JP7676870B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
ρhd/σcosθ≦4/g ・・・式(1)
ただし、ρは液体の比重、σは液体の表面張力、θは上記ノズルにおける液体の接触角、gは重力加速度である。
図1に示されるように、複合機10(液体吐出装置の一例)は、概ね直方体形状の筐体14を有する。筐体14の下部に、プリンタ部11が設けられている。複合機10は、ファクシミリ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。複合機10は、プリント機能として、インクジェット方式で用紙12(図2参照)の片面に画像記録する機能を有している。なお、複合機10は、用紙12の両面に画像記録するものであってもよい。筐体14の上部に、操作部17が設けられている。操作部17は、画像記録の指示や各種設定のために操作されるボタンや、各種情報が表示される液晶ディスプレイなどによって構成されている。本実施形態において、操作部17は、ボタン及び液晶ディスプレイの双方の機能を有するタッチパネルによって構成されている。
図1に示されるように、プリンタ部11の前面23に、開口13が形成されている。給送トレイ20は、前後方向8へ移動することによって、開口13を介して筐体14に対して挿入及び抜去可能である。給送トレイ20は、筐体14に装着された給送位置(図1及び図2に示される位置)と、筐体14から抜き出された非給送位置とに移動可能である。給送トレイ20は、筐体14に対して後方へ挿入されることによって給送位置へ移動し、筐体14に対して前方へ引き出されることによって非給送位置へ移動する。
図2に示されるように、給送部16は、記録部24の下方かつ給送トレイ20の底板22の上方に配置されている。給送部16は、給送ローラ25、給送アーム26、駆動伝達機構27、及び軸28を備えている。給送ローラ25は、給送アーム26の先端部で回転可能に支持されている。給送アーム26は、基端部に設けられた軸28を中心として、矢印29の方向へ回動する。これにより、給送ローラ25は、給送トレイ20または給送トレイ20に支持された用紙12に対して、当接及び離間が可能である。
図2に示されるように、給送トレイ20の後端部から搬送路65が延出されている。搬送路65は、湾曲部33と直線部34とを備える。湾曲部33は、上方へ向かいつつ後方から前方へUターンするように延びている。直線部34は、概ね前後方向8に沿って延びている。
図2に示されるように、直線部34に、搬送ローラ対59が配置されている。直線部34における搬送ローラ対59よりも搬送向き15の下流に、排出ローラ対44が配置されている。
図2に示されるように、プラテン42は、搬送路65の直線部34に配置されている。プラテン42は、上下方向7において記録部24に対向している。プラテン42は、搬送路65を搬送される用紙12を下方から支持する。搬送路65を搬送される用紙12は、左右方向9において、プラテン42の右端及び左端の間の領域(以下、媒体通過領域と称される)を通過する。
図2に示されるように、記録部24は、プラテン42の上方にプラテン42と対向して配置されている。記録部24は、キャリッジ40と、ヘッド38と、貯留部80とを備えている。
図4に示されるロータリエンコーダ75は、搬送用モータ101(図4参照)の軸に設けられて搬送用モータ101と共に回転するエンコーダディスクと光学センサとからなる。エンコーダディスクには、光が透過される透過部と光が透過されない非透過部とが円周方向に等ピッチで交互に配置されたパターンが形成されている。エンコーダディスクが回転すると、光学センサによって透過部と非透過部とが検出される毎にパルス信号が生成される。生成されたパルス信号は、コントローラ130(図4参照)に出力される。コントローラ130は、当該パルス信号に基づいて、搬送用モータ101の回転量を算出する。なお、ロータリエンコーダ75は、搬送用モータ101以外、例えば給送用モータ102や搬送ローラ60に設けられていてもよい。
以下、図4が参照されて、コントローラ130及びメモリ140の構成が説明される。コントローラ130は、複合機10の全体動作を制御するものである。コントローラ130は、CPU131及びASIC135を備えている。メモリ140は、ROM132、RAM133、及びEEPROM134を備えている。CPU131、ASIC135、ROM132、RAM133、及びEEPROM134は、内部バス137によって接続されている。
上述のように構成されたプリンタ部11では、コントローラ130によって、用紙12が給送されて、給送された用紙12に画像記録される一連の画像記録制御が実行される。以下、図5に示されるフローチャートを参照しつつ、コントローラ130による画像記録制御が説明される。
以下、複合機10が画像記録を行う場合について、ヘッド38のノズル39のメニスカスを維持するための条件が説明される。図6(A)には、貯留部80及びノズル39が模式的に示されている。図面の理解を容易にするために、図6(A)には1個のノズル39が記載されているが、実際には複数のノズル39が存在する。
ρhd/σcosθ≦4/g ・・・式(1)
本実施形態によれば、ノズル39の内径dと水頭差hとが式(1)を満たすので、ノズル39の開口付近のインクに上向きに作用する表面張力F2は、ノズル39の開口付近のインクに下向きに作用する重力F1以上になる。したがって、貯留部80の気体層が外部に連通された状態において、ノズル39のメニスカスを維持することができる。
上記実施形態では、記録部24には貯留部80が1つだけ設けられていたが、記録部24には複数の貯留部80が設けられていてもよい。例えば、図9に示されるように、記録部24は、4つの貯留部80C、80M、80Y、80Bを備えていてもよい。
38・・・ヘッド
39・・・ノズル
40・・・キャリッジ
80・・・貯留部
88・・・大気開放口
90・・・インク(液体)
151・・・チューブ(液体流路)
161・・・大気連通路(気体流路)
164・・・ラビリンス構造
165・・・半透膜
Claims (18)
- 液体を吐出するノズルを有するヘッドと、
液体が液面を形成して貯留され、貯留可能な最大量の液面の高さが上記ノズルの開口よりも上方に位置する貯留部と、
上記貯留部の気体層と外部とを連通する大気開放口と、を備えており、
上記ノズルの内径(d)と、上記ノズルの開口に形成されたメニスカスと上記貯留部に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差(h)とは、以下の式(1)を満たす液体吐出装置。
ρhd/σcosθ≦4/g ・・・式(1)
ただし、ρは液体の比重、σは液体の表面張力、θは上記ノズルにおける液体の接触角、gは重力加速度である。 - 上記内径(d)は、5μm以上かつ20μm未満であり、
上記水頭差(h)は、664mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、20μm以上かつ30μm未満であり、
上記水頭差(h)は、443mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、30μm以上かつ50μm未満であり、
上記水頭差(h)は、266mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、50μm以上かつ80μm未満であり、
上記水頭差(h)は、166mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、80μm以上かつ90μm未満であり、
上記水頭差(h)は、148mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、90μm以上かつ100μm未満であり、
上記水頭差(h)は、133mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、100μm以上かつ110μm未満であり、
上記水頭差(h)は、121mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、110μm以上かつ120μm未満であり、
上記水頭差(h)は、111mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、1μm以上かつ133μm未満であり、
上記水頭差(h)は、100mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、1μm以上かつ66μm未満であり、
上記水頭差(h)は、100mmより大きくかつ200mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、1μm以上かつ33μm未満であり、
上記水頭差(h)は、200mmより大きくかつ400mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記内径(d)は、1μm以上かつ22μm未満であり、
上記水頭差(h)は、400mmより大きくかつ600mm以下である請求項1に記載の液体吐出装置。 - 上記液体の粘度は、2cps以上かつ11cps未満である請求項1から13のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 上記ヘッド及び上記貯留部を搭載して移動するキャリッジを更に備える請求項1から14のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 上記ヘッドを搭載して移動するキャリッジを更に備え、
上記貯留部は、上記キャリッジに搭載されておらず、
上記貯留部と上記ヘッドとは液体流路によって接続されている請求項1から14のいずれかに記載の液体吐出装置。 - 上記キャリッジは、走査方向に移動するものであり、
上記ヘッドは、上記キャリッジが上記走査方向へ移動しているときに液体を吐出する請求項15又は16に記載の液体吐出装置。 - 上記大気開放口と連続する気体流路を更に具備しており、
上記気体流路は、ラビリンス構造又は半透膜の少なくともいずれか一方を有する請求項1から17のいずれかに記載の液体吐出装置。
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