液体吐出装置
【課題】加湿液タンク内における不揮発性成分の濃度が高くなることによる加湿機能の低下を抑制することができる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】プリンタは、液体を吐出する吐出面40を有するヘッド4と、該吐出面40に対向した封止空間を外部から封止する封止状態と、該封止空間を外部に露出した非封止状態を選択的に採り得るキャップ手段と、外部から補給された不揮発性成分を含む加湿液を貯蔵する加湿液タンク20と、加湿液タンク20に貯蔵された加湿液によって加湿された加湿空気を、封止状態となっている封止空間に供給する加湿空気供給手段を備えている。加湿液タンク20内には、該加湿液タンク20内に貯蔵された加湿液中の不揮発性成分が貯留する際の該不揮発性成分の通過を許す開口部と、該不揮発性成分の通過を遮る非開口部を形成した流動抑制部材3が設けられている。
【解決手段】プリンタは、液体を吐出する吐出面40を有するヘッド4と、該吐出面40に対向した封止空間を外部から封止する封止状態と、該封止空間を外部に露出した非封止状態を選択的に採り得るキャップ手段と、外部から補給された不揮発性成分を含む加湿液を貯蔵する加湿液タンク20と、加湿液タンク20に貯蔵された加湿液によって加湿された加湿空気を、封止状態となっている封止空間に供給する加湿空気供給手段を備えている。加湿液タンク20内には、該加湿液タンク20内に貯蔵された加湿液中の不揮発性成分が貯留する際の該不揮発性成分の通過を許す開口部と、該不揮発性成分の通過を遮る非開口部を形成した流動抑制部材3が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出対象に向けて吐出する液体吐出装置に関し、具体的にはインクを記録媒体に吐出するインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドからインクを記録媒体に向けて吐出する。該インクジェットヘッドのノズル内のインクが増粘するのを防止するために、ノズルの下面である吐出面を気密に封止するキャップ内と、加湿液を貯蔵している加湿液タンクを連通させる技術が以前から提案されている(例えば、特許文献１参照)。加湿液タンク内の加湿液によって加湿された空気は、キャップ内に充填され、これによりノズル内のインクが増粘するのを防いでいる。加湿液タンク内の加湿液が少なくなると、加湿液が該加湿液タンクの外部から補給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―１２２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加湿液には、防腐剤等の不揮発性成分を含んだ水が用いられるのが一般的である。この場合、加湿液タンク内の加湿液の蒸発と、該加湿液タンク内への加湿液の補給が繰り返されると、加湿液タンク内における不揮発性成分の濃度が高くなる。これにより、該加湿液タンク内にて加湿液が蒸発しにくくなり、加湿された空気を効率よく生成することができなくなる虞れがある。
本発明の目的は、加湿液タンク内における不揮発性成分の濃度が高くなることによる加湿機能の低下を抑制することができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
液体吐出装置は、液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記吐出面に対向した封止空間を外部から封止する封止状態と、該封止空間を外部に露出した開放状態を選択的に取り得るキャップ手段と、外部から補給された不揮発性成分を含む加湿液を貯蔵する加湿液タンクと、前記加湿液タンクに貯蔵された加湿液によって加湿された加湿空気を、前記封止状態となっているときの前記封止空間に供給する加湿空気供給手段を備え、前記加湿液タンク内には、鉛直方向の加湿液の流動を抑制する流動抑制部材が設けられており、該流動抑制部材には鉛直方向の加湿液の通過を許容する開口部、及び鉛直方向の加湿液の通過を遮る非開口部が形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
加湿液内の不揮発性成分の濃度が高くなると、濃度がより高い加湿液の部分が流動抑制部材に形成された開口部を通って加湿液タンクの鉛直方向下部に貯留される。加湿液タンク内の鉛直方向上部から加湿液が補給されたり、液体吐出装置が揺らされたりすると、加湿液タンクの鉛直方向上部に貯留された不揮発性成分が比較的低濃度の加湿液と、加湿液タンクの鉛直方向下部に貯留された不揮発性成分が比較的高濃度の加湿液とが混合する虞れがあるが、流動抑制部材の非開口部では加湿液が通過できないから、加湿液タンクの鉛直方向下部及び鉛直方向上部に貯留された加湿液とが混合することを抑制することができる。これにより、加湿機能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの内部構造を示す正面図である。
【図２】ヘッドと加湿空気供給手段の接続形態を示す側面図である。
【図３】ヘッドと加湿空気供給手段の接続形態を示す斜視図である。
【図４】(a)、(b)は加湿液タンクの内部を示す図である。
【図５】流動抑制部材の平面図である。
【図６】コントローラと加湿液タンクの接続形態を示す図である。
【図７】コントローラと加湿液タンクの接続形態を示す図である。
【図８】別の流動抑制部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
(第１の実施形態)
以下、本発明の一実施形態を図を用いて、説明する。以下の記載では、上方及び下方は鉛直方向に沿う向きを指す。
図１に示すように、プリンタ１は直方体状の筐体１０を有し、該筐体１０の天板上部には、排紙部１１が設けられている。筐体１０内には、上方から下方に向かって、各々異なる色のインクを用紙Ｐに吐出する４つの液体吐出ヘッド(以下「ヘッド」と略す)４、用紙Ｐを水平に搬送した後に排紙部１１に送る搬送ユニット５、用紙Ｐを供給する給紙ユニット６、及び各色のインクを貯蔵するインクカートリッジ７が配置されている。該４つのヘッド４には、印刷待機時にヘッド４内のインクの増粘を防ぐべく、ヘッド４の下面に加湿空気を送り込む加湿空気供給手段２が接続されている。筐体１０の内側上部にて、ヘッド４に干渉しない位置には、筐体１０内の各機構及び電気回路の動作を司るコントローラ１２と、前記加湿空気供給手段２に加湿液を供給する加湿液カートリッジ１３が配置されている。
【０００９】
コントローラ１２は例えばＣＰＵであって、周知の如くキャッシュメモリのような小容量のメモリを備えている。また、コントローラ１２は内部の動作クロック周波数を分周してタイマーとして用いることができ、またコントローラ１２に制御される各要素が何回作動したかを計測するカウンタ機能を有する。搬送ユニット５は図１中の用紙Ｐを左から右に搬送する機構である。以下の記載では、印刷領域において用紙Ｐを搬送する方向を副走査方向、水平面内において該副走査方向と直交する方向を主走査方向と呼ぶ。
【００１０】
前記搬送ユニット５は、プラテン５０と該プラテン５０の両側に配備された搬送ローラ５１、５１ａを有する。搬送方向上流側の搬送ローラ５１によって搬送力を付与された用紙Ｐはプラテン５０の上面に支持されつつ搬送される。プラテン５０を通過した用紙Ｐは、搬送方向下流側の搬送ローラ５１ａによって搬送力を付与されて、該搬送ローラ５１ａと排紙部１１との間に位置するガイド５２及び送りローラ５３によって排紙部１１に送られる。
前記給紙ユニット６は、給紙トレイ６０と給紙ローラ６１を有し、該給紙ローラ６１と前記搬送ユニット５の間には、２つのガイド６２及び送りローラ６３が配置されている。給紙ローラ６１は給紙トレイ６０内の最上位の用紙Ｐを取り出し、該ガイド６２及び送りローラ６３によって搬送ユニット５の上流側に搬送する。
【００１１】
プラテン５０の下面には反転ローラ５４が取り付けられ、該反転ローラ５４には封止板４２が前記プラテン５０に対向して取り付けられている。反転ローラ５４は封止板４２及びプラテン５０とともに昇降可能である。ヘッド４からインクが吐出する時、即ち印刷時においてはプラテン５０をヘッド４の下面に対向させる。
印刷待機時にて、加湿空気供給手段２がヘッド４の下面に加湿空気を送り込む際には、反転ローラ５４は一旦下降して垂直面内を１８０°回転し、封止板４２を上向きにする。その後に、反転ローラ５４は封止板４２と共に上昇して封止板４２をヘッド４下面に接近して対向させる。
【００１２】
インクカートリッジ７からの各色のインクは、該色に対応したヘッド４にインクチューブ(図示せず)を介して供給される。各ヘッド４は主走査方向に延びた略直方体状のライン型ヘッドであり、該ヘッド４の下面は多数の吐出口を有する吐出面４０を形成する(図２参照)。４つのヘッド４は副走査方向に配列され、該吐出面４０からブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインクが吐出される。
図２に示すように、各ヘッド４の両側には、封止部材４１が昇降可能に設けられており、封止部材４１がヘッド４の下面よりも少し下降した状態で封止部材４１の下端と封止板４２が接する。この状態で、ヘッド４の吐出面４０と封止板４２との間に、外部から封止された封止空間Ｓが形成され、該封止空間Ｓは、加湿空気供給手段２が送り込む加湿空気にて充満される。
即ち、封止部材４１と封止板４２及びこれらを移動させる機構(反転ローラ５４などで)にて、封止空間Ｓを外部から封止する封止状態と、該封止空間Ｓを露出した非封止状態を選択的に切り換えるキャップ手段を構成する。
尚、各ヘッド４はインクを一時的に保持するリザーバユニット、略同一サイズの金属プレートを複数枚積層して形成される流路ユニット、圧電層と圧力室及び電極を設けたアクチュエータユニットを備えた公知の構成であり、詳細な説明は省略する。
【００１３】
加湿空気供給手段
前記の加湿空気供給手段２は、図２及び図３に示すように、前記加湿液カートリッジ１３と連結管１４を介して繋がり加湿液カートリッジ１３からの加湿液Ｋを一旦貯蔵する加湿液タンク２０と、該加湿液タンク２０と封止空間を繋ぐ給気チューブ２２及び還流チューブ２３と、該還流チューブ２３途中に配備された加湿ポンプ２４を備える。連結管１４の途中には給液バルブ１５が設けられて、該給液バルブ１５の開閉により加湿液タンク２０内への加湿液の補給と補給停止が切り換えられる。給液バルブ１５が１回当たり所定時間だけ開くことにより、加湿液タンク２０内へ補給される加湿液の量は予め定められており、この加湿液の量と所定時間の関係はコントローラ１２に記憶されている。
【００１４】
加湿液タンク２０内にて加湿液Ｋの液面より上方には加湿空気にて満たされた加湿空気貯留空間２１が形成され、前記給気チューブ２２及び還流チューブ２３は該加湿空気貯留空間２１に繋がる。加湿ポンプ２４により封止空間Ｓから加湿空気が還流チューブ２３を通って戻され、加湿空気貯留空間２１を満たした加湿空気は給気チューブ２２から封止空間に供給される。図３では、１つの加湿液タンク２０及び１つの加湿ポンプ２４から４つのヘッド４に加湿空気を供給しているが、加湿液タンク２０及び加湿ポンプ２４は各ヘッド４について１つずつ設けられていてもよい。
【００１５】
加湿液タンク２０の上面には、加湿液タンク２０内の加湿液Ｋの残量を検出する水残量センサ２５が設けられている。水残量センサ２５と前記給液バルブ１５はコントローラ１２に接続されており、該給液バルブ１５の開閉はコントローラ１２によって制御されている。該コントローラ１２は水残量センサ２５の検出信号に基づいて、給液バルブ１５を開いて加湿液Ｋを加湿液タンク２０に供給するか否かを判断する。なお、水残量センサ２５については、公知の光反射型センサなどが該当する。また、フロート式の液面センサであってもよい。
加湿液は水に少量の不揮発性成分を含んだ液体であり、不揮発性成分の詳細な内容は後記する。また、ここで言う下方に貯留とは、非水溶性のものが加湿液タンク２０の底に貯まることだけでなく、水溶性のものの溶解濃度が高くなって加湿液タンク２０の底に貯まる現象も含む。加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度が高くなると、該不揮発性成分を含む加湿液の比重が大きくなる。この比重が大きな加湿液内の部分を「高濃度部」とする。更に、加湿液内に含まれる不揮発性成分には、適正な濃度範囲が定められており、この適正な濃度範囲内にて加湿機能が担保される。言い換えると、不揮発性成分が適正な濃度範囲を超える加湿液Ｋが加湿液タンク２０の水面付近に貯まると、不揮発性成分により加湿液Ｋ中の水分比率が減少しているので、水分が水面から蒸発しにくくなり、加湿空気貯留空間２１の加湿空気の湿度が適正湿度より下がることになる。そうすると吐出口内のインクを十分に加湿できないので加湿機能が担保できなくなる。
【００１６】
図４(a)、(b)に示すように、加湿液タンク２０内の加湿液Ｋ内には、流動抑制部材３が昇降可能に浮遊しており、該流動抑制部材３の比重は、外部から補給される新規な加湿液Ｋの比重よりも大きく、且つ不揮発性成分の適正な範囲濃度内の最大濃度における加湿液Ｋの比重よりも小さい。流動抑制部材３は図５に示すように、例えば板材から開口部３２を打ち抜き加工して形成され、前記高濃度部Ｈは水等よりも比重が大きいから開口部３２を通過して流動抑制部材３の下方に貯留する。換言すれば、高濃度部Ｈは流動抑制部材３の非開口部３１は通過することができず、高濃度部Ｈは開口部３２のみにて上方に位置する加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合する。加湿液タンク２０の下端部には、排出バルブ２６が設けられており、該排出バルブ２６を開いて高濃度部Ｈを加湿液タンク２０の外部に排出すると、流動抑制部材３は自重で下降する。排出バルブ２６はコントローラ１２によって開閉動作を制御され、排出バルブ２６を１回当たり所定時間だけ開いて排出される高濃度部Ｈの量はコントローラ１２に記憶されている。
【００１７】
図４(b)に示すように、加湿液カートリッジ１３から加湿液Ｋが加湿液タンク２０に補給されると、該加湿液Ｋ内の高濃度部Ｈが開口部３２を通って流動抑制部材３の下方に貯留する。不揮発性成分が適正な濃度に保たれた加湿液Ｋの部分は、流動抑制部材３の上方に溜まる。流動抑制部材３の下方に貯留する高濃度部Ｈの量が増えるから、流動抑制部材３は高濃度部Ｈに押し上げられて上昇する。
即ち、高濃度部Ｈは開口部３２のみにて加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合するので、流動抑制部材３を設けない場合に比して、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合することを抑制することができる。これにより、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合することによる加湿機能が低下することを抑制することができる。また、流動抑制部材３を能動的に昇降させる機構が不要であり、実施することが容易である。
装置が外部から振動を受けて、流動抑制部材３の上方に位置する加湿液Ｋ内の不揮発性成分が、高濃度部Ｈと混合する虞がある場合も同様に、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合することによる加湿機能の低下を抑制することができる。
【００１８】
給気チューブ２２及び還流チューブ２３が加湿空気貯留空間２１に繋がっている理由を以下に示す。仮に、還流チューブ２３が加湿液タンク２０の加湿液Ｋの液面より下の部分に繋がっていると、還流チューブ２３から加湿液タンク２０に入った加湿空気は加湿液Ｋを泡立たせ、加湿液Ｋ全体が攪拌され、高濃度部Ｈが流動抑制部材３の開口部３２を大量に通過してしまう。これでは、流動抑制部材３の効果が薄れる。従って、還流チューブ２３を加湿空気貯留空間２１に繋げ、加湿液Ｋが攪拌されることを抑制している。
【００１９】
図４(a)、(b)に示す連結管１４の下端は加湿液Ｋの流入口１６を形成し、該流入口１６から加湿液Ｋが加湿液タンク２０内に供給される。該流入口１６と前記流動抑制部材３の開口部３２は、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて、互いにずれて位置している。
仮に、該流入口１６と流動抑制部材３の開口部３２とが、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて同じ位置に位置していると、流入口１６から流入した加湿液Ｋが、下降してそのまま開口部３２を通って流動抑制部材３の下方にて貯留した高濃度部Ｈと混合する可能性がある。これでは、流動抑制部材３の効果が薄れる。従って、該流入口１６と流動抑制部材３の開口部３２とを、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて、互いにずらしている。
【００２０】
(第２の実施形態)
前記では水残量センサ２５と連結管１４上の給液バルブ１５がコントローラ１２に接続されており、該給液バルブ１５の開閉がコントローラ１２に制御されているとした。本実施形態では、これに加えて、図６に示すように、流動抑制部材３上に該流動抑制部材３の上下位置を検出する上下位置検出センサ３３を設ける。排出バルブ２６と、該上下位置検出センサ３３はコントローラ１２に接続されている。コントローラ１２には流動抑制部材３の上昇位置の限界値である閾値が記憶されている。
加湿液カートリッジ１３から連結管１４を介して加湿液Ｋが加湿液タンク２０に補給され、高濃度部Ｈが流動抑制部材３の下方に貯留すると、該流動抑制部材３が押し上げられる。コントローラ１２は上下位置検出センサ３３の検出信号から、流動抑制部材３の上昇量がコントローラ１２に記憶された閾値以上となることを検知すると、排出バルブ２６を開いて高濃度部Ｈを加湿液タンク２０から排出する。これにより、流動抑制部材３の上方に位置する加湿液Ｋの適正な濃度部分が少なくなることを防止し、加湿機能の低下を抑制している。また、不揮発性成分の中には高濃度になると加湿液タンク２０を腐食させるものもあり、高濃度部Ｈを加湿液タンク２０から排出することにより、加湿液タンク２０の腐食を防止することができる。
【００２１】
(第３の実施形態)
本実施形態では、図７に示すように、加湿液Ｋ内の高濃度部Ｈの量に応じて、流動抑制部材３を能動的に昇降させる流動抑制部材駆動機構８を備えている。流動抑制部材３は上面から支柱８１を上向きに突出し、該支柱８１の上端部はラック８２を形成している。
前記流動抑制部材駆動機構８は、該ラック８２に噛合するピニオン８０と、該ピニオン８０と同軸に設けられてピニオン８０を回転駆動するモータＭを備える。該モータＭはコントローラ１２によって回転を制御される。即ち、コントローラ１２がモータＭを回転させると、流動抑制部材３が昇降する。加湿液タンク２０内にて加湿液Ｋの液面上には、加湿液Ｋの液面近傍に含まれる不揮発性成分の濃度を検出する濃度センサ８３が設けられ、該濃度センサ８３はコントローラ１２に接続される。コントローラ１２は濃度センサ８３の出力結果に基づいてモータＭを駆動する。
【００２２】
具体的には、加湿液カートリッジ１３から加湿液Ｋが加湿液タンク２０に補給されると、加湿液Ｋの液面近傍に含まれる不揮発性成分の濃度は一時的に低下する。この場合、コントローラ１２は濃度センサ８３の検出信号に基づいて、モータＭを駆動して、流動抑制部材３を上昇させ、加湿液タンク２０内にて流動抑制部材３の下方に高濃度部Ｈが貯留することを可能にする。
逆に、貯留した高濃度部Ｈが排出バルブ２６から排出され、高濃度部Ｈの量が減少したときは、コントローラ１２は、モータＭを駆動して、流動抑制部材３を下降させる。このようにして、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の量に応じて流動抑制部材３を正確に昇降させ、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分に攪拌することを効果的に抑制することができる。
【００２３】
尚、濃度センサ８３を加湿液タンク２０の底部に設け、該濃度センサ８３にて加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度を検知して、モータＭを駆動してもよい。また、検知した高濃度部Ｈの濃度がコントローラ１２が記憶している一定値以上の場合は、排出バルブ２６を開いて、高濃度部Ｈを加湿液タンク２０から排出してもよい。
また、加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度は、加湿液の液面上に設けた濃度センサ８３によっても算出することができる。即ち、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度は加湿液の深さに比例することが知られており、この比例関係を演算する数式は経験則から求められる。従って、加湿液Ｋの液面近傍の不揮発性成分の濃度が検知できれば、加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度を算出することができる。
加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度を濃度センサ８３にて検知し、これから加湿液Ｋの液面近傍の不揮発性成分の濃度を算出することもできる。
【００２４】
(第４の実施形態)
更に、加湿液タンク２０の外部から補給される加湿液Ｋの量、及び排出バルブ２６から排出される高濃度部Ｈの量から、加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈ、又は加湿液Ｋの液面近傍の不揮発性成分の濃度を算出することもできる。この場合、濃度センサ８３を加湿液Ｋの液面近傍又は加湿液タンク２０の底部に設ける必要はない。
即ち、補給する加湿液Ｋ内の不揮発性成分の平均的な濃度は予め判っている。また、加湿液カートリッジ１３から加湿液タンク２０に補給される１回当たりの加湿液Ｋの量、及び排出バルブ２６から排出される１回当たりの高濃度部Ｈの量も前記の如く、予めコントローラ１２に記憶されている。コントローラ１２は、前記の如く、コントローラ１２に接続された給液バルブ１５と排出バルブ２６が何回作動したかを計測するカウンタ機能を有するから、加湿液カートリッジ１３から加湿液タンク２０へ補給した回数及び排出バルブ２６から高濃度部Ｈが排出された回数も、コントローラ１２に記憶される。
加湿液カートリッジ１３から加湿液タンク２０への補給回数を、前記の１回当たりの加湿液Ｋの量に乗じれば、これまで補給された加湿液Ｋの量が判る。排出バルブ２６から排出した回数を、排出バルブ２６から排出される１回当たりの高濃度部Ｈの量に乗じれば、これまで排出された高濃度部Ｈの量が判る。
【００２５】
従って、コントローラ１２は、封止状態となっているときの封止空間Ｓへの加湿ポンプ２４による加湿回数、加湿液タンク２０に補給された加湿液Ｋの量、排出バルブ２６から排出される高濃度部Ｈの量に基づいて、加湿液タンク２０内の加湿液Ｋに含まれる不揮発性成分の量を知ることができる。前記の如く、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度は加湿液Ｋの深さに比例することが知られているから、これにより加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度分布を算出することができる。前記の如く、コントローラ１２はタイマー機能を有しているから、加湿時間を考慮して加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度分布を算出してもよい。
本実施形態に係る液体吐出装置では、濃度センサ８３を設けずに不揮発性成分の濃度を算出するから、装置の簡素化に繋がる。
【００２６】
加湿液の主成分は水であり、イオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。また、適宜、水溶性有機溶媒が含まれてもよい。例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５―ペンタンジオール、１，６―ヘキサンジオール等の水溶性グリコール類や、その他の低級アルコール類や、エチレングリコール系及びプロピレングリコール系のアルキルエーテルに代表されるグリコールエーテル等が挙げられる。さらには、防黴剤：防錆剤等を必要に応じて添加することができる。これらが加湿液内に含まれる不揮発性成分に該当する。また、加湿液内に含まれる不揮発性成分とは、揮発しにくい物質を含む意味であり、完全に不揮発な物質のみならず、水よりも揮発しにくい物質を含む。
流動抑制部材３は開口部３２を設けた板材としたが、これに代えて、例えばメッシュ状の板材でもよく、更にフィルタ状であってもよい。流動抑制部材３は、図５に示したように平面視が円形状でなく、例えば矩形であってもよい。また、図５に示すように、流動抑制部材３の周縁に切欠き３４を設け、該切欠き３４を加湿液タンク２０内にて上下に延びたガイドレール３５に嵌めてもよい。該ガイドレール３５によって流動抑制部材３は昇降を案内されるから、該流動抑制部材３は加湿液タンク２０内で傾いて引掛かることが防止される。また、図７に示す流動抑制部材３の支柱８１は、流動抑制部材３の中心部に設けられても、周縁部に設けられてもよい。
【００２７】
更に、図８に示すように、流動抑制部材３は上から下に向けて迂回路３６を形成した構造であってもよい。この場合、開口部３２は流動抑制部材３を上下に貫通せず、流動抑制部材３上面の開口部３２と、流動抑制部材３の下面の開口部３２は、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて互いにずれている。迂回路３６の流動抵抗を利用して一旦流動抑制部材３の下方に貯留した高濃度部Ｈが上昇しないようにしている。
また、加湿液タンク２０内に、複数の流動抑制部材３を互いに上下間隔を空けて設けてもよい。複数の流動抑制部材３を加湿液タンク２０内に設けることにより、加湿液タンク２０内に貯留した高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と更に混合しにくくなる。
また、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度に拘わらず、加湿液タンク２０内にて流動抑制部材３の上方の加湿液Ｋの量が一定となるように流動抑制部材３を昇降させることもできる。この場合、該流動抑制部材３の上方の加湿液Ｋが不用意に外力を受けて流動しても、該上方の加湿液Ｋ内にて流動が吸収され、流動抑制部材３の下方には流動されにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、加湿された空気をヘッドの吐出面近傍に供給して液体の増粘を防ぐインクジェットプリンタのような液体吐出装置において有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１ プリンタ
２ 加湿空気供給手段
３ 流動抑制部材
４ ヘッド
５ 搬送ユニット
６ 給紙ユニット
７ インクカートリッジ
８ 流動抑制部材駆動機構
２０ 加湿液タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出対象に向けて吐出する液体吐出装置に関し、具体的にはインクを記録媒体に吐出するインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドからインクを記録媒体に向けて吐出する。該インクジェットヘッドのノズル内のインクが増粘するのを防止するために、ノズルの下面である吐出面を気密に封止するキャップ内と、加湿液を貯蔵している加湿液タンクを連通させる技術が以前から提案されている(例えば、特許文献１参照)。加湿液タンク内の加湿液によって加湿された空気は、キャップ内に充填され、これによりノズル内のインクが増粘するのを防いでいる。加湿液タンク内の加湿液が少なくなると、加湿液が該加湿液タンクの外部から補給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―１２２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加湿液には、防腐剤等の不揮発性成分を含んだ水が用いられるのが一般的である。この場合、加湿液タンク内の加湿液の蒸発と、該加湿液タンク内への加湿液の補給が繰り返されると、加湿液タンク内における不揮発性成分の濃度が高くなる。これにより、該加湿液タンク内にて加湿液が蒸発しにくくなり、加湿された空気を効率よく生成することができなくなる虞れがある。
本発明の目的は、加湿液タンク内における不揮発性成分の濃度が高くなることによる加湿機能の低下を抑制することができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
液体吐出装置は、液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記吐出面に対向した封止空間を外部から封止する封止状態と、該封止空間を外部に露出した開放状態を選択的に取り得るキャップ手段と、外部から補給された不揮発性成分を含む加湿液を貯蔵する加湿液タンクと、前記加湿液タンクに貯蔵された加湿液によって加湿された加湿空気を、前記封止状態となっているときの前記封止空間に供給する加湿空気供給手段を備え、前記加湿液タンク内には、鉛直方向の加湿液の流動を抑制する流動抑制部材が設けられており、該流動抑制部材には鉛直方向の加湿液の通過を許容する開口部、及び鉛直方向の加湿液の通過を遮る非開口部が形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
加湿液内の不揮発性成分の濃度が高くなると、濃度がより高い加湿液の部分が流動抑制部材に形成された開口部を通って加湿液タンクの鉛直方向下部に貯留される。加湿液タンク内の鉛直方向上部から加湿液が補給されたり、液体吐出装置が揺らされたりすると、加湿液タンクの鉛直方向上部に貯留された不揮発性成分が比較的低濃度の加湿液と、加湿液タンクの鉛直方向下部に貯留された不揮発性成分が比較的高濃度の加湿液とが混合する虞れがあるが、流動抑制部材の非開口部では加湿液が通過できないから、加湿液タンクの鉛直方向下部及び鉛直方向上部に貯留された加湿液とが混合することを抑制することができる。これにより、加湿機能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの内部構造を示す正面図である。
【図２】ヘッドと加湿空気供給手段の接続形態を示す側面図である。
【図３】ヘッドと加湿空気供給手段の接続形態を示す斜視図である。
【図４】(a)、(b)は加湿液タンクの内部を示す図である。
【図５】流動抑制部材の平面図である。
【図６】コントローラと加湿液タンクの接続形態を示す図である。
【図７】コントローラと加湿液タンクの接続形態を示す図である。
【図８】別の流動抑制部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
(第１の実施形態)
以下、本発明の一実施形態を図を用いて、説明する。以下の記載では、上方及び下方は鉛直方向に沿う向きを指す。
図１に示すように、プリンタ１は直方体状の筐体１０を有し、該筐体１０の天板上部には、排紙部１１が設けられている。筐体１０内には、上方から下方に向かって、各々異なる色のインクを用紙Ｐに吐出する４つの液体吐出ヘッド(以下「ヘッド」と略す)４、用紙Ｐを水平に搬送した後に排紙部１１に送る搬送ユニット５、用紙Ｐを供給する給紙ユニット６、及び各色のインクを貯蔵するインクカートリッジ７が配置されている。該４つのヘッド４には、印刷待機時にヘッド４内のインクの増粘を防ぐべく、ヘッド４の下面に加湿空気を送り込む加湿空気供給手段２が接続されている。筐体１０の内側上部にて、ヘッド４に干渉しない位置には、筐体１０内の各機構及び電気回路の動作を司るコントローラ１２と、前記加湿空気供給手段２に加湿液を供給する加湿液カートリッジ１３が配置されている。
【０００９】
コントローラ１２は例えばＣＰＵであって、周知の如くキャッシュメモリのような小容量のメモリを備えている。また、コントローラ１２は内部の動作クロック周波数を分周してタイマーとして用いることができ、またコントローラ１２に制御される各要素が何回作動したかを計測するカウンタ機能を有する。搬送ユニット５は図１中の用紙Ｐを左から右に搬送する機構である。以下の記載では、印刷領域において用紙Ｐを搬送する方向を副走査方向、水平面内において該副走査方向と直交する方向を主走査方向と呼ぶ。
【００１０】
前記搬送ユニット５は、プラテン５０と該プラテン５０の両側に配備された搬送ローラ５１、５１ａを有する。搬送方向上流側の搬送ローラ５１によって搬送力を付与された用紙Ｐはプラテン５０の上面に支持されつつ搬送される。プラテン５０を通過した用紙Ｐは、搬送方向下流側の搬送ローラ５１ａによって搬送力を付与されて、該搬送ローラ５１ａと排紙部１１との間に位置するガイド５２及び送りローラ５３によって排紙部１１に送られる。
前記給紙ユニット６は、給紙トレイ６０と給紙ローラ６１を有し、該給紙ローラ６１と前記搬送ユニット５の間には、２つのガイド６２及び送りローラ６３が配置されている。給紙ローラ６１は給紙トレイ６０内の最上位の用紙Ｐを取り出し、該ガイド６２及び送りローラ６３によって搬送ユニット５の上流側に搬送する。
【００１１】
プラテン５０の下面には反転ローラ５４が取り付けられ、該反転ローラ５４には封止板４２が前記プラテン５０に対向して取り付けられている。反転ローラ５４は封止板４２及びプラテン５０とともに昇降可能である。ヘッド４からインクが吐出する時、即ち印刷時においてはプラテン５０をヘッド４の下面に対向させる。
印刷待機時にて、加湿空気供給手段２がヘッド４の下面に加湿空気を送り込む際には、反転ローラ５４は一旦下降して垂直面内を１８０°回転し、封止板４２を上向きにする。その後に、反転ローラ５４は封止板４２と共に上昇して封止板４２をヘッド４下面に接近して対向させる。
【００１２】
インクカートリッジ７からの各色のインクは、該色に対応したヘッド４にインクチューブ(図示せず)を介して供給される。各ヘッド４は主走査方向に延びた略直方体状のライン型ヘッドであり、該ヘッド４の下面は多数の吐出口を有する吐出面４０を形成する(図２参照)。４つのヘッド４は副走査方向に配列され、該吐出面４０からブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインクが吐出される。
図２に示すように、各ヘッド４の両側には、封止部材４１が昇降可能に設けられており、封止部材４１がヘッド４の下面よりも少し下降した状態で封止部材４１の下端と封止板４２が接する。この状態で、ヘッド４の吐出面４０と封止板４２との間に、外部から封止された封止空間Ｓが形成され、該封止空間Ｓは、加湿空気供給手段２が送り込む加湿空気にて充満される。
即ち、封止部材４１と封止板４２及びこれらを移動させる機構(反転ローラ５４などで)にて、封止空間Ｓを外部から封止する封止状態と、該封止空間Ｓを露出した非封止状態を選択的に切り換えるキャップ手段を構成する。
尚、各ヘッド４はインクを一時的に保持するリザーバユニット、略同一サイズの金属プレートを複数枚積層して形成される流路ユニット、圧電層と圧力室及び電極を設けたアクチュエータユニットを備えた公知の構成であり、詳細な説明は省略する。
【００１３】
加湿空気供給手段
前記の加湿空気供給手段２は、図２及び図３に示すように、前記加湿液カートリッジ１３と連結管１４を介して繋がり加湿液カートリッジ１３からの加湿液Ｋを一旦貯蔵する加湿液タンク２０と、該加湿液タンク２０と封止空間を繋ぐ給気チューブ２２及び還流チューブ２３と、該還流チューブ２３途中に配備された加湿ポンプ２４を備える。連結管１４の途中には給液バルブ１５が設けられて、該給液バルブ１５の開閉により加湿液タンク２０内への加湿液の補給と補給停止が切り換えられる。給液バルブ１５が１回当たり所定時間だけ開くことにより、加湿液タンク２０内へ補給される加湿液の量は予め定められており、この加湿液の量と所定時間の関係はコントローラ１２に記憶されている。
【００１４】
加湿液タンク２０内にて加湿液Ｋの液面より上方には加湿空気にて満たされた加湿空気貯留空間２１が形成され、前記給気チューブ２２及び還流チューブ２３は該加湿空気貯留空間２１に繋がる。加湿ポンプ２４により封止空間Ｓから加湿空気が還流チューブ２３を通って戻され、加湿空気貯留空間２１を満たした加湿空気は給気チューブ２２から封止空間に供給される。図３では、１つの加湿液タンク２０及び１つの加湿ポンプ２４から４つのヘッド４に加湿空気を供給しているが、加湿液タンク２０及び加湿ポンプ２４は各ヘッド４について１つずつ設けられていてもよい。
【００１５】
加湿液タンク２０の上面には、加湿液タンク２０内の加湿液Ｋの残量を検出する水残量センサ２５が設けられている。水残量センサ２５と前記給液バルブ１５はコントローラ１２に接続されており、該給液バルブ１５の開閉はコントローラ１２によって制御されている。該コントローラ１２は水残量センサ２５の検出信号に基づいて、給液バルブ１５を開いて加湿液Ｋを加湿液タンク２０に供給するか否かを判断する。なお、水残量センサ２５については、公知の光反射型センサなどが該当する。また、フロート式の液面センサであってもよい。
加湿液は水に少量の不揮発性成分を含んだ液体であり、不揮発性成分の詳細な内容は後記する。また、ここで言う下方に貯留とは、非水溶性のものが加湿液タンク２０の底に貯まることだけでなく、水溶性のものの溶解濃度が高くなって加湿液タンク２０の底に貯まる現象も含む。加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度が高くなると、該不揮発性成分を含む加湿液の比重が大きくなる。この比重が大きな加湿液内の部分を「高濃度部」とする。更に、加湿液内に含まれる不揮発性成分には、適正な濃度範囲が定められており、この適正な濃度範囲内にて加湿機能が担保される。言い換えると、不揮発性成分が適正な濃度範囲を超える加湿液Ｋが加湿液タンク２０の水面付近に貯まると、不揮発性成分により加湿液Ｋ中の水分比率が減少しているので、水分が水面から蒸発しにくくなり、加湿空気貯留空間２１の加湿空気の湿度が適正湿度より下がることになる。そうすると吐出口内のインクを十分に加湿できないので加湿機能が担保できなくなる。
【００１６】
図４(a)、(b)に示すように、加湿液タンク２０内の加湿液Ｋ内には、流動抑制部材３が昇降可能に浮遊しており、該流動抑制部材３の比重は、外部から補給される新規な加湿液Ｋの比重よりも大きく、且つ不揮発性成分の適正な範囲濃度内の最大濃度における加湿液Ｋの比重よりも小さい。流動抑制部材３は図５に示すように、例えば板材から開口部３２を打ち抜き加工して形成され、前記高濃度部Ｈは水等よりも比重が大きいから開口部３２を通過して流動抑制部材３の下方に貯留する。換言すれば、高濃度部Ｈは流動抑制部材３の非開口部３１は通過することができず、高濃度部Ｈは開口部３２のみにて上方に位置する加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合する。加湿液タンク２０の下端部には、排出バルブ２６が設けられており、該排出バルブ２６を開いて高濃度部Ｈを加湿液タンク２０の外部に排出すると、流動抑制部材３は自重で下降する。排出バルブ２６はコントローラ１２によって開閉動作を制御され、排出バルブ２６を１回当たり所定時間だけ開いて排出される高濃度部Ｈの量はコントローラ１２に記憶されている。
【００１７】
図４(b)に示すように、加湿液カートリッジ１３から加湿液Ｋが加湿液タンク２０に補給されると、該加湿液Ｋ内の高濃度部Ｈが開口部３２を通って流動抑制部材３の下方に貯留する。不揮発性成分が適正な濃度に保たれた加湿液Ｋの部分は、流動抑制部材３の上方に溜まる。流動抑制部材３の下方に貯留する高濃度部Ｈの量が増えるから、流動抑制部材３は高濃度部Ｈに押し上げられて上昇する。
即ち、高濃度部Ｈは開口部３２のみにて加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合するので、流動抑制部材３を設けない場合に比して、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合することを抑制することができる。これにより、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合することによる加湿機能が低下することを抑制することができる。また、流動抑制部材３を能動的に昇降させる機構が不要であり、実施することが容易である。
装置が外部から振動を受けて、流動抑制部材３の上方に位置する加湿液Ｋ内の不揮発性成分が、高濃度部Ｈと混合する虞がある場合も同様に、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と混合することによる加湿機能の低下を抑制することができる。
【００１８】
給気チューブ２２及び還流チューブ２３が加湿空気貯留空間２１に繋がっている理由を以下に示す。仮に、還流チューブ２３が加湿液タンク２０の加湿液Ｋの液面より下の部分に繋がっていると、還流チューブ２３から加湿液タンク２０に入った加湿空気は加湿液Ｋを泡立たせ、加湿液Ｋ全体が攪拌され、高濃度部Ｈが流動抑制部材３の開口部３２を大量に通過してしまう。これでは、流動抑制部材３の効果が薄れる。従って、還流チューブ２３を加湿空気貯留空間２１に繋げ、加湿液Ｋが攪拌されることを抑制している。
【００１９】
図４(a)、(b)に示す連結管１４の下端は加湿液Ｋの流入口１６を形成し、該流入口１６から加湿液Ｋが加湿液タンク２０内に供給される。該流入口１６と前記流動抑制部材３の開口部３２は、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて、互いにずれて位置している。
仮に、該流入口１６と流動抑制部材３の開口部３２とが、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて同じ位置に位置していると、流入口１６から流入した加湿液Ｋが、下降してそのまま開口部３２を通って流動抑制部材３の下方にて貯留した高濃度部Ｈと混合する可能性がある。これでは、流動抑制部材３の効果が薄れる。従って、該流入口１６と流動抑制部材３の開口部３２とを、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて、互いにずらしている。
【００２０】
(第２の実施形態)
前記では水残量センサ２５と連結管１４上の給液バルブ１５がコントローラ１２に接続されており、該給液バルブ１５の開閉がコントローラ１２に制御されているとした。本実施形態では、これに加えて、図６に示すように、流動抑制部材３上に該流動抑制部材３の上下位置を検出する上下位置検出センサ３３を設ける。排出バルブ２６と、該上下位置検出センサ３３はコントローラ１２に接続されている。コントローラ１２には流動抑制部材３の上昇位置の限界値である閾値が記憶されている。
加湿液カートリッジ１３から連結管１４を介して加湿液Ｋが加湿液タンク２０に補給され、高濃度部Ｈが流動抑制部材３の下方に貯留すると、該流動抑制部材３が押し上げられる。コントローラ１２は上下位置検出センサ３３の検出信号から、流動抑制部材３の上昇量がコントローラ１２に記憶された閾値以上となることを検知すると、排出バルブ２６を開いて高濃度部Ｈを加湿液タンク２０から排出する。これにより、流動抑制部材３の上方に位置する加湿液Ｋの適正な濃度部分が少なくなることを防止し、加湿機能の低下を抑制している。また、不揮発性成分の中には高濃度になると加湿液タンク２０を腐食させるものもあり、高濃度部Ｈを加湿液タンク２０から排出することにより、加湿液タンク２０の腐食を防止することができる。
【００２１】
(第３の実施形態)
本実施形態では、図７に示すように、加湿液Ｋ内の高濃度部Ｈの量に応じて、流動抑制部材３を能動的に昇降させる流動抑制部材駆動機構８を備えている。流動抑制部材３は上面から支柱８１を上向きに突出し、該支柱８１の上端部はラック８２を形成している。
前記流動抑制部材駆動機構８は、該ラック８２に噛合するピニオン８０と、該ピニオン８０と同軸に設けられてピニオン８０を回転駆動するモータＭを備える。該モータＭはコントローラ１２によって回転を制御される。即ち、コントローラ１２がモータＭを回転させると、流動抑制部材３が昇降する。加湿液タンク２０内にて加湿液Ｋの液面上には、加湿液Ｋの液面近傍に含まれる不揮発性成分の濃度を検出する濃度センサ８３が設けられ、該濃度センサ８３はコントローラ１２に接続される。コントローラ１２は濃度センサ８３の出力結果に基づいてモータＭを駆動する。
【００２２】
具体的には、加湿液カートリッジ１３から加湿液Ｋが加湿液タンク２０に補給されると、加湿液Ｋの液面近傍に含まれる不揮発性成分の濃度は一時的に低下する。この場合、コントローラ１２は濃度センサ８３の検出信号に基づいて、モータＭを駆動して、流動抑制部材３を上昇させ、加湿液タンク２０内にて流動抑制部材３の下方に高濃度部Ｈが貯留することを可能にする。
逆に、貯留した高濃度部Ｈが排出バルブ２６から排出され、高濃度部Ｈの量が減少したときは、コントローラ１２は、モータＭを駆動して、流動抑制部材３を下降させる。このようにして、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の量に応じて流動抑制部材３を正確に昇降させ、高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分に攪拌することを効果的に抑制することができる。
【００２３】
尚、濃度センサ８３を加湿液タンク２０の底部に設け、該濃度センサ８３にて加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度を検知して、モータＭを駆動してもよい。また、検知した高濃度部Ｈの濃度がコントローラ１２が記憶している一定値以上の場合は、排出バルブ２６を開いて、高濃度部Ｈを加湿液タンク２０から排出してもよい。
また、加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度は、加湿液の液面上に設けた濃度センサ８３によっても算出することができる。即ち、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度は加湿液の深さに比例することが知られており、この比例関係を演算する数式は経験則から求められる。従って、加湿液Ｋの液面近傍の不揮発性成分の濃度が検知できれば、加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度を算出することができる。
加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈの濃度を濃度センサ８３にて検知し、これから加湿液Ｋの液面近傍の不揮発性成分の濃度を算出することもできる。
【００２４】
(第４の実施形態)
更に、加湿液タンク２０の外部から補給される加湿液Ｋの量、及び排出バルブ２６から排出される高濃度部Ｈの量から、加湿液タンク２０の底部に貯留した高濃度部Ｈ、又は加湿液Ｋの液面近傍の不揮発性成分の濃度を算出することもできる。この場合、濃度センサ８３を加湿液Ｋの液面近傍又は加湿液タンク２０の底部に設ける必要はない。
即ち、補給する加湿液Ｋ内の不揮発性成分の平均的な濃度は予め判っている。また、加湿液カートリッジ１３から加湿液タンク２０に補給される１回当たりの加湿液Ｋの量、及び排出バルブ２６から排出される１回当たりの高濃度部Ｈの量も前記の如く、予めコントローラ１２に記憶されている。コントローラ１２は、前記の如く、コントローラ１２に接続された給液バルブ１５と排出バルブ２６が何回作動したかを計測するカウンタ機能を有するから、加湿液カートリッジ１３から加湿液タンク２０へ補給した回数及び排出バルブ２６から高濃度部Ｈが排出された回数も、コントローラ１２に記憶される。
加湿液カートリッジ１３から加湿液タンク２０への補給回数を、前記の１回当たりの加湿液Ｋの量に乗じれば、これまで補給された加湿液Ｋの量が判る。排出バルブ２６から排出した回数を、排出バルブ２６から排出される１回当たりの高濃度部Ｈの量に乗じれば、これまで排出された高濃度部Ｈの量が判る。
【００２５】
従って、コントローラ１２は、封止状態となっているときの封止空間Ｓへの加湿ポンプ２４による加湿回数、加湿液タンク２０に補給された加湿液Ｋの量、排出バルブ２６から排出される高濃度部Ｈの量に基づいて、加湿液タンク２０内の加湿液Ｋに含まれる不揮発性成分の量を知ることができる。前記の如く、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度は加湿液Ｋの深さに比例することが知られているから、これにより加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度分布を算出することができる。前記の如く、コントローラ１２はタイマー機能を有しているから、加湿時間を考慮して加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度分布を算出してもよい。
本実施形態に係る液体吐出装置では、濃度センサ８３を設けずに不揮発性成分の濃度を算出するから、装置の簡素化に繋がる。
【００２６】
加湿液の主成分は水であり、イオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。また、適宜、水溶性有機溶媒が含まれてもよい。例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５―ペンタンジオール、１，６―ヘキサンジオール等の水溶性グリコール類や、その他の低級アルコール類や、エチレングリコール系及びプロピレングリコール系のアルキルエーテルに代表されるグリコールエーテル等が挙げられる。さらには、防黴剤：防錆剤等を必要に応じて添加することができる。これらが加湿液内に含まれる不揮発性成分に該当する。また、加湿液内に含まれる不揮発性成分とは、揮発しにくい物質を含む意味であり、完全に不揮発な物質のみならず、水よりも揮発しにくい物質を含む。
流動抑制部材３は開口部３２を設けた板材としたが、これに代えて、例えばメッシュ状の板材でもよく、更にフィルタ状であってもよい。流動抑制部材３は、図５に示したように平面視が円形状でなく、例えば矩形であってもよい。また、図５に示すように、流動抑制部材３の周縁に切欠き３４を設け、該切欠き３４を加湿液タンク２０内にて上下に延びたガイドレール３５に嵌めてもよい。該ガイドレール３５によって流動抑制部材３は昇降を案内されるから、該流動抑制部材３は加湿液タンク２０内で傾いて引掛かることが防止される。また、図７に示す流動抑制部材３の支柱８１は、流動抑制部材３の中心部に設けられても、周縁部に設けられてもよい。
【００２７】
更に、図８に示すように、流動抑制部材３は上から下に向けて迂回路３６を形成した構造であってもよい。この場合、開口部３２は流動抑制部材３を上下に貫通せず、流動抑制部材３上面の開口部３２と、流動抑制部材３の下面の開口部３２は、加湿液Ｋの液面に平行な面内にて互いにずれている。迂回路３６の流動抵抗を利用して一旦流動抑制部材３の下方に貯留した高濃度部Ｈが上昇しないようにしている。
また、加湿液タンク２０内に、複数の流動抑制部材３を互いに上下間隔を空けて設けてもよい。複数の流動抑制部材３を加湿液タンク２０内に設けることにより、加湿液タンク２０内に貯留した高濃度部Ｈが加湿液Ｋの適正な濃度部分と更に混合しにくくなる。
また、加湿液Ｋ内の不揮発性成分の濃度に拘わらず、加湿液タンク２０内にて流動抑制部材３の上方の加湿液Ｋの量が一定となるように流動抑制部材３を昇降させることもできる。この場合、該流動抑制部材３の上方の加湿液Ｋが不用意に外力を受けて流動しても、該上方の加湿液Ｋ内にて流動が吸収され、流動抑制部材３の下方には流動されにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、加湿された空気をヘッドの吐出面近傍に供給して液体の増粘を防ぐインクジェットプリンタのような液体吐出装置において有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１ プリンタ
２ 加湿空気供給手段
３ 流動抑制部材
４ ヘッド
５ 搬送ユニット
６ 給紙ユニット
７ インクカートリッジ
８ 流動抑制部材駆動機構
２０ 加湿液タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
前記吐出面に対向した封止空間を外部から封止する封止状態と、該封止空間を外部に露出した開放状態を選択的に取り得るキャップ手段と、
外部から補給された不揮発性成分を含む加湿液を貯蔵する加湿液タンクと、
前記加湿液タンクに貯蔵された加湿液によって加湿された加湿空気を、前記封止状態となっているときの前記封止空間に供給する加湿空気供給手段を備え、
前記加湿液タンク内には、鉛直方向の加湿液の流動を抑制する流動抑制部材が設けられており、該流動抑制部材には鉛直方向の加湿液の通過を許容する開口部、及び鉛直方向の加湿液の通過を遮る非開口部が形成されている、液体吐出装置。
【請求項２】
前記加湿液タンクには、前記封止状態となっているときの前記封止空間を通った加湿空気を該加湿液タンクに戻すための還流流路が取り付けられ、
該還流流路は、前記加湿液タンク内にて、加湿液の液面より鉛直方向上方に位置して加湿空気にて満たされた加湿空気貯留空間に繋がる、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記流動抑制部材は、加湿液内を鉛直方向に移動可能に構成されている、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記流動抑制部材は、前記加湿液タンクに貯留された加湿液における前記不揮発性成分の濃度に対応して移動する、請求項３に記載の液体吐出装置
【請求項５】
更に、加湿液の液面近傍に含まれる不揮発性成分の濃度を算出する第１濃度算出手段と、前記流動抑制部材を加湿液内で移動させる流動抑制部材移動機構と、該第１濃度算出手段の算出結果に基づいて、該流動抑制部材移動機構の動作を制御する流動抑制部材動作制御手段を備える、請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記加湿液タンクの鉛直方向下部に設けられて不揮発性成分を加湿液タンクの外部に排出する排出手段を備える、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
更に、前記加湿液タンクの鉛直方向下部に貯留された加湿液における不揮発性成分の濃度を算出する第２濃度算出手段と、該第２濃度算出手段の算出結果に基づいて、該排出手段の排出動作を制御する排出動作制御手段を備え、該排出動作制御手段は第２濃度算出手段にて算出された不揮発性成分の濃度が一定値以上の場合は、前記排出手段から加湿液を排出させる、請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
更に、第２濃度算出手段は、前記封止状態となっているときの前記封止空間への前記加湿空気供給手段による加湿回数、加湿時間、前記加湿液タンクの外部から補給される加湿液の量、前記排出手段から排出される加湿液の量に基づいて、加湿液タンクに貯留された加湿液における前記不揮発性成分の濃度を算出する、請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
更に、前記流動抑制部材の鉛直方向位置を検出する位置検出手段を備え、
前記排出動作制御手段は該位置検出手段から流動抑制部材の鉛直方向の位置情報を取得し、該位置検出手段が検出した前記流動抑制部材の鉛直方向位置が一定高さ以上である場合は前記排出手段から加湿液を排出させる、請求項５又は６に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記加湿液タンクの鉛直方向上部には、該加湿液タンクの外部から加湿液を補給するための流入口が形成され、該流入口と前記流動抑制部材の前記開口部は、加湿液の液面に平行な面内にて、互いに異なる位置に位置している、請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記流動抑制部材の比重は、外部から補給される加湿液の比重よりも大きく、且つ不揮発性成分の比重よりも小さく、該流動抑制部材は自重で加湿液内を鉛直方向に移動する、請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記流動抑制部材は、前記加湿液内にて複数設けられ、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置される、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１】
液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
前記吐出面に対向した封止空間を外部から封止する封止状態と、該封止空間を外部に露出した開放状態を選択的に取り得るキャップ手段と、
外部から補給された不揮発性成分を含む加湿液を貯蔵する加湿液タンクと、
前記加湿液タンクに貯蔵された加湿液によって加湿された加湿空気を、前記封止状態となっているときの前記封止空間に供給する加湿空気供給手段を備え、
前記加湿液タンク内には、鉛直方向の加湿液の流動を抑制する流動抑制部材が設けられており、該流動抑制部材には鉛直方向の加湿液の通過を許容する開口部、及び鉛直方向の加湿液の通過を遮る非開口部が形成されている、液体吐出装置。
【請求項２】
前記加湿液タンクには、前記封止状態となっているときの前記封止空間を通った加湿空気を該加湿液タンクに戻すための還流流路が取り付けられ、
該還流流路は、前記加湿液タンク内にて、加湿液の液面より鉛直方向上方に位置して加湿空気にて満たされた加湿空気貯留空間に繋がる、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記流動抑制部材は、加湿液内を鉛直方向に移動可能に構成されている、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記流動抑制部材は、前記加湿液タンクに貯留された加湿液における前記不揮発性成分の濃度に対応して移動する、請求項３に記載の液体吐出装置
【請求項５】
更に、加湿液の液面近傍に含まれる不揮発性成分の濃度を算出する第１濃度算出手段と、前記流動抑制部材を加湿液内で移動させる流動抑制部材移動機構と、該第１濃度算出手段の算出結果に基づいて、該流動抑制部材移動機構の動作を制御する流動抑制部材動作制御手段を備える、請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記加湿液タンクの鉛直方向下部に設けられて不揮発性成分を加湿液タンクの外部に排出する排出手段を備える、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
更に、前記加湿液タンクの鉛直方向下部に貯留された加湿液における不揮発性成分の濃度を算出する第２濃度算出手段と、該第２濃度算出手段の算出結果に基づいて、該排出手段の排出動作を制御する排出動作制御手段を備え、該排出動作制御手段は第２濃度算出手段にて算出された不揮発性成分の濃度が一定値以上の場合は、前記排出手段から加湿液を排出させる、請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
更に、第２濃度算出手段は、前記封止状態となっているときの前記封止空間への前記加湿空気供給手段による加湿回数、加湿時間、前記加湿液タンクの外部から補給される加湿液の量、前記排出手段から排出される加湿液の量に基づいて、加湿液タンクに貯留された加湿液における前記不揮発性成分の濃度を算出する、請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
更に、前記流動抑制部材の鉛直方向位置を検出する位置検出手段を備え、
前記排出動作制御手段は該位置検出手段から流動抑制部材の鉛直方向の位置情報を取得し、該位置検出手段が検出した前記流動抑制部材の鉛直方向位置が一定高さ以上である場合は前記排出手段から加湿液を排出させる、請求項５又は６に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記加湿液タンクの鉛直方向上部には、該加湿液タンクの外部から加湿液を補給するための流入口が形成され、該流入口と前記流動抑制部材の前記開口部は、加湿液の液面に平行な面内にて、互いに異なる位置に位置している、請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記流動抑制部材の比重は、外部から補給される加湿液の比重よりも大きく、且つ不揮発性成分の比重よりも小さく、該流動抑制部材は自重で加湿液内を鉛直方向に移動する、請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記流動抑制部材は、前記加湿液内にて複数設けられ、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置される、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７５４５２（Ｐ２０１３−７５４５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１７１５４（Ｐ２０１１−２１７１５４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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