JP2020049773A - 液体を吐出する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、実施形態に係るHMPの装置本体の基本的な構成について説明する。
図2は、HMP10の装置本体であるHMP本体1から、カバー部材8を取り外した状態を示す外観斜視図である。
同図に示されるHMP本体1は、上部ユニット2と下部ユニット3とから主に構成されている。HMP本体1は、全体的におおよそ直方体形状をなしており、その走査方向(=印字方向:図中矢印X方向)の長さは、ユーザーが掌で掴める程度である。
制御基板57は、各種の演算処理やプログラム実行を行うCPU55、近距離無線通信用のBt(Bluetooth(登録商標))基板52、データを一時記憶するRAM53、ROM54、記録制御部56などを有している。この制御基板57は、上部ユニット2の中空内において、USB接続口6の裏側の位置に固定されている。
HMP本体1からスペーサー部材4を離脱させた場合、HMP10は、図3に示すように、記録材P等の表面にHMP本体1のローラ17a,17b,18a,18bを接触させて転動させながら走査するローラ接触形態で使用できる。これにより、ローラ17a,17b,18a,18bによる直進走行性によって、ユーザーはHMP本体1を容易に走査方向に沿って真っ直ぐに移動操作することができ、適切な画像を形成することができる。一方、HMP本体1の記録面30にスペーサー部材4を装着すると、HMP10は、図6に示すように、記録材P等の表面にHMP本体1のローラ17a,17b,18a,18bを接触させないで走査するローラ非接触形態で使用できる。
ローラ非接触形態では、ローラ17a,17b,18a,18bが記録材Pの表面から浮いた状態であるため、HMP本体1を走査方向(X方向)とは異なる方向への移動操作(手動走査)が、ローラ17a,17b,18a,18bによって邪魔されることがない。そのため、ローラ接触形態に比べて、HMP本体1の湾曲走行性が向上する。よって、湾曲軌道に沿ったHMP本体1の移動操作を容易に行うことができる。
図8は、下部ユニット3に対して上部ユニット2を図中矢印Bの方向へ回転させて開いた状態を示すHMP本体1の斜視図である。
HMP本体1の下部ユニット3の正面側端面の下部には、ロック爪11が配置されている。ロック爪11を図8中矢印Cの方向に移動させるように操作することで、上部ユニット2の下部ユニット3に対する固定が解除される。固定を解除した状態で、下部ユニット3に対して上部ユニット2を、上部ユニット回転軸3aを中心に図8中矢印Bの方向へ回転させることで、図8に示すように上部ユニット2が開いた状態となる。
カートリッジ着脱機構12の着脱操作部12aを図9中矢印Dで示すように正面側に引くことで、図8に示す状態からインクジェットヘッド40がリフトアップして、図9に示す状態となり、インクジェットヘッド40を取り出すことが可能な状態となる。
図10(a)に示す断面は、HMP本体1の左側面32の側の内壁面の位置における断面図である。また、図10(b)は、図10(a)中の破線で示す領域αの拡大断面図である。
図11(b)は、図11(a)中の破線で示す領域βの拡大斜視図である。
図11(a)に示すように、下部ユニット3におけるインクジェットヘッド40を配置する空間の背面側の内壁面には、FPC接点部13が配置されている。
図12(a)は、インクジェットヘッド40を左背面側上方から見た斜視説明図であり、図12(b)は、インクジェットヘッド40を右背面側下方から見た斜視説明図である。
図12(a)及び(b)に示すように、インクジェットヘッド40の背面側の外壁面には、カートリッジ接点部40bが配置されている。
カートリッジ着脱機構12の着脱操作部12aを図13中矢印Dで示すように、正面35の側に引くことで、カートリッジ着脱機構12が着脱機構回転軸12eを中心に正面35の側に回転する。このとき、カートリッジ着脱機構12は、カートリッジ着脱機構12に設けられたストッパー凸部12dが、HMP本体1の内壁面に設けられたストッパー溝に嵌る位置まで回転する。この回転により、カートリッジ着脱機構12の押上レバー12bがインクジェットヘッド40の鍔部40aを押し上げ、図8に示した状態からインクジェットヘッド40がリフトアップして、図9に示した状態(図13に示す状態)とする。これにより、インクジェットヘッド40を取り出すことが可能な状態となる。
本実施形態において、インクジェットヘッド40の温度検知を行うヘッド温度センサ50は、インクジェットヘッド40にサーミスタ(温度検知部材)を接触させることにより温度検知を行う。通常、インクジェットヘッド40にサーミスタを接触させて温度検知を行う場合、接触面積をなるべく大きく確保するために、サーミスタの検知面をインクジェットヘッド40の面に面接触させ、温度の検知誤差精度(本来の温度と検知温度との誤差を小さくすること)を確保しようとする。
本実施形態のヘッド温度センサ50は、サーミスタ50aから延びるリード線50cとサーミスタ50aとをシリコーン樹脂等の樹脂50bでコーティングした構成となっている。インクジェットヘッド40からサーミスタ50aへの伝熱によって変化するサーミスタ50aの抵抗値は、制御基板57上のCPU等によって実現される測定部で測定することにより、インクジェットヘッド40の温度検知を行う。
本実施形態において、サーミスタ50aのリード線50cは、位置検知センサ59の回路基板59cに半田付けされており、ヘッド温度センサ50の測定部は制御基板57によって構成される。位置検知センサ59は、回路基板59cの上面側(インクジェットヘッド40のセンサ対向部45側)に、画像センサが実装されたセンサ基板59bが取り付けられており、回路基板59cの下面側に、撮像用レンズ59aが取り付けられた構成となっている。
次に、本実施形態におけるヘッド温度センサ50の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
リード線50cや樹脂50bの弾性変形可能な範囲が狭い場合や、リード線50cや樹脂50bが塑性変形してしまうおそれがある場合には、インクジェットヘッド40の着脱の繰り返しによって、装着時のインクジェットヘッド40の稜線部45aとサーミスタ50aとの十分な当接圧が得られず、あるいは、当接できない状態になるおそれがある。また、サーミスタ50aとインクジェットヘッド40の稜線部45aとの間の接離方向における位置精度が悪い場合も、装着時のインクジェットヘッド40の稜線部45aとサーミスタ50aとの十分な当接圧が得られず、あるいは、当接できない状態になるおそれがある。
図19は、サーミスタ50aをインクジェットヘッド40の稜線部45aに押圧するための押圧部材の一例を示す説明図である。
本変形例1では、押圧部材として、図19に示すように、HMP本体1の内壁面に弾性部材である加圧スポンジ50eを、サーミスタ50aの検知面の裏面に当接するように設置している。これにより、加圧スポンジ50eの弾性変形による復元力によってサーミスタ50aをインクジェットヘッド40の稜線部45aに押圧することができる。その結果、リード線50cや樹脂50bの弾性変形可能な範囲が狭い場合や、リード線50cや樹脂50bが塑性変形してしまうおそれがある場合でも、あるいは、サーミスタ50aとインクジェットヘッド40の稜線部45aとの間の接離方向における位置精度が悪い場合でも、安定した当接圧が得られ、サーミスタ50aとインクジェットヘッド40の稜線部45aとの適切な線接触の状態を安定して得ることができる。
本変形例1における押圧部材としては、図19に示した加圧スポンジ50eにおいて、サーミスタ50aの検知面の裏面に対向する箇所を凹部50g又は溝形状にした構成としてもよい。これにより、サーミスタ50aとインクジェットヘッド40の稜線部45aとの間の接離方向におけるサーミスタ50aの変位について、稜線部45aの延び方向(線接触の線方向)における自由度が高まる。その結果、インクジェットヘッド40の稜線部45aとサーミスタ50aの検知面とが非平行になってしまっても、サーミスタ50aの検知面の接離方向位置が稜線部45aの延び方向(線接触の線方向)において異なる量だけ移動でき、インクジェットヘッド40の稜線部45aとサーミスタ50aの検知面とを適切に線接触させることができる。
次に、本実施形態におけるヘッド温度センサ50の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図21(a)に示すように、インクジェットヘッド40の装着方向(図9に示す状態にセットしたインクジェットヘッド40の上面を押圧操作して図8に示す状態までインクジェットヘッド40を挿入するときの挿入方向。図21(a)中上下方向。)と、線接触の線方向(図21(a)中前後方向)のいずれにも直交する方向(装置左右方向。図21(a)中左右方向)において、サーミスタ50aとインクジェットヘッド40の稜線部45aとの間の位置精度が悪い場合、装着時のインクジェットヘッド40の稜線部45aがサーミスタ50aから外れて、非接触となるおそれがある。
本変形例2では、熱伝導性シート50fは、その一端がサーミスタ50aの検知面上に貼付され、その他端がインクジェットヘッド40を保持するヘッド保持部としてのホルダ部80に貼付されて、支持されている。これにより、インクジェットヘッド40の稜線部45aからの押圧力を熱伝導性シート50fの両端で受け止めることができ、インクジェットヘッド40の稜線部45aと熱伝導性シート50fとの高い当接圧を得ることができる。
図23に示すように、熱伝導性シート50fにおけるホルダ部80に支持されるシート端部を、インクジェットヘッド40の装着方向(図中符号Gの方向)の上流側の内壁面部分80aよりも熱伝導性シート50fの厚み分以上下がった内壁面部分80bに取り付けてもよい。この場合、インクジェットヘッド40の装着の際(あるいは取り外しの際)に、当該シート端部がインクジェットヘッド40に引っ掛かって、熱伝導性シート50fがホルダ部80から剥がれてしまうのを抑制することができる。
次に、本実施形態におけるヘッド温度センサ50の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
図24は、本変形例3のヘッド温度センサ50の支持構成を示す説明図である。
図25は、ホルダ部に装着されたインクジェットヘッド40を切断してヘッド温度センサ50を示した斜視図である。
図26は、ホルダ部に装着されたインクジェットヘッド40の断面図である。
本変形例3では、サーミスタ50a及びリード線50cをコーティングしている樹脂50bの先端部が、図24に示すように、ホルダ部80に形成された切り欠き部80cに挿入された状態で配置されている。これにより、インクジェットヘッド40の稜線部45aからの押圧力をサーミスタ50aが受けたとき、樹脂50bの先端部がホルダ部80の切り欠き部80cの内部で変位でき、当該押圧力を受けがなすことができる。これにより、
インクジェットヘッド40の稜線部45aとサーミスタ50aとの間で過剰な当接圧が生じるのを回避でき、適正な当接圧を得ることができる。
次に、本実施形態におけるヘッド温度センサ50の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
図27(a)は、本変形例4におけるヘッド温度センサ50の構成を示す側面図であり、図27(b)は、正面図である。
本変形例4において、サーミスタ50a及びリード線50cをコーティングしている樹脂50bは、図27(b)に示すように湾曲した形状をなし、サーミスタ50aも一緒に湾曲した形状となっている。そして、本変形例4においては、湾曲状態のサーミスタ50aの凸側湾曲部が、インクジェットヘッド40のセンサ対向部45の面に当接するように配置されている。すなわち、本変形例4では、インクジェットヘッド40のセンサ対向部45の面に対して、湾曲状態のサーミスタ50aの凸側湾曲部を当接させることで、サーミスタ50aとインクジェットヘッド40との線接触を実現している。
[第1態様]
第1態様は、装置本体(例えばHMP本体1)に対して液体吐出ヘッド(例えばインクジェットヘッド40)が着脱自在な液体を吐出する装置(例えばHMP10)であって、前記装置本体に設けられる温度検知部材(例えばサーミスタ50a)と前記液体吐出ヘッドとを線接触させて温度検知を行う温度検知手段(例えばヘッド温度センサ50)を有することを特徴とするものである。
液体吐出ヘッドに温度検知部材を接触させて温度検知を行う場合、通常、接触面積をなるべく大きく確保するために、温度検知部材の検知面を液体吐出ヘッドの面に面接触させ、温度の検知誤差精度(本来の温度と検知温度との誤差を小さくすること)を確保しようとする。しかしながら、装置本体に対して着脱自在な液体吐出ヘッドは、一般に、装着位置や装着姿勢の誤差が存在し、装着位置や装着姿勢がばらつく。したがって、液体吐出ヘッドの面が、温度検知部材の検知面に対して適切に面接触する場合もあれば、温度検知部材の検知面に対して傾いて接触したり、温度検知部材の検知面から部分的に外れて接触したりして、不適切に接触する場合がある。このような不適切な接触状態では、適切な接触状態と比べて接触面積が大きく異なるため、不適切な接触状態での検知温度と適切な接触状態での検知温度との差が大きいものとなる。このように、温度検知部材と液体吐出ヘッドとを面接触させて温度検知する構成では、装着位置や装着姿勢のばらつきによって温度検知部材と液体吐出ヘッドとの接触状態がばらつき、検知温度が大きくばらついてしまう。
また、温度検知部材と液体吐出ヘッドとを面接触させて温度検知する構成では、温度検知部材と液体吐出ヘッドとの不適切な接触状態が定常的に生じる状況(温度検知部材の設置誤差など)になった場合、温度の検知誤差が大きくなってしまい、適切な温度検知ができなくなる。
本態様においては、温度検知部材と液体吐出ヘッドとが線接触する構成であるため、その接触面積が面接触の場合よりも少なく、不適切な接触状態と適切な接触状態との間における接触面積の変化を少なく抑えられる。そのため、不適切な接触状態での検知温度と適切な接触状態での検知温度との差が小さく、検知温度のばらつきを少なく抑えることができる。また、温度検知部材と液体吐出ヘッドとの不適切な接触状態が定常的に生じる状況でも、温度の検知誤差が小さく、適切な温度検知が可能となる。
特に、例えば、線接触の線回りで回転するように液体吐出ヘッドが傾いて装着された場合にも、傾きの無い状態で装着された場合と同様の接触状態を維持できるので、検知温度のばらつきを少なく抑えることができる。また、同様に、線接触の線回りにおける温度検知部材の設置誤差については、その設置誤差の無い状態と同様の接触状態を維持できるので、温度の検知誤差が小さく、適切な温度検知が可能となる。
なお、温度検知部材と液体吐出ヘッドとが線接触する構成では、接触面積が面接触の場合よりも少ないため、温度の検知誤差精度は面接触の場合よりも落ちる。本態様は、温度の検知誤差精度が多少落ちても、検知温度のばらつきを少なく抑え、あるいは、不適切な接触状態が定常的に生じる状況でも温度検知を可能とすることを狙った技術思想に基づくものである。
第2態様は、第1態様において、前記温度検知手段は、前記液体吐出ヘッド上の稜線部45aに前記温度検知部材の検知面を接触させて温度検知を行うことを特徴とするものである。
これによれば、一般的な温度検知部材を利用することができる。
第3態様は、第2態様において、前記稜線部は、前記液体吐出ヘッドの吐出面側の稜線部であることを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ヘッドを吐出面側へ押し込んで装着する構成において、液体吐出ヘッド上の稜線部と温度検知部材の検知面との線接触を実現しやすい。
第4態様は、第2又は第3態様において、前記温度検知部材の検知面上に、該検知面よりも大きい面積の熱伝導性シート50fを有することを特徴とするものである。
これによれば、装着時の液体吐出ヘッドの稜線部が温度検知部材の検知面から外れるような事態が生じても、液体吐出ヘッドの稜線部が熱伝導性シートに当接することが可能となる。これにより、液体吐出ヘッドの稜線部からの熱は、熱伝導性シートを介して温度検知部材の検知面へと高い熱伝導率で伝搬され、温度検知部材により液体吐出ヘッドの稜線部の温度検知が可能となる。
第5態様は、第4態様において、前記熱伝導性シートは、前記検知面と、前記液体吐出ヘッドを保持するヘッド保持部(例えばホルダ部80)とに支持されていることを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ヘッドの稜線部からの押圧力を熱伝導性シートの両端で受け止めることができ、液体吐出ヘッドの稜線部と熱伝導性シートとの高い当接圧を得ることができる。
第6態様は、第5態様において、前記熱伝導性シートにおける前記ヘッド保持部に支持されるシート端部は、前記液体吐出ヘッドの装着方向上流側の内壁面部分80aよりも前記熱伝導性シートの厚み分以上下がった内壁面部分80bに取り付けられていることを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ヘッドの装着の際(あるいは取り外しの際)に、当該シート端部が液体吐出ヘッドに引っ掛かって、熱伝導性シートがホルダ部から剥がれてしまうのを抑制することができる。
第7態様は、第5又は第6態様のいずれかにおいて、前記熱伝導性シートは伸縮性を有することを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ヘッドの稜線部の装着位置がずれて、稜線部が熱伝導性シートを押し込む押し込み量が多くなっても、熱伝導性シートが伸長して張力を軽減でき、熱伝導性シートの破損を抑制することができる。
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記装置本体に設けられ、かつ、前記温度検知手段とは異なる他の検知手段を構成する検知センサ(例えば位置検知センサ59)の回路基板59c上に、前記温度検知手段を構成する温度センサ(例えばヘッド温度センサ50)が実装されていることを特徴とするものである。
これによれば、温度検知手段を構成する温度センサのための回路基板を別途設ける必要がなくなり、省スペース化を図ることができる。
第9態様は、第8態様において、前記検知センサは、吐出対象物(例えば記録材P)に対する前記液体吐出ヘッドの位置を検知するための位置検知センサ59を含むことを特徴とする。
このような位置検知センサは、液体吐出ヘッドの吐出孔の近くに設置されることが多いので、吐出孔近くの液体の温度を知ることができる。そのため、例えば、吐出時の液体の温度をコントロールする場合などの制御に、温度検知手段の検知結果を適切に利用することができる。
第10態様は、第1乃至第9態様のいずれかにおいて、前記線接触の線方向に対して直交する方向への接触位置ずれが生じても、該線接触の接触長さが変化しないように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、線接触の線方向に対して直交する方向への接触位置ずれが生じても、接触状態(接触面積一定)が維持されるので、検知温度のばらつきを少なく抑えることができる。また、同様に、温度の検知誤差が小さく、適切な温度検知が可能となる。
第11態様は、第1乃至第10態様のいずれかにおいて、前記温度検知部材を前記液体吐出ヘッドへ押圧する押圧部材(例えば加圧スポンジ50e)を有することを特徴とするものである。
これによれば、押圧部材の押圧力によって温度検知部材と液体吐出ヘッドとの適切な線接触を安定して得ることができる。
2 :上部ユニット
3 :下部ユニット
4 :スペーサー部材
8 :カバー部材
11 :ロック爪
12 :カートリッジ着脱機構
13 :FPC接点部
14 :プリントボタン
15 :電源ボタン
22 :ヘッド押さえ付勢部材
30 :記録面
30a :開口
31 :上面
32 :左側面
33 :右側面
34 :背面
35 :正面
40 :インクジェットヘッド
40a :鍔部
41 :吐出孔
45 :センサ対向部
45a :稜線部
50 :ヘッド温度センサ
50a :サーミスタ
50b :樹脂
50c :リード線
50e :加圧スポンジ
50f :熱伝導性シート
51 :バッテリー
57 :制御基板
59 :位置検知センサ
59c :回路基板
80 :ホルダ部
80c :切り欠き部
P :記録材
Claims (11)
- 装置本体に対して液体吐出ヘッドが着脱自在な液体を吐出する装置であって、
前記装置本体に設けられる温度検知部材と前記液体吐出ヘッドとを線接触させて温度検知を行う温度検知手段を有することを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項1に記載の液体を吐出する装置において、
前記温度検知手段は、前記液体吐出ヘッド上の稜線部に前記温度検知部材の検知面を接触させて温度検知を行うことを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項2に記載の液体を吐出する装置において、
前記稜線部は、前記液体吐出ヘッドの吐出面側の稜線部であることを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項2又は3に記載の液体を吐出する装置において、
前記温度検知部材の検知面上に、該検知面よりも大きい面積の熱伝導性シートを有することを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項4に記載の液体を吐出する装置において、
前記熱伝導性シートは、前記検知面と、前記液体吐出ヘッドを保持するヘッド保持部とに支持されていることを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項5に記載の液体を吐出する装置において、
前記熱伝導性シートにおける前記ヘッド保持部に支持されるシート端部は、前記液体吐出ヘッドの装着方向上流側の内壁面部分よりも前記熱伝導性シートの厚み分以上下がった内壁面部分に取り付けられていることを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項5又は6に記載の液体を吐出する装置において、
前記熱伝導性シートは伸縮性を有することを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体を吐出する装置において、
前記装置本体に設けられ、かつ、前記温度検知手段とは異なる他の検知手段を構成する検知センサの回路基板上に、前記温度検知手段を構成する温度センサが実装されていることを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項8に記載の液体を吐出する装置において、
前記検知センサは、吐出対象物に対する前記液体吐出ヘッドの位置を検知するための位置検知センサを含むことを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の液体を吐出する装置において、
前記線接触の線方向に対して直交する方向への接触位置ずれが生じても、該線接触の接触長さが変化しないように構成されていることを特徴とする液体を吐出する装置。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の液体を吐出する装置において、
前記温度検知部材を前記液体吐出ヘッドへ押圧する押圧部材を有することを特徴とする液体を吐出する装置。
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