JP2004195801A

JP2004195801A - Liquid jetting device

Info

Publication number: JP2004195801A
Application number: JP2002366855A
Authority: JP
Inventors: Reiko Hori; 令子堀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-07-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jetting device which can effectively prevent hardening of a liquid from occurring in an absorbing body. <P>SOLUTION: A cap unit 10 closely joins and seals a cap member 12 which is housed in the cap unit 10 to a nozzle formed surface 8a on which nozzles N are formed, through a driving mechanism. The absorbing body 13 is housed in the cap member 12, and on the absorbing body 13, hole parts 13a are formed in such a manner that each of the hole parts 13a may be confronted with each nozzle N at the time of sealing. Then, an atmosphere opening valve 15 is closed, and the flowing in of the atmosphere into a space formed by the nozzle formed surface 8a and the cap member 12 is placed under a shut off state. By applying a negative pressure by driving a suction pump 16, the nozzles N formed on the nozzle formed surface 8a discharge a waste ink toward the hole parts 13a corresponding to respective nozzles N. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射装置に係り、詳しくはキャップ装置内に備えられた吸収体の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体噴射装置として、インクジェット式記録装置が広く知られている。
インクジェット式記録装置では、インクカートリッジから供給されるインクを加圧手段によって加圧し、記録ヘッドに形成されたノズルからインク滴として記録用紙に吐出させてドットを形成し記録する。
【０００３】
この種のインクジェット式記録装置では、高品質で高い表現力を実現するために、複数のカラーインクを用いることが一般的である。そのため、印刷時に記録用紙上で複数のカラーインクが混ざり滲むことを防ぐために揮発性の高いインク溶媒を採用していることが多い。しかしながら、揮発性の高いインク溶媒は蒸発しやすいため、インクの粘度が上昇し固化しやすく、印刷時にノズルがふさがりインク滴が吐出しにくくドット抜け等の印刷不良が起きることがあった。
【０００４】
これを解消するために、通常、インクジェット式記録装置は、キャップ部材とクリーニング手段を有するクリーニング機構を備えている。このキャップ部材は主に非印刷時にノズルを封止しインクの乾燥を防いでいる。また、キャップ部材によって封止した際に、クリーニング手段によって大気を遮断状態として、ノズルに負圧を加え、ノズル内にたまった粘度の高いインクを空吐出させノズルの流路を確保するようにしている。そして、ノズル内から吐出された廃インクの跳ね返りを防ぐためにキャップ部材内に多孔性吸収材が設けられていて、その多孔性吸収材を介して廃インクは廃棄されようになっている。その後、空吐出後に大気を供給状態として、ノズルへの負圧を解除する。
【０００５】
しかし、多孔性吸収材は、廃インクを吸収して膨潤状態となっているとき、大気が遮断状態から流入状態に移ることによって空気の流動が発生すると、吸収体に含まれた廃インクが泡となってノズルに到達することがあった。その結果、ノズルにインクが付着し、印刷時にノズルから吐出されるインクと混色することがあった。また、揮発性の高い溶媒を採用しているインクでは、空気の流動によってインク溶媒の蒸発が早まり、ノズル形成面と対向する多孔性吸収材の面やその内部で廃インクが累積又は固化して吸収力が低下することがあった。
【０００６】
そこで、これらを解消する吸収材を備えたインクジェット式記録装置が種々提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
特許文献１では、ノズル形成面側に位置する吸収材の濡れ性が、キャップ部材の周壁部の内面の濡れ性より大きい。また、キャップ部材底壁部側に位置するキャップ部材の濡れ性がノズル形成面側に位置する吸収材の濡れ性がノズル形成面側に位置する吸収材の濡れ性より大きく形成し、廃インクを速やかに吸収できるとしている。
【０００７】
また、特許文献２では、吸収材に各ノズルから吐出されるインク滴を収容する窪みを形成したことにより吸収材とノズルの距離を確保し、泡が発生してもノズルに達するのを阻止又は程度を低減できるとしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２６８２９９号公報
【特許文献２】
特開平１１−３００９８１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のインクジェット式記録装置では、ノズルから吸収材に向けて非常に粘度の高いゲル化した廃インクが吐出された場合、吸収に時間を要し、吸収体の面上で廃インクが固化しやすくなる。
【００１０】
これによって、吸収材の吸収力が低下し、より廃インクが累積して、さらに吸収体の面上に廃インクが累積すると、ノズル形成面と吸収体の距離が狭まり、累積した廃インクがノズル形成面に達することがあった。
【００１１】
一方、特許文献２のインクジェット式記録装置では、泡対策のために窪み
を設けたが、揮発性の高いインクを使用した場合、窪み中で廃インクが固化し、固化することによって吸収力が低下している窪みに複数のノズルから廃インクが吐出されるとさらに吸収体の吸収力が低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、吸収体での液体の固化を効果的に防止することができる液体噴射装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明における液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルを有した液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドのノズル形成面に密着し同ノズル形成面に形成された前記ノズルを封止するキャップ部材と、前記キャップ部材内に配設され、前記各ノズルから吐出される液体を受け止める吸収体とを備えた液体噴射装置において、前記吸収体の表面に、前記ノズルから吐出される液体を収容する穴部を各ノズル一つに対して一つずつ設けている。
【００１４】
これによれば、吸収体の表面に各ノズル一つに対して穴部を一つずつ設けた。
従って、前記各ノズルから吐出される液体は、対応する穴部に確実に収容され、吸収される。その結果、吐出される液体が対応する穴部以外の場所に付着せず速やかに吸収できるので、液体の固化を効果的に防止することができる。
【００１５】
この液体噴射装置は、前記吸収体に形成した各穴部には、液体の吸収を促進させるための切れ込みを形成した。
これによれば、前記各穴部に切れ込みを形成したことによって、毛細管現象にて液体は切れ込みを介して吸収体に浸透する。その結果、吸収体の吸収力が向上するので、液体の固化を効果的に防止することができる。
【００１６】
この液体噴射装置は、前記穴部は、前記吸収体の表面を凹設して形成した円錐形の穴部である。
これによれば、前記穴部を円錐形に形成したことによって、先端部に液体による集中応力が発生するので、液体はより吸収体に浸透する。前記穴部の内側面に形成される傾斜によって、液体は前記穴部の内側面に付着せず速やかに吸収することができ、液体の固化を効果的に防止することができる。
【００１７】
この液体噴射装置は、前記穴部は、前記吸収体を貫通させた円筒形の穴部である。
これによれば、前記吸収体に前記円筒形の穴部を貫通形成することによって、前記ノズルから吐出された液体と前記穴部との接触面積は増える。その結果、前記液体をより速やかに吸収でき、液体の固化を効果的に防止することができる。
【００１８】
この液体噴射装置は、前記各穴部を除く前記吸収体の表面には、撥水手段が形成されている。
これによれば、前記各穴部を除く前記吸収体の表面に撥水手段を設けたことによって、仮に液体が跳ね返っても前記表面への液体の付着を防ぐことができる。
その結果、前記吸収体の表面上での液体の固化又は固化に伴う累積を防ぐことができる。
【００１９】
この液体噴射装置は、前記各穴部の一部及び吸収体の表面には、撥水手段が形成されている。
これによれば、前記各穴部の一部及び吸収体の表面に撥水手段を形成したことによって、仮に液体が跳ね返っても前記表面への液体の付着を防ぐことができる。また、穴部の一部に撥水手段を形成することによって、前記穴部の濡れ性を調整し同穴部中へ液体を速やかに誘導することができる。その結果、前記穴部の形状によらず速やかに液体を吸収することができ、前記吸収体の表面上での液体の固化又は固化に伴う累積を効果的に防止することができる。
【００２０】
この液体噴射装置は、前記キャップ部材内に配設した前記吸収体の下側には、保湿材を配設した。
これによれば、保湿材を設けたことによって、キャップ部材内及び吸収体の湿度はある程度保たれる。その結果、吸収体の表面又は内部での液体の固化を効果的に防止することができる。
【００２１】
この液体噴射装置は、前記キャップ部材は、前記封止された各ノズルから液体を吸引する吸引手段と連結されている。
これによれば、前記キャップ部材と吸引手段を連結させたことによって、前記各ノズルから液体を吸引することができる。その結果、ノズルが固化した液体によって詰まることを効果的に防止し、前記吸収体は吸引された液体を速やかに吸収することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を第１実施形態に具体化を図１〜図４に従って説明する。
【００２３】
図１は、本発明におけるインクジェット式プリンタの内部構成を説明するための概略図である。図２は同インクジェット式プリンタの記録ヘッドのノズル形成面を説明するためのキャリッジの下面図である。図３は、キャップユニットの平面図、図４は、図３におけるキャップユニットのＡ―Ａ線方向の断面図である。
【００２４】
図１に示すように、液体噴射装置としてのプリンタ１は、略直方形状のフレーム２を備え、同フレーム２には、その長手方向にプラテン３が配設されている。
このプラテン３上には、図示しない紙送り機構によって記録用紙Ｐが給送される。そして、フレーム２には、前記プラテン３に平行となるようにガイド部材４が架設されている。ガイド部材４には、同ガイド部材４に沿って移動可能なキャリッジ５が挿通支持されている。また、前記フレーム２には、キャリッジモータ６が固着され、タイミングベルト７を介してキャリッジ５に駆動連結されている。
そして、同キャリッジモータ６の駆動によって、キャリッジ５は、ガイド部材４に案内されプラテン３に平行（主走査方向に）に往復移動する。
【００２５】
キャリッジ５の下面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド８が設けられ、図２に示すように、記録用紙Ｐに対向する同記録ヘッド８のノズル形成面８ａには、１列あたりｎ個（ｎは自然数）のノズルＮからなる４列のノズル列が形成されている。各列のノズルＮは、それぞれノズルＮｂ，Ｎｃ，Ｎｍ，Ｎｙからなる。本実施形態では、説明の便宜上１列あたり２個のノズルＮからなるノズル列を４列形成したが、この限りではなく１列あたりのノズルＮの数及びノズル列の数は適宜変更してもよい。
【００２６】
また、キャリッジ５には、インクカートリッジ９ｂ，９ｃ，９ｍ，９ｙが着脱可能に装填されている。各インクカートリッジ９ｂ，９ｃ，９ｍ，９ｙには、それぞれに対応した色（本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）の液体としての染料インクが貯留されている。そして、各インクカートリッジ９ｂ，９ｃ，９ｍ，９ｙは、それぞれに対応したノズルＮ（ノズルＮｂ，Ｎｃ，Ｎｍ，Ｎｙ）に接続され、必要に応じてインクが供給される。
【００２７】
前記インクカートリッジ９ｂ，９ｃ，９ｍ，９ｙから供給されるインクは、圧電素子８ｂ（図４参照）によって加圧され、記録ヘッド８に形成されたノズルＮから記録用紙Ｐにインク滴として吐出させドットを形成する。つまり、ノズルＮｂからはブラックのインクが吐出され、ノズルＮｃからはシアンのインクが吐出される。また、ノズルＮｍからはマゼンダのインクが吐出され、ノズルＮｙからはイエローのインクが吐出される。
【００２８】
また、プリンタ１では、キャリッジ５を往復移動させながらインク滴を記録用紙Ｐに吐出させ印刷する領域を印刷領域としている。さらに、プリンタ１には、非印刷時にノズルＮを封止するための非印刷領域が設けられ、その非印刷領域にはキャップユニット１０が設けられている。
【００２９】
そして、図３及び図４に示すように、キャップユニット１０は、キャップホルダ１１を備え、その内側にはカップ状の可撓性を有するキャップ部材１２が、その周壁部がキャップホルダ１１から突出するように収容されている。そして、キャップユニット１０は図示しない駆動機構を介して、キャップ部材１２を前記ノズル形成面８ａに密着させることによって前記ノズルＮを封止する。また、キャップ部材１２の内側には板状の吸収体１３が収容されている。同吸収体１３のノズルＮに対向する側の面（以下表面１３ｂという）には、封止の際に各ノズルＮ一つに対して穴部１３ａが一つずつ相対向するように形成されている。前記穴部１３ａは、円錐状をなしている。従って、各ノズルＮから吐出されるインクは、それぞれのノズルＮに対して設けられた穴部１３ａの中に確実に収容される。さらに、穴部１３ａが形成されていない吸収体１３の表面１３ｂには、撥水手段としての撥水加工がなされている。また、前記吸収体１３は、保持体１４によって固定されている。
【００３０】
また、キャップホルダ１１には、底部にキャップ部材１２内と連通する大気開放口１０ａと吸引口１０ｂがそれぞれ突出し形成されている。大気開放口１０ａは、チューブＴ１を介して大気開放バルブ１５に接続されている。そして、大気開放バルブ１５を開閉動作することによってキャップ部材１２内での大気の流入状態が調節されるようになっている。一方、吸引口１０ｂには、チューブＴ２と吸引ポンプ１６とを介し廃インクタンク１７が接続されている。吸引ポンプ１６は、チューブＴ２を介してキャップ部材１２内に向けて負圧をかけることができるようになっている。
【００３１】
即ち、前記キャップユニット１０による前記ノズルＮの封止時に、大気開放バルブ１５を閉めキャップ部材１２内の大気の流入を遮断状態として吸引ポンプ１６を作動させるとキャップ部材１２と前記ノズル形成面８ａによって形成される空間内に負圧をかけることができる。その結果、負圧は各ノズルＮにまでおよび、ノズルＮに付着又は固化して詰まったインクは、廃インクとして前記穴部１３ａに向けて吐出され吸収体１３によって吸収される。そして、吸収された廃インクは、吸収体１３を介して、前記吸引口１０ｂからチューブＴ２を通過し廃インクタンク１７に廃棄される。
【００３２】
次に、以上のように構成されたインクジェット式プリンタの動作について説明する。
プリンタ１は、印刷時においての印刷不良発生時や、長期間の未使用状態からの復帰の際に、キャリッジ５に対してクリーニング作業を実行するように設定されている。まず、非印刷領域にキャリッジ５を移動させた後、キャップユニット１０によって記録ヘッド８に形成されたノズルＮを封止する。
【００３３】
次に、大気開放バルブ１５を閉めキャップ部材１２内への大気の流入を遮断状態にする。この状態から吸引ポンプ１６を駆動させキャップ部材１２とノズル形成面８ａから構成される空間内に負圧をかける。これによって負圧がかかった各ノズルＮからは、図示しないノズルＮ内に付着したインクが廃インクとして吐出される。そして、吐出された廃インクは、各ノズルＮにそれぞれ対応した穴部１３ａ内へ落ちる。同廃インクは、穴部１３ａから溢れ出ることもなく穴部１３ａの内側面から吸収体１３に吸収される。次に、所定時間経過後に大気開放バルブ１５を開きキャップ部材１２内に大気を流入させ、引き続き吸引ポンプ１６からは負圧をかける。これによって、吸収体１３に吸収された廃インクは、チューブＴ２を通過し廃インクタンク１７に速やかに廃棄される。
【００３４】
上記した第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）上記第１実施形態では、各ノズルＮに対してそれぞれ吸収体１３に穴部１３ａを設けた。従って、各穴部１３ａは対応する１つのノズルＮからのインクを収容することから、収容されるインクを溢れ出すことなく内側面から速やかに吸収することができる。
従って、表面１３ｂに廃インク付着し固化することを防ぐことができる。
【００３５】
（２）上記第１実施形態では、穴部１３ａを円錐状に形成することによって、先端部にインクによる集中応力が発生するので、廃インクは、より吸収体１３に浸透する。その結果、吸収体１３は速やかに廃インクを吸収でき、廃インクタンク１７に廃棄できる。従って、廃インクが吸収体１３の内部で固化し吸収力が低下することを軽減することができる。また、穴部１３ａの内側面に形成される傾斜によって廃インクは同内側面に付着せず速やかに廃棄できる。
【００３６】
（３）上記第１実施形態では、穴部１３ａが形成されていない吸収体１３の表面１３ｂになされた撥水加工によって、同表面１３ｂの濡れ性が小さくなり、廃インクが付着することが防げる。その結果、仮に廃インクが跳ねたときでも表面１３ｂ上での廃インクの固化又は累積を防ぐことができ、さらに、穴部１３ａに速やかに廃インクを導くことができる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５及び図６に従って説明する。第２実施形態では、前記第１実施形態に対して吸収体１３に特徴があるため、その特徴のある部分について詳細に説明する。
【００３８】
図５は第２実施形態におけるキャップユニットの平面図である。図６は同図５におけるキャップユニットのＢ―Ｂ線方向の断面図である。
図６に示すように、吸収体１３には、円筒状の穴部１３ｃが前記第１実施形態と同様に各ノズルＮに対応して一つずつ貫通形成されている。各穴部１３ｃの内側面には、同穴部１３ｃの周方向に切れ込み１３ｄが数箇所設けられている。
【００３９】
本実施形態では、説明の便宜上、前記ノズルＮに応じて吸収体１３に穴部１３ｃを８個形成したが、この限りではなく、１列あたりのノズルＮの数及びノズル列の数の変更に応じ適宜変更してもよい。
【００４０】
上記した第２実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）と（３）の効果の他に以下の作用効果を奏する。
（４）上記第２実施形態では、穴部１３ｃを円筒状に形成することによって、吸収体１３の内側面と廃インクとの接触面積が増え、廃インクをより吸収できる。
【００４１】
（５）上記第２実施形態では、穴部１３ｃの内側面に微細な切れ込み１３ｄを周方向に形成したので、その切れ込み１３ｄによる毛細管現象によって、より廃インクを速やかに吸収できる。
【００４２】
（６）上記第２実施形態では、穴部１３ｃを円筒状に貫通形成することによって廃インクが直接キャップ部材１２底部に落ちるので、廃インクの跳ね返りは、穴部１３ｃの内側面によって抑制されノズルＮに付着を防ぐことができる。また、廃インクは、キャップ部材１２の底部に集中するので、吸引口１０ｂから速やかに廃棄することができ、吸収体１３の内部での廃インクの固化を効果的に防止することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図７及び図８に従って説明する。第３実施形態では、前記第１実施形態に対して吸収体１３に特徴があるため、その特徴のある部分について詳細に説明する。
【００４４】
図７は、第３実施形態におけるキャップユニットの平面図である。図８は、同図７におけるキャップユニットのＣ―Ｃ線方向の断面図である。
図８に示すように、キャップ部材１２の内部には、前記第２実施形態と同様に構成された吸収体１３をノズルＮと直接対向する第一層として設けた。さらに、同吸収体１３の下部には、第２層として多孔を有し保湿材としての多孔性保湿吸収体１８を設け２層構造とした。
【００４５】
上記した第３実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）と（３）及び第２実施形態の（４）と（５）の効果の他に以下の作用効果を奏する。
（７）上記第３実施形態では、保湿材としての多孔性保湿吸収体１８を設けたことによって、キャップユニット１０によるノズルＮ封止の際に、キャップ部材１２とノズル形成面８ａとで形成される空間内はある程度の湿度に保たれる。その結果、廃インクの乾燥を防ぐことができ、吸収体１３の表面１３ｂ上や、吸収体１３及び保湿性吸収体１８の内部での廃インクの固化を効果的に防止することができる。
【００４６】
（第４実施形態）
次に、第３実施形態を図９及び図１０に従って説明する。第４実施形態では、前記第２実施形態に対して吸収体１３に特徴があるため、その特徴のある部分について詳細に説明する。
【００４７】
図９は、第４実施形態におけるキャップユニットの平面図である。図１０は、同図９におけるキャップユニットのＤＤ線方向の断面図である。
図１０に示すように、吸収体１３には、第２実施形態と同様に円筒状の穴部１３ｃが貫通形成されている。また、第４実施形態では、第２実施形態のように穴部１３ｃの内側面の周方向に切れ込み１３ｄを設けず、経線方向に直線状の切れ込み１３ｅを９０度間隔に４箇所設けた。そして、同切れ込み１３ｅは他の穴部１３ｃの切れ込み１３ｅとつながるように設けた。
【００４８】
さらに、図１０に示すように同切れ込み１３ｅは、吸収体１３の表面１３ｂからキャップ部材１２の底部方向に設けられている。
上記した第４実施形態によれば、第２実施形態の（４）〜（６）の効果の他に以下の作用効果を奏する。
【００４９】
（８）上記第４実施形態では、表面１３ｂに付着した廃インクは、切れ込み１３ｅを介して速やかに吸収体１３に吸収される。その結果、仮に廃インクが跳ねたとしても表面１３ｂ上での廃インク固化又は累積をより効果的に防ぐことができる。
【００５０】
（９）上記第４実施形態では、切れ込み１３ｅを直線状に形成することによって製造が容易になる。その結果、歩留まりがよくなり製造コストを低減することができる。
【００５１】
尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
・上記第１実施形態では、穴部１３ａを円錐状に形成し、又上記第２〜第４実施形態では、穴部１３ｃを円筒状に形成したが、この限りではなく、例えば、穴部１３ａ及び１３ｃを三角錘状、四角錘状に形成してもよい。
【００５２】
・上記第１実施形態では、表面１３ｂに撥水加工がなされているが、この限りではなく、例えば表面１３ｂ側の穴部１３ａの周縁部に撥水加工をなして穴部１３ａ中に廃インクをより誘導できるように形成しても良い。
【００５３】
・上記第１〜第４実施形態では、プリンタ１に使用するインクは染料インクであるが、この限りではなく、顔料インク等の他のインクに適宜変更してもよい。
また、顔料インクを使用する場合、その組成物である色彩顔料より吸収体の密度を大きくすると、色彩顔料が吸収体の内部に残らず、より効果的に廃棄できる。
【００５４】
・上記第３実施形態では、吸収体１３と多孔性保湿吸収体１８を設け２層構造としたが、この限りではなく、例えば第１層に濡れ性の小さい吸収体、第２層に濡れ性の大きい吸収体、第３層に保湿性を有する吸収体、と３層構造となるように変更してもよい。
【００５５】
・上記第４実施形態では、切れ込み１３ｅは、９０度間隔に４箇所に設けたが、この限りではなく、何度間隔でも良く又何箇所設けても良い。
・上記第１〜第４実施形態では、液体噴射装置をプリンタ１に具体化したが、この限りではなく、例えば、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造に用いられる電極材を噴射する電極材噴射装置に変更しても良い。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する生体有機物噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるインクジェット式プリンタの内部構成を説明するための概略図。
【図２】同インクジェット式プリンタの記録ヘッドのノズル形成面を説明するためのキャリッジの下面図。
【図３】キャップユニットの平面図。
【図４】同図３におけるキャップユニットのＡ―Ａ線方向の断面図。
【図５】第２実施形態におけるキャップユニットの平面図。
【図６】同図５におけるキャップユニットのＢ―Ｂ線方向の断面図。
【図７】第３実施形態におけるキャップユニットの平面図。
【図８】同図７におけるキャップユニットのＣ―Ｃ線方向の断面図。
【図９】第４実施形態におけるキャップユニットの平面図。
【図１０】同図９におけるキャップユニットのＤ―Ｄ線方向の断面図。
【符号の説明】
１…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、８…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、８ａ…ノズル形成面、１２…キャップ部材、１３…吸収体、１３ａ，１３ｃ…穴部、１３ｂ…表面、１３ｄ，１３ｅ…切れ込み、１５…吸引手段としての吸引ポンプ、１８…保湿素材としての多孔性保湿吸収体、Ｎ…ノズル。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus, and more particularly, to a structure of an absorber provided in a cap device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus has been widely known as a liquid ejecting apparatus.
In an ink jet recording apparatus, ink supplied from an ink cartridge is pressurized by a pressurizing unit, and ejected from a nozzle formed in a recording head as ink droplets onto recording paper to form dots and record.
[0003]
In this type of ink jet recording apparatus, it is common to use a plurality of color inks in order to achieve high quality and high expressive power. Therefore, in order to prevent a plurality of color inks from mixing and bleeding on recording paper during printing, a highly volatile ink solvent is often used. However, since the highly volatile ink solvent easily evaporates, the viscosity of the ink increases and the ink tends to solidify, and the nozzles are blocked during printing, making it difficult to discharge ink droplets and causing printing defects such as missing dots.
[0004]
In order to solve this problem, the ink jet recording apparatus usually includes a cleaning mechanism having a cap member and a cleaning unit. The cap member mainly seals the nozzle during non-printing to prevent drying of the ink. Further, when sealed by the cap member, the atmosphere is shut off by the cleaning means, a negative pressure is applied to the nozzles, and the high-viscosity ink accumulated in the nozzles is idly discharged to secure the flow path of the nozzles. I have. In order to prevent the waste ink discharged from the nozzle from splashing, a porous absorbent is provided in the cap member, and the waste ink is to be discarded via the porous absorbent. Thereafter, after the idle discharge, the atmospheric pressure is supplied to release the negative pressure to the nozzle.
[0005]
However, when the porous absorbent absorbs the waste ink and is in a swollen state, when the air moves from the shut-off state to the inflow state and the air flows, the waste ink contained in the absorbent foams. And reached the nozzle. As a result, ink may adhere to the nozzles and mix with ink ejected from the nozzles during printing. In the case of an ink that employs a highly volatile solvent, evaporation of the ink solvent is accelerated by the flow of air, and waste ink accumulates or solidifies on the surface of the porous absorbent facing the nozzle forming surface and inside the porous absorbent. Absorbing power sometimes decreased.
[0006]
Therefore, various ink jet recording apparatuses provided with an absorbing material for solving these problems have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
In Patent Literature 1, the wettability of the absorbent located on the nozzle forming surface side is greater than the wettability of the inner surface of the peripheral wall of the cap member. Further, the wettability of the cap member located on the side of the cap member bottom wall is formed to be greater than the wettability of the absorbent located on the side of the nozzle forming surface, and waste ink is formed. It can be absorbed quickly.
[0007]
Further, in Patent Document 2, the distance between the absorbing material and the nozzle is secured by forming a recess in the absorbing material for accommodating ink droplets ejected from each nozzle, and even if bubbles are generated, it is prevented from reaching the nozzle or It is said that the degree can be reduced.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-11-268299 [Patent Document 2]
JP-A-11-300981
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ink jet recording apparatus disclosed in Patent Document 1, when very high-viscosity gelled waste ink is ejected from the nozzle toward the absorbent, it takes time to absorb the waste ink, and the waste ink is placed on the surface of the absorber. Is likely to solidify.
[0010]
As a result, the absorbing power of the absorbing material decreases, the waste ink accumulates more, and further the waste ink accumulates on the surface of the absorber, the distance between the nozzle forming surface and the absorber decreases, and the accumulated waste ink becomes It could reach the forming surface.
[0011]
On the other hand, in the ink jet recording apparatus of Patent Document 2, a depression is provided to prevent bubbles. However, when highly volatile ink is used, the waste ink solidifies in the depression, and the absorbing power decreases due to solidification. When the waste ink is discharged from the plurality of nozzles into the recess, there is a problem that the absorbing power of the absorber is further reduced.
[0012]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can effectively prevent solidification of a liquid in an absorber.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A liquid ejecting apparatus according to the present invention includes a liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid, a cap member that is in close contact with a nozzle forming surface of the liquid ejecting head and seals the nozzle formed on the nozzle forming surface. An absorber disposed in the cap member and configured to receive the liquid discharged from each of the nozzles, wherein a hole for accommodating the liquid discharged from the nozzle is provided on a surface of the absorber. Is provided for each nozzle.
[0014]
According to this, one hole was provided for each nozzle on the surface of the absorber.
Therefore, the liquid discharged from each of the nozzles is reliably contained and absorbed in the corresponding hole. As a result, the liquid to be ejected can be quickly absorbed without adhering to a place other than the corresponding hole, so that the solidification of the liquid can be effectively prevented.
[0015]
In this liquid ejecting apparatus, notches for promoting liquid absorption are formed in each of the holes formed in the absorber.
According to this, since the cuts are formed in each of the holes, the liquid permeates the absorber through the cuts due to the capillary phenomenon. As a result, the absorptivity of the absorber is improved, so that solidification of the liquid can be effectively prevented.
[0016]
In this liquid ejecting apparatus, the hole is a conical hole formed by recessing the surface of the absorber.
According to this, since the hole is formed in a conical shape, a concentrated stress due to the liquid is generated at the tip, so that the liquid permeates the absorber more. Due to the inclination formed on the inner surface of the hole, the liquid can be quickly absorbed without adhering to the inner surface of the hole, and the solidification of the liquid can be effectively prevented.
[0017]
In this liquid ejecting apparatus, the hole is a cylindrical hole penetrating the absorber.
According to this, by forming the cylindrical hole through the absorber, the contact area between the liquid discharged from the nozzle and the hole increases. As a result, the liquid can be absorbed more quickly, and solidification of the liquid can be effectively prevented.
[0018]
In this liquid ejecting apparatus, a water-repellent means is formed on the surface of the absorber except for the holes.
According to this, by providing the water repellent means on the surface of the absorber except for the holes, even if the liquid rebounds, it is possible to prevent the liquid from adhering to the surface.
As a result, solidification of the liquid on the surface of the absorber or accumulation due to solidification can be prevented.
[0019]
In this liquid ejecting apparatus, water repelling means is formed on a part of each of the holes and on the surface of the absorber.
According to this, since the water repelling means is formed on a part of each of the holes and on the surface of the absorber, it is possible to prevent the liquid from adhering to the surface even if the liquid rebounds. Further, by forming the water-repellent means in a part of the hole, the wettability of the hole can be adjusted and the liquid can be quickly guided into the hole. As a result, the liquid can be quickly absorbed irrespective of the shape of the hole, and solidification of the liquid on the surface of the absorber or accumulation due to solidification can be effectively prevented.
[0020]
In this liquid ejecting apparatus, a humectant is disposed below the absorber provided in the cap member.
According to this, by providing the humectant, the humidity in the cap member and in the absorber can be maintained to some extent. As a result, solidification of the liquid on the surface or inside the absorber can be effectively prevented.
[0021]
In this liquid ejecting apparatus, the cap member is connected to suction means for sucking liquid from each of the sealed nozzles.
According to this, the liquid can be sucked from each nozzle by connecting the cap member and the suction means. As a result, the nozzle is effectively prevented from being clogged by the solidified liquid, and the absorber can quickly absorb the sucked liquid.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0023]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of an ink jet printer according to the present invention. FIG. 2 is a bottom view of the carriage for explaining the nozzle forming surface of the recording head of the ink jet printer. FIG. 3 is a plan view of the cap unit, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG.
[0024]
As shown in FIG. 1, a printer 1 as a liquid ejecting apparatus includes a substantially rectangular frame 2, and a platen 3 is provided on the frame 2 in a longitudinal direction thereof.
The recording paper P is fed onto the platen 3 by a paper feed mechanism (not shown). A guide member 4 is provided on the frame 2 so as to be parallel to the platen 3. A carriage 5 movable along the guide member 4 is inserted into and supported by the guide member 4. A carriage motor 6 is fixed to the frame 2 and is drivingly connected to the carriage 5 via a timing belt 7.
When the carriage motor 6 is driven, the carriage 5 is guided by the guide member 4 and reciprocates parallel to the platen 3 (in the main scanning direction).
[0025]
A recording head 8 as a liquid ejecting head is provided on the lower surface of the carriage 5. As shown in FIG. 2, a nozzle forming surface 8 a of the recording head 8 facing the recording paper P has n nozzles per row ( Four nozzle rows composed of (n is a natural number) nozzles N are formed. The nozzles N in each row are composed of nozzles Nb, Nc, Nm, and Ny, respectively. In the present embodiment, for convenience of explanation, four nozzle rows composed of two nozzles N are formed per row. However, the present invention is not limited to this, and the number of nozzles N per row and the number of nozzle rows may be changed as appropriate. Good.
[0026]
The carriage 5 is removably loaded with ink cartridges 9b, 9c, 9m, and 9y. Each of the ink cartridges 9b, 9c, 9m, and 9y stores a dye ink as a liquid of a corresponding color (in this embodiment, black, cyan, magenta, and yellow). Each of the ink cartridges 9b, 9c, 9m, 9y is connected to a corresponding nozzle N (nozzles Nb, Nc, Nm, Ny), and ink is supplied as needed.
[0027]
The ink supplied from the ink cartridges 9b, 9c, 9m, and 9y is pressurized by the piezoelectric element 8b (see FIG. 4) and ejected from the nozzles N formed in the recording head 8 onto the recording paper P as ink droplets. To form That is, black ink is ejected from the nozzle Nb, and cyan ink is ejected from the nozzle Nc. Further, magenta ink is ejected from the nozzle Nm, and yellow ink is ejected from the nozzle Ny.
[0028]
Further, in the printer 1, an area where ink droplets are ejected onto the recording paper P and printed while the carriage 5 is reciprocating is defined as a print area. Further, the printer 1 is provided with a non-printing area for sealing the nozzles N during non-printing, and a cap unit 10 is provided in the non-printing area.
[0029]
As shown in FIGS. 3 and 4, the cap unit 10 includes a cap holder 11, and a cup-shaped flexible cap member 12 has a peripheral wall portion protruding from the cap holder 11 inside the cap holder 11. Have been accommodated. The cap unit 10 seals the nozzle N by bringing the cap member 12 into close contact with the nozzle forming surface 8a via a drive mechanism (not shown). A plate-shaped absorber 13 is housed inside the cap member 12. On the surface of the absorber 13 facing the nozzle N (hereinafter referred to as surface 13b), holes 13a are formed so as to face one nozzle N at a time during sealing. I have. The hole 13a has a conical shape. Therefore, the ink ejected from each nozzle N is securely contained in the hole 13a provided for each nozzle N. Further, the surface 13b of the absorber 13 in which the holes 13a are not formed is subjected to a water-repellent process as a water-repellent means. The absorber 13 is fixed by a holder 14.
[0030]
The cap holder 11 has an air opening port 10a and a suction port 10b, which communicate with the inside of the cap member 12, projecting from the bottom. The atmosphere opening port 10a is connected to the atmosphere opening valve 15 via the tube T1. The inflow state of the atmosphere into the cap member 12 is adjusted by opening and closing the atmosphere release valve 15. On the other hand, a waste ink tank 17 is connected to the suction port 10b via a tube T2 and a suction pump 16. The suction pump 16 can apply a negative pressure toward the inside of the cap member 12 via the tube T2.
[0031]
That is, when the cap unit 10 seals the nozzle N, the air release valve 15 is closed and the inflow of air in the cap member 12 is shut off to operate the suction pump 16. A negative pressure can be applied to the space formed. As a result, the negative pressure is applied to each nozzle N, and the ink that has adhered or solidified to the nozzles N and is clogged is discharged as waste ink toward the hole 13 a and absorbed by the absorber 13. Then, the absorbed waste ink passes through the tube T2 from the suction port 10b via the absorber 13, and is discarded in the waste ink tank 17.
[0032]
Next, the operation of the ink jet printer configured as described above will be described.
The printer 1 is set to perform a cleaning operation on the carriage 5 when a printing failure occurs during printing or when returning from an unused state for a long time. First, after moving the carriage 5 to the non-printing area, the nozzle N formed on the recording head 8 is sealed by the cap unit 10.
[0033]
Next, the air release valve 15 is closed to shut off the flow of the air into the cap member 12. In this state, the suction pump 16 is driven to apply a negative pressure to the space defined by the cap member 12 and the nozzle forming surface 8a. As a result, from each of the nozzles N to which a negative pressure is applied, ink attached to the nozzles N (not shown) is ejected as waste ink. Then, the discharged waste ink falls into the holes 13a corresponding to the respective nozzles N. The waste ink is absorbed by the absorber 13 from the inner surface of the hole 13a without overflowing from the hole 13a. Next, after a lapse of a predetermined time, the atmosphere release valve 15 is opened to allow the atmosphere to flow into the cap member 12, and then a negative pressure is applied from the suction pump 16. As a result, the waste ink absorbed by the absorber 13 passes through the tube T2 and is promptly discarded in the waste ink tank 17.
[0034]
According to the above-described first embodiment, the following operation and effect can be obtained.
(1) In the first embodiment, the hole 13a is provided in the absorber 13 for each nozzle N. Accordingly, since each of the holes 13a stores the ink from one corresponding nozzle N, the stored ink can be quickly absorbed from the inner surface without overflowing.
Therefore, it is possible to prevent the waste ink from adhering and solidifying on the surface 13b.
[0035]
(2) In the first embodiment, since the hole 13a is formed in a conical shape, a concentrated stress due to the ink is generated at the tip, so that the waste ink permeates the absorber 13 more. As a result, the absorber 13 can quickly absorb the waste ink and can be discarded in the waste ink tank 17. Therefore, it is possible to reduce a situation in which the waste ink is solidified inside the absorber 13 and the absorbing power is reduced. Further, due to the inclination formed on the inner surface of the hole 13a, the waste ink can be promptly discarded without adhering to the inner surface.
[0036]
(3) In the first embodiment, the water repellency treatment performed on the surface 13b of the absorber 13 in which the holes 13a are not formed reduces the wettability of the surface 13b and prevents the waste ink from adhering. . As a result, even if the waste ink jumps, solidification or accumulation of the waste ink on the surface 13b can be prevented, and the waste ink can be quickly guided to the hole 13a.
[0037]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, since the absorber 13 has a feature compared to the first embodiment, a portion having the feature will be described in detail.
[0038]
FIG. 5 is a plan view of a cap unit according to the second embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG. 5 taken along line BB.
As shown in FIG. 6, a cylindrical hole 13c is formed in the absorber 13 one by one corresponding to each nozzle N, as in the first embodiment. On the inner surface of each hole 13c, several cuts 13d are provided in the circumferential direction of the hole 13c.
[0039]
In the present embodiment, for convenience of explanation, eight holes 13c are formed in the absorber 13 in accordance with the nozzles N, but this is not a limitation, and the number of nozzles N per row and the number of nozzle rows may be changed. It may be changed accordingly.
[0040]
According to the above-described second embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the effects (1) and (3) of the first embodiment.
(4) In the second embodiment, since the hole 13c is formed in a cylindrical shape, the contact area between the inner surface of the absorber 13 and the waste ink increases, and the waste ink can be further absorbed.
[0041]
(5) In the second embodiment, since the minute cut 13d is formed in the inner surface of the hole 13c in the circumferential direction, the waste ink can be more quickly absorbed by the capillary phenomenon caused by the cut 13d.
[0042]
(6) In the second embodiment, since the waste ink falls directly to the bottom of the cap member 12 by forming the hole 13c into a cylindrical shape, the rebound of the waste ink is suppressed by the inner surface of the hole 13c. N can be prevented from adhering. Further, since the waste ink concentrates on the bottom of the cap member 12, the waste ink can be promptly discarded from the suction port 10b, and the solidification of the waste ink inside the absorber 13 can be effectively prevented.
[0043]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, since the absorber 13 has a feature compared to the first embodiment, a portion having the feature will be described in detail.
[0044]
FIG. 7 is a plan view of a cap unit according to the third embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG. 7 taken along line CC.
As shown in FIG. 8, an absorber 13 configured in the same manner as in the second embodiment is provided inside the cap member 12 as a first layer directly facing the nozzle N. Further, a porous moisturizing absorber 18 having a porosity as a second layer and serving as a moisturizing material was provided below the absorber 13 to form a two-layer structure.
[0045]
According to the above-described third embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the effects of (1) and (3) of the first embodiment and (4) and (5) of the second embodiment.
(7) In the third embodiment, by providing the porous moisturizing absorber 18 as the moisturizing material, the cap member 12 and the nozzle forming surface 8a are formed when the nozzle N is sealed by the cap unit 10. The space inside is kept at a certain humidity. As a result, drying of the waste ink can be prevented, and solidification of the waste ink on the surface 13b of the absorber 13 and inside the absorber 13 and the moisture-absorbing absorber 18 can be effectively prevented.
[0046]
(Fourth embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, since the absorber 13 has a feature compared to the second embodiment, a portion having the feature will be described in detail.
[0047]
FIG. 9 is a plan view of a cap unit according to the fourth embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG. 9 taken along the line DD.
As shown in FIG. 10, a cylindrical hole 13c is formed through the absorber 13 as in the second embodiment. In the fourth embodiment, notches 13d are not provided in the circumferential direction of the inner surface of the hole 13c as in the second embodiment, but four straight notches 13e are provided in the meridian direction at 90-degree intervals. The cut 13e is provided so as to be connected to the cut 13e of the other hole 13c.
[0048]
Further, as shown in FIG. 10, the cut 13 e is provided from the surface 13 b of the absorber 13 toward the bottom of the cap member 12.
According to the above-described fourth embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the effects (4) to (6) of the second embodiment.
[0049]
(8) In the fourth embodiment, the waste ink attached to the surface 13b is quickly absorbed by the absorber 13 through the cut 13e. As a result, even if the waste ink splashes, solidification or accumulation of the waste ink on the surface 13b can be more effectively prevented.
[0050]
(9) In the fourth embodiment, the cut 13e is formed in a straight line to facilitate manufacture. As a result, the yield is improved and the manufacturing cost can be reduced.
[0051]
The embodiment of the invention is not limited to the above embodiment, but may be modified as follows.
In the first embodiment, the hole 13a is formed in a conical shape. In the second to fourth embodiments, the hole 13c is formed in a cylindrical shape. However, the present invention is not limited thereto. And 13c may be formed in a triangular pyramid shape or a quadrangular pyramid shape.
[0052]
In the first embodiment, the surface 13b is water-repellent, but this is not a limitation. For example, the periphery of the hole 13a on the surface 13b is water-repellent and the waste ink is May be formed so as to be able to be more induced.
[0053]
In the first to fourth embodiments, the ink used for the printer 1 is a dye ink. However, the present invention is not limited to this. The ink may be appropriately changed to another ink such as a pigment ink.
In the case of using a pigment ink, if the density of the absorber is higher than that of the color pigment, which is a composition of the pigment ink, the color pigment does not remain inside the absorber and can be more effectively disposed.
[0054]
In the above-described third embodiment, the absorber 13 and the porous moisturizing absorber 18 are provided to form a two-layer structure. However, the present invention is not limited to this. For example, the first layer has a small wettability, and the second layer has a wettability. May be changed so as to have a three-layer structure of an absorber having a large thickness and an absorber having a moisture retaining property in the third layer.
[0055]
In the above-described fourth embodiment, the cuts 13e are provided at four positions at 90-degree intervals. However, the present invention is not limited to this.
In the first to fourth embodiments, the liquid ejecting apparatus is embodied in the printer 1. However, the present invention is not limited to this. For example, electrode materials used for manufacturing a liquid crystal display, an EL display, an FED (surface emitting display), and the like. May be changed to an electrode material ejecting device for ejecting the electrode material. Further, the present invention may be changed to a biological organic substance ejecting apparatus for ejecting a biological organic substance used for manufacturing a biochip, or a sample ejecting apparatus as a precision pipette.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of an ink jet printer according to the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of a carriage for explaining a nozzle forming surface of a recording head of the ink jet printer.
FIG. 3 is a plan view of a cap unit.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG. 3 along the line AA.
FIG. 5 is a plan view of a cap unit according to a second embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG. 5 along the line BB.
FIG. 7 is a plan view of a cap unit according to a third embodiment.
8 is a cross-sectional view of the cap unit in FIG. 7 taken along the line CC.
FIG. 9 is a plan view of a cap unit according to a fourth embodiment.
FIG. 10 is a sectional view of the cap unit taken along the line DD in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ink jet printer as a liquid ejecting apparatus, 8 ... Recording head as a liquid ejecting head, 8a ... Nozzle forming surface, 12 ... Cap member, 13 ... Absorber, 13a, 13c ... Hole, 13b ... Surface, 13d, 13e: cut, 15: suction pump as suction means, 18: porous moisturizing absorber as moisturizing material, N: nozzle.

Claims

A liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting liquid,
A cap member for sealing the nozzle formed on the nozzle forming surface in close contact with the nozzle forming surface of the liquid ejecting head,
A liquid ejecting apparatus provided in the cap member and having an absorber for receiving liquid discharged from each of the nozzles;
A liquid ejecting apparatus, wherein one hole for accommodating the liquid discharged from the nozzle is provided on the surface of the absorber for each nozzle.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein a cutout is formed in each of the holes formed in the absorber to promote liquid absorption.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1 or 2,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the hole is a conical hole formed by denting a surface of the absorber.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1 or 2,
The liquid ejecting apparatus, wherein the hole is a cylindrical hole penetrating the absorber.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein
A liquid ejecting apparatus, wherein a water-repellent means is formed on a surface of the absorber except for the holes.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein
A liquid ejecting apparatus, wherein a water-repellent means is formed on a part of each of the holes and on the surface of the absorber.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein
A liquid ejecting apparatus, wherein a moisturizer is provided below the absorber provided in the cap member.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein
The liquid ejecting apparatus, wherein the cap member is connected to suction means for sucking a liquid from each of the sealed nozzles.