JPWO2018230275A1 - 保湿装置、メンテナンス装置、及び液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1はインクジェット印刷機の概略構成を示す全体構成図である。図1に示したインクジェット印刷機101は、枚葉の用紙Pにカラー画像をプリントする枚葉式のカラーインクジェット印刷機である。インクジェット印刷機101は液体吐出装置の一例である。
〈全体構成〉
次に、液体吐出ヘッドについて概説する。図1に示したインクジェット印刷機101には、液体吐出ヘッド146C、液体吐出ヘッド146M、液体吐出ヘッド146Y、及び液体吐出ヘッド146Kが備えられているが、液体吐出ヘッド146C、液体吐出ヘッド146M、液体吐出ヘッド146Y、及び液体吐出ヘッド146Kは同一の構成を適用し得る。以下の説明では、符号146を用いて液体吐出ヘッドを表すこととする。
図3はノズル面の一部拡大図である。ヘッドモジュール147−iのノズル面146A−iは、平行四辺形状とされる。支持フレーム310の両端は、ダミープレート311が取り付けられる。液体吐出ヘッド146のノズル面146Aは、ダミープレート311の表面311Aと合わせて、全体として長方形の形状となる。
図5はイジェクタの立体的構造を示す縦断面図である。イジェクタ22は、ノズル20と、ノズル20に通じる圧力室50と、圧電素子52とを備える。ノズル20は、ノズル流路54を介して圧力室50と通じている。圧力室50は個別供給路24を介して供給側共通支流路26に通じている。なお、ノズル20の先端の開口は、図4に示したノズル開口351に相当する。
〈概要〉
図6はメンテナンス装置の概略構成を模式的に示す正面図である。図7はメンテナンス装置の概略構成を模式的に示す平面図ある。メンテナンス装置400は、図7に示した液体吐出ヘッド146C、液体吐出ヘッド146M、液体吐出ヘッド146Y、及び液体吐出ヘッド146Kのメンテナンスを行う。
ヘッド移動機構402は、各液体吐出ヘッドを支持するヘッド支持フレーム410と、ヘッド支持フレーム410を移送するフレーム移送装置412と、を備える。ヘッド支持フレーム410は、各液体吐出ヘッドの長手方向の両端部を支持して、各液体吐出ヘッドを描画ドラム142の回転軸と平行に支持する。なお、描画ドラム142の回転軸の図示は省略する。
図7に示すように、メンテナンス装置400は、払拭部460Cと、払拭部460Mと、払拭部460Yと、払拭部460Kと、を備える。払拭部460Cは、水平方向に移動する液体吐出ヘッド146Cの移動経路に配置される。払拭部460M、払拭部460Y、及び払拭部460Kの配置も同様である。
図7に示すように、メンテナンス装置400は、キャップ480Cと、キャップ480Mと、キャップ480Yと、キャップ480Kと、を備える。キャップ480Cは、液体吐出ヘッド146Cの先端部分を覆い、液体吐出ヘッド146Cのノズル面を密封する。
図7、及び図8に示したキャップ480C、キャップ480M、キャップ480Y、及びキャップ480Kについて詳細に説明する。なお、キャップ480C、キャップ480M、キャップ480Y、及びキャップ480Kは同一の構造が適用される。以下、キャップ480C、キャップ480M、キャップ480Y、及びキャップ480Kの任意の一つをキャップ480として説明する。
液体吐出ヘッドにキャップ480を装着する場合は、液体吐出ヘッドを描画ドラム142の直上の位置から、キャップ480の位置へ移動させる。液体吐出ヘッドにキャップを装着させる際の液体吐出ヘッドの移動は、図示しないメンテナンス制御部を用いて制御される。
図10は液体吐出ヘッドをキャップへ装着した状態を示す断面図である。図10は、液体吐出ヘッド146にキャップ480を装着した状態を示す断面図である。図10の紙面を貫く方向は、液体吐出ヘッド146の長手方向である。符号481は、液体吐出ヘッド146とキャップ480との間に形成される密閉空間を表す。
図12は第一実施形態の変形例に係る液保持部の構造例を示す斜視図である。図12に示した液保持部488Eは、液保持壁488Bの側面487における平面形状が四角形のオーバーフロー起点520が形成される。オーバーフロー起点520の形状、数量、及び配置は、図11に示したオーバーフロー起点510と同様である。
図14は保湿液の液面高さの評価実験に用いたオーバーフロー起点有りの液保持部の構造を示す斜視図である。図14に示した液保持部488Hを用いて、保湿液の液面高さを測定した。測定条件は以下のとおりである。
液保持部488Hの長手方向の全長Lは1000ミリメートルである。液保持部488Hの短手方向の全長Dは10.0ミリメートルである。液保持部の高さHは10.0ミリメートルである。液保持部488Hの液保持壁488Bの厚みtは1.0ミリメートルである。
保湿液は、保湿剤を含有する液体を適用した。保湿剤とは、低揮発性で保水能力が比較的高い水溶性化合物をいう。保湿剤の例として、ポリオール類、ラクタム類、及び水溶性の固体保湿液が挙げられる。保湿液の表面張力が予め定められた範囲に調整可能であれば、任意の保湿剤を適用可能である。
液保持部488H、及び液保持部488Iを備えたキャップ480を水平面と平行に配置した場合、及び液保持部488H、及び液保持部488Iを備えたキャップ480を水平面に対して24度傾けて配置した場合について、液面500Aの盛り上がり高さh1を導出した。
測定結果を以下の表1に示す。
キャップに備えられる液保持部の液保持壁にオーバーフロー起点が形成される。これにより、液保持部に保持される保湿液をオーバーフロー起点から排出させることができる。保湿液の盛り上がり高さの抑制が可能となり、液体吐出ヘッドのノズル面と保湿液との接触を回避し得る。
液保持部の液保持壁は、長手方向に沿って複数のオーバーフロー起点が形成される。これにより、液保持部を備えるキャップの水平度に対する誤差が大きい場合でも、複数のオーバーフロー起点のいずれかを用いて、液保持部の内部の保湿液を排出させることが可能となる。
オーバーフロー起点は、液保持部の長手方向の両端部に形成される。液保持部を備えるキャップの水平度に対する誤差が大きい場合でも、液保持部の長手方向のいずれかの端のオーバーフロー起点を用いて、液保持部の内部の保湿液を排出させることが可能となる。
液体吐出ヘッドの傾斜配置に対応して、キャップが傾斜配置される場合、傾斜の下側の液保持壁にオーバーフロー起点が形成される。傾斜の上側の液保持壁にオーバーフロー起点が形成される場合と比較して、保湿液を排出させ易い。
図19は第二実施形態に係る液保持部の構造例を示す斜視図である。図19に示した液保持部488Jは、オーバーフロー起点530として、液保持壁488Bに液保持壁488Bを厚み方向に貫通する貫通穴が形成される。図19には、液保持壁488Bの側面487における平面形状が円の貫通穴を示したが、平面形状がだ円、及び円と四角形とを組み合わせた長円等の貫通穴をオーバーフロー起点530としてもよい。
図20は第二実施形態の変形例に係る液保持部の構造例を示す斜視図である。図20に示した液保持部488Kは、オーバーフロー起点540として、液保持壁488Bの側面487における平面形状が四角形の貫通穴が形成される。
第二実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機は、第一実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機と同様の作用効果を得ることが可能である。
図21は第三実施形態に係る液保持部の構造例を示す斜視図である。図21に示した液保持部488Sは、傾斜の上側の液保持壁488Lの上面488Mにオーバーフロー起点550となる貫通溝が形成される。傾斜の上側の液保持壁488Lは第二壁の一例である。
第三実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機は、第一実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機と同様の作用効果を得ることが可能である。また、傾斜の上側の液保持壁488Lに形成されたオーバーフロー起点550を用いて、液保持部488Kの内部の保湿液を排出させることが可能となる。
図22は第四実施形態に係る液保持部の構造例を示す斜視図である。図22に示した液保持部488Nは、液保持部488Nの長手方向における一方の端部488Fの液保持壁488Oの上面488P、及び液保持部488Nの長手方向における他方の端部488Gの液保持壁488Qの上面488Rにオーバーフロー起点560が形成される。液保持壁488Oは第三壁の一例である。液保持壁488Qは第四壁の一例である。
第四実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機は、第一実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機と同様の作用効果を得ることが可能である。また、長手方向の端の液保持壁488O、液保持壁488Qの少なくともいずれか一方を用いて、液保持部488Nの内部の保湿液を排出させることが可能となる。
第五実施形態に係る液保持部は、オーバーフロー起点に親水処理が施される。親水処理の例として、親水性を有する膜の形成、及び表面改質処理等が挙げられる。親水性の例として、オーバーフロー起点に対する保湿液の接触角が90度以下の例が挙げられる。オーバーフロー起点に対する保湿液の接触角は45度以下が好ましい。オーバーフロー起点に対する保湿液の接触角は30度以下がより好ましい。
第五実施形態に係る液保持部によれば、オーバーフロー起点の濡れ性が向上する。これにより、オーバーフロー起点における保湿液の排出性が向上し得る。
以上説明したインクジェット印刷機101は、装置各部を統括的に制御するシステム制御部を備える。また、装置各部を個別に制御する制御部を備える。システム制御部、及び装置各部の制御部のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサである。
インクジェット印刷機101のメンテナンス装置400は、インクジェット印刷機と独立した、液体吐出ヘッドのメンテナンス装置として構成することが可能である。すなわち、本明細書は、ヘッド移動機構、及びキャップを備えたメンテナンス装置を開示する。なお、ヘッド移動機構は、インクジェット印刷機の構成要素としてもよい。
インクジェット印刷機101のメンテナンス装置400に備えられるキャップ480は、インクジェット印刷機、及びメンテナンス装置と独立した液体吐出ヘッドの保湿装置として構成することが可能である。すなわち、本明細書は、保湿液が溜められる液保持部を備えた液体吐出ヘッドの保湿装置を開示する。
用紙は、画像の形成に用いられる媒体の一例である。用紙という用語は、記録用紙、印刷用紙、印刷媒体、印字媒体、被印刷媒体、画像形成媒体、被画像形成媒体、受像媒体、及び被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるもの総称として理解することができる。媒体の材質や形状等は、特に限定されず、シール用紙、樹脂シート、フィルム、布、不織布、及びその他材質や形状を問わず、様々なシート体を用いることができる。
印刷機という用語は、印刷装置、プリンタ、印字装置、画像記録装置、画像形成装置、画像出力装置、或いは、描画装置などの用語の概念を含む。また、印刷装置という用語は、複数の装置を組み合わせた印刷システムの概念を含む。
上述の実施形態で説明した構成や変形例で説明した事項は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の事項を置き換えることもできる。
22 イジェクタ
24 個別供給路
26 供給側共通支流路
50 圧力室
52 圧電素子
54 ノズル流路
56 振動板
58 個別電極
60 圧電体
66 カバープレート
68 可動空間
101 インクジェット印刷機
110 給紙部
112 給紙装置
112A 給紙トレイ
114 フィーダボード
116 給紙ドラム
120 処理液塗布部
122 処理液塗布ドラム
123、133、143 グリッパ
124 処理液塗布装置
130 処理液乾燥部
132 処理液乾燥ドラム
134 温風送風機
140 描画部
142 描画ドラム
144 ヘッドユニット
146、146C、146M、146Y、146K 液体吐出ヘッド
146A、146A−i ノズル面
147−i ヘッドモジュール
148 スキャナ
150 インク乾燥部
160 集積部
162 集積装置
162A 集積トレイ
210 チェーンデリバリ
212 チェーン
214 グリッパ
220 用紙ガイド
222 第1用紙ガイド
224 第2用紙ガイド
228、486A 弾性部材
230 温風送風ユニット
250 用紙検出センサ
309 ケーブル
310 支持フレーム
311 ダミープレート
311A 表面
312、312−i ノズル配置部
350 ノズル列
351 ノズル開口
400 メンテナンス装置
402 ヘッド移動機構
410 ヘッド支持フレーム
412 フレーム移送装置
414 ヘッド支持部
416 ガイドレール
417 スライダ
418 送り装置
418A送りねじ
418B ナット部材
418C モータ
460C、460M、460Y、460K 払拭部
462 払拭ウエブ
464 押圧ローラ
466 廃液トレイ
467 廃液回収配管
468 廃液タンク
480、480C、480M、480Y、480K キャップ
481 密閉空間
482 キャップ本体
484、488A 開口部
486 封止部材
486A 弾性部材
487、487A、487B、487C 側面
488、488D、488E、488H、488I、488J、488K、488N、488S 液保持部
488B、488L、488O、488Q 液保持壁
488C、488M、488P、488R 上面
488F、488G 端部
489 底面
490 上段部
491 下段部
492 保湿液供給口
493 保湿液排出口
494 ボルト
500 保湿液
500A 液面
510、510A、510B、510C、510E、520、530、540、550、560 オーバーフロー起点
510D 底部
保湿液は、保湿剤を含有する液体を適用した。保湿剤とは、低揮発性で保水能力が比較的高い水溶性化合物をいう。保湿剤の例として、ポリオール類、ラクタム類、及び水溶性の固体保湿剤が挙げられる。保湿液の表面張力が予め定められた範囲に調整可能であれば、任意の保湿剤を適用可能である。
第三実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機は、第一実施形態に係る液保持部を備えたインクジェット印刷機と同様の作用効果を得ることが可能である。また、傾斜の上側の液保持壁488Lに形成されたオーバーフロー起点550を用いて、液保持部488Sの内部の保湿液を排出させることが可能となる。
Claims (11)
- 液体吐出ヘッドのノズル面を保湿するキャップを備えた保湿装置であって、
前記キャップは、保湿液が保持される液保持部を備え、
前記液保持部は、上面が開口する箱体であり、前記箱体の壁に前記壁を貫通する構造を有するオーバーフロー起点が形成される保湿装置。 - 前記オーバーフロー起点は、前記壁の上面に形成された貫通溝を含む請求項1に記載の保湿装置。
- 前記オーバーフロー起点は、前記壁に形成された貫通穴を含む請求項1又は2に記載の保湿装置。
- 前記オーバーフロー起点は、親水処理が施される請求項1から3のいずれか一項に記載の保湿装置。
- 前記液保持部は、第一方向の長さが前記第一方向と直交する第二方向の長さを超える形状を有し、
前記オーバーフロー起点は、前記第一方向に沿う第一壁、及び前記第一方向に沿う第二壁の少なくともいずれか一方に形成される請求項1から4のいずれか一項に記載の保湿装置。 - 前記第一壁、及び前記第二壁の少なくともいずれか一方は、複数の前記オーバーフロー起点が形成される請求項5に記載の保湿装置。
- 前記液保持部は、第一方向の長さが前記第一方向と直交する第二方向の長さを超える構造を有し、
前記オーバーフロー起点は、前記第二方向に沿う第三壁、及び前記第二方向に沿う第四壁の少なくともいずれか一方に形成される請求項1から6のいずれか一項に記載の保湿装置。 - 水平面に対して前記ノズル面が傾斜して配置される前記液体吐出ヘッドの傾斜配置に対応して、前記キャップは水平面に対して傾斜して配置され、
前記オーバーフロー起点は、前記キャップに対応して水平面に対して傾斜して配置される前記液保持部における、傾斜の下側の前記壁に形成される請求項1から7のいずれか一項に記載の保湿装置。 - 前記キャップは、液保持部からオーバーフローした保湿液を前記キャップの外部へ排出させる保湿液排出口を備えた請求項1から8のいずれか一項に記載の保湿装置。
- 液体吐出ヘッドのノズル面を保湿する保湿装置を備えたメンテナンス装置であって、
前記保湿装置は、保湿液が保持される液保持部を備えたキャップを備え、
前記液保持部は、上面が開口する箱体であり、前記箱体の壁に前記壁を貫通する構造を有するオーバーフロー起点が形成されるメンテナンス装置。 - 液体吐出ヘッド、及び液体吐出ヘッドのノズル面を保湿する保湿装置を備えた液体吐出装置であって、
前記保湿装置は、保湿液が保持される液保持部を備えたキャップを備え、
前記液保持部は、上面が開口する箱体であり、前記箱体の壁に前記壁を貫通する構造を有するオーバーフロー起点が形成される液体吐出装置。
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