JP2014133386A - 液体噴射装置及びメンテナンス方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンターは、ノズルが形成されたノズル形成面から離れて位置する記録媒体に向かって、ノズルからインクを噴射する液体噴射ヘッドと、ノズル形成面に付着したインクを吸収可能なワイピング部材とを備え、ノズル形成面とワイピング部材とを相対的に摺動させるワイピングを行う際に、ノズル形成面と記録媒体とのギャップPGがギャップPG1でインクが噴射された場合よりも、それよりも大きなギャップPG2でインクが噴射された場合のほうが、ワイピングを行う際のノズル形成面とワイピング部材との相対的な摺動速度VWを遅くする。
【選択図】図7
Description
上記課題を解決する液体噴射装置は、ノズルが形成されたノズル形成面から離れて位置するターゲットに向かって、前記ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記ノズル形成面に付着した前記液体を吸収可能なワイピング部材と、前記ノズル形成面と前記ワイピング部材とを摺動させるワイピングを行う際に、前記液体噴射ヘッドと前記ワイピング部材とを相対的に移動させる移動機構と、前記ノズル形成面と前記ターゲットとの対向距離が第1の距離で前記液体が噴射された場合よりも、前記対向距離が第1の距離より長い第2の距離で前記液体が噴射された場合のほうが、前記ワイピングを行う際の液体噴射ヘッドと前記ワイピング部材との相対的な移動速度が遅くなるように、前記移動機構を制御する制御部と、を備える。
以下、液体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化した第1実施形態について、図を参照して説明する。
図3に示すように、ワイパーユニット30は、ノズル形成面22aに付着したインクを払拭する際に払拭方向に移動可能なワイパーホルダー31と、同ワイパーホルダー31に着脱自在に装着され、ノズル形成面22aに付着したインクを吸収可能な長尺状のワイピング部材40を搭載したワイパーカセット41と、を備えている。
図4に示すように、プリンター11は、液体噴射ヘッド22のメンテナンス制御などを司る制御部50を備えている。制御部50の入出力インターフェースには、キャリッジモーター20と、駆動モーター34とが電気的に接続されている。また、制御部50の入出力インターフェースには、液体噴射ヘッド22のノズル形成面22aから支持部材13上に支持された記録媒体Pの表面までのギャップPG(対向距離)を検出するギャップセンサー51が電気的に接続されている。そして、制御部50は、ギャップセンサー51で検出されたギャップPGの大小に応じて、キャリッジモーター20及び駆動モーター34などの駆動を制御可能としている。
本実施形態のワイパーユニット30は、合成樹脂などの不織布でできたワイピング部材40をノズル形成面22aに摺動させて、ノズル形成面22aに付着したインクを合成樹脂の繊維と繊維の隙間(空隙)に吸収して除去するものである。
本実施形態のプリンター11のように、液体噴射ヘッド22から記録媒体Pに向かってインクを噴射して印刷を行うインクジェット式のプリンターでは、記録媒体Pに向かって噴射されたインクのごく一部が霧状化し、インクミストとしてノズル形成面22aと記録媒体Pとの間で浮遊することがある。そして、こうしたインクミストは、キャリッジ17の主走査方向Xへの往復移動やインクの噴射などによって生じる気流によって、液体噴射ヘッド22のノズル形成面22aに付着することがある。なお、噴射されたインクの一部が霧状化し、インクミストとして浮遊するのは、記録媒体Pに向かって噴射されたインクに対し、空気抵抗などの反力が噴射方向と逆方向に作用するためである。
図7に示すように、本実施形態では、インクを噴射したときのギャップPGに応じて、インクを噴射後に行うワイピングの際の液体噴射ヘッド22とワイピング部材40の相対的な摺動速度VW(VW1,VW2,VW3)を三段階で選択するようになっている。すなわち、最小のギャップPG1でインクを噴射後に行うワイピングの際の摺動速度VW1は、それよりも大きなギャップPG2,PG3でインクを噴射後に行うワイピングの際の摺動速度VW2,VW3よりも速くなっている。また、最大のギャップPG3でインクを噴射後に行うワイピングの際の摺動速度VW3は、それよりも小さなギャップPG1,PG2でインクを噴射後に行うワイピングの際の摺動速度VW1,VW2よりも遅くなっている。
次に、第1実施形態のプリンター11の作用について説明する。
(1)インクを噴射するときのギャップPGが大きい場合には同ギャップPGが小さい場合よりも、ワイピングを行う際の液体噴射ヘッド22とワイピング部材40との相対的な摺動速度VWが遅くなる。すなわち、液体噴射ヘッド22のノズル形成面22aに付着するインクの量が多いと予期される場合には、少ないと予期される場合よりも、ワイピングを行う際のノズル形成面22aとワイピング部材40との相対的な摺動速度VWが遅くなる。そのため、液体噴射ヘッド22のノズル形成面22aに多量のインクが付着している場合でも、ワイピング部材40はノズル形成面22aから吸収したインクをノズル形成面22aとの摺動部位である1次吸収部位40aから非摺動部位である2次吸収部位40bに拡散しやすくなる。すなわち、ノズル形成面22aに付着したインクの量が多い場合でも、ワイピング部材40がワイピング時にノズル24内へインクやインク中の異物を押し込んでしまうことを抑制できる。したがって、液体噴射ヘッド22のノズル形成面22aに付着したインクの量に関係なく同インクを払拭して、インク噴射特性を良好に維持することができる。
次に、液体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化した第2実施形態について、図を参照して説明する。
さて、本実施形態において、ワイピングを行う際には、キャリッジモーター20を駆動させて、キャリッジ17を記録媒体Pと対向する記録領域から図9に示すホームポジションHPに移動させる。そして、この状態から、キャリッジ17を払拭方向に移動させて、液体噴射ヘッド22のノズル形成面22aをワイピング部材40と摺動させるワイピングを行う。
(3)インクを噴射するときのギャップPGが最小のギャップPG1よりも大きなギャップPG3である場合、すなわち、ノズル形成面22aに付着するインクの量が多いと予期される場合には、ワイピングを行う際にワイピング部材40の巻き取りを行うようにした。これによれば、インクを噴射するときのギャップPGが大きい場合には、ノズル形成面22aと摺動するワイピング部材40(一次摺動部位40a)の接触面積を広くできる。したがって、比較的大きなギャップPG3,PG4でインクが噴射されたことで、ノズル形成面22aに多量のインクが付着した場合には、同インクを適切に払拭してインク噴射特性を良好に維持することができる。
・第1実施形態において、第2実施形態のように、ワイピングを行う際にワイピング部材40を巻き取るようにしてもよい。この場合、第2実施形態における制動装置61と巻き取りモーター62に相当する構成を備えることが好ましい。
・第2実施形態において、比較的小さなギャップPG1,PG2でインクを噴射後に行うワイピングの際に、ワイピング部材40を巻き取るようにしてもよい。これによれば、ギャップPG1,PG2に対応する摺動速度VW1,VW2よりも高速の摺動速度VWでワイピングを行うことで、ワイピングに要する時間を短縮することができる。
・第2実施形態において、比較的大きなギャップPG3,PG4に対応する摺動速度VW3,VW4及び巻き取り量QW3,QW4において、巻き取り量QW3,QW4をさらに多くすることで、摺動速度VW3,VW4をさらに速めてもよい。
なお、上式(式1)は、ワイピングを行う際のワイピング部材40の巻き取り量QWを多くすれば、摺動速度VWを速くしてもよいことを意味する。これによれば、ワイピング部材40の巻き取り量QWを多くすることでワイピングに要する時間を短縮したり、摺動速度VWを低速とすることでワイピング部材40の巻き取り量QWを少なくしたりすることができる。
・各実施形態において、ワイピングを行う際におけるノズル形成面22aとワイピング部材40の相対的な摺動方向は、ノズル形成面22aと沿う方向であれば何れの方向であってもよい。
・各実施形態において、液体噴射装置は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置であってもよい。なお、液体噴射装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体噴射装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。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、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、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。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液体噴射装置、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液体噴射装置であってもよい。また、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であってもよい。
(イ)上記液体噴射装置は、前記ワイピング部材を保持するワイパーカセットをさらに備え、前記ワイピング部材は、長尺状に形成され、前記ワイパーカセットに保持された状態で前記液体噴射ヘッドと相対的に移動する構成とされ、前記ワイパーカセットは、前記ワイピング部材の長手方向の一端を巻装する第1のローラーと、前記ワイピング部材の長手方向の他端を巻装する第2のローラーと、前記ノズル形成面に対して前記ワイピング部材を押付ける第3のローラーと、を回転可能に支持し、前記制御部は、前記ワイピングを行う際に、前記第2ローラーを巻き取り方向に回転させて、前記ワイピング部材を前記第1のローラーから前記第2のローラーに巻き取ることが好ましい。
Claims (5)
- ノズルが形成されたノズル形成面から離れて位置するターゲットに向かって、前記ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記ノズル形成面に付着した前記液体を吸収可能なワイピング部材と、
前記ノズル形成面と前記ワイピング部材とを摺動させるワイピングを行う際に、前記液体噴射ヘッドと前記ワイピング部材とを相対的に移動させる移動機構と、
前記ノズル形成面と前記ターゲットとの対向距離が第1の距離で前記液体が噴射された場合よりも、前記対向距離が第1の距離より長い第2の距離で前記液体が噴射された場合のほうが、前記ワイピングを行う際の液体噴射ヘッドと前記ワイピング部材との相対的な移動速度が遅くなるように、前記移動機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 前記ワイピング部材を保持するワイパーカセットをさらに備え、
前記ワイピング部材は、長尺状に形成され、前記ワイパーカセットに保持された状態で前記液体噴射ヘッドと相対的に移動する構成とされ、
前記ワイパーカセットは、前記ワイピング部材の長手方向の一端を巻装する第1のローラーと、前記ワイピング部材の長手方向の他端を巻装する第2のローラーと、前記ノズル形成面に対して前記ワイピング部材を押付ける第3のローラーと、を回転可能に支持し、
前記制御部は、前記対向距離が前記第1の距離よりも長い第3の距離で前記液体が噴射された場合には、前記ワイピングを行う際に、前記第2のローラーを巻き取り方向に回転させて、前記ワイピング部材を前記第1のローラーから前記第2のローラーに巻き取らせることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記制御部は、前記対向距離が前記第3の距離で前記液体が噴射された場合よりも、前記第3の距離より長い第4の距離で前記液体が噴射された場合のほうが、前記ワイピングを行う際の前記ワイピング部材の巻き取り量を多くすることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。
- 前記ワイピングを行う際において、
前記ノズル形成面と摺動する前記ワイピング部材の摺動部位が、前記ワイピング部材の巻き取りにともなって移動する移動方向は、前記ワイパーカセットに対する前記液体噴射ヘッドの相対的な移動方向と等しいことを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。 - 液体噴射ヘッドにおけるノズルが形成されたノズル形成面から離れて位置するターゲットに向かって前記ノズルから液体を噴射させた後に、前記液体を吸収可能なワイピング部材と前記液体噴射ヘッドとを相対的に移動させることにより、前記ノズル形成面と前記ワイピング部材とを摺動させて前記ノズル形成面から前記液体を払拭するメンテナンス方法であって、
前記ノズル形成面と前記ターゲットとの対向距離が第1の距離で前記液体が噴射された場合よりも、前記対向距離が前記第1の距離より長い第2の距離で前記液体が噴射された場合のほうが、前記ワイピングを行う際の前記液体噴射ヘッドと前記ワイピング部材との相対的な移動速度を遅くすることを特徴とするメンテナンス方法。
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