先端にフランジが形成されている。そして、導出部146の先端が、液体吐出装置100に接続される。つまり、導出部146は、接合部145との接合部から液体吐出装置100の接続部まで連通しているので、第1流路部143と、接合部145とを介して流れてきた液体を液体吐出装置100に導出することができる。
【0038】
図6は、本実施形態に係る第1導出部材140の模式図である。図6(a)は、本実施形態に係るスペーサ部141を拡大した模式的な平面図である。図6(b)は、図6(a)のVIb―VIb線断面図である。図6(c)は、図6(a)のVIc―VIc線断面図である。
【0039】
図6(a)に示すように、スペーサ部141には、撹拌羽根142の第1回転軸150(図6(b)参照)を受ける軸受け部149が形成されている。そして、撹拌羽根142の第1回転軸150が、軸受け部149によって、回転可能に軸支されている。
【0040】
図6(b)に示すように、スペーサ部141には、液体収容袋130に収容されている液体を取水する第1取水口148が形成されている。液体を取水するために、液体吐出装置100には吸引するポンプ機構が配されており、当該ポンプ機構による吸引によって生じた負圧により、液体収容袋130内の液体が液体吐出装置100に吸い込まれる。この際、第1水流Q1が発生し、液体収容袋130内の液体は、第1取水口148から第1導出部材140に取り込まれる。
【0041】
そして、撹拌羽根142は、第1水流Q1を受けて回転し、液体収容袋130内の液体を撹拌する。また、撹拌羽根142を回転させるための流速Vを発生させるには水流(流量)Qを発生させる必要がある。ここで、撹拌羽根142の回転について、第1流路部143の断面積をAとすると、撹拌羽根142を回転させるための流速VはV=Q/Aで求めることができる。本実施形態の例では、撹拌羽根142は、液体収容袋130に収容されている液体の水流を受けて回転する水車型の形状である。
【0042】
そして、撹拌羽根142の羽根部分に第1水流Q1が当たると撹拌羽根142は、第1水流Q1を受けて、第1回転軸150を中心に、図6(b)に示した方向(+X方向)から見て反時計回りに回転して、液体収容袋130内の液体を撹拌する。
【0043】
図6(c)に示すように、本実施形態では、第1取水口148は、スペーサ部141において、撹拌羽根142の第1回転軸150よりも重力方向において下方に形成されている。
【0044】
また、スペーサ部141の高さ(Z方向の寸法)と、撹拌羽根142の直径(Z方向の寸法)とを比較すると、スペーサ部141のZ方向の寸法の方が、撹拌羽根142のZ方向の寸法よりも長い。ここで、液体収容袋130の高さ(Z方向の寸法)をa(図4(c)参照)、スペーサ部141の高さ(Z方向の寸法)をb、撹拌羽根142の直径をcとすると、各寸法は、a>b>cであることが好ましい。なぜならば、液体収容袋130内の取水が進み、液体収容袋130が収縮してきた場合であっても撹拌羽根142が回転するためのスペースを確保する必要があるからである。
【0045】
これにより、均一な濃度の液体を供給することが可能な液体収容体110を供給することできる。例えば、液体吐出装置100がプリンタである場合、液体収容体110から均一な濃度の液体が供給されるので、印刷時の濃度むらを抑制することができる。
【0046】
また、液体収容袋130が可撓性を持ったフィルムで構成されている場合、液体収容袋130は、容易に変形することができる。そして、本実施形態の例では、流路の数は1本である。このため、導出部材の部品数が多い程、液体が消費される過程で導出部材の部品にフィルムが当たり、液体収容袋130の一部が膨らんだ形状のまま、最後まで液体が残ってしまうことを抑制することができる。例えば、液体がインクである場合、インク残りを少なくすることができる。
【0047】
[実施形態2]
以下、図面を参照して本開示の技術に係る実施形態2について説明する。図7は、本実施形態に係る第2導出部材240の模式図である。実施形態1に係る第1導出部材140と、本実施形態に係る第2導出部材240との違いは、取水口の形成位置である。具体的には、実施形態1に係る第1取水口148は、第1回転軸150よりも下方に形成されていたのに対し、本実施形態に係る第2取水口248は、第1回転軸150よりも上方に形成されている点が相違する。以下の説明において、実施形態1に対応する構成については、同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
【0048】
図7(a)は、本実施形態に係るスペーサ部141の模式的な平面図である。図7(a)に示すように、本実施形態に係る第2導出部材240は、スペーサ部141、第2流路部243を備える。図7(b)は、図7(a)のVIIb―VIIb線断面図である。
【0049】
図7(b)に示すように、第2取水口248は、スペーサ部141において、撹拌羽根142の第1回転軸150よりも重力方向において上方(Z方向における+Z方向側)に形成されている。このため、本実施形態では、第2取水口248に接続されている第2流路部243も、撹拌羽根142の第1回転軸150よりも上方に位置している。
【0050】
本実施形態において、液体収容袋130内の液体が液体吐出装置100に吸い込まれると、第1水流Q1が発生し、液体収容袋130内の液体が、撹拌羽根142に当たる。液体が、撹拌羽根142に当たると、撹拌羽根142は、図7(b)に示した方向(+X方向)から見て時計回りに回転して、液体収容袋130内の液体を撹拌する。そして、撹拌された液体は、第2取水口248から第2導出部材240の内部に取水される。
【0051】
図7(c)は、図7(a)のVIIc―VIIc線断面図である。図7(c)に示すように、第2取水口248と、第2流路部243とは、第1回転軸150よりも上方(+Z方向側)に位置していることが分かる。このように第2取水口248を第1回転軸150よりも上方(+Z方向側)に位置させることで、多少のインク残りは生じるものの、インク使用終盤の濃度が高くなったインクの供給が抑制され、より濃度変化の少ないインク供給を可能にする。
【0052】
これにより、取水口を上方に形成した場合であっても、液体を撹拌することができ、均一な濃度の液体を供給することができる。
【0053】
[実施形態3]
実施形態1に係る第1導出部材140(図5参照)によれば均一な濃度の液体を供給することができたが、液体吐出装置100の使用開始前に液体を十分に撹拌することができれば、より均一な濃度の液体を供給することができる。このため、本実施形態では、より均一な濃度の液体を供給することができる液体収容体を提供する。本実施形態の液体収容体は、第1導出部材140の代わりに、第3導出部材340を備える。
【0054】
また、前提として、本実施形態の液体吐出装置100は、供給された液体を吐出するための「吐出モード」と、供給された液体を吐出せずに再び液体収容袋130内に戻して撹拌するための「撹拌モード」とを切り替え自在に構成されている。つまり、「撹拌モード」では、液体吐出装置100内に供給された液体は、液体吐出装置100内で折り返されることとなる。
【0055】
液体を「液体収容袋130内に戻すために、本実施形態に係る液体吐出装置100は、第3導出部材の撹拌用経路346に接続された返送用流路を備える。液体を第3導出部材340に戻すための構成の他の例として、液体を第3導出部材340に送り返すためのポンプ機構、逆止弁等が挙げられる。
【0056】
そして、液体収容袋130の内部に戻された液体は、再び撹拌羽根142によって撹拌される。以下の説明において、実施形態1に対応する構成については、同一の符号を付すとともに説明を省略し、実施形態1と異なる点を中心に説明する。以下、図面を参照して本開示の技術に係る実施形態3について説明する。
【0057】
図8は、本実施形態に係る第3導出部材340の概略斜視図である。図8に示すように、本実施形態に係る第3導出部材340は、第1流路部143と、接合部145と、導出部146と、撹拌用経路346と、第3流路部343と、スペーサ部141に形成された放水口348とを備える。
【0058】
以下、液体吐出装置100内に液体を供給する際に用いられる第1流路部143と、接合部145と、導出部146とをまとめて「供給用流路」と呼ぶ。そして、液体吐出装置100から液体収容袋130に液体を戻す際に用いられる撹拌用経路346と、接合部145と、第3流路部343とをまとめて「循環用流路」と呼ぶ。
【0059】
撹拌用経路346の先端は、液体吐出装置100に接続されている。一方、撹拌用経路346の基端は、接合部145の正面に形成された穴に接続されている。
【0060】
本実施形態に係る接合部145は、撹拌用経路346を介して流れてきた液体を第3流路部343に流す機能を有する。接合部145には、第1流路部143が接続されている穴の他に、撹拌用経路346が接続される穴と、第3流路部343が接続される穴とが空けられている。撹拌用経路346が接続される穴は、接合部145の正面(-Y方向側の面)に空けられている。一方、第3流路部343が接続される穴は、接合部145の背面(+Y方向側の面)に空けられている。
【0061】
第3流路部343の先端は、接合部145の背面に空けられた穴に接続されている。一方、第3流路部343の基端は、本実施形態に係るスペーサ部141に形成された放水口348に接続されている。
【0062】
つまり、「循環用流路」において、液体吐出装置100の返送用流路と、撹拌用経路346と、接合部145と、第3流路部343とは連通している。更に、「供給用流路」と、「循環用流路」とには、少なくとも1つずつ逆止弁が備えられている。逆止弁があることにより、「吐出モード」時に、「循環用流路」を基端側(-Y方向側)に液体が流れることはない。同様に、「撹拌モード」時に、「供給用流路」を先端側(+Y方向側)に液体が流れることはない。これにより、「撹拌モード」時に液体吐出装置100から戻された液体は、「循環用流路」を介して放水口348まで流れることができる。
【0063】
放水口348は、放水した液体を撹拌羽根142に当てることができる位置に形成されている。そして、液体吐出装置100から戻された液体は、放水口348から液体収容袋130の内部に放水される。従って、放水口348から放水された液体が撹拌羽根142に当たると、撹拌羽根142は更に回転する。
【0064】
図9は、本実施形態に係る第3導出部材340の模式図である。図9(a)は、本実施形態に係るスペーサ部141の模式的な平面図である。図9(a)に示すように、スペーサ部141には、第3流路部343が接続されている。図9(b)は、図9(a)のIXb―IXb線断面図である。
【0065】
スペーサ部141には、第1取水口148と、放水口348とが、スペーサ部141において第1回転軸150を基準として相対的に逆方向に形成されている。図9(b)の例では、第1取水口148は、スペーサ部141において第1回転軸150を基準として下方(-Z方向側)に形成されている。これに対し、放水口348は、スペーサ部141において第1回転軸150を基準として上方(+Z方向側)に形成されている。
【0066】
また、図9(b)に示すように、第1水流Q1は、第3導出部材340の基端側(+Y方向側)から先端側(-Y方向側)へと流れる。一方、第2水流Q2は、第3導出部材340の先端側(-Y方向側)から基端側(+Y方向側)へと流れる。
【0067】
このため、図9(b)において、撹拌羽根142は、第1水流Q1が発生したことにより生じた水流と、放水口348から放水される第2水流Q2とを受けて反時計回りに回転する。
【0068】
図9(c)は、図9(a)のIXc―IXc線断面図である。図9(c)に示すように、第1取水口148と、第1流路部143とは、第1回転軸150よりも下方(-Z方向側)に位置していることが分かる。一方、第3流路部343と、放水口348とは、第1回転軸150よりも上方(+Z方向側)に位置していることが分かる。
【0069】
これにより、「供給モード」の前に「撹拌モード」で、液体を十分に撹拌することができる。つまり、本実施形態によれば、実施形態1より均一な濃度の液体を供給することができる。例えば、液体吐出装置100がプリンタである場合、当該プリンタの印刷開始前にインクを撹拌することで、当該プリンタに均一な濃度の液体を供給することができ、印刷時の印刷むらを抑制することができる。
【0070】
[実施形態4]
以下、図面を参照して本開示の技術に係る実施形態4について説明する。実施形態1に係る導出部材と、本実施形態に係る導出部材との違いは、撹拌部材の形状と、流路の位置である。実施形態1に係る撹拌部材は水車型であったのに対し、本実施形態に係る撹拌部材はプロペラ型である点が相違する。また、実施形態1に係る流路部は、取水口に接続されるのに対し、本実施形態に係る流路部は、シャフト部の内部に形成される点が相違する。以下の説明において、実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付すとともに説明を省略し、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
【0071】
図10は、本実施形態に係る第4導出部材440の模式図である。図10(a)は、本実施形態に係るスペーサ部141の模式的な平面図である。図10(a)に示すように、本実施形態に係る第4導出部材440は、スペーサ部141、撹拌部材であるプロペラ型撹拌羽根442、第4流路部443、シャフト部144、第3取水口448、第2回転軸450を備える。
【0072】
スペーサ部141には、プロペラ型撹拌羽根442が組み込まれている。プロペラ型撹拌羽根442は、液体収容袋130に収容されている液体の水流を受けて回転するプロペラ型の撹拌部材である。そして、プロペラ型撹拌羽根442の第2回転軸450は、スペーサ部141の中央部において回転可能に軸支されている。
【0073】
図10(b)は、図10(a)のXb―Xb線断面図である。図10(b)に示すように、第4流路部443は、第4導出部材440において重力方向(Z方向)において中央部に位置し、且つ、第4導出部材440の導出方向(-Y方向)に延在するシャフト部144に形成されている。そして、シャフト部144の内部は、中空である。実施形態1と同様に、第1水流Q1が発生すると、プロペラ型撹拌羽根442によって撹拌された液体が第4流路部443(シャフト部144の内部)を介して液体吐出装置100に供給される。
【0074】
図10(c)は、本実施形態に係るスペーサ部141を-Y方向から見た模式図である。図10(c)に示すように、第3取水口448は、スペーサ部141において、重力方向(Z方向)における中央部の位置に形成されている。そして、プロペラ型撹拌羽根442の第2回転軸450は、スペーサ部141において、第3取水口448の直径に含まれる位置に形成されている。
【0075】
第3取水口448に液体が取り込まれ、第1水流Q1が発生すると、第1水流Q1によってプロペラが回転する方向(X方向)に力が加わりプロペラ型撹拌羽根442が回転する。そして、プロペラ型撹拌羽根442の回転によって撹拌された液体が、第3取水口448から取り込まれ、第4流路部443を介して液体吐出装置100に供給される。
【0076】
本実施形態に係る第4導出部材440は、シャフト外部に流路が無いため、実施形態1に係る第1導出部材140よりも小型化することができる。これにより、液体収容袋130内部の液体を消費して液体収容袋130が潰れきた場合に、シャフト外部に備えられた流路が液体収容袋130に当たってしまい、液体収容袋130の潰れを阻害することがなくなる。換言すると、液体収容袋130は、実施形態1では存在した第1流路部143に当たることなく、シャフト部144及びスペーサ部141に密着するまで潰れることができる。
【0077】
従って、実施形態1のように第1流路部143とシャフト部144とが独立した構成の場合には、インクの消費の最終段階で第1流路部143とシャフト部144とが液体収容袋130の潰れを規制してしまうことがある。これにより、第1流路部143とシャフト部144との間の領域に液体(インク)が残ってしまう可能性がある。しかしながら、上述した通りシャフト部144に密着するまで液体収容袋130が潰れるため、インクが残ってしまうことを抑制できるので、実施形態1に係る第1導出部材140よりも液体の使い切り性が上がる。つまり、本実施形態に係る液体収容体によれば、液体の使い切り性を上げつつ、液体吐出装置100に均一な濃度の液体を供給することができる。
【0078】
[実施形態5]
以下、図面を参照して本開示の技術に係る実施形態5について説明する。実施形態4
に係る導出部材と、本実施形態に係る導出部材との違いは、撹拌部材の形状と、動力部材の有無である。実施形態4に係る撹拌部材は、プロペラ型であったのに対し、本実施形態に係る撹拌部材は、撹拌羽根型である点が相違する。また、実施形態4に係る導出部材は、動力部材を備えないのに対し、本実施形態に係る撹拌部材は、動力部材を備える点が相違する。以下の説明において、実施形態4と同様の構成については、同一の符号を付すとともに説明を省略し、実施形態4と異なる点を中心に説明する。
【0079】
図11は、本実施形態に係る第5導出部材540の模式図である。図11(a)は、本実施形態に係るスペーサ部141の模式的な平面図である。図11(a)に示すように、本実施形態に係る第5導出部材540は、スペーサ部141、撹拌羽根142、動力部材542、第5流路部543を備える。図11(b)は、図11(a)のXIb―XIb線断面図である。
【0080】
図11(b)に示すように、撹拌羽根142は、当該撹拌羽根142の回転軸と同一の回転軸を有し、且つ、液体収容袋130に収容されている液体により生じた水流を受けて回転するプロペラ型の動力部材542を、第5流路部543の内部に備える。
【0081】
図11(c)は、本実施形態に係るスペーサ部141を-Y方向から見た模式図である。図11(c)に示すように、撹拌羽根142の第3回転軸550は、スペーサ部141において、第4取水口548の直径に含まれる位置に形成されている。
【0082】
本実施形態に係る動力部材542と、撹拌羽根142とは、同一の回転軸で繋がっている。従って、第1水流Q1が発生すると、第1水流Q1によってプロペラが回転する方向に力が加わり動力部材542が回転する。そして、動力部材542が回転すると、撹拌羽根142も動力部材542と同一方向に回転する。そして、第3撹拌部材542aの回転によって撹拌された液体が、第4取水口548から取水される。更に、第5流路部543の内部において、液体が動力部材542によって撹拌される。そして、動力部材542によって撹拌された液体が、第5流路部543を介して液体吐出装置100に供給される。
【0083】
動力部材542を第5流路部543の流路部の内部に配置することによって、第1水流Q1の流速Vを決める第5流路部543の直径(断面積)を小さくすることができる。これにより、実施形態4よりも液体の供給量が少ない場合であっても、撹拌羽根142を回転させて、液体を撹拌することができる。つまり、水流が弱い場合であっても、液体吐出装置100に均一な濃度の液体を供給することができる。また、第5流路部543内で、更に液体が撹拌されるため、より一層の撹拌効果を得ることができる。更に、撹拌羽根142と、動力部材542とは、それぞれ別部材であるため羽根の形状に自由度を持たせることができる。
【0084】
[その他の実施形態]
実施形態3において、接合部145の第1流路部143が接続されている穴には、逆止弁が備えられている例を示したが、当該逆止弁を導出部146が備えるようにしてもよい。つまり、導出部146に備えられた逆止弁によって、液体が、基端側(+Y方向側)から先端側(-Y方向側)には流れるが、先端側(-Y方向側)から基端側(+Y方向側)には流れないようしてもよい。
【0085】
実施形態4において、シャフト部144の内部に流路が形成され、プロペラ型撹拌羽根442を設ける例を示したが、プロペラ型撹拌羽根442の形状を長さ方向(Y方向)に回転する撹拌羽根142の形状としてもよい。この場合、取水口の手前で撹拌部材が回転すると、回転軸よりも下方(-Z方向側)では、液体が先端側(-Y方向側)に押し出される一方で、回転軸よりも上方(+Z方向側)では、液体が+Y方向側に掻き出されるので、取水が阻害される。しかしながら、このような場合であっても、液体の掻き出しを無視できる程度に取水口を広げて、流路を太くすれば液体を取水することができる。
【0086】
実施形態5において、撹拌部材は撹拌羽根型(水車型)であるが、撹拌部材の例はこの例に限られない。他の例として、プロペラ型の撹拌部材とする例が挙げられる。この場合、プロペラ型の撹拌部材と、プロペラ型の動力部材とにより、プロペラが2枚あるので、実施形態5より弱い水流であっても、液体を撹拌することができる。
【符号の説明】
【0087】
100 液体吐出装置
110 液体収容体
130 液体収容袋
140 第1導出部材
142 撹拌羽根
143 第1流路部
146 導出部
148 第1取水口
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11