説明

流体噴射装置

【課題】吸収力を確保しつつ、ノズルに対して吸引力または湿潤効果を十分に作用させること。
【解決手段】流体を噴射する複数のノズルが設けられた噴射面を有する流体噴射ヘッドと、複数の前記ノズルから排出された前記流体を受ける流体受部と、前記流体受部に設けられ、前記流体を吸収する複数の気孔を有し、前記流体受部が前記流体を受ける状態において複数の前記ノズルに対向する領域に設けられる第一部分と当該第一部分の周囲に設けられる第二部分とを有し、前記第一部分の前記気孔の径が前記第二部分の前記気孔の径よりも大きくなるように形成された流体吸収部とを備える。

【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】
流体を噴射する流体噴射装置として、例えば下記特許文献1に記載のインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は、記録媒体(媒体)に文字や画像等を記録する装置である。インクジェット式記録装置は、記録媒体にインクを選択的に噴射するノズルを有する記録ヘッドを有している。インクジェット式記録装置では、良好な噴射特性を維持又は回復させるため、例えばノズルからインクを排出させるフラッシング動作や吸引動作など、当該記録ヘッドのメンテナンス動作が定期的に行われる。
【0003】
インクジェット式記録装置は、メンテナンス動作においてノズルから排出されたインクがキャップ部材に受けられる構成となっている。キャップ部材にはインクを吸収する吸収部材が設けられている。インク吸収部材は、例えばスポンジなどの気孔を有する材料によって形成されている。吸引動作の際には、例えば吸収部材を介してノズルを吸引する構成となっている。
【0004】
吸収部材として、例えば特許文献1に示すように、気孔径が相対的に大きい材料からなる部分と、気孔径が相対的に小さい材料からなる部分とを組み合わせた構成が知られている。特許文献1の記載によれば、気孔径の大きい部分によってノズルからのインクを吸収し、毛細管力の差を利用して気孔径の小さい部分に吸収させて保持させた後、当該気孔径の小さい部分を吸引する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平11−227225号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記構成においては、気孔径の小さい部分を介してノズルを吸引するため、吸引力がノズルまで及びにくく、ノズルを十分に吸引することができない場合がある。
【0007】
また、キャップ部材内の吸収部材は吸収したインクにより記録ヘッドに対して湿潤効果を及ぼすが、上記構成の場合、インクの保持力の高い気孔径の小さい吸収材の上に気孔径の大きい吸収材が配置されているため、湿潤効果が弱くなる場合がある。
【0008】
以上のような事情に鑑み、本発明に係る流体噴射装置は、吸収力を確保しつつ、ノズルに対して吸引力または湿潤効果を十分に作用させることが可能な流体噴射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】
【0009】
本発明に係る流体噴射装置は、流体を噴射する複数のノズルが設けられた噴射面を有する流体噴射ヘッドと、複数の前記ノズルから排出された前記流体を受ける流体受部と、前記流体受部に設けられ、前記流体を吸収する複数の気孔を有し、前記流体受部が前記流体を受ける状態において複数の前記ノズルに対向する領域に設けられる第一部分と当該第一部分の周囲に設けられる第二部分とを有し、前記第一部分の前記気孔の径が前記第二部分の前記気孔の径よりも大きくなるように形成された流体吸収部とを備えることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、第二部分に比べて気孔の径が大きく流体の流通性の高い第一部分が複数のノズルに対向する領域に設けられているため、当該複数のノズルから排出される流体は第一部分によって効率的に吸収される。そして、第一部分の周囲には第二部分が配置されていて、第一部分に吸収された流体は、より気孔径の小さい第二部分に吸収される。気孔径の小さい第二部分は流体を保持力が高いので、流体受部内は第に部分に保持された流体により湿潤されるとともに、流体噴射装置を傾けた場合でも流体受部から流体が漏れ出すことを防止する。
【0011】
上記の流体噴射装置は、前記流体受部は、前記噴射面を覆うと共に、前記第一部分に覆われる位置に設けられ前記流体受部内を吸引する吸引手段と連通する吸引口を有することを特徴とする。
本発明によれば、第二部分に比べて気孔の径が大きく流体の流通性の高い第一部分が複数のノズルに対向する領域に設けられているため、当該複数のノズルから排出される流体は第一部分によって効率的に吸収される。加えて、気孔の径が大きい第一部分は吸引力も伝わりやすい構成であるため、当該第一部分に覆われる位置に吸引口を設けることにより、複数のノズルに効率的に吸引力を作用させることができる。これにより、吸収力を確保しつつ、ノズルに対して吸引力を十分に作用させることが可能となる。
【0012】
上記の流体噴射装置は、前記流体噴射ヘッドは、複数の前記ノズルからなるノズル列を複数有し、前記第一部分は、複数の前記ノズル列に対応して複数箇所に設けられると共に、複数の前記第一部分同士を連結する連結部を有し、前記連結部もしくは前記連結部から延設された接続部が前記吸引口を覆うことを特徴とする。
本発明によれば、第一部分が複数箇所に設けられる構成において、複数の第一部分同士が連結部によって連結されることになるため一部材で形成でき、連結部もしくは連結部から延設された接続部が吸引口を覆う構成のため、1つの吸引口からの吸引力を複数の第一部分に付与することができ、複数の第一部分同士の間で流体を流通させることができる。
【0013】
上記の流体噴射装置は、前記流体受部は、前記噴射面を覆うと共に、前記第二部分に覆われる位置に設けられ前記流体受部内を吸引する吸引手段と連通する第二吸引口を有することを特徴とする。
本発明によれば、第二部分において保持された流体を第二吸引口から吸引することができるため、第二部分における流体の保持容量を回復させることができる。これにより、第二部分による保持力を維持することができる。
【0014】
上記の流体噴射装置は、前記吸引口及び前記第二吸引口は、平面視で前記流体受部の中央部に対して対称な位置に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、流体受部において吸引口と第二吸引口とがバランス良く配置されているため、流体受部の流体を偏り無く吸引することができる。
【0015】
上記の流体噴射装置は、前記吸引口及び前記第二吸引口のそれぞれに切り替えて接続可能な第二吸引機構を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、吸引口及び第二吸引口のそれぞれに切り替えて接続可能な第二吸引機構を更に備えるため、流体吸収部の流体を効率的に吸引することができる。
【0016】
上記の流体噴射装置は、前記第二吸引機構は、前記吸引口と前記第二吸引口とで吸引量が異なるように吸引可能であることを特徴とする。
本発明によれば、第二吸引機構が吸引口と第二吸引口とで吸引量が異なるように吸引可能であるため、例えば吸引力が相対的に作用しやすい第一部分を吸引する場合には弱めに吸引し、吸引力が相対的に作用しにくい第二部分を吸引する場合には強めに吸引することで、流体吸収部の流体を満遍なく吸引することができる。
【0017】
上記の流体噴射装置は、前記第二部分は、前記噴射面に対向する面に凹部を有し、前記第一部分は、前記凹部に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第二部分が噴射面に対向する面に凹部を有し、第一部分が凹部に設けられている構成としたので、例えば第一部分を第二部分の凹部に配置させることで流体吸収部の設置を完了させることができる。これにより、流体吸収部を容易に形成することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る印刷装置PRT(液体噴射装置)の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置PRTとして例えばインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【0019】
図1に示す印刷装置PRTは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Mを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置PRTは、筐体PBと、媒体Mにインクを噴射するインクジェット機構IJと、当該インクジェット機構IJにインクを供給するインク供給機構ISと、媒体Mを搬送する搬送機構CVと、インクジェット機構IJの保全動作を行うメンテナンス機構MNと、これら各機構を制御する制御装置CONTとを備えている。
【0020】
以下、XYZ直交座標系を設定し、当該XYZ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、例えば媒体Mの搬送方向をX方向とし、当該媒体Mの搬送面においてX方向に直交する方向をY方向とし、X軸及びY軸を含む平面に垂直な方向をZ方向と表記する。また、X軸周りの回転方向をθX方向、Y軸周りの回転方向をθY方向、Z軸周りの回転方向をθZ方向とする。
【0021】
筐体PBは、例えばY方向を長手とするように形成されている。筐体PBには、上記のインクジェット機構IJ、インク供給機構IS、搬送機構CV、メンテナンス機構MN及び制御装置CONTの各部が取り付けられている。筐体PBには、例えばプラテン13が設けられている。プラテン13は、媒体Mを支持する支持部材である。プラテン13は、例えば筐体PBのうちX方向の中央部に配置されている。プラテン13は、+Z方向に向けられた平坦面13aを有している。当該平坦面13aは、媒体Mを支持する支持面として用いられる。
【0022】
搬送機構CVは、例えば搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構CVは、例えば筐体PBの−X側から当該筐体PBの内部に媒体Mを搬送し、当該筐体PBの+X側から当該筐体PBの外部に排出する。搬送機構CVは、筐体PBの内部において、媒体Mがプラテン13上を通過するように当該媒体Mを搬送する。搬送機構CVは、例えば制御装置CONTによって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
【0023】
インクジェット機構IJは、インクを噴射するヘッドHと、当該ヘッドHを保持して移動させるヘッド移動機構ACとを有している。ヘッドHは、プラテン13上に送り出された媒体Mに向けてインクを噴射する。ヘッドHは、インクを噴射する噴射面Haを有している。噴射面Haは、例えば−Z方向に向けられており、例えばプラテン13の支持面13aに対向するように配置されている。
【0024】
ヘッド移動機構ACは、キャリッジ4を有している。ヘッドHは、当該キャリッジ4に固定されている。キャリッジ4は、筐体PBの長手方向(X方向)に架けられたガイド軸8に当接されている。ヘッドH及びキャリッジ4は、例えばプラテン13の+Z方向に配置されている。
【0025】
ヘッド移動機構ACは、キャリッジ4の他、例えばパルスモーター9と、当該パルスモーター9によって回転駆動される駆動プーリー10と、駆動プーリー10とは筐体PBの幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー11と、駆動プーリー10と遊転プーリー11との間に掛け渡されてキャリッジ4に接続されたタイミングベルト12とを有している。
【0026】
キャリッジ4は、当該タイミングベルト12に接続されている。キャリッジ4は、タイミングベルト12の回転に伴ってY方向に移動可能に設けられている。Y方向へ移動する際、キャリッジ4は、ガイド軸8によって案内されるようになっている。
【0027】
インク供給機構ISは、ヘッドHにインクを供給する。インク供給機構ISには、例えば複数のインクカートリッジ6が収容されている。本実施形態の印刷装置PRTは、インクカートリッジ6がヘッドHとは異なる位置に収容される構成(オフキャリッジ型)である。インク供給機構ISは、例えばヘッドHとインクカートリッジ6とを接続する供給チューブTBを有している。インク供給機構ISは、当該供給チューブTBを介してインクカートリッジ6内に貯留されるインクをヘッドHに供給する不図示のポンプ機構を有している。 メンテナンス機構MNは、ヘッドHのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、例えば媒体Mに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、例えばプラテン13の+Y側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、例えば印刷装置PRTの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、ヘッドHが待機する場所である。
【0028】
メンテナンス機構MNは、例えばヘッドHの噴射面Haを覆うキャッピング機構CPや、当該噴射面Haを払拭するワイピング機構WPなどを有している。キャッピング機構CPには、例えば吸引ポンプなどの吸引機構SCが接続されている。吸引機構SCにより、キャッピング機構CPは、例えば噴射面Haを覆いつつ当該噴射面Ha上の空間を吸引できるようになっている。ヘッドHからメンテナンス機構MN側に排出された廃インクは、例えば廃液回収機構(不図示)において回収されるようになっている。
【0029】
図2は、ヘッドHの構成を示す側断面図である。図3は、ヘッドHの構成を説明する要部断面図である。
図2に示されるように、ヘッドHは、導入針ユニット17、ヘッドケース18、流路ユニット19及びアクチュエータユニット20を備えている。
【0030】
導入針ユニット17の上面には、フィルタ21を介在させた状態で2本のインク導入針22が並んで取り付けられている。導入針ユニット17の内部には、各インク導入針22に対応したインク導入路23が形成されている。インク導入路23の上端は、フィルタ21を介してインク導入針22に接続されている。インク導入路23の下端は、パッキン24を介してヘッドケース18内部のケース流路25に接続されている。インク導入針22には、それぞれサブタンク2が装着されている。
【0031】
サブタンク2は、例えばポリプロピレン等の樹脂製材料を用いて形成されている。サブタンク2には、インク室27が設けられている。インク室27は、例えばすり鉢状に形成された凹部27aを有している。凹部27aは、開口部27bを有している。開口部27bには、透明な弾性シート26が貼り付けられている。凹部27aの底部には、連通孔27cが形成されている。連通孔27cは、インク室27の凹部27aとインク供給室27dとの間を連通するように形成されている。インク供給室27dは、例えば供給チューブTBに接続されている。インク供給室27dのうち例えば供給チューブTBとの接続部分には、例えば不図示のフィルタなどが設けられている。
【0032】
弾性シート26は、開口部27bを塞ぐように貼り付けられている。弾性シート26は、インク室27の圧力に応じて伸縮するようになっている。弾性シート26は、例えばインク室27の圧力が外部の圧力よりも高くなると凹部27aの外側へ向けて膨張した状態となり、インク室27の容積が増加した状態となる。インク室27の圧力が外部の圧力よりも低くなると凹部27aの内側へ向けて膨張した状態となり、インク室27の容積が減少した状態となる。
【0033】
弾性シート26には、弁27eが取り付けられている。弁27eは、凹部27aから連通孔27cを介してインク供給室27dに接続されており、インク供給室27d側から連通孔27cを開閉するように形成されている。弁27eは、弾性シート26が膨張及び収縮に連動して連通孔27cを開閉するようになっている。具体的には、インク室27の容積を減少させる方向に弾性シート26が膨張したときに連通孔27cが開状態となり、インク室27の容積を増加させる方向に弾性シート26が膨張したときには連通孔27cが閉状態となる。弁27eには、所定の弾性力を付与する付勢部材27fが取り付けられており、連通孔27cの開閉の圧力が調整されている。
【0034】
サブタンク2は、針接続部28に接続されている。針接続部28は、インク導入針22サブタンク2とインク導入針22とを接続する部分である。インク室27の凹部27aには、当該針接続部28に接続される接続流路29が形成されている。針接続部28の内部空間には、インク導入針22がほぼ隙間無く嵌め込まれるシール材31が設けられている。インク導入針22がシール材31に嵌め込まれることで、サブタンク2と導入針ユニット17との間がほぼ漏れの無い状態で接続されるようになっている。
【0035】
図3に示すように、ヘッドケース18は、合成樹脂などを用いて形成されている。ヘッドケース18は、例えば中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース18は、上端側がパッキン24を介して導入針ユニット17を取り付けられている。ヘッドケース18の下端面には、流路ユニット19が接合されている。ヘッドケース18の内部に形成された中空部37内には、アクチュエータユニット20が収容されている。
【0036】
ヘッドケース18の内部には、高さ方向を貫通してケース流路25が設けられている。ケース流路25の上端は、パッキン24を介して導入針ユニット17のインク導入路23に連通されている。ケース流路25の下端は、流路ユニット19内の共通インク室44に連通されている。このため、インク導入針22から導入されたインクLは、インク導入路23及びケース流路25を通じて共通インク室44側に供給されるようになっている。
【0037】
アクチュエータユニット20は、例えば櫛歯状に配置された複数の圧電振動子38と、当該圧電振動子38を保持する固定板39と、圧電振動子38に対して制御装置CONTからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル40とを有している。
【0038】
圧電振動子38は、図中下側端部が固定板39の下端面から突出するように固定されている。このように、各圧電振動子38は、所謂片持ち梁の状態で固定板39上に取り付けられている。各圧電振動子38を支持する固定板39は、例えば厚さ1mm程度のステンレス鋼によって構成されている。固定板39のうち例えば圧電振動子38の固定された面とは異なる面が中空部37を区画するケース内壁面に接着されている。
【0039】
流路ユニット19は、振動板41、流路基板42及びノズル基板43を有している。振動板41、流路基板42及びノズル基板43は、積層された状態で接着されている。流路ユニット19は、共通インク室44からインク供給口45、圧力室46を通り、ノズルNZに至るまでの一連のインク流路(液体流路)を構成している。圧力室46は、ノズルNZの配列方向(ノズル列方向)に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【0040】
共通インク室44は、ケース流路25に接続されている。共通インク室44には、インク導入針22側からのインクLが導入される室である。また、共通インク室44は、インク供給口45に接続されている。共通インク室44に導入されたインクLは、当該インク供給口45を通じて各圧力室46に分配されるようになっている。
【0041】
ノズル基板43は、流路ユニット19の底部に配置されている。ノズル基板43には、媒体Mに形成される画像などのドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズルNZが形成されている。ノズル基板43としては、例えばステンレス鋼などの金属製の板材が用いられる。
【0042】
図4は、本実施形態に係るキャッピング機構CPの構成を示す斜視図である。図5は、キャッピング機構CPの構成を示す平面図である。図4及び図5に示すように、キャッピング機構CPは、例えばキャップ部材50及びインク吸収部51を有している。インク吸収部51は、第一吸収部材(第一部分)52と、第二吸収部材(第二部分)53とを有している。
【0043】
第一吸収部材52は、例えば可撓性を有する材料からなり、第二吸収部材53との間で相対的に小さな径の気孔を含んだ構成となっている。このため、第一吸収部材52は、第二吸収部材53に比べて、インクの流通性や吸引時の吸引力の伝達性が高く、その一方で毛細管力(インクの保持力)が小さい。
【0044】
第二吸収部材53は、例えば可撓性を有する材料からなり、第一吸収部材52との間で相対的に大きな径の気孔を含んだ構成となっている。このため、第二吸収部材53は、第一吸収部材52に比べて、インクの流通性や吸引時の吸引力の伝達性が低く、その一方で毛細管力(インクの保持力)が大きい。
【0045】
第一吸収部材52は、短冊部52a及び連結部52bを有している。短冊部52aは、例えば一方向に長手を有する形状に形成されている。短冊部52aは、Y方向に複数(例えば4つ)設けられている。各短冊部52aは、長手方向がX方向に平行になるように配置されている。各短冊部52aは、例えば等しいピッチでY方向に並べられている。連結部52bは、例えば第一吸収部材52のうち+X側の端部に配置されている。このため、第一吸収部材52は、Z方向視で櫛歯状に形成されている。
【0046】
短冊部52aは、図5に示すように、キャップ部材50をヘッドHに対向させた状態において、当該ヘッドHに設けられる複数のノズルNZに対向する部分に配置されている。このため、キャップ部材50をヘッドHに対向させた状態で複数のノズルNZからインクを排出させた場合には、当該インクは第一吸収部材52に着弾するようになっている。
【0047】
図6は、第一吸収部材52の構成を示す斜視図である。
図6に示すように、第一吸収部材52の連結部52bには接続部52cが形成されている。接続部52cは、連結部52bのうち例えばY方向の中央部から−Z側に柱状に形成されている。連結部52bの先端面(−Z側の面)は、例えばキャップ部材50の底部に当接されている。第一吸収部材52は、短冊部52a、連結部52b及び接続部52cが一部材として形成されている。
【0048】
図7は、第二吸収部材53の構成を示す斜視図である。
図7に示すように、第二吸収部材53は、第一吸収部材52の周囲に配置されるベース部53aを有している。ベース部材53aは、キャップ部材50をヘッドHに対向させた状態で複数のノズルNZに対向する領域を囲うように配置されている。本実施形態では、当該複数のノズルNZに対向する領域には第一吸収部材53が配置されているため、ベース部53aは当該領域(第一吸収部材53)に対してインク吸収部51の上面の面方向の周囲に配置された状態になっている。
【0049】
このように、インク吸収部51のうちヘッドHに対向される面(上面)は、第一吸収部材52が形成される領域と、第二吸収部材53が形成される領域とで区切られた状態になっている。従って、ヘッドHからインク吸収部51を見た状態において、当該インク吸収部51の上面の面方向における第一吸収部材52の周囲に第二吸収部材53が配置されていることになる。
【0050】
ベース部53aには、第一吸収部材52の形状に対応した形状の凹部53b及び連通部53cが形成されている。連通部53cは、例えば第二吸収部材53の−X側の端部であってY方向の中央部に形成されている。連通部53cは、ベース部53aの+Z側と−Z側とを連通するように形成されている。本実施形態では、連通部53cが第二吸収部材53の+X側の端部に形成されているため、当該第二吸収部材53の+X側端面の一部が切り欠かれた状態になっている。凹部53bからベース部53aの−Z側の面まで形成されている。第二吸収部材53は、第一吸収部材52と同様、一部材で形成されている。
【0051】
インク吸収部51は、一部材で形成された第一吸収部材52と、同じく一部材で形成された第二吸収部材53とが組み合わされた構成となっている。具体的には、第二吸収部材53の凹部53bには、例えば第一吸収部材52の短冊部52a及び連結部52bが嵌め込まれている。また、第二吸収部材53の連通部53cには、第一吸収部材52の接続部52cが嵌め込まれている。このため、第二吸収部材53の凹部53b内に第一吸収部材52が配置された状態になっている。この場合、インク吸収部51の上面の面方向における第一吸収部材52の周囲に第二吸収部材53が配置されるように第一吸収部材52と第二吸収部材53とを組み合わせるようにする。
【0052】
図5に示すように、キャップ部材50の底部のうち第一吸収部材52の連結部52bに覆われる領域内、すなわち、接続部52cの先端面に接する領域内には、第一吸引口54が設けられている。第一吸引口54は、キャップ部材50のうちY方向の中央部に配置されている。第一吸引口54は、例えば第一バルブV1を介して吸引機構SCに接続されている。第一バルブV1は、例えば制御装置CONTの制御によって開閉可能に設けられている。第一吸引口54は、接続部52c及び連結部52bを介して、複数の短冊部52aに接続されている。このため、第一吸引口54は、複数の短冊部52aに対して共通で設けられていることになる。
【0053】
キャップ部材50の底部のうち第二吸収部材53に覆われる位置には、第二吸引口55が設けられている。第二吸引口55は、例えば第一吸引口54との間でキャップ部材50の平面視中央部を挟む位置に設けられている。図5では、例えば第一吸引口54と第二吸引口55とが、キャップ部材50の中央部に対して対称な位置に配置されている。第二吸引口55は、例えば第二バルブV2を介して吸引機構SCに接続されている。第二バルブV2は、例えば制御装置CONTの制御によって開閉可能に設けられている。
【0054】
図8は印刷装置PRTの電気的な構成を示すブロック図である。
印刷装置PRTは、印刷装置PRT全体の動作を制御する制御装置CONTを備えている。制御装置CONTには、印刷装置PRTの動作に関する各種情報を入力する入力装置IP、印刷装置PRTの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置MRなどが接続されており、上述した搬送機構CVや、ヘッド移動機構AC、メンテナンス機構MN等が接続されている。制御装置CONTは、メンテナンス機構MNのうち例えば吸引機構SCや第一バルブV1、第二バルブV2を制御可能である。
【0055】
印刷装置PRTは、それぞれの圧電振動子38に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器62を備えている。この駆動信号発生器62は、制御装置CONTに接続されている。駆動信号発生器62には、ヘッドHの圧電振動子38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、各圧電振動子38に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【0056】
次に、上記のように構成された印刷装置PRTの動作を説明する。
ヘッドHによる印刷動作を行う場合、制御装置CONTは、搬送機構CVによって媒体MをヘッドHの−Z側に配置させる。媒体Mを配置させた後、制御装置CONTは、ヘッドHを移動させつつ、印刷する画像の画像データに基づいてノズルNZに係る駆動信号発生器62から圧電振動子38に駆動信号を入力する。
【0057】
圧電振動子38に駆動信号が入力されると、圧電振動子38が伸縮する。圧電振動子38の伸縮により、圧力室46の容積が変化し、インクを収容した圧力室46の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズルNZからインクが噴射される。ノズルNZから噴射されたインクによって、媒体Mに所望の画像が形成される。なお、圧電振動子38を伸縮させる場合、上記の第1電気信号を圧電振動子38に供給しても構わない。また、第1電気信号とは異なる駆動信号を圧電振動子38に供給しても構わない。
【0058】
制御装置CONTは、ヘッドHのメンテナンス動作として、例えばフラッシング動作、キャッピング動作、吸引動作などを行わせる。
例えばフラッシング動作を行わせる場合、制御装置CONTは、ヘッドHをホームポジションまで移動させ、ヘッドHの噴射面Haとキャップ部材50とを対向させた状態とする。この状態で、制御装置CONTは、例えばヘッドHの噴射面Haがキャップ部材50に平行になるようにキャップ部材50の姿勢を微調整する。キャップ部材50の姿勢を調整後、制御装置CONTは、駆動信号発生器62を介して圧電振動子38を振動させる。
【0059】
この動作により、ノズルNZからインクが噴射されて排出される。排出されたインクは、キャップ部材50内のインク吸収部51のうち例えば複数のノズルNZに対向する部分に配置された第一吸収部材52に着弾する。第一吸収部材52に着弾したインクは、当該第一吸収部材52の内部に吸収され、当該第一吸収部材52よりも毛細管力の大きい第二吸収部材53側へと吸収されて保持される。
【0060】
次に、キャッピング動作を行わせる場合、制御装置CONTは、ヘッドHをホームポジションに移動させ、ヘッドHとキャップ部材50とを対向させる。同時に、制御装置CONTは、図示しない駆動機構により、キャップ部材50をヘッドH側へ移動させて噴射面Haを押圧させる。この動作により、キャップ部材50と噴射面Haとの間が密閉状態となり、キャッピング動作が完了する。キャップ部材50内には、例えばインクを吸収したインク吸収部51が配置されている。したがって、インク吸収部51に吸収されたインクにより、ヘッドHに対して湿潤効果が及ぼされることになる。
【0061】
キャッピング動作の後、ヘッドHのノズルNZを吸引する吸引動作を行うことができる。例えばキャップ部材50をヘッドHに当接させた後、例えば第一バルブV1を開状態とすると共に第二バルブV2を閉状態とし、制御装置CONTは吸引機構SCを作動させる。この動作により、キャップ部材50のうち第一吸引口54に吸引力が作用する。一方、第二吸引口55には、吸引力は作用しない。第一吸引口54に作用する吸引力により、第一吸収部材52の内部を介してヘッドHの噴射面Ha上の空間が吸引され、負圧となる。当該負圧により、ヘッドHの複数のノズルNZからインクが−Z方向に排出され、インクの粘度が適正に保持されることになる。
【0062】
複数のノズルNZから排出されたインクは、フラッシング動作時と同様、当該複数のノズルNZに対向する部分に配置される第一吸収部材52の短冊部52aに着弾し、当該短冊部52a内に吸収される。短冊部52a内に吸収されたインクは、吸引機構SCによる吸引力によって第一吸収部材52内を流通する。例えば、短冊部52aから連結部52bに流通し、連結部52bから接続部52cを経て第一吸引口54へ流通する。第一吸引口54へ到達したインクは、当該第一吸引口54から吸引されて回収される。
【0063】
インクの吸引動作が終了した後、制御装置CONTは、キャップ部材50内を例えば大気開放するなどして、当該キャップ部材50内の負圧状態を解除する。例えばキャップ部材50に不図示の大気開放口を設けておくようにしても構わない。負圧状態を解除した後、制御装置CONTは、キャップ部材50をヘッドHの噴射面Haから離す。以上のように吸引動作が行われる。
【0064】
以上のように、本実施形態によれば、第二吸収部材53に比べて気孔の径が大きく流体の流通性の高い第一吸収部材52が複数のノズルNZに対向する領域に設けられているため、当該複数のノズルNZから排出されるインクは第一吸収部材52に着弾し効率的に吸収される。加えて、気孔の径が大きい第一吸収部材52は吸引力も伝わりやすい構成であるため、当該第一吸収部材52に覆われる位置に第一吸引口54を設けることにより、複数のNZノズルに対して効率的に吸引力を作用させることができる。これにより、吸収力を確保しつつ、ノズルNZに対して吸引力を十分に作用させることが可能となる。
【0065】
また、本実施形態によれば、気孔径の小さい第二吸収部材53はインクを保持する保持力が高いので、キャップ部材50内は第二吸収部材53に保持されたインクにより湿潤されることになる。また、印刷装置PRTを傾けた場合でも、キャップ部材50からインクが漏れ出すのを防止することも可能となる。
【0066】
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。
例えば、上記実施形態では、第一吸引口54を介して吸引動作を行う態様を説明したが、この他に、例えば第二吸引口55を介した吸引動作を行うこともできる。
【0067】
例えば、制御装置CONTは、例えば第二バルブV2を開状態とし、第一バルブV1を閉状態として吸引機構SCを作動させる。この動作により、第二吸引口55が吸引され、第二吸収部材53に保持されたインクが第二吸引口55から吸引されて回収される。この第二吸収部材53を吸引する動作は、例えばキャップ部材50をヘッドHから離した状態で行うようにする。また、制御装置CONTは、当該第二吸収部材53を吸引する吸引量を、上記実施形態において第一吸収部材52を吸引するときの吸引量よりも大きくする。勿論、当該動作については、キャップ部材50がヘッドHをキャッピングした状態で行っても構わない。
【0068】
また、第一バルブV1及び第二バルブV2を両方開状態として吸引機構SCを作動させても構わない。この場合、第一吸引口54及び第二吸引口55の両方から吸引することができる。この場合、キャップ部材50をヘッドHから離した状態で行っても構わないし、キャップ部材50がヘッドHをキャッピングした状態で行っても構わない。
【0069】
また、上記実施形態においては、第一吸収部材52の連結部52bが例えばX方向の端部に配置された構成であったが、これに限られることはない。例えば、図9に示すように、連結部52bがX方向の中央部に配置された構成であっても構わない。これに伴い、図9に示すように、接続部52cがX方向の中央部に配置されることになる。この場合、第一吸引口54は、接続部52cの位置に対応して配置させるようにする。図9では、接続部52cがZ方向視でキャップ部材50の中央部に配置されている。このため、第一吸引口54は、当該接続部52cの−Z側の端面に覆われる位置、例えばZ方向視でキャップ部材50の中央部に配置されている。
【0070】
また、上記実施形態では、第一吸収部材52がZ方向視で櫛歯状に形成された構成であったが、これに限られることは無い。例えば図10に示すように、第一吸収部材52がZ方向視で矩形に形成された構成であっても構わない。この場合、第一吸収部材52は、複数のノズルNZが配置される範囲を含む領域に渡って設けられている。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することになる。図10においては、第一吸引口54の位置がZ方向視で中央部に配置されているが、これに限られるものではなく、第一吸収部材52に覆われる位置であれば、他の位置に配置されていても構わない。
【0071】
また、上述の実施形態では、本発明の流体噴射装置をインクジェット式のプリンターに適用しているが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用してもよい。すなわち、微小量の液滴を吐出する流体噴射ヘッド等を備える各種の流体噴射装置に適用可能である。なお、液滴とは、上述流体噴射装置から吐出される流体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう流体とは、流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よい。
【0072】
例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、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流体のみならず、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、流体の代表的な例としては、上述実施形態で説明したようなインクが挙げられる。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流体組成物を包含するものとする。
【0073】
流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流体を噴射する流体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。
【0074】
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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】本実施形態に係る印刷装置の構成を示す概略図。
【図2】ヘッドの構成を示す概略断面図。
【図3】ヘッドの構成を示す概略断面図。
【図4】キャッピング機構の構成を示す斜視図。
【図5】キャッピング機構の構成を示す平面図。
【図6】キャッピング機構の一部の構成を示す斜視図。
【図7】キャッピング機構の一部の構成を示す斜視図。
【図8】制御系の構成を示すブロック図。
【図9】キャッピング機構の他の構成を示す平面図。
【図10】キャッピング機構の他の構成を示す平面図。
【符号の説明】
【0076】
PRT…印刷装置 MN…メンテナンス機構 CONT…制御装置 H…ヘッド CP…キャッピング機構 SC…吸引機構 NZ…ノズル 50…キャップ部材 51…インク吸収部 52…第一吸収部材 52a…短冊部 52b…連結部 52c…接続部 53…第二吸収部材 53a…ベース部 53b…凹部 53c…連通部 54…第一吸引口 55…第二吸引口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体を噴射する複数のノズルが設けられた噴射面を有する流体噴射ヘッドと、
複数の前記ノズルから排出された前記流体を受ける流体受部と、
前記流体受部に設けられ、前記流体を吸収する複数の気孔を有し、前記流体受部が前記流体を受ける状態において複数の前記ノズルに対向する領域に設けられる第一部分と当該第一部分の周囲に設けられる第二部分とを有し、前記第一部分の前記気孔の径が前記第二部分の前記気孔の径よりも大きくなるように形成された流体吸収部と
を備える流体噴射装置。
【請求項2】
前記流体受部は、前記噴射面を覆うと共に、前記第一部分に覆われる位置に設けられ前記流体受部内を吸引する吸引手段と連通する吸引口を有する
請求項1に記載の流体噴射装置。
【請求項3】
前記流体噴射ヘッドは、複数の前記ノズルからなるノズル列を複数有し、
前記第一部分は、複数の前記ノズル列に対応して複数箇所に設けられると共に、複数の前記第一部分同士を連結する連結部を有し、
前記連結部もしくは前記連結部から延設された接続部が前記吸引口を覆う
請求項1又は請求項2に記載の流体噴射装置。
【請求項4】
前記流体受部は、前記噴射面を覆うと共に、前記第二部分に覆われる位置に設けられ前記流体受部内を吸引する吸引手段と連通する第二吸引口を有する
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】
前記吸引口及び前記第二吸引口は、平面視で前記流体受部の中央部に対して対称な位置に設けられている
請求項4に記載の流体噴射装置。
【請求項6】
前記吸引口及び前記第二吸引口のそれぞれに切り替えて接続可能な第二吸引機構を更に備える
請求項4又は請求項5に記載の流体噴射装置。
【請求項7】
前記第二吸引機構は、前記吸引口と前記第二吸引口とで吸引量が異なるように吸引可能である
請求項6に記載の流体噴射装置。
【請求項8】
前記第二部分は、前記噴射面に対向する面に凹部を有し、
前記第一部分は、前記凹部に設けられている
請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−230403(P2011−230403A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−103762(P2010−103762)
【出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】