JP6737059B2 - 液体供給装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体供給装置及び液体噴射装置に関する。

液体噴射装置の一例として、脚部に支持された装置本体の上に液体パックを装着して、水頭により液体を供給するように構成されたインクジェット式のプリンターがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１６−２２６２６号公報

液体を供給するための水頭を確保するためには、液体パックを高い位置に装着する必要がある。しかし、装着する位置が高くなればなるほど、着脱操作にかかる労力が大きくなる、という課題がある。このような課題は、インクを噴射して印刷を行うプリンターに限らず、水頭により液体を供給する液体供給装置及び液体噴射装置においては、概ね共通したものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水頭により液体を供給可能な位置に配置される液体収容体の着脱操作にかかる労力を低減することができる液体供給装置及び液体噴射装置を提供することにある。

上記課題を解決する液体供給装置は、ノズルから液体を噴射する液体噴射部に液体を供給する液体供給装置であって、前記液体を収容する液体収容体を着脱可能に保持する保持部と、前記保持部を、前記液体収容体を着脱する着脱位置と、前記液体噴射部に前記液体を供給する供給位置との間で回動させる回動機構と、を備え、前記供給位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより高い位置に配置され、前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより低い位置に配置される。

液体供給装置を備える液体噴射装置の実施形態を示す斜視図。 図１の液体噴射装置の正面図。 図１の液体噴射装置の全体構成を示す模式図。 図１の液体噴射装置が備える筐体内の平面構成を示す模式図。 図１の液体噴射装置の流路構成を示す模式図。 圧送機構の変更例を示す断面図。 液体供給装置及び液体噴射装置の変更例を示す断面図。

以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって記録（印刷）を行うインクジェット式のプリンターである。

図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置１１は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＢ０判などといった比較的大きいサイズの媒体Ｓに印刷を行うラージフォーマットプリンター（ＬＦＰ）である。

液体噴射装置１１は、筐体１２と、筐体１２を支持する支持脚部１３と、筐体１２内に液体を供給する液体供給装置１４と、を備える。液体供給装置１４は、筐体１２に装着される回動機構１５と、液体を収容する液体収容体２０が着脱可能に保持される１または複数（本実施形態では４つ）の保持部１６と、回動機構１５と保持部１６をつなぐ回動軸１７と、を備える。保持部１６は、回動軸１７と係合する基端側から延びるアーム１６ａと、液体収容体２０を収容する箱状のホルダー１６ｂと、を有する。

筐体１２において印刷済みの媒体Ｓが出てくる側を前側とすると、筐体１２の前側には、液体噴射装置１１の操作を行う操作部１８が設けられている。また、筐体１２の前面部分からは、印刷済みの媒体Ｓを支持しつつ下方に向けて案内する支持突部１９が突出している。

図２に示すように、筐体１２は、その長手方向（図２では左右方向）において、支持突部１９など、媒体Ｓの搬送路が配置される中央部分と、搬送路の外側となる両端部分とに区分される。

液体供給装置１４は、例えば筐体１２の長手方向の一端側に設けられ、保持部１６が複数ある場合、複数の保持部１６は、筐体１２の長手方向に並ぶように配置するとよい。この場合、回動軸１７は回動機構１５から延びて複数の保持部１６を貫通するように、筐体１２の長手方向に延設される。

図３に示すように、液体噴射装置１１は、円筒状に巻かれた使用前の媒体Ｓ（例えば、ロール紙）を回転可能に保持する給送機構２５と、筐体１２から出てきた印刷済みの媒体Ｓを巻き取る巻取機構２６と、筐体１２から出た媒体Ｓにテンションを与えるテンションバー２７と、を備えてもよい。この構成によれば、円筒状に巻かれた長尺の媒体Ｓに連続的に記録処理を行うことができる。

筐体１２内には、長手方向に延びるガイド軸３１と、ガイド軸３１に沿って往復移動するキャリッジ３２と、キャリッジ３２に保持された１または複数（本実施形態では２つ）の液体噴射部３３（図４を併せて参照）と、筐体１２内で媒体Ｓの搬送路を形成する支持部３４と、筐体１２内で媒体Ｓを搬送する搬送機構３５と、が収容されている。

液体噴射部３３は、複数のノズル３６を有して、搬送機構３５より支持部３４上を搬送される媒体Ｓに向けて、ノズル３６から液体を噴射することによって、記録処理を行う。本実施形態において、キャリッジ３２の移動方向と筐体１２の長手方向は一致する。また、支持部３４上における媒体Ｓの搬送方向はキャリッジ３２の移動方向と交差（好ましくは直交）する。

保持部１６には、保持部１６に保持された液体収容体２０に対して、収容された液体を導出可能に接続される導入部１６ｃが設けられている。液体収容体２０が長方体状の外形を有する場合、例えば、図３に二点鎖線で示すように、まず下の角をホルダー１６ｂ内に入れ、その角を中心に上側を回動するように傾けながらホルダー１６ｂに全体を収め入れるとよい。導入部１６ｃには、液体噴射部３３に向けて液体を流動させるための供給流路３７の上流端が接続されている。供給流路３７はアーム１６ａ内を通って筐体１２内に導入され、その下流側がキャリッジ３２に接続されている。

回動機構１５は、保持部１６を、液体収容体２０を着脱する着脱位置（図３に断面視で図示する位置）と、液体噴射部３３に液体を供給する供給位置（図３に側面視で図示する位置）との間で回動させる。本実施形態では、回動機構１５が、回動軸１７を中心に、保持部１６を略１８０度回動させることによって、保持部１６が供給位置と着脱位置とに配置される。保持部１６が複数ある場合、複数の保持部１６が個別に回動する構成にしてもよいし、複数の保持部１６がまとめて回動する構成にしてもよい。

回動機構１５が回動軸１７を回動させる駆動力は、例えば、円筒状に巻かれた未使用の媒体Ｓを巻き解いたり、印刷済みの媒体Ｓを巻き取ったりするために設けられたモーターと兼用してもよい。その他、保持部１６は、手動により回動する構成にしてもよい。

供給位置にある保持部１６に保持された液体収容体２０は、ノズル３６より高い位置に配置され、着脱位置にある保持部１６に保持された液体収容体２０は、ノズル３６より低い位置に配置される。供給位置にある保持部１６は、装着された液体収容体２０に収容された液体とノズル３６との高低差によって発生する水頭によって、液体を液体噴射部３３に供給可能な位置に配置される。供給位置での液体収容体２０に収容された液体のノズル３６に対する水頭を圧力換算した値は、記録処理のために液体が噴射されるときに発生する圧力損失よりも大きくなる。なお、「水頭」とは、液体の持つ圧力を液柱の重力方向の高さに置き換えたものであり、長さの次元（例えばｍ）を持つ。例えば、液体が水で水頭１ｍを圧力換算した場合、９．８ｋＰａとなる。

液体収容体２０は、例えば、液体を収容する液体収容部２１と、液体収容部２１から液体を導出する導出部２３と、液体収容部２１を収容するケース２２と、を有するカートリッジである。なお、液体収容体２０を構成する可撓性を有する袋である液体収容部２１及び液体収容部２１から液体を導出する導出部２３を、保持部１６に対して着脱可能なトレーにセットし、そのトレーとともに液体収容体２０を保持部１６に装着してもよい。液体収容部２１は、保持部１６への装着時に、導出部２３を通じて液体を供給可能な状態になるように、導出部２３が導入部１６ｃに接続される。

この場合、保持部１６が供給位置にあるときと着脱位置にあるときとで、保持部１６に保持された液体収容体２０における導出部２３と液体収容部２１の位置関係が上下反転することが好ましい。例えば、供給位置において導出部２３が液体収容部２１の下に配置されるようにすると、液体収容部２１に収容された液体が水頭によって導出部２３から流出しやすい。また、着脱位置にある保持部１６に保持された液体収容体２０は、導出部２３が液体収容部２１の上に配置されると、液体収容体２０の着脱に伴って液体が漏出しにくい。

回動機構１５が保持部１６を回動させる回動角度は、１８０度より小さくてもよいし、大きくてもよいが、導出部２３と液体収容部２１の位置関係を上下反転させるためには、９０度以上２７０度以下であることが好ましい。

回動により保持部１６が上下反転したときに液体収容体２０が落下しないように、ホルダー１６ｂは液体収容体２０を囲んでおくことが好ましい。なお、ホルダー１６ｂに液体収容体２０を出し入れするための開口を設けるとともに、その開口を覆う蓋を設けてもよい。

液体噴射装置１１は、液体収容体２０から液体噴射部３３に向けて液体を強制的に流動させる圧送機構３８と、液体噴射装置１１が備える各種機構の制御を行う制御部１００と、を備える。圧送機構３８が液体に付与可能な圧力は、供給位置における水頭を圧力換算した値よりも大きいことが好ましい。制御部１００は、所定のタイミングで圧送機構３８の駆動制御を行うことによって、水頭による液体の供給と圧送機構３８による液体の供給とを切り替える。

なお、液体収容体２０において、閉じた袋からなる液体収容部２１に液体を収容（充填）している場合、その収容された液体には、「水頭中心」が存在する。「水頭中心」とは、内部空間が大気に開放されたいわゆる開放系の液体収容部において、収容される液体の液面に相当するものである。そして、供給位置に配置された液体収容部２１に収容された液体により発生するノズル３６に対する水頭（液体の持つ位置エネルギー）は、この「水頭中心」とノズル３６との高低差により定義される。

「水頭中心」は、開放系の液体収容部に収容される液体の液面と同様に、液体収容部２１に収容される液体の残量が少なくなると、重力方向における下方に移動する。本実施形態における未使用状態の液体収容部２１には、「水頭中心」が供給位置に配置された液体収容部２１の高さの半分程度となるように液体が充填されており、水頭の最大値は図３の高低差Ｈに相当する。そして、液体収容体２０を保持した保持部１６が供給位置にあるときには、液体収容体２０がノズル３６よりも高い位置に配置されるので、液体収容体２０に収容された液体の水頭中心はノズル３６よりも高い位置にあり、液体収容体２０に収容された液体が水頭により液体噴射部３３に供給される。

供給流路３７は、保持部１６につながる上流側で２つの分岐流路３７ａ，３７ｂに分岐してもよい。この場合、分岐した一方の分岐流路３７ａに圧送機構３８を設け、分岐した他方の分岐流路３７ｂには、下流への液体の流動を許容するとともに上流への液体の流動を抑制する一方向弁４０を設けるとよい。

供給流路３７において分岐流路３７ａ，３７ｂより上流には、開閉弁３９を設けることが好ましい。開閉弁３９は、開弁状態になったときに液体の流動を許容し、閉弁状態になったときに液体の流動を規制する。開閉弁３９は、制御部１００の開閉制御により、開弁状態と閉弁状態とに切替可能な構成とすることが好ましい。

図４に示すように、供給流路３７は、筐体１２内において長手方向の端部で延設方向が反転するように引き回されて、その下流端がキャリッジ３２に接続されている。
供給流路３７には、液体に混入した気泡等の異物を捕捉するフィルターユニット４１を設けることが好ましい。フィルターユニット４１は、キャリッジ３２の外側に露出させておくと、交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。供給流路３７には、例えばフィルターユニット４１の下流側などに、液体の流れに方向転換や分割などの変化を起こすスタティックミキサー４２（図５を併せて参照）を設けると、液体中の濃度の偏りを低減することができる。

図４における右端側をキャリッジ３２の往路移動の始端とすると、搬送路の外側となる筐体１２内の右側部分には、液体噴射部３３のメンテナンスを行うために設けられたメンテナンス機構５０が配置されている。メンテナンス機構５０は、液体噴射部３３を払拭する払拭部材５１を有する払拭装置５２と、液体噴射部３３が噴射する液体を受容する液体受容部５３を有するフラッシングユニット５４と、液体噴射部３３のクリーニングを行うクリーニング機構５５と、を備える。払拭装置５２、フラッシングユニット５４及びクリーニング機構５５は、支持部３４と長手方向に並ぶように配置される。

払拭装置５２は、払拭部材５１を液体噴射部３３と相対移動させることにより、液体噴射部３３を払拭するワイピングを行う。フラッシングユニット５４は、ノズル３６の目詰まりの予防または解消を目的として、ノズル３６から液滴を吐き捨てるフラッシングを行うときに、吐き捨てられた液体を液体受容部５３で受容する。液体受容部５３は、例えば、回転する無端状のベルトで構成することができる。

図５に示すように、クリーニング機構５５は、液体噴射部３３との間にノズル３６が開口する閉空間を形成するキャップ５６と、廃液を収容する廃液収容体５７と、キャップ５６と廃液収容体５７をつなぐ吸引流路５８と、吸引流路５８に設けられた吸引ポンプ５９と、を備える。廃液収容体５７は、筐体１２の外に配置してもよい（図１参照）。

クリーニング機構５５は、キャップ５６が閉空間を形成した状態で吸引ポンプ５９が駆動することによって、閉空間に負圧を発生させてノズル３６から液体を排出させる吸引クリーニングを行う。吸引クリーニングにより、液体噴射部３３の中などにある気泡等の異物が液体とともに排出される。ノズル３６から排出された液体は、廃液として、吸引流路５８を通じて廃液収容体５７に収容される。

キャリッジ３２に接続された供給流路３７には、液体貯留部４３、脱気機構４５及び圧力調整機構７０を設けてもよい。供給流路３７において、開閉弁３９と圧力調整機構７０との間に設けられた液体貯留部４３は、壁面の一部が撓み変位可能な可撓性部材４３ａにより構成され、容積可変の空間を形成する。液体貯留部４３は、ばね４４の付勢力により加圧された容積可変の空間に液体を貯留し、液体の圧力の変動を緩和する。

脱気機構４５は、液体を一時貯留する脱気室４６と、脱気室４６と脱気膜４７で区画された減圧室４８と、減圧室４８につながる減圧流路４９と、ポンプ８６と、を備える。脱気膜４７は、気体を通過させるが液体を通過させない性質を有し、ポンプ８６の駆動により減圧流路４９を通じて減圧室４８を減圧することにより、脱気室４６に貯留された液体に混入した気泡や溶存ガスを除去する。

圧力調整機構７０は、供給流路３７の途中に設けられる供給室７１と、供給室７１と連通孔７２を介して連通可能な圧力室７３と、連通孔７２を開閉可能な弁体７４と、基端側が供給室７１に収容されるとともに先端側が圧力室７３に収容される受圧部材７５と、を備える。弁体７４は、例えば供給室７１内に位置する受圧部材７５の基端部分に取り付けられた弾性体からなる。供給流路３７には、供給室７１に流入する液体を濾過するフィルター７６を設けてもよい。

圧力室７３の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓膜７７により形成される。また、圧力調整機構７０は、供給室７１に収容される第１付勢部材７８と、圧力室７３に収容される第２付勢部材７９を備える。第１付勢部材７８は、受圧部材７５を介して、連通孔７２を閉塞する方向に弁体７４を付勢する。

受圧部材７５は、可撓膜７７が圧力室７３の容積を小さくする方向に撓み変位して押すことにより変位する。弁体７４は、可撓膜７７の圧力室７３側となる内側の面にかかる圧力（内圧）が可撓膜７７の圧力室７３の反対側となる外側の面にかかる圧力（外圧）より低くなり、かつ、内側の面にかかる圧力と外側の面にかかる圧力との差が所定値（例えば１ｋＰａ）以上になると、閉弁状態から開弁状態となる。

なお、所定値とは、第１付勢部材７８と第２付勢部材７９の付勢力、可撓膜７７を変位させるために必要な力、弁体７４によって連通孔７２を閉塞するために必要な押圧力（シール荷重）、受圧部材７５の供給室７１側および弁体７４の表面に作用する供給室７１内の圧力及び圧力室７３内の圧力に応じて決まる値である。

すなわち、第１付勢部材７８と第２付勢部材７９の付勢力が大きいほど、所定値も大きくなる。また、この第１付勢部材７８と第２付勢部材７９の付勢力は、圧力室７３内の圧力がノズル３６における気液界面にメニスカスを形成可能な範囲の負圧状態（例えば可撓膜７７の外側の面にかかる圧力が大気圧の場合、−１ｋＰａ）となるように設定される。

連通孔７２が開放されて供給室７１から圧力室７３に液体が流入すると、圧力室７３の内圧が上昇する。そして、圧力室７３の内圧が上述の所定値になると、弁体７４が連通孔７２を閉塞する。

圧力室７３の内圧は、液体噴射部３３からの液体の排出に伴って低下する。そして、弁体７４は、圧力室７３の外圧（大気圧）と圧力室７３の内圧との差圧に応じて自律的に連通孔７２を開閉する。そのため、圧力調整機構７０は差圧弁（差圧弁の中でも特に減圧弁）に分類される。

圧力調整機構７０には、強制的に連通孔７２を開いて液体を液体噴射部３３に供給する開弁機構８１を付加してもよい。開弁機構８１は、例えば、可撓膜７７により圧力室７３と区画された収容室８２に収容された加圧袋８３と、加圧袋８３内に気体を流入させる加圧流路８４とを備える。そして、加圧流路８４を通じて流入する気体により加圧袋８３がふくらみ、可撓膜７７を圧力室７３の容積を小さくする方向に撓み変位させることによって、強制的に連通孔７２を開く。開弁機構８１が強制的に連通孔７２を開くことによって、液体噴射部３３から加圧した液体を流出させる加圧クリーニングを行うことができる。

この場合、加圧流路８４は減圧流路４９に接続するとともに、ポンプ８６を加圧と減圧の両方の駆動が可能な構成にしてもよい。そして、減圧流路４９に一方向弁８５を設けて、ポンプ８６が加圧駆動することによって加圧袋８３に気体を送出し、ポンプ８６が減圧駆動することによって減圧室４８を減圧するとよい。

液体噴射部３３は、ノズル３６に連通する液室９１と、液室９１と振動板９２により区画された収容部９３と、収容部９３に収容されたアクチュエーター９４と、圧力室７３から流出した液体を一時貯留して複数の液室９１に液体を供給する共通液室９５と、を備える。圧力室７３と共通液室９５の間には、液体を濾過するフィルター９６を配置してもよい。

アクチュエーター９４は、例えば、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子である。アクチュエーター９４の収縮に伴って振動板９２を変形させた後、駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した液室９１内の液体がノズル３６から液滴として噴射される。

このとき、ノズル３６に気泡が混入すると、液滴が適切に噴射されず、噴射不良となる。また、ノズル３６に固形物などの異物が詰まった場合や、乾燥等により液体の粘度が上昇した場合にも、噴射不良が生じる。こうした噴射不良を予防するため、供給流路３７にはフィルターユニット４１やフィルター７６，９６を設けて、気泡等の異物を除去することが好ましい。

共通液室９５には、例えばフィルターユニット４１と開閉弁３９の間の供給流路３７に液体を返送する返送流路９７を接続し、共通液室９５から返送流路９７に向けて液体を流動させる循環ポンプ９８を返送流路９７に配置してもよい。この構成によれば、循環ポンプ９８の駆動により、返送流路９７と供給流路３７の間で液体を循環させることによって、供給流路３７にあるフィルターユニット４１及びフィルター７６，９６で気泡等の異物を補足することができる。また、液体が顔料等の沈降成分を含んでいる場合には、液体を循環させたりスタティックミキサー４２を通過させたりすることによって、液体を攪拌して濃度を均一にすることができる。

次に、圧送機構３８の構成について例示する。
圧送機構３８は、例えばダイアフラムポンプであり、供給流路３７を構成する分岐流路３７ａの途中に設けられるポンプ室６１と、ポンプ室６１の壁面の一部を構成する変位部材６２と、ポンプ室６１の外側に配置されるばね６３と、変位機構６４と、を備える。変位部材６２は、ポンプ室６１の容積を増減する方向に変位する。ばね６３は、ポンプ室６１の容積を減少させる方向に変位部材６２を付勢する。ただし、ばね６３の付勢力によりポンプ室６１の容積が最も小さくなった状態でも液体が流動するように、ポンプ室６１の壁面の一部に連通溝６１ａを設けておくことが好ましい。

変位機構６４は、例えば、ポンプ室６１と変位部材６２により区画された気体室６５と、通気路６６を通じて気体室６５を吸引する吸気ポンプ６７とを有し、吸気ポンプ６７の駆動により、ばね６３の付勢力に抗して、変位部材６２をポンプ室６１の容積を増大させる方向に変位させる。なお、吸気ポンプ６７が駆動を停止すると、通気路６６を通じて気体室６５に気体が流入するとともに、ばね６３の付勢力により変位部材６２がポンプ室６１の容積を減少させる方向に変位するように構成するとよい。

また、圧送機構３８は、保持部１６とポンプ室６１の間に設けられる吸引弁６８と、ポンプ室６１と液体噴射部３３の間に設けられる吐出弁６９と、を備える。吸引弁６８は、ポンプ室６１に流入する液体の流れを許容するとともにポンプ室６１から流出する液体の流れを規制する一方向弁である。吐出弁６９は、ポンプ室６１から流出する液体の流れを許容するとともにポンプ室６１に流入する液体の流れを規制する一方向弁である。そして、吸気ポンプ６７が駆動することによってポンプ室６１に液体が流入する吸引駆動が行われ、吸気ポンプ６７が駆動を停止することによってばね６３の付勢力によりポンプ室６１から液体が流出する吐出駆動が行われる。

次に、液体噴射装置１１の作用について、制御部１００が行う制御の内容とともに説明する。
制御部１００は、操作部１８の操作等により、液体収容体２０の着脱を行う旨の情報が入力されると、回動機構１５を制御して、保持部１６を着脱位置に配置する。これにより、ユーザーは、供給位置よりも低い着脱位置で着脱操作を行うことができる。

なお、保持部１６が液体収容体２０を保持していないときには、制御部１００が開閉弁３９を閉弁状態にすることが好ましい。これにより、供給流路３７への気泡の混入を抑制したり、供給流路３７からの液体の漏出を抑制したりすることができる。

液体収容体２０が保持部１６に装着されているときに、操作部１８の操作等により、印刷処理を行う旨の指示が入力されると、制御部１００が回動機構１５を制御して、保持部１６を供給位置に配置する。そして、液体収容体２０を保持した保持部１６が供給位置にあるときには、制御部１００が開閉弁３９を開弁状態にする。これにより、液体収容体２０がノズル３６よりも高い位置に配置されるので、液体収容体２０に収容された液体が水頭により液体噴射部３３に供給される。

印刷処理の後や、電源オフ時など、液体噴射部３３が液体を噴射しない待機状態になるときには、制御部１００が回動機構１５を制御して、保持部１６を着脱位置に配置させることが好ましい。これにより、待機状態のときに、供給流路３７内が水頭により加圧されなくなるので、液体の漏出を抑制することができる。

また、次に液体噴射部３３が液体を噴射するときには、制御部１００の制御により、回動機構１５は保持部１６を供給位置に回動させることになるので、液体収容体２０に収容された液体が攪拌される。そのため、特に、顔料成分を含む顔料インクなど、液体が沈降しやすい成分を含む場合には、液体の濃度を均一にすることができる。

加えて、液体噴射部３３が液体を噴射しない待機状態になるときには、制御部１００が開閉弁３９を開弁状態にするとよい。この構成によれば、保持部１６の回動に伴って、アーム１６ａ内にある供給流路３７において液体が流動し、その流動に伴う圧力変動がキャリッジ３２内の供給流路３７に及ぶことにより、液体が攪拌される。この圧力変動は、液体貯留部４３の可撓性部材４３ａが撓み変位することによって緩和されるので、圧力変動は液体噴射部３３には及びにくい。

ただし、液体噴射部３３が待機状態になったときには、液体収容体２０の交換等に伴う着脱が行われる可能性がある。そのため、液体収容体２０の残量を検出するセンサーを設けたり、制御部１００が液体の消費量を算出したりして、液体収容体２０の残量がゼロ（供給可能な液体がない状態）に近いニアエンドになった場合には、液体噴射部３３が待機状態になっても、開閉弁３９を閉弁状態にしておくことが好ましい。液体収容体２０の残量を検出するセンサーについては、供給流路３７の圧力変動を検出するようにしてもよいし、供給流路３７の途中に液体を貯留する貯留室を設け、この貯留室の液面位置を検出するようにしてもよい。

印刷処理の後に、操作部１８の操作等により液体収容体２０の着脱を行う旨の情報が入力され、液体収容体２０が保持部１６に対して着脱されるときには、制御部１００が、回動機構１５を制御して保持部１６を供給位置から着脱位置に回動させるのに先だって、開閉弁３９を閉弁状態にすることが好ましい。これにより、開閉弁３９が閉弁状態になった後に、保持部１６が供給位置から着脱位置に移動するので、着脱位置で液体収容体２０を着脱するときに、開閉弁３９を確実に閉じておくことができる。また、保持部１６の回動に伴って、液体が液体収容体２０の方に逆流しないようにすることができる。

なお、液体収容体２０が新しいものに交換された直後など、液体の残量が多いときには、制御部１００は圧送機構３８を駆動させず、液体収容体２０に収容された液体のノズル３６に対する水頭によって、液体を供給する。

圧送機構３８のポンプ室６１に連通溝６１ａを設けたり、圧送機構３８が配置された分岐流路３７ａとは別ルートの分岐流路３７ｂを設けたりしておくと、ポンプ室６１の容積が最も小さくなった状態でも液体収容体２０と液体噴射部３３との間の供給流路３７の連通状態を維持することができ、水頭により液体を供給することができる。

液体が液体収容部２１に収容されている場合、液体の残量が少なくなると、液体収容部２１の反力により液体が流出しにくくなるため、制御部１００が圧送機構３８による液体の供給に切り替えるべく、圧送機構３８を駆動させることが好ましい。この構成によれば、圧送機構３８の駆動によって、液体収容部２１内の液体を吸引して、液体噴射部３３の方に加圧供給することができる。

この場合、液体収容体２０の残量を検出するセンサーを設けたり、制御部１００が液体の消費量を算出したりしておくと、制御部１００が切替を行うタイミングをより正確に設定することができる。

また、制御部１００は、液体噴射部３３から排出される液体の流量が所定の閾値より大きい場合に、圧送機構３８による液体の供給に切り替えるとよい。例えば、吸引クリーニングまたは加圧クリーニングを行うときには、記録処理のために液体を噴射するときよりも多くの液体がノズル３６から排出される。そのため、液体噴射部３３のクリーニングを行うときには、制御部１００が圧送機構３８を駆動させることが好ましい。

あるいは、単位時間あたりの液体の噴射量が所定の閾値よりも少ないときは水頭のみで液体を供給し、単位時間あたりの液体の噴射量が前述の閾値以上のときには圧送機構３８を駆動させるようにしてもよい。このようにすれば、供給流路３７における液体の流量が大きくなり、圧力損失が大きくなったときにも、圧送機構３８の加圧力によって液体を供給することができる。その他、例えば環境温度が低い場合には、液体の粘度が上がって液体が流れにくくなるので、圧送機構３８による液体供給を行うことが好ましい。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）液体収容体２０を保持する保持部１６の高さを、着脱位置と供給位置とで変化させることによって、低い着脱位置で液体収容体２０の着脱操作ができる。そのため、着脱操作にかかる労力を大きくすることなく、大きな水頭を確保することができる。

（２）着脱位置では、保持部１６に保持された液体収容体２０に収容される液体の水頭中心がノズル３６より低い位置に配置されるので、供給流路３７内の液体が加圧されない。そのため、液体の供給をしないときに保持部１６を着脱位置に配置しておくことにより、意図しない液体の漏出が抑制される。

（３）保持部１６の姿勢が回動に伴って変化することにより、液体が顔料等の沈降成分を含んでいる場合に、液体を攪拌して、濃度を均一にすることができる。
上記実施形態は以下に示す変更例のように変更してもよい。また、上記実施形態に含まれる構成と下記変更例に含まれる構成とを任意に組み合わせてもよいし、下記変更例に含まれる構成同士を任意に組み合わせてもよい。

・図６に示す変更例のように、圧送機構３８は、供給流路３７を構成する撓み変位可能なチューブ１０１と、チューブ１０１を押し潰す押圧部材１０２と、押圧部材１０２を移動させる移動機構１０３と、を有して、チューブ１０１を押し潰した押圧部材１０２を移動機構１０３が移動させることで液体を圧送するチューブポンプであってもよい。移動機構１０３は、例えば、チューブ１０１を収容する円筒状のハウジング１０４と、押圧部材１０２を係止する案内溝１０５を有してハウジング１０４内に収容される回転体１０６と、図示しない駆動源の駆動力により回転する回転軸１０７と、を備える。そして、回転軸１０７とともに回転体１０６が回転することによって、押圧部材１０２を移動させる。なお、図６における右側が供給流路３７の上流側であり、図６における左側が供給流路３７の下流側である。

案内溝１０５は、回転中心からの距離を変化させておき、案内溝１０５の回転中心から遠い方の第１端に押圧部材１０２が係止されるとチューブ１０１を押し潰し、案内溝１０５の回転中心に近い方の第２端に押圧部材１０２が近づくと、チューブ１０１の押し潰しが解除されるようにするとよい。この場合、回転体１０６が図６に矢印で示す第１方向に回転すると、案内溝１０５の第１端に係止された押圧部材１０２がチューブ１０１を押し潰しながら移動するので、チューブ１０１内の液体が圧送される。また、回転体１０６が第１方向の反対方向である第２方向に回転すると、押圧部材１０２が案内溝１０５の第２端の方に移動し、チューブ１０１の押し潰しが解除されるので、液体が圧送されなくなる。

この場合、制御部１００は、チューブポンプである圧送機構３８による液体の供給を水頭による液体の供給に切り替える際に、移動機構１０３を制御して、押圧部材１０２によるチューブ１０１の押し潰しを解除させるとよい。この構成によれば、チューブポンプによる液体の圧送が行われていない場合でも、液体収容体２０と液体噴射部３３との間の供給流路３７の連通状態を維持することができ、水頭により液体を供給することができる。

・開閉弁３９は、制御部１００の制御によらず、回動機構１５の回動動作に機械的に連動して、保持部１６が供給位置に配置されるときに開弁状態となり、保持部１６が着脱位置に配置されるときに閉弁状態となるようにしてもよい。

・導入部１６ｃ、供給流路３７、開閉弁３９、液体貯留部４３、脱気機構４５または圧力調整機構７０は、液体噴射部３３に液体を供給する液体供給装置１４の構成要素の一部としてもよい。また、液体供給装置１４は筐体１２に対して着脱可能に装着される構成にしてもよい。この場合、液体供給装置１４を構成する回動機構１５等を制御する制御部を液体供給装置１４に設けてもよい。また、筐体１２に対して着脱可能に装着される液体供給装置１４が開閉弁３９を備えてもよい。

・保持部１６は、着脱位置と供給位置の他、液体噴射部３３が液体を噴射しない待機状態になるときに配置される待機位置に移動可能な構成としてもよい。待機位置は、例えば着脱位置から供給位置に向かう移動経路の途中に設定することができる。

・図７に示す変更例のように、圧送機構３８は、保持部１６に装着された液体収容体２０（例えば、ケース２２と液体収容袋２１の間の空間）に送気路２４を通じて加圧した気体を送出することにより、液体収容体２０内の液体を加圧して、供給流路３７に流出させるようにしてもよい。

・図７に示す変更例のように、圧送機構３８は、例えば液体供給装置１４に含めるなどして、筐体１２の外に配置することもできる。
・図７の変更例に側面視で示す保持部１６に保持された液体収容体２０のように、供給位置において、導出部２３と液体収容部２１が水平に対して斜めに並ぶようにしてもよい。同様に、着脱位置において、導出部２３と液体収容部２１が水平に対して斜めに並ぶようにしてもよい。

・図７の変更例において断面視で示すように、着脱位置において導出部２３と液体収容部２１が横に並ぶようにしてもよい。また、液体収容体２０が水平に移動して保持部１６に着脱されるようにしてもよい。

・図７に示す変更例のように、液体噴射装置１１は、支持脚部１３を備えなくてもよい。また、液体噴射装置１１は、給送機構２５、巻取機構２６及びテンションバー２７に代えて、所定のサイズに裁断された単票紙である媒体Ｓを収容するカセット２８を着脱可能に装着するようにしてもよい。

・図７に示す変更例のように、回動軸１７が筐体１２の長手方向（図７では左右方向）と交差する方向（図７では支持部３４上における媒体Ｓの搬送方向）に延設されていてもよい。

・図７に示す変更例のように、保持部１６のアーム１６ａの長さは任意に変更することができる。また、保持部１６がアーム１６ａを備えなくてもよい。
・液体供給装置１４または液体噴射装置１１が圧送機構３８を備えず、水頭のみによって液体噴射部３３に液体を供給するようにしてもよい。

・液体噴射部３３が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射して記録を行う構成にしてもよい。

・媒体Ｓは用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。また、媒体ＳはＴシャツなど、任意の形状の衣類等であってもよいし、食器または文具のような任意の形状の立体物であってもよい。

以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
［思想１］
ノズルから液体を噴射する液体噴射部に液体を供給する液体供給装置であって、
前記液体を収容する液体収容体を着脱可能に保持する保持部と、
前記保持部を、前記液体収容体を着脱する着脱位置と、前記液体噴射部に前記液体を供給する供給位置との間で回動させる回動機構と、
を備え、
前記供給位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより高い位置に配置され、前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより低い位置に配置されることを特徴とする液体供給装置。

上記［思想１］によれば、保持部が供給位置にあるときには、液体収容体がノズルより高い位置に配置されるので、液体収容体に収容された液体とノズルとの水頭により、液体噴射部に液体を供給することができる。また、保持部が着脱位置にあるときには、液体収容体がノズルより低い地位に配置されるので、供給位置で着脱するよりも、着脱操作を容易に行うことができる。したがって、水頭により液体を供給可能な位置に装着される液体収容体の着脱操作にかかる労力を低減することができる。

［思想２］
前記液体収容体は、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部から前記液体を導出する導出部とを有し、
前記保持部が前記供給位置にあるときと前記着脱位置にあるときとで、前記保持部に保持された前記液体収容体において、前記導出部と前記液体収容部の位置関係が上下反転することを特徴とする［思想１］に記載の液体供給装置。

上記［思想２］によれば、液体収容体は、保持部が供給位置にあるときと着脱位置にあるときとで導出部と液体収容部の位置関係が上下反転するので、保持部の回動に伴って、液体収容部に収容された液体を攪拌することができる。

［思想３］
前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記導出部が前記液体収容部の上に配置されることを特徴とする［思想２］に記載の液体供給装置。

上記［思想３］によれば、保持部が着脱位置にあるときに、液体収容体の導出部は液体収容部の上に配置されるので、液体収容体の着脱操作のときに液体収容部に収容された液体が導出部から漏出しにくい。

［思想４］
前記保持部に保持された前記液体収容体に対して、収容された前記液体を導出可能に接続される導入部と、
前記導入部から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるための供給流路と、
前記供給流路において、前記液体の流動を許容する開弁状態と前記液体の流動を規制する閉弁状態とに切替可能な開閉弁と、
前記供給流路において、前記開閉弁と前記液体噴射部との間に設けられ、前記液体噴射部に供給される前記液体の圧力を調整する圧力調整機構と、を備えることを特徴とする［思想１］から［思想３］のうちいずれか一つに記載の液体供給装置。

上記［思想４］によれば、開閉弁を開弁状態にすることによって、液体噴射部に向けて液体を供給することができるし、開閉弁を閉弁状態にすることによって、液体噴射部への液体の供給を停止することができる。また、液体噴射部に供給される液体の圧力を圧力調整機構によって調整することができる。

［思想５］
前記開閉弁は、前記回動機構の回動動作に連動して、前記保持部が前記供給位置に配置されるときに開弁状態となり、前記保持部が前記着脱位置に配置されるときに閉弁状態となることを特徴とする［思想４］に記載の液体供給装置。

上記［思想５］によれば、回動機構の回動動作に連動して保持部が着脱位置に配置されるときに開閉弁が閉弁状態となることにより、液体収容体の着脱時に液体が漏出しにくくなる。また、回動機構の回動動作に連動して保持部が供給位置に配置されるときに開閉弁が開弁状態となることにより、装着した液体収容体から液体噴射部に向けて速やかに液体を供給することができる。また、開閉弁の開閉動作を回動機構の回動動作に連動させることによって、保持部の回動に伴って液体が液体収容体の方に逆流しないようにすることができる。

［思想６］
前記液体供給装置の構成要素を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記液体噴射部が前記液体を噴射しない待機状態になるときには、前記回動機構を制御して、前記保持部を前記着脱位置に配置させることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液体供給装置。

上記［思想６］によれば、液体噴射部が液体を噴射しない待機状態になるときには、回動機構が保持部を着脱位置に配置させるので、液体の供給が不要なときに、水頭により液体が加圧状態にならないようにすることができる。

［思想７］
前記保持部に保持された前記液体収容体に対して、収容された前記液体を導出可能に接続される導入部と、
前記導入部から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるための供給流路と、
前記供給流路において、前記液体の流動を許容する開弁状態と前記液体の流動を規制する閉弁状態とに切替可能な開閉弁と、
を備え、
前記制御部は、前記保持部が前記液体収容体を保持していないときには前記開閉弁を閉弁状態にし、前記液体収容体を保持した前記保持部が前記供給位置にあるときには前記開閉弁を開弁状態にし、前記液体収容体が前記保持部に対して着脱されるときには前記保持部を前記供給位置から前記着脱位置に回動させるのに先だって前記開閉弁を閉弁状態にすることを特徴とする［思想６］に記載の液体供給装置。

上記［思想７］によれば、保持部が液体収容体を保持していないときには開閉弁が閉弁状態になるので、液体の漏出を抑制することができる。また、液体収容体を保持した保持部が供給位置にあるときには開閉弁が開弁状態になるので、液体収容体に収容された液体を液体噴射部に供給することができる。また、液体収容体が保持部に対して着脱されるときには、保持部が供給位置から着脱位置に回動されるのに先だって開閉弁が閉弁状態になるので、液体収容体の着脱に伴う液体の漏出を抑制することができる。

［思想８］
前記保持部に保持された前記液体収容体に対して、収容された前記液体を導出可能に接続される導入部と、
前記導入部から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるための供給流路と、
前記供給流路において、前記液体の流動を許容する開弁状態と前記液体の流動を規制する閉弁状態とに切替可能な開閉弁と、
前記供給流路において、前記開閉弁と前記液体噴射部との間に設けられ、前記液体噴射部に供給される前記液体の圧力を調整する圧力調整機構と、
前記供給流路において、前記開閉弁と前記圧力調整機構との間で液体を貯留する液体貯留部と、
を備え、
前記液体貯留部の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓性部材により構成され、
前記液体噴射部が前記液体を噴射しない待機状態になるときには、前記制御部が前記開閉弁を開弁状態にすることを特徴とする［思想６］または［思想７］に記載の液体供給装置。

上記［思想８］によれば、液体噴射部が前記液体を噴射しない待機状態になるときには開閉弁が開弁状態となるので、液体貯留部への液体の流入及び流出が許容される。そして、液体貯留部における液体の流動に伴って、液体を攪拌することができる。

［思想９］
ノズルを有して、前記ノズルから液体を噴射する液体噴射部と、
前記液体を収容する液体収容体が着脱可能に装着される保持部と、
前記保持部を、前記液体収容体を着脱する着脱位置と、前記液体噴射部に前記液体を供給する供給位置との間で回動させる回動機構と、
を備え、
前記供給位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより高い位置に配置され、前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより低い位置に配置されることを特徴とする液体噴射装置。

上記［思想９］によれば、［思想１］の液体供給装置と同様の作用効果を得ることができる。

１１…液体噴射装置、１２…筐体、１３…支持脚部、１４…液体供給装置、１５…回動機構、１６…保持部、１６ａ…アーム、１６ｂ…ホルダー、１６ｃ…導入部、１７…回動軸、１８…操作部、１９…支持突部、２０…液体収容体、２１…液体収容部、２２…ケース、２３…導出部、２４…送気路、２５…給送機構、２６…巻取機構、２７…テンションバー、２８…カセット、３１…ガイド軸、３２…キャリッジ、３３…液体噴射部、３４…支持部、３５…搬送機構、３６…ノズル、３７…供給流路、３７ａ…分岐流路、３７ｂ…分岐流路、３８…圧送機構、３９…開閉弁、４０…一方向弁、４１…フィルターユニット、４２…スタティックミキサー、４３…液体貯留部、４３ａ…可撓性部材、４４…ばね、４５…脱気機構、４６…脱気室、４７…脱気膜、４８…減圧室、４９…減圧流路、５０…メンテナンス機構、５１…払拭部材、５２…払拭装置、５３…液体受容部、５４…フラッシングユニット、５５…クリーニング機構、５６…キャップ、５７…廃液収容体、５８…吸引流路、５９…吸引ポンプ、６１…ポンプ室、６１ａ…連通溝、６２…変位部材、６３…ばね、６４…変位機構、６５…気体室、６６…通気路、６７…吸気ポンプ、６８…吸引弁、６９…吐出弁、７０…圧力調整機構、７１…供給室、７２…連通孔、７３…圧力室、７４…弁体、７５…受圧部材、７６…フィルター、７７…可撓膜、７８…第１付勢部材、７９…第２付勢部材、８１…開弁機構、８２…収容室、８３…加圧袋、８４…加圧流路、８５…一方向弁、８６…ポンプ、９１…液室、９２…振動板、９３…収容部、９４…アクチュエーター、９５…共通液室、９６…フィルター、９７…返送流路、９８…循環ポンプ、１００…制御部、１０１…チューブ、１０２…押圧部材、１０３…移動機構、１０４…ハウジング、１０５…案内溝、１０６…回転体、１０７…回転軸、Ｓ…媒体。

Claims (9)

1. ノズルから液体を噴射する液体噴射部に液体を供給する液体供給装置であって、
   前記液体を収容する液体収容体を着脱可能に保持する保持部と、
   前記保持部を、前記液体収容体を着脱する着脱位置と、前記液体噴射部に前記液体を供給する供給位置との間で回動させる回動機構と、
   を備え、
   前記供給位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより高い位置に配置され、前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより低い位置に配置される
   ことを特徴とする液体供給装置。
2. 前記液体収容体は、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部から前記液体を導出する導出部とを有し、
   前記保持部が前記供給位置にあるときと前記着脱位置にあるときとで、前記保持部に保持された前記液体収容体において、前記導出部と前記液体収容部の位置関係が上下反転する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記導出部が前記液体収容部の上に配置される
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
4. 前記保持部に保持された前記液体収容体に対して、収容された前記液体を導出可能に接続される導入部と、
   前記導入部から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるための供給流路と、
   前記供給流路において、前記液体の流動を許容する開弁状態と前記液体の流動を規制する閉弁状態とに切替可能な開閉弁と、
   前記供給流路において、前記開閉弁と前記液体噴射部との間に設けられ、前記液体噴射部に供給される前記液体の圧力を調整する圧力調整機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液体供給装置。
5. 前記開閉弁は、前記回動機構の回動動作に連動して、前記保持部が前記供給位置に配置されるときに開弁状態となり、前記保持部が前記着脱位置に配置されるときに閉弁状態となる
   ことを特徴とする請求項４に記載の液体供給装置。
6. 前記液体供給装置の構成要素を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記液体噴射部が前記液体を噴射しない待機状態になるときには、前記回動機構を制御して、前記保持部を前記着脱位置に配置させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液体供給装置。
7. 前記保持部に保持された前記液体収容体に対して、収容された前記液体を導出可能に接続される導入部と、
   前記導入部から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるための供給流路と、
   前記供給流路において、前記液体の流動を許容する開弁状態と前記液体の流動を規制する閉弁状態とに切替可能な開閉弁と、
   を備え、
   前記制御部は、前記保持部が前記液体収容体を保持していないときには前記開閉弁を閉弁状態にし、前記液体収容体を保持した前記保持部が前記供給位置にあるときには前記開閉弁を開弁状態にし、前記液体収容体が前記保持部に対して着脱されるときには前記保持部を前記供給位置から前記着脱位置に回動させるのに先だって前記開閉弁を閉弁状態にする
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体供給装置。
8. 前記保持部に保持された前記液体収容体に対して、収容された前記液体を導出可能に接続される導入部と、
   前記導入部から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるための供給流路と、
   前記供給流路において、前記液体の流動を許容する開弁状態と前記液体の流動を規制する閉弁状態とに切替可能な開閉弁と、
   前記供給流路において、前記開閉弁と前記液体噴射部との間に設けられ、前記液体噴射部に供給される前記液体の圧力を調整する圧力調整機構と、
   前記供給流路において、前記開閉弁と前記圧力調整機構との間で液体を貯留する液体貯留部と、
   を備え、
   前記液体貯留部の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓性部材により構成され、
   前記液体噴射部が前記液体を噴射しない待機状態になるときには、前記制御部が前記開閉弁を開弁状態にする
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の液体供給装置。
9. ノズルを有して、前記ノズルから液体を噴射する液体噴射部と、
   前記液体を収容する液体収容体が着脱可能に装着される保持部と、
   前記保持部を、前記液体収容体を着脱する着脱位置と、前記液体噴射部に前記液体を供給する供給位置との間で回動させる回動機構と、
   を備え、
   前記供給位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより高い位置に配置され、前記着脱位置にある前記保持部に保持された前記液体収容体は、前記ノズルより低い位置に配置される
   ことを特徴とする液体噴射装置。

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