JP2010058303A - 液体移送方法、及び液体噴射装置のクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノズルを有する記録ヘッドと、記録ヘッドにインク供給チューブ34a,34bを介して接続されたインクカートリッジと、ノズルの内部をノズル開口側から吸引する吸引ポンプとを備え、インク供給チューブ34a,34bに、ダイヤフラムポンプ200と、ダイヤフラムポンプ200から加圧されたときのみ開く出力弁212とが設けられており、ダイヤフラムポンプ200にインクLを充填し、吸引ポンプによりノズルの内部を吸引する吸引動作を行った後、ポンプ室201から出力弁212にインクLを圧送する送り出し動作を行うチョーク吸引が行われるようにした。
【選択図】図5
Description
また、特許文献2の液体噴射装置においては、液体貯留部にポンプが設けられているため、ヘッド及び流路全域を負圧にしなければならなかった。そのため、流路の負圧が不安定になることがあった。
これにより、前記吸引動作中は前記出力弁が開かないので、前記流路の負圧を安定して保持させることが可能な液体移送方法とすることができる。
また、前記流路中に前記ポンプ及び前記出力弁を設けたことで前記流路の容積を縮小させることができるので、前記吸引部の負荷を低減させることができる。
これにより、繰り返し前記液体を移送させることができるので、前記ポンプの容積を縮小させ、前記ポンプを小型化することができる。
これにより、前記流路中の前記液体量を調整することができるので、前記ノズルからの前記液体の噴射特性を均一化させることが可能な液体移送方法とすることができる。
これにより、前記吸引動作中は前記出力弁が開かないので、前記流路の負圧を安定して保持させることが可能な液体噴射装置のクリーニング方法とすることができる。
また、前記流路中に前記ポンプ及び前記出力弁を設けたことで、前記吸引部によって吸引される前記流路の容積を縮小させることができるので、前記吸引部の負荷を低減させることができる。
そして、前記流路中に移送される前記液体の量を前記ポンプで調整することができるので、適正な前記液体量でクリーニングを実行することができる。
これにより、前記ノズルの液体噴射特性の劣化度合いに応じてクリーニング動作を選択することができるので、前記ノズルのクリーニングを効率的に実行することが可能な液体噴射装置のクリーニング方法を提供することができる。
また、前記流路中に移送される前記液体の量を前記ポンプで調整することができるので、適正な前記液体量でクリーニングを実行することができる。
まず、プリンタの構成と、記録時における液体移送方法について説明する。
図1は、プリンタ1の概略構成を示す一部分解図である。図2は、記録ヘッド(流体噴射ヘッド)3の構成を示す模式断面図である。図3は、記録ヘッド3の模式要部断面図である。図4は、記録ヘッド3及びインクカートリッジ(液体貯留部)6の構成を示す模式図である。
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(図2参照)と、図示は省略の記録紙を搬送する紙送り機構66(図2参照)と、記録ヘッド3のクリーニング動作を行うキャッピング機構14と、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。
そして、パルスモータ9を駆動することで、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構成されている。
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ている。また、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。
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と連通し、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と連通している。
なお、本実施形態のプリンタ1は、2種類のインクを使用する構成を示しているのでサブタンク2が2つ配設されているが、本発明は3種類以上のインクを使用する構成にも当然に適用されるものである。
また、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、底の浅いすり鉢形状をしており、その側面における上下中央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の上流側開口が臨んでおり、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。
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、図4に示すように、インク室27に連通する連通溝部32’を有する延出部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。
上記の弾性シート26は、インク室27を収縮させる方向と膨張させる方向とに変形可能である。そして、この弾性シート26の変形によるダンパー機能によって、インクLの圧力変動が吸収される。すなわち、弾性シート26の作用によってサブタンク2が圧力ダンパーとして機能する。従って、インクLは、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。
このヘッドケース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。このケース流路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と連通している。
また、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に連通している。したがって、インク導入針22から導入されたインクLは、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。
また、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。そして、アクチュエータユニット20は、固定板39の背面を、収容空部37を区画するケース内壁面に接着することで収容空部37内に収納・固定されている。
また、共通インク室44は、ケース流路25と連通し、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。
そして、この共通インク室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。
ノズル基板43と振動板41との間に配置された流路基板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。
入力弁211は逆止弁であり、入力側(インクカートリッジ6側)から出力側(ダイヤフラムポンプ200側)に向かう方向にのみインクLを流通させる。
出力弁212は、ダイヤフラムポンプ200側から加圧されたときのみ開き、入力側(ダイヤフラムポンプ200側)から出力側(記録ヘッド3側)に向かってインクLを流通させる。そのため、出力側が負圧状態となり入力側が相対的に高圧になった場合であっても、出力弁212は開かない。そして、出力側が入力側に比べて高圧になった場合も出力弁212は開かない。
下部空間201bの上流側は、インク供給チューブ234a(34)を介して、入力弁211の出力側と接続されている。一方、下部空間201bの下流側は、インク供給チューブ234b(34)を介して、出力弁212の入力側と接続されている。
上部空間201aは、吸引チューブ205を介してダイヤフラム駆動ポンプ203と、大気開放弁204aとに接続されている。
排出部126には、可撓性材料等からなる排出チューブ127の一端部が接続されており、排出チューブ127の他端部は、廃インクタンク128内に挿入されている。
廃インクタンク128内には、多孔質部材からなる廃インク吸収材129が収容されている。キャップ部材15から移送されたインクLは、廃インク吸収材129で吸収される。なお、図示は省略しているが、廃インクタンク128は、図1におけるプラテン13の下方(キャリッジ4と反対側)に配設されている。
両ローラ案内溝133,134内には、押圧手段としての一対のローラ135,136が、それぞれ回動軸135a,136aを介して挿通支持されている。なお、両回動軸135a,136aは、それぞれ両ローラ案内溝133,134内を摺動自在に移動できるようになっている。
記録ヘッド3は、内部回路70と圧電振動子38とを有している。内部インタフェース63から出力された駆動信号及び吐出データは、記録ヘッド3の内部回路70に出力される。そして、内部回路70が駆動信号及び吐出データに基づいて圧電振動子38を駆動させることによって、ノズル47からインク滴Dが吐出される。
次に、初期充填動作時における液体移送方法について説明する。初期充填動作とは、プリンタ1に最初にインクカートリッジ6を設置したとき、あるいはインクカートリッジ6を交換したとき、記録ヘッド3にインクLを充填する動作である。
図9は、初期充填動作の概略を示すフローチャート図である。図10は、初期充填動作の詳細を示すフローチャートである。図11及び図12は、初期充填動作におけるダイヤフラムポンプ200とその周辺の動作を示す図である。図13は、ポンプ噛み合わせ動作の詳細を示すフローチャートである。図14は、本吸引動作の詳細を示すフローチャートである。図15は、吸引補給動作の詳細を示すフローチャートである。図16は、空吸引動作の詳細を示すフローチャートである。
なお、この初期充填動作のプログラムは、プリンタコントローラ55内のROM59(図7)に格納されており、初期充填動作の実施時にはワークエリアであるRAM58に読み出され、制御部60により実行される。
ステップS12は、ポンプ噛み合わせ動作を実施するステップであり、吸引ポンプ16を吸引可能な状態にする準備段階のステップである。図13に示すように、ポンプ噛み合わせ動作は、ホームポジションに配置されたキャリッジ4のロック状態を解除するステップS101と、キャリッジ4を駆動して空吸引動作(図10)を実施するポジションまで移動させるステップS102、キャップ15を上昇させてノズル開口面43aに当接させるステップS103と、吸引ポンプ16のローラ135,136を移動させて排出チューブ127の中間部127aを押圧するステップS104と、キャップ15を下降させるステップS105と、キャリッジ4を駆動してホームポジションまで移動させるステップS106と、キャップ15を上昇させてノズル開口面43a当接させるステップS107とを実行する。
そして、ステップS106に移行する。ステップS106では、キャリッジ4をホームポジションに移動させる。
そして、ステップS107に移行する。ステップS107ではキャップ15を上昇させて、ノズル開口面43aを封止する。
このように、ステップS101〜S107を実行して、ポンプ噛み合わせ動作が完了する。
ここで図10に戻り、初期充填動作の詳細な説明を続ける。ステップS12のポンプ噛み合わせ動作が完了すると、ステップS13に移行する。ステップS13は本吸引動作を実行するステップである。本吸引動作とは、吸引ポンプ16を駆動して記録ヘッド3及びインク供給チューブ34bを負圧状態にする吸引動作と、ポンプ室201から出力弁212側にインクLを圧送する送り出し動作とからなる。
以下で、本吸引動作について詳しく説明する。図14に示すように、本吸引動作は、吸引補給動作を実施するステップS111と、本吸引動作の方法を選択するステップS112と、吸引動作及び送り出し動作を実施するステップS113〜S119と、吸引動作及び送り出し動作後に吸引補給動作を実施するステップS121と、キャップ15に溜まったインクLを抜き取るバルブ開空吸引動作を実施するステップS123とを実行する。
このように、ステップS131〜S133を実行して、吸引補給動作が完了する。
なお、初期充填動作を開始した当初は、インクLだけでなくインクカートリッジ6及びポンプ室201間に滞留していた空気が移送される。また、ステップS131〜S133を複数回繰り返してもよい。
本実施形態では、第1〜第5初期充填動作(S1〜S5)においてチョーク吸引を選択し、第6〜第7初期充填(S6〜S7)において通常吸引を選択する。
そして、待機期間が終了するとステップS119に移行する。ステップS119では、吸引ポンプ16による吸引動作を実行して、記録ヘッド3及びインク供給チューブ34bを負圧状態にする。なお、ノズル開口面43aは、ステップS12のポンプ噛み合わせ動作終了時から、キャップ15によって封止された状態が保持されている。そして、記録ヘッド3及びインク供給チューブ34bを負圧状態にすると、吸引動作を停止する。
このようにチョーク吸引動作が完了すると、ステップS120に移行する。
以上で説明したように、ステップS111〜S123を実行することで、本吸引動作S13が完了する。
以下、図16のフローチャートに沿って、空吸引動作について説明する。空吸引動作に移行すると、まずステップS141を実行する。ステップS141では、キャリッジ4を空吸引ポジションに移動させる。そして、ステップS142に移行する。
そしてステップS145に移行して、吸引ポンプ16を開放状態にさせる。すなわち、ローラ135,136をローラ案内溝133,134に沿って移動させて、排出チューブ127が押圧された状態を解消させる。
また、インク供給チューブ34(34a,34b)中にポンプ室201及び出力弁212を設けたことで、吸引ポンプ16が吸引する領域を縮小させることができるので、吸引ポンプ16の負荷を低減させることができる。
次に、プリンタ1のクリーニング方法について説明する。
プリンタ1のクリーニング動作は、電源投入直後及び記録動作中の所定の間隔ごとに実行される。
プリンタ1のクリーニング動作とは、ノズル47の目詰まりや、記録ヘッド3及びインク供給チューブ34bに気泡が滞留して低下したインク噴射特性を回復させる動作のことをいう。
本実施形態におけるクリーニング動作は、チョーククリーニング動作及び通常クリーニング動作の2種類がある。通常クリーニング動作とは、吸引動作のみを実施する動作のことをいい、チョーククリーニング動作とは、吸引ポンプ16による吸引動作後にポンプ室201からのインクLの送り出し動作を実施するクリーニング動作のことをいう。
まず、通常クリーニング動作について説明する。通常クリーニング動作は、図14における通常吸引と同様のステップを実行する。通常クリーニング動作では、吸引補給動作を実施するステップS111、吸引ポンプ16による吸引動作を実施するステップS113などを実行する。
吸引補給動作が完了すると、ステップS113に移行して、吸引動作を実行する。
そして、ステップS121に移行して、ステップS111と同様の吸引補給動作を実行する。
そして、ステップS123に移行して、バルブ開空吸引動作を実行する。バルブ開空吸引を実行することによって、吸引動作によってキャップ15に溜まったインクLを廃インクタンク128に排出させる。
以上のように、ステップS111〜S113,S120〜S123を実施して、通常クリーニング動作が完了する。
次に、チョーククリーニング動作について説明する。チョーククリーニング動作は、図14におけるチョーク吸引と同様のステップを実行する。チョーククリーニング動作は、吸引補給動作を実施するステップS111、下部空間201bにインクLを充填するステップS116、下部空間201bに充填されたインクLの送り出し動作を実施するステップS117、吸引ポンプ16による吸引動作を実行するステップS119などを実行する。
そして、待機期間が終了すると、ステップS119に移行して吸引動作を実行する。吸引動作により、記録ヘッド3及びインク供給ヘッド34bを負圧状態にする。
そして、ステップS121に移行して、ステップS111と同様の吸引補給動作を実行する。
そして、ステップS123に移行して、バルブ開空吸引動作を実行する。バルブ開空吸引動作によって、吸引動作においてキャップ15に溜まったインクLを廃インクタンク128に排出させる。
以上のように、ステップS111,S112,S116〜S123を実施して、通常クリーニング動作が完了する。
また、ステップS117における送り出し動作を実行すると、記録ヘッド3及びインク供給チューブ34b内をインクLが勢いよく流れるので、ノズル47の目詰まりを解消させることができ,ノズル47のインク噴射特性を回復させることができる。
次に、マニュアルクリーニング動作について説明する。マニュアルクリーニング動作とは、プリンタ1のユーザーが、強制的にクリーニング動作を実行させることをいう。
図17は、マニュアルクリーニング動作のフローチャートを示す図である。マニュアルクリーニング動作は、ポンプ噛み合わせ動作を実施するステップS151、クリーニング動作を選択するステップS152、クリーニング動作を実施するステップS153,S154などを実行する。
目詰まりしたノズル47が所定の数以上であるときには、ステップS153に移行して、チョーククリーニング動作を実行する。チョーククリーニング動作を実行することによってノズル47の目詰まりを解消させ、インク噴射特性を回復させる。
チョーククリーニング動作が完了すると、ステップS154に移行して、通常クリーニング動作を実行する。通常クリーニング動作を実行することによって、記録ヘッド3及びインク供給チューブ34b内に滞留した気泡をノズル47から排出させる。
以上のように、ステップS151〜S162を実行して、マニュアルクリーニング動作が完了する。
また、チョーククリーニング動作及び通常クリーニング動作において、記録ヘッド3及びインク供給チューブ34b内の負圧を安定して保持させることができる。
そして、ダイヤフラムポンプ200によって、インクLの移送量を制御することができるので、適正なインク量でクリーニング動作を実行することができる。
Claims (6)
- ノズルを有する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドに流路を介して接続された液体貯留部と、前記ノズルの内部をノズル開口側から吸引する吸引部と、を備えた液体噴射装置における液体の移送方法であって、
前記流路の一部をポンプ室として、該ポンプ室内の容積を変更するように駆動するポンプと、前記ポンプから加圧されたときのみ開く出力弁とが設けられており、
前記ポンプに前記液体を充填し、前記吸引部により前記ノズルの内部を吸引する吸引動作を行った後、前記ポンプから前記出力弁に前記液体を圧送する送り出し動作を行うチョーク吸引が行われることを特徴とする液体移送方法。 - 前記チョーク吸引が複数回実行されることを特徴とする請求項1に記載の液体移送方法。
- 前記チョーク吸引を複数回実行した後、前記吸引動作のみを実行する通常吸引が実行されることを特徴とする請求項2に記載の液体移送方法。
- 前記送り出し動作後に、前記ダイヤフラムポンプに前記液体が充填されることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の液体移送方法。
- ノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに流路を介して接続された液体貯留部と、前記ノズルの内部をノズル開口側から吸引する吸引部と、前記流路の一部をポンプ室として、該ポンプ室内の容積を変更するように駆動するポンプと、前記ポンプから加圧されたときのみ開く出力弁と、を備えた液体噴射装置のクリーニング方法であって、
前記吸引部により前記ノズルの内部を吸引する吸引動作を行った後、前記ポンプから前記出力弁に前記液体を圧送する送り出し動作が実行されることを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法。 - ノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに流路を介して接続された液体貯留部と、前記ノズルの内部をノズル開口側から吸引する吸引部と、前記流路の一部をポンプ室として、該ポンプ室内の容積を変更するように駆動するポンプと、前記ポンプから加圧されたときのみ開く出力弁と、を備えた液体噴射装置のクリーニング方法であって、
前記ポンプに前記液体を充填し、
前記吸引部により前記ノズルの内部を吸引する吸引動作を行った後、前記ポンプから前記出力弁に前記液体を圧送する送り出し動作が実行されるチョーククリーニング動作と、前記吸引動作のみが実行される通常クリーニング動作とのいずれかを選択する、クリーニング動作選択ステップを有し、
前記クリーニング動作選択ステップにおいて前記チョーククリーニング動作が選択された場合は、前記チョーククリーニング動作と前記通常クリーニング動作とが連続して実行され、
前記クリーニング動作選択ステップにおいて前記通常クリーニング動作が選択された場合は、前記通常クリーニング動作のみが実行されることを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法。
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