JP2011116098A - 流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フラッシングモードになると、吸収部材12は走査方向Rに沿って一端側RSから他端側まで、一定の速度で途中停止することなく移動(走査)される。こうした吸収部材12の走査の途上で、図6(b)に示すように、吸収部材12がノズル列Lのうち、1列目のノズル列L(Bk)と重なる位置に達したと、検出機構からの位置情報に基づき検出されると、制御装置は1列目のノズル列L(Bk)が走査方向Rに沿って移動中の吸収部材12に対してフラッシング動作を行うよう制御する。吸収部材12は、1列目のノズル列L(Bk)から噴射(フラッシング)された流体(インク)を吸収する。
【選択図】図6
Description
すなわち、本発明の流体噴射装置は、ノズルの配列方向と交差する方向に複数配列されるノズル列を備える流体噴射装置であって、
前記ノズル列に対して平行、または所定の角度で傾斜して張架される線状の吸収部材と、前記吸収部材及び前記ノズル列の少なくとも一方を前記ノズル列と交差する方向に相対移動させる第一移動手段と、前記第一移動手段による移動を行いながら、前記吸収部材と対向した前記ノズルから選択的に前記吸収部材に向けて流体を噴射させるフラッシング動作を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
前記吸収部材に対向した前記ノズルを検知する検知手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記検知手段を用いて予め作成された、それぞれのノズルの噴射タイミングを記憶した噴射タイミングデータを参照して、フラッシング動作時の各ノズルの噴射制御を行えばよい。
また、前記吸収部材に対向した前記ノズルを検知する検知手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、フラッシング動作時において、前記吸収部材に対して順次対向していくノズルの位置情報を出力し、前記制御手段は、前記検知手段からリアルタイムに出力される前記位置情報に基づいて、前記吸収部材に対向した前記ノズルだけ選択的に流体を噴射させればよい。
前記第二移動手段は、前記吸収部材を巻取り可能な回転体を備えるのが好ましい。
記録ヘッド21は、ヘッドユニット2の有効印字幅に亘って形成されており、インクを吐出する複数のノズル24を備えている。そして、同一種類(例えば、ブラックB、マゼンタM、イエローY、シアンC)のインクを吐出するノズル24が、記録ヘッド21の延在方向に配列され、1つのノズル列Lを構成している。つまり、本実施形態のプリンタ1は、インクを噴射する複数のノズル24からなるノズル列Lを有する記録ヘッド21を備えている。
このキャップユニット6は、ヘッドユニット2の記録エリアから外れた場所に配置されている。
これら図3、4に示すように、フラッシングユニット11は、フラッシング動作時に吐出されたインクを吸収する吸収部材12と、この吸収部材12を支持する支持機構9とを備えている。
そして、本実施形態のプリンタ1においては、上述の吸収部材12が、1本のみ設けられている。すなわち、吸収部材12は、ノズル列Lよりも数が少ない。
吸収部材12は、例えば、SUS304、ナイロン、親水性コートを施したナイロン、アラミド、絹、綿、ポリエステル、超高分子量ポリエチレン、ポリアリレート、ザイロン(商品名)等の繊維、あるいはこれらの複数を含む複合繊維から形成することができる。
より詳細には、前記繊維あるいは複合繊維から形成される繊維束が、複数本、撚り合わされるあるいは束ねられることによって吸収部材12が形成可能である。
SUS材の金属繊維を用いた吸収部材12は、耐腐食性に優れるため多様なインクを吸収可能となると共に、樹脂と比較して磨耗性が高いため繰り返しの使用が可能となる。
超高分子ポリエチレンの繊維を用いた吸収部材12は、切断強度及び耐薬品性が高く、有機溶剤や酸、アルカリに強いものとなる。このように、超高分子ポリエチレンの繊維を用いた吸収部材12は、切断強度が高いため、強いテンションで引っ張ることが可能となり、撓みを抑止することができる。このため、例えば、吸収部材12の径を太くして吸収容量を増加させたり、また吸収部材12の径を太くしない場合には記録ヘッド21から記録紙の搬送領域までの距離を狭くし印刷精度を向上させることができる。また、ザイロンやアラミドの繊維を用いた吸収部材12も、超高分子ポリエチレンの繊維を用いた吸収部材12と同様の効果を期待できる。
綿の繊維を用いた吸収部材12は、インク吸収性に優れたものとなる。
また、吸収部材12の表面に滴下したインクは、一部が直接吸収部材12の内部に浸透し、残りが繊維束12a間に形成される谷部12bを伝う。そして、吸収部材12の内部に浸透したインクは、吸収部材12の内部において一部が徐々に吸収部材12の延在方向に移動し吸収部材12の延在方向に分散して保持される。吸収部材12の谷部12bを伝うインクは、谷部12bを伝いながら、徐々にその一部が吸収部材12の内部に浸透し、残りが谷部12bに残存し、これによって吸収部材12の延在方向に分散して保持される。つまり、吸収部材12の表面に滴下したインクは、全てが滴下された箇所に留まるわけではなく、滴下された箇所の周囲に分散して吸収される。
ただし、吸収部材12のインク保持力は、繊維間の隙間が大きくなって毛細管力が低下することによって低減する。このため、繊維間の隙間は、吸収部材12におけるインク保持力が吸収部材12の移動によってインクが垂れない程度に設定する必要がある。
ただし、吸収部材12の太さは、記録ヘッド21及び記録紙への接触を防止すべく、その断面最大寸法が、記録ヘッド21から記録紙の搬送領域までの離間距離から吸収部材12の撓みに起因する変位量を除いた寸法以下となるように設定される。
なお、吸収部材12の断面形状は、必ずしも円形である必要はなく、多角形等であっても良い。ここで、吸収部材は完全な円形に作るのは難しいので、円形とは略円形も含む。
こうした吸収部材12は、支持機構9によって、ノズル列Lの延長方向と平行に張架(支持)されている。
移動機構14(第一移動手段)は、吸収部材12をノズル列の延在方向と交差(本実施形態においては直交)する方向に移動させることにより、吸収部材12をノズル24に対向するフラッシング位置と対向しない退避位置との間で移動させる。また、巻取り機構13(第二移動手段)は、吸収部材12を巻き取ることにより、吸収部材12をノズル列の延在方向に沿って移動させる。
プーリー20(20A,20B)は、軸部20aに凸条部20bが螺旋状に巻回されてなる構造を有しており、各支持板17に対してそれぞれに設置されている。そして、軸部20aと凸条部20bとによって形成される案内溝内に吸収部材12が保持されるようになっている。ここで、このように凸条部20bが螺旋状に巻回されてなる構造のプーリー20A,20Bを用いた場合には、前記移動機構14として、支持板17を記録紙の搬送方向に移動させる構成に代えて、プーリー20A,20Bを回転させる構成を採用してもよい。すなわち、このようにプーリー20A,20Bを回転させることにより、吸収部材12は凸条部20bによって螺旋状に形成された溝内を、記録紙の搬送方向(ノズル列の延在方向と直交する方向)に送られるようになる。したがって、プーリー20A,20Bの回転数を制御することにより、吸収部材12を記録紙の搬送方向に、所望の距離、移動させることができるようになる。
例えば、図6(a)に示すように、フラッシング工程以外の時は、吸収部材12は走査方向Rにおける一端側RS(退避位置)に退避している。そして、フラッシングモードになると、吸収部材12は走査方向Rに沿って一端側RSから他端側RE(図7(b)参照)まで、一定の速度で途中停止することなく移動(走査)される(図8:S1)。こうした吸収部材12の走査の途上で、図6(b)に示すように、吸収部材12がノズル列Lのうち、1列目のノズル列L(Bk)と重なる位置に達したと、検出機構29からの位置情報に基づき検出されると(図8:S2)、制御装置19は1列目のノズル列L(Bk)が走査方向Rに沿って移動中の吸収部材12に対してフラッシング動作を行うよう制御する(図8:S3)。吸収部材12は、1列目のノズル列L(Bk)から噴射(フラッシング)された流体(インク)を吸収する。
巻取り機構13における吸収部材12の巻取り速度は、インクの吐出量に応じて調整し、吐出量が多いときには吸収部材12が飽和しないように巻取り速度を高めて、インクの吸収漏れが生じないように高速で巻き取るようにすることが好ましい。
また、巻取り機構13によって吸収部材12を巻き取ることによって、吸収部材12の全領域でインクを受けることが可能となり、より長時間、吸収部材12を交換することなく、使用することが可能となる。
また、これ以外にも、1回目のフラッシング工程でノズル列(Bk),(C)だけをフラッシングさせ、2回目のフラッシング工程でノズル列(M),(Y)をフラッシングさせるなど、吸収部材12を移動(走査)させながらフラッシングを行う形態であれば、吸収部材12をノズル列Lに対してどのように移動(走査)させてもよい。
このため、フラッシング動作を、例えば、搬送装置3による記録紙の搬送を続けながら、記録紙と記録紙との間に行うことも可能になり、フラッシング動作の時間を特に設けることなく、連続して複数枚の記録紙にプリントを続けつつ、フラッシングも行うことができ、効率的にプリンタを活用することができる。
また、本実施形態のプリンタ1によれば、ノズル列Lの数と同じだけの吸収部材12を用いる場合よりもメンテナンス対象となる吸収部材12の数が少なくなるため、吸収部材12を退避させておくスペースを縮小できる。
このように複数のヘッド21aを千鳥配置する場合には、ノズル列の配列方向(記録紙の搬送方向)において同一の位置に複数のノズル列が配置されることとなるが、フラッシング動作の際には、これらのノズル列の配列方向において同一の位置に配置される複数のノズル列を1つのノズル列とすることによって、前記実施形態と同様の制御でフラッシング動作を行うことができる。
また、図11に、この実施形態におけるフラッシング時の動作のフローチャートを示す。
図10に示すプリンタのフラッシングユニット71は、フラッシング動作時に吐出されたインクを吸収する線状の吸収部材72と、この吸収部材72を支持する支持機構73とを備えている。また、記録ヘッド81には、各色のノズル74が配列されて構成されるノズル列(L(Y),L(M),L(C),L(Bk))が形成されている。
例えば、繊維状の基材77に細い電線などの導電体79を織り込んだもので吸収部材72を構成する。あるノズル74からインク滴Dを吐出させると、負極に帯電させたノズル74の一部の負電荷がインク滴Dに移動し、吐出されたインク滴Dは負に帯電する。そして、このインク滴Dが吸収部材72に織り込まれた導電体79に対して近づくにつれ、静電誘導によって導電体79の表面78では正電荷が増加する。
その後、図12(b)に示すように、インク滴Dが吸収部材72に着弾すると、インク滴Dの負電荷により導電体79の正電荷が中和される。このため、ノズル74と導電体79との間の電圧は当初の電圧値を下回る(図13中の領域b)。
このような波形の変化を電圧センサーで検出することにより(図11:S2)、各ノズル74から吐出したインク滴Dが吸収部材72に着弾(吸収)されたか、即ちある特定のノズルが定速で移動中の吸収部材72と重なったタイミングを検知することができる。
そして、このノズル74に対応する吸収部材72の方向Rにおける位置を参照する(図11:S3)。
次に、図10(a)に示すように、ノズル列Lの延在方向に対して所定の角度で傾斜して張架された吸収部材72を走査方向Rに沿って一端側から他端側まで、一定の速度で途中停止することなく移動(走査)させる(図11:S6)。こうした吸収部材12の走査を行いつつ、読み込んだフラッシングパターンを常に参照し、吸収部材72と重なる位置にあるノズルLvを順次フラッシングさせ(図11:S7)、ノズルLvから噴射された流体(インク滴)を吸収部材72で吸収していく(図10(b)〜(d))。
また、予め、吸収部材の移動に伴う全てのノズルの噴射タイミングを記憶したフラッシングパターン(噴射タイミングデータ)を記録し、フラッシング動作時に参照して各ノズル74の噴射制御を行うことにより、ノズル列の配列の変更など、多様な記録ヘッドのノズル配列にも柔軟に対応することができる。
Claims (6)
- ノズルの配列方向と交差する方向に複数配列されるノズル列を備える流体噴射装置であって、
前記ノズル列に対して平行、または所定の角度で傾斜して張架される線状の吸収部材と、
前記吸収部材及び前記ノズル列の少なくとも一方を前記ノズル列と交差する方向に相対移動させる第一移動手段と、
前記第一移動手段による移動を行いながら、前記吸収部材と対向した前記ノズルから選択的に前記吸収部材に向けて流体を噴射させるフラッシング動作を行う制御手段と、 を備えることを特徴とする流体噴射装置。 - 前記吸収部材は前記ノズル列よりも数が少ないことを特徴とする請求項1記載の流体噴射装置。
- 前記吸収部材に対向した前記ノズルを検知する検知手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記検知手段を用いて予め作成された、それぞれのノズルの噴射タイミングを記憶した噴射タイミングデータを参照して、フラッシング動作時の各ノズルの噴射制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の流体噴射装置。 - 前記吸収部材に対向した前記ノズルを検知する検知手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、フラッシング動作時において、前記吸収部材に対して順次対向していくノズルの位置情報を出力し、前記制御手段は、前記検知手段からリアルタイムに出力される前記位置情報に基づいて、前記吸収部材に対向した前記ノズルだけ選択的に流体を噴射させることを特徴とする請求項1または2に記載の流体噴射装置。 - 前記吸収部材をその張架方向に沿って移動させる第二移動手段を備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の流体噴射装置。
- 前記第二移動手段は、前記吸収部材を巻取り可能な回転体を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の流体噴射装置。
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