JP2004042314A - Liquid ejector and its flushing method - Google Patents

Liquid ejector and its flushing method Download PDF

Info

Publication number
JP2004042314A
JP2004042314A JP2002200008A JP2002200008A JP2004042314A JP 2004042314 A JP2004042314 A JP 2004042314A JP 2002200008 A JP2002200008 A JP 2002200008A JP 2002200008 A JP2002200008 A JP 2002200008A JP 2004042314 A JP2004042314 A JP 2004042314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
thickening
meniscus
ink
flushing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002200008A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4452432B2 (en
Inventor
Keiji Matsumoto
松 本 圭 次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002200008A priority Critical patent/JP4452432B2/en
Publication of JP2004042314A publication Critical patent/JP2004042314A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4452432B2 publication Critical patent/JP4452432B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform flushing effectively when liquid is in an unevenly viscous state in the vicinity of a meniscus. <P>SOLUTION: The liquid ejector comprises a control means 6 performing flushing by operating a pressure generating element 73 to eject liquid (ink) from a nozzle opening 51.The control means 6 has a function 41 for judging the degree of thickening of liquid in the vicinity of a meniscus, a function 42 for deciding where the liquid is thickened unevenly in the vicinity of the meniscus, a function 43 for trembling the liquid in the vicinity of the meniscus if the liquid is thickened unevenly, and an uneven thickening-measures function 44 for performing flushing following to trembling. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射装置および液体噴射装置のフラッシング方法に関し、特に、メニスカス近傍における増粘した液体をノズル開口から吐出させてノズルの液体吐出能力を回復させることができる液体噴射装置および液体噴射装置のフラッシング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式プリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置(液体噴射装置)では、記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させると共に記録紙(印刷記録媒体の一種)を副走査方向に沿って移動させて、この移動に連動して記録ヘッドのノズル開口からインク滴(液体滴)を吐出させることにより、記録紙上に画像(文字)を印刷する。このインク滴の吐出は、例えば、ノズル開口に連通した圧力発生室を膨張・収縮させることで行われる。
【0003】
このような記録ヘッドのノズル開口部分では、メニスカス近傍のインクが空気に曝されているので、インク溶媒(例えば、水)が徐々に蒸発する。このインク溶媒の蒸発により、メニスカス近傍のインクの粘度が上昇して、記録紙への記録画像の画質は悪化する。即ち、メニスカス近傍のインクの粘度が上昇して増粘すると、吐出されたインク滴が増粘したインクに引きずられて正規の方向からずれた方向へ飛翔したり、ノズルの目詰まりを生じさせたりすることがある。このため、記録紙上に画像(文字等)を印刷する際には、メニスカス近傍のインクの増粘を解消することが非常に大切である。なお、「メニスカス」とは、ノズル開口において露出したインクの自由表面のことである。
【0004】
インクの増粘に起因する種々の不都合を解消するために、「フラッシング」や「クリーニング」といった動作を実行させることにより、増粘したインクをノズルから排出して、ノズルのインク滴吐出能力を回復させることが広く行われている。
【0005】
「フラッシング」は、例えば圧電振動子に印刷データと無関係の駆動信号を印加して、ノズル開口周辺の増粘したインクを印刷前に予め吐出させることにより、ノズルのインク吐出能力を回復させるものである。また、「クリーニング」は、上記「フラッシング」ではノズルのインク吐出能力を十分に回復させることができない場合に行われるもので、ノズルに対して吸引ポンプで負圧を与えることにより、ノズル内や圧力発生室内等における増粘したインクを、予め強制的に吸引するものである。
【0006】
クリーニングは、吸引ポンプで強制的にインクを吸引するものであることから、フラッシングに比べて、消費するインク量が多くなる。従って、印刷に使用できる有効インク量を増やすとともに廃液容積を少なく抑えるという観点からは、フラッシングによってインク滴吐出能力を回復させることが好ましく、フラッシングを可能な限り効果的に行うことが望まれている。
【0007】
このような事情を鑑みて、例えば特開2000−117993では、通常のフラッシングの事前にノズル開口近傍における増粘したインクを微振動させて、フラッシングを効果的に実行することができるインクジェット式記録装置が提案されている。このインクジェット式記録装置によれば、フラッシングのみでインク吐出能力を回復させることが可能なインクの増粘範囲を広げることができ、従来ではクリーニングでなければ対処することができなかったインクの増粘に対しても、フラッシングにより対処することが可能となった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、メニスカス近傍のインクは、時間の経過とともに徐々に増粘が進行するが、とりわけ、インク溶媒の蒸発が始まってから短期間におけるインクの増粘は、通常、図8(a)、(b)、(c)に示すようにして進行する。図8(a)、(b)、(c)は、ノズル開口の拡大図であって、ノズル開口におけるメニスカス近傍のインクの増粘の進行を示す概念図である。
【0009】
ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクは、インク溶媒が蒸発する前は増粘していないインク50aのみによって構成されているが(図8(a)参照)、時間の経過とともに、ノズル開口の縁近傍からノズル開口の中心部へ向かって徐々に増粘が進行する(図8(b)参照)。そして、最終的には、メニスカス全体が所定の粘度にまで増粘したインク50bによって構成されることとなる(図8(c)参照)。
【0010】
その後、ノズル開口からノズルの奥に向かって、インクの増粘が更に進行することとなる。
【0011】
上述のように、インク溶媒の蒸発が始まってから短期間(一例として、0℃〜40℃の低湿度環境下においては1秒〜15分程度)におけるインクの増粘進行過程には、メニスカス近傍のインクが不均一な粘度を有するインクによって構成されている状態(増粘初期におけるメニスカス近傍のインクの不均一な増粘状態)(図8(b)参照)と、メニスカス全体が略均一な粘度を有するインクによって構成されている状態(図8(a)(c)参照)と、が存在する。
【0012】
メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じている状態でフラッシングを行うと、インクの粘度差によって、例えばメニスカスが斜めに深く入り込んだりする等して、メニスカスの挙動が不安定となる場合があり好ましくない。また、フラッシング時にノズル開口から吐出させるインクが、増粘したインク50bに引きずられてしまい、ノズル開口から適切な方向へインクが吐出されなかったり、ノズル開口内に気泡が取り込まれてしまったりする場合がある。
【0013】
一方、上述の不均一増粘状態からインクの増粘が更に進行して、メニスカス近傍のインク全体の粘度が略均一化されると、フラッシング時におけるメニスカスの挙動は比較的安定したものとなり、ノズル開口から適切な方向へインクを吐出させることができるようになる。従って、この場合には、フラッシングのみによって、ノズルのインク吐出能力を適切に回復させることができるようになる。
【0014】
そして、インクの増粘が更に進行すると、フラッシングでは十分に対応することができなくなり、ノズルのインク吐出能力を回復させるためにはクリーニングが必要となる。
【0015】
このように、インクの増粘により悪化したノズルのインク吐出能力をフラッシングにより回復させるためには、インク溶媒の蒸発が進行してメニスカス近傍のインクの全体が増粘した場合に加えて、メニスカス近傍のインクの一部が増粘して不均一な増粘状態となっている場合に対しても、適切なフラッシングを行うことが必要である。
【0016】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、メニスカス近傍の液体が不均一な増粘状態となっている場合であっても、効果的なフラッシングを行って、ノズルの液体吐出能力を回復させることができる液体噴射装置および液体噴射装置のフラッシング方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口に連通する圧力発生室に対応して設けられた圧力発生素子により、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液体を吐出させる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留部と、前記圧力発生素子を動作させることにより、前記ノズル開口から液体を吐出させてフラッシングを行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ノズル開口におけるメニスカス近傍の液体の増粘の程度を判定する増粘度判定機能と、前記増粘度判定機能が判定したメニスカス近傍の液体の増粘の程度に基づいて、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断する増粘状態判断機能と、前記増粘状態判断機能によってメニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断された場合に、前記圧力発生素子を動作させて、前記圧力発生室内の液体に微少な圧力変動を生じさせてメニスカス近傍の液体を微振動させる微振動機能と、前記微振動機能によってメニスカス近傍の液体を微振動させた後に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う不均一増粘対策フラッシング機能と、を有することを特徴とする液体噴射装置である。
【0018】
ここで、メニスカス近傍の液体に「不均一な増粘」が生じている状態とは、メニスカス近傍の液体のうち、一部分のみが他の部分よりも増粘しており、メニスカス近傍の液体全体が不均一な粘度を有する状態を意味する。
【0019】
前記増粘度判定機能は、印刷が停止している時間を計測する停止時間計測機能を有し、前記増粘状態判断機能は、前記停止時間計測機能によって計測された印刷の停止時間が所定の不均一増粘発生印刷停止時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断することが好ましい。
【0020】
前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング手段を更に備え、前記増粘状態判断機能は、前記ノズル形成面が前記キャッピング手段により封止されているキャッピング時間を計測するキャッピング時間計測機能を有し、前記増粘状態判断機能は、前記キャッピング時間計測機能によって計測されたキャッピング時間が所定の不均一増粘状態時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断することが好ましい。
【0021】
前記制御手段は、前記増粘状態判断機能によってメニスカス近傍の液体が不均一な増粘を生じていないと判断した場合に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う略均一増粘対策フラッシング機能を、更に有することが好ましい。
【0022】
メニスカス近傍の液体に「略均一な増粘」が生じている状態とは、メニスカス近傍の液体全体が増粘しており、メニスカス近傍の液体全体が略均一な粘度を有する状態であって、ノズル内の増粘した液体を除去するためにフラッシングで十分に対応することができる状態を意味する。
【0023】
前記制御手段は、メニスカス近傍の液体の種類を判断する液体種判断機能を更に有し、前記増粘状態判断機能は、前記液体種判断機能によって判断された液体の種類を考慮して、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断することが好ましい。
【0024】
前記圧力発生素子は圧電振動子であって、この圧電振動子の圧電振動により前記圧力発生室内に圧力変動を生じさせることが好ましい。
【0025】
前記微振動機能によりメニスカス近傍の液体を微振動させる際に、前記圧電振動子に印加される駆動電圧の波形は、前記圧電振動子に駆動電圧を印加する際に前記圧電振動子が保有する電圧から始まる波形であることが好ましい。
【0026】
前記制御手段の有する前記各機能は、液体噴射装置の電源投入時もしくは印刷開始時に実行されることが好ましい。
【0027】
前記ノズル開口から吐出される液体は顔料を含んでいることが好ましい。
【0028】
本発明は、ノズル開口に連通する圧力発生室に対応して設けられた圧力発生素子により、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液体を吐出させる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留部と、を備えた液体噴射装置のフラッシング方法において、前記ノズル開口におけるメニスカス近傍の液体の増粘の程度を判定する増粘度判定工程と、前記増粘度判定工程において判定されたメニスカス近傍の液体の増粘の程度に基づいて、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断する増粘状態判断工程と、前記増粘判断工程においてメニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断された場合に、前記圧力発生素子を動作させて、前記圧力発生室内の液体に微少な圧力変動を生じさせてメニスカス近傍の液体を微振動させる微振動工程と、前記微振動工程においてメニスカス近傍の液体を微振動させた後に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う不均一増粘対策フラッシング工程と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置のフラッシング方法である。
【0029】
前記増粘度判定工程は、印刷が停止している時間を計測する停止時間計測工程を有し、前記増粘状態判断工程は、前記停止時間計測工程によって計測された印刷の停止時間が所定の不均一増粘発生印刷停止時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断することが好ましい。
【0030】
前記液体噴射装置は、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング手段を更に備え、前記増粘状態判断工程は、前記ノズル形成面が前記キャッピング手段により封止されているキャッピング時間を計測するキャッピング時間計測工程を有し、前記増粘状態判断工程は、前記キャッピング時間計測工程によって計測されたキャッピング時間が所定の不均一増粘状態時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断することが好ましい。
【0031】
前記増粘状態判断工程においてメニスカス近傍の液体が不均一な増粘を生じていないと判断した場合に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う略均一増粘対策フラッシング工程を、更に有することが好ましい。
【0032】
メニスカス近傍の液体の種類を判断する液体種判断工程を更に有し、前記増粘状態判断工程は、前記液体種判断工程によって判断された液体の種類を考慮して、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断することが好ましい。
【0033】
前記圧力発生素子は圧電振動子であって、この圧電振動子の圧電振動により前記圧力発生室内に圧力変動を生じさせることが好ましい。
【0034】
前記微振動工程においてメニスカス近傍の液体を微振動させる際に、前記圧電振動子に印加される駆動電圧の波形は、前記圧電振動子に駆動電圧を印加する際に前記圧電振動子が保有する電圧から始まる波形であることが好ましい。
【0035】
前記制御手段の有する前記各工程は、液体噴射装置の電源投入時もしくは印刷開始時に実行されることが好ましい。
【0036】
前記ノズル開口から吐出される液体は顔料を含んでいることが好ましい。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0038】
図1は、本発明の一実施の形態によるインクジェット式記録装置の構成を説明する概略ブロック図である。図2は、インクジェット式記録装置の斜視図であり、(a)は装置全体の概略構成を示す図であり、(b)はリニアエンコーダおよびスリット検出器を上方から見た図であり、(c)はリニアエンコーダおよびスリット検出器を側方から見た図である。図3は、縦振動モードの圧電振動子を用いた記録ヘッドを示す図であり、(a)は全体の概略構成を示す図であり、(b)はノズル開口部分の拡大図である。図4は、記録ヘッドにおける電気的構成を説明するブロック図である。図5は、制御部の有する各機能を示す概略図である。図6は、印刷動作に至るまでの一連の動作を示すフローチャートである。図7は、メニスカス近傍のインクを微振動させる場合に圧電振動子に対して印加される微振動用の駆動電圧の一例を示す図である。
【0039】
本実施の形態の液体噴射装置は、インクジェット式記録装置(インクジェット式プリンタ)であって、図1に示すように、プリンタコントローラ1と、プリントエンジン2と、を備えている。
【0040】
プリンタコントローラ1は、図1に示すように、外部インターフェース3(外部I/F)と、各種データを一時的に記憶するRAM4と、制御プログラム等を記憶したROM5と、CPU等を含んで構成された制御部(制御手段)6と、クロック信号を発生する発振回路7と、インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)8に供給する駆動信号を発生する駆動信号発生部9と、駆動信号や、印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ(ビットマップデータ)等をプリントエンジン2に送信する内部インターフェース10(内部I/F)と、を備えている。
【0041】
更に、プリンタコントローラ1は、着脱可能に保持された記録媒体の一種であるメモリカード11と、記録媒体保持部として機能するカードスロット12と、メモリカード11に記録された情報を制御部6に送信するカードインターフェース13(カードI/F)と、を備えている。上記のメモリカード11には、駆動信号の波形に関するデータが記録されている。なお、メモリカード11以外の記録媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等も使用することができる。
【0042】
外部I/F3は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信するようになっている。また、ビシー信号(BUSY)やアクノレッジ信号(ACK)が、外部I/F3を通じて、ホストコンピュータ等に対して出力されるようになっている。
【0043】
RAM4は、受信バッファ4A、中間バッファ4B、出力バッファ4C及びワークメモリと(図示せず)を有している。受信バッファ4Aは、外部I/F3を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファ4Bは、制御部6により変換された中間コードデータを記憶し、出力バッファ4Cは、ドットパターンデータを記憶するようになっている。ここで、ドットパターンデータとは、中間コードデータ(例えば、階調データ)をデコード(翻訳)することにより得られる印字データである。
【0044】
ROM5には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム(制御ルーチン)の他に、フォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。
【0045】
制御部6は、ROM5に記憶された制御プログラムに従って各種の制御を行うようになっている。例えば、受信バッファ4A内の印刷データを読み出すと共にこの印刷データを変換して中間コードデータとし、当該中間コードデータを中間バッファ4Bに記憶させるようになっている。また、制御部6は、中間バッファ4Bから読み出した中間コードデータを解析し、ROM5に記憶されているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターンデータに展開(デコード)するようになっている。そして、制御部6は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパターンデータを出力バッファ4Cに記憶させるようになっている。
【0046】
インクジェット式記録ヘッド8の1回の主走査により記録可能な1行分のドットパターンデータが得られた場合、当該1行分のドットパターンデータが、出力バッファ4Cから内部I/F10を通じて順次インクジェット式記録ヘッド8に出力されるようになっている。出力バッファ4Cから1行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータが中間バッファ4Bから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われるようになっている。
【0047】
更に、制御部6は、図5に示すように、インク種判断機能(液体種判断機能)40、増粘度判定機能41、増粘状態判断機能42、微振動機能43、不均一増粘対策フラッシング機能44、略均一増粘対策フラッシング機能45、およびクリーニング機能46を有している。後述するように、制御部6のこれらの各機能が実行されることによって、フラッシングやクリーニングが効果的に行われ、各ノズル開口51では印刷に適したメニスカスが形成されるようになっている。
【0048】
駆動信号発生部9は、印刷時やフラッシング時にノズル開口51からインクを吐出させるための吐出用の駆動信号(吐出駆動信号)と、メニスカス近傍のインクを微振動させてノズル開口51付近のインクを撹拌するための微振動用の駆動信号(微振動駆動信号)と、を発生させることができる。そして、駆動信号発生部9は、吐出駆動信号および微振動駆動信号のうち選択された所定の駆動信号を、内部I/Fに出力することができるようになっている。
【0049】
なお、この駆動信号発生部9は、ロジック回路によって構成することもできるし、CPU,ROM5,RAM4等によって構成した制御回路によって構成することもできる。
【0050】
一方、プリントエンジン2は、キャリッジ機構16と、紙送り機構17と、インクジェット式記録ヘッド8と、を含んで構成されている。
【0051】
キャリッジ機構16は、図2(a)乃至図2(c)に示すように、ガイド部材20に対して移動自在に取り付けられるとともにインクジェット式記録ヘッド8及びインクカートリッジ19を搭載可能なキャリッジ21と、駆動プーリ22と従動プーリ23との間に架け渡されると共にキャリッジ21に接続されたタイミングベルト24と、駆動プーリ22を回転させるパルスモータ25と、記録紙18の幅方向(主走査方向)に平行な状態でプリンタ筐体26に架設されたリニアエンコーダ27と、キャリッジ21に取り付けられリニアエンコーダ27の複数のスリット28を検出可能なスリット検出器29と、を備えている。
【0052】
本実施の形態のリニアエンコーダ27は、透明な薄板状部材であり、図2(b)に示すように、スリット28が360dpiのピッチで形成されている。スリット検出器29は、例えば、フォトインタラプタによって構成され得る。
【0053】
このようなキャリッジ機構16によれば、パルスモータ25の作動により、記録紙18の幅方向(主走査方向)に沿ってキャリッジ21が往復移動し、これに伴って、キャリッジ21に搭載されたインクジェット式記録ヘッド8も、主走査方向に沿って移動するようになっている。このキャリッジ21の移動は、ホームポジション側の基準位置を起点にして行われるようになっている。
【0054】
ここでホームポジションとは、電源が投入されていない場合等のように印刷が行われていない状態が長時間に亘る場合等に、キャリッジ21を待機させる位置である。本実施の形態では、図2(a)における右端部にホームポジションが設けられている。なお、このホームポジションには、インクジェット式記録ヘッド8に形成されたノズル形成面52を封止することができるキャッピング機構30が設けられている。
【0055】
一方、基準位置は、ホームポジションから少し左側の位置に設定されている。具体的には、記録紙18の右側縁とキャッピング機構30との間に、基準位置が設定されている。
【0056】
また、キャリッジ21が移動すると、キャリッジ21と共にスリット検出器29も移動するようになっている。この移動に伴って、スリット検出器29は、リニアエンコーダ27の複数のスリット28を順次検出し、スリット28のピッチに応じたパルス状の検出信号を出力するようになっている。このスリット検出器29からの検出信号に基づいて、制御部6はインクジェット式記録ヘッド8の位置を認識するようになっている。
【0057】
具体的には、制御部6は、キャリッジ21が基準位置に配置された状態で位置カウンタのカウント値をリセットし、キャリッジ21の移動に伴って出力されるスリット検出器29からの立ち上がりパルス(検出信号)を受信し、パルスの受信毎に位置カウンタをカウントアップする。これにより、位置カウンタのカウント値が、キャリッジ21の位置、即ち、インクジェット式記録ヘッド8の走査位置を示すヘッド位置情報となる。ここで、位置カウンタは、例えば、RAM4のワークメモリ(図示せず)に設けられ得るが、カウンタを別個に設けても良い。
【0058】
従って、リニアエンコーダ27及びスリット検出器29は、走査位置情報出力手段として機能する。すなわち、キャリッジ21(インクジェット式記録ヘッド8)の主走査に伴ってインクジェット式記録ヘッド8の位置に関する情報(検出信号)が、リニアエンコーダ27及びスリット検出器29によって出力されるようになっている。また、制御部6及び位置カウンタ(RAM4)は、走査位置保持手段として機能する。すなわち、スリット検出器29からの検出信号に基づいて位置カウンタのカウント値(ヘッド位置情報)を更新した後の当該更新されたカウント値が、制御部6及び位置カウンタ(RAM4)によって保持されるようになっている。
【0059】
ホームポジションに設けられたキャッピング機構30は、キャリッジ21に搭載されたインクジェット式記録ヘッド8がホームポジションに移動した時に、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52を封止して、ノズル形成面52との間に密閉空間を形成するように構成されている。このように、ノズル形成面52をキャッピング機構30によって封止することにより、ノズル開口51におけるメニスカスからのインク溶媒の蒸発を効果的に防ぐことができる。
【0060】
キャッピング機構30の下方にはポンプユニット31が設けられている。ポンプユニット31は、インク排出管(図示せず)を介してキャッピング機構30に取り付けられており、ノズル形成面52とキャッピング機構30とにより形成された密閉空間に負圧を与えることができるようになっている。
【0061】
キャッピング機構30の記録領域側近傍にはワイピング手段32が設けられている。ワイピング手段32は、例えばインクジェット式記録ヘッド8の移動軌跡に対して水平方向へ進退できるように配置されており、ゴム等の弾性板を具備している。そして、このワイピング手段32は、キャリッジ21がキャッピング機構30側に往復移動するに際して、必要に応じてインクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52を払拭することができるように構成されている。
【0062】
紙送り機構17は、紙送りモータと紙送りローラ等を含んで構成されており、インクジェット式記録ヘッド8の記録動作に連動させて、記録紙18を順次送り出すことができるようになっている。即ち、この紙送り機構17は、記録紙18を副走査方向である記録紙18の送り方向へ移動させることができるようになっている。
【0063】
インクジェット式記録ヘッド8は、図3(a)(b)に示すように、縦振動モードの圧電振動子73を具備している。
【0064】
すなわち、インクジェット式記録ヘッド8は、図3(a)に示すように、例えばプラスチックからなる箱体状のケース71の収納室72内に、櫛歯状の圧電振動子73が一方の開口から挿入されて、櫛歯状先端部73aが他方の開口に臨んでいる。その他方の開口側のケース71の表面(下面)には流路ユニット74が接合され、各櫛歯状先端部73aは、それぞれ流路ユニット74の所定部位に当接固定されている。
【0065】
圧電振動子73は、圧電体73bを挟んで共通内部電極73cと個別内部電極73dとを交互に積層した板状の振動子板を、ドット形成密度に対応させて櫛歯状に切断した状態で構成されている。そして、共通内部電極73cと個別内部電極73dとの間に電位差を与えることにより、各圧電振動子73は、積層方向と直交する振動子長手方向へ伸縮するようになっている。
【0066】
流路ユニット74は、流路形成板75を間に挟んでノズルプレート76と弾性板77を両側に積層することにより構成されている。
【0067】
流路形成板75は、ノズルプレート76に複数開設されたノズル開口51とそれぞれ連通して圧力発生室81隔壁を隔てて列設された複数の圧力発生室81と、各圧力発生室81の少なくとも一端に連通する複数のインク供給部82と、全インク供給部82が連通する細長い共通インク室83と、が形成された板材である。
【0068】
例えば、シリコンウエハーをエッチング加工することにより、細長い共通インク室83が形成され、共通インク室83の長手方向に沿って圧力発生室81がノズル開口51のピッチに合わせて形成され、各圧力発生室81と共通インク室83との間に溝状のインク供給部82が形成され得る。なお、この場合、圧力発生室81の一端にインク供給部82が接続し、このインク供給部82とは反対側の端部近傍でノズル開口51が位置するように配置されている。また、共通インク室83は、インクカートリッジ19(液体貯留部)に貯留されているインクを圧力発生室81に供給するための室であり、その長手方向のほぼ中央にインク供給管84が連通している。なお、インクカートリッジ19には、ブラックインクの他に、イエロー、シアン、マゼンタ等のカラーインクが貯留されており、各インクは、対応する圧力発生室81に供給されるようになっている。
【0069】
弾性板77は、ノズルプレート76とは反対側の流路形成板75の面に積層されており、ステンレス板87の下面側にPPS等の高分子体フィルムを弾性体膜88としてラミネート加工した二重構造を有している。そして、圧力発生室81に対応する部分のステンレス板87をエッチング加工して、圧電振動子73を当接固定するためのアイランド部89が形成されている。
【0070】
上述のように縦振動モードの圧電振動子73を具備するインクジェット式記録ヘッド8では、例えば、圧電振動子73を放電して振動子長手方向へ伸長させることにより、アイランド部89がノズルプレート76側に押圧され、アイランド部89周辺の弾性体膜88が変形して圧力発生室81が収縮するようになっている。また、圧力発生室81の収縮状態から圧電振動子73を充電して長手方向へ収縮させると、弾性体膜88の弾性により圧力発生室81が膨張するようになっている。そして、圧力発生室81を一旦膨張させてから収縮させることにより、圧力発生室81内のインク圧力が高まって、ノズル開口51からインク滴50cが吐出されるようになっている(図3(b)参照)。このように、圧力発生室81を一旦膨張させてから収縮させることにより、ノズル開口51からインクを吐出させる際に圧電振動子73に印加する駆動電圧の大きさを特に高くする必要がない。このため、インク吐出時に、インクがノズル内に急激に引き込まれてメニスカスを悪化させたり、ノズル内に気泡を取り込んだり、等の不都合を防止することができる。
【0071】
従って、このような構成を有するインクジェット式記録ヘッド8は、ノズル開口51に連通する圧力発生室81に対応して設けられた圧電振動子73の圧電振動により、圧力発生室81内のインクに圧力変動を生じさせて、ノズル開口51からインクを吐出させることができるようになっている。また、圧電振動子73に印加する駆動電圧の大きさや波形を適宜選択して、圧電振動子73の圧電振動を調節することにより、ノズル開口51からインクを吐出させない状態でメニスカス近傍のインクを微振動させることも可能である。
【0072】
このようなインクジェット式記録ヘッド8の電気的構成は図1および図4に示すように構成されている。
【0073】
すなわち、図1に示すように、インクジェット式記録ヘッド8は、電気的に順次接続されたシフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び圧電振動子73を備えている。さらに、図4に示すように、これらのシフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び圧電振動子73は、それぞれ、記録ヘッド8の各ノズル開口51毎に設けられたシフトレジスタ素子55A〜55N、ラッチ素子56A〜56N、レベルシフタ素子57A〜57N、スイッチ素子58A〜58N及び圧電振動子73A〜73Nから構成されている。
【0074】
そして、これらのシフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び制御部6は、駆動電圧供給手段として機能する。すなわち、駆動信号発生部9における所定の駆動信号から駆動電圧を生成し、記録ヘッド8の圧電振動子73に供給するようになっている。
【0075】
次に、図5を用いて、制御部6の有するインク種判断機能40、増粘度判定機能41、増粘状態判断機能42、微振動機能43、不均一増粘対策フラッシング機能44、略均一増粘対策フラッシング機能45、およびクリーニング機能46の各機能について説明する。
【0076】
インク種判断機能40は、ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの種類を判断するようになっている。
【0077】
一般に、各ノズルに供給されるインクの種類は、予め決められていることが多い。従って、インク種判断機能40は、各圧電振動子73と各圧電振動子73に対応する各ノズルとを識別し、識別した各圧電振動子73および各ノズルから各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの種類を判断するようになっている。インク種判断機能40は、このようなインク種判断方法の他に、他のインク種判断方法によっても各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの種類を判断することが可能である。例えば、インク種判断機能40は、キャリッジ21に搭載されたインクカートリッジ19から送られてくる信号に基づいて、各ノズルにおけるインクの種類を判断することも可能であり、また、メニスカス近傍のインクの種類を検知するインク検知装置を別途設置して、このインク検知装置の検知結果に基づいて、各ノズルにおけるインクの種類を判断することも可能である。
【0078】
増粘度判定機能41は、前記ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの増粘の程度を判定するために、印刷が停止している時間を計測する停止時間計測タイマー47(停止時間計測機能)を有している。
【0079】
一般に、インク溶媒は、印刷が停止している時間に応じて徐々にメニスカスから蒸発するので、印刷が停止している時間に基づいて、メニスカス近傍のインクの増粘の程度を判定することができる。増粘度判定機能41は、停止時間計測タイマー47の計測している印刷停止時間を検知することにより、メニスカス近傍のインクの増粘の程度を判定するようになっている。
【0080】
増粘状態判断機能42は、インク種判断機能40が判断したインクの種類と、増粘度判定機能41の検知した印刷停止時間と、に基づいて、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じているか否かを判断するようになっている。
【0081】
すなわち、増粘状態判断機能42は、停止時間計測タイマー47によって計測された印刷停止時間に基づいて、各ノズルのインク吐出能力を回復させるためにフラッシングおよびクリーニングのうちいずれが必要なのかを判断するようになっている。
【0082】
増粘状態判断機能42は、クリーニングが必要であると判断した場合には、フラッシングでは正常な吐出能力を回復させることができない過度の増粘が、メニスカス近傍のインクに生じていると判断する。そして、後述のクリーニング機能46によって各ノズルのクリーニングが行われるようになっている。
【0083】
フラッシングが必要であると判断された場合であって、停止時間計測タイマー47によって計測された印刷停止時間が「所定の不均一増粘発生印刷停止時間」に該当する場合には、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じていると判断するようになっている。また、増粘状態判断機能42は、印刷停止時間が「所定の不均一増粘発生印刷停止時間」に該当しない場合には、メニスカス近傍のインクに略均一な増粘が生じていると判断するようになっている。
【0084】
なお、フラッシングおよびクリーニングのうちいずれが必要なのかについての判断、および、「所定の不均一増粘発生印刷停止時間」は、インク種判断機能40により判断されたインクの種類に応じて決定されるようになっている。
【0085】
微振動機能43は、増粘状態判断機能42によってメニスカス近傍のインクが不均一な増粘状態となっていると判断された場合に、圧電振動子73を動作させて、前記圧力発生室81内のインクに微少な圧力変動を生じさせてメニスカス近傍のインクを微振動させるようになっている。
【0086】
すなわち、微振動機能43は、駆動信号発生部9からの駆動信号に基づく微振動用の駆動電圧を、シフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、およびスイッチ58を介して圧電振動子73に供給するようになっている。このように、微振動用の駆動電圧を圧電振動子73に供給することにより、圧電振動子73に微振動用の圧電振動を生じさせて、メニスカス近傍のインクを微振動させることができるようになっている。
【0087】
不均一増粘対策フラッシング機能44は、微振動機能43によってメニスカス近傍のインクを微振動させた後に、圧電振動子73を動作させて、フラッシングを行うようになっている。
【0088】
すなわち、不均一増粘対策フラッシング機能44は、駆動信号発生部9からの駆動信号に基づく不均一増粘対策フラッシング用の駆動電圧を、シフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、およびスイッチ58を介して圧電振動子73に供給するようになっている。このように、不均一増粘対策フラッシング用の駆動電圧を圧電振動子73に供給することにより、圧電振動子73に不均一増粘対策フラッシング用の圧電振動を生じさせて、フラッシングを実行させることができるようになっている。
【0089】
略均一増粘対策フラッシング機能45は、メニスカス近傍のインクに略均一な増粘が生じていると増粘状態判断機能42によって判断された場合に、圧電振動子73を動作させて、略均一増粘対策フラッシングを行うようになっている。
【0090】
すなわち、略均一増粘対策フラッシング機能45は、駆動信号発生部9からの駆動信号に基づく略均一増粘対策フラッシング用の駆動電圧を、シフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、およびスイッチ58を介して圧電振動子73に供給するようになっている。このように、略均一増粘対策フラッシング用の駆動電圧を圧電振動子73に供給することにより、圧電振動子73に略均一増粘対策フラッシング用の圧電振動を生じさせて、フラッシングを実行させることができるようになっている。
【0091】
クリーニング機能46は、フラッシングでは正常な吐出能力を回復させることができない過度の増粘がメニスカス近傍のインクに生じていると増粘状態判断機能42によって判断された場合に、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52をキャッピング機構30により封止して、ノズル形成面52とキャッピング機構30との間に密閉空間を形成するようになっている。そして、ポンプユニット31によってこの密閉空間に負圧を与えて、ノズル内や圧力発生室81内等における増粘したインクを、ノズルから強制的に吸引するようになっている。
【0092】
なお、メニスカス近傍のインクに「不均一な増粘」が生じている状態とは、メニスカス近傍のインクのうち、一部分のみが他の部分よりも増粘しており、メニスカス近傍のインク全体が不均一な粘度を有する状態を意味する。また、メニスカス近傍のインクに「略均一な増粘」が生じている状態とは、メニスカス近傍のインク全体が増粘しており、メニスカス近傍のインク全体が略均一な粘度を有する状態であって、ノズル内の増粘したインクを除去するためにフラッシングで十分に対応することができる状態を意味する。また、メニスカス近傍のインクに「過度の増粘」が生じている状態とは、メニスカス近傍のインク全体が増粘しており、メニスカス近傍のインクが略均一な粘度を有する状態であって、ノズル内の増粘したインクを除去するためにフラッシングでは十分に対応することができずクリーニングによって対応する必要がある状態を意味する。
【0093】
次に、このような構成を有する本実施の形態のインクジェット式記録装置の作用について説明する。
【0094】
まず、上述したインクジェット式記録装置における記録紙18への具体的な印刷動作について説明する。
【0095】
シフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び制御部6が駆動電圧供給手段として機能し、駆動信号発生部9において発生させた駆動信号に基づいて駆動電圧が生成され、この駆動電圧が圧電振動子73に供給される。
【0096】
圧電振動子73は、供給された駆動電圧に応じて充電或いは放電がなされ、振動子長手方向へ伸長あるいは収縮して圧電振動する。この圧電振動子73の圧電振動に応じて、圧力発生室81内では圧力変動が生じ、ノズル開口51からインクが吐出される。
【0097】
例えば、圧電振動子73が、供給された駆動電圧によって充電されて長手方向へ収縮すると、圧力発生室81は膨張して室内の圧力が低下する。これにより、ノズル開口51におけるメニスカスは、圧力発生室81側に若干引き寄せられ、また、インクカートリッジ19に貯留されている所定のインクが、圧力発生室81内に新たに供給される。
【0098】
そして、圧電振動子73が、供給された駆動電圧によって放電されて長手方向へ伸長すると、圧力発生室81は収縮して室内の圧力は上昇する。これにより、圧力発生室81内のインクは圧縮され、これに応じてノズル開口51からインクが吐出される。
【0099】
このように、圧電振動子73に供給する駆動電圧の大きさや波形等を適宜調整することにより、ノズル開口51からのインク滴の吐出量や吐出タイミング等を制御することができる。このため、圧電振動子73に適切な駆動電圧を適切なタイミングで供給することにより、ノズル開口51から所望のインクを吐出させて、文字等の画像を記録紙18に印刷することができる。
【0100】
次に、上述した印刷動作が比較的長時間行われていなかった状態で新たに印刷動作を行う場合に、新たな印刷動作が行われるまでの一連の動作について、図6のフローチャートを用いて説明する。
【0101】
例えば電源投入時や印刷開始時のように、印刷動作が比較的長時間行われていなかった状態で新たな印刷動作を行う場合、新たな印刷動作で使用される各ノズルに対して、制御部6の有する各機能に基づいてフラッシングあるいはクリーニングを行った後に、具体的な印刷動作が行われる。
【0102】
すなわち、印刷動作が比較的長時間行われていなかった状態で新たに印刷動作を行う場合、制御部6に所定の印刷指令が入力されると(STEP1)、増粘度判定機能41によって、停止時間計測タイマー47により計測されている各ノズルにおける印刷停止時間が検知される(増粘度判定工程)(STEP2)。
【0103】
また、インク種判断機能40により、各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの種類が判断される(インク種判断工程)(STEP3)。すなわち、インク種判断機能40は、上述のインク種判断方法によって各ノズルにおけるインクを識別して、各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの種類を判断する。
【0104】
そして、増粘状態判断機能42は、インク種判断機能40により判断されたインクの種類と、増粘度判定機能41により計測された印刷停止時間と、に基づいて、各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じているか否かを判断する(増粘状態判断工程)(STEP4)。
【0105】
この時、増粘状態判断機能42は、停止時間計測タイマー47によって計測された印刷停止時間に基づいて、各ノズルのインク吐出能力を回復させるためにフラッシングおよびクリーニングのうちいずれが必要なのかを判断する(STEP5)。
【0106】
増粘状態判断機能42は、クリーニングが必要であると判断した場合には、メニスカス近傍のインクに過度の増粘が生じていると判断する。
【0107】
また、増粘状態判断機能42は、フラッシングが必要であると判断した場合であって、停止時間計測タイマー47によって計測された印刷停止時間が「所定の不均一増粘発生印刷停止時間」に該当する場合には、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じていると判断し、印刷停止時間が「所定の不均一増粘発生印刷停止時間」に該当しない場合には、メニスカス近傍のインクに略均一な増粘が生じていると判断する(STEP6)。
【0108】
なお、フラッシングおよびクリーニングのうちいずれが適切なのかについての判断、および、「所定の不均一増粘発生印刷停止時間」は、インク種判断機能40により判断されたインクの種類に応じて、増粘状態判断機能42により決定されている。従って、カラー印刷のように様々なインクを用いる場合であっても、増粘状態判断機能42は、各ノズルにおけるインクの種類に応じて、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じる増粘初期における、各ノズルにおけるインクの吐出が不安定な状態となる可能性や、インクの吐出が不安定な状態となる時間帯、等を考慮して、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じているか否かを判断するようになっている。これにより、増粘状態判断機能42は、各ノズルにおけるインクの種類に応じて、不均一増粘、略均一増粘、あるいは過度の増粘の発生の有無を正確に判断することができる。
【0109】
メニスカス近傍のインクが不均一な増粘を生じていると増粘状態判断機能42によって判断されたノズルに対しては、微振動機能43により微振動動作が行われる(微振動工程)(STEP7)。
【0110】
すなわち、微振動用の駆動電圧を圧電振動子73に印可して、圧電振動子73に圧電振動を生じさせて、圧力発生室81内のインクに微少な圧力変動を生じさせる。この時、ノズル開口51からインクを吐出させない状態でメニスカス近傍のインクを微振動させるような駆動電圧が、圧電振動子73に印可される。このような微振動用の駆動電圧の一例を図7に示す。図7において、実線は、微振動用の駆動電圧の波形を示し、破線は、ノズル開口51からインクを吐出させる場合に圧電振動子73に印可される駆動電圧の波形の一例を示している。なお、図7に示すように、微振動用の駆動電圧は、ノズル開口51からインクを吐出させる場合に圧電振動子73に印可される駆動電圧よりも電位が低い。
【0111】
圧電振動子73に印可される微振動用の駆動電圧の波形は、圧電振動子73に駆動電圧を印加する際に圧電振動子73が保有する電圧から始まる波形であることが好ましい。このような波形を有する駆動電圧を圧電振動子73に印加することにより、圧電振動子73に印可される電圧の急激な変化を防いで、圧電振動子73の急激な伸長、収縮を防止して、圧力発生室81内における急激な圧力変動を防止することができる。これにより、メニスカスの挙動を安定な状態に保ち、ノズル開口51からインクを吐出させない状態で、メニスカス近傍のインクを微振動させることができる。
【0112】
このように、微振動機能43によってメニスカス近傍のインクが微振動させられると、これらのインクは撹拌され、メニスカス近傍のインクの粘度が均一化される。
【0113】
そして、微振動機能43によってメニスカス近傍のインクが微振動させられたノズルでは、不均一増粘対策フラッシング機能44によりフラッシングが行われる(不均一増粘対策フラッシング工程)(STEP8)。
【0114】
すなわち、メニスカス近傍のインクを微振動させて粘度を均一化した後に、不均一増粘対策フラッシング用の駆動電圧を圧電振動子73に印可して、圧電振動子73に圧電振動を生じさせることにより、増粘したインクをノズル開口51から吐出させてフラッシングを行う(不均一増粘対策フラッシング)。このフラッシングは、メニスカス近傍のインクの粘度が微振動により略均一化された状態で行われるので、インクの粘度差に起因するフラッシング時の不都合を防止することができる。また、フラッシングが効果的に行われ、印刷に適したメニスカスを効率良く形成することができる。
【0115】
一方、増粘状態判断機能42において、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘は生じていないが略均一な増粘は生じていると判断されたノズルに対しては、略均一増粘対策フラッシング機能45によりフラッシングが行われる(略均一増粘対策フラッシング工程)(STEP9)。
【0116】
すなわち、メニスカス近傍のインクを微振動させることなく、略均一増粘対策フラッシング用の駆動電圧を圧電振動子73に印可して、圧電振動子73に圧電振動を生じさせることにより、ノズル開口51から増粘したインクを吐出させてフラッシングを行う(略均一増粘対策フラッシング)。メニスカス近傍のインクが略均一な増粘を生じている場合には、メニスカス近傍のインクの粘度は略均一な状態となっている。このため、メニスカス近傍のインクを微振動させなくても、メニスカス近傍のインクの粘度が略均一な状態でフラッシングが行われるので、インクの粘度差に起因するフラッシング時の不都合を防止することができる。また、フラッシングにより、増粘したインクを排除して、所望の粘度を有するフレッシュなインクによって印刷を行うことが可能となる。
【0117】
一方、増粘状態判断機能42において、メニスカス近傍のインクに、不均一な増粘は生じていないが過度の増粘が生じていると判断されたノズルに対しては、クリーニング機能46によりクリーニングが行われる(クリーニング工程)(STEP10)。
【0118】
すなわち、クリーニング機能46によって、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52をキャッピング機構30により封止して、ノズル形成面52とキャッピング機構30との間に密閉空間を形成する。そして、ポンプユニット31により密閉空間に負圧を与えて、ノズル内や圧力発生室81内等における増粘したインクを、強制的にノズルから吸引する。これにより、当該ノズルでは、増粘したインクが除去され、印刷に適したメニスカスが形成される。このように、ノズル内のインクの増粘が過度に進行した場合であっても、増粘したインクがクリーニングによってノズルから除去され、このノズルにおけるインク吐出能力は回復される。
【0119】
このように、印刷動作が比較的長時間行われていなかった状態で新たに印刷動作を行う場合には、上述のようにして不均一増粘対策フラッシング、略均一増粘対策フラッシング、或いはクリーニングが行われ、各ノズルでは、増粘したインクが取り除かれて、印刷に適したメニスカスが形成される。そして、このようなフラッシング動作あるいはクリーニング動作に引き続いて、上述した印刷動作が行われ、記録紙18に文字等の画像が印刷される(STEP11)。
【0120】
以上説明したように本実施の形態によれば、フラッシング時にメニスカスが不均一増粘状態となっている場合には、制御部6の各機能に基づき、具体的なフラッシング動作に先立って、メニスカス近傍のインクが微振動させられる。これにより、メニスカス近傍のインク全体の粘度が略均一化された状態で、具体的なフラッシング動作が行われ、フラッシングを効果的に行うことができる。
【0121】
このように、フラッシングを効果的に行うことにより、フラッシング時に吐出させるインク滴の数(フラッシングショット数)を減らすことができ、ノズルのインク吐出能力を回復させるために必要な時間を短縮化することができるとともに、フラッシング時に吐出させるインク量を減少させることができる。また、インクの粘度差に起因する不都合を防止することができ、例えば、フラッシング時に吐出されるインクが正規の方向からずれた方向へ飛翔したり、フラッシングの際に気泡がノズル内に取り込まれてしまったり、というような不都合を防止することができ、安定した状態で適切なフラッシングを行うことができる。
【0122】
また、印刷停止時間が比較的長時間となって、フラッシング時にメニスカスが略均一増粘状態となっている場合には、メニスカス近傍のインク全体の粘度が略均一となっているので、制御部6の各機能に基づき、メニスカス近傍のインクを微振動させることなく、具体的なフラッシング動作を行うことができる。このように、メニスカス近傍のインク全体の粘度を略均一にした状態でフラッシングを行うので、安定な状態でフラッシングを行うことができる。また、メニスカス近傍のインクを微振動させずに具体的なフラッシング動作が行われるので、インク吐出能力を回復させるための一連の動作に要する時間が不必要に長期化することを防ぐことができる。
【0123】
ところで、インク吐出動作やメニスカス近傍のインクの微振動動作は、圧電振動子73に印加される駆動電圧の大きさや波形によって変動する。このため、圧電振動子73に印加する駆動電圧の大きさや波形を調整することにより、インクの吐出挙動やメニスカスの挙動を容易に制御することができる。
【0124】
また、上述のようなインクジェット式記録装置では、各種のカラーインクの他に、顔料インクや染料インク等といった様々なタイプのインクを、ノズル開口51から吐出させることができる。特に、顔料インクは、印刷動作が比較的長時間行われなかった場合に、メニスカス近傍で増粘し易く、ノズル開口51部において固体状で付着して、インクの吐出を阻害することがある。しかしながら、メニスカス近傍の顔料インクに不均一な増粘が生じている場合であっても、上述した制御部6の各機能に基づき、フラッシング動作の前に顔料インクを微振動させることにより、メニスカス近傍のインクの不均一な増粘は解消され、フラッシングを効果的に行うことができる。
【0125】
なお、フラッシング或いはクリーニングは、印刷動作が比較的長時間行われていなかった場合に、ノズルのインク吐出能力を回復させるために行われるのものである。従って、例えば電源投入時あるいは印刷開始時に、制御部6のインク種判断機能40、増粘度判定機能41、増粘状態判断機能42、微振動機能43、不均一増粘対策フラッシング機能44、略均一増粘対策フラッシング機能45、クリーニング機能46といった各機能を実施することができるようにすることが好ましい。電源投入時や印刷開始時の直前は印刷が行われていないので、電源投入時や印刷開始時には、ノズル開口51からインクが吐出されていない状態が比較的長時間継続している可能性が高い。このため、電源投入時あるいは印刷開始時にフラッシング或いはクリーニングを行うことは非常に効果的である。
【0126】
また、メニスカス近傍のインクの粘度を可能な限り均一化させる観点からは、できるだけ短い周期で、メニスカス近傍のインクを微振動させることが好ましいため、圧電振動子73に印加する電圧の周波数は高い周波数とすることが望ましい。しかしながら、その一方で、圧電振動子73に印加する電圧の周波数を過度に高周波数にすると、メニスカスの挙動が不安定となり、微振動動作後のフラッシング動作や印刷動作に悪影響を及ぼすことがある。従って、圧電振動子73に印加する電圧の周波数は、メニスカスの挙動を安定に保つことができる程度の高周波数とすることが好ましい。
【0127】
次に、上述した本実施の形態の一変形例について説明する。
【0128】
制御部6の増粘度判定機能41は、停止時間計測タイマー47(停止時間計測機能)の代わりに、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52がキャッピング機構30により封止されているキャッピング時間を計測するキャッピング時間計測タイマー(キャッピング時間計測機能)48を有していてもよい。
【0129】
この場合、制御部6の増粘度判定機能41は、停止時間計測タイマー47により計測されている各ノズルにおけるキャッピング時間を検知することにより、メニスカス近傍のインクの増粘の程度を判定するようになっている。
【0130】
そして、制御部6の増粘状態判断機能42は、インク種判断機能40において判断されたインクの種類と、増粘度判定機能41により検知されたキャッピング時間と、に基づいて、各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じているか否かを判断するようになっている。
【0131】
他の構成は上述した本実施の形態と略同一である。上述した本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0132】
本変形例では、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52がキャッピング機構30により比較的長時間封止されている状態で新たに印刷動作を行う場合に、上述した増粘度判定工程、インク種判断工程、増粘状態判断工程、微振動工程、不均一増粘対策フラッシング工程、略均一増粘対策フラッシング工程、およびクリーニング工程といった各工程が行われるようになっている。
【0133】
すなわち、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52がキャッピング機構30により比較的長時間封止されている状態で新たな印刷動作を行う場合、制御部6に所定の印刷指令が入力されると、増粘度判定機能41によって、キャッピング時間計測タイマー48により計測されている各ノズルにおけるキャッピング時間が検知される(増粘度判定工程)。
【0134】
また、インク種判断機能40により、各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクの種類が判断される(インク種判断工程)。
【0135】
そして、増粘状態判断機能42は、インク種判断機能40により判断されたインクの種類と、増粘度判定機能41により計測されたキャッピング時間と、に基づいて、各ノズル開口51におけるメニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じているか否かを判断する(増粘状態判断工程)。
【0136】
この時、増粘状態判断機能42は、キャッピング時間計測タイマー48によって計測されたキャッピング時間に基づいて、各ノズルのインク吐出能力を回復させるためにフラッシングおよびクリーニングのうちいずれが必要なのかを判断する。
【0137】
増粘状態判断機能42は、クリーニングが必要であると判断した場合には、メニスカス近傍のインクに過度の増粘が生じていると判断する。
【0138】
また、増粘状態判断機能42は、フラッシングが必要であると判断した場合であって、キャッピング時間計測タイマー48によって計測されたキャッピング時間が「所定の不均一増粘状態時間」に該当する場合には、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘が生じていると判断し、キャッピング時間が「所定の不均一増粘状態時間」に該当しない場合には、メニスカス近傍のインクに略均一な増粘が生じていると判断する。
【0139】
なお、フラッシングおよびクリーニングのうちいずれが適切なのかについての判断、および、「所定の不均一増粘状態時間」は、インク種判断機能40により判断されたインクの種類に応じて、増粘状態判断機能42により決定されている。従って、カラー印刷のように様々なインクを用いる場合であっても、増粘状態判断機能42は、各ノズルにおけるインクの種類に応じて、不均一増粘、略均一増粘、あるいは過度の増粘の発生の有無を確実に判断することができる。
【0140】
メニスカス近傍のインクが不均一な増粘を生じていると増粘状態判断機能42によって判断されたノズルに対しては、微振動機能43により微振動動作が行われる(微振動工程)。
【0141】
そして、微振動機能43によってメニスカス近傍のインクが微振動させられたノズルでは、不均一増粘対策フラッシング機能44によりフラッシングが行われる(不均一増粘対策フラッシング工程)。
【0142】
一方、増粘状態判断機能42において、メニスカス近傍のインクに不均一な増粘は生じていないが略均一な増粘は生じていると判断されたノズルに対しては、略均一増粘対策フラッシング機能45によりフラッシングが行われる(略均一増粘対策フラッシング工程)。
【0143】
一方、増粘状態判断機能42において、メニスカス近傍のインクに、不均一な増粘は生じていないが過度の増粘が生じていると判断されたノズルに対しては、クリーニング機能46によりクリーニングが行われる(クリーニング工程)。
【0144】
このように、インクジェット式記録ヘッド8のノズル形成面52がキャッピング機構30により比較的長時間封止されている状態で新たに印刷動作を行う場合には、上述のようにして不均一増粘対策フラッシング、略均一増粘対策フラッシング、或いはクリーニングが行われ、各ノズルでは、増粘したインクが取り除かれて、印刷に適したメニスカスが形成される。そして、このようなフラッシング動作あるいはクリーニング動作に引き続いて、上述した印刷動作が行われ、記録紙18に文字等の画像が印刷される。
【0145】
以上説明したように本変形例においても、上記の本実施の形態と同様に、フラッシング時にメニスカスが不均一増粘状態となっている場合には、制御部6の各機能に基づき、具体的なフラッシング動作に先立って、メニスカス近傍のインクが微振動させられる。これにより、メニスカス近傍のインク全体が略均一な粘度となって具体的なフラッシング動作が行われるので、フラッシングを効果的に行うことができる。
【0146】
また、キャッピング時間が比較的長時間となって、フラッシング時にメニスカス近傍のインクが略均一な増粘を生じている場合には、メニスカス近傍のインク全体の粘度が略均一となっているので、制御部6の各機能に基づき、メニスカス近傍のインクを微振動させることなく具体的なフラッシング動作が行われる。このため、安定な状態でフラッシングを行うことができ、また、インク吐出能力を回復させるための一連の動作に要する時間が不必要に長期化することを防ぐことができる。
【0147】
なお、上記の本実施の形態及びその変形例では、縦振動モードの圧電振動子73を圧力発生素子として使用した記録ヘッド8を例示したが、他の圧力発生素子を用いることも可能であり、例えば、たわみ振動モードの圧電振動子を用いることもできる。
【0148】
たわみ振動モードの圧電振動子とは、圧力発生室の外壁に取り付けられた圧電振動子のたわみを利用して圧力発生室内の圧力を変動させる圧電振動子であって、例えば特開2001−260369において開示されているようなタイプのたわみ振動モードの圧電振動子が考えられる。
【0149】
たわみ振動モードの圧電振動子を使用した記録ヘッドは、所定の駆動電圧を当該圧電振動子に印可して充電、放電を行い、当該圧電振動子をたわませる。このように圧電振動子をたわませることにより、圧力発生室の外壁は当該圧電振動子によって押圧され、圧力発生室内の圧力は変動させられる。
【0150】
そして、このたわみ振動モードの記録ヘッドを用いた場合でも、上記の本実施の形態およびその変形例における場合と同様の効果を得ることができる。
【0151】
なお、上記の本実施の形態及びその変形例では、プリンタコントローラ1はコンピュータシステムによって構成されている。
【0152】
また、制御部6の有する前記各機能をコンピュータシステムにより実現させるためのプログラムや、このプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を利用することも可能である。
【0153】
更に、制御部6の有する前記各機能が、コンピュータシステム上で動作するOS等のプログラムによって実現される場合、当該OS等のプログラムを制御する各種命令を含むプログラムや、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を利用することも可能である。
【0154】
なお、上記の本実施の形態及びその変形例では、インクジェット式記録装置に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、等の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用することができる。
【0155】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かが判断され、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断された場合には、フラッシングが行われる前に、メニスカス近傍の液体が微振動させられる。
【0156】
これにより、不均一な増粘を生じてメニスカス近傍の液体全体が不均一な粘度を有する場合であっても、当該微振動によってメニスカス近傍の液体の粘度が均一化され、不均一な増粘を解消した状態でフラッシングが行われる。このため、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じている場合であっても、フラッシングを効果的に行うことができ、ノズルの液体吐出能力を回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるインクジェット式記録装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【図2】インクジェット式記録装置の斜視図であり、(a)は装置全体の概略構成を示す図であり、(b)はリニアエンコーダおよびスリット検出器を上方から見た図であり、(c)はリニアエンコーダおよびスリット検出器を側方から見た図である。
【図3】縦振動モードの圧電振動子を用いた記録ヘッドを示す図であり、(a)は全体の概略構成を示す図であり、(b)はノズル開口部分の拡大図である。
【図4】記録ヘッドにおける電気的構成を説明するブロック図である。
【図5】制御部の有する各機能を示す概略図である。
【図6】インクジェット式記録装置において印刷動作に至るまでの一連の動作を示すフローチャートである。
【図7】メニスカス近傍のインクを微振動させる場合に圧電振動子に印加する微振動用の駆動電圧の一例を示す図である。
【図8】ノズル開口におけるメニスカスを形成するインクの増粘状態を示す図である。
【符号の説明】
1 プリンタコントローラ
2 プリントエンジン
6 制御部
8 記録ヘッド
16 キャリッジ機構
17 紙送り機構
18 記録紙
19 インクカートリッジ
20 ガイド部材
21 キャリッジ
30 キャッピング機構
31 ポンプユニット
40 インク種判断機能
41 増粘度判定機能
42 増粘状態判断機能
43 微振動機能
44 不均一増粘対策フラッシング機能
45 略均一増粘対策フラッシング機能
46 クリーニング機能
47 停止時間計測タイマー
48 キャッピング時間計測タイマー
50a、50b、50c インク
51 ノズル開口
52 ノズル形成面
73 圧電振動子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a flushing method for the liquid ejecting apparatus, and more particularly, to a liquid ejecting apparatus and a liquid ejecting apparatus that can recover a liquid ejecting capability of a nozzle by ejecting a liquid having increased viscosity in the vicinity of a meniscus from a nozzle opening. Flushing method.
[0002]
[Prior art]
In an ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus) such as an ink jet printer or a plotter, a recording head is moved along a main scanning direction and a recording paper (a type of printing recording medium) is moved along a sub scanning direction. By ejecting ink droplets (liquid droplets) from the nozzle openings of the recording head in conjunction with this movement, an image (character) is printed on recording paper. The ejection of the ink droplets is performed, for example, by expanding and contracting a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening.
[0003]
Since the ink near the meniscus is exposed to air at the nozzle opening portion of such a recording head, the ink solvent (for example, water) evaporates gradually. Due to the evaporation of the ink solvent, the viscosity of the ink near the meniscus increases, and the image quality of the image recorded on the recording paper deteriorates. That is, when the viscosity of the ink near the meniscus increases and thickens, the ejected ink droplets are dragged by the thickened ink and fly in a direction deviated from the normal direction, or clogging of the nozzle may occur. Sometimes. For this reason, when printing an image (characters, etc.) on recording paper, it is very important to eliminate the viscosity increase of the ink near the meniscus. The “meniscus” is the free surface of the ink exposed at the nozzle opening.
[0004]
By performing operations such as "flushing" and "cleaning" to eliminate various inconveniences caused by thickening of the ink, the thickened ink is discharged from the nozzles and the ink droplet ejection capability of the nozzles is restored. It is widely done.
[0005]
"Flushing" is to restore the ink discharge capability of the nozzles by applying a drive signal irrelevant to print data to the piezoelectric vibrator, for example, and discharging the thickened ink around the nozzle openings before printing before printing. is there. The "cleaning" is performed when the above-mentioned "flushing" cannot sufficiently restore the ink discharge capability of the nozzle, and by applying a negative pressure to the nozzle with a suction pump, the inside of the nozzle or the pressure is reduced. This is to forcibly suction the thickened ink in the generation chamber or the like in advance.
[0006]
In cleaning, ink is forcibly sucked by a suction pump, so that the amount of ink consumed is larger than in flushing. Therefore, from the viewpoint of increasing the effective ink amount usable for printing and keeping the waste liquid volume small, it is preferable to recover the ink droplet ejection ability by flushing, and it is desired to perform flushing as effectively as possible. .
[0007]
In view of such circumstances, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-117993, an ink jet recording apparatus capable of effectively executing flushing by finely vibrating the thickened ink near the nozzle opening before normal flushing. Has been proposed. According to this ink jet recording apparatus, it is possible to widen the range of thickening of ink in which the ink ejection ability can be restored only by flushing, and to increase the thickening of ink which could not be dealt with conventionally without cleaning. Can be dealt with by flushing.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the viscosity of the ink in the vicinity of the meniscus gradually increases with the passage of time. In particular, the increase in the viscosity of the ink in a short period of time after the evaporation of the ink solvent has started is usually shown in FIGS. ) And (c). FIGS. 8A, 8B, and 8C are enlarged views of the nozzle opening, and are conceptual diagrams showing the progress of thickening of the ink near the meniscus at the nozzle opening.
[0009]
The ink in the vicinity of the meniscus in the nozzle opening 51 is composed of only the ink 50a that has not thickened before the ink solvent evaporates (see FIG. 8A). From the nozzle opening toward the center of the nozzle opening (see FIG. 8B). Finally, the entire meniscus is constituted by the ink 50b whose viscosity has been increased to a predetermined viscosity (see FIG. 8C).
[0010]
Thereafter, the viscosity of the ink further proceeds from the nozzle opening toward the inside of the nozzle.
[0011]
As described above, in the process of increasing the viscosity of the ink in a short period of time (for example, about 1 second to 15 minutes in a low humidity environment of 0 ° C. to 40 ° C.) after the evaporation of the ink solvent starts, the vicinity of the meniscus (See FIG. 8 (b)) in which the ink is composed of ink having non-uniform viscosity (non-uniform thickening of the ink near the meniscus in the initial stage of thickening). (See FIGS. 8 (a) and 8 (c)).
[0012]
When flushing is performed in a state in which the ink near the meniscus has non-uniform thickening, the viscosity of the ink may cause the meniscus to become unstable, for example, the meniscus may enter obliquely and deeply. There is not preferred. Also, when the ink ejected from the nozzle opening during flushing is dragged by the thickened ink 50b, the ink is not ejected in an appropriate direction from the nozzle opening, or bubbles are taken into the nozzle opening. There is.
[0013]
On the other hand, when the viscosity of the ink further increases from the above-mentioned non-uniform thickening state and the viscosity of the entire ink near the meniscus becomes substantially uniform, the behavior of the meniscus during flushing becomes relatively stable, Ink can be ejected from the opening in an appropriate direction. Therefore, in this case, the ink discharge capability of the nozzle can be appropriately restored only by flushing.
[0014]
When the viscosity of the ink further increases, flushing cannot sufficiently cope with it, and cleaning is required to restore the ink discharge capability of the nozzle.
[0015]
As described above, in order to recover the ink discharging ability of the nozzle deteriorated by the thickening of the ink by flushing, in addition to the case where the evaporation of the ink solvent progresses and the whole ink near the meniscus thickens, the ink near the meniscus also increases. It is necessary to perform appropriate flushing even when a part of the ink is thickened to be in an unevenly thickened state.
[0016]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and performs effective flushing to discharge liquid from a nozzle even when the liquid near the meniscus is in an unevenly thickened state. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus and a flushing method for the liquid ejecting apparatus, which can restore the ability.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a liquid ejecting head that causes a pressure change in the liquid in the pressure generation chamber to discharge the liquid from the nozzle opening by a pressure generation element provided corresponding to the pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, A liquid storage unit that stores the liquid supplied to the pressure generation chamber, and a control unit that performs the flushing by discharging the liquid from the nozzle opening by operating the pressure generation element. A thickening judgment function for judging the degree of thickening of the liquid near the meniscus at the nozzle opening; and a liquid thickening near the meniscus based on the degree of thickening of the liquid near the meniscus determined by the thickening judging function. A thickening state judgment function for judging whether or not a uniform thickening has occurred, and the liquid near the meniscus is unevenly thickened by the thickening state judgment function. When it is determined that the pressure generating element is operated, a minute pressure fluctuation is generated in the liquid in the pressure generating chamber, and the liquid near the meniscus is finely vibrated. A liquid ejecting apparatus, comprising: a non-uniform thickening countermeasure flushing function for performing flushing by operating the pressure generating element after microvibrating a nearby liquid.
[0018]
Here, the state where “non-uniform thickening” occurs in the liquid near the meniscus means that, of the liquid near the meniscus, only a part of the liquid is thicker than the other parts, and the entire liquid near the meniscus is It means a state having an uneven viscosity.
[0019]
The thickening determining function has a stop time measuring function for measuring a time during which printing is stopped, and the thickening state determining function includes a printing stop time measured by the stop time measuring function that is not a predetermined time. If the print stop time corresponds to the uniform thickening occurrence printing, it is preferable to determine that the liquid near the meniscus has uneven viscosity.
[0020]
The recording head further includes capping means for sealing the nozzle forming surface, and the thickening state determining function has a capping time measuring function for measuring a capping time during which the nozzle forming surface is sealed by the capping means. However, the thickening state determination function, when the capping time measured by the capping time measurement function corresponds to a predetermined non-uniform thickening state time, uneven thickening occurs in the liquid near the meniscus. It is preferable to determine that there is.
[0021]
When the control means determines that the liquid in the vicinity of the meniscus does not cause uneven thickening by the thickening state determination function, the control means operates the pressure generating element to perform flushing. It is preferable to further have a function.
[0022]
The state where “substantially uniform thickening” occurs in the liquid near the meniscus means that the entire liquid near the meniscus is thickening and the entire liquid near the meniscus has a substantially uniform viscosity, and the nozzle Means a state in which flushing is sufficient to remove the thickened liquid therein.
[0023]
The control means further has a liquid type determination function for determining the type of liquid near the meniscus, and the thickening state determination function considers the type of liquid determined by the liquid type determination function, It is preferable to determine whether or not the liquid has uneven viscosity.
[0024]
It is preferable that the pressure generating element is a piezoelectric vibrator, and that the piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator causes a pressure change in the pressure generating chamber.
[0025]
When the liquid near the meniscus is finely vibrated by the fine vibration function, the waveform of the driving voltage applied to the piezoelectric vibrator is a voltage held by the piezoelectric vibrator when the driving voltage is applied to the piezoelectric vibrator. It is preferable that the waveform starts from.
[0026]
It is preferable that the functions of the control unit are executed when the power of the liquid ejecting apparatus is turned on or when printing is started.
[0027]
The liquid discharged from the nozzle opening preferably contains a pigment.
[0028]
The present invention is a liquid ejecting head that causes a pressure change in the liquid in the pressure generation chamber to discharge the liquid from the nozzle opening by a pressure generation element provided corresponding to the pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, A liquid storage unit that stores the liquid supplied to the pressure generation chamber, and in a flushing method of a liquid ejecting apparatus including: a thickening determination step of determining a degree of thickening of a liquid near a meniscus at the nozzle opening; A thickening state determining step of determining whether the liquid near the meniscus has undergone uneven thickening based on the degree of thickening of the liquid near the meniscus determined in the thickening determining step; When it is determined in the viscosity determination step that the liquid in the vicinity of the meniscus has undergone uneven thickening, the pressure generating element is operated to apply the liquid in the pressure generating chamber to the liquid in the pressure generating chamber. A micro-vibration step of causing small pressure fluctuations to finely vibrate the liquid near the meniscus, and, after finely vibrating the liquid near the meniscus in the micro-vibration step, operating the pressure generating element to perform a non-uniform A flushing method for a liquid ejecting apparatus, comprising: a thickening countermeasure flushing step.
[0029]
The thickening determining step includes a stop time measuring step of measuring a time during which printing is stopped, and the thickening state determining step includes determining that the printing stop time measured by the stop time measuring step is a predetermined time. If the print stop time corresponds to the uniform thickening occurrence printing, it is preferable to determine that the liquid near the meniscus has uneven viscosity.
[0030]
The liquid ejecting apparatus further includes a capping unit that seals a nozzle forming surface of the recording head, and the thickening state determination step measures a capping time during which the nozzle forming surface is sealed by the capping unit. The method further comprises a capping time measuring step, wherein the thickening state determining step includes the step of determining whether the capping time measured by the capping time measuring step corresponds to a predetermined non-uniform thickening state time. It is preferable to determine that a thickening has occurred.
[0031]
When it is determined in the thickening state determining step that the liquid in the vicinity of the meniscus does not cause uneven thickening, the method further includes a substantially uniform thickening countermeasure flushing step of operating the pressure generating element to perform flushing. Is preferred.
[0032]
The method further includes a liquid type determination step of determining a type of liquid in the vicinity of the meniscus, and the thickening state determination step includes determining whether the liquid in the vicinity of the meniscus is non-uniform in consideration of the type of liquid determined in the liquid type determination step. It is preferable to determine whether or not any thickening has occurred.
[0033]
It is preferable that the pressure generating element is a piezoelectric vibrator, and that the piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator causes a pressure change in the pressure generating chamber.
[0034]
When the liquid near the meniscus is finely vibrated in the fine vibration step, the waveform of the drive voltage applied to the piezoelectric vibrator is a voltage held by the piezoelectric vibrator when the drive voltage is applied to the piezoelectric vibrator. It is preferable that the waveform starts from.
[0035]
It is preferable that the respective steps of the control unit are executed when the power of the liquid ejecting apparatus is turned on or when printing is started.
[0036]
The liquid discharged from the nozzle opening preferably contains a pigment.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0038]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are perspective views of the ink jet recording apparatus, in which FIG. 2A is a diagram illustrating a schematic configuration of the entire apparatus, FIG. 2B is a view of the linear encoder and the slit detector as viewed from above, and FIG. () Is a view of the linear encoder and the slit detector as viewed from the side. 3A and 3B are diagrams illustrating a recording head using a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode, wherein FIG. 3A is a diagram illustrating the overall schematic configuration, and FIG. 3B is an enlarged view of a nozzle opening. FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the recording head. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating each function of the control unit. FIG. 6 is a flowchart showing a series of operations up to the printing operation. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a micro-vibration drive voltage applied to the piezoelectric vibrator when the ink near the meniscus is micro-vibrated.
[0039]
The liquid ejecting apparatus according to the present embodiment is an ink jet recording apparatus (ink jet printer), and includes a printer controller 1 and a print engine 2 as shown in FIG.
[0040]
As shown in FIG. 1, the printer controller 1 includes an external interface 3 (external I / F), a RAM 4 for temporarily storing various data, a ROM 5 for storing a control program and the like, a CPU, and the like. Control unit (control means) 6, an oscillation circuit 7 for generating a clock signal, a drive signal generation unit 9 for generating a drive signal to be supplied to an ink jet recording head (liquid ejecting head) 8, a drive signal, printing An internal interface 10 (internal I / F) for transmitting dot pattern data (bitmap data) and the like developed based on the data to the print engine 2.
[0041]
Further, the printer controller 1 transmits the information recorded in the memory card 11 to the control unit 6, a memory card 11, which is a kind of a recording medium detachably held, a card slot 12 functioning as a recording medium holding unit. And a card interface 13 (card I / F). The memory card 11 records data on the waveform of the drive signal. As a recording medium other than the memory card 11, for example, a floppy disk, a hard disk, a magneto-optical disk, or the like can be used.
[0042]
The external I / F 3 receives, for example, print data including a character code, a graphic function, and image data from a host computer (not shown). In addition, a busy signal (BUSY) and an acknowledge signal (ACK) are output to a host computer or the like via the external I / F3.
[0043]
The RAM 4 has a reception buffer 4A, an intermediate buffer 4B, an output buffer 4C, a work memory, and (not shown). The reception buffer 4A temporarily stores the print data received via the external I / F 3, the intermediate buffer 4B stores the intermediate code data converted by the control unit 6, and the output buffer 4C stores the dot pattern. It is designed to store data. Here, the dot pattern data is print data obtained by decoding (translating) intermediate code data (for example, gradation data).
[0044]
The ROM 5 stores font data, graphic functions, and the like, in addition to a control program (control routine) for performing various data processing.
[0045]
The control unit 6 performs various controls according to a control program stored in the ROM 5. For example, the print data in the reception buffer 4A is read, and the print data is converted into intermediate code data, and the intermediate code data is stored in the intermediate buffer 4B. Further, the control unit 6 analyzes the intermediate code data read from the intermediate buffer 4B, and develops (decodes) the dot pattern data by referring to the font data and graphic functions stored in the ROM 5. I have. Then, after performing the necessary decoration processing, the control section 6 stores the dot pattern data in the output buffer 4C.
[0046]
When one line of dot pattern data recordable by one main scan of the ink jet recording head 8 is obtained, the dot pattern data of one line is sequentially transferred from the output buffer 4C to the ink jet recording head 10 through the internal I / F 10. The data is output to the recording head 8. When one line of dot pattern data is output from the output buffer 4C, the expanded intermediate code data is deleted from the intermediate buffer 4B, and the expansion processing for the next intermediate code data is performed.
[0047]
Further, as shown in FIG. 5, the control unit 6 includes an ink type determining function (liquid type determining function) 40, a thickening determining function 41, a thickening state determining function 42, a fine vibration function 43, and a non-uniform thickening countermeasure flushing. It has a function 44, a flushing function 45 for countermeasures for almost uniform thickening and a cleaning function 46. As will be described later, by executing these functions of the control section 6, flushing and cleaning are effectively performed, and a meniscus suitable for printing is formed at each nozzle opening 51.
[0048]
The drive signal generation unit 9 discharges a drive signal (discharge drive signal) for discharging ink from the nozzle opening 51 during printing or flushing, and finely vibrates ink near the meniscus to generate ink near the nozzle opening 51. And a driving signal for micro-vibration (micro-vibration driving signal) for stirring. Then, the drive signal generating section 9 can output a predetermined drive signal selected from the ejection drive signal and the fine vibration drive signal to the internal I / F.
[0049]
The drive signal generator 9 can be configured by a logic circuit or a control circuit configured by a CPU, a ROM 5, a RAM 4, and the like.
[0050]
On the other hand, the print engine 2 includes a carriage mechanism 16, a paper feed mechanism 17, and an ink jet recording head 8.
[0051]
As shown in FIGS. 2A to 2C, the carriage mechanism 16 is movably attached to the guide member 20 and can mount the ink jet recording head 8 and the ink cartridge 19 thereon. A timing belt 24 that is bridged between the driving pulley 22 and the driven pulley 23 and connected to the carriage 21, a pulse motor 25 that rotates the driving pulley 22, and that is parallel to the width direction (main scanning direction) of the recording paper 18. A linear encoder 27 installed in a printer housing 26 in a proper state, and a slit detector 29 attached to the carriage 21 and capable of detecting a plurality of slits 28 of the linear encoder 27.
[0052]
The linear encoder 27 of the present embodiment is a transparent thin plate member, and has slits 28 formed at a pitch of 360 dpi, as shown in FIG. The slit detector 29 can be configured by, for example, a photo interrupter.
[0053]
According to such a carriage mechanism 16, the operation of the pulse motor 25 causes the carriage 21 to reciprocate along the width direction (main scanning direction) of the recording paper 18, and accordingly, the inkjet mounted on the carriage 21. The type recording head 8 also moves along the main scanning direction. The movement of the carriage 21 is performed starting from the reference position on the home position side.
[0054]
Here, the home position is a position where the carriage 21 waits when printing is not performed for a long time, such as when the power is not turned on. In the present embodiment, a home position is provided at the right end in FIG. At this home position, a capping mechanism 30 that can seal the nozzle forming surface 52 formed on the ink jet recording head 8 is provided.
[0055]
On the other hand, the reference position is set to a position slightly to the left of the home position. Specifically, a reference position is set between the right edge of the recording paper 18 and the capping mechanism 30.
[0056]
When the carriage 21 moves, the slit detector 29 moves together with the carriage 21. Along with this movement, the slit detector 29 sequentially detects the plurality of slits 28 of the linear encoder 27 and outputs a pulse-like detection signal corresponding to the pitch of the slits 28. The control unit 6 recognizes the position of the ink jet recording head 8 based on the detection signal from the slit detector 29.
[0057]
More specifically, the control unit 6 resets the count value of the position counter in a state where the carriage 21 is located at the reference position, and outputs a rising pulse (detection) from the slit detector 29 output as the carriage 21 moves. Signal) and counts up the position counter each time a pulse is received. Thus, the count value of the position counter becomes head position information indicating the position of the carriage 21, that is, the scanning position of the ink jet recording head 8. Here, the position counter may be provided, for example, in a work memory (not shown) of the RAM 4, but the counter may be provided separately.
[0058]
Therefore, the linear encoder 27 and the slit detector 29 function as scanning position information output means. That is, information (detection signal) relating to the position of the ink jet recording head 8 is output by the linear encoder 27 and the slit detector 29 with the main scanning of the carriage 21 (ink jet recording head 8). The control unit 6 and the position counter (RAM 4) function as a scanning position holding unit. That is, the updated count value after updating the count value (head position information) of the position counter based on the detection signal from the slit detector 29 is held by the control unit 6 and the position counter (RAM4). It has become.
[0059]
The capping mechanism 30 provided at the home position seals the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 when the ink jet recording head 8 mounted on the carriage 21 moves to the home position. And a closed space is formed between them. As described above, by sealing the nozzle forming surface 52 by the capping mechanism 30, the evaporation of the ink solvent from the meniscus in the nozzle opening 51 can be effectively prevented.
[0060]
A pump unit 31 is provided below the capping mechanism 30. The pump unit 31 is attached to the capping mechanism 30 via an ink discharge pipe (not shown) so that a negative pressure can be applied to the closed space formed by the nozzle forming surface 52 and the capping mechanism 30. Has become.
[0061]
A wiping unit 32 is provided near the recording area of the capping mechanism 30. The wiping means 32 is arranged so as to be able to advance and retreat in the horizontal direction with respect to the movement locus of the ink jet recording head 8, for example, and has an elastic plate such as rubber. The wiping unit 32 is configured to wipe the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 as necessary when the carriage 21 reciprocates to the capping mechanism 30 side.
[0062]
The paper feed mechanism 17 includes a paper feed motor, a paper feed roller, and the like, and can sequentially feed the recording paper 18 in conjunction with the recording operation of the ink jet recording head 8. That is, the paper feed mechanism 17 can move the recording paper 18 in the sub-scanning direction of the recording paper 18.
[0063]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the ink jet recording head 8 includes a piezoelectric vibrator 73 in a longitudinal vibration mode.
[0064]
That is, as shown in FIG. 3 (a), a comb-shaped piezoelectric vibrator 73 is inserted from one opening into a storage chamber 72 of a box-shaped case 71 made of plastic, for example, as shown in FIG. Then, the comb-like tip 73a faces the other opening. A channel unit 74 is joined to the surface (lower surface) of the case 71 on the other opening side, and each comb-shaped tip 73 a is fixed to a predetermined portion of the channel unit 74.
[0065]
The piezoelectric vibrator 73 is obtained by cutting a plate-shaped vibrator plate in which common internal electrodes 73c and individual internal electrodes 73d are alternately stacked with a piezoelectric body 73b interposed therebetween, in a comb-teeth shape corresponding to the dot formation density. It is configured. By applying a potential difference between the common internal electrode 73c and the individual internal electrode 73d, each piezoelectric vibrator 73 expands and contracts in the vibrator longitudinal direction orthogonal to the lamination direction.
[0066]
The channel unit 74 is configured by laminating a nozzle plate 76 and an elastic plate 77 on both sides with a channel forming plate 75 interposed therebetween.
[0067]
The flow path forming plate 75 communicates with the plurality of nozzle openings 51 formed in the nozzle plate 76, and the pressure generating chambers 81 are arranged in a row with the partition wall interposed therebetween. This is a plate member in which a plurality of ink supply units 82 communicating with one end and an elongated common ink chamber 83 communicating with all the ink supply units 82 are formed.
[0068]
For example, an elongated common ink chamber 83 is formed by etching a silicon wafer, and pressure generating chambers 81 are formed along the longitudinal direction of the common ink chamber 83 in accordance with the pitch of the nozzle openings 51. A groove-like ink supply unit 82 can be formed between the common ink chamber 81 and the common ink chamber 83. In this case, an ink supply section 82 is connected to one end of the pressure generating chamber 81, and the nozzle opening 51 is located near the end opposite to the ink supply section 82. Further, the common ink chamber 83 is a chamber for supplying the ink stored in the ink cartridge 19 (liquid storage section) to the pressure generating chamber 81, and an ink supply pipe 84 communicates with substantially the center in the longitudinal direction. ing. Note that, in addition to the black ink, color inks such as yellow, cyan, and magenta are stored in the ink cartridge 19, and each ink is supplied to the corresponding pressure generating chamber 81.
[0069]
The elastic plate 77 is laminated on the surface of the flow path forming plate 75 on the opposite side of the nozzle plate 76, and is formed by laminating a polymer film such as PPS as an elastic film 88 on the lower surface side of the stainless steel plate 87. It has a heavy structure. The stainless plate 87 corresponding to the pressure generating chamber 81 is etched to form an island portion 89 for abutting and fixing the piezoelectric vibrator 73.
[0070]
As described above, in the ink jet recording head 8 including the piezoelectric vibrator 73 in the longitudinal vibration mode, for example, by discharging the piezoelectric vibrator 73 and extending the piezoelectric vibrator 73 in the longitudinal direction of the vibrator, the island portion 89 becomes closer to the nozzle plate 76. , The elastic film 88 around the island portion 89 is deformed, and the pressure generating chamber 81 contracts. When the piezoelectric vibrator 73 is charged and contracted in the longitudinal direction from the contracted state of the pressure generating chamber 81, the pressure generating chamber 81 expands due to the elasticity of the elastic film 88. Then, by expanding and contracting the pressure generating chamber 81 once, the ink pressure in the pressure generating chamber 81 is increased, and the ink droplet 50c is ejected from the nozzle opening 51 (FIG. 3B). )reference). In this way, by expanding and contracting the pressure generating chamber 81 once, it is not necessary to particularly increase the magnitude of the driving voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 when ejecting ink from the nozzle openings 51. For this reason, at the time of ink ejection, it is possible to prevent inconveniences such as the ink being rapidly drawn into the nozzle to deteriorate the meniscus, and taking in bubbles in the nozzle.
[0071]
Accordingly, the ink jet recording head 8 having such a configuration applies pressure to the ink in the pressure generation chamber 81 by the piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator 73 provided corresponding to the pressure generation chamber 81 communicating with the nozzle opening 51. The ink can be ejected from the nozzle openings 51 by causing the fluctuation. In addition, by appropriately selecting the magnitude and waveform of the drive voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 and adjusting the piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator 73, the ink near the meniscus can be finely controlled without discharging the ink from the nozzle openings 51. It is also possible to vibrate.
[0072]
The electrical configuration of such an ink jet recording head 8 is configured as shown in FIGS.
[0073]
That is, as shown in FIG. 1, the inkjet recording head 8 includes a shift register 55, a latch circuit 56, a level shifter 57, a switch 58, and a piezoelectric vibrator 73 that are electrically connected in sequence. Further, as shown in FIG. 4, the shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, the switch 58, and the piezoelectric vibrator 73 are each provided with a shift register element 55A provided for each nozzle opening 51 of the recording head 8. To 55N, latch elements 56A to 56N, level shifter elements 57A to 57N, switch elements 58A to 58N, and piezoelectric vibrators 73A to 73N.
[0074]
The shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, the switch 58, and the control unit 6 function as a drive voltage supply unit. That is, a drive voltage is generated from a predetermined drive signal in the drive signal generator 9 and supplied to the piezoelectric vibrator 73 of the recording head 8.
[0075]
Next, referring to FIG. 5, an ink type determining function 40, a thickening determining function 41, a thickening state determining function 42, a fine vibration function 43, a non-uniform thickening countermeasure flushing function 44, a substantially uniform thickening The respective functions of the viscous measure flushing function 45 and the cleaning function 46 will be described.
[0076]
The ink type determination function 40 determines the type of ink near the meniscus in the nozzle opening 51.
[0077]
Generally, the type of ink supplied to each nozzle is often determined in advance. Accordingly, the ink type determination function 40 identifies each piezoelectric vibrator 73 and each nozzle corresponding to each piezoelectric vibrator 73, and detects the ink near the meniscus in each nozzle opening 51 from each of the identified piezoelectric vibrators 73 and each nozzle. The type is determined. The ink type determination function 40 can determine the type of ink in the vicinity of the meniscus in each nozzle opening 51 by another ink type determination method in addition to such an ink type determination method. For example, the ink type determination function 40 can also determine the type of ink in each nozzle based on a signal sent from the ink cartridge 19 mounted on the carriage 21, and can also determine the type of ink near the meniscus. It is also possible to separately install an ink detecting device for detecting the type, and determine the type of ink in each nozzle based on the detection result of the ink detecting device.
[0078]
The viscosity increase determination function 41 has a stop time measurement timer 47 (stop time measurement function) for measuring the time during which printing is stopped in order to determine the degree of viscosity increase of the ink near the meniscus in the nozzle opening 51. are doing.
[0079]
In general, the ink solvent gradually evaporates from the meniscus according to the time during which printing is stopped, so that the degree of thickening of the ink near the meniscus can be determined based on the time during which printing is stopped. . The viscosity increase determination function 41 determines the degree of viscosity increase of the ink near the meniscus by detecting the print stop time measured by the stop time measurement timer 47.
[0080]
The thickening state judging function 42 generates non-uniform thickening of ink near the meniscus based on the type of ink determined by the ink type determining function 40 and the print stop time detected by the thickening determining function 41. Is determined.
[0081]
That is, the thickened state determination function 42 determines which of flushing and cleaning is necessary to restore the ink discharge capability of each nozzle based on the print stop time measured by the stop time measurement timer 47. It has become.
[0082]
When it is determined that cleaning is necessary, the thickened state determination function 42 determines that excessive thickening, which cannot restore normal ejection performance by flushing, occurs in the ink near the meniscus. Then, each nozzle is cleaned by a cleaning function 46 described later.
[0083]
If it is determined that flushing is necessary and the print stop time measured by the stop time measuring timer 47 corresponds to the “predetermined non-uniform thickening occurrence print stop time”, the ink near the meniscus It is determined that non-uniform thickening has occurred. When the print stop time does not correspond to the “predetermined non-uniform thickening occurrence print stop time”, the thickening state determination function 42 determines that the ink near the meniscus has substantially uniform thickening. It has become.
[0084]
The determination as to which of flushing and cleaning is necessary, and the “predetermined non-uniform thickening occurrence print stop time” are determined according to the type of ink determined by the ink type determination function 40. It has become.
[0085]
The micro-vibration function 43 activates the piezoelectric vibrator 73 when the ink in the vicinity of the meniscus is determined to be in an unevenly thickened state by the thickened state determination function 42, and The ink in the vicinity of the meniscus is finely vibrated by causing a slight pressure fluctuation in the ink.
[0086]
That is, the micro-vibration function 43 supplies a driving voltage for micro-vibration based on the driving signal from the driving signal generator 9 to the piezoelectric vibrator 73 via the shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, and the switch 58. It is supposed to. By supplying the driving voltage for micro-vibration to the piezoelectric vibrator 73 as described above, the piezoelectric vibrator 73 is caused to generate piezoelectric vibration for micro-vibration, so that the ink near the meniscus can be micro-vibrated. Has become.
[0087]
The non-uniform thickening countermeasure flushing function 44 performs the flushing by operating the piezoelectric vibrator 73 after finely vibrating the ink near the meniscus by the fine vibration function 43.
[0088]
That is, the non-uniform thickening countermeasure flushing function 44 controls the shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, and the switch 58 based on the drive voltage for non-uniform thickening countermeasure flushing based on the drive signal from the drive signal generator 9. The piezoelectric vibrator 73 is supplied via the piezoelectric vibrator 73. As described above, by supplying the driving voltage for the non-uniform thickening countermeasure flushing to the piezoelectric vibrator 73, the piezoelectric vibrator 73 is caused to generate the piezoelectric vibration for the non-uniform thickening countermeasure flushing, thereby performing the flushing. Can be done.
[0089]
The substantially uniform thickening countermeasure flushing function 45 activates the piezoelectric vibrator 73 when the thickening state determination function 42 determines that the ink near the meniscus has substantially uniform thickening, thereby increasing the substantially uniform thickening. Viscosity countermeasure flushing is performed.
[0090]
That is, the substantially uniform thickening countermeasure flushing function 45 transmits the drive voltage for the substantially uniform thickening countermeasure flushing based on the drive signal from the drive signal generator 9 to the shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, and the switch 58. The piezoelectric vibrator 73 is supplied via the piezoelectric vibrator 73. As described above, by supplying the driving voltage for the substantially uniform thickening countermeasure flushing to the piezoelectric vibrator 73, the piezoelectric vibrator 73 is caused to generate the substantially uniform thickening countermeasure flushing piezoelectric vibration and the flushing is executed. Can be done.
[0091]
The cleaning function 46 is provided when the thickening state determination function 42 determines that the ink near the meniscus has excessively thickened which cannot restore the normal ejection ability by flushing. The nozzle forming surface 52 is sealed by the capping mechanism 30 to form a closed space between the nozzle forming surface 52 and the capping mechanism 30. Then, a negative pressure is applied to the closed space by the pump unit 31 to forcibly suck the thickened ink in the nozzle, the pressure generating chamber 81, and the like from the nozzle.
[0092]
In addition, the state where “non-uniform thickening” occurs in the ink near the meniscus means that only a part of the ink near the meniscus is thicker than the other parts, and the entire ink near the meniscus is not thick. It means a state having a uniform viscosity. Further, the state in which “substantially uniform thickening” occurs in the ink near the meniscus means that the entire ink near the meniscus has increased in viscosity and the entire ink near the meniscus has a substantially uniform viscosity. Means a state in which flushing for removing the thickened ink in the nozzle can sufficiently cope with it. Further, the state in which “excessive thickening” occurs in the ink near the meniscus means that the entire ink near the meniscus is thickening, and the ink near the meniscus has a substantially uniform viscosity. Means a state in which flushing cannot sufficiently cope with the ink in order to remove the thickened ink therein and needs to be coped with by cleaning.
[0093]
Next, the operation of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment having such a configuration will be described.
[0094]
First, a specific printing operation on the recording paper 18 in the above-described ink jet recording apparatus will be described.
[0095]
The shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, the switch 58, and the control unit 6 function as drive voltage supply means, and a drive voltage is generated based on the drive signal generated by the drive signal generation unit 9, and the drive voltage is generated. It is supplied to the piezoelectric vibrator 73.
[0096]
The piezoelectric vibrator 73 is charged or discharged in accordance with the supplied drive voltage, and expands or contracts in the longitudinal direction of the vibrator to vibrate piezoelectrically. Pressure fluctuation occurs in the pressure generating chamber 81 in accordance with the piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator 73, and ink is ejected from the nozzle openings 51.
[0097]
For example, when the piezoelectric vibrator 73 is charged by the supplied driving voltage and contracts in the longitudinal direction, the pressure generating chamber 81 expands and the pressure in the chamber decreases. As a result, the meniscus in the nozzle opening 51 is slightly drawn toward the pressure generating chamber 81, and the predetermined ink stored in the ink cartridge 19 is newly supplied into the pressure generating chamber 81.
[0098]
When the piezoelectric vibrator 73 is discharged by the supplied driving voltage and extends in the longitudinal direction, the pressure generating chamber 81 contracts and the pressure in the chamber increases. Accordingly, the ink in the pressure generating chamber 81 is compressed, and the ink is ejected from the nozzle opening 51 in response to the compression.
[0099]
In this manner, by appropriately adjusting the magnitude, waveform, and the like of the drive voltage supplied to the piezoelectric vibrator 73, it is possible to control the ejection amount, ejection timing, and the like of the ink droplets from the nozzle openings 51. For this reason, by supplying an appropriate drive voltage to the piezoelectric vibrator 73 at an appropriate timing, desired ink can be ejected from the nozzle openings 51 and an image such as a character can be printed on the recording paper 18.
[0100]
Next, a series of operations until a new printing operation is performed when a new printing operation is performed in a state where the above-described printing operation has not been performed for a relatively long time will be described with reference to the flowchart of FIG. I do.
[0101]
For example, when a new printing operation is performed in a state where the printing operation has not been performed for a relatively long time, such as when power is turned on or when printing is started, a control unit is provided for each nozzle used in the new printing operation. After performing flushing or cleaning based on the functions of the printer 6, a specific printing operation is performed.
[0102]
That is, when a new printing operation is performed in a state where the printing operation has not been performed for a relatively long time, when a predetermined printing command is input to the control unit 6 (STEP 1), the stoppage time is determined by the viscosity increase determination function 41. The print stop time of each nozzle measured by the measurement timer 47 is detected (viscosity increase determination step) (STEP 2).
[0103]
The ink type determination function 40 determines the type of ink near the meniscus in each nozzle opening 51 (ink type determination step) (STEP 3). That is, the ink type determination function 40 identifies the ink in each nozzle by the above-described ink type determination method, and determines the type of ink near the meniscus in each nozzle opening 51.
[0104]
Then, the thickening state determining function 42 determines the vicinity of the meniscus in each nozzle opening 51 based on the type of ink determined by the ink type determining function 40 and the print stop time measured by the thickening determining function 41. It is determined whether non-uniform thickening of the ink has occurred (thickening state determining step) (STEP 4).
[0105]
At this time, the thickening state determination function 42 determines which of flushing and cleaning is necessary to restore the ink discharge capability of each nozzle based on the print stop time measured by the stop time measurement timer 47. (Step 5).
[0106]
When the thickening state determination function 42 determines that cleaning is necessary, it determines that the ink near the meniscus has excessively thickened.
[0107]
In addition, the thickening state determination function 42 is a case where it is determined that flushing is necessary, and the print stop time measured by the stop time measuring timer 47 corresponds to the “predetermined non-uniform thickening occurrence print stop time”. If the print stop time does not correspond to the "predetermined non-uniform thickening occurrence print stop time", it is determined that the ink near the meniscus has uneven viscosity. It is determined that substantially uniform thickening has occurred (STEP 6).
[0108]
The determination as to which one of flushing and cleaning is appropriate, and the “predetermined non-uniform thickening occurrence printing stop time” are determined according to the type of ink determined by the ink type determination function 40. It is determined by the state determination function 42. Therefore, even when various inks are used as in the case of color printing, the thickening state determination function 42 performs the thickening process in which the ink near the meniscus causes uneven thickening depending on the type of ink in each nozzle. In the initial stage, the ink in the vicinity of the meniscus may have a non-uniform thickening in consideration of the possibility that the ink ejection from each nozzle may be in an unstable state, the time zone in which the ink ejection is in an unstable state, etc. It is determined whether or not it has occurred. Thus, the thickening state determination function 42 can accurately determine whether uneven thickening, substantially uniform thickening, or excessive thickening has occurred, according to the type of ink in each nozzle.
[0109]
The micro-vibration function 43 performs a micro-vibration operation on the nozzles that have been determined by the viscous state determination function 42 as having caused the ink near the meniscus to have non-uniform thickening (step 7). .
[0110]
That is, a driving voltage for micro-vibration is applied to the piezoelectric vibrator 73 to cause the piezoelectric vibrator 73 to generate piezoelectric vibration, thereby causing a slight pressure fluctuation in the ink in the pressure generating chamber 81. At this time, a driving voltage is applied to the piezoelectric vibrator 73 so as to slightly vibrate the ink near the meniscus without discharging the ink from the nozzle opening 51. FIG. 7 shows an example of such a driving voltage for micro vibration. In FIG. 7, a solid line indicates a waveform of a driving voltage for micro-vibration, and a broken line indicates an example of a waveform of a driving voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 when ink is ejected from the nozzle openings 51. As shown in FIG. 7, the driving voltage for micro-vibration has a lower potential than the driving voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 when ink is ejected from the nozzle openings 51.
[0111]
It is preferable that the waveform of the driving voltage for micro-vibration applied to the piezoelectric vibrator 73 is a waveform starting from the voltage held by the piezoelectric vibrator 73 when the driving voltage is applied to the piezoelectric vibrator 73. By applying a drive voltage having such a waveform to the piezoelectric vibrator 73, it is possible to prevent a sudden change in the voltage applied to the piezoelectric vibrator 73, and to prevent rapid expansion and contraction of the piezoelectric vibrator 73. In addition, it is possible to prevent rapid pressure fluctuation in the pressure generating chamber 81. Accordingly, the behavior of the meniscus can be maintained in a stable state, and the ink near the meniscus can be finely vibrated in a state where the ink is not ejected from the nozzle openings 51.
[0112]
Thus, when the ink near the meniscus is finely vibrated by the fine vibration function 43, these inks are agitated, and the viscosity of the ink near the meniscus is made uniform.
[0113]
Then, in the nozzle in which the ink near the meniscus is finely vibrated by the fine vibration function 43, flushing is performed by the non-uniform thickening measure flushing function 44 (non-uniform thickening measure flushing step) (STEP 8).
[0114]
That is, by finely vibrating the ink in the vicinity of the meniscus to make the viscosity uniform, a driving voltage for flashing for non-uniform thickening is applied to the piezoelectric vibrator 73 to cause the piezoelectric vibrator 73 to generate piezoelectric vibration. Then, flushing is performed by discharging the thickened ink from the nozzle openings 51 (flushing for preventing uneven viscosity). This flushing is performed in a state in which the viscosity of the ink in the vicinity of the meniscus is substantially uniformized by the fine vibration, so that it is possible to prevent inconvenience at the time of flushing due to the difference in the viscosity of the ink. Further, flushing is effectively performed, and a meniscus suitable for printing can be efficiently formed.
[0115]
On the other hand, in the thickening state judging function 42, for a nozzle for which it is determined that non-uniform thickening of ink near the meniscus has occurred but substantially uniform thickening has occurred, substantially uniform thickening countermeasure flushing is performed. Flushing is performed by the function 45 (substantially uniform thickening countermeasure flushing step) (STEP 9).
[0116]
That is, by applying a drive voltage for flushing to substantially uniform viscosity increase to the piezoelectric vibrator 73 without causing the ink near the meniscus to vibrate finely, and causing the piezoelectric vibrator 73 to generate piezoelectric vibration, Flushing is performed by discharging the thickened ink (substantially uniform thickening countermeasure flushing). When the ink near the meniscus has a substantially uniform thickening, the viscosity of the ink near the meniscus is in a substantially uniform state. For this reason, even if the ink near the meniscus is not finely vibrated, the flushing is performed in a state where the viscosity of the ink near the meniscus is substantially uniform, so that inconvenience at the time of flushing due to the difference in the viscosity of the ink can be prevented. . In addition, the flushing makes it possible to print with fresh ink having a desired viscosity while excluding the thickened ink.
[0117]
On the other hand, in the thickening state determination function 42, cleaning is performed by the cleaning function 46 on the nozzles in which the ink near the meniscus has not been unevenly thickened but has been determined to have excessively thickened. Performed (cleaning step) (STEP 10).
[0118]
That is, the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 is sealed by the capping mechanism 30 by the cleaning function 46, and a closed space is formed between the nozzle forming surface 52 and the capping mechanism 30. Then, a negative pressure is applied to the sealed space by the pump unit 31 to forcibly suck the thickened ink in the nozzle, the pressure generating chamber 81, and the like from the nozzle. As a result, the thickened ink is removed from the nozzle, and a meniscus suitable for printing is formed. As described above, even when the viscosity of the ink in the nozzle has excessively increased, the thickened ink is removed from the nozzle by cleaning, and the ink discharge capability of the nozzle is restored.
[0119]
As described above, when a new printing operation is performed in a state where the printing operation has not been performed for a relatively long time, the non-uniform thickening countermeasure flushing, the substantially uniform thickening countermeasure flushing, or the cleaning is performed as described above. At each nozzle, the thickened ink is removed to form a meniscus suitable for printing. Then, following the flushing operation or the cleaning operation, the above-described printing operation is performed, and an image such as a character is printed on the recording paper 18 (STEP 11).
[0120]
As described above, according to the present embodiment, when the meniscus is in an unevenly thickened state at the time of flushing, based on each function of the control unit 6, prior to the specific flushing operation, the vicinity of the meniscus is Is slightly vibrated. Thus, a specific flushing operation is performed in a state where the viscosity of the entire ink near the meniscus is substantially uniform, and the flushing can be performed effectively.
[0121]
As described above, by performing the flushing effectively, the number of ink droplets (the number of flushing shots) ejected at the time of flushing can be reduced, and the time required for restoring the ink ejection capability of the nozzle can be shortened. And the amount of ink ejected during flushing can be reduced. In addition, it is possible to prevent inconvenience caused by a difference in ink viscosity.For example, ink ejected during flushing may fly in a direction deviated from a normal direction, or bubbles may be taken into nozzles during flushing. It is possible to prevent such inconveniences as being lost and to perform appropriate flushing in a stable state.
[0122]
When the printing stop time is relatively long and the meniscus is in a substantially uniform thickening state during flushing, the viscosity of the entire ink in the vicinity of the meniscus is substantially uniform. Based on the functions described above, a specific flushing operation can be performed without finely vibrating the ink near the meniscus. As described above, since the flushing is performed in a state where the viscosity of the whole ink near the meniscus is substantially uniform, the flushing can be performed in a stable state. In addition, since a specific flushing operation is performed without finely vibrating the ink near the meniscus, it is possible to prevent the time required for a series of operations for restoring the ink discharge ability from being unnecessarily prolonged.
[0123]
By the way, the ink ejection operation and the micro-vibration operation of the ink near the meniscus fluctuate depending on the magnitude and waveform of the drive voltage applied to the piezoelectric vibrator 73. Therefore, by adjusting the magnitude and waveform of the drive voltage applied to the piezoelectric vibrator 73, the ink ejection behavior and meniscus behavior can be easily controlled.
[0124]
In addition, in the ink jet recording apparatus as described above, various types of ink such as pigment ink and dye ink can be ejected from the nozzle openings 51 in addition to various color inks. In particular, when the printing operation is not performed for a relatively long time, the pigment ink tends to thicken in the vicinity of the meniscus, and may adhere in a solid state at the nozzle opening 51 to hinder the ejection of the ink. However, even if the pigment ink near the meniscus has non-uniform viscosity, the pigment ink is slightly vibrated before the flushing operation based on the functions of the control unit 6 described above, so that the vicinity of the meniscus is reduced. The non-uniform thickening of the ink is eliminated and flushing can be performed effectively.
[0125]
The flushing or cleaning is performed in order to recover the ink discharge capability of the nozzle when the printing operation has not been performed for a relatively long time. Therefore, for example, when the power is turned on or when printing is started, the ink type determining function 40, the thickening determining function 41, the thickening state determining function 42, the fine vibration function 43, the non-uniform thickening countermeasure flushing function 44, and the substantially uniform It is preferable that each function such as the thickening countermeasure flushing function 45 and the cleaning function 46 can be performed. Since printing is not performed immediately before the power is turned on or when printing is started, there is a high possibility that the state where ink is not ejected from the nozzle openings 51 continues for a relatively long time when the power is turned on or printing is started. . Therefore, it is very effective to perform flushing or cleaning when the power is turned on or when printing is started.
[0126]
From the viewpoint of making the viscosity of the ink near the meniscus as uniform as possible, it is preferable that the ink near the meniscus be finely vibrated in as short a cycle as possible, so that the frequency of the voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 is high. It is desirable that However, on the other hand, if the frequency of the voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 is excessively high, the behavior of the meniscus becomes unstable, which may adversely affect the flushing operation and the printing operation after the fine vibration operation. Therefore, it is preferable that the frequency of the voltage applied to the piezoelectric vibrator 73 be high enough to keep the meniscus behavior stable.
[0127]
Next, a modified example of the above-described embodiment will be described.
[0128]
The viscosity increase determination function 41 of the control unit 6 measures the capping time during which the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 is sealed by the capping mechanism 30 instead of the stop time measurement timer 47 (stop time measurement function). A capping time measuring timer (capping time measuring function) 48 may be provided.
[0129]
In this case, the thickening determining function 41 of the control unit 6 determines the degree of thickening of the ink near the meniscus by detecting the capping time of each nozzle measured by the stop time measuring timer 47. ing.
[0130]
Then, the thickening state determining function 42 of the control unit 6 determines the nozzle opening 51 based on the type of ink determined by the ink type determining function 40 and the capping time detected by the thickening determining function 41. It is determined whether or not the ink near the meniscus has uneven viscosity.
[0131]
Other configurations are substantially the same as the above-described embodiment. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0132]
In the present modified example, when a new printing operation is performed in a state where the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 is sealed for a relatively long time by the capping mechanism 30, the above-described viscosity increase determination step and ink type determination Steps such as a step, a thickening state determination step, a microvibration step, a non-uniform thickening countermeasure flushing step, a substantially uniform thickening countermeasure flushing step, and a cleaning step are performed.
[0133]
That is, when a new print operation is performed in a state where the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 is sealed for a relatively long time by the capping mechanism 30, when a predetermined print command is input to the control unit 6, The thickening judgment function 41 detects the capping time of each nozzle measured by the capping time measuring timer 48 (thickening judgment step).
[0134]
Further, the ink type determination function 40 determines the type of ink near the meniscus in each nozzle opening 51 (ink type determination step).
[0135]
Then, the thickening state determining function 42 determines the ink in the vicinity of the meniscus in each nozzle opening 51 based on the type of ink determined by the ink type determining function 40 and the capping time measured by the thickening determining function 41. It is determined whether or not non-uniform thickening has occurred (thickening state determining step).
[0136]
At this time, based on the capping time measured by the capping time measuring timer 48, the thickened state determining function 42 determines which of flushing and cleaning is necessary to restore the ink discharge capability of each nozzle. .
[0137]
When the thickening state determination function 42 determines that cleaning is necessary, it determines that the ink near the meniscus has excessively thickened.
[0138]
In addition, the thickening state determination function 42 is a case where it is determined that flushing is necessary, and the capping time measured by the capping time measuring timer 48 corresponds to the “predetermined non-uniform thickening state time”. Determines that the ink near the meniscus has non-uniform thickening, and if the capping time does not correspond to the “predetermined non-uniform thickening state time”, the ink near the meniscus has substantially uniform thickening. Is determined to have occurred.
[0139]
The determination as to which of the flushing and the cleaning is appropriate, and the “predetermined non-uniform thickening state time” are determined according to the type of ink determined by the ink type determining function 40. Determined by function 42. Therefore, even when various inks are used as in the case of color printing, the thickening state determination function 42 performs the non-uniform thickening, the substantially uniform thickening, or the excessive thickening according to the type of ink in each nozzle. The presence or absence of stickiness can be reliably determined.
[0140]
The micro-vibration function 43 performs a micro-vibration operation on the nozzles that have been determined by the thickening state determination function 42 as having caused the ink near the meniscus to have non-uniform thickening.
[0141]
Then, in the nozzle in which the ink near the meniscus is finely vibrated by the fine vibration function 43, flushing is performed by the non-uniform thickening countermeasure flushing function 44 (non-uniform thickening countermeasure flushing step).
[0142]
On the other hand, in the thickening state judging function 42, for a nozzle for which it is determined that non-uniform thickening of ink near the meniscus has occurred but substantially uniform thickening has occurred, substantially uniform thickening countermeasure flushing is performed. Flushing is performed by the function 45 (substantially uniform thickening countermeasure flushing step).
[0143]
On the other hand, in the thickening state determination function 42, cleaning is performed by the cleaning function 46 on the nozzles in which the ink near the meniscus has not been unevenly thickened but has been determined to have excessively thickened. (Cleaning process).
[0144]
As described above, when a new printing operation is performed in a state where the nozzle forming surface 52 of the ink jet recording head 8 is sealed by the capping mechanism 30 for a relatively long time, the non-uniform thickening countermeasures are performed as described above. Flushing, substantially uniform thickening countermeasure flushing, or cleaning is performed. At each nozzle, the thickened ink is removed, and a meniscus suitable for printing is formed. Then, following the flushing operation or the cleaning operation, the above-described printing operation is performed, and an image such as a character is printed on the recording paper 18.
[0145]
As described above, also in this modification, when the meniscus is in a non-uniformly thickened state at the time of flushing, similar to the present embodiment, a specific Prior to the flushing operation, the ink near the meniscus is slightly vibrated. Thus, the entire ink in the vicinity of the meniscus has a substantially uniform viscosity and a specific flushing operation is performed, so that flushing can be performed effectively.
[0146]
In addition, when the capping time is relatively long and the ink near the meniscus has a substantially uniform thickening during flushing, the viscosity of the entire ink near the meniscus is substantially uniform. Based on each function of the unit 6, a specific flushing operation is performed without finely vibrating the ink near the meniscus. Therefore, flushing can be performed in a stable state, and the time required for a series of operations for restoring the ink discharge capability can be prevented from being unnecessarily prolonged.
[0147]
Although the recording head 8 using the piezoelectric vibrator 73 in the longitudinal vibration mode as a pressure generating element has been illustrated in the above-described embodiment and its modifications, other pressure generating elements may be used. For example, a piezoelectric vibrator in a flexural vibration mode can be used.
[0148]
The flexural vibration mode piezoelectric vibrator is a piezoelectric vibrator that fluctuates the pressure in the pressure generating chamber by using the bending of the piezoelectric vibrator attached to the outer wall of the pressure generating chamber, and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-260369. Flexural mode piezoelectric vibrators of the type disclosed are contemplated.
[0149]
A recording head that uses a piezoelectric vibrator in the flexural vibration mode applies a predetermined drive voltage to the piezoelectric vibrator to perform charging and discharging, and deflects the piezoelectric vibrator. By bending the piezoelectric vibrator in this manner, the outer wall of the pressure generating chamber is pressed by the piezoelectric vibrator, and the pressure in the pressure generating chamber is fluctuated.
[0150]
Even when the recording head in the flexural vibration mode is used, the same effects as those in the above-described embodiment and its modifications can be obtained.
[0151]
In the above-described embodiment and its modifications, the printer controller 1 is constituted by a computer system.
[0152]
Further, it is also possible to use a program for realizing each of the functions of the control unit 6 by a computer system, or a computer-readable recording medium storing the program.
[0153]
Further, when each of the functions of the control unit 6 is realized by a program such as an OS running on a computer system, a program including various instructions for controlling the program of the OS or the like, or a computer-readable program storing the program It is also possible to use a possible recording medium.
[0154]
In the above-described embodiment and the modifications thereof, the example in which the present invention is applied to the ink jet recording apparatus has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention relates to, for example, a color material ejecting head used for producing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an organic EL display and an FED, and a biological organic matter ejecting head used for producing a biochip. , Etc. can be applied to a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head.
[0155]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is determined whether the liquid near the meniscus has non-uniform thickening, and it is determined that the liquid near the meniscus has non-uniform thickening. Before the flushing is performed, the liquid near the meniscus is slightly vibrated.
[0156]
Thereby, even if the entire liquid near the meniscus has non-uniform viscosity due to non-uniform thickening, the viscosity of the liquid near the meniscus is made uniform by the micro vibration, and the non-uniform thickening occurs. Flashing is performed in a state where the state has been eliminated. Therefore, even when the liquid near the meniscus has an uneven viscosity, the flushing can be effectively performed, and the liquid discharge capability of the nozzle can be restored.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are perspective views of an ink jet recording apparatus, FIG. 2A is a diagram showing a schematic configuration of the entire apparatus, FIG. 2B is a view of a linear encoder and a slit detector as viewed from above, and FIG. () Is a view of the linear encoder and the slit detector as viewed from the side.
3A and 3B are diagrams illustrating a recording head using a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode, wherein FIG. 3A is a diagram illustrating a schematic configuration of the whole, and FIG. 3B is an enlarged view of a nozzle opening portion.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the recording head.
FIG. 5 is a schematic diagram showing functions of a control unit.
FIG. 6 is a flowchart showing a series of operations up to a printing operation in the ink jet recording apparatus.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a driving voltage for micro-vibration applied to a piezoelectric vibrator when ink near a meniscus is micro-vibrated.
FIG. 8 is a diagram illustrating a thickened state of ink forming a meniscus at a nozzle opening.
[Explanation of symbols]
1 Printer controller
2 Print engine
6 control unit
8 Recording head
16 Carriage mechanism
17 Paper feed mechanism
18 Recording paper
19 Ink cartridge
20 Guide member
21 carriage
30 Capping mechanism
31 Pump unit
40 Ink type judgment function
41 Thickening judgment function
42 Thickening state judgment function
43 Micro vibration function
44 Non-uniform viscosity increase flushing function
45 Flushing function for almost uniform thickening
46 Cleaning Function
47 Stop time measurement timer
48 Capping time measurement timer
50a, 50b, 50c ink
51 Nozzle opening
52 Nozzle forming surface
73 Piezoelectric vibrator

Claims (18)

ノズル開口に連通する圧力発生室に対応して設けられた圧力発生素子により、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液体を吐出させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留部と、
前記圧力発生素子を動作させることにより、前記ノズル開口から液体を吐出させてフラッシングを行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記ノズル開口におけるメニスカス近傍の液体の増粘の程度を判定する増粘度判定機能と、
前記増粘度判定機能が判定したメニスカス近傍の液体の増粘の程度に基づいて、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断する増粘状態判断機能と、
前記増粘状態判断機能によってメニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断された場合に、前記圧力発生素子を動作させて、前記圧力発生室内の液体に微少な圧力変動を生じさせてメニスカス近傍の液体を微振動させる微振動機能と、
前記微振動機能によってメニスカス近傍の液体を微振動させた後に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う不均一増粘対策フラッシング機能と、を有する
ことを特徴とする液体噴射装置。
A liquid ejecting head that causes a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber to discharge the liquid from the nozzle opening, by a pressure generating element provided corresponding to the pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
A liquid storage unit that stores the liquid supplied to the pressure generation chamber,
By operating the pressure generating element, control means for performing a flushing by discharging a liquid from the nozzle opening,
The control means includes:
A thickening determination function for determining the degree of thickening of the liquid near the meniscus at the nozzle opening,
Based on the degree of thickening of the liquid near the meniscus determined by the thickening determination function, a thickening state determining function to determine whether uneven thickening has occurred in the liquid near the meniscus,
When it is determined that the liquid near the meniscus is unevenly thickened by the thickening state determination function, the pressure generating element is operated to cause a slight pressure fluctuation in the liquid in the pressure generating chamber. A micro-vibration function for micro-vibrating the liquid near the meniscus
A liquid ejecting apparatus comprising: a non-uniform thickening countermeasure flushing function for performing flushing by operating the pressure generating element after finely vibrating a liquid in the vicinity of a meniscus by the fine vibration function.
前記増粘度判定機能は、印刷が停止している時間を計測する停止時間計測機能を有し、
前記増粘状態判断機能は、前記停止時間計測機能によって計測された印刷の停止時間が所定の不均一増粘発生印刷停止時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
The thickening determination function has a stop time measurement function to measure the time during which printing is stopped,
The thickening state judging function, when the printing stop time measured by the stop time measuring function corresponds to a predetermined non-uniform thickening occurrence printing stop time, uneven thickening of the liquid near the meniscus. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is determined to have occurred.
前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング手段を更に備え、
前記増粘状態判断機能は、前記ノズル形成面が前記キャッピング手段により封止されているキャッピング時間を計測するキャッピング時間計測機能を有し、
前記増粘状態判断機能は、前記キャッピング時間計測機能によって計測されたキャッピング時間が所定の不均一増粘状態時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
The recording head further comprises capping means for sealing a nozzle forming surface,
The thickening state determination function has a capping time measurement function of measuring a capping time in which the nozzle forming surface is sealed by the capping unit,
The thickening state determination function, when the capping time measured by the capping time measurement function corresponds to a predetermined non-uniform thickening state time, that uneven liquid thickening near the meniscus has occurred. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the determination is performed.
前記制御手段は、前記増粘状態判断機能によってメニスカス近傍の液体が不均一な増粘を生じていないと判断した場合に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う略均一増粘対策フラッシング機能を、更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の液体噴射装置。
The control means operates the pressure-generating element to perform flushing when the liquid in the vicinity of the meniscus does not cause uneven thickening by the thickening state determination function. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising a function.
前記制御手段は、メニスカス近傍の液体の種類を判断する液体種判断機能を更に有し、
前記増粘状態判断機能は、前記液体種判断機能によって判断された液体の種類を考慮して、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断する
ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の液体噴射装置。
The control means further has a liquid type determination function of determining the type of liquid near the meniscus,
The said thickening state judging function considers the kind of liquid judged by the liquid kind judging function, and judges whether or not the liquid near the meniscus has uneven thickening. Item 5. The liquid ejecting apparatus according to any one of Items 1 to 4.
前記圧力発生素子は圧電振動子であって、この圧電振動子の圧電振動により前記圧力発生室内に圧力変動を生じさせる
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の液体噴射装置。
The liquid according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressure generating element is a piezoelectric vibrator, and a pressure fluctuation is generated in the pressure generating chamber by a piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator. Injection device.
前記微振動機能によりメニスカス近傍の液体を微振動させる際に、前記圧電振動子に印加される駆動電圧の波形は、前記圧電振動子に駆動電圧を印加する際に前記圧電振動子が保有する電圧から始まる波形である
ことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射装置。
When the liquid near the meniscus is finely vibrated by the fine vibration function, the waveform of the driving voltage applied to the piezoelectric vibrator is a voltage held by the piezoelectric vibrator when the driving voltage is applied to the piezoelectric vibrator. 7. The liquid ejecting apparatus according to claim 6, wherein the waveform starts from
前記制御手段の有する前記各機能は、液体噴射装置の電源投入時もしくは印刷開始時に実行される
ことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の液体噴射装置。
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein each of the functions of the control unit is executed when a power of the liquid ejecting apparatus is turned on or when printing is started.
前記ノズル開口から吐出される液体は顔料を含んでいることを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の液体噴射装置。The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the liquid discharged from the nozzle opening contains a pigment. ノズル開口に連通する圧力発生室に対応して設けられた圧力発生素子により、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液体を吐出させる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留部と、を備えた液体噴射装置のフラッシング方法において、
前記ノズル開口におけるメニスカス近傍の液体の増粘の程度を判定する増粘度判定工程と、
前記増粘度判定工程において判定されたメニスカス近傍の液体の増粘の程度に基づいて、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断する増粘状態判断工程と、
前記増粘判断工程においてメニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断された場合に、前記圧力発生素子を動作させて、前記圧力発生室内の液体に微少な圧力変動を生じさせてメニスカス近傍の液体を微振動させる微振動工程と、
前記微振動工程においてメニスカス近傍の液体を微振動させた後に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う不均一増粘対策フラッシング工程と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置のフラッシング方法。
A liquid ejection head that causes a pressure change in the liquid in the pressure generation chamber to discharge the liquid from the nozzle opening by a pressure generation element provided corresponding to the pressure generation chamber communicating with the nozzle opening; and the pressure generation chamber. A liquid storage unit that stores the liquid supplied to the liquid ejecting apparatus, comprising:
Thickening determination step of determining the degree of thickening of the liquid near the meniscus at the nozzle opening,
Based on the degree of thickening of the liquid near the meniscus determined in the thickening determination step, a thickening state determining step of determining whether or not the liquid near the meniscus has undergone uneven thickening,
When it is determined in the thickening determination step that the liquid in the vicinity of the meniscus is unevenly thickened, the pressure generating element is operated to cause a slight pressure fluctuation in the liquid in the pressure generating chamber. A micro-vibration step of micro-vibrating the liquid near the meniscus
After finely vibrating the liquid in the vicinity of the meniscus in the fine vibration step, the pressure generating element is operated, and a non-uniform thickening countermeasure flushing step of performing flushing is performed,
A flushing method for a liquid ejecting apparatus, comprising:
前記増粘度判定工程は、印刷が停止している時間を計測する停止時間計測工程を有し、
前記増粘状態判断工程は、前記停止時間計測工程によって計測された印刷の停止時間が所定の不均一増粘発生印刷停止時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断する
ことを特徴とする請求項10に記載のフラッシング方法。
The thickening determination step has a stop time measurement step of measuring the time during which printing is stopped,
In the thickening state determination step, when the printing stop time measured by the stop time measuring step corresponds to a predetermined non-uniform thickening occurrence printing stop time, uneven thickening of the liquid near the meniscus occurs. The flushing method according to claim 10, wherein it is determined that the flushing has occurred.
前記液体噴射装置は、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング手段を更に備え、
前記増粘状態判断工程は、前記ノズル形成面が前記キャッピング手段により封止されているキャッピング時間を計測するキャッピング時間計測工程を有し、
前記増粘状態判断工程は、前記キャッピング時間計測工程によって計測されたキャッピング時間が所定の不均一増粘状態時間に該当する場合には、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じていると判断する
ことを特徴とする請求項10に記載のフラッシング方法。
The liquid ejecting apparatus further includes capping means for sealing a nozzle forming surface of the recording head,
The thickening state determining step includes a capping time measuring step of measuring a capping time in which the nozzle forming surface is sealed by the capping unit,
In the thickening state determination step, when the capping time measured by the capping time measuring step corresponds to a predetermined non-uniform thickening state time, it is determined that non-uniform thickening has occurred in the liquid near the meniscus. The flushing method according to claim 10, wherein the determination is performed.
前記増粘状態判断工程においてメニスカス近傍の液体が不均一な増粘を生じていないと判断した場合に、前記圧力発生素子を動作させて、フラッシングを行う略均一増粘対策フラッシング工程を、更に有する
ことを特徴とする請求項10乃至12のうちいずれか1項に記載のフラッシング方法。
If it is determined in the thickening state determining step that the liquid in the vicinity of the meniscus does not cause uneven thickening, the method further includes a substantially uniform thickening countermeasure flushing step of operating the pressure generating element to perform flushing. The flushing method according to any one of claims 10 to 12, wherein:
メニスカス近傍の液体の種類を判断する液体種判断工程を更に有し、
前記増粘状態判断工程は、前記液体種判断工程によって判断された液体の種類を考慮して、メニスカス近傍の液体に不均一な増粘が生じているか否かを判断する
ことを特徴とする請求項10乃至13のうちいずれか1項に記載のフラッシング方法。
Further comprising a liquid type determination step of determining the type of liquid near the meniscus,
The thickening state judging step judges whether or not the liquid in the vicinity of the meniscus has non-uniform thickening in consideration of the type of the liquid judged in the liquid type judging step. 14. The flushing method according to any one of items 10 to 13.
前記圧力発生素子は圧電振動子であって、この圧電振動子の圧電振動により前記圧力発生室内に圧力変動を生じさせる
ことを特徴とする請求項10乃至14のうちいずれか1項に記載のフラッシング方法。
The flushing device according to any one of claims 10 to 14, wherein the pressure generating element is a piezoelectric vibrator, and the pressure fluctuation is generated in the pressure generating chamber by the piezoelectric vibration of the piezoelectric vibrator. Method.
前記微振動工程においてメニスカス近傍の液体を微振動させる際に、前記圧電振動子に印加される駆動電圧の波形は、前記圧電振動子に駆動電圧を印加する際に前記圧電振動子が保有する電圧から始まる波形である
ことを特徴とする請求項15に記載のフラッシング方法。
When the liquid near the meniscus is finely vibrated in the fine vibration step, the waveform of the drive voltage applied to the piezoelectric vibrator is a voltage held by the piezoelectric vibrator when the drive voltage is applied to the piezoelectric vibrator. The flushing method according to claim 15, wherein the waveform starts with the following.
前記各工程は、液体噴射装置の電源投入時もしくは印刷開始時に実行される
ことを特徴とする請求項10乃至16のうちいずれか1項に記載のフラッシング方法。
17. The flushing method according to claim 10, wherein each of the steps is performed when a liquid ejecting apparatus is turned on or when printing is started.
前記ノズル開口から吐出される液体は顔料を含んでいることを特徴とする請求項10乃至17のうちいずれか1項に記載のフラッシング方法。The flushing method according to any one of claims 10 to 17, wherein the liquid discharged from the nozzle opening contains a pigment.
JP2002200008A 2002-07-09 2002-07-09 Liquid ejecting apparatus and flushing method for liquid ejecting apparatus Expired - Fee Related JP4452432B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002200008A JP4452432B2 (en) 2002-07-09 2002-07-09 Liquid ejecting apparatus and flushing method for liquid ejecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002200008A JP4452432B2 (en) 2002-07-09 2002-07-09 Liquid ejecting apparatus and flushing method for liquid ejecting apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004042314A true JP2004042314A (en) 2004-02-12
JP4452432B2 JP4452432B2 (en) 2010-04-21

Family

ID=31706991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002200008A Expired - Fee Related JP4452432B2 (en) 2002-07-09 2002-07-09 Liquid ejecting apparatus and flushing method for liquid ejecting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4452432B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066583B2 (en) 2002-09-12 2006-06-27 Seiko Epson Corporation Film forming apparatus and method of driving same, device manufacturing method, device manufacturing apparatus, and device
JP2006277188A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Seiko Epson Corp Electronic equipment, recording device, and liquid injection device
JP2007098652A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp Liquid jet device and method for controlling the same
JP2012158000A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Seiko Epson Corp Liquid ejecting apparatus and control method thereof
CN102673157A (en) * 2011-03-07 2012-09-19 精工爱普生株式会社 Fluid ejection device, flushing method, and flushing program
JP2015085573A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 Liquid injection device
JP2021084392A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社リコー Liquid discharge device, and discharge control method of the liquid discharge device
US11312139B2 (en) 2019-07-30 2022-04-26 Seiko Epson Corporation Method for driving liquid ejecting apparatus and liquid ejecting apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066583B2 (en) 2002-09-12 2006-06-27 Seiko Epson Corporation Film forming apparatus and method of driving same, device manufacturing method, device manufacturing apparatus, and device
JP2006277188A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Seiko Epson Corp Electronic equipment, recording device, and liquid injection device
JP4716003B2 (en) * 2005-03-29 2011-07-06 セイコーエプソン株式会社 Electronic equipment, recording device
JP2007098652A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp Liquid jet device and method for controlling the same
JP2012158000A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Seiko Epson Corp Liquid ejecting apparatus and control method thereof
CN102673157A (en) * 2011-03-07 2012-09-19 精工爱普生株式会社 Fluid ejection device, flushing method, and flushing program
CN102673157B (en) * 2011-03-07 2014-08-27 精工爱普生株式会社 Fluid ejection device and flushing method
JP2015085573A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 Liquid injection device
US11312139B2 (en) 2019-07-30 2022-04-26 Seiko Epson Corporation Method for driving liquid ejecting apparatus and liquid ejecting apparatus
JP2021084392A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社リコー Liquid discharge device, and discharge control method of the liquid discharge device
JP7415490B2 (en) 2019-11-29 2024-01-17 株式会社リコー Liquid ejection device and ejection control method in the liquid ejection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4452432B2 (en) 2010-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6802589B2 (en) Liquid-jetting apparatus and method of driving the same
JP2002273912A (en) Ink jet recording device
JP3659494B2 (en) Liquid ejector
US20090295853A1 (en) Fluid ejecting apparatus
US20090079788A1 (en) Flushing method for fluid ejecting apparatus
JP3842568B2 (en) Liquid ejector
JP3844186B2 (en) Inkjet recording device
JP2011104774A (en) Liquid ejecting apparatus and control method thereof
JP2007160819A (en) Liquid droplet discharge device
JP3587111B2 (en) Ink jet recording device
JP3319733B2 (en) INK JET RECORDING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF
JP4452432B2 (en) Liquid ejecting apparatus and flushing method for liquid ejecting apparatus
JP2005104107A (en) Liquid ejection device and method of controlling microvibration thereof
JP4016619B2 (en) Printing apparatus and method of controlling fine vibration outside printing of printing apparatus
US20040252156A1 (en) Liquid ejecting apparatus
JP2003103777A (en) Liquid jetting apparatus
JP2005246690A (en) Liquid jet apparatus
JP2011207078A (en) Liquid ejecting apparatus and method for controlling the same
JP2012106394A (en) Liquid ejecting apparatus, method and program for controlling the same
JP2007160820A (en) Liquid droplet discharge device
JP2003266670A (en) Liquid ejector
JP2005125593A (en) Liquid jetting apparatus, and control method of liquid jetting apparatus
JP2001180005A (en) Ink jet recorder
JP4506427B2 (en) Liquid ejector
JP2004034471A (en) Liquid ejector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051202

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070903

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20071011

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20071102

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130205

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees