JP5863580B2 - Inkjet head maintenance apparatus and inkjet recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットヘッドのメンテナンス装置及びインクジェット記録装置に関し、特にヘッドの保管時にノズルの乾燥を防止するメンテナンス技術に関する。 The present invention relates to an inkjet head maintenance apparatus and an inkjet recording apparatus, and more particularly to a maintenance technique for preventing nozzle drying during storage of the head.
インクジェット記録装置では、ノズル内のインクの乾燥を防止しなければならない。このため、待機時(保管時)に、内部に保湿液が貯留されたキャップでヘッドを覆い、この保湿液の蒸散作用により、ノズル近傍の湿度を所望の範囲に維持することが行われている。 In the ink jet recording apparatus, it is necessary to prevent the ink in the nozzles from drying. For this reason, at the time of standby (during storage), the head is covered with a cap in which moisturizing liquid is stored, and the humidity near the nozzle is maintained within a desired range by the transpiration of the moisturizing liquid. .
また、複数のヘッドモジュールから構成される長尺のヘッドにおいて、モジュール交換を前提としている場合には、モジュール間の繋ぎ合わせ部分に隙間が存在する。このため、ヘッドにキャップを当接させる方法による密閉空間を作ることができない。したがって、装置を長期保管した場合、保湿液の蒸散により、キャップ内部の水分量が減少する。このように、キャップ内部の水分量が減少すると、ヘッドと保湿液面との間の距離が広がってしまう。 Further, in the case of a long head composed of a plurality of head modules, when module replacement is assumed, there is a gap in the connecting portion between the modules. For this reason, a sealed space cannot be created by a method in which the cap is brought into contact with the head. Therefore, when the device is stored for a long period of time, the moisture content inside the cap is reduced due to the evaporation of the moisturizing liquid. Thus, when the moisture content inside the cap decreases, the distance between the head and the moisturizing liquid surface increases.
ノズル近傍の湿度は、ヘッドと保湿液面との間の距離が支配的である。したがって、ヘッドと保湿液面との間の距離が広がると、ノズル近傍の湿度を所望の範囲に維持することができず、ノズル内のインクが乾燥し、ヘッドの品質が劣化してしまうという問題点があった。 The humidity near the nozzle is dominated by the distance between the head and the moisturizing liquid surface. Therefore, when the distance between the head and the moisturizing liquid surface increases, the humidity in the vicinity of the nozzle cannot be maintained in a desired range, and the ink in the nozzle dries, resulting in a deterioration in the quality of the head. There was a point.
これに対し、特許文献1には、キャップユニット内にセンサ等の水分量を検知する検知手段を設け、さらにこの検知の結果により水を補充したり、インクを用いてキャップ内に水分を補充する供給手段を設けたインクジェット記録装置が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 1, a detection unit for detecting the amount of water such as a sensor is provided in the cap unit, and water is replenished according to the detection result, or water is replenished in the cap using ink. An ink jet recording apparatus provided with a supply means is disclosed.
この技術によれば、使用条件や使用環境条件によるキャップ内の水分量の不適量状態を解消でき、出射不良等の問題を解決することができる。 According to this technique, the inappropriate amount of moisture in the cap due to use conditions and use environment conditions can be eliminated, and problems such as poor emission can be solved.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、装置内に水分量を検知するためのセンサ、基板、電源等を組み込む必要があるため、装置が複雑で大型化してしまうという欠点がある。 However, the technique described in Patent Document 1 has a drawback in that the apparatus is complicated and large because it is necessary to incorporate a sensor, a substrate, a power source, and the like for detecting the amount of moisture in the apparatus.
また、装置の電源を遮断している間であっても、本体の電源とは別の電源を常に起動させておく必要があるため、ランコストが増加するという問題点もあった。 In addition, there is also a problem that the run cost increases because it is necessary to always start a power source different from the power source of the main body even while the power source of the apparatus is shut off.
さらに、特許文献1には、キャップの密閉度、及びヘッドと液面間の距離に関しては言及されていない。 Further, Patent Document 1 does not mention the sealing degree of the cap and the distance between the head and the liquid surface.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水分量を検知せずに保湿液の液面を一定に保つ機構により、簡易で安価な構成で保管状態時のヘッドの品質を維持するインクジェットヘッドのメンテナンス装置及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and maintains the quality of the head in the storage state with a simple and inexpensive configuration by a mechanism that keeps the liquid level of the moisturizing liquid constant without detecting the amount of moisture. An object of the present invention is to provide an inkjet head maintenance device and an inkjet recording apparatus.
前記目的を達成するためにインクジェットヘッドのメンテナンス装置の一の態様は、インクジェットヘッドのノズル面に形成されたノズルを保湿するための保湿液が貯留される保湿キャップと、保湿液の貯留量に応じて保湿キャップを昇降させて保湿液の液面を一定の高さに維持する昇降手段と、インクジェットヘッドのノズル面を保湿キャップに貯留された保湿液の液面と対向させて保持するヘッド保持手段と、を備え、昇降手段は、保湿キャップに貯留された保湿液の質量に応じて変位する変位手段を備えた。
前記目的を達成するためにインクジェットヘッドのメンテナンス装置の一の態様は、インクジェットヘッドのノズル面に形成されたノズルを保湿するための保湿液が貯留される保湿キャップと、保湿液の貯留量に応じて保湿キャップを昇降させて保湿液の液面を一定の高さに維持する昇降手段と、インクジェットヘッドのノズル面を保湿キャップに貯留された保湿液の液面と対向させて保持するヘッド保持手段とを備えた。
In order to achieve the above object, one aspect of the maintenance device for an inkjet head includes a moisturizing cap for storing a moisturizing liquid for moisturizing the nozzle formed on the nozzle surface of the inkjet head, and a storage amount of the moisturizing liquid. Elevating means for raising and lowering the moisturizing cap and maintaining the liquid level of the moisturizing liquid at a certain height, and head holding means for holding the nozzle surface of the inkjet head facing the liquid surface of the moisturizing liquid stored in the moisturizing cap The elevating means includes a displacing means that is displaced according to the mass of the moisturizing liquid stored in the moisturizing cap.
In order to achieve the above object, one aspect of the maintenance device for an inkjet head includes a moisturizing cap for storing a moisturizing liquid for moisturizing the nozzle formed on the nozzle surface of the inkjet head, and a storage amount of the moisturizing liquid. Elevating means for raising and lowering the moisturizing cap and maintaining the liquid level of the moisturizing liquid at a certain height, and head holding means for holding the nozzle surface of the inkjet head facing the liquid surface of the moisturizing liquid stored in the moisturizing cap And with.
本態様によれば、保湿液の貯留量に応じて保湿キャップを昇降させて保湿液の液面を一定の高さに維持するようにしたので、保湿液の液面とインクジェットヘッドのノズル面との距離を一定に保つことができ、簡易で安価な構成で保管状態時のヘッドの品質を維持することができる。 According to this aspect, since the moisturizing cap is moved up and down according to the amount of moisturizing liquid stored to maintain the liquid level of the moisturizing liquid at a certain height, the liquid level of the moisturizing liquid, the nozzle surface of the inkjet head, Can be kept constant, and the quality of the head during storage can be maintained with a simple and inexpensive configuration.
昇降手段は、保湿キャップに貯留された保湿液の質量に応じて変位する変位手段を備えることが好ましい。これにより、適切に保湿液の貯留量に応じて保湿キャップを昇降させることができる。 It is preferable that the lifting / lowering means includes a displacing means that is displaced according to the mass of the moisturizing liquid stored in the moisturizing cap. Thereby, a moisture retention cap can be raised / lowered appropriately according to the storage amount of a moisture retention liquid.
変位手段は弾性体であることが好ましい。これにより、適切に保湿液の液面を一定の高さに維持することができる。 The displacement means is preferably an elastic body. Thereby, the liquid level of the moisturizing liquid can be appropriately maintained at a constant height.
保湿液の液面の面積をA、保湿液の密度をρ、重力加速度をgとしたときに、弾性体のバネ定数kは、k=A×ρ×gで表されることが好ましい。これにより、適切に保湿液の液面を一定の高さに維持することができる。 The spring constant k of the elastic body is preferably expressed by k = A × ρ × g, where A is the surface area of the moisturizing liquid, ρ is the density of the moisturizing liquid, and g is the acceleration of gravity. Thereby, the liquid level of the moisturizing liquid can be appropriately maintained at a constant height.
ヘッド保持手段は、ノズル面と水平面とに所定の角度を持たせてインクジェットヘッドを保持し、保湿キャップを所定の角度に対して垂直方向にスライド移動自在とするスライドガイドを備え、弾性体は、所定の角度に対して垂直方向に変位して保湿キャップを昇降させてもよい。これにより、記録媒体をドラム搬送するインクジェット記録装置において、インクジェットヘッドがドラムの周面に沿ってノズル面が水平面から所定の角度を有して保持されている場合であっても、適切にノズルを保湿することができる。 The head holding means includes a slide guide that holds the inkjet head with a predetermined angle between the nozzle surface and the horizontal plane, and that allows the moisture retention cap to slide in a direction perpendicular to the predetermined angle. The moisturizing cap may be moved up and down by being displaced in the vertical direction with respect to a predetermined angle. As a result, in an inkjet recording apparatus that transports a recording medium in a drum, even if the inkjet head is held along the circumferential surface of the drum with the nozzle surface having a predetermined angle from the horizontal plane, the nozzle is appropriately Can be moisturized.
所定の角度をθ、保湿液の液面の面積をA、保湿液の密度をρ、重力加速度をgとしたときに、弾性体のバネ定数k´は、k´=A×ρ×g×cos2θで表されることが好ましい。これにより、適切に保湿液の液面を一定の高さに維持することができる。 When the predetermined angle is θ, the surface area of the moisturizing liquid is A, the density of the moisturizing liquid is ρ, and the acceleration of gravity is g, the spring constant k ′ of the elastic body is k ′ = A × ρ × g × It is preferably represented by cos 2 θ. Thereby, the liquid level of the moisturizing liquid can be appropriately maintained at a constant height.
昇降手段は、一端に保湿キャップを保持するとともに他端にバランス荷重部材を保持したシーソー手段であってもよい。これにより、適切に保湿液の液面を一定の高さに維持することができる。 The lifting and lowering means may be a seesaw means that holds a moisturizing cap at one end and a balance load member at the other end. Thereby, the liquid level of the moisturizing liquid can be appropriately maintained at a constant height.
保湿キャップの開口部は、ノズル面よりも大きい。これにより、保湿キャップとインクジェットヘッドのノズル面との衝突を防止することができる。 The opening of the moisturizing cap is larger than the nozzle surface. Thereby, the collision with a moisture retention cap and the nozzle surface of an inkjet head can be prevented.
保湿キャップに保湿液を供給する保湿液供給手段を備えてもよい。これにより、保湿液を切らすことなく、適切にノズルを保湿することができる。 Moisturizing liquid supply means for supplying the moisturizing liquid to the moisturizing cap may be provided. Thereby, the nozzle can be appropriately moisturized without cutting the moisturizing liquid.
前記目的を達成するためにインクジェット記録装置の一の態様は、インクを吐出するノズルが形成されたノズル面を備えたインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながらノズルからインクを吐出させて記録媒体の記録面に画像を形成させる制御手段と、上記に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス装置とを備えた。 In order to achieve the above object, one aspect of an ink jet recording apparatus includes: an ink jet head having a nozzle surface on which nozzles for ejecting ink are formed; a moving unit that relatively moves the ink jet head and the recording medium; Control means for forming an image on the recording surface of the recording medium by ejecting ink from the nozzle while relatively moving the inkjet head and the recording medium, and the maintenance device for the inkjet head described above are provided.
本態様によれば、保湿液の貯留量に応じて保湿キャップを昇降させて保湿液の液面を一定の高さに維持するようにしたので、保湿液の液面とインクジェットヘッドのノズル面との距離を一定に保つことができ、簡易で安価な構成で保管状態時のヘッドの品質を維持することができる。 According to this aspect, since the moisturizing cap is moved up and down according to the amount of moisturizing liquid stored to maintain the liquid level of the moisturizing liquid at a certain height, the liquid level of the moisturizing liquid, the nozzle surface of the inkjet head, Can be kept constant, and the quality of the head during storage can be maintained with a simple and inexpensive configuration.
インクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルが形成されたヘッドモジュールを複数並べて固定部材に組み込むことで1つのヘッドとして構成されたインクジェットヘッドであってもよい。本態様によれば、ヘッドモジュール間に隙間が生じている場合であっても、適切にノズルを保湿することができる。 The ink-jet head may be an ink-jet head configured as one head by arranging a plurality of head modules in which nozzles for ejecting ink are formed and incorporating them into a fixing member. According to this aspect, even if a gap is generated between the head modules, the nozzle can be appropriately moisturized.
本発明によれば、保湿液の貯留量に応じて保湿キャップを昇降させて保湿液の液面を一定の高さに維持するようにしたので、保湿液の液面とインクジェットヘッドのノズル面との距離を一定に保つことができ、簡易で安価な構成で保管状態時のヘッドの品質を維持することができる。 According to the present invention, the moisturizing cap is moved up and down according to the amount of moisturizing liquid stored so as to maintain the liquid level of the moisturizing liquid at a constant height. Can be kept constant, and the quality of the head during storage can be maintained with a simple and inexpensive configuration.
本発明によれば、保湿キャップ内の保湿液の液面の位置を一定に保つことができるので、保湿液の液面とヘッドとの距離を一定に保ち、ノズル近傍の湿度を所望の範囲に維持し、ヘッドの保管状態の品質を維持することができる。 According to the present invention, since the position of the liquid surface of the moisturizing liquid in the moisturizing cap can be kept constant, the distance between the liquid surface of the moisturizing liquid and the head is kept constant, and the humidity near the nozzle is kept in a desired range. The quality of the storage state of the head can be maintained.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
〔メンテナンス装置の構成〕
図1(a)は、本実施形態に係るインクジェットヘッドのメンテナンス装置100を模式的に示した図である。同図に示すように、メンテナンス装置100は、ヘッド保持部104、保湿液106、保湿キャップ108、弾性部材110等を備えて構成される。
<First Embodiment>
[Maintenance device configuration]
FIG. 1A is a diagram schematically showing an inkjet
インクジェットヘッド102は、ノズル面102aに配置された複数のノズルから制御部(不図示)の指令に基づいてインク滴を吐出することで、記録媒体の記録面に画像を形成する。ヘッド保持部104は、インクジェットヘッド102のノズル面102aが水平面と平行になるように下方に向けてインクジェットヘッド102を保持する。
The
保湿液106は、インクジェットヘッド102のノズルから吐出するインクの溶媒と同じ溶媒を含む液体であり、例えば水を主成分とした液体である。
The moisturizing
保湿キャップ108には、保湿液106が貯留される。図2は、インクジェットヘッド102の底面の大きさと、保湿キャップ108の開口面の大きさとを比較するための図である。同図に示すように、インクジェットヘッド102の底面の大きさを横xh、縦yh、保湿キャップ108の開口面の大きさを横xc、縦ycとしたとき、xh<xc、かつyh<ycを満たす。
A moisturizing
このように、保湿キャップ108は、その開口面がインクジェットヘッド102の底面よりも大きく構成されており、インクジェットヘッド102の底面(ノズル面102aを有する面)を開口面から収容することが可能となっている。
As described above, the
図1(a)の説明に戻り、保湿キャップ108は、その底面において弾性部材110によって保持されている。弾性部材110は、保湿キャップ108の内部に貯留された保湿液106の質量に応じて変位する弾性体(変位手段の一例)であり、保湿キャップ108を上方向に押圧して保持している。
Returning to the description of FIG. 1A, the
ここで、保湿キャップ108の開口面積(保湿キャップ108の内部に貯留された保湿液106の気液界面の面積)をA(ここでは、xc×yc)[m2]、保湿液106の密度をρ[kg/m3]、重力加速度をg[N/m]とすると、弾性部材110のバネ定数kは、
k=A×ρ×g …(式1)
に設定されている。
Here, the opening area of the moisturizing cap 108 (the area of the gas-liquid interface of the
k = A × ρ × g (Formula 1)
Is set to
弾性部材110としては、一般的な圧縮コイルバネの他、スポンジ、空気バネ等を用いることができる。
As the
〔メンテナンス装置の動作〕
図1(a)に示すように、ヘッド保持部104は、インクジェットヘッド102のノズル面102aと、保湿キャップ108内の保湿液106の液面とが平行に対向するように、かつその間の距離がsとなる位置に、インクジェットヘッド102を固定して保持している。
[Operation of maintenance equipment]
As shown in FIG. 1A, the
保湿キャップ108内の保湿液106の液面との距離がsとなる位置にインクジェットヘッド102のノズル面102aを対向させて、インクジェットヘッド102を固定して保持している。
The
保湿キャップ108の内部に貯留している保湿液106の蒸散作用により、ノズル面102aの湿度(ノズル近傍の湿度)は、所望の範囲(例えば80%)に維持される。
Due to the transpiration of the
図3は、常温における液面からの距離とその位置における湿度との関係を示すグラフである。このグラフからわかるように、ノズル近傍の湿度は、インクジェットヘッド102と保湿液106の液面の間の距離が支配的な要因となって決まる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the distance from the liquid surface at normal temperature and the humidity at that position. As can be seen from this graph, the humidity in the vicinity of the nozzle is determined by the dominant factor of the distance between the
本実施形態では、インクジェットヘッド102と保湿キャップ108とを当接させていないため、保湿キャップ108の内部の保湿液106は、蒸発により減少する。
In this embodiment, since the
ここで、図1(b)に示すように、保湿液106の減少により、保湿キャップ108の内部における保湿液106の液面がhだけ下降したとする。このとき、減少した保湿液106の重量はρ×A×h[kg]であるから、弾性部材110の変位量xは、
x=F/k=(ρ×A×h×g)/(A×ρ×g)=h
となる。このように、保湿キャップ108の内部における保湿液106の液面の下降量と、弾性部材110の変位量は等しい。その結果、保湿キャップ108の内部の保湿液106が蒸発して減少して液面が下降した分だけ弾性部材110により保湿キャップ108が上昇し、保湿キャップ108の外部から見た保湿液106の液面の高さは一定に保たれる。
Here, as shown in FIG. 1B, it is assumed that the liquid level of the
x = F / k = (ρ × A × h × g) / (A × ρ × g) = h
It becomes. Thus, the amount of descent of the liquid surface of the
即ち、保湿液106の減少量にかかわらず、ノズル面102aと保湿液106の液面との距離は、当初の設定距離sで一定となる。したがって、保湿液106の減少量(蒸発量)にかかわらず、ノズル面102aの湿度を適切な湿度に維持することができる。
That is, regardless of the amount of decrease in the
このように、本実施形態によれば、保湿液の量を検知することなく保湿液の液面を一定の高さに維持することができるので、インクジェットヘッドのノズル面と保湿液の液面との距離を一定にすることができる。これにより、簡易で安価な構成で保管状態時のインクジェットヘッドのノズル面の湿度を適切な湿度に維持することができ、インクジェットヘッドの品質を維持することができる。 Thus, according to the present embodiment, the liquid level of the moisturizing liquid can be maintained at a constant height without detecting the amount of the moisturizing liquid, so that the nozzle surface of the inkjet head and the liquid level of the moisturizing liquid The distance can be made constant. Thereby, the humidity of the nozzle surface of the inkjet head in a storage state can be maintained at an appropriate humidity with a simple and inexpensive configuration, and the quality of the inkjet head can be maintained.
また、本実施形態によれば、保湿キャップが上昇しても、保湿キャップとインクジェットヘッドが衝突することがない。 Moreover, according to this embodiment, even if a moisture retention cap raises, a moisture retention cap and an inkjet head do not collide.
例えば、図4(a)は、保湿キャップ108´の一辺がインクジェットヘッド102の底面の一辺以下(即ち、図2の例においてxh≧xc、又はyh≧ycが成り立つ)のメンテナンス装置100´を示す図である。このメンテナンス装置100´において、保湿キャップ108´の上端とインクジェットヘッド102の底面との距離をcとする。
For example, FIG. 4A shows a maintenance apparatus in which one side of the
保湿キャップ108´内の保湿液106が蒸発により減少し、弾性部材110により保湿キャップ108´が上昇する。図4(b)に示すように、この上昇量がcを超えると、インクジェットヘッド102の底面と保湿キャップ108´の上端が衝突する。
The moisturizing liquid 106 in the
これに対し、本実施形態では、保湿キャップの開口面をインクジェットヘッドの底面よりも大きくすることで、保湿キャップが上昇した際の保湿キャップとインクジェットヘッドの衝突を回避している。 On the other hand, in this embodiment, the opening surface of the moisture retention cap is made larger than the bottom surface of the inkjet head, thereby avoiding collision between the moisture retention cap and the inkjet head when the moisture retention cap is raised.
なお、この衝突を回避するために、保湿キャップ内の保湿液が空になった場合の保湿キャップの上端の位置よりも、インクジェットヘッドの底面の方が高い位置となるようにインクジェットヘッドを保持する態様も可能である。 In order to avoid this collision, the inkjet head is held such that the bottom surface of the inkjet head is higher than the upper end position of the moisture retention cap when the moisture retention liquid in the moisture retention cap becomes empty. Embodiments are possible.
なお、本実施形態では、保湿液の密度を一定として考えているが、保湿液の水分の蒸散により密度が変化する場合には、バネ定数kの異なる複数の弾性部材を組み合わせて保湿キャップを保持することで、保湿液の液面を一定の高さに維持することができる。 In this embodiment, the density of the moisturizing liquid is assumed to be constant. However, when the density changes due to the evaporation of moisture from the moisturizing liquid, the moisturizing cap is held by combining a plurality of elastic members having different spring constants k. By doing so, the liquid surface of the moisturizing liquid can be maintained at a certain height.
<第2の実施形態>
〔インクジェット記録装置の構成〕
次に、第2の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。図5、図6、図7は、それぞれインクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図、平面図、側面図である。
<Second Embodiment>
[Configuration of inkjet recording apparatus]
Next, an ink jet recording apparatus according to the second embodiment will be described. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are a front view, a plan view, and a side view, respectively, showing the configuration of the main part of the ink jet recording apparatus.
同図に示すように、このインクジェット記録装置10は、シングルパス方式のラインプリンタであり、主として、記録媒体である用紙(枚葉紙)Pを搬送する用紙搬送機構20と、用紙搬送機構20によって搬送される用紙Pに向けてシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、クロ(K)の各色インク滴を吐出するヘッドユニット30と、ヘッドユニット30に装着された各ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置40とで構成される。
As shown in FIG. 1, the
用紙搬送機構20は、ベルト搬送機構で構成され、走行するベルト22に用紙Pを吸着させて、用紙PをY方向に水平に搬送する。
The
ヘッドユニット30は、主として、シアンのインク滴を吐出するヘッド32Cと、マゼンタのインク滴を吐出するヘッド32Mと、イエロのインク滴を吐出するヘッド32Yと、クロのインク滴を吐出するヘッド32Kと、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kが取り付けられるヘッド支持フレーム38と、ヘッド支持フレーム38を移動させるヘッド支持フレーム移動機構(不図示)とで構成される。
The
ヘッド(インクジェットヘッド)32C、32M、32Y、32Kは、印刷対象とする用紙Pの最大用紙幅(Y方向に直交するX方向の幅)に対応したラインヘッドで構成される。なお、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kの構成は同じなので、以下においては、特に区別する場合を除いて、ヘッド32と記載する。
The heads (inkjet heads) 32C, 32M, 32Y, and 32K are constituted by line heads corresponding to the maximum paper width of the paper P to be printed (width in the X direction orthogonal to the Y direction). Since the configurations of the
ヘッド32(32C、32M、32Y、32K)は、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面33(33C、33M、33Y、33K)が形成される。 The head 32 (32C, 32M, 32Y, 32K) is formed in a rectangular block shape, and a nozzle surface 33 (33C, 33M, 33Y, 33K) is formed on the bottom thereof.
図8は、ヘッド32の斜視図である。同図では、ヘッド32の下方(斜め下方向)からノズル面33を見上げた様子が図示されている。ヘッド32は、複数個のヘッドモジュール34を用紙Pの幅方向に並べてハウジング36に固定し、長尺化している。ここでは17個のヘッドモジュール34を繋ぎ合わせた例を示しているが、モジュールの構成、モジュールの個数及び配列形態については、図示の例に限定されない。
FIG. 8 is a perspective view of the
ヘッドモジュール34のノズル面33に形成されるノズル50の個数及びその配列形態については、特に限定されないが、図9にその一例を示す。
Although the number of
図9は、ノズル面33の平面図(吐出側から見た図)であり、ここでは1つのヘッドモジュール34について示している。ここではノズル数を省略して描いているが、1つのヘッドモジュール34のノズル面33には、例えば、32×64個のノズル50が2次元配列されている。
FIG. 9 is a plan view of the nozzle surface 33 (viewed from the discharge side), and shows one
このヘッドモジュール34は、X方向に対して角度γの傾きを有するv方向に沿った長辺側の端面と、Y方向に対して角度αの傾きを持つw方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっている。図8に示すように、このように構成されたヘッドモジュール34をX方向に複数個繋ぎ合わせることにより、用紙Pの幅について全描画範囲をカバーするノズル列が形成され、1回の描画走査で所定の記録解像度(例えば、1200dpi)による画像記録が可能なフルライン型のヘッドが構成される。
This
また、本実施の形態のヘッド32は、いわゆるピエゾ方式でノズル50からインクの液滴を吐出させる。各ノズル50は、それぞれ圧力室に連通されており、この圧力室の壁面をピエゾ素子で振動させることにより、ノズル50からインクの液滴が吐出される。なお、インクの吐出方式は、これに限らずサーマル方式で吐出させる構成とすることもできる。
Further, the
図5〜6の説明に戻り、ヘッド支持フレーム38(ヘッド保持手段に相当)は、各ヘッド32を取り付けるためのヘッド取付部(不図示)を備えている。各ヘッド32は、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。
Returning to the description of FIGS. 5 to 6, the head support frame 38 (corresponding to the head holding means) includes a head attachment portion (not shown) for attaching each
ヘッド支持フレーム38に取り付けられた各ヘッド32は、用紙Pの搬送方向(Y方向)に対して直交して配置される。また、用紙Pの搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置される(本例では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置される。)。
Each
また、ヘッド取付部は、ヘッド支持フレーム38に昇降自在に設けられており、図示しない昇降機構によって昇降する。ヘッド取付部に取り付けられた各ヘッド32は、この昇降機構によって、用紙Pの搬送面に対して垂直に昇降する。
The head mounting portion is provided on the
ヘッド支持フレーム移動機構は、用紙搬送機構20の上方位置でヘッド支持フレーム38をX方向に水平にスライド移動させる。
The head support frame moving mechanism slides the
このヘッド支持フレーム移動機構は、例えば、用紙搬送機構20を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段(例えば、送りねじ機構など)で構成される。ヘッド支持フレーム38は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。
The head support frame moving mechanism includes, for example, a ceiling frame that is horizontally installed across the
ヘッド支持フレーム38は、このヘッド支持フレーム移動機構に駆動されて、所定の「画像記録位置」と「メンテナンス位置」との間を移動可能に設けられる。
The
ヘッド支持フレーム38は、画像記録位置に位置すると、用紙搬送機構20の上方に配置される。これにより、用紙搬送機構20によって搬送される用紙Pの記録面に、各色のインクを吐出して画像を記録することが可能となる。
The
一方、メンテナンス位置に位置すると、メンテナンス装置40の設置位置に配置される。
On the other hand, when it is located at the maintenance position, it is arranged at the installation position of the
〔メンテナンス装置の構成と動作〕
図6に示すように、メンテナンス装置40は、4つのヘッド32C、32M、32Y、32Kをそれぞれ保湿可能な4つの保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kを備えている。
[Configuration and operation of maintenance equipment]
As shown in FIG. 6, the
保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kには、それぞれ保湿液供給機構(不図示)により保湿液が充填されている。また、保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kは、その底面において弾性部材44C、44M、44Y、44Kによって保持されている。保湿キャップ42の開口面積(保湿キャップ42の内部に貯留された保湿液の気液界面の面積)をA[m2]、保湿液の密度をρ[kg/m3]、重力加速度をg[N/m]とすると、弾性部材44は、そのバネ定数kが(式1)の値に設定されており、保湿キャップ42を上方向に押圧して保持している。
The moisturizing caps 42C, 42M, 42Y, and 42K are filled with moisturizing liquid by a moisturizing liquid supply mechanism (not shown). The moisturizing caps 42C, 42M, 42Y, and 42K are held by
図10は、メンテナンス装置40の側面図である。メンテナンス位置において、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kは、昇降機構(不図示)によって、それぞれ保湿キャップ42C、42M、42Y、42K内の保湿液の液面に対して垂直に昇降される。昇降機構は、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kのノズル面33C、33M、33Y、33Kと、保湿キャップ42C、42M、42Y、42K内の保湿液の液面との距離がsとなる位置にヘッド支持フレーム38を固定して保持する。
FIG. 10 is a side view of the
したがって、保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kの内部に貯留している保湿液の蒸散作用により、ノズル面33C、33M、33Y、33Kの湿度(ノズル近傍の湿度)を所望の範囲(例えば80%)に維持することができる。 Therefore, the humidity of the nozzle surfaces 33C, 33M, 33Y, and 33K (humidity near the nozzle) is set to a desired range (for example, 80%) by the transpiration of the moisturizing liquid stored in the moisturizing caps 42C, 42M, 42Y, and 42K. ) Can be maintained.
なお、各ヘッド32には、ヘッドモジュール34の繋ぎ合わせ部分に隙間が生じる場合があり、各ヘッド32と各保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kとで密閉空間を作ることはできない。したがって、保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kの内部の保湿液は、蒸発により減少する。
In each
しかしながら、第1の実施形態と同様に、弾性部材44C、44M、44Y、44Kのバネ定数kは、それぞれ(式1)の値に設定されているため、保湿キャップ42Cの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材44Cの変位量、保湿キャップ42Mの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材44Mの変位量、保湿キャップ42Yの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材44Yの変位量、及び保湿キャップ42Kの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材44Kの変位量が、それぞれ等しくなる。
However, as in the first embodiment, the spring constants k of the
したがって、保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kの内部の保湿液が減少して液面が下降した分だけ弾性部材44C、44M、44Y、44Kの変位により保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kが上昇し、保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kの外部から見た保湿液の液面は一定に保たれる。
Accordingly, the moisturizing caps 42C, 42M, 42Y, and 42K are raised by the displacement of the
即ち、保湿液の減少量にかかわらず、ノズル面33Cと保湿キャップ42C内の保湿液の液面との距離、ノズル面33Mと保湿キャップ42M内の保湿液の液面との距離、ノズル面33Yと保湿キャップ42Y内の保湿液の液面との距離、及びノズル面33Kと保湿キャップ42K内の保湿液の液面との距離は、それぞれsで一定となる。これにより、保湿液の減少量(蒸発量)にかかわらず、ノズル面33C、33M、33Y、33Kの湿度を適切な湿度に維持することができる。
That is, regardless of the amount of decrease in the moisturizing liquid, the distance between the
本実施形態では、4つのヘッド32C、32M、32Y、32Kをそれぞれ保湿可能な4つの保湿キャップ42C、42M、42Y、42Kを備えているが、図11、図12に示すように、4つのヘッド32C、32M、32Y、32Kを同時に保湿可能な大きさを有する保湿キャップ42´を備えてもよい。
In this embodiment, the four
この場合は、保湿キャップ42´の開口面積(保湿キャップ42´の内部に貯留された保湿液の気液界面の面積)をA[m2]、保湿液の密度をρ[kg/m3]、重力加速度をg[N/m]とすると、バネ定数kが(式1)の値に設定された弾性部材44´により、保湿キャップ42´を上方向に押圧して保持すればよい。
In this case, the opening area of the
なお、図11、図12に示した符号46は、保湿液供給部(保湿液供給手段に相当)であり、保湿液供給部46から保湿キャップ42´の内部に保湿液を供給することが可能となっている。これにより、保湿キャップ42´内の保湿液を空にすることがなく、常にヘッド32のノズル面33を保湿することができる。
11 and 12 is a moisturizing liquid supply section (corresponding to the moisturizing liquid supply means), and can supply the moisturizing liquid from the moisturizing
このように、本実施形態によれば、保湿液の量を検知することなく保湿液の液面を一定の高さに維持することができるので、インクジェットヘッドのノズル面と保湿液の液面との距離を一定にすることができる。これにより、簡易で安価な構成で保管状態時のインクジェットヘッドのノズル面の湿度を適切な湿度に維持することができ、インクジェットヘッドの品質を維持することができる。 Thus, according to the present embodiment, the liquid level of the moisturizing liquid can be maintained at a constant height without detecting the amount of the moisturizing liquid, so that the nozzle surface of the inkjet head and the liquid level of the moisturizing liquid The distance can be made constant. Thereby, the humidity of the nozzle surface of the inkjet head in a storage state can be maintained at an appropriate humidity with a simple and inexpensive configuration, and the quality of the inkjet head can be maintained.
また、保湿キャップの開口面をヘッドの底面よりも大きくしたため、保湿キャップが上昇した際の保湿キャップとヘッドの衝突リスクを減らすことができる。 Moreover, since the opening surface of the moisture retention cap is made larger than the bottom surface of the head, the risk of collision between the moisture retention cap and the head when the moisture retention cap is raised can be reduced.
<第3の実施形態>
〔メンテナンス装置の構成〕
図13(a)は、本実施形態に係るインクジェットヘッドのメンテナンス装置120を模式的に示した図である。同図に示すように、メンテナンス装置120は、スライドガイド122、ヘッド保持部124、保湿液126、保湿キャップ128、弾性部材130等を備えて構成される。
<Third Embodiment>
[Maintenance device configuration]
FIG. 13A is a diagram schematically showing a
インクジェットヘッド102は、第1の実施形態と同様に、インク滴を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面102aを有している。ヘッド保持部124は、インクジェットヘッド102のノズル面102aを水平面に対して角度θ[°]だけ傾けて、インクジェットヘッド102を保持する。
As in the first embodiment, the
保湿キャップ128は、第1の実施形態の保湿キャップ108と同様に、その開口面がインクジェットヘッド102の底面よりも大きく構成されており、インクジェットヘッド102の底面(ノズル面102aを有する面)を開口面から収容することが可能となっている。
Similar to the
保湿液126は、第1の実施形態の保湿液106と同様に、例えば水を主成分とした液体である。保湿キャップ128には、保湿液126が貯留される。
Similar to the
保湿キャップ128は、その底面において弾性部材130によって保持されるとともに、スライドガイド122により、水平面に対して角度θだけ傾けて載置される。スライドガイド122は、保湿キャップ128と接触し、保湿キャップ128のスライド移動をガイドするガイド部材である。弾性部材130は、保湿キャップ128を鉛直方向から角度θだけ傾いた方向に押圧して保持しており、保湿キャップ128は、スライドガイド122に沿って鉛直方向に対して角度θだけ傾いた方向に移動可能となっている。
The
ここで、保湿キャップ128の内部に貯留された保湿液126の気液界面の面積をA´[m2]、保湿液126の密度をρ[kg/m3]、重力加速度をg[N/m]とすると、弾性部材130のバネ定数k´は、
k´=A´×ρ×g×cos2θ …(式2)
に設定されている。
Here, the area of the gas-liquid interface of the
k ′ = A ′ × ρ × g × cos 2 θ (Formula 2)
Is set to
弾性部材130としては、一般的な圧縮コイルバネの他、スポンジ、空気バネ等を用いることができる。
As the
〔メンテナンス装置の動作〕
図13(a)に示すように、ヘッド保持部124は、インクジェットヘッド102のノズル面102aと、保湿キャップ128内の保湿液126の液面とが角度θだけ傾いて対向するように、かつノズル面102aの中心部と液面との距離がsとなる位置に、インクジェットヘッド102を固定して保持している。
[Operation of maintenance equipment]
As shown in FIG. 13A, the
図3を用いて説明したように、ノズル近傍の湿度は、インクジェットヘッド102と保湿液126の液面の間の距離が支配的である。メンテナンス装置120によれば、保湿キャップ128の内部に貯留している保湿液126の蒸散作用により、ノズル面102aの湿度(ノズル近傍の湿度)は、所望の範囲(例えば80%)に維持される。
As described with reference to FIG. 3, the humidity between the nozzle head and the liquid surface of the
また、第1の実施形態と同様に、保湿キャップ128の内部の保湿液126は、蒸発により減少する。
Further, as in the first embodiment, the moisturizing
ここで、図13(b)に示すように、保湿液126の減少により、保湿キャップ128の内部における保湿液126の液面がhだけ下降したとする。このとき、減少した保湿液126の重量はρ×A´×h[kg]であるから、弾性部材130の変位量xは、
x=F/k=(ρ×A´×h×g×cosθ)/(A´×ρ×g×cos2θ)
=h/cosθ
となる。弾性部材130は、保湿キャップ128を鉛直方向から角度θだけ傾いた方向に押圧して保持しているので、弾性部材130の変位量の鉛直方向成分はhである。
Here, as shown in FIG. 13B, it is assumed that the liquid level of the
x = F / k = (ρ × A ′ × h × g × cos θ) / (A ′ × ρ × g × cos 2 θ)
= H / cos θ
It becomes. Since the
このように、保湿キャップ128の内部における保湿液126の液面の下降量と、弾性部材130の変位量の鉛直方向成分は等しい。その結果、保湿キャップ128の内部の保湿液126が蒸発して減少して液面が下降した分だけ弾性部材130により保湿キャップ128が上昇し、保湿キャップ128の外部から見た保湿液126の液面は一定に保たれる。
Thus, the amount of descent of the liquid level of the
即ち、保湿液126の減少量にかかわらず、ノズル面102aの中心部と保湿液126の液面との距離は、当初の設定距離sで一定となる。したがって、保湿液126の減少量(蒸発量)にかかわらず、ノズル面102aの湿度を適切な湿度に維持することができる。
That is, regardless of the amount of decrease in the
このように、ヘッドのノズル面が水平面から所定の角度で傾いている場合であっても、保湿液の量を検知することなく保湿液の液面を一定の高さに維持することができるので、インクジェットヘッドのノズル面と保湿液の液面との距離を一定にすることができる。これにより、簡易で安価な構成で保管状態時のインクジェットヘッドのノズル面の湿度を適切な湿度に維持することができ、インクジェットヘッドの品質を維持することができる。 Thus, even when the nozzle surface of the head is inclined at a predetermined angle from the horizontal plane, the liquid level of the moisturizing liquid can be maintained at a constant height without detecting the amount of the moisturizing liquid. The distance between the nozzle surface of the inkjet head and the liquid surface of the moisturizing liquid can be made constant. Thereby, the humidity of the nozzle surface of the inkjet head in a storage state can be maintained at an appropriate humidity with a simple and inexpensive configuration, and the quality of the inkjet head can be maintained.
また、保湿キャップの開口面をヘッドの底面よりも大きくしたため、保湿キャップが上昇した際の保湿キャップとヘッドの衝突リスクを減らすことができる。 Moreover, since the opening surface of the moisture retention cap is made larger than the bottom surface of the head, the risk of collision between the moisture retention cap and the head when the moisture retention cap is raised can be reduced.
<第4の実施形態>
〔インクジェット記録装置の構成〕
次に、第4の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。図14、図15、図16は、それぞれインクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図、平面図、側面図である。
<Fourth Embodiment>
[Configuration of inkjet recording apparatus]
Next, an ink jet recording apparatus according to the fourth embodiment will be described. 14, 15, and 16 are a front view, a plan view, and a side view, respectively, showing the configuration of the main part of the ink jet recording apparatus.
同図に示すように、このインクジェット記録装置70は、シングルパス方式のラインプリンタであり、主として、記録媒体である用紙(枚葉紙)Pを搬送する用紙搬送機構72と、用紙搬送機構72によって搬送される用紙Pに向けてシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、クロ(K)の各色インク滴を吐出するヘッドユニット80と、ヘッドユニット80に装着された各ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置90とで構成される。
As shown in the figure, the ink
用紙搬送機構72は、図示しないモータに駆動されて回転する搬送ドラム74を有している。この搬送ドラム74の外周面には、図示しないグリッパが備えられており、用紙Pは、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。また、この搬送ドラム74の外周面には、図示しない多数の吸引口が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。用紙Pは、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。
The
ヘッドユニット80は、シアン、マゼンタ、イエロ及びクロのインク滴をそれぞれ吐出するヘッド82C、82M、82Y及び82Kと、各ヘッド82C、82M、82Y、82Kが取り付けられるヘッド支持フレーム88と、ヘッド支持フレーム88を移動させるヘッド支持フレーム移動機構(不図示)とで構成される。
The
ヘッド82C、82M、82Y、82Kは、印刷対象とする用紙Pの最大用紙幅(Y方向に直交するX方向の幅)に対応したラインヘッドで構成される。なお、各ヘッド82C、82M、82Y、82Kの構成は同じなので、以下においては、特に区別する場合を除いて、ヘッド82と記載する。
The
各ヘッド82C、82M、82Y、82Kは、第2の実施形態における各ヘッド32C、32M、32Y、32Kと同様に、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面83C、83M、83Y、83Kが形成される。また、ノズル面83C、83M、83Y、83Kに形成されるノズルの個数及びその配列形態については、特に限定されない。ヘッド82は、ピエゾ方式やサーマル方式でノズルからインクを吐出させる。
The
ヘッド支持フレーム88は、各ヘッド82を取り付けるためのヘッド取付部(不図示)を備えている。各ヘッド82は、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。
The
ヘッド支持フレーム88に取り付けられた各ヘッド82は、用紙Pの搬送方向(Y方向)に対して直交して配置される。また、用紙Pの搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置される(本例では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置される。)。
Each
また、各ヘッド82C、82M、82Y、82Kは、それぞれのノズル面83C、83M、83Y、83Kが対向する搬送ドラム74の周面に平行になるように、ヘッド支持フレーム88に取り付けられている。図17に示すように、各ノズル面83C、83M、83Y、83Kと水平面とが成す角を、それぞれθC、θM、θY、θKとする。
The
また、ヘッド取付部は、ヘッド支持フレーム88に昇降自在に設けられており、図示しない昇降機構によって昇降する。ヘッド取付部に取り付けられた各ヘッド82は、この昇降機構によって、水平面に対して垂直に昇降する。
The head mounting portion is provided on the
ヘッド支持フレーム移動機構は、用紙搬送機構72の上方位置でヘッド支持フレーム88をX方向に水平にスライド移動させる。
The head support frame moving mechanism slides the
このヘッド支持フレーム移動機構は、第2の実施形態と同様に、用紙搬送機構72を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段(例えば、送りねじ機構など)で構成される。ヘッド支持フレーム88は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。
Similar to the second embodiment, the head support frame moving mechanism is slidably moved on the ceiling frame horizontally installed across the
ヘッド支持フレーム88は、このヘッド支持フレーム移動機構に駆動されて、所定の「画像記録位置」と「メンテナンス位置」との間を移動可能に設けられる。
The
ヘッド支持フレーム88は、画像記録位置に位置すると、用紙搬送機構72の上方に配置される。これにより、用紙搬送機構72によって搬送される用紙Pの記録面に、各色のインクを吐出して画像を記録することが可能となる。
The
一方、メンテナンス位置に位置すると、メンテナンス装置90の設置位置に配置される。
On the other hand, when it is located at the maintenance position, it is placed at the installation position of the
〔メンテナンス装置の構成と動作〕
図18は、メンテナンス装置90の要部の構成を示す側面図である。同図に示すように、メンテナンス装置90は、4つのヘッド82C、82M、82Y、82Kをそれぞれ保湿可能な4つの保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kを備えている。
[Configuration and operation of maintenance equipment]
FIG. 18 is a side view illustrating a configuration of a main part of the
保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kには、それぞれ保湿液供給機構(不図示)により保湿液が充填されている。 The moisturizing caps 92C, 92M, 92Y, and 92K are filled with moisturizing liquid by a moisturizing liquid supply mechanism (not shown).
保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kは、その底面においてそれぞれ弾性部材94C、94M、94Y、94Kによって保持されるとともに、スライドガイド96C、96M、96Y、96Kにより、それぞれ水平面に対して角度θC、θM、θY、θKだけ傾けて載置される。
The moisturizing caps 92C, 92M, 92Y, and 92K are held by
弾性部材94C、94M、94Y、94Kは、保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kを鉛直方向から角度θC、θM、θY、θKだけ傾いた方向に押圧して保持しており、保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kは、スライドガイド96C、96M、96Y、96Kに沿って鉛直方向から角度θC、θM、θY、θKだけ傾いた方向に移動可能となっている。
The
保湿キャップ92の内部に貯留された保湿液の気液界面の面積をA´[m2]、保湿液の密度をρ[kg/m3]、重力加速度をg[N/m]、鉛直方向に対する傾きをθとすると、弾性部材94C、94M、94Y、94Kは、そのバネ定数k´が(式2)の値に設定されている。
The area of the gas-liquid interface of the moisturizing liquid stored in the
メンテナンス位置において、各ヘッド82C、82M、82Y、82Kは、昇降機構(不図示)によって、それぞれ保湿キャップ92C、92M、92Y、92K内の保湿液の液面に対して垂直に昇降される。昇降機構は、各ヘッド82C、82M、82Y、82Kのノズル面83C、83M、83Y、83Kと、保湿キャップ92C、92M、92Y、92K内の保湿液の液面との距離がsとなる位置にヘッド支持フレーム88を固定して保持する(図18参照)。
In the maintenance position, the
したがって、保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kの内部に貯留している保湿液の蒸散作用により、ノズル面83C、83M、83Y、83Kの湿度(ノズル近傍の湿度)を所望の範囲(例えば80%)に維持することができる。 Therefore, the humidity of the nozzle surfaces 83C, 83M, 83Y, 83K (humidity near the nozzle) is set to a desired range (for example, 80%) by the transpiration of the moisturizing liquid stored in the moisturizing caps 92C, 92M, 92Y, 92K. ) Can be maintained.
また、保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kの内部の保湿液は、蒸発により減少する。第2の実施形態と同様に、弾性部材94C、94M、94Y、94Kのバネ定数kは、それぞれ(式2)の値に設定されているため、保湿キャップ92Cの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材94Cの変位量、保湿キャップ92Mの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材94Mの変位量、保湿キャップ92Yの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材94Yの変位量、及び保湿キャップ92Kの内部における保湿液の液面の下降量と弾性部材94Kの変位量が、それぞれ等しくなる。したがって、保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kの内部の保湿液が減少して液面が下降した分だけ弾性部材94C、94M、94Y、94Kの変位により保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kが上昇し、保湿キャップ92C、92M、92Y、92Kの外部から見た保湿液の液面は一定に保たれる。
Further, the moisturizing liquid inside the moisturizing caps 92C, 92M, 92Y, 92K is reduced by evaporation. As in the second embodiment, the spring constants k of the
即ち、保湿液の減少量にかかわらず、ノズル面93Cと保湿キャップ92C内の保湿液の液面との距離、ノズル面93Mと保湿キャップ92M内の保湿液の液面との距離、ノズル面93Yと保湿キャップ92Y内の保湿液の液面との距離、及びノズル面93Kと保湿キャップ92K内の保湿液の液面との距離は、それぞれsで一定となる。これにより、保湿液の減少量(蒸発量)にかかわらず、ノズル面93C、93M、93Y、93Kの湿度を適切な湿度に維持することができる。
That is, regardless of the amount of moisturizing liquid decreased, the distance between the nozzle surface 93C and the moisturizing liquid surface in the
このように、ヘッドのノズル面が水平面から所定の角度で傾いているインクジェット記録装置に適用した場合に、保湿液の量を検知することなく保湿液の液面を一定の高さに維持することができるので、ヘッドのノズル面を傾けたまま、ノズル面と保湿液の液面との距離を一定にすることができる。これにより、簡易で安価な構成で保管状態時のインクジェットヘッドのノズル面の湿度を適切な湿度に維持することができ、インクジェットヘッドの品質を維持することができる。 Thus, when applied to an ink jet recording apparatus in which the nozzle surface of the head is inclined at a predetermined angle from the horizontal plane, the liquid level of the moisturizing liquid is maintained at a constant height without detecting the amount of the moisturizing liquid. Therefore, the distance between the nozzle surface and the liquid surface of the moisturizing liquid can be made constant while the nozzle surface of the head is inclined. Thereby, the humidity of the nozzle surface of the inkjet head in a storage state can be maintained at an appropriate humidity with a simple and inexpensive configuration, and the quality of the inkjet head can be maintained.
また、保湿キャップの開口面をヘッドの底面よりも大きくしたため、保湿キャップが上昇した際の保湿キャップとヘッドの衝突リスクを減らすことができる。 Moreover, since the opening surface of the moisture retention cap is made larger than the bottom surface of the head, the risk of collision between the moisture retention cap and the head when the moisture retention cap is raised can be reduced.
<第5の実施形態>
〔メンテナンス装置の構成〕
図19(a)は、第5の実施形態に係るインクジェットヘッドのメンテナンス装置140を模式的に示した図である。同図に示すように、メンテナンス装置140は、ヘッド保持部142、保湿キャップ144、シーソー部材146、支点148、バランス荷重部材150等を備えて構成される。
<Fifth Embodiment>
[Maintenance device configuration]
FIG. 19A is a diagram schematically illustrating an inkjet
インクジェットヘッド102は、インク滴を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面102aを有している。ヘッド保持部142は、インクジェットヘッド102のノズル面102aが水平面と平行になるように下方に向けてインクジェットヘッド102を保持する。
The
保湿キャップ144は、その開口面がインクジェットヘッド102の底面よりも大きく構成されており、インクジェットヘッド102の底面を開口面から収容することが可能となっている。保湿キャップ144には、ノズル面102aを保湿するための保湿液126が貯留される。
The
保湿キャップ144は、その底面においてシーソー部材146の一端によって保持されている。シーソー部材146の他端には、バランス荷重部材150が保持されている。
The
シーソー部材146は、支点148を中心として両端が相互に上下移動可能に構成されており、保湿キャップ108の内部に貯留された保湿液106の質量に応じて変位する(変位手段の一例)。
The
〔メンテナンス装置の動作〕
図19(a)に示すように、シーソー部材146は、支点148を中心として左右のバランスが取れた状態で安定している。ヘッド保持部142は、インクジェットヘッド102のノズル面102aと、保湿キャップ144内の保湿液の液面とが平行に対向するように、かつノズル面102aの中心部と液面との距離がsとなる位置に、インクジェットヘッド102を固定して保持している。
[Operation of maintenance equipment]
As shown in FIG. 19A, the
図3を用いて説明したように、ノズル近傍の湿度は、インクジェットヘッド102と保湿液の液面の間の距離が支配的である。メンテナンス装置140によれば、保湿キャップ144の内部に貯留している保湿液の蒸散作用により、ノズル面102aの湿度(ノズル近傍の湿度)は、所望の範囲(例えば80%)に維持される。
As described with reference to FIG. 3, the humidity near the nozzle is dominated by the distance between the
また、保湿キャップ128の内部の保湿液126は、蒸発により減少する。
In addition, the moisturizing
ここで、図19(b)に示すように、保湿液の減少により、保湿キャップ144の内部における保湿液の液面がhだけ下降したとする。このとき、シーソー部材146の左右の重量バランスが崩れ、保湿キャップ144がhだけ上昇する。
Here, as shown in FIG. 19B, it is assumed that the liquid level of the moisturizing liquid in the
このように、保湿キャップ144の内部の保湿液が蒸発して減少して液面が下降した分だけシーソー部材146により保湿キャップ144が上昇し、保湿キャップ144の外部から見た保湿液の液面は一定に保たれる。
In this way, the
即ち、保湿液の減少量にかかわらず、ノズル面102aと保湿液の液面との距離は、当初の設定距離sで一定となる。したがって、保湿液の減少量(蒸発量)にかかわらず、ノズル面102aの湿度を適切な湿度に維持することができる。
That is, the distance between the
このように、シーソー状の構成を用いることで、保湿液の量を検知することなく保湿液の液面を一定の高さに維持することができるので、インクジェットヘッドのノズル面と保湿液の液面との距離を一定にすることができる。これにより、簡易で安価な構成で保管状態時のインクジェットヘッドのノズル面の湿度を適切な湿度に維持することができ、インクジェットヘッドの品質を維持することができる。 In this way, by using a seesaw-like configuration, the liquid level of the moisturizing liquid can be maintained at a constant height without detecting the amount of the moisturizing liquid. The distance from the surface can be made constant. Thereby, the humidity of the nozzle surface of the inkjet head in a storage state can be maintained at an appropriate humidity with a simple and inexpensive configuration, and the quality of the inkjet head can be maintained.
本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. The configurations and the like in the embodiments can be appropriately combined between the embodiments without departing from the gist of the present invention.
10,70…インクジェット記録装置、32…ヘッド、33,102a…ノズル面、34…ヘッドモジュール、42,42´,92,108,128,144…保湿キャップ、44,44´,94,110,130…弾性部材、50…ノズル、90,100,120…メンテナンス装置、96,122…スライドガイド、102…インクジェットヘッド、104,124,142…ヘッド保持部、106,126…保湿液、146…シーソー部材
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記保湿液の貯留量に応じて前記保湿キャップを昇降させて前記保湿液の液面を一定の高さに維持する昇降手段と、
前記インクジェットヘッドのノズル面を前記保湿キャップに貯留された保湿液の液面と対向させて保持するヘッド保持手段と、
を備え、
前記昇降手段は、前記保湿キャップに貯留された保湿液の質量に応じて変位する変位手段を備えたインクジェットヘッドのメンテナンス装置。 A moisturizing cap for storing a moisturizing liquid for moisturizing the nozzle formed on the nozzle surface of the inkjet head;
Elevating means for raising and lowering the moisturizing cap according to the amount of the moisturizing liquid stored and maintaining the liquid level of the moisturizing liquid at a constant height;
Head holding means for holding the nozzle surface of the inkjet head facing the liquid surface of the moisturizing liquid stored in the moisturizing cap;
Equipped with a,
The inkjet head maintenance apparatus , wherein the elevating means includes a displacement means that is displaced according to a mass of the moisturizing liquid stored in the moisturizing cap .
k=A×ρ×g
で表される請求項2に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス装置。 When the surface area of the moisturizing liquid is A, the density of the moisturizing liquid is ρ, and the gravitational acceleration is g, the spring constant k of the elastic body is
k = A × ρ × g
The maintenance apparatus of the inkjet head of Claim 2 represented by these.
前記保湿キャップを前記所定の角度に対して垂直方向にスライド移動自在とするスライドガイドを備え、
前記弾性体は、前記所定の角度に対して垂直方向に変位して前記保湿キャップを昇降させる請求項2に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス装置。 The head holding means holds the inkjet head with a predetermined angle between the nozzle surface and a horizontal plane,
A slide guide that allows the moisturizing cap to slide in a direction perpendicular to the predetermined angle;
The inkjet head maintenance apparatus according to claim 2 , wherein the elastic body is displaced in a direction perpendicular to the predetermined angle to raise and lower the moisture retention cap.
k´=A×ρ×g×cos2θ
で表される請求項4に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス装置。 When the predetermined angle is θ, the liquid surface area of the moisturizing liquid is A, the density of the moisturizing liquid is ρ, and the gravitational acceleration is g, the spring constant k ′ of the elastic body is
k ′ = A × ρ × g × cos 2 θ
The maintenance apparatus of the inkjet head of Claim 4 represented by these.
前記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記インクジェットヘッドと前記記録媒体とを相対的に移動させながら前記ノズルからインクを吐出させて前記記録媒体の記録面に画像を形成させる制御手段と、
請求項1から8のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス装置と、
を備えたインクジェット記録装置。 An inkjet head having a nozzle surface on which nozzles for discharging ink are formed;
Moving means for relatively moving the inkjet head and the recording medium;
Control means for forming an image on a recording surface of the recording medium by ejecting ink from the nozzles while relatively moving the inkjet head and the recording medium;
A maintenance device for an inkjet head according to any one of claims 1 to 8 ,
An ink jet recording apparatus comprising:
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