説明

液体吐出装置、及び液体吐出ヘッド

【課題】簡易な構成にてノズルを迅速に封止することが可能な、新規かつ改良された液体吐出装置及び液体吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液体を吐出するノズルが形成されたノズル面と、前記ノズル面から突出すると共に前記ノズルを囲む囲み部とを有する液体吐出ヘッドと、前記囲み部に接触する接触位置と、前記囲み部から離間する離間位置との間を移動し、前記離間位置に位置する際に前記ノズルから吐出された液体が着弾する媒体を支持し、前記接触位置に位置する際に前記ノズルを封止する支持部材とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出装置、及び液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【0002】
液体吐出装置として、例えば、媒体に液体であるインクを吐出して画像を印刷するインクジェットプリンタが知られている。このような液体吐出装置は、媒体に液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、ノズル面に対向する媒体を支持する支持部材とを備える。そして、印刷時には、支持部材に支持された媒体にノズルから液体を吐出することにより、画像が印刷される。
【0003】
ところで、媒体に液体を吐出しない待機時には、ノズルをゴミ、埃、乾燥等から保護するため、液体吐出装置はゴム等のキャップ部材でノズルを封止している(特許文献1参照)。なお、キャップ部材でノズルを封止するためには、液体吐出ヘッドと支持部材の間にキャップ部材が位置できるような空間を形成する必要があり、キャップ部材や支持部材を移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−190233号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、ノズルを封止するためのキャップ部材及び支持部材の移動機構を設けた場合には、装置の構成が複雑になる。また、このような複雑な構成の場合には、各部材の移動時間を確保する必要があるため、印刷時からノズルの封止までの時間が長くなってしまい、ノズル面が適切に保護されない問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡易な構成にてノズルを迅速に封止することが可能な、新規かつ改良された液体吐出装置及び液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、液体を吐出するノズルが形成されたノズル面と、前記ノズル面から突出すると共に前記ノズルを囲む囲み部とを有する液体吐出ヘッドと、前記囲み部に接触する接触位置と、前記囲み部から離間する離間位置との間を移動し、前記離間位置に位置する際に前記ノズルから吐出された液体が着弾する媒体を支持し、前記接触位置に位置する際に前記ノズルを封止する支持部材と、を備える液体吐出装置が提供される。
【0008】
また、前記液体吐出ヘッドは、前記囲み部よりも前記媒体の搬送方向上流側に設けられ、前記囲み部よりも前記支持部材に向かって突出して前記媒体に接触可能な拍車を有することとしても良い。
【0009】
また、前記拍車は、前記液体吐出ヘッドにバネ軸で支持されていることとしても良い。
【0010】
また、前記支持部材は、前記接触位置に位置する際に前記拍車を収容する凹部を有することとしても良い。
【0011】
また、前記囲み部は、前記支持部材が前記接触位置に位置する際に前記支持部材に当接する突起部を有し、前記支持部材は、前記突起部に接触することで前記ノズルを封止することとしても良い。
【0012】
また、前記液体吐出ヘッドは、装置本体に対して移動不能に固定支持されていることとしても良い。
【0013】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、対向する支持部材に支持された媒体に液体を吐出するノズルが形成されたノズル面と、前記ノズル面から突出すると共に前記ノズルを囲み、前記支持部材に接触した際に前記ノズルを封止する囲み部と、を備える液体吐出ヘッドが提供される。
【発明の効果】
【0014】
以上説明したように本発明によれば、簡易な構成にてノズルを迅速に封止することが可能な液体吐出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】プリンタ10の全体構成を示したブロック図である。
【図2】プリンタ10の内部構成を示した斜視図である。
【図3】プリンタ10の内部構成を示した断面図である。
【図4】ヘッドユニット20を底面20a側から見た斜視図である。
【図5】拍車27を示す斜視図である。
【図6】メンテナンスユニット40を示した斜視図である。
【図7】リップ23のプラテン34への当接状態を側面から見た断面図である。
【図8】リップ23のプラテン34への当接状態を正面から見た断面図である。
【図9】図7の領域Aを拡大した拡大図である。
【図10】リップ23のプラテン34からの離間状態を側面から見た断面図である。
【図11】図10の領域Bを拡大した拡大図である。
【図12】図10の領域Cを拡大した拡大図である。
【図13A】ノズルNzが封止されている状態を示す図である。
【図13B】メンテナンスユニット40が、下降した状態を示す図である。
【図13C】移動体166がヘッドユニット20の下方まで移動した状態を示す図である。
【図13D】ノズル面21aのクリーニングの開始状態を示す図である。
【図13E】ノズル面21aのクリーニングの終了状態を示す図である。
【図14A】ノズル面にキャップ部材が当接している待機状態を示す図である。
【図14B】搬送部及びキャップユニットの移動状態を示す図である。
【図14C】キャップ部材が退避している印刷状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0017】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.液体吐出装置の概要
2.ヘッドユニットの構成
3.メンテナンスユニットの構成
3−1.プラテンユニットの詳細構成
3−2.クリーニングユニットの詳細構成
4.プラテンユニットの動作例
5.クリーニングユニットの動作例
6.本実施形態に係るプリンタの有効性
7.その他の実施形態
【0018】
<1.液体吐出装置の概要>
本実施形態では、液体吐出装置の一例としてのカラーインクジェットプリンタ(以下、プリンタ10)について説明する。本実施形態のプリンタ10は、例えばY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、及びK(ブラック)の4色のインクを、媒体の一例である用紙Sに吐出することにより、用紙Sに画像を印刷する印刷装置である。
【0019】
以下、プリンタ10の構成例について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、プリンタ10の全体構成を示したブロック図である。図2は、プリンタ10の内部構成を示した斜視図である。図3は、プリンタ10の内部構成を示した断面図である。
【0020】
プリンタ10は、図1に示すように、ヘッドユニット20と、搬送ユニット30と、メンテナンスユニット40と、コントローラ70と、検出器80とを有する。
【0021】
ヘッドユニット20は、用紙Sに画像を印刷するために、用紙Sにインクを吐出するものである。このヘッドユニット20は、図2に示すように、一対の本体フレーム12にネジ等によって固定されている。つまり、プリンタ10の動作中は、ヘッドユニット20が移動しない。
【0022】
また、ヘッドユニット20は、図3に示すように、インクの色毎に設けられた複数のラインヘッド21を有する。各ラインヘッド21は、用紙Sの紙幅よりも長い幅を有する長尺状の液体吐出ヘッドであり、その下部にノズルNzが形成されたノズル面21aを有する。各ノズルNzには、不図示のエネルギー発生素子(具体的には、発熱抵抗体)及びインク液室が設けられている。そして、発熱抵抗体の駆動に伴いインク液室内に気泡が発生し、この気泡発生時のエネルギーによって、各ノズルNzからインクが吐出される。
【0023】
そして、各ラインヘッド21は、用紙S上の領域(画像が印刷される印刷領域)がラインヘッド21直下を通過するときに、ノズルNzからインクを吐出する。すなわち、各ラインヘッド21は、ノズル面21aが用紙Sに対向している間にインクを吐出する。これにより、用紙S上の印刷領域には、紙幅分のドットが一度に形成される。
【0024】
搬送ユニット30は、用紙S上の印刷領域が各ラインヘッド21の直下を通過するように、用紙Sを搬送方向に搬送するものである。この搬送ユニット30は、図3に示すように、上流側搬送ローラ32と、下流側搬送ローラ33と、支持部材の一例であるプラテン34とを有する。
【0025】
上流側搬送ローラ32は、搬送方向においてヘッドユニット20の上流側に位置する一対のローラである。下流側搬送ローラ33は、搬送方向においてヘッドユニット20の下流側に位置する一対のローラである。この上流側搬送ローラ32及び下流側搬送ローラ33は、用紙Sを挟んだ状態で搬送方向に搬送する。
【0026】
プラテン34は、搬送方向において上流側搬送ローラ32と下流側搬送ローラ33の間に位置し、搬送される用紙Sを支持する台である。プラテン34は、本実施形態においては、プラテンユニット110の一部を構成する。なお、プラテンユニット110の詳細構成については、後述する。
【0027】
メンテナンスユニット40は、休止状態(用紙Sにインクを吐出しない状態)にある各ラインヘッド21に対して、ノズルNzからのインク吐出が良好に維持されるようにメンテナンスを行うためのものである。なお、メンテナンスユニット40の詳細構成については、後述する。
【0028】
コントローラ70は、各ユニット(ヘッドユニット20、搬送ユニット30、メンテナンスユニット40)を制御するためのものである。具体的には、コントローラ70は、メモリ72に格納されているプログラムに従って、CPU71によりユニット制御回路74を介してプリンタ10の各ユニットを制御する。また、コントローラ70は、インターフェース73を介してコンピュータ(不図示)と通信可能である。そして、コントローラ70は、コンピュータから印刷データを受信すると、該印刷データに基づいて各ユニットを制御して該印刷データに応じた画像を用紙Sに印刷する。
【0029】
検出器80は、プリンタ10内の状況を検出するためのものである。例えば、検出器80は、搬送経路上の用紙Sの位置を検出する紙検出センサーを有する。検出器80は、検出結果に応じた信号をコントローラ70に向けて出力する。コントローラ70は、前記信号を受け取って、各ユニットを制御する。
【0030】
次に、上述した構成のプリンタ10を用いて、カラー画像を用紙Sに印刷する印刷処理について説明する。印刷処理は、コントローラ70がインターフェース73を介してコンピュータからの印刷データを受信するところから始まる。コントローラ70は、受信した印刷データ中の各種コマンドの内容を解析しプリンタ10の各ユニットを制御する。これにより、先ず搬送ユニット30による搬送動作が実行される。すなわち、上流側搬送ローラ32や下流側搬送ローラ33により、用紙Sが搬送方向に搬送される。
【0031】
コントローラ70は、搬送ユニット30による搬送動作を実行しつつ、ヘッドユニット20によるインク吐出動作を実行する。すなわち、各ラインヘッド21が、対向する位置に位置する(プラテン34に支持された)用紙S上の印刷領域に、インクを吐出する。これにより、用紙Sの紙幅分のドットが一度に形成される。この結果、用紙S上にカラー画像が印刷される。
【0032】
<2.ヘッドユニット20の詳細構成>
次に、ヘッドユニット20の詳細構成について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、ヘッドユニット20を底面20a側から見た斜視図である。図5は、拍車27を示す斜視図である。
【0033】
ヘッドユニット20は、図4に示すように、その下面20a側に、前述したノズルNzが形成されたノズル面21aを有する。また、ヘッドユニット20は、下面20a側に、囲み部の一例であるリップ23と、拍車27とを有している。
【0034】
リップ23は、プラテン34と協働してラインヘッド21のノズルを封止するためのものである。このリップ23は、下面20aからプラテン34に向かって突出している。また、リップ23は、ラインヘッド21のノズルNzを囲んでいる。そして、リップ23は、図4に示すように、基部24と突起25を有する。
【0035】
基部24は、ヘッドユニット20の下面20aに接着剤等で固定されている。この基部24の平面形状は、中央側に穴が形成された矩形状を成している。つまり、基部24は、4つの辺から構成されており、基部24a、24b、24c、24dを有する。基部24a〜24dは、それぞれ下面20aの縁に位置している。このため、基部24の大きさは、ヘッドユニット20の下面20aの大きさとほぼ同じ大きさである。
【0036】
突起25は、基部24から更にプラテン34側に向かって突起している突起部である。この突起25は、基部24と同様に矩形状を成している。つまり、突起25も、ノズルNzを囲むように設けられている。そして、リップ23のうち突起25が、後述するキャッピング動作の際にプラテン34に当接して、ラインヘッド21のノズルNzを封止する。
【0037】
拍車27は、用紙Sをプラテン34側に押し付けるためのものである。本実施形態では、4つの拍車27が、ヘッドユニット20の長手方向に沿って等間隔で設けられている。また、4つの拍車27は、リップ23の内側に位置している。具体的には、図3に示すように、搬送方向においてラインヘッド21と基部24aの間に位置している。そして、拍車27は、図5に示すように、歯部28とバネ軸29を有する。
【0038】
歯部28は、搬送中の用紙Sに接触する薄い金属製の歯である。この歯部28は、図3に示すように、上下方向においてリップ23の突起25よりもプラテン34側に位置している。また、歯部28は、接触する用紙Sが更に搬送するのに伴い、回転する。つまり、歯部28は、用紙Sを上下方向の下側に押す力を作用するが、搬送方向において用紙Sの進行を妨げない。このため、搬送中の用紙Sは、歯部28を通過した際に、上下方向においてリップ23から離れた位置を搬送される。
【0039】
バネ軸29は、ヘッドユニット20に回転自在に支持されている。このバネ軸29は、歯部28と一体として回転可能である。そして、バネ軸29は、バネ性を有しており、上述した歯部28の用紙Sに作用する機能(用紙Sを上下方向の下側に押す機能)を補助する。
【0040】
上述した構成の拍車27を設けることにより、用紙Sがリップ23(具体的には、基部24a)に接触することを防止できる。すなわち、ラインヘッド21を通過した用紙Sは、リップ23よりも突出している拍車27に接触しながら更に搬送されることで、リップ23に接触することを防止でき、例えばリップ23に用紙Sが接触することでジャム等が発生することを防止できる。
【0041】
なお、拍車27は、搬送方向において用紙Sが基部24aに接触することを防止しているが、基部24bに用紙Sが接触することを防止するために、搬送ユニット30は、基部24bよりも搬送方向上流側に図3に示す用紙押さえ39を有している。用紙押さえ39は、搬送方向において上流側搬送ローラ32とヘッドユニット20の間に位置し、用紙Sをプラテン34側へ向けてガイドする。用紙押さえ39は、シート材等から成る。もちろん、用紙押さえ39の代わりに、ヘッドユニット20が、基部24bよりも搬送方向上流側に拍車を有することとしても良い。
【0042】
<3.メンテナンスユニット40の構成>
メンテナンスユニットは、上述したように、休止状態(インクを吐出しない状態)にある各ラインヘッド21に対して、ノズルNzからのインク吐出が良好に維持されるようにメンテナンスを行う。このメンテナンスユニット40の構成について、図6を用いて説明する。図6は、メンテナンスユニット40を示した斜視図である。
【0043】
メンテナンスユニット40は、プラテンユニット110とクリーニングユニット160とを有する。プラテンユニット110は、ヘッドユニット20のリップ23と協働してノズルNzを封止するためのものである。クリーニングユニット160は、ノズル面21aをクリーニングするためのものである。以下においては、プラテンユニット110の詳細構成、クリーニングユニット160の詳細構成の順に説明する。
【0044】
(3−1.プラテンユニット110の詳細構成)
まず、図6〜図12を用いて、プラテンユニット110の詳細構成ついて説明する。図7は、リップ23のプラテン34への当接状態を側面から見た断面図である。図8は、リップ23のプラテン34への当接状態を正面から見た断面図である。図9は、図7の領域Aを拡大した拡大図である。図10は、リップ23のプラテン34からの離間状態を側面から見た断面図である。図11は、図10の領域Bを拡大した拡大図である。図12は、図10の領域Cを拡大した拡大図である。
【0045】
プラテンユニット110は、プラテン34と、このプラテン34を上下方向に移動させる駆動部(不図示)とを有する。本実施形態に係るプラテン34は、搬送中の用紙Sを支持する機能と共に、ラインヘッド21のノズルNzを封止する機能を有する。
【0046】
プラテン34は、搬送方向において上流側搬送ローラ32と下流側搬送ローラ33の間に位置し、かつ、ラインヘッド21のノズル面21aに対向している。このプラテン34には、図6に示すように、リブ35と、インク吸収材36が設けられている。
【0047】
リブ35は、ノズルから吐出されたインクが着弾する用紙Sを支持する。リブ35は、ノズル面21aに対向する位置に複数形成されている。具体的には、図6に示すように、所定間隔で複数のリブ35が配列するように設けられている。
【0048】
インク吸収材36は、プラテン34に向かってノズルから吐出されたインクを吸収する。例えば、インク吸収材36は、印刷開始前に予備吐出としてノズルNzから吐出されたインクを吸収する。
【0049】
ところで、本実施形態に係るプラテン34は、駆動部により上下方向に移動可能な構成になっている。具体的には、プラテン34は、ヘッドユニット20のリップ23に当接する当接位置(図7及び図8参照)と、リップ23から離間している離間位置(図10参照)との間を移動する。そして、プラテン34は、離間位置に位置する際には、ラインヘッド21のノズルNzから吐出されたインクが着弾する用紙Sを支持する。一方で、プラテン34は、当接位置(接触位置)に位置する際には、リップ23と協働してノズルNzを封止する。
【0050】
また、当接位置に位置する際には、プラテン34は、リップ23の突起25に当接する。具体的には、プラテン34のリブ35の周囲の当接面34aが、突起25に当接する。そして、当接面34aが突起25に当接することで、ノズルNzが封止されることとなる。このため、小さい当接圧であっても、有効にノズルNzを封止できる。
【0051】
このように、本実施形態に係るプラテン34は、僅かな移動で当接位置と離間位置を移動するだけで、迅速に印刷状態とノズルの封止状態の間で移行できる。このため、ノズルが用紙Sにインクを吐出せずに空気に触れる時間を極力抑えることができ、もってノズルNzにおける目詰まりを有効に防止できる。
【0052】
プラテン34のリブ35よりも搬送方向下流側には、凹部38が設けられている。凹部38は、プラテン34の上面(ノズル面21aに対向する面)において、ヘッドユニット20の拍車27に対向する位置に形成されて凹みである。本実施形態では、図6に示すように、長手方向に沿って等間隔に4つの凹部38が形成されている。そして、プラテン34が当接位置に位置する際に、凹部38は拍車27を収容する。これにより、拍車27がプラテン34に接触することを防止できる。
【0053】
上述した構成のプラテンユニット110により、ラインヘッド21が休止状態にある間に該ラインヘッド21のノズルNzの開口近傍におけるインクの溶媒蒸発を抑制することが可能となり、以って、当該ノズルNzにおける目詰まりの発生が防止される。
【0054】
なお、プラテンユニット120には、不図示の吸引ポンプが接続されている。この吸引ポンプは、例えばプラテン34がノズルNzを封止した状態で作動する。これにより、プラテン34とノズル面21a内の空間が負圧状態になり、ノズルNz内のインクが吸引されて強制的に排出される。このような吸引動作が行われたラインヘッド21は、ノズルNzからインクを良好に噴射する状態を維持できるようになる。
【0055】
(3−2.クリーニングユニット160の詳細構成)
次に、クリーニングユニット160の詳細構成について、上述した図6を用いて説明する。
【0056】
クリーニングユニット160は、ラインヘッド21のノズル面21aをクリーニングするためのものである。このクリーニングユニット160は、図6に示すように、ブレード162と、ワイパ164と、移動体166と、駆動部168と、を有する。
【0057】
ブレード162は、ノズル面21aに付着した塵や増粘インクを掻きとるためのものである。このブレード162は、例えばゴム材から成るゴムブレードであり、ノズル面21aに当接して塵等を掻き取る。
【0058】
ワイパ164は、ノズル面21aに付着した塵や増粘インクを拭き取るためのものである。このワイパ164は、例えばスポンジ状の多孔質ローラであり、ノズル面21aに接触して塵等を拭き取る。
【0059】
移動体166は、ブレード162とワイパ164を保持した状態で、移動方向に移動する。具体的には、移動体166は、一対のシャフトガイド170に沿って、移動方向に移動する。そして、ブレード162及びワイパ164がノズル面21aに当接した状態で移動体166が移動方向に移動することにより、ノズル面21aがクリーニングされる。
【0060】
駆動部168は、移動体166を移動方向に移動させるためのものである。この駆動部168は、駆動源としてのモータと歯車等を有する。
【0061】
クリーニングユニット160によるノズル面21aのクリーニングを行う際には、メンテナンスユニット40に設けられた駆動源(不図示)により、メンテナンスユニット40が上下方向においてシャフト172に沿って下降する。これにより、上下方向においてラインヘッド21とプラテン34の間に空間が形成される。形成された空間を移動体166が移動する際に、ブレード162とワイパ164によるノズル面21aのクリーニングが行われる。なお、クリーニングユニット160によるノズル面21aのクリーニング動作については、後述する。
【0062】
上記実施形態では、クリーニングユニット160が、ブレード162及びワイパ166を有することとしたが、これに限定されない。例えば、クリーニングユニット160は、ブレード162とワイパ166のいずれか一方を有することとしても良い。
【0063】
<4.プラテンユニット110の動作例>
ノズルNzを封止する際のプラテンユニット110の動作例について、前述した図7及び図10を用いて説明する。
【0064】
プラテンユニット110によるノズルの封止動作は、コントローラ70によって実行される。そして、本実施形態において、プラテン34によるノズルNzの封止は、プリンタ10の休止状態(用紙Sにインクを吐出しない状態)にある場合に、継続して行われる。これは、断続的にノズルを封止する場合には、封止されていない間にノズルが乾燥等する恐れがあるためである。
【0065】
まず、用紙Sへの画像印刷の直後にノズルNzを封止する際の、プラテンユニット110の動作例について説明する。
【0066】
用紙Sに画像を印刷している間は、図10に示すように、プラテン34は離間位置に位置している。そして、プラテン34は、ノズルから吐出されたインクが着弾する用紙Sを支持する。
【0067】
そして、用紙Sが搬送方向においてラインヘッド21よりも下流側に位置する際に、プラテンユニット110が動作を開始して、ノズルNzを封止する。すなわち、不図示の駆動部によって、離間位置に位置するプラテン34が上下方向において上昇する。そして、移動したプラテン34が当接位置に位置する際に、図7に示すように、当接面34aがリップ23の突起25に当接する。これにより、ノズルNzが封止される。なお、プラテン34が当接位置に位置する際に、拍車27は凹部38に収容される。
【0068】
なお、プラテンユニット110の動作中、ヘッドユニット21は移動しない。つまり、ラインヘッド21に対向するプラテン34の移動のみによって、ノズルNzが封止される。このため、用紙Sへの画像の印刷直後に、ノズルNzが封止されることとなる。
【0069】
次に、ノズルNzの封止状態から用紙Sにインクを吐出する際の、プラテンユニット110の動作例について説明する。
【0070】
ノズルNzの封止状態から用紙Sにインクを吐出するためには、図7に示す当接位置に位置するプラテン34を離間位置に移動させる必要がある。そして、本実施形態では、プラテン34を離間位置に移動させるタイミングを、用紙Sがラインヘッド21に対向する直前としている。例えば、上流側搬送ローラ22が用紙Sの搬送を開始する際に、プラテン34を離間位置に移動させる。
【0071】
プラテン34の離間位置への移動も、不図示の駆動部の駆動により実行される。すなわち、当接位置に位置するプラテン34が上下方向において下降して、離間位置に位置する。プラテン34が離間位置に位置した直後に、プラテン34上に搬送された用紙Sにインクが吐出される。なお、用紙Sが用紙押さえ39と拍車27に接触しながら搬送されることで、リップ23に接触することを防止できる。
【0072】
このように、用紙Sにインクを吐出する直前まで、ノズルNzを封止しているので、ノズルNzの乾燥等を有効に防止できる。なお、検出器80(図1)が搬送経路上の用紙Sの位置を検出しており、検出された用紙Sの位置に基づいて、プラテン34の移動が制御される。
【0073】
ところで、本実施形態において、プラテンユニット110によるノズルNzの封止及び封止の解除の際には、ヘッドユニット20は、移動しない。このため、ノズルNzの封止及び封止の解除が、迅速に行われるので、ノズルNzを塵や乾燥から有効に保護できる。またヘッドユニット20が上下方向に移動せず固定されているため、ノズルNzのメニスカスを一定に保つことができる。
【0074】
<5.クリーニングユニット160の動作例>
クリーニングユニット160によるノズル面21aのクリーニング動作について、図13A〜図13Eを用いて説明する。図13A〜図13Eは、ノズル面21aのクリーニングを説明するための図であり、図13Aは、ノズルNzが封止されている状態を示す図である。図13Bは、メンテナンスユニット40が、下降した状態を示す図である。図13Cは、移動体166がヘッドユニット20の下方まで移動した状態を示す図である。図13Dは、ノズル面21aのクリーニングの開始状態を示す図である。図13Eは、ノズル面21aのクリーニングの終了状態を示す図である。
【0075】
本実施形態に係るクリーニング動作は、例えば、ラインヘッド21に対して吸引ポンプによる吸引動作を行った後に、ラインヘッド21のノズル面21aに対して行われる。このクリーニング動作は、コントローラ70により実行される。
【0076】
以下の説明において、図13Aに示す状態、すなわちプラテン34がリップ23に当接している状態から、クリーニング動作が開始されるものとする。
【0077】
まず、図13Aに示す状態から、メンテナンスユニット40が上下方向において下降する。すなわち、メンテナンスユニット40が、不図示の駆動源により、一対のシャフト172(図2)に沿って下降する。そして、下降したメンテナンスユニット40は、図13Bに示す下降位置にて停止する。これにより、プラテン34とラインヘッド21の間に大きな空間が形成される。
【0078】
その後、メンテナンスユニット40が下降位置に位置している状態で、クリーニングユニット160の移動体166を、プラテン34とラインヘッド21の間に形成された空間を移動させる。具体的には、移動体166は、駆動部168により、シャフトガイド170に沿って移動方向の一端側から他端側に移動する。そして、移動体166は、図13Cに示す位置で停止する。
【0079】
その後、メンテナンスユニット40は、上下方向において上昇する。そして、上昇したメンテナンスユニット40は、図13Dに示すクリーニング位置にて停止する。そして、メンテナンスユニット40がクリーニング位置に位置する際に、ブレード162とワイパ164が、ラインヘッド21のノズル面21aに当接する。
【0080】
ブレード162とワイパ164がノズル面21aに当接した状態で、移動体166が図13Eに示す位置まで移動することにより、ブレード162とワイパ164によってノズル面21aがクリーニングされる。すなわち、ブレード162によって、ノズル面21aに付着した塵や増粘インクを掻きとられると共に、ワイパ164によって、ノズル面21aに付着した塵や増粘インクが拭き取られる。
【0081】
図13Eに示す位置に移動体166が停止した後、移動体166が図13Bに示す位置まで戻ることにより、クリーニング動作が終了する。その後、メンテナンスユニット40は、図13Aに示す位置に移動して、プラテン34がノズルNzを再度封止する。
【0082】
このように、本実施形態によれば、プラテン34がノズルNzを封止している際に、クリーニング動作を実行しても、プラテン34がノズルNzを封止していない時間を極力少なくできるので、ノズルNzの状態を適切に維持できる。
【0083】
<6.本実施形態に係るプリンタの有効性>
本実施形態に係るプリンタ10の有効性について、比較例と対比しながら説明する。
【0084】
まず、図14A〜図14C示す比較例に係るプリンタ200ついて説明する。図14Aは、ノズル面にキャップ部材が当接している待機状態を示す図である。図14Bは、搬送部及びキャップユニットの移動状態を示す図である。図14Cは、キャップ部材が退避している印刷状態を示す図である。
【0085】
比較例においては、図14Aに示す待機状態から図14Cに示す印刷状態へ移行する際に、プラテン212を含む搬送部210、及びキャップ部材222を含むキャップユニット220が、それぞれ移動している。すなわち、キャップユニット220がスライド移動し、このスライド移動に連動してレバー214が回転することで、搬送部210が回転軸210aを中心に回動する。このような構成のため、搬送部210及びキャップユニット220を移動させる領域が必要であり、装置が大きくなることになる。また、搬送部210とキャップユニット220を移動させる機構が複雑となり、部品点数も多くなる。更に、キャップユニット220を移動させる移動量が大きくなるため、例えば印刷状態から待機状態への移行時間が長くなり、ノズルの乾燥等が発生しやすくなる。
【0086】
これに対して、本実施形態に係るプリンタ10においては、ラインヘッド21とプラテン34が対向している際に、図7及び図10に示すようにプラテン34を上昇させるだけでノズルを封止できる。このように、本実施形態では、搬送ユニット20の移動等は生じないため、比較例に比べてプリンタ10の構成を簡素化できる。
【0087】
また、本実施形態では、プラテン34が上下動するだけなのでプラテン34の移動量が少なく、プラテン34の周辺の空間を大きくする必要がない。このため、比較例に比べて、プリンタ10の小型化を実現しやすい。また、プラテン34の移動量が少ないため、ノズルの封止までの時間を短くできる。
【0088】
また、本実施形態では、プラテン34とリップ23によって囲まれた空間で、ノズルを封止する。つまり、プラテン34は、印刷時に用紙Sを支持するだけで無く、ノズルNzを封止する機能を有することになる。これは、キャップ部材222のみがノズルNzを封止する比較例に比べ、プラテン34をより有効活用できる。
【0089】
更に、本実施形態では、ノズルの封止を解除してインクを吐出するまでの間に、搬送ユニット20の移動等が生じないため、ヘッドユニット20に用紙Sが接近するまでノズルの封止状態を継続できる。一方で、比較例では、キャップユニット220の移動に伴い搬送部210が移動するので、ノズルの封止が解除されてからインクを吐出するまでの時間が長くなり、その間にノズルが乾燥等する不具合が発生する恐れがある。
【0090】
このように、本実施形態に係るプリンタ10によれば、簡易な構成にて迅速にノズルNzを封止できると共に、ノズルの封止解除から用紙Sへのインク吐出までの時間を短くできる。この結果、ノズルを封止する時間を最大限確保できるため、ノズルを塵や乾燥等から、より効果的に保護することができる。同様に、ノズルの封止状態からクリーニング動作を実行する際も、短時間でクリーニング動作に移行できる。
【0091】
<7.その他の実施形態>
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0092】
また、上記実施形態では、液体吐出装置としてカラーインクジェットプリンタが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、有機EL製造装置、ディスプレイ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
【0093】
また、上記実施形態では、エネルギー発生素子として発熱抵抗体を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、エネルギー発生素子としては、発熱抵抗体(ヒータ等)以外の発熱素子や、ピエゾ素子等の圧電素子等を用いることも可能である。
【0094】
また、上記実施形態では、液体吐出ヘッドとしてラインヘッド21を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、プリンタヘッドを媒体上で特定方向に移動させながらインクを吐出する、いわゆるシリアルタイプのプリンタヘッドに適用しても良い。
【0095】
また、上記実施形態では、リップ23の突起25にプラテン34の当接面34aに当接(線接触)することとしたが、これに限定されない。例えば、リップ23は、突起を有さず、当接面34aに面接触することとしても良い。
【0096】
また、上記実施形態では、リップ23が、複数の色のノズルをまとめて封止することとしたが、これに限定されない。例えば、インクの色毎に、リップを設けても良い。
【符号の説明】
【0097】
10 プリンタ
20 ヘッドユニット
20a 下面
21 ラインヘッド
21a ノズル面
23 リップ
24 基部
25 突起
27 拍車
28 歯部
29 バネ軸
30 搬送ユニット
32 上流側搬送ローラ
33 下流側搬送ローラ
34 プラテン
35 リブ
38 凹部
39 用紙押さえ
40 メンテナンスユニット
70 コントローラ
80 検出器
110 プラテンユニット
160 クリーニングユニット
162 ブレード
164 ワイパ
166 移動体
168 駆動部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を吐出するノズルが形成されたノズル面と、前記ノズル面から突出すると共に前記ノズルを囲む囲み部とを有する液体吐出ヘッドと、
前記囲み部に接触する接触位置と、前記囲み部から離間する離間位置との間を移動し、前記離間位置に位置する際に前記ノズルから吐出された液体が着弾する媒体を支持し、前記接触位置に位置する際に前記ノズルを封止する支持部材と、
を備える、液体吐出装置。
【請求項2】
前記液体吐出ヘッドは、前記囲み部よりも前記媒体の搬送方向上流側に設けられ、前記囲み部よりも前記支持部材に向かって突出して前記媒体に接触可能な拍車を有する、請求項1に記載の液体吐出装置。
【請求項3】
前記拍車は、前記液体吐出ヘッドにバネ軸で支持されている、請求項2に記載の液体吐出装置。
【請求項4】
前記支持部材は、前記接触位置に位置する際に前記拍車を収容する凹部を有する、請求項2又は3に記載の液体吐出装置。
【請求項5】
前記囲み部は、前記支持部材が前記接触位置に位置する際に前記支持部材に当接する突起部を有し、
前記支持部材は、前記突起部に接触することで前記ノズルを封止する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
【請求項6】
前記液体吐出ヘッドは、装置本体に対して移動不能に固定支持されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
【請求項7】
対向する支持部材に支持された媒体に液体を吐出するノズルが形成されたノズル面と、
前記ノズル面から突出すると共に前記ノズルを囲み、前記支持部材に接触した際に前記ノズルを封止する囲み部と、
を備える、液体吐出ヘッド。


【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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【図11】
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【図12】
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【図13A】
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【図13B】
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【図13C】
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【図13D】
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【図13E】
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【図14A】
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【図14B】
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【図14C】
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【公開番号】特開2012−45778(P2012−45778A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−188556(P2010−188556)
【出願日】平成22年8月25日(2010.8.25)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】