JP2009208232A - Fluid ejection device and maintenance method for fluid ejection device - 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。 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、媒体に文字や画像等を記録する装置であり、記録ヘッドに設けられた複数のノズル開口から当該媒体にインクを噴射する構成になっている。記録ヘッドの内部には、複数のノズル開口に一括して接続されるリザーバ(キャビティ)が設けられている。リザーバは例えばインクカートリッジなどの外部のインク供給源に接続されており、インク供給源から供給されるインクが保持されるようになっている。 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 medium, and is configured to eject ink onto the medium from a plurality of nozzle openings provided in a recording head. Inside the recording head, a reservoir (cavity) connected to a plurality of nozzle openings is provided. The reservoir is connected to an external ink supply source such as an ink cartridge, and holds ink supplied from the ink supply source.
上記構成の記録ヘッドにおいては、ノズル開口の近傍やリザーバ内などに気泡が溜まる場合があり、当該気泡によってノズル開口及びリザーバのインク流通経路が塞がれてしまうとドット抜けの原因となる。これに対して、ノズル開口から所定量のインクを吐出することで当該気泡を排出するクリーニング方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、ノズル開口が多数配列された例えば大型の記録ヘッドなどについては、リザーバの容積も大きくなっているためクリザーバ内に圧力を均一に加えることが困難である。このため、リーニング時のインク吐出の際にインクの流れに分布が生じてしまう。インクの流れの分布により、気泡は流れの弱い部分に流されてしまう。リザーバ内のインクは流れの強い部分ではノズル開口に供給やすく、流れの弱い部分では供給されにくいため、結果的に気泡がリザーバ内に残留してしまうことになる。この気泡はノズル開口へのインクの供給路を塞いでしまうため、当該ノズル開口からインクが噴射されずにドット抜けが生じてしまう。大型の記録ヘッドではなくても、複数のノズル開口が設けられた記録ヘッドにおいてはリザーバ内のインクの流れに分布が生じる可能性があり、同様の問題が考えられる。 However, for a large recording head or the like in which a large number of nozzle openings are arranged, for example, it is difficult to apply pressure uniformly in the reservoir because the volume of the reservoir is large. For this reason, distribution of ink flow occurs when ink is ejected during leaning. Due to the distribution of the ink flow, the bubbles are caused to flow in a weak flow portion. The ink in the reservoir is easy to be supplied to the nozzle opening in the portion where the flow is strong, and is difficult to be supplied in the portion where the flow is weak. As a result, bubbles remain in the reservoir. Since the bubbles block the ink supply path to the nozzle openings, the ink is not ejected from the nozzle openings, and dots are lost. Even if the recording head is not a large recording head, in a recording head provided with a plurality of nozzle openings, the ink flow in the reservoir may be distributed, and the same problem can be considered.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ドット抜けを防止する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 dot dropout.
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及び前記複数のノズル開口に接続され前記流体を保持する流体保持部を有する噴射ヘッドと、前記流体保持部に接続され、複数の前記ノズル開口に独立して前記流体を供給可能な流体供給部とを備える流体噴射装置であって、前記噴射ヘッドのメンテナンス時に、前記流体保持部内において所定の方向に前記流体の対流が形成されるように複数の前記ノズル開口に前記流体を供給させ、前記対流の形成後に前記流体供給部内の前記流体を前記ノズル開口側へ排出させる制御部を更に備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fluid ejection device according to the present invention includes a ejection head having a plurality of nozzle openings that eject fluid, a fluid holding unit that is connected to the plurality of nozzle openings and retains the fluid, and the fluid retention A fluid supply device connected to a plurality of nozzle openings and capable of supplying the fluid independently to a plurality of the nozzle openings, wherein the fluid holding unit is maintained in a predetermined direction during maintenance of the ejection head. The apparatus further includes a control unit configured to supply the fluid to the plurality of nozzle openings so that fluid convection is formed, and to discharge the fluid in the fluid supply unit to the nozzle opening side after the formation of the convection. To do.
本発明によれば、複数のノズル開口と流体保持部とを備える噴射ヘッドのメンテナンス時に、制御部によって、流体保持部内において所定の方向に流体の対流が形成されるように複数のノズル開口に流体が供給されるので、流体保持部内に流体の流れに分布がある場合であっても、当該対流によって気泡を所定の方向に移動させることができる。また、制御部によって、対流の形成後に流体供給部内の流体がノズル開口側へ排出されるので、移動した気泡を流体と共に容易に排出することができる。これにより、気泡が流体保持部内に残留するのを防ぐことができ、ドット抜けを防止することができる。 According to the present invention, at the time of maintenance of an ejection head including a plurality of nozzle openings and a fluid holding unit, the control unit allows fluid to be formed in the plurality of nozzle openings so that convection of fluid is formed in a predetermined direction in the fluid holding unit. Therefore, even when the fluid flow is distributed in the fluid holding portion, the bubbles can be moved in a predetermined direction by the convection. Further, since the fluid in the fluid supply unit is discharged to the nozzle opening side after the convection is formed by the control unit, the moved bubbles can be easily discharged together with the fluid. Thereby, it is possible to prevent bubbles from remaining in the fluid holding portion, and it is possible to prevent missing dots.
なお、「所定の方向」としては、例えば流体保持部内において例えば通常の流体の噴射の際における流体の流速が遅い箇所から流速が速い箇所へ向けた方向とすることができる。この場合、気泡は流体の流速の速い箇所に移動するため、メンテナンス時に流体を噴射することによって容易に気泡を排出することができる。また、「所定の方向」として、流体保持部内の一方の端部から他方の端部へ向けた方向などが挙げられる。この場合、気泡は流体保持部内の他方の端部に移動するため、メンテナンス時に当該他方の端部から流体を集中的に吐出することにより気泡を容易に排出することができる。 Note that the “predetermined direction” can be a direction from a location where the fluid flow rate is low to a location where the flow rate is high, for example, in a normal fluid ejection in the fluid holding unit. In this case, since the bubbles move to a location where the fluid flow rate is fast, the bubbles can be easily discharged by ejecting the fluid during maintenance. Further, examples of the “predetermined direction” include a direction from one end to the other end in the fluid holding unit. In this case, since the bubbles move to the other end portion in the fluid holding portion, the bubbles can be easily discharged by intensively discharging the fluid from the other end portion during maintenance.
上記の流体噴射装置は、前記制御部は、複数の前記ノズル開口のうち前記対流によって前記流体が流れる位置に設けられた前記ノズル開口に前記流体を供給させることを特徴とする。
本発明によれば、制御部によって、複数のノズル開口のうち対流によって流体が流れる位置に設けられたノズル開口に流体が供給されるように流体供給部を制御することとしたので、気泡が移動した位置のノズル開口から流体と共に気泡が排出されることになる。これにより、全てのノズル開口から流体を排出する場合に比べて流体の排出量を抑えることができる。
In the fluid ejecting apparatus, the control unit causes the fluid to be supplied to the nozzle opening provided at a position where the fluid flows by the convection among the plurality of nozzle openings.
According to the present invention, the control unit controls the fluid supply unit so that the fluid is supplied to the nozzle opening provided at the position where the fluid flows by convection among the plurality of nozzle openings. Bubbles are discharged together with the fluid from the nozzle opening at the position. Thereby, compared with the case where fluid is discharged from all nozzle openings, the amount of fluid discharged can be suppressed.
上記の流体噴射装置は、複数の前記ノズル開口を含む空間を密閉可能に設けられ前記空間を吸引する吸引機構を更に備え、前記制御部は、前記吸引機構に前記空間を吸引させることで前記流体を前記ノズル開口側へ排出することを特徴とする。
本発明によれば、複数のノズル開口を含む空間を密閉可能に設けられ当該空間を吸引する吸引機構を更に備え、制御部によって、吸引機構に空間を吸引させることで流体をノズル開口側へ排出することとしたので、気泡が移動した位置のノズル開口から流体と共に気泡が排出されることになる。これにより、気泡が流体保持部内に残留するのを確実に防ぐことができる。
The fluid ejecting apparatus further includes a suction mechanism that is provided so as to be able to seal a space including the plurality of nozzle openings, and the control unit causes the suction mechanism to suck the space so that the fluid is sucked. Is discharged to the nozzle opening side.
According to the present invention, a space including a plurality of nozzle openings can be hermetically sealed, and further includes a suction mechanism that sucks the space, and the controller causes the suction mechanism to suck the space to discharge the fluid to the nozzle openings. Therefore, the bubbles are discharged together with the fluid from the nozzle opening where the bubbles have moved. Thereby, it can prevent reliably that a bubble remains in a fluid holding | maintenance part.
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及び前記複数のノズル開口のそれぞれに接続され前記流体を保持する流体保持部を有する噴射ヘッドと、前記流体保持部に接続され、複数の前記ノズル開口に独立して前記流体を供給可能な流体供給部とを備える流体噴射装置のメンテナンス方法であって、前記流体保持部内において所定の方向に前記流体の対流が形成されるように複数の前記ノズル開口に前記流体を供給し、前記対流の形成後に前記流体供給部内の前記流体を前記ノズル開口側へ排出することを特徴とする。 A fluid ejection apparatus maintenance method according to the present invention includes: a plurality of nozzle openings that eject fluid; an ejection head that is connected to each of the plurality of nozzle openings and includes a fluid holding section that holds the fluid; and the fluid holding section. A fluid ejecting apparatus maintenance method comprising: a fluid supply unit that is connected and capable of supplying the fluid independently to a plurality of the nozzle openings, wherein convection of the fluid is formed in a predetermined direction in the fluid holding unit. The fluid is supplied to the plurality of nozzle openings as described above, and the fluid in the fluid supply section is discharged to the nozzle opening side after the formation of the convection.
本発明によれば、複数のノズル開口と流体保持部とを備える噴射ヘッドのメンテナンス時に、流体保持部内において所定の方向に流体の対流が形成されるように複数のノズル開口に流体が供給されるので、流体保持部内に流体の流れに分布がある場合であっても、当該対流によって気泡を所定の方向に移動させることができる。また、対流の形成後に流体供給部内の流体がノズル開口側へ排出されるので、移動した気泡を流体と共に容易に排出することができる。これにより、気泡が流体保持部内に残留するのを防ぐことができ、ドット抜けを防止することができる。 According to the present invention, at the time of maintenance of an ejection head including a plurality of nozzle openings and a fluid holding unit, fluid is supplied to the plurality of nozzle openings so that convection of fluid is formed in a predetermined direction in the fluid holding unit. Therefore, even when the fluid flow is distributed in the fluid holding portion, the bubbles can be moved in a predetermined direction by the convection. Moreover, since the fluid in the fluid supply unit is discharged to the nozzle opening side after the convection is formed, the moved bubbles can be easily discharged together with the fluid. Thereby, it is possible to prevent bubbles from remaining in the fluid holding portion, and it is possible to prevent missing dots.
上記の流体噴射装置のメンテナンス方法は、複数の前記ノズル開口のうち前記対流によって前記流体が流れる位置に設けられた前記ノズル開口に前記流体を供給することを特徴とする。
本発明によれば、複数のノズル開口のうち対流によって流体が流れる位置に設けられたノズル開口に流体を供給することとしたので、気泡が移動した位置のノズル開口から流体と共に気泡が排出されることになる。これにより、全てのノズル開口から流体を排出する場合に比べて流体の排出量を抑えることができる。
The maintenance method of the fluid ejecting apparatus is characterized in that the fluid is supplied to the nozzle opening provided at a position where the fluid flows by the convection among the plurality of nozzle openings.
According to the present invention, since the fluid is supplied to the nozzle opening provided at the position where the fluid flows by convection among the plurality of nozzle openings, the bubbles are discharged together with the fluid from the nozzle opening at the position where the bubbles have moved. It will be. Thereby, compared with the case where fluid is discharged from all nozzle openings, the amount of fluid discharged can be suppressed.
上記の流体噴射装置のメンテナンス方法は、前記流体噴射装置は、複数の前記ノズル開口を含む空間を密閉可能に設けられ前記空間を吸引する吸引機構を更に備え、前記吸引機構に前記空間を吸引させることで前記流体を前記ノズル開口側へ排出することを特徴とする。
本発明によれば、流体噴射装置が複数のノズル開口を含む空間を密閉可能に設けられ当該空間を吸引する吸引機構を更に備え、吸引機構に空間を吸引させることで流体をノズル開口側へ排出することとしたので、気泡が移動した位置のノズル開口から流体と共に気泡が排出されることになる。これにより、気泡が流体保持部内に残留するのを確実に防ぐことができる。
In the maintenance method for the fluid ejecting apparatus, the fluid ejecting apparatus further includes a suction mechanism that can seal the space including the plurality of nozzle openings and sucks the space, and causes the suction mechanism to suck the space. Thus, the fluid is discharged to the nozzle opening side.
According to the present invention, the fluid ejecting apparatus is further provided with a suction mechanism that can seal a space including a plurality of nozzle openings and sucks the space, and the suction mechanism sucks the space to discharge the fluid to the nozzle opening side. Therefore, the bubbles are discharged together with the fluid from the nozzle opening where the bubbles have moved. Thereby, it can prevent reliably that a bubble remains in a fluid holding | maintenance part.
以下、本発明に係る流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。本実施形態では、本発明に係る流体噴射装置として、インクジェット式プリンタを例示する。 Hereinafter, an embodiment of a fluid ejection device and a maintenance method for a fluid ejection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size. In this embodiment, an ink jet printer is exemplified as the fluid ejecting apparatus according to the invention.
図1は、本実施形態のインクジェット式プリンタ(以下、インクジェットプリンタ100という)の概略構成図、図2は、ラインヘッド周辺の要部平面図、図3は、ラインヘッドのノズル形成面を示す平面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態においてインクジェットプリンタ100は、記録紙12への記録を行う記録部10と、記録部10のメンテナンス処理を行うメンテナンス部11とを有している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ink jet printer (hereinafter referred to as an ink jet printer 100) of the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of a main part around a line head, and FIG. FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the
記録部10は、インク滴を噴射して流体噴射対象物である記録紙12に画像形成するラインヘッド13(噴射ヘッド)と、記録紙12を搬送する記録紙搬送機構14と、ラインヘッド13に供給するインク(流体)を貯留したインク貯留部15とを有している。
The
記録紙搬送機構14は、紙送りモータ(不図示)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などを有しており、記録(印字・印刷)動作に連動させて記録紙12をラインヘッド13に対向するように順次送り出すことができるようになっている。
The recording
インク貯留部15は、プリンタ本体16の一側に配置されており、不図示のインク供給手段により後述のラインヘッド13へインクを供給する。このインク貯留部15は、インクジェットプリンタ100の各色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K1:染料系)、黒(K2:顔料系))に対応する色のインクを貯蔵するインクタンク15Y,15M,15C,15K1,15K2を有している。インク貯留部15とラインヘッド13との間は、インク供給手段を介して連通されている。
The
ラインヘッド13は、インクジェットプリンタ100が対象とする最大サイズの記録紙12の少なくとも一辺を越える長さ(最大記録紙幅W)に亘ってノズルが多数配列されたライン型の記録ヘッドである。本実施形態においては、少なくとも各色(Y、M、C、K1、K2)に対応した5つの印字部5Y,5M,5C,5K1,5K2を備えている。各印字部5Y,5M,5C,5K1,5K2は、インク滴を噴射するためのノズル開口17を多数整列配置してなるノズル列L(図3参照)をそれぞれ有しており、当該ノズル列Lの形成された領域がノズル領域21Bである。ノズル列Lは、記録紙12の搬送方向に沿って順に配設されている。ノズル列Lは、ノズル開口17による1列のライン又はノズル開口17による複数列のラインであって、ノズル開口17の数やラインの数は適宜設定される。図3はノズル列Lの一実施例を示すものであり、ノズル開口17による複数列のラインを示している。ライン数を増やすことにより、一度に広範囲の記録が可能になるとともに、画像の解像度も高まる。
The
ラインヘッド13は、最大記録紙幅Wに対応する長さ方向を記録紙12の搬送方向と直交する方向に配置され、各ノズル列Lのノズル開口17からインク滴が記録紙12に噴射されることにより記録紙12に画像が記録される。
インク貯留部15とラインヘッド13とを連通するインク供給手段は、複数のインク供給流路34(図5参照)を有しており、各インクタンク15Y,15M,15C,15K1,15K2から各印字部5Y,5M,5C,5K1,5K2へとインクが供給されるようになっている。
The
The ink supply means for communicating the
以下、図4を参照してラインヘッドの構成について詳述する。図4は、ラインヘッドの一部を示す断面図である。
ラインヘッド13は、ヘッド本体18と、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を含む流路形成ユニット22とを備えている。インクを噴射するノズル開口17はノズル基板21に形成され、ノズル基板21の下面がノズル形成面21Aとされている。流路形成ユニット22は、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を積層し、接着剤等で接合して一体にしたものである。
Hereinafter, the configuration of the line head will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the line head.
The
ラインヘッド13は、ヘッド本体18の内部に形成された収容空間23と、収容空間23に配置された駆動ユニット24とを備えている。駆動ユニット24は、複数の圧電素子(流体供給部)25と、圧電素子25の上端を支持する固定部材26と、駆動信号を圧電素子25に供給する柔軟なケーブル27とを備えている。圧電素子25は、複数のノズル開口17のそれぞれに対応するように設けられている。
The
また、ヘッド本体18の内部に形成され、インクタンクからインク供給流路を介して供給されたインクが流れる内部流路28と、振動板19、流路基板20、及びノズル基板21を含む流路形成ユニット22によって形成され、内部流路28と接続されたリザーバ29と、流路形成ユニット22によって形成され、リザーバ29と接続されたインク供給口30と、流路形成ユニット22によって形成されてインク供給口30と接続されたキャビティ31とを備えている。キャビティ31は、複数のノズル開口17に対応するように複数設けられている。複数のノズル開口17のそれぞれは、複数のキャビティ31のそれぞれに接続されている。
In addition, an
ヘッド本体18は、合成樹脂で形成されている。振動板19は、例えば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ものである。振動板19のキャビティに対応する部分には、圧電素子25の下端と接合される島部32が形成されている。振動板19の少なくとも一部は、圧電素子25の駆動に応じて弾性変形する。振動板19と内部流路28の下端近傍との間にはコンプライアンス部33が形成されている。
The
流路基板20は、内部流路28の下端とノズル開口17とを接続するリザーバ29、インク供給口30、及びキャビティ31は、それぞれの空間を形成するための凹部を有する。本実施形態においては、流路基板20は、シリコンを異方性エッチングすることで形成されている。
In the
ノズル基板21は、所定方向に所定間隔(ピッチ)で形成された複数のノズル開口17を有する。本実施形態のノズル基板21は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。
The
各インクタンクから各々のインク供給流路を介して供給されたインクは、内部流路28の上端に流入する。内部流路28の下端は、リザーバ29に接続されており、インクタンクからインク供給流路を介して内部流路28の上端に流入したインクは、内部流路28を流れた後、リザーバ29に供給される。リザーバ29に供給されたインクは、インク供給口30を介して、複数のキャビティ31のそれぞれに分配されるように供給される。
The ink supplied from each ink tank through each ink supply channel flows into the upper end of the
ケーブル27を介して圧電素子25に駆動信号が入力されると、圧電素子25が伸縮する。これにより、振動板19がキャビティに接近する方向及び離れる方向に変形(移動)する。これにより、キャビティ31の容積が変化し、インクを収容したキャビティ31の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル開口17から、インクが噴射される。
When a drive signal is input to the
このように、本実施形態の圧電素子25は、ノズル開口17よりインクを噴射するために、入力される駆動信号に基づいて、ノズル開口17に接続されたキャビティ31の圧力を変動させる。そして、ノズル開口17から噴射されたインクによって記録紙12に所望の画像が形成される。
As described above, the
また、ラインヘッド13は、ラインヘッド移動機構70(図7参照)によって上下方向に移動可能とされている。
より詳細には、ラインヘッド13は、ラインヘッド移動機構70によって、印刷位置とメンテナンス位置との間において上下方向に移動可能とされている。
Further, the
More specifically, the
なお、印刷位置とは、ラインヘッド13のノズル開口17から記録紙12へインクを噴射することによって記録を行う位置であり、相対的にラインヘッド13が上方に移動された位置である。また、メンテナンス位置とは、以下に詳説するメンテナンス部11によってラインヘッド13のメンテナンス処理が行われる位置であり、相対的にラインヘッド13が下方に移動された位置である。
The printing position is a position where recording is performed by ejecting ink from the
図5は、図4に示されるラインヘッドを図4の矢印(図中右下)方向の平面で切ったときの断面構成を示している。図4における矢印の方向が図5における矢印(図中中央下)の方向に一致している。図5に示すように、リザーバ29の内部はノズル開口17の配列方向に沿った方向が長手となるように形成されている。リザーバ29内にインクを流通させる内部流路28はリザーバ29の図中左右方向中央部に設けられている。
FIG. 5 shows a cross-sectional configuration when the line head shown in FIG. 4 is cut along a plane in the direction of the arrow in FIG. 4 (lower right in the figure). The direction of the arrow in FIG. 4 corresponds to the direction of the arrow in FIG. 5 (lower center in the figure). As shown in FIG. 5, the interior of the
このリザーバ29内部では、内部流路28に近い位置である図中左右方向の中央部ほどインクが流れやすく、内部流路28に遠い位置である図中左右方向の端部ほどインクが流れにくくなっており、インクの流れやすさの分布が形成されている。この流れやすさの分布は一例であり、例えば内部流路28の位置やリザーバ29の形状、長手方向の長さなどによってインクの流れやすさの分布は当然異なってくる。また、このインクの流れやすさの分布はリザーバ29からキャビティ31へインクを流通させることによって容易に把握することができる。
In the
メンテナンス部11は、ノズル開口17の乾燥防止又はノズル開口17近傍のインク粘度上昇を防止するためのキャッピング機構40と、キャッピング機構40に溜まったインクを排出するためのインク排出部41とを含めたメンテナンス部42、インク排出部41によって排出されたインクを回収する廃インクタンク39等を備えている。
The
図6は、キャップ部材に連結された吸引ポンプの構成を示す図である。
インク排出部41は、キャップ部材43に接続してキャップ部材43内に溜まったインクを排出するインク排出流路43a、キャップ部材43に溜まったインクをインク排出流路内に吸引するための吸引ポンプ49等を備えている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the suction pump coupled to the cap member.
The
排出流路43aには、可撓性材料等からなる排出チューブ47の各分岐端部が接続されており、排出チューブ47の他端部は、廃インクタンク39内に挿入されている。排出チューブ47は、キャップ部材43がラインヘッド13のノズル形成領域21Bに沿って移動するために十分な長さを有している。廃インクタンク39内には、多孔質部材からなる廃インク吸収材48が収容されており、この廃インク吸収材48により回収されたインク2が吸収されるようになっている。
Each branch end of a
キャップ部材43と廃インクタンク39間には、チューブポンプ式の吸引ポンプ49が配設されている。吸引ポンプ49は、円筒状のケース50を有しており、このケース50内には平面視で円形状をなすポンプホイル51がケース50の軸心に設けられたホイル軸52を中心に回動可能に収容されている。そして、このケース50内に、排出チューブ47の中間部47aがケース50の内周壁50aに沿うようにして収容されている。
A tube pump
ポンプホイル51には、一対の外側に膨らむ円弧状をなすローラ案内溝53,54がホイル軸52を挟んで対向するように形成されている。各ローラ案内溝53,54は、一端がポンプホイル51の外周側に位置しており、他端がポンプホイル51の内周側に位置している。すなわち、両ローラ案内溝53,54は、それらの一端から他端に向かうほど、徐々にポンプホイル51の外周部から遠ざかるように延びている。
The
両ローラ案内溝53,54内には、押圧手段としての一対のローラ55,56が、それぞれ回動軸55a,56aを介して挿通支持されている。なお、両回動軸55a,56aは、それぞれ両ローラ案内溝53,54内を摺動自在になっている。
A pair of
そして、ポンプホイル51を、正方向(矢印方向)に回動させると、両ローラ55,56が両ローラ案内溝53,54の一端側(ポンプホイル51の外周側)に移動し、排出チューブ47の中間部47aを上流側から下流側へ順次押し潰しながら(押圧しながら)回動するようになっている。この回動により、吸引ポンプ49より上流側の排出チューブ47の内部が減圧されるようになっている。
When the
図7は、インクジェットプリンタ100の電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるインクジェットプリンタ100は、インクジェットプリンタ100全体の動作を制御する制御装置60を備えている。制御装置60には、インクジェットプリンタ100の動作に関する各種情報を入力する入力装置61と、インクジェットプリンタ100の動作に関する各種情報を記憶した記憶装置62と、時間の計測を実行可能な計測装置63とが接続されている。また、制御装置60には、上述した記録紙搬送機構14、キャップ部材43及び吸引ポンプ49を含むメンテナンス部42等が接続されている。また、インクジェットプリンタ100は、圧電素子25を含む駆動ユニット24に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器64を備えている。駆動信号発生器64は、制御装置60に接続されている。駆動信号発生器64には、ラインヘッド13の圧電素子25に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器64は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて、例えば、吐出パルスDPを含む駆動信号を発生させる。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the
The
本実施形態のインクジェットプリンタ100は、メンテナンス部42を用いて、ラインヘッド13に対するメンテナンス処理を実行可能である。メンテナンス部42は、ラインヘッド13の噴射特性を維持あるいは回復するために、ラインヘッド13と協働して、ノズル開口17よりインクを排出させる動作を含むメンテナンス処理を実行する。
The
メンテナンス処理は、ノズル開口17からインクをキャップ部材43に噴射するフラッシング動作、メンテナンス部42のキャップ部材43及び吸引ポンプ49によるインクの吸引動作の少なくとも一方を含む。また、本実施形態においては、キャップ部材43によるノズル開口17の保湿も保湿動作としてメンテナンス処理に含まれる。
The maintenance process includes at least one of a flushing operation for ejecting ink from the
ラインヘッド13によるフラッシング動作は、ノズル開口17からのインクを記録紙に供給する前に、ノズル形成面21Aがキャップ部材43によって封止された状態において、ノズル開口17よりインクをキャップ部材43に予め噴射する動作を含む。これにより、印字中又は待機中において、特定のノズル開口17の使用頻度が低くなり、そのノズル開口17付近の粘度が増大したインクが排出され、ノズル開口17の噴射特性が維持又は回復される。
The flushing operation by the
吸引動作は、ノズル形成面21Aのうちノズル形成領域21Bの一部がキャップ部材43によって覆われた状態において、キャップ部材43をノズル形成領域21Bに沿って移動させながらキャップ部材43とノズル形成面21Aとの間に形成された空間を吸引ポンプ49を用いて負圧にすることによって、ノズル開口17からインクを吸引する動作を含む。これにより、フラッシング動作では排出しきれなかった粘度が増大したインク、ノズル開口17内に侵入したゴミ、ラインヘッド13内の気泡等が、ノズル開口17よりインクとともに排出され、ノズル開口17の噴射特性が維持又は回復される。
In the suction operation, the
キャップ部材43にインク2が溜まると、このインク2が溢れる前に、吸引ポンプ49を駆動してインク2を排出するように制御される。上述したように、吸引ポンプ49は、紙送りモータにより駆動されるため、給紙・排紙を含む記録(印字・印刷)処理を停止して行う必要がある。このため、キャップ部材43にできるだけ多くのインク2をためて、吸引処理の頻度を抑えることが要求される。
When the
次に、上述の構成を有するインクジェットプリンタの動作の一例を説明する。ここでは、吸引動作及び保湿動作を含むメンテナンス部の動作を中心に説明する。図9は、インクジェットプリンタの動作を示すフローチャートである。
外部から印刷データが送信されると、制御装置60は、ドットパターンに対応した噴射データに展開してラインヘッド13に送信する。そして、ラインヘッド13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 ink jet printer having the above-described configuration will be described. Here, the operation of the maintenance unit including the suction operation and the moisturizing operation will be mainly described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the ink jet printer.
When the print data is transmitted from the outside, the
記録処理の後、動作を継続すると判断した場合、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を開始する。また、記録処理の後、動作を継続しないと判断した場合、インクジェットプリンタの処理を終了する。以下、動作を継続すると判断した場合について、説明する。 If it is determined that the operation is to be continued after the recording process, the periodic maintenance process is started when a preset time has elapsed. If it is determined that the operation is not continued after the recording process, the inkjet printer process is terminated. Hereinafter, the case where it is determined that the operation is continued will be described.
定期メンテナンス処理が開始すると、制御装置60は、ラインヘッド13をメンテナンス位置まで下降させ、ラインヘッド13とキャップ部材43とを当接させ、ノズル形成面21A上の空間を密閉する。
When the periodic maintenance process starts, the
続いて、制御装置60は、吸引ポンプ49を駆動させ、ノズル形成面21Aとキャップ部材43との間の空間を負圧状態とし、これによってノズル開口17を介してラインヘッド13の内部からインクを吸引する。ラインヘッド13内のインク2は、ノズル開口17から排出されることになる。
Subsequently, the
その後、制御装置60は吸引ポンプ49を逆駆動させ、ノズル形成面21Aとキャップ部材43との間に形成されている負圧の空間を大気開放する。吸引ポンプ49を逆駆動することによってノズル形成面21Aとキャップ部材43との間に空気が流入し、大気開放される。ノズル形成面21Aからキャップ部材43の上端面を離す前に、ノズル形成面21Aとキャップ部材43との間の空間を大気開放することによって、ノズル開口17のインクの界面(メニスカス)の状態を維持できる。
Thereafter, the
そして、制御装置60は、ラインヘッド13を上昇させることによって、ノズル形成面21Aからキャップ部材43を離間させる。
その後、制御装置60は、ラインヘッド13を用いて記録紙に対する記録動作を再開する。
一方、保湿動作を行う場合には、制御装置60は、フラッシング動作等によってキャップ部材43内にインク2を貯留した状態にて、上記動作を行うようにする。
Then, the
Thereafter, the
On the other hand, when performing the moisturizing operation, the
インクジェットプリンタ100の使用により、ラインヘッド13内のインク流通部分には気泡が発生する。この気泡はフラッシング動作や吸引動作などによってノズル開口17からインクと共に排出されるが、図8に示すように、リザーバ29内においてインクの流速が遅い部分などに一部の気泡Bが残存することがある。メンテナンス動作においては、この残存する気泡を排出する動作も行われる。以下、気泡の排出動作を説明する。
Due to the use of the
気泡排出動作においては、制御装置60はリザーバ29内の所定の方向にインクの対流が形成されるようにノズル開口17にインクを供給させる。この「所定の方向」としては、例えばリザーバ29内において例えば通常のインク噴射の際に当該インクの流速が遅い箇所(例えばリザーバ29の長手方向端部)から流速が速い箇所(例えばリザーバ29の長手方向中央部)へ向けた方向とすることができる。この場合、制御装置60は、例えば図9に示すように、配列方向の端部に位置するノズル開口17へインクが供給されるように制御する。この制御により、リザーバ29の長手方向端部から長手方向中央部へ向けたインクの対流を形成することができる。この対流によって、図10に示すようにリザーバ29の長手方向端部に残存していた気泡がリザーバ29の長手方向中央部へと移動する。
In the bubble discharging operation, the
対流の形成後、制御装置60は、例えば上記のフラッシング動作によってリザーバ29内のインクをノズル開口17へ排出させる。リザーバ29の長手方向中央部は通常のインク吐出の動作においてインク流速の速い箇所であるため、図11に示すように、この位置に移動した気泡はインクと共にキャビティ31へと移動し、当該キャビティ31からノズル開口17を経て外部に排出されることとなる。
After the convection is formed, the
なお、このインク吐出動作については、複数のノズル開口17のうち対流によってインクが流れる位置に設けられたノズル開口17、すなわち、配列方向の中央部に位置するノズル開口17から選択的にインクが吐出されるように制御しても構わない。この動作により、全てのノズル開口17からインクを吐出するのに比べてインクの消費量が抑えられることとなる。
In this ink ejection operation, ink is selectively ejected from the
このように、本実施形態によれば、メンテナンス時に、制御装置60の制御によって、リザーバ29内の所定の方向にインクの対流が形成されるように複数のノズル開口17にインクが供給されるので、リザーバ29内に流体の流れに分布がある場合であっても、当該対流によって気泡を所定の方向に移動させることができる。また、制御装置60の制御によって、対流の形成後にリザーバ29内のインクがノズル開口側へ排出されるので、移動した気泡をインクと共に容易に排出することができる。これにより、気泡がリザーバ29内に残留するのを防ぐことができ、ドット抜けを防止することができる。
Thus, according to the present embodiment, at the time of maintenance, ink is supplied to the plurality of
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。
上記実施形態において、気泡を移動させる際に発生させるインクの対流の方向(所定の方向)として、リザーバ29内において例えば通常のインク噴射の際において当該インクの流速が遅い箇所(例えばリザーバ29の長手方向端部)から流速が速い箇所(例えばリザーバ29の長手方向中央部)へ向けた方向としたが、これに限られることは無く、例えばリザーバ29内の長手方向の一方の端部から他方の端部へ向けた方向にインクの対流を発生させるようにしても構わない。この場合、気泡はリザーバ29内の上記他方の端部に移動するため、インク排出の際には当該他方の端部に対応するノズル開口17からインクを集中的に吐出することにより気泡を容易に排出することができる。
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.
In the above-described embodiment, the direction of the ink convection generated when the bubbles are moved (predetermined direction) is a portion in the
また、上記実施形態において、気泡を移動させた後、リザーバ29内のインクを排出する際にノズル開口17からインクを吐出するように制御したが、これに限られることは無く、例えばキャッピング機構40を用いて吸引動作を行うことによってインクをノズル開口17から排出するように制御しても構わない。この制御によっても気泡が移動した位置のノズル開口17からインクと共に気泡が排出されることができる。
In the above embodiment, the control is performed so that the ink is ejected from the
また、上記実施形態において、噴射ヘッドとしてラインヘッド13を例に挙げて説明したが、当該ラインヘッド13に限られることは無く、複数のノズル開口が設けられた他の噴射ヘッドにおいても本発明の適用が可能である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、流体噴射装置をインクジェット式記録装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体を含む)を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the fluid ejecting apparatus is embodied as an ink jet recording apparatus. However, the present invention is not limited to this, and liquid other than ink (a liquid in which functional material particles are dispersed in addition to liquid, It can also be embodied in a fluid ejecting apparatus that ejects or ejects a fluid (including a fluid such as a gel). For example, a liquid material injection device for injecting a liquid material in the form of dispersed or dissolved materials such as electrode materials and color materials used in the manufacture of liquid crystal displays, EL (electroluminescence) displays, and surface-emitting displays, and biochip manufacturing It may be a liquid ejecting apparatus for ejecting a bio-organic substance used in the above, or a liquid ejecting apparatus for ejecting a liquid as a sample used as a precision pipette. In addition, transparent resin liquids such as UV curable resin to form liquid injection devices that pinpoint lubricant oil onto precision machines such as watches and cameras, and micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements. May be a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto the substrate, a liquid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate, or a fluid ejecting apparatus that ejects gel. The present invention can be applied to any one of these injection devices.
100…インクジェットプリンタ(流体噴射装置)、17…ノズル開口、13…ラインヘッド(噴射ヘッド)、21A…ノズル形成面、25…圧電素子、28…内部流路、29…リザーバ、30…インク供給口、31…キャビティ、43…キャップ部材、49…吸引ポンプ、60…制御装置、B…気泡
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記流体保持部に接続され、複数の前記ノズル開口に独立して前記流体を供給可能な流体供給部と
を備える流体噴射装置であって、
前記噴射ヘッドのメンテナンス時に、前記流体保持部内において所定の方向に前記流体の対流が形成されるように複数の前記ノズル開口に前記流体を供給させ、前記対流の形成後に前記流体供給部内の前記流体を前記ノズル開口側へ排出させる制御部を更に備える
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 and a fluid holding unit connected to the plurality of nozzle openings to hold the fluid;
A fluid ejecting apparatus comprising: a fluid supply unit connected to the fluid holding unit and capable of supplying the fluid independently to a plurality of the nozzle openings;
During maintenance of the ejection head, the fluid is supplied to the plurality of nozzle openings so that convection of the fluid is formed in a predetermined direction in the fluid holding unit, and the fluid in the fluid supply unit is formed after the convection is formed. A fluid ejecting apparatus, further comprising: a controller that discharges the gas toward the nozzle opening side.
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, wherein the control unit causes the fluid to be supplied to the nozzle opening provided at a position where the fluid flows by the convection among the plurality of nozzle openings.
前記制御部は、前記吸引機構に前記空間を吸引させることで前記流体を前記ノズル開口側へ排出する
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。 A suction mechanism for sucking the space provided so as to be able to seal a space including the plurality of nozzle openings;
The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the controller discharges the fluid to the nozzle opening side by causing the suction mechanism to suck the space.
前記流体保持部に接続され、複数の前記ノズル開口に独立して前記流体を供給可能な流体供給部と
を備える流体噴射装置のメンテナンス方法であって、
前記流体保持部内において所定の方向に前記流体の対流が形成されるように複数の前記ノズル開口に前記流体を供給し、
前記対流の形成後に前記流体供給部内の前記流体を前記ノズル開口側へ排出する
ことを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。 An ejection head having a plurality of nozzle openings for ejecting a fluid and a fluid holding portion connected to each of the plurality of nozzle openings to hold the fluid;
A fluid supply device that is connected to the fluid holding unit and can supply the fluid independently to a plurality of the nozzle openings,
Supplying the fluid to the plurality of nozzle openings so that convection of the fluid is formed in a predetermined direction in the fluid holding portion;
A maintenance method for a fluid ejecting apparatus, wherein the fluid in the fluid supply unit is discharged to the nozzle opening side after the convection is formed.
ことを特徴とする請求項4に記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。 The fluid ejection device maintenance method according to claim 4, wherein the fluid is supplied to the nozzle opening provided at a position where the fluid flows by the convection among the plurality of nozzle openings.
前記吸引機構に前記空間を吸引させることで前記流体を前記ノズル開口側へ排出する
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。 The fluid ejecting apparatus further includes a suction mechanism that is provided so as to be able to seal a space including a plurality of the nozzle openings and sucks the space.
The fluid ejection device maintenance method according to claim 4, wherein the fluid is discharged to the nozzle opening side by causing the suction mechanism to suck the space.
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JP2016159514A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 富士フイルム株式会社 | Liquid discharge device and foreign matter discharge method for liquid discharge head |
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