WO2016051825A1 - インクジェットプリンター - Google Patents

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WO2016051825A1
WO2016051825A1 PCT/JP2015/059387 JP2015059387W WO2016051825A1 WO 2016051825 A1 WO2016051825 A1 WO 2016051825A1 JP 2015059387 W JP2015059387 W JP 2015059387W WO 2016051825 A1 WO2016051825 A1 WO 2016051825A1
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WO
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cap
recording head
ink
recording
spit
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PCT/JP2015/059387
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝紀 吉澤
Original Assignee
株式会社沖データ・インフォテック
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling

Definitions

  • the present invention relates to an inkjet printer that records an image by ejecting ink from an inkjet head.
  • Inkjet printers that record images by ejecting ink from an inkjet head onto a recording medium such as paper or resin film are known. Inkjet printers are required to improve performance such as high image quality, durability, and reliability. When foreign matter adheres to the nozzle surface of the inkjet head, there is a risk that ejection failure such as ink not being ejected may occur due to the influence. For this reason, in a general ink jet printer, the ink adhering to the nozzle surface of the ink jet head is periodically wiped with an elastic wipe blade to remove the adhering matter. Further, when not in use, the nozzle surface is covered with a cap to prevent the nozzle surface from drying.
  • the nozzle surface is covered with a cap to prevent drying. Furthermore, in this technique, ink is discharged into the cap to prevent nozzle clogging. Furthermore, the elastic absorber is brought into pressure contact with the nozzle surface excluding the nozzle row portion, thereby removing the ink adhering to the nozzle surface and reducing the transfer of the ink to other components.
  • ink since ink is ejected into the cap, the ink that has landed on the bottom of the cap may scatter and adhere to the edge of the cap or an unexpected place. Further, even if the ink in the cap is sucked with a pump, the ink cannot be completely separated from the elastic absorber, and the ink may remain. For this reason, ink may adhere to the nozzle surface. When the adhered ink adheres to the cap or hardens, there are cases where the cap cannot be accurately formed, or that the ink adheres to the nozzle surface and causes defective discharge. In particular, the problem becomes significant when highly volatile ink is used.
  • the ink jet printer of the present invention is equipped with a recording head having a plurality of nozzles for ejecting ink onto a recording medium, a conveying means for conveying the recording medium, and the recording head, and the recording head is equipped with the recording head.
  • a carriage that moves in a direction that intersects the conveyance direction of the medium, a cap that covers the nozzle surface on which the nozzles of the recording head are disposed, an elevating unit that moves the cap up and down relative to the nozzle surface, and the nozzle
  • a plurality of the recording heads are arranged in a moving direction of the carriage, and the ink ejected from the recording head is disposed at a position corresponding to the plurality of the recording heads arranged.
  • Receiving spit receivers are arranged, and correspond to each recording head on the side next to the spit receiver
  • the cap is disposed, and the recording head wipes the nozzle surface with the wiper, and then simultaneously discharges the ink from the plurality of recording heads to the spit receiver to thereby remove the nozzle and the nozzle surface.
  • the nozzle face is covered with the cap after cleaning and the cleaning.
  • the nozzle surface can be moisturized by the cap, and an ink jet printer that can prevent ink from adhering to the nozzle surface can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the positional relationship between the recording head and the cap.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a first example of the cap contact portion.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining attachment / detachment of the first example of the cap contact portion.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a second example of the cap contact portion.
  • FIG. 5 is a block diagram of the ink jet printer.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an inkjet printer.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of spit receiving.
  • the inkjet printer 1 arranges the recording medium 18 horizontally and transports the recording medium 18 from the back to the front of FIG. 6, ejects ink from the inkjet recording head 9, and Images, characters, etc. corresponding to the recording data are recorded on the surface.
  • the recording medium 18 is paper, a resin film, or the like.
  • the front direction from the back of this page is called the sub-scanning direction.
  • the ink jet printer 1 includes a plurality of recording heads 9 and a carriage 4 that reciprocally scans in the direction intersecting the conveyance direction of the recording medium 18 in FIG.
  • a wipe unit 10 for wiping the nozzle surface and a capping unit 12 for capping the recording head 9 are provided.
  • the direction of reciprocating scanning is called the main scanning direction.
  • the ink jet printer 1 includes control means for controlling the entire apparatus including reception of recording data and control of recording operation.
  • a transport unit that transports the recording medium 18 is also provided.
  • the transport unit transports the recording medium 18 onto the substantially flat platen 2 that extends in the depth direction of the paper surface of FIG. 6, and therefore a plurality of transports that are rotated around the horizontal axis along the moving direction of the carriage 4 by the motor 5.
  • a roller pair 3 is provided.
  • the transport roller pair 3 includes a grid roller that is rotatably supported around a rotation axis parallel to the rotation axis, and a pinch roller that is energized by the grid roller.
  • the grid roller is rotated by the motor 5
  • the recording medium 18 is conveyed while being sandwiched between the grid roller and the pinch roller.
  • the carriage 4 is provided so as to be movable along a carriage rail 17 extending in a direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium 18 above the conveyance unit, the wipe unit 10 and the capping unit 12. Further, a motor 6 is provided for reciprocating the carriage 4 on the carriage rail 17 so as to be capable of position control and speed control.
  • the motor 6 drives an endless belt 7 disposed along the carriage rail 17.
  • a carriage 4 is fixed to the endless belt 7.
  • the endless belt 7 is wound around pulleys disposed on both ends in the moving direction of the carriage 4.
  • a linear scale 8 is provided along the carriage rail 17, and a linear sensor 16 that detects the scale of the linear scale 8 is provided in the carriage 4. Thereby, the position of the carriage 4 can be detected, and the positions of the plurality of recording heads 9 fixed to the carriage 4 can be acquired accordingly.
  • a detachable ink cartridge 14 that supplies recording ink to the recording head 9 is provided, and the ink cartridge 14 and the recording head 9 are connected by an ink tube 15 that supplies ink.
  • the ink cartridge 14 is provided with a plurality of colors of ink for performing color recording, and can be supplied to the recording head 9 for each color via a plurality of ink tubes 15 as pipes. ing.
  • the ink cartridge 14 includes an ink tank that stores ink.
  • the carriage 4 is provided with a plurality of recording heads 9 on the lower surface side in accordance with the ink color, recording range, and the like, and the ink supplied from the ink tube 15 is supplied to the recording head 9 that performs recording of the same color. .
  • nozzles for ejecting a plurality of inks are provided on the nozzle surface facing the recording medium, and ink chambers for supplying ink to each nozzle are provided.
  • the nozzles can be provided with an appropriate number and arrangement pitch according to the configuration of the ejection mechanism, the recording pixel pitch, and the like. For example, a large number of nozzles such as 256 can be arranged.
  • the recording head 9 may use a piezoelectric element as a recording element, or may be an ink jet head using a heater as a recording element.
  • the position control and speed control of the motor 6 are performed according to the control signal of the control means.
  • the motor 6 is controlled so that the recording head 9 reciprocates on the recording medium 18 at a predetermined speed. Further, the motor 6 can move the recording head 9 to a predetermined wiping position above the wipe unit 10 during the cleaning operation.
  • the capping unit 12 caps the ink when not in use to prevent the ink from drying. Further, the capping unit 12 is provided with a spit receptacle for each recording head, and can eject ink there.
  • the schematic configuration of the capping unit 12 includes a cap 11, a cap drive unit, a suction pump, a waste ink bottle 13, a spit receiver, and an air release valve.
  • the air release valve is a valve that introduces outside air with the nozzle surface sealed with a cap 11. By introducing the outside air, the pressure difference between the inside and outside can be eliminated.
  • cap 11 and a spit receiver are provided for each recording head 9.
  • the cap drive unit, the suction pump, and the air release valve may be configured to be provided for each of the plurality of caps 11 when the operation of each recording head 9 can be made common.
  • Caps 11 and spit receptacles are alternately arranged in the scanning direction of the carriage 4 by the number of recording heads 9.
  • the cap drive unit drives the cap 11 up and down in order to selectively switch the position of the cap 11 in the vertical direction, and includes, for example, appropriate mechanical, electromagnetic, and fluid lifting means.
  • the carriage is moved along the carriage rail 17 by the motor 6 and positioned above the capping unit 12. By moving the cap 11 up and down with respect to the recording head 9 in that state, the state of sealing the nozzle surface and the state of releasing it can be switched.
  • the suction pump sucks air and ink from the spit receiver to keep the inside of the spit receiver clean.
  • a rotary pump or the like can be employed.
  • the wipe unit 10 wipes and cleans the nozzle surface of the recording head 9 by moving the wipe blade relative to the nozzle surface of the recording head 9 while the recording head 9 is moved above the wipe unit 10. To do.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the positional relationship between the recording head and the cap. Although four recording heads 9 are mounted on the carriage 4, the configuration is the same, so one recording head 9 will be described as an example.
  • a nozzle guard 22 is fixed to the recording head 9 with an adhesive 23.
  • the nozzle guard 22 is a metal plate that covers the periphery of the nozzles of the recording head 9. The periphery of the nozzle surface is raised by the nozzle guard 22 so that the storage medium 18 does not contact the nozzle when the storage medium 18 is bent due to a jam or the like.
  • the cap 11 of the capping unit 12 is provided with a contact portion 21 in contact with the recording head 9 in the main body 20.
  • the contact portion 21 is made of a flexible resin.
  • a porous resin sheet 19 is spread in the cap 11.
  • the sheet 19 is disposed in a recess of the main body 20 and is disposed so as not to contact the contact portion 21. This is because the liquid does not bleed.
  • the sheet 19 is received when ink drops from the nozzle.
  • a moisturizing agent may be included in order to improve the moisturizing performance.
  • the abutting portion 21 is intended to keep the nozzle surface moist, and needs to have a certain level of sealing performance. However, since the inside of the cap 11 is set to a negative pressure and ink is not sucked from the nozzle, the cap 11 is not required to be completely sealed.
  • the portion where the cap 11 and the recording head 9 are in contact with each other needs to be in a state where no ink or the like is attached. This is because if ink adheres to that portion of the cap 11, it may be transferred to the nozzle surface, which may make it difficult to keep the nozzle surface clean.
  • the ink can be attached to the cap 11 by ink mist or when the ink attached to the recording head 9 is transferred when capped. It is necessary to prevent ink mist from adhering to the cap 11 and to clean the recording head 9 with a wiper before capping. It is also necessary to make the contact portion of the cap 11 with the recording head 9 detachable so that it can be easily replaced when it becomes dirty.
  • the spring 24 biases the cap 11 from the cap base 25 toward the recording head 9.
  • a cam 26 is provided between the cap base 25 and the base 27. The cap 26 can be moved up and down with respect to the base 27 by rotating the cam 26, and can be moved to a predetermined height position.
  • the abutting portion 21 is deformed by the movement of the cap base 25 and the bias of the spring 24 and comes into contact with the nozzle guard 22.
  • the recording head 9 can be capped by the cap 11 to keep the moisture and prevent drying. Since the recording head 9 includes the nozzle guard 22, since the cap 11 does not directly contact the nozzle surface or the nozzle, it is possible to prevent the ink attached to the cap 11 from directly attaching to the nozzle surface or the nozzle. Therefore, ejection failure is unlikely to occur.
  • a spit receptacle 30 is arranged next to the cap 11.
  • the carriage 4 is moved so that the recording head 9 is positioned above the spit receptacle 30 as in the case of the recording head 9 indicated by the dotted line, and the thickened ink can be ejected.
  • Ink discharged from the recording head 9 Can receive.
  • a porous resin sheet 31 is spread on the bottom surface of the recess provided inside the ink receiver 30. The received ink is prevented from splashing.
  • the ink receiver 30 is provided with a suction hole indicated by a broken line communicating with the outside, and is connected to the waste ink bottle 13 via the tube 29.
  • the suction pump 28 sucks ink and air from the spit receiver 30.
  • the ink can be prevented from scattering by being sucked into the spit. Further, since the spit receiver 30 and the recording head 9 are not in contact with each other, ink adhesion to the nozzle surface or the nozzle guard 22 can be prevented.
  • the suction pump 28 is disposed in the middle of the tube 29. The other end of the tube 29 is connected to the waste ink bottle 13, and the sucked ink or the like is stored in the waste ink bottle 13. By arranging them adjacent to each other, capping can be performed immediately after the ink is discharged, so that thickening of the ink in the nozzle can be prevented.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a first example of the cap contact portion.
  • FIG. 3 is a figure explaining attachment and detachment of the 1st example of a cap contact part.
  • the contact portion 21 of the cap 11 will be described using this.
  • the contact portion 21 of the cap 11 is configured to be detachable. This is because when the contact portion 21 is soiled, the moisture retention may not be maintained, and the nozzle surface or the nozzle guard 22 may be soiled.
  • the contact part 21 which is a detachable structure will be described.
  • the contact portion 21 is fixed to the plate 32 at the contact portion 21 that contacts the nozzle surface.
  • a damper 33 is fixed on the opposite side of the plate 32.
  • This unit includes a first fixing portion 34, a second fixing portion 35, a third fixing portion 36, and a fourth fixing portion 37 on the nozzle surface side of the main body 20 of the cap 11.
  • the first fixing portion 34 is provided with a first spring 38 that biases in the direction of the arrow.
  • the fourth fixing portion 37 is provided with a second spring that biases in the direction of the arrow.
  • the second fixing portion 35 is provided with a flat wall 40 with which the edge of the plate 32 abuts.
  • the third fixing portion 36 is provided with a flat wall 41 with which the edge of the plate 32 abuts.
  • the plate 32 is brought into contact with the walls 40 and 41 by the first spring 38 and the second spring 39 so that positioning can be performed. Further, the plate 32 enters the lower side of each fixed portion, and the elastic force of the damper 32 causes the plate 32 to abut on each fixed portion between the main body 20 and each fixed portion, and in the direction in which the plate 32 is positioned by each wall. Can be positioned vertically.
  • the contact portion 21 By making the contact portion 21 a flexible material, the contact portion 21 can be easily deformed when it is moved up and down, and does not require complete sealing, The mounting accuracy in the contact / separation direction can also be lowered.
  • the plate 32 or the damper 33 may be provided with minute air leak holes or grooves capable of taking in and out a slight amount of air that allows the inside and outside of the cap 11 to communicate with each other. By this air leak hole, the pressure fluctuation in the cap 11 when capping can be suppressed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a second example of the cap contact portion.
  • the contact portion 21 is fixed to the plate 32.
  • the plate 32 is provided with a convex portion 42.
  • the convex portion 42 is inserted into a fixing hole 43 provided in the main body 20. Since the tip of the convex portion 42 is wider than the shaft portion, this spread is wider than the fixing hole 43, so that it does not fall out of the main body 20. Further, for example, by attaching a damper to the back side of the plate 32, it is possible to prevent rattling when the damper 32 is mounted with its elasticity.
  • FIG. 5 is a block diagram of the ink jet printer.
  • the control unit 50 is a control unit including a CPU that executes processing operations such as calculation, control, determination, and setting.
  • the control means 50 operates according to a control program stored in the ROM 51.
  • the RAM 52 is used as a buffer for recording data, a work area for processing by the control means 50, temporary storage of data, and the like.
  • the carriage movement motor drive circuit 53 operates under the control of the control means 50 and drives the motor 6 that moves the carriage 4.
  • the linear sensor 16 is a sensor that detects the position of the carriage 4.
  • the scale of the linear scale 8 arranged along the carriage rail 17 is detected by the linear sensor 16.
  • the control means 50 calculates and acquires the position of the carriage 4 based on the sensor output.
  • the head drive circuit 54 is controlled by the control means 50.
  • the recording head 9 is operated via the head driving circuit 54.
  • the control unit 50 and the head driving circuit 54 can drive each recording head 9 individually.
  • the head driving circuit 54 generates ink ejection timing or non-ejection timing for each recording head 9 based on information input from the control unit 50 and drives the recording head 9.
  • ink ejection is performed, an ON waveform is generated.
  • ink ejection is not performed, an OFF waveform is generated and transferred to each recording head 9.
  • the ejection timing is determined according to the position of the carriage 4.
  • the recording medium transport means 55 operates under the control of the control means 50.
  • the recording medium transport unit 55 includes a motor 5 and a transport roller pair 3.
  • the conveyance roller pair 3 is operated to convey the recording medium 18.
  • the wipe blade moving motor drive circuit 56 operates under the control of the control means 50.
  • the wipe blade moving motor drive circuit 56 drives a motor that moves the wipe blade in order to wipe the nozzle surface with the wipe blade.
  • the suction pump drive circuit 57 operates under the control of the control means 50.
  • the suction pump drive circuit 57 drives the suction pump 28.
  • the cap moving motor drive circuit 58 operates under the control of the control means 50.
  • the cap moving motor drive circuit 58 can drive the cam 26 and move the cap 11 up and down.
  • the functions of the inkjet printer 1 are controlled by the control means 50. Further, by storing information such as wiping operation conditions and capping operation conditions in the control means 50 in advance, predetermined wiping and capping operations can be performed.
  • the wiping conditions include the moving speed of the wipe blade 18 and the number of rubbing times of the nozzle surface of the recording head 9 of the wipe blade 18.
  • the capping condition the rotational speed of the motor according to the position of the cam 26 for setting the contact force between the cap 11 and the recording head 9 to a predetermined pressure.
  • the recording head 9 is positioned above the wiping unit 10 to perform wiping.
  • the recording head 9 is positioned above the spit receptacle 30 of the capping unit 12 and the suction pump 28 is operated to eject spits, that is, a predetermined number of ink drops.
  • the recording head 9 is positioned above the cap 11, the suction pump 28 is stopped, the cam 26 is driven, and capping is performed.
  • the nozzle surface can be always suitably moistened, and ink can be prevented from adhering.
  • the spit is performed in order to bring the ink meniscus of the nozzle after wiping into a suitable state.
  • the cap 11 Since the cap 11 is disposed immediately next to the spit receiver 30, capping can be performed without the nozzle surface being dried.
  • the positions of the spit and the cap can be moved at a time.
  • the spit receiver 30 is not brought into contact with the recording head 9 by the elevating means at the time of the spit, but it is preferable because the ink mist can be prevented from being diffused by moving it close.
  • the porous contact portion 21 having no complete airtightness is preferable.
  • the structure which makes slight air leak from the part to connect by making the contact part 21 detachable may be sufficient.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of receiving a spit.
  • the recording head 9 is fixed to the carriage base 70.
  • four recording heads 9 corresponding to each color of black K ink, yellow Y ink, magenta M ink, and cyan C ink are fixed to the carriage base 70 by fixing means 73 such as screws. It is fixed.
  • the nozzle surface of the recording head 9 and the nozzle guard 22 are fixed so as to face the recording medium 18 in parallel during recording.
  • a fixing member 71 that fixes the elastic member 72 is disposed at a position corresponding to the spit receiver 30 of the capping unit 12.
  • the elastic member 72 is formed of a nonwoven fabric, porous plastic, or the like, and abuts against the tip of the spit receiver 30 when the cap base 25 is raised. At that time, it is also deformed. Ink mist or the like adheres to the tip of the spit receiver 30 and is stacked and hits the recording head 9 to clean the tip of the spit receiver 30 in order to prevent problems such as ejection problems.
  • the pump 28 is operated to suck the air through the elastic member 72 to clean the ink component attached. To do. Further, since the ink immersed in the elastic member 72 is solidified as it is, the fixing member 71 and the elastic member are detachably fixed so that the elastic member 72 can be replaced.
  • the elastic member 72 is provided so as to protrude from the carriage base 70 from the recording head 9. However, the recording medium 18 is kept at a distance where the elastic member 72 does not contact. The elastic member 72 is closer to the recording medium 18 than the most protruding surface of the recording head 9.
  • the elastic member 72 is always in contact with the spit receiver 30, the ink may be solidified while being in contact with the spit receiver 30 and the elastic member 72 may be attached. Therefore, the elastic member 72 is brought into contact with the spit receiver 30 for a predetermined time, sucked, and then released using the contact / separation means 74. In this case, the recording head 9 is moved to a position protruding from the carriage base 70 rather than the elastic member 72.
  • a position 75 indicated by a dotted line indicates a position raised by the contact / separation means 74 of the fixing member 71 and the elastic member 72. In this way, it is possible to prevent the ink from being solidified by being separated from the spit receiver 30 to be bonded.
  • the contact / separation means 74 is controlled by the control means 50 and controlled according to a program stored in the ROM 51.
  • a program stored in the ROM 51 Here, an example in which the elastic member 72 side is contacted / separated by the contact / separation means 74 has been described.
  • the present invention can be used for a printer having an inkjet head.

Abstract

　インクジェットヘッドのノズルの乾燥を防止するキャップを提供する。そこで、記録ヘッドを覆うキャップは、多孔質の樹脂で形成され、キャップユニットには、このキャップの他に、吐出されたインクを受けるスピット受けを備える。記録ヘッドは、ワイパーによってノズル面を払拭し、スピット受けにインクを吐出することでクリーニングし、そのクリーニングをした後にキャップによりノズル面を覆う。ノズル面にインクが付着していない状態でキャップをするので、キャップのインク汚れを防止する。

Description

インクジェットプリンター
　本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出することによって画像を記録するインクジェットプリンターに関する。
　インクジェットヘッドから、紙や樹脂フィルムなどの記録媒体にインクを吐出し、画像を記録するインクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、高画質化、耐久性、信頼性などの性能の向上が求められている。インクジェットヘッドのノズル面に異物が付着している場合、その影響でインクが吐出されないなどの吐出不良が生じる恐れがある。そのため、一般的なインクジェットプリンターでは、インクジェットヘッドのノズル面に付着したインクを弾性体のワイプブレードで定期的に拭き取り、付着物を除去している。さらに、不使用時は、ノズル面の乾燥の防止のため、キャップによってノズル面を覆っている。
　例えば、特開２００７－１４４６９６号公報の技術では、ノズル面をキャップで覆い、乾燥の防止を行っている。さらに、この技術では、キャップ内にインクを吐出し、ノズル詰まりを防止している。さらに、弾性吸収体をノズル列の部分を除いたノズル面に圧接させることで、ノズル面に付着したインクを取り除き、他の部品へのインクの転写を低減している。
特開２００７－１４４６９６号公報
　従来の技術では、キャップ内にインクを吐出しているため、キャップ底面に着弾したインクが飛び散り、キャップの縁や予期せぬところに付着することがあった。また、キャップ内のインクをポンプで吸引しても、弾性吸収体からインクを完全に分離することはできず、インクが残る場合があった。そのため、ノズル面にインクが付着する場合があった。この付着したインクがキャップに付いたり、固まったりすることで、キャップが正確にできないことや、ノズル面にインクが固着し吐出不良を起こすことなどの不具合を生じる場合があった。特に、揮発性の高いインクを用いる場合は問題が顕著になる。
　このような問題に対して、本発明のインクジェットプリンターは、記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に移動するキャリッジと、前記記録ヘッドの前記ノズルが配置されたノズル面を覆うキャップと、前記キャップを前記ノズル面に対して昇降させる昇降手段と、前記ノズル面を払拭するワイパーと、を有するインクジェットプリンターにおいて、前記記録ヘッドは前記キャリッジの移動方向に複数配置され、該複数配置された前記記録ヘッドに対応する位置に前記記録ヘッドから吐出される前記インクを受けるスピット受けが夫々配置され、該スピット受けの隣側に夫々の前記記録ヘッドに対応する前記キャップが配置され、前記記録ヘッドは、前記ワイパーによる前記ノズル面の払拭し、その後に、複数の前記記録ヘッドから同時に前記スピット受けに前記インクを吐出することで前記ノズルおよび前記ノズル面をクリーニングし、該クリーニングをした後に前記キャップにより前記ノズル面を覆うことを特徴とする。
　本発明によって、キャップによってノズル面は保湿されるとともに、ノズル面へのインクの付着を防止できるインクジェットプリンターを提供できる。
図１は、記録ヘッドとキャップの位置関係を説明する図である。 図２は、キャップ当接部の第１例を説明する概略図である。 図３は、キャップ当接部の第１例の着脱を説明する図である。 図４は、キャップ当接部の第２例を説明する概略図である。 図５は、インクジェットプリンターのブロック図である。 図６は、インクジェットプリンターの概略図である。 図７は、スピット受けの例を説明する図である。
　図面を用いて本発明の実施形態を説明する。先ず、インクジェットプリンターの全体について、図６を用いて説明する。インクジェットプリンター１は、図６に示すように、記録媒体１８を水平に配置して図６の紙面奥から手前方向に搬送し、インクジェット方式の記録ヘッド９からインクを吐出して、記録媒体１８の表面に記録データに応じた画像や文字などを記録する。記録媒体１８は、紙、樹脂フィルムなどである。この紙面奥から手前方向を副走査方向と呼ぶ。
　インクジェットプリンター１は、記録ヘッド９を複数搭載して記録媒体１８の搬送方向と交差する方向、図６では左右方向、すなわち搬送方向と直交する方向、に往復走査するキャリッジ４と、記録ヘッド９のノズル面を払拭するするワイプユニット１０と、記録ヘッド９をキャップするキャッピングユニット１２を備える。往復走査の方向を主走査方向と呼ぶ。また、インクジェットプリンター１は、記録データの受信や記録動作の制御を含めた装置全体の制御を行う制御手段を備える。また、記録媒体１８を搬送する搬送部を備える。搬送部は、図６の紙面奥行き方向に延ばされた略平板状のプラテン２上に記録媒体１８を搬送するため、モーター５によってキャリッジ４の移動方向に沿う水平軸回りに回転する複数の搬送ローラ対３を備える。そして、この搬送ローラ対３は、回転軸と平行な回転軸回りに回転自在に支持されたグリッドローラーと、グリッドローラーに付勢され連れ回るピンチローラーを備える。モーター５によってグリッドローラーを回転させると、記録媒体１８はこのグリッドローラーとピンチローラーに挟まれて搬送される。
　キャリッジ４は、搬送部、ワイプユニット１０、およびキャッピングユニット１２の上方で、記録媒体１８の搬送方向と直交する方向に延在されたキャリッジレール１７に沿って移動可能に設けられている。また、キャリッジ４をキャリッジレール１７上で位置制御および速度制御可能に往復移動させるモーター６を備える。モーター６はキャリッジレール１７に沿って配置された無端ベルト７を駆動する。無端ベルト７にはキャリッジ４が固定されている。無端ベルト７はキャリッジ４の移動方向の両端側に配置されたプーリーに掛け回されている。また、リニアスケール８がキャリッジレール１７に沿って設けられ、このリニアスケール８の目盛を検出するリニアセンサー１６がキャリッジ４に備わる。これにより、キャリッジ４の位置を検出可能とし、キャリッジ４に固定されている複数の記録ヘッド９の位置もそれに応じて取得できる。
　さらに、記録ヘッド９に記録用のインクを供給する着脱可能なインクカートリッジ１４を備え、インクカートリッジ１４と記録ヘッド９は、インクを供給するインクチューブ１５によって接続されている。
　本実施形態では、インクカートリッジ１４には、カラー記録を行うための複数色のインクが備えられ、配管としての複数のインクチューブ１５を介して、色ごとに、記録ヘッド９に供給できるようになっている。なお、インクカートリッジ１４の内部にはインクを収納するインクタンクが備えられている。
　キャリッジ４は、下面側に、インクの色や記録範囲などに応じて、複数の記録ヘッド９が設けられ、インクチューブ１５から供給されるインクは、同色の記録を行う記録ヘッド９に供給される。
　なお、記録ヘッド９の詳細は図示しないが、記録媒体と対向するノズル面には複数のインクを吐出するノズルが設けられ、また各ノズルにインクを供給するインク室が設けられている。ノズルは吐出機構の構成や記録画素ピッチなどに応じて適宜の個数及び配列ピッチで設けることができる。例えば、２５６個などの多数のノズルを配列することができる。例えば記録ヘッド９は、記録素子として圧電素子を用いてもよいし、記録素子としてヒータを用いたインクジェットヘッドであっても良い。
　モーター６の位置制御、速度制御は、制御手段の制御信号に応じて行われる。記録動作時には記録ヘッド９が記録媒体１８上を所定速度で往復移動するように、モーター６が制御される。また、モーター６はクリーニング動作時にはワイプユニット１０の上方の所定のワイピング位置に、記録ヘッド９を移動できるようになっている。また、キャッピングユニット１２は、未使用時にキャップすることでインクの乾燥を防止する。また、キャッピングユニット１２は、記録ヘッド毎のスピット受けが設けられ、インクをそこへ吐出することができる。キャッピングユニット１２の概略構成は、キャップ１１、キャップ駆動部、吸引ポンプ、廃インクボトル１３、スピット受、大気開放弁を有する。大気開放弁はノズル面をキャップ１１で密閉した状態で、外気を導入する弁である。外気を導入することで内外の圧力差をなくすことができる。
　これらのうち、少なくともキャップ１１とスピット受けは記録ヘッド９毎に設けられている。ただし、キャップ駆動部、吸引ポンプ、大気開放弁は、記録ヘッド９毎の動作が共通化できる場合には、複数のキャップ１１に対して１台設ける構成としてもよい。キャリッジ４の走査方向に、キャップ１１とスピット受けが交互に記録ヘッド９の個数分並ぶ。
　キャップ駆動部は、キャップ１１の上下方向の位置を選択的に切り換えるために上下にキャップ１１を駆動するものであり、例えば、機械的、電磁的、流体的な適宜の昇降手段からなる。キャリッジを、モーター６によってキャリッジレール１７に沿って移動し、キャッピングユニット１２の上方に位置させる。その状態の記録ヘッド９に対して、キャップ１１を上下方向に進退させることで、ノズル面を密閉する状態と、それを解除する状態とを切り換えることができる。
　吸引ポンプは、スピット受けから空気およびインクを吸引して、スピット受けの内側をきれいに保つ。例えば、ロータリポンプなどを採用することができる。
　ワイプユニット１０は、記録ヘッド９をワイプユニット１０の上方に移動させた状態で、記録ヘッド９のノズル面に対してワイプブレードを相対移動させることで、記録ヘッド９のノズル面を払拭して清掃する。
　図１は、記録ヘッドとキャップの位置関係を説明する図である。キャリッジ４には４台の記録ヘッド９が搭載されているが、構成が同じなので１台の記録ヘッド９を例にして説明する。記録ヘッド９には、ノズルガード２２が接着剤２３で固定されている。ノズルガード２２は、記録ヘッド９のノズルの周囲を覆う金属製のプレートである。ジャムなどで記憶媒体１８が撓んだときに、ノズルに記憶媒体１８が当接しない様にノズル面の周囲をノズルガード２２によって高くしている。キャッピングユニット１２のキャップ１１は、本体２０に、記録ヘッド９に当接する当接部２１が備わる。当接部２１は柔軟性のある樹脂でできている。好ましくは、例えばスポンジ状の多孔質の樹脂である。キャップ１１内には、多孔質の樹脂製のシート１９が敷き詰められている。シート１９は本体２０の窪みに配置され、当接部２１と接しない様に配置されている。液体が滲みない為である。シート１９はノズルからインクが垂れた場合に受ける。また、保湿性能を向上させるため、保湿剤を含ませてもよい。また、当接部２１はノズル面の保湿を目的とし、ある適度の密閉性は必要である。しかし、キャップ１１内を負圧にしてノズルからインクを吸引することはしないので、キャップ１１は、完全な密閉性は要求されない。しかし、キャップ１１と記録ヘッド９が接触する部分は、インクなどが付着していない状態にする必要がある。キャップ１１のその部分にインクの付着があると、それがノズル面に転写される恐れがあり、そのことによりノズル面を清浄な状態にしておくことが困難となる恐れがあるからである。キャップ１１にインクが付着するのは、インクミストによる場合と、記録ヘッド９に付着したインクがキャッピングした時に転写される場合が考えられる。キャップ１１にインクミストが付着しない様にすることと、キャップする前に、記録ヘッド９をワイパーで清掃することが必要となる。また、キャップ１１の記録ヘッド９との接触部分を着脱可能とし、汚れてしまった場合に容易に取り換えることができるようにしておくことも必要である。
　バネ２４は、キャップ１１をキャップ台２５から記録ヘッド９の方向に付勢する。キャップ台２５とベース２７の間にカム２６が備わる。カム２６を回転させ、ベース２７に対してキャップ台２５を昇降させることができ、所定に高さの位置に移動させることができる。
　当接部２１は、キャップ台２５の移動と、バネ２４の付勢により、変形してノズルガード２２に接する。キャップ１１によって記録ヘッド９をキャップでき、保湿し、乾燥を防止できる。記録ヘッド９はノズルガード２２を備えることで、キャップ１１が直接ノズル面あるいはノズルに接することがないので、キャップ１１に付着したインクが、ノズル面やノズルに直接付着することを防止できる。そのため、吐出不良が起こりにくい。
　また、キャップ１１の隣に、スピット受３０が配置されている。キャリッジ４を移動させ、点線で示された記録ヘッド９のように、記録ヘッド９をスピット受３０の上方に位置させ、増粘したインクを吐出することができ、また記録ヘッド９から排出したインクを受けることができる。インク受３０の内側に設けられた凹部の底面には、多孔質の樹脂製のシート３１が敷き詰められている。受けたインクが飛び散らないようにしている。また、インク受３０には、外部と連通する破線で示されている吸引孔が設けられ、チューブ２９を介して廃インクボトル１３に接続されている。吸引ポンプ２８はスピット受３０内からインクや空気を吸う。特にスピット中に吸引することで、インクが飛び散らないようできる。また、スピット受３０と記録ヘッド９は接しないことで、ノズル面あるいはノズルガード２２のインク付着を防止できる。吸引ポンプ２８はチューブ２９の途中に配置されている。チューブ２９の他方の端は、廃インクボトル１３に接続され、吸引されたインク等はこの廃インクボトル１３に収容される。隣に配置することで、インクの排出後直ぐにキャッピングできるので、ノズル内のインクの増粘を防止できる。
　図２は、キャップ当接部の第１例を説明する概略図である。また、図３は、キャップ当接部の第１例の着脱を説明する図である。これを用いてキャップ１１の当接部２１の説明をする。キャップ１１の当接部２１は、着脱ができる構成である。これは、当接部２１が汚れた場合に、保湿性が保てなくなる恐れやノズル面あるいはノズルガード２２を汚す恐れがあるので、容易に交換可能とするためである。先ず、着脱可能な構成である当接部２１の説明をする。当接部２１は、ノズル面と当接する当接部２１が、板３２に固定されている。板３２の反対側には、ダンパー３３が固定されている。図では見えないが、板３２に窪みが有り、そこにシート１９も固定されている。このユニットは、キャップ１１の本体２０のノズル面側に、第１固定部３４、第２固定部３５、第３固定部３６、第４固定部３７が備わる。第１固定部３４には、矢印方向に付勢する第１バネ３８が備わる。第４固定部３７には矢印方向に付勢する第２バネが備わる。第２固定部３５には、板３２の縁が当接する平坦な壁４０が備わる。また、第３固定部３６には、板３２の縁が当接する平坦な壁４１が備わる。第１バネ３８、第２バネ３９によって壁４０、壁４１に板３２が当接し、位置決めができる。また、板３２は各固定部の下側に入り込み、ダンパー３２の弾力によって、本体２０と各固定部との間で、板３２が各固定部に当接し、各壁によって位置決めされる方向に対して垂直方向の位置決めができる。当接部２１を柔軟な材質にすることで、上下した時に当接部２１が変形しやすく構成でき、また、完全な密閉を必要としないで、ノズル面に対して水平な各方向よりも、接離方向の取付け精度を下げることもできる。板３２またはダンパー３３には、キャップ１１の内外を連通させるわずかなエアーの出し入れが可能な微小なエアリーク孔、あるいは溝が設けられていてもよい。このエアリーク孔によって、キャッピングした時のキャップ１１内の圧力変動を小さく抑えることができる。
　図４は、キャップ当接部の第２例を説明する概略図である。板３２に当接部２１が固定されている。また、板３２には、凸部４２が設けられている。この凸部４２は、本体２０に設けられた固定孔４３に挿入される。凸部４２の先端は軸の部分より広がっているので、この広がりが固定孔４３より広く、本体２０から抜け落ちない構造となっている。また、例えば、板３２の裏側にダンパーを張り合わせることで、その弾力で、装着した時のがたつきを防止できる。
　図５は、インクジェットプリンターのブロック図である。制御手段５０は、演算、制御、判別、設定などの処理動作を実行するＣＰＵを備える制御手段である。制御手段５０はＲＯＭ５１に格納されていう制御プログラムに従って動作する。ＲＡＭ５２は、記録データのバッファや制御手段５０による処理のワークエリア、データの一時記憶等に用いられる。キャリッジ移動モーター駆動回路５３は制御手段５０の制御によって動作し、キャリッジ４を移動させるモーター６を駆動する。リニアセンサー１６は、キャリッジ４の位置を検出するセンサーである。キャリッジレール１７に沿って配置されたリニアスケール８の目盛をリニアセンサー１６で検出する。制御手段５０は、このセンサー出力に基づいてキャリッジ４の位置を演算して取得する。ヘッド駆動回路５４は制御手段５０によって制御される。ヘッド駆動回路５４を介して、記録ヘッド９を動作させる。記録ヘッド９が複数搭載されている場合、制御部５０及びヘッド駆動回路５４は、各々の記録ヘッド９を個別に駆動させることができる。ヘッド駆動回路５４は制御手段５０から入力された情報に基づいて、各記録ヘッド９のインク吐出もしくは不吐出のタイミングを生成し、記録ヘッド９を駆動させる。インク吐出をさせる場合は、オン波形を生成し、不吐出させる場合には、オフ波形を生成し、各記録ヘッド９へ転送する。吐出のタイミングはキャリッジ４の位置に応じて決められる。
　記録媒体搬送手段５５は、制御手段５０の制御によって動作する。記録媒体搬送手段５５は、モーター５、搬送ローラ対３を含む。搬送ローラ対３を動作させて記録媒体１８を搬送する。ワイプブレード移動モーター駆動回路５６は制御手段５０の制御によって動作する。ワイプブレード移動モーター駆動回路５６はワイプブレードによってノズル面を払拭するため、ワイプブレードを移動させるモーターを駆動する。吸引ポンプ駆動回路５７は、制御手段５０の制御によって動作する。吸引ポンプ駆動回路５７は、吸引ポンプ２８を駆動する。キャップ移動モーター駆動回路５８は、制御手段５０の制御によって動作する。キャップ移動モーター駆動回路５８は、はカム２６を駆動し、キャップ１１の昇降をさせることができる。
　制御手段５０の制御によってインクジェットプリンター１の各機能が制御される。また、制御手段５０に予めワイピング動作条件、キャッピングの動作条件などの情報を格納しておくことで、所定のワイピング、キャッピングの動作を行うことができる。上記ワイピング条件の例として、ワイプブレード１８の移動速度及びワイプブレード１８の記録ヘッド９のノズル面の擦摺回数などが挙げられる。また、キャッピング条件の例として、キャップ１１と記録ヘッド９の当接力を所定の圧にするためのカム２６の位置に応じたモーターの回転数などである。
　この制御手段５０によって、まず、キャッピング前に記録ヘッド９をワイピングユニット１０の上方に位置させ、ワイピングを行う。次に、記録ヘッド９をキャッピングユニット１２のスピット受３０の上方に位置させ、吸引ポンプ２８を動作させ、スピットすなわち予め決められ滴数のインクの吐出を行う。次に記録ヘッド９をキャップ１１の上方に位置させ、吸引ポンプ２８を停止し、カム２６を駆動し、キャッピングする。この動作を定期的に行うことで、ノズル面を常に好適に湿潤させておくことができ、インクが固着することを防止できる。スピットは、ワイピング後のノズルのインクのメニスカスを好適な状態にするために行う。スピット受３０のすぐ隣にキャップ１１が配置されているので、ノズル面等が乾燥する間も無くキャッピングすることができる。複数の記録ヘッド９に対応させて配置することで、一度にスピットとキャップの位置の移動が可能となる。スピット時に昇降手段によって、スピット受け３０を記録ヘッド９に接触はしないが、近くに移動させることで、インクミストの拡散を防止できるので好ましい。また、キャップ１１によってキャッピングした時にキャップ空間圧力変動によってメニスカスが破壊されない様にするため、多孔質の完全な気密性を持たない当接部２１が好ましい。また、当接部２１の着脱可能とすることで、その接続する部からわずかなエアリークをさせる構成でもよい。
　図７は、スピット受けの例を説明する図である。キャリッジ４のプラテン２側、すなわち記録中の記録媒体１８側には、平板上のキャリッジベース７０がある。このキャリッジベース７０に記録ヘッド９が固定されている。記録ヘッド９は、カラー記録するために、黒色Kのインク、イエローYのインク、マゼンタMのインク、シアンCのインクの各色に対応した４台が、キャリッジベース７０にネジ等の固定手段７３によって固定されている。キャリッジベース７０のキャッピングユニット１２側には、記録ヘッド９のノズル面、ノズルガード２２が、記録中に記録媒体１８と平行に対向するように固定されている。また、記録ヘッド９の隣には、弾性部材７２を固定する固定部材７１が、キャッピングユニット１２のスピット受け３０に対応する位置に配置されている。この弾性部材７２は、不織布、多孔質のプラスチックなどで形成され、キャップ台２５が上昇しているときにスピット受け３０の先端に当接する。その際変形もする。インクミストなどがスピット受け３０の先端に付着してそれが積層して記録ヘッド９に当たり、吐出不具合などの不具合を防止するため、スピット受け３０の先端を清掃する。キャップ台２５が上昇し、記録ヘッド９をキャップ２０によってキャッピングしているときに、ポンプ２８を動作させて、空気を吸引することで、弾性部材７２を介して空気を吸い込み付着したインク成分を清掃する。また、弾性部材７２に浸み込んだインクはそのまま固化してしまうので、弾性部材７２を交換できるように、固定部材７１と弾性部材は着脱自在に固定されている。
　また、記録ヘッド９より弾性部材７２はキャリッジベース７０から突出して設けられている。しかし、記録媒体１８には、弾性部材７２は当接しない距離を保っている。記録ヘッド９の一番突出している面より、弾性部材７２は記録媒体１８に近くにある。
　しかし、スピット受け３０に弾性部材７２が常に接していると、接したままインクが固化して、スピット受け３０と弾性部材７２が付いてしまう恐れがある。そこで、スピット受け３０に弾性部材７２を所定時間接し、吸引した後、接離手段７４を用いて離すことを行う。この場合、記録ヘッド９の方が、弾性部材７２のよりキャリッジベース７０から突出した位置になるように移動させる。点線で示した位置７５が、固定部材７１および弾性部材７２の接離手段７４によって上昇した位置を示している。このようにスピット受け３０から離すことでインクが固化することで接着してしまうことを防止できる。また必要に応じて接離できる。接離手段７４の制御は、制御手段５０のよって行われ、ＲＯＭ５１に記憶されているプログラムに従って制御される。ここでは、弾性部材７２側を接離手段７４で接離する例を説明したが、スピット受け３０を昇降させる手段を用いても良い。
　本発明はインクジェットヘッドを備えるプリンターに利用できる。
１　インクジェットプリンター
２　プラテン
３　搬送ローラ対
４　キャリッジ
５　モーター
６　モーター
７　無端ベルト
８　リニアスケール
９　インクジェットヘッド
１０　ワイプユニット
１１　キャップ
１２　キャッピングユニット
１３　廃インクボトル
１４　インクカートリッジ
１５　インクチューブ
１６　リニアセンサー
１７　キャリッジレール
１８　記録媒体
２１　当接部
２２　ノズルガード
２３　接着剤
２４　バネ
２５　キャップ台
２６　カム
２７　ベース
２８　吸引ポンプ
２９　吸引孔
３０　スピット受

Claims (6)

  1. 　記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に移動するキャリッジと、前記記録ヘッドの前記ノズルが配置されたノズル面を覆うキャップと、前記キャップを前記ノズル面に対して昇降させる昇降手段と、前記ノズル面を払拭するワイパーと、を有するインクジェットプリンターにおいて、
    　前記記録ヘッドは前記キャリッジの移動方向に複数配置され、該複数配置された前記記録ヘッドに対応する位置に前記記録ヘッドから吐出される前記インクを受けるスピット受けが夫々配置され、該スピット受けの隣側に夫々の前記記録ヘッドに対応する前記キャップが配置され、
    　前記記録ヘッドは、前記ワイパーによる前記ノズル面の払拭し、その後に、複数の前記記録ヘッドから同時に前記スピット受けに前記インクを吐出することで前記ノズルおよび前記ノズル面をクリーニングし、該クリーニングをした後に前記キャップにより前記ノズル面を覆うことを特徴とするインクジェットプリンター。
  2. 　前記キャップは、前記記録ヘッドに対して近い側に配置され、前記記録ヘッドに当接する当接部と、前記記録ヘッドから遠い側に配置され、前記昇降手段に固定された本体部とを含み、前記昇降手段を上昇させた場合に前記ノズル面に前記当接部が当接する位置に前記当接部を固定する固定手段を前記本体部は有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター。
  3. 　前記当接部は可撓性の多孔質の樹脂製であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンター。
  4. 　前記記録ヘッドは、前記ノズル面に前記ノズルの周囲を覆うノズルガードを備え、前記当接部は、前記ノズルガードに当接することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。
  5. 　前記昇降手段は、前記キャップと前記スピット受けが接続されているキャップ台を備え、該キャップ台を上下に移動させることで、前記キャップと前記スピット受けを同時に昇降させ、前記スピット受けに前記記録ヘッドから前記インクを吐出する場合に、前記昇降手段によって、前記スピット受けを前記記録ヘッドに近づける方向に移動させることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。
  6. 　前記記録ヘッドは、前記キャリッジの前記記録媒体に対向する側に配置された板状のキャリッジベースに固定され、前記記録ヘッドの前記ノズル面を前記キャップにより覆った場合に、前記キャリッジベースの前記記録媒体に対向する側であって前記スピット受けに対応する位置に前記スピット受けに当接する弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。
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