JP2014019106A - 液体吐出装置、及び液体吐出ヘッドの保湿装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノズル面(72A)が水平面に対して傾斜して配置される液体吐出ヘッド(72)と、液体吐出ヘッド(72)のノズル面(72A)と対向する位置に配置され、保湿液(212)を貯留する液保持部(210)と、を備える。液保持部(210)は、ノズル面(72A)の傾斜方向に沿って複数の貯留部(216、218)に区切られており、複数の貯留部(216、218)に保湿液が貯留されることにより、傾斜方向に高低差を持つ保湿液の液面(236、238)が形成される。
【選択図】図8
Description
まず、本発明が適用される液体吐出装置としてのインクジェット記録装置の構成について説明する。図1は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図である。インクジェット記録装置10は、描画ドラム70に保持された記録媒体24(以下、「用紙」と呼ぶ場合がある。)にインクジェットヘッド72M,72K,72C,72Yから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体24上に処理液(ここでは凝集処理液)を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体24上に画像形成を行う2液反応(凝集)方式が適用されたドロップオンデマンドタイプの画像形成装置である。
給紙部12には、枚葉紙である記録媒体24が積層されている。給紙部12の給紙トレイ50から記録媒体24が一枚ずつ処理液付与部14に給紙される。記録媒体24として、枚葉紙(カット紙)を用いているが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
処理液付与部14は、記録媒体24の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部16で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部16は、描画ドラム70、用紙抑えローラ74、及びインクジェットヘッド72M,72K,72C,72Y(「液体吐出ヘッド」に相当、以下、単に「ヘッド」と記載)を備えている。描画ドラム70は、処理液ドラム54と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)71を備える。
乾燥部18は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム76、及び溶媒乾燥装置78を備えている。乾燥ドラム76は、処理液ドラム54と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)77を備え、この保持手段77によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。
定着部20は、定着ドラム84、ハロゲンヒータ86、定着ローラ88、及びインラインセンサ90で構成される。定着ドラム84は、処理液ドラム54と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)85を備え、この保持手段85によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。
定着部20に続いて排紙部22が設けられている。排紙部22は、排出トレイ92を備えており、この排出トレイ92と定着部20の定着ドラム84との間に、これらに対接するように渡し胴94、搬送ベルト96、張架ローラ98が設けられている。記録媒体24は、渡し胴94により搬送ベルト96に送られ、排出トレイ92に排出される。搬送ベルト96による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体24は無端状の搬送ベルト96間に渡されたバー(不図示)のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト96の回転によって排出トレイ92の上方に運ばれてくる。
図2は描画部の概略構成を示す側面図、図3はその正面図(用紙搬送方向の上流側から下流側を見た図)である。また、図4は描画部及びメンテナンス部の構成を模式的に示した平面展開説明図である。
図5は、本実施形態に係る保湿装置を含むメンテナンスステーションの要部を示す斜視図、図6はキャップの部分拡大図である。また、図7は、印刷待機中や電源オフ時等におけるキャップ時(ヘッドを保湿した状態で保管する時)の状態を示す断面図、図8はインクパージ動作時の状態を示す断面図である。
本例のキャップ200は、水平面に対して傾斜するノズル面72Aの傾斜角度に合わせて、キャップ200も水平面に対して傾斜して配置される。ノズル面72Aに対向する対向位置に配置される液保持部210は、保湿液212を貯留できる凹部を有し、この凹部には仕切板214(「仕切部材」に相当)が立設されている。仕切板214はキャップ200の長手方向と平行に延設されており、この仕切板214によって液保持部210は第1貯留部216と第2貯留部218とに区画されている。
保湿液供給口230よりも高い位置に保湿液タンク(不図示)が配置され、保湿液タンクからキャップ200の保湿液供給口230に保湿液を導く保湿液流路232が設けられる。保湿液タンクと保湿液供給口230とをつなぐ保湿液流路232の途中に保湿液の供給をオン(供給)/オフ(停止)できる保湿液供給バルブ(不図示)が設けられている。保湿液供給バルブは、例えば電磁弁で構成される。
電源オフ時や印刷待機時などは、図7に示すキャップ位置(ヘッド保湿位置)でヘッド72は待機している。図7のように、ヘッド72のノズル面72Aを液保持部210の保湿液面(236、238)に近接させることで、ノズル部周囲の相対湿度を高め、ノズル内部のインクの固化を防止している。
定期的に或いは不定期にインクをパージするときは、図8に示すように、ノズル面72Aの法線方向に、かつヘッド72をキャップ200から離間させる方向に、ヘッド72とキャップ200を相対移動させ、保湿液面(236、238)とノズル面72Aとの距離を離した状態でインクをパージする。
(1)ノズル面72Aに対向する位置で保湿液を保持する液保持部210に仕切板214を設け、キャップ傾斜方向に保湿液貯留部を複数の領域(第1貯留部216、第2貯留部218)に区画し、保湿液面236、238が段になる構成としたため、傾斜するノズル面72Aと水平な保湿液面236、238の距離差が改善され、ノズル面72Aを保湿液面に近接させることができる。これにより、キャップの保湿性が向上し、ヘッドの吐出性の向上を達成でき、ノズル詰まりの防止、ヘッドの長寿命化が可能である。
図12は本発明の実施形態に用いられるインクジェットヘッドの斜視図である。図12では、ヘッド72の下方(斜め下方向)からノズル面72Aを見上げた様子が図示されている。このヘッド72は、複数個(n個)のヘッドモジュール72−i(i=1,2…n)を用紙幅方向に並べて繋ぎ合わせて長尺化したフルライン型のラインヘッド(シングルパス印字方式のページワイドヘッド)となっている。ここでは17個のヘッドモジュール72−iを繋ぎ合わせた例を示しているが、モジュールの構成、モジュールの個数及び配列形態については、図示の例に限定されない。図中の符号310は、複数のヘッドモジュール72−iを固定するための枠体となるハウジング(バー状のラインヘッドを構成するためのハウジング)、符号312は、各ヘッドモジュール72−iに接続されたフレキシブル基板である。
インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ(圧電素子)、静電アクチュエータ、サーマル方式(ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(吐出エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体(被描画媒体)に対してヘッドを移動させる構成も可能であり、また、両者を移動させる構成も可能である。
「記録媒体」は、ヘッドから吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体、印刷用紙など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
上記実施形態では、キャップ本体206がノズル面72Aの傾斜に合わせて、ノズル面72Aと平行に配置されている例を説明したが、キャップ200の形態は様々な形態が可能であり、必ずしもノズル面72Aと平行に傾斜する構成であることは要求されない。
上記実施形態では、液保持部210を傾斜方向に複数の領域に区切る仕切板214をノズル面72Aの法線方向と平行に立設させた例を示したが、仕切部材の構成はこの例に限らない。仕切部材は、必ずしもノズル面72Aの法線方向の平行な平面を持つ板状の部材であることは要求されない。例えば、仕切部材として、鉛直方向(重力方向)と平行に立設された仕切板を用いることも可能である。また、仕切部材は、折り曲げ板のように、非平行の複数の平面を組み合わせた形態であってもいし、曲面を持つ部材であってもよい。
上記実施形態で説明した二重構造のキャップ200に代えて、キャップ枠体202を省略する態様(液保持部210に相当する部分のみの構成)も考えられる。
上記実施形態ではヘッド72の側壁にキャップ200の封止部材220、222を当接させてヘッド側面を封止する構成を説明したが、ノズル面よりも高い位置で封止する構造はこの例に限らない。例えば、ヘッドのノズル面側に、ノズル面よりも高い位置にキャップ当接面を設け、このキャップ当接面にキャップを当接させる構造とすることができる。つまり、ヘッドのノズル面側にノズル面よりも高い位置にキャップ当接面となる平面部が形成されるように段差を設け、この平面部(キャップ当接面)に封止部材を介してキャップが当接される構造とする。封止部材はキャップの側壁の先端部分に設けることができる。或いは、ヘッド側のキャップ当接面に設けることができる。
キャップ内に保湿液を供給するための保湿液供給口230、及び保湿液流路232を省略し、ヘッド72のノズルから吐出した液を液保持部210に貯めて保湿液として用いる態様も可能である。
上記実施形態では、液保持部210の外側に外室242を有する二重構造のキャップ200を例示したが、本発明の実施に際しては、必ずしも二重構造のキャップであることは要求されない。ノズル面に対向してノズル面を覆うことができるキャップ部材であればよく、キャップ内に液保持部や外室といった領域の区画構造を有していないキャップであってもよい。
上記実施形態では、液保持部210を仕切板214によってキャップ傾斜方向に区切り、2つの貯留部(216、218)を形成したが、区画数は特に限定されない。仕切板の枚数を増やして2以上さらに多数の貯留部に区画することもできる。
封止部材を交換可能にキャップに取り付ける手段として、固定ネジ254、256を例示したが、着脱可能な構造はこの例に限定されない。嵌合構造による連結や、バネなどの付勢部材を利用した押圧係止構造、爪の係合を利用した係合連結構造など、様々な着脱構造を採用することができ、これらの適宜の組み合わせであってもよい。
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置(1回の副走査によって画像を完成させるシングルパス方式の画像形成装置)を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型(シャトルスキャン型)ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用できる。
上記の実施形態では、カラー画像印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを得る液体吐出装置(インクジェット記録装置、インクジェットシステムを含む)に広く適用できる。
Claims (17)
- 液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有し、前記ノズル面が水平面に対して傾斜して配置される液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面と対向する位置に配置され、保湿液を貯留する液保持部と、
を備え、
前記液保持部は、前記傾斜の方向に沿って複数の貯留部に区切られており、前記複数の貯留部に前記保湿液が貯留されることにより、前記傾斜の方向に高低差を持つ前記保湿液の液面が形成される液体吐出装置。 - 前記液保持部の内側を前記傾斜の方向に沿って複数の貯留部に区切る仕切部材を備え、
前記仕切部材によって区画された前記複数の貯留部にそれぞれ前記保湿液が貯留されることにより、前記仕切部材を挟んで段差を持つ前記保湿液の液面が形成される請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記液保持部の前記傾斜の上側に、前記液保持部に対して前記保湿液を供給する保湿液供給口を備える請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
- 前記液保持部の前記傾斜の下側に、前記液保持部から溢れ出た液を排出するドレイン口を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記液保持部を有し、前記ノズル面を覆うキャップを備える請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記キャップは前記液保持部の外側に、前記液保持部から溢れ出た液が溜まる外室を備える請求項5に記載の液体吐出装置。
- 前記液体吐出ヘッドと前記キャップとの接触部分を密閉する封止部材を備え、
前記封止部材を介して前記キャップを前記液体吐出ヘッドに当接させて前記キャップにより前記ノズル面を覆った状態で前記封止部材が前記ノズル面よりも高い位置を封止する請求項5又は6に記載の液体吐出装置。 - 前記封止部材は、前記キャップと前記液体吐出ヘッドとの接触部分に設けられ、前記キャップが前記液体吐出ヘッドに当接する際に弾性変形して前記接触部分を封止する請求項7に記載の液体吐出装置。
- 前記封止部材は、前記ノズルから前記キャップに向けて液体を吐出させるパージ動作時の前記ノズル面よりも高い位置を封止する請求項7又は8に記載の液体吐出装置。
- 前記封止部材を前記液体吐出ヘッドの側壁に接触させて封止する請求項7から9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記封止部材は、前記キャップの側壁に設けられている請求項7から10のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記封止部材は、前記キャップに着脱可能に取り付けられている請求項7から11のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記封止部材を保持する支持部材を備え、
前記封止部材を保持した前記支持部材は、締結部材を介して前記キャップに連結されており、前記締結部材による連結を解除することにより前記支持部材とともに前記封止部材を取り外すことができる請求項7から12のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に接触させて前記ノズル面を清掃する払拭部材を備え、
前記ノズルから前記キャップに向けて液体を吐出させるパージ動作時の前記ノズル面の高さを維持したまま当該ノズル面と平行な面内で前記液体吐出ヘッドを平行移動させることにより、前記ノズル面を前記払拭部材と接触させて前記ノズル面の払拭清掃を行う請求項7から13のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドはラインヘッドであり、
前記封止部材は、前記ラインヘッドの長手方向に沿って設けられている請求項7から14のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記液保持部に向けて前記ノズルから液体が吐出され、前記液保持部は前記ノズルからの吐出液を受容する請求項1から15のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 液体を吐出するノズルが形成されたノズル面が水平面に対して傾斜して配置される液体吐出ヘッドの前記ノズル面と対向する位置に配置され、保湿液を貯留する液保持部を備え、
前記液保持部は、前記傾斜の方向に沿って複数の貯留部に区切られており、前記複数の貯留部に前記保湿液が貯留されることにより、前記傾斜の方向に高低差を持つ前記保湿液の液面が形成される液体吐出ヘッドの保湿装置。
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JP2012161804A JP5798092B2 (ja) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | 液体吐出装置、及び液体吐出ヘッドの保湿装置 |
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