JP2016068510A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能な液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液体吐出装置は、媒体に対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部４０と、液滴吐出部４０を支持し、液滴吐出部４０の移動を案内する案内部４８と、液滴吐出部４０を駆動する駆動電力と、液滴を吐出するための駆動信号とを供給する制御部と、を備え、案内部４８には、駆動電力を供給する電力供給線Ｓａと、駆動信号を供給する信号供給線Ｄａとが設けられ、液滴吐出部４０は、電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａに摺接しながら移動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

従来、装置本体側でキャリッジの移動経路に平行に配置された導電部材と、該導電部材とキャリッジとの間に形成された摺動接点機構と、を有し、装置本体側からキャリッジ側に電流を供給可能なインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−６３０１７号公報

しかしながら、上記装置では、装置本体とキャリッジとがフレキシブル配線基板によって接続され、当該フレキシブル配線基板を介して制御信号等が転送される構成であるため、装置構成が大型化してしまう、という課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、媒体に対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部と、前記液滴吐出部を支持し、前記液滴吐出部の移動を案内する案内部と、前記液滴吐出部を駆動する駆動電力と、前記液滴を吐出するための駆動信号とを供給する制御部と、を備え、前記案内部には、前記駆動電力を供給する電力供給線と、前記駆動信号を供給する信号供給線とが設けられ、前記液滴吐出部は、前記電力供給線及び前記信号供給線に摺接しながら移動することを特徴とする。

この構成によれば、制御部から液滴吐出部に対して案内部を介して駆動電力と駆動信号とが供給される。従って、制御部と液滴吐出部とをフレキシブル配線基板等で接続する必要が無くなるので、液滴吐出装置の構成を小型化することができる。

［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記液体を貯留する貯留部を備え、前記液滴吐出部の移動方向が変わるときに前記液滴吐出部と前記貯留部とが接し、前記液体が前記液滴吐出部に供給されることを特徴とする。

この構成によれば、液滴吐出部と貯留部とが接するときに、貯留部から液滴吐出部に液体が供給される。これにより、貯留部と液滴吐出部とをインクチューブ等で接続する必要が無くなるので、液滴吐出装置の構成をさらに小型化することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記案内部は、円柱状の部材であることを特徴とする。

この構成によれば、電力供給線と信号供給線とが円柱状の部材に設けられるため、例えば、平坦部に電力供給線と信号供給線とを配置する場合に比べてより小型化することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記案内部は、レールであり、前記液滴吐出部は、循環移動する複数の球体を備え、前記案内部と前記液滴吐出部とで構成される直動転がり案内ユニットを有することを特徴とする。

この構成によれば、案内部と液滴吐出部とが直動転がり案内ユニットによって構成されるので、電力供給線及び駆動信号の接続の向上とともに、案内部に対する液滴吐出部の摺動性を向上させることができる。

第１実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかる液滴吐出部及び案内部の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかる貯留部の構成を示す概略図。 第２実施形態にかかる液滴吐出部及び案内部の構成を示す概略図。

以下、本発明の第１及び第２実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。

（第１実施形態）
まず、本実施形態にかかる液滴吐出装置の構成について説明する。液滴吐出装置は、媒体に対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部と、液滴吐出部を支持し、液滴吐出部の移動を案内する案内部と、液滴吐出部を駆動する駆動電力と、液滴を吐出するための駆動信号とを供給する制御部と、を備え、案内部には、駆動電力を供給する電力供給線と、駆動信号を供給する信号供給線とが設けられ、液滴吐出部は、電力供給線及び信号供給線に摺接しながら移動するものである。液滴吐出装置は、例えば、インクジェット式プリンターである。本実施形態では、比較的大型のメディア（媒体）を扱うラージフォーマットプリンター（ＬＦＰ）を液滴吐出装置の構成例として説明する。

図１は、液滴吐出装置の構成を示す概略図である。また、図２は、液滴吐出部及び案内部の構成を示す概略図である。図１に示すように、液滴吐出装置１は、ロール紙供給部３及び記録実行部４を備えた本体部２と、排紙受け部５と、これらの部材に対して制御等を行う制御部（図示せず）等を備えている。

本体部２はベース９に立設された支柱８の上部に設けられており、媒体としてのロール紙Ｐを斜め下方に排出する排出口６を有している。排出口６の下方にはスタッカー１０の開口部７が位置しており、記録の行われたロール紙Ｐが排出口６から開口部７へ向けて排出され、スタッカー１０によって受け止められる。

ロール紙供給部３にはロール紙ロール（以下「ロール」と言う）Ｒが収納可能に構成され、ロールＲからロール紙Ｐが繰り出され、記録を実行する記録実行部４へと斜め下方へ供給される。ロールＲはロール紙ホルダー（図示せず）にセットされ、ロール紙ホルダーを駆動機構（図示せず）により回転駆動することにより、ロール紙Ｐが下流側に供給される。

記録実行部４は、図２（ａ）に示すように、ロール紙Ｐに対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部４０と、液滴吐出部４０を支持し、液滴吐出部４０の移動を案内する案内部４８と、を備えている。

液滴吐出部４０は、プラテン４５上に支持されたロール紙Ｐに対しインクを吐出する吐出ヘッド４７と、吐出ヘッド４７を搭載するキャリッジ４６と、を備えている。また、液滴吐出部４０にはインクを吐出ヘッド４７に供給するサブタンク１２０が設置されている。そして、吐出ヘッド４７は、複数のノズル部と各ノズル部に対応する素子部等を備え、素子部を駆動させることによりノズル部からロール紙Ｐに対して液体としてのインクを液滴として吐出可能な構成となっている。案内部４８は、液滴吐出部４０のキャリッジ４６を支持するものであり、Ｘ軸方向に延在している。そして、モーター等の動力によりキャリッジ４６が案内部４８に倣ってＸ軸方向に往復移動可能に構成されている。

案内部４８は、図２（ｂ）に示すように、円柱状の部材である。そして、案内部４８の表面４８ａには、駆動電力を供給する電力供給線Ｓａと、駆動信号を供給する信号供給線Ｄａとが設けられている。なお、駆動電力は液滴吐出部４０を駆動する駆動電力であり、駆動信号はインクを吐出するための信号であり、これらは制御部から供給される。また、案内部４８に設けられる電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａの各配線数は適宜設定される。

また、図２（ｃ）に示すように、キャリッジ４６の案内部４８の表面４８ａに対応する対応面４６ａには、案内部４８の電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａの各配線数に対応する電力供給線Ｓｂ及び信号供給線Ｄｂが設けられている。そして、電力供給線Ｓｂ及び信号供給線Ｄｂは、吐出ヘッド４７の素子部に内部接続されている。

そして、案内部４８側の電力供給線Ｓａとキャリッジ４６側の電力供給線Ｓｂとを対応させて摺接させるとともに、案内部４８側の信号供給線Ｄａとキャリッジ４６側の信号供給線Ｄｂとを対応させて摺接させるように液滴吐出部４０移動する。これにより、装置本体の制御部から送信された電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａが案内部４８を介して液滴吐出部４０の素子部に供給され、吐出ヘッド４７からインクが吐出され、ロール紙Ｐに画像や文字等を記録することができる。

さらに、本実施形態の液滴吐出装置１では、液体としてのインクを貯留する貯留部１１を備え、液滴吐出部４０の移動方向が変わるときに液滴吐出部４０と貯留部１１とが接し、インクが液滴吐出部４０に供給されるように構成されている（図１参照）。以下、貯留部１１の具体的な構成について説明する。

図３は、貯留部の構成を示し、図３（ａ）は、貯留部のインク注入部の構成を示し、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、貯留部の動作方法を示している。図３（ａ）に示すように、貯留部１１は、インクを貯留するメインタンク１１０と、液滴吐出部４０と接することにより液滴吐出部４０に着脱可能に搭載されたサブタンク１２０にインクを供給するインク注入部１１１と、を備えている。メインタンク１１０は、液滴吐出装置１の本体側に設置され、メインタンク１１０に貯留されているインクがインク注入部１１１を介してサブタンク１２０に供給されるように構成されている。これにより、メインタンク１１０と液滴吐出部４０とをインクチューブ等で接続する必要が無くなるので、液滴吐出装置１の構成を小型化することができる。

インク注入部１１１は、図３（ａ）に示すように、ケース１１６と、当該ケース１１６内に設置され、伸縮可能な伸縮チューブ１１２を備えている。伸縮チューブ１１２とメインタンク１１０とはインク搬送チューブ１１３によって接続され、メインタンク１１０に貯留されたインクの一部がインク搬送チューブ１１３を介して伸縮チューブ１１２内に一時的に貯留される。なお、伸縮チューブ１１２とインク搬送チューブ１１３との間には第１開閉弁１１４が設けられ、メインタンク１１０から伸縮チューブ１１２にインクが注入される際に、開放され、メインタンク１１０から伸縮チューブ１１２にインクが注入されていない場合は閉じるように構成されている。

また、ケース１１６内に設置され、伸縮チューブ１１２の外側を覆うようにインク押出パイプ１１５が設けられている。インク押出パイプ１１５は、伸縮チューブ１１２に対して押圧するように構成されている。また、伸縮チューブ１１２は、第２開閉弁１１７を介して注入口１１８に接続されている。第２開閉弁１１７は、サブタンク１２０内にインクを注入する際に開放され、サブタンク１２０内にインクを注入していない場合は閉じるように構成されている。そして、インク注入部１１１は印刷領域以外の領域のホームポジション（メンテナンスポジション）に配置されている。

次に、貯留部１１から液滴吐出部４０に対してインクを注入する際の貯留部の動作方法について説明する。図３（ｂ）は、貯留部１１と液滴吐出部４０にセットされたサブタンク１２０とが接続する前の状態を示している。ここで、サブタンク１２０は、容器１２１を有し、当該容器１２１内にインクＩが貯留される。また、容器１２１内には容器１２１内のインクＩの量に合わせて伸縮するエアバックが内蔵されている。そして、容器１２１の一側面部には、インク注入部１１１と接続する接続口１２２が設けられている。

そして、サブタンク１２０と接続する前の段階におけるインク注入部１１１では、図３（ｂ）に示すように、インク注入部１１１の伸縮チューブ１１２内にインクを蓄える。具体的には、メインタンク１１０からインク搬送チューブ１１３を介してインクを伸縮チューブ１１２内に注入する。そうすると、伸縮チューブ１１２が伸び、伸縮チューブ１１２内にインクが蓄えられる。そして、伸縮チューブ１１２内に所定のインク量が貯留されると第１開閉弁１１４が閉じてメインタンク１１０からインク注入部１１１へのインクの注入が停止される。

次いで、液滴吐出部４０がホームポジションへ移動すると、液滴吐出部４０のサブタンク１２０とインク注入部１１１とが接続して、インク注入部１１１からサブタンク１２０側にインクが供給される。具体的には、図３（ｃ）に示すように、インク注入部１１１に対して液滴吐出部４０のサブタンク１２０が移動する。そして、インク注入部１１１の注入口１１８がサブタンク１２０の接続口１２２からサブタンク１２０内部に向けて挿入される。その際、インク押出パイプ１１５が伸縮チューブ１１２を押圧するともに、第２開閉弁１１７が解放される。これにより、伸縮チューブ１１２内に貯留されたインクがサブタンク１２０に供給される。

次いで、インク注入部１１１からサブタンク１２０へのインクの供給が終了すると、液滴吐出部４０はホームポジションから印刷領域に移動する。その際、サブタンク１２０の接続口１２２が閉じられる。一方、インク注入部１１１では、伸縮チューブ１１２内へのインクの供給動作を行う（図３（ｂ））。以降、上記したように、液滴吐出部４０へのインクの供給が繰り返し行われる。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本体側に配置された制御部から送信された駆動電力及び駆動信号が案内部４８を介して液滴吐出部４０側に供給される。従って、装置本体と液滴吐出部４０との間をフレキシブル配線基板等で接続する必要が無くなるので、液滴吐出装置１の構成を小型化することができる。さらに、装置本体に配置されたメインタンク１１０のインクがインク注入部１１１を介して液滴吐出部４０のサブタンク１２０に供給されるため、メインタンク１１０とサブタンク１２０とをインクチューブ等で接続する必要が無くなるので、液滴吐出装置１の構成をさらに小型化することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、媒体に対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部と、液滴吐出部を支持し、液滴吐出部の移動を案内する案内部と、液滴吐出部を駆動する駆動電力と、液滴を吐出するための駆動信号とを供給する制御部と、を備え、案内部には、駆動電力を供給する電力供給線と、駆動信号を供給する信号供給線とが設けられ、液滴吐出部は、電力供給線及び信号供給線に摺接しながら移動するものである。そして、案内部は、レールであり、液滴吐出部は、循環移動する複数の球体を備え、案内部と液滴吐出部とで構成される直動転がり案内ユニットを有している。なお、本実施形態の液滴吐出装置１ａの基本的な構成は第１実施形態にかかる液滴吐出装置１の構成と同様なので、説明を省略し、第１実施形態と異なる構成、すなわち、記録実行部４ａの構成について主に説明する。

図４は、本実施形態にかかる液滴吐出部及び案内部の構成を示す概略図である。図４（ａ）に示すように、記録実行部４ａは、ロール紙Ｐに対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部４０ａと、液滴吐出部４０ａを支持し、液滴吐出部４０の移動を案内する案内部４８０と、を備えている。

液滴吐出部４０ａは、プラテン４５上に支持されたロール紙Ｐに対しインクを吐出する吐出ヘッド４７と、吐出ヘッド４７を搭載するキャリッジ４６０と、を備えている。また、液滴吐出部４０ａにはインクを吐出ヘッド４７に供給するサブタンク１２０が設置されている。そして、吐出ヘッド４７は、複数のノズル部と各ノズル部に対応する素子部等を備え、素子部を駆動させることによりノズル部からロール紙Ｐに対して液体としてのインクを液滴として吐出可能な構成となっている。案内部４８０は、液滴吐出部４０のキャリッジ４６０を支持するものであり、Ｘ軸方向に延在している。そして、モーター等の動力によりキャリッジ４６０が案内部４８０に倣ってＸ軸方向に往復移動可能に構成されている。

案内部４８０は、図４（ｂ）に示すように、レールであり、案内部４８０と液滴吐出部４０ａのキャリッジ４６０とで直動転がり案内ユニット４５０を構成している（図４（ａ））。具体的には、レール上の案内部４８０の両側面部には、Ｘ軸上に延びる第１溝部４８５が形成されている。また、図４（ｃ）に示すように、案内部４８０に対応するキャリッジ４６０の支持部の凹部４６１の案内部４８０の第１溝部４８５と対応する場所に第２溝部４８６が形成されているとともに、キャリッジ４６０の内部を貫き、第２溝部４８６の端部同士を連結する貫通路４９０が形成されている。そして、第２溝部４８６及び貫通路４９０には、第２溝部４８６及び貫通路４９０を循環移動する複数の球体４８１が配置されている。

そして、第１溝部４８５と第２溝部４８６とが対向するように、案内部４８０とキャリッジ４６０とを嵌め合うことにより、第１溝部４８５と第２溝部４８６との間に球体４８１が配置され、球体４８１は、第１溝部４８５と第２溝部４８６との間及び貫通路４９０を転動しながら循環移動することができる。このように構成された直動転がり案内ユニット４５０では、案内部４８０とキャリッジ４６０とが外れることなく、案内部４８０に対してキャリッジ４６０をＸ軸方向に円滑に移動させることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、案内部４８０のキャリッジ４６０を支持する表面４８０ａには、駆動電力を供給する電力供給線Ｓａと、駆動信号を供給する信号供給線Ｄａとが設けられている。なお、駆動電力は液滴吐出部４０を駆動する駆動電力であり、駆動信号はインクを吐出するための信号であり、これらは制御部から供給される。また、案内部４８０に設けられる電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａの各配線数は適宜設定される。

また、図４（ｃ）に示すように、キャリッジ４６０の案内部４８０の表面４８０ａに対応する対応面４６０ａには、案内部４８０の電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａの各配線数に対応する電力供給線Ｓｂ及び信号供給線Ｄｂが設けられている。そして、電力供給線Ｓｂ及び信号供給線Ｄｂは、吐出ヘッド４７の素子部に内部接続されている。

そして、案内部４８０側の電力供給線Ｓａとキャリッジ４６０側の電力供給線Ｓｂとを対応させて摺接させるとともに、案内部４８０側の信号供給線Ｄａとキャリッジ４６０側の信号供給線Ｄｂとを対応させて摺接させるように液滴吐出部４０ａを移動する。これにより、装置本体の制御部から送信された電力供給線Ｓａ及び信号供給線Ｄａが案内部４８を介して液滴吐出部４０ａの素子部に供給され、吐出ヘッド４７からインクが吐出され、ロール紙Ｐに画像や文字等を記録することができる。

また、本実施形態の液滴吐出装置１ａでは、液体としてのインクを貯留する貯留部１１を備え、液滴吐出部４０ａの移動方向が変わるときに液滴吐出部４０ａと貯留部１１とが接し、インクが液滴吐出部４０ａに供給されるように構成されている。なお、貯留部１１の構成は第１実施形態にかかる構成と同様なので説明を省略する。

以上、上記実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

直動転がり案内ユニット４５０の構成により、液滴吐出部４０ａと案内部４８０とが外れることなく、確実に移動させることができる。これにより、駆動電力及び駆動信号の接続性を向上させることができる。

１，１ａ…液滴吐出装置、４，４ａ…記録実行部、１１…貯留部、４０，４０ａ…液滴吐出部、４６…キャリッジ、４７…吐出ヘッド、４８…案内部、１１０…メインタンク、１１１…インク注入部、１２０…サブタンク、４５０…直動転がり案内ユニット、４６０…キャリッジ、４８０…案内部、４８１…球体。

Claims (4)

1. 媒体に対して移動し、液滴を吐出する液滴吐出部と、
   前記液滴吐出部を支持し、前記液滴吐出部の移動を案内する案内部と、
   前記液滴吐出部を駆動する駆動電力と、前記液滴を吐出するための駆動信号とを供給する制御部と、を備え、
   前記案内部には、前記駆動電力を供給する電力供給線と、前記駆動信号を供給する信号供給線とが設けられ、
   前記液滴吐出部は、前記電力供給線及び前記信号供給線に摺接しながら移動することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置において、
   前記液体を貯留する貯留部を備え、
   前記液滴吐出部の移動方向が変わるときに前記液滴吐出部と前記貯留部とが接し、前記液体が前記液滴吐出部に供給されることを特徴とする液滴吐出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置において、
   前記案内部は、円柱状の部材であることを特徴とする液滴吐出装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置において、
   前記案内部は、レールであり、前記液滴吐出部は、循環移動する複数の球体を備え、前記案内部と前記液滴吐出部とで構成される直動転がり案内ユニットを有することを特徴とする液滴吐出装置。

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