JP2004167961A - Ink jet type recording device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット方式によって、ノズル吐出口からインクを吐出して、画像等を記録するインクジェット式記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9、図10は、従来のインクジェット式記録装置のヘッドの一例を示す図である。
ヘッド1は、図9に示すように、複数のノズル13が配置されており、圧電素子(ピエゾ素子)に電圧印加を行う圧電(ピエゾ)駆動によって、ノズル13内に供給されたインク30のメニスカス位置を制御して、インク滴30aを所定の吐出方向Aに吐出する。
ここで、ノズル13は、薄板を積層させ、高温をかけて接合面を融着させることで成っている板において、貫通している孔であり、インク滴が吐出される部分である。メニスカスとは、ノズル13内のインク液面をいう。圧電素子は、圧電効果を介して、電気入力を機械出力に変換し、負荷を駆動させるデバイスであり、主に、ピエゾ素子が用いられている。また、インキは、ヘッド1内にあるインクタンクへ供給される。
【0003】
このヘッド1は、一例として図10(a)に示すような印加波形を、ピエゾ素子に電圧印加すると、図10(b)に示すように、メニスカス位置の制御を行うことができる。
この制御は、図10の場合、電位差100[V]であり、電位差が大きいので、メニスカス位置の振動も大きく、結果として、インク滴30aを吐出することができる。
【0004】
図11は、従来のインクジェット式記録装置のヘッドが長時間吐出を行わない場合等で、ノズル部分のインク内の溶剤分が蒸発し、ノズル吐出口が詰まった様子を示す図である。
インクジェット式記録装置は、溶剤分が蒸発してしまい詰まりとなっているインク30bがある場合には、完全に詰まっていなくても、飛翔曲がり等が発生して、基本性能が損なわれてしまう。
【0005】
従来、長時間吐出を行わない場合等でノズル部分のインク内の溶剤分が蒸発することによって、ノズルの吐出口が詰まった場合には、詰まった成分を強制的に取り除くために、空吐出を行っていた。
この空吐出は、印刷用媒体に吐出するのではなく、詰まり等を取り除くために、媒体から離れた所で吐出するものであり、パージ動作ともいわれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、空吐出を行うことで、大量のインクを使用することになり、コスト増加やインク供給作業及び時間が増える、という問題があった。
また、空吐出によって生じる廃棄インキの処理を行う必要がある、という問題があった。
【0007】
本発明の課題は、空吐出を行うことなく、インク内の溶剤分が蒸発することで、ノズルの吐出口が詰まることを防止することができるインクジェット式記録装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1の発明は、インクジェット方式により、ノズル吐出口からインクを吐出させるヘッド部(1)と、前記ヘッド部のノズル吐出口側から、前記インクを構成する溶剤を供給する溶剤供給部(21)と、前記ヘッド部のノズル内に供給される前記インクのメニスカス位置を制御して、前記溶剤供給部から供給される溶剤を、前記ノズル内に引き込ませることにより、前記インクの乾燥を防止する乾燥防止手段(24、S104)と、を備えたインクジェット式記録装置である。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図1は、本発明によるインクジェット式記録装置の実施形態を示すブロック図である。
本実施形態のインクジェット式記録装置20は、インクジェット方式によりノズルの吐出口からインク滴を吐出させるヘッド1と、ヘッド1の下部に、そのヘッド1に接触しない距離で近接して配置され、インクを構成する溶剤31を浸した受け皿21と、記録時にヘッド1を移動すると共に、不使用時にヘッド1を受け皿21の位置に移動させるヘッド移動装置22と、ヘッド1の後述するピエゾ素子12に、駆動パルス電圧を印加する駆動パルス電圧印加回路23と、ヘッド移動装置22を介した移動制御、及び、駆動パルス電圧印加回路23を介したヘッド1のメニスカス位置の制御を行う制御回路24等とを備えている。
【0010】
ここで、インク30は、主に、顔料+溶剤、染料+溶剤で構成されている。通常、空気下にて溶剤分が蒸発してしまい、顔料及び染料成分の比率が大きくなり粘度を増してしまう。
本実施形態では、インクジェット用のインク30を用いる場合には、溶剤31は、BCA(ブチルカルビトールアセテート)を使用することができる。
【0011】
図2は、本実施形態のインクジェット式記録装置を構成するヘッドの一例を示す斜視図である。
図2において、ヘッド1は、インクジェット方式のヘッドであり、複数のインク吐出部2がヘッド部材3の内部に形成配列されている。
各インク吐出部2は、インクチャンバー11と、このインクチャンバー11の容積を変化させるためのピエゾ素子12と、インクチャンバー11に連通し外部にインクを吐出するためのノズル13とを備えている。
【0012】
このインク吐出部2のインクチャンバー11は、インク供給口5を介してインク供給路4に連通されている。図示例では、各インク供給口5は、交互にインク供給路4の両端側に設けられている。
また、インクチャンバー11も、ヘッド1の両側に交互に配置され、ノズル13は一直線をなすように位置している。
【0013】
図3は図2に示されるヘッドの1個のインク吐出部2のA−A線における縦断面図であり、図4は図2に示されるヘッドの1個のインク吐出部2のB−B線における横断面図である。
図3及び図4において、ピエゾ素子12は、変形面12aが弾性板14を介してインクチャンバー11内に接し、かつ、後述のような電圧印加による変形が可能なようにヘッド部材3に装着されている。
各ピエゾ素子12には、電圧を印加するための中央電極15aと、接地された複数の接地電極15bとが設けられ、中央電極15aには、可変抵抗器(図示せず)が接続されている。
【0014】
中央電極15aに電圧を印加して、中央電極15aと接地電極15bとの間に電場(図4に鎖線で示す)が形成されると、ピエゾ素子12に歪みが生じて変形し、インクチャンバー11の容積が増加して内圧が低下し、インク供給路4からインク供給口5を経由してインクがインクチャンバー11内に引き込まれる。
次に、電圧印加を停止することにより、ピエゾ素子12が元の状態に戻り、インクチャンバー11内の圧力が高くなって、ノズル13からインクが押出され吐出される。
したがって、中央電極15aに駆動パルス電圧を印加することにより、駆動パルスに同期した間隔でインク滴がノズル13から吐出される。
【0015】
図5は、本実施形態のインクジェット式記録装置を動作を説明するフローチャート、図6〜図8は、本実施形態のインクジェット式記録装置を動作を説明する模式図である。
S101において、ノズル13部分のインク30内の溶剤31分が蒸発することで、ノズル13の吐出口が詰まってしまいインク滴30aの吐出不良になってしまう時間T0を、予め調査して設定する。
【0016】
S102において、ノズル13内のメニスカス位置が、ノズル13の吐出口より1番遠くなるように、メニスカス制御を行って調整する。
【0017】
S103において、受け皿21の位置にヘッド1を移動して、ノズル13の吐出口から引き込ませる溶剤31を供給する。
ここで、図6に示すように、メニスカス位置がノズル13の吐出口から引き込まれることにより、発生する真空状態を利用して、溶剤31をノズル13の吐出口から引き込む。
【0018】
S104において、吸い込ませた後、ノズル内のインクが均一になるように、吐出穴からインクが滲み出てこない範囲で、メニスカス位置の制御を行う。
【0019】
メニスカス位置の制御は、図7に示すように、吸い込んだ溶剤31と、ノズル13内のインク30が均一になるように、吐出穴からインク30が滲み出てこない範囲で行う。
このとき、制御を行う波形は、図8に示すように、電位差が25[V]と低いために、メニスカス位置は、移動するものの、吐出するまでのエネルギーが与えられないので、揺動を繰り返すことになる。
【0020】
S105において、一定時間が経過したか否かが判断され、一定時間が経過した場合には、S106に進む。
S106において、記録動作、すなわち、インクの吐出動作が行われる否かが判断され、吐出動作が行われない場合には、S102〜S105を繰り返し、吐出動作が行われた場合には、リターンする。
【0021】
長時間吐出を行わない場合では、ノズルの吐出口が詰まる前の24時間毎ごとに蒸発してしまった溶剤分を、ノズル吐出口から吸い込ませるのがよい。
その後、メニスカス制御は、吐出口からインクが滲み出てこない範囲で、図8で示すような波形を、10[s]印加させるのがよい。以上の値は、全てテスト結果から判明したものである。
【0022】
このように、本実施形態によれば、吐出を長時間行わない場合等に、メニスカス位置を制御して、蒸発した溶剤分をノズル内に引き込ませることにより、インクの乾燥を防止し、ひいては、ノズル部分のインク内の溶剤分が蒸発することによって、ノズルの吐出口が詰まり、インク滴の吐出不良になることを防止することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吐出を長時間行わない場合等に、メニスカス位置を制御して、蒸発した溶剤分をノズル内に引き込ませることにより、インクの乾燥を防止し、ひいては、インク滴の吐出不良になることを防止することができる。
従って、空吐出を行わなくても、インクの乾燥を防止が可能となり、使用インク量の削減、インクジェットヘッドへのインク供給作業及び時間の短縮をはかることができる。また、空吐出による廃棄インクを、削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインクジェット式記録装置の実施形態を示したブロック図である。
【図2】本実施形態のインクジェット式記録装置を構成するヘッドの一例を示す斜視図である。
【図3】図2に示されるヘッドの1個のインク吐出部2のA−A線における縦断面図である。
【図4】図2に示されるヘッドの1個のインク吐出部2のB−B線における横断面図である。
【図5】本実施形態のインクジェット式記録装置を動作を説明するフローチャートである。
【図6】本実施形態のインクジェット式記録装置を動作(溶剤の引き込み)を説明する模式図である。
【図7】本実施形態のインクジェット式記録装置を動作(メニスカス位置の制御)を説明する模式図である。
【図8】本実施形態のインクジェット式記録装置を動作(印加波形)を説明する模式図である。
【図9】従来のインクジェット式記録装置のヘッドの一例を示す図である。
【図10】従来のインクジェット式記録装置のヘッドの一例を示す図である。
【図11】従来のインクジェット式記録装置のヘッドが長時間吐出を行わない場合等で、ノズル部分のインク内の溶剤分が蒸発し、ノズルの吐出口が詰まった様子を示す図である。
【符号の説明】
20 インクジェット式記録装置
21 受け皿
22 ヘッド移動装置
23 駆動パルス電圧印加回路
24 制御回路
1 ヘッド
30 インキ
31 溶剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that records an image or the like by discharging ink from a nozzle discharge port by an ink jet method.
[0002]
[Prior art]
9 and 10 are views showing an example of a head of a conventional ink jet recording apparatus.
As shown in FIG. 9, the head 1 has a plurality of
Here, the
[0003]
The head 1 can control a meniscus position as shown in FIG. 10B by applying a voltage to the piezo element with an applied waveform as shown in FIG. 10A as an example.
In this control, in the case of FIG. 10, the potential difference is 100 [V], and the potential difference is large, so that the vibration of the meniscus position is large, and as a result, the
[0004]
FIG. 11 is a view showing a state in which the solvent in the ink in the nozzle portion evaporates and the nozzle discharge port is clogged when the head of the conventional ink jet recording apparatus does not discharge for a long time.
In the ink jet recording apparatus, if the
[0005]
Conventionally, when the ejection port of the nozzle is clogged due to evaporation of the solvent in the ink at the nozzle portion when ejection is not performed for a long time, for example, empty ejection is performed to forcibly remove the clogged component. I was going.
This idle ejection is not ejected to the printing medium, but is ejected away from the medium in order to remove clogging or the like, and is also called a purge operation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to this method, a large amount of ink is used by performing idle discharge, which causes a problem that cost increases, ink supply work and time increase.
In addition, there is a problem that it is necessary to perform processing of waste ink generated by idle discharge.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet type recording apparatus capable of preventing a discharge port of a nozzle from being clogged due to evaporation of a solvent component in ink without performing idle discharge.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 provides a head unit (1) for discharging ink from a nozzle discharge port by an ink-jet method, and a solvent constituting the ink from a nozzle discharge port side of the head unit. By controlling a meniscus position of the ink supplied into the nozzles of the head unit and the solvent supplied from the solvent supply unit into the nozzles. And a drying prevention unit (24, S104) for preventing drying of the ink.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
The ink
[0010]
Here, the
In the present embodiment, when the
[0011]
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a head constituting the ink jet recording apparatus of the present embodiment.
In FIG. 2, a head 1 is an ink-jet type head, and a plurality of
Each
[0012]
The
The
[0013]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line AA of one
3 and 4, the
Each
[0014]
When a voltage is applied to the central electrode 15a and an electric field (indicated by a dashed line in FIG. 4) is formed between the central electrode 15a and the
Next, by stopping the voltage application, the
Therefore, by applying a drive pulse voltage to the center electrode 15a, ink droplets are ejected from the
[0015]
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the ink jet recording apparatus according to the embodiment, and FIGS. 6 to 8 are schematic diagrams illustrating the operation of the ink jet recording apparatus according to the embodiment.
In S101, a time T0 at which the ejection port of the
[0016]
In S102, the meniscus control is performed and adjusted so that the meniscus position in the
[0017]
In S103, the head 1 is moved to the position of the
Here, as shown in FIG. 6, the solvent 31 is drawn from the discharge port of the
[0018]
In S104, after the ink is sucked, the meniscus position is controlled so that the ink in the nozzle does not seep out from the ejection hole so that the ink in the nozzle becomes uniform.
[0019]
As shown in FIG. 7, the control of the meniscus position is performed in a range where the
At this time, the waveform to be controlled has a potential difference as low as 25 [V], as shown in FIG. 8, so that the meniscus position moves, but does not receive the energy required for ejection, and thus oscillates repeatedly. Will be.
[0020]
In S105, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to S106.
In S106, it is determined whether or not the printing operation, that is, the ink discharging operation is performed. If the discharging operation is not performed, S102 to S105 are repeated. If the discharging operation is performed, the process returns.
[0021]
In the case where the ejection is not performed for a long time, it is preferable that the solvent that has evaporated every 24 hours before the ejection port of the nozzle is clogged be sucked from the nozzle ejection port.
Thereafter, in the meniscus control, a waveform as shown in FIG. 8 may be applied for 10 [s] within a range in which the ink does not ooze from the ejection port. The above values are all found from test results.
[0022]
As described above, according to the present embodiment, for example, when the ejection is not performed for a long time, the meniscus position is controlled, and the evaporated solvent is drawn into the nozzle, thereby preventing the ink from drying. It is possible to prevent the ejection opening of the nozzle from being clogged due to the evaporation of the solvent component in the ink in the nozzle portion, thereby preventing the ejection failure of the ink droplet.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the ejection is not performed for a long time, the meniscus position is controlled, and the evaporated solvent is drawn into the nozzle, thereby preventing the ink from drying. In addition, it is possible to prevent ejection failure of ink droplets.
Accordingly, it is possible to prevent the ink from drying even without performing the idle discharge, and it is possible to reduce the amount of used ink, and to shorten the work and time for supplying the ink to the inkjet head. Further, waste ink due to idle discharge can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a head constituting the ink jet recording apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of one
FIG. 4 is a cross-sectional view of one
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the ink jet recording apparatus according to the embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the operation (drawing of a solvent) of the ink jet recording apparatus of the present embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an operation (control of a meniscus position) of the ink jet recording apparatus according to the embodiment.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the operation (applied waveform) of the ink jet recording apparatus of the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a head of a conventional ink jet recording apparatus.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a head of a conventional ink jet recording apparatus.
FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the solvent in the ink at the nozzle portion evaporates and the nozzle orifice is clogged when the head of the conventional ink jet recording apparatus does not eject for a long time.
[Explanation of symbols]
Claims (1)
前記ヘッド部のノズル吐出口側から、前記インクを構成する溶剤を供給する溶剤供給部と、
前記ヘッド部のノズル内に供給される前記インクのメニスカス位置を制御して、前記溶剤供給部から供給される溶剤を、前記ノズル内に引き込ませることにより、前記インクの乾燥を防止する乾燥防止手段と、
を備えたインクジェット式記録装置。A head section for discharging ink from nozzle discharge ports by an inkjet method,
From the nozzle discharge port side of the head unit, a solvent supply unit that supplies a solvent constituting the ink,
A drying prevention unit for controlling drying of the ink by controlling a meniscus position of the ink supplied to the nozzles of the head unit and drawing the solvent supplied from the solvent supply unit into the nozzles; When,
An ink jet recording apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002338800A JP2004167961A (en) | 2002-11-22 | 2002-11-22 | Ink jet type recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002338800A JP2004167961A (en) | 2002-11-22 | 2002-11-22 | Ink jet type recording device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004167961A true JP2004167961A (en) | 2004-06-17 |
Family
ID=32701913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002338800A Pending JP2004167961A (en) | 2002-11-22 | 2002-11-22 | Ink jet type recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004167961A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013199053A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Brother Industries Ltd | Liquid ejecting apparatus |
-
2002
- 2002-11-22 JP JP2002338800A patent/JP2004167961A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013199053A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Brother Industries Ltd | Liquid ejecting apparatus |
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