JP6245020B2

JP6245020B2 - 液体吐出装置

Info

Publication number: JP6245020B2
Application number: JP2014061388A
Authority: JP
Inventors: 直樹大木
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: JP2015182336A

Description

本発明は、ワークに対して液体を吐出する液体吐出装置に関するものである。

従来、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを
囲み、且つ、排気ダクトが設けられたハウジングと、ハウジング内に設けられ、ハウジン
グ内にマイナスイオンを生成するマイナスイオン発生装置と、ハウジング内の空気を排気
ダクトから排出する排気ファンと、インクジェットヘッドおよびマイナスイオン発生装置
に向けて送風する送風ファンと、を備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照
）。

特開２００６−２０５７００号公報

この種の液体吐出装置では、イオンを拡散するファンおよび液体のミストを排出するフ
ァンの双方を備えていたため、部品点数が多くなるという問題があった。

本発明は、カバー部内におけるイオンの拡散およびカバー部内からの液体ミストの除去
のための部品点数を削減することができる液体吐出装置を提供することを課題としている
。

本発明の液体吐出装置は、ワークに液体を吐出する液体吐出部、を有するワーク処理部
と、ワーク処理部を覆い、且つ、通気口が設けられたカバー部と、ワーク処理部と通気口
との間に設けられ、カバー部内にイオンを生成するイオン生成部と、イオン生成部に向け
て送風する送風状態と、カバー部内の気体を通気口から排気する排気状態と、を取り得る
送風排気部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、送風排気部が送風状態を取ることで、イオン生成部に風が送られる
ため、イオン生成部により生成されたイオンが、カバー部内に拡散する。これにより、カ
バー部内を除電することができる。

この場合、液体吐出部の液体の吐出時に、送風排気部を排気状態とし、液体吐出部の液
体の非吐出時に、送風排気部を送風状態とする制御部を、さらに備えたことが好ましい。

この構成によれば、ミストが発生する液体の吐出時に、送風排気部を排気状態とするこ
とで、発生したミストを、即座に排出することができる。また、液体の非吐出時は、送風
排気部を送風状態とすることで、カバー部内にイオンを拡散させ、カバー部内を除電する
ことができる。

この場合、ワーク処理部と送風排気部との間で気体が流れる流路を絞る絞り部を、さら
に備えたことが好ましい。

この構成によれば、送風排気部が送風状態になると、ワーク処理部の周囲に、絞り部を
通過することで流速が高められた気流が流れる。このため、送風排気部が送風状態となる
液体の非吐出時には、流速が高められた気流により、ワーク処理部の周囲にイオンを効率
良く拡散することができる。

この場合、イオン生成部は、ワーク処理部と絞り部との間に設けられていることが好ま
しい。

この構成によれば、イオン生成部が、絞り部に対して、送風排気部による送風方向の下
流側に位置するため、送風排気部が送風状態にあるときに、イオン生成部により生成され
たイオンが、絞り部に補足されてしまうことを抑制することができる。

この場合、ワークが載置されるステージ部と、ワーク処理部、カバー部、イオン生成部
および送風排気部を、ステージ部に対し、第１方向に移動させる第１移動部を、さらに備
えたことが好ましい。

この構成によれば、ステージ部に対して第１方向に移動するカバー部内に、イオンを拡
散させることができ、また、ステージ部に対して第１方向に移動するカバー部内のミスト
を排出することができる。

この場合、ワーク処理部は、液体吐出部を、ステージ部に対し、第１方向と交わる第２
方向に移動させる第２移動部を、さらに有することが好ましい。

本実施形態に係る液体吐出装置を示した外観斜視図である。Ｙ軸移動部の断面図である。記録部の斜視図である。記録部の正面図である。記録部の背面図である。記録部の断面図であり、（ａ）は、記録動作時に発生する気流を示した図である。（ｂ）は、非記録動作時に発生する気流を示した図である。送風排気部周りを示した分解斜視図である。

以下、添付の図面を参照し、本発明の液体吐出装置の一実施形態である記録装置につい
て説明する。この記録装置は、紫外線硬化型インク（以下「ＵＶインク」という）をイン
クジェット方式で吐出することにより、ワークである記録媒体に所望の画像を記録するも
のである。記録媒体としては、例えば、厚紙、プラスチック板、ガラス板、セラミック板
などが用いられる。
また、以下では、図に示した「Ｘ」「Ｙ」「Ｚ」を用いて説明するが、これらの方向は
説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されるもので
はない。また、Ｘ軸方向を「左右方向」といい、Ｙ軸方向を「前後方向」といい、Ｚ軸方
向を「上下方向」ともいう。
なお、Ｘ軸方向は、「第２方向」の一例であり、Ｙ軸方向は、「第１方向」の一例であ
る。

図１に示すように、記録装置１は、いわゆるフラットベッドタイプのものである。記録
装置１は、記録媒体Ａが載置されるステージ部２と、ステージ部２に載置された記録媒体
Ａに対し、Ｙ軸方向に間欠移動しながら記録を行う記録部３と、各部を制御する制御部（
図示省略）と、を備えている。また、記録装置１は、記録部３をＹ軸方向に移動させるＹ
軸移動部４（図２参照）を備えている。Ｙ軸移動部４は、ステージ部２の下方に設けられ
ている。
なお、Ｙ軸移動部４は、「第１移動部」の一例である。

ステージ部２の上面には、複数の吸引孔が縦横に設けられている（図示省略）。ステー
ジ部２は、吸引孔に吸引力を付与するステージファン（図示省略）を有し、上面に載置さ
れた記録媒体Ａを、吸引孔を通じて吸引する。また、ステージ部２の前端部には、操作パ
ネル５が設けられている。操作パネル５には、後述する送風排気ファン３６をＯＮ／ＯＦ
Ｆ切替え操作等するためのファン駆動スイッチ４６が設けられている。

図２に示すように、Ｙ軸移動部４は、モーター駆動のＹ軸移動機構６と、左右２つのＹ
軸ガイド７とを備えている。Ｙ軸移動機構６は、Ｙ軸方向に延在するボールネジ８と、ボ
ールネジ８に螺合すると共に、記録部３の連結フレーム３２（後述する）に連結されたナ
ット部材１０とを備えている。各Ｙ軸ガイド７は、リニアガイドにより構成されており、
ステージ部２に対し、記録部３をＹ軸方向にスライド可能に支持する。ナット部材１０が
回転しながらボールネジ８に沿ってＹ軸方向に往復移動することで、記録部３が、左右の
Ｙ軸ガイド７にガイドされながら、Ｙ軸方向に往復移動する。

図３ないし図５に示すように、記録部３は、ステージ部２を囲い込む「口」の字状（方
形状）のフレーム部１１と、フレーム部１１に支持された記録処理部１２と、これらを覆
う装置カバー１３と、を備えている。さらに、記録部３は、装置カバー１３内にイオンを
生成するイオナイザー１４と、装置カバー１３内の後端部に設けられた３つの送風排気フ
ァン３６とを備えている。
なお、記録処理部１２は、「ワーク処理部」の一例であり、装置カバー１３は、「カバ
ー部」の一例である。

記録処理部１２は、記録媒体Ａに対して画像を記録する記録ユニット１６と、記録ユニ
ット１６をＸ軸方向に往復動させるＸ軸移動部１７と、を備えている。記録処理部１２は
、詳細は後述するが、Ｘ軸移動部１７により、ステージ部２に載置された記録媒体Ａの上
面に沿ってＸ軸方向に移動しながら、ＵＶインクの吐出および紫外線の照射を行う動作と
、改行動作、すなわち記録部３がＹ軸方向に移動する動作と、を交互に行うことで、記録
媒体Ａに画像を記録する記録処理を実行する。

記録ユニット１６は、液体吐出ユニット３７と、液体吐出ユニット３７の右側および左
側に設けられた２つの紫外線照射ユニット１９と、を有している。記録ユニット１６が左
方に移動する際には、液体吐出ユニット３７が吐出したＵＶインクに対し、右側の紫外線
照射ユニット１９が紫外線を照射し、記録ユニット１６が右方に移動する際には、液体吐
出ユニット３７が吐出したＵＶインクに対し、左側の紫外線照射ユニット１９が紫外線を
照射する。
なお、液体吐出ユニット３７は、「液体吐出部」の一例である。

液体吐出ユニット３７は、ＵＶインクを吐出するインクジェットヘッド（図示省略）を
搭載し、インクジェットヘッドには、図示しないが、インクタンクからインクチューブを
介して、ＵＶインクが供給される。
各インクジェットヘッドは、圧電素子（ピエゾ素子）により吐出駆動されるインクジェ
ットヘッドであり、Ｙ軸方向に延在する色別複数のノズル列（図示省略）を有している。
すなわち、複数色のＵＶインクを吐出可能に構成されている。また、インクジェットヘッ
ドは、そのノズル面が記録媒体Ａと対面し、ＵＶインクを下方に吐出する。なお、本実施
形態においては、ピエゾ方式のインクジェットヘッドを用いたが、これに限るものではな
く、例えばサーマル方式や静電方式のインクジェットヘッド等を用いても良い。

紫外線照射ユニット１９は、記録媒体Ａに対峙する紫外線照射ランプ２０と、紫外線照
射ランプ２０の上部に配置され、紫外線照射ランプ２０を冷却するフィン式のヒートシン
ク２３と、ヒートシンク２３の上側に配置され、ヒートシンク２３を通る気流を生じさせ
る冷却用ファン２１と、これらが収容された照射ケース２２とを備えている。

紫外線照射ランプ２０は、紫外線を照射する複数の紫外線照射ＬＥＤで構成されている
。紫外線照射ランプ２０は、インクジェットヘッドによって記録媒体Ａに吐出されたＵＶ
インクに紫外線を照射することで、当該ＵＶインクが硬化し、記録媒体Ａに定着する。

図６および図７に示すように、冷却用ファン２１は、照射ケース２２内に吸気し、ヒー
トシンク２３（送風方向の下流側）に向けて風を送り、照射ケース２２外へ排気する。紫
外線照射ユニット１９外では、前側を向いた排気口２４から、上向き且つ前側向きの吸気
口２５に流れる気流が生まれる。すなわち、紫外線照射ユニット１９の前側で循環する気
流を生じさせている。

ヒートシンク２３は、紫外線照射ランプ２０の上面に設けられているフィン式の放熱器
である。冷却用ファン２１からヒートシンク２３への送風により、紫外線照射ランプ２０
で発生した熱が放熱される。これにより、紫外線照射ランプ２０を効果的に冷却すること
ができる。

Ｘ軸移動部１７は、記録ユニット１６をＸ軸方向に往復動させるＸ軸移動機構１８と、
記録ユニット１６の往復動をガイドする上下一対のガイド軸４５とを有している。Ｘ軸移
動機構１８は、ベルト機構で構成されており、記録ユニット１６が連結されたタイミング
ベルト２６と、タイミングベルト２６が掛け渡された駆動プーリー２７および従動プーリ
ー２８と、駆動プーリー２７を駆動する正逆回転可能なＸ軸モーター（図示省略）と、で
構成されている。Ｘ軸モーターが正逆回転することで、タイミングベルト２６が正逆走行
し、記録ユニット１６が、ステージ部２に載置された記録媒体Ａの上面に沿ってＸ軸方向
に往復動する。
なお、Ｘ軸移動部１７は、「第２移動部」の一例である。

フレーム部１１は、ステージ部２上を横断するようにＸ軸方向に延在し、Ｘ軸移動部１
７を支持する横架フレーム３０と、それぞれステージ部２の下方まで延在し、横架フレー
ム３０を左右両側で支持する左右一対のサイドフレーム３１と、ステージ部２の下側でサ
イドフレーム３１同士を連結する連結フレーム３２とを備えている。すなわち、横架フレ
ーム３０、一対のサイドフレーム３１および連結フレーム３２により、フレーム部１１は
、構成されている。また、各サイドフレーム３１と連結フレーム３２との間には、記録ユ
ニット１６を、ステージ部２に対してＺ軸方向に移動させる昇降移動部３３が組み込まれ
ている。昇降移動部３３により、ステージ部２に載置された記録媒体Ａと記録ユニット１
６に搭載されたインクジェットヘッドとのギャップＧが調整される。

装置カバー１３は、下方が開放された略直方体状である。装置カバー１３は、フレーム
部１１および記録処理部１２を内部に収容している。装置カバー１３内には、インクジェ
ットヘッドがＵＶインクを吐出する際に生じたインクミストが漂っている。インクジェッ
トヘッドに供給されたＵＶインクは、インクチューブとの流動帯電により電荷を帯びてい
る。そのため、装置カバー１３内を漂っているインクミストも帯電している。

イオナイザー１４は、記録処理部１２と後述する絞り部３４との間に設けられている。
イオナイザー１４は、例えばＡＣ（交流）方式により、コロナ放電を行って空気をイオン
化し、空気中（気体中）にイオンを生成する。イオナイザー１４により生成されたイオン
は、後述する送風排気ファン３６からの送風により、装置カバー１３内へ拡散する。
また、イオナイザー１４は、「イオン生成部」の一例である。

３つの送風排気ファン３６は、イオナイザー１４により生成されたイオンを装置カバー
１３内に拡散し、また、装置カバー１３内のインクミストを装置カバー１３外に排出する
ためのものである。本記録装置１では、装置カバー１３の前面壁３８ａとステージ部２（
またはこれに支持された記録媒体Ａ）との間の開口部分３９から、上記ギャップＧを通っ
て、装置カバー１３の後面壁３８ｂに設けられた３つの通気口４０に至る給排気流路Ｒが
形成されている。３つの通気口４０は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。送風排気ファ
ン３６は、この給排気流路Ｒ上において、前後方向の新鮮エアーの気流を生じさせ、当該
気流に載せてインクミストを装置カバー１３外に排気する。なお、送風排気ファン３６の
個数および通気口４０の個数は、特に限定されるものではない。
なお、送風排気ファン３６は、「送風排気部」の一例である。

３つの送風排気ファン３６は、各通気口４０に配置されることで、Ｘ軸方向に並んで配
置されている。各送風排気ファン３６は、プロペラファンに代表される軸流ファンで構成
されており、回転方向が正逆切り替わることで、通気口４０から給気してイオナイザー１
４に向けて送風する送風状態と、装置カバー１３内の空気を通気口４０から排気する排気
状態とが切り替わる。各送風排気ファン３６のＯＮ／ＯＦＦの切替え操作や、送風排気フ
ァン３６の回転方向の切替え操作は、操作パネル５に設けられたファン駆動スイッチ４６
により操作される。制御部は、ファン駆動スイッチ４６が受け付けた操作に基づいて、送
風排気ファン３６のＯＮ／ＯＦＦを切替え、また、送風排気ファン３６の回転方向を切替
える。そして、送風排気ファン３６が送風状態を取ることで、イオナイザー１４に風が送
られるため、イオナイザー１４により生成されたイオンが、装置カバー１３内に拡散する
。また、送風排気ファン３６が排気状態を取ることで、液体吐出ユニット３７がＵＶイン
クを吐出した際に発生したインクミストが、装置カバー１３外へ排出される。

制御部は、液体吐出ユニット３７がＵＶインクを吐出する際には、送風排気ファン３６
を排気状態とし、液体吐出ユニット３７がＵＶインクを吐出していない際には、送風排気
ファン３６を送風状態とする。すなわち、制御部は、記録部３による記録動作の実行時に
は、送風排気ファン３６を排気状態とし、記録部３による記録動作の非実行時には、送風
排気ファン３６を送風状態とする。

流路形成部材４２は、装置カバー１３の後面壁３８ｂに近接して配置されており、前壁
４２ａ、後壁４２ｂ、底壁４２ｃおよび両側壁４２ｄから成る箱型を有している。そして
、流路形成部材４２の前壁４２ａには、ガラリ状のスリット開口部３５が９つ設けられて
いる。９つのスリット開口部３５は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。９つのスリット
開口部３５により、絞り部３４が構成されている。絞り部３４は、給排気流路Ｒを絞り、
その下流側の気流を増速させる。なお、開口部分３９の開口面積は、絞り部３４の総開口
面積より広くなっている。また、絞り部３４は、上記ギャップＧよりも上側に配置されて
いる。
なお、スリット開口部３５の個数についても、特に限定されるものではない。

また、流路形成部材４２の天壁部分は、Ｙ軸方向における横架フレーム３０の後側に配
置され、インクチューブやケーブルを保持するチューブ保持部４３によって塞がれている
。すなわち、流路形成部材４２は、チューブ保持部４３と共に、給排気流路Ｒのうちの、
３つの絞り部３４と３つの送風排気ファン３６との間の流路を構成している。

以上のような構成によれば、送風排気ファン３６が送風状態になると、記録処理部１２
の周囲に、絞り部３４を通過することで流速が高められた気流が流れる。このため、送風
排気ファン３６が送風状態となる液体の非吐出時には、流速が高められた気流により、記
録処理部１２の周囲にイオンを効率良く拡散することができる。また、流速の速い気流に
より、インクミストを吹き払うように強力に除去することができる。一方、送風排気ファ
ン３６が排気状態になると、記録処理部１２の周囲に、絞り部３４を通過する前の、比較
的流速の遅い気流が流れる。このため、送風排気ファン３６が排気状態となるＵＶインク
の吐出時には、比較的流速の遅い気流により、吐出したＵＶインクの飛行曲がりやインク
ミストの記録媒体Ａへの吹き付けを防止しつつ、インクミストを装置カバー１３外へ排出
することにより、装置カバー１３内のインクミストを除去することができる。

なお、本実施形態において、送風排気ファン３６の前後（上下流側）のいずれか一方に
換気フィルターを設ける構成であっても良い。この場合、換気フィルターにインクミスト
が回収されることで、装置カバー１３内のインクミストを除去することができる。また、
各スリット開口部３５に絞り量（開口量）を調整するシャッターを備える構成であっても
良い。

またさらに、本実施形態においては、記録ユニット１６をＸＹ方向に移動して記録を行
う記録装置１に本発明を適用したが、ラインヘッドを有した記録ユニット１６を、Ｙ軸方
向のみに移動して記録を行う記録装置１（いわゆるラインプリンター）に本発明を適用す
る構成であっても良い。

以上、本発明の一実施形態における記録装置１によれば、送風排気ファン３６が送風状
態を取ることで、イオナイザー１４に風が送られるため、イオナイザー１４により生成さ
れたイオンが、装置カバー１３内に拡散する。これにより、装置カバー１３内を除電する
ことができる。また、拡散したイオンが、装置カバー１３の下方開放部を介して、記録媒
体Ａに達するため、記録媒体Ａをも除電することができる。一方、送風排気ファン３６が
排気状態を取ることで、液体吐出ユニット３７がインクを吐出した際に発生したミストが
、装置カバー１３外に排出される。このように、イオンの拡散のための送風およびインク
のミストの排出のための排気を、同じ送風排気ファン３６により行うことができる。
したがって、イオンの拡散および液体のミスト排出のための部品点数を削減することが
できる。

なお、液体吐出装置としては、特に限定されるものではないが、厚紙、プラスチック板
などの記録媒体に対し、インクを吐出することで画像を記録する記録装置や、ガラス基板
に対して機能液を吐出する機能液滴吐出装置を例示することができる。前者の場合、イン
クとしては、例えば、一般的な水性インクや油性インクのほか、Ｘ線、紫外線、可視光線
、赤外線等の照射により硬化する電磁波硬化型インクを用いることができる。後者の場合
は、機能液としては、例えば、液晶表示デバイスを形成するための液晶表示デバイス形成
用材料、有機ＥＬ表示デバイスを形成するための有機ＥＬ形成用材料、電子回路の配線パ
ターンを形成するための配線パターン形成用材料である。
液体吐出部としては、特に限定されるものではないが、例えばインクジェット方式によ
り液体を吐出するものを用いることができる。
イオン生成部としては、例えば、イオナイザーを用いることができる。イオナイザーと
しては、コロナ放電式、Ｘ線照射式など、各種方式のものを用いることができる。

なお、本実施形態において、各送風排気ファン３６のＯＮ／ＯＦＦの切替え操作や、送
風排気ファン３６の回転方向の切替え操作は、操作パネル５に設けられたファン駆動スイ
ッチ４６により操作されるようになっていたが、これに限られるものではない。制御部が
自動で各送風排気ファン３６のＯＮ／ＯＦＦの切替えや送風排気ファン３６の回転方向の
切替えを行ってもよい。

１…記録装置、１２…記録処理部、１３…装置カバー、１４…イオナイザー、
３６…送風排気ファン、３７…液体吐出ユニット、４０…通気口

Claims

ワークに液体を吐出する液体吐出部を有するワーク処理部と、
前記ワーク処理部を覆い、且つ、通気口が設けられたカバー部と、
前記ワーク処理部と前記通気口との間に設けられ、前記カバー部内にイオンを生成する
イオン生成部と、
前記イオン生成部に向けて送風する送風状態と、前記カバー部内の気体を前記通気口か
ら排気する排気状態と、を取り得る送風排気部と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
前記液体吐出部の液体の吐出時に、前記送風排気部を前記排気状態とし、
前記液体吐出部の液体の非吐出時に、前記送風排気部を前記送風状態とする制御部を、
さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記ワーク処理部と前記送風排気部との間で気体が流れる流路を絞る絞り部を、さらに
備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
前記イオン生成部は、前記ワーク処理部と前記絞り部との間に設けられていることを特
徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
前記ワークが載置されるステージ部と、
前記ワーク処理部、前記カバー部、前記イオン生成部および前記送風排気部を、前記ス
テージ部に対し、第１方向に移動させる第１移動部を、さらに備えたことを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記ワーク処理部は、前記液体吐出部を、前記ステージ部に対し、前記第１方向と交わ
る第２方向に移動させる第２移動部を、さらに有することを特徴とする請求項５に記載の
液体吐出装置。