JP2008126554A - 液体噴射装置及び液体噴射装置のクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポンプ部によるキャップ部からの吸引を、迅速に最高流速とすることで、ヘッドクリーニング効率を向上させ、インク等の液体の消費を軽減できる液体噴射装置等を提供すること。
【解決手段】ターゲットKに対しノズル開口部から液体を吐出する液体噴射ヘッド100と、ノズル開口部を覆うように液体噴射ヘッドに対して当接されるキャップ部20aと、キャップ部内の液体を吸引するためのポンプ部21と、ポンプ部により吸引された液体を収容する廃液収容部25と、廃液収容部内の液体をポンプ部を介してキャップ部内に戻すための液体逆流部21と、を有する液体噴射装置10。
【選択図】図3
【解決手段】ターゲットKに対しノズル開口部から液体を吐出する液体噴射ヘッド100と、ノズル開口部を覆うように液体噴射ヘッドに対して当接されるキャップ部20aと、キャップ部内の液体を吸引するためのポンプ部21と、ポンプ部により吸引された液体を収容する廃液収容部25と、廃液収容部内の液体をポンプ部を介してキャップ部内に戻すための液体逆流部21と、を有する液体噴射装置10。
【選択図】図3
Description
本発明は、記録用紙等に対して印字等をするための液体噴射装置及び液体噴射装置のクリーニング方法に関するものである。
従来より、インクジェット式記録装置は、記録用紙等にインクを吐出するためのインクジェット式記録ヘッドを有している。このインクジェット式記録ヘッドは、ノズルを介してインクを記録用紙等に吐出するため、ノズル近傍においてインクが増粘したり、ノズル内に気泡が混入したりして、インクの吐出が良好に行えなくなるおそれがあった。
このため、インクジェット式記録装置には、これらの現象を回避するためヘッドクリーニング機構が備えられている。
このため、インクジェット式記録装置には、これらの現象を回避するためヘッドクリーニング機構が備えられている。
ヘッドクリーニング機構は、ノズルを覆うように配置されるキャップ部をと、このキャップ部内を負圧にするためのポンプを有し、負圧状態となったノズル近傍等のインクをポンプで吸引し、ヘッドクリーニングを行う構成となっている。さらに、ノズルが形成されているノズルプレートに付着したインクをワイパー部材で払拭する構成ともなっている(例えば、特許文献1)。
特開2004−160733号公報(段落「0002」等)
しかし、このような構成において、キャップ内やキャップとポンプをつなぐ流路内には空間部が存在する。ポンプでそれら空間内の雰囲気を吸引すると、徐々に負圧状態が大きくなりポンプの能力として最大の負圧で一定となる。しかし、キャップや流路としてのチューブの寸法ばらつきで空間の大きさは、ばらつくので、最大の負圧になるまでの時間もばらつき、これがヘッドからインクを吸引する吸引量のばらつきにもなる課題が存在する。
また、ヘッドクリーニングとしての気泡を排出するためには、ヘッド内の流路に張り付いた気泡を流すための流速が重要となる。キャップ部内が最大の負圧となったときが最高の流速となるが、キャップや流路内の空間が存在するため、実際にポンプによる吸引が最高流速になるには、相当な時間が必要となり、その間にインクが消費されるという問題があった。
また、ヘッドクリーニングとしての気泡を排出するためには、ヘッド内の流路に張り付いた気泡を流すための流速が重要となる。キャップ部内が最大の負圧となったときが最高の流速となるが、キャップや流路内の空間が存在するため、実際にポンプによる吸引が最高流速になるには、相当な時間が必要となり、その間にインクが消費されるという問題があった。
そこで、本発明は、ポンプ部によるキャップ部からの吸引を、迅速に最高流速とすることで、ヘッドクリーニング効率を向上させ、インク等の液体の消費を軽減できる液体噴射装置及び液体噴射装置のクリーニング方法を提供することを目的とする。
前記課題は、本発明によれば、ターゲットに対しノズル開口部から液体を吐出する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口部を覆うように前記液体噴射ヘッドに対して当接されるキャップ部と、前記キャップ部内の液体を吸引するためのポンプ部と、前記ポンプ部により吸引された液体を収容する廃液収容部と、前記廃液収容部内の液体を前記ポンプ部を介して前記キャップ部内に戻すための液体逆流部と、を有することを特徴とする液体噴射装置により達成される。
前記構成によれば、液体逆流部が、廃液収容部内の液体をポンプ部を介してキャップ部内に戻す構成となっているので、ポンプ部がキャップ部内の雰囲気を吸引する前に、キャップ部内に液体を充填等させることができる。
そして、キャップ部内に液体を充填等させたキャップ部を液体噴射ヘッドに配置させ、その後、ポンプ部により吸引を開始することができる。
このようにキャップ部内に液体を充填した状態でキャップ部内の雰囲気を吸引すると、キャップ部内に充填されている液体と共にノズル形成部等に付着した液体や気泡等を一気に吸引することができる。
そして、キャップ部内に液体を充填等させたキャップ部を液体噴射ヘッドに配置させ、その後、ポンプ部により吸引を開始することができる。
このようにキャップ部内に液体を充填した状態でキャップ部内の雰囲気を吸引すると、キャップ部内に充填されている液体と共にノズル形成部等に付着した液体や気泡等を一気に吸引することができる。
また、ポンプ部による液体の吸引に際し、その流速を迅速に最高流速とすることができるので、キャップ部等によるクリーニング効率が向上する。
また、キャップ部内に充填される液体は、その前にポンプ部で吸引し廃液収容部に収容した液体である廃液等を再利用することができる。
したがって、インク等の液体を無駄に消費することを回避しつつ、キャップ部等によるクリーニング効率を向上させることができる。
また、キャップ部内に充填される廃液収容部の廃液等の液体は、ポンプ部を介してキャップ部に戻され、これは、キャップ部からポンプ部によって吸引された液体の搬送経路と同様の経路を利用している。
したがって、廃液収容部内の液体をキャップ部内に戻すための特別の機構を設ける必要がない。このため、液体噴射装置を大型化することなく、低コストで廃液の再利用が可能となっている。
したがって、インク等の液体を無駄に消費することを回避しつつ、キャップ部等によるクリーニング効率を向上させることができる。
また、キャップ部内に充填される廃液収容部の廃液等の液体は、ポンプ部を介してキャップ部に戻され、これは、キャップ部からポンプ部によって吸引された液体の搬送経路と同様の経路を利用している。
したがって、廃液収容部内の液体をキャップ部内に戻すための特別の機構を設ける必要がない。このため、液体噴射装置を大型化することなく、低コストで廃液の再利用が可能となっている。
好ましくは、前記液体逆流部が、前記ポンプ部で構成され、このポンプ部は、液体の吸引方向を切り替え可能な構成となっていることを特徴とする液体噴射装置である。
前記構成によれば、液体逆流部が、ポンプ部で構成され、このポンプ部は、液体の吸引方向を切り替え可能な構成となっている。
このため、ポンプ部の液体吸引方向を切り替えることで、ポンプ部はキャップ部内の液体を吸引したり、廃液収容部内の液体をキャップ部内に充填させたりすることができる。
すなわち、ポンプ部以外の機構を設けることなく、液体をキャップ部内に充填させることができ、低コストな液体噴射装置となる。
このため、ポンプ部の液体吸引方向を切り替えることで、ポンプ部はキャップ部内の液体を吸引したり、廃液収容部内の液体をキャップ部内に充填させたりすることができる。
すなわち、ポンプ部以外の機構を設けることなく、液体をキャップ部内に充填させることができ、低コストな液体噴射装置となる。
好ましくは、前記廃液収容部は、液体を内部に収容すると共に、変形可能な可撓性廃液収容部本体を有し、前記液体逆流部が、少なくとも、前記可撓性廃液収容部本体を有することを特徴とする液体噴射装置である。
前記構成によれば、液体逆流部が少なくとも、可撓性廃液収容部本体を有している。このため、この可撓性廃液収容部本体が、例えば圧力によって変形し、内部容積が縮小すると、内部の液体が押し出され、キャップ部に充填されることになる。
すなわち、前記構成では、可撓製廃液収容部内の液体をポンプ部を動作させることなく、キャップ部に戻すことができるので、極めて効率よく液体を戻すことができる液体噴射装置となる。
すなわち、前記構成では、可撓製廃液収容部内の液体をポンプ部を動作させることなく、キャップ部に戻すことができるので、極めて効率よく液体を戻すことができる液体噴射装置となる。
好ましくは、前記廃液収容部には、前記可撓性廃液収容部本体に圧力を加えるための加圧部が形成されていることを特徴とする液体噴射装置である。
前記構成によれば、廃液収容部には、可撓性廃液収容部本体に圧力を加えるための加圧部が形成されているので、例えば空気等の圧力によって、可撓性廃液収容部本体内の液体をキャップ部に戻すことができる。
好ましくは、前記キャップ部は、前記ノズル開口部が形成されているノズル形成部に対して配置された際に、前記キャップ部内に戻された液体の表面が前記ノズル形成部に近接した状態で前記キャップ部内に充填されることを特徴とする液体噴射装置である。
前記構成によれば、キャップ部がノズル形成部に対して配置された際に、キャップ部内に戻された液体が、その表面が前記ノズル形成部に近接した状態でキャップ部内に充填される。このため、キャップ部内は液体で満たされキャップ内の空気量(空間)が減る。したがって、液体噴射ヘッドのクリーニングのため、ポンプ部でキャップ部内の雰囲気を吸引する際に、空気による圧力損失が少なくなり、流速を迅速に最高流速とすることができ、液体を無駄に消費することがなく、キャップ部等によるクリーニング効率が向上する。
好ましくは、前記キャップ部に廃液を充填するための廃液吐出部を有し、前記廃液収容部には、この廃液収容部内の液体を前記廃液吐出部に供給するための廃液供給部が接続されていることを特徴とする液体噴射装置である。
前記構成によれば、キャップ部に液体を充填するための液体吐出部を有し、廃液収容部には、この廃液収容部内の液体を液体吐出部に供給するための廃液供給部が接続されている。このため、液体はポンプ部の動作のみならず、廃液吐出部からもキャップ部内に供給されるので、より迅速且つ確実にキャップ部内に液体を充填させることができる。
前記課題は、本発明によれば、ターゲットに対しノズル開口部から液体を吐出する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口部を覆うように前記液体噴射ヘッドに対して当接されるキャップ部と、前記キャップ部内の液体を吸引するためのポンプ部と、前記ポンプ部により吸引された液体を収容する廃液収容部と、前記廃液収容部内の液体を前記ポンプ部を介して前記キャップ部内に戻すための液体逆流部と、を有する液体噴射装置のクリーニング方法であって、前記ノズル形成部に対して配置された前記キャップ部内の雰囲気を前記ポンプ部が吸引することで実行されるクリーニング用吸引工程と、前記クリーニング吸引工程の前に、前記液体逆流部が、前記廃液収容部内の液体を前記キャップ部内に戻し、前記キャップ部内に液体を充填する液体充填工程と、を有することを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法により達成される。
好ましくは、前記液体逆流部が、前記ポンプで構成され、このポンプ部は、液体の吸引方向を切り替え可能な構成となっており、前記クリーニング用吸引工程では、前記ポンプ部が液体を前記キャップ部から排出する方向に吸引し、前記液体充填工程では、前記ポンプ部が液体をキャップ部に充填する方向に吸引する構成となっていることを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法である。
好ましくは、前記液体逆流部が、前記液体を内部に収容すると共に、変形可能な可撓性廃液収容部本体を有し、前記液体逆流部が、少なくとも、前記可撓性廃液収容部本体を有し、前記液体充填工程では、圧力により前記可撓性収容部本体の内部容積を縮小させ、前記ポンプ部の動作を停止させることで、前記可撓性収容部本体内の液体が、前記キャップ部内に戻され、前記キャップ部内に液体が充填されることを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法である。
好ましくは、前記液体充填工程では、前記キャップ部が前記ノズルに対して配置された際に、前記キャップ部内に戻された液体が、その表面が前記ノズル形成部に近接した状態で前記キャップ部内に充填されることを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法である。
好ましくは、前記液体充填工程の前に、前記ポンプ部で前記キャップ部内の残留液体を吸引する空吸引工程が行われることを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法である。
前記構成によれば、液体充填工程の前に、ポンプ部でキャップ部内の残留液体を吸引する空吸引工程が行われるので、クリーニング用吸引工程をより効率良く行うことができる。
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。
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。
図1は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置(以下「記録装置」という)10を示す概略斜視図である。
図1に示すように、記録装置10は、キャリッジ11を有し、このキャリッジ11はキャリッジモータ12により駆動されるタイミングベルト13を介し、ガイド部材14に案内されてプラテン15の軸方向に往復移動されるように構成されている。
図1のキャリッジ11のうち、ターゲットである例えば、記録用紙Kに対向する側には、後述する液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下「記録ヘッド」という)100が搭載されている。
図1に示すように、記録装置10は、キャリッジ11を有し、このキャリッジ11はキャリッジモータ12により駆動されるタイミングベルト13を介し、ガイド部材14に案内されてプラテン15の軸方向に往復移動されるように構成されている。
図1のキャリッジ11のうち、ターゲットである例えば、記録用紙Kに対向する側には、後述する液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下「記録ヘッド」という)100が搭載されている。
また、その上部には、記録ヘッド100に液体である例えば、インクを供給するため液体を収容する液体収容手段である例えば、ブラックインクカートリッジ106、イエローインクカートリッジ17、マゼンタインクカートリッジ18及びシアンインクカートリッジ19が着脱可能に装填されている。
すなわち、ブラックインクカートリッジ16等は、キャリッジ101に搭載されている記録ヘッド110に直接、換言すれば、チューブ等を介さずに装着されるためオンキャリッジタイプと呼ばれている。
これに対し、ブラックインクカートリッジ106等を記録ヘッド110に直接、装着せず、チューブ等を介して、ブラックインクカートリッジ106等からインクを供給するタイプをオフキャリッジタイプと呼んでいる。
すなわち、ブラックインクカートリッジ16等は、キャリッジ101に搭載されている記録ヘッド110に直接、換言すれば、チューブ等を介さずに装着されるためオンキャリッジタイプと呼ばれている。
これに対し、ブラックインクカートリッジ106等を記録ヘッド110に直接、装着せず、チューブ等を介して、ブラックインクカートリッジ106等からインクを供給するタイプをオフキャリッジタイプと呼んでいる。
ところで、記録用紙Kは、図1に示すように、印字領域Pに配置され、記録ヘッド100からインクが吐出されることで、その表面に文字等が印字等されることになる。
また、図1に示すように、記録用紙Kが配置されないホームポジションH(非印字領域)には、キャッピング装置20、ポンプ部である例えば、吸引ポンプ21及びワイピング部材22が配置されている。
このホームポジションHでは、キャッピング装置20等を動作させることで、記録ヘッド100をクリーニングする構成となっている。具体的には、以下のように構成されている。
また、図1に示すように、記録用紙Kが配置されないホームポジションH(非印字領域)には、キャッピング装置20、ポンプ部である例えば、吸引ポンプ21及びワイピング部材22が配置されている。
このホームポジションHでは、キャッピング装置20等を動作させることで、記録ヘッド100をクリーニングする構成となっている。具体的には、以下のように構成されている。
図2は、図1のキャリッジ11、記録ヘッド100、キャッピング装置20及び吸引ポンプ22等の関係を示す概略図である。
図2に示すように、キャリッジ11の下面側に配置される記録ヘッド100の下面側には、インクを吐出するノズル開口部である例えば、ノズル(図示せず)が複数形成されているノズル形成部である例えば、ノズルプレート101が配置されている。
そして、図2に示すように、図1のキャッピング装置20は、直接、ノズルを覆うようにノズルプレート101に対して配置されるキャップ部である例えば、キャップ20aを有している。このキャップ20aは、図2に示すように、図示しない昇降機構によって矢印Y方向に移動可能な構成となっている。
すなわち、キャップ20aは矢印Y方向に上下動することでノズルプレート101に対して当接(密接)し、又は離間する構成となっている。
そして、キャップ20aがノズルプレート101に対して当接すると、キャップ20aの内部空間内Iはノズルプレート101に覆われ閉空間となる。一方、キャップ20aがノズルプレート101から離間した場合は、キャップ20aの内部空間Iは開放状態となる。
また、キャップ20a内には、図2に示すように、インクの吸収材20bが配置されている。
なお、本実施の形態では、キャップ20aがノズルプレート101に当接するように構成されているが、本発明は、これに限らず、キャップが記録ヘッドの側面をキャップする構成としてもよい。また、ノズルプレートの周囲にカバー部を設け、キャップがこのカバー部に当接する構成としても構わない。
図2に示すように、キャリッジ11の下面側に配置される記録ヘッド100の下面側には、インクを吐出するノズル開口部である例えば、ノズル(図示せず)が複数形成されているノズル形成部である例えば、ノズルプレート101が配置されている。
そして、図2に示すように、図1のキャッピング装置20は、直接、ノズルを覆うようにノズルプレート101に対して配置されるキャップ部である例えば、キャップ20aを有している。このキャップ20aは、図2に示すように、図示しない昇降機構によって矢印Y方向に移動可能な構成となっている。
すなわち、キャップ20aは矢印Y方向に上下動することでノズルプレート101に対して当接(密接)し、又は離間する構成となっている。
そして、キャップ20aがノズルプレート101に対して当接すると、キャップ20aの内部空間内Iはノズルプレート101に覆われ閉空間となる。一方、キャップ20aがノズルプレート101から離間した場合は、キャップ20aの内部空間Iは開放状態となる。
また、キャップ20a内には、図2に示すように、インクの吸収材20bが配置されている。
なお、本実施の形態では、キャップ20aがノズルプレート101に当接するように構成されているが、本発明は、これに限らず、キャップが記録ヘッドの側面をキャップする構成としてもよい。また、ノズルプレートの周囲にカバー部を設け、キャップがこのカバー部に当接する構成としても構わない。
また、キャップ20aには、図2に示すように、チューブ等からなる第1流路23を介して吸引ポンプ21と接続されている。この吸引ポンプ21は、例えばチューブポンプやピストンポンプ等からなり、ステッピングモータ等で駆動されている。
また、この吸引ポンプ21は、図2に示すようにチューブ等からなる第2流路24を介して、廃液タンク25に接続されている。
したがって、吸引ポンプ21を動作させることで、キャップ20a内のインクを第1流路23を介して吸引し、さらに、第2流路24を介して、吸引したインクを廃液タンク25を収容できる構成となっている。すなわち、廃液タンク25は、廃液収容部の一例となっている。
また、この吸引ポンプ21は、図2に示すようにチューブ等からなる第2流路24を介して、廃液タンク25に接続されている。
したがって、吸引ポンプ21を動作させることで、キャップ20a内のインクを第1流路23を介して吸引し、さらに、第2流路24を介して、吸引したインクを廃液タンク25を収容できる構成となっている。すなわち、廃液タンク25は、廃液収容部の一例となっている。
また、本実施の形態では、吸引ポンプ21の吸引方向を切り替え可能な構成となっている。具体的には、図1の廃液タンク25内のインクを第2流路24を介して、吸引ポンプ21まで吸引し、さらに、第1流路23を介して、吸引したインクをキャップ20a内に戻すことができる構成ともなっている。したがって、吸引ポンプ21は、液体逆流部の一例となっている。
図3は、本実施の形態にかかる記録装置10の記録ヘッド100のクリーニング動作を示す概略フローチャートである。図3のフローチャートに基づき本実施の形態に係る記録ヘッド100のクリーニング動作等について詳細に説明する。
まず、図3のST1に示すように、記録装置10は、記録ヘッドに100についてのクリーニング動作が必要か否かについて判断する。具体的には、記録装置10は、図示しないクリーニングタイミングのデータを有し、このデータに基づいてクリーニング動作の必要性を判断する。
次に、ST1で、記録装置10がクリーニング動作の必要な時期(タイミング)であると判断したときは、ST2に進み、記録装置10は、図1のキャリッジ11をホームポジションHに移動させる。
まず、図3のST1に示すように、記録装置10は、記録ヘッドに100についてのクリーニング動作が必要か否かについて判断する。具体的には、記録装置10は、図示しないクリーニングタイミングのデータを有し、このデータに基づいてクリーニング動作の必要性を判断する。
次に、ST1で、記録装置10がクリーニング動作の必要な時期(タイミング)であると判断したときは、ST2に進み、記録装置10は、図1のキャリッジ11をホームポジションHに移動させる。
次に、ST3で、図2のキャップ20aが、記録ヘッド100に当接しない離間状態で、吸引ポンプ21を動作させる(空吸引)。このとき、吸引ポンプ21の吸引方向は、インクがキャップ20aから吸引ポンプ21側へ向かう方向となる。したがって、吸引ポンプ21によって、キャップ20a内のインクが排出され、廃液タンク25内に収容されることになる。
ここで行なう空吸引は、以下の目的のために行なわれる。すなわち、キャップ20a内にインクが残っていると、後述する吸引ポンプ21による本吸引を行なう際、どの程度、吸引(逆流)させればよいのかわからない場合があるので、一旦、空吸引で、インクの排出動作を行う。この排出動作により、キャップ20a及び第1流路23内の残留インク量を一定にすることができる。
次に、ST4で、キャップ20aが記録ヘッド100と離間した状態のまま、吸引ポンプ21を駆動し、キャップ20a内の内部空間Iに廃液タンク25内のインクを充填する(満たす)。
このときの吸引ポンプ21の吸引方向は、インクが廃液タンク25から吸引ポンプ21へ向かう方向である。具体的には、吸引ポンプ21によって、廃液タンク25内のインクは、図2の第2流路24、吸引ポンプ21、そして、第1流路23を経てキャップ20aの内部空間Iに戻され、充填される(液体充填工程の一例)。
ところで、上述のように、予めST3の空吸引で、キャップ20a等内の残量インクが一定となっているため、このST4で、キャップ20a内等にインクを適量充填しやすくなっている、つまり、キャップ20a内等のインク量を適切にコントロールすることができる構成となっている。
ここで行なう空吸引は、以下の目的のために行なわれる。すなわち、キャップ20a内にインクが残っていると、後述する吸引ポンプ21による本吸引を行なう際、どの程度、吸引(逆流)させればよいのかわからない場合があるので、一旦、空吸引で、インクの排出動作を行う。この排出動作により、キャップ20a及び第1流路23内の残留インク量を一定にすることができる。
次に、ST4で、キャップ20aが記録ヘッド100と離間した状態のまま、吸引ポンプ21を駆動し、キャップ20a内の内部空間Iに廃液タンク25内のインクを充填する(満たす)。
このときの吸引ポンプ21の吸引方向は、インクが廃液タンク25から吸引ポンプ21へ向かう方向である。具体的には、吸引ポンプ21によって、廃液タンク25内のインクは、図2の第2流路24、吸引ポンプ21、そして、第1流路23を経てキャップ20aの内部空間Iに戻され、充填される(液体充填工程の一例)。
ところで、上述のように、予めST3の空吸引で、キャップ20a等内の残量インクが一定となっているため、このST4で、キャップ20a内等にインクを適量充填しやすくなっている、つまり、キャップ20a内等のインク量を適切にコントロールすることができる構成となっている。
図4は、キャップ20aの内部空間Iにインクが充填された状態を示す概略説明図である。図4に示すように、ST4で、キャップ20aに充填されるインクは、その表面である液面がノズルプレート101に近接するまで注入される。
具体的には、吸引ポンプ21の動作をステッピングモータ等のステップ数等で制御する。
具体的には、吸引ポンプ21の動作をステッピングモータ等のステップ数等で制御する。
次に、ST5に進む。すなわち、図2のキャップ20aを矢印Y方向に沿って上昇させ、キャップ20aをノズルプレート101に当接させ、ノズルがキャップ20aにより覆われた状態とする。
すなわち、キャップ20aの内部空間Iをノズルプレート101で覆われた閉空間となる。
次に、ST6に進む、ST6では、吸引ポンプ21の吸引方向を切り替え、吸引ポンプ21がキャップ20aの内部空間I内のインクを吸引する方向に動作し、記録ヘッド100からインクを吸引する本吸引動作が実行される(クリーニング用吸引工程の一例)。
すなわち、キャップ20aの内部空間Iをノズルプレート101で覆われた閉空間となる。
次に、ST6に進む、ST6では、吸引ポンプ21の吸引方向を切り替え、吸引ポンプ21がキャップ20aの内部空間I内のインクを吸引する方向に動作し、記録ヘッド100からインクを吸引する本吸引動作が実行される(クリーニング用吸引工程の一例)。
本実施の形態では、このような工程を経て、本吸引動作が行われるので、以下のような作用効果等を奏することになる。
すなわち、従来は、キャップ内やキャップとポンプをつなぐ流路内には空間部が存在する。このため、ポンプでそれら空間内の雰囲気を吸引すると、徐々に負圧状態が大きくなりポンプの能力として最大の負圧で一定となる。しかし、キャップや流路としてのチューブ(流路)の寸法ばらつきで空間の大きさは、ばらつくので、最大の負圧になるまでの時間もばらつき、これが記録ヘッドからインクを吸引する吸引量のばらつきという問題があった。
また、ヘッドクリーニングとしての気泡を排出するためには、記録ヘッド内の流路に張り付いた気泡を流すための流速が重要となる。キャップ部内が最大の負圧となったときが最高の流速となるが、キャップや流路内の空間が存在するため、実際にポンプによる吸引が最高流速になるには、相当な時間が必要となり、その間にインクが消費されるという問題があった。
すなわち、従来は、キャップ内やキャップとポンプをつなぐ流路内には空間部が存在する。このため、ポンプでそれら空間内の雰囲気を吸引すると、徐々に負圧状態が大きくなりポンプの能力として最大の負圧で一定となる。しかし、キャップや流路としてのチューブ(流路)の寸法ばらつきで空間の大きさは、ばらつくので、最大の負圧になるまでの時間もばらつき、これが記録ヘッドからインクを吸引する吸引量のばらつきという問題があった。
また、ヘッドクリーニングとしての気泡を排出するためには、記録ヘッド内の流路に張り付いた気泡を流すための流速が重要となる。キャップ部内が最大の負圧となったときが最高の流速となるが、キャップや流路内の空間が存在するため、実際にポンプによる吸引が最高流速になるには、相当な時間が必要となり、その間にインクが消費されるという問題があった。
この点、本実施の形態によれば、ST4で、吸引ポンプ21が、廃液タンク25内のインクをキャップ20a内に戻す構成となっているので、吸引ポンプ21がキャップ20a内の内部空間Iの雰囲気を吸引する前に、キャップ20a内の内部空間Iや第1流路23等内にインクを充填等させることができる。
すなわち、内部空間Iや第1流路23等内における上述の空間部を大幅に減らす、若しくは無くすことができる。
そして、ST5で、キャップ20a内にインクを充填等させたキャップ20aを図2に示すようにノズルプレート101に配置させ、その後、ST6で、吸引ポンプ21により本吸引動作を開始することができる。
このようにキャップ20a内にインクを充填した状態で、キャップ20aの内部空間Iの雰囲気を吸引すると、キャップ20a内に充填されているインクと共にノズルプレート101等に付着したインクや気泡等を一気に吸引することができる。
すなわち、内部空間I等における上述の空間部を大幅に減らし、若しくは無くした状態とすることで、吸引ポンプ21の吸引量のばらつきが少なくなり、迅速に最大流速とすることができる。そして、このように迅速に最大流速とすることができるため、インクの消費量も小さくなり、吸引ポンプ21の回転数も少なくすることができるので、吸引ポンプ21の耐久性が向上することとなる。
すなわち、内部空間Iや第1流路23等内における上述の空間部を大幅に減らす、若しくは無くすことができる。
そして、ST5で、キャップ20a内にインクを充填等させたキャップ20aを図2に示すようにノズルプレート101に配置させ、その後、ST6で、吸引ポンプ21により本吸引動作を開始することができる。
このようにキャップ20a内にインクを充填した状態で、キャップ20aの内部空間Iの雰囲気を吸引すると、キャップ20a内に充填されているインクと共にノズルプレート101等に付着したインクや気泡等を一気に吸引することができる。
すなわち、内部空間I等における上述の空間部を大幅に減らし、若しくは無くした状態とすることで、吸引ポンプ21の吸引量のばらつきが少なくなり、迅速に最大流速とすることができる。そして、このように迅速に最大流速とすることができるため、インクの消費量も小さくなり、吸引ポンプ21の回転数も少なくすることができるので、吸引ポンプ21の耐久性が向上することとなる。
このように、吸引ポンプ21によるキャップ20aからの吸引に際し、迅速に最高流速とすることができるので、キャップ20a等によるクリーニング効率が向上する。
また、キャップ20a内に充填されるインクは、その前に、キャップ20aから吸引ポンプ21で吸引し、廃液タンク25に収容したインクである廃液インク等を再利用する構成となっている。
したがって、インクを無駄に消費することを回避しつつ、キャップ20a等によるクリーニング効率を向上させることができる。
また、キャップ20a内に充填される廃液タンク25の廃液インクは、図2の第2流路24、吸引ポンプ21、そして、第1流路23を介してキャップ20aに戻される。すなわち、これは、キャップ20aから吸引ポンプ21によって吸引され、廃液タンク25にインクが収容される経路と同じの経路を利用し、遡らせている。
したがって、本実施の形態では、廃液タンク25内の廃液インクをキャップ20a内に戻すための特別の機構を設ける必要がないので、記録装置10を大型化することなく、低コストで廃液インクの再利用が可能となっている。
したがって、インクを無駄に消費することを回避しつつ、キャップ20a等によるクリーニング効率を向上させることができる。
また、キャップ20a内に充填される廃液タンク25の廃液インクは、図2の第2流路24、吸引ポンプ21、そして、第1流路23を介してキャップ20aに戻される。すなわち、これは、キャップ20aから吸引ポンプ21によって吸引され、廃液タンク25にインクが収容される経路と同じの経路を利用し、遡らせている。
したがって、本実施の形態では、廃液タンク25内の廃液インクをキャップ20a内に戻すための特別の機構を設ける必要がないので、記録装置10を大型化することなく、低コストで廃液インクの再利用が可能となっている。
また、本実施の形態では、図2に示すように、ノズルプレート101等のクリーニングのためキャップ20aからインクを吸引するクリーニン動作等である本吸引動作を行う際に使用される吸引ポンプ21と同じ吸引ポンプ21を動作させて、廃液タンク25から廃液インクをキャップ20aに充填している。すなわち、吸引ポンプ21の吸引方向を切り替える構成となっている。
したがって、廃液タンク25の廃液インクをキャップ20a内に戻すための特別な吸引ポンプ等を別個に設ける必要がないので、低コストな記録装置10となる。
したがって、廃液タンク25の廃液インクをキャップ20a内に戻すための特別な吸引ポンプ等を別個に設ける必要がないので、低コストな記録装置10となる。
また、図4に示すように、ST4でキャップ20a内に充填されたインクは、キャップ20aがノズルプレート101に当接して配置された際に、キャップ20a内のインクの液面が、ノズルプレート101に近接した状態とされ、キャップ20aの内部空間Iは、インクで満たされ空間部が減る。
したがって、ST6で、本吸引動作のため、吸引ポンプ21でキャップ20a内の雰囲気を吸引する際に、空気による圧力損失が少なくなり、流速を迅速に最高流速とすることができ、キャップ20aによるクリーニング効率が向上することとなる。
したがって、ST6で、本吸引動作のため、吸引ポンプ21でキャップ20a内の雰囲気を吸引する際に、空気による圧力損失が少なくなり、流速を迅速に最高流速とすることができ、キャップ20aによるクリーニング効率が向上することとなる。
(第2の実施の形態)
図5は第2の実施の形態に係る記録装置30の主な構成を示す概略図である。本実施の形態に係る記録装置30の多くの構成は、上述の第1の実施の形態に係る記録装置10と同様であるため、同様の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本実施の形態では、図5に示すように、廃液タンク35の構成が、第1の実施の形態の廃液タンク25と大きく相違する。
すなわち、廃液タンク35は、図5に示すように、その内部にインクを収容すると共に変形可能な可能性廃液収容部本体である例えば、廃液インクパック35aを有している。
また、この廃液タンク35には、圧力ポンプ36が接続されている。すなわち、廃液タンク35の筐体には、圧力ポンプ36からの空気を導入するための空気導入部35bが形成されている。
図5は第2の実施の形態に係る記録装置30の主な構成を示す概略図である。本実施の形態に係る記録装置30の多くの構成は、上述の第1の実施の形態に係る記録装置10と同様であるため、同様の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本実施の形態では、図5に示すように、廃液タンク35の構成が、第1の実施の形態の廃液タンク25と大きく相違する。
すなわち、廃液タンク35は、図5に示すように、その内部にインクを収容すると共に変形可能な可能性廃液収容部本体である例えば、廃液インクパック35aを有している。
また、この廃液タンク35には、圧力ポンプ36が接続されている。すなわち、廃液タンク35の筐体には、圧力ポンプ36からの空気を導入するための空気導入部35bが形成されている。
このように、空気導入部35bは、廃液インクパック35aに圧力を加えるための加圧部の一例となっている。
つまり、図5の圧力ポンプ36から空気が、空気導入部35bを介して廃液タンク35の筐体内に供給されると、図5の矢印で示すように、廃液インクパック35aを押し潰される。換言すれば、廃液インクパック35aの内部容積が縮小する。
なお、本実施の形態では、空気を導入することで加圧を行っているが、直接、廃液インクパック35aを押し潰す機構としてもよい。
このように、廃液インクパック35aが押し潰されると、その内部に収容されていたインクが押し出され、図5の第2流路24、吸引ポンプ21及び第1流路23を経て、キャップ20aの内部空間Iに供給される構成となっている。
つまり、廃液インクパック35a内のインクは、この圧力ポンプ36から導入される空気の圧力で押し出され、その圧力でキャップ20aまで導かれる。
したがって、廃液インクパック35a内のインクをキャップ20a内に充填する際には、図5の吸引ポンプ21の動作は必要なく、停止させることができ、極めて効率良くインクをキャップ20a内に充填できる構成となっている。
つまり、図5の圧力ポンプ36から空気が、空気導入部35bを介して廃液タンク35の筐体内に供給されると、図5の矢印で示すように、廃液インクパック35aを押し潰される。換言すれば、廃液インクパック35aの内部容積が縮小する。
なお、本実施の形態では、空気を導入することで加圧を行っているが、直接、廃液インクパック35aを押し潰す機構としてもよい。
このように、廃液インクパック35aが押し潰されると、その内部に収容されていたインクが押し出され、図5の第2流路24、吸引ポンプ21及び第1流路23を経て、キャップ20aの内部空間Iに供給される構成となっている。
つまり、廃液インクパック35a内のインクは、この圧力ポンプ36から導入される空気の圧力で押し出され、その圧力でキャップ20aまで導かれる。
したがって、廃液インクパック35a内のインクをキャップ20a内に充填する際には、図5の吸引ポンプ21の動作は必要なく、停止させることができ、極めて効率良くインクをキャップ20a内に充填できる構成となっている。
また、この本実施の形態における廃液インクパック35a内のインクをキャップ20a内に充填する工程は、上述の第1の実施の形態の図3のST4の代わりに行われるものである。
(第3の実施の形態)
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る記録装置40を示す概略図であり、図7は、図6の記録ヘッド200、キャッピング装置20、吸引ポンプ21及び廃液タンク45等の関係を示す概略図である。また、図8は、図7の記録ヘッド200等を示す概略図である。
本実施の形態にかかる記録装置40の多くの構成は、上述の第1の実施の形態に係る記録装置10と共通するので、共通する構成は、同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る記録装置40を示す概略図であり、図7は、図6の記録ヘッド200、キャッピング装置20、吸引ポンプ21及び廃液タンク45等の関係を示す概略図である。また、図8は、図7の記録ヘッド200等を示す概略図である。
本実施の形態にかかる記録装置40の多くの構成は、上述の第1の実施の形態に係る記録装置10と共通するので、共通する構成は、同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
まず、本実施の形態の記録装置40は、第1の実施の形態の記録装置10と異なり、インクカートリッジがキャリッジに搭載されていない、いわゆる「オフキャリッジタイプ」であるため、その構成について説明する。
図6に示すように、記録装置40は、ケース本体40aを有し、ケース本体40a上にはキャリッジ41が配置されている。このキャリッジ41は、キャリッジモータ42により駆動されるタイミングベルト43よって、図6の左右方向である矢印X方向に沿って往復運動可能な構成となっている。
つまり、キャリッジ41は、ガイド部材44に案内されてプラテン50の長手方向に沿って移動される。
図6に示すように、記録装置40は、ケース本体40aを有し、ケース本体40a上にはキャリッジ41が配置されている。このキャリッジ41は、キャリッジモータ42により駆動されるタイミングベルト43よって、図6の左右方向である矢印X方向に沿って往復運動可能な構成となっている。
つまり、キャリッジ41は、ガイド部材44に案内されてプラテン50の長手方向に沿って移動される。
このプラテン50上には、図示しない記録用紙が配置され、この記録用紙に対して記録ヘッド200が配置される構成となっている。
この記録ヘッド200は、ノズルを備えるノズルプレート201を、図7に示すように有している。
ところで、図6に示すように、記録装置40のプラテン50には、上述のように記録用紙が配置され、記録ヘッド200によって、記録用紙に印字等がされる領域である印字領域Pが形成されている。
また、印字領域Pの図6における右側には、記録ヘッド200のノズル及びノズルプレート201等をクリーニングするためのホームポジションHが形成されている。
ホームポジションHは、図6に示すように、キャッピング装置20及びワイピング部材22を有している。
この記録ヘッド200は、ノズルを備えるノズルプレート201を、図7に示すように有している。
ところで、図6に示すように、記録装置40のプラテン50には、上述のように記録用紙が配置され、記録ヘッド200によって、記録用紙に印字等がされる領域である印字領域Pが形成されている。
また、印字領域Pの図6における右側には、記録ヘッド200のノズル及びノズルプレート201等をクリーニングするためのホームポジションHが形成されている。
ホームポジションHは、図6に示すように、キャッピング装置20及びワイピング部材22を有している。
キャッピング装置20は、図7に示すように、キャップ20aを有している。また、記録装置40は、図7に示すように吸引ポンプ21及び廃液タンク45等を有しており、これらの機能は、第1の実施の形態の吸引ポンプ21及び廃液タンク25等とほぼ同様である。
ただし、本実施の形態の廃液タンク45は、第1の実施の形態と異なり、図6に示すように、本体ケース40a上に配置されると共に、廃液タンク45は、チューブ51を介して、バルブユニット47cと接続されている点が大きく異なる。
ただし、本実施の形態の廃液タンク45は、第1の実施の形態と異なり、図6に示すように、本体ケース40a上に配置されると共に、廃液タンク45は、チューブ51を介して、バルブユニット47cと接続されている点が大きく異なる。
また、図8は、図7の記録ヘッド200の内部構造を示す概略図である。図8に示すように、記録ヘッド200は、図6に示すプラテン50上に配置される記録用紙に対して印字等をするため印字用ヘッド200aを有するだけではなく、キャップ20a内に廃液を充填するための廃液吐出用ヘッド200b(廃液吐出部の一例)も有している。
そして、図6のバルブユニット47cは、図9の廃液吐出用ヘッド200bに接続されている。
このように、チューブ51は、廃液供給部の一例となっている。
そして、図6のバルブユニット47cは、図9の廃液吐出用ヘッド200bに接続されている。
このように、チューブ51は、廃液供給部の一例となっている。
一方、本体ケース40a上には、廃液タンク45と並んでブラックインクカートリッジ46、イエローインクカートリッジ47、マゼンタインクカートリッジ48及びシアンインクカートリッジ49が配置されている。
そして、ブラックインクカートリッジ46等は、図6に示すように、チューブ46を介してバルブユニット47a、47bと接続され、バルブユニット47a等は、図8の印字用ヘッド200aに接続されている。
そして、ブラックインクカートリッジ46等は、図6に示すように、チューブ46を介してバルブユニット47a、47bと接続され、バルブユニット47a等は、図8の印字用ヘッド200aに接続されている。
このように、本実施の形態では、記録用紙に印字等するため印字用ヘッド200aとは別に、キャップ20a内に廃液タンク45のインクを充填するための廃液吐出用ヘッド200bも形成されている。
つまり、本実施の形態では、図7の吸引ポンプ21を動作させ、廃液タンク45内のインクをキャップ20a側へ戻すだけでは、キャップ20a内に十分なインクを充填できない場合でも、図8の廃液吐出用ヘッド200aによって、記録ヘッド200側から廃液タンク45内のインクをキャップ20a内に充填できるので、より迅速且つ確実にキャップ20a内に十分な量のインクを充填することができる構成となっている。
つまり、本実施の形態では、図7の吸引ポンプ21を動作させ、廃液タンク45内のインクをキャップ20a側へ戻すだけでは、キャップ20a内に十分なインクを充填できない場合でも、図8の廃液吐出用ヘッド200aによって、記録ヘッド200側から廃液タンク45内のインクをキャップ20a内に充填できるので、より迅速且つ確実にキャップ20a内に十分な量のインクを充填することができる構成となっている。
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。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ディスプレー、FED(面発光ディスプレー)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。
10・・・インクジェット式記録装置、11・・・キャリッジ、12・・・キャリッジモータ、13・・・タイミングベルト、14・・・ガイド部材、15・・・プラテン、16・・・ブラックインクカートリッジ、17・・・イエローインクカートリッジ、18・・・マゼンタインクカートリッジ、19・・・シアンインクカートリッジ、20・・・キャッピング装置、20a・・・キャップ、21・・・吸引ポンプ、22・・・ワイピング部材、23・・・第1流路、24・・・第2流路、25・・・廃液タンク、35a・・・廃液タンク、35b・・・空気導入部、46・・・チューブ、P・・・印字領域、H・・・ホームポジション
Claims (11)
- ターゲットに対しノズル開口部から液体を吐出する液体噴射ヘッドと、
前記ノズル開口部を覆うように前記液体噴射ヘッドに対して当接されるキャップ部と、
前記キャップ部内の液体を吸引するためのポンプ部と、
前記ポンプ部により吸引された液体を収容する廃液収容部と、
前記廃液収容部内の液体を前記ポンプ部を介して前記キャップ部内に戻すための液体逆流部と、を有することを特徴とする液体噴射装置。 - 前記液体逆流部が、前記ポンプ部で構成され、このポンプ部は、液体の吸引方向を切り替え可能な構成となっ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。
- 前記廃液収容部は、液体を内部に収容すると共に、変形可能な可撓性廃液収容部本体を有し、
前記液体逆流部が、少なくとも、前記可撓性廃液収容部本体を有することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記廃液収容部には、前記可撓性廃液収容部本体に圧力を加えるための加圧部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
- 前記キャップ部は前記ノズル開口部が形成されているノズル形成部に対して配置された際に、前記キャップ部内に戻された液体の表面が前記ノズル形成部に近接した状態で前記キャップ部内に充填されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記キャップ部に廃液を充填するための廃液吐出部を有し、
前記廃液収容部には、この廃液収容部内の液体を前記廃液吐出部に供給するための廃液供給部が接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - ターゲットに対しノズル開口部から液体を吐出する液体噴射ヘッドと、
前記ノズル開口部を覆うように前記液体噴射ヘッドに対して当接されるキャップ部と、
前記キャップ部内の液体を吸引するためのポンプ部と、
前記ポンプ部により吸引された液体を収容する廃液収容部と、
前記廃液収容部内の液体を前記ポンプ部を介して前記キャップ部内に戻すための液体逆流部と、を有する液体噴射装置のクリーニング方法であって、
前記ノズル形成部に対して配置された前記キャップ部内の雰囲気を前記ポンプ部が吸引することで実行されるクリーニング用吸引工程と、
前記クリーニング吸引工程の前に、前記液体逆流部が、前記廃液収容部内の液体を前記キャップ部内に戻し、前記キャップ部内に液体を充填する液体充填工程と、を有することを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法。 - 前記液体逆流部が、前記ポンプで構成され、このポンプ部は、液体の吸引方向を切り替え可能な構成となっており、前記クリーニング用吸引工程では、前記ポンプ部が液体を前記キャップ部から排出する方向に吸引し、前記液体充填工程では、前記ポンプ部が液体をキャップ部に充填する方向に吸引する構成となっていることを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置のクリーニング方法。
- 前記液体逆流部が、前記液体を内部に収容すると共に、変形可能な可撓性廃液収容部本体を有し、前記液体逆流部が、少なくとも、前記可撓性廃液収容部本体を有し、前記液体充填工程では、圧力により前記可撓性収容部本体の内部容積を縮小させ、前記ポンプ部の動作を停止させることで、前記可撓性収容部本体内の液体が、前記キャップ部内に戻され、前記キャップ部内に液体が充填されることを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置のクリーニング方法。
- 前記液体充填工程では、前記キャップ部が前記ノズルに対して配置された際に、前記キャップ部内に戻された液体が、その表面が前記ノズル形成部に近接した状態で前記キャップ部内に充填されることを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載の液体噴射装置のクリーニング方法。
- 前記液体充填工程の前に、前記ポンプ部で前記キャップ部内の残留液体を吸引する空吸引工程が行われることを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか一項に記載の液体噴射装置のクリーニング方法。
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JP2006315192A JP2008126554A (ja) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | 液体噴射装置及び液体噴射装置のクリーニング方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016190359A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置 |
-
2006
- 2006-11-22 JP JP2006315192A patent/JP2008126554A/ja not_active Withdrawn
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