JP2003136744A - インクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットプリンタ

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JP2003136744A
JP2003136744A JP2001332933A JP2001332933A JP2003136744A JP 2003136744 A JP2003136744 A JP 2003136744A JP 2001332933 A JP2001332933 A JP 2001332933A JP 2001332933 A JP2001332933 A JP 2001332933A JP 2003136744 A JP2003136744 A JP 2003136744A
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Japan
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ink
recording head
shutoff valve
shut
control means
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JP2001332933A
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Ryuji Tanno
龍司 丹野
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷待機時における記録ヘッドの不具合の発
生を防止するインクジェットプリンタを提供する。 【解決手段】 本発明のインクジェットプリンタは、待
機位置から印刷領域まで移動して、記録媒体にインクを
吐出する記録ヘッド、インクを貯留するインクカートリ
ッジ、インクカートリッジから記録ヘッドに至るインク
供給路、インク供給路に配設される中間インク貯留部、
インクカートリッジから中間インク貯留部に至るインク
供給路に配設され、インクの供給を規制する遮断弁と、
遮断弁を開閉させる遮断弁制御手段とを備え、インクカ
ートリッジを遮断弁、中間インク貯留部及び記録ヘッド
より上方位置に配設し、遮断弁制御手段は、記録ヘッド
が待機位置に存在する間の少なくとも所定時間遮断弁を
開くことにより、記録ヘッドに対して水頭差による正圧
を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェットプリンタの記録ヘッドの
一面(ノズル面)には、インクを紙などの記録媒体に吐
出する吐出口が複数配設されている。そして、印刷が行
われない間は、記録ヘッドは記録媒体から離れた場所に
設けられたホームポジションで待機状態となっている。
ここで、ホームポジションでの記録ヘッドの待機中、記
録ヘッド内部が負圧状態となり、吐出口内に外部の空気
やごみが混入したり、あるいは、吐出口表面のインクが
長時間大気に曝されることでインクの溶媒のみが蒸発し
てインクが固化し、吐出口に目詰まりが発生するおそれ
がある。
【0003】このような事態を回避すべく、通常、例え
ば印刷開始前にはホームポジションや別途設けたメンテ
ナンスユニットによりヘッド面をブレードで拭き取り清
掃したり、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で密閉
するように覆い、このキャップ部材を介して吸引ポンプ
で吸引することにより、吐出口内に残留している気泡や
ごみをインクとともに吸引除去するメンテナンスが行わ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホーム
ポジションにおける記録ヘッドの待機状態が長期間に及
ぶと、上述のような不具合が著しいものとなり、ヘッド
面の清掃や強制的なインクの吐出では記録ヘッドの不具
合を完全に解消できない場合があり、結果として、欠ノ
ズルや吐出曲がりなどの吐出不良が発生して、印刷画像
が不明瞭になってしまうおそれがあった。
【0005】本発明の課題は、上述の問題を考慮し、印
刷待機時における記録ヘッドの不具合の発生を防止する
インクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1記載のインクジェットプリンタは、待機位
置から印刷領域まで移動して、記録媒体にインクを吐出
する記録ヘッドと、インクを貯留するインクカートリッ
ジと、前記インクカートリッジから前記記録ヘッドに至
るインク供給路と、前記インク供給路に配設される中間
インク貯留部と、前記インクカートリッジから前記中間
インク貯留部に至るインク供給路に配設され、インクの
供給を規制する遮断弁と、前記遮断弁を開閉させる遮断
弁制御手段とを備え、前記インクカートリッジを前記遮
断弁、前記中間インク貯留部及び前記記録ヘッドより上
方位置に配設し、前記遮断弁制御手段は、前記記録ヘッ
ドが前記待機位置に存在する間の少なくとも所定時間前
記遮断弁を開くことにより、前記記録ヘッドに対して水
頭差による正圧を与えることを特徴とする。
【0007】請求項1記載のインクジェットプリンタに
よれば、前記遮断弁制御手段が、前記記録ヘッドが前記
待機位置に存在する間、前記遮断弁を少なくとも所定時
間開くことにより、前記記録ヘッドに対して水頭差によ
る正圧を与えるので、記録ヘッド内部が正圧状態とな
る。このように遮断弁の開閉動作によって記録ヘッドの
内圧を変化させることにより、記録ヘッド内のインクの
メニスカス面を微小範囲内で上下動させることができ、
記録ヘッド内のインクを攪拌する効果を得ることができ
る。従って、インク表面の溶媒が蒸発して記録ヘッドに
目詰まりが発生する等の不具合を未然に防ぎ、欠ノズル
や吐出曲がりなどの吐出不良を防止できる。また、記録
ヘッド内部が正圧状態となるので、記録ヘッド内部への
気泡やごみの混入を防止できる。
【0008】請求項2記載のインクジェットプリンタ
は、請求項1記載のインクジェットプリンタであって、
前記遮断弁制御手段は、前記記録ヘッドが前記待機位置
と前記印刷領域の間を移動する間の少なくとも所定時間
前記遮断弁を開くことを特徴とする。
【0009】請求項2記載のインクジェットプリンタに
よれば、請求項1と同様の効果を得られると共に、前記
遮断弁制御手段が、前記記録ヘッドが前記待機位置と前
記印刷領域の間を移動する間、前記遮断弁を少なくとも
所定時間開くので、前記記録ヘッドが前記待機位置と前
記印刷領域の間を移動する間も前記記録ヘッドに対して
水頭差による正圧を与えて、記録ヘッド内部を正圧状態
にできる。従って、記録ヘッド内のインクを攪拌する効
果をより高めることができ、記録ヘッドに生ずる不具合
をより確実に防止できる。
【0010】請求項3記載のインクジェットプリンタ
は、請求項1または2記載のインクジェットプリンタで
あって、前記遮断弁制御手段は、前記遮断弁の開状態を
維持するか、又は、開閉動作を繰り返すことを特徴とす
る。
【0011】請求項3記載のインクジェットプリンタに
よれば、請求項1または2と同様の効果を得られると共
に、前記遮断弁制御手段が、前記遮断弁の開状態を維持
するか、又は、開閉動作を繰り返すので、記録ヘッド内
のインクを攪拌する効果をより高めることができ、記録
ヘッドに生ずる不具合をより確実に防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジェ
ットプリンタの実施の形態について、図面を参照しなが
ら説明する。
【0013】図1及び図2に示すように、インクジェッ
トプリンタ10は、待機位置(ホームポジション80)
から印刷領域Pまで移動して、所定色のインクを吐出す
ることで紙やフィルム等の記録媒体1に印刷を行う記録
ヘッド20、複数の記録ヘッド20を収納するキャリッ
ジ30、所定色のインクを貯留すると共に交換可能なイ
ンクカートリッジ40、インクカートリッジ40から記
録ヘッド20に至るインク供給路50、インク供給路5
0に備えられる中間インク貯留部60、インクカートリ
ッジ40から中間インク貯留部60に至るインク供給路
50に配設され、インクの供給を規制する遮断弁70、
記録ヘッド20のメンテナンスを行うメンテナンスユニ
ット90、キャリッジ30を左右方向(走査方向)に沿
って案内するガイドレール100、記録媒体1を搬送す
る搬送手段110(図3を参照)、インクジェットプリ
ンタ10を構成するこれら各種装置の駆動を制御する制
御手段120(図3を参照)等から概略構成される。な
お、本実施の形態における制御手段120は、遮断弁7
0を所定のタイミングで開閉させる遮断弁制御手段とし
ての機能も備えるものとする。
【0014】記録ヘッド20は、インクジェットプリン
タ10で使用されるインクの色(イエロー、ライトイエ
ロー、マゼンダ、ライトマゼンダ、シアン、ライトシア
ン、ブラック、ライトブラック)に対応して複数(図1
においては4つのみ示す)設けられている。各記録ヘッ
ド20には、インク供給路50に連通することで中間イ
ンク貯留部60から供給されるインクを吐出する吐出口
21が、記録媒体1に対向する面(ノズル面22)に沿
って複数設けられている。
【0015】キャリッジ30は、複数の記録ヘッド20
を保持した状態で、ガイドレール100の案内により、
ホームポジション80と印刷領域Pとメンテナンスユニ
ット90の間を移動する。
【0016】インクカートリッジ40は、インクジェッ
トプリンタ10で使用されるインクの色に対応して複数
設けられている。各インクカートリッジ40は、遮断弁
70、中間インク貯留部60及び記録ヘッド20より高
い位置に配設されている。具体的には、図2に示すよう
にインクカートリッジ40は中間インク貯留部60より
H1だけ上方位置に配設されており、インクカートリッ
ジ40からインクの自然落差を利用して記録ヘッド20
にインクを供給するようになっている。なお、インクカ
ートリッジ40の位置は、遮断弁70が開かれた状態に
ある場合に、記録ヘッド20に対して吐出口21からイ
ンクが外部に漏出しない程度の正圧を印加できるような
位置となるように予め調節されている。
【0017】インクカートリッジ40としては、例え
ば、樹脂で形成した密閉袋等が用いられる。そして、イ
ンクカートリッジ40の口栓41に、インク供給路50
を形成する可撓性チューブのインク針の先端部51が差
し込まれており、これによりインクカートリッジ40を
インク漏れなくインク供給路50に接続可能であるとと
もに、インクカートリッジ40が容易に交換できるよう
になっている。
【0018】インク供給路50は、上述のように、例え
ばゴム等の可撓性を有するチューブ状の部材で形成され
ており、その内部に空気が混入しないように密閉構造と
なっている。そして、各インク供給路50は、正面視略
U字形に形成されたキャタピラ状の中空部材51の内部
に挿通されている。中空部材51は、その上部がインク
ジェットプリンタ10本体側の一部に固定されており、
その下部がキャリッジ30に連結している。そして、キ
ャリッジ30の移動と一体に中空部材51の下部及び中
空部材51に挿通されている複数のインク供給路50が
移動する構造となっている。
【0019】中間インク貯留部60は、インクカートリ
ッジ40から記録ヘッド20の吐出口21までインクを
供給する際に一時的にインクを貯留するものであり、イ
ンクジェットプリンタ10本体側の一部に配設される。
本実施の形態に示す中間インク貯留部60は、図2に示
すように、記録ヘッド20に対してH2だけ下方位置に
配置されており、これにより、遮断弁70が閉じられた
状態で、記録ヘッド20には水頭差による負圧が印加さ
れることになり、例えば、記録ヘッド20にピエゾ素子
を用いた場合等に、長時間にわたり正確かつ安定したイ
ンクの吐出が可能となっている。なお、中間インク貯留
部60の位置は、記録ヘッド20に対して最も適した負
圧を印加できるような位置となるように予め調節されて
いる。
【0020】遮断弁70は、制御手段120によりその
駆動(開閉)が制御されており、詳しい説明は後述する
が、インクジェットプリンタ10の印刷時、つまり、記
録ヘッド20が印刷領域Pにおいて記録媒体1にインク
を吐出している間は閉じられた状態にある。そして、イ
ンクカートリッジ40のインクを中間インク貯留部60
に供給する際や記録ヘッド20がホームポジション80
に存在する際及びホームポジション80と印刷領域Pの
間を移動する際の所定時間開かれた状態となる。
【0021】ホームポジション80は、キャリッジ30
の移動経路の一端側に設けられている。ホームポジショ
ン80には記録ヘッド20のノズル面22を保湿する保
湿キャップ81が記録ヘッド20と同数設けられてお
り、記録ヘッド20の待機中において、保湿キャップ8
1は記録ヘッド20のノズル面22を覆って密閉してい
る。
【0022】メンテナンスユニット90は、記録ヘッド
20のノズル面22を覆って、吐出口21からインクを
吸引する吸引キャップ91と、吐出口21と対向して配
設され、吸引キャップ91によるインクの吸引が行われ
た後に、吐出口21から吐出されるインクを受けるイン
ク受け部92と、ノズル面22に残るインクを拭き取る
ブレード部93等を備えている。
【0023】吸引キャップ91は、図1に示すように複
数(本実施の形態では2個)並んで設けられており、記
録ヘッド20のメンテナンス時において、一度に複数個
の記録ヘッド20のインク吸引を行うことを可能として
いる。吸引キャップ91の背面には、吸引キャップ91
とノズル面22により形成された空間内部を吸引する吸
引ポンプ94が連結されており、この吸引ポンプ94
が、吸引キャップ91により覆われ密閉された状態のノ
ズル面22を吸引キャップ91を介して吸引する。そし
て、吸引ポンプ94によって吐出口21から吸引された
インクは、廃インクタンク95に排出される。
【0024】搬送手段110は、印刷開始時に記録媒体
1を印刷領域Pまで搬送し、印刷時にキャリッジ30の
動作に対応して記録媒体1を印刷領域P上で移動させ、
印刷終了後に記録媒体1を印刷領域Pから下方に移動さ
せる装置である。
【0025】また、インクジェットプリンタ10は、中
間インク貯留部60に貯留されるインク量を検出するイ
ンク量検出手段61(図2を参照)を備えている。イン
ク量検出手段61は、中間インク貯留部60内のインク
量が少なくなったことを検知すると、制御手段120に
対して検出信号を送出する。そして、制御手段120は
この検出信号に基づいて遮断弁70を開き、インクカー
トリッジ40から中間インク貯留部60にインクを供給
する。また、中間インク貯留部60内に所定量のインク
が供給された時点で、インク量検出手段61は制御手段
120に対して検出信号を送出し、制御手段120はこ
の検出信号に基づいて遮断弁70を閉じる。
【0026】図3に示すように、制御手段120はイン
ターフェイス121、ROM122(Read Only Memor
y)、RAM123(Random Access Memory)、CPU
124(Central Processing Unit)等から構成され、
ROM122中に書き込まれている制御プログラムや制
御データに従いインターフェイス121に接続された各
種機器を制御するようになっている。
【0027】インターフェイス121には、遮断弁7
0、インク量検出手段61、キャリッジ30を駆動させ
るキャリッジ駆動部31、キャリッジ30の位置を検出
するキャリッジセンサー32、吸引ポンプ94等が電気
的に接続されている。
【0028】ROM122には、上述のようにインクジ
ェットプリンタ10の各部の動作に関する各種制御プロ
グラムや制御データが書き込まれており、制御プログラ
ムには、遮断弁70を開閉させるための遮断弁開閉プロ
グラムが含まれている。
【0029】RAM123は、電力が供給されている間
だけ入力されたデータを複数記憶可能であり、各種デー
タの記憶領域とCPU124による作業領域などが備え
られている。
【0030】CPU124は、ROM122に格納され
ている各種プログラムの中から指定されたプログラムを
RAM123内の作業領域に展開し、各センサーからの
入力信号に応じて、プログラムに従った各種処理を実行
する。
【0031】次に、以上のように構成されるインクジェ
ットプリンタ10の動作のうち、遮断弁開閉プログラム
に基づいて制御される遮断弁70の開閉動作について説
明する。まず、印刷開始前においては、キャリッジ30
(記録ヘッド20)はホームポジション80に位置して
おり、記録ヘッド20のノズル面22は保湿キャップ8
1によって密閉された状態となっている。そして、制御
手段120の制御により遮断弁70は開かれた状態を維
持する。
【0032】上述のように、インクカートリッジ40は
記録ヘッド20より上方に位置することから、遮断弁7
0が開状態にある場合、インクカートリッジ40にイン
ク供給路50を介して連結している記録ヘッド20の吐
出口21内部は水頭差によって正圧状態となり、吐出口
21内のインクの表面(メニスカス面)は下方(吐出口
21外部)に向かって突出した状態となる。
【0033】そして、印刷を開始する際には、記録ヘッ
ド20はホームポジション80から印刷領域Pまで移動
することになるが、この移動中の所定時間遮断弁70の
開状態は維持される。そして、所定時間経過後遮断弁7
0が閉じられる。なお、ホームポジション80から移動
する遮断弁70が閉じられるまでの時間については任意
に変更可能である。
【0034】遮断弁70が閉じられることにより、上述
のように、中間インク貯留部60は記録ヘッド20より
も下方に位置することから、記録ヘッド20には水頭差
による負圧が印加され、吐出口21内のインクのメニス
カス面は上方(吐出口21内部)に向かって突出した状
態となる。そして、遮断弁70の閉状態を維持しながら
記録ヘッド20は印刷領域Pまで移動し、印刷を開始す
る。
【0035】その後、印刷が終了すると記録ヘッド20
はホームポジション80への移動を開始する。この移動
中の所定時間経過後、遮断弁70は再び開かれ、記録ヘ
ッド20の吐出口21内部は再び正圧状態となり、吐出
口21内のインクのメニスカス面は下方に向かって突出
した状態となる。そして、遮断弁70の開状態が維持さ
れたまま記録ヘッド20はホームポジション80まで移
動して、印刷待機状態となる。
【0036】なお、印刷開始前や印刷終了後、あるいは
印刷中の所定のタイミングで記録ヘッド20はメンテナ
ンスユニット90まで移動して上述のメンテナンス作業
が行われるが、この作業中には遮断弁70は閉状態とな
るように制御される。また、上述のようにインクカート
リッジ40から中間インク貯留部60にインクを供給す
る際には、遮断弁70は開状態となり、所定量のインク
が供給された時点で、遮断弁70は閉状態となるように
制御される。
【0037】以上のように、本実施の形態のインクジェ
ットプリンタ10によれば、制御手段120の制御によ
り、記録ヘッド20がホームポジション80に存在する
間及びホームポジション80と印刷領域Pの間を移動す
る間の所定時間開かれた状態となる。従って、記録ヘッ
ド20の吐出口21内部を正圧状態にすることができ、
吐出口21内部への気泡やごみの混入を防止できる。
【0038】また、記録ヘッド20がホームポジション
80と印刷領域Pの間を移動する際に遮断弁70が閉状
態となり、吐出口21内部が負圧状態となる。このよう
に遮断弁70の開閉動作によって吐出口21の内圧を変
化させることにより、吐出口21内のインクのメニスカ
ス面を微小範囲内で上下動させることができる。従っ
て、吐出口21内のインクを攪拌する効果を得ることが
でき、インク表面の溶媒が蒸発して吐出口21に目詰ま
りが発生する事態を防止することができ、欠ノズルや、
吐出曲がりなどの吐出不良を防止できる。
【0039】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることはなく、適宜変更可能である。例えば、本実施の
形態においては、記録ヘッド20がホームポジション8
0に位置する間及びホームポジション80から印刷領域
Pまでの移動中の所定時間、遮断弁70は開状態を維持
するものとしたが、これに限らず、この間、遮断弁70
の開閉動作を一定周期で繰り返すものとしても良い。こ
の場合、吐出口21内のインクのメニスカス面の上下動
が一定周期で繰り返されることになるので、吐出口21
内のインクの攪拌効果をより高めることになり、上述の
ような吐出口21の目詰まりをより効果的に防止するこ
とができる。
【0040】また、記録ヘッド20がホームポジション
80に位置する間及びホームポジション80から印刷領
域Pまでの移動中の所定時間、遮断弁70を開状態とす
るか、あるいは開閉動作を一定周期で繰り返すか、ある
いは閉状態とするかを作業者が択一的に選択可能な構成
としても良い。また、記録ヘッド20がホームポジショ
ン80に位置する間のみ遮断弁70の開状態を維持する
ものとしても良い。また、中間インク貯留部60が記録
ヘッド20より下方に配設されるものとしたが、記録ヘ
ッド20に対して適正な負圧を印加できる構成であれば
良く、例えば、中間インク貯留部60を記録ヘッド20
より上方に配設して、中間インク貯留部60と記録ヘッ
ド20の間のインク供給路50に適当な圧力発生装置を
配設するものとしても良い。
【0041】また、中間インク貯留部60がインクジェ
ットプリンタ10本体側に配設されるものとしたが、例
えば、キャリッジ30上に配設され、キャリッジ30と
一体に移動する構成としても良い。また、制御手段12
0が遮断弁制御手段としての機能も備えるものとした
が、これに限らず、遮断弁制御手段を別途設けるものと
しても良い。
【0042】
【発明の効果】請求項1記載のインクジェットプリンタ
によれば、前記遮断弁制御手段が、前記記録ヘッドが前
記待機位置に存在する間、前記遮断弁を少なくとも所定
時間開くことにより、前記記録ヘッドに対して水頭差に
よる正圧を与えるので、記録ヘッド内部が正圧状態とな
る。このように遮断弁の開閉動作によって記録ヘッドの
内圧を変化させることにより、記録ヘッド内のインクの
メニスカス面を微小範囲内で上下動させることができ、
記録ヘッド内のインクを攪拌する効果を得ることができ
る。従って、インク表面の溶媒が蒸発して記録ヘッドに
目詰まりが発生する等の不具合を未然に防ぎ、欠ノズル
や吐出曲がりなどの吐出不良を防止できる。また、記録
ヘッド内部が正圧状態となるので、記録ヘッド内部への
気泡やごみの混入を防止できる。
【0043】請求項2記載のインクジェットプリンタに
よれば、請求項1と同様の効果を得られると共に、前記
遮断弁制御手段が、前記記録ヘッドが前記待機位置と前
記印刷領域の間を移動する間、前記遮断弁を少なくとも
所定時間開くので、前記記録ヘッドが前記待機位置と前
記印刷領域の間を移動する間も前記記録ヘッドに対して
水頭差による正圧を与えて、記録ヘッド内部を正圧状態
にできる。従って、記録ヘッド内のインクを攪拌する効
果をより高めることができ、記録ヘッドに生ずる不具合
をより確実に防止できる。
【0044】請求項3記載のインクジェットプリンタに
よれば、請求項1または2と同様の効果を得られると共
に、前記遮断弁制御手段が、前記遮断弁の開状態を維持
するか、又は、開閉動作を繰り返すので、記録ヘッド内
のインクを攪拌する効果をより高めることができ、記録
ヘッドに生ずる不具合をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態のインクジェットプリンタの構造
を示す要部正面図である。
【図2】インクカートリッジと中間インク貯留部と記録
ヘッドの位置関係を示す図面である。
【図3】制御手段の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
P 印刷領域 1 記録媒体 10 インクジェットプリンタ 20 記録ヘッド 40 インクカートリッジ 50 インク供給路 60 中間インク貯留部 70 遮断弁 80 待機位置(ホームポジション) 120 遮断弁制御手段(制御手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 待機位置から印刷領域まで移動して、記
    録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、インクを貯留
    するインクカートリッジと、前記インクカートリッジか
    ら前記記録ヘッドに至るインク供給路と、前記インク供
    給路に配設される中間インク貯留部と、前記インクカー
    トリッジから前記中間インク貯留に至るインク供給路
    に配設され、インクの供給を規制する遮断弁と、前記遮
    断弁を開閉させる遮断弁制御手段とを備え、 前記インクカートリッジを前記遮断弁、前記中間インク
    貯留部及び前記記録ヘッドより上方位置に配設し、 前記遮断弁制御手段は、前記記録ヘッドが前記待機位置
    に存在する間の少なくとも所定時間前記遮断弁を開くこ
    とにより、前記記録ヘッドに対して水頭差による正圧を
    与えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のインクジェットプリンタ
    であって、 前記遮断弁制御手段は、前記記録ヘッドが前記待機位置
    と前記印刷領域の間を移動する間の少なくとも所定時間
    前記遮断弁を開くことを特徴とするインクジェットプリ
    ンタ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のインクジェット
    プリンタであって、 前記遮断弁制御手段は、前記遮断弁の開状態を維持する
    か、又は、開閉動作を繰り返すことを特徴とするインク
    ジェットプリンタ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2012091326A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Seiko Epson Corp プリンター

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