JP2010158857A - 流体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス性に優れた流体噴射装置を提供すること。
【解決手段】光の照射を受けて硬化する流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドから噴射された前記流体の廃棄流体を収容する収容器と、光の照射を受けて硬化する硬化用流体を前記収容器内に供給する供給機構と、前記収容器内に収容される前記廃棄流体及び前記硬化用流体の上面に光を照射する光照射装置とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体噴射装置に関する。

紙やプラスチックなどの記録媒体にインクを噴射し、当該記録媒体に画像や文字などを記録する流体噴射装置が知られている。流体噴射装置としては、例えばプリンタ装置などが知られている。プリンタ装置は、インクを噴射するノズルを有する噴射ヘッド、当該噴射ヘッドにインクを供給するインク供給部、噴射されたインクを回収する回収部、噴射ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部などを備えている。

プリンタ装置に用いられるインクは、長時間放置すると粘度が変化する。インクの粘度が変化すると、噴射ヘッドの噴射特性に悪影響を及ぼす場合があるため、噴射ヘッドはメンテナンス部によって定期的にメンテナンスされるようになっている。メンテナンス動作としては、例えば噴射ヘッドをキャッピングしノズルを吸引することでノズルからインクを吐出させる吸引動作などが挙げられる。

インクジェット記録方式の１種としてＵＶインクジェット方式がある。このＵＶインクジェット方式は、紫外線（ＵＶ）等のエネルギー線の照射によって硬化するエネルギー線硬化インクを記録媒体に付着させた後、この記録媒体にエネルギー線を照射することによりエネルギー線硬化インクを硬化させて印字を行う記録方式である。

ＵＶインクジェット方式の記録装置において、クリーニング動作で吸引した廃インクは、例えば吸収体が充填された廃インクボトルに導入し、吸収体に吸収された廃インクに対して紫外線を照射して硬化させるものが提案されている（下記の特許文献１）。

特開２００７−２３０００７号公報

しかしながら、上記構成においては、廃インクボトルに廃インクが流入するたびに紫外線を照射させて硬化させるため、消費電力が高くなってしまう。また、紫外線照射装置を頻繁に使用するため、寿命に到達するまでの期間が短く、頻繁に交換する必要がある。一方、廃インクボトル内の廃インクを硬化させない場合、例えば当該廃インクボトルを廃棄する際の運搬時に廃インクが溢れ出したり、廃インクが揮発したりするおそれがあり、メンテナンス性が悪くなってしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、メンテナンス性に優れた流体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る流体噴射装置は、光の照射を受けて硬化する流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドから噴射された前記流体の廃棄流体を収容する収容器と、光の照射を受けて硬化する硬化用流体を前記収容器内に供給する供給機構と、前記収容器内に収容される前記廃棄流体及び前記硬化用流体の上面に光を照射する光照射装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、収容器内に廃棄流体の上面に光を照射することができるので、廃棄流体の上面を硬化膜を形成することができる。廃棄流体の上面に硬化膜を形成することにより、例えば硬化用流体を硬化膜上に供給することができる。この場合、硬化用流体を硬化させることで、収容器に硬化用流体の蓋を形成することができる。当該蓋を形成することにより、収容器内の廃棄流体が揮発したり、溢れ出したりするのを防ぐことができる。これにより、メンテナンス性に優れた流体噴射装置を得ることができる。また、光を照射する回数、照射時間を短縮することができるので、装置のランニングコストを低減させることができる。

上記の流体噴射装置は、前記硬化用流体は、クリアインクであることを特徴とする。
本発明によれば、硬化用流体としてクリアインクを用いることとしたので、収容器内を容易に硬化させることができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。

上記の流体噴射装置は、前記収容器は、前記廃棄流体を流入させる流入口を有し、前記流入口は、前記収容器の他の部分よりも断面積が小さいことを特徴とする。
本発明によれば、収容器において廃棄流体の流入口が他の部分よりも断面積が小さいこととしたので、例えば硬化膜の形成領域を狭くすることができ、硬化用流体の流入量を少なくすることができる。また、硬化用流体に照射する紫外線の照射量を少なくすることができる。

上記の流体噴射装置は、前記収容器内の前記廃棄流体の前記上面の位置を検出する検出部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、収容器内の廃棄流体の上面の位置を検出することで、廃棄流体の上面に硬化膜を形成するタイミングを調節することができる。

本発明に係るプリンタ装置の構成を示す斜視図。 プリンタ装置の一部の構成を示す模式図。 プリンタ装置の動作の様子を示す図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明が適用されたプリンタ装置ＰＲＴの主要部の構成を斜視図によって示したものである。同図に示すように、プリンタ装置ＰＲＴは、噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴを有している。

噴射機構ＩＪは、キャリッジ１、キャリッジモータ２、タイミングベルト３、ガイド部材４、プラテン５を有している。キャリッジ１は、タイミングベルト３に接続されている。キャリッジモータ２の駆動によりタイミングベルト３が往復するようになっている。ガイド部材４は、プラテン５の軸方向に沿って延在しており、キャリッジ１の往復移動を案内する。

キャリッジ１の上側面には、インクを供給するブラックインクカートリッジ７、およびカラーインクカートリッジ８が着脱可能に装填されている。ブラックインクカートリッジ７及びカラーインクカートリッジ８に収容されているインクとしては、例えば紫外線の照射を受けて硬化する紫外線硬化インクが用いられている。

キャリッジ１の図中下面には、記録ヘッド（噴射ヘッド）２０が設けられている。記録ヘッド２０は、複数のノズル２０ａを有している。これらのノズル２０ａは、それぞれブラックインクカートリッジ７及びカラーインクカートリッジ８に接続されている。ノズル２０ａからは、上記の紫外線硬化インクが噴射されるようになっている。

搬送機構ＣＲは、例えば搬送ローラなどを有しており、記録用紙６を記録ヘッド２０の下方へ搬送させる。

メンテナンス機構ＭＮは、キャップ部材９、吸引機構１０、収容部１１を有している。図２は、メンテナンス機構ＭＮの構成を示す模式図である。同図においては、メンテナンス機構ＭＮの他、噴射機構ＩＪの構成についても模式的に示している。

これらの図に示すように、キャップ部材９は、記録ヘッド２０のホームポジションに配置されている。キャップ部材９は、記録装置の休止期間中において記録ヘッド２０のノズル形成面を封止し、記録ヘッド２０の形成される複数のノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。加えて、キャップ部材９は、吸引ポンプ１０からの負圧を記録ヘッド２０に作用させて、記録ヘッド２０からインクを吸引排出させるクリーニング手段としての機能も兼ね備えている。

吸引機構１０は、例えばポンプなどの圧力機構を有している。吸引機構１０は、キャップ部材９の底部に接続されている。吸引機構１０は、キャップ部材９の内部を吸引可能になっている。

収容部１１は、廃インクタンク３０、廃インク流入管３１、硬化用インク供給部３２、硬化用インク供給チューブ３３、液面センサ３４、紫外線照射機構３５を有している。

廃インクタンク３０は、キャップ部材９に流出した廃インクを収容する収容部材である。廃インクタンク３０の流入口３０ａは、他の部分に比べて断面積が小さく形成されている。廃インク流入管３１は、接続チューブ１０ａを介して吸引ポンプ１０に接続された管状部材である。廃インク流入管３１と接続チューブ１０ａとの間は、着脱可能に設けられている。廃インク流入管３１は、廃インクタンク３０の底部に至るまで設けられており、廃インクを底部から流入させるようになっている。

硬化用インク供給部３２は、廃インクタンク３０に硬化用インクであるクリアインクを供給する部分である。クリアインクは、紫外線を照射することによって硬化するインクである。上記のブラックインクやカラーインクに比べて、低いエネルギーで硬化するようになっている。硬化用インク供給チューブ３３は、一端が硬化用インク供給部３２に接続されており、廃インクタンク３０の流入口３０ａの上方に他端が配置されている。

液面センサ３４は、廃インクタンク３０内に収容された廃インクの液面（上面）の位置を検出するセンサである。液面センサ３４は、例えば廃インクタンク３０の流入口３０ａをセンシングするように配置されている。ここでは、例えば液面が流入口３０ａに到達するのを検出可能なセンサを用いることができる。

紫外線照射機構３５は、廃インクタンク３０の内部に紫外線を照射する。紫外線照射機構３５は、流入口３０ａの上方から廃インクタンク３０の内部へ紫外線を照射可能に配置されている。

次に、上記のように構成されたプリンタ装置ＰＲＴの動作を説明する。
記録動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録用紙６をプリンタ装置ＰＲＴ内に搬送させる。制御装置ＣＯＮＴは、記録用紙６が記録ヘッド２０の下方に到達したら、画像データや文字データなどの印刷データに基づいて、搬送機構ＣＲによって記録用紙６を搬送させつつノズル２０ａからインクを噴射させる。

メンテナンス動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、記録ヘッド２０をホームポジションへ移動させる。記録ヘッド２０がホームポジションに到達したら、制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材９を記録ヘッド２０にアクセスさせ、当該キャップ部材９によって記録ヘッド２０のノズル形成面をキャッピングさせる。制御装置ＣＯＮＴは、キャッピング状態で吸引機構１０を作動させる。この動作により、キャップ部材９の内部が負圧状態になり、当該負圧によってノズル２０ａからインクが噴射される。噴射された廃インクは、キャップ部材９、吸引機構１０、接続チューブ１０ａを介して廃インク流入管３１内を流通し、廃インクタンク３０に収容される。収容された廃インクは、上記ブラックインクやカラーインクが混合されたコンポジットブラックインクとなる。

上記動作を繰り返し行うことにより、図３に示すように、廃インクタンク３０内には廃インクが次第に溜まってくる。図４に示すように、廃インクの液面Ｆが流入口３０ａに到達すると、液面センサ３４によって液面到達の情報が検出される。制御装置ＣＯＮＴは、当該情報に基づいて、廃インクタンク３０に蓋をする動作を行わせる。

具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、図５に示すように、紫外線照射機構３５を作動させる。この動作により、廃インクＬＱの液面Ｆに紫外線が照射される。廃インクＬＱの液面Ｆは、紫外線の照射を受けて硬化し、廃インクＬＱの上側表面に硬化膜５０が形成される。

制御装置ＣＯＮＴは、硬化膜５０が形成されるまでの所定時間紫外線を照射させた後、硬化用インク供給部３２から硬化用インクであるクリアインクを硬化膜５０上に供給させる。クリアインクは、硬化用インク供給チューブ３３を流通し、流入口３０ａの上方から硬化膜５０上に配置される。これにより、硬化膜５０上にクリアインク層５１が形成される。

制御装置ＣＯＮＴは、クリアインク層５１を形成した後、再度紫外線照射機構３５を作動させる。この動作により、クリアインク層５１に紫外線が照射される。クリアインクは、小さいエネルギーの照射であっても硬化しやすい性質を有しているため、クリアインク層５１の全体が硬化されることとなる。これにより、硬化膜５０上にクリアインク硬化層５３が形成される。クリアインク硬化層５３は、廃インクタンク３０の流入口３０ａに形成された蓋として機能することとなる。

この後、廃インク供給チューブ３１を接続チューブ１０ａから取り外すことにより、廃インクタンク３０を廃棄することができる。この場合、廃インクタンク３０にクリアインク硬化層５３の蓋が形成されているため、廃インクタンク３０の廃インクが揮発したりあふれ出したりするのを回避することができる。

このように、本実施形態によれば、廃インクタンク３０内の廃インクＬＱの上面に紫外光を照射することができるので、廃インクＬＱの上面に硬化膜５０を形成することができる。硬化膜５０を形成することにより、例えば硬化用インクであるクリアインク５１を硬化膜５０上に供給することができる。この場合、紫外線照射機構３５を再度用いてクリアインク５１を硬化させることで、廃インクタンク３０にクリアインク硬化層５３による蓋を形成することができる。当該蓋を形成することにより、廃インクタンク３０内の廃インクが揮発したり、溢れ出したりするのを防ぐことができる。これにより、メンテナンス性に優れたプリンタ装置ＰＲＴを得ることができる。また、紫外線を照射する回数、照射時間を短縮することができるので、プリンタ装置ＰＲＴのランニングコストを低減させることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態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で適宜変更を加えることができる。

ＰＲＴ…プリンタ装置（流体噴射装置） ＩＪ…噴射機構 ２０…記録ヘッド（流体噴射ヘッド） ＭＮ…メンテナンス機構 ３０…廃インクタンク（収容器） ３２…硬化用インク供給部（硬化用流体供給部） ３３…硬化用インク供給チューブ ３５…紫外線照射機構（光照射機構）

Claims (4)

1. 光の照射を受けて硬化する流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
   前記流体噴射ヘッドから噴射された前記流体の廃棄流体を収容する収容器と、
   光の照射を受けて硬化する硬化用流体を前記収容器内に供給する供給機構と、
   前記収容器内に収容される前記廃棄流体及び前記硬化用流体の上面に光を照射する光照射装置と
   を備えることを特徴とする流体噴射装置。
2. 前記硬化用流体は、クリアインクである
   ことを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
3. 前記収容器は、前記廃棄流体を流入させる流入口を有し、
   前記流入口は、前記収容器の他の部分よりも断面積が小さい
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
4. 前記収容器内の前記廃棄流体の前記上面の位置を検出する検出部を更に備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。

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