JP2004237620A - Liquid jet device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ディスプレー製造装置、電極形成装置、或いは、バイオチップ製造装置等、液体噴射ヘッドを用いて液体を噴射する液体噴射装置に係り、特に、液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止し、当該ノズル形成面に負圧を与えることにより液体を吸引・排出するキャッピング機構を備えた液体噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体を液滴の状態で吐出可能な液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置としては、例えば、インク滴を吐出して記録紙上に画像等を記録する画像記録装置、液状の電極材を基板上に吐出して電極を形成する電極形成装置、生体試料を吐出してバイオチップを製造するバイオチップ製造装置、或いは、所定量の試料を容器に吐出するマイクロピペットが提案されている。この種の液体噴射装置では、吐出する液体を貯留容器に貯留し、この液体を液体噴射ヘッドに供給して吐出させている。
【0003】
上述の液体噴射ヘッドは、圧力発生室で加圧した液体をノズル開口から液滴として対象物に向けて吐出させる関係上、ノズル開口からの溶媒の蒸発に起因する液体の粘度の上昇や、液体の固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などによりノズル開口からの液滴の吐出に障害が発生して印刷不良を起こすという問題を抱えている。
【0004】
このために、この種の液体噴射装置には、待機時に液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するためのキャッピング機構を備えたものがある(例えば、特許文献1又は特許文献2参照)。このキャッピング機構は、液体噴射装置の待機領域(ホームポジション)の近傍に配置されており、液体噴射ヘッドのノズル形成面をキャッピング部材によって封止してノズル開口付近の液体の乾燥を防止するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャッピング部材によって封止されたノズル形成面に対して吸引ポンプからの負圧を与えてノズル開口から液体を吸引し、ノズル開口の目詰まりを解消する機能も備えている。
【0005】
液体噴射ヘッドの目詰まり解消のために行う液体の強制的な吸引排出処理は、クリーニング処理と呼ばれ、装置の長時間の休止後に吐出を再開する場合や、ユーザが吐出不良を認識して例えばクリーニングスイッチを操作した場合などに実行される。このクリーニング処理によると、液体噴射ヘッドのノズル形成面に対して吸引ポンプによる負圧を与えてキャッピング部材内に液体を吸引排出させた後に、例えばエラストマーやゴム材料等により形成してなるワイピング部材により、ノズル形成面を払拭して清掃する処理が伴われる。
【0006】
キャッピング機構は、上下(正確には、斜め上下)方向に移動するスライダを有し、このスライダ上にキャッピング部材が設けられている。なお、特許文献2に記載のものは、キャッピング部材に加えて上述のワイピング部材もスライダ上に設けられている。このスライダは、スプリングの付勢によって最も下降した状態(以下、下降端とよぶ)に引き付けられた状態となっている。この状態は、キャッピング部材やワイピング部材が液体噴射ヘッドに当接しない待避ポジションに位置した状態である。
【0007】
キャリッジが駆動(吐出)領域側からホームポジション側に移動してくると、このキャリッジがスライダの一部に当接するようになっている。キャリッジはスライダに当接後もなおホームポジション側に進行するため、スライダはスプリングの付勢に抗しながらキャリッジの進行に追従して後退しつつ上昇する。そして、キャリッジがホームポジションで停止した状態、即ち、スライダが最も上昇した状態(以下、ホームとよぶ)では、スライダ上のキャッピング部材が液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するように構成されている。キャリッジは、ホームからさらに印刷領域から離隔する方向に移動できる。そして、それ以上移動できない位置(以下、上昇端(移動終端)とよぶ)において、上記クリーニング処理が行われる。
【0008】
一方、キャリッジがホーム又は上昇端から駆動領域側に移動を開始すると、スライダは、スプリングの付勢によってキャリッジの移動に追従しながら下端側(待避ポジション)へと引き戻される。
【0009】
特許文献2に記載のものでは、上昇端から待避ポジションに戻る途中において、ワイピング部材が液体噴射ヘッドのノズル形成面に当接する位置でスライダをフックに係止させてスライダの移動を停止させ、ワイピング部材でノズル形成面を払拭した後、フックを解除してスライダを下降端まで戻すようになっている。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−105615号公報(第6頁,第1図〜第3図)
【特許文献2】
特開平10−193629号公報(第3頁、第1図等)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の液体噴射装置におけるキャッピング機構では、スライダをホーム又は上昇端から下降端へと積極的に引き戻そうとする方向(即ち、スライダの移動方向と略平行)に付勢するようにスプリングが取り付けられているため、スライダは勢いよく下降端に引き戻される。そして、下降端においてスライダの一部がキャッピング機構のその他の部位に衝突して、大きな衝撃音が発生していた。
【0012】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャッピング機構の動作時における衝撃音を低減することのできる液体噴射装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドを有するヘッドユニットと、前記液体噴射ヘッドのホームポジション側に配設され、液体噴射ヘッドのノズル形成面を下方から封止するキャッピング機構とを備えた液体噴射装置において、前記キャッピング機構は、斜めに延在するガイド溝を有してホームポジション側に固定されたベース部材と、ノズル形成面を封止するキャッピング部材と、該キャッピング部材を上部に搭載して上記ガイド溝に沿って移動しながら昇降するスライドユニットと、該スライドユニット側の第1接続部に一端を接続して他端をベース部材側の第2接続部に接続した状態で張設され、スライドユニットを下方に付勢する付勢部材と、を備え、前記第1接続部は、ガイド溝に平行な仮想傾斜線上に配置され、前記第2接続部は、スライドユニットが最下降位置に下降した待避状態における第1接続部を通り、前記仮想傾斜線と略直交する仮想交差線上に位置するように配置されていることを特徴とする。
【0014】
ここで、「斜めに延在するガイド溝」とは、キャリッジ移動方向に対して斜めに傾斜した傾斜部のみで構成されるものだけを意味するものではなく、傾斜部と傾斜しない平坦部とにより構成されるものも含む。
また、「ガイド溝に平行な仮想傾斜線」とは、ガイド溝を構成する傾斜部の傾斜方向に平行な仮想線を意味するものである。
また、「仮想傾斜線と略直交する」とは、仮想傾斜線に沿った下方への付勢分力の実効が生じない付勢部材の張設方向、或いは、姿勢を意味し、数値上必ずしも90度で交差することを表すものではなく、直交状態から多少の幅をもった範囲も含むことを意味する。
【0015】
また、本発明は、上記構成において、前記スライドユニットは、前記キャッピング部材及び前記ノズル形成面を払拭するワイピング部材を上部に搭載して移動するスライダと、該スライダに設けられたフック部材とからなり、前記フック部材は、前記スライダに回動可能に接続される回動接続部と、前記ベース部材に係止する係止部と、該係止部とは前記回動接続部を挟んで反対側に形成されたレバー部とを有し、前記フック部材の前記係止部側に前記第1接続部を配設し、前記係止部は、前記スライダが上昇端から下降する過程において前記付勢部材による付勢によって前記ベース部材に係止して、前記ワイピング部材が前記ノズル形成面を払拭可能な中段停止状態の位置に前記スライダを停止させ、前記レバー部は、前記中段停止状態において前記ヘッドユニットの通過域に配置され、前記ワイピング部材による前記ノズル形成面の払拭後に前記ヘッドユニットによりホームポジション側から押圧されることにより、前記回動接続部を中心に前記係止部の係止が外れる方向に前記フック部材を回動させて前記スライダの停止状態を解除する構成を採用することもできる。
なお、「上昇端」とは、スライダが最上昇した状態において、フック部材がベース部材に係止可能な位置を意味する。
【0016】
上記構成によれば、スライドユニット(スライダ、レバー部材)を最下降位置(待避ポジション)側に引き付けようとする付勢部材の付勢力をスライドユニットが下降するにつれて弱めることができ、最下降位置では付勢力は効かない。これにより、スライドユニットの下降勢を減殺して、スライドユニットの部位がベース部材等のその他の部位に衝突して発生される衝撃音を抑制することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げる。このプリンタは、ノズル開口から吐出させた液体状のインク(本発明の液体の一種)を、記録紙(印刷記録媒体の一種)の表面に着弾させることで文字や画像を記録するものであり、画像記録装置の一種でもある。
【0018】
図1に示したプリンタ1は、カートリッジ装着部2を設け、記録ヘッド3(本発明の液体噴射ヘッドの一種)とを有するキャリッジ4(ヘッドユニット)を有する。
記録ヘッド3は、何れも図示しないが、例えば圧電振動子等の圧力発生素子や、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に至る一連の流路が形成された流路ユニット等を備え、圧力発生素子を駆動することにより、圧力室内に圧力変動を生じさせ、ノズル開口から圧力室内のインクをインク滴(本発明における液滴の一種)として吐出するように構成されている。そして、記録ヘッド3は、ノズル開口を形成したノズルプレート(即ち、ノズル形成面)が記録紙7と対向するように下向きにキャリッジ4に取り付けられている。なお、圧力発生素子としては、所謂縦振動モードの圧電振動子、所謂撓み振動モードの圧電振動子、又は、発熱することにより気泡を発生させて圧力室内の圧力変動を生じさせる発熱素子等を用いることができる。
【0019】
カートリッジ装着部2には、記録ヘッド3にインクを供給するブラックインクカートリッジ5Aおよびカラーインクカートリッジ5Bが着脱可能に装着されている。キャリッジ4は、ガイドロッド6に軸支されて記録紙7の幅方向(主走査方向)に移動可能に取り付けられている。また、このキャリッジ4には、駆動プーリー8と遊転プーリー9との間に掛け渡したタイミングベルト10が接続されている。そして、この駆動プーリー8はパルスモータ11の回転軸に接合されている。従って、キャリッジ4は、パルスモータ11の作動によって記録紙7の幅方向に移動するようになっている。
【0020】
ガイドロッド6の下方には、このガイドロッド6と平行に紙送りローラ12が配置されている。この紙送りローラ12は、記録紙7の副走査方向への搬送時において、紙送りモータ13からの駆動力によって回転される。
【0021】
キャリッジ4の移動範囲内であって印刷領域(駆動領域)よりも外側の端部領域(図1では右側)には、ホームポジションが設定されている。このホームポジション側には、記録ヘッド3のノズル形成面を封止してクリーニング等をするためのスライドユニット16を搭載したキャッピング機構17が配設されている。また、このキャッピング機構17の下方には、記録ヘッド3のノズル形成面に負圧を与えるためのポンプユニット18が配置されている。
【0022】
図2,3は、キャッピング機構17の一構成例を示す図であり、図2はキャッピング機構17の正面図、図3はキャッピング機構17の背面図である。なお、図2では、キャッピング機構17の内部構造を示すために、一部を透視した状態で表している。このキャッピング機構は17は、記録ヘッド3のノズル形成面を封止可能なキャッピング部材19と、ノズル形成面を払拭するワイピング部材20と、このワイピング部材20とキャッピング部材19を上部に搭載したスライダ21と、このスライダ21を支持するベース部材22とにより概略構成される。
【0023】
ベース部材22は、記録ヘッド3のホームポジション側に固定されており、キャッピング機構17の基台となる部材である。このベース部材22の壁面には、前後各一対のガイド溝23,24が斜めに延在して形成されており、これらのガイド溝23,24には、傾斜部23a,24aの傾斜上端に連続させて平坦部23b,24bが設けられている。これらの傾斜部23a,24aは、記録ヘッド3(キャリッジ4)の移動方向(一般的には水平方向)に対して傾斜した状態で形成されている。即ち、印刷領域側が低く、印刷領域側から離隔する程上方に向けて傾斜するように形成されている。
【0024】
ベース部材22の前面の内壁には、ガイド溝23,24の傾斜部23a,24aと同様に、印刷領域側が低く、印刷領域から離隔するほど上方に傾斜した傾斜溝25が形成されている。この傾斜溝25の傾斜は、ガイド溝23,24の傾斜部23a,24aと平行に揃えられている。また、この傾斜溝25の傾斜上端部には、下方に切り欠いた切欠部25´が形成されている。
【0025】
キャッピング部材19は、上面から見て略矩形状の箱体、詳しくは、上面開放のトレイ状部材であり、その全体が例えばエラストマーなどの弾性素材によって作製されている。図4に示すように、このキャッピング部材19の内部には負圧空部26が形成されている。この負圧空部26内には、吸液性・保湿性を有する吸液シート26´を配設している。この吸液シート26´は、例えばフェルト等によって構成される。また、負圧空部26の底面には、図4に示すように、排液口27が形成されており、この排液口27には、塑性を有し、排液タンクに連通する排液チューブ28が接続されている。
【0026】
排液チューブ28は、図5に示すポンプユニット18に支持されている。このポンプユニット18は、排液チューブ28をローラ29でしごくことにより、排液チューブ28内の空気やインクを下流側に送る所謂チューブポンプによって構成されている。そして、キャッピング部材19が記録ヘッド3のノズル形成面を封止(キャッピング)した状態でポンプユニット18を作動させると、負圧空部26内が負圧化されるので、ノズル開口を通じて記録ヘッド3内のインクや気泡を排液タンク側に排出することができる。これにより、ノズル開口付近で増粘したインクを強制的に排出でき、インク滴の吐出を良好に維持することができる。
【0027】
ワイピング部材20は、キャッピング部材19の印刷領域側に隣接してスライダ21に搭載されており、キャッピング部材19と同様にエラストマー等の軟質性素材を使用した短冊状部材(ブレード)であり、2色成型によりキャッピング部材19と一体に成型されている。このワイピング部材20は、記録ヘッド3がホームポジションから印刷領域側に移動する際に記録ヘッド3のノズル形成面に摺接して、このノズル形成面に付着している余分なインク等を払拭するようになっている。
【0028】
スライダ21は、スライドユニット16を構成する部材の一つであり、その上部に、上述のキャッピング部材19とワイピング部材20を図示しない圧縮バネによって上方に付勢した状態で搭載している。このスライダ21の印刷領域から遠い方の端部には、上方に起立した当接受部21´が立設されている。この当接受部21´は、キャリッジ4に設けられた当接部4´が当接する部分である。この点については後述する。
【0029】
スライダ21には、その側面から前後各一対の支持ピン30,31が突設されている。そして、スライダ21は、これらの支持ピン30,31をそれぞれベース部材22のガイド溝23,24に係合(挿通)することにより、ベース部材22に対して移動しながら昇降可能に支持されている。即ち、ガイド溝23,24はカムとして、支持ピン30,31はカムフォロワとしてそれぞれ機能し、支持ピン30,31がガイド溝23,24の全長に亘って摺動することにより、スライダ21(即ち、スライドユニット16)が上昇又は下降するようになっている。
【0030】
スライダ21(スライドユニット16)が、最下降位置に下降した状態、即ち、記録ヘッド3から下方に離隔した待避ポジションに位置する状態(常態)では、スライダ21に搭載されたキャッピング部材19とワイピング部材20は、記録ヘッド3のノズル形成面に接触しない高さに位置付けられており、また、フック34のレバー部32も、キャリッジ4や記録ヘッド3には接触しないようになっている。また、この状態(常態)では、スライダ21の支持ピン31は、ガイド溝24の印刷領域側の端面に当接しており、支持ピン30とガイド溝23の印刷領域側の端面とは、若干隙間が空いた状態となっている。
【0031】
図2に示すように、キャッピング機構17には、略L字状に屈曲したレバー部32と、先端の一部が下方に突出して鉤状に形成された係止爪(本発明の係止部の一種)33とが一体に形成されたフック34(本発明のフック部材の一種)が設けられており、このフック34と上記スライダ21とでスライドユニット16を構成している。このフック34の係止爪33とレバー部32とは、フック34の本体に形成された長穴35(本発明の回動接続部の一種)を挟んで互いに反対側に形成されている。
【0032】
そして、フック34は、長穴35にスライダ21の支持ピン30(図2における左側の支持ピン30)を挿通させることにより、この支持ピン30を中心に回動可能な状態でスライダ21に軸支されている。また、フック34の係止爪33は、ベース部材22の傾斜溝25を摺動するようになっている。従って、フック34は、スライダ21がガイド溝23,24に沿って上昇すると、図2に示した姿勢を保ったまま、係止爪33を傾斜溝45に摺動させながらスライダ21に追従して上昇する。
そして、スライダ21が最上昇位置(ホーム、基点)に到達し、即ち、支持ピン30,31がガイドレール23,24の平坦部23b,24bに到達するとキャッピング部材19がノズル形成面を封止する。そこからさらに上昇端(図2において右側)まで移動すると、フック34の係止爪33は、後述のスプリング(本発明における付勢部材の一種)38による下方への付勢によって切欠部25´に嵌入するようになっている。
【0033】
ここで、スライドユニット16(即ち、スライダ21)が上昇端から待避ポジションに向けて下降する過程において、フック34の係止爪33がベース部材22の切欠部25´の傾斜溝25側(印刷領域側)の端面に係止すると、フック34はその位置に留まるが、スライダ21は、その支持ピン30をガイド溝23と長穴35の両方に摺動させながら下降するようになっている。そして、支持ピン30が長穴35の記録領域側の端面に到達すると、スライダ21は下降途中で停止する。この停止状態において、キャッピング部材19が記録ヘッド3のノズル形成面よりも下方に離れた位置に位置付けられ、ワイピング部材20がその先端部分がノズル形成面に接触する位置に位置付けられるように、長穴35の全長が設定されている。
【0034】
このフック34とベース部22との間には、引っ張りバネであるスプリング38が取り付けられている。スプリング38の一端と他端には、輪状の取付部38a,38bが形成されている。また、フック34の係止爪33には取付爪(第1接続部)39が形成されており、同様に、ベース部22にも爪状のスプリング取付部(第2接続部)40が形成されている。そして、スプリング38は、フック34の取付爪39に一端側の取付部38aを接続し、他端側の取付部38bをベース部材22のスプリング取付部40に接続した状態で張設(架設)されている。
【0035】
図3に示すように、スライダ21とベース部材22との間にも、付勢部材の一種であるスプリング41,42が取り付けられている。これらのスプリング41,42の一端と他端にも、スプリング38と同様に、取付部41a,42aと取付部41b,42bがそれぞれ形成されている。ベース部22の後壁には、このスプリング41,42を取り付けるためのスプリング取付部(第2接続部)43,44が形成されており、スプリング41,42は、このスプリング取付部43,44に他端側の取付部41b,42bをそれぞれ接続し、一端側の取付部41a,42aをスライダ21の支持ピン30,31にそれぞれ接続した状態で張設されている。
即ち、スライダ21の支持ピン30,31は、本発明の第1接続部としても機能する。
【0036】
ここで、フック34の係止爪33は、ガイド溝23,24の傾斜部23a,24aと平行に揃えられた傾斜溝25に沿って摺動するので、係止爪33が切欠部25´に係止した状態を除き、この係止爪33に形成された取付爪39は、図9の模式図に示すように、ガイド溝23の傾斜部23aに平行な仮想傾斜線VL1上に配置されていることになる。
一方、ベース部材22のスプリング取付部40は、スライドユニット16が待避ポジションに位置する状態(最下降位置に下降した状態)におけるフック34の取付爪39を通り、仮想傾斜線VL1と略直交する仮想交差線VL2上に位置するように配置されている。
【0037】
同様に、スライダ21の支持ピン30,31は、ガイド溝23,24の傾斜部23a,24aに平行な仮想傾斜線VL1上にそれぞれ配置されており、ベース部材22のスプリング取付部43,44は、スライドユニット16が待避ポジションに位置した状態における支持ピン30,31を通り、仮想傾斜線VL1と略直交する仮想交差線VL2上に位置するようにそれぞれ配置されている。
【0038】
即ち、スライドユニット16が待避ポジションに位置した状態では、各スプリング38,41,42の、仮想傾斜線VL1に沿った下方への付勢分力(以下、便宜上、傾斜分力という)の実効が生じないように、それぞれの一端及び他端の取付位置が設定されている。
これにより、従来のように、スライドユニット16を積極的に待避ポジション側に付勢するように(仮想傾斜線VL1と略平行になるように)スプリングが取り付けられている場合と比較して、待避ポジション側への付勢力(引っ張り力)を、支持ピン30,31がガイド溝23,24の端部に近づくにつれて弱めることが可能となる。従って、スライドユニット16の下降勢を付勢力の低下と支持ピン30,31の摩擦で減殺して、スライドユニット16の部位がベース部材22の部位に衝突して発生される衝撃音を可及的に抑制することが可能となる。なお、支持ピン30,31がガイド溝23,24の端部に到達したとしても、その支持ピン30,31をガイド溝23,24に押しつけるスプリング38,41,42の押しつけ分力は十分に効いているので、支持ピン30,31とガイド溝23,24との摩擦抵抗は存在し、この摩擦抵抗がブレーキ力として作用する。
【0039】
次に、このキャッピング機構17の動作について説明する。
図2,3に示すように、記録ヘッド3を搭載したキャリッジ4が印刷領域側からホームポジション側へと移動してくると、キャリッジ4の当接部4´が、スライダ21の当接受部21´に当接する。そして、キャリッジ4は、当接部4´が当接受部21´に当接した状態で、印刷領域から離隔する方向へさらに進行する。これにより、スライドユニット16は、支持ピン30,31をガイド溝23,24に、係止爪33を傾斜溝25にそれぞれ摺動させながら、各スプリング38,41,42による付勢力に抗しつつ、待避ポジションから上方に上昇し、記録ヘッド3のノズル形成面に接近していく。
この際、スライドユニット16が上昇するにつれて、各スプリング38,41,42の仮想傾斜線に対する角度が徐々に減少していき、これらの付勢分力が徐々に増大する。
【0040】
そして、スライドユニット16が最も上昇した状態、即ち、ホームに到達すると、キャッピング部材19が記録ヘッド3のノズル形成面を下方から封止する状態(キャッピング状態)となる。そして、スライダユニット16が、このホームからさらに印刷領域から離隔する方向へ移動して上昇端に位置すると(図6の状態)、フック34の係止爪33は、切欠部25´に嵌入する。
【0041】
キャッピング状態では、ノズル形成面に開設されたノズル開口がキャッピング部材19の負圧空部26内に臨み、且つ、キャッピング部材19の上端縁とノズル形成面とが密着している。そして、負圧空部26内には、吸液シート26´が存在するので負圧空部26内は高湿状態に保たれる。その結果、ノズル開口からのインク溶媒の蒸発が抑制され、インク粘度の上昇が抑制される。このキャッピング状態で上述のポンプユニット18を作動させることにより、ノズル開口からインクを強制的に吸引排出すること、即ち、クリーニング処理ができる。
【0042】
また、上昇端においては、上述したように、係止爪33が切欠部25´に落ち込んで係止状態となる。このため、キャリッジ4が上昇端から記録領域側に移動を始めると、スライダ21は、各スプリング38,41,42の付勢分力によって待避ポジション側に引っ張られ、キャリッジ4に追従しながら移動するが、フック34は、係止爪33が切欠部25´の印刷領域側の端面に係止するので、下降せずに上昇端に留まる。
【0043】
その後、キャップ部材19によるノズル形成面のキャッピング状態が開放され、スライダ21は、ガイド溝23,24の傾斜部23a,24bに沿って下降するが、スライダ21の支持ピン30(図7中左側)は、ガイド溝23だけでなく、フック34の長穴35にも係合している。そのため、この支持ピン30は、ガイド溝23と長穴35の両方を摺動する。
そして、この長穴35の全長は、ガイド溝23,24の全長よりも短く設定されているため、同支持ピン30は、ガイド溝23の傾斜中段において、長穴35の印刷領域側の端面に到達する。これにより、スライダ21は、図7に示すように、上昇端から待避ポジション側に向けて下降する途中で停止する(中段停止状態)。
【0044】
この中段停止状態において、キャッピング部材19は、記録ヘッド3よりも下方に離れた位置に位置付けられるが、ワイピング部材20は、その先端部分が記録ヘッド3のノズル形成面に接触する位置に位置付けられる。
従って、スライダ21が中段停止状態になると、キャリッジ4が印刷領域へと進行していく際に、記録ヘッド3のノズル形成面がワイピング部材20によって払拭される。
【0045】
ここで、レバー部32の高さは、ワイピング部材20によるノズル形成面の払拭後にキャリッジ4(即ち、ヘッドユニット)の一部が接触するように設定されている。即ち、レバー部32は、中段停止状態においてはキャリッジ4の通過域に配置されている。本実施形態の場合、前方にせり出した当接部4´がレバー部32にホームポジション側から接触して印刷領域側に押圧する。これにより、フック34が支持ピン30を中心に反時計回りに回動し、係止爪33が切欠部25´から離脱して、係止状態が解除される。
係止爪33の係止状態が解除されると、スライダ21はスプリング41,42の付勢分力、フック34はスプリング38による付勢分力によって、待避ポジション側に引き戻される。
【0046】
そして、スライドユニット16が待避ポジションに復帰する際、スライダ21の支持ピン31がガイド溝24の印刷領域側の端面に接触する。また、これとほぼ同時にフック34の長穴35のホームポジション側の端面がスライダ21の支持ピン30に接触する。
この際、スライドユニット16が下降するにつれて、各スプリング38,41,42の仮想傾斜線VL1に対する角度が徐々に垂直に近づいていき、これらの付勢分力が徐々に減少し、スライドユニット16を、その下降勢を抑えながら、待避ポジションまで下降させるので、従来と比較して、上述の各部位の接触時に発生する衝撃音を可及的に低減することができる。
【0047】
ここで、この種のプリンタ1においては、上記ホームにおいてインクの吸引動作が実行される場合がある。この吸引動作は、図8に示すように、キャリッジ4がホームポジション側に移動し、キャリッジ4に搭載された記録ヘッド3のノズル形成面を前記キャッピング部材19によって封止した状態で行われる。
【0048】
このホームにおける吸引動作においては、フック34の係止爪33は、切欠部25´に係止しない状態となっている。したがって、吸引動作後において、キャリッジ4が印刷領域側に移動した場合、スライダ21はフック34により停止させられないため、スライダ21とフック34は一体に待避ポジションまで一気に引き戻される。即ち、中段停止状態とはならない。
【0049】
この吸引動作後のスライドユニット16の待避ポジションへの復帰時においても、中段停止状態から待避ポジションへの復帰時と同様に、各部が接触して発生される衝撃音を低減することができる。
【0050】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
上記実施形態においては、本発明を、ワイピング部材20とフック34を備えたキャッピング機構17に適用した例を示したが、ワイピング部材20を別機構として、フック34を設けず、スライダ21にキャッピング部材19のみを搭載したキャッピング機構に適用することもできる。
【0051】
また、上記実施形態では、スライドユニット16が待避ポジションに位置する状態において、スライダ21の支持ピン31が、ガイド溝24の印刷領域側の端面に当接し、支持ピン30とガイド溝23の印刷領域側の端面とは、若干隙間が空いた状態となっている例を示したが、これに限らず、支持ピン31とガイド溝24の印刷領域側の端面との間に隙間を設けて、支持ピン30とガイド溝23の印刷領域側の端面とが当接するようにしても良いし、支持ピン30,31の両方がガイド溝23,24の印刷領域側の端面にそれぞれ接するようにしても良い。
さらに、スライドユニット16が待避ポジションに静止した状態において、スライダ21の支持ピン30,31とガイド溝23,24の印刷領域側の端面との間に隙間を設けることもできる。即ち、各スプリングによって、スライドユニット16が待避ポジションよりも上昇した位置から待避ポジション側へ引き戻される際、スライドユニット16は、慣性力によって一端待避ポジションを通り過ぎて待避ポジションよりも下方に移動する。これにより、各スプリング38,41,42の仮想傾斜線に沿った上方への付勢分力が発生し、この付勢分力によりスライドユニット16が制動され待避ポジションまで引き戻される。このように構成することによって、衝撃音をより抑制することが可能となる。
【0052】
以上においては、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ1を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置,有機EL(Electro Luminescence)ディスプレーやFED(面発光ディスプレー)等の電極を形成する電極製造装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置,極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。そして、ディスプレー製造装置では、色材噴射ヘッドからR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
【図面の簡単な説明】
【図1】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図2】キャッピング機構の構成を示す正面図である。
【図3】キャッピング機構の構成を示す背面図である。
【図4】キャッピング部材とワイピング部材の構成を説明する断面図である。
【図5】ポンプユニットの構造を説明する図である。
【図6】キャッピング機構におけるキャッピング状態を説明する図である。
【図7】キャッピング機構における中段停止状態を説明する図である。
【図8】ホームにおける吸引動作を説明する図である。
【図9】取付爪、スプリング取付部の配設位置を説明する模式図である。
【符号の説明】
1…プリンタ,2…カートリッジ装着部,3…記録ヘッド,4…キャリッジ,4´…当接部,5…インクカートリッジ,6…ガイドロッド,7…記録紙,8…駆動プーリ,9…遊転プーリ,10…タイミングベルト,11…パルスモータ,12…紙送りローラ,13…紙送りモータ,16…スライドユニット,17…キャッピング機構,18…ポンプユニット,19…キャッピング部材,20…ワイピング部材,21…スライダ,21´…当接受部,22…ベース部材,23,24…ガイド溝,25…傾斜溝,25´…切欠部,26…負圧空部,26´…吸液シート,27…排液口,28…排液チューブ,29…ローラ,30,31…支持ピン,32…レバー部,33…係止爪,34…フック,35…長穴,38…スプリング,39…取付爪,40…スプリング取付部,41,42…スプリング,43,44…スプリング取付部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid using a liquid ejecting head, such as a printer, a display manufacturing apparatus, an electrode forming apparatus, or a biochip manufacturing apparatus, and in particular, seals a nozzle forming surface of the liquid ejecting head. The present invention also relates to a liquid ejecting apparatus having a capping mechanism for sucking and discharging a liquid by applying a negative pressure to the nozzle forming surface.
[0002]
[Prior art]
Examples of a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head capable of ejecting liquid in the form of liquid droplets include, for example, an image recording apparatus that ejects ink droplets to record an image on recording paper, and ejects a liquid electrode material onto a substrate. There has been proposed an electrode forming apparatus for forming an electrode, a biochip manufacturing apparatus for manufacturing a biochip by discharging a biological sample, or a micropipette for discharging a predetermined amount of a sample into a container. In this type of liquid ejecting apparatus, a liquid to be ejected is stored in a storage container, and the liquid is supplied to a liquid ejecting head and ejected.
[0003]
The above-described liquid ejecting head is configured to eject the liquid pressurized in the pressure generating chamber from the nozzle opening toward the target as droplets. There is a problem that the solidification of the ink, the adhesion of dust, and the incorporation of air bubbles cause a problem in the ejection of the droplet from the nozzle opening, resulting in a printing failure.
[0004]
For this reason, some liquid ejecting apparatuses of this type include a capping mechanism for sealing the nozzle forming surface of the liquid ejecting head during standby (for example, see
[0005]
The process of forcibly sucking and discharging the liquid performed to eliminate clogging of the liquid ejecting head is called a cleaning process. When the discharge is restarted after a long pause of the apparatus, or when the user recognizes a discharge defect, for example, This is executed when the cleaning switch is operated. According to this cleaning process, after applying a negative pressure by a suction pump to the nozzle forming surface of the liquid ejecting head to suck and discharge the liquid into the capping member, for example, a wiping member formed of an elastomer or a rubber material is used. Wiping and cleaning the nozzle forming surface.
[0006]
The capping mechanism has a slider that moves in a vertical direction (more precisely, diagonally up and down), and a capping member is provided on the slider. In the case of
[0007]
When the carriage moves from the drive (ejection) area side to the home position side, the carriage comes into contact with a part of the slider. Since the carriage still advances to the home position side even after contacting the slider, the slider follows the advance of the carriage and rises while moving backward while resisting the bias of the spring. When the carriage is stopped at the home position, that is, when the slider is at its highest position (hereinafter referred to as home), the capping member on the slider seals the nozzle forming surface of the liquid ejecting head. I have. The carriage can move further away from the home and away from the print area. Then, the cleaning process is performed at a position where it cannot move any more (hereinafter, referred to as a rising end (moving end)).
[0008]
On the other hand, when the carriage starts moving from the home or raised end to the drive area side, the slider is pulled back to the lower end side (retracted position) while following the movement of the carriage by the bias of the spring.
[0009]
In the technique disclosed in
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-105615 A (Page 6, FIGS. 1 to 3)
[Patent Document 2]
JP-A-10-193629 (
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional capping mechanism of a liquid ejecting apparatus, a spring is urged in a direction in which a slider is positively pulled back from a home or rising end to a falling end (that is, substantially parallel to the moving direction of the slider). Since the slider is attached, the slider is vigorously pulled back to the lower end. At the descending end, a part of the slider collides with other parts of the capping mechanism, generating a loud impact sound.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can reduce an impact sound when a capping mechanism operates.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a head unit having a liquid ejecting head for ejecting liquid droplets from a nozzle, and a head unit provided on a home position side of the liquid ejecting head, wherein a nozzle forming surface of the liquid ejecting head is lowered. And a capping mechanism for sealing the nozzle forming surface, wherein the capping mechanism has a guide groove extending obliquely and is fixed to the home position side. A member, a slide unit mounted on the upper part and moved up and down while moving along the guide groove, and one end connected to the first connection portion on the slide unit side and the other end connected to the first member on the base member side. A biasing member that is stretched while being connected to the two connecting portions and biases the slide unit downward, wherein the first connecting portion is parallel to the guide groove. The second connection portion is disposed on a virtual inclined line, and is disposed so as to be located on a virtual intersection line substantially perpendicular to the virtual inclined line, passing through the first connection portion in the retracted state in which the slide unit has been lowered to the lowest position. It is characterized by having been done.
[0014]
Here, the “guide groove extending obliquely” does not mean only the one configured only with the inclined portion that is inclined with respect to the carriage moving direction, but includes the inclined portion and the flat portion that is not inclined. Includes what is composed.
Further, the “virtual inclined line parallel to the guide groove” means a virtual line parallel to the inclination direction of the inclined portion forming the guide groove.
Further, “substantially orthogonal to the virtual inclined line” means a direction in which the urging member is stretched or a posture in which no effective urging component force is generated downward along the virtual inclined line, and is not necessarily a numerical value. It does not indicate that they intersect at 90 degrees, but also includes a range having a certain width from the orthogonal state.
[0015]
Further, according to the present invention, in the above-mentioned configuration, the slide unit includes a slider that moves by mounting the wiping member for wiping the capping member and the nozzle forming surface on an upper portion, and a hook member provided on the slider. A hook connecting member rotatably connected to the slider, a locking portion for locking to the base member, and the locking portion opposite the locking connection portion on the opposite side; A first connecting portion is disposed on the hook portion side of the hook member, and the locking portion is configured to urge the slider in a process of descending from a rising end. Locked to the base member by the bias of the member, the wiping member stops the slider at a position of a middle stop state where the nozzle forming surface can be wiped, and the lever portion moves to the middle stop state. The nozzle unit is disposed in the passage area of the head unit, and is pressed from the home position side by the head unit after the wiping member wipes the nozzle forming surface, whereby the engagement of the locking portion around the rotation connection portion is performed. It is also possible to adopt a configuration in which the hook member is rotated in a direction in which the stop comes off to release the stopped state of the slider.
The “up end” means a position where the hook member can be locked to the base member when the slider is at the highest position.
[0016]
According to the above configuration, the urging force of the urging member for pulling the slide unit (slider, lever member) toward the lowermost position (the retracted position) can be reduced as the slide unit descends. The bias does not work. This makes it possible to reduce the downward force of the slide unit and suppress the impact sound generated when the part of the slide unit collides with another part such as the base member.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an ink jet printer (hereinafter, simply referred to as a printer), which is a type of liquid ejecting apparatus, will be described as an example. This printer records characters and images by causing liquid ink (a type of liquid of the present invention) discharged from nozzle openings to land on the surface of recording paper (a type of print recording medium). It is also a kind of image recording device.
[0018]
The
Although not shown, the
[0019]
A
[0020]
Below the guide rod 6, a
[0021]
A home position is set in an end area (right side in FIG. 1) within the movement range of the
[0022]
2 and 3 are views showing an example of the configuration of the
[0023]
The
[0024]
On the inner wall on the front surface of the
[0025]
The capping
[0026]
The
[0027]
The wiping
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
In a state in which the slider 21 (slide unit 16) is lowered to the lowest position, that is, in a state in which the
[0031]
As shown in FIG. 2, the
[0032]
The
Then, when the
[0033]
Here, while the slide unit 16 (that is, the slider 21) descends from the rising end toward the retracted position, the locking
[0034]
A
[0035]
As shown in FIG. 3, between the
That is, the support pins 30 and 31 of the
[0036]
Here, the locking
On the other hand, the
[0037]
Similarly, the support pins 30 and 31 of the
[0038]
That is, when the
Thereby, compared with the conventional case where the spring is attached so as to positively bias the
[0039]
Next, the operation of the
As shown in FIGS. 2 and 3, when the
At this time, as the
[0040]
Then, when the
[0041]
In the capping state, the nozzle opening formed in the nozzle forming surface faces the negative pressure
[0042]
Further, at the rising end, as described above, the locking
[0043]
Thereafter, the capping state of the nozzle forming surface by the
Since the entire length of the
[0044]
In the middle stop state, the capping
Therefore, when the
[0045]
Here, the height of the
When the locking state of the locking
[0046]
Then, when the
At this time, as the
[0047]
Here, in this type of
[0048]
In the suction operation at the home, the locking
[0049]
Even when the
[0050]
By the way, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the description in the claims.
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the
[0051]
In the above embodiment, when the
Further, a gap can be provided between the support pins 30 and 31 of the
[0052]
In the above, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a printer.
FIG. 2 is a front view showing a configuration of a capping mechanism.
FIG. 3 is a rear view showing the configuration of the capping mechanism.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capping member and a wiping member.
FIG. 5 is a diagram illustrating the structure of a pump unit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a capping state in a capping mechanism.
FIG. 7 is a diagram illustrating a middle stop state in the capping mechanism.
FIG. 8 is a diagram illustrating a suction operation in a home.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining positions where mounting claws and spring mounting portions are arranged.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記キャッピング機構は、斜めに延在するガイド溝を有してホームポジション側に固定されたベース部材と、ノズル形成面を封止するキャッピング部材と、該キャッピング部材を上部に搭載して上記ガイド溝に沿って移動しながら昇降するスライドユニットと、該スライドユニット側の第1接続部に一端を接続して他端をベース部材側の第2接続部に接続した状態で張設され、スライドユニットを下方に付勢する付勢部材と、を備え、
前記第1接続部は、ガイド溝に平行な仮想傾斜線上に配置され、
前記第2接続部は、スライドユニットが最下降位置に下降した待避状態における第1接続部を通り、前記仮想傾斜線と略直交する仮想交差線上に位置するように配置されていることを特徴とする液体噴射装置。A liquid ejecting apparatus comprising: a head unit having a liquid ejecting head for ejecting liquid droplets from nozzles; and a capping mechanism disposed on a home position side of the liquid ejecting head and sealing a nozzle forming surface of the liquid ejecting head from below. In the device,
The capping mechanism includes a base member having a guide groove extending obliquely and fixed to the home position side, a capping member for sealing a nozzle forming surface, and the guide groove having the capping member mounted thereon. A slide unit that moves up and down while moving along the slide unit, and is stretched with one end connected to the first connection portion on the slide unit side and the other end connected to the second connection portion on the base member side. A biasing member for biasing downward,
The first connection portion is arranged on a virtual inclined line parallel to the guide groove,
The second connection portion is disposed so as to pass through the first connection portion in the retracted state in which the slide unit has been lowered to the lowermost position and to be located on a virtual intersection line substantially orthogonal to the virtual inclination line. Liquid ejecting device.
前記フック部材は、前記スライダに回動可能に接続される回動接続部と、前記ベース部材に係止する係止部と、該係止部とは前記回動接続部を挟んで反対側に形成されたレバー部とを有し、
前記フック部材の前記係止部側に前記第1接続部を配設し、
前記係止部は、前記スライダが上昇端から下降する過程において前記付勢部材による付勢によって前記ベース部材に係止して、前記ワイピング部材が前記ノズル形成面を払拭可能な中段停止状態の位置に前記スライダを停止させ、
前記レバー部は、前記中段停止状態において前記ヘッドユニットの通過域に配置され、前記ワイピング部材による前記ノズル形成面の払拭後に前記ヘッドユニットによりホームポジション側から押圧されることにより、前記回動接続部を中心に前記係止部の係止が外れる方向に前記フック部材を回動させて前記スライダの停止状態を解除するようにした
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。The slide unit includes a slider that moves by mounting a wiping member for wiping the capping member and the nozzle forming surface on an upper portion, and a hook member provided on the slider,
The hook member has a rotation connection portion rotatably connected to the slider, a locking portion for locking to the base member, and the locking portion on the opposite side across the rotation connection portion. Having a lever portion formed,
Disposing the first connection portion on the hook portion side of the hook member;
The locking portion locks to the base member by urging by the urging member while the slider is descending from the rising end, and is in a middle stop state where the wiping member can wipe the nozzle forming surface. To stop the slider,
The lever unit is disposed in the passage area of the head unit in the middle stop state, and is pressed from the home position side by the head unit after wiping the nozzle forming surface by the wiping member, so that the rotation connection unit 2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the hook member is rotated in a direction in which the engagement of the engagement portion is released around the center of the slider, and the stopped state of the slider is released.
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