JP2017159492A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記課題を解決する液体噴射装置は、媒体に対して液体を噴射可能なノズルを有する液体噴射部と、前記液体噴射部を払拭可能な払拭部と、前記液体噴射部と対向する位置において、前記液体噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス動作によって排出された廃液を受容する廃液受容部と、前記廃液受容部に接触して、前記廃液受容部が受容した前記廃液を回収する回収部と、を備え、前記払拭部は、前記回収部に接触して、前記回収部が回収した前記廃液を払拭する。
この構成によれば、回収部によって回収された廃液が液体噴射部に付着することを抑制できる。
この構成によれば、払拭部による液体噴射部の払拭時には液体が払拭方向の下流側に向かって飛び散り易いので、この飛散した液体を廃液受容部によって回収し易くすることができる。
上記液体噴射装置は、前記払拭部及び前記廃液受容部を保持する基部を備え、前記相対移動機構は、前記基部を前記液体噴射部及び前記回収部に対して移動させることが好ましい。
上記液体噴射装置は、前記液体噴射部及び前記回収部を保持するキャリッジを備え、前記相対移動機構は、前記キャリッジを前記払拭部及び前記廃液受容部に対して移動させることが好ましい。
上記液体噴射装置は、前記相対移動機構による前記基部の移動方向及び前記液体噴射部が前記液体を噴射する方向の両方と交差する方向に前記液体噴射部を移動させる移動機構を備え、前記移動機構により前記液体噴射部を前記廃液受容部及び前記払拭部に対向可能な位置に移動させ、前記液体噴射部と前記廃液受容部とが対向した状態で、前記ノズルから前記廃液受容部に前記液体を噴射し、前記相対移動機構により前記払拭部を前記液体噴射部に対して相対移動させて、前記液体噴射部を払拭し、前記移動機構により前記液体噴射部を前記基部が移動する領域と対向する位置から退避させ、前記相対移動機構により前記払拭部を前記回収部に接触させることが好ましい。
この構成によれば、回収部を変位させることで、回収部の廃液受容部に対する接触量及び回収部の払拭部に対する接触量を調節することができる。
以下、液体噴射装置の一例として、液体であるインクを噴射して文字や図形等を含む画像を印刷するインクジェット式プリンターについて、図面を参照しながら説明する。
次に、ヘッドユニット2の構成について詳述する。
液体噴射部1は、インクの色毎(液体の種類毎)に設けられた複数(本実施形態では4つ)のヘッドユニット2を有する。
次に、ヘッドユニット2を有する液体噴射部1について詳細に説明する。
図6に示すように、液体噴射部1は、4つのヘッドユニット2と、ヘッドユニット2を保持すると共にヘッドユニット2にインクを供給するホルダー部材を含む流路部材200と、流路部材200に保持されたヘッド基板300と、可撓性配線基板の一例である配線基板121とを備えている。
図8(a)〜図8(c)に示すように、流路部材200は、上流流路部材210と、ホルダー部材の一例である下流流路部材220と、上流流路部材210と下流流路部材220との間に配置されるシール部材230とを具備する。
次に、メンテナンス装置710の構成について詳述する。
図9に示すように、非印刷領域RAは、ワイパーユニット750が設けられた払拭領域WAと、フラッシングユニット751が設けられた受容領域FAと、キャップユニット752が設けられたメンテナンス領域MAとを含む。すなわち、非印刷領域RAには、払拭領域WA、受容領域FA、及びメンテナンス領域MAが、走査方向Xにおいて印刷領域PA(図2参照)側から、払拭領域WA、受容領域FA、メンテナンス領域MAの順で配置されている。
次に、流体噴射装置775の構成について詳述する。
図10に示すように、流体噴射装置775は、液体噴射部1に対して、空気(気体)及び第2液体(洗浄液)のうちの少なくとも一方を噴射可能に構成されている。そして、流体噴射装置775は、空気と第2液体とを一緒に噴射させることで、空気と第2液体とが混合された混合流体を噴射することが可能になっている。
次に液体噴射装置7の電気的構成について説明する。
図13に示すように、液体噴射装置7は、液体噴射装置7を統括的に制御する制御部810を備えている。制御部810は、リニアエンコーダー811と電気的に接続されている。リニアエンコーダー811は、図1に示すキャリッジ723の背面側にガイド軸722に沿って延びるように設けられたテープ状の符号板と、キャリッジ723に固定されて符号板に穿孔された一定ピッチのスリットを透過した光を検出するセンサーとを備えている。
次に、液体噴射装置7の作用について、特にメンテナンス装置710が液体噴射部1に対して行うメンテナンス動作に着目して説明する。
次に、液体噴射装置の第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。
この第2実施形態は、図16に示すように、第1実施形態のメンテナンス装置710におけるワイパーユニット750及びフラッシングユニット751を、メンテナンスユニット830に変更したものである。なお、第2実施形態では、第1実施形態と同じ符号を付したものは第1実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
図21に示すように、布ホルダー838に布シート837を装着する場合には、まず、未使用のロール状の布シート837の中心孔868に繰出軸839を挿入し、繰出軸839から少し繰り出された布シート837の先端に巻取軸840を取り付ける。続いて、図22に示すように、繰出軸839の両端部を一対の繰出軸受部842に支持させると、未使用のロール状の布シート837が布ホルダー838内の一端側にセットされる。
図25に示すように、液体噴射部1のメンテナンスを行う場合には、まず、基部832を待機位置(図25に示す位置)で待機させた状態で移動機構を構成するキャリッジモーター748の駆動によりキャリッジ723を移動させて液体噴射部1を整備領域SAに移動させる。すなわち、液体噴射部1を廃液受容部835及び払拭部833に対向可能な位置に移動させる。そして、液体噴射部1と廃液受容部835とが対向した状態で液体噴射部1のノズル21から廃液受容部835に印刷とは無関係にインクを廃インクHI(廃液)として噴射(排出)するフラッシングを行うと、ノズル21内のメニスカスが整えられる。
(1)液体噴射装置7は、液体噴射部1のメンテナンスを行うメンテナンス動作として、流体噴射部834が非開口領域HKRに対して流体RTを噴射する流体噴射を行う。このため、ノズル21が開口する開口領域KRに対して流体噴射が行われないので、ノズル21内のメニスカスを壊すことなく流体噴射による液体噴射部1のメンテナンスを行うことができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。また、上記各実施形態と下記の各変更例とは、任意に組み合わせて用いることもできる。
・液体噴射部1における開口領域KRの撥液性と非開口領域HKRの撥液性とは、実質的に同じであってもよい。
・液体噴射装置7には、回収部836を重力方向Zに沿って昇降させる昇降機構を設けるようにしてもよい。この場合、回収部836は、払拭部833に払拭されるときの高さを、廃液受容部835の網体848上の廃インクHIを削ぎ取るときの高さよりも高くすることが好ましい。
・遮蔽機構855は省略してもよい。この場合、噴射口851は、液体噴射部1の非開口領域HKRを狙って流体RTを噴射することが可能な噴射ノズルで構成することが好ましい。
・液体噴射装置7は、必ずしも、流体噴射部834による液体噴射部1に対する流体噴射を行った後、払拭部材845が液体噴射部1の払拭を行う必要はない。
・液体噴射装置7における廃液受容部835は、払拭部833が液体噴射部1を払拭する際の払拭方向(搬送方向Yと同じ)において、必ずしも払拭部833よりも下流側に配置する必要はない。
・図35に示すように、外部混合型の流体噴射ノズル778の代わりに、液体流路788aから供給される第2液体と気体流路783aから供給される空気とを混合して混合流体を生成する混合部KAを内部に有する、いわゆる内部混合型の流体噴射ノズル778Bを用いてもよい。この場合、混合部KAで生成された混合流体は、流体噴射ノズル778Bの先端(上端)に設けられた噴射口778jから噴射される。
・非印刷領域LAにおける流体噴射装置775と印刷領域PAとの間に、液体噴射部1A,1Bの液体噴射面20aを払拭するワイパーを別途設けるようにしてもよい。このようにすれば、流体噴射装置775による液体噴射部1A,1Bへの混合流体の噴射後に、印刷領域PAを横切って印刷部720をホームポジションHP側へ移動させる前に混合流体(第2液体)で濡れた液体噴射面20aを上記ワイパーで払拭することができる。したがって、印刷領域PAでの印刷部720の移動中に液体噴射面20aに付着した混合流体(第2液体)が垂れることを抑制することができる。
・ノズル21の開口よりも小さい第2液体の液滴の質量と当該液滴のノズル21の開口位置における飛翔速度の2乗との積は、必ずしもノズル21の開口から噴射されるインク滴の質量と当該インク滴の飛翔速度の2乗との積よりも大きくする必要はない。
次に、第1液体としてのインク(着色インク)について以下に詳述する。
[1.色材]
インクは、色材を含んでもよい。上記色材は、顔料及び染料から選択される。
色材として顔料を用いることにより、インクの耐光性を向上させることができる。顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。無機顔料としては、特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、及び酸化シリカが挙げられる。
顔料の平均粒子径は、ノズル21における目詰まりを抑制することができ、かつ、吐出安定性が一層良好となるため、250nm以下であることが好ましい。なお、本明細書における平均粒子径は、体積基準のものである。測定方法としては、例えば、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定することができる。粒度分布測定装置としては、例えば、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計(例えば、日機装社(Nikkiso Co., Ltd.)製のマイクロトラックUPA)が挙げられる。
色材として染料を用いることができる。染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能である。色材の含有量は、インクの総質量(100質量%)に対して、0.4〜12質量%であることが好ましく、2質量%以上5質量%以下であることがさらに好ましい。
インクは、樹脂を含有する。インクが樹脂を含有することにより、媒体上に樹脂被膜が形成され、結果としてインクを媒体上に十分定着させて、主に画像の耐擦性を良好にする効果を発揮する。このため、樹脂エマルジョンは熱可塑性樹脂であることが好ましい。樹脂の熱変形温度は、ノズル21の目詰まりを起こしにくく、媒体の耐擦性を持たせられるという有利な効果が得られるため、40℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。
インクは、樹脂エマルジョンを含んでもよい。樹脂エマルジョンは、媒体が加熱される際、好ましくはワックス(エマルジョン)と共に樹脂被膜を形成することで、インクを媒体上に十分定着させて画像の耐擦性を良好にする効果を発揮する。上記の効果により樹脂エマルジョンを含有するインクで媒体を印刷した場合、インクは特にインク非吸収性又は低吸収性の媒体上で耐擦性に優れたものとなる。
インクは、ワックスを含んでもよい。インクがワックスを含むことにより、インク非吸収性及び低吸収性の媒体上でのインクの定着性がより優れたものとなる。ワックスは、中でもエマルジョンタイプのものがより好ましい。上記ワックスとしては、以下に限定されないが、例えば、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、及びポリオレフィンワックスが挙げられ、中でも後述するポリエチレンワックスが好ましい。なお、本明細書において、「ワックス」とは、主に、後述する界面活性剤を使用して、固体ワックス粒子を水中に分散させたものを意味する。
インクは、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤として、以下に限定されないが、例えばノニオン系界面活性剤が挙げられる。ノニオン系界面活性剤は、媒体上でインクを均一に拡げる作用がある。このため、ノニオン系界面活性剤を含むインクを用いて印刷を行った場合、滲みの殆ど無い高精細な画像が得られる。このようなノニオン系界面活性剤としては、以下に限定されないが、例えば、シリコン系、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル系、多環フェニルエーテル系、ソルビタン誘導体、及びフッ素系の界面活性剤が挙げられ、中でもシリコン系界面活性剤が好ましい。
インクは、公知の揮発性の水溶性有機溶剤を含んでもよい。ただし、上述のとおり、インクは、有機溶剤の一種であるグリセリン(1気圧下での沸点が290℃)を実質的に含まず、また1気圧下相当での沸点が280℃以上のアルキルポリオール類(上記グリセリンを除く)を実質的に含まないことが好ましい。
インクは、非プロトン性極性溶媒を含んでもよい。インクに非プロトン性極性溶媒を含有することにより、インクに含まれる上述の樹脂粒子が溶解するため、印刷の際にノズル21の目詰まりを効果的に抑制することができる。また、塩化ビニル等の媒体を溶解させる性質があるので、画像の密着性が向上する。
インクは、上記の成分に加えて、防かび剤、防錆剤、及びキレート化剤などをさらに含んでもよい。
界面活性剤としては、アルキルアミン塩類、および第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤;ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、および脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤;アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタイン等の両イオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、およびポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤等を用いることができるが、これらの中でも特に、アニオン性界面活性剤もしくはノニオン性界面活性剤が好ましい。
前記式(I)〜(IV)の化合物以外では、例えばジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、2−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
Claims (8)
- 媒体に対して液体を噴射可能なノズルを有する液体噴射部と、
前記液体噴射部を払拭可能な払拭部と、
前記液体噴射部と対向する位置において、前記液体噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス動作によって排出された廃液を受容する廃液受容部と、
前記廃液受容部に接触して、前記廃液受容部が受容した前記廃液を回収する回収部と、
を備え、
前記払拭部は、前記回収部に接触して、前記回収部が回収した前記廃液を払拭することを特徴とする液体噴射装置。 - 前記払拭部は、前記液体噴射部を払拭した後、前記回収部に接触することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
- 前記廃液受容部は、前記払拭部が前記液体噴射部を払拭する際の払拭方向において、前記払拭部よりも下流側に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体噴射装置。
- 前記払拭部及び前記廃液受容部と、前記液体噴射部及び前記回収部とを、前記払拭部が前記液体噴射部を払拭する払拭方向に相対移動させる相対移動機構を備えることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記払拭部及び前記廃液受容部を保持する基部を備え、
前記相対移動機構は、前記基部を前記液体噴射部及び前記回収部に対して移動させることを特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。 - 前記液体噴射部及び前記回収部を保持するキャリッジを備え、
前記相対移動機構は、前記キャリッジを前記払拭部及び前記廃液受容部に対して移動させることを特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。 - 前記相対移動機構による前記基部の移動方向及び前記液体噴射部が前記液体を噴射する方向の両方と交差する方向に前記液体噴射部を移動させる移動機構を備え、
前記移動機構により前記液体噴射部を前記廃液受容部及び前記払拭部に対向可能な位置に移動させ、
前記液体噴射部と前記廃液受容部とが対向した状態で、前記ノズルから前記廃液受容部に前記液体を噴射し、
前記相対移動機構により前記払拭部を前記液体噴射部に対して相対移動させて、前記液体噴射部を払拭し、
前記移動機構により前記液体噴射部を前記基部が移動する領域と対向する位置から退避させ、
前記相対移動機構により前記払拭部を前記回収部に接触させることを特徴とする請求項5に記載の液体噴射装置。 - 前記回収部は、前記液体噴射部が前記液体を噴射する方向に変位可能であることを特徴とする請求項1〜請求項7のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
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