JP2009132036A - 液滴噴射装置 - Google Patents

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龍二 加藤
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久喜 櫻井
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Abstract

【課題】液体貯留容器と2つの液滴噴射ヘッドを直列的に接続してチューブ長さを短くすること。また、液体供給方向下流側には、ノズルからの乾燥が生じにくく、また、増粘した液体や気泡が供給されたときの噴射性能への影響が小さいヘッドを配置することで、回復動作の頻度を減らすこと。
【解決手段】プリンタ1は、固定ライン型の第1ヘッド2と、シリアル型の第2ヘッド3と、第1ヘッド2及び第2ヘッド3に供給されるインクを貯留するインクカートリッジ4と、第1ヘッド2に装着される第1キャップ部材17と、第2ヘッド3に装着される第2キャップ部材18とを備えている。第1ヘッド2はインクカートリッジ4と第1チューブ11で直接接続されており、第2ヘッド3は、第1ヘッド2と第2チューブ12で接続されることにより、第1ヘッド2を介してインクカートリッジ4と接続されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。
印刷用紙等の記録媒体に画像や文字等を記録するインクジェットプリンタは、一般的に、インクの液滴を噴射するノズルを有するインクジェットヘッド(液滴噴射ヘッド)と、インクジェットヘッドで使用されるインクを貯留するインクカートリッジ(液体貯留容器)を備えている。インクジェットヘッドとインクカートリッジは、通常、樹脂製のチューブで連結されており、このチューブを介して、インクカートリッジに貯留されているインクがインクジェットヘッドに供給される。
ところで、近年、記録速度の向上等を目的として、同種類(同色)のインクを噴射する複数のインクジェットヘッドをプリンタに設けることが検討されている。しかし、複数のインクジェットヘッドにそれぞれ対応する複数のインクカートリッジを設けるとなると、インクカートリッジの数が増えてしまうことから、コストがかさむとともにプリンタが大型化してしまう。そのため、1つのインクカートリッジから複数のインクジェットヘッドに同時にインクを供給可能に構成されていることが好ましい。
特許文献1には、2つのインク供給口が設けられたインクカートリッジが開示されている。そして、このインクカートリッジは、その2つのインク供給口が、2本の供給管(チューブ)によって2つのインクジェットヘッドと並列的に接続されることで、2つのインクジェットヘッドへ同色のインクをそれぞれ供給することが可能となっている。
特開平10−95129号公報
ところで、1つのインクカートリッジと2つのインクジェットヘッドが、複数のチューブによって個別に(並列的に)接続される場合には、チューブの合計長さが長くなってしまい、コストアップにつながる。また、チューブが樹脂製であって多少の通気性を有する場合には、チューブ内のインクが少しずつ乾燥して粘度が高くなる(増粘)、あるいは、逆に、外部からチューブ内に気泡が侵入するという問題が生じる。このように、チューブ内で発生した増粘インクや気泡を多く含むインクは、ノズルに噴射不良を生じさせる大きな要因となる。そのため、インクカートリッジと2つのインクジェットヘッドを並列的に接続することによってチューブの合計長さが長くなると、チューブ内で増粘するインクの量、あるいは、チューブ内に侵入する気泡の量は多くなり、ノズルの噴射不良が頻発することになる。そこで、本願発明者らは、チューブの合計長さを短くするために、1つのインクカートリッジと2つのインクジェットヘッドを直列的に接続することについて検討した。
しかし、1つのインクカートリッジと2つのインクジェットヘッドとが直列的に接続されたときには、インクカートリッジから離れた、インク供給方向下流側に位置するヘッドほど、インクカートリッジからヘッドに到達するまでに、インクが通過するチューブの長さが長くなるため、このヘッドには、増粘インク、あるいは、気泡を多く含んだインクが供給されやすくなる。つまり、インクカートリッジから離れているヘッドにおいて、ノズルに噴射不良が生じやすくなり、ノズルからインクを強制的に排出するパージなど、増粘インクや気泡等を除去するための噴射性能回復動作を頻繁に行う必要が生じる。
本発明の目的は、液体貯留容器と2つの液滴噴射ヘッドを直列的に接続してチューブ長さを短くすることである。また、本発明のさらなる目的は、液体供給方向下流側には、ノズル内の乾燥(増粘)が生じにくく、また、増粘した液体や気泡が供給されたときでも噴射性能への影響が小さいヘッドを配置することで、回復動作の頻度を減らすことである。
第1の発明の液滴噴射装置は、一方向に沿って配列された複数の第1ノズルを有し、且つ、所定の位置に位置決め固定された状態で液滴を噴射する固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドと、第2ノズルを有するとともに、所定の走査方向に沿って往復移動可能なシリアル型の第2液滴噴射ヘッドと、前記複数の第1ノズルを覆うように前記第1液滴噴射ヘッドに装着される第1キャップ部材と、前記第2ノズルを覆うように前記第2液滴噴射ヘッドに装着される第2キャップ部材と、前記第1液滴噴射ヘッドと前記第2液滴噴射ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留容器とを備え、
前記第1液滴噴射ヘッドは、前記液体貯留容器と第1チューブで直接接続され、
前記第2液滴噴射ヘッドは、前記第1液滴噴射ヘッドと第2チューブで接続されて、前記第1液滴噴射ヘッドを介して前記液体貯留容器と接続されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、第2液滴噴射ヘッドが、第1液滴噴射ヘッドを介して液体貯留容器に接続されている。言い換えれば、液体貯留容器と第1、第2液滴噴射ヘッドが直列的に接続されている。従って、液体貯留容器と2つの液滴噴射ヘッドがそれぞれ(並列的に)2本のチューブで接続される場合と比べて、チューブの合計長さを短くすることができる。そのため、チューブにかかるコストを低減することができるし、また、チューブ内における液体の増粘やチューブ内への気泡の侵入を抑制することもできる。
また、本発明は、2つのヘッドのうち、一方のヘッド(第1ヘッド)が固定ライン型のヘッドであり、他方のヘッド(第2ヘッド)がシリアル型のヘッドである場合に適用される。尚、第1ヘッドにおいて、「複数の第1ノズルが一方向に沿って配列されている」とは、第1ノズルが直線的に並んでいる形態に限られるものではなく、第1ノズルの列が少し湾曲している形態や、多少蛇行している形態をも含む。
多数の第1ノズルを有する固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドにおいては、液滴を噴射しないときに、乾燥防止のために複数の第1ノズルを覆うように装着される第1キャップ部材は、第2液滴噴射ヘッドに装着される第2キャップ部材に比べて必然的に大きいものとなり、ヘッドへの密着性が悪い。そのため、元々、第1液滴噴射ヘッドは、第2液滴噴射ヘッドよりもノズル乾燥(ノズル内における液体増粘)が発生しやすい。また、増粘した液体や外部から混入した気泡の影響により、多数の第1ノズルのうち1つでも噴射不良が生じると、その噴射不良を解消するためには、第1ノズルから液体を排出させるパージ等の回復動作を行うしかない。さらに、ノズル数が多い上に回復動作が頻繁に行われるとなると、回復動作時に排出される液体の量が非常に多くなってしまう。このように、固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドは、ノズルが乾燥しやすく、また、増粘した液体や気泡が噴射性能に及ぼす影響の大きい、増粘液体や気泡に比較的弱いヘッドであると言える。
一方、走査方向に移動しながら液滴を噴射するシリアル型の第2液滴噴射ヘッドにおいては、固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドほどノズルの数は多くない(多数設ける必要がない)。そのため、乾燥防止のためにこの第2液滴噴射ヘッドに装着される第2キャップ部材は、第1キャップ部材よりも小さいものとなり、ヘッドへの密着性が良好であるために、第2ノズルにおける乾燥(液体増粘)は比較的生じにくい。さらに、シリアル型のヘッドにおいては、一部のノズルで噴射不良が生じたときに、ヘッドの移動速度(走査速度)や他の正常なノズルの噴射タイミング等を制御することにより、噴射不良が生じたノズルを、他のノズルで補完することも可能であるため、回復動作を行わなくても対処できる場合がある。つまり、シリアル型の第2液滴噴射ヘッドは、固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドに比べて、ノズルの乾燥が生じにくく、また、増粘した液体や気泡が供給されたときの噴射性能への影響が小さい。
そこで、本発明では、液体貯留容器と2つのヘッドとが直列的に接続される場合に、液体貯留容器側(液体供給上流側)に、ノズルの乾燥が生じやすく、また、増粘した液体や気泡に弱い第1液滴噴射ヘッドが配置されることで、多数の第1ノズルを有する第1液滴噴射ヘッドに噴射不良が生じるのを抑制でき、パージ等の噴射性能回復動作の頻度を減らすことができる。
第2の発明の液滴噴射装置は、前記第1の発明において、前記第1キャップ部材の内容積が、前記第2キャップ部材の内容積よりも大きいことを特徴とするものである。
固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドに装着される第1キャップ部材の内容積が、シリアル型の第2液滴噴射ヘッドに装着される第2キャップ部材の内容積よりも大きいと、キャップ部材がヘッドに確実に密着していた場合でも、第1液滴噴射ヘッドにおいては、第2液滴噴射ヘッドに比べて、ノズルの乾燥(ノズル内における液体の増粘)が発生しやすくなる。しかし、本発明によれば、第1液滴噴射ヘッドが、第2液滴噴射ヘッドよりも液体貯留容器側(液体供給上流側)に配置されるため、この第1液滴噴射ヘッドには、増粘度合が低く、また、混入した気泡も少ない液体が供給されることになり、第1液滴噴射ヘッドの第1ノズルに噴射不良が生じるのが抑制される。
第3の発明の液滴噴射装置は、前記第1又は第2の発明において、前記第1キャップ部材は、前記第2キャップ部材よりも、気体透過性の高い材料で形成されていることを特徴とするものである。
固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドに装着される第1キャップ部材の気体透過性が、シリアル型の第2液滴噴射ヘッドに装着される第2キャップ部材の気体透過性よりも高いと、キャップ部材がヘッドに確実に密着している場合であっても、第1液滴噴射ヘッドにおいては、第2液滴噴射ヘッドに比べて、ノズルの乾燥(ノズル内における液体の増粘)が発生しやすい。しかし、本発明によれば、第1液滴噴射ヘッドが、第2液滴噴射ヘッドよりも液体貯留容器側(液体供給上流側)に配置されるため、この第1液滴噴射ヘッドには、増粘度合が低く、また、混入した気泡も少ない液体が供給されることになり、第1液滴噴射ヘッドの第1ノズルに噴射不良が生じるのが抑制される。
第4の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第3の何れかの発明において、前記液体貯留容器と前記第1液滴噴射ヘッドを接続する前記第1チューブは、前記第1液滴噴射ヘッドと前記第2液滴噴射ヘッドを接続する前記第2チューブよりも、屈曲性が小さいことを特徴とするものである。
少なくとも液滴噴射時には、固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドは、位置決め固定されるものであることから、液体貯留容器と第1液滴噴射ヘッドとを接続する第1チューブには、第1液滴噴射ヘッドとシリアル型の第2液滴噴射ヘッドとを接続する第2チューブほど、屈曲性は要求されない。そのため、第1チューブの肉厚を大きくする、あるいは、金属などの剛性の高い材料を使用して、第1チューブの気体透過を小さくすることが可能となり、第1チューブ内での液体の増粘や気泡の侵入を抑制することができる。
第5の発明の液滴噴射装置は、前記第1液滴噴射ヘッドは、前記複数の第1ノズルを有するヘッド本体と、前記ヘッド本体に一体的に設けられ、前記液体貯留容器と前記第1チューブで接続されるとともに、前記液体貯留容器から供給された液体を貯留する液体貯留体とを備え、前記第1液滴噴射ヘッドの前記液体貯留体と、前記第2液滴噴射ヘッドとが、前記第2チューブで接続されていることを特徴とするものである。
第1液滴噴射ヘッドが、液体を一時的に貯留する液体貯留体を備えており、この液体貯留体と第2ヘッドが第2チューブで接続されているため、第2液滴噴射ヘッドへの液体供給不足が生じるのを防止できる。また、シリアル型の第2液滴噴射ヘッドが往復移動する際に生じる、液体の圧力変動を減衰させることも可能となる。
第6の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第5の何れかの発明において、前記第1液滴噴射ヘッドの前記走査方向に関する中央部に、シリアル型の前記第2液滴噴射ヘッドに連なる前記第2チューブが接続されていることを特徴とするものである。
第1液滴噴射ヘッドの、第2液滴噴射ヘッドの移動方向(走査方向)に関する中央部から、第2液滴噴射ヘッドに向けて第2チューブが延びるため、第2液滴噴射ヘッドが可動範囲の両端の位置に到達したときの第2チューブの屈曲量を小さくすることができ、屈曲した第2チューブを逃すためのスペースを小さくすることができる。また、第2チューブの長さを短くすることも可能になる。
本発明によれば、第2液滴噴射ヘッドが、第1液滴噴射ヘッドを介して液体貯留容器に接続されている。言い換えれば、液体貯留容器と第1、第2液滴噴射ヘッドが直列的に接続されている。従って、液体貯留容器と2つの液滴噴射ヘッドがそれぞれ(並列的に)2本のチューブで接続される場合と比べて、チューブの合計長さを短くすることができる。そのため、チューブにかかるコストを低減することができるし、また、チューブ内における液体の増粘やチューブ内への気泡の侵入を抑制することもできる。
さらに、液体貯留容器側(液体供給上流側)に、ノズルの乾燥が生じやすく、また、増粘した液体や気泡に弱い第1液滴噴射ヘッドが配置されることで、多数の第1ノズルを有する第1液滴噴射ヘッドに噴射不良が生じるのを抑制でき、噴射性能回復動作の頻度を減らすことができる。
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、固定ライン型のヘッドとシリアル型のヘッドの、2種類のヘッドを備えたプリンタに本発明を適用した一例である。
図1は、本実施形態のプリンタ1の概略側面図、図2は、図1のプリンタ1の平面図である。尚、図2においては、図1に示されているローラ13,14,15等の図示は省略されている。
(プリンタの全体構成)
図1、図2に示すように、本実施形態のプリンタ1(液滴噴射装置)は、4つの固定ライン型の第1ヘッド2a〜2d(第1液滴噴射ヘッド)と、シリアル型の第2ヘッド3(第2液滴噴射ヘッド)と、4種類(4色)のインクをそれぞれ貯留する4つのインクカートリッジ4a〜4d(液体貯留容器)と、第1ヘッド2と第2ヘッド3の下側の用紙搬送経路8(図1に一点鎖線で示す)に沿って印刷用紙Pを搬送する用紙搬送機構5(搬送手段)と、第1ヘッド2及び第2ヘッド3のメンテナンスを行うためのメンテナンス機構6と、プリンタ1の全体制御を司る制御装置7(図12参照)等を備えている。
固定ライン型の第1ヘッド2は、その下面において印刷用紙Pの搬送方向と直交する用紙幅方向(主走査方向:図1の紙面垂直方向、図2の左右方向)に沿って配列された、多数の第1ノズル55(図6、図7参照)からなるノズル列を有する。さらに、この第1ヘッド2は、所定の液滴噴射位置に位置決め固定された状態で、多数の第1ノズル55からそれぞれ液滴を噴射するように構成されている。また、4つの第1ヘッド2a〜2dは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの4色のインクを第1ノズル55から噴射するように構成されており、これら4つの第1ヘッド2a〜2dは、用紙搬送方向(副走査方向)に並べて配置されている。第1ヘッド2の具体的な構造については後ほど詳細に説明する。
シリアル型の第2ヘッド3は、2本のガイド軸21,22に沿って用紙幅方向(主走査方向)に移動可能なキャリッジ9に搭載されており、キャリッジ9が、キャリッジ駆動モータ125(図12参照)により駆動されることで、第2ヘッド3はキャリッジ9と一体的に往復移動する。また、第2ヘッド3は、その下面において印刷用紙Pの搬送方向に沿って配列された複数の第2ノズル100からなる4列のノズル列101(図9〜図11参照)を有し、これら4列の第2ノズル100の列は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの4色のインクを噴射する。この第2ヘッド2についても、具体的な構造については後ほど詳細に説明する。
4つのインクカートリッジ4a〜4dには、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの4色のインクが貯留されており、これら4つのインクカートリッジ4a〜4dは、プリンタ本体の底面1aに固定的に設けられたホルダ10に、それぞれ着脱可能に装着される。
また、4つのインクカートリッジ4a〜4dと、4つの第1ヘッド2a〜2dとが、合成樹脂材料等からなる4本の第1チューブ11a〜11dでそれぞれ直接接続されている。また、4つの第1ヘッド2a〜2dと第2ヘッド3は、同じく合成樹脂材料等からなる4本の第2チューブ12a〜12dで接続されている。つまり、第2ヘッド3は、第1ヘッド2を介して(経由して)、インクカートリッジ4と接続されている。さらに、言い換えれば、ある1種類のインクを貯留するインクカートリッジ4と、そのインクを使用する第1ヘッド2及び第2ヘッド3が、インクカートリッジ4、第1ヘッド2、第2ヘッド3の順番で、直列的に接続されている。
ここで、固定ライン型の第1ヘッド2は、少なくとも液滴を噴射する際には位置決め固定されていることから、インクカートリッジ4と第1ヘッド2とを接続する4本の第1チューブ11a〜11dには、液滴噴射時に往復移動する第2ヘッド3を第1ヘッド2と接続する4本の第2チューブ12a〜12dほど、屈曲性は要求されない。そのため、第1チューブ11a〜11dの肉厚を大きくする、あるいは、金属などの剛性の高い材料を使用するなどして、第1チューブ11a〜11dにおける気体透過を小さくすることが可能となり、第1チューブ11a〜11d内でのインクの増粘や気泡の侵入を抑制することができる。
用紙搬送機構5は、給紙ローラ13と、メインローラ14と、拍車ローラ15と、これらのローラ13,14,15をそれぞれ駆動する駆動モータ122,123,124(図12参照)等を備えており、用紙搬送経路8に沿って印刷用紙Pを搬送する。即ち、給紙ローラ13によって、積み重ねられた印刷用紙Pの中から1枚を取り出し、取り出された印刷用紙Pをメインローラ14と押えローラ16との協働によって第1ヘッド2と第2ヘッドへ搬送し、さらに、第1ヘッド2と第2ヘッド3により画像等が印刷された後の印刷用紙Pを拍車ローラ15によって排出するように構成されている。
図2に示すように、メンテナンス機構6は、第1ヘッド2に装着される第1キャップ部材17と、第2ヘッド3に装着される第2キャップ部材18と、第1キャップ部材17と第2キャップ部材18にそれぞれ接続された吸引ポンプ19等を備えている。そして、このメンテナンス機構6は、第1ヘッド2及び第2ヘッド3の下面(液滴噴射面)を第1キャップ部材17及び第2キャップ部材18でそれぞれ覆うことにより、液滴を噴射しない待機状態における、両ヘッドのノズルからの乾燥を防止する。また、万が一、何れかのヘッドのノズルに噴射異常が生じたときには、吸引ポンプ19によりノズルからインクを吸引する吸引パージを行って、そのヘッドの液滴噴射性能を回復させる。このメンテナンス機構6については、後ほど詳しく説明するものとする。
(第1ヘッドの構造)
次に、固定ライン型の第1ヘッド2の構造について詳細に説明する。尚、4つの第1ヘッド2a〜2dの構造は全て同一であるため、以下では、1つの第1ヘッド2についてそれぞれ説明する。図3は第1ヘッド2の正面図、図4は図3の第1ヘッド2の鉛直断面図である。
図3、図4に示すように、第1ヘッド2は、インク導入部32とインク導出部33とを有するリザーバユニット30(液体貯留体)と、このリザーバユニット30の下面に接合されて一体化されるとともに、複数の第1ノズル55(図6、図7参照)を有するヘッド本体31とで構成されている。
まず、リザーバユニット30について説明する。図3、図4に示すように、リザーバユニット30は、用紙幅方向(主走査方向)に長尺な4枚のプレート34〜37の積層体である。一番上のプレート34の長手方向両端部には、インク導入部32とインク導出部33とが設けられている。インク導入部32は第1チューブ11(図1〜図3参照)を介してインクカートリッジ4と接続される。また、インク導出部33は第2チューブ12(図1〜図3参照)を介して第2ヘッド3と接続される。
図4に示すように、プレート34にはインク導入部32とインク導出部33にそれぞれ連通する貫通孔40,41が形成されている。また、上から2枚目のプレート35には、貫通孔40を介してインク導入部32に連なり、インク中の塵や気泡等を取り除くためのフィルタ42が収容されたフィルタ収容空間43と、貫通孔41を介してインク導出部33に連なり、ハーフエッチングで形成された凹部とこの凹部に連なる孔とで構成されたインク導出路44が形成されている。また、上から3枚目のプレート36には、その長手方向(主走査方向)に関してほぼ全域に延在し、インクカートリッジ4から供給されたインクを一時的に貯留するインクリザーバ45が形成されている。このインクリザーバ45は、すぐ上のプレート35に形成されたフィルタ収容空間43とインク導出路44の両方と連通している。さらに、一番下のプレート37には、インクリザーバ45とヘッド本体31とを連通させる複数のインク供給孔46が形成されている。
従って、インクカートリッジ4から第1チューブ11を介して第1ヘッド2に供給されたインクは、インク導入部32から貫通孔40及びフィルタ収容空間43を介してインクリザーバ45に導入される。そして、インクリザーバ45内のインクは、複数のインク供給孔46からヘッド本体31へ供給される。その一方で、インクリザーバ45内のインクの一部が、インク導出路44を介して、インク導出部33から第2ヘッド3へ向けて導出される。
尚、インクカートリッジ4からインクが供給されるインク導入部32と、第2ヘッド3へインクを供給するためのインク導出部33が、リザーバユニット30の長手方向両端部にそれぞれ設けられていることから、第1ヘッド2の一端部(図3、図4の右端部)に供給されたインクは、第1ヘッド2の他端部(図3、図4の左端部)から第2ヘッド3に供給される。そのため、インク中に混入している気泡が第1ヘッド2内に滞留しにくくなる。
また、固定ライン型の第1ヘッド2が、インクを一時的に貯留するインクリザーバ45が形成されたリザーバユニット30(液体貯留体)を備えており、第1ヘッド2は、このリザーバユニット30のインク導出部33において、下流側の第2ヘッド3と接続されている。そのため、インクリザーバ45で一旦貯留されたインクが第2ヘッド3に供給されることになり、第2ヘッド3へのインク供給不足が生じるのを防止できる。また、第2ヘッド3は用紙幅方向に往復移動しながら液滴を噴射するシリアル型のヘッドであるが、この第2ヘッド3が往復移動する際に生じるインクの圧力変動を、インクリザーバ45によって減衰させることも可能となる。
次に、ヘッド本体31について説明する。図5は、ヘッド本体31の平面図である。図6は、図5の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図6では説明の都合上、アクチュエータユニット51の下方にあって破線で描くべき圧力室56、アパーチャ57及び第1ノズル55を実線で描いている。図7は、図6に示すVII-VII線に沿った部分断面図である。図8(a)はアクチュエータユニット51の拡大断面図であり、図8(b)は、図8(a)に示されている個別電極73の平面図である。
図5に示すように、ヘッド本体31は、第1ノズル55や圧力室56を含むインク流路が形成された流路ユニット50と、この流路ユニット50の上面50aに固定されて、圧力室56内のインクに圧力を付与する4つのアクチュエータユニット51を含んでいる。
流路ユニット50は、前述したリザーバユニット30(図3,図4参照)とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状に形成されている。流路ユニット50の上面50aには、リザーバユニット30の複数のインク供給孔46(図4参照)に対応した、複数(本実施形態では10個)のインク供給口52が開口している。流路ユニット50の内部には、インク供給口52に連通するマニホールド流路53及びマニホールド流路53から分岐した副マニホールド流路54が形成されている。また、流路ユニット50の下面は、図6及び図7に示すように多数の第1ノズル55が、主走査方向と主走査方向に交差する方向の2方向に沿ってマトリクス状に配列された、液滴噴射面となっている。また、圧力室56も、流路ユニット50におけるアクチュエータユニット51の固定面において第1ノズル55と同様マトリクス状に多数配列されている。
図7に示すように、流路ユニット50は、図中上から順に、キャビティプレート60、ベースプレート61、アパーチャプレート62、サプライプレート63、マニホールドプレート64、65、66、カバープレート67、及び、ノズルプレート68、という9枚のステンレス鋼等の金属プレートから構成されている。
キャビティプレート60には、インク供給口52(図5参照)に対応する貫通孔、及び、略菱形の圧力室56が多数形成されている。ベースプレート61には、各圧力室56について圧力室56とアパーチャ57との連絡孔及び圧力室56と第1ノズル55との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口52とマニホールド流路53との連絡孔(図示せず)が形成されている。
アパーチャプレート62には、各圧力室56についてアパーチャ57となる貫通孔及び圧力室56と第1ノズル55との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口52とマニホールド流路53との連絡孔(図示せず)が形成されている。サプライプレート63には、各圧力室56についてアパーチャ57と副マニホールド流路54との連絡孔及び圧力室56と第1ノズル55との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口52とマニホールド流路53との連絡孔(図示せず)が形成されている。
マニホールドプレート64、65、66には、各圧力室56について圧力室56とノズル55との連絡孔、及び、積層時に互いに連結してマニホールド流路53及び副マニホールド流路54となる貫通孔が形成されている。カバープレート67には、各圧力室56について圧力室56と第1ノズル55との連絡孔が形成されている。ノズルプレート68には、各圧力室56について第1ノズル55が形成されている。
これらプレート60〜68が互いに位置合わせされた状態で積層されることによって、流路ユニット50内に、マニホールド流路53及び副マニホールド流路54と、副マニホールド流路54の出口から圧力室56を経て第1ノズル55に至る多数の個別インク流路58が形成される。
従って、リザーバユニット30からインク供給口52を介して流路ユニット50内に供給されたインクは、マニホールド流路53から副マニホールド流路54に分配される。さらに、副マニホールド流路54内のインクは、多数の個別インク流路58にそれぞれ流れ込み、各個別インク流路58において、絞り流路として機能するアパーチャ57及び圧力室56を介して第1ノズル55に至る。
次に、アクチュエータユニット51について説明する。図5に示すように、4つのアクチュエータユニット51は、それぞれ台形の平面形状を有し、インク供給口52を避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット51の平行対向辺は流路ユニット50の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット51の斜辺同士は流路ユニット50の幅方向(副走査方向)に関して互いにオーバーラップしている。
図8(a)に示すように、アクチュエータユニット51は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系の圧電セラミックス材料からなる3枚の圧電シート70、71、72を有する。3枚の圧電シート70,71,72のうち、最上層の圧電シート70はその厚み方向に分極されている。
また、この圧電シート70上における圧力室56に対向する位置には、個別電極73が形成されている。最上層の圧電シート70とその下側の圧電シート71との間にはシート全面に形成された共通電極75が介在している。図8(b)に示すように、個別電極73は、圧力室56と相似な略菱形の平面形状を有する。略菱形の個別電極73における鋭角部の一方は延出され、その先端には個別電極73と電気的に接続された円形のランド74が設けられている。
共通電極75はすべての圧力室56に対応する領域において等しくグランド電位に保たれている。一方、個別電極73は、選択的に電位を制御することができるよう、各ランド74とヘッドドライバ76(図12参照)の各端子とが図示しないFPC(Flexible Printed Circuit)を介して接続されている。
ここで、以上の構成を有するアクチュエータユニット51の作用について述べる。個別電極73を共通電極75と異なる電位にして圧電シート70に対してその分極方向に電界を印加すると、厚み方向に分極された圧電シート70における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。また、図8(a)に示すように、圧電シート70〜72は圧力室56を区画するキャビティプレート60の表面に固定されている。そのため、圧電シート70における電界印加部分とその下方の圧電シート71、72との間で面方向への歪みに差が生じると、圧電シート70〜72全体が圧力室56側へ凸になるように変形(ユニモルフ変形)する。これにより圧力室56の容積が減少することになるから、圧力室56内のインクに圧力(噴射エネルギー)が付与され、第1ノズル55からインクの液滴が噴射される。
(第2ヘッドの構造)
次に、シリアル型の第2ヘッド3の構造について詳細に説明する。図9は、図1の第2ヘッド3の上面図、図10は図9の部分拡大図、図11は図10のXI-XI線断面図である。ただし、図面を分かりやすくするため、図9においては図10では示されている圧力室94及び貫通孔95,96,99の図示を省略するとともに、第2ノズル100を図10よりも大きく図示している。
図9〜図11に示すように、第2ヘッド3は、第2ノズル100、及び、圧力室94を含むインク流路が形成された流路ユニット80と、流路ユニット80の上面に配置されたアクチュエータユニット81を備えている。
流路ユニット80は、ステンレス鋼等の金属材料で形成された、キャビティプレート90、ベースプレート91、及び、マニホールドプレート92と、合成樹脂材料からなるノズルプレート93を備えており、これら4枚のプレート90〜93は積層状態で接合されている。
ノズルプレート93には、複数の第2ノズル100が形成されている。複数の第2ノズル100は、搬送方向(図9の上下方向)に沿って配列されてノズル列101を構成しており、このようなノズル列101が主走査方向(図8の左右方向)に4本並べて配置されている。これら4本のノズル列101に属する第2ノズル100からは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のインクがそれぞれ吐出される。
図10、図11に示すように、キャビティプレート90には、複数の第2ノズル100に対応して複数の圧力室94が形成されている。圧力室94は主走査方向を長手方向とする略楕円の平面形状を有し、平面視で圧力室94の右端部が第2ノズル100と重なるように配置されている。また、ベースプレート91には、平面視で圧力室94の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔95,96が形成されている。
マニホールドプレート92には、4本のノズル列101にそれぞれ対応する4本のマニホールド流路97が形成されている。図9〜図11に示すように、各マニホールド流路97は、対応する第2ノズル100のノズル列101の左側の位置において搬送方向に延在し、さらに、平面視で、対応する圧力室94の略左半分と重なっている。また、図9に示すように、4本のマニホールド流路97の一端部(搬送方向上流側の端部:図9における上端部)は、最上層のキャビティプレート90に形成された4つのインク供給口98にそれぞれ連通している。これら4つのインク供給口98は、4本の第2チューブ12(図1、図2参照)とそれぞれ接続されており、4つの第1ヘッド2a〜2dからのインクがインク供給口98からマニホールド流路97に供給される。また、マニホールドプレート92には、平面視で、ベースプレートの貫通孔96とノズルプレート93の第2ノズル100の両方と重なる位置に、貫通孔99が形成されている。
そして、図11に示すように、流路ユニット80内において、インク供給口98に連なるマニホールド流路97が貫通孔95を介して圧力室94に連通し、圧力室94はさらに貫通孔96、99を介して第2ノズル100に連通している。つまり、流路ユニット80には、マニホールド流路97の出口から圧力室94を経て第2ノズル100に至る複数の個別インク流路が形成されている。
アクチュエータユニット81は、振動板110、圧電層111及び複数の個別電極112を有している。振動板110は金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室94を覆うようにキャビティプレート90の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板110は、後述するように圧電層111の複数の個別電極112との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、ヘッドドライバ116(図12参照)のグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持されている。
圧電層111は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミックス材料からなり、振動板110の上面に複数の圧力室94にまたがって連続的に配置されている。また、圧電層111は予めその厚み方向に分極されている。
複数の個別電極112は、圧電層111の上面に複数の圧力室94に対応して設けられている。個別電極112は、圧力室94よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室94の略中央部に重なる位置に配置されている。また個別電極112の長手方向における一端部(図10の左端部)は、平面視で圧力室94と重ならない位置まで左方に延びており、その先端部がランド112aとなっている。ランド112aには、図示しないフレキシブルプリント基板(FPC)等の配線部材を介してヘッドドライバが接続される。そして、ヘッドドライバから複数の個別電極112に対して、所定の駆動電位とグランド電位の何れか一方の電位が選択的に付与される。
以上の構成を有するアクチュエータユニット81の作用について説明する。ヘッドドライバ116により複数の個別電極112の何れかに所定の駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極112とグランド電位に保持された共通電極としての振動板110との間に電位差が発生し、圧電層111の個別電極112と振動板110とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生する。ここで、圧電層111の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層111は厚み方向に伸びて面方向に収縮する。そして、この圧電層111の収縮変形に伴って、振動板110の圧力室94と対向する部分が圧力室94側に凸となるように変形する(ユニモルフ変形)。このとき、圧力室94の容積が減少することになるから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室94に連通する第2ノズル100からインクの液滴が吐出される。
(メンテナンス機構)
次に、メンテナンス機構6について詳細に説明する。図2に示すように、メンテナンス機構6は、4つの第1ヘッド2に装着される第1キャップ部材17と、第2ヘッド3に装着される第2キャップ部材18と、第1キャップ部材17と第2キャップ部材18にそれぞれ接続された吸引ポンプ19等を備えている。
第1キャップ部材17と第2キャップ部材18は、共に、ヘッドの待機状態における乾燥防止のためにノズルを覆う保存キャップと、吸引パージ実行時にノズルを覆う吸引キャップの両方を兼ねるものである。
第1キャップ部材17の上面には、用紙幅方向(主走査方向)に長尺で、4つの第1ヘッド2の下面に、多数の第1ノズル55をそれぞれ取り囲むように密着する、4つのリップ部17aを有する。また、第1キャップ部材17は、図示しない第1キャップ駆動機構により、用紙搬送経路8よりも用紙幅方向(主走査方向)外側の待機位置と、用紙搬送経路8に重なるキャッピング位置とにわたって、水平方向に駆動されるように構成されている。
また、第1ヘッド2は、図示しないヘッド昇降機構により、液滴噴射時に位置決め固定される液滴噴射位置と、この液滴噴射位置よりも用紙搬送経路8から上方(図2の紙面手前方向)に離れたメンテナンス位置とにわたって駆動されるようになっている。そして、第1ヘッド2が液滴噴射位置からメンテナンス位置まで上方へ移動することで、第1キャップ部材17が、待機位置からキャッピング位置まで移動して、第1ヘッド2の下面を覆うことが可能となる。
一方、第2キャップ部材18は、用紙搬送経路8よりも用紙幅方向(主走査方向)外側の領域に設けられ、図示しない第2キャップ駆動機構によって上下に駆動されるようになっている。また、この第2キャップ部材18の上面には、第2ヘッド3の下面に、多数の第2ノズル100からなる4列のノズル列101(図9参照)を取り囲むように密着する、リップ部18aが設けられている。
第1キャップ部材17と第2キャップ部材18は、チューブ23,24によって切換ユニット20とそれぞれ接続され、さらに、切換ユニット20は吸引ポンプ19に接続されている。そして、切換ユニット20により、吸引ポンプ19の接続先が第1キャップ部材17と第2キャップ部材18との間で切り換えられる。
第1ヘッド2の使用時には、第1キャップ部材17は用紙搬送経路から離れた待機位置で待機している。一方、第1ヘッド2が使用されていない待機時、あるいは、吸引パージ実行時には、第1ヘッド2が、液滴噴射位置から上方のメンテナンス位置へ移動した後に、第1キャップ部材17が、用紙搬送経路に重なるキャッピング位置まで駆動されることで、第1ヘッド2の下面に第1キャップ部材17のリップ部17aが密着し、多数の第1ノズル55が第1キャップ部材17によって覆われる。
このように、第1ヘッドの下面に第1キャップ部材17が装着された状態から、さらに、第1ヘッド2の吸引パージを行う場合には、切換ユニット20により、吸引ポンプ19の接続先が第1キャップ部材17に切り換えられる。この状態で吸引ポンプ19が作動することにより、第1キャップ部材17内の空間が減圧されて、4つの第2ヘッド3の多数の第1ノズル55から第1キャップ部材17へインクが排出される。
第2ヘッド3の使用時には、第2ヘッド3はキャリッジ9と一体的に用紙搬送経路上で用紙幅方向に往復移動しながら印刷用紙Pに対して液滴を噴射しており、用紙搬送経路の外側に位置する第2キャップ部材18は第2ヘッド3と対向しない。一方、第2ヘッド3の待機時、あるいは、吸引パージ時には、第2ヘッド3は、用紙搬送経路の外側の、第2キャップ部材18と対向する位置まで移動する。そして、図示しない第2キャップ駆動機構により、第2キャップ部材18が上方へ駆動されることで、第2ヘッド3の下面にリップ部18aが密着し、4列のノズル列101をなす多数の第2ノズル100が第2キャップ部材18によって覆われる。
このように、第2ヘッド3の下面に第2キャップ部材18が装着された状態から、さらに、第2ヘッド3の吸引パージを行う場合には、切換ユニット20により、吸引ポンプ19の接続先が第2キャップ部材18に切り換えられる。この状態で吸引ポンプ19が作動することにより、第2キャップ部材18内の空間が減圧されて、第2ヘッド3の第2ノズル100から第2キャップ部材18へ向けてインクが排出される。
尚、固定ライン型の第1ヘッド2は、第2ヘッド3のように用紙幅方向に移動しながら液滴を噴射するものではないため、この第1ヘッド2においては多数の第1ノズル55が用紙幅全域にわたって配置される必要があり、第1ヘッド2のノズル数は必然的に多くなる。そのため、この第1ヘッド2の下面(液滴噴射面)を覆う第1キャップ部材17は、第2ヘッド3の下面(液滴噴射面)を覆う第2キャップ部材18に比べて大きな面積を有することになり、また、内容積も大きなものとなる。
また、キャップ部材17,18は、ヘッド2,3に対する密着性を確保するために、一般的に、樹脂材料やゴム材料等の軟質材料で形成される。さらに、ブチルゴムやエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体(EPDM)等の、気体透過性の低い材料(ガスバリア性に優れた材料)を採用すれば、保存キャップとして機能する場合の、ノズルの乾燥を防止する効果が高まる。しかし、ガスバリア性に優れる軟質材料は一般的に高価であるため、大きな面積を有する第1キャップ部材17にこのような材料を使用すると、プリンタ1のコストアップにつながる。そこで、本実施形態では、第1キャップ部材17には、気体透過性が高い(ガスバリア性に劣る)、シリコンゴム等の安価な軟質材料を使用し、第1キャップ部材17よりも小さな第2キャップ部材18には、気体透過性が低い(ガスバリア性に優れる)、ブチルゴムやEPDM等の少々高価な軟質材料を使用している。
次に、プリンタ1のプリンタ1の電気的構成について、制御装置7を中心に、図12のブロック図を参照して説明する。図12に示される制御装置7は、中央処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、プリンタ1の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたROM(Read Only Memory)と、CPUで処理されるデータ等を一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)等を備えている。
また、図12に示すように、制御装置7は、印刷用紙Pへの印刷を制御する印刷制御部120と、メンテナンス機構6に、第1ヘッド2及び第2ヘッド3の噴射性能回復のための吸引パージなど、メンテナンスを行わせるメンテナンス制御部121を備えている。尚、印刷制御部120及びメンテナンス制御部121の機能は、制御装置7のROMに記憶された各種制御プログラムがCPUによって実行されることにより実現される。
印刷制御部120は、PC等の入力装置130から入力されたデータに基づいて、第1ヘッド2のヘッドドライバ76と第2ヘッド3のヘッドドライバ116、及び、用紙搬送機構5に含まれる、印刷用紙Pを搬送するローラ13,14,15をそれぞれ制御する駆動モータ122,123,124等を制御して、印刷用紙Pへの画像等の印刷を行わせる。
また、印刷制御部120は、固定ライン型の第1ヘッド2とシリアル型の第2ヘッド3の一方のみを用いて印刷用紙Pへの印刷を行うモードと、両方を同時に使用して印刷を行うモードを選択可能に構成されている。
例えば、入力装置130から、テキスト印字等の低解像度の印刷要求がなされた場合には、印刷制御部120は、固定ライン型の第1ヘッド2のヘッドドライバ116を制御して、この第1ヘッド2の多数の第1ノズル55から一度に液滴を噴射させる。これにより、印刷用紙Pに文字や画像を高速で印刷することが可能となる。
一方、入力装置130から、高精細な画像を印刷する高解像度印刷要求がなされた場合には、印刷制御部120は、シリアル型の第2ヘッド3のヘッドドライバ76とキャリッジを駆動するキャリッジ駆動モータ125を制御し、第2ヘッド3の用紙幅方向の移動速度(走査速度)を適切に調整しながら、複数の第2ノズル100から適切なタイミングでそれぞれ液滴を噴射させる。これにより、第1ヘッド3による印刷時よりは印刷速度は遅くなるものの、印刷用紙Pに高精細な画像を印刷することが可能となる。
さらに、印刷制御部120は、両方のヘッド2,3のヘッドドライバ76,115とキャリッジ駆動モータ125を同時に制御して、1枚の印刷用紙Pに対して第1ヘッド2と第2ヘッド3の両方から液滴を噴射させて、画像等を印刷することも可能である。この場合には、第1ヘッド2の多数の第1ノズル55から液滴を噴射させて、印刷用紙Pに粗い画像を形成するとともに、第1ノズル55だけでは印刷しきれなかった画像部分を埋めるように、第2ヘッド3の複数の第2ノズル100からも液滴を噴射させることで、比較的速い印刷速度で高精細な画像を印刷することができる。
メンテナンス制御部121は、第1ヘッド2と第2ヘッド3が待機状態にあるとき、あるいは、これらのヘッド2,3に対して吸引パージを行うときに、第1キャップ部材17を駆動する第1キャップ駆動機構や第2キャップ部材18を駆動する第2キャップ駆動機構(共に図示省略)を制御して、第1ヘッド2及び第2ヘッド3に、第1キャップ部材17及び第2キャップ部材18を装着させる。さらに、吸引パージを行う必要があるときには、メンテナンス制御部121は、ヘッド2,3にキャップ部材17,18が装着された状態で吸引ポンプ19を制御して、第1ヘッド2の第1ノズル55、及び、第2ヘッド3の第2ノズル100から、キャップ部材17,18へ向けてインクを吸引排出させる。
ここで、メンテナンス制御部121は、第1ヘッド2と第2ヘッド3の両方について、メンテナンス機構6に吸引パージを行わせてもよいが、何れか一方のヘッドについてのみ吸引パージを行わせることも可能である。例えば、一方のヘッドのノズルにのみ噴射不良が生じていると考えられる場合には、そのヘッドについてのみ吸引パージを行えばよく、噴射不良が生じていないと考えられる、もう一方のヘッドに吸引パージを行う必要はない。
また、用紙幅方向に移動できるシリアル型の第2ヘッド3においては、一部の第2ノズル100に噴射不良が生じた場合に、キャリッジ9の走査速度や噴射不良が生じていない他の第2ノズル100の噴射タイミングを制御することで、噴射不良が生じている第2ノズル100を補完することは可能である。従って、噴射不良が生じても、すぐさま、吸引パージを行う必要は必ずしもない。しかし、固定ライン型の第1ヘッド2は位置決め固定された状態で液滴を噴射するものであることから、噴射不良が生じている第1ノズル55を、他の正常な第1ノズル55で補完することは不可能である。従って、第1ヘッド2と第2ヘッド3の両方のノズルに噴射不良が生じている場合に、第2ヘッド3の噴射不良の程度が軽微な場合には、第1ヘッド2についてのみ吸引パージを行ってもよい。
以上のような構成を有する本実施形態のプリンタ1によれば、次のような効果が得られる。図1、図2に示すように、シリアル型の第2ヘッド3が、固定ライン型の第1ヘッド2を介してインクカートリッジ4と接続されており、第2ヘッド3には第1ヘッド2を経由してインクが供給される。このように、1つのインクカートリッジ4と2つのヘッド2,3が直列的に接続される場合には、1つのインクカートリッジ4と2つのヘッド2,3がそれぞれ別々のチューブで接続される場合(並列接続)に比べて、チューブの合計長さ(第1チューブ11と第2チューブ12の総長)を短くすることができる。そのため、チューブにかかるコストを低減することができるし、また、チューブ内におけるインクの増粘やチューブ内への気泡の侵入を抑制することもできる。
また、インクカートリッジ4側(インク供給方向上流側)に配置される固定ライン型の第1ヘッド2は、シリアル型の第2ヘッド3と比べて、ノズルの乾燥が生じやすいヘッドであり、また、増粘したインクや気泡が噴射性能へ及ぼす影響が大きく、インクの増粘や気泡混入に弱いヘッドでもある。
前述したように、固定ライン型の第1ヘッド2に装着される第1キャップ部材17は、シリアル型の第2ヘッド3に装着される第2キャップ部材18よりも大きい面積を有する。そのため、第1キャップ部材17は、第2キャップ部材18と比べて、ヘッドに対する密着性は悪い。同時に、第1キャップ部材17は第2キャップ部材18と比べて内容積が大きいことから、キャップ部材17,18がヘッド2,3に確実に密着している場合であっても、第1キャップ部材17に覆われている第1ノズル55の方が、第2キャップ部材18に覆われている第2ノズル100よりも、インクの乾燥(増粘)が生じやすい。さらに、前述したように、第1キャップ部材17が、第2キャップ部材18と比べて、気体透過性が高い材料で形成されている場合には、第1キャップ部材17で覆われる第1ノズル55においては、より一層増粘が生じやすくなる。つまり、固定ライン型の第1ヘッド2は、シリアル型の第2ヘッド3と比べて、元々、ノズル内にインク増粘が生じやすいと言える。
また、用紙幅方向に移動できるシリアル型の第2ヘッド3においては、先にも述べたように、一部の第2ノズル100に噴射不良が生じた場合でも、キャリッジ9の走査速度や噴射不良が生じていない他の第2ノズル100の噴射タイミングを制御することで、噴射不良が生じている第2ノズル100を補完することは可能である。また、シリアルヘッドのノズルの数は比較的少ないため(固定ライン型ほど多数のノズルを設ける必要はないため)、噴射不良を解消するために第2ノズル100から増粘インクや気泡を排出するパージを行ったとしても、そのパージの際に第2ノズル100から排出されるインクの量は少なくて済む。
しかし、固定ライン型の第1ヘッド2においては、噴射不良が生じている第1ノズル55を他の正常な第1ノズル55で補完することは不可能である。そのため、第1ノズル55の噴射不良を解消するには、メンテナンス機構6に吸引パージを行わせることが必要になるが、この第1ヘッド2の第1ノズル55の数は、第2ヘッド3の第2ノズル100に比べて格段に多いことから、吸引パージ時に第1ノズル55から排出されるインクの量は非常に多くなる。
ここで、2つのヘッド2,3が直列的に配置された場合に、インクカートリッジ4から離れた、インク供給方向下流側に位置するヘッドほど、インクカートリッジ4からヘッドに到達するまでにインクが通過するチューブの長さが長くなるため、この下流側のヘッドには、インクの増粘度合が高い、あるいは、気泡を多く含んだインクが供給されることになる。そこで、本実施形態のプリンタ1においては、ノズル乾燥が生じやすく、また、増粘インクや気泡に弱い、固定ライン型の第1ヘッド2が、インクカートリッジ4側(インク供給上流側)に配置されている。これにより、第1ヘッド2の第1ノズル55に噴射不良が生じるのを抑制でき、メンテナンス機構6による吸引パージ(噴射性能回復動作)の頻度を減らすことができる。
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
1]前記実施形態においては、第1ヘッド2の長手方向一端部に、第2ヘッド3に連なる第2チューブ12が接続されていたが(図2参照)、図13に示すように、第1ヘッド2の長手方向(第2ヘッド3の移動方向(主走査方向))に関する中央部に、シリアル型の第2ヘッド3に連なる第2チューブ12が接続されていてもよい。
このように、第1ヘッド2の長手方向中央部に第2チューブ12が接続されている場合には、第1ヘッド2の長手方向一端部が接続位置である場合(図1)に比べて、第2チューブ12の長さを短くすることができる。また、図1の形態では、第2ヘッド3が、その可動範囲のうちの左端(第1ヘッド2の第2チューブ12が接続されている側の端)に移動したときにおける、第2チューブ12の屈曲量は非常に大きくなってしまう。これに比べて、図13に示すように、第1ヘッド2の長手方向中央部に第2チューブ12が接続されていると、第2ヘッド3が可動範囲の両端の位置に移動したときの、第2チューブ12の屈曲量は小さくなるため、この屈曲した第2チューブ12を逃すためのスペースを小さくすることができる。
2]前記実施形態では、メンテナンス機構6の第1キャップ部材17及び第2キャップ部材18は、ノズル乾燥防止用の保存キャップと、吸引パージ用の吸引キャップの両方を兼ねるものであるが、第1キャップ部材と第2キャップ部材が、ノズル乾燥防止専用に用いられるものであってもよい。この場合、第1キャップ部材及び第2キャップ部材とは別の、吸引パージ専用の吸引キャップが設けられてもよいし、あるいは、メンテナンス機構が、供給方向上流側からポンプで背圧をかけることによりノズルからインクを強制排出させる、吸引キャップが不要な加圧パージを行うように構成されてもよい。
3]前記実施形態においては、第1ヘッド2の複数の第1ノズル55が、用紙幅方向と平行な方向(主走査方向)に直線的に並んでいるが(図6参照)、本発明の適用対象はこのような形態に限られるものではない。即ち、所定位置に位置決め固定された状態で液滴を噴射するものであれば、ノズルの列が少し湾曲している、あるいは、多少蛇行している固定ラインヘッドに対しても本発明を適用できる。
以上説明した実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを噴射して画像等を記録するインクジェット式のプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象は、このようなプリンタに限られない。即ち、インク以外の様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々の液滴噴射装置に本発明を適用することが可能である。
本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成を示す側面図である。 図1のプリンタの平面図である。 第1ヘッドの正面図である。 図3の第1ヘッドの鉛直断面図である。 ヘッド本体の平面図である。 図5の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図6に示すVII-VII線に沿った部分断面図である。 (a)はアクチュエータユニットの拡大断面図であり、(b)は(a)に示されている個別電極の平面図である。 第2ヘッドの平面図である。 図9の部分拡大図である。 図10のXI-XI線断面図である。 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 変更形態に係るプリンタの概略構成を示す側面図である。
符号の説明
1 プリンタ
2 第1ヘッド
3 第2ヘッド
4 インクカートリッジ
11 第1チューブ
12 第2チューブ
17 第1キャップ部材
18 第2キャップ部材
30 リザーバユニット
31 ヘッド本体
55 第1ノズル
100 第2ノズル

Claims (6)

  1. 一方向に沿って配列された複数の第1ノズルを有し、且つ、所定の位置に位置決め固定された状態で液滴を噴射する固定ライン型の第1液滴噴射ヘッドと、
    第2ノズルを有するとともに、所定の走査方向に沿って往復移動可能なシリアル型の第2液滴噴射ヘッドと、
    前記複数の第1ノズルを覆うように前記第1液滴噴射ヘッドに装着される第1キャップ部材と、
    前記第2ノズルを覆うように前記第2液滴噴射ヘッドに装着される第2キャップ部材と、
    前記第1液滴噴射ヘッドと前記第2液滴噴射ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留容器とを備え、
    前記第1液滴噴射ヘッドは、前記液体貯留容器と第1チューブで直接接続され、
    前記第2液滴噴射ヘッドは、前記第1液滴噴射ヘッドと第2チューブで接続されて、前記第1液滴噴射ヘッドを介して前記液体貯留容器と接続されていることを特徴とする液滴噴射装置。
  2. 前記第1キャップ部材の内容積が、前記第2キャップ部材の内容積よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の液滴噴射装置。
  3. 前記第1キャップ部材は、前記第2キャップ部材よりも、気体透過性の高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液滴噴射装置。
  4. 前記液体貯留容器と前記第1液滴噴射ヘッドを接続する前記第1チューブは、前記第1液滴噴射ヘッドと前記第2液滴噴射ヘッドを接続する前記第2チューブよりも、屈曲性が小さいことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液滴噴射装置。
  5. 前記第1液滴噴射ヘッドは、
    前記複数の第1ノズルを有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体に一体的に設けられ、前記液体貯留容器と前記第1チューブで接続されるとともに、前記液体貯留容器から供給された液体を貯留する液体貯留体とを備え、
    前記第1液滴噴射ヘッドの前記液体貯留体と、前記第2液滴噴射ヘッドとが、前記第2チューブで接続されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液滴噴射装置。
  6. 前記第1液滴噴射ヘッドの前記走査方向に関する中央部に、シリアル型の前記第2液滴噴射ヘッドに連なる前記第2チューブが接続されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液滴噴射装置。
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