JP2017193159A - 液体噴射ヘッドのクリーニング装置及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、上述した特許文献1に記載のインクジェットプリンタでは、クリーニングの度にノズル孔を通じてインクを排出することで、インクの使用量が多くなったり、クリーニング作業が大掛かりになったりするという課題がある。
本態様によれば、キャップユニットと液体噴射ヘッドとの法線方向における相対位置を検出することで、第1キャップ位置や第2キャップ位置において確実に液体噴射ヘッドをキャップできる。すなわち、被記録媒体の種類(材質や厚さ等)に応じて液体噴射ヘッドの法線方向における位置が出荷時から変更されたとしても、検出部材による検出位置(基準位置)は一定に保たれる。そのため、第1キャップ位置や第2キャップ位置を、基準位置からの距離にそれぞれ設定しておくことで、液体噴射ヘッドの法線方向における位置に関わらず、確実に液体噴射ヘッドをキャップできる。その結果、液体の乾燥を確実に抑制できる。
本態様によれば、例えばシール部材が液体噴射ヘッドに法線方向で対向する場合と異なり、キャップユニットが第1キャップ位置や第2キャップ位置に移動する過程で、シール部材がキャップユニットと液体噴射ヘッドとの間に法線方向で挟まれるのを防ぐことができる。これにより、第1キャップ位置から第2キャップ位置へ移動する過程で、キャップユニットの移動がシール部材によって規制されるのを防ぐことができる。その結果、各キャップ位置において、液体噴射ヘッドとキャップユニットとの間をシールでき、液体の乾燥を確実に抑制できる。
また、シール部材と液体噴射ヘッドの外周面とが接触している場合には、キャップユニットとキャリッジとの法線方向への相対移動の際にシール部材が液体噴射ヘッドの外周面を摺動することになる。そのため、仮にシール部材と液体噴射ヘッドとの間で液体等が凝固したとしても、シール部材と液体噴射ヘッドとが離脱し易い。
本態様によれば、各液体噴射ヘッドを個別に取り囲む構成に比べてキャップ着脱時の気圧変動が少ない。そのため、噴射孔に形成されたメニスカスが破壊されるのを抑制できる。
本態様によれば、キャップユニットの第2キャップ位置において、液体噴射ヘッドの噴射面に当接することで、第2キャップ部材に含浸された洗浄液によって噴射面上を洗浄できる。これにより、噴射面に付着した液体等を除去でき、噴射性能を向上させることができる。
本態様によれば、液体噴射ヘッドの主走査方向の移動に連動して、上述した開放位置、第1キャップ位置及び第2キャップ位置にキャップユニットを移動させることができる。これにより、液体噴射ヘッド及びキャップユニットを別々の駆動機構で移動させる場合に比べて構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。
本態様によれば、ブレードユニット及びキャップユニットが副走査方向に移動する過程で、ブレードユニットにより液体噴射ヘッドの噴射面を払拭できる。特に、ブレードユニット及びキャップユニットが主走査方向に並んで配置される構成に比べて液体噴射装置の主走査方向での小型化が可能になる。この場合、主走査方向に並ぶ複数の液体噴射ヘッドに対応してブレードユニットを設けたとしても、液体噴射装置の大型化を抑制できる。そのため、小型で、クリーニング時間の短い液体噴射装置を提供できる。
本態様によれば、ブレードユニットが払拭位置と離間位置との間を移動可能とされているため、噴射面の払拭後、ブレードユニットを払拭前の位置に復帰させる際に液体噴射ヘッドとブレードユニットとの干渉を抑制できる。これにより、払拭動作の際にブレードユニットに付着した液体が、復帰時に液体噴射ヘッドに再付着するのを抑制できる。
本態様によれば、上記態様のクリーニング装置を備えているので、液体の乾燥を抑制し、印字特性に優れ、信頼性の高い液体噴射装置を提供できる。
本態様によれば、キャップユニットが開放位置から第1キャップ位置及び第2キャップ位置に向かう過程で、キャリッジにおけるクリーニング装置側に位置する端部を通過する際、シール部材がキャリッジの角部に接触するのを抑制できる。これにより、第1キャップ位置や第2キャップ位置へのスムーズな移行が可能になるとともに、シール部材の耐久性も向上させることができる。
[プリンタ]
図1は、本実施形態におけるプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、プリンタ1は、例えば産業用等に用いられる大型のプリンタ1である。プリンタ1は、搬送機構2と、インク供給機構3と、走査機構4と、インクジェットヘッド5と、クリーニング装置6と、を備えている。なお、符号7は、プリンタ1の外観を構成する筐体である。筐体7は、上述した各構成品を収容している。
なお、以下の説明では、必要に応じてX,Y,Zの直交座標系を用いて説明する。この場合、X方向は被記録媒体P(例えば、紙等)の搬送方向(副走査方向)に一致している。Y方向はインクジェットヘッド5の走査方向(主走査方向)に一致している。Z方向(法線方向)は、X方向及びY方向に直交する高さ方向を示している。
インクタンク13は、Y方向に複数配列されている。各インクタンク13には、例えばイエローやマゼンタ、シアン、ブラック等の色の異なる複数種類(本実施形態では4種類)のインクが各別に収容されている。なお、インクの種類は4種類に限らず、適宜変更が可能である。
インク配管14は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースである。インク配管14は、各インクタンク13と各インクジェットヘッド5との間を各別に接続している。
供給ポンプは、インク配管14内を加圧し、インク配管14を通してインクジェットヘッド5にインクを送り出している。
駆動機構22は、Y方向に間隔をあけて配設された一対のプーリ24(図1では一方のプーリ24のみを示す)と、一対のプーリ24間に巻回された無端ベルト25と、一方のプーリ24を回転駆動させる駆動モータ26と、を備えている。
次に、インクジェットヘッド5について説明する。図2は、インクジェットヘッド5の斜視図である。図3は、インクジェットヘッド5の分解斜視図である。なお、各インクジェットヘッド5は、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなる。そのため、以下の説明では一のインクジェットヘッド5を例にして説明し、他のインクジェットヘッド5の説明を省略する。
図2、図3に示すように、インクジェットヘッド5は、インクを吐出する複数のノズル孔31,32が二列に亘って形成された二列タイプのインクジェットヘッド5である。
第1ヘッドチップ33は、第1アクチュエータプレート41と第1カバープレート42とがY方向に積層されて構成されている。
共通インク室46は、Z方向において、吐出チャネル43の上端部と同等の位置に形成されている。共通インク室46は、第1カバープレート42の裏面(第1アクチュエータプレート41を向く面)に向けて窪むとともに、X方向に延設されている。共通インク室46には、上述したインク供給機構3(図1参照)を通してインクが流入する。
スリット47は、共通インク室46のうち、吐出チャネル43とY方向で対向する位置に形成されている。スリット47は、共通インク室46内と各吐出チャネル43内とを各別に連通している。一方、非吐出チャネル44は、共通インク室46内には連通していない。
第2ノズル列57は、ノズルプレート35をZ方向に貫通する上述した第2ノズル孔32を有している。第2ノズル孔32は、ノズルプレート35のうち、第2ヘッドチップ34の吐出チャネル43にZ方向で対向する位置に各別に形成されている。すなわち、第2ノズル孔32は、X方向に間隔をあけて直線状に並んでいる。なお、各ノズル孔31,32は、上方から下方に向かうに従い漸次先細るテーパ状に形成されている。
ノズルガード37のうち、上述したノズル列56,57にZ方向で対向する部分には、ノズルガード37をZ方向に貫通する露出孔(第1露出孔58及び第2露出孔59)がそれぞれ形成されている。各露出孔58,59は、X方向に延びるスリット状に形成されている。各ノズル列56,57は、対応する露出孔58,59を通して外部に露出している。
なお、本実施形態のプリンタ1では、図4に示すように、複数のインクジェットヘッド5が千鳥状に配列された状態でキャリッジ21に搭載されている。この場合、Y方向で隣り合うインクジェットヘッド5は、ノズル列56,57の一部がY方向から見てラップしている。但し、各インクジェットヘッド5のレイアウトは、適宜変更が可能である。例えば、各インクジェットヘッド5のノズル列56,57全体がY方向から見てラップするように各インクジェットヘッド5を配列しても構わない。また、キャリッジ21に搭載するインクジェットヘッド5の数も適宜変更が可能である。
クリーニング領域Cとは、印字領域Sに対してY方向の一方に位置する領域である。インクジェットヘッド5は、メンテナンス時や駆動停止時等にクリーニング領域Cまで移動する。
図4に示すように、クリーニング装置6は、上述したクリーニング領域Cにおいて、インクジェットヘッド5に対して下方に設けられている。具体的に、クリーニング装置6は、ベースフレーム60と、クリーニングユニット61と、洗浄液供給機構62(図12参照)と、洗浄液タンク63(図12参照)とを備えている。
ユニットフレーム65は、上方に向けて開口する箱型に形成されている。ユニットフレーム65のうち、Y方向で対向する一対の第1側壁部65aは、X方向にスライド移動可能にベースガイドレール64上に支持されている。
図5に示すように、ユニットフレーム65のうち、X方向で対向する第2側壁部65bには、ユニットガイド71が配設されている。ユニットガイド71は、第2側壁部65bをX方向に貫通するカム溝である。ユニットガイド71は、各第2側壁部65bにおいて、Y方向に間隔をあけて2つずつ形成されている。なお、各ユニットガイド71は、それぞれ同一の形状をなしている。そのため、以下の説明では、一のユニットガイド71を例にして説明し、他のユニットガイド71の説明を省略する。
下段部71a、中段部71c及び上段部71eは、それぞれY方向に沿って直線状に延在している。
第1接続部71bは、Y方向の外側に向かうに従い上方に延在している。第1接続部71bは、下段部71a及び中段部71c間を接続している。
第2接続部71dは、Y方向の外側に向かうに従い上方に延在している。第2接続部71dは、中段部71c及び上段部71e間を接続している。
キャリッジキャップ機構73は、インクジェットヘッド5の吐出面を湿潤に保持するためのものである。キャリッジキャップ機構73は、キャップフレーム77と、キャップフレーム77上に配設されたキャリッジキャップ78と、を有している。
リンクバー84は、Z方向に延びる板状の部材である。リンクバー84は、ユニットフレーム65に連結された第1回動軸86と、ユニットフレーム65に連結された第2回動軸87と、の間を架け渡している。具体的に、リンクバー84の下端部には、X方向に延びる第1回動軸86が挿通されている。リンクバー84の下端部は、ユニットフレーム65のユニット底壁部65cに対して第1回動軸86周りに回動可能に構成されている。
図6に示すように、キャリッジキャップ78の底壁部上には、洗浄液が流通する洗浄液流路90が形成されている。洗浄液流路90は、洗浄液入口流路100、分配流路101、廃液流路102及び洗浄液出口流路103を主に有している。
洗浄液入口流路100は、キャリッジキャップ78内のうちX方向の他方において、Y方向に延在している。洗浄液入口流路100は、Y方向の内側から外側に向かうに従い下方に向けて傾斜している。洗浄液入口流路100におけるY方向の内側端部には、洗浄液入口流路100内に洗浄液を供給するための入口ポート104が配設されている。
キャップ収容部102aは、Y方向で隣り合う分配流路101の間に形成されている。キャップ収容部102aは、Z方向から見た平面視外形がヘッドキャップ機構75を収容可能な大きさに形成されている。なお、キャップ収容部102aは、X方向の他方から一方に向かうに従い下方に傾斜していても構わない。
合流流路102bは、各キャップ収容部102aに対してX方向の一方において、各キャップ収容部102a間を接続している。合流流路102bには、合流流路102bを流通する洗浄液を排出する廃液ポート105が配設されている。
また、図4に示すように、上述した洗浄液流路90のうち、キャップ収容部102a以外の部分はキャリッジインナプレート89により上方から閉塞されている。
キャリッジキャップ78は、上述した開放位置において、周壁部の上端縁がキャリッジ21の下面及びインクジェットヘッド5の吐出面よりも下方に位置する。これにより、キャリッジキャップ78とキャリッジ21及びインクジェットヘッド5との干渉が防止されている。
図8に示すように、キャリッジキャップ78は、上述したキャリッジキャップ位置において、キャリッジ21を下方から覆うとともに、キャリッジ21の周囲を取り囲んでいる。これにより、全インクジェットヘッド5のノズル孔31,32が覆われる。
図9に示すように、キャリッジキャップ78は、上述したヘッドキャップ位置において、キャリッジキャップ位置よりも上方に位置している。
図10に示すように、ヘッドキャップ機構75は、第1当接ユニット91と、第2当接ユニット92と、ホルダ93と、を有している。
ホルダ93は、上述した仕切壁107のうちキャップ収容部102aを区画する部分に固定されている。ホルダ93は、各当接ユニット91,92を廃液流路102の底壁部から上方に離間させた状態で保持している。
押付部材94Aは、複数の押付ブロック97A,98A,99AがY方向に並んで構成されている。押付ブロック97A〜99Aは、中央押付ブロック97Aと、中央押付ブロック97Aに対してY方向の両側に配置された第1外側押付ブロック98A及び第2外側押付ブロック99Aである。
中央押付ブロック97Aは、発泡樹脂により形成された吸水性を有する多孔質部材(スポンジ状)である。中央押付ブロック97Aは、X方向を長手方向とする直方体形状に形成されている。中央押付ブロック97AのY方向における幅は、第1露出孔58(図3参照)のY方向における幅よりも狭くなっている。図3、図9に示すように、中央押付ブロック97Aの上面は、ヘッドキャップ機構75がヘッドキャップ位置にあるとき、インクジェットヘッド5の吐出面のうち第1ノズル列56にZ方向で対向する。
図3、図9に示すように、第2当接ユニット92の中央押付ブロック97Bは、ヘッドキャップ機構75がヘッドキャップ位置にあるとき、インクジェットヘッド5の吐出面のうち第2ノズル列57にZ方向で対向する。
各外側押付ブロック98B,99Bは、ヘッドキャップ位置にあるとき、吐出面のうち第2ノズル列57に対してY方向の両側に位置する部分(ノズルガード37)にそれぞれ対向する。
ブレードユニット67は、箱型のブレードフレーム110を備えている。ブレードフレーム110のうち、X方向の他方に位置する他方側壁部には、ブレードプール111が取り付けられている。ブレードプール111は、上方に開口する箱型に形成されている。ブレードプール111内には、上述した洗浄液供給機構62から供給される洗浄液が貯留される。ブレードプール111におけるX方向の他方端部は、上述したユニットフレーム65のうち、X方向の一方に位置する第2側壁部65b(図4等参照)に固定されている。これにより、ブレードフレーム110は、ユニットフレーム65に対してX方向に間隔をあけて配置されている。なお、ブレードプール111には、洗浄液の液面高さを検出するフロートセンサ116(図12参照)が設置されている。
ブレードホルダ120は、支持軸113に対して上方に突出した状態で支持軸113に取り付けられている。
図6、図12に示すように、洗浄液供給機構62は、洗浄液タンク63内に貯留された洗浄液を、洗浄液流路90及びブレードプール111に供給する。具体的に、洗浄液供給機構62は、供給管141、接続管142、第1廃液管143及び第2廃液管144と、供給管141上に配設された洗浄液ポンプ145と、を備えている。
洗浄液ポンプ145は、供給管141内を加圧し、供給管141を通して洗浄液流路90に向けて洗浄液を送り出している。
第2廃液管144は、ブレードプール111と廃液タンク150との間を接続している。具体的に、第2廃液管144の第1端部は、ブレードプール111に設けられた図示しない廃液ポートに接続されている。第2廃液管144の第2端部は、廃液タンク150に接続されている。なお、第2廃液管144上には、開閉弁152が設けられている。
次に、上述したプリンタ1の動作方法について説明する。以下の説明では、印字方法、払拭方法、キャリッジキャップ方法及びヘッドキャップ方法、洗浄液供給方法を順に説明した後、印字スタンバイ方法について説明する。
まず、被記録媒体Pへの印字方法について説明する。
図1に示すように、プリンタ1を作動させると、搬送機構2のグリットローラ11が回転することで、これらグリットローラ11及びピンチローラ12間を被記録媒体PがX方向に搬送される。また、これと同時に駆動モータ26がプーリ24を回転させて無端ベルト25を走行させる。これにより、キャリッジ21が図示しないガイドレールにガイドされながら印字領域SをY方向に往復移動する。
この間に、図3に示すように、各インクジェットヘッド5において、ヘッドチップ33,34の駆動電極に駆動電圧を印加する。これにより、駆動壁45に厚みすべり変形を生じさせ、吐出チャネル43内に充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、吐出チャネル43の内圧が高まり、インクがノズル孔31,32を通して吐出される。そして、インクが被記録媒体P上に着弾することで、各種情報が被記録媒体P上に記録される。
次に、ブレードユニット67による吐出面の払拭方法について説明する。以下の説明では、キャップユニット66がキャップ初期位置にあり、ブレードユニット67が払拭位置にある時点から説明する。なお、キャップ初期位置において、キャップユニット66は、開放位置で保持されている。
まず、図1に示す無端ベルト25を走行させ、キャリッジ21をクリーニング領域Cに移動させる。このとき、図7に示すように、Y方向の内側からストッパ壁部81に当接する位置(払拭待機位置)までキャリッジ21を移動させる。これにより、図4に示すように、各インクジェットヘッド5は、対応するブレード機構115とそれぞれY方向で同等の位置に配置されるとともに、対応するヘッドキャップ機構75とそれぞれZ方向で対向する。
続いて、図13に示すように、ブロワ135を駆動させる。すると、吸引孔133を通して第2吸引室132内の空気が吸引されるとともに、第2連通孔130、接続チューブ127及び第1連通孔126を通して第1吸引室125内の空気が吸引される。これにより、第1吸引室125内及び第2吸引室132内が負圧に保持される。
図14、図15に示すように、クリーニングユニット61が退避位置に到達した時点で、ブロワ135の駆動を停止させる。続いて、支持軸113を回動させることで、ブレード機構115を浸漬位置に移動させる。すると、ブレード121,122の先端部がブレードプール111内の洗浄液に浸漬される。これにより、ブレード121,122を洗浄することができ、ブレード121,122に付着したインクが除去される。
次に、キャリッジキャップ機構73によるキャリッジキャップ方法について説明する。以下の説明では、キャリッジ21がクリーニング領域Cの払拭待機位置にあり、キャップユニット66がキャップ初期位置(キャップユニット66が開放位置)にある時点から説明する。
まず、図7に示すように、キャリッジ21を払拭待機位置からY方向の外側に移動させる。すると、キャップユニット66がストッパ壁部81を介してY方向の外側(付勢部材85の付勢力に抗する方向)に向けてキャリッジ21に押圧される。これにより、キャリッジ21のY方向の外側への移動に伴い、キャップユニット66がキャリッジ21とともにY方向の外側へ移動する。
図16に示すように、キャップユニット66が開放位置からY方向の外側に移動する過程において、支持ピン79がユニットガイド71内をY方向の外側に移動する。具体的に、支持ピン79は、ユニットガイド71内のうち、下段部71aから第1接続部71bを経て中段部71cに到達する。支持ピン79は、第1接続部71b内を移動する過程で、Y方向の外側に向かうに従い上方に移動する。これにより、キャップユニット66は、Y方向の外側に向かうに従い上方に移動する。そして、支持ピン79が中段部71cに到達した時点で、キャップユニット66が上述したキャリッジキャップ位置に到達する。図8に示すように、キャリッジキャップ位置では、キャリッジキャップ78がキャリッジ21に近接して、キャリッジ21を下方から覆い、全インクジェットヘッド5のノズル孔31,32を下方から覆う。これにより、ノズル孔31,32内のインクの乾燥が抑制され、インクの湿潤状態が維持される。なお、キャリッジキャップ位置において、上述したヘッドシート96A,96Bは、吐出面に当接していない。
次に、ヘッドキャップ機構75によるヘッドキャップ方法について説明する。以下の説明では、キャップユニット66(キャリッジ21)がキャリッジキャップ位置にある時点から説明する。
まず、図8に示すように、キャリッジ21をY方向の外側に移動させる。すると、キャップユニット66がストッパ壁部81を介してY方向の外側(付勢部材85の付勢力に抗する方向)に向けてキャリッジ21に押圧される。これにより、キャリッジ21のY方向の外側への移動に伴い、キャップユニット66がキャリッジ21とともにY方向の外側へ移動する。
図17に示すように、キャップユニット66がキャリッジキャップ位置からY方向の外側に移動する過程において、支持ピン79がユニットガイド71内をY方向の外側に移動する。具体的に、支持ピン79は、ユニットガイド71内のうち、中段部71cから第2接続部71dを経て上段部71eに到達する。支持ピン79は、第2接続部71d内を移動する過程で、Y方向の外側に向かうに従い上方に移動する。これにより、キャップユニット66は、Y方向の外側に向かうに従い上方に移動する。そして、支持ピン79が上段部71eに到達した時点で、キャップユニット66が上述したヘッドキャップ位置に到達する。
また、各ヘッドキャップ機構75のうち、第2当接ユニット92の押付部材94Bは、ヘッドシート96Bを間に挟んでインクジェットヘッド5の吐出面に当接する。このとき、中央押付ブロック97Bは、第2露出孔59を通して第2ノズル列57(ノズルプレート35)に当接する。一方、各外側押付ブロック98B,99Bは、ノズルガード37の下面に当接する。
次に、洗浄液流路90やブレードプール111への洗浄液の供給方法について説明する。
まず、図12に示すように、洗浄液ポンプ145を駆動させることで、洗浄液タンク63内に貯留された洗浄液が供給管141内を流通する。供給管141内を流通する洗浄液は、図6に示すように入口ポート104を通って洗浄液入口流路100に供給される。洗浄液入口流路100内に供給された洗浄液は、洗浄液入口流路100をY方向の外側に向けて流れる過程で、分配流路101に分配される。なお、分配流路101を流れる洗浄液の一部は、上述したようにヘッドシート96A,96Bに浸透し、吐出面の洗浄に供される。
なお、図12に示すように、第1廃液管143に設けられた開閉弁151を適宜開弁することで、廃液流路102内の洗浄液が廃液タンク150に排出される。また、第2廃液管144に設けられた開閉弁152を適宜開弁することで、ブレードプール111に供給された洗浄液が廃液タンク150に排出される。
次に、インクジェットヘッド5の吐出動作を開始するまでのスタンバイ動作について説明する。図18は、印字スタンバイ方法を説明するためのフローチャートである。以下の説明では、キャップユニット66がキャップ初期位置にあり、ブレードユニット67が払拭待機位置にあり、ブレード機構115が浸漬位置にある時点から説明する。なお、インクジェットヘッド5の非吐出状態において、ノズル孔31,32内のインクは、ノズル孔31,32の内面で作用する表面張力等により適正(凹面状)なメニスカスが形成されているものとする。すなわち、インクジェットヘッド5では、吐出チャネル43内の圧力を所望の負圧(例えば、メニスカス圧力Pa)に保持することで、上述したメニスカスが保持され、インクが吐出されないようになっている。一方、吐出チャネル43内の圧力を所望の正圧状態にすることで、メニスカスが破壊され、ノズル孔31,32からインクが吐出される。
ステップS02における判断結果が「NO」の場合(液面高さが所定値未満)には、分配流路101及びブレードプール111内に未だ洗浄液が十分に供給されていないと判断する。この場合には、ステップS01に戻り、洗浄液の供給を継続する。
ステップS02における判断結果が「YES」の場合(液面高さが所定値以上)には、分配流路101及びブレードプール111内に洗浄液が十分に供給されたと判断する。この場合には、ステップS03に進む。
続いて、ステップS04において、ブレード機構115を浸漬位置から払拭位置に移動させる。
上述したパージを所定時間行った後は、ステップS06に進む。
ステップS09において、クリーニングユニット61を対向位置に移動させる。
ステップS10において、上述したキャリッジキャップ方法と同様の方法によりキャップユニット66をキャリッジキャップ位置に移動させる。具体的には、キャリッジ21を払拭待機位置からY方向の外側に移動させることで、キャップユニット66がキャリッジ21とともにY方向の外側へ移動しながら上方に移動する。これにより、キャリッジキャップ78がキャリッジ21を下方から覆い、全インクジェットヘッド5のノズル孔31,32を下方から覆う。
以上により、本ルーチンが終了する。なお、吐出チャネル43内の圧力を待機圧力Pcに維持した状態で本ルーチンを終了させても構わない。
この構成によれば、クリーニングユニット61がX方向に移動する過程で、ブレード機構115がインクジェットヘッド5の吐出面を摺接することで、吐出面を払拭できる。特に、従来のようにブレードユニット67及びキャップユニット66がY方向に並んで配置される構成に比べてプリンタ1のY方向での小型化が可能になる。この場合、Y方向に並ぶ複数のインクジェットヘッド5に対応してブレード機構115を設けたとしても、プリンタ1の大型化を抑制できる。そのため、小型で、クリーニング時間の短いプリンタ1を提供できる。
本実施形態では、洗浄液が含浸されたヘッドキャップ機構75がキャップユニット66のヘッドキャップ位置において、インクジェットヘッド5の吐出面に当接する構成とした。この構成によれば、ヘッドキャップ機構75に含浸された洗浄液によって吐出面上を洗浄できる。これにより、吐出面に付着したインク等を除去でき、吐出性能を向上させることができる。
このように、本実施形態では、キャップユニット66がキャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置の双方に移動可能な構成としたため、プリンタ1の待機状態やクリーニング内容に応じて最適なキャップ状態を選択できる。例えば、待機時間が短時間の場合等は上述したキャリッジキャップを選択し、待機時間が長時間や吐出性能の回復等を目的とする場合にはヘッドキャップを選択することができる。その結果、例えばクリーニングの度にノズル孔を通じてインクを排出する場合等に比べて、クリーニング作業の簡素化やクリーニング作業時のインクの使用量を抑えた上で、インクの乾燥を抑制できる。
この構成によれば、インクジェットヘッド5のY方向の移動に連動して、上述した開放位置、キャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置にキャップユニット66を移動させることができる。これにより、インクジェットヘッド5及びキャップユニット66を別々の駆動機構で移動させる場合に比べて構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。
特に、本実施形態では、ブレード機構115が浸漬位置において下向きに配置される構成とした。この構成によれば、例えばインクに紫外線硬化型のUVインクを用いる場合のように、紫外線を照射しながら印字動作を行う構成において、ブレード機構115が紫外線に照射され難くなる。そのため、ブレード機構115に付着したUVインクが硬化するのを抑制でき、ブレード機構115に付着したUVインクを速やかに除去できる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図19は、第2実施形態に係るプリンタ220の概略斜視図である。なお、以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図19に示すプリンタ220において、キャリッジ201は、ガイドレール202上をY方向に移動可能に支持されている。プリンタ220は、リニアエンコーダ203と、クリーニング位置検出部材204と、を備えている。
リニアスケール205は、ガイドレール202に沿ってY方向に延びる板状に形成されている。リニアスケール205には、Y方向に間隔をあけて複数の目盛りが付されている。
センサ部206は、例えば発光部及び受光部を備えている。センサ部206では、発光部から出射されて目盛りを透過した光を受光部で受光する。センサ部206での検出結果は、エンコーダパルスとしてプリンタ220の制御部(不図示)に出力される。
センサ部211は、発光部及び受光部を備えている。発光部及び受光部の間には、上述した検出片210が通過可能になっている。センサ部211は、例えば発光部から出射された光を受光部で受光しているON状態と、発光部から出射された光が検出片210により遮られたOFF状態と、を検出する。上述した制御部は、センサ部211の検出結果がOFF状態の場合にキャリッジ201がY方向基準位置に位置していると判断する。制御部は、クリーニング位置検出部材204の検出結果や、リニアエンコーダ203の検出結果に基づき、キャリッジ201をY方向基準位置に対して所定距離移動させることで、キャリッジ201をクリーニング領域Cに移動させる。
図20、図21に示すように、キャリッジ201は、インクジェット5を支持するキャリッジベース215と、キャリッジベース215から上方に立設された一対のサイドプレート216a,216b及びリアプレート217と、を主に備えている。
図22に示すように、キャリッジベース215は、下部ベース215aと、下部ベース215aの上方に連なる上部ベース215bと、を有している。下部ベース215aの平面視外形は、キャリッジキャップ78に進入可能な大きさに形成されている。また、下部ベース215aの下端外周縁(クリーニングユニット230側に位置する端部の外周縁)には面取り219が施されている。なお、面取り219は、平面取りに限らず丸面取りであっても構わない。また、下部ベース215aの外周面全体が下方に向かうに従い先細っていても構わない。
上部ベース215bの平面視外形は、下部ベース215aよりも大きくなっている。
リアプレート217は、キャリッジベース215におけるX方向の他方端部から上方に立設されている。なお、リアプレート217には、上述したセンサ部206や検出片210が設けられている。
図23に示すように、リップ部242は、キャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置において、上述した下部ベース215aの周囲を取り囲んでいる(下部ベース215aにZ方向でオーバーラップしている)。本実施形態において、リップ部242の先端部(上端部)は、キャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置において、上述した下部ベース215aの外周面に近接又は当接している。なお、キャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置において、キャリッジキャップ78内は、空気よりも比重の大きい気体(インクや洗浄液が蒸発した気体)が充満しているため、必ずしもリップ部242と下部ベース215aの外周面とが当接している必要はない。また、XY平面に対するリップ部242の傾斜角度(仰角)は、90°未満であることが好ましい。
センサ部252は、サイドプレート216aにおけるX方向の他方端部に設けられている。センサ部252は、発光部及び受光部を備えている。発光部及び受光部の間には、キャップユニット234がキャリッジ201に対して上昇する過程で、上述した検出片251が通過可能になっている。センサ部252は、例えば発光部から出射された光を受光部で受光しているON状態と、発光部から出射された光が検出片251により遮られたOFF状態と、を検出する。上述した制御部は、センサ部252の検出結果がOFF状態の場合にキャリッジ201がZ方向基準位置に位置していると判断する。制御部には、キャップユニット234がZ方向基準位置からキャリッジキャップ位置に上昇するのに必要なY方向の移動量や、Z方向基準位置からヘッドキャップ位置に上昇するのに必要なY方向の移動量がエンコーダパルスのカウント数として予め記憶されている。
図21に示すように、キャップユニット234をキャリッジキャップ位置やヘッドキャップ位置に移動させるには、第1実施形態と同様に、キャリッジ201を払拭待機位置からY方向の外側に移動させる。これにより、キャリッジ201のY方向の外側への移動に伴い、キャップユニット234がキャリッジ201とともにY方向の外側へ移動する。
図24に示すように、キャップユニット234が開放位置からY方向の外側に移動する過程において、支持ピン79はユニットガイド231内をY方向の外側に向かうに従い上方に移動する。これにより、キャップユニット234は、Y方向の外側に向かうに従い上方に移動する。そして、キャップユニット234の検出片251は、上方に向かう過程でセンサ部252を遮ることで、上述したZ方向基準位置に到達する。なお、キャップユニット234がZ方向基準位置に到達することで、センサ部252からは制御部にOFF状態の検出信号が出力される。
図25に示すように、キャップユニット234をヘッドキャップ位置に移動させる場合には、センサ部252からOFF状態の検出信号を受信した時点から所定のエンコーダパルス数だけキャリッジ201をY方向の外側に移動させる。これにより、キャリッジ201のY方向の外側への移動に伴い、キャップユニット234が所定量上昇することで、ヘッドキャップ位置に到達する。
この構成によれば、キャップユニット234とインクジェットヘッド5とのZ方向における相対位置を検出することで、キャリッジキャップ位置やヘッドキャップ位置において確実にインクジェットヘッド5をキャップできる。すなわち、被記録媒体Pの種類(材質や厚さ等)に応じてキャリッジ201(インクジェットヘッド5)の高さが出荷時から変更された場合において、キャップ位置検出部材250による検出位置がY方向でずれるものの、Z方向基準位置は一定に保たれる。そのため、キャリッジキャップ位置やヘッドキャップ位置を、Z方向基準位置からの距離にそれぞれ設定しておくことで、払拭待機位置でのインクジェット5の高さに関わらず、確実にインクジェットヘッド5をキャップできる。その結果、インクの乾燥を確実に抑制できる。
この構成によれば、例えばシール部材がキャリッジベース215にZ方向で対向する場合と異なり、キャップユニット234が上昇する過程で、シール部材がキャップユニット234とキャリッジベース215との間でZ方向に挟まれるのを防ぐことができる。これにより、キャリッジキャップ位置からヘッドキャップ位置へ移動する過程で、キャップユニット234の上昇がシール部材によって規制されるのを防ぐことができる。その結果、各キャップ位置において、キャリッジベース215とキャリッジキャップ78との間をシールでき、インクの乾燥を確実に抑制できる。
これに対して、本実施形態では、シール部材240とキャリッジベース215とがZ方向でオーバーラップしている領域で、リップ部242の先端部とキャリッジベース215の外周面との距離(X方向及びY方向の距離)が一定に維持される。その結果、各キャップ位置で一定のシール効果を得ることができる。
この構成によれば、各インクジェットヘッド5を個別に取り囲む構成に比べてキャップ着脱時の気圧変動が少ない。そのため、ノズル孔31,32に形成されたメニスカスが破壊されるのを抑制できる。
この構成によれば、キャップユニット234がキャリッジキャップ位置やヘッドキャップ位置に向かう過程で、キャリッジベース215の下端縁を通過する際、シール部材240がキャリッジベース215の角部に接触するのを抑制できる。これにより、各キャップ位置へのスムーズな移行が可能になるとともに、シール部材240の耐久性も向上させることができる。
上述した実施形態では、キャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置の双方を、Z方向基準位置に基づいて設定する構成について説明したが、これに限られない。少なくともヘッドキャップ位置をZ方向基準位置に基づいて設定する構成であれば構わない。
上述した実施形態では、ユニットガイド71,231にカム溝を採用した場合について説明したが、この構成のみに限られない。
例えば、図26に示すように、キャップユニット66とユニットフレーム65(図5参照)との間を回動可能なリンクバー300で連結しても構わない。具体的に、リンクバー300の第1端部は、X方向に延びる回動軸301回りにキャップユニット66に回動可能に連結されている。リンクバー300の第2端部は、X方向に延びる回動軸302回りにユニットフレーム65に回動可能に連結されている。
上述した実施形態では、クリーニング装置に対してインクジェットヘッド(キャリッジ)が移動する構成について説明したが、この構成のみに限らず、インクジェットヘッド(キャリッジ)に対してクリーニング装置が移動する構成であっても構わない。
上述した実施形態では、ノズル孔31,32が二列並んだ二列タイプのインクジェットヘッドについて説明したが、これに限られない。例えば、ノズル孔が三列以上のインクジェットヘッドとしてもよく、ノズル孔が一列のインクジェットヘッドとしてもよい。
上述した実施形態では、各チャネル43,44がZ方向に沿って直線状に形成された構成について説明したが、これに限らず、Z方向に交差する方向に延在していても構わない。
上述した実施形態では、インクタンク13がキャリッジ21とは別(筐体7)に搭載された、いわゆるオフキャリッジ型のプリンタ1について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、インクタンクをキャリッジ21に搭載した、いわゆるオンキャリッジ型のプリンタに採用しても構わない。また、オフキャリッジ型において、キャリッジ21にサブタンクを搭載しても構わない。
また、第2ブレード122の先端部のうち、ノズル列56,57に対応する部分に、第1ブレード121から離間する方向に窪む凹部200を形成しても構わない。この構成によれば、吐出面のうちノズル列56,57周辺に付着したインクを効率的に吸引できるので、吐出面に付着したインクによる吐出性能の低下を抑制できる。
上述した実施形態では、各キャップ位置においてキャリッジを取り囲む構成について説明したが、この構成のみに限らず、各インクジェットヘッド5をそれぞれ取り囲む構成であっても構わない。
上述した実施形態では、シール部材240がキャリッジキャップ位置及びヘッドキャップ位置の双方においてキャリッジベース215を取り囲む構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば少なくともヘッドキャップ位置において、シール部材240がキャリッジベース215を取り囲む構成であっても構わない。
5…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
6…クリーニング装置
31…第1ノズル孔(噴射孔)
32…第2ノズル孔(噴射孔)
66…キャップユニット
67…ブレードユニット
75…ヘッドキャップ機構
81…ストッパ壁部(係合部)
219…面取り
240…シール部材
Claims (10)
- 液体噴射ヘッドのうち噴射孔が開口する噴射面の法線方向に沿って移動可能とされ、前記噴射面をキャップするキャップユニットを有し、
前記キャップユニットは、
前記噴射孔を開放する開放位置と、
前記噴射面に対して前記法線方向で近接した状態で前記噴射孔を覆う第1キャップ位置と、
前記噴射面に前記法線方向で当接した状態で前記噴射孔を封止する第2キャップ位置と、の間を移動可能に構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項1に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記キャップユニットと前記液体噴射ヘッドとの前記法線方向における相対位置を検出する検出部材を備えている液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記キャップユニットは、前記第1キャップ位置及び第2キャップ位置において、前記液体噴射ヘッドの周囲を取り囲む弾性変形可能なシール部材と、を備えていることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項3に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに複数搭載され、
前記シール部材は、前記第1キャップ位置及び第2キャップ位置において、前記キャリッジの周囲を取り囲むことで、複数の前記液体噴射ヘッドをまとめて取り囲んでいることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項1から請求項4の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記キャップユニットは、前記第2キャップ位置において、前記液体噴射ヘッドの前記噴射面に当接するヘッドキャップ機構を備え、
前記ヘッドキャップ機構には、洗浄液が含浸されることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項1から請求項4の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記キャップユニットは、前記噴射面の接線方向のうち前記液体噴射ヘッドの主走査方向で係合する係合部を備え、
前記キャップユニットは、前記液体噴射ヘッドが前記係合部に係合した状態で、前記液体噴射ヘッドの前記主走査方向への移動に伴い前記法線方向に移動可能とされていることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項1から請求項5の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記噴射面の接線方向のうち前記液体噴射ヘッドの主走査方向に交差する副走査方向で前記キャップユニットに並んで配置され、前記噴射面を払拭するブレードユニットを備え、
前記ブレードユニット及び前記キャップユニットは、前記副走査方向に一体で移動可能とされていることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 請求項7に記載の液体噴射ヘッドのクリーニング装置において、
前記ブレードユニットは、前記法線方向で前記噴射面に当接可能な払拭位置と、前記法線方向で前記噴射面から離間した離間位置と、の間を移動可能とされていることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング装置。 - 液体噴射ヘッドと、
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のクリーニング装置と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項4に記載のクリーニング装置と、
液体が噴射される噴射孔を有する液体噴射ヘッドと、
複数の前記液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは、前記液体噴射ヘッドにおいて前記噴射孔が開口する噴射面の法線方向で前記クリーニング装置と対向する対向位置に、前記クリーニング装置に対して移動可能に構成され、
前記キャリッジのうち、前記対向位置において前記法線方向で前記クリーニング装置側に位置する端部の外周縁には、面取りが形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
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