JP2009006488A - 流体噴射装置及びそれにおけるヘッドフラッシング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体噴射装置は、所定の処理面位置に向けて流体を滴状に吐出するヘッドと、ヘッドから吐出された流体を回収する流体回収部と、ヘッドと所定の処理面位置とのうち少なくとも一方を移動させることによって、ヘッドと所定の処理面位置との間隔を調整する間隔調整部と、を備えている。そして、流体噴射装置では、ヘッドのフラッシングを行う際に、(i)ヘッドは、所定の処理面位置の上方に配置され、(ii)間隔調整部は、前記間隔が、ヘッドから吐出された流体が前記処理面位置に到達せずにヘッドと所定の処理面位置との間の空隙において漂うこととなる所定の長さとなるように調整し、(iii)流体回収部は、前記空隙において漂う前記流体を回収する。
【選択図】図1
Description
A.第1の実施例:
B.第2の実施例:
C.変形例:
図1は、本発明の一実施例としての流体噴射装置であるインクジェット式プリンタの概略構成を示す説明図である。このプリンタ1000は、ヘッド100と、ヘッド100を挟んで配置された2つのインク回収部110a,110bと、支持部材150と、ナット部N1と、スクリューネジS1と、モータM1と、制御ユニット200と、給紙装置250と、紙搬送ベルトB1と、紙搬送ベルトB1を+X方向に駆動するための2つのベルト駆動ローラR11,R12と、2つの排紙ローラR21,R22と、を備えている。
図5は、第2の実施例のフラッシング時におけるプリンタを側面から見た説明図である。第2の実施例におけるプリンタ1000aは、フラッシング時において吐出するインク滴の重量及び射出速度と、フラッシング時におけるインク飛翔間隔の長さと、において第1の実施例におけるプリンタ1000(図1〜図3)と異なり、他の構成は同じである。
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上述した第1の実施例では、インク飛翔間隔PGを調整するために、支持部材150を上下に移動させていたが、これに限らず、印刷用紙Pを上下に移動させるようにしてもよい。具体的には、支持部材150の高さを固定しておき、給紙装置250と、紙搬送ベルトB1と、2つのベルト駆動ローラR11,R12と、2つの排紙ローラR21,R22とからなる印刷用紙搬送機構を上下に移動させるようにしてもよい。或いは、支持部材150と印刷用紙搬送機構とのいずれも上下に移動させて、インク飛翔間隔PGを調整するようにしてもよい。すなわち、一般には、インク飛翔間隔PGを調整可能な任意の間隔調整機構を本発明の流体噴射装置に使用することができる。
上述した各実施例では、インク回収部110a,110bの数は2つであったが、2つに限らず、任意の数だけ備える構成とすることができる。また、2つのインク回収部110a,110bの配置位置は、ヘッド100に隣接する位置であったが、インク滴が飛翔途中において印刷用紙P(紙搬送ベルトB1)に接触せずに済むような任意の位置に配置することができる。例えば、印刷用紙P(紙搬送ベルトB1)と同じ高さであって、紙搬送ベルトB1から横方向(+Y方向又は−Y方向)にずれた位置に配置するようにしてもよい。また、インク回収部を構成するファンとフィルタとを、互いに異なる位置に配置することもできる。例えば、フィルタを各実施例と同様にヘッド100の隣りに配置し、ファンを印刷用紙P(紙搬送ベルトB1)と同じ高さであって、紙搬送ベルトB1から横方向にずれた位置に配置するようにしてもよい。この場合、ファンは、各実施例とは異なり、自身に吸い込むような気流ではなく、ファンからフィルタ方向に向かう気流を生じるように回転させることができる。なお、上述したフィルタに向かう気流を生じさせるファンに加えて、更に、印刷用紙P(紙搬送ベルトB1)への着弾を抑制するような気流を発生するファンを配置するようにしてもよい。例えば、このようなファンとして、紙搬送ベルトB1の横であって、印刷用紙Pの印刷面(紙搬送ベルトB1の上面)よりも若干高い(+Z方向)位置にファンを配置して、Y軸方向と平行となる気流を生じさせるようにしてもよい。このようにすることで、仮に、漂っているインク滴が開口140a,140bに向かう気流に乗らずに印刷用紙Pに向かうこととなっても、印刷用紙Pよりも若干高い位置に流れるY軸方向の気流によって、印刷用紙Pへの着弾を抑制することができる。
上述した各実施例では、ミスト状に漂うインク滴を2つのインク回収部110a,110bに導くために、2つの開口140a,140bにそれぞれ向かう気流を用いていたが、気流に代えて、他の任意の手段を用いることができる。例えば、以下のような構成とすることができる。インク回収部110a,110bを、それぞれファン121a,121bに代えて、ステンレス等の導電性部材を備える構成とする。そして、ヘッド100をプラスに帯電させ、インク回収部110a,110bが備える導電性部材をマイナスに帯電させる。そうすると、ヘッド100から吐出されるインク滴はプラスに帯電することとなるので、ミスト状に漂うインク滴は、マイナスに帯電した導電性部材に向かうクーロン力を受けて、インク回収部110a,110bに導かれることとなる。
上述した第2の実施例では、フラッシング時のインク飛翔間隔PGの長さ(l1)は、印刷時の長さと同じであったが、第1の実施例と同様に、l1よりも長いl2(図4参照)とすることもできる。このようにすることで、吐出したインク滴をよりミスト化し易くすることができる。
上述した第2の実施例では、吐出したインク滴がミスト状に漂うようにするために、インク滴の重量と射出速度との両方を調整していたが、インク滴の重量と、インク滴の射出速度との、いずれか一方のみを調整することもできる。例えば、射出速度は小ドットの射出速度と同じままで、インク滴の重量を0.3ngとしたり、インク滴の重量は小ドットの重量(1.5ng)と同じままで、射出速度を0.5倍にしたりといった調整を行うことができる。
上述した第2の実施例では、プリンタ1000aは、各ノズルNz(図7)においてインクを吐出させるためにピエゾ素子101を用いていたが、ピエゾ素子101に代えて、ヒータを用いるようにしてもよい。
上述した各実施例では、ヘッド100は、ラインヘッドであるものとしたが、ラインヘッドに代えてシリアルヘッドを用いることもできる。また、シリアルヘッドを複数並べて構成されたヘッドを用いることもできる。シリアルヘッドを複数並べて構成するヘッドとしては、例えば、複数のシリアルヘッドを用紙送り方向と垂直となる方向に一列に並べて構成されたヘッドや、複数のシリアルヘッドを市松模様に配置して構成されたヘッドなどを用いることができる。
上述した第1の実施例では、ヘッド100は、フラッシング時において真上(+Z方向)に移動するものとしたが、これに代えて、斜め上方に移動するようにしてもよい。すなわち、一般には、フラッシング時において、ヘッド100を+Z成分を有するような方向に移動させることができる。なお、各実施例では、印刷時において、ヘッド100は、固定された位置においてインクを吐出するものとしたが、これに代えて、ヘッド100がX軸方向に移動しながらインクを吐出するようにしてもよい。すなわち、印刷用紙Pを所定位置に配置しておき、ヘッド100をX軸方向に走査しながらインクを吐出して印刷を実行するようにしてもよい。なお、この場合、ヘッド100をX軸方向に走査させるための機構(図示省略)が、請求項における走査部に相当する。
上述した各実施例では、インクジェット式プリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、インク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体や、流体として流したり噴射したりできる固体を含む)を噴射する任意の流体噴射装置に適用することができる。例えば、液晶ディスプレイやEL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイや面発光ディスプレイ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又は溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置に適用することもできる。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置や、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置や、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液体噴射装置や、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性樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置や、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液体噴射装置や、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する噴射装置に適用することもできる。
101...ピエゾ素子
102...インク通路
103...壁面
105c,105m,105y,105k...ノズル孔列
106...ノズルプレート
110a,110b...インク回収部
121a,121b...ファン
131a,131b...フィルタ
140a,140b,140c...開口
150...支持部材
200...制御ユニット
250...給紙装置
1000,1000a...プリンタ
P...印刷用紙
N1...ナット部
S1...スクリューネジ
M1...モータ
B1...紙搬送ベルト
Sf,Sp...駆動信号
Nz...ノズル
R11,R12...ベルト駆動ローラ
R21,R22...排紙ローラ
PG1,PG2...インク飛翔間隔
Claims (7)
- 流体を噴射するための流体噴射装置であって、
所定の処理面位置に向けて、前記流体を滴状に吐出するヘッドと、
前記ヘッドから吐出された前記流体を回収する流体回収部と、
前記ヘッドと前記所定の処理面位置とのうち少なくとも一方を移動させることによって、前記ヘッドと前記所定の処理面位置との間隔を調整する間隔調整部と、
を備え、
前記流体噴射装置において前記ヘッドのフラッシングを行う際に、
(i)前記ヘッドは、前記所定の処理面位置の上方に配置され、
(ii)前記間隔調整部は、前記間隔が、前記ヘッドから吐出された前記流体が前記所定の処理面位置に到達せずに前記ヘッドと前記所定の処理面位置との間の空隙において漂うこととなる所定の長さとなるように調整し、
(iii)前記流体回収部は、前記空隙において漂う前記流体を回収する、
流体噴射装置。 - 請求項1に記載の流体噴射装置において、
前記所定の長さは、前記流体噴射装置において、前記ヘッドが前記処理面位置に配置された処理面上に前記流体を吐出して堆積させる有効吐出処理を実行する際の前記間隔の長さよりも長い、流体噴射装置。 - 請求項1または請求項2に記載の流体噴射装置において、
前記流体回収部は、前記所定の処理面位置の上方に配置されている、流体噴射装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の流体噴射装置において、
前記流体回収部は、前記空隙において、前記流体回収部に向かう気流を生み出す気流発生部を有する、流体噴射装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の流体噴射装置であって、さらに、
前記所定の処理面位置に配置される処理面と前記ヘッドとのうちの少なくとも一方を、所定の走査方向に走査する走査部を備え、
前記ヘッドは、前記走査方向と垂直方向に沿った前記処理面の幅の全体にわたって前記流体を同時に吐出可能なラインヘッドである、流体噴射装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の流体噴射装置において、
前記流体は、液体である、流体噴射装置。 - 所定の処理面位置に向けて流体を滴状に吐出するヘッドを有する流体噴射装置において、前記ヘッドのフラッシングを行うためのヘッドフラッシング方法であって、
(a)前記ヘッドと前記所定の処理面位置とのうち少なくとも一方を移動させることによって、前記ヘッドと前記所定の処理面位置との間隔が、前記ヘッドから吐出された前記流体が前記処理面位置に到達せずに前記ヘッドと前記所定の処理面位置との間の空隙において漂うこととなる所定の長さとなるように調整する工程と、
(b)前記空隙において漂う前記流体を回収する工程と、
を備える、ヘッドフラッシング方法。
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2007
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