JP2009226722A - 流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】キャッピングユニットにおける優れたメンテナンス性を備えた、流体噴射装置を提供する。
【解決手段】流体を噴射する複数のノズルを有する噴射ヘッドと、噴射ヘッドに当接可能に構成されるキャッピング装置14と、を備える流体噴射装置である。キャッピング装置14は、ユニット本体101と、噴射ヘッドに当接する当接部材102と、ノズルから排出された廃流体を吸収する流体吸収体103とを含むキャッピングユニット100と、一端側に吸引機構Pが接続された吸引チューブ111が設けられ、キャッピングユニット100を着脱可能に保持するホルダ部材110とを有し、キャッピングユニット100内における廃流体を吸引チューブ111により排出させる。
【選択図】図4
【解決手段】流体を噴射する複数のノズルを有する噴射ヘッドと、噴射ヘッドに当接可能に構成されるキャッピング装置14と、を備える流体噴射装置である。キャッピング装置14は、ユニット本体101と、噴射ヘッドに当接する当接部材102と、ノズルから排出された廃流体を吸収する流体吸収体103とを含むキャッピングユニット100と、一端側に吸引機構Pが接続された吸引チューブ111が設けられ、キャッピングユニット100を着脱可能に保持するホルダ部材110とを有し、キャッピングユニット100内における廃流体を吸引チューブ111により排出させる。
【選択図】図4
Description
本発明は、流体噴射装置に関するものである。
流体噴射装置は、流体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッド(噴射ヘッド)のノズルから液体状のインク(流体)をインク滴として記録紙等の被記録材に向けて吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置がある。
このインクジェット式記録装置には、ノズルにおける噴射特性を維持あるいは回復させるためのメンテナンス処理を行うためのキャッピング装置を備えている。キャッピング装置には吸引チューブを介して吸引ポンプ(吸引機構)が接続されている。吸引動作は、キャッピング装置を記録ヘッドに当接させた状態で上記吸引ポンプを駆動させることで、ノズルからインクを強制的に排出し、ノズルの目詰まりを防止するものである。
このようなキャッピング装置は、記録ヘッドのノズル形成面との密着性を得るため、ゴム等の弾性部材から構成されるキャップ部材と、このキャップ部材を支持するキャップケースとにより構成されている。従来、キャップ部材とキャップケースとは別部材から構成されており、キャップケース内にキャップ部材が収容された構成となっている。この場合、キャッピング装置の使用時に、キャップ部材が変形することで記録ヘッドに対する密着性が低下するおそれがある。
そこで、キャップ部材とキャップケースとを一体成型したキャッピングユニットを備えたキャッピング装置がある(例えば、特許文献1参照)。また、このようなキャッピングユニットは、通常、吸引動作によって排出したインクを吸収するためのインク吸収体を有している。そのため、吸収材内でインクが固化することで機能しなくなったり、キャップ部材の劣化が生じた場合には、キャッピングユニットを交換する必要がある。
特開2001−105610号公報
そこで、キャップ部材とキャップケースとを一体成型したキャッピングユニットを備えたキャッピング装置がある(例えば、特許文献1参照)。また、このようなキャッピングユニットは、通常、吸引動作によって排出したインクを吸収するためのインク吸収体を有している。そのため、吸収材内でインクが固化することで機能しなくなったり、キャップ部材の劣化が生じた場合には、キャッピングユニットを交換する必要がある。
しかしながら、上記キャッピングユニットにおいては、吸引チューブがキャッピングユニットに直接接続された構成となっているため、キャッピングユニット交換時には吸引チューブを取り外す必要がある。また、吸引チューブは所定の長さに調整されているため、キャッピングユニットから取り外すのは極めて困難とされる。そこで、キャッピングユニットのメンテナンスを行う場合、上記キャッピングユニットを含むキャッピング装置ごと取り外す必要があり、非常に手間がかかってしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、キャッピングユニットにおける優れたメンテナンス性を備えた、流体噴射装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射する複数のノズルを有する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに当接可能に構成されるキャッピング装置と、を備える流体噴射装置において、前記キャッピング装置は、ユニット本体と、前記噴射ヘッドに当接する当接部材と、前記ノズルから排出された廃流体を吸収する流体吸収体と、を含むキャッピングユニットと、一端側に吸引機構が接続された吸引チューブが設けられ、前記キャッピングユニットを着脱可能に保持するホルダ部材と、を有し、前記キャッピングユニット内における前記廃流体を前記吸引チューブにより排出させることを特徴とする。
本発明の流体噴射装置によれば、キャッピングユニットとホルダ部材とが着脱可能に構成されるとともに、吸引チューブがホルダ部材に接続されているので、例えば当接部材や流体吸収体等の交換を必要とするキャッピングユニットのメンテナンスを極めて容易に行うことができる。したがって、キャッピングユニットにおける優れたメンテナンス性を備えた流体噴射装置を提供できる。
また、上記流体噴射装置においては、前記キャッピングユニットは、前記ユニット本体表面から延出した状態に設けられる流体排出部を含み、前記ホルダ部材は前記吸引チューブが接続されるチューブ接続部を有し、前記流体排出部が前記チューブ接続部に挿入されるのが好ましい。
この構成によれば、吸引機構による吸引力がチューブ接続部及び流体排出部を介してキャッピングユニット内に及ぶこととなり、キャッピング装置を噴射ヘッドに当接させることでノズルからインクを排出させる吸引動作或いはキャッピング装置内の廃流体の外部排出を良好に行うことができる。
このとき、前記流体排出部はシール部材を介して前記チューブ接続部に挿入されるのがより望ましい。
このようによれば、流体排出部がチューブ接続部に密着した状態となるので、キャッピングユニット及びホルダ部材におけるガタツキの発生を防止することができる。また、チューブ接続部内に吸引された廃流体が逆流するのを防止するとともに、吸引機構による吸引力を当接部材と噴射ヘッドとの間に形成される空間に付与させることができる。
この構成によれば、吸引機構による吸引力がチューブ接続部及び流体排出部を介してキャッピングユニット内に及ぶこととなり、キャッピング装置を噴射ヘッドに当接させることでノズルからインクを排出させる吸引動作或いはキャッピング装置内の廃流体の外部排出を良好に行うことができる。
このとき、前記流体排出部はシール部材を介して前記チューブ接続部に挿入されるのがより望ましい。
このようによれば、流体排出部がチューブ接続部に密着した状態となるので、キャッピングユニット及びホルダ部材におけるガタツキの発生を防止することができる。また、チューブ接続部内に吸引された廃流体が逆流するのを防止するとともに、吸引機構による吸引力を当接部材と噴射ヘッドとの間に形成される空間に付与させることができる。
また、上記流体噴射装置においては、前記キャッピングユニットは前記流体排出部を複数有しており、前記チューブ接続部は、前記複数の流体排出部のそれぞれに対応する複数の挿入部と該複数の挿入部同士を接続する接続部とを含み、該接続部の一端側に前記吸引チューブが接続されるのが好ましい。
この構成によれば、流体排出部を複数備えた構成となるので、キャッピングユニット内の廃流体を効率的に排出させることができる。また、このように流体排出部を複数備える場合であっても、吸引チューブをたこ足配線状に形成する必要が無く、1本のチューブのみで廃流体を排出させるため構成を簡略化できる。
この構成によれば、流体排出部を複数備えた構成となるので、キャッピングユニット内の廃流体を効率的に排出させることができる。また、このように流体排出部を複数備える場合であっても、吸引チューブをたこ足配線状に形成する必要が無く、1本のチューブのみで廃流体を排出させるため構成を簡略化できる。
また、上記流体噴射装置においては、前記キャッピングユニットは、前記ユニット本体表面から突出した状態に設けられる突出部を含み、前記ホルダ部材は前記突出部に係合することで前記キャッピングユニットを保持する係止部を含むのが好ましい。
この構成によれば、ユニット本体の突出部とホルダ部材の係止部とが係合することで、キャッピングユニット及びホルダ部材を容易に着脱可能とする構成を実現できる。
この構成によれば、ユニット本体の突出部とホルダ部材の係止部とが係合することで、キャッピングユニット及びホルダ部材を容易に着脱可能とする構成を実現できる。
また、上記流体噴射装置においては、前記ホルダ部材は、前記キャッピングユニットを所定の位置に保持する位置決め機構を有するのが好ましい。
この構成によれば、位置決め機構により、ホルダ部材はキャッピングユニットを所定の位置に容易に保持することが可能となる。
この構成によれば、位置決め機構により、ホルダ部材はキャッピングユニットを所定の位置に容易に保持することが可能となる。
また、上記流体噴射装置においては、前記キャッピング装置は、前記ホルダ部材における前記位置決め機構を用いて前記噴射ヘッドに対する位置決めを行うのが好ましい。
この構成によれば、噴射ヘッドにおける所定の位置にキャッピング装置を容易に当接させることが可能となる。また、ホルダ部材の位置決め機構を兼用することで装置構成が複雑化するのを防止できる。
この構成によれば、噴射ヘッドにおける所定の位置にキャッピング装置を容易に当接させることが可能となる。また、ホルダ部材の位置決め機構を兼用することで装置構成が複雑化するのを防止できる。
以下、本発明に係る流体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る流体噴射装置に係る構成を示す斜視図、図2は、平面図である。
本実施形態に係る流体噴射装置は、インク等の流体を噴射する装置である。流体噴射装置の一例として、記録ヘッドの噴射口から記録媒体にインクを噴射して、その記録媒体に対する記録を実行するインクジェット式プリンタを用いて説明する。なお、以下の説明では、そのインクジェット式記録装置の一例として、記録媒体である記録紙にインクの滴を吐出(噴射)して、その記録紙に対する記録を実行するインクジェットプリンタ(以下、プリンタと称す)について説明する。
図1は、本実施形態に係る流体噴射装置に係る構成を示す斜視図、図2は、平面図である。
本実施形態に係る流体噴射装置は、インク等の流体を噴射する装置である。流体噴射装置の一例として、記録ヘッドの噴射口から記録媒体にインクを噴射して、その記録媒体に対する記録を実行するインクジェット式プリンタを用いて説明する。なお、以下の説明では、そのインクジェット式記録装置の一例として、記録媒体である記録紙にインクの滴を吐出(噴射)して、その記録紙に対する記録を実行するインクジェットプリンタ(以下、プリンタと称す)について説明する。
図1及び図2に示すように、プリンタ1は、インクにより記録紙に対する記録を実行する記録ユニット2と、記録紙を搬送する記録紙搬送機構3とを備えている。
記録ユニット2は、インクを噴射する記録ヘッド4(噴射ヘッド)と、記録ヘッド4を支持しながら移動可能なキャリッジ5と、記録ヘッド4及びキャリッジ5と対向する位置に配置され、インクが噴射される記録紙を支持するプラテン6とを含む。
記録ユニット2は、インクを噴射する記録ヘッド4(噴射ヘッド)と、記録ヘッド4を支持しながら移動可能なキャリッジ5と、記録ヘッド4及びキャリッジ5と対向する位置に配置され、インクが噴射される記録紙を支持するプラテン6とを含む。
プリンタ1は、キャリッジ5を移動するモータ等を含むキャリッジ駆動装置7と、キャリッジ5の移動を案内するキャリッジガイド部材とを備えている。
キャリッジ5は、キャリッジガイド部材に案内されながら、キャリッジ駆動装置7によって、主走査方向に移動する。記録紙は、記録紙搬送機構3により、記録ユニット2に対して、主走査方向と交差する副走査方向に移動する。
キャリッジ5は、キャリッジガイド部材に案内されながら、キャリッジ駆動装置7によって、主走査方向に移動する。記録紙は、記録紙搬送機構3により、記録ユニット2に対して、主走査方向と交差する副走査方向に移動する。
また、プリンタ1は、記録紙を収容する給紙カセット9を備えている。
給紙カセット9は、プリンタ1の本体の背面側に、着脱可能に設けられている。給紙カセット9は、積層された複数の記録紙を収容可能に設けられている。
給紙カセット9は、プリンタ1の本体の背面側に、着脱可能に設けられている。給紙カセット9は、積層された複数の記録紙を収容可能に設けられている。
記録紙搬送機構3は、給紙カセット9の記録紙を搬出するための給紙ローラと、給紙ローラを駆動するモータ等を含む給紙ローラ駆動装置10と、記録紙の移動を案内する記録紙ガイド部材11と、給紙ローラに対して搬送方向の下流側に配置されている搬送ローラと、搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動装置と、記録ユニット2に対して搬送方向の下流側に配置されている排出ローラとを有している。
給紙ローラは、給紙カセット9に積層されている複数の記録紙のうち、最も上側に配置されている記録紙をピックアップし、給紙カセット9より搬出可能に構成されている。給紙カセット9の記録紙は、記録紙ガイド部材11に案内されながら、給紙ローラ駆動装置10によって駆動する給紙ローラによって、搬送ローラに送られる。搬送ローラに送られた記録紙は、搬送ローラ駆動装置によって駆動する搬送ローラにより、搬送方向の下流側に配置された記録ユニット2に搬送される。
記録ユニット2のプラテン6は、記録ヘッド4及びキャリッジ5と対向する位置に配置され、記録紙の下面を支持する。記録ヘッド4及びキャリッジ5は、プラテン6の上方に配置されている。記録紙搬送機構3は、記録ユニット2による記録動作と連動して、記録紙を副走査方向に搬送する。記録ユニット2で記録された記録紙は、排出ローラを含む記録紙搬送機構3によって、プリンタ1の正面側から排出される。
また、プリンタ1は、インクカートリッジのインクをキャリッジ5の記録ヘッド4に供給するインク供給チューブ12を備えている。インクカートリッジのインクは、インク供給針を介してインク供給路に供給され、そのインク供給路より、インク供給チューブ12を介して、キャリッジ5の記録ヘッド4に供給される。
また、プリンタ1は、記録ヘッド4をメンテナンス可能なメンテナンス装置13を備えている。
また、プリンタ1は、記録ヘッド4をメンテナンス可能なメンテナンス装置13を備えている。
メンテナンス装置13は、後述するキャッピング装置14及びワイピング装置15を含む。また、メンテナンス装置13は、キャリッジ5及び記録ヘッド4のホームポジションに配置されている。ホームポジションは、キャリッジ5の移動領域内であって、記録ユニット2による記録動作が実行される記録領域の外側の端部領域に設定されている。
電源が切断されている間、あるいは長時間に亘って記録動作が実行されない場合、キャリッジ5及び記録ヘッド4は、ホームポジションに配置される。
電源が切断されている間、あるいは長時間に亘って記録動作が実行されない場合、キャリッジ5及び記録ヘッド4は、ホームポジションに配置される。
図3は、記録ヘッド4の断面図である。
図3に示すように、記録ヘッド4は、ヘッド本体18と、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を含む流路形成ユニット22とを備えている。ノズル16は、ノズル基板21に形成されている。すなわち、ノズル基板21の下面は、複数のノズル16が形成された噴射面17が構成されている。流路形成ユニット22は、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を積層し、接着剤等で接合して一体にしたものである。また、本実施形態に係る記録ヘッド4は、プリンタ1が対象とする最大サイズの印刷紙の幅員(最大記録紙幅)以上の長さに亘ってノズル16が多数配列された、所謂ラインヘッドである。
図3に示すように、記録ヘッド4は、ヘッド本体18と、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を含む流路形成ユニット22とを備えている。ノズル16は、ノズル基板21に形成されている。すなわち、ノズル基板21の下面は、複数のノズル16が形成された噴射面17が構成されている。流路形成ユニット22は、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を積層し、接着剤等で接合して一体にしたものである。また、本実施形態に係る記録ヘッド4は、プリンタ1が対象とする最大サイズの印刷紙の幅員(最大記録紙幅)以上の長さに亘ってノズル16が多数配列された、所謂ラインヘッドである。
記録ヘッド4は、ヘッド本体18の内部に形成された収容空間23と、収容空間23に配置された駆動ユニット24とを備えている。駆動ユニット24は、複数の圧電素子25と、圧電素子25の上端を支持する固定部材26と、駆動信号を圧電素子25に供給する柔軟なケーブル27とを備えている。圧電素子25は、複数のノズル16のそれぞれに対応するように設けられている。
また、記録ヘッド4は、ヘッド本体18の内部に形成され、インクカートリッジからインク供給チューブ12を介して供給されたインクが流れる内部流路28と、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を含む流路形成ユニット22によって形成され、内部流路28と接続された共通インク室29と、流路形成ユニット22によって形成され、共通インク室29と接続されたインク供給口30と、流路形成ユニット22によって形成され、インク供給口30と接続された圧力室31とを備えている。圧力室31は、複数のノズル16に対応するように複数設けられている。複数のノズル16のそれぞれは、複数の圧力室31のそれぞれに接続されている。
ヘッド本体18は、合成樹脂で形成されている。振動板19は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工したものである。振動板19の圧力室31に対応する部分には、圧電素子25の下端と接合される島部32が形成されている。振動板19の少なくとも一部は、圧電素子25の駆動に応じて弾性変形する。振動板19と内部流路28の下端近傍との間にはコンプライアンス部33が形成されている。
流路基板20は、内部流路28の下端とノズル16とを接続する共通インク室29、インク供給口30、及び圧力室31それぞれの空間を形成するための凹部を有する。本実施形態においては、流路基板20は、シリコンを異方性エッチングすることで形成されている。
流路基板20は、内部流路28の下端とノズル16とを接続する共通インク室29、インク供給口30、及び圧力室31それぞれの空間を形成するための凹部を有する。本実施形態においては、流路基板20は、シリコンを異方性エッチングすることで形成されている。
ノズル基板21は、所定方向に所定間隔(ピッチ)で形成された複数のノズル16を有する。本実施形態のノズル基板21は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。尚、上述のように噴射面17は、ノズル基板21の下面によって形成されている。
このように構成されたプリンタ1は、インクを貯留するインク貯留部(流体貯留部)として、不図示のインクカートリッジを有し、このインクカートリッジからインク供給チューブを介して供給されたインクが図3に示した内部流路28の上端に流入するように構成されている。内部流路28の下端は、共通インク室29に接続されており、インクカートリッジからインク供給チューブ12を介して内部流路28の上端に流入したインクは、内部流路28を流れた後、共通インク室29に供給される。共通インク室29に供給されたインクは、インク供給口30を介して、複数の圧力室31のそれぞれに分配されるように供給される。
ケーブル27を介して圧電素子25に駆動信号が入力されると、圧電素子25が伸縮する。これにより、振動板19が圧力室31に接近する方向及び離れる方向に変形(移動)する。これにより、圧力室31の容積が変化し、インクを収容した圧力室31の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル16から、インクが噴射(吐出)される。
このように、本実施形態の圧電素子25は、ノズル16よりインクを噴射するために、入力される駆動信号に基づいて、ノズル16に接続された圧力室31の圧力を変動させる。
このように、本実施形態の圧電素子25は、ノズル16よりインクを噴射するために、入力される駆動信号に基づいて、ノズル16に接続された圧力室31の圧力を変動させる。
図4はキャッピング装置14の構成を示す図であり、図4(a)はキャッピング装置14の斜視構成図を示し、図4(b)はキャッピング装置14の断面構成図を示すものである。図4(a)、(b)に示されるように、キャッピング装置14は、キャッピングユニット100と、このキャッピングユニット100を着脱可能に保持するホルダ部材110と、を有している。キャッピングユニット100は、ユニット本体101と、上記記録ヘッド4に当接する当接部材102と、ノズル16から排出された廃インクを吸収するインク吸収体(流体吸収体)103とを含む。ユニット本体101は、例えば硬質合成樹脂により構成され、当接部材102は軟性質素材、例えばエラストマー或いはゴム等により構成され、インク吸収体103は、例えばスポンジや多孔質膜等により構成されている。
また、図4(b)に示されるように当接部材102は、インク吸収体103によって押さえつけられた状態にユニット本体101に収容されている。また、上記インク吸収体103は、押さえ部材105をカシメることでユニット本体101に取り付けられている。このような構成により、インク吸収体103及び当接部材102は、ユニット本体101に良好に保持されている。
ユニット本体101の底面101aには、表面から延出した状態にインク排出部108が形成されている。インク排出部108は中空円筒形状から構成されている。
一方、ホルダ部材110における上記ユニット本体101の底面101aに対向する面には、チューブ接続部112が設けられている。このチューブ接続部112には、吸引チューブ111が接続されており、吸引チューブ111の一端側に吸引ポンプ(吸引機構)Pが接続されている。また、チューブ接続部112には開口部112aが形成されている。キャッピングユニット100がホルダ部材110に保持される際に、上記ユニット本体101におけるインク排出部108が上記開口部112a内に挿入されるようになっている。
一方、ホルダ部材110における上記ユニット本体101の底面101aに対向する面には、チューブ接続部112が設けられている。このチューブ接続部112には、吸引チューブ111が接続されており、吸引チューブ111の一端側に吸引ポンプ(吸引機構)Pが接続されている。また、チューブ接続部112には開口部112aが形成されている。キャッピングユニット100がホルダ部材110に保持される際に、上記ユニット本体101におけるインク排出部108が上記開口部112a内に挿入されるようになっている。
なお、インク排出部108は、例えばOリング等のシールゴム(シール部材)113を介して上記開口部112a内に挿入される。これにより、インク排出部108がチューブ接続部112に密着した状態となるため、キャッピングユニット100及びホルダ部材110におけるガタツキの発生が防止されたものとなる。また、このシールゴム113はチューブ接続部112側に排出された廃インクがホルダ部材110内に逆流するのを防止するとともに、吸引ポンプPによる吸引力を当接部材102と記録ヘッド4との間に形成される空間に付与させるという機能も有する。
このような構成により、吸引ポンプPによる吸引力がチューブ接続部112及びインク排出部108を介してキャッピングユニット100(ユニット本体101)内に及ぶこととなり、キャッピング装置14を記録ヘッド4に当接させることでノズル16内からインクを排出させる吸引動作を良好に実行可能となっている。
上記ユニット本体101は、表面から突出した状態に形成される突起部(突出部)106を備えている。また、ユニット本体101における上面側(当接部材102側)に、張り出し部107を有している。この張り出し部107には開口部107aが形成されており、この開口部107aは後述するようにキャッピングユニット100とホルダ部材110との位置決めに用いられる。
ホルダ部材110は、ユニット本体101を収容した際に、上記突起部106に係合することでキャッピングユニット100を保持する係止部114を備えている。このような構成により、係止部114を突起部106に対して係合或いは係脱することにより、キャッピングユニット100をホルダ部材110に対して容易に脱着可能とする構成を実現できる。
また、ホルダ部材110は、上記ユニット本体101における張り出し部107を支持するための支持部115を備えている。この支持部115には、上記ユニット本体101の位置決めをする位置決めピン116(位置決め機構)が設けられている。ホルダ部材110は、この位置決めピン116を上記ユニット本体101における上記張り出し部107の開口部107aに挿通させることでキャッピングユニット100を所定の位置に容易に収容することが可能とされる。
ところで、ホルダ部材110は、キャッピングユニット100を収容時に、上記位置決めピン116がユニット本体101の表面から突出した状態とされる。そこで、本実施形態に係るキャッピング装置14は、記録ヘッド4に対する位置決めを行う際に、上記位置決めピン116を用いるようになっている。この場合、記録ヘッド4におけるキャッピング装置14の当接面(噴射面17)に上記位置決めピン116を挿入可能とする凹部を形成すればよい。このような構成により、記録ヘッド4における所定の位置にキャッピング装置14を容易に当接させることが可能となる。また、ホルダ部材110の位置決めピン116を兼用することで装置構成を複雑化させることがない。
図5は、プリンタ1の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンタ1は、プリンタ1全体の動作を制御する制御装置58を備えている。この制御装置58には、プリンタ1の動作に関する各種情報を入力する入力装置59と、プリンタ1の動作に関する各種情報を記憶した記憶装置60とが接続されている。
また、制御装置58には、記録紙搬送機構3、キャリッジ駆動装置7、キャッピング装置14及びワイピング装置15を含むメンテナンス装置13等が接続されている。また、プリンタ1は、圧電素子25を含む駆動ユニット24(図3参照)に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器62を備えている。この駆動信号発生器62は、制御装置58に接続されている。
駆動信号発生器62には、記録ヘッド4の圧電素子25に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器62は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
駆動信号発生器62より吐出パルスが圧電素子25に入力されると、ノズル16よりインク滴が吐出される。吐出パルスが圧電素子25に入力されると、圧電素子25が収縮して圧力室31が膨張する。圧力室31の膨張状態が短時間維持された後、圧電素子25が急激に伸長する。これに伴って、圧力室31の容積が基準容積以下に収縮し、ノズル16に露出したメニスカスが外側に向けて急激に加圧される。これにより、所定量のインクの滴がノズル16から吐出される。その後、インクの滴の吐出に伴うメニスカスの振動を短時間で収束させるように、圧力室31が基準容積に復帰する。
以下、上述の構成を有するプリンタ1の動作の一実施形態として、キャッピング装置14を用いたメンテナンス動作を中心に説明する。
プリンタ1は、ノズル16内でインクの増粘が生じると吐出不良が生じるため、上記キャッピング装置14を用い、吸引ポンプPを駆動させることでノズル16内からインクを排出させる吸引動作を実行する。
プリンタ1は、ノズル16内でインクの増粘が生じると吐出不良が生じるため、上記キャッピング装置14を用い、吸引ポンプPを駆動させることでノズル16内からインクを排出させる吸引動作を実行する。
具体的には、制御装置58は、メンテナンス装置13が設けられたホームポジションに記録ヘッド4を移動させ、キャッピング装置14に設けられた不図示の昇降機構を駆動させることでキャッピング装置14を上昇させることで記録ヘッド4に当接させる。これにより、キャッピングユニット100を構成する当接部材102が記録ヘッド4の噴射面17に当接する。これにより、当接部材102と噴射面17との間に、密閉空間が生じる。
続いて、制御装置58は吸引ポンプPを駆動させる。このとき、チューブ接続部112の開口部112aに挿入されたインク排出部108を介してキャッピングユニット100(ユニット本体101)内が減圧されて、上記密閉空間は負圧状態とされる。
これにより、ノズル16内からインクを排出させる吸引動作を行うことができる。
吸引動作によりノズル16から排出された廃インクはキャッピングユニット100のインク吸収体103に吸収されるとともに、吸引チューブ111を介して外部に排出される。
これにより、ノズル16内からインクを排出させる吸引動作を行うことができる。
吸引動作によりノズル16から排出された廃インクはキャッピングユニット100のインク吸収体103に吸収されるとともに、吸引チューブ111を介して外部に排出される。
ところで、プリンタ1は、吸引動作を繰り返すに従って、インク吸収体103内で廃インクが固化することで吸収体として機能しなくなったり、上記当接部材102が劣化することで記録ヘッド4に対する密着性が低下する可能性がある。このような場合、キャッピング装置14の性能を回復させるために、上記インク吸収体103及び上記当接部材102を交換するメンテナンス作業を行う必要がある。
なお、上述の吸引動作を行った後、プリンタ1は、ワイピング装置15のワイプ部材44によって記録ヘッド4の噴射面17を払拭するワイピング動作を行う。その後、ノズル16内からインクを噴射することでインクメニスカスを整えるフラッシング動作を行い、プリンタ1は印字処理が実行可能となる。
本実施形態に係るプリンタ1によれば、上記インク吸収体103及び上記当接部材102を含むキャッピングユニット100がホルダ部材110に着脱可能に構成されるとともに、吸引チューブ111がホルダ部材110に接続されているので、上述したようにインク吸収体103及び上記当接部材102等の交換を必要とするキャッピングユニット100のメンテナンスを極めて容易に行うことができる。したがって、キャッピングユニット100における優れたメンテナンス性を備えたものとなる。
(第2の実施形態)
次に、第2実施形態に係るプリンタの構成について説明する。本実施形態に係るプリンタはキャッピング装置における構成が上記第1の実施形態と異なっており、それ以外の構成については上記実施形態と同じとなっている。したがって、本実施形態では上記実施形態と同じ構成及び部材には同一の符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
次に、第2実施形態に係るプリンタの構成について説明する。本実施形態に係るプリンタはキャッピング装置における構成が上記第1の実施形態と異なっており、それ以外の構成については上記実施形態と同じとなっている。したがって、本実施形態では上記実施形態と同じ構成及び部材には同一の符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
図6は本実施形態に係るキャッピング装置の構成を説明するものであり、図6(a)は本実施形態におけるキャッピングユニット200の構成を示し、図6(b)はキャッピング装置14の断面構成図を示すものである。図6(a)、(b)に示されるように、ユニット本体101の底面101aには、表面から延出した状態にインク排出部108が複数(本実施形態では2つ)形成されている。一方、ホルダ部材110における上記ユニット本体101の底面101aに対向する面には、チューブ接続部212が設けられている。
チューブ接続部212は、上記複数のインク排出部108にそれぞれ対応する複数(本実施形態では2つ)の挿入部212aとこれら挿入部212a同士を接続する接続部212bとを有している。そして、この接続部212bの一端側(上記挿入部212aの反対側)には上記吸引チューブ111が接続されている。
このように本実施形態に係るプリンタによれば、インク排出部108を複数(2つ)備えているので、キャッピングユニット200内の廃インクを効率的に排出させることができる。また、このようにインク排出部108を複数備える場合であっても、吸引チューブ111をたこ足配線とする必要が無く、1本の吸引チューブ111のみで廃インクを排出できるので装置構成を簡略化できる。
なお、上記実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。
上記実施形態では、流体噴射装置として、インクジェット式プリンタ(記録装置)に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体(機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体)を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。
例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び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また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、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
さらに、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流体噴射装置、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樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。
例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び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また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、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
さらに、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流体噴射装置、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樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。
1…プリンタ、4…記録ヘッド(噴射ヘッド)、14…キャッピング装置、16…ノズル、100…キャッピングユニット、101…ユニット本体、102…当接部材、103…インク吸収体、106…突起部(突出部)、108…インク排出部(流体排出部)、110…ホルダ部材、111…吸引チューブ、112…チューブ接続部、113…シールゴム(シール部材)、114…係止部、116…位置決めピン(位置決め機構)、212…チューブ接続部、212a…挿入部、212b…接続部、P…吸引機構
Claims (7)
- 流体を噴射する複数のノズルを有する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに当接可能に構成されるキャッピング装置と、を備える流体噴射装置において、
前記キャッピング装置は、
ユニット本体と、前記噴射ヘッドに当接する当接部材と、前記ノズルから排出された廃流体を吸収する流体吸収体と、を含むキャッピングユニットと、
一端側に吸引機構が接続された吸引チューブが設けられ、前記キャッピングユニットを着脱可能に保持するホルダ部材と、を有し、
前記キャッピングユニット内における前記廃流体を前記吸引チューブにより排出させることを特徴とする流体噴射装置。 - 前記キャッピングユニットは、前記ユニット本体表面から延出した状態に設けられる流体排出部を含み、前記ホルダ部材は前記吸引チューブが接続されるチューブ接続部を有し、前記流体排出部が前記チューブ接続部に挿入されることを特徴とする請求項1に記載の流体噴射装置。
- 前記流体排出部はシール部材を介して前記チューブ接続部に挿入されることを特徴とする請求項2に記載の流体噴射装置。
- 前記キャッピングユニットは前記流体排出部を複数有しており、前記チューブ接続部は、前記複数の流体排出部のそれぞれに対応する複数の挿入部と該複数の挿入部同士を接続する接続部とを含み、該接続部の一端側に前記吸引チューブが接続されることを特徴とする請求項2又は3に記載の流体噴射装置。
- 前記キャッピングユニットは、前記ユニット本体表面から突出した状態に設けられる突出部を含み、前記ホルダ部材は前記突出部に係合することで前記キャッピングユニットを保持する係止部を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の流体噴射装置。
- 前記ホルダ部材は、前記キャッピングユニットを所定の位置に保持する位置決め機構を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体噴射装置。
- 前記キャッピング装置は、前記ホルダ部材における前記位置決め機構を用いて前記噴射ヘッドに対する位置決めを行うことを特徴とする請求項6に記載の流体噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008074421A JP2009226722A (ja) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | 流体噴射装置 |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2014233948A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | メンテナンスユニット、および液体噴射装置 |
JP2019181758A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | 株式会社ミマキエンジニアリング | キャッピング機構およびインクジェットプリンタ |
JP2020069667A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 株式会社Fuji | インクジェットヘッドのキャッピング装置 |
-
2008
- 2008-03-21 JP JP2008074421A patent/JP2009226722A/ja active Pending
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