JP3958893B2 - Ink jet recording apparatus and recording head cleaning control method in the same - Google Patents

Ink jet recording apparatus and recording head cleaning control method in the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録用紙の幅方向に移動する記録ヘッドを備え、印刷データに基づいてインク滴を記録用紙に向かって吐出することで記録用紙上に画像を印刷するインクジェット式記録装置に関し、より詳細には記録ヘッドのノズル開口からインクを吸引して記録ヘッドの印字機能を回復させる記録ヘッドのクリーニング処理の制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。このようなインクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録が行われる。
【0003】
そして共通のキャリッジ上に、例えばブラックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出が可能なカラー用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
【0004】
前記した記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズルからインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、例えばノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化により、また塵埃の付着、さらには気泡の混入などにより、印刷不良を起こすという問題を抱えている。
【0005】
このために、ノズル開口に目詰まりが生じた場合、またはインクカートリッジを交換した場合などには、キャッピング手段により記録ヘッドのノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧によりノズル開口からインクを吸引することで、ノズル開口等におけるインク固化による目詰まりや、インク流路内への気泡の混入によるインク吐出不良を解消する機能が具備されており、これはクリーニング操作と呼ばれている。
【0006】
このクリーニング操作を実行する場合においては、例えばインクカートリッジから記録ヘッドのノズル開口に至るインク流路内のインクに、なるべく早い流れを発生させることが効果的であり、これにより増粘したインクと共に、流路内に存在する気泡も排出させることができる。しかしながら、クリーニング操作時におけるインクの流速を増大させるには、大きな負圧を得るために吸引ポンプの能力を増大させる必要がある。これにはポンプの大型化と共に、ポンプを駆動するモータも大型のものを使用せざるを得ず、必然的にコストの上昇および装置全体の大型化は免れない。
【0007】
そこで、インクカートリッジと記録ヘッドとの間のインク流路内に開閉可能なバルブユニットを配置し、クリーニング操作にあたってキャッピング手段を介してインクの吸引を開始した際には前記バルブユニットを閉弁状態とし、キャッピング手段内の負圧が上昇した時点で前記バルブユニットを開弁させることで、記録ヘッド内のインクの流速を瞬間的に高めるように構成した記録装置が提案されている。
【0008】
前記した構成によると、大きな負圧を得るために吸引ポンプを備えることなく、記録ヘッドのノズル近傍において固化または増粘したインクを比較的容易に排出することができ、またインク流路内に混入した気泡もインクの早い流れによって排出できるという効果が得られる。そして、ノズルからの吸引作用が瞬間的になされるので、結果として比較的少ないインクの排出量でクリーニング効果を得ることも可能となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した記録ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジは、一般に外ケースがポリプロピレンなどの材料により構成されており、内部に多孔質体が装填され、この多孔質体によってインクが保持されている。そして、インクカートリッジの出荷時には内部が脱気されており、脱気されていることにより交換充填性(インクカートリッジを交換装填した時の記録装置の動作の信頼性)が確保できるようにされている。
【0010】
このように脱気されたインクカートリッジを記録装置に装填した後においては、インクの消費に伴ってカートリッジの上面に設けた開口を介して大気が序々に流入するため、カートリッジ内のインクの脱気度が低下する。
【0011】
ここで、インクカートリッジ内の脱気度が確保されている間においては、キャッピング手段によりインクを吸引した場合に、キャップ内に発生したノズル径より小さい気泡は、インクカートリッジの持つ負圧によりヘッド流路内に逆流するものの、この種の気泡は臨界半径よりも小さいために消滅する。
【0012】
また脱気度が確保されている間においては、インク流路内における微小気泡もインクに溶解する結果、気泡によるドット抜けによる印字不良が発生する確率も低い。しかしながら、カートリッジ内のインクの脱気度が低下した場合には、微小気泡を溶解する能力も低下するために、気泡の影響を受けて印字不良等の問題が発生する。
【0013】
そこで、記録ヘッドのクリーニング操作に際して、所定の時間にわたって負圧を印加させることにより、記録ヘッド内のインクの脱気度を向上させることができ、インクからの脱気作用によって生ずる気泡が他の気泡と一体となって成長して、これがインクの流れによって一気に押し出されるという作用が生ずる。
【0014】
本発明は前記した実態に着目し、クリーニング動作時においてインクカートリッジと記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路に配置されたバルブユニットを開弁して瞬間的にインクの流速を増大させるように制御させると共に、前もって脱気作用を促進するための待機時間を設定させることにより、容易にインク流路内の気泡を排出できるようにしたインクジェット式記録装置および同装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために成された本発明にかかるインクジェット式記録装置の好ましい実施の形態は、インクカートリッジからのインクの供給を受けて、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口を封止して負圧によりノズル開口よりインク滴を吸引排出させるキャッピング手段と、前記記録ヘッドに配置され、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路を開閉するバルブユニットと、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路であって、前記記録ヘッドに配置されたフィルタ部材とを搭載したインクジェット式記録装置であって、前記バルブユニットの閉弁状態において、前記キャッピング手段によって前記記録ヘッドのノズル開口を封止して負圧を印加し、前記キャッピング手段の内部空間の負圧が最大となる状態を所定時間保持すると共に、前記所定時間経過後に前記バルブユニットを開弁制御するバルブユニット駆動手段とを具備し、前記所定時間が、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインクの脱気度の向上、及び前記フィルタ部材上流側の気泡の集積に要する時間であることを特徴とする。
【0016】
この場合、好ましくは前記バルブユニット駆動手段は、前記キャッピング手段の内部空間を負圧に吸引する吸引ポンプの駆動停止後の所定時間経過後に、前記バルブユニットを開弁制御するように構成される。
【0017】
また、本発明にかかる記録ヘッドのクリーニング制御方法は、インクカートリッジからのインクの供給を受けて、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口を封止して負圧によりノズル開口よりインク滴を吸引排出させるキャッピング手段と、前記記録ヘッドに配置され、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路を開閉するバルブユニットと、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路であって、前記記録ヘッドに配置されたフィルタ部材とを搭載したインクジェット式記録装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法であって、前記キャッピング手段によって前記記録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピングステップと、前記バルブユニットを閉弁させるバルブユニット閉弁ステップと、吸引ポンプを駆動させて前記キャッピング手段の内部空間に負圧を与えるポンプ駆動開始ステップと、前記キャッピング手段の内部空間の負圧が最大となる状態を、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインクが脱気され、前記フィルタ部材上流側の気泡が集積するのに要する時間保持する負圧保持ステップと、前記時間経過後に前記バルブユニットを開弁制御するバルブユニット開弁ステップとが実行される。
【0018】
この場合、前記キャッピングステップと、バルブユニット閉弁ステップとは時経過において同時に、または互いに前後関係を入れ替えて実行されるようになされる。
【0020】
以上のように構成されたインクジェット式記録装置および同装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法によると、インクカートリッジとノズル開口との間のインク供給路にバルブユニットが配置され、このバルブユニットは、キャッピング手段によってノズル開口よりインク滴を吸引するクリーニング動作に連動してその開閉が制御される。そして、負圧を蓄積させた状態でバルブユニットを開弁させることで、例えばインクカートリッジの交換等に際して記録ヘッド内に侵入した気泡を、早いインクの流れに伴って、効率的に排出させることが可能となる。
【0021】
しかも、バルブユニット駆動手段は最大の負圧を蓄積した状態を所定時間保持させると共に、前記所定時間経過後にバルブユニットを開弁制御するように動作するので、所定時間の負圧の印加によるインクからの脱気作用によって生ずる気泡がフィルタ部材上流側に存在する他の気泡と一体となって成長し、これをインクの流れによって一気に押し出すことができる。この場合、キャッピング手段内にあらかじめ十分な負圧を印加させておくことで、気泡を素早く移動させてこれをノズル開口より排出させることが可能であり、結果としてインクの排出量はむしろ低減させることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる記録ヘッドのクリーニング制御方法を採用したインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図1は本発明が適用され得るインクジェット式記録装置の基本構成を斜視図によって示したものである。図中符号1はキャリッジであり、このキャリッジ1はキャリッジモータ2の駆動により往復動するタイミングベルト3を介し、ガイド部材4に案内されてプラテン5の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【0023】
キャリッジ1の記録用紙6に対向する側には、記録ヘッド7が搭載され、またその上部には記録ヘッド7にインクを供給するブラック用インクカートリッジ8およびカラー用インクカートリッジ9が着脱可能に装填されている。
【0024】
図中符号10は、非印刷領域外であるホームポジションに配置されたキャッピング手段であって、このキャッピング手段10は記録ヘッド7のノズル形成面に形成された各ノズル開口を封止できる大きさに形成されている。そしてキャッピング手段10の下方には、キャッピング手段10の内部空間に対して負圧を与えるための吸引ポンプ11が配置されている。
【0025】
前記キャッピング手段10は、キャリッジ1のホームポジションへの移動に伴って上下動できるように構成されており、記録装置の休止期間中のノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する他、記録ヘッドに印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を吐出させるフラッシング動作時のインク受けとして機能し、さらに前記吸引ポンプ11からの負圧を記録ヘッド7に作用させて、記録ヘッド7の各ノズル開口よりインクを吸引排出させるクリーニング手段としての機能も兼ね備えている。
【0026】
また、前記キャップピング手段10に隣接してゴムなどの弾性板からなるワイピング部材12が配置されており、必要に応じて記録ヘッド7の移動経路に突出して、例えばキャッピング手段10によってインクを吸引した後の記録ヘッド7のノズル形成面をワイピングするように作用する。
【0027】
次に図2および図3は、前記キャッピング手段10を模式的に示したものである。図2はキャッピング手段10を上面から視た状態で示しており、また図3は、図2におけるA−A線を矢印方向に視た状態を示し、このキャッピング手段10によって同じく断面状態で示した記録ヘッド7を封止した状態を示している。
【0028】
図2および図3において、キャッピング手段10は上面が解放された方形状のキャップケース21と、このキャップケース21内に配置され、耐インク性を有する弾性部材によりカップ状に成形されたキャップ部材22とにより構成されている。そして、前記キャップ部材22はその上側縁がキャップケース21よりも若干突出した状態に成形されている。
【0029】
また、キャップ部材22の内底部には耐インク性およびインク吸収性に優れた多孔質材料からなるインク吸収材23が収納されている。なお、このインク吸収材23は、キャップ部材22と一体に水平方向に突出成形された複数の保持体22aによりキャップ部材22内に保持されている。
【0030】
さらに、前記キャップケース21およびキャップ部材22の下底部を貫通するようにインク吸引口24および大気解放口25が配置されている。前記インク吸引口24および大気解放口25は、キャッピング手段10を上面から視た場合に、キャッピング手段の長手方向のほぼ中央に沿って、互いに所定間隔をもって位置するように配置されている。そして、インク吸引口24は図示せぬチューブを介して前記吸引ポンプ11に接続されており、また、大気解放口25は図示せぬチューブを介して後述する大気開放弁26に接続されている。
【0031】
一方、前記キャッピング手段10はキャリッジのホームポジョン側への移動に連動して上昇作用が与えられるように構成されており、これによって図3に示すように記録ヘッド7のノズル形成面7aを封止したキャッピング状態とされる。また、大気開放弁26もキャリッジのホームポジョン側への移動に連動して、閉弁作用を受けるように構成されている。
【0032】
なお、記録ヘッド7には、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各インクが各別に吐出されるノズル開口7bがそれぞれ配置されており、各ノズル開口7bに対応して配置された圧電振動子7cの作用によって各インクが吐出されるように構成されている。
【0033】
したがって、キャッピング手段10における大気解放口25に接続された大気開放弁26を閉弁状態とし、インク吸引口24に接続された吸引ポンプ11を動作させることによって、キャップ部材22の内部空間に負圧を印加させることができる。これにより、記録ヘッド7における各ノズル開口7bよりインクを吸引排出させるクリーニング作用が実行される。
【0034】
また、大気解放口25に接続された大気開放弁26を開弁させて吸引ポンプ11を動作させることによって、キャップ部材22内に排出されたインクを吸引ポンプ11側に吸引し、吸引されたインクを後述する廃インクタンク27に排出させることができるように構成されている。
【0035】
次に図4は、記録ヘッド7とインクカートリッジ(図においてはブラックインクカートリッジ8を示している)との間に配置されたバルブユニットの構成を示したものである。そして図4(a)と図4(b)とは互いに直交する方向から視た断面図で示している。なお図4においては、その下方より上昇するキャッピング手段10により、記録ヘッドのノズル形成面が封止された状態を示している。
【0036】
図4における符号8はインクカートリッジを示し、このインクカートリッジ8は、一般にそのインク供給口8aにフィルム部材(図示せず)が貼着されて保存中におけるインク溶媒の揮散が防止できるようになされている。
【0037】
そして、新しいカートリッジを装着する場合には、記録ヘッド7の裏面より上方に向けて樹立された中空状のインク供給針31に対し、カートリッジ8のインク供給口8aを下向きにして対向せしめ、そのまま押し込むことでカートリッジ8を装着することができるように構成されている。この操作により、前記インク供給針31がインク供給口8aに貼着された前記フィルムを貫通し、その内部に配置されたゴム性のシール部材8bに密着して接合され、これによりカートリッジ8より記録ヘッド7にインクが供給されるようになる。
【0038】
図4に示すように記録ヘッド7の上部には、インクカートリッジ8と記録ヘッド7のノズル開口との間のインク供給路35を開閉するバルブユニット36が配置されている。このバルブユニット36は、インク供給路35を横断するように挿入配置されたシャフト37が回転可能となるように構成されており、且つ一対のOリング36aにより機密状態を保持するように成されている。そしてシャフト37のインク供給路35を横断する部分には、シャフトの軸方向と直交する方向にインク導通孔36bが形成されている。
【0039】
したがってシャフト37に配置された歯車38を図示せぬアクチェータによって回転させて、その導通孔36bと前記インク供給路35とを直線上で一致させることで、バルブユニット36は開弁状態となり、導通孔36bとインク供給路35とが直線上で不一致状態とさせることで、バルブユニット36は閉弁状態となるように制御される。
【0040】
また、前記記録ヘッド7における前記バルブユニット36とノズル開口との間におけるインク供給路35には、フィルタ部材7dが配置されている。このフィルタ部材7dは、図に示すようにバルブユニット36の直下に配置されており、インクカートリッジ8より供給されるインク中に存在する異物を除去すると共に、バルブユニット36の回転等により異物が発生した場合に、これらが記録ヘッド7内へ侵入するのを防止し、記録ヘッド7の印字障害の発生が防止できるように構成されている。
【0041】
なお、図4に示したバルブユニット36は、例えばブラックインクカートリッジ8と、記録ヘッド7におけるブラックインクのノズル開口との間のインク供給路35を開閉するようにされているが、このバルブユニットは、カラーインクカートリッジ9から供給されるシアン、マゼンタ、およびイエローの各インクの供給路にもそれぞれ同様に配置されている。また、前記バルブユニット36は図4に示したような特定のものに限らず、他の構成のバルブユニットを使用することができることは勿論である。
【0042】
次に図5は前記した構成の記録装置に搭載された制御回路の構成を示している。なお、図5において既に説明したキャリッジ1、記録ヘッド7、インクカートリッジ8,9、キャッピング手段10、吸引ポンプ11、大気開放弁26および廃インクタンク27は、それぞれ同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は割愛する。
【0043】
図5において、符号40は印刷制御手段であり、ホストコンピュータから供給される印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、このデータに基づいてヘッド駆動手段41により駆動信号を発生させて、記録ヘッド7からインクを吐出させるものである。ヘッド駆動手段41は、印刷データに基づく駆動信号の他に、フラッシング制御手段42からのフラッシング指令信号を受けてフラッシング操作のための駆動信号を記録ヘッド7に出力するようにも構成されている。
【0044】
符号43はクリーニング制御手段であり、このクリーニング制御手段43からの指令によりポンプ駆動手段44が動作して、吸引ポンプ11を駆動制御するように構成されている。またクリーニング制御手段43には、印刷制御手段40、クリーニングシーケンス制御手段45、およびクリーニング指令検知手段46よりクリーニング指令信号が供給されるように構成されている。
【0045】
なお、クリーニング指令検知手段46には指令スイッチ47が接続されており、このスイッチ47をユーザが例えばプッシュ操作することにより、前記検知手段46を動作させてマニュアルによるクリーニング操作が実行されるように構成されている。
【0046】
前記クリーニングシーケンス制御手段45は、ホストコンピュータより指令信号を受けて前記クリーニング制御手段43、バルブユニット駆動手段48およびキャリッジ駆動手段49に対して制御信号を送出することができるように構成されている。
【0047】
前記バルブユニット駆動手段48は、図4に示したシャフト37に配置された歯車38を駆動するアクチェータに制御信号を送り、バルブユニット36を開閉させるように作用し、またキャリッジ駆動手段49は、図1に示すキャリッジモータ2を駆動して例えばキャリッジ1をホームポジションに移動させて、キャッピング手段10により記録ヘッド7をキャッピングさせるように制御する。
【0048】
図6は以上説明した記録装置の構成によってなされる記録ヘッドのクリーニング動作を示したフローチャートであり、以下図6に基づいてクリーニング動作のシーケンスを説明する。例えばホストコンピュータにおけるユーティリティ上でクリーニング指令を受けた場合には、図5に示すようにホストコンピュータよりクリーニングシーケンス制御手段45に制御信号が送出され、クリーニング動作がスタートする。
【0049】
クリーニング動作がスタートするとステップS11に示すように、記録ヘッド22のノズル形成面は、ワイピング部材12によりワイピングされる。これはシーケンス制御手段45よりキャリッジ駆動手段49に対して制御信号が送出され、キャリッジ1がホームポジション側に向かって移動される過程において、ワイピング部材12が記録ヘッド7の移動経路に突出して記録ヘッド7のノズル形成面をワイピングすることで達成される。これにより、記録ヘッド7のノズル形成面に付着している紙粉等が除去される。
【0050】
続いてステップS12に示すようにキャリッジ1は、なおもホームポジション側に移動し、これに伴ってステップS13に示すように、記録ヘッドの7のノズル形成面はキャッピング手段10によってキャッピングされる。これと同時に、ステップS14に示すようにキャッピング手段10における大気解放口25に連通する大気開放弁26も閉弁される。
【0051】
この状態において、ステップS15に示すようにバルブユニット36が閉弁される。これは図5に示すシーケンス制御手段45よりバルブユニット駆動手段48に制御信号を送出することによってなされる。
【0052】
続いて、ステップS16に示すように吸引ポンプ11の駆動が開始される。これは図5に示すシーケンス制御手段45よりクリーニング制御手段43に制御信号が送出され、クリーニング制御手段43よりポンプ駆動手段44に制御信号が送出されることによってなされる。
【0053】
前記吸引ポンプ11は、円弧状に配置されたチューブに対して、円弧状軌跡を移動するローラによってしごき作用を与えるいわゆるチューブポンプが用いられている。したがって、前記チューブの内部空間とキャッピング手段10の内部空間とによる容積の存在により、キャッピング手段10の内部空間における負圧は序々に増大する。
【0054】
そして、キャッピング手段10の内部空間における負圧が最大となった状態において、ステップS17に示すように吸引ポンプの駆動が停止され、この状態でステップS18に示すように所定時間の経過を待つ。これにより、記録ヘッド22のノズル開口からバルブユニット36に至るインク供給路35内に所定時間にわたって負圧が印加される。
【0055】
この所定時間の経過後にステップS19に示すようにバルブユニット36は開弁される。前記シーケンス制御手段45は前記した所定時間の管理をなすと共に、バルブユニット駆動手段48に制御信号を送出することによってバルブユニット36の開弁動作を実行させる。
【0056】
前記ステップS16乃至ステップS19においてなされるキャッピング手段10の内部空間に印加される負圧の状態が図7に示されている。すなわち、図7に示すようにポンプの駆動が開始されると同時にキャッピング手段10の内部空間における負圧は二次曲線のような軌跡をとって上昇する。そして負圧が最大となった状態において吸引ポンプの駆動が停止され、この状態で所定時間の経過が待たれる。
【0057】
この所定時間の経過中において、記録ヘッド22のノズル開口からバルブユニット36に至るインク供給路35内は負圧の作用を受け、したがって、ノズル開口からバルブユニットにおけるインク流路に存在するインクは、その負圧により脱気度が上昇し、これによって生ずる微小な泡が気泡として集積され、他の気泡と一体となって成長する。
【0058】
この所定時間の経過後に、前記したとおりバルブユニット36が開弁されるため、インクカートリッジ8,9から記録ヘッド22に至るインク供給路に、早いインクの流れが発生し、増粘したインクと共にインク流路内において成長した気泡は、インクと共にキャッピング手段10側に排出される。これに伴ってキャッピング手段10の内部空間の負圧は解消される。
【0059】
この場合、図4に示したようにバルブユニット36とノズル開口との間におけるインク供給路35にフィルタ部材7dが配置されている構成においては、フィルタ部材7dの上流側に気泡が溜まり、一般的にその排出がきわめて困難であるものの、前記したように所定時間の負圧の印加による脱気作用によって生ずる気泡が、フィルタ部材7dの上流側に存在する気泡に一体となって成長し、これがインクの流れによって押し出されるという作用が生ずる。
【0060】
したがって、前記したようにフィルタ部材7dを配置した記録装置において、前記したようなシーケンスを採用することは、気泡の排出効果をより向上させることに寄与できる。
【0061】
続いて、ステップS20においてはキャッピング手段10による記録ヘッド7のキャッピングが解除される。そして、ステップS21に示すように吸引ポンプ11が一時的に駆動し停止される。これにより、キャッピング手段10内に排出されたインクは、吸引ポンプ11を通過して廃インクタンク27に廃棄される。
【0062】
これに続くステップS22においては、インクの吸引回数が所定回数実行されたか否かが判定され、所定回数に満たない場合には、前記したステップS13乃至ステップS21が繰り返し実行される。そして、ステップS22においてインクの吸引回数が所定回数実行されたと判定されるとステップS23に示すようにワイピング動作が実行され、記録ヘッドのノズル形成面に付着しているインクがワイピング部材12によって払拭される。そして、記録ヘッド7はキャッピング手段10によって封止され、印刷データの到来を待つ状態とされる。
【0063】
なお、図6に示したシーケンスにおいては、ステップS13に示すキャッピングステップの後にステップS15に示すバルブユニットの閉弁ステップが実行されるようになされているが、これらは時経過において同時に行ってもよく、または互いに前後関係を入れ替えて実行してもよい。
【0064】
また、図6に示したシーケンスにおいては、ステップS22においてインクの吸引回数が所定回数実行されたか否かを判定するようにしているが、1度のインクの吸引動作により充分なクリーニング結果が得られるのであれば、複数回繰り返す必要もない。
【0065】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明にかかるインクジェット式記録装置および同装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法によると、インクカートリッジと記録ヘッドとの間にインク供給路を開閉するバルブユニットを配置し、記録ヘッドのクリーニング動作に連動してバルブユニットの開閉を制御することで負圧を蓄積するように成されるので、例えばインクカートリッジの交換等に際して記録ヘッド内に侵入した気泡を、早いインクの流れに伴って効率的に排出することが可能となる。
【0066】
しかも、バルブユニット駆動手段は最大の負圧を蓄積した状態を所定時間保持させると共に、前記所定時間経過後にバルブユニットを開弁制御するように動作するので、所定時間の負圧の印加によるインクからの脱気作用によって生ずる気泡がフィルタ部材上流側の他の気泡と一体となって成長し、これがインクの流れによって一気に押し出されるという作用が生ずる。したがって、記録ヘッドにおける印字不良の発生を効果的に抑制することができる信頼性の高いインクジェット式記録装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用し得るインクジェット式記録装置の基本構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示す記録装置に搭載されたキャッピング手段を上部から視た状態を示す模式図である。
【図3】図2におけるA−A線を矢印方向に視たキャッピング手段の断面状態を示す模式図である。
【図4】記録ヘッドとインクカートリッジとの間に配置されたバルブユニットの構成を示した断面図である。
【図5】本発明にかかる記録装置に装備される制御回路の一例を示したブロック図である。
【図6】図5に示す制御回路によって成されるヘッドクリーニングの制御シーケンスを示したフローチャートである。
【図7】図6に示す制御シーケンスにおいて成される負圧の印加状態を示す特性図である。
【符号の説明】
1 キャリッジ
2 キャリッジモータ
3 タイミングベルト
4 ガイド部材
5 プラテン
6 記録用紙
7 記録ヘッド
7a ノズル形成面
7b ノズル開口
7c 圧電振動子
7d フィルタ部材
8 ブラック用インクカートリッジ
9 カラー用インクカートリッジ
10 キャッピング手段
11 吸引ポンプ
24 インク吸引口
25 大気開放口
31 インク供給針
35 インク供給路
36 バルブユニット
40 印刷制御手段
41 ヘッド駆動手段
42 フラッシング制御手段
43 クリーニング制御手段
44 ポンプ駆動手段
45 クリーニングシーケンス制御手段
48 バルブユニット駆動手段
49 キャリッジ駆動手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that includes a recording head that moves in the width direction of a recording sheet and prints an image on the recording sheet by ejecting ink droplets toward the recording sheet based on print data. The present invention relates to a control technology for a recording head cleaning process for recovering the printing function of the recording head by sucking ink from the nozzle opening of the recording head.
[0002]
[Prior art]
Inkjet recording apparatuses are used for many printing including color printing in recent years because noise during printing is relatively small and small dots can be formed with high density. Such an ink jet recording apparatus includes an ink jet recording head that receives ink supplied from an ink cartridge, and a paper feeding unit that moves the recording paper relative to the recording head. The recording head is recorded on the carriage. Recording is performed by ejecting ink droplets onto the recording paper while moving in the width direction of the paper.
[0003]
For example, a black recording head that discharges black ink and a color recording head that can discharge yellow, cyan, and magenta inks are mounted on a common carriage. Full color printing is made possible by changing the ink ejection ratio.
[0004]
The recording head described above performs printing by ejecting ink pressurized in the pressure generation chamber as ink droplets from a nozzle onto a recording sheet. For example, an increase in ink viscosity caused by evaporation of a solvent from the nozzle opening, There is a problem in that printing failure occurs due to solidification of dust, adhesion of dust, and mixing of bubbles.
[0005]
For this reason, when the nozzle opening is clogged or when the ink cartridge is replaced, the nozzle forming surface of the recording head is sealed by the capping means, and the ink is discharged from the nozzle opening by the negative pressure from the suction pump. Is provided with a function of eliminating clogging due to ink solidification at the nozzle opening and the like, and a problem of ink ejection failure due to mixing of bubbles into the ink flow path, which is called a cleaning operation.
[0006]
When performing this cleaning operation, for example, it is effective to generate a flow as fast as possible in the ink in the ink flow path from the ink cartridge to the nozzle opening of the recording head. Bubbles present in the flow path can also be discharged. However, in order to increase the ink flow rate during the cleaning operation, it is necessary to increase the capacity of the suction pump in order to obtain a large negative pressure. For this purpose, along with the increase in size of the pump, it is necessary to use a large motor for driving the pump, which inevitably increases the cost and the size of the entire apparatus.
[0007]
Therefore, a valve unit that can be opened and closed is disposed in the ink flow path between the ink cartridge and the recording head, and when the ink suction is started via the capping means in the cleaning operation, the valve unit is brought into a valve closed state. A recording apparatus has been proposed in which the valve unit is opened when the negative pressure in the capping means rises to instantaneously increase the flow rate of ink in the recording head.
[0008]
According to the above-described configuration, it is possible to discharge the solidified or thickened ink in the vicinity of the nozzle of the recording head relatively easily without providing a suction pump in order to obtain a large negative pressure, and to mix in the ink flow path. It is possible to obtain an effect that the generated bubbles can be discharged by the fast flow of ink. Since the suction action from the nozzle is instantaneously performed, as a result, a cleaning effect can be obtained with a relatively small ink discharge amount.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the ink cartridge for supplying ink to the recording head described above, the outer case is generally made of a material such as polypropylene, and a porous body is loaded therein, and the ink is held by the porous body. Yes. The inside of the ink cartridge is deaerated when shipped, and the deaeration makes it possible to ensure replacement filling properties (reliability of operation of the recording apparatus when the ink cartridge is replaced and loaded). .
[0010]
After the ink cartridge thus deaerated is loaded into the recording apparatus, the air gradually flows in through the opening provided on the upper surface of the cartridge as the ink is consumed. The degree decreases.
[0011]
Here, while the degree of deaeration in the ink cartridge is ensured, when the ink is sucked by the capping means, bubbles smaller than the nozzle diameter generated in the cap cause the head flow due to the negative pressure of the ink cartridge. Although flowing back into the channel, this type of bubble disappears because it is smaller than the critical radius.
[0012]
While the degree of deaeration is ensured, the fine bubbles in the ink flow path are also dissolved in the ink, and as a result, there is a low probability of printing failure due to missing dots due to the bubbles. However, when the degree of deaeration of the ink in the cartridge is reduced, the ability to dissolve microbubbles is also reduced, so that problems such as defective printing occur due to the influence of the bubbles.
[0013]
Therefore, by applying a negative pressure over a predetermined time during the cleaning operation of the recording head, the degree of deaeration of the ink in the recording head can be improved. It grows as a unit and is pushed out by the flow of ink.
[0014]
The present invention pays attention to the above-mentioned actual situation, and during the cleaning operation, the valve unit disposed in the ink flow path between the ink cartridge and the nozzle opening of the recording head is opened to instantaneously increase the ink flow velocity. And an ink jet recording apparatus in which bubbles in the ink flow path can be easily discharged by setting a waiting time for promoting the deaeration action in advance, and a recording head cleaning control method in the apparatus Is intended to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A preferred embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention to achieve the above object includes an ink jet recording head that receives ink supplied from an ink cartridge and ejects ink droplets from nozzle openings. A capping unit that seals the nozzle opening of the recording head and sucks and discharges ink droplets from the nozzle opening by negative pressure; and an ink disposed between the ink cartridge and the nozzle opening of the recording head. An ink jet recording apparatus comprising: a valve unit that opens and closes a flow path; and an ink flow path between the valve unit and a nozzle opening of the recording head, the filter member disposed on the recording head. When the valve unit is closed, the capping means The nozzle opening of the recording head is sealed and negative pressure is applied, and the state in which the negative pressure in the internal space of the capping unit is maximized is maintained for a predetermined time, and the valve unit is controlled to open after the predetermined time has elapsed. The predetermined time is a time required for improving the degree of deaeration of the ink between the valve unit and the nozzle opening of the recording head and collecting bubbles on the upstream side of the filter member. It is characterized by being.
[0016]
In this case, preferably, the valve unit driving means is configured to control the valve unit to open after a predetermined time has elapsed after stopping the driving of the suction pump that sucks the internal space of the capping means to a negative pressure.
[0017]
The recording head cleaning control method according to the present invention includes: an ink jet recording head that receives ink supplied from an ink cartridge and ejects ink droplets from a nozzle opening; and the nozzle opening of the recording head is sealed. A capping unit that sucks and discharges ink droplets from the nozzle opening by negative pressure; a valve unit that is disposed in the recording head and opens and closes an ink flow path between the ink cartridge and the nozzle opening of the recording head; and the valve unit And a recording head cleaning control method in an ink jet recording apparatus having an ink flow path between the nozzle opening of the recording head and a filter member disposed on the recording head, the capping means A key for sealing the nozzle opening of the recording head. A capping step, a valve unit closing step for closing the valve unit, a pump drive start step for driving the suction pump to apply a negative pressure to the internal space of the capping means, and a negative for the internal space of the capping means A negative pressure holding step for holding the time when the pressure is maximized for a time required for the air between the valve unit and the nozzle opening of the recording head to be degassed and the bubbles on the upstream side of the filter member to be accumulated; A valve unit opening step for performing valve opening control of the valve unit after the elapse of time is executed.
[0018]
In this case, the capping step and the valve unit closing step are executed simultaneously in the passage of time or with the front-rear relationship being exchanged.
[0020]
According to the ink jet recording apparatus configured as described above and the recording head cleaning control method in the apparatus, a valve unit is arranged in the ink supply path between the ink cartridge and the nozzle opening, and the valve unit is a capping unit. Thus, the opening and closing thereof is controlled in conjunction with the cleaning operation for sucking ink droplets from the nozzle openings. Then, by opening the valve unit while accumulating the negative pressure, for example, bubbles that have entered the recording head when the ink cartridge is replaced can be efficiently discharged along with the rapid ink flow. It becomes possible.
[0021]
In addition, the valve unit driving means holds the state in which the maximum negative pressure is accumulated for a predetermined time and operates so as to control the valve unit to open after the predetermined time has elapsed. The bubbles generated by the deaeration action grow together with other bubbles existing on the upstream side of the filter member, and can be pushed out at once by the flow of ink. In this case, by applying a sufficient negative pressure in the capping means in advance, it is possible to quickly move the bubbles and discharge them from the nozzle openings, resulting in a rather reduced ink discharge amount. Can do.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an ink jet recording apparatus employing a recording head cleaning control method according to the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the basic configuration of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied. In the drawing, reference numeral 1 denotes a carriage. The carriage 1 is guided by a guide member 4 and reciprocated in the axial direction of the platen 5 via a timing belt 3 that reciprocates by driving of a carriage motor 2. Yes.
[0023]
A recording head 7 is mounted on the side of the carriage 1 facing the recording paper 6, and a black ink cartridge 8 and a color ink cartridge 9 for supplying ink to the recording head 7 are detachably loaded on the recording head 7. ing.
[0024]
In the figure, reference numeral 10 denotes a capping unit disposed at a home position outside the non-printing area, and the capping unit 10 has a size capable of sealing each nozzle opening formed on the nozzle formation surface of the recording head 7. Is formed. A suction pump 11 for applying a negative pressure to the internal space of the capping unit 10 is disposed below the capping unit 10.
[0025]
The capping means 10 is configured to be able to move up and down as the carriage 1 moves to the home position, and functions as a lid for preventing the nozzle opening from being dried during the rest period of the recording apparatus. Functions as an ink receiver during a flushing operation in which an ink droplet is ejected by applying a drive signal unrelated to printing, and a negative pressure from the suction pump 11 is applied to the recording head 7 so that the recording head 7 It also has a function as a cleaning means for sucking and discharging ink from each nozzle opening.
[0026]
Further, a wiping member 12 made of an elastic plate such as rubber is disposed adjacent to the capping means 10, and protrudes to the moving path of the recording head 7 as necessary, for example, to suck ink by the capping means 10. It acts to wipe the nozzle forming surface of the subsequent recording head 7.
[0027]
Next, FIGS. 2 and 3 schematically show the capping means 10. FIG. 2 shows the capping means 10 as viewed from above, and FIG. 3 shows the AA line in FIG. 2 as viewed in the direction of the arrow. A state in which the recording head 7 is sealed is shown.
[0028]
2 and 3, the capping means 10 has a rectangular cap case 21 with an open upper surface, and a cap member 22 disposed in the cap case 21 and formed into a cup shape by an elastic member having ink resistance. It is comprised by. The cap member 22 is formed such that the upper edge protrudes slightly from the cap case 21.
[0029]
In addition, an ink absorbing material 23 made of a porous material excellent in ink resistance and ink absorbability is accommodated in the inner bottom portion of the cap member 22. The ink absorbing material 23 is held in the cap member 22 by a plurality of holding bodies 22a that are integrally formed with the cap member 22 so as to protrude in the horizontal direction.
[0030]
Further, an ink suction port 24 and an air release port 25 are disposed so as to penetrate the lower bottom portions of the cap case 21 and the cap member 22. The ink suction port 24 and the air release port 25 are arranged so as to be located at a predetermined interval along the substantially center in the longitudinal direction of the capping unit when the capping unit 10 is viewed from above. The ink suction port 24 is connected to the suction pump 11 via a tube (not shown), and the atmosphere release port 25 is connected to an atmosphere release valve 26 (to be described later) via a tube (not shown).
[0031]
On the other hand, the capping means 10 is constructed so as to be lifted in conjunction with the movement of the carriage toward the home position, thereby sealing the nozzle forming surface 7a of the recording head 7 as shown in FIG. Capped state. The air release valve 26 is also configured to receive a valve closing action in conjunction with the movement of the carriage toward the home position.
[0032]
The recording head 7 is provided with nozzle openings 7b through which black, cyan, magenta, and yellow inks are individually ejected, and the piezoelectric vibrators 7c arranged corresponding to the nozzle openings 7b. Each ink is ejected by the above action.
[0033]
Therefore, by closing the atmosphere release valve 26 connected to the atmosphere release port 25 in the capping means 10 and operating the suction pump 11 connected to the ink suction port 24, negative pressure is applied to the internal space of the cap member 22. Can be applied. As a result, a cleaning operation for sucking and discharging ink from each nozzle opening 7 b in the recording head 7 is executed.
[0034]
Further, by opening the air release valve 26 connected to the air release port 25 and operating the suction pump 11, the ink discharged into the cap member 22 is sucked to the suction pump 11 side, and the sucked ink is sucked. Can be discharged to a waste ink tank 27 to be described later.
[0035]
Next, FIG. 4 shows a configuration of a valve unit arranged between the recording head 7 and the ink cartridge (the black ink cartridge 8 is shown in the figure). FIG. 4A and FIG. 4B are cross-sectional views viewed from directions orthogonal to each other. FIG. 4 shows a state in which the nozzle forming surface of the recording head is sealed by the capping means 10 rising from below.
[0036]
Reference numeral 8 in FIG. 4 indicates an ink cartridge. The ink cartridge 8 is generally provided with a film member (not shown) attached to the ink supply port 8a to prevent volatilization of the ink solvent during storage. Yes.
[0037]
When a new cartridge is to be mounted, the ink supply port 8a of the cartridge 8 faces the hollow ink supply needle 31 established upward from the back surface of the recording head 7 and is pushed in as it is. Thus, the cartridge 8 can be mounted. By this operation, the ink supply needle 31 passes through the film adhered to the ink supply port 8a, and is in close contact with the rubber seal member 8b disposed therein, whereby recording is performed from the cartridge 8. Ink is supplied to the head 7.
[0038]
As shown in FIG. 4, a valve unit 36 that opens and closes an ink supply path 35 between the ink cartridge 8 and the nozzle opening of the recording head 7 is disposed above the recording head 7. The valve unit 36 is configured such that a shaft 37 inserted and arranged so as to cross the ink supply path 35 is rotatable, and is kept secret by a pair of O-rings 36a. Yes. An ink conduction hole 36b is formed in a portion of the shaft 37 crossing the ink supply path 35 in a direction orthogonal to the axial direction of the shaft.
[0039]
Therefore, the gear 38 disposed on the shaft 37 is rotated by an actuator (not shown) so that the conduction hole 36b and the ink supply path 35 are aligned on a straight line, so that the valve unit 36 is opened, and the conduction hole. The valve unit 36 is controlled to be in a closed state by causing the ink supply path 35 and the ink supply path 35 to be in a mismatched state on a straight line.
[0040]
Further, a filter member 7d is disposed in the ink supply path 35 between the valve unit 36 and the nozzle opening in the recording head 7. The filter member 7d is disposed immediately below the valve unit 36 as shown in the figure, and removes foreign matter present in the ink supplied from the ink cartridge 8 and generates foreign matter due to the rotation of the valve unit 36 and the like. In this case, it is possible to prevent these from entering the recording head 7 and to prevent the printing head 7 from causing a printing failure.
[0041]
4 is configured to open and close an ink supply path 35 between, for example, the black ink cartridge 8 and the black ink nozzle opening in the recording head 7. The cyan, magenta, and yellow ink supply paths supplied from the color ink cartridge 9 are similarly arranged. Of course, the valve unit 36 is not limited to a specific one as shown in FIG. 4, and a valve unit having another configuration can be used.
[0042]
Next, FIG. 5 shows a configuration of a control circuit mounted on the recording apparatus having the above-described configuration. Note that the carriage 1, the recording head 7, the ink cartridges 8 and 9, the capping means 10, the suction pump 11, the air release valve 26, and the waste ink tank 27 that have already been described with reference to FIG. Detailed explanation is omitted.
[0043]
In FIG. 5, reference numeral 40 denotes print control means, which generates bitmap data based on print data supplied from the host computer, and generates a drive signal by the head drive means 41 based on this data, so that the recording head 7 from which ink is ejected. The head drive unit 41 is configured to receive a flushing command signal from the flushing control unit 42 in addition to a drive signal based on the print data and output a drive signal for the flushing operation to the recording head 7.
[0044]
Reference numeral 43 denotes a cleaning control means. The pump driving means 44 is operated by a command from the cleaning control means 43 to drive and control the suction pump 11. The cleaning control unit 43 is configured to be supplied with a cleaning command signal from the printing control unit 40, the cleaning sequence control unit 45, and the cleaning command detection unit 46.
[0045]
A command switch 47 is connected to the cleaning command detection means 46. When the user pushes the switch 47, for example, a manual cleaning operation is performed by operating the detection means 46. Has been.
[0046]
The cleaning sequence control means 45 is configured to receive a command signal from a host computer and to send control signals to the cleaning control means 43, the valve unit driving means 48 and the carriage driving means 49.
[0047]
The valve unit driving means 48 operates to send a control signal to an actuator that drives a gear 38 disposed on the shaft 37 shown in FIG. 4 to open and close the valve unit 36, and the carriage driving means 49 The carriage motor 2 shown in FIG. 1 is driven to move the carriage 1 to the home position, for example, and the capping unit 10 controls the recording head 7 to be capped.
[0048]
FIG. 6 is a flowchart showing the cleaning operation of the recording head performed by the configuration of the recording apparatus described above, and the sequence of the cleaning operation will be described below with reference to FIG. For example, when a cleaning command is received on the utility in the host computer, a control signal is sent from the host computer to the cleaning sequence control means 45 as shown in FIG. 5, and the cleaning operation starts.
[0049]
When the cleaning operation starts, the nozzle forming surface of the recording head 22 is wiped by the wiping member 12 as shown in step S11. This is because the sequence control means 45 sends a control signal to the carriage drive means 49, and the wiping member 12 protrudes into the movement path of the recording head 7 in the process of moving the carriage 1 toward the home position side. This is achieved by wiping the nozzle forming surface 7. Thereby, paper dust and the like adhering to the nozzle forming surface of the recording head 7 are removed.
[0050]
Subsequently, as shown in step S12, the carriage 1 still moves to the home position side, and accordingly, as shown in step S13, the 7 nozzle formation surfaces of the recording head are capped by the capping means 10. At the same time, the air release valve 26 communicating with the air release port 25 in the capping means 10 is also closed as shown in step S14.
[0051]
In this state, the valve unit 36 is closed as shown in step S15. This is done by sending a control signal to the valve unit driving means 48 from the sequence control means 45 shown in FIG.
[0052]
Subsequently, the driving of the suction pump 11 is started as shown in step S16. This is done by sending a control signal from the sequence control means 45 shown in FIG. 5 to the cleaning control means 43 and sending a control signal from the cleaning control means 43 to the pump drive means 44.
[0053]
The suction pump 11 is a so-called tube pump that applies a squeezing action to a tube arranged in an arc shape by a roller that moves along an arc-shaped locus. Therefore, the negative pressure in the internal space of the capping means 10 gradually increases due to the presence of the volume of the internal space of the tube and the internal space of the capping means 10.
[0054]
Then, in the state where the negative pressure in the internal space of the capping means 10 is maximized, the suction pump is stopped as shown in step S17, and in this state, the passage of a predetermined time is waited as shown in step S18. Thereby, a negative pressure is applied to the ink supply path 35 from the nozzle opening of the recording head 22 to the valve unit 36 over a predetermined time.
[0055]
After the predetermined time has elapsed, the valve unit 36 is opened as shown in step S19. The sequence control unit 45 manages the predetermined time as described above and sends a control signal to the valve unit driving unit 48 to cause the valve unit 36 to perform a valve opening operation.
[0056]
FIG. 7 shows the state of negative pressure applied to the internal space of the capping means 10 made in steps S16 to S19. That is, as shown in FIG. 7, at the same time as driving of the pump is started, the negative pressure in the internal space of the capping means 10 rises along a locus like a quadratic curve. Then, the suction pump is stopped in a state where the negative pressure is maximized, and the passage of a predetermined time is awaited in this state.
[0057]
During the elapse of the predetermined time, the inside of the ink supply path 35 from the nozzle opening of the recording head 22 to the valve unit 36 is subjected to a negative pressure, so that the ink existing in the ink flow path in the valve unit from the nozzle opening is Due to the negative pressure, the degree of deaeration increases, and the fine bubbles generated thereby are accumulated as bubbles and grow together with other bubbles.
[0058]
After the lapse of the predetermined time, the valve unit 36 is opened as described above, so that an early ink flow is generated in the ink supply path from the ink cartridges 8 and 9 to the recording head 22, and the ink with the thickened ink is used. Bubbles grown in the flow path are discharged to the capping means 10 side together with the ink. Along with this, the negative pressure in the internal space of the capping means 10 is eliminated.
[0059]
In this case, as shown in FIG. 4, in the configuration in which the filter member 7d is disposed in the ink supply path 35 between the valve unit 36 and the nozzle opening, bubbles are accumulated on the upstream side of the filter member 7d. However, as described above, the bubbles generated by the deaeration action by applying the negative pressure for a predetermined time as described above grow integrally with the bubbles existing on the upstream side of the filter member 7d. The action of being pushed out by the flow of this occurs.
[0060]
Therefore, in the recording apparatus in which the filter member 7d is arranged as described above, adopting the sequence as described above can contribute to further improving the bubble discharging effect.
[0061]
In step S20, the capping of the recording head 7 by the capping unit 10 is released. Then, as shown in step S21, the suction pump 11 is temporarily driven and stopped. As a result, the ink discharged into the capping unit 10 passes through the suction pump 11 and is discarded in the waste ink tank 27.
[0062]
In the subsequent step S22, it is determined whether or not the number of ink suctions has been performed a predetermined number of times. If the number of ink suctions has not reached the predetermined number of times, the above-described steps S13 to S21 are repeatedly performed. When it is determined in step S22 that the number of times of ink suction has been executed a predetermined number of times, a wiping operation is executed as shown in step S23, and the ink adhering to the nozzle formation surface of the recording head is wiped by the wiping member 12. The The recording head 7 is sealed by the capping means 10 and is in a state of waiting for the arrival of print data.
[0063]
In the sequence shown in FIG. 6, the valve unit closing step shown in step S15 is executed after the capping step shown in step S13. However, these steps may be performed simultaneously in the passage of time. Or, the context may be interchanged.
[0064]
In the sequence shown in FIG. 6, it is determined in step S22 whether or not the ink suction frequency has been executed a predetermined number of times. However, a sufficient cleaning result can be obtained by one ink suction operation. If so, there is no need to repeat multiple times.
[0065]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the ink jet recording apparatus and the recording head cleaning control method of the present invention, a valve unit for opening and closing the ink supply path is disposed between the ink cartridge and the recording head. Since the negative pressure is accumulated by controlling the opening and closing of the valve unit in conjunction with the cleaning operation of the recording head, bubbles that have entered the recording head when the ink cartridge is replaced, for example, It becomes possible to discharge efficiently along with the flow.
[0066]
In addition, the valve unit driving means keeps the state where the maximum negative pressure is accumulated for a predetermined time and operates to control the valve unit to open after the predetermined time has elapsed. The bubbles generated by the deaeration action grow together with other bubbles upstream of the filter member, and the bubbles are pushed out by the flow of ink. Therefore, it is possible to provide a highly reliable ink jet recording apparatus that can effectively suppress the occurrence of printing defects in the recording head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which capping means mounted on the recording apparatus shown in FIG. 1 is viewed from above.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the capping means when the line AA in FIG. 2 is viewed in the direction of the arrow.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a valve unit disposed between a recording head and an ink cartridge.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a control circuit provided in the recording apparatus according to the present invention.
6 is a flowchart showing a head cleaning control sequence performed by the control circuit shown in FIG. 5;
7 is a characteristic diagram showing a negative pressure application state formed in the control sequence shown in FIG. 6; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Carriage
2 Carriage motor
3 Timing belt
4 Guide members
5 Platen
6 Recording paper
7 Recording head
7a Nozzle forming surface
7b Nozzle opening
7c Piezoelectric vibrator
7d Filter member
8 Black ink cartridge
9 Color ink cartridge
10 Capping means
11 Suction pump
24 Ink suction port
25 Open door to the atmosphere
31 Ink supply needle
35 Ink supply path
36 Valve unit
40 Print control means
41 Head drive means
42 Flushing control means
43 Cleaning control means
44 Pump drive means
45 Cleaning sequence control means
48 Valve unit drive means
49 Carriage drive means

Claims (4)

インクカートリッジからのインクの供給を受けて、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口を封止して負圧によりノズル開口よりインク滴を吸引排出させるキャッピング手段と、前記記録ヘッドに配置され、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路を開閉するバルブユニットと、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路であって、前記記録ヘッドに配置されたフィルタ部材とを搭載したインクジェット式記録装置であって、
前記バルブユニットの閉弁状態において、前記キャッピング手段によって前記記録ヘッドのノズル開口を封止して負圧を印加し、前記キャッピング手段の内部空間の負圧が最大となる状態を所定時間保持すると共に、前記所定時間経過後に前記バルブユニットを開弁制御するバルブユニット駆動手段とを具備し、
前記所定時間が、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインクの脱気度の向上、及び前記フィルタ部材上流側の気泡の集積に要する時間であることを特徴とするインクジェット式記録装置。
An ink jet recording head that receives ink supplied from an ink cartridge and discharges ink droplets from nozzle openings, and a capping unit that seals the nozzle openings of the recording head and sucks and discharges ink droplets from the nozzle openings by negative pressure. A valve unit that is disposed in the recording head and opens and closes an ink channel between the ink cartridge and the nozzle opening of the recording head, and an ink channel between the valve unit and the nozzle opening of the recording head An ink jet recording apparatus equipped with a filter member disposed on the recording head,
In the closed state of the valve unit, the capping means seals the nozzle opening of the recording head and applies a negative pressure, and maintains a state where the negative pressure in the internal space of the capping means is maximized for a predetermined time. And valve unit driving means for controlling the valve unit to open after the predetermined time has elapsed,
Ink-jet recording characterized in that the predetermined time is a time required for improving the degree of deaeration of ink between the valve unit and the nozzle opening of the recording head and collecting bubbles on the upstream side of the filter member. apparatus.
前記バルブユニット駆動手段は、前記キャッピング手段の内部空間を負圧に吸引する吸引ポンプの駆動停止後の所定時間経過後に、前記バルブユニットを開弁制御するように構成してなる請求項1に記載のインクジェット式記録装置。  The valve unit driving means is configured to control the valve unit to open after a lapse of a predetermined time after driving of a suction pump that sucks the internal space of the capping means to a negative pressure. Inkjet recording apparatus. インクカートリッジからのインクの供給を受けて、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口を封止して負圧によりノズル開口よりインク滴を吸引排出させるキャッピング手段と、前記記録ヘッドに配置され、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路を開閉するバルブユニットと、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインク流路であって、前記記録ヘッドに配置されたフィルタ部材とを搭載したインクジェット式記録装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法であって、
前記キャッピング手段によって前記記録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピングステップと、前記バルブユニットを閉弁させるバルブユニット閉弁ステップと、吸引ポンプを駆動させて前記キャッピング手段の内部空間に負圧を与えるポンプ駆動開始ステップと、前記キャッピング手段の内部空間の負圧が最大となる状態を、前記バルブユニットと前記記録ヘッドのノズル開口との間におけるインクが脱気され、前記フィルタ部材上流側の気泡が集積するのに要する時間保持する負圧保持ステップと、前記時間経過後に前記バルブユニットを開弁制御するバルブユニット開弁ステップとを実行することを特徴とするインクジェット式記録装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法。
An ink jet recording head that receives ink supplied from an ink cartridge and discharges ink droplets from nozzle openings, and a capping unit that seals the nozzle openings of the recording head and sucks and discharges ink droplets from the nozzle openings by negative pressure. A valve unit that is disposed in the recording head and opens and closes an ink channel between the ink cartridge and the nozzle opening of the recording head, and an ink channel between the valve unit and the nozzle opening of the recording head A cleaning control method for a recording head in an ink jet recording apparatus equipped with a filter member disposed on the recording head,
A capping step for sealing the nozzle opening of the recording head by the capping means; a valve unit closing step for closing the valve unit; and a pump for driving the suction pump to apply a negative pressure to the internal space of the capping means. In the driving start step and the state in which the negative pressure in the internal space of the capping unit is maximized, the ink between the valve unit and the nozzle opening of the recording head is degassed, and bubbles on the upstream side of the filter member are collected. A recording head cleaning control method in an ink jet recording apparatus, comprising: a negative pressure holding step for holding a time required to perform the operation; and a valve unit valve opening step for opening the valve unit after the elapse of time. .
前記キャッピングステップと、前記バルブユニット閉弁ステップとは時経過において同時に、または互いに前後関係を入れ替えて実行される請求項3に記載のインクジェット式記録装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法。  4. The method for controlling the cleaning of a recording head in an ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein the capping step and the valve unit closing step are executed simultaneously with the passage of time or with the front-rear relationship reversed.
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