JP2017189896A - Liquid injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを噴射するインクジェット式記録装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus that ejects liquid, and more particularly, to an ink jet recording apparatus that ejects ink as a liquid.
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、液体としてインクを吐出させて紙や記録シートなどの被噴射媒体(被記録媒体)に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。 As a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto an ejected medium, an ink jet recording apparatus that performs printing on an ejected medium (recorded medium) such as paper or a recording sheet by discharging ink as a liquid is known.
このようなインクジェット式記録装置では、インクが貯留されたインクカートリッジやインクタンク等の液体貯留手段からインクジェット式記録ヘッドにインクが供給され、インクジェット式記録ヘッドに供給されたインクは、圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させることによりノズルからインク滴として吐出される。 In such an ink jet recording apparatus, ink is supplied to the ink jet recording head from a liquid storing means such as an ink cartridge or an ink tank in which ink is stored, and the ink supplied to the ink jet recording head is a piezoelectric element or a heat generator. The ink is ejected as ink droplets from the nozzle by driving a pressure generating means such as an element.
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、インク内に存在する気泡、あるいは液体貯留手段を着脱する際にインク内に混入した気泡がインクジェット式記録ヘッドに供給されると、気泡によるドット抜け等の吐出不良が発生するという問題がある。このため、インクジェット式記録ヘッドには、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルターを流路内に設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In such an ink jet recording head, if air bubbles present in the ink or air bubbles mixed in the ink when the liquid storage means is attached / detached are supplied to the ink jet recording head, defective ejection such as dot dropout due to the air bubbles There is a problem that occurs. For this reason, an ink jet recording head has been proposed in which a filter for removing bubbles and foreign matters in the ink is provided in the flow path (see, for example, Patent Document 1).
また、インクジェット式記録装置には、インクジェット式記録ヘッドを鉛直方向に対して回転可能に設けたものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, an ink jet recording apparatus has been proposed in which an ink jet recording head is provided so as to be rotatable with respect to the vertical direction (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1のようにフィルターが設けられたインクジェット式記録ヘッドを回転させると、フィルター及びフィルターが設けられたフィルター室も同時に回転し、フィルター室に滞留した気泡がフィルターに接触し、フィルターの有効面積が減少すると共に、インクジェット式記録ヘッドに気泡が流出して、インクの吐出不良が発生するという問題がある。
However, when the ink jet recording head provided with the filter as in
なお、このような問題はインクジェット式記録装置に限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。 Such a problem is not limited to the ink jet recording apparatus, and similarly exists in a liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink.
本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射ヘッドの液体噴射面の向きを変更することができると共に、液体噴射ヘッドに気泡が流出するのを抑制して、液体の噴射不良を低減することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention can change the direction of the liquid ejecting surface of the liquid ejecting head and suppress the bubble from flowing out to the liquid ejecting head, thereby reducing liquid ejection defects. It is an object of the present invention to provide a liquid ejecting apparatus that can be used.
上記課題を解決する本発明の態様は、流路及び流路を横断するフィルターを有するフィルターユニットと、フィルターユニットから供給された液体を液体噴射面に形成されたノズルから噴射するヘッド本体と、を具備する液体噴射ヘッドと、鉛直方向に対して前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面の角度を変更可能な第1角度調整機構と、前記液体噴射面に対して前記フィルターユニットの相対角度を変更可能な第2角度調整機構と、を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。 An aspect of the present invention that solves the above problems includes a filter unit having a flow path and a filter that crosses the flow path, and a head body that ejects liquid supplied from the filter unit from nozzles formed on a liquid ejection surface. A liquid ejecting head provided; a first angle adjusting mechanism capable of changing an angle of the liquid ejecting surface of the liquid ejecting head with respect to a vertical direction; and a relative angle of the filter unit with respect to the liquid ejecting surface. And a second angle adjusting mechanism.
かかる態様では、第1角度調整機構によって液体噴射ヘッドの液体噴射面の角度を容易に変更することができると共に、第2角度調整機構によってフィルターユニットの液体噴射面に対する角度を調整して、気泡がフィルターに接触するのを抑制することができる。 In this aspect, the angle of the liquid ejecting surface of the liquid ejecting head can be easily changed by the first angle adjusting mechanism, and the angle of the filter unit with respect to the liquid ejecting surface can be adjusted by the second angle adjusting mechanism to Contact with the filter can be suppressed.
ここで、前記第2角度調整機構は、前記液体噴射面に対して前記フィルターユニットの相対角度を変更することで当該フィルターユニットの鉛直方向に対する基準位置の姿勢を維持可能なことが好ましい。これによれば、フィルターユニットの基準位置の姿勢を維持することができ、気泡がフィルターに接触するのを抑制することができる。 Here, it is preferable that the second angle adjusting mechanism can maintain the posture of the reference position with respect to the vertical direction of the filter unit by changing the relative angle of the filter unit with respect to the liquid ejection surface. According to this, the attitude | position of the reference | standard position of a filter unit can be maintained, and it can suppress that a bubble contacts a filter.
また、前記第2角度調整機構は、前記フィルターユニットを回転自在に保持する回転軸を具備し、前記フィルターユニットは、前記回転軸よりも鉛直方向下側に重心を有することが好ましい。これによれば、フィルターユニットを重力によって自動的に基準位置に向けることができる。 Further, it is preferable that the second angle adjusting mechanism includes a rotation shaft that rotatably holds the filter unit, and the filter unit has a center of gravity at a lower side in a vertical direction than the rotation shaft. According to this, the filter unit can be automatically directed to the reference position by gravity.
また、前記フィルターユニットは、前記フィルターの面方向が、鉛直方向に対して水平方向となるように配置されていることが好ましい。これによれば、フィルターを水平に配置した場合であっても、気泡がフィルターに接触するのを抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the said filter unit is arrange | positioned so that the surface direction of the said filter may become a horizontal direction with respect to a perpendicular direction. According to this, even if it is a case where a filter is arrange | positioned horizontally, it can suppress that a bubble contacts a filter.
また、前記フィルターユニットの前記流路と、前記ヘッド本体の流路とは、可撓性を有する供給管を介して接続されていることが好ましい。これによれば、可撓性を有する供給管を用いることで、フィルターユニットのヘッド本体に対する角度の変更が許容される。 Moreover, it is preferable that the flow path of the filter unit and the flow path of the head body are connected via a flexible supply pipe. According to this, a change in the angle of the filter unit with respect to the head main body is allowed by using a flexible supply pipe.
また、複数の前記供給管が並設されており、前記第2角度調整機構によって前記ヘッド本体と前記フィルターユニットとの相対移動方向は、前記供給管の並設方向と交差する方向であることが好ましい。これによれば、複数の供給管が屈曲することによってヘッド本体とフィルターユニットとの相対移動が規制されるのを抑制することができる。 A plurality of the supply pipes are arranged in parallel, and the relative movement direction of the head main body and the filter unit by the second angle adjustment mechanism is a direction intersecting with the parallel arrangement direction of the supply pipes. preferable. According to this, it is possible to prevent the relative movement between the head body and the filter unit from being restricted due to the bending of the plurality of supply pipes.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図において、X、Y、Zは、互いに直交する3つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向を第1の方向X、第2の方向Y、及び第3の方向Zとして説明する。また、第3の方向Zは鉛直方向を示し、鉛直方向上側をZ1側、鉛直方向下側をZ2側と称する。さらに、第1の方向X及び第2の方向Yを含む方向を水平方向と称する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following description shows one embodiment of the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. In the drawings, the same reference numerals denote the same members, and descriptions thereof are omitted as appropriate. In each figure, X, Y, and Z represent three spatial axes that are orthogonal to each other. In the present specification, directions along these axes will be described as a first direction X, a second direction Y, and a third direction Z. The third direction Z indicates the vertical direction, and the upper side in the vertical direction is referred to as the Z1 side, and the lower side in the vertical direction is referred to as the Z2 side. Furthermore, a direction including the first direction X and the second direction Y is referred to as a horizontal direction.
(実施形態1)
図1及び図2は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す図であり、図3は、記録装置の記録ヘッドを説明する図である。
(Embodiment 1)
1 and 2 are diagrams illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus that is an example of a liquid ejecting apparatus according to
図示するように本実施形態のインクジェット式記録装置1は、被噴射媒体である記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン型のインクジェット式記録装置1である。
As shown in the figure, the ink
インクジェット式記録装置1は、液体としてインクを噴射するインクジェット式記録ヘッド2(以下、単に記録ヘッド2とも言う)と、記録ヘッド2を保持するキャリッジ3と、記録ヘッド2に供給するインクが貯留されたインクタンク等の液体貯留手段4と、記録シートSを搭載可能な給紙部5と、給紙部5からの記録シートSを搬送する搬送手段6と、搬送手段6によって搬送された記録シートSが排紙される排紙部7と、記録ヘッド2のメンテナンスを行うメンテナンスユニット8と、筐体9と、を具備する。
The ink
搬送手段6は、給紙部5から記録シートSを搬送する第1搬送手段61と、第1搬送手段61から搬送された記録シートSを搬送すると共に記録シートSのインクが着弾する着弾面S1とは反対側の裏面S2側を支持する第2搬送手段62と、第2搬送手段62から搬送された記録シートSを搬送して、排紙部7に排出する第3搬送手段63と、を具備する。
The
給紙部5は、鉛直方向下側、すなわち、第3の方向ZのZ2側に配置されており、給紙部に搭載された記録シートSは、第1搬送手段61、第2搬送手段62及び第3搬送手段63によって、鉛直方向上側である第3の方向ZのZ1側に搬送される。
The
第1搬送手段61は、第1搬送ローラー611と、分離パッド612と、を具備する。第1搬送ローラー611は、記録シートSのインクが着弾する着弾面S1側に設けられており、図示しない駆動モーター等の駆動力によって駆動される。また、分離パッド612は、記録シートSの着弾面S1とは反対側の裏面S2側に設けられており、第1搬送ローラー611によって給紙部5の記録シートSが搬送される際に、記録シートSを1枚ずつに分離する。このような第1搬送手段61によって記録シートSは、給紙部5から第2の方向Yに搬送される。また、第1搬送手段61から第2の方向Yに搬送された記録シートSは、給紙ガイド部材10に沿って第3の方向Zに搬送方向が変更され、第2搬送手段62に搬送される。
The
第2搬送手段62は、搬送ベルト621、第2駆動モーター622、第2搬送ローラー623、第2従動ローラー624、押さえローラー625及びテンションローラー626を具備する。
The
第2搬送ローラー623は、第2駆動モーター622の駆動力によって駆動される。搬送ベルト621は、無端ベルトからなり、第2搬送ローラー623と第2従動ローラー624との外周に掛けられている。このような搬送ベルト621は、記録シートSの裏面S2を吸着して搬送する。押さえローラー625は、第2搬送ローラー623及び第2従動ローラー624のそれぞれに対応して設けられており、搬送ベルト621上に搬送された記録シートSの着弾面S1側を搬送ベルト621に向かって押圧する。テンションローラー626は、第2搬送ローラー623と第2従動ローラー624との間に設けられて、搬送ベルト621の内周面に当接し、ばね等の付勢部材627の付勢力によって搬送ベルト621に張力を付与している。これにより、搬送ベルト621は、第2搬送ローラー623と第2従動ローラー624との間で記録ヘッド2に相対向する面が平坦になっている。
The
第2搬送手段62の搬送ベルト621は、記録シートSを第3の方向Zに沿ってZ2からZ1側に向かって搬送する。このため、本実施形態では、搬送ベルト621は、記録シートSの裏面S2側を静電気力によって吸着する。なお、搬送ベルト621上に記録シートSを保持する方法は特にこれに限定されず、エアー吸引による吸着や、ローラーによって挟持するものであってもよい。
The
このように第2搬送手段62の搬送ベルト621上に搬送された記録シートSの着弾面S1に、記録ヘッド2から噴射されたインクが着弾することで印刷が実行される。
In this way, printing is executed by the ink ejected from the
また、第2搬送手段62の搬送ベルト621上で印刷された記録シートSは、排紙ガイド部材11に沿って第2の方向Yに搬送方向が変更され、第3搬送手段63に搬送される。
Further, the recording sheet S printed on the
第3搬送手段63は、第3搬送ローラー631と、第3搬送ローラー631に従動する第3従動ローラー632と、を具備する。第3搬送ローラー631は、記録シートSの裏面S2側に設けられており、図示しない駆動モーター等の駆動手段によって駆動される。また、第3従動ローラー632は、着弾面S1側に配置されており、第3搬送ローラー631との間で記録シートSを挟持する。なお、第3従動ローラー632は、図示しないばね等の付勢部材によって記録シートSを第3搬送ローラー631側に向かって押圧する。このような第3搬送手段63によって記録シートSは、排紙部7に搬送される。なお、第1搬送手段61の第1搬送ローラー611を駆動する駆動手段及び第3搬送手段63の第3搬送ローラー631を駆動する駆動手段の少なくとも一方は、第2搬送手段62の第2駆動モーター622が兼ねるようにしてもよい。
The
このようなインクジェット式記録装置1では給紙部5から第1搬送手段61が記録シートSを1枚ずつ搬送し、第2搬送手段62の搬送ベルト621上に記録シートSは静電吸着されて、第3の方向ZのZ2からZ1に向かって搬送される。記録シートSは、搬送ベルト621上に吸着保持された状態で、着弾面S1に記録ヘッド2から吐出されたインク滴が着弾して印刷される。その後、第3搬送手段63によって排紙部7に搬送される。このように搬送手段6によって記録シートSを第2の方向Yから第3の方向Zに搬送して印刷し、印刷後に第2の方向Yに搬送することで、インクジェット式記録装置1の第2の方向Yにおける小型化を図ることができる。
In such an ink
また、メンテナンスユニット8は、詳しくは後述する記録ヘッド2のノズル211を囲うように記録ヘッド2の液体噴射面212に当接したり、記録ヘッド2からフラッシングによって吐出されるインクを受容したりするためのキャップ81と、キャップ81内を吸引可能な吸引ポンプ82と、を具備する。
Further, the
そして、メンテナンスユニット8は、記録ヘッド2のノズル211を覆うようにキャップ81を液体噴射面212に当接した状態で、キャップ81内を吸引ポンプ82によって吸引することでノズル211からインクや気泡などをキャップ81内に強制的に排出させる、いわゆるクリーニングが行われる。また、非印刷時には、キャップ81によってノズル211を覆うことにより、ノズル211近傍のインクの乾燥を抑制するようにしてもよい。
The
なお、メンテナンスユニット8は、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド2の液体噴射面212をワイピングするワイパー等を有するものであってもよい。
The
このようなメンテナンスユニット8は、キャリッジ3の鉛直方向である第3の方向Zにおいて下側であるZ2側に配置されている。また、メンテナンスユニット8は、第3の方向Zに移動可能に設けられており、キャリッジ3が詳しくは後述する第1角度調整機構12によって回転された際に、当該キャリッジ3の回転を妨げない位置までメンテナンスユニット8は後退する。なお、メンテナンスユニット8は、第3の方向Zに退避するものに限定されず、例えば、第2の方向Yに移動して第2の方向Yに退避するものであってもよい。
Such a
このようなインクジェット式記録装置1に搭載に用いられる本実施形態の記録ヘッド2及び第1角度調整機構12についてさらに図4〜図10を参照して説明する。なお、図4及び図5は、本発明の実施形態1に係るインクジェット式記録装置の要部である記録ヘッド及び第1角度調整機構の要部断面図であり、図6は、記録ヘッドの要部断面図であり、図7及び図8は、記録ヘッドの状態を示す要部断面図である。また、図9及び図10は、本発明の実施形態1に係る記録ヘッドの比較例を示す要部断面図である。
The
図1、図2、図4及び図5に示すように、インクジェット式記録装置1は、鉛直方向である第3の方向Zに対して記録ヘッド2の液体噴射面212の角度を変更可能な第1角度調整機構12を具備する。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, the ink
第1角度調整機構12は、記録ヘッド2を搭載するキャリッジ3と、キャリッジ3が固定された第1回転軸31と、第1回転軸31を回転駆動させる駆動モーター等の駆動手段32と、を具備する。
The first
キャリッジ3は、記録ヘッド2を着脱自在に保持する。本実施形態では、記録ヘッド2をキャリッジ3にネジ33によって締結するようにした。もちろん、記録ヘッド2とキャリッジ3との固定方法は特に限定されず、例えば、クランプ等を用いたものであってもよい。このように、記録ヘッド2をキャリッジ3に固定することで、第1角度調整機構12がキャリッジ3を回転させた際に、記録ヘッド2がキャリッジ3から脱落するのを抑制することができる。
The
第1回転軸31は、第1の方向Xが軸方向となるように設けられており、第1回転軸31は、図3に示すように筐体9に回転可能に保持されている。これにより、キャリッジ3は、筐体9に対して第1の方向Xを回転中心として回転方向θに回転する。
The first
また、第1回転軸31は、印刷時や記録ヘッド2のメンテナンス時、待機時などの所定のタイミングで、図示しない駆動モーターや電磁石等の駆動手段によって回転方向θに回転駆動される。もちろん、駆動手段は、第1回転軸31を回転させるものに限定されず、直接キャリッジ3を押圧するものでもよい。このようにキャリッジ3を回転方向θに回転させることで、キャリッジ3に搭載された記録ヘッド2は、液体噴射面212が鉛直方向である第3の方向Zに対する角度が変更可能となっている。
The first
本実施形態では、第1角度調整機構12によってキャリッジ3を回転方向θに回転させることによって、図1及び図4に示すように記録ヘッド2の液体噴射面212が第2の方向Yにおいて搬送ベルト621側を向く印刷位置と、図2及び図5に示すように記録ヘッド2の液体噴射面212が第3の方向Zにおいてメンテナンスユニット8側であるZ2側を向くメンテナンス位置との2つ位置に変更可能となっている。
In the present embodiment, the first
ここで、記録ヘッド2は、図3及び図6に示すように、インクを噴射するヘッド本体21と、ヘッド本体21にインクを供給するフィルターユニット22と、フィルターユニット22にインクを供給する供給部材23と、を具備する。
Here, as shown in FIGS. 3 and 6, the
ヘッド本体21は、図3に示すように、インクを噴射するノズル211が設けられた液体噴射面212を有する。なお、ヘッド本体21の図示しない内部には、ノズル211に連通する流路と、流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段とが設けられている。圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって流路の容積を変化させて流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル211からインク滴を吐出させるものや、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル211からインク滴を吐出させるものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル211からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
As shown in FIG. 3, the head
なお、本実施形態のヘッド本体21には、複数のノズル211が第1の方向Xに並設されたノズル列が、第1の方向Xに沿って千鳥状に配置されている。ここで、ノズル列を第1の方向Xに沿って千鳥状に配置するとは、第1の方向Xに沿って並設されたノズル列を交互に第2の方向Yにずらして配置することである。すなわち、第1の方向Xに並設されたノズル列が第2の方向Yに2列並設され、2列のノズル列を第1の方向Xに半ピッチずらして配置することである。このようにノズル列を第1の方向Xに沿って千鳥状に配置することで、ノズル列を第1の方向Xで部分的に重複させて、第1の方向Xに亘って連続してノズルの列を形成することができる。なお、ノズル列の数は特にこれに限定されず、インクの種類毎に第1の方向Xに千鳥状に配置されたノズル列を設けるようにすればよい。また、ノズル211の配置は、特にこれに限定されず、ノズル211をマトリックス状に配置するようにしてもよい。
In the
フィルターユニット22は、図6に示すように、第1ユニット本体221と、第2ユニット本体222と、フィルター223と、を具備する。これら第1ユニット本体221と第2ユニット本体222との積層方向は、本実施形態では、第3の方向Zとなっており、第1ユニット本体221がZ1側に配置され、第2ユニット本体222がZ2側に配置されている。なお、本実施形態では、図6に示すように、第3の方向Zにおいて第1ユニット本体221がZ1側に配置され、第2ユニット本体222がZ2側に配置された状態をフィルターユニット22の基準位置と称し、以降の説明は、フィルターユニット22が基準位置に配置された際の方向に基づいたものである。
As shown in FIG. 6, the
このフィルターユニット22の内部には、供給部材23から供給されたインクをヘッド本体21に供給する流路100が設けられている。流路100は、本実施形態では、供給部材23に連通する第1流路101と、第1流路101に連通するフィルター室110と、フィルター室110に連通すると共にヘッド本体21に連通する第2流路102と、を具備する。
Inside the
第1流路101は、一端が第1ユニット本体221のZ1側の面に開口して設けられている。また、第1流路101の他端は、フィルター室110に連通して設けられている。フィルター室110は、第1ユニット本体221のZ2側の面に設けられた第1凹部111と、第2ユニット本体222のZ1側の面に設けられた第2凹部112とによって、第1ユニット本体221と第2ユニット本体222との積層界面を跨いで設けられている。すなわち、第1流路101の他端は、第1凹部111に開口して設けられている。また、第2流路102は、一端がフィルター室110を構成する第2凹部112に開口し、他端がZ2側の面に開口して設けられている。そして、フィルター223は、第1ユニット本体221と第2ユニット本体222との積層界面に配置されており、フィルター223によって第1凹部111と第2凹部112とを分断して、すなわち、フィルター223がフィルター室110を横断して設けられている。
One end of the
このようなフィルターユニット22では、第1流路101及び第2流路102は、第3の方向Zに沿ってインクが流れるように配置されている。これに対してフィルター室110は、第1流路101及び第2流路102に直交する方向が面方向となるように配置されている。つまり、フィルター223の面方向は、第1の方向X及び第2の方向Yを含む水平方向であり、第1流路101及び第2流路102は、フィルター223の面方向に対する法線方向である鉛直方向に沿って配置されている。
In such a
このようなフィルターユニット22では、第1流路101からフィルター室110に供給されたインクは、フィルター223を通過して第2流路102からヘッド本体21に供給される。また、図7に示すように、インクに含まれる気泡はフィルター223によってトラップされ、トラップされた気泡150はその浮力によってフィルター室110のZ1側に滞留する。
In such a
このようなフィルターユニット22は、ヘッド本体21の液体噴射面212との相対角度が変更可能に設けられている。ここで、図4及び図5に示すように、ヘッド本体21の液体噴射面212に対してフィルターユニット22の相対角度を変更可能な本実施形態の第2角度調整機構13は、フィルターユニット22が固定された第2回転軸24と、ヘッド本体21に設けられて第2回転軸24を回転自在に保持する支持部25と、フィルターユニット22に設けられた重り26と、を具備する。
Such a
第2回転軸24は、第1角度調整機構12の第1回転軸31と同じ軸方向、すなわち、第1の方向Xが軸方向となるように配置されている。
The second
支持部25は、ヘッド本体21の液体噴射面212とは反対面側から突出して設けられており、第2回転軸24の両端部をそれぞれ回転方向θに回転自在に保持する。なお、第2回転軸24の回転方向θは、第1回転軸31の回転方向θと同じ方向となっている。これにより、詳しくは後述するが、記録ヘッド2が第1回転軸31を中心として回転方向θに回転した際に、フィルターユニット22が第2回転軸24を中心として回転方向θに回転することで、フィルターユニット22の基準位置の姿勢を維持することができる。
The
重り26は、フィルターユニット22のZ2側の面に、第2回転軸24を中心とした両側に、すなわち、第2の方向Yの両端部にそれぞれ設けられている。
The
このような第2角度調整機構13では、フィルターユニット22が固定された第2回転軸24が、ヘッド本体21に設けられた支持部25に対して回転することで、ヘッド本体21の液体噴射面212に対してフィルターユニット22が回転方向θに回転する。また、本実施形態では、フィルターユニット22に重り26を設けることで、フィルターユニット22の重心は、第2回転軸24よりも鉛直方向下側、すなわち、Z2側に位置する。なお、フィルターユニット22の重心は、第2の方向Yにおいて第2回転軸24と同じ位置となっている。これにより、フィルターユニット22は、重り26が常に鉛直方向下側、すなわち、Z2側となるように第2回転軸24を中心として回転方向θに自動的に回転されて基準位置の姿勢が維持される。すなわち、記録ヘッド2が第1角度調整機構12によって、図7に示す印刷位置となった場合であっても、また、図8に示すメンテナンス位置となった場合であっても、フィルターユニット22は第2角度調整機構13によって常に基準位置の姿勢が維持される。
In such a second
ここで、図7に示すように、第1角度調整機構12が記録ヘッド2の液体噴射面212を搬送ベルト621側に向けた印刷位置とした場合、フィルターユニット22は第2角度調整機構13によって基準位置の姿勢が維持されているため、フィルターユニット22のフィルター室110内の気泡150はその浮力によってフィルター室110の天井部分、すなわち、フィルター223とは反対側であるZ1側に滞留する。したがって、フィルター223が気泡150によって塞がれることで、フィルター223の有効面積が減少することによるインクの供給不良や、フィルター223に接触した気泡150が、インクの吐出に伴ってヘッド本体21側に流出するのを抑制して、気泡150によるインク吐出不良を抑制することができる。
Here, as shown in FIG. 7, when the first
また、図8に示すように、第1角度調整機構12が記録ヘッド2の液体噴射面212をメンテナンスユニット8側に向けたメンテナンス位置とした場合、フィルターユニット22は、第2角度調整機構13によって基準位置の姿勢が維持されているため、フィルター室110内の気泡150はその浮力によってフィルター室110の天井部分、すなわち、フィルター223とは反対側であるZ1側に滞留する。したがって、メンテナンス位置において、フィルター223に気泡150が接触するのを抑制して、気泡150がヘッド本体21側に流出するのを抑制すると共にインクの吐出不良を抑制することができる。また、印刷位置及びメンテナンス位置において、気泡150がヘッド本体21側に流出するのを抑制することができるため、メンテナンスユニット8による気泡150を除去するためのクリーニングの頻度が増大するのを抑制してインクの無駄な消費を抑制することができる。
As shown in FIG. 8, when the first
これに対して、例えば、第2角度調整機構13が設けられていない場合について説明する。例えば、記録ヘッド2がメンテナンス位置において、フィルターユニット22が基準位置となるようにヘッド本体21に固定されている場合、図9に示すように、第1角度調整機構12によって記録ヘッド2を印刷位置に回転させると、フィルターユニット22もヘッド本体21と共に回転する。これにより、記録ヘッド2が印刷位置では、フィルターユニット22のフィルター223の面方向が第3の方向Zに沿った方向に配置される。このとき、フィルター室110内に気泡150が滞留していると、滞留した気泡150がフィルター223に接触してフィルター223の一部を塞ぎ、フィルター223の有効面積が減少して供給不良が発生する。また、フィルター223に気泡150が接触した状態でヘッド本体21がインクを吐出すると、気泡150がヘッド本体21側に流出して、インクの吐出不良が発生する。そして、ヘッド本体21側に流出した気泡150を除去するために、メンテナンスユニット8によるクリーニングを高い頻度で行わなくてはならず、インクの無駄な消費が増大してしまう。
On the other hand, the case where the 2nd
また、例えば、記録ヘッド2が印刷位置において、フィルターユニット22が基準位置となるようにヘッド本体21に固定されている場合、図10に示すように、記録ヘッド2をメンテナンス位置に回転させると、フィルターユニット22もヘッド本体21と共に回転する。これにより、記録ヘッド2がメンテナンス位置では、フィルターユニット22は、フィルター223の面方向が第3の方向Zに沿った方向に配置される。このとき、フィルター室110内に気泡150が滞留していると、滞留した気泡150がフィルター223に接触してフィルター223の一部を塞いでしまう。このような状態で、メンテナンスユニット8に向かって予備吐出、所謂、フラッシングを行うと、気泡150がフィルター223を通過して下流側に侵入してしまう。その後、印刷位置で記録ヘッド2によって印刷を行うと、侵入した気泡150によって吐出不良が生じてしまう。そして、ヘッド本体21側に流出した気泡150を除去するために、メンテナンスユニット8によるクリーニングを高い頻度で行わなくてはならず、インクの無駄な消費が増大してしまう。なお、フラッシングは、印刷前後や印刷途中などの任意のタイミングで行われる。
Further, for example, when the
すなわち、フィルター223を水平に配置し、フィルター室110の第3の方向Zの天井の高さが低い場合には、フィルターユニット22が回転することによって、気泡150がフィルター223に接触し易く、気泡150がフィルター223に接触することによる不具合が発生し易い。
That is, when the
本実施形態では、第1角度調整機構12によって第3の方向Zに対して記録ヘッド2の液体噴射面212の角度を印刷位置とメンテナンス位置とに変更した場合であっても、第2角度調整機構13を設けることで、ヘッド本体21の液体噴射面212に対して、フィルターユニット22の相対角度を変更することで、フィルターユニット22の基準位置を維持することができる。したがって、気泡150がフィルター223に接触することによるインクの供給不良、インクの吐出不良、無駄なインクの消費量の増大を抑制することができる。特に、フィルター223を水平に配置し、フィルター室110の第3の方向Zの天井の高さが低い場合であっても、気泡150がフィルター223に接触するのを抑制することができるものである。
In the present embodiment, even if the angle of the
なお、フィルターユニット22の流路100と、ヘッド本体21の図示しない流路とは、可撓性を有するチューブ等の第1供給管27を介して接続されている。第1供給管27は、第2角度調整機構13によってヘッド本体21の液体噴射面212に対してフィルターユニット22を回転させた際に、フィルターユニット22の回転方向の移動を規制しない程度の長さを有する。すなわち、第1供給管27の長さが短すぎると、フィルターユニット22のヘッド本体21に対する回転方向の移動が規制されてしまうからである。ただし、第1供給管27が長すぎると流路抵抗が増大し、インクの供給不良が発生し易いと共に、インクに含まれる気泡150排出性が低下する虞がある。したがって、第1供給管27は、フィルターユニット22の回転を許容する長さで且つできるだけ短くするのが好ましい。本実施形態では、記録ヘッド2は印刷位置とメンテナンス位置とで約90度回転するのに対し、フィルターユニット22は基準位置の姿勢を維持するために約90度回転する。したがって、第1供給管27は、フィルターユニット22がヘッド本体21に対して約90度回転可能な長さを最低限有するものであればよい。
The
また、供給部材23は、ヘッド本体21の液体噴射面212とは反対面側、すなわち、Z1側に固定されており、液体貯留手段4からのインクが供給されると共に、フィルターユニット22にインクを供給する供給流路120が設けられている。
The
そして、供給部材23の供給流路120とフィルターユニット22の流路100とは、可撓性を有するチューブ等の第2供給管28を介して接続されている。第2供給管28は、第1供給管27と同様に、フィルターユニット22の回転を許容する長さで且つできるだけ短くするのが好ましい。さらに、供給部材23の供給流路120には、液体貯留手段4が可撓性のチューブ等の第3供給管29を介して接続されている。
The
このように液体貯留手段4から第3供給管29を介して供給部材23に供給されたインクは、第2供給管28を介してフィルターユニット22に供給される。また、フィルターユニット22に供給されたインクは、第1供給管27を介してヘッド本体21に供給されて、ヘッド本体21からインク滴として吐出される。なお、本実施形態では、供給部材23を設け、供給部材23の供給流路120とフィルターユニット22の流路100とを第2供給管28を介して接続するようにしたが、特にこれに限定されず、供給部材23を設けずに、第3供給管29を直接フィルターユニット22に接続するようにしてもよい。
Thus, the ink supplied from the liquid storage means 4 to the
以上説明したように、本実施形態のインクジェット式記録装置1では、搬送手段6によって記録シートSを搬送することで、インクジェット式記録装置1を第2の方向Yに小型化することができる。特に、記録ヘッド2を水平方向にインクが吐出するように印刷位置に配置することで、第2の方向Yに小型化することができる。
As described above, in the ink
また、第1角度調整機構12によって記録ヘッド2を印刷位置とメンテナンス位置とに移動可能とすることで、メンテナンスユニット8のキャップ81を鉛直方向上向きであるZ1側に開口して設けることができ、キャップ81内の廃液が外部にたれ落ちるのを抑制することができる。
Further, the
そして、記録ヘッド2を印刷位置とメンテナンス位置とに移動しても、第2角度調整機構13によって、ヘッド本体21の液体噴射面212に対するフィルターユニット22の基準位置の姿勢を維持することができるため、フィルター223の鉛直方向に対する角度が変更するのを抑制して、フィルター室110内に滞留した気泡150がフィルター223に接触するのを抑制することができる。これにより、フィルター223に気泡150が接触することによるインク供給不良、インク吐出不良、インクの無駄な消費等の不具合を抑制することができる。
Even when the
また、本実施形態の記録ヘッド2では、フィルターユニット22の重心を第2回転軸24よりも鉛直方向下側に配置し、第2回転軸24を回転自在とすることで、フィルターユニット22は、重力によって自動的に基準位置の姿勢が維持される。このため、記録ヘッド2の第1角度調整機構12による回転だけではなく、インクジェット式記録装置1の輸送時などの電源が投入されていない状態であっても、フィルターユニット22の基準位置の姿勢を維持することができる。すなわち、本実施形態の第2角度調整機構13によれば、第1角度調整機構12による回転だけではなく、その他の要因によって鉛直方向に対する液体噴射面212の角度が変更された場合にも、フィルターユニット22の基準位置の姿勢を維持することができる。つまり、本実施形態では、第3の方向Zを鉛直方向としたが、例えば、インクジェット式記録装置1の輸送時等において、第3の方向Zが鉛直方向と交差する方向となってもよい。このように本実施形態の第2角度調整機構13では、フィルターユニット22の基準位置の姿勢を自動的に維持することができるため、輸送時等であってもフィルター223に気泡150が付着することや、気泡150がフィルター223を通過して下流側に流出することによる不具合の発生を抑制することができる。ちなみにフィルター223が回転して気泡150がフィルター223に接触すると、フィルター223の位置を元に戻してもフィルター223には気泡150が表面張力によって付着したままとなってしまう虞がある。また、フィルター223に気泡150が接触した状態で、予期せぬ衝撃によって気泡150がフィルター223を通過して下流側に流れてしまう虞がある。
In the
なお、本実施形態では、第2角度調整機構13として重り26を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、重り26がない状態でフィルターユニット22の重心が第2回転軸24よりも鉛直方向下側に位置する場合には、重り26を設けなくてもよい。ただし、重り26を設けた方が、回転し易く、すなわち反応が早くなるため、重り26を設けるのが好ましい。また、第2回転軸24は、できるだけフィルターユニット22のZ1側に設けることで、フィルターユニット22の重心を第2回転軸24よりもZ2側に配置することが可能である。
In the present embodiment, the
(実施形態2)
図11は、本発明の実施形態2に係るフィルターユニットの断面図であり、図12は、フィルターユニットを回転した状態を示す図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a cross-sectional view of a filter unit according to
図11に示すフィルターユニット22は、ユニット本体225と、ユニット本体225の内部に設けられたフィルター223と、蓋部材226とを具備する。なお、本実施形態のフィルターユニット22は、図11において、フィルター223はその面方向が第3の方向Zとなるように配置された状態を基準位置とするものであり、図11に示す基準位置における第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zに基づいて説明する。
A
このようなフィルターユニット22には、流路100が設けられている。流路100は、Z1側に開口する第1流路101と、第1流路101に連通するフィルター室110と、フィルター室110に連通してZ2側に開口する第2流路102と、を具備する。
Such a
第1流路101及びフィルター室110は、ユニット本体225の第2の方向Yに開口する凹部を蓋部材226で封止することで形成されている。
The
このような第1流路101及び第2流路102は、本実施形態では、第3の方向Zに沿って形成されている。
The
また、フィルター室110内には、第3の方向Zが面方向となるようにフィルター223が配置されている。そして、フィルター室110のフィルター223によって区分けされた蓋部材226側に第1流路101が連通し、蓋部材226とは反対側に第2流路102が連通している。これにより、第1流路101からフィルター室110に供給されたインクは、フィルター223を通過して第2流路102からヘッド本体21に供給される。また、フィルター室110のZ1側のスペースは、気泡室113となっている。
Further, the
このようにフィルター223が第3の方向Zに沿って面方向となるように配置された状態が基準位置となるフィルターユニット22の場合、フィルター223によりトラップされた気泡150はその浮力によってフィルター室110のZ1側の気泡室113内に滞留する。
In the case of the
そして、上述した実施形態1と同様に、第1角度調整機構12(図示なし)によって記録ヘッド2を印刷位置に回転した際に、第2角度調整機構13(図示なし)によってヘッド本体21の液体噴射面212に対してフィルターユニット22の相対角度を変更することで、フィルターユニット22の基準位置の姿勢を維持することができる。このため、気泡室113内に滞留した気泡150が、フィルター223側に移動して接触するのを抑制することができる。
As in the first embodiment, when the
これに対して、例えば、フィルターユニット22がヘッド本体21に固定されている場合、図12に示すように、ヘッド本体21と共にフィルター223が回転して、フィルター223の面方向が第1の方向X及び第2の方向Yを含む方向となると、気泡室113内に滞留していた気泡150が、フィルター223上に移動してフィルター223に接触し、インクの供給不良やインクの吐出不良、クリーニングを高い頻度で行うことによるインクの無駄な消費が増大してしまう。
On the other hand, for example, when the
本実施形態のフィルターユニット22であっても、第2角度調整機構13によってフィルターユニット22の基準位置の姿勢を維持することができるため、気泡150がフィルター223に接触するのを抑制して、インクの供給不良、インクの吐出不良、及びインクの無駄な消費を抑制することができる。
Even in the
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, the fundamental structure of this invention is not limited to what was mentioned above.
例えば、上述した実施形態では、記録ヘッド2を液体噴射面212が水平方向を向く印刷位置と、鉛直方向下側を向くメンテナンス位置とに角度を変更可能としたが、特にこれに限定されず、記録ヘッド2の液体噴射面212の向く方向が、鉛直方向である第3の方向Z及び第3の方向Zに対して90度以外の角度に傾斜するものであってもよい。また、記録ヘッド2は、液体噴射面212の鉛直方向である第3の方向Zに対して角度の異なる方向で印刷を行うようにしてもよい。つまり、第1角度調整機構12は、鉛直方向に対して液体噴射面212が異なる角度となるように記録ヘッド2の角度を調整することができれば、角度を変更した後の用途については特に限定されるものではない。
For example, in the above-described embodiment, the angle of the
また、上述した実施形態では、フィルターユニット22の基準位置の姿勢の維持は、フィルターユニット22に重り26を設けた自重によって自動的に行うようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、キャリッジ3の回転角度を検出するセンサーを設け、センサーの測定結果に基づいて駆動モーター等の駆動手段によって自動的にフィルターユニット22を基準位置の姿勢が維持されるように回転するように制御してもよい。
In the above-described embodiment, the posture of the reference position of the
さらに、上述した実施形態では、第1角度調整機構12は第1回転軸31を中心として記録ヘッド2を回転させることで、記録ヘッド2の液体噴射面212の鉛直方向に対する角度を変更するようにしたが、特にこれに限定されず、第1角度調整機構12は、2つ以上の回転軸を有するものであってもよい。また、第1角度調整機構12は、例えば記録ヘッド2を湾曲して設けられたレールに沿ってスライド移動させることによって液体噴射面212の鉛直方向に対する角度を調整するようにしてもよい。すなわち、第1角度調整機構12は、記録ヘッド2を回転させるものに限定されるものではない。第2角度調整機構13についても同様に、2つの以上の回転軸によってフィルターユニット22を回転させてもよく、フィルターユニット22をスライド移動するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the first
また、上述した実施形態では、記録ヘッド2と液体貯留手段4とが第3供給管29によって接続された構成を例示したが、例えば、記録ヘッド2が2種類以上のインクを吐出するものであってもよい。この場合には、複数の液体貯留手段4に接続された第3供給管は、第1の方向Xに沿って並設した状態で記録ヘッド2と接続するのが好ましい。これにより、第3供給管29が、キャリッジ3の回転方向θの移動を阻害するのを抑制することができる。また、フィルターユニット22の流路100とヘッド本体21の流路とを接続する第1供給管27、供給部材23の供給流路120とフィルターユニット22の流路100とを接続する第2供給管28のそれぞれにおいても同様に、2本以上の複数本設ける場合には、第1の方向Xに沿った方向に並設した状態で各部材と接続することで、回転方向θの移動を阻害するのを抑制することができる。つまり、複数の第1供給管27が並設された場合には、第2角度調整機構13によってヘッド本体21とフィルターユニット22との相対移動方向は、第1供給管27の並設方向である第1の方向Xと交差する方向、すなわち、回転方向θであることが好ましい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
さらに、上述した実施形態では、インクジェット式記録装置1として、記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド2を第1の方向Xに移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, as the ink
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。 In the above embodiment, an ink jet recording head has been described as an example of a liquid ejecting head, and an ink jet recording apparatus has been described as an example of a liquid ejecting apparatus. However, the present invention covers a wide range of liquid ejecting apparatuses in general. Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bio-organic matter ejection head used for biochip production, and the like, and can also be applied to a liquid ejection apparatus including such a liquid ejection head.
1…インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、2…インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、3…キャリッジ、4…液体貯留手段、5…給紙部、6…搬送手段、7…排紙部、8…メンテナンスユニット、9…筐体、10…給紙ガイド部材、11…排紙ガイド部材、12…第1角度調整機構、13…第2角度調整機構、21…ヘッド本体、22…フィルターユニット、23…供給部材、24…第2回転軸、25…支持部、26…重り、27…第1供給管、28…第2供給管、29…第3供給管、31…第1回転軸、32…駆動手段、33…ネジ、61…第1搬送手段、62…第2搬送手段、63…第3搬送手段、81…キャップ、82…吸引ポンプ、100…流路、101…第1流路、102…第2流路、110…フィルター室、111…第1凹部、112…第2凹部、120…供給流路、150…気泡、211…ノズル、212…液体噴射面、221…第1ユニット本体、222…第2ユニット本体、223…フィルター、611…第1搬送ローラー、612…分離パッド、621…搬送ベルト、622…第2駆動モーター、623…第2搬送ローラー、624…第2従動ローラー、625…ローラー、626…テンションローラー、627…付勢部材、631…第3搬送ローラー、632…第3従動ローラー
DESCRIPTION OF
Claims (6)
フィルターユニットから供給された液体を液体噴射面に形成されたノズルから噴射するヘッド本体と、を具備する液体噴射ヘッドと、
鉛直方向に対して前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面の角度を変更可能な第1角度調整機構と、
前記液体噴射面に対して前記フィルターユニットの相対角度を変更可能な第2角度調整機構と、
を具備することを特徴とする液体噴射装置。 A filter unit having a flow path and a filter crossing the flow path;
A liquid ejecting head comprising: a head body that ejects the liquid supplied from the filter unit from a nozzle formed on the liquid ejecting surface;
A first angle adjusting mechanism capable of changing an angle of the liquid ejecting surface of the liquid ejecting head with respect to a vertical direction;
A second angle adjustment mechanism capable of changing a relative angle of the filter unit with respect to the liquid ejection surface;
A liquid ejecting apparatus comprising:
前記フィルターユニットは、前記回転軸よりも鉛直方向下側に重心を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射装置。 The second angle adjustment mechanism includes a rotation shaft that rotatably holds the filter unit,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the filter unit has a center of gravity on a lower side in a vertical direction than the rotation shaft.
前記第2角度調整機構によって前記ヘッド本体と前記フィルターユニットとの相対移動方向は、前記供給管の並設方向と交差する方向であることを特徴とする請求項5記載の液体噴射装置。 A plurality of the supply pipes are juxtaposed,
The liquid ejecting apparatus according to claim 5, wherein the relative movement direction of the head main body and the filter unit by the second angle adjusting mechanism is a direction that intersects a parallel arrangement direction of the supply pipes.
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CN111959133A (en) * | 2020-08-28 | 2020-11-20 | 界首市鑫华装璜彩印有限公司 | Printing device for packaging paper and using method thereof |
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2016
- 2016-04-12 JP JP2016079815A patent/JP2017189896A/en active Pending
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