JP7086747B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献1に開示されている構成では、液体吐出ヘッドを交換する場合の交換部品(取り外し部品)に保護キャップ部材が含まれている。そのため、交換部品は、保護キャップ部材が含まれる分大型化するという課題がある。特に、この課題は、ページワイド型の液体吐出ヘッド等、液体吐出ヘッドが大型化するほど顕著となる。
以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態の液体吐出装置1000(図1及び図2参照)の全体構成について説明する。次いで、本実施形態の液体吐出ヘッドユニット2(図3等参照)の構成について説明する。次いで、液体吐出ヘッド3(又は液体吐出ヘッドユニット2)の取り外し(取り出し)動作及び効果について説明する。
図1(a)は液体吐出装置1000の本体1000Aに液体吐出ヘッド3が搭載されている状態の斜視図、図1(b)は図1(a)中のA部(破線部に囲まれた部分)の拡大図を示している。図1及び図2には、本実施形態における、液体を吐出する装置、具体的には、インク(液体の一例)を吐出して記録を行うインクジェット記録装置1000(以下、液体吐出装置1000という。)が示されている。液体吐出装置1000は、被記録媒体P(図2参照、以下、媒体Pという。)を搬送する搬送部1と、媒体Pの搬送方向と略直交して配置される液体吐出ヘッド3(長尺なページワイド型ヘッド)と、回復キャップ(図示省略)とを備えている。回復キャップは、例えば、記録動作を行っていない間、液体吐出ヘッド3の吐出口面を塞いでインクの蒸発等を抑制するためのものとされ、液体吐出ヘッド3の下側に配置されている。なお、回復キャップが上記機能を発揮すれば、その配置は液体吐出ヘッド3の下側でなくてもよい。液体吐出装置1000は、媒体Pを連続的に又は間欠的に搬送させながら1パスで連続記録を行うページワイド型液体吐出装置とされている。
なお、液体吐出ヘッド3は、保護部材5とともに、液体吐出装置1000を構成する本体1000A(液体吐出ヘッド3を除いた部分)に対して取り外し可能とされている。すなわち、液体吐出ヘッド3と保護部材5とを含む液体吐出ヘッドユニット2は、本体1000Aに取り外し可能とされている。そのため、本体1000Aには、液体吐出ヘッドユニット2を取り付ける又は取り外すための開口1000A1(図1(b)、図6(a)及び(b)参照)が形成されている。また、本実施形態では、インクを液体吐出ヘッド3により吐出される液体の一例として説明するが、液体の一例はインク以外であってもよい。
次に、本実施形態に係る液体吐出ヘッド3について図面を参照しつつ説明する。図4(a)は液体吐出ヘッド3の斜視図、(b)は図4(a)中のA矢視図を示している。液体吐出ヘッド3は、長尺とされ、搬送部1により搬送される媒体Pにインクを吐出可能な複数の記録素子基板10を有している。記録素子基板10には、その長手方向の一端側から他端側に亘って並ぶインクの吐出口や、液体を吐出するためのエネルギを発生する記録素子(不図示)、この記録素子を内部に備える圧力室(不図示)等が形成されている。すなわち、本実施形態の液体吐出ヘッド3は、前述のとおり、搬送部1により液体吐出ヘッド3の短手方向に沿って搬送される媒体Pに各色のインクを吐出する機能を有する。本実施形態において、複数の記録素子基板10は、液体吐出ヘッドの長手方向に沿って直線状(インライン)に配列されている。それにより、液体吐出ヘッド3の記録素子基板が設けられる面に関して、その短手方向の長さを小さくすることができ、液体吐出ヘッドの小型化のみならず高画質記録が可能となる。液体吐出ヘッド3の記録素子基板が設けられる面に関して、その短手方向に対する長手方向の長さの比が、1:7以上であることが好ましい。
また、液体吐出ヘッド3には、後述する保護部材5を装着するために、その長手方向に沿って設けられているレール部32(第1レール部の一例)と、その端部に係合穴34(係合部又は被係合部の一例)とが形成されている。レール部32及び係合穴34の技術的意義については後述する。
なお、本実施形態の液体吐出ヘッド3は、後述する保護部材5が定められた位置に取り付けられるように構成されている。ここで、本実施形態では、液体吐出ヘッド3と、保護部材5との組み合わせを、液体吐出ヘッドユニット2(図3等参照)という。そして、本実施形態の液体吐出ヘッド3は、液体吐出装置1000の本体に着脱可能とされている。すなわち、本実施形態の液体吐出ヘッド3は、液体吐出装置1000の本体1000Aに搭載されるようになっている。また、本体1000Aに搭載された液体吐出ヘッド3は、本体1000Aと通信ケーブル(図示省略)で接続されるようになっている。
次に、本実施形態の保護部材5について図面を参照しつつ説明する。図5(a)は保護部材5の斜視図、(b)は図5(a)のC矢視図、(c)は図5(a)のB矢視図を示している。本実施形態の保護部材5は、覆い部材50(板状部分の一例)と、フランジレール部51(第2レール部の一例)と、係合爪52と、リブ53と、落下防止ボス54(他の突起の一例)と、取っ手55とを有している。
ここで、覆い部材50は、長尺で、横断面がU字状とされ(図3(d)参照)ている。そして、覆い部材50は、液体吐出ヘッド3に対し保護部材5が取り付けられると、記録素子基板10(における媒体Pとの対向面)を覆うようになっている(図3参照)。フランジレール部51は、覆い部材50の長手方向に沿って、覆い部材50の両側に設けられている。そして、フランジレール部51は、液体吐出ヘッド3に設けられているレール部32に嵌り、互いに摺動するようになっている(図3(d)参照)。取っ手55は、覆い部材50の一端側に設けられている。係合爪52は、取っ手55における覆い部材50側に設けられている。係合爪52(係合部又は被係合部の一例)は、液体吐出ヘッド3の係合穴34に係合するようになっている(図3(b)及び(e)参照)。リブ53は、覆い部材50の内周側に形成されている。落下防止ボス54は、覆い部材50の長手方向における取っ手55が設けられている側と反対側に設けられ、覆い部材50の下面から下方に突出している。
次に、本実施形態の液体吐出ヘッド3の本体1000Aへの取り外し(取り出し)動作について図面を参照しながら説明する。
図6(a)は本体1000Aに搭載された液体吐出ヘッド3に保護部材5を挿入する図を示す。図6(b)は液体吐出ヘッド3に保護部材5を完全に装着させた状態の図を示す。図6(c)は液体吐出ヘッド3(液体吐出ヘッドユニット2)を本体1000Aから取り出した状態の図を示す。すなわち、図6(a)~図6(c)は、本体1000Aに搭載された液体吐出ヘッド3の取り出し手順を示す図である。ここで、本実施形態では、「液体吐出ヘッド3に保護部材5を完全に装着させた状態」とは、保護部材5の覆い部材50が記録素子基板10の前記対向面に対し定められた位置関係で対向している状態を意味する。別の見方をすると、「液体吐出ヘッド3に保護部材5を完全に装着させた状態」とは、液体吐出ヘッド3に対し保護部材5が定められた位置関係で取り付けられている状態を意味する。
また、図3(a)は保護部材5を液体吐出ヘッド3に装着する過程の状態を記録素子基板10側から見た図を示す。図3(b)は液体吐出ヘッド3に保護部材5を完全に装着させた状態の図を示す。図3(c)は図3(b)中のD矢視図、図3(d)は図4(c)中のB-B断面図、図3(e)は図3(b)中の点線部内の拡大図を示す。
まず、図1(a)に示されるように、液体吐出ヘッド3は、本体1000Aに搭載されている状態において、本体1000A内の液体吐出ヘッド3の装着位置に固定されている。この状態で液体吐出ヘッド3からインクを吐出し、紙等の媒体に記録を行う。以下に、液体吐出ヘッド3の寿命や不具合等の理由により液体吐出ヘッド3を交換する際に、液体吐出ヘッド3を液体吐出装置1000から取り外す工程について説明する。
次に、図6(a)に示されるように、作業者は、保護部材5を液体吐出ヘッド3と本体1000Aの間の空間(図1(b)のハッチング部分。保護部材5の占有空間とされる空間)に差し込む。この場合、図3(d)に示すように、フランジレール部51と液体吐出ヘッド3のレール部32とが嵌め合わされた後で、保護部材5は液体吐出ヘッド3の長手方向に沿ってスライドされながら、液体吐出ヘッド3と本体1000Aの間の空間に挿入される。
図7(a)に示されるように、液体吐出ヘッド3は、液体吐出ヘッド3の凸部である固定ボス57(第1の係合部の一例)が本体1000Aの固定穴1009(第2の係合部の一例)に係合することで位置決め固定されている。すなわち、液体吐出ヘッド3の長手方向への移動が制限されている。具体的には、固定ボス57が本体1000Aの固定穴1009に嵌ることで、液体吐出ヘッド3の長手方向への移動が制限されている。そして、図7(b)に示すように、保護部材5が液体吐出ヘッド3に完全に装着されると、本体1000Aの傾斜部1010の傾斜面と液体吐出ヘッド3(の先端)との接触により液体吐出ヘッド3が上昇し(上側に移動し)、固定ボス57が固定穴1009から抜ける。その結果、位置決め固定が解除される。すなわち、本体1000Aの開口1000A1から挿入されて保護部材5が液体吐出ヘッド3に対して定められた位置関係で取り付けられると、固定ボス57及び固定穴1009の一方が他方に対して上下方向で重ならない位置に相対移動する。以上の結果、液体吐出ヘッド3は、本体1000Aから引き出す(取り出す)ことができる。すなわち、本実施形態によれば、本体1000Aに固定されている液体吐出ヘッド3に対し保護部材5が装着されることに伴い、簡単な機構で液体吐出ヘッド3の固定を解除することができる。
本実施形態では、落下防止ボス54が保護部材5の覆い部材50の底面から突出した2つの部材とされている(図5(a)参照)。しかしながら、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、例えば落下防止ボス54を側面に設けて本体1000Aに引っかける構成など、落下防止ボス54が本体1000Aに係合する構造であればよい。すなわち、落下防止ボス54は、保護部材5から外方に突出しており、本体1000Aに係合すればよい。
以下、第1変形例について、本実施形態との関係で異なる部分を説明する。なお、本変形例の説明では、本実施形態と同じ構成の部分については本実施形態における当該部分の符号と同じ符号を用いる。
本実施形態では、保護部材5を液体吐出ヘッド3に対してスライドさせて液体吐出ヘッド3のレール部32と、保護部材5のフランジレール部51と嵌め合わせるとして説明した(図3(a)~(e)及び図6(a)~(c)参照)。しかしながら、保護部材5を液体吐出ヘッド3にスライドさせて装着する構造は本実施形態に示したレール形状に限定されたものではない。
例えば、液体吐出ヘッド3のレール部32と保護部材5のフランジレール部51との形状(凹凸)が逆転しているような構成でもよい。そのため、保護部材5が液体吐出ヘッド3に対してスライド移動可能とされ、互いに嵌合できる形状(又は構造)であれば、その形状(又は構造)は問わない。すなわち、保護部材5を液体吐出ヘッド3に固定する構成は、本実施形態の構成に限定ものではなく、保護部材5を液体吐出ヘッド3に装着させた際に保護部材5が液体吐出ヘッド3に固定される構成であれば、どのような構成でもかまわない。例えば図9に示す第1変形例のように、保護部材5の先端側に弾性ラッチレバー形態の係合爪52Bを設け、液体吐出ヘッド3に係合リブ34Bを設け、保護部材5のスライド挿入により両者が係合した後に、液体吐出ヘッドユニット2を取り出す形態でもよい。
以下、第2変形例について、本実施形態との関係で異なる部分を説明する。なお、本変形例の説明では、本実施形態と同じ構成の部分については本実施形態における当該部分の符号と同じ符号を用いる。
液体吐出ヘッド3と本体1000Aとの位置決め固定の解除構造(固定解除構造)は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、保護部材5が液体吐出ヘッド3に装着された際に位置決め固定が解除される構造であればどのような構成でもよい。
例えば、図10(a)及び図8(b)は、固定解除構造の変形例(第2変形例)を示している。本変形例の場合、液体吐出装置1000(の本体1000A)には、ボタン1011と妨害壁1012(第2の係合部及び壁の一例)とが設けられている。妨害壁1012は、液体吐出ヘッド3の固定ボス57(第1の係合部の一例)よりも固定ボス57に対して液体吐出ヘッド3の取り外し方向の下流側(開口側)に配置され、固定ボス57に当接して固定ボス57の取り外し方向への移動を制限する壁とされている。すなわち、本変形例の場合、固定ボス57と妨害壁1012とが接触して引き出せなくなることで液体吐出ヘッド3は位置決め固定されている。ボタン1011は、本体1000Aにおける、妨害壁1012よりも液体吐出ヘッド3の取り外し方向の上流側(開口側と反対側)に配置されている。ボタン1011は、押されると妨害壁1012を電気的に下方に移動させるようになっている。そして、保護部材5が液体吐出ヘッド3に完全に装着されると、ボタン1011が保護部材5(の先端)によって押され、妨害壁1012が固定ボス57と接触しない位置(上下方向で重ならない位置)に相対移動する。この結果、液体吐出ヘッド3の位置決め固定が解除されて、液体吐出ヘッド3を本体1000Aから引き出すことが可能になる。
以下、第3変形例について、本実施形態との関係で異なる部分を説明する。なお、本変形例の説明では、本実施形態と同じ構成の部分については本実施形態における当該部分の符号と同じ符号を用いる。
本変形例では、図12(b)に示されるように、本体1000Aに搭載された状態の液体吐出ヘッド3は、本体1000Aと通信ケーブル1008(ケーブルの一例)で接続されるようになっている。ここで、本変形例の固定解除構造とは、少なくとも、保護部材5Aを備えた液体吐出ヘッドユニット2と、通信ケーブル1008とを組み合せた構造である。
以下、第4変形例について、本実施形態との関係で異なる部分を説明する。なお、本変形例の説明では、本実施形態と同じ構成の部分については本実施形態における当該部分の符号と同じ符号を用いる。
図13(a)に示されるように、本体1000Aに搭載された状態の液体吐出ヘッド3を引き抜く際には、以下のようにする。すなわち、通信ケ-ブル1008と本体1000Aとの接続部を外し、通信ケーブル1008の一部を本体1000Aに設けられた通信ケーブル収納部1013内に納めた状態(通信ケーブルがヘッド交換時の位置にある)で、保護部材5を装着する必要がある。
図13(b)に示されるように、通信ケーブル1008がヘッド交換時の位置にない状態で液体吐出ヘッド3に保護部材5が装着された際に、液体吐出ヘッド3を液体吐出装置1000(又はその構成部品)から引き抜こうとする場合を想定する。この場合、通信ケーブル1008が障害物となり液体吐出ヘッド3が引き抜けないなどの引き抜き不良や通信ケーブル1008の故障が発生する虞がある。
本変形例では、通信ケーブル1008がヘッド交換時の位置にない場合に保護部材5Bを液体吐出ヘッド3に装着する際に、以下のようにすることが可能となっている。具体的には、ガイド突起58が通信ケ-ブル1008の一部と接触して保護ケーブル1008を障害が起きない位置に移動させるように、また、干渉リブ59が通信ケ-ブル1008の一部と接触して保護部材5が液体吐出ヘッド3に装着できないようになっている。
図14(b)及び(c)は、通信ケーブル1008がガイド突起58と干渉する位置に配置されている状態で保護部材5Bを液体吐出ヘッド3に装着する様子を示している。図14(b)は液体吐出ヘッド3の装着前の状態を示し、図14(c)は装着後の状態を示している。
この場合、保護部材5Bが挿入されるにつれて、通信ケーブル1008はガイド突起58と接触し、ガイド突起58の形状に沿って押し出される。そして、保護部材5Bが液体吐出ヘッド3に完全に装着された際に、通信ケーブル1008は交換用位置まで移動する。すなわち、通信ケーブル1008は、保護部材5Bが液体吐出ヘッド3に完全に装着された際には交換用位置に配置される。その結果、本変形例では、液体吐出ヘッド3を液体吐出装置1000から引き抜く際の引き抜き不良や通信ケーブル1008の故障の発生を防ぎやすくなる。
なお、本変形例では、通信ケーブル1008が交換用位置にいない場合に、通信ケーブル1008と、保護部材5Bのガイド突起58又は干渉リブ59とが干渉するとした。しかしながら、通信ケーブル1008が交換用位置にいない状態で液体吐出ヘッド3に保護部材5Bを装着させようとした際に、以下のようであればよい。すなわち、保護部材5Bにおけるガイド突起58及び干渉リブ59以外の部分と通信ケーブル1008とが干渉する構成であれば、ガイド突起58又は干渉リブ59はなくてもよい。
本実施形態では一例として発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式が採用されているが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。多色一体の液体吐出ヘッド構成で説明したがこれに限らず、単色を吐出する液体吐出ヘッド形態であってもよい。
本実施形態は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッド間で、すなわち、圧力室内と当該圧力室の外部との間で循環させる形態の液体吐出装置1000である。しかしながら、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側に2つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインク流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。
5 保護部材
32 レール部(第1レール部の一例)
50 覆い部分(板状部分の一例)
51 フランジレール部(第2レール部の一例)
Claims (8)
- 液体吐出装置であって、
液体を吐出する吐出口が設けられる吐出口面を備えて前記液体吐出装置に着脱可能なページワイド型の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに着脱可能な保護部材と、を備え、前記液体吐出ヘッドには第1の係合部が設けられている液体吐出ヘッドユニットと、
前記液体吐出装置の本体に設けられ、前記第1の係合部と係合して前記液体吐出ヘッドの取り外しを制限する第2の係合部と、を備え、
前記液体吐出ヘッドは当該液体吐出ヘッドの長手方向に沿った第1レール部を備え、前記保護部材は当該保護部材の長手方向に沿った第2レール部を備え、
前記液体吐出装置に搭載された前記液体吐出ヘッドの前記第1レール部に対して前記保護部材の前記第2レール部を当接させ、前記保護部材を前記液体吐出ヘッドの長手方向に沿った第1の方向に摺動させることで前記保護部材によって前記吐出口面が覆われ、前記保護部材を前記液体吐出ヘッドに装着した後に、前記液体吐出ヘッドと前記保護部材を共に、前記第1の方向とは逆の第2の方向に移動させることで前記液体吐出装置から前記液体吐出ヘッドが取り外され、
前記本体に固定されている前記液体吐出ヘッドに対し、前記保護部材が挿入されることで前記第1の係合部と前記第2の係合部との係合が解除される、液体吐出装置。 - 前記第1の係合部は前記液体吐出ヘッドに設けられる凸部であり、前記第2の係合部は前記本体に設けられる凹部であり、
前記本体における、前記凹部よりも前記液体吐出ヘッドの取り外し方向の上流側には、前記保護部材が当接される傾斜面を備える、請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記第1の係合部は前記液体吐出ヘッドに設けられる凸部であり、
前記第2の係合部は、前記本体に設けられ、前記凸部よりも前記凸部の前記取り外し方向の下流側に配置され、前記凸部に当接して前記凸部の前記液体吐出ヘッドの取り外し方向への移動を制限する壁である、請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記本体における前記壁よりも前記取り外し方向の上流側には、前記保護部材の先端に押されることで前記壁を下方に移動させるボタンが配置される、請求項3に記載の液体吐出装置。
- 液体吐出装置であって、
液体を吐出する吐出口が設けられる吐出口面を備えて前記液体吐出装置に着脱可能なページワイド型の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに着脱可能な保護部材と、を備える液体吐出ヘッドユニットと、
前記液体吐出装置の本体に設けられ、前記本体に固定されている前記液体吐出ヘッドに装着されるケーブルと、を備え、
前記液体吐出ヘッドは当該液体吐出ヘッドの長手方向に沿った第1レール部を備え、前記保護部材は当該保護部材の長手方向に沿った第2レール部を備え、
前記液体吐出装置に搭載された前記液体吐出ヘッドの前記第1レール部に対して前記保護部材の前記第2レール部を当接させ、前記保護部材を前記液体吐出ヘッドの長手方向に沿った第1の方向に摺動させることで前記保護部材によって前記吐出口面が覆われ、前記保護部材を前記液体吐出ヘッドに装着した後に、前記液体吐出ヘッドと前記保護部材を共に、前記第1の方向とは逆の第2の方向に移動させることで前記液体吐出装置から前記液体吐出ヘッドが取り外され、
前記ケーブルが前記液体吐出ヘッドに装着されている状態で前記保護部材を装着した際に、前記ケーブルと前記保護部材とが接触する、液体吐出装置。 - 液体吐出装置であって、
液体を吐出する吐出口が設けられる吐出口面を備えて前記液体吐出装置に着脱可能なページワイド型の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに着脱可能な保護部材と、を備える液体吐出ヘッドユニットと、
前記液体吐出ヘッドの着脱を行う開口が形成されている本体と、を備え、
前記液体吐出ヘッドは当該液体吐出ヘッドの長手方向に沿った第1レール部を備え、前記保護部材は当該保護部材の長手方向に沿った第2レール部を備え、
前記液体吐出装置に搭載された前記液体吐出ヘッドの前記第1レール部に対して前記保護部材の前記第2レール部を当接させ、前記保護部材を前記液体吐出ヘッドの長手方向に沿った第1の方向に摺動させることで前記保護部材によって前記吐出口面が覆われ、前記保護部材を前記液体吐出ヘッドに装着した後に、前記液体吐出ヘッドと前記保護部材を共に、前記第1の方向とは逆の第2の方向に移動させることで前記液体吐出装置から前記液体吐出ヘッドが取り外され、
前記液体吐出ヘッドユニットにおいて前記保護部材における前記取り外し方向の上流側の部分には外方に突出している他の突起が設けられており、
前記他の突起は、前記液体吐出ヘッドユニットが前記本体から前記液体吐出ヘッドの取り外し方向に沿って移動された場合に、前記開口の縁に係合する液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドには係合部又は被係合部の一方が形成されており、
前記保護部材には前記係合部又は前記被係合部の他方が設けられており、
前記保護部材が前記吐出口面を覆った後に、前記係合部と前記被係合部とが係合する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドは液体を吐出するためのエネルギを発生する記録素子と、前記記録素子を内部に備える圧力室と、を備え、前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
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