JP2005074652A - Liquid ejector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極剤噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド及びそれを用いた液体噴射装置全体に関するものである。 The present invention relates to a recording head used for an image recording apparatus such as a printer, a color material ejection head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode used for forming an electrode such as an organic EL display, FED (surface emitting display). The present invention relates to a liquid ejecting head for ejecting a liquid, such as an agent ejecting head and a bioorganic matter ejecting head used for biochip manufacture, and an entire liquid ejecting apparatus using the liquid ejecting head.
従来より画像や文字を記録用紙に記録するプリンタ装置には、圧電振動子の伸縮等によりノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド(以下「記録ヘッド」という)が用いられている。このような記録ヘッドのノズルの目詰まり等を予防又は回復するために、プリンタ装置は吸引手段を有している。この吸引手段は、記録ヘッドの非印字動作中に、記録ヘッドのノズル形成面を吸引し、ノズル内の目詰まりしたインク等を排出させる構成となっている。この吸引手段による吸引で排出されたインク等は、ノズル形成面に残留し、ノズル形成面を汚してしまうことがあった。 2. Description of the Related Art Conventionally, printer apparatuses that record images and characters on recording paper use ink jet recording heads (hereinafter referred to as “recording heads”) that eject ink droplets from nozzle openings by expansion and contraction of piezoelectric vibrators. In order to prevent or recover from such clogging of the nozzles of the recording head, the printer apparatus has suction means. This suction means is configured to suck the nozzle forming surface of the recording head during the non-printing operation of the recording head and discharge clogged ink or the like in the nozzle. Ink and the like discharged by the suction by the suction means may remain on the nozzle forming surface and stain the nozzle forming surface.
そこで、従来のプリンタ装置では、ワイパーブレードを用いて、直接、ノズル形成面を拭き払いし、このように残留したインク等を拭き払う構成を採用している。従来のプリンタ装置の記録ヘッドのノズル形成面には、吐出口としてのノズルを含む所定領域が凹部に構成されている場合がある。従来、このように凹部が形成されたノズル形成面を有する記録ヘッドに対してワイパーブレードを用いてインクの拭き払いを行う場合においては、そのワイパーブレードの先端の摺擦部に、その凹部に入り込むリブ形状部分を設けていた(例えば特許文献1参照)。ワイパーブレードの先端の摺擦部にリブ形状部分を設けた構成としたのは、ワイパーブレードによる凹部への追従性を高め、インクの拭き払い性能を向上することが目的である。
ところが、このように摺擦部にリブ形状部分を設けたワイパーブレードによってノズル形成面の凹部のインクを拭き払うことは、ワイパーブレードによるノズルへの過剰な干渉となってしまう場合があり、ノズルに形成されたメニスカスを壊す可能性があった。このようにメニスカスが破壊されると、記録ヘッドのノズル形成面に付着したインクを拭き払った後に、記録ヘッドのノズルからインクを噴射することができない場合があった。 However, wiping off the ink in the concave portion of the nozzle forming surface by the wiper blade having the rib-shaped portion in the rubbing portion in this way may cause excessive interference to the nozzle by the wiper blade. There was a possibility of breaking the formed meniscus. When the meniscus is destroyed in this way, there is a case where the ink cannot be ejected from the nozzle of the recording head after wiping off the ink adhering to the nozzle forming surface of the recording head.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消して、払拭手段によるノズルへの過剰な干渉を防止することによってメニスカスを破壊せず、液体噴射ヘッドのノズル面に付着した液体を拭き払った後でも、液体噴射ヘッドのノズルから確実に液体を噴射することができる液体噴射装置を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problem and prevent the meniscus from being destroyed by preventing excessive interference with the nozzle by the wiping means, and after wiping off the liquid adhering to the nozzle surface of the liquid jet head. However, it is to provide a liquid ejecting apparatus that can reliably eject liquid from the nozzles of the liquid ejecting head.
上述の目的は、第1の発明によれば、それぞれ液体を噴射するための複数のノズルがノズル面に配列するように形成されており、複数の前記ノズルを含む前記ノズル面の領域が凹形状に形成された液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを、前記液体の噴射対象に対して相対的に移動させる移動手段と、前記液体噴射ヘッドのノズル面に付着した前記液体を拭き払う払拭手段とを備える液体噴射装置であって、前記払拭手段の硬度が40度以上60度以下であり、且つ、前記払拭手段による前記液体の拭き払いの際における、前記ノズル面と前記払拭手段の先端部とのなす当たり角が30度以上70度以下となるように構成したことを特徴とする液体噴射装置により、達成される。
上記構成によれば、払拭手段の硬度を40度以上60度以下とし、且つ、ノズル面に払拭手段の先端部が接触している際におけるノズル面と払拭手段の先端部とのなす当たり角が30度以上70度以下としている。ここでいう硬度は、JIS K6301で規定されたJIS A硬度を単位系として採用した場合の硬度で表わされている。
拭払手段の硬度が40度以上であるのが望ましいのは、拭払手段の硬度が40度未満であると、拭払手段がノズル面を摺動した場合において弾性変形を生じた際に、拭払手段の先端部がノズル面のメニスカスを破壊しないようにすることができるためである。
また、拭払手段の硬度が60度以下であるのが望ましいのは、拭払手段の硬度が60度を超えると、拭払手段が硬すぎて拭払手段の先端部がノズル形成面に追従しつつ摺動しなくなり、ノズル面の液体を確実に拭き払うことが困難となってしまうからである。
ノズル面に対する拭払手段の先端部の当たり角が30度以上であると、ノズル開口に対して、拭払手段が幅広く干渉しないようにすることができる。また、ノズル面に対する拭払手段の先端部の当たり角が30度以上であると、拭払手段の先端部の汚れ/気泡の影響を受けず、メニスカスが壊れないようにすることができる。一方、拭払手段は、ノズル面に対する拭払手段の先端部の当たり角が70度以下であると、拭払手段とノズル面との摩擦の影響から、拭き払い時に円滑な動作ができ、拭払手段によるノズル面のインクの拭き取り性を向上することができる。
このようにすると、拭払手段が上記凹形状を跨いでノズル面を摺動した際に弾性変形した場合においても、払拭手段の先端部が上記凹形状のノズル奥にまで入り込む状態に陥らない。このため、拭払手段は、ノズル面の液体を拭き払う際に、ノズルに形成されたメニスカスを破壊することがなくなる。よって、液体噴射装置は、払拭手段によるノズル面の液体の拭き払い後であっても、液体噴射ヘッドのノズルから確実に液体を噴射することができる。
According to the first aspect of the present invention, the plurality of nozzles for ejecting the liquid are formed so as to be arranged on the nozzle surface, and the area of the nozzle surface including the plurality of nozzles is concave. A liquid ejecting head formed on the liquid ejecting head, a moving means for moving the liquid ejecting head relative to the liquid ejecting target, and a wiping means for wiping off the liquid adhering to the nozzle surface of the liquid ejecting head. The wiping means has a hardness of 40 degrees or more and 60 degrees or less, and the nozzle surface and the tip of the wiping means when the liquid is wiped by the wiping means, This is achieved by a liquid ejecting apparatus characterized in that the hitting angle formed by is configured to be not less than 30 degrees and not more than 70 degrees.
According to the above configuration, the wiping means has a hardness of 40 degrees or more and 60 degrees or less, and a contact angle formed between the nozzle surface and the tip of the wiping means when the tip of the wiping means is in contact with the nozzle surface. 30 degrees or more and 70 degrees or less. The hardness here is expressed as the hardness when the JIS A hardness defined in JIS K6301 is adopted as the unit system.
The hardness of the wiping means is desirably 40 degrees or more. When the hardness of the wiping means is less than 40 degrees, when the wiping means slides on the nozzle surface, elastic deformation occurs. This is because the tip of the wiping means can be prevented from destroying the meniscus on the nozzle surface.
The hardness of the wiping means is desirably 60 degrees or less. If the hardness of the wiping means exceeds 60 degrees, the wiping means is too hard and the tip of the wiping means follows the nozzle forming surface. This is because it becomes difficult to wipe off the liquid on the nozzle surface reliably without sliding.
When the contact angle of the tip of the wiping means with respect to the nozzle surface is 30 degrees or more, the wiping means can be prevented from widely interfering with the nozzle openings. Further, when the contact angle of the tip of the wiping means with respect to the nozzle surface is 30 degrees or more, the meniscus can be prevented from being broken without being affected by dirt / bubbles at the tip of the wiping means. On the other hand, if the hitting angle of the tip of the wiping means with respect to the nozzle surface is 70 degrees or less, the wiping means can operate smoothly during wiping because of the friction between the wiping means and the nozzle surface. It is possible to improve the wiping property of the ink on the nozzle surface by the wiping means.
In this case, even when the wiping means is elastically deformed when the nozzle surface slides across the concave shape, the tip of the wiping means does not fall into the depth of the concave nozzle. For this reason, when the wiping means wipes off the liquid on the nozzle surface, the meniscus formed on the nozzle is not destroyed. Therefore, the liquid ejecting apparatus can reliably eject the liquid from the nozzles of the liquid ejecting head even after the liquid on the nozzle surface is wiped off by the wiping means.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記凹形状内には、前記液体に対して撥水性を発揮する撥水面が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、凹形状内に、液体に対して撥水性を発揮する撥水面が形成されている。このような構成に、第1の発明の構成である拭払手段の硬度を40度以上60度以下とし、且つ、ノズル面に払拭手段の先端が接触している際におけるノズル面と払拭手段の先端部とのなす当たり角が30度以上70度以下であるという構成を適用すると、凹形状を跨ぐように摺動している払拭手段が弾性変形しても、拭払手段の先端部が凹形状内の撥水面に接触しないことから、拭払手段が撥水面を破壊することを防止することができる。
According to a second aspect, in the configuration of the first aspect, a water-repellent surface that exhibits water repellency with respect to the liquid is formed in the concave shape.
According to the said structure, the water-repellent surface which exhibits water repellency with respect to the liquid is formed in the concave shape. In such a configuration, the hardness of the wiping means according to the first aspect of the invention is set to 40 degrees or more and 60 degrees or less, and the nozzle surface and the wiping means when the tip of the wiping means is in contact with the nozzle surface. When the configuration in which the hit angle with the tip is 30 degrees or more and 70 degrees or less is applied, even if the wiping means sliding so as to straddle the concave shape is elastically deformed, the tip of the wiping means is recessed. Since it does not contact the water repellent surface in the shape, the wiping means can be prevented from destroying the water repellent surface.
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明のいずれかの構成において、前記払拭手段の拭払方向における、前記ノズル面に対する前記拭払手段の接触幅が、前記ノズルの直径の4倍未満である構成としたことを特徴とする。
上記構成によれば、ノズル面に対する払拭手段の接触幅がノズルの直径の4倍以上であると、拭払手段の先端部がノズルの直下を通過している時間が長くなり、ノズルの直下を通過中の拭払手段が弾性変形によりノズルに入り込む状態に陥るおそれがあるが、ノズル面に対する払拭手段の接触幅がノズルの直径の4倍未満であると、払拭手段が弾性変形しても、払拭手段の先端部がノズルの奥まで入り込む状態に陥らない。このため、払拭手段の接触によりメニスカスが破壊されることを防止し、液体噴射ヘッドのノズル面に付着した液体の拭き払いに成功する確率が上昇する。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect or the second aspect, the contact width of the wiping means with respect to the nozzle surface in the wiping direction of the wiping means is 4 of the diameter of the nozzle. It is characterized by having a configuration of less than double.
According to the above configuration, when the contact width of the wiping means with respect to the nozzle surface is four times or more of the nozzle diameter, the time during which the tip of the wiping means passes directly under the nozzle becomes long, and There is a risk that the wiping means while passing may fall into a state of entering the nozzle due to elastic deformation, but if the contact width of the wiping means with respect to the nozzle surface is less than 4 times the nozzle diameter, even if the wiping means is elastically deformed, The tip of the wiping means does not fall into the back of the nozzle. For this reason, the meniscus is prevented from being destroyed by the contact of the wiping means, and the probability of succeeding in wiping off the liquid adhering to the nozzle surface of the liquid ejecting head increases.
以下、この発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms.
図1は、本発明の好ましい実施形態としての液体噴射装置が適用されたインクジェット記録装置100の構成例を示す斜視図である。
インクジェット記録装置100は、紙などの記録紙106の表面に対して液体の一例であるインクを噴射して、印刷を行う装置である。キャリッジガイド軸55には、記録紙106の表面に対向するように、インクカートリッジ101を搭載したキャリッジ102が配置されている。キャリッジ102には、このインクカートリッジユニット40及び後述する記録ヘッド200が搭載されている。この記録ヘッド200のノズル面の先端部は、記録紙106の印刷面に向けられている。この記録ヘッド200は、液体噴射ヘッドの一例である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an ink
The ink
キャリッジ102には、タイミングベルト103が接続されている。タイミングベルト103は、タイミングモータなどのステッピングモータ104により駆動され、キャリッジ102は、キャリッジガイド軸55に沿って、例えばプラテン58の方向と平行な移動方向A4に移動されるようになっている。
A
このインクジェット式記録装置50の非印刷領域であるホームポジションには、例えばキャリッジ102に搭載された記録ヘッド52のノズル形成面を払拭するために、ワイパー部材108(払拭手段)が配置されている。このワイパー部材108は、キャリッジ102に対して、その移動方向A4に沿って相対的に移動して、記録ヘッド200のノズル形成面を拭き払う構成となっている。このワイパー部材108は、ゴムなどのある程度弾性を備える拭き払いに適した材料と形態が選択される。
A wiper member 108 (wiping means) is disposed at a home position that is a non-printing area of the ink jet recording apparatus 50 in order to wipe the nozzle forming surface of the recording head 52 mounted on the
ワイパー部材108の近傍には、ホームポジションHP若しくはその近傍において、キャップ107が設けられている。このキャップ107は、後述する記録ヘッド200の先端部を収容する構造を有しており、記録ヘッド200の先端部を覆って内部を密閉空間にすることができる。これにより、キャップ107は、記録ヘッド200のノズル開口からインク滴を吸引することで、インクつまりを防ぐようにクリーニングすることができるものである。
A
キャップ107は、吸引装置30を備えている。この吸引装置30は、キャップ107に接続されていて、キャップ107の密閉空間を負圧としている。キャップ107とワイパー部材108は、記録ヘッド200の清掃手段を構成している。
The
図2(A)は、図1に示すワイパー部材108が記録ヘッド200のノズル形成面200aに付着したインクを拭き払う様子の一例を示す斜視図であり、図2(B)は、ワイパー部材108の先端部108aの干渉量の一例と示す図である。
まず、図2(A)に示す記録ヘッド200のノズル形成面200a(上記記録ヘッド200の先端部に相当)の構成について説明する。
2A is a perspective view illustrating an example of a state in which the
First, the configuration of the
このノズル形成面200aは、図1に示す記録ヘッド200において記録紙106に対面する、多数のノズルが直線状に配列した面を構成している。このノズル形成面200aには、ノズルの配列方向に沿ってノズル列を包囲する凹部でなる凹部200bが形成されている。この凹部200bは、ワイパー部材108によるインクの拭き払いの際に、ワイパー部材108の先端部108aがノズル列に接触して、メニスカスを破壊しないように形成されているものである。
The
この凹部200bには、撥水面が形成されている。この撥水面は、ワイパー部材108による吹き払いの際に接触すると、破壊されてしまうおそれがあるため、ワイパー部材108の構造が重要となる。ワイパー部材108は、例えば図2に示すように記録ヘッド200のノズル形成面200aに付着したインクを拭き払う機能を有する。ワイパー部材108は、その先端部108aがノズル形成面200aに対して、例えば傾斜して接触する構成となっている。
A water repellent surface is formed in the
図2(B)に示す側面図のようにワイパー部材108は、その先端部108aが記録ヘッド200のノズル形成面200aに対して干渉量Jを有している。この干渉量Jは、ワイパー部材108の先端部108aが、記録ヘッド200のノズル形成面200aに対して干渉するように重なっている量を表している。
As shown in the side view of FIG. 2B, the
つまり、この干渉量Jが0未満であると、ワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aから浮いて、ワイパー部材108がノズル形成面200aのインクを拭き払うことができず、干渉量Jが0以上であると、ワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aに接触して、ワイパー部材108がノズル形成面200aのインクを拭き払うことができる。ここで、干渉量Jが大きすぎると、ワイパー部材108の先端部108aが記録ヘッド200のノズル形成面200aを押す力が大きくなりすぎて、ワイパー部材108の先端部108aがメニスカスを破壊するおそれがあるため、干渉量Jを適切な値とするのが望ましい。
That is, if the interference amount J is less than 0, the
また、本発明の実施形態において特徴的なことは、ワイパー部材108の硬度が例えば40度以上60度以下であり、且つ、ノズル形成面200aに先端部108aが接触している際における、図3(A)に示すノズル形成面200aと先端部108aとのなす当たり角θaが例えば30度以上70度以下となるように構成したことである。尚、ここでいう硬度は、JIS K6301で規定されたJIS A硬度で表した場合の硬度で表わされている。
Further, what is characteristic in the embodiment of the present invention is that the hardness of the
ここで、ワイパー部材108の硬度が40度以上であるのが望ましいのは、ワイパー部材108の硬度が40度未満であると、ワイパー部材108が、ノズル形成面200aを摺動した場合において弾性変形が生じていても、ワイパー部材108の先端部108aが凹部200b内のノズルに入り込んでメニスカスを破壊してしまうためである。
特にノズル形成面200aに凹部200bが形成されている場合においては、ワイパー部材108が凹部200bを跨ぐように摺動する際にワイパー部材108に弾性変形が生じても、ワイパー部材108の先端部108aが凹部200b内のノズルに接触しないようになる。
Here, it is desirable that the
In particular, when the
また、ワイパー部材108の硬度が60度以下であるのが望ましいのは、ワイパー部材108の硬度が60度を越すと、ワイパー部材108が硬すぎてワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aに追従しつつ摺動しなくなり、ノズル形成面200aのインクを確実に拭き払うことが困難となってしまうためである。
The hardness of the
上記ノズル形成面200aに対するワイパー部材108の先端部108aのなす当たり角θaは、図示ような角度である。例えばワイパー部材108がノズル形成面200aに接触した際に変形した場合には、その変形したワイパー部材108の先端部108a付近とノズル形成面200aとのなす角を表している。
The contact angle θa formed by the
ここで、ノズル形成面200aに対するワイパー部材108の先端部108aの当たり角θaが30度以上であるのが望ましいのは、当たり角θaを30度未満としたのではノズル開口に対して、ワイパー部材108の先端部108aが幅広く干渉してしまうため望ましくないからである。また、ノズル形成面200aに対するワイパー部材108の先端部108aの当たり角θaが30度以上であるのが望ましいのは、当たり角θaを30度未満としたのではノズルがワイパー部材108の先端部108aの汚れ/気泡の影響を受け、メニスカスが壊れてしまう場合があるためである。
Here, it is desirable that the contact angle θa of the
一方、ノズル形成面200aに対するワイパー部材108の当たり角θaが70度以下としたのは、当たり角θaが70度を越したのではワイパー部材108によるノズル形成面200aのインクの拭き払いの際にワイパー部材108が円滑な拭き払い動作ができず、ワイパー部材108によるノズル形成面200aのインクの拭き取り性が劣化してしまう。
On the other hand, the contact angle θa of the
このようなことから、ワイパー部材108の硬度を上述のようにすると共に、ノズル形成面200aに対するワイパー部材108の先端部108aの当たり角θaを上述のような範囲とすると、ワイパー部材108の先端部108aが滑らかにノズル形成面200aを摺動することから、形成されたメニスカスを破壊することがなくなる。また、インクの拭き払い動作時においては、ワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aを滑らかに摺動するので、例えばノズル形成面200aに形成された撥水面に影響を与えるおそれがなくなる。また、インクの拭き払い動作時においては、ワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aを滑らかに摺動するので、記録ヘッド200のノズルにインクが目詰まりすることなく、記録ヘッド200は、インクの拭き払い後にもインクを確実に噴射することができるようになる。
For this reason, when the hardness of the
また、このような構成のワイパー部材108の先端部108aをノズル形成面200aに対して接触させて、ワイパー部材108によりノズル形成面200aのインクの拭き払いを行うと、ワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aを摺動する際に細かく跳ねにくくなる。
Further, when the
インクジェット記録装置100は以上のような構成であり、次に図1及び図2を参照しつつインクジェット記録装置100のワイパー部材108によるインクの拭き払い動作例について簡単に説明する。
図3〜図5は、それぞれ図1及び図2に示すワイパー部材108によってノズル形成面200aのインクを拭き払う様子の一例を示す側面断面図である。尚、図3〜図5においては、図3(A)、図4(A)及び図5(A)がそれぞれ側面断面図であり、図3(B)、図4(B)及び図5(B)がそれぞれ平面図である。また、図3(B)、図4(B)及び図5(B)において斜線を付した部分は、ワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aに接触している部分200c(以下、「接触部分」という)を表している。また、接触部分200cの拭き払い方向の幅tを「当たり幅」という。
The ink
3 to 5 are side cross-sectional views showing an example of a state where the ink on the
図1に示す記録ヘッド200が移動方向A4に沿って移動されることで、図3(A)に示すようにワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aを摺動する。このワイパー部材108の先端部108aは、図2(B)に示すようにノズル形成面200aに対して干渉量Jを有しており、図3(A)に示すようにノズル形成面200aを摺動する際にノズル形成面200aに対して当たり角θaをなしている。
As the
このワイパー部材108の先端部108aは、図3(B)に示すようにノズル形成面200aに対して当たり幅t分接触しつつノズル形成面200aを摺動している。図4(A)に示すようにワイパー部材108の先端部108aがノズル形成面200aに対してさらに相対的に移動すると、ワイパー部材108の先端部108aがノズルの直下に位置する。
As shown in FIG. 3B, the
ここで、ワイパー部材108は、上述のような構成であるためノズル直下を通過した際にも、ノズル形成面200aの摺動の際の弾性変形が生じても凹部200bに接触することなく、メニスカスを破壊しないようになる。そして、ワイパー部材108は、図5(A)に示すようにノズルを通過してさらに凹部200bを通過する。このようにワイパー部材108は、図3〜図5に示すようにノズル形成面200aを摺動することにより、ノズル形成面200aに付着したインクを吹き払うことができる。
Here, since the
<ワイパー部材の硬度及び当たり角の検討>
次にノズル形成面200aに対するワイパー部材108の当たり角θaを上述のような値とした理由について検討する。
<条件>
この検討では、ワイパー部材108の材質としては、例えばエラストマーを採用する。このワイパー部材108は、その硬度が、例えばJIS K6301で規定されたJIS A硬度で表した場合に50度であり、板厚が例えば1.5mmである。また、ワイパー部材108は、ワイパー部材108による拭き取り速度が、例えば101.6×10−3m/s(40cps:character per second)である。ここで、拭き取り速度とは、ノズル形成面200aに対して相対的に移動するワイパー部材108の移動速度を表している。また、ワイパー部材108の先端部108aの接触幅tは、例えば0.75mmである。
<Examination of hardness and hit angle of wiper member>
Next, the reason why the contact angle θa of the
<Conditions>
In this examination, as the material of the
<評価方法>
まず、第1に、当たり角θaが、例えば20度〜80度の間において調整できるように、先端部108aの形状を変更したワイパー部材108を図示しないプリンタ本体に装着する。そして、第2に、例えば摂氏10度、25度、40度の各環境において、それぞれキャップ107による吸引後、ワイパー部材108によるワイピング動作を行う。キャップ107による吸引量は、キャップ107からの排出量が例えば1.0gとなるようにポンプの回転数を調整する。そして、第3に、記録ヘッド200のクリーニング後に全ノズルからインクの吐出を行って印字チェックを行い、全ノズルが正常印字可能かどうかを確認する。
<Evaluation method>
First, the
このような条件の下に印字チェックを行うと、図6に示すような評価結果となる。
図6においては、当たり角θaが20度である場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、雰囲気温度が10度において10〜20%、雰囲気温度が25度及び40度においてそれぞれ20%以上となっている。従って、当たり角θaが20度である場合においては、全般的に印字チェック結果が悪い特性となっている。
When a print check is performed under such conditions, an evaluation result as shown in FIG. 6 is obtained.
In FIG. 6, when the hit angle θa is 20 degrees, the probability of missing dots or flying bends is 10 to 20% when the ambient temperature is 10 degrees, and 20% when the ambient temperature is 25 degrees and 40 degrees, respectively. % Or more. Accordingly, when the contact angle θa is 20 degrees, the print check result is generally poor.
当たり角θaが40度である場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、雰囲気温度が10度、25度及び40度においてそれぞれ5%未満となっている。従って、当たり角θaが40度である場合においては、全般的に印字チェック結果が良好な特性となっている。 When the hit angle θa is 40 degrees, the probability of occurrence of missing dots or flying bends is less than 5% at 10 degrees, 25 degrees, and 40 degrees, respectively. Therefore, when the contact angle θa is 40 degrees, the print check result is generally good.
当たり角θaが60度である場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、雰囲気温度が10度において5〜10%、雰囲気温度が25度及び40度においてそれぞれ5%未満となっている。従って、当たり角θaが60度である場合においては、全般的に印字チェック結果が良好な特性となっている。 When the hit angle θa is 60 degrees, the probability of missing dots or flying bends is 5 to 10% at an ambient temperature of 10 degrees, and less than 5% at an ambient temperature of 25 and 40 degrees, respectively. Yes. Therefore, when the contact angle θa is 60 degrees, the print check result is generally good.
当たり角θaが80度である場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、雰囲気温度が10度、25度及び40度においてそれぞれ20%以上となっている。従って、当たり角θaが80度である場合においては、全般的に印字チェック結果が悪い特性となっている。
このような評価結果によれば、ワイパー部材108は、印字チェック結果の良好な当たり角θaが40度以上60度以下であるのが望ましい。
When the hit angle θa is 80 degrees, the probability of missing dots or flying bends is 20% or more when the ambient temperature is 10 degrees, 25 degrees, and 40 degrees, respectively. Accordingly, when the contact angle θa is 80 degrees, the print check result is generally poor.
According to such an evaluation result, it is desirable for the
<接触幅の検討>
次に図7に示すワイパー部材108の先端部108aとノズル形成面200aとの接触幅tについて検討する。
ここで接触幅tについて検討するのは、ワイパー部材108によるインクの拭き払いの際に、ワイパー部材108の構成次第で、先端部108aがメニスカスを壊してしまうおそれがあるためである。その理由としては、図4に示すようにワイパー部材108がノズル形成面200aのノズル直下を通過している時間が長いことが考えられるためである。つまり、ワイパー部材108の通過時間が長い場合には、一見すると、ワイパー部材108の先端部108aに弾性変形が生じ、ワイパー部材108の先端部108aがノズルに接触してメニスカスを破壊するおそれがあると考えられるためである。
<Examination of contact width>
Next, the contact width t between the
The reason why the contact width t is examined here is that, when the ink is wiped off by the
そこで、以下では、ワイパー部材108によるワイピングの際に、メニスカスを破壊しないように接触幅tとノズル直径aとの関係について検討する。
<条件>
まず、ワイパー部材108の材質としては、上記条件とほぼ同様に、例えばエラストマーを採用する。また、このワイパー部材108は、その硬度が、例えばJIS K6301で規定されたJIS A硬度で表した場合に50度であり、板厚が例えば1.5mmである。また、ワイパー部材108は、その拭き取り速度が例えば101.6×10−3m/s(40cps)である。そして、ノズル形成面200aに対するワイパー部材108の先端部108aの当たり角θaは、例えば40度とする。
Therefore, in the following, the relationship between the contact width t and the nozzle diameter a is examined so that the meniscus is not destroyed when wiping with the
<Conditions>
First, as the material of the
図8においては、接触幅tが0.05mmの場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、ノズル直径aが20μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは2.5であり、ノズル直径aが25μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは2.0であり、ノズル直径aが30μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは1.7である。 In FIG. 8, when the contact width t is 0.05 mm, the probability of dot missing or flight bending occurs when the nozzle diameter a is 20 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 2.5, When the nozzle diameter a is 25 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 2.0, and when the nozzle diameter a is 30 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 1.7.
また、接触幅tが0.1mmの場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、ノズル直径aが20μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは5.0であり、ノズル直径aが25μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは4.0であり、ノズル直径aが30μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは3.3である。 When the contact width t is 0.1 mm, the probability of occurrence of missing dots or flying bends is such that when the nozzle diameter a is 20 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 5.0, and the nozzle diameter a Is 25 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 4.0, and when the nozzle diameter a is 30 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 3.3.
また、接触幅tが0.15mmの場合には、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率は、ノズル直径aが20μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは7.5であり、ノズル直径aが25μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは6.0であり、ノズル直径aが30μmであるとき接触幅t/ノズル直径aは5.0である。 When the contact width t is 0.15 mm, the probability of occurrence of missing dots or flying bends is such that when the nozzle diameter a is 20 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 7.5, and the nozzle diameter a Is 25 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 6.0, and when the nozzle diameter a is 30 μm, the contact width t / nozzle diameter a is 5.0.
ここで、図8において斜線を付した接触幅t/ノズル直径aの部分では、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率が10%以上である場合を示しており、斜線を付していない接触幅t/ノズル直径aの部分では、ドット抜けや飛行曲がりが発生する確率が10%未満である場合を示している。接触幅t/ノズル直径aが4.0以上であると、ワイパー部材108の先端部108aがノズルの直下を移動している時間が長くなり、ワイパー部材108の弾性変形によって、ノズルの奥までワイパー部材108が入り込む状態に陥り、メニスカスが破壊されて、クリーニングに失敗する確率が上がる傾向がある。
Here, the contact width t / nozzle diameter a in FIG. 8 indicates a case where the probability of dot missing or flying bend is 10% or more, and the contact width not hatched. In the portion of t / nozzle diameter a, the case where the probability of occurrence of missing dots or flying bends is less than 10% is shown. When the contact width t / nozzle diameter a is 4.0 or more, it takes a long time for the
このようなことに基づいて、本発明の実施形態としてのインクジェット記録装置100においては、接触幅t/ノズル直径aというパラメータを、接触幅t/ノズル直径a<4.0の範囲に規定することが望ましい。このようにすると、インクジェット記録装置100は、ワイパー部材108の先端部108aがノズルの直下を移動している時間が短くなり、ワイパー部材108に弾性変形が生じてもノズルの奥までワイパー部材108が入り込む状態に陥らないことからワイパー部材108によってメニスカスが破壊されず、ワイパー部材108によるノズル形成面200aのクリーニングに成功する確率を向上することができる。
Based on the above, in the ink
本発明の好ましい実施形態によれば、記録ヘッド200のノズルに対するワイパー部材108の過剰な干渉によるメニスカスの破壊を防止し、ワイパー部材108によるノズル形成面200aのインクのクリーニングの成功率を上げることができる。
According to the preferred embodiment of the present invention, it is possible to prevent the meniscus from being destroyed due to excessive interference of the
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
上記実施形態では、例えば記録ヘッド51側がワイパー部材108に対して移動することで、ワイパー部材108がノズル形成面200aのインクを拭き払いする構成としているが、これに限られず、停止している記録ヘッド51に対してワイパー部材108が移動することで、ワイパー部材108がノズル形成面200aのインクを拭き払いする構成であっても良いことはいうまでもない。
また、上記実施形態では、ワイパー部材108がノズル形成面200aを摺動する際の当たり角θaを上述のように例示しているがこれに限られず、ノズル形成面200aに対してワイパー部材108自体を当たり角θa分だけ傾斜するように構成しても良いことはいうまでもない。
また、上記実施形態は、インクジェット式記録ヘッドにインクカートリッジが装着されているいわゆるオンキャリッジタイプのプリンタ装置に適用されているが、これに限られず、インクジェット式記録ヘッドとインクカートリッジが別体であるいわゆるオフキャリッジタイプのプリンタ装置に適用されていても良いことはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, a part of each configuration of the above embodiment can be omitted, or can be arbitrarily combined so as to be different from the above.
In the above-described embodiment, for example, the
In the above embodiment, the contact angle θa when the
The above embodiment is applied to a so-called on-carriage type printer device in which an ink cartridge is mounted on an ink jet recording head. However, the present invention is not limited to this, and the ink jet recording head and the ink cartridge are separate. Needless to say, the present invention may be applied to a so-called off-carriage type printer apparatus.
100・・・インクジェット記録装置(液体噴射装置)、101・・・インクカートリッジ(液体容器)、103・・・タイミングベルト(移動手段)、104・・・ステッピングモータ(移動手段)、108・・・ワイパー部材(払拭手段)、108a・・・先端部、200・・・インクジェット記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、200b・・・凹部(凹形状)、t・・・当たり幅、θa・・・当たり角
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記液体噴射ヘッドを、前記液体の噴射対象に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記液体噴射ヘッドのノズル面に付着した前記液体を拭き払う払拭手段と
を備える液体噴射装置であって、
前記払拭手段の硬度が40度以上60度以下であり、且つ、
前記払拭手段による前記液体の拭き払いの際における、前記ノズル面と前記払拭手段の先端部とのなす当たり角が30度以上70度以下となるように構成したことを特徴とする液体噴射装置。 A plurality of nozzles each for ejecting liquid are formed to be arranged on a nozzle surface, and a liquid ejecting head in which a region of the nozzle surface including the plurality of nozzles is formed in a concave shape;
Moving means for moving the liquid ejecting head relative to the liquid ejecting target;
A liquid ejecting apparatus comprising: wiping means for wiping off the liquid adhering to the nozzle surface of the liquid ejecting head,
The wiping means has a hardness of 40 degrees or more and 60 degrees or less, and
A liquid ejecting apparatus, wherein a contact angle formed between the nozzle surface and the tip of the wiping means when the liquid is wiped by the wiping means is 30 degrees or more and 70 degrees or less.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014213538A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head |
JP2017132244A (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社リコー | Nozzle plate, liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and method for manufacturing nozzle plate |
JP2019069540A (en) * | 2017-10-06 | 2019-05-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Inkjet recording device |
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- 2003-08-28 JP JP2003304568A patent/JP2005074652A/en not_active Withdrawn
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