JP2009149030A - Fluid ejection device and maintenance method for fluid ejection device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a fluid ejecting apparatus and a maintenance method for the fluid ejecting apparatus.
流体を噴射する流体噴射装置として、例えばインクジェット式記録装置などが知られている。インクジェット式記録装置は、記録媒体に文字や画像等を記録する装置であり、記録ヘッド(噴射ヘッド)に設けられたノズルから記録媒体にインクが噴射される構成になっている。 As a fluid ejecting apparatus that ejects a fluid, for example, an ink jet recording apparatus is known. An ink jet recording apparatus is an apparatus that records characters, images, and the like on a recording medium, and is configured such that ink is ejected onto a recording medium from nozzles provided on a recording head (ejection head).
このインクジェット式記録装置には、ノズル内が乾燥したりノズル内に埃が入ったりするのを防止するキャッピング機構が設けられている。キャッピング機構は、記録ヘッドに対して着脱可能に設けられ、ノズルの設けられた領域を含む空間を密閉する壁状のシール部材を有している。また、乾燥等によって噴射特性が悪化したノズルの噴射特性の回復を図るため、この密閉された空間全体を減圧してノズルからインクを吸引する吸引機構が設けられている。
しかしながら、上記構成においては、シール部材の上端部をノズルに当接させた状態で密閉するため、吸引されたインクがシール部材の上端部等に付着する虞がある。シール部材の上端部にインクが付着すると、インクの付着した部分において記録ヘッドとシール部材との間の密着性が弱くなってしまう場合がある。密着性の弱い部分では、記録ヘッドとシール部材との間に隙間が生じる虞があり、十分にキャッピングすることができなくなってしまう。キャッピングが十分でないとノズル内のインクを十分に吸引できず噴射特性の悪化の原因となる上、ノズル内の乾燥の原因になる。 However, in the above configuration, since the upper end portion of the seal member is sealed in contact with the nozzle, the sucked ink may adhere to the upper end portion of the seal member. If ink adheres to the upper end of the seal member, the adhesion between the recording head and the seal member may be weakened at the portion where the ink is adhered. In a portion having low adhesion, there is a possibility that a gap may be formed between the recording head and the seal member, so that capping cannot be performed sufficiently. If the capping is not sufficient, the ink in the nozzles cannot be sufficiently sucked, resulting in deterioration of ejection characteristics and drying in the nozzles.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、キャッピング不良に起因する吸引不良又はノズル開口の保湿不良を防ぐことが可能な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にある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a fluid ejecting apparatus and a fluid ejecting apparatus maintenance method capable of preventing a suction failure or a moisture retention failure of a nozzle opening due to a capping defect.
上記目的を達成するため、本発明に係る流体噴射装置は、流体を噴射する複数のノズル開口を有する噴射ヘッドと、前記噴射ヘッドのうち前記複数のノズル開口が設けられたノズル領域を密閉するキャッピング機構と、前記ノズル領域と前記キャッピング機構との間の空間を吸引する吸引機構と、を備え、前記キャッピング機構は、前記噴射ヘッドに当接され前記ノズル領域を密閉する第1シール部材及び第2シール部材と、前記第1シール部材及び前記第2シール部材を保持するキャップ本体とを有し、前記第1シール部材及び前記第2シール部材は平面視で環状に設けられていると共に前記第1シール部材は平面視で前記第2シール部材の内側に配置されており、前記第1シール部材及び前記第2シール部材は、前記キャップ本体に対する前記第1シール部材の高さと、前記キャップ本体に対する前記第2シール部材の高さとが異なるように設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fluid ejecting apparatus according to the present invention includes an ejecting head having a plurality of nozzle openings for ejecting fluid, and a capping for sealing a nozzle region provided with the plurality of nozzle openings in the ejecting head. A suction mechanism that sucks a space between the nozzle region and the capping mechanism, and the capping mechanism is in contact with the ejection head and seals the nozzle region, and a second sealing member. A seal member, and a cap main body for holding the first seal member and the second seal member. The first seal member and the second seal member are provided in an annular shape in plan view, and The seal member is disposed inside the second seal member in plan view, and the first seal member and the second seal member are opposed to the cap body. Characterized in that the height of the first sealing member, the height of the second seal member relative to the cap body is provided differently.
本発明によれば、キャッピング機構が、噴射ヘッドに当接されノズル領域を密閉する第1シール部材及び第2シール部材と当該第1シール部材及び第2シール部材を保持するキャップ本体とを有し、第1シール部材及び第2シール部材が平面視で環状に設けられていると共に第1シール部材が平面視で第2シール部材の内側に配置されており、キャップ本体に対する第1シール部材の高さとキャップ本体に対する第2シール部材の高さとが異なるようにこの第1シール部材及び第2シール部材が設けられているので、用途に応じて噴射ヘッドに当接させるシール部材を第1シール部材と第2シール部材とで使い分けることができる。これにより、同一のシール部材を別用途に用いる場合に比べてキャッピング不良の発生を抑えることができ、キャッピング不良に起因する吸引不良又はノズル開口の保湿不足を防ぐことができる。 According to the present invention, the capping mechanism includes the first seal member and the second seal member that are in contact with the ejection head and seal the nozzle region, and the cap body that holds the first seal member and the second seal member. The first seal member and the second seal member are provided in an annular shape in plan view, and the first seal member is disposed inside the second seal member in plan view, so that the height of the first seal member relative to the cap body is high. Since the first seal member and the second seal member are provided so that the height of the second seal member with respect to the cap body is different from that of the cap body, the seal member to be brought into contact with the ejection head according to the application is referred to as the first seal member. The second seal member can be used properly. Thereby, compared with the case where the same sealing member is used for a different use, generation | occurrence | production of a capping defect can be suppressed, and the suction failure resulting from a capping defect or the deficient moisture retention of a nozzle opening can be prevented.
例えば第1シール部材及び第2シール部材を吸引用のシール部材、保存用のシール部材として用途別に用いることができる。吸引用のシール部材と保存用のシール部材とをそれぞれ設けることにより、流体の付着する可能性の高い吸引用のシール部材が保存時に用いられるのを回避することができ、ノズル領域に流体が付着するのを回避することができる。 For example, the first seal member and the second seal member can be used for different purposes as a suction seal member and a storage seal member. By providing a suction seal member and a storage seal member, it is possible to avoid using a suction seal member with a high possibility of fluid adhesion during storage, and fluid adheres to the nozzle area. Can be avoided.
上記の流体噴射装置は、前記第1シール部材の高さ及び前記第2シール部材の高さのうちいずれか一方を調節する調節機構を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、第1シール部材の高さ及び第2シール部材の高さのうちいずれか一方を調節する調節機構を更に備えることとしたので、第1シール部材と第2シール部材との切り替えをスムーズに行うことができる。
The fluid ejecting apparatus may further include an adjustment mechanism that adjusts one of a height of the first seal member and a height of the second seal member.
According to the present invention, since the adjusting mechanism for adjusting any one of the height of the first seal member and the height of the second seal member is further provided, the first seal member and the second seal member Switching can be performed smoothly.
上記の流体噴射装置は、前記第1シール部材の高さをh1とし、前記第2シール部材の高さをh2とし、前記第1シール部材の断面形状における前記環状の中心方向の寸法をwとし、前記第1シール部材の上端部と前記上端部に付着する前記流体の接触角をθとすると、前記第1シール部材の高さh1と前記第2シール部材の高さh2との間で、 In the fluid ejecting apparatus, the height of the first seal member is h1, the height of the second seal member is h2, and the dimension of the annular central direction in the cross-sectional shape of the first seal member is w. When the contact angle of the fluid adhering to the upper end portion of the first seal member and the upper end portion is θ, between the height h1 of the first seal member and the height h2 of the second seal member,
の関係を満たすように前記第1シール部材と前記第2シール部材とが設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第1シール部材と第2シール部材とが上記[数1]の関係を満たすように配置されていることとしたので、第1シール部材とノズル形成面との間で流体が移動するのを防ぐことができる。
The first seal member and the second seal member are provided so as to satisfy the relationship.
According to the present invention, since the first seal member and the second seal member are arranged so as to satisfy the relationship of the above [Equation 1], the fluid between the first seal member and the nozzle formation surface Can be prevented from moving.
上記の流体噴射装置は、前記第1シール部材の高さをh1とし、前記第1シール部材の外周と前記第2シール部材の内周との間の距離をdとし、前記第1シール部材の上端部と前記上端部に付着する前記流体の接触角をθとすると、 In the fluid ejection device, the height of the first seal member is h1, the distance between the outer periphery of the first seal member and the inner periphery of the second seal member is d, and the height of the first seal member is When the contact angle of the fluid adhering to the upper end and the upper end is θ,
の関係を満たすように前記第1シール部材と前記第2シール部材とが配置されていることを特徴とする。 The first seal member and the second seal member are arranged so as to satisfy the relationship.
本発明によれば、第1シール部材と第2シール部材とが[数2]の関係を満たすように配置されていることとしたので、第1シール部材と第2シール部材との間で流体が移動するのを防ぐことができる。 According to the present invention, since the first seal member and the second seal member are arranged so as to satisfy the relationship of [Equation 2], a fluid is generated between the first seal member and the second seal member. Can be prevented from moving.
本発明に係る流体噴射装置のメンテナンス方法は、流体を噴射する複数のノズル開口を有する噴射ヘッドを備える流体噴射装置のメンテナンス方法であって、前記噴射ヘッドに当接される第1シール部材及び第2シール部材と前記第1シール部材及び前記第2シール部材を保持するキャップ本体とを有し前記キャップ本体に対する前記第1シール部材の高さと前記キャップ本体に対する前記第2シール部材の高さとが異なるように設けられているキャッピング機構によって前記噴射ヘッドのうち少なくとも前記複数のノズル開口が設けられたノズル領域を密閉する際に、前記第1シール部材と前記第2シール部材とを切り替えて前記噴射ヘッドに当接させることを特徴とする。 A maintenance method for a fluid ejecting apparatus according to the present invention is a maintenance method for a fluid ejecting apparatus including an ejecting head having a plurality of nozzle openings for ejecting fluid, the first sealing member being in contact with the ejecting head, and a first sealing member And a cap body holding the first seal member and the second seal member, and the height of the first seal member relative to the cap body is different from the height of the second seal member relative to the cap body. When the nozzle region in which at least the plurality of nozzle openings are provided among the jet heads is sealed by the capping mechanism provided as described above, the jet head is switched between the first seal member and the second seal member. It makes it contact | abut.
本発明によれば、キャッピング機構によって噴射ヘッドのノズル領域を密閉する際に、キャップ本体に対する高さの異なる第1シール部材と第2シール部材とを切り替えて噴射ヘッドに当接させることとしたので、用途に応じて噴射ヘッドに当接させるシール部材を第1シール部材と第2シール部材とで使い分けることができる。これにより、同一のシール部材を別用途に用いる場合に比べてキャッピング不良の発生を抑えることができ、キャッピング不良に起因する吸引不良又はノズル開口の保湿不足を防ぐことができる。 According to the present invention, when the nozzle region of the ejection head is sealed by the capping mechanism, the first seal member and the second seal member having different heights with respect to the cap body are switched and brought into contact with the ejection head. Depending on the application, the seal member to be brought into contact with the ejection head can be used properly for the first seal member and the second seal member. Thereby, compared with the case where the same sealing member is used for a different use, generation | occurrence | production of a capping defect can be suppressed, and the suction failure resulting from a capping defect or the deficient moisture retention of a nozzle opening can be prevented.
上記の流体噴射装置のメンテナンス方法は、前記キャッピング機構によって前記ノズル領域を密閉した状態において、前記ノズル領域を吸引する場合と前記ノズル領域を吸引しない場合とで、前記第1シール部材と前記第2シール部材とを切り替えて前記噴射ヘッドに当接させることを特徴とする。
本発明によれば、ノズル領域を吸引する場合とノズル領域を吸引しない場合とで、第1シール部材と第2シール部材とを切り替えて噴射ヘッドに当接させることとしたので、第1シール部材と第2シール部材とをそれぞれ吸引用のシール部材、保存用のシール部材として切り替えて用いることができる。吸引用のシール部材と保存用のシール部材と切り替えて用いることにより、流体の付着する可能性の高い吸引用のシール部材が保存時に用いられるのを回避することができ、ノズル領域に流体が付着するのを回避することができる。これにより、キャッピング不良に起因する吸引不良及びノズル開口の保湿不足を防ぐことができる。
In the maintenance method for the fluid ejecting apparatus, the first sealing member and the second sealing member may be used when the nozzle region is sucked and when the nozzle region is not sucked in a state where the nozzle region is sealed by the capping mechanism. The sealing member is switched to be brought into contact with the ejection head.
According to the present invention, the first seal member and the second seal member are switched to be brought into contact with the ejection head between the case of sucking the nozzle region and the case of not sucking the nozzle region. And the second seal member can be switched and used as a seal member for suction and a seal member for storage, respectively. By switching between a suction seal member and a storage seal member, it is possible to avoid using a suction seal member with a high possibility of fluid adhesion during storage, and fluid adheres to the nozzle area. Can be avoided. As a result, it is possible to prevent suction failure due to capping failure and insufficient moisture retention of the nozzle opening.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る液体噴射装置として、インクジェット式プリンタ(以下、プリンタ1という)を例示する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, an ink jet printer (hereinafter referred to as printer 1) is exemplified as the liquid ejecting apparatus according to the invention.
図1は、本実施形態に係るプリンタ1の概略構成を示す一部分解図である。
プリンタ1は、プリンタ本体5と、サブタンク2及び記録ヘッド3を搭載したキャリッジ4とを有している。
FIG. 1 is a partially exploded view showing a schematic configuration of a printer 1 according to the present embodiment.
The printer 1 includes a
プリンタ本体5には、キャリッジ4を往復移動させるキャリッジ移動機構65と、本実施形態における特徴的構成要素であり記録ヘッド3の各ノズルから増粘したインクLを吸引するクリーニング動作等に用いられるキャッピング機構50と、インク供給チューブ34を介して記録ヘッド3に供給するインクLを貯留したインクカートリッジ6とが設けられている。このプリンタ本体5には、記録紙を搬送する不図示の紙送り機構が設けられており、この紙送り機構は紙送りモータやこの紙送りモータによって回転駆動される紙送りローラ(いずれ不図示)等から構成され、記録紙を記録(印字・印刷)動作に連動させてプラテン13の上に順次送り出すようになっている。
The printer
キャリッジ移動機構65は、プリンタ本体5の幅方向に架設されたガイド軸8と、パルスモータ9と、パルスモータ9の回転軸に接続されてこのパルスモータ9によって回転駆動される駆動プーリー10と、駆動プーリー10とはプリンタ本体5の幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー11と、駆動プーリー10と遊転プーリー11との間に掛け渡されてキャリッジ4に接続されたタイミングベルト12を有しており、パルスモータ9を駆動することによってキャリッジ4がガイド軸8に沿って主走査方向に往復移動するようになっている。
The
キャッピング機構50は、プリンタ本体5内のホームポジションに配置されている。このホームポジションは、キャリッジ4の移動範囲内のうち記録領域よりも外側の端部領域であって電源オフ時や長時間に亘って記録(液体噴射処理)が行われなかった場合にキャリッジ4が位置する場所に設定されている。
The
図2は記録ヘッド3の構成を説明する断面図、図3は記録ヘッド3の要部断面図である。
記録ヘッド3は、導入針ユニット17、ヘッドケース18、流路ユニット19及びアクチュエータユニット20を主な構成要素としている。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the
The
導入針ユニット17の上面にはフィルタ21を介在させた状態で2本のインク導入針22が横並びで取り付けられている。これらのインク導入針22には、サブタンク2がそれぞれ装着される。導入針ユニット17の内部には、各インク導入針22に対応したインク導入路23が形成されている。
Two
このインク導入路23の上端はフィルタ21を介してインク導入針22に連通し、下端はパッキン24を介してヘッドケース18内部に形成されたケース流路25と連通する。本実施形態では2種類のインクを使用する構成であるためサブタンク2が2つ配置されているが、3種類以上のインクを使用する構成であっても勿論構わない。
The upper end of the
サブタンク2は、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク2には、インク室27となる凹部が形成され、この凹部の開口面に透明な弾性シート26を貼設してインク室27が区画されている。
The
サブタンク2の下部にはインク導入針22が挿入される針接続部28が下方に向けて突設されている。サブタンク2におけるインク室27は断面視で擂り鉢形状になっている。インク室27の側面のうち上下方向中央部よりも少し下の位置には、針接続部28との間を連通する接続流路29の上流側開口が配置されている。この上流側開口には、インクLを濾過するタンク部フィルタ30が取り付けられている。
A
針接続部28の内部空間にはインク導入針22が液密に嵌入されるシール部材31が嵌め込まれている。このサブタンク2には、インク室27に連通する延出部32が形成されており、この延出部32の上面にはインク流入口33が突設されている。
A
インク流入口33には、インクカートリッジ6に貯留されたインクLを供給するインク供給チューブ34が接続されており、インク供給チューブ34を通ってきたインクLが当該インク流入口33から延出部32を通ってインク室27に流入するようになっている。
An
上記の弾性シート26は、インク室27を収縮させる方向及びインク室27膨張させる方向の両方向に変形可能である。弾性シート26の変形によってインクLの圧力変動が吸収され、インクLがサブタンク2内で圧力変動が吸収された状態で記録ヘッド3側に供給されるようになっている。このようにサブタンク2は圧力ダンパとして機能するようになっている。
The
ヘッドケース18は、合成樹脂製の中空箱体状部材である。ヘッドケース18の下端面には流路ユニット19が接合されており、内部に形成された収容空部37内にアクチュエータユニット20が収容され、流路ユニット19側とは反対側の上端面にパッキン24を介在した状態で導入針ユニット17が取り付けられている。ヘッドケース18の内部には、高さ方向を貫通してケース流路25が設けられている。ケース流路25の上端は、パッキン24を介して導入針ユニット17のインク導入路23と連通されている。
The
ケース流路25の下端は、流路ユニット19内の共通インク室44に連通されており、インク導入針22から導入されたインクLがインク導入路23及びケース流路25を通じて共通インク室44側に供給されるようになっている。
The lower end of the
ヘッドケース18の収容空部37内に収容されるアクチュエータユニット20は、櫛歯状に配列された複数の圧電振動子38と、この圧電振動子38が接合される固定板39と、プリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子38に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル40とから構成される。各圧電振動子38は固定端部側が固定板39上に接合され自由端部側が固定板39の先端面よりも外側に突出しており、所謂片持ち梁の状態で固定板39上に取り付けられている。
The
各圧電振動子38を支持する固定板39は、例えば厚さ1mm程度のステンレス鋼によって構成されている。アクチュエータユニット20は、収容空部37を区画するケース内壁面に固定板39の背面を接着することで収容空部37内に収納・固定されている。
The fixed
流路ユニット19は、振動板(封止板)41、流路基板42及びノズル基板43を有している。これら振動板41、流路基板42及びノズル基板43が積層された状態になっており、不図示の接着剤で接合され一体化されている。振動板41、流路基板42及びノズル基板43は、共通インク室44からインク供給口45及び圧力室46を通りノズル開口47に至るまでの一連のインク流路(液体流路)を形成する部材である。圧力室46は、ノズル開口47の列設方向(ノズル列方向)に対して直交する方向に細長い室として形成されている。共通インク室44は、ケース流路25と連通されており、インク導入針22側からのインクLが導入される室である。共通インク室44に導入されたインクLは、インク供給口45を通じて各圧力室46に分配供給されるようになっている。
The
流路ユニット19の底部に配置されるノズル基板43は、ドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズル開口47を列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル基板43は、ステンレス鋼の板材によって作製され、例えばノズル開口47の列(即ち、ノズル列)が、各サブタンク2に対応して合計22列設けられた状態になっている。1つのノズル列は、例えば、180個のノズル開口47によって構成されている。このノズル開口47が配列されているノズル基板43の表面がノズル形成面である。以下、当該ノズル基板43上の領域をノズル領域47Rと表記する(図2参照)。
The
ノズル基板43と振動板41との間に配置される流路基板42は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室44、インク供給口45及び圧力室46となる空部が区画形成された板状の部材である。
A
流路基板42は例えば結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板41は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板41の圧力室46に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子38の先端面が接合される島部48が形成されている。この島部48は、ダイヤフラム部として機能する。振動板41は、圧電振動子38の作動に応じて島部48の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されており、流路基板42の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部49として機能するようにもなっている。このコンプライアンス部49に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板が除去され弾性フィルムだけが残った状態になっている。
The
上記の記録ヘッド3において、フレキシブルケーブル40を通じて駆動信号が圧電振動子38に供給されると、この圧電振動子38が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部48が圧力室46に近接する方向或いは離隔する方向に移動するようになっている。島部48の移動によって圧力室46の容積が変化し、圧力室46内のインクLに圧力変動が生じ、この圧力変動によってノズル開口47からインク滴Dが吐出されるようになっている。
In the
図4はキャッピング機構50の構成を示す平面図であり、図5は図4におけるA−A断面に沿った構成を示す図である。
これらの図に示すように、キャッピング機構50はシール部材51、キャップ本体52及び吸引機構53を有しており、キャップ本体52によってシール部材51が保持されると共にシール部材51に囲まれた領域内に吸引機構53が接続された構成になっている。
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the
As shown in these drawings, the
シール部材51は第1シール部材54及び第2シール部材55を有している。図4に示すように第1シール部材54及び第2シール部材55は平面視でそれぞれキャップ本体52の中央部を囲うように環状に形成されており、平面視で第1シール部材54が第2シール部材55の内側に配置されている。第1シール部材54の外側面と第2シール部材55の内側面との間は距離dだけ離れた状態になっている。
The
第1シール部材54の上端部54a及び第2シール部材55の上端部55aは共に平坦になっており、この上端部54a及び上端部55aがノズル基板43に当接するようになっている。上端部54aがノズル基板43に当接した状態において、第1シール部材54、ノズル基板43及びキャップ本体52で囲まれた領域が密閉されるようになっている。同様に、上端部55aがノズル基板43に当接した状態において、第2シール部材55、ノズル基板43及びキャップ本体52で囲まれた領域が密閉されるようになっている。図5に示すように、キャップ本体52の上面52aから第1シール部材54の上端部54aまでの高さh1はキャップ本体52の上面52aから第2シール部材55の上端部55aまでの高さh2よりも低くなっている。
Both the
キャップ本体52は平面視中央部に貫通孔56を有している。貫通孔56はキャップ本体52の下面52bに設けられた接続管57の管内に連通されており、当該接続管57は吸引機構53に接続されている。吸引機構53は接続管57及び貫通孔56を介してキャップ本体52の上面52a上のうち第1シール部材54及び第2シール部材55によって囲まれた領域を吸引可能になっている。
The
このキャップ本体52のうち第2シール部材55に平面視で重なる領域に溝59が設けられており、当該溝59内にはバネ部材60が設けられている。バネ部材60は例えば溝59の各辺に1つずつ、計4つ設けられており、第2シール部材55の下端部55bにバネ部材60の一方の端部が接続されている。バネ部材60の他方の端部は溝59の底部に接続されている。このバネ部材58が伸縮することにより、キャップ本体52の上面52aから第2シール部材55の上端部55aまでの高さh2が変化するようになっている。バネ部材60が収縮した場合には、溝59内に第2シール部材55の一部が収容されるようになっている。このように、溝59及びバネ部材60により第2シール部材55の高さを調節する調節機構58が構成されている。
A
図6及び図7は第1シール部材54と第2シール部材55との位置関係(上記距離d、高さh1及び高さh2の関係)を説明するための概念図である。
図6に示すように、第1シール部材54の上端部54aの全面にインクが付着されており、このインクの表面が半径rの球面の一部であると仮定する。この球面の中心を原点とするXY座標平面を考えた場合、上端部54aとインクとの接触角をθとすると、上端部54aの図中左端のX座標及びY座標は、下記[数3]で表される。
6 and 7 are conceptual diagrams for explaining the positional relationship between the
As shown in FIG. 6, it is assumed that ink is attached to the entire surface of the
ここでθa=90°−θであるから、X座標及びY座標をr及びθで表すと、下記[数4]を得る。 Here, since θ a = 90 ° −θ, when the X coordinate and the Y coordinate are represented by r and θ, the following [Equation 4] is obtained.
一方、第1シール部材54の上端部54aからのインクの高さをyinkとすると、このyinkは下記[数5]で表される。
On the other hand, if the height of the ink from the
この結果を図7に示す例に適用させる。第1シール部材54の幅(環状の中心方向の寸法)をwとすると、w=2Xと表される。この式にX=r・sinθを代入し、rについて変形すると、下記[数6]を得る。 This result is applied to the example shown in FIG. When the width of the first seal member 54 (annular dimension in the central direction) is w, w = 2X. Substituting X = r · sin θ into this equation and transforming it with respect to r yields [Equation 6] below.
この[数6]の式を[数5]の式に代入すると、下記[数7]を得る。 By substituting this [Equation 6] into the [Equation 5], we obtain
第2シール部材55の高さh2が第1シール部材54の高さh1及びインクの高さの合計よりも高ければ第1シール部材54とノズル形成面(ノズル基板47表面)との間でインクが移動するのを防ぎ、第2シール部材55にインクが付着するのを回避できると考えられる。このため、第2シール部材55の高さh2は、下記[数8]を満たすように設定されるようにする。
If the height h2 of the
第1シール部材54と第2シール部材55との距離dについても同様に考える。インクが第1シール部材54の側面全体に付着されていると仮定すると、このインクの図中横方向の最大の寸法(図7を90°回転させてみたときの高さ)xinkは、下記[数9]で表される。
The same applies to the distance d between the
第1シール部材54と第2シール部材55との距離dが[数9]で得られたインクの最大寸法xinkよりも大きければ第2シール部材55にインクが付着するのを回避できると考えられるため、第1シール部材54と第2シール部材55との距離dは、下記[数10]を満たすように設定されるようにする。
If the distance d between the
次に、上述の構成を有するプリンタ1の動作の一例を説明する。ここでは、吸引動作及び保存動作を含むメンテナンス動作を中心に説明する。
外部から印刷データが送信されると、制御装置は、この印刷データをドットパターンに対応した噴射データに展開し、記録ヘッド3に送信する。記録ヘッド3では、受信した噴射データに基づき、記録(印字・印刷)処理、すなわち記録紙に対するインク滴Dの噴射を実行する。
Next, an example of the operation of the printer 1 having the above configuration will be described. Here, the maintenance operation including the suction operation and the storage operation will be mainly described.
When the print data is transmitted from the outside, the control device develops the print data into ejection data corresponding to the dot pattern and transmits it to the
記録処理の後、プリンタ1の動作を継続する場合、予め設定されている時間が経過すると、定期メンテナンス処理が開始される。記録処理の後、動作を継続しない場合にはインクジェットプリンタの処理が終了する。以下、動作を継続する場合について説明する。 When the operation of the printer 1 is continued after the recording process, the periodic maintenance process is started when a preset time has elapsed. If the operation is not continued after the recording process, the process of the ink jet printer ends. Hereinafter, the case of continuing the operation will be described.
定期メンテナンス処理が開始されると、制御装置は、記録ヘッド3をメンテナンス位置まで移動させ、記録ヘッド3とキャッピング機構50とを対向させる。第1シール部材54で囲まれる領域がノズル領域47Rを含むようにキャッピング機構50を配置させる。
When the periodic maintenance process is started, the control device moves the
ノズル基板43の下面43aとキャッピング機構50のキャップ本体52の上面52aとが対向された状態になったら、キャップ本体52を上昇させて第1シール部材54の上端部54aをノズル基板43の下面43aに当接させる。上端部55aの方が上端部54aよりもキャップ本体52からの高さが高い位置にあるため、図8に示すように上端部54aよりも上端部55aが先に下面43aに当接する。
When the
この状態から更にキャップ本体52を上昇させ続けると、この上昇の力によってバネ部材60が収縮し、第2シール部材55の下部が溝59内に収容されていく。図9に示すように第1シール部材54の上端部54aがノズル基板43の下面43aに当接されるまでキャップ本体52を上昇させる。
When the cap
上端部54aが下面43aに当接されると、第1シール部材54、下面43a及びキャップ本体52によって囲まれた領域が密閉される、つまり記録ヘッド3のノズル領域47Rに面する空間が密閉されることになる。この状態で吸引機構53を駆動させて密閉空間を吸引し、この密閉空間を負圧状態にする。密閉空間を負圧状態にすることにより、ノズル開口47から負圧状態になったこの密閉空間に向けてインクが一定量吐出する。吐出されたインクはキャップ本体52の貫通孔56及び接続管57を介して吸引機構53によって吸引される。
When the
インク吸引後もしくはインク吐出時には、吐出されたインクが第1シール部材54の上端部54aや内面等に付着する場合がある。ノズル基板43の下面43aと第1シール部材54の上端部54aとが密着しているため、インクが第1シール部材54の外側(第2シール部材55側)へはみ出すことはない。
After ink suction or at the time of ink discharge, the discharged ink may adhere to the
インクを吐出させた後、吸引機構53を逆駆動し負圧状態になっている密閉空間を大気開放する。この空間を大気開放することにより、ノズル開口47のインクの界面(メニスカス)の状態が維持される。大気解放後、記録ヘッド3を上昇させ、記録ヘッド3をキャッピング機構50から離間させる。記録ヘッド3の離間後、この記録ヘッド3を用いて記録紙に対する記録動作を再開する。
After the ink is ejected, the
一方、保存動作を行う場合には、第2シール部材55の上端部55aのみをノズル基板43の下面43aに当接させた状態(図8の状態)にし、ノズル領域47Rに面する空間を第2シール部材55及びキャップ本体52によって密閉する。上記の吸引動作の際に第1シール部材54の上端部54aにインクが付着している場合であっても、当該インクの付着した第1シール部材54とは異なる第2シール部材55が下面43aに当接されることになるため、ノズル領域47Rは確実に密閉されることになる。
On the other hand, when performing the storing operation, only the
このように、本実施形態によれば、キャッピング機構50が第1シール部材54及び第2シール部材55を有し、この第1シール部材54及び第2シール部材55を保持するキャップ本体52に対する第1シール部材54の高さh1と、キャップ本体52に対する第2シール部材55の高さh2とが異なるように設けられているので、用途に応じて記録ヘッド3に当接させるシール部材51を第1シール部材54と第2シール部材55とで使い分けることができる。これにより、同一のシール部材を別用途に用いる場合に比べてキャッピング不良の発生を抑えることができ、キャッピング不良に起因する吸引不良又はノズル開口の保湿不足を防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, the
例えば、上記のように第1シール部材54を吸引用のシール部材として、第2シール部材55を保存用のシール部材として用途別に用いることができる。吸引用のシール部材と保存用のシール部材とをそれぞれ設けることにより、インクの付着する可能性の高い吸引用の第1シール部材54が保存時に用いられるのを回避することができ、ノズル領域にインクが付着するのを回避することができる。
For example, as described above, the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では調節機構58の構成としてバネ部材60を第2シール部材55にのみ接続させ、第2シール部材55の高さh2のみを変更可能としたが、これに限られることは無く、図10に示すように第1シール部材54にもバネ部材60を接続させ、第1シール部材54の高さh1及び第2シール部材55の高さh2の両方を変更可能とする構成であっても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the spring member 60 is connected only to the
また、上記実施形態では調節機構58の構成としてバネ部材60を有することとし、第2シール部材55の上端部55aからの圧力によってのみ第2シール部材55の高さh2を変更させることとしたが、これに限られることは無く、例えば第2シール部材55にバネ部材60の代わりにエアシリンダ機構やモータ機構などのアクチュエータを接続する構成とし、第2シール部材55の高さh2を所望の高さに調節できるようにしても構わない。勿論、このアクチュエータを第1シール部材54に接続し第1シール部材54の高さh1を所望の高さに調節できるようにしても構わない。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、内側に配置された第1シール部材54の高さh1が外側に配置された第2シール部材55の高さh2よりも低い構成であったが、逆に第1シール部材54の高さh1が第2シール部材55の高さh2よりも高くする構成であっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the height h1 of the
また、上記実施形態では、キャップ本体52が板状になっており、第1シール部材54及び第2シール部材55がキャップ本体の上面52aに突出するように設けられた構成であったが、これに限られることは無く、例えば図11に示すように、キャップ本体52の周縁部に縁部分52bが設けられており、第1シール部材54及び第2シール部材55が当該縁部分52b上に配置された構成であっても構わない。また、図11では調節機構58を設けない構成を例に挙げて示したが、この構成に調節機構58を設けるようにしても勿論構わない。
In the above embodiment, the
1…プリンタ(流体噴射装置) 3…記録ヘッド(噴射ヘッド) 47…ノズル開口 47R…ノズル領域 50…キャッピング機構 52…キャップ本体 53…吸引機構 54…第1シール部材 55…第2シール部材 58…調節機構 59…溝 60…バネ部材 L…インク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer (fluid ejecting apparatus) 3 ... Recording head (ejection head) 47 ...
Claims (6)
前記噴射ヘッドのうち前記複数のノズル開口が設けられたノズル領域を密閉するキャッピング機構と、
前記ノズル領域と前記キャッピング機構との間の空間を吸引する吸引機構と、
を備え、
前記キャッピング機構は、前記噴射ヘッドに当接され前記ノズル領域を密閉する第1シール部材及び第2シール部材と、前記第1シール部材及び前記第2シール部材を保持するキャップ本体とを有し、
前記第1シール部材及び前記第2シール部材は平面視で環状に設けられていると共に前記第1シール部材は平面視で前記第2シール部材の内側に配置されており、
前記第1シール部材及び前記第2シール部材は、前記キャップ本体に対する前記第1シール部材の高さと、前記キャップ本体に対する前記第2シール部材の高さとが異なるように設けられている
ことを特徴とする流体噴射装置。 An ejection head having a plurality of nozzle openings for ejecting fluid;
A capping mechanism for sealing a nozzle region provided with the plurality of nozzle openings in the ejection head;
A suction mechanism for sucking a space between the nozzle region and the capping mechanism;
With
The capping mechanism has a first seal member and a second seal member that are in contact with the ejection head and seal the nozzle region, and a cap body that holds the first seal member and the second seal member,
The first seal member and the second seal member are provided annularly in a plan view, and the first seal member is disposed inside the second seal member in a plan view,
The first seal member and the second seal member are provided such that a height of the first seal member with respect to the cap body is different from a height of the second seal member with respect to the cap body. Fluid ejecting apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の流体噴射装置。 The fluid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising an adjustment mechanism that adjusts at least one of a height of the first seal member and a height of the second seal member.
前記第1シール部材の高さh1と前記第2シール部材の高さh2との間で、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の流体噴射装置。 The height of the first seal member is h1, the height of the second seal member is h2, the dimension of the annular central direction in the cross-sectional shape of the first seal member is w, and the height of the first seal member is When the contact angle of the fluid adhering to the upper end and the upper end is θ,
Between the height h1 of the first seal member and the height h2 of the second seal member,
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。 The height of the first seal member is h1, the distance between the outer periphery of the first seal member and the inner periphery of the second seal member is d, and the upper end portion and the upper end portion of the first seal member are When the contact angle of the fluid that adheres is θ,
前記噴射ヘッドに当接される第1シール部材及び第2シール部材と前記第1シール部材及び前記第2シール部材を保持するキャップ本体とを有し前記キャップ本体に対する前記第1シール部材の高さと前記キャップ本体に対する前記第2シール部材の高さとが異なるように設けられているキャッピング機構によって前記噴射ヘッドのうち少なくとも前記複数のノズル開口が設けられたノズル領域を密閉する際に、
前記第1シール部材と前記第2シール部材とを切り替えて前記噴射ヘッドに当接させる
ことを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。 A maintenance method for a fluid ejecting apparatus including an ejecting head having a plurality of nozzle openings for ejecting fluid,
A first seal member and a second seal member that are in contact with the ejection head; a cap body that holds the first seal member and the second seal member; and a height of the first seal member relative to the cap body. When sealing a nozzle region provided with at least the plurality of nozzle openings in the ejection head by a capping mechanism provided so that the height of the second seal member with respect to the cap body is different.
A maintenance method for a fluid ejecting apparatus, wherein the first seal member and the second seal member are switched and brought into contact with the ejection head.
ことを特徴とする請求項5に記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。 In the state where the nozzle area is sealed by the capping mechanism, the first seal member and the second seal member are switched between the case where the nozzle area is sucked and the case where the nozzle area is not sucked. The maintenance method of the fluid ejecting apparatus according to claim 5, wherein the contact is made.
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