JP2021112821A - 液体を吐出する装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】手間をかけることなく昇降プラテンのずれを防止する。【解決手段】被記録媒体(布地400)を保持し、垂直方向および副走査方向に移動可能な媒体保持部(プラテン300)と、媒体保持部の副走査方向における移動経路中に設けられ、媒体保持部が下降したときに当該媒体保持部の一部にはまり込むストッパ701と、を備える。【選択図】図7A

Description

本発明は、液体を吐出する装置に関する。
従来、プラテンを昇降させる機構を有し、厚みのあるメディアにも印字可能なプリンタが知られている。例えば、特許文献1には、輸送によるずれを防止する目的で、本体フレームに加わる外力を移動によりヘッドホルダへの影響を排除することがする構成が開示されている。
特許文献1では、画像不良を発生させないようにしているが、輸送時に手間なく昇降プラテンがずれることを防止する点については言及されていない。例えば、プリンタを輸送させる際には、精密に調整された昇降プラテンの正確な位置がずれないように、昇降プラテン上の治具やカセットを取外したり、梱包材で昇降プラテンを強力に固定した状態で輸送したりして対応している。しかし、このような対処方法では、昇降プラテン上の治具等を取外し忘れて輸送した場合に、調整された昇降プラテンの位置がずれているにもかかわらず印字して画像不良を発生させて、メディアが無駄になってしまうという問題があった。
本発明は、手間をかけることなく昇降プラテンのずれを防止することを目的とする。
本発明にかかる液体を吐出する装置は、被記録媒体を保持し、垂直方向および副走査方向に移動可能な媒体保持部と、前記媒体保持部の副走査方向における移動経路中に設けられ、前記媒体保持部が下降したときに当該媒体保持部の一部にはまり込むストッパと、を備えることを特徴とする液体を吐出する装置として構成される。
本発明によれば、手間をかけることなく昇降プラテンのずれを防止することができる。
印刷装置のトレイを装着した状態の外観斜視説明図である。 印刷装置のトレイを取り外した状態の外観斜視説明図である。 印刷装置の機構部の全体構成を説明する斜視説明図である。 印刷装置の機構部の全体構成を図3と異なる方向から見た斜視説明図である。 ストッパを用いて固定しない場合の、(a)図1に示した印刷装置の装置本体の概略を示す斜視図、(b)(a)に示した装置本体の側面断面図である。 図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置において、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置において、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置において、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置において、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作の詳細を示す図である。 図5に示した印刷装置において、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作の詳細を示す図である。 電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作のフローチャートの一例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明にかかる液体を吐出する装置の一例である、布地に印刷する装置(以下、「印刷装置」という。)について図1ないし図4を参照して説明する。図1は同印刷装置のトレイを装着した状態の外観斜視説明図、図2は同印刷装置のトレイを取り外した状態の外観斜視説明図、図3は同印刷装置の機構部の全体構成を説明する斜視説明図、図4は同じく図3と異なる方向から見た斜視説明図である。なお、布地は厚みのあるメディアの一例であり、これに限らず他のメディア(例えば、段ボール紙)についても同様に適用することができる。
印刷装置1は、装置本体100内に、布地400を保持するトレイであるカセット200を着脱可能に保持して進退移動する受け部材であるステージ111と、ステージ111で保持されたカセット200に保持されている布地400に印刷する印刷手段112とを備えている。
ここで、布地400としては、ハンカチ、タオルなどの一枚の布地で形成されるものだけではなく、Tシャツ、トレーナーなどの衣服として加工された布地、トートバック等の製品の一部となっている布地にも用いることができる。
ステージ111は、装置本体100に対して矢印Y方向(送り方向)に移動可能に保持された搬送構造体113上に設けられている。ここでは、装置本体100の底部筐体部114に矢印Y方向に沿って搬送ガイド部材115が配置され、搬送構造体113のスライダ部116が搬送ガイド部材115によって移動可能に保持されている。また、ステージ111は、搬送構造体113にロッド117で昇降可能に配置され、印刷手段112のヘッド122との間のギャップを調整可能とする。
印刷手段112は、ステージ111に対して矢印X方向(主走査方向)に移動するキャリッジ121と、キャリッジ121に搭載されたヘッド122とを備えている。キャリッジ121は、矢印X方向に沿って配置されたガイド部材123で移動可能に保持され、駆動モータ124によってタイミングベルト125などの走査機構部を介して矢印X方向に往復移動される。ヘッド122は液体吐出ヘッドを用いて、インクを布地表面に吐出して画像の形成を行っているが、これに限るものではない。
この印刷装置1においては、カセット200のプラテン300に布地400をセットした状態で、装置本体100内のステージ111にカセット200を装着して保持する。そして、ステージ111の矢印Y方向への移動とヘッド122の矢印X方向への往復移動を繰り返すことで、布地400に所要の画像を印刷する。
このような印刷装置1において、プラテンを昇降させて、布地400といった厚みのあるメディアにも印刷可能とするプリンタとして機能させるために、プラテン300が、電源OFF時に必ずストッパに引っかかる位置に移動し、本体フレームに固定されてから電源がOFFされることが特徴になっている。
図5は、ストッパを用いて固定しない場合の、(a)図1に示した印刷装置1の装置本体100の概略を示す斜視図、(b)(a)に示した装置本体100の側面断面図である。装置本体100では、プラテン300を昇降させて厚みのあるメディアにも印刷可能な構成となっている。以下に示すように、プラテン300は昇降可能であり、プラテン300上にメディアとなる布地400をセットした後、ヘッド122の下で適正な高さまで移動する。プラテン300はヘッド122の下を前後に移動することによって、上記布地400に印刷し、印刷後は前方向D1に移動することができる。
図5(b)に示すように、装置本体100には、プラテン300の移動を制御するための移動制御機構500を有している。移動制御機構500は、装置本体100の内部に設けられた図示しないCPU等の演算装置からの指示に従って動作する。移動制御機構500は、プラテン300を支持して昇降させる第1の移動機構501と、上記布地400の移動方向となる装置本体100の前後のガイドレールGの方向にプラテン300を移動させる第2の移動機構502とを有している。第1の移動機構501、第2の移動機構502は、図示しないモータ等の駆動部により駆動される。
図6A〜6Fは、図5に示した印刷装置を用いたときの印刷動作時におけるプラテン動作の詳細を示す図である。
まず、ユーザの操作により、プラテン300が前方向D1に移動して所定のメディアセット位置に到達すると、布地400がプラテン300にセットされる(図6A)。そして、ユーザの操作により、移動制御機構500は、第2の移動機構502を制御し、布地400が載せられたプラテン300を、あらかじめ定められたヘッド122の下の位置まで水平方向D2に移動させる(図6B)。
その後、移動制御機構500は、第1の移動機構501を制御し、布地400が載せられたプラテン300を、あらかじめ定められたヘッド122の真下の位置まで方向D3に上昇移動させる(図6C)。さらに、移動制御機構500は、この位置から第2の移動機構502を制御し、布地400が載せられたプラテン300を、あらかじめ定められた印刷開始位置となる後方位置まで水平に移動させる(図6D)。
そして、移動制御機構500は、第2の移動機構502を制御し、上記後方位置まで移動されたプラテン300を前方向D4に水平に移動させる。このとき、ヘッド122が装置本体100の上記演算装置からの指示に従って、布地400に所定の情報を印刷する(図6E)。移動制御機構500は、ヘッド122がすべての所定の情報を印刷して印刷が終了した旨を上記演算装置から受け取ると、第2の移動機構502を制御し、布地400を取ることができる位置まで移動させる(図6F)。
図7A〜7Eは、図5に示した印刷装置において、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作の詳細を示す図である。当該図面において、ストッパ機構700は、プリンタフレーム等の剛性のある構造体等に設けられている。したがって、強固にプラテンを固定できるので、画像不良を防止する効果が高く、落下等の強い衝撃にも耐えることができる。ストッパ機構700は、ストッパ701と、当該ストッパ701に固定して連結された構造体702とを有している。構造体702は、ストッパ701を支えるものであればその材質は問わない。
後述するように、初期位置となる電源OFF時には、プラテン300は、構造体702と連結されたストッパ701に連結して固定される位置に移動する。ストッパ701は、例えば、底部が構造体702により固定されたピン形状をなし、ストッパ701の先端側が、プラテン300に設けられた穴に引っかかることで連結し、電源OFF時においてプラテン300を固定させている。
まず、電源OFF時においては、移動制御機構500により、上述したように、プラテン300が構造体702と連結されたストッパ701に突き当てられて引っかかった位置にある(図7A)。ユーザの操作により、プラテン300が前方向D5に移動して所定のメディアセット位置に到達すると、布地400がプラテン300にセットされる。そして、ユーザの操作により、移動制御機構500は、第1の移動機構501を制御し、布地400が載せられたプラテン300を、あらかじめ定められたストッパ701との連結を解除可能な位置まで方向D6に上昇移動させる(図7B)。
さらに、移動制御機構500は、この位置から第2の移動機構502を制御し、布地400が載せられたプラテン300を、あらかじめ定められたヘッド122と接触しない位置まで水平方向D7に移動させる(図7C)。移動制御機構500は、第1の移動機構501を制御し、その位置から、布地400が載せられたプラテン300を、図6A〜6Fの場合と同様に、通常の印刷位置まで方向D7に下降移動させる(図7D)。
図7Dに示すように、媒体保持部であるプラテン300の下側の部位は、ストッパ701を避けるように凹形状のスリットが設けられている。ストッパ701はプラテン300の当該スリットに入り込んでストッパ701の側面とプラテン300の凹部の側面とが略接触する位置まで下降する。したがって、印刷装置1のサイズを大きくすることなくストッパ701の機能を追加することができる。つまり、プラテン300の下側の部位は上記凹形状でない場合には、上記側面同士が略接触する位置まで下降することができず、その分だけ印刷装置1の高さが必要となるところ、上記構成を採用することにより、そのような場合に比べてよりコンパクトな印刷装置1とすることができる。
そして、移動制御機構500は、第2の移動機構502を制御し、布地400が載せられたプラテン300を、あらかじめ定められたヘッド122の下の位置まで水平方向D2に移動させる(図7E)。
その後、移動制御機構500は、図6Cから6Fまでと同様の動作を行う。そして、移動制御機構500は、第2の移動機構502を制御し、図7Aに示した位置まで水平方向にプラテン300を移動させ、構造体702と連結されたストッパ701に突き当てられると、当該位置でプラテン300の移動を停止させる。このとき、プラテン300に設けられた穴にストッパ701が引っかかる状態となっているため、プラテン300がストッパ701により連結して固定される。したがって、このような手順でプラテンを固定させることで、メディアの厚みにも支障をきたすことなく輸送時においてプラテンの位置ズレを防止することができる。
続いて、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作について説明する。図8は、電源OFF時にストッパと連結して固定する位置に移動するプラテン動作のフローチャートの一例を示す図である。
図8に示すように、まず、装置本体100が、電源OFFされた旨の信号を受け取ったか否かを判定し(S801)、電源OFFされた旨の信号を受け取ったと判定した場合(S801;Yes)、次のステップに進む。一方、装置本体100は、電源OFFされた旨の信号を受け取っていないと判定した場合(S801;No)、そのまま待機する。
装置本体100が、電源OFFされた旨の信号を受け取ったと判定すると(S801;Yes)、移動制御機構500は、装置本体100からの指示に従って、プラテン300を上昇させる(S802)。その理由は、後述するように、ストッパ701と連結して固定する位置にプラテン300を移動させるために、プラテン300が図7Bに示す高さにあることが必要であるためである。そのため、電源OFF時にプラテン300が必ず上記高さに位置するように制御している。なお、S802の処理は、次のS803において移動制御機構500によりプラテン300が所定の位置まで上昇していない場合にのみ実行してもよい。
装置本体100は、移動制御機構500によりプラテン300が所定の位置まで上昇しているか否かを判定し(S803)、移動制御機構500によりプラテン300が所定の位置まで上昇していると判定した場合(S803;Yes)、次のステップに進む。一方、装置本体100は、移動制御機構500によりプラテン300が所定の位置まで上昇していないと判定した場合(S803;No)、そのまま上昇動作を継続させる。
装置本体100は、プラテン300が所定の位置まで上昇していると判定した場合(S803;Yes)、その位置からプラテン300を前方に移動させる(S804)。その理由は、後述するように、ストッパと連結して固定する位置にプラテン300を移動させるために、プラテン300が図7Bに示す水平方向における前方の位置にあることが必要であるためである。そのため、電源OFF時にプラテン300が必ず上記前方の位置にあるように制御している。なお、S804の処理は、次のS805において移動制御機構500によりプラテン300が所定の前方位置まで移動していない場合にのみ実行してもよい。
装置本体100は、移動制御機構500によりプラテン300が所定の前方位置まで移動しているか否かを判定し(S805)、移動制御機構500によりプラテン300が所定の前方位置まで移動していると判定した場合(S805;Yes)、次のステップに進む。一方、装置本体100は、移動制御機構500によりプラテン300が所定の前方位置まで移動していないと判定した場合(S805;No)、そのまま前方への移動動作を継続させる。
そして、装置本体100は、プラテン300が所定の前方位置まで移動していると判定した場合(S805;Yes)、その位置からプラテン300を所定の下方位置まで下降させる(S806)。その理由は、後述するように、ストッパと連結して固定する位置にプラテン300を移動させるために、プラテン300に設けられた穴が図7Aに示すようにストッパ701に引っかかる位置にあることが必要であるためである。
装置本体100は、移動制御機構500によりプラテン300が所定の下方位置まで下降しているか否かを判定し(S807)、プラテン300が所定の下方位置まで下降していると判定した場合(S807;Yes)、ストッパ701がプラテン300に設けられた穴にはまり込んで挿入され、プラテン300がストッパ701に引っかかる位置に到達したと判断し、印刷装置1の電源をOFFする(S808)。一方、装置本体100は、移動制御機構500によりプラテン300が所定の下方位置まで下降していないと判定した場合(S807;No)、そのまま下降動作を継続させる。
このように、本実施例では、被記録媒体となるメディアを保持し、垂直方向および副走査方向に移動可能な媒体保持部であるプラテン300と、当該媒体保持部の副走査方向における移動経路中に設けられ、当該媒体保持部が下降したときに当該媒体保持部の一部にはまり込むストッパ701と、を備えるので、手間をかけることなく、簡素な機構で昇降プラテンのずれを防止することができる。
例えば、上記媒体保持部は、印刷装置1の電源がOFFされたときに、ストッパ701まで移動してはまり込むので、電源がOFFされて印刷装置1が輸送される時でも、プラテン300の位置ズレを防止することができる。なお、本例では、プラテン300の位置ズレを防止するために、上記媒体保持部がストッパ701まで移動してはまり込む場合を例示したが、上記媒体保持部がストッパ701まで移動し、ストッパ701が上記媒体保持部の副走査方向における外面に接することにより、プラテン300の位置ズレを防止してもよい。このような構成により、ストッパ701まで移動してはまり込む機構や制御を必要とすることなく、簡素な構成でプラテン300の位置ズレを防止することができる。
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものとする。
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
1 印刷装置
11 印刷手段
111 ステージ
100 装置本体
200 カセット
300 プラテン
400 布地
500 移動制御機構
501 第1の移動機構
502 第2の移動機構
700 ストッパ機構
701 ストッパ
702 構造体
特開2010−52177号公報

Claims (5)

  1. 被記録媒体を保持し、垂直方向および副走査方向に移動可能な媒体保持部と、
    前記媒体保持部の副走査方向における移動経路中に設けられ、前記媒体保持部が下降したときに当該媒体保持部の一部にはまり込むストッパと、
    を備えることを特徴とする液体を吐出する装置。
  2. 前記媒体保持部は、前記液体を吐出する装置の電源がOFFされたときに、前記ストッパまで移動してはまり込む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体を吐出する装置。
  3. 前記媒体保持部は、前記ストッパを避けるスリットが設けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体を吐出する装置。
  4. 前記ストッパは、前記液体を吐出する装置のフレームに設けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体を吐出する装置。
  5. 被記録媒体を保持し、垂直方向および副走査方向に移動可能な媒体保持部と、
    前記媒体保持部の副走査方向における移動経路中に設けられ、前記媒体保持部が下降したときに当該媒体保持部の副走査方向における外面に接するストッパと、
    を備えることを特徴とする液体を吐出する装置。

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