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技術 液体吐出装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 杉山敏郎青木典之渡辺繁小幡力和田直晃丸山遼平加藤龍一徳田康平
出願日 2016年5月31日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-108665
公開日 2017年12月7日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-213757
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット(インク供給、その他)
主要キーワード 攪拌フィン チューブガイド 攪拌対象 送出位置 リザーブタンク内 装着センサ ホルダーユニット 容量変化量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年12月7日)のものです。
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図面 (13)

課題

タンクおよびリザーブタンク内粒子が分散した液体を効率よく攪拌することができ、当該液体中の粒子の濃度を短時間で均一化することが可能な液体吐出装置を提供する。

解決手段

液体を液体吐出ヘッド16から吐出する液体吐出装置であって、第1の流路32を介してタンク22から液体を送出可能であるとともに、貯留した液体が第2の流路56を介して液体吐出ヘッドに供給されるリザーブタンク28を備えるようにした。また、リザーブタンクにおいて、第1の流路を介して送出される液体の送出位置近傍に形成された第1の開口部92と、リザーブタンクにおいて、第2の流路に吸引される液体の吸引位置近傍に形成された第2の開口部93との間を連通する第3の流路37を備えるようにした。さらに、第3の流路を通して、第1の開口部から第2の開口部に向かって液体を送る第1の送液動作を行う送液手段39を備えるようにした。

概要

背景

特許文献1には、インク貯留されたタンクの下方側にリザーブタンクを設け、バードフィード方式(チキンフィード方式)によりリザーブタンクに一定量の顔料インクが貯留される構成のインクジェット記録装置が記載されている。なお、本明細書においては、「顔料インク」を、単に「インク」と適宜に称する。このインクジェット記録装置では、リザーブタンク内のインクを攪拌するために、リザーブタンク内に攪拌フィンを備えている。そして、攪拌フィンによってインクを攪拌することにより、リザーブタンクに貯留されたインクの顔料成分の沈降を解消して記録結果色ムラなどが生じないようにしていた。

概要

タンクおよびリザーブタンク内の粒子が分散した液体を効率よく攪拌することができ、当該液体中の粒子の濃度を短時間で均一化することが可能な液体吐出装置を提供する。液体を液体吐出ヘッド16から吐出する液体吐出装置であって、第1の流路32を介してタンク22から液体を送出可能であるとともに、貯留した液体が第2の流路56を介して液体吐出ヘッドに供給されるリザーブタンク28を備えるようにした。また、リザーブタンクにおいて、第1の流路を介して送出される液体の送出位置近傍に形成された第1の開口部92と、リザーブタンクにおいて、第2の流路に吸引される液体の吸引位置近傍に形成された第2の開口部93との間を連通する第3の流路37を備えるようにした。さらに、第3の流路を通して、第1の開口部から第2の開口部に向かって液体を送る第1の送液動作を行う送液手段39を備えるようにした。

目的

本発明は、リザーブタンク内の液体を効率よく攪拌することが可能な液体吐出装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

液体液体吐出ヘッドから吐出する液体吐出装置であって、第1の流路を介してタンクから前記液体を送出可能であるとともに、貯留した前記液体が第2の流路を介して前記液体吐出ヘッドに供給されるリザーブタンクと、前記リザーブタンクにおいて、前記第1の流路を介して送出される前記液体の送出位置近傍に形成された第1の開口部と、前記リザーブタンクにおいて、前記第2の流路に吸引される前記液体の吸引位置近傍に形成された第2の開口部との間を連通する第3の流路と、前記第3の流路を通して、前記第1の開口部から前記第2の開口部に向かって前記液体を送る第1の送液動作を行う送液手段とを有することを特徴とする液体吐出装置。

請求項2

前記第1の流路は、前記第1の開口部と隣接する第3の開口部から前記リザーブタンク内に前記液体を送出することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。

請求項3

前記リザーブタンクに貯留された前記液体が所定量以上貯留されている所定状態であるか否かを検知するセンサをさらに備え、前記センサが前記所定状態であることを検知すると、前記送液手段が前記第1の送液動作を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。

請求項4

前記第1の開口部は、前記リザーブタンクの下壁部に形成され、前記第1の流路は、前記第1の開口部の真上近傍から前記リザーブタンク内に前記液体を送出することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。

請求項5

前記第3の流路は、前記タンクと接続された第4の流路と接続され、前記送液手段はさらに、前記第4の流路を介し前記タンクに前記液体を送出するとともに、前記第1の流路を介して前記タンクから前記リザーブタンクに前記液体を送出し、前記リザーブタンク内の前記液体を前記第1の開口部から吸引する第2の送液動作を行うことを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。

請求項6

前記第1の流路は、高さ方向に延設され、下端部が前記リザーブタンク内に位置し、前記リザーブタンクに貯留された前記液体の液面が下降し、該液面が前記第1の流路の下端部よりも下方側に位置すると、前記第1の流路を介して前記タンクに空気が供給されて、前記第4の流路を介して前記タンクから前記リザーブタンクに前記液体が送出され、前記タンクから前記リザーブタンクに前記液体が送出されて該液面が上昇し、該液面が前記第1の流路の下端部に達すると、前記第4の流路を介する前記タンクから前記リザーブタンクへの前記液体の送出が停止される第3の送液動作が行われることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。

請求項7

前記リザーブタンクに貯留された前記液体が所定量以上貯留されている所定状態であるか否かを検知するセンサをさらに備え、前記センサが前記所定状態でないことを検知すると、前記送液手段は前記第1の送液動作のみを行い、前記センサが前記所定状態であることを検知すると、前記送液手段は前記第1の送液動作を行った後に、前記第2の送液動作を行うことを特徴とする請求項5または6に記載の液体吐出装置。

請求項8

前記リザーブタンクに貯留された前記液体が所定量以上貯留されている所定状態であるか否かを検知するセンサをさらに備え、前記第2の送液動作の際に、前記センサにより前記所定状態でないことが検知されると、前記第2の送液動作を停止し、前記第3の送液動作により前記リザーブタンク内に前記液体が送出され、前記センサにより前記所定状態であることが検知されると、前記第2の送液動作を再開することを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。

請求項9

前記送液手段は、第4の流路に設けられた第1の弁と、第3の流路に設けられた第2の弁と、前記第4の流路において前記第1の弁と前記第2の弁との間に配設され、拡大および縮小して容積を変えることが可能な膨出部とを備えることを特徴とする請求項5または8に記載の液体吐出装置。

請求項10

前記下壁部において、前記第1の開口部と前記第2の開口部との間に隔壁が配設されることを特徴とする請求項4から9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。

請求項11

前記第2の開口部は、前記第1の開口部よりも上方側に位置することを特徴とする請求項4から9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。

請求項12

前記第1の開口部は、前記リザーブタンクへの前記液体の送出を阻止する第1の逆支弁を備え、前記第2の開口部は、前記リザーブタンクからの前記液体の吸引を阻止する第2の逆支弁を備えることを特徴とする請求項4から11のいずれか1項に記載の液体吐出装置。

技術分野

0001

本発明は、液体吐出する液体吐出装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、インク貯留されたタンクの下方側にリザーブタンクを設け、バードフィード方式(チキンフィード方式)によりリザーブタンクに一定量の顔料インクが貯留される構成のインクジェット記録装置が記載されている。なお、本明細書においては、「顔料インク」を、単に「インク」と適宜に称する。このインクジェット記録装置では、リザーブタンク内のインクを攪拌するために、リザーブタンク内に攪拌フィンを備えている。そして、攪拌フィンによってインクを攪拌することにより、リザーブタンクに貯留されたインクの顔料成分の沈降を解消して記録結果色ムラなどが生じないようにしていた。

先行技術

0003

特開2007−313830号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1に開示されたインクジェット記録装置では、リザーブタンク内のインクは、所定の箇所に設けられた攪拌フィンにより攪拌しているため、顔料濃度が容易に均一化せずに、攪拌に時間を要していた。また、特許文献1には、リザーブタンクではなくタンク内のインクを攪拌するために、ポンプ機構によりタンクとリザーブタンクとの間でインクを循環させる構成が記載されている。なお、こうした循環では、タンクに微小な負圧を生じさせ、リザーブタンクからタンク内にインクを吸引しているため、リザーブタンク内のインクに対しては十分な攪拌効果が期待できない。

0005

本発明は、リザーブタンク内の液体を効率よく攪拌することが可能な液体吐出装置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

0006

上記目的を達成するために、本発明による液体吐出装置は、液体を液体吐出ヘッドから吐出する液体吐出装置であって、第1の流路を介してタンクから上記液体を送出可能であるとともに、貯留した上記液体が第2の流路を介して上記ヘッドに供給されるリザーブタンクと、上記リザーブタンクにおいて、上記第1の流路を介して送出される上記液体の送出位置近傍に形成された第1の開口部と、上記リザーブタンクにおいて、上記第2の流路に吸引される上記液体の吸引位置近傍に形成された第2の開口部との間を連通する第3の流路と、上記第3の流路を通して上記第1の開口部から上記第2の開口部に向かって上記液体を送る第1の送液動作を行う送液手段とを有することを特徴とする。

発明の効果

0007

本発明によれば、送液手段によって送出位置近傍に送出された液体を第3の流路により吸引位置近傍に送出することで、リザーブタンク内に液体が混合されながら循環する流れが形成されるようになる。これにより、液体を効率よく攪拌することができ、粒子が分散された液体などでは、粒子の濃度を短時間で均一化することができるようになる。

図面の簡単な説明

0008

本発明による液体吐出装置の一部を破断した概略構成斜視図である。
本発明の第1の実施の形態による液体吐出装置たるインクジェット記録装置におけるインク供給経路の構成を示す説明図である。
マイクロコンピューターハードウェア構成を表すブロック構成図である。
第1の攪拌処理の詳細な処理ルーチンを示すフローチャートである。
(a)(b)(c)は、第1の攪拌処理によるインクの流れを説明する説明図である。
本発明の第2の実施の形態による液体吐出装置たるインクジェット記録装置におけるインク供給経路の構成を示す説明図である。
第2の攪拌処理の詳細な処理ルーチンを示すフローチャートである。
リザーブタンク攪拌処理の詳細な処理ルーチンを示すフローチャートである。
(a)(b)(c)は、リザーブタンク攪拌処理によるインクの流れを説明する説明図である。
タンク攪拌処理の詳細な処理ルーチンを示すフローチャートである。
(a)(b)(c)は、タンク攪拌処理によるインクの流れを説明する説明図である。
本発明の第2の実施の形態による液体吐出装置の変形例を示す説明図である。

実施例

0009

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による液体吐出装置の一例を詳細に説明するものとする。まず、図1乃至図5を参照しながら、本発明による液体吐出装置の第1の実施の形態について説明する。

0010

(第1の実施の形態)
液体吐出装置たるインクジェット記録装置10は、図1のように、X軸方向に搬送される記録媒体Mを支持するプラテン12と、X軸方向と交差するY軸方向(本実施の形態では直交している。)に移動可能に配設されたキャリッジ14とを有している。なお、記録媒体Mは、ロール状に巻かれてホルダーユニット15にセットされる。そして、インクジェット記録装置10の後方側に引き出された後に、プラテン12上をX軸方向に沿って後方側から前方側に向かって搬送される。

0011

キャリッジ14には、インクを吐出するノズル(不図示)が形成されたノズル面(不図示)がプラテン12と対向するように記録ヘッド16(液体吐出ヘッド)が配設されている。このとき、ノズル面(不図示)は、X、Y軸方向と交差するZ軸方向でプラテン12と一定の距離が保たれるよう配設される。なお、ノズル面(不図示)では、X軸方向に沿って複数のノズルが並設されてノズル列を形成している。記録ヘッド16には、インクチューブ20を介してタンク22が接続されている。このインクチューブ20はチューブガイド21によって束ねられている。タンク22は、複数配設され、それぞれ独立して異なる色彩顔料が分散されたインクを貯留している。また、タンク22はそれぞれ、ベース部材(不図示)に固定的に配設された収容部(不図示)に着脱可能に配設される。各タンク22に貯留されたインクは、インクチューブ20を介して記録ヘッド16に供給される。なお、本実施形態では、タンク22を複数設けるようにしたが、1つだけ設けるようにしてもよい。

0012

また、キャリッジ14は、モータ(不図示)の駆動によりY軸方向に延在するガイドシャフト18上を往復移動可能な構成となっている。そして、記録ヘッド16は、キャリッジ14を介してY軸方向に移動しながら、X軸方向で搬送される記録媒体Mに対してインクを吐出して、記録媒体Mに所定の画像を記録する。即ち、まず、記録ヘッド16がキャリッジ14を介してY軸方向に移動する際に、プラテン12に支持された記録媒体Mに対してノズル(不図示)からインクを吐出して、記録媒体Mに1記録走査分の画像を記録する。次に、記録媒体MをX軸方向で所定量だけ搬送し、記録媒体Mにおける記録ヘッド16と対向する位置に、まだ何も記録されていない領域を位置させる。その後、記録ヘッド16がキャリッジ14を介してY軸方向に移動する際にノズル(不図示)からインクを吐出して当該領域に対して記録を行う。こうした一連の動作を繰り返し実行することで、記録媒体Mに画像を記録する。

0013

インクジェット記録装置10では、Y軸方向の一方の端部側に回復ユニット24が配設されている。回復ユニット24は記録ヘッド16に対して、ノズル(不図示)が正常にインクを吐出可能なように、例えば、記録ヘッド16内部に溜まった空気を強制的に吸い出す弁閉じ吸引(後述する。)などの回復動作を所定のタイミングで行う。さらに、インクジェット記録装置10には、表示パネル26が設けられている。この表示パネル26は、例えば、タッチパネルになっており、所定の情報を表示するとともに表示項目ユーザーが選択することができ、インクジェット記録装置10では、この選択に基づいて種々の処理が実行される。

0014

タンク22とインクチューブ20との間には、インクを貯留可能なリザーブタンク28が配設されており、このリザーブタンク28の内部には一定量のインクが貯留される。ここで、図2を参照しながら、リザーブタンク28を含むタンク22から記録ヘッド16までのインクの供給経路について説明する。なお、図2では、発明の理解を容易にするために、1つのインクのインク供給経路についてのみ示している。

0015

この図2に示すインク供給経路11では、タンク22から供給されたインクがリザーブタンク28に貯留される。そして、リザーブタンク28に貯留されたインクがインクチューブ20を介して水頭差供給方式によって記録ヘッド16にインクを供給するように構成されている。

0016

より詳細には、リザーブタンク28とタンク22とは流路30、32により接続されている。流路30は、一方の端部がリザーブタンク28の下壁部28aに接続される。そして、接続部には、下壁部28aにおいて流路30とリザーブタンク28との内部空間を連通する開口部90(第3の開口部)が形成される。他方の端部は内部空間が連通した中空管34により構成されている。この流路30には、ポンプ36が配設されており、ポンプ36の駆動により、流路30はタンク22からリザーブタンク28に向かってインクを送出可能な構成となっている。なお、こうしたポンプ36は、例えば、チューブポンプである。また、流路30では、中空管34とポンプ36との間に流路30を開放および閉塞する弁35が配設されている。

0017

また、流路32(第1の流路)は、リザーブタンク28の上壁部28bから上方側に突出するように高さ方向に直線状に延設されている。そして、上端部は内部空間が連通した中空管38により構成され、下端部32aは、リザーブタンク28内部に位置している。なお、中空管34、38は、例えば、金属針で形成されており、この中空管34、38がタンク22に接続(挿入)されることで、流路30、32はタンク22に接続される。リザーブタンク28は、大気連通路40を介して大気と連通するように構成されており、流路32の下端部32aは、この大気連通路40の上端部40aより上方側に位置する。タンク22は、貯留されたインクの増減などにより内部の容積が容易に変化しない構成となっており、下壁部22aにおいて所定の間隔を空けて中空管34、38が挿入される。

0018

リザーブタンク28には、インクチューブ20が接続される流路56(第2の流路)が側壁部28cの最も下方側に配設される。そして、接続部には、側壁部28cにおいて流路56とリザーブタンク28との内部空間を連通する開口部91が形成される。リザーブタンク28から記録ヘッド16へのインクの供給は、リザーブタンク28に貯留されたインクの液面LS1と記録ヘッド16におけるインクの液面との水頭差Hを利用する水頭差供給方式によってなされる。なお、本実施形態においては、この水頭差Hを80mmとした。また、流路56には、リザーブタンク28とインクチューブ20との間に流路56を開放および閉塞することが可能な弁58が配設されている。こうした弁58は、記録ヘッド16へ水頭差供給方式でインクを供給する際には開放するように制御される。

0019

リザーブタンク28の下方側には、ポンプ39(送液手段)を備えた流路37(第3の流路)が配設されている。この流路37は、一方の端部が下壁部28aに接続されて、接続部には、流路37とリザーブタンク28との内部空間を連通する開口部92(第1の開口部)が形成される。なお、この接続部は、流路30の接続部の近傍(本実施形態では隣接している。)に位置している。従って、開口部92は、流路30を介してリザーブタンク28に送出されたインクの送出位置近傍(開口部90近傍)に形成されている。そして、これら2つの接続部は、流路32の下方側(真下近傍)に位置している。なお、流路37の一方の端部のリザーブタンク28との接続は、下壁部28aに限定されるものではなく、例えば、下壁部28a近傍の側壁部28cであってもよい。この場合、開口部90は、下壁部28a近傍の側壁部28cに形成される。

0020

また、流路37は、他方の端部が下壁部28aに接続されて、接続部には、流路37とリザーブタンク28との内部空間を連通する開口部93(第2の開口部)が形成される。なお、この接続部は、開口部91の近傍に位置している。従って、開口部93は、流路56を介して記録ヘッド16に供給するインクを吸引する吸引位置近傍(開口部91近傍)に形成されている。そして、流路37では、ポンプ39によりインクが送出され、リザーブタンク28内のインクを開口部92から吸引し、開口部93から送出する(第1の送液動作)。なお、ポンプ39は、例えば、チューブポンプである。なお、流路37の一方の端部のリザーブタンク28との接続は、下壁部28aに限定されるものではなく、例えば、下壁部28a近傍の側壁部28cであってもよい。この場合、開口部93は、下壁部28a近傍の側壁部28cに形成される。

0021

また、リザーブタンク28には、貯留したインクの残量状態を検知するセンサ80(図3を参照)における電極50、52、54が配設されている。電極50は、下端部50aが所定の高さ位置よりも所定量lだけ下方側に位置するように配設される。なお、所定の高さ位置は、大気連通路40の上端部40aよりも下方側に位置する。そして、この位置を基準として、リザーブタンク28におけるインクが所定量以上貯留されている状態、つまり、満タン状態所定状態)であるか否かが判断される。また、本実施形態において、所定量lは4mmとする。所定量lについては、4mmに限定されるものではなく、4mmよりも大きく、あるいは、小さくしてもよく、センサ80による検知時の液面の揺らぎなどを考慮して決定される。

0022

電極52および電極54はそれぞれ、下端部52a、54aが同じ高さ位置に位置している。また、下端部52a、54aは、下端部50aよりも下方側であり、かつ、開口部91の上端よりも上方側に位置する。電極50、52、54には、電源(不図示)が接続されており、センサ80では、この電源から2つの電極に電圧印加して、その電極間抵抗値に基づいて当該電極間が導通しているか否かを検知する。

0023

また、インクジェット記録装置10は、マイクロコンピューター60を備えており、このマイクロコンピューター60により全体の動作が制御されている。マイクロコンピューター60は、図3のように、中央処理装置(CPU)62により制御するように構成されている。CPU62には、バスを介して、CPU62の制御のためのプログラムや各種のデータなどを記憶するリードオンリメモリ(ROM)64が接続されている。また、CPU62のためのワーキングエリアとして用いられる記憶領域などを備えたランダムアクセスメモリ(RAM)66が接続されている。さらに、ユーザーが操作するキーや各種情報を表示する表示パネル26を含むユーザーインターフェース68と、外部から接続される各種機器入出力インターフェース回路(I/O)70が接続されている。

0024

マイクロコンピューター60には、I/O70を介して、弁35、58およびポンプ36、39など駆動するための駆動部材46やセンサ80が接続されている。従って、マイクロコンピューター60は、センサ80における電極50、52、54への電圧の印加を制御する。また、センサ80から検知結果が出力され、この検知結果からインクの残量状態を判断する。例えば、電極50、54間で導通を検知したことが出力されると、リザーブタンク28のインクが満タン状態であると判断する。また、電極52、54間で導通を検知できないことが出力されると、リザーブタンク28にインクがない状態、つまり、空状態であると判断する。さらに、電極52、54間で導通を検知できない時間が一定時間以上経過すると、タンク22のインクが空状態であると判断する。そして、こうした判断結果に基づいて、弁35、58の開閉の制御やポンプ36、39の駆動制御を行うこととなる。なお、センサ、弁やポンプの制御については、各インクのインク供給経路11において同時に制御される。

0025

また、I/O70には、時間をカウントするカウンタ82が接続されている。さらに、I/O70には、タンク22に装着されたEEPROMなどの不揮発性メモリ(不図示)に記憶された情報を読み取って、タンク22の着脱を検知する装着センサ72が接続されている。この装着センサ72は、不揮発性メモリ(不図示)に記憶された情報の書き換えが可能であり、例えば、記録動作終了後などの所定のタイミングでタンク22内のインクの残量に関する情報の書き込みを行う。なお、このとき書き込まれるインクの残量に関する情報は、例えば、記録ヘッド16からのインクの吐出回数に基づいて算出されたインク消費量から算出されたインク残量となる。

0026

こうして構成されたインク供給経路11では、記録動作などによりインクが消費され、液面LS1が下降して電極50の下端部50aより下方側に達すると、センサ80により電極50、54間に導通が検知されなくなる。すると、この検知結果に基づいてマイクロコンピューター60により、弁35を開くとともにポンプ36を駆動して、タンク22からリザーブタンク28へインクが送出される。こうしてリザーブタンク28へインクが送出されると、液面LS1が上昇して、センサ80において電極50、54間に導通が検知される。すると、この検知結果に基づいて、マイクロコンピューター60により、ポンプ36を停止するとともに弁35を閉じる。これにより、リザーブタンク28に一定量のインクを貯留するようにする。なお、タンク22からリザーブタンク28へインクが送出される処理の後、一定時間以上センサ80により電極50、54間の導通が検知できない時には、タンク22のインクが空状態であると判断する。そして、表示パネル26を介して、タンク22の交換を促す旨の表示を行う。

0027

以上の構成において、インクジェット記録装置10では、タンク22の交換時などの所定のタイミングで、リザーブタンク28に貯留されたインクに対して第1の攪拌処理が実行される。即ち、タンク22を交換する際には、液面LS1は電極50の下端部50aより下方側に位置している。そして、タンク22が交換されると、弁35を開け、ポンプ36を駆動してタンク22からリザーブタンク28にインクを送出する。これにより、液面LS1が上昇し、センサ80によって、インクが満タン状態であることが検知される(つまり電極50、54間で導通が検知される)と、この第1の攪拌処理が開始される。ここで、図4のフローチャートには、第1の攪拌処理の詳細な処理内容が示されている。この第1の攪拌処理では、まず、前回の攪拌処理からの経過時間を算出する(ステップS402)。このステップS402では、記憶されている攪拌処理実行日に基づいて算出される。ここで、マイクロコンピューター60には、最後に攪拌処理(第1の攪拌処理および後述する第2の攪拌処理)を実行した日として、攪拌処理実行日が記憶されている。従って、ステップS402では、この攪拌処理実施日から経過時間を算出することとなる。

0028

次に、算出された経過時間から攪拌時間を決定する(ステップS404)。マイクロコンピューター60には、第1の攪拌処理における経過時間に対する攪拌時間が記憶されており、ステップS404では、この記憶情報に基づいて攪拌時間が決定される。例えば、経過時間10日未満のとき攪拌時間15秒、経過時間10日以上とき攪拌時間30秒とする。

0029

次に、ポンプ39を駆動する(ステップS406)。ステップS406では、ポンプ39の駆動により、流路37において開口部92からリザーブタンク28のインクを吸引するとともに、開口部93から吸引したインクを送出する。ここで、タンク22からリザーブタンク28に送出されたインクは、タンク22の下方側に貯留された高濃度インクとなる。このため、この高濃度インクTは、図5(a)のように、開口部90、92近傍に留まり、開口部90近傍と開口部91近傍とでは顔料濃度が異なった状態となる。開口部90近傍に溜まった高濃度インクは、リザーブタンク28の底部で不均一に広がる。このためステップS406により、図5(b)のように、開口部92から高濃度インクTが吸引され、吸引された高濃度インクTは開口部93から送出される。即ち、開口部90、92近傍の高濃度インクが流路37を介して顔料濃度が比較的高くない流路56近傍に送出される。なお、ステップS406では、ポンプ39を駆動するタイミングでカウンタ82により時間の計測を開始する。

0030

このように、流路37を介して高濃度インクが顔料濃度が比較的低い流路56近傍に送出さる際には、高濃度インクは吹き上げられ開口部93の上方側で広がる。図5(c)のように、広がった高濃度インクTは、リザーブタンク28の側壁などに当たって広がり、顔料濃度が比較的低いインクと混合されながら開口部92に達し、再度流路37に吸引される循環の流れが形成される。これにより、リザーブタンク28内のインクは効率よく攪拌され、顔料濃度が速やかに均一化される。

0031

次に、攪拌時間が経過したか否かの判断を行う(ステップS408)。ステップS408では、ステップS406において計測を開始した時間が、ステップS404で決定した攪拌時間に達したか否かの判断を行う。このステップS408において、攪拌時間が経過していない、つまり、計測した時間が決定した攪拌時間に達していないと判断されると、再度ステップS408の処理を行う。また、ステップS408において、攪拌時間が経過した、つまり、測定した時間が決定した攪拌時間に達したと判断されると、ポンプ39を停止して(ステップS412)、第1の攪拌処理を終了する。なお、第1の攪拌処理を終了するタイミングで、この第1の攪拌処理を実行した日を攪拌処理実行日とし、攪拌処理実行日を更新する。攪拌処理実行日については、例えば、第1の攪拌処理を開始したタイミングで更新するようにしてもよい。

0032

また、インクジェット記録装置10では、記録ヘッド16内に空気が溜まっている際に、強制的に記録ヘッド16内部の空気を抜き取る弁閉じ吸引を行う。この弁閉じ吸引の処理では、まず、弁58によって流路56を閉塞し、キャリッジ14を介して記録ヘッド16を回復ユニット24の上方側まで移動する。次に、回復ユニット24のキャップ(不図示)と記録ヘッド16のノズル面(不図示)とを密着させる。その後、ポンプ(不図示)により当該キャップと当該ノズル面との間に形成された密閉空間を一定時間(例えば、25秒)だけ減圧し、記録ヘッド16内部の空気を強制的に抜き取る。その後、弁58によって流路56を開放すると、リザーブタンク28から記録ヘッド16へインクが供給され、記録ヘッド16内部が一定量のインクで満たされる。

0033

以上において説明したように、インクジェット記録装置10は、タンク22とリザーブタンク28とを2つの流路30、32で接続し、流路30にポンプ36を配設するようにした。また、リザーブタンク28の下壁部28aに流路37を接続するようにした。これにより、下壁部28aに開口部92、93が形成され、開口部92は、流路30のリザーブタンク28との接続部に形成された開口部90と隣接するようにした。また、開口部93は、流路56のリザーブタンク28との接続部に形成された開口部91と隣接するようにした。さらに、流路37には、ポンプ39を配設するようにした。

0034

そして、タンク22を交換してインクが送出され、リザーブタンク28内のインクが満タン状態となったことが検知されると、リザーブタンク28内のインクを攪拌する第1の攪拌処理を開始するようにした。この第1の攪拌処理では、ポンプ39により流路37を介してリザーブタンク28内のインクが循環するようにした。これにより、リザーブタンク28において、貯留されたインクは効率よく攪拌され、顔料濃度が速やかに均一化される。

0035

(第2の実施の形態)
次に、図6乃至図11を参照しながら、本発明による液体吐出装置の第2の実施の形態について説明する。なお、以下の説明においては、上記したインクジェット記録装置10と同一または相当する構成については、同一の符号を用いることにより、その詳細な説明は適宜に省略する。

0036

この第2の実施の形態による液体吐出装置たるインクジェット記録装置100は、下記の点においてのみ、上記したインクジェット記録装置10と異なっている。即ち、インク供給経路101において、ポンプ36、流路37を配設せずに、膨出部102、隔壁104、流路107が配設されている。また、流路32の下端部32aが液面LS1と接するように延設されている。

0037

流路107(第3の流路)は、図6のように、リザーブタンク28の下方側に配設されている。なお、図6は、図2と同様に、発明の理解を用意にするために1つのインクのインク供給経路についてのみ示している。一方の端部107aは、下壁部28aに接続され、その接続部には、下壁部28aにおいて流路107とリザーブタンク28との内部空間を連通する開口部111(第1の開口部)が形成される。なお、開口部111の真上近傍には、流路32が位置している。従って、開口部111は、流路32を介して送出されるインクの送出位置近傍に形成されている。

0038

また、他方の端部107bは下壁部28aに接続され、その接続部には、下壁部28aにおいて流路107とリザーブタンク28との内部空間を連通する開口部113(第2の開口部)が形成される。なお、開口部93は、流路56を介して記録ヘッド16に供給するインクを吸引する吸引位置近傍(開口部91近傍)に形成されている。従って、流路107では、流路32の下方側の空間と、流路56近傍の空間とが連通されている。この流路107には、流路107を開放および閉塞する弁109(第2の弁)が配設されている。また、流路107には、開口部111と弁109との間に流路30(第4の流路)が接続されている。

0039

膨出部102は、流路30における弁35(第1の弁)と流路107の接続部Cとの間に形成された開口部30cを覆うように、流路30の外部に膨出して形成されている。この膨出部102により、流路30の内部空間は外部空間と隔絶されている。また、膨出部102は、駆動手段(不図示)による制御によって拡大および縮小し、その容積を変化することが可能となっている。こうした膨出部102は、例えば、可撓性部材により形成される。なお、本実施形態では、膨出部102の容積変化量は、0.7〜1.5mlである。このインク供給経路101では、弁35、109および膨出部102により送液手段を構成している。

0040

弁109は、弁35と同様に、マイクロコンピューター60により駆動部材46を介してその開閉が制御されている。また、タンク22からリザーブタンク28へバードフィード方式でインクを供給する際(後述する。)には、弁109を開放するように制御される。膨出部102は、マイクロコンピューター60により駆動手段(不図示)の駆動が制御されて、拡大および縮小してその容積が変化することとなる。

0041

開口部111には、リザーブタンク28へのインクの送出を阻止する逆支弁106(第1の逆支弁)が配設されている。また、開口部113には、リザーブタンク28からのインクの吸引を阻止する逆支弁108(第2の逆支弁)が配設されている。これにより、開口部111では、リザーブタンク28から流路107に向かってのみインクが流れる。また、開口部113では、流路107からリザーブタンク28に向かってのみインクが流れる。

0042

隔壁104は、リザーブタンク28内において、下壁部28aの開口部111と開口部113との間に形成されている。この隔壁104は、例えば、図6紙面の奥側から手前側に向かって延設される。また、流路32の下端部32aは、所定の高さ位置と略一致する高さ位置に位置する。そして、流路30のリザーブタンク28との接続部(つまり、開口部111となる。)は、流路32の下端部32aよりも下方側に位置する。

0043

これにより、インクジェット記録装置100では、リザーブタンク28内のインクが消費されて液面LS1が下降すると、下端部32aから流路32に空気が流れ込み、流路32を介してタンク22に空気が供給される。そして、タンク22では、空気が供給されると、タンク22から流路30にインクが送出され、流路30および流路107を介して開口部113からリザーブタンク28にインクが送出される。すると、液面LS1が上昇し、液面LS1が下端部32aに達すると、タンク22から流路30を介したリザーブタンク28へのインクの送出が停止される(第3の送液動作)。つまり、タンク22に十分なインクが貯留されていれば、バードフィード方式によりタンク22からリザーブタンク28へインクが自動的に供給され、液面LS1は下端部32a(所定の高さ位置)と略一致するようになる。

0044

以上の構成において、インクジェット記録装置100が起動すると、まず、第2の攪拌処理が開始される。ここで、図7のフローチャートには、第2の攪拌処理の詳細な処理内容が示されている。この第2の攪拌処理では、まず、前回の攪拌処理からの経過時間を算出する(ステップS702)。なお、ステップS702の具体的な処理は、ステップS402と同様である。次に、算出された経過時間からリザーブタンク28の攪拌時間たる第1の攪拌時間と、タンク22の攪拌時間たる第2の攪拌時間とを決定する(ステップS704)。

0045

マイクロコンピューター60には、リザーブタンク28およびタンク22それぞれについて経過時間に対する攪拌時間が記憶されており、ステップS704では、この記憶情報に基づいて攪拌時間が決定される。例えば、経過時間が10日未満のとき、第1の攪拌時間は15秒、第2の攪拌時間は30秒となる。また、経過時間10以上20未満のとき、第1の攪拌時間は30秒、第2の攪拌時間は1分30秒となる。さらに、経過時間20日以上のとき、第1の攪拌時間は30秒、第2の攪拌時間は3分となる。

0046

その後、各インクにおけるタンク22がすべて空状態であるか否かの判断を行う(ステップS706)。即ち、このステップS706では、各インクのインク供給経路101において、電極50、54に電圧を印加し、電極50、54間で導通が確認されたか否かの判断を行うこととなる。ステップS706において、タンク22がすべて空状態でない、つまり、少なくとも1つのインク供給経路101において、電極50、54間で導通が検知されたと判断されると、リザーブタンク攪拌処理を実行する(ステップS708)。

0047

ここで、図8のフローチャートには、このリザーブタンク攪拌処理の詳細な処理内容が記載されている。リザーブタンク攪拌処理では、まず、図9(a)のように、弁35を閉じる(ステップS802)。このとき、カウンタ82により時間の計測を開始する。次に、膨出部102を縮小する(ステップS804)。ステップ804において膨出部102を縮小することで、図9(b)のように、膨出部102に貯留されていたインクが、膨出部102の容積変化量分だけ流路30に送出される。流路30に送出されたインクは、弁35が閉じているためタンク22へは送出されず、リザーブタンク28へと送出される。このとき、インクの流れによって逆支弁106が開口部111を閉塞し、逆支弁108が開口部113を開放して、開口部113からのみリザーブタンク28にインクが供給される。なお、このとき、開口部113近傍の高濃度インクTは顔料濃度が比較的低いインクとともに巻き上げられて混合される。

0048

その後、膨出部102を拡大する(ステップS806)。ステップS806bにおいて膨出部102を拡大することで、図9(c)のように、リザーブタンク28内のインクが膨出部102の容積変化量分だけ流路107に吸引される。このとき、インクの流れによって逆支弁108が開口部113を閉塞し、逆支弁106が開口部111を開放して、開口部111から流路107にインクが吸引される。なお、このとき、開口部111近傍の高濃度インクTが顔料濃度が比較的低いインクとともに吸引されて混合される。

0049

そして、第1の攪拌時間が経過したか否かの判断を行う(ステップS808)。ステップS808では、ステップS802で計測を開始した時間が、ステップS704で決定した第1の攪拌時間に達したか否かの判断を行う。ステップS808において第1の攪拌時間が経過していない、つまり、計測した時間が第1の攪拌時間に達していないと判断されると、ステップS804に戻り、以降の処理を実行する。また、ステップS808において第1の攪拌時間が経過した、つまり、計測した時間が第1の攪拌時間に達したと判断されると、このリザーブタンク攪拌処理を終了して、ステップS710の処理に進む。なお、このリザーブタンク攪拌処理では、膨出部102を、例えば、1秒で縮小および拡大するように制御される(1Hzで動作する。)。

0050

このように、流路30、107を介して、リザーブタンク28の底部に沈降した高濃度インクを吸引および巻き上げることにより、当該高濃度インクを顔料濃度の比較的低いインクと混合しながら循環することができる。これにより、リザーブタンク28のインクは効率よく攪拌され、顔料濃度が速やかに均一化される。

0051

こうしてリザーブタンク攪拌処理が終了すると、次に、ステップS710に進み、タンク攪拌処理を実行する。ここで、図10のフローチャートには、このタンク攪拌処理の詳細な処理内容が示されている。タンク攪拌処理では、まず、図11(a)のように、弁109を閉める(ステップS1002)。このとき、カウンタ82により時間の計測を開始する。次に、弁35を開き、膨出部102を縮小する(ステップS1004)。ステップS1004において、弁35を開くとともに膨出部102を縮小することで、図11(b)のように、膨出部102に貯留されていたインクが、膨出部102の容量変化量分だけ流路30に送出される。流路30に送出されたインクは、弁109が閉じ、かつ、インクの流れによって逆支弁106が開口部111を閉塞するため、リザーブタンク28へ送出されずに、タンク22へと送出される。このとき、タンク22内に送出されたインクの流れにより、タンク22で沈降した高濃度インクTが、顔料濃度が比較的低いインクとともに巻き上げられて混合される。そして、タンク22にインクが送出されたことにより、タンク22内が加圧され、混合されて顔料濃度が低下した高濃度インクtが、流路32を介してリザーブタンク28に送出される(第2の送液動作)。こうしてリザーブタンク28に送出された比較的高濃度のインクは、リザーブタンク攪拌処理ですでに攪拌されているインクとともに巻き上げられて混合される。

0052

その後、弁35を閉めるとともに、膨出部102を拡大する(ステップS1006)。ステップS1006において弁35を閉めるとともに膨出部102を拡大することで、図11(c)のように、逆支弁106が開口部111を開放して、リザーブタンク28内のインクが流路107を介して膨出部102に吸引される。このとき、開口部111近傍における混合された比較的高濃度のインクが流路107に流れ込む。

0053

そして、第2の攪拌時間が経過したか否かの判断を行う(ステップS1008)。ステップS1008では、ステップS1002で計測を開始した時間が、ステップS704で決定した第2の攪拌時間に達したか否かの判断を行う。ステップS1008において第2の攪拌時間が経過していない、つまり、計測した時間が第2の攪拌時間に達していないと判断されると、ステップS1004に戻り、以降の処理を実行する。また、ステップS1008において第2の攪拌時間が経過した、つまり、計測した時間が第2の攪拌時間に達したと判断されると、弁35を開けて(ステップS1010)、このタンク攪拌処理を終了して、第2の攪拌処理を終了する。このタンク攪拌処理では、膨出部102を、例えば、1秒で縮小および拡大するように制御される(1Hzで動作する。)。また、第2の攪拌処理を終了するタイミングで、この第2の攪拌処理を実行した日を攪拌処理実行日とし、攪拌処理実行日を更新する。攪拌処理実行日については、例えば、第2の攪拌処理を開始したタイミングで更新するようにしてもよい。

0054

このように、バードフィード方式によるインクの循環と逆方向にインクを循環することにより、タンク22のインクが効率よく攪拌され、顔料濃度が速やかに均一化される。なお、タンク攪拌処理では、膨出部102の拡大と縮小との間などのタイミングで、一時的に開口部111近傍に高濃度インクが溜まり、リザーブタンク28の底部で不均一に広がる。しかしながら、隔壁104により、開口部113側への広がりが阻止される。これにより、顔料濃度が均一でないインクが流路56に吸引されに難くなり、色ムラなどの問題が生じ難くなる。

0055

なお、インクジェット記録装置100では、例えば、リザーブタンク攪拌処理中に記録動作の開始指示がなされると、リザーブタンク攪拌処理後に、タンク攪拌処理と並行して記録動作を実行するようにしてもよい。この場合には、リザーブタンク28から記録ヘッド16にインクが供給されて液面LS1が下降し、センサ80により満タン状態が検知されなくなる(電極50、54により導通が検知されなくなる)と、タンク22の攪拌を一時停止する。そして、弁35、109を開けて流路30、107を開放する。すると、バードフィード方式によりタンク22から流路30、107を介してリザーブタンク28にインクが送出される。その後、液面LS1が上昇してセンサ80により満タン状態が検知される(電極50、54により導通が検知される)と、弁109を閉じた後にタンク22の攪拌を再開する。なお、攪拌を一時停止した際には、時間の計測も一時停止し、攪拌の再開とともに時間の計測も再開する。

0056

具体的には、ステップS1006の処理の後に、センサ80により満タン状態か否かを判断する。この判断処理で、満タン状態である判断されると、ステップS1008に進む。また、この判断処理で、満タン状態でないと判断されると、弁35、109を開け、バードフィード方式によるリザーブタンク28へのインクの送出を実行する。このとき、時間の計測を停止する。そして、再度満タン状態か否かの判断を行う。この判断処理で、満タン状態でないと判断されると、再度この判断処理を実行する。また、この判断処理で満タン状態であると判断されると、時間の計測を再開し、ステップS1008に進む。

0057

なお、タンク22の攪拌を停止しても、タンク攪拌処理中は、継続して記録動作が実行される。このため、リザーブタンク28へのインクの送出スピードが、記録動作の際の記録ヘッド16へのインクの供給スピードの最大値を超えるように構成する。なお、当該供給スピードについては、液面LS1と中空管38の下端(流路32と中空管38との接続部)との高さ位置の差によって決定される。本実施形態では、この高さ方向の差を、例えば、20mmとした。

0058

また、ステップS706において、タンク22がすべて空状態である、つまり、すべてのインク供給経路101において、電極50、54間で導通が検知されなかったと判断されると、リザーブタンク攪拌処理を実行する(ステップS712)。その後、この第2の攪拌処理を終了する。なお、ステップS712におけるリザーブタンク攪拌処理の具体的な処理内容は、ステップS708におけるリザーブタンク攪拌処理と同様である。

0059

以上において説明したように、インクジェット記録装置100は、リザーブタンク28の下壁部28aに流路107を接続するようにした。このとき、一方の端部107aの接続部に形成された開口部111は、流路32の真下近傍に形成されるようにした。また、他方の端部107bの接続部に形成された開口部113は、流路56との接続部に形成された開口部91近傍に形成されるようにした。さらに、開口部111、113の間には隔壁104を設けるようにした。流路30は、タンク22と流路107とに接続し、一部の流路を流路107と共有して、流路32とともに、タンク22とリザーブタンク28とを接続するようにした。そして、流路30、32、107を利用してバードフィード方式によりリザーブタンク28に一定量のインクが貯留されるようにした。さらに、流路30、107にそれぞれ配設された弁35、109と流路30に配設された膨出部102とにより構成される送液手段によりインクを送出するようにした。

0060

そして、インクジェット記録装置100が起動されると、リザーブタンク28の各インクの残量状態に基づいて、リザーブタンク28のインクのみを攪拌する、あるいは、リザーブタンク28のインクの攪拌後にタンク22のインクの攪拌を行うようにした。リザーブタンク28のインクの攪拌を行う際には、送液手段により流路107とリザーブタンク28とをインクが循環するようにした。また、タンク22のインクの攪拌を行う際には、送液手段によりバードフィード方式による循環とは逆方向にインクを循環するようにした。これにより、インクジェット記録装置100では、インクが効率よく攪拌され、顔料濃度が速やかに均一化するようになる。また、タンク22のインクの攪拌の際には、開口部111近傍に高濃度インクが溜まっても、隔壁104によって開口部91近傍への広がりが阻止される。

0061

(変形例)
なお、上記した実施の形態は、以下(1)から(8)に示すように変形してもよい。

0062

(1)インク供給経路101において、図12のように、隔壁104を設けずに、リザーブタンク28の下壁部28aにおいて流路56近傍を所定量だけ高い位置に形成するようにしてもよい。この場合、流路107の他方の端部107bは、高い位置に形成された下壁部28aに接続され、当該下壁部28aに開口部113を形成する。これにより、開口部111近傍に溜まる高濃度インクの流路56近傍への広がりを抑制することができる。

0063

(2)センサ80による液面LS1の検知方法は、上記した電極の導通による方式に限定されるものではなく、例えば、フロート式光学式など種々の方式を用いるようにしてもよい。また、タンク22に、タンク22のインクが空状態であるか否かを検知するための専用のセンサを設けるようにしてもよい。さらに、リザーブタンク28のインクが空状態であるか否かについては、電極50、54により導通が検知されなくなった後に、記録ヘッド16からの吐出回数をカウントして算出したインク消費量に基づいて判断するようにしてもよい。

0064

(3)リザーブタンク28と記録ヘッド16との間にポンプを設けて、このポンプによりリザーブタンク28から記録ヘッド16にインクを供給するようにしてもよい。

0065

(4)本発明を適用可能な液体吐出装置は、上記した実施形態のような、所謂、シリアルスキャン方式のインクジェット記録装置のみに限定されない。例えば、搬送される記録媒体の幅方向にわたってインクを吐出可能な記録ヘッドを用いる、所謂、フルラインタイプのインクジェット記録装置に対しても適用可能である。また、上述した実施形態のような、所謂、シートフィードタイプのインクジェット記録装置のみに限定されず、フラットベッドタイプのインクジェット記録装置に対しても適用可能である。

0066

(5)本発明を適用可能な液体吐出装置は、上述したインクジェット記録装置のみに限定されるものではなく、記録媒体Mにインクを付与して記録を行う種々の記録装置に適用可能である。

0067

(6)センサの検知結果に基づく判断、センサ、弁、ポンプ、膨出部の制御など、攪拌処理のための制御機能を、インクジェット記録装置10、100に接続されたパーソナルコンピューターなどのホスト装置に備えるようにしてもよい。

0068

(7)本発明は、液体吐出装置に限定されず、例えば、流路56から粒子が分散した液体を供給する機構を備えた装置において当該液体を攪拌する攪拌装置に適用可能である。

0069

(8)本発明による液体吐出装置では、攪拌対象となる液体は、顔料インクなどの粒子が分散した液体に限定されるものではなく、複数種類の液体が混合した液体など、種々の液体を攪拌対象としてもよい。

0070

10、100インクジェット記録装置
16記録ヘッド
20インクチューブ
22タンク
28リザーブタンク
30、32、37、56、107流路
35、58、109 弁
36、39ポンプ
80センサ
102膨出部
104隔壁
106、108 逆支弁

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