JP2004216818A - Ink jet 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、インクジェット記録装置に関し、詳しくは、記録ヘッドのインク吐出口における目詰まり、インク吐出不良などを防止、回復するためのインクヘッド吐出不良回復手段を実装したインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットの記録ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出するため、記録ヘッドのノズル内にごみや異物、気泡などが混入するとノズルの吐出不良を起こす。また、記録ヘッドの記録面に紙カス、埃、などが付着すると吐出不良を起こす。また、インク吐出口内のインクの蒸発、温度低下による増粘、粒径増加による増粘等も吐出不良を起こす原因となる。吐出不良を起こすとインク滴を吐出できなくなったり、吐出曲がりが生じて正常な印字ができなくなる。そこでインクジェット記録装置はこのような吐出不良を未然に防ぐ手段、あるいは吐出不良が生じても回復する手段を備える必要がある。回復手段としては吐出口に負圧をかけて吸引する方法と、吐出口にインク供給側から正圧をかける方法がある。このような吐出不良回復手段により、ヘッド内の吐出室、ノズル、共通インク流路などにインクの流れを発生させることで、固着インク、気泡、異物などを押し流して排出できる。
【０００３】
例えば、記録ヘッドの乾燥や目詰まりを防止するために、待機中や停止中に記録ヘッドにキャップ部材を被せて密封し、更に定期的に、またはあらかじめ定めたタイミングで吸引ポンプでキャップ部材を介して吐出口からインクを強制的に排出して目詰まりを解消したり、気泡を排出する。また、記録ヘッドの吐出面をゴム等の弾性材料からなる清掃部材で拭って吐出面に付着した異物を除去する。また、インクジェット記録装置においてはインクエンドになったときにインクカートリッジの交換を行うが、このとき混入する気泡を除去するためにインクをノズルから排出させる充填動作が行われる。
【０００４】
また、長尺ヘッドになるとインク消費量が大きく、ノズルが不吐出を起こす頻度も高くなりがちである。しかし近年、インクジェットプリンターの高速度化のためにノズルピッチの高密度化、記録ヘッドの大型化が進み、ノズルが不吐出を起こす可能性は高まっている。これに伴い、不吐出回復時に消費されるインクの消費量も増えている。インク消費量が増すことで、廃液タンク容量を大きくしなければならなくなり、装置の大型化につながるためコストが増大する。また、印字に使われないインクの消費量が増すためランニングコストが低下してしまう。また、ヘッドのノズル数が増えることで、流れにくいノズルが生じた場合、通常、回復手段を用いて回復動作を行うが、かけた圧力が正常なノズルに分散してしまうため、これまで以上に高い圧力をかけなければ吐出不良の回復が難しくなった。そこでこれらインク消費量と圧力の分散の問題を解決するために記録ヘッドの吐出口を分割してクリーニングする手段が考えられている。
【０００５】
例えば、特開２００２−１２０３８６号公報（特許文献１）では、フルラインを分割した所定幅のプリントが可能な複数のノズルからなる複数のヘッドユニットを有し、回復ユニットは該ヘッドユニットにそれぞれ１つずつ対応して設けられていて、テストプリントを検知するテストプリントセンサの出力により特定された吐出機能の異常に基づいて、異常のあるノズルのあるヘッドユニットのみに対して回復手段を施すように制御をするとある。しかし、このような構成ではインク消費量を抑えて吐出不良回復ができるが、複数のヘッドユニットで構成されるため、装置の大型化や、各ヘッドユニットの位置合わせずれといった問題が生じる。
【０００６】
また、特開平１０−１８１０３４号公報（特許文献２）では複数の吐出口を覆うための複数の内部空間を有するキャップを有し、該キャップに連通する複数の連通路にはそれぞれインクの吐出状態に応じて制御される独立して開閉が可能な弁を有し、インクの吐出状態に応じて制御される該複数の内部空間に圧力変化を起こすポンプを有するインクジェット記録装置について記載されている。その結果、吐出状態に応じてノズルをキャッピングして各内部空間に連通する弁を制御したり、またポンプによる負圧を制御することでインク消費量を抑えられる。
【０００７】
さらに、特開平１１−０９１１４０号公報（特許文献３）ではインクを吐出する複数の吐出口を覆うためのキャップのキャップシールの開口の大きさを異ならせることで吸引圧を異ならせることができるとしている。また、該キャップのシール内のインク吸収体の体積を異ならせることで吸引圧を異ならせることができるとしている。しかし、特開平１０−１８１０３４号公報（特許文献２）、特開平１１−０９１１４０号公
報（特許文献３）では実施例の記載事項によると前記インクジェット記録装置はキャッピング時にキャップと記録ヘッドの間に挟むキャップ用シールゴムを有し、該キャップ用シールゴムの仕切り部は吐出口を避けて存在し、キャップをしたとき内部空間を分割する隔壁によって吐出口がふさがれない構成になっている。したがって、各内部空間で独立に密封する構成ではないため、連通部がごく小さい穴のため隣り合った内部空間に圧力差を生じさせることは可能だが、圧力を独立して生じさせることができない。このため回復動作時には吐出不良のない吐出口のみがキャップで覆われた内部空間においてもインクの吐出が行われ、記録ヘッド全部のノズルからインクが流出する。すなわち、インクが無駄に消費される不具合を生じる。
【０００８】
また、特開平１１−３１４３７６号公報（特許文献４）では、複数のノズル開口を列状に複数配置して形成された各ノズル開口列に対し、インク供給部から分岐部を介して形成された複数のインク供給路によってそれぞれインクを供給するように構成されたインクジェット記録ヘッドのヘッド形成面を封止するキャッピング装置がノズル開口列をそれぞれ独立に封止するキャッピング装置について記載されている。しかし、ノズルを列方向に対してそれぞれ封止する構成についての記載であるため、列を分割して封止したとき、キャップの内部空間を分割する隔壁で吐出口をふさいでしまう不具合については考慮されていない。長尺ヘッドでは、ノズル列１つでも回復動作時のインク消費量が大きいため、ノズル列を分割して回復動作を行う必要性がある。
【０００９】
さらに、特許第２７１８７２４号公報（特許文献５）では複数の吐出口の配列に沿って移動可能に配され、該複数の吐出口内の一部のみを覆う部分キャップ手段を有し、吐出状態の検知ができ、該部分キャップ手段は吐出不良の吐出口を含む一部の吐出口のみを吸引する吸引手段をもつインクジェット記録装置について記載している。
【００１０】
また、特開平６−３２８７２５号公報（特許文献６）、および特開平６−３２８７２９号公報（特許文献７）では複数の吐出口のうち選択された一部分の吐出口からのみインクを流出させる吐出回復装置であって、前記記録ヘッドに対向して配設され、前記記録ヘッドの吐出口列設方向に延びた当接解除可能な当接部材と、前記当接部材の前記記録ヘッド側に設けられ、前記当接部材の当接面を摺動あるいは転動可能な移動部材と、前記移動部材を前記当接部材の当接面に押圧保持しつつ前記記録ヘッドの吐出口列設方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材を吐出口列設方向に往復移動させる可動部材移動手段とを具備するインクジェット記録装置についての記載がある。稼動部材により作られた凹部では吐出口が開口される。この開放された一部分の吐出口からのみインクを流出させる方法として特開平６−３２８７２５号公報（特許文献６）では共通液室側から加圧ポンプによる加圧洗浄を行い、特開平６−３２８７２９号公報（特許文献７）では吸引ポンプによる吸引洗浄を行うとしている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１２０３８６号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８１０３４号公報
【特許文献３】
特開平１１−０９１１４０号公報
【特許文献４】
特開平１１−３１４３７６号公報
【特許文献５】
特許第２７１８７２４号公報
【特許文献６】
特開平０６−３２８７２５号公報
【特許文献７】
特開平０６−３２８７２９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術の構成では一部の吐出口のみの回復動作が行えるため、インク消費量は抑えられるものの、長尺ヘッドにおいて吐出不良ノズルが多数あり、吐出口列に分散して存在しているときは回復動作に非常に時間がかかるという不具合がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、記録ヘッドのノズル面にあるインクを吐出する複数の吐出口を覆うキャップが該キャップの外壁と該キャップの内部空間を分割する隔壁とで構成される部分キャップ群からなるキャップであるインクジェット記録装置であって、前記部分キャップ群によりそれぞれ独立して前記記録ヘッドのノズル面の一部の吐出口群を覆い密封し、前記部分キャップごとに密封した吐出口群を加圧または／および吸引して吐出不良の回復動作を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップの内部空間ごとに独立して吐出口群の回復動作を行う第１のステップと、第１のステップの終了後に、第１のステップ時に前記キャップの隔壁により塞がれた吐出口が再び塞がれないようにキャップと記録ヘッドの相対位置を変更し密封してから再度前記各部分キャップの内部空間ごとに独立して吐出口群の回復動作を行う第２のステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置において、前記各吐出口におけるインクの吐出状態の良否を検出する検出手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項３に記載のインクジェット記録装置において、前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出は前記第１のステップを開始する前に行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記第１のステップを行う前の前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出結果に応じて、第１のステップにおける前記キャップと前記記録ヘッドの相対位置を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記第１のステップを行った後に前記検出手段が前記各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出をすることを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６に記載のインクジェット記録装置において、前記第１のステップを行った後の前記検出手段による前記各吐出口についての検出結果に応じて、吐出不良の吐出口を前記キャップの隔壁で塞ぐことなく第２のステップが行えるようになるまで第１のステップを繰り返すことを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項６または７に記載のインクジェット記録装置において、前記第１のステップを行った後の前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出の結果、吐出不良の吐出口が存在しないときは第２のステップを行わないことを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明は、請求項６乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記第１のステップを行った後の前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出結果に応じて、第２のステップにおける前記キャップと前記記録ヘッドの相対位置を制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項２乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記キャップと前記記録ヘッドとの相対位置の変更は、キャップを移動することで変更を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項１１の発明は、請求項２乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記キャップと前記記録ヘッドとの相対位置の変更は、記録ヘッドを移動することで変更を行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項１２の発明は、請求項２乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記キャップと前記記録ヘッドとの相対位置の変更は、キャップと記録ヘッドの双方を移動することで変更を行うことを特徴とする。
【００２５】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップの内部空間は、記録ヘッドの各ノズルとインク供給路のコネクタ部との距離に応じて分割されることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記キャップは、該キャップの各内部空間にそれぞれ連通する複数の連通路と、該複数の連通路に共通に接続されて各内部空間を加圧または／および吸引するためのポンプと、前記各連通路上にそれぞれ設けられた弁とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１５の発明は、請求項１４に記載のインクジェット記録装置において、前記各連通路にそれぞれ加圧室を配設したことを特徴とする。
【００２８】
請求項１６の発明は、請求項１５に記載のインクジェット記録装置において、前記各加圧室の上流および下流双方に弁を設けたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１７の発明は、請求項１４乃至１６のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記検出手段による前記各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出に応じて前記複数の弁のそれぞれの開閉を制御することを特徴とする。
【００３０】
請求項１８の発明は、請求項１４乃至１７のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、吐出不良の回復のため弁を開放する連通路に隣接する他の連通路の弁についても共に開放する制御をすることを特徴とする。
【００３１】
請求項１９の発明は、請求項１４乃至１８のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記複数の弁のうち開とする弁の数に応じて前記ポンプの動作条件を変更することを特徴とする。
【００３２】
請求項２０の発明は、請求項１乃至１９のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記複数の吐出口からインクを吐出するための熱エネルギー発生手段として電気熱変換体を用いたことを特徴とする。
【００３３】
請求項２１の発明は、請求項１４乃至２０のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、回復動作時に前記各内部空間の圧力それぞれ独立して異ならせることを特徴とする。
【００３４】
請求項２２の発明は、請求項１４乃至２１のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対して任意の内部空間のみに独立に負圧を供給して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とする。
【００３５】
請求項２３の発明は、請求項１４乃至２１のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対して任意の内部空間に順時負圧を供給して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とする。
【００３６】
請求項２４の発明は、請求項１４乃至２１のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対してそれぞれ負圧を供給し、各内部空間の負圧がそれぞれ一定値に到達後、任意の内部空間のみに独立に負圧を供給して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とする。
【００３７】
請求項２５の発明は、請求項１４乃至２１のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対して任意の内部空間の吐出口に独立にインク供給側から加圧して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とする。
【００３８】
請求項２６の発明は、請求項１４乃至２１のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対してそれぞれ正圧を供給し、各内部空間の正圧がそれぞれ一定値に到達後、任意の内部空間が封止する吐出口のみに独立に加圧して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とする。
【００３９】
請求項２７の発明は、請求項１乃至２６のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの吐出口に当接解除可能なキャップシールを配し、該キャップシールは前記複数の内部空間を仕切る仕切り壁を有し、該仕切り壁は前記複数の吐出口の一部をふさぎ、前記キャップシールの開口の大きさを異ならせることで内部空間の圧を異ならせることを特徴とする。
【００４０】
請求項２８の発明は、請求項１乃至２７のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記内部空間の圧を異ならせるためにキャップ内あるいはキャップシール内の複数の内部空間に配されたインク吸収体の体積、気孔径、気孔率のいずれかを異ならせることを特徴とする。
【００４１】
請求項２９の発明は、請求項１乃至２８のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、回復動作に伴って吐出されたインクを再び印字に使えるようにするインクリサイクル手段を有することを特徴とする。
【００４２】
換言すると、本発明では、インクを吐出する複数の吐出口を覆うために、第１のステップとして複数の内部空間に分割する隔壁を持つキャップが該複数の吐出口を各内部空間で独立に封止し、かつ、各内部空間で独立に回復動作を行い、かつ、封止したとき該複数の吐出口の一部を該隔壁とキャップの外壁とで密封するようにキャッピングをすることを特徴としている。このとき各内部空間で独立に回復動作を行うことができる。このとき任意の内部空間に封止された吐出不良のインク吐出口を含んだ吐出口群のみに対して吸引、または加圧による吐出不良回復処置を行うことができる。また回復動作の必要な吐出口を含むノズル群に限定して各内部空間で独立して密封するため、インク消費量を節約できる。また、部分キャップによる回復動作は記録ヘッド全体を一つの内部空間で覆うキャップでの回復動作に比べて、必要なポンプの出力は比較的小さなもので済むという利点がある。
【００４３】
また、本発明では、第１のステップで記録ヘッドを密封した後、さらに、第２のステップとして第１のステップにおいて封止を行ったときにキャップの内部空間を分割する隔壁がふさいでしまう吐出口をふさがないように、記録ヘッドとキャップの相対位置を変更してもう一度キャッピングを行い、回復動作を行う。本発明の回復動作を行うインクジェット記録装置では第１のステップにおいて、該隔壁がふさぐ吐出口が吐出不良であるとき、この吐出口を回復することができる。また、相対位置の変更として動かさなければならない距離は隔壁が記録ヘッドに接する幅以上であれば良く、大きく動かす必要が無いため、部分キャップが吐出口全体に共通に用いられる構成に比べ吐出不良の回復に要する時間はわずかで済む。
【００４４】
また、本発明では、吐出不良ノズルの検出手段を有しているので、この検出結果に基づき装置の制御を行うことができる。吐出不良ノズルの検出を第１のステップを行う前にすることで、得られる検出結果に基づいて第１ステップにおける該キャップと該複数の吐出口を有するヘッドの相対位置を制御することができる。また、検出されて特定された吐出不良ノズルの場所を密封する内部空間だけに回復動作を行うことで、回復動作におけるインクの消費量を抑えることができる。
【００４５】
また、本発明では、前記複数の吐出口からのインクの吐出状態を第１のステップの後に検出することができる。また、前記検出により判明した前記複数の吐出口からのインクの吐出状態に基づいて、次工程の第２のステップの実行条件を判断することができる。該第２のステップの実行条件はキャップの内部空間を分割する隔壁が吐出不良ノズルをふさがないでキャッピングができることである。できなければもう一度第１のステップに戻り、回復動作を繰り返す。第２のステップが行えるようになるまでキャップの位置を変更せずに第１のステップを繰り返すことで、キャップと記録ヘッドの相対位置を変更する工程は１度で済み、回復動作にかかる時間を短縮できる。第１のステップを繰り返すときは、新たな検出結果に基づいて、吐出不良ノズルを密封した内部空間のみに対して回復動作を行うことでインク消費量を制限することができる。完全にノズルが詰っているため、吐出不良の回復が不可能であれば、第１のステップを一定回数繰り返した後で回復不可能のエラーを示して回復動作を停止する必要がある。
【００４６】
また、本発明では、隔壁で吐出不良ノズルをふさいでおらず、第１のステップ後の検出結果から、吐出に不具合を持つノズルが存在しないと判断されるとき、第２のステップを行わずに回復動作を終了することができる。第２のステップにおいて、回復動作は第１のステップでの回復動作と同様に任意の内部空間に封止された吐出不良のインク吐出口を含んだ吐出口群のみに対して吸引、または加圧による吐出不良回復手段を行うことができる。かつ、このとき正常な吐出口に対してはインクの吐出を行わずに済むためインクの消費量を抑えつつ、吐出不良を回復できる。回復動作は第１のステップと同一でも異なっていても良い。第２のステップを行った後、再度検知を行い、吐出不良ノズルが回復すれば回復動作を終了する。
【００４７】
また、本発明では、記録ヘッド１とキャップ４の相対位置合わせを行うにあたって、装置の構成について、駆動手段は記録ヘッド側にあっても良いし、キャップ側にあっても良い。また、双方が移動して相対位置合わせを行っても良い。
【００４８】
また、本発明では、図３に示されるように該キャップの内部空間にそれぞれ連通する複数の連通路と、該複数の連通路に共通に連通し、前記キャップが前記複数の吐出口を覆っているときに前記複数の内部空間に圧力変化（加圧または吸引）を生起させるためのポンプと、前記複数の連通路にそれぞれ設けられ互いに独立して開閉可能な複数の弁と、を有する。弁を制御することで各内部空間の圧力を制御することができ、また、吐出不良ノズルの位置を検出し、これに対応する弁の開閉を行うことで、任意の内部空間に密封された吐出不良ノズルの回復動作を行うことができる。回復動作としては吸引ポンプによりキャップの任意の内部空間に負圧を与えて吸引する方法とインク供給側からインク室に正圧を加える方法がある。
【００４９】
また、本発明では、前記複数の弁のうち、開とすべき弁と該弁に隣接する弁が共に開となるように制御しても良い。開とすべき弁がある連通路に連通している吐出不良ノズルを密封した内部空間に大きな負圧を生じさせると、隣接する内部空間が密封するノズルにおいて、記録ヘッドの共通液室を通じて液室に負圧が発生し、空気を引き込んで吐出不良を引き起こす不具合がある。そこで隣接する弁についても開とし、隣接する内部空間にも負圧をかけることでこれを防ぐことができる。
【００５０】
また、本発明では、前記キャップ部材により封止した、前記内部空間に対して、任意の内部空間に順次負圧を供給するようにしてもよい。順次負圧を供給することで記録ヘッド内のインク室圧力の変動を緩和することができる。したがって記録ヘッドの共通液室を通じて液室に負圧が発生し、空気を引き込んで吐出不良を引き起こす不具合を防ぐことができる。
【００５１】
また、本発明では、前記キャップ部材により密封した、前記内部空間に対してそれぞれ負圧を供給し、各内部空間の負圧がそれぞれ一定値に到達後、任意の内部空間のみに独立に負圧を供給するようにしても良い。各内部空間にかけた負圧が任意の内部空間に独立にかけた大きな負圧の半作用により生じるノズルからインクが逆流しようとする圧力を打ち消すため、ノズル内のインクが逆流して泡をノズルに取り込んで吐出不良となることを防ぐことができる。
【００５２】
また、本発明では、図６に示されるように前記キャップ部材により密封した、前記内部空間に対してそれぞれ正圧を供給し、各内部空間の正圧がそれぞれ一定値に到達後、インク供給側からインク室に正圧を供給するようにしても良い。各内部空間にかけた正圧が該記録ヘッドのインク室にかけた正圧に対して反発するためノズルからインクが流出しようとする圧力を打ち消す。このため任意の内部空間でインクの流出をより効果的に防ぐことができる。
【００５３】
また、本発明では、前記複数の弁のうち開とする弁の数に応じて前記ポンプの動作条件を変更しても良い。開とする弁の数が多ければ大きなポンプの出力が必要となり、少なければポンプの出力が小さくてもよい。本発明のインクジェット記録装置は図５または図８に示されるように記録ヘッドの吐出口に当接、解除可能なキャップシールが配されており、該キャップシールは前記複数の内部空間を仕切る仕切り壁を有し、該仕切り壁は前記複数の吐出口の一部をふさぐインクジェット記録装置であって、該キャップシールの開口の大きさを異ならせることで該内部空間の圧を異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置であっても良い。また、前記内部空間の圧を異ならせることはキャップ内、あるいはキャップシール内の複数の内部空間に配されたインク吸収体の体積、気孔径、気孔率のいずれかをを異ならせることで行うインクジェット記録装置であっても良い。該内部空間の圧を負可変な要因で異ならせることで弁や加圧室の制御を簡便化することが可能になる。
【００５４】
また、本発明では、図４または図７に示されるように圧力の制御を容易にするために加圧室を連通路に併設しても良い。加圧室は更に上流と下流に１個づつ弁があると制御がしやすい。
【００５５】
また、本発明では、図３に示されるようにキャップの複数の内部空間が記録ヘッドの各ノズルとインク供給路とのコネクタ部との距離に応じて分割されていてもよい。インク供給側から加圧による洗浄を行った場合、記録ヘッドの各ノズルとインク供給路とのコネクタ部との距離に応じて各ノズルにかかる圧力がそれぞれ異なる。したがって回復動作を行わない内部空間においてノズルにかかる圧力と内部空間に与える圧力を釣りあわせるには均等に分割しているよりも記録ヘッドの各ノズルとインク供給路とのコネクタ部との距離に応じて分割されていた場合のほうが内部空間の圧力の制御のために弁を複雑に制御する必要性が無くなり、簡単にできる。
【００５６】
また、本発明では、キャップの複数の内部空間においてそれぞれ異なる圧力をかけることで各内部空間のノズルにかかる圧力と内部空間に与える圧力を釣りあわせることができる。
【００５７】
また、本発明では、図９に示されるようにインクリサイクル機能を持ち、回復動作に伴って吐出されたインクを再び印字に使えるようにしても良い。インクをリサイクルすることによりインク消費量を抑えることができる。
【００５８】
また、本発明のインクジェット記録装置は、前記複数の吐出口からインクを吐出するために利用される熱エネルギーの発生手段として、電気熱変換体を用いてもよい。また、他に静電素子を利用したものでもピエゾ素子等の電気機械変換体を利用したものでも良い。
【００５９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明における記録ヘッドの洗浄における条件選択処理手順を示す。図２は本発明におけるキャッピングを記録ヘッドの吐出面に対して平面的に示したものである。図１に示されるように、記録ヘッドの洗浄の手順は大きく分けて第１のステップと第２のステップに分かれる。以下、順を追って記録ヘッドの洗浄の手順を示す。まず、ステップＳ１で吐出不良ノズル２ｂの検知を行い、吐出不良ノズルの数と吐出口列における位置を特定する。ステップＳ２で吐出不良ノズル２ｂの存在を検出すると第１のステップに移行する。吐出不良ノズル２ｂが存在しなければ回復動作は終了となる。
【００６０】
次に、ステップＳ３で図２（ａ）に示されるように、キャッピングを行う。図では、キャッピングにより封止されている部分を暗部で示している。▲１▼〜▲５▼は分割されて密封される各内部空間を示し、ａ〜ｅは第１のステップで各内部空間に密封される各ノズル群を示している。Ａ〜Ｄはキャップの内部を複数の内部空間に分割する隔壁によってふさがれる各ノズル群を示している。内部空間の数やノズルの数、隔壁によってふさがれるノズルの数などの数量は便宜的なものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
図２（ａ）において示されるように、このとき分割キャップの内部空間を分割する隔壁６が吐出不良ノズル２ｂの一部をふさぐことがある。分割された各内部空間をそれぞれ密封できるため、密封された吐出不良ノズル２ｂに対し独立して回復動作を行うことができる。このため、吐出不良ノズルを密封していない内部空間に対しては回復動作を行う必要が無く、吐出不良ノズルを密封する内部空間だけに回復動作を行えるため、回復動作で消費されるインク量を抑えることができる。前記回復動作はポンプでキャップの内部空間に負圧を発生させる吸引による洗浄方法でも、インク供給側からインク室に正圧を発生させる加圧による洗浄方法でも良い。
【００６２】
ステップＳ３にあるように回復動作を行うとき、ステップＳ１の検知結果に基づき、キャッピングを行う以前に、隔壁でふさぐ吐出不良ノズル２ｂの数を最小とするようにキャップ４と記録ヘッド１の相対的な位置を制御することが望ましい。次に、ステップＳ４にあるように、各内部空間を密封した後、各内部空間に連通する連通路７に設置された弁８をそれぞれ、吐出不良の検出結果に基づいて制御を行う。
【００６３】
ここで第１の回復の実施形態について説明する。図３は、第１の実施形態における装置の断面図を示す。第１の実施形態は、回復動作として吸引を行うものであり、吸引による回復動作では、吐出不良のノズル２ｂがある空間には負圧が与えられるように弁８を開放し、吐出不良ノズル２ｂがない空間には負圧が与えられないように弁８を閉鎖する。次にポンプ９による吸引を行うことにより、吐出不良ノズル２ｂが密封された内部空間に限定して回復動作を行うことができる。また、分割空間の位置、広さ、インク吸収体５の体積、空孔率、分割空間が封止しているノズルのうちの吐出不良ノズル２ｂの占める割合等、負圧に影響を与える要素にしたがって最適に弁８、ポンプ９を制御することが望ましい。また、前記回復動作の前に吐出不良ノズル２ｂを密封しない内部空間にあらかじめ負圧をかけたのち、吸引を行えば、正常なノズルでのインクの逆流を防ぐことができる。
【００６４】
次に、第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態における装置の断面図を示す。第２の回復の実施形態は、第１の回復の実施形態における装置において、各内部空間に連通する連通路７にそれぞれ加圧室１５を備え、加圧室１５についても吐出状態に応じて最適に制御することで、各内部空間の安定した負圧の制御を行うものである。
【００６５】
次に、第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態における装置の断面図を示す。第３の回復の実施形態は、第１の回復の実施形態における装置に加えてキャップ用シール２４を備え、キャップ用シール２４の開口の大きさで各内部空間に異なる負圧を生じさせて吸引による回復動作を行うものである。
【００６６】
ここで、第１〜第３の回復の実施形態で示されるように、吸引で回復動作を行うとき、吐出不良ノズル２ｂを密封する内部空間だけでなく、これに隣接する内部空間についても弁８を開とする。このとき、該吐出不良ノズル２ｂを密封した内部空間に大きな負圧を生じさせると、隣接する内部空間が密封されたノズルにおいて、インク室が負圧気味になり、ノズルからインクが逆流し気泡を取り込んで吐出不良を起こすことがある。そこで隣接する弁８についても開とし、隣接する内部空間に適度な負圧をかけることでこれを防ぐことができる。また、吐出不良ノズルを密封する内部空間について順次吸引を行い、吸引を一度に行わないことで、インク室にかかる負圧を軽減し、ノズルからインクが逆流し気泡を取り込む不具合を防ぐことができる。
【００６７】
次に、第４の実施形態について説明する。図６は、第４の回復の実施形態における装置の断面図を示す。第４の回復の実施形態は加圧による回復動作を行う。加圧による回復動作では共通液室３に圧力を加えたとき、吐出不良のノズル２ｂがある空間には圧力が与えられないように弁８を開放し、吐出不良ノズル２ｂがない空間の弁８は空間に正圧が与えられるように弁８を閉鎖する。次に、加圧ポンプ１４を操作してインク室に正圧をかけることで吐出不良ノズルが密封された内部空間に限定して回復動作を行うことができる。また、加圧による洗浄においても分割空間の位置、広さ、インク吸収体５の体積、分割空間が封止しているノズルの中の不吐出ノズルの占める割合等、正圧に影響を与える要素にしたがって最適に弁８、加圧ポンプ１４を制御することが望ましい。更に、前記回復動作の前に吐出不良ノズル２ｂを密封しない内部空間にあらかじめ正圧をかけたのち、吐出不良の回復作業を行えば、インクの逆流をより防ぐことができる。
【００６８】
次に、第５の実施形態について説明する。図７は、第５の回復の実施形態における装置の断面図を示す。第５の回復の実施形態は、図６で示される第４の実施形態における装置に、更に各連通路７に加圧室１５を備え、加圧室１５についても吐出状態に応じて最適に制御することで、各内部空間の安定した正圧の制御を行うものである。
【００６９】
次に、第６の実施形態について説明する。図８は、第６の回復の実施形態における装置の断面図を示す。第６の回復の実施形態は、第４の回復の実施形態における装置に加えてキャップシール２４を備え、キャップシール２４の開口の大きさやインク吸収体５の体積を異ならせることで各内部空間に異なる圧力を生じさせて吸引による回復動作を行うものである。
【００７０】
ここで、第４〜第６の回復の実施形態で示されるように、インク供給側からの加圧で回復動作を行うとき、吐出不良ノズル２ｂを密封する内部空間以外の内部空間に連通する弁８をすべて閉とする。このとき、吐出不良ノズル２ｂを密封する内部空間以外の内部空間に密封される吐出可能なノズルは、内部空間が密封されているため圧力が加わり吐出されない。
【００７１】
また、更に複数の回復動作を必要としない内部空間に対して正圧を与えることで、吐出可能なノズルにおいて、内部空間に与えた正圧とインク供給側からかけた圧力を反発させることで、吐出可能なノズルからインクが吐出されずに済む。正圧をキャップ４の各内部空間に与えるには、図６のキャップ４に更に廃液を排出する連通路７とは別の各内部空間に空気を供給する連通路２０と、この連通路２０それぞれに付随する弁１８と、ポンプ１９があると良い。このときの装置図を図１０で示す。
【００７２】
次に、前記の洗浄方法において任意の内部空間に正圧を与える手順について説明する。まず、正圧を与えるキャップ４の内部空間に連通する弁１８を開とし、回復動作によりインクを吐出するキャップ４の内部空間に連通する連通路７の弁８を閉とする。次に、キャップ内部空間加圧用のポンプ１９で任意の内部空間に正圧を供給する。次に、すべての弁１８を閉じることで任意の内部空間に正圧を与える。回復動作終了後の減圧は弁８を開放して行う。
【００７３】
また、第７の回復の実施形態として吐出不良ノズル２ｂを密封したある内部空間に対し、ポンプ９による吸引と加圧ポンプ１４による加圧を同時に行うことでより洗浄効果を高めることもできる。第７の実施形態における装置の断面図は図６、図７、図８、図１０で示すことができる。
【００７４】
次に、第８の実施形態について説明する。図９は、第８の実施形態における装置の断面図を示す。第８の回復の実施形態として、上記第１から第７の実施形態の洗浄により消費された廃インクを回収し、これに含まれる固着インク、異物などをフィルター１６で除去してサブタンク１７に集め、再利用することでインクの消費量を更に抑えることができる。また、第１〜第８の実施形態において検出結果を元にポンプ９の出力を制御することで無駄なインクの消費が抑えられる。
【００７５】
次に、図１に戻り、記録ヘッドの洗浄における条件選択処理手順について説明する。ステップＳ５で前記第１のステップの回復動作後に吐出不良ノズル２ｂの検知を再び行う。吐出不良ノズル２ｂが存在しなければ回復動作は終了となる。吐出不良ノズル２ｂが存在するとき、ステップＳ６で、それが内部空間▲１▼〜▲５▼に密封された箇所ａ〜ｅにあれば（図２（ｂ）−（Ａ））、引き続き回復動作を行う。吐出不良ノズル２ｂが存在するとき、ステップＳ６で、それが隔壁６にふさがれた箇所Ａ〜Ｄのみであるならば（図２（ｂ）−（Ｂ））、第２のステップに進む。
【００７６】
ステップＳ８でステップＳ５の検知結果に基づき第１のステップで隔壁がふさいでいた吐出不良ノズル２ｂを隔壁６がふさがない位置に記録ヘッド１とキャップ４の相対的な位置を調整する（図２（ｃ））。第１のステップと同様にこのとき、検知結果に基づきキャッピングを行う以前に最大数の吐出不良ノズル２ｂを隔壁でふさがずにキャッピングできるようにキャップ４と記録ヘッド１の位置を調整することが望ましい。
【００７７】
次に、ステップＳ９で第１のステップと同様に密封の後、吐出不良ノズル２ｂが密封されている部分キャップに連通している弁８、ポンプ９、加圧ポンプ１４を独立制御して吐出不良ノズル２ｂが密封された領域のみに対して回復動作を行う。回復の実施形態は第１のステップと同様に第１〜第８の実施形態のいずれかを用いて行うことができる。
【００７８】
また、第１のステップと同様に第９の回復の実施形態として吐出不良ノズル２ｂを密封した、ある内部空間に対し、ポンプ９による吸引と加圧ポンプ１４による加圧を同時に行うことでより洗浄効果を高めることもできる。第９の実施形態における装置の断面図のインク室は図６、図７、図８で示すことができる。
次に、ステップＳ１０で吐出不良ノズル２ｂの有無を検知し、吐出不良ノズル２ｂが存在すればステップＳ９に戻って、今度はステップＳ１０の検知結果を元に記録ヘッド１の洗浄を行う。吐出不良ノズル２ｂが存在しなければ回復動作を終了する。
【００７９】
また、本発明のインクジェット記録装置は、吐出口からインクを吐出するために利用される熱エネルギーの発生手段として電気熱変換体を用いてもよく、また、静電素子を利用したものでもピエゾ素子等の電気機械変換体を利用したものでも良い。
特に電気熱変換体を利用したものは以下のような利点がある。
（ａ）記録用の液滴を吐出して液滴を形成するための吐出口を高密度に配列して、高解像力の記録を行うために好ましい構成をとることが可能である。
（ｂ）構造上微小化が容易に行える。
（ｃ）作成上の技術として半導体分野のＩＣ技術やマイクロ加工技術が活用でき、長尺化、面状化、高密度化が容易に行え、信頼性も高い。さらに大量生産が可能なことから製造コストを抑えることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のインクジェット記録装置におけるキャッピング装置は、キャップが複数の内部空間に隔壁により分割されており、ノズル列を封止したとき、各内部空間でノズル列を分割してそれぞれ密封できるため、それぞれの内部空間に対して独立に回復動作を行うことができる。このため吐出不良ノズルが密封された内部空間のみに対して回復動作を行うことができるため、従来回復動作において無駄に消費されていたインクを節約することができる。
一方、回復動作の際に一部のノズルを隔壁でふさいでしまうことは、回復手順を第１のステップと第２のステップの２工程に分け、第１のステップで隔壁がふさいでいたノズルを第２のステップではふさがないように記録ヘッドとキャップの相対的な位置を変更して、それぞれのステップで回復動作を行うことで解決できる。
また、本発明のインクジェット記録装置はインク吐出状態の検出を行うことができるため、その検出結果を利用して記録ヘッドとキャップの相対位置を、回復動作において効果の高い最適な位置に制御をすることができる。また、吐出不良ノズルを検知することで、不吐出ノズルを含むノズル群に対して独立に限定して回復動作を行うことができ、インク消費量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の平面図である。
【図３】第１の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図４】第２の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図５】第３の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図６】第４、第７、第９の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図７】第５、第７、第９の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図８】第６、第７、第９の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図９】第８の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【図１０】第７の実施形態における記録ヘッドとキャップ部分の断面図である。
【符号の説明】
１ 記録ヘッド
２ｂ 吐出不良ノズル
３ 共通液室
４ キャップ
５ インク吸収体
６ 隔壁
７ 連通路
８ 弁
９ ポンプ
１４ 加圧ポンプ
１５ 加圧室
１６ フィルター
１７ サブタンク
１８ 弁
１９ ポンプ
２０ 連通路
２４ キャップ用シール
Ａ〜Ｄ ノズル群
ａ〜ｅ ノズル群[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording apparatus equipped with ink head ejection failure recovery means for preventing and recovering from clogging at an ink ejection port of a recording head and ink ejection failure.
[0002]
[Prior art]
Ink jet recording heads eject ink droplets from the nozzles, so if dust, foreign matter, bubbles, or the like are mixed in the nozzles of the recording head, nozzle ejection failure will occur. Further, if paper dust, dust, or the like adheres to the recording surface of the recording head, ejection failure occurs. In addition, evaporation of the ink in the ink ejection port, viscosity increase due to temperature drop, viscosity increase due to increase in particle diameter, and the like also cause ejection failure. If the ejection failure occurs, the ink droplet cannot be ejected, or the ejection bends, and normal printing cannot be performed. Therefore, the ink jet recording apparatus needs to be provided with a means for preventing such a discharge failure beforehand or a means for recovering from the occurrence of a discharge failure. As the recovery means, there are a method of applying a negative pressure to the ejection port to suck the ink, and a method of applying a positive pressure to the ejection port from the ink supply side. By generating an ink flow in the discharge chamber, nozzle, common ink flow path, and the like in the head by such a discharge failure recovery means, the fixed ink, bubbles, foreign matter, and the like can be pushed out and discharged.
[0003]
For example, to prevent drying and clogging of the recording head, the recording head is covered with a cap member during standby or stop, and the recording head is hermetically sealed. The ink is forcibly discharged from the discharge port to eliminate clogging and to discharge bubbles. In addition, the ejection surface of the recording head is wiped with a cleaning member made of an elastic material such as rubber to remove foreign matter attached to the ejection surface. Further, in the ink jet recording apparatus, the ink cartridge is replaced when the ink end is reached. At this time, a filling operation for discharging the ink from the nozzles is performed to remove the air bubbles mixed in.
[0004]
Further, in the case of a long head, the amount of ink consumption is large, and the frequency of non-ejection of the nozzle tends to increase. However, in recent years, the density of the nozzle pitch has been increased and the size of the recording head has been increased in order to increase the speed of the ink jet printer. Accordingly, the amount of ink consumed at the time of recovery from non-discharge has also increased. As the ink consumption increases, the capacity of the waste liquid tank must be increased, which leads to an increase in the size of the apparatus, thereby increasing the cost. Also, the consumption of ink not used for printing increases, so that the running cost decreases. In addition, when the number of nozzles of the head increases, and a nozzle that does not flow easily occurs, the recovery operation is usually performed using the recovery unit, but since the applied pressure is dispersed to the normal nozzle, it is more than before. Unless high pressure is applied, it becomes difficult to recover the ejection failure. Therefore, in order to solve the problem of the ink consumption and the dispersion of the pressure, there has been proposed a means for dividing and cleaning the ejection openings of the recording head.
[0005]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-120386 (Patent Document 1) has a plurality of head units each including a plurality of nozzles capable of printing a predetermined width by dividing a full line, and a recovery unit is provided for each of the head units. The recovery means is provided only for the head unit having the abnormal nozzle based on the abnormality of the ejection function specified by the output of the test print sensor that detects the test print. There is control. However, with such a configuration, it is possible to recover the ejection failure while suppressing the ink consumption. However, since it is composed of a plurality of head units, problems such as an increase in the size of the apparatus and misalignment of each head unit occur.
[0006]
Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-181034 (Patent Literature 2) has a cap having a plurality of internal spaces for covering a plurality of ejection ports, and a plurality of communication paths communicating with the cap each have an ink ejection state. An ink jet recording apparatus is described which has a valve which can be independently opened and closed controlled in accordance with the pressure, and which has a pump which causes a pressure change in the plurality of internal spaces which is controlled in accordance with an ink discharge state. As a result, the ink consumption can be suppressed by capping the nozzle according to the ejection state and controlling the valve communicating with each internal space, or controlling the negative pressure by the pump.
[0007]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-091140 (Patent Document 3) discloses that the suction pressure can be made different by changing the size of the opening of the cap seal of the cap for covering a plurality of ejection openings for ejecting ink. I have. Further, the suction pressure can be varied by varying the volume of the ink absorber in the seal of the cap. However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 10-181034 (Patent Document 2) and Japanese Unexamined Patent Publication No.
According to the report (Patent Document 3), according to the description of the embodiment, the ink jet recording apparatus has a cap sealing rubber sandwiched between a cap and a recording head at the time of capping, and a partition portion of the cap sealing rubber exists avoiding the discharge port. However, when the cap is placed, the discharge port is not blocked by the partition that divides the internal space. Therefore, since the internal spaces are not independently sealed, a pressure difference can be generated in the adjacent internal spaces due to the very small hole of the communication portion, but the pressure cannot be generated independently. For this reason, at the time of the recovery operation, the ink is also ejected in the internal space where only the ejection opening having no ejection failure is covered with the cap, and the ink flows out of all the nozzles of the recording head. That is, a problem occurs that the ink is wasted.
[0008]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-314376 (Patent Document 4), each nozzle opening row formed by arranging a plurality of nozzle openings in a row is formed from an ink supply unit via a branching unit. A capping device that seals a head forming surface of an ink jet recording head configured to supply ink through a plurality of ink supply paths respectively describes a capping device that independently seals a nozzle opening row. However, since this is a description of the configuration in which the nozzles are sealed in the column direction, consideration is given to the problem that when the rows are divided and sealed, the discharge ports are blocked by partition walls that divide the internal space of the cap. It has not been. In a long head, even a single nozzle row consumes a large amount of ink during the recovery operation, so it is necessary to perform the recovery operation by dividing the nozzle row.
[0009]
Further, Japanese Patent No. 2718724 (Patent Document 5) has a partial cap means which is arranged movably along an array of a plurality of discharge ports and covers only a part of the plurality of discharge ports, and detects a discharge state. The description is directed to an ink jet recording apparatus having a suction means for sucking only a part of the ejection ports including the ejection ports having defective ejection.
[0010]
Further, in JP-A-6-328725 (Patent Document 6) and JP-A-6-328729 (Patent Document 7), the ejection recovery in which the ink flows out only from a selected part of the plurality of ejection ports. A contact member that is disposed to face the recording head and that extends in the direction in which the ejection ports are arranged in the recording head and that can be released from contact, and is provided on the recording head side of the contact member. A movable member capable of sliding or rolling on the contact surface of the contact member; and a movable member movable in the discharge port row direction of the recording head while holding the movable member pressed against the contact surface of the contact member. There is a description of an ink jet recording apparatus including a movable member and a movable member moving means for reciprocally moving the movable member in the direction in which the ejection openings are arranged. The discharge port is opened in the concave portion formed by the operating member. In JP-A-6-328725 (Patent Document 6), as a method of causing ink to flow out only from a part of the opened discharge ports, pressure washing is performed by a pressure pump from the common liquid chamber side, and JP-A-6-328729. In the gazette (Patent Document 7), suction cleaning by a suction pump is performed.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-120386
[Patent Document 2]
JP-A-10-181034
[Patent Document 3]
JP-A-11-091140
[Patent Document 4]
JP-A-11-314376
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 2718724
[Patent Document 6]
JP 06-328725 A
[Patent Document 7]
JP-A-06-328729
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the related art, since the recovery operation of only some of the ejection ports can be performed, the ink consumption is suppressed, but there are many ejection failure nozzles in the long head, and the ejection heads are dispersed in the ejection port array. However, there is a problem that the recovery operation takes a very long time.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus according to the first aspect, a first step of independently performing a recovery operation of the ejection port group for each internal space of each of the partial caps, and an end of the first step Later, at the first step, the relative position between the cap and the recording head is changed and sealed so that the discharge port closed by the partition wall of the cap is not closed again, and then the internal space of each of the partial caps is again changed. And a second step of independently performing a recovery operation of the ejection port group.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first or second aspect, there is provided a detecting means for detecting whether or not the ink ejection state at each of the ejection ports is good.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the third aspect, the detection of the quality of the ink ejection state at each ejection port by the detection means is performed before the first step is started. I do.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the fourth aspect, the first step is performed according to a result of the detection of the quality of the ink ejection state at each of the ejection ports by the detection means before performing the first step. Controlling the relative position of the cap and the recording head in the step (c).
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the third to fifth aspects, after performing the first step, the detecting unit detects whether or not the ink ejection state at each of the ejection ports is good. It is characterized by doing.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus according to the sixth aspect, an ejection failure ejection port is determined in accordance with a detection result of each of the ejection ports by the detection unit after performing the first step. The first step is repeated until the second step can be performed without closing with the partition wall of the cap.
[0020]
According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the sixth or seventh aspect, as a result of detecting whether the ink ejection state of each ejection port is good or not by the detection means after performing the first step, The second step is not performed when there is no defective ejection port.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the sixth to eighth aspects, the detection result of the quality of the ink ejection state at each ejection port by the detection unit after performing the first step. The relative position of the cap and the recording head in the second step is controlled according to the following.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the second to ninth aspects, the relative position between the cap and the recording head is changed by moving the cap. I do.
[0023]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the second to ninth aspects, the relative position between the cap and the recording head is changed by moving the recording head. And
[0024]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus according to any one of the second to ninth aspects, the relative position between the cap and the recording head is changed by moving both the cap and the recording head. It is characterized by performing.
[0025]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the internal space of each of the partial caps is determined according to the distance between each nozzle of the recording head and the connector portion of the ink supply path. It is characterized by being divided.
[0026]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, the cap has a plurality of communication paths respectively communicating with the respective internal spaces of the cap, and the cap has a common shape with the plurality of communication paths. And a pump for pressurizing and / or aspirating each internal space connected to the communication passage, and a valve provided on each of the communication passages.
[0027]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the fourteenth aspect, a pressure chamber is disposed in each of the communication paths.
[0028]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the fifteenth aspect, valves are provided both upstream and downstream of each of the pressurizing chambers.
[0029]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to sixteenth aspects, each of the plurality of valves is controlled according to the detection of the ink ejection state at each of the ejection ports by the detection unit. Opening and closing are controlled.
[0030]
According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to seventeenth aspects, wherein the valve of the other communication path adjacent to the communication path that opens the valve for recovery of ejection failure is also opened. It is characterized by doing.
[0031]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus according to any one of the fourteenth to eighteenth aspects, the operating condition of the pump is changed according to the number of valves to be opened among the plurality of valves. I do.
[0032]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the first to nineteenth aspects, an electrothermal converter is used as thermal energy generating means for discharging ink from the plurality of discharge ports. And
[0033]
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to twentieth aspects, the pressure in each of the internal spaces is made different independently during the recovery operation.
[0034]
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to twenty-first aspects, a negative pressure is applied to only each of the internal spaces sealed by each of the partial caps only to an arbitrary internal space. The recording head is supplied to recover the ejection failure of the recording head.
[0035]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to twenty-first aspects, a negative pressure is supplied to an arbitrary internal space at an arbitrary time with respect to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps. In this case, the discharge failure of the recording head is recovered.
[0036]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus according to any one of the fourteenth to twenty-first aspects, a negative pressure is supplied to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps, and After each of the negative pressures reaches a certain value, the negative pressure is independently supplied only to an arbitrary internal space to recover the ejection failure of the print head.
[0037]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the ink-jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to twenty-first aspects, ink is independently supplied to a discharge port of an arbitrary internal space with respect to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps. It is characterized in that ejection failure of the recording head is recovered by applying pressure from the supply side.
[0038]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the fourteenth to twenty-first aspects, a positive pressure is supplied to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps, and After the positive pressures reach the respective fixed values, only the ejection openings sealed by an arbitrary internal space are independently pressurized to recover ejection failure of the print head.
[0039]
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the first to twenty-sixth aspects, a cap seal that can be released from contact is provided at an ejection port of the recording head, and the cap seal covers the plurality of internal spaces. A partition wall is provided, and the partition wall covers a part of the plurality of discharge ports, and varies the size of the opening of the cap seal to vary the pressure in the internal space.
[0040]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the ink-jet recording apparatus according to any one of the first to twenty-seventh aspects, the ink absorbing device is provided in a plurality of internal spaces in a cap or a cap seal to make the pressure in the internal space different. It is characterized in that any one of body volume, pore diameter, and porosity is made different.
[0041]
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to any one of the first to twenty-eighth aspects, there is provided an ink recycle unit for reusing the ink ejected during the recovery operation for printing. .
[0042]
In other words, in the present invention, in order to cover the plurality of ejection ports for ejecting ink, as a first step, a cap having a partition dividing the interior into a plurality of internal spaces is used to independently seal the plurality of ejection ports in each internal space. Stop, and perform a recovery operation independently in each internal space, and, when sealed, capping so as to partially seal the plurality of discharge ports with the partition and the outer wall of the cap. I have. At this time, the recovery operation can be performed independently in each internal space. At this time, an ejection failure recovery process by suction or pressurization can be performed only on the ejection port group including the ejection failure ink ejection port sealed in an arbitrary internal space. In addition, since the nozzles are limited to the nozzle group including the ejection port that needs the recovery operation and sealed independently in each internal space, the ink consumption can be reduced. In addition, the recovery operation using the partial cap has an advantage that a relatively small output of the pump is required as compared with the recovery operation using the cap that covers the entire recording head with one internal space.
[0043]
Further, in the present invention, after the recording head is sealed in the first step, when the sealing is performed in the first step as the second step, the partition that divides the internal space of the cap is blocked. The capping is performed again by changing the relative position of the recording head and the cap so as not to block the exit, and the recovery operation is performed. In the ink jet recording apparatus that performs the recovery operation of the present invention, in the first step, when the discharge port blocked by the partition wall is defective, the discharge port can be recovered. Also, the distance that must be moved as a change in the relative position is only required to be equal to or greater than the width of the partition wall in contact with the recording head, and there is no need to move the partition large. Recovery time is short.
[0044]
In addition, according to the present invention, since the ejection failure nozzle detection means is provided, the apparatus can be controlled based on the detection result. By performing the detection of the ejection failure nozzle before performing the first step, the relative position between the cap and the head having the plurality of ejection ports in the first step can be controlled based on the obtained detection result. In addition, by performing the recovery operation only in the internal space that seals the location of the detected ejection failure nozzle, it is possible to suppress the consumption of ink in the recovery operation.
[0045]
Further, in the present invention, the ejection state of the ink from the plurality of ejection ports can be detected after the first step. Further, the execution condition of the second step of the next process can be determined based on the ejection state of the ink from the plurality of ejection ports determined by the detection. The execution condition of the second step is that the partition partitioning the internal space of the cap can perform capping without blocking the ejection failure nozzle. If not, the process returns to the first step again, and the recovery operation is repeated. By repeating the first step without changing the position of the cap until the second step can be performed, the step of changing the relative position between the cap and the recording head only needs to be performed once, and the time required for the recovery operation is reduced. Can be shortened. When the first step is repeated, the amount of ink consumption can be limited by performing a recovery operation only on the internal space in which the defective ejection nozzle is sealed, based on the new detection result. If it is impossible to recover the ejection failure because the nozzle is completely clogged, it is necessary to stop the recovery operation after indicating the unrecoverable error after repeating the first step a certain number of times.
[0046]
Further, in the present invention, when the ejection failure nozzle is not blocked by the partition, and it is determined from the detection result after the first step that there is no nozzle having ejection failure, the second step is not performed. The recovery operation can be ended. In the second step, similar to the recovery operation in the first step, the recovery operation is performed by suctioning or pressurizing only the discharge port group including the discharge failure ink discharge port sealed in an arbitrary internal space. Means for recovering from a defective discharge. In addition, at this time, it is not necessary to discharge the ink to the normal discharge port, so that the discharge failure can be recovered while suppressing the consumption of the ink. The recovery operation may be the same as or different from the first step. After performing the second step, the detection is performed again, and the recovery operation ends when the defective ejection nozzle recovers.
[0047]
Further, in the present invention, in performing the relative positioning between the
[0048]
Further, in the present invention, as shown in FIG. 3, a plurality of communication paths respectively communicating with the internal space of the cap, and a common communication with the plurality of communication paths, and the cap covers the plurality of discharge ports. A pump for causing a pressure change (pressurization or suction) in the plurality of internal spaces when the plurality of internal spaces are present; and a plurality of valves provided in the plurality of communication passages and capable of opening and closing independently of each other. By controlling the valve, the pressure in each internal space can be controlled, and by detecting the position of the discharge failure nozzle and opening and closing the corresponding valve, the discharge sealed in any internal space can be controlled. A recovery operation for a defective nozzle can be performed. As the recovery operation, there are a method of applying a negative pressure to an arbitrary internal space of the cap by a suction pump to perform suction, and a method of applying a positive pressure to the ink chamber from the ink supply side.
[0049]
Further, in the present invention, of the plurality of valves, a valve to be opened and a valve adjacent to the valve may be controlled to be opened together. When a large negative pressure is generated in the internal space that seals the discharge failure nozzle communicating with the communication passage where the valve to be opened is closed, the adjacent internal space seals the liquid chamber through the common liquid chamber of the recording head. There is a problem in that a negative pressure is generated in the air, and air is drawn in, causing a discharge failure. Therefore, this can be prevented by opening the adjacent valve and applying a negative pressure to the adjacent internal space.
[0050]
Further, in the present invention, a negative pressure may be sequentially supplied to an arbitrary internal space with respect to the internal space sealed by the cap member. By sequentially supplying the negative pressure, the fluctuation of the ink chamber pressure in the recording head can be reduced. Therefore, it is possible to prevent a problem that a negative pressure is generated in the liquid chamber through the common liquid chamber of the recording head, which causes air to be drawn in and causes a discharge failure.
[0051]
Further, in the present invention, a negative pressure is supplied to each of the internal spaces sealed by the cap member, and after the negative pressure of each internal space reaches a certain value, the negative pressure is independently applied only to any internal space. May be supplied. The negative pressure applied to each internal space cancels the pressure of ink flowing backward from the nozzle caused by the half-action of the large negative pressure independently applied to any internal space, so that the ink in the nozzle flows backward and bubbles are taken into the nozzle To prevent ejection failure.
[0052]
In the present invention, as shown in FIG. 6, a positive pressure is supplied to each of the internal spaces sealed by the cap member, and after the positive pressure in each of the internal spaces reaches a constant value, the ink supply side Alternatively, a positive pressure may be supplied to the ink chamber. Since the positive pressure applied to each internal space repels the positive pressure applied to the ink chamber of the recording head, it cancels the pressure at which ink tends to flow out of the nozzles. For this reason, it is possible to more effectively prevent the outflow of ink in an arbitrary internal space.
[0053]
In the present invention, the operating condition of the pump may be changed according to the number of valves to be opened among the plurality of valves. If the number of valves to be opened is large, the output of a large pump is required, and if the number is small, the output of the pump may be small. As shown in FIG. 5 or FIG. 8, the ink jet recording apparatus of the present invention is provided with a cap seal capable of coming into contact with the discharge port of the recording head and being releasable, and the cap seal partitions the plurality of internal spaces. Wherein the partition wall is an ink jet recording apparatus that covers a part of the plurality of discharge ports, wherein the size of the opening of the cap seal is varied to vary the pressure of the internal space. It may be an ink jet recording apparatus that performs the above. Further, the pressure in the internal space is made different by changing any one of the volume, the pore diameter, and the porosity of the ink absorber disposed in the cap or a plurality of internal spaces in the cap seal. It may be a recording device. By making the pressure in the internal space different due to a negatively variable factor, it becomes possible to simplify the control of the valve and the pressurizing chamber.
[0054]
Further, in the present invention, as shown in FIG. 4 or FIG. 7, a pressurizing chamber may be provided in the communication passage in order to easily control the pressure. It is easy to control the pressurizing chamber if there is one valve at each upstream and downstream.
[0055]
Further, in the present invention, as shown in FIG. 3, the plurality of internal spaces of the cap may be divided according to the distance between each nozzle of the recording head and the connector section between the ink supply path. When cleaning is performed by applying pressure from the ink supply side, the pressure applied to each nozzle differs depending on the distance between each nozzle of the recording head and the connector portion between the ink supply path. Therefore, in order to balance the pressure applied to the nozzles and the pressure applied to the internal space in the internal space where the recovery operation is not performed, it is more necessary to adjust the distance between each nozzle of the print head and the connector portion of the ink supply path than to divide the print head equally. In this case, the need for complicated control of the valve for controlling the pressure in the internal space is eliminated, and the operation can be simplified.
[0056]
Further, in the present invention, by applying different pressures to the plurality of internal spaces of the cap, it is possible to balance the pressure applied to the nozzle in each internal space with the pressure applied to the internal space.
[0057]
Further, in the present invention, as shown in FIG. 9, an ink recycling function may be provided so that the ink ejected during the recovery operation can be used again for printing. Recycling ink can reduce ink consumption.
[0058]
Further, the inkjet recording apparatus of the present invention may use an electrothermal converter as a means for generating thermal energy used for discharging ink from the plurality of discharge ports. In addition, a device using an electrostatic element or a device using an electromechanical converter such as a piezo element may be used.
[0059]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a procedure of a condition selecting process in cleaning the recording head according to the present invention. FIG. 2 shows the capping in the present invention in a plan view with respect to the ejection surface of the recording head. As shown in FIG. 1, the procedure of cleaning the recording head is roughly divided into a first step and a second step. Hereinafter, the procedure of cleaning the recording head will be described step by step. First, in step S1, the defective ejection nozzle 2b is detected, and the number of defective ejection nozzles and the position in the ejection port array are specified. When the presence of the ejection failure nozzle 2b is detected in step S2, the process proceeds to the first step. If there is no ejection failure nozzle 2b, the recovery operation ends.
[0060]
Next, capping is performed in step S3 as shown in FIG. In the drawing, a portion sealed by capping is indicated by a dark portion. {Circle around (1)} to {circle around (5)} indicate internal spaces which are divided and sealed, and a to e indicate nozzle groups which are sealed in each internal space in the first step. A to D indicate nozzle groups blocked by partition walls that divide the inside of the cap into a plurality of internal spaces. The numbers such as the number of internal spaces, the number of nozzles, and the number of nozzles blocked by the partition walls are for convenience, and the present invention is not limited to these.
[0061]
At this time, as shown in FIG. 2A, the
[0062]
When the recovery operation is performed as in step S3, based on the detection result in step S1, before the capping is performed, the relative position between the cap 4 and the
[0063]
Here, the first recovery embodiment will be described. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the device according to the first embodiment. In the first embodiment, suction is performed as a recovery operation. In the recovery operation by suction, the valve 8 is opened so that a negative pressure is applied to the space where the defective nozzle 2b is located, and the defective nozzle 2b is opened. The valve 8 is closed so that a negative pressure is not applied to the space where there is no space. Next, by performing suction by the pump 9, the recovery operation can be performed only in the internal space in which the discharge failure nozzle 2b is sealed. In addition, factors that affect the negative pressure, such as the position and size of the divided space, the volume of the
[0064]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 shows a sectional view of the device according to the second embodiment. The second recovery embodiment is different from the device in the first recovery embodiment in that the communication path 7 communicating with each internal space is provided with a pressure chamber 15, and the pressure chamber 15 is also optimal according to the discharge state. , The stable negative pressure of each internal space is controlled.
[0065]
Next, a third embodiment will be described. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the device according to the third embodiment. The third recovery embodiment includes a cap seal 24 in addition to the device in the first recovery embodiment, and generates a different negative pressure in each internal space depending on the size of the opening of the cap seal 24 to suction. Performs a recovery operation.
[0066]
Here, as shown in the first to third recovery embodiments, when the recovery operation is performed by suction, not only the internal space that seals the discharge failure nozzle 2b but also the internal space adjacent thereto is closed by the valve 8. Open. At this time, when a large negative pressure is generated in the internal space in which the defective ejection nozzle 2b is sealed, the ink chamber becomes slightly negative in the nozzle in which the adjacent internal space is sealed, and the ink flows backward from the nozzle to generate bubbles. Intake may cause ejection failure. Therefore, this can be prevented by opening the adjacent valve 8 and applying an appropriate negative pressure to the adjacent internal space. In addition, by sequentially performing suction on the internal space that seals the defective ejection nozzle and not performing suction all at once, the negative pressure applied to the ink chamber can be reduced, and the problem of ink flowing backward from the nozzle and taking in bubbles can be prevented. .
[0067]
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the device in a fourth recovery embodiment. The fourth recovery embodiment performs a recovery operation by pressurization. In the recovery operation by pressurization, when pressure is applied to the common liquid chamber 3, the valve 8 is opened so that no pressure is applied to the space where the defective nozzle 2b is located, and the valve 8 in the space where the defective nozzle 2b is not located. Closes the valve 8 so that a positive pressure is applied to the space. Next, by operating the pressure pump 14 to apply a positive pressure to the ink chamber, the recovery operation can be performed only in the internal space in which the defective ejection nozzle is sealed. Further, even in the cleaning by pressurization, factors affecting the positive pressure, such as the position and size of the divided space, the volume of the
[0068]
Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 7 shows a cross-sectional view of the device in a fifth recovery embodiment. In the fifth recovery embodiment, the apparatus according to the fourth embodiment shown in FIG. 6 is further provided with a pressurizing chamber 15 in each communication path 7, and the pressurizing chamber 15 is also optimally controlled according to the discharge state. By doing so, stable positive pressure control of each internal space is performed.
[0069]
Next, a sixth embodiment will be described. FIG. 8 shows a cross-sectional view of the device in the sixth recovery embodiment. In the sixth recovery embodiment, a cap seal 24 is provided in addition to the device in the fourth recovery embodiment, and the size of the opening of the cap seal 24 and the volume of the
[0070]
Here, as shown in the fourth to sixth recovery embodiments, when the recovery operation is performed by pressurization from the ink supply side, a valve that communicates with an internal space other than the internal space that seals the ejection failure nozzle 2b. 8 are all closed. At this time, the dischargeable nozzle sealed in the internal space other than the internal space that seals the defective discharge nozzle 2b is not discharged because pressure is applied since the internal space is sealed.
[0071]
Further, by applying a positive pressure to the internal space that does not require a plurality of recovery operations, the positive pressure applied to the internal space and the pressure applied from the ink supply side are repelled at the dischargeable nozzles. Ink is not required to be ejected from an ejectable nozzle. In order to apply a positive pressure to each internal space of the cap 4, a communication path 20 for supplying air to each internal space different from the communication path 7 for further discharging waste liquid to the cap 4 in FIG. , And a pump 19 may be provided. FIG. 10 shows a device diagram at this time.
[0072]
Next, a procedure for applying a positive pressure to an arbitrary internal space in the above-described cleaning method will be described. First, the valve 18 communicating with the internal space of the cap 4 that applies the positive pressure is opened, and the valve 8 of the communication path 7 that communicates with the internal space of the cap 4 that discharges ink by the recovery operation is closed. Next, a positive pressure is supplied to an arbitrary internal space by a pump 19 for pressurizing the internal space of the cap. Next, a positive pressure is applied to an arbitrary internal space by closing all the valves 18. The pressure reduction after the end of the recovery operation is performed by opening the valve 8.
[0073]
Further, as a seventh recovery embodiment, the cleaning effect can be further improved by simultaneously performing suction by the pump 9 and pressurization by the pressure pump 14 in a certain internal space in which the discharge failure nozzle 2b is sealed. Sectional views of the device in the seventh embodiment can be shown in FIGS. 6, 7, 8, and 10. FIG.
[0074]
Next, an eighth embodiment will be described. FIG. 9 shows a cross-sectional view of the device according to the eighth embodiment. As an eighth recovery embodiment, the waste ink consumed by the cleaning in the first to seventh embodiments is collected, and the fixed ink, foreign matter, and the like contained therein are removed by the filter 16 and collected in the sub tank 17. By reusing, the consumption of ink can be further reduced. Further, in the first to eighth embodiments, by controlling the output of the pump 9 based on the detection result, wasteful consumption of ink is suppressed.
[0075]
Next, returning to FIG. 1, a description will be given of a condition selection processing procedure in cleaning the recording head. In step S5, the detection of the ejection failure nozzle 2b is performed again after the recovery operation in the first step. If there is no ejection failure nozzle 2b, the recovery operation ends. When the ejection failure nozzle 2b is present, if it is located in the places a to e sealed in the internal spaces (1) to (5) in step S6 (FIG. 2 (b)-(A)), the recovery operation is continued. I do. When the ejection failure nozzle 2b is present, in step S6, if it is only the portions A to D that are blocked by the partition 6 (FIGS. 2B to 2B), the process proceeds to the second step.
[0076]
In step S8, based on the detection result in step S5, the relative position of the
[0077]
Next, in step S9, after sealing as in the first step, the valve 8, the pump 9, and the pressurizing pump 14, which communicate with the partial cap in which the discharge failure nozzle 2b is sealed, are independently controlled to perform discharge failure. The recovery operation is performed only on the area where the nozzle 2b is sealed. The recovery embodiment can be performed using any one of the first to eighth embodiments in the same manner as the first step.
[0078]
As in the ninth embodiment, as in the first step, cleaning is performed by simultaneously performing suction by the pump 9 and pressurization by the pressure pump 14 in a certain internal space in which the discharge failure nozzle 2b is sealed. The effect can be enhanced. The ink chambers in the cross-sectional view of the device according to the ninth embodiment can be shown in FIGS.
Next, in step S10, the presence or absence of the ejection failure nozzle 2b is detected. If the ejection failure nozzle 2b exists, the process returns to step S9, and the
[0079]
In addition, the ink jet recording apparatus of the present invention may use an electrothermal converter as a means for generating thermal energy used to discharge ink from the discharge port, or may use an electrostatic element or a piezo element. And the like using an electromechanical converter such as
In particular, those utilizing an electrothermal converter have the following advantages.
(A) It is possible to arrange a discharge port for forming a droplet by discharging a droplet for recording at a high density, and to adopt a preferable configuration for performing recording with high resolution.
(B) The structure can be easily miniaturized.
(C) IC technology and micro-machining technology in the semiconductor field can be used as the technology for the preparation, and it is easy to increase the length, shape, and density, and the reliability is high. Further, since mass production is possible, manufacturing costs can be reduced.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, in the capping device in the inkjet recording apparatus of the present invention, the cap is divided into a plurality of internal spaces by the partition walls, and when the nozzle rows are sealed, the nozzle rows are divided and sealed in each internal space. Therefore, the recovery operation can be performed independently for each internal space. For this reason, since the recovery operation can be performed only in the internal space in which the ejection failure nozzle is sealed, it is possible to save the ink that has been wastefully consumed in the conventional recovery operation.
On the other hand, blocking some of the nozzles with the partition during the recovery operation requires dividing the recovery procedure into two steps, a first step and a second step. In the second step, the problem can be solved by changing the relative positions of the recording head and the cap so that the recording head is not covered, and performing the recovery operation in each step.
Further, since the ink jet recording apparatus of the present invention can detect the ink ejection state, the relative position between the recording head and the cap is controlled to an optimal position which is highly effective in the recovery operation by using the detection result. be able to. In addition, by detecting a discharge failure nozzle, a recovery operation can be performed independently and independently for a nozzle group including a non-discharge nozzle, and ink consumption can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a processing procedure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a recording head and a cap portion according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a recording head and a cap according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a recording head and a cap according to a second embodiment.
FIG. 5 is a sectional view of a recording head and a cap according to a third embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a recording head and a cap portion according to fourth, seventh, and ninth embodiments.
FIG. 7 is a sectional view of a recording head and a cap portion according to fifth, seventh, and ninth embodiments.
FIG. 8 is a sectional view of a recording head and a cap portion according to sixth, seventh, and ninth embodiments.
FIG. 9 is a sectional view of a recording head and a cap according to an eighth embodiment.
FIG. 10 is a sectional view of a recording head and a cap according to a seventh embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Recording head
2b Discharge failure nozzle
3 Common liquid chamber
4 caps
5 Ink absorber
6 partition
7 connecting passage
8 valves
9 pump
14 Pressure pump
15 Pressurizing chamber
16 Filter
17 Sub tank
18 valves
19 pump
20 connecting passage
24 Seal for cap
AD nozzle group
a to e nozzle group
Claims (29)
前記部分キャップ群によりそれぞれ独立して前記記録ヘッドのノズル面の一部の吐出口群を覆い密封し、前記部分キャップごとに密封した吐出口群を加圧または／および吸引して吐出不良の回復動作を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。An ink jet recording apparatus, in which a cap covering a plurality of ejection openings for ejecting ink on a nozzle surface of a recording head is a cap composed of a partial cap group composed of an outer wall of the cap and a partition dividing an internal space of the cap. So,
The partial cap group independently covers and seals a part of the discharge port group on the nozzle surface of the recording head, and the sealed discharge port group for each of the partial caps is pressurized and / or sucked to recover a defective discharge. An ink jet recording apparatus that performs an operation.
前記各部分キャップの内部空間ごとに独立して吐出口群の回復動作を行う第１のステップと、
第１のステップの終了後に、第１のステップ時に前記キャップの隔壁により塞がれた吐出口が再び塞がれないようにキャップと記録ヘッドの相対位置を変更し密封してから再度前記各部分キャップの内部空間ごとに独立して吐出口群の回復動作を行う第２のステップと、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 1,
A first step of independently performing a recovery operation of the ejection port group for each internal space of each of the partial caps;
After completion of the first step, the relative position between the cap and the recording head is changed and sealed so that the discharge port closed by the partition wall of the cap at the first step is not closed again, and then the respective portions are re-opened. A second step of independently performing a recovery operation of the ejection port group for each internal space of the cap;
An inkjet recording apparatus comprising:
前記各吐出口におけるインクの吐出状態の良否を検出する検出手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein
An ink jet recording apparatus, comprising: detecting means for detecting whether or not the ink ejection state at each of the ejection ports is good.
前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出は前記第１のステップを開始する前に行うことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 3,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the detection of the ink ejection state at each ejection port by the detection means is performed before the first step is started.
前記第１のステップを行う前の前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出結果に応じて、第１のステップにおける前記キャップと前記記録ヘッドの相対位置を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 4,
The relative position of the cap and the recording head in the first step is controlled in accordance with the result of the detection of the quality of the ink ejected from each ejection port by the detection unit before performing the first step. Inkjet recording apparatus.
前記第１のステップを行った後に前記検出手段が前記各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出をすることを特徴とするインクジェット記録装置。The ink jet recording apparatus according to any one of claims 3 to 5,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein after performing the first step, the detection unit detects whether or not the ink ejection state at each of the ejection ports is good.
前記第１のステップを行った後の前記検出手段による前記各吐出口についての検出結果に応じて、吐出不良の吐出口を前記キャップの隔壁で塞ぐことなく第２のステップが行えるようになるまで第１のステップを繰り返すことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 6,
Until the second step can be performed without closing the defective discharge port with the partition wall of the cap according to the detection result of each discharge port by the detection unit after performing the first step. An ink jet recording apparatus wherein the first step is repeated.
前記第１のステップを行った後の前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出の結果、吐出不良の吐出口が存在しないときは第２のステップを行わないことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 6, wherein
The second step is not performed if there is no defective ejection port as a result of the detection of the quality of the ink ejection state at each ejection port by the detection means after performing the first step. Inkjet recording device.
前記第１のステップを行った後の前記検出手段による各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出結果に応じて、第２のステップにおける前記キャップと前記記録ヘッドの相対位置を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。An ink jet recording apparatus according to any one of claims 6 to 8,
Controlling the relative position of the cap and the recording head in the second step in accordance with the result of the detection of the quality of the ink ejected from each ejection port by the detection means after performing the first step. Characteristic inkjet recording device.
前記キャップと前記記録ヘッドとの相対位置の変更は、キャップを移動することで行うことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 2 to 9,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the relative position between the cap and the recording head is changed by moving the cap.
前記キャップと前記記録ヘッドとの相対位置の変更は、記録ヘッドを移動することで行うことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 2 to 9,
The relative position between the cap and the recording head is changed by moving the recording head.
前記キャップと前記記録ヘッドとの相対位置の変更は、キャップと記録ヘッドの双方を移動することで行うことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 2 to 9,
The relative position between the cap and the recording head is changed by moving both the cap and the recording head.
前記各部分キャップの内部空間は、記録ヘッドの各ノズルとインク供給路のコネクタ部との距離に応じて分割されることを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 1,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the internal space of each of the partial caps is divided according to the distance between each nozzle of the recording head and a connector portion of an ink supply path.
前記キャップは、該キャップの各内部空間にそれぞれ連通する複数の連通路と、該複数の連通路に共通に接続されて各内部空間を加圧または／および吸引するためのポンプと、前記各連通路上にそれぞれ設けられた弁とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 1,
A plurality of communication passages respectively communicating with the respective internal spaces of the cap, a pump commonly connected to the plurality of communication passages for pressurizing and / or sucking the respective internal spaces; An ink jet recording apparatus comprising: a valve provided on a road.
前記各連通路にそれぞれ加圧室を配設したことを特徴とするインクジェット記録装置。In the ink jet recording apparatus according to claim 14,
An ink jet recording apparatus, wherein a pressure chamber is provided in each of the communication paths.
前記各加圧室の上流および下流双方に弁を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 15,
An ink jet recording apparatus, wherein valves are provided both upstream and downstream of each of the pressurizing chambers.
前記検出手段による前記各吐出口におけるインクの吐出状態の良否の検出に応じて前記複数の弁のそれぞれの開閉を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。In the ink jet recording apparatus according to any one of claims 14 to 16,
An ink jet recording apparatus, wherein the opening and closing of each of the plurality of valves is controlled according to the detection of the quality of the ink ejection state at each of the ejection ports by the detection means.
吐出不良の回復のため弁を開放する連通路に隣接する他の連通路の弁についても共に開放する制御をすることを特徴とするインクジェット記録装置。In the ink jet recording apparatus according to any one of claims 14 to 17,
An ink jet recording apparatus, which performs control to open a valve in another communication path adjacent to a communication path in which a valve is opened to recover a discharge failure.
前記複数の弁のうち開とする弁の数に応じて前記ポンプの動作条件を変更することを特徴とするインクジェット記録装置。An inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 18,
An ink jet recording apparatus, wherein operating conditions of the pump are changed according to the number of valves to be opened among the plurality of valves.
前記複数の吐出口からインクを吐出するための熱エネルギー発生手段として電気熱変換体を用いたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 19,
An ink jet recording apparatus using an electrothermal converter as a thermal energy generating means for discharging ink from the plurality of discharge ports.
回復動作時に前記各内部空間の圧力をそれぞれ独立して異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 20,
An ink jet recording apparatus, wherein the pressure in each of the internal spaces is made different independently during the recovery operation.
前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対して任意の内部空間のみに独立に負圧を供給して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 21,
An ink jet recording apparatus, wherein a negative pressure is independently supplied only to an arbitrary internal space with respect to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps, thereby recovering a discharge failure of a recording head.
前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対して任意の内部空間に順次負圧を供給して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 21,
An ink jet recording apparatus, wherein a negative pressure is sequentially supplied to an arbitrary internal space with respect to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps to recover a discharge failure of a recording head.
前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対してそれぞれ負圧を供給し、各内部空間の負圧がそれぞれ一定値に到達後、任意の内部空間のみに独立に負圧を供給して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 21,
A negative pressure is supplied to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps, and after the negative pressure of each of the internal spaces reaches a predetermined value, a negative pressure is independently supplied only to any internal space. An ink jet recording apparatus characterized in that ejection failure of a recording head is recovered by using the method.
前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対して任意の内部空間の吐出口に独立にインク供給側から加圧して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 21,
Ink jetting, wherein an ejection port of an arbitrary internal space is independently pressurized from an ink supply side with respect to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps so as to recover a discharge failure of a recording head. Recording device.
前記各部分キャップにより封止された前記各内部空間に対してそれぞれ正圧を供給し、各内部空間の正圧がそれぞれ一定値に到達後、任意の内部空間が封止する吐出口のみに独立に加圧して記録ヘッドの吐出不良を回復するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to any one of claims 14 to 21,
A positive pressure is supplied to each of the internal spaces sealed by the respective partial caps, and after the positive pressure of each of the internal spaces reaches a certain value, the pressure is independent of only the discharge port sealed by any internal space. An ink jet recording apparatus characterized by recovering ejection failure of a recording head by applying pressure.
記録ヘッドの吐出口に当接解除可能なキャップシールを配し、該キャップシールは前記複数の内部空間を仕切る仕切り壁を有し、該仕切り壁は前記複数の吐出口の一部をふさぎ、前記キャップシールの開口の大きさを異ならせることで内部空間の圧を異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置。The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 26,
A cap seal that can be released from contact is provided at the discharge port of the recording head, the cap seal has a partition wall that partitions the plurality of internal spaces, and the partition wall covers a part of the plurality of discharge ports. An ink jet recording apparatus wherein the pressure in the internal space is varied by varying the size of the opening of the cap seal.
前記内部空間の圧を異ならせるためにキャップ内あるいはキャップシール内の複数の内部空間に配されたインク吸収体の体積、気孔径、気孔率のいずれかを異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置。The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 27,
An ink jet recording apparatus, wherein the volume, the pore diameter, or the porosity of ink absorbers arranged in a plurality of internal spaces in a cap or a cap seal are made different to make the pressure of the internal space different. .
回復動作に伴って吐出されたインクを再び印字に使えるようにするインクリサイクル手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 28,
An ink jet recording apparatus comprising: an ink recycle unit for reusing ink ejected during a recovery operation for printing.
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