JP5282697B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、第1実施形態に係るインク吐出装置10は、「吐出対象物」としての用紙Pを印刷領域Qに搬送する用紙搬送部Aと、印刷領域Qに搬送された用紙Pに画像を印刷する印刷部Bと、パージ動作を実行するためのメンテナンス部Cと、これらを制御する制御部Dとを備えている。「用紙搬送部A」、「印刷部B」、「メンテナンス部C」および「制御部D」は、説明の便宜上、機能面に着目して付けた名称であり、これらの部分は、具体的には以下のように構成されている。
図1に示すように、用紙搬送部Aは、用紙Pを印刷領域Qに導く搬送経路12と、搬送経路12において印刷領域Qよりも上流側に配置された上流側搬送ローラ14aと、搬送経路12において印刷領域Qよりも下流側に配置された下流側搬送ローラ14bと、搬送ローラ14a,14bを所定のタイミングで回転させる駆動モータ16とを有している。駆動モータ16で搬送ローラ14a,14bを回転させることによって、用紙Pを印刷領域Qに搬送すると、用紙Pの上面が後述するインク吐出ヘッド22のノズル形成面20a(図2)に対向し、用紙Pの上面に対する印刷が可能になる。なお、以下の説明では、用紙Pの搬送方向を「副走査方向Y」といい、副走査方向Yに対して直交する方向を「主走査方向X」という。
図1に示すように、印刷部Bは、インクを吐出する複数のノズル20を有するインク吐出ヘッド22と、インク吐出ヘッド22にインクを供給するインク供給部24と、インク吐出ヘッド22を搭載するキャリッジ26と、キャリッジ26を往復移動させる走査部28とを有している。
図1および図2に示すように、メンテナンス部Cは、キャリッジ26の停止時にインク吐出ヘッド22のノズル形成面20aを覆うノズルキャップ70と、ノズルキャップ70の内部空間(すなわちキャップ空間)S1から空気および廃インクを吸引する「吸引手段」としての吸引部72と、ノズルキャップ70およびインク吐出ヘッド22を近接離間する方向(本実施形態では上下方向)に相対移動させる「移動手段」としての昇降部74とを有している。
図1に示すように、制御部Dは、「用紙搬送部A」の駆動モータ16、「印刷部B」のドライバIC34(図2)および駆動モータ66、「メンテナンス部C」の吸引ポンプ104および駆動モータ118等の駆動部品を制御するものであり、図示していないが、各種の演算処理を実行する中央演算処理装置(CPU)および各種のプログラムまたはデータを記憶する記憶装置(RAM、ROM)等を有している。そして、中央演算処理装置(CPU)および記憶装置(RAM、ROM)等に対して、上記駆動部品のそれぞれが電気配線120a〜120eを介して電気的に接続されている。
図1に示すように、インク吐出装置10の印刷動作が開始されると、搬送ローラ14a,14bが回転されることによって、用紙Pが印刷領域Qに所定のタイミングで搬送される。また、駆動ベルト64が回転されることによって、キャリッジ26が主走査方向Xに往復移動される。そして、ドライバIC34からインク吐出ヘッド22の複数の駆動部に駆動信号が与えられることによって、当該駆動部に対応する複数のノズル20からインクが選択的に吐出され、用紙Pの上面に画像が印刷される。
以下には、図5(フロー図)および図6(工程図)に従って、メンテナンス部Cおよび制御部Dによる「パージ動作」を説明する。
以下には、図7(フロー図)および図8(工程図)に従って、制御部Dによる「アンキャッピング動作」を説明する。
図9に示す第2実施形態に係るインク吐出装置120は、第1実施形態に係るインク吐出装置10(図1、図2)のインク吐出ヘッド22をインク吐出ヘッド122に変更するとともに、ノズルキャップ70をノズルキャップ124に変更したものであり、その他の部分の構成や各種の動作は、インク吐出装置10と同様である。なお、図9では、インク吐出装置10の各部分に対応する箇所に当該部分と同じ参照番号を付している(以下の第3〜6実施形態において同じ。)。
図10に示す第3実施形態に係るインク吐出装置140は、第1実施形態に係るインク吐出装置10(図1、図2)のインク吐出ヘッド22をインク吐出ヘッド142に変更するとともに、ノズルキャップ70をノズルキャップ144に変更したものである。
図11に示す第4実施形態に係るインク吐出装置160は、第1実施形態に係るインク吐出装置10(図1、図2)のインク吐出ヘッド22をインク吐出ヘッド162に変更するとともに、ノズルキャップ70をノズルキャップ164に変更したものである。
図12に示す第5実施形態に係るインク吐出装置180は、第4実施形態に係るインク吐出装置160(図11)における空気流入孔172を空気流入孔182に変更するとともに、自動開閉弁174を機械式の自動開閉弁184に変更したものである。
第6実施形態に係るインク吐出装置(図示省略)は、第1実施形態に係るインク吐出装置10(図1、図2)のノズルキャップ70を図13に示すノズルキャップ200に変更したものである。
第7実施形態に係るインク吐出装置(図示省略)は、第1実施形態に係るインク吐出装置10(図1、2)に対して、ノズル形成面20aを用紙P等から保護するためのノズルガイド(図示省略)を、ノズル20が形成された領域の周囲に位置するように設けたものである。そして、第7実施形態において、インク吐出装置が「第1状態」にある場合には、外側リップ84とノズルガイドとが離間するように、ノズルキャップ70が位置付けられる。一方、「第2状態」にある場合には、外側リップ84がノズルガイドに密着するように、ノズルキャップ70が位置付けられる。
第8実施形態に係るインク吐出装置(図示省略)では、「パージ動作」において、ステップS7(図5)の後に、インク吐出装置10の状態が「第2状態」から「第1状態」に移行され、キャップ空間G1が大気開放される。このとき、ノズル20からインクの排出が停止される。同時に、吸引ポンプ104を駆動して、キャップ空間G1内のインクを排出する。これにより、ノズルキャップ70のキャップ空間G1内に残存するインクを排出することができる。
B… 画像形成部
C… メンテナンス部
D… 制御部
G1… キャップ空間
G2… リップ空間
P… 用紙(吐出対象物)
Q… 印刷領域
X… 主走査方向
Y… 副走査方向
10,120,140,160,180… インク吐出装置
20a… ノズル形成面
20… ノズル
22… インク吐出ヘッド
24… インク供給部
26… キャリッジ
28… 走査部
30… 流路ユニット
32… 駆動ユニット
34… ドライバIC
70… ノズルキャップ
72… 吸引部(吸引手段)
74… 昇降部(移動手段)
80… キャップ本体
82c… 稜線
82… 内側リップ
84… 外側リップ
86… 連通孔
88… 第1補強部材
89… 第2補強部材
94… 排出孔
100… 廃インクタンク
102… 廃インク流路
104… 吸引ポンプ(一方向ポンプ)
112… コイルバネ
114… カム
174,184… 自動開閉弁
Claims (7)
- 液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルが形成されたノズル形成面を覆うキャップ本体と、前記キャップ本体と一体に環状に形成された内側リップと、前記内側リップを外側から取り囲むようにして前記キャップ本体と一体に環状に形成された外側リップと、前記内側リップと前記外側リップとの間に位置するリップ空間と前記内側リップの内側に位置するキャップ空間とを連通する連通孔とを有するノズルキャップと、
前記キャップ空間内の空気を吸引することによって前記キャップ空間内に負圧を生じさせる吸引手段と、
前記ノズルキャップおよび前記液体吐出ヘッドを近接離間する方向に相対移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段によって前記ノズルキャップと前記液体吐出ヘッドとが互いに近接されて、前記内側リップおよび前記外側リップの両方が前記ノズル形成面またはその周辺に密着したときに、前記複数のノズルが前記内側リップにより取り囲まれた状態で前記リップ空間および前記キャップ空間の両方が気密的に封止され、
前記連通孔の流路抵抗は、前記内側リップおよび前記外側リップの両方が前記ノズル形成面またはその周辺に密着した状態で前記吸引手段によって前記キャップ空間内の空気が吸引されたときに、前記複数のノズルのいずれか一つから液体が排出されるより前に前記リップ空間内に残存した空気が前記連通孔を通って前記キャップ空間内に引き込まれるように設計されている、液体吐出装置。 - 前記連通孔の流路抵抗は、前記内側リップが前記ノズル形成面またはその周辺に密着し、かつ、外側リップが前記ノズル形成面またはその周辺から離間した状態で前記吸引手段によって前記キャップ空間内の空気が吸引されたときに、前記複数のノズルのメニスカスのうち最低耐圧のメニスカスが破壊されることなく前記リップ空間内の空気が前記連通孔を通って前記キャップ空間内に引き込まれるように設計されている、請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記移動手段は、前記内側リップが前記ノズル形成面またはその周辺に密着し、かつ、前記外側リップが前記ノズル形成面またはその周辺から離間した第1状態と、前記内側リップおよび前記外側リップの両方が前記ノズル形成面またはその周辺に密着した第2状態と、前記内側リップおよび前記外側リップの両方が前記ノズル形成面またはその周辺から離間した第3状態とを切り換える機能を有している、請求項1または2に記載の液体吐出装置。
- 内側リップの高さは、外側リップの高さよりも高く設計されている、請求項3に記載の液体吐出装置。
- 前記キャップ本体には、前記連通孔を取り囲むようにして補強部材が埋め込まれており、前記補強部材の一部が前記内側リップの中に位置している、請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 前記吸引手段と前記移動手段とを制御する第1制御手段をさらに備えており、
前記液体吐出ヘッド内の液体を前記複数のノズルから排出させるためのパージ動作を実行する際には、前記第1制御手段が、
(a)前記内側リップが前記ノズル形成面またはその周辺に密着し、かつ、前記外側リップが前記ノズル形成面またはその周辺から離間した第1状態をとるように前記移動手段を制御する工程と、
(b)前記キャップ空間内の空気と共に前記リップ空間内の空気を吸引するように前記吸引手段を制御する工程と、
(c)前記内側リップおよび前記外側リップの両方が前記ノズル形成面またはその周辺に密着した第2状態をとるように前記移動手段を制御する工程と、
(d)前記キャップ空間内の空気と共に前記複数のノズル内の液体を吸引するように前記吸引手段を制御する工程とを順に実行する、請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出装置。 - 前記吸引手段と前記移動手段とを制御する第2制御手段をさらに備えており、
前記吸引手段は、逆流の生じない一方向ポンプを有しており、
前記液体吐出ヘッドから前記ノズルキャップを離脱させるためのアンキャッピング動作を実行する際には、前記第2制御手段が、
(a)前記内側リップが前記ノズル形成面またはその周辺に密着し、かつ、前記外側リップが前記ノズル形成面またはその周辺から離間した第1状態をとるように前記移動手段を制御する工程と、
(b)前記第1状態を保持した状態で前記ノズルキャップおよび前記液体吐出ヘッドの相対的な動きを停止させるように前記移動手段を制御する工程と、
(c)前記内側リップおよび前記外側リップの両方が前記ノズル形成面またはその周辺から離間した第3状態をとるように前記移動手段を制御する工程とを順に実行する、請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出装置。
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