JP2007076299A - Liquid injection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus.
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。 Examples of a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head capable of ejecting liquid in the form of droplets include an image recording apparatus that ejects ink droplets to record an image on recording paper, and ejects a liquid electrode material onto a substrate. 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 to a container has been proposed. In this type of liquid ejecting apparatus, the liquid to be ejected is stored in a storage container, and this liquid is supplied to the liquid ejecting head to be ejected.
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から液滴として対象物に向けて吐出させるが、吐出した液滴が対象物に着弾した際の飛沫が、ノズル開口が形成された面(以下、ノズル形成面という)に付着して汚れる場合がある。 The above-described liquid ejecting head discharges the liquid pressurized in the pressure generating chamber as a droplet from the nozzle toward the target, but when the discharged droplet reaches the target, the nozzle opening is formed. In some cases, it adheres to the surface (hereinafter referred to as the nozzle forming surface) and becomes dirty.
また、ノズルからの吐出の際、対象物に着弾する液滴の他に、その液滴から分離したより微小な液滴(サテライト)が発生することがある。このサテライトは、対象物には到達せずに空気中に漂い、ノズル形成面に付着する場合がある。 In addition, when ejecting from a nozzle, in addition to droplets that land on an object, smaller droplets (satellite) separated from the droplets may be generated. This satellite does not reach the object but drifts in the air and may adhere to the nozzle forming surface.
さらに、ノズル開口の目詰まりを解消すべく、ノズル形成面を封止するキャップ部材によってノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧を与えてノズル開口から液体を強制的に吸引・排出処理を行った際にノズル開口付近に液滴が残ってしまう場合がある。 Furthermore, in order to eliminate clogging of the nozzle opening, the nozzle forming surface is sealed with a cap member that seals the nozzle forming surface, and a negative pressure is applied from the suction pump to forcibly suck and discharge liquid from the nozzle opening. When processing is performed, droplets may remain in the vicinity of the nozzle opening.
このように、液体噴射ヘッドのノズル形成面、特に、ノズル開口周辺が汚れると、液滴の吐出方向が正常な方向からずれたり、ノズルが塞がれて吐出できない等、液滴の吐出に悪影響を及ぼすことがある。 As described above, when the nozzle forming surface of the liquid jet head, particularly around the nozzle opening, becomes dirty, the droplet discharge direction deviates from the normal direction, or the nozzle is blocked and cannot be discharged. May affect.
この問題を解消するため、この種の液体噴射装置では、ノズル形成面に付着した汚れの払拭を行うワイピング機構を備えるものがある。このワイピング機構は、例えばゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で形成された板状(短冊状)のワイパブレードを具備し、液体噴射装置における液体噴射ヘッドの待機領域であるホームポジション側に配置されている。 In order to solve this problem, some liquid ejecting apparatuses of this type include a wiping mechanism that wipes off dirt adhering to the nozzle formation surface. The wiping mechanism includes a plate-like (strip-like) wiper blade formed of an elastic material such as rubber or elastomer, and is disposed on the home position side which is a standby area of the liquid ejecting head in the liquid ejecting apparatus. ing.
吸収性部材を板状弾性部材の摺動方向の下流側に設置し、弾性部材と吸収性部材を液体噴射ヘッド側へ前進後退させるカム機構により、板状弾性部材がヘッドフェイス面の摺接清掃後に弾性復帰するより先に吸収性部材を前進させるようにする方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照)
また、通常状態では、液体噴射ヘッドに接触しない退避位置に位置しているが、液体噴射ヘッドがホームポジションから駆動領域側に移動する際に、ワイパブレードの上部が液体噴射ヘッドのノズル形成面に接触可能なワイピング位置まで移動(上昇)する。そして、ワイパブレードが液体噴射ヘッドに接触すると、ブレード全体が弓状に撓み、このブレードの先端部がノズル形成面に接触した状態でワイパブレード保持部材または液体噴射ヘッドが移動することによりノズル形成面が払拭され、このノズル形成面に付着した汚れが取り除かれる方法が提案されている。(例えば、特許文献2参照)
Further, in the normal state, it is located at the retracted position where it does not contact the liquid ejecting head, but when the liquid ejecting head moves from the home position to the drive region side, the upper part of the wiper blade is on the nozzle forming surface of the liquid ejecting head. Move (rise) to a wiping position where contact is possible. When the wiper blade comes into contact with the liquid ejecting head, the entire blade bends in a bow shape, and the wiper blade holding member or the liquid ejecting head moves while the tip of the blade is in contact with the nozzle forming surface. A method has been proposed in which dirt is wiped off and dirt adhered to the nozzle forming surface is removed. (For example, see Patent Document 2)
しかし、複雑な機構が必要となったり、払拭動作の最終段階でワイパブレードが液体噴射ヘッドのノズル形成面から外れるときに、ワイパブレードの先端から拭き取った液体が飛沫となって周囲に跳ね飛ばされ、周囲を汚染してしまうことがあった。これを防止するためにワイパブレードの剛性を小さくする方法がとられたが、拭き取りが十分に行われにくくなるおそれを有していた。 However, when a complicated mechanism is required or when the wiper blade comes off the nozzle formation surface of the liquid ejecting head at the final stage of the wiping operation, the liquid wiped off from the tip of the wiper blade is splashed and splashed around. , Could contaminate the surroundings. In order to prevent this, a method of reducing the rigidity of the wiper blade has been adopted, but there is a possibility that wiping is difficult to be performed sufficiently.
本発明は、簡単な機構で、コストが低く、しかもワイパブレードで拭き取られた液体が周囲にはね飛び、汚染することがなく、信頼性の高いワイパブレードを有するワイピング機構を備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。 The present invention has a simple mechanism, a low cost, and a liquid jet equipped with a wiping mechanism having a highly reliable wiper blade that prevents the liquid wiped off by the wiper blade from splashing around and being contaminated. An object is to provide an apparatus.
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。 The object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1)
ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を接触した状態で払拭する弾性を有するワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するワイパブレード保持部材と、前記ワイパブレードを撓ませた状態に維持するワイパブレード規制部材とを有することを特徴とする液体噴射装置。
(1)
A liquid ejecting head for ejecting liquid droplets from a nozzle; a wiper blade having elasticity for wiping the nozzle forming surface of the liquid ejecting head in contact; a wiper blade holding member for holding the wiper blade; and the wiper blade A liquid ejecting apparatus comprising: a wiper blade restricting member that maintains a bent state.
(2)
前記ワイパブレード規制部材の一部あるいは全部を吸収体で構成することを特徴とする(1)に記載の液体噴射装置。
(2)
The liquid ejecting apparatus according to (1), wherein a part or all of the wiper blade regulating member is configured by an absorber.
(3)
前記ワイパブレード規制部材に溝を形成することを特徴とする(1)に記載の液体噴射装置。
(3)
The liquid ejecting apparatus according to (1), wherein a groove is formed in the wiper blade regulating member.
請求項1に記載の発明によれば、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を接触した状態で払拭する弾性を有するワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するワイパブレード保持部材と、前記ワイパブレードを撓ませた状態に維持するワイパブレード規制部材とを有することにより、ワイピング後、ノズル形成面からブレードが離間する時にブレードが復元するまでの距離を小さくするので液滴の飛距離を短くすることが可能となる。そのため液滴の飛散による周囲の汚染を防止できる。また複雑な機構等を必要としないので、コストアップを回避できる。 According to the first aspect of the present invention, the liquid ejecting head that ejects liquid droplets from the nozzle, the wiper blade having elasticity that wipes the nozzle forming surface of the liquid ejecting head in contact with the nozzle, and the wiper blade are held. And a wiper blade regulating member that maintains the wiper blade in a bent state, thereby reducing a distance until the blade is restored when the blade is separated from the nozzle forming surface after wiping. Therefore, the flying distance of the droplet can be shortened. For this reason, it is possible to prevent the surrounding contamination due to the scattering of the droplets. Further, since no complicated mechanism is required, an increase in cost can be avoided.
請求項2に記載の発明によれば、前記ワイパブレード規制部材の一部あるいは全部を吸収体で構成することにより、ブレードに付着した液体を効率よく取り去ることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to efficiently remove the liquid adhering to the blade by configuring part or all of the wiper blade regulating member with the absorber.
請求項3に記載の発明によれば、前記ワイパブレード規制部材に溝を形成することによりブレードに付着した液体を効率よく排出することが可能となる。
According to the invention described in
以下、図に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る液体噴射装置が使用可能なインクジェット記録装置の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an ink jet recording apparatus in which a liquid ejecting apparatus according to the present invention can be used.
10はインクジェット記録装置全体を示し、9は画像が記録された記録媒体(用紙)7が排出され積載される排紙皿である。インクジェット記録装置10には、本発明に係る液体噴射装置を構成する、液体噴射ヘッド1、メインタンク3、中間タンク4、メンテナンス部5、搬送ベルト6及び記録媒体7が収納された記録媒体収納ユニット8が設けられてる。
制御部2は、例えば、CPUに記憶されたプログラムに従い、インクジェット記録装置を構成する各種手段を作動させ、原稿の画像情報を読取り、または、インターフェース(図示せず)を介して外部の情報機器から画像情報等を入力し、その情報を記憶し、そして記録媒体に記録して出力する一連の画像情報記録制御を実行させるプリンタ機能や、プリンタ機能を確実に実行できるように各種手段の調整や保全等を行うメンテナンス機能を備えている。 For example, according to a program stored in the CPU, the control unit 2 operates various means constituting the ink jet recording apparatus, reads image information of a document, or from an external information device via an interface (not shown). Printer function that executes a series of image information recording control that inputs image information etc., stores that information, and records and outputs it on a recording medium, and adjustment and maintenance of various means so that the printer function can be executed reliably Maintenance function to perform etc.
液体噴射ヘッド1は、詳細は後述するが、例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(BK)のそれぞれのインクを吐出するために、複数のノズル開口を備えたヘッドユニットが4色分設けられ、更に、図示はしないが、例えば、それぞれのヘッドユニットに対応したインク吐出作動を行わせるための駆動回路等が一体的に組み込まれている。 Although details will be described later, the liquid ejecting head 1 includes, for example, a plurality of nozzle openings for ejecting each ink of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (BK). The head units are provided for four colors, and although not shown, for example, a drive circuit for performing an ink discharge operation corresponding to each head unit is integrated.
メンテナンス部5は、印字作動をしばらく中断する場合などに、液体噴射ヘッド1のノズル開口にホコリやゴミが付着したり、あるいはインクが乾燥して目詰まり状態にならないようにノズル開口付近を覆うキャップを取り付けたり、あるいは、印字作動を中断した後の次の印字作動開始前に、または、一定期間毎に、ノズル開口からインクを吐出させたり、ノズル開口を清掃したりして、目詰まり状態を回復させて正常なインク吐出動作ができるようにしている。
The
記録媒体の搬送は、記録媒体収納ユニット8に収納されている記録媒体7を送り出しローラR1により1枚ずつ取り出す。取り出された記録媒体7を1対のローラR2が給紙搬送ガイド21を経て1対のローラR3方向に送る。ローラR3に挟持された記録媒体7は更に搬送ベルト6へと送られる。
For transporting the recording medium, the recording medium 7 stored in the recording
記録媒体7を一定した速度で安定して搬送するために、搬送ベルト6はローラR4〜ローラR7により懸架されており、ローラR7が図示せぬステッピングモータ等の駆動源により回転すると搬送ベルト6も回転するようになっている。
In order to stably convey the recording medium 7 at a constant speed, the
搬送ベルト6を介して搬送される記録媒体7は、液体噴射ヘッド1に対向して、一定の速度で搬送されながら画像が記録される。
The recording medium 7 transported via the
その後、排紙搬送動作が実行され、画像が記録された記録媒体7が排紙搬送ガイド22に送られてくると、1対のローラR8により挟持され排紙皿9へと排紙されるようになっている。
Thereafter, a paper discharge conveyance operation is executed, and when the recording medium 7 on which an image is recorded is sent to the paper
図2は、インクジェット記録装置のインク供給系とメンテナンス部を示した模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an ink supply system and a maintenance unit of the ink jet recording apparatus.
図2を用いてインクジェット記録とメンテナンス部の動作について説明する。 The operation of the inkjet recording and maintenance unit will be described with reference to FIG.
4つのメインタンク3には例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(BK)のインクが貯留されている。それぞれのインクはチューブ11を介して中間タンク4、ダンパー12を経由して液体噴射ヘッド1へ供給される。
For example, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (BK) ink are stored in the four
記録媒体7は、搬送ベルト6によって副走査方向(矢印Y方向)に搬送される。
The recording medium 7 is transported in the sub-scanning direction (arrow Y direction) by the
キャリッジ18は主走査方向(矢印X方向)に往復運動をしながら液体噴射ヘッド1のノズルからインクを吐出し、記録媒体7上に画像が形成される。
The
液体噴射ヘッド1のメンテナンスを行うとき、キャリッジ18は主走査方向にメンテナンス部5に対向する位置まで移動し、液体噴射ヘッド1のメンテナンスを行う。
図3は、インクジェット記録装置のメンテナンスにおけるインクの流れの一例を示す模式図である。
When performing maintenance on the liquid ejecting head 1, the
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the flow of ink in maintenance of the ink jet recording apparatus.
液体噴射ヘッド1は、図示していないキャリッジ(図2の18)に搭載されている。キャリッジは主走査方向に沿って往復移動すると共に、上下方向に沿って移動可能に設けられている。このキャリッジの主走査方向に沿う往復移動によって、液体噴射ヘッド1を主走査方向に沿って往復移動させ、その過程でインクを吐出することにより画像記録を行うと共に、上下方向に沿って移動させることにより、インク吸引用キャップ13との密着及び離反動作を行う。
The liquid jet head 1 is mounted on a carriage (18 in FIG. 2) not shown. The carriage reciprocates along the main scanning direction and is provided so as to be movable along the vertical direction. By reciprocating along the main scanning direction of the carriage, the liquid ejecting head 1 is reciprocated along the main scanning direction, and image recording is performed by ejecting ink in the process, and moving along the vertical direction. Accordingly, the
この液体噴射ヘッド1には、インクをインクパックの形態で貯留しているメインタンク3からインクチューブ11を介してインクが供給される。このメインタンク3と液体噴射ヘッド1との間には、上流側から中間タンク4及びダンパー12が配設されている。
Ink is supplied to the liquid ejecting head 1 through an
中間タンク4は、メインタンク3が液体噴射ヘッド1に供給されるインクを一旦貯留する。この中間タンク4には、常に一定量のインクが貯留されるようになっており、メインタンク3のインク残量に関わらず、液体噴射ヘッド1に供給されるインク圧を一定にする。
The
ダンパー12は、液体噴射ヘッド1の主走査方向に沿う往復移動に伴うチューブの伸び縮み及びチューブ内のインクの加減速によるインク圧の変動を減衰させたり緩衝させたりする。
The
メンテナンス部5は、支持台23上にインク吸引用キャップ13、ワイパブレード14が載置された構成になっており、インク吸引用キャップ13は、その開口側が液体噴射ヘッド1のノズル形成面25に対向するように載置されている。また、支持第23上には、液体噴射ヘッド1のノズル形成面25を清掃するためのゴム等の弾性を有する材料で形成されたワイパブレード14がワイパブレード保持部材28によって立設されている。
The
インク吸引用キャップ13の吸引口は、吸引手段である吸引ポンプ16と繋がっている。吸引ポンプ16によって吸引されたインク(以下、廃インクという。)は、廃インクタンク17に排出される。
The suction port of the
また、一端がインク吸引用キャップ13と連通する大気連通管15の他端には、大気開放弁151が配置されている。インク吸引用キャップ13は、付勢バネ24によって液体噴射ヘッド1のノズル形成面25に向けて付勢されており、ノズル形成面25に対して当接していない通常時では、大気連通管15の他端は大気開放弁151によって開放されているが、液体噴射ヘッド1が下降してノズル形成面25がインク吸引用キャップ13に当接し(リーク位置)、更に下降すると、大気開放管15の他端が大気開放弁151によって塞がれ、インク吸引用キャップ13内を密閉するようになっている(キャッピング位置)。
An
図4及び図5を用いてワイパブレード14によるノズル形成面25の払拭について説明する。
The wiping of the
図4は、ワイパブレード14によってノズル形成面25を払拭する動作の従来例である。
FIG. 4 is a conventional example of the operation of wiping the
(a)は、図2においてキャリッジ18が主走査方向の向かって左に移動してメンテナンス部5と対向する位置に到着した状態である。ここでは、キャリッジ18やダンパー12は割愛して液体噴射ヘッド1のみを図示している。
FIG. 2A shows a state in which the
(b)では、液体噴射ヘッド1を上に移動、と同時にメンテナンス部5を左方向(図2においては手前方向)に移動する。
In (b), the liquid ejecting head 1 is moved upward, and at the same time, the
(c)では、液体噴射ヘッド1がワイパブレード14を通過したところで、液体噴射ヘッド1を下方向に移動する。
In (c), when the liquid ejecting head 1 passes through the
(d)では、メンテナンス部5を右方向(図2においては奥の方向)へ移動するとワイパブレード14が液体噴射ヘッド1のノズル形成面25を払拭する。ノズル形成面25を拭き終わると(a)に戻る。そのときワイパブレード14の湾曲が戻り、戻りの勢いでワイパブレード14に付着したインクが周辺に飛散する。
[実施の形態1]
図5は、本発明に係るワイパブレード14によってノズル形成面25を払拭する動作の例である。
In (d), the
[Embodiment 1]
FIG. 5 is an example of an operation of wiping the
(a)は、ワイパブレード規制部材20によって、あらかじめワイパブレード14を押して湾曲させている。
In (a), the
(b)、(c)は図4の(b)、(c)と同様の動作を行う。 (B) and (c) perform the same operations as (b) and (c) of FIG.
(d)では、メンテナンス部5を右方向(図2においては奥の方向)へ移動するとワイパブレード14が液体噴射ヘッド1のノズル形成面25を払拭する。ノズル形成面25を拭き終わると(a)に戻る。そのときワイパブレード14の湾曲が戻るが、ワイパブレード規制部材20によって規制されるので戻り量が少なく、ワイパブレード14に付着したインクが周辺に飛散することがない。
[実施の形態2]
図6は、ワイパブレード規制部材26にインク吸収体の材質を用いたメンテナンス部5の模式図である。ワイパブレード14で液体噴射ヘッド1のノズル形成面25を払拭するとき、取り除いたインクはワイパブレード規制部材26に吸収される。払拭後ワイパブレード14の湾曲が戻るが、ワイパブレード規制部材26によって規制されるので戻り量が少ないし、取り除かれたインクは吸収体の材質であるワイパブレード規制部材26に吸収されているのでノズル形成面25から取り除かれたインクが飛散することがない。
[実施の形態3]
図7は、ワイパブレード規制部材27に衝撃吸収体を用いたメンテナンス部5の模式図である。ワイパブレード14で液体噴射ヘッド1のノズル形成面25を払拭した後、湾曲の戻りによるワイパブレード14への衝撃が和らげられるので取り除かれたインクの飛散がないし、ワイパブレードの寿命が延びる。
[実施の形態4]
図8は、溝を形成したワイパブレード規制部材28とワイパブレードの模式図である。ワイパブレード14で液体噴射ヘッド1のノズル形成面25を払拭するとき、取り除かれたインクはワイパブレード規制部材28の溝を通って下に流れ、ワイパブレード規制部材28の下の図示しないインク吸収体や廃インクタンクに廃棄することができる。
In (d), the
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a schematic diagram of the
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a schematic diagram of the
[Embodiment 4]
FIG. 8 is a schematic view of the wiper
なお、本実施の形態において、液体噴射装置としてインクジェット記録装置を例にとり説明したが、マイクロピペット、電極形成装置やバイオチップ製造装置に対しても適用可能である。 In the present embodiment, the ink jet recording apparatus has been described as an example of the liquid ejecting apparatus. However, the present invention can also be applied to a micropipette, an electrode forming apparatus, and a biochip manufacturing apparatus.
その他、液体噴射装置を構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the detailed configuration and detailed operation of each component constituting the liquid ejecting apparatus can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 液体噴射ヘッド
2 制御部
3 メインタンク
4 中間タンク
5 メンテナンス部
6 搬送ベルト
7 記録媒体
10 インクジェット記録装置
13 インク吸引用キャップ
14 ワイパブレード
18 キャリッジ
20 ワイパブレード規制部材
25 ノズル形成面
26 ワイパブレード規制部材
27 ワイパブレード規制部材
28 ワイパブレード保持部材
29 ワイパブレード規制部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid ejecting head 2
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005269997A JP2007076299A (en) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Liquid injection apparatus |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-09-16 JP JP2005269997A patent/JP2007076299A/en not_active Withdrawn
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