(57)【要約】【課題】記録紙に変化を与えず、記録紙への汚染も少なく、しかも構造も簡素でコンパクト化に有利な液体噴射装置を提供する。【解決手段】噴射領域の全幅にわたって多数のノズル２３が配置されたラインヘッド１１と、上記ラインヘッド１１をメンテナンスするメンテナンス装置１９と、ノズル面が記録紙１に対面する噴射位置とメンテナンス装置１９に対面するメンテナンス位置との間で上記ラインヘッド１１を回動させるモータ１４と、記録紙１を搬送する搬送手段とを備え、上記搬送手段は、記録紙を噴射領域において横方向に搬送し、上記噴射領域において横方向に搬送される記録紙１の下側に上記ラインヘッド１１が配置されるとともに、上記搬送される記録紙１の下側に上記メンテナンス装置１９が配置されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射領域の全幅にわたって多数のノズルが配置されたラインヘッドと、
上記ラインヘッドをメンテナンスするメンテナンス手段と、
ノズル面が噴射対象物に対面する噴射位置とメンテナンス手段に対面するメンテナンス位置との間で上記ラインヘッドを移動させる移動手段と、
噴射対象物を搬送する搬送手段とを備え、
上記搬送手段は、噴射対象物を噴射領域において横方向に搬送するよう構成され、
上記噴射領域において横方向に搬送される噴射対象物の下側に上記ラインヘッドが配置されるとともに、上記搬送される噴射対象物の下側に上記メンテナンス手段が配置されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
上記噴射領域において搬送される噴射対象物を上側からガイドするプラテン部材と、上記噴射領域に対して噴射対象物を供給する供給手段とを備え、上記供給手段は、上記噴射対象物をプラテン部材に対して所定の入射角で進入させるように構成されている請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
上記メンテナンス手段は、ラインヘッドと略同じ高さかもしくはそれよりも下方に配置されている請求項１または２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
上記メンテナンス手段は斜め上を向いた状態でラインヘッドのノズル面と対面してメンテナンスを行うように配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
上記ラインヘッドは、所定ノズル数の単位ヘッドが噴射対象物の幅方向に並ぶように配置されて構成され、各単位ヘッドに対してインクもしくは電気を供給する供給部材がラインヘッドに沿うように配置されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
上記ラインヘッドに供給する液体を加圧する加圧手段を備えている請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
上記ラインヘッドには、ラインヘッド内の液体の水頭値を制御する制御弁が設けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体カートリッジ等から供給された液体を液滴として噴射する液体噴射装置に係るものであり、詳しくは噴射領域の全幅にわたるノズルを有するライン型の噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体噴射装置の１つとして、インクジェット記録装置が広く知られている。このインクジェット記録装置は、電子写真式のプリンタ等に比べて、画像形成のための構成が簡単で、特に印字ヘッドが各色のインクを吐出する構成を有するとカラー化が可能であり、デジタルカメラ等の普及に伴って、家庭用を中心に急速に普及している。しかしながら、このインクジェット記録装置の多くは、記録紙の搬送方向に対して直角方向に印字ヘッドを移動させて印字するものであり、印字速度が遅いという問題があった。
【０００３】
このため、印字ライン方向に沿って複数のインクノズルを配列したライン印字ヘッドを用い、印字ヘッドを移動させることなく記録紙のみを搬送することで、高速印字を行うようにしたインクジェット記録装置も一部実用化されている。一方、インクジェット記録装置は、劣化したインクによるインクノズルの詰まりや、インクノズルへの塵の侵入などによって印字品質の劣化を招き易いため、ラインヘッドを清掃する清掃装置が必要となる。
【０００４】
このようなラインヘッドと清掃装置を備えたインクジェット記録装置として、下記の特許文献１〜４に示すものが開示されている。
【特許文献１】特開平６−１４３５５４号
【特許文献２】特開２００２−１０３６３８号
【特許文献３】特開２００２−１７８５２６号
【特許文献４】特開２００４−７４６１１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に示す装置は、プラテンローラに沿って送られる記録紙に対向するようライン印字ヘッドを配置し、このライン印字ヘッドを、印字位置と吐出回復位置との間で上下回動可能に支持したものである。
この装置では、記録紙をプラテンローラに巻きつけるようにして紙送りするため、記録できる紙に限りがあり、例えば葉書のような少し厚手の紙には記録することができないという問題がある。また、記録時に記録紙が紙送り方向に巻回されるため、記録領域の上流側から下流側にかけてヘッド面と記録紙との距離が変わることになる。ライン印字ヘッドでは、紙送り方向に色の異なるインクを吐出するノズルが配置されているため、紙送り方向で記録紙との距離が変わると、画質への悪影響が懸念される。
【０００６】
上記特許文献２に示す装置は、ラインヘッドを、紙幅方向の端部を軸にして水平方向に回動させるように支持し、記録紙の外側に設けた非画像領域でクリーニングするようにしたものである。
この装置では、紙幅方向の外側にクリーニングを行うための非画像領域を設けなければならず、紙幅方向の装置サイズが大きくなってしまう。また、ラインヘッドを水平方向に回動させ、上記非画像領域は紙送り方向にラインヘッドと同等の長さを有する領域を確保する必要があり、紙送り方向の装置サイズが大きくなってしまう。このように、この装置では装置のコンパクト化に対して極めて大きな障害を有するという問題がある。
【０００７】
上記特許文献３に示す装置は、記録紙を水平方向に送り、記録紙の上側にライン印字ヘッドと清掃部を配置して、ライン印字ヘッドを印字位置と清掃位置との間で回動可能なように支持したものである。
この装置では、清掃部が記録紙の上に配置されているため、記録紙上でメンテナンスを行う際に記録紙にインクが落ちて汚れが生じやすい。これを防ぐためには、記録紙が送り出されてからメンテナンスを行う必要があり、必要なときに必要なだけメンテナンスを行うことができないという問題がある。連続的に記録紙を搬送する必要があるロール紙に印刷をする場合はなおさらである。
【０００８】
また、特許文献３には、記録紙を垂直方向に送り、記録紙の片面側にライン印字ヘッドと清掃部を配置して、ライン印字ヘッドを印字位置と清掃位置との間で回動可能なように支持した装置も開示されている。
この装置では、記録紙を垂直方向に送る必要があることから、ストックされた印字前の記録紙を垂直に送ったり、印字後の記録紙を排出したりする際に、記録紙を湾曲させねばならず、記録できる紙に限りがあり、例えば葉書のような少し厚手の紙には記録することができないという問題がある。
【０００９】
上記特許文献４に示す装置は、印字ヘッドを上下移動可能に支持するとともに、キャップ部材を横方向移動可能に配置することにより、印字ヘッドがキャップ状態から開放状態にする際には、印字ヘッドを一旦持ち上げてキャップ部材を待機位置に移動させ、キャップ状態に戻すときには印字ヘッドを一旦持ち上げて待機位置からキャッピング位置にキャップ部材を移動させるようにしたものである。
この装置では、印字ヘッドを上下移動可能に支持するとともに、キャップも横方向移動可能に配置する必要がある。このように、印字ヘッドとキャップの双方に移動機構を設けなければならず、装置が複雑化、大型化するという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、噴射対象物に変化を与えず、噴射対象物への汚染も少なく、しかも構造も簡素でコンパクト化に有利な液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の液体噴射装置は、噴射領域の全幅にわたって多数のノズルが配置されたラインヘッドと、上記ラインヘッドをメンテナンスするメンテナンス手段と、ノズル面が噴射対象物に対面する噴射位置とメンテナンス手段に対面するメンテナンス位置との間で上記ラインヘッドを移動させる移動手段と、噴射対象物を搬送する搬送手段とを備え、上記搬送手段は、噴射対象物を噴射領域において横方向に搬送するよう構成され、上記噴射領域において横方向に搬送される噴射対象物の下側に上記ラインヘッドが配置されるとともに、上記搬送される噴射対象物の下側に上記メンテナンス手段が配置されていることを要旨とする。
【００１２】
すなわち、本発明は、上記搬送手段は、噴射対象物を噴射領域において横方向に搬送するよう構成され、上記噴射領域において横方向に搬送される噴射対象物の下側に上記ラインヘッドが配置されるとともに、上記搬送される噴射対象物の下側に上記メンテナンス手段が配置されている。
このように、噴射対象物を、従来のようにプラテンローラに巻きつける等の変化を与えないで横方向に搬送するため、噴射対象物に対する制限が少なくなり、例えば葉書のような少し厚手の紙を噴射対象物とすることができる。また、噴射領域においてノズル面と噴射対象物との距離を略一定に保つことができるため、噴射品質への悪影響もない。
また、上記メンテナンス手段が搬送される噴射対象物の下側に配置されているため、従来のように、噴射対象物の幅方向の外側にメンテナンス領域を設けたり、噴射対象物の送り方向にラインヘッドと同等の長さのメンテナンス領域を確保したりする必要がなくなり、装置サイズのコンパクト化に有利である。
さらに、ラインヘッドとメンテナンス手段が噴射対象物の下側に配置されているため、ラインヘッドやメンテナンス手段の液体がイレギュラーで噴射対象物に付着することがほとんどなくなり、噴射対象物の汚染を防止でき、噴射対象物の状況にとらわれずに必要なときにメンテナンスを実施することができる。
しかも、ラインヘッドを移動させるだけでメンテナンスが実施できるため、移動機構を複雑化することなく、装置を大型化するという問題もない。
このように、本発明の液体噴射装置は、噴射対象物に変化を与えず、噴射対象物への汚染も少なく、しかも構造も簡素でコンパクト化に有利である。
【００１３】
本発明において、上記噴射領域において搬送される噴射対象物を上側からガイドするプラテン部材と、上記噴射領域に対して噴射対象物を供給する供給手段とを備え、上記供給手段は、上記噴射対象物をプラテン部材に対して所定の入射角で進入させるように構成されている場合には、
進入する噴射対象物の先端が最初にプラテン部材に当接し、そのままプラテン部材に沿って確実にガイドされながら搬送される。したがって、噴射対象物を供給する際に、プラテン部材の下側に配置されたラインヘッドに供給された噴射対象物が擦れて汚染されることが確実に防止される。
【００１４】
本発明において、上記メンテナンス手段は、ラインヘッドと略同じ高さかもしくはそれよりも下方に配置されている場合には、
噴射位置では、ラインヘッドのノズル面を上向きにして噴射対象物に対面させ、メンテナンス位置では、ラインヘッドと略同じ高さかもしくはそれよりも下方に配置されたメンテナンス手段に対してラインヘッドのノズル面を対面させるよう移動させればよい。例えば、ラインヘッドのノズル面を上向きにした噴射位置から、ノズル面が横向きまたは少し斜め下向きになる程度までラインヘッドを回動させることにより、メンテナンス位置への移動が完了する。このように、それほど大きな移動アクションを伴うことなく噴射位置とメンテナンス位置間の移動を行うことができ、移動手段の機構や構造が簡素なものですむ。
【００１５】
本発明において、上記メンテナンス手段は斜め上を向いた状態でラインヘッドのノズル面と対面してメンテナンスを行うように配置されている場合には、
メンテナンス手段は、いわば受け口状に配置されることから、メンテナンス手段の液体が落下して周囲を汚染するのを確実に防止できる。
【００１６】
本発明において、上記ラインヘッドは、所定ノズル数の単位ヘッドが列状になるよう配置されて構成され、各単位ヘッドに対してインクもしくは電気を供給する供給部材がラインヘッドに沿うように配置されている場合には、
上記ラインヘッドを単位ヘッドの集合体として構成することにより、ラインヘッド自体のコストを大幅に押さえることができる。また、各単位ヘッドに対してインクもしくは電気を供給する供給部材がラインヘッドに沿うように配置することにより、供給部材の引き回しを簡素化することができる。
特に、上記移動手段が所定の回転軸を軸としてラインヘッドを回動させるものであり、上記回転軸に沿って上記供給部材を配置することにより、ラインヘッドの移動にともなう供給部材の移動がほとんど起こらないことから、供給部材が装置の静止部分と擦れて損耗するような不都合が解消される。
【００１７】
本発明において、上記ラインヘッドに供給する液体を加圧する加圧手段を備えている場合には、
長手方向に多数のノズルを有するラインヘッドの各ノズルに対して充分に液体を供給することができ、吐出不良等を防止できる。すなわち、ラインヘッドでは、噴射領域の全幅にわたる各ノズルに液体を供給するために液体の圧力損失が大きくなる傾向にある。だからといって、液体の供給路を太くするとそのぶん構造体が大きくなり装置が大型化してしまうし、粘度の低い液体を使用すると、噴射品質に限界が生じてしまう。そこで、加圧手段により液体を加圧供給することにより、これらの問題を解消し、ラインヘッドの各ノズルに対して充分に液体を供給できるようにしたのである。
【００１８】
本発明において、上記ラインヘッドには、ラインヘッド内の液体の水頭値を制御する制御弁が設けられている場合には、
特に、液体を加圧供給する場合に、その加圧状態にかかわらずラインヘッドでの液体消費に伴って適切な水頭値を保持することができ、常に適正な噴射を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本発明の液体噴射装置をインクジェット式記録装置に適用した一例を示す概略構成図である。
【００２１】
この記録装置は、噴射領域の全幅にわたって多数のノズル２３が配置されたラインヘッド１１と、上記ラインヘッド１１をメンテナンスするメンテナンス装置１９と、ノズル面が噴射対象物である記録紙１に対面する噴射位置とメンテナンス装置１９に対面するメンテナンス位置との間で上記ラインヘッド１１を移動させる移動手段としてのモータ１４と、記録紙１を搬送する搬送手段としての給紙側搬送ローラ９および排紙側搬送ローラ１０とを備えている。
【００２２】
そして、上記給紙側搬送ローラ９および排紙側搬送ローラ１０は、記録紙１を噴射領域において横方向に搬送し、上記噴射領域において横方向に搬送される記録紙１の下側に上記ラインヘッド１１が配置されるとともに、上記搬送される記録紙１の下側に上記メンテナンス装置１９が配置されている。
【００２３】
より詳しく説明すると、上記記録紙１は、装置本体に接続された給紙カセット４に収容され、図示しないコンピュータ等からの画像情報に基づく印字要求が装置になされた時に、給紙ローラ５によって１枚の記録紙１の搬送が開始される。
【００２４】
噴射領域である記録領域には、当該噴射領域において搬送される噴射対象物を上側からガイドするプラテン７が設けられている。上記プラテン７の上流側すなわち供給側に給紙側搬送ローラ９が配置され、下流側すなわち排紙側に排紙側搬送ローラ１０が配置され、上記給紙側搬送ローラ９および排紙側搬送ローラ１０は、記録紙１を噴射領域において横方向に搬送するよう構成されている。
【００２５】
給紙カセット４から搬出された記録紙１は、給紙側搬送ローラ９および排紙側搬送ローラ１０により、噴射領域に設けられたプラテン７の下側を横方向に搬送され、排紙トレイ６に送られる。
【００２６】
上記プラテン７の下側には、ラインヘッド１１が配置されている。
【００２７】
図２は上記ラインヘッド１１をノズル面側から見た図である。上記ラインヘッド１１は、所定ノズル数の単位ヘッド２２が紙幅方向に並ぶように配置されて構成されている。上記各単位ヘッド２２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂ）の各色インクのノズル２３がそれぞれ紙幅方向に列設されている。上記各ノズル２３は、所定の解像度（ドットピッチ）に対応したピッチＰで配列されている。なお、記録紙１に印字されるインクのドットピッチに関して、ライン方向（紙幅方向）のピッチを狭くするため、各色のノズル２３を整列方向に千鳥状に配列してもよい。
【００２８】
また、上記各ノズル２３は、矢印Ｘで示す給紙方向の上流側が下流側に比べて淡い色相となるように配列されている。これにより、先に吐出されたインクの後に吐出されるインクに対する影響が小さくなる。
【００２９】
そして、複数（この例では４つ）の単位ヘッド２２が千鳥状に配置され、ラインヘッド１１全体として、各色のノズル２３が少なくとも装置が搬送可能な最大幅の用紙と同じ幅にわたって所定ピッチＰで設けられている。すなわち、単位ヘッド２２の端部に設けられたノズル２３と、隣り合う単位ヘッド２２の端部に設けられたノズル２３との紙幅方向の距離が上述したドットピッチに対応したピッチＰになるよう各単位ヘッド２２が配置されている。
【００３０】
そして、画像情報に対応して必要なノズル２３からインクが吐出されて記録紙１上に記録される。記録紙１の搬送速度は、装置の印字解像度、すなわちインク滴の容量とインク吐出タイミングのサイクルとによって決定される。従って、記録紙１の搬送は停止せずに常に搬送が行われるので、高速での印字が可能となっている。
【００３１】
図１は、上記ラインヘッド１１を横から見た状態であり、紙面の奥行き方向が紙幅方向である。上記ラインヘッド１１は、ノズル面を略上向きすなわちプラテン７に向けた状態で配置されている。この状態で、プラテン７の下側を横方向に搬送される記録紙１にノズル面が対面し、ノズル２３からインク滴を吐出して記録を行うのであり、この状態がラインヘッド１１の噴射位置である。
【００３２】
図３（Ａ）に示すように、上記プラテン７は、下側のガイド面の下流側が少し下がるように傾斜角度θを設けて配置されている。そして、上記ラインヘッド１１も、噴射位置において少し傾斜したプラテン７にノズル面が対面するよう、少し下流側に傾斜して配置されている。
【００３３】
そして、上記給紙側搬送ローラ９は、上記記録紙１をプラテン７に対して所定の入射角で進入させる位置に配置されている。すなわち、上記給紙側搬送ローラ９は、記録紙１を搬送する本発明の搬送手段として機能するとともに、噴射領域に対して記録紙１を供給する本発明の供給手段としても機能する。
【００３４】
図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、上記構成により、進入する記録紙の先端が最初にプラテン７の下面であるガイド面に当接し、そのままプラテン７のガイド面に沿って確実にガイドされながら搬送される。したがって、記録紙１を供給する際に、プラテン７の下側に配置されたラインヘッド１１に記録紙１が擦れない。
【００３５】
上記メンテナンス装置１９は、ノズル面に密着して封止し得るゴム等の弾性素材により形成され、ラインヘッド１１のノズル面全体を覆ってキャップし、キャップ空間内を吸引ポンプ２０で吸引して各ノズル２３から強制的にインクを吸引してノズル２３の吐出能力を回復させるキャッピング装置である。したがって、上記メンテナンス装置１９は、ラインヘッド１１の各単位ヘッド２２の単位ノズル面をそれぞれ覆う単位キャップが配置され、各単位キャップのキャップ空間内を吸引するように構成されている。なお、ラインヘッド１１のノズル面全体を覆うキャップを採用することもできる。
【００３６】
上記メンテナンス装置１９は、少し下流側に傾斜するよう配置されたラインヘッド１１の下流側に配置されている。そして、ノズル面が記録紙１に対面する噴射位置と、メンテナンス装置１９に対面するメンテナンス位置との間で上記ラインヘッド１１を移動させる移動手段としてのモータ１４が設けられている。
【００３７】
すなわち、上記ラインヘッド１１は、紙幅方向に延びる回転軸１２に軸支されており、上記モータ１４は、回動ギヤ１５を介し、上記回転軸１２を軸としてラインヘッド１１を紙送り方向に回動させる。上記ラインヘッド１１が、上記噴射位置から下流側に所定角度回動してノズル面をメンテナンス装置１９に対面させた状態がメンテナンス位置である（メンテナンス位置のラインヘッド１１を鎖線で示す）。
【００３８】
この例では、上記メンテナンス装置１９は、ラインヘッド１１の回転軸１２よりも少し下方に配置され、少し斜め上を向いた状態でラインヘッド１１のノズル面と対面してメンテナンスを行うように配置されている。なお、メンテナンス装置１９は、ラインヘッド１１の回転軸１２と略同じ高さに配置することもできる。
【００３９】
そして、ラインヘッド１１の噴射位置が少し下流側に傾斜した配置であり、メンテナンス位置をラインヘッド１１がさらに下流側に回動させた配置としたことから、ラインヘッド１１が噴射位置とメンテナンス位置を移動する際の回動角度を小さくすることができ、装置自体をコンパクト化するとともに、噴射位置とメンテナンス位置との間のラインヘッド１１の移動時間を短縮することができる。
【００４０】
上記メンテナンス装置１９は、図示しない進退手段が設けられており、図示の待機位置からメンテナンス位置に回動したラインヘッド１１のノズル面に向かって進退するように構成されている。これにより、ラインヘッド１１の回動の際に、メンテナンス装置１９とラインヘッド１１との干渉を防止するようになっている。
【００４１】
上記メンテナンス装置１９の上側、すなわちラインヘッド１１の噴射位置のノズル面とメンテナンス位置のノズル面との間に位置するところに、メンテナンス後にノズル面に付着したインクを払拭するワイピング部材１８が配置されている。上記ワイピング部材１８は、単位ヘッド２２の各単位ノズル面をそれぞれ払拭する単位ワイピング部材が配置されている（図では１つしか示していない）。なお、ラインヘッド１１のノズル面全体を払拭するワイピング部材を採用することもできる。
【００４２】
ラインヘッド１１の噴射位置のノズル面とメンテナンス位置のノズル面との間に位置するところにワイピング部材１８を配置したことにより、メンテナンス位置でメンテナンスが終了した後に噴射位置に戻る動作によってワイピングを行うことができ、ワイピングのためだけの動作を行わなくてすむことから、メンテナンス時間を短縮することができる。また、メンテナンス装置１９やワイピング部材１８を空間効率よく納めることができて装置のコンパクト化に有利である。
【００４３】
上記ワイピング部材１８は、図示しない進退手段が設けられており、図示の待機位置からメンテナンス位置に回動したラインヘッド１１のノズル面に向かって進退するように構成されている。これにより、ラインヘッド１１の回動の際に、ワイピング部材１８とラインヘッド１１との干渉を防止するとともに、ラインヘッド１１が戻る動作の際に確実にワイピングを行うようになっている。
【００４４】
図４に示すように、噴射位置では、ラインヘッド１１のノズル面を上向きにして記録紙１に対面させ、図示しない圧電素子の駆動により、ノズル２３からインク滴を噴射して記録を行う。そして、所定のメンテナンスタイミングが到来したときに、記録を停止してメンテナンスを行う。
図４（Ａ）に示すように、噴射位置からラインヘッド１１を下流側に回動させ、ノズル面がメンテナンス装置１９に対面するメンテナンス位置に移動させる。
図４（Ｂ）に示すように、メンテナンス装置１９をメンテナンス位置にきたラインヘッド１１のノズル面に向かって前進させてノズル面をキャッピングする。この状態で、吸引ポンプ２０で各ノズル２３に対して負圧を与え、各ノズル２３から強制的にインクを吸引して各ノズル２３の吐出能力を回復させる。
図４（Ｃ）に示すように、メンテナンス装置１９を待機位置まで後退させてノズル面を露出させるとともに、ワイピング部材１８をノズル面に向かって前進させる。
図４（Ｄ）に示すように、ラインヘッド１１をメンテナンス位置から噴射位置に戻すよう上流側に向かって回動させる。このとき、前進したワイピング部材１８がノズル面を擦ってノズル面に付着したインクが払拭される。
【００４５】
上記メンテナンス装置１９は、強制吸引によるほどのメンテナンスが必要でないときに、記録とは関係のないインク滴を吐出してノズル２３の軽微な詰まりを回復するフラッシング動作の際のインク滴受けとしても機能する。また、上記メンテナンス装置１９は、記録を行わないときに、ラインヘッド１１のノズル面を封止してノズル２３の乾燥を極力防止する機能も有する。
【００４６】
図１に戻って説明すると、上記ラインヘッド１１には、インクカートリッジ３３からチューブ３８を介してインクが供給されるようになっている。また、上記ラインヘッド１１に供給するインクを加圧する加圧手段としての空気加圧ポンプ３９を備えている。
【００４７】
図５に示すように、上記ラインヘッド１１は、所定ノズル数の単位ヘッド２２が紙幅方向に並ぶように配置されて構成され、各単位ヘッド２２に対してインクを供給する供給部材としてのチューブ３８、および各単位ヘッド２２に対して電気を供給する供給部材としてのフレキシブルケーブル２５がラインヘッド１１に沿うように配置されている。
【００４８】
このように、各単位ヘッド２２に対してチューブ３８およびフレキシブルケーブル２５をラインヘッド１１に沿うように配置することにより、チューブ３８およびフレキシブルケーブル２５の引き回しを簡素化することができる。また、ラインヘッド１１を回動させる回転軸１２に沿ってチューブ３８およびフレキシブルケーブル２５を配置することにより、ラインヘッド１１の回動にともなうチューブ３８やフレキシブルケーブル２５の動きがほとんど起こらない。
【００４９】
さらに、上記ラインヘッド１１を構成する各単位ヘッド２２には、ラインヘッド１１内のインクの水頭値を制御する制御弁としてのバルブユニット３０が搭載されている。本実施形態では、インクの色（ブラックインクＢと、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各カラーインク）に対応して、バルブユニット３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙが４つずつ設けられている。
【００５０】
一方、液体貯留手段としてのインクカートリッジ３３が図示しないカートリッジホルダに着脱可能に搭載されている。本実施形態では、インクの色に対応して、インクカートリッジ３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙの４つが設けられている。
【００５１】
上記インクカートリッジ３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙは、それぞれ、内部が気密状態となっている外郭ケースと、その内側に設けられた図示しないインクパックとによって構成されており、インクパックには、前記したブラックインクＢおよび各カラーインクＣ，Ｍ，Ｙがそれぞれ貯留されている。
【００５２】
インクカートリッジ３３のインクパックと、バルブユニット３０とは、可撓性を有する液体供給路としてのチューブ３８を介して接続されている。本実施形態では、インクの色に対応して、チューブ３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｙの４つが設けられている。
【００５３】
また、上記各インクカートリッジ３３は、空気供給チューブ３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙを介して前記インクカートリッジ３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙの各外郭ケースと接続された空気加圧ポンプ３９が接続されている。従って、空気加圧ポンプ３９により加圧された空気は、空気供給チューブ３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙを介して各インクカートリッジ３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙの外郭ケース内に導入され、外郭ケースとインクパックとの間に形成された空間に導入されるようになっている。
【００５４】
そして、空気加圧ポンプ３９が駆動されて外郭ケース内に空気が導入されると、インクパックは加圧空気によって押圧されて、インクパックに貯留されている各インクがチューブ３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｙを介してバルブユニット３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙに供給される。
【００５５】
つぎに、上記バルブユニット３０について図６〜図１１に従って説明する。
【００５６】
図６に示すように、バルブユニット３０（３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ）は、合成樹脂製のユニットケース４５をそれぞれ備えている。なお、このユニットケース４５は、直方体に半円板形状が一体となった形状をしている。このユニットケース４５には、その上部に接続部４６が設けられ、この接続部４６は前記チューブ３８（３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｙ）が接続されている。また、同ユニットケース４５には、その下部にインク導出部４７が一体形成されており、このインク導出部４７は、単位ヘッド２２に取り付けられる流路ユニット３１に接続されている。
【００５７】
図６、図７および図９に示すように、ユニットケース４５の一側面４５ａには、フィルタ４８が収容されたフィルタ室用凹部４９、略円筒状の小凹部５０、小凹部５０に連通している直線状の溝５１および水平方向に延びる直線上の溝５２が形成されている。また、この一側面４５ａには、これらフィルタ室用凹部４９、小凹部５０および溝５１を覆う第１のフィルム材５３と、溝５２を覆う第２のフィルム材５４とが熱溶着により貼り付けられている。従って、フィルタ室用凹部４９と第１のフィルム材５３によってフィルタ室５５が、小凹部５０と第１のフィルム材５３によって供給室５６が、溝５１と第１のフィルム材５３によって第１インク導入路５７が形成される。また、溝５２と第２のフィルム材５４によって、インク導出部４７の図示しない孔に連通する流出路５８が形成される。
【００５８】
なお、上記第１および第２のフィルム材５３，５４は、インク性状に化学的な影響を及ぼさないこと、更に水分透過度や、酸素や窒素透過度の低い材質である。すなわち、第１および第２のフィルム材５３，５４は、例えば、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレンフィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成のフィルムによって構成されている。
【００５９】
図９に示すように、供給室５６内には、前記第１のフィルム材５３の面に、上記供給室５６の内径よりも若干小さな外径を有するバネ受け部材５９が、供給室５６と同心円状に位置するようにして取り付けられている。なお、バネ受け部材５９は第１のフィルム材５３に対して熱溶着によって予め取り付けるようにしてもよく、また、接着剤、あるいは両面接着テープ等によって取り付けるようにしてもよい。
【００６０】
図８および図９に示すように、ユニットケース４５の他側面４５ｂには、上記小凹部５０と同心円状に設けられた大凹部６１と、直線上の溝６２とが形成されている。また、この大凹部６１は、本実施形態では、断面円形形状となっており、周縁部６１ａが開口に向かって拡径するような傾斜となっているとともに、大凹部６１の上部が上方に行くに従って小さくなるような傾斜面６１ｂとなっている。更に、大凹部６１の最下部には、前記一側面４５ａの溝５２に連通する貫通孔５２ａが形成されている。
【００６１】
また、このユニットケース４５の他側面４５ｂには、大凹部６１を覆う第３のフィルム材６３と、溝６２を覆う第４のフィルム材６４とが熱溶着により貼り付けられている。従って、大凹部６１と第３のフィルム材６３によって圧力室６５が、溝６２と第４のフィルム材６４によって第２インク導入路６６が形成される。また、溝６２には、上記フィルタ室用凹部４９に連通する貫通孔６２ａと、上記溝５１に連通する貫通孔６２ｂとが形成されている。
【００６２】
このため、第２インク導入路６６は、貫通孔６２ａを介してフィルタ室５５に、貫通孔６２ｂを介して第１インク導入路５７に連通している。すなわち、チューブ３８から供給されたインクは、フィルタ室用凹部４９、貫通孔６２ａ、第２インク導入路６６、貫通孔６２ｂおよび第１インク導入路５７を介して供給室５６に供給される。なお、圧力室６５を形成する大凹部６１と貫通孔５２ａとの接続部が、液体出口Ｅとなる。なお、第３および第４のフィルム材６３，６４は、上記第１および第２のフィルム材５３，５４と同じ材質によって構成されている。
【００６３】
また、上記第３のフィルム材６３には、上記圧力室６５の反対側の面に、略円板形状の受圧板６７が取り付けられている。この受圧板６７は、圧力室６５の内径よりも小さい外径を有し、圧力室６５に対して同心円状に配設されている。同受圧板６７は、第３のフィルム材６３より硬い材料、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといった軽量のプラスチック材料で形成されている。なお、この受圧板６７は、第３のフィルム材６３に対して熱溶着によって、または接着剤や両面接着テープ等を用いることにより取り付けられる。
【００６４】
図９に示すように圧力室６５内には、第３のフィルム材６３を付勢する圧力室側バネ７０が、第３のフィルム材６３および受圧板６７を外部に押圧するように配設されている。
【００６５】
一方、ユニットケース４５の上述した供給室５６と圧力室６５とを区画している隔壁６８には、供給室５６と圧力室６５とを連通させる開閉弁を構成する支持孔６９が貫通形成されている。この支持孔６９には、開閉弁を構成する可動バルブ７１が摺動可能に支持されている。可動バルブ７１は、支持孔６９に挿通配置されている円柱状のロッド部７１ａと、支持孔６９の外形より大きい略円板形状の板状部７１ｂとが一体形成されてなる。詳述すると、ロッド部７１ａは支持孔６９および圧力室側バネ７０に挿通しているとともに、その先端が上記第３のフィルム材６３に当接可能となっている。また、上記板状部７１ｂは、供給室５６内に配設されている。
【００６６】
図１１に示すように、前記支持孔６９は、等間隔に４つの切り欠き溝６９ａが形成されている。従って、支持孔６９に可動バルブ７１のロッド部７１ａが挿通支持された状態では、ロッド部７１ａと切り欠き溝６９ａとによって、４つのインク流路６９ｂが形成されるようになっている。
【００６７】
図９および図１１に示すように、板状部７１ｂの支持孔６９側には、例えばＯリングなどの円形状のシール部材７２が支持孔６９を囲むように固着されている。従って、可動バルブ７１は、その板状部７１ｂのシール部材７２が隔壁６８より離隔されると、４つのインク流路６９ｂを開いた状態とし、供給室５６と圧力室６５とを連通する。また、そのシール部材７２が隔壁６８に当接すると、支持孔６９の周囲を覆って、４つのインク流路６９ｂを閉じた状態とし、供給室５６と圧力室６５とを遮断させる。
【００６８】
なお、可動バルブ７１の第１のフィルム材５３側には段部が形成されており、この段部には、コイル状の供給室側バネ７４が嵌合されている。この供給室側バネ７４の他端部は上記バネ受け部材５９に係合されており、このため、供給室側バネ７４は可動バルブ７１を圧力室６５側に付勢している。
【００６９】
そして、以上のように構成されたバルブユニット３０は、前記ラインヘッド１１が非印刷状態、すなわちインクを消費しない状態においては、供給室側バネ７４によるバネ荷重Ｗ１が、可動バルブ７１の板状部７１ｂに加わっている。また、板状部７１ｂには、供給室５６に供給されるインクの加圧力Ｐ１も加わる。
【００７０】
図９に示すように、前記可動バルブ７１のシール部材７２は、隔壁６８に当接し、前記インク流路６９ｂ（図１１参照）は閉弁状態となる。すなわち、供給室５６と圧力室６５との間が非連通状態となり、バルブユニット３０が自己封止の状態となる。
【００７１】
一方、前記ラインヘッド１１が印刷状態となり、インクを消費した場合においては、圧力室６５のインクの減少に伴い、圧力室６５に負圧が発生する。これにより、第３のフィルム材６３が供給室５６側に変位しようとし、第３のフィルム材６３の中央部が可動バルブ７１を押圧する。なお、このときの第３のフィルム材６３の変位に要する変位反力をＷｄとする。また、圧力室側バネ７０によるバネ荷重をＷ２とする。そして、ラインヘッド１１においてさらにインクが消費されることにより、圧力室６５内には負圧Ｐ２が発生し、Ｐ２＞Ｗ１＋Ｗ２＋Ｐ１＋Ｗｄの関係となったときに、第３のフィルム材６３の押圧により可動バルブ７１が供給室５６側に変位する。そして、これにより、可動バルブ７１のシール部材７２と隔壁６８との当接が解かれ、図１０に示すように、インク流路６９ｂ（図１１参照）は開弁状態となる。
【００７２】
従って、供給室５６内におけるインクは、供給室５６から圧力室６５に至るインク流路６９ｂを介して圧力室６５に供給され、圧力室６５における負圧が解消される。そして、Ｐ２≦Ｗ１＋Ｗ２＋Ｐ１＋Ｗｄとなると、可動バルブ７１は圧力室６５側に変位し、可動バルブ７１のシール部材７２と隔壁６８とが当接する。
そして、図９に示すように、インク流路６９ｂは再び閉弁状態となり、供給室５６から圧力室６５へのインクの供給が停止する。
【００７３】
なお、前記した可動バルブ７１の開閉弁の動作は、図９および図１０に示す状態が、反復繰り返されるような極端な動作が必ずしもなされる必要はない。現実には印刷動作中においては、第３のフィルム材６３は可動バルブ７１を構成するロッド部７１ａの端部に当接した均衡状態を保ち、インクの消費に従って、わずかに開弁しつつ、圧力室６５に対してインクを逐次補給するように作用する。
【００７４】
すなわち、圧力室６５内におけるインクの圧力変動は、可動バルブ７１の開閉によって、ある一定の範囲内になるように制限されており、供給室５６内のインクの圧力変化とは切り離されている。その結果、圧力室６５から流路ユニット３１を介して行われるラインヘッド１１へのインクの供給は、良好に行われ、所定の水頭値を保つようになっている。
【００７５】
以上の構成により、本発明は、記録紙１を、従来のようにプラテンローラに巻きつける等の変化を与えないで横方向に搬送するため、記録紙１に対する制限が少なくなり、例えば葉書のような少し厚手の紙を記録紙１とすることができる。また、噴射領域においてノズル面と記録紙１との距離を略一定に保つことができるため、噴射品質への悪影響もない。
また、上記メンテナンス装置１９が搬送される記録紙１の下側に配置されているため、従来のように、記録紙１の幅方向の外側にメンテナンス領域を設けたり、記録紙１の送り方向にラインヘッド１１と同等の長さのメンテナンス領域を確保したりする必要がなくなり、装置サイズのコンパクト化に有利である。
さらに、ラインヘッド１１とメンテナンス装置１９が記録紙１の下側に配置されているため、ラインヘッド１１やメンテナンス装置１９のインクがイレギュラーで記録紙１に付着することがほとんどなくなり、記録紙１の汚染を防止でき、記録紙１の状況にとらわれずに必要なときにメンテナンスを実施することができる。
しかも、ラインヘッド１１を移動させるだけでメンテナンスが実施できるため、移動機構を複雑化することなく、装置を大型化するという問題もない。
このように、本発明のインク噴射装置は、記録紙１に変化を与えず、記録紙１への汚染も少なく、しかも構造も簡素でコンパクト化に有利である。
【００７６】
また、上記噴射領域において搬送される記録紙１を上側からガイドするプラテン７と、上記噴射領域に対して記録紙１を供給する給紙側搬送ローラ９とを備え、上記給紙側搬送ローラ９は、上記記録紙１をプラテン７に対して所定の入射角で進入させるように構成されているため、
進入する記録紙１の先端が最初にプラテン７に当接し、そのままプラテン７に沿って確実にガイドされながら搬送される。したがって、記録紙１を供給する際に、プラテン７の下側に配置されたラインヘッド１１に供給された記録紙１が擦れて汚染されることが確実に防止される。
【００７７】
また、上記メンテナンス装置１９は、ラインヘッド１１と略同じ高さかもしくはそれよりも下方に配置されているため、
噴射位置では、ラインヘッド１１のノズル面を上向きにして記録紙１に対面させ、メンテナンス位置では、ラインヘッド１１と略同じ高さかもしくはそれよりも下方に配置されたメンテナンス装置１９に対してラインヘッド１１のノズル面を対面させるよう移動させればよい。例えば、ラインヘッド１１のノズル面を上向きにした噴射位置から、ノズル面が横向きまたは少し斜め下向きになる程度までラインヘッド１１を回動させることにより、メンテナンス位置への移動が完了する。このように、それほど大きな移動アクションを伴うことなく噴射位置とメンテナンス位置間の移動を行うことができ、移動手段の機構や構造が簡素なものですむ。
【００７８】
また、上記メンテナンス装置１９は斜め上を向いた状態でラインヘッド１１のノズル面と対面してメンテナンスを行うように配置されているため、
メンテナンス装置１９は、いわば受け口状に配置されることから、メンテナンス装置１９のインクが落下して周囲を汚染するのを確実に防止できる。
【００７９】
また、上記ラインヘッド１１は、所定ノズル数の単位ヘッド２２が列状になるよう配置されて構成され、各単位ヘッド２２に対してインクを供給するチューブ３８および電気を供給するフレキシブルケーブル２５がラインヘッド１１に沿うように配置されているため、
上記ラインヘッド１１を単位ヘッド２２の集合体として構成することにより、ラインヘッド１１自体のコストを大幅に押さえることができる。また、チューブ３８およびフレキシブルケーブル２５がラインヘッド１１に沿うように配置することにより、チューブ３８およびフレキシブルケーブル２５の引き回しを簡素化することができる。
特に、上記移動手段が所定の回転軸１２を軸としてラインヘッド１１を回動させるものであり、上記回転軸１２に沿って上記チューブ３８およびフレキシブルケーブル２５を配置することにより、ラインヘッド１１の移動にともなうチューブ３８およびフレキシブルケーブル２５の移動がほとんど起こらないことから、チューブ３８およびフレキシブルケーブル２５が装置の静止部分と擦れて損耗するような不都合が解消される。
【００８０】
また、上記ラインヘッド１１に供給するインクを加圧する加圧手段である空気加圧ポンプ３９を備えているため、
長手方向に多数のノズル２３を有するラインヘッド１１の各ノズル２３に対して充分にインクを供給することができ、吐出不良等を防止できる。すなわち、ラインヘッド１１では、噴射領域の全幅にわたる各ノズル２３にインクを供給するためにインクの圧力損失が大きくなる傾向にある。だからといって、インクの供給路を太くするとそのぶん構造体が大きくなり装置が大型化してしまうし、粘度の低いインクを使用すると、噴射品質に限界が生じてしまう。そこで、空気加圧ポンプ３９によりインクを加圧供給することにより、これらの問題を解消し、ラインヘッド１１の各ノズル２３に対して充分にインクを供給できるようにしたのである。
【００８１】
また、上記ラインヘッド１１には、ラインヘッド１１内のインクの水頭値を制御する制御弁としてのバルブユニット３０が設けられているため、
特に、インクを加圧供給する場合に、その加圧状態にかかわらずラインヘッド１１でのインク消費に伴って適切な水頭値を保持することができ、常に適正な噴射を行うことができる。
【００８２】
なお、上述した説明では、噴射対象物の記録メディアとして記録紙１を例にあげて説明したが、上述した給紙カセット４に装着してあるいはロール紙印刷等の液体の噴射対象となりうるものであれば、これに限定するものではなく、各種の噴射対象物を適用することができる。
【００８３】
本発明は、液体噴射装置に適用可能であり、その代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等があげられる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明が適用される記録装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】ラインヘッドをノズル面側から見た図である。
【図３】記録紙の搬送状態を示す図である。
【図４】メンテナンスの状態を示す図である。
【図５】ラインヘッドの周辺構造を示す概略構成図である。
【図６】バルブユニットの斜視図である。
【図７】バルブユニットの側面図である。
【図８】バルブユニットの側面図である。
【図９】バルブユニットの断面図である。
【図１０】バルブユニットの断面図である。
【図１１】バルブユニットの要部拡大図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  記録紙，４  給紙カセット，５  給紙ローラ，６  排紙トレイ，７  プラテン，９  給紙側搬送ローラ，１０  排紙側搬送ローラ，１１  ラインヘッド，１２  回転軸
，１４  モータ，１５  回動ギヤ，１８  ワイピング部材，１９  メンテナンス装置，２０  吸引ポンプ，２２  単位ヘッド，２３  ノズル，２５  フレキシブルケーブル，３０  バルブユニット，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ  バルブユニット，３１  流路ユニット，３３  インクカートリッジ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ  インクカートリッジ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙ  空気供給チューブ，３８  チューブ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｙ  チューブ，３９  空気加圧ポンプ，４５  ユニットケース，４５ａ  一側面，４５ｂ  他側面，４６  接続部，４７  インク導出部，４８  フィルタ，４９  フィルタ室用凹部，５０  小凹部，５１  溝，５２  溝，５２ａ  貫通孔，５３  フィルム材，５４  フィルム材，５５  フィルタ室，５６  供給室，５７  第１インク導入路，５８  流出路，５９  バネ受け部材，６１  大凹部，６１ａ  周縁部，６１ｂ  傾斜面，６２  溝，６２ａ  貫通孔，６２ｂ  貫通孔，６３  フィルム材，６４  フィルム材，６５  圧力室，６６  第２インク導入路，６７  受圧板，６８  隔壁，６９  支持孔，６９ａ  切り欠き溝，６９ｂ  インク流路，７０  圧力室側バネ，７１  可動バルブ，７１ａ  ロッド部，７１ｂ  板状部，７２  シール部材，７４  供給室側バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007001106.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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