JP6602020B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
液体吐出ヘッドに付着した液体は、固化することがある。特許文献1には、このような固化物を液体吐出ヘッドから払拭することができる払拭機構が開示されている。当該払拭機構は、払拭部材で液体吐出ヘッドを拭く前に、液体で払拭部材を湿らす。湿った払拭部材で液体吐出ヘッドを拭くことで、液体吐出ヘッドに付着した固化物が溶解し、固化物が払拭されやすくなる。
本発明の目的は、液体吐出ヘッドの液体吐出性能を維持しつつ、液体吐出ヘッドに付着した固化物に対する払拭性能を高めることにある。
本発明によれば、払拭部材の湿った部分で液体吐出ヘッドを拭くので、液体吐出ヘッドに付着した固化物が溶解し、固化物が払拭されやすくなる。また、払拭部材の湿った部分で液体吐出ヘッドを拭いた後に、払拭部材の、前述の湿った部分とは異なる乾いた部分で液体吐出ヘッドを拭くので、払拭部材に含まれる液体が液体吐出ヘッドに残りにくい。したがって、液体吐出ヘッドの液体吐出性能を維持することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る払拭機構を備える液体吐出装置を示す模式図である。図1に示すように、液体吐出装置1は、キャリッジ2と、キャリッジ2に搭載された液体吐出ヘッド3,4と、主走査方向Xへのキャリッジ2の移動を案内するガイドシャフト5と、を備える。不図示のキャリッジモータが作動することによってキャリッジ2は往復走査される。
なお、主走査方向Xは、液体吐出ヘッド3,4の吐出方向Yと交わっている。また、本実施形態では、液体吐出装置1は2つの液体吐出ヘッド3,4を備えているが、本発明は、1つの液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置、および3つ以上の液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置にも適用可能である。
液体吐出ヘッド3,4は、それぞれ、吐出方向Yを向く所定の面6,7を含む。所定の面6,7のそれぞれに複数の吐出口8(図4等参照)が形成されており、液体は吐出口8から吐出される。
複数の吐出口8は、液体(例えば、イエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックのインク)を貯留する複数のタンクと連通している。液体吐出ヘッド3,4には電気熱変換体が設けられており、電気信号が駆動信号に基づいて電気熱変換体に送られることによって、液体に気泡が生じる。その気泡の圧力によって、イエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各インクが複数の吐出口8から吐出される。
液体吐出装置1は、キャリッジ2が走査したときに液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7と対向するプラテン9をさらに備える。用紙といった記録媒体は、プラテン9上を、主走査方向Xおよび吐出方向Yと交わる副走査方向Zに間欠的に搬送される。記録媒体の搬送が停止している間に、キャリッジ2が往復走査し、所望のタイミングで液体吐出ヘッド3,4が液体を記録媒体へ向けて吐出する。記録媒体の間欠的な搬送と、キャリッジ2の走査中における液体の吐出と、を繰り返し行うことによって、記録媒体に文字や画像が形成される。
図2は、払拭機構12を主走査方向Xに見た側面図である。図1および図2に示すように、拭き手段10は、シート状の払拭部材13と、払拭部材13の一部を所定の面6,7に押し付ける押付部材14と、押付部材14に対して払拭部材13を移動させる移動手段15と、を備える。
払拭部材13は液体吸収性を有している。例えば、ポリオレフィン、PET(Polyethylene Terephthalate)またはナイロンを用いた不織布が払拭部材13として適している。また、払拭部材13は多孔質のウレタン/メラニンフォームからなっていてもよい。
液体吐出ヘッド3,4は主走査方向Xに並んでいる。そして、主走査方向Xにおける払拭部材13の幅W1は、主走査方向Xにおける液体吐出ヘッド3の端から液体吐出ヘッド4の端までの幅W2よりも大きい。払拭部材13がこのような大きさを有することにより、液体吐出ヘッド3,4の両方をまとめて払拭部材13で拭くことができる。
移動手段15は供給ローラ16と巻取ローラ17と、を含む。供給ローラ16には払拭部材13が巻かれており、供給ローラ16から送られた払拭部材13の端部は巻取ローラ17に固定されている。巻取ローラ17は不図示の駆動手段に接続されており、当該駆動手段が巻取ローラ17を回転させることで、払拭部材13が巻取ローラ17に巻き取られる。その結果、供給ローラ16から払拭部材13が送られる。供給ローラ16は不図示の駆動手段に接続されており、当該駆動手段が供給ローラ16を回転させることで、払拭部材13が供給ローラ16に巻き取られる。
後述される「払拭部材送り動作」とは、巻取ローラ17を用いて払拭部材13を巻き取って、払拭部材13を供給ローラ16から巻取ローラ17へ移動させる(送る)動作を意味する。また、後述される「払拭部材戻し動作」とは、供給ローラ16を用いて払拭部材13を巻き取って、払拭部材13を巻取ローラ17から供給ローラ16へ移動させる(戻す)動作を意味する。
拭き手段10は複数のガイドローラ18を備えていてもよい。複数のガイドローラ18は、払拭部材13を供給ローラ16から巻取ローラ17まで案内する。供給ローラ16、巻取ローラ17および複数のガイドローラ18の回転中心軸は主走査方向Xと平行している。したがって、払拭部材13は主走査方向Xと直交する方向に送られる。
液体吐出ヘッド3,4が押付部材14と吐出方向Yに重なっていない状態(図2に示す状態)では、押付部材14は液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7よりも吐出方向Yとは反対の方向に突き出ている。押付部材14の突き出し量は、例えば、1〜2mmであることが好ましい。
液体吐出ヘッド3,4が押付部材14と吐出方向Yに重なっている状態では、付勢手段の付勢力に抗して押付部材14が吐出方向Yへ移動している。付勢手段の付勢力が、払拭時における液体吐出ヘッド3,4への払拭部材13の接触圧に相当する。接触圧が払拭に適しかつ液体吐出ヘッド3,4を破損しない程度になるように付勢手段が設計されている。
押付部材14はゴムといった弾性体から形成されていることが好ましい。押付部材14が弾性変形することで、押付部材14が払拭部材13を液体吐出ヘッド3,4に押し付けるときの圧力が押付部材14にある程度吸収され、液体吐出ヘッド3,4の破損が抑制される。
主走査方向Xにおける押付部材14の幅は、主走査方向Xにおける第1の液体吐出ヘッド3の端から第2の液体吐出ヘッド4の端までの幅W2よりも大きい。押付部材14がこのような大きさを有することにより、液体吐出ヘッド3,4の両方をまとめて払拭部材13で拭くことができる。
図3(a)に示す状態では、液体吐出ヘッド3,4は、押付部材14と吐出方向Yに重なっていない。したがって、押付部材14は液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7よりも吐出方向Yとは反対の方向に突き出ている。
制御部11は、不図示の駆動手段を作動させて図3(a)に示す状態から拭き手段10を副走査方向Zに移動させる。拭き手段10の移動によって、払拭部材13の一部(払拭部13a)が液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7に接触する。このとき、押付部材14が所定の接触圧で払拭部材13を液体吐出ヘッド3,4に押し付ける。
その後、制御部11は、不図示の駆動手段を作動させて拭き手段10を副走査方向Zにさらに移動させる。拭き手段10のさらなる移動によって、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7が払拭部13aで所定の接触圧で拭かれる(図3(b)参照)。その結果、所定の面6,7に付着した液体が払拭される。このとき、払拭部13aに液体が付着し、払拭部13aが汚れる。
払拭部材13で液体吐出ヘッド3,4を拭き終わったところで、制御部11は不図示の駆動手段を作動させて巻取ローラ17を回転させる。払拭部材13が巻取ローラ17に巻き取られ、払拭部材13が供給ローラ16から巻取ローラ17へ向けて送られる。その結果、液体で汚れた払拭部13aが移動し、払拭部材13の、汚れていない部分が押付部材14まで移動する。このように、本実施形態によれば、払拭部材13の汚れていない部分で液体吐出ヘッド3,4を拭くことが可能になる。
払拭指令が液体吐出装置1(図1参照)の本体から出されると(S100)、制御部11は、不図示の駆動手段を作動させて巻取ローラ17を回転させる。払拭部材13が巻取ローラ17に巻き取られ、払拭部材13が供給ローラ16から巻取ローラ17へ向けて送られる(S101)。払拭部材13の所定の部分が液体吐出ヘッド3,4の吐出口8に対向する位置まで移動したところで、制御部11は、払拭部材送り動作を停止する。
続いて、制御部11は、キャリッジ2を主走査方向Xに往復走査させながら液体吐出ヘッド3,4に液体を払拭部材13に向けて吐出させる(払拭前吐出、S102)。その結果、払拭部材13に液滴が着弾し、払拭部材13が部分的に湿る。払拭部材13の湿った部分P1は、主走査方向Xに関して液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7よりも広いことが好ましい(主走査方向Xにおける湿った部分P1の幅W3>主走査方向Xにおける所定の面6,7の幅W4)。湿った部分P1の幅W3を所定の面6,7の幅W4よりも大きくすることで、湿った部分P1を所定の面6,7の全面に対応させることができる。
次に、制御部11は、不図示の駆動手段を作動させて供給ローラ16を回転させる。払拭部材13が供給ローラ16に巻き取られ、払拭部材13が巻取ローラ17から供給ローラ16へ向けて戻される(S103)。湿った部分P1が押付部材14まで戻ったところで、制御部11は、払拭部材戻し動作を停止する。
液体吐出ヘッド3,4の表面温度が比較的高い場合、所定の面6,7に付着した液体は固化しやすい。湿った部分P1で所定の面6,7を拭くことによって、固化物を溶解させることができ、固化物をより容易に払拭することができる。
第1の拭き動作の後、制御部11は、拭き手段10を用いて、払拭部材13の、湿った部分P1とは異なる部分(乾いている部分)で液体吐出ヘッド3,4を拭く。
具体的には、制御部11は、不図示の駆動手段を作動させて巻取ローラ17を回転させる。払拭部材13が巻取ローラ17に巻き取られ、払拭部材13が供給ローラ16から巻取ローラ17へ向けて送られる(S105)。その結果、湿った部分P1が移動し、乾いている部分が押付部材14まで移動する。その後、制御部11は、不図示の駆動手段を作動させて拭き手段10を副走査方向Zに移動させる。拭き手段10の移動によって、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7が払拭部材13の乾いている部分で所定の接触圧で拭かれる(第2の拭き動作、S106)。
本実施形態では、第1の拭き動作の後に第2の拭き動作が行われるので、第1の拭き動作の際に液体吐出ヘッド3,4に残った液体を払拭することができる。したがって、液滴の着弾ずれや不吐出、記録媒体のヨレを防ぐことが可能になる。つまり、本実施形態によれば、液体吐出ヘッド3,4を良好な液体吐出性能で維持しつつ、液体吐出ヘッド3,4に付着した固化物に対する払拭性能を高めることができる。
また、本発明は、粘度の増加のしやすさが異なる複数の液体を吐出可能な前記液体吐出ヘッドの払拭にも適用可能である。この場合、複数の液体のうち最も粘度が増加しにくい液体を用いて払拭部材13を湿らせることが好ましい。このような液体を用いることで、第1の拭き動作で液体吐出ヘッド3,4に付着した液体が固化しにくくなり、第2の拭き動作で当該液体を比較的容易に払拭することができる。
第1の払拭動作と第2の払拭動作の間に、キャリッジ2を走査させてもよいし、キャリッジ2を走査させることなく第1の払拭動作と第2の払拭動作を行ってもよい。
次に、本発明の第2の実施形態について、図6および図7を用いて説明する。図6は、本実施形態に係る払拭機構12の動作を説明するための図である。図7は当該動作のフローチャートを示している。
なお、図6(a)は、払拭機構12の一部を吐出方向Yに見たときの図であり、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7が示されている。図6(b)は、払拭機構12を主走査方向Xに見た側面図である。図6(c)は、払拭部材13が湿る領域を説明するための図である。また、第1の実施形態を構成する要素と同じ要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図6に示すように、液体吐出ヘッド3の所定の面6は、複数の吐出口8が位置する第1の領域6aと、第1の領域6aよりも吐出口8から離れている第2の領域6bと、を有する。本実施形態では、2つの第2の領域6bが、主走査方向Xに関して第1の領域6aの両側に位置している。同様に、液体吐出ヘッド4の所定の面7は、複数の吐出口8が位置する第1の領域7aと、第1の領域7aよりも吐出口8から離れている第2の領域7bと、を有する。2つの第2の領域7bは、主走査方向Xに関して第1の領域7aの両側に位置している。
払拭部材13には第1および第2の払拭部13a,13bが設けられる。第1の払拭部13aは第1の領域6a,7aを拭くために用いられ、第2の払拭部13bは第2の領域6b,7bを拭くために用いられる。第1の領域6a,7aにのみ固化物が付着している場合には、制御部11は第1の払拭部13aのみを湿らせる。第2の領域6b,7bにのみ固化物が付着している場合には、制御部11は第2の払拭部13bのみを湿らせる。本実施形態では、第1の実施形態に比べて払拭部材13を湿らせる部分が狭いので、払拭前吐出における液体の使用量を減らすことができる。
第1の払拭動作は、液体吐出ヘッド3,4が動作している途中で液体吐出ヘッド3,4を拭く動作であり、「印字時払拭動作」とも呼ばれる。第2の払拭動作は、液体吐出ヘッド3,4の動作が終了してから所定の時間経過後に液体吐出ヘッド3,4を拭く動作であり、「長期放置後払拭動」とも呼ばれる。第3の払拭動作は、吸引手段19を用いて液体吐出ヘッド3,4から液体を吸引した後に液体吐出ヘッド3,4を拭く動作であり、「吸引後払拭動作」とも呼ばれる。もちろん、払拭機構12は、印字時払拭動作、長期放置後払拭動作、吸引後払拭動作以外の動作で作動してもよい。
次に、制御部11は、払拭部材13を巻取ローラ17から供給ローラ16へ向けて戻し、第1および第2の払拭部13a,13bを押付部材14まで移動させる(S204)。その後、制御部11は、拭き手段10を副走査方向Zに移動させ、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7を払拭部材13で拭く(第1の拭き動作、S205)。このとき、第1の領域6a,7aは第1の払拭部13a(湿った部分)で拭かれ、第2の領域6b,7bは、第2の払拭部13b(乾いた部分)で拭かれる。
第1の拭き動作の後、制御部11は、払拭部材13を供給ローラ16から巻取ローラ17へ向けて送り(S206)、第1および第2の払拭部13a,13bを押付部材14から移動させる。その結果、第1および第2の払拭部13a,13bとは異なる部分(乾いている部分)が押付部材14へ移動する。その後、制御部11は、拭き手段10を副走査方向Zに移動させ、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7を払拭部材13の乾いている部分で拭く(第2の拭き動作、S207)。
吐出口8は第1の領域6a,7aに位置しているので、液体吐出ヘッド3,4の動作中、第1の領域6a,7aの温度は上昇しやすく、第1の領域6a,7aに付着した液体は固化(固着)しやすい。したがって、液体吐出ヘッド3,4の動作中では、第1の領域6a,7aを湿った部分で拭くことが適している。
第2の領域6b,7bは吐出口から比較的離れているので、液体吐出ヘッド3,4の動作中であっても、第2の領域6b,7bの温度は上昇しにくく、第2の領域6b,7bに付着した液体は固化しにくい。したがって、第2の領域6b,7bに付着した液体は、第2の領域6b,7bを乾いた部分で拭くことによっても、払拭される。
第2の払拭部13bを湿らせた後、制御部11は、払拭部材13を巻取ローラ17から供給ローラ16へ向けて戻し、第1および第2の払拭部13a,13bを押付部材14まで移動させる(S210)。その後、制御部11は、拭き手段10を副走査方向Zに移動させ、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7を拭く(第1の拭き動作、S211)。このとき、第1の領域6a,7aは第1の払拭部13a(乾いた部分)で拭かれ、第2の領域6b,7bは、第2の払拭部13b(湿った部分)で拭かれる。
第1の拭き動作の後、制御部11は、払拭部材13を供給ローラ16から巻取ローラ17へ向けて送り(S212)、第1および第2の払拭部13a,13bを押付部材14から移動させる。その結果、第1および第2の払拭部13a,13bとは異なる部分(乾いている部分)が押付部材14へ移動する。その後、制御部11は、拭き手段10を副走査方向Zに移動させ、液体吐出ヘッド3,4の所定の面6,7を払拭部材13の乾いている部分で拭く(第2の拭き動作、S213)。
液体吐出ヘッド3,4の動作終了後には、不図示のキャップにより第1の領域6a,7aが覆われる。そのため、第1の領域6a,7aに付着した液体は固化しにくい。したがって、液体吐出ヘッド3,4の動作が終了して長時間経過した後であっても、第1の領域6a,7aを乾いた部分で拭くことで、第1の領域6a,7aに付着した液体を払拭することができる。
第2の領域6b,7bはキャップにより覆われないので、第2の領域6b,7bに付着した液体は時間の経過に伴って固化する。したがって、液体吐出ヘッド3,4の動作が終了して長時間経過した後では、第2の領域6b,7bを湿った部分で拭くことが適している。
また、本実施形態では、液体吐出ヘッド3,4に付着した液体の状態に応じて、払拭部材13に、第1の払拭部13aと第2の払拭部13bとを設け、必要な部分(第1および第2の払拭部13a,13bの一方)のみを選択して湿らせる。液体吐出ヘッド3,4に付着した液体が固化しない状態では、払拭部材13を湿らせない。したがって、払拭前吐出における液体の使用量を減らすことができる。
もちろん、本発明は、粘度の増加のしやすさが異なる複数の液体を吐出する前記液体吐出ヘッドの払拭にも適用可能である。この場合、複数の液体のうち最も粘度が増加しにくい液体を用いて払拭部材13を湿らせることが好ましい。このような液体を用いることで、第1の拭き動作で液体吐出ヘッド3,4に付着した液体が固化しにくくなり、第2の拭き動作で当該液体を比較的容易に払拭することができる。
4 液体吐出ヘッド
10 拭き手段
11 制御部
12 払拭機構
13 払拭部材
Claims (4)
- 液体を吐出する吐出口が設けられた第1の領域と、前記第1の領域に対して前記吐出口から離れた第2の領域とを有する液体吐出ヘッドと、
前記第1の領域を払拭する第1の払拭部と、前記第2の領域を払拭する第2の払拭部とを有し前記液体吐出ヘッドの払拭動作を行う払拭部材と、
前記液体吐出ヘッドから液体が吐出されることにより前記払拭部材の湿った領域で前記払拭動作を行う第1の動作と、前記払拭部材の乾いた領域で前記払拭動作を行う第2の動作とを実行する制御部と、を備える液体吐出装置において、
前記制御部は、前記液体吐出ヘッドが動作しているときに前記払拭動作を実行するときは、前記第1の領域に対して前記第1の払拭部によって前記第1の動作を実行し、かつ前記第2の領域に対して前記第2の払拭部によって前記第2の動作を実行した後に、前記第1の領域に対して前記第1の払拭部によって前記第2の動作を実行し、かつ前記第2の領域に対して前記第2の払拭部によって前記第2の動作を実行することを特徴とする液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドの動作の終了後に前記第1の領域を覆うキャップをさらに備え、
前記制御部は、前記液体吐出ヘッドの動作が終了してから所定時間以上経過したときに前記払拭動作を実行するときは、前記第1の領域に対して前記第1の払拭部によって前記第2の動作を実行し、かつ前記第2の領域に対して前記第2の払拭部によって前記第1の動作を実行した後に、前記第1の領域に対して前記第1の払拭部によって前記第2の動作を実行し、かつ前記第2の領域に対して前記第2の払拭部によって前記第2の動作を実行することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記払拭部材を前記第1の領域及び前記第2の領域に押し付ける押付部材をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。
- 前記払拭部材が巻かれている供給ローラと、前記供給ローラによって供給された前記払拭部材を巻き取る巻取ローラと、をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。
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