流体噴射装置
【課題】メンテナンス性に優れた流体噴射装置を提供すること。
【解決手段】媒体へ流体を噴射する噴射領域を有する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に回転可能に設けられ、回転軸方向に複数配列された回転体と、複数の前記回転体上にそれぞれ設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、複数の前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置にそれぞれ設けられ、前記噴射領域をキャッピングするキャップ部と、複数の前記回転体を独立して回転させる回転機構とを備えることを特徴とする。
【解決手段】媒体へ流体を噴射する噴射領域を有する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に回転可能に設けられ、回転軸方向に複数配列された回転体と、複数の前記回転体上にそれぞれ設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、複数の前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置にそれぞれ設けられ、前記噴射領域をキャッピングするキャップ部と、複数の前記回転体を独立して回転させる回転機構とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式噴射ヘッド（以下、単に噴射ヘッドという）を備え、この噴射ヘッド（噴射ヘッド）のノズルから液体状のインク（流体）をインク滴として記録紙等の記録媒体に向けて噴射、着弾させドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置が知られている。
【０００３】
流体噴射装置では、噴射ヘッドから噴射される流体の良好な噴射状態を維持又は回復するため、当該噴射ヘッドのメンテナンスを定期的に行っている。その具体的なメンテナンス動作として、キャップ部材を噴射ヘッドに当接させて吸引することで、ノズルのメニスカスを調整する動作などが挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
近年では、噴射ヘッドの下方に回転体を配置させ、当該回転体の回転方向に記録媒体の支持部、キャップ部材などを取り付けた構成が知られている。この構成では、回転体を回転させることにより、記録媒体の支持部、キャップ部材を噴射ヘッドにそれぞれアクセスさせることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７４７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
記録媒体の寸法によっては、噴射領域全体を用いること無く噴射領域の一部のみを用いて記録を行う場合がある。上記構成では、噴射ヘッドの噴射領域全体をキャッピングするか、噴射領域全体をキャッピング解除するかの２通りのメンテナンスしか行うことができないため、噴射ヘッドの使用状況に応じた柔軟なメンテナンスが困難である。このため、よりメンテナンス性の高い構成が求められている。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、メンテナンス性に優れた流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る流体噴射装置は、媒体へ流体を噴射する噴射領域を有する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に回転可能に設けられ、回転軸方向に複数配列された回転体と、複数の前記回転体上にそれぞれ設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、複数の前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置にそれぞれ設けられ、前記噴射領域をキャッピングするキャップ部と、複数の前記回転体を独立して回転させる回転機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、流体噴射ヘッドに対して回転体が複数配列されており、回転機構によって各回転体を独立して回転させることができるので、流体噴射ヘッドの噴射領域の一部分ごとにキャップ部をアクセスさせることができる。このため、噴射領域の一部分をキャップ部によってキャッピングしながら、噴射領域の他の部分を用いて媒体に流体を噴射させることができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、前記噴射領域は、複数の前記回転体の配置に対応するように分割されていることを特徴とする。
本発明によれば、分割された噴射領域の位置と各回転体に設けられたキャップ部の位置とを対応させることができるので、各キャップ部によるキャッピングをより正確に行うことができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の寸法に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されていることを特徴とする。
一般的に、噴射領域のうち流体を噴射する部分は媒体の寸法に応じて設定される。本発明によれば、回転体及びキャップ部の寸法が、媒体の寸法に対応して設定されるので、噴射領域の流体噴射部分と非噴射部分とのそれぞれに対して個別にキャップ部をアクセスさせることができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の規格に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、回転体及びキャップ部の寸法が、媒体の規格に対応して設定されるので、噴射領域の流体噴射部分と非噴射部分とのそれぞれに対して個別にキャップ部をアクセスさせることができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、複数の前記キャップ部は、吸引機構を有することを特徴とする。
本発明によれば、複数のキャップ部が吸引機構を有するので、噴射領域における流体の流通性を向上させることができる。
【００１４】
上記の流体噴射装置は、前記吸引機構は、複数の前記キャップ部のそれぞれを独立して吸引可能に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、吸引機構が複数のキャップ部のそれぞれを独立して吸引可能に設けられているので、噴射領域の一部分を選択的に吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の構成を示す概略図。
【図２】プリンタ装置の一部の構成を示す図。
【図３】噴射ヘッドの噴射面の構成を示す図。
【図４】噴射ヘッドの断面構成を示す図。
【図５】メンテナンス装置の構成を示す断面図。
【図６】プリンタ装置の構成を示すブロック図。
【図７】プリンタ装置の動作の様子を示す図。
【図８】同、動作図。
【図９】同、動作図。
【図１０】同、動作図。
【図１１】本発明に係るプリンタ装置の他の構成を示す図。
【図１２】本発明に係るプリンタ装置の他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面をもとにして、本発明に係る流体噴射装置の実施の形態を説明する。流体噴射装置の各部材を認識可能な大きさとするため、以下の説明に用いる各図面には、縮尺が適宜変更された状態で各部材が示されている。本実施形態では、流体噴射装置としてインクジェット式のプリンタ装置を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ装置ＰＲＴと称す）の概略構成図である。図２は、噴射ヘッド周辺の要部平面図である。図３は、噴射ヘッドのノズル開口形成面を示す平面図である。
【００１８】
図１においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。この場合においては、図中左右方向をＸ方向とし、図中紙面の奥行き方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち図中上下方向）をＺ方向とする。
【００１９】
これらの図に示すように、プリンタ装置ＰＲＴは、記録媒体Ｍに画像や文字などを記録する装置である。記録媒体Ｍとしては、例えば紙やプラスチックなどが用いられる。プリンタ装置ＰＲＴは、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴを有している。
【００２０】
インク噴射機構ＩＪは、記録媒体Ｍにインク滴（流体）を噴射する部分である。インク噴射機構ＩＪは、噴射ヘッド（流体噴射ヘッド）１１及びインク供給部１２を有している。本実施形態で用いるインクは、染料や顔料、これを溶解または分散する溶媒を基本的成分とし、必要に応じて各種添加剤が添加された液状体を用いる。
【００２１】
噴射ヘッド１１は、記録媒体Ｍに複数色のインク滴を噴射可能なヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えば図２に示すように、プリンタ装置ＰＲＴが対象とする最大サイズの記録媒体Ｍの少なくとも一辺を越える長さ（最大記録紙幅Ｗ）に亘って噴射領域１５を有するライン型の噴射ヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えばＺ方向上に移動可能に設けられている。噴射ヘッド１１は、ノズル１３及び共通インク室１４を有している。
【００２２】
共通インク室１４は、例えば４色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）に対応するインクを保持する（共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）。噴射領域１５は、上記各色の共通インク室１４に対応して設けられている（噴射領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）。
【００２３】
ノズル１３は、噴射ヘッド１１の噴射領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ内にそれぞれ複数設けられ、例えば上記４色のインク滴を吐出する開口部である。ノズル１３は、例えば図３に示すようにＹ方向に複数配列されている（ノズル列Ｌ）。ノズル列Ｌは、各色の噴射領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋについて、１列又は複数列設けられる。ノズル１３の数やノズル列Ｌの数は、適宜設定される。噴射ヘッド１１のうちノズル１３が設けられる面が噴射面１１Ａとなる。噴射面１１Ａは、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に設けられる。噴射ヘッド１１は、−Ｚ側へインク滴を噴射するようになっている。
【００２４】
図４は、噴射ヘッド１１の構成を示す断面図である。
同図に示すように、噴射ヘッド１１は、ヘッド本体１８と、ヘッド本体１８に接続された流路形成ユニット２２とを備えている。流路形成ユニット２２は、振動板１９と、流路基板２０と、ノズル基板２１とを備えている。
【００２５】
ヘッド本体１８は、合成樹脂からなる箱形の部材である。ヘッド本体１８には、駆動ユニット２４を収容する収容室２３と、外部から供給されたインクを流路形成ユニット２２に案内する内部流路２８とが形成されている。
【００２６】
収容室２３内に配置された駆動ユニット２４は、複数の圧電素子２５と、複数の圧電素子２５の上端を支持する固定部材２６と、駆動信号を圧電素子２５に供給する柔軟なケーブル２７とを備えている。圧電素子２５は、複数のノズル１３のそれぞれに対応して設けられている。
【００２７】
内部流路２８は、ヘッド本体１８を図４上下方向に貫通して形成されている。内部流路２８は、図中上端部がインク供給部１２及び加圧機構３８に接続されている。内部流路２８は、インク供給部１２から供給されてくるインクを図示下端側の開口端を介して流路形成ユニット２２へ流通させるインクの流路である。
【００２８】
流路形成ユニット２２は、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を積層し、接着剤等で接合一体化された構成になっている。流路形成ユニット２２には、ヘッド本体１８の内部流路２８に接続された共通インク室１４と、共通インク室１４に接続されたインク供給口３０と、インク供給口３０に接続された圧力室３１とを備えている。圧力室３１は、各々のノズル１３に対応して設けられている。各々の圧力室３１は、共通インク室１４と反対側の端部においてノズル１３に接続されている。
【００２９】
振動板１９は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムがラミネート加工された構成になっている。振動板１９のうち圧力室３１に対応する部分には島部３２が形成されている。島部３２は、例えばエッチングなどにより支持板を環状に除去することで、圧電素子２５の下端に接合されている。
【００３０】
島部３２はダイヤフラム部として機能する。振動板１９は、圧力室３１上において、島部３２の周囲の弾性フィルムの部分が圧電素子２５の駆動に応じて弾性変形し、島部３２が上下動するようになっている。振動板１９と内部流路２８の下端近傍との間にも、支持板の一部を除去して弾性フィルムのみとした部分が設けられており、この部分が共通インク室１４内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部３３となっている。
【００３１】
流路基板２０は、内部流路２８の下端とノズル１３とを接続する共通インク室１４、インク供給口３０、及び圧力室３１などのインク流通室を形成するための凹部を有する。これらの凹部は、流路基板２０の基材となるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることで形成されている。
【００３２】
ノズル基板２１は、所定方向に所定間隔（ピッチ）で形成された複数のノズル１３を有する。本実施形態のノズル基板２１は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。ノズル基板２１の外面が噴射面１１Ａである。
【００３３】
このように構成された噴射ヘッド１１は、ケーブル２７を介して圧電素子２５に駆動信号が入力されることで、圧電素子２５が伸縮するようになっている。圧電素子２５の伸縮は、振動板１９の変形（キャビティに接近する方向及び離れる方向への変形）として伝達されるようになっている。振動板１９の変形により、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動するようになっている。この圧力の変動によって、ノズル１３から、インクが噴射されるようになっている。
【００３４】
また、噴射ヘッド１１には、加圧機構３８が設けられている。圧電素子２５の伸縮の他に、当該加圧機構３８によって圧力を加えることで、ノズル１３からインクが噴射されるようになっている。したがって、噴射ヘッド１１には、自己封止弁となる例えばサブタンクなどは設けられていない構成になっている。
【００３５】
図１に戻って、インク供給部１２は、インク噴射機構ＩＪの一側に配置され、噴射ヘッド１１の各共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに接続されている。このインク供給部１２は、上記４色のインクを貯蔵するインクタンク１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを有している。インク供給部１２は、不図示のインク供給機構を有しており、当該インク供給機構を用いてインクを噴射ヘッド１１へと供給するようになっている。
【００３６】
搬送機構ＣＲは、紙送りローラ３５、排出ローラ３６などを有している。紙送りローラ３５、排出ローラ３６は、不図示のモータ機構によって回転駆動されるようになっている。搬送機構ＣＲは、インク噴射機構ＩＪによるインク滴の噴射動作に連動させて記録媒体Ｍを搬送経路ＭＲに沿って搬送するようになっている。
【００３７】
図５は、メンテナンス機構ＭＮの構成を示す斜視図である。
メンテナンス機構ＭＮは、噴射ヘッド１１のメンテナンスを行う。図１及び図５に示すように、メンテナンス機構ＭＮは、回転体４０、プラテン部材４１、キャップ部材４２、吸引機構４５及びインク排出タンク４６を有している。なお、図５では、メンテナンス機構ＭＮのうち回転体４０、プラテン部材４１及びキャップ部材４２の構成を中心に示されており、吸引機構４５やインク排出タンク４６、プラテン部材４１、キャップ部材４２の内部構成などの他の構成は省略している。
【００３８】
回転体４０は、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に配置された六角柱状部材である。回転体４０は、六角柱の高さ方向がＹ軸方向に一致するように配置されている。回転体４０は、回転機構４４を有しており、当該回転機構４４によってθＹ方向（Ｙ軸周りの方向）に回転可能に設けられている。回転体４０は、Ｙ方向に例えば３つに分割されて設けられている。つまり、Ｙ方向に３つの回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃが配列されている。回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃは、共通の回転軸４７を有している。回転機構４４は、回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃをそれぞれ独立して回転させる。
【００３９】
プラテン部材４１は、噴射ヘッド１１の−Ｚ方向上で記録媒体Ｍを支持する媒体支持部である。プラテン部材４１は、回転体４０（４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃ）の一側面上に設けられている（プラテン部材４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）。プラテン部材４１は、回転体４０の径方向上に記録媒体Ｍを支持する支持面４１ｆを有している。プラテン部材４１は、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ方向上に配置されている状態において、支持面４１ｆが記録媒体Ｍの搬送経路ＭＲ上に一致するようになっている。プラテン部材４１は、支持面４１ｆが噴射ヘッド１１の噴射領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。プラテン部材４１は、回転体４０がθＹ方向に回転することにより、回転体４０の外周上を移動するようになっている。
【００４０】
キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１の噴射領域１５をキャッピングするトレイ状部材である。キャップ部材４２は、ノズル１３内で粘度が高くなったインクを排出させる排出動作を行う際、排出されるインクを受ける部分でもある。キャップ部材４２は、回転体４０（４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃ）上の側面のうち、プラテン部材４１の反対面に設けられている（キャップ部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）。したがって、プラテン部材４１とキャップ部材４２とは、各回転体４０上で回転方向に１８０°ずれた位置に配置されていることになる。キャップ部材４２とプラテン部材４１とをこのように離れた位置に配置させることにより、キャップ部材４２からインクが溢れるような場合であっても、インクがプラテン部材４１に到達しにくい構成となっている。キャップ部材４２は、トレイ内部にインク吸収材を有している。キャップ部材４２の底部には、開口部４２ｂが設けられている。開口部４２ｈは、回転体４０に形成された貫通孔４０ｈに連通されている。キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１の噴射領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。
【００４１】
本実施形態では、各回転体４０、各プラテン部材４１及び各キャップ部材４２のＹ方向の寸法が記録媒体ＭのＹ方向の寸法もしくは規格に応じて決定されている。図５においては、記録媒体ＭのＹ方向の寸法Ｗをカバーするようにプラテン部材４１Ｂ及びキャップ部材４２Ｂの寸法が設定され、プラテン部材４１Ｂキャップ部材４２Ｂの寸法に応じて回転体４０Ｂの寸法が設定される。回転体４０Ａ及び回転体４０ＣのＹ方向の寸法は、回転体４０ＢのＹ方向の寸法に応じて設定される。キャップ部材４２Ａ及びキャップ部材４２Ｃの寸法は、回転体４０Ａ及び回転体４０Ｃの寸法に応じて設定される。このように各回転体４０、各プラテン部材４１及び各キャップ部材４２の寸法を設定した場合、プラテン部材４１Ｂ及びキャップ部材４２Ｂが主として用いられることとなる。これらの寸法の設定手順はあくまでも一例であり、他の方式に基づいて各寸法を設定しても勿論構わない。
【００４２】
吸引機構４５は、例えばポンプなどの吸引源を有しており、キャップ部材４２の開口部４２ｈに接続されている。吸引機構４５は、キャップ部材４２の内部を吸引すると共に、当該キャップ部材４２内部に溜まったインクを吸引する。
【００４３】
インク排出タンク４６は、キャップ部材４２内に溜まったインクを排出する部分である。インク排出タンク４６は、例えばプリンタ装置ＰＲＴの−Ｚ側端部に配置されており、着脱可能に設けられている。インク排出タンク４６は、例えば吸引機構４５の下流側に接続されている。
【００４４】
図６は、プリンタ装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるプリンタ装置ＰＲＴは、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、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０とが接続されている。
【００４５】
制御装置ＣＯＮＴには、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮなど、プリンタ装置ＰＲＴの各部が接続されている。プリンタ装置ＰＲＴは、圧電素子２５を含む駆動ユニット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。駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００４６】
駆動信号発生器６２には、噴射ヘッド１１の圧電素子２５に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出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、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
【００４７】
次に、上記のように構成されたプリンタ装置ＰＲＴの動作を説明する。
噴射ヘッド１１による印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図７に示すように、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０の回転位置を調整する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、プラテン部材４１の支持面４１ｆがＸＹ平面に平行になるように、プラテン部材４１の姿勢を微調整する。
【００４８】
プラテン部材４１の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録媒体Ｍをプラテン部材４１の支持面４１ｆ上に配置させる。記録媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、制御装置ＣＯＮＴは、記録媒体ＭのＹ方向の寸法もしくは規格に応じて、印刷動作に用いるノズル１３を決定する。使用するノズル１３を決定したのち、制御装置ＣＯＮＴは、印刷する画像の画像データに基づいて、当該ノズル１３に係る駆動信号発生器６２から圧電素子２５に駆動信号を入力する。
【００４９】
圧電素子２５に駆動信号が入力されると、圧電素子２５が伸縮する。圧電素子２５の伸縮により、振動板１９が圧力室３１に近接する方向および離れる方向に変形（移動）する。振動板１９の変形に伴い、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル１３からインクが噴射される。ノズル１３から噴射されたインクによって、記録媒体Ｍに所望の画像が形成される。このように、記録媒体ＭのＹ方向の寸法もしくは規格によって、噴射領域１５のうち一部の領域に配置されたノズル１３のみが印刷動作に用いられる。
【００５０】
噴射ヘッド１１のメンテナンス動作としては、例えばキャッピング動作や吸引動作、キャップ部材４２内のインクの排出動作を行う。キャッピング動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図８に示すように、キャップ部材４２が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０の回転位置を調整する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材４２が噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａに平行になるようにキャップ部材４２の姿勢を微調整する。同時に、制御装置ＣＯＮＴは、カム部材４４を回転させることにより、キャップ部材４２を噴射ヘッド１１側へ押圧する。この動作により、キャップ部材４２と噴射ヘッド１１との間が密閉状態となる。
【００５１】
本実施形態では、噴射領域１５のうち一部の領域１５Ｂのみがインクの噴射に用いられることになり、残りの領域１５Ａ及び１５Ｃはインクの噴射には用いられない領域となる。そこで、インクの噴射に用いられない噴射領域１５Ａ及び１５Ｃをキャップ部材４２によってキャッピングしたまま、領域１５Ｂを用いて記録媒体Ｍにインクの噴射を行わせることも可能である。
【００５２】
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、図９に示すように、キャップ部材４２Ａ及び４２Ｃが回転体４０Ａ及び４０Ｃの＋Ｚ側に位置するように回転体４０Ａ及び回転体４０Ｃを回転させると共に、プラテン部材４１Ｂが回転体４０Ｂの＋Ｚ側に位置するように回転体４０Ｂを回転させる。
【００５３】
各回転体４０を回転させた後、制御装置ＣＯＮＴは、図１０に示すように、キャップ部材４２Ａ及びキャップ部材４２Ｃを＋Ｚ側へ移動させ、噴射領域１５のうち領域１５Ａ及び１５Ｃをキャッピングする。この状態で、制御装置ＣＯＮＴは、記録媒体Ｍを搬送させながら噴射領域１５の一部の領域１５Ｂからインクを噴射させる。
【００５４】
吸引動作を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴはキャップ部材４２内を密閉させた状態で吸引機構４５を作動させ、キャップ部材４２内を吸引させる。この動作により、キャップ部材４２内が負圧となる。この負圧により、噴射ヘッド１１の各ノズル１３からインクＬＱが噴射され、ノズル１３内のインクＬＱの粘度が適正に保持されることになる。ノズル１３から噴射されたインクは、キャップ部材４２内のインク吸収材によって吸収される。
【００５５】
キャップ部材４２内のインク吸収材に吸収されたインクを排出する際には、制御装置ＣＯＮＴは、吸引機構４５を作動させる。この動作により、キャップ部材４２の開口部４２ｈからインクＬＱが排出される。排出されたインクＬＱは、インク排出タンク４６内に収容される。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、噴射ヘッド１１に対して回転体４０が複数配列されており、回転機構４４によって各回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃを独立して回転させることができるので、噴射ヘッド１１の噴射領域１５の一部分１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃごとにキャップ部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃをアクセスさせることができる。このため、噴射領域１５の一部分１５Ａ、１５Ｃをキャップ部材４２Ａ、４２Ｃによってキャッピングしながら、噴射領域１５の他の部分１５Ｂを用いて記録媒体Ｍにインクを噴射させることができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５７】
一般的に、噴射領域１５のうち実際にインクを噴射する部分は例えば記録媒体Ｍの寸法や規格に応じて設定される。本実施形態によれば、各回転体４０の寸法及び各キャップ部材４２の寸法が、記録媒体Ｍの寸法もしくは規格に対応して設定されるので、噴射領域１５のうちインクを噴射する部分とインクを噴射しない噴射部分とのそれぞれに対して個別にキャップ部をアクセスさせることができる。
【００５８】
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。
上記実施形態においては、噴射ヘッド１１の噴射領域１５がＹ方向に連なって形成された例を挙げて説明したが、これに限られることはない。例えば、図１１に示すように、噴射領域１５が回転体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの配置に対応して分割されている構成であっても構わない。これにより、分割された噴射領域１５の位置と各回転体４０に設けられたキャップ部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃの位置とを対応させることができるので、各キャップ部材４２によるキャッピングをより正確に行うことができる。
【００５９】
また、上記実施形態においては、各回転体４０の形状が正六角柱状であるとして説明したが、これに限られることはない。例えば図１２に示すように、各回転体４０の構成を六角柱状とし、キャップ部材４２が設けられる面が他の面に対して中心軸から径方向に突出するように形成しても構わない。この構成では、回転体４０を回転させてキャップ部材４２を回転体４０の＋Ｘ側に配置させたときに、ちょうどキャップ部材４２を噴射ヘッド１１に当接させることが可能となる。これにより、キャップ部材４２を移動させる移動機構などを別途設ける必要がなく、簡単な構成とすることができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、回転体４０の側面にはプラテン部材４１とキャップ部材４２とが設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはなく、例えば噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａを摺動させるワイピング部材などを配置するような構成であっても構わない。
【００６１】
また、上記実施形態では、回転体４０の形状を六角柱形状であるとして説明したが、これに限られることは無く、例えば円柱状、四角柱状など、他の形状に形成しても勿論構わない。
【００６２】
上記実施例は、インクジェット式のプリンタと、インクカートリッジが採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体容器を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体容器に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
ＰＲＴ…プリンタ装置 Ｍ…記録媒体 ＩＪ…インク噴射機構 ＣＲ…搬送機構 ＭＮ…メンテナンス機構 ＣＯＮＴ…制御装置 ＬＱ…インク １１…噴射ヘッド ４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）…回転体 ４１（４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）…プラテン部材 ４２（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）…キャップ部材 ４４…回転機構 ４５…吸引機構 ４６…インク排出タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式噴射ヘッド（以下、単に噴射ヘッドという）を備え、この噴射ヘッド（噴射ヘッド）のノズルから液体状のインク（流体）をインク滴として記録紙等の記録媒体に向けて噴射、着弾させドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置が知られている。
【０００３】
流体噴射装置では、噴射ヘッドから噴射される流体の良好な噴射状態を維持又は回復するため、当該噴射ヘッドのメンテナンスを定期的に行っている。その具体的なメンテナンス動作として、キャップ部材を噴射ヘッドに当接させて吸引することで、ノズルのメニスカスを調整する動作などが挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
近年では、噴射ヘッドの下方に回転体を配置させ、当該回転体の回転方向に記録媒体の支持部、キャップ部材などを取り付けた構成が知られている。この構成では、回転体を回転させることにより、記録媒体の支持部、キャップ部材を噴射ヘッドにそれぞれアクセスさせることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７４７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
記録媒体の寸法によっては、噴射領域全体を用いること無く噴射領域の一部のみを用いて記録を行う場合がある。上記構成では、噴射ヘッドの噴射領域全体をキャッピングするか、噴射領域全体をキャッピング解除するかの２通りのメンテナンスしか行うことができないため、噴射ヘッドの使用状況に応じた柔軟なメンテナンスが困難である。このため、よりメンテナンス性の高い構成が求められている。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、メンテナンス性に優れた流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る流体噴射装置は、媒体へ流体を噴射する噴射領域を有する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に回転可能に設けられ、回転軸方向に複数配列された回転体と、複数の前記回転体上にそれぞれ設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、複数の前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置にそれぞれ設けられ、前記噴射領域をキャッピングするキャップ部と、複数の前記回転体を独立して回転させる回転機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、流体噴射ヘッドに対して回転体が複数配列されており、回転機構によって各回転体を独立して回転させることができるので、流体噴射ヘッドの噴射領域の一部分ごとにキャップ部をアクセスさせることができる。このため、噴射領域の一部分をキャップ部によってキャッピングしながら、噴射領域の他の部分を用いて媒体に流体を噴射させることができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、前記噴射領域は、複数の前記回転体の配置に対応するように分割されていることを特徴とする。
本発明によれば、分割された噴射領域の位置と各回転体に設けられたキャップ部の位置とを対応させることができるので、各キャップ部によるキャッピングをより正確に行うことができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の寸法に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されていることを特徴とする。
一般的に、噴射領域のうち流体を噴射する部分は媒体の寸法に応じて設定される。本発明によれば、回転体及びキャップ部の寸法が、媒体の寸法に対応して設定されるので、噴射領域の流体噴射部分と非噴射部分とのそれぞれに対して個別にキャップ部をアクセスさせることができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の規格に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、回転体及びキャップ部の寸法が、媒体の規格に対応して設定されるので、噴射領域の流体噴射部分と非噴射部分とのそれぞれに対して個別にキャップ部をアクセスさせることができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、複数の前記キャップ部は、吸引機構を有することを特徴とする。
本発明によれば、複数のキャップ部が吸引機構を有するので、噴射領域における流体の流通性を向上させることができる。
【００１４】
上記の流体噴射装置は、前記吸引機構は、複数の前記キャップ部のそれぞれを独立して吸引可能に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、吸引機構が複数のキャップ部のそれぞれを独立して吸引可能に設けられているので、噴射領域の一部分を選択的に吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の構成を示す概略図。
【図２】プリンタ装置の一部の構成を示す図。
【図３】噴射ヘッドの噴射面の構成を示す図。
【図４】噴射ヘッドの断面構成を示す図。
【図５】メンテナンス装置の構成を示す断面図。
【図６】プリンタ装置の構成を示すブロック図。
【図７】プリンタ装置の動作の様子を示す図。
【図８】同、動作図。
【図９】同、動作図。
【図１０】同、動作図。
【図１１】本発明に係るプリンタ装置の他の構成を示す図。
【図１２】本発明に係るプリンタ装置の他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面をもとにして、本発明に係る流体噴射装置の実施の形態を説明する。流体噴射装置の各部材を認識可能な大きさとするため、以下の説明に用いる各図面には、縮尺が適宜変更された状態で各部材が示されている。本実施形態では、流体噴射装置としてインクジェット式のプリンタ装置を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ装置ＰＲＴと称す）の概略構成図である。図２は、噴射ヘッド周辺の要部平面図である。図３は、噴射ヘッドのノズル開口形成面を示す平面図である。
【００１８】
図１においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。この場合においては、図中左右方向をＸ方向とし、図中紙面の奥行き方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち図中上下方向）をＺ方向とする。
【００１９】
これらの図に示すように、プリンタ装置ＰＲＴは、記録媒体Ｍに画像や文字などを記録する装置である。記録媒体Ｍとしては、例えば紙やプラスチックなどが用いられる。プリンタ装置ＰＲＴは、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴを有している。
【００２０】
インク噴射機構ＩＪは、記録媒体Ｍにインク滴（流体）を噴射する部分である。インク噴射機構ＩＪは、噴射ヘッド（流体噴射ヘッド）１１及びインク供給部１２を有している。本実施形態で用いるインクは、染料や顔料、これを溶解または分散する溶媒を基本的成分とし、必要に応じて各種添加剤が添加された液状体を用いる。
【００２１】
噴射ヘッド１１は、記録媒体Ｍに複数色のインク滴を噴射可能なヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えば図２に示すように、プリンタ装置ＰＲＴが対象とする最大サイズの記録媒体Ｍの少なくとも一辺を越える長さ（最大記録紙幅Ｗ）に亘って噴射領域１５を有するライン型の噴射ヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えばＺ方向上に移動可能に設けられている。噴射ヘッド１１は、ノズル１３及び共通インク室１４を有している。
【００２２】
共通インク室１４は、例えば４色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）に対応するインクを保持する（共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）。噴射領域１５は、上記各色の共通インク室１４に対応して設けられている（噴射領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）。
【００２３】
ノズル１３は、噴射ヘッド１１の噴射領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ内にそれぞれ複数設けられ、例えば上記４色のインク滴を吐出する開口部である。ノズル１３は、例えば図３に示すようにＹ方向に複数配列されている（ノズル列Ｌ）。ノズル列Ｌは、各色の噴射領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋについて、１列又は複数列設けられる。ノズル１３の数やノズル列Ｌの数は、適宜設定される。噴射ヘッド１１のうちノズル１３が設けられる面が噴射面１１Ａとなる。噴射面１１Ａは、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に設けられる。噴射ヘッド１１は、−Ｚ側へインク滴を噴射するようになっている。
【００２４】
図４は、噴射ヘッド１１の構成を示す断面図である。
同図に示すように、噴射ヘッド１１は、ヘッド本体１８と、ヘッド本体１８に接続された流路形成ユニット２２とを備えている。流路形成ユニット２２は、振動板１９と、流路基板２０と、ノズル基板２１とを備えている。
【００２５】
ヘッド本体１８は、合成樹脂からなる箱形の部材である。ヘッド本体１８には、駆動ユニット２４を収容する収容室２３と、外部から供給されたインクを流路形成ユニット２２に案内する内部流路２８とが形成されている。
【００２６】
収容室２３内に配置された駆動ユニット２４は、複数の圧電素子２５と、複数の圧電素子２５の上端を支持する固定部材２６と、駆動信号を圧電素子２５に供給する柔軟なケーブル２７とを備えている。圧電素子２５は、複数のノズル１３のそれぞれに対応して設けられている。
【００２７】
内部流路２８は、ヘッド本体１８を図４上下方向に貫通して形成されている。内部流路２８は、図中上端部がインク供給部１２及び加圧機構３８に接続されている。内部流路２８は、インク供給部１２から供給されてくるインクを図示下端側の開口端を介して流路形成ユニット２２へ流通させるインクの流路である。
【００２８】
流路形成ユニット２２は、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を積層し、接着剤等で接合一体化された構成になっている。流路形成ユニット２２には、ヘッド本体１８の内部流路２８に接続された共通インク室１４と、共通インク室１４に接続されたインク供給口３０と、インク供給口３０に接続された圧力室３１とを備えている。圧力室３１は、各々のノズル１３に対応して設けられている。各々の圧力室３１は、共通インク室１４と反対側の端部においてノズル１３に接続されている。
【００２９】
振動板１９は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムがラミネート加工された構成になっている。振動板１９のうち圧力室３１に対応する部分には島部３２が形成されている。島部３２は、例えばエッチングなどにより支持板を環状に除去することで、圧電素子２５の下端に接合されている。
【００３０】
島部３２はダイヤフラム部として機能する。振動板１９は、圧力室３１上において、島部３２の周囲の弾性フィルムの部分が圧電素子２５の駆動に応じて弾性変形し、島部３２が上下動するようになっている。振動板１９と内部流路２８の下端近傍との間にも、支持板の一部を除去して弾性フィルムのみとした部分が設けられており、この部分が共通インク室１４内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部３３となっている。
【００３１】
流路基板２０は、内部流路２８の下端とノズル１３とを接続する共通インク室１４、インク供給口３０、及び圧力室３１などのインク流通室を形成するための凹部を有する。これらの凹部は、流路基板２０の基材となるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることで形成されている。
【００３２】
ノズル基板２１は、所定方向に所定間隔（ピッチ）で形成された複数のノズル１３を有する。本実施形態のノズル基板２１は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。ノズル基板２１の外面が噴射面１１Ａである。
【００３３】
このように構成された噴射ヘッド１１は、ケーブル２７を介して圧電素子２５に駆動信号が入力されることで、圧電素子２５が伸縮するようになっている。圧電素子２５の伸縮は、振動板１９の変形（キャビティに接近する方向及び離れる方向への変形）として伝達されるようになっている。振動板１９の変形により、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動するようになっている。この圧力の変動によって、ノズル１３から、インクが噴射されるようになっている。
【００３４】
また、噴射ヘッド１１には、加圧機構３８が設けられている。圧電素子２５の伸縮の他に、当該加圧機構３８によって圧力を加えることで、ノズル１３からインクが噴射されるようになっている。したがって、噴射ヘッド１１には、自己封止弁となる例えばサブタンクなどは設けられていない構成になっている。
【００３５】
図１に戻って、インク供給部１２は、インク噴射機構ＩＪの一側に配置され、噴射ヘッド１１の各共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに接続されている。このインク供給部１２は、上記４色のインクを貯蔵するインクタンク１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを有している。インク供給部１２は、不図示のインク供給機構を有しており、当該インク供給機構を用いてインクを噴射ヘッド１１へと供給するようになっている。
【００３６】
搬送機構ＣＲは、紙送りローラ３５、排出ローラ３６などを有している。紙送りローラ３５、排出ローラ３６は、不図示のモータ機構によって回転駆動されるようになっている。搬送機構ＣＲは、インク噴射機構ＩＪによるインク滴の噴射動作に連動させて記録媒体Ｍを搬送経路ＭＲに沿って搬送するようになっている。
【００３７】
図５は、メンテナンス機構ＭＮの構成を示す斜視図である。
メンテナンス機構ＭＮは、噴射ヘッド１１のメンテナンスを行う。図１及び図５に示すように、メンテナンス機構ＭＮは、回転体４０、プラテン部材４１、キャップ部材４２、吸引機構４５及びインク排出タンク４６を有している。なお、図５では、メンテナンス機構ＭＮのうち回転体４０、プラテン部材４１及びキャップ部材４２の構成を中心に示されており、吸引機構４５やインク排出タンク４６、プラテン部材４１、キャップ部材４２の内部構成などの他の構成は省略している。
【００３８】
回転体４０は、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に配置された六角柱状部材である。回転体４０は、六角柱の高さ方向がＹ軸方向に一致するように配置されている。回転体４０は、回転機構４４を有しており、当該回転機構４４によってθＹ方向（Ｙ軸周りの方向）に回転可能に設けられている。回転体４０は、Ｙ方向に例えば３つに分割されて設けられている。つまり、Ｙ方向に３つの回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃが配列されている。回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃは、共通の回転軸４７を有している。回転機構４４は、回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃをそれぞれ独立して回転させる。
【００３９】
プラテン部材４１は、噴射ヘッド１１の−Ｚ方向上で記録媒体Ｍを支持する媒体支持部である。プラテン部材４１は、回転体４０（４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃ）の一側面上に設けられている（プラテン部材４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）。プラテン部材４１は、回転体４０の径方向上に記録媒体Ｍを支持する支持面４１ｆを有している。プラテン部材４１は、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ方向上に配置されている状態において、支持面４１ｆが記録媒体Ｍの搬送経路ＭＲ上に一致するようになっている。プラテン部材４１は、支持面４１ｆが噴射ヘッド１１の噴射領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。プラテン部材４１は、回転体４０がθＹ方向に回転することにより、回転体４０の外周上を移動するようになっている。
【００４０】
キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１の噴射領域１５をキャッピングするトレイ状部材である。キャップ部材４２は、ノズル１３内で粘度が高くなったインクを排出させる排出動作を行う際、排出されるインクを受ける部分でもある。キャップ部材４２は、回転体４０（４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃ）上の側面のうち、プラテン部材４１の反対面に設けられている（キャップ部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）。したがって、プラテン部材４１とキャップ部材４２とは、各回転体４０上で回転方向に１８０°ずれた位置に配置されていることになる。キャップ部材４２とプラテン部材４１とをこのように離れた位置に配置させることにより、キャップ部材４２からインクが溢れるような場合であっても、インクがプラテン部材４１に到達しにくい構成となっている。キャップ部材４２は、トレイ内部にインク吸収材を有している。キャップ部材４２の底部には、開口部４２ｂが設けられている。開口部４２ｈは、回転体４０に形成された貫通孔４０ｈに連通されている。キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１の噴射領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。
【００４１】
本実施形態では、各回転体４０、各プラテン部材４１及び各キャップ部材４２のＹ方向の寸法が記録媒体ＭのＹ方向の寸法もしくは規格に応じて決定されている。図５においては、記録媒体ＭのＹ方向の寸法Ｗをカバーするようにプラテン部材４１Ｂ及びキャップ部材４２Ｂの寸法が設定され、プラテン部材４１Ｂキャップ部材４２Ｂの寸法に応じて回転体４０Ｂの寸法が設定される。回転体４０Ａ及び回転体４０ＣのＹ方向の寸法は、回転体４０ＢのＹ方向の寸法に応じて設定される。キャップ部材４２Ａ及びキャップ部材４２Ｃの寸法は、回転体４０Ａ及び回転体４０Ｃの寸法に応じて設定される。このように各回転体４０、各プラテン部材４１及び各キャップ部材４２の寸法を設定した場合、プラテン部材４１Ｂ及びキャップ部材４２Ｂが主として用いられることとなる。これらの寸法の設定手順はあくまでも一例であり、他の方式に基づいて各寸法を設定しても勿論構わない。
【００４２】
吸引機構４５は、例えばポンプなどの吸引源を有しており、キャップ部材４２の開口部４２ｈに接続されている。吸引機構４５は、キャップ部材４２の内部を吸引すると共に、当該キャップ部材４２内部に溜まったインクを吸引する。
【００４３】
インク排出タンク４６は、キャップ部材４２内に溜まったインクを排出する部分である。インク排出タンク４６は、例えばプリンタ装置ＰＲＴの−Ｚ側端部に配置されており、着脱可能に設けられている。インク排出タンク４６は、例えば吸引機構４５の下流側に接続されている。
【００４４】
図６は、プリンタ装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるプリンタ装置ＰＲＴは、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、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０とが接続されている。
【００４５】
制御装置ＣＯＮＴには、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮなど、プリンタ装置ＰＲＴの各部が接続されている。プリンタ装置ＰＲＴは、圧電素子２５を含む駆動ユニット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。駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００４６】
駆動信号発生器６２には、噴射ヘッド１１の圧電素子２５に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出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、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
【００４７】
次に、上記のように構成されたプリンタ装置ＰＲＴの動作を説明する。
噴射ヘッド１１による印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図７に示すように、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０の回転位置を調整する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、プラテン部材４１の支持面４１ｆがＸＹ平面に平行になるように、プラテン部材４１の姿勢を微調整する。
【００４８】
プラテン部材４１の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録媒体Ｍをプラテン部材４１の支持面４１ｆ上に配置させる。記録媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、制御装置ＣＯＮＴは、記録媒体ＭのＹ方向の寸法もしくは規格に応じて、印刷動作に用いるノズル１３を決定する。使用するノズル１３を決定したのち、制御装置ＣＯＮＴは、印刷する画像の画像データに基づいて、当該ノズル１３に係る駆動信号発生器６２から圧電素子２５に駆動信号を入力する。
【００４９】
圧電素子２５に駆動信号が入力されると、圧電素子２５が伸縮する。圧電素子２５の伸縮により、振動板１９が圧力室３１に近接する方向および離れる方向に変形（移動）する。振動板１９の変形に伴い、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル１３からインクが噴射される。ノズル１３から噴射されたインクによって、記録媒体Ｍに所望の画像が形成される。このように、記録媒体ＭのＹ方向の寸法もしくは規格によって、噴射領域１５のうち一部の領域に配置されたノズル１３のみが印刷動作に用いられる。
【００５０】
噴射ヘッド１１のメンテナンス動作としては、例えばキャッピング動作や吸引動作、キャップ部材４２内のインクの排出動作を行う。キャッピング動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図８に示すように、キャップ部材４２が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０の回転位置を調整する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材４２が噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａに平行になるようにキャップ部材４２の姿勢を微調整する。同時に、制御装置ＣＯＮＴは、カム部材４４を回転させることにより、キャップ部材４２を噴射ヘッド１１側へ押圧する。この動作により、キャップ部材４２と噴射ヘッド１１との間が密閉状態となる。
【００５１】
本実施形態では、噴射領域１５のうち一部の領域１５Ｂのみがインクの噴射に用いられることになり、残りの領域１５Ａ及び１５Ｃはインクの噴射には用いられない領域となる。そこで、インクの噴射に用いられない噴射領域１５Ａ及び１５Ｃをキャップ部材４２によってキャッピングしたまま、領域１５Ｂを用いて記録媒体Ｍにインクの噴射を行わせることも可能である。
【００５２】
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、図９に示すように、キャップ部材４２Ａ及び４２Ｃが回転体４０Ａ及び４０Ｃの＋Ｚ側に位置するように回転体４０Ａ及び回転体４０Ｃを回転させると共に、プラテン部材４１Ｂが回転体４０Ｂの＋Ｚ側に位置するように回転体４０Ｂを回転させる。
【００５３】
各回転体４０を回転させた後、制御装置ＣＯＮＴは、図１０に示すように、キャップ部材４２Ａ及びキャップ部材４２Ｃを＋Ｚ側へ移動させ、噴射領域１５のうち領域１５Ａ及び１５Ｃをキャッピングする。この状態で、制御装置ＣＯＮＴは、記録媒体Ｍを搬送させながら噴射領域１５の一部の領域１５Ｂからインクを噴射させる。
【００５４】
吸引動作を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴはキャップ部材４２内を密閉させた状態で吸引機構４５を作動させ、キャップ部材４２内を吸引させる。この動作により、キャップ部材４２内が負圧となる。この負圧により、噴射ヘッド１１の各ノズル１３からインクＬＱが噴射され、ノズル１３内のインクＬＱの粘度が適正に保持されることになる。ノズル１３から噴射されたインクは、キャップ部材４２内のインク吸収材によって吸収される。
【００５５】
キャップ部材４２内のインク吸収材に吸収されたインクを排出する際には、制御装置ＣＯＮＴは、吸引機構４５を作動させる。この動作により、キャップ部材４２の開口部４２ｈからインクＬＱが排出される。排出されたインクＬＱは、インク排出タンク４６内に収容される。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、噴射ヘッド１１に対して回転体４０が複数配列されており、回転機構４４によって各回転体４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃを独立して回転させることができるので、噴射ヘッド１１の噴射領域１５の一部分１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃごとにキャップ部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃをアクセスさせることができる。このため、噴射領域１５の一部分１５Ａ、１５Ｃをキャップ部材４２Ａ、４２Ｃによってキャッピングしながら、噴射領域１５の他の部分１５Ｂを用いて記録媒体Ｍにインクを噴射させることができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５７】
一般的に、噴射領域１５のうち実際にインクを噴射する部分は例えば記録媒体Ｍの寸法や規格に応じて設定される。本実施形態によれば、各回転体４０の寸法及び各キャップ部材４２の寸法が、記録媒体Ｍの寸法もしくは規格に対応して設定されるので、噴射領域１５のうちインクを噴射する部分とインクを噴射しない噴射部分とのそれぞれに対して個別にキャップ部をアクセスさせることができる。
【００５８】
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。
上記実施形態においては、噴射ヘッド１１の噴射領域１５がＹ方向に連なって形成された例を挙げて説明したが、これに限られることはない。例えば、図１１に示すように、噴射領域１５が回転体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの配置に対応して分割されている構成であっても構わない。これにより、分割された噴射領域１５の位置と各回転体４０に設けられたキャップ部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃの位置とを対応させることができるので、各キャップ部材４２によるキャッピングをより正確に行うことができる。
【００５９】
また、上記実施形態においては、各回転体４０の形状が正六角柱状であるとして説明したが、これに限られることはない。例えば図１２に示すように、各回転体４０の構成を六角柱状とし、キャップ部材４２が設けられる面が他の面に対して中心軸から径方向に突出するように形成しても構わない。この構成では、回転体４０を回転させてキャップ部材４２を回転体４０の＋Ｘ側に配置させたときに、ちょうどキャップ部材４２を噴射ヘッド１１に当接させることが可能となる。これにより、キャップ部材４２を移動させる移動機構などを別途設ける必要がなく、簡単な構成とすることができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、回転体４０の側面にはプラテン部材４１とキャップ部材４２とが設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはなく、例えば噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａを摺動させるワイピング部材などを配置するような構成であっても構わない。
【００６１】
また、上記実施形態では、回転体４０の形状を六角柱形状であるとして説明したが、これに限られることは無く、例えば円柱状、四角柱状など、他の形状に形成しても勿論構わない。
【００６２】
上記実施例は、インクジェット式のプリンタと、インクカートリッジが採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体容器を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体容器に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
ＰＲＴ…プリンタ装置 Ｍ…記録媒体 ＩＪ…インク噴射機構 ＣＲ…搬送機構 ＭＮ…メンテナンス機構 ＣＯＮＴ…制御装置 ＬＱ…インク １１…噴射ヘッド ４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）…回転体 ４１（４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）…プラテン部材 ４２（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）…キャップ部材 ４４…回転機構 ４５…吸引機構 ４６…インク排出タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体へ流体を噴射する噴射領域を有する流体噴射ヘッドと、
前記流体の噴射方向上に回転可能に設けられ、回転軸方向に複数配列された回転体と、
複数の前記回転体上にそれぞれ設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、
複数の前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置にそれぞれ設けられ、前記噴射領域をキャッピングするキャップ部と、
複数の前記回転体を独立して回転させる回転機構と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記流体噴射領域は、複数の前記回転体の配置に対応するように分割されている
ことを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の寸法に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の規格に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されている
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流体噴射装置。
【請求項５】
複数の前記キャップ部は、吸引機構を有する
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流体噴射装置。
【請求項６】
前記吸引機構は、複数の前記キャップ部のそれぞれを独立して吸引可能に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の流体噴射装置。
【請求項１】
媒体へ流体を噴射する噴射領域を有する流体噴射ヘッドと、
前記流体の噴射方向上に回転可能に設けられ、回転軸方向に複数配列された回転体と、
複数の前記回転体上にそれぞれ設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、
複数の前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置にそれぞれ設けられ、前記噴射領域をキャッピングするキャップ部と、
複数の前記回転体を独立して回転させる回転機構と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記流体噴射領域は、複数の前記回転体の配置に対応するように分割されている
ことを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の寸法に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
複数の前記回転体及び前記キャップ部は、前記媒体の規格に対応した前記回転軸方向の寸法を有するように形成されている
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流体噴射装置。
【請求項５】
複数の前記キャップ部は、吸引機構を有する
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流体噴射装置。
【請求項６】
前記吸引機構は、複数の前記キャップ部のそれぞれを独立して吸引可能に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１６７６０４（Ｐ２０１０−１６７６０４Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３６５（Ｐ２００９−１０３６５）
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【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２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【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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