JP5861653B2 - 流体吐出装置、及び、流体吐出装置の制御方法 - Google Patents
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搬送される媒体を支持する媒体支持部に該媒体を搬送する搬送部と、
流体を吐出するノズル、及び、前記ノズルに送られる前記流体が流れる流路を有し、前記ノズルが設けられた下面が前記媒体支持部に支持された前記媒体と対面する位置に配置されたヘッドと、
前記ヘッドに供給される前記流体を収容する収容部と、
前記流体が前記収容部から前記ヘッドへ向かうように、前記流体を加圧する加圧部と、
前記流路と繋がっており、前記ヘッドから前記ノズルを介さずに排出された前記流体が流れる排出路と、
前記排出路に設けられた弁と、
前記排出路と繋がっており、前記弁よりも下流側にて前記収容部と繋がっている循環路と、
前記排出路と前記弁を介して繋がっている廃液タンクと、
前記媒体支持部の間に配置され、前記ヘッドの下面と対面し前記媒体支持部より下方に位置する退避位置と該ヘッドの下面と対面し該退避位置より上方であって前記ノズルから吐出される前記流体を受けることが可能なクリーニング位置との間を移動可能な受け部と、
を備え、
前記受け部が前記退避位置に退避した状態で、前記媒体支持部に支持された前記媒体に前記流体を吐出して印刷する印刷モードと、
前記弁を閉じた状態で前記加圧部により前記流体を加圧して、前記クリーニング位置にある前記受け部に対して前記ノズルから前記流体を吐出させる吐出モードと、
前記受け部が前記クリーニング位置に位置する状態で、前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部により前記流体を加圧して、前記ヘッド内の前記流体を、前記ヘッドから前記排出路を経て前記廃液タンクに排出させる排出モードであって、前記加圧部により前記流体を前記吐出モードの場合の加圧の大きさより小さい加圧力で加圧する第1の排出モードと、前記加圧部により前記流体を前記ノズルから吐出される加圧力で加圧力で加圧する第2の排出モードと、を有する排出モードと、
を備えることを特徴とする流体吐出装置である。
前記ヘッドに供給される前記流体を収容する収容部と、
前記流体が前記収容部から前記ヘッドへ向かうように、前記流体を加圧する加圧部と、
前記流路と繋がっており、前記ヘッドから前記ノズルを介さずに排出された前記流体が流れる排出路と、
前記排出路に設けられた弁と、
前記弁よりも前記排出路の下流側にて前記排出路と繋がっており、前記ヘッドから排出された前記流体を貯留する貯留部と、
前記排出路と繋がっており、前記弁よりも下流側にて前記収容部と繋がっている循環路、を備え、
前記弁を閉じた状態で前記加圧部に前記流体を加圧させて、前記ノズルから前記流体を吐出させる吐出モードと、
前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記ヘッドから前記貯留部に至るようにする排出モードと、
前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記ヘッドから前記循環路を経て前記収容部に至るようにする循環モードと、を備えることを特徴とする流体吐出装置である。
このような流体吐出装置によれば、ノズルの目詰まりを解消し、かつ、ヘッド内の流路を適切な状態にすることが可能となる。
このような流体吐出装置によれば、吐出モード及び排出モードが実行されることにより、目詰まりの原因となっていた流体が除去されるので、その後、循環モードが実行されたとしても目詰まりの原因となる流体が収容部に至ることを防止することが可能である。
このような流体吐出装置によれば、弁を開いて排出モードにて排出される流体は、弁を閉じて吐出モードにてノズルから吐出される流体の量より多いので、先に吐出モードにて目詰まりの解消を図ることにより、流体の消費量を抑えることが可能である。
前記弁よりも前記排出路の下流側にて前記排出路と繋がっており、前記ヘッドから排出された前記流体を貯留する貯留部を備え、
前記弁は、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記排出路を流れて前記貯留部に至るように、前記排出路を開放することが望ましい。かかる場合には、流路上の増粘した流体を貯留部に送ることにより、流路を適切な状態にできる。
前記排出路は、前記弁よりも下流側にて前記収容部と繋がっており、
前記弁は、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記排出路を流れて前記収容部に至るように、前記排出路を開放することが望ましい。かかる場合には、流路上の気泡を流体と共に収容部に送ることにより、気泡を排除し、かつ、排出した流体を再利用できる。
前記弁は、三方弁であり、
前記排出路は、前記弁よりも下流側にて、前記収容部と、前記ヘッドから排出された前記流体を貯留する貯留部に繋がっており、
前記弁は、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記排出路を流れて前記収容部と前記貯留部のうちのいずれか一方のみに至るように、前記排出路を開放することが望ましい。かかる場合には、増粘した流体を貯留部に送る一方で、気泡を収容部に送ることにより、最適な流体供給及び流体回収システムを実現できる。
前記弁が前記排出路を閉塞したときに、前記加圧部に加圧されて前記ノズルから吐出された前記流体を受ける受け部を備えることが望ましい。かかる場合には、簡易な構成にて、ノズルの目詰まりの原因となった流体を回収することが可能となる。
前記ヘッドに供給される前記流体を収容する収容部と、
前記流体が前記収容部から前記ヘッドへ向かうように、前記流体を加圧する加圧部と、
前記流路と繋がっており、前記ヘッドから前記ノズルを介さずに排出された前記流体が流れる排出路と、
前記排出路に設けられた弁と、
前記弁よりも前記排出路の下流側にて前記排出路と繋がっており、前記ヘッドから排出された前記流体を貯留する貯留部と、
前記排出路と繋がっており、前記弁よりも下流側にて前記収容部と繋がっている循環路、を備える流体吐出装置の制御方法であって、
(b)前記弁を閉じた状態で前記加圧部に前記流体を加圧させて、前記ノズルから前記流体を吐出させる吐出モードステップと、
前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記ヘッドから前記貯留部に至るようにする排出モードステップと、
前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部に加圧されて前記ヘッドから排出された前記流体が、前記ヘッドから前記循環路を経て前記収容部に至るようにする循環モードステップと、を有することを特徴とする流体吐出装置の制御方法。このような流体吐出装置の制御方法によれば、ノズルの目詰まりを解消し、かつ、ヘッド内の流路を適切な状態にすることが可能となる。
流体吐出装置をインクジェットプリンタとし、また、インクジェットプリンタの中のラインヘッドプリンタ(以下、単にプリンタ1と呼ぶ)を例に挙げて、プリンタ1の構成と印刷処理について説明する。
プリンタ1の構成について、図1、図2A、図2B、図3を用いて説明する。図1は、本実施形態のプリンタ1の全体構成ブロック図である。図2Aは、プリンタ1の断面図である。図2Bは、プリンタ1が用紙S(媒体)を搬送する様子を示す図である。図3は、ヘッド31の下面におけるノズルの配列を示した模式図である。なお、図2Bは、図2Aに示す方向Xからヘッドユニット30等を見た図である。
上述した構成を有するプリンタ1の印刷処理について説明する。コントローラ10は、コンピュータ60から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
まず、コントローラ10は、給紙ローラ21を回転させ、印刷すべき用紙Sをプリンタ1内に給紙する。そして、コントローラ10は、搬送ローラ22を回転させ、給紙された用紙Sを印刷開始位置に位置決めする。このとき、用紙Sは、ヘッド31の少なくとも一部のノズルと対向している。
次に、用紙Sは搬送ローラ22によって一定速度で停まることなく搬送され、ヘッド31の下(プラテン23の上)を通る。ヘッド31の下を用紙Sが通る間に、各ノズルからインクが断続的に吐出される。その結果、用紙S上には搬送方向に沿った複数のドットからなるドット列(ラスタライン)が形成される。そして、最後に、コントローラ10は、排紙ローラ24により、画像の印刷が終了した用紙Sを排紙する。
印刷処理の実行によりヘッド31内のインクが減るため、プリンタ1は、ヘッド31にインクを供給する(充填する)インク供給ユニット70(図1)を備える。また、ヘッド31(ノズル)をクリーニングする際にノズルからインクが吐出されるため、プリンタ1は、当該インクを回収するインク回収ユニット80(図1)を備える。
そして、色毎にインク供給ユニット70とインク回収ユニット80が設けられている。例えば、イエローインクを供給するインク供給ユニット70と、ノズル列Yをクリーニングするインク回収ユニット80が設けられている。そして、各色のインク供給ユニット70及びインク回収ユニット80の構成はほぼ同様であるので、以下においては、イエローのインク供給ユニット70及びインク回収ユニット80の詳細構成について、図4〜図6を用いて説明する。
図4〜図6は、ヘッド31とインク供給ユニット70とインク回収ユニット80を示した模式図である。ここで、図4は、ノズルのクリーニング時にインクがノズルから吐出される構成を示した図であり、図5は、ヘッド31から排出されたインクが廃インクタンク88に送られる構成を示した図であり、図6は、ヘッド31から排出されたインクがインクカートリッジ71に送られる構成を示した図である。
インク供給ユニット70は、インクカートリッジ71と、供給路72と、供給ポンプ73とを有する。
インクカートリッジ71は、ヘッド31に供給されるインクを収容する収容部である。供給路72は、インクカートリッジ71とヘッド流路32に繋がっており、インクカートリッジ71からヘッド31へ供給されるインクを流すためのものである。この供給路72は、チューブ等で構成されている。供給ポンプ73は、供給路72に設けられたチューブポンプであり、インクカートリッジ71のインクを吸引してヘッド31へ送り出す。この供給ポンプ73は、インクがインクカートリッジ71からヘッド31へ向かうように、インクを加圧する加圧部に相当する。ここで、加圧とはヘッド31へインクを供給することを言う。加圧部を供給路72に設けずに、インクカートリッジ71に設けてインクカートリッジ71を加圧してもよいし、ヘッド31に対してインクカートリッジ71を高くして水頭差でヘッド31へインクを供給してもよい。なお、この供給ポンプ73は、後述するクリーニング時に動作する。
インク回収ユニット80は、第一回収部81と第二回収部85から構成されている。第一回収部81は、インク受け82と回収路83等を有し、第二回収部85は、排出路86と三方弁87と貯留部としての廃インクタンク88等を有する。
インク受け82は、ノズル(図4等において符号33で示される)から吐出されたインクを受ける受け部である。このインク受け82は、印刷処理時に位置する待機位置(図5に示す位置)と、ノズルのクリーニング時に位置するクリーニング位置(図4に示す位置)との間を移動可能な構成となっている。回収路83は、インク受け82と繋がっており、インク受け82が受けたインクを不図示のタンクへ流すためのものである。この回収路83は、チューブ等で構成されている。
このような構成の第一回収部81においては、ノズルのクリーニング時にインク受け82が受けたインクが、回収路83を流れてタンクへ至ることにより、当該インクが回収されることとなる。
ノズルのインクが使用されていないことでインクの粘度が大きくなると、増粘したインクによってノズルの目詰まりが発生する。目詰まりが発生すると、ドット抜けが発生して画質が劣化するので、目詰まりの原因となったインクを除去する必要がある。また、ヘッド流路32内に増粘インクや気泡が存在することがあり、かかる場合には、ノズルへのインク供給やノズルからのインク吐出が不適切に行われる恐れがあるので、ヘッド流路32内の増粘インクや気泡を除去する必要がある。
上述したように、本実施の形態に係るプリンタ1は、(1)インクがインクカートリッジ71からヘッド31へ向かうように、インクを加圧する供給ポンプ73(加圧部)と、(2)ヘッド流路32と繋がっており、ヘッド31から排出されたインクが流れる排出路86と、(3)排出路86に設けられた三方弁87であって、供給ポンプ73にインクを加圧させてノズルにインクを送る際には排出路86を閉塞し、供給ポンプ73にインクを加圧させてヘッド31からインクを排出する際には排出路86を開放する三方弁87(弁)と、を有する。これにより、ノズルの目詰まりを解消し、かつ、ヘッド流路32を適切な状態にすることが可能となる。
上述した実施形態(第一実施形態)においては、ヘッド流路32から排出されたインクが、排出路86を流れて、廃インクタンク88またはインクカートリッジ71に至ることとしたが、以下に説明する第二実施形態のように、前記インクが、廃インクタンク88のみに至る構成としてもよい。
第三実施形態においては、上述した二つの実施形態とは異なり、ヘッド流路32から排出されたインクが、排出路86を流れて、インクカートリッジ71のみに至る構成となっている。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る流体吐出装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
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吐出する液状体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出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吐出する液体吐出装置、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吐出する液体吐出装置、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吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を例とする固体を吐出する粉体吐出式記録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吐出装置に本発明を適用することができる。
ただし、インク受け82が、供給ポンプ73に加圧されてノズルから吐出されたインクを受ける場合には、吸引ポンプを設ける必要が無くなり、簡易な構成にてノズルの目詰まりの原因となったインクを回収できる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
Claims (4)
- 搬送される媒体を支持する媒体支持部に該媒体を搬送する搬送部と、
流体を吐出するノズル、及び、前記ノズルに送られる前記流体が流れる流路を有し、前記ノズルが設けられた下面が前記媒体支持部に支持された前記媒体と対面する位置に配置されたヘッドと、
前記ヘッドに供給される前記流体を収容する収容部と、
前記流体が前記収容部から前記ヘッドへ向かうように、前記流体を加圧する加圧部と、
前記流路と繋がっており、前記ヘッドから前記ノズルを介さずに排出された前記流体が流れる排出路と、
前記排出路に設けられた弁と、
前記排出路と繋がっており、前記弁よりも下流側にて前記収容部と繋がっている循環路と、
前記排出路と前記弁を介して繋がっている廃液タンクと、
前記媒体支持部の間に配置され、前記ヘッドの下面と対面し前記媒体支持部より下方に位置する退避位置と該ヘッドの下面と対面し該退避位置より上方であって前記ノズルから吐出される前記流体を受けることが可能なクリーニング位置との間を移動可能な受け部と、
を備え、
前記受け部が前記退避位置に退避した状態で、前記媒体支持部に支持された前記媒体に前記流体を吐出して印刷する印刷モードと、
前記弁を閉じた状態で前記加圧部により前記流体を加圧して、前記クリーニング位置にある前記受け部に対して前記ノズルから前記流体を吐出させる吐出モードと、
前記受け部が前記クリーニング位置に位置する状態で、前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部により前記流体を加圧して、前記ヘッド内の前記流体を、前記ヘッドから前記排出路を経て前記廃液タンクに排出させる排出モードであって、前記加圧部により前記流体を前記吐出モードの場合の加圧の大きさより小さい加圧力で加圧する第1の排出モードと、前記加圧部により前記流体を前記ノズルから吐出される加圧力で加圧力で加圧する第2の排出モードと、を有する排出モードと、
を備えることを特徴とする流体吐出装置。 - 請求項1に記載の流体吐出装置であって、
前記受け部の前記ノズルから吐出された前記流体を受ける面は、前記媒体の搬送方向と交差する該媒体の幅方向において、前記前記ヘッドの下面より広いことを特徴とする流体吐出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の流体吐出装置であって、
前記受け部が前記ヘッドから離間した状態で、前記吐出モードにおいて前記受け部に吐出された前記流体が回収路を介してタンクに回収され、前記受け部が前記ヘッドに当接した状態で、前記排出モードが行われることを特徴とする流体吐出装置。 - (a)搬送される媒体を支持する媒体支持部に該媒体を搬送する搬送部と、
流体を吐出するノズル、及び、前記ノズルに送られる前記流体が流れる流路を有し、前記ノズルが設けられた下面が前記媒体支持部に支持された前記媒体と対面する位置に配置されたヘッドと、
前記ヘッドに供給される前記流体を収容する収容部と、
前記流体が前記収容部から前記ヘッドへ向かうように、前記流体を加圧する加圧部と、
前記流路と繋がっており、前記ヘッドから前記ノズルを介さずに排出された前記流体が流れる排出路と、
前記排出路に設けられた弁と、
前記排出路と繋がっており、前記弁よりも下流側にて前記収容部と該収容部が収容する前記流体の液面より高い位置で繋がっている循環路と、
前記排出路と前記弁を介して繋がっている廃液タンクと、
前記媒体支持部の間に配置され、前記ヘッドの下面と対面し前記媒体支持部より下方に位置する退避位置と該ヘッドの下面と対面し該退避位置より上方であって前記ノズルから吐出される前記流体を受けることが可能なクリーニング位置との間を移動可能な受け部と、
を備える流体吐出装置の制御方法であって、
(b)前記受け部が前記退避位置に退避した状態で、前記媒体支持部に支持された前記媒体に前記流体を吐出して印刷する印刷モードと、
前記弁を閉じた状態で前記加圧部により前記流体を加圧して、前記クリーニング位置にある前記受け部に対して前記ノズルから前記流体を吐出させる吐出モードと、
前記受け部が前記クリーニング位置に位置する状態で、前記弁により前記排出路を開放し、前記加圧部により前記流体を加圧して、前記ヘッド内の前記流体を、前記ヘッドから前記排出路を経て前記廃液タンクに排出させる排出モードであって、前記加圧部により前記流体を前記吐出モードの場合の加圧の大きさより小さい加圧力で加圧する第1の排出モードと、前記加圧部により前記流体を前記ノズルから吐出される加圧力で加圧力で加圧する第2の排出モードと、を有する排出モードと、
を有することを特徴とする流体吐出装置の制御方法。
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