JP2006218680A - Liquid jetting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus that ejects liquid.
ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。
そして、このようなインクジェット式記録装置は、インクカートリッジからインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、インクジェット式記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記録ヘッドのノズルから記録媒体に対してインク滴を吐出させることによって、所望の文字や図形等の画像を記録する。
そして、上述のインクカートリッジとインクジェット式記録ヘッドの接続部にはインクに混入した異物を除去する等の目的ために、フィルタを有するフィルタ室が設けられている(例えば、特許文献1)。
As a liquid ejecting apparatus that ejects liquid onto a target, an ink jet recording apparatus that performs printing by ejecting ink droplets from a recording head onto a recording medium is known.
Such an ink jet recording apparatus includes an ink jet recording head that receives ink supplied from an ink cartridge, and a paper feeding unit that moves the recording paper relative to the recording head. By moving ink droplets from the nozzles of the recording head to the recording medium while moving in the width direction of the recording paper, an image such as a desired character or graphic is recorded.
In addition, a filter chamber having a filter is provided at a connection portion between the above-described ink cartridge and the ink jet recording head in order to remove foreign matters mixed in the ink (for example, Patent Document 1).
長時間にわたってインクジェット式記録装置を使用しないで放置していると、フィルタ室内にインクは滞留し、インクに溶存している顔料等の固形成分がフィルタに沈殿する。そのため、フィルタ室内のインクは、固形成分が失われ本来の性質とは異なったものになってしまい、放置後に印刷を行った場合、色むらが生じたり、インクの吐出不良が生じるという問題があった。
また、沈殿する固形成分の量が多いと、フィルタが目詰まりして記録ヘッドへのインク供給量が減少しインクの吐出不良を招くという問題もあった。
If the ink jet recording apparatus is not used for a long time, the ink stays in the filter chamber, and a solid component such as a pigment dissolved in the ink precipitates on the filter. For this reason, the ink in the filter chamber loses its solid component and becomes different from the original property, and when printing is performed after being left unattended, there is a problem that color unevenness occurs or ink ejection failure occurs. It was.
In addition, when the amount of precipitated solid components is large, there is a problem that the filter is clogged and the amount of ink supplied to the recording head is reduced, resulting in poor ink ejection.
このような問題を防止するために、記録ヘッドのノズルから吸引ポンプ等で強制的にイ
ンクを吸引し、フィルタ室内のインクを入れ替えるためのメンテナンスクリーニングが、定期的に実施されている。
しかし、上述のメンテナンスクリーニングによって、液体通路と記録ヘッドのノズルに存在するインクが無駄に排出される場合があるという問題がある。 However, there is a problem that the ink existing in the liquid passage and the nozzles of the recording head may be wasted due to the maintenance cleaning described above.
そこで本発明は上記問題を解消し、インク等の液体を無駄に排出することなく、液体通路内のインクに含まれる固形成分の沈殿を防止することができる液体噴射装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus capable of solving the above-described problems and preventing precipitation of solid components contained in ink in a liquid passage without wastefully discharging liquid such as ink. Yes.
前記した目的を達成するためになされた本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体を蓄えている液体貯蔵部と、前記液体貯蔵部から前記液体を前記ノズルに供給する液体通路と、前記液体通路内の前記液体中に浮遊し、前記液体の流動に伴って前記液体の中を移動して前記液体を攪拌する液体攪拌手段とを有することを特徴とする。 The liquid ejecting apparatus of the present invention made to achieve the above object includes a liquid ejecting head having a nozzle for ejecting liquid, a liquid storing unit storing the liquid, and the liquid storing unit from the liquid storing unit. A liquid passage for supplying to the nozzle; and a liquid agitating means that floats in the liquid in the liquid passage and moves in the liquid as the liquid flows to agitate the liquid. To do.
液体噴射装置の液体通路の中に存在する液体の中には、液体攪拌手段が浮遊している。液体噴射装置のノズルが液体の噴射を開始すると、液体攪拌手段は液体の流動に伴って移動する。液体中を移動する液体攪拌手段の周囲には、液体の抵抗により渦が発生し、液体が攪拌される。液体通路の底部に沈殿していた固形成分、たとえば顔料は渦により巻き上げられて液体の中に拡散する。
このように構成されているため、本発明の液体噴射装置によれば、液体の強制的な吸引等により液体を無駄にすることなく、液体中の固形成分が沈殿することを防ぐことができる。
Liquid agitating means is suspended in the liquid existing in the liquid passage of the liquid ejecting apparatus. When the nozzle of the liquid ejecting apparatus starts ejecting the liquid, the liquid agitating means moves as the liquid flows. A vortex is generated around the liquid stirring means moving in the liquid due to the resistance of the liquid, and the liquid is stirred. Solid components, such as pigments, that have settled at the bottom of the liquid passage are wound up by the vortex and diffuse into the liquid.
With such a configuration, according to the liquid ejecting apparatus of the present invention, it is possible to prevent the solid component in the liquid from being precipitated without wasting the liquid due to forced suction of the liquid or the like.
ここで、前記液体通路は、前記液体の異物をろ過するためのフィルタを備えるフィルタ室を有し、前記液体攪拌手段は、前記フィルタ室内に配置されていることが望ましい。
このように構成されているため、液体攪拌手段は、フィルタ上に沈殿した固形物を液体に拡散し、フィルタに目詰まりが生ずるのを防止することができる。
Here, it is preferable that the liquid passage has a filter chamber provided with a filter for filtering the liquid foreign matter, and the liquid stirring means is disposed in the filter chamber.
Due to such a configuration, the liquid stirring means can diffuse the solid matter precipitated on the filter into the liquid and prevent the filter from being clogged.
また、前記液体攪拌手段の形状は、遇角部を含む形状であることが望ましい。
このように構成されているため、液体攪拌手段の移動に伴って生ずる渦を効果的に発生させることができ、高い攪拌効果を得ることができる。
In addition, the shape of the liquid stirring means is preferably a shape including a corner portion.
Since it is comprised in this way, the vortex which arises with the movement of a liquid stirring means can be generated effectively, and a high stirring effect can be acquired.
また、前記液体攪拌手段は、その表面に複数の突出部を有していることが望ましい。
このように構成されているため、液体攪拌手段の移動に伴って生ずる渦を効果的に発生させることができ、高い攪拌効果を得ることができる。
The liquid stirring means preferably has a plurality of protrusions on the surface thereof.
Since it is comprised in this way, the vortex which arises with the movement of a liquid stirring means can be generated effectively, and a high stirring effect can be acquired.
また、前記液体攪拌手段は、中空部を有することが望ましい。
このように構成されているため、中空部の大きさを変化させることにより液体攪拌手段全体としての比重を調整することができ、液体よりも比重の大きい材料でも液体攪拌手段を構成することができる。
Moreover, it is desirable that the liquid stirring means has a hollow portion.
Since it is configured in this manner, the specific gravity of the entire liquid agitation means can be adjusted by changing the size of the hollow portion, and the liquid agitation means can be configured with a material having a specific gravity greater than that of the liquid. .
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明の第1の実施の形態であるインクジェット式記録装置10等を示す概略図である。
図1に示すインクジェット式記録装置10は液体噴射装置の一例であり、インクジェットプリンタとも呼ばれている。インクジェット式記録装置10は、本体部1を有している。この本体部1は、プラテン12、キャリッジ14、ガイドレール17、インククリーニング装置20、記録ヘッド30を備えている。記録ヘッド30は、液体噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドとも言う。
FIG. 1 is a schematic view showing an ink
An ink
図1に示すインクジェット式記録装置10は、いわゆるオンキャリッジ型の記録装置であり、キャリッジ14の上部には、複数のインクカートリッジ2,3,4,5が着脱可能に装着されている。キャリッジ14の下部には、上述の記録ヘッド30が設けられている。
インクカートリッジ2等には液体、例えばインクが蓄えられている。すなわち、インクカートリッジ2等は液体貯蔵部の一例である。
キャリッジ14は、プーリ19A及びプーリ19Bにかかっているエンドレス状のベルト15を介して、モータ16に接続されている。モータ16が作動することによって、キャリッジ14と記録ヘッド30はガイドレール17に沿ってプラテン12の軸方向である主走査方向Tに直線往復走行する。
An ink
A liquid, for example, ink is stored in the ink cartridge 2 or the like. That is, the ink cartridge 2 is an example of a liquid storage unit.
The carriage 14 is connected to the motor 16 via an endless belt 15 that is engaged with the pulley 19A and the pulley 19B. When the motor 16 operates, the carriage 14 and the recording head 30 reciprocate linearly along the guide rail 17 in the main scanning direction T that is the axial direction of the platen 12.
ガイドレール17の一方の端部である非印刷領域には、ホームポジション18が位置している。このホームポジション18には、本体部1の上にインククリーニング装置20が配置されている。このインククリーニング装置20は、液体クリーニング装置の一例でありキャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。
後述のフィルタ室65(図3参照)に気泡が混入したり、あるいはインクに溶存気体が存在して気泡に成長すると、インクの正常な流れが阻害される場合がある。また、インクに含まれる固形成分、たとえば顔料が沈殿し、インク室内に滞留しているインクの成分が変質する場合もある。
このような場合に、インククリーニング装置20は、後述のノズルプレート面61(図2参照)を封止して、吸引ポンプ19からの負圧を後述のノズル開口55A〜55D(図2参照)に作用させてノズル開口55A〜55Dからインクを強制的に吸引して排出させることで、インクの強制排出をしてメンテナンスクリーニングを実施する。
A
If bubbles are mixed in a filter chamber 65 (see FIG. 3), which will be described later, or if dissolved gas exists in the ink and grows into bubbles, the normal flow of ink may be hindered. In some cases, a solid component, for example, a pigment contained in the ink is precipitated, and the component of the ink staying in the ink chamber is deteriorated.
In such a case, the ink cleaning device 20 seals a later-described nozzle plate surface 61 (see FIG. 2) and applies negative pressure from the suction pump 19 to later-described nozzle openings 55A to 55D (see FIG. 2). The ink is forcibly sucked and discharged from the nozzle openings 55A to 55D, and the ink is forcibly discharged to perform maintenance cleaning.
図2は、図1に示す記録ヘッド30の構造例を示す概略断面図である。
インクジェット式記録装置10は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド30は、種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路50を有している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of the recording head 30 shown in FIG.
In particular, when the ink
各インクカートリッジ2,3,4,5からのインクは、インク供給針50Aを介してインク経路50に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路50は、それぞれ複数の圧力室51に接続されている。各圧力室51には、各ノズル開口列54A〜54Dが接続されている。圧力室51から押し出されたインク滴が、ノズルプレート面61に設けられたノズル開口列54A〜54Dのノズル開口55A〜55Dから吐出される。このノズル開口55A〜55Dは、ノズルの一例である。
インク供給針50Aの内部、インク経路50及び圧力室51は、インクカートリッジ2〜5からのインクをノズル開口55A〜55Dに供給する通路であり、液体通路の一例である。
記録ヘッド30がノズル開口55A〜55Dからインクを吐出しつつ、図1の主走査方向Tに直線往復走行することで、用紙29等の記録媒体上に文字等を記録することができる。
Ink from each of the
The interior of the
The recording head 30 linearly reciprocates in the main scanning direction T in FIG. 1 while ejecting ink from the nozzle openings 55 </ b> A to 55 </ b> D, whereby characters and the like can be recorded on a recording medium such as the paper 29.
図3は、図2の破線部Pの概略拡大図である。
図3に示すように、インク供給針50Aと記録ヘッド30の接続部にはフィルタ室65が構成されており、インク中の異物や気泡を除去するために、フィルタ63が配置されている。フィルタ63は例えば、金属メッシュで構成されているが、不織布等で構成されていてもよい。
図3に示すように、フィルタ室65はフィルタ63を境界として、インク供給針50Aの内部空間であってインクカートリッジ2等の側に配置される第1フィルタ室65aと、ノズル開口55A〜55D側に配置される第2フィルタ室65bを有する。
図3に示すように、第1フィルタ室65aには、攪拌用浮遊体70が少なくとも1個配置されている。攪拌用浮遊体70は、インクの流れに伴ってインク内を浮遊してインクを攪拌する、液体攪拌手段の一例である。
FIG. 3 is a schematic enlarged view of a broken line portion P in FIG.
As shown in FIG. 3, a filter chamber 65 is formed at the connecting portion between the
As shown in FIG. 3, the filter chamber 65 has a first filter chamber 65a disposed on the side of the ink cartridge 2 and the like inside the
As shown in FIG. 3, at least one stirring floating
図4および図5は、攪拌用浮遊体70の動作を説明する概略図である。
インク供給針50Aの上部には、開口部66が設けられている。印刷が開始されるとインクは、開口部66から第1フィルタ室65aに流入し、たとえば図4の流線R1に沿って下方に流れる。流線R1がフィルタ63に達すると、流線R1に沿って流れていたインクの大部分はフィルタ63を通過し流線R2に沿って第2フィルタ室65に流入する。インクの流れの一部は、フィルタ63で反射して流線R3に沿って図の上方に流れていく。
印刷が行われている間、攪拌用浮遊体70は、このようなインクの流れに乗り第1フィルタ室65aの中を移動する。
フィルタ63の上には、印刷動作が停止していて、インクがフィルタ室65に滞留していた間に沈殿した固形物72が付着している。
4 and 5 are schematic diagrams for explaining the operation of the stirring floating
An
While the printing is being performed, the
On the filter 63, the printing operation is stopped, and the
図5は、図4の破線部Qの拡大図である。攪拌用浮遊体70がインクの流れに乗って、フィルタ63の付近に移動してきた状態を示している。攪拌用浮遊体70は、移動に伴ってインクの抵抗を受け、その下側(流線R1の下流側)には渦73が多数発生している。
渦73は、フィルタ63の上に沈殿している固形物72に衝突し、固形物72を巻き上げインクの中に拡散させる。
FIG. 5 is an enlarged view of a broken line portion Q in FIG. A state in which the
The vortex 73 impinges on the solid 72 that has settled on the filter 63 and causes the solid 72 to roll up and diffuse into the ink.
図6は、攪拌用浮遊体70の形状の例を示す概略図である。
上述のように、攪拌用浮遊体70はインクの流れの乱れを利用して攪拌を行うから、インクの抵抗を受けやすい形状とすることが望ましい。
図6(a)は、形状を直方体とした攪拌用浮遊体70aを示している。攪拌用浮遊体70aは、12ヶ所の遇角部80を有している。
図6(b)は、形状を3角錐とした攪拌用浮遊体70bを示している。攪拌用浮遊体70bは、6ヶ所の遇角部81を有している。
図6(c)に示す、攪拌用浮遊体70cは、略球形の本体部82を有していて、その表面には多数の突出部83が設けられている。
攪拌用浮遊体70の材質は、インクとの化学反応を起こしにくいもの、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等とすることが望ましい。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the shape of the stirring floating
As described above, since the stirring floating
FIG. 6A shows a stirring floating
FIG. 6B shows a stirring floating
A stirring floating
The material of the stirring floating
図7は、中空部を有している攪拌用浮遊体の例を示す概略図である。
図7(a)は、攪拌用浮遊体70dの側面図、図7(b)は図7(a)のA−A線で切断した断面図である。攪拌用浮遊体70dの外観は、両端部が縮径してふさがれている略円筒状をしている。隔壁84の内部は空洞85となっていて、空気が封入されている。空洞85は、中空部の一例である。
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a stirring floating body having a hollow portion.
7A is a side view of the stirring floating
攪拌用浮遊体の比重がインクと著しく異なっていると攪拌用浮遊体は、フィルタ室の上部(図4の開口部66の側)または下部(図4のフィルタ63の側)に偏ってしまい、インクの流れに従って浮遊しなくなってしまう。こうなるとインクの流れを阻害することになり、また、インクを攪拌してフィルタ63に沈殿している固形物を拡散するという効果も十分得られなくなってしまう。
そのため、攪拌用浮遊体70の比重をインクの比重と近い数値とする必要がある。攪拌用浮遊体の形状は充実形状とし材質をインクの比重に近い比重を持つものとしてもよいが、図7の攪拌用浮遊体70dのように中空部を持つ形状とすれば、隔壁部の肉厚tを調整することにより、全体としての比重を調整することができる。そのため、インクよりも相当大きな比重を持つ材料、たとえば金属でも攪拌用浮遊体を形成することができる。
If the specific gravity of the agitation floating body is significantly different from that of the ink, the agitation floating body is biased to the upper part (the
Therefore, the specific gravity of the stirring floating
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態のインクジェット式記録装置100について説明する。第2の実施の形態におけるインクジェット式記録装置100は、上記第1の実施形態のインクジェット式記録装置10と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, the ink
図8は、インクジェット式記録装置100を示す概略平面図である。
図8に示すように、インクジェット式記録装置100は、第1の実施形態のインクジェット式記録装置10と異なり、インクカートリッジ105はキャリッジ102に搭載されておらず、クリーニング部117及びキャッピング部118のさらに外側(図8における右側)に配置されている。そして、インクカートリッジ105に格納されているインクは、インク供給チューブ107及び圧力ダンパ106を介して記録ヘッド104に供給されるように構成されている。
FIG. 8 is a schematic plan view showing the ink
As shown in FIG. 8, the ink
図9は圧力ダンパ106のB−B線(図8参照)概略断面図である。
図9に示すように、圧力ダンパ106は、凹状の空間160を有する基部161と、空間160を外部と隔離する隔壁である弾性シート164、及び、記録ヘッド104と連通する接続流路168を有する。空間160と接続流路168の接続部には、フィルタ165が配置されている。
上述の弾性シート164がインクの圧力変動に応じて変形することによって、圧力ダンパはインクの圧力変動を吸収することができる。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIG. 9, the
As the above-described
図9に示すように、インクジェット式記録装置100は、圧力ダンパ106の空間160内に少なくとも1個の攪拌用浮遊体70(図4参照)を格納している。
攪拌用浮遊体70がインク流れに伴って移動して、インクを攪拌し、底部162に沈殿していた固形物72を再度インクの中に拡散する。
As shown in FIG. 9, the ink
The stirring floating
本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。 The present invention is not limited to the above embodiment as an ink jet recording apparatus, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. Furthermore, the above-described embodiments may be combined with each other. Further, the present invention is not limited to an ink jet recording apparatus, but a recording head used in an image recording apparatus such as a printer, a color material ejection head used in manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an FED (surface emitting). Electrode material ejection heads used for electrode formation such as displays), liquid ejection devices using liquid ejection heads that eject liquids such as bio-organic matter ejection heads used in biochip manufacturing, sample ejection devices as precision pipettes, etc. Applicable.
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above. Furthermore, the above-described embodiments may be combined with each other.
2,3,4,5・・・インクカートリッジ(液体貯蔵部の一例)、10,100・・・インクジェット式記録装置(液体噴射装置の一例)、30・・・記録ヘッド(液体噴射ヘッドの一例)、50・・・インク経路、50Aインク供給針、63・・・フィルタ、65・・・フィルタ室、65a・・・第1フィルタ室、65b・・・第2フィルタ室、70・・・攪拌用浮遊体(液体攪拌手段の一例)、72・・・固形物 2, 3, 4, 5... Ink cartridge (an example of a liquid storage unit) 10, 100... An ink jet recording apparatus (an example of a liquid ejecting apparatus), 30. ), 50... Ink path, 50 A ink supply needle, 63... Filter, 65... Filter chamber, 65 a... First filter chamber, 65 b. Floating body (an example of liquid stirring means), 72 ... solid matter
Claims (5)
前記液体を蓄えている液体貯蔵部と、
前記液体貯蔵部から前記液体を前記ノズルに供給する液体通路と、
前記液体通路内の前記液体中に浮遊し、前記液体の流動に伴って前記液体の中を移動して前記液体を攪拌する液体攪拌手段と
を有する液体噴射装置。 A liquid ejecting head having a nozzle for ejecting liquid;
A liquid storage section storing the liquid;
A liquid passage for supplying the liquid from the liquid reservoir to the nozzle;
A liquid ejecting apparatus comprising: liquid agitating means that floats in the liquid in the liquid passage and moves in the liquid as the liquid flows to agitate the liquid.
前記液体攪拌手段は、前記フィルタ室内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 The liquid passage has a filter chamber including a filter for filtering the liquid foreign matter,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid agitating unit is disposed in the filter chamber.
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Date | Code | Title | Description |
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