JP7218585B2 - Droplet ejection device - Google Patents
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Description
本発明は、液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet ejection device.
インクジェットプリンタでは、ヘッドに開口を設け、当該開口から加湿空気を吹き出させ、吐出口内のインクの乾燥を防止することが知られている。例えば、特許文献1に記載された記録装置では、印字中に、液体吐出ヘッドの吹き出し孔から加湿空気を吹き出させ、吐出口内のインクの乾燥を防止している。 2. Description of the Related Art It is known that an inkjet printer is provided with an opening in the head, and humidified air is blown out from the opening to prevent drying of the ink in the ejection opening. For example, in the recording apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200001, humidified air is blown out from the blowing holes of the liquid discharge head during printing to prevent drying of the ink inside the discharge ports.
しかし、ヘッドに加湿空気用の開口を設けると、ヘッドのメンテナンス時(パージ動作時及びワイピング動作時)に、インクが開口に入り込む虞がある。このインクは乾燥及び固化し、それによって加湿空気の通流が阻害される可能性がある。また、ヘッドに気流制御用の開口が存在する場合にも、同様の問題が生じる可能性がある。 However, if the head is provided with an opening for humidified air, ink may enter the opening during maintenance of the head (during purging and wiping operations). This ink can dry and solidify, thereby blocking the flow of humidified air. A similar problem may also occur if the head has openings for airflow control.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、記録ヘッドが加湿用又は気流制御用のガスを噴出又は吸引する開口を有する場合、メンテナンス時において、当該開口に記録液が侵入することを防止可能な液滴吐出装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. It is an object of the present invention to provide a liquid droplet ejection device capable of preventing the occurrence of such a problem.
上記目的を達成するために、本発明のある形態(aspect)に係る液滴吐出装置は、複数のノズルと、加湿用又は気流制御用のガスを噴出又は吸引する複数の開口と、が設けられたノズル面を有する記録ヘッドを備え、メンテナンス時のパージ動作において、前記複数の開口から前記ガスが噴出されている状態で前記複数のノズルから前記記録液が排出されるように構成されている。 In order to achieve the above object, a droplet ejection device according to an aspect of the present invention is provided with a plurality of nozzles and a plurality of openings for ejecting or sucking gas for humidification or airflow control. In a purge operation during maintenance, the recording liquid is discharged from the plurality of nozzles while the gas is being ejected from the plurality of openings.
この構成によれば、メンテナンス時のパージ動作において、開口からガスが噴出されるので、記録液が開口に侵入することを防止できる。なお、パージ形態は種々ある。キャップで排出液を受ける構成の場合、記録ヘッドを上流側から加圧する加圧パージでは、キャップはノズル面から離して排出液を受ける。ノズル面に負圧を与える吸引パージでは、キャップはノズル面に当接して排出液を受ける。また、キャップ以外の廃液受けで排出液を受ける構成もある。上記構成によれば、いずれのパージ形態にも対応することができる。 According to this configuration, the recording liquid can be prevented from entering the opening because the gas is ejected from the opening during the purge operation at the time of maintenance. There are various types of purging. In the case of a configuration in which the cap receives the discharged liquid, the cap is separated from the nozzle surface to receive the discharged liquid in the pressurization purge that pressurizes the print head from the upstream side. In a suction purge that applies a negative pressure to the nozzle surface, the cap abuts against the nozzle surface and receives the discharged liquid. Moreover, there is also a configuration in which the discharged liquid is received by a waste liquid receptacle other than the cap. According to the above configuration, it is possible to deal with any purge mode.
前記パージ動作の後のワイピング動作において、前記開口が前記ガスを噴出している状態でワイパにより前記ノズル面が払拭されるよう構成されていてもよい。 In a wiping operation after the purging operation, the nozzle surface may be wiped by a wiper while the gas is ejected from the opening.
この構成によれば、ワイピング動作において、パージによってノズル面に付着した記録液は、ワイパによって払拭される。このとき、開口からガスが噴出されるので、ワイパにより記録液が開口に押し込まれることを防止できる。 According to this configuration, in the wiping operation, the recording liquid adhering to the nozzle surface due to purging is wiped off by the wiper. At this time, since the gas is ejected from the opening, it is possible to prevent the recording liquid from being pushed into the opening by the wiper.
前記ワイピング動作において前記開口から噴出される前記ガスの圧力は、前記パージ動作において前記開口から前記ガスが噴出される圧力より高くなるよう構成されていてもよい。 The pressure of the gas ejected from the opening in the wiping operation may be higher than the pressure at which the gas is ejected from the opening in the purge operation.
記録液は、パージ動作時よりワイピング動作時の方が、開口へ侵入し易い。しかし、この構成によれば、ワイピング動作において、パージ動作時より高い圧力でガスが噴出されるので、記録液が開口に押し込まれることを適切に防止できる。 The recording liquid is more likely to enter the opening during the wiping operation than during the purging operation. However, according to this configuration, in the wiping operation, the gas is ejected at a higher pressure than in the purging operation, so it is possible to appropriately prevent the recording liquid from being pushed into the opening.
前記記録ヘッドは、前記ノズル面において、前記複数のノズルが走査方向に並んで複数のノズル列を構成し、前記複数のノズル列が前記走査方向と交差する搬送方向に配列しているとともに、前記搬送方向に関して前記複数のノズル列の間及び両側には、前記開口が前記ノズル列に沿って配置されて複数の開口部を構成し、前記複数の開口部のそれぞれは、前記ノズル列に沿って延在する1つの細長い前記開口又は前記ノズル列に沿って互いに間隔を介して配列した複数の前記開口を含んでいてもよい。 In the nozzle surface of the recording head, the plurality of nozzles are arranged in a scanning direction to form a plurality of nozzle rows, and the plurality of nozzle rows are arranged in a carrying direction intersecting the scanning direction. Between and on both sides of the plurality of nozzle rows with respect to the transport direction, the openings are arranged along the nozzle rows to form a plurality of openings, and each of the plurality of openings extends along the nozzle rows. It may comprise a single elongated opening or a plurality of openings spaced apart from each other along the row of nozzles.
この構成によれば、ノズル列に沿って開口が存在するので、対象のノズルに対して、適切に加湿又は気流制御を行うことができる。 According to this configuration, since the openings are present along the nozzle rows, it is possible to appropriately perform humidification or airflow control on the target nozzles.
前記ワイピング動作の後、前記開口から前記加湿用のガスが噴出されるよう構成されていてもよい。 After the wiping operation, the humidifying gas may be ejected from the opening.
この構成によれば、ワイピング動作の後、キャップ内が加湿されるので、各ノズルのメニスカスの乾燥を防止できる。 According to this configuration, since the inside of the cap is humidified after the wiping operation, drying of the meniscus of each nozzle can be prevented.
前記ノズル面がキャップにより被覆されているとき、前記搬送方向において、前記複数のノズル列の並びの中央に関して、一方側の前記開口部からは前記加湿用のガスが噴出され、他方側の前記開口部からは前記キャップ内の空気が吸引されるように構成されていてもよい。 When the nozzle surface is covered with a cap, the humidifying gas is ejected from the opening on one side with respect to the center of the arrangement of the plurality of nozzle rows in the conveying direction, and the opening on the other side. The air inside the cap may be sucked from the portion.
この構成によれば、ノズルのメニスカスをブレイクすることなく、キャッピング中であってもキャップ内を加湿することができる。 According to this configuration, the inside of the cap can be humidified even during capping without breaking the meniscus of the nozzle.
前記加湿用のガスの噴出と前記空気の吸引とは、所定の時間ごとに切り替わるように構成されていてもよい。 The ejection of the humidifying gas and the suction of the air may be switched at predetermined time intervals.
この構成によれば、ノズルのメニスカスに対して、場所によらず均一な加湿ができる。 According to this configuration, the meniscus of the nozzle can be uniformly humidified regardless of the location.
本発明は、メンテナンス時において、記録ヘッドの加湿用又は気流制御用のガスを噴出又は吸引する開口に記録液が侵入することを防止可能な液滴吐出装置を提供できるという効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention The present invention has the effect of providing a droplet discharge device capable of preventing recording liquid from entering openings for ejecting or sucking gas for humidification or airflow control of a recording head during maintenance.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。なお、以下の図は本発明を説明するための図であるので、本発明に無関係な要素が省略される場合、誇張等のために寸法が正確でない場合、複数の図面において互いに対応する要素の態様が一致しない場合等がある。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding elements throughout all the drawings, and duplicate descriptions thereof will be omitted. It should be noted that the following drawings are for explaining the present invention, so if elements unrelated to the present invention are omitted, if dimensions are not accurate due to exaggeration or the like, corresponding elements in multiple drawings may be omitted. There are cases where the forms do not match. Moreover, the present invention is not limited to the following embodiments.
(実施形態)
本発明の実施形態に係る液滴吐出装置として、以下では、インクを記録シートへ吐出するインク吐出装置を例として説明する。ただし、本発明に係る液滴吐出装置が吐出する液体はインクに限られず、また、吐出された液体が付着する対象もシート状のものに限られない。また、液滴吐出装置は、インク吐出装置には限定されず、記録液を記録媒体に吐出する装置であればよい。
(embodiment)
An ink ejection device that ejects ink onto a recording sheet will be described below as an example of a liquid droplet ejection device according to an embodiment of the present invention. However, the liquid ejected by the droplet ejection device according to the present invention is not limited to ink, and the object to which the ejected liquid adheres is not limited to a sheet-like object. Further, the droplet ejection device is not limited to an ink ejection device, and may be any device that ejects recording liquid onto a recording medium.
[液滴吐出装置の構成]
図1は、液滴吐出装置1の模式図である。液滴吐出装置1については、キャリッジ12が往復移動する方向を左右方向(走査方向に相当)と呼び、記録シートPがプラテン11上を搬送される方向を搬送方向という。搬送方向は左右方向に交差する方向であればよく、ここでは、左右方向に直交する方向である。図1においては、紙面に直交する方向が左右方向であり、左から右に向かう方向が搬送方向である。さらに、上下方向が、液滴吐出装置1の上下方向を示す。
[Configuration of Droplet Ejecting Device]
FIG. 1 is a schematic diagram of a
図1を参照すると、液滴吐出装置1は、下から順に、給紙トレイ10、プラテン11及びキャリッジ12が組み付けられている。給紙トレイ10は、複数の記録シート(記録紙)Pを収容する。給紙トレイ10の上方には、左右方向に長寸のプラテン11が設けられている。プラテン11は、平板部材であり、搬送される記録シートPを下から支える。プラテン11の更に上方には、キャリッジ12が設けられている。キャリッジ12は、記録ヘッド13等が搭載されている。また、プラテン11の搬送方向下流側には、排紙トレイ14が設けられており、記録を終えた記録シートPを受け取る。
Referring to FIG. 1, the
給紙トレイ10から排紙トレイ14までの経路が、シート搬送路20である。シート搬送路20は、上流から湾曲パス21、ストレートパス22、及びエンドパス23の3つのパスに分割できる。このうち、ストレートパス22では、記録シートPが、プラテン11に載置され、所定間隔を介して記録ヘッド13と対向する。記録ヘッド13からは、液滴101が吐出され、記録シートPには、画像が形成されることになる。
A path from the paper feed tray 10 to the
液滴吐出装置1は、記録シートPを搬送するシート搬送機構として、給送ローラ30、搬送ローラ31及び排出ローラ34を備えている。具体的には、給送ローラ30が、給紙トレイ10の直上に設けられている。搬送ローラ31は、ピンチローラ32と組んで搬送ローラ部33を構成し、湾曲パス21とストレートパス22とを繋ぐ。排出ローラ34は、拍車ローラ35と組んで排出ローラ部36を構成し、ストレートパス22とエンドパス23を繋ぐ。
The
ここで、シート搬送機構が駆動されると、給送ローラ30によって、記録シートPが給紙トレイ10から湾曲パス21に繰り出される。記録シートPは、搬送ローラ部33により、プラテン11上に載置され、記録ヘッド13により画像が記録される。記録済みの記録シートPは、排出ローラ部36によって、排紙トレイ14に排出される。
Here, when the sheet conveying mechanism is driven, the recording sheet P is fed out from the sheet feeding tray 10 to the
液体吐出装置1は、液体吐出ヘッド13を往復移動するヘッド走査機構として、キャリッジ12、ガイド部材(不図示)及び無端ベルト(不図示)を備えている。ヘッド走査機構は、シート搬送路20を横切るように、キャリッジ12を往復移動する。
The
このうち、ガイド部材は、2つの平行な支持棒である。支持棒は、左右方向に延びて配置され、キャリッジ12が摺動自在に取り付けられている。無端ベルトは、支持棒と平行に配置され、キャリッジ12が固定されている。後述のキャリッジモータ51(図2)が回転すると、無端ベルトが走行し、キャリッジ12は支持棒に沿って移動する。
Among these, the guide members are two parallel support bars. The support bar is arranged to extend in the left-right direction, and the
なお、キャリッジ12の移動経路は、一方端がメンテナンスポートである。メンテナンスポートには、キャップ101、ワイプ部材110、ポンプ55等が配置され、メンテナンス機構が構成されている。ポンプ55は、キャップ101に接続されている。記録ヘッド13のメンテナンス(フラッシングやパージ)に際して、キャップ101は、記録ヘッド13のノズル面13bに当接する。制御部40は、ポンプドライバIC54を制御して、ポンプ55を駆動する。このとき、ポンプ55によって、キャップ101内が吸引され、記録ヘッド13からインクが排出される。その後、ノズル面13bは、キャップ101から解放され、ワイプ部材110により払拭される。
One end of the moving path of the
図2は、液滴吐出装置1の機能的構成を示すブロック図である。液滴吐出装置1の制御部40は、第1基板と第2基板を備える。第1基板にはCPU41、ROM42、RAM43、及びEEPROM44が実装され、第2基板にはASIC45が実装されている。ASIC45には、2つのモータドライバIC46,47とヘッドドライバIC48と2つのポンプドライバIC52、54が接続されている。モータドライバIC46は搬送モータ50を駆動する。モータドライバIC47はキャリッジモータ51を駆動する。ヘッドドライバIC48は、記録ヘッド13の圧電素子71(後述)を駆動する。圧電素子71は、インクを吐出するアクチュエータを構成する。ポンプドライバIC52は、気流制御用のポンプ53を駆動する。ポンプドライバIC54は、キャップ吸引用のポンプ55を駆動する。
FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the
液滴吐出装置1は、ユーザ又は他の通信装置から印刷指令を受けると、CPU41(制御部40)が、ROM42に記憶されたプログラムに基づいて、各種の実行指令をASIC45へ出力する。ASIC45は、この指令に基づいて、各ドライバIC46~48を制御する。これにより、記録処理やメンテナンス処理が実行される。
When the
具体的には、モータドライバIC46は、搬送モータ50を駆動して、3つのローラ30、31、34を回転させる。モータドライバIC47は、キャリッジモータ51を駆動して、無端ベルトを走行させる。ヘッドドライバIC48は、圧電素子を駆動して、メニスカスの振動やインクを吐出させる。
Specifically, the
また、液滴吐出装置1は、種々のセンサ(例えば、記録シートPの位置検出用の先端検出センサ、キャリッジの位置検出用のエンコーダ等)を備える。制御部40は、これらセンサからの信号に基づき、各ドライバIC46~48を制御する。
The
また、ASIC45には、ポンプドライバIC52以外に、ポンプ55を駆動するポンプドライバIC54が接続されている。制御部40は、これらの2つのポンプドライバIC52、54を制御して、メンテナンス動作(気流制御動作を含む)を遂行する。このメンテナンス動作については、後で詳しく説明する。
In addition to the
[記録ヘッドの構成]
図3は、記録ヘッド13の流路を一部拡大した模式図である。記録ヘッド13は、内部にインクの流路及び気体の流路(不図示)が形成されている。インクの流路は、マニホールド60、及び複数の吐出チャネル70を含む。吐出チャネル70は、個別流路であり、マニホールド60の出口72aから圧力室73を介して、ノズル75に至る。
[Structure of recording head]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a partially enlarged flow path of the
ノズル75は、後述するようにノズル列81(図5参照)を構成する。また、図3に示していないが、このノズル列81に沿って開口部82(図5参照)が形成されている。これらノズル列81及び開口部82については、後で詳しく説明する。
The
図4は、図3に示す線IV-IVで切断した吐出チャネル70の断面図である。図4を参照すると、アクチュエータが、圧力室73を構成する。アクチュエータは、圧電素子71と振動板71aの積層体であり、前者は駆動されて、面方向(上下方向と直交する方向)に伸縮する。一方、振動板71aは自発的に変形しない。そのため、アクチュエータは、駆動電圧の印加で、圧力室73に向かって変形する。このとき、ノズル75から、インクが吐出される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of
記録ヘッド13の下面は、ノズル面13bであって、多数のノズル75が開口している。ノズル面13bには、さらに、開口部82(図5参照)が開口している。この開口部82から、ノズル面13b近傍の空間(以下、記録空間という)に対し、加湿用又は気流制御用のガスが噴射(噴出)され、又は、空気が吸引される。開口部82は、気体の流路を介して、ポンプ53に接続されている。
The lower surface of the
[ノズル列及び開口部の配置]
図5は、ノズル面13bにおけるノズル列81及び開口部82の配置形態を示す模式図である。
[Arrangement of Nozzle Rows and Openings]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement form of the
ノズル面13bには、複数のノズル75(図4参照)が搬送方向に並んでノズル列81を構成し、複数(ここでは、2つ)のノズル列81が左右方向に沿って並ぶ。なお、記録ヘッド13が、ラインヘッド型である場合、複数のノズル75は左右方向に並ぶ。
On the
そして、ノズル列81に沿って、開口部82が形成されている。開口部82は、1つの細長い開口、又は配列した複数の開口を含む。この構成によれば、ノズル列81と開口が隣接するので、開口部82は、対象のノズル75に対して、適切に加湿又は気流制御ができる。ここでは、開口部82は、1つの細長い開口で構成されている。
An
開口部82は、左右方向において、複数のノズル列81の上流側、間、及び下流側に配置されている。このとき、開口部82は、ノズル列81に対して、加湿及び気流制御が効果的に及ぶ位置にあればよい。例えば、本実施形態では、液体吐出装置1は、片方向印字型のプリンタである。そのため、図8に示すように、画像形成時の記録ヘッド13の移動方向に関して、開口部82は、ノズル列81の下流側(移動方向前方)により近づけて配置されている。
The
なお、図8では、開口部82とノズル列81が1対1で組となり、3組が記載されている。さらに、開口部82は、ノズル列81の最上流側にあってもよい。
In addition, in FIG. 8, the
ここで、加湿用又は気流制御用のガスは、インクに対して不活性であることが好ましい。そのようなガスとして、加湿空気、窒素ガス等が例示される。以下では、加湿用又は気流制御用のガスが加湿空気である場合を例示する。 Here, the gas for humidification or airflow control is preferably inert to the ink. Examples of such gas include humidified air and nitrogen gas. In the following, a case where the gas for humidification or airflow control is humidified air will be exemplified.
[加湿空気及び吸引空気の通流経路]
図6は、加湿空気及び吸引空気の通流経路の模式図である。空気の通流経路は、給排開口91、加湿空気タンク92、三方弁93、ポンプ53、開口部82等を含む。これらの要素は、図6のように配置され、加湿空気供給経路90A及び空気吸引経路90Bを構成している。
このうち、加湿空気供給経路90Aは、給排開口91から加湿空気タンク92、三方弁93、及びポンプ53を経て開口部82に至る。加湿空気は、この配列に沿って流れる。一方、空気吸引経路90Bは、開口部82から、ポンプ53、及び三方弁93を経て給排開口91に至る。吸引空気は、この配列に沿って流れる。このとき、三方弁93により、加湿空気タンク92がバイパスされている。
[Circulation Path of Humidified Air and Suction Air]
FIG. 6 is a schematic diagram of flow paths of humidified air and sucked air. The air communication path includes a supply/
Of these, the humidified
この加湿空気供給経路90A及び空気吸引経路90Bは、少なくとも、1つ又は複数の開口部82ごとに設けられるが、開口部82が複数の開口で構成される場合に1つの開口ごとに設けてもよい。
The humidified
給排開口91は、例えば、ノズル75及び開口部82の組を避けて、ノズル面13bの周縁部に設けられている。ここでは、給排開口91は、1つの開口部82であって、ノズル列81の最上流側にある。開口部82に加湿空気が供給されるとき、給排開口91から加湿用の空気が吸引される。開口部82から空気が吸引されるとき、給排開口91からこの空気が排出される。
The supply/
加湿空気タンク92は、液滴吐出装置1の適所に設けられている。加湿空気タンク92は、水を貯留している。給排開口91からの空気は、水面下に供給され、水中を上昇しながら加湿される。これにより、加湿空気タンク92の上部空間は、加湿空気で満たされることになる。
A humidified
三方弁93は、ポンプ53の一方の接続口を、加湿空気タンク92及び加湿空気タンク92のバイパス経路の何れかに接続する。開口部82に加湿空気が供給されるとき、三方弁93は、ポンプ53と加湿空気タンク92とを接続する。開口部82から空気が吸引されるとき、三方弁93は、ポンプ53とバイパス経路とを接続する。三方弁93の動作は、ASIC45に接続された弁ドライバIC(不図示)によって制御される。
The three-
ポンプ53は、正回転して、開口部82に向けた気流を作る(噴射動作)。このとき、加湿空気が開口部82から噴射される。また、ポンプ53は、逆回転して、給排開口91に向けた気流を作る(吸引動作)。このとき、記録空間の空気が開口部82から吸引される。ポンプ53の動作は、ASIC45に接続されたポンプドライバIC52によって制御される。
The
以上の構成において、開口部82に加湿空気が供給されるとき、三方弁93が、ポンプ53を加湿空気タンク92に接続する。この状態でポンプ53が駆動されると、給排開口91に取り込まれた空気は、加湿空気タンク92で加湿され、加湿空気として開口部82から記録空間に噴射される。
In the above configuration, the three-
また、開口部82から空気が吸引されるとき、三方弁93がポンプ53を加湿空気タンク92のバイパス経路に接続する。この状態でポンプ53が駆動されると、記録空間の空気は、開口部82から吸引され、給排開口91から排出される。加湿空気の噴射速度及び記録空間の空気の吸引速度は、それぞれ、ポンプ53の吐出圧力及び吸引圧力に概ね比例する。
Also, when air is sucked from the
[動作]
次に、液滴吐出装置1のメンテナンス動作を説明する。このメンテナンス動作は、パージとこれに続くワイプである。パージでは、記録ヘッド13が吸引され、強制的にインクが排出される。ワイプでは、ノズル面13bが払拭される。このとき、メンテナンス動作の進行に合わせて、制御部40は、記録空間の気流制御を行う。
[motion]
Next, the maintenance operation of the
メンテナンス動作では、制御部40は、複数のドライバICを制御する。パージでは、制御部40は、ポンプ53、55の駆動、三方弁の切り替え、メンテナンス機構の駆動(例えば、キャップ101の移動)等を行う。ワイプでは、制御部40は、ポンプ53の駆動、メンテナンス機構の駆動(例えば、ワイプ部材110の移動)等を行う。なお、複数のドライバICの制御は、上述のように、制御部40が、ROM42に記憶された制御プログラムに従って行う。
In the maintenance operation, the
図7は、メンテナンス時における気流制御のタイムテーブルを示す。横軸は、時間を示す。縦軸は、加湿空気の噴射圧力を示し、負の領域は空気の吸引圧力に対応する。 FIG. 7 shows a timetable of airflow control during maintenance. The horizontal axis indicates time. The vertical axis indicates the injection pressure of the humidified air, and the negative area corresponds to the suction pressure of the air.
図5及び図7を参照すると、本実施形態では、メンテナンス動作は、相互に連続する、パージ準備動作OM1、パージ動作OM2、ワイピング動作OM3、及びワイピング終了動作OM4で構成される。 Referring to FIGS. 5 and 7, in this embodiment, the maintenance operation is composed of a purge preparation operation OM1, a purge operation OM2, a wiping operation OM3, and a wiping end operation OM4, which are continuous with each other.
<パージ準備動作OM1>
メンテナンス動作が開始されると、まず、パージ準備動作OM1が行われる。加湿空気の噴射及びノズル面13bのキャッピング(キャップ101による封止)が始まる。制御部40は、キャリッジモータ51を駆動して、ノズル面13bをキャップ101に対向させる。さらに、制御部40は、メンテナンス機構を駆動して、キャップ101(図8A参照)を上昇させる。この間に、制御部40は、三方弁93を切り替え、ポンプ53を駆動して、全ての開口部82に加湿空気を供給する。このとき、加湿空気の噴射圧力は、ゼロからスタートして、第1圧力P1まで上昇される。これにより、開口部82へのインクの進入を防止する準備が整う。
<Purge preparation operation OM1>
When the maintenance operation is started, first, the purge preparation operation OM1 is performed. Injection of humidified air and capping of the
<パージ動作OM2>
次いで、パージ動作OM2が行われる。図8A~8Cは、比較例としてのパージ動作を示す模式図である。図9A及び9Bは、本実施形態のパージ動作OM2の概要を示す模式図である。図8A~図9Bにおいては、3組のノズル列81及び開口部82が示されているが、これは例示であり、4組以上であってもよい。このことは、図10A~11Cでも同様である。
<Purge operation OM2>
A purge operation OM2 is then performed. 8A to 8C are schematic diagrams showing a purge operation as a comparative example. 9A and 9B are schematic diagrams showing an overview of the purge operation OM2 of this embodiment. Although three sets of
比較例はパージ動作において、開口部82からの噴射はないとした構成例である。この場合、制御部40は、キャッピングと、キャップ101内の吸引を行う。
The comparative example is a configuration example in which there is no injection from the
比較例において、吸引パージが行われると、図8Aに示すように、インク102が、ノズル75から排出され、キャップ101内に溜まりだす。排出されるインク102には、気泡が混じりだす。さらに、排出されたインク102が、ノズル面13bに触れだす。そのため、開口部82は、メニスカスが開口に形成されたり(図8C参照)、インク102が内部に侵入しだす。
In the comparative example, when the suction purge is performed, the
この開口部82の開口近傍に付着したインク102a(図8C参照)は、乾燥と蓄積を繰り返し、開口部82の狭窄や封止を招く。そのため、例えば画像形成動作において、開口部82から加湿空気を噴射できなくなる。
The
一方、本実施形態の液滴吐出装置1では、図7及び図9Aに示すように、開口部82からの噴射を伴って、パージ動作OM2が行われる。このとき、制御部40は、三方弁93を切り替えて、加湿タンク92とポンプ53を連通する。さらに、制御部40は、ポンプ53を駆動する。これにより、全ての開口部82から第1圧力P1の加湿空気が噴射される。この状態で吸引パージが行われると、図9Aに示すように、インク102は、開口部82近傍に付着しても、メニスカスを形成したり、開口内部に侵入することがなくなる。
On the other hand, in the
吸引パージが終了すると、キャップ101が下降され、パージ動作OM2が終了する(図9B参照)。このとき、制御部40は、メンテナンス機構を駆動してキャップ101を移動する。
When the suction purge ends, the
<ワイピング動作OM3>
次いで、ワイピング動作OM3が行われる。このとき、制御部40は、メンテナンス機構を駆動してワイプ部材110を移動する。図10A~10Cは、比較例としてのワイピング動作を示す模式図である。加湿空気は、開口部82から噴射されない。図11A~11Cは、本実施形態のワイピング動作OM3を示す模式図である。加湿空気が、開口部82から噴射される。
<Wiping operation OM3>
A wiping operation OM3 is then performed. At this time, the
パージ動作OM2の後には、ノズル面13bに、塊状のインク103が付着している(図10A参照)。
After the purge operation OM2, the
この状態で、ワイプ部材110がノズル面13bを払拭すると、塊状のインク103は、集められて開口部82に達する。インク103の一部は、その開口にメニスカスを形成し、あるいは、開口内に押し込まれる(図10B参照)。
In this state, when the wiping member 110 wipes the
この開口部82内に残留したインク103(図10C参照)は、乾燥と蓄積を繰り返し、開口部82の狭窄や封止を招く。そのため、例えば画像形成動作において、開口部82から加湿空気を噴射できなくなる。
The ink 103 (see FIG. 10C) remaining in the
一方、本実施形態の液滴吐出装置1では、図7及び図11Aに示すように、全ての開口部82から、第2圧力P2で加湿空気が噴射される。このとき、制御部40は、パージからのポンプ53の駆動を継続する。そして、第2圧力P2は、第1圧力P1より高い。
On the other hand, in the
この状態で、ワイプ部材110がノズル面13bの払拭を始めると、図11Bに示すように、インク103は、開口部82で加湿空気に押し返される。インク103は、開口部82近傍に付着しても、メニスカスを形成したり、開口部82に侵入することがなくなる。
In this state, when the wiping member 110 starts wiping the
なお、インク103は、ワイプ部材110で集められ、開口部82上を通過する。そのため、パージ動作OM2時よりワイピング動作OM3時の方が、インク103は、開口部82へ侵入し易い。しかし、本実施形態では、加湿空気の噴射圧力は、パージ動作OM2時よりもワイピング動作OM3時の方が高い。そのため、塊状のインク103が開口部82に押し込まれることを適切に防止できる。
Note that the
ワイプ部材110が、ノズル面13bを払拭し終えると、ワイピング動作OM3が終了する(図11C参照)。ワイピング動作により、ノズル75には、新鮮なメニスカスが形成される。印刷指令の入力があれば、記録ヘッド13は走査され、画像形成が始まる。印刷指令の入力がなければ、制御部40は、キャッピングを行い、記録ヘッド13を待機状態にする。
When the wiping member 110 finishes wiping the
<ワイピング終了動作OM4>
図12A及び12Bは、ワイピング終了動作OM4を示す模式図である。ワイピング終了動作OM4では、全てのノズル列81及び開口部82がキャッピングされる。ここでは、ノズル75及び開口部82の3組に加え、画像形成時の走査方向上流端に、給排開口91としての開口部82が示されている。
<Wiping end operation OM4>
12A and 12B are schematic diagrams showing the wiping end operation OM4. In the wiping end operation OM4, all
図12Aを参照すると、ワイピング動作OM3が終了すると、ワイピング終了動作OM4が開始される。このワイピング終了動作OM4では、パージ動作OM2と同様にキャップ101が所定位置に上昇される。そして、この状態で開口部82から加湿空気が噴射される。これにより、ワイピング動作OM3の後、キャップ101内が加湿されるので、各ノズル75のメニスカスの乾燥を防止できる。
Referring to FIG. 12A, when the wiping operation OM3 ends, the wiping end operation OM4 is started. In this wiping end operation OM4, the
具体的には、走査方向下流端の開口部82からは、加湿空気が噴射される。走査方向上流端の開口部82(給排開口91)からは、キャップ101内の空気が吸引される。走査方向中間部の開口部82は、空気の吸排気動作が停止される。このとき、図7に示すように、加湿空気の噴射圧力は、ワイピング動作OM3における噴射圧力より低い。また、空気の吸引圧力(負圧)は、絶対値が噴射圧力と同じにされる。
Specifically, humidified air is jetted from the
これにより、キャップ101内には、走査方向下流端の開口部82から走査方向上流端の開口部82に向かって、加湿空気の流れが形成される。この構成によれば、ノズル75のメニスカスを破壊することなく、全てのノズル75を加湿することができる。次いで、所定時間が経過すると、図12Bに示すように、開口部82での吸排気の状態を切り替える。これにより、キャップ101内に、走査方向上流端の開口部82から走査方向下流端の開口部82に向かって、加湿空気の流れが形成される。
As a result, a flow of humidified air is formed in the
このように、キャップ101内において、加湿空気の流れの方向が、所定時間ごとに切り替わる。これにより、ノズル75のメニスカスに対して、場所によらず均一な加湿ができる。
In this manner, the direction of the flow of humidified air in the
ワイピング終了動作OM4は、次の画像形成動作が開始されると終了する。ワイピング終了動作OM4が終了すると、メンテナンス動作が終了する。 The wiping end operation OM4 ends when the next image forming operation starts. When the wiping end operation OM4 ends, the maintenance operation ends.
なお、画像形成動作においては、例えば、開口部82から加湿空気が噴射されて、メニスカスの乾燥が防止される。また、開口部82から気流制御用のガスが噴射されて、記録空間の気流が制御され、渦流の発生が抑制される。それにより、液滴の着弾位置の乱れが抑制される。これらの制御の詳細は、例えば、特開2016-165886号公開特許公報を参照されたい。
In the image forming operation, for example, humidified air is jetted from the
本実施形態によれば、メンテナンス動作において、開口部82へのインクの侵入が防止されるので、画像形成動作において、開口部82がインクの侵入によって阻害されることなく動作し、ノズル75のメニスカスの乾燥の防止及びノズル75から吐出される液滴の着弾位置の乱れを好適に行うことができる。
According to the present embodiment, ink is prevented from entering the
(その他の実施形態)
上記実施形態ではパージ動作OM2において、吸引パージを行ったが、記録ヘッド13を上流側から加圧する加圧パージを行ってもよい。この場合、キャップ101は、ノズル面13bから離れて配置され、インクの排出液を受けるように構成される。また、キャップ101以外の廃液受けを有し、これでインクの排出液を受けるように構成されてもよい。いずれのパージ形態においても、開口部82から加湿用又は気流制御用のガスが噴出された状態でノズル75からインクが排出されるので、開口部82にインクが侵入することを防止することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the suction purge is performed in the purge operation OM2, but the pressure purge that pressurizes the
上記説明から、当業者にとっては、多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。 Many modifications and other embodiments will be apparent to those skilled in the art from the above description. Accordingly, the above description should be construed as illustrative only.
本発明の液滴吐出装置は、メンテナンス時において、記録ヘッドの加湿用又は気流制御用のガスを噴出又は吸引する開口に記録液が侵入することを防止可能な液滴吐出装置として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The droplet ejection device of the present invention is useful as a droplet ejection device capable of preventing recording liquid from entering openings for ejecting or sucking gas for humidifying or controlling airflow of a recording head during maintenance.
1 液滴吐出装置
12 キャリッジ
13 記録ヘッド
13b ノズル面
40 制御部
42 ROM
45 ASIC
52 ポンプドライバIC
53 ポンプ
75 ノズル
81 ノズル列
82 開口部
90A 加湿空気供給経路
90B 空気吸引経路
91 給排開口
92 加湿空気タンク
93 三方弁
101 キャップ
102 インク
102a インク
103 塊状のインク
110 ワイプ部材
OM1 パージ準備動作
OM2 パージ動作
OM3 ワイピング動作
OM4 ワイピング終了動作
P1 第1圧力
P2 第2圧力
1
45 ASICs
52 pump driver IC
53
Claims (7)
メンテナンス時のパージ動作において、前記複数の開口から前記ガスが噴出されている状態で前記複数のノズルから記録液が排出されるように構成されている、液滴吐出装置。 A recording head having a nozzle surface provided with a plurality of nozzles and a plurality of openings for ejecting or sucking gas for humidification or airflow control,
1. A liquid droplet ejecting apparatus configured to eject recording liquid from said plurality of nozzles while said gas is being ejected from said plurality of openings in a purge operation during maintenance.
前記ノズル面において、前記複数のノズルが走査方向に並んで複数のノズル列を構成し、前記複数のノズル列が前記走査方向と交差する搬送方向に配列しているとともに、前記搬送方向に関して前記複数のノズル列の間及び両側には、前記開口が前記ノズル列に沿って配置されて複数の開口部を構成し、
前記複数の開口部のそれぞれは、前記ノズル列に沿って延在する1つの細長い前記開口又は前記ノズル列に沿って互いに間隔を介して配列した複数の前記開口を含む、請求項2又は3に記載の液滴吐出装置。 The recording head is
On the nozzle surface, the plurality of nozzles are aligned in the scanning direction to form a plurality of nozzle rows, the plurality of nozzle rows are arranged in a transport direction intersecting the scanning direction, and the plurality of nozzle rows are aligned in the transport direction. Between and on both sides of the nozzle rows, the openings are arranged along the nozzle rows to form a plurality of openings,
4. According to claim 2 or 3, each of the plurality of openings includes one elongated opening extending along the nozzle row or a plurality of openings spaced apart from each other along the nozzle row. Droplet ejection device as described.
前記搬送方向において、前記複数のノズル列の並びの中央に関して、一方側の前記開口部からは前記加湿用のガスが噴出され、他方側の前記開口部からは前記キャップ内の空気が吸引されるように構成されている、請求項4又は5に記載の液滴吐出装置。 when the nozzle surface is covered with a cap,
In the conveying direction, with respect to the center of the arrangement of the plurality of nozzle rows, the humidifying gas is ejected from the opening on one side, and the air in the cap is sucked from the opening on the other side. 6. The liquid droplet ejecting device according to claim 4, which is configured as
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