JP3871019B2 - Liquid ejector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室に供給されたインクを圧電素子又は発熱素子を介して加圧することによって、ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドを備えた液体噴射装置に関する。
【0002】
【従来技術】
液体噴出装置としては、例えば、圧電素子や発熱素子によりインク滴吐出のための圧力を発生させる複数の圧力発生室と、各圧力発生室にインクを供給する共通のリザーバと、各圧力発生室に連通するノズル開口とを備えたインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置があり、このインクジェット式記録装置では、印字信号に対応するノズルと連通した圧力発生室内のインクに吐出エネルギを印加してノズル開口からインク滴を吐出させる。
【0003】
また、このようなインクジェット式記録ヘッドには、圧力発生手段として圧力発生室内に駆動信号によりジュール熱を発生する抵抗線を設けたバブルジェット式のものと、圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させてノズル開口からインク滴を吐出させる圧電振動式の2種類のものに大別され、また、圧電振動式のインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電素子を使用したものと、たわみ振動モードの圧電素子を使用したものの2種類が実用化されている。
【0004】
これらのインクジェット式記録ヘッドでは、インク内に含まれる気泡が圧力発生室内等に残留し、ドット抜け等の印刷不良が発生する場合がある。そのため、インクジェット式記録装置には、ノズル開口近傍のインクを吸引する吸引ポンプが連結された吸引キャップが設けられている。
【0005】
この吸引キャップは、インクジェット式記録ヘッドの端面にキャッピングしてノズル開口近傍のインクを吸引するクリーニング操作を行うと共に所定時間以上印刷待機しているインクジェット式記録ヘッドの端面にキャッピングしてノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防ぐことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、所定時間以上待機しているノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防ぐため、吸引キャップでキャッピングするには、初めに吸引キャップ内にインクを吐出して吸引キャップ内の保湿部材を保湿する必要がある。このため、待機状態となる前には、必ずインクが吐出され、インク消費が早いという問題がある。
【0007】
また、吸引キャップで長期放置状態のノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防止しようとしても、吸引キャップではインクの乾燥及び増粘を完全に防ぐことができないという問題がある。
【0008】
本発明はこのような事情に鑑み、ノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防止して無駄なインクの消費量を減少させた液体噴射装置を提供することを課題とする。
【0009】
【発明が解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室内のインクを吐出させるための圧力を発生させる圧力発生手段とを備えたインクジェット式記録ヘッドと、該インクジェット式記録ヘッドにインクを供給するインク供給手段とを具備する液体噴射装置において、前記インクジェット式記録ヘッドの前記ノズル開口側の面に密着して各ノズル開口のそれぞれを密封する密着キャップと、前記ノズル開口を覆って当該ノズル開口近傍のインクを吸引すると共に内部に保湿部材が設けられた吸引キャップを有する吸引手段とを具備し、前記インクジェット式記録ヘッドの待機状態によって当該インクジェット式記録ヘッドをキャッピングするキャップを前記密着キャップと前記吸引キャップとの何れか一方から選択する選択手段を有すると共に、前記選択手段は、前記吸引手段が吸引動作を行った後、次の印刷動作が行われるまで前記吸引キャップを選択すると共に、当該選択手段は、前記吸引手段が吸引動作を行った後、所定時間経過後には前記密着キャップを選択することを特徴とする液体噴射装置にある。
【0010】
かかる第1の態様では、密着キャップによりノズル開口を確実に密封してノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防止することができる。また、記録ヘッドにキャッピングするキャップを適宜選択することにより、インクの無駄な消費を防止することができる。
また、吸引動作によって吸引キャップ内の保湿部材が保湿されているため、吸引キャップによって確実にノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防止できる。
さらに、所定時間が経過した後は密着キャップによってキャッピングすることで、確実にノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘を防止することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施形態に基づいて説明する。
【0034】
図1は、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置の概略斜視図である。
【0035】
本実施形態の液体噴射装置は、例えば、インクジェット式記録装置であり、図1に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット1A及び1Bは、インク供給手段を構成するインクカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット1A及び1Bは、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【0036】
また、キャリッジ軸5の一端部近傍には、駆動モータ6が設けられており、駆動モータ6の軸の先端部には外周に溝を有する第1のプーリ6aが設けられている。さらに、キャリッジ軸5の他端部近傍には、駆動モータ6の第1のプーリ6aに対応する第2のプーリ6bが回転自在に設けられており、これら第1のプーリ6aと第2のプーリ6bとの間には環状でゴム等の弾性部材からなるタイミングベルト7が掛けられている。
【0037】
そして、駆動モータ6の駆動力がタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ3に沿ってプラテン8が設けられている。このプラテン8は図示しない紙送りモータの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【0038】
また、詳しくは後述するが、キャリッジ3の移動方向の端部であるプラテン8の側方に、例えば、長期放置されたインクジェット式記録ヘッドの端面にキャッピングしてノズル開口近傍のインクの乾燥を防ぐ密着キャップ30が設けられている。
【0039】
さらに、インクジェット式記録装置には、非印字領域に密着キャップ30に隣接してノズル開口近傍のインクを吸引する吸引キャップ40が設けられている。
【0040】
ここで、上述のようなインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドについて説明する。図2は、本発明の実施形態1に係るインクジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。
【0041】
図2に示すインクジェット式記録ヘッド10は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、スペーサ11には、複数の圧力発生室12が並設され、スペーサ11の両側は、各圧力発生室12に対応してノズル開口13を有するノズルプレート14と、振動板15とにより封止されている。また、スペーサ11には、各圧力発生室12毎にそれぞれインク供給口16を介して連通されて複数の圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバ17が形成されており、リザーバ17には、図示しないインクカートリッジが接続される。
【0042】
一方、振動板15の圧力発生室12とは反対側には、各圧力発生室12に対応する領域にそれぞれ圧電素子18の先端が当接されている。これらの圧電素子18は、圧電材料19と、電極形成材料20及び21とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板22に固着されている。なお、固定基板22と、振動板15、スペーサ11及びノズルプレート14とは、基台23を介して一体的に固定されている。
【0043】
このように構成されたインクジェット式記録ヘッド10では、インクカートリッジに連通されるインク流路を介してリザーバ17にインクが供給され、インク供給口16を介して各圧力発生室12に分配される。実際には、圧電素子18に電圧を印加することにより圧電素子18を収縮させる。これにより、振動板15が圧電素子18と共に変形されて(図中上方向に引き上げられて)圧力発生室12の容積が広げられ、圧力発生室12内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口13に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子18の電極形成材料20及び21に印加していた電圧を解除すると、圧電素子18が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板15も変位して元の状態に戻るため圧力発生室12が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口13からインク滴が吐出される。
【0044】
このようなインクジェット式記録ヘッド10では、印刷動作を行わず長期放置されるとノズル開口13近傍のインクが乾燥し、目詰まりや吐出不良が発生する。
【0045】
そのため、インクジェット式記録装置の非印字領域には、ノズルプレート14に密着して各ノズル開口13のそれぞれを塞いでノズル開口13近傍のインクの乾燥を防止する密着キャップ30が設けられている。
【0046】
また、インクジェット式記録ヘッド10では、インク内に含まれる気泡が圧力発生室12内に残留し、ドット抜け等の印刷不良が発生する虞がある。そのため、インクジェット式記録装置の非印字領域には、密着キャップ30に隣接して、ノズル開口13を覆う吸引キャップ40が設けられており、この吸引キャップ40にチューブ42を介して、例えば、真空ポンプ等の吸引装置41が接続されており、吸引装置41はノズル開口13を介して圧力発生室12内のインクを吸引するようになっている。
【0047】
ここで、これら密着キャップ30及び吸引キャップ40について詳しく説明する。
【0048】
図3は、密着キャップ及び吸引キャップの概略斜視図であり、図4は、密着キャップの平面図及び断面図であり、図5は、吸引キャップの断面図である。
【0049】
図3に示すように、密着キャップ30は、キャリッジ3の移動方向の非印字領域にノズル開口13に対向して設けられている。また、この密着キャップ30は、図4に示すように、板形状を有し、ノズルプレート14に密着して全てのノズル開口13を覆う大きさで形成されている。
【0050】
この密着キャップ30を形成する材料は、本実施形態では、ノズルプレート14に確実に密着して、ノズルプレート14の表面を傷つけないようにゴム等の弾性部材で形成した。
【0051】
このような密着キャップ30は、インクジェット式記録ヘッド10が長期間印刷動作を行わずに放置された場合等に、図4に示すようにノズルプレート14に密着してノズル開口13を密封し、ノズル開口13近傍のインクの乾燥を防ぐ。このとき、インクの液面には、ノズル開口13でその表面張力によりメニスカスが形成されているため、密着キャップ30の表面とインクの液面とに略3μm程度の空間が形成される。そのため密着キャップ30の表面にインクが付着することがない。
【0052】
なお、このような密着キャップ30は、ノズルプレート14に確実に密着してノズル開口13を塞ぐ必要があるため、密着キャップ30をノズルプレート14に所定の圧力で押圧する押圧手段を設けるようにしてもよい。
【0053】
また、密着キャップ30が全てのノズル開口13を塞ぐようにしたが、密着キャップが各ノズル開口13のそれぞれを確実に密封することができればこれに限定されず、例えば、密着キャップをノズル開口13の列の色毎に対応して複数設け、各密着キャップが各インク列毎のノズル開口を塞ぐようにしてもよい。
【0054】
さらに、インクに顔料インクを用いた場合には、密着キャップ30によってノズル開口13を密着した状態で、インクジェット式記録ヘッド10の圧電素子18を駆動して、圧力発生室12及びリザーバ17内のインクを攪拌する攪拌動作を実行させるようにしてもよい。
【0055】
この攪拌動作により、圧力発生室12及びリザーバ17内のインクが沈降することによる増粘を防止することができ、増粘したインクによる吐出不安定の発生や、沈降した顔料インクによる印刷物の濃度斑の発生を防止することができる。
【0056】
一方、本実施形態の吸引キャップ40は、インクジェット式記録ヘッド10のノズルプレート14に対向して設けられこのノズルプレート14に設けられている複数のノズル開口13の全てを覆うように設けられている。
【0057】
この吸引キャップ40は、ノズルプレート14に対向して全てのノズル開口13に亘って開口する吸引口40aを有する。この吸引口40aの縁部がノズルプレート14の表面に当接することで吸引キャップ40はノズル開口13の全てを覆っている。また、吸引キャップ40には、吸引口40aと反対側の面に吸引口40aと連通する連通口40bを有し、この連通口40bに吸引装置41がチューブ42を介して接続されている。
【0058】
このような吸引キャップ40は、吸引口40aの縁部をノズルプレート14の表面に当接し、吸引装置41がインクを吸引することで圧力発生室12内のインクを吸引して気泡等による印刷不良を防止する吸引動作時に用いられると共に密着キャップ30と同様にノズル開口13の全てを覆うことでノズル開口13近傍のインクの乾燥及び増粘を防止する役割を有する。
【0059】
ここで、図6に、このようなインクジェット式記録ヘッドによるインクの吐出を制御する構成のブロック図を示す。
【0060】
図6に示すように、本実施形態に係るインクジェット式記録装置では、実際に印刷を行う機構部となるインクジェット式記録ヘッド10と、インクジェット式記録ヘッド10のノズル開口13近傍のインクを吸引する吸引装置41と、このインクジェット式記録ヘッド10及び吸引装置41の動作を制御する制御部50とを有する。
【0061】
制御部50は、印刷制御手段51、記録ヘッド駆動回路52、印刷位置制御手段53、選択手段54、吸引手段55及び計時手段56を有する。
【0062】
印刷制御手段51は、インクジェット式記録ヘッド10の印刷動作を制御し、例えば、印刷信号の入力に伴って記録ヘッド駆動回路52を介してインクジェット式記録ヘッド10にインクを吐出させる。
【0063】
また、印刷位置制御手段53は、インクジェット式記録ヘッド10の印刷時及びキャッピング時の主走査方向及び副走査方向の位置決めを行う。詳しくは、印刷位置制御手段53は、駆動モータ6を駆動してキャリッジ3を主走査方向に移動することでインクジェット式記録ヘッド10の主走査方向の位置決めを行い、図示しない紙送りモータを駆動してプラテン8を回転し記録シートSを副走査方向に移動することで記録シートSに対するインクジェット式記録ヘッド10の副走査方向の位置決めを行っている。
【0064】
選択手段54は、インクジェット式記録ヘッド10の待機状態によってインクジェット式記録ヘッド10にキャッピングするキャップを密着キャップ30及び吸引キャップ40の何れか一方から選択する。
【0065】
本実施形態では、選択手段54は、記録装置の電源が切断されて長期間に亘って印刷が実行されない長期待機状態では、吸引キャップ40を選択する。これは、長期待機状態で電源が投入されると、詳しくは後述する吸引手段55によって吸引動作が行われる場合があるため、密着キャップ30でキャッピングしていると吸引キャップに変更するためのタイムロスが発生する可能性がある。そのため、選択手段54は電源が切断された長期待機状態では予め吸引キャップ40でキャッピングするようにした。
【0066】
また、選択手段54は、印刷終了後の電源が投入されているが印刷の行われない短期待機状態では密着キャップ30を選択する。これは、印刷の合間の待機状態ではなるべくノズル開口13近傍のインクの乾燥及び増粘を防止して吸引動作の頻度を減少し、インクの無駄な消費を防止するためである。
【0067】
なお、密着キャップ30又は吸引キャップ40によるキャッピングは、選択手段54が選択した結果に基づいて、印刷位置制御手段53がインクジェット式記録ヘッド10を密着キャップ30又は吸引キャップ40に対向する領域に移動して、この密着キャップ30又は吸引キャップ40で各ノズル開口13のそれぞれを密封又は覆ってノズル開口13近傍のインクの乾燥及び増粘を防止している。
【0068】
また、本実施形態では、選択手段54は、長期待機状態から電源が投入されて、初回の印刷動作が行われるまでは、吸引キャップ40のまま維持する。これにより、密着キャップ30に変更するタイムロスを無くし、初回の印刷動作までの高速化を図ることができる。なお、勿論、選択手段54が、長期待機状態から電源が投入され、初回の印刷動作が行われるまでの間に所定時間が経過した場合には、密着キャップ30を選択してキャップを変更するようにしてもよい。
【0069】
また、吸引手段55は、所定のタイミングで吸引装置41にインクジェット式記録ヘッド10のノズル開口13近傍のインクを吸引する吸引動作を行わせる。
【0070】
詳しくは、吸引手段55は印刷位置制御手段53を介してインクジェット式記録ヘッド10を吸引キャップ40に対向する位置に移動し、インクジェット式記録ヘッド10を吸引キャップ40でキャッピングして吸引装置41を駆動することで吸引動作を行わせる。
【0071】
さらに、計時手段56は、圧電素子18の停止時間を計測するものであり、吸引手段55は、この計時手段56の計測結果に基づいて吸引動作を行う。
【0072】
この吸引動作は、ノズル開口13に目詰まりが生じた場合、インクカートリッジの交換時、印刷の前又は印刷の合間など、所定のタイミングで行われるが、本実施形態では、電源が投入された状態で印刷の行われない待機状態の経過時間を計時手段56により計測し、計時手段56の計測結果が所定時間以上である場合には、吸引動作を行わせるようになっている。また、上述した長期待機状態から電源が投入された場合にも、長期待機状態の経過時間を計時手段56により計測し、計時手段56の計測結果が所定時間以上である場合は吸引動作を行うようになっている。
【0073】
このように、吸引動作が行われた場合は、吸引キャップ40内の保湿部材が吸引動作によりインクで保湿されており、吸引キャップ40でも充分ノズル開口13近傍のインクの乾燥を防止できるため、選択手段54は、そのような吸引動作後の待機状態では、次の印刷動作が行われるまでの間、密着キャップ30を選択せずに吸引キャップ40を選択するようにしてもよい。
【0074】
以下、図7のフローチャートに基づいて、本実施形態に係るインクジェット式記録装置のインク吐出動作について説明する。
【0075】
図7に示すように、ステップS1で電源が切断されると、長期待機状態と見なしステップS2で選択手段54は吸引キャップ40を選択し、印刷位置制御手段53によってインクジェット式記録ヘッド10を吸引キャップ40に対向する領域に移動してインクジェット式記録ヘッド10を吸引キャップ40でキャッピングする。そして、ステップS3で電源が投入された場合には(ステップS3:Yes)、ステップS4で選択手段54は吸引キャップ40を選択し、印刷位置制御手段53はインクジェット式記録ヘッド10の移動を行わずそのまま吸引キャップ40でインクジェット式記録ヘッド10をキャッピングする。
【0076】
また、ステップS3で電源が投入されない場合には(ステップS3:No)、電源が投入されるまでインクジェット式記録ヘッド10は吸引キャップ40でキャッピングされた状態で待機する。
【0077】
そして、ステップS5で印刷信号が入力された場合には(ステップS5:Yes)、ステップS6で印刷制御手段51が記録ヘッド駆動回路52を介してインクジェット式記録ヘッド10に印刷を実行させ、ステップS5で印刷信号が入力されない場合は(ステップS5:No)、印刷信号が入力されるまでインクジェット式記録ヘッド10は吸引キャップ40でキャッピングされた状態で待機する。なお、このとき、印刷が行われない待機状態が所定時間以上経過した場合には、選択手段54が密着キャップ30を選択するようにしてもよい。
【0078】
そしてステップS6で印刷が実行された後、ステップS7で他の印刷信号が入力された場合には(ステップS7:Yes)、ステップS6で再度インクジェット式記録ヘッド10に印刷を実行させ、ステップS7で他の印刷信号が入力されない場合には(ステップS7:No)、ステップS8で選択手段54が密着キャップ30を選択し、印刷位置制御手段53がインクジェット式記録ヘッド10を密着キャップ30に対向する領域に移動してインクジェット式記録ヘッド10を密着キャップ30でキャッピングする。
【0079】
その後、ステップS9で電源が切断された場合には(ステップS9:Yes)、ステップS2でインクジェット式記録ヘッド10は、吸引キャップ40でキャッピングされ、ステップS3で電源が投入されるまで長期待機状態となる。
【0080】
また、ステップS9で電源が切断されない場合には(ステップS9:No)、インクジェット式記録ヘッド10は密着キャップ30にキャッピングされた状態で待機状態となる(ステップS5〜ステップS9)。
【0081】
以上説明したように、電源が投入されているが印刷が行われない短期待機状態では、選択手段54が密着キャップ30を選択し、この密着キャップ30がノズル開口13を塞いでノズル開口13近傍のインクの乾燥を防ぐことにより、確実にノズル開口13近傍のインクの乾燥及び増粘を防ぐことができ、且つ吸引手段55による吸引動作の頻度を減少させ、無駄なインクの消費を防止できると共に確実な印刷を実行することができる。
【0082】
なお、本実施形態では、選択手段54は電源が切断されて印刷が行われない長期待機状態では、吸引キャップ40を選択するようにしたが、これに限定されず、選択手段54は、電源が切断された長期待機状態でも密着キャップ30を選択するようにしてもよい。それにより、長期待機状態であっても、ノズル開口13近傍のインクの乾燥及び増粘を防止する期間を長くすることができるが、電源が投入された際に、電源が切断された待機状態が所定時間以上の場合は、吸引キャップ40でキャッピングして吸引動作を行う必要がある。
【0083】
また、上述した説明では吸引動作後には、吸引キャップ40でノズル開口13を覆ってインクの乾燥を防止するようにしたが、これに限定されず、例えば、吸引動作が行われた後に選択手段54が密着キャップ30を選択し、密着キャップ30によって次の印刷が実行されるまでノズル開口13近傍のインクの乾燥を防止するようにしてもよい。
【0084】
このように、選択手段54はインクジェット式記録ヘッド10の待機状態によって適宜密着キャップ30又は吸引キャップ40を選択できるようにすればよい。
【0085】
なお、本実施形態では、密着キャップ30及び吸引キャップ40をキャリッジ3の移動方向に並設したが、これに限定されず、例えば、図8に示すように、密着キャップ30Aを吸引キャップ40のキャリッジ3の移動方向とは直交する方向に並設し、選択手段54又は印刷位置制御手段53がこの密着キャップ30Aと吸引キャップ40とを使用する状況に合わせてインクジェット式記録ヘッド10のノズルプレート14に対向する位置に交換するようにしてもよい。
【0086】
また、本実施形態では、密着キャップ30の材料として単に弾性部材としたが、ノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘をより確実に防止するため、水蒸気透過率の低い部材を用いることも可能であり好ましい。
【0087】
また、さらに弾性部材と金属部材との2層構造の密着キャップとしてもよい。この場合には、ノズルプレートに当接する側を弾性部材とすることでノズル面を傷つけることなく、さらに水蒸気透過率の非常に低い金属部材でノズル開口近傍のインクの乾燥及び増粘をより確実に防止することが可能となる。
【0088】
また、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド10として、縦振動型のインクジェット式記録ヘッドを例示して説明したが、これに限定されず、例えば、たわみ振動型のインクジェット式記録ヘッド、あるいはバブルジェット式のインクジェット式記録ヘッド等、種々の構造のインクジェット式記録ヘッドを具備する液体噴射装置に応用することができることはいうまでもない。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、インクジェット式記録ヘッドのノズル開口側の面に密着して各ノズル開口のそれぞれを密封する密着キャップと、ノズル開口を覆いノズル開口近傍のインクを吸引する吸引キャップとを設け、記録ヘッドの放置状態によって選択手段が記録ヘッドをキャッピングするキャップを密着キャップと吸引キャップとから選択するようにしたため、インクジェット式記録ヘッドの待機状態におけるノズル開口近傍のインクの乾燥を確実に防止することができる。
【0090】
また、密着キャップではノズル開口近傍のインクが確実に密封されるため、吸引キャップによるキャッピング前にキャップ内でインクを吐出して吸引キャップ内の保湿部材を保湿する必要がなく、無駄なインクの消費を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る液体噴射装置の概略斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る吸引キャップ及び密着キャップの概略斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る密着キャップの平面図及び断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る吸引キャップの断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るインク吐出動作の一例を示すフローチャートである。
【図8】本発明の密着キャップの配置の他の例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
1A、1B 記録ヘッドユニット
2A、2B インクカートリッジ
3 キャリッジ
4 装置本体
5 キャリッジ軸
6 駆動モータ
6a 第1のプーリ
6b 第2のプーリ
7 タイミングベルト
8 プラテン
10 インクジェット式記録ヘッド
11 スペーサ
12 圧力発生室
13 ノズル開口
14 ノズルプレート
15 振動板
16 インク供給口
17 リザーバ
18 圧電素子
19 圧電材料
20、21 電極形成材料
22 固定基板
23 基台
30 密着キャップ
40 吸引キャップ
41 吸引装置
42 チューブ
50 制御部
51 印刷制御手段
52 記録ヘッド駆動回路
53 印刷位置制御手段
54 選択手段
55 吸引手段
56 計時手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an ink jet recording head that discharges ink droplets from nozzle openings by pressurizing ink supplied to a pressure generating chamber communicating with nozzle openings for discharging ink droplets through piezoelectric elements or heating elements. The present invention relates to a liquid ejecting apparatus.
[0002]
[Prior art]
As the liquid ejecting apparatus, for example, a plurality of pressure generating chambers that generate pressure for ejecting ink droplets by piezoelectric elements or heat generating elements, a common reservoir for supplying ink to each pressure generating chamber, and each pressure generating chamber There is an ink jet recording apparatus including an ink jet recording head having a nozzle opening that communicates with the ink jet recording apparatus. The ink jet recording apparatus applies ejection energy to ink in a pressure generating chamber that communicates with a nozzle corresponding to a print signal. Ink droplets are ejected from the nozzle openings.
[0003]
In addition, in such an ink jet recording head, a bubble jet type provided with a resistance wire for generating Joule heat by a drive signal in a pressure generating chamber as a pressure generating means, and a part of the pressure generating chamber with a diaphragm The vibration plate is roughly divided into two types of piezoelectric vibration type in which ink droplets are ejected from nozzle openings by deforming the vibration plate with a piezoelectric element. Two types have been put into practical use: those using a longitudinal vibration mode piezoelectric element that expands and contracts in the axial direction, and those using a flexural vibration mode piezoelectric element.
[0004]
In these ink jet recording heads, bubbles contained in the ink may remain in the pressure generating chamber or the like, and printing defects such as missing dots may occur. Therefore, the ink jet recording apparatus is provided with a suction cap to which a suction pump for sucking ink in the vicinity of the nozzle opening is connected.
[0005]
The suction cap performs capping on the end face of the ink jet recording head to suck the ink in the vicinity of the nozzle opening, and also performs capping on the end face of the ink jet recording head that has been waiting for printing for a predetermined time or longer. Ink drying and thickening can be prevented.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to prevent drying and thickening of the ink near the nozzle opening that has been waiting for a predetermined time or more, in order to capping with the suction cap, the ink is first discharged into the suction cap and the moisture retaining member in the suction cap is moisturized. There is a need to. For this reason, before entering the standby state, there is a problem that ink is always ejected and ink consumption is fast.
[0007]
In addition, even if an attempt is made to prevent drying and thickening of the ink in the vicinity of the nozzle opening that has been left standing for a long time with the suction cap, there is a problem that the suction cap cannot completely prevent drying and thickening of the ink.
[0008]
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a liquid ejecting apparatus that reduces the wasteful consumption of ink by preventing drying and thickening of ink near a nozzle opening.
[0009]
[Means for Solving the Invention]
According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problems, an ink jet recording head comprising a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening and a pressure generating means for generating a pressure for discharging ink in the pressure generating chamber. And an ink supply means for supplying ink to the ink jet recording head, and a contact cap that tightly contacts the surface of the ink jet recording head and seals each nozzle opening. And suction means having a suction cap that covers the nozzle opening and sucks ink in the vicinity of the nozzle opening and is provided with a moisturizing member therein, depending on the standby state of the ink jet recording head. The cap for capping the head is either the contact cap or the suction cap The selection means selects the suction cap until the next printing operation is performed after the suction means performs the suction operation, and the selection means includes the suction means. In the liquid ejecting apparatus, the contact cap is selected after a predetermined time has elapsed after performing the suction operation.
[0010]
In the first aspect, the nozzle opening can be reliably sealed by the contact cap to prevent drying and thickening of the ink near the nozzle opening. In addition, wasteful consumption of ink can be prevented by appropriately selecting a cap to be capped on the recording head.
Further, since the moisture retaining member in the suction cap is moisturized by the suction operation, it is possible to reliably prevent the ink near the nozzle opening from drying and thickening by the suction cap.
Furthermore, after a predetermined time has elapsed, capping with a close-contact cap can reliably prevent drying and thickening of the ink in the vicinity of the nozzle opening.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.
[0034]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the invention.
[0035]
The liquid ejecting apparatus of the present embodiment is, for example, an ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 1, the
[0036]
A
[0037]
Then, the driving force of the
[0038]
Further, as will be described in detail later, for example, capping the end face of an ink jet recording head that has been left for a long time on the side of the platen 8 that is the end of the
[0039]
Further, the ink jet recording apparatus is provided with a
[0040]
Here, an ink jet recording head mounted on the ink jet recording apparatus as described above will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention.
[0041]
An ink
[0042]
On the other hand, the tip of the
[0043]
In the ink
[0044]
In such an ink
[0045]
For this reason, a non-printing area of the ink jet recording apparatus is provided with an
[0046]
Further, in the ink
[0047]
Here, the
[0048]
3 is a schematic perspective view of the contact cap and the suction cap, FIG. 4 is a plan view and a sectional view of the contact cap, and FIG. 5 is a sectional view of the suction cap.
[0049]
As shown in FIG. 3, the
[0050]
In the present embodiment, the material for forming the
[0051]
Such a
[0052]
In addition, since it is necessary for such a
[0053]
In addition, the
[0054]
Further, when pigment ink is used as the ink, the
[0055]
By this stirring operation, it is possible to prevent thickening due to the ink in the
[0056]
On the other hand, the
[0057]
The
[0058]
Such a
[0059]
Here, FIG. 6 shows a block diagram of a configuration for controlling the ejection of ink by such an ink jet recording head.
[0060]
As shown in FIG. 6, in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, the ink
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
Further, the printing position control means 53 performs positioning in the main scanning direction and the sub scanning direction during printing and capping of the ink
[0064]
The selection unit 54 selects a cap to be capped on the ink
[0065]
In the present embodiment, the selection unit 54 selects the
[0066]
The selection unit 54 selects the
[0067]
In the capping by the
[0068]
In the present embodiment, the selection unit 54 maintains the
[0069]
The
[0070]
Specifically, the
[0071]
Further, the
[0072]
This suction operation is performed at a predetermined timing such as when the
[0073]
In this way, when the suction operation is performed, the moisture retaining member in the
[0074]
Hereinafter, based on the flowchart of FIG. 7, an ink ejection operation of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment will be described.
[0075]
As shown in FIG. 7, when the power is turned off in step S <b> 1, the selection unit 54 selects the
[0076]
If the power is not turned on in step S3 (step S3: No), the ink
[0077]
When a print signal is input in step S5 (step S5: Yes), in step S6, the
[0078]
Then, after printing is performed in step S6, if another print signal is input in step S7 (step S7: Yes), the ink
[0079]
Thereafter, when the power is turned off in step S9 (step S9: Yes), the ink
[0080]
If the power is not cut off in step S9 (step S9: No), the ink
[0081]
As described above, in a short-term standby state in which the power is turned on but printing is not performed, the selection unit 54 selects the
[0082]
In the present embodiment, the selection unit 54 selects the
[0083]
In the above description, after the suction operation, the
[0084]
As described above, the selection unit 54 may select the
[0085]
In the present embodiment, the
[0086]
In the present embodiment, the elastic cap member is simply used as the material for the
[0087]
Furthermore, it is good also as an adhesion cap of the two-layer structure of an elastic member and a metal member. In this case, the side that contacts the nozzle plate is made of an elastic member, so that the nozzle surface is not damaged, and the ink near the nozzle opening is more reliably dried and thickened with a metal member having a very low water vapor transmission rate. It becomes possible to prevent.
[0088]
In the present embodiment, the longitudinal vibration type ink jet recording head has been described as an example of the ink
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the close-contact cap that tightly contacts the nozzle opening side surface of the ink jet recording head and seals each nozzle opening, and the suction cap that covers the nozzle opening and sucks ink near the nozzle opening. The selection means selects the cap for capping the recording head from the close-up cap and the suction cap according to the state of leaving the recording head, so that the ink in the vicinity of the nozzle opening is reliably dried in the standby state of the ink jet recording head. Can be prevented.
[0090]
In addition, since the ink in the vicinity of the nozzle opening is securely sealed in the contact cap, it is not necessary to discharge the ink in the cap before capping by the suction cap to keep the moisturizing member in the suction cap moist. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a suction cap and a contact cap according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view of a contact cap according to an embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a suction cap according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a control configuration of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an ink ejection operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing another example of the arrangement of the contact cap according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1A, 1B Recording head unit
2A, 2B ink cartridge
3 Carriage
4 Device body
5 Carriage shaft
6 Drive motor
6a first pulley
6b Second pulley
7 Timing belt
8 Platen
10 Inkjet recording head
11 Spacer
12 Pressure generation chamber
13 Nozzle opening
14 Nozzle plate
15 Diaphragm
16 Ink supply port
17 Reservoir
18 Piezoelectric elements
19 Piezoelectric materials
20, 21 Electrode forming material
22 Fixed substrate
23 base
30 Adhesive cap
40 Suction cap
41 Suction device
42 tubes
50 Control unit
51 Print control means
52 Recording head drive circuit
53 Print position control means
54 selection means
55 Suction means
56 Timekeeping
Claims (1)
前記インクジェット式記録ヘッドの前記ノズル開口側の面に密着して各ノズル開口のそれぞれを密封する密着キャップと、前記ノズル開口を覆って当該ノズル開口近傍のインクを吸引すると共に内部に保湿部材が設けられた吸引キャップを有する吸引手段とを具備し、前記インクジェット式記録ヘッドの待機状態によって当該インクジェット式記録ヘッドをキャッピングするキャップを前記密着キャップと前記吸引キャップとの何れか一方から選択する選択手段を有すると共に、前記選択手段は、前記吸引手段が吸引動作を行った後、次の印刷動作が行われるまで前記吸引キャップを選択すると共に、当該選択手段は、前記吸引手段が吸引動作を行った後、所定時間経過後には前記密着キャップを選択することを特徴とする液体噴射装置。An ink jet recording head comprising a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening and a pressure generating means for generating a pressure for discharging the ink in the pressure generating chamber, and an ink supply for supplying ink to the ink jet recording head A liquid ejecting apparatus comprising:
A close-up cap that tightly contacts the nozzle opening side surface of the ink jet recording head and seals each of the nozzle openings, and sucks ink in the vicinity of the nozzle openings and covers the nozzle openings, and a moisture retaining member is provided inside. A suction means having a suction cap, and a selection means for selecting a cap for capping the ink jet recording head according to a standby state of the ink jet recording head from one of the contact cap and the suction cap. The selection means selects the suction cap until the next printing operation is performed after the suction means performs the suction operation, and the selection means performs the suction operation after the suction means performs the suction operation. The liquid ejecting apparatus is characterized in that the contact cap is selected after a predetermined time has elapsed.
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