JP2012206315A - 液滴噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンタ1は、インクジェットヘッド4と、インクジェットヘッド4の複数のノズル16のパージを実行するメンテナンスユニット7と、複数のノズル16のそれぞれについて液滴噴射状態を検査する噴射状態検査ユニット6を有する。そして、噴射状態検査ユニット6の検査結果に基づいて、複数のノズル16のそれぞれについて異常ノズルの判定を行い、異常ノズルと判定されたノズル16の個別流路を加熱しつつ、メンテナンスユニット7に全てのノズル16のパージを行わせる。
【選択図】図1
Description
前記加熱手段が、前記複数の個別流路のうちの、前記判定手段によって前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む、一部の前記個別流路内の液体を加熱しつつ、前記パージ手段が、前記複数のノズルのパージを実行することを特徴とするものである。
前記判定手段は、1つの前記ノズル群単位で前記異常ノズルか否かの判定を行い、前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定された前記ノズル群に属する全てのノズルについて、前記個別流路内の加熱を行うことを特徴とするものである。
プラテン2の上面には図示しない給紙機構から供給された記録用紙Pが載置される。また、プラテン2の上方には、図1の左右方向(走査方向)に平行に延びる2本のガイドレール10,11が設けられ、キャリッジ3は、プラテン2と対向する領域において2本のガイドレール10,11に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。また、2本のガイドレール10,11は、プラテン2から走査方向に沿って図1の左方及び右方に離れた位置まで延在しており、キャリッジ3は、プラテン2上の記録用紙Pと対向する領域(記録領域)から、非記録領域である、プラテン2から左右方向に離れた位置まで移動可能に構成されている。また、キャリッジ3には、2つのプーリ12,13間に巻き掛けられた無端ベルト14が連結されており、キャリッジ駆動モータ15によって無端ベルト14が走行駆動されたときに、キャリッジ3は、無端ベルト14の走行に伴って走査方向に移動する。
図2は、インクジェットヘッド4の平面図、図3は図2のA部拡大図、図4は図3のIV-IV線断面図、図5は図3のV-V線断面図である。図2〜図5に示すように、インクジェットヘッド4は、複数のノズル16及び複数のノズル16にそれぞれ連通する複数の圧力室34が形成された流路ユニット30と、流路ユニット30の上面に配置された圧電アクチュエータ31とを備えている。
図1に戻り、インクジェットヘッド4の複数のノズルの液滴噴射状態を検査する、噴射状態検査ユニット6は、プラテン2に対して走査方向一方側(図1の右側)に離れた位置に配置されている。
メンテナンスユニット7(パージ手段)は、噴射状態検査ユニット6によって、一部のノズル16に噴射不良が生じていることが検出されたときに、そのノズル16の噴射不良を解消する吸引パージを実行するものである。図1に示すように、メンテナンスユニット7は、噴射状態検査ユニット6とは、プラテン2を挟んで反対側(図中左側)の位置に配置されている。このメンテナンスユニット7は、インクジェットヘッド4の下面(液滴噴射面4a)に密着して複数のノズル16を覆うキャップ部材21と、キャップ部材21に接続された吸引ポンプ23と、液滴噴射面4aに付着したインクを拭き取るワイパー22等を備えている。
次に、制御装置8を中心とするインクジェットプリンタ1の制御系について、図9のブロック図を参照して詳細に説明する。図9に示されるプリンタ1の制御装置8は、例えば、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)等を含むマイクロコンピュータを備え、ROMに格納されたプログラムがCPUで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行う。あるいは、制御装置8は、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。
インクジェットヘッド4に、複数の個別流路37内のインクをそれぞれ加熱する複数の発熱体が設けられてもよい。例えば、図10に示すように、振動板40が絶縁性材料で形成された上で、この振動板の上面の複数の圧力室とそれぞれ対向する領域に、電気抵抗値の高い金属からなり、通電によって発熱する複数の発熱体71が設けられてもよい。
上記変更形態6のように、微小なノズル16(個別流路37)の1つ1つに対して個別にインクを加熱するには、個々の加熱手段(発熱体71)も非常に微小なものとせざるを得なくなり、また、それら発熱体71に対応する多数の配線を引き回す必要もあるため、製造コスト等を考えると不利な点もある。そこで、加熱手段は、1つのノズル16に対応する1つの個別流路37単位でインクを加熱するのではなく、複数の個別流路37からなる1つの流路群単位でインクを加熱するものであってもよい。例えば、前記実施形態のインクジェットヘッド4は、4色のインクをそれぞれ噴射する4列のノズル列33(ノズル群)を有するが、加熱手段が、1列のノズル列33単位でインクを加熱するものであってもよい。
制御装置8のヘッド制御部61が、メンテナンスユニット7による前回のパージが終了した後から、複数のノズル16のそれぞれについて液滴噴射回数をカウントし、前記液滴噴射回数に応じて、個々のノズル16が異常ノズルか否かを判定してもよい。
あるノズル16から長期間液滴が噴射されていないと、そのノズル16内のインクの増粘がかなり進行している可能性が高い。そこで、制御装置8のヘッド制御部61が、複数のノズル16のそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間を計測した上で、噴射状態判定部64は、前記待機時間が所定時間以上であるノズル16を異常ノズルと判定してもよい。
インクジェットヘッド4側でインクが消費されたときに、その消費された分だけ、インクカートリッジ17からインクジェットヘッド4にインクを速やかに供給することができるように、通常、カートリッジ装着部20に装着された状態で、インクカートリッジ17の内部は大気に連通している。それ故、インクカートリッジ17の交換が長期間行われていないと、乾燥によって、そのインクカートリッジ17内部のインクの粘度が徐々に上昇し、ノズル16に噴射不良を生じさせやすくなる。
製造されたインクカートリッジ17が完全に密閉されていない場合に、製造時期の古いインクカートリッジ17においては、製造時点から時間が経過するに従ってインクの乾燥が進行し、粘度が高くなる。一方で、インクカートリッジ17にその製造時期を示すタグ等が設けられていると、プリンタ1側でインクカートリッジ17の製造時期を把握することが可能である。そこで、以下のように、インクカートリッジ17の製造時期に基づいて異常ノズルを判定することも可能である。
一般的なインクジェットプリンタにおいては、常に全ての種類(色)のインクを使用するのではなく、一部のインクのみを使用して記録を行うモードを備えていることが多い。例えば、前記実施形態において、プリンタ1は、ブラックインクと、イエロー、シアン、マゼンタの3色のカラーインクを使用するものであるが、テキスト(文字)の記録を行う場合にはブラックインクのみを使用するテキスト記録モード(液滴噴射モード)を選択し、画像の記録を行う場合には、少なくとも3色のカラーインクを使用する画像記録モードを選択するように構成される。尚、この画像記録モードは外部装置であるPC70から入力されてもよいし、あるいは、PC70から入力された記録データからプリンタ1(制御装置8)側で適切なモードを選択してもよい。
4 インクジェットヘッド
6 噴射状態検査ユニット
7 メンテナンスユニット
16 ノズル
17 インクカートリッジ
20 カートリッジ装着部
21 キャップ部材
23 吸引ポンプ
31 圧電アクチュエータ
33 ノズル列
34 圧力室
37 個別流路
41 圧電層
42 個別電極
46 活性部
47 ドライバIC
64 噴射状態判定部
66 記憶部
67 装着期間計測部
71 発熱体
72 発熱体
Claims (15)
- 液滴を噴射する複数のノズルをそれぞれ含む、複数の個別流路を有する液滴噴射ヘッドと、
前記液滴噴射ヘッドの前記複数の個別流路に接続され、これら複数の個別流路内の液体にそれぞれ前記ノズルへ向かう流れを生じさせて、前記複数のノズルから同時に液体を排出させるパージを実行するパージ手段と、
前記複数のノズルのそれぞれについて、噴射不良が生じる異常ノズルであるか否かを判定する判定手段と、
前記複数の個別流路内の液体をそれぞれ加熱する加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記複数の個別流路のうちの、前記判定手段によって前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む、一部の前記個別流路内の液体を加熱しつつ、前記パージ手段が、前記複数のノズルのパージを実行することを特徴とする液滴噴射装置。 - 前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路についてのみ、液体の加熱を行うことを特徴とする請求項1に記載の液滴噴射装置。
- 前記液滴噴射ヘッドは、前記複数の個別流路内の液体に個別に噴射エネルギーを付与することにより、前記複数のノズルから選択的に液滴を噴射させるアクチュエータを備え、
前記パージ手段による前記パージを行う際に、前記アクチュエータは、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路内の液体にエネルギーを付与することによって、この個別流路内の液体を加熱す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。 - 前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体を加熱するときには、前記ノズルから液滴を噴射させるときと比べて、液体に付与するエネルギーを小さくすることを特徴とする請求項3に記載の液滴噴射装置。
- 各個別流路は、前記ノズルに連通する圧力室を有し、
前記アクチュエータは、各個別流路について前記圧力室を区画する壁部を変形させる圧電素子を有する圧電アクチュエータであり、
前記圧電素子に所定電圧の駆動パルス信号を印加する駆動装置を有することを特徴とする請求項4に記載の液滴噴射装置。 - 前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号のパルス幅を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記パルス幅とは異ならせることを特徴とする請求項5に記載の液滴噴射装置。
- 前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号の電圧を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記駆動パルス信号の電圧よりも低くすることを特徴とする請求項5に記載の液滴噴射装置。
- 前記複数のノズルの液滴噴射状態を個別に検出する噴射状態検出手段を有し、
前記判定手段は、前記噴射状態検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれについて、異常ノズルであるか否かを判定することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の液滴噴射装置。 - 前記噴射状態検出手段による前記複数のノズルの液滴噴射状態検出の、過去の検出結果を記憶する記憶手段を有し、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記過去の検出結果に基づいて、前記異常ノズルの判定を行うことを特徴とする請求項8に記載の液滴噴射装置。 - 前記記憶手段は、複数回の過去の検出結果を記憶しており、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数回の過去の検出結果から、噴射不良が検出された回数が所定回数以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項9に記載の液滴噴射装置。 - 前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、前回のパージが終了してからの液滴噴射回数に応じて、異常ノズルか否かを判定することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間が所定の時間以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に区分され、
前記パージ手段は、前記複数のノズル群を構成する前記複数のノズルを共通に覆うように前記液滴噴射ヘッドに装着されるキャップと、前記キャップに接続された吸引手段を有し、前記吸引手段により前記キャップ内を減圧することによって、前記複数のノズルから前記キャップ内へ同時に液体を排出させる、吸引パージを実行するものであり、
前記判定手段は、1つの前記ノズル群単位で前記異常ノズルか否かの判定を行い、
前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定された前記ノズル群に属する全てのノズルについて、前記個別流路内の加熱を行うことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の液滴噴射装置。 - 前記複数種類の液体をそれぞれ貯留する複数種類の液体カートリッジがそれぞれ交換可能に装着される、複数のカートリッジ装着部を有し、
前記判定手段は、ある液体カートリッジが所定期間以上交換されていない場合に、その液体カートリッジの液体を噴射する前記ノズル群に属する全てのノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項13に記載の液滴噴射装置。 - 前記液滴噴射ヘッドは、使用する前記ノズル群が異なっている複数の液滴噴射モードのうちから、1つの液滴噴射モードを選択して実行するように構成され、
前記判定手段は、前回の吸引パージが終了してからの、前記複数の液滴噴射モードのそれぞれの選択頻度に応じて、前記複数のノズル群のそれぞれについて、前記異常ノズルか否かの判定を行うことを特徴とする請求項13に記載の液滴噴射装置。
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