JP2008307708A - Fluid jetting apparatus and method for maintaining fluid jetting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体噴射装置及び流体噴射装置のメンテナンス方法に関するものである。 The present invention relates to a fluid ejecting apparatus and a maintenance method for the fluid ejecting apparatus.
流体噴射装置は、流体を噴射可能な流体噴射ヘッドを備え、この流体噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズル孔から液体状のインクを液滴として記録紙等の被記録材に向けて吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置がある。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも流体噴射装置が応用されている。 The fluid ejecting apparatus includes a fluid ejecting head capable of ejecting a fluid, and ejects various fluids from the fluid ejecting head toward a recording material or the like. As a typical fluid ejecting apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) is provided, and liquid ink is dropped from a nozzle hole of the recording head onto a recording material such as recording paper. 2. Description of the Related Art There are image recording apparatuses such as ink jet printers that perform recording by forming dots by being ejected and landed. In recent years, the fluid ejecting apparatus is applied not only to the image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for a color filter such as a liquid crystal display.
流体噴射装置では、流体貯留部に貯留された流体を流体噴射ヘッドの圧力室内に導入し、例えば圧電振動子等の圧力発生源に駆動信号を印加してこれを駆動することにより、圧力室内の流体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を制御することでノズル孔から流体(液滴)を噴射(吐出)するようになっている。 In the fluid ejecting apparatus, the fluid stored in the fluid reservoir is introduced into the pressure chamber of the fluid ejecting head, and a drive signal is applied to a pressure generating source such as a piezoelectric vibrator to drive it, thereby driving the fluid ejecting head. Pressure fluctuation is generated in the fluid, and fluid (droplet) is ejected (discharged) from the nozzle hole by controlling the pressure fluctuation.
流体噴射装置では、常に所望の液量の流体が噴射されてドット抜けが発生しないように、クリーニング処理を行っている。クリーニング処理としては、定期的に各ノズルから流体を連続噴射するフラッシング、強制的に各ノズルから流体を吸引するキャッピング及び流体噴射ヘッドのノズル開口面に付着した流体を拭き取るワイピング等がある。更に、クリーニング処理に先立って、非インク噴射処理時には、ノズル形成面をキャッピング部材で覆って乾燥を防止している。電源断時や非吐出時間が所定時間経過すると、ノズル開口面から溶媒が蒸発し、流体の粘度が増加する場合があるからである(例えば、特許文献1参照)。
ところで、流体噴射装置の噴射方式としては、シリアル方式とライン方式とが知られている。シリアル方式は、紙送り方向に対して直角方向に走査する流体噴射ヘッドの往復移動と紙送りとの組み合わせによって印刷を行う方式であり、ライン方式は、印字可能幅が印刷可能な最大の用紙幅に対応するように長尺状に設けられた流体噴射ヘッドを用い、流体噴射ヘッドに対して用紙を流体噴射ヘッドの長手方向と直交方向に送りながら印刷を行う方式である。 By the way, a serial method and a line method are known as an injection method of the fluid injection device. The serial method performs printing by combining the reciprocating movement of the fluid ejecting head that scans in the direction perpendicular to the paper feed direction and the paper feed, and the line method is the maximum paper width that can be printed. In this method, printing is performed while using a fluid ejecting head provided in a long shape so as to correspond to the above and feeding paper to the fluid ejecting head in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the fluid ejecting head.
ライン方式の流体噴射装置は、シリアル方式の流体噴射装置に比べて流体噴射ヘッドの往復移動を省略できる分印刷速度が速い。しかしながら、ライン方式の流体噴射装置では、流体噴射ヘッド及びキャッピング部材が共に大型化し細くなるので、特にキャッピング部材は反ったり変形しやすくなる。そのため、キャッピング部材を流体噴射ヘッドに密着することが困難になり、各ノズルから流体を吸引できないことや、ノズル開口面からの溶媒の蒸発を防止できないという問題があった。 The line-type fluid ejecting apparatus has a higher printing speed than the serial-type fluid ejecting apparatus because the reciprocating movement of the fluid ejecting head can be omitted. However, in the line-type fluid ejecting apparatus, both the fluid ejecting head and the capping member are enlarged and thinned, so that the capping member is particularly easily warped or deformed. For this reason, it becomes difficult to closely contact the capping member to the fluid ejecting head, and there is a problem that fluid cannot be sucked from each nozzle and evaporation of the solvent from the nozzle opening surface cannot be prevented.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、キャップ部材なしで流体の乾燥を防止することのできる流体噴射装置及び流体噴射装置のメンテナンス方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a fluid ejecting apparatus and a fluid ejecting apparatus maintenance method capable of preventing the drying of fluid without a cap member.
上記の課題を解決するため、本発明の流体噴射装置は、複数のノズル孔を有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置において、前記複数のノズル孔が形成されたノズル面に向けてエネルギを照射して前記複数のノズル孔から露出する流体の表層に乾燥防止層を形成させるエネルギ照射部を備えることを特徴とする。この構成によれば、流体噴射装置を使用しないときには乾燥防止層によって流体の乾燥が防止されるため、流体噴射装置を長期間使用しない場合でも流体の粘度が不用意に増加することがない。そのため、増粘した流体による噴射不良の発生が防止され、印字品質に優れた流体噴射装置が提供できる。 In order to solve the above problems, a fluid ejecting apparatus according to the present invention is a fluid ejecting apparatus that ejects fluid from a fluid ejecting head having a plurality of nozzle holes toward a fluid ejecting material, wherein the plurality of nozzle holes are formed. And an energy irradiating section for irradiating energy toward the nozzle surface to form a dry prevention layer on a surface layer of the fluid exposed from the plurality of nozzle holes. According to this configuration, since the drying of the fluid is prevented by the anti-drying layer when the fluid ejecting apparatus is not used, the viscosity of the fluid does not increase carelessly even when the fluid ejecting apparatus is not used for a long period of time. Therefore, it is possible to provide a fluid ejecting apparatus that prevents the occurrence of ejection failure due to the thickened fluid and is excellent in print quality.
本発明においては、前記エネルギ照射部は、熱エネルギを照射する加熱部であることが望ましい。この構成によれば、加熱部で流体の表層の溶媒を除去し溶質の濃度を高めることによって、容易に溶質の皮膜(乾燥防止層)を形成することができる。 In the present invention, the energy irradiation unit is preferably a heating unit that irradiates thermal energy. According to this configuration, the solvent on the surface layer of the fluid is removed by the heating unit to increase the concentration of the solute, whereby a solute film (anti-drying layer) can be easily formed.
本発明においては、前記エネルギ照射部は、磁気エネルギを照射する磁石ユニットであるものとすることができる。この構成によれば、磁石ユニットによって流体中の溶質を流体の表層に引き寄せることで、流体の表層に溶質の皮膜(乾燥防止層)を形成することができる。 In this invention, the said energy irradiation part shall be a magnet unit which irradiates magnetic energy. According to this configuration, a solute film (drying prevention layer) can be formed on the surface layer of the fluid by drawing the solute in the fluid to the surface layer of the fluid by the magnet unit.
本発明においては、前記磁石ユニットは、永久磁石と該永久磁石の磁力とは相反する磁力を発生する電磁石とからなることが望ましい。この構成によれば、流体噴射ヘッドを長期間使用しないときには、永久磁石の磁力で流体の溶質を引き寄せることによって流体の表層に溶質の皮膜(乾燥防止層)を形成できる一方、流体噴射ヘッドを使用するときには、電磁石の磁力で永久磁石の磁力を相殺することによって流体の表層に乾燥防止層が形成されるのを防止することができる。また、流体の表層に乾燥防止層が形成されている場合には、電磁石の磁力をパルス的に変化させることで、流体の流動を促進し、乾燥防止層を破壊することもできる。 In the present invention, the magnet unit is preferably composed of a permanent magnet and an electromagnet that generates a magnetic force opposite to the magnetic force of the permanent magnet. According to this configuration, when the fluid ejecting head is not used for a long period of time, the solute film (drying prevention layer) can be formed on the surface of the fluid by attracting the solute of the fluid by the magnetic force of the permanent magnet, while the fluid ejecting head is used. In this case, it is possible to prevent the drying prevention layer from being formed on the surface layer of the fluid by canceling the magnetic force of the permanent magnet with the magnetic force of the electromagnet. Further, when the anti-drying layer is formed on the surface layer of the fluid, the flow of the fluid can be promoted and the anti-drying layer can be destroyed by changing the magnetic force of the electromagnet in a pulsed manner.
本発明においては、前記エネルギ照射部は、前記被流体噴射材に対する流体噴射領域内に配設されることが望ましい。例えば、前記エネルギ照射部は、プラテンを挟んで前記流体噴射ヘッドに対向するように配設されることが望ましい。この構成によれば、エネルギ照射部を設置するための領域が不要になるので、流体噴射装置の小型化が実現できる。 In the present invention, it is preferable that the energy irradiation unit is disposed in a fluid ejecting region for the fluid ejecting material. For example, it is desirable that the energy irradiation unit is disposed so as to face the fluid ejecting head across a platen. According to this configuration, an area for installing the energy irradiation unit is not necessary, and thus the fluid ejecting apparatus can be reduced in size.
本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法は、複数のノズル孔を有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置のメンテナンス方法において、前記被流体噴射材に対する流体噴射処理の後に、前記複数のノズル孔が形成されたノズル面に向けて第1エネルギを照射して前記複数のノズル孔から露出する流体の表層に乾燥防止層を形成させる第1工程を有することを特徴とする。この方法によれば、流体噴射装置を使用しないときには乾燥防止層によって流体の乾燥が防止されるため、流体噴射装置を長期間使用しない場合でも流体の粘度が不用意に増加することがない。そのため、増粘した流体による噴射不良の発生が防止され、印字品質に優れた流体噴射装置が提供できる。 A maintenance method for a fluid ejecting apparatus of the present invention is a maintenance method for a fluid ejecting apparatus that ejects fluid from a fluid ejecting head having a plurality of nozzle holes toward a fluid ejecting material. And a first step of irradiating a first energy toward the nozzle surface on which the plurality of nozzle holes are formed to form a drying prevention layer on a surface layer of the fluid exposed from the plurality of nozzle holes. To do. According to this method, when the fluid ejecting apparatus is not used, the drying of the fluid is prevented by the anti-drying layer. Therefore, even when the fluid ejecting apparatus is not used for a long period of time, the viscosity of the fluid does not increase carelessly. Therefore, it is possible to provide a fluid ejecting apparatus that prevents the occurrence of ejection failure due to the thickened fluid and is excellent in print quality.
本発明においては、前記被流体噴射材に対する流体噴射処理を再開するに先立って、前記複数のノズル孔から露出する流体に形成された前記乾燥防止層を消失させる第2工程を有することが望ましい。この方法によれば、乾燥防止層自体によって噴射不良が発生することを防止することができる。 In the present invention, it is desirable to have a second step of eliminating the drying prevention layer formed in the fluid exposed from the plurality of nozzle holes prior to restarting the fluid ejection process for the fluid ejection material. According to this method, it is possible to prevent injection failure from occurring due to the drying prevention layer itself.
本発明においては、前記第2工程は、前記複数のノズル孔から前記乾燥防止層を含む流体を連続噴射する工程を含むことが望ましい。この方法によれば、流体の連続噴射によって迅速且つ確実に乾燥防止層を除去することができる。 In the present invention, it is preferable that the second step includes a step of continuously injecting a fluid including the anti-drying layer from the plurality of nozzle holes. According to this method, the anti-drying layer can be removed quickly and reliably by continuous injection of fluid.
本発明においては、前記第2工程は、前記乾燥防止層に対して、前記第1エネルギとは相反する第2エネルギを照射する工程を含むことが望ましい。この方法によれば、流体噴射ヘッドを長期間使用しないときには、第1エネルギで流体の溶質をノズル面側に引き寄せることによって流体の表層に乾燥防止層を形成できる一方、流体噴射ヘッドを使用するときには、第2エネルギで第1エネルギを相殺することによって流体の表層に乾燥防止層が形成されるのを防止することができる。 In the present invention, it is preferable that the second step includes a step of irradiating the anti-drying layer with a second energy opposite to the first energy. According to this method, when the fluid ejecting head is not used for a long period of time, the anti-drying layer can be formed on the surface of the fluid by attracting the solute of the fluid to the nozzle surface side with the first energy, while when using the fluid ejecting head. By preventing the first energy from being canceled by the second energy, it is possible to prevent the anti-drying layer from being formed on the surface layer of the fluid.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではない。下記の実施形態において、各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such an embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention. In the following embodiments, various shapes, combinations, and the like of the constituent members are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
[第1の実施の形態]
図1は本発明の流体噴射装置の第1実施形態であるインクジェットプリンタ1の概略構成図である。インクジェットプリンタ1は、複数の流体噴射ヘッドを備えたヘッドユニット2と、ヘッドユニット2に被流体噴射材である記録紙Pを供給する第1給紙ローラ5a及び第2給紙ローラ5bと、記録紙Pの下面を支持するプラテン3と、ヘッドユニット2とプラテン3を挟んで対向する位置に設けられた磁石ユニット4と、ヘッドユニット2、磁石ユニット4、第1給紙ローラ5a及び第2給紙ローラ5b等の動作を制御する制御装置6と、を備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
ヘッドユニット2は、複数種類の流体を噴射する複数の流体噴射ヘッド21、22、23、24を備えている。流体噴射ヘッド21、22、23、24は、流体を噴射する多数のノズル孔が記録紙Pの給紙方向と直交する方向(紙幅方向)に配列されたライン状の流体噴射ヘッドである。本実施形態の場合、ヘッドユニット2は、マゼンタのインク(第1流体)を噴射する第1流体噴射ヘッド21と、イエローのインク(第2流体)を噴射する第2流体噴射ヘッド22と、シアンのインク(第3流体)を噴射する第3流体噴射ヘッド23と、ブラックのインク(第4流体)を噴射する第4流体噴射ヘッド24と、を備えている。ヘッドユニット2は4つの流体噴射ヘッド21、22、23、24が記録紙Pの給紙方向と直交する方向に固定され、各々の流体噴射ヘッド21、22、23、24から記録紙Pに対してマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクがそれぞれ噴射されるようになっている。
The
磁石ユニット4は、ヘッドユニット2のノズル面に対して垂直方向の磁場を発生させる複数の磁場発生装置41、42、43、44を備えている。磁場発生装置41、42、43、44は、磁場発生領域がヘッドユニット2の長軸方向に沿って延在した長尺状の磁場発生装置である。本実施形態の場合、磁石ユニット4は、第1流体噴射ヘッド21と対向する第1磁場発生装置41と、第2流体噴射ヘッド22と対向する第2磁場発生装置42と、第3流体噴射ヘッド23と対向する第3磁場発生装置43と、第4流体噴射ヘッド24と対向する第4磁場発生装置44と、を備えている。磁石ユニット4は4つの磁場発生装置41、42、43、44が記録紙Pの給紙方向と直交する方向に固定され、各々の磁場発生装置41、42、43、44から流体噴射装置21、22、23、24のノズル孔近傍のインクに対して磁場を作用させるようになっている。
The
ヘッドユニット2と磁石ユニット4との間にはプラテン3が設けられている。プラテン3は、第1給紙ローラ5a及び第2給紙ローラ5bを含む給材機構から供給された記録紙Pの下面を支持する支持部材である。第1給紙ローラ5a及び第2給紙ローラ5bはヘッドユニット2の噴射動作と連動して記録紙Pを給紙方向に搬送し、ヘッドユニット2でインクを噴射された記録紙Pは図示略の排出ローラを含む排材機構によって流体噴射装置1から排出されるようになっている。
A
図2は第1流体噴射ヘッド21をプラテン3側から見た概略平面図である。なお、第1流体噴射ヘッド21、第2流体噴射ヘッド22、第3流体噴射ヘッド23及び第4流体噴射ヘッド24は共通の構成を有するため、図2では代表して第1流体噴射ヘッド21の構成のみを示している。
FIG. 2 is a schematic plan view of the first
第1流体噴射ヘッド21は、インク流路が形成された流路基板26と、流路基板26上に設けられた複数の噴射ユニット25と、を備えている。噴射ユニット25は平面視略台形状の形状を有している。噴射ユニット25の表面には流路形成基板26のインク流路と接続された多数のノズル孔75が設けられている。複数の噴射ユニット25は台形の上辺と底辺とが第1流体噴射ヘッド21の長軸方向において互いに交互に並ぶように配置されている。隣接する噴射ユニット25同士は近接して配置されており、その隣接する斜辺同士は噴射ユニット25の配列方向において一部オーバーラップしている。複数の噴射ユニット25は台形の斜辺方向に若干位置をずらしながら、その噴射ユニットの配列方向において互いに千鳥状に配置されている。
The first
図3は第1流体噴射装置21の部分断面図である。噴射ユニット25は、ノズル孔75が形成されたノズルプレート71と、圧電素子76が形成された振動板72とを備えている。ノズルプレート71と振動板72とは仕切部材73を介して接合されており、ノズルプレート71、振動板72及び仕切部材73によって区画された空間74はインク室となっている。インク室74には図2の流路形成基板26に形成されたインク流路を介してインクが供給されるようになっており、インク室74に供給されたインクは圧電素子76で振動板72を弾性変形させることによって加圧され、ノズルプレート71のノズル孔75から噴射されるようになっている。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the first
圧電素子76は、一対の電極77、79と、該一対の電極77、79間に挟持された圧電材料78とを備えている。圧電材料78は電極77、79への通電によって収縮し、その収縮力によって振動板72を湾曲させる。振動板72が湾曲すると、インク室74の容積が増大し、その増大した容積分に相当するインクがインク流路からインク室74に流入する。また、圧電素子76への通電を解除すると、振動板72の形状が元に戻り、インク室74の容積も元に戻る結果、インク室74の内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔75から外部に向けてインクの液滴Lが噴射される。
The
なお、本実施形態では流体噴射ヘッド21の噴射方式として圧電素子76を用いたピエゾ方式を用いているが、噴射方式としてはピエゾ方式に限らず、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式等、種々の方式が適用できる。
In the present embodiment, a piezo method using the
図4は第1磁場発生装置41の概略構成図である。なお、第1磁場発生装置41、第2磁場発生装置42、第3磁場発生装置43及び第4磁場発生装置44は共通の構成を有するため、図4では代表して第1磁場発生装置41の構成のみを示している。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the first
第1磁場発生装置41は、永久磁石45と、永久磁石45の周囲に設けられた電磁石46とを備えている。永久磁石45は、図1に示した第1流体噴射ヘッド21と略同じ大きさを有する長軸状の磁石である。永久磁石45は、対応する第1流体噴射ヘッドのノズル面に対して垂直方向の磁力F1を発生させる。永久磁石45の上面には図2に示した第1流体噴射ヘッド21のノズル孔75が対向しており、ノズル孔75に露出したインクの溶質が永久磁石45の磁力F1によって第1磁場発生装置41側に引き寄せられるようになっている。
The first
永久磁石45の周囲には、電磁石46を構成するコイル47が巻かれている。コイル47には制御装置6が接続されており、制御装置6によってコイル4への通電量が制御されるようになっている。電磁石46には、コイル47の中心軸に平行な磁力F2が発生し、その磁力F2の大きさは、コイル47に流れる電流の大きさによって制御される。永久磁石45の磁場発生方向と電磁石46の磁場発生方向とは互いに平行であり、その向きは逆である。したがって、電磁石46の磁力F2を制御することによって、第1流体噴射ヘッドのノズル孔近傍に作用する磁力(磁力F1と磁力F2によって合成された磁力)の大きさ及び方向を制御することができる。
A coil 47 constituting an
図5は電磁石に供給する駆動波形の一例を示す図である。この駆動波形は後述するインクの攪拌工程(図6のステップS2)で使用されるものである。図5において符号V1は永久磁石の磁力F1と同じ大きさの磁力を発生させるために必要な駆動電圧である。電磁石にはV1よりも大きなパルス状の駆動電圧V2が供給される。本実施形態では、パルスの周期は1Hz〜100Hz、パルス電圧の印加時間は1秒〜100秒、V2の大きさはV1の大きさの2倍程度とされるが、これに限定されるものではない。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a driving waveform supplied to the electromagnet. This drive waveform is used in an ink stirring process (step S2 in FIG. 6) described later. In FIG. 5, symbol V1 is a drive voltage necessary for generating a magnetic force having the same magnitude as the magnetic force F1 of the permanent magnet. The electromagnet is supplied with a pulsed drive voltage V2 larger than V1. In the present embodiment, the pulse period is 1 Hz to 100 Hz, the pulse voltage application time is 1 second to 100 seconds, and the magnitude of V2 is about twice the magnitude of V1, but it is not limited to this. Absent.
電磁石に駆動電圧V2が供給されると(時刻t1〜t2)、永久磁石の磁力F1は電磁石の磁力F2によって相殺され、第1流体噴射ヘッドのノズル孔近傍に位置するインクの溶質が第1磁場発生装置とは反対側に移動する。一方、電磁石に駆動電圧が供給されない場合には(時刻t3〜t4)、永久磁石の磁力F1によって第1流体噴射ヘッドのノズル孔近傍のインクの溶質が第1磁場発生装置側に引き寄せられる。その結果、ノズル孔近傍のインクが溶質の振動によって攪拌され、インクの表層部に滞留した溶質がインクの内部に拡散される。 When the drive voltage V2 is supplied to the electromagnet (time t 1 to t 2 ), the magnetic force F1 of the permanent magnet is canceled by the magnetic force F2 of the electromagnet, and the solute of ink located in the vicinity of the nozzle hole of the first fluid ejecting head becomes the first. 1 Move to the opposite side of the magnetic field generator. On the other hand, when the drive voltage is not supplied to the electromagnet (time t 3 to t 4 ), the solute of the ink near the nozzle hole of the first fluid ejecting head is attracted to the first magnetic field generator side by the magnetic force F1 of the permanent magnet. . As a result, the ink in the vicinity of the nozzle hole is agitated by the vibration of the solute, and the solute staying in the surface layer portion of the ink is diffused into the ink.
図6は流体噴射装置の電源投入時の動作の一例を示すフローチャートである。図6には流体噴射装置の噴射動作の他、インクを噴射する前及び噴射した後に行うメンテナンス動作が含まれている。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the fluid ejecting apparatus when the power is turned on. FIG. 6 includes a maintenance operation performed before and after ink is ejected in addition to the ejection operation of the fluid ejecting apparatus.
ステップS1で電源が投入されると、ステップS2で流体噴射ヘッドの使用の有無が制御装置によって検出される。本実施形態の場合、流体噴射ヘッドとして、マゼンタのインクを噴射する第1流体噴射ヘッドと、イエローのインクを噴射する第2流体噴射ヘッドと、シアンのインクを噴射する第3流体噴射ヘッドと、ブラックのインクを噴射する第4流体噴射ヘッドとが設けられているため、使用するインクの種類によって4つの流体噴射ヘッドのうちいずれの流体噴射ヘッドが使用されるのかが判断される。例えば、モノクロ画像を印刷する場合には、第4流体噴射ヘッドの使用のみが検出され、それ以外の第1流体噴射ヘッド〜第3流体噴射ヘッドの使用は検出されない。 When the power is turned on in step S1, whether or not the fluid ejecting head is used is detected by the control device in step S2. In the case of the present embodiment, as the fluid ejecting head, a first fluid ejecting head that ejects magenta ink, a second fluid ejecting head that ejects yellow ink, a third fluid ejecting head that ejects cyan ink, Since the fourth fluid ejecting head that ejects black ink is provided, it is determined which of the four fluid ejecting heads is used depending on the type of ink used. For example, when printing a monochrome image, only the use of the fourth fluid ejecting head is detected, and the other uses of the first fluid ejecting head to the third fluid ejecting head are not detected.
次にステップS3で、使用が検出された流体噴射ヘッドに対応する磁場発生装置に対して図5に示したパルス状の駆動電圧が供給される。これにより、流体噴射ヘッドのノズル孔近傍のインクが攪拌され、インク表層部に滞留した溶質がインクの内部に拡散される。流体噴射ヘッドを長期間使用していない場合には、ノズル孔近傍にインクの溶質が析出し、インクの噴射状態が悪化する場合があるが、上記のようなインクの拡散処理を行うことによって、インクの溶質を均一に分散でき、ノズル孔からのインクの噴射状態を良好に保つことができる。以上によりインクの溶質が均一に分散されたら、磁場発生装置への駆動電圧の供給が停止される。 Next, in step S3, the pulsed driving voltage shown in FIG. 5 is supplied to the magnetic field generator corresponding to the fluid ejecting head whose use is detected. As a result, the ink in the vicinity of the nozzle hole of the fluid ejecting head is agitated, and the solute staying in the ink surface layer is diffused into the ink. When the fluid ejecting head has not been used for a long period of time, the solute of the ink is deposited in the vicinity of the nozzle hole, and the ink ejecting state may be deteriorated, but by performing the ink diffusion treatment as described above, The ink solute can be uniformly dispersed, and the ink ejected state from the nozzle holes can be kept good. When the ink solute is uniformly dispersed as described above, the supply of the drive voltage to the magnetic field generator is stopped.
次にステップS4でインクの噴射が行われ、記録紙に文字や画像が記録される。ここではノズル孔近傍の溶質の析出又は溶質による皮膜の形成等が解消されているので、良好な印字品位が実現される。 In step S4, ink is ejected and characters and images are recorded on the recording paper. Here, precipitation of solute in the vicinity of the nozzle hole or formation of a film by the solute is eliminated, so that good print quality is realized.
次にステップS5で噴射の終了が検出されると、ステップS6でインクの表層に乾燥防止層が形成される。乾燥防止層を形成する方法としては、例えば、流体噴射ヘッドを磁場発生装置に通電しない状態で一定時間放置する方法が用いられる。流体噴射ヘッドを一定時間放置すると、磁場発生装置の永久磁石の磁力によって、ノズル孔に露出したインクの溶質が磁場発生装置側(インクの表層)に引き寄せられ、皮膜を形成する。この皮膜はインクの溶媒が蒸発するのを防止するため、乾燥防止層として機能する。 Next, when the end of ejection is detected in step S5, a drying prevention layer is formed on the surface layer of the ink in step S6. As a method for forming the anti-drying layer, for example, a method in which the fluid ejecting head is allowed to stand for a certain period of time without energizing the magnetic field generator is used. When the fluid ejecting head is left for a certain period of time, the solute of the ink exposed to the nozzle hole is attracted to the magnetic field generator side (ink surface layer) by the magnetic force of the permanent magnet of the magnetic field generator to form a film. This film functions as an anti-drying layer in order to prevent the ink solvent from evaporating.
図7は乾燥防止層の生成及び消滅のプロセスを示す断面図である。図7(a)に示すように、電磁石46への通電を停止して永久磁石45の磁力F1のみをインクに作用させると、インクの溶質76aがインクの表層に引き寄せられ、皮膜76Aを形成する。皮膜76Aはノズル孔75全体を覆って溶媒の蒸発を防止するため、乾燥防止層として機能する。一方、図7(b)に示すように、電磁石46に図5に示したパルス状の駆動電圧を印加すると、永久磁石45と反対方向の磁力2がパルス状に発生するため、乾燥防止層76Aの溶質が振動し、インクの内部に拡散していく。この処理を一定時間行うと、乾燥防止層76Aは完全に消滅し、インクの表層部とインクの内部の溶質の濃度が均一化される。このような状態でインクの噴射を行うと、ノズル孔近傍の溶質の析出による噴射不良が発生せず、印字品位に優れた流体噴射装置が提供できる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the process of generating and extinguishing the drying prevention layer. As shown in FIG. 7A, when energization of the
以上説明したように、本実施形態の流体噴射装置1では、流体噴射装置1を使用しないときにはインクの表層に乾燥防止層76Aを形成するため、流体噴射装置1を長期間使用しない場合でもインクの粘度が不用意に増加することがない。また、流体噴射装置1を使用する場合には、電磁石46を用いてインクの表層に形成された乾燥防止層76Aを消失させているので、乾燥防止層76A自体によって噴射不良が発生することもない。したがって、インクの粘度を長期間所望の状態に保つことができ、印字品質に優れた流体噴射装置が提供できる。また、磁石ユニット4は記録紙Pに対するインクの噴射領域内(すなわち、プラテン3を挟んでヘッドユニット2と対向する領域)に配設されているので、磁石ユニット4を設置するための平面領域が不要になり、流体噴射装置1の小型化が実現できる。
As described above, in the
なお、本実施形態では、乾燥防止層76Aを形成する方法として、流体噴射ヘッドを磁場発生装置に通電しない状態で一定時間放置する方法を採用した。しかし、乾燥防止層76Aを形成する方法としては、電磁石46に永久磁石45の磁力F1と同じ方向の磁力を発生させ、電磁石46を乾燥防止層76Aの形成に積極的に寄与させる方法を適用することもできる。この場合、乾燥防止層76Aを形成する時間が短縮されるため、流体噴射ヘッドを効率よく使用することができる。
In the present embodiment, as a method of forming the drying
また、本実施形態では、乾燥防止層76Aを形成する手段として磁気エネルギをインクに照射する磁石ユニット4を用いたが、乾燥防止層76Aを形成する手段としては磁気エネルギ以外のエネルギ(例えば熱エネルギ)をインクに照射して乾燥防止層を形成するエネルギ照射部を広く用いることができる。この場合、エネルギ照射部は、乾燥防止層を形成するための第1エネルギを照射する第1エネルギ照射手段と、第1エネルギとは相反する第2エネルギを照射する第2エネルギ照射手段とを備えることが望ましい。これにより、流体噴射ヘッドを長期間使用しないときには、第1エネルギで流体の溶質をノズル面側に引き寄せることによってインクの表層に乾燥防止層を形成できる一方、流体噴射ヘッドを使用するときには、第2エネルギで第1エネルギを相殺することによってインクの表層に乾燥防止層が形成されるのを防止することができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、噴射方式としてライン方式を用いた流体噴射装置を説明したが、本発明の流体噴射装置はこのようなものに限定されず、ライン方式以外のシリアル方式の流体噴射装置について本発明を適用することもできる。さらに、流体噴射装置として、色材を含んだインクを吐出・着弾させて記録を行うインクジェットプリンタを説明したが、本発明の流体噴射装置はこのようなものに限定されず、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造装置やフレキシブル配線基板の配線層の形成装置等、色材以外の溶質を含んだ流体を噴射する流体噴射装置について広く本発明を適用することができる。 In the present embodiment, the fluid ejecting apparatus using the line system as the ejecting system has been described. However, the fluid ejecting apparatus of the present invention is not limited to such a fluid ejecting apparatus. The present invention can also be applied. Furthermore, the ink jet printer that performs recording by ejecting and landing ink containing a coloring material has been described as the fluid ejecting apparatus. However, the fluid ejecting apparatus of the present invention is not limited to this, and the color filter of the liquid crystal display The present invention can be widely applied to a fluid ejecting apparatus that ejects a fluid containing a solute other than a coloring material, such as a manufacturing apparatus or a wiring layer forming apparatus of a flexible wiring board.
[第2の実施の形態]
図8は乾燥防止層76Aを形成する手段として熱エネルギをインクに照射する加熱部8を用いた場合の断面図である。加熱部8としては、例えば、コイルの抵抗加熱によって発熱する加熱ヒータが用いられる。図8において符号7はプラテンである。プラテン7にはノズル孔75と対向する位置に開口部7Aが設けられている。なお、第1実施形態と共通の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a cross-sectional view when the
図8(a)に示すように、加熱部8に通電してノズル孔75の近傍を加熱すると、インクの溶媒が蒸発して溶質76aの濃度が大きくなり、その結果、インクの表層に溶質76aの皮膜76Aが形成される。皮膜76Aはノズル孔75全体を覆って溶媒の蒸発を防止するため、乾燥防止層として機能する。一方、図8(b)に示すように、流体噴射ヘッドを使用する場合には、ノズル孔75から乾燥防止層76Aを含むインクを連続噴射し、乾燥防止層76Aを消滅させる。このような状態でインクの噴射を行うと、ノズル孔近傍の溶質の析出による噴射不良が発生せず、印字品位に優れた流体噴射装置が提供できる。
As shown in FIG. 8A, when the
1…流体噴射装置、2…ヘッドユニット、3…プラテン、4…磁石ユニット(エネルギ照射部)、21,22,23,24…流体噴射ヘッド、41,42,43,44…磁場発生装置、45…永久磁石、46…電磁石、75…ノズル孔、76A…乾燥防止層、L…インク(流体)、F1…磁力(第1エネルギ)、F2…磁力(第2エネルギ)、P…記録紙(被流体噴射材)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数のノズル孔が形成されたノズル面に向けてエネルギを照射して前記複数のノズル孔から露出する流体の表層に乾燥防止層を形成させるエネルギ照射部を備えることを特徴とする流体噴射装置。 In a fluid ejecting apparatus that ejects fluid from a fluid ejecting head having a plurality of nozzle holes toward a fluid ejecting material,
A fluid ejecting apparatus comprising: an energy irradiating unit configured to irradiate energy toward a nozzle surface in which the plurality of nozzle holes are formed to form a dry prevention layer on a surface layer of the fluid exposed from the plurality of nozzle holes. .
前記被流体噴射材に対する流体噴射処理の後に、前記複数のノズル孔が形成されたノズル面に向けて第1エネルギを照射して前記複数のノズル孔から露出する流体の表層に乾燥防止層を形成させる第1工程を有することを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。 In a maintenance method of a fluid ejecting apparatus that ejects fluid from a fluid ejecting head having a plurality of nozzle holes toward a fluid ejecting material,
After the fluid ejection process on the fluid ejection material, the first energy is irradiated toward the nozzle surface on which the plurality of nozzle holes are formed to form a drying prevention layer on the surface layer of the fluid exposed from the plurality of nozzle holes. A maintenance method for a fluid ejecting apparatus, comprising: a first step.
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