JP2004058398A

JP2004058398A - Inkjet printer

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Publication number: JP2004058398A
Application number: JP2002218387A
Authority: JP
Inventors: Osamu Murata; 村田　修; Tetsushi Aoki; 青木　哲志; Takeshi Yamazaki; 山崎　健
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To discharge bubbles in the ink channel within a recording head efficiently while reducing a useless discharge of ink. <P>SOLUTION: An openable/closable ink supply/interrupt valve 5 is provided in an ink channel 25 between an ink tank 8 and a nozzle 3. A suction cap 13 is fixed to a recording head 2 and sucked under a state that the ink supply/interrupt valve 5 is closed (first step), thus increasing negative pressure. Subsequently, the ink supply/interrupt valve 5 is opened while sustaining suction (second step), to produce a high velocity ink flow. Thereafter, the ink supply/interrupt valve 5 is closed while sustaining suction furthermore (third step), thus increasing negative pressure again. The second and third steps are repeated alternately. Bubbles in the ink channel within the recording head can be discharged effectively while avoiding the useless discharge of ink as much as possible by generating a high velocity ink flow intermittently. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタのインク流路内の気泡の除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、印刷時の騒音が比較的小さく、印字の品質が良好であるため、数多く使用されている。インクジェットプリンタは、例えばピエゾ素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、該記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら、記録ヘッドを記録媒体上で移動させることにより、該記録媒体に画像を印刷する。
【０００３】
インクジェットプリンタには、インクを紙などの記録媒体に吐出する吐出口が記録ヘッドの一面（ノズル面）に備えられている。吐出口にはインクの固着による目詰まりや、吐出口に連通するインク流路内に発生した気泡やごみ等による目詰まり等の不具合が発生する場合があり、吐出不良や液滴量低下の原因となる。
【０００４】
このため、所定のタイミングで記録ヘッドのクリーニング作業が行われる。クリーニング作業としては、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で密閉するように覆い、このキャップ部材を介して吸引ポンプで吸引することにより、ノズル吐出口内に残留している気泡やノズル面に付着したごみ等をインクとともに吸引除去する作業や、ノズル面に残留したインクを弾性を有するブレードを用いて拭き取る作業等がある。
【０００５】
しかし、気泡を吸引しても移動が緩慢であり、インクタンクに連通した状態で吐出口を吸引するため、気泡を排出するまでに多量のインクを排出し、無駄にしてしまうという問題がある。また、頑固な目詰まりが生じた場合、吸引しても除去されず、より強い吸引力が必要となる。より強い吸引力を得るために、吸引ポンプをより能力の高いものに変更すると、吸引ポンプの大型化、コストアップ等の問題が発生する。
【０００６】
かかる問題を解消することを目的として、特許公報第２８２２５８６号（以下、「公報１」という。）には、インク供給路の途中に該供給路を開閉可能とする弁を配置したインクジェットプリンタが開示されている。
【０００７】
公報１の第６欄８行目から１３行目に「ゲート６を作動させて吸引パイプ１１を閉じるようにする。次いで、ステップＦ〜Ｈのように、ポンプ１５を作動させて、キャップ１０の部分に対する負圧を付与し、その負圧が最大になった時点で、ゲート６を開いてインク供給路３を解放する。」と記載され、公報１第２図を参照すれば明らかなように、公報１記載の技術によれば、弁を閉じて吸引ポンプを作動させ、負圧を大きくし、吸引を停止させた状態で、弁を開く。すなわち、吸引ポンプを作動させるのは、弁を閉じてから弁を開くまでの間の一部の期間であり、吸引を停止させた状態で弁を開くことになる。
【０００８】
弁を閉じ、インク流路を遮断して、吸引ポンプにより吸引すると、弁の下流側の負圧が大きくなっていく。気泡を排出させるのに十分な程度に負圧が大きくなった状態で吸引を止め、弁を開くことで、弁の上流側と下流側の圧力差により、高速のインク流を生じさせる。高速のインク流によってインクとともに気泡やごみを排出する。吸引を停止させた状態で弁を開くので、インクを無駄に排出することが抑えられるといえる。
【０００９】
また、公報１の第６欄２４行目から２６行目に「前述したノズルからのインクの吸引の動作は、ステップＩに示されるように、印字が良好に行い得る状態になるまで複数回継続して行なわれる。」と記載されているように、弁を閉じて吸引し、負圧を大きくし、吸引を停止させた状態で、弁を開くことを１サイクルとして、複数サイクルを行い、１サイクルでは除去できない場合、複数サイクル行うことが有効である旨が記載されている。この場合も、１サイクル中の吸引させる期間は、１サイクル中の弁を閉じてから弁を開くまでの間の一部の期間であり、吸引を停止させた状態で弁が開放される。吸引を停止させた状態で弁を開くので、インクを無駄に排出することが抑えられるといえる。
【００１０】
同様の技術が、公開特許公報２０００−２８９２２５号（以下、「公報２」という。）に開示されている。公報２の第６５段落に「また、前記したステップＳ１２からステップＳ１４を複数回繰り返し実行することで、１回では排出できない気泡も排出することが可能となる。この場合、ステップＳ１４においてバルブユニット２３を開弁状態としてから、あるいはステップＳ１４において印加された負圧が大気圧なってから、再びステップＳ１２に戻り再度バルブユニット２３を閉弁状態とすると、ステップＳ１３において印加して負圧が大気圧になるまでの時間、負圧を印加し続けられ、気泡の排出性を向上させることができる。」、公報２の第６６段落に「更に、ステップＳ１４においてバルブユニット２３を開弁状態としてから、印加された負圧が大気圧に戻る前に、再びステップＳ１２に戻り再度バルブユニット２３を閉弁状態とすると、圧力的には脈動状態とすることができ、この場合においても気泡の排出性を向上できる。」と記載されているように、弁を開いた後、いずれ大気圧に戻ることを前提としているので、吸引を停止させた状態で弁が開放されていることがわかる。吸引を停止させた状態で弁を開くので、インクを無駄に排出することが抑えられるといえる。
【００１１】
一方、公報２の第６８段落には、吸引を維持した状態で開弁する技術が記載されている。公報２の第６８段落に「バルブユニット２３を開弁するにおいて、吸引ステップ（ステップＳ１３）を実行しながら開弁ステップを実行する。この場合、ノズル開口には常に負圧が印加されているので、排出されにくい気泡も排出することができる。」と記載されるように、吸引しながら弁を開放したほうが、吸引を停止させた状態で弁を開放するよりも、気泡を排出させるのに十分に高いインク流速をより長く維持することができるといえる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上の従来技術にも問題があった。吸引を停止させた状態で弁を開くと、インクを無駄に排出することが抑えられるものの、気泡を排出させるのに十分に高いインク流速を長期に維持し難いという問題がある。
【００１３】
ところで、インク流路中にインク中の異物を除去するためのフィルタが配置される場合、インク流路中に入った空気をフィルタが捕捉しやすい。このフィルタ上流の空気は、フィルタ面を塞いで流路抵抗となり、吐出不良や液滴量低下の原因となる。フィルタは、インクに対する抵抗を小さくするため、面積を広くしている。そのため、空気がフィルタの一部に偏在しやすい。インクはより抵抗の低い空気の偏在していない部分を通ってしまうため、インク供給路を閉じて負圧が大きくなった状態でノズルを吸引しても、空気を除去しにくい。したがって、インク流路中にフィルタが配置される場合は、特に、気泡を排出させるのに十分に高いインク流速を長期に維持する必要がある。
【００１４】
また、時期的には、インクジェットプリンタの初期設置時や記録ヘッド交換時に、気泡を排出させるのに十分に高いインク流速を長期に維持する必要がある。初期設置時や記録ヘッド交換時には、インク供給路中に大量の空気が混入するためである。この空気を排出することが良好な画像形成を行う上で重要である。
【００１５】
一方、吸引させた状態で弁を開放すると、吸引を停止させた状態で弁を開く場合に比較して、気泡を排出させるのに十分に高いインク流速を長く維持することができる。しかし、インク流速が気泡を排出させるのに十分でなくなった後は、気泡が排出されないにもかかわらず、インクのみを無駄に排出してしまうという問題がある。
【００１６】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、記録ヘッド内のインク流路中の気泡を排出させるのに十分に高いインク流速をより長期に維持するとともに、気泡を排出せずにインクのみを無駄に排出することをできるだけ回避することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インク流路を介して前記ノズルにインクを供給するインクタンクと、
インク吸引作業の時に前記ノズルの吐出口を覆うように前記記録ヘッドに装着される吸引キャップと、
前記吸引キャップを介して前記ノズルからインクを吸引する吸引ポンプと、
前記インクタンクと前記ノズルの間のインク流路に、開閉可能な弁とを備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記吸引作業を制御する制御モードとして、
前記弁を閉じた状態で前記吸引ポンプによる吸引を行う第１ステップと、
前記第１ステップより短い時間前記弁を開けた状態にする第２ステップと、
前記第１ステップより短く前記第２ステップより長い時間前記弁を閉じた状態で前記吸引ポンプによる吸引を行う第３ステップとを有し、
前記第１ステップを実行した後、前記第２ステップと前記第３ステップとを交互に繰り返し実行する制御モードを有することを特徴とするインクジェットプリンタである。
【００１８】
ここで、「吸引ポンプによる吸引を行う」とは、吸引ポンプを作動させて吸引をすること、あるいは、吸引ポンプの上流に吸引の強さを調節するバルブが備えられている場合には、そのバルブを開いて吸引することを指す。
【００１９】
したがって請求項１記載の発明によれば、第１ステップに最も長い時間をかけて減圧することで、負圧を大きくすることができる。その大きい負圧の状態で第２ステップで弁を開くので、高速のインク流を生じさせることができる。第２ステップにおいて、弁を開く時間を短くすることで、減圧された状態を保ち、気泡を排出せずにインクのみを無駄に排出することをできるだけ回避することができる。また、第３ステップでは第２ステップ後の状態から減圧すればよいので、第３ステップは第１ステップより短い時間で負圧を大きくすることができる。第２ステップと第３ステップとを交互に繰り返し実行するので、高速のインク流を断続的に発生させることができ、気泡を排出せずにインクのみを無駄に排出することをできるだけ回避しつつ、記録ヘッド内のインク流路中の気泡等を効果的に排出することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、前記第２ステップにおいて、前記吸引ポンプによる吸引を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタである。
【００２１】
したがって請求項２記載の発明によれば、弁を開けた状態のときも吸引するので、吸引しない場合と比較してインク流が高速となり、気泡を排出させる効果が高い。そのため、弁を開ける時間が短くなり、インクの無駄な排出を低減させることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、吸引ポンプによる吸引を維持した状態で、前記第２ステップと前記第３ステップとを交互に繰り返し実行することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタである。
【００２３】
したがって請求項３記載の発明によれば、第２ステップと第３ステップとを交互に繰り返し実行する間に、吸引を停止することを行わず、高速のインク流を短期間に大量に発生させることができ、気泡を排出せずにインクのみを無駄に排出することをできるだけ回避しつつ、記録ヘッド内のインク流路中の気泡等を効果的に排出することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、前記第１ステップを実行する前に、前記弁を開けた状態で前記吸引ポンプによる吸引を行うことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のインクジェットプリンタである。
【００２５】
したがって請求項４記載の発明によれば、大量の空気が入っていた場合に、第１ステップを実行する前に、気泡をより下流にまで運び、気泡を低減させておくことができる。
【００２６】
請求項５記載の発明は、前記ノズルと前記弁との間のインク流路中に、インク中の異物を除去するためのフィルタを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のインクジェットプリンタである。
【００２７】
気泡は、フィルタ上流部で捕捉されやすいが、本発明によれば、高いインク流速を断続的に生じさせることができるので、インク流路内に残留している気泡を高速のインク流とともにフィルタを通過させ、ノズルの外へと排出させることができる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、前記記録ヘッドが複数設けられ、各記録ヘッドに対応して設けられた前記弁を一つの駆動源によって、同時に開閉駆動することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のインクジェットプリンタである。
【００２９】
したがって請求項６記載の発明によれば、一つの駆動源によって複数の弁を同時に開閉駆動するので、効率よく動作させることができる。また構造が簡単で、低コストに作製することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を示す。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。まず図１（ａ）を参照して、本発明一実施形態のインクジェットプリンタの構成について説明する。図１（ａ）は本実施形態のインクジェットプリンタの主要な構成を示す概略図である。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、インクジェットプリンタ１は、インク供給部３０として、記録ヘッド２、ダンパー４、インク供給遮断弁５、中間タンク６、インク補給弁７、インクタンク８とを備える。本実施形態においては、インクを４色用いる。インク供給部３０は、各色に対応して、色数と同数備えられる。
【００３２】
インクタンク８はインクを貯蔵している。インクはインクタンク８からインク流路２４を介して中間タンク６へと供給され、さらに、中間タンク６からインク流路２５を介してノズル３，３，・・・に供給される。
【００３３】
インク補給弁７は、インクタンク８と中間タンク６を接続するインク流路２４に配置され、供給されるインク量を調節する。
インク供給遮断弁５とダンパー４は、前記中間タンク６とノズル３，３，・・・とを接続するインク流路２５に配置される。インク供給遮断弁５は開閉可能な弁であり、インクの供給を遮断することができる。ダンパー４はキャリッジの上下動に対する緩衝装置である。
【００３４】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の記録ヘッド２内のＡ−Ａ線の断面図である。記録ヘッド２は、インク供給口２２と、フィルタ通過部２３と、フィルタ２１と、インクを吐出するノズル３，３，・・・を備える。インク供給口２２はインク流路２５と接続している。フィルタ２１は金属から成り、メッシュ構造をもち、インク中の異物を除去する。フィルタ２１は、インクに対する抵抗を小さくするため、インク流路２５の断面積に対して面積を広くする。そのため、フィルタ２１が設置されるフィルタ通過部２３では、流路が、インク流路２５に比較して拡幅されている。図１（ｂ）に示すように、インク供給口２２から入ったインクはフィルタ通過部２３に供給され、フィルタ２１を通過した後、ノズル方向へと供給される。そしてインクはノズル３，３，・・・内に充填される。
【００３５】
記録ヘッド２、インク供給遮断弁５、ダンパー４は、キャリッジ（図示せず）に搭載される。キャリッジは、キャリッジレール（図示せず）に沿って主走査方向に移動する。図１（ａ）において、主走査方向は図面に対して垂直な方向である。
【００３６】
インクジェットプリンタ１は、インクを液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、該記録媒体にインクを浸透若しくは定着させて画像を記録する。
【００３７】
キャリッジはキャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータ（図示せず）の駆動によりＥ方向に昇降移動する。キャリッジ待避検知センサ１０はキャリッジの待避位置を検知する位置に設けられている。キャリッジホーム検知センサ１１はキャリッジのホームポジションを検知する位置に設けられている。キャリッジｄｏｗｎ検知センサ１２はキャリッジの移動範囲の下端を検知する位置に設けられている。キャリッジの位置は、キャリッジに設けられた遮光板９で各センサを遮光した状態でセンサ検知オンとして検知される。キャリッジが上下に移動するので、厚い記録媒体にも対応可能である。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、インクジェットプリンタ１は、メンテナンスユニット３１として、吸引キャップ１３と、吸引ポンプ１６と、大気連通弁１５と、ブレード１４とを備える。吸引キャップ１３には吸引ポンプ１６が接続される。吸引キャップ１３と吸引ポンプ１６の間に、吸引キャップ１３の内部と大気とを連通し遮断する大気連通弁１５が配置される。
【００３９】
メンテナンスユニット３１は、ワイプ移動モータ（図示せず）によりその位置をＦ方向に移動する。ワイプ待避検知センサ１８はメンテナンスユニット３１の待避位置を検知する位置に設けられている。ワイプホーム検知センサ１９は、メンテナンスユニット３１のホームポジション位置を検知する位置に設けられている。ワイプ完了検知センサ２０は、ブレード１４によるワイプの完了位置を検知する位置に設けられている。メンテナンスユニット３１の位置は、メンテナンスユニット３１に設けられた遮光板１７で各センサを遮光した状態でセンサ検知オンとして検知される。
【００４０】
インク吸引作業時には、図１（ａ）に示すように、記録ヘッド２が吸引キャップ１３上に配置される。キャリッジを下降させて、吸引キャップ１３が記録ヘッド２のノズル面を覆うように装着させる。吸引キャップ１３が記録ヘッド２に装着されると、吸引ポンプ１６を作動させてノズル３，３，・・・内のインクを吸引する。吸引した廃インクは廃インクタンク（図示せず）に貯められる。吸引終了後、キャリッジを上昇させて、記録ヘッド２と吸引キャップ１３とを乖離させる。
【００４１】
その後ブレード１４による拭き取り作業を行う。キャリッジを上昇させ、ブレード１４を待避方向（図１（ａ）において左）へ移動させる。ブレード１４が待避した後、キャリッジを下降させ、ブレード１４がノズル面に当たる位置までキャリッジを下降させる。ブレード１４をワイプ方向（図１（ａ）において右）へ移動させ、ノズル面に残留するインクやゴミを拭き取らせる。
【００４２】
メンテナンスユニット３１は、一つ又は二つ又は色数と同数だけ設けられる。一つ又は二つの場合は、一つのメンテナンスユニット３１で複数の記録ヘッド２の吸引、拭き取り作業を行う。
【００４３】
次に、図２を参照して、記録ヘッド２のセットアップ動作を説明する。記録ヘッド２のセットアップ動作は、インクジェットプリンタ１の初期設置時や記録ヘッド交換時に実行される。図２は本実施形態の記録ヘッド２のセットアップ動作を制御する制御モードを示すタイミングチャートである。
【００４４】
図２に示されるタイミングチャートは、図の左から右に時の経過を表す。キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータは、キャリッジを下方向に移動させるとき「ｄｏｗｎ」、キャリッジを上方向に移動させるとき「ｕｐ」で表す。ワイプ移動モータは、メンテナンスユニット３１を待避方向（図１（ａ）において左）に移動させるとき「ワイプ待避」、メンテナンスユニット３１をワイプ方向（図１（ａ）において右）に移動させるとき「ワイプ行き」で表す。
【００４５】
スタート時、キャリッジは図１（ａ）に示す位置にあり、キャリッジ待避検知センサ１０とキャリッジホーム検知センサ１１が遮光版９で遮光されない状態（オフ）、キャリッジｄｏｗｎ検知センサ１２が遮光版９で遮光された状態（オン）にある。キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータは停止した状態にある。また、メンテナンスユニット３１は図１（ａ）に示す位置にあり、ワイプ待避検知センサ１８が遮光版１７で遮光されない状態（オフ）、ワイプホーム検知センサ１９とワイプ完了検知センサ２０が遮光版１７で遮光された状態（オン）にある。ワイプ移動モータは停止した状態にある。大気連通弁１５は閉じられている。吸引ポンプ１６は作動していない。インク供給遮断弁５は開いた状態にある。
【００４６】
図２に示されるように、大気連通弁１５を開くのに同期して、キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータを駆動させ、キャリッジを下降させる。キャリッジｄｏｗｎ検知センサ１２が遮光版９で遮光されない状態（オフ）となり、キャリッジが移動範囲の下端に位置した時点で、キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータの駆動を停止させ、大気連通弁１５を閉じる。この時点で、吸引キャップ１３が記録ヘッド２のノズル面を覆うように装着された状態にある。
【００４７】
ここから所定時間Ｔ１後、吸引ポンプ１６を作動させて吸引を開始する。本実施形態においては、吸引ポンプ１６を作動することにより、ノズル３，３，・・・からの吸引を実行できる構成となっている。
【００４８】
吸引開始から所定時間Ｔ２、インク供給遮断弁５は開いた状態とする。所定時間Ｔ２において、フィルタ通過部２３の空気をフィルタ２１に引き寄せる。
【００４９】
さらに吸引を続けた状態で、所定時間Ｔ３、インク供給遮断弁５を閉じた状態にする（第１ステップ）。この間に、インク供給遮断弁５の下流側の負圧を大きくする。
【００５０】
さらに吸引を続けた状態で、所定時間Ｔ４、インク供給遮断弁５を開いた状態にする（第２ステップ）。所定時間Ｔ４は、所定時間Ｔ３より短くする。負圧を大きくした状態で弁を開くので、高速のインク流が生じる。このインク流とともに、記録ヘッド２内の気泡等を排出する。
【００５１】
さらに吸引を続けた状態で、所定時間Ｔ５、インク供給遮断弁５を閉じた状態にする（第３ステップ）。所定時間Ｔ５は、所定時間Ｔ３より短く、所定時間Ｔ４より長くする。この間に、再びインク供給遮断弁５の下流側の負圧を大きくする。
【００５２】
さらに吸引を続けた状態で、第２ステップと第３ステップとを交互に繰り返し実行する。図２は、第２ステップと第３ステップとを交互に４回繰り返し実行する場合を示している。所定時間Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０は、所定時間Ｔ３より短くする。所定時間Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１１は、所定時間Ｔ３より短く、所定時間Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０より長くする。
【００５３】
最後の第３ステップを実行後、さらに吸引を続けた状態で、インク供給遮断弁５を開く。インク供給遮断弁５を開いてから所定時間Ｔ１２、インク供給遮断弁５を開けた状態で吸引ポンプ１６により吸引した後、吸引を終了させる。吸引を終了してから所定時間Ｔ１３後、大気連通弁１５を開く。
【００５４】
大気連通弁１５を開いて所定時間Ｔ１４後、キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータを駆動させ、キャリッジを上昇させ、記録ヘッド２と吸引キャップ１３とを乖離させる。
キャリッジ待避検知センサ１０が遮光版９で遮光された状態（オン）になった時点に同期して、キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータを停止させ、大気連通弁１５を閉じる。また、この時点で吸引ポンプ１６を作動させ、空吸引を開始する。空吸引とは、吸引キャップ１３が記録ヘッド２のノズル面に装着されない状態で、吸引キャップ１３内のインクを排出する動作である。また、この時点でワイプ移動モータの駆動によりブレード１４をワイプ待避方向（図１（ａ）において左）に移動させる。
ワイプ待避検知センサ１８が遮光版１７で遮光された状態（オン）になった時点で、ワイプ移動モータの駆動を停止させる。また、この時点で、キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータを駆動させ、キャリッジを下降させる。
【００５５】
キャリッジホーム検知センサ１１が遮光版９で遮光されない状態（オフ）になった時点で、キャリッジｕｐ／ｄｏｗｎモータを停止させる。それと同時に、ワイプ移動モータの駆動によりブレード１４をワイプ方向（図１（ａ）において右）に移動させ、ノズル面を拭き取らせる。
ワイプ完了検知センサ２０が遮光版１７で遮光されない状態（オフ）になった時点でワイプ移動モータを停止させる。それから所定時間Ｔ１５後、ワイプ移動モータの駆動によりブレード１４をワイプ待避方向（図１（ａ）において左）に移動させる。ブレード１４をホームポジションまで移動し、ワイプホーム検知センサ１９が遮光版１７で遮光された状態（オン）になった時点で、ワイプ移動モータの駆動を停止し、空吸引を終了する。
【００５６】
引き続き、通常クリーニングを行う。通常クリーニングは、記録ヘッド２のセットアップ動作を実行した後や、所定回数又は所定時間、画像を記録した後に実行される。図３は本実施形態の通常クリーニング動作を制御する制御モードを示すタイミングチャートである。
通常クリーニング動作は、吸引作業中にインク供給遮断弁５を開閉せず、始終開いた状態としている点を除いて、記録ヘッド２のセットアップ動作と同様のため、説明を省略する。
【００５７】
次に、図４を参照して、本実施形態における記録ヘッド２のセットアップ動作を制御する制御モードを実行した際の吸引動作中における作用について説明する。図４（ａ）は図２のタイミングチャートの一部Ｊ，Ｋを抜き出した図であり、記録ヘッド２のセットアップ動作時の吸引作業における大気連通弁１５の開閉と吸引ポンプ１６の作動とインク供給遮断弁５の開閉のタイミングを示す図である。図４（ｂ）は吸引キャップ１３の内部の圧力変化を示す図である。グラフＨが吸引キャップ１３の内部の圧力変化を示す。横軸は時間の経過を示し、縦軸は負圧の値の大きさを表す。図４（ｂ）において、グラフの上昇は負圧の値が大きくなること、つまり減圧されることを表し、グラフの下降は負圧の値が小さくなること、つまり昇圧されることを表す。図４（ｃ１）〜（ｃ４）はフィルタ通過部２３の気泡２７やインクの充填の様子を示す図である。
【００５８】
時点ｔ１において、吸引ポンプ１６が作動し、吸引が開始される。すると、吸引キャップ１３の内部の負圧の値は大気圧Ｐ０から次第に上昇していく。グラフＨ中のインク供給遮断弁５が閉じられる前の状態Ｌ１におけるフィルタ通過部２３の気泡２７やインクの充填の様子の一例を図４（ｃ１）に示す。状態Ｌ１では、フィルタ通過部２３で気泡２７が捕捉されると、インクは偏在する気泡２７を回避してフィルタ２１を通ってしまうので、気泡２７はフィルタ２１を通過することができない。
【００５９】
時点ｔ１から所定時間Ｔ２後の時点ｔ２において、インク供給遮断弁５が閉じられる。インク供給遮断弁５が閉じられた状態で、所定時間Ｔ３、吸引ポンプ１６により吸引されて（第１ステップ）、吸引キャップ１３の内部の圧力が所定の負圧値Ｐ１まで減圧される。インク供給遮断弁５が閉じられた状態で吸引ポンプ１６により吸引されるので、効率よく負圧を大きくすることができる。負圧の値が大きくなるにしたがって、フィルタ２１の上流側に捕捉された空気はフィルタ２１に引き寄せられながら膨張していく。グラフＨ中の負圧が高められた状態Ｌ２におけるフィルタ通過部２３の気泡２７やインクの充填の様子の一例を図４（ｃ２）に示す。図４（ｃ２）に示すように、状態Ｌ２においては状態Ｌ１に比較して、気泡２７が膨張し、フィルタ２１を通過している。
【００６０】
時点ｔ２から所定時間Ｔ３後の時点ｔ３において、インク供給遮断弁５が開かれる。インク供給遮断弁５が開かれてから所定時間Ｔ４、インク供給遮断弁５が開かれた状態で吸引ポンプ１６により吸引されて（第２ステップ）、吸引キャップ１３の内部の負圧レベルが所定の負圧値Ｐ２まで下降する。インク供給遮断弁５が開かれることで、高速のインク流が生じる。この高速のインク流により、記録ヘッド２内の気泡はノズル吐出口へと移動する。こうして記録ヘッド２内の流路に残存する気泡が減少する。グラフＨ中の負圧が低くなった状態Ｌ３におけるフィルタ通過部２３の気泡２７やインクの充填の様子の一例を図４（ｃ３）に示す。図４（ｃ３）に示すように、状態Ｌ３においては状態Ｌ１に比較して、フィルタ通過部２３の気泡２７が減少している。
【００６１】
時点ｔ３から所定時間Ｔ４後の時点ｔ４において、インク供給遮断弁５が閉じられる。インク供給遮断弁５が閉じられた状態で、所定時間Ｔ５、吸引ポンプ１６により吸引されて（第３ステップ）、吸引キャップ１３の内部の圧力が所定の負圧値Ｐ１まで減圧される。インク供給遮断弁５が閉じられた状態で吸引ポンプ１６により吸引されるので、再び効率よく負圧を大きくすることができる。
【００６２】
第２ステップと、第３ステップとを交互に繰り返し実行される。図４は、第２ステップと、第３ステップとを交互に４回実行された場合を示している。
【００６３】
最後の第３ステップが終了する時点ｔ１１から、インク供給遮断弁５が開かれた状態で吸引ポンプ１６により吸引され、所定時間Ｔ１２経過した時点ｔ１２で、吸引が終了される。
吸引終了後も、グラフＨは下降し、大気連通弁１５が開かれる時点ｔ１３で大気圧Ｐ０になる。
【００６４】
以上、第２ステップと、第３ステップとを交互に複数回実行された状態Ｌ４でのフィルタ通過部２３の様子の一例を図４（ｃ４）に示す。複数回、高速のインク流とともに気泡２７が排出され、状態Ｌ４では、状態Ｌ１においてフィルタ通過部２３に捕捉されていた気泡２７が除去されている。
【００６５】
図４（ｂ）において、時点ｔ３で吸引が終了され、吸引が停止された状態で弁が開かれた場合には、グラフＨよりも減少率が大きくなる。したがって、グラフＨよりも、インク流速が低くなるのが早い。本実施形態のグラフＨの場合の方が、より高いインク流速を持続させることができるといえる。
【００６６】
図４（ｂ）において、時点ｔ４で弁が閉じられずに、弁が開かれた状態で吸引が続けられた場合には、負圧は次第に下降するため、インク流速が低くなり、インク流路２５中の気泡を移動させる効果が小さくなった後も、インクを排出し続けてしまう。本実施形態のグラフＨの場合、インクのみを無駄に排出することを低減することができる。
【００６７】
本実施形態において、インク供給遮断弁５を開閉する時間は、例えば、Ｔ３は１０〜５０秒、Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０は５００〜１０００ｍｓ、Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１１は１〜１０秒、また、第２ステップと第３ステップとを交互に繰り返し実行する回数は、１５回前後がおよその目安であるが、ヘッドサイズ、ノズル数、インク粘度、吸引ポンプ１６の能力等の条件に応じて設定する。
【００６８】
以下に、一つの駆動源によって、記録ヘッド２と同数の４本のインク流路２５を開閉駆動する弁の例を挙げる。本実施形態では、インク供給遮断弁例２を採用する。
【００６９】
（インク供給遮断弁例１）
図５はインク供給遮断弁の一例の模式図である。図５（ａ）に示すように、インク供給遮断弁例１は、記録ヘッド２と同数の４つの溝５５，５５，・・・がそれぞれ形成された３枚の板５２，５３，５４を用いて構成される。インク流路２５，２５，・・・に可撓性のチューブ５６，５６，・・・を使用し、これらのチューブ５６，５６，・・・が溝５５，５５，・・・に嵌合される。モータ５１は、中央の板５３を板５２，５４に対してずらすように移動させるための駆動源である。
【００７０】
図５（ｂ）は、インク供給遮断弁を閉じたときの図である。図５（ｂ）に示すように、中央の板５３をずらすと、各チューブ５６，５６，・・・は押しつぶされ、チューブ内壁同士が密着し、インク流路２５，２５，・・・が閉じられる。中央の板５３を、板５２，５４に対して逆向きに移動させ、図５（ａ）に示すように各板の溝５５，５５，・・・を合わせると、４本のチューブは元の形状に回復してチューブ内壁同士は乖離して、インク流路２５が開かれる。以上のように弁を構成することにより、１つの駆動源（モータ５１）により、インク流路２５，２５，・・・である４本のチューブ５６，５６，・・・を同時に閉じたり開いたりすることができる。
【００７１】
（インク供給遮断弁例２）
図６はインク供給遮断弁例２を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、インク供給遮断弁例２は、押さえ板６２と、カム６３を用いて構成される。インク流路２５，２５，・・・に可撓性のチューブ６１，６１，・・・を使用する。記録ヘッド２と同数の４本のチューブ６１，６１，・・・が押さえ板６２とカム６３の間に並んでいる。図６（ａ）に示すように、押さえ板６２とチューブ６１，６１，・・・が接するように配置される。カム６３は、楕円柱状であり、軸を中心に回転する。カム６３を回転させるための駆動源として、モータ（図示せず）が備えられる。カム６３は、軸からの距離が最も短い部分がチューブ６１，６１，・・・に接するときに、チューブ６１，６１，・・・がつぶれない位置に配置されている。カム６３の軸とチューブ６１，６１，・・・は直交する位置に配置される。図６（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図が図６（ｂ）である。
【００７２】
図６（ｃ）は、インク供給遮断弁を閉じたときの図である。図６（ｃ）に示すように、カム６３を回転させると、チューブ６１，６１，・・・は押しつぶされ、チューブ内壁同士が密着し、インク流路２５，２５，・・・が閉じられる。カム６３の軸からの距離が最も長い部分がチューブ６１，６１，・・・に接するときに、チューブ６１，６１，・・・の内壁同士が密着するように設計されている。図６（ｄ）は図６（ｃ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【００７３】
カム６３を回転させ、図６（ａ）に示すように、カム６３の軸からの距離が最も短い部分がチューブ６１，６１，・・・に接する状態に戻すと、チューブ６１，６１，・・・は元の形状に回復し、チューブ内壁同士は乖離して、インク流路２５，２５，・・・が開かれる。以上のように弁を構成することにより、１つの駆動源（モータ）により、インク流路２５，２５，・・・である４本のチューブ６１，６１，・・・を同時に閉じたり開いたりすることができる。
【００７４】
【実施例】
本発明者らによれば、上記実施形態中の所定時間を、Ｔ１＝２００ｍｓ、Ｔ２＝１０秒、Ｔ３＝２０秒、Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０＝７００ｍｓ、Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１１＝３秒、Ｔ１２＝７００ｍｓ、Ｔ１３＝１０秒として行った結果、吸引キャップ１３の内部の圧力は、Ｐ０＝１気圧、Ｐ１＝０．１気圧、Ｐ２＝０．１１〜０．１２気圧であった。なお、図２、図４（ｂ）中では、第２ステップと第３ステップとを交互に４回繰り返し実行する場合を示しているが、本実施例においては、１５回繰り返し実行した。
【００７５】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、負圧を大きくした状態で弁を開くので、高速のインク流を生じさせることができるという効果がある。高速のインク流を断続的に発生させることによって、気泡を排出せずにインクのみを無駄に排出することをできるだけ回避しつつ、記録ヘッド内のインク流路中の気泡等を効果的に排出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの主要な構成を示す概略図である。（ｂ）は図１（ａ）の記録ヘッド２内のＡ−Ａ線の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の記録ヘッド２のセットアップ動作を制御する制御モードを示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の通常クリーニング動作を制御する制御モードを示すタイミングチャートである。
【図４】（ａ）は図２のタイミングチャートの一部Ｊ，Ｋを抜き出した図である。（ｂ）は本発明の一実施形態に用いられる吸引キャップ１３の内部の圧力変化を示す図である。（ｃ１）〜（ｃ４）は本発明の一実施形態に用いられるフィルタ通過部２３の気泡やインクの充填の様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態で用いられるインク供給遮断弁の一例の模式図である。
【図６】本発明の一実施形態で用いられるインク供給遮断弁の他の一例の模式図である。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ　２…記録ヘッド　３…ノズル　４…ダンパー　５…インク供給遮断弁　６…中間タンク　７…インク補給弁　８…インクタンク　９…遮光板　１０…キャリッジ待避検知センサ　１１…キャリッジホーム検知センサ　１２…キャリッジｄｏｗｎ検知センサ　１３…吸引キャップ　１４…ブレード１５…大気連通弁　１６…吸引ポンプ　１７…遮光板　１８…ワイプ待避検知センサ　１９…ワイプホーム検知センサ　２０…ワイプ完了検知センサ　２１…フィルタ　２２…インク供給口　２３…フィルタ通過部　２４，２５…インク流路　２７…気泡　３０…インク供給部　３１…メンテナンスユニット　５１…モータ　５２，５３，５４…板　５５…溝　５６…チューブ　６１…チューブ　６２…押さえ板　６３…カム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to removing bubbles in an ink flow path of an ink jet printer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Inkjet printers are widely used because of relatively low noise during printing and good printing quality. Ink jet printers use, for example, a piezo element or a heater to discharge ink from a nozzle of a recording head as fine droplets toward a recording medium such as paper, and perform recording while permeating or fixing the ink in the recording medium. The image is printed on the recording medium by moving the head over the recording medium.
[0003]
2. Description of the Related Art In an inkjet printer, an ejection port for ejecting ink onto a recording medium such as paper is provided on one surface (nozzle surface) of a recording head. Problems such as clogging of the discharge port due to sticking of ink or clogging due to bubbles or dust generated in the ink flow path communicating with the discharge port may occur. It becomes.
[0004]
Therefore, the cleaning operation of the recording head is performed at a predetermined timing. In the cleaning operation, the nozzle surface of the recording head is covered with a cap member so as to be hermetically sealed, and suction is performed by a suction pump through the cap member to remove air bubbles remaining in the nozzle discharge port and dust adhering to the nozzle surface. And the like, and the work of sucking and removing the ink and the like together with the ink, and the work of wiping the ink remaining on the nozzle surface using an elastic blade.
[0005]
However, even if the bubbles are sucked, the movement is slow, and since the ejection ports are sucked in a state of communicating with the ink tank, there is a problem that a large amount of ink is discharged before the bubbles are discharged, resulting in waste. Further, when stubborn clogging occurs, it is not removed by suction, and a stronger suction force is required. If the suction pump is changed to one with higher performance in order to obtain a stronger suction force, problems such as an increase in the size of the suction pump and an increase in cost occur.
[0006]
In order to solve such a problem, Japanese Patent Publication No. 2822586 (hereinafter referred to as “Publication 1”) discloses an ink jet printer in which a valve that can open and close the ink supply path is arranged in the middle of the ink supply path. Have been.
[0007]
In column 6, lines 8 to 13 of the official gazette 1, "The gate 6 is operated to close the suction pipe 11. Then, as in steps F to H, the pump 15 is operated to A negative pressure is applied to the portion, and when the negative pressure reaches a maximum, the gate 6 is opened to release the ink supply path 3 ", and as apparent from FIG. According to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-115, the valve is closed, the suction pump is operated, the negative pressure is increased, and the valve is opened with the suction stopped. That is, the operation of the suction pump is a part of the period from when the valve is closed to when the valve is opened, and the valve is opened with the suction stopped.
[0008]
When the valve is closed, the ink flow path is shut off, and suction is performed by the suction pump, the negative pressure on the downstream side of the valve increases. The suction is stopped when the negative pressure is large enough to discharge the bubbles, and the valve is opened, so that a high-speed ink flow is generated due to the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the valve. The high-speed ink flow discharges bubbles and dust along with the ink. Since the valve is opened while suction is stopped, it can be said that wasteful discharge of ink can be suppressed.
[0009]
In addition, in column 6, lines 24 to 26 of the publication 1, "the operation of sucking ink from the nozzles described above is continued a plurality of times until a state in which printing can be performed satisfactorily as shown in step I. In this state, the valve is closed, suction is performed, the negative pressure is increased, suction is stopped, and the valve is opened. It describes that it is effective to perform a plurality of cycles when it cannot be removed in a cycle. In this case as well, the suction period in one cycle is a part of the period from closing the valve to opening the valve in one cycle, and the valve is opened with suction stopped. Since the valve is opened while suction is stopped, it can be said that wasteful discharge of ink can be suppressed.
[0010]
A similar technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-289225 (hereinafter, referred to as “Publication 2”). In the 65th paragraph of the gazette 2, it is possible to discharge bubbles that cannot be discharged only once by repeatedly performing the above-described steps S12 to S14 a plurality of times. In this case, the valve unit 23 in step S14 When the valve unit 23 is opened, or after the negative pressure applied in step S14 becomes the atmospheric pressure, and the process returns to step S12 to close the valve unit 23 again, the negative pressure is applied in step S13 to reduce the atmospheric pressure. The negative pressure continues to be applied for a period of time until the bubble discharge efficiency can be improved, and the bubble discharge performance can be improved. " Before returning to the atmospheric pressure, the flow returns to step S12 to close the valve unit 23 again. It is possible to make the pressure pulsating, and in this case, it is also possible to improve the discharge property of the bubbles. " It can be seen that the valve is opened with the suction stopped. Since the valve is opened while suction is stopped, it can be said that wasteful discharge of ink can be suppressed.
[0011]
On the other hand, in the 68th paragraph of Japanese Unexamined Patent Publication, a technique for opening a valve while maintaining suction is described. In the 68th paragraph of Japanese Patent Publication No. 2 (2005), "In opening the valve unit 23, the valve opening step is executed while executing the suction step (step S13). In this case, since the negative pressure is always applied to the nozzle opening, Opening the valve while suctioning is more sufficient to discharge air bubbles than opening the valve while suction is stopped, as described in "It is possible to discharge air bubbles that are difficult to discharge." It can be said that a higher ink flow rate can be maintained for a longer time.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem in the above-mentioned prior art. If the valve is opened while suction is stopped, wasteful discharge of ink is suppressed, but there is a problem that it is difficult to maintain an ink flow velocity high enough to discharge bubbles for a long period of time.
[0013]
By the way, when a filter for removing foreign matter in ink is disposed in the ink flow path, the filter easily catches air that has entered the ink flow path. The air upstream of the filter blocks the filter surface and becomes a flow path resistance, which causes a discharge failure and a drop in the amount of droplets. The filter has a large area to reduce resistance to ink. Therefore, air tends to be unevenly distributed in a part of the filter. Since the ink passes through a portion of the air having a lower resistance and is not unevenly distributed, it is difficult to remove the air even when the ink supply path is closed and the nozzle is suctioned in a state where the negative pressure is increased. Therefore, when a filter is arranged in the ink flow path, it is necessary to maintain a high ink flow velocity long enough to discharge air bubbles for a long time.
[0014]
In addition, it is necessary to maintain an ink flow rate high enough to discharge bubbles for a long period of time at the time of initial installation of the ink jet printer or at the time of replacing the recording head. This is because a large amount of air is mixed in the ink supply path at the time of initial installation or at the time of replacement of the recording head. Discharging this air is important for performing good image formation.
[0015]
On the other hand, when the valve is opened while suction is being performed, an ink flow velocity sufficiently high to discharge air bubbles can be maintained longer than when the valve is opened when suction is stopped. However, after the ink flow velocity is not sufficient to discharge bubbles, there is a problem that only ink is wastefully discharged even though bubbles are not discharged.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems in the related art, and maintains an ink flow velocity high enough to discharge bubbles in an ink flow path in a recording head for a longer period of time and discharges bubbles. It is an object of the present invention to avoid wasteful discharge of only ink without performing as much as possible.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 for solving the above problems is
A recording head having a nozzle for discharging ink,
An ink tank that supplies ink to the nozzles via an ink flow path,
A suction cap attached to the recording head so as to cover the discharge port of the nozzle at the time of ink suction work,
A suction pump for sucking ink from the nozzles via the suction cap,
In an ink jet printer comprising an openable and closable valve in an ink flow path between the ink tank and the nozzle,
As a control mode for controlling the suction work,
A first step of performing suction by the suction pump with the valve closed;
A second step of opening the valve for a shorter time than the first step;
A third step of performing suction by the suction pump in a state in which the valve is closed for a time shorter than the first step and longer than the second step,
An ink jet printer having a control mode in which, after executing the first step, the second step and the third step are alternately and repeatedly executed.
[0018]
Here, "performing suction with a suction pump" means that the suction pump is operated to perform suction, or, if a valve for adjusting the strength of suction is provided upstream of the suction pump, the This refers to opening the valve and aspirating.
[0019]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the negative pressure can be increased by reducing the pressure over the longest time in the first step. Since the valve is opened in the second step in the state of the large negative pressure, a high-speed ink flow can be generated. In the second step, by shortening the opening time of the valve, it is possible to maintain the reduced pressure state and avoid wasteful discharge of only ink without discharging bubbles as much as possible. In the third step, the pressure may be reduced from the state after the second step, so that the negative pressure can be increased in the third step in a shorter time than in the first step. Since the second step and the third step are alternately and repeatedly performed, a high-speed ink flow can be generated intermittently, and it is possible to avoid discharging only ink wastefully without discharging bubbles as much as possible. Bubbles and the like in the ink flow path in the recording head can be effectively discharged.
[0020]
The invention according to claim 2 is the inkjet printer according to claim 1, wherein in the second step, suction is performed by the suction pump.
[0021]
Therefore, according to the second aspect of the present invention, the ink is sucked even when the valve is opened, so that the ink flow becomes faster and the effect of discharging the bubbles is higher than in the case where the suction is not performed. Therefore, the time for opening the valve is shortened, and wasteful discharge of ink can be reduced.
[0022]
The invention according to a third aspect is the ink jet printer according to the first aspect, wherein the second step and the third step are alternately and repeatedly performed while the suction by the suction pump is maintained.
[0023]
Therefore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to generate a large amount of high-speed ink flow in a short period of time without stopping suction while alternately and repeatedly executing the second step and the third step. Thus, it is possible to effectively discharge bubbles and the like in the ink flow path in the recording head while avoiding wasteful discharge of only ink without discharging bubbles.
[0024]
The invention according to claim 4 is characterized in that, before executing the first step, suction is performed by the suction pump with the valve opened. Is an inkjet printer.
[0025]
Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, when a large amount of air has entered, before executing the first step, the air bubbles can be carried further downstream to reduce the air bubbles.
[0026]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink flow path between the nozzle and the valve, a filter for removing foreign matter in the ink is provided. An inkjet printer according to any one of the above.
[0027]
Although bubbles are likely to be trapped in the upstream part of the filter, according to the present invention, a high ink flow rate can be generated intermittently, so that bubbles remaining in the ink flow path are removed together with the high-speed ink flow through the filter. Can be passed through and discharged out of the nozzle.
[0028]
The invention according to claim 6 is characterized in that a plurality of the recording heads are provided, and the valves provided corresponding to the respective recording heads are simultaneously opened and closed by one driving source. 5. The ink jet printer according to any one of 5.
[0029]
Therefore, according to the invention described in claim 6, since a plurality of valves are simultaneously opened and closed by one drive source, the operation can be performed efficiently. Further, the structure is simple, and it can be manufactured at low cost.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention. First, the configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic diagram showing a main configuration of the ink jet printer of the present embodiment.
[0031]
As shown in FIG. 1A, the ink jet printer 1 includes a recording head 2, a damper 4, an ink supply cutoff valve 5, an intermediate tank 6, an ink supply valve 7, and an ink tank 8 as an ink supply unit 30. In the present embodiment, four colors of ink are used. The same number of ink supply units 30 as the number of colors are provided for each color.
[0032]
The ink tank 8 stores ink. The ink is supplied from the ink tank 8 to the intermediate tank 6 via the ink flow path 24, and further supplied from the intermediate tank 6 to the nozzles 3, 3,.
[0033]
The ink supply valve 7 is disposed in an ink flow path 24 connecting the ink tank 8 and the intermediate tank 6, and adjusts the amount of ink to be supplied.
The ink supply cutoff valve 5 and the damper 4 are arranged in an ink flow path 25 connecting the intermediate tank 6 and the nozzles 3, 3,. The ink supply cutoff valve 5 is a valve that can be opened and closed, and can cut off the supply of ink. The damper 4 is a buffer for a vertical movement of the carriage.
[0034]
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in the recording head 2 of FIG. The recording head 2 includes an ink supply port 22, a filter passage section 23, a filter 21, and nozzles 3, 3,. The ink supply port 22 is connected to the ink channel 25. The filter 21 is made of metal, has a mesh structure, and removes foreign matter in ink. The filter 21 has a larger area with respect to the cross-sectional area of the ink flow path 25 in order to reduce the resistance to ink. Therefore, in the filter passage section 23 where the filter 21 is installed, the flow path is wider than the ink flow path 25. As shown in FIG. 1B, the ink that has entered through the ink supply port 22 is supplied to the filter passage section 23, and after passing through the filter 21, is supplied in the nozzle direction. The ink is filled in the nozzles 3, 3,.
[0035]
The recording head 2, the ink supply cutoff valve 5, and the damper 4 are mounted on a carriage (not shown). The carriage moves in the main scanning direction along a carriage rail (not shown). In FIG. 1A, the main scanning direction is a direction perpendicular to the drawing.
[0036]
The inkjet printer 1 discharges ink as droplets toward a recording medium such as paper, and records an image by penetrating or fixing the ink into the recording medium.
[0037]
The carriage moves up and down in the E direction by driving a carriage up / down motor (not shown). The carriage evacuation detection sensor 10 is provided at a position for detecting the evacuation position of the carriage. The carriage home detection sensor 11 is provided at a position for detecting the home position of the carriage. The carriage down detection sensor 12 is provided at a position for detecting the lower end of the moving range of the carriage. The position of the carriage is detected as sensor detection ON in a state where each sensor is shielded by a light shielding plate 9 provided on the carriage. Since the carriage moves up and down, it can handle thick recording media.
[0038]
As shown in FIG. 1A, the inkjet printer 1 includes a suction cap 13, a suction pump 16, an air communication valve 15, and a blade 14 as a maintenance unit 31. A suction pump 16 is connected to the suction cap 13. An atmosphere communication valve 15 is provided between the suction cap 13 and the suction pump 16 to communicate and shut off the inside of the suction cap 13 with the atmosphere.
[0039]
The maintenance unit 31 moves its position in the F direction by a wipe moving motor (not shown). The wipe evacuation detection sensor 18 is provided at a position where the evacuation position of the maintenance unit 31 is detected. The wipe home detection sensor 19 is provided at a position where the home position of the maintenance unit 31 is detected. The wipe completion detection sensor 20 is provided at a position for detecting the completion position of the wipe by the blade 14. The position of the maintenance unit 31 is detected as sensor detection ON in a state where each sensor is shielded by the light shielding plate 17 provided in the maintenance unit 31.
[0040]
During the ink suction operation, the recording head 2 is placed on the suction cap 13 as shown in FIG. The carriage is lowered, and the suction cap 13 is mounted so as to cover the nozzle surface of the recording head 2. When the suction cap 13 is attached to the recording head 2, the suction pump 16 is operated to suck the ink in the nozzles 3, 3,. The sucked waste ink is stored in a waste ink tank (not shown). After the suction is completed, the carriage is raised to separate the recording head 2 from the suction cap 13.
[0041]
Thereafter, the wiping operation by the blade 14 is performed. The carriage is raised, and the blade 14 is moved in the retracting direction (left in FIG. 1A). After the blade 14 is retracted, the carriage is lowered, and the carriage is lowered to a position where the blade 14 hits the nozzle surface. The blade 14 is moved in the wiping direction (right in FIG. 1A) to wipe off ink and dust remaining on the nozzle surface.
[0042]
The number of the maintenance units 31 is one, two, or the same as the number of colors. In the case of one or two, a single maintenance unit 31 performs suction and wiping operations on a plurality of recording heads 2.
[0043]
Next, a setup operation of the recording head 2 will be described with reference to FIG. The setup operation of the recording head 2 is executed when the ink jet printer 1 is initially installed or when the recording head is replaced. FIG. 2 is a timing chart showing a control mode for controlling the setup operation of the recording head 2 of the present embodiment.
[0044]
The timing chart shown in FIG. 2 shows the passage of time from left to right in the figure. The carriage up / down motor is represented by “down” when moving the carriage downward, and “up” when moving the carriage upward. The wipe moving motor is “wipe retract” when moving the maintenance unit 31 in the retracting direction (left in FIG. 1A), and “wipe” when moving the maintenance unit 31 in the wiping direction (right in FIG. 1A). Going ".
[0045]
At the start, the carriage is at the position shown in FIG. 1A, the carriage retreat detection sensor 10 and the carriage home detection sensor 11 are not shielded from light by the light shielding plate 9 (off), and the carriage down detection sensor 12 is shielded from light by the light shielding plate 9. In the state (ON). The carriage up / down motor is in a stopped state. The maintenance unit 31 is located at the position shown in FIG. 1A, and the wipe evacuation detection sensor 18 is not shielded from light by the light-shielding plate 17 (OFF). It is in a light-shielded state (ON). The wipe moving motor is in a stopped state. The atmosphere communication valve 15 is closed. The suction pump 16 is not operating. The ink supply cutoff valve 5 is in an open state.
[0046]
As shown in FIG. 2, the carriage up / down motor is driven in synchronization with the opening of the atmosphere communication valve 15, and the carriage is lowered. When the carriage down detection sensor 12 is not shielded from light by the light shielding plate 9 (OFF) and the carriage is located at the lower end of the movement range, the drive of the carriage up / down motor is stopped and the air communication valve 15 is closed. At this point, the suction cap 13 is mounted so as to cover the nozzle surface of the recording head 2.
[0047]
After a predetermined time T1 from here, the suction pump 16 is operated to start suction. In the present embodiment, by operating the suction pump 16, suction from the nozzles 3, 3,... Can be executed.
[0048]
For a predetermined time T2 from the start of suction, the ink supply cutoff valve 5 is kept open. At a predetermined time T2, the air in the filter passage portion 23 is drawn to the filter 21.
[0049]
With the suction continued, the ink supply cutoff valve 5 is closed for a predetermined time T3 (first step). During this time, the negative pressure on the downstream side of the ink supply cutoff valve 5 is increased.
[0050]
With the suction continued, the ink supply cutoff valve 5 is opened for a predetermined time T4 (second step). The predetermined time T4 is shorter than the predetermined time T3. Since the valve is opened with the negative pressure increased, a high-speed ink flow is generated. Along with this ink flow, bubbles and the like in the recording head 2 are discharged.
[0051]
With the suction continued, the ink supply cutoff valve 5 is closed for a predetermined time T5 (third step). The predetermined time T5 is shorter than the predetermined time T3 and longer than the predetermined time T4. During this time, the negative pressure on the downstream side of the ink supply cutoff valve 5 is increased again.
[0052]
The second step and the third step are alternately and repeatedly performed with the suction continued. FIG. 2 shows a case where the second step and the third step are alternately repeated four times. The predetermined times T6, T8, T10 are shorter than the predetermined time T3. The predetermined times T7, T9, T11 are shorter than the predetermined time T3 and longer than the predetermined times T4, T6, T8, T10.
[0053]
After the last third step is executed, the ink supply cutoff valve 5 is opened with the suction being continued. After a predetermined time T12 since the ink supply cutoff valve 5 is opened, suction is performed by the suction pump 16 with the ink supply cutoff valve 5 opened, and then the suction is terminated. After a predetermined time T13 from the end of the suction, the air communication valve 15 is opened.
[0054]
After a predetermined time T14 after opening the atmosphere communication valve 15, the carriage up / down motor is driven to raise the carriage, and the recording head 2 and the suction cap 13 are separated.
The carriage up / down motor is stopped and the air communication valve 15 is closed in synchronization with the time when the carriage retreat detection sensor 10 is shielded from light by the light shielding plate 9 (ON). At this time, the suction pump 16 is operated to start idle suction. The idle suction is an operation of discharging the ink in the suction cap 13 in a state where the suction cap 13 is not mounted on the nozzle surface of the recording head 2. At this time, the blade 14 is moved in the wipe retreat direction (left in FIG. 1A) by driving the wipe moving motor.
The drive of the wipe moving motor is stopped when the wipe evacuation detection sensor 18 is in a state where the light is shielded by the light shielding plate 17 (ON). At this time, the carriage up / down motor is driven to lower the carriage.
[0055]
The carriage up / down motor is stopped when the carriage home detection sensor 11 is turned off (off) by the light shielding plate 9. At the same time, the blade 14 is moved in the wiping direction (right in FIG. 1A) by driving the wipe moving motor to wipe the nozzle surface.
When the wipe completion detection sensor 20 is in a state where the light is not blocked by the light blocking plate 17 (OFF), the wipe moving motor is stopped. After a predetermined time T15, the blade 14 is moved in the wipe retreat direction (left in FIG. 1A) by driving the wipe moving motor. When the blade 14 is moved to the home position, and the wipe home detection sensor 19 is in a state where the light is shielded by the light shielding plate 17 (ON), the drive of the wipe moving motor is stopped, and the idle suction is ended.
[0056]
Subsequently, normal cleaning is performed. The normal cleaning is performed after executing the setup operation of the recording head 2 or after recording an image a predetermined number of times or a predetermined time. FIG. 3 is a timing chart showing a control mode for controlling the normal cleaning operation of the present embodiment.
The normal cleaning operation is the same as the set-up operation of the recording head 2 except that the ink supply cutoff valve 5 is not opened and closed during the suction operation and is kept open all the time, and therefore the description is omitted.
[0057]
Next, with reference to FIG. 4, an operation during the suction operation when the control mode for controlling the setup operation of the recording head 2 in the present embodiment is executed will be described. FIG. 4A is a diagram in which parts J and K of the timing chart of FIG. 2 are extracted, and the opening and closing of the atmosphere communication valve 15, the operation of the suction pump 16, and the ink supply during the suction operation during the setup operation of the recording head 2. FIG. 4 is a diagram showing opening and closing timings of a shutoff valve 5. FIG. 4B is a diagram illustrating a pressure change inside the suction cap 13. Graph H shows the pressure change inside the suction cap 13. The horizontal axis indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the magnitude of the negative pressure value. In FIG. 4B, an increase in the graph indicates that the value of the negative pressure increases, that is, the pressure is reduced, and a decrease in the graph indicates that the value of the negative pressure decreases, that is, the pressure is increased. FIGS. 4 (c1) to (c4) are views showing the state of filling of bubbles 27 and ink in the filter passage section 23. FIG.
[0058]
At the time point t1, the suction pump 16 operates and suction is started. Then, the value of the negative pressure inside the suction cap 13 gradually increases from the atmospheric pressure P0. FIG. 4C1 shows an example of the state of filling of the bubbles 27 and the ink in the filter passage portion 23 in the state L1 before the ink supply cutoff valve 5 in the graph H is closed. In the state L <b> 1, when the bubbles 27 are captured by the filter passage portion 23, the ink passes through the filter 21 while avoiding the unevenly distributed bubbles 27, so that the bubbles 27 cannot pass through the filter 21.
[0059]
At a time point t2 after a predetermined time T2 from the time point t1, the ink supply cutoff valve 5 is closed. With the ink supply cutoff valve 5 closed, the suction pump 16 sucks the ink for a predetermined time T3 (first step), and the pressure inside the suction cap 13 is reduced to a predetermined negative pressure value P1. Since the suction is performed by the suction pump 16 with the ink supply cutoff valve 5 closed, the negative pressure can be efficiently increased. As the value of the negative pressure increases, the air captured on the upstream side of the filter 21 expands while being attracted to the filter 21. FIG. 4 (c2) shows an example of the state of filling of the bubbles 27 and the ink in the filter passage section 23 in the state L2 where the negative pressure in the graph H is increased. As shown in FIG. 4C2, in the state L2, the bubble 27 expands and passes through the filter 21 as compared with the state L1.
[0060]
At a time point t3 after a predetermined time T3 from the time point t2, the ink supply cutoff valve 5 is opened. For a predetermined time T4 after the ink supply cutoff valve 5 is opened, suction is performed by the suction pump 16 with the ink supply cutoff valve 5 opened (second step), and the negative pressure level inside the suction cap 13 is set to a predetermined value. The pressure drops to the negative pressure value P2. When the ink supply cutoff valve 5 is opened, a high-speed ink flow is generated. Due to this high-speed ink flow, the bubbles in the recording head 2 move to the nozzle ejection ports. Thus, bubbles remaining in the flow path in the recording head 2 decrease. FIG. 4 (c3) shows an example of the state of filling of the bubbles 27 and the ink in the filter passage portion 23 in the state L3 where the negative pressure in the graph H is low. As shown in FIG. 4C3, the number of bubbles 27 in the filter passage portion 23 is smaller in the state L3 than in the state L1.
[0061]
At a time point t4 after a predetermined time T4 from the time point t3, the ink supply cutoff valve 5 is closed. With the ink supply cutoff valve 5 closed, the suction pump 16 sucks the ink for a predetermined time T5 (third step), and the pressure inside the suction cap 13 is reduced to a predetermined negative pressure value P1. Since the suction is performed by the suction pump 16 with the ink supply cutoff valve 5 closed, the negative pressure can be efficiently increased again.
[0062]
The second step and the third step are repeatedly executed alternately. FIG. 4 shows a case where the second step and the third step are alternately executed four times.
[0063]
The suction is performed by the suction pump 16 with the ink supply shutoff valve 5 opened from the time point t11 when the last third step ends, and the suction is ended at the time point t12 when a predetermined time T12 has elapsed.
Even after the end of the suction, the graph H lowers and reaches the atmospheric pressure P0 at a time point t13 when the atmosphere communication valve 15 is opened.
[0064]
FIG. 4C4 shows an example of the state of the filter passing unit 23 in the state L4 in which the second step and the third step are alternately performed a plurality of times. A plurality of times, the bubbles 27 are discharged together with the high-speed ink flow. In the state L4, the bubbles 27 captured by the filter passage section 23 in the state L1 are removed.
[0065]
In FIG. 4B, when the suction is terminated at time t3 and the valve is opened in a state where the suction is stopped, the decrease rate becomes larger than that in the graph H. Therefore, the ink flow speed is lower than in the graph H earlier. It can be said that a higher ink flow rate can be maintained in the case of the graph H of the present embodiment.
[0066]
In FIG. 4B, when suction is continued in a state where the valve is opened without closing the valve at time t4, the negative pressure gradually decreases, so that the ink flow velocity decreases, and the ink flow path decreases. Even after the effect of moving the air bubbles in the nozzle 25 is reduced, the ink is continuously discharged. In the case of the graph H of the present embodiment, it is possible to reduce wasteful discharge of only ink.
[0067]
In this embodiment, the time for opening and closing the ink supply cutoff valve 5 is, for example, 10 to 50 seconds for T3, 500 to 1000 ms for T4, T6, T8, and T10, and 1 to 10 seconds for T5, T7, T9, and T11. The number of times the second step and the third step are alternately and repeatedly executed is approximately 15 times, but is roughly a guide. Set.
[0068]
Hereinafter, an example of a valve that opens and closes the same number of ink passages 25 as the recording head 2 by one drive source will be described. In the present embodiment, an ink supply shutoff valve example 2 is employed.
[0069]
(Example 1 of ink supply cutoff valve)
FIG. 5 is a schematic view of an example of the ink supply cutoff valve. As shown in FIG. 5A, the ink supply shutoff valve example 1 uses three plates 52, 53, 54 in which four grooves 55, 55,... It is composed. Use flexible tubes 56, 56,... For the ink flow paths 25, 25,. You. The motor 51 is a drive source for moving the center plate 53 so as to be shifted with respect to the plates 52 and 54.
[0070]
FIG. 5B is a diagram when the ink supply cutoff valve is closed. As shown in FIG. 5B, when the center plate 53 is shifted, the tubes 56, 56,... Are crushed, the inner walls of the tubes come into close contact, and the ink flow paths 25, 25,. Can be When the center plate 53 is moved in the opposite direction to the plates 52 and 54, and the grooves 55, 55,... Of each plate are aligned as shown in FIG. The shape is restored, and the inner walls of the tubes are separated from each other, and the ink flow path 25 is opened. By configuring the valve as described above, one drive source (motor 51) simultaneously closes and opens the four tubes 56, 56,... Which are the ink flow paths 25, 25,. can do.
[0071]
(Example 2 of ink supply cutoff valve)
FIG. 6 is a schematic diagram showing a second example of the ink supply cutoff valve. As shown in FIG. 6A, the ink supply shutoff valve example 2 is configured using a pressing plate 62 and a cam 63. Use flexible tubes 61, 61,... For the ink flow paths 25, 25,. The four tubes 61, 61,... Of the same number as the recording head 2 are arranged between the pressing plate 62 and the cam 63. As shown in FIG. 6A, the pressing plate 62 and the tubes 61, 61,... Are arranged so as to be in contact with each other. The cam 63 has an elliptical column shape and rotates about an axis. As a drive source for rotating the cam 63, a motor (not shown) is provided. The cam 63 is arranged at a position where the tubes 61, 61,... Do not collapse when the portion having the shortest distance from the shaft contacts the tubes 61, 61,. The shaft of the cam 63 and the tubes 61, 61,... Are arranged at orthogonal positions. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
[0072]
FIG. 6C is a diagram when the ink supply cutoff valve is closed. As shown in FIG. 6C, when the cam 63 is rotated, the tubes 61, 61,... Are crushed, the inner walls of the tubes are brought into close contact, and the ink flow paths 25, 25,. When the portion of the cam 63 at the longest distance from the axis contacts the tubes 61, 61,..., The inner walls of the tubes 61, 61,. FIG. 6D is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 6C.
[0073]
When the cam 63 is rotated to return the portion where the distance of the cam 63 from the axis is the shortest to the tubes 61, 61,... As shown in FIG. 6A, the tubes 61, 61,. Is restored to the original shape, the inner walls of the tubes are separated from each other, and the ink flow paths 25 are opened. By configuring the valve as described above, the four tubes 61, 61,..., Which are the ink flow paths 25, 25,. be able to.
[0074]
【Example】
According to the present inventors, the predetermined time in the above embodiment is T1 = 200 ms, T2 = 10 seconds, T3 = 20 seconds, T4, T6, T8, T10 = 700 ms, T5, T7, T9, T11 = 3. As a result, the pressure inside the suction cap 13 was P0 = 1 atm, P1 = 0.1 atm, and P2 = 0.11 to 0.12 atm. Note that FIGS. 2 and 4B show a case where the second step and the third step are alternately repeated four times, but in the present embodiment, the second step and the third step are repeatedly executed 15 times.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the valve is opened with the negative pressure increased, there is an effect that a high-speed ink flow can be generated. By intermittently generating a high-speed ink flow, it is possible to effectively discharge bubbles and the like in the ink flow path in the recording head while avoiding wasteful discharge of only ink without discharging bubbles. There is an effect that can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a main configuration of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2B is a sectional view taken along line AA in the recording head 2 of FIG.
FIG. 2 is a timing chart showing a control mode for controlling a setup operation of the recording head 2 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a timing chart showing a control mode for controlling a normal cleaning operation according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a diagram in which parts J and K of the timing chart of FIG. 2 are extracted. (B) is a figure which shows the pressure change inside the suction cap 13 used for one Embodiment of this invention. (C1) to (c4) are diagrams illustrating the state of filling of bubbles and ink in the filter passage section 23 used in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of an example of an ink supply cutoff valve used in an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of another example of the ink supply cutoff valve used in one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ink-jet printer 2 ... Recording head 3 ... Nozzle 4 ... Damper 5 ... Ink supply shutoff valve 6 ... Intermediate tank 7 ... Ink supply valve 8 ... Ink tank 9 ... Light shielding plate 10 ... Carriage retraction detection sensor 11 ... Carriage home detection sensor 12 ... Carriage down detection sensor 13 ... Suction cap 14 ... Blade 15 ... Atmosphere communication valve 16 ... Suction pump 17 ... Light shielding plate 18 ... Wipe retraction detection sensor 19 ... Wipe home detection sensor 20 ... Wipe completion detection sensor 21 ... Filter 22 ... Ink supply Port 23: Filter passing section 24, 25 ... Ink channel 27 ... Bubble 30 ... Ink supply section 31 ... Maintenance unit 51 ... Motor 52, 53, 54 ... Plate 55 ... Groove 56 ... Tube 61 ... Tube 62 ... Pressing plate 63 ... cam

Claims

A recording head having a nozzle for discharging ink,
An ink tank that supplies ink to the nozzles via an ink flow path,
A suction cap attached to the recording head so as to cover the discharge port of the nozzle at the time of ink suction work,
A suction pump for sucking ink from the nozzles via the suction cap,
In an ink jet printer comprising an openable and closable valve in an ink flow path between the ink tank and the nozzle,
As a control mode for controlling the suction work,
A first step of performing suction by the suction pump with the valve closed;
A second step of opening the valve for a shorter time than the first step;
A third step of performing suction by the suction pump in a state in which the valve is closed for a time shorter than the first step and longer than the second step,
An ink jet printer having a control mode in which the second step and the third step are alternately and repeatedly executed after the first step is executed.

The inkjet printer according to claim 1, wherein in the second step, suction is performed by the suction pump.

2. The ink jet printer according to claim 1, wherein the second step and the third step are alternately and repeatedly performed while the suction by the suction pump is maintained.

4. The ink jet printer according to claim 1, wherein before performing the first step, suction is performed by the suction pump in a state where the valve is opened. 5.

The ink jet printer according to any one of claims 1 to 4, further comprising a filter for removing foreign matter in the ink in an ink flow path between the nozzle and the valve. .

6. The print head according to claim 1, wherein a plurality of print heads are provided, and the valves provided for the respective print heads are simultaneously opened and closed by one drive source. Inkjet printer.