液体供給チューブ、およびこれを搭載した液体噴射装置
【課題】耐久性及び柔軟性に優れた液体供給チューブを提供する。
【解決手段】一端側が往復移動する液体噴射ヘッドＨに接続され、他端側が液体噴射ヘッドＨに供給する液体を収容する液体タンク６に接続されてなる液体供給チューブＴＢにおいて、少なくとも湾曲する部分１００が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されている。
【解決手段】一端側が往復移動する液体噴射ヘッドＨに接続され、他端側が液体噴射ヘッドＨに供給する液体を収容する液体タンク６に接続されてなる液体供給チューブＴＢにおいて、少なくとも湾曲する部分１００が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給チューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置においては、液体供給チューブ材料としてスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）ブロック共重合体樹脂と呼ばれる材料が用いられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９７８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、液体供給チューブの引き回しをする際に、ＳＥＢＳを主成分とする液体供給チューブを用いると液体供給チューブ湾曲部の曲率を小さくすることができず、液体噴射装置の大型化を招いていた。無理に液体供給チューブを曲率を小さくして曲げると、チューブがキンクして潰れてしまうことがあった。さらに、液体供給チューブの材質が硬いため、湾曲部の耐久性にも問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、耐久性及び柔軟性に優れた液体供給チューブを提供し、液体供給チューブを省スペースで液体噴射装置に設置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の液体供給チューブは、液体を収容する液体タンクから液体噴射ヘッドに液体を供給するのに用いられる液体供給チューブであって、少なくとも湾曲する部分が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の液体供給チューブによれば、少なくとも湾曲する部分が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されているので、柔軟性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置内に組み込む際の液体供給チューブの曲率を小さくできるので、液体噴射装置の小型化を実現できる。また、液体供給チューブが柔軟性に優れるため、湾曲する部分の耐久性を向上させることができる。
【０００８】
また、上記液体供給チューブにおいては、複数の前記液体タンクの各々に接続される複数の液体供給チューブを連結した多連チューブであるのが好ましい。
このようにすれば、各液体供給チューブが柔軟性に優れるため、複数の液体供給チューブを連結した多連チューブ自体も非常に柔軟性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置内に多連チューブを組み込む際、小さい曲率で折り曲げることができるので、液体供給チューブの引き回しスペースを小さくすることができる。また、多連チューブが柔軟性に優れるので、液体噴射ヘッドの移動が液体供給チューブの反力によって妨げられるといった不具合が発生することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る液体噴射装置の構成を示す概略図。
【図２】本実施形態に係る液体噴射装置の構成を示す概念図。
【図３】液体噴射ヘッドの構成を示す側断面図。
【図４】液体噴射ヘッドの構成を説明する要部断面図。
【図５】液体噴射装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図６】変形例に係る液体供給チューブの構成図。
【図７】液体供給チューブの効果を確認するため評価実験の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図を参照にしながら説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態として、液体供給チューブ及びこれを搭載した液体噴射装置について説明する。図１は、液体噴射装置ＰＲＴの概略構成を示す図である。
【００１２】
図１に示す液体噴射装置ＰＲＴは、シート状の媒体Ｍを搬送しつつ、媒体Ｍ上に液体の噴射を行う装置である。液体を噴射する対象となる媒体は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
【００１３】
また、本発明の液体噴射装置から噴射する液体としては、特に限定されず、以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルジョン等の分散液を含む）とすることができる。カラーフィルタのフィルター材料を含むインク、有機ＥＬ装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などである。
【００１４】
液体噴射装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍに液体を噴射する液体噴射機構ＩＪと、当該液体噴射機構ＩＪに液体を供給する液体供給機構ＩＳと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、液体噴射機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１５】
以下、ＸＹＺ直交座標系を設定し、当該ＸＹＺ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Ｍの搬送方向をＸ方向とし、当該媒体Ｍの搬送面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。また、Ｘ軸周りの回転方向をθＸ方向、Ｙ軸周りの回転方向をθＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向をθＺ方向とする。
【００１６】
筐体ＰＢは、Ｙ方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記の液体噴射機構ＩＪ、液体供給機構ＩＳ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、プラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、筐体ＰＢのうちＸ方向の中央部に配置されている。プラテン１３は、＋Ｚ方向に向けられた平坦面１３ａを有している。当該平坦面１３ａは、媒体Ｍを支持する支持面として用いられる。
【００１７】
搬送機構ＣＶ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ＣＶは、筐体ＰＢの−Ｘ側から当該筐体ＰＢの内部に媒体Ｍを搬送し、当該筐体ＰＢの＋Ｘ側から当該筐体ＰＢの外部に排出する。搬送機構ＣＶは、筐体ＰＢの内部において、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを搬送する。搬送機構ＣＶは、制御装置ＣＯＮＴ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。
【００１８】
液体噴射機構ＩＪは、液体を噴射する液体噴射ヘッドＨと、当該液体噴射ヘッドＨを保持して移動させる液体噴射ヘッド移動機構ＡＣとを有している。液体噴射ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けて液体を噴射する。液体噴射ヘッドＨは、液体を噴射する噴射面Ｈａを有している。噴射面Ｈａは、−Ｚ方向に向けられており、プラテン１３の平坦面１３ａに対向するように配置されている。
【００１９】
液体噴射ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４を有している。液体噴射ヘッドＨは、当該キャリッジ４に固定されている。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向（Ｙ方向）に架けられたガイド軸８に当接されている。液体噴射ヘッドＨ及びキャリッジ４は、プラテン１３の＋Ｚ方向に配置されている。
【００２０】
液体噴射ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４の他、パルスモーター９と、当該パルスモーター９によって回転駆動される駆動プーリー１０と、駆動プーリー１０とは筐体ＰＢの幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたタイミングベルト１２とを有している。
【００２１】
キャリッジ４は、当該タイミングベルト１２に接続されている。キャリッジ４は、タイミングベルト１２の回転に伴ってＹ方向に移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動する際、キャリッジ４は、ガイド軸８によって案内されるようになっている。
【００２２】
液体供給機構ＩＳは、液体噴射ヘッドＨに液体を供給する。液体供給機構ＩＳには、複数の液体カートリッジ（液体タンク）６が収容されている。本実施形態の液体噴射装置ＰＲＴは、液体カートリッジ６が液体噴射ヘッドＨとは異なる位置に収容される構成である。液体供給機構ＩＳは、液体噴射ヘッドＨと液体カートリッジ６とを接続する液体供給チューブとして、本発明の液体供給チューブの一実施例である液体供給チューブＴＢを有している。液体供給機構ＩＳは、当該液体供給チューブＴＢを介して液体カートリッジ６内に貯留される液体を液体噴射ヘッドＨに供給する不図示のポンプ機構を有している。
【００２３】
液体供給チューブＴＢは、液体噴射装置ＰＲＴの大きさの制約から筐体ＰＢ内を種々に折り曲げられている。液体供給機構ＩＳに収容されている液体は、第１湾曲部１００および第２湾曲部１０１を通過し、液体供給チューブＴＢを束ねる結束部１０５よりもヘッド側にある第３湾曲部１０２、第４湾曲部１０３、第５湾曲部１０４を通過して液体噴射ヘッドＨへと流れていく。液体噴射装置ＰＲＴを小型化するには液体供給チューブＴＢの第１湾曲部１０１から第５湾曲部１０４までの湾曲部の曲率を小さくするのが望ましい。よって、液体供給チューブＴＢとしては柔軟性及び耐久性に優れた材料を用いる必要がある。
【００２４】
本実施形態では、液体供給チューブＴＢの構成材料として、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物を用いている。
【００２５】
非晶性ポリオレフィン成分は、ポリプロピレンの高分子可塑剤の役割を有し、ポリプロピレンを軟質化させることが可能であるとともに、軟質化させた場合でもベースであるポリプロピレンと同等の耐熱性を維持できるといった特徴を有するものである。
【００２６】
ポリプロピレン系樹脂組成物は、結晶性ポリプロピレン成分の含有率が５〜５０重量％であり、非晶性ポリオレフィン成分の含有率が９５〜５０重量％となっている。このようなポリプロピレン系樹脂組成物は、従来の液体供給チューブにおける主形成材料であるＳＥＢＳ（図７に示す比較例）に比べて屈曲性が大きく向上している。ここで、屈曲性とは、液体供給チューブを引き回す際に液体供給チューブの内部流路がつぶれる、所謂キンクが発生することなく折り曲げることのできる最小の径（曲率の大きさ）により規定されるものである。
【００２７】
一般的に、液体噴射装置ＰＲＴにおける液体供給チューブＴＢの外径は、０．９〜３ｍｍとなっている。このような範囲の外径を有する液体供給チューブＴＢは、図７に示す実施例によれば上述の引き回し時の折り曲げ径の最小値が２ｍｍとすることができる。一方、同等の外径を有する従来のＳＥＢＳを主成分に用いた液体供給チューブは、上述の引き回し時の折り曲げ径の最小値が１５ｍｍとなっている。
【００２８】
このようにポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢによれば、液体供給チューブの内部流路がつぶれる、所謂キンクが発生する最小折り曲げ径を小さくすることが可能である。
【００２９】
液体供給チューブＴＢは引き回し時の折り曲げ径が小さくなっていることから、柔軟性が従来の液体供給チューブに対して大幅に向上していると換言することもできる。さらに、柔軟性に優れた液体供給チューブＴＢは第１湾曲部１００から第５湾曲部１０４までの湾曲部における耐久性が向上していると換言することもできる。
【００３０】
液体供給チューブＴＢの第１湾曲部１００から第５湾曲部１０４において、キャリッジ４の移動にともなって湾曲部が追従変形せず、キャリッジ４の近くに湾曲部が位置しないものは、湾曲部の反力がキャリッジ４に与える影響が小さいため、キャリッジ４のすぐ近くに湾曲部が位置する可能性があるものに対して湾曲部の折り曲げ径を小さくできる。したがって、本実施形態では、結束部１０５よりも液体供給機構ＩＳ側の湾曲部であり、キャリッジの移動によっても湾曲部があまり変形しない第２湾曲部１０１、第３湾曲部１０２、第４湾曲部１０３、第５湾曲部１０４については、湾曲部の折り曲げ径を２ｍｍないしは多少余裕を持たせた数ｍｍ程度にすることができる。これにより、液体供給チューブＴＢの引き回しを省スペース化でき、設計の自由度が向上する。
【００３１】
第２湾曲部１０１については、キャリッジの移動にともなって、第２湾曲部１０１の位置とキャリッジ４との位置関係が大きく変わる。すなわち図１に対して図２では、第２湾曲部１０１がキャリッジ４の近くに位置する。そのため、図１では第２湾曲部１０１において生じる反力がキャリッジ４にほとんど影響しないのに対し、図２では第２湾曲部１０１が図１の状態に比べて大きな反力がキャリッジ４に働き、上述したようにキャリッジ４がガイド軸８に対して傾く可能性がある。そして、キャリッジ４に搭載されているヘッドＨのノズルＮＺが傾いてノズルＮＺから噴出される液体の着弾位置がずれるおそれがある。したがって、第２湾曲部１０１の折り曲げ径は数十ｍｍ程度にする必要がある。
【００３２】
メンテナンス機構ＭＮは、液体噴射ヘッドＨのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、プラテン１３の＋Ｙ側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、液体噴射装置ＰＲＴの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、液体噴射ヘッドＨが待機する場所である。
【００３３】
メンテナンス機構ＭＮは、液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａを覆うキャッピング機構ＣＰや、当該噴射面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰなどを有している。キャッピング機構ＣＰには、吸引ポンプなどの吸引機構ＳＣが接続されている。吸引機構ＳＣにより、キャッピング機構ＣＰは、噴射面Ｈａを覆いつつ当該噴射面Ｈａ上の空間を吸引できるようになっている。液体噴射ヘッドＨからメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃液は、廃液回収機構（不図示）において回収されるようになっている。
【００３４】
図３は、液体噴射ヘッドＨの構成を示す側断面図である。図４は、液体噴射ヘッドＨの構成を説明する要部断面図である。
図３に示されるように、液体噴射ヘッドＨは、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を備えている。
【００３５】
導入針ユニット１７の上面には、フィルター２１を介在させた状態で２本の液体導入針２２が並んで取り付けられている。導入針ユニット１７の内部には、各液体導入針２２に対応した液体導入路２３が形成されている。液体導入路２３の上端は、フィルター２１を介して液体導入針２２に接続されている。液体導入路２３の下端は、パッキン２４を介してヘッドケース１８内部のケース流路２５に接続されている。液体導入針２２には、それぞれサブタンク２が装着されている。
【００３６】
サブタンク２は、ポリプロピレン等の樹脂製材料を用いて形成されている。サブタンク２には、液体室２７が設けられている。液体室２７は、すり鉢状に形成された凹部２７ａを有している。凹部２７ａは、開口部２７ｂを有している。開口部２７ｂには、透明な弾性シート２６が貼り付けられている。凹部２７ａの底部には、連通孔２７ｃが形成されている。連通孔２７ｃは、液体室２７の凹部２７ａと液体供給室２７ｄとの間を連通するように形成されている。液体供給室２７ｄは、液体供給チューブＴＢに接続されている。液体供給室２７ｄのうち液体供給チューブＴＢとの接続部分には、不図示のフィルターなどが設けられている。
【００３７】
弾性シート２６は、開口部２７ｂを塞ぐように貼り付けられている。弾性シート２６は、液体室２７の圧力に応じて伸縮するようになっている。弾性シート２６は、液体室２７の圧力が外部の圧力よりも高くなると凹部２７ａの外側へ向けて膨張した状態となり、液体室２７の容積が増加した状態となる。液体室２７の圧力が外部の圧力よりも低くなると凹部２７ａの内側へ向けて膨張した状態となり、液体室２７の容積が減少した状態となる。
【００３８】
弾性シート２６には、弁２７ｅが取り付けられている。弁２７ｅは、凹部２７ａから連通孔２７ｃを介して液体供給室２７ｄに接続されており、液体供給室２７ｄ側から連通孔２７ｃを開閉するように形成されている。弁２７ｅは、弾性シート２６が膨張及び収縮に連動して連通孔２７ｃを開閉するようになっている。具体的には、液体室２７の容積を減少させる方向に弾性シート２６が膨張したときに連通孔２７ｃが開状態となり、液体室２７の容積を増加させる方向に弾性シート２６が膨張したときには連通孔２７ｃが閉状態となる。弁２７ｅには、所定の弾性力を付与する付勢部材２７ｆが取り付けられており、連通孔２７ｃの開閉の圧力が調整されている。
【００３９】
サブタンク２は、針接続部２８に接続されている。針接続部２８は、サブタンク２と液体導入針２２とを接続する部分である。液体室２７の凹部２７ａには、当該針接続部２８に接続される接続流路２９が形成されている。針接続部２８の内部空間には、液体導入針２２がほぼ隙間無く嵌め込まれるシール材３１が設けられている。液体導入針２２がシール材３１に嵌め込まれることで、サブタンク２と導入針ユニット１７との間がほぼ漏れの無い状態で接続されるようになっている。
【００４０】
図４に示すように、ヘッドケース１８は、合成樹脂などを用いて形成されている。ヘッドケース１８は、中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース１８は、上端側がパッキン２４を介して導入針ユニット１７を取り付けられている。ヘッドケース１８の下端面には、流路ユニット１９が接合されている。ヘッドケース１８の内部に形成された中空部３７内には、アクチュエータユニット２０が収容されている。
【００４１】
ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。ケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７の液体導入路２３に連通されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通液体室４４に連通されている。このため、液体導入針２２から導入された液体Ｌは、液体導入路２３及びケース流路２５を通じて共通液体室４４側に供給されるようになっている。
【００４２】
アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配置された複数の圧電振動子３８と、当該圧電振動子３８を保持する固定板３９と、圧電振動子３８に対して制御装置ＣＯＮＴからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４０とを有している。
【００４３】
圧電振動子３８は、図中下側端部が固定板３９の下端面から突出するように固定されている。このように、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。固定板３９のうち圧電振動子３８の固定された面とは異なる面が中空部３７を区画するケース内壁面に接着されている。
【００４４】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、積層された状態で接着されている。流路ユニット１９は、共通液体室４４から液体供給口４５、圧力室４６を通り、ノズルＮＺに至るまでの一連の液体流路を構成している。圧力室４６は、ノズルＮＺの配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【００４５】
共通液体室４４は、ケース流路２５に接続されている。共通液体室４４は、液体導入針２２側からの液体Ｌが導入される室である。また、共通液体室４４は、液体供給口４５に接続されている。共通液体室４４に導入された液体Ｌは、当該液体供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。
【００４６】
ノズル基板４３は、流路ユニット１９の底部に配置されている。ノズル基板４３には、媒体Ｍに形成される画像などのドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズルＮＺが形成されている。ノズル基板４３としては、ステンレス鋼などの金属製の板材が用いられる。
【００４７】
図５は液体噴射装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
液体噴射装置ＰＲＴは、液体噴射装置ＰＲＴ全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、液体噴射装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９、液体噴射装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６３などが接続されており、上述した搬送機構ＣＶや、液体噴射ヘッド移動機構ＡＣ、メンテナンス機構ＭＮ等が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、メンテナンス機構ＭＮのうち吸引機構ＳＣを制御可能である。
【００４８】
液体噴射装置ＰＲＴは、それぞれの圧電振動子３８に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。この駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。駆動信号発生器６２には、液体噴射ヘッドＨの圧電振動子３８に入力する駆動パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び駆動パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６２は、各圧電振動子３８に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【００４９】
次に、上記のように構成された液体噴射装置ＰＲＴの動作を説明する。
液体噴射ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＶによって媒体Ｍを液体噴射ヘッドＨの−Ｚ側に配置させる。媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨを移動させつつ、画像データに基づいてノズルＮＺに係る駆動信号発生器６２から圧電振動子３８に駆動信号を入力する。
【００５０】
圧電振動子３８に駆動信号が入力されると、圧電振動子３８が伸縮する。圧電振動子３８の伸縮により、圧力室４６の容積が変化し、液体を収容した圧力室４６の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズルＮＺから液体が噴射される。ノズルＮＺから噴射された液体によって、媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００５１】
制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨのメンテナンス動作として、フラッシング動作、キャッピング動作、吸引動作などを行わせる。
フラッシング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨをホームポジションまで移動させ、液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａとキャップ部材３３とを対向させた状態とする。この状態で、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａがキャップ部材３３に平行になるようにキャップ部材３３の姿勢を微調整する。キャップ部材３３の姿勢を調整後、制御装置ＣＯＮＴは、駆動信号発生器６２を介して圧電振動子３８を振動させる。この動作により、ノズルＮＺから液体が噴射されて排出される。
【００５２】
次に、キャッピング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨをホームポジションに移動させ、液体噴射ヘッドＨとキャップ部材３３とを対向させる。同時に、制御装置ＣＯＮＴは、図示しない駆動機構により、キャップ部材３３を液体噴射ヘッドＨ側へ移動させて噴射面Ｈａを押圧させる。この動作により、キャップ部材３３と噴射面Ｈａとの間が密閉状態となり、キャッピング動作が完了する。キャップ部材３３内には、液体を吸収した液体吸収部が配置されている。したがって、液体吸収部に吸収された液体により、液体噴射ヘッドＨに対して湿潤効果が及ぼされることになる。
【００５３】
キャッピング動作の後、液体噴射ヘッドＨのノズルＮＺを吸引する吸引動作を行うことができる。キャップ部材３３を液体噴射ヘッドＨに当接させた後、制御装置ＣＯＮＴは吸引機構ＳＣを作動させる。この動作により、キャップ部材３３と液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａとの間の空間が吸引され、負圧となる。当該負圧により、液体噴射ヘッドＨの複数のノズルＮＺから液体が−Ｚ方向に排出され、液体の粘度が適正に保持されることになる。液体の吸引動作が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材３３内を大気開放するなどして、当該キャップ部材３３内の負圧状態を解除し、キャップ部材３３を液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａから離す。このようにして吸引動作が行われる。
【００５４】
以上のように、本発明に係る液体供給チューブＴＢはポリプロピレン系樹脂組成物により構成されているので、柔軟性および耐久性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置ＰＲＴ内に組み込む際の液体供給チューブＴＢの湾曲部１００の曲率を小さくできるので、液体供給チューブＴＢの引き回しスペースを小さくすることができ、結果的に液体噴射装置ＰＲＴを小型化できる。
【００５５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、液体供給チューブＴＢの全体をポリプロピレン系樹脂組成物で構成する場合について説明したが、二色成形により、少なくとも湾曲部１００のみをポリプロピレン系樹脂組成物で形成し、その他の部分を従来の液体供給チューブ形成材料で構成する構成であっても構わない。
【００５６】
また、上記実施形態では、液体噴射ヘッドＨおよび液体カートリッジ６間を接続する液体供給チューブＴＢの各々がポリプロピレン系樹脂組成物により構成されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。図６に示すように、液体噴射ヘッドＨおよび液体カートリッジ６間を接続する多連チューブ２００がポリプロピレン系樹脂組成物により構成されていてもよい。ここで、多連チューブ２００とは、複数の液体供給チューブＴＢ１を連結することで構成したものである。この多連チューブ２００によれば、各液体供給チューブＴＢ１が柔軟性に優れるため、複数の液体供給チューブＴＢ１を束ねた多連チューブ２００自体も非常に柔軟性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置ＰＲＴ内に多連チューブ２００を組み込む際、湾曲部１００の曲率を小さくすることができるので、引き回しスペースを小さくできる。また、多連チューブ２００が柔軟性に優れるので、液体噴射ヘッドＨの移動が液体供給チューブＴＢ１の反力によって妨げられるといった不具合が発生するのを防止できる。
【００５７】
（実験例）
次に、液体供給チューブＴＢの効果を確認するために行った評価実験及びその結果について説明する。図７は、評価対象の液体供給チューブＴＢの各条件と、従来の液体供給チューブの各条件との関係を示すものである。
【００５８】
図７中、実施例１〜３は、本願発明に係る液体供給チューブＴＢを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の組成比率を異ならせた場合を示す。図７に示すように、ポリプロピレン系樹脂組成物は、２種類の成分を含むものである。成分Ａ，Ｂは、それぞれ、
成分Ａ：結晶性ポリプロピレン成分、
成分Ｂ：プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分、から形成されている。
【００５９】
これら２種類の成分の含有率を異ならせたものについてバリア性及び屈曲性を評価したものを実施例とした。また、その比較として、ＳＥＢＳを主成分とする従来の液体供給チューブについてバリア性及び屈曲性を評価したものを比較例とした。
【００６０】
評価実験として、まず、実施例１〜１３および比較例にかかる液体供給チューブについて、成形性を評価した。具体的には、押出成形および射出成形による液体供給チューブの成形について、成形のしやすさを主観評価した。本評価では、比較例における成形のしやすさと同等程度を「○」とし、成形性に困難が認められる場合には「△」とした。
【００６１】
図７に示されるように、実施例２−１３における成形性は、押出成形および射出成形共に「○」となり、比較例と同等程度の成形性を得られることが分かった。ただし、実施例１においては成形性が「△」となり、他の実施例や比較例よりも成形が困難なことが判明した。これは、成分Ａの配合率が０％となったため、液体供給チューブの材質が柔らかくなりすぎたために成形が困難になったと考えられる。
【００６２】
評価実験として、次に、実施例１〜１３および比較例にかかる液体供給チューブについて、バリア性を評価した。本評価では、バリア性として、水蒸気および空気の１時間辺りの透過率について行った。図７における水蒸気のバリア性の単位は「ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ」であり、空気のバリア性の単位は「ｃｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ」である。水蒸気のバリア性が３．０ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ以下であれば水蒸気のバリア性が良好なため評価を「◎」とし、３．０ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒより大きく４．０ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ以下は実質的に問題がないため評価を「○」とし、４．０より大きく６．５ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ以下であると水蒸気のバリア性にやや難があるため評価を「△」とし、６．５ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒより大きい値は水蒸気のバリア性に難が生じるため評価を「×」とする。
また、空気のバリア性が０．７ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であれば空気のバリア性が良好のため「◎」と評価し、０．７ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍより大きく０．８ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であれば実質的に問題がないため評価を「○」とし、０．８ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍより大きく０．９ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ未満であると空気のバリア性にやや難があるため評価を「△」とし、０．９ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍより大きい値は空気のバリア性に難が生じるため評価を「×」とする。
【００６３】
図７に示されるように、実施例１〜１３及び比較例における水蒸気のバリア性は、実施例４−１３及び比較例が「◎」と評価され、実施例２及び３が「○」と評価され、実施例１が「△」と評価された。また、実施例１〜１３及び比較例における空気のバリア性は、実施例３−１３及び比較例が「◎」と評価され、実施例２が「○」と評価され、実施例１が「△」と評価された。したがって、バリア性の観点では、成分Ａの含有量が５〜１００重量％であり、成分Ｂの含有量が９５〜０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成されることが望ましく、成分Ａの含有量が１５〜１００重量％であり、成分Ｂの含有量が８５〜０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成されることがより望ましいことが分かった。
【００６４】
評価実験として、キンクが発生しない最小折り曲げ半径の曲率（湾曲部曲率）がどの程度になるかを評価した。図６に示されるように、実施例１−１１における湾曲部曲率はいずれもＲ１４以下であり、湾曲部曲率が比較例（ＳＥＢＳを主成分とするチューブ）のＲ１５よりも向上したことが確認できた。
【００６５】
すなわち、実施例１〜１１に係るポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブは、ＳＥＢＳを主成分とする従来の液体供給チューブに比べて柔軟性が向上していることが確認でき、特に実施例１−８においては、大幅に柔軟性が向上していることが確認できた。
【００６６】
以上の結果により、成分Ａの含有量が５〜９０重量％であり、成分Ｂの含有量が９５〜１０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであれば、湾曲部の形状が一定状態である第１湾曲部１００、第３湾曲部１０２、第４湾曲部１０３、第５湾曲部１０４においては、従来のＳＥＢＳを主成分とする液体供給チューブよりも曲率を小さくできることが確認できた。とくに成分Ａの含有量が５〜５０重量％であり、成分Ｂの含有量が９５〜５０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであれば、従来のＳＥＢＳを主成分とする液体供給チューブよりも曲率を大幅に小さくできることが確認できた。
仮に、バリア性を考慮すれば、成分Ａの含有量が１５〜９０重量％であり、成分Ｂの含有量が８５〜１０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであることがより望ましい。バリア性と屈曲性とを考慮すると、成分Ａの含有量が１５〜５０重量％であり、成分Ｂの含有量が８５〜５０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであることがより望ましいことが確認できた。
【００６７】
なお、結束部１０５を継手に変えて、液体体供給チューブＴＢを液体供給機構ＩＳから継手までを成分Ａと成分Ｂのある含有比率にてチューブで構成し、継手からヘッドＨまでを成分Ａと成分Ｂの別の含有比率によるチューブＴＢとして構成しても良い。このようにすれば、第２湾曲部１０１に合わせた曲率が大きくバリア性が安定したチューブＴＢをインクシステムＩＳから継手１０５まで用いる一方、継手からヘッドＨまでを曲率が小さくできるチューブＴＢとすることで、バリア性を確保しつつ、チューブの大きさを抑えた設計にすることが可能である。
【００６８】
なお、液体供給チューブＴＢ以外のチューブにおいても、本実施例によるチューブを用いることが可能である。例えば、液体噴射ヘッドＨのノズルをキャップするキャップ部材に連通するチューブであって、チューブポンプによりチューブが押圧されてキャップ部材を負圧にする機構が知られているが、このチューブについても、本実施例によるチューブを用いることにより、チューブの引き回しの設計自由度を向上することができる。
【符号の説明】
【００６９】
ＰＲＴ…液体噴射装置、ＴＢ…液体供給チューブ、Ｈ…液体噴射ヘッド、６…液体カートリッジ（液体タンク）、１００…湾曲部、２００…多連チューブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給チューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置においては、液体供給チューブ材料としてスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）ブロック共重合体樹脂と呼ばれる材料が用いられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９７８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、液体供給チューブの引き回しをする際に、ＳＥＢＳを主成分とする液体供給チューブを用いると液体供給チューブ湾曲部の曲率を小さくすることができず、液体噴射装置の大型化を招いていた。無理に液体供給チューブを曲率を小さくして曲げると、チューブがキンクして潰れてしまうことがあった。さらに、液体供給チューブの材質が硬いため、湾曲部の耐久性にも問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、耐久性及び柔軟性に優れた液体供給チューブを提供し、液体供給チューブを省スペースで液体噴射装置に設置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の液体供給チューブは、液体を収容する液体タンクから液体噴射ヘッドに液体を供給するのに用いられる液体供給チューブであって、少なくとも湾曲する部分が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の液体供給チューブによれば、少なくとも湾曲する部分が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されているので、柔軟性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置内に組み込む際の液体供給チューブの曲率を小さくできるので、液体噴射装置の小型化を実現できる。また、液体供給チューブが柔軟性に優れるため、湾曲する部分の耐久性を向上させることができる。
【０００８】
また、上記液体供給チューブにおいては、複数の前記液体タンクの各々に接続される複数の液体供給チューブを連結した多連チューブであるのが好ましい。
このようにすれば、各液体供給チューブが柔軟性に優れるため、複数の液体供給チューブを連結した多連チューブ自体も非常に柔軟性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置内に多連チューブを組み込む際、小さい曲率で折り曲げることができるので、液体供給チューブの引き回しスペースを小さくすることができる。また、多連チューブが柔軟性に優れるので、液体噴射ヘッドの移動が液体供給チューブの反力によって妨げられるといった不具合が発生することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る液体噴射装置の構成を示す概略図。
【図２】本実施形態に係る液体噴射装置の構成を示す概念図。
【図３】液体噴射ヘッドの構成を示す側断面図。
【図４】液体噴射ヘッドの構成を説明する要部断面図。
【図５】液体噴射装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図６】変形例に係る液体供給チューブの構成図。
【図７】液体供給チューブの効果を確認するため評価実験の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図を参照にしながら説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態として、液体供給チューブ及びこれを搭載した液体噴射装置について説明する。図１は、液体噴射装置ＰＲＴの概略構成を示す図である。
【００１２】
図１に示す液体噴射装置ＰＲＴは、シート状の媒体Ｍを搬送しつつ、媒体Ｍ上に液体の噴射を行う装置である。液体を噴射する対象となる媒体は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
【００１３】
また、本発明の液体噴射装置から噴射する液体としては、特に限定されず、以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルジョン等の分散液を含む）とすることができる。カラーフィルタのフィルター材料を含むインク、有機ＥＬ装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などである。
【００１４】
液体噴射装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍに液体を噴射する液体噴射機構ＩＪと、当該液体噴射機構ＩＪに液体を供給する液体供給機構ＩＳと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、液体噴射機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１５】
以下、ＸＹＺ直交座標系を設定し、当該ＸＹＺ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Ｍの搬送方向をＸ方向とし、当該媒体Ｍの搬送面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。また、Ｘ軸周りの回転方向をθＸ方向、Ｙ軸周りの回転方向をθＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向をθＺ方向とする。
【００１６】
筐体ＰＢは、Ｙ方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記の液体噴射機構ＩＪ、液体供給機構ＩＳ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、プラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、筐体ＰＢのうちＸ方向の中央部に配置されている。プラテン１３は、＋Ｚ方向に向けられた平坦面１３ａを有している。当該平坦面１３ａは、媒体Ｍを支持する支持面として用いられる。
【００１７】
搬送機構ＣＶ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ＣＶは、筐体ＰＢの−Ｘ側から当該筐体ＰＢの内部に媒体Ｍを搬送し、当該筐体ＰＢの＋Ｘ側から当該筐体ＰＢの外部に排出する。搬送機構ＣＶは、筐体ＰＢの内部において、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを搬送する。搬送機構ＣＶは、制御装置ＣＯＮＴ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。
【００１８】
液体噴射機構ＩＪは、液体を噴射する液体噴射ヘッドＨと、当該液体噴射ヘッドＨを保持して移動させる液体噴射ヘッド移動機構ＡＣとを有している。液体噴射ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けて液体を噴射する。液体噴射ヘッドＨは、液体を噴射する噴射面Ｈａを有している。噴射面Ｈａは、−Ｚ方向に向けられており、プラテン１３の平坦面１３ａに対向するように配置されている。
【００１９】
液体噴射ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４を有している。液体噴射ヘッドＨは、当該キャリッジ４に固定されている。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向（Ｙ方向）に架けられたガイド軸８に当接されている。液体噴射ヘッドＨ及びキャリッジ４は、プラテン１３の＋Ｚ方向に配置されている。
【００２０】
液体噴射ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４の他、パルスモーター９と、当該パルスモーター９によって回転駆動される駆動プーリー１０と、駆動プーリー１０とは筐体ＰＢの幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたタイミングベルト１２とを有している。
【００２１】
キャリッジ４は、当該タイミングベルト１２に接続されている。キャリッジ４は、タイミングベルト１２の回転に伴ってＹ方向に移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動する際、キャリッジ４は、ガイド軸８によって案内されるようになっている。
【００２２】
液体供給機構ＩＳは、液体噴射ヘッドＨに液体を供給する。液体供給機構ＩＳには、複数の液体カートリッジ（液体タンク）６が収容されている。本実施形態の液体噴射装置ＰＲＴは、液体カートリッジ６が液体噴射ヘッドＨとは異なる位置に収容される構成である。液体供給機構ＩＳは、液体噴射ヘッドＨと液体カートリッジ６とを接続する液体供給チューブとして、本発明の液体供給チューブの一実施例である液体供給チューブＴＢを有している。液体供給機構ＩＳは、当該液体供給チューブＴＢを介して液体カートリッジ６内に貯留される液体を液体噴射ヘッドＨに供給する不図示のポンプ機構を有している。
【００２３】
液体供給チューブＴＢは、液体噴射装置ＰＲＴの大きさの制約から筐体ＰＢ内を種々に折り曲げられている。液体供給機構ＩＳに収容されている液体は、第１湾曲部１００および第２湾曲部１０１を通過し、液体供給チューブＴＢを束ねる結束部１０５よりもヘッド側にある第３湾曲部１０２、第４湾曲部１０３、第５湾曲部１０４を通過して液体噴射ヘッドＨへと流れていく。液体噴射装置ＰＲＴを小型化するには液体供給チューブＴＢの第１湾曲部１０１から第５湾曲部１０４までの湾曲部の曲率を小さくするのが望ましい。よって、液体供給チューブＴＢとしては柔軟性及び耐久性に優れた材料を用いる必要がある。
【００２４】
本実施形態では、液体供給チューブＴＢの構成材料として、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物を用いている。
【００２５】
非晶性ポリオレフィン成分は、ポリプロピレンの高分子可塑剤の役割を有し、ポリプロピレンを軟質化させることが可能であるとともに、軟質化させた場合でもベースであるポリプロピレンと同等の耐熱性を維持できるといった特徴を有するものである。
【００２６】
ポリプロピレン系樹脂組成物は、結晶性ポリプロピレン成分の含有率が５〜５０重量％であり、非晶性ポリオレフィン成分の含有率が９５〜５０重量％となっている。このようなポリプロピレン系樹脂組成物は、従来の液体供給チューブにおける主形成材料であるＳＥＢＳ（図７に示す比較例）に比べて屈曲性が大きく向上している。ここで、屈曲性とは、液体供給チューブを引き回す際に液体供給チューブの内部流路がつぶれる、所謂キンクが発生することなく折り曲げることのできる最小の径（曲率の大きさ）により規定されるものである。
【００２７】
一般的に、液体噴射装置ＰＲＴにおける液体供給チューブＴＢの外径は、０．９〜３ｍｍとなっている。このような範囲の外径を有する液体供給チューブＴＢは、図７に示す実施例によれば上述の引き回し時の折り曲げ径の最小値が２ｍｍとすることができる。一方、同等の外径を有する従来のＳＥＢＳを主成分に用いた液体供給チューブは、上述の引き回し時の折り曲げ径の最小値が１５ｍｍとなっている。
【００２８】
このようにポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢによれば、液体供給チューブの内部流路がつぶれる、所謂キンクが発生する最小折り曲げ径を小さくすることが可能である。
【００２９】
液体供給チューブＴＢは引き回し時の折り曲げ径が小さくなっていることから、柔軟性が従来の液体供給チューブに対して大幅に向上していると換言することもできる。さらに、柔軟性に優れた液体供給チューブＴＢは第１湾曲部１００から第５湾曲部１０４までの湾曲部における耐久性が向上していると換言することもできる。
【００３０】
液体供給チューブＴＢの第１湾曲部１００から第５湾曲部１０４において、キャリッジ４の移動にともなって湾曲部が追従変形せず、キャリッジ４の近くに湾曲部が位置しないものは、湾曲部の反力がキャリッジ４に与える影響が小さいため、キャリッジ４のすぐ近くに湾曲部が位置する可能性があるものに対して湾曲部の折り曲げ径を小さくできる。したがって、本実施形態では、結束部１０５よりも液体供給機構ＩＳ側の湾曲部であり、キャリッジの移動によっても湾曲部があまり変形しない第２湾曲部１０１、第３湾曲部１０２、第４湾曲部１０３、第５湾曲部１０４については、湾曲部の折り曲げ径を２ｍｍないしは多少余裕を持たせた数ｍｍ程度にすることができる。これにより、液体供給チューブＴＢの引き回しを省スペース化でき、設計の自由度が向上する。
【００３１】
第２湾曲部１０１については、キャリッジの移動にともなって、第２湾曲部１０１の位置とキャリッジ４との位置関係が大きく変わる。すなわち図１に対して図２では、第２湾曲部１０１がキャリッジ４の近くに位置する。そのため、図１では第２湾曲部１０１において生じる反力がキャリッジ４にほとんど影響しないのに対し、図２では第２湾曲部１０１が図１の状態に比べて大きな反力がキャリッジ４に働き、上述したようにキャリッジ４がガイド軸８に対して傾く可能性がある。そして、キャリッジ４に搭載されているヘッドＨのノズルＮＺが傾いてノズルＮＺから噴出される液体の着弾位置がずれるおそれがある。したがって、第２湾曲部１０１の折り曲げ径は数十ｍｍ程度にする必要がある。
【００３２】
メンテナンス機構ＭＮは、液体噴射ヘッドＨのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、プラテン１３の＋Ｙ側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、液体噴射装置ＰＲＴの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、液体噴射ヘッドＨが待機する場所である。
【００３３】
メンテナンス機構ＭＮは、液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａを覆うキャッピング機構ＣＰや、当該噴射面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰなどを有している。キャッピング機構ＣＰには、吸引ポンプなどの吸引機構ＳＣが接続されている。吸引機構ＳＣにより、キャッピング機構ＣＰは、噴射面Ｈａを覆いつつ当該噴射面Ｈａ上の空間を吸引できるようになっている。液体噴射ヘッドＨからメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃液は、廃液回収機構（不図示）において回収されるようになっている。
【００３４】
図３は、液体噴射ヘッドＨの構成を示す側断面図である。図４は、液体噴射ヘッドＨの構成を説明する要部断面図である。
図３に示されるように、液体噴射ヘッドＨは、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を備えている。
【００３５】
導入針ユニット１７の上面には、フィルター２１を介在させた状態で２本の液体導入針２２が並んで取り付けられている。導入針ユニット１７の内部には、各液体導入針２２に対応した液体導入路２３が形成されている。液体導入路２３の上端は、フィルター２１を介して液体導入針２２に接続されている。液体導入路２３の下端は、パッキン２４を介してヘッドケース１８内部のケース流路２５に接続されている。液体導入針２２には、それぞれサブタンク２が装着されている。
【００３６】
サブタンク２は、ポリプロピレン等の樹脂製材料を用いて形成されている。サブタンク２には、液体室２７が設けられている。液体室２７は、すり鉢状に形成された凹部２７ａを有している。凹部２７ａは、開口部２７ｂを有している。開口部２７ｂには、透明な弾性シート２６が貼り付けられている。凹部２７ａの底部には、連通孔２７ｃが形成されている。連通孔２７ｃは、液体室２７の凹部２７ａと液体供給室２７ｄとの間を連通するように形成されている。液体供給室２７ｄは、液体供給チューブＴＢに接続されている。液体供給室２７ｄのうち液体供給チューブＴＢとの接続部分には、不図示のフィルターなどが設けられている。
【００３７】
弾性シート２６は、開口部２７ｂを塞ぐように貼り付けられている。弾性シート２６は、液体室２７の圧力に応じて伸縮するようになっている。弾性シート２６は、液体室２７の圧力が外部の圧力よりも高くなると凹部２７ａの外側へ向けて膨張した状態となり、液体室２７の容積が増加した状態となる。液体室２７の圧力が外部の圧力よりも低くなると凹部２７ａの内側へ向けて膨張した状態となり、液体室２７の容積が減少した状態となる。
【００３８】
弾性シート２６には、弁２７ｅが取り付けられている。弁２７ｅは、凹部２７ａから連通孔２７ｃを介して液体供給室２７ｄに接続されており、液体供給室２７ｄ側から連通孔２７ｃを開閉するように形成されている。弁２７ｅは、弾性シート２６が膨張及び収縮に連動して連通孔２７ｃを開閉するようになっている。具体的には、液体室２７の容積を減少させる方向に弾性シート２６が膨張したときに連通孔２７ｃが開状態となり、液体室２７の容積を増加させる方向に弾性シート２６が膨張したときには連通孔２７ｃが閉状態となる。弁２７ｅには、所定の弾性力を付与する付勢部材２７ｆが取り付けられており、連通孔２７ｃの開閉の圧力が調整されている。
【００３９】
サブタンク２は、針接続部２８に接続されている。針接続部２８は、サブタンク２と液体導入針２２とを接続する部分である。液体室２７の凹部２７ａには、当該針接続部２８に接続される接続流路２９が形成されている。針接続部２８の内部空間には、液体導入針２２がほぼ隙間無く嵌め込まれるシール材３１が設けられている。液体導入針２２がシール材３１に嵌め込まれることで、サブタンク２と導入針ユニット１７との間がほぼ漏れの無い状態で接続されるようになっている。
【００４０】
図４に示すように、ヘッドケース１８は、合成樹脂などを用いて形成されている。ヘッドケース１８は、中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース１８は、上端側がパッキン２４を介して導入針ユニット１７を取り付けられている。ヘッドケース１８の下端面には、流路ユニット１９が接合されている。ヘッドケース１８の内部に形成された中空部３７内には、アクチュエータユニット２０が収容されている。
【００４１】
ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。ケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７の液体導入路２３に連通されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通液体室４４に連通されている。このため、液体導入針２２から導入された液体Ｌは、液体導入路２３及びケース流路２５を通じて共通液体室４４側に供給されるようになっている。
【００４２】
アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配置された複数の圧電振動子３８と、当該圧電振動子３８を保持する固定板３９と、圧電振動子３８に対して制御装置ＣＯＮＴからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４０とを有している。
【００４３】
圧電振動子３８は、図中下側端部が固定板３９の下端面から突出するように固定されている。このように、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。固定板３９のうち圧電振動子３８の固定された面とは異なる面が中空部３７を区画するケース内壁面に接着されている。
【００４４】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、積層された状態で接着されている。流路ユニット１９は、共通液体室４４から液体供給口４５、圧力室４６を通り、ノズルＮＺに至るまでの一連の液体流路を構成している。圧力室４６は、ノズルＮＺの配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【００４５】
共通液体室４４は、ケース流路２５に接続されている。共通液体室４４は、液体導入針２２側からの液体Ｌが導入される室である。また、共通液体室４４は、液体供給口４５に接続されている。共通液体室４４に導入された液体Ｌは、当該液体供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。
【００４６】
ノズル基板４３は、流路ユニット１９の底部に配置されている。ノズル基板４３には、媒体Ｍに形成される画像などのドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズルＮＺが形成されている。ノズル基板４３としては、ステンレス鋼などの金属製の板材が用いられる。
【００４７】
図５は液体噴射装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
液体噴射装置ＰＲＴは、液体噴射装置ＰＲＴ全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、液体噴射装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９、液体噴射装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６３などが接続されており、上述した搬送機構ＣＶや、液体噴射ヘッド移動機構ＡＣ、メンテナンス機構ＭＮ等が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、メンテナンス機構ＭＮのうち吸引機構ＳＣを制御可能である。
【００４８】
液体噴射装置ＰＲＴは、それぞれの圧電振動子３８に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。この駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。駆動信号発生器６２には、液体噴射ヘッドＨの圧電振動子３８に入力する駆動パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び駆動パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６２は、各圧電振動子３８に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【００４９】
次に、上記のように構成された液体噴射装置ＰＲＴの動作を説明する。
液体噴射ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＶによって媒体Ｍを液体噴射ヘッドＨの−Ｚ側に配置させる。媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨを移動させつつ、画像データに基づいてノズルＮＺに係る駆動信号発生器６２から圧電振動子３８に駆動信号を入力する。
【００５０】
圧電振動子３８に駆動信号が入力されると、圧電振動子３８が伸縮する。圧電振動子３８の伸縮により、圧力室４６の容積が変化し、液体を収容した圧力室４６の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズルＮＺから液体が噴射される。ノズルＮＺから噴射された液体によって、媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００５１】
制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨのメンテナンス動作として、フラッシング動作、キャッピング動作、吸引動作などを行わせる。
フラッシング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨをホームポジションまで移動させ、液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａとキャップ部材３３とを対向させた状態とする。この状態で、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａがキャップ部材３３に平行になるようにキャップ部材３３の姿勢を微調整する。キャップ部材３３の姿勢を調整後、制御装置ＣＯＮＴは、駆動信号発生器６２を介して圧電振動子３８を振動させる。この動作により、ノズルＮＺから液体が噴射されて排出される。
【００５２】
次に、キャッピング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体噴射ヘッドＨをホームポジションに移動させ、液体噴射ヘッドＨとキャップ部材３３とを対向させる。同時に、制御装置ＣＯＮＴは、図示しない駆動機構により、キャップ部材３３を液体噴射ヘッドＨ側へ移動させて噴射面Ｈａを押圧させる。この動作により、キャップ部材３３と噴射面Ｈａとの間が密閉状態となり、キャッピング動作が完了する。キャップ部材３３内には、液体を吸収した液体吸収部が配置されている。したがって、液体吸収部に吸収された液体により、液体噴射ヘッドＨに対して湿潤効果が及ぼされることになる。
【００５３】
キャッピング動作の後、液体噴射ヘッドＨのノズルＮＺを吸引する吸引動作を行うことができる。キャップ部材３３を液体噴射ヘッドＨに当接させた後、制御装置ＣＯＮＴは吸引機構ＳＣを作動させる。この動作により、キャップ部材３３と液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａとの間の空間が吸引され、負圧となる。当該負圧により、液体噴射ヘッドＨの複数のノズルＮＺから液体が−Ｚ方向に排出され、液体の粘度が適正に保持されることになる。液体の吸引動作が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材３３内を大気開放するなどして、当該キャップ部材３３内の負圧状態を解除し、キャップ部材３３を液体噴射ヘッドＨの噴射面Ｈａから離す。このようにして吸引動作が行われる。
【００５４】
以上のように、本発明に係る液体供給チューブＴＢはポリプロピレン系樹脂組成物により構成されているので、柔軟性および耐久性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置ＰＲＴ内に組み込む際の液体供給チューブＴＢの湾曲部１００の曲率を小さくできるので、液体供給チューブＴＢの引き回しスペースを小さくすることができ、結果的に液体噴射装置ＰＲＴを小型化できる。
【００５５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、液体供給チューブＴＢの全体をポリプロピレン系樹脂組成物で構成する場合について説明したが、二色成形により、少なくとも湾曲部１００のみをポリプロピレン系樹脂組成物で形成し、その他の部分を従来の液体供給チューブ形成材料で構成する構成であっても構わない。
【００５６】
また、上記実施形態では、液体噴射ヘッドＨおよび液体カートリッジ６間を接続する液体供給チューブＴＢの各々がポリプロピレン系樹脂組成物により構成されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。図６に示すように、液体噴射ヘッドＨおよび液体カートリッジ６間を接続する多連チューブ２００がポリプロピレン系樹脂組成物により構成されていてもよい。ここで、多連チューブ２００とは、複数の液体供給チューブＴＢ１を連結することで構成したものである。この多連チューブ２００によれば、各液体供給チューブＴＢ１が柔軟性に優れるため、複数の液体供給チューブＴＢ１を束ねた多連チューブ２００自体も非常に柔軟性に優れたものとなる。よって、液体噴射装置ＰＲＴ内に多連チューブ２００を組み込む際、湾曲部１００の曲率を小さくすることができるので、引き回しスペースを小さくできる。また、多連チューブ２００が柔軟性に優れるので、液体噴射ヘッドＨの移動が液体供給チューブＴＢ１の反力によって妨げられるといった不具合が発生するのを防止できる。
【００５７】
（実験例）
次に、液体供給チューブＴＢの効果を確認するために行った評価実験及びその結果について説明する。図７は、評価対象の液体供給チューブＴＢの各条件と、従来の液体供給チューブの各条件との関係を示すものである。
【００５８】
図７中、実施例１〜３は、本願発明に係る液体供給チューブＴＢを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の組成比率を異ならせた場合を示す。図７に示すように、ポリプロピレン系樹脂組成物は、２種類の成分を含むものである。成分Ａ，Ｂは、それぞれ、
成分Ａ：結晶性ポリプロピレン成分、
成分Ｂ：プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分、から形成されている。
【００５９】
これら２種類の成分の含有率を異ならせたものについてバリア性及び屈曲性を評価したものを実施例とした。また、その比較として、ＳＥＢＳを主成分とする従来の液体供給チューブについてバリア性及び屈曲性を評価したものを比較例とした。
【００６０】
評価実験として、まず、実施例１〜１３および比較例にかかる液体供給チューブについて、成形性を評価した。具体的には、押出成形および射出成形による液体供給チューブの成形について、成形のしやすさを主観評価した。本評価では、比較例における成形のしやすさと同等程度を「○」とし、成形性に困難が認められる場合には「△」とした。
【００６１】
図７に示されるように、実施例２−１３における成形性は、押出成形および射出成形共に「○」となり、比較例と同等程度の成形性を得られることが分かった。ただし、実施例１においては成形性が「△」となり、他の実施例や比較例よりも成形が困難なことが判明した。これは、成分Ａの配合率が０％となったため、液体供給チューブの材質が柔らかくなりすぎたために成形が困難になったと考えられる。
【００６２】
評価実験として、次に、実施例１〜１３および比較例にかかる液体供給チューブについて、バリア性を評価した。本評価では、バリア性として、水蒸気および空気の１時間辺りの透過率について行った。図７における水蒸気のバリア性の単位は「ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ」であり、空気のバリア性の単位は「ｃｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ」である。水蒸気のバリア性が３．０ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ以下であれば水蒸気のバリア性が良好なため評価を「◎」とし、３．０ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒより大きく４．０ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ以下は実質的に問題がないため評価を「○」とし、４．０より大きく６．５ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ以下であると水蒸気のバリア性にやや難があるため評価を「△」とし、６．５ｇ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒより大きい値は水蒸気のバリア性に難が生じるため評価を「×」とする。
また、空気のバリア性が０．７ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であれば空気のバリア性が良好のため「◎」と評価し、０．７ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍより大きく０．８ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であれば実質的に問題がないため評価を「○」とし、０．８ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍより大きく０．９ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ未満であると空気のバリア性にやや難があるため評価を「△」とし、０．９ｃ・ｍｍ／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍより大きい値は空気のバリア性に難が生じるため評価を「×」とする。
【００６３】
図７に示されるように、実施例１〜１３及び比較例における水蒸気のバリア性は、実施例４−１３及び比較例が「◎」と評価され、実施例２及び３が「○」と評価され、実施例１が「△」と評価された。また、実施例１〜１３及び比較例における空気のバリア性は、実施例３−１３及び比較例が「◎」と評価され、実施例２が「○」と評価され、実施例１が「△」と評価された。したがって、バリア性の観点では、成分Ａの含有量が５〜１００重量％であり、成分Ｂの含有量が９５〜０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成されることが望ましく、成分Ａの含有量が１５〜１００重量％であり、成分Ｂの含有量が８５〜０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成されることがより望ましいことが分かった。
【００６４】
評価実験として、キンクが発生しない最小折り曲げ半径の曲率（湾曲部曲率）がどの程度になるかを評価した。図６に示されるように、実施例１−１１における湾曲部曲率はいずれもＲ１４以下であり、湾曲部曲率が比較例（ＳＥＢＳを主成分とするチューブ）のＲ１５よりも向上したことが確認できた。
【００６５】
すなわち、実施例１〜１１に係るポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブは、ＳＥＢＳを主成分とする従来の液体供給チューブに比べて柔軟性が向上していることが確認でき、特に実施例１−８においては、大幅に柔軟性が向上していることが確認できた。
【００６６】
以上の結果により、成分Ａの含有量が５〜９０重量％であり、成分Ｂの含有量が９５〜１０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであれば、湾曲部の形状が一定状態である第１湾曲部１００、第３湾曲部１０２、第４湾曲部１０３、第５湾曲部１０４においては、従来のＳＥＢＳを主成分とする液体供給チューブよりも曲率を小さくできることが確認できた。とくに成分Ａの含有量が５〜５０重量％であり、成分Ｂの含有量が９５〜５０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであれば、従来のＳＥＢＳを主成分とする液体供給チューブよりも曲率を大幅に小さくできることが確認できた。
仮に、バリア性を考慮すれば、成分Ａの含有量が１５〜９０重量％であり、成分Ｂの含有量が８５〜１０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであることがより望ましい。バリア性と屈曲性とを考慮すると、成分Ａの含有量が１５〜５０重量％であり、成分Ｂの含有量が８５〜５０重量％であるポリプロピレン系樹脂組成物により構成された液体供給チューブＴＢであることがより望ましいことが確認できた。
【００６７】
なお、結束部１０５を継手に変えて、液体体供給チューブＴＢを液体供給機構ＩＳから継手までを成分Ａと成分Ｂのある含有比率にてチューブで構成し、継手からヘッドＨまでを成分Ａと成分Ｂの別の含有比率によるチューブＴＢとして構成しても良い。このようにすれば、第２湾曲部１０１に合わせた曲率が大きくバリア性が安定したチューブＴＢをインクシステムＩＳから継手１０５まで用いる一方、継手からヘッドＨまでを曲率が小さくできるチューブＴＢとすることで、バリア性を確保しつつ、チューブの大きさを抑えた設計にすることが可能である。
【００６８】
なお、液体供給チューブＴＢ以外のチューブにおいても、本実施例によるチューブを用いることが可能である。例えば、液体噴射ヘッドＨのノズルをキャップするキャップ部材に連通するチューブであって、チューブポンプによりチューブが押圧されてキャップ部材を負圧にする機構が知られているが、このチューブについても、本実施例によるチューブを用いることにより、チューブの引き回しの設計自由度を向上することができる。
【符号の説明】
【００６９】
ＰＲＴ…液体噴射装置、ＴＢ…液体供給チューブ、Ｈ…液体噴射ヘッド、６…液体カートリッジ（液体タンク）、１００…湾曲部、２００…多連チューブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置に用いられ、液体を通す液体供給チューブであって、少なくとも屈曲する部分が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されており、
前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、前記結晶性ポリプロピレン成分の含有率が５〜９０重量％であり、前記非晶性ポリオレフィン成分の含有率が９５〜１０重量％であることを特徴とする液体供給チューブ。
【請求項２】
請求項１に記載の液体供給チューブを搭載した液体噴射装置。
【請求項１】
液体噴射装置に用いられ、液体を通す液体供給チューブであって、少なくとも屈曲する部分が、結晶性ポリプロピレン成分と、プロピレンを含有する非晶性ポリオレフィン成分と、を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成されており、
前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、前記結晶性ポリプロピレン成分の含有率が５〜９０重量％であり、前記非晶性ポリオレフィン成分の含有率が９５〜１０重量％であることを特徴とする液体供給チューブ。
【請求項２】
請求項１に記載の液体供給チューブを搭載した液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３１０３６（Ｐ２０１２−１３１０３６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２３７６（Ｐ２０１０−２８２３７６）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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